有機ＥＬデバイス
【課題】有機ＥＬデバイスにおいて、電極取出し部を簡易に形成することができ、効率的に製造することができるものとする。
【解決手段】有機ＥＬデバイス１は、陰極層２１及び平滑化層２２を有する第１の基板２と、陰極層２１上に形成された有機層３と、有機層３上に形成された陽極層４と、接着層５を介して陽極層４と接合される第２の基板６と、を備える、有機層３は、第１の基板２の周縁部のいずれかの領域には形成されず、該領域の一部に絶縁層７を介して陽極層４が外周側へ延設され、延設された陽極層４が、第２の基板６とは反対側に折り返されて陽極取出し部４０ａを構成し、第１の基板２の陰極層２１一部が折り返されて陰極取出し部４０ｂを構成する。この構成によれば、各取出し部４０ａ，４０ｂが、絶縁層７及び延設された補助電極部４２又は第１の基板２の一部を折り返す簡易な手順で形成されるので、デバイスを効率的に製造することができる。
【解決手段】有機ＥＬデバイス１は、陰極層２１及び平滑化層２２を有する第１の基板２と、陰極層２１上に形成された有機層３と、有機層３上に形成された陽極層４と、接着層５を介して陽極層４と接合される第２の基板６と、を備える、有機層３は、第１の基板２の周縁部のいずれかの領域には形成されず、該領域の一部に絶縁層７を介して陽極層４が外周側へ延設され、延設された陽極層４が、第２の基板６とは反対側に折り返されて陽極取出し部４０ａを構成し、第１の基板２の陰極層２１一部が折り返されて陰極取出し部４０ｂを構成する。この構成によれば、各取出し部４０ａ，４０ｂが、絶縁層７及び延設された補助電極部４２又は第１の基板２の一部を折り返す簡易な手順で形成されるので、デバイスを効率的に製造することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極取出し部が形成された有機ＥＬデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子は、陽極及び陰極で挟持させた発光層が透明基板上に形成されたものであり、電極間に電圧印加されたとき、発光層にキャリアとして注入された電子及びホールの再結合により生成された励起子によって発光する。ＥＬ素子は、発光層の蛍光物質に有機物を用いた有機ＥＬ素子と、無機物を用いた無機ＥＬ素子に大別される。特に、有機ＥＬ素子は、低電圧で高輝度の発光が可能であり、蛍光物質の種類によって様々な発光色が得られ、また、平面状の発光パネルとしての製造が容易であることから、各種表示装置やバックライトとして用いられる。更に、近年では、高輝度に対応したものが実現され、これを照明器具に用いることが注目されている。
【０００３】
一般的な有機ＥＬ素子は、ガラス基板上に、陽極として、ＩＴＯ等の透明電極が形成され、この陽極上に有機発光材料等から成る発光層を含む有機層が形成されると共に、この有機層上に、陰極として、アルミ等の金属薄膜層が形成された構成となっている。陽極は、基板及び有機層の間に存在するので、陽極を外部給電端子と接続するため、陽極の一部、又は陽極の導電性を補助する補助電極の一部が、有機層が形成される領域外に延設され、この延設された部分が、電極取出し部として機能する。また、陽極、有機層、陰極は、陽極の取出電極部及び陰極の一部を除いて、銅箔等の封止部材によって封止される。この構成によれば、陽極及び陰極間に電圧印加されて、発光層で発生した光は、直接又は陰極によって反射されて、陽極及びガラス基板を透過して、素子外に取り出される。
【０００４】
発光層が結晶化されている一般的なＬＥＤ（無機ＥＬ素子）とは異なり、有機ＥＬ素子の発光層を含む有機層は、高分子等の有機材料から構成されているので、可撓性を有するものとすることができる。また、これらの有機材料には、真空蒸着の他、スピンコート、インクジェット印刷、スクリーン印刷等によって発光層を形成することができるものがある。更に、基板には、上述したガラス基板に限らず、可撓性を有する透光性プラスチック基板を用いることもできる。これらの材料を用いることにより、有機ＥＬ素子は、巻き取りや折り曲げが可能なフレキシブルな発光デバイスの光源として利用することができる。また、ロール状に巻かれた可撓性の基板が、発光層等を形成するため成膜装置に供給され、成膜後のデバイスがロール状に巻かれて回収される、いわゆるロールツーロール方式により、有機ＥＬデバイスを製造する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１６５６２０公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１には、電極取出し部をどのように形成するかについて、具体的に記載されていない。通常、電極取出し部を設けるためには、陽極及び発光層を複雑な形状にパターンニング形成する必要があり、上述したロールツーロール方式による製造方法であっても、必ずしもデバイスを効率的に製造することができなかった。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、電極取出し部を簡易に形成することができ、効率的に製造することができる有機ＥＬデバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明に係る有機ＥＬデバイスは、第１の電極層及びこの第１の電極層を平滑化する平滑化層を有する第１の基板と、前記第１の基板の第１の電極層上に形成された有機層と、前記有機層上に形成された第２の電極層と、接着層を介して前記第２の電極層と接合される第２の基板と、を備え、前記有機層は、前記第１の基板の周縁部のいずれかの領域には形成されておらず、前記第２の電極層は、前記有機層の形成されていない領域に対応する部分において前記第１の電極層との間に絶縁層を介して前記有機層のある領域より外周側に延設されており、前記第１基板のうち、前記有機層の形成されていない領域であって前記第２の電極層が延設されていない部分に位置する第１の電極層が、前記第２の基板とは反対側に折り返されて、第１の電極取出し部を構成し、前記延設された第２の電極層が、前記絶縁層と共に前記第２の基板とは反対側に折り返されて、第２の電極取出し部を構成していることを特徴とする。
【０００９】
上記有機ＥＬデバイスにおいて、前記第１の基板は、前記平滑化層の、前記第１の電極層とは反対側の面にバリア層が設けられていることが好ましい。
【００１０】
上記有機ＥＬデバイスにおいて、前記第２の電極取出し部における前記第２の電極層は、その端部が前記第１の基板と短絡しないように、前記絶縁層よりも内側になるように形成されていることが好ましい。
【００１１】
上記有機ＥＬデバイスにおいて、前記第２の基板のうち、前記第２の電極層と向かい合う面には、前記有機層が形成される領域と重なり合わないように、且つ前記第２の電極層と接触しないように、吸湿層が設けられていることが好ましい。
【００１２】
上記有機ＥＬデバイスにおいて、前記第１の電極取出し部及び前記第２の電極取出し部は、前記第１の電極層及び前記第２の電極層の一部を除いて封止材によって封止されていることが好ましい。
【００１３】
上記有機ＥＬデバイスにおいて、前記封止材の一部は、前記接着層が延設されたものであることが好ましい。
【００１４】
上記有機ＥＬデバイスにおいて、前記封止材は、前記接着層とは別部材であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、第２の電極取出し部及び第１の電極取出し部が、有機層が形成されていない領域にある絶縁層及び延設された第２の電極層の一部、又は第１の基板の第１の電極層の一部を折り返すという簡易な手順で形成されるので、有機ＥＬデバイスを効率的に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る有機ＥＬデバイスの分解斜視図。
【図２】同有機ＥＬデバイスの裏面図。
【図３】（ａ）は図２の（Ａ）線又は（Ｄ）線での側断面図、（ｂ）は同図の（Ｂ）線での側断面図、（ｃ）は同図の（Ｃ）線での側断面図。
【図４】同有機ＥＬデバイスの陽極取出し部の斜視図。
【図５】同有機ＥＬデバイスの電極層として用いられるグリッド電極の構成例を斜視図。
【図６】（ａ）（ｂ）は同有機ＥＬデバイスの陽極取出し部の作成手順を示す側断面図。
【図７】（ａ）（ｂ）は同有機ＥＬデバイスの陰極取出し部の作成手順を示す側断面図。
【図８】（ａ）乃至（ｃ）は同有機ＥＬデバイスの陽極取出し部の他の作成手順を示す側断面図。
【図９】（ａ）乃至（ｄ）は同有機ＥＬデバイスの陽極取出し部の他の作成手順を示す側断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の一実施形態に係る有機ＥＬデバイスの構成について、図１乃至図５を参照して説明する。本実施形態の有機ＥＬデバイス１は、図１に示すように、第１の基板２と、第１の基板２上に形成された有機層３と、有機層３上に形成され、有機層３に正孔を供給する陽極層４と、接着層５を介して陽極層４と接合される第２の基板６と、を備える。第１の基板２は、有機層３に電子を供給する陰極層２１と、この陰極層２１を平滑化する平滑化層２２と、平滑化層２２の陰極層２１とは反対側の面に設けられたバリア層２３と、を有する。なお、陰極層２１を第１の電極層とした場合、陽極層４は第２の電極層に相当する。
【００１８】
有機層３は、第１の基板２側から順に、電子注入層３１と、発光層３２と、ホール輸送層３３と、ホール注入層３４と、から構成される。第２の基板６のうち、陽極層４と向かい合う面には、有機層３が形成される領域と重なり合わないように、また、陽極層４と接触しないように、吸湿層８が設けられる。陽極層４は、有機層３と当接する主電極部４１と、主電極部４１と接すると共に、有機層３とは絶縁層７によって絶縁された補助電極部４２と、から構成される。
【００１９】
有機層３は、第１の基板２の周縁部のいずれかの辺には形成されていない。本例においては、図２の（Ｂ）線及び（Ｃ）線で示す部分には、有機層３が形成されていない。この有機層３が形成されていない領域は、第１の基板２の４辺のいずれかに設けられていればよく、また、一辺の全長に亘って設けられていなくてもよく、部分的に設けられていてもよい（不図示）。一方、図２の（Ａ）線及び（Ｄ）線で示す部分には、有機層３が端部まで形成されている（図３（ａ）も参照）。なお、本実施形態の有機ＥＬデバイス１の製造工程において、第１の基板２に対して有機層３がロールツーロール方式で形成される場合、ロール進行方向は、図２の（Ａ）線及び（Ｄ）線方向となる。図２の（Ａ）線及び（Ｄ）線で示す部分を含む両辺には、有機層３等を封止すると共に、有機ＥＬデバイス１の側部を保護する保持部材（不図示）が設けられる。この保持部材は、図２の（Ｂ）線及び（Ｃ）線で示す部分を含む両辺にも設けられてもよい。
【００２０】
有機層３が形成されていない領域の一部、すなわち本例では、図２の（Ｂ）線で示す部分には、絶縁層７を介して補助電極部４２の一部が延設されている（図１参照）。延設された補助電極部４２は、図３（ｂ）に示すように、絶縁層７及び第１の電極２の一部と共に、第２の基板６とは反対側に折り返されて、陽極取出し部４０ａを構成する。また、第１の基板２の一部、すなわち本例では、図２の（Ｃ）線で示す部分は、補助電極部４２が延設されておらず、図３（ｃ）に示すように、第２の基板６とは反対側に折り返されて、陰極取出し部４０ｂを構成する。陰極取出し部４０ｂを第１の電極取出し部とした場合、陽極取出し部４０ａが第２の電極取出し部に相当する。なお、本実施形態においては、対向する２辺に夫々陽極取出し部４０ａ及び陰極取出し部４０ｂが形成された例を示すが、これらが片辺に夫々別個に形成されていてもよく、また、各辺に２箇所以上に設けられてもよい。陽極取出し部４０ａは、補助電極部４２の一部を除いて封止材９によって封止され、図４に示すように、封止されていない部分が、第１の基板２の裏面側に露出している。この露出した補助電極部４２の一部に、外部給電端子等に電気的に接続される。また、陰極取出し部４０ｂは、陰極層２１の一部を除いて封止材９によって封止され、陽極取出し部４０ａと同様に、封止されていない部分が、第１の基板２の裏面側に露出している。陽極取出し部４０ａも、露出箇所が陰極層２１である点を除き、陽極取出し部４０ａと同様の構成である。なお、これら陽極取出し部４０ａ及び陰極取出し部４０ｂの形成手順については後述する。
【００２１】
第１の基板２を構成する陰極層２１には、アルミニウム、銅、ステンレス、ニッケル、錫、鉛、金、銀、鉄又はチタン等の金属又は合金等から成るシート材が用いられ、このシート材は、ロール巻取りが可能な程度の可撓性を有するものが好ましい。なお、陰極層２１は、有機層３へ電子を供給するため、仕事関数の小さい金属、合金、導電性化合物又はこれらの混合物から成る電極材料から構成されることが好ましい。シート材の表面は、素子の短絡を抑制するため、平滑性を有することが必要であり、その表面粗さは、Ｒａ１００ｎｍ以下であることが好ましく、Ｒａ１０ｎｍ以下であることが更に好ましい。
【００２２】
また、陰極層２１には、アルミニウムや銀等の金属、又はこれら金属を含む化合物を用いることができ、アルミニウムと他の電極材料とを組み合わせて、積層構造等として構成されたものを用いてもよい。このような電極材料の組み合わせとしては、アルカリ金属とアルミニウムとの積層体、アルカリ金属と銀との積層体、アルカリ金属のハロゲン化物とアルミニウムとの積層体、アルカリ金属の酸化物とアルミニウムとの積層体、アルカリ土類金属や希土類金属とアルミニウムとの積層体、これらの金属種と他の金属との合金等が挙げられる。具体的には、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、リチウム、マグネシウム等とアルミニウムとの積層体、マグネシウム−銀混合物、マグネシウム−インジウム混合物、アルミニウム−リチウム合金、フッ化リチウム（ＬｉＦ）／アルミニウム混合物／積層体、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物等が挙げられる。
【００２３】
平滑化層２２には、例えば、熱硬化性ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂 、ポリウレタン等から成る熱硬化性樹脂や、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、アクリル樹脂等の熱可塑性樹脂や、ポリアミド、ナイロン、ポリアセタール、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂等が用いられる。上記樹脂を含む溶液を金属箔上に塗布する、又は上記樹脂を陰極層２１を構成するシート材と加熱ラミネートにより接合する等によって、陰極層２１を平滑化することができる。平滑化層２２によって第１の基板２が平滑化されるので、第１基板２上に形成される有機層４を、塗布等の方法によって均一な膜に仕上げることが容易となり、膜厚及び膜抵抗が均一で、輝度ムラの少ないＥＬデバイスを実現することができる。
【００２４】
バリア層２３には、水分やガス等に対するバリア性を有する樹脂又は金属材料から構成され、汎用のバリアフィルム又は凹凸金属箔等は用いられる。このバリア層２３によって、平滑化層２２及び陰極層２１に対して、水分やガス等が浸透することを抑制することができ、これら水分やガス等による有機層３の劣化を抑制することができる。
【００２５】
有機層３を構成する電子注入層３１としては、陰極層２１を構成する材料と共通のもの、酸化チタン、酸化亜鉛等の金属酸化物、上記材料を含めて、電子注入を促進させるドーパントを混合した有機半導体材料等が用いられる。また、発光層３２としては、有機ＥＬ素子の発光材料として知られる任意の材料が用いられる。このような発光材料としては、例えば、アントラセン、ナフタレン、ピレン、テトラセン、コロネン、ペリレン、フタロペリレン、ナフタロペリレン、ジフェニルブタジエン、テトラフェニルブタジエン、クマリン、オキサジアゾール、ビスベンゾキサゾリン、ビススチリル、シクロペンタジエン、クマリン、オキサジアゾール、ビスベンゾキサゾリン、ビススチリル、シクロペンタジエン、キノリン金属錯体、トリス（８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム錯体、トリス（４−メチル−８−キノリナート）アルミニウム錯体、トリス（５−フェニル−８−キノリナート）アルミニウム錯体、アミノキノリン金属錯体、ベンゾキノリン金属錯体、トリ−（ｐ−ターフェニル−４−イル）アミン、ピラン、キナクリドン、ルブレン、及びこれらの誘導体、あるいは、１−アリール−２，５−ジ（２−チエニル）ピロール誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、スチリルアリーレン誘導体、スチリルアミン誘導体、及びこれらの発光性化合物から成る基を分子の一部分に有する化合物あるいは高分子等が挙げられる。また、上記化合物に代表される蛍光色素由来の化合物のみならず、いわゆる燐光発光材料、例えば、Ｉｒ錯体、Ｏｓ錯体、Ｐｔ錯体、ユーロピウム錯体等々の発光材料、又はそれらを分子内に有する化合物、若しくは高分子も好適に用いることができる。また、これらの材料から成る発光層３２は、蒸着、転写等乾式プロセスによって成膜しても良いし、スピンコート、スプレーコート、ダイコート、グラビア印刷等、塗布によって成膜するものであってもよい。
【００２６】
ホール輸送層３３は、例えば、ホール輸送性を有する化合物の群から選定することができる。この種の化合物としては、例えば、４，４’−ビス［Ｎ−（ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）、２−ＴＮＡＴＡ、４，４’，４”−トリス（Ｎ−（３−メチルフェニル）Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾールビフェニル（ＣＢＰ）、スピロ−ＮＰＤ、スピロ−ＴＰＤ、スピロ−ＴＡＤ、ＴＮＢ等を代表例とする、トリアリールアミン系化合物、カルバゾール基を含むアミン化合物、フルオレン誘導体を含むアミン化合物等を挙げることができるが、一般に知られる任意のホール輸送材料を用いることができる。ホール注入層３４は、例えは、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）等の低分子量の有機化合物や、チオフェントリフェニルメタン、ヒドラゾリン、アリールアミン、ヒドラゾン、スチルベン、トリフェニルアミン等を含む有機材料が挙げられる。具体的には、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＣｚ）、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）、ＴＰＤ等の芳香族アミン誘導体等で、上記材料を単独で用いてもよく、また、二種類以上の材料を組み合わせて用いてもよい。
【００２７】
陽極層４の主電極部４１には、有機ＥＬ素子の陽極材料として知られる任意の材料を用いることができる。陽極材料としては、銀、インジウム−錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム−亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、錫酸化物、金等の金属のナノワイヤー、ナノドットを含むナノ粒子、導電性高分子、導電性の有機材料、ドーパント（ドナー又はアクセプタ）含有有機層、導電体と導電性有機材料（高分子含む）の混合物が挙げられ、導電性及び透光性を有していればよく、これらに限定されない。また、導電性物質の他にバインダーを含んだものであってもよい。バインダーとしては、アクリル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン、ポリアクリルニトリル、ポリビニルアセタール、ポリアミド、ポリイミド、ジアクリルフタレート樹脂、セルロース系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、その他の熱可塑性樹脂や、これらの樹脂を構成する単量体の２種以上の共重合体が挙げられる。
【００２８】
また、主電極部４１は、図５に示すように、低抵抗性を有する細線材４３を格子状、ライン状又はハニカム状に配置した、いわゆるグリッド電極４１’から構成されたものであってもよい。細線材４３の径は、主電極部４１の透光性を低下させ難いように、１００μｍ以下であることが好ましい。また、図示したような、細線材４３が格子状に配置されたものの場合、各細線材４３の間隔は、導電性を維持できる範囲で広く設定され、好ましくは、開口率が９０％以上となるように設定される。細線材４３としては、銀、アルミニウム、銅、ニッケル、錫、鉛、金、チタン等の各種金属及び合金、カーボン等の導電性材料が挙げられる。グリッド電極４１’は、上記金属又は導電性材料を含むペーストをスクリーン印刷やグラビアコート、ダイコート等により、有機層３上にパターン形成される。このグリッド電極４１’は、塗布による膜成形が容易であり、有機ＥＬデバイス１を効率的に製造する上で有効である。なお、これらの材用や形成方法は、有機層３への濡れ性や、有機層３へのダメージを発生させないものであれば、特に限定されない。
【００２９】
補助電極部４２は、有機層３の周縁を囲うように枠状に配置されると共に、有機層３が形成されていない領域に対応する部分において、陰極層２１との間に絶縁層７を介して外周側に延設されて、この延設された部分が陽極取出し部４０ａを構成する。補助電極部４２は、絶縁層７上に、上述した形状となるようにパターニング形成される。このとき、折り返された補助電極部４２の端部が、第１の基板２と短絡しないように、絶縁層７よりも内側になるように形成される。すなわち、第１の基板２のバリア層２３には、金属箔が好適に用いられ、有機ＥＬデバイス１は、このバリア層２３と、陽極の一部として機能する補助電極部４２が近接している。しかし、補助電極部４２が上述のように構成されていることにより、補助電極部４２がバリア層２３に接触して短絡することはなく、デバイスの信頼性を向上させることができる。なお、発光層３２と対向する主電極部４１に透明性の高い材料を用い、周囲の補助電極部４２に導電性の高い材料を用いれば、陽極層４全体としては、透光性が高く、且つ導電性も高くすることができる。補助電極部４２の構成材料としては、一般的な配線電極に用いられる各種金属が用いられ、主電極部４１との電気伝導性が良いものであれば、特に限定されない。また、主電極部４１とは異なり、透光性を有していなくてもよい。
【００３０】
接着層５は、第２の基板６及び陽極層４との接着性に優れ、且つ発光層３２から出射した光を透過しすることができる透明な樹脂材から成るペースト状又はシート状の部材が、有機層３及び陽極層４の周縁を覆うように配置されたものである。接着層５の構成材料としては、例えば、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル等が挙げられる。
【００３１】
第２の基板６は、第１の基板２と同形状に形成された透明な板状部材であり、板厚が均一で、表面平滑性を有するものが用いられる。第２の基板６の構成材料としては、例えば、ソーダライムガラスや無アルカリガラス等の透光性ガラスや、透光性樹脂材料等が用いられる。
【００３２】
絶縁層７は、補助電極部４２と略相似形状で、補助電極部４２よりも幅広となるようにパターン形成されたものである。絶縁層７は、その内周縁が有機層３の外周縁を被覆するように配置され、絶縁層７上に設けらた補助電極部４２と有機層３との間の絶縁性を確保する。絶縁層７の構成材料としては、熱硬化性ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等から成る熱硬化性樹脂や、ポリエチレン、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂をウェットプロセスにより形成するか、ＳｉＯやＳｉＮ等の酸化物や窒化物をスパッタ等のドライプロセスで形成することができる。なお、何れのプロセスにおいてもパターニングが必要であり、特にウェットプロセスとしては、好ましくはスクリーン印刷、ダイコート、スプレーコート、グラビアコート等の方法によって絶縁層７を形成することができる。
【００３３】
吸湿層８は、乾燥剤を含有させた樹脂材料を、有機層３が形成される領域が開口するよう枠状にパターン形成されたものである。この吸湿層８を設けることにより、接着層５に僅かに侵入した水分がブロックされるので、有機層３の劣化を効果的に抑制することができる。吸湿層８の構成材料には、例えば、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂等から成る光硬化型接着性樹脂に、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化銅、酸化マグネシウム等から成る乾燥剤が添加されたものを用いることができる。なお、吸湿層８は、第２の基板６と陽極層４とが接合される前に、予め第２の基板６のうち、陽極層４と向かい合う面に設けられていることが好ましい。
【００３４】
封止材９は、陽極取出し部４０ａの折り返し位置から、補助電極部４２の露出箇所までの領域を封止する基部側封止部９１と、第２の電極取出し部４０における補助電極部４２、絶縁層７及び第１の基板２の端部を封止する端部封止部９２とを含む（図３（ｂ）参照）。陽極取出し部４０ａの折り返し位置から、陰極層２１の露出箇所までの領域、及び陰極取出し部４０ｂにおける陰極層２１等、第１の基板２の端部についても、同様である（図３（ｃ）参照）。基部側封止部９１は、陽極層４と第２の基板６とを接合する接着層５の一部が延設されたものである。また、端部封止部９２は、上記端部を封止すると共に、この端部と第１の基板２とを接着する役割を果たす。このように、陽極取出し部４０ａ及び陰極取出し部４０ｂが、補助電極部４２及び陰極層２１の一部を除いて封止材９によって封止されることにより、デバイス内に水分等が浸入し難くなり、有機層３の劣化を抑制することができる。なお、後述するように、封止材９は、接着層５とは別部材であってもよい。封止材９の材料には、接着層５と同様の材料が用いられる。なお、封止材９は、有機層３が形成される領域の外側、又は第１の基板２の裏側に配置されるので、接着層５とは異なり、透光性を有しない材料が用いられてもよい。
【００３５】
次に、陽極取出し部４０ａ及び陰極取出し部４０ｂの形成手順について、図６（ａ）（ｂ）及び図７（ａ）（ｂ）を参照して説明する。第１の基板２上には、図６（ａ）に示すように、有機層３が積層され、この有機層３の上に、絶縁層７、補助電極部４２及び主電極部４１が夫々所定の形状にパターン形成される。以下、第１の基板２上に有機層３、絶縁層７及び陽極層４（補助電極部４２及び主電極部４１）が形成された状態のものを、発光シート１０という。一方、第２の基板６には、陽極層４と向かい合う面の所定位置に、吸湿層８が設けられる。そして、接着層５が、絶縁層７及び補助電極部４２等の折り返し端部を除いて、補助電極部４２及び主電極部４１全体を覆うように配置され、この接着層５によって第２の基板６が発光シート１０に接合される。また、絶縁層７及び補助電極部４２等の折り返し端部は、端部封止部９２が設けられると共に、図６（ｂ）に示すように、第２の基板６とは反対側に折り返され、端部封止部９２によって第２の基板６の裏面に固定される。なお、基部側封止部９１に、延設された補助電極部４２の基端側に一部被った接着層５を用いれば、封止材９を塗布する工程を一部簡略化することができる。
【００３６】
また、有機層３が形成されていない領域には、図７（ａ）に示すように、補助電極部４２が延設されていない部分が存在する。この部分が、図７（ｂ）に示すように、第２の基板６とは反対側に折り返され、端部封止部９２によって第２の基板６の裏面に固定される。これにより、陽極取出し部４０ａ及び陰極取出し部４０ｂを備えた有機ＥＬデバイス１が製造される。
【００３７】
すなわち、有機ＥＬデバイス１は、絶縁層７及び補助電極部４２等の端部、又は第１の基板２の一部を折り返すことにより、陽極取出し部４０ａ及び陰極取出し部４０ｂを簡易に形成することができるので、効率的に製造することができる。しかも、第１の基板２において、陰極層２１の裏面側に樹脂製の平滑化層２２が用いられた場合でも、陰極取出し部４０ｂを第１の基板２の裏面側に取出すことができる。また、第１の基板２、有機層３、絶縁層７、補助電極部４２及び主電極部４１といった発光シート１０を構成する材料には、可撓性を有する材料を用いることができ、また、第２の基板６は、可撓性又は硬質性のいずれを有するものであってもよい。つまり、可撓性を有するように作成された発光シート１０を、可撓性又は硬質性を有する適宜の第２の基板６に接合させれば、同一構成の発光シート１０を用いて、フレキシブル型及びハード型の両方の有機ＥＬデバイス１を製造することができる。
【００３８】
また、本実施形態の有機ＥＬデバイス１は、第１の基板２として、ロール状に巻かれた状態で供給される帯状のシート材を用いることもできる。この場合、帯状の第１の基板２の表面上に、有機層３をスリットコータ等によって連続的に形成し、更に、絶縁層７、補助電極部４２及び主電極部４１を夫々スクリーン印刷等によって定間隔で形成し、形成後、再びロール状に巻き取り回収する。こうすれば、いわゆるロールツーロール方式により、複数の発光シート１０が連続的に形成された発光シートロール（不図示）を作成することができる。そして、帯状の第１の基板２と同じ幅で、且つ同じ長さに形成された長尺の第２の基板６に、この発光シートロールを接着し、これらを定間隔で裁断すると共に、上述したように、第２の電極取出し部４０を折り返しにより形成する。こうすれば、図２に示したような有機ＥＬデバイス１を、短時間で数多く製造することができる。特に、近年では、発光層３２の複層化や、それらの間に電荷調整層を配置する等、有機層３が多層化される傾向にあり、ロールツーロール方式による有機層３の形成は、上述したような多数層から成る有機層を、同時に数多く製造することができる。
【００３９】
次に、上述した陽極取出し部４０ａの形成手順とは別の手順について、図８（ａ）乃至（ｃ）及び図９（ａ）乃至（ｄ）を参照して説明する。図８（ａ）乃至（ｃ）に示す手順は、まず、接着層５を、陽極取出し部４０ａの一部に延設させないように配置して、発光シート１０と第２の基板６とを接合させる（図８（ａ））。そして、陽極取出し部４０ａに相当する箇所を折り返し（図８（ｂ））、折り返し後、接着層５とは別部材の封止材９’で、第２の電極取出し部４０を封止及び固定する（図８（ｃ））。この手順によれば、発光シート１０と第２の基板６とが十分に接着された後に、陽極取出し部４０ａに相当する箇所を折り返すことができるので、折り返しの動作によって接着層５と補助電極部４２との間に隙間が形成され難くなり、接着層５への水分等の浸入を抑制することができる。
【００４０】
また、図９（ａ）乃至（ｄ）に示す手順は、発光シート１０と第２の基板６とを接合させる前に、第２の電極取出し部４０に相当する箇所を折り返し（図９（ａ）（ｂ））、折り返し後、発光シート１０と第２の基板６とを接合させるものである（図９（ｃ）（ｄ））。この手順においても、図８（ａ）乃至（ｃ）に示す手順と同様に、折り返しの動作によって接着層５と補助電極部４２との間に隙間が形成され難くなる。これらの手順は、陰極取出し部４０ｂにも同様に適用することができる。
【００４１】
なお、本発明は、基板の周縁部のいずれかに有機層が形成されいない領域があり、この領域に配された電極層の一部が、折り返されることによって、電極取出し部として露出されているものであれば、上記実施形態に限らず、種々の変形が可能である。また、第１の基板６（陰極層２１）、主電極部４１又は補助電極部４２等を構成する材料を適宜に選択することにより、上述した陰極及び陽極の機能を夫々逆にすることもできる。すなわち、第１の基板６側を陽極層として機能させ、主電極部４１及び補助電極部４２側を陰極層として機能させることもできる。
【符号の説明】
【００４２】
１ 有機ＥＬデバイス
２ 第１の基板
２１ 陰極層（第１の電極層）
２２ 平滑化層
２３ バリア層
３ 有機層
４ 陽極層（第２の電極層）
４０ａ 陽極取出し部（第２の電極取出し部）
４０ｂ 陰極取出し部（第１の電極取出し部）
４１ 主電極部
４１’ グリッド電極
４２ 補助電極部
４３ 細線材
５ 接着層
６ 第２の基板
７ 絶縁層
８ 吸湿層
９ 封止材
９’ 封止材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極取出し部が形成された有機ＥＬデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子は、陽極及び陰極で挟持させた発光層が透明基板上に形成されたものであり、電極間に電圧印加されたとき、発光層にキャリアとして注入された電子及びホールの再結合により生成された励起子によって発光する。ＥＬ素子は、発光層の蛍光物質に有機物を用いた有機ＥＬ素子と、無機物を用いた無機ＥＬ素子に大別される。特に、有機ＥＬ素子は、低電圧で高輝度の発光が可能であり、蛍光物質の種類によって様々な発光色が得られ、また、平面状の発光パネルとしての製造が容易であることから、各種表示装置やバックライトとして用いられる。更に、近年では、高輝度に対応したものが実現され、これを照明器具に用いることが注目されている。
【０００３】
一般的な有機ＥＬ素子は、ガラス基板上に、陽極として、ＩＴＯ等の透明電極が形成され、この陽極上に有機発光材料等から成る発光層を含む有機層が形成されると共に、この有機層上に、陰極として、アルミ等の金属薄膜層が形成された構成となっている。陽極は、基板及び有機層の間に存在するので、陽極を外部給電端子と接続するため、陽極の一部、又は陽極の導電性を補助する補助電極の一部が、有機層が形成される領域外に延設され、この延設された部分が、電極取出し部として機能する。また、陽極、有機層、陰極は、陽極の取出電極部及び陰極の一部を除いて、銅箔等の封止部材によって封止される。この構成によれば、陽極及び陰極間に電圧印加されて、発光層で発生した光は、直接又は陰極によって反射されて、陽極及びガラス基板を透過して、素子外に取り出される。
【０００４】
発光層が結晶化されている一般的なＬＥＤ（無機ＥＬ素子）とは異なり、有機ＥＬ素子の発光層を含む有機層は、高分子等の有機材料から構成されているので、可撓性を有するものとすることができる。また、これらの有機材料には、真空蒸着の他、スピンコート、インクジェット印刷、スクリーン印刷等によって発光層を形成することができるものがある。更に、基板には、上述したガラス基板に限らず、可撓性を有する透光性プラスチック基板を用いることもできる。これらの材料を用いることにより、有機ＥＬ素子は、巻き取りや折り曲げが可能なフレキシブルな発光デバイスの光源として利用することができる。また、ロール状に巻かれた可撓性の基板が、発光層等を形成するため成膜装置に供給され、成膜後のデバイスがロール状に巻かれて回収される、いわゆるロールツーロール方式により、有機ＥＬデバイスを製造する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１６５６２０公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１には、電極取出し部をどのように形成するかについて、具体的に記載されていない。通常、電極取出し部を設けるためには、陽極及び発光層を複雑な形状にパターンニング形成する必要があり、上述したロールツーロール方式による製造方法であっても、必ずしもデバイスを効率的に製造することができなかった。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、電極取出し部を簡易に形成することができ、効率的に製造することができる有機ＥＬデバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明に係る有機ＥＬデバイスは、第１の電極層及びこの第１の電極層を平滑化する平滑化層を有する第１の基板と、前記第１の基板の第１の電極層上に形成された有機層と、前記有機層上に形成された第２の電極層と、接着層を介して前記第２の電極層と接合される第２の基板と、を備え、前記有機層は、前記第１の基板の周縁部のいずれかの領域には形成されておらず、前記第２の電極層は、前記有機層の形成されていない領域に対応する部分において前記第１の電極層との間に絶縁層を介して前記有機層のある領域より外周側に延設されており、前記第１基板のうち、前記有機層の形成されていない領域であって前記第２の電極層が延設されていない部分に位置する第１の電極層が、前記第２の基板とは反対側に折り返されて、第１の電極取出し部を構成し、前記延設された第２の電極層が、前記絶縁層と共に前記第２の基板とは反対側に折り返されて、第２の電極取出し部を構成していることを特徴とする。
【０００９】
上記有機ＥＬデバイスにおいて、前記第１の基板は、前記平滑化層の、前記第１の電極層とは反対側の面にバリア層が設けられていることが好ましい。
【００１０】
上記有機ＥＬデバイスにおいて、前記第２の電極取出し部における前記第２の電極層は、その端部が前記第１の基板と短絡しないように、前記絶縁層よりも内側になるように形成されていることが好ましい。
【００１１】
上記有機ＥＬデバイスにおいて、前記第２の基板のうち、前記第２の電極層と向かい合う面には、前記有機層が形成される領域と重なり合わないように、且つ前記第２の電極層と接触しないように、吸湿層が設けられていることが好ましい。
【００１２】
上記有機ＥＬデバイスにおいて、前記第１の電極取出し部及び前記第２の電極取出し部は、前記第１の電極層及び前記第２の電極層の一部を除いて封止材によって封止されていることが好ましい。
【００１３】
上記有機ＥＬデバイスにおいて、前記封止材の一部は、前記接着層が延設されたものであることが好ましい。
【００１４】
上記有機ＥＬデバイスにおいて、前記封止材は、前記接着層とは別部材であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、第２の電極取出し部及び第１の電極取出し部が、有機層が形成されていない領域にある絶縁層及び延設された第２の電極層の一部、又は第１の基板の第１の電極層の一部を折り返すという簡易な手順で形成されるので、有機ＥＬデバイスを効率的に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る有機ＥＬデバイスの分解斜視図。
【図２】同有機ＥＬデバイスの裏面図。
【図３】（ａ）は図２の（Ａ）線又は（Ｄ）線での側断面図、（ｂ）は同図の（Ｂ）線での側断面図、（ｃ）は同図の（Ｃ）線での側断面図。
【図４】同有機ＥＬデバイスの陽極取出し部の斜視図。
【図５】同有機ＥＬデバイスの電極層として用いられるグリッド電極の構成例を斜視図。
【図６】（ａ）（ｂ）は同有機ＥＬデバイスの陽極取出し部の作成手順を示す側断面図。
【図７】（ａ）（ｂ）は同有機ＥＬデバイスの陰極取出し部の作成手順を示す側断面図。
【図８】（ａ）乃至（ｃ）は同有機ＥＬデバイスの陽極取出し部の他の作成手順を示す側断面図。
【図９】（ａ）乃至（ｄ）は同有機ＥＬデバイスの陽極取出し部の他の作成手順を示す側断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の一実施形態に係る有機ＥＬデバイスの構成について、図１乃至図５を参照して説明する。本実施形態の有機ＥＬデバイス１は、図１に示すように、第１の基板２と、第１の基板２上に形成された有機層３と、有機層３上に形成され、有機層３に正孔を供給する陽極層４と、接着層５を介して陽極層４と接合される第２の基板６と、を備える。第１の基板２は、有機層３に電子を供給する陰極層２１と、この陰極層２１を平滑化する平滑化層２２と、平滑化層２２の陰極層２１とは反対側の面に設けられたバリア層２３と、を有する。なお、陰極層２１を第１の電極層とした場合、陽極層４は第２の電極層に相当する。
【００１８】
有機層３は、第１の基板２側から順に、電子注入層３１と、発光層３２と、ホール輸送層３３と、ホール注入層３４と、から構成される。第２の基板６のうち、陽極層４と向かい合う面には、有機層３が形成される領域と重なり合わないように、また、陽極層４と接触しないように、吸湿層８が設けられる。陽極層４は、有機層３と当接する主電極部４１と、主電極部４１と接すると共に、有機層３とは絶縁層７によって絶縁された補助電極部４２と、から構成される。
【００１９】
有機層３は、第１の基板２の周縁部のいずれかの辺には形成されていない。本例においては、図２の（Ｂ）線及び（Ｃ）線で示す部分には、有機層３が形成されていない。この有機層３が形成されていない領域は、第１の基板２の４辺のいずれかに設けられていればよく、また、一辺の全長に亘って設けられていなくてもよく、部分的に設けられていてもよい（不図示）。一方、図２の（Ａ）線及び（Ｄ）線で示す部分には、有機層３が端部まで形成されている（図３（ａ）も参照）。なお、本実施形態の有機ＥＬデバイス１の製造工程において、第１の基板２に対して有機層３がロールツーロール方式で形成される場合、ロール進行方向は、図２の（Ａ）線及び（Ｄ）線方向となる。図２の（Ａ）線及び（Ｄ）線で示す部分を含む両辺には、有機層３等を封止すると共に、有機ＥＬデバイス１の側部を保護する保持部材（不図示）が設けられる。この保持部材は、図２の（Ｂ）線及び（Ｃ）線で示す部分を含む両辺にも設けられてもよい。
【００２０】
有機層３が形成されていない領域の一部、すなわち本例では、図２の（Ｂ）線で示す部分には、絶縁層７を介して補助電極部４２の一部が延設されている（図１参照）。延設された補助電極部４２は、図３（ｂ）に示すように、絶縁層７及び第１の電極２の一部と共に、第２の基板６とは反対側に折り返されて、陽極取出し部４０ａを構成する。また、第１の基板２の一部、すなわち本例では、図２の（Ｃ）線で示す部分は、補助電極部４２が延設されておらず、図３（ｃ）に示すように、第２の基板６とは反対側に折り返されて、陰極取出し部４０ｂを構成する。陰極取出し部４０ｂを第１の電極取出し部とした場合、陽極取出し部４０ａが第２の電極取出し部に相当する。なお、本実施形態においては、対向する２辺に夫々陽極取出し部４０ａ及び陰極取出し部４０ｂが形成された例を示すが、これらが片辺に夫々別個に形成されていてもよく、また、各辺に２箇所以上に設けられてもよい。陽極取出し部４０ａは、補助電極部４２の一部を除いて封止材９によって封止され、図４に示すように、封止されていない部分が、第１の基板２の裏面側に露出している。この露出した補助電極部４２の一部に、外部給電端子等に電気的に接続される。また、陰極取出し部４０ｂは、陰極層２１の一部を除いて封止材９によって封止され、陽極取出し部４０ａと同様に、封止されていない部分が、第１の基板２の裏面側に露出している。陽極取出し部４０ａも、露出箇所が陰極層２１である点を除き、陽極取出し部４０ａと同様の構成である。なお、これら陽極取出し部４０ａ及び陰極取出し部４０ｂの形成手順については後述する。
【００２１】
第１の基板２を構成する陰極層２１には、アルミニウム、銅、ステンレス、ニッケル、錫、鉛、金、銀、鉄又はチタン等の金属又は合金等から成るシート材が用いられ、このシート材は、ロール巻取りが可能な程度の可撓性を有するものが好ましい。なお、陰極層２１は、有機層３へ電子を供給するため、仕事関数の小さい金属、合金、導電性化合物又はこれらの混合物から成る電極材料から構成されることが好ましい。シート材の表面は、素子の短絡を抑制するため、平滑性を有することが必要であり、その表面粗さは、Ｒａ１００ｎｍ以下であることが好ましく、Ｒａ１０ｎｍ以下であることが更に好ましい。
【００２２】
また、陰極層２１には、アルミニウムや銀等の金属、又はこれら金属を含む化合物を用いることができ、アルミニウムと他の電極材料とを組み合わせて、積層構造等として構成されたものを用いてもよい。このような電極材料の組み合わせとしては、アルカリ金属とアルミニウムとの積層体、アルカリ金属と銀との積層体、アルカリ金属のハロゲン化物とアルミニウムとの積層体、アルカリ金属の酸化物とアルミニウムとの積層体、アルカリ土類金属や希土類金属とアルミニウムとの積層体、これらの金属種と他の金属との合金等が挙げられる。具体的には、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、リチウム、マグネシウム等とアルミニウムとの積層体、マグネシウム−銀混合物、マグネシウム−インジウム混合物、アルミニウム−リチウム合金、フッ化リチウム（ＬｉＦ）／アルミニウム混合物／積層体、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物等が挙げられる。
【００２３】
平滑化層２２には、例えば、熱硬化性ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂 、ポリウレタン等から成る熱硬化性樹脂や、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、アクリル樹脂等の熱可塑性樹脂や、ポリアミド、ナイロン、ポリアセタール、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂等が用いられる。上記樹脂を含む溶液を金属箔上に塗布する、又は上記樹脂を陰極層２１を構成するシート材と加熱ラミネートにより接合する等によって、陰極層２１を平滑化することができる。平滑化層２２によって第１の基板２が平滑化されるので、第１基板２上に形成される有機層４を、塗布等の方法によって均一な膜に仕上げることが容易となり、膜厚及び膜抵抗が均一で、輝度ムラの少ないＥＬデバイスを実現することができる。
【００２４】
バリア層２３には、水分やガス等に対するバリア性を有する樹脂又は金属材料から構成され、汎用のバリアフィルム又は凹凸金属箔等は用いられる。このバリア層２３によって、平滑化層２２及び陰極層２１に対して、水分やガス等が浸透することを抑制することができ、これら水分やガス等による有機層３の劣化を抑制することができる。
【００２５】
有機層３を構成する電子注入層３１としては、陰極層２１を構成する材料と共通のもの、酸化チタン、酸化亜鉛等の金属酸化物、上記材料を含めて、電子注入を促進させるドーパントを混合した有機半導体材料等が用いられる。また、発光層３２としては、有機ＥＬ素子の発光材料として知られる任意の材料が用いられる。このような発光材料としては、例えば、アントラセン、ナフタレン、ピレン、テトラセン、コロネン、ペリレン、フタロペリレン、ナフタロペリレン、ジフェニルブタジエン、テトラフェニルブタジエン、クマリン、オキサジアゾール、ビスベンゾキサゾリン、ビススチリル、シクロペンタジエン、クマリン、オキサジアゾール、ビスベンゾキサゾリン、ビススチリル、シクロペンタジエン、キノリン金属錯体、トリス（８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム錯体、トリス（４−メチル−８−キノリナート）アルミニウム錯体、トリス（５−フェニル−８−キノリナート）アルミニウム錯体、アミノキノリン金属錯体、ベンゾキノリン金属錯体、トリ−（ｐ−ターフェニル−４−イル）アミン、ピラン、キナクリドン、ルブレン、及びこれらの誘導体、あるいは、１−アリール−２，５−ジ（２−チエニル）ピロール誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、スチリルアリーレン誘導体、スチリルアミン誘導体、及びこれらの発光性化合物から成る基を分子の一部分に有する化合物あるいは高分子等が挙げられる。また、上記化合物に代表される蛍光色素由来の化合物のみならず、いわゆる燐光発光材料、例えば、Ｉｒ錯体、Ｏｓ錯体、Ｐｔ錯体、ユーロピウム錯体等々の発光材料、又はそれらを分子内に有する化合物、若しくは高分子も好適に用いることができる。また、これらの材料から成る発光層３２は、蒸着、転写等乾式プロセスによって成膜しても良いし、スピンコート、スプレーコート、ダイコート、グラビア印刷等、塗布によって成膜するものであってもよい。
【００２６】
ホール輸送層３３は、例えば、ホール輸送性を有する化合物の群から選定することができる。この種の化合物としては、例えば、４，４’−ビス［Ｎ−（ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）、２−ＴＮＡＴＡ、４，４’，４”−トリス（Ｎ−（３−メチルフェニル）Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾールビフェニル（ＣＢＰ）、スピロ−ＮＰＤ、スピロ−ＴＰＤ、スピロ−ＴＡＤ、ＴＮＢ等を代表例とする、トリアリールアミン系化合物、カルバゾール基を含むアミン化合物、フルオレン誘導体を含むアミン化合物等を挙げることができるが、一般に知られる任意のホール輸送材料を用いることができる。ホール注入層３４は、例えは、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）等の低分子量の有機化合物や、チオフェントリフェニルメタン、ヒドラゾリン、アリールアミン、ヒドラゾン、スチルベン、トリフェニルアミン等を含む有機材料が挙げられる。具体的には、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＣｚ）、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）、ＴＰＤ等の芳香族アミン誘導体等で、上記材料を単独で用いてもよく、また、二種類以上の材料を組み合わせて用いてもよい。
【００２７】
陽極層４の主電極部４１には、有機ＥＬ素子の陽極材料として知られる任意の材料を用いることができる。陽極材料としては、銀、インジウム−錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム−亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、錫酸化物、金等の金属のナノワイヤー、ナノドットを含むナノ粒子、導電性高分子、導電性の有機材料、ドーパント（ドナー又はアクセプタ）含有有機層、導電体と導電性有機材料（高分子含む）の混合物が挙げられ、導電性及び透光性を有していればよく、これらに限定されない。また、導電性物質の他にバインダーを含んだものであってもよい。バインダーとしては、アクリル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン、ポリアクリルニトリル、ポリビニルアセタール、ポリアミド、ポリイミド、ジアクリルフタレート樹脂、セルロース系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、その他の熱可塑性樹脂や、これらの樹脂を構成する単量体の２種以上の共重合体が挙げられる。
【００２８】
また、主電極部４１は、図５に示すように、低抵抗性を有する細線材４３を格子状、ライン状又はハニカム状に配置した、いわゆるグリッド電極４１’から構成されたものであってもよい。細線材４３の径は、主電極部４１の透光性を低下させ難いように、１００μｍ以下であることが好ましい。また、図示したような、細線材４３が格子状に配置されたものの場合、各細線材４３の間隔は、導電性を維持できる範囲で広く設定され、好ましくは、開口率が９０％以上となるように設定される。細線材４３としては、銀、アルミニウム、銅、ニッケル、錫、鉛、金、チタン等の各種金属及び合金、カーボン等の導電性材料が挙げられる。グリッド電極４１’は、上記金属又は導電性材料を含むペーストをスクリーン印刷やグラビアコート、ダイコート等により、有機層３上にパターン形成される。このグリッド電極４１’は、塗布による膜成形が容易であり、有機ＥＬデバイス１を効率的に製造する上で有効である。なお、これらの材用や形成方法は、有機層３への濡れ性や、有機層３へのダメージを発生させないものであれば、特に限定されない。
【００２９】
補助電極部４２は、有機層３の周縁を囲うように枠状に配置されると共に、有機層３が形成されていない領域に対応する部分において、陰極層２１との間に絶縁層７を介して外周側に延設されて、この延設された部分が陽極取出し部４０ａを構成する。補助電極部４２は、絶縁層７上に、上述した形状となるようにパターニング形成される。このとき、折り返された補助電極部４２の端部が、第１の基板２と短絡しないように、絶縁層７よりも内側になるように形成される。すなわち、第１の基板２のバリア層２３には、金属箔が好適に用いられ、有機ＥＬデバイス１は、このバリア層２３と、陽極の一部として機能する補助電極部４２が近接している。しかし、補助電極部４２が上述のように構成されていることにより、補助電極部４２がバリア層２３に接触して短絡することはなく、デバイスの信頼性を向上させることができる。なお、発光層３２と対向する主電極部４１に透明性の高い材料を用い、周囲の補助電極部４２に導電性の高い材料を用いれば、陽極層４全体としては、透光性が高く、且つ導電性も高くすることができる。補助電極部４２の構成材料としては、一般的な配線電極に用いられる各種金属が用いられ、主電極部４１との電気伝導性が良いものであれば、特に限定されない。また、主電極部４１とは異なり、透光性を有していなくてもよい。
【００３０】
接着層５は、第２の基板６及び陽極層４との接着性に優れ、且つ発光層３２から出射した光を透過しすることができる透明な樹脂材から成るペースト状又はシート状の部材が、有機層３及び陽極層４の周縁を覆うように配置されたものである。接着層５の構成材料としては、例えば、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル等が挙げられる。
【００３１】
第２の基板６は、第１の基板２と同形状に形成された透明な板状部材であり、板厚が均一で、表面平滑性を有するものが用いられる。第２の基板６の構成材料としては、例えば、ソーダライムガラスや無アルカリガラス等の透光性ガラスや、透光性樹脂材料等が用いられる。
【００３２】
絶縁層７は、補助電極部４２と略相似形状で、補助電極部４２よりも幅広となるようにパターン形成されたものである。絶縁層７は、その内周縁が有機層３の外周縁を被覆するように配置され、絶縁層７上に設けらた補助電極部４２と有機層３との間の絶縁性を確保する。絶縁層７の構成材料としては、熱硬化性ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等から成る熱硬化性樹脂や、ポリエチレン、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂をウェットプロセスにより形成するか、ＳｉＯやＳｉＮ等の酸化物や窒化物をスパッタ等のドライプロセスで形成することができる。なお、何れのプロセスにおいてもパターニングが必要であり、特にウェットプロセスとしては、好ましくはスクリーン印刷、ダイコート、スプレーコート、グラビアコート等の方法によって絶縁層７を形成することができる。
【００３３】
吸湿層８は、乾燥剤を含有させた樹脂材料を、有機層３が形成される領域が開口するよう枠状にパターン形成されたものである。この吸湿層８を設けることにより、接着層５に僅かに侵入した水分がブロックされるので、有機層３の劣化を効果的に抑制することができる。吸湿層８の構成材料には、例えば、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂等から成る光硬化型接着性樹脂に、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化銅、酸化マグネシウム等から成る乾燥剤が添加されたものを用いることができる。なお、吸湿層８は、第２の基板６と陽極層４とが接合される前に、予め第２の基板６のうち、陽極層４と向かい合う面に設けられていることが好ましい。
【００３４】
封止材９は、陽極取出し部４０ａの折り返し位置から、補助電極部４２の露出箇所までの領域を封止する基部側封止部９１と、第２の電極取出し部４０における補助電極部４２、絶縁層７及び第１の基板２の端部を封止する端部封止部９２とを含む（図３（ｂ）参照）。陽極取出し部４０ａの折り返し位置から、陰極層２１の露出箇所までの領域、及び陰極取出し部４０ｂにおける陰極層２１等、第１の基板２の端部についても、同様である（図３（ｃ）参照）。基部側封止部９１は、陽極層４と第２の基板６とを接合する接着層５の一部が延設されたものである。また、端部封止部９２は、上記端部を封止すると共に、この端部と第１の基板２とを接着する役割を果たす。このように、陽極取出し部４０ａ及び陰極取出し部４０ｂが、補助電極部４２及び陰極層２１の一部を除いて封止材９によって封止されることにより、デバイス内に水分等が浸入し難くなり、有機層３の劣化を抑制することができる。なお、後述するように、封止材９は、接着層５とは別部材であってもよい。封止材９の材料には、接着層５と同様の材料が用いられる。なお、封止材９は、有機層３が形成される領域の外側、又は第１の基板２の裏側に配置されるので、接着層５とは異なり、透光性を有しない材料が用いられてもよい。
【００３５】
次に、陽極取出し部４０ａ及び陰極取出し部４０ｂの形成手順について、図６（ａ）（ｂ）及び図７（ａ）（ｂ）を参照して説明する。第１の基板２上には、図６（ａ）に示すように、有機層３が積層され、この有機層３の上に、絶縁層７、補助電極部４２及び主電極部４１が夫々所定の形状にパターン形成される。以下、第１の基板２上に有機層３、絶縁層７及び陽極層４（補助電極部４２及び主電極部４１）が形成された状態のものを、発光シート１０という。一方、第２の基板６には、陽極層４と向かい合う面の所定位置に、吸湿層８が設けられる。そして、接着層５が、絶縁層７及び補助電極部４２等の折り返し端部を除いて、補助電極部４２及び主電極部４１全体を覆うように配置され、この接着層５によって第２の基板６が発光シート１０に接合される。また、絶縁層７及び補助電極部４２等の折り返し端部は、端部封止部９２が設けられると共に、図６（ｂ）に示すように、第２の基板６とは反対側に折り返され、端部封止部９２によって第２の基板６の裏面に固定される。なお、基部側封止部９１に、延設された補助電極部４２の基端側に一部被った接着層５を用いれば、封止材９を塗布する工程を一部簡略化することができる。
【００３６】
また、有機層３が形成されていない領域には、図７（ａ）に示すように、補助電極部４２が延設されていない部分が存在する。この部分が、図７（ｂ）に示すように、第２の基板６とは反対側に折り返され、端部封止部９２によって第２の基板６の裏面に固定される。これにより、陽極取出し部４０ａ及び陰極取出し部４０ｂを備えた有機ＥＬデバイス１が製造される。
【００３７】
すなわち、有機ＥＬデバイス１は、絶縁層７及び補助電極部４２等の端部、又は第１の基板２の一部を折り返すことにより、陽極取出し部４０ａ及び陰極取出し部４０ｂを簡易に形成することができるので、効率的に製造することができる。しかも、第１の基板２において、陰極層２１の裏面側に樹脂製の平滑化層２２が用いられた場合でも、陰極取出し部４０ｂを第１の基板２の裏面側に取出すことができる。また、第１の基板２、有機層３、絶縁層７、補助電極部４２及び主電極部４１といった発光シート１０を構成する材料には、可撓性を有する材料を用いることができ、また、第２の基板６は、可撓性又は硬質性のいずれを有するものであってもよい。つまり、可撓性を有するように作成された発光シート１０を、可撓性又は硬質性を有する適宜の第２の基板６に接合させれば、同一構成の発光シート１０を用いて、フレキシブル型及びハード型の両方の有機ＥＬデバイス１を製造することができる。
【００３８】
また、本実施形態の有機ＥＬデバイス１は、第１の基板２として、ロール状に巻かれた状態で供給される帯状のシート材を用いることもできる。この場合、帯状の第１の基板２の表面上に、有機層３をスリットコータ等によって連続的に形成し、更に、絶縁層７、補助電極部４２及び主電極部４１を夫々スクリーン印刷等によって定間隔で形成し、形成後、再びロール状に巻き取り回収する。こうすれば、いわゆるロールツーロール方式により、複数の発光シート１０が連続的に形成された発光シートロール（不図示）を作成することができる。そして、帯状の第１の基板２と同じ幅で、且つ同じ長さに形成された長尺の第２の基板６に、この発光シートロールを接着し、これらを定間隔で裁断すると共に、上述したように、第２の電極取出し部４０を折り返しにより形成する。こうすれば、図２に示したような有機ＥＬデバイス１を、短時間で数多く製造することができる。特に、近年では、発光層３２の複層化や、それらの間に電荷調整層を配置する等、有機層３が多層化される傾向にあり、ロールツーロール方式による有機層３の形成は、上述したような多数層から成る有機層を、同時に数多く製造することができる。
【００３９】
次に、上述した陽極取出し部４０ａの形成手順とは別の手順について、図８（ａ）乃至（ｃ）及び図９（ａ）乃至（ｄ）を参照して説明する。図８（ａ）乃至（ｃ）に示す手順は、まず、接着層５を、陽極取出し部４０ａの一部に延設させないように配置して、発光シート１０と第２の基板６とを接合させる（図８（ａ））。そして、陽極取出し部４０ａに相当する箇所を折り返し（図８（ｂ））、折り返し後、接着層５とは別部材の封止材９’で、第２の電極取出し部４０を封止及び固定する（図８（ｃ））。この手順によれば、発光シート１０と第２の基板６とが十分に接着された後に、陽極取出し部４０ａに相当する箇所を折り返すことができるので、折り返しの動作によって接着層５と補助電極部４２との間に隙間が形成され難くなり、接着層５への水分等の浸入を抑制することができる。
【００４０】
また、図９（ａ）乃至（ｄ）に示す手順は、発光シート１０と第２の基板６とを接合させる前に、第２の電極取出し部４０に相当する箇所を折り返し（図９（ａ）（ｂ））、折り返し後、発光シート１０と第２の基板６とを接合させるものである（図９（ｃ）（ｄ））。この手順においても、図８（ａ）乃至（ｃ）に示す手順と同様に、折り返しの動作によって接着層５と補助電極部４２との間に隙間が形成され難くなる。これらの手順は、陰極取出し部４０ｂにも同様に適用することができる。
【００４１】
なお、本発明は、基板の周縁部のいずれかに有機層が形成されいない領域があり、この領域に配された電極層の一部が、折り返されることによって、電極取出し部として露出されているものであれば、上記実施形態に限らず、種々の変形が可能である。また、第１の基板６（陰極層２１）、主電極部４１又は補助電極部４２等を構成する材料を適宜に選択することにより、上述した陰極及び陽極の機能を夫々逆にすることもできる。すなわち、第１の基板６側を陽極層として機能させ、主電極部４１及び補助電極部４２側を陰極層として機能させることもできる。
【符号の説明】
【００４２】
１ 有機ＥＬデバイス
２ 第１の基板
２１ 陰極層（第１の電極層）
２２ 平滑化層
２３ バリア層
３ 有機層
４ 陽極層（第２の電極層）
４０ａ 陽極取出し部（第２の電極取出し部）
４０ｂ 陰極取出し部（第１の電極取出し部）
４１ 主電極部
４１’ グリッド電極
４２ 補助電極部
４３ 細線材
５ 接着層
６ 第２の基板
７ 絶縁層
８ 吸湿層
９ 封止材
９’ 封止材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電極層及びこの第１の電極層を平滑化する平滑化層を有する第１の基板と、前記第１の基板の第１の電極層上に形成された有機層と、前記有機層上に形成された第２の電極層と、接着層を介して前記第２の電極層と接合される第２の基板と、を備え、
前記有機層は、前記第１の基板の周縁部のいずれかの領域には形成されておらず、
前記第２の電極層は、前記有機層の形成されていない領域に対応する部分において前記第１の電極層との間に絶縁層を介して前記有機層のある領域より外周側に延設されており、
前記第１の基板のうち、前記有機層の形成されていない領域であって前記第２の電極層が延設されていない部分に位置する第１の電極層が、前記第２の基板とは反対側に折り返されて、第１の電極取出し部を構成し、
前記延設された第２の電極層が、前記絶縁層と共に前記第２の基板とは反対側に折り返されて、第２の電極取出し部を構成していることを特徴とする有機ＥＬデバイス。
【請求項２】
前記第１の基板は、前記平滑化層の、前記第１の電極層とは反対側の面にバリア層が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項３】
前記第２の電極取出し部における前記第２の電極層は、その端部が前記第１の基板と短絡しないように、前記絶縁層よりも内側になるように形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項４】
前記第２の基板のうち、前記第２の電極層と向かい合う面には、前記有機層が形成される領域と重なり合わないように、且つ前記第２の電極層と接触しないように、吸湿層が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項５】
前記第１の電極取出し部及び前記第２の電極取出し部は、前記第１の電極層及び前記第２の電極層の一部を除いて封止材によって封止されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項６】
前記封止材の一部は、前記接着層が延設されたものであることを特徴とする請求項５に記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項７】
前記封止材は、前記接着層とは別部材であることを特徴とする請求項５に記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項１】
第１の電極層及びこの第１の電極層を平滑化する平滑化層を有する第１の基板と、前記第１の基板の第１の電極層上に形成された有機層と、前記有機層上に形成された第２の電極層と、接着層を介して前記第２の電極層と接合される第２の基板と、を備え、
前記有機層は、前記第１の基板の周縁部のいずれかの領域には形成されておらず、
前記第２の電極層は、前記有機層の形成されていない領域に対応する部分において前記第１の電極層との間に絶縁層を介して前記有機層のある領域より外周側に延設されており、
前記第１の基板のうち、前記有機層の形成されていない領域であって前記第２の電極層が延設されていない部分に位置する第１の電極層が、前記第２の基板とは反対側に折り返されて、第１の電極取出し部を構成し、
前記延設された第２の電極層が、前記絶縁層と共に前記第２の基板とは反対側に折り返されて、第２の電極取出し部を構成していることを特徴とする有機ＥＬデバイス。
【請求項２】
前記第１の基板は、前記平滑化層の、前記第１の電極層とは反対側の面にバリア層が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項３】
前記第２の電極取出し部における前記第２の電極層は、その端部が前記第１の基板と短絡しないように、前記絶縁層よりも内側になるように形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項４】
前記第２の基板のうち、前記第２の電極層と向かい合う面には、前記有機層が形成される領域と重なり合わないように、且つ前記第２の電極層と接触しないように、吸湿層が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項５】
前記第１の電極取出し部及び前記第２の電極取出し部は、前記第１の電極層及び前記第２の電極層の一部を除いて封止材によって封止されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項６】
前記封止材の一部は、前記接着層が延設されたものであることを特徴とする請求項５に記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項７】
前記封止材は、前記接着層とは別部材であることを特徴とする請求項５に記載の有機ＥＬデバイス。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１７４６０５（Ｐ２０１２−１７４６０５Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３７４２９（Ｐ２０１１−３７４２９）
【出願日】平成２３年２月２３日（２０１１．２．２３）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２３日（２０１１．２．２３）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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