(57)【要約】      （修正有）【課題】ロール・トゥー・ロールプロセスを用いた場合であっても、各層端部への応力集中を軽減することで、前記応力集中に起因するハガレを抑制して、有機ＥＬデバイスの信頼性を高めることができる有機ＥＬデバイスの製造方法および有機ＥＬデバイスを提供する。【解決手段】送り出しロールから巻き取りロールに基板１０１を供給する基板供給工程と、基板１０１上に第１電極層１０２を形成する第１電極層形成工程と、第１電極層１０２上に有機ＥＬ層１０３を形成する有機ＥＬ層形成工程と、有機ＥＬ層１０３上に第２電極層１０４を形成する第２電極層形成工程とを含み、第１電極層１０２は、シャドーマスクを用いて形成され、第１電極層１０２の側面の少なくとも一部が、下側から上側に向かって内部方向に傾斜するテーパー面１０２Ｔであって、第１電極層のテーパー面１０２Ｔと基板１０１の第１電極層１０２側の面とが形成する角度θが、１°以下である。【選択図】図１
2014209492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送り出しロールから巻き取りロールに基板を供給する基板供給工程と、
前記基板上に第１電極層を形成する第１電極層形成工程と、
前記第１電極層上に有機ＥＬ層を形成する有機ＥＬ層形成工程と、
前記有機ＥＬ層上に第２電極層を形成する第２電極層形成工程とを含み、
前記第１電極層は、シャドーマスクを用いて形成され、前記形成される第１電極層の側面の少なくとも一部が、下側から上側に向かって内部方向に傾斜するテーパー面であって、
前記第１電極層のテーパー面と前記基板の前記第１電極層側の面とが形成する角度が、１°以下であることを特徴とする、有機ＥＬデバイスの製造方法。
【請求項２】
前記第１電極層形成工程において用いるシャドーマスクは、開口部内側面の断面形状が、テーパー形状または多段階形状を有するシャドーマスクであることを特徴とする、請求項１記載の有機ＥＬデバイスの製造方法。
【請求項３】
前記第１電極層形成工程において用いるシャドーマスクは、開口部の内側端部が一定の厚みを有し、前記厚みが５〜５００μｍの範囲内にあるシャドーマスクであることを特徴とする、請求項１または２記載の有機ＥＬデバイスの製造方法。
【請求項４】
前記有機ＥＬ層形成工程において、前記有機ＥＬ層が、有機ＥＬ層形成用シャドーマスクを用いて形成されることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の有機ＥＬデバイスの製造方法。
【請求項５】
前記第２電極層形成工程において、前記第２電極層が、第２電極層形成用シャドーマスクを用いて形成されることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の有機ＥＬデバイスの製造方法。
【請求項６】
前記基板として、幅が１０〜１００ｍｍの範囲内、かつ、長さが１０〜２０００ｍの範囲内であり、かつ、曲率半径が３０ｍｍ以上で復元可能な長尺帯状基板を用いることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の有機ＥＬデバイスの製造方法。
【請求項７】
有機ＥＬデバイスであって、
フレキシブル基板上に、第１電極層、有機ＥＬ層および第２電極層がこの順序に積層され、
前記第１電極層は、その側面の少なくとも一部が、下側から上側に向かって内部方向に傾斜するテーパー面であって、前記第１電極層のテーパー面と前記基板の前記第１電極層側の面とが形成する角度が、１°以下であることを特徴とする、有機ＥＬデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬデバイスの製造方法、および、有機ＥＬデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ロール・トゥー・ロール（ｒｏｌｌ  ｔｏ  ｒｏｌｌ）プロセスにより細幅帯状基材上に有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子を形成する手法が知られている（例えば、特許文献１参照）。ロール・トゥー・ロールプロセスとは、基材としてフレキシブル基板を用い、前記基板をロールに巻いておき、前記ロールを回転させて前記基板を引き出して移動させつつ、前記基板上に電極および有機ＥＬ層の形成等の加工を行い、前記加工後の基板を再び他のロールに巻き取ることによって、有機ＥＬデバイスを連続的に生産する、連続生産プロセスである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２８７９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、ロール・トゥー・ロールプロセスにより形成された有機ＥＬデバイスでは、フレキシブル基板を用いることで、各層端部への応力集中に起因するハガレが発生しやすく、有機ＥＬデバイスの信頼性を損なう（有機ＥＬ素子が破壊されやすくなる）という問題点がある。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ロール・トゥー・ロールプロセスを用いた場合であっても、各層端部への応力集中を軽減することで、前記応力集中に起因するハガレを抑制して、有機ＥＬデバイスの信頼性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の有機ＥＬデバイスの製造方法は、
送り出しロールから巻き取りロールに基板を供給する基板供給工程と、
前記基板上に第１電極層を形成する第１電極層形成工程と、
前記第１電極層上に有機ＥＬ層を形成する有機ＥＬ層形成工程と、
前記有機ＥＬ層上に第２電極層を形成する第２電極層形成工程とを含み、
前記第１電極層は、シャドーマスクを用いて形成され、前記形成される第１電極層の側面の少なくとも一部が、下側から上側に向かって内部方向に傾斜するテーパー面であって、前記第１電極層のテーパー面と前記基板の前記第１電極層側の面とが形成する角度が、１°以下であることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の有機ＥＬデバイスは、フレキシブル基板上に、第１電極層、有機ＥＬ層および第２電極層がこの順序に積層され、
前記第１電極層は、その側面の少なくとも一部が、下側から上側に向かって内部方向に傾斜するテーパー面であって、前記第１電極層のテーパー面と前記基板の前記第１電極層側の面とが形成する角度が、１°以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ロール・トゥー・ロールプロセスを用いた場合であっても、各層端部の応力集中を軽減することで、前記ハガレを抑制して、有機ＥＬデバイスの信頼性を高めることができる。さらに、本発明の副次的効果として、フォトリソグラフィー等で生じていた残渣等による歩留りの低下を抑制することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明における有機ＥＬデバイスの構成の一例を示す概略断面図である。
【図２】図２は、本発明の有機ＥＬデバイスの製造方法で用いるシャドーマスクの開口部付近の形状の一例を示す概略断面図である。
【図３】図３は、本発明の有機ＥＬデバイスの製造方法で用いるシャドーマスクの開口部付近の形状のその他の例を示す概略断面図である。
【図４】図４は、本発明の有機ＥＬデバイスの製造方法で用いるシャドーマスクの開口部付近の形状のさらにその他の例を示す概略断面図である。
【図５】図５は、第１電極層形成工程における、基板およびシャドーマスクの配置を説明する図である。
【図６】図６は、第１電極層形成工程における、シャドーマスクの開口部付近の斜視図である。
【図７】図７は、比較例の有機ＥＬデバイスの構成の一例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の有機ＥＬデバイスの製造方法における、前記第１電極層形成工程において用いるシャドーマスクは、開口部内側面の断面形状が、テーパー形状または多段階形状を有するシャドーマスクであることが好ましい。
【００１１】
本発明の有機ＥＬデバイスの製造方法における、前記第１電極層形成工程において用いるシャドーマスクは、開口部の内側端部が一定の厚みを有し、前記厚みが５〜５００μｍの範囲内にあるシャドーマスクであることが好ましい。
【００１２】
本発明の有機ＥＬデバイスの製造方法における前記有機ＥＬ層形成工程において、前記有機ＥＬ層が、有機ＥＬ層形成用シャドーマスクを用いて形成されることが好ましい。
【００１３】
本発明の有機ＥＬデバイスの製造方法における前記第２電極層形成工程において、前記第２電極層が、第２電極層形成用シャドーマスクを用いて形成されることが好ましい。
【００１４】
本発明の有機ＥＬデバイスの製造方法において、前記基板として、幅が１０〜１００ｍｍの範囲内、かつ、長さが１０〜２０００ｍの範囲内であり、かつ、曲率半径が３０ｍｍ以上で復元可能な長尺帯状基板を用いることが好ましい。
【００１５】
つぎに、本発明について詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の記載により制限されない。
【００１６】
有機ＥＬデバイスは、基板上に、第１電極層、有機ＥＬ層および第２電極層が、この順序で設けられた積層体を有するものである。前記第１電極層および前記第２電極層は、いずれか一方が陽極であり、他方が陰極である。本発明の有機ＥＬデバイスの製造方法は、ロール・トゥー・ロール（ｒｏｌｌ  ｔｏ  ｒｏｌｌ）プロセスによる有機ＥＬデバイスの製造方法であって、送り出しロールから巻き取りロールに基板を供給する基板供給工程と、前記基板上に第１電極層を形成する第１電極層形成工程と、前記第１電極層上に有機ＥＬ層を形成する有機ＥＬ層形成工程と、前記有機ＥＬ層上に第２電極層を形成する第２電極層形成工程とを含む。そして、前記第１電極層は、シャドーマスクを用いて形成され、前記形成される第１電極層の側面の少なくとも一部は、下側から上側に向かって内部方向に傾斜するテーパー面であって、前記第１電極層のテーパー面と前記基板の前記第１電極層側の面とが形成する角度が１°以下である。
【００１７】
前記基板としては、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、ステンレス（ＳＵＳ）等の金属板および金属箔、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド（ＰＩ）、メタクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、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）、シクロオレフィン樹脂（ＣＯＰ）等の樹脂板および樹脂フィルム、フレキシブルガラス等を用いることができる。本発明においては、これらの基板に限定されず、ロール・トゥー・ロールプロセスに適用可能な他の材料を用いることもできる。前記基板としては、幅が１０〜１００ｍｍの範囲内、かつ、長さが１０〜２０００ｍの範囲内で、かつ、曲率半径が３０ｍｍ以上で復元可能な長尺帯状基板を用いることが好ましい。より好ましくは、幅が３０〜６０ｍｍの範囲内、長さが２００〜２０００ｍの範囲内、復元可能な曲率半径が１０ｍｍ以上の範囲内の長尺帯状基板である。
【００１８】
前記基板として導電性基板を用いる場合、有機ＥＬ素子の形成面は、絶縁性を確保する必要がある。そのため、導電性基板を用いる場合、導電性基板上に絶縁層を設ける必要がある。前記絶縁層としては、例えば、無機絶縁層、有機絶縁層、および、無機絶縁層と有機絶縁層との積層体等を用いることができる。前記有機ＥＬ素子は、前記絶縁層上に形成すればよい。
【００１９】
前記無機絶縁層は、金属および半金属の少なくとも１種を含むことが好ましい。前記金属または前記半金属の少なくとも１種は、酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、酸化炭化物、窒化炭化物および酸化窒化炭化物からなる群から選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。金属としては、例えば、亜鉛、アルミニウム、チタン、銅、マグネシウムなどがあげられ、半金属としては、例えば、ケイ素、ビスマス、ゲルマニウムなどがあげられる。
【００２０】
前記有機絶縁層は、絶縁性の樹脂層を使用することができる。前記導電性基板は、製造プロセス上、１５０〜３００℃に加熱される場合があるため、１５０℃以上のガラス転移温度を有する耐熱性樹脂を選択することが好ましい。具体的には、アクリル樹脂、ノルボルネン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリフェニルスルホン樹脂およびこれらの樹脂の複合体等があげられる。これらの中で、前記樹脂としては、アクリル樹脂、ノルボルネン樹脂、エポキシ樹脂およびポリイミド樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。
【００２１】
前記第１電極層としては、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ（登録商標））、金、白金、ニッケル、タングステン、銅およびアルミニウム等の金属、リチウムおよびセシウム等のアルカリ金属、マグネシウムおよびカルシウム等のアルカリ土類金属、イッテルビウム等の希土類金属、アルミニウム−リチウム合金およびマグネシウム−銀合金等の合金等を用いることができる。
【００２２】
本発明の有機ＥＬデバイスの製造方法において、前記第１電極層は、シャドーマスクを用いて形成される。前記第１電極層は、例えば、スパッタ法、蒸着法、ＣＶＤ法等で形成することができる。前記シャドーマスクは、ステンレス（ＳＵＳ）、アルミニウム（Ａｌ）および銅（Ｃｕ）等の金属からなるものがあげられるが、これらに限定されるものではない。前記シャドーマスクの厚みは、１０〜２０００μｍであることが好ましく、より好ましくは２０〜５００μｍである。
【００２３】
前記第１電極層のテーパー面と前記基板の前記第１電極層側の面とが形成する角度は１°以下であり、好ましくは０．０３°〜１°の範囲、さらに好ましくは０．１°〜１°の範囲である。前記角度は、後述の実施例のように、第１電極層の端部が、膜状ではなく海島状になる場合があるが、その場合は、第１電極層の厚みの２０％〜８０％の間の勾配から算出される角度を指す。前記角度が１°より大きいと、第１電極層端部にて有機ＥＬ層の厚みが局所的に薄くなり電界が大きくなるため、素子が破壊されやすいという問題が生じる。なお、第１電極層の形成にフォトリソグラフィー工程を用いると、前記角度を１°以下とすることが困難であることに加え、高コスト化、さらには、前記工程において生じる残渣による信頼性低下および歩留り低下の問題が生じるので、本発明においてはシャドーマスクを用いる。
【００２４】
前記第１電極層端部のテーパー面と前記基板の前記第１電極層側の面とが形成する角度は、シャドーマスクの開口部の内側端部の厚みによって調整することができる。前記厚みを薄くすると、前記角度を大きくすることができ、前記厚みを厚くすると、前記角度を小さくすることができる。また、第１電極層形成時の、基板とシャドーマスクとのギャップの大きさによって調整することもできる。前記ギャップを小さくすると、前記角度を大きくすることができ、前記ギャップを大きくすると、前記角度を小さくすることができる。シャドーマスクの開口部の内側端部の厚みは、シャドーマスク自体の厚みを変えてもよいし、シャドーマスクの開口部の内側端部の製膜源側の片面をハーフエッチングして、開口部の内側端部の厚みのみを薄くしてもよい。シャドーマスク開口部内側面の断面形状の例を図２〜４に示す。
【００２５】
図２のシャドーマスクでは、開口部の内側端部の厚みとその他の部分の厚みが等しいため、開口部の内側端部の厚みを薄くしたい場合に、シャドーマスク自体の強度が問題になる場合がある。開口部の内側端部の厚みを薄くしたい場合は、図３や図４の断面形状のシャドーマスクのように、開口部内側面Ｓの断面形状が多段階形状やテーパー形状であることが好ましい。この場合、開口部近傍の厚みは図２のシャドーマスクと等しいが、開口部近傍以外の厚みを厚くすることができる。このように、図３や図４の断面形状のシャドーマスクを用いると、シャドーマスク自体の強度を得ることができるため、好ましい。前記シャドーマスクの開口部の内側端部の厚みｄは、５〜５００μｍの範囲内にあることが好ましく、より好ましくは５０〜３００μｍの範囲内である。前記厚みｄが前記範囲にあると、開口部近傍の強度を保つ点で好ましい。また、前記多段階形状またはテーパー形状の形成部の幅Ｌは、ｄ／５〜５ｄの範囲内にあることが好ましく、より好ましくはｄ／３〜３ｄの範囲内である。前記幅Ｌが前記範囲にあると、開口部近傍の強度を保ちつつ、パターン精度を上げることができ、好ましい。
【００２６】
第１電極層形成時の、基板とシャドーマスクとの間にギャップを設ける方法としては、シャドーマスクの開口部近傍において前記基板側の面をハーフエッチングする方法、シャドーマスクと前記基板との間にスペーサーを挟む方法、シャドーマスクまたは前記基板にナーリング加工を施す方法、および、前記基板にフォトリソグラフィー法にてパターンを形成する方法等がある。
【００２７】
図５は、前記第１電極層形成工程における、前記基板および前記シャドーマスクの配置の説明図である。図６は、前記第１電極層形成工程における、シャドーマスクの開口部付近を、製膜源側から見た斜視図である。図５および図６に示すように、基板１０１の第１電極層を形成する側の面に対向して、製膜源１５０が配置されている。製膜源１５０は、第１電極層の形成材料を含む、蒸着源、スパッタターゲット等である。基板１０１と製膜源１５０との間には、シャドーマスク２１０が配置されている。製膜源１５０から第１電極層の形成材料が放出され、シャドーマスク２１０の開口部分の形状に合わせて、基板１０１上に第１電極層が形成される。同図において、基板１０１とシャドーマスク２１０とは、密着して配置されているが、本発明はこれに限られず、基板とシャドーマスクとの間に空隙（ギャップ）が設けられていてもよい。
【００２８】
前記有機ＥＬ層は、正孔輸送層と発光層と電子輸送層とを少なくとも有し、必要に応じて、正孔注入層、電子注入層等を有していてもよい。前記第１電極層が陽極であり、前記第２電極層が陰極である場合、有機ＥＬ層は、第１電極層から第２電極層に向かって、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層および電子注入層が、この順に積層されている。一方、前記第１電極層が陰極であり、前記第２電極層が陽極である場合、有機ＥＬ層は、第２電極層から第１電極層に向かって、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層および電子注入層が、この順に積層されている。
【００２９】
正孔輸送層の形成材料は、正孔輸送機能を有する材料であれば特に限定されない。前記正孔輸送層の形成材料としては、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（ＮＰＢ）および４，４’−ビス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（ＴＰＤ）等の芳香族アミン化合物、１，３−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ベンゼン等のカルバゾール誘導体、高分子化合物等があげられる。正孔輸送層の形成材料は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。また、正孔輸送層は、２層以上の多層構造であってもよい。
【００３０】
正孔注入層の形成材料は、特に限定されず、例えば、ＨＡＴ−ＣＮ（１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリル）、バナジウム酸化物、ニオブ酸化物およびタンタル酸化物等の金属酸化物、フタロシアニン等のフタロシアニン化合物、３，４−エチレンジオキシチオフェンとポリスチレンスルホン酸の混合物（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の高分子化合物、前記正孔輸送層の形成材料等があげられる。正孔注入層の形成材料は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００３１】
発光層の形成材料は、発光性を有する材料であれば特に限定されない。発光層の形成材料としては、例えば、低分子蛍光発光材料や低分子燐光発光材料などの低分子発光材料を用いることができる。また、発光層の形成材料は、発光機能と電子輸送機能または正孔輸送機能とを併有するものでもよい。
【００３２】
前記低分子発光材料としては、例えば、４，４’−ビス（２，２’−ジフェニルビニル）−ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）等の芳香族ジメチリデン化合物、５−メチル−２−［２−［４−（５−メチル−２−ベンゾオキサゾリル）フェニル］ビニル］ベンゾオキサゾール等のオキサジアゾール化合物、３−（４−ビフェニルイル）−４−フェニル−５−ｔ−ブチルフェニル−１，２，４−トリアゾール等のトリアゾール誘導体、１，４−ビス（２−メチルスチリル）ベンゼン等のスチリルベンゼン化合物、アゾメチン亜鉛錯体およびトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）等の有機金属錯体ベンゾキノン誘導体、ナフトキノン誘導体、アントラキノン誘導体、フルオレノン誘導体等があげられる。
【００３３】
また、発光層の形成材料として、ホスト材料中に発光性のドーパント材料をドープしたものを用いてもよい。
【００３４】
前記ホスト材料としては、例えば、上述の低分子発光材料を用いることができ、これら以外に、１，３−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ベンゼン（ｍＣＰ）、２，６−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ピリジン、９，９−ジ（４−ジカルバゾール−ベンジル）フルオレン（ＣＰＦ）、４，４’−ビス（カルバゾール−９−イル）−９，９−ジメチル−フルオレン（ＤＭＦＬ−ＣＢＰ）等のカルバゾール誘導体等を用いることができる。
【００３５】
前記ドーパント材料としては、例えば、トリス（２−フェニルピリジル）イリジウム（ＩＩＩ）（Ｉｒ（ｐｐｙ）３）およびトリス（１−フェニルイソキノリン）イリジウム（ＩＩＩ）（Ｉｒ（ｐｉｑ）３）等の有機イリジウム錯体等の燐光発光性金属錯体、スチリル誘導体、ペリレン誘導体などを用いることができる。
【００３６】
さらに、発光層の形成材料には、上述の正孔輸送層の形成材料、後述の電子輸送層の形成材料および各種添加剤等が含まれていてもよい。
【００３７】
電子輸送層の形成材料は、電子輸送機能を有する材料であれば特に限定されない。電子輸送層の形成材料としては、例えば、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（ＢＡｌｑ）等の金属錯体、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（ＰＢＤ）および１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（ＯＸＤ−７）等の複素芳香族化合物、ポリ（２，５−ピリジン−ジイル）（ＰＰｙ）等の高分子化合物等があげられる。電子輸送層の形成材料は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。また、電子輸送層は、２層以上の多層構造であってもよい。
【００３８】
電子注入層の形成材料は、特に限定されず、例えば、フッ化リチウム（ＬｉＦ）およびフッ化セシウム（ＣｓＦ）等のアルカリ金属化合物、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）のようなアルカリ土類金属化合物、前記電子輸送層の形成材料等があげられる。電子注入層の形成材料は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。また、電子注入層は、２層以上の多層構造であってもよい。
【００３９】
前記有機ＥＬ層を構成する各層の形成方法は、特に限定されず、例えば、スパッタ法、蒸着法、インクジェット法、コート法等があげられる。前記有機ＥＬ層のパターニング方法として、シャドーマスク法やフォトリソグラフィー法あげられるが、有機ＥＬ層へのダメージ、レジスト残渣、工程数などの観点から、有機ＥＬ層形成工程において、有機ＥＬ層形成用シャドーマスクを用いて形成されることが好ましい。
【００４０】
前記第２電極層としては、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）、金、白金、ニッケル、タングステン、銅およびアルミニウム等の金属、リチウムおよびセシウム等のアルカリ金属、マグネシウムおよびカルシウム等のアルカリ土類金属、イッテルビウム等の希土類金属、アルミニウム−リチウム合金およびマグネシウム−銀合金等の合金等を用いることができる。
【００４１】
前記第２電極層は、例えば、スパッタ法、蒸着法、ＣＶＤ法等で形成することができる。前記第２電極層のパターニング方法として、シャドーマスク法やフォトリソグラフィー法あげられるが、有機ＥＬ層へのダメージ、レジスト残渣、工程数などの観点から、前記第２電極層形成工程において、第２電極層形成用シャドーマスクを用いて形成されることが好ましい。
【００４２】
図１は、本発明の有機ＥＬデバイスの構成の一例の概略断面図である。図示のとおり、この有機ＥＬデバイス１００は、基板１０１上に第１電極層１０２、有機ＥＬ層１０３、第２電極層１０４がこの順序に積層されている。第１電極層１０２の側面の少なくとも一部は、下側から上側に向かって内部方向に傾斜するテーパー面１０２Ｔである。テーパー面１０２Ｔと基板１０１の第１電極層１０２側の面とが形成する角度θは、１°以下である。本発明の有機ＥＬデバイスは、前記本発明の有機ＥＬデバイスの製造方法によって製造することができるが、これに限られるものではない。
【実施例】
【００４３】
つぎに、本発明の実施例について比較例と併せて説明する。なお、本発明は、下記の実施例および比較例によってなんら限定ないし制限されない。また、各実施例および各比較例における各種特性および物性の測定および評価は、下記の方法により実施した。
【００４４】
（第１電極層のテーパー面と基板の前記第１電極層側の面とが形成する角度）
第１電極層の端部は、膜状ではなく海島状になる場合があるため、前記第１電極層のテーパー面と前記基板の前記第１電極層側の面とが形成する角度は、第１電極層厚みの２０％〜８０％の間の勾配から算出した。前記勾配は、有機ＥＬデバイスの断面を、株式会社日本電子製の走査型電子顕微鏡（商品名：ＪＳＭ−６６１０）にて観察し、計測した。
【００４５】
（リーク（素子破壊率））
２０ｍｍ×１００ｍｍ角の発光部（素子）を１箇所有する有機ＥＬデバイスを１００個作製し、有機ＥＬデバイスの第１電極層と第２電極層との間に、−８Ｖから８Ｖまで０．１Ｖ／ｓｅｃ刻みでの電圧印加を１００回繰返し行った。この操作により、リークが発生した有機ＥＬデバイスの数をカウントし、素子の破壊率を下記評価基準によって評価を行った。
Ａ：素子の破壊割合が０〜１０％
Ｂ：素子の破壊割合が１０％を超え、３０％以下
Ｃ：素子の破壊割合が３０％を超え、１００％以下
【００４６】
（歩留り（ダークスポット数））
前記リーク試験を行った後の有機ＥＬデバイスの第１電極層と第２電極層との間に５Ｖを印加し、発光面を光学顕微鏡（株式会社キーエンス製のデジタルマイクロスコープ（商品名：ＶＨＸ−１０００））で観察し、直径１０μｍ以上のダークスポット数をカウントし、歩留りを下記評価基準によって評価を行った。
Ｇ  ：１ｃｍ２当たりのダークスポット数が０〜１個
ＮＧ：１ｃｍ２当たりのダークスポット数が２個以上
【００４７】
［実施例１］
有機ＥＬ素子を作製する基板として、全長１０００ｍ、幅３０ｍｍ、厚み５０μｍのＳＵＳ箔上に、平坦化層として有機ＥＬ用絶縁アクリル樹脂（ＪＳＲ株式会社製  商品名「ＪＥＭ−４７７」）を塗布、乾燥、キュアしたものを準備した。前記基板に、洗浄工程および加熱工程を行った後、１０−４Ｐａ以下の真空度の雰囲気中で、前記基板上に、開口部内側面の断面形状が、多段階形状であり、開口部の内側端部の厚みｄが１００μｍのＳＵＳからなる第１電極層形成用シャドーマスクを密着させた。この状態で、第１電極層としてＡｌを、１Å／ｓｅｃ（０．１ｎｍ／ｓｅｃ）の速度で真空蒸着法にて、厚みが１００ｎｍとなるように蒸着した。このとき、前記第１電極層のテーパー面と前記基板の前記第１電極層側の面とが形成する角度は０．０３°であった。その後、有機ＥＬ層形成用シャドーマスクを基材に密着させ、有機ＥＬ層として、ＨＡＴ−ＣＮ（厚み１０ｎｍ）／ＮＰＢ（厚み５０ｎｍ）／Ａｌｑ３（厚み５０ｎｍ）／ＬｉＦ（厚み０．５ｎｍ）を、１Å／ｓｅｃ（０．１ｎｍ／ｓｅｃ）の速度で真空蒸着した。次いで、第２電極層形成用シャドーマスクを基材に密着させ、第２電極層としてＡｌ（厚み１ｎｍ）／Ａｇ（厚み１９ｎｍ）を蒸着し、基板上に有機ＥＬ素子を形成し、巻き取った。その後、不活性ガス雰囲気中で巻出し、素子ごとに切断し、各々、発光部を覆う状態で前記第１電極層（陽極）および前記第２電極層（陰極）からの端子接続が可能な状態となるように、厚み１．１ｍｍの板状体の周縁部から高さ０．４ｍｍ、幅２ｍｍの環状凸部が突設されたガラス製封止板を用い封止し、本実施例の有機ＥＬデバイスを得た。封止板の接着には、封止板周縁部に二液常温硬化型エポキシ系接着剤（コニシ株式会社製  商品名「クイック５」）を塗布し、その封止板の凹み部に乾燥剤（ダイニック株式会社製  商品名「水分ゲッターシート」）を貼付した。
【００４８】
［実施例２］
第１電極層形成用シャドーマスクの開口部の内側端部の厚みｄを５０μｍとし、前記第１電極層のテーパー面と前記基板の前記第１電極層側の面とが形成する角度を０．０６°とした他は、実施例１と同様にして、本実施例の有機ＥＬデバイスを得た。
【００４９】
［実施例３］
第１電極層形成用シャドーマスクの開口部の内側端部の厚みｄを２５μｍとし、前記第１電極層のテーパー面と前記基板の前記第１電極層側の面とが形成する角度を０．１１°とした他は、実施例１と同様にして、本実施例の有機ＥＬデバイスを得た。
【００５０】
［実施例４］
第１電極層形成用シャドーマスクの開口部の内側端部の厚みｄを１０μｍとし、前記第１電極層のテーパー面と前記基板の前記第１電極層側の面とが形成する角度を０．２９°とした他は、実施例１と同様にして、本実施例の有機ＥＬデバイスを得た。
【００５１】
［実施例５］
第１電極層形成用シャドーマスクの開口部の内側端部の厚みｄを５μｍとし、前記第１電極層のテーパー面と前記基板の前記第１電極層側の面とが形成する角度を０．５７°とした他は、実施例１と同様にして、本実施例の有機ＥＬデバイスを得た。
【００５２】
［実施例６］
第１電極層としてＩＺＯを１Å／ｓｅｃ（０．１ｎｍ／ｓｅｃ）の速度で真空蒸着法にて、厚みが１００ｎｍとなるように蒸着し、前記第１電極層のテーパー面と前記基板の前記第１電極層側の面とが形成する角度を０．０５°とした他は、実施例１と同様にして、本実施例の有機ＥＬデバイスを得た。
【００５３】
［実施例７］
第１電極層としてＩＴＯを１Å／ｓｅｃ（０．１ｎｍ／ｓｅｃ）の速度で真空蒸着法にて、厚みが１００ｎｍとなるように蒸着した他は、実施例６と同様にして、本実施例の有機ＥＬデバイスを得た。なお、前記第１電極層のテーパー面と前記基板の前記第１電極層側の面とが形成する角度は０．０５°であった。
【００５４】
［比較例１］
基板上に、リフトオフ用レジスト（冨士薬品工業株式会社製  商品名「ＦＮＰＲ−Ｌ３」）を用い、フォトリソグラフィー法によりパターンを形成し、スパッタリング法により、厚み１００ｎｍのＡｌ層を形成し、前記パターンをリフトオフすることで、第１電極層を形成した他は、実施例１と同様にして、本比較例の有機ＥＬデバイスを得た。なお、前記第１電極層のテーパー面と前記基板の前記第１電極層側の面とが形成する角度は３°であった。
【００５５】
［比較例２］
基板上に、スパッタリング法により、厚み１００ｎｍのＡｌ層を形成し、フォトリソグラフィー法によりＡｌをエッチングすることで第１電極層を形成した他は、実施例１と同様にして、本比較例の有機ＥＬデバイスを得た。なお、前記第１電極層のテーパー面と前記基板の前記第１電極層側の面とが形成する角度は３０°であった。
【００５６】
［比較例３］
基板上に、スパッタリング法により、厚み１００ｎｍのＩＺＯ層を形成し、フォトリソグラフィー法によりＩＺＯをエッチングすることで第１電極層を形成した他は、実施例１と同様にして、本比較例の有機ＥＬデバイスを得た。なお、前記第１電極層のテーパー面と前記基板の前記第１電極層側の面とが形成する角度は４０°であった。
【００５７】
［比較例４］
基板上に、スパッタリング法により、厚み１００ｎｍのＩＴＯ層を形成し、フォトリソグラフィー法によりＩＴＯをエッチングすることで第１電極層を形成した他は、実施例１と同様にして、本比較例の有機ＥＬデバイスを得た。前記第１電極層のテーパー面と前記基板の前記第１電極層側の面とが形成する角度は８０°であった。
【００５８】
［評価］
各実施例および比較例で得られた有機ＥＬデバイスについて、リーク（素子破壊率）および歩留り（ダークスポット数）を測定、評価した。結果を表１に示す。
【００５９】
【表１】
2014209492.tif 000003
【００６０】
前記表１に示すとおり、実施例で得られた有機ＥＬデバイスにおいては、いずれもリーク（素子破壊率）およびダークスポットの発生が少なく、各層端部への応力集中を軽減することで、前記応力集中に起因するハガレが抑制されていることがわかる。一方、前記角度が１°を超えている比較例１〜４では、素子の破壊が見られた。比較例の有機ＥＬデバイス７００の構成の概略断面図を図７に示す。図７において、図１と同一部分には、同一符号を付している。図示のように、比較例の有機ＥＬデバイス７００では、第１電極層７０２端部において、前記角度θが大きくなることで有機ＥＬ層１０３が薄くなっていることが考えられる。前記素子の破壊は、各層端部への応力集中に起因するハガレに加え、有機ＥＬ層が薄くなっていることにも起因すると考えられる。また、ダークスポットの発生は、実施例で得られた有機ＥＬデバイスに比べて多くなった。これは、リフトオフ工程やフォトエッチング工程においては、一旦形成したフォトレジスト層や第１電極層の不要部分を除去する工程を含むため、フォトレジストや電極形成材料の残渣が、基板上に残存し、前記残渣に起因するものであると考えられる。実施例および比較例を比較すると、本発明によると、リーク（素子破壊率）および歩留り（ダークスポット数）が抑制された、信頼性の高い有機ＥＬデバイスが得られていることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明の有機ＥＬデバイスの製造方法によると、信頼性に優れた有機ＥＬデバイスを連続生産することが可能となる。本発明の有機ＥＬデバイスは、照明装置、表示装置等の様々な分野に使用することができ、その用途は限定されない。
【符号の説明】
【００６２】
１００、７００  有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）デバイス
１０１  基板
１０２、７０２  第１電極層
１０２Ｔ  テーパー面
１０３  有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）層
１０４  第２電極層
１１０、２１０、３１０、４１０  シャドーマスク
１５０  製膜源
【図１】
2014209492.tif 000004
【図２】
2014209492.tif 000005
【図３】
2014209492.tif 000006
【図４】
2014209492.tif 000007
【図５】
2014209492.tif 000008
【図６】
2014209492.tif 000009
【図７】
2014209492.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成26年7月11日(2014.7.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機ＥＬデバイスであって、
フレキシブル基板上に、陽極、有機ＥＬ層および陰極がこの順序に積層され、
前記陽極は、その側面の少なくとも前記陽極厚みの２０％〜８０％の間の部分が、下側から上側に向かって内部方向に傾斜するテーパー面であって、前記陽極のテーパー面と前記基板の前記陽極側の面とが形成する角度が、０．５７°以下であることを特徴とする、有機ＥＬデバイス。
【請求項２】
前記基板が、幅が１０〜１００ｍｍの範囲内であり、かつ曲率半径が３０ｍｍ以上で復元可能な長尺状基板であることを特徴とする、請求項１記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項３】
前記有機ＥＬ層が、正孔輸送層と発光層と電子輸送層とを少なくとも有することを特徴とする、請求項１又は２記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の有機ＥＬデバイスを有する照明装置。