WO2015129892A1 - 有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法と製造装置 - Google Patents

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WO2015129892A1
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extraction electrode
cathode
substrate
light emitting
layer
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PCT/JP2015/055974
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English (en)
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Inventor
高嶋　伸彦
福田　和浩
伸明 高橋
Original Assignee
コニカミノルタ株式会社
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    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10—Deposition of organic active material
    • H10K71/16—Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering
    • H10K71/162—Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering using laser ablation
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/805—Electrodes
    • H10K50/82—Cathodes
    • H10K50/822—Cathodes characterised by their shape
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
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    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/84—Passivation; Containers; Encapsulations
    • H10K50/844—Encapsulations

Definitions

  • the present invention relates to a method of manufacturing an organic electroluminescence element and a manufacturing apparatus thereof.
  • organic EL elements The mainstream of current organic electroluminescence elements (hereinafter sometimes referred to as “organic EL elements”) is a form in which a light emitting element is formed on a glass substrate.
  • organic EL elements When an organic EL element is formed on a glass substrate, it is formed by laminating various functional films by using a single glass substrate to move between various film forming apparatuses with a robot or the like.
  • a film-formation process in a roll shape is used when a functional film is formed on the entire surface, and since it can be continuously processed, it is used as an efficient and highly productive process method. Therefore, even when manufacturing an organic EL element, if a film forming method in a roll shape can be applied, the productivity is good, and it is possible to manufacture a large amount at a low cost. It is being advanced.
  • Patent Document 1 discloses a method of forming a pattern using a pattern forming mask that moves in synchronization with a support that is continuously conveyed.
  • Patent Document 2 discloses a method of forming a strip-shaped pattern thin film by using a wire-shaped mask while moving it on a strip-shaped substrate that runs continuously.
  • Patent Document 3 discloses a method for finely patterning an organic EL element using a laser ablation method. After the formation of the cathode / organic compound layer / anode structure, laser beam irradiation is performed from the cathode side to perform fine processing.
  • Patent Document 1 it is possible to form an arbitrary pattern shape, but positioning and the like are difficult when forming a multilayer film. Further, in the method disclosed in Patent Document 2, it is difficult to form a pattern in a direction orthogonal to the transport direction, and the pattern shape is limited.
  • Patent Document 3 is not limited as in Patent Document 1 and Patent Document 2, but does not disclose a method of forming the anode extraction electrode and the cathode extraction electrode in a specific pattern shape.
  • An object of the present invention is to produce an organic EL device capable of continuously and easily forming a pattern having a high degree of freedom when forming a pattern (shape, position) on a substrate that is continuously conveyed. It is to provide a method and a manufacturing apparatus thereof.
  • the inventors of the present invention have studied about the solution of the above-mentioned problem, and can solve the above-mentioned problem by combining the process of forming each layer of the organic EL element and the process of forming a pattern by a laser. I found out.
  • the present invention has the following configuration.
  • a first step of forming a patterned anode on the substrate; a second step of forming a patterned anode extraction electrode and a patterned cathode extraction electrode on the substrate; and part of the anode extraction electrode A third step of forming a patterned insulating layer on the substrate, a fourth step of forming an organic light emitting layer on the substrate, the anode, the anode extraction electrode, the cathode extraction electrode, and the insulation layer; A fifth step of removing a part of the organic light emitting layer on the cathode extraction electrode and a part of the organic light emitting layer on the insulating layer by a laser; the organic light emitting layer; a cathode from which the organic light emitting layer has been removed by the laser A sixth step of forming a cathode on the extraction electrode and the insulating layer from which the organic light emitting layer has been removed by the laser; a seventh step of forming at least one of a sealing layer and a protective layer on the cathode;
  • a first step of forming a patterned anode on the substrate; a second step of forming a patterned anode extraction electrode and a patterned cathode extraction electrode on the substrate; and part of the anode extraction electrode A third step of forming a patterned insulating layer on the substrate, a fourth step of forming an organic light emitting layer on the substrate, the anode, the anode extraction electrode, the cathode extraction electrode, and the insulation layer; A fifth step of removing a part of the organic light emitting layer on the cathode extraction electrode by a laser, and a sixth step of forming a cathode on the organic emission layer and the cathode extraction electrode from which the organic light emission layer has been removed by the laser.
  • a device for forming a patterned anode on a substrate, a device for forming a patterned anode extraction electrode and a patterned cathode extraction electrode on the substrate, and a device for forming an organic light emitting layer on the substrate A device for removing a part of the organic light emitting layer by a laser, a device for forming a cathode on the organic light emitting layer, a device for forming a sealing layer on the substrate, and a protective layer on the substrate.
  • Production of an organic electroluminescent element comprising at least one of devices to be formed and a device for removing at least one of the organic light emitting layer, the cathode, the sealing layer and the protective layer on the substrate by a laser apparatus.
  • a pattern can be continuously formed with a high degree of freedom when a pattern is formed on a substrate that is continuously conveyed.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of an organic EL element according to a first embodiment of the present invention and a schematic cross-sectional view of an extraction electrode portion thereof.
  • An organic EL device manufacturing apparatus includes an apparatus for forming a patterned anode on a substrate, a patterned anode extraction electrode and a patterned cathode extraction electrode on the substrate.
  • FIG. 1A to FIG. 1C are schematic cross-sectional views of an organic EL element manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • the organic EL element manufacturing apparatus 100 according to the first embodiment includes a chamber 101 provided with a device for feeding out a long substrate, a chamber 102 provided with a device for forming an organic light emitting layer on the substrate, and a part of the organic light emitting layer.
  • a chamber 103 having a device for removing by a laser, a chamber 104 having a device for forming a cathode on the organic light emitting layer, a chamber 105 having a device for forming a sealing layer on the substrate, and a protective layer on the substrate.
  • a chamber 106 having an apparatus for forming and an apparatus for winding the substrate obtained, a chamber 107 having an apparatus for removing part of the organic light emitting layer, cathode, sealing layer, and protective layer on the substrate with a laser; And a chamber 108 provided with a device for cutting the sheet.
  • an apparatus for forming a patterned anode on a substrate which is related to the first to third steps of the method of manufacturing an organic EL element according to the first embodiment of the present invention described later, and a pattern formed on the substrate.
  • the apparatus for forming the anode extraction electrode and the patterned cathode extraction electrode and the apparatus for forming the patterned insulating layer on the substrate are not shown. These three devices are devices corresponding to the previous stage of the device shown in FIG.
  • the chamber 105 in FIG. 1A shows both an apparatus for forming a sealing layer on a substrate, and the chamber 106 shows an apparatus for forming a protective layer on a substrate.
  • the chamber 107 of FIG. 1B an apparatus for removing a part of the organic light emitting layer, the cathode, the sealing layer, and the protective layer on the substrate with a laser is illustrated.
  • the chamber 107 may be equipped with a device for removing a part of the organic light emitting layer, the cathode, and the sealing layer on the substrate with a laser, or the organic light emitting layer, the cathode, and the protection on the substrate.
  • a device for removing a part of the layer with a laser may be provided.
  • the chambers 101 to 108 can be evacuated, and can be processed under vacuum or atmospheric pressure as necessary. As will be described later, in the chambers 101 to 106, processing is continuously performed on a long substrate, and it is preferable that each chamber be in the same temperature, humidity, pressure, and gas environment, It is particularly preferable to be under vacuum. Moreover, it is preferable that the chamber 107 and the chamber 108 are under atmospheric pressure from the property of processing.
  • the long substrate 1 is unwound from the take-up roll 2 and is continuously processed in each chamber from the chamber 102 to the chamber 106.
  • a buffering device may be provided between the chambers so that the substrate can be transported smoothly.
  • an organic EL element can be manufactured with high productivity by a roll-to-roll method.
  • the winding roll 3 wound up after various processing in the chamber 106 is processed in the chamber 107 by a device that removes part of the organic light emitting layer, the cathode, the sealing layer, and the protective layer on the substrate with a laser, It is wound up as a winding roll 4. Thereafter, the substrate is cut at the place removed by the laser in the chamber 108 to obtain the product 5 of the organic EL element.
  • the organic EL device manufacturing method according to the first embodiment includes a first step of forming a patterned anode on a substrate, and a patterned anode extraction electrode and a patterned cathode extraction electrode on the substrate.
  • a second step a third step of forming a patterned insulating layer on a portion of the anode extraction electrode, and an organic light emitting layer on the substrate, anode, anode extraction electrode, cathode extraction electrode and insulation layer
  • a fourth step a fifth step of removing a part of the organic light emitting layer on the cathode extraction electrode and a part of the organic light emitting layer on the insulating layer by a laser, and removing the organic light emitting layer and the organic light emitting layer by the laser.
  • step 8 and step 8 the substrate is cut at a part of the substrate from which at least one of the organic light emitting layer, the cathode, the sealing layer, and the protective layer has been removed by the laser, thereby forming a closed linear organic light emitting layer. And a ninth step of forming the organic EL element.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view in each step of the method for manufacturing an organic EL element according to the first embodiment of the present invention.
  • Each of the schematic cross-sectional views from (a) to (f) of FIG. 2 shows a cross-sectional form at the time of processing performed in the first to sixth steps of the method of manufacturing the organic EL element of the first embodiment. It is a thing.
  • Each of the schematic cross-sectional views of (g) and (h) of FIG. 2 forms a sealing layer and a protective layer, which are performed in the seventh step of the method of manufacturing the organic EL element of the first embodiment.
  • the form of the cross section of the process to perform is shown.
  • Each of the schematic cross-sectional views of (i) and (j) of FIG. 2 shows a cross-sectional form at the time of processing performed in the eighth step and the ninth step of the method of manufacturing the organic EL element of the first embodiment. Is. Hereinafter, each step will be described.
  • the first step is a step of forming a patterned anode on the substrate.
  • a patterned anode 12 is shown on the substrate 11.
  • the substrate 11 can be a base material for forming an organic EL element.
  • Examples of the material of the substrate 11 include polyacrylate, polymethacrylate, polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC), polyarylate, and polyvinyl chloride.
  • PVC polyethylene
  • PE polyethylene
  • PE polyethylene copolymers
  • PP polypropylene
  • PS polystyrene
  • PA polyamide
  • PA polyetheretherketone
  • polysulfone polyethersulfone
  • polyimide polyether Polymers
  • imide heat-resistant transparent base film (product name: Sila-DEC, manufactured by Chisso Corporation) having a basic skeleton of silsesquioxane having an organic-inorganic hybrid structure, and further comprising two or more layers of the polymer. It can be given substrate or the like formed by laminating.
  • polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC), and the like are preferably used in terms of cost and availability. Further, in terms of optical transparency, heat resistance, and adhesion to an inorganic layer, a heat resistant transparent film having a basic skeleton of silsesquioxane having an organic-inorganic hybrid structure is preferably used.
  • the thickness of the substrate 11 is preferably 5 to 500 ⁇ m, more preferably 25 to 250 ⁇ m, from the viewpoints of handleability and mechanical strength.
  • the substrate 11 preferably has a function of blocking oxygen and moisture in the atmosphere.
  • oxygen and moisture may enter the inside, which may cause deterioration in light emission performance over time. Therefore, it is preferable to block the organic EL element from the outside by sealing it with a gas barrier layer or a sealing material. Therefore, it is preferable that a gas barrier layer is formed on at least one surface of the substrate 11.
  • the gas barrier layer may be organic or inorganic. Examples of the material for the inorganic gas barrier layer include metal oxides such as silicon, aluminum, and titanium, metal nitrides, and metal oxynitrides.
  • the anode 12 is an electrode film that supplies (injects) holes to the organic light emitting layer.
  • the material type and physical properties of the anode 12 are not particularly limited and can be arbitrarily set.
  • the anode 12 can be formed of a material having a high work function (4 eV or more), for example, an electrode material such as a metal, an alloy, an electrically conductive compound, and a mixture thereof.
  • the anode 12 may be made of a light-transmitting material (transparent electrode) such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide. At this time, light emitted from the organic light emitting layer can be extracted from the substrate 11 side.
  • dry film forming methods include vapor deposition and sputtering.
  • a method for forming a pattern by a dry film formation method a method such as pattern film formation using a metal mask, wet etching using a photoresist or printing, lift-off, or the like can be used.
  • examples of the wet film forming method include a coating method and an ink jet method. In these methods, it is possible to form a pattern directly.
  • a dry film forming method it is preferable to use wet etching or lift-off in consideration of pattern accuracy, flexibility, productivity, and the like.
  • a coating method or an inkjet method it is more preferable because a pattern can be directly drawn.
  • the sheet resistance of the anode 12 is preferably several hundred ⁇ / ⁇ or less. Further, although the film thickness depends on the material, it is usually selected in the range of 10 to 1000 nm, preferably 10 to 200 nm.
  • the second step is a step of forming a patterned anode extraction electrode and a patterned cathode extraction electrode on the substrate.
  • a patterned anode extraction electrode 13 and a patterned cathode extraction electrode 14 are shown on the substrate 11.
  • the anode extraction electrode 13 and the cathode extraction electrode 14 are used when a voltage is applied by connecting the anode and cathode of the organic EL element to an external power source or the like, respectively.
  • materials for the anode extraction electrode 13 and the cathode extraction electrode 14 metal materials such as Al, Cr, Mo, Ti, Ta, Cu, Ag, Au, and alloys thereof are generally used.
  • the method of forming the anode extraction electrode 13 and the cathode extraction electrode 14 is the same as that of the anode 12. Known methods such as a vapor deposition method, a sputtering method, a coating method, and an ink jet method can be applied.
  • a method for forming the pattern a method similar to the method described in the first step can be used.
  • the third step is a step of forming a patterned insulating layer on a part of the anode extraction electrode.
  • FIG. 2C the insulating layer 15 patterned on a part of the anode extraction electrode 13 is shown.
  • the insulating layer 15 is a layer provided so that the anode extraction electrode 13 and the cathode are not short-circuited when the cathode described later is formed.
  • Examples of the material constituting the insulating layer 15 include inorganic materials such as SiO 2 , Si 3 N 4 , Al 2 O 3 , TiO 2 , SiOxCy, and SiOxNy, and insulating organic materials such as a photoresist. .
  • the method for forming the insulating layer 15 is the same as that for the anode 12. Known methods such as a vapor deposition method, a sputtering method, a coating method, and an ink jet method can be applied. As a method for forming the pattern, a method similar to the method described in the first step can be used.
  • the fourth step is a step of forming an organic light emitting layer on the substrate, the anode, the anode extraction electrode, the cathode extraction electrode, and the insulating layer.
  • the organic light emitting layer 16 is illustrated on the substrate 11, the anode 12, the anode extraction electrode 13, the cathode extraction electrode 14, and the insulating layer 15.
  • the organic light-emitting layer 16 has a structure in which holes injected directly from the anode or from the anode through the hole transport layer and the like and electrons injected directly from the cathode or from the cathode through the electron transport layer and the like are regenerated. It is a layer that emits light when bonded. Note that the portion that emits light may be inside the light emitting layer, or may be an interface between the light emitting layer and a layer adjacent thereto.
  • the organic light emitting layer 16 is preferably formed of an organic light emitting material including a host compound (host material) and a light emitting material (light emitting dopant compound).
  • a host compound host material
  • a light emitting material light emitting dopant compound
  • an arbitrary emission color can be obtained by appropriately adjusting the type of the light emitting material to be included.
  • the light emitting material included in the organic light emitting layer 16 for example, a phosphorescent light emitting material (phosphorescent compound, phosphorescent light emitting compound), a fluorescent light emitting material, or the like can be used.
  • the organic light emitting layer 16 may contain one type of light emitting material, or may contain a plurality of types of light emitting materials having different light emission maximum wavelengths. About a specific luminescent material, it can select from a well-known material suitably and can be used.
  • the method for forming the organic light emitting layer 16 is the same as that in the first step, but a vapor deposition method is generally used as a method for forming the layer of the organic light emitting material.
  • a vapor deposition method is generally used as a method for forming the layer of the organic light emitting material.
  • an apparatus for forming the organic light emitting layer 16 by vapor deposition is described.
  • an electron transport layer In addition to the organic light emitting layer 16, an electron transport layer, a hole transport layer, a hole blocking layer, an electron blocking layer, an electron injection layer (cathode buffer layer), a hole injection layer (anode buffer layer), etc., as necessary. These layers can be formed as appropriate. The specific contents of each layer can be appropriately selected from known knowledge and applied. As a method for forming each of these layers, a vapor deposition method is generally used.
  • the fifth step is a step of removing a part of the organic light emitting layer on the cathode extraction electrode and a part of the organic light emitting layer on the insulating layer with a laser.
  • a part of the organic light emitting layer 16 on the cathode extraction electrode 14 and a part of the organic light emitting layer 16 on the insulating layer 15 are removed by laser, and the portions indicated as 17b and 17a are respectively shown. It is shown in the figure.
  • the organic light emitting layer 16 basically includes an organic compound as a main component. Therefore, by heating to a high temperature, the organic compound can be thermally decomposed, volatilized and scattered. By removing a part of the organic light emitting layer 16 on the cathode extraction electrode 14 and a part of the organic light emitting layer 16 on the insulating layer 15 by heating to a high temperature, a part of the cathode extraction electrode 14 and the insulating layer 15 are removed. A part of will be exposed to the outside world. Thereafter, the cathode can be formed thereon in the next step.
  • a laser is used as means for removing a part of the organic light emitting layer 16 by heating to a high temperature.
  • a laser is excellent in directivity and convergence, and it is possible to irradiate only a specific fine portion and heat only the fine portion to a high temperature.
  • Laser processing includes thermal processing and non-thermal processing.
  • Thermal processing is processing performed while laser light is absorbed on the surface of a solid material and converted into heat, and the material is melted with the thermal energy.
  • Infrared lasers that are susceptible to thermal effects are used.
  • non-thermal processing is also called laser ablation processing, which is a processing that instantly melts, absorbs, and scatters the portion where the laser beam is absorbed, even if the material melts at a fairly high temperature under atmospheric pressure. is there.
  • An infrared laser, an ultraviolet laser, a pulse laser, or the like is used depending on the processing content.
  • laser ablation processing is preferable because there is little thermal damage to the periphery of the processing portion, and it is possible to remove organic compounds by evaporation and scattering under vacuum and atmospheric pressure.
  • the wavelength of the laser used in this embodiment is preferably 300 to 700 nm from the viewpoint of energy absorption in the organic layer, but is not limited thereto.
  • a pulse laser that can take a wide range of processing conditions such as output, frequency, duty ratio, etc. is preferably used.
  • the laser medium classification includes solid laser, liquid laser, gas laser, semiconductor laser, and the like. From the viewpoint of high speed and low thermal damage, solid laser or gas laser is preferable.
  • solid laser or gas laser is preferable.
  • solid-state laser a ruby laser, a YAG laser, a sapphire laser, a titanium sapphire laser or the like can be used, and a YVO 4 laser is particularly preferable.
  • gas laser a CO 2 laser, a helium neon laser, an argon ion laser, an excimer laser or the like can be used, and an excimer laser is particularly preferable.
  • the organic light emitting layer 16 is instantaneously melted, evaporated and scattered. Since the pyrolyzed material becomes a low-molecular substance, it can be scattered far away and can be easily removed and discarded from the system using a vacuum pump or the like.
  • the chamber 103 in FIG. 1A describes an apparatus for removing a part of the organic light emitting layer with a laser under vacuum.
  • the pattern (shape, position) of the organic light emitting layer to be removed by the laser can be formed with a high degree of freedom by adjusting the position to be removed by the laser by the adjusting mechanism based on the position information.
  • the shape and position of a part of the organic light emitting layer on the cathode extraction electrode and a part of the organic light emitting layer on the insulating layer to be removed Various changes are possible. As a result, the pattern of the organic light emitting layer can be formed with a high degree of freedom and accuracy.
  • the sixth step is a step of forming a cathode on the organic light emitting layer, the cathode extraction electrode from which the organic light emitting layer has been removed by the laser, and the insulating layer from which the organic light emitting layer has been removed by the laser.
  • a cathode 18 is shown on the organic light emitting layer 16, the cathode extraction electrode 14 from which the organic light emitting layer 16 has been removed by a laser, and the insulating layer 15 from which the organic light emitting layer 16 has been removed by a laser. .
  • the cathode 18 is an electrode that supplies (injects) electrons to the light emitting layer.
  • the material constituting the cathode is not particularly limited, but is usually an electrode material such as a material having a low work function (4 eV or less), for example, a metal (electron injecting metal), an alloy, an electrically conductive compound, and a mixture thereof. It is formed.
  • a vapor deposition method is generally used.
  • an apparatus for forming the cathode 14 by vapor deposition is described.
  • the cathode 18 can be formed of a light-transmitting electrode material like the anode.
  • a metal film made of an electrode material for forming a cathode so as to have a film thickness of 1 nm or more and 20 nm or less
  • a film made of a conductive transparent material described in the anode 12 is formed on this metal film.
  • a transparent or translucent cathode can be formed.
  • the light emitted from the organic light emitting layer 16 can be extracted from the opposite side of the substrate 11.
  • the seventh step is a step of forming at least one of a sealing layer and a protective layer on the cathode.
  • any one of the three methods of forming only the sealing layer on the cathode, forming only the protective layer, and forming both the sealing layer and the protective layer is performed. You may apply.
  • FIG. 2G the formation of the sealing layer 19 on the cathode 18 is illustrated.
  • FIG. 2 (h) shows that the protective layer 20 is formed on the sealing layer 19.
  • the sealing layer 19 is for shielding and protecting the organic light emitting layer 16 from the external environment.
  • the sealing layer 19 has a gas barrier property against water vapor and oxygen.
  • an inorganic material such as SiO 2 , Si 3 N 4 , Al 2 O 3 , TiO 2 , SiOxCy, or SiOxNy is used.
  • a known method such as a vapor deposition method, a sputtering method, a CVD method, or an ion plating method can be applied.
  • a vapor deposition method such as a vapor deposition method, a sputtering method, a CVD method, or an ion plating method.
  • a sputtering method such as a vapor deposition method, a sputtering method, a CVD method, or an ion plating method.
  • the protective layer 20 is a layer that is installed on the sealing layer 19 and protects the internal organic EL element from an external physical external force.
  • the material constituting the protective layer 20 include, for example, ethylene tetrafluoroethylene copolymer, polyethylene, polypropylene, polystyrene, polymethyl methacrylate, nylon, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polycarbonate, polyimide, and polyethersulfone.
  • curable resins such as thermoplastic resins, urea resins, melamine resins, phenol resins, resorcinol resins, epoxy resins, unsaturated polyester resins, polyurethane resins, and acrylic resins.
  • the protective layer 20 preferably has a function of blocking oxygen and moisture in the atmosphere. That is, it is preferable that a gas barrier layer is formed on at least one surface of the protective layer 20.
  • the gas barrier layer may be organic or inorganic. Examples of the material for the inorganic gas barrier layer include metal oxides such as silicon, aluminum, and titanium, metal nitrides, and metal oxynitrides. If it is the protective layer 20 provided with such a gas barrier layer, the structure without the sealing layer 19 is also possible.
  • an adhesive layer may be provided and laminated.
  • a material constituting the adhesive layer any of a thermosetting resin, a photocurable resin, and a thermoplastic resin can be used.
  • the thermosetting resin for example, epoxy resin, acrylic resin, silicone resin, urea resin, melamine resin, phenol resin, resorcinol resin, unsaturated polyester resin, polyurethane resin, etc. Resin.
  • the photocurable resin examples include radical curable resins such as ester acrylates, urethane acrylates, epoxy acrylates, melamine acrylates, acrylic resin acrylates, etc., or radical photocurable resins using resins such as urethane polyesters, epoxies, vinyl ethers, and the like. Examples thereof include a cationic photocurable resin using a resin.
  • the thermoplastic resin examples include polyethylene, polypropylene, polyamide, polyethylene terephthalate (PET), polyvinyl alcohol (PVA), ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), ethylene-propylene copolymer, ethylene-acrylic acid copolymer. Polymers, ethylene-methacrylic acid copolymers, polyvinylidene chloride (PVDC), ionomers and the like can be used.
  • a known method such as a laminating method can be applied.
  • a laminating method In the chamber 106 of FIG. 1A, an apparatus for forming the protective layer 20 by a laminating method is described.
  • the fourth step to the seventh step it is possible to process continuously by using a long substrate. Therefore, the chamber provided with the apparatus which performs each process can be connected, and an organic EL element can be manufactured with high productivity by a roll-to-roll system. Further, since it is preferable to use a vapor phase method such as a vapor deposition method or a sputtering method, the fourth to seventh steps are preferably performed under vacuum.
  • the eighth step at least one of the organic light emitting layer, the cathode, the sealing layer, and the protective layer on each of the substrate, the anode extraction electrode, the insulating layer, and the cathode extraction electrode is removed by a laser, and the anode extraction electrode And a step of exposing the cathode extraction electrode on the substrate.
  • FIG. 2I at least one of the organic light emitting layer 16, the cathode 18, the sealing layer 19 and the protective layer 20 on each part of the substrate 11, the anode extraction electrode 13, the insulating layer 15 and the cathode extraction electrode 14. Are removed by the laser, and the anode extraction electrode 13 and the cathode extraction electrode 14 are exposed on the substrate, and the portions indicated as 21a and 21b are illustrated.
  • the eighth step at least one of the organic light emitting layer 16, the cathode 18, the sealing layer 19 and the protective layer 20 in the vicinity of a part of the anode extraction electrode 13 and a part of the cathode extraction electrode 14 is heated to a high temperature by a laser. As a result, a part of the anode extraction electrode 13 and a part of the cathode extraction electrode 14 are exposed to the outside. Therefore, after cutting the organic EL element in the next ninth step, it is easy to connect an external power source or the like to each electrode of the organic EL element when the individual organic EL element is actually caused to emit light.
  • the specific content of the method of removing with a laser is the same as the content described in the fifth step, and the description thereof is omitted.
  • the organic light emitting layer is easily scattered by a laser. Therefore, the sealing layer and the protective layer existing on the organic light emitting layer can be simultaneously scattered.
  • what is removed by the laser may include a high molecular weight protective layer, it is preferable to appropriately adjust the laser irradiation conditions depending on the object to be removed.
  • the shapes and positions of the organic light emitting layer 16, the cathode 18, the sealing layer 19 and the protective layer 20 to be removed can be variously changed by appropriately adjusting the laser irradiation conditions.
  • the exposed anode extraction electrode and cathode extraction electrode patterns can be formed with high flexibility and accuracy. can do.
  • the degree of freedom and accuracy of the pattern of the organic light emitting layer 16, the exposed anode extraction electrode 13 and the cathode extraction electrode 14 are increased by adjusting the position to be removed by the laser using an adjustment mechanism based on position information. be able to.
  • the ninth step is an eighth step, in which at least one of the organic light emitting layer, the cathode, the sealing layer, and the protective layer is removed by a laser, and the substrate is cut to form a closed linear organic light emitting device.
  • This is a step of forming an organic EL element having a layer.
  • the substrate 11 is cut by a part of the substrate 11 from which the organic light emitting layer 16, the cathode 18, the sealing layer 19 and the protective layer 20 are removed, and a closed linear organic light emitting layer is formed.
  • the organic EL element which has is illustrated.
  • the obtained organic EL element has the light emission part E, the anode extraction electrode part T1, and the cathode extraction electrode part T2.
  • the method for cutting the substrate can be applied by appropriately selecting a known method. At that time, it is preferable to adjust the cutting position by an adjustment mechanism based on position information.
  • an apparatus for cutting a substrate by an upper and lower cutter under atmospheric pressure In the chamber 108 of FIG. 1C, there is described an apparatus for cutting a substrate by an upper and lower cutter under atmospheric pressure.
  • FIG. 5A is a schematic plan view of the organic EL element according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5B is a schematic cross-sectional view of the anode extraction electrode portion AA.
  • FIG. 5C is a schematic cross-sectional view of the cathode extraction electrode portion BB.
  • L1 and L2 indicate locations removed by the laser in the eighth step.
  • Part C emits light.
  • the first embodiment uses a long substrate.
  • a single-wafer substrate can be used as the substrate.
  • the removal by the laser is performed in two steps of the fifth step and the eighth step, so that the removal by the laser is performed only in any one step or the removal by the laser is not performed at all.
  • the pattern of the organic EL element can be formed with a wider degree of freedom than when not performed.
  • the removal by the laser in the fifth step is to remove only the organic light emitting layer before forming the cathode, it is a scattering of only the organic light emitting layer that is relatively easily decomposed, there is little contamination to other layers, and the organic Defects as EL elements are unlikely to occur.
  • the removal by the laser in the eighth step is performed after the sealing layer and the protective layer are formed, and there is little possibility that the organic light emitting layer and the like are contaminated by the scattered matter, which affects the performance as the organic EL element. That is less.
  • it is performed in order to form the extraction electrode part, and the work can be performed under a general environment such as atmospheric pressure.
  • Organic EL device manufacturing apparatus of the second embodiment The organic EL device manufacturing method according to the second embodiment of the present invention is the same as the organic EL device manufacturing method according to the first embodiment except that a part of the organic light emitting layer on the insulating layer is not removed by a laser. It is the same. Therefore, the organic EL element manufacturing apparatus of the second embodiment is the same as the organic EL element manufacturing apparatus of the first embodiment. Since each apparatus which comprises the organic EL element manufacturing apparatus of 2nd Embodiment is the same as the organic EL element manufacturing apparatus of 1st Embodiment, the description is abbreviate
  • the organic EL device manufacturing method includes a first step of forming a patterned anode on a substrate, and a patterned anode extraction electrode and a patterned cathode extraction electrode on the substrate.
  • a second step a third step of forming a patterned insulating layer on a portion of the anode extraction electrode, and an organic light emitting layer on the substrate, anode, anode extraction electrode, cathode extraction electrode and insulation layer
  • a fourth step a fifth step of removing a part of the organic light emitting layer on the cathode extraction electrode by a laser, and forming a cathode on the organic emission layer and the cathode extraction electrode from which the organic light emission layer has been removed by the laser
  • a sixth step a seventh step of forming at least one of a sealing layer and a protective layer on the cathode, an organic light emitting layer on each of the substrate, the anode extraction electrode, the insulating layer and the cathode extraction electrode, Of cathode, sealing layer and protective layer
  • At least one of the organic light emitting layer, the cathode, the sealing layer, and the protective layer is formed by laser in the eighth step and the eighth step in which at least one is removed by laser
  • the manufacturing method of the second embodiment in the fifth step of the first embodiment, only a part of the organic light-emitting layer on the cathode extraction electrode is removed by a laser, and a part of the organic light-emitting layer on the insulating layer is lasered. Do not remove by. Therefore, in the sixth step, no cathode is formed on the insulating layer. Therefore, in the eighth step, when at least one of the organic light emitting layer, the cathode, the sealing layer, and the protective layer is removed by a laser to expose the anode extraction electrode and the cathode extraction electrode on the substrate, The end portion of the organic light emitting layer existing on the insulating layer is exposed to the outside.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view in each step of the method for manufacturing an organic EL element according to the second embodiment of the present invention.
  • 3 (a) to 3 (j) are similar to FIGS. 2 (a) to (j) in the case of the first embodiment, the first to ninth steps of the method for manufacturing the organic EL element of the second embodiment. It corresponds to. That is, each schematic cross-sectional view from (a) to (f) in FIG. 3 is a cross-sectional view at the time of processing performed in the first to sixth steps of the method for manufacturing the organic EL element of the second embodiment. Is shown.
  • FIG. 3 forms a sealing layer and a protective layer, which are performed in the seventh step of the method of manufacturing the organic EL element of the second embodiment.
  • the form of the cross section of the process to perform is shown.
  • Each of the schematic cross-sectional views of (i) and (j) of FIG. 3 shows a cross-sectional form at the time of processing performed in the eighth step and the ninth step of the method of manufacturing the organic EL element of the second embodiment. Is.
  • the schematic plan view of the organic EL element of the second embodiment is such that the end of the organic light emitting layer 16 is exposed to the outside in FIG. 5B (not shown).
  • the pattern is simplified, and the time required for the removal operation by the laser is shortened. This has the effect of increasing productivity.
  • the end portion of the organic light emitting layer existing on the insulating layer on the anode extraction electrode is exposed to the outside, this may reduce the durability of the organic EL element. If there is, it is necessary to take measures such as sealing the end with a sealant.
  • the second embodiment uses a long substrate.
  • a single-wafer substrate can be used as the substrate.
  • Organic EL device manufacturing apparatus of the third embodiment The method for manufacturing an organic EL element according to the third embodiment of the present invention does not include a step of forming a patterned insulating layer on a part of the anode extraction electrode. Therefore, the organic EL device manufacturing apparatus of the third embodiment does not have an apparatus for forming an insulating layer on a substrate. Except this, it is the same as that of the manufacturing apparatus of the organic EL element of 1st Embodiment and 2nd Embodiment.
  • the organic EL device manufacturing method of the third embodiment includes a first step of forming a patterned anode on a substrate, and a patterned anode extraction electrode and a patterned cathode extraction electrode on the substrate. A second step, a third step of forming an organic light emitting layer on the substrate, the anode, the anode extraction electrode and the cathode extraction electrode, and a fourth step of removing a part of the organic light emission layer on the cathode extraction electrode by a laser.
  • the substrate is cut at a part of the substrate from which at least one of the organic light emitting layer, the cathode, the sealing layer, and the protective layer has been removed by the laser, and a closed linear organic And an eighth step of forming an organic EL element having a light emitting layer.
  • the third step to the sixth step it is possible to process continuously by using a long substrate. Therefore, the chamber provided with the apparatus which performs each process can be connected, and an organic EL element can be manufactured with high productivity by a roll-to-roll system.
  • the third to sixth steps are preferably performed under vacuum.
  • the seventh step is preferably carried out under atmospheric pressure in order to make it easier to disperse, remove and discard from the system, since the one thermally decomposed by the laser has a relatively high molecular weight. .
  • the manufacturing method of the third embodiment does not have a step corresponding to the third step of forming a patterned insulating layer on a part of the anode extraction electrode in the second embodiment. Other steps are performed in the same manner as in the second embodiment. Therefore, the number of steps is one less than that of the manufacturing method of the second embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view in each step of the method for manufacturing an organic EL element according to the third embodiment of the present invention.
  • Each of the schematic cross-sectional views of FIGS. 4A and 4B corresponds to the first step and the second step of the manufacturing method of the third embodiment, respectively.
  • FIG. 4 there is no process corresponding to FIG. 3C in the case of the second embodiment.
  • Each of the schematic cross-sectional views from (c) to (e) of FIG. 4 shows the form of a cross section during processing performed in the third to fifth steps of the manufacturing method of the third embodiment. .
  • FIG. 4F and 4G is a cross-section of the step of forming the sealing layer and the step of forming the protective layer, respectively, performed in the sixth step of the manufacturing method of the third embodiment.
  • the form of is shown.
  • Each of the schematic cross-sectional views of (h) and (i) of FIG. 4 shows a cross-sectional form at the time of processing performed in the seventh step and the eighth step of the manufacturing method of the third embodiment.
  • the organic light emitting layer 16 is formed on the substrate, the anode, the anode extraction electrode, and the cathode extraction electrode (see FIG. 4C).
  • the fourth step only a part of the organic light emitting layer on the cathode extraction electrode is removed by the laser (see FIG. 4D).
  • the schematic plan view of the organic EL element of the third embodiment is one having no insulating layer 15 in FIGS. 5 (a) and 5 (b). Moreover, in FIG.5 (b), the edge part of the organic light emitting layer 16 will be exposed outside (not shown).
  • the organic light emitting layer on the anode extraction electrode is not removed by the laser in the fourth step, the pattern is simplified and the time required for the removal operation by the laser is shortened. Moreover, since it does not have the process of forming the patterned insulating layer which exists in 1st Embodiment or 2nd Embodiment, it has the effect that manufacturing time is shortened and productivity rises. However, since the end portion of the organic light emitting layer on the anode extraction electrode is exposed to the outside, if the endurance performance of the organic EL element deteriorates due to this, the end portion is sealed with a sealant. It is necessary to take measures such as stopping.
  • the third embodiment uses a long substrate.
  • a single-wafer type substrate can be used as the substrate.

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Abstract

連続して搬送される基材上に連続的に簡便で自由度の高いパターンを形成することが可能な有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法と製造装置を提供する。基板上に陽極を形成する工程と、基板上に陽極取出電極と陰極取出電極を形成する工程と、陽極取出電極の上に絶縁層を形成する工程と、基板、陽極、陽極取出電極、陰極取出電極、絶縁層の上に有機発光層を形成する工程と、陰極取出電極上の有機発光層をレーザによって除去する工程と、有機発光層、陰極取出電極の上に陰極を形成する工程と、陰極の上に封止層および保護層の少なくとも一方を形成する工程と、基板、陽極取出電極、絶縁層、陰極取出電極の上の有機発光層、陰極、封止層および保護層の少なくとも一方をレーザによって除去して、陽極取出電極と陰極取出電極を基板上に露出させる工程とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であり、そのための製造装置である。

Description

有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法と製造装置
　本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法とその製造装置に関する。
　現在の有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」と記載することもある。）の主流は、ガラス基板上に発光素子を形成する形態である。ガラス基板上に有機ＥＬ素子を形成する場合は、枚葉のガラス基板を用いて、各種成膜装置間をロボット等で行き来して、各種機能性膜を積層することによって形成される。
　近年、有機ＥＬ素子の薄膜、自発光という特徴から薄型化やフレキシブル化が試みられている。薄型基板を使用する場合、基板の剛性が低いため、既存のガラス基板等に貼り合わせて取扱性を向上させてから、有機ＥＬ素子を製造する方法が一般的である。薄型基板は一般に、連続シート状で製作されるため、ロール状に巻き取られた形態が一般的である。
　一般に、ロール状での成膜加工は、機能性膜を全面に形成する場合に用いられており、連続的に加工できるため、効率が良く、生産性のよい加工方法として利用されている。そのため、有機ＥＬ素子を製造する場合でも、ロール状での成膜加工方法を適用することができれば、生産性が良いので、安価で、大量に製造することが可能となるため、従来から開発が進められている。
　しかしながら、有機ＥＬ素子の場合には、パターン状に成膜することが必要である。また、複数の層構成において異なるマスクパターンを必要とする。枚葉方式では、複数のメタルマスクを位置調整（アライメント）して使用する。薄型基板の連続シートを用いて、搬送しながら、パターン状に成膜することに関しては、課題が多く、現在決め手になる方式が無いのが現状である。
　特許文献１には、連続して搬送される支持体に同期して運動するパターン形成用マスクを使用して、パターン形成する方法が開示されている。特許文献２には、連続走行する帯状基材の上に、ワイヤー状マスクを移動させながら使用して、帯状のパターン薄膜を形成する方法が開示されている。
　特許文献３には、有機ＥＬ素子をレーザアブレーション加工法を用いて微細パターン化する方法が開示されている。陰極／有機化合物層／陽極の構成まで形成した後に、陰極側からレーザビームの照射を行って、微細加工することを特徴としている。
特開２０００－１８３５００号公報 国際公開第２０１１／０２１６２２号 特開平８－２２２３７１号公報
　しかしながら、特許文献１に開示された方法では、任意のパターン形状を形成することが可能であるが、多層成膜する場合に位置決め等が困難である。また、特許文献２に開示された方法では、搬送方向と直交する方向へのパターン形成が困難であり、パターン形状に制約がある。
　特許文献３に開示された方法では、上記特許文献１および特許文献２のような制約はないが、陽極取出電極および陰極取出電極を特定のパターン形状で形成する方法については開示されていない。
　本発明は、かかる状況に鑑みてなされたものである。本発明の課題は、連続して搬送される基材上にパターン（形状、位置）成膜する際に、連続的に簡便で自由度の高いパターンを形成することが可能な有機ＥＬ素子の製造方法とその製造装置を提供することである。
　本発明者らは、上記課題の解決策について検討を重ねたところ、有機ＥＬ素子の各層を形成する工程とレーザによってパターン形成する工程とを組み合わせることによって、上記課題を解決することが可能となることを見出した。
　本発明は、以下のような構成を有している。
　１．基板上にパターン化された陽極を形成する第１工程と、前記基板上にパターン化された陽極取出電極およびパターン化された陰極取出電極を形成する第２工程と、前記陽極取出電極の一部の上にパターン化された絶縁層を形成する第３工程と、前記基板、前記陽極、前記陽極取出電極、前記陰極取出電極および前記絶縁層の上に有機発光層を形成する第４工程と、前記陰極取出電極上の一部の有機発光層および前記絶縁層上の一部の有機発光層をレーザによって除去する第５工程と、前記有機発光層、前記レーザによって有機発光層が除去された陰極取出電極および前記レーザによって有機発光層が除去された絶縁層の上に陰極を形成する第６工程と、前記陰極の上に封止層および保護層の少なくとも一方を形成する第７工程と、前記基板、前記陽極取出電極、前記絶縁層および前記陰極取出電極の各一部の上の、前記有機発光層、前記陰極、前記封止層および前記保護層の少なくとも一方をレーザによって除去して、前記陽極取出電極および前記陰極取出電極を前記基板上に露出させる第８工程とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
　２．前記第４工程から前記第７工程までを連続的に真空下で行い、前記第８工程を大気圧下で行うことを特徴とする前記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。
　３．基板上にパターン化された陽極を形成する第１工程と、前記基板上にパターン化された陽極取出電極およびパターン化された陰極取出電極を形成する第２工程と、前記陽極取出電極の一部の上にパターン化された絶縁層を形成する第３工程と、前記基板、前記陽極、前記陽極取出電極、前記陰極取出電極および前記絶縁層の上に有機発光層を形成する第４工程と、前記陰極取出電極上の一部の有機発光層をレーザによって除去する第５工程と、前記有機発光層および前記レーザによって有機発光層が除去された陰極取出電極の上に陰極を形成する第６工程と、前記陰極の上に封止層および保護層の少なくとも一方を形成する第７工程と、前記基板、前記陽極取出電極、前記絶縁層および前記陰極取出電極の各一部の上の、前記有機発光層、前記陰極、前記封止層および前記保護層の少なくとも一方をレーザによって除去して、前記陽極取出電極および前記陰極取出電極を前記基板上に露出させる第８工程とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
　４．前記第４工程から前記第７工程までを連続的に真空下で行い、前記第８工程を大気圧下で行うことを特徴とする前記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。
　５．基板上にパターン化された陽極を形成する第１工程と、前記基板上にパターン化された陽極取出電極およびパターン化された陰極取出電極を形成する第２工程と、前記基板、前記陽極、前記陽極取出電極および前記陰極取出電極の上に有機発光層を形成する第３工程と、前記陰極取出電極上の一部の有機発光層をレーザによって除去する第４工程と、前記有機発光層および前記レーザによって有機発光層が除去された陰極取出電極の上に陰極を形成する第５工程と、前記陰極の上に封止層および保護層の少なくとも一方を形成する第６工程と、前記基板、前記陽極取出電極および前記陰極取出電極の各一部の上の、前記有機発光層、前記陰極、前記封止層および前記保護層の少なくとも一方をレーザによって除去して、前記陽極取出電極および前記陰極取出電極を前記基板上に露出させる第７工程とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
　６．前記第３工程から前記第６工程までを連続的に真空下で行い、前記第７工程を大気圧下で行うことを特徴とする前記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。
　７．前記レーザによって除去する位置を位置情報による調整機構によって調整することを特徴とする前記１～前記６のいずれか１項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。
　８．前記基板として長尺の基板を用いることを特徴とする前記１～前記７のいずれか１項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。
　９．基板上にパターン化された陽極を形成する装置と、前記基板上にパターン化された陽極取出電極およびパターン化された陰極取出電極を形成する装置と、前記基板上に有機発光層を形成する装置と、前記有機発光層の一部をレーザによって除去する装置と、前記有機発光層の上に陰極を形成する装置と、前記基板上に封止層を形成する装置および前記基板上に保護層を形成する装置の少なくとも一方と、前記基板上の、前記有機発光層、前記陰極、前記封止層および前記保護層の少なくとも一方の一部をレーザによって除去する装置とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造装置。
　１０．さらに、前記基板上に絶縁層を形成する装置を有していることを特徴とする前記９に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造装置。
　本発明の有機ＥＬ素子の製造方法および製造装置によると、連続して搬送される基材上にパターン成膜する際に、連続的に簡便で自由度の高いパターンを形成することができる。
本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造装置の模式的断面図である。 本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法の各工程における模式的断面図である。 本発明の第２実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法の各工程における模式的断面図である。 本発明の第３実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法の各工程における模式的断面図である。 本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ素子の模式的平面図およびその取出電極部分の模式的断面図である。
　以下、本発明を実施するための形態を説明するが、本発明は、以下に説明する実施形態に何ら制限されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で実施形態を任意に変更して実施することが可能である。
［第１実施形態］
（第１実施形態の有機ＥＬ素子の製造装置）
　本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造装置は、基板上にパターン化された陽極を形成する装置と、基板上にパターン化された陽極取出電極およびパターン化された陰極取出電極を形成する装置と、基板上に有機発光層を形成する装置と、有機発光層の一部をレーザによって除去する装置と、有機発光層の上に陰極を形成する装置と、基板上に封止層を形成する装置および基板上に保護層を形成する装置の少なくとも一方と、基板上の有機発光層、陰極、封止層および保護層の少なくとも一方の一部をレーザによって除去する装置とを有している。
　第１実施形態の有機ＥＬ素子の製造装置の具体的な実施態様について、図１を用いて説明する。図１（ａ）～図１（ｃ）は、本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造装置の模式的断面図である。第１実施形態の有機ＥＬ素子の製造装置１００は、長尺の基板を繰り出す装置を備えるチャンバ１０１と、基板上に有機発光層を形成する装置を備えるチャンバ１０２と、有機発光層の一部をレーザによって除去する装置を備えるチャンバ１０３と、有機発光層の上に陰極を形成する装置を備えるチャンバ１０４と、基板上に封止層を形成する装置を備えるチャンバ１０５と、基板上に保護層を形成する装置と得られた基板の巻き取り装置とを備えるチャンバ１０６と、基板上の有機発光層、陰極、封止層、保護層の一部をレーザによって除去する装置を備えるチャンバ１０７と、基板を断裁する装置を備えるチャンバ１０８とを有している。
　ここで、後記する本発明の第１実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法の第１工程から第３工程にかかわる、基板上にパターン化された陽極を形成する装置と、基板上にパターン化された陽極取出電極およびパターン化された陰極取出電極を形成する装置と、基板上にパターン化された絶縁層を形成する装置とは図示されていない。これら３つの装置は、図１に示された装置の前段階に相当する装置である。
　図１（ａ）のチャンバ１０５には、基板上に封止層を形成する装置、チャンバ１０６には、基板上に保護層を形成する装置の両者を図示した。実施態様によっては、チャンバ１０５の基板上に封止層を形成する装置だけを備えていてもよいし、チャンバ１０６の基板上に保護層を形成する装置だけを備えていてもよい。
　同様に、図１（ｂ）のチャンバ１０７には、基板上の有機発光層、陰極、封止層、保護層の一部をレーザによって除去する装置を図示したが、上記チャンバ１０５、チャンバ１０６の装置の種類に合わせて、チャンバ１０７は、基板上の有機発光層、陰極、封止層の一部をレーザによって除去する装置を備えていてもよいし、基板上の有機発光層、陰極、保護層の一部をレーザによって除去する装置を備えていてもよい。
　チャンバ１０１～チャンバ１０８は、真空にすることができるものであり、必要に応じて、真空下または大気圧下で加工を行うことができる。後記するように、チャンバ１０１～チャンバ１０６では、長尺の基板上に連続的に加工が施されるものであり、各チャンバを同一の温度・湿度・圧力・ガス環境下とすることが好ましく、特に真空下にあることが好ましい。またチャンバ１０７とチャンバ１０８は、加工の性質上、大気圧下にあることが好ましい。
　チャンバ１０１において、長尺の基板１は巻き取りロール２から繰り出されて、チャンバ１０２～チャンバ１０６に至るまで、連続的に各チャンバにおける加工が施されていく。各チャンバ間には、基板の搬送がスムーズに行われるように、緩衝装置が設けられていてもよい。
　このように、長尺の基板１を用いることによって、チャンバ１０１の基板の繰り出し装置からチャンバ１０６の基板の巻き取り装置に至るまで、連続して流すことが可能である。そうすることで、ロールツーロール方式で生産性よく、有機ＥＬ素子を製造することができる。チャンバ１０６で各種加工後に巻き取られた巻き取りロール３は、チャンバ１０７において、基板上の有機発光層、陰極、封止層、保護層の一部をレーザによって除去する装置によって加工が施され、巻き取りロール４として巻き取られる。その後、チャンバ１０８において、レーザによって除去された箇所で基板は断裁されて、有機ＥＬ素子の製品５とすることができる。
（第１実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法）
　次に、第１実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法について説明する。
　第１実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法は、基板上にパターン化された陽極を形成する第１工程と、基板上にパターン化された陽極取出電極およびパターン化された陰極取出電極を形成する第２工程と、陽極取出電極の一部の上にパターン化された絶縁層を形成する第３工程と、基板、陽極、陽極取出電極、陰極取出電極および絶縁層の上に有機発光層を形成する第４工程と、陰極取出電極上の一部の有機発光層および絶縁層上の一部の有機発光層をレーザによって除去する第５工程と、有機発光層、レーザによって有機発光層が除去された陰極取出電極およびレーザによって有機発光層が除去された絶縁層の上に陰極を形成する第６工程と、陰極の上に封止層および保護層の少なくとも一方を形成する第７工程と、基板、陽極取出電極、絶縁層および陰極取出電極の各一部の上の、有機発光層、陰極、封止層および保護層の少なくとも一方をレーザによって除去して、陽極取出電極および陰極取出電極を基板上に露出させる第８工程と、第８工程で、レーザによって有機発光層、陰極、封止層および保護層の少なくとも一方が除去された基板の一部で基板を断裁して、閉じられた線形状の有機発光層を有する有機ＥＬ素子を形成する第９工程とを有している。
　図２は、本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法の各工程における模式的断面図である。図２の（ａ）から（ｆ）に至る各模式的断面図はそれぞれ、第１実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法の第１工程から第６工程において行われる加工時の断面の形態を示したものである。図２の（ｇ）と（ｈ）の各模式的断面図はそれぞれ、第１実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法の第７工程において行われる、封止層を形成する工程と保護層を形成する工程の断面の形態を示したものである。図２の（ｉ）と（ｊ）の各模式的断面図はそれぞれ、第１実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法の第８工程と第９工程において行われる加工時の断面の形態を示したものである。
　以下、各工程について説明する。
（第１工程）
　第１工程は、基板上にパターン化された陽極を形成する工程である。図２（ａ）において、基板１１上にパターン化された陽極１２が図示されている。
　基板１１とは、有機ＥＬ素子を形成する際の基材となり得るものである。基板１１の材料としては、例えば、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアリレート、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）、エチレン－環状オレフィン等のポリエチレン共重合体、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリエーテルエーテルケトン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ポリエーテルイミド等のポリマー、有機無機ハイブリッド構造を有するシルセスキオキサンを基本骨格とした耐熱透明基材フィルム（製品名Ｓｉｌａ－ＤＥＣ、チッソ株式会社製）、更には前記ポリマーを２層以上積層して成る基材等を挙げることができる。
　基板１１の材料としては、コストや入手の容易性の点で、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）などが好ましく用いられる。また、光学的透明性、耐熱性、無機層との密着性の点においては、有機無機ハイブリッド構造を有するシルセスキオキサンを基本骨格とした耐熱透明フィルムが好ましく用いられる。
　基板１１の厚みは、取扱性や機械的強度の観点から、５～５００μｍが好ましく、更に好ましくは２５～２５０μｍである。
　基板１１は、大気中の酸素、水分を遮断する機能を有していることが好ましい。有機ＥＬ素子の場合、酸素、水分が内部に侵入することによって、発光性能の経時的な低下を招くことがある。そのため、有機ＥＬ素子をガスバリア層や封止材で密閉することによって、外界から遮断することが好ましい。そのため、基板１１の少なくとも片方の表面にガスバリア層が形成されていることが好ましい。ガスバリア層は、有機系であっても無機系であってもよい。無機系のガスバリア層の材料としては、ケイ素、アルミニウム、チタン等の金属の金属酸化物、金属窒化物、金属酸窒化物、等がある。
　陽極１２は、有機発光層に正孔を供給（注入）する電極膜である。陽極１２の材料の種類や物性は特に制限されず、任意に設定できる。例えば、陽極１２は、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）材料、例えば、金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物等の電極材料で形成することが可能である。また、陽極１２は、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）や酸化インジウム亜鉛等の光透過性を有する材料（透明電極）によって構成されていてもよい。このとき、有機発光層で発光された光は基板１１側から取出されることが可能となる。
　陽極１２を形成する方法としては、ドライ成膜法とウエット成膜法とがある。ドライ（真空）成膜法には、蒸着法、スパッタリング法などがある。ドライ成膜法でパターンを形成する方法としては、メタルマスクによるパターン成膜やフォトレジスト、印刷などによるウエットエッチングやリフトオフなどの方法を用いることができる。
　一方、ウエット成膜法としては、塗布法、インクジェット法などがある。これらの方法では、直接パターンを形成することが可能である。
　ドライ成膜法の場合は、パターン精度や自由度、生産性などを考慮すると、ウエットエッチングやリフトオフを用いることが好ましい。一方、ウエット成膜法として、塗布法やインクジェット法が利用可能な場合は、直接パターンを描画することが可能であるため、さらに好ましい。
　陽極１２のシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。更に膜厚は材料にもよるが、通常１０～１０００ｎｍ、好ましくは１０～２００ｎｍの範囲で選ばれる。
（第２工程）
　第２工程は、基板上にパターン化された陽極取出電極およびパターン化された陰極取出電極を形成する工程である。図２（ｂ）において、基板１１上にパターン化された陽極取出電極１３およびパターン化された陰極取出電極１４が図示されている。
　陽極取出電極１３および陰極取出電極１４はそれぞれ、有機ＥＬ素子の陽極および陰極を外部電源等に接続して、電圧を印加するときに用いられる。陽極取出電極１３および陰極取出電極１４の材料としては、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕなどの金属材料とその合金類が一般的に利用される。陽極取出電極１３および陰極取出電極１４を形成する方法についても、上記陽極１２と同様である。蒸着法、スパッタリング法、塗布法、インクジェット法等の公知の方法を適用することが可能である。パターンを形成する方法としては、第１工程に記載した方法と同様の方法を使用することができる。
（第３工程）
　第３工程は、陽極取出電極の一部の上にパターン化された絶縁層を形成する工程である。図２（ｃ）において、陽極取出電極１３の一部の上にパターン化された絶縁層１５が図示されている。
　絶縁層１５は、後記する陰極を形成した際に、陽極取出電極１３と陰極とが短絡しないように設けられる層である。絶縁層１５を構成する材料としては、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＳｉＯｘＣｙ、ＳｉＯｘＮｙ、などの無機材料や、フォトレジスト等の絶縁性の有機材料、等が挙げられる。絶縁層１５を形成する方法については、上記陽極１２と同様である。蒸着法、スパッタリング法、塗布法、インクジェット法等の公知の方法を適用することが可能である。パターンを形成する方法としては、第１工程に記載した方法と同様の方法を使用することができる。
（第４工程）
　第４工程は、基板、陽極、陽極取出電極、陰極取出電極および絶縁層の上に有機発光層を形成する工程である。図２（ｄ）において、基板１１、陽極１２、陽極取出電極１３、陰極取出電極１４および絶縁層１５の上に有機発光層１６が図示されている。
　有機発光層１６は、陽極から直接、又は陽極から正孔輸送層等を介して注入される正孔と、陰極から直接、又は陰極から電子輸送層等を介して注入される電子とが、再結合することによって発光する層である。なお、発光する部分は、発光層の内部であってもよいし、発光層とそれに隣接する層との間の界面であってもよい。
　有機発光層１６は、ホスト化合物（ホスト材料）と、発光材料（発光ドーパント化合物）とを含む有機発光性材料で形成することが好ましい。有機発光層１６をこのように構成すると、含有させる発光材料の種類等を適宜調整することによって任意の発光色を得ることができる。有機発光層１６に含まれる発光材料としては、例えば、燐光発光材料（燐光性化合物、燐光発光性化合物）、蛍光発光材料等を用いることができる。なお、有機発光層１６には、一種類の発光材料を含有させてもよいし、発光極大波長が互いに異なる複数種の発光材料を含有させてもよい。具体的な発光材料については、公知の材料から適宜選択して使用することができる。
　有機発光層１６を形成する方法については、上記第１工程の場合と同様であるが、有機発光材料の層を形成する方法としては、蒸着法が一般的に使用される。図１（ａ）のチャンバ１０２では、蒸着法によって有機発光層１６を形成する装置が記載されている。
　有機発光層１６に加えて、必要に応じて、電子輸送層、正孔輸送層、正孔阻止層、電子阻止層、電子注入層（陰極バッファー層）、正孔注入層（陽極バッファー層）等の層を適宜形成することができる。このような各層の具体的な内容については、公知の知見から適宜選択して適用することができる。これらの各層を形成する方法としては、蒸着法が一般的に使用される。
（第５工程）
　第５工程は、陰極取出電極上の一部の有機発光層および絶縁層上の一部の有機発光層をレーザによって除去する工程である。図２（ｅ）において、陰極取出電極１４上の一部の有機発光層１６および絶縁層１５上の一部の有機発光層１６がレーザによって除去されて、それぞれ１７ｂおよび１７ａと記載された箇所が図示されている。
　有機発光層１６は、基本的に有機化合物を主成分としている。そのため、高温に加熱することによって、有機化合物は熱分解されて、揮発し、飛散させることができる。陰極取出電極１４上の一部の有機発光層１６および絶縁層１５上の一部の有機発光層１６を高温に加熱して除去することによって、当該陰極取出電極１４の一部と当該絶縁層１５の一部は外界に露出されることとなる。その後、次工程で陰極をその上に形成することが可能となる。
　有機発光層１６の一部を高温に加熱して除去する手段として、レーザを用いる。レーザは指向性や収束性に優れており、特定の微細な部分のみに照射して、当該微細部分のみを高温に加熱することが可能である。
　レーザによる加工には、熱加工と非熱加工とがある。熱加工は、レーザ光が固体材料の表面で吸収されて熱に変換され、その熱エネルギーで材料を溶融しながら行う加工のことである。熱的な作用を起こしやすい赤外線レーザが使用される。一方、非熱加工は、レーザアブレーション加工とも呼ばれるものであり、大気圧下でかなりの高温でしか溶融しない材料でもレーザ光が吸収された箇所を瞬時に溶融させ、蒸発、飛散させる加工のことである。加工内容に応じて赤外線レーザ、紫外線レーザ、パルスレーザ等が使用される。
　本実施形態においては、加工部周辺への熱損傷が少なく、真空下でも大気圧下でも蒸発、飛散させて、有機化合物を除去することが可能であることから、レーザアブレーション加工が好ましい。
　本実施形態において用いるレーザの波長は、有機層に対しエネルギー吸収される観点から、３００～７００ｎｍのものが好ましいが、これに限定されるものではない。
　また、本実施形態において用いるレーザとしては、出力、周波数、デューティー比等で加工条件が広範囲にとれるパルスレーザが好ましく用いられる。
　レーザの媒体による分類としては、固体レーザ、液体レーザ、ガスレーザ、半導体レーザ等があるが、高速かつ低熱ダメージとの観点から、固体レーザーまたはガスレーザーが好ましい。固体レーザとしては、ルビーレーザ、ＹＡＧレーザ、サファイアレーザ、チタンサファイアレーザ等を使用することが可能であり、特にＹＶＯ４レーザが好ましい。またガスレーザとしては、ＣＯ２レーザ、ヘリウムネオンレーザ、アルゴンイオンレーザ、エキシマレーザ等を使用することが可能であり、特にエキシマレーザが好ましい。
　このようなレーザによって除去する方法では、有機発光層１６は瞬時に溶融し、蒸発、飛散される。熱分解されたものは低分子物質となるため、遠方まで飛散させることができ、真空ポンプ等を用いて、系内から除去・廃棄することが容易である。
　図１（ａ）のチャンバ１０３には、真空下で有機発光層の一部をレーザによって除去する装置が記載されている。
　本実施形態においては、レーザによって除去する位置を位置情報による調整機構によって調整することによって、レーザによって除去する有機発光層のパターン（形状、位置）を高い自由度で形成することができる。第５工程において、除去の対象となる、陰極取出電極上の一部の有機発光層および絶縁層上の一部の有機発光層の形状・位置を、レーザの照射条件を適宜調整することによって、種々変えることが可能である。その結果、有機発光層のパターンを高い自由度と精度で形成することができる。
（第６工程）
　第６工程は、有機発光層、レーザによって有機発光層が除去された陰極取出電極およびレーザによって有機発光層が除去された絶縁層の上に陰極を形成する工程である。図２（ｆ）において、有機発光層１６、レーザによって有機発光層１６が除去された陰極取出電極１４およびレーザによって有機発光層１６が除去された絶縁層１５の上に陰極１８が図示されている。
　陰極１８は、発光層に電子を供給（注入）する電極である。陰極を構成する材料は特に制限されないが、通常は、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）材料、例えば、金属（電子注入性金属）、合金、電気伝導性化合物、及びこれらの混合物等の電極材料で形成される。
　陰極１８を形成する方法については、蒸着法が一般的に使用される。図１（ａ）のチャンバ１０４では、蒸着法によって陰極１４を形成する装置が記載されている。
　陰極１８は、陽極と同様に、光透過性を有する電極材料で形成することが可能である。この場合、例えば１ｎｍ以上２０ｎｍ以下の膜厚になるように陰極形成用電極材料からなる金属膜を形成した後、この金属膜上に、陽極１２で説明した導電性透明材料からなる膜を形成することにより、透明又は半透明の陰極を形成することができる。このとき、有機発光層１６で発光された光は基板１１の反対側から取出されることが可能となる。
（第７工程）
　第７工程は、陰極の上に封止層および保護層の少なくとも一方を形成する工程である。第７工程では、陰極の上に、封止層のみを形成する方法、保護層のみを形成する方法、封止層と保護層の両者を形成する方法の３つの方法のうち、いずれの方法を適用してもよい。
　図２（ｇ）において、陰極１８の上に封止層１９を形成することが図示されている。図２（ｈ）において、封止層１９の上に保護層２０を形成することが図示されている。第７工程において、封止層および保護層の両者を形成するときは通常、まず封止層１９を形成してから、その上に保護層２０を形成することが好ましい。
　封止層１９は、外部環境から有機発光層１６を遮断・保護するためのものである。封止層１９は、水蒸気や酸素に対するガスバリア性を有している。
　封止層１９を構成する材料としては、例えば、例えば、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＳｉＯｘＣｙ、ＳｉＯｘＮｙ、などの無機材料が使用される。
　封止層１９を形成する方法についても、蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、イオンプレーティング法等の公知の方法を適用することが可能である。図１（ａ）のチャンバ１０５では、スパッタリング法によって封止層１９を形成する装置が記載されている。
　保護層２０は、封止層１９上に設置し、内部の有機ＥＬ素子を外部の物理的な外力から保護する層である。
　保護層２０を構成する材料としては、例えば、例えば、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ナイロン、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、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエーテルスルホン等の熱可塑性樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、レゾルシノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂等の硬化性樹脂が挙げられる。さらに、保護層２０は、大気中の酸素、水分を遮断する機能を有していることが好ましい。すなわち、保護層２０の少なくとも片方の表面にガスバリア層が形成されていることが好ましい。ガスバリア層は、有機系であっても無機系であってもよい。無機系のガスバリア層の材料としては、ケイ素、アルミニウム、チタン等の金属の金属酸化物、金属窒化物、金属酸窒化物、等がある。こうしたガスバリア層を備えた保護層２０であれば、封止層１９がない構成を取ることも可能である。
　さらに、これらの樹脂からなる層を封止層等に密着させるために、接着層を設けて、ラミネートする方法を取ることもできる。接着層を構成する材料としては、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、熱可塑性樹脂のいずれも使用することができる。熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂系、アクリル樹脂系、シリコーン樹脂系、ユリア樹脂系、メラミン樹脂系、フェノール樹脂系、レゾルシノール樹脂系、不飽和ポリエステル樹脂系、ポリウレタン樹脂系等の熱硬化性樹脂が挙げられる。光硬化性樹脂としては、例えば、エステルアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、メラミンアクリレート、アクリル樹脂アクリレート等の各種アクリレート、又はウレタンポリエステル等の樹脂を用いたラジカル系光硬化性樹脂、エポキシ、ビニルエーテル等の樹脂を用いたカチオン系光硬化性樹脂、等が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、エチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン－プロピレン共重合体、エチレン－アクリル酸共重合体、エチレン－メタクリル酸共重合体、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、アイオノマー等の使用が可能である。
　保護層２０を形成する方法については、ラミネート法等の公知の方法を適用することが可能である。図１（ａ）のチャンバ１０６では、ラミネート法によって保護層２０を形成する装置が記載されている。
　第４工程から第７工程までは、長尺の基板を用いることによって、連続して加工することが可能である。そのため、各工程を行う装置を備えたチャンバを連結させて、ロールツーロール方式で生産性よく、有機ＥＬ素子を製造することができる。また、蒸着法やスパッタリング法等の気相法を用いることが好ましいため、第４工程から第７工程までは、真空下で行うことが好ましい。
（第８工程）
　第８工程は、基板、陽極取出電極、絶縁層および陰極取出電極の各一部の上の、有機発光層、陰極、封止層および保護層の少なくとも一方をレーザによって除去して、陽極取出電極および陰極取出電極を基板上に露出させる工程である。図２（ｉ）において、基板１１、陽極取出電極１３、絶縁層１５および陰極取出電極１４の各一部の上の、有機発光層１６、陰極１８、封止層１９および保護層２０の少なくとも一方がレーザによって除去されて、陽極取出電極１３および陰極取出電極１４が基板上に露出し、それぞれ２１ａおよび２１ｂと記載された箇所が図示されている。
　第８工程において、陽極取出電極１３の一部および陰極取出電極１４の一部の周辺付近の有機発光層１６、陰極１８、封止層１９および保護層２０の少なくとも一方をレーザによって高温に加熱して除去することによって、当該陽極取出電極１３の一部および陰極取出電極１４の一部は外界に露出されることとなる。そのため、次の第９工程で有機ＥＬ素子を断裁した後、個々の有機ＥＬ素子を実際に発光させる場合に、外部の電源等と有機ＥＬ素子の各電極とを接続することが容易となる。
　レーザによって除去する方法の具体的な内容については、前記第５工程において説明した内容と同様であるので、その説明を省略する。
　一般に、有機発光層はレーザによって飛散させ易い。そのため、当該有機発光層の上に存在する封止層および保護層も同時に飛散させることができる。但し、レーザによって除去されるものには、高分子量の保護層が含まれる場合があるため、レーザの照射の条件は除去させる対象物に応じて適宜調整することが好ましい。
　また、レーザによって熱分解されるものは、第５工程の場合と比べて比較的分子量が高いものとなるため、飛散させて、系内から除去・廃棄することを容易とするために、大気圧下で行うことが好ましい。
　第８工程において、除去する有機発光層１６、陰極１８、封止層１９および保護層２０の形状・位置を、レーザの照射条件を適宜調整することによって、種々変えることが可能である。その結果、パターン化された陽極取出電極１３およびパターン化された陰極取出電極１４のパターン（形状、位置）にかかわらず、露出させる陽極取出電極および陰極取出電極のパターンを高い自由度と精度で形成することができる。
　また、本実施形態においては、レーザによって除去する位置を位置情報による調整機構によって調整することによって、有機発光層１６、露出させる陽極取出電極１３および陰極取出電極１４のパターンの自由度と精度を高めることができる。
（第９工程）
　第９工程は、第８工程で、レーザによって有機発光層、陰極、封止層および保護層の少なくとも一方が除去された基板の一部で基板を断裁して、閉じられた線形状の有機発光層を有する有機ＥＬ素子を形成する工程である。図２（ｊ）において、有機発光層１６、陰極１８、封止層１９および保護層２０が除去された基板１１の一部で基板１１を断裁して、閉じられた線形状の有機発光層を有する有機ＥＬ素子が図示されている。得られた有機ＥＬ素子は、発光部Ｅと陽極取出電極部Ｔ１と陰極取出電極部Ｔ２とを有している。
　基板を断裁する方法は、公知の方法を適宜選択して適用することができる。その際、断裁する位置を位置情報による調整機構によって調整することが好ましい。図１（ｃ）のチャンバ１０８には、大気圧下で、上下のカッターによって基板を断裁する装置が記載されている。
　図５（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ素子の模式的平面図である。図５（ｂ）は、その陽極取出電極部Ａ－Ａの模式的断面図である。図５（ｃ）は、その陰極取出電極部Ｂ－Ｂの模式的断面図である。Ｌ１とＬ２は、第８工程において、レーザによって除去された箇所を示している。
　有機ＥＬ素子の陽極取出電極部Ｌ１と陰極取出電極部Ｌ２において、それぞれ露出している陽極取出電極１３と陰極取出電極１４に電圧を掛けることによって、閉じられた線形状の有機発光層を有する発光部Ｃが発光することとなる。
［第１実施形態の変形例］
　第１実施形態は、長尺の基板を使用している。第１実施形態の変形例として、基板として枚葉式の基板を使用することができる。その場合には、第１実施形態の製造方法における第９工程はない。図１に示された各工程に相当するチャンバ１０２～１０７を個々に切り離して、第１工程から第８工程の各工程を順に行うことによって、枚葉形態の有機ＥＬ素子を製造することができる。
（第１実施形態の効果）
　第１実施形態の製造方法によると、第５工程と第８工程の２つの工程で、レーザによって除去を行うことによって、いずれか１つの工程でのみレーザによる除去を行う場合やレーザによる除去を全く行わない場合に比べて、より一層広い自由度で有機ＥＬ素子のパターンを形成することが可能となる。
　また、長尺の基板を使用すると、ロールツーロール方式で連続的に、簡便で自由度の高いパターンを形成することが可能となり、生産性が高くなり、低コスト化が可能となる。
　また、陽極、取出電極および絶縁層のパターン形成においては、マスク等によるパターン化が必要であるが、それ以降の複数の有機発光層等の形成工程、封止層形成工程および保護層形成工程では全面での成膜（ベタ成膜）や全面での貼り合わせを行うことができ、各工程でのパターン形成が不要であり、マスク等を用いないため、製造コストを少ないものとすることができる。
　また、レーザによる除去加工の精度を高めることによって、有機発光層、陽極取出電極および陰極取出電極の形状や位置を微細で複雑に設置した有機ＥＬ素子を製造することが可能となる。
　さらに、第５工程におけるレーザによる除去では、陰極形成前に有機発光層のみを除去するものであり、比較的分解し易い有機発光層だけの飛散であり、他の層への汚染が少なく、有機ＥＬ素子としての欠陥が起こりにくいものである。第８工程におけるレーザによる除去では、封止層や保護層を形成した後に行うものであり、飛散物によって有機発光層等が汚染されるおそれは少なく、有機ＥＬ素子としての性能に影響を与えるおそれは少ない。また、取出電極部を形成するために行われるものであり、大気圧下等の一般環境下で作業を行なうことができる。
［第２実施形態］
　次に、本発明の第２実施形態について説明する。本発明の第２実施形態の製造装置、製造方法、効果は、第１実施形態のそれらと多くの部分が共通している。そのため、主に、第１実施形態と異なる部分についてのみ以下に説明し、その他の内容は第１実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
（第２実施形態の有機ＥＬ素子の製造装置）
　本発明の第２実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法は、絶縁層上の一部の有機発光層をレーザによって除去することをしない以外は第１実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法と同様である。したがって、第２実施形態の有機ＥＬ素子の製造装置は、第１実施形態の有機ＥＬ素子の製造装置と同様のものである。第２実施形態の有機ＥＬ素子の製造装置を構成する各装置は、第１実施形態の有機ＥＬ素子の製造装置と共通であるため、その説明を省略する。
（第２実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法）
　第２実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法は、基板上にパターン化された陽極を形成する第１工程と、基板上にパターン化された陽極取出電極およびパターン化された陰極取出電極を形成する第２工程と、陽極取出電極の一部の上にパターン化された絶縁層を形成する第３工程と、基板、陽極、陽極取出電極、陰極取出電極および絶縁層の上に有機発光層を形成する第４工程と、陰極取出電極上の一部の有機発光層をレーザによって除去する第５工程と、有機発光層およびレーザによって有機発光層が除去された陰極取出電極の上に陰極を形成する第６工程と、陰極の上に封止層および保護層の少なくとも一方を形成する第７工程と、基板、陽極取出電極、絶縁層および陰極取出電極の各一部の上の、有機発光層、陰極、封止層および保護層の少なくとも一方をレーザによって除去して、陽極取出電極および陰極取出電極を基板上に露出させる第８工程と、第８工程で、レーザによって有機発光層、陰極、封止層および保護層の少なくとも一方が除去された基板の一部で基板を断裁して、閉じられた線形状の有機発光層を有する有機ＥＬ素子を形成する第９工程とを有している。
　第２実施形態の製造方法では、第１実施形態における第５工程において、陰極取出電極上の一部の有機発光層のみをレーザによって除去して、絶縁層上の一部の有機発光層をレーザによって除去することをしない。そのため、第６工程においては、絶縁層の上に陰極が形成されることはない。したがって、第８工程において、有機発光層、陰極、封止層および保護層の少なくとも一方をレーザによって除去して、陽極取出電極および陰極取出電極を基板上に露出させた際に、陽極取出電極上の絶縁層の上に存在する有機発光層の端部が外部に露出することとなる。
　図３は、本発明の第２実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法の各工程における模式的断面図である。図３（ａ）～（ｊ）は、第１実施形態の場合の図２（ａ）～（ｊ）と同様に、第２実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法の第１工程から第９工程に対応している。すなわち、図３の（ａ）から（ｆ）に至る各模式的断面図はそれぞれ、第２実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法の第１工程から第６工程において行われる加工時の断面の形態を示したものである。図３の（ｇ）と（ｈ）の各模式的断面図はそれぞれ、第２実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法の第７工程において行われる、封止層を形成する工程と保護層を形成する工程の断面の形態を示したものである。図３の（ｉ）と（ｊ）の各模式的断面図はそれぞれ、第２実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法の第８工程と第９工程において行われる加工時の断面の形態を示したものである。
　図３（ｅ）の模式的断面図において、陰極取出電極１４上の一部の有機発光層１６がレーザによって除去された箇所１７は存在する。しかし、第１実施形態の図３（ｅ）の模式的断面図における１７ａに相当する、絶縁層１５上の一部の有機発光層１６がレーザによって除去された箇所は存在しない。そのため、図３（ｆ）の模式的断面図において、絶縁層１５の上に陰極１８が直接形成されることはない。したがって、図３（ｉ）の模式的断面図のレーザによって除去された箇所２１ａにおいて、陽極取出電極上の絶縁層の上に存在する有機発光層の端部が外部に露出している。
　第２実施形態の有機ＥＬ素子の模式的平面図は、図５（ｂ）において、有機発光層１６の端部が外部に露出したものとなる（不図示）。
　第２実施形態においては、第５工程において、絶縁層上の一部の有機発光層をレーザによって除去することをしないため、パターンが簡略化され、レーザによる除去操作に要する時間が短縮されて、生産性が上昇するという効果がある。但し、上記したように、陽極取出電極上の絶縁層の上に存在する有機発光層の端部が外部に露出しているため、このことによって有機ＥＬ素子の耐久性能等が低下するようなことがあれば、封止剤によって端部を封止する等の措置を講じることが必要となる。
［第２実施形態の変形例］
　第２実施形態は、長尺の基板を使用している。第２実施形態の変形例として、基板として枚葉式の基板を使用することができる。その場合には、第２実施形態の製造方法における第９工程はない。図１に示された各工程に相当するチャンバ１０２～１０７を個々に切り離して、第１工程から第８工程の各工程を順に行うことによって、枚葉形態の有機ＥＬ素子を製造することができる。
［第３実施形態］
　次に、本発明の第３実施形態について説明する。本発明の第３実施形態の製造装置、製造方法、効果は、第１実施形態および第２実施形態のそれらと多くの部分が共通している。そのため、主に、第１実施形態および第２実施形態と異なる部分についてのみ以下に説明し、その他の内容は、第１実施形態および第２実施形態と同様であるので、それらの説明を省略する。
（第３実施形態の有機ＥＬ素子の製造装置）
　本発明の第３実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法は、陽極取出電極の一部の上にパターン化された絶縁層を形成する工程を有していない。そのため、第３実施形態の有機ＥＬ素子の製造装置は、基板上に絶縁層を形成する装置を有していない。このこと以外は、第１実施形態および第２実施形態の有機ＥＬ素子の製造装置と同様のものである。
（第３実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法）
　第３実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法は、基板上にパターン化された陽極を形成する第１工程と、基板上にパターン化された陽極取出電極およびパターン化された陰極取出電極を形成する第２工程と、基板、陽極、陽極取出電極および陰極取出電極の上に有機発光層を形成する第３工程と、陰極取出電極上の一部の有機発光層をレーザによって除去する第４工程と、有機発光層およびレーザによって有機発光層が除去された陰極取出電極の上に陰極を形成する第５工程と、陰極の上に封止層および保護層の少なくとも一方を形成する第６工程と、基板、陽極取出電極および陰極取出電極の各一部の上の、有機発光層、陰極、封止層および保護層の少なくとも一方をレーザによって除去して、陽極取出電極および陰極取出電極を基板上に露出させる第７工程と、第７工程で、レーザによって有機発光層、陰極、封止層および保護層の少なくとも一方が除去された基板の一部で基板を断裁して、閉じられた線形状の有機発光層を有する有機ＥＬ素子を形成する第８工程とを有している。
　第３工程から第６工程までは、長尺の基板を用いることによって、連続して加工することが可能である。そのため、各工程を行う装置を備えたチャンバを連結させて、ロールツーロール方式で生産性よく、有機ＥＬ素子を製造することができる。また、蒸着法やスパッタリング法等の気相法を用いることが好ましいため、第３工程から第６工程までは、真空下で行うことが好ましい。第７工程は、レーザによって熱分解されるものが比較的分子量が高いものとなるため、飛散させて、系内から除去・廃棄することを容易とするために、大気圧下で行うことが好ましい。
　第３実施形態の製造方法は、第２実施形態における陽極取出電極の一部の上にパターン化された絶縁層を形成する第３工程に相当する工程を有していない。それ以外の工程は、第２実施形態と同様に行われる。そのため、第２実施形態の製造方法と比べて、工程数が1つ少ない。
　図４は、本発明の第３実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法の各工程における模式的断面図である。図４（ａ）と（ｂ）の各模式的断面図はそれぞれ、第３実施形態の製造方法の第１工程と第２工程に対応している。図４には、第２実施形態の場合の図３（ｃ）に相当する工程は存在しない。図４の（ｃ）から（ｅ）に至る各模式的断面図はそれぞれ、第３実施形態の製造方法の第３工程から第５工程において行われる加工時の断面の形態を示したものである。図４の（ｆ）と（ｇ）の各模式的断面図はそれぞれ、第３実施形態の製造方法の第６工程において行われる、封止層を形成する工程と保護層を形成する工程の断面の形態を示したものである。図４の（ｈ）と（ｉ）の各模式的断面図はそれぞれ、第３実施形態の製造方法の第７工程と第８工程において行われる加工時の断面の形態を示したものである。
　第３実施形態の製造方法の第３工程において、有機発光層１６が形成されるのは、基板、陽極、陽極取出電極および陰極取出電極の上である（図４（ｃ）参照）。また、第４工程において、レーザによって除去されるのは、陰極取出電極上の一部の有機発光層のみである（図４（ｄ）参照）。
　第３実施形態の有機ＥＬ素子の模式的平面図は、図５（ａ）、（ｂ）において、絶縁層１５を有しないものである。また、図５（ｂ）において、有機発光層１６の端部が外部に露出したものとなる（不図示）。
　第３実施形態においては、第４工程において、陽極取出電極上の有機発光層をレーザによって除去することをしないため、パターンが簡略化され、レーザによる除去操作に要する時間が短縮される。また、第１実施形態や第２実施形態に存在するパターン化された絶縁層を形成する工程を有していないため、製造時間が短縮されて、生産性が上昇するという効果を有する。但し、陽極取出電極上の有機発光層の端部が外部に露出しているため、このことによって有機ＥＬ素子の耐久性能等が低下するようなことがあれば、封止剤によって端部を封止する等の措置を講じることが必要となる。
［第３実施形態の変形例］
　第３実施形態は、長尺の基板を使用している。第３実施形態の変形例として、基板として枚葉式の基板を使用することができる。その場合には、第３実施形態の製造方法における第８工程はない。図１に示された各工程に相当するチャンバ１０２～１０７を個々に切り離して、第１工程から第７工程の各工程を順に行うことによって、枚葉形態の有機ＥＬ素子を製造することができる。
　１１　　基板
　１２　　陽極
　１３　　陽極取出電極
　１４　　陰極取出電極
　１５　　絶縁層
　１６　　有機発光層
　１８　　陰極
　１９　　封止層
　２０　　保護層
　１００　有機ＥＬ素子の製造装置

Claims (10)

  1. 　基板上にパターン化された陽極を形成する第１工程と、
    　前記基板上にパターン化された陽極取出電極およびパターン化された陰極取出電極を形成する第２工程と、
    　前記陽極取出電極の一部の上にパターン化された絶縁層を形成する第３工程と、
    　前記基板、前記陽極、前記陽極取出電極、前記陰極取出電極および前記絶縁層の上に有機発光層を形成する第４工程と、
    　前記陰極取出電極上の一部の有機発光層および前記絶縁層上の一部の有機発光層をレーザによって除去する第５工程と、
    　前記有機発光層、前記レーザによって有機発光層が除去された陰極取出電極および前記レーザによって有機発光層が除去された絶縁層の上に陰極を形成する第６工程と、
    　前記陰極の上に封止層および保護層の少なくとも一方を形成する第７工程と、
    　前記基板、前記陽極取出電極、前記絶縁層および前記陰極取出電極の各一部の上の、前記有機発光層、前記陰極、前記封止層および前記保護層の少なくとも一方をレーザによって除去して、前記陽極取出電極および前記陰極取出電極を前記基板上に露出させる第８工程と
    　を有する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
  2. 　前記第４工程から前記第７工程までを連続的に真空下で行い、前記第８工程を大気圧下で行うことを特徴とする請求項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。
  3. 　基板上にパターン化された陽極を形成する第１工程と、
    　前記基板上にパターン化された陽極取出電極およびパターン化された陰極取出電極を形成する第２工程と、
    　前記陽極取出電極の一部の上にパターン化された絶縁層を形成する第３工程と、
    　前記基板、前記陽極、前記陽極取出電極、前記陰極取出電極および前記絶縁層の上に有機発光層を形成する第４工程と、
    　前記陰極取出電極上の一部の有機発光層をレーザによって除去する第５工程と、
    　前記有機発光層および前記レーザによって有機発光層が除去された陰極取出電極の上に陰極を形成する第６工程と、
    　前記陰極の上に封止層および保護層の少なくとも一方を形成する第７工程と、
    　前記基板、前記陽極取出電極、前記絶縁層および前記陰極取出電極の各一部の上の、前記有機発光層、前記陰極、前記封止層および前記保護層の少なくとも一方をレーザによって除去して、前記陽極取出電極および前記陰極取出電極を前記基板上に露出させる第８工程と
    　を有する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
  4. 　前記第４工程から前記第７工程までを連続的に真空下で行い、前記第８工程を大気圧下で行うことを特徴とする請求項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。
  5. 　基板上にパターン化された陽極を形成する第１工程と、
    　前記基板上にパターン化された陽極取出電極およびパターン化された陰極取出電極を形成する第２工程と、
    　前記基板、前記陽極、前記陽極取出電極および前記陰極取出電極の上に有機発光層を形成する第３工程と、
    　前記陰極取出電極上の一部の有機発光層をレーザによって除去する第４工程と、
    　前記有機発光層および前記レーザによって有機発光層が除去された陰極取出電極の上に陰極を形成する第５工程と、
    　前記陰極の上に封止層および保護層の少なくとも一方を形成する第６工程と、
    　前記基板、前記陽極取出電極および前記陰極取出電極の各一部の上の、前記有機発光層、前記陰極、前記封止層および前記保護層の少なくとも一方をレーザによって除去して、前記陽極取出電極および前記陰極取出電極を前記基板上に露出させる第７工程と
    　を有する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
  6. 　前記第３工程から前記第６工程までを連続的に真空下で行い、前記第７工程を大気圧下で行うことを特徴とする請求項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。
  7. 　前記レーザによって除去する位置を位置情報による調整機構によって調整することを特徴とする請求項１～請求項６のいずれか１項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。
  8. 　前記基板として長尺の基板を用いることを特徴とする請求項１～請求項７のいずれか１項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。
  9. 　基板上にパターン化された陽極を形成する装置と、
    　前記基板上にパターン化された陽極取出電極およびパターン化された陰極取出電極を形成する装置と、
    　前記基板上に有機発光層を形成する装置と、
    　前記有機発光層の一部をレーザによって除去する装置と、
    　前記有機発光層の上に陰極を形成する装置と、
    　前記基板上に封止層を形成する装置および前記基板上に保護層を形成する装置の少なくとも一方と、
    　前記基板上の、前記有機発光層、前記陰極、前記封止層および前記保護層の少なくとも一方の一部をレーザによって除去する装置と
    　を有する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造装置。
  10. 　さらに、前記基板上に絶縁層を形成する装置を有していることを特徴とする請求項９に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造装置。
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