JP2015198048A - 有機エレクトロルミネッセンス素子、その製造方法及び照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】補助電極によって効率よく電気伝導性が向上する有機エレクトロルミネッセンス素子を提供する。【解決手段】有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板１と、光透過性を有する第１電極２と、第１電極２の基板１とは反対側に配置され、第１電極２と対をなす第２電極４と、第１電極２と第２電極４との間に配置される有機発光層３と、第１電極２と有機発光層３との間に配置される補助電極５とを備えている。補助電極５は、導電体を含有する硬化性材料５０から形成される導電硬化層５１と、導電硬化層５１の有機発光層３側に配置されるめっき層５２とを有する。【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及びその製造方法、並びに有機エレクトロルミネッセンス素子を有する照明装置に関する。より詳細には、補助電極を有する有機エレクトロルミネセンス素子に関する。

有機エレクトロルミネッセンス素子（以下「有機ＥＬ素子」ともいう）として、光透過性を有する基板の表面に、光透過性の電極、複数の層からなる有機発光層、及び対となる電極が積層されたものが知られている。通常、光透過性の電極が陽極となり、それと対となる電極が陰極となる。有機ＥＬ素子では、陽極と陰極の間に電圧を印加することによって有機発光層で光が生じる。この光は、光透過性の電極及び基板を通して外部に取り出される。

有機ＥＬ素子では、光透過性と導電性とを有する材料（透明金属酸化物など）で光透過性の電極が形成されているが、通常、光透過性の電極の材料は比抵抗が高く、通電性があまりよくない。特に発光効率の向上のために電極層が薄膜化された場合や、有機ＥＬ素子の発光面積が大面積化された場合には電極の抵抗が大きくなる。そこで、光透過性の電極よりも導電性の高い材料で形成された補助電極が配置され、この補助電極で光透過性電極の電気伝導性を補うことで電極の通電性が高められる場合がある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−２２３０８７号公報

補助電極と光透過性電極とが接触することで電極の電気抵抗は低くなり、電極の導通性が高まる。しかしながら、補助電極の幅が細くなると、補助電極の全体量が少なくなるため、補助電極による光透過性電極に対する通電補助効果が十分に得られなくなるおそれがあった。

本発明は、補助電極によって効率よく電気伝導性が向上する有機エレクトロルミネッセンス素子、その製造方法及び照明装置を提供することを目的とする。

本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板と、光透過性を有する第１電極と、前記第１電極の前記基板とは反対側に配置され、前記第１電極と対をなす第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に配置される有機発光層と、前記第１電極と前記有機発光層との間に配置される補助電極と、を備えている。前記補助電極は、導電体を含有する硬化性材料から形成される導電硬化層と、前記導電硬化層の前記有機発光層側に配置されるめっき層とを有する。

前記硬化性材料は、バインダを含有することが好ましい。

前記めっき層は、前記第１電極と接していることが好ましい。

前記導電硬化層は、側面が傾斜していることが好ましい。

本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法は、上記の有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する方法であって、前記導電硬化層が表面に配置された前記第１電極に、めっき剥離層を形成する工程と、前記導電硬化層及び前記めっき剥離層が表面に配置された前記第１電極をめっき処理する工程と、前記導電硬化層の位置以外のめっき材を除去する工程とを含む。

本発明係る照明装置は、上記の有機エレクトロルミネッセンス素子を備える。

本発明によれば、めっき層を有する補助電極によって効率よく電気伝導性が向上する。

図１は図１Ａ、図１Ｂ及び図１Ｃから構成される。図１は有機エレクトロルミネッセンス素子の一例である。図１Ａは断面図である。図１Ｂは一部を分解した平面図である。図１Ｃは一部を拡大した断面図である。 図２は図２Ａ〜図２Ｆから構成される。図２は有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法の一例を示す概略斜視図である。図２Ａは硬化性材料を配置する工程を示す。図２Ｂは硬化工程を示す。図２Ｃはめっき剥離層を配置する工程を示す。図２Ｄはめっき処理工程を示す。図２Ｅはめっき処理工程後の電極の状態を示す。図２Ｆは不要なめっき材を除去する工程を示す。 図３は図３Ａ〜図３Ｅから構成される。図３は、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法の一例を示す概略断面図である。図３Ａは硬化性材料を配置する前の状態を示す。図３Ｂは導電硬化層の形成後の状態を示す。図３Ｃはめっき剥離層の配置後の状態を示す。図３Ｄはめっき材を配置した後の状態を示す。図３Ｅは不要なめっき材を除去した後の状態を示す。 照明装置の一例を示す概略図である。

本発明に係る有機エレクトロルミネセンス素子（有機ＥＬ素子）は、基板１と、光透過性を有する第１電極２と、第１電極２の基板１とは反対側に配置され、第１電極と対をなす第２電極４と、第１電極２と第２電極４との間に配置される有機発光層３とを備える。有機ＥＬ素子は補助電極５を備える。補助電極５は、第１電極２と有機発光層３との間に配置される。補助電極５は、導電体を含有する硬化性材料５０から形成される導電硬化層５１と、導電硬化層５１の有機発光層３側に配置されるめっき層５２とを有する。補助電極５は、導電硬化層５１とめっき層５２とを有するため、電極の導電性を向上させることができるとともに、第１電極２に対する密着性に優れる。そのため、この有機ＥＬ素子では、効率よく電気伝導性が向上する。

図１は有機ＥＬ素子の一例を示している。図１は図１Ａ、図１Ｂ及び図１Ｃから構成される。図１は有機ＥＬ素子の構造を模式的に示しており、有機ＥＬ素子の各層の厚みや形状等は実際のものと異なっていてもよい。図１Ａは、有機ＥＬ素子の断面図を示している。図１Ａでは、左側に第１電極引き出し部２０ａ側の端部が図示され、右側に第２電極引き出し部２０ｂ側の端部が図示されている。図１Ｂは、図１Ａの有機ＥＬ素子を平面視した様子を示している。平面視とは、基板１の表面に垂直な方向から見た場合の様子を意味する。基板１に対して垂直な方向は、基板１の法線方向と定義される。図１Ｂでは、有機ＥＬ素子の内部構成が分かりやすいように、封止材７を取り除いて図示し、接着部８を斜線で示している。また、図１Ｂでは、第２電極４及び有機発光層３を含む積層体の背後で隠れている補助電極５を破線で示している。また、図１Ｂでは、第１電極２の隠れている縁部を二点破線で示している。図１Ｃは、補助電極５の近傍を拡大した断面図である。図１Ｃでは、補助電極５が延伸する方向と垂直な方向の断面が示されている。

有機ＥＬ素子は、基板１と有機発光体１０とを備えている。有機発光体１０は、第１電極２と有機発光層３と第２電極４とを含む積層体から構成されている。有機発光体１０は基板１に支持されている。図１の形態では、光は基板１側から取り出される。この有機ＥＬ素子はボトムエミッション型である。もちろん、両面取り出し型の有機ＥＬ素子であってもよい。

基板１としては、光透過性を有する基板が用いられる。光透過性は、透明及び半透明を含む。基板１としては、ガラス基板、樹脂基板などを用いることができる。ガラス基板としては、例えば、ソーダガラスや無アルカリガラスなどのガラス板が例示される。樹脂基板としては、プラスチックフィルムやプラスチック板などが例示される。基板１としては、水分の浸入を抑制しやすいガラス基板が好ましい一態様である。基板１として、ガラス基板とプラスチックとが積層した複合基板が用いられてもよい。

有機発光体１０は、第１電極２、有機発光層３及び第２電極４を含み、電気の供給により発光する機能を有する。有機発光体１０の配置される領域は、平面視（基板表面と垂直な方向から見た場合）において、基板１の中央部の領域である。有機発光体１０は、有機発光体１０を取り囲む外周の位置において基板１に接合される封止材７によって覆われて封止されている。

第１電極２は光透過性を有する電極である。第２電極４は、第１電極２と対となる電極である。一の態様では、第１電極２は陽極を構成し、第２電極４は陰極を構成する。他の態様では、第１電極２は陰極を構成し、第２電極４は陽極を構成する。要するに、第１電極２と第２電極４とは電気的に対となればよい。好ましい態様では第１電極２が陽極である。光透過性は透明及び半透明を含む。第１電極２は好ましくは透明である。第１電極２は、光取り出し側の電極を構成することができる。

第１電極２は、透明な電極材料により形成され得る。電極材料としては、例えば、導電性の金属酸化物などが好ましく用いられる。透明な金属酸化物としては、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯなどが例示される。また、第１電極２は、有機物を含む透明な導電材料によって形成されてもよい。第１電極２は、例えば、これらの電極材料が、真空蒸着法やスパッタリング法、塗布等の方法により成膜されて作製され得る。第１電極２の厚みは、特に限定されるものではないが、例えば、１０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲にすることができる。

第２電極４は、適宜の電極材料により形成され得る。第２電極４は、金属、合金、電気伝導性化合物、及びこれらの混合物からなる電極材料などから形成されることが好ましい。電極材料としては、例えば、アルミニウム、銀、マグネシウム等、およびこれらと他の金属との混合物又は合金が例示される。第２電極４は、例えば、これらの電極材料が、真空蒸着法やスパッタリング法等の方法により成膜されて作製され得る。第２電極４の厚みは、特に限定されるものではないが、例えば、１０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲にすることができる。

第２電極４は、光反射性を有していてもよい。その場合、第２電極４で光が反射されて、基板１側から反射光が取り出され得る。また、第２電極４は光透過性の電極であってもよい。その場合、封止材７側の面（背面）から光が取り出される構造にできる。あるいは、第２電極４の背面（有機発光層３とは反対側の面）に光反射性の層が配置されて、光が反射される構造にできる。

有機発光層３は、発光を生じさせる機能を有する層である。有機発光層３は、通常、ホール注入層、ホール輸送層、発光材料含有層、電子輸送層、電子注入層、中間層などから適宜選ばれる複数の層によって構成され得る。有機発光層３に含まれる各層は、機能層と定義される。機能層は、有機層であってよい。有機層とは、有機物を含有する層である。有機発光層３の厚みは、特に限定されるものではないが、例えば、６０〜１０００ｎｍ程度にすることができる。

有機発光層３の積層構造は、例えば、第１電極２を陽極とし、第２電極４を陰極とした場合、第１電極２側から順に、ホール注入層、ホール輸送層、発光材料含有層、電子輸送層、電子注入層とすることができる。なお、積層構造は、これに限定されるものではなく、例えば、発光材料含有層の単層であってもよいし、ホール輸送層と発光材料含有層と電子輸送層との積層構造であってもよい。有機発光層３は赤、緑、青の発光材料を含有すると、白色発光が生じやすくなる。有機発光層３は、マルチユニット構造を有していてもよい。マルチユニット構造は複数の発光ユニットを有する。有機発光層３内の各機能層は、成膜するための適宜の方法が選択されて形成され得る。機能層は、蒸着、転写等の乾式プロセスによって形成されてもよいし、スピンコート、スプレーコート、ダイコート、グラビア印刷等の湿式プロセスによって形成されてもよい。

封止材７は、水分の透過性が低い基板材料により構成され得る。封止材７として、例えば、ガラス基板、樹脂基板などが用いられる。ガラス基板の場合、水分の浸入が高く抑制される。封止材７には、有機発光体１０を収容するための凹部を有してもよいが、有していなくてもよい。図１の封止材７では、封止材７は凹部を有しており、この凹部によって外周に封止側壁７ａが形成されている。封止材７が凹部を有している場合、有機発光体１０は側方が覆われて封止され得る。そのため、水分の浸入がより抑制され、封止性が向上する。

封止材７は、接着材料により構成される接着部８により基板１に接合されている。接着部８は、有機発光体１０の外周を取り囲んで基板１に配置されるものである。接着部８の材料は、接着剤として機能する適宜の材料により構成される。接着部８は、例えば、樹脂製の接着材料で形成される。樹脂製の接着材料は、防湿性を有していることが好ましい。例えば、乾燥剤の含有により防湿性が付与される。樹脂製の接着材料は、熱硬化性樹脂や紫外線硬化樹脂などを主成分とするものであってよい。

基板１と封止材７とに挟まれた有機発光体１０が存在する部分には、基板１と封止材７との間で間隙９が形成されている。この間隙９には、充填剤が充填されていてもよいし、空洞となった封止空間が形成されていてもよい。

有機ＥＬ素子では、封止内部の第１電極２と第２電極４とに電圧を印加してこの間で電気を流すため、第１電極２及び第２電極４のそれぞれと電気的に接続された電極の引き出し部分が配置されることが好ましい。電極の引き出し部分は、電極引き出し部２０と定義される。電極引き出し部２０は、基板１の端部表面に設けられている。電極引き出し部２０は、第１電極２と導通する第１電極引き出し部２０ａと、第２電極４と導通する第２電極引き出し部２０ｂとに区分される。第１電極引き出し部２０ａと第２電極引き出し部２０ｂとはショートしないパターンで設けられている。図１では、第１電極引き出し部２０ａは第１電極２を構成する導電層の延長部分で構成されている。第２電極引き出し部２０ｂは第１電極２を構成する導電層が分断された部分で構成されている。第２電極引き出し部２０ｂは封止領域の内部で第２電極４と接している。

図１の有機ＥＬ素子は、第１電極２と有機発光層３との間に補助電極５を有する。補助電極５は第１電極２に接している。有機ＥＬ素子では、補助電極５を有することにより、第１電極２の通電性を高めることができ、発光面における電流分布を改善し、面内での発光をより均一にすることができる。ここで、光透過性の電極である第１電極２は、光透過性を有する材料（透明金属酸化物など）で形成されるため、通常、比抵抗が高く、通電性があまりよくない。そこで、第１電極２よりも電気的な抵抗が低く、通電性の高い材料で形成される補助電極５が配置されるようにする。補助電極５は電極配線で構成され得る。補助電極５は、第１電極２よりも電気的に低抵抗になる。すると、補助電極５が第１電極２の電気伝導性を補って、電極の通電性が向上する。これにより、電流分布が改善し、面内での発光がより均一になる。

補助電極５は、導電硬化層５１とめっき層５２とを有する。導電硬化層５１は、導電体を含有する硬化性材料５０から形成される層である。めっき層５２は、めっき処理により形成される層である。図２Ａに、硬化性材料５０の配置の一例が示されている。図２Ｄに、めっき処理の一例が示されている。図１に示されるように、補助電極５は複層構造を有する。補助電極５においては、導電硬化層５１は第１電極２側に配置され、めっき層５２は有機発光層３側に配置される。導電硬化層５１は、第１電極２に接している。導電硬化層５１とめっき層５２とは接している。補助電極５は、導電硬化層５１とめっき層５２とを有するため、電極の導電性を向上させることができる。導電硬化層５１は、硬化性材料５０から形成されるため単独では導電性が低くなる場合があるが、補助電極５がめっき層５２を有するため、補助電極５全体としての導電性が高まる。また、導電硬化層５１とめっき層５２とで構成される補助電極５は、第１電極２に対する密着性に優れている。導電硬化層５１は、硬化性材料５０で形成されるため、密着性を高めることが容易である。

補助電極５は、複数の配線で構成されることが好ましい。複数の配線は、線状であってよい。線状の配線で補助電極５が形成されると、通電性が効果的に向上する。また、補助電極５が線状の配線であると、通常、非発光の部分となる補助電極５の形状が目立ちにくくなる。

補助電極５は、網目状の構造を有していてよい。網目状の補助電極５では、網目の間から補助電極５を通らずに光が取り出される。そのため、発光性が向上する。網目の間は穴といってもよい。網目状の補助電極５によってより均一な電流分布が得られる。補助電極５は格子状の構造を有していてよい。格子状は網目状の一種であるといえる。格子状の補助電極５はグリッド電極とも呼ばれる。

図１Ｂでは、補助電極５は平面視において格子状の構造を有する。図１Ｂのグリッド形状は四角格子である。四角格子は、縦に延伸する直線状の複数の配線と横に延伸する直線状の複数の配線とで構成されている。なお、縦横の方向は、長方形（正方形を含む）の有機ＥＬ素子の形状に合わせて、便宜上、定義されている。要するに、縦横の方向は交差する２方向であってよい。

図１では、縦５本、横５本の直線によって、１６個の矩形の穴が設けられてグリッドの網目が形成されているが、網目の個数や線の本数は、これに限定されるものではない。これらの図ではグリッドパターンの概略を示しており、実際には、より密にグリッドパターンが構成されていてよい。例えば、配線の数は、縦横それぞれ１０〜１００本の範囲などの適宜の数であってもよい。具体的には、例えば、発光する領域の形状が、縦１０〜１０００ｍｍ、横１０〜１０００ｍｍの長方形又は正方形である場合には、グリッドを構成する直線が縦１０〜１００本×横１０〜１００本のようなパターンであってよい。

補助電極５は光透過性を有していなくてよい。補助電極５は金属などの光透過性を有さない材料で構成され得る。補助電極５の主機能は第１電極２に対する通電の補助である。もちろん、補助電極５は光透過性を有していてもよい。

補助電極５の断面形状は、特に限定されるものではないが、図１Ｃでは、台形状となっている。台形の下辺は基板１側に配置されている。補助電極５の断面形状は、矩形状（長方形及び正方形を含む）であってもよいし、半円状又は半楕円状であってもよい。補助電極５の断面形状は、補助電極５を構成する配線が延伸する方向と垂直な方向での断面によって判断される。

補助電極５を構成する配線の幅Ｗ１は１０〜１０００μｍの範囲であることが好ましい。それにより、通電補助効果が高まるとともに、補助電極５の占める面積が大きくなりすぎることが抑制される。補助電極５を構成する配線の厚みＴ１は１００〜３０００ｎｍであることが好ましい。それにより、通電補助効果が高まるとともに、補助電極５の配置による層の段切れが抑制される。補助電極５を構成する配線の厚みＴ１は５００〜２０００ｎｍであることがより好ましい。補助電極５が格子状である場合、格子のピッチは１〜１０ｍｍであることが好ましい。それにより、格子の穴から光がより多く取り出されるため、発光特性が向上する。四角格子では、格子のピッチは、一の配線と、その配線の隣に並んで配置される他の配線との間の中心間の距離と定義できる。

補助電極５の側面５ｓは基板１の表面に対して傾斜していることが好ましい。補助電極５の側面５ｓが傾斜面となることにより、有機発光層３及び第２電極４の積層の際に、層の段切れが容易に抑制され得る。それにより、ショート不良が低減される。補助電極５の側面５ｓは、平面であってもよいし、曲面であってもよい。補助電極５の側面５ｓは、めっき層５２の側面であってよい。

導電硬化層５１は、側面５１ｓが傾斜していることが好ましい。導電硬化層５１の側面５１ｓの傾斜は、基板１の表面に対するものである。導電硬化層５１の側面５１ｓが傾斜面となることにより、補助電極５の側面５ｓが傾斜面となりやすくなる。そのため、有機発光層３及び第２電極４の積層の際に、層の段切れが容易に抑制され得る。それにより、ショート不良が低減される。導電硬化層５１の側面５１ｓは、平面であってもよいし、曲面であってもよい。なお、導電硬化層５１の側面５１ｓが傾斜すると、後述するように、めっき層５２を形成する際の工程においても有利である。導電硬化層５１の側面５１ｓが傾斜することにより、めっき層５２及び導電硬化層５１の剥がれや破壊が抑制される。

導電硬化層５１は、補助電極５の本体を構成するといってよい。めっき層５２は、補助電極５の表面被膜を構成するといってもよい。導電硬化層５１の平面視における形状は、補助電極５の平面視における形状と略同一であってよい。導電硬化層５１は、網目状であり得る。導電硬化層５１は格子状であり得る。導電硬化層５１はグリッド状であり得る。導電硬化層５１は線状であり得る。導電硬化層５１は、第１電極２の面内に部分的に設けられるものであってよい。

導電硬化層５１に含まれる導電体は、金属であることが好ましい。金属としては、具体的には、銀、銅、金、アルミ、ニッケル、モリブデンなどが例示される。導電体は導電性粒子であることが好ましい。導電体は金属粒子であることが好ましい。導電硬化層５１は、金属層であってもよいし、合金層であってもよい。導電硬化層５１は、塗布法によって形成され得る。塗布法としては、スクリーン印刷、インクジェット、ディスペンサー塗布などが例示される。導電硬化層５１は、プリンテッドエレクトロニクスで形成されることがより好ましい。プリンテッドエレクトロニクスでは、パターン形状で材料が描画されるため、細かいパターンの形成が可能である。導電硬化層５１は樹脂を含んでいてもよい。塗布法で形成された場合、導電硬化層５１は樹脂を含み得る。硬化性材料５０のバインダは導電硬化層５１の樹脂になり得る。塗布法の一つとして静電塗布法が例示される。静電塗布法は、補助電極５の線幅を小さくすることが可能であり、パターン精度よく導電硬化層５１を形成することができる。

硬化性材料５０は、バインダを含有することが好ましい。それにより、第１電極２と導電硬化層５１との密着性が高まり、導電硬化層５１と第１電極２との間の通電性が良好になる。また、バインダにより、導電硬化層５１が第１電極２上に容易に形成され得る。バインダは、第１電極２に対する密着性が、硬化性材料５０に含まれる導電体よりも高いことが好ましい。導電体とバインダとにおける密着性は、第１電極２の表面にこれらの材料単体から形成された層で比較され得る。

導電硬化層５１は、銀及び樹脂を含むことが好ましい一態様である。銀は導通性が高いため、通電補助効果が向上する。また、樹脂により導電硬化層５１の密着性が増大する。樹脂を含む導電硬化層５１は塗布法で形成され得る。この場合、導電硬化層５１の形成が容易になる。

めっき層５２は、導電硬化層５１に接している。めっき層５２は、めっきの金属で構成される。ここで、導電硬化層５１は硬化性材料５０により形成されるため、蒸着法やスパッタ法で形成される導電層よりも、通電性が低くなる場合がある。そこで、導電硬化層５１に接するように、めっき層５２が設けられるようにする。すると、めっき層５２によって、補助電極５全体の導電性が高まる。そのため、第１電極２に対する通電の補助効果が向上する。

めっき層５２は、平面視において導電硬化層５１と重複する位置に配置されていることが好ましい。めっき層５２の形状は、導電硬化層５１の形状と略同一であってよい。めっき層５２は、網目状であり得る。めっき層５２は格子状であり得る。めっき層５２はグリッド状であり得る。めっき層５２は線状であり得る。めっき層５２は、第１電極２の面内に部分的に設けられるものであってよい。

めっき層５２は、導電硬化層５１を被覆することが好ましい。めっき層５２が導電硬化層５１を被覆すると、補助電極５の導電性が向上する。導電硬化層５１は、第１電極２に対して全面でなく部分的に設けられるものである。そのため、図１で示されるように、導電硬化層５１は、第１電極２の表面において、有機発光層３側に盛り上がって形成され得る。このとき、導電硬化層５１を被覆する形状でめっき層５２が形成されていると、導電性が効率よく向上する。

めっき層５２は、第１電極２と接していることが好ましい。めっき層５２と第１電極２とが接すると、めっき層５２から直接第１電極２に電気が流れて通電が補助されるため、電極の導電性が向上する。また、めっき層５２が導電硬化層５１を被覆して第１電極２と接すると、めっき層５２が導電硬化層５１を押さえ込む形となるため、導電硬化層５１が第１電極２から離れることが抑制され、補助電極５と第１電極２との密着性が高まる。めっき層５２における第１電極２に接する部分は、補助電極５の側部に配置され得る。めっき層５２は、導電硬化層５１の側方で第１電極２に接していてよい。

めっき層５２は、めっき処理に使用される金属により形成され得る。めっきの金属としては、高導電率の金属が好ましい。めっきの金属として、例えば、銀、銅、金、ニッケルなどが挙げられる。めっき処理は、特に限定されないが、電気めっき又は無電解めっきが好ましい。無電解めっきは電気を流さなくてもよいため、量産性に優れる。ただし、無電解めっきは、多くの処理液での処理が求められ、薬液の管理が煩雑となり得る。そのため、電気めっきがより好ましい。電気めっきでは、通電により、めっき材の層が形成される。電気めっき処理したときには、導電硬化層５１に効率よくめっき材が積層される。

導電硬化層５１及びめっき層５２の厚みは、特に限定されないが、導電硬化層５１の厚みとめっき層５２の厚みとの比が、１：０．５〜１：２０であることが好ましい。それにより、電極の導電性が効率よく向上する。導電硬化層５１の厚みとめっき層５２の厚みとの比は、１：１〜１：１０であることがさらに好ましい。導電硬化層５１は、厚みが５００〜２０００ｎｍになり得るが、これに限定されるものではない。

有機ＥＬ素子は、補助電極５と有機発光層３との間に、絶縁膜６を備えることが好ましい。絶縁膜６は、平面視において補助電極５に対応する位置に配置される。絶縁膜６は、めっき層５２と有機発光層３との間に配置される。めっき層５２と絶縁膜６とは接していてよい。絶縁膜６は絶縁材料により形成される。ここで、補助電極５は第１電極２の表面で盛り上がって形成されるため、補助電極５の盛り上がった形状が層の形成に悪影響を及ぼし、有機発光層３が部分的に薄くなったりして、短絡の原因になるおそれがある。そこで、補助電極５の有機発光層３側に絶縁膜６が設けられるようにする。すると、絶縁膜６によって補助電極５の部分が電気的に絶縁されるため、短絡が生じにくくなる。また、絶縁膜６が存在すると、補助電極５の部分で過剰に発光することが抑制されるため、有機発光層３の寿命が向上する。また、絶縁膜６が存在すると、光を透過させない補助電極５と第２電極４との間で直接的に電気が流れるのが抑制され、光を透過させる第１電極２と第２電極４との間において電気が流れやすくなるため、光がより有効に外部に取りされる。なお、絶縁膜６は必須ではない。

絶縁膜６は、平面視において補助電極５と重複する位置に配置されていることが好ましい。絶縁膜６の形状は、補助電極５の形状と略同一であってよい。絶縁膜６は、網目状であり得る。絶縁膜６は格子状であり得る。絶縁膜６はグリッド状であり得る。絶縁膜６は線状であり得る。絶縁膜６は、第１電極２の面内に部分的に設けられるものであってよい。絶縁膜６の線幅は、補助電極５の配線の幅よりも大きいことが好ましい。それにより、電流集中がより抑制され得る。絶縁膜６は第１電極２に接していてもよい。絶縁膜６は補助電極５の側方で第１電極２に接し得る。絶縁膜６は有機発光層３に接していてよい。

絶縁膜６は、補助電極５を被覆することが好ましい。補助電極５は、第１電極２に対して全面でなく部分的に設けられるものである。そのため、図１で示されるように、補助電極５は、第１電極２の表面において、有機発光層３側に盛り上がって形成され得る。このとき、盛り上がった表面に直接、有機発光層３の各層及び第２電極４が形成されると、層が分断されたり薄くなったりしやすくなる。しかしながら、補助電極５を被覆して絶縁膜６が形成されていると、電気的なショートが効果的に抑制され得る。絶縁膜６が第１電極２に接していると、絶縁膜６による被覆性が高くなるため、短絡がさらに抑制される。

絶縁膜６の側面６ｓは基板１の表面に対して傾斜していることが好ましい。絶縁膜６の側面６ｓが傾斜面となることにより、有機発光層３及び第２電極４の積層の際に、層の段切れが容易に抑制され得る。それにより、ショート不良が低減される。補助電極５の側面５ｓが傾斜すると、絶縁膜６の側面６ｓが傾斜しやすくなる。補助電極５の側面５ｓと絶縁膜６の側面６ｓとの両方が傾斜していることがより好ましい。

絶縁膜６の厚みは特に限定されないが、絶縁膜６の厚みは５０００ｎｍ以下であることが好ましく、２０００ｎｍ以下であることがより好ましい。それにより、層の段切れが高く抑制される。絶縁膜６の厚みは５００ｎｍ以上であることが好ましい。それにより、短絡が高く抑制される。

絶縁膜６は、樹脂により形成され得る。樹脂は絶縁性に優れる。絶縁膜６は樹脂膜として構成され得る。樹脂としては、例えば、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂などが挙げられる。樹脂として、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、イミド樹脂、ノボラック樹脂などが例示される。絶縁膜６は、塗布法で形成され得る。絶縁膜６のパターニングは、コーターによる塗布で樹脂膜を形成した後、フォトリソプロセスで所定の形状に樹脂膜をパターニング加工することで行われ得る。コーターとしては、スピンコーター、スリットコーターなどが例示される。あるいは、絶縁膜６のパターニングは、スクリーン印刷、インクジェット法、ディスペンサー塗布などにより、直接パターン形状で樹脂膜が形成されることで行われ得る。絶縁膜６は静電塗布法で形成されてもよい。

以下、有機ＥＬ素子の製造について説明する。図２及び図３は、有機ＥＬ素子の製造方法の一例を示している。図２は図２Ａ〜図２Ｆから構成される。図３は図３Ａ〜図３Ｅから構成される。

有機ＥＬ素子を製造するにあたっては、まず、基板１の表面に、光透過性を有する導電層２ａを形成する。導電層２ａは、光透過性を有する導電性材料で形成される。導電層２ａは好ましくは透明である。導電層２ａは、スパッタ、蒸着、塗布などによって形成され得る。導電層２ａは、端部がパターン状に形成されていてよい。導電層２ａを配置する工程により、第１電極２及び電極引き出し部２０が形成される。導電層２ａの中央部分は、第１電極２となる。導電層２ａの端部は、電極引き出し部２０となる。図３Ａは、第１電極２が配置された基板１を示している。

次に、第１電極２の表面に、導電硬化層５１の材料である硬化性材料５０を配置する。図２Ａは、導電体を含む硬化性材料５０を配置する工程の一例を示している。硬化性材料５０から導電硬化層５１が形成される。

硬化性材料５０は、好ましくは、導電性粒子を含む。硬化性材料５０は、好ましくは、バインダを含む。硬化性材料５０は、より好ましくは、銀粒子とバインダとを含む。バインダは樹脂により構成され得る。硬化性材料５０はバインダを含まなくてもよいが、バインダを含む方が、密着性の高い導電硬化層５１が形成されやすくなる。また、バインダにより導電体の分散性が高まる。また、バインダにより硬化性材料５０の配置が容易になる。硬化性材料５０は流動性を有することが好ましい。硬化性材料５０は、導電性粒子とバインダとが液体に分散された分散液であってよい。硬化性材料５０は、ペースト材であってよい。硬化性材料５０は液状であってもよい。硬化性材料５０が導電体を含む分散液であると、導電硬化層５１を形成するための装置及び材料が簡略化され得るため、製造コストを下げることが容易になる。

導電体を含む硬化性材料５０は、ウェット工程で基板１の表面に配置され得る。硬化性材料５０は、印刷法で配置されることが好ましい一態様である。印刷法により、導電硬化層５１のパターニングが容易になる。印刷は塗布の一種である。印刷法で導電硬化層５１が形成される場合、塗布法としては、静電塗布、インクジェット印刷塗布、ディスペンサー塗布、スクリーン印刷塗布などが例示される。印刷はパターンに沿って塗布されるものであってよい。印刷法では、インクノズルをパターン状に動かす塗布法が好ましい。それにより、精度よくパターン形成が可能である。図２Ａでは、塗布装置６０により硬化性材料５０がパターン状に配置されている様子が示されている。硬化性材料５０のパターン塗布により導電硬化層５１が描画されているといってもよい。図２Ａでは、静電塗布法が図示されている。硬化性材料５０は、静電塗布により配置されることがより好ましい。静電塗布法では、電気的作用により硬化性材料５０が配置されるため、細線パターンの形成が容易である。そのため、高精度で導電硬化層５１が形成される。硬化性材料５０は、導電硬化層５１の配置箇所５０ａに順次に配置されている。

導電性粒子の平均粒径は１ｎｍ以上１００００ｎｍ以下が好ましい。それにより、導電性の高い導電硬化層５１の形成が可能である。導電性粒子の平均粒径は１００ｎｍ以上がより好ましい。硬化性材料５０の硬化温度は、例えば、８０℃以上２００℃以下の範囲であってよい。

硬化性材料５０の配置の後、硬化性材料５０を加熱することが好ましい。加熱により、硬化性材料５０は硬化して、導電硬化層５１となる。バインダは熱硬化性を有していてよい。バインダは導電体の結合に寄与する。ここで、導電体が導電性粒子である場合、導電性粒子は、粒子の形状をある程度維持したまま、結合一体化され得る。導電硬化層５１は表面に凹凸構造を有していてもよい。それにより、導電硬化層５１とめっき層５２との密着性が高まる。導電硬化層５１は、粒子の隙間を有していてもよい。バインダは加熱により除去されてもよいが、硬化後の樹脂として導電硬化層５１の中に残存していてもよい。硬化性材料５０がバインダとして樹脂を含む場合、導電硬化層５１は樹脂を含有し得る。硬化性材料５０により導電硬化層５１が形成された場合、導電硬化層５１の側面５１ｓは容易に傾斜面となり得る。図２Ｂは、硬化性材料５０を硬化して導電硬化層５１を形成する様子を示している。図３Ｂは、導電硬化層５１が形成された状態を示している。

導電硬化層５１の形成の後、めっき層５２を形成する。このとき、有機ＥＬ素子の製造方法では、好ましくは、めっき剥離層７１を形成する工程と、めっき処理する工程と、めっき材５２ａを除去する工程とを含む。めっき剥離層７１が形成されることで、めっき材５２ａの除去の際に、第１電極２へのダメージが少なくなる。また、めっき剥離層７１が存在すると、導電硬化層５１の位置へのめっき層５２の形成が効率よく行われる。

図２Ｃは、めっき剥離層７１を形成する工程を示している。図３Ｃは、めっき剥離層７１が形成された状態を示している。めっき剥離層形成工程では、導電硬化層５１が表面に配置された第１電極２にめっき剥離層７１を形成する。図２Ｃでは、めっき剥離層７１の材料７１ａが吐出装置７０から吐出される様子が図示されている。めっき剥離層７１の材料７１ａは、液状の材料であってよい。めっき剥離層７１は、薄膜で構成され得る。そのため、図３Ｃでは、破線でめっき剥離層７１が表現されている。

めっき剥離層７１は、有機高分子を含むことが好ましい。それにより、第１電極２表面に配置されためっき材５２ａの剥離性が高くなる。めっき剥離層７１の材料７１ａは、有機高分子が溶剤に分散された分散液であってよい。

図２Ｃでは、めっき剥離層７１は、吐出装置７０から吐出される分散液により形成されているが、めっき剥離層７１の形成方法はこれに限定されない。めっき剥離層７１は、例えば、薬液へのディップ浸漬、スプレー塗布、スリットコーター、スピンコーターなどにより形成されてもよい。

めっき剥離層７１は、少なくとも第１電極２の表面に直接配置される。それにより、第１電極２とめっき材５２ａとの密着性が低下するため、第１電極２の表面に配置されためっき材５２ａが除去されやすくなる。めっき剥離層７１は、導電硬化層５１の表面に直接配置されていてよい。その場合、めっき剥離層７１は、第１電極２表面への全面塗布で形成され得るため、形成が容易となる。めっき剥離層７１は、導電硬化層５１が配置された第１電極２（導電層２ａ）の全面に配置されていてよい。

めっき剥離層７１の厚みは、特に限定されないが、導電硬化層５１の表面においてめっき剥離層７１が厚くなると、めっき層５２の形成が阻害されたり、密着性が低下したりするおそれがある。そのため、めっき剥離層７１はできるだけ薄い方が好ましい。めっき剥離層７１は、例えば、単分子膜であってもよい。

図２Ｄは、めっき処理の工程の一例を示している。図２Ｄのめっき処理の工程では、導電硬化層５１及びめっき剥離層７１が表面に配置された第１電極２をめっき処理している。図２Ｄの方法は、電気めっきである。電気めっきでは、容器８５にめっき液８０が配置される。第１電極２が形成された基板１は、めっき液８０に浸漬される。めっき液８０はめっきの電解液を含んでいてよい。めっき液８０はめっきの金属を含んでいてよい。第１電極２には配線８３ａが電気的に接続されている。配線８３ａの接続位置は、第１電極２と導通する導電層２ａのどの場所であってもよい。あるいは、配線８３ａは、導電硬化層５１に接続されていてもよい。要するに、導電硬化層５１がめっき処理されるように配線８３ａが接続される。また、図２Ｄでは、めっき用基板８２が、基板１に対向してめっき液８０の中で配置されている。めっき用基板８２の表面にはめっき用電極８１が配置されている。めっき用電極８１と第１電極２とは対向して配置されている。めっき用電極８１には配線８３ｂが接続されている。めっき用電極８１に接続された配線８３ｂと、第１電極２に接続された配線８３ａとが直流電源８４に接続されている。そして、直流電源８４から流れる電気により電気めっきが行われる。電気めっきでは、通常、めっき用電極８１が陽極となり、第１電極２が陰極となる。電気めっきにより、第１電極２の表面及び導電硬化層５１の表面にはめっき材５２ａが積層される。なお、図２Ｄでは電気めっきを示しているが、めっき処理は無電解めっきであってもよい。

図２Ｅ及び図３Ｄは、第１電極２及び導電硬化層５１の上に、めっき材５２ａが配置された状態を示している。図２Ｅでは、めっき材５２ａの配置された部分をドットで示している。なお、めっき剥離層７１は薄膜であり、補助電極５においては無視可能な膜であるため、図３Ｄでは記載していない。めっき材５２ａは、導電硬化層５１及び第１電極２の表面に積層されている。めっき材５２ａはめっきの金属で構成される。めっき層５２は、めっき材５２ａにおける導電硬化層５１に接する部分から形成され得る。

めっき処理の工程の後、導電硬化層５１の位置以外のめっき材５２ａを除去する工程を行う。図２Ｆは、導電硬化層５１の位置以外のめっき材５２ａを除去する様子を示している。めっき材５２ａは金属材料で構成され、光透過性を有さないため、第１電極２と接触する部分（導電硬化層５１が配置されていない部分）では、不要となる。そのため、めっき材５２ａの除去工程により、不要なめっき材５２ａが除去される。

図２Ｆで示すように、ブラシで擦って洗浄することにより、めっき材５２ａを除去することが好ましい。図２Ｆでは、毛９１を有するローラブラシ９０によってめっき材５２ａが除去されている様子が示されている。図２Ｆでは、ローラブラシ９０の回転と進行を矢印で示している。めっき材５２ａの除去は、洗浄液９３を吐出しながら行うことがより好ましい。それにより、めっき材５２ａが効率よく除去される。また、第１電極２に与えられるダメージが少なくなる。洗浄液９３としては、水、有機溶剤などが用いられる。好ましくは、洗浄液９３として、有機溶剤及び水が併用される。洗浄液９３は吐出装置９２から吐出される。

ここで、めっき材５２ａは、導電硬化層５１に対する密着性よりも、第１電極２に対する密着性の方がもともと低くなりやすい。硬化性材料５０から形成される導電硬化層５１と、めっき材５２ａとの密着力が高いためである。そのため、めっき剥離層７１が存在しなくても、めっき材５２ａは、導電硬化層５１の部分よりも容易に、第１電極２の部分が除去され得る。特にブラシ洗浄などの機械的な作用が加わると、容易に不要なめっき材５２ａは除去され得る。さらに、上記のように、めっき剥離層７１が形成されたときには、第１電極２とめっき材５２ａとの密着性が弱くなる。そのため、さらに容易に第１電極２からめっき材５２ａが除去される。導電硬化層５１とめっき層５２とは密着性が高いため、めっき剥離層７１がそれらの間に存在していても、めっき層５２は導電硬化層５１から剥離しにくい。

導電硬化層５１の側面５１ｓが傾斜面であることは、めっき材５２ａの除去においても有利である。めっき材５２ａの除去の際、導電硬化層５１の側面５１ｓが傾斜面であると、導電硬化層５１に接着しためっき層５２が剥離することが抑制される。傾斜面によってブラシによるひっかかりが少なくなるからである。また、導電硬化層５１の側面５１ｓが傾斜面であると、導電硬化層５１の破壊も抑制される。

めっき材５２ａの除去の際には、第１電極２の表面のめっき剥離層７１も同時に除去されることが好ましい。めっき剥離層７１が残存すると、有機発光層３の積層に悪影響を及ぼすおそれがある。洗浄液９３として有機溶剤を用いると、めっき剥離層７１は容易に除去され得る。例えば、めっき剥離層７１の材料７１ａを溶解する有機溶剤が例示される。なお、導電硬化層５１とめっき層５２との間のめっき剥離層７１は残存していてもよい。めっき剥離層７１は薄膜であるため、導電硬化層５１とめっき層５２との間の導通性は確保される。

図３Ｅに示すように、第１電極２の表面に直接配置されためっき材５２ａの除去により、めっき層５２が導電硬化層５１の位置にパターン状に形成される。これにより、導電硬化層５１及びめっき層５２により構成される補助電極５が形成される。

なお、上記では、めっき剥離層７１を形成する工程を有してめっき層５２が形成される方法を説明したが、めっき層５２は、めっき剥離層７１が形成されずに、形成されてもよい。めっき剥離層７１は必須ではない。その場合、有機ＥＬ素子の製造方法は、めっき剥離層形成工程を有さず、めっき処理工程とめっき材除去工程とを有するように変更される。めっき層５２と導電硬化層５１との密着性は、もともとめっき層５２と第１電極２との密着性よりも高くなりやすいため、めっき剥離層７１が存在しなくても、めっき材５２ａの部分的な除去は可能である。めっき剥離層７１が存在しないと、めっき層５２と導電硬化層５１との間の密着性が向上する。ただし、第１電極２からめっき材５２ａが除去されやすくするためには、めっき剥離層７１が形成される方が有利である。

ところで、流動性を有する材料で導電硬化層５１が形成された場合、スパッタや蒸着やめっきなどの方法で形成される導電層に比べて、導電硬化層５１には、ボイドが発生しやすく、樹脂が残存することが多い。ボイドの発生や樹脂の残存は、導電硬化層５１の導電性を低下させる原因となり得る。しかしながら、導電硬化層５１に接してめっき層５２が形成されると、めっき層５２によって補助電極５全体の導電性が高まるため、補助電極５による第１電極２に対する通電補助効果が効果的に向上する。

補助電極５の形成の後、絶縁膜６を形成する。絶縁膜６は、第１電極２の表面における補助電極５の位置に形成される。絶縁膜６は、絶縁膜６の材料を配置する工程により形成される。絶縁膜６は補助電極５の形状に対応した形状で形成される。そのパターニングは適宜の方法であってよい。

絶縁膜６の配置は、印刷法で行われることが好ましい一態様である。印刷法により、絶縁膜６のパターニングが容易になる。印刷は塗布の一種である。印刷はパターンに沿って塗布するものであってよい。印刷法では、インクノズルをパターン状に動かす塗布法が好ましい。それにより、精度よくパターン形成が可能である。絶縁膜６は、液体の樹脂材料から形成され得る。絶縁膜６の材料として、樹脂を主成分とした流動性の樹脂組成物を好ましく用いることができる。印刷法で絶縁膜６が配置される場合、塗布法としては、静電塗布、インクジェット印刷塗布、ディスペンサー塗布、スクリーン印刷塗布などが例示される。絶縁膜６は、静電塗布により形成されることがより好ましい。塗布法では、樹脂で構成される絶縁膜６が容易に形成され得る。

絶縁膜６は、塗布後に不要な部分を除去する方法で形成されてもよい。この方法では、まず、絶縁膜６の材料を補助電極５が配置された面に塗布する。例えば、スピンコーターなどにより塗布は行われる。塗布は全面塗布であってよい。そして、フォトリソ法により、補助電極５の位置と同じ位置の樹脂を硬化させるとともにそれ以外の部分を除去する。これにより、パターニングされた絶縁膜６が形成され得る。

絶縁膜６の形成後、有機発光層３の各層、第２電極４を順次に積層して有機発光体１０を形成する。積層方法は、例えば、蒸着などが利用される。その後、封止材７で有機発光体１０を覆いながら、接着材料で封止材７を基板１に接着する。接着材料の硬化により接着部８が形成される。これにより、有機ＥＬ素子が形成される。

上記の有機ＥＬ素子により、照明装置を得ることができる。照明装置は、上記の有機ＥＬ素子を備える。それにより、面内の発光の均一性が高く発光特性の優れた照明装置が得られる。照明装置は、複数の有機ＥＬ素子が面状に配置されたものであってよいし、一つの有機ＥＬ素子で構成される面状の照明体であってもよい。照明装置は、厚みを薄くすることができるため、省スペースの照明器具を提供することが可能である。

図４は、照明装置１００の一例である。この照明装置は、有機ＥＬ素子１０１と、筐体１０２と、プラグ１０３と、配線１０４とを有する。図４では、複数（４つ）の有機ＥＬ素子１０１が面状に配設されている。有機ＥＬ素子１０１は、筐体１０２に収容されている。プラグ１０３及び配線１０４を通して電気が供給されて有機ＥＬ素子１０１が発光し、照明装置１００から光が出射する。

１ 基板
２ 第１電極
３ 有機発光層
４ 第２電極
５ 補助電極
６ 絶縁膜
７ 封止材
１０ 有機発光体
２０ 電極引き出し部
５０ 硬化性材料
５１ 導電硬化層
５２ めっき層
５２ａ めっき材
７１ めっき剥離層
８０ めっき液
１００ 照明装置

Claims (6)

1. 基板と、
   光透過性を有する第１電極と、
   前記第１電極の前記基板とは反対側に配置され、前記第１電極と対をなす第２電極と、
   前記第１電極と前記第２電極との間に配置される有機発光層と、
   前記第１電極と前記有機発光層との間に配置される補助電極と、を備え、
   前記補助電極は、導電体を含有する硬化性材料から形成される導電硬化層と、前記導電硬化層の前記有機発光層側に配置されるめっき層とを有する、有機エレクトロルミネッセンス素子。
2. 前記硬化性材料は、バインダを含有する、請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
3. 前記めっき層は、前記第１電極と接している、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。
4. 前記導電硬化層は、側面が傾斜している、請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する方法であって、
   前記導電硬化層が表面に配置された前記第１電極に、めっき剥離層を形成する工程と、
   前記導電硬化層及び前記めっき剥離層が表面に配置された前記第１電極をめっき処理する工程と、
   前記導電硬化層の位置以外のめっき材を除去する工程とを含む、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
6. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えた照明装置。

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