(57)【要約】【課題】本発明の課題は、大型・高精細の液晶ディスプレイを製造するための生産性の高い安価な露光装置及びその製造方法を提供することである。【解決手段】発光パターンを有する有機エレクトロルミネッセンス素子が光源として具備された露光装置であって、前記発光パターンを有する有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板上に、少なくとも第１電極、有機機能層及び第２電極が、この順に積層された構成であり、かつ、前記有機機能層の機能が、当該有機エレクトロルミネッセンス素子の位置によって相違するように当該有機エレクトロルミネッセンス素子に対してあらかじめ光照射され変化していることにより、当該有機エレクトロルミネッセンス素子の光出射面から出射する光がパターン化されていることを特徴とする露光装置。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光パターンを有する有機エレクトロルミネッセンス素子が光源として具備された露光装置であって、
前記発光パターンを有する有機エレクトロルミネッセンス素子は、
基板上に、少なくとも第１電極、有機機能層及び第２電極が、この順に積層された構成であり、かつ、
前記有機機能層の機能が、当該有機エレクトロルミネッセンス素子の位置によって相違するように当該有機エレクトロルミネッセンス素子に対してあらかじめ光照射され変化していることにより、当該有機エレクトロルミネッセンス素子の光出射面から出射する光がパターン化されていることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記基板が、可撓性基板であることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記光出射面から出射される光の正面輝度を向上させる調光シートを備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の露光装置。
【請求項４】
発光パターンを有する有機エレクトロルミネッセンス素子を光源として備える露光装置の製造方法であって、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子を形成する工程として、少なくとも、
（ａ）基板上に、少なくとも第１電極、有機機能層及び第２電極を、この順に積層する工程と
（ｂ）前記有機エレクトロルミネッセンス素子に対して光照射することにより前記有機機能層の機能を変化させて、前記発光パターンを形成する工程と、
を有し、かつ、
前記光照射する際に、当該光照射による当該有機機能層の機能の変化についての相反則不軌特性に基づき、照射する光の強度及び光を照射する時間の少なくともいずれか一方を変動因子として制御して前記発光パターンを形成することを特徴とする露光装置の製造方法。
【請求項５】
前記基板として、可撓性基板を備えることを特徴とする請求項４に記載の露光装置の製造方法。
【請求項６】
前記発光パターンを有する有機エレクトロルミネッセンスの光出射面の上に、当該光出射面から出射される光の正面輝度を向上させる調光シートを備えることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の露光装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置及びその製造方法に関する。より詳しくは、大型・高精細のディスプレイを製造するための生産性及びコストパフォーマンスが向上した露光装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などの平面ディスプレイ製造用のガラス基板は年を追うごとに大型化が進み、素子や配線を形成するために必要な露光装置もますます大がかりなものになってきている。また、ディスプレイ本体も大画面化に加えて、水平画素数４０００×垂直画素数２０００前後の画面解像度（いわゆる４Ｋ２Ｋ解像度）に代表されるような高解像度化が進んでいる。この高解像度化を達成するには、高度に制御された露光技術が必要とされる。このような背景で露光装置は巨大化、複雑化してきており、露光装置の価格及び維持管理費用の増大が問題となっている。
【０００３】
大画面のディスプレイを作製するための露光装置に関する技術として、特許文献１には、直接パターンを描画するマスクレスの方式が開示されている。
しかし、特許文献１に開示された技術は、露光時間が長いという問題点を有している。具体的には、特許文献１の露光装置は超音波変調素子を具備しているが、この超音波変調素子は原理的に高速変調を行えない。このため、特許文献１の露光装置では、走査速度を上げることが困難であり、生産性の向上が望めないという問題がある。
【０００４】
また、特許文献２に開示された技術は、レーザー光源をアレイ状に並べることで露光時間を低減する露光装置に関するものである。
しかし、特許文献２の露光装置は、光源がアレイ上に固定されており、所望のピッチで露光を行うためにはアレイごと交換するか、若しくは露光装置に必要な分だけアレイを大量に設けなければならないものである。このため、特許文献２の露光装置は、コストが上昇してしまうという問題を有する。
【０００５】
特許文献３に開示された技術は、レーザー光源による露光のピッチを調整する露光ピッチ可変手段を備えるものである。
しかし、特許文献３に開示の露光装置は、総じて露光時間がかかり、生産性の向上は望めないという問題を有する。
【０００６】
特許文献４に開示された技術は、基板保持面の高さを少なくとも４点計測し、得られた位置情報に基づいて、３次元の立体幾何学面を露光対象とする露光装置に関するものである。
しかし、特許文献４の露光装置は、基板チャックを一つしか有していない場合、基板チャックの基板保持面の高さが複雑に変化したときに、基板保持面の平面度が悪化するという問題を有する。また、基板チャックを複数有している場合であっても、基板チャック毎の基板保持面の高さの傾向が異なるときには、基板保持面の平面度が悪化するという前述の問題を有する。
【０００７】
また、特許文献５に開示された技術は、マトリクス駆動の有機エレクトロルミネッセンス（以下「有機ＥＬ」ともいう。）光源を露光光源として用いる露光装置に関するものである。
しかし、特許文献５の露光装置は、駆動装置を備えさせなければならず、構成が煩雑となり、また、質量も増えるため、生産性の向上は望めないという問題を有する。
【０００８】
また、高解像度なディスプレイを作製するための技術としては、特許文献６に開示されている技術が上げられる。特許文献６に開示された技術は、レーザーチップを有する複数のレーザーモジュールを列方向に並べ、レーザーモジュールを列方向に可変とすることで、アレイ交換することなしに所望のピッチで露光を行うことができる露光装置に関するものである。
しかし、特許文献６の露光装置も、結局、対象領域を走査するための時間が必要であり、スループットが低く、生産性の向上は望めないという問題を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭62−26819号公報
【特許文献２】特開平6−53105号公報
【特許文献３】特開2004−252375号公報
【特許文献４】特開2001−313241号公報
【特許文献５】特開平2−303019号公報
【特許文献６】特許第3550037号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、大型・高精細の液晶ディスプレイを製造するための生産性の高い安価な露光装置及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る上記課題を解決すべく、上記問題の原因等について検討した結果、発光パターンを有する有機ＥＬ素子を光源とすることで、生産性の高い安価な露光装置の生産ができることを見出した。
すなわち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。
【００１２】
１．発光パターンを有する有機エレクトロルミネッセンス素子が光源として具備された露光装置であって、
前記発光パターンを有する有機エレクトロルミネッセンス素子は、
基板上に、少なくとも第１電極、有機機能層及び第２電極が、この順に積層された構成であり、かつ、
前記有機機能層の機能が、当該有機エレクトロルミネッセンス素子の位置によって相違するように、当該有機エレクトロルミネッセンス素子に対してあらかじめ光照射され変化していることにより、当該有機エレクトロルミネッセンス素子の光出射面から出射する光がパターン化されていることを特徴とする露光装置。
【００１３】
２．前記基板が、可撓性基板であることを特徴とする第１項に記載の露光装置。
【００１４】
３．前記光出射面から出射される光の正面輝度を向上させる調光シートを備えていることを特徴とする第１項又は第２項に記載の露光装置。
【００１５】
４．発光パターンを有する有機エレクトロルミネッセンス素子を光源として備える露光装置の製造方法であって、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子を形成する工程として、少なくとも、
（ａ）基板上に、少なくとも第１電極、有機機能層及び第２電極を、この順に積層する工程と、
（ｂ）前記有機エレクトロルミネッセンス素子に対して光照射することにより前記有機機能層の機能を変化させて、前記発光パターンを形成する工程と、
を有し、かつ、
前記光照射する際に、当該光照射による当該有機機能層の機能の変化についての相反則不軌特性に基づき、照射する光の強度及び光を照射する時間の少なくともいずれか一方を変動因子として制御して、前記発光パターンを形成することを特徴とする露光装置の製造方法。
【００１６】
５．前記基板として、可撓性基板を備えることを特徴とする第４項に記載の露光装置の製造方法。
【００１７】
６．前記発光パターンを有する有機エレクトロルミネッセンスの光出射面の上に、当該光出射面から出射される光の正面輝度を向上させる調光シートを備えることを特徴とする第４項又は第５項に記載の露光装置の製造方法。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の上記手段により、大型・高精細の液晶ディスプレイを製造するための生産性の高い安価な露光装置及びその製造方法を提供することができる。また、当該露光装置の製造方法を提供することができる。
本発明の効果の発現機構ないし作用機構については、明確にはなっていないが、以下のように推察している。
本発明に係る露光装置の製造方法では、光照射による有機機能層の機能の変化についての相反則不軌特性に基づき光の強度及び照射時間の少なくともいずれか一方を変動因子として制御して発光パターンを形成するので、所望の発光輝度に応じた光の強度と照射時間を適切に決定することができ、所望の発光輝度の階調を有する発光パターンを正確に形成することができる。
また、本発明によれば、所望の発光輝度に応じた光の強度と照射時間を適切に決定することができるので、必要最小限の積算光量で有機ＥＬ素子の光照射を行うことができ、有機ＥＬ素子のパターン形成を効率的に行うことができる。
そして、このようにしてパターニング形成された有機ＥＬ素子を光源として有することで、大面積のディスプレイに対応しつつ、軽量の光源を実現することができ、ひいては、生産性の高い安価な露光装置及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】有機ＥＬ素子に対して異なる光の強度で光照射した場合における積算光量と有機ＥＬ素子の相対発光輝度との関係を示すグラフ
【図２】相対発光輝度０．１のパターンを得るために必要な光の強度と照射時間との関係を示すグラフ
【図３】各相対発光輝度のパターンを得るために必要な光の強度と照射時間との関係図
【図４】各相対発光輝度に対する光の強度Ｄ及び照射時間ｔを示す図
【図５】発光パターン形成装置の概略構成図
【図６】各相対発光輝度に対するＬＤ光源の照射パワーＰ及びＬＤ電流Ｉを示す図
【図７】各相対発光輝度に対する光透過率Ｔを示す図
【図８】実施形態に係る露光装置を示した概略側面図
【図９】図８の露光装置の部分拡大説明図
【図１０】実施例に係る発光パターンを有する有機ＥＬ素子の発光面の正面図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の露光装置は、発光パターンを有する有機エレクトロルミネッセンス素子が光源として具備された露光装置であって、
前記発光パターンを有する有機エレクトロルミネッセンス素子は、
基板上に、少なくとも第１電極、有機機能層及び第２電極が、この順に積層された構成であり、かつ、
前記有機機能層の機能が、当該有機エレクトロルミネッセンス素子の位置によって相違するように、当該有機エレクトロルミネッセンス素子に対してあらかじめ光照射され変化していることにより、当該有機エレクトロルミネッセンス素子の光出射面から出射する光がパターン化されていることを特徴とする。この特徴は、請求項１から請求項６までの請求項に係る発明に共通する技術的特徴である。
【００２１】
これにより、本発明は、大型・高精細の液晶ディスプレイを製造するための生産性の高い安価な露光装置を提供することができる。
また、本発明に係る露光装置は露光したいパターンと同寸法の有機ＥＬ素子からなる発光体を光源とすることができ、このため、複雑な光学系を必要とすることなしに大面積の露光が行える露光装置を提供できる。
また、本発明の露光装置によれば、上述のように、有機ＥＬ素子を光源としているため、軽量薄型の露光装置を提供できる。このため、本発明に係る露光装置は、露光装置及び露光対象を垂直に立てて露光させることが可能である。
また、本発明によれば、先に有機ＥＬ素子間に非発光部がないように重ねてつなぎ合わせをし、その後に光パターニングを行って、有機ＥＬ素子間で光が途切れないようにすることで、軽量薄型でありながら大面積のディスプレイにも対応可能な露光装置を提供できる。
さらに、本発明に係る有機ＥＬ素子は、マトリクス毎に駆動装置を必要とせず、そのため、非発光領域のない光源を実現でき、ひいては、連続した照射域の形成を容易にすることができる。また、このため、光源を２枚重ねで下部の非発光部を上部の発光部でカバーする方法必要もないため、面積の大きな光源であっても、軽量薄型の露光装置を提供できる。
【００２２】
本発明の実施態様としては、本発明の効果発現の観点から、前記基板が、可撓性基板であることが好ましい。これにより、本発明に係る露光装置は、被露光基板を基板チャック上に水平に保持したときに生ずる基板保持面の高さの複雑な変化による影響を受けず、露光光源と被露光基板との距離を等距離に保つことができるという効果が得られる。
【００２３】
さらに、本発明に係る露光装置おいては、前記光出射面から出射される光の正面輝度を向上させる調光シートを備えていることが好ましい。これにより、本発明に係る露光装置は、光源である有機ＥＬ素子の正面輝度が向上し、効率よく露光が行えるとの効果が得られる。
【００２４】
本発明の露光装置を製造する露光装置の製造方法としては、発光パターンを有する有機エレクトロルミネッセンス素子を光源として備える露光装置の製造方法であって、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子を形成する工程として、少なくとも、
（ａ）基板上に、少なくとも第１電極、有機機能層及び第２電極を、この順に積層する工程と
（ｂ）前記有機エレクトロルミネッセンス素子に対して光照射することにより前記有機機能層の機能を変化させて、前記発光パターンを形成する工程と、
を有し、かつ、
前記光照射する際に、当該光照射による当該有機機能層の機能の変化についての相反則不軌特性に基づき、照射する光の強度及び光を照射する時間の少なくともいずれか一方を変動因子として制御して前記発光パターンを形成することを特徴とする製造方法であることが好ましい。これにより、大型・高精細の液晶ディスプレイを製造するための生産性の高い安価な露光装置の製造方法を提供することができる。
【００２５】
また、前記露光装置の製造方法においては、前記基板として、可撓性基板を備えることが好ましい。
【００２６】
更に、前記露光装置の製造方法においては、前記発光パターンを有する有機ＥＬの光出射面の上に、当該光出射面から出射される光の正面輝度を向上させる調光シートを備えることが好ましい。これにより、光源である有機ＥＬ素子の正面輝度が向上し、効率よく露光が行える露光装置の製造方法を提供できる。
【００２７】
以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、本願において、「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。
【００２８】
［有機ＥＬ素子の構成］
本発明において、有機ＥＬ素子の構成について以下説明する。
有機ＥＬ素子は、基板上に、第１電極、有機機能層及び第２電極がこの順番に積層されて構成されている。なお、本発明に係る有機ＥＬ素子は、有機機能層の機能が、有機ＥＬ素子の位置によって相違するように、当該有機ＥＬ素子に対してあらかじめ光照射され変化していることにより、当該有機ＥＬ素子の光出射面から出射する光がパターン化されている。
また、第１電極の端部に取り出し電極が設けられて、当該取り出し電極を介して第１電極に外部電源（図示略）が接続されるように構成されていても良い。有機ＥＬ素子は、発光光が基板側又はその反対面側から取り出されるように構成されている。
【００２９】
有機ＥＬ素子の層構造は特に限定されることはなく、従来公知の一般的な層構造であれば良い。例えば、第１電極がアノード（すなわち陽極）として機能し、第２電極がカソード（すなわち陰極）として機能することとする。この場合、例えば、有機機能層は、アノードである第１電極側から順に正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層を積層した構成とすることができるが、少なくとも有機材料を用いて構成された発光層を有することが必須である。正孔注入層及び正孔輸送層は、正孔輸送注入層として設けられていても良く、電子輸送層及び電子注入層は、電子輸送注入層として設けられていても良い。また、これらの有機機能層のうち、例えば、電子注入層は無機材料で構成されている場合もある。
【００３０】
また、有機機能層は、これらの層の他にも正孔阻止層や電子阻止層等が必要に応じて必要箇所に積層された構成であっても良い。更に、発光層は、各波長領域の発光光を発生させる各色発光層を有し、これらの各色発光層を、非発光性の中間層を介して積層させた構造としても良い。中間層は、正孔阻止層、電子阻止層として機能しても良い。
また、カソードである第２電極も、必要に応じた積層構造であっても良い。また、第１電極の低抵抗化を図ることを目的とし、第１電極に接して補助電極が設けられていても良い。
このような構成において、第１電極と第２電極とで有機機能層が挟持された部分（積層方向から見て、第１電極、有機機能層及び第２電極が重なる領域）のみが、有機ＥＬ素子の発光領域となる。
【００３１】
以上のような構成の有機ＥＬ素子は、有機材料等を用いて構成された有機機能層の劣化を防止することを目的として、基板上において後述する封止材で封止されている。ただし、第１電極、第２電極又は取り出し電極の端子部分は、基板上において互いに絶縁性が保たれた状態で封止材から露出されていることとする。
【００３２】
以上のように構成される有機ＥＬ素子に対し、後述のパターン形成工程により、所望の発光輝度の階調を有する発光パターンを形成することができる。
なお、有機ＥＬ素子から発光される光の波長は、特に限定されないが、３５０〜４５０ｎｍの範囲内であることが好ましい。
【００３３】
＜有機ＥＬ素子の製造方法＞
本発明の露光装置の製造方法は、露光装置の光源である有機エレクトロルミネッセンス素子を、
（ａ）基板上に、少なくとも第１電極、有機機能層及び第２電極を、この順に積層する工程（以下「積層工程」ともいう）と、
（ｂ）前記有機エレクトロルミネッセンス素子に対して光照射することにより前記有機機能層の機能を変化させて、前記発光パターンを形成する工程と、
を有し、かつ、
前記光照射する際に、当該光照射による当該有機機能層の機能の変化についての相反則不軌特性に基づき、照射する光の強度及び光を照射する時間の少なくともいずれか一方を変動因子として制御して前記発光パターンを形成する態様であることが好ましい。
ここでは、本発明の露光装置の製造方法について、一例を説明する。
【００３４】
（ａ）積層工程
積層工程では、基板上に、少なくとも第１電極、有機機能層及び第２電極を、この順に積層する。以下に積層工程の具体的な例を説明する。
まず、樹脂基板を準備し、樹脂基板上に、例えば、窒素原子を含んだ含窒素化合物からなる下地層を、１μｍ以下、好ましくは１０〜１００ｎｍの範囲内の層厚になるように蒸着法等の適宜の方法により形成する。
【００３５】
次に、銀（又は銀を主成分とする合金）からなる電極層を、１２ｎｍ以下、好ましくは４〜９ｎｍの範囲内の層厚になるように、蒸着法等の適宜の方法により下地層上に形成し、アノードとなる第１電極を作製する。同時に、第１電極端部に、外部電源と接続される取り出し電極を蒸着法等の適宜の方法に形成する。
【００３６】
次に、この上に、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層の順に積層し、有機機能層を形成する。
これらの各層の形成は、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、蒸着法、印刷法等があるが、均質な層が得られやすく、かつ、ピンホールが生成しにくい等の点から、真空蒸着法又はスピンコート法が特に好ましい。更に、層ごとに異なる形成法を適用しても良い。これらの各層の形成に蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は使用する化合物の種類等により異なるが、一般にボート加熱温度５０〜４５０℃、真空度１×１０−６〜１×１０−２Ｐａ、蒸着速度０．０１〜５０ｎｍ／秒、基板温度−５０〜３００℃、層厚０．１〜５μｍの範囲内で、各条件を適宜選択することが望ましい。
【００３７】
以上のようにして有機機能層を形成した後、この上部にカソードとなる第２電極を、蒸着法やスパッタ法などの適宜の形成法によって形成する。この際、第２電極は、有機機能層によって第１電極に対して絶縁状態を保ちつつ、有機機能層の上方から樹脂基板の周縁に端子部分を引き出した形状にパターン形成する。
【００３８】
（封止工程）
積層工程の後には、有機機能層を封止する工程（封止工程）が行われることが好ましい。
すなわち、第１電極（取り出し電極）及び第２電極の端子部分を露出させた状態で、樹脂基板上に、少なくとも有機機能層を覆う封止材を設ける。
【００３９】
（ｂ）パターン形成工程
パターン形成工程では、有機ＥＬ素子に対して光照射することにより前記有機機能層の機能を変化させて、前記発光パターンを形成する。詳細について以下に説明する。ここで、本発明において有機ＥＬ素子に照射する光としては、有機ＥＬ素子自体の発光波長を含まない波長帯として波長４２０ｎｍ以下の光であることが好ましいが、有機機能層の機能を変化させることができる光であれば特にこれに限定されるものではない。
【００４０】
なお、ここでいう「パターン」とは、有機ＥＬ素子により表示される図案（図の柄や模様）、文字、画像等をいう。「パターン化」とは、これらのパターン表示機能を持たせることをいう。
「発光パターン」とは、有機ＥＬ素子が発光する際、所定の図案（図の柄や模様）、文字、画像等に基づいて、発光面の位置により発光強度（輝度）を変えて光を発光させるためにあらかじめ当該有機ＥＬ素子に形成（付与）される所定の図案（図の柄や模様）、文字、画像等を表示させる機能を有する発生源をいう。
【００４１】
また、「有機機能層の機能」とは、有機機能層が有する各種機能のことであり、例えば、後述の正孔輸送層の正孔を輸送する機能、電子輸送層は、電子を輸送する機能、発光層の発光機能などなどのことである。
【００４２】
また、「有機ＥＬ素子の位置」とは、露光装置内における各有機ＥＬ素子の位置又は一つの有機ＥＬ素子内の位置のことである。
【００４３】
（ｂ−１）相反則不軌特性
まず、本発明者らは、有機ＥＬ素子に対して光照射によりパターン形成を行った場合に、図１に示すように、有機ＥＬ素子に照射される光の積算光量に対する有機機能層の機能の変化量について相反則不軌が生じることを見出した。なお、光照射によって有機機能層の機能が変化すると、その変化量に応じて有機ＥＬ素子の発光輝度も変化する。
ここで、本発明において「相反則」とは、照射される光の強度と照射時間との積である積算光量が一定であれば、有機機能層の変化量も一定であるとするブンゼン−ロスコーの法則に従うことをいう。また、本発明において「相反則不軌」とは、照射される光の強度と照射時間との積である積算光量が一定であれば、有機機能層の変化量も一定であるとする相反則が成立しないことをいう。また、本発明において「相反則不軌特性」とは、光の強度及び照射時間と有機機能層の変化量との関係であって、光の強度及び照射時間がいずれかの値を取るときに相反則不軌を生じるものをいい、部分的に相反則が成立する領域が含まれていても良い。
【００４４】
図１は、波長４０４ｎｍの半導体レーザーを光源とし、所定値の光の強度毎に、積算光量に対する有機ＥＬ素子の相対発光輝度を測定した結果を示すグラフである。本発明における有機ＥＬ素子の相対発光輝度は、光が全く照射されておらず有機機能層が全く変化していない状態（白の輝度に相当）を１とし、各相対発光輝度が設定されている。また、光が照射されて有機機能層が変化し発光輝度の低下が限界に達した状態が黒の輝度に相当し、本測定では約０．１となる。また、光の照射は、封止後の有機ＥＬ素子に対して透明基板側から行ったものである。また、図１では、有機ＥＬ素子に照射される光の強度（Ｗ／ｃｍ２）を、７．６Ｗ／ｃｍ２、１９．５Ｗ／ｃｍ２、４０．４Ｗ／ｃｍ２、５９．２Ｗ／ｃｍ２、４７０．０Ｗ／ｃｍ２、２３０８３．０Ｗ／ｃｍ２とした場合のそれぞれについて、積算光量に対する有機ＥＬ素子の相対発光輝度の測定結果を示している。
【００４５】
図１から明らかなように、有機ＥＬ素子に照射される光の積算光量が同じ値であっても、光の強度が異なると有機ＥＬ素子の相対発光輝度も異なっている。これにより、有機ＥＬ素子に対して光照射によるパターン形成を行う場合において、積算光量が一定であっても光の強度と照射時間が異なると、有機機能層の相対発光輝度も異なる、すなわち、相反則不軌が生じることが示されている。
また、図１に示す測定結果から、光の強度が大きいほど、小さな積算光量で所望の相対発光輝度のパターンを得ることができることが示されている。
なお、光源を波長３６５ｎｍのＬＥＤ（Light Emitting Diode）とした場合においても、同じ特性が見られることを確認している。
【００４６】
（ｂ−２）相反則不軌特性に基づくパターン形成工程
上記のような知見に基づき、本発明のパターン形成工程では、光照射する際に、光照射による有機機能層の機能の変化についての相反則不軌特性に基づき、照射する光の強度及び光を照射する時間の少なくともいずれか一方を変動因子として制御して、発光パターンを形成することを特徴としている。その具体的な方法の一例について以下に説明する。
【００４７】
まず、光照射によって変化される有機ＥＬ素子の各相対発光輝度について、当該相対発光輝度のパターンを得るために必要な光の強度と照射時間の関係をそれぞれ導出する。例えば図２では、相対発光輝度０．１のパターンを得るために必要な光の強度と照射時間の関係を両対数グラフで示している。なお、図２は、波長３６５ｎｍ、４０４ｎｍの光源を用いた場合のそれぞれについて示しており、封止後の有機ＥＬ素子に対して透明基板側から光照射を行ったものである。
【００４８】
図２に示す例において、相対発光輝度０．１のパターンを得るために必要な光の照射時間をＹとし、光の強度をＸとすると、波長４０４ｎｍの光源を用いた場合には、Ｙ＝２．４７×１０４Ｘ−１．６７となる。また、波長３６５ｎｍの光源を用いた場合には、Ｙ＝９．１５×１０２Ｘ−１．６１となる。このように、波長３６５ｎｍの光源を用いた場合には、波長４０４ｎｍの光源を用いた場合と比べて、より小さい光の強度かつより短い照射時間で相対発光輝度０．１のパターンを得ることができることが示されている。
【００４９】
光照射により形成される発光パターンを８ｂｉｔの２５６階調で表す場合には、図３に示すように、相対発光輝度１〜０．１を２５６等分し、等分された各相対発光輝度のパターンを得るために必要な光の強度と照射時間とを測定し、光の強度と照射時間との関係をそれぞれ導出する。図３は、各相対発光輝度のパターンを得るために必要な光の強度と照射時間との関係図である。
【００５０】
続いて、図４に示すようにして各相対発光輝度に対して光の強度及び照射時間を設定する。図４は、各相対発光輝度に対する光の強度Ｄ及び照射時間ｔを示した図である。
例えば、相対発光輝度０．１のパターンを得ようとする場合には、光の強度Ｄ０００及び照射時間ｔ０００で光の照射を行えば良く、その強度Ｄ０００及び照射時間ｔ０００は図３に示す相対発光輝度０．１の曲線（両対数グラフ上ではほぼ直線）上の任意の値を取ることができる。同様に、他の各相対発光輝度のパターンを得ようとする場合においても、図４に示される光の強度Ｄと照射時間ｔで光の照射を行えば良く、その強度Ｄ及び照射時間ｔは図３に示す各相対発光輝度の曲線上の任意の値を取ることができる。
各相対発光輝度のパターンを得ようとする場合において、光の強度Ｄ及び照射時間ｔをいずれの値に設定するかは、光照射装置の構成や光照射方法によって適宜設定すれば良い。例えば、後述するように、有機ＥＬ素子の発光面に対して光照射位置を一定速度で走査させることにより点描画で光照射を行う場合には、各相対発光輝度に対する光の照射時間を全て同一の値に設定し、図３に示すグラフから各相対発光輝度に対応する光の強度を決定する。
なお、相対発光輝度１のパターンと相対発光輝度０．１のパターンとのコントラストを確保するため、光の強度Ｄ２５５と照射時間ｔ２５５は、それぞれ０とすることが好ましい。
【００５１】
このようにして決定された各相対発光輝度に対する光の強度と照射時間で、有機ＥＬ素子の発光面に対して領域毎に光の照射を行い、有機ＥＬ素子の発光面上に所望の発光パターンを形成する。
なお、有機ＥＬ素子に対して光照射を行うタイミングについては、有機ＥＬ素子が封止材で封止された後であっても良いし、有機機能層を構成する各層のうちいずれかの層を積層した直後であっても良い。
また、有機ＥＬ素子に対して光照射を行う方向は、光を有機機能層に到達させて当該有機機能層の機能を変化させることができれば、基板側から照射しても良いし、その反対面側から照射しても良い。ただし、有機ＥＬ素子において光入射側に設けられる基板や電極等は透光性材料からなることが好ましい。
【００５２】
（ｂ−３）点描画によるパターン形成工程及びパターン形成装置
ここで、本発明のパターン形成工程を行う上で好適に用いられるパターン形成装置１について図５を参照して以下説明する。
図５は、本発明のパターン形成工程を実施可能なパターン形成装置１の概略構成図である。パターン形成装置１は、有機ＥＬ素子２上に微小なドットマークを形成して発光パターンを形成する点描画装置である。
【００５３】
パターン形成装置１は、特定波長のレーザー光を出射する半導体レーザー（ＬＤ；Laser Diode）光源１１、当該ＬＤ光源１１から出射した光を平行光にするコリメーターレンズ１２、コリメーターレンズ１２により平行光にされた光を所定のスポット径に絞る集光レンズ１３、コリメーターレンズ１２から出射された光の一部を反射するビームスプリッター１４、ビームスプリッター１４により反射された光の強度を検知する光検知器１５、集光レンズ１３から出射される光を有機ＥＬ素子２に向けて反射する反射ミラー１６、反射ミラー１６の傾きを調整する調整部１７、及び、各部材を制御する制御部１８等を備えている。
【００５４】
このようなパターン形成装置１によれば、まず、制御部１８は、図示しない外部機器（例えば、ＰＣ、各種サーバー又はプリンター等）から入力される画像データから、当該画像の各座標の発光輝度を表す発光輝度データを生成する。
【００５５】
次に、制御部１８は、所望の相対発光輝度のドットマークを形成する上で必要な光の強度又は照射時間を算出する。
ここで、パターン形成装置１は、各ドットマークに対して光の照射時間を一定とし、光の強度を変化させることにより所望の発光輝度のドットマークを形成するように構成されている。このように構成されていることにより、従来公知の走査技術を用いることができる。このため、パターン形成装置１を用いた発光パターン形成を容易に行うことができるとともに、パターン形成装置１の製造コストを低減することができる。
したがって、制御部１８は、各相対発光輝度に対する光の照射時間を全て、例えば１ｍｓに設定し、各相対発光輝度のドットマークを形成する上で必要な光の強度を算出する。制御部１８は、各相対発光輝度に対応する光の強度から、ＬＤ光源１１から出射される光の照射パワーＰ［ｍＷ］及び当該照射パワーＰの光を出射させるために印加すべき電流（ＬＤ電流）Ｉ［ｍＡ］を算出する（図６参照）。なお、図６に示す例では、相対発光輝度１のドットマークを形成するために必要なＬＤ電流Ｉが０であるものとしているが、ＬＤ光源１１の閾値未満であれば０でなくとも良い。
【００５６】
続いて、制御部１８は、調整部１７により反射ミラー１６の傾きを２軸回りに１ｍｓ毎に調整し、光照射位置を有機ＥＬ素子上でＸ方向及びＹ方向に走査させながら、上記生成した発光輝度データに基づき、各座標にＬＤ電流の値を示すパルス信号をＬＤ光源１１に出力する。ＬＤ光源１１は、入力されたパルス信号に基づきレーザー光を出射することで、有機ＥＬ素子上に複数のドットマークを形成して所望の発光パターンを形成することができる。なお、制御部１８は光照射を行うに当たり、光検知器１５によりビームスプリッター１４による反射光の強度を検知し、検知されたデータを監視している。これにより、制御部１８は、温度・湿度環境の変化等により、ＬＤ光源１１から出射した光の強度に誤差が生じる場合には、ＬＤ光源１１に印加されるＬＤ電流Ｉを補正して所望の光の強度を正確に出射させる。
【００５７】
なお、上記したパターン形成装置１では、光の照射時間を１ｍｓとしているが、この値に限られるものではない。
また、上記したパターン形成装置１では、光の照射時間を一定とし、光の強度を変化させて所望の相対発光輝度のドットマークを形成するものとしたが、光の強度を一定として照射時間を変化させるものとしても良い。この場合には、光の強度を広範囲で検知する必要がなく、光検知器１５やその出力をＩＶ変換し増幅する不図示のアンプに、広いダイナミックレンジ及び良好なＳ／Ｎ比を有する部品を用いる必要がないためパターン形成装置１のコストを低減することができる。
更に、上記したパターン形成装置１では、光の照射時間を一定とし、光の強度を変化させて所望の相対発光輝度のドットマークを形成するものとしたが、光の強度と照射時間をともに変化させるようにしても良い。
【００５８】
このパターン形成装置１を用いて製造される本発明に係る露光装置は、配線形成用の露光などエッチングされた後の残る領域が少なく、露光されたレジスト部分が現像後に除去されるポジ型のフォトレジストが使用される場合に好適である。
【００５９】
（ｂ−４）マスクを用いたパターン形成工程
また、本発明のパターン形成工程としては、上記点描画によるパターン形成に限られるものではなく、パターン形成用マスクを用いたパターン形成であっても良い。
【００６０】
マスクを用いるパターン形成工程では、光源から出射される光の強度及び照射時間を一定とし、有機ＥＬ素子上に形成する所望の発光パターンに対応して、各領域の光透過率が設定されたマスクを介して光照射を行う。すなわち、領域毎に光透過率が異なるマスクを用いることで、有機ＥＬ素子に照射される光の強度を領域毎に制御し、所望の発光パターンを形成する。
【００６１】
マスクの各領域の光透過率は、図７に示すように設定される。図７に示すマスクの光透過率は、図３に示す各相対発光輝度における光の強度と照射時間の関係図から導出される。
すなわち、上記したようにマスクを用いる方法では、光の照射時間が所定値に設定されるため、各相対発光輝度のパターンを得るために必要な光の強度は、図３に示すグラフから決定される。各相対発光輝度のパターンを得るために必要なマスクの光透過率Ｔは、当該相対発光輝度のパターンを得るために必要な有機ＥＬ素子に照射する光の強度をＤ、マスクに照射される光の強度をＤｍｓｋとすると、Ｔ＝Ｄ／Ｄｍｓｋで表される。したがって、マスクに照射される光の強度Ｄｍｓｋは、少なくとも、各相対発光輝度を得るために必要な光の強度Ｄ０００〜Ｄ２５５のいずれよりも大きい値であるか、又は、各相対発光輝度Ｄ０００〜Ｄ２５５の中で最も大きい値と同じ値である必要がある。
なお、マスクの作製を容易とする観点から、相対発光輝度１のパターンを得るために必要なマスクの光透過率は０％であることが好ましい。
【００６２】
上記のように構成されたマスクを有機ＥＬ素子の発光面に配置し、当該マスクを介して所定の強度及び照射時間で有機ＥＬ素子に対して光の照射を行うことで、有機ＥＬ素子上に所望の発光パターンを形成することができる。
【００６３】
このマスクを使用する方法によれば、有機機能層に対し、一括で露光するため、露光に要する時間を低減することができ好ましい。
また、この方法であれば、本発明に係る露光装置は、ポジ型及びネガ型の両方のレジストに好適に使用可能である。なお、この場合に使用されるマスクは、特に限定されず、従来公知の方法で作製されたものであってよい。
【００６４】
（ｂ−５）光の強度と照射時間
次に、上記したパターン形成工程における光照射の強度と照射時間について、例を挙げて説明する。
【００６５】
図１に示されるように、照射する光の強度が大きいほど、小さい積算光量で所望の相対発光輝度のパターンを形成することができるため、光の強度を大きくすればするほど照射時間を飛躍的に短縮することが可能である。
【００６６】
例えば、点描画による光照射を行う場合において、光源の発光波長を４０４ｎｍとすると、図２より、光の強度を２６ｋＷ／ｃｍ２以上とすれば、相対発光輝度０．１の１ドットマークの照射時間を１ｍｓ以下にすることができ、非常に高速で発光パターンを形成することができる。解像度２００ｄｐｉとすると、１ドットマークのサイズが２５．４ｍｍ／２００＝０．１２７ｍｍとなるので、有効発光エリア１００ｍｍ×１００ｍｍの有機ＥＬ素子の半面を非発光（相対発光輝度０．１）とする場合には、描画ドット数は（描画エリア１００ｍｍ×１００ｍｍ×０．５）／（ドットマークサイズ０．１２７ｍｍ×０．１２７ｍｍ）＝３１００００ドットとなり、描画時間は３１００００×１ｍｓ＝３１０ｓ＝５．２ｍｉｎとなり、約５分と非常に短時間になる。
【００６７】
また、照射する光の波長を短くすれば更に短時間でのパターン形成が可能となる。
例えば、波長３６５ｎｍの光源を用いた場合、図２より、相対発光輝度０．１の１ドットマーク照射時間が１ｍｓとなる光の強度は４．８ｋＷ／ｃｍ２である。
よって、波長λに対して照射時間１ｍｓとなる光の強度Ｄの関係は、Ｄ［Ｗ／ｃｍ２］＝５５０λ［ｎｍ］−１．９６×１０５となる。したがって、点描画によるパターン形成の場合、光の強度を５５０λ［ｎｍ］−１．９６×１０５以上に設定すれば、非常に高速でパターン形成が可能となる。なお、図２は、基板と第１電極との積層体の光の透過率が７０％である有機ＥＬ素子に対して光照射を行った場合の結果を示すものであるから、発光層に照射される光の強度としては３８５λ［ｎｍ］−１．３７×１０５以上に設定すれば良い。
【００６８】
一方、マスクを用いるパターン形成において、市販の一般的なＵＶ露光装置を用いてパターン形成を行うと、当該装置の光の強度は数十〜百ｍＷ／ｃｍ２程度であるため、１０ｈ以上の照射時間が必要となり、生産効率が悪い。ここで、上記したように、有機ＥＬ素子のパターン形成においては、照射する光の強度を大きくすればするほど照射時間を飛躍的に短縮することができるため、波長３６５ｎｍの光源ランプを複数搭載して光の強度を０．４３Ｗ／ｃｍ２以上とすれば、照射時間を１ｈ以下にすることが可能となり、大幅にスループットを向上させることができる。
上記した点描画のパターン形成の場合と同様に、波長λに対して照射時間１ｈとなる光の強度Ｄの関係を算出すると、Ｄ［Ｗ／ｃｍ２］＝０．０７０λ［ｎｍ］−２５となる。したがって、マスクを用いるパターン形成の場合、光の強度を０．０７０λ［ｎｍ］−２５以上に設定すれば、紫外線領域以外の波長によるパターン形成においても、生産性を確保することが可能となる。なお、発光層に照射される光の強度としては０．０４９λ［ｎｍ］−１７．５以上に設定すれば良い。
【００６９】
このようにして製造された本発明の露光装置に光源として具備された有機エレクトロルミネッセンス素子は、有機機能層の機能が有機エレクトロルミネッセンス素子の位置によって相違するようにあらかじめ光照射され変化しているため、光出射面から出射する光がパターン化されたものとなる。
【００７０】
上記パターン形成工程にてパターンが形成された有機ＥＬ素子を露光装置として使用してもよいが、さらに、有機ＥＬ素子の光出射面には、当該光出射面から出射される光の正面輝度を向上させる調光シートが備えられていることがより好ましい。これにより、有機ＥＬ素子から出射される光の正面輝度を向上させることができる。
この調光シートは、正面輝度を向上させることができるものであれば、特に限定されない。調光シートとして、具体的には、例えば、特開2009−139418号公報、特開2011−249350号公報に開示された樹脂からなるレンズアレイからなるプリズムアレイシートなどを好適に用いることができる。本発明に係る露光装置は、この調光シートを備えることにより、有機ＥＬ素子から出射する光が拡散することなく正面に集光させることができ、正面輝度が向上する効果が得られる。
【００７１】
また、本発明に係る有機ＥＬ素子は、発光層で発生した光を陽極と陰極との間で共振させる微小光共振器構造を備えるものであってもよい。
微小光共振器構造を有する有機ＥＬ素子としては、例えば、透明基板側から、誘電体ミラー、透明電極、有機機能層及び金属電極がこの順序で設けられたものであることが好ましい。
【００７２】
上記誘電体ミラーとして、例えばＳｉＯ２膜（低屈折率層）とＮｂ２Ｏ５膜（高屈折率層）の誘電体ミラーを用いて、高屈折率層／低屈折率層／高屈折率層と、交互に３層積層することが好ましい。これにより、本発明の有機ＥＬ素子は、拡散した光が正面に集光し、正面輝度が向上する効果が得られる。
【００７３】
以上により、本発明に係る露光装置を製造することができる。このような有機ＥＬ素子４１０の製造においては、１回の真空引きで一貫して有機機能層から第２電極まで作製するのが好ましいが、途中で真空雰囲気から樹脂基板を取り出して異なる形成法を施しても構わない。その際、作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行う等の配慮が必要となる。
【００７４】
このようにして得られた有機ＥＬ素子４１０に直流電圧を印加する場合には、アノードである第１電極を＋の極性とし、カソードである第２電極を−の極性として、電圧２〜４０Ｖ程度を印加すると発光が観測できる。また、交流電圧を印加しても良い。なお、印加する交流の波形は任意で良い。
【００７５】
以下、上述した有機ＥＬ素子４１０を構成するための主要各層の詳細とその製造方法について説明する。
【００７６】
《基板》
本発明の有機ＥＬ素子に用いることのできる基板としては、ガラス、プラスチック等、特に限定はなく、また透明であっても不透明であっても良い。好ましく用いられる透明な基板としては、ガラス、石英、透明樹脂フィルムを挙げることができる。
本発明においては、基板として、有機ＥＬ素子にフレキシブル性を与えることが可能な可撓性を有している樹脂フィルムが用いられることが特に好ましい。
基板の厚さとしては、特に制限されるものではなく、いずれの厚さであっても良い。
【００７７】
樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）、セルロースアセテートフタレート、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類又はそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリルあるいはポリアリレート類、アートン（商品名ＪＳＲ社製）あるいはアペル（商品名三井化学社製）といったシクロオレフィン系樹脂等を挙げられる。
【００７８】
樹脂フィルムの表面には、無機物若しくは有機物又はその両者からなるガスバリアー膜が形成されていても良い。そのようなガスバリアー膜としては、例えば、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％ＲＨ）が０．０１ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下のガスバリアー性フィルムであることが好ましく、更には、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が、１０−３ｍｌ／（ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ）以下、水蒸気透過度が、１０−５ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下の高ガスバリアー性フィルムであることが好ましい。
【００７９】
ガスバリアー膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であれば良く、例えば、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素等を用いることができる。更に、該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層との積層構造を持たせることがより好ましい。無機層と有機層の積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。
【００８０】
ガスバリアー膜の形成方法については特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができるが、特開２００４−６８１４３号公報に記載されているような大気圧プラズマ重合法によるものが特に好ましい。
【００８１】
不透明な支持基板としては、例えば、アルミ、ステンレス等の金属板、不透明樹脂基板、セラミック製基板等が挙げられる。
【００８２】
なお、基板としては、軽量なフィルム基材が使用されることが、露光パターン変更時の光源の交換が容易であることから好ましい。
【００８３】
《第１電極》
第１電極は、通常有機ＥＬ素子に使用可能な全ての電極を使用することができる。具体的には、アルミニウム、銀、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／同混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属、ＩＴＯ、ＺｎＯ、ＴｉＯ２、ＳｎＯ２等の酸化物半導体等が挙げられる。
本発明においては、第１電極が透明電極であることが好ましく、更には透明金属電極であることが好ましい。なお、第１電極の透明とは、波長５５０ｎｍでの光透過率が５０％以上であることをいう。
【００８４】
第１電極の形成方法としては、例えば、公知のスピンコート、蒸着法、スパッタ法等を適宜用いることができ、そのパターニング方法としては、例えば、公知のフォトリソグラフィーによるパターニング、パターンマスクによるパターニング等を状況に応じて用いることが可能である。第１電極より発光光を取り出す場合には、透過率を１０％より大きくすることが望ましく、また第電極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。
更に、第１電極の層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。
【００８５】
第１電極は、基板上に形成された下地層と、その上に形成された電極層とからなる２層構造であるものとしても良い。このうち、電極層は、例えば、銀又は銀を主成分とする合金を用いて構成された層が用いられ、下地層は、例えば、窒素原子を含んだ化合物を用いて構成された層が用いられる。なお、電極層において主成分とは、電極層中の含有量が９８質量％以上であることをいう。
【００８６】
（取り出し電極）
取り出し電極は、第１電極と外部電源とを電気的に接続するものであって、その材料としては特に限定されるものではなく公知の素材を好適に使用できるが、例えば、３層構造からなるＭＡＭ電極（Ｍｏ／Ａｌ・Ｎｄ合金／Ｍｏ）等の金属膜を用いることができる。
【００８７】
（補助電極）
補助電極は、第１電極の抵抗を下げる目的で設けるものであって、第１電極の電極層に接して設けられる。補助電極を形成する材料は、金、白金、銀、銅、アルミニウム等の抵抗が低い金属が好ましい。これらの金属は光透過性が低いため、光取り出し面からの発光光の取り出しの影響のない範囲でパターン形成される。
【００８８】
このような補助電極の形成方法としては、蒸着法、スパッタリング法、印刷法、インクジェット法、エアロゾルジェット法等が挙げられる。補助電極の線幅は、光を取り出す開口率の観点から５０μｍ以下であることが好ましく、補助電極の厚さは、導電性の観点から１μｍ以上であることが好ましい。
【００８９】
《第２電極》
第２電極は、有機機能層に電子を供給するカソードとして機能する電極膜であり、金属、合金、有機又は無機の導電性化合物、及びこれらの混合物が用いられる。具体的には、アルミニウム、銀、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属、ＩＴＯ、ＺｎＯ、ＴｉＯ２、ＳｎＯ２等の酸化物半導体等が挙げられる。
【００９０】
第２電極は、これらの導電性材料を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより作製することができる。また、第２電極としてのシート抵抗は、数百Ω／□以下が好ましく、層厚は通常５〜５０００ｍの範囲内、好ましくは５〜２００ｎｍの範囲内で選ばれる。
【００９１】
なお、この有機ＥＬ素子が、第２電極側からも発光光を取り出すものである場合であれば、上述した導電性材料のうち光透過性の良好な導電性材料を選択して第２電極を構成すれば良い。この場合には、第２電極側から光を照射することにより上記パターン形成工程を行うことができる。
【００９２】
《有機機能層（発光機能層）》
（１）発光層
有機機能層には少なくとも発光層が含まれる。
本発明に用いられる発光層には、発光材料としてリン光発光性化合物が含有されている。なお、発光層には、複数種類のリン光発光性化合物が含有されていても良い。また、発光材料としては、蛍光材料を用いても良いし、リン光発光性化合物と蛍光材料とを併用しても良い。
【００９３】
この発光層は、第２電極又は電子輸送層から注入された電子と、第１電極又は正孔輸送層から注入された正孔とが再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接する層との界面であっても良い。
【００９４】
このような発光層としては、含まれる発光材料が発光要件を満たしていれば、その構成には特に制限はない。また、同一の発光スペクトルや発光極大波長を有する層が複数層あっても良い。この場合、各発光層間には、非発光性の中間層（図示略）を有していることが好ましい。
【００９５】
発光層の層厚の総和は１〜１００ｎｍの範囲内にあることが好ましく、より低い駆動電圧を得ることができることから１〜３０ｎｍの範囲内であることがより好ましい。
なお、発光層の層厚の総和とは、発光層間に非発光性の中間層が存在する場合には、当該中間層も含む層厚である。
【００９６】
複数層からなる発光層の場合、個々の発光層の層厚としては、１〜５０ｎｍの範囲内に調整することが好ましく、更に、１〜２０ｎｍの範囲内に調整することがより好ましい。積層された複数の各発光層が、青、緑、赤のそれぞれの発光色で発光する場合、各発光層の層厚の関係については特に制限はない。
【００９７】
以上のような発光層は、公知の発光材料やホスト化合物を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法、インクジェット法等の公知の薄膜形成方法により成膜して形成することができる。
【００９８】
ここで、本発明において、有機ＥＬ素子の発光層に好ましく用いられるリン光発光性化合物は、例えば下記一般式（ＤＰ）で表される構造を有する化合物が挙げられる。
【００９９】
【化１】
2014224936.tif 000003
【０１００】
一般式（ＤＰ）において、Ｍは、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ａｇ、Ｃｕ又はＯｓを表し、Ａ１、Ａ２、Ｂ１及びＢ２は、それぞれ独立に、炭素原子又は窒素原子を表し、環Ｚ１は、Ａ１及びＡ２とともに形成される６員の芳香族炭化水素環又は５員若しくは６員の芳香族複素環を表し、環Ｚ２は、Ｂ１及びＢ２とともに形成される５員又は６員の芳香族複素環を表す。環Ｚ１及び環Ｚ２は、置換基を有していても良く、更に置換基同士が結合して縮環構造を形成していても良い。また、各々の配位子の置換基が互いに結合して、配位子同士が連結していても良い。Ｂ１及びＢ２の少なくとも一方が窒素原子であることが好ましく、また、環Ｚ２は５員の芳香族複素環であることが好ましい。
【０１０１】
一般式（ＤＰ）において、Ｌ′は、Ｍに配位したモノアニオン性の二座配位子を表す。ｍ′は、０〜２の整数を表し、ｎ′は、１〜３の整数を表し、ｍ′＋ｎ′は、２又は３である。ｍ′及びｎ′が共に１以上のとき、環Ｚ１及び環Ｚ２で表される配位子とＬ′とは各々同じであっても異なっていても良い。環Ｚ１及び環Ｚ２が有しても良い置換基としては、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、チオール基、カルボニル基、アミノ基、シリル基、ホスフィンオキシド基、アリールアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基が挙げられ、更に縮環構造を形成していても良く、更に置換基を有していても良い。
【０１０２】
一般式（ＤＰ）で表されるリン光発光性化合物の具体例を以下に示すが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。
【０１０３】
【化２】
2014224936.tif 000004
【０１０４】
【化３】
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【０１０５】
【化４】
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【０１０６】
【化５】
2014224936.tif 000007
【０１０７】
【化６】
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【０１０８】
【化７】
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【０１０９】
【化８】
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【０１１０】
【化９】
2014224936.tif 000011
【０１１１】
また、本発明において、有機ＥＬ素子の発光層に用いられるリン光発光性化合物は、上記一般式（ＤＰ）で表される化合物でなくとも良く、例えば、以下に示すリン光発光性化合物であっても良い。
【０１１２】
【化１０】
2014224936.tif 000012
【０１１３】
【化１１】
2014224936.tif 000013
【０１１４】
【化１２】
2014224936.tif 000014
【０１１５】
【化１３】
2014224936.tif 000015
【０１１６】
【化１４】
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【０１１７】
【化１５】
2014224936.tif 000017
【０１１８】
また、本発明において、有機ＥＬ素子の発光層に好ましく用いられるホスト化合物の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１１９】
【化１６】
2014224936.tif 000018
【０１２０】
【化１７】
2014224936.tif 000019
【０１２１】
【化１８】
2014224936.tif 000020
【０１２２】
【化１９】
2014224936.tif 000021
【０１２３】
【化２０】
2014224936.tif 000022
【０１２４】
本発明において、有機ＥＬ素子の発光層に好ましく用いられる発光ホストの具体例としては、更に下記の化合物が挙げられる。
【０１２５】
【化２１】
2014224936.tif 000023
【０１２６】
【化２２】
2014224936.tif 000024
【０１２７】
【化２３】
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【０１２８】
【化２４】
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【０１２９】
【化２５】
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【０１３０】
【化２６】
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【０１３１】
【化２７】
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【０１３２】
【化２８】
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【０１３３】
【化２９】
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【０１３４】
【化３０】
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【０１３５】
【化３１】
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【０１３６】
【化３２】
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【０１３７】
【化３３】
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【０１３８】
（２）注入層（正孔注入層、電子注入層）
注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と発光層の間に設けられる層のことで、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３〜１６６頁）に詳細に記載されており、正孔注入層と電子注入層とがある。
【０１３９】
注入層は、必要に応じて設けることができる。正孔注入層であれば、アノードと発光層又は正孔輸送層の間、電子注入層であればカソードと発光層又は電子輸送層との間に存在させても良い。
【０１４０】
正孔注入層は、特開平９−４５４７９号公報、同９−２６００６２号公報、同８−２８８０６９号公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニン層、酸化バナジウムに代表される酸化物層、アモルファスカーボン層、ポリアニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子層等が挙げられる。
【０１４１】
電子注入層は、特開平６−３２５８７１号公報、同９−１７５７４号公報、同１０−７４５８６号公報等にもその詳細が記載されており、具体的にはストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属層、フッ化カリウムに代表されるアルカリ金属ハライド層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物層、酸化モリブデンに代表される酸化物層等が挙げられる。本発明の電子注入層はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるがその層厚は１〜１０μｍの範囲が好ましい。
【０１４２】
（３）正孔輸送層
正孔輸送層は、正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は単層又は複数層設けることができる。
【０１４３】
正孔輸送材料としては、正孔の注入又は輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであっても良い。例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、また、導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられる。
【０１４４】
正孔輸送材料としては、上記のものを使用することができるが、ポルフィリン化合物、芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第３級アミン化合物を用いることが好ましい。
【０１４５】
芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノフェニル；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−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）；２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）プロパン；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラ−ｐ−トリル−４，４′−ジアミノビフェニル；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン；ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン；ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタン；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ジ（４−メトキシフェニル）−４，４′−ジアミノビフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノジフェニルエーテル；４，４′−ビス（ジフェニルアミノ）クオードリフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン；４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４′−〔４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン；４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニル）ベンゼン；３−メトキシ−４′−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン；Ｎ−フェニルカルバゾール、更には米国特許第５０６１５６９号明細書に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば、４，４′−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル（ＮＰＤ）、特開平４−３０８６８８号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが三つスターバースト型に連結された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）等が挙げられる。
【０１４６】
更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、又はこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。また、ｐ型−Ｓｉ、ｐ型−ＳｉＣ等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。
【０１４７】
また、特開平１１−２５１０６７号公報、J.Huang et.al.,Applied Physics Letters，８０（２００２），ｐ．１３９に記載されているようないわゆる、ｐ型正孔輸送材料を用いることもできる。本発明においては、より高効率の発光素子が得られることから、これらの材料を用いることが好ましい。
【０１４８】
正孔輸送層は、上記正孔輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。正孔輸送層の層厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５〜２００ｎｍである。この正孔輸送層は、上記材料の１種又は２種以上からなる１層構造であっても良い。
【０１４９】
また、正孔輸送層の材料に不純物をドープしてｐ性を高くすることもできる。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報、J.Appl.Phys.,９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。
【０１５０】
このように、正孔輸送層のｐ性を高くすると、より低消費電力の素子を作製することができるため好ましい。
【０１５１】
以下、本発明において、有機ＥＬ素子の正孔輸送層に好ましく用いられる化合物の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、以下に示す化合物は、正孔注入層にも用いることができる。
【０１５２】
【化３４】
2014224936.tif 000036
【０１５３】
【化３５】
2014224936.tif 000037
【０１５４】
【化３６】
2014224936.tif 000038
【０１５５】
【化３７】
2014224936.tif 000039
【０１５６】
【化３８】
2014224936.tif 000040
【０１５７】
【化３９】
2014224936.tif 000041
【０１５８】
【化４０】
2014224936.tif 000042
【０１５９】
（４）電子輸送層
電子輸送層は、電子を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で電子注入層、正孔阻止層（図示略）も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は単層構造又は複数層の積層構造として設けることができる。
【０１６０】
単層構造の電子輸送層、及び、積層構造の電子輸送層において、発光層に隣接する層部分を構成する電子輸送材料（正孔阻止材料を兼ねる）としては、カソードより注入された電子を発光層に伝達する機能を有していれば良い。このような材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。例えば、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン、アントロン誘導体及びオキサジアゾール誘導体等が挙げられる。更に、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送層の材料として用いることができる。更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、又はこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
【０１６１】
また、８−キノリノール誘導体の金属錯体、例えば、トリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ３）、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）亜鉛（Ｚｎｑ）等、及びこれらの金属錯体の中心金属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、Ｇａ又はＰｂに置き替わった金属錯体も、電子輸送層の材料として用いることができる。
【０１６２】
その他、メタルフリー若しくはメタルフタロシアニン、又はそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送層の材料として好ましく用いることができる。また、発光層の材料としても例示されるジスチリルピラジン誘導体も電子輸送層の材料として用いることができるし、正孔注入層、正孔輸送層と同様にｎ型−Ｓｉ、ｎ型−ＳｉＣ等の無機半導体も電子輸送層の材料として用いることができる。
【０１６３】
電子輸送層は、上記材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。電子輸送層の層厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５〜２００ｎｍの範囲内である。電子輸送層は上記材料の１種又は２種以上からなる１層構造であっても良い。
【０１６４】
また、電子輸送層に不純物をドープし、ｎ性を高くすることもできる。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、同１０−２７０１７２号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報、J.Appl.Phys.,９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。更に電子輸送層には、カリウムやカリウム化合物などを含有させることが好ましい。カリウム化合物としては、例えば、フッ化カリウム等を用いることができる。このように電子輸送層のｎ性を高くすると、より低消費電力の素子を作製することができる。
【０１６５】
また電子輸送層の材料（電子輸送性化合物）として、上述した下地層を構成する材料と同様のものを用いても良い。これは、電子注入層を兼ねた電子輸送層であっても同様であり、上述した下地層を構成する材料と同様のものを用いても良い。
【０１６６】
以下、本発明において、有機ＥＬ素子の電子輸送層に好ましく用いられる化合物の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１６７】
【化４１】
2014224936.tif 000043
【０１６８】
【化４２】
2014224936.tif 000044
【０１６９】
【化４３】
2014224936.tif 000045
【０１７０】
【化４４】
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【０１７１】
【化４５】
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【０１７２】
【化４６】
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【０１７３】
【化４７】
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【０１７４】
【化４８】
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【０１７５】
【化４９】
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【０１７６】
【化５０】
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【０１７７】
（５）阻止層（正孔阻止層、電子阻止層）
阻止層は、有機機能層として、上記各機能層の他に、更に設けられていても良い。例えば、特開平１１−２０４２５８号公報、同１１−２０４３５９号公報、及び「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の２３７頁等に記載されている正孔阻止（ホールブロック）層がある。
【０１７８】
正孔阻止層とは、広い意味では、電子輸送層の機能を有する。正孔阻止層は、電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が著しく小さい正孔阻止材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、後述する電子輸送層の構成を必要に応じて、本発明に係る正孔阻止層として用いることができる。正孔阻止層は、発光層に隣接して設けられていることが好ましい。
【０１７９】
一方、電子阻止層とは、広い意味では、正孔輸送層の機能を有する。電子阻止層は、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、後述する正孔輸送層の構成を必要に応じて電子阻止層として用いることができる。本発明に係る正孔阻止層の層厚としては、好ましくは３〜１００ｎｍの範囲内であり、更に好ましくは５〜３０ｎｍの範囲内である。
【０１８０】
《封止材》
封止材は、基板上において、有機ＥＬ素子本体部（有機機能層や各種電極及び配線）を覆うものであって、板状（フィルム状）の封止部材が接着剤によって基板上に固定されるものであっても良いし、封止膜であっても良い。いずれの構成においても封止材は、第１電極や第２電極、取り出し電極等の一部を露出させた状態で、有機ＥＬ素子を封止する。
【０１８１】
封止部材が板状（フィルム状）の封止部材で構成される場合、封止部材として、一方の面に凹部が形成されたほぼ板状基材、すなわち、凹板状の封止部材を用いても良いし、面が平坦な板状基材、すなわち、平板状の封止部材を用いても良い。なお、板状（凹板状又は平板状）の封止材は、間に有機ＥＬ素子本体部を挟んで、基板と対向する位置に配置される。
【０１８２】
封止部材としては、例えば、ガラス板、ポリマー板、金属板等の透明基板を用いることができる。なお、ガラス板としては、例えば、無アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等の材料で形成された基板を用いることができる。また、ポリマー板としては、例えば、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等の材料で形成された基板を用いることができる。更に、金属板としては、例えば、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブテン、シリコン、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる１種以上の金属又は合金で形成された基板を用いることができる。
【０１８３】
また、封止材として凹板状の封止部材を用いる場合（缶封止する場合）、封止材と有機ＥＬ素子本体部（有機機能層、各種電極及び配線）との間の空隙には、例えば、窒素、アルゴン等の不活性気体や、フッ化炭化水素、シリコンオイル等の不活性液体を充填することが好ましい。また、封止材と有機ＥＬ素子本体部との間の空隙を真空状態にしても良いし、空隙に吸湿性化合物を封入しても良い。
【０１８４】
また、封止材として平板状の封止部材を用いる場合、封止部材と基板との接着に用いる接着剤としては、アクリル酸系オリゴマー又はメタクリル酸系オリゴマーの反応性ビニル基を有する光硬化型又は熱硬化型接着剤や、２−シアノアクリル酸エステル等の湿気硬化型接着剤などが挙げられる。また、エポキシ系等の熱硬化型又は化学硬化型（二液混合）接着剤を、接着剤として用いても良い。
【０１８５】
また、上述のように、封止材として封止膜を用いても良い。
封止膜としては、無機材料や有機材料からなる膜で構成することができる。ただし、封止膜は、有機機能層の劣化をもたらす、水分や酸素等の物質の浸入を抑制する機能を有する材料で構成する。このような性質を有する材料としては、例えば、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素等の無機材料が挙げられる。更に、封止膜の脆弱性を改良するために、封止膜の構造を、これらの無機材料からなる膜と、有機材料からなる膜とを積層した多層構造としても良い。
【０１８６】
上述した封止膜の形成手法としては、任意の手法を用いることができ、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等の手法を用いることができる。
【０１８７】
《調光シート》
図８は、本実施形態に係る露光装置を示した概略側面図である。また、図９は、図８に示す露光装置４００の部分拡大説明図である。
図８に示すように、本実施形態の露光装置４００においては、調光シートとして、透明基板４１１の片面に先端側が収縮した四角錘台状の凸部４１２が縦横に連続して形成されたプリズムアレイシート４１０Ａを用いるものとする。なお、本明細書において、凸部４１２の先端側が収縮するとは、プリズムアレイシート４１０Ａから遠ざかるにつれて徐々に小さくなるように凸部４１２が形成されていることを意味し、図８の例では、下すぼみの形状になっていることを意味する。
また、凸部４１２の高さをｈ、凸部４１２のピッチをｐとして以下説明する。
【０１８８】
そして、この本実施形態の露光装置４００においては、図８に示すように、第１電極４２２（透明電極）が設けられた樹脂基板４２１（透明基板）の面に有機機能層４２３と第２電極４２４とが設けられた有機ＥＬ素子４１０を用い、この有機ＥＬ素子４１０において発光された光を出射させる樹脂基板の光出射面４２１ａの上に、上記のプリズムアレイシート４１０Ａにおける四角錘台状になった凸部４１２の先端面４１２ａを接着させるようにした。
【０１８９】
このように有機ＥＬ素子４１０の光出射面４２１ａに、プリズムアレイシート４１０Ａにおける四角錘台状になった凸部４１２の先端面４１２ａを接着させると、プリズムアレイシート４１０Ａの凸部４１２が有機ＥＬ素子４１０の光出射面４２１ａに向けて収縮した形状になるとともに、このプリズムアレイシート４１０Ａの凸部４１２と有機ＥＬ素子４１０の光出射面４２１ａとの間の空間部４１３にはプリズムアレイシート４１０Ａの屈折率より低い透光性材料の空気が充填されるようになる。なお、プリズムアレイシート４１０Ａより屈折率の低い透光性材料として空気を充填する場合は、液体を用いる場合のように厳重に封止する必要がなく、また大気中で面発光体を製造するだけで特別な工程を設けることなく、空気を充填させることができる点で好ましい材料である。
【０１９０】
そして、このように有機ＥＬ素子４１０の光出射面４２１ａにプリズムアレイシート４１０Ａにおける四角錘台状になった凸部４１２の先端面４１２ａを接着させて、上記の有機ＥＬ素子４１０を発光させると、図９に示すように、調光シートを設けない場合には有機ＥＬ素子４１０の光出射面４２１ａにおいて全反射される光が、プリズムアレイシート４１０Ａの凸部４１２の先端面４１２ａが接着された部分においては、全反射されずにこのプリズムアレイシート４１０Ａ内に導かれるようになる。
【０１９１】
そして、このようにプリズムアレイシート４１０Ａ内に導かれた光の多くは、有機ＥＬ素子４１０の光出射面４２１ａに向けて収縮した凸部４１２と空間部４１３との界面である凸部４１２の傾斜面４１２ｂにおいて反射され、この反射された光がプリズムアレイシート４１０Ａの出射面４１４に導かれて出射されるようになる。また、図９に示すように、プリズムアレイシート４１０Ａの凸部４１２の先端面４１２ａが接着されていない光出射面４２１ａの部分から出射される光であっても、光出射面４２１ａから垂直方向に出射される光は、凸部４１２の傾斜面４１２ｂで進行方向が若干変更されるがプリズムアレイシート４１０Ａの正面側に出射されるようになり、また光出射面４２１ａからプリズムアレイシート４１０Ａにおける凸部４１２の傾斜面４１２ｂと直交するような方向に出射された光は、この傾斜面４１２ｂから凸部４１２内に導かれ、この凸部４１２の反対側の傾斜面４１２ｂで反射されてプリズムアレイシート４１０Ａの正面側に出射されるようになる。
【０１９２】
ここで、上記のように調光シートを設けない場合には有機ＥＬ素子４１０の光出射面４２１ａにおいて全反射される光が、上記の凸部４１２の先端面４１２ａからこのプリズムアレイシート４１０Ａの内部に適切に導かれるようにするためには、このプリズムアレイシート４１０Ａの屈折率と上記の有機ＥＬ素子４１０の光出射面４２１ａにおける屈折率との差を０．２以内にすることが好ましい。
【０１９３】
また、上記のようにプリズムアレイシート４１０Ａに四角錘台状になった凸部４１２を設けるにあたり、この凸部４１２における傾斜面４１２ｂ相互が交差する頂角θが大きくなって、上記の有機ＥＬ素子４１０の光出射面４２１ａに対する凸部４１２の傾斜面４１２ｂの傾斜角度αが小さくなりすぎると、調光シートを設けない場合に有機ＥＬ素子４１０の光出射面４２１ａにおいて全反射される光がこのプリズムアレイシート４１０Ａの内部に導かれたとしても、この光が凸部４１２の傾斜面４１２ｂにあたらずに、プリズムアレイシート４１０Ａの出射面４１４に導かれ、このプリズムアレイシート４１０Ａの出射面４１４において全反射されて戻されるようになり、プリズムアレイシート４１０Ａの出射面４１４から出射される光の強度が低下する。
【０１９４】
一方、凸部４１２における傾斜面４１２ｂ相互が交差する頂角θが小さくなって、有機ＥＬ素子４１０の光出射面４２１ａに対する凸部４１２の傾斜面４１２ｂの傾斜角度αが大きくなりすぎると、上記のようにプリズムアレイシート４１０Ａの内部に導かれた光が、この凸部４１２の傾斜面４１２ｂにおいて反射されずに、この凸部４１２を通過して空間部４１３に導かれ、さらにこの空間部４１３を通過して再度プリズムアレイシート４１０Ａの内部に導かれるようになり、この光が上記のようにプリズムアレイシート４１０Ａの出射面４１４において全反射されて戻されるようになり、プリズムアレイシート４１０Ａの出射面４１４から出射される光の強度が低下する。
【０１９５】
このため、前記のように凸部４１２における傾斜面４１２ｂ相互が交差する頂角θは、このプリズムアレイシート４１０Ａにおける波長５５０ｎｍの光に対する屈折率をｎとした場合に、（１／ｎ−０．３５）＜ｓｉｎθ＜（１／ｎ＋０．３）の条件を満たすことが好ましく、さらに１／ｎ＜ｓｉｎθ＜（１／ｎ＋０．２５）の条件を満たすようにすることがより好ましい。
【０１９６】
また、上記の凸部４１２の高さｈのとり得る範囲については、凸部４１２における上記の頂角θや凸部４１２のピッチｐによっても変化するが、一般にこの凸部４１２の高さｈが低すぎると、有機ＥＬ素子４１０の光出射面４２１ａにおいて、調光シートを設けない場合に全反射される光がこのプリズムアレイシート４１０Ａの内部に導かれたとしても、この光が凸部４１２の傾斜面４１２ｂにあたらずに、プリズムアレイシート４１０Ａの出射面４１４に導かれ、このプリズムアレイシート４１０Ａの出射面４１４において全反射されて戻されるようになる。一方、この凸部４１２の高さｈが高くなりすぎると、この凸部４１２の傾斜面４１２ｂにおいて光の反射に利用されない部分が生じるとともに、凸部４１２のピッチｐが同じ場合、有機ＥＬ素子４１０の光出射面４２１ａに接着される凸部４１２の先端面４１２ａの面積が小さくなって、このプリズムアレイシート４１０Ａの内部に導かれる光の量が少なくなる。このため、この凸部４１２の高さｈは、凸部４１２のピッチｐに対して、０．２８ｐ≦ｈ≦１．１ｐの条件を満たすことが好ましい。
【０１９７】
（保護膜、保護板）
なお、ここでの図示は省略したが、樹脂基板との間に有機ＥＬ素子４１０及び封止材を挟んで保護膜又は保護板を設けても良い。この保護膜又は保護板は、有機ＥＬ素子４１０を機械的に保護するためのものであり、特に封止材が封止膜である場合には、有機ＥＬ素子４１０に対する機械的な保護が十分ではないため、このような保護膜又は保護板を設けることが好ましい。
【０１９８】
以上のような保護膜又は保護板は、ガラス板、ポリマー板、これよりも薄型のポリマーフィルム、金属板、これよりも薄型の金属フィルム、又はポリマー材料膜や金属材料膜が適用される。このうち、特に、軽量かつ素子の薄膜化という観点からポリマーフィルムを用いることが好ましい。
【実施例】
【０１９９】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０２００】
＜有機ＥＬ素子に発光パターンを形成するためのマスクＡの作製＞
シリコンウエーハを純水中に洗浄液（横浜油脂工業製Ｌ．Ｇ．Ｌ、無機アルカリ性洗浄剤）を加えた水溶液中に浸漬し、超音波洗浄機を用いて１５分間洗浄を行い、更に充分に純水ですすぎ８０℃、３０分間オーブンで乾燥させた。
この乾燥させたシリコンウエーハの表面上にＣｒ膜をスパッタリング法により形成した。この際に形成したＣｒ膜の膜厚は５μｍであった。
このＣｒ膜が形成されたシリコンウエーハ上にポジ型レジストＯＦＰＲ−８００（東京応化工業社製）を乾燥層厚で１．０μｍになるようにスピンナ（２５００ｒｐｍ）で塗布し、８０℃のホットプレートで５分間プリベークする。該シリコンウエーハに平行光露光機（カールズース製マスクアライナＭＡ−６型）を用い、形状パターンが形成されたレジストパターニング用のマスクを介して、５０ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射し、レジストパターニング処理した。続いて１２０℃のホットプレート上で２０分間熱処理（ポストベーク）を行った。熱処理後、現像液に水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）水溶液（濃度２．３８％、トクヤマ製「トクソーＳＤ−１」）を用いて現像処理を６０秒間行い、紫外線が照射されたフォトレジスト材料を除去し、純水中でリンス処理を行った後、８０℃オーブンで乾燥させた。その後、硝酸第二セリウムアンモニウム（濃度１４％）と硝酸（濃度１０％）との溶液からなるＣｒエッチャントに浸漬させることでエッチングした。なお、このエッチングは、目視にて、エッチング除去が確認できた時間を１００％としたとき、その１５０％に相当する時間まで行った。次いでＮａＯＨ水溶液（濃度２％）に浸漬し、超音波洗浄器中で１２０秒処理し、レジストを剥離させた。その後、純水中に洗浄液（横浜油脂工業製Ｌ．Ｇ．Ｌ、無機アルカリ性洗浄剤）を加えた水溶液中に浸漬し、超音波洗浄機を用いて１５分間洗浄を行い、更に充分に純水ですすぎ８０℃、３０分間オーブンで乾燥させ、マスクＡを得た。
【０２０１】
＜発光パターンを有する有機ＥＬ素子の作製＞
ポリシラザンと有機層（応力緩和層）を積層したガスバリアー層を有する厚さ７５μｍのＰＥＴの透明樹脂基板（可撓性基板）上に、真空蒸着装置内で、下記式で表される含窒素化合物Ｎ−１を２５ｎｍの厚さで成膜後、マスクを使用して陽極として銀を１０ｎｍの厚さで成膜した。なお、透明樹脂基板のガスバリアー層は、特開２０１２−５９９号公報の実施例１におけるバリアフィルム試料１と同様にして形成した。
更に、蒸着用るつぼの各々に、正孔注入材料としてＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）、正孔輸送材料としてα−ＮＰＤ、青色発光層のホスト化合物としてＤＰＶＢｉ、青色発光層のドーパントとしてＦＩｒ（ｐｉｃ）、緑色発光層のホスト化合物としてＣＢＰ、緑色発光層のドーパントとしてＩｒ（ｐｐｙ）３、赤色発光層のドーパントとしてＩｒ（ｐｉｑ）３、正孔阻止材料としてＢＡｌｑ、電子輸送材料としてＡｌｑ３、電子注入材料としてＬｉＦを各々素子作製に最適の量を充填した。ここで、最適の量とは、成膜する予定の合計膜厚をＸ［ｎｍ］としたとき、当該Ｘを１．２倍した数値（１．２×Ｘ）を投入する材料の質量［ｍｇ］とする。蒸着用るつぼはモリブデン製又はタングステン製抵抗加熱用材料で作製されたものを用いた。
Ｎ−１、ＣｕＰｃ、α−ＮＰＤ、ＤＰＶＢｉ、ＦＩｒ（ｐｉｃ）、ＣＢＰ、Ｉｒ（ｐｐｙ）３、Ｉｒ（ｐｉｑ）３、ＢＡｌｑ、Ａｌｑ３をそれぞれ以下に示す。
【０２０２】
【化５１】
2014224936.tif 000053
【０２０３】
次いで、真空度４×１０−４Ｐａまで減圧した後、ＣｕＰｃの入った前記蒸着用るつぼに通電して加熱し、ＣｕＰｃを蒸着速度０．１ｎｍ／秒で樹脂基板のＩＴＯ電極側に蒸着し、層厚１５ｎｍの正孔注入層を設けた。
【０２０４】
次いで、α−ＮＰＤの入った前記蒸着用るつぼに通電して加熱し、α−ＮＰＤを蒸着速度０．１ｎｍ／秒で正孔注入層上に蒸着し、層厚２５ｎｍの正孔輸送層を設けた。
【０２０５】
次いで、３質量％のＦＩｒ（ｐｉｃ）とＤＰＶＢｉの入った前記蒸着用るつぼに通電して加熱し、ＦＩｒ（ｐｉｃ）とＤＰＶＢｉとを合計の蒸着速度０．１ｎｍ／秒で正孔輸送層上に共蒸着し、層厚１５ｎｍの青色発光層を設けた。
【０２０６】
次いで、ＣＢＰの入った前記蒸着用るつぼに通電して加熱し、ＣＢＰを蒸着速度０．１ｎｍ／秒で青色発光層上に蒸着し、層厚５ｎｍの第１中間層を設けた。
【０２０７】
次いで、５質量％のＩｒ（ｐｐｙ）３とＣＢＰの入った前記蒸着用るつぼに通電して加熱し、Ｉｒ（ｐｐｙ）３とＣＢＰとを合計の蒸着速度０．１ｎｍ／秒で第１中間層上に共蒸着し、層厚１０ｎｍの緑色発光層を設けた。
【０２０８】
次いで、ＣＢＰの入った前記蒸着用るつぼに通電して加熱し、ＣＢＰを蒸着速度０．１ｎｍ／秒で緑色発光上に蒸着し、層厚５ｎｍの第２中間層を設けた。
【０２０９】
次いで、８質量％のＩｒ（ｐｉｑ）３とＣＢＰの入った前記蒸着用るつぼに通電して加熱し、Ｉｒ（ｐｉｑ）３とＣＢＰとを合計の蒸着速度０．１ｎｍ／秒で第２中間層上に共蒸着し、層厚１０ｎｍの赤色発光層を設けた。
【０２１０】
次いで、ＢＡｌｑの入った前記蒸着用るつぼに通電して加熱し、ＢＡｌｑを蒸着速度０．１ｎｍ／秒で赤色発光層上に蒸着し、層厚１５ｎｍの正孔阻止層を設けた。
【０２１１】
次いで、Ａｌｑ３の入った前記蒸着用るつぼに通電して加熱し、Ａｌｑ３を蒸着速度０．１ｎｍ／秒で正孔阻止層上に蒸着し、層厚３０ｎｍの電子輸送層を設けた。
【０２１２】
更に、ＬｉＦの入った前記蒸着用るつぼに通電して加熱し、ＬｉＦを蒸着速度０．１ｎｍ／秒で電子輸送層上に蒸着し、層厚１ｎｍの電子注入層を設けた。このようにして有機機能層を形成した。
【０２１３】
最後に、アルミニウムを電子注入層上に蒸着し、層厚１１０ｎｍの陰極を設け、有機ＥＬ素子を作製した。
【０２１４】
そして、前記蒸着面側を厚さ３００μｍのエポキシ樹脂で覆って封止材とし、更に、厚さ１２μｍのアルミニウム箔で覆って保護膜とした後、硬化させた。ここまでの操作は全て、素子を大気に接触させることなく、窒素雰囲気下のグローブボックス（純度９９．９９９％以上の高純度窒素ガスの雰囲気下）内で行った。
【０２１５】
樹脂基板の上記各層が設けられている側と反対側の面上に、マスクＡ及び紫外線吸収フィルター（五鈴精工硝子株式会社製）を配置した状態で減圧密着し、ＵＶテスター（岩崎電気株式会社製、ＳＵＶ−Ｗ１５１：１００ｍＷ／ｃｍ２）を用いて、樹脂基板側から紫外線を３時間照射し、パターニングした。
図１０は、発光パターンを有する有機ＥＬ素子の発光面の正面図である。上述の工程により、有機ＥＬ素子５００には、電圧が印加されることで発光する発光部５０１と、電圧が印加されても発光しない非発光部５０２とが形成された。
【０２１６】
＜露光装置の作製＞
有機ＥＬ素子において発光された光を出射させる樹脂基板の光出射面に、調光シート（本実施例では、（株）光エネルギー研究所製の集光シートを使用した。）における四角錘台状になった凸部の先端面を接着させ、本発明に係る露光装置とした。
【符号の説明】
【０２１７】
１        パターン形成装置
２        有機ＥＬ素子
１１      ＬＤ光源
１２      コリメーターレンズ
１３      集光レンズ
１４      ビームスプリッター
１５      光検知器
１６      反射ミラー
１７      調整部
１８      制御部
４００    露光装置
４１０    有機ＥＬ素子
４１０Ａ  プリズムアレイシート
４１１    透明基板
４１２    凸部
４１２ａ  先端面
４１２ｂ  傾斜面
４１３    空間部
４１４    出射面
４２１    樹脂基板
４２１ａ  光出射面
４２２    第１電極
４２３    有機機能層
４２４    第２電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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