JP6654913B2 - 有機el素子の製造方法及び有機el素子 - Google Patents

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Description

本発明は、有機EL素子の製造方法及び有機EL素子に関する。
有機エレクトロルミネッセンス(EL)素子の製造方法として特許文献1に記載の方法が知られている。特許文献1に記載の方法では、基板と、基板上に透明電極(第1の電極部)と、透明電極上に設けられた有機化合物層と、有機化合物層上に配置された金属系電極(第2の電極部)との積層体を形成する。その後、金属系電極を所定のパターンで微細加工することによって有機EL素子を製造している。特許文献1の方法では、金属系電極を微細加工する際に、有機化合物層も一緒に除去している。
特開2004―140003号公報
しかし、特許文献1に記載の方法では、金属系電極(第2の電極部)を所定のパターンで微細加工しなければならないため、有機EL素子の生産性が低下する。
そこで、本発明は、生産性の向上を図り得る有機EL素子の製造方法及び有機EL素子を提供する。
本発明の一側面に係る有機EL素子の製造方法は、第1の電極部と、上記第1の電極部上に設けられており発光層を含む有機EL部と、上記有機EL部上に設けられ上記第1の電極部と共に上記有機EL部に電力を供給する第2の電極部とを有する有機EL素子であり、上記第1の電極部が基板の主面上に設けられた電極付き基板を、第1の方向に搬送しながら、上記第1の電極部の一部である有機EL部配置領域上に、上記有機EL部を形成する有機EL部形成工程と、上記有機EL部形成工程後の上記電極付き基板を上記第1の方向に搬送しながら、上記第1の方向に実質的に直交する第2の方向において上記第1の電極部のうち上記有機EL部配置領域に接するように配置されている外部接続領域の少なくとも一部及び上記有機EL部を覆うように、上記第1の方向に沿って帯状の導電膜を上記基板の上記主面上に形成する導電膜形成工程と、上記導電膜形成工程後の上記電極付き基板を上記第1の方向に搬送しながら、上記第2の方向における所定領域において上記導電膜を除去することで、上記導電膜を、上記第2の電極部である第1の部分と、上記外部接続領域上に配置される第2の部分とに絶縁分離すると共に上記第1の方向に延在する溝部を形成する分離工程と、を備え、上記所定領域は、上記溝部により、上記第1の部分と、上記外部接続領域とが絶縁分離されるように設定されている。
上記方法では、有機EL部を電極付き基板上に形成した後、電極付き基板の搬送方向である第1の方向に沿って帯状の導電膜を、外部接続領域の少なくとも一部及び有機EL部を覆うように基板の主面上に形成する。その後、上記所定領域における導電膜を除去することによって、第1の方向に沿った溝部を形成する。この溝部により、導電膜が、第2の電極である第1の部分と、第2の部分とに分離されると共に、第1の部分と、外部接続領域との絶縁が図られる。すなわち、上記方法では、電極付き基板の搬送方向である第1の方向に沿って形成した帯状の導電膜の所定領域を第1の方向に沿って除去することで第2の電極部を形成している。このように、溝部の形成方向が電極付き基板の搬送方向であるため、電極付き基板を搬送しながら溝部を形成でき、結果として、電極付き基板を搬送しながら第2の電極部が形成される。この場合、第1の方向に実質的に直交する第2の方向において、導電膜のパターニングが不要である、よって、第2の電極部を容易に形成できる。その結果、上記方法では、有機EL素子の生産性の向上を図ることが可能である。
上記所定領域の上記第2の方向における上記有機EL部配置領域側の一端は、上記有機EL部配置領域と上記外部接続領域の境界上に位置してもよい。これにより、実質的に導電膜のみを除去できる。溝部を形成するために除去される部分は、有機EL素子からみれば異物となる。導電膜と有機EL部とが一緒に除去されると異物が大きくなる傾向にあるが、上記のように、実質的に導電膜のみを除去すれば、異物をより小さくできる。そのため、異物に起因する有機EL素子の品質低下を抑制できる。
上記第1の電極部における上記有機EL部配置領域と上記外部接続領域の境界に側面が位置するように上記外部接続領域上に絶縁部を形成する絶縁部形成工程を更に備え、上記導電膜形成工程では、上記絶縁部及び上記有機EL部が形成された上記電極付き基板を上記第1の方向に搬送しながら、上記外部接続領域の少なくとも一部、上記有機EL部及び上記絶縁部を覆うように、上記第1の方向に沿って上記導電膜を上記主面上に形成し、 上記所定領域は、上記絶縁部上に位置してもよい。
上記のように絶縁部を形成しておけば、導電膜を形成した際に、外部接続領域における絶縁部が形成されている領域と、導電膜は絶縁部で絶縁されている。よって、上記第2の方向において上記絶縁部が形成されている領域上に上記所定領域が設定されていれば、第1の部分と外部接続領域とを絶縁できる。したがって、絶縁部を設けることで所定領域の位置調整が容易である。
上記分離工程では、上記導電膜にレーザ光を照射することによって上記溝部を形成してもよい。
一実施形態に係る有機EL素子の製造方法は、上記分離工程後の上記電極付き基板を上記第1の方向に搬送しながら、上記有機EL部のうち上記溝部により露出する領域を封止するように、上記第1の方向に沿って帯状の封止部材を貼合する上記電極付き基板に貼合する貼合工程を更に備えてもよい。
この場合、分離工程で溝部を形成しても、上記有機EL部のうち上記溝部により露出する領域が封止部材で封止されるので、有機EL部の劣化を抑制できる。
一実施形態に係る有機EL素子の製造方法は、上記有機EL部のうち上記溝部により露出する領域を覆うように、上記溝部に絶縁性の吸湿部を形成する吸湿部形成工程を更に備えもよい。
この場合、分離工程で溝部を形成しても、上記有機EL部のうち上記溝部により露出する領域が吸湿部で覆われるので、有機EL部の劣化を抑制できる。
上記吸湿部形成工程では、上記第2の電極部における上記溝部を構成する側面を更に覆うように、上記吸湿部を形成してもよい。
この場合、製造された有機EL素子が曲げられても、第2の電極部における溝部を構成する側面が絶縁性の吸湿部で覆われていることから、第2の電極部(第1の部分)と、第2の部分との接触が防止される。
一実施形態に係る有機EL素子の製造方法は、上記吸湿部形成工程後の上記電極付き基板を上記第1の方向に搬送しながら、上記有機EL部のうち上記溝部により露出する領域を封止するように、上記第1の方向に沿って帯状の封止部材を上記電極付き基板に貼合する貼合工程を更に備えてもよい。
この場合、上記有機EL部のうち上記溝部により露出する領域が封止部材で封止されるので、有機EL部の劣化を更に抑制できる。
本発明の他の側面に係る有機EL素子は、基板と、上記基板の主面上に設けられる第1の電極部と、上記第1の電極部上に設けられ発光層を含む有機EL部と、上記有機EL部上に設けられており上記第1の電極部と共に上記有機EL部に電力を供給する第2の電極部と、を備え、上記第1の電極部は、上記有機EL部が配置される有機EL部配置領域と、 所定方向において上記有機EL部配置領域に接しており上記有機EL部配置領域を外部接続するための外部接続領域と、を有し、上記外部接続領域上には、上記所定方向において上記第2の電極部と離して配置されており上記第2の電極部と同じ材料からなる導電部材が設けられている。
上記有機EL素子は、例えば、上記所定方向を上記本発明の一側面に係る有機EL素子の製造方法における第2の方向とし、上記所定方向に実質的に直交する方向を第1の方向として、上記本発明の一側面に係る有機EL素子の製造方法で好適に製造できる。そのため、上記有機EL素子は、生産性の向上を図ることが可能な構成で有り得る。
上記有機EL素子は、上記外部接続領域上に設けられており上記有機EL部配置領域と上記外部接続領域との境界の位置に側面を有する絶縁部を更に備え、上記絶縁部上に、上記導電部材と上記第2の電極部との隙間が位置してもよい。上記有機EL素子を、例えば、上記絶縁部形成工程を備える有機EL素子の製造方法で好適に製造され得る。この場合、有機EL素子の製造方法における所定領域の位置合わせが容易であることから、上記構成の有機EL素子は、より一層生産性の向上を図ることができる。
一実施形態に係る有機EL素子は、上記第2の電極部と上記導電部材との間に設けられており、上記有機EL部のうち上記第2の電極部と上記導電部材との隙間の領域を覆う絶縁性の吸湿部を更に備えてもよい。
この場合、上記有機EL部のうち上記第2の電極部と上記導電部材との隙間の領域が吸湿部で覆われるので、有機EL部の劣化を抑制できる。
上記吸湿部は、上記第2の電極部の上記導電部材側の側面を更に覆ってもよい。
この場合、有機EL素子が曲げられても、第2の電極部における導電部材側の側面が絶縁性の吸湿部で覆われていることから、第2の電極部と導電部材との接触を防止できる。
一実施形態に係る有機EL素子は、上記第2の電極部上に設けられており、上記有機EL部のうち上記第2の電極部と上記導電部材との隙間の領域を封止する封止部材を更に備えてもよい。この場合、上記有機EL部のうち上記第2の電極部と上記導電部材との隙間の領域が封止部材で封止されるので、有機EL部の劣化を抑制できる。
本発明によれば、生産性の向上を図り得る有機EL素子及び有機EL素子の製造方法を提供する。
図1は、第1の実施形態に係る有機EL素子の平面図である。 図2は、図1のII−II線に沿った断面図である。 図3は、第1の実施形態に係る有機EL素子の製造方法で使用する長尺の電極付き基板の上面図である。 図4は、ロールツーロール方式による有機EL素子の製造方法を模式的に示す図である。 図5は、有機EL部形成工程を説明するための図面である。 図6は、導電膜形成工程を説明するための図面である。 図7は、分離工程を説明するための図面である。 図8(a)は、分離工程を説明するための図面であり、図8(b)は、分離工程を経た後の電極付き基板の構成の模式図である。 図9は、貼合工程を説明するための図面である。 図10は、切断工程を説明するための図面である。 図11は、第2の実施形態に係る有機EL素子の概略構成を説明するための図面である。 図12(a)は、第2の実施形態に係る有機EL素子の製造方法における有機EL部形成工程を説明するための図面であり、図12(b)は、第2の実施形態に係る有機EL素子の製造方法における絶縁部形成工程を説明するための図面であり、図12(c)は、第2の実施形態に係る有機EL素子の製造方法における導電膜形成工程を説明するための図面である。 図13(a)は、第2の実施形態に係る有機EL素子の製造方法における分離工程を説明するための図面であり、図13(b)は、分離工程を経た後の電極付き基板の構成の模式図である。 図14は、第3の実施形態に係る有機EL素子の製造方法における吸湿部形成工程を説明するための図面である。 図15は、第3の実施形態に係る有機EL素子の製造方法における吸湿部形成工程を説明するための図面である。 図16は、有機EL素子の製造方法の変形例を説明するための図面である。 図17は、溝部の形成位置の変形例を説明するための図面である。 図18は、吸湿部の形成位置の変形例を説明するための図面である。
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。
(第1の実施形態)
図1及び図2に模式的に示したように、第1の実施形態に係る有機EL素子10は、支持基板12と、陽極(第1の電極部)14と、有機EL部16と、陰極(第2の電極部)18と、導電部材20と、封止部材22と、を備えている。一実施形態において、有機EL素子10は、引出電極24を備えてもよい。以下では断らない限り、引出電極24を備えた構成を説明する。
説明の便宜のため、図1及び図2に示したように、支持基板12の厚さ方向をZ軸方向と称し、Z軸方向に直交する方向をX軸方向(第1の方向)及びY軸方向(第2の方向)とも称す。X軸方向及びY軸方向は互いに直交している。X軸方向は、後述する有機EL素子10の製造方法において、支持基板12の搬送方向に対応しており、Y軸方向は、支持基板12の幅方向に対応する。
[支持基板]
支持基板12は、可視光(波長400nm〜800nmの光)に対して透光性を有する樹脂から構成されている。支持基板12は、フィルム状の基板であり得る。第1の実施形態において、支持基板12は可撓性を有する。支持基板12の厚さは、例えば、30μm以上500μm以下である。
支持基板12は、例えば、プラスチックフィルムである。支持基板12の材料としては、例えば、ポリエーテルスルホン(PES);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)等のポリエステル樹脂;ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、環状ポリオレフィン等のポリオレフィン樹脂;ポリアミド樹脂;ポリカーボネート樹脂;ポリスチレン樹脂;ポリビニルアルコール樹脂;エチレン−酢酸ビニル共重合体のケン化物;ポリアクリロニトリル樹脂;アセタール樹脂;ポリイミド樹脂;エポキシ樹脂が挙げられる。
支持基板12の材料は、上記樹脂の中でも、耐熱性が高く、線膨張率が低く、かつ、製造コストが低いことから、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂が好ましく、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が特に好ましい。また、これらの樹脂は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
支持基板12の主面12a上には、バリア膜が配置されていてもよい。バリア膜は、例えば、ケイ素、酸素及び炭素からなる膜、又は、ケイ素、酸素、炭素及び窒素からなる膜であり得る。具体的には、バリア膜の材料の例は、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素等である。バリア膜の厚さの例は、100nm以上10μm以下である。
第1の実施形態において、支持基板12は矩形又は正方形といった四角形状を有する。そのため、支持基板12は、4つの側面12b,12c,12d,12eを有する。側面12cは、X軸方向において側面12bと反対に位置し、側面12eは、Y軸方向において側面12dと反対に位置する。
[陽極]
陽極14は、支持基板12の主面12a上に設けられている。陽極14には、光透過性を示す電極が用いられる。光透過性を示す電極としては、電気伝導度の高い金属酸化物、金属硫化物及び金属等の薄膜を用いることができ、光透過率の高い薄膜が好適に用いられる。例えば酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、インジウム錫酸化物(Indium Tin Oxide:略称ITO)、インジウム亜鉛酸化物(Indium Zinc Oxide:略称IZO)、金、白金、銀、及び銅等からなる薄膜が用いられ、これらの中でもITO、IZO、又は酸化スズからなる薄膜が好適に用いられる。陽極14として、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体等の有機物の透明導電膜を用いてもよい。
陽極14の厚さは、光の透過性、電気伝導度等を考慮して決定することができる。陽極14の厚さは、通常、10nm〜10μmであり、好ましくは20nm〜1μmであり、さらに好ましくは50nm〜500nmである。
陽極14は、有機EL部16が設けられる陽極本体部(有機EL部配置領域)141と、外部接続部(外部接続領域)142とを有する。第1の実施形態では、外部接続部142はY軸方向において陽極本体部141に接するように配置されている。外部接続部142は、陽極本体部141からみて支持基板12の側面12d側に位置する。
陽極本体部141は前述したように薄膜状でもよいが、例えば、導電体からなるネットワーク構造を有してもよい。このように陽極本体部141がネットワーク構造を有する場合、陽極本体部141は、図2に例示したように金属配線141aと、充填材141bと、を有する。金属配線141aは、導電体であり、ネットワーク構造を構成している。金属配線141aの材料は、例えば、銀、アルミニウム、銅、パラジウム、金、ニッケル、鉄、モリブデン及びクロムから選択されるか、又は、これらの金属のうち1種以上を含む合金(例えば、MAM(モリブデン・アルミニウム・モリブデン))から選択される。
金属配線141aは、複数の区画141cを画成する所定のパターンで形成されている。各区画141cは、金属配線141aを一つの層と見なした場合、開口部(又は窓部)に相当する。所定パターンは、例えば、格子状のパターンである。格子状のパターンの場合、複数の区画141cは、網目に対応する。網目の形状は、例えば、長方形又は正方形のような四角形、三角形、及び、六角形を含む。所定パターンは、金属配線141aがネットワーク構造を有すればその形状は限定されない。
充填材141bは、各区画141cを埋めている。充填材141bの厚さは、陽極本体部141の平坦化を図るように金属配線141aと同じ厚さである。なお、充填材141bは、金属配線141aより厚く、金属配線141aを埋めるように主面12a上に設けられてもよい。充填材141bの材料としては、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体等の有機物が挙げられる。この場合、充填材141bは、高い導電性を有する。ただし、充填材141bは、導電性を有さなくてもよい。
外部接続部142は、陽極14に有機EL素子10の外部の接続端子が接続される領域として機能する。上記のように、陽極本体部141が金属配線141aのネットワーク構造を有する場合、外部接続部142は金属配線141aと同じ材料から構成され得る。
[引出電極]
引出電極24は、陽極14に対して所定の間隔をあけて配置されている。図1及び図2に示した形態では、Y軸方向において、支持基板12の側面12e側に配置されている。引出電極24は、陰極18に電気的に接続されており、陰極18に電力(例えば電圧)を印加するために陰極18を有機EL素子10の外部の接続端子に電気的に接続するための領域として機能する。引出電極24の厚さは、陽極14の厚さと同様とし得る。引出電極24の材料は、陽極14の材料と同様とし得る。
[有機EL部]
有機EL部16は、発光層161を含み、陽極14及び陰極18に印加された電力(例えば電圧)に応じて、キャリアの移動及びキャリアの再結合などの有機EL素子10の発光に寄与する機能部である。図1及び図2に示した例では、有機EL部16は単層構造を有しており、発光層161から構成されている。
発光層161は、陽極14上に設けられている有機層である。発光層161は、通常、主として蛍光及び/又はりん光を発光する有機物、或いは、該有機物とこれを補助するドーパントとから形成される。ドーパントは、例えば発光効率の向上や、発光波長を変化させるために加えられる。発光層161に含まれる有機物は、低分子化合物でも高分子化合物でもよい。発光層161を構成する発光材料としては、例えば公知の色素系材料、金属錯体系材料、高分子系材料及びドーパント材料を挙げることができる。
発光層161の厚さは、通常、2nm〜200nmである。発光層161は、例えば、上記発光材料を含む塗布液を用いる塗布法により形成される。発光材料を含む塗布液の溶媒としては、発光材料を溶解するものであれば、限定されない。塗布法の例としてインクジェット印刷法が挙げられるが、他の公知の塗布法が採用されてもよい。
有機EL部16は、陽極14のうち陽極本体部141上に設けられている。第1の実施形態では、有機EL部16は陽極本体部141を覆っている。これにより、陽極本体部141と他の電極(例えば、陰極18及び引出電極24)との短絡が防止されている。有機EL部16が、陽極14のうち陽極本体部141を覆っていることにより、有機EL部16の一部は、支持基板12の主面12a上にも配置されている。
第1の実施形態では、陽極14のうち有機EL部16が配置される領域を陽極本体部141と称しているため、有機EL部16の側面16aは、Y軸方向において、陽極本体部141と外部接続部142との境界143上に位置する。
図1及び図2では、有機EL部16が発光層161である形態を例示しているが、有機EL部16は、発光層161と、他の有機層を含む積層体でもよい。有機EL部16が積層体である場合、有機EL部16の厚さは、その層構成にも依存するが、例えば、2nm〜500nmである。有機EL部16が積層体である場合の層構成の例について説明する。
陽極14と発光層161との間に設けられる機能層の例としては、正孔注入層及び正孔輸送層が挙げられる。陰極18と発光層161との間に設けられる層の例としては、電子注入層及び電子輸送層が挙げられる。正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層及び電子注入層のそれぞれの材料は公知の材料を用いることができる。正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層及び電子注入層の厚さは、有機EL素子10の素子性能などに応じて適宜設定され得る。
正孔注入層は、陽極14から発光層161への正孔注入効率を改善する機能を有する層である。正孔輸送層は、陽極14、正孔注入層または陽極14により近い正孔輸送層から発光層161への正孔注入を改善する機能を有する層である。正孔注入層および/または正孔輸送層が電子の輸送を堰き止める機能を有する場合には、これらの層が電子ブロック層と称される場合もある。
電子注入層は、陰極18から発光層161への電子注入効率を改善する機能を有する層である。電子注入層は、陰極18の一部を構成する場合もある。電子輸送層は、陰極18、電子注入層または陰極18により近い電子輸送層からの電子注入を改善する機能を有する層である。電子注入層および/または電子輸送層が正孔の輸送を堰き止める機能を有する場合には、これらの層が正孔ブロック層と称される場合もある。
上述した各種の機能層を含む有機EL素子10の層構成の例を以下に示す。
a)陽極/発光層/陰極
b)陽極/正孔注入層/発光層/陰極
c)陽極/正孔注入層/発光層/電子注入層/陰極
d)陽極/正孔注入層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
e)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/陰極
f)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子注入層/陰極
g)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
h)陽極/発光層/電子注入層/陰極
i)陽極/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
記号「/」は、記号「/」の両側の層同士が接合していることを意味している。
有機EL素子10は単層の発光層161を有していても2層以上の発光層161を有していてもよい。上記a)〜i)の層構成のうちのいずれか1つにおいて、陽極14と陰極18との間に配置された積層構造を「構造単位A」とすると、2層の発光層161を有する有機EL素子10の構成として、例えば、下記j)に示す層構成を挙げることができる。2個ある(構造単位A)の層構成は互いに同じであっても、異なっていてもよい。
j)陽極/(構造単位A)/電荷発生層/(構造単位A)/陰極
ここで電荷発生層とは、電界を印加することにより、正孔と電子とを発生する層である。電荷発生層としては、例えば酸化バナジウム、ITO、酸化モリブデンなどからなる薄膜を挙げることができる。
「(構造単位A)/電荷発生層」を「構造単位B」とすると、3層以上の発光層161を有する有機EL素子10の構成として、例えば、以下のk)に示す層構成を挙げることができる。
k)陽極/(構造単位B)x/(構造単位A)/陰極
記号「x」は、2以上の整数を表し、「(構造単位B)x」は、(構造単位B)がx段積層された積層体を表す。また複数ある(構造単位B)の層構成は同じでも、異なっていてもよい。
電荷発生層を設けずに、複数の発光層161を直接的に積層させて有機EL素子10を構成してもよい。
[陰極]
陰極18は、有機EL部16上に設けられており、陽極14と共に(より具体的には、陽極本体部141と共に)、有機EL部16に電力を供給する機能を有する。図1に示したように、陰極18は、X軸方向においては支持基板12の側面12bから側面12cに渡って設けられており、図2に示したように、Y軸方向においては、支持基板12の側面12eから有機EL部16における側面16aの位置まで設けられている。したがって、図2に示したように、陰極18は、引出電極24と陽極14との間の主面12a上と共に、引出電極24上にも設けられている。これにより、陰極18と引出電極24とは電気的に接続されている。
図2では、陰極18の側面18aは、有機EL部16の側面16aと面一であるが、陰極18の側面18aは、有機EL部16の内側(有機EL部16の側面16aと反対の側面16b側)に位置してもよい。陰極18の材料の例については後述する。
陰極18の厚さは、電気伝導度及び耐久性などを考慮して設定される。陰極18の厚さは、通常、10nm〜10μmであり、好ましくは20nm〜1μmであり、さらに好ましくは50nm〜500nmである。
[導電部材]
導電部材20は、外部接続部142上に設けられている。導電部材20は、図1に示したように、X軸方向において、支持基板12の側面12bと側面12cとの間に渡って設けられている。したがって、導電部材20は、外部接続部142に立設されたX軸方向に延在する導電薄板(或いは導電壁)であり得る。導電部材20は、外部接続部142上に設けられていることから、導電部材20も外部接続部として機能し得る。導電部材20は、図2に示したように、Y軸方向において陰極18と離して配置されている。換言すれば、Y軸方向において、導電部材20と、陰極18との間には隙間gが設けられている。導電部材20の材料は、陰極18と同じ材料であり、支持基板12の主面12aからの導電部材20の高さは、陰極18の高さと同じである。
[封止部材]
封止部材22は、少なくとも有機EL部16を封止するための部材である。封止部材22は、支持基板12の側面12bと側面12cとの間に渡って、支持基板12の主面12a上に設けられている。具体的には、陰極18及び導電部材20上と共に、陰極18と導電部材20との間の隙間g内の主面12a上に設けられている。封止部材22のY軸方向の幅は、支持基板12の幅より狭く、有機EL素子10をその厚さ方向から見た場合、陰極18及び導電部材20の一部は、封止部材22から露出している。陰極18及び導電部材20のうち封止部材22で覆われていない領域は、陰極18及び導電部材20と、外部機器又は回路との電気的接続のために使用され得る。封止部材22は、封止基材221と、粘接着部222とを有する。
封止基材221は、有機EL素子10において支持基板12と反対側に配置されている。封止基材221は、金属箔、透明なプラスチックフィルムの表面若しくは裏面又はその両面にバリア機能層を形成したバリアフィルム、或いはフレキシブル性を有する薄膜ガラス、プラスチックフィルム上にバリア性を有する金属を積層させたフィルム等からなり、ガスバリア機能、特に水分バリア機能を有する。金属箔としては、バリア性の観点から、銅箔、アルミニウム箔、ステンレス箔が好ましい。金属箔の厚さとしては、ピンホール抑制の観点から厚い程好ましいが、フレキシブル性の観点も考慮すると15μm〜50μmが好ましい。
粘接着部222は、封止基材221における支持基板12側の表面に設けられており、封止基材221を、陽極14、有機EL部16及び陰極18が形成された支持基板12に接着させるために用いられるものである。Y軸方向において陰極18と導電部材20とが離して配置されているため、その間の隙間gにも粘接着部222が充填されている。これにより、有機EL部16における導電部材20側の側面16aが粘接着部222で覆われ、結果として、側面16aが外部に露出することが防止されている。
粘接着部222は、具体的には、光硬化性又は熱硬化性のアクリレート樹脂、或いは、光硬化性又は熱硬化性のエポキシ樹脂から構成される。その他一般に使用されるインパルスシーラーで融着可能な樹脂フィルム、例えばエチレン酢酸ビニルコポリマー(EVA)、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリブタジエンフィルム等の熱融着性フィルムを使用することもできる。また、熱可塑性樹脂も使用することができる。
第1の実施形態に係る有機EL素子10では、陰極18の周面のうち導電部材20側の側面18a以外の領域は封止部材22によって覆われておらず露出している。よって、陰極18の材料は、水分の影響を実質的に受けない材料が好ましい。この観点から陰極18の材料としては、例えば、遷移金属酸化物、アルミニウム及び銀が挙げられる。陰極18は、一つの金属から構成されていてもよいし、例示した金属の合金から構成されていてもよい。さらに、陰極18は、多層構造を有してもよい。
次に、図3〜図10を参照して有機EL素子10の製造方法について説明する。ここでは、図3に示したように、可撓性を有しており長尺の支持基板12と、複数の陽極14と、複数の引出電極24とを有し、複数の陽極14が長手方向に離散的に設けられた長尺の電極付き基板26を利用して有機EL素子10を製造する場合について説明する。ロールツーロール方式を利用して製造する場合について説明する。
長尺の支持基板12の主面12a上には複数の有機EL素子形成領域28が仮想的に設定されており、各有機EL素子形成領域28に、一つの陽極14及び一つの引出電極24が設けられている。有機EL素子形成領域28において、陽極14に対応する引出電極24は、支持基板12の長手方向に直交する方向(以下、「幅方向」とも称す)に所定の間隔を空けて配置されている。陽極14は、電極付き基板26の縁部26aから一定の距離を離して形成されていてもよいし、引出電極24も電極付き基板26の縁部26bから一定の距離を離して形成されていてもよい。
有機EL素子形成領域28の大きさは製造すべき有機EL素子10の大きさに応じて設定される。第1の実施形態では、電極付き基板26のY軸方向の長さは、有機EL素子形成領域28のY軸方向の長さ(幅)と同じ長さであるが、電極付き基板26のY軸方向の長さは、有機EL素子形成領域28のY軸方向の長さより長くてもよい。
陽極14は、有機EL部16が配置される有機EL部配置領域である陽極本体部141と、外部接続領域である外部接続部142とを有する。外部接続部142は、陽極本体部141からみて支持基板12の幅方向において電極付き基板26の縁部26a側に配置されている。
図3に示したように、陽極本体部141が、ネットワーク構造を有する金属配線141aと金属配線141aで画成される区画141cを埋める充填材141bとから構成されている場合、陽極14及び引出電極24は、例えば、インクジェット印刷法により好適に形成される。具体的には、外部接続部142及び金属配線141a並びに引出電極24に対応したパターンで金属配線となるべき導電材料を塗布し、その塗布膜を乾燥固化して外部接続部142及び金属配線141a並びに引出電極24を形成する。その後、金属配線141aで画成される区画141cに充填材141bとなるべき材料を含む塗布液を充填し、乾燥固化する。これにより、陽極14及び引出電極24が形成され得る。図3では、金属配線141aが画成する区画141cの形状が六角形である場合を例示しているが、区画141cの形状は、前述したように、六角形に限定されない。
陽極14が一枚の導電膜からなる場合は、陽極14及び引出電極24は、上記と同様の塗布法で形成されてもよいし、或いは、フォトリソグラフィーなどの微細加工技術を用いて形成されてもよい。
有機EL素子10を製造する場合、有機EL部16を形成する有機EL部形成工程S10と、導電膜34を形成する導電膜形成工程S12と、導電膜34を陰極18と導電部材20とに分離する分離工程S14と、陰極18及び導電部材20が形成された支持基板12に封止部材22を貼合する貼合工程S16と、電極付き基板26から有機EL素子10を切り出す切断工程S18とを備える。
第1の実施形態では、図4に概念的に示したように、巻出しロール30Aと巻取りロール30Bとの間に張り渡された長尺の可撓性の電極付き基板26を連続的に搬送ローラ32で搬送しながら、有機EL部形成工程S10、導電膜形成工程S12、分離工程S14及び貼合工程S16をロールツーロール方式で実施した後、切断工程S18を実施する。以下、各工程について詳細に説明する。
(有機EL部形成工程)
有機EL部形成工程S10では、電極付き基板26を、図5の白抜き矢印で示したように、電極付き基板26の長手方向(X軸方向)に搬送しながら、陽極14のうち陽極本体部141を覆うように、有機EL部16を例えば塗布法により形成する。有機EL部16が発光層161である場合には、発光層161となる材料を含む塗布液を、有機EL部16を形成する領域上に塗布し、乾燥させることで、有機EL部16としての発光層161を形成する。塗布法としては、インクジェット印刷法が例示される。
有機EL部16が、発光層161以外の機能層を有する形態では、電極付き基板26を搬送しながら、陽極14側から順次、各機能層を、上述した発光層161と同様の方法で形成すればよい。有機EL部16の形成方法は、有機EL部16を形成できれば、塗布法に限定されない。
(導電膜形成工程)
導電膜形成工程S12では、有機EL部16が形成された電極付き基板26をその長手方向に搬送しながら、図6に示したように、電極付き基板26上に導電膜34を形成する。導電膜34は、陰極18及び導電部材20となるべき膜である。
導電膜34は、電極付き基板26の長手方向に沿って、複数の有機EL素子形成領域28に渡って連続的に形成される。すなわち、導電膜形成工程S12で形成される導電膜34は、搬送方向に沿って延在する帯状の導電膜34である。導電膜34は、支持基板12の主面12a全体に形成される。よって、陽極14、有機EL部16及び引出電極24が導電膜34により覆われると共に、主面12aのうち、陽極14、有機EL部16及び引出電極24が設けられている領域以外の領域も導電膜34により覆われる。
導電膜34は、例えば、塗布法により形成され得る。具体的には、陰極材料を含む塗布液を有機EL部16が形成された電極付き基板26における主面12a上に塗布して主面12aを覆う塗布膜を形成した後、乾燥固化して導電膜34を形成する。塗布法としては、有機EL部16の形成の場合と同様の塗布法を挙げることができる。ただし、導電膜34は、真空蒸着法、スパッタリング法、又は金属薄膜を熱圧着するラミネート法で形成されてもよい。
陰極18が積層構造を有する形態では、陰極18となるべき各層に対応する導電膜を、電極付き基板26を長手方向に搬送しながら、有機EL部16側に位置する層から順に形成すればよい。
(分離工程)
分離工程では、図7に示したように、電極付き基板26の搬送方向に沿って導電膜34を線状に除去して搬送方向に延在する溝部36を形成する。この溝部36により、導電膜34を、陰極18である第1の部分341と、導電部材20である第2の部分342とに絶縁分離する。
図8(a)及び図8(b)を利用して分離工程S14の一例について詳細に説明する。図8(a)は、分離工程S14を説明するための図面であり、導電膜34を形成した後の電極付き基板26を、その長手方向に直交する面で切断した場合の断面構成を模式的に示している。図8(b)は、分離工程S14を経たときの図8(a)に対応する断面を示している。
分離工程S14では、図8(a)に示したように、導電膜34上にレーザ装置40を配置して、Y軸方向における導電膜34の所定領域38にレーザ光Lを照射し、所定領域38における導電膜34を除去する。これにより、図8(b)に示したように、所定領域38において、導電膜34を貫通した溝部36が形成される。電極付き基板26は、その長手方向に搬送されているため、レーザ装置40からレーザ光Lを所定領域38に導電膜34に照射することにより、電極付き基板26の長手方向に沿って延在する溝部36(図7参照)が連続的に形成される。
所定領域38は、導電膜34が除去される除去領域であり、レーザ光Lの照射領域にも対応している。所定領域38は、第1の部分341と外部接続部142との絶縁を確保し得るように設定されていればよい。一実施形態では、Y軸方向における所定領域38の端38aが、陽極本体部141と外部接続部142との境界143上に位置するように設定される。所定領域38の幅(換言すれば、溝部36の幅)は、第1の部分341と、外部接続部142及び導電部材20とが溝部36により絶縁分離される長さであればよいが、幅は狭い方が、除去される導電膜34の量が少ないため、生産性の観点及び飛散物を低減する観点から好ましい。
レーザ光Lは、例えば、レーザ装置40がパルス駆動されることよって導電膜34にパルス照射され得る。パルス幅及びパルス間隔は、導電膜34を除去可能なように設定されればよい。レーザ光Lの波長は導電膜34を加工可能な波長、すなわち、導電膜34に吸収される波長領域の波長であればよい。レーザ光Lの波長は、有機EL部16に吸収されにくく、導電膜34により多く吸収される波長であることが好ましい。換言すれば、レーザ光Lの波長は、有機EL部16(具体的には、有機EL部16の最表面の層或いはその近傍の層)による吸収量より導電膜34の吸収量の方が多い波長であることが好ましい。これにより、位置調整誤差などによりレーザ光Lの照射位置内に、すなわち、所定領域38内に、有機EL部16の一部が位置しても、有機EL部16はほとんど除去されずに、実質的に導電膜34が選択的に除去される。よって、レーザ光Lの照射位置の位置合わせが容易でありながら、レーザ光Lにより除去されることで飛散した導電膜34などの飛散物の量を低減できる。
ここでは、導電膜34を除去する方法としてレーザ光Lを利用した形態を例示したが、分離工程S14では、Y軸方向における所定領域38内の導電膜34をX軸方向に沿って線状に除去できればよい。例えば、電極付き基板26の搬送方向に沿ってテープを導電膜34に貼り付けて、そのテープを剥がすことによって、導電膜34を除去してもよいし、或いは、切削用の刃などの切削機構を備えた切削装置で導電膜34を線状に除去してもよい。
(貼合工程)
貼合工程S16では、分離工程S14後の電極付き基板26を長手方向に搬送しながら、複数の有機EL素子形成領域28に渡って陰極18側から電極付き基板26における主面12a上に帯状の封止部材22を貼合する。具体的には、第1の部分341からなる陰極18の一部と、第2の部分342からなる導電部材20の一部とを覆わない一方、溝部36を覆うように、封止部材22を電極付き基板26に対して位置合わせした状態で、封止部材22の粘接着部222を電極付き基板26における主面12aに対して押しつけながら、封止部材22及び電極付き基板26とを加熱することによって、分離工程S14後の電極付き基板26と封止部材22とを貼合する。
上記貼合工程S14により、図9に示したように、長手方向に延在する封止部材22が、複数の有機EL素子形成領域28に渡って貼合された電極付き基板26が得られる。貼合工程S16により、導電膜34に形成された溝部36に粘接着部222が充填されるので、陰極18と外部接続部142とがより確実に絶縁される。
図4に概念的に示したように、第1の実施形態では、貼合工程S16の後に、電極付き基板26を巻取りロール30Bに巻き取る。
(切断工程)
切断工程S18では、貼合工程S14を経て、一旦、巻き取られた電極付き基板26を更に繰り出して、貼合工程S16を経た電極付き基板26を側方からみた場合の図10に示したように、搬送ローラ32で、電極付き基板26の長手方向に搬送する。そして、電極付き基板26を長手方向に搬送しながら、切断装置42で、隣接する有機EL素子形成領域28の間を、電極付き基板26の幅方向に切断することによって、有機EL素子10が得られる。
上記例示した有機EL素子10の製造方法では、切断工程S18以外の工程を、ロールツーロール方式で連続して行った。ただし、例えば、電極付き基板26の縁部26a,26bと、有機EL素子形成領域28との間に隙間を設けている場合などでは、切断工程S18において電極付き基板26から有機EL素子形成領域28がくり抜かれ、電極付き基板26の一部が残存して搬送されるのであれば、切断工程S18も、貼合工程S16までのロールツーロール方式に含めてもよい。
逆に、有機EL部形成工程S10、導電膜形成工程S12、分離工程S14及び貼合工程S16のそれぞれについてロールツーロール方式を採用してもよい。すなわち、有機EL部形成工程S10、導電膜形成工程S12分離工程S14及び貼合工程S16のそれぞれの工程で、一旦、電極付き基板26を巻き取った後に、次の工程を実施してもよい。
上記製造方法では、電極付き基板26を予め準備したが、例えば、長尺の支持基板12に陽極14及び引出電極24を形成する工程を更に備えてもよい。
有機EL素子10の製造方法では、搬送方向(第1の方向)に沿って長尺の導電膜34を形成した後に、導電膜34に搬送方向に延在する溝部36を形成する。この溝部36により、導電膜34が、第1の部分341と第2の部分342とに絶縁分離され、導電膜34からY軸方向に離れた陰極18と導電部材20が得られる。このように、搬送方向に電極付き基板26を搬送しながら所定領域38で導電膜34を除去し、搬送方向に延在する溝部36を形成することで陰極18が得られる。したがって、例えば、幅方向へのレーザ光Lの走査などが不要であり、電極付き基板26を搬送しながら連続的に陰極18を形成できる。その結果、上記製造方法では、有機EL素子10の生産性の向上を図ることができる。また、所定領域38は、第1の部分341と、外部接続部142との絶縁を確保し得るように設定されていればよいので、Y軸方向における所定領域38の位置調整に高い精度が要求されない。この観点からも、有機EL素子10の生産性の向上が図れている。
第1の実施形態で説明した有機EL素子の製造方法は、例示したようにロールツーロール方式の製造方法に適している。そして、ロールツーロール方式では、長尺の電極付き基板26を搬送しながら連続的に有機EL素子10の製造方法の各工程を実施できるので、生産性の向上が更に向上する。
導電膜34にレーザ光Lを用い溝部36を形成する形態では、レーザ光Lの強度及び照射時間などを調整することで所望の形状及び深さの溝部36を形成し易い。第1の実施形態では、レーザ光Lの照射位置の端38aが陽極本体部141と外部接続部142との境界143上に位置するように、レーザ光Lを導電膜34に照射する。これにより、有機EL部16を実質的に除去せずに、導電膜34を選択的に除去できる。
レーザ光Lにより除去され飛散する導電膜34の一部(以下、「飛散物」とも称す)は、製造される有機EL素子10に対しては異物となる。導電膜34と共に有機EL部16が除去されると異物(飛散物)が大きくなり、有機EL素子10の品質が低下する虞がある。これに対して、上記のように、有機EL部16は実質的に除去せずに、導電膜34を選択的に除去すれば、異物が小さくなり易く、有機EL素子10の品質低下が生じにくい。その結果、一定の品質を確保した有機EL素子10を効率的に生産できる。
導電膜34に照射するレーザ光Lの波長が有機EL部16より導電膜34による吸収量の方が多い波長であれば、有機EL部16の側面16aがレーザ光Lの照射領域内に仮に位置しても、レーザ光Lは導電膜34に主に吸収され、有機EL部16の除去を抑制しながら導電膜34が主に除去される。この場合、異物(飛散物)を小さくできる一方、レーザ光Lの位置合わせの許容幅が広がる。そのため、レーザ光Lの位置合わせが容易になることから有機EL素子10の生産性が更に向上すると共に、一定の品質を確保した有機EL素子10を生産し易い。
上記製造方法では、導電膜34に溝部36を形成しても、貼合工程S14で溝部36を覆うように封止部材22を電極付き基板26上に設けている。この封止部材22が、有機EL部16のうち溝部36によって露出する領域である側面16aを封止する。そのため、有機EL部16への水分の浸入が生じ難く、有機EL素子10の劣化が抑制される。封止部材22のうち粘接着部222が溝部36に充填されていることから、陰極18の側面18aも粘接着部222で覆われる。そのため、有機EL素子10が曲げられた場合であっても、陰極18と導電部材20との接触が防止され、有機EL素子10の信頼性の向上が図られている。
図1及び図2に示した有機EL素子10は、上記有機EL素子の製造方法で好適に製造できる。よって、有機EL素子10は、生産性の向上を図ることが可能な構成を有している。有機EL素子10では、導電部材20が外部接続部142に立設されており導電部材20は外部接続部142と導通している。よって、導電部材20も有機EL素子10において外部接続領域として機能し得る。この場合、有機EL素子10の陽極本体部141に電力を供給するための端子の接続が容易になりやすい。また、有機EL素子10の構成では、陰極18自体に外部からの接続端子を接続可能である。よって、陰極18に電力を供給するための端子の接続が容易になりやすい。陰極18に電力を供給するための端子を陰極18に直接接続する観点からは引出電極24は設けなくてもよいが、引出電極24を設けておくことで、導電膜34と、電極付き基板26との密着性が向上する。
なお、有機EL素子10では、陰極18及び導電部材20の一部は封止部材22で覆われておらず露出しているが、陰極18の材料として水分の影響を受けにくい材料を採用することで、有機EL素子10の劣化は防止できる。
次に、第1の実施形態の種々の変形例について説明する。
第1の実施形態では、前述したように、Y軸方向における所定領域38の端38aが、境界143上に位置するように、所定領域38を設定した形態を例示した。しかしながら、所定領域38は、形成される第1の部分341と、第2の部分342及び外部接続部142とが溝部36により絶縁されるように設定されていればよい。
例えば、所定領域38は、境界143上に設定されてもよいし、或いは、有機EL部16上に設定されてもよい。一定の大きさの陰極18、換言すれば、有機EL素子10において一定の大きさ(又は所望の大きさ)の発光領域を確保する観点から有機EL部16上に所定領域38を設定する場合、所定領域38は、分離工程S14前の有機EL部16の側面16a近傍であることが好ましく、Y軸方向において所定領域38の外部接続部142側の端が境界143上にあってもよい。所定領域38が有機EL部16上に設定されている場合、図17に示されたように、溝部36は、有機EL部16の上面(支持基板12と反対側の面)上に形成され得る。この場合も、有機EL部16のうち溝部36により露出している領域(換言すれば、第1の部分341である陰極18と第2の部分342である導電部材20の隙間の領域)を、例えば封止部材22により封止することで、有機EL部16への水分の浸入を防止できる。図17は、溝部36の形成位置の変形例を説明するための図面であり、分離工程S14を経た後の電極付き基板26をその長手方向に直交する面で切断した場合の断面構成を模式的に示している。
所定領域38が有機EL部16上に設定されている場合、有機EL部16は除去されてもよいが、有機EL部16の一部を除去することが好ましく、導電膜34のみを除去することがより好ましい。これにより飛散物の量をより低減できるからである。所定領域38が有機EL部16上に設定されている場合において、レーザ光Lで導電膜34を除去する場合、レーザ光Lの波長は、有機EL部16よる吸収量よりも導電膜34による吸収量の方が多い波長であることが好ましい。これにより、レーザ光Lの照射による有機EL部16の除去を抑制できるからである。
第1の実施形態では、長尺の支持基板12を用いて有機EL素子10Aを製造する方法を例示した。しかしながら、枚葉の支持基板(或いは電極付き基板)を搬送しながら、第1の実施形態で説明した方法で、有機EL素子10を製造してもよい。この場合、支持基板12は、可撓性を有さなくてもよく、例えば、ガラス基板及びシリコン基板などのリジッド基板であり得る。
有機EL素子10は封止部材22を備えなくてよい。有機EL素子10が封止部材22を備えない形態では、有機EL部16の劣化を防止するため、例えば、有機EL素子10を別途封止ケースに収容すればよい。封止部材22を備えない有機EL素子10を、長尺の電極付き基板を用いて製造する場合、その製造方法は、有機EL部形成工程と、導電膜形成工程と、分離工程と、切断工程とを有していればよい。一方、封止部材22を備えない有機EL素子10を、枚葉の電極付き基板から製造する場合、その製造方法は、有機EL部形成工程と、導電膜形成工程と、分離工程とを有していればよい。
(第2の実施形態)
第2の実施形態に係る有機EL素子の製造方法及び有機EL素子について説明する。図11に示した第2の実施形態に係る有機EL素子の製造方法で製造される有機EL素子10Aは、有機EL部16の側面16aに接するように設けられた絶縁部44を備える点で、有機EL素子10の構成と主に相違する。この相違点を中心にして有機EL素子10Aについて説明する。第2の実施形態でも、断らない限り、有機EL部16は単層構造を有し、発光層161から構成されている。
絶縁部44は、外部接続部142上において、有機EL部16に接して設けられている。この場合、絶縁部44の側面44a(有機EL部16と絶縁部44との界面)は、陽極本体部141と外部接続部142との境界143上に位置する。絶縁部44の材料の例は、感光性ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂であり、具体的には、レジスト材であり得る。絶縁部44の厚さの例は限定されないが、0.1μm〜10μmである。
有機EL素子10Aにおいて、陰極18と導電部材20との間の隙間gは、絶縁部44上に位置する。換言すれば、陰極18における導電部材20に臨む面と、導電部材20における陰極18に臨む面は、絶縁部44上に位置している。
有機EL素子10Aの製造方法は、図4に示した導電膜形成工程S12前に、絶縁部44を形成する絶縁部形成工程を備える点で、主に有機EL素子10の製造方法と相違する。この相違点を中心にして、有機EL素子10Aの製造方法の一例を説明する。
有機EL素子10Aを製造する場合、第1の実施形態の場合と同様に有機EL部形成工程を実施して、図12(a)に示したように、有機EL部16を電極付き基板26上に形成する。その後、絶縁部形成工程を実施して、図12(b)に示したように、陽極本体部141と外部接続部142との境界143上に側面44aが位置するように、外部接続部142上に絶縁部44を形成する。これにより、絶縁部44の側面44aと有機EL部16の側面16aとが接する。絶縁部形成工程では、有機EL部16が形成された電極付き基板26をその長手方向に搬送しながら、例えば、塗布法で絶縁部44を形成する。塗布法の例は、インクジェット印刷法である。続いて、絶縁部44が形成された電極付き基板26を搬送しながら第1の実施形態の導電膜形成工程S12と同様にして、図12(c)に示したように、導電膜34を形成する。
導電膜形成工程S12後に実施する分離工程S14では、図13(a)に示したように、Y軸方向において絶縁部44が形成されている領域に所定領域38を設定し、レーザ装置40からレーザ光Lを所定領域38に照射して、図13(b)に示したように、溝部36を形成する。分離工程S14では、第1の実施形態の場合と同様に、電極付き基板26の長手方向に電極付き基板26を搬送しながら、レーザ装置40からレーザ光Lを所定領域38に照射する。これにより、X軸方向に延在した溝部36を形成する。
第2の実施形態では、絶縁部44上における導電膜34のみを除去する。ただし、レーザ光Lの照射により、絶縁部44の一部が除去されてもよい。有機EL素子10Aに対する異物の大きさを小さくする観点からは、絶縁部44はほとんど除去されないことが好ましい。
レーザ光Lは、例えば、第1の実施形態と同様にパルス照射され得る。レーザ光Lの波長は導電膜34に吸収を有する波長であればよい。レーザ光Lの波長は、導電膜34におけるレーザ光Lの吸収量が、絶縁部44によるレーザ光Lの吸収量より多い波長であることが好ましく、絶縁部44によるレーザ光Lの吸収が実質的にない波長であることがより好ましい。これにより、レーザ光Lの照射による絶縁部44の除去を防止するための照射時間などの照射条件を緩和しながら、レーザ光Lによる絶縁部44の切削を抑制できる。
分離工程S14後は、第1の実施形態と同様に、貼合工程S16及び切断工程S18を実施することで、有機EL素子10Aが得られる。
絶縁部形成工程は、導電膜形成工程S12前であれば、有機EL部形成工程S10の前に実施してもよいし、有機EL部形成工程S10の後に実施してもよい。分離工程S14では、レーザ光Lによって導電膜34を除去する例を示したが、第1の実施形態の場合と同様に、レーザ光Lを利用する方法以外の方法で、導電膜34を除去してもよい。
第2の実施形態に係る有機EL素子の製造方法は、絶縁部形成工程を備える点以外は、第1の実施形態と同様である。そのため、第2の実施形態に係る製造方法は、第1の実施形態に係る有機EL素子の製造方法と少なくとも同様の作用効果を有する。
上記製造方法では、外部接続部142のうち絶縁部44が設けられている部分は、導電膜形成工程S12を経た時点において絶縁部44により導電膜34と絶縁されている。よって、絶縁部44の位置で導電膜34を除去して溝部36を形成することで、容易に、外部接続部142と第1の部分341(陰極18)との絶縁を確保できる。したがって、所定領域38の位置調整が容易である。そのため、有機EL素子10Aの生産性が向上し易い。
絶縁部44上の導電膜34は、絶縁部44がない場合より厚さを薄くできるので、上記製造方法では、除去すべき導電膜34の量も少ない。その結果、導電膜34の除去で飛散した導電膜34が異物として有機EL素子10Aに付着することによる有機EL素子10Aの品質低下が更に抑制される。
第2の実施形態でも、貼合工程S14により封止部材22を、分離工程S16後の電極付き基板26に貼合している。そのため、有機EL部16の側面16aは、封止部材22で封止されている。よって、第1の実施形態の場合と同様に、有機EL部16への水分の浸入が生じ難く、有機EL素子10の劣化が抑制される。第2の実施形態でも溝部36には粘接着部222が充填されるので、有機EL素子10Aが曲げられても、第1の実施形態の場合と同様に、陰極18と導電部材20との間の接触が防止されており、有機EL素子10Aの信頼性の向上が図られている。
図11に示した有機EL素子10Aは、上記第2の実施形態で例示した有機EL素子の製造方法で好適に製造できる。よって、有機EL素子10Aは、生産性の向上を図ることが可能な構成を有している。有機EL素子10Aにおける導電部材20及び陰極18に対する作用効果は第1の実施形態の場合と同様である。第2の実施形態においても、引出電極24は設けなくてもよいが、引出電極24を設けておくことで、導電膜34と、電極付き基板26との密着性が向上することは第1の実施形態と同様である。
次に、第2の実施形態の種々の変形例について説明する。
第2の実施形態においても、第1の実施形態の変形例で説明したように、枚葉の支持基板(或いは電極付き基板)を搬送しながら、第2の実施形態で説明した方法で、有機EL素子10Aを製造してもよい。この場合、支持基板12は、可撓性を有さなくてもよい点も第1の実施形態と同様である。
有機EL素子10Aは封止部材22を備えなくてよい。有機EL素子10Aが封止部材22を備えない形態では、第1の実施形態の変形例で説明したように、有機EL部16の劣化を防止するため、例えば、有機EL素子10Aを別途封止ケースに収容すればよい。封止部材22を備えない有機EL素子10Aを、長尺の電極付き基板を用いて製造する場合、その製造方法は、有機EL部形成工程S10と、絶縁部形成工程と、導電膜形成工程S12と、分離工程S14と、切断工程S18とを有していればよい。一方、封止部材22を備えない有機EL素子10Aを、枚葉の電極付き基板から製造する場合、その製造方法は、有機EL部形成工程S10と、絶縁部形成工程と、導電膜形成工程S12と、分離工程S14とを有していればよい。
(第3の実施形態)
第3の実施形態に係る有機EL素子の製造方法及び有機EL素子について説明する。図14に示した第3の実施形態に係る有機EL素子の製造方法で製造される有機EL素子10Bは、有機EL部16と導電部材20との間に吸湿部46を備える点で、有機EL素子10の構成と主に相違する。この相違点を中心にして有機EL素子10Bについて説明する。第3の実施形態でも、断らない限り、有機EL部16は単層構造を有し、発光層161から構成されている。
吸湿部46は、外部接続部142上において、有機EL部16に接して設けられている。この場合、有機EL部16と吸湿部46との界面は、陽極本体部141と外部接続部142との境界143上に位置する。吸湿部46は、水分を捕獲する乾燥材である。吸湿部46は、水分の他に、酸素等を捕獲してもよい。吸湿部46の吸湿速度は、温度24℃、湿度55%RHの環境下において、1wt%/h以上であることが好ましい。
吸湿部46は絶縁性を有する。吸湿部46は、吸湿部46の前駆体である液体ゲッター材を硬化させて形成される。よって、吸湿部46は、液体ゲッター材の硬化物である。液体ゲッター材は、光反応性基を有する架橋性化合物(硬化成分)を含み得る。この場合、液体ゲッター材は、上記架橋性化合物を反応せしめる光(例えば紫外光)の液体ゲッター材への照射により硬化される。或いは、液体ゲッター材は、熱反応性基を有する架橋性化合物を含んでもよい。この場合、液体ゲッター材は、加熱により硬化される。
吸湿部46は、液体ゲッター材として、有機金属化合物、金属酸化物、ゼオライト等の多孔質物質、のうちの少なくとも1種類を含んでいることが好ましい。さらに、有機金属化合物と金属酸化物を構成する金属は、アルミニウム、カルシウム、及び、バリウムの少なくとも1種類を含んでいることが好ましい。特に、有機アルミニウム化合物、及び、酸化カルシウムは、水分の補水速度が速いため、さらに好ましい。
吸湿部46は、バインダーを含んでいてもよく、特にアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、スチレン系樹脂、オレフィン系樹脂、及び、アミド系樹脂のうちの少なくとも1種を含んでいてもよい。
有機EL素子10Bの製造方法は、図4に示した分離工程S14後に吸湿部46を形成する吸湿部形成工程を備える点で、主に有機EL素子10の製造方法と相違する。この相違点を中心にして、有機EL素子10Bの製造方法の一例を説明する。
有機EL素子10Bを製造する場合、第1の実施形態の場合と同様に分離工程S16までを実施し、図7に示したように、導電膜34に溝部36を形成する。その後、吸湿部形成工程を実施して、図15に示したように、溝部36内に吸湿部46を形成する。具体的には、吸湿部形成工程では、まず、分離工程S16後の電極付き基板26をその長手方向に搬送しながら、インクジェット印刷法といった塗布法で、吸湿部46となるべき液体ゲッター材を溝部36内に塗布し、溝部36を液体ゲッター材で埋める。その後、塗布された液体ゲッター材を硬化することで、吸湿部46を形成する。液体ゲッター材の硬化方法は、液体ゲッター材の硬化特性に応じたものであればよい。
吸湿部形成工程後は、第1の実施形態と同様に、貼合工程S16及び切断工程S18を実施することで、有機EL素子10Bが得られる。
上記有機EL素子10Bの製造方法は、吸湿部形成工程を更に備える点以外は、第1の実施形態の有機EL素子の製造方法と同様である。よって、上記有機EL素子10Bの製造方法は、第1の実施形態の有機EL素子の製造方法と少なくとも同様の作用効果を有する。
吸湿部形成工程では、溝部36に液体ゲッター材を塗布して溝部36を液体ゲッター材で埋めている。その後、液体ゲッター材を硬化させて吸湿部46を形成している。そのため、有機EL部16の側面16aが吸湿部46で覆われるので、有機EL部16への水分の浸入が抑制される。その結果、有機EL素子10Bの製品寿命の長期化が図れている。吸湿部46は、分離工程S14後の電極付き基板26を搬送しながら、溝部36に液体ゲッター材を塗布し、乾燥させることで、形成されることから、吸湿部46を備えた有機EL素子10Bの生産性を向上できる。
図14に示した有機EL素子10Bは、上記第3の実施形態で例示した有機EL素子の製造方法で好適に製造できる。よって、有機EL素子10Bは、生産性の向上を図ることが可能な構成を有している。有機EL素子10Bにおける導電部材20及び陰極18に対する作用効果は第1の実施形態の場合と同様である。第3の実施形態においても、引出電極24は設けなくてもよいが、引出電極24を設けておくことで、導電膜34と、電極付き基板26との密着性が向上することは第1の実施形態と同様である。
有機EL素子10Bでは、有機EL部16と導電部材20との間に吸湿部46が設けられていることから、陰極18の側面18aも絶縁性の吸湿部46で覆われている。よって、例えば有機EL素子10Bが曲げられた際に、陰極18と導電部材20とが接触しショートすることが確実に抑制される。したがって、有機EL素子10B及びその製造方法では、有機EL素子10Bの信頼性の向上が図られている。
次に、第3の実施形態の種々の変形例について説明する。
第3の実施形態においても、第1の実施形態の変形例で説明したように、枚葉の支持基板(或いは電極付き基板)を搬送しながら、第3の実施形態で説明した方法で、有機EL素子10Bを製造してもよい。この場合、支持基板12は、可撓性を有さなくてもよい点も第1の実施形態と同様である。
有機EL素子10Bは封止部材22を備えなくてよい。有機EL素子10Bでは、有機EL部16のうち溝部36により露出している領域である側面16aが、吸湿部46によって覆われているので、封止部材22を設けなくても側面16aからの水分の有機EL部16への浸入を防止できている。封止部材22を備えない有機EL素子10Bを、長尺の電極付き基板を用いて製造する場合、その製造方法は、有機EL部形成工程S10と、導電膜形成工程S12と、分離工程S14と、吸湿部形成工程と、切断工程S18とを有していればよい。一方、封止部材22を備えない有機EL素子10Bを、枚葉の電極付き基板から製造する場合、その製造方法は、有機EL部形成工程S10と、導電膜形成工程S12と、分離工程S14と、吸湿部形成工程とを有していればよい。
図14に示したように、有機EL部16の側面16aを覆うように吸湿部46を形成する形態では、吸湿部46のY軸方向の幅は、溝部36の幅より狭くてもよい。また、吸湿部46の高さは、側面16aの高さ以上であればよい。したがって、吸湿部形成工程では、溝部36を埋めるように吸湿部46を形成しなくてもよい。
第1の実施形態の変形例において図17を利用して説明したように、有機EL部16の上面(支持基板12と反対側の面)上に溝部36が形成される形態では、吸湿部形成工程により、図18に示したように、有機EL部16上に吸湿部46が形成され得る。このように吸湿部46を形成することで、有機EL部16のうち溝部36により露出している領域(換言すれば、陰極18と導電部材20の隙間の領域)から有機EL部16への水分の浸入をより確実に防止できる。吸湿部46の高さは、溝部36の高さ(又は陰極18のうち有機EL部16の上面に位置する部分の厚さ)以上でもよいし、又は、溝部36の高さ未満であってもよい。
以上、本発明の種々の実施形態について説明した。しかしながら、本発明は上述した種々の実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
図16に示したように、第1の実施形態に係る有機EL素子10を製造する際に、支持基板12(或いは、電極付き基板26)には、支持基板12の幅方向にも複数の有機EL素子形成領域28を設定してもよい。図16は、分離工程後の電極付き基板の平面図を模式的に示している図面である。支持基板12の幅方向にも複数の有機EL素子形成領域28を設定している場合には、図16に示しているように、支持基板12の長手方向(搬送方向)に沿って設定されている複数の有機EL素子形成領域28の列に対してそれぞれ溝部36を形成すればよい。この形態では、導電膜形成工程で支持基板12全体を覆うように導電膜を形成し、分離工程において、溝部36を形成すると共に、複数の有機EL素子形成領域28の列の間を分離してもよいし、又は、導電膜形成工程で複数の有機EL素子形成領域28の列毎に導電膜を形成してもよい。第2及び第3の実施形態においても、同様に、支持基板12の幅方向にも複数の有機EL素子形成領域28を設定してもよい。
導電膜34は、外部接続部142の少なくとも一部及び有機EL部16を覆うように、支持基板12の主面12aに帯状に形成されていればよい。よって、導電膜34の幅は、支持基板12の幅より狭くてもよい。導電膜34の幅が、支持基板12の幅より狭い形態において、封止部材22を有機EL素子が備える場合には、封止部材22のY軸方向の幅を、導電膜34の幅より狭くしてもよい。導電膜34の幅が、支持基板12の幅より狭い形態において、封止部材22を有機EL素子が備える場合に、外部接続部142の一部を封止部材22から外側に引き出しておけば、導電部材20は封止部材22で封止されておもよい。同様に、第1〜第3の実施形態で例示したように引出電極24を備える場合には、引出電極24の一部を封止部材22から引き出しておけば、陰極18は封止部材22で封止されてもよい。また、導電膜34は、X軸方向において有機EL素子形成領域28全体を覆っていなくてもよい。この場合、導電膜34のX軸方向における両側面も粘接着部222で被覆され得る。なお、導電膜34の周面全てが粘接着部222で覆われる形態では、陰極18及び導電部材20は粘接着部222に埋設される。よって、陰極18及び導電部材20の材料は、有機EL素子で使用される公知の陰極の材料とし得る。
有機EL素子として、陽極から光を出射する形態について説明したが、有機EL素子は陰極側から光を出射する形態も取り得る。更に、第1の電極部を陽極とし、第2の電極部を陰極として説明したが、第1の電極部が陰極であり、第2の電極部が陽極であってもよい。
10,10A…有機EL素子、12…支持基板(基板)、12a…主面、14…陽極(第1の電極部)、18…陰極(第2の電極部)、20…導電部材、26…電極付き基板、28…有機EL素子形成領域、34…導電膜、36…溝部、38…所定領域、38a…端、44…絶縁部、44a…側面、46…吸湿部、141…陽極本体部(有機EL部配置領域)、142…外部接続部(外部接続領域)、143…境界、161…発光層、341…第1の部分、342…第2の部分。

Claims (8)

  1. 第1の電極部と、前記第1の電極部上に設けられており発光層を含む有機EL部と、前記有機EL部上に設けられ前記第1の電極部と共に前記有機EL部に電力を供給する第2の電極部とを有する有機EL素子の製造方法であって、
    前記第1の電極部が基板の主面上に設けられた電極付き基板を、第1の方向に搬送しながら、前記第1の電極部の一部である有機EL部配置領域上に、前記有機EL部を形成する有機EL部形成工程と、
    前記有機EL部形成工程後の前記電極付き基板を前記第1の方向に搬送しながら、前記第1の方向に実質的に直交する第2の方向において前記第1の電極部のうち前記有機EL部配置領域に接するように配置されている外部接続領域の少なくとも一部及び前記有機EL部を覆うように、前記第1の方向に沿って帯状の導電膜を前記基板の前記主面上に形成する導電膜形成工程と、
    前記導電膜形成工程後の前記電極付き基板を前記第1の方向に搬送しながら、前記第2の方向における所定領域において前記導電膜を除去することで、前記導電膜を、前記第2の電極部である第1の部分と、前記外部接続領域上に配置される第2の部分とに絶縁分離すると共に前記第1の方向に延在する溝部を形成する分離工程と、
    を備え、
    前記所定領域は、前記溝部により、前記第1の部分と、前記外部接続領域とが絶縁分離されるように設定されている、
    有機EL素子の製造方法。
  2. 前記所定領域の前記第2の方向における前記有機EL部配置領域側の一端は、前記有機EL部配置領域と前記外部接続領域の境界上に位置する、
    請求項1に記載の有機EL素子の製造方法。
  3. 前記第1の電極部における前記有機EL部配置領域と前記外部接続領域の境界に側面が位置するように前記外部接続領域上に絶縁部を形成する絶縁部形成工程を更に備え、
    前記導電膜形成工程では、前記絶縁部及び前記有機EL部が形成された前記電極付き基板を前記第1の方向に搬送しながら、前記外部接続領域の少なくとも一部、前記有機EL部及び前記絶縁部を覆うように、前記第1の方向に沿って前記導電膜を前記主面上に形成し、
    前記所定領域は、前記絶縁部上に位置する、
    請求項1に記載の有機EL素子の製造方法。
  4. 前記分離工程では、前記導電膜にレーザ光を照射することによって前記溝部を形成する、
    請求項1〜3の何れか一項に記載の有機EL素子の製造方法。
  5. 前記分離工程後の前記電極付き基板を前記第1の方向に搬送しながら、前記有機EL部のうち前記溝部により露出する領域を封止するように、前記第1の方向に沿って帯状の封止部材を前記電極付き基板に貼合する貼合工程を更に備える、
    請求項1〜4の何れか一項に記載の有機EL素子の製造方法。
  6. 前記有機EL部のうち前記溝部により露出する領域を覆うように、前記溝部に絶縁性の吸湿部を形成する吸湿部形成工程を更に備える、
    請求項1〜4の何れか一項に記載の有機EL素子の製造方法。
  7. 前記吸湿部形成工程では、前記第2の電極部における前記溝部を構成する側面を更に覆うように、前記吸湿部を形成する、
    請求項6に記載の有機EL素子の製造方法。
  8. 前記吸湿部形成工程後の前記電極付き基板を前記第1の方向に搬送しながら、前記有機EL部のうち前記溝部により露出する領域を封止するように、前記第1の方向に沿って帯状の封止部材を前記電極付き基板に貼合する貼合工程を更に備える、
    請求項6又は7に記載の有機EL素子の製造方法。
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