JP2008300045A - エレクトロルミネッセンス素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基材上に電極、有機層を積層したロール状の部材同士を貼合してエレクトロルミネッセンス素子を製造する方法において、有機層形成後、塵の混入を防ぐため、部材にラミネートを行い、貼合の際にラミネートを剥離させ貼合する、品質故障のない貼合面を得ることができるエレクトロルミネッセンス素子の製造方法を提供することにある。
【解決手段】少なくとも第１の基材上に、第１の電極、第２基板と貼合後に第２の電極上に形成された層と貼合されＥＬ素子を構成する層及びラミネートフィルムが積層された第１基板と、少なくとも第２の基材上に、第２の電極、第１基板と貼合後にＥＬ素子を構成する層が積層された第２基板とを貼合してＥＬ素子を形成する製造方法において、少なくとも第１基板を枚葉に形成後、前記ラミネートフィルムを剥離し、第１基板と第２基板をそれぞれ電極を対向させ貼合することを特徴とするＥＬ素子の製造方法。
【選択図】なし

Description

本発明はエレクトロルミネッセンス素子の製造方法に関するものであり、詳しくは部材の貼合によりエレクトロルミネッセンス素子を製造する方法に関するものである。

従来、貼合法による有機ＥＬ素子（エレクトロルミネッセンス素子）の形成において、予め素子形態にカットした部材をそれぞれ別個に作製して、これを貼合する方法は生産効率が悪い。各部材は予めカットされた基材上に、電極、有機層等を形成し、部材同士手の貼合を行うからである。長尺を素子単位にカットして後、それぞれの部材を貼合するからである。

長尺ロール状で連続して調製されたそれぞれの部材同士を貼合し、後にカットすれば効率がよいが、電極端子や、補助電極取りつけ部等の形成など、これらのスペース確保が難しい。

長尺ロール状で連続して調製された部材をそれぞれカットして部材同士の貼合は素子毎に行う方法が知られているが、電極端子や補助電極取りつけ部等、電極スペース確保してカット等の処理を、貼合前に行うと、ゴミ、塵等の混入の機会が大きくなる。

また、貼合後の補助電極スペース等を確保しカットする際、互いの有機層や電極等の層も傷つけることなく膜面の品質を維持しなければならない。

従って、各部材を作製後、部材同士を直ぐ貼合することも現実的でなく、実質的にゴミ、塵等のパーティクルフリーで貼合することは難しい。

また、少なくとも基材上に電極、有機層等を形成するのは、複数の層の形成、積層、各層の乾燥、脱水等、工数のかかるプロセスが多く、更に、カット、打ち抜き等においても、電極端子や、補助電極取りつけ部等の形成など多くのプロセスを経ねばならず、更に、貼合工程と長時間、複雑なプロセスを連続して行う必要があり、これらの工程を一度に連続して実施するのは難しい。

このような問題を解決して、プラスチック基材のロールを使用して有機層同士の貼合によってエレクトロルミネッセンス素子をうる技術は、これまで見出されてなく、業界の開発目標となっていた。貼合法により、ゴミ、塵等のパーティクルの混入を最小限に出来、品質故障のない貼合面を得ることができるエレクトロルミネッセンス素子の製造方法は、これまで見出されていない。

従って、本発明の目的は、基材上に電極、有機層を積層したロール状の部材同士を貼合してエレクトロルミネッセンス素子を製造する方法において、有機層形成後、ゴミ（塵）の混入を防ぐため、部材に一度ラミネートを行い、貼合の際にラミネートを剥離させ貼合する、品質故障のない貼合面を得ることができるエレクトロルミネッセンス素子の製造方法を提供することにある。

本発明の上記課題は以下の手段により達成される。

１．少なくとも第１の基材上に、第１の電極、及び、第２基板と貼合後に第２の電極上に形成された層と貼合されエレクトロルミネッセンス素子を構成する層及びラミネートフィルムが積層された第１基板、と、少なくとも第２の基材上に、第２の電極、及び、第１基板と貼合後に第１の電極上に形成された層と貼合されてエレクトロルミネッセンス素子を構成する層が積層された第２基板、とを貼合してエレクトロルミネッセンス素子を形成する製造方法において、
少なくとも第１基板を枚葉に形成後、前記ラミネートフィルムを剥離し、その後第１基板と第２基板をそれぞれ電極を対向させ貼合することを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子の製造方法。

２．第１基板に対して減圧ローラーを利用してラミネートフィルムと有機層を剥離することを特徴とする前記１に記載のエレクトロルミネッセンス素子の製造方法。

３．第１基板からラミネートフィルムを剥離したのち、前記減圧ローラーが、減圧ローラーの回転に伴って、所定の回転角度で一時的に陽圧になり、第１基板から剥離したラミネートフィルムを減圧ローラーから回収することを特徴とする前記２に記載のエレクトロルミネッセンス素子の製造方法。

４．第１の基材もしくは第２の基材の、少なくとも一方がプラスチックフィルムからなることを特徴とする前記１〜３のいずれか１項に記載のエレクトロルミネッセンス素子の製造方法。

５．第１の基材もしくは第２の基材の、少なくとも一方が（ロール状の）長尺シートからなることを特徴とする前記１〜４のいずれか１項に記載のエレクトロルミネッセンス素子の製造方法。

６．第１基板並びに第２基板ともラミネートフィルムが積層されていることを特徴とする前記１〜５のいずれか１項に記載のエレクトロルミネッセンス素子の製造方法。

７．第１基板並びに第２基板が、カットされ、集積された状態からそれぞれ一枚ずつ供給され、減圧ローラーを通過、位置合わせされ、貼合されることを特徴とする前記６に記載のエレクトロルミネッセンス素子の製造方法。

８．第１基板並びに第２基板から剥離されたラミネートフィルムが、減圧ローラーの陽圧タイミングで回収されることを特徴とする前記６または７に記載のエレクトロルミネッセンス素子の製造方法。

９．第１基板並びに第２基板を吸着する減圧ローラーは、それぞれ各基板の湾曲許容度以上のローラー径を有することを特徴とする前記２〜８のいずれか１項に記載のエレクトロルミネッセンス素子の製造方法。

本発明により、貼合までにゴミ（塵）混入がなく、また、傷等、品質故障のない貼合面を得ることができ、貼合位置精度がよい生産性の高い貼合法によるエレクトロルミネッセンス素子の製造方法が得られる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。

本発明は、少なくとも第１の基材上に、第１の電極、及び、第２基板と貼合後に第２の電極上に形成された層と貼合されエレクトロルミネッセンス素子を構成する層が積層された第１基板、と、少なくとも第２の基材上に、第２の電極、第１基板と貼合後に第１の電極上に形成された層と貼合されてエレクトロルミネッセンス素子を構成する層が積層された第２基板、とからなる２つの部材を貼合してエレクトロルミネッセンス素子を形成する製造方法において、少なくとも第１の基材上に、第１の電極、及び、有機層が積層された第１基板の、有機層上に、更にラミネートフィルムを積層し、この第１基板を枚葉に形成後、前記ラミネートフィルムを剥離して、その後、第１基板と第２基板をそれぞれ電極を対向させ貼合することを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子の製造方法である。

第１基板例えば、基材上に第１電極としてＩＴＯ透明電極、及び有機層が積層された陽極部材のみをラミネートし、これを枚葉にカットした後、ラミネートフィルムを剥離して、長尺状の第２基板（基材上に第２電極として例えば金属電極、また陽極部材と貼合されて有機ＥＬ素子を形成する有機層が積層されている陰極基板）とこれを貼合して第２基板上に順次エレクトロルミネッセンス素子を形成してもよいし、陽極部材、また陰極部材の両者に、有機層形成後ラミネートを施し、それぞれ枚葉に打ち抜き・カット等した後、位置あわせして、貼合する方法でもよい。

また各部材上に形成される有機層は、例えば、第１の基材上には、ＩＴＯ等の透明陽極となる第１電極と、これに、例えば正孔注入層、正孔輸送層、発光層等を積層した第１基板（陽極部材）と、第２の基材上に陰極となる第２電極となる金属蒸着層、電子輸送層、発光層等を積層した第２基板（陰極部材）とを有機層の面同士で貼合するとき、貼合後は、第１の基材／第１の電極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／第２の電極／第２の基材がこの順で積層された構成となるが、このように、貼合後に、エレクトロルミネッセンス素子を構成するよう、それぞれの基材（部材）上にこれらの有機層が分離され積層されていればよい。

所定の順に積層される有機層は、どの層までが第１の基材上に、また、どの層までが第２の基材上に形成されているかは、任意であり、また必ずしも前記のように発光層同士（同じ層同士）を貼合する形態でなくともよい。例えば、第１の基材上に正孔注入層、正孔輸送層、発光層等のエレクトロルミネッセンス層を積層し、第２の基材上に第２電極、電子輸送層と積層して貼合してもよい。また、上記の層のみに限らず、後述する種々の機能層を有していてもよい。

図１に、第１基板、また第２基板、各部材の層構成例を示す。

例えば、第１基板（陽極部材）Ａは、プラスチック基材（例えばポリエチレンテレフタレートフィルム）１０１上に、ＩＴＯからなる陽極１０２、正孔輸送層１０３、発光層１０４等の有機層を形成し、更にラミネート材（ラミネートフィルム）Ｌが積層されたものである。

また、第２基板（陰極部材）Ｂは、同じく例えばポリエチレンテレフタレートフィルムからなる第２のプラスチック基材２０１上に蒸着アルミニウムからなる陰極１０６、電子輸送層１０５、発光層１０４が積層され、更に同様にラミネート材Ｌ’が積層され多孔性を有する。

尚、以下の剥離・貼合工程において、第１基板、第２基板を全てこの構成で説明するが、本発明においては、必ずしも有機層の構成がこの通りである必要はなく、あくまでも貼合後に有機ＥＬ素子を形成するよう、どの様な有機層が、どの様に積層・分離され形成されていて構わない。

本発明は、有機層形成後、カットして、貼合するまでに、ホコリ、塵、また、カットによる屑などの混入のないよう、また、更に、露出した有機層表面の傷等、エレクトロルミネッセンス素子の品質を損なう故障等の発生がないように、ラミネートフィルムによって有機層の表面を覆って保護することで、貼合までにゴミ（塵）混入がなく、また、傷等、品質故障のない貼合面を得ることに特徴がある。

従って、有機層形成後に一旦ラミネートを行うため、この状態で工程を中止して巻き取り保管いてもよい。こうすることで一度に一貫して貼合までのプロセスを実施する必要がなく工程設計上も好ましい。

以下、本発明に係わる有機層のラミネート材による保護を用いた有機ＥＬ素子の貼合法による製造法について説明する。

図７に、第１基板例えば、基材１上に第１電極としてＩＴＯ電極、及び有機層、及びラミネートフィルムが積層された陽極部材を作製し、これを枚葉にカット（打ち抜き）して後、パーティクル除去して、集積し、枚葉に集積された第１基板からラミネートフィルムを剥離し、長尺状の第２基板と順次、貼合して、有機ＥＬ素子を形成するプロセスの工程図を示した。第２基板は、基材上に第２電極、例えばアルミニウム等の金属電極、また第１基板（陽極部材）と貼合されて有機ＥＬ素子を形成する有機層が積層された陰極部材である。ここで有機層とは、前記の発光層等有機ＥＬ素子を構成する任意の機能層をいい、貼合後にエレクトロルミネッセンス素子を構成する。

基材１、基材２は、それぞれ第１基板、第２基板を構成する基材である。基材としては例えば、共にポリエチレンテレフタレート等のプラスチック材料を用いることができるが、防湿層を有するフィルムを基材として用いれば、透湿性の低い基板となり湿気による劣化が問題となる有機ＥＬ素子においては、水蒸気等の透過が阻止でき好ましい。酸化ケイ素、酸化アルミニウム等を蒸着した樹脂フィルムが上市されており、例えば凸版印刷製ＧＸフィルム等を入手することができる。特に、フィルム両面に防湿層があるものが貼合後に基材中からのガスの浸透も少なく好ましい。

第１基板の形成においては、基材１上に、第１電極として、例えば、ＩＴＯ電極が形成される。これは蒸着等によって予めフィルム基材上に形成される、厚み１０〜５００ｎｍ程度の層である。

電極の上に、ここでは１例として、例えば正孔輸送層、発光材料を有する発光層が順次形成されている。正孔輸送層、発光層等の有機層はこの場合塗布により形成されるのが好ましく、それぞれ後述の各機能層を構成する有機材料から選ばれる薄層である。

第１基板において、基板有機層の形成後、次いで、保護のため有機層上にはラミネートフィルムが積層される。

ラミネートフィルムは、例えば、基材である４０μｍ厚のＰＥＴフィルムにアクリル系の粘着剤層（厚み２５μｍ程度）を形成したもので、正孔輸送層、発光層を形成した後、直ちに、ラミネートフィルムを、有機層上に重ねて、ラミネーター等、加圧（熱）ロールを用いて、０．１ＭＰａ〜１０ＭＰａの範囲の圧力で、例えば、０．５Ｐａ程度でラミネートを行うことができる。ラミネートフィルムは、プロテクトフィルムとして上記構成のものにセパレーターが積層され市販されており、セパレーターを剥がして使用することで容易に接着させることが出来る。

セパレーターは紙等のシートで、ラミネート時にこれを剥離して使用する。即ち、セパレーターを剥離後、粘着剤層をラミネート面に対向させ重ね圧着、ラミネートする。

基板のラミネートは、塵、ホコリ、後述の打ち抜き等により生じる切り屑（粉）等のパーティクルが有機層に付着するのを防ぐのが目的である。

従って、ラミネートフィルムの基材としては、均一なシート状の材料であればよく、また、防湿性も兼ね備えた、防湿層を有するバリアフィルム、金属の薄いシート等、また高い防湿性はなくとも、ＰＥＴの他、トリアセチルセルロース等の他のプラスチック材料からなるシートでもよい。これに、粘着剤層を積層形成した材料であればよい。

第１基板（或いは第２基板でも）の有機層面をラミネートすれば、有機層面が前述のように、種々の原因で発生するパーティクルから保護できるので、ラミネート後に、部材を保管しておくことも出来る。ラミネートなしの場合すぐに貼合しないと、パーティクルの混入により、貼合後のエレクトロルミネッセンス素子の欠陥、故障等を引き起こす。

また、ラミネートは、有機層を形成した基板ロールと、ラミネートフィルムロールを用い連続してラミネーター機器を通して行うのが好ましい。長尺基材をもちいれば、ラミネートを連続的に行うことができ都合がよい。

ラミネートされた第１基板は、次いで、打ち抜き機構によって、各素子単位サイズに打ち抜き、カットされる。

打ち抜き工程においては、打ち抜き、カットによって、基板やラミネートフィルムの断裁面から発生する切り粉や塵等のダスト（パーティクル）を周辺部で吸い取り、貼合面に移動（付着）させることなく除去するため、フード及び吸引手段によるパーティクル除去手段を有することが好ましい。

打ち抜き機構としては、表面に打ち抜く型に合わせた刃先をもつシート状ピナクルダイ等を用いる方法がある。また、これらのピナクルダイをロール表面に貼り付けロール状回転刃とすれば、ロール状回転刃とバックアップロール間に、基材を通すことで、連続的に打ち抜きが出来る。

シート状ピナクルダイは、ベースシート表面上に打ち抜く型に合わせた鋭く尖った刃をもつシート状のダイであり、シート状ピナクルダイは、例えば、厚み１〜数ｍｍの基材をエッチングして形成させたものであり、ピナクルダイの刃先角度は２０°〜７０°、刃高は０．３〜０．６ｍｍ、刃厚は０．３８ｍｍ〜１．２ｍｍ程度である。また、ピナクルダイのベース厚を０．１〜０．２ｍｍとして、これを５００〜数千ガウスのマグネットロールに固定してもちいれば、ロール状回転刃として用い、連続的に打ち抜きを行うことが出来る。

大凡素子サイズに打ち抜かれた基板は、ラミネートフィルムを有しており、ダスト等のパーティクルから隔離して集積することができる。また、この状態で所定期間保管してもよい。

図７の工程図において、もう一方の第２基板（陰極部材）は、基材２に第２電極（陰極）、電子輸送層、発光層を形成した後、直ちに、ラミネートされた後、素子サイズに打ち抜かれ集積された第１基板と貼合される。第１基板は、ラミネート材（ラミネートフィルム）により有機層が保護されているので、第２基板との貼合直前にラミネートフィルムの剥離・除去を行う。

図２に、第２電極（陰極）、電子輸送層、発光層等有機層が形成された第２基板Ｂと、素子サイズに型抜きされ集積された第１基板Ａが、それぞれ搬送され、第１基板からラミネートフィルムが剥離された後、第２基板Ｂと有機層同士貼合される剥離・貼合工程について模式図で示した。

図２において、打ち抜き・カットされた第１基板Ａはガイドローラー１、ガイド板２を介して剥離機構に送り込まれる。剥離機構は減圧ローラー３及び減圧ローラー４で構成される。減圧ローラー３、４間のニップは丁度ラミネートフィルムを有する第１基板Ａの厚み分となるよう調整されている。ここで、減圧ローラーは、ロール表面に多数の小穴或いは小孔を有するか、または表面が多孔質の焼結材から構成される中空のローラーで、ローラー内部を吸引することで、その内部が減圧となり、表面の小孔から吸引する空気でシートを密着・保持できる構造を有している。第１基板Ａは減圧ローラー３、４に到達したとき、それぞれのローラーは内部が減圧になっており、減圧ローラー３の表面にはラミネートフィルムＬを、また、減圧ローラー４の表面にはにはラミネートフィルムが除かれた第１基板Ａ２を、それぞれ吸引、密着・保持して、ラミネートフィルムを引き剥がしつつ減圧ローラー３、４は回転する。

図３に減圧ローラー３（４も同様である）の構造を示す。ロール表面が一部カットされ内部を模式的に示す。図ではロール表面に形成された多数の小穴または小孔は省略されている。例えば、中空の軸から内部空気を吸引することで、ロール内部を減圧（負圧）にでき、これによりシートを吸引、密着・保持できる。ラミネートフィルムの剥離力は、粘着層によりことなるが、例えば対ＰＥＴで７００ｇ／２５ｍｍ（線圧）程度のものを用い、これ以上の吸引力（線圧）でシートをロール表面に密着させることで充分な剥離力が得られる。

このように、剥離機構においては、減圧ローラーの回転と共に、減圧による吸引を利用して、減圧ローラー３、４表面上に、ラミネートフィルムＬ、またラミネートフィルムが剥離された第１基板Ａ２を、吸引・保持し、密着、搬送する。

第１基板Ａからラミネートフィルムを剥離したのち、減圧ローラー３は、減圧ローラーの回転に伴い、剥離されたラミネートフィルムまた剥離された基板の先端の位置が減圧ローラー３、４の接点となる位置からみて所定の回転角（θ）に達したところで一時的に陽圧となり、分離したラミネートフィルムをローラーから回収する。

この回転角（θ）は、任意に定められるが、ローラー内の負圧は、剥離されたラミネートフィルムが回収される位置までは持続し、回収位置で陽圧となる様にする。従って減圧ローラーはラミネートフィルムのローラーへの密着、及び、ローラーからの剥離回収のタイミングで、減圧、陽圧を繰り返す。そのため剥離機構は、ローラーの回転量、回転角（回転位置）を計測出来るエンコーダ６を備えている。図３に、一方の軸心から圧縮空気を送り込み、またもう一方の軸心から減圧吸引が出来、これをスイッチして負圧と陽圧を繰り返すことの出来る構造とした減圧ローラーの例を示す。また、回転軸には回転（回転角）を計測出来るエンコーダ６が付設されている。エンコーダにより回転角を検知して、信号を制御部に送って、減圧から陽圧への切り替えを図る。

また、ラミネートフィルムＬが剥離された第１基板Ａ２を吸引・保持して、密着・搬送する減圧ローラー４についても同様に、第１基板Ａ２の先端部が、第２基板と密着する角度まで回転したタイミングで負圧から、陽圧に切り替え、基板Ａ２を第２基板Ｂ上に密着配置する。

また、図示されていないが、第１基板ＡからのラミネートフィルムＬの剥離開始後、時間差をもって剥離中心部にクリーンエアを吹き付けながら剥離することが好ましい。これはダスト等パーティクルが貼合面となる有機層表面へ移動することを防ぐためである。

また、特に、ラミネートフィルムＬが剥離された第１基板Ａ２を吸着・保持して、搬送する減圧ローラー４については、搬送される基板の湾曲許容度以上のローラー直径を有することが必要であり好ましい。

湾曲許容度とは、基板を２３℃±２℃５５％ＲＨ環境下で２４時間調湿し、有機層側（電極側）を外側にして円筒（半径Ｒ）に巻きつけ、所定時間（例えば１分間）放置して後、取り外し、有機層側表面をみたときに（目視）、層の割れ、剥がれ、更には電極層の割れ等の欠陥が生じない最少の径（Ｒ）と定義する。この半径以上のローラー径をもつ減圧ローラーを用いることで、有機層に欠陥が生じ、貼合後、有機ＥＬ素子での欠陥の発生を防ぐことが出来る。基板の湾曲許容度が小さいほど径の小さなローラーを用いてもよいことになる。

ラミネートフィルムが剥離された第１基板Ａ２は、減圧ローラー４が陽圧となることで、その先端が、第２基板Ｂと接した時点で第２基板Ｂ上に密着、配置される。そして第２基板の搬送とともに、貼合手段である加圧（熱）ロール５に送られ、加圧処理を受けることで２つの基板は貼合される。

貼合工程においては、加圧（熱）ロール５により密着・貼合される。加圧（熱）ロール５は、０．１ＭＰａ〜１０ＭＰａの範囲の圧力のもの、例えば、０．５Ｐａ程度の加圧が出来るラミネーター等を用いることが好ましい。加熱は、５０℃以上、貼合される有機層を構成する有機材料の融点或いはガラス転移点（Ｔｇ）以下の温度に加温することが好ましい。

また上記の圧力範囲で加圧が出来るプレス機を用いてもよく、連続的に行うにはアキューム機構を組み合わせればよい。

貼合工程の後、素子毎にカットされて、電極（回路）配線の形成、封止等の工程によりエレクトロルミネッセンス素子が得られる。

ガスバリアフィルムをそれぞれの基板として用いた場合には、素子側面を接着剤で接着・封止すればよい。

尚、以上において、第１基板をラミネートする例を示したが、有機ＥＬ素子が湿気や酸素等のガスによる劣化が大きいため、ラミネート前には充分に乾燥して有機層中から水分等を除く必要があるが、そのためには、第１基板、また第２基板ともに有機層を形成後、充分に乾燥を行って（絶乾）、水分を除く必要がある。その後に透水率の低いラミネートフィルムをラミネートして保護膜とすることが好ましい。透水率の低い材料としては防湿層として、金属薄膜、金属酸化物膜等を形成した樹脂フィルムがあり、アルミ箔等の金属箔ラミネートフィルム、アルミナ蒸着フィルム、シリカ蒸着フィルム等が挙げられる。

また、防湿層の形成されていない樹脂フィルムをラミネートフィルムとして用いたときには、例えばＰＥＴ等通常のプラスチックフィルムを用いてラミネート後、充分に乾燥（絶乾）してもよい。この場合、ラミネート後、経時とともに吸湿の恐れがあるので、余り時間をおかず貼合工程とすることが好ましい。

また、ラミネートフィルム（保護フィルム）を剥離後、貼合工程前に充分加熱乾燥を行うようにしてもよい。

また、この例では、第２基板も長尺のロール形態で示したが、第２基板にはラミネートを行わない形態であれば、樹脂フィルムを用いなくともよく、例えばガラス等の剛性のある基材を用いて枚葉に形成し直ちに第１基板と貼合してもよい。

少なくとも一方の基板はプラスチックフィルムからなり、有機層保護のため有機層上にラミネート、そして減圧ローラーによりこれを剥離して、もう一方の基板と貼合する形態が好ましい。

また、少なくとも一方の基板は、ロール状の長尺シートからなり、有機層保護のため有機層上にラミネート、カット（打ち抜き）して、これを用いてラミネートフィルムを剥離して、もう一方の基板と貼合することが好ましい。

第２の実施形態として、次いで、図８に、枚葉の第１基板と、ラミネートした長尺状の第２基板を貼合して有機ＥＬ素子を形成するプロセスについてその工程図を示した。

第１基板のラミネート、ラミネートフィルム剥離は前記の工程と同様であるが、この実施形態では、第２基板についてもラミネートされた形態で用いる。従って、貼合前にラミネートフィルムを剥離し、同じくラミネートされ枚葉にカットされた第１基板とこちらもラミネートフィルムを剥離した後、貼合される。

ラミネートフィルムで第２基板の有機層を保護することで、やはり塵、ホコリ等のパーティクルの付着を回避できるので、ラミネート後、第２基板も例えばロール形態で保管出来る利点がある。

第１基板と貼合して、素子を形成するときには、第２基板からのラミネートフィルム剥離は連続的に行うことが必要であり、前記同様の減圧ローラを用いて、先端のみ剥離して巻き取り回収するか、または減圧ローラを用いずに剥離爪等を用い剥離してもよい。また、連続的に回収するので先端の剥離のみは人手により行ってもよい。枚葉の第１基板と、ラミネートした長尺状の第２基板からそれぞれラミネートフィルムを剥離して後、基板同士を貼合する剥離・貼合工程について、模式図を図４に示した。

第２基板Ｂからロール７を用いてラミネートフィルムＬ’が剥離され、ロール８にラミネートフィルムＬ’が回収、巻き取られるところのみが図１とは異なっている。

この場合にも図示されてないが、第２基板からラミネートフィルムが剥離される剥離点の中心部に、ダストが貼合面となる有機層表面へ移動することを防ぐためクリーンエアを吹き付けながら剥離することが好ましい。

次ぎに、第１基板、第２基板共にラミネート後、それぞれ枚葉に打ち抜き（カット）して、ラミネートフィルム付きで、一旦、集積した後、これを用いて、各素子単位毎に、ラミネートフィルムを剥離、貼合する有機ＥＬ素子の製造プロセスについて説明する。

工程図を図９に示したが、第１、第２いずれの基材も有機層形成後、ラミネートされ、型打ち抜きされ、打ち抜きによるダスト等のパーティクルを除去した後、それぞれ集積される。いずれの基板もラミネート後、型を打ち抜きされ両者とも枚葉に集積することができるので、ダスト等のパーティクルを排除して所定の期間、この状態で、保管することも出来る。

集積された各基板は、貼合時、枚葉で搬送され、それぞれの基板からラミネートフィルムが剥離、除去され、引き続いて貼合される。

図５に、枚葉にカットされた第１基板、第２基板からラミネートフィルムを剥離して、陽極部材、陰極部材を貼合して素子を形成する工程を模式的に示す。

打ち抜かれ、枚葉に集積された各基板は、それぞれ第１基板、第２基板共に、１，１’のガイドローラー、ガイド板２、２’により、減圧ローラーからなるラミネートフィルムの剥離工程に送られる。

また、剥離から密着の工程まで、２つの基板は、ずれなく搬送されて位置合わせされ密着するよう、減圧ローラー３，４そして３’４’によるそれぞれの基板の搬送は等速で制御されるが、両基板とも型で打ち抜きされ集積された後、それぞれ供給されるため、剥離・貼合工程にはいる前に、位置合わせを行って、減圧ローラーからなる剥離・貼合工程に入る。基板同士を厳密に位置合わせするため、図示されていないが、剥離・貼合工程前のガイド板２、２’及びガイドローラー１，１’の入口には、先端位置検知センサ１０が備えられており、検知結果を制御部に転送することで、枚葉にカットされた、両基板のガイドローラー１、１’への浸入タイミングを制御、調整している。また、ガイド板２、２’は移送される基板位置が斜めにずれないよう、幅手方向の位置決めを行う供給用シュートとしての役割を有する。

密着位置で位置が合わされるように、第１基板は、減圧ローラー３、４間を、また第２基板は、減圧ローラー３’、４’間を搬送され、それぞれラミネートフィルムＬ、Ｌ’をそれぞれの減圧ローラーによって剥離され、またラミネートフィルムを剥離された第１基板Ａ２、同じくラミネートフィルムを剥離された第２基板Ｂ２も、減圧ローラー４、４’上に吸引、保持され搬送されて、所定のタイミングで、減圧（負圧）から陽圧に転化させた減圧ローラーから剥離されて、減圧ローラー４、及び４’間で、密着されて、ガイド７により、加圧（熱）ロール５に送られて、ここで圧着・加熱により貼合される。

ラミネートフィルムの剥離のための減圧ローラーの負圧、またラミネートフィルムや部材をローラーから剥離する陽圧タイミング等は前記同様である。第１、第２基板からそれぞれラミネートフィルムＬ、Ｌ’が陽圧により回収され、ラミネートフィルムを剥離された後のそれぞれの基板Ａ２、Ｂ２についても、陽圧タイミングで減圧ローラーから剥離され、基板同士位置合わせされ密着されて、ガイド９により導かれて加圧（熱）ロール５により圧着加熱されて貼合される。

貼合された後、電極（回路）配線等の接続、封止工程等を行うことによって、エレクトロルミネッセンス素子を得ることが出来る。封止は、基材としてガスバリアフィルムを用いた場合は、第１基板、第２基板の側面を封止すればよい。

また、特にバリア層等の形成されていないプラスチックシートを基材として用いる場合は、ガスバリアフィルム等で全体を覆う、また、透湿性の内ケースに封入する等の必要がある。

前述の様に、それぞれ第１基板並びに第２基板を吸引・保持して、搬送する減圧ローラーは、各基板の湾曲許容度以上のローラー直径を有するものでなければならず、第１基板、及び第２基板の湾曲許容度が異なっている場合、即ち、形成される電極、有機層、またその層の数、更に、ガスバリアフィルムを用いときには、バリア層等によっても異なる場合があるが、例えば、第１基板の湾曲許容度を示す径（Ｒ）が第２基板より大きく、より大きな径でないと欠陥を生ずる場合、第１基板を搬送する減圧ローラー４の径は第２基板を保持、搬送する減圧ローラー４’よりも大きくする必要がある。

基板の湾曲許容度を考慮した剥離・貼合工程を図６に示した。第１基板Ａの湾曲許容度がを示す径が第２基板より大きいため、より大きな径を有する減圧ローラーを用いる。

本発明においては、それぞれ陽極と陰極を有する２つの基板上に分けて積層された有機層を、貼合することで、エレクトロルミネッセンス素子を形成する。

有機ＥＬ素子の構成としては、例えば、支持体上に、陽極／正孔注入・輸送層／発光層／電子注入・輸送層／陰極等からなる構成、また、最も単純には、陽極／発光層／陰極等の層構成からなる構成もあり、どの様な構成をとってもよく、これらの機能性有機層において何れかの層間で分離して、第１の基材及び第２の基材上に積層したものをそれぞれ作製してこれを貼合して素子を構成するものである。

従って、第１の基材、第２の基材において、各基材上の有機層構成は、上記有機ＥＬ素子構成のいかなる部分で分離されたものであってもよい。

上記各有機層については、公知文献を参照できる。

これら有機ＥＬ素子における有機層、各薄膜の膜厚は、１ｎｍ〜数μｍの範囲に亘る。

有機ＥＬ素子は、電極間に単数又は複数の有機層を積層した構成であり、例えば、前記のような構成を有し、上記以外にも電子阻止層、また正孔阻止層、またバッファー層等適宜必要な層が所定の層順で積層され、両極から注入された正孔及び電子等のキャリア移動がスムースに行われるよう構成されている。

有機ＥＬ素子を構成するこれら各有機層において、発光層中に含有される有機発光材料としては、カルバゾール、カルボリン、ジアザカルバゾール等の芳香族複素環化合物、トリアリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、ポリアリーレン、芳香族縮合多環化合物、芳香族複素縮合環化合物、金属錯体化合物等及びこれらの単独オリゴ体あるいは複合オリゴ体等があげられるが、本発明においてはこれに限られるものではなく、広く公知の材料を用いることができる。

また層中（成膜材料）には、好ましくは０．１〜２０質量％程度のドーパントが発光材料中に含まれてもよい。ドーパントとしては、ペリレン誘導体、ピレン誘導体等公知の蛍光色素等、また、リン光発光タイプの発光層の場合、例えば、トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム、ビス（２−フェニルピリジン）（アセチルアセトナート）イリジウム、ビス（２，４−ジフルオロフェニルピリジン）（ピコリナート）イリジウム、などに代表されるオルトメタル化イリジウム錯体等の錯体化合物が同様に０．１〜２０質量％程度含有される。発光層の膜厚は、１ｎｍ〜数百ｎｍの範囲に亘る。

正孔注入・輸送層中に用いられる材料としては、フタロシアニン誘導体、ヘテロ環アゾール類、芳香族三級アミン類、ポリビニルカルバゾール、ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホン酸（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）などに代表される導電性高分子等の高分子材料が、また、発光層に用いられる、例えば、４，４′−ジカルバゾリルビフェニル、１，３−ジカルバゾリルベンゼン等のカルバゾール系発光材料、（ジ）アザカルバゾール類、１，３，５−トリピレニルベンゼンなどのピレン系発光材料に代表される低分子発光材料、ポリフェニレンビニレン類、ポリフルオレン類、ポリビニルカルバゾール類などに代表される高分子発光材料などが挙げられる。

電子注入・輸送層材料としては、８−ヒドロキシキノリナートリチウム、ビス（８−ヒドロキシキノリナート）亜鉛等の金属錯体化合物もしくは以下に挙げられる含窒素五員環誘導体がある。即ち、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、チアジアゾールもしくはトリアゾール誘導体が好ましい。具体的には、２，５−ビス（１−フェニル）−１，３，４−オキサゾール、２，５−ビス（１−フェニル）−１，３，４−チアゾール、２，５−ビス（１−フェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−（４′−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−（４″−ビフェニル）１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール、１，４−ビス［２−（５−フェニルオキサジアゾリル）］ベンゼン、１，４−ビス［２−（５−フェニルオキサジアゾリル）−４−ｔｅｒｔ−ブチルベンゼン］、２−（４′−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−（４″−ビフェニル）−１，３，４−チアジアゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−チアジアゾール、１，４−ビス［２−（５−フェニルチアジアゾリル）］ベンゼン、２−（４′−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−（４″−ビフェニル）−１，３，４−トリアゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−トリアゾール、１，４−ビス［２−（５−フェニルトリアゾリル）］ベンゼン等が挙げられる。

有機ＥＬ素子、各有機層の膜厚は、０．０５〜０．３μｍ程度必要であり、好ましくは０．１〜０．２μｍ程度である。

また、有機層（有機エレクトロルミネッセンス層）の形成方法としては前記のように塗布及び印刷等が好ましい。

塗布は、スピン塗布、転写塗布、イクストリュージョン塗布等が使用できる。材料使用効率を考慮すると、転写塗布、イクストリュージョン塗布のようなパターン塗布できる方法が好ましく、特に転写塗布が好ましい。

また、印刷は、スクリーン印刷、オフセット印刷、インクジェット印刷等が使用できる。表示素子としては膜が薄く、素子サイズが微小で、ＲＧＢのパターンの重ね等を考慮すると、オフセット印刷、インクジェット印刷のような高精度高精細印刷が好ましい。

各有機材料には溶解特性（溶解パラメータやイオン化ポテンシャル、極性）がそれぞれにあり、溶解できる溶媒には限定がある。またその際には溶解度もそれぞれ違うため、一概に濃度も決めることができないが、本発明において用いられる溶媒の種類は、成膜しようとする有機ＥＬ材料に応じて、前記の条件に適ったものを、公知の溶媒から選択すればよく、例えば、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素、テトラクロロエタン、トリクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、クロロトルエン等のハロゲン系炭化水素系溶媒や、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アニソールなどのエーテル系溶媒、メタノールや、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、シクロヘキサノール，２−メトキシエタノール、エチレングリコール、グリセリン等のアルコール系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ヘキサン、オクタン、デカン、テトラリン等のパラフィン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミルなどのエステル系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン等のアミド系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロン等のケトン系溶媒、ピリジン、キノリン、アニリン等のアミン系溶媒、アセトニトリル、バレロニトリル等のニトリル系溶媒、チオフェン、二硫化炭素などの硫黄系溶媒が挙げられる。

尚、使用可能な溶媒は、これらに限るものではなく、これらを二種以上混合して溶媒として用いてもよい。

これらのうち好ましい例としては、有機ＥＬ材料において、各機能層材料によっても異なるものの、大凡について、良溶媒としては、例えば芳香族系溶媒、ハロゲン系溶媒、エーテル系溶媒などであり、好ましくは、芳香族系溶媒、エーテル系溶媒である。また、貧溶媒としては、アルコール系溶媒、ケトン系溶媒、パラフィン系溶媒などが挙げられ、なかでもアルコール系溶媒、パラフィン系溶媒である。

本発明においては、予め、第１の基材上に第１の電極、また第２の基材上に第２の電極を形成しておくことが好ましく、電極形成には、蒸着等最適のプロセスを用いることができる。電極の形成は、樹脂フィルムを用いてロールツウロール形態で形成することが好ましい。

２つの電極のうち、正孔の注入を行う陽極に使用される導電性材料としては、４ｅＶより大きな仕事関数をもつものが適しており、銀、金、白金、パラジウム等及びそれらの合金、酸化スズ、酸化インジウム、ＩＴＯ等の酸化金属、さらにはポリチオフェンやポリピロール等の有機導電性樹脂が用いられる。透光性であることが好ましく、透明電極としてはＩＴＯが好ましい。ＩＴＯ透明電極の形成方法としては、マスク蒸着またはフォトリソパターニング等が使用できるが、これに限られるものではない。

また、陰極として使用される導電性物質としては、４ｅＶより小さな仕事関数をもつものが適しており、マグネシウム、アルミニウム等。合金としては、マグネシウム／銀、リチウム／アルミニウム等が代表例として挙げられる。また、その形成方法は、マスク蒸着、フォトリソパターニング、メッキ、印刷等が使用できるが、これに限られるものではない。

また、本発明において、基材としては、ガラスまた、透明性樹脂フィルムが用いられる。少なくとも一方の基材としては透明樹脂フィルムである。透明性樹脂フィルムとしては、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリメチルメタアクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ナイロン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリサルホン、ポリエーテルサルフォン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ポリビニルフルオライド、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリビニリデンフルオライド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリプロピレン等、５０μｍ〜１０００μｍの厚みの樹脂フィルムが挙げられる。

また、少なくとも一方の基材はロール状の長尺シートであり少なくともラミネートまで連続して行えることが好ましい。

樹脂フィルムの場合、防湿層を形成したフィルムを用いると、湿気、酸素等に対する封止性をより向上させた素子を作製できる。これらの防湿層を第一電極或いは第二電極層の有機層と反対側（外側）に有することが好ましい。また、両面に防湿層を有するフィルムは樹脂フィルム中からの拡散もなく更に好ましい。

防湿層としては、水蒸気、酸素等、ガスバリア性を有する材料で構成される層であれば、限定されないが、例えば、酸化ケイ素、酸化アルミニウム等のセラミック蒸着層、また、これらのセラミック層と衝撃緩和ポリマー層を交互に積層した構成を有する防湿層が挙げられる。

また、金属箔、例えば銅（Ｃｕ）箔、アルミニウム（Ａｌ）箔、等のラミネート層（６〜５０μｍ厚）等があげられ、これらの防湿層を第一電極或いは第二電極層の有機層と反対側（外側）に有することが好ましい。発光を取り出さない側の基材としては金属ラミネートフィルム等もガスバリアフィルムとして用いることができる。

これらの防湿層を有するフィルム基材として、例えば、ＰＥＴフィルム等の樹脂フィルム基材（１０〜２００μｍ）上に上記セラミック層を蒸着形成したもの、また、金属箔等に、例えばポリエチレン系樹脂フィルムをラミネートしたもの等があげられる。

蒸着層を有するフィルムとしては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム等を蒸着した樹脂フィルムが上市されており、例えば凸版印刷製ＧＸフィルム等がある。また、金属箔の片面をポリマー膜でコーティングした金属ラミネートフィルムは、包装材用に市販されている。例えば、接着剤層／アルミフィルム９μｍ／ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）３８μｍの構成のドライラミネートフィルム（接着剤層としては２液反応型のウレタン系接着剤、厚みは１．５μｍ）がある。

以上の如く、第１の基材そして第２の基材上にエレクトロルミネッセンス素子を構成する有機層を、素子構造の中間部分で分離した二つの部材として製造して、これを貼合するエレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、有機層形成後に、部材の有機層上に一旦ラミネートを行い、貼合の前にラミネートを剥離して貼合することで、ゴミ（塵）等パーティクルの混入がなく、欠陥のない貼合面を得ることができるため、品質故障のないエレクトロルミネッセンス素子が提供できる。

第１基板、また第２基板の層構成の例を示す。 型抜きされた第１基板からラミネートフィルムが剥離され、第２基板と貼合される剥離・貼合工程を示す模式図である。 減圧ローラーの構造を示す模式図である。 枚葉の第１基板と、ラミネートした長尺状の第２基板からそれぞれラミネートフィルムを剥離し基板同士を貼合する、剥離・貼合工程についての模式図である。 枚葉にカットされた第１基板、第２基板からラミネートフィルムを剥離し、貼合して素子を形成する、剥離・貼合工程を示す模式図である。 基板の湾曲許容度を考慮した剥離・貼合工程を示す模式図である。 枚葉の第１基板と、長尺状の第２基板を貼合して有機ＥＬ素子を形成するプロセスの工程図である。 枚葉の第１基板と、ラミネートした長尺状の第２基板を貼合して有機ＥＬ素子を形成するプロセスの工程図である。 枚葉にカットしたラミネートフィルム付き第１基板、第２基板を用い貼合により有機ＥＬ素子を形成するプロセスの工程図である。

符号の説明

１ ガイドローラー
２ ガイド板
３、４ 減圧ローラー
５ 加圧ロール
６ エンコーダ
Ａ 第１基板
Ｂ 第２基板
Ｌ ラミネートフィルム

Claims (9)

1. 少なくとも第１の基材上に、第１の電極、及び、第２基板と貼合後に第２の電極上に形成された層と貼合されエレクトロルミネッセンス素子を構成する層及びラミネートフィルムが積層された第１基板、と、少なくとも第２の基材上に、第２の電極、及び、第１基板と貼合後に第１の電極上に形成された層と貼合されてエレクトロルミネッセンス素子を構成する層が積層された第２基板、とを貼合してエレクトロルミネッセンス素子を形成する製造方法において、
   少なくとも第１基板を枚葉に形成後、前記ラミネートフィルムを剥離し、その後第１基板と第２基板をそれぞれ電極を対向させ貼合することを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
2. 第１基板に対して減圧ローラーを利用してラミネートフィルムと有機層を剥離することを特徴とする請求項１に記載のエレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
3. 第１基板からラミネートフィルムを剥離したのち、前記減圧ローラーが、減圧ローラーの回転に伴って、所定の回転角度で一時的に陽圧になり、第１基板から剥離したラミネートフィルムを減圧ローラーから回収することを特徴とする請求項２に記載のエレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
4. 第１の基材もしくは第２の基材の、少なくとも一方がプラスチックフィルムからなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のエレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
5. 第１の基材もしくは第２の基材の、少なくとも一方が（ロール状の）長尺シートからなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のエレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
6. 第１基板並びに第２基板ともラミネートフィルムが積層されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のエレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
7. 第１基板並びに第２基板が、カットされ、集積された状態からそれぞれ一枚ずつ供給され、減圧ローラーを通過、位置合わせされ、貼合されることを特徴とする請求項６に記載のエレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
8. 第１基板並びに第２基板から剥離されたラミネートフィルムが、減圧ローラーの陽圧タイミングで回収されることを特徴とする請求項６または７に記載のエレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
9. 第１基板並びに第２基板を吸着する減圧ローラーは、それぞれ各基板の湾曲許容度以上のローラー径を有することを特徴とする請求項２〜８のいずれか１項に記載のエレクトロルミネッセンス素子の製造方法。

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