(57)【要約】【課題】たとえはんだを使用しても実際に発光する発光領域内に確実に給電できる有機ＥＬ装置を提供する。【解決手段】面状に広がりを有した基板２上に第１電極層３と、機能層５と、第２電極層６を備えた有機ＥＬ素子１０を有する断面構造を備え、前記基板２を平面視したときに、実際に発光する発光領域３０が存在し、発光素子への給電に寄与する給電部と、外部電源と電気的に接続可能な給電部材１１，１２，１３と、給電部と給電部材１１，１２，１３とを接着する導電性接着層８を有し、前記給電部は、少なくとも第１電極層と第２電極層とが直接接触した積層構造を有し、前記導電性接着層８は、銅、銀、ニッケル、亜鉛、ビスマス、インジウム、アルミニウムの中から選ばれた１種以上の元素と、錫元素からなる合金で形成されている構成とする。【選択図】図８
2014022168.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
面状に広がりを有した基材上に第１電極層と、有機発光層と、第２電極層を備えた積層体を有する断面構造を備え、前記基材を平面視したときに、実際に発光する発光領域が存在する有機ＥＬ装置において、
前記発光領域を構成する積層体への給電に寄与する給電部と、
外部電源と電気的に接続可能な給電部材と、を有し、
前記給電部は、少なくとも第１電極層又は第２電極層のいずれか一方に金属層が直接積層した積層構造を有し、
当該積層構造と給電部材とを接着する導電性接着層を有し、
前記導電性接着層は、融点が摂氏１２０度以下のはんだを融解して形成されていることを特徴とする有機ＥＬ装置。
【請求項２】
前記導電性接着層は、銅、銀、ニッケル、亜鉛、ビスマス、インジウム、アルミニウムの中から選ばれた１種以上の元素と、錫元素からなる合金で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項３】
前記導電性接着層は、はんだレベラー、はんだボール、クリームはんだの中から選ばれる１種以上を一部又は全部を融解することによって形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項４】
給電部材は、箔状又は板状であって、
表面に金属製のめっきがコーティングされていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の有機ＥＬ装置。
【請求項５】
給電部は導電性接着層との界面に凹凸を有していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の有機ＥＬ装置。
【請求項６】
前記凹凸は、レーザースクライブによって形成されてなるものであることを特徴とする請求項５に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項７】
前記給電部は、アルミニウム、銀、ニッケル、モリブデンの中から選ばれる少なくとも１種以上の金属から形成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の有機ＥＬ装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかの有機ＥＬ装置を製造する有機ＥＬ装置の製造方法であって、
前記積層体を積層する積層体形成工程と、
前記給電部を形成する給電部形成工程と、
給電部と給電部材とを接着する接着工程と、を有し、
給電部形成工程において、第１電極層と第２電極層を直接接触させ、
前記接着工程において、レーザー照射によって、はんだを融解し、当該積層構造と給電部材を接着することを特徴と有機ＥＬ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ（Electro Luminescence）装置及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、白熱灯や蛍光灯に代わる照明装置として有機ＥＬ装置が注目され、多くの研究がなされている。
【０００３】
ここで、有機ＥＬ装置は、ガラス基板や透明樹脂フィルム等の基材に、有機ＥＬ素子を積層したものである。
また、有機ＥＬ素子は、一方又は双方が透光性を有する２つの電極を対向させ、この電極の間に有機化合物からなる発光層を積層したものである。有機ＥＬ装置は、電気的に励起された電子と正孔との再結合のエネルギーによって発光する。
有機ＥＬ装置は、自発光デバイスであるため、ディスプレイ材料として使用すると高コントラストの画像を得ることができる。また、発光層の材料を適宜選択することにより、種々の波長の光を発光することができる。また、白熱灯や蛍光灯に比べて厚さが極めて薄く、且つ面状に発光するので、設置場所の制約が少ない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３１９４０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、外部電源から有機ＥＬ装置の電極への給電方法として、特許文献１がある。
特許文献１の有機ＥＬパネルでは、有機ＥＬ装置の電極と外部電源とを電気的に接続する導電部材として電極に異方性導電膜（異方性導電フイルム）（ＡＣＦ）を低温の熱で熱圧着させ、フレキシブル配線基板（ＦＰＣ）に接続することで、外部電源と有機ＥＬパネルを電気的に接続している。すなわち、特許文献１では、ＡＣＦをＦＰＣと電極との接着材として用い、ＦＰＣを介して外部電源から有機ＥＬパネルに給電する方法が採用されている。
【０００６】
ところが、接着材としてＡＣＦを用いると、はんだ等の接着手段に比べて高コストとなるとともに、電極との接触抵抗が大きくなる。また、有機ＥＬパネルを発光させるためには相当に高い電圧をかける必要があるため、信頼性にかけるという問題があった。そして、ＡＣＦとＦＰＣと組み合わせる場合、有機ＥＬパネルのサイズに合わせて、その都度、ＦＰＣの形状を設計する必要があった。また、流せる電流に限界があり、大容量の電流を流す場合には、不向きであるという欠点があった。そのため、ＡＣＦとＦＰＣを用いるとコストと手間がかかるため、安価でかつ容易に設計できるはんだを用いて接着したいという市場からの要望があった。
【０００７】
しかしながら、接着手段としてはんだを使用する場合、はんだの融点（摂氏約２２０度）がＡＣＦの接着温度に比べて高温であるため、はんだ付けする際に接着部位を比較的高温にする必要がある。すなわち、接着時にはんだの熱が有機物である有機発光層に伝わると、有機物へ悪影響を及ぼし、有機ＥＬ装置の寿命が短くなる。また、有機ＥＬ装置は、一般的に陽極としてインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）で形成された薄膜が使用されている。ＩＴＯは接触抵抗が高いため、直接外部電源からの配線をＩＴＯに接続する場合、電圧降下（いわゆるＩＲドロップ）が大きく、十分に通電するためには、余分に電圧を印加する必要がある。
また、ＩＴＯは酸化物であるため、接着時にはんだ内の金属が拡散しにくく、合金化が妨げられやすいという性質がある。そのため、有機ＥＬ装置への給電部材を取り付ける際に、はんだをＩＴＯに直接付けると、ＩＴＯとはんだとの接着が不十分となりやすく、信頼性にかけるという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、たとえはんだを使用しても実際に発光する発光領域内に確実に給電できる有機ＥＬ装置及びその製造方法を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するための請求項１に記載の発明は、面状に広がりを有した基材上に第１電極層と、有機発光層と、第２電極層を備えた積層体を有する断面構造を備え、前記基材を平面視したときに、実際に発光する発光領域が存在する有機ＥＬ装置において、前記発光領域を構成する積層体への給電に寄与する給電部と、外部電源と電気的に接続可能な給電部材と、を有し、前記給電部は、少なくとも第１電極層又は第２電極層のいずれか一方に金属層が直接積層した積層構造を有し、当該積層構造と給電部材とを接着する導電性接着層を有し、前記導電性接着層は、融点が摂氏１２０度以下のはんだを融解して形成されていることを特徴とする有機ＥＬ装置である。
【００１０】
ここでいう「はんだ」とは、いわゆる軟ろうを表し、単なる錫と鉛の合金という狭い概念だけではなく、接着性を有した２種以上の金属合金全般を表す。すなわち、鉛合金以外でもよい。
【００１１】
本発明の構成によれば、面状に広がりを有した基材上に第１電極層と、有機発光層と、第２電極層を備えた積層体を有する断面構造を備え、前記基材を平面視したときに、実際に発光する発光領域が存在している。すなわち、本発明の有機ＥＬ装置は、一般的な有機ＥＬ装置の基本構造をしている。
一般的に、有機ＥＬ装置がボトムエミッション型の有機ＥＬ装置であって、第１電極層側から光を取り出す場合には、第１電極層として透明導電性酸化物が使用される。また、有機ＥＬ装置がトップエミッション型の有機ＥＬ装置であって、第２電極層の場合には、第２電極層に透明導電性酸化物が使用される。
このように、一般的な有機ＥＬ装置の基本構造は、第１電極層又は第２電極層のいずれかが、透明導電性酸化物である。そして、上記したように、透明導電性酸化物は、直接はんだを接着させると、はんだ内の金属が拡散しにくく、合金化が妨げられやすいという性質がある。
そこで、本発明の構成によれば、給電部は、少なくとも第１電極層又は第２電極層のいずれか一方に金属層が直接積層した積層構造を有している。言い換えると、少なくとも透明導電性酸化物によって形成されている第１電極層又は第２電極層と、はんだとの間には、金属層が介在している。はんだが融着するのは金属層であるため、金属層上ではんだが拡散しやすく、表面での合金化が起こりやすい。それ故に、はんだの接合性が高く、電圧降下も起こりにくい。また信頼性も高い。
さらに、本発明の構成によれば、導電性接着層の原料として、融点が摂氏１２０度以下のはんだを使用している。すなわち、従来のはんだに比べて低温のはんだを使用しているため、有機ＥＬ装置を製造時において比較的低温で融解することができ、当該熱によって発光領域内の有機発光層が加熱されにくい。それ故に、初期不良や駆動時の発光欠陥が発生しにくい。
【００１２】
請求項１に記載の有機ＥＬ装置において、前記導電性接着層は、銅、銀、ニッケル、亜鉛、ビスマス、インジウム、アルミニウムの中から選ばれた１種以上の元素と、錫元素からなる合金で形成されていることが好ましい（請求項２）。
【００１３】
請求項１又は２に記載の有機ＥＬ装置において、前記導電性接着層は、はんだレベラー、はんだボール、クリームはんだの中から選ばれる１種以上を一部又は全部を融解することによって形成されることが好ましい（請求項３）。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、給電部材は、箔状又は板状であって、表面に金属製のめっきがコーティングされていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の有機ＥＬ装置である。
【００１５】
本発明の構成によれば、表面に金属製のめっきがコーティングされているため、給電部材とはんだの接合性が高い。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、給電部は導電性接着層との界面に凹凸を有していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の有機ＥＬ装置である。
【００１７】
本発明の構成によれば、給電部は導電性接着層との界面に凹凸を有しており、はんだが給電部の凹凸に進入し硬化することで、くさび機能を発揮し接着性が増す、いわゆるアンカー効果が発生するため、給電部と給電部材との接合強度が向上する。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、前記凹凸は、レーザースクライブによって形成されてなるものであることを特徴とする請求項５に記載の有機ＥＬ装置である。
【００１９】
本発明の構成によれば、前記凹凸はレーザースクライブによって形成されるため、凹凸の形成が容易である。
【００２０】
請求項１乃至６のいずれかに記載の有機ＥＬ装置において、前記給電部は、アルミニウム、銀、ニッケル、モリブデンの中から選ばれる少なくとも１種以上の金属から形成されていることが好ましい（請求項７）。
【００２１】
請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７のいずれかの有機ＥＬ装置を製造する有機ＥＬ装置の製造方法であって、前記積層体を積層する積層体形成工程と、前記給電部を形成する給電部形成工程と、給電部と給電部材とを接着する接着工程と、を有し、給電部形成工程において、第１電極層と第２電極層を直接接触させ、前記接着工程において、レーザー照射によって、はんだを融解し、当該積層構造と給電部材を接着することを特徴と有機ＥＬ装置の製造方法である。
【００２２】
本発明の構成によれば、レーザー照射によって、はんだを融解し、当該積層構造と給電部材を接着するため、局所的に加熱することが可能であり、発光領域内の有機発光層に熱が伝わりにくく、高温になりにくい。それ故に、初期不良や駆動時の発光欠陥がさらに発生しにくい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の有機ＥＬ装置によれば、たとえはんだを使用しても実際に発光する発光領域内の積層体に確実に給電できる。
また本発明の有機ＥＬ装置の製造方法によれば、容易に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ装置を裏面側から観察した斜視図である。
【図２】図１の有機ＥＬ装置から無機封止層と給電部材と導電性接着層を取り除いた斜視図である。
【図３】図２の状態の有機ＥＬ装置の平面図である。
【図４】図３の有機ＥＬ装置の各領域を表す説明図であり、太線によって各領域を分けている。
【図５】図１の有機ＥＬ装置のＡ−Ａ断面図である。
【図６】図１の有機ＥＬ装置のＢ−Ｂ断面図である。
【図７】図２の状態の有機ＥＬ装置の分解斜視図である。
【図８】図１の有機ＥＬ装置の要部の説明図である。
【図９】図１の有機ＥＬ装置の封止層を積層する工程までの製造方法の説明図であり、（ａ）〜（ｈ）は各工程を表す。
【図１０】図１の有機ＥＬ装置の製造過程における凹凸形成工程を行っている際の説明図である。
【図１１】図１の有機ＥＬ装置の製造過程におけるはんだ敷設工程の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明は、有機ＥＬ装置に係るものである。図１は、本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ装置１を示している。以下、上下左右の位置関係は、特に断りのない限り、図１の姿勢を基準に説明する。すなわち、使用時における光取り出し側が下である。
【００２６】
本実施形態の有機ＥＬ装置１は、図１，図２，図５のように長方形状の基板２（基材）上に有機ＥＬ素子１０（積層体）を積層し、その上から無機封止層７を積層して、封止したものである。
有機ＥＬ素子１０は、図５，図６のように透光性を有した基板２側から順に第１電極層３と、機能層５と、第２電極層６が積層されたものである。
本実施形態の有機ＥＬ装置では、基板２側から光を取り出す、いわゆるボトムエミッション型の有機ＥＬ装置を採用している。
【００２７】
有機ＥＬ装置１は、図２，図４のように基板２上の有機ＥＬ素子１０が複数の溝によって、複数の領域に分けられている。具体的には、有機ＥＬ装置１は、図２，図４のように、その面内において、使用時に実際に発光する発光領域３０と、発光領域３０の周囲を囲む通電領域５２とに分けられる。さらに通電領域５２は、図４のように、使用時の給電に寄与する給電領域３１，３２と、給電領域３１，３２と発光領域３０との間を接続し、かつ通電を補助する補助電極領域３３，３５に分かれている。
【００２８】
また、有機ＥＬ装置１は、図１，図２のように有機ＥＬ素子１０上に無機封止層７が被覆した被覆領域４５と、有機ＥＬ素子１０が無機封止層７から張り出した露出領域４６，４７を有している。
【００２９】
そして、本実施形態の有機ＥＬ装置１では、図１、図４のように、外部電源に電気的に接続可能な給電部材１１，１２，１３を、発光領域３０内の有機ＥＬ素子１０への給電に寄与する給電部２０，２１，２２と接続する構造に特徴を有する。
【００３０】
そこで、説明の都合上、まず本実施形態の特徴的構成及びその位置関係について説明し、その他の有機ＥＬ装置１の各層構成の詳細については、後述する。
【００３１】
本発明の有機ＥＬ装置１は、図１，図２，図５のように、給電部材１１，１３と露出領域４６（露出領域４７）の陽極給電部２０，２２（給電部）が、導電性接着層８，８を介して接続されており、面状に広がりをもって接着されている。同様に、給電部材１２と露出領域４６（露出領域４７）の陰極給電部２１（給電部）が、導電性接着層８を介して接続されており、面状に広がりをもって接着されている。
【００３２】
また、有機ＥＬ装置１は、図２，図５のように露出領域４６，４７に位置する給電部２０，２１，２２（図５では陰極給電部２１のみ図示）の表面には、複数の凹凸が形成されており、その凹部６０に導電性接着層８，８，８の一部が進入している。
言い換えると、陰極給電部２１（陽極給電部２０，２２）と導電性接着層８との界面は、図５のように凹凸状となっており、陰極給電部２１（陽極給電部２０，２２）と導電性接着層８が互いに入り組み合っている。
なお、本実施形態の有機ＥＬ装置１では、図２のように給電部２０，２１，２２の表面には、縦横複数の凹部６０が設けられて、凹凸が形成されている。
【００３３】
給電部材１１，１２，１３は、図８のように、それぞれ幅方向（長手方向に直交する方向であり、かつ部材厚方向に対しても直交する方向）に所定の間隔を空けて並設されている。給電部材１１，１３は、陽極給電部２０，２２の部材厚方向の投影面上にのみに位置しており、給電部材１２は、陰極給電部２１の部材厚方向の投影面上にのみに位置している。すなわち、給電部材１１，１３は、ともに陰極給電部２１に接続されておらず、給電部材１２は、陽極給電部２０，２２に接続されていない。言い換えると、領域分離溝２３，２４の投影面上には、給電部材１１，１２，１３は、位置していない。
【００３４】
導電性接着層８は、融点が低温のはんだを融解させて再固化させることによって形成される層である。本実施形態の導電性接着層８は、はんだレベラー、はんだボール、クリームはんだの中から選ばれる１種以上を一部又は全部を融解することによって形成されている。すなわち、導電性接着層８は、融着機能を有している。
なお、ここでいう「はんだ」とは、いわゆる軟ろうを表し、単なる錫と鉛の合金という狭い概念だけではなく、接着性を有した２種以上の金属合金全般を表す。すなわち、鉛合金以外でもよい。
【００３５】
導電性接着層８を形成するはんだの融点は、摂氏５０度以上摂氏１２０度以下となっている。これ以上高温になると、機能層５が熱によって昇華又は劣化しやすくこれ以下の温度になると、有機ＥＬ装置１の駆動時の熱によってはんだの一部が融解してしまう。
機能層５に与える影響が少ない観点から、摂氏５０度以上１００度以下となっていることが好ましく、摂氏５０度以上８０度以下となっていることがより好ましい。
また、本実施形態の導電性接着層８を形成するはんだの具体的な材質は、銅、銀、ニッケル、亜鉛、ビスマス、インジウム、アルミニウムの中から選ばれた１種以上の元素と、錫元素からなる合金で形成されている。すなわち、本実施形態の導電性接着層８を形成するはんだは、鉛を使わない、いわゆる鉛フリーはんだを採用している。そのため、自然環境に悪影響を及ぼしにくく、環境に優しい。
【００３６】
給電部材１１，１２，１３は、箔状体又は板状体である。給電部材１１，１２，１３の材質は、高導電性を有し、かつ耐腐食性が高ければ、特に限定されるものではなく、例えば、銅、銀、金、白金の金属などが採用できる。また、表面に金属製や合金製のめっき、はんだなどを被覆していてもよい。
本実施形態の給電部材１１，１２，１３は、銅箔を採用しており、図５のように給電部材１１，１２，１３の一部又は全部の表面には、はんだ層６５が被覆している。すなわち、給電部材１１，１２，１３のはんだ層６５の被覆面は、融着機能を有し、かつ給電部材１１，１２，１３の表面の酸化を防止するいわゆる、はんだレベラー処理された面である。なお、図５では、はんだ層６５（下面側）と導電性接着層８は溶融して一体化している。
【００３７】
本実施形態のはんだ層６５は、導電性接着層８と同様の材質のものが採用でき、具体的には、銅、銀、ニッケル、亜鉛、ビスマス、インジウム、アルミニウムの中から選ばれた１種以上の元素と、錫元素からなる合金で形成されている。また、はんだ層６５は、摂氏１２０度以下の融点の低温はんだによって形成されており、摂氏１００度以下の融点の低温はんだによって形成されていることが好ましい。
【００３８】
有機ＥＬ装置１全体に目を移すと、有機ＥＬ装置１の中央に位置する発光領域３０は、図２，図４のように領域分離溝２３，２４によって分離された領域であり、平面視における第１電極層３と、機能層５と、第２電極層６が重畳する部位である。すなわち、有機ＥＬ装置１の駆動時には、発光領域３０内の機能層５が面状に広がりをもって発光する。
なお、以下の説明においては、発光領域３０に位置する有機ＥＬ素子１０（第１電極層３と機能層５と第２電極層６の重畳部分）を発光素子２５と称する。
【００３９】
発光領域３０は、図２，図４のように長手方向において有機ＥＬ装置１の中央に位置しており、給電領域３１，３２は、発光領域３０の周囲であって、発光領域３０の縁に沿って配されている。
【００４０】
給電領域３１，３２は、外部電源からの供給電力を受ける領域であり、図４のように領域分離溝２３，２４よりも長手方向ｌ外側に位置する領域である。言い換えると、給電領域３１，３２は、発光領域３０を挟んで、長手方向ｌに対向している。
また、給電領域３１，３２は、それぞれ基板２の対向する辺（本実施形態では短辺）近傍に位置している。言い換えると、給電領域３１，３２は、それぞれ長手方向ｌ端部近傍に位置している。
【００４１】
給電領域３１，３２の一部は、無機封止層７が被覆している。無機封止層７は、発光領域３０から給電領域３１，３２に跨がって被覆している。
【００４２】
また、給電領域３１，３２は、図２のように２本の領域分離溝２３，２４によって、それぞれ３つの領域に分割されている。具体的には、給電領域３１，３２は、外部から電流が流れる陽極側給電領域１６，１８と、外部へ電流が流れる陰極側給電領域１７に分割されている。そして、陰極側給電領域１７は、有機ＥＬ装置１の幅方向ｗの中央に位置しており、陽極側給電領域１６，１８は陰極側給電領域１７の外側に位置している。すなわち、給電領域３１，３２は、それぞれ幅方向ｗに陽極側給電領域１６、陰極側給電領域１７、陽極側給電領域１８の順に配されている。
【００４３】
陽極側給電領域１６，１８に位置する第２電極層６，６は、発光領域３０内の第１電極層３と電気的に接続されており、当該第１電極層３に給電可能となっており、陽極給電部２０，２２（給電部）として機能する。陰極側給電領域１７に位置する第２電極層６は、発光領域３０内の第２電極層６と電気的に接続され（本実施形態では、発光領域３０内の第２電極層６と連続しており）、当該発光領域３０内の第２電極層６に給電可能となっており、陰極給電部２１（給電部）として機能する。
【００４４】
有機ＥＬ装置１の幅方向ｗに目を移すと、図２，図４のように発光領域３０の短手方向ｗの両側の縁に沿って補助電極領域３３，３５が設けられている。
すなわち、補助電極領域３３，３５は、平面視して発光領域３０を挟むように発光領域３０の幅方向ｗの両側に設けられている。また、補助電極領域３３と補助電極領域３５は、発光領域３０を介して線対称の位置関係となっている。
【００４５】
補助電極領域３３，３５は、それぞれ基板２の対向する辺近傍であって、給電領域３１，３２に対応する辺以外の辺近傍に位置している。本実施形態では、基板２の長辺近傍に位置している。
【００４６】
補助電極領域３３，３５に位置する第２電極層６は、図６のように補助電極領域３３，３５内の第１電極層３と直接接することによって電気的に接続されており、当該第１電極層３への給電を補助する補助電極層４１，４２として機能する。
なお、以下の説明においては、補助電極領域３３，３５の第２電極層６を補助電極層４１，４２とも称する。
【００４７】
このように発光領域３０は、図４のように幅方向ｗに延びる２つの給電領域３１，３２及び長手方向ｌに延びる２つの補助電極領域３３，３５によって囲まれている。
【００４８】
また、本実施形態の有機ＥＬ装置１は、上記したように深さの異なる複数の溝によって、複数の区画に分離されて区切られている。
具体的には、有機ＥＬ装置１は、図７のように部分的に第１電極層３を除去した取出電極分離溝２６と、部分的に第２電極層６と機能層５の双方を除去した領域分離溝２３，２４と、部分的に機能層５を除去した電極接続溝２７，２８及び取出電極固定溝２９と、を有しており、これらの溝によって複数の区画に分離されている。
【００４９】
各溝について詳説すると、取出電極分離溝２６は、図７のように基板２上に積層された第１電極層３を３つの領域に分離する溝であり、図２のように給電領域３１，３２内の陰極側給電領域１７，１７をそれぞれ発光領域３０から分離する溝である。
また、取出電極分離溝２６内には機能層５の一部が進入しており、機能層５は取出電極分離溝２６の底部で基板２と直接接触している。すなわち、発光領域３０内の第１電極層３と陰極側給電領域１７，１７の第１電極層３，３をそれぞれ機能層５によって電気的に切り離している。
【００５０】
領域分離溝２３，２４は、図７のように基板２の長手方向ｌ全体に亘って延伸した溝であり、機能層５と第２電極層６の双方を複数の領域分離する溝である。領域分離溝２３，２４は、図２のように有機ＥＬ装置内を発光領域３０、給電領域３１，３２、補助電極領域３３，３５に区分けする溝である。すなわち、領域分離溝２３，２４は、図６のように発光領域３０の縁のほぼ全体に沿って形成されており、発光領域３０と給電領域３１，３２とのそれぞれの境界部位、発光領域３０と補助電極領域３３，３５とのそれぞれの境界部位、給電領域３１，３２と補助電極領域３３，３５とのそれぞれの境界部位に跨がって形成されている。
【００５１】
また、領域分離溝２３，２４内には、絶縁性を有した無機封止層７の一部が進入しており、無機封止層７は領域分離溝２３，２４の底部で第１電極層３と接触している。すなわち、無機封止層７によって、発光領域３０と給電領域３１，３２と補助電極領域３３，３５のそれぞれの機能層５及び第２電極層６を、互いに電気的に切り離している。
【００５２】
領域分離溝２３，２４の外側に位置する電極接続溝２７，２８は、図７のように長手方向ｌ全体に亘って延伸した溝であり、機能層５のみを複数の領域に分離する溝である。具体的には、電極接続溝２７，２８は、領域分離溝２３，２４に囲まれるように形成されており、機能層５を３つの領域に分離している。すなわち、電極接続溝２７は、長手方向ｌに給電領域３１，３２の陽極側給電領域１６，１６及び補助電極領域３３（図４参照）に跨がって形成されている。同様に、電極接続溝２８は、長手方向ｌに給電領域３１，３２の陽極側給電領域１８，１８及び補助電極領域３５に跨がって形成されている。
【００５３】
また、電極接続溝２７，２８は、領域分離溝２３，２４と略同一の形状をしており、領域分離溝２３，２４と平行に形成されている。
【００５４】
陽極側給電領域１６に位置する電極接続溝２７内には、陽極給電部２０の一部が進入しており、電極接続溝２７の底部で第１電極層３と接触し、電極接続部３６を形成している。すなわち、電極接続溝２７を形成した直後には、電極接続溝２７の底部は第１電極層３が露出した状態となっており、図５のように電極接続溝２７の底部に露出する第１電極層３は陽極給電部２０と接触している。
また、補助電極領域３３に位置する電極接続溝２７内には、図６のように補助電極層４１の一部が進入しており、電極接続溝２７の底部で第１電極層３と接触している。
【００５５】
同様に、陽極側給電領域１８に位置する電極接続溝２８内には、陽極給電部２２の一部が進入しており、電極接続溝２８の底部で第１電極層３と接触している。すなわち、電極接続溝２８を形成した直後には、電極接続溝２８の底部は第１電極層３が露出した状態となっており、電極接続溝２８の底部に露出する第１電極層３は陽極給電部２２と接触している。
また、補助電極領域３５に位置する電極接続溝２８内には、図５のように補助電極層４２の一部が進入しており、電極接続溝２８の底部で第１電極層３と接触している。
【００５６】
したがって、陽極給電部２０，２２と、補助電極層４１，４２は、外部から給電された電力を、電極接続部３６〜３９を介して第１電極層３に伝達することで通電を補助する機能を有する。すなわち、陽極給電部２０，２２及び補助電極層４１，４２は、長手方向ｌに延伸する辺に沿って設けられており、第１電極層３の陽極給電部２０，２２及び補助電極層４１，４２との接触する部位を同電位にすることが可能となっている。
電極接続溝２７，２８の溝幅は、３０μｍ以上８０μｍ以下であり、４０μｍ以上７０μｍ以下であることが好ましく、４５μｍ以上６０μｍ以下であることが特に好ましい。
【００５７】
以上のように、有機ＥＬ装置１は、図４のように陽極側給電領域１６，１６及び補助電極領域３３に電極接続溝２７と領域分離溝２３が配されており、陽極側給電領域１８，１８及び補助電極領域３５に電極接続溝２８が配されている。さらに、陰極側給電領域１７に取出電極分離溝２６及び取出電極固定溝２９が配されている。一方、発光領域３０には、溝が形成されていない。
【００５８】
有機ＥＬ素子１０を覆う無機封止層７に目を移すと、無機封止層７は、図１，図２，図５のように、少なくとも発光領域３０の発光素子２５全面を覆っており、長手方向においては、さらにその外側に位置する給電領域３１，３２の有機ＥＬ素子１０の一部まで至っている。すなわち、有機ＥＬ装置１は、上記したように、有機ＥＬ素子１０上に無機封止層７が被覆した被覆領域４５と、被覆領域４５の長手方向ｌ外側であって陽極給電部２０，２２及び陰極給電部２１の一部が露出した露出領域４６，４７を有している。また、露出領域４６と露出領域４７は、長手方向ｌにおいて被覆領域４５を挟んで対向する位置にある。
【００５９】
また、無機封止層７は、図６のように有機ＥＬ素子１０の幅方向の端面を覆っており、基板２と直接接続されている。
そして、有機ＥＬ装置１は、露出領域４６，４７において、外部電源と電気的に接続することで、露出領域４６，４７内の陽極給電部２０，２２及び陰極給電部２１を介して被覆領域４５内に位置する発光領域３０の発光素子２５に給電することが可能となっている。
図３に示される露出領域４６，４７の幅Ｌ２（長手方向ｌの長さ）は、基板２の幅（幅方向ｗの長さ）の１／６以下の領域となっており、基板２の短辺から中央に向かって延びている。また、露出領域４６，４７の幅Ｌ２は、給電領域３１，３２の幅Ｌ１（長手方向ｌの長さ）の４／５から２／３となっている。
【００６０】
続いて、有機ＥＬ装置１の各層構成について説明する。
上記したように、有機ＥＬ装置１の基本構造は、基板２上に有機ＥＬ素子１０が積層し、その上に、無機封止層７の順に積層したものである。
【００６１】
基板２は、透光性及び絶縁性を有したものである。基板２の材質については特に限定されるものではなく、例えば、フレキシブルなフィルム基板やプラスチック基板などから適宜選択され用いられる。特にガラス基板や透明なフィルム基板は透明性や加工性の良さの点から好適である。
基板２は、面状に広がりを持っており、四角形状をしている。本実施形態では、長方形状をしている。
【００６２】
第１電極層３の素材は、透明であって、導電性を有していれば、特に限定されるものではなく、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、酸化錫（ＳｎＯ2）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の透明導電性酸化物などが採用される。機能層５内の発光層から発生した光を効果的に取り出せる点では、透明性が高いＩＴＯあるいはＩＺＯが特に好ましい。本実施形態では、透明導電性酸化物であるＩＴＯを採用している。
【００６３】
機能層５は、第１電極層３と第２電極層６との間に設けられ、少なくとも一つの発光層を有している層である。機能層５は、主に有機化合物からなる複数の層から構成されている。この機能層５は、一般的な有機ＥＬ装置に用いられている低分子系色素材料や、共役系高分子材料などの公知のもので形成することができる。また、この機能層５は、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などの複数の層からなる積層多層構造であってもよい。
【００６４】
また、これらの機能層５の構成層は真空蒸着法やスパッタ法、ＣＶＤ法、ディッピング法、ロールコート法（印刷法）、スピンコート法、バーコート法、スプレー法、ダイコート法、フローコート法など適宜公知の方法によって成膜できる。
【００６５】
第２電極層６の材料は、特に限定されるものではなく、例えば銀（Ａｇ）やアルミニウム（Ａｌ）などの金属が挙げられる。本実施形態の第２電極層６は、アルミニウムで形成されている。また、これらの材料はスパッタ法又は真空蒸着法によって堆積されることが好ましい。
第２電極層６の電気伝導率及び熱伝導率は、第１電極層３よりも大きい。言い換えると、第２電極層６は、第１電極層３よりも電気伝導性及び熱伝導性が高い。
【００６６】
無機封止層７の材質は、絶縁性及び封止性を有していれば、特に限定されるものではないが、酸素、炭素、窒素の中から選ばれた１種類以上の元素と、ケイ素元素とからなるシリコン合金により形成されていることが好ましく、Ｓｉ−Ｏ、Ｓｉ−Ｎ、Ｓｉ−Ｈ、Ｎ−Ｈ等の結合を含む窒化珪素や酸化珪素、および両者の中間固溶体である酸窒化珪素であることが特に好ましい。また、これらの構造を有した多層構造の無機封止層を使用してもよい。
【００６７】
次に、本実施形態に係る有機ＥＬ装置１の製造方法について説明する。
有機ＥＬ装置１は、図示しない真空蒸着装置及びＣＶＤ装置によって成膜し、図示しないパターニング装置、本実施形態では、レーザースクライブ装置を使用してパターニングを行い、製造される。
【００６８】
まず、スパッタ法やＣＶＤ法によって基板２の一部又は全部に第１電極層３を成膜する（図９（ａ）から図９（ｂ））。
このとき、本実施形態では、基板２の長辺（長手方向に延伸する辺）の近傍には第１電極層３を積層していない。ここでいう「長辺近傍」とは、長辺からの距離が１ｍｍ以下のものを表し、５００μｍ以下であることが好ましい。
【００６９】
その後、第１電極層３が成膜された基板に対して、レーザースクライブ装置によって取出電極分離溝２６を形成する（図９（ｂ）から図９（ｃ））。
このとき、取出電極分離溝２６は、平面視して「コ」の字状に形成されており、基板の短辺と取出電極分離溝２６によって島状の取出領域５３が形成されている。
また、この基板上には取出電極分離溝２６を除いて第１電極層３が存在している。そのため、このようにレーザースクライブ処理を用いることが可能であり、前記第１電極層３を成膜する際に、成膜を行わない被成膜面を隠すマスクプロセスを省略できる。
【００７０】
次に、真空蒸着装置によって、この基板にホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などの機能層５を順次成膜する（図９（ｃ）から図９（ｄ））。
このとき、取出電極分離溝２６内に機能層５が積層され、取出電極分離溝２６内に機能層５が満たされるとともに、この基板のほぼ全面に機能層５が積層される。
【００７１】
その後、機能層５が成膜された基板に対して、レーザースクライブ装置によって、電極接続溝２７，２８及び取出電極固定溝２９をそれぞれ形成する。本実施形態では、２本の電極接続溝２７，２８と取出電極固定溝２９を形成する（図９（ｄ）から図９（ｅ））。
このとき、電極接続溝２７，２８の大部分は、基板の各辺に平行になるように配されており、電極接続溝２７，２８の残りの部分は、短辺に対して直交する方向に延びている。すなわち、電極接続溝２７，２８は基板の長手方向全体に亘って形成されており、機能層５を少なくとも３つの領域に分離している。具体的には、電極接続溝２７，２８は、有機ＥＬ装置１が完成時において、補助電極領域３３，３５の中央を通り、補助電極領域３３，３５を均等に２分割するように設けられている。取出電極固定溝２９は、陰極側給電領域１７を長手方向に均等に２分割するように設けられている。具体的には、取出領域５３内を長手方向に均等に２分割するように設けられている。
この基板上には電極接続溝２７，２８及び取出電極固定溝２９を除いて機能層５が存在している。そのため、このようにレーザースクライブ処理を用いることが可能であり、前記機能層５を成膜する際に、成膜を行わない被成膜面を隠すマスクプロセスを省略できる。
【００７２】
次に、真空蒸着装置によって、この基板に第２電極層６を成膜する（図９（ｅ）から図９（ｆ））。
このとき、電極接続溝２７，２８及び取出電極固定溝２９内に第２電極層６が積層され、電極接続溝２７，２８及び取出電極固定溝２９内に第２電極層６が満たされるとともに、この基板全面に第２電極層６が積層される。すなわち、電極接続溝２７，２８及び取出電極固定溝２９の底部で第１電極層３と第２電極層６が接触した状態で固着し、第１電極層３と第２電極層６が電気的に接続される。
そのため、第１電極層３と第２電極層６の間に機能層５が介在する場合に比べて、剥離強度を向上させることができる。
【００７３】
その後、第２電極層６が成膜された基板に対して、レーザースクライブ装置によって、機能層５及び第２電極層６に亘って延伸した領域分離溝２３，２４を形成する（図９（ｆ）から図９（ｇ））。
このとき、領域分離溝２３，２４は、電極接続溝２７，２８と平行に形成されており、第２電極層６が積層された領域の長手方向全体に亘って形成されている。領域分離溝２３，２４は、有機ＥＬ装置１が形成された際に給電領域３１，３２と発光領域３０との境界部位に形成されている。すなわち、領域分離溝２３，２４は、幅方向において、機能層５及び第２電極層６を３つの領域に分割している。
具体的には、領域分離溝２３，２４は、第２電極層６を、発光素子２５の一部を形成する第２電極層６と、補助電極層４１，４２とに分割している。また、領域分離溝２３，２４は、基板の長手方向両端では、第２電極層６を、中央の陰極給電部２１と、両端の２つの陽極給電部２０，２２とに分割している。
また、この基板上には領域分離溝２３，２４を除いて第２電極層６が存在している。そのため、このようにレーザースクライブ処理を用いることが可能であり、前記第２電極層６を成膜する際に、成膜を行わない被成膜面を隠すマスクプロセスを省略できる。
【００７４】
続いて、この基板の一部をマスクで覆い、ＣＶＤ装置によって、無機封止層７を成膜する（図９（ｇ）から図９（ｈ））。
このとき、無機封止層７は、少なくとも発光領域３０内の第２電極層６を覆っており、さらに領域分離溝２３，２４の一部も覆っている。すなわち、領域分離溝２３，２４内に無機封止層７が積層され、領域分離溝２３，２４内に無機封止層７が満たされる。そのため、封止機能を十分に確保することができる。
【００７５】
続いて、本発明の特徴たる接着工程を行う。
本実施形態の接着工程は、露出領域４６，４７に位置する第２電極層６（陽極給電部２０，２２、陰極給電部２１）の表面に凹部６０を設ける凹凸形成工程と、当該凹凸形成工程によって形成された凹部６０にはんだボールを敷き詰めるはんだ敷設工程と、給電部材１１，１２，１３を載置し、はんだボールに熱を加えて導電性接着層８を形成する導電性接着工程を有する。
【００７６】
まず、図１０のように、基板２側からレーザーを照射し、露出領域４６，４７に位置する給電部２０，２１，２２の表面に凹部６０を形成する（凹凸形成工程）。
このとき、凹部６０は縦横に格子状に形成されている。
【００７７】
その後、図１１のようにはんだボールを敷き詰める（はんだ敷設工程）。
このとき、前記凹凸形成工程によって凹部６０が形成されているため、凹部６０がはんだボールの一部を係止し、はんだボールが転がることを防止している。それ故に、給電部２０，２１，２２の表面にはんだボールを設置しやすくなっている。このようなはんだボールの転がり防止機能は、フラックス塗布により、より効果的に達成することも可能である。
またこのとき使用するはんだボールの最大外形は１μｍ以上１０００μｍ以下となっており、１０μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましく、２０μｍ以上２００μｍ以下であることがさらに好ましい。５０μｍ以上１５０μｍ以下であることが特に好ましい。
【００７８】
続いて、図１１のように別工程によって、表面にはんだ層６５がコーティングされた給電部材１１，１２，１３を、はんだボール７０上に載置し、レーザーによってはんだボールを加熱し、導電性接着層８を形成する（導電性接着工程）。
このとき、レーザー加熱によってはんだボール７０及び給電部材１１，１２，１３のはんだ層６５が融解し、面状に広がり、その一部が凹部６０内に進入する。そして当該はんだの一部が給電部２０，２１，２２の凹部６０に進入した状態で硬化し導電性接着層８が形成される。そのため、はんだと凹部６０間でくさび機能が発揮して接着性を増す、いわゆるアンカー効果が発生する。それ故に、陽極給電部２０，２２と給電部材１１，１３、陰極給電部２１と給電部材１２の接合強度がそれぞれ向上する。
また、給電部材１１，１２，１３の表面にはんだレベラー処理（はんだ層６５）が施されているため、加熱時にはんだの濡れ性が高く、接着しやすい。また給電部材１１，１２，１３が腐食しにくい。
【００７９】
このようにして有機ＥＬ装置１が完成する。
【００８０】
本実施形態の有機ＥＬ装置１によれば、低融点のはんだボール７０によって給電部材１１，１２，１３と給電部２０，２１，２２を電気的に接続しているため、はんだボールの加熱時における発光素子２５への影響が少ない。
また、本実施形態の有機ＥＬ装置１によれば、透明導電性酸化物によって形成されている第１電極層３とはんだを直接接着せず、第１電極層３とはんだとの間に金属によって形成されている給電部２０，２１，２２（第２電極層６）を介して接続しているため、接着性が高く電圧降下も起こりにくい。また、信頼性も高い。
【００８１】
上記した実施形態では、給電部２０，２１，２２として有機ＥＬ素子内の第２電極層６の一部を使用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、給電部として別の物質を使用してもよい。特に、給電部は、アルミニウム、銀、ニッケル、モリブデンの中から選ばれる少なくとも１種以上の金属から形成されているが好ましい。
【００８２】
上記した実施形態では、レーザー加熱によってはんだボールを加熱したが、本発明はこれに限定されるものではなく、給電部材を加熱することによる熱伝導を用いてはんだボールを融解してもよい。
【００８３】
上記した実施形態では、給電部材１１，１２，１３の表面にはんだレベラー処理を施して使用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、給電部材に表面処理を施さなくてもよいし、表面に別金属をメッキして耐腐食性を向上させてもよい。特に、はんだとの接着性が高い錫メッキが好適に採用できる。
【００８４】
上記した実施形態では、レーザーを照射することによって給電部の表面に凹凸を形成したが、はんだボールを係止できる凹凸を有していればよく、凹凸の形成方法は限定されない。例えば、研磨して凹凸を形成してもよい。
【００８５】
上記した実施形態では、凹部６０を格子状に形成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、はんだボールを保持する機能を有していれば凹部の形状は特に限定されない。例えば、凹部の形状は環状であってもよい。
【００８６】
上記した実施形態では、給電領域３１，３２において第１電極層３と第２電極層との間に機能層５を介在させたが本発明はこれに限定されるものではなく、機能層５を介在させず、第１電極層３上に第２電極層を直接積層させてもよい。また、機能層５の代わりに他の導電層を介在させてもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１  有機ＥＬ装置
２  基板（基材）
３  第１電極層
５  機能層（有機発光層）
６  第２電極層
７  無機封止層
８  導電性接着材層
１０  有機ＥＬ素子（積層体）
１１，１２，１３  給電部材
２０，２２  陽極給電部（給電部，金属層）
２１  陰極給電部（給電部，金属層）
３０  発光領域
７０  はんだボール
【図１】
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【図２】
2014022168.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2014022168.tif 000008
【図７】
2014022168.tif 000009
【図８】
2014022168.tif 000010
【図９】
2014022168.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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