照明用有機ＥＬ素子およびその製造方法
【課題】高価な製造設備を必要とせず、多品種の製品に適用可能な、低コストで有機ＥＬ素子を製造する方法を提供することを目的とする。
【解決手段】基板１上に第１電極２と有機発光層３と第２電極４とが順に積層され、平面視した場合に第２電極４が第１電極２と交差するよう配置された照明用有機ＥＬ素子を製造する方法であって、該方法は、第１電極２が形成された基板１上の、第１電極２と第２電極４とが交差する領域に対応する所定部分にのみ、非接触方式で絶縁材料を塗布して絶縁膜５を形成する絶縁膜形成工程と、該絶縁膜形成工程の後、開口部を有する蒸着マスク７を用いて、交差する領域内に位置する第１電極２上に、有機発光層３を真空蒸着により形成する有機発光層形成工程と、該有機発光層形成工程の後、蒸着マスク７とは異なる開口部を有する別の蒸着マスク８を用いて、有機発光層３上に第２電極４を形成する第２電極形成工程と、を備える。
【解決手段】基板１上に第１電極２と有機発光層３と第２電極４とが順に積層され、平面視した場合に第２電極４が第１電極２と交差するよう配置された照明用有機ＥＬ素子を製造する方法であって、該方法は、第１電極２が形成された基板１上の、第１電極２と第２電極４とが交差する領域に対応する所定部分にのみ、非接触方式で絶縁材料を塗布して絶縁膜５を形成する絶縁膜形成工程と、該絶縁膜形成工程の後、開口部を有する蒸着マスク７を用いて、交差する領域内に位置する第１電極２上に、有機発光層３を真空蒸着により形成する有機発光層形成工程と、該有機発光層形成工程の後、蒸着マスク７とは異なる開口部を有する別の蒸着マスク８を用いて、有機発光層３上に第２電極４を形成する第２電極形成工程と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明に適した大面積の有機ＥＬ素子およびその製造方法に関し、特に、絶縁膜をパターニング形成した有機ＥＬ素子及び簡素にパターニング形成する製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光素子は、第１電極と第２電極との間に電圧を印加することにより、第１電極と第２電極とに挟まれた有機発光層が発光するものである。有機発光素子として、既に、有機ＥＬ（エレクトロルミネセンス）素子が、液晶ディスプレイに代表されるフラットパネルディスプレイに用いられている。フラットパネルディスプレイは、画素数多いことから一つの画素が微細である。有機ＥＬ素子を用いたディスプレイも同様に画素が微細であり、微細な蒸着マスクを利用して有機ＥＬ素子をパターニングしている。また、近年、有機ＥＬ素子は、固体照明に用いられようとしている。
【０００３】
固体照明は、ディスプレイよりも高輝度が要求される製品である。例えば、ディスプレイで要求される輝度が１，０００ｃｄ／ｍ２程度であるのに対し、固体照明では３，０００〜５，０００ｃｄ／ｍ２程度の輝度が要求される。そのため、単位面積当たりの大きな電流値を各電極に流す必要がある。
有機ＥＬ素子を用いたディスプレイにおいて、一つの発光素子の大きさは１ｍｍ角未満である。一方、有機ＥＬ素子を用いた固体照明では、ディスプレイよりも大きな光束が必要とされるため、一つの発光素子は１００ｍｍ角以上の大きさが要求される。
【０００４】
図７に、一般的な有機ＥＬ素子の一つの発光素子の平面図を示す。なお、最終製品ではこの有機ＥＬ素子を環境から保護するために封止部材が必要であるが、図７では省略する。
有機ＥＬ素子の一つの発光素子は、基板１上に、第１電極２、有機発光層３及び第２電極４が積層されてなる。第１電極（陽極）２は、基板１上にフォトリソグラフィによってパターニング形成される。有機発光層３は第１電極２と交差するように積層されている。第２電極４は、有機発光層３及び第１電極２と交差するよう積層され、第１電極２と第２電極４の間に電圧を印加することにより、この電極が交差した部分にある有機発光層３のみが発光する。
【０００５】
有機ＥＬ素子では、光を取り出すために第１電極２及び第２電極４のいずれかに透明導電膜が必要となる。一般に、第１電極２が透明導電膜とされる。透明導電膜の材料としては酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）などが用いられる。ＩＴＯは透明導電膜の材料の中で最も体積抵抗率が小さいとされるが、金属に比べるとＩＴＯの体積抵抗率は著しく高い。
【０００６】
有機発光層３は、有機発光材料からなる有機多層膜とされる。有機発光層３は、通常、開口部を有する蒸着マスクを、第１電極２が形成された基板上に配置した後、真空蒸着装置内で連続的に蒸着することにより形成される。
【０００７】
第２電極４は金属膜などとされ、真空蒸着装置やスパッタリング装置を用いて製膜される。第２電極４は、通常、有機発光層３で用いた蒸着マスクとは別の開口部を有する蒸着マスクを配置した後、有機発光層３上に形成される。
【０００８】
上記構成の有機ＥＬ素子を単一大面積に形成して大電流を流すと、電圧降下により、暗くなってしまう。また、大電流密度かつ大面積の有機ＥＬ素子の場合、素子周辺部が明るくなり、中央部が暗くなる現象（輝度ムラ）が生じる。これは、透明導電膜の抵抗値が高いことと、大電流により電圧降下が生じることに起因する。
電圧降下を小さくして明るさを均一に改善するためには、透明導電膜の膜厚を１００〜５００ｎｍ程度に厚くしてシート抵抗値を下げると良い。そうすることで、輝度ムラを抑制することができる。
【０００９】
しかしながら、フォトリソグラフィによって厚い透明導電膜（第１電極）を形成すると、第１電極２の縁部が急峻な断面となる。図８に、図７の（ａ）ラインの断面図を示す。断面が急峻な第１電極２上に有機発光層３（膜厚：１００〜３００ｎｍ程度）を積層すると、第１電極２の縁部に重なる部分の有機発光層３で薄膜化、ピンホール、及びクラックなどの欠陥が発生し易くなる。それによって、第１電極２と第２電極４との間ではリーク電流や短絡が生じ易くなり、有機ＥＬ素子の品質低下と歩留低下を招く原因になっている。
【００１０】
上記問題を解決するため、特許文献１や特許文献２のような有機ＥＬ素子が提案されている。
特許文献１では、精度の高い発光領域を得るために、フォトリソグラフィ技術を用いて絶縁層を設け、高精度でパターンを形成している。図９に、絶縁層のパターニング加工工程を示す。まず、第１電極である透明導電膜がパターニングされている基板を洗浄し、乾燥させる。次に上記基板上に、感光剤（フォトレジスト）をスピンコートで全面塗布する。レジストをプリベークにより半乾燥後、露光マスクを用いてパターニングし露光器によって紫外線を照射し感光させる。その後、現像（エッチング及び洗浄）し、ポストベークを経て高精度な絶縁層をパターニング加工している。
特許文献２では、ロール印刷法により、絶縁層を形成する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平３−２５０５８３号公報（請求項１）
【特許文献２】特開２００５−３１０４０４号公報（段落［００１３］及び［００１４］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献１に記載のパターニング加工方法は、半導体やフラットパネルディスプレイにおいて一般に用いられている高精度な加工技術であるが、大規模かつ高価な製造設備が必要である。また、特許文献１に記載の方法では、フォトレジストを一旦全面に塗布し、その後にパターニング加工するため、不要なレジスト材料を大量に消費することになる。レジスト材料及び露光器は高価であり、現像液の廃棄処理にも費用と手間がかかる。そのため、製造コストが高くなるという問題がある。上記コストアップは、ディスプレイのような高付加価値製品では許容されるが、照明用製品では非常に大きな問題である。
【００１３】
照明製品では、基板サイズは同一であっても、素子パネルの寸法は様々であり、多品種に適した製造方法が要求される。フォトリソグラフィ技術を用いた方法では、露光マスクの交換及び調整が必要となる。ロール印刷法式では、ロール版の交換及び調整が必要となる。そのため、素子サイズが異なる品種変更に対する段取りに時間がかかり、生産性を低下させる問題がある。
【００１４】
図１０に、図７の（ｂ）ラインの断面図を示す。図１０に示されるように、（ｂ）ラインの断面では、第１電極２の平坦な部分上に有機発光層３が積層されている。有機ＥＬ素子では、第２電極４は必要部分にのみ製膜されるため、製膜時には、有機発光層３の上に第２電極用蒸着マスク８を用いる。第２電極用蒸着マスク８で覆う際に、端部に僅かでも変形やねじれが生じると、有機発光層３を傷つけて欠陥を生じさせることになる。よって、第１電極４の平坦な部分上に有機発光層３を積層した場合であっても、第１電極２及び第２電極４の間でのリーク電流や短絡が生じやすい状態となり、有機ＥＬ素子の品質低下と歩留低下を招く原因となる。
【００１５】
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、高価な製造設備を必要とせず、多品種の製品に適用可能な、低コストで照明用有機ＥＬ素子を製造する方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】
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明は、基板上に第１電極と有機発光層と第２電極とが順に積層され、平面視した場合に前記第２電極が前記第１電極と交差するよう配置された有機ＥＬ素子を製造する方法であって、第１電極が形成された基板上の、前記第１電極と前記第２電極とが交差する領域に対応する所定部分にのみ、非接触方式でパターニング加工することなく絶縁材料を塗布して絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、該絶縁膜形成工程の後、開口部を有する蒸着マスクを用いて、前記交差する領域内に位置する前記第１電極上に、有機発光層を真空蒸着により形成する有機発光層形成工程と、該有機発光層形成工程の後、前記蒸着マスクとは異なる開口部を有する別の蒸着マスクを用いて、前記有機発光層上に第２電極を形成する第２電極形成工程と、を備える照明用有機ＥＬ素子の製造方法を提供する。
【００１７】
上記発明によれば、必要な部分にのみ絶縁膜を形成することができる。それによって、絶縁材料を余分に塗布しなくて良いため、材料コストを抑制することができる。また、従来フォトリソグラフィで行われていたプリベーク、露光及び現像などの余分に塗布した絶縁材料を除去するための工程がないため、洗浄剤、廃液処理及びパターンに合わせた高価な露光マスクも不要となる。また、絶縁材料を除去する工程がないため、絶縁材料を塗布した後は、これを硬化する工程のみを行うことで絶縁膜を形成することができる。また、上記発明によれば、所定部分に絶縁膜を設けることで、製造過程で生ずる有機発光層の損傷を防止し、欠陥の少ない有機発光層を備えた照明用有機ＥＬ素子とすることができる。
【００１８】
上記発明の一態様において、前記絶縁膜形成工程が、単一ノズルを前記第１電極に対して間隔をあけて配置し、前記単一ノズルから前記第１電極が形成された基板の前記所定部分に向けて前記絶縁材料を断続的に吐出するステップと、前記基板または前記単一ノズルを相対的に移動させて、前記所定部分に連続した絶縁膜を形成するステップと、を含むことが好ましい。
【００１９】
上記発明の一態様によれば、高価な製造設備を必要とせずに絶縁膜を必要とする所定の位置のみに形成することができる。また、素子サイズが変更された場合であっても、塗布位置制御プログラムのみを選択変更することにより、瞬時に段取り変えをすることが可能となる。
【００２０】
上記発明の一態様において、前記所定部分を、平面視した場合に前記第１電極の縁部と前記第２電極の面が交差する領域、または前記第１電極の面と前記第２電極の縁部が交差する領域の少なくとも一方に対応する部分とすると良い。
【００２１】
所定部分を第１電極の縁部と第２電極の面が交差する領域に対応する部分とすると、第１電極の縁部上に形成される有機発光層の薄膜化及びピンホールやクラックなど欠陥発生を抑制することができる。それにより、電極間でのリーク電流や短絡などが発生しにくくなるため、更に品質低下や歩留低下を抑制される。
所定部分を第１電極の面と第２電極の縁部が交差する領域と対応する部分すると、第２電極形成時に使用する蒸着マスクの端部が非発光素子部分に重なるため、発光素子部分の有機発光層を傷つけることを防止できる。それにより、電極間でのリーク電流や短絡などが発生しにくくなるため、品質低下や歩留低下を抑制される。
【００２２】
また、本発明は、基板上に第１電極と有機発光層と第２電極とが順に積層された発光素子を備え、平面視した場合に前記第２電極が前記第１電極と交差するよう配置された有機ＥＬ素子であって、第１電極が形成された基板上の、前記第１電極と前記第２電極とが交差する領域に対応する所定部分にのみ、非接触方式で有機絶縁材料をパターニング加工することなく塗布して形成された有機絶縁膜を備える照明用有機ＥＬ素子を提供する。
【００２３】
上記発明によれば、非接触方式で絶縁膜を必要な部分にのみ形成するため、パターニング加工の工程および設備が不要となり、製造コストを抑制することができる。また、所定部分に絶縁膜を備える製造過程で生ずる有機発光層の損傷が低減された欠陥の少ない有機発光層を備えた照明用有機ＥＬ素子とすることができる。
【００２４】
上記発明の一態様において、前記所定部分が、前記第１電極の縁部と前記第２電極の面が交差する領域、または前記第１電極の面と前記第２電極の縁部が交差する領域の少なくとも一方とすると良い。
【００２５】
所定部分を第１電極の縁部と第２電極の面が交差する領域に対応する部分とすると、薄膜化及びピンホールやクラックなどの欠陥が少ない有機発光層とすることができる。それにより、電極間でのリーク電流や短絡などが発生しにくい有機ＥＬ素子となる。
所定部分を第１電極の面と第２電極の縁部が交差する領域と対応する部分すると、第２電極形成時に使用する蒸着マスクの端部が非発光素子部分に重なる。そのため、発光素子部分において損傷の少ない有機発光層とすることができる。それにより、電極間でのリーク電流や短絡などが発生しにくい照明用有機ＥＬ素子となる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、非接触方式で絶縁膜を形成するため、絶縁膜の材料コストを抑制することができる。また、洗浄剤及び廃液処理を不要とし、素子サイズの変更を瞬時に段取り変えを可能とする。また、高価な製造設備を用いる必要もない。これによって、より安く欠陥の少ない照明用有機ＥＬ素子を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１実施形態に係る有機ＥＬ素子の一つの発光素子の一例を示す概略平面図である。
【図２】第１実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法を説明する図である。
【図３】絶縁膜形成の一例を示す工程図である。
【図４】絶縁膜形成の一例を示す模式図である。
【図５】第２実施形態に係る有機ＥＬ素子の一つの発光素子の一例を示す概略平面図である。
【図６】図５の（ｂ）ラインにおける断面図である。
【図７】一般的な有機ＥＬ素子の一つの発光素子の概略平面図である。
【図８】図７の（ａ）ラインにおける断面図である。
【図９】従来のパターニング加工の工程図である。
【図１０】図７の（ｂ）ラインにおける断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に、本発明に係る照明用有機ＥＬ素子及びその製造方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２９】
〈第１実施形態〉
図１に、本実施形態に係る有機ＥＬ素子の一つの発光素子の一例の概略平面図を示す。
本実施形態に係る有機ＥＬ素子は、基板１に第１電極２、有機発光層３、及び第２電極４が順に積層された発光素子を備える。有機ＥＬ素子を平面視した場合に、第１電極２の面の外周と第２電極４の面の外周とは、完全に重なってはおらず、第２電極４と第１電極２とが交差する配置とされる。第１電極２と有機発光層３との間または基板１と有機発光層３との間の所定部分には、絶縁膜５が設けられている。所定部分とは、第１電極２と第２電極４とが交差する領域に対応する部分とされる。上記交差する領域は、有機ＥＬ素子を平面視した場合に、第１電極２の縁部と第２電極４の面が交差する領域、または第１電極２の面と第２電極４の縁部が交差する領域とされ得る。本実施形態では所定部分を第１電極２の縁部と第２電極４の面が交差する領域に対応する部分とする。すなわち、上に有機発光層３／第２電極４が積層される第１電極２のパターニング段差部分にのみに絶縁膜５が設けられる。そのため、絶縁膜が必要な領域が非常に少なく、簡素に絶縁膜を形成することができる。
【００３０】
基板１上に第１電極２／有機発光層３／第２電極４の順で積層された部分が発光素子として作用する。すなわち、第１電極２と第２電極４との間に電圧を印加することにより、発光素子の有機発光層３が発光し、基板１を通って光が外部に放射される。本実施形態において、この発光素子は５０ｍｍ角〜３００ｍｍ角の大きさとされる。
基板１上に第１電極２／絶縁膜５／有機発光層３／第２電極４または絶縁膜５／有機発光層３／第２電極４の順で積層された部分は、非発光素子部分とされる。
【００３１】
基板１は、透光性基板とされる。
第１電極２は、導電性を有する透明な膜とされる。例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化錫（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などの金属酸化膜などを用いることができる。第１電極２の厚さは、１００ｎｍ〜５００ｎｍ程度とされる。第１電極２は、縁部に急峻な断面を有していても良い。
有機発光層３は、有機発光材料からなる有機多層膜とされる。例えば、有機多層膜の構成は、正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層などとされる。有機発光層３の総厚さは、１００ｎｍ〜３００ｎｍ程度とされる。
第２電極４は、導電性を有する膜とされる。例えば、第２電極４は、アルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）の金属膜あるいは金属酸化膜などからなる。
【００３２】
絶縁膜５は、電気的に絶縁な膜とされる。例えば、ポジ型レジスト、ネガ型レジスト、または他の硬化型樹脂などを用いることができる。絶縁膜５の厚さは、第１電極２と第２電極４との間の印加電圧に対する耐圧があれば十分であるが、第１電極２の厚さ以上が望ましく、１００ｎｍ〜１０μｍの範囲が良い。絶縁膜５の幅は、ディスプレイの場合は非常に狭い幅が要求されるが、１００ｍｍ角サイズ以上の有機ＥＬ照明では幅狭は要求されず、精度も要求されないことから、０．０５ｍｍ〜２ｍｍが好ましい。
【００３３】
次に、本実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法を説明する。本実施形態に係る有機ＥＬの製造方法は、絶縁膜形成工程、有機発光層形成工程、第２電極形成工程を含む。
図２に、本実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法の一例を説明する図を示す。図２（ａ）〜図２（ｄ）は、図１の（ａ）ラインにおける断面を見た図である。
【００３４】
（１）図２（ａ）
基板１上に、第１電極２をパターニングする。
【００３５】
（２）図２（ｂ）：絶縁膜形成工程
絶縁膜形成工程では、まず、第１電極２が形成された基板１の表面を洗浄する。その後、第１電極２が形成された基板１上の所定部分に絶縁材料を塗布し、硬化させる。硬化方法は、使用する絶縁材料に応じて適宜選択する。図３に、絶縁材料としてポジ型のレジストを使用した場合の絶縁膜形成の工程図を例示する。図３によれば、洗浄、レジスト描画（塗布）及びポスベークの工程によって絶縁膜５を形成することができる。ポジ型レジストは塗布した後に、加熱する（ポストベーク）のみで硬化し、絶縁膜５となる。絶縁材料は所定部分にのみ塗布されているため、従来のフォトリソグラフィによる絶縁膜の形成で必要であったプリベーク、露光、及び現像の工程が不要となる。
【００３６】
絶縁材料は、非接触方式にて塗布する。非接触方式で絶縁膜５を塗布する方法としては、ドット吐出型のディスペンサーが最適である。ドット吐出型のディスペンサーとしては、例えば、アシムテック社製のＪＥＴ ＭＡＳＴＥＲ（登録商標）２などを用いることができる。絶縁材料の塗布は、１つの発光素子に対して単一のノズル６を用いて行う。ノズル６の吐出口の大きさなどは、使用する絶縁材料の種類や、対象とする発光素子の大きさに応じて適宜設定される。
【００３７】
絶縁材料には低温で硬化が可能な有機材料が望ましく、絶縁材料（レジスト）の吐出には、インクジェットのようにノズルを複数配置したヘッドの方が効率的に見える。しかし、インクジェットは低粘度のインクを吐出するためのものであるため、本実施形態の絶縁材料として用いる粘性の高い液体（レジスト液）は、インクジェットを用いて印刷することができない。また、インクジェットはノズル当りの吐出量が微小で少ないため、１μｍ前後の厚さの膜の形成には向いていない。更に、インクジェットは基板面全面にパターニングすることは適しているが、少ない縦横のラインに塗布するには適していない。
【００３８】
ドット吐出型のディスペンサーを用いる場合、まず、単一ノズル６の先端を第１電極２が形成された基板１上に向け、先端が第１電極２と接触しないよう間隔をあけて単一ノズル６を配置する。例えば、第１電極２の縁部（パターニング段差部分）に対し、第１電極２の表面から０．１〜１．０ｍｍの間隔をあけて単一ノズル６を配置すると良い。
次に、単一ノズル６から第１電極２が形成された基板１上の所定部分に向けて絶縁材料を断続的に吐出する。また、絶縁材料を吐出しながら、基板１または単一ノズル６を相対的に移動させることで、所定部分に連続した線形の絶縁膜５を形成する。絶縁材料の吐出量や、基板１または単一ノズル６の移動速度などは、塗布対象表面の濡れ性、絶縁材料の種類及び粘度を考慮し、絶縁膜５が所望の厚さ及び幅となるよう適宜設定される。
【００３９】
図４に、絶縁膜形成の一例の模式図を示す。図４（ａ）は、ノズルから吐出された絶縁材料の吐出粒である。吐出量は５ｎＬ、吐出粒直径は０．２ｍｍに相当する。吐出繰返し速度を２００ｄｏｔ／ｓｅｃ、移動速度を１００ｍｍ／ｓｅｃとした条件では、吐出粒子は０．５ｍｍ間隔で基板上に塗布される。図４（ｂ）及び図４（ｃ）は、基板に着弾後の絶縁材料の様子を示す。吐出された絶縁材料は着弾後、図４（ｂ）に示すように広がり、最終的には図４（ｃ）のように線状に繋がり、厚さ５μｍ、幅２．０ｍｍの絶縁膜５となる。この幅は、１００ｍｍ角以上の照明用有機ＥＬ素子では十分許容可能であるが、吐出量と間隔を変えることにより幅を変えることは容易である。
【００４０】
（３）図２（ｃ）：有機発光層形成工程
絶縁膜形成工程を経た基板１を真空蒸着装置内に搬入する。基板１上に有機用蒸着マスク７をかけ、有機材料を積層蒸着して有機発光層３を形成する。有機用蒸着マスク７は、例えば、図１の（ａ）ラインの向きでは第１電極２の面と同等または第１電極の面よりも大きい開口部を有する。有機用蒸着マスク７をかけるときには、この開口部が第１電極２にかかるようにする。他の有機材料の蒸着条件は、任意とする。
【００４１】
（４）図２（ｄ）：第２電極形成工程
有機発光層形成工程を経た基板１を別の真空蒸着装置に搬入する。基板１上に第２電極用蒸着マスク８をかけ、導電性材料を積層蒸着して第２電極４を形成する。第２電極用蒸着マスク８は、例えば、図１の（ａ）ラインの向きでは第１電極２よりも大きく、図１の（ｂ）ラインの向きでは第１電極２よりも小さい開口部を有するものを使用する。他の導電性材料の蒸着条件は、任意とする。第２電極形成工程後は、適宜封止部材を形成する（不図示）。
【００４２】
なお、本実施形態において第２電極を真空蒸着により製膜したが、これに限定されず、スパッタリング法によって製膜しても良い。
【００４３】
〈第２実施形態〉
本実施形態にかかる有機ＥＬ素子は、絶縁膜の形成する所定部分が異なる以外は、第１実施形態と同様の構成とした。
図５に、本実施形態に係る有機ＥＬ素子の一つの発光素子の一例の概略平面図を示す。本実施形態の絶縁膜５は、有機ＥＬ素子を平面視した場合に、第１電極２の縁部と第２電極４の面が交差する領域、及び第１電極２の面と第２電極４の縁部が交差する領域に設けられる。すなわち、有機発光層３／第２電極４が積層される第１電極２のパターニング段差部分に加え、第２電極４形成時に、有機発光層３に第２電極用蒸着マスク８が接触する可能性のある箇所に対応する部分に絶縁膜５を形成する。
【００４４】
図６に、図５の（ｂ）ラインにおける断面図を示す。図６では、絶縁膜５が第１電極２上の平坦な部分に設けられている。第２電極蒸着マスク８は、開口部の端部が絶縁膜５上にかかるようにする。そうすることで、第２電極用蒸着マスク８が有機発光層３に接触する部分が非発光素子部分となるため、発光素子にある有機発光層３を傷つけなくて済む。
【００４５】
本実施形態において、絶縁膜５は縦横に連続的に形成する。絶縁膜５の塗布条件を図４で示した条件とすると、１００ｍｍ角の発光素子の場合、４秒で絶縁膜５の描画が可能であり、１５面取りのマスタ−基板でも１分間で描画が可能である。
【００４６】
更に大型の基板を用いる場合は、１つの発光素子に対して単一ノズル６が配置されるよう基板１上に複数の単一ノズル６を配置することにより、複数の発光素子に同時に絶縁膜５を描画しても良い。それにより、更なる処理速度の向上も容易に可能となる。
【００４７】
上記第１実施形態及び第２実施形態によれば、フォトリソグラフフィを用いることなく、フォトレジストを直接形成したい部分にのみ、直接塗布描画し、ベークするのみで絶縁膜５を形成することができる。そのため、従来のフォトリソグラフィ技術と比較して、絶縁材料の使用量を低減することができる上、従来のベーク炉を使用するのみで新たな設備は必要としない。
【００４８】
また、ノズルを一軸で、更に基板を一軸で、プログラム可動させることにより、多種多様の素子サイズの変更に瞬時に対応可能となる。
【００４９】
また、ロール印刷のように直接基板に接触して転写する必要が無いため、基板の凹凸やうねりや歪のような不良発生要因に対しても全く影響なく製造が行える。
【符号の説明】
【００５０】
１ 基板
２ 第１電極
３ 有機発光層
４ 第２電極
５ 絶縁膜
６ 単一ノズル
７ 有機用蒸着マスク
８ 第２電極用蒸着マスク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明に適した大面積の有機ＥＬ素子およびその製造方法に関し、特に、絶縁膜をパターニング形成した有機ＥＬ素子及び簡素にパターニング形成する製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光素子は、第１電極と第２電極との間に電圧を印加することにより、第１電極と第２電極とに挟まれた有機発光層が発光するものである。有機発光素子として、既に、有機ＥＬ（エレクトロルミネセンス）素子が、液晶ディスプレイに代表されるフラットパネルディスプレイに用いられている。フラットパネルディスプレイは、画素数多いことから一つの画素が微細である。有機ＥＬ素子を用いたディスプレイも同様に画素が微細であり、微細な蒸着マスクを利用して有機ＥＬ素子をパターニングしている。また、近年、有機ＥＬ素子は、固体照明に用いられようとしている。
【０００３】
固体照明は、ディスプレイよりも高輝度が要求される製品である。例えば、ディスプレイで要求される輝度が１，０００ｃｄ／ｍ２程度であるのに対し、固体照明では３，０００〜５，０００ｃｄ／ｍ２程度の輝度が要求される。そのため、単位面積当たりの大きな電流値を各電極に流す必要がある。
有機ＥＬ素子を用いたディスプレイにおいて、一つの発光素子の大きさは１ｍｍ角未満である。一方、有機ＥＬ素子を用いた固体照明では、ディスプレイよりも大きな光束が必要とされるため、一つの発光素子は１００ｍｍ角以上の大きさが要求される。
【０００４】
図７に、一般的な有機ＥＬ素子の一つの発光素子の平面図を示す。なお、最終製品ではこの有機ＥＬ素子を環境から保護するために封止部材が必要であるが、図７では省略する。
有機ＥＬ素子の一つの発光素子は、基板１上に、第１電極２、有機発光層３及び第２電極４が積層されてなる。第１電極（陽極）２は、基板１上にフォトリソグラフィによってパターニング形成される。有機発光層３は第１電極２と交差するように積層されている。第２電極４は、有機発光層３及び第１電極２と交差するよう積層され、第１電極２と第２電極４の間に電圧を印加することにより、この電極が交差した部分にある有機発光層３のみが発光する。
【０００５】
有機ＥＬ素子では、光を取り出すために第１電極２及び第２電極４のいずれかに透明導電膜が必要となる。一般に、第１電極２が透明導電膜とされる。透明導電膜の材料としては酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）などが用いられる。ＩＴＯは透明導電膜の材料の中で最も体積抵抗率が小さいとされるが、金属に比べるとＩＴＯの体積抵抗率は著しく高い。
【０００６】
有機発光層３は、有機発光材料からなる有機多層膜とされる。有機発光層３は、通常、開口部を有する蒸着マスクを、第１電極２が形成された基板上に配置した後、真空蒸着装置内で連続的に蒸着することにより形成される。
【０００７】
第２電極４は金属膜などとされ、真空蒸着装置やスパッタリング装置を用いて製膜される。第２電極４は、通常、有機発光層３で用いた蒸着マスクとは別の開口部を有する蒸着マスクを配置した後、有機発光層３上に形成される。
【０００８】
上記構成の有機ＥＬ素子を単一大面積に形成して大電流を流すと、電圧降下により、暗くなってしまう。また、大電流密度かつ大面積の有機ＥＬ素子の場合、素子周辺部が明るくなり、中央部が暗くなる現象（輝度ムラ）が生じる。これは、透明導電膜の抵抗値が高いことと、大電流により電圧降下が生じることに起因する。
電圧降下を小さくして明るさを均一に改善するためには、透明導電膜の膜厚を１００〜５００ｎｍ程度に厚くしてシート抵抗値を下げると良い。そうすることで、輝度ムラを抑制することができる。
【０００９】
しかしながら、フォトリソグラフィによって厚い透明導電膜（第１電極）を形成すると、第１電極２の縁部が急峻な断面となる。図８に、図７の（ａ）ラインの断面図を示す。断面が急峻な第１電極２上に有機発光層３（膜厚：１００〜３００ｎｍ程度）を積層すると、第１電極２の縁部に重なる部分の有機発光層３で薄膜化、ピンホール、及びクラックなどの欠陥が発生し易くなる。それによって、第１電極２と第２電極４との間ではリーク電流や短絡が生じ易くなり、有機ＥＬ素子の品質低下と歩留低下を招く原因になっている。
【００１０】
上記問題を解決するため、特許文献１や特許文献２のような有機ＥＬ素子が提案されている。
特許文献１では、精度の高い発光領域を得るために、フォトリソグラフィ技術を用いて絶縁層を設け、高精度でパターンを形成している。図９に、絶縁層のパターニング加工工程を示す。まず、第１電極である透明導電膜がパターニングされている基板を洗浄し、乾燥させる。次に上記基板上に、感光剤（フォトレジスト）をスピンコートで全面塗布する。レジストをプリベークにより半乾燥後、露光マスクを用いてパターニングし露光器によって紫外線を照射し感光させる。その後、現像（エッチング及び洗浄）し、ポストベークを経て高精度な絶縁層をパターニング加工している。
特許文献２では、ロール印刷法により、絶縁層を形成する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平３−２５０５８３号公報（請求項１）
【特許文献２】特開２００５−３１０４０４号公報（段落［００１３］及び［００１４］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献１に記載のパターニング加工方法は、半導体やフラットパネルディスプレイにおいて一般に用いられている高精度な加工技術であるが、大規模かつ高価な製造設備が必要である。また、特許文献１に記載の方法では、フォトレジストを一旦全面に塗布し、その後にパターニング加工するため、不要なレジスト材料を大量に消費することになる。レジスト材料及び露光器は高価であり、現像液の廃棄処理にも費用と手間がかかる。そのため、製造コストが高くなるという問題がある。上記コストアップは、ディスプレイのような高付加価値製品では許容されるが、照明用製品では非常に大きな問題である。
【００１３】
照明製品では、基板サイズは同一であっても、素子パネルの寸法は様々であり、多品種に適した製造方法が要求される。フォトリソグラフィ技術を用いた方法では、露光マスクの交換及び調整が必要となる。ロール印刷法式では、ロール版の交換及び調整が必要となる。そのため、素子サイズが異なる品種変更に対する段取りに時間がかかり、生産性を低下させる問題がある。
【００１４】
図１０に、図７の（ｂ）ラインの断面図を示す。図１０に示されるように、（ｂ）ラインの断面では、第１電極２の平坦な部分上に有機発光層３が積層されている。有機ＥＬ素子では、第２電極４は必要部分にのみ製膜されるため、製膜時には、有機発光層３の上に第２電極用蒸着マスク８を用いる。第２電極用蒸着マスク８で覆う際に、端部に僅かでも変形やねじれが生じると、有機発光層３を傷つけて欠陥を生じさせることになる。よって、第１電極４の平坦な部分上に有機発光層３を積層した場合であっても、第１電極２及び第２電極４の間でのリーク電流や短絡が生じやすい状態となり、有機ＥＬ素子の品質低下と歩留低下を招く原因となる。
【００１５】
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、高価な製造設備を必要とせず、多品種の製品に適用可能な、低コストで照明用有機ＥＬ素子を製造する方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】
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明は、基板上に第１電極と有機発光層と第２電極とが順に積層され、平面視した場合に前記第２電極が前記第１電極と交差するよう配置された有機ＥＬ素子を製造する方法であって、第１電極が形成された基板上の、前記第１電極と前記第２電極とが交差する領域に対応する所定部分にのみ、非接触方式でパターニング加工することなく絶縁材料を塗布して絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、該絶縁膜形成工程の後、開口部を有する蒸着マスクを用いて、前記交差する領域内に位置する前記第１電極上に、有機発光層を真空蒸着により形成する有機発光層形成工程と、該有機発光層形成工程の後、前記蒸着マスクとは異なる開口部を有する別の蒸着マスクを用いて、前記有機発光層上に第２電極を形成する第２電極形成工程と、を備える照明用有機ＥＬ素子の製造方法を提供する。
【００１７】
上記発明によれば、必要な部分にのみ絶縁膜を形成することができる。それによって、絶縁材料を余分に塗布しなくて良いため、材料コストを抑制することができる。また、従来フォトリソグラフィで行われていたプリベーク、露光及び現像などの余分に塗布した絶縁材料を除去するための工程がないため、洗浄剤、廃液処理及びパターンに合わせた高価な露光マスクも不要となる。また、絶縁材料を除去する工程がないため、絶縁材料を塗布した後は、これを硬化する工程のみを行うことで絶縁膜を形成することができる。また、上記発明によれば、所定部分に絶縁膜を設けることで、製造過程で生ずる有機発光層の損傷を防止し、欠陥の少ない有機発光層を備えた照明用有機ＥＬ素子とすることができる。
【００１８】
上記発明の一態様において、前記絶縁膜形成工程が、単一ノズルを前記第１電極に対して間隔をあけて配置し、前記単一ノズルから前記第１電極が形成された基板の前記所定部分に向けて前記絶縁材料を断続的に吐出するステップと、前記基板または前記単一ノズルを相対的に移動させて、前記所定部分に連続した絶縁膜を形成するステップと、を含むことが好ましい。
【００１９】
上記発明の一態様によれば、高価な製造設備を必要とせずに絶縁膜を必要とする所定の位置のみに形成することができる。また、素子サイズが変更された場合であっても、塗布位置制御プログラムのみを選択変更することにより、瞬時に段取り変えをすることが可能となる。
【００２０】
上記発明の一態様において、前記所定部分を、平面視した場合に前記第１電極の縁部と前記第２電極の面が交差する領域、または前記第１電極の面と前記第２電極の縁部が交差する領域の少なくとも一方に対応する部分とすると良い。
【００２１】
所定部分を第１電極の縁部と第２電極の面が交差する領域に対応する部分とすると、第１電極の縁部上に形成される有機発光層の薄膜化及びピンホールやクラックなど欠陥発生を抑制することができる。それにより、電極間でのリーク電流や短絡などが発生しにくくなるため、更に品質低下や歩留低下を抑制される。
所定部分を第１電極の面と第２電極の縁部が交差する領域と対応する部分すると、第２電極形成時に使用する蒸着マスクの端部が非発光素子部分に重なるため、発光素子部分の有機発光層を傷つけることを防止できる。それにより、電極間でのリーク電流や短絡などが発生しにくくなるため、品質低下や歩留低下を抑制される。
【００２２】
また、本発明は、基板上に第１電極と有機発光層と第２電極とが順に積層された発光素子を備え、平面視した場合に前記第２電極が前記第１電極と交差するよう配置された有機ＥＬ素子であって、第１電極が形成された基板上の、前記第１電極と前記第２電極とが交差する領域に対応する所定部分にのみ、非接触方式で有機絶縁材料をパターニング加工することなく塗布して形成された有機絶縁膜を備える照明用有機ＥＬ素子を提供する。
【００２３】
上記発明によれば、非接触方式で絶縁膜を必要な部分にのみ形成するため、パターニング加工の工程および設備が不要となり、製造コストを抑制することができる。また、所定部分に絶縁膜を備える製造過程で生ずる有機発光層の損傷が低減された欠陥の少ない有機発光層を備えた照明用有機ＥＬ素子とすることができる。
【００２４】
上記発明の一態様において、前記所定部分が、前記第１電極の縁部と前記第２電極の面が交差する領域、または前記第１電極の面と前記第２電極の縁部が交差する領域の少なくとも一方とすると良い。
【００２５】
所定部分を第１電極の縁部と第２電極の面が交差する領域に対応する部分とすると、薄膜化及びピンホールやクラックなどの欠陥が少ない有機発光層とすることができる。それにより、電極間でのリーク電流や短絡などが発生しにくい有機ＥＬ素子となる。
所定部分を第１電極の面と第２電極の縁部が交差する領域と対応する部分すると、第２電極形成時に使用する蒸着マスクの端部が非発光素子部分に重なる。そのため、発光素子部分において損傷の少ない有機発光層とすることができる。それにより、電極間でのリーク電流や短絡などが発生しにくい照明用有機ＥＬ素子となる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、非接触方式で絶縁膜を形成するため、絶縁膜の材料コストを抑制することができる。また、洗浄剤及び廃液処理を不要とし、素子サイズの変更を瞬時に段取り変えを可能とする。また、高価な製造設備を用いる必要もない。これによって、より安く欠陥の少ない照明用有機ＥＬ素子を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１実施形態に係る有機ＥＬ素子の一つの発光素子の一例を示す概略平面図である。
【図２】第１実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法を説明する図である。
【図３】絶縁膜形成の一例を示す工程図である。
【図４】絶縁膜形成の一例を示す模式図である。
【図５】第２実施形態に係る有機ＥＬ素子の一つの発光素子の一例を示す概略平面図である。
【図６】図５の（ｂ）ラインにおける断面図である。
【図７】一般的な有機ＥＬ素子の一つの発光素子の概略平面図である。
【図８】図７の（ａ）ラインにおける断面図である。
【図９】従来のパターニング加工の工程図である。
【図１０】図７の（ｂ）ラインにおける断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に、本発明に係る照明用有機ＥＬ素子及びその製造方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２９】
〈第１実施形態〉
図１に、本実施形態に係る有機ＥＬ素子の一つの発光素子の一例の概略平面図を示す。
本実施形態に係る有機ＥＬ素子は、基板１に第１電極２、有機発光層３、及び第２電極４が順に積層された発光素子を備える。有機ＥＬ素子を平面視した場合に、第１電極２の面の外周と第２電極４の面の外周とは、完全に重なってはおらず、第２電極４と第１電極２とが交差する配置とされる。第１電極２と有機発光層３との間または基板１と有機発光層３との間の所定部分には、絶縁膜５が設けられている。所定部分とは、第１電極２と第２電極４とが交差する領域に対応する部分とされる。上記交差する領域は、有機ＥＬ素子を平面視した場合に、第１電極２の縁部と第２電極４の面が交差する領域、または第１電極２の面と第２電極４の縁部が交差する領域とされ得る。本実施形態では所定部分を第１電極２の縁部と第２電極４の面が交差する領域に対応する部分とする。すなわち、上に有機発光層３／第２電極４が積層される第１電極２のパターニング段差部分にのみに絶縁膜５が設けられる。そのため、絶縁膜が必要な領域が非常に少なく、簡素に絶縁膜を形成することができる。
【００３０】
基板１上に第１電極２／有機発光層３／第２電極４の順で積層された部分が発光素子として作用する。すなわち、第１電極２と第２電極４との間に電圧を印加することにより、発光素子の有機発光層３が発光し、基板１を通って光が外部に放射される。本実施形態において、この発光素子は５０ｍｍ角〜３００ｍｍ角の大きさとされる。
基板１上に第１電極２／絶縁膜５／有機発光層３／第２電極４または絶縁膜５／有機発光層３／第２電極４の順で積層された部分は、非発光素子部分とされる。
【００３１】
基板１は、透光性基板とされる。
第１電極２は、導電性を有する透明な膜とされる。例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化錫（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などの金属酸化膜などを用いることができる。第１電極２の厚さは、１００ｎｍ〜５００ｎｍ程度とされる。第１電極２は、縁部に急峻な断面を有していても良い。
有機発光層３は、有機発光材料からなる有機多層膜とされる。例えば、有機多層膜の構成は、正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層などとされる。有機発光層３の総厚さは、１００ｎｍ〜３００ｎｍ程度とされる。
第２電極４は、導電性を有する膜とされる。例えば、第２電極４は、アルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）の金属膜あるいは金属酸化膜などからなる。
【００３２】
絶縁膜５は、電気的に絶縁な膜とされる。例えば、ポジ型レジスト、ネガ型レジスト、または他の硬化型樹脂などを用いることができる。絶縁膜５の厚さは、第１電極２と第２電極４との間の印加電圧に対する耐圧があれば十分であるが、第１電極２の厚さ以上が望ましく、１００ｎｍ〜１０μｍの範囲が良い。絶縁膜５の幅は、ディスプレイの場合は非常に狭い幅が要求されるが、１００ｍｍ角サイズ以上の有機ＥＬ照明では幅狭は要求されず、精度も要求されないことから、０．０５ｍｍ〜２ｍｍが好ましい。
【００３３】
次に、本実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法を説明する。本実施形態に係る有機ＥＬの製造方法は、絶縁膜形成工程、有機発光層形成工程、第２電極形成工程を含む。
図２に、本実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法の一例を説明する図を示す。図２（ａ）〜図２（ｄ）は、図１の（ａ）ラインにおける断面を見た図である。
【００３４】
（１）図２（ａ）
基板１上に、第１電極２をパターニングする。
【００３５】
（２）図２（ｂ）：絶縁膜形成工程
絶縁膜形成工程では、まず、第１電極２が形成された基板１の表面を洗浄する。その後、第１電極２が形成された基板１上の所定部分に絶縁材料を塗布し、硬化させる。硬化方法は、使用する絶縁材料に応じて適宜選択する。図３に、絶縁材料としてポジ型のレジストを使用した場合の絶縁膜形成の工程図を例示する。図３によれば、洗浄、レジスト描画（塗布）及びポスベークの工程によって絶縁膜５を形成することができる。ポジ型レジストは塗布した後に、加熱する（ポストベーク）のみで硬化し、絶縁膜５となる。絶縁材料は所定部分にのみ塗布されているため、従来のフォトリソグラフィによる絶縁膜の形成で必要であったプリベーク、露光、及び現像の工程が不要となる。
【００３６】
絶縁材料は、非接触方式にて塗布する。非接触方式で絶縁膜５を塗布する方法としては、ドット吐出型のディスペンサーが最適である。ドット吐出型のディスペンサーとしては、例えば、アシムテック社製のＪＥＴ ＭＡＳＴＥＲ（登録商標）２などを用いることができる。絶縁材料の塗布は、１つの発光素子に対して単一のノズル６を用いて行う。ノズル６の吐出口の大きさなどは、使用する絶縁材料の種類や、対象とする発光素子の大きさに応じて適宜設定される。
【００３７】
絶縁材料には低温で硬化が可能な有機材料が望ましく、絶縁材料（レジスト）の吐出には、インクジェットのようにノズルを複数配置したヘッドの方が効率的に見える。しかし、インクジェットは低粘度のインクを吐出するためのものであるため、本実施形態の絶縁材料として用いる粘性の高い液体（レジスト液）は、インクジェットを用いて印刷することができない。また、インクジェットはノズル当りの吐出量が微小で少ないため、１μｍ前後の厚さの膜の形成には向いていない。更に、インクジェットは基板面全面にパターニングすることは適しているが、少ない縦横のラインに塗布するには適していない。
【００３８】
ドット吐出型のディスペンサーを用いる場合、まず、単一ノズル６の先端を第１電極２が形成された基板１上に向け、先端が第１電極２と接触しないよう間隔をあけて単一ノズル６を配置する。例えば、第１電極２の縁部（パターニング段差部分）に対し、第１電極２の表面から０．１〜１．０ｍｍの間隔をあけて単一ノズル６を配置すると良い。
次に、単一ノズル６から第１電極２が形成された基板１上の所定部分に向けて絶縁材料を断続的に吐出する。また、絶縁材料を吐出しながら、基板１または単一ノズル６を相対的に移動させることで、所定部分に連続した線形の絶縁膜５を形成する。絶縁材料の吐出量や、基板１または単一ノズル６の移動速度などは、塗布対象表面の濡れ性、絶縁材料の種類及び粘度を考慮し、絶縁膜５が所望の厚さ及び幅となるよう適宜設定される。
【００３９】
図４に、絶縁膜形成の一例の模式図を示す。図４（ａ）は、ノズルから吐出された絶縁材料の吐出粒である。吐出量は５ｎＬ、吐出粒直径は０．２ｍｍに相当する。吐出繰返し速度を２００ｄｏｔ／ｓｅｃ、移動速度を１００ｍｍ／ｓｅｃとした条件では、吐出粒子は０．５ｍｍ間隔で基板上に塗布される。図４（ｂ）及び図４（ｃ）は、基板に着弾後の絶縁材料の様子を示す。吐出された絶縁材料は着弾後、図４（ｂ）に示すように広がり、最終的には図４（ｃ）のように線状に繋がり、厚さ５μｍ、幅２．０ｍｍの絶縁膜５となる。この幅は、１００ｍｍ角以上の照明用有機ＥＬ素子では十分許容可能であるが、吐出量と間隔を変えることにより幅を変えることは容易である。
【００４０】
（３）図２（ｃ）：有機発光層形成工程
絶縁膜形成工程を経た基板１を真空蒸着装置内に搬入する。基板１上に有機用蒸着マスク７をかけ、有機材料を積層蒸着して有機発光層３を形成する。有機用蒸着マスク７は、例えば、図１の（ａ）ラインの向きでは第１電極２の面と同等または第１電極の面よりも大きい開口部を有する。有機用蒸着マスク７をかけるときには、この開口部が第１電極２にかかるようにする。他の有機材料の蒸着条件は、任意とする。
【００４１】
（４）図２（ｄ）：第２電極形成工程
有機発光層形成工程を経た基板１を別の真空蒸着装置に搬入する。基板１上に第２電極用蒸着マスク８をかけ、導電性材料を積層蒸着して第２電極４を形成する。第２電極用蒸着マスク８は、例えば、図１の（ａ）ラインの向きでは第１電極２よりも大きく、図１の（ｂ）ラインの向きでは第１電極２よりも小さい開口部を有するものを使用する。他の導電性材料の蒸着条件は、任意とする。第２電極形成工程後は、適宜封止部材を形成する（不図示）。
【００４２】
なお、本実施形態において第２電極を真空蒸着により製膜したが、これに限定されず、スパッタリング法によって製膜しても良い。
【００４３】
〈第２実施形態〉
本実施形態にかかる有機ＥＬ素子は、絶縁膜の形成する所定部分が異なる以外は、第１実施形態と同様の構成とした。
図５に、本実施形態に係る有機ＥＬ素子の一つの発光素子の一例の概略平面図を示す。本実施形態の絶縁膜５は、有機ＥＬ素子を平面視した場合に、第１電極２の縁部と第２電極４の面が交差する領域、及び第１電極２の面と第２電極４の縁部が交差する領域に設けられる。すなわち、有機発光層３／第２電極４が積層される第１電極２のパターニング段差部分に加え、第２電極４形成時に、有機発光層３に第２電極用蒸着マスク８が接触する可能性のある箇所に対応する部分に絶縁膜５を形成する。
【００４４】
図６に、図５の（ｂ）ラインにおける断面図を示す。図６では、絶縁膜５が第１電極２上の平坦な部分に設けられている。第２電極蒸着マスク８は、開口部の端部が絶縁膜５上にかかるようにする。そうすることで、第２電極用蒸着マスク８が有機発光層３に接触する部分が非発光素子部分となるため、発光素子にある有機発光層３を傷つけなくて済む。
【００４５】
本実施形態において、絶縁膜５は縦横に連続的に形成する。絶縁膜５の塗布条件を図４で示した条件とすると、１００ｍｍ角の発光素子の場合、４秒で絶縁膜５の描画が可能であり、１５面取りのマスタ−基板でも１分間で描画が可能である。
【００４６】
更に大型の基板を用いる場合は、１つの発光素子に対して単一ノズル６が配置されるよう基板１上に複数の単一ノズル６を配置することにより、複数の発光素子に同時に絶縁膜５を描画しても良い。それにより、更なる処理速度の向上も容易に可能となる。
【００４７】
上記第１実施形態及び第２実施形態によれば、フォトリソグラフフィを用いることなく、フォトレジストを直接形成したい部分にのみ、直接塗布描画し、ベークするのみで絶縁膜５を形成することができる。そのため、従来のフォトリソグラフィ技術と比較して、絶縁材料の使用量を低減することができる上、従来のベーク炉を使用するのみで新たな設備は必要としない。
【００４８】
また、ノズルを一軸で、更に基板を一軸で、プログラム可動させることにより、多種多様の素子サイズの変更に瞬時に対応可能となる。
【００４９】
また、ロール印刷のように直接基板に接触して転写する必要が無いため、基板の凹凸やうねりや歪のような不良発生要因に対しても全く影響なく製造が行える。
【符号の説明】
【００５０】
１ 基板
２ 第１電極
３ 有機発光層
４ 第２電極
５ 絶縁膜
６ 単一ノズル
７ 有機用蒸着マスク
８ 第２電極用蒸着マスク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に第１電極と有機発光層と第２電極とが順に積層され、平面視した場合に前記第２電極が前記第１電極と交差するよう配置された有機ＥＬ素子を製造する方法であって、
第１電極が形成された基板上の、前記第１電極と前記第２電極とが交差する領域に対応する所定部分にのみ、非接触方式で絶縁材料をパターン加工することなく塗布して絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、
該絶縁膜形成工程の後、開口部を有する蒸着マスクを用いて、前記交差する領域内に位置する前記第１電極上に、有機発光層を真空蒸着により形成する有機発光層形成工程と、
該有機発光層形成工程の後、前記蒸着マスクとは異なる開口部を有する別の蒸着マスクを用いて、前記有機発光層上に第２電極を形成する第２電極形成工程と、
を備える照明用有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項２】
前記絶縁膜形成工程が、
単一ノズルを前記第１電極に対して間隔をあけて配置し、前記単一ノズルから前記第１電極が形成された基板の前記所定部分に向けて前記絶縁材料を断続的に吐出するステップと、
前記基板または前記単一ノズルを相対的に移動させて、前記所定部分に連続した絶縁膜を形成するステップと、
を含む請求項１に記載の照明用有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項３】
前記所定部分を、平面視した場合に前記第１電極の縁部と前記第２電極の面が交差する領域、または前記第１電極の面と前記第２電極の縁部が交差する領域の少なくとも一方に対応する部分とする請求項１または請求項２に記載の照明用有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項４】
基板上に第１電極と有機発光層と第２電極とが順に積層された発光素子を備え、平面視した場合に前記第２電極が前記第１電極と交差するよう配置された有機ＥＬ素子であって、
第１電極が形成された基板上の、前記第１電極と前記第２電極とが交差する領域に対応する所定部分にのみ、非接触方式で有機絶縁材料をパターン加工することなく塗布して形成された有機絶縁膜を備える照明用有機ＥＬ素子。
【請求項５】
前記所定部分が、前記第１電極の縁部と前記第２電極の面が交差する領域、または前記第１電極の面と前記第２電極の縁部が交差する領域の少なくとも一方とする請求項４に記載の照明用有機ＥＬ素子。
【請求項１】
基板上に第１電極と有機発光層と第２電極とが順に積層され、平面視した場合に前記第２電極が前記第１電極と交差するよう配置された有機ＥＬ素子を製造する方法であって、
第１電極が形成された基板上の、前記第１電極と前記第２電極とが交差する領域に対応する所定部分にのみ、非接触方式で絶縁材料をパターン加工することなく塗布して絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、
該絶縁膜形成工程の後、開口部を有する蒸着マスクを用いて、前記交差する領域内に位置する前記第１電極上に、有機発光層を真空蒸着により形成する有機発光層形成工程と、
該有機発光層形成工程の後、前記蒸着マスクとは異なる開口部を有する別の蒸着マスクを用いて、前記有機発光層上に第２電極を形成する第２電極形成工程と、
を備える照明用有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項２】
前記絶縁膜形成工程が、
単一ノズルを前記第１電極に対して間隔をあけて配置し、前記単一ノズルから前記第１電極が形成された基板の前記所定部分に向けて前記絶縁材料を断続的に吐出するステップと、
前記基板または前記単一ノズルを相対的に移動させて、前記所定部分に連続した絶縁膜を形成するステップと、
を含む請求項１に記載の照明用有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項３】
前記所定部分を、平面視した場合に前記第１電極の縁部と前記第２電極の面が交差する領域、または前記第１電極の面と前記第２電極の縁部が交差する領域の少なくとも一方に対応する部分とする請求項１または請求項２に記載の照明用有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項４】
基板上に第１電極と有機発光層と第２電極とが順に積層された発光素子を備え、平面視した場合に前記第２電極が前記第１電極と交差するよう配置された有機ＥＬ素子であって、
第１電極が形成された基板上の、前記第１電極と前記第２電極とが交差する領域に対応する所定部分にのみ、非接触方式で有機絶縁材料をパターン加工することなく塗布して形成された有機絶縁膜を備える照明用有機ＥＬ素子。
【請求項５】
前記所定部分が、前記第１電極の縁部と前記第２電極の面が交差する領域、または前記第１電極の面と前記第２電極の縁部が交差する領域の少なくとも一方とする請求項４に記載の照明用有機ＥＬ素子。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１４６６０６（Ｐ２０１２−１４６６０６Ａ）
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６０２４（Ｐ２０１１−６０２４）
【出願日】平成２３年１月１４日（２０１１．１．１４）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１４日（２０１１．１．１４）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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