有機ＥＬ素子の製法
【課題】有機ＥＬ層の選択的成膜の生産性が高く放熱性がよく有機ＥＬ層が変質・劣化する恐れのないトップエミッション型の有機ＥＬ素子の製法を提供する。
【解決手段】上面に有機ＥＬ保護膜を付着し下面に透明電極膜を付着した有機フィルムを形成する段階と、透明電極膜の下面に３原色に対応する有機ＥＬ層の複数の組を形成し、有機ＥＬ層の下表面に陰極用電極を形成する段階（段階２）と、上下両面が絶縁膜で被覆された金属母体からなる金属薄膜を用意する段階と、金属薄膜の上面に各々導電性接着剤層を備えた画素駆動ユニットのアレイを形成する段階と、有機フィルム下面の陰極用電極と金属薄膜上面の導電性接着剤層が接着される段階とを含み、段階２において有機フィルムが離隔された第１、第２のリールに巻かれ、両リールの中間部において有機フィルムの下面の透明電極膜に有機ＥＬ層がマスクを介して選択的に形成される。
【解決手段】上面に有機ＥＬ保護膜を付着し下面に透明電極膜を付着した有機フィルムを形成する段階と、透明電極膜の下面に３原色に対応する有機ＥＬ層の複数の組を形成し、有機ＥＬ層の下表面に陰極用電極を形成する段階（段階２）と、上下両面が絶縁膜で被覆された金属母体からなる金属薄膜を用意する段階と、金属薄膜の上面に各々導電性接着剤層を備えた画素駆動ユニットのアレイを形成する段階と、有機フィルム下面の陰極用電極と金属薄膜上面の導電性接着剤層が接着される段階とを含み、段階２において有機フィルムが離隔された第１、第２のリールに巻かれ、両リールの中間部において有機フィルムの下面の透明電極膜に有機ＥＬ層がマスクを介して選択的に形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ素子の製法に係り、特に、トップエミッション型の有機ＥＬ素子のロールツーロール量産を可能にする製法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、略して「有機ＥＬ素子」という。）は、近年の薄膜形成技術の進歩により、厚さｎｍクラスの高純度、良質の積層膜が形成できるようになり、５Ｖ程度の低電圧動作が可能となった。
このようにして有機ＥＬ素子は、低消費電力、高品質で、薄型で、さらには曲面表示も可能な、次世代表示システム用の素子として注目されている。
【０００３】
有機ＥＬ素子では、所定の有機分子成分からなる複数の膜を上下に積層して有機ＥＬ層とし、その上下両側に各々電極層を付着してＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）を形成し、両電極を通じて所定の電圧又は電流を印加して電子とホールを有機ＥＬ層に注入し、電子とホールが再結合する際に発光する現象を利用する。
【０００４】
周知のように有機ＥＬ層には低分子型と高分子型の２種類があり、例えば非特許文献１には、通常各々の成膜には、低分子型の場合、高精度シャドウマスクによる蒸着方式が採られ、高分子型の場合、分子量が大きすぎて蒸着が困難であるので、溶剤に溶かして塗布する方式が採られることが記述されている。
即ち、高分子型の場合、インクジェットによる印刷方式などが使えるので、低分子型の場合よりも輝度に難があるが、安価に製造できる。
【０００５】
いずれにしても、最近需要の多いカラー高精細表示用の場合、通常ガラス基板上に、有機ＥＬ層を３種類の画素の微細パターンに合わせて選択的に成膜し積層する必要があり、特に高精度シャドウマスキングの場合その成膜装置は高価で重く嵩張る上にスループットが低く、即ち生産性が上げられなかった。
【０００６】
さらに、上記の発光を外部に導いて表示機能を果たさせるためには、上下に備えた電極の内、少なくとも一方の電極は透明でなければならない。
透明電極膜としては、電気伝導度と透明度の両立を図ることができる材質としてＩＴＯ（酸化インジウム錫）が普及しているが、一般にはＩＴＯの電気抵抗を下げるためアニールが必要であり、且つ、ＩＴＯの表面の平滑度を上げるため（粗度を下げるため）研磨が必要であった。
【０００７】
有機ＥＬ層はＩＴＯのアニールの際に高温になると変質してしまうので、有機ＥＬ層は、ＩＴＯより後に形成する必要があった。
即ち、積層順が［基板−第１電極（ＩＴＯ）−有機ＥＬ層−第２電極（不透明電極でもよい）］となり、基板側から発光させる（ボトムエミッション）ため、基板も透明でなければならず、通常、ガラス基板を用いている。
しかしながら、ガラス基板は熱伝導性が悪く、作動中の発熱に対し放熱が不十分で高温になり有機ＥＬ層の劣化を招き易い。
【０００８】
さらに、高速高精細の表示システムを得るためには、アクティブマトリクス（ＴＦＴ）駆動にしなければならないが、その場合、ＴＦＴトランジスタを基板とＩＴＯ電極の間に形成しなければならないので、ＴＦＴトランジスタの存在する分だけ開口率が低下し、発光の外部変換効率が低下する。
即ち、所要の発光量を確保するためには消費電力が増大し、従って消費電力に比例する発熱量が増大し、さらに高温になってしまい、有機ＥＬ層の劣化を一層招き易い。
【０００９】
そこで、第２電極を透明化して［基板―ＴＦＴ−第１電極−有機ＥＬ層−第２電極（ＩＴＯ）］とし、基板の反対側から発光させる（トップエミッション）方式が望ましいが、通常の手順では、上記のように、第２電極の形成により有機ＥＬ層を変質させてしまう。
【非特許文献１】Ｋａｔｈｌｅｅｎ Ｍ．Ｖａｅｔｈ，Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ ６／０３（２００３），ｐｐ１２−１７、ＳＩＤ．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、有機ＥＬ素子の抱える上記の諸問題を一括して解決するために、有機ＥＬ層の選択的成膜の生産性が高く、放熱性がよく、有機ＥＬ層が変質・劣化する恐れのない、しかもトップエミッション型の有機ＥＬ素子の製法を提供することを目的とする。
【００１１】
本発明は、又これに加えて可撓性のある、トップエミッション型有機ＥＬ素子の製法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】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明による有機ＥＬ素子の製法は請求項１に記載のとおり、上面に有機ＥＬ保護膜を付着し、下面に透明電極膜を付着した有機フィルムを形成する段階（ステップ１１）と、前記透明電極膜の下面に、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂに対応する有機ＥＬ層の複数の組を形成し、さらに前記有機ＥＬ層の下表面に陰極用電極を形成する段階（ステップ２１）と、上下両面が絶縁膜で被覆された金属母体からなる金属薄膜を用意する段階（ステップ３１）と、前記金属薄膜の上面に、各々導電性接着剤層を備えた画素駆動ユニットのアレイを形成する段階（ステップ４１）と、前記有機フィルム下面の陰極用電極と、前記金属薄膜上面の導電性接着剤層が接着される段階（ステップ５１）とを含み、前記ステップ２１において、前記有機フィルムが離隔された第１、第２のリールに巻かれ、前記第１、第２のリールの中間部において、前記有機フィルムの下面の透明電極膜に、前記有機ＥＬ層がマスクを介して選択的に形成される、ことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項２に記載のとおり、下面に透明電極膜を、剥離層を介して付着した有機フィルムを形成する段階（ステップ１２）と、前記透明電極膜の下面に、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂに対応する有機ＥＬ層の複数の組を形成し、さらに前記有機ＥＬ層の下表面に陰極用電極を形成する段階（ステップ２２）と、上下両面が絶縁膜で被覆された金属母体からなる金属薄膜を用意する段階（ステップ３２）と、前記金属薄膜の上面に、各々導電性接着剤層を備えた画素駆動ユニットのアレイを形成する段階（ステップ４２）と、前記有機フィルム下面の陰極用電極と、前記金属薄膜上面の導電性接着剤層が接着される段階（ステップ５２）と、前記有機フィルムを前記剥離層と共に除去する段階（ステップ６２）とを含み、前記ステップ２２において、前記有機フィルムが離隔された第１、第２のリールに巻かれ、前記第１、第２のリールの中間部において、前記有機フィルムの下面の透明電極膜に、前記有機ＥＬ層がマスクを介して選択的に形成される、ことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項３に記載のとおり、下面に、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂに対応する有機ＥＬ層の各々を付着した３本の有機フィルムを形成する段階（ステップ１３）と、上下両面が絶縁膜で被覆された金属母体からなる金属薄膜を用意する段階（ステップ２３）と、前記金属薄膜の上面に、各々、導電性接着剤層を介して、もしくは直接に、陰極用電極を備えた画素駆動ユニットのアレイを形成する段階（ステップ３３）と、所定の突起を備えた押し型を用意する段階（ステップ４３）と、前記有機フィルムのいずれか（例えばＲ（赤））を順次、左右に離隔して設けたリールにかけ、前記有機フィルムの前記リールの中間部を前記金属薄膜と前記押し型で挟み、前記押し型の突起が前記金属薄膜の対応する（赤）画像駆動ユニットに対向するよう位置決めし、前記押し型を下げて有機フィルムを前記金属薄膜側に押し付け、有機ＥＬ層の一部が、押し型の突起に対応する部分から１パネル分一括して前記金属薄膜の陰極用電極上に転写される段階（ステップ５３）とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明による有機ＥＬ素子の製法によれば、ロールツーロールの連続生産が可能であり、トップエミッション型有機ＥＬ素子を経済的に提供できる。
【００１６】
特に、本発明による有機ＥＬ素子の製法によれば、有機ＥＬ層の形成にあたり、簡易なスタンプ方式を使うこともできるので、輝度の良い低分子型の場合でも安価に選択的成膜ができる。
【００１７】
しかも、基板母体が金属であるので基板からの放熱性が高いので動作中の温度上昇を抑え、有機ＥＬ層の劣化を招かず、製造中に有機ＥＬ層を高温に晒さないので、有機ＥＬ層の変質を招かず、しかも工程が簡単であるので、信頼性の高いトップエミッション型有機ＥＬ素子を経済的に提供できる。
【００１８】
また、本発明による有機ＥＬ素子の製法によれば、可撓性があるので、必要ならば曲面表示の可能な、トップエミッション型有機ＥＬ素子を経済的に提供できる。
【００１９】
本発明によるトップエミッション型有機ＥＬ素子の製法によれば、特にアクティブマトリクス（ＴＦＴ）駆動の場合、開口率がＴＦＴによって制限されないので、発光の外部変換効率が大きく、同じ光量の場合は消費電力を低減でき、動作中の温度上昇を抑え、有機ＥＬ層の劣化をさらに防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係る実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。
図１は、第１の実施例における有機ＥＬ素子の製法の手順を示す断面模式図、図２は、第１の実施例における有機ＥＬ層の形成方法の蒸着部部分を示す模式図、図３は、第１の実施例における有機ＥＬ層の形成方法の全体を示す２種類の模式図、図４は、第２の実施例における有機ＥＬ素子の製法の手順を示す断面模式図、そして、図５は、第３の実施例における有機ＥＬ層の形成方法を示す模式図である。
【実施例１】
【００２１】
図１を参照すると、本発明によるトップエミッション型有機ＥＬ素子は次の手順ステップ１１〜５１で形成される。
【００２２】
ステップ１１で、図１（Ａ）に示すように、有機フィルム１００の上面に有機ＥＬ層保護膜１２０を、下面に透明電極膜１４０を付着したものを用意する。
ここで、有機フィルム、有機ＥＬ層保護膜、透明電極膜の材質としては例えば各々、ＰＥＴ（Ｐｏｌｙ−Ｅｔｈｙｌｅｎｅ−Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）、窒化シリコン（ＳｉＮ）又は酸化窒化シリコン（ＳｉＯＮ）、ＩＴＯ（酸化インディウム錫）が選ばれる。
【００２３】
ステップ２１で、図１（Ｂ）に示すように、有機フィルム１００の下面側、即ち透明電極膜１４０の下表面に、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂに対応する有機ＥＬ層１６０Ｒ、１６０Ｇ、１６０Ｂの複数の組が形成され、さらにその下表面に陰極用電極１８０が形成される。
【００２４】
次にステップ３１で、別途、図１（Ｃ）に示すように、金属母体２００の上下両面を絶縁層２０２、２０４で被覆した金属薄膜を用意する。
金属母体の材質としては、加工性、熱伝導性が高く、経済的に入手できることが望ましく、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）もしくはそれらを含む合金が好適である。
その場合、これらの絶縁層は、母体金属の酸化によって形成できる。
【００２５】
ステップ４１で、アクティブマトリクス駆動型の場合、同じく図１（Ｃ）に示すように、上面の絶縁層２０２の上表面に例えばポリシリコン層又はアモルファスシリコン層２２０を堆積し、画素駆動ユニット２２５のアレイが形成される。
【００２６】
個々の画素駆動ユニット２２５は上記有機ＥＬ層１６０Ｒ、１６０Ｇ、１６０Ｂに対応し、原理的には、１個のＴＦＴトランジスタからなり、そのゲートとソースは各々行・列をなす駆動配線（図示せず）に接続され、そのドレーンは（必要ならば、導電性金属層を介して）導電性接着剤層２４０に接続される。
このようにして、「導電性接着剤層２４０を備えた画素駆動ユニット２２５のアレイ」が得られる。
【００２７】
次に、ステップ５１では、上記ステップ２１とステップ４１の産物である図１（Ｂ）と図１（Ｃ）が、両者の間の双方向矢印が示すように接着され、図１（Ｄ）の有機ＥＬ素子が得られる。
【００２８】
ここで図２を参照すると、上記ステップ２１において、有機ＥＬ層１６０Ｒ、１６０Ｇ、１６０Ｂの形成に当たっては、透明電極膜１４０の下表面側にシャドウマスク３１０をかけ、下方に低分子型有機ＥＬ層の蒸着源３３０として、例えば図２のタイミングでは赤（Ｒ）を容れたルツボ３２０を置いて、有機ＥＬ層材料３４０を飛散させる。
有機ＥＬ層材料３４０のうち、シャドウマスク３１０の開口部（図２では、１６０Ｒに対応している）に飛来したものだけが、透明電極膜１４０に堆積する、即ち、蒸着される。
【００２９】
さらに図３（Ａ）を参照すると、本発明の有機ＥＬ素子の製法によれば、有機フィルム１００は、左右のリール３５１、３５２に巻かれており、本図のタイミングでは、左から右へ移送され、途中、２つの押さえリール３５５、３５６を介してクーリングキャンロール３５９の周辺に沿ってクーリングキャンロールの最下部を通過する際に、上記のシャドウマスク３１０、ルツボ３２０、蒸着源３３０、有機ＥＬ層材料３４０からなる蒸着部のセットにより、有機ＥＬ層が例えば１パネル分一括して選択的に蒸着される。
【００３０】
１パネル分の蒸着が完了すると、有機フィルム１００は１パネル分右へ巻き取られ、次のパネルの蒸着段階に移る。
このようにして、例えば蒸着源を赤（Ｒ）にセットして、１リール分の有機ＥＬ層１６０Ｒの蒸着を完了すると、蒸着源３３０を緑（Ｇ）に入れ替え、有機フィルムの位置決めを１画素分シフトして、図２の１６０Ｇにシャドウマスク３１０の開口が来るように設定して、リールを右から左に巻き戻しながら、緑（Ｇ）を選択蒸着していく。
最後に、リールを再び左から右へ巻き取りながら、同様にして青（Ｂ）を選択蒸着する。
【００３１】
有機ＥＬ層の蒸着は、有機フィルム１００をクーリングキャンロール３５９の周辺に沿って走らせ、接触させている際に冷却しながら行われる。
３原色分の有機ＥＬ層を蒸着した後、全有機ＥＬ層にわたってアルミニウム又はマグネシウム−銀合金からなる陰極用電極１８０が、シャドウマスクを介して成膜される。
この成膜にも、上記と同様のロールツーロールシステムを使うことができる。
【００３２】
図３（Ｂ）を参照すると、クーリングキャンロール３５９の周辺に沿って、３原色に対応する３つの蒸着部のセット（３１０Ｒ、３２０Ｒ、３３０Ｒ、３４０Ｒ）、（３１０Ｇ、３２０Ｇ、３３０Ｇ、３４０Ｇ）、（３１０Ｂ、３２０Ｂ、３３０Ｂ、３４０Ｂ）を設けると、シャドウマスク３１０の位置決め、蒸着源３３０は３セット各々固定することができ、１回のランで３層の有機ＥＬ層を完成することができ、生産性が上がる。
【００３３】
このようなロールツーロールシステムは、可撓性のある有機フィルム１００を基板として採用した本発明により初めて実現できたものであり、従来のようなガラスなどの固形基板の場合、非能率的な１パネル毎の個別処理を依存していたのに対し、効率的な連続処理が可能になり、製造原価を削減できる。
【００３４】
なお、上記ステップ４１においても、金属母体２００の可撓性を活用して、画素駆動ユニット２２５のアレイ及び導電性接着剤層２４０の形成にあたり、その工程の一部又は全部を同様のロールツーロールシステムによることができる。
【００３５】
このようにして得られたアクティブマトリクス駆動型の有機ＥＬ素子の動作を簡単に説明すると、図１（Ｄ）において、透明電極膜１４０に例えば最高電位を与え、特定の行（ゲート）駆動配線のみに選択電位を与え、すべての列（ソース）駆動配線に各々の対応画素の色調に見合うデータ電位を与えると、選ばれた画素の３色Ｒ、Ｇ、Ｂに対応する導電性接着剤層２４０（ドレーン）、従って陰極用電極１８０の電位は、そのデータ電位に等しくなり、次に同じ行が選択されて新しいデータ電位に更新されるまで維持される。
【００３６】
このようにして、透明電極膜１４０、有機ＥＬ層１６０Ｒ、１６０Ｇ、１６０Ｂ、陰極用電極１８０からなる各画素のＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）には所望の電圧が印加されることになり、各画素は所望の色調を呈色させることができる。
【００３７】
なお、有機フィルム１００の上面は有機ＥＬ保護膜１２０により覆われているので、パネルごとに切断した後で、有機フィルム１００の外周部を適切なシール材で封止すれば、有機ＥＬ保護膜１２０と有機フィルム１００を封止ガラスの代替として利用することができる。
即ち、封止用としてのガラスキャップを省くことができる。
【００３８】
パッシブマトリクス駆動型の有機ＥＬ素子は、例えば、上記ステップ１１で透明電極膜１４０を複数の列ストリップをなすようにパターニング形成し、上記ステップ２１で、陰極用電極１８０を複数の行ストリップをなして透明電極膜と直交し、その各交点に有機ＥＬ層が位置するようにパターニング形成し、上記ステップ４１で、「導電性接着剤層を備えた画素駆動ユニットのアレイ」として、金属薄膜の上面の絶縁層２０２上に、ポリシリコン層又はアモルファスシリコン層２２０の堆積と画素駆動ユニット２２５のアレイの形成を省略し、代りに複数の行ストリップをなす陰極用電極１８０に対応する形状の導電性接着剤層２４０のみからなるアレイを形成することにより得られる。
【実施例２】
【００３９】
本実施例では、図４を参照すると、ステップ１２で、図４（Ａ）に示すように、上記実施例１におけるステップ１１に対応する図１（Ａ）と異なり、上面に有機ＥＬ保護膜がなく、下面に透明電極膜１４０が剥離層１３０を介して付着された有機フィルム１００を用意する。
【００４０】
後の工程、ステップ２２〜５２は図４（Ｂ）〜（Ｄ）に示すように、上記実施例１のステップ２１〜５１と同じであるが、本実施例では最後にステップ６２で、図４（Ｅ）に示すように、有機フィルム１００を剥離層１３０と共に除去する。
【００４１】
このようにして実施例２では、有機フィルム１００が残存しないので、有機ＥＬ層を外気から保護し、しかもトップエミッション構造を実現するために、パネルごとに切断した後、透明な封止用ガラスキャップ（図示しない）を適切な接着剤を介して、有機ＥＬ層を覆うように、金属薄膜からなる金属基板に装着する。
【実施例３】
【００４２】
本実施例では、図５を参照すると、ステップ１３では、図５の中央部に示したように、有機フィルム１００の下面に有機ＥＬ層１６０を全体に付着したものを３種類（１６０Ｒ、１６０Ｇ、１６０Ｂ）用意する。
【００４３】
次にステップ２３で、図５の下部に示したように、上記実施例１のステップ３１及び４１の組と同様にして、上、下両面に絶縁層２０２、２０４を備えた金属母体２００からなる金属薄膜を用意し、次にステップ３３で、同じ図５の下部に示したように、絶縁層２０２の上面にＴＦＴトランジスタを含む画像駆動ユニット２２５が形成されたポリシリコン層又はアモルファスシリコン層２２０を備えた金属薄膜を用意する。
ただし上記実施例１の場合と異なり、各画像駆動ユニット２２５の上面には、導電性接着剤層２４０を介して陰極用電極１８０が予め備えられている。
（本実施例では、この導電性接着剤層２４０を省いて、陰極用電極１８０を直接、各画像駆動ユニット２２５の上面に形成することができる。）
【００４４】
次にステップ４３で、図５の上部に示したように、１パネル分の、所定の突起４１２を備えた押し型（スタンプ）４１０を用意する。
突起４１２のサイズ及びピッチは、高精細表示の画素に合わせてあり、いずれもサブミクロン級である。
【００４５】
従来のフォトリソグラフィのようなフォトレジストを使用せず、精密金型でエンボス加工を施すことにより、平面だけではなく曲面に対しても微細なパターンを形成することができるナノインプリント技術が現在開発されている。
【００４６】
本発明による有機ＥＬ素子の製法は、このようなナノインプリント技術を利用して初めて実用化の目処が立ったものである。
即ち、押し型４１０としては、シリコン基板などをエッチング加工した母型をそのまま用いてもよいし、ネガパターンをシリコン又はガラス基板に形成し、これを母型に電鋳でポジパターンを形成した電鋳金型を用いてもよい。
これらのエンボス加工装置は、グローブボックスに収容されている。
【００４７】
ステップ５３で、図５に示したように、有機ＥＬ層１６０として最初に‘赤’用の１６０Ｒを付着した有機フィルム１００を、左、右のリール３５１、３５２間にかけ、金属薄膜と押し型４１０の間を通し、押し型の突起４１２の位置を、‘赤’用の金属薄膜上の陰極用電極１８０の直上になるように定めておき、押し型を下げて有機フィルム１００を金属薄膜側に押し付けると、有機ＥＬ層１６０の一部が、押し型の突起に対応する部分１６０ａから１パネル分一括して陰極用電極上に転写される。
【００４８】
同様にして、有機ＥＬ層１６０Ｇ、１６０Ｂを使って、‘緑’、‘青’が対応する陰極用電極上に転写される。
最後に、別途作成した透明電極膜１４０（図示せず）で、これらの有機ＥＬ層を含む金属薄膜全面を覆うと、アクティブマトリクス駆動型の場合の画素が完成する。
【００４９】
本実施例によれば、有機ＥＬ層は、透明電極膜１４０上にシャドウマスクなどにより選択的に蒸着成膜されるのではなく、任意の有機フィルム上に全面形成できるので、透明電極膜やシャドウマスクとの相互干渉を考慮する必要が無く、最適の有機フィルム素材を選んで、全面成膜と言う単純な条件下で最善の性能を出せるよう製造条件を追及できる。
【００５０】
また、１パネル内の画素の位置及び寸法精度は、押し型４１０の寸法精度で決まり、押し型の寸法精度は、初期値が母型の寸法精度で決まり、化学的に不活性、即ち耐溶剤性が強い材質を選ぶならば、一旦得られた押し型の寸法精度は安定である。
また、シリコンなどをサブミクロン級精度で加工して母型を得ることは、現行技術では容易である。
【００５１】
以上を合わせると、高性能、高精細の有機ＥＬ素子を、その主構成要素である透明電極膜、有機ＥＬ層、陰極用電極の各々について単独で最適の製造条件を追及しながら形成でき、共通の母型で決められる寸法精度に基づきロールツーロール連続生産が可能になるので、高性能、高精細の有機ＥＬ素子が安価に提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】第１の実施例における有機ＥＬ素子の製法の手順を示す断面模式図である。
【図２】第１の実施例における有機ＥＬ層の形成方法の蒸着部部分を示す模式図である。
【図３】第１の実施例における有機ＥＬ層の形成方法の全体を示す、（Ａ）（Ｂ）２種類の模式図である。
【図４】第２の実施例における有機ＥＬ素子の製法の手順を示す断面模式図である。
【図５】第３の実施例における有機ＥＬ層の形成方法を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５３】
１００ 有機フィルム
１２０ 有機ＥＬ保護膜
１３０ 剥離層
１４０ 透明電極膜
１６０Ｒ、１６０Ｇ、１６０Ｂ 有機ＥＬ層
１８０ 陰極用電極
２００ 金属母体
２０２、２０４ 絶縁層
２２０ ポリシリコン層又はアモルファスシリコン層
２２５ 画素駆動ユニット
２４０ 導電性接着剤層
３１０、３１０Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂ シャドウマスク
３２０、３２０Ｒ、３２０Ｇ、３２０Ｂ ルツボ
３３０、３３０Ｒ、３３０Ｇ、３３０Ｂ 蒸着源
３４０、３４０Ｒ、３４０Ｇ、３４０Ｂ 有機ＥＬ層材料
３５１、３５２、３５５、３５６ リール
３５９ クーリングキャンロール
４１０ 押し型（スタンプ）
４１２ 突起
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ素子の製法に係り、特に、トップエミッション型の有機ＥＬ素子のロールツーロール量産を可能にする製法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、略して「有機ＥＬ素子」という。）は、近年の薄膜形成技術の進歩により、厚さｎｍクラスの高純度、良質の積層膜が形成できるようになり、５Ｖ程度の低電圧動作が可能となった。
このようにして有機ＥＬ素子は、低消費電力、高品質で、薄型で、さらには曲面表示も可能な、次世代表示システム用の素子として注目されている。
【０００３】
有機ＥＬ素子では、所定の有機分子成分からなる複数の膜を上下に積層して有機ＥＬ層とし、その上下両側に各々電極層を付着してＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）を形成し、両電極を通じて所定の電圧又は電流を印加して電子とホールを有機ＥＬ層に注入し、電子とホールが再結合する際に発光する現象を利用する。
【０００４】
周知のように有機ＥＬ層には低分子型と高分子型の２種類があり、例えば非特許文献１には、通常各々の成膜には、低分子型の場合、高精度シャドウマスクによる蒸着方式が採られ、高分子型の場合、分子量が大きすぎて蒸着が困難であるので、溶剤に溶かして塗布する方式が採られることが記述されている。
即ち、高分子型の場合、インクジェットによる印刷方式などが使えるので、低分子型の場合よりも輝度に難があるが、安価に製造できる。
【０００５】
いずれにしても、最近需要の多いカラー高精細表示用の場合、通常ガラス基板上に、有機ＥＬ層を３種類の画素の微細パターンに合わせて選択的に成膜し積層する必要があり、特に高精度シャドウマスキングの場合その成膜装置は高価で重く嵩張る上にスループットが低く、即ち生産性が上げられなかった。
【０００６】
さらに、上記の発光を外部に導いて表示機能を果たさせるためには、上下に備えた電極の内、少なくとも一方の電極は透明でなければならない。
透明電極膜としては、電気伝導度と透明度の両立を図ることができる材質としてＩＴＯ（酸化インジウム錫）が普及しているが、一般にはＩＴＯの電気抵抗を下げるためアニールが必要であり、且つ、ＩＴＯの表面の平滑度を上げるため（粗度を下げるため）研磨が必要であった。
【０００７】
有機ＥＬ層はＩＴＯのアニールの際に高温になると変質してしまうので、有機ＥＬ層は、ＩＴＯより後に形成する必要があった。
即ち、積層順が［基板−第１電極（ＩＴＯ）−有機ＥＬ層−第２電極（不透明電極でもよい）］となり、基板側から発光させる（ボトムエミッション）ため、基板も透明でなければならず、通常、ガラス基板を用いている。
しかしながら、ガラス基板は熱伝導性が悪く、作動中の発熱に対し放熱が不十分で高温になり有機ＥＬ層の劣化を招き易い。
【０００８】
さらに、高速高精細の表示システムを得るためには、アクティブマトリクス（ＴＦＴ）駆動にしなければならないが、その場合、ＴＦＴトランジスタを基板とＩＴＯ電極の間に形成しなければならないので、ＴＦＴトランジスタの存在する分だけ開口率が低下し、発光の外部変換効率が低下する。
即ち、所要の発光量を確保するためには消費電力が増大し、従って消費電力に比例する発熱量が増大し、さらに高温になってしまい、有機ＥＬ層の劣化を一層招き易い。
【０００９】
そこで、第２電極を透明化して［基板―ＴＦＴ−第１電極−有機ＥＬ層−第２電極（ＩＴＯ）］とし、基板の反対側から発光させる（トップエミッション）方式が望ましいが、通常の手順では、上記のように、第２電極の形成により有機ＥＬ層を変質させてしまう。
【非特許文献１】Ｋａｔｈｌｅｅｎ Ｍ．Ｖａｅｔｈ，Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ ６／０３（２００３），ｐｐ１２−１７、ＳＩＤ．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、有機ＥＬ素子の抱える上記の諸問題を一括して解決するために、有機ＥＬ層の選択的成膜の生産性が高く、放熱性がよく、有機ＥＬ層が変質・劣化する恐れのない、しかもトップエミッション型の有機ＥＬ素子の製法を提供することを目的とする。
【００１１】
本発明は、又これに加えて可撓性のある、トップエミッション型有機ＥＬ素子の製法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】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明による有機ＥＬ素子の製法は請求項１に記載のとおり、上面に有機ＥＬ保護膜を付着し、下面に透明電極膜を付着した有機フィルムを形成する段階（ステップ１１）と、前記透明電極膜の下面に、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂに対応する有機ＥＬ層の複数の組を形成し、さらに前記有機ＥＬ層の下表面に陰極用電極を形成する段階（ステップ２１）と、上下両面が絶縁膜で被覆された金属母体からなる金属薄膜を用意する段階（ステップ３１）と、前記金属薄膜の上面に、各々導電性接着剤層を備えた画素駆動ユニットのアレイを形成する段階（ステップ４１）と、前記有機フィルム下面の陰極用電極と、前記金属薄膜上面の導電性接着剤層が接着される段階（ステップ５１）とを含み、前記ステップ２１において、前記有機フィルムが離隔された第１、第２のリールに巻かれ、前記第１、第２のリールの中間部において、前記有機フィルムの下面の透明電極膜に、前記有機ＥＬ層がマスクを介して選択的に形成される、ことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項２に記載のとおり、下面に透明電極膜を、剥離層を介して付着した有機フィルムを形成する段階（ステップ１２）と、前記透明電極膜の下面に、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂに対応する有機ＥＬ層の複数の組を形成し、さらに前記有機ＥＬ層の下表面に陰極用電極を形成する段階（ステップ２２）と、上下両面が絶縁膜で被覆された金属母体からなる金属薄膜を用意する段階（ステップ３２）と、前記金属薄膜の上面に、各々導電性接着剤層を備えた画素駆動ユニットのアレイを形成する段階（ステップ４２）と、前記有機フィルム下面の陰極用電極と、前記金属薄膜上面の導電性接着剤層が接着される段階（ステップ５２）と、前記有機フィルムを前記剥離層と共に除去する段階（ステップ６２）とを含み、前記ステップ２２において、前記有機フィルムが離隔された第１、第２のリールに巻かれ、前記第１、第２のリールの中間部において、前記有機フィルムの下面の透明電極膜に、前記有機ＥＬ層がマスクを介して選択的に形成される、ことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項３に記載のとおり、下面に、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂに対応する有機ＥＬ層の各々を付着した３本の有機フィルムを形成する段階（ステップ１３）と、上下両面が絶縁膜で被覆された金属母体からなる金属薄膜を用意する段階（ステップ２３）と、前記金属薄膜の上面に、各々、導電性接着剤層を介して、もしくは直接に、陰極用電極を備えた画素駆動ユニットのアレイを形成する段階（ステップ３３）と、所定の突起を備えた押し型を用意する段階（ステップ４３）と、前記有機フィルムのいずれか（例えばＲ（赤））を順次、左右に離隔して設けたリールにかけ、前記有機フィルムの前記リールの中間部を前記金属薄膜と前記押し型で挟み、前記押し型の突起が前記金属薄膜の対応する（赤）画像駆動ユニットに対向するよう位置決めし、前記押し型を下げて有機フィルムを前記金属薄膜側に押し付け、有機ＥＬ層の一部が、押し型の突起に対応する部分から１パネル分一括して前記金属薄膜の陰極用電極上に転写される段階（ステップ５３）とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明による有機ＥＬ素子の製法によれば、ロールツーロールの連続生産が可能であり、トップエミッション型有機ＥＬ素子を経済的に提供できる。
【００１６】
特に、本発明による有機ＥＬ素子の製法によれば、有機ＥＬ層の形成にあたり、簡易なスタンプ方式を使うこともできるので、輝度の良い低分子型の場合でも安価に選択的成膜ができる。
【００１７】
しかも、基板母体が金属であるので基板からの放熱性が高いので動作中の温度上昇を抑え、有機ＥＬ層の劣化を招かず、製造中に有機ＥＬ層を高温に晒さないので、有機ＥＬ層の変質を招かず、しかも工程が簡単であるので、信頼性の高いトップエミッション型有機ＥＬ素子を経済的に提供できる。
【００１８】
また、本発明による有機ＥＬ素子の製法によれば、可撓性があるので、必要ならば曲面表示の可能な、トップエミッション型有機ＥＬ素子を経済的に提供できる。
【００１９】
本発明によるトップエミッション型有機ＥＬ素子の製法によれば、特にアクティブマトリクス（ＴＦＴ）駆動の場合、開口率がＴＦＴによって制限されないので、発光の外部変換効率が大きく、同じ光量の場合は消費電力を低減でき、動作中の温度上昇を抑え、有機ＥＬ層の劣化をさらに防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係る実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。
図１は、第１の実施例における有機ＥＬ素子の製法の手順を示す断面模式図、図２は、第１の実施例における有機ＥＬ層の形成方法の蒸着部部分を示す模式図、図３は、第１の実施例における有機ＥＬ層の形成方法の全体を示す２種類の模式図、図４は、第２の実施例における有機ＥＬ素子の製法の手順を示す断面模式図、そして、図５は、第３の実施例における有機ＥＬ層の形成方法を示す模式図である。
【実施例１】
【００２１】
図１を参照すると、本発明によるトップエミッション型有機ＥＬ素子は次の手順ステップ１１〜５１で形成される。
【００２２】
ステップ１１で、図１（Ａ）に示すように、有機フィルム１００の上面に有機ＥＬ層保護膜１２０を、下面に透明電極膜１４０を付着したものを用意する。
ここで、有機フィルム、有機ＥＬ層保護膜、透明電極膜の材質としては例えば各々、ＰＥＴ（Ｐｏｌｙ−Ｅｔｈｙｌｅｎｅ−Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）、窒化シリコン（ＳｉＮ）又は酸化窒化シリコン（ＳｉＯＮ）、ＩＴＯ（酸化インディウム錫）が選ばれる。
【００２３】
ステップ２１で、図１（Ｂ）に示すように、有機フィルム１００の下面側、即ち透明電極膜１４０の下表面に、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂに対応する有機ＥＬ層１６０Ｒ、１６０Ｇ、１６０Ｂの複数の組が形成され、さらにその下表面に陰極用電極１８０が形成される。
【００２４】
次にステップ３１で、別途、図１（Ｃ）に示すように、金属母体２００の上下両面を絶縁層２０２、２０４で被覆した金属薄膜を用意する。
金属母体の材質としては、加工性、熱伝導性が高く、経済的に入手できることが望ましく、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）もしくはそれらを含む合金が好適である。
その場合、これらの絶縁層は、母体金属の酸化によって形成できる。
【００２５】
ステップ４１で、アクティブマトリクス駆動型の場合、同じく図１（Ｃ）に示すように、上面の絶縁層２０２の上表面に例えばポリシリコン層又はアモルファスシリコン層２２０を堆積し、画素駆動ユニット２２５のアレイが形成される。
【００２６】
個々の画素駆動ユニット２２５は上記有機ＥＬ層１６０Ｒ、１６０Ｇ、１６０Ｂに対応し、原理的には、１個のＴＦＴトランジスタからなり、そのゲートとソースは各々行・列をなす駆動配線（図示せず）に接続され、そのドレーンは（必要ならば、導電性金属層を介して）導電性接着剤層２４０に接続される。
このようにして、「導電性接着剤層２４０を備えた画素駆動ユニット２２５のアレイ」が得られる。
【００２７】
次に、ステップ５１では、上記ステップ２１とステップ４１の産物である図１（Ｂ）と図１（Ｃ）が、両者の間の双方向矢印が示すように接着され、図１（Ｄ）の有機ＥＬ素子が得られる。
【００２８】
ここで図２を参照すると、上記ステップ２１において、有機ＥＬ層１６０Ｒ、１６０Ｇ、１６０Ｂの形成に当たっては、透明電極膜１４０の下表面側にシャドウマスク３１０をかけ、下方に低分子型有機ＥＬ層の蒸着源３３０として、例えば図２のタイミングでは赤（Ｒ）を容れたルツボ３２０を置いて、有機ＥＬ層材料３４０を飛散させる。
有機ＥＬ層材料３４０のうち、シャドウマスク３１０の開口部（図２では、１６０Ｒに対応している）に飛来したものだけが、透明電極膜１４０に堆積する、即ち、蒸着される。
【００２９】
さらに図３（Ａ）を参照すると、本発明の有機ＥＬ素子の製法によれば、有機フィルム１００は、左右のリール３５１、３５２に巻かれており、本図のタイミングでは、左から右へ移送され、途中、２つの押さえリール３５５、３５６を介してクーリングキャンロール３５９の周辺に沿ってクーリングキャンロールの最下部を通過する際に、上記のシャドウマスク３１０、ルツボ３２０、蒸着源３３０、有機ＥＬ層材料３４０からなる蒸着部のセットにより、有機ＥＬ層が例えば１パネル分一括して選択的に蒸着される。
【００３０】
１パネル分の蒸着が完了すると、有機フィルム１００は１パネル分右へ巻き取られ、次のパネルの蒸着段階に移る。
このようにして、例えば蒸着源を赤（Ｒ）にセットして、１リール分の有機ＥＬ層１６０Ｒの蒸着を完了すると、蒸着源３３０を緑（Ｇ）に入れ替え、有機フィルムの位置決めを１画素分シフトして、図２の１６０Ｇにシャドウマスク３１０の開口が来るように設定して、リールを右から左に巻き戻しながら、緑（Ｇ）を選択蒸着していく。
最後に、リールを再び左から右へ巻き取りながら、同様にして青（Ｂ）を選択蒸着する。
【００３１】
有機ＥＬ層の蒸着は、有機フィルム１００をクーリングキャンロール３５９の周辺に沿って走らせ、接触させている際に冷却しながら行われる。
３原色分の有機ＥＬ層を蒸着した後、全有機ＥＬ層にわたってアルミニウム又はマグネシウム−銀合金からなる陰極用電極１８０が、シャドウマスクを介して成膜される。
この成膜にも、上記と同様のロールツーロールシステムを使うことができる。
【００３２】
図３（Ｂ）を参照すると、クーリングキャンロール３５９の周辺に沿って、３原色に対応する３つの蒸着部のセット（３１０Ｒ、３２０Ｒ、３３０Ｒ、３４０Ｒ）、（３１０Ｇ、３２０Ｇ、３３０Ｇ、３４０Ｇ）、（３１０Ｂ、３２０Ｂ、３３０Ｂ、３４０Ｂ）を設けると、シャドウマスク３１０の位置決め、蒸着源３３０は３セット各々固定することができ、１回のランで３層の有機ＥＬ層を完成することができ、生産性が上がる。
【００３３】
このようなロールツーロールシステムは、可撓性のある有機フィルム１００を基板として採用した本発明により初めて実現できたものであり、従来のようなガラスなどの固形基板の場合、非能率的な１パネル毎の個別処理を依存していたのに対し、効率的な連続処理が可能になり、製造原価を削減できる。
【００３４】
なお、上記ステップ４１においても、金属母体２００の可撓性を活用して、画素駆動ユニット２２５のアレイ及び導電性接着剤層２４０の形成にあたり、その工程の一部又は全部を同様のロールツーロールシステムによることができる。
【００３５】
このようにして得られたアクティブマトリクス駆動型の有機ＥＬ素子の動作を簡単に説明すると、図１（Ｄ）において、透明電極膜１４０に例えば最高電位を与え、特定の行（ゲート）駆動配線のみに選択電位を与え、すべての列（ソース）駆動配線に各々の対応画素の色調に見合うデータ電位を与えると、選ばれた画素の３色Ｒ、Ｇ、Ｂに対応する導電性接着剤層２４０（ドレーン）、従って陰極用電極１８０の電位は、そのデータ電位に等しくなり、次に同じ行が選択されて新しいデータ電位に更新されるまで維持される。
【００３６】
このようにして、透明電極膜１４０、有機ＥＬ層１６０Ｒ、１６０Ｇ、１６０Ｂ、陰極用電極１８０からなる各画素のＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）には所望の電圧が印加されることになり、各画素は所望の色調を呈色させることができる。
【００３７】
なお、有機フィルム１００の上面は有機ＥＬ保護膜１２０により覆われているので、パネルごとに切断した後で、有機フィルム１００の外周部を適切なシール材で封止すれば、有機ＥＬ保護膜１２０と有機フィルム１００を封止ガラスの代替として利用することができる。
即ち、封止用としてのガラスキャップを省くことができる。
【００３８】
パッシブマトリクス駆動型の有機ＥＬ素子は、例えば、上記ステップ１１で透明電極膜１４０を複数の列ストリップをなすようにパターニング形成し、上記ステップ２１で、陰極用電極１８０を複数の行ストリップをなして透明電極膜と直交し、その各交点に有機ＥＬ層が位置するようにパターニング形成し、上記ステップ４１で、「導電性接着剤層を備えた画素駆動ユニットのアレイ」として、金属薄膜の上面の絶縁層２０２上に、ポリシリコン層又はアモルファスシリコン層２２０の堆積と画素駆動ユニット２２５のアレイの形成を省略し、代りに複数の行ストリップをなす陰極用電極１８０に対応する形状の導電性接着剤層２４０のみからなるアレイを形成することにより得られる。
【実施例２】
【００３９】
本実施例では、図４を参照すると、ステップ１２で、図４（Ａ）に示すように、上記実施例１におけるステップ１１に対応する図１（Ａ）と異なり、上面に有機ＥＬ保護膜がなく、下面に透明電極膜１４０が剥離層１３０を介して付着された有機フィルム１００を用意する。
【００４０】
後の工程、ステップ２２〜５２は図４（Ｂ）〜（Ｄ）に示すように、上記実施例１のステップ２１〜５１と同じであるが、本実施例では最後にステップ６２で、図４（Ｅ）に示すように、有機フィルム１００を剥離層１３０と共に除去する。
【００４１】
このようにして実施例２では、有機フィルム１００が残存しないので、有機ＥＬ層を外気から保護し、しかもトップエミッション構造を実現するために、パネルごとに切断した後、透明な封止用ガラスキャップ（図示しない）を適切な接着剤を介して、有機ＥＬ層を覆うように、金属薄膜からなる金属基板に装着する。
【実施例３】
【００４２】
本実施例では、図５を参照すると、ステップ１３では、図５の中央部に示したように、有機フィルム１００の下面に有機ＥＬ層１６０を全体に付着したものを３種類（１６０Ｒ、１６０Ｇ、１６０Ｂ）用意する。
【００４３】
次にステップ２３で、図５の下部に示したように、上記実施例１のステップ３１及び４１の組と同様にして、上、下両面に絶縁層２０２、２０４を備えた金属母体２００からなる金属薄膜を用意し、次にステップ３３で、同じ図５の下部に示したように、絶縁層２０２の上面にＴＦＴトランジスタを含む画像駆動ユニット２２５が形成されたポリシリコン層又はアモルファスシリコン層２２０を備えた金属薄膜を用意する。
ただし上記実施例１の場合と異なり、各画像駆動ユニット２２５の上面には、導電性接着剤層２４０を介して陰極用電極１８０が予め備えられている。
（本実施例では、この導電性接着剤層２４０を省いて、陰極用電極１８０を直接、各画像駆動ユニット２２５の上面に形成することができる。）
【００４４】
次にステップ４３で、図５の上部に示したように、１パネル分の、所定の突起４１２を備えた押し型（スタンプ）４１０を用意する。
突起４１２のサイズ及びピッチは、高精細表示の画素に合わせてあり、いずれもサブミクロン級である。
【００４５】
従来のフォトリソグラフィのようなフォトレジストを使用せず、精密金型でエンボス加工を施すことにより、平面だけではなく曲面に対しても微細なパターンを形成することができるナノインプリント技術が現在開発されている。
【００４６】
本発明による有機ＥＬ素子の製法は、このようなナノインプリント技術を利用して初めて実用化の目処が立ったものである。
即ち、押し型４１０としては、シリコン基板などをエッチング加工した母型をそのまま用いてもよいし、ネガパターンをシリコン又はガラス基板に形成し、これを母型に電鋳でポジパターンを形成した電鋳金型を用いてもよい。
これらのエンボス加工装置は、グローブボックスに収容されている。
【００４７】
ステップ５３で、図５に示したように、有機ＥＬ層１６０として最初に‘赤’用の１６０Ｒを付着した有機フィルム１００を、左、右のリール３５１、３５２間にかけ、金属薄膜と押し型４１０の間を通し、押し型の突起４１２の位置を、‘赤’用の金属薄膜上の陰極用電極１８０の直上になるように定めておき、押し型を下げて有機フィルム１００を金属薄膜側に押し付けると、有機ＥＬ層１６０の一部が、押し型の突起に対応する部分１６０ａから１パネル分一括して陰極用電極上に転写される。
【００４８】
同様にして、有機ＥＬ層１６０Ｇ、１６０Ｂを使って、‘緑’、‘青’が対応する陰極用電極上に転写される。
最後に、別途作成した透明電極膜１４０（図示せず）で、これらの有機ＥＬ層を含む金属薄膜全面を覆うと、アクティブマトリクス駆動型の場合の画素が完成する。
【００４９】
本実施例によれば、有機ＥＬ層は、透明電極膜１４０上にシャドウマスクなどにより選択的に蒸着成膜されるのではなく、任意の有機フィルム上に全面形成できるので、透明電極膜やシャドウマスクとの相互干渉を考慮する必要が無く、最適の有機フィルム素材を選んで、全面成膜と言う単純な条件下で最善の性能を出せるよう製造条件を追及できる。
【００５０】
また、１パネル内の画素の位置及び寸法精度は、押し型４１０の寸法精度で決まり、押し型の寸法精度は、初期値が母型の寸法精度で決まり、化学的に不活性、即ち耐溶剤性が強い材質を選ぶならば、一旦得られた押し型の寸法精度は安定である。
また、シリコンなどをサブミクロン級精度で加工して母型を得ることは、現行技術では容易である。
【００５１】
以上を合わせると、高性能、高精細の有機ＥＬ素子を、その主構成要素である透明電極膜、有機ＥＬ層、陰極用電極の各々について単独で最適の製造条件を追及しながら形成でき、共通の母型で決められる寸法精度に基づきロールツーロール連続生産が可能になるので、高性能、高精細の有機ＥＬ素子が安価に提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】第１の実施例における有機ＥＬ素子の製法の手順を示す断面模式図である。
【図２】第１の実施例における有機ＥＬ層の形成方法の蒸着部部分を示す模式図である。
【図３】第１の実施例における有機ＥＬ層の形成方法の全体を示す、（Ａ）（Ｂ）２種類の模式図である。
【図４】第２の実施例における有機ＥＬ素子の製法の手順を示す断面模式図である。
【図５】第３の実施例における有機ＥＬ層の形成方法を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５３】
１００ 有機フィルム
１２０ 有機ＥＬ保護膜
１３０ 剥離層
１４０ 透明電極膜
１６０Ｒ、１６０Ｇ、１６０Ｂ 有機ＥＬ層
１８０ 陰極用電極
２００ 金属母体
２０２、２０４ 絶縁層
２２０ ポリシリコン層又はアモルファスシリコン層
２２５ 画素駆動ユニット
２４０ 導電性接着剤層
３１０、３１０Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂ シャドウマスク
３２０、３２０Ｒ、３２０Ｇ、３２０Ｂ ルツボ
３３０、３３０Ｒ、３３０Ｇ、３３０Ｂ 蒸着源
３４０、３４０Ｒ、３４０Ｇ、３４０Ｂ 有機ＥＬ層材料
３５１、３５２、３５５、３５６ リール
３５９ クーリングキャンロール
４１０ 押し型（スタンプ）
４１２ 突起
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に有機ＥＬ保護膜を付着し、下面に透明電極膜を付着した有機フィルムを形成する段階（ステップ１１）と、
前記透明電極膜の下面に、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂに対応する有機ＥＬ層の複数の組を形成し、さらに前記有機ＥＬ層の下表面に陰極用電極を形成する段階（ステップ２１）と、
上下両面が絶縁膜で被覆された金属母体からなる金属薄膜を用意する段階（ステップ３１）と、
前記金属薄膜の上面に、各々導電性接着剤層を備えた画素駆動ユニットのアレイを形成する段階（ステップ４１）と、
前記有機フィルム下面の陰極用電極と、前記金属薄膜上面の導電性接着剤層が接着される段階（ステップ５１）とを含み、
前記ステップ２１において、前記有機フィルムが離隔された第１、第２のリールに巻かれ、前記第１、第２のリールの中間部において、前記有機フィルムの下面の透明電極膜に、前記有機ＥＬ層がマスクを介して選択的に形成される、
ことを特徴とする有機ＥＬ素子の製法。
【請求項２】
下面に透明電極膜を、剥離層を介して付着した有機フィルムを形成する段階（ステップ１２）と、
前記透明電極膜の下面に、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂに対応する有機ＥＬ層の複数の組を形成し、さらに前記有機ＥＬ層の下表面に陰極用電極を形成する段階（ステップ２２）と、
上下両面が絶縁膜で被覆された金属母体からなる金属薄膜を用意する段階（ステップ３２）と、
前記金属薄膜の上面に、各々導電性接着剤層を備えた画素駆動ユニットのアレイを形成する段階（ステップ４２）と、
前記有機フィルム下面の陰極用電極と、前記金属薄膜上面の導電性接着剤層が接着される段階（ステップ５２）と、
前記有機フィルムを前記剥離層と共に除去する段階（ステップ６２）とを含み、
前記ステップ２２において、前記有機フィルムが離隔された第１、第２のリールに巻かれ、前記第１、第２のリールの中間部において、前記有機フィルムの下面の透明電極膜に、前記有機ＥＬ層がマスクを介して選択的に形成される、
ことを特徴とする有機ＥＬ素子の製法。
【請求項３】
下面に、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂに対応する有機ＥＬ層の各々を付着した３本の有機フィルムを形成する段階（ステップ１３）と、
上下両面が絶縁膜で被覆された金属母体からなる金属薄膜を用意する段階（ステップ２３）と、
前記金属薄膜の上面に、各々、導電性接着剤層を介して、もしくは直接に、陰極用電極を備えた画素駆動ユニットのアレイを形成する段階（ステップ３３）と、
所定の突起を備えた押し型を用意する段階（ステップ４３）と、
前記有機フィルムのいずれか（例えばＲ（赤））を順次、左右に離隔して設けたリールにかけ、前記有機フィルムの前記リールの中間部を前記金属薄膜と前記押し型で挟み、前記押し型の突起が前記金属薄膜の対応する（赤）画像駆動ユニットに対向するよう位置決めし、前記押し型を下げて有機フィルムを前記金属薄膜側に押し付け、有機ＥＬ層の一部が、押し型の突起に対応する部分から１パネル分一括して前記金属薄膜の陰極用電極上に転写される段階（ステップ５３）とを含むことを特徴とする有機ＥＬ素子の製法。
【請求項１】
上面に有機ＥＬ保護膜を付着し、下面に透明電極膜を付着した有機フィルムを形成する段階（ステップ１１）と、
前記透明電極膜の下面に、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂに対応する有機ＥＬ層の複数の組を形成し、さらに前記有機ＥＬ層の下表面に陰極用電極を形成する段階（ステップ２１）と、
上下両面が絶縁膜で被覆された金属母体からなる金属薄膜を用意する段階（ステップ３１）と、
前記金属薄膜の上面に、各々導電性接着剤層を備えた画素駆動ユニットのアレイを形成する段階（ステップ４１）と、
前記有機フィルム下面の陰極用電極と、前記金属薄膜上面の導電性接着剤層が接着される段階（ステップ５１）とを含み、
前記ステップ２１において、前記有機フィルムが離隔された第１、第２のリールに巻かれ、前記第１、第２のリールの中間部において、前記有機フィルムの下面の透明電極膜に、前記有機ＥＬ層がマスクを介して選択的に形成される、
ことを特徴とする有機ＥＬ素子の製法。
【請求項２】
下面に透明電極膜を、剥離層を介して付着した有機フィルムを形成する段階（ステップ１２）と、
前記透明電極膜の下面に、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂに対応する有機ＥＬ層の複数の組を形成し、さらに前記有機ＥＬ層の下表面に陰極用電極を形成する段階（ステップ２２）と、
上下両面が絶縁膜で被覆された金属母体からなる金属薄膜を用意する段階（ステップ３２）と、
前記金属薄膜の上面に、各々導電性接着剤層を備えた画素駆動ユニットのアレイを形成する段階（ステップ４２）と、
前記有機フィルム下面の陰極用電極と、前記金属薄膜上面の導電性接着剤層が接着される段階（ステップ５２）と、
前記有機フィルムを前記剥離層と共に除去する段階（ステップ６２）とを含み、
前記ステップ２２において、前記有機フィルムが離隔された第１、第２のリールに巻かれ、前記第１、第２のリールの中間部において、前記有機フィルムの下面の透明電極膜に、前記有機ＥＬ層がマスクを介して選択的に形成される、
ことを特徴とする有機ＥＬ素子の製法。
【請求項３】
下面に、３原色Ｒ、Ｇ、Ｂに対応する有機ＥＬ層の各々を付着した３本の有機フィルムを形成する段階（ステップ１３）と、
上下両面が絶縁膜で被覆された金属母体からなる金属薄膜を用意する段階（ステップ２３）と、
前記金属薄膜の上面に、各々、導電性接着剤層を介して、もしくは直接に、陰極用電極を備えた画素駆動ユニットのアレイを形成する段階（ステップ３３）と、
所定の突起を備えた押し型を用意する段階（ステップ４３）と、
前記有機フィルムのいずれか（例えばＲ（赤））を順次、左右に離隔して設けたリールにかけ、前記有機フィルムの前記リールの中間部を前記金属薄膜と前記押し型で挟み、前記押し型の突起が前記金属薄膜の対応する（赤）画像駆動ユニットに対向するよう位置決めし、前記押し型を下げて有機フィルムを前記金属薄膜側に押し付け、有機ＥＬ層の一部が、押し型の突起に対応する部分から１パネル分一括して前記金属薄膜の陰極用電極上に転写される段階（ステップ５３）とを含むことを特徴とする有機ＥＬ素子の製法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−４９２２２（Ｐ２００６−４９２２２Ａ）
【公開日】平成１８年２月１６日（２００６．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２３１５２２（Ｐ２００４−２３１５２２）
【出願日】平成１６年８月６日（２００４．８．６）
【出願人】（５０２０２８２５６）株式会社エーエムエス (6)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月１６日（２００６．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月６日（２００４．８．６）
【出願人】（５０２０２８２５６）株式会社エーエムエス (6)
【Ｆターム（参考）】
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