JP5854746B2 - トップエミッション型の有機エレクトロルミネッセンス発光装置およびその製法 - Google Patents
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Description
(A)長尺シート状基板の上に第1の電極を形成する工程。
(B)上記第1の電極が形成された長尺シート状基板を長手方向に沿って切断し長リボン状の積層体とする工程。
(C)上記長リボン状の積層体の上に、その長手方向に沿った状態の有機EL層を形成する工程。
(D)上記有機EL層の上に第2の電極を形成する工程。
(E)上記長リボン状の積層体の長手方向に沿う両側縁を残した状態で上記積層体上面を封止材により封止し、封止されていない上記長リボン状の積層体の長手方向に沿う両側縁を端子用領域とする工程。
(F)上記長リボン状の積層体を切断して、所定長のリボン状にする工程。
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(F)上記長リボン状の積層体を切断して、所定長のリボン状にする工程。
(G)上記第1の電極の上に、フォトマスクを利用して、所定部分を露出させるための開口が幅方向に複数の列状に並ぶ絶縁層を形成する工程。
(H)上記絶縁層が形成された長尺シート状基板を、上記開口が並ぶ列ごとに切り離すように長手方向に沿って切断し長リボン状の積層体とする工程。
(I)上記長リボン状の積層体の上に、少なくとも上記開口を埋めた状態で有機EL層を形成する工程。
(J)上記長リボン状の積層体の長手方向に沿う両側縁に補助電極を形成する工程。
有機EL素子の製造に先立ち、図12(a)に示すように、長尺シート状基板18として、幅300mm、長さ140m、厚み25μmのSUS304箔を準備した。
〔平坦化層の形成〕
準備した長尺シート状基板18の上に、JSR製有機EL絶縁材料(JEM−477)を塗工、乾燥し、220℃で1時間ポストベークを行う事により、厚み1.5μmの平坦層を形成した。
〔第1の電極の形成〕
つぎに、長尺スパッタ装置にて、平坦層上に反射層および陽極として、IZO(20nm)/パラジウムおよび銅を含有する銀系合金(APC:フルヤ金属社製)(100nm)/IZO(100nm)を形成した。
〔絶縁層の形成〕
形成した第1の電極の上に、絶縁層としてJSR製有機EL絶縁材料(JEM−477)を塗工、乾燥し、プロキシミティ露光機で所定のフォトマスクを介して露光後、2.38wt%テトラメチルアンモニウムハイドライド(TMAH)で現像し、水洗後、水分を除去してから220℃で1時間ポストベークを行った。ポストベーク後の絶縁層の膜厚は約1.5μmであった。なお、絶縁層のパターンは、幅11mm、長さ280mmの開口部19および幅2.5mmで全長にわたる開口部20を有するパターンとした(図12(a)参照)。その後、上記長尺シート状の積層体21を、レーザにて上記両開口部(19,20)が並ぶ列ごとに切り離し所定幅となるように、長手方向の切断を行い、幅20mm、長さ140mの長リボン状の積層体22とした(図12(b)参照)。
〔有機EL層、第2の電極、プレバリア層の形成〕
上記長リボン状の積層体22を、UV/O3処理(紫外光とオゾンの協働作用を利用する表面改質処理)を行った後に真空蒸着機にセットし、真空下で、銅フタロシアニン(CuPc)25nm、N,N’−ジフェニル−N−N−ビス(1−ナフチル)−1,1’−ビフェニル)−4,4’−ジアミン(NPB)45nm、8−キノリノールアルミニウム錯体(Alq3)60nm、フッ化リチウム(LiF)0.5nm、アルミニウム(Al)1nm、アルミニウム(Al)100nm(補助電極部のみ)、銀(Ag)15nm、窒化酸化シリコン(SiON)100nmの順に形成した。なお、補助電極部のAl(100nm)は、幅2.5mmの開口を有するSUS製のシャドウマスクを介して蒸着を行い、補助電極形成予定部分である上記開口部20の上に幅2.5mmに形成し、補助電極とした。
〔有機EL素子の封止、切断〕
プレバリア層まで形成した上記長リボン状の積層体22を、一旦、巻き取りロールに巻き取り、窒素ガスを導入し大気圧にした後、窒素雰囲気下で別のチャンバーに移動させ、端子用領域(有機EL層の長手方向に沿う両側縁)以外の部分に、厚さ100μmの日本電気硝子社製薄ガラス24をエポキシ系接着剤で貼り付けた。接着剤の硬化後、上記長リボン状の積層体22を、大気下に取り出し、図12(b)に一点鎖線で示すように、300mmの長さ毎に切断して、20mm×300mmのリボン状の有機EL素子25を得た(図12(c)参照)。
〔実装〕
上記リボン状の有機EL素子25を15個、これらの長さ方向を揃えた状態で、300mm×300mmの母材上に実装し、300mm×300mmの大きさの有機EL発光装置を得た。
絶縁層のパターンを、幅280mm、長さ280mmの開口部26および幅5mmで全長に渡る開口部27を有するパターンとし(図13(a)参照)、長手方向に沿った切断を行わない以外は実施例1と同様にして、300mm×300mmの大型の有機EL素子28を1個、製造した(図13(b)参照)。製造した有機EL素子28を1個、これらの長さ方向を揃えた状態で、実施例1と同様の母材上に実装し、300mm×300mmの大きさの有機EL発光装置を得た。
絶縁層のパターンを、幅0.5mm、長さ280mmの開口部29および幅0.5mm、長さ5mmの開口30を有するパターンとし、有機層、陰極層、プレバリア層の形成のための、それぞれ必要な個所に開口部のあるシャドウマスクを、長手方向に沿ってそれぞれ位置合わせをして、間欠的に基材を送りながら形成し、長尺シート状の積層体31を形成した(図14(a),(b)参照)。この長尺シート状の積層体31に、薄ガラス32(幅1mm、長さ300mm)を、上記開口部29を覆うように長手方向に沿って位置合わせをしながら貼り付けて封止し、幅1mmで長手方向に沿って切断するとともに、図14(a)に一点鎖線で示すように、上記開口部29を含む、長さ300mm毎に切断して、1mm×300mmのファイバー状の有機EL素子33を300個、製造した。製造した有機EL素子33を300個、実施例1と同様の母材上に実装し、300mm×300mmの大きさの有機EL発光装置を得た。
有機EL素子に対する製造設備を導入にかかる費用を評価した。
○:小型の真空設備を利用できるため、導入費用は低額となる。
×:大型の真空設備を建設しなければならないため、導入費用が高額となる。
有機EL素子の製造工程において、ロールトゥロールプロセスを連続工程に容易に実施できるか否かを評価した。
○:連続工程に容易に実施できる。
×:連続工程で実施するのは困難である。
有機EL素子の製造工程において、平坦化層を形成した基板上に、第1の電極を形成した際の、膜厚のバラツキを評価した。評価は、第1の電極の、基板の四隅および中央部の5個所における膜厚を、スローン社製DekTak3ST触針式段差計を用いて測定し、その値を比較して行った。
○:測定個所の5個所の膜厚が、ほぼ同じであった。
×:測定個所の5個所の膜厚が、それぞれ異なっていた。
各有機EL発光装置において、実装前の全有機EL素子を目視で観察し、発光領域に欠陥がある有機EL素子を不良品とし、欠陥がない有機EL素子を良品とした。そして、「良品の有機EL素子の面積/全有機EL素子(良品+不良品)の面積×100」を算出し、この値を歩留まりとして評価した。
有機EL素子を、母材に実装するのに必要な装置と、実装にかかる時間を勘案し、実装コストとした。
○:装置の構造が単純であり、実装にかかる時間が短い。
×:装置の構造が複雑であり、実装にかかる時間が長い。
暗室下で様々な方向から画面を目視観察し、輝度むら(モアレ発生等を含む表示むらの官能評価)の有無を評価した。
○:輝度むらが観察されない
×:輝度むらが明瞭に観察される
2 有機EL素子
3 端子用領域
4,4’ ワイヤー
5,5’ 通電用電極端子
Claims (7)
- 基板と有機エレクトロルミネッセンス層とこの有機エレクトロルミネッセンス層を上下から狭持した状態で設けられる第1、第2の電極とを備えたトップエミッション型の有機エレクトロルミネッセンス素子が母材上に複数配置されて形成されたトップエミッション型の有機エレクトロルミネッセンス発光装置であって、上記有機エレクトロルミネッセンス素子の基板が銅、アルミニウム、ステンレスおよびチタンからなる群から選ばれた少なくとも一つからなり、上記有機エレクトロルミネッセンス素子全体がリボン状になっており、第1の電極と第2の電極との間に狭持された有機エレクトロルミネッセンス層がリボン状基板の長手方向に沿った状態で形成され、その有機エレクトロルミネッセンス層の長手方向に沿う両側縁に有機エレクトロルミネッセンス層に沿って電源と接続するための端子用領域が設けられていることを特徴とするトップエミッション型の有機エレクトロルミネッセンス発光装置。
- 上記端子用領域が、補助電極を介して電源と接続可能になっている請求項1記載のトップエミッション型の有機エレクトロルミネッセンス発光装置。
- 請求項1記載のトップエミッション型の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製法であって、下記(A)〜(F)の工程を経由して形成したトップエミッション型の有機エレクトロルミネッセンス素子を母材上に複数配置し、それらの端子用領域の任意の個所に電気的な接続を行うことを特徴とするトップエミッション型の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製法。
(A)長尺シート状基板の上に第1の電極を形成する工程。
(B)上記第1の電極が形成された長尺シート状基板を長手方向に沿って切断し長リボン状の積層体とする工程。
(C)上記長リボン状の積層体の上に、その長手方向に沿った状態の有機エレクトロルミネッセンス層を形成する工程。
(D)上記有機エレクトロルミネッセンス層の上に第2の電極を形成する工程。
(E)上記長リボン状の積層体の長手方向に沿う両側縁を残した状態で上記積層体上面を封止材により封止し、封止されていない上記長リボン状の積層体の長手方向に沿う両側縁を端子用領域とする工程。
(F)上記長リボン状の積層体を切断して、所定長のリボン状にする工程。 - 上記(B)および(C)の工程に代えて、下記の(G)〜(I)の工程を経由する請求項3記載のトップエミッション型の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製法。
(G)上記第1の電極の上に、フォトマスクを利用して、所定部分を露出させるための開口が幅方向に複数の列状に並ぶ絶縁層を形成する工程。
(H)上記絶縁層が形成された長尺シート状基板を、上記開口が並ぶ列ごとに切り離すように長手方向に沿って切断し長リボン状の積層体とする工程。
(I)上記長リボン状の積層体の上に、少なくとも上記開口を埋めた状態で有機エレクトロルミネッセンス層を形成する工程。 - さらに、下記(J)の工程を有する請求項3または4記載のトップエミッション型の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製法。
(J)上記長リボン状の積層体の長手方向に沿う両側縁に補助電極を形成する工程。 - 少なくとも上記(C)〜(E)の工程が、真空下または不活性ガス雰囲気下で行われ、かつ、各工程および工程間が大気に晒されずに行われる請求項3記載のトップエミッション型の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製法。
- 少なくとも上記(I),(D),(E)の工程が、真空下または不活性ガス雰囲気下で行われ、かつ、各工程および工程間が大気に晒されずに行われる請求項4記載のトップエミッション型の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製法。
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