JP4253883B2

JP4253883B2 - 発光素子の製造方法

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Inventors: 裕康山田
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Publication date: 2009-04-15
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子と表示）の製造に好適な、発光素子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
所定の光を発光する発光素子の中には、電圧を印加することにより内部に電子と正孔が再結合して発光する有機エレクトロルミネッセンス層（以下、有機ＥＬ層と記載）と、有機ＥＬ層を挟むアノード電極並びにカソード電極と、を有する有機ＥＬ素子がある。
有機ＥＬ層は、例えば正孔輸送層、電子輸送層等の複数の有機材料からなる薄膜で構成され、無機ＥＬ層より薄く成膜することができるので、発光素子自体を薄くかつ軽量にすることができる。
【０００３】
これらの各構成要素を形成する一般的な方法は、メタルマスクを併用した真空蒸着法である。すなわち、アノード電極をパターン形成した基板に、正孔輸送層と、電子輸送層とを同じパターンに形成し、さらに、カソード電極を別のパターンに形成する。
また、特開平９−１６７６８４号に開示された方法によれば、予めインクシート上に正孔輸送層の材料，有機ＥＬ層の材料，電子輸送層の材料をそれぞれ別個に形成し、これら各材料を、予めアノード電極をパターン形成した基板に、順次昇華転写した後に、カソード電極をメタルマスクを用いた真空蒸着法により形成することにより、有機ＥＬ素子の発光部を形成する。
さらに、特開平９−７７６３号に開示された方法によれば、アノード電極と正孔輸送層を一方の基板上に形成し、有機ＥＬ層と電子輸送層を他方の基板上に形成し、前記一方の基板と前記他方の基板とを貼り合わせることにより、有機ＥＬ素子の発光部を形成する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した方法を用いて前記複数の薄膜を所定のパターンに形成するには、真空中においてメタルマスクを用いる必要があった。
すなわち、通常の真空蒸着法においては、正孔輸送層、電子輸送層、カソード電極を形成する際に、基板にメタルマスクを用いる必要があった。
また、特開平９−１６７６８４や特開平９−７７６３においても、アノード電極およびカソード電極の双方を形成する際にはメタルマスクを用いる必要があった。
このため、従来の方法においては、一つの層を所定のパターンに形成する度に、メタルマスクの位置合わせや基板の移動を高精度に行う必要があり、スループットが低かった。
【０００５】
さらに、これらの各層の積層工程では、積層する度に、通常減圧された炉内に蒸着装置が配置された蒸着炉から減圧炉を介し次の蒸着炉に基板を移送して行われる。したがって、各層の成膜毎に一旦減圧炉に基板を移送しなければならず、スループットを上げられなかった。
従って、生産装置一つあたりの単位時間あたりの生産量、すなわち製造コストを下げることが困難であった。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するためのものであり、メタルマスクを使う回数を従来より減らした又はメタルマスクを使用しない発光素子の製造方法を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、積層工程中に蒸着炉−減圧炉間の移送回数を従来より減らした発光素子の製造方法を提供することも目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため、請求項１記載の発明は、
基板上に積層されたアノード電極と、前記アノード電極上に形成された発光層と、前記発光層上に形成されたカソード電極と、を含む複数の層から構成される発光部を有する発光素子の製造方法において、
前記アノード電極の周縁部上を覆うように形成された層間絶縁膜上に、表面エネルギーを低くする官能基を有する剥離容易な物質からなる離型層を積層し、
前記アノード電極上に発光層及びカソード電極を順次形成するとともに、前記離型層上に発光層及びカソード電極を順次形成し、
接着層を有した支持体を前記離型層上の前記カソード電極上に貼着し、前記支持体によって前記離型層とともに前記離型層の上に積層した前記発光層及び前記カソード電極を剥離させること、を特徴とする。
【０００８】
ここで、前記離型層は、前記複数の層を構成する物質との界面における接合力が弱い物質や、あるいは軟らかくて容易に分断する物質である。
また、前期離型層は、支持体との密着性がある点で、−ＯＨ，−ＣＯＯＨ，−ＣＮなどから選択された官能基を有する分子鎖を持つポリマーが望ましく、更に表面エネルギーを低くする長鎖アルキル基，フッ素基，珪素基などから選択された官能基を有することが望ましい。
具体的には、（メタ）アクリル酸，アクリロニトリル，ヒドロキシエチルアクリレートとステアリン酸ビニル，ステアリルビニルエーテル，（メタ）アクリル酸ステアリルなどの共重合体、離型用シリコーン樹脂（東レシリコーン製：ＳＨ２００など）を汎用ポリマー（アクリル樹脂，エポキシ樹脂，ウレタン樹脂，キシレン樹脂，etc）にブレンドする材料等が望ましい。
また、前記支持体としては、例えばＰＥＴフィルムを用いる。
また、前記支持体としては、例えば一面に熱軟化性樹脂を塗布したＰＥＴフィルムを用いる。また、熱を加える手段としては、例えば抵抗加熱手段を有するサーマルヘッドを用いてもよい。
さらに、前記複数の層の一部は、微細なパターンである場合はメタルマスクを用いた真空プロセスやフォトリソグラフィプロセスにより積層することもでき、、例えばバックライトのようなラフパターンの場合は印刷により積層することもできる。
また、前記複数の層の一部および前記複数の層の他部としては、ともに、単層であっても複層であってもよい。
【０００９】
この請求項１記載の発明によれば、前記基板上に形成された前記複数の層の一部の上のうち、所定部分に、前記離型層を積層する。続いて、前記複数の層の他部を前記離型層及び前記複数の層の一部の上に積層する。続いて、前記基板の複数の層の上に前記支持体を貼り合わせて剥がすことにより、前記複数の層の他部の前記離型層の上に積層した部分を剥離させ、前記複数の層の他部のパターン形成を行うことにより、前記発光部を作製できる。
すなわち、発光部の作製において、メタルマスク等の位置合わせを高精度に行う回数は従来と比べて減少するため、生産装置一つあたりの単位時間あたりの生産量、すなわちスループットは従来と比べて大幅に向上して、発光素子の製造コストを下げることができる。
さらに、例えば液晶表示装置のバックライトなど、微細構造を有さない発光素子の発光部を作製する場合は、前記複数の層の一部は印刷によってそれぞれのパターンに積層できるため、複数の層の他部を形成するためのメタルマスクを全く用いずに発光部を作製できる。
【００１０】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の発光素子の製造方法において、
前記層間絶縁膜は前記アノード電極の側面も覆っており、前記カソード電極と前記アノード電極との短絡を防ぐこと、を特徴とする。
【００１１】
この請求項２記載の発明によれば、カソード電極と前記アノード電極との配線構造をより簡単に製造することができる。
【００１２】
また、請求項３記載の発明は、請求項２記載の発光素子の製造方法において、
前記アノード電極の外部端子接続部に対応する部分には前記層間絶縁膜を形成せず、かつ、前記離型層を形成し、前記カソード電極の外部端子接続部に対応する部分には前記離型層を形成しないこと、を特徴とする。
【００１３】
この請求項３記載の発明によれば、前記アノード電極の外部端子接続部の上に直接積層された前記複数の層の他部は除去され、かつ、前記カソード電極の外部端子接続部は除去されないので、前記アノード電極の外部端子接続部と前記カソード電極の外部端子接続部の双方は、特別な作業を行うことなしに形成される。
【００１４】
また、請求項４記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発光素子の製造方法において、
前記接着層は加熱により接着性を発揮する部材からなり、前記複数の層に貼り合わせ、さらに加熱して前記複数の層の上に貼着した後に、前記複数の層から剥がされること、を特徴とする。
【００１５】
ここで、前記支持体は、例えば一面に熱軟化性樹脂か加熱しても接着性が失われない部材を塗布することにより、加熱により接着性を発揮するか、又は、加熱しても粘着性を失わない。また、前記支持体の全面を加熱してもよいし、前記複数の層の他部の不要部に対応する部分のみを選択的に加熱してもよい。また加熱は複数の層の他部を柔らかくし、より分割しやすい作用がある。
【００１６】
この請求項４記載の発明によれば、前記支持体は前記複数の層に接着するので、前記複数の層の不要箇所の除去、すなわちパターン形成はより確実に行われる。
【００１７】
また、請求項５記載の発明は、請求項４に記載の発光素子の製造方法において、
前記支持体は加熱手段により加熱され、
前記支持体の加熱側には、前記支持体と前記加熱手段との接着を防止するための耐熱層を設けることを特徴とする。
【００１８】
ここで、前記耐熱層としては、アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等のポリマー、具体的には、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、ジペンタエリスルトールヘキサ（メタ）アクリレート、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート等から選択される反応性化合物に、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、（１−６−η−クメン）（η−シクロペンタジエニル）鉄（１＋）六フッ化リン酸（１−）、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、ミヒラーズケトン、２−メチル−〔４−（メチルチオ）フェニル〕−２−モルフォリノ−１−プロパノン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン−１、２−クロロチオキサントン、２，４−ジメチルチオキサントン、２，４−ジイソプロピルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチルペンチルホスフィンオキサイド等から選択された光重合開始剤が添加されて重合されたポリマーものが望ましい。
【００１９】
この請求項５記載の発明によれば、前記支持体の加熱側に耐熱潤滑層を設けたので、熱が前記支持体に与える影響は緩和され、従って、前記所定部分への加熱は前記支持体に与える影響を考慮することなく行える。
【００２０】
また、請求項６記載の発明は、請求項１〜請求項５のいずれかに記載の発光素子の製造方法において、
前記基板の一面を、一つの真空空間内に別個に配置された複数の材料蒸発源にさらすことにより、前記発光層及びカソード電極を形成すること、を特徴とする。
【００２１】
ここで、前記一つの真空空間とは、一つの真空チャンバー内において、一度も大気圧に戻さないことを意味する。また、前記材料蒸発源としては、例えば真空蒸発源を用いる。
【００２２】
この請求項６記載の発明によれば、前記複数の層の他部は、一つの真空空間、すなわち一つの真空チャンバー内において、一度も常圧に戻さずに、連続的に形成できるので、前記一部の層の製造コストは下がる。従って、前記発光素子の製造コストを下げられる。
【００２３】
また、請求項７記載の発明は、請求項１〜請求項６のいずれかに記載の発光素子の製造方法において、前記発光素子は、有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする。
【００２４】
この請求項７記載の発明によれば、有機ＥＬ素子の製造方法において、一つの装置あたりのスループットは向上するので、有機ＥＬ素子の製造コストは下がる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して、本発明の実施の形態例である有機ＥＬ発光部１の製造方法について、図１〜図４を用いて詳細に説明する。
ここで、有機ＥＬ発光部１は、例えばバックライトなどに用いられるラフパターンとする。
図１は、有機ＥＬ発光部１の製造方法の各工程で薄膜が成膜された平面図である。
図２は、予めアノード電極１０ａ（複数の層の一部）及び層間絶縁層１０ｂ（複数の層の一部）をそれぞれのパターンに積層した基板１０上に、正孔輸送層１１（複数の層の他部），発光層１２（複数の層の他部），電子輸送層１３（複数の層の他部），カソード電極１４（複数の層の他部）を連続して形成する薄膜連続形成装置２の構成および動作を説明する概略図である。
図３は、基板１０の表部に形成された、正孔輸送層１１，発光層１２，電子輸送層１３，カソード電極１４を、必要部分を残して、支持体１５の上に除去する方法を説明する概略図である。
図４は、有機ＥＬ発光部１の積層構造を説明する概略図である。
【００２６】
まず、薄膜連続形成装置２の構成について、図２を用いて説明する。
図２（Ａ）に示すように、連続薄膜形成装置２は、真空チャンバー１００の中に、正孔輸送層蒸着装置１１１と、発光層蒸着装置１２１と、電子輸送層蒸着装置１３１と、カソード電極蒸着装置１４１と、ロール状に巻かれた基板１０を正孔輸送層蒸着装置１１１，発光層蒸着装置１２１，電子輸送層蒸着装置１３１，カソード電極蒸着装置１４１上に支持するとともに所定方向に移動させるリール１６，１６と、を設けた構成とする。
なお、正孔輸送層蒸着装置１１１と発光層蒸着装置１２１の間と、発光層蒸着装置１２１と電子輸送層蒸着装置１３１の間と、電子輸送層蒸着装置１３１とカソード電極蒸着装置１４１との間には、それぞれの蒸着源の侵入を防ぐための隔壁１７，１７，１７が、それぞれ設けられる。さらに、真空チャンバー１００は、配管（図示省略）を介して真空排気系（図示省略）に接続される。
【００２７】
正孔輸送層蒸着装置１１１は、正孔輸送層１１を構成する正孔輸送層材料を適量入れることができるように上方に開口部を有する坩堝と、正孔輸送層材料を蒸発させるために坩堝を所定の温度に加熱することができる加熱手段と、により構成される。
正孔輸送層蒸着装置１１１の坩堝内にはN,N'-ジ(α-ナフチル)-N,N'-ジフェニル-1,1'-ビフェニル-4,4'-ジアミン（以下、α−ＮＰＤ）が入れられている。
【００２８】
発光層蒸着装置１２１は、発光層１２を構成する発光層材料を適量入れることができるように上方に開口部を有する坩堝と、発光層材料を蒸発させるために坩堝を所定の温度に加熱することができる加熱手段と、により構成される。
発光層蒸着装置１２１の坩堝内には4,4'-ビス(2,2-ジフェニルビニレン)ビフェニル（以下、ＤＰＶＢｉ）９６ｗｔ％と4,4'-ビス(2-カルバゾールビニレン)ビフェニル（以下、ＢＣｚＶＢｉ）４ｗｔ％の混合物が入れられている。
【００２９】
電子輸送層蒸着装置１３１は、電子輸送層１３を構成する電子輸送層材料を適量入れることができ、上方に開口部を有する坩堝と、電子輸送層材料を蒸発させるために坩堝を所定の温度に加熱することができる加熱手段と、により構成される。
電子輸送層蒸着装置１３１の坩堝内にはトリス(8-キノリノレート)アルミニウム錯体（以下、Ａｌｑ３）が入れられている。
【００３０】
カソード電極蒸着装置１４１は、カソード電極１４を構成するカソード電極材料を適量入れることができ、上方に開口部を有する坩堝と、カソード電極材料を蒸発させるために坩堝を所定の温度に加熱することができる加熱手段と、により構成される。
カソード電極蒸着装置１４１の坩堝内にはカソード電極材料としてＡｌ−Ｌｉ合金が入れられている。カソード電極材料としては、例えばＡｌ−Ｌｉ合金の他にＭｇ、ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、Ａｌが適用可能な場合もある。
【００３１】
リール１６は、真空チャンバー１００外部に設けられたモータなどの駆動源（図示省略）から伝達される動力により、ロール状に巻かれた基板１０を正孔輸送層蒸着装置１１１，発光層蒸着装置１２１，電子輸送層蒸着装置１３１，カソード電極蒸着装置１４１にさらした後に再びロール状に巻き取る。
【００３２】
次に、有機ＥＬ発光部１の製造方法について、図１に沿って説明する。
なお、基板１０としては、ＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate）フィルムが、また、支持体１５としては、表面に接着層１５ａを有していて裏面には、例えば、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、ジペンタエリスルトールヘキサ（メタ）アクリレート、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート等から選択される反応性化合物に、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、（１−６−η−クメン）（η−シクロペンタジエニル）鉄（１＋）六フッ化リン酸（１−）、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、ミヒラーズケトン、２−メチル−〔４−（メチルチオ）フェニル〕−２−モルフォリノ−１−プロパノン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン−１、２−クロロチオキサントン、２，４−ジメチルチオキサントン、２，４−ジイソプロピルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチルペンチルホスフィンオキサイド等から選択された光重合開始剤が添加されて重合されたポリマーからなる耐熱滑性層１５ｂを有するＰＥＴフィルムが、それぞれ好適に用いられる。
【００３３】
まず、図１（Ａ）に示すように、基板１０上に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やIn2O3(ZnO)ｘ（ｘ＞０）等の可視光に対して十分な透過性を示す材料からなっていて所定のパターンを有するアノード電極１０ａと、アノード電極１０ａの周縁部上を覆うとともにその一部は基板１０と接する層間絶縁層１０ｂとを、複数の有機ＥＬ発光部１，１・・・に対応するように設ける。
【００３４】
ここで、層間絶縁層１０ｂは、酸化シリコンまたは窒化シリコン等からなり、アノード電極１０ａとカソード電極１４とが短絡することを防ぐための層でもあるため、後に層間絶縁層１０ｂの上に積層される正孔輸送層１１，発光層１２，電子輸送層１３，カソード電極１４の層厚の和より厚く形成される。さらに、層間絶縁層１０ｂは、アノード電極１０ａをリード線などの外部端子と接続するために開口されたアノード電極取り出し部１０ｄには設けない。
なお、有機ＥＬ発光部１はラフパターンでもよいため、層間絶縁層１０ｂは、メタルマスクを用いた真空プロセスではなく、印刷により積層される。アノード電極１０ａはメタルマスクを用いてもよく、またメタルマスクを用いずにフォトリソグラフィプロセスで形成してもよい。
【００３５】
次に、図１（Ｂ）に示すように、層間絶縁層１０ｂおよびアノード電極取り出し部１０ｄの上に、カソード電極取り出し部１０ｅを除いて、離型層２３を、印刷により積層する。
【００３６】
ここで、離型層２３は、離型層２３と他の層との界面の接合力が、後に積層する正孔輸送層１１〜カソード電極１４間の各界面の接合力より弱くなってこの界面で分離するように、あるいは離型層２３そのものが容易に層間絶縁層１０ｂ上の残存離型層２４と正孔輸送層１１に貼り付いた剥離離型層２５に分断するように、支持体との密着性がある点で−ＯＨ，−ＣＯＯＨ，−ＣＮなどから選択された官能基を有する分子鎖を持つポリマーが望ましく、更に表面エネルギーを低くする長鎖アルキル基，フッ素基，珪素基などから選択された官能基を有することが望ましい。具体的には、（メタ）アクリル酸，アクリロニトリル，ヒドロキシエチルアクリレートとステアリン酸ビニル，ステアリルビニルエーテル，（メタ）アクリル酸ステアリルなどの共重合体、離型用シリコーン樹脂（東レシリコーン製：ＳＨ２００など）を汎用ポリマー（アクリル樹脂，エポキシ樹脂，ウレタン樹脂，キシレン樹脂，etc）にブレンドする材料を用いる。
【００３７】
次に、薄膜連続形成装置２を用いて、基板１０の、先端部と終端部を除いた表面全面に、正孔輸送層１１，発光層１２，電子輸送層１３，カソード電極１４を連続的に積層させて、図１（Ｃ）に示す状態とする。
【００３８】
すなわち、リール１６、１６を用いて、基板１０を図２（Ａ）の矢印に示す方向に動かす。このため、基板１０は、正孔輸送層蒸着装置１１１，発光層蒸着装置１２１，電子輸送層蒸着装置１３１，カソード電極蒸着装置１４１に、この順序の通りにさらされる。
【００３９】
ここで、基板１０は、正孔輸送層蒸着装置１１１にさらされる間、正孔輸送層蒸着装置１１１より蒸発した正孔輸送層材料を表面に捕捉する。従って、基板１０の表部には正孔輸送層１１が一定厚さほど堆積する。
【００４０】
続いて、基板１０は、発光層蒸着装置１２１，電子輸送層蒸着装置１３１，カソード電極蒸着装置１４１にさらされる間、発光層蒸着装置１２１，電子輸送層蒸着装置１３１，カソード電極蒸着装置１４１より蒸発した発光層材料，電子輸送層材料，カソード電極材料を表部にそれぞれ捕捉する。従って、基板１０の表部に堆積した正孔輸送層１１の上に、発光層１２，電子輸送層１３，カソード電極１４が、この順序の通りに積層する。
【００４１】
すなわち、支持体１５のうち、下方に正孔輸送層蒸着装置１１１が配置される箇所には、正孔輸送層蒸着装置１１１より蒸発した正孔輸送層材料を表面にそれぞれ捕捉する。従って、支持体１５の表部には正孔輸送層１１が一定厚さほど堆積する。蒸着の間、支持体１５はリール１６、１６により図１中の矢印方向に進行しても良いし、停止していてもよい。
【００４２】
またこの間、支持体１５のうち、正孔輸送層蒸着装置１１１により既に正孔輸送層１１が蒸着された箇所は、発光層蒸着装置１２１上に位置し、発光層蒸着装置１２１上から蒸発した発光層材料を正孔輸送層１１の表面にそれぞれ捕捉し、発光層１２が所定の厚さに堆積する。
【００４３】
またこの間、支持体１５のうち、発光層蒸着装置１２１により既に発光層１２が蒸着された箇所は、電子輸送層蒸着装置１３１上に位置し、電子輸送層蒸着装置１３１から蒸発した電子輸送層材料を発光層１２の表面にそれぞれ捕捉し、電子輸送層１３が所定の厚さに堆積する。
【００４４】
さらにこの間、支持体１５のうち、電子輸送層蒸着装置１３１により既に電子輸送層１３が蒸着された箇所は、カソード電極蒸着装置１４１上に位置し、カソード電極蒸着装置１４１から蒸発したカソード電極材料層を電子輸送層１３の表面にそれぞれ捕捉し、カソード電極１４が所定の厚さに堆積する。
【００４５】
正孔輸送層蒸着装置１１１，発光層蒸着装置１２１，電子輸送層蒸着装置１３１，及びカソード電極蒸着装置１４１が、それぞれ正孔輸送層１１，発光層１２，電子輸送層１３，カソード電極１４をそれぞれ所定の厚さに成膜し終えれば、リール１６、１６により支持体１５は矢印方向に移動し、支持体１５には、正孔輸送層１１，発光層１２，電子輸送層１３，及びカソード電極１４が連続して成膜される。
【００４６】
このように、１つの支持体１５に連続して正孔輸送層蒸着装置１１１，発光層蒸着装置１２１，電子輸送層蒸着装置１３１，及びカソード電極蒸着装置１４１で同時に蒸着することにより、従来のように各蒸着装置で、別々の期間に蒸着する製造方法に比べてスループットを向上することができる。
本実施形態では、支持体１５が、正孔輸送層蒸着装置１１１，発光層蒸着装置１２１，電子輸送層蒸着装置１３１，及びカソード電極蒸着装置１４１の上方をリール１６、１６により移動する速度は同じであるため、蒸着の間に支持体１５を移動している場合は、蒸着する材料の蒸着速度に応じて正孔輸送層蒸着装置１１１，発光層蒸着装置１２１，電子輸送層蒸着装置１３１，カソード電極蒸着装置１４１のそれぞれの蒸着面の矢印方向の距離を設定すればよい。例えばカソード電極蒸着装置１４１がカソード電極１４を所定の膜厚にするための蒸着速度が、電子輸送層蒸着装置１３１が電子輸送層１３を所定の膜厚にするための蒸着速度の半分であれば、カソード電極蒸着装置１４１の支持体１５への蒸着面の矢印方向の距離を電子輸送層蒸着装置１３１の支持体１５への蒸着面の矢印方向の距離の二倍にすれば、カソード電極１４及び電子輸送層１３をそれぞれ最適の厚さに成膜することができる。
なお、基板１０の通過速度はすべての部分で一定であるため、正孔輸送層蒸着装置１１１，発光層蒸着装置１２１，電子輸送層蒸着装置１３１，カソード電極蒸着装置１４１の各加熱手段の出力を調節することにより、各坩堝の厚さを制御して正孔輸送層１１，発光層１２，電子輸送層１３，カソード電極１４をそれぞれ所定の厚さに堆積してもよい。
【００４７】
次に、図１（Ｃ）に示す、支持体１５を用いて、基板１０上の正孔輸送層１１，発光層１２，電子輸送層１３，カソード電極１４の不要部分を基板１０上から除去する。
【００４８】
すなわち、図３に示すように、基板１０と支持体１５とを、基板１０上のカソード電極１４と支持体１５表部に設けた接着層１５ａとが対向するように配置する。ここで、接着層１５ａは熱軟化性樹脂または、後述する加熱されたサーマルヘッド２１の熱でも接着性が失われない樹脂により形成され、また、その接着力は、サーマルヘッド２１とほぼ同温度で離型層２３よりも強く、かつ、離型層２３を除いた正孔輸送層１１〜カソード電極１４間のすべての部分よりも弱いものとする。
【００４９】
次に、基板１０と支持体１５を、サーマルヘッド２１とローラー２２との間に挟む。ここで、支持体１５の接着層１５ａは、サーマルヘッド２１により加熱されて接着性を発揮するため、カソード電極１４と支持体１５とは接着する。
【００５０】
その後、サーマルヘッド２１とローラー２２と重ならないところでは、基板１０と支持体１５の復元力により基板１０と支持体１５は再び互いに離れる。
【００５１】
ここで、カソード電極１４と支持体１５とは接着しているため、離型層２３を有する部分においては最も結合力の弱い離型層２３を境に、また、他の部分、つまり接着層１５ａがカソード電極１４と接触していない部分においては正孔輸送層１１〜カソード電極１４が剥離せずに基板１０と支持体１５は離れる。すなわち、基板１０上の正孔輸送層１１，発光層１２，電子輸送層１３，カソード電極１４の不要部分及び剥離離型層２５は図１（Ｄ）に示すように、基板１０上から除去され、支持体１５に貼り付けられる。
また、サーマルヘッド２１の熱は正孔輸送層１１〜カソード電極１４にも加わり、正孔輸送層１１〜カソード電極１４が柔らかくなり、正孔輸送層１１〜カソード電極１４を厚さ方向により分割しやすいような作用ももたらす。
ここで、アノード電極取り出し部１０ｄ上には離型層２３が形成され、また、カソード電極取り出し部１０ｅ上には離型層２３は形成されていないため、図１（Ｄ）に示すように、アノード電極取り出し部１０ｄからはアノード電極１０ａが、カソード電極取り出し部１０ｅからはカソード電極１４が、それぞれ露出する。
なお、耐熱滑性層１５ｂの存在により、基板１０はサーマルヘッド２１には付着しない。
【００５２】
次に、図１（Ｅ）に示す点線で囲まれた領域を封止して、有機ＥＬ発光部１は完成する。
この結果、図４に示すように、有機ＥＬ発光部１は、同図（Ｃ）に示す基板１０上に、同図（Ｂ）に示す、アノード電極１０ａと、層間絶縁層１０ｂと、同図（Ａ）に示す支持体１５およびサーマルヘッド２１により加熱されて不要部分を除去した正孔輸送層１１，発光層１２，電子輸送層１３，カソード電極１４と、を積層した構造となる。
また、アノード電極取り出し部１０ｄおよびカソード電極取り出し部１０ｅは前記点線領域外に位置する。
そして、基板１０上に縦横に複数列配置された有機ＥＬ発光部１は、基板１０をスクライブして個々に分割して形成される。
【００５３】
以上より、本発明の実施の形態例によれば、基板１０のアノード電極１０ａ上に、印刷によりと層間絶縁層１０ｂをパターンに形成した後に、正孔輸送層１１，発光層１２，電子輸送層１３，カソード電極１４を、この順序通りに、メタルマスクを用いない真空蒸着法により基板１０の表面の先端・終端を除いた全面に積層する。続いて、基板１０と支持体１５とを、カソード電極１４と接着層１５ａとが対向するように貼り合わせ、サーマルヘッド２１を用いて熱を加えることにより正孔輸送層１１，発光層１２，電子輸送層１３，カソード電極１４の不要部分を支持体１５に付着して除去することにより、有機ＥＬ発光部１を作製する。
すなわち、有機ＥＬ発光部１の作製工程において、正孔輸送層１１，発光層１２，電子輸送層１３，カソード電極１４のパターニングの際にメタルマスクを真空中にて用いないため、離型層２３を印刷形成するだけで、各層毎に高精度な位置合わせを行う必要はなく、従って、生産装置一つあたりの単位時間あたりの生産量、すなわちスループットは従来と比べて大幅に向上するため、有機ＥＬ素子の製造コストを下がる。
また、基板１０の上のアノード電極１０ａと層間絶縁層１０ｂとは、複数の有機ＥＬ発光部１に対応するように設けられるので、正孔輸送層１１，発光層１２，電子輸送層１３，カソード電極１４の不要部分を支持体１５に付着して除去する効率はさらに向上する。従って、有機ＥＬ素子の製造コストをさらに下がる。
【００５４】
さらに、層間絶縁層１０ｂを設けたので、離型層２３の印刷領域、すなわち正孔輸送層１１〜カソード電極１４の除去領域が多少ずれても、アノード電極１０ａとカソード電極１４とは短絡しない。
また、アノード電極取り出し部１０ｄおよびカソード電極取り出し部１０ｅは前記点線領域外に位置するため、アノード電極１０ａおよびカソード電極１４は外部端子と容易に接続できる。
【００５５】
さらに、支持体１５の接着層１５ａの接着力を、正孔輸送層１１〜カソード電極１４間のいずれの部分の強度よりも強くし、かつ、サーマルヘッド２１に微細パターン加工を施して支持体１５の不必要な部分のみ加熱して接着性を発揮させ、正孔輸送層１１〜カソード電極１４の前記不必要な部分を除去することにより、微細な構造を有する有機ＥＬ発光部の作製できる。
【００５６】
なお、本発明は、上述した実施の形態例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形してもよい。
例えば、支持体１５を加熱する部分は全面である必要はなく、離型層２３を塗布した部分に限定してもよい。この場合は、より確実に、正孔輸送層１１〜カソード電極１４の不要部分のみを、必要部分に影響を与えることなく剥離できる。
【００５７】
さらに、発光素子は有機ＥＬを用いた素子に限定する必要はなく、当然、積層構造を有する他の発光素子に適用することも可能である。
【００５８】
また、薄膜連続形成装置２は、図２（Ｂ）のように、シート状の基板１８，１８・・・を、ソーター１９ａ，１９ｂおよび基板１８の周縁の非発光領域で基板１８を支持し、発光領域が開口されたベルトコンベア（図示省略）により輸送する形状に変形してもよい。
この場合は、基板１０をロール状に巻く必要はないので、シート抵抗を低くするため、例えばＩＴＯからなるアノード電極１０ａを厚く堆積しても、アノード電極１０ａは割れることはない。本実施形態では、サーマルヘッド２１を加熱して圧着したが、接着層１５ａが常温でも十分な粘着性があれば、サーマルヘッド２１の替わりに加熱しない部材で押圧して正孔輸送層１１〜カソード電極１４を接着層１５ａに貼り付けても良い。
【００５９】
【発明の効果】
例えば発光部の作製において、メタルマスクの位置合わせを高精度に行う回数は従来と比べて減少するため、生産装置一つあたりの単位時間あたりの生産量、すなわちスループットは従来と比べて大幅に向上して、発光素子の製造コストを下げることができる。
さらに、例えば液晶表示装置のバックライトなど、微細構造を有さない発光素子の発光部を作製する場合は、前記複数の層の一部は印刷によってそれぞれのパターンに積層できるため、複数の層の他部を形成するためのメタルマスクを全く用いずに発光部を作製できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態例である、有機ＥＬ発光部１の製造方法の概略を説明する概略図である。
【図２】予めアノード電極１０ａ，層間絶縁層１０ｂをそれぞれのパターンに積層した基板１０上に、正孔輸送層１１，発光層１２，電子輸送層１３，カソード電極１４を形成する薄膜連続形成装置２の構成および動作を説明する概略図である。
【図３】基板１０の表部に形成された、層間絶縁層１０ｂ上の離型層２３上に形成された正孔輸送層１１，発光層１２，電子輸送層１３，カソード電極１４を、支持体１５の上に転写する方法を説明する概略図である。
【図４】図４（Ａ）は、サーマルヘッド２１により所定箇所を熱転写された支持体１５を説明する概略図であり、図４（Ｂ）は、有機ＥＬ発光部１の積層構造を説明する概略図であり、図４（Ｃ）は、サーマルヘッド２１により所定箇所に熱転写された基板１０を説明する概略図である。
【符号の説明】
１有機ＥＬ発光部（発光部）
２薄膜連続形成装置
１０基板
１０ａアノード電極（複数の層の一部）
１０ｂ層間絶縁層（複数の層の一部）
１０ｄアノード電極取り出し部
１０ｅカソード電極取り出し部
１１正孔輸送層（複数の層の他部）
１２発光層（複数の層の他部）
１３電子輸送層（複数の層の他部）
１４カソード電極（複数の層の他部）
１５支持体
１６リール
１７隔壁
２１サーマルヘッド
２２ローラー
２３離型層
１００真空チャンバー

Claims

基板上に積層されたアノード電極と、前記アノード電極上に形成された発光層と、前記発光層上に形成されたカソード電極と、を含む複数の層から構成される発光部を有する発光素子の製造方法において、
前記アノード電極の周縁部上を覆うように形成された層間絶縁膜上に、表面エネルギーを低くする官能基を有する剥離容易な物質からなる離型層を積層し、
前記アノード電極上に発光層及びカソード電極を順次形成するとともに、前記離型層上に発光層及びカソード電極を順次形成し、
接着層を有した支持体を前記離型層上の前記カソード電極上に貼着し、前記支持体によって前記離型層とともに前記離型層の上に積層した前記発光層及び前記カソード電極を剥離させること、
を工程中に含むことを特徴とする発光素子の製造方法。
請求項１記載の発光素子の製造方法において、
前記層間絶縁膜は前記アノード電極の側面も覆っており、前記カソード電極と前記アノード電極との短絡を防ぐこと、
を特徴とする発光素子の製造方法。
請求項２記載の発光素子の製造方法において、
前記アノード電極の外部端子接続部に対応する部分には、前記層間絶縁膜を形成せず、かつ、前記離型層を形成し、
前記カソード電極の外部端子接続部に対応する部分には前記離型層を形成しないこと、
を特徴とする発光素子の製造方法。
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発光素子の製造方法において、
前記接着層は加熱により接着性を発揮する部材からなり、
前記複数の層に貼り合わせ、さらに加熱して前記複数の層の上に貼着した後に、前記複数の層から剥がされること、
を特徴とする発光素子の製造方法。
請求項４に記載の発光素子の製造方法において、
前記支持体は加熱手段により加熱され、前記支持体の加熱側には、前記支持体と前記加熱手段との接着を防止するための耐熱層を設けること、
を特徴とする発光素子の製造方法。
請求項１〜請求項５のいずれかに記載の発光素子の製造方法において、
前記基板の一面を、一つの真空空間内に別個に配置された複数の材料蒸発源にさらすことにより、前記発光層及びカソード電極を形成すること、を特徴とする発光素子の製造方法。
請求項１〜請求項６のいずれかに記載の発光素子の製造方法において、
前記発光素子は、有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする発光素子の製造方法。