(57)【要約】【課題】  ダークスポットの発生を抑制できるトップエミッション型有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する方法を提供する。【解決手段】  本発明のトップエミッション型有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法は、基板上に、反射電極と有機層と透明電極とをこの順で有する有機エレクトロルミネッセンス層を形成する工程を有し、前記基板上に、純アルミニウム及びアルミニウム合金の少なくとも何れか一方の蒸着材料を２００Å／秒以上の蒸着速度で蒸着することによって前記反射電極を形成する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、反射電極と有機層と透明電極とをこの順で有する有機エレクトロルミネッセンス層を形成する工程を有し、
前記基板上に、純アルミニウム及びアルミニウム合金の少なくとも何れか一方の蒸着材料を２００Å／秒以上の蒸着速度で蒸着することによって前記反射電極を形成する、トップエミッション型有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項２】
前記工程において形成される純アルミニウム膜又はアルミニウム合金膜の表面に、前記有機層を直接形成する、請求項１に記載のトップエミッション型有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項３】
前記工程において形成される純アルミニウム膜又はアルミニウム合金膜の表面における平均結晶粒径が、３０ｎｍ以下である、請求項１又は２に記載のトップエミッション型有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項４】
前記蒸着材料が、純アルミニウムである、請求項１乃至３の何れか一項に記載のトップエミッション型有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項５】
前記基板が長尺帯状であり、前記反射電極の形成を前記長尺帯状の基板をその長手方向に送る途中で行う、請求項１乃至４の何れか一項に記載のトップエミッション型有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項６】
前記長尺帯状の基板の短手方向長さが、１０ｍｍ〜１００ｍｍである、請求項５に記載のトップエミッション型有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項７】
基板と、前記基板上に形成された反射電極と、前記反射電極上に形成された有機層と、前記有機層上に形成された透明電極と、を有し、
前記反射電極が、純アルミニウム又はアルミニウム合金を２００Å／秒以上の蒸着速度で前記基板上に蒸着することによって形成された純アルミニウム膜又はアルミニウム合金膜を有する、トップエミッション型有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項８】
前記反射電極が、前記純アルミニウム膜又はアルミニウム合金膜から構成され、前記有機層が、前記純アルミニウム膜又はアルミニウム合金膜の表面に直接接して形成されている、請求項７に記載のトップエミッション型有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項９】
前記純アルミニウム膜又はアルミニウム合金膜の表面における平均結晶粒径が、３０ｎｍ以下である、請求項７又は８に記載のトップエミッション型有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１０】
前記反射電極が、純アルミニウム膜である、請求項７乃至９の何れか一項に記載のトップエミッション型有機エレクトロルミネッセンス素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トップエミッション型有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法、及び有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板と、基板上に設けられた第１電極と、第１電極上に設けられた有機層と、有機層上に設けられた第２電極と、を有する。前記有機エレクトロルミネッセンス素子は、前記２つの電極から有機層に注入された電子及び正孔が再結合することにより、励起子（エキシトン）を生じ、この励起子が基底状態に戻るときに発光する素子である。以下、有機エレクトロルミネッセンスを「有機ＥＬ」と記す。
有機ＥＬ素子は、代表的には、照明装置、画像表示装置などとして利用されている。
【０００３】
トップエミッション型有機ＥＬ素子においては、前記第１電極として反射電極が用いられる。多くのトップエミッション型有機ＥＬ素子の反射電極は、アノード電極（陽極）として用いられる。なお、トップエミッション型の有機ＥＬ素子は、基板の表面側（有機層が電極などが設けられた面側）から光を取り出す方式の発光素子である。
特許文献１には、反射率を向上させる目的で、スパッタ法によって形成されたニッケル又はコバルト含有アルミニウム合金膜と、前記アルミニウム合金膜上に直接形成された酸化物導電膜とからなる積層構造の反射アノード電極が開示されている。
【０００４】
ところで、トップエミッション型有機ＥＬ素子においては、反射電極の製膜不均一に起因して、ダークスポット（光を生じないスポット的な欠陥）が生じることが知られている。前記特許文献１の［００２６］及び［００４１］には、このようなダークスポットを抑制するために、プレアニール処理を施すことにより表面粗さの小さい酸化物導電膜を形成することが開示されている。
しかしながら、前記酸化物導電膜は、アルミニウム合金膜の表面に直接形成されているので、アルミニウム合金膜の表面平滑性が悪いと、その影響により酸化物導電膜の表面粗さを小さく制御することが困難となる。他方、特許文献１には、表面平滑性に優れたアルミニウム合金膜の形成方法については一切開示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−０５９４７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、ダークスポットの発生を抑制できるトップエミッション型有機ＥＬ素子の製造方法及びトップエミッション型有機ＥＬ素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のトップエミッション型有機ＥＬ素子の製造方法は、基板上に、反射電極と有機層と透明電極とをこの順で有する有機ＥＬ層を形成する工程を有し、前記基板上に、純アルミニウム及びアルミニウム合金の少なくとも何れか一方の蒸着材料を２００Å／秒以上の蒸着速度で蒸着することによって前記反射電極を形成する。
【０００８】
本発明の好ましい有機ＥＬ素子の製造方法は、前記工程において形成される純アルミニウム膜又はアルミニウム合金膜の表面に、前記有機層を直接形成する。
本発明の他の好ましい有機ＥＬ素子の製造方法は、前記工程において形成される純アルミニウム膜又はアルミニウム合金膜の表面における平均結晶粒径が、３０ｎｍ以下である。
本発明の他の好ましい有機ＥＬ素子の製造方法は、前記蒸着材料が、純アルミニウムである。
本発明の他の好ましい有機ＥＬ素子の製造方法は、前記基板が長尺帯状であり、前記反射電極の形成を前記長尺帯状の基板をその長手方向に送る途中で行う。
本発明の他の好ましい有機ＥＬ素子の製造方法は、前記長尺帯状の基板の短手方向長さが、１０ｍｍ〜１００ｍｍである。
【０００９】
本発明の別の局面によれば、トップエミッション型有機ＥＬ素子を提供する。
本発明のトップエミッション型有機ＥＬ素子は、基板と、前記基板上に形成された反射電極と、前記反射電極上に形成された有機層と、前記有機層上に形成された透明電極と、を有し、前記反射電極が、純アルミニウム又はアルミニウム合金を２００Å／秒以上の蒸着速度で前記基板上に蒸着することによって形成された純アルミニウム膜又はアルミニウム合金膜を有する。
【００１０】
本発明の好ましいトップエミッション型有機ＥＬ素子は、前記反射電極が、前記純アルミニウム膜又はアルミニウム合金膜から構成され、前記有機層が、前記純アルミニウム膜又はアルミニウム合金膜の表面に直接接して形成されている。
本発明の他の好ましいトップエミッション型有機ＥＬ素子は、前記純アルミニウム膜又はアルミニウム合金膜の表面における平均結晶粒径が、３０ｎｍ以下である。
本発明の他の好ましいトップエミッション型有機ＥＬ素子は、前記反射電極が、純アルミニウム膜である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の製造方法によれば、ダークスポットの発生を抑制できるトップエミッション型有機ＥＬ素子を比較的簡単に製造できる。
本発明のトップエミッション型有機ＥＬ素子は、ダークスポットが生じ難い。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の１つの実施形態に係る有機ＥＬ素子を示す断面図。
【図２】本発明の製造方法における各工程を示す模式図。
【図３】反射電極形成用の蒸着装置を示す構成図。
【図４】防着壁の開口部と基板の位置関係を示す参考平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明について、図面を参照しつつ説明する。ただし、各図における層厚及び長さなどの寸法は、実際のものとは異なっていることに留意されたい。
また、「長尺帯状」とは、一方向における長さが他方向における長さよりも十分に長い略長方形状を意味する。前記長尺帯状は、例えば、前記一方向における長さが他方向における長さの１０倍以上の略長方形状であり、好ましくは３０倍以上であり、より好ましくは１００倍以上である。「長手方向」は、前記長尺帯状の一方向（長尺帯状の長辺と平行な方向）であり、「短手方向」は、前記長尺帯状の他方向（帯状の短辺と平行な方向）である。「ＰＰＰ〜ＱＱＱ］という表記は、「ＰＰＰ以上ＱＱＱ以下」を意味する。
【００１４】
［有機ＥＬ素子］
図１は、本発明のトップエミッション型有機ＥＬ素子の１つの構成例を示す概略断面図である。以下、トップエミッション型有機ＥＬ素子を、単に「有機ＥＬ素子」と記す場合がある。
図１において、有機ＥＬ素子１は、基板２と、前記基板２の表面上に形成された有機ＥＬ層３と、を有する。前記有機ＥＬ層３は、基板２の表面側から順に、反射電極３１と、有機層３２と、透明電極３３と、を有する。
【００１５】
本発明においては、前記反射電極３１が、純アルミニウム膜又はアルミニウム合金膜を有する。前記反射電極３１は、純アルミニウム膜又はアルミニウム合金膜のみから構成されていてもよいし、純アルミニウム膜又はアルミニウム合金膜と、この膜の表面に形成され且つ酸化物導電膜などの透明性又は光反射性を有する導電膜と、から構成されていてもよい。好ましくは、前記反射電極３１は、純アルミニウム膜又はアルミニウム合金膜のみから構成され、より好ましくは、純アルミニウム膜のみから構成される。前記反射電極３１が純アルミニウム膜又はアルミニウム合金膜のみから構成される場合、前記有機層３２は、その純アルミニウム膜又はアルミニウム合金膜の表面に直接接して形成されている。
前記純アルミニウム膜又はアルミニウム合金膜は、純アルミニウム又はアルミニウム合金を２００Å／秒以上の蒸着速度で蒸着することによって形成される。
【００１６】
また、前記基板２は、例えば、シート２１と、シート２１の表面上に形成された平坦化層２２と、を有する。もっとも、基板２は、シート２１に、絶縁層などの他の層が形成されていてもよい。また、シート２１に平坦化層２２を設けずに、シート２１そのもの又は絶縁層が形成されたシート２１を基板２として用いることもできる。図示例のように平坦化層２２が設けられた基板２は、その平坦化層２２の表面が基板２の表面を構成する。前記反射電極３１は、基板２の表面上に設けられている。有機層３２は、２つ以上の層から構成されている。なお、有機層３２は、主として有機材料から形成されるが、一部に有機材料以外（無機材料）から形成された層又は有機材料と無機材料の混合物から形成された層を含んでいてもよい。
前記有機ＥＬ素子１は、基板２の表面側（透明電極３３側）から光を取り出すことができる。
【００１７】
図１の有機ＥＬ素子１は、例えば、照明装置の構成部材として利用できる。この有機ＥＬ素子は、端子を形成するために、反射電極３１の一部３１ａ及び透明電極３３の一部３３ａが外側に露出されている。この露出した反射電極３１の一部３１ａ及び透明電極３３の一部３３ａ（各端子）に、外部電源を接続することにより、有機ＥＬ素子１が発光する。なお、照明装置は、通常、前記有機ＥＬ素子を複数組み合わせることによって構成される。
また、有機層の劣化を防止するため、前記端子を除いて、有機ＥＬ素子は、公知の封止部材１１によって気密的に被覆されている。
なお、本発明の有機ＥＬ素子は、画像表示装置の構成部材として利用することもできる。その画像表示装置は、発光素子として本発明の有機ＥＬ素子が用いられる点を除いて、特許文献１に開示されたような従来公知の構造である。
簡単に説明すると、本発明の有機ＥＬ素子を画像表示装置の構成部材とする場合、基板にパシベーション膜が設けられ且つその膜内にＴＦＴが設けられる。他方、有機ＥＬ素子の電極を露出させずに、前記反射電極を前記ＴＦＴに接続すると共に、有機ＥＬ素子の表面側に、カラーフィルターなどを形成することにより、前記画像表示装置を構成できる。
【００１８】
（基板）
前記基板を構成するシートは、特に限定されないが、例えば、ガラス板、セラミック板、合成樹脂製フィルム、金属製薄板などが挙げられる。フレキシブルな基板を構成するために、前記シートはフレキシブルなものが好ましい。前記ガラス板、セラミック板、合成樹脂製フィルム及び金属製薄板の厚みや材質などを選択することにより、フレキシブルなシートを得ることができる。なお、金属製薄板のような導電性シートを用いる場合には、少なくともその表面に、絶縁層が形成される。絶縁層の形成材料としては、ポリイミド樹脂、ポリシラザン、シリカ、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリオレフィンなどが挙げられる。
前記基板は、透明又は不透明の何れでよい。また、駆動時に有機ＥＬ素子の温度上昇を防止するため、放熱性に優れた基板を用いることが好ましい。また、発光層などに酸素や水蒸気が浸入することを防止するため、ガス及び水蒸気バリア性を有する基板を用いることが好ましい。このような耐熱性、放熱性及びバリア性を考慮すると、前記シートとしては、金属製薄板を用いることが好ましい。
前記平坦化層としては、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂などが挙げられる。アクリル系樹脂からなる層は、特に平坦性に優れ、ポリイミド系樹脂からなる層は、特に耐熱性に優れる。
基板の厚みは、特に限定されないが、例えば、１０μｍ〜２００μｍである。
なお、必要に応じて、基板の表面には、有機ＥＬ素子を駆動させるための各種配線、駆動回路、及び／又はスイッチング素子などが設けられていてもよい。
【００１９】
（反射電極）
反射電極は、陽極又は陰極の何れでもよいが、一般的には、反射電極は、陽極として用いられる。
上述のように、反射電極は、純アルミニウム膜又はアルミニウム合金膜を有し、必要に応じて、純アルミニウム膜又はアルミニウム合金膜の表面上に、それ以外の透明性を有する導電膜又は光反射性を有する導電膜を有していてもよい。
好ましくは、前記反射電極は、純アルミニウム膜又はアルミニウム合金膜のみから構成され、より好ましくは、純アルミニウム膜のみから構成される。以下、純アルミニウム膜又はアルミニウム合金膜を、「Ａｌ膜」と記す場合がある。
ここで、純アルミニウムは、アルミニウムを９９．９原子％以上含むものをいう。
前記アルミニウム合金は、アルミニウムと、アルミニウム以外の金属と、を含み、前記アルミニウム以外の金属が、０．１原子％を越え５原子％以下含まれるものをいう。
前記原子％は、各成分の含有率を原子数比で算出した百分率である。
前記アルミニウム以外の金属としては、例えば、Ｎｉ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｇｅ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｍｇ、Ｎｄ、Ｙ、Ｆｅ、Ｃｏなどが挙げられる。これらは、１種単独で又は２種以上含まれていてもよい。
【００２０】
本発明の製法にて形成されるＡｌ膜の表面は、平滑性に優れているので、このＡｌ膜（反射電極）の表面に、直接、有機層が積層されることにより、その有機層に欠陥が生じることを抑制できる。
また、前記のようなＡｌ膜の表面に、前記導電膜を形成した場合でも、導電膜に影響するＡｌ膜の凹凸が小さいので、表面平滑性に優れた導電膜を形成できる。このような導電膜の表面上に、有機層を積層した場合でも、その欠陥を抑制できる。
【００２１】
また、前記Ａｌ膜の表面における平均結晶粒径は、４０ｎｍ以下であり、好ましくは３５ｎｍ以下であり、より好ましくは３３ｎｍ以下であり、特に好ましくは３０ｎｍ以下である。なお、平均結晶粒径の下限値は、理論上、零であるが、実際には零を越え、例えば１ｎｍ以上である。
このようなＡｌ膜の表面は、緻密であり、このＡｌ膜（反射電極）の表面に、直接、有機層を積層することにより、その有機層に欠陥が生じることを抑制できる。また、前記のようなＡｌ膜の表面に、前記導電膜を形成した場合でも、導電膜に影響するＡｌ膜の凹凸が小さいので、表面平滑性に優れた導電膜を形成できる。
前記平均結晶粒径は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて測定できる。
【００２２】
本発明においては、反射電極は、真空蒸着法によって形成される。
反射電極の厚みは、特に限定されない。もっとも、反射電極の厚みが余りに小さいと反射電極の面内にピンホールが生じる虞があり、一方、余りに大きいと有機ＥＬ素子を薄く形成できない。このような観点から、反射電極の厚みは、例えば、１０ｎｍ〜３００ｎｍであり、好ましくは、３０ｎｍ〜２００ｎｍであり、より好ましくは、５０ｎｍ〜１５０ｎｍである。
【００２３】
（透明電極）
透明電極は、反射電極とは反対極である、陰極又は陰極として用いられる。一般的には、透明電極は、陰極として用いられる。透明電極は、有機層の表面（例えば、有機層の電子輸送層の表面）に設けられる。
透明電極の形成材料は、透明性を有することを条件として、特に限定されない。このような透明性及び導電性を有する形成材料としては、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）；アルミニウムなどの導電性金属を添加した酸化亜鉛（ＺｎＯ：Ａｌ）；マグネシウム−銀合金などが挙げられる。
透明電極の形成方法は、その形成材料に応じて最適な方法を採用できるが、例えば、スパッタ法、蒸着法、インクジェット法などが挙げられる。例えば、ＩＴＯによって透明電極を形成する場合には、スパッタ法が用いられ、マグネシウム−銀合金又はマグネシウム−銀積層膜によって透明電極を形成する場合には、蒸着法が用いられる。
透明電極の厚みは、特に限定されないが、例えば、数ｎｍ〜数百ｎｍである。
【００２４】
（有機層）
前記有機層は、少なくとも２つの層からなる積層体である。有機層の構造としては、例えば、（Ａ）正孔輸送層、発光層、及び電子輸送層の、３つの層からなる構造、（Ｂ）正孔輸送層及び発光層の、２つの層からなる構造、（Ｃ）発光層及び電子輸送層、の２つの層からなる構造、などが挙げられる。
前記（Ｂ）の有機層は、発光層が電子輸送層を兼用している。前記（Ｃ）の有機層は、発光層が正孔輸送層を兼用している。
本発明に用いられる有機層は、前記（Ａ）〜（Ｃ）の何れの構造であってもよい。
以下、前記（Ａ）の構造を有する有機層について簡単に説明する。ただし、下記の有機層の説明は、反射電極がアノード電極、透明電極がカソード電極として用いられる場合である。反射電極がカソード電極、透明電極がアノード電極として用いられる場合には、下記有機層の構成を天地逆転させる。
【００２５】
正孔輸送層は、反射電極の表面上に設けられる。また、例えば、正孔注入層が、反射電極の表面に設けられ、前記正孔注入層の表面に正孔輸送層が設けられていてもよい。
前記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、４，４’，４”−トリス（カルバゾール−９−イル）−トリフェニルアミン（略称：ＴｃＴａ）などの芳香族アミン化合物；１，３−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ベンゼンなどのカルバゾール誘導体；Ｎ，Ｎ’−ビス（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）−９，９’−スピロビスフルオレン（略称：Ｓｐｉｒｏ−ＮＰＢ）などのスピロ化合物；高分子化合物；などが挙げられる。正孔輸送層の形成材料は、１種単独で又は２種以上を併用してもよい。
前記正孔輸送層の厚みは、特に限定されず、駆動電圧を下げるという観点から、１ｎｍ〜５００ｎｍが好ましい。
【００２６】
発光層は、正孔輸送層の表面上に設けられる。
前記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。前記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。
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（略称：ＤＰＶＢｉ）など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など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−トリアゾールなどのトリアゾール誘導体；１，４−ビス（２−メチルスチリル）ベンゼンなどのスチリルベンゼン化合物；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；アゾメチン亜鉛錯体、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）などの有機金属錯体；などが挙げられる。
【００２７】
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。
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、これ以外に、１，３，５−トリス（カルバゾ−９−イル）ベンゼン（略称：ＴＣＰ）、１，３−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ベンゼン（略称：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（略称：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（略称：ＤＭＦＬ−ＣＢＰ）などのカルバゾール誘導体などを用いることができる。前記ドーパント材料としては、例えば、スチリル誘導体；ペリレン誘導体；トリス（２−フェニルピリジル）イリジウム（ＩＩＩ）（Ｉｒ（ｐｐｙ）３）、トリス（１−フェニルイソキノリン）イリジウム（ＩＩＩ）（Ｉｒ（ｐｉｑ）３）、ビス（１−フェニルイソキノリン）（アセチルアセトナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｉｑ）２（ａｃａｃ））などの有機イリジウム錯体などの燐光発光性金属錯体；などを用いることができる。発光層の形成材料は、１種単独で又は２種以上を併用してもよい。
前記発光層の厚みは、特に限定されず、例えば、２ｎｍ〜５００ｎｍが好ましい。
【００２８】
電子輸送層は、発光層の表面上に設けられる。また、例えば、電子注入層が、電子輸送層の表面に設けられ、前記電子注入層の表面に透明電極が設けられていてもよい。
前記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。前記電子輸送層の形成材料としては、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ３）、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（略称：ＢＡｌｑ）などの金属錯体；２，７−ビス［２−（２，２’−ビピリジン−６−イル）−１，３，４−オキサジアゾ−５−イル］−９，９−ジメチルフルオレン（略称：Ｂｐｙ−ＦＯＸＤ）、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（略称：ＰＢＤ）、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（略称：ＯＸＤ−７）、２，２’,２’'−(１，３，５−フェニレン)−トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール）（略称：ＴＰＢｉ）などの複素芳香族化合物；ポリ（２，５−ピリジン−ジイル）（略称：ＰＰｙ）などの高分子化合物；などが挙げられる。電子輸送層の形成材料は、１種単独で又は２種以上を併用してもよい。
【００２９】
［封止部材］
封止部材は、有機層に外気が侵入することを防止するために設けられる。
前記封止部材の形成材料は、ガスバリア性を有することを条件として特に限定されず、例えば、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリ塩化ビニリデン、ナイロン６、ナイロン６６、ポリメタキシリレンアジパミド、非晶性ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、エポキシ樹脂、これらの混合物などの合成樹脂が挙げられる。また、封止部材の形成材料として、珪素の酸化物、酸化窒化物、窒化物などの無機材料を用いることもできる。
封止部材の厚みは、特に限定されないが、例えば、５μｍ〜１ｍｍであり、好ましくは１０μｍ〜５００μｍである。
【００３０】
［トップエミッション型の有機ＥＬ素子の製造方法］
本発明の製造方法は、基板上に、反射電極と有機層と透明電極とをこの順で有する有機エレクトロルミネッセンス層を形成する工程を有し、前記基板上に、純アルミニウム及びアルミニウム合金の少なくとも何れか一方の蒸着材料を２００Å／秒以上の蒸着速度で蒸着することによって前記反射電極を形成する。
本発明の有機ＥＬ素子は、フレキシブルな長尺帯状の基板を用いたロールツーロール方式にて前記基板を送る途中で製造することが好ましいが、枚葉状の基板を用いたバッチ生産方式で製造することもできる。
以下、ロールツーロール方式を用いて有機ＥＬ素子を製造する場合について説明する。
【００３１】
１つの実施形態では、有機ＥＬ素子は、長尺帯状の基板上に反射電極を形成する反射電極形成工程、前記反射電極上に有機層を形成する有機層形成工程、前記有機層上に透明電極を形成する工程、を経て製造される。必要に応じて、さらに、透明電極上に封止部材を設ける封止工程を有する。
【００３２】
図２は、各工程の模式図を示す。なお、図２乃至図４において、矢印は、基板の搬送方向（長手方向）を示す。
図２において、ロールから繰り出された長尺帯状の基板４は、その長手方向に搬送される。基板４は、洗浄部Ａにて純水洗浄され、乾燥された後、反射電極形成工程部Ｂに導入される。前記反射電極が形成された後の基板４は、有機層形成工程部Ｃに導入される。前記有機層が形成された後の基板４は、透明電極形成工程部Ｄに導入される。前記透明電極が形成された後の基板４は、封止工程部Ｅに導入される。前記封止部材が形成された後の基板４は、ロールに再び巻き取られる。
【００３３】
図２は、全ての工程を、ロールに巻かれた長尺帯状の基板４を繰り出し、この基板４を再度ロールに巻き取るまでの間に、一連に行う方法を例示している。もっとも、本発明は、長尺帯状の基板４をロールからロールに巻き取るまでの間に各工程を一連に行う場合に限定されない。例えば、各工程について、それぞれ、ロールに巻かれた長尺帯状の基板４を繰り出し、この基板４を再度ロールに巻き取ってもよい。或いは、前記各工程のうち連続する２つ以上の工程について、ロールに巻かれた長尺帯状の基板４を繰り出し、この基板４を再度ロールに巻き取ってもよい。
【００３４】
反射電極だけでなく、有機層及び透明電極も真空蒸着法によって形成する場合においては、前記反射電極形成工程部Ｂ、有機層形成工程部Ｃ及び透明電極形成工程部Ｄは、真空チャンバーを備える。
これらの工程部Ｂ，Ｃ，Ｄの各真空チャンバー内を適切な真空度に調整するため、各工程部の前後に、圧力調整部Ｙがそれぞれ独立して設けられる。
【００３５】
（引出し工程）
ロールに巻かれた長尺帯状の基板を繰り出し、反射電極形成工程部の真空チャンバー内に導入する。繰り出した基板は、必要に応じて、真空チャンバー内に導入する前に、従来公知の洗浄槽に導入されて洗浄された後、乾燥される。
長尺帯状の基板の短手方向の長さは、特に限定されない。例えば、短手方向の長さが１０ｍｍ〜１０００ｍｍの長尺帯状の基板を用いることもできるが、好ましくは、短手方向の長さが１０ｍｍ〜１００ｍｍ、より好ましくは、１０ｍｍ〜５０ｍｍの基板が用いられる。
【００３６】
（反射電極形成工程）
反射電極（Ａｌ膜）は、蒸着材料を前記基板４に蒸着することによって形成される。
図３は、反射電極を形成するための蒸着装置の概略の構成図である。
図３において、蒸着装置５は、内部が真空とされた真空チャンバー６と、前記真空チャンバー６内に配置された蒸着源７と、長尺帯状の基板４を搬送する搬送装置８と、を有する。真空チャンバー６の内部は、隔壁６３を介して２つの室（第１室６１及び第２室６２）に区画されている。第１室６１内には、搬送装置８が設けられている。搬送装置８は、第１室６１内の所定位置に配置された第１ロール８１と、回転するドラム８２と、第２ロール８３と、を有する。ただし、ドラム８２の一部分は、隔壁６３に形成された開口から第２室６２側に露出している。ドラム８２には、必要に応じて、基板４を加熱するための加熱装置（図示せず）が具備されている。また、真空チャンバー６には、真空ポンプ（図示せず）が具備されており、真空チャンバー６内を真空状態に保持できる。
【００３７】
なお、図３に示す蒸着装置５は、図２に示すような全ての工程を、ロールからロールに巻き取るまでの間に一連に行う方式ではなく、反射電極形成工程のみをロールからロールに巻き取るまでの間の途中で行う方式の装置を例示している。
第１ロール８１から繰り出された基板４は、ドラム８２を通じて、第２室６２側を通過した後、第２ロール８３に巻き取られる。
【００３８】
前記第２室６２は、蒸着エリアを構成している。第２室６２内には、前記蒸着源７と、防着壁９１と、シャッター９３と、水晶モニター９４と、が設けられている。
前記蒸着源７は、気化した蒸着材料が基板４の表面に対して略直交する方向に衝突するように、基板４の表面に対向させて配置されている。例えば、前記蒸着源７は、第２室６２の底部に固定されている。蒸着源７は、蒸着材料を含んでいれば特に限定されず、例えば、蒸着材料を入れたるつぼ、又は、ボードなどを用いることができる。前記るつぼ又はボードの材質としては、例えば、タングステンやモリブデンなどの金属、アルミナやＰＢＮなどのセラミックなどが挙げられる。前記蒸着材料を気化させる方法は、従来公知の方法を採用でき、例えば、抵抗加熱、高周波誘導加熱、電子線又はイオンビーム加熱などが挙げられる。前記蒸着材料は、純アルミニウム又はアルミニウム合金であり、好ましくは、純アルミニウムである。
【００３９】
前記防着壁９１は、蒸着源７の上方であって、蒸着源７とドラム８２の下端部（第２室６２を通過する基板４）の間に配置されている。図示例では、防着壁９１は、蒸着源７の上方及び側方を囲うように設けられている。この防着壁９１の天板の面内には、開口部９２が形成されている。この開口部９２は、図４に示すように、例えば、平面視略矩形状の開口とされている。前記開口部９２の上方を、基板４が通過する（図４において、基板４を二点鎖線で示す）。前記開口部９２は、その第１方向の長さＷ１（第１方向は、基板４の短手方向と平行な方向である）が基板４の短手方向の長さと略同じ又はそれよりも長く形成されている。また、開口部９２の第２方向の長さＷ２（第２方向は、基板４の長手方向と平行な方向である）は、形成したいＡｌ膜の厚みに応じて適宜設定される。つまり、この開口部９２の第２方向の長さＷ２を適宜設定することにより、所望の厚みのＡｌ膜を形成できる。
前記開口部９２の第２方向の長さＷ２は、例えば、５ｃｍ〜１０ｃｍに設定される。
【００４０】
前記水晶モニター９４としては、水晶振動式膜厚計などを用いることができる。前記水晶モニター９４は、ドラム８２の下部近傍であって、基板４の搬送方向下流側に配置されている。前記水晶モニター９４によって、蒸着材料の蒸着速度を計測でき、その速度を管理できる。
【００４１】
前記真空チャンバー６内の真空度は、例えば、１×１０−４Ｐａ以下に設定される。そして、前記蒸着源７を加熱して、蒸着材料を気化させる。蒸着源７の加熱温度は、純アルミニウム又はアルミニウム合金を気化させるに十分な温度であればよい。
本発明においては、前記蒸着材料は、２００Å／秒以上の蒸着速度で蒸着され、好ましくは、１０００Å／秒以上である。蒸着速度の上限は、特に限定されないが、例えば、４０００Å／秒以下である。
蒸着速度は、例えば、蒸着源７の加熱温度などを制御することにより調整できる。
前記シャッター９３を開け、搬送装置８を通じて基板４を搬送し、その基板４が第２室６２を通過する際、その表面上に前記蒸着材料が蒸着されていき、基板４上にＡｌ膜が形成される。
【００４２】
前記基板の搬送速度は、形成したいＡｌ膜の厚みに応じて適宜設定できる。製造時間を短縮できることから、前記基板の搬送速度は、例えば、０．５ｍ／分以上であり、好ましくは、１ｍ／分以上である。
形成されるＡｌ膜の厚みは、次の式によって定まる。
Ａｌ膜の厚み＝開口部９２の第２方向長さＷ２÷基板４の搬送速度×蒸着速度。
従って、蒸着速度を２００Å／秒以上とし、開口部９２の第２方向長さＷ２及び基板４の搬送速度を適切な数値に設定することにより、所望の厚みのＡｌ膜を形成できる。
【００４３】
本発明の製造方法によれば、表面平滑性に優れたＡｌ膜を形成できる。例えば、前記反射電極を形成した後のＡｌ膜の表面における平均結晶粒径は、３０ｎｍ以下となる。
上記蒸着材料として純アルミニウムを用いた場合には、特に優れた表面平滑性を有する反射電極を形成できる。また、純アルミニウムを用いた場合には、アルミニウム合金のようにアルミニウム以外の金属の含有濃度を制御する必要がなく、その取り扱いも容易である。
【００４４】
蒸着速度を２００Å／秒以上として純アルミニウム又はアルミニウム合金を蒸着することにより、表面平滑性に優れたＡｌ膜が形成できる理由は明確ではないが、本発明者らは、その理由を次のように推定する。
比較的高速で蒸着することにより、形成されていくＡｌ膜中に、水分や酸素などの不純物が混入し難くなる。他方、蒸着速度を高速にすると、基板の搬送速度もそれに伴って高速にする必要があるので、蒸着源からの輻射熱が基板に影響することを抑制できる。このような要因により、Ａｌ膜形成時の結晶化などのモルフォロジー変化が抑制され、表面平滑性に優れたＡｌ膜を得ることができる。
このようなＡｌ膜を反射電極として用いた有機ＥＬ素子においては、ダークスポットの発生を抑制できる。
【００４５】
（有機層形成工程及び透明電極形成工程）
有機層形成工程は、前記反射電極の上に、有機層を形成する工程であり、透明電極形成工程は、有機層の上に、透明電極を形成する工程である。
前記有機層及び透明電極の形成は、従来と同様な方法にて実施すればよい。簡単に説明すると、反射電極が形成された基板の前記反射層の表面上に、例えば、正孔輸送層、発光層及び電子輸送層を順に形成することにより、有機層を形成する。好ましくは、有機層（前記例示の場合には、正孔輸送層）を、Ａｌ膜の表面に直接形成する。
正孔輸送層及び電子輸送層の形成方法は、その形成材料に応じて最適な方法を採用できるが、例えば、スパッタ法、蒸着法、インクジェット法などが挙げられる。発光層の形成方法は、その形成材料に応じて最適な方法を採用できるが、通常、蒸着法によって形成される。透明電極は、反射電極に重ならないように形成される。透明電極の形成方法は、その形成材料に応じて最適な方法を採用できるが、例えば、スパッタ法、蒸着法、インクジェット法などが挙げられる。
【００４６】
（封止工程）
前記有機ＥＬ素子の表面を封止する封止部材の形成方法も、従来と同様な方法を採用できる。その方法としては、例えば、封止樹脂を有機ＥＬ素子の表面に塗工する、或いは、封止フィルムを有機ＥＬ素子の表面に貼付するなどが挙げられる。
【実施例】
【００４７】
以下、実施例を示して本発明をさらに説明する。ただし、本発明は、下記実施例のみに限定されない。
【００４８】
［実施例１］
基板として、表面に絶縁層（材質：ポリイミド）が形成された厚み５０μｍのステンレス製基板であって、その短手方向の長さが２ｃｍの長尺帯状のステンレス製基板を準備した。
この長尺帯状の基板を、図３に示すような、搬送装置を有する蒸着装置の搬送装置に装填した。この蒸着装置の真空チャンバーの底部に、窒化ホウ素製のるつぼを固定し、そのるつぼ内に、純アルミニウム（純度：９９．９原子％）を入れた。また、前記るつぼの上方に、第１方向の長さ×第２方向の長さ＝５ｃｍ×約８．３ｃｍの開口部が形成された防着壁を装備した。
チャンバー内の真空度を、１×１０−４Ｐａ以下に保ち、前記るつぼを抵抗加熱で加熱して、純アルミニウムを気化させた。前記蒸着装置に具備された水晶振動式膜厚計を用いて、蒸着速度を計測し、その速度が安定的に２００Å／秒となるように制御した。
そして、チャンバーの蒸着エリア内に、前記基板を搬送速度１ｍ／分で長手方向に送り、基板の表面に純アルミニウムを蒸着した。このようにして、基板の表面上に厚み１００ｎｍの純アルミニウム膜（反射電極）を形成した。
【００４９】
次に、前記陽極の表面に、ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリル（略称：ＨＡＴ−ＣＮ）を厚み１０ｎｍで真空蒸着することにより、正孔注入層を形成した。さらに、この正孔注入層の表面に、Ｎ，Ｎ−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−ベンジジン（略称：ＮＰＢ）を厚み５０ｎｍで真空蒸着することにより、正孔輸送層を形成した。さらに、前記正孔輸送層の表面に、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ３）を厚み５０ｎｍで蒸着することにより、発光層を形成した。前記発光層の表面に、フッ化リチウムを厚み１ｎｍで真空蒸着することにより、電子注入層を形成した。さらに、この電子注入層の表面に、マグネシウムと銀を厚み２０ｎｍで共蒸着（Ｍｇ：Ａｇ（体積比）＝１：３）することにより、透明電極を形成した。最後に、有機ＥＬ層を覆うように、ガラスキャップで封止することにより、実施例１の有機ＥＬ素子を作製した。なお、サンプル数は、１０個とした。
【００５０】
［実施例２］
蒸着速度を４００Å／秒に、及び基板の搬送速度を２ｍ／分に変更したこと以外は、実施例１と同様にして、厚み１００ｎｍの反射電極を形成し、さらに、有機層などを形成して、実施例２の有機ＥＬ素子を作製した。
【００５１】
［実施例３］
蒸着速度を１０００Å／秒に、及び基板の搬送速度を５ｍ／分に変更したこと以外は、実施例１と同様にして、厚み１００ｎｍの反射電極を形成し、さらに、有機層などを形成して、実施例３の有機ＥＬ素子を作製した。
【００５２】
［比較例１］
蒸着速度を１００Å／秒に、及び基板の搬送速度を０．５ｍ／分に変更したこと以外は、実施例１と同様にして、厚み１００ｎｍの反射電極を形成し、さらに、有機層などを形成して、比較例１の有機ＥＬ素子を作製した。
【００５３】
蒸着速度を２０Å／秒に、及び基板の搬送速度を０．１ｍ／分に変更したこと以外は、実施例１と同様にして、厚み１００ｎｍの反射電極を形成し、さらに、有機層などを形成して、比較例２の有機ＥＬ素子を作製した。
【００５４】
［比較例３］
比較例３は、バッチ生産方式で反射電極を形成した。すなわち、基板を２ｃｍ×５ｃｍに裁断した。この枚葉状の基板を、実施例１で用いた蒸着装置の蒸着エリアのドラム表面に固定した。前記ドラムを回転させず（つまり、枚葉状の基板は動かさず）、蒸着速度を１０Å／秒として純アルミニウムを蒸着することにより、厚み１００ｎｍの反射電極を形成した。その後、実施例１と同様にして、その反射電極の表面上に、有機層などを形成して、比較例３の有機ＥＬ素子を作製した。
【００５５】
［純アルミニウム膜（反射電極）の表面］
各実施例及び比較例において、有機ＥＬ層を形成する前に、純アルミニウム膜（反射電極）の表面を、電子走査型顕微鏡を用いて観察し、その表面における平均結晶粒径を測定した。その結果を表１に示す。
【００５６】
［有機ＥＬ素子の評価］
各実施例及び比較例で作製した有機ＥＬ素子に４Ｖの電圧をかけ、その表面を光学顕微鏡で観察し、単位面積当たりのダークスポット数を計測した。その結果を表１に示す。ただし、ダークスポット数の結果は、１０個のサンプルの平均値である。
また、前記各有機ＥＬ素子に２Ｖの電圧をかけ、電流密度（リーク密度）を測定した。その結果を表１に示す。ただし、表の結果は、１０個のサンプルの中で最も高い電流密度を、各実施例及び比較例のリーク密度として表示している。
【００５７】
【表１】
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【００５８】
表１において、「Ａ１」は、ダークスポット数が５個／ｍｍ２以下であったことを、「Ｂ１」は、ダークスポット数が６〜４９個／ｍｍ２であったことを示す。また、「Ａ２」は、リーク電流が１×１０−５ｍＡ／ｃｍ２以下であったことを、「Ｂ２」は、リーク電流が１×１０−５〜１×１０−３ｍＡ／ｃｍ２であったことを示す。
【符号の説明】
【００５９】
１  有機ＥＬ素子
２  基板
３  有機ＥＬ層
３１  反射電極
３２  有機層
３３  透明電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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