WO2012026363A1 - 有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法 - Google Patents

有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法 Download PDF

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WO2012026363A1
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roll
film
organic
electrode
belt
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PCT/JP2011/068557
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Inventor
伸明 高橋
野崎 敦夫
Original Assignee
コニカミノルタホールディングス株式会社
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    • H05B33/10Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of electroluminescent light sources
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
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    • HELECTRICITY
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    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • This invention relates to the manufacturing method of the organic electroluminescent element which reduces the moisture content of a member by pre-drying the process member thrown into a manufacturing line, and performs a manufacturing line under low humidity.
  • organic electroluminescent elements also referred to as organic EL elements
  • constituent materials such as base materials, adhesives, sealing materials, and electrode materials among the materials put into the manufacturing process are dried to moisture. It is known to reduce the amount. The release of moisture from the components into the element causes deterioration with time and causes dark spots.
  • the roll-shaped resin film has a water content that is in equilibrium with the atmosphere in storage.
  • the moisture in the film unwound from the original winding is released from the film surface in the process, so that the moisture is kept in an absolutely dry state of 100 ppm or less. Deteriorating the atmosphere is inevitable.
  • roll-shaped base resin films used in the production process of organic electroluminescence elements using the roll-to-roll method roll-shaped process members including leader films, etc. It is necessary to dry the scale resin film before using it in the process.
  • the object of the present invention is to dry the process member used in the production line of the organic electroluminescence device, thereby maintaining the atmosphere in the process at a low moisture content, and suppressing the moisture content contained in the device, and the light emission of the organic electroluminescence device. It is to improve initial characteristics and life.
  • the object of the present invention is achieved by the following means.
  • the material including at least the flexible film is conveyed by a roll-to-roll
  • the method for producing an organic electroluminescence element wherein the material conveyed by the roll-to-roll is dried to a moisture content of 300 ppm or less before the conveyance.
  • the flexible film is a roll-shaped resin film, wherein an emboss is formed on the resin film so as not to contact the organic functional layer, and is dried in a state of being wound non-contactly by the emboss.
  • a method for manufacturing an organic electroluminescence element is a roll-shaped resin film, wherein an emboss is formed on the resin film so as not to contact the organic functional layer, and is dried in a state of being wound non-contactly by the emboss.
  • the said flexible film has an emboss formation part on the said flexible film,
  • the emboss density of the said emboss formation part is 20% or more and 60% or less,
  • the manufacturing method of the organic electroluminescent element characterized by the above-mentioned .
  • the atmosphere in the manufacturing process of the organic electroluminescence device can be kept at a lower moisture content than before, and the moisture content contained in the organic EL device can be suppressed to improve the initial light emitting characteristics and life of the organic EL device. We were able to.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an example of an organic EL device produced by the production method of the present invention.
  • the organic EL element 1 indicates an organic EL element.
  • the organic EL element 1 includes a sealing member 106 fixed on a base material 101 via a first electrode (anode) 102, an organic functional layer 103, a second electrode (cathode) 104, and an adhesive layer 105 in order.
  • the sealing structure is tightly sealed.
  • 102 a indicates an extraction electrode of the first electrode (anode) 102
  • 104 a indicates an extraction electrode of the second electrode (cathode) 104.
  • a gas barrier film (not shown) may be provided between the first electrode (anode) 102 and the substrate 101.
  • the thickness of the sealing member 106 is preferably 5 ⁇ m to 500 ⁇ m in consideration of productivity associated with the occurrence of nail breakage, flexibility of the organic EL element itself, and the like.
  • the thickness of the adhesive layer 105 is preferably 10 ⁇ m to 50 ⁇ m in consideration of adhesiveness, moisture resistance, and the like.
  • Examples of the organic functional layer include a configuration in which, for example, a hole transport layer / a light emitting layer / an electron transport layer are sequentially stacked on the first electrode.
  • the structure of the organic functional layer is not limited to this, and may include auxiliary layers such as a hole blocking layer, a cathode buffer layer (electron injection layer), an anode buffer layer (hole injection layer), and a hole blocking layer. good.
  • auxiliary layers such as a hole blocking layer, a cathode buffer layer (electron injection layer), an anode buffer layer (hole injection layer), and a hole blocking layer. good.
  • the total film thickness of the light emitting layer is preferably in the range of 1 nm to 100 nm, and more preferably 30 nm or less because a lower driving voltage can be obtained.
  • the sum total of the film thickness of the light emitting layer said here is a film thickness also including this intermediate
  • the light emitting layer may be a single layer or may form a light emitting layer unit composed of a plurality of light emitting layers.
  • FIG. 2 is a schematic view of a production process for producing an organic EL element by the production method of the present invention.
  • the production of the organic EL device of the present invention includes a step of forming an organic EL device and its intermediate body by a roll-to-roll on a base material rolled out from a belt-like support 3 wound in a roll shape.
  • each organic EL element is organic. It shows from each process in which a functional layer is formed.
  • the manufacturing process of the organic EL element includes a first supply process 201, a hole transport layer formation process 202, a light emitting layer formation process 203, an electron transport layer formation process 204, a first recovery process 205, and a second supply process. 206, a second electrode formation step 207, a second recovery step 208, a third supply step 209, a sealing member bonding step 210, and a cutting step 211.
  • the first supply step 201 to the first recovery step 205 are roll-to-roll
  • the second supply step 206 to the second recovery step 208 are also roll-to-roll
  • Step 209 is supplied and recovered in the form of a roll film.
  • the first supply step 201 uses a feeding device (not shown) of the belt-like support 3 wound up in a roll shape and an accumulator 201a.
  • the belt-like support 3 is fed out.
  • the accumulator 201a is disposed for speed adjustment with the hole transport layer forming step 202 of the next step.
  • a leader film is arranged in advance between the first supply process 201 and the first recovery process 205, and the tip of the belt-like support 3 wound in a roll is attached to the end of the leader film, and the belt-like support 3 is the first. 1 conveyed to the supply process.
  • the leader film is wound in the process in the previous application, and can be transported (passed through) the belt-like support in the process by being connected to the tip of the belt-like support on which the organic functional layer is formed. I can do it. Further, when the belt-like support on which the organic EL element or the intermediate is formed is collected in the first collecting step, the leader film is wound in advance on the innermost circumference of the original winding, and accordingly, the leader film is taken up in the step.
  • a process member (film) that allows the base material to be easily passed by joining the leader film that remains in the process to the beginning of the original volume when the next original volume is supplied, so that the film remains. It is.
  • a leader film may be attached to the end of the unrolled belt-like support 3 from a leader film roll (201b) similar to the belt-like support provided in the first supply step and conveyed.
  • a leader film roll (201b) similar to the belt-like support provided in the first supply step and conveyed.
  • the leading end of the leader film is cut when the leading end of the leader film connected to the end of the belt-like support 3 comes to the first recovery step.
  • the belt-like support body on which the organic functional layer is formed is wound and collected, and at the same time, the next belt-like support body 3 is guided between the first supply step 201 to the first collection step 205. Leader film is placed.
  • treatments for static elimination and surface cleaning of the substrate low pressure mercury lamp, excimer lamp, plasma cleaning device, etc.
  • static elimination a non-contact type static elimination device is used.
  • a first electrode (anode) (not shown) using indium tin oxide (ITO) formed by patterning is formed on the belt-like support 3.
  • An alignment mark (not shown) indicating the position of the first electrode (anode) is preferably provided.
  • the thickness of the first electrode (anode) is about 100 nm to 150 nm.
  • the moisture concentration is measured by the Karl Fischer method.
  • the oxygen concentration indicates a value measured with an electrochemical trace oxygen meter DF-150E manufactured by GE Sensing Japan Co., Ltd.
  • the hole transport layer forming step 202 includes a coating step 202a and a drying step 202b, and uses an accumulator 202c.
  • the first electrode (not shown) is removed except for the first electrode extraction electrode portion (not shown) of the belt-like support 3 on which the patterned first electrode (not shown) is formed. ),
  • a hole transport layer forming coating solution is applied, a hole transport layer is formed through a drying step 202b, and is conveyed to the next light emitting layer forming step 203.
  • the accumulator 202c is disposed for speed adjustment with the hole transport layer forming step 203 of the next step.
  • coating is performed by a pre-weighing type coating method, and a pre-weighing type coating apparatus is used.
  • the pre-weighing type coating method include an extrusion coating method using a slit type die coater, a slide coating method using a slit type die coater, a curtain coating method, and a coating method using an inkjet head. Use of these pre-weighing type coating devices can be appropriately selected according to the material of the hole transport layer.
  • This figure uses a slit-type die coater 202a1 and a back roll 202a2 holding the belt-like support 3 as a pre-weighing type coating apparatus.
  • the coating liquid for forming a hole transport layer by the slit type die coater 202a1 is applied to the entire upper surface of the belt-like support 3.
  • the coating solution for forming the hole transport layer applied on the entire surface of the belt-like support 3 is removed in a removing step (not shown) after the coating is completed.
  • the removal method is not particularly limited, and examples thereof include a wiping method using a solvent used in the coating solution. Examples of the unnecessary portion include a portion on the first electrode external extraction electrode and between adjacent first electrodes.
  • the drying step 202b uses a drying device 202b1 and a heat treatment device 202b2.
  • drying apparatus 202b1 For example, a heating system, a heating air system, etc. are mentioned, It can be suitably selected as needed.
  • the heat treatment apparatus 202b2 heats the coating film for hole transport layer formation (not shown) from the back side of the belt-like support 3 by the back side heat transfer method.
  • the thickness of the hole transport layer is preferably from 0.1 nm to 100 nm, more preferably from 5 nm to 70 nm, and most preferably from 10 nm to 50 nm.
  • the light emitting layer forming step 203 includes a coating step 203a and a drying step 203b, and uses an accumulator 203c.
  • the accumulator 203c is arranged for speed adjustment with the electron transport layer forming step 204 of the next step.
  • the light emitting layer forming step 203 the light emitting layer forming coating solution is applied to the entire upper surface of the belt-like support 3 on which the hole transport layer is formed.
  • a light emitting layer is formed through a drying step 203b and conveyed to an electron transport layer forming step 204 of the next step.
  • the accumulator 203c is arranged for speed adjustment with the electron transport layer forming step 204 of the next step.
  • the coating process 203a is performed by the same pre-measuring type coating method as the coating process 202a of the hole transport layer forming process 202, and as a pre-measuring type coating apparatus, the same slit-type die coater 203a1 and belt-like support as the coating process 202a.
  • a back roll 203 a 2 that holds the body 3 is used.
  • the light emitting layer forming coating solution by the slit type die coater 203a1 is applied to the entire surface including the hole transport layer formed on the belt-like support 3. Further, in the light emitting layer forming coating solution applied on the entire surface of the belt-like support 3 in the coating step 203a, the unnecessary coating film is removed after the coating is completed in a removal step (not shown).
  • the removal method and unnecessary portions are the same as those in the hole transport layer.
  • the drying step 203b uses a drying device 203b1 and a heat treatment device 203b2. Since the drying device 203b1 and the heat treatment device 203b2 are the same as the drying device 202b1 and the heat treatment device 202b2 used in the drying step 202b of the hole transport layer forming step 202, description thereof is omitted.
  • the light emitting layer (not shown) is a multilayer, it is necessary to arrange an application process and a drying process according to the number of layers. In addition, it is preferable to provide a static elimination means in each step according to the number of layers to be stacked.
  • the total thickness of the light emitting layer is not particularly limited, but is usually selected in the range of 2 nm to 5 ⁇ m, preferably 2 nm to 200 nm in consideration of the film uniformity, the voltage required for light emission, and the like. Further, it is preferably in the range of 10 nm to 20 nm. A film thickness of 20 nm or less is preferable because it has the effect of improving the stability of the emission color with respect to the driving current as well as the voltage surface.
  • the thickness of each light emitting layer is preferably selected in the range of 2 nm to 100 nm, and more preferably in the range of 2 nm to 20 nm.
  • the electron transport layer forming step 204 includes a coating step 204a and a drying step 204b, and uses an accumulator 204c.
  • the accumulator 204c is arranged for speed adjustment with the first recovery step 205 of the next step.
  • the electron transport layer forming step 204 the electron transport layer forming coating solution is applied to the entire upper surface of the belt-like support 3 on which the light emitting layer is formed. Thereafter, an electron transport layer is formed through a drying step 204b, and is transported to the first recovery step 205 of the next step and once recovered.
  • the coating step 204a is performed by the same pre-measuring type coating method as the coating step 202a of the hole transport layer forming step 202, and the slit-type die coater 204a1 and the belt-like support as the pre-measuring type coating device are used.
  • the back roll 204a2 that holds the body 3 is used.
  • the coating solution for forming an electron transport layer by the slit type die coater 204a1 is applied to the entire surface including the light emitting layer formed on the belt-like support 3.
  • the unnecessary portion of the coating solution for forming the electron transport layer applied on the entire surface of the belt-like support 3 in the coating step 204a is removed in the removal step (not shown).
  • the removal method and unnecessary portions are the same as those in the hole transport layer.
  • the drying step 204b uses a drying device 204b1 and a heat treatment device 204b2.
  • the drying device 204b1 and the heat treatment device 204b2 are the same as the drying device 202b1 and the heat treatment device 202b2 used in the drying step 202b of the hole transport layer forming step 202, and thus description thereof is omitted.
  • a static elimination step 204d between the drying step 204b and the first recovery step 205 as necessary.
  • the static elimination process 204d the non-contact type static elimination apparatus 204d1 is used for the surface side and the back side where the electron transport layer is formed.
  • the place where the charge removal step 204d is installed is preferably in the vicinity of the first recovery step 205. Although this figure shows the case of one place, it may be arranged at a plurality of places as necessary.
  • the preferred film thickness range of the electron transport layer is preferably from 0.1 nm to 100 nm, more preferably from 5 nm to 80 nm, and most preferably from 10 nm to 60 nm.
  • a winding device (not shown) is used, and the belt-like support 3 formed up to the electron transport layer is wound and stored in a roll shape.
  • the side tape S is supplied from the side tape roll 205a provided immediately before the first recovery step 205 and is wound up to wind up the belt-like support, is scratched or foreign matter. Prevents poor quality due to adhesion.
  • the conditions for storing the belt-like support 3 wound up in a roll shape are preferably a moisture concentration of 1 ppm to 100 ppm and an oxygen concentration of 1 ppm to 1000 ppm.
  • the second supply process 206 includes a static elimination process 206a, and uses a feeding device (not shown) for the belt-like support 3 formed up to the electron transport layer and wound up in a roll shape, and an accumulator 206b.
  • a feeding device not shown
  • the belt-like support 3 on which the electron transport layer is formed is fed out.
  • the accumulator 206b is arranged for speed adjustment with the second electrode forming step 207 of the next step.
  • the non-contact type static elimination apparatus 206a1 is used for the surface side and the back side where the electron transport layer is formed.
  • the side tape S wound together with the belt-like support 3 is first collected by the side tape collecting step 206c, and then the belt-like support 3 is sent from the second supply step 206 to the second electrode forming step 207. It is done.
  • a leader film is also provided in the process, and a leader film for connecting to the end of the belt-like support on which the organic functional layer is formed is provided, but is omitted in the drawing.
  • the ambient environment keeps the water concentration and the oxygen concentration at 100 ppm or less.
  • the second electrode forming step 207 uses a vapor deposition apparatus 207a having an evaporation source container 207b and an accumulator 207c.
  • the second electrode forming step 207 enters the vacuum chamber 207d and is blocked from the outside air.
  • an air-to-vacuum connector is provided at the entrance of the vacuum chamber 207c of the belt-like support member on which the electron transport layer is formed and the outlet of the vacuum chamber 207c of the belt-like support member on which the second electrode is formed. It is possible to maintain a vacuum.
  • the accumulator 207c is arranged for speed adjustment with the second recovery step 208 of the next step.
  • an alignment mark (not shown) attached to the belt-like support 3 on which the electron transport layer supplied from the second supply step 206 is formed is read with a detection device (not shown).
  • the second electrode (cathode) (not shown) is formed on the already formed electron transport layer (not shown) at a position determined by the vapor deposition device 207a according to the information of the detection device (not shown). To do.
  • the sheet resistance as the second electrode (cathode) is preferably several hundred ⁇ / ⁇ or less, and the film thickness is usually selected in the range of 10 nm to 5 ⁇ m, preferably 50 nm to 200 nm.
  • the belt-like support 3 having the structure of the base material / first electrode (anode) / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / second electrode (cathode) is completed.
  • the method for forming the second electrode (cathode) is not particularly limited.
  • a plasma CVD method, a laser CVD method, a thermal CVD method, a coating method, or the like can be used.
  • the film thickness of the second electrode is usually 10 nm to 5 ⁇ m, preferably 50 nm to 200 nm.
  • the second recovery step 208 has a static elimination step 208a and uses a winding device (not shown), and winds and stores the belt-like support 3 on which the second electrodes are formed in a roll shape.
  • the non-contact winding is performed in which the side tape S is supplied from the side tape supply step 208b immediately before the belt-like support 3 is wound, and is wound around at least both ends of the belt-like support 3 to wind the belt-like support. It is preferable to take it.
  • the conditions for storing the belt-like support 3 wound up in a roll shape are preferably a water concentration of 1 ppm to 100 ppm and an oxygen concentration of 1 ppm to 1000 ppm.
  • a non-contact type static elimination device 208a1 can be used on the surface side and the back side where the second electrode is formed.
  • the third supply process 209 has a static elimination process 209a, uses a feeding device (not shown), and continuously forms the strips up to the second electrode (cathode) in the next adhesive application process 210.
  • the support 3 is extended.
  • the belt-like support 3 collects the side tape S wound together with the belt-like support 3 by the side tape collecting step 206 b, and then the belt-like support 3 is It is sent from the third supply step 209 to the sealing member bonding step 210.
  • the non-contact type static elimination apparatus 209a1 is used for the surface side and the back side where the second electrode is formed.
  • the sealing member bonding step 210 uses an adhesive application device 210a and a sealing member bonding device 210b. An adhesive is applied on and around the second electrode except for the top of the first electrode and the second electrode, and the sealing member 210c is bonded.
  • a laminate under film is used.
  • the base material on which the organic EL element is formed is used.
  • a film that is placed on the film and conveyed simultaneously, and a film similar to a flexible support is used.
  • the laminate under film F is unwound from the supply step 212, is placed on the substrate on which the organic EL element is formed, is simultaneously conveyed, and is wound up by the recovery step 213 after bonding.
  • the cutting step 211 includes a charge removal step 211b, and the alignment mark attached to the belt-like support 3 formed with the cutting device 211a up to the second electrode (cathode) sent from the sealing member bonding step 210. Is detected by a detection device (not shown) and cut to produce the individual organic EL elements shown in FIG.
  • a non-contact type static elimination device is used in the same manner as in the second electrode formation step.
  • each coating step 202a, coating step 203a, and coating step 204a is a full surface coating type slit type die coater.
  • the organic EL element is formed by patterning.
  • inkjet method, flexographic printing method, offset printing method, gravure printing method, screen It is possible to use various coating apparatuses used for a printing method, a spray coating method using a mask, and the like.
  • This figure shows the case where the hole transport layer forming step is divided into the electron transport layer forming step and the second electrode forming step, but the process from the hole transport layer forming step to the second electrode forming step is continued. Is also possible.
  • belt-shaped support body in the manufacturing process shown by this figure was performed by conveyance with the low tension
  • the roll-like belt-like support is rolled, roll-to-roll, for example, by sputtering using the same process as the second electrode forming step 207.
  • the first electrode (anode) can be continuously formed on the belt-like support in a predetermined pattern (omitted in the present invention), which is also the roll-to-roll process of the present invention. one of.
  • the configuration of each process of the first supply process 201 to the first recovery process 205, the second supply process 206 to the second recovery process 208, and the sealing member bonding process 210 starting from the third supply process 209 is the whole.
  • the first electrode is formed by roll-to-roll and the first electrode (anode) is once formed.
  • the belt-shaped support body on which the first electrode is formed is supplied from the roll-shaped belt-shaped support body on which the first electrode is formed.
  • the belt-like support on which the organic EL element intermediate is formed is wound.
  • the intermediate means each organic functional layer constituting the organic EL element, and refers to a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, or the like.
  • the band-shaped support on which the intermediate body is formed refers to a band-shaped support at a stage where each organic functional layer is formed without forming these organic EL elements.
  • the intermediate portion refers to a portion (region) in which any organic functional layer that is not configured up to these organic EL elements is formed.
  • the formation of the intermediate (organic functional layer) on the first electrode is preferably performed in the coating step as described above, and after the hole transport layer, the light emitting layer, the electron transport layer, and the like are sequentially formed, these layers are formed.
  • the belt-like support on which the organic functional layer (intermediate body) is formed is once wound up in a roll shape.
  • the roll-shaped belt-like support having the intermediate formed thereon is then sent to a vacuum process, for example, the second electrode deposition forming process, and the second electrode is formed on the intermediate layer by a roll-to-roll process. After the EL element is constructed, it is wound up.
  • the intermediate layer forming step is performed continuously at once.
  • the organic functional layer forming steps such as the hole transport layer forming step and the light emitting layer forming step are divided into rolls, respectively. It may be performed as a toe-roll process.
  • the moisture concentration is 100 ppm or less. It is desirable to be carried out in an amount of atmosphere.
  • the belt-like support supplied to the process (and the same applies to other process members) must be sufficiently dried before being supplied to the process. Is done. This is because the atmosphere in the process deteriorates due to moisture contained in the roll-shaped belt-like support.
  • a belt-like support is a flexible film serving as a support, a flexible film formed with a first electrode, or a flexible film formed with an organic EL element or an intermediate.
  • resin films, and films such as leader films and side tapes that serve as process members are all supplied by rolls.
  • the roll-shaped belt-like support is dried to a water content of 300 ppm or less before being put into the process. It is preferable to sufficiently dry to 200 ppm or less, more preferably 50 ppm or less.
  • the belt-like support when it is used in a roll-to-roll process, even if the atmosphere in the process has a low moisture content of 100 ppm or less, it is wound into a roll, for example.
  • the belt-like support is supplied from the resin film into the process, it is inevitable that the process atmosphere deteriorates due to moisture released from the film surface.
  • a resin film In the case of a resin film, it depends on how much the amount of moisture is inside depending on the environment in which the roll-shaped belt-like support is stored, but it can easily be increased to 100 ppm or more by evaporation of moisture from the drawn film surface. It will deteriorate.
  • the water content of the roll-shaped belt-like support or the process member needs to be at least 300 ppm or less.
  • the roll-shaped resin film has a water content that is balanced with the surrounding atmosphere under normal storage conditions.
  • a roll-shaped resin film is dried to a water content of 300 ppm or less, the problem is that moisture is difficult to escape from the roll-shaped resin film (although the size of the drying device does not increase).
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing how the roll-shaped resin film is dried. There are two types of moisture movement: one that flows out through the gaps between the overlapping films (arrow a) and the other that flows out through the film (arrow b).
  • the moisture content of the roll-shaped resin film is defined as follows.
  • the moisture content is measured by an automatic thermal vaporization moisture measurement system “AQS-” comprising a moisture meter “AO-6, AQI-601” (interface for AQ-6) and a heating vaporizer “LE-24S”. 724 "(manufactured by Hiranuma Sangyo Co., Ltd.), 0.5 g of the sampled film chip is precisely weighed into a 20 ml glass sample tube, and sealed with a Teflon (registered trademark) -coated silicone rubber packing. The water content present in the sealed environment is measured with the measurement conditions and reagents. Furthermore, two empty samples were measured simultaneously in order to correct the moisture content in the sealed environment.
  • AQS- automatic thermal vaporization moisture measurement system
  • the resin film and the resin film (band-shaped support) on which an intermediate is formed are wound in a non-contact manner to form a roll. This is achieved by increasing the moisture outflow from the gaps between the rolled resin films and shortening the drying time of the roll-shaped resin film.
  • the resin film is subjected to non-contact winding with air permeability and dried to a moisture content of 300 ppm or less, preferably 50 ppm or less before being supplied to the process in advance.
  • the resin film is preferably embossed in order to perform non-contact winding to form a roll and to have air permeability.
  • non-contact winding is performed in a roll state, and the film is dried to reduce moisture in the film. Is.
  • the organic EL element and its intermediate part are the areas where the first electrode, the organic functional layer, the second electrode, the adhesive layer, the sealing member, etc. of the organic EL element are formed. This is a region corresponding to a region to be an area.
  • the embossing is also removed from a portion in contact with a portion where the organic EL element or the intermediate (organic functional layer) is formed.
  • embossed film surface is in contact with the portion where the organic EL element or intermediate is formed, contact with the element surface may cause deterioration in element performance.
  • FIG. 4 shows an example of embossing on a resin film.
  • 4A is an enlarged view of the embossed portion and a cross section of the film
  • FIG. 4B is a portion (or intermediate (organic function) where the organic EL element is formed on the resin film support. It is the figure which looked at the place where the embossing was given to the part except the part (A) in which the layer) was formed from the upper surface side of the base material.
  • FIG. 4 (c) shows an example of embossing in the case where the organic EL elements are formed in a two-row strip shape on a strip-shaped support (resin film).
  • the height (h) of the embossed part formed on the roll-shaped resin film thrown into the process is 1.5 to 4 times the thickness (t) of the resin film.
  • the emboss diameter of each unit emboss may be about 0.1 to 10 mm in terms of a circle, and is usually a circular or substantially circular shape, but is not necessarily a circle.
  • the height (h) of the embossed portion is 150 to 400 ⁇ m when the film thickness (t) is 100 ⁇ m, and the embossed height is increased in order to ensure air permeability.
  • the height of the emboss is smaller than the thickness of the resin film, there are few gaps formed between the substrates, and the air permeability between the substrates is poor and drying is slow. In addition, it is not sufficient to make the organic EL element forming portion and the like non-contact during winding.
  • embossing strength will be weak, and when embossing, the embossing will be crushed, resulting in loss of breathability and slow drying.
  • the emboss density of the emboss forming portion is preferably 20% to 60% in terms of area. More preferably, it is 40 to 50%.
  • the emboss formation portion is a portion other than the region where the organic EL element or the organic functional layer is formed, and the area ratio occupied by the emboss projections (shaded portions b) in the emboss formation portion is expressed as an emboss density. In the figure, it is the ratio of the sum of the shaded portion b (embossed area) to all areas other than the area of the organic EL element portion A.
  • the emboss formation part when the emboss density of the emboss formation part is smaller than 20%, there are few gaps between the base materials, and the air permeability between the base materials is poor and drying is slow. In addition, it is difficult to keep the non-contact in the region where the organic EL element is formed, that is, the organic EL element part, and the intermediate part between adjacent substrates in the state of being wound in a roll shape.
  • the amount is too large, the gaps between the substrates are reduced, resulting in poor air permeability and slow drying. Further, if a large number of embossed portions are taken, the element formation area (or the number of elements) on the substrate becomes small, so that the production efficiency (drying speed) decreases.
  • an alignment mark or the like indicating the position of the first electrode (anode) is provided, a portion to be embossed is detected except for an organic EL element or an intermediate part on the resin film. Can do.
  • an alignment mark or the like may be provided in advance to determine a position where the organic EL element or electrode or the like is to be formed, and embossing may be performed on the roll-shaped resin film according to the position. Embossing can usually be performed by thermoforming using an embossing roll.
  • the embossing roll temperature is set to about 100 ° C., and the embossing machine using the embossing roll is used at an embossing speed of 0 to 20 m / min. Processing is possible.
  • a roll-shaped resin film to be processed is unwound, and an embossed portion is removed at predetermined intervals (for example, in accordance with the alignment mark) as shown in FIG. What is necessary is just to form in the location.
  • each organic functional layer constituting the organic EL element, and the second electrode are formed in this predetermined portion according to each pattern, Good.
  • FIG. 4C shows an embossed portion B formed along a long resin film and a portion A where organic EL elements arranged in a strip shape are arranged along a long resin film. Indicated. If it does in this way, embossing can be performed to a strip
  • drying is performed by heating (oven, halogen lamp, infrared lamp, microwave, hot air heating) or in a low moisture environment. It may be left, for example, stored in a dry nitrogen or dry air atmosphere, or by any method such as vacuum drying.
  • the material used in the process is used for laminating a leader film, a side tape, and a sealing material layer in addition to a resin film as a base material, a resin film on which an organic EL element or its intermediate is formed.
  • resin films such as an under film, and these are also preferably long substrates, and can be cited as process members of the present invention.
  • the leader film is preliminarily arranged in the process, and has a role of leading the flexible resin film and guiding the inside of the process by attaching the tip of the flexible resin film roll forming the element to the leader film. It is a process member (film).
  • the leader film is, for example, disposed in the end of the resin film substrate on which the organic EL element or the like is formed in the organic EL element forming step, and after winding the substrate, the roll-shaped resin film on which the organic EL element or the like has been formed. Therefore, it is a process member (resin film) remaining in the vacuum film forming machine.
  • the film is wound around the innermost periphery of the roll-shaped band-shaped support. Therefore, when the next roll-shaped belt-like support is supplied, it is a process member that allows the base material to be easily passed by joining to the head of the next roll-shaped belt-like support.
  • this leader film When this leader film is also deployed in the process, it is unwound from the roll-shaped resin film, so the state of the roll-shaped resin film is sufficient to avoid the release of moisture from the film into the process. Need to be dried, and the same treatment as the belt-like support for forming the organic EL element is required.
  • As the leader film a resin film similar to the belt-like support is used.
  • a side tape can be used as a process member to which the present invention can be applied.
  • a side tape is also called a spacer tape, and is a tape arrange
  • FIG. 5 shows that the side tape S is disposed at both ends of the portion A where the organic EL element is formed (FIG. 5A).
  • the side tape is also a resin film having a thickness of 100 ⁇ m to 500 mm.
  • the side tape is arranged between the overlapping substrates as shown in FIG. Shown in b).
  • the figure is a cross-sectional view seen from the width direction when the belt-like support is wound up.
  • the side tape S is used so that the element portion does not contact the belt-like support during winding, so there is no damage due to contact.
  • a side tape having air permeability atmospheric substitution is possible even when wound in a vacuum.
  • sealing member bonding process 210 in order to prevent the apply
  • a resin film similar to the above is also used for the laminate under film.
  • the embossing according to the present invention as in the case of the belt-like support allows the drying in the state of the roll to be performed quickly.
  • the low moisture content atmosphere of the process is not deteriorated in the device manufacturing method.
  • Resin film As the resin film used for forming the organic EL element, it is desirable to use a transparent resin film having a thickness of 40 to 500 ⁇ m that can transmit emitted light.
  • the transparent resin film is not particularly limited, but a biaxially stretched polyethylene terephthalate (PET) film, a biaxially stretched polyethylene naphthalate film, a polyether sulfone film, a polycarbonate film, and the like are preferable.
  • PET polyethylene terephthalate
  • An axially stretched polyethylene naphthalate film or the like is used.
  • barrier film in which a barrier coat layer containing silicon oxide or alumina is previously formed on the transparent resin film for the purpose of suppressing transmission of oxygen and water vapor.
  • a surface treatment or an easy adhesion layer can be provided.
  • the same resin film can be used for the leader film, side tape, laminate under film, and the like.
  • Example 1 About each following strip
  • PET polyethylene terephthalate
  • the water content after the drying conditions was evaluated as follows.
  • 50 ppm or less ⁇ : greater than 50 ppm and less than 200 pm ⁇ : greater than 200 ppm and less than 300 ppm ⁇ : greater than 300 ppm
  • the water content is measured at a portion 10 m from the winding core at the center in the width direction of the roll-shaped resin film. Samples were taken from the middle part of the roll (1/2 part of the roll length) and the part wound 10 m from the roll, and measured by the coulometric titration method of Karl Fischer method.
  • an automatic thermal vaporization moisture measuring system “AQS-724” manufactured by Hiranuma Sangyo Co., Ltd. comprising a moisture meter “AO-6, AQI-601” (interface for AQ-6) and a heating vaporizer “LE-24S”.
  • 0.5 g of the sampled film chip was precisely weighed into a 20 ml glass sample tube, sealed with a Teflon (registered trademark) -coated silicone rubber packing, and the following measurement conditions and reagents were used. The amount of water present in this sealed environment is measured. Furthermore, two empty samples were measured simultaneously in order to correct the moisture content in the sealed environment.
  • PET film (thickness 125 ⁇ m ⁇ width 20 mm ⁇ length 100 m) was embossed by hot embossing according to the following conditions.
  • the embossed portion was formed over the entire surface over a length of 500 ⁇ m (4 times) ⁇ width 20 mm and over the entire length.
  • Emboss formation 1 Emboss diameter ⁇ 2mm Emboss Bitch 8mm (Emboss density 19%)
  • Emboss formation 2 Emboss diameter ⁇ 2mm Emboss Bitch 8mm (Staggered) (Emboss density 28%)
  • Emboss formation 3 Emboss diameter ⁇ 2mm Emboss Bitch 4mm (Staggered) (Emboss density 40%)
  • Emboss formation 4 Emboss diameter ⁇ 2mm Emboss Bitch 2mm (Emboss density 80%) ⁇ Laminated under film> Embossing was performed on a PET film (thickness 75 ⁇ ⁇ width 260 mm ⁇ length 100 m). The embossed part height 125 ⁇ (1.7 times) ⁇ width 10 mm ⁇ 3, was formed over the entire length.
  • Emboss formation 1 Emboss diameter ⁇ 2mm Emboss Bitch 8mm (Emboss density 19%)
  • Emboss formation 2 Emboss diameter ⁇ 2mm Emboss Bitch 8mm (Staggered) (Emboss density 28%)
  • Emboss formation 3 Emboss diameter ⁇ 2mm Emboss Bitch 4mm (Staggered) (Emboss density 40%)
  • Emboss formation 4 Emboss diameter ⁇ 2mm Emboss Bitch 2mm (Emboss density 80%) About the said each roll-shaped resin film which formed embossing, after drying in a roll state on the said drying conditions, the result of having measured the moisture content is shown below.
  • each resin film subjected to embossing can be quickly dried to a moisture content of 300 ppm or less.
  • resin films without embossing, and those where the embossing does not reach the predetermined density take time to dry, and under the above drying conditions, the predetermined moisture content cannot be reached, and the predetermined moisture content is achieved. It has been found that it is necessary to increase the time or temperature of the drying conditions.
  • the emboss density When the emboss density is reduced, many gas passages have air permeability, but the embossing strength is weak because there is little embossing, and the embossing is crushed during roll formation, and the gas passage becomes smaller, so the air permeability in the roll state is poor.
  • the emboss density is increased, the embossing is high and the strength is strong and the embossing is not crushed during the roll formation, but there are few gas passages and the ventilation in the roll state is poor.
  • Example 2 Production of organic EL element A belt-like support in which a gas barrier layer made of silicon oxide having a total film thickness of about 90 nm is formed by an atmospheric pressure plasma method using a polyethylene terephthalate (PET) film having a thickness of 125 ⁇ m ⁇ width 260 mm ⁇ length 100 m It was created.
  • the roll-shaped belt-shaped support body wound up was dried in a vacuum oven (degree of vacuum: 100 Pa) at a drying condition of 100 ° C. for 12 hours. When the water content was measured in the same manner as in Example 1, it was 400 ppm.
  • a roll-shaped belt-like support was introduced into a roll-to-roll vacuum chamber, and an ITO film was formed to a thickness of 130 nm in an argon atmosphere to form a transparent conductive film.
  • the surface on which the ITO film was formed was patterned using a photolithography method to form a continuous electrode pattern on the barrier film and wound up in a roll shape.
  • the roll-shaped belt-like support wound up was stored for one day at room temperature and 60% humidity in order to stabilize the water content.
  • the first supply process 201 to the first recovery process 205 shown in FIG. 2 were performed.
  • the process atmosphere was kept at 100 ppm in terms of moisture in a state where the leader film was deployed. Since the leader film is disposed in the process, the water content is kept at 100 ppm or less.
  • the flexible film is unwound in the steps from the first supply step 201 to the first recovery step 205, and by extrusion coating using a slit die coater, Each organic functional layer was applied (laminated) according to the process flow, and then wound up in the first recovery step.
  • the moisture content after drying of the roll of the belt-like support (PET film) on which the electrode pattern was formed under the above drying conditions was measured in the same manner as in Example 1, and was about 1000 ppm.
  • hole transport layer a solution obtained by diluting 65% pure polyethylene dioxythiophene / polystyrene sulfonate (PEDOT / PSS; Bytron P AI 4083) with pure water and 5% methanol was applied to a thickness of 30 nm by dry film thickness. It was.
  • the light emitting layer is prepared by dissolving 1% by mass of the dicarbazole derivative (CBP) as the host and 0.05% by mass of the iridium complex (Ir (ppy) 3 ) as the dopant with respect to toluene as the solvent.
  • the coating solution is applied to a dry film thickness of 50 nm.
  • the belt-like support (PET film) on which the organic functional layer was patterned was once wound up with the organic functional layer side inside.
  • PET film (75 ⁇ m thick ⁇ 30 mm wide ⁇ 100 m long) was wound as a side tape so that the organic functional layer would not come into contact with the support surface on both ends of the belt-shaped support (PET film).
  • the side tape was also dried in advance in a vacuum oven (vacuum degree: 100 Pa) at a drying condition of 100 ° C. for 12 hours.
  • a vacuum oven vacuum degree: 100 Pa
  • the moisture content of the side tape roll was measured, it exceeded 400 ppm even after drying under the above drying conditions.
  • a new leader film is supplied from the leader film roll (201b) to the coating end, and when the coating termination reaches the first recovery step, the leader film is cut off and the leader film is put into the process. Left for the next application.
  • the moisture content was initially maintained at 100 ppm.
  • the atmosphere in the process gradually deteriorated, The water content increased to about 300 ppm.
  • the belt-like support with electrode layer (PET film) on which the wound organic functional layer was formed was once stored under storage conditions (room temperature, humidity 60% RH) (24 hs).
  • the roll-shaped belt-like support on which the wound organic functional layer is formed is again dried under vacuum (100 Pa) under dry conditions at 100 ° C. for 12 hours, and then the second supply in FIG. Sent to the process.
  • the moisture content after drying on the said drying conditions was measured, it was 400 ppm or more.
  • the second electrode was formed.
  • the ends of the belt-like support (PET film) were connected and sent from the second supply step to the second electrode formation step 207 to form the second electrode.
  • the side tape wound together on the roll was collected by the collecting step 206c.
  • FIG. 2 only the second electrode step is shown, but lithium fluoride (0.5 nm) is formed by the electron injection layer forming step provided before the second electrode step, and aluminum (110 nm) is formed by the second electrode step. )
  • the belt-like support on which the second electrode pattern was formed was again wound around a winding core with side tapes wound around both ends of the belt-like support, with the second electrode side facing outward.
  • the roll was stored for 24 hours under conditions of room temperature and humidity of 60% RH.
  • the roll of the belt-like support formed on the second electrode before being supplied to the third supply step 209 was dried under vacuum at 120 ° C. for 12 hours. When the moisture content was measured, it was still over 400 ppm even after drying under the above drying conditions.
  • the paper was unwound by being connected to the leader film set in the step, and the side tape wound together at both ends was collected. After that, the sealing member was bonded.
  • a sealing member a polyethylene terephthalate (PET) film having a gas barrier layer made of silicon oxide used as a support was used, and the silicon oxide layer side was overlaid on the second electrode and pressed in a nitrogen stream. The film was pressure-bonded at 0.1 MPa and thermally cured.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the laminate under film a PET film (75 ⁇ m thickness ⁇ 260 mm width ⁇ 100 m length) was used.
  • the laminate under film was also used by drying a roll stored under the same conditions as the support under the same conditions as those used for drying the belt-like support. Moreover, what dried the roll on the same conditions was also used about the polyethylene terephthalate in which the gas barrier layer was formed. The polyethylene terephthalate film on which the gas barrier layer was formed and the roll of the laminate under film were measured. As a result, the water content after drying exceeded 300 ppm.
  • the laminate under film is recovered, and in the cutting step 211, the alignment mark attached to the belt-like support (PET film) formed up to the second electrode (cathode) is detected using the cutting device 211a. Then, individual organic EL elements sealed by cutting were manufactured.
  • the process atmosphere was increased to 250 ppm from the initial moisture content of 100 ppm, although the stored roll-shaped belt-like support formed up to the second electrode was dried.
  • the element was manufactured in place of the embossed strip support and the process members including the leader film.
  • the embossing was performed under the conditions for emboss formation 3 (in Example 1) (emboss diameter 2 mm, emboss pitch 4 mm (staggered), emboss density 40%).
  • the PET film (thickness 125 ⁇ m ⁇ width 2600 mm) supplied from the leader film roll (201b) connected to the coating end in the first supply process, the second supply process, etc. What used embossing was used.
  • the entire surface was processed under the same emboss formation condition 3
  • the laminate under film used in the third supply step 209 PET film: 75 ⁇ m thickness ⁇ 260 mm width
  • the entire surface was embossed under the same emboss formation condition 3.
  • the sealing film polyethylene terephthalate on which a gas barrier layer was formed
  • the same organic EL device was manufactured by the same process as described above using such process members and belt-like supports.
  • the water content (dew point) in the process was measured in real time at 10 mm above the coating film with Vaisala DMT152.
  • Organic EL device evaluation About the organic EL element created above, a DC voltage was applied and light was emitted at 1000 cd / m 2 using a KEITHLEY source measure unit 2400 type.
  • the driving voltage was used as the driving voltage, and the ratio of the driving voltages of the respective elements was examined. As a result, the organic EL element prepared using the embossed process member was used without embossing. The driving voltage was about 80% of the above.
  • the organic electroluminescence element manufactured by embossing the process member or the belt-like support as described above can be quickly dried in the roll state of the process member or the belt-like support, so that water is not brought into the production process.
  • the moisture content is kept at a low humidity, and the manufactured device has few dark spots and has excellent characteristics.
  • a resin film (a flexible film on which the first electrode is formed, or an organic functional layer) in which the drying conditions are adjusted and embossing applied to each process is performed Flexible films, leader films, side tapes, laminated under films, etc.) with water content (water content) before roll-to-roll transport of 250 ppm, 290 ppm, 310 ppm, and 350 ppm, respectively
  • water content water content
  • the organic electroluminescence device was manufactured, the water content in the process was kept at 100 ppm or less at a moisture content of 250 ppm and 290 ppm. In the resulting device. Spot was seen several average of one Atari.

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Abstract

 本発明は、有機エレクトロルミネッセンス(EL)素子の製造ラインで用いる工程部材を乾燥することで、工程内の雰囲気を低水分量に保ち、素子内に含有される水分量を抑え有機EL素子の発光初期特性および寿命を改善する。本発明の有機EL素子の製造方法は、少なくとも、可撓性フィルム上に、第1電極を形成する工程、少なくとも発光層を含む一以上の有機機能層を形成する工程、第2電極を形成する工程、封止部材を貼合する工程を含む有機EL素子の製造方法であって、前記工程の少なくとも一つの工程では、少なくとも前記可撓性フィルムを含む材料をロール・ツウ・ロールで搬送し、前記ロール・ツウ・ロールで搬送する前記材料は、前記搬送前に水分量300ppm以下に乾燥することを特徴とする。

Description

有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法
 本発明は、製造ラインに投入する工程部材を事前乾燥することにより部材の水分量を低下させ、製造ラインを低湿度下でおこなう有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法に関する。
 有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子ともいう)またパネル等の製造において、製造工程に投入される材料のうち、基材や接着剤、封止材、電極材料等の構成部材については乾燥して水分量を低下させることは知られている。構成部材から素子内への水分の放出は経時劣化を招きダークスポットを生じさせる。
 このため、有機発光媒体(有機機能層)の構成部材の一部を脱水処理して、構成部材から素子内への水分の放出を防止してダークスポットの拡大を防止する(例えば、特許文献1参照)。また、有機発光媒体(有機機能層)の含水率を0.05%以下とする(特許文献2参照)、さらには、基材を加熱脱水処理する(特許文献3参照)等については知られている。
 また、製造工程内の雰囲気を水分量100ppm以下まで低下させることも知られており、またこれにより素子構成材料についても脱水することが知られている。
特開2000-150147号公報 国際公開第01/058221号パンフレット 国際公開第01/072091号パンフレット
 しかしながら、特にロール・ツウ・ロールにより素子を製造する場合、その製造工程においては、素子の基材、また、素子の基材となる材料以外にもロール状の工程部材(材料)が幾つか使われている。
 ロール状の樹脂フィルムは、保管状態では大気と平衡した含水量をもっている。これをロール・ツウ・ロール工程において用いた場合、元巻きから巻き出されたフィルム中の水分が、工程内においてフィルム面から放出されるため、これが水分量100ppm以下という絶乾状態に保った工程雰囲気を悪化させることはどうしても避けられない。
 一方、大気と平衡した含水量をもつロール状の樹脂フィルムについては、これを絶乾レベルまで乾燥することは、ロール状に巻かれた状態において、主にロール側面からしか水分が抜けないため、長い時間を要しまた非常に難しい。
 有機エレクトロルミネッセンス素子のロール・ツウ・ロールの製造工程において用いられる、他の工程部材、例えば、リーダーフィルムやサイドテープ(スペーサテープ)等についても全く同様である。例えばリーダーフィルムを初めて用いる場合には、やはりロール状の樹脂フィルムが用いられ同様の問題が生じる。
 この様に、特にロール・ツウ・ロール方式を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の製造工程に使用されるロール状の基材樹脂フィルムや、また、リーダーフィルムをはじめとするロール状の工程部材等、長尺樹脂フィルムについて予め工程で用いる前に乾燥することが必要である。
 本発明の目的は、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造ラインで用いる工程部材を乾燥することで、工程内の雰囲気を低水分量に保ち、素子内に含有される水分量を抑え有機エレクトロルミネッセンス素子の発光初期特性および寿命を改善することにある。
 本発明の目的は以下の手段によって達成される。
 1.少なくとも、可撓性フィルム上に、第1電極を形成する工程、少なくとも発光層を含む一以上の有機機能層を形成する工程、第2電極を形成する工程、封止部材を貼合する工程を含む有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、
 前記工程の少なくとも一つの工程では、少なくとも前記可撓性フィルムを含む材料をロール・ツウ・ロールで搬送し、
 前記ロール・ツウ・ロールで搬送する前記材料は、前記搬送前に水分量300ppm以下に乾燥することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
 2.前記1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、
 ロール・ツウ・ロールで搬送する材料が、前記可撓性フィルムの他に、リーダーフィルム、サイドテープ及び封止部材のラミネートに用いるアンダーフィルムのうち少なくとも一つを含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
 3.前記1または2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、
 前記可撓性フィルムはロール状の樹脂フィルムであり、前記樹脂フィルムの上に前記有機機能層に接触しないようエンボスを形成し、前記エンボスによって非接触に巻き取った状態で乾燥することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
 4.前記2または3に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、
 前記リーダーフィルム、サイドテープ及び封止部材のラミネートに用いるアンダーフィルムの少なくとも何れか一つに、エンボスを形成することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
 5.前記3または4に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、
 前記エンボスの高さは、前記可撓性フィルムの厚みに対し1.5倍から4倍であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
 6.前記5に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、
 前記可撓性フィルムは当該可撓性フィルム上にエンボス形成部を有し、当該エンボス形成部のエンボス密度が、20%以上、60%以下であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
 本発明により、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造工程内の雰囲気を従来に比べ低水分量に保つことができ、有機EL素子内に含有される水分量を抑え有機EL素子の発光初期特性および寿命を改善することができた。
本発明の製造方法により製造した有機エレクトロルミネッセンス素子の断面の概略図である。 本発明の製造方法により有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する製造工程の概略図である。 ロール状の樹脂フィルムの乾燥の様子を示す模式図である。 可撓性フィルム上にエンボス加工を施したところを示す模式図である。 サイドテープが有機EL素子領域の両端部に配置されたところを示す模式図である。
 先ず、ロール・ツウ・ロール方式を用いた本発明に係る有機EL素子の製造方法についてその工程の概略を以下の代表例により説明する。
 以下、先ず、本発明の代表的なロール・ツウ・ロール方式による実施形態を図1、図2を参照しながら説明する。
 図1は本発明の製造方法により製造した有機EL素子一例について断面の概略図である。
 図中、1は有機EL素子を示す。有機EL素子1は、基材101上に順次、第1電極(陽極)102と、有機機能層103と、第2電極(陰極)104と接着剤層105を介して固定された封止部材106とにより密着封止された封止構造となっている。
 102aは第1電極(陽極)102の取り出し電極を示し、104aは第2電極(陰極)104の取り出し電極を示す。第1電極(陽極)102と基材101との間にガスバリア膜(不図示)を設けても構わない。
 封止部材106の厚さは、爪折れの発生に伴う生産性、有機EL素子自体の柔軟性等を考慮し、5μmから500μmが好ましい。
 接着剤層105の厚さは、接着性、防湿性等を考慮し、10μmから50μmが好ましい。
 有機機能層としては、例えば、第1電極の上に、例えば、正孔輸送層/発光層/電子輸送層を順次積層した構成が挙げられる。
 本図に示される有機EL素子は、各取りだし電極に、第1電極用外部接続用電極と第2電極用外部接続用電極とから直流が供給されることにより、有機機能層から光が発せられる。
 有機機能層の構成としては、これに限らず、正孔阻止層、陰極バッファ層(電子注入層)、陽極バッファ層(正孔注入層)、正孔阻止層等の補助層を有しても良い。
 発光層の膜厚の総和は1nmから100nmの範囲にあることが好ましく、更に好ましくは、より低い駆動電圧を得ることが出来ることから30nm以下である。尚、ここで言うところの発光層の膜厚の総和とは、発光層間に非発光性の中間層が存在する場合には、該中間層も含む膜厚である。発光層は単層でも、複数の発光層からなる発光層ユニットを形成していてもよい。
 図2は本発明の製造方法により有機EL素子を製造する製造工程の概略図である。
 本発明の有機EL素子の製造においてはロール状に巻き取られた帯状支持体3からくり出される基材にロール・ツウ・ロールで有機EL素子、またその中間体が形成される工程を含むものである。
 従って、帯状支持体としては、第1電極形成前の基材となる可撓性フィルム(長尺基材)、また電極が形成された可撓性フィルム(導電性フィルム)、また、各段階での有機機能層(中間体)が形成された可撓性フィルム、また、有機EL素子が形成された可撓性フィルム等、回収工程においてロールに巻き取られる可撓性フィルム等全てが含まれるものである。また、同様に各工程においてロールで供給されるリーダーフィルム等の工程部材についても含まれる。
 本発明のロール・ツウ・ロールによる有機EL素子の製造工程の一例を以下例示するが、ここでは、第1電極(陽極)が形成された可撓性フィルムが工程に供給され有機EL素子各有機機能層が形成される各工程から示す。
 有機EL素子の製造工程は、第1供給工程201と、正孔輸送層形成工程202と、発光層形成工程203と、電子輸送層形成工程204と、第1回収工程205と、第2供給工程206と、第2電極形成工程207と第2回収工程208と、第3供給工程209と、封止部材貼合工程210と、断裁工程211とを有している。
 上記において、第1供給工程201から第1回収工程205までがロール・ツウ・ロールで、また、第2供給工程206から第2回収工程208迄がやはりロール・ツウ・ロールで、さらに、3供給工程209がロールフィルム形状にて供給回収される。
 第1供給工程201は、ロール状に巻き取られた帯状支持体3の繰り出し装置(不図示)とアキュームレータ201aとを使用しており、連続的に、次工程の正孔輸送層形成工程202に帯状支持体3を繰り出す様になっている。アキュームレータ201aは次工程の正孔輸送層形成工程202との速度調整のために配設されている。
 第1供給工程201~第1回収工程205までの間にはリーダーフィルムが予め配置されており、ロール状に巻かれた帯状支持体3の先端がリーダーフィルム末端に取り付けられ帯状支持体3が第1供給工程に搬送される。
 リーダーフィルムは、前回の塗布において、工程内に巻き回されており、有機機能層が形成される帯状支持体先端と繋げられることで、帯状支持体を工程内に搬送(通紙)することが出来る。また、有機EL素子或いは中間体が形成された帯状支持体を第1回収工程において回収する際には、予め元巻の最内周にリーダーフィルムが巻き取られており、従って、工程内にリーダーフィルムを残すようにして、工程内に残るリーダーフィルムを、次の元巻の供給時に元巻の先頭に接合することで、基材を容易に通紙することを可能とする工程部材(フィルム)である。
 また、巻き出された帯状支持体3の末端に、第1供給工程に備えられた帯状支持体と類似のリーダーフィルムロール(201b)から、リーダーフィルムが取り付けられ、搬送されてもよい。有機機能層が塗布形成されたのち、帯状支持体3の末端に繋がれたリーダーフィルムの先端が第1回収工程にきた時点で、リーダーフィルムの先端が切断される。その結果、有機機能層が形成された帯状支持体が巻き取られ回収されると同時に、第1供給工程201~第1回収工程205までの工程間には次の帯状支持体3を誘導するためのリーダーフィルムが配置される。
 また除電、基材の表面洗浄(低圧水銀ランプ、エキシマランプ、プラズマ洗浄装置等)の処理が備えられているがここでは省略されている。除電については非接触式除電装置を用いる。
 帯状支持体3には、パターン化して形成されたインジウムチンオキシド(ITO)を使用した第1電極(陽極)(不図示)が形成されている。尚、第1電極(陽極)の位置を示すアライメントマーク(不図示)を設けることが好ましい。
 第1電極(陽極)の厚さは、100nmから150nm程度である。
 これらの工程において、周囲環境は水分濃度及び酸素濃度100ppm以下に保たれていることが必要である。正孔輸送層、発光層及び電子輸送層等の有機機能層の劣化や電極等の劣化により発光効率が低下を防止するためである。また、酸素による燐光発光の発光層の劣化の影響は大きい。
 水分濃度は、カール・フィッシャー法により測定する。
 また酸素濃度は、GEセンシング・ジャパン(株)製電気化学式微量酸素計DF-150Eで測定した値を示す。
 正孔輸送層形成工程202は、塗布工程202aと、乾燥工程202bとを有し、アキュームレータ202cを使用している。正孔輸送層形成工程202では、パターン化して形成された第1電極(不図示)までが形成された帯状支持体3の第1電極取り出し電極部(不図示)を除き第1電極(不図示)の上に正孔輸送層形成用塗布液が塗布され、乾燥工程202bを経て正孔輸送層が形成され、次工程の発光層形成工程203に搬送される。アキュームレータ202cは次工程の正孔輸送層形成工程203との速度調整のために配設されている。
 塗布工程202aは、前計量型塗布方法で塗布を行っており、前計量型の塗布装置を使用している。前計量型の塗布方法としては、スリット型ダイコーターを用いたエクストルージョン塗布方法、スリット型ダイコーターを用いたスライド塗布方法、カーテン塗布方法、インクジェットヘッドを用いた塗布方法が挙げられる。これらの前計量型の塗布装置の使用は正孔輸送層の材料に応じて適宜選択することが可能となっている。
 本図は前計量型の塗布装置としてスリット型ダイコーター202a1と帯状支持体3を保持するバックロール202a2とを使用している。
 スリット型ダイコーター202a1による正孔輸送層形成用塗布液は、帯状支持体3の上全面に塗布される。尚、塗布工程202aで帯状支持体3の上に全面塗布された正孔輸送層形成用塗布液は塗布終了後に不要とする部分の塗膜は除去工程(不図示)で除去される。除去の方法は特に限定はないが、例えば塗布液に使用した溶媒による払拭方式が挙げられる。不要部分としては、第1電極用外部取り出し用電極の上及び隣接する第1電極の間が挙げられる。
 乾燥工程202bは、乾燥装置202b1と加熱処理装置202b2とを使用している。乾燥装置202b1としては特に限定はなく、例えば加熱方式、加熱風方式等が挙げられ必要に応じて適宜選択することが可能となっている。
 加熱処理装置202b2は正孔輸送層形成用塗膜(不図示)を帯状支持体3の裏面側から裏面伝熱方式で加熱する様になっている。加熱処理装置202b2における正孔輸送層(不図示)の加熱処理条件として、正孔輸送層の平滑性向上、水分や残留溶媒の除去、正孔輸送層の硬化等を考慮し、正孔輸送層を構成している樹脂のガラス転移温度以下で熱処理を行うことが好ましい。
 乾燥工程202bと発光層層形成工程203との間には必要に応じて除電防止手段を配設することが好ましい。
 正孔輸送層の厚さは、0.1nmから100nmが好ましく、5nmから70nmがより好ましく、10nmから50nmが最も好ましい。
 発光層形成工程203は、塗布工程203aと、乾燥工程203bとを有し、アキュームレータ203cを使用している。アキュームレータ203cは次工程の電子輸送層形成工程204との速度調整のために配設されている。発光層形成工程203では、正孔輸送層までが形成された帯状支持体3の上全面に発光層形成用塗布液が塗布される。
 この後、乾燥工程203bを経て発光層が形成され、次工程の電子輸送層形成工程204に搬送される。アキュームレータ203cは次工程の電子輸送層形成工程204との速度調整のために配設されている。
 塗布工程203aは、正孔輸送層形成工程202の塗布工程202aと同じ前計量型塗布方法で塗布を行っており、前計量型の塗布装置として塗布工程202aと同じスリット型ダイコーター203a1と帯状支持体3を保持するバックロール203a2とを使用している。スリット型ダイコーター203a1による発光層形成用塗布液は、帯状支持体3の上に形成された正孔輸送層の上を含め全面に塗布される。また、塗布工程203aで帯状支持体3の上に全面塗布された発光層形成用塗布液は塗布終了後に不要とする部分の塗膜は除去工程(不図示)で除去される。除去の方法及び不要とする部分は正孔輸送層の場合と同じである。
 乾燥工程203bは、乾燥装置203b1と加熱処理装置203b2とを使用している。乾燥装置203b1、加熱処理装置203b2は、正孔輸送層形成工程202の乾燥工程202bで使用している乾燥装置202b1と加熱処理装置202b2と同じであるため説明は省略する。
 乾燥工程203bと電子輸送層形成工程204との間には必要に応じて除電工程を配設することが好ましい。
 発光層(不図示)が多層の場合は、積層する数に合わせて塗布工程、乾燥工程を配設する必要がある。又、積層する数に合わせて各工程に除電手段等を配設することが好ましい。
 発光層の膜厚の総和は特に制限はないが、膜の均質性、発光に必要な電圧等を考慮し、通常2nmから5μm、好ましくは2nmから200nmの範囲で選ばれる。更に10nmから20nmの範囲にあるのが好ましい。膜厚を20nm以下にすると電圧面のみならず、駆動電流に対する発光色の安定性が向上する効果があり好ましい。個々の発光層の膜厚は、好ましくは2nmから100nmの範囲で選ばれ、2nmから20nmの範囲にあるのが更に好ましい。
 電子輸送層形成工程204は、塗布工程204aと、乾燥工程204bとを有し、アキュームレータ204cを使用している。アキュームレータ204cは次工程の第1回収工程205との速度調整のために配設されている。電子輸送層形成工程204では、発光層までが形成された帯状支持体3の上全面に電子輸送層形成用塗布液が塗布される。この後、乾燥工程204bを経て電子輸送層が形成され、次工程の第1回収工程205に搬送され一旦回収される。
 塗布工程204aは、正孔輸送層形成工程202の塗布工程202aと同じ前計量型塗布方法で塗布を行っており、前計量型の塗布装置として塗布工程202aと同じスリット型ダイコーター204a1と帯状支持体3を保持するバックロール204a2とを使用している。スリット型ダイコーター204a1による電子輸送層形成用塗布液は、帯状支持体3の上に形成された発光層の上を含め全面に塗布される。尚、塗布工程204aで帯状支持体3の上に全面塗布された電子輸送層形成用塗布液は塗布終了後に不要とする部分の塗膜は除去工程(不図示)で除去される。除去の方法及び不要とする部分は正孔輸送層の場合と同じである。
 乾燥工程204bは、乾燥装置204b1と加熱処理装置204b2とを使用している。乾燥装置204b1、加熱処理装置204b2は、正孔輸送層形成工程202の乾燥工程202bで使用している乾燥装置202b1と加熱処理装置202b2と同じであるため説明は省略する。
 乾燥工程204bと第1回収工程205との間には必要に応じて除電工程204dを配設することが好ましい。除電工程204dとしては、電子輸送層が形成された面側と裏面側とに非接触式除電装置204d1を使用している。除電工程204dの設置する場所は、第1回収工程205の近傍が望ましい。本図では1箇所の場合を示しているが、必要に応じて複数箇所に配設しても構わない。
 電子輸送層の好ましい膜厚範囲としては、0.1nmから100nmが好ましく、5nmから80nmがより好ましく、10nmから60nmが最も好ましい。
 第1回収工程205は、巻き取り装置(不図示)を使用しており、電子輸送層迄が形成された帯状支持体3をロール状に巻き取り保管する。
 この際には、各層の塗布面を非接触に保つためサイドテープを帯状支持体3の少なくとも両端に巻き込んで巻き取ることが好ましい。第1回収工程205直前に設けられたサイドテープロール205aから、サイドテープSが供給されこれを巻き込んで帯状支持体を巻き取る非接触巻き取りにより薄膜でダメージを受けやすい有機機能層が擦り傷や異物付着による品質不良を防止する。
 ロール状に巻き取った帯状支持体3を保管する条件としては、水分濃度1ppmから100ppm、酸素濃度は1ppmから1000ppmが好ましい。
 第2供給工程206は、除電工程206aを有し、電子輸送層迄が形成されロール状に巻き取られた帯状支持体3の繰り出し装置(不図示)と、アキュームレータ206bとを使用ており、次工程の第2電極形成工程207に電子輸送層迄が形成された帯状支持体3を繰り出す様になっている。アキュームレータ206bは次工程の第2電極形成工程207との速度調整のために配設されている。
 除電工程206aとしては、電子輸送層が形成された面側と裏面側とに非接触式除電装置206a1を使用している。
 第2供給工程206では、帯状支持体3とともに巻き取られたサイドテープSを先ずサイドテープ回収工程206cにより回収したのち、帯状支持体3は第2供給工程206から第2電極形成工程207に送られる。
 尚ここでもリーダーフィルムが工程内には配備され、また、有機機能層が形成された帯状支持体末端に繋ぐためのリーダーフィルムが配備されているが、図では省略されている。
 第2電極形成工程207においても、周囲環境は水分濃度及び酸素濃度が100ppm以下に保たれていることが必要である。
 第2電極形成工程207は、蒸発源容器207bを有する蒸着装置207aと、アキュームレータ207cとを使用している。第2電極形成工程207は真空室207dに入り外気と遮断されている。又、電子輸送層が形成された帯状支持体の真空室207cの入り口、及び第2電極が形成された帯状支持体の真空室207cの出口は、エアーツーバキュームコネクターが設けられて真空室207c内の真空を保つことが可能となっている。
 アキュームレータ207cは次工程の第2回収工程208との速度調整のために配設されている。
 第2電極形成工程207では第2供給工程206から供給されてくる電子輸送層迄が形成された帯状支持体3に付けられているアライメントマーク(不図示)を検出装置(不図示)で読み取り、検出装置(不図示)の情報に従って蒸着装置207aで決められた位置に、第2電極(陰極)(不図示)を、既に形成されている電子輸送層(不図示)の上にマスクパターン成膜する。第2電極(陰極)としてのシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましく、膜厚は通常10nmから5μm、好ましくは50nmから200nmの範囲で選ばれる。この段階で、基材/第1電極(陽極)/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/第2電極(陰極)の構成までが形成された帯状支持体3が出来上がる。
 第2電極(陰極)の形成方法については、特に限定はなく、例えばスパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマCVD法、レーザーCVD法、熱CVD法、コーティング法などを用いることが出来る。
 第2電極の膜厚は通常10nmから5μm、好ましくは50nmから200nmの範囲が好ましい。
 第2回収工程208は、除電工程208aを有し、巻き取り装置(不図示)を使用しており、第2電極迄が形成された帯状支持体3をロール状に巻き取り保管する。
 第2回収工程においても、帯状支持体3を巻き取る直前にサイドテープ供給工程208bからサイドテープSが供給され、帯状支持体3の少なくとも両端にこれを巻き込んで帯状支持体を巻き取る非接触巻き取りにすることが好ましい。
 また、ロール状に巻き取った帯状支持体3を保管する条件としては、水分濃度1ppmから100ppm、酸素濃度1ppmから1000ppmが好ましい。
 除電工程208aとしては、第2電極が形成された面側と裏面側とに非接触式除電装置208a1を使用できる。
 第3供給工程209は、除電工程209aを有し、繰り出し装置(不図示)を使用しており、連続的に次工程の接着剤塗布工程210に第2電極(陰極)迄が形成された帯状支持体3を繰り出す様になっている。
 第3供給工程209では、第2電極形成工程と同様に、帯状支持体3は、帯状支持体3とともに巻き取られたサイドテープSをサイドテープ回収工程206bにより回収したのち、帯状支持体3は第3供給工程209から封止部材貼合工程210に送られる。
 除電工程209aとしては、第2電極が形成された面側と裏面側とに非接触式除電装置209a1を使用している。
 封止部材貼合工程210は接着剤塗布装置210aと、封止部材貼合装置210bを使用している。接着剤塗布装置210aで第1電極の引き出し電極および第2電極の引き出し電極との上を除き第2電極上及び周囲に接着剤が塗布され、封止部材210cが貼合される。
 また、封止部材貼合工程210においては、ラミネートアンダーフィルムが用いられる。これは、接着剤が塗布後、封止部材貼合装置210bにおいて、有機EL素子基材からはみ出してロール等の工程を汚染することを防止するために、有機EL素子が形成された基材をその上に載置して同時に搬送されるフィルムであり、可撓性支持体と類似のフィルムが用いられる。ラミネートアンダーフィルムFは、供給工程212から巻き出され、有機EL素子が形成された基材をその上に載置して同時に搬送され、貼合後に回収工程213により巻き取られる。
 断裁工程211は、除電工程211bを有し、断裁装置211aにより、封止部材貼合工程210から送られてくる第2電極(陰極)迄が形成された帯状支持体3に付いているアライメントマークを検出装置(不図示)で検出し、断裁することで図1に示す個別の有機EL素子が製造される。
 除電工程211bとしては、第2電極形成工程と同様に非接触式除電装置が同様に使用される。
 本図は有機EL素子を製造しているため各塗布工程202a、塗布工程203a、塗布工程204aには全面塗工タイプのスリット型ダイコーターとなっているが、有機EL素子がパターン化されて形成されている第1電極(陽極)のパターンに合わせて第1電極(陽極)上に有機化合物層をパターン塗布する場合は、例えば、インクジェット方式、フレキソ印刷方式、オフセット印刷方式、グラビア印刷方式、スクリーン印刷方式、マスクを用いたスプレー塗布方式等に使用する各種塗布装置を使用することが可能である。
 本図は、正孔輸送層形成工程から電子輸送層形成工程と、第2電極形成工程とに分割した場合を示したが、正孔輸送層形成工程から第2電極形成工程までを連続することも可能である。
 尚、本図に示される製造工程での帯状支持体の搬送張力は、スリキズを防止するため5N/m幅から100N/mの低張力での搬送で行った。
 また、本発明においては、上記パターン化して形成された第1電極(陽極)が形成されている帯状支持体3に有機EL素子を形成する各工程から例示したが、上記パターン化して形成された第1電極(陽極)が形成されている帯状支持体3自身についても、第2電極形成工程207と同様の工程を用いて、ロール状の帯状支持体にロール・ツウ・ロールで、例えばスパッタ等の方法により、所定のパターンで、第1電極(陽極)を連続して帯状支持体上に形成することができ(本発明においては省略した。)、これも本発明のロール・ツウ・ロール工程の一つである。
 以上において、第1供給工程201~第1回収工程205、第2供給工程206~第2回収工程208、さらに、第3供給工程209に始まる封止部材貼合工程210の各工程の構成は全体を一体に連続して行っても良いが、各種の工程等が混在するので、通常は、第1電極の形成をロール・ツウ・ロールで行って一旦第1電極(陽極)が形成された帯状支持体をロールに巻き取った後、第1電極が形成されたロール状の帯状支持体から、第1供給工程において、第1電極が形成された帯状支持体を供給し、第1電極上に有機EL素子の中間体を形成したのち、第1回収工程において、有機EL素子中間体が形成された帯状支持体が巻き取られる。中間体とはここでは有機EL素子を構成する各有機機能層のことをいい、正孔輸送層、発光層、または電子輸送層等をさす。中間体が形成された帯状支持体とは、これらの有機EL素子まで構成されておらず各有機機能層が形成された段階の帯状支持体をさす。また中間体部分とはこれら有機EL素子まで構成されていない任意の有機機能層までが形成された部分(領域)を示す。
 第1電極上への中間体(有機機能層)の形成は、上記の如く好ましくは塗布工程で行われ、正孔輸送層、発光層、または電子輸送層等が順次形成されたのち、これらの有機機能層(中間体)が形成された帯状支持体はここで一旦ロール状に巻き取られる。中間体が形成されたロール状の帯状支持体は、次に真空工程である例えば第2電極の蒸着形成工程に送られロール・ツウ・ロールで中間体層上に第2電極が形成されて有機EL素子が構成されたのち巻き取られる。上記中間体層の形成工程は、図2においては連続して一度に行っているが、正孔輸送層形成工程、また、発光層形成工程等、各有機機能層形成工程を分けてそれぞれロール・ツウ・ロール工程として行っても良い。
 これら有機EL素子の製造においてロール・ツウ・ロールで行われる各工程、特に有機EL素子の各有機機能層が形成される工程以降の工程については、前述した如く、水分濃度が100ppm以下という低水分量の雰囲気下で行われることが望ましい。低水分量の雰囲気を維持するためには、工程に供給される帯状支持体は(またその他の工程部材についても同様であるが)、工程に供給する前に、充分に乾燥することが必要とされる。ロール状の帯状支持体が含有する水分により工程内の雰囲気が悪化するからである。
 以上、また以下の説明において、帯状支持体とは、支持体となる可撓性フィルム、第1電極が形成された可撓性フィルム、また有機EL素子又は中間体が形成された可撓性フィルムであり、これらは樹脂フィルムであって、また、工程部材となるリーダーフィルム、サイドテープ等のフィルムも全てロールで供給される樹脂フィルムである。
 本発明においては、ロール状の帯状支持体は、工程に投入される前に水分量300ppm以下に乾燥することを特徴とする。好ましくは200ppm以下、さらに好ましくは、50ppm以下に充分乾燥することが好ましい。
 これにより低湿下に維持された工程内においても雰囲気を悪化させることなく、各工程を前記100ppm以下という低水分量に維持した状態で実施することが可能となる。
 帯状支持体(他の工程部材についても)については、これをロール・ツウ・ロール工程において用いた場合、工程内雰囲気が100ppm以下という低水分量であっても、例えば、ロール状に巻かれた樹脂フィルムから帯状支持体が工程内に供給されるとき、フィルム面から放出される水分のために、工程雰囲気が悪化することは避けられない。樹脂フィルムの場合、ロール状の帯状支持体が保管された環境によって内部の水分量がどの位であるかにもよるが、繰り出されたフィルム面からの水分の蒸発により、容易に100ppm以上にも劣化してしまう。これを避けるにはロール状の帯状支持体や工程部材の水分量を少なくとも300ppm以下とする必要がある。
 これは、例えば通常、PET等のプラスチックのロール状の樹脂フィルムを、乾燥能力の高い減圧乾燥等行っても達成できないレベルである。
 (ロール状の樹脂フィルムの含水率)
 ロール状の樹脂フィルムは通常保管条件において周囲の雰囲気と平衡した含水量をもっている。ロール状の樹脂フィルムを水分量で300ppm以下まで乾燥する場合、(乾燥装置の大きさは大きくならないが、)課題はロール状の樹脂フィルムから水分が抜けにくいことである。
 図3に、ロール状の樹脂フィルムの乾燥の様子を模式図で示した。水分の移動は、重なったフィルムの隙間を通して外へ流れる(矢印a)ものとフィルムを透過しながら外へ流れる(矢印b)の2通りが考えられる。
 ロールの状態で乾燥すると、フィルム間が密着して隙間がないため、フィルムの隙間を通して外へ流れる水分の移動(矢印a)が極端に少ない。
 また、フィルムを透過しながら外へ移動する場合も接触するフィルムへの吸収と放出を繰り返すため水分の移動(矢印b)は極端に少ない。
 従って、これを乾燥する場合、例えば真空乾燥庫にこれを保管しても長い時間を要してしまう。
 尚、本発明において、ロール状の樹脂フィルムの含水率は以下のように定義する。
 即ち、ロール状の樹脂フィルムの、幅方向でみた中心部について、巻き芯から10mの部分、ロールの中間部分(ロール長で1/2の部分)またロールから10m巻きだした部分について、それぞれサンプルを採り、カール・フィッシャー法の電量滴定法で測定する。3箇所の部分について最も多いところをフィルムロールの水分量とする。
 尚含水率の測定は、具体的には、水分計「AO-6、AQI-601」(AQ-6用インターフェイス)、加熱気化装置「LE-24S」からなる自動熱気化水分測定システム「AQS-724」(平沼産業社製)を用い、サンプリングしたフィルムチップ0.5gをガラス製20mlのサンプル管に精密に秤量して入れ、テフロン(登録商標)コートのシリコーンゴムパッキングを用いて密栓し、以下の測定条件および試薬にてこの密栓した環境中に存在する水分量の測定を行う。さらに、この密栓した環境中の水分量を補正するため、空のサンプルを同時に2本測定した。
・試料加熱温度:110℃
・試料加熱時間:1分
・窒素ガス流量:150ml/分
・試薬:対極液(陰極液);ハイドラナール クーロマット CG-K(HYDRANAL-Coulomat CG-K)、発生液(陽極液);ハイドラナール クーロマット
 AK(HYDRANAL-Coulomat AK)
 通常のフィルムロールの保管条件ではフィルムロール(例えばポリエチレンテレフタレートフィルムの場合)の含水率は1500ppm~3000ppm(0.15~0.30%)にも達している。
 本発明はこれらのロール状の樹脂フィルムを各工程で使用する場合に、樹脂フィルムや、中間体が形成された樹脂フィルム(帯状支持体)等について非接触巻き取りをすることで、ロール状に巻かれた樹脂フィルムの隙間からの水分流出を増やしてロール状の樹脂フィルムの乾燥時間を短縮することにより達成するものである。
 即ち、樹脂フィルムについて、通気性をもたせ非接触巻取をおこなって、予め工程に供給する前に、水分量300ppm以下、好ましくは50ppm以下に乾燥するものである。
 乾燥方法としては、樹脂フィルムを帯状に巻き出して、樹脂フィルムの重なりを除いて乾燥する方法も考えられるが、短時間の乾燥ならば対応できるが、絶乾に近い低水分にまで乾燥する場合、乾燥時間が長くなり、結果とてつもなく長い乾燥工程となるため非現実的である。
 非接触巻取を行ってロール状とし且つ通気性をもたせるため、本発明においては、樹脂フィルムに、好ましくは、エンボス加工を行う。
 樹脂フィルムにエンボス加工をすることで、重ねられたフィルムの間に隙間を作り非接触にロール状に巻き取ることは知られており、これは、フィルムの塗布面のブロッキング(転写)防止するために用いられている。また、特開2002-68540号(凸版印刷)等においても、フィルム面塗布部のブロッキング防止や、エージング処理の場合に温度均一化が可能である等の理由で用いられている。しかしながら乾燥効率の向上に関しては特に記載されていない。
 本発明においては、用いる樹脂フィルム、また、フィルム状の工程部材に、この様なエンボス加工を施すことによって、ロール状態で非接触巻き取りを行ってフィルムを乾燥してフィルム中の水分を低下させるものである。
 この様にエンボス加工をすることで、非接触巻き取りが可能になりフィルム間に通気ができるこので、前記のような重なったフィルムの隙間を通して外へ流れる水分を増加させ、乾燥を短時間に容易に行うことができる。
 樹脂フィルムが工程に投入され、当該樹脂フィルム上に第1電極、また、有機EL素子またはその中間体が形成される場合には、当該樹脂フィルム上の有機EL素子、またはその中間体部分を除いた箇所にエンボス加工が形成されることが好ましい。有機EL素子、またその中間体部分とは、有機EL素子の、第1電極、有機機能層、また第2電極、接着剤層、封止部材等が形成された領域で、素子としてみたとき最大面積となる領域に相当する領域である。
 また、エンボス加工は、前記有機EL素子または中間体(有機機能層)が形成される部分に接する部分についても、これを除くことが好ましい。
 有機EL素子または中間体が形成された部分に、エンボス加工が施されたフィルム面が接すると、素子表面への接触によって素子性能に劣化を引き起こすおそれがある。
 図4に、樹脂フィルム上にエンボス加工を施した例を示す。図4(a)はエンボス加工部を拡大してフィルム断面を見たものであり、図4(b)は、樹脂フィルム支持体上の有機EL素子が形成された部分(または中間体(有機機能層)が形成された部分)Aを除いた箇所にエンボス加工が施されたところを基材の上面側から見た図である。
 図4(c)は、帯状支持体(樹脂フィルム)上に有機EL素子が2列帯状に形成される場合のエンボス加工の例を示す。
 工程に投入されるロール状の樹脂フィルム上に形成されるエンボス部の高さ(h)は、樹脂フィルムの厚み(t)に対し1.5倍から4倍であることが好ましい。個々の単位エンボスのエンボス径は円換算で0.1~10mm程度あればよく通常は円形乃至略円形の形状であるが必ずしも円でなくてもよい。エンボス部の高さ(h)は、フィルムの厚み(t)が100μmの場合、150~400μmであり、通気性を確保するためにエンボス高さを高くする。
 エンボスの高さが樹脂フィルム厚に比べ小さいと、基材間に形成される隙間が少ないため基材間の通気性が悪く乾燥が遅くなってしまう。また、巻き取り時に特に有機EL素子形成部等を非接触とすることが不充分となる。
 また大きすぎると、エンボスの強度が弱くなり、巻き取り時、かえってエンボスがつぶれることで通気性がなくなり、乾燥が遅くなってしまう。
 また、エンボス形成部のエンボス密度は、面積で20%から60%であることが好ましい。さらに好ましくは40~50%である。エンボス形成部は、有機EL素子またその有機機能層が形成された領域以外の部分であり、このエンボス形成部においてエンボスの突起(斜線部分b)の占める面積割合をエンボス密度として表すものとする。図で有機EL素子部Aの領域以外の全ての面積に対する斜線部分b(エンボス面積)の総和の比である。
 エンボス形成部において、エンボス形成部のエンボス密度が20%より小さい場合には、基材間の隙間が少ないため基材間の通気性が悪く乾燥が遅くなってしまう。また、ロール状に巻き取られた状態において隣接する基材間の、有機EL素子が形成された領域即ち有機EL素子部、また、中間体部においても非接触に保つことが難しくなる。
 また、多すぎても基材間の隙間が少なくなってしまうので、通気性が悪くなり、乾燥が遅くなる。また、エンボス形成部を多く取ると、基材上の素子形成面積(あるいは素子個数)が小さくなるので、生産効率(乾燥速度)が低下してしまう。
 ロール状の樹脂フィルムの場合、第1電極(陽極)の位置を示すアライメントマーク等を設けておくと、樹脂フィルム上の有機EL素子または中間体部分を除く、エンボス加工を行う箇所を検知することができる。また、予めアライメントマーク等を設け、有機EL素子、また、電極等を形成する位置を決めておき、これに従ってロール状の樹脂フィルムに、エンボス加工を行ってもよい。エンボス加工は、通常、エンボスロールを用いた熱成形によって行うことができる。
 ロール状の樹脂フィルムがPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルムの場合、エンボスロール温度を例えば100℃程度に設定し、エンボスロールを用いたエンボス加工機で、エンボス加工速度0~最高20m/min等の速度で加工が可能である。
 加工すべきロール状の樹脂フィルムを巻きだし、図4に示した如く所定の間隔で(例えば、前記アラインメントマークに従って)エンボス加工部を、有機EL素子が形成される部分、またその接する部分を除いた箇所に形成すればよい。
 有機EL素子の製造の各工程においては、この予め定められた部分に、第1電極や、有機EL素子を構成する各有機機能層や、第2電極を各パターンに従って形成するよう工程を組めばよい。
 また、最も簡単には、帯状支持体(長尺のフィルム)の有機EL素子が形成される部分以外の部分にエンボス加工を行うとき、有機EL素子が形成される部分を含む帯状の領域以外に、エンボス加工を行うようにすれば、前記の位置検出等を行うことなく、帯状支持体の有機EL素子が形成される部分以外の領域に連続してエンボス加工を行うことができる。図4(c)に長尺の樹脂フィルムに沿って形成されたエンボス加工部Bと、帯状に並んだ有機EL素子が形成された部分Aが長尺の樹脂フィルムに沿って配置されたところを示した。この様にすると、有機EL素子が形成される部分を残し帯状支持体に連続してエンボス加工を施すことが出来る。
 エンボス加工を行った樹脂フィルムは、ロール状に巻き取った際にも、重なった基材間に通気性が確保されるのでロール状態でも乾燥時間が大幅に短縮される。
 この様にロール状の樹脂フィルムにおいてフィルム間の通気性を確保した上で、乾燥については、加熱乾燥(オーブン、ハロゲンランプ、赤外ランプ、マイクロ波、温風加熱)、また、低水分環境に放置する、例えばドライ窒素やドライエア雰囲気での保管、また、真空乾燥等いかなる方法で行っても良い。
 本発明において工程に投入される材料としては、基材となる樹脂フィルムや、有機EL素子またはその中間体が形成された樹脂フィルムのほか、リーダーフィルム、サイドテープ、封止材層のラミネートに用いるアンダーフィルム等の樹脂フィルムがあり、これらについても長尺基材であることが好ましく本発明の工程部材として挙げることができる。
 即ち、本発明においてはこれらの工程部材についても、工程内に投入する前に、非接触巻取を行いフィルムの隙間からの水分流出を増やして元巻き状態での乾燥時間を速くするものである。
 リーダーフィルムは、予め工程内に配置され、素子を形成する可撓性樹脂フィルムのロールの先端部をこれに取り付けることで、これにより可撓性樹脂フィルムを先導して工程内を引き回す役割をもつ工程部材(フィルム)である。
 また、リーダーフィルムは、例えば前記有機EL素子形成工程においては、有機EL素子等形成済み樹脂フィルム基材の終端に配置して、基材巻取り後は有機EL素子等形成済みロール状の樹脂フィルムのみ取り出されるため、真空成膜機内に残る工程部材(樹脂フィルム)である。
 また、例えば、真空成膜機への有機EL素子が形成された帯状支持体の元巻の供給時には、ロール状の帯状支持体の最内周に巻き取られている。従って、次のロール状の帯状支持体の供給時には、次のロール状の帯状支持体の先頭に接合することで、基材を容易に通紙することを可能とする工程部材である。
 このリーダーフィルムについても、工程内へ配備する場合には、ロール状の樹脂フィルムから巻きだして行うため、フィルムから水分の工程内への放出を避けるには、ロール状の樹脂フィルムの状態で充分に乾燥する必要があり、有機EL素子を形成する帯状支持体と同様の扱いが必要になる。リーダーフィルムとしては帯状支持体と同様の樹脂フィルムが用いられる。
 また、本発明に係る有機EL素子の製造方法において、本発明が適用できる工程部材としては、サイドテープが上げられる。サイドテープとは、スペーサテープともいい、ロール状の帯状支持体の両端に配置するテープである。ロールの両端に配置して巻取ることで、スペーサとなり非接触元巻を形成するための一手段である。
 図5においては、サイドテープSが、有機EL素子が形成された部分Aの両端部に配置されたところを示す(図5(a))。サイドテープも厚み100μm~500mmの厚みをもつ樹脂フィルムであり、有機EL素子が形成された可撓性フィルムをロール状に巻き取ったとき、重なり合った基材間に配置された様子について図5(b)に示した。図は帯状支持体を巻き取ったときの幅手方向からみた断面図である。
 サイドテープSを用いることで巻取り時に素子部が帯状支持体に接触しないため接触によるダメージがない。又、通気性のあるサイドテープを用いることで、真空中で巻き取っても大気置換が可能である。
 また、前記封止部材貼合工程210において、塗布された接着剤が、封止部材貼合210bにおいて、有機EL素子基材からはみ出してラミネートロール等の工程を汚染することを防止するため用いられるラミネートアンダーフィルムについても、前記と類似の樹脂フィルムが用いられる。
 この様な工程部材についても、ロールの状態で使用されるとき、帯状支持体同様に本発明に係るエンボス加工を施すことは、これによりロール状態での乾燥を迅速に行うことができるため有機EL素子の製造法において工程の低水分量雰囲気を悪化させることがない。
 (樹脂フィルム)
 有機EL素子の形成に用いられる樹脂フィルムとしては、発光した光を透過させることが可能な、厚み40~500μmの透明樹脂フィルムを用いることが望ましい。
 透明樹脂フィルムには特に制限がないが、二軸延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、二軸延伸ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリエーテルサルホンフィルム、ポリカーボネートフィルム等が好ましく、特に二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、二軸延伸ポリエチレンナフタレートフィルム等が用いられる。
 上記透明樹脂フィルム上に酸素及び水蒸気の透過を抑制する目的で、酸化珪素あるいはアルミナ等を含むバリアコート層を予め形成したバリアフィルムも用いることができる。
 また、塗布液の濡れ性や接着性を確保するために、表面処理を施すことや易接着層を設けることが出来る。
 また、リーダーフィルム、サイドテープ、またラミネートアンダーフィルム等についても、同様の樹脂フィルムを用いることができる。
 以下実施例により本発明を具体的に例示する。
 実施例1
 以下の各帯状支持体または工程部材について、これを、真空オーブンにて(真空度:100Pa)、乾燥条件100℃×12時間で乾燥し、ロール部材の到達水分量(一番水分が多い値)で評価した。
 なお、用いたポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムのロールは、いずれも室温、ロール状態で湿度60%の条件で1日保管されているものを用いた。フィルムの水分量は乾燥前には2000ppm(0.2%)であった。
 前記乾燥条件後の水分量で以下のように評価した。
 ◎:50ppm以下
 ○:50ppmより大きく200pm以下
 △:200ppmより大きく300ppm以下
 ×:300ppmより大きい
 尚水分量の測定は、ロール状の樹脂フィルムの、幅方向の中心部について、巻き芯から10mの部分、ロールの中間部分(ロール長で1/2の部分)またロールから10m巻きだした部分について、それぞれサンプルを採り、カール・フィッシャー法の電量滴定法で測定した。
 具体的には、水分計「AO-6、AQI-601」(AQ-6用インターフェイス)、加熱気化装置「LE-24S」からなる自動熱気化水分測定システム「AQS-724」(平沼産業社製)を用い、サンプリングしたフィルムチップ0.5gをガラス製20mlのサンプル管に精密に秤量して入れ、テフロン(登録商標)コートのシリコーンゴムパッキングを用いて密栓し、以下の測定条件および試薬にてこの密栓した環境中に存在する水分量の測定を行う。さらに、この密栓した環境中の水分量を補正するため、空のサンプルを同時に2本測定した。
・試料加熱温度:110℃
・試料加熱時間:1分
・窒素ガス流量:150ml/分
・試薬:対極液(陰極液);ハイドラナール クーロマット CG-K(HYDRANAL-Coulomat CG-K)、発生液(陽極液);ハイドラナール クーロマット
 AK(HYDRANAL-Coulomat AK)
 以下について乾燥の試験を行った。
 〈PETフィルム;サイドテープ〉
 PETフィルム(厚み125μm×幅20mm×長さ100m)について、熱エンボス加工により以下の各々の条件の通りエンボス形成をおこなった。エンボス部高さ500μm(4倍)×幅20mmに亘って、また全長に亘って全面形成した。
 エンボス形成1:エンボス径Φ2mm エンボスビッチ8mm (エンボス密度19%)
 エンボス形成2:エンボス径Φ2mm エンボスビッチ8mm(千鳥) (エンボス密度28%)
 エンボス形成3:エンボス径Φ2mm エンボスビッチ4mm(千鳥) (エンボス密度40%)
 エンボス形成4:エンボス径Φ2mm エンボスビッチ2mm (エンボス密度80%)
 〈ラミネートアンダーフィルム〉
 PETフィルム(厚み75μ×幅260mm×長さ100m)について、エンボス形成をおこなった。エンボス部高さ125μ(1.7倍)×幅10mm×3本、全長に亘って形成した。
 エンボス形成1:エンボス径Φ2mm エンボスビッチ8mm (エンボス密度19%)
 エンボス形成2:エンボス径Φ2mm エンボスビッチ8mm(千鳥) (エンボス密度28%)
 エンボス形成3:エンボス径Φ2mm エンボスビッチ4mm(千鳥) (エンボス密度40%)
 エンボス形成4:エンボス径Φ2mm エンボスビッチ2mm (エンボス密度80%)
 エンボスを形成した上記各ロール状の樹脂フィルムについて、前記の乾燥条件にてロール状態で乾燥したのち、水分量を測定した結果を以下に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 エンボス加工を施した各樹脂フィルムは迅速に水分量300ppm以下まで乾燥ができることが分かった。それに対しエンボスのない樹脂フィルム、またエンボスが所定の密度に達しないものは乾燥に時間がかかってしまい、上記した乾燥条件では所定の含水率に達することはできず、所定の含水率のするためには、乾燥条件の時間ないし温度等を上げる必要があることがわかった。
 エンボス密度を小さくすると、気体の通路は多く通気性があるが、エンボスが少ないためエンボス強度が弱く、ロール形成時にエンボスが潰れて気体の通路が小さくなってしまいロール状態での通気が悪い。エンボス密度を大きくすると、エンボスが多いため強度が強くロール形成時にエンボスが潰れはないが、気体の通路は少なくロール状態での通気が悪い。
 実施例2
 有機EL素子の作成
 厚み125μm×幅260mm×長さ100mのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを用いて、大気圧プラズマ法によりトータルの膜厚で約90nmの酸化珪素からなるガスバリア層を形成した帯状支持体を作成した。巻き取ったロール状の帯状支持体を、真空オーブンにて(真空度:100Pa)、乾燥条件100℃×12時間乾燥した。実施例1と同様にして水分量を測定したところ400ppmであった。
 次にスパッタ装置を用いて、ロールトゥロールの真空チャンバー内にロール状の帯状支持体を導入し、アルゴン雰囲気下でITO膜を130nm成膜して、透明導電膜を形成した。
 次いでITO膜の形成された面を、フォトリソグラフィー法を用いて、パターニングすることでバリアフィルム上に連続した電極パターンを形成し、ロール状に巻き取った。
 巻き取ったロール状の帯状支持体は、水分量を安定させるために室温、湿度60%で1日保管されたものを用いた。
 次いで、図2に示した第1供給工程201~第1回収工程205迄を実施した。尚、リーダーフィルム配備下状態で工程雰囲気は水分量で100ppmに保った。リーダーフィルムは工程内に配置されているので水分量は100ppm以下に保たれている。
 また、電極パターンを形成した帯状支持体(PETフィルム)のロールを、真空オーブンにて(真空度:100Pa)、乾燥条件100℃×12時間乾燥したのち、予め工程中に配備されたリーダーフィルム末端に電極パターンが形成された帯状支持体先端を繋ぎ、第1供給工程201から第1回収工程205までの工程に、可撓性フィルムを巻きだし、スリット型ダイコーターを用いたエクストルージョン塗布により、工程フローに従って各有機機能層塗布(積層)を行ってのち、第1回収工程にて巻き取った。
 電極パターンを形成した帯状支持体(PETフィルム)のロールの前記乾燥条件での乾燥後の水分量は、実施例1と同様にして測定したところ、略1000ppmであった。
 なお、塗布はエクストルージョン方式のスリット型ダイコーターを用い、搬送速度3m/分で塗布を行った。
 正孔輸送層としてポリエチレンジオキシチオフェン・ポリスチレンスルホネート(PEDOT/PSS;Bytron P AI 4083)を純水で65%、メタノールで5%希釈した溶液を乾燥膜厚で30nmの厚みとなるよう塗布を行った。
 また、発光層としては、溶媒であるトルエンに対しホストであるジカルバゾール誘導体(CBP)を1質量%、ドーパントであるイリジウム錯体(Ir(ppy))を0.05質量%の比率で溶解させたものを塗布液として、乾燥膜厚50nmとなるように塗布を行い、
 また、電子輸送層として、溶媒である乳酸エチルに対して2-(4-ビフェニリル)-5-(p-t-ブチルフェニル)-1,3,4-オキサジアゾール(t-Bu-PBD)を1質量%で溶解させたものを塗布液として乾燥膜厚が30nmとなるように、それぞれ塗布・乾燥を行った。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 有機機能層を積層形成したのち、有機機能層がパターン形成された帯状支持体(PETフィルム)を、有機機能層側を内側にして一旦巻き取った。
 その際、帯状支持体(PETフィルム)両端に有機機能層が支持体面と接触しないよう、サイドテープとして、PETフィルム(75μ厚み×30mm幅×100m長)を巻き込むように巻き取った。
 なお、サイドテープについてもロールをサイドテープロールに取り付ける前に、真空オーブンにて(真空度:100Pa)、乾燥条件100℃×12時間予め乾燥して用いた。サイドテープのロールについて水分量を測定したところ前記乾燥条件での乾燥後であっても400ppmを超えていた。
 また、塗布終端には、新たなリーダーフィルムがリーダーフィルムロール(201b)から供給され繋がれて、塗布終端部が第1回収工程に達したところでリーダーフィルムから切断されて、リーダーフィルムを工程内に次回の塗布のために残した。
 第1供給工程から第1回収工程までは当初100ppmの水分率に保たれていたが、しかしながら、透明導電膜が形成されたPETフィルムを巻き出すに従って、工程内雰囲気は、徐々に劣化して、300ppm程度まで水分量が上昇した。
 巻き取った有機機能層が形成された電極層付き帯状支持体(PETフィルム)は、保管条件(室温、湿度60%RH)で一旦保管された(24hs)。
 次いで、巻き取った有機機能層が形成されたロール状の帯状支持体は、再度ロールの状態で真空下(100Pa)、100℃で12時間の乾燥条件で乾燥したのち、図2の第2供給工程に送られる。なお、前記乾燥条件で乾燥した後の水分量を測定したところ400ppm以上であった。
 第2供給工程206~第2回収工程208までの工程では第2電極を形成した。
 予めセットされたリーダーフィルム(工程内に配置されているので水分量は100ppm以下に保たれている)に、ロール状態で乾燥された、透明導電層上に有機機能層各層が形成されたロール状の帯状支持体(PETフィルム)の先端を繋ぎ、第2供給工程から第2電極形成工程207に送り、第2電極を形成した。送り出す際にはロールに一緒に巻かれたサイドテープを回収工程206cにより回収した。図2では、第2電極工程のみしか図示していないが、第2電極工程前に配備された電子注入層形成工程によりフッ化リチウム(0.5nm)が、また第2電極工程によりアルミニウム(110nm)がそれぞれマスク蒸着された。
 第2電極パターンが形成された帯状支持体は再度、帯状支持体の両端にサイドテープを一緒に巻き込んだ形で、第2電極側を外側にして巻き芯に巻きとった。
 第2供給工程206~第2回収工程208までの工程においても当初の工程内雰囲気はやはり水分量で100ppm以下に保ったが、有機機能層形成済みの帯状支持体が巻き出されるに従って、やはり蒸着工程以外の雰囲気の水分量は上昇し、300ppmを超えていた。
 一旦、巻き取ったロールを室温、湿度60%RH条件下で、24時間保管した。
 次いで、第3供給工程209に供給する前に第2電極まで形成された帯状支持体のロールを、真空下、120℃、12時間の乾燥条件で乾燥を行った。水分量を測定したところやはり、前記乾燥条件での乾燥後でも400ppmを超えていた。
 乾燥の後、予め水分量が100ppm以下の条件に保たれた第3供給工程209に、工程にセットされたリーダーフィルムに繋いで巻きだし、また、両端に一緒に巻き込まれたサイドテープを回収してのち、封止部材の貼合をおこなった。封止部材としては、支持体として用いた、前記酸化珪素からなるガスバリア層を形成したポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを用い、酸化珪素層側を第2電極に重ねるようにして、窒素気流下、押圧0.1MPaで圧着し熱硬化させた。
 尚、ラミネートアンダーフィルムとしてはPETフィルム(75μ厚み×260mm幅×100m長)を用いた。ラミネートアンダーフィルムも支持体と同じ条件で保管されたロールを、前記帯状支持体を乾燥するのに用いたものと同じ条件で乾燥して用いた。また、ガスバリア層を形成したポリエチレンテレフタレートについてもロールを同じ条件で乾燥したものを用いた。ガスバリア層を形成したポリエチレンテレフタレートフィルム、また、ラミネートアンダーフィルムのロールについて測定したところ乾燥後水分量は300ppmを超えていた。
 封止部材貼合後、ラミネートアンダーフィルム回収後、断裁工程211において、断裁装置211aを使用し第2電極(陰極)迄が形成された帯状支持体(PETフィルム)に付いているアライメントマークを検出し、断裁することで封止された個別の有機EL素子が製造された。
 これらの工程においても、第2電極まで形成された保管したロール状の帯状支持体を乾燥しているにもかかわらず、工程雰囲気は当初の水分量100ppmよりも250ppmに増加していた。
 次に、上記において、リーダーフィルムも含めて、帯状支持体、及び各工程部材を、全てエンボス加工したものに代えて、素子の製造を実施した。
 帯状支持体として用いた、厚み125μm×幅2600mm×長さ100mのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを予め電極パターン形成領域以外の部分にエンボス加工を施し用いた。エンボス加工は、前記(実施例1において)エンボス形成3の条件(エンボス径2mm、エンボスピッチ4mm(千鳥)エンボス密度40%)でおこなった。
 また、第1の供給工程、第2の供給工程等において塗布終端に繋げられるリーダーフィルムロール(201b)から供給されるPETフィルム(厚み125μm×幅2600mm)についても全面に前記エンボス形成条件3にてエンボス加工を行ったものを用いた。
 その他、第1の回収工程、また、第2の回収工程、において用いられるサイドテープ(PETフィルム:125μm、厚み×20mm幅)についても、全面を同じエンボス形成条件3にて加工したものを用い、
 更に、第3供給工程209において用いた、ラミネートアンダーフィルムについても(PETフィルム:75μ厚み×260mm幅)について、全面を同じエンボス形成条件3でエンボス加工を行ったものを用いた。なお、封止フィルム(ガスバリア層を形成したポリエチレンテレフタレート)についても予め同条件でエンボス加工を行ったポリエチレンテレフタレートフィルムにガスバリア層を形成したものを用いた。
 この様な工程部材、また、帯状支持体を用いて前記と同じ工程により同様の有機EL素子の製造を実施した。
 各工程への投入前にそれぞれ真空乾燥を行ったところで各工程部材樹脂フィルムロールの水分量を実施例1の方法で測定したところ、エンボス加工が施されたフィルムではいずれも200ppm以下であった。
 各工程の雰囲気について製造中の雰囲気をモニタしたところ、当初に設定した100ppm以下という水分量に保たれており、製造中よく低水分量に維持されていることがわかった。
 なお、工程の水分量(露点)の測定はヴァイサラ社製DMT152により塗布膜から10mm上のところでリアルタイムで測定を行った。
 (有機EL素子評価)
 以上で作成した有機EL素子について、KEITHLEY製ソースメジャーユニット2400型を用いて、直流電圧を印加して1000cd/mで発光させた。
 各10個の素子について、以下の項目を評価した。
 (駆動電圧)
 発光した素子の平均値を駆動電圧とし、それぞれの素子の駆動電圧の比をみたところ、エンボス加工を行った工程部材を用いて作成した有機EL素子は、エンボス加工を行わないで用い作成した素子の80%程度の駆動電圧であった。
 (ダークスポットの測定)
 作成した有機EL素子それぞれ、直流5Vを印加して、100mmのエリア内のダークスポットの有無についてマイクロスコープを用いて目視にて数をカウントした。
 エンボス加工を行った工程部材を用いて作成した有機EL素子にはダークスポットの発生が全くみられなかったのに対し、エンボス加工を行わないで用い作成した素子においては、ダークスポットが1個辺り平均10個以上観察された。
 以上により工程部材また帯状支持体にエンボス加工を行って製造した有機エレクトロルミネッセンス素子は、工程部材また帯状支持体がロール状態で迅速に乾燥ができるため、製造工程に水を持ち込まず、製造工程における水分量が低湿度に保たれ、製造された素子のダークスポットが少なく、優れた特性を有している。
 また、各工程部材また帯状支持体について、乾燥条件を調整して、各工程に投入するエンボス加工を施した各段階における樹脂フィルム(第1電極が形成された可撓性フィルム、また有機機能層が形成された可撓性フィルム、リーダーフィルム、サイドテープ、ラミネートアンダーフィルム等)について、ロール・ツウ・ロール搬送前の含水率(水分量)を250ppm、290ppm、310ppm、及び350ppmにしたものを各々用い、同様に有機エレクトロルミネッセンス素子の製造をそれぞれ行ったところ、含水率250ppm及び290ppmでは工程内の水分も100ppm以下に保たれていたが、含水率310ppm及び350ppmとしたものでは100ppm以下に保つことができず、得られた素子においてもダークスポットが1個辺り平均数個みられた。
 1 有機EL素子
 101 基材
 102 第1電極
 103 有機機能層
 104 第2電極
 105 接着剤層
 106 封止部材
 2 製造工程
 201 第1供給工程
 204d、206a、208a、209a、211b 除電工程
 202 正孔輸送層形成工程
 203 発光層形成工程
 204 電子輸送層形成工程
 208 第2電極形成工程
 210 封止部材貼合工程
 211 断裁工程

Claims (6)

  1.  少なくとも、可撓性フィルム上に、第1電極を形成する工程、少なくとも発光層を含む一以上の有機機能層を形成する工程、第2電極を形成する工程、封止部材を貼合する工程を含む有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、
     前記工程の少なくとも一つの工程では、少なくとも前記可撓性フィルムを含む材料をロール・ツウ・ロールで搬送し、
     前記ロール・ツウ・ロールで搬送する前記材料は、前記搬送前に水分量300ppm以下に乾燥することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
  2.  請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、
     ロール・ツウ・ロールで搬送する材料が、前記可撓性フィルムの他に、リーダーフィルム、サイドテープ及び封止部材のラミネートに用いるアンダーフィルムのうち少なくとも一つを含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
  3.  請求項1または2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、
     前記可撓性フィルムはロール状の樹脂フィルムであり、前記樹脂フィルムの上に前記有機機能層に接触しないようエンボスを形成し、前記エンボスによって非接触に巻き取った状態で乾燥することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
  4.  請求項2または3に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、
     前記リーダーフィルム、サイドテープ及び封止部材のラミネートに用いるアンダーフィルムの少なくとも何れか一つに、エンボスを形成することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
  5.  請求項3または4に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、
     前記エンボスの高さは、前記可撓性フィルムの厚みに対し1.5倍から4倍であることを特徴とする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5に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、
     前記可撓性フィルムは当該可撓性フィルム上にエンボス形成部を有し、当該エンボス形成部のエンボス密度が、20%以上、60%以下であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
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