(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と有機エレクトロルミネッセンス層とこの有機エレクトロルミネッセンス層を上下から狭持した状態で設けられる第１、第２の電極とを備えたトップエミッション型の有機エレクトロルミネッセンス素子が母材上に複数配置されて形成されたトップエミッション型の有機エレクトロルミネッセンス発光装置であって、上記有機エレクトロルミネッセンス素子の基板が銅、アルミニウム、ステンレスおよびチタンからなる群から選ばれた少なくとも一つからなり、上記有機エレクトロルミネッセンス素子全体がリボン状になっており、第１の電極と第２の電極との間に狭持された有機エレクトロルミネッセンス層がリボン状基板の長手方向に沿った状態で形成され、その有機エレクトロルミネッセンス層の長手方向に沿う両側縁に有機エレクトロルミネッセンス層に沿って電源と接続するための端子用領域が設けられていることを特徴とするトップエミッション型の有機エレクトロルミネッセンス発光装置。
【請求項２】
上記端子用領域が、補助電極を介して電源と接続可能になっている請求項１記載のトップエミッション型の有機エレクトロルミネッセンス発光装置。
【請求項３】
請求項１記載のトップエミッション型の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製法であって、下記（Ａ）〜（Ｆ）の工程を経由して形成したトップエミッション型の有機エレクトロルミネッセンス素子を母材上に複数配置し、それらの端子用領域の任意の個所に電気的な接続を行うことを特徴とするトップエミッション型の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製法。
（Ａ）長尺シート状基板の上に第１の電極を形成する工程。
（Ｂ）上記第１の電極が形成された長尺シート状基板を長手方向に沿って切断し長リボン状の積層体とする工程。
（Ｃ）上記長リボン状の積層体の上に、その長手方向に沿った状態の有機エレクトロルミネッセンス層を形成する工程。
（Ｄ）上記有機エレクトロルミネッセンス層の上に第２の電極を形成する工程。
（Ｅ）上記長リボン状の積層体の長手方向に沿う両側縁を残した状態で上記積層体上面を封止材により封止し、封止されていない上記長リボン状の積層体の長手方向に沿う両側縁を端子用領域とする工程。
（Ｆ）上記長リボン状の積層体を切断して、所定長のリボン状にする工程。
【請求項４】
上記（Ｂ）および（Ｃ）の工程に代えて、下記の（Ｇ）〜（Ｉ）の工程を経由する請求項３記載のトップエミッション型の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製法。
（Ｇ）上記第１の電極の上に、フォトマスクを利用して、所定部分を露出させるための開口が幅方向に複数の列状に並ぶ絶縁層を形成する工程。
（Ｈ）上記絶縁層が形成された長尺シート状基板を、上記開口が並ぶ列ごとに切り離すように長手方向に沿って切断し長リボン状の積層体とする工程。
（Ｉ）上記長リボン状の積層体の上に、少なくとも上記開口を埋めた状態で有機エレクトロルミネッセンス層を形成する工程。
【請求項５】
さらに、下記（Ｊ）の工程を有する請求項３または４記載のトップエミッション型の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製法。
（Ｊ）上記長リボン状の積層体の長手方向に沿う両側縁に補助電極を形成する工程。
【請求項６】
少なくとも上記（Ｃ）〜（Ｅ）の工程が、真空下または不活性ガス雰囲気下で行われ、かつ、各工程および工程間が大気に晒されずに行われる請求項３記載のトップエミッション型の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製法。
【請求項７】
少なくとも上記（Ｉ），（Ｄ），（Ｅ）の工程が、真空下または不活性ガス雰囲気下で行われ、かつ、各工程および工程間が大気に晒されずに行われる請求項４記載のトップエミッション型の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低コストで製造できる、輝度むらの少ないトップエミッション型の有機エレクトロルミネッセンス発光装置およびその製法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
次世代の低消費電力の発光装置として期待されている有機エレクトロルミネッセンス（以下「有機ＥＬ」とする）発光装置は、有機発光材料に由来する多彩な色彩の発光が得られ、また、自発光素子からなるため、ＴＶ等のディスプレイ用としても注目されている。
【０００３】
このような有機ＥＬ発光装置に用いられる有機ＥＬ素子は、無機ＥＬ素子に比べると薄膜素子であり、また、面発光素子であるという特徴を有しているため、これらの特徴を活かした照明機器、液晶ディスプレイのバックライト、展示デコレーション用の発光部品やデジタルサイネージ等の用途も期待されている。特に、有機ＥＬ層の厚みが数百ｎｍと非常に薄いため、支持基板を透明にし、かつ、この透明基板を透かした光を、基板の反対面からも取り出せるようにすると、透明なシースルー型の発光素子を形成することができる。従って、透明なシースルー型の発光素子を実装している有機ＥＬ発光装置を用いて、新規のデコレーションやデジタルサイネージの開発も期待されている。このような展示デコレーションやデジタルサイネージ、店舗装飾等の各種広告には比較的大型のものが多く、これに伴い有機ＥＬ発光装置も大型化が望まれている。しかしながら、大型の有機ＥＬ発光装置は、技術的な面や製造コストの面で、製造が困難であるのが実情である。したがって、大型の有機ＥＬ発光装置の開発とともに、大型の有機ＥＬ発光装置を低コストで製造できる方法の開発が求められている。
【０００４】
有機ＥＬ発光装置の大型化を図る方法としては、従来から、有機ＥＬ素子の基板（マザーガラス）自体を大きくすることで、装置のサイズを大きくする方法等があり、また、低コスト化を図る方法としては、１バッチでの製造数を増加させる方法等がある。しかしながら、有機ＥＬ素子の有機ＥＬ層の形成は、真空蒸着法を用いることが一般的であり、基板のサイズが大きくなると、真空蒸着による形成製造設備が高額になる。また、真空蒸着法において、総膜厚（電極間距離）が数百ｎｍという非常に薄い膜厚の有機ＥＬ層を、大型化した基板上に均一に形成することが、技術的に困難であり、しかも、基板が大型化すると、材料の使用効率（歩留まり）が悪いという問題がある。また、上述のとおり、有機ＥＬ発光装置に用いられる有機ＥＬ素子は、有機ＥＬ層の総膜厚（電極間距離）が数百ｎｍと非常に薄いため、極微細なごみ等が原因となって短絡等の不良を発生させやすく、１バッチでの製造数を増加させるには限界があり、そのリスクは基板サイズが大きくなるのに伴って高くなるという問題もある。
【０００５】
これらの問題を解決するために、有機ＥＬ素子の基板自体を大型化させるのではなく、有機ＥＬ素子の基板をファイバー状に細長くし、このファイバー状の有機ＥＬ素子を複数、大型の母材上に並列させることで、有機ＥＬ発光装置の大型化を実現することや、１バッチでの製造数を増加させるのではなく、ロールトゥロールプロセスで製造することで、低コスト化を実現することが提案されている（例えば、特許文献１および２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００２−５３８５０２号公報
【特許文献２】再表２００５−１２２６４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１記載のディスプレイ装置では、ディスプレイ用途の特色上、細分化された複数の有機ＥＬ層上にそれぞれ端子を設け、この端子にコンタクトを押し当てることにより電気的に接続するため、非常に薄い有機ＥＬ層にダメージを与え、輝度むら等が発生しやすい、という問題がある。一方、特許文献２記載の線状発光装置では、有機ＥＬ層上に端子を設けていないため、有機ＥＬ層にダメージを与えることはないものの、基板自体の形状がファイバー状（線状体）であり、その長手方向に沿う側部に、電源と接続するための端子用領域を設けることが不可能であることから、その長手方向の端部に端子用領域を設けている。このため、ロールトゥロールプロセスでそれを製造するためには、連続的に長い基板材を送り出し、その発光素子１個当たりに相当する基板部分（ファイバー状基板部分）の前後（長手方向の前と後）に端子用領域を設けざるを得ない。このようにするためには、ロールを間欠式に動かして上記パターンを形成する等の手法を採用する必要が生じる。しかしながら、ロールを間欠式に動かす、という方法では、連続的にパターンを形成すること（連続プロセス）ができないため、製造効率が悪く、製造コストが高くなるという問題がある。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、低コストで製造できる、輝度むらの少ないトップエミッション型の有機ＥＬ発光装置およびその製法の提供をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明は、基板と有機ＥＬ層とこの有機ＥＬ層を上下から狭持した状態で設けられる第１、第２の電極とを備えたトップエミッション型の有機ＥＬ素子が母材上に複数配置されて形成されたトップエミッション型の有機ＥＬ発光装置であって、上記有機ＥＬ素子の基板が銅、アルミニウム、ステンレスおよびチタンからなる群から選ばれた少なくとも一つからなり、上記有機ＥＬ素子全体がリボン状になっており、第１の電極と第２の電極との間に狭持された有機ＥＬ層がリボン状基板の長手方向に沿った状態で形成され、その有機ＥＬ層の長手方向に沿う両側縁に有機ＥＬ層に沿って電源と接続するための端子用領域が設けられているトップエミッション型の有機ＥＬ発光装置を第１の要旨とする。
【００１０】
また、第１の要旨のトップエミッション型の有機ＥＬ発光装置の製法であって、下記（Ａ）〜（Ｆ）の工程を経由して形成したトップエミッション型の有機ＥＬ素子を母材上に複数配置し、それらの端子用領域の任意の個所に電気的な接続を行うトップエミッション型の有機ＥＬ発光装置の製法を、本発明の第２の要旨とする。
（Ａ）長尺シート状基板の上に第１の電極を形成する工程。
（Ｂ）上記第１の電極が形成された長尺シート状基板を長手方向に沿って切断し長リボン状の積層体とする工程。
（Ｃ）上記長リボン状の積層体の上に、その長手方向に沿った状態の有機ＥＬ層を形成する工程。
（Ｄ）上記有機ＥＬ層の上に第２の電極を形成する工程。
（Ｅ）上記長リボン状の積層体の長手方向に沿う両側縁を残した状態で上記積層体上面を封止材により封止し、封止されていない上記長リボン状の積層体の長手方向に沿う両側縁を端子用領域とする工程。
（Ｆ）上記長リボン状の積層体を切断して、所定長のリボン状にする工程。
【００１１】
すなわち、本発明者らは、大型の有機ＥＬ発光装置を低コストで製造するため、研究を重ねた。そのなかで、有機ＥＬ素子の基板自体を大型化するのではなく、小型で優れた性能の有機ＥＬ素子を高スループットかつ低コストで製造し、この小型の有機ＥＬ素子を複数組み合わせることで、有機ＥＬ発光装置を大型化すると、低コストかつ高性能の大型の有機ＥＬ発光装置を製造することができるのではないかと想起した。そこで、低コストで、かつ高性能の小型の有機ＥＬ素子を製造する方法について、さらに研究を重ねた。その結果、トップエミッション型の有機ＥＬ素子をリボン状とし、有機ＥＬ層を基板の長手方向に沿った状態で形成し、その有機ＥＬ層の長手方向に沿う両側縁に、有機ＥＬ層に沿って電源と接続するための端子用領域を設けるようにすると、特許文献１記載のように、端子の接続により有機ＥＬ層にダメージを与えることがなく、しかも、特許文献２記載のように、製造に関しロールを間欠的に動かすという不具合を生じることなく、輝度むらのない有機ＥＬ素子を効率よく、連続製造できることを突き止め、本発明に到達した。
【発明の効果】
【００１２】
このように、本発明のトップエミッション型の有機ＥＬ発光装置は、トップエミッション型の有機ＥＬ素子が複数配置されて形成された有機ＥＬ発光装置であって、上記有機ＥＬ素子がリボン状になっており、第１の電極と第２の電極との間に狭持された有機ＥＬ層が基板の長手方向に沿った状態で形成され、その有機ＥＬ層の長手方向に沿う両側縁に有機ＥＬ層に沿って電源と接続するための端子用領域が設けられるようになっている。したがって、有機ＥＬ素子製造に際して、ロールを間欠駆動させて生産性を落とすことなく、連続的に製造することができる。そして、本発明の有機ＥＬ発光装置は、有機ＥＬ層の長手方向に沿う両側縁に、有機ＥＬ層に沿って電源と接続するための端子用領域が、連続的に設けられている有機ＥＬ素子を用いているため、従来のように、決められた特定の個所で電源に接続するのとは異なり、上記端子用領域内の任意の位置で電源に接続することができ、いわば接続する個所の選択の自由度が高くなる。したがって、複数のリボン状の有機ＥＬ素子を並列配置し、有機ＥＬ発光装置を製造する際、電源と接続するための一つのワイヤーを隣合う二つのリボン状有機ＥＬ素子の端子用領域にまたがるように接続して、ワイヤーの共通（減数）化を図ったり、また、リボン状有機ＥＬ素子の端子用領域を部分的もしくは全体的に重ねて並べても、電源と容易に接続することができるため、有機ＥＬ発光装置全体としての小型化も可能になる。また、本発明の有機ＥＬ発光装置は、上述のとおり、有機ＥＬ層の上に端子用領域を設けておらず、有機ＥＬ層上にコンタクトを押し当てて電源に接続しないため、有機ＥＬ層にダメージを与えることがなく、輝度むらを生じさせることがない。
【００１３】
そして、上記端子用領域が、補助電極を介して電源に接続可能になっている場合は、有機発光層全体に、より均一に電圧をかけることができるため、輝度むらがより生じにくくなる。
【００１４】
また、本発明のトップエミッション型の有機ＥＬ発光装置の製法であって、下記（Ａ）〜（Ｆ）の工程を経由して形成したトップエミッション型の有機ＥＬ素子を母材上に複数配置し、それらの端子用領域の任意の個所に電気的な接続を行う有機ＥＬ発光装置の製法によると、ロールトゥロールプロセスでより効率よく有機ＥＬ発光素子を製造することができ、有機ＥＬ発光装置の製造コストを一層低くすることができる。そして、有機ＥＬ素子において、第１の電極と有機ＥＬ層との間に、必ずしも絶縁層を形成しなくてよいため、その形成コストおよび時間を低減することができる。
（Ａ）長尺シート状基板の上に第１の電極を形成する工程。
（Ｂ）上記第１の電極が形成された長尺シート状基板を長手方向に沿って切断し長リボン状の積層体とする工程。
（Ｃ）上記長リボン状の積層体の上に、その長手方向に沿った状態の有機ＥＬ層を形成する工程。
（Ｄ）上記有機ＥＬ層の上に第２の電極を形成する工程。
（Ｅ）上記長リボン状の積層体の長手方向に沿う両側縁を残した状態で上記積層体上面を封止材により封止し、封止されていない上記長リボン状の積層体の長手方向に沿う両側縁を端子用領域とする工程。
（Ｆ）上記長リボン状の積層体を切断して、所定長のリボン状にする工程。
【００１５】
そして、上記（Ｂ）および（Ｃ）の工程に代えて、下記の（Ｇ）〜（Ｉ）の工程を経由するトップエミッション型の有機ＥＬ発光装置の製法によると、有機ＥＬ発光素子における第１の電極および第２の電極の両電極の接触を確実に防止でき、短絡（ショート）の発生が抑制される。
（Ｇ）上記第１の電極の上に、フォトマスクを利用して、所定部分を露出させるための開口が幅方向に複数の列状に並ぶ絶縁層を形成する工程。
（Ｈ）上記絶縁層が形成された長尺シート状基板を、上記開口が並ぶ列ごとに切り離すように長手方向に沿って切断し長リボン状の積層体とする工程。
（Ｉ）上記長リボン状の積層体の上に、少なくとも上記開口を埋めた状態で有機ＥＬ層を形成する工程。
【００１６】
なかでも、さらに、下記（Ｊ）の工程を有するトップエミッション型の有機ＥＬ発光装置の製法によると、有機ＥＬ発光素子において、有機ＥＬ層全体により均一に電圧をかけることができるため、輝度むらがより少ない有機ＥＬ発光装置を得ることができる。
（Ｊ）上記長リボン状の積層体の長手方向に沿う両側縁に補助電極を形成する工程。
【００１７】
そして、少なくとも上記（Ｃ）〜（Ｅ）の工程が、真空下または不活性ガス雰囲気下で行われ、かつ、各工程および工程間が大気に晒されずに行われるトップエミッション型の有機ＥＬ発光装置の製法によると、各工程における高効率化を図れると共に、各蒸着膜の厚みをより均一に形成することができるため、より高品質な有機ＥＬ発光装置を得ることができる。
【００１８】
また、少なくとも上記（Ｉ），（Ｄ），（Ｅ）の工程が、真空下または不活性ガス雰囲気下で行われ、かつ、各工程および工程間が大気に晒されずに行われるトップエミッション型の有機ＥＬ発光装置の製法によると、各工程における高効率化を図れると共に、各蒸着膜の厚みをより均一に形成することができるため、より高品質な有機ＥＬ発光装置を得ることができる。
【００１９】
本発明において、「リボン状」とは、全体が短冊形状ないしタープ状をしており、通常、その短辺が１０〜５０ｍｍ、長辺が５０〜５００ｍｍである。
【００２０】
また、本発明において、端子用領域とは、端子として利用できる領域部分のことをいい、具体的には、電源に接続されたワイヤー等と接続可能な領域を意味する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の参考例の説明図である。
【図２】上記参考例に用いられる有機ＥＬ素子２の平面図である。
【図３】上記参考例に用いられる有機ＥＬ素子２の断面図である。
【図４】（ａ），（ｂ）はともに上記有機ＥＬ素子２を得る工程の説明図である。
【図５】（ａ），（ｂ）はともに上記有機ＥＬ素子２を得る工程の説明図である。
【図６】上記参考例の説明図である。
【図７】本発明の参考例の断面図である。
【図８】（ａ）は上記参考例の変形例（本発明の一実施例）の断面図であり、（ｂ）は本発明の参考例の断面図である。
【図９】（ａ）は上記参考例の変形例（本発明の一実施例）の断面図であり、（ｂ）は本発明の参考例の断面図である。
【図１０】（ａ）は上記参考例の変形例（本発明の一実施例）の断面図であり、（ｂ）は本発明の参考例の断面図である。
【図１１】上記実施例の変形例の断面図である。
【図１２】（ａ）〜（ｃ）は、いずれも実施例１品を得る工程の説明図である。
【図１３】（ａ），（ｂ）は、ともに比較例１品を得る工程の説明図である。
【図１４】（ａ），（ｂ）は、ともに比較例２品を得る工程の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
つぎに、本発明を実施するための形態について説明する。
【００２３】
図１は、本発明の参考となる有機ＥＬ発光装置を実現するための説明図であり、略平板状のガラスからなる母材１上に、リボン状の有機ＥＬ素子２が複数個並列（長さ方向を揃えた状態）に、配設されている。そして、上記各有機ＥＬ素子２は、それぞれ、その長手方向に沿う両縁が長手方向に沿って一続きの端子用領域３に形成されている。そして、その一方の端子用領域３の左端部がワイヤー４で通電用電極端子５に接続され、他方の端子用領域３の右端部がワイヤー４’で通電用電極端子５’に接続されている。なお、この有機ＥＬ発光装置は、この図の裏面側（紙面の下方、すなわち母材１側）に向かって上記各有機ＥＬ素子２が発光する、ボトムエミッション型の発光装置である。また、図において、各部分は模式的に示したものであり、実際の大きさ等とは異なっている（以下の図においても同じ）。
【００２４】
上記の装置において、１個の有機ＥＬ素子２は、図２の平面図に示すように、幅２０ｍｍ、長さ３００ｍｍのリボン状に形成されており、その長手方向に沿って、幅ｈが１３ｍｍである有機ＥＬ層１０が形成され、この有機ＥＬ層１０の長手方向に沿う、左右の両側縁に、ワイヤー４と接続可能な端子用領域３が設けられている。
【００２５】
上記有機ＥＬ素子２をより詳しく説明すると、図２のＸ−Ｘ断面図である図３に示すように、まず、フレキシブル性を持たせた薄ガラスの基板６上に、平坦化層７、第１の電極８、有機ＥＬ層１０、第２の電極１１がこの順で積層されている。また、第１の電極８と第２の電極１１とが接しないように、両者の間に絶縁層９が設けられている。さらに、後にワイヤー４と接続するための端子用領域３部分を残した状態で、プレバリア層１２、封止樹脂１３、バリア性シート１４がこの順で積層されている。
【００２６】
このような上記有機ＥＬ素子２は、例えば、つぎのようなロールトゥロールプロセスで得ることができる。すなわち、基板６として、幅ｉが３００ｍｍ、長さｊが１４０ｍ、厚み１００μｍのフレキシブル性を持たせた長尺シート状の薄ガラスを用意し〔図４（ａ）参照〕、この薄ガラスの上に、有機ＥＬ絶縁材料（ＪＳＲ社製、ＪＥＭ−４７７）を塗工、乾燥し、２２０℃で１時間ポストベークすることにより、厚み１μｍの平坦化層７を形成する。そして、長尺スパッタ装置により、上記平坦化層７の上に、第１の電極８を形成する。なお、上記第１の電極８はパターニングして形成してもよい。このようなパターニングとしては、例えば、フォトマスクを介してエッチングレジストをパターニングして、第１の電極８をエッチングする方法を用いることができる。
【００２７】
つぎに、図４（ａ）に示すように、第１の電極８上に、後工程で有機ＥＬ層１０と接する部分である有機ＥＬ層形成予定部分（α）と、補助電極１５を形成する部分である補助電極形成予定部分（β）とを露出させるための開口が複数の列状に並ぶ絶縁層９を形成する。絶縁層９の形成は、具体的には、感光性の絶縁材料を塗工し、フォトマスクを介して露光を行い、現像するという工程を繰り返し、パターニングして行う。この例では、有機ＥＬ層形成予定部分（α）は、幅ｋが１１ｍｍ、長さｌが２８０ｍｍであり、補助電極形成予定部分（β）は、幅ｍが２．５ｍｍ、長さが１４０ｍ（薄ガラスの全長）である。絶縁層９の形成後、この長尺シート状の積層体を、レーザ等により上記両開口部（部分α、β）が並ぶ列ごとに切り離すように長手方向に沿って切断し、図４（ｂ）に示すように、長リボン状の積層体〔幅ｎが２０ｍｍ、長さｊが１４０ｍ〕とする。なお、第１の電極８をパターニングして形成する場合には、第１の電極８と第２の電極１１との重なり部分で発光エリアを規定できるとともに、第１の電極８と第２の電極１１との短絡を防止できるため、この絶縁層９は形成しなくてもよい。
【００２８】
そして、上記長リボン状の積層体の上に、真空蒸着法により、上記有機ＥＬ層形成予定部分（α）を埋めた状態で有機ＥＬ層１０を形成し、ついでこの有機ＥＬ層１０を被覆する第２の電極１１を形成し、さらにワイヤー４，４’と接続可能部分である、端子用領域３（有機ＥＬ層１０の長手方向に沿う両側縁）を残した状態でプレバリア層１２を、真空下で一貫形成する。なお、第２の電極１１の形成時に、絶縁層９の開口部である補助電極形成予定部分（β）（有機ＥＬ層１０の長手方向に沿う両側縁のうちの片側縁）に対しても同様に真空蒸着を行い、補助電極１５を第２の電極１１と同時に形成する。
【００２９】
プレバリア層１２まで形成した後、上記長リボン状の形成体に対し、上記端子用領域３を除いて封止を行う。封止は、上記長リボン状の形成体のうち、端子用領域３を除いた部分にエポキシ系の接着剤を塗布し、この上に、水分および酸素の透過の少ないバリア性シートを貼り付けて行う。これにより、図５（ａ）に示すように、長リボン状の形成体の上記端子用領域３を除いた部分に、封止樹脂１３およびバリア性シート１４が積層され、封止が完了する。封止の完了後、有機ＥＬ層１０を含んだ状態で所定の長さ（この例では、３００ｍｍ）毎に切断することで、幅ｎが２０ｍｍ、長さｏが３００ｍｍのリボン状の有機ＥＬ素子２を得ることができる〔図５（ｂ）〕。
【００３０】
このようにして得た、リボン状の有機ＥＬ素子２を、図１に示すように、母材１上に複数個並べて粘着材で固定し、端子用領域３の任意の個所にワイヤー４，４’を接続して、通電用電極端子５，５’を介して電気的な接続（実装）を行うことにより、本発明の参考となる有機ＥＬ発光装置を得ることができる。
【００３１】
上記参考例で説明したとおり、本発明は、有機ＥＬ素子２を、ロールトゥロールプロセスで、高スループットかつ連続的に製造できるため、低コストとすることができる。しかも、絶縁層９のパターニングまで広幅の長尺シート状の基板６に対して行い、その後の工程を所定幅に切断した長リボン状の基板６に対して行っているため、製造の効率がよい。また、有機ＥＬ層１０の形成以降の工程を、所定幅に切断した長リボン状の基板６に対して行っているため、真空下での各蒸着膜の厚みをより均一に形成することができ、さらに、特別な製造設備の導入も不要であるため、製造設備導入にかかるコストを抑えることができる。そして、有機ＥＬ層１０の長手方向に沿う両側縁を、有機ＥＬ層１０に沿ってワイヤー４，４’と接続可能である端子用領域３としているため、従来のように、予め定められた特定部分ではなく、実装する形態（母材１の形状、サイズ）に応じて、端子用領域３内の任意の部分を端子とすることができる。したがって、リボン状の有機ＥＬ素子２を実装する際、隣り合う二つのリボン状有機ＥＬ素子２を隙間なく並べ、それらの端子用領域３を、一本のワイヤー４（４’）で接続すると、ワイヤー４（４’）の数を削減でき、さらにコストの低減を図ることができる。また、複数のリボン状有機ＥＬ素子２を、母材１のサイズに収まるように、重ねて配置しても、端子を容易にとれるため、従来にない、様々なサイズや形状の有機ＥＬ発光装置をユーザーのニーズに応じて容易に製造することができる。また、有機ＥＬ層１０の長手方向に沿う両側縁の端子用領域３のうち、その片側縁の端子用領域３の上に補助電極１５が形成されているため、この補助電極１５上にワイヤー４を接続し、図６に示すように、この部分を陽極端子１６とすると、電流が、陽極端子１６を通じて、まず、補助電極１５全体に行き渡り、そこから点線矢印に示すように、有機ＥＬ層１０の全体に流れるようになる。このため、有機ＥＬ層１０全体により均一に電圧がかかり、輝度むらがより生じにくくなる。
【００３２】
このように、本発明の有機ＥＬ発光装置は、輝度むらが生じにくいリボン状の有機ＥＬ素子２を用いているため、その個数を増やし大型化しても輝度むらが発生しない。また、有機ＥＬ層１０の上で電気的に接続しないため、有機ＥＬ層１０にダメージを与えることがなく、この点でも有機ＥＬ素子２に輝度むらが発生しにくく、ひいてはその個数を増やし大型化しても輝度むらが発生しない。そして、上述のように、低コストで製造された有機ＥＬ素子２を用いるため、有機ＥＬ発光装置全体を低コストで製造できる。
【００３３】
上記の参考例では、有機ＥＬ素子２は、図３に示す構造のボトムエミッション型をしているが、本発明は、トップエミッション型の有機ＥＬ素子を用いるものである。その構造も様々なバリエーションとすることができ、例えば、図８（ａ）、図９（ａ）、図１０（ａ）、図１１のようにすることもできる。なお、上記の各図においては、各種封止層の記載を省略している。なお、図８（ｂ）、図９（ｂ）、図１０（ｂ）は、いずれも本発明の参考例である。
【００３４】
そして、上記有機ＥＬ素子２はトップエミッション型であり、基板６として、有機ＥＬ層１０の熱を効率良く逃がすために熱伝導率が高い、ロールトゥロールプロセスに適用しやすい、という観点から、銅、アルミニウム、ステンレス、チタンの少なくとも一つを用いている。トップエミッション型とするため、基板６の厚みは、５〜２００μｍが好ましい。薄すぎると、取り扱い性が悪くなる傾向がみられ、逆に、厚すぎると、基板６をロール状に巻くことが困難となり、ロールトゥロールプロセスに適さないという傾向がみられるためである。
【００３５】
上記の例では、有機ＥＬ素子２の平坦化層７が、有機ＥＬ絶縁材料（ＪＳＲ社製、ＪＥＭ−４７７）からなるが、このほかにも、メッキや真空蒸着により無機層を設け、平坦化層７とすることや、樹脂や無機膜をウェットコーティングし、平坦化層７とするようにしてもよい。また、基板６自体の表面が平坦である場合や、基板６の表面を研磨し、基板６の表面を平坦化した場合、この平坦化層７は設けなくてもよい。なお、基板６表面または平坦化層７表面は、表面粗さＲａが２０ｎｍ以下、Ｒｍａｘが５０ｎｍ以下となることが好ましい。すなわち、基板６表面または平坦化層７表面の凹凸が大きすぎると、この上に形成する有機ＥＬ層１０の膜厚が薄いため、第１の電極８と第２の電極１１との短絡が発生しやすくなる傾向がみられるためである。
【００３６】
有機ＥＬ素子２の第１の電極８は、第１の電極８を陽極とする場合には、正孔注入性の観点から、仕事関数の大きい材料を用いるのが好ましく、このような材料としては、例えば、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）や酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）等の各種透明導電材料や、金、銀、白金、アルミニウム等の金属、合金材料があげられる。なかでも、有機ＥＬ素子２を、シースルー型とする場合には、透明性が高く、導電性の高い材料が好ましい。一方、第１の電極８を陰極とする場合には、電子注入を行いやすい、仕事係数の小さな材料を用いることが好ましく、このような材料としては、例えば、アルミニウムやマグネシウム等の金属や、これらを含む合金等があげられる。なお、基板６が導電性を有するものである場合には、基板６自体を第１の電極として用いることができるため、第１の電極８を別に形成する必要はないが、基板６の表面の酸化膜等の影響でキャリアの注入が行いにくい場合には、スパッタ法等を用いて、適宜仕事係数の合う、金属・合金・透明導電膜等を基板６の表面に５〜２００ｎｍの厚みに形成して用いてもよい。
【００３７】
有機ＥＬ素子２の絶縁層９は、第１の電極８と第２の電極１１との短絡を防止するために設けるものであり、絶縁層９で発光エリアを規定すると、幅方向での位置ずれの許容範囲が広くなり、ロールトゥロールプロセスでの連続的な製造をさらに容易にすることができる。このような絶縁層９の材料としては、絶縁性を有し、有機ＥＬ素子の特性や寿命に悪影響を及ぼす水分やアウトガスの少ないものが好ましい。また、有機ＥＬ素子２をシースルー型にする場合には、透明性の高い材料を用いることが好ましい。
【００３８】
有機ＥＬ素子２の有機ＥＬ層１０は、少なくとも発光層を有する層であり、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層、正孔ブロック層、電子輸送層、電子注入層等が、用途に応じて、適宜、組み合わせて、あるいは単独で用いられる。この有機ＥＬ層１０の膜厚は、数ｎｍ〜数百ｎｍであり、発光効率や寿命等の観点から、目的に応じた膜厚が選択される。
【００３９】
有機ＥＬ素子２の第２の電極１１は、電流を効率的に流す必要性から導電性の高い材料で形成されることが好ましく、第２の電極１１が陰極となる場合には、電子注入が行いやすい、仕事係数の小さな材料を用いることが好ましい。このような材料としては、例えば、アルミニウムやマグネシウム等の金属や、これらを含む合金等があげられる。また、電子注入性を向上させるために、アルカリ土類金属を含む材料を含有させてもよい。一方、第２の電極１１が陽極となる場合には、正孔注入性の観点から、仕事関数の大きい材料を用いるのが好ましい。このような材料としては、例えば、金、銀、白金等の金属、合金材料があげられる。なかでも、有機ＥＬ素子２をトップエミッション型とするため、透明性が高く、導電性の高い材料が好ましく用いられる。
【００４０】
有機ＥＬ素子２のプレバリア層１２は、後工程での封止が行われるまでの間の、水分や酸素等によるダメージを防止したり、封止工程におけるダメージを防止するものである。プレバリア層１２の材料としては、水分やアウトガスの少ないものが好ましく、なかでも、有機ＥＬ素子２を、トップエミッション型とするため、透明性の高い材料を用いることが好ましい。このような材料としては、例えば、酸化シリコン等の無機酸化物等があげられる。なお、第２の電極１１自体が上記プレバリア機能を有している場合には、プレバリア層１２を別途設けなくてもよい。
【００４１】
本発明に用いられる有機ＥＬ素子２の封止は、水分や酸素の浸入を完全に防ぐために行うものである。上記の例では、長リボン状の形成体に対し、上記のプレバリア層１２上の、端子用領域３以外の部分に、エポキシ系の接着剤を塗布し（封止樹脂１３）、水分および酸素の透過の少ないバリア性シート（バリア性シート１４）を貼り付けて行っている。このほかにも、封止樹脂１３としては、水分やアウトガスの少ない接着材料を用いることができ、なかでも、有機ＥＬ素子２を、トップエミッション型とするため、透明性の高い材料を用いることが好ましい。また、水分や酸素を取り除く作用を有する材料を封止樹脂１３に含有させてもよい。そして、バリア性シート１４としては、フレキシブル性を有する、水分や酸素の透過が少ないバリア性を有するフィルム状のシート等を用いることができる。
【００４２】
本発明に用いられる有機ＥＬ素子２の補助電極１５は、第２の電極１１を形成する際に、同時に同様の手法により形成されているが、第２の電極１１と補助電極１５は、同時に形成しなくてもよく、また、別の手法、別の材料により形成するようにしてもよい。例えば、第２の電極１１を形成する際に補助電極１５を形成せず、有機ＥＬ素子２を母材１に実装する際に、端子用領域３上に、導電性テープを貼り付け、補助電極１５としてもよい。なお、補助電極１５は必ずしも設けなくてもよいが、補助電極１５を設けると、有機ＥＬ層１０全体により均一に電圧をかけることができる点で、好ましい。また、上記の参考例では、補助電極１５は、有機ＥＬ層の長手方向に沿う両側縁の端子用領域３のうち、片側縁にのみ設けられているが、両側縁に設けるようにしてもよい。補助電極１５を両側縁に設けると、有機ＥＬ層１０全体にさらに均一に電圧をかけることができるようになり、より輝度むらが生じにくくなる。
【００４３】
上記の参考例では、絶縁層９を形成するまでを広幅の長尺シート状の基板６に対して行い、有機ＥＬ層１０の形成以降を、長リボン状の基板６に対して行っているが、最初から（絶縁層９を形成するまでの工程も）、長リボン状の基板６に対して行うようにしてもよい。しかし、製造の効率化の観点からは、絶縁層のパターニング（絶縁層９の形成）までを広幅の長尺シート状の基板６に対して行い、有機ＥＬ層１０の形成以降を、長リボン状の基板６に対して行うことが好ましい。
【００４４】
上記の参考例では、母材１は略平板状のガラスからなるが、本発明では、有機ＥＬ素子２がトップエミッション型であるため、母材１の透明性は必要ではない。したがって、ガラスの他に、金属板等の部品や、フィルム、窓ガラス、壁、天井等の建造物を母材１として用いることができる。さらに、母材１の形状も、略平板状だけでなく、球状、円柱状等の様々な形状のものを用いることができる。
【００４５】
本発明のトップエミッション型の有機ＥＬ発光装置は、上述の参考例に準じたトップエミッション型のリボン状の有機ＥＬ素子２を複数、ワイヤー４，４’を配置した母材１に並べて固定し、通電用電極端子５，５’との接続を行い、封止（樹脂封止、透明フレキシブル基材の接着等）することで得られる。なお、母材１および封止（樹脂、透明フレキシブル基材等）にバリア性の高いものを用いるようにすると、有機ＥＬ素子２での封止（封止樹脂１３、バリア性シート１４）を行わなくてもよい。逆に、有機ＥＬ素子２に高い封止がされている場合には、母材１および封止（樹脂および透明フレキシブル基材）に高いバリア性は必要なく、安価な樹脂フィルム等を用いることができる。
【００４６】
本発明のトップエミッション型の有機ＥＬ発光装置は、複数のリボン状の有機ＥＬ素子２を有しているが、各有機ＥＬ素子２は、発光色がそれぞれ異なっていてもよい。異なる色の有機ＥＬ素子２を適宜配置することにより、展示デコレーション用の発光部品やデジタルサイネージ等に求められる意匠性を持たせることができる。また、白色の有機ＥＬ発光装置とする場合でも、光の三原色である赤、青、緑の各色をそれぞれ発光する有機ＥＬ素子２を組み合わせて、白色を表現することも可能である。
【００４７】
本発明のトップエミッション型の有機ＥＬ発光装置において、母材１のワイヤー４，４’の配置は、通常のフレキシブル回路基板やリジッド回路基板と同様の手法、材料で形成することができる。また、有機ＥＬ素子２の母材１への固定は、粘着材や接着剤を用いて行うことができ、有機ＥＬ層１０の熱を効率的に放熱できる点で、熱伝導性のよいものが好ましく用いられる。さらに、有機ＥＬ素子２とワイヤー４，４’との電気的接合は、半導体パッケージの製造プロセス等を利用することができ、例えば、ワイヤーボンディングや半田リフローが好ましく用いられる。また、導電性ペーストや導電性テープで電気的に接合してもよい。なお、有機ＥＬ素子２とワイヤー４，４’との電気的接合は、有機ＥＬ素子２への悪影響を避ける意味で、より低温でのプロセスが好ましい。
【００４８】
つぎに、実施例について、比較例と併せて説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。
【実施例】
【００４９】
本実施例においては、まず、ロールトゥロールプロセスで、トップエミッション型のリボン状の有機ＥＬ素子を連続的に製造した。その後、製造した複数のリボン状の有機ＥＬ素子を、母材上に実装し、トップエミッション型の有機ＥＬ発光装置を製造した。比較例としては、実施例と同じく、ロールトゥロールプロセスで、トップエミッション型である、正方形状有機ＥＬ素子（比較例１）と、ファイバー状有機ＥＬ素子（比較例２）を製造し、実施例に用いたものと同じ母材上にそれぞれ実装し、有機ＥＬ発光装置を製造した。
【００５０】
（実施例１）
有機ＥＬ素子の製造に先立ち、図１２（ａ）に示すように、長尺シート状基板１８として、幅３００ｍｍ、長さ１４０ｍ、厚み２５μｍのＳＵＳ３０４箔を準備した。
〔平坦化層の形成〕
準備した長尺シート状基板１８の上に、ＪＳＲ製有機ＥＬ絶縁材料（ＪＥＭ−４７７）を塗工、乾燥し、２２０℃で１時間ポストベークを行う事により、厚み１．５μｍの平坦層を形成した。
〔第１の電極の形成〕
つぎに、長尺スパッタ装置にて、平坦層上に反射層および陽極として、ＩＺＯ(２０ｎｍ)／パラジウムおよび銅を含有する銀系合金（ＡＰＣ：フルヤ金属社製）(１００ｎｍ)／ＩＺＯ(１００ｎｍ)を形成した。
〔絶縁層の形成〕
形成した第１の電極の上に、絶縁層としてＪＳＲ製有機ＥＬ絶縁材料（ＪＥＭ−４７７）を塗工、乾燥し、プロキシミティ露光機で所定のフォトマスクを介して露光後、２．３８ｗｔ％テトラメチルアンモニウムハイドライド（ＴＭＡＨ）で現像し、水洗後、水分を除去してから２２０℃で１時間ポストベークを行った。ポストベーク後の絶縁層の膜厚は約１．５μｍであった。なお、絶縁層のパターンは、幅１１ｍｍ、長さ２８０ｍｍの開口部１９および幅２．５ｍｍで全長にわたる開口部２０を有するパターンとした（図１２（ａ）参照）。その後、上記長尺シート状の積層体２１を、レーザにて上記両開口部（１９，２０）が並ぶ列ごとに切り離し所定幅となるように、長手方向の切断を行い、幅２０ｍｍ、長さ１４０ｍの長リボン状の積層体２２とした（図１２（ｂ）参照）。
〔有機ＥＬ層、第２の電極、プレバリア層の形成〕
上記長リボン状の積層体２２を、ＵＶ／Ｏ3処理（紫外光とオゾンの協働作用を利用する表面改質処理）を行った後に真空蒸着機にセットし、真空下で、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）２５ｎｍ、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ−Ｎ−ビス(１−ナフチル)−１，１’−ビフェニル)−４，４’−ジアミン（ＮＰＢ）４５ｎｍ、８−キノリノールアルミニウム錯体（Ａｌｑ３）６０ｎｍ、フッ化リチウム（ＬｉＦ）０．５ｎｍ、アルミニウム（Ａｌ）１ｎｍ、アルミニウム（Ａｌ）１００ｎｍ（補助電極部のみ）、銀（Ａｇ）１５ｎｍ、窒化酸化シリコン（ＳｉＯＮ）１００ｎｍの順に形成した。なお、補助電極部のＡｌ（１００ｎｍ）は、幅２．５ｍｍの開口を有するＳＵＳ製のシャドウマスクを介して蒸着を行い、補助電極形成予定部分である上記開口部２０の上に幅２．５ｍｍに形成し、補助電極とした。
〔有機ＥＬ素子の封止、切断〕
プレバリア層まで形成した上記長リボン状の積層体２２を、一旦、巻き取りロールに巻き取り、窒素ガスを導入し大気圧にした後、窒素雰囲気下で別のチャンバーに移動させ、端子用領域（有機ＥＬ層の長手方向に沿う両側縁）以外の部分に、厚さ１００μｍの日本電気硝子社製薄ガラス２４をエポキシ系接着剤で貼り付けた。接着剤の硬化後、上記長リボン状の積層体２２を、大気下に取り出し、図１２（ｂ）に一点鎖線で示すように、３００ｍｍの長さ毎に切断して、２０ｍｍ×３００ｍｍのリボン状の有機ＥＬ素子２５を得た（図１２（ｃ）参照）。
〔実装〕
上記リボン状の有機ＥＬ素子２５を１５個、これらの長さ方向を揃えた状態で、３００ｍｍ×３００ｍｍの母材上に実装し、３００ｍｍ×３００ｍｍの大きさの有機ＥＬ発光装置を得た。
【００５１】
（比較例１）
絶縁層のパターンを、幅２８０ｍｍ、長さ２８０ｍｍの開口部２６および幅５ｍｍで全長に渡る開口部２７を有するパターンとし（図１３（ａ）参照）、長手方向に沿った切断を行わない以外は実施例１と同様にして、３００ｍｍ×３００ｍｍの大型の有機ＥＬ素子２８を１個、製造した（図１３（ｂ）参照）。製造した有機ＥＬ素子２８を１個、これらの長さ方向を揃えた状態で、実施例１と同様の母材上に実装し、３００ｍｍ×３００ｍｍの大きさの有機ＥＬ発光装置を得た。
【００５２】
（比較例２）
絶縁層のパターンを、幅０．５ｍｍ、長さ２８０ｍｍの開口部２９および幅０．５ｍｍ、長さ５ｍｍの開口３０を有するパターンとし、有機層、陰極層、プレバリア層の形成のための、それぞれ必要な個所に開口部のあるシャドウマスクを、長手方向に沿ってそれぞれ位置合わせをして、間欠的に基材を送りながら形成し、長尺シート状の積層体３１を形成した（図１４（ａ），（ｂ）参照）。この長尺シート状の積層体３１に、薄ガラス３２（幅１ｍｍ、長さ３００ｍｍ）を、上記開口部２９を覆うように長手方向に沿って位置合わせをしながら貼り付けて封止し、幅１ｍｍで長手方向に沿って切断するとともに、図１４（ａ）に一点鎖線で示すように、上記開口部２９を含む、長さ３００ｍｍ毎に切断して、１ｍｍ×３００ｍｍのファイバー状の有機ＥＬ素子３３を３００個、製造した。製造した有機ＥＬ素子３３を３００個、実施例１と同様の母材上に実装し、３００ｍｍ×３００ｍｍの大きさの有機ＥＬ発光装置を得た。
【００５３】
得られたこれらの実施例品、比較例品のトップエミッション型の有機ＥＬ発光装置について、以下の項目の評価を行い、その結果を〔表１〕に示した。
【００５４】
〔製造設備投資〕
有機ＥＬ素子に対する製造設備を導入にかかる費用を評価した。
○：小型の真空設備を利用できるため、導入費用は低額となる。
×：大型の真空設備を建設しなければならないため、導入費用が高額となる。
【００５５】
〔製造連続性〕
有機ＥＬ素子の製造工程において、ロールトゥロールプロセスを連続工程に容易に実施できるか否かを評価した。
○：連続工程に容易に実施できる。
×：連続工程で実施するのは困難である。
【００５６】
〔膜厚均一性〕
有機ＥＬ素子の製造工程において、平坦化層を形成した基板上に、第１の電極を形成した際の、膜厚のバラツキを評価した。評価は、第１の電極の、基板の四隅および中央部の５個所における膜厚を、スローン社製ＤｅｋＴａｋ３ＳＴ触針式段差計を用いて測定し、その値を比較して行った。
○：測定個所の５個所の膜厚が、ほぼ同じであった。
×：測定個所の５個所の膜厚が、それぞれ異なっていた。
【００５７】
〔歩留まり〕
各有機ＥＬ発光装置において、実装前の全有機ＥＬ素子を目視で観察し、発光領域に欠陥がある有機ＥＬ素子を不良品とし、欠陥がない有機ＥＬ素子を良品とした。そして、「良品の有機ＥＬ素子の面積／全有機ＥＬ素子（良品＋不良品）の面積×１００」を算出し、この値を歩留まりとして評価した。
【００５８】
〔実装コスト〕
有機ＥＬ素子を、母材に実装するのに必要な装置と、実装にかかる時間を勘案し、実装コストとした。
○：装置の構造が単純であり、実装にかかる時間が短い。
×：装置の構造が複雑であり、実装にかかる時間が長い。
【００５９】
〔輝度むら〕
暗室下で様々な方向から画面を目視観察し、輝度むら（モアレ発生等を含む表示むらの官能評価）の有無を評価した。
○：輝度むらが観察されない
×：輝度むらが明瞭に観察される
【００６０】
【表１】
0005854746.tif 000002
【００６１】
このように、実施例１品の有機ＥＬ発光装置は、性能に優れ、低コストで製造された有機ＥＬ素子を、低コストで実装しているため、装置全体としても、低コストで製造でき、しかも、輝度むらが全く生じなかった。これに対し、比較例１品の有機ＥＬ発光装置では、有機ＥＬ素子の性能が劣るため、これを実装した有機ＥＬ発光装置の性能も劣っていた。また、比較例２品の有機ＥＬ発光装置では、有機ＥＬ素子の性能自体が劣るだけでなく、その製造を連続プロセスで行うことができないため、有機ＥＬ素子の製造に長時間必要となり、これに比例して、コストも高くなった。また、有機ＥＬ素子の実装にも時間がかかり、さらにコストが高くなっていた。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明のトップエミッション型の有機ＥＬ発光装置は、照明機器、液晶ディスプレイのバックライト、展示デコレーション用の発光部品やデジタルサイネージ等に利用することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１      母材
２      有機ＥＬ素子
３      端子用領域
４，４’  ワイヤー
５，５’  通電用電極端子
【図１】
0005854746.tif 000003
【図２】
0005854746.tif 000004
【図３】
0005854746.tif 000005
【図４】
0005854746.tif 000006
【図５】
0005854746.tif 000007
【図６】
0005854746.tif 000008
【図７】
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【図８】
0005854746.tif 000010
【図９】
0005854746.tif 000011
【図１０】
0005854746.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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