JP6781568B2 - 有機電子デバイスの製造方法 - Google Patents
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Description
基板12は、基板本体121を有する。基板本体121は、可視光(波長400nm〜800nmの光)に対して透光性を有する。基板本体121はフィルム状を呈してもよく、基板本体121の厚さは、例えば、30μm以上700μm以下である。
陽極14は、基板12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。陽極14は、導電体(例えば金属)からなるネットワーク構造を有してもよい。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され得る。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。
引出電極16は、陽極14と絶縁した状態で基板12上に設けられている。引出電極16は、陰極20に接続されており、陰極20を外部接続するために使用され得る。引出電極16の材料及び厚さは、陽極14と同様とし得る。
有機EL部18は、発光層181を含み、陽極14及び陰極20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デバイス10の発光に寄与する機能部である。
(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。上記(a)の構成が図1に示した構成に対応する。
(j)陽極/(構造単位I)/電荷発生層/(構造単位I)/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。
(k)陽極/(構造単位II)x/(構造単位I)/陰極
記号「x」は、2以上の整数を表し、「(構造単位II)x」は、(構造単位II)がx段積層された積層体を表す。複数ある(構造単位II)の層構成は同じでも、異なっていてもよい。
陰極20は、有機EL部18上に設けられている。本実施形態のように、有機ELデバイス10が引出電極16を有する形態では、陰極20は、引出電極16に接続されるように、有機EL部18上に設けられる。この場合、陰極20の一部は、基板12上に配置されてもよい。陰極20の厚さは、用いる材料によって最適値が異なり、電気伝導度、耐久性等を考慮して設定される。陰極20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。
封止部材22は、少なくとも有機EL部18を封止するための部材である。封止部材22は、陰極20上に設けられている。本実形態において、封止部材22は、陰極20を覆うように設けられており、陽極14の一部及び引出電極16の一部が、封止部材22から突出するように設けられている。このように陽極14及び引出電極16のうち封止部材22の外部に位置する部分は、外部接続のための領域として機能する。封止部材22は、封止基材221と、粘接着層222とを有する。
陽極形成工程S10では、長尺の基板12の長手方向に設定される複数のデバイス形成領域にそれぞれ陽極14を形成する。この際、各デバイス形成領域に陽極14とともに、引出電極16も形成する。デバイス形成領域は、有機ELデバイス10の製品サイズに対応する領域である。
有機EL部形成工程S20では、陽極14上に有機EL部18を形成する。図1に示した形態では、有機EL部18は発光層181であるため、有機EL部形成工程S20は、図2に示したように、陽極14上に発光層181を形成する発光層(機能層)形成工程S21を有する。発光層181の形成方法としては、例えば真空成膜法、塗布法等が挙げられる。塗布法としては、例えばインクジェット印刷法が挙げられるが、発光層181を形成可能な塗布法であれば、他の公知の塗布法でもよい。インクジェット印刷法以外の公知の塗布法としては、陽極14及び引出電極16を塗布法で形成する形態の説明で例示した塗布法が挙げられる。
陰極形成工程S30では、有機EL部18上に陰極20を形成する。陰極20は、真空成膜法により形成される。陰極20を真空成膜法で形成する方法については、後述する。
封止工程S40では、陰極形成工程S14を経た長尺の基板12に封止部材22を貼合することで、有機EL部18を封止する。具体的には、長尺の基板12をその長手方向に搬送しながら、粘接着層222が基板12の表面12aと対向するように長尺の封止部材22を基板12に重ねて、封止部材22及び基板12を加熱及び加圧することによって、封止部材22を基板12に貼合する。
切断工程S50では、封止工程S16を経た長尺の基板12を、その長手方向に搬送しながら、デバイス形成領域毎に基板12を切断する。これにより、封止工程S16を経た長尺の基板12から製品サイズの複数の有機ELデバイス10が得られる。
真空成膜工程S32では、長尺の支持基材24を搬送しながら支持基材24上に陰極20となる導電膜20aを真空成膜法により形成する。具体的には、図3に模式的に示したように、繰出し室28内の繰出し部30にセットされた第1基材ロール26Aから支持基材24を繰り出し、搬送ローラRによって支持基材24をその長手方向に搬送する。このように支持基材24を搬送しながら、成膜室32内に設置された蒸着源34から陰極材料を支持基材24上の陰極形成領域に蒸着することで導電膜20a(陰極20)を形成する。その後、導電膜20aが形成された支持基材24を巻取り室36内の巻取り部38で巻き取り、第2基材ロール26Bを得る。図3では、支持基材24を模試的にシートとして図示している。
乾燥工程S31では、図3に示したように、繰出し部30にセットされた第1基材ロール26Aから繰り出された支持基材24を乾燥室42内で乾燥させる。乾燥室42では、赤外線を支持基材24に照射して支持基材24を搬送しながら乾燥させてもよいし、乾燥室42内において支持基材24に接する搬送ローラRに加熱ローラを採用し、支持基材24を搬送しながら加熱ローラである搬送ローラRによって加熱してもよいし、支持基材24の搬送経路上に加熱装置(例えばホットプレート)を設け、加熱装置上で支持基材24の搬送を一定時間止めて支持基材24を加熱乾燥してもよい。例示した乾燥方法のうち、赤外線加熱又は加熱ローラによって支持基材24を加熱する形態では、支持基材24の搬送を停止しなくてよいため、生産性の向上が図れる。
実験に使用した有機ELデバイスは、次のようにして製造した。まず、ガラス基板上に、陽極、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層を形成した支持基材を真空成膜装置内にセットした。真空成膜装置内の水分分圧を所定に水分分圧に調整した状態で、電子注入層上に陰極を蒸着法によって形成することによって、有機ELデバイスを製造した。
有機ELデバイスA及び有機ELデバイスBのデバイス特性としてデバイス寿命を評価した。具体的には、製造した有機ELデバイスA及び有機ELデバイスBをそれぞれ発光させ、初期輝度の95%に輝度が低下するまでの時間を有機ELデバイスのデバイス寿命と定義して評価した。初期輝度には8knitを用いた。評価結果は、表1のとおりであり、有機ELデバイスA及び有機ELデバイスBのそれぞれのデバイス寿命は、69時間及び149時間であった。
Claims (6)
- 有機電子デバイスの製造方法であって、
可撓性を有する長尺の基板上に形成された第1の電極上に機能層を形成する機能層形成工程と、
前記機能層上に第2の電極を形成する第2の電極形成工程と、
を備え、
前記機能層形成工程及び前記第2の電極形成工程の少なくとも一つの工程は、前記基板を搬送しながら、前記少なくとも一つの工程で形成されるべき対象物となる膜を真空成膜法により前記基板上に形成する真空成膜工程を含み、
前記少なくとも一つの工程は、前記基板を乾燥する乾燥工程を更に含み、
前記基板の含水率が、前記乾燥工程の終了時の含水率から増加分が0.1%以下の状態で成膜室内に前記基板を搬送し、前記真空成膜工程では、前記成膜室内において、前記基板の裏面を冷却ロールに巻き掛けて前記基板を冷却しながら、前記乾燥工程で乾燥された前記基板上に前記膜を形成する、
有機電子デバイスの製造方法。 - 前記第2の電極形成工程が、前記真空成膜工程を有し、
前記機能層が発光層を含み、
前記機能層形成工程では前記発光層を塗布法で形成する、
請求項1に記載の有機電子デバイスの製造方法。 - 前記基板は、基板本体と、前記基板本体の表面に設けられた水分バリア層とを有し、
前記真空成膜工程では、前記基板本体の裏面が前記冷却ロールに接するように、前記基板を前記冷却ロールに巻き掛ける、
請求項1又は2に記載の有機電子デバイスの製造方法。 - 前記基板が前記冷却ロールに接する前の前記基板の温度をT(℃)としたとき、前記基板の温度が(T−10)℃以下になるように、前記冷却ロールにより前記基板を冷却する、
請求項1〜3の何れか一項に記載の有機電子デバイスの製造方法。 - 前記成膜室内の水分分圧が1×10−5Pa未満である、
請求項1〜4の何れか一項に記載の有機電子デバイスの製造方法。 - 有機電子デバイスの製造方法であって、
可撓性を有する長尺の基板上に形成された第1の電極上に機能層を形成する機能層形成工程と、
前記機能層上に第2の電極を形成する第2の電極形成工程と、
を備え、
前記機能層形成工程及び前記第2の電極形成工程の少なくとも一つの工程は、前記基板を搬送しながら、前記少なくとも一つの工程で形成されるべき対象物となる膜を真空成膜法により前記基板上に形成する真空成膜工程を含み、
前記少なくとも一つの工程は、前記基板を乾燥する乾燥工程を更に含み、
前記真空成膜工程では、成膜室内において、前記基板の裏面を冷却ロールに巻き掛けて前記基板を冷却しながら、前記乾燥工程で乾燥された前記基板上に前記膜を形成し、
前記第2の電極形成工程が、前記真空成膜工程を有し、
前記機能層が発光層を含み、
前記機能層形成工程では前記発光層を塗布法で形成する、
有機電子デバイスの製造方法。
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