(57)【要約】  本発明の課題は、紫外線を用いることなく低コストで有機エレクトロルミネッセンス素子に発光パターンを形成することのできる有機エレクトロルミネッセンス素子のパターン形成装置を提供することである。当該有機エレクトロルミネッセンス素子のパターン形成装置は、一対の電極間に有機機能層を備えた有機エレクトロルミネッセンス素子に光を照射して発光パターンを形成する有機エレクトロルミネッセンス素子のパターン形成装置であって、４００ｎｍ以上の波長の光を出射する光源と、前記光源から出射された光を前記有機エレクトロルミネッセンス素子に照射することにより前記発光パターンを形成する光照射部と、を備えることを特徴とする。
2014185228.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の電極間に有機機能層を備えた有機エレクトロルミネッセンス素子に光を照射して発光パターンを形成する有機エレクトロルミネッセンス素子のパターン形成装置であって、
４００ｎｍ以上の波長の光を出射する光源と、
前記光源から出射された光を前記有機エレクトロルミネッセンス素子に照射することにより前記発光パターンを形成する光照射部と、を備えることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子のパターン形成装置。
【請求項２】
前記光源から出射される光が、４００〜４１０ｎｍの範囲内の波長であることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子のパターン形成装置。
【請求項３】
前記光照射部が、前記光源から出射された光を集光して前記有機エレクトロルミネッセンス素子上に光スポットを形成し、点描画により前記発光パターンを形成することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子のパターン形成装置。
【請求項４】
前記光照射部が、前記光スポットを前記有機エレクトロルミネッセンス素子上で二次元方向に走査させることで点描画を行うことを特徴とする請求項３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子のパターン形成装置。
【請求項５】
前記光照射部が、前記有機エレクトロルミネッセンス素子を二次元方向に移動させることで点描画を行うことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子のパターン形成装置。
【請求項６】
前記有機エレクトロルミネッセンス素子上に設けられ、透過率分布を有するパターン形成用マスクを更に備え、
前記光照射部が、前記光源から出射された光を前記パターン形成用マスク上に集光して線状光スポットを形成し、前記線状光スポットと前記パターン形成用マスク及び前記有機エレクトロルミネッセンス素子とを前記線状光スポットの線方向に直交する方向に相対移動させることで前記発光パターンを形成することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子のパターン形成装置。
【請求項７】
前記線状光スポットの光強度が線方向で一定であることを特徴とする請求項６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子のパターン形成装置。
【請求項８】
前記光照射部の光路上にフィルターを更に備え、
前記フィルターは、前記フィルターを介して前記パターン形成用マスク上に形成される前記線状光スポットの光強度が線方向で一定となるような透過率分布を有し、
前記光照射部が、前記光源から出射され前記フィルターを介した光を集光して前記線状光スポットを形成することで、前記線状光スポットの光強度を線方向で一定にすることを特徴とする請求項７に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子のパターン形成装置。
【請求項９】
前記光源が複数設けられ、
前記光照射部が、前記複数の光源から出射された光を前記パターン形成用マスク上に集光して複数の光スポットを形成し、前記複数の光スポットを互いに重ね合わせることで、前記線状光スポットの光強度を線方向で一定にすることを特徴とする請求項７に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子のパターン形成装置。
【請求項１０】
前記有機エレクトロルミネッセンス素子上に設けられ、透過率分布を有するパターン形成用マスクを更に備え、
前記光照射部が、前記光源から出射された光を、前記パターン形成用マスクを介して前記有機エレクトロルミネッセンス素子の発光面全体に照射することにより、前記発光パターンを形成することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子のパターン形成装置。
【請求項１１】
前記パターン形成用マスクに照射される光の光強度が、前記パターン形成用マスク上において一様であることを特徴とする請求項１０に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子のパターン形成装置。
【請求項１２】
前記光照射部の光路上にフィルターを更に備え、
前記フィルターは、前記フィルターを介して前記パターン形成用マスク上に照射される光の光強度が、前記パターン形成用マスク上で一様になるような光透過率を有し、
前記光照射部が、前記光源から出射され前記フィルターを介した光を前記パターン形成用マスクに照射することで、前記パターン形成用マスクに照射される光の光強度を、前記パターン形成用マスク上において一様にすることを特徴とする請求項１０に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子のパターン形成装置。
【請求項１３】
前記光源が複数設けられ、
前記光照射部が、前記複数の光源から出射された光を前記パターン形成用マスク上に互いに重ね合わせて照射することで、前記パターン形成用マスクに照射される光の光強度を、前記パターン形成用マスク上において一様にすることを特徴とする請求項１０に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子のパターン形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子のパターン形成装置に関する。特に、紫外線を用いることなく低コストで有機エレクトロルミネッセンス素子に発光パターンを形成することのできる有機エレクトロルミネッセンス素子のパターン形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、薄型の発光材料として有機発光素子が注目されている。
有機材料のエレクトロルミネッセンス（Electro Luminescence：ＥＬ）を利用した有機発光素子（以下、「有機ＥＬ素子」ともいう。）は、数Ｖ〜数十Ｖ程度の低電圧で発光が可能な薄膜型の完全固体素子であり、高輝度、高発光効率、薄型、軽量といった多くの優れた特徴を有している。このため、各種ディスプレイのバックライト、看板や非常灯等の表示板、照明光源等の面発光体として近年注目されている。【０００３】
このような有機ＥＬ素子は、一対の電極間に、少なくとも発光層を含む有機機能層が配置された構成であり、発光層で生じた発光光は電極を透過して外部に取り出される。このため、一対の電極のうちの少なくとも一方は透明電極として構成され、透明電極側から発光光が取り出される。また、有機ＥＬ素子は、低電力で高い輝度を得ることができ、視認性、応答速度、寿命、消費電力の点で優れている。【０００４】
ここで、このような有機ＥＬ素子において、有機機能層に対して所定領域毎に露光量を調整しながら光を照射することで、所定領域毎に有機機能層の機能を変化させ、その変化量に応じた発光輝度の階調を有する発光パターンを形成する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。このようなパターン形成方法を行うための装置として、ＵＶランプによって有機機能層の所定領域に、紫外線を照射することによって発光パターンを形成する装置が挙げられている。【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の装置は、ＵＶランプを光源として有機ＥＬ素子に対して光照射を行うものであるが、一般にＵＶランプは短寿命であるため、ＵＶランプの交換を頻繁に行う必要があり、有機ＥＬ素子に対して連続的にパターン形成を行う場合に生産コストが増大してしまう。また、ＵＶランプを搭載すると装置が大型化するため、更に生産コストが増大する。
これに対し、ＵＶランプの代わりに、発光寿命の長いＵＶ−ＬＥＤを装置に搭載することも考えられるが、ＵＶ−ＬＥＤは発熱量が多く、発熱による寿命の低下を抑制するため、冷却装置を設ける必要があり、やはり生産コストが増大してしまう。
更に、長寿命で発熱量の小さいＵＶレーザーを用いる場合を含め、紫外線を用いる場合には使用できる光学部品材料が限定されてしまうため、装置が高価となり、生産コストが更に増大してしまう。【０００６】
このように、有機ＥＬ素子に対して波長が４００ｎｍよりも短い紫外線を照射して発光パターンを形成する装置は、光を照射するための光学部品が限定されており、冷却装置等を設けることにより生産コストが増大する。
また、樹脂基材を有する有機ＥＬ素子に対して紫外線を照射して発光パターンを形成する場合、当該樹脂基材が紫外線照射により変色してしまう場合がある。このため、紫外線を照射して発光パターンを形成する装置は、紫外線耐性のある樹脂基材を有する有機ＥＬ素子、又は樹脂製でない基材を有する有機ＥＬ素子にしか適用することができず、装置としての汎用性が低いという問題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−２８３３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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、紫外線を用いることなく低コストで有機エレクトロルミネッセンス素子に発光パターンを形成することのできる有機エレクトロルミネッセンス素子のパターン形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る上記課題を解決すべく、上記問題の対策等について検討した結果、４００ｎｍ以上の波長の光を出射する光源と、前記光源から出射された光を前記有機エレクトロルミネッセンス素子に照射することにより前記発光パターンを形成する光照射部と、を備えた装置とすることにより、紫外線を用いることなく、低コストで有機エレクトロルミネッセンス素子に発光パターンを形成することのできる装置を提供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。【００１０】
１．一対の電極間に有機機能層を備えた有機エレクトロルミネッセンス素子に光を照射して発光パターンを形成する有機エレクトロルミネッセンス素子のパターン形成装置であって、
４００ｎｍ以上の波長の光を出射する光源と、
前記光源から出射された光を前記有機エレクトロルミネッセンス素子に照射することにより前記発光パターンを形成する光照射部と、を備えることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子のパターン形成装置。【００１１】
２．前記光源から出射される光が、４００〜４１０ｎｍの範囲内の波長であることを特徴とする第１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子のパターン形成装置。【００１２】
３．前記光照射部が、前記光源から出射された光を集光して前記有機エレクトロルミネッセンス素子上に光スポットを形成し、点描画により前記発光パターンを形成することを特徴とする第１項又は第２項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子のパターン形成装置。【００１３】
４．前記光照射部が、前記光スポットを前記有機エレクトロルミネッセンス素子上で二次元方向に走査させることで点描画を行うことを特徴とする第３項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子のパターン形成装置。【００１４】
５．前記光照射部が、前記有機エレクトロルミネッセンス素子を二次元方向に移動させることで点描画を行うことを特徴とする第３項又は第４項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子のパターン形成装置。【００１５】
６．前記有機エレクトロルミネッセンス素子上に設けられ、透過率分布を有するパターン形成用マスクを更に備え、
前記光照射部が、前記光源から出射された光を前記パターン形成用マスク上に集光して線状光スポットを形成し、前記線状光スポットと前記パターン形成用マスク及び前記有機エレクトロルミネッセンス素子とを前記線状光スポットの線方向に直交する方向に相対移動させることで前記発光パターンを形成することを特徴とする第１項又は第２項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子のパターン形成装置。【００１６】
７．前記線状光スポットの光強度が線方向で一定であることを特徴とする第６項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子のパターン形成装置。【００１７】
８．前記光照射部の光路上にフィルターを更に備え、
前記フィルターは、前記フィルターを介して前記パターン形成用マスク上に形成される前記線状光スポットの光強度が線方向で一定となるような透過率分布を有し、
前記光照射部が、前記光源から出射され前記フィルターを介した光を集光して前記線状光スポットを形成することで、前記線状光スポットの光強度を線方向で一定にすることを特徴とする第７項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子のパターン形成装置。【００１８】
９．前記光源が複数設けられ、
前記光照射部が、前記複数の光源から出射された光を前記パターン形成用マスク上に集光して複数の光スポットを形成し、前記複数の光スポットを互いに重ね合わせることで、前記線状光スポットの光強度を線方向で一定にすることを特徴とする第７項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子のパターン形成装置。【００１９】
１０．前記有機エレクトロルミネッセンス素子上に設けられ、透過率分布を有するパターン形成用マスクを更に備え、
前記光照射部が、前記光源から出射された光を、前記パターン形成用マスクを介して前記有機エレクトロルミネッセンス素子の発光面全体に照射することにより、前記発光パターンを形成することを特徴とする第１項又は第２項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子のパターン形成装置。【００２０】
１１．前記パターン形成用マスクに照射される光の光強度が、前記パターン形成用マスク上において一様であることを特徴とする第１０項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子のパターン形成装置。【００２１】
１２．前記光照射部の光路上にフィルターを更に備え、
前記フィルターは、前記フィルターを介して前記パターン形成用マスク上に照射される光の光強度が、前記パターン形成用マスク上で一様になるような光透過率を有し、
前記光照射部が、前記光源から出射され前記フィルターを介した光を前記パターン形成用マスクに照射することで、前記パターン形成用マスクに照射される光の光強度を、前記パターン形成用マスク上において一様にすることを特徴とする第１０項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子のパターン形成装置。【００２２】
１３．前記光源が複数設けられ、
前記光照射部が、前記複数の光源から出射された光を前記パターン形成用マスク上に互いに重ね合わせて照射することで、前記パターン形成用マスクに照射される光の光強度を、前記パターン形成用マスク上において一様にすることを特徴とする第１０項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子のパターン形成装置。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、紫外線を用いることなく低コストで有機エレクトロルミネッセンス素子に発光パターンを形成することのできる有機エレクトロルミネッセンス素子のパターン形成装置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、以下のとおりである。
有機エレクトロルミネッセンス素子に光を照射して発光パターンを形成する場合に、４００ｎｍ以上の波長の光を照射することで、有機機能層の機能を変化させることができ、これにより波長が４００ｎｍよりも短い紫外線を照射することなく発光パターンを形成することができる。４００ｎｍ以上の波長の光を有機エレクトロルミネッセンス素子に対して照射すれば良いので、例えば従来から広く用いられている可視光領域の光を出射する光源や汎用的な光学部材を使用することができ、生産コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】点描画によるパターン形成装置の概略構成図
【図２】各相対発光輝度のパターンを得るために必要な照射パワー及びＬＤ電流値を示す図
【図３Ａ】線露光によるパターン形成装置の概略構成図
【図３Ｂ】線露光によるパターン形成装置の概略構成図
【図４Ａ】図３に示すパターン形成装置に用いられるフィルターの透過率分布の一例を示す図
【図４Ｂ】図３に示すパターン形成装置に用いられるフィルターの透過率分布の一例を示す図
【図５】パターン形成用マスク上に形成される線状光スポットの光強度を示す図
【図６Ａ】面露光によるパターン形成装置の概略構成図
【図６Ｂ】面露光によるパターン形成装置の概略構成図
【図７Ａ】図６に示すパターン形成装置に用いられるフィルターの透過率分布の一例を示す図
【図７Ｂ】図６に示すパターン形成装置に用いられるフィルターの透過率分布の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子のパターン形成装置は、一対の電極間に有機機能層を備えた有機エレクトロルミネッセンス素子に光を照射して発光パターンを形成する有機エレクトロルミネッセンス素子のパターン形成装置であって、４００ｎｍ以上の波長の光を出射する光源と、前記光源から出射された光を前記有機エレクトロルミネッセンス素子に照射することにより前記発光パターンを形成する光照射部と、を備えることを特徴とする。この特徴は、請求項１から請求項１３の各請求項に係る発明に共通する技術的特徴である。
また、本発明は、前記光源から出射される光が、４００〜４１０ｎｍの範囲内の波長であることが好ましい。これにより、ブルーレイディスク（Blu-ray（登録商標） Disc；以下、「ＢＤ」ともいう。）に対して光の出射及び受光を行う従来公知の光ピックアップ装置に用いられている青紫半導体レーザーをパターン形成装置の光源として使用することができるため、パターン形成装置を低コストで作製でき、有機ＥＬ素子のパターン形成をより低コストで行うことができる。
また、本発明は、前記光照射部が、前記光源から出射された光を集光して前記有機エレクトロルミネッセンス素子上に光スポットを形成し、点描画により前記発光パターンを形成することが好ましい。これにより、パターン形成用マスクを用いることなく発光パターンを形成することができ、有機ＥＬ素子のパターン形成をより低コストで行うことができる。
また、本発明は、前記光照射部が、前記光スポットを前記有機エレクトロルミネッセンス素子上で二次元方向に走査させることで点描画を行うことが好ましい。これにより、有機ＥＬ素子を移動させる必要がないため、パターン形成装置を小型化することができる。また、高速でスポットを走査させることができるため、発光パターン形成時間を短縮することができる。
また、本発明は、前記光照射部が、前記有機エレクトロルミネッセンス素子を二次元方向に移動させることで点描画を行うことが好ましい。これにより、常に一定のスポット形状で光を照射することができ、発光パターンを高精度で形成することができる。また、従来公知の光ピックアップ装置の構成をほぼそのままパターン形成装置に転用することができ、生産コストを更に低減することができる。
また、本発明は、前記有機エレクトロルミネッセンス素子上に設けられ、透過率分布を有するパターン形成用マスクを更に備え、前記光照射部が、前記光源から出射された光を前記パターン形成用マスク上に集光して線状光スポットを形成し、前記線状光スポットと前記パターン形成用マスク及び前記有機エレクトロルミネッセンス素子とを前記線状光スポットの線方向に直交する方向に相対移動させることで前記発光パターンを形成することが好ましい。これにより、線状光スポットを走査して発光パターンを形成するので、より短時間で発光パターンを形成することができる。
また、本発明は、前記線状光スポットの光強度が線方向で一定であることが好ましい。これにより、発光パターンの輝度ムラを低減することができる。ここで、本発明において、光強度とは、単位面積あたりに照射される光の放射強度［Ｗ／ｃｍ２］をいう。
また、本発明は、前記有機エレクトロルミネッセンス素子上に設けられ、透過率分布を有するパターン形成用マスクを更に備え、前記光照射部が、前記光源から出射された光を、前記パターン形成用マスクを介して前記有機エレクトロルミネッセンス素子の発光面全体に照射することにより、前記発光パターンを形成することが好ましい。これにより、発光パターンの形成をバッチ処理で行うことができ、発光パターンを有する有機ＥＬ素子の生産性を向上することができる。
また、本発明は、前記パターン形成用マスクに照射される光の光強度が、前記パターン形成用マスク上において一様であることが好ましい。これにより、発光パターンの輝度ムラを低減することができる。
【００２６】
なお、本発明でいう「パターン」とは、有機エレクトロルミネッセンス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。
「発光パターン」とは、有機エレクトロルミネッセンス素子が発光する際、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エレクトロルミネッセンス素子に形成（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。
【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】
《有機エレクトロルミネッセンス素子の構成》
まず、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下「有機ＥＬ素子」ともいう。）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。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、以下に説明するパターン形成装置により、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。
【００３３】
《有機ＥＬ素子のパターン形成装置》
本発明の有機ＥＬ素子のパターン形成装置は、一対の電極間に有機機能層を備えた有機ＥＬ素子に光を照射して発光パターンを形成するものであり、光の強度や時間を調整することによって所望の相対発光輝度の発光パターンを形成することができるものである。なお、本発明において有機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の機能が全く変化していない状態（白の輝度に相当）を相対発光輝度１として、有機機能層の機能の変化量に応じて各相対発光輝度が設定されている。ここで、光照射によって有機機能層の機能の変化量が増大すると、その変化量に応じて有機ＥＬ素子の発光輝度は低減する。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、これを相対発光輝度０．１としている。
【００３４】
本発明のパターン形成装置は、４００ｎｍ以上の波長の光を出射する光源と、光源から出射された光を有機ＥＬ素子に照射することにより発光パターンを形成する光照射部と、備えることを特徴としている。
従来、有機ＥＬ素子に発光パターンを形成する装置に用いられる光源としては、波長が４００ｎｍよりも短い紫外線を出射する光源が用いられることが一般的であったが、本発明者らは、４００ｎｍ以上の波長の光を出射する光源であっても、有機機能層の機能を変化させることが可能であり、発光パターンを形成することができることを見出した。このため、本発明のパターン形成装置は、４００ｎｍ以上の波長の光を出射する光源を備えて構成されている。なお、６５５ｎｍの波長の光を出射する光源や、７８５ｎｍの波長の光を出射する光源を用いた場合には、発光パターンを形成することができないことを確認している。
【００３５】
上記特徴を有する本発明のパターン形成装置によれば、従来公知のＢＤ用の光ピックアップ装置に用いられている青紫半導体レーザーダイオードを用いることができ、更には、当該光ピックアップ装置に用いられている光学系をも用いることができる。このため、従来公知の光ピックアップ装置の構成をほぼそのまま転用することで、低コストでパターン形成装置を作製することができ、有機ＥＬ素子に対して低コストで発光パターンを形成することができる。
【００３６】
本発明のパターン形成装置としては、上記特徴を有していればいずれの構成であっても良いが、具体的には以下の構成の装置が挙げられる。
また、以下の説明では、封止材で封止された後の有機ＥＬ素子に対して、基板側から光を照射することにより発光パターンを形成する装置として説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、有機機能層の機能を変化させることができれば、光照射を行うタイミング及び光照射を行う方向についてはいずれであっても良い。例えば、光照射を行うタイミングは、有機機能層を構成する各層のうちいずれかの層が積層された直後であっても良いし、光を照射する方向は、基板と反対側から照射するものであっても良い。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。
【００３７】
（１）点描画によるパターン形成装置
まず、本発明のパターン形成装置１００について図１を参照して以下説明する。
図１は、本発明のパターン形成装置１００の概略構成図である。パターン形成装置１００は、有機ＥＬ素子１上に微小なドットマークを複数形成して発光パターンを形成する点描画装置である。
【００３８】
パターン形成装置１００は、４００〜４１０ｎｍの波長のレーザー光を出射する半導体レーザー（Laser Diode；以下、「ＬＤ」ともいう。）光源１０１、当該ＬＤ光源１０１から出射した光を平行光にするコリメーターレンズ１０３、コリメーターレンズ１０３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１０４、コリメーターレンズ１０３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１０５、ビームスプリッター１０５により反射された光の強度を検知する光検知器１０６、集光レンズ１０４から出射される光を有機ＥＬ素子１に向けて反射する反射ミラー１０７、反射ミラー１０７の傾きを調整する調整部１０８、有機ＥＬ素子１を水平方向に移動させる移動部１０９、及び、各部材を制御する制御部１１０等を備えている。これらコリメーターレンズ１０３、集光レンズ１０４、ビームスプリッター１０５、光検知器１０６、反射ミラー１０７、調整部１０８、移動部１０９及び制御部１１０により、光照射部１０２が構成されている。
【００３９】
ＬＤ光源１０１には、従来公知のＢＤ用の光ピックアップ装置の青紫半導体レーザーを用いることができる。ＬＤ光源１０１は、金属製のホルダー（図示略）に固定されており、更に当該ホルダーが金属製の筐体（図示略）に固定されている。これにより、ＬＤ光源１０１の放熱性が確保されている。また、ホルダーと筐体との接触面には熱伝導性の高いグリスが塗布されていても良く、ＬＤ光源１０１の放熱性を更に高めることができる。
【００４０】
コリメーターレンズ１０３及び集光レンズ１０４には、非球面プラスチックレンズが用いられ、その表面には入射光の透過率を制御する反射防止膜が設けられている。コリメーターレンズ１０３及び集光レンズ１０４に用いられる反射防止膜の材料としては、例えば、ＭｇＦ２が用いられる。
【００４１】
反射ミラー１０７及び調整部１０８は、例えば、１軸駆動のガルバノミラーとして構成され、有機ＥＬ素子１上に形成される光スポットをＹ方向に走査させることができる。また、移動部１０９は、有機ＥＬ素子１をＸ方向に移動させることができるように構成されている。これにより、有機ＥＬ素子１上で光スポットをＸ方向及びＹ方向に移動させることができる。ここで、Ｘ方向は、水平方向であって図１における左右方向をいい、Ｙ方向は、水平方向であって図１において紙面に対して垂直な方向をいうものとする。
【００４２】
なお、反射ミラー１０７及び調整部１０８は、１軸駆動のガルバノミラーとして構成されていなくとも良く、例えば、１軸駆動のガルバノミラーを二つ組み合わせて構成されていても良いし、１軸駆動のガルバノミラーとポリゴンミラーとを組み合わせて構成されていても良い。この場合には、反射ミラー１０７及び調整部１０８のみで有機ＥＬ素子１上で光スポットをＸ方向及びＹ方向に移動させることができ、移動部１０９の構成が不要となるため、パターン形成装置１００のコストを低減させることができる。
また、調整部１０８は設けられていなくとも良く、この場合には、移動部１０９が、有機ＥＬ素子１をＸ方向及びＹ方向に移動させることができるように構成されているものである。
【００４３】
光照射部１０２は、ＬＤ光源１０１から出射された光を集光して、有機ＥＬ素子１上に光スポットを形成する。光照射部１０２が、有機ＥＬ素子１上に形成される光スポットのスポット径を調整することにより、形成する発光パターンの精度と、パターン形成に要する時間を調整することができる。
【００４４】
このようなパターン形成装置１００によれば、まず、制御部１１０は、図示しない外部機器（例えば、ＰＣ、各種サーバー、プリンター又はスキャナー等）から入力される画像データから、当該画像の座標毎の発光輝度を表す発光輝度データを生成する。
【００４５】
次に、制御部１１０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照射パワー［Ｗ］及び照射時間［ｓ］を設定する。
パターン形成装置１００は、例えば、各ドットマークに対して光の照射時間を一定とし、有機ＥＬ素子１に照射される光の光強度［Ｗ／ｃｍ２］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。したがって、制御部１１０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照射パワー［ｍＷ］を算出する。制御部１１０は、各相対発光輝度に対応する光の照射パワー［ｍＷ］から、ＬＤ光源１０１に印加すべき電流（ＬＤ電流）［ｍＡ］を算出する（図２参照）。図２は、各相対発光輝度に対する光の照射パワー及び照射時間の一例を示した図である。図２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電流が０であるものとしているが、ＬＤ光源１０１の閾値未満であれば０でなくとも良い。
【００４６】
続いて、制御部１１０は、調整部１０８及び移動部１０９により、反射ミラー１０７の傾き及び有機ＥＬ素子１の水平方向の位置をそれぞれ所定の時間間隔毎に調整し、有機ＥＬ素子１上の光スポットの位置を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、各座標毎にＬＤ電流の値を示すパルス信号をＬＤ光源１０１に出力する。ＬＤ光源１０１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１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１１０は光照射を行うに当たり、光検知器１０６によりビームスプリッター１０５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１１０は、温度・湿度環境の変化等により、ＬＤ光源１０１から出射した光の強度に誤差が生じる場合には、ＬＤ光源１０１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。
【００４７】
なお、上記したパターン形成装置１００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１００では、光の照射時間を一定とし、光の照射パワー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、光の照射パワー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１０６に、広いダイナミックレンジ及び良好なＳ／Ｎ比を有するセンサーを用いる必要がないためパターン形成装置１００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１００では、光の照射時間を一定とし、光の照射パワー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、光の照射パワーと照射時間をともに変化させるようにしても良い。
【００４８】
（２）線露光によるパターン形成装置
次に、本発明のパターン形成装置２００について図３を参照して以下説明する。
図３Ａは、本発明のパターン形成装置２００の概略構成図であり、図３Ｂは、図３Ａに示すパターン形成装置２００をＸ方向から見た図である。ここで、Ｘ方向は、水平方向であって図３Ａにおける左右方向をいい、Ｙ方向は、水平方向であって図３Ａにおいて紙面に対して垂直な方向をいうものとする。
パターン形成装置２００は、有機ＥＬ素子１上に設けられるパターン形成用マスク２１１上に、線状の光スポットを形成し、これを走査することで発光パターンを形成する描画装置である。
【００４９】
パターン形成装置２００は、４００〜４１０ｎｍの波長のレーザー光を出射するＬＤ光源２０１、当該ＬＤ光源２０１から出射した光の強度分布を補正するフィルター２１２、フィルター２１２から出射した光を平行光にするコリメーターレンズ２０３、コリメーターレンズ２０３により平行光にされた光を、有機ＥＬ素子１上におけるＸ方向に対応する方向に関して集光する凸シリンドリカルレンズ２１３、コリメーターレンズ２０３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２０５、ビームスプリッター２０５により反射された光の強度を検知する光検知器２０６、凸シリンドリカルレンズ２１３から出射される光を有機ＥＬ素子１に向けて反射する反射ミラー２０７、有機ＥＬ素子１を水平方向に移動させる移動部２０９、反射ミラー２０７により反射された光をＹ方向に関して拡散する凹シリンドリカルレンズ２１４、有機ＥＬ素子１上に設けられ透過率分布を有するパターン形成用マスク２１１、及び、各部材を制御する制御部２１０等を備えている。
これらコリメーターレンズ２０３、凸シリンドリカルレンズ２１３、ビームスプリッター２０５、光検知器２０６、反射ミラー２０７、移動部２０９、凹シリンドリカルレンズ２１４及び制御部２１０により、光照射部２０２が構成されている。
なお、ＬＤ光源２０１、コリメーターレンズ２０３、ビームスプリッター２０５、光検知器２０６、反射ミラー２０７及び移動部２０９は、上記したパターン形成装置１００のＬＤ光源１０１、コリメーターレンズ１０３、ビームスプリッター１０５、光検知器１０６、反射ミラー１０７及び移動部１０９と同様に構成されている。
【００５０】
凸シリンドリカルレンズ２１３及び凹シリンドリカルレンズ２１４は、例えば、ＢＫ７で構成され、その表面には入射光の透過率を制御する反射防止膜が設けられている。凸シリンドリカルレンズ２１３及び凹シリンドリカルレンズ２１４に用いられる反射防止膜の材料としては、例えば、ＭｇＦ２が用いられる。
【００５１】
光照射部２０２は、ＬＤ光源２０１から出射された光を、パターン形成用マスク２１１上に集光してＹ方向に延びる線状光スポットを形成する。また、移動部２０９により有機ＥＬ素子１をＸ方向に移動させることで、線状光スポットとパターン形成用マスク２１１及び有機ＥＬ素子１とを相対移動させ、線状光スポットを走査する。なお、線状光スポットの線方向（Ｙ方向）の長さが有機ＥＬ素子１のＹ方向の長さとほぼ同一であるか、線状光スポットの線方向（Ｙ方向）の長さが有機ＥＬ素子１のＹ方向の長さよりも長いと、線状光スポットの走査を一回とすることができるため、好ましい。
【００５２】
パターン形成用マスク２１１は、画像データを元に、有機ＥＬ素子１に対して形成しようとする所望の発光パターンに対応した透過率分布があらかじめ形成されているマスクである。パターン形成用マスク２１１は領域毎に透過率が異なっているため、パターン形成用マスク２１１を介して有機ＥＬ素子１に対して光照射を行うことで、領域毎に有機ＥＬ素子１に照射される光の光強度が調整される。したがって、パターン形成用マスク２１１を介して有機ＥＬ素子１に光照射を行うことで、有機ＥＬ素子１に対して所望の発光パターンを形成することができる。
【００５３】
このような透過率分布を有するパターン形成用マスク２１１としては、従来公知の方法により容易に作製することができる。
また、パターン形成用マスク２１１は、有機ＥＬ素子１の発光面全体を覆うように配置されて固定され、移動部２０９により有機ＥＬ素子１を移動させるとパターン形成用マスク２１１も同時に移動する。
【００５４】
フィルター２１２は、ＬＤ光源２０１とコリメーターレンズ２０３の間に設けられ、ＬＤ光源２０１から出射される光の強度分布を補正する。
一般に、半導体レーザーの光の強度分布はガウシアン分布を呈している。フィルター２１２は、図４に示すように、有機ＥＬ素子１上におけるＸ方向に対応する方向に関して透過率が一定であるが、有機ＥＬ素子１上におけるＹ方向に対応する方向に関してはＬＤ光源２０１から出射される光の強度分布（ガウシアン分布）を反転した分布に相似する透過率分布を有している。このため、フィルター２１２から出射される光は、有機ＥＬ素子１上におけるＹ方向に対応する方向において強度分布がほぼ一定となる。有機ＥＬ素子１上におけるＹ方向に対応する方向に関して、ＬＤ光源２０１から出射される光の強度分布を一定にすることにより、パターン形成用マスク２１１上に形成される線状光スポットの光強度が線方向（Ｙ方向）で一定となる。これにより、パターン形成用マスク２１１上に光強度が線方向で一定な線状光スポットを形成することができ、有機ＥＬ素子１に形成される発光パターンの輝度ムラを抑制することができる。なお、フィルター２１２はＬＤ光源２０１とコリメーターレンズ２０３との間に設けられるものでなくとも良く、ＬＤ光源２０１から有機ＥＬ素子１の間の光路上に適宜設けられていれば良い。
【００５５】
このようなパターン形成装置２００によれば、制御部２１０は、所定のパワーでＬＤ光源２０１から光を出射させ、光照射部２０２によりパターン形成用マスク２１１上に線方向で光強度が一定にされた線状光スポットを形成する。当該線状光スポットがパターン形成用マスク２１１を透過することで、有機ＥＬ素子１に光が照射される。
【００５６】
次に、制御部２１０は、移動部２０９により有機ＥＬ素子１をＸ方向に移動させることで、パターン形成用マスク２１１上で線状光スポットをＸ方向に走査する。これにより、有機ＥＬ素子１に対して領域毎に異なる光強度で光照射を行うことができ、所望の発光パターンを形成することができる。なお、移動部２０９による有機ＥＬ素子１の移動速度は、有機ＥＬ素子１の構成、設定されたＬＤ光源２０１の出射パワー、及び形成する発光パターン等に応じて適宜設定される。また、制御部２１０は、ＬＤ光源２０１に常時一定のパワーで発光させても良いし、移動部２０９による有機ＥＬ素子１の移動に合わせてパルス発光させても良い。ＬＤ光源２０１に対する熱的負荷を低減する観点から、制御部２１０は、ＬＤ光源２０１にパルス発光させることが好ましい。
【００５７】
なお、パターン形成用マスク２１１上における線状光スポットの線方向における光強度を一定にするため、フィルター２１２を設けるものとしたが、フィルター２１２が設けられていなくても良い。
その場合には、例えば、ＬＤ光源２０１が複数設けられ、複数のＬＤ光源２０１から出射された光により複数形成される線状光スポットをパターン形成用マスク２１１上で互いに線方向に重ね合わせる。これにより、図５に示すように、線方向で光強度が一定である一つの線状光スポットを形成することができる。なお、図５は、パターン形成用マスク２１１上において、Ｙ方向における距離に対する光強度を示した図である。
このような方法によれば、より強い光強度を有する長尺な線状光スポットを形成することができ、大面積の有機ＥＬ素子１に対して短時間で発光パターンを形成することができる。また、複数の線状光スポット同士の中心間隔を互いに半値全幅（Full Width at Half Maximum：ＦＷＨＭ）ずつずらして重ね合わせることが好ましい。これにより、重ね合わされて形成される一つの線状光スポットの線方向における光強度をより均一にすることができ、有機ＥＬ素子１に形成される発光パターンの輝度ムラをより低減することができる。
【００５８】
また、移動部２０９により、有機ＥＬ素子１をＸ方向に移動させるものとしたが、上記したパターン形成装置１００と同様に、反射ミラー２０７の傾きを調整する調整部が設けられて、当該調整部により線状光スポットをＸ方向に走査させるものとしても良い。
【００５９】
（３）面露光によるパターン形成装置
次に、本発明のパターン形成装置３００について図６を参照して以下説明する。
図６Ａは、本発明のパターン形成装置３００の概略構成図であり、図６Ｂは、図６Ａに示すパターン形成装置３００をＸ方向から見た図である。ここで、Ｘ方向は、水平方向であって図６Ａにおける左右方向をいい、Ｙ方向は、水平方向であって図６Ａにおいて紙面に対して垂直な方向をいうものとする。
パターン形成装置３００は、有機ＥＬ素子１上に設けられるパターン形成用マスク３１１を介して、有機ＥＬ素子１の発光面全体に光を照射することで、発光パターンを形成する装置である。
【００６０】
パターン形成装置３００は、４００〜４１０ｎｍの波長のレーザー光を出射するＬＤ光源３０１、当該ＬＤ光源３０１から出射した光の強度分布を補正するフィルター３１６、フィルター３１６から出射した光を平行光にするコリメーターレンズ３０３、コリメーターレンズ３０３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３０５、ビームスプリッター３０５により反射された光の強度を検知する光検知器３０６、コリメーターレンズ３０３から出射される光を有機ＥＬ素子１に向けて反射する反射ミラー３０７、反射ミラー３０７により反射された光をＸ方向及びＹ方向に関して拡散する凹レンズ３１７、有機ＥＬ素子１上に設けられ透過率分布を有するパターン形成用マスク３１１、及び、各部材を制御する制御部３１０等を備えている。
これらコリメーターレンズ３０３、ビームスプリッター３０５、光検知器３０６、反射ミラー３０７、凹レンズ３１７及び制御部３１０により、光照射部３０２が構成されている。
なお、ＬＤ光源３０１、コリメーターレンズ３０３、ビームスプリッター３０５、光検知器３０６、反射ミラー３０７及びパターン形成用マスク３１１は、上記したパターン形成装置２００のＬＤ光源２０１、コリメーターレンズ２０３、ビームスプリッター２０５、光検知器２０６、反射ミラー２０７及びパターン形成用マスク２１１と同様に構成されている。
【００６１】
凹レンズ３１７は、上記したパターン形成装置２００の凸シリンドリカルレンズ２１３及び凹シリンドリカルレンズ２１４と同様、例えば、ＢＫ７で構成され、その表面に入射光の透過率を制御する反射防止膜が設けられている。凹レンズ３１７に用いられる反射防止膜の材料としては、例えば、ＭｇＦ２が用いられる。
【００６２】
フィルター３１６は、ＬＤ光源３０１とコリメーターレンズ３０３の間に設けられ、ＬＤ光源３０１から出射される光の強度分布を補正する。
フィルター３１６は、図７に示すように、有機ＥＬ素子１上におけるＸ方向及びＹ方向に対応する方向のそれぞれに関して、ＬＤ光源３０１から出射される光の強度分布（ガウシアン分布）を反転した分布に相似する透過率分布を有している。このため、フィルター３１６から出射される光は、有機ＥＬ素子上におけるＸ方向及びＹ方向に対応する方向において光の強度分布がほぼ一定となる。有機ＥＬ素子１上におけるＸ方向及びＹ方向に対応する方向に関して、ＬＤ光源３０１から出射される光の強度分布を一様にすることにより、パターン形成用マスク３１１上に照射される光の光強度も一様となる。これにより、パターン形成用マスク３１１上において一様な光強度の光を照射することができ、有機ＥＬ素子１に形成される発光パターンの輝度ムラを低減することができる。なお、フィルター３１６はＬＤ光源３０１とコリメーターレンズ３０３との間に設けられるものでなくとも良く、ＬＤ光源３０１から有機ＥＬ素子１の間の光路上に適宜設けられていれば良い。
【００６３】
このようなパターン形成装置３００によれば、制御部３１０は、所定のパワーでＬＤ光源３０１から光を出射させ、光照射部３０２によりパターン形成用マスク３１１上に光強度が一様な光を照射する。パターン形成用マスク３１１に照射された光が当該パターン形成用マスク３１１を透過することで、有機ＥＬ素子１に光が照射される。これにより、有機ＥＬ素子１に対して領域毎に異なる光強度で光照射を行うことができ、所望の発光パターンを形成することができる。なお、光照射の照射時間は、有機ＥＬ素子１の構成、設定されたＬＤ光源３０１の出射パワー、及び形成する発光パターン等に応じて適宜設定される。
【００６４】
なお、パターン形成用マスク３１１に照射される光の光強度を一様にするため、フィルター３１６が設けられているものとしたが、フィルター３１６は設けられていなくても良い。
その場合には、例えば、ＬＤ光源３０１が複数設けられ、複数のＬＤ光源３０１から出射された光をパターン形成用マスク３１１上で互いに重ね合わせることで、パターン形成用マスク３１１に照射される光の光強度を一様にすることができる。
このような方法によれば、より強い光強度の光で広い面積を照射することができ、大面積の有機ＥＬ素子１に対して短時間で発光パターンを形成することができる。また、複数のＬＤ光源３０１から出射された光の中心間隔を互いに半値全幅ずつずらして重ね合わせることが好ましい。これにより、パターン形成用マスク３１１に照射される光の強度を一様にすることができ、有機ＥＬ素子１に形成される発光パターンの輝度ムラをより低減することができる。
【００６５】
以下、上記した本発明のパターン形成方法を行うことが可能な有機ＥＬ素子を構成する主要各層の詳細とその製造方法について説明する。
【００６６】
《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。特に好ましくは、有機ＥＬ素子にフレキシブル性を与えることが可能な樹脂フィルムである。
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
《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。
【００７３】
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１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電極の膜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。
【００７４】
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。
【００７５】
《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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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の具体例としては、以下の文献に記載されている化合物等が挙げられる。
Ｎａｔｕｒｅ  ３９５，１５１（１９９８）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７８，１６２２（２００１）、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．１９，７３９（２００７）、Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．１７，３５３２（２００５）、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．１７，１０５９（２００５）、国際公開第２００９／１００９９１号、国際公開第２００８／１０１８４２号、国際公開第２００３／０４０２５７号、米国特許公開第２００６／８３５４６９号明細書、米国特許公開第２００６／０２０２１９４号明細書、米国特許公開第２００７／００８７３２１号明細書、米国特許公開第２００５／０２４４６７３号明細書等に記載の化合物を挙げることができる。
【００８２】
また、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．４０，１７０４（２００１）、Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．１６，２４８０（２００４）、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．１６，２００３（２００４）、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．ｌｎｔ．Ｅｄ．２００６，４５，７８００、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．８６，１５３５０５（２００５）、Ｃｈｅｍ．Ｌｅｔｔ．３４，５９２（２００５）、Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．２９０６（２００５）、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．４２，１２４８（２００３）、国際公開第２００９／０５０２９０号、国際公開第２００９／０００６７３号、米国特許第７３３２２３２号明細書、米国特許公開第２００９／００３９７７６号、米国特許第６６８７２６６号明細書、米国特許公開第２００６／０００８６７０号明細書、米国特許公開第２００８／００１５３５５号明細書、米国特許第７３９６５９８号明細書、米国特許公開第２００３／０１３８６５７号明細書、米国特許第７０９０９２８号明細書等に記載の化合物を挙げることができる。
【００８３】
また、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．ｌｎｔ．Ｅｄ．４７，１（２００８）、Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．１８，５１１９（２００６）、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．４６，４３０８（２００７）、Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ  ２３，３７４５（２００４）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７４，１３６１（１９９９）、国際公開第２００６／０５６４１８号、国際公開第２００５／１２３８７３号、国際公開第２００５／１２３８７３号、国際公開第２００６／０８２７４２号、米国特許公開第２００５／０２６０４４１号明細書、米国特許第７５３４５０５号明細書、米国特許公開第２００７／０１９０３５９号明細書、米国特許第７３３８７２２号明細書、米国特許第７２７９７０４号明細書、米国特許公開第２００６／１０３８７４号明細書等に記載の化合物も挙げることができる。
【００８４】
さらには、国際公開第２００５／０７６３８０号、国際公開第２００８／１４０１１５号、国際公開第２０１１／１３４０１３号、国際公開第２０１０／０８６０８９号、国際公開第２０１２／０２０３２７号、国際公開第２０１１／０５１４０４号、国際公開第２０１１／０７３１４９号、特開２００９−１１４０８６号公報、特開２００３−８１９８８号公報、特開２００２−３６３５５２号公報等に記載の化合物も挙げることができる。
【００８５】
本発明においては、好ましいリン光発光性化合物としてはＩｒを中心金属に有する有機金属錯体が挙げられる。さらに好ましくは、金属−炭素結合、金属−窒素結合、金属−酸素結合、金属−硫黄結合の少なくとも１つの配位様式を含む錯体が好ましい。
リン光発光性化合物（リン光発光性金属錯体ともいう）としては、例えば、Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｅｔｔｅｒ誌、ｖｏｌ３、Ｎｏ．１６、２５７９〜２５８１頁（２００１）、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．第３０巻、第８号、１６８５〜１６８７頁（１９９１年）、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１２３巻、４３０４頁（２００１年）、Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，第４０巻、第７号、１７０４〜１７１１頁（２００１年）、Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，第４１巻、第１２号、３０５５〜３０６６頁（２００２年）、Ｎｅｗ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  第２６巻、１１７１頁（２００２年）、Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，第４巻、６９５〜７０９頁（２００４年）、さらにこれらの文献中に記載されている参考文献等に開示されている方法を適用することにより合成することができる。
【００８６】
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としては、例えば、特開２００１−２５７０７６号公報、同２００１−３５７９７７号公報、同２００２−８８６０号公報、同２００２−４３０５６号公報、同２００２−１０５４４５号公報、同２００２−３５２９５７号公報、同２００２−２３１４５３号公報、同２００２−２３４８８８号公報、同２００２−２６０８６１号公報、同２００２−３０５０８３号公報、米国特許公開第２００５／０１１２４０７号明細書、米国特許公開第２００９／００３０２０２号明細書、国際公開第２００１／０３９２３４号、国際公開第２００８／０５６７４６号、国際公開第２００５／０８９０２５号、国際公開第２００７／０６３７５４号、国際公開第２００５／０３０９００号、国際公開第２００９／０８６０２８号、国際公開第２０１２／０２３９４７号、特開２００７−２５４２９７号公報、欧州特許第２０３４５３８号明細書等に記載されている化合物を挙げることができるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００８７】
（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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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膜厚は１ｎｍ〜１０μｍの範囲が好ましく、１ｎｍであることがより好ましい。
【００９１】
（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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
（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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
（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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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であり、更に好ましくは５〜３０ｎｍである。
【０１１０】
《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。
【０１１１】
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、膜厚は通常５ｎｍ〜５μｍの範囲内、好ましくは５〜２００ｎｍの範囲内で選ばれ、より好ましくは１１０ｎｍである。
【０１１２】
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方法を行うことができる。
【０１１３】
《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。
【０１１４】
《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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
《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。
【０１１７】
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略板状基材、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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
《保護膜、保護板》
有機ＥＬ素子は、封止材の上に保護膜又は保護板を更に備えていても良い。
保護膜又は保護板は、基板との間に有機ＥＬ素子本体部（有機機能層、各種電極及び配線）及び封止材を挟んで、有機ＥＬ素子本体部を機械的に保護するものである。特に、封止材として封止膜が用いられている場合には、有機ＥＬ素子本体部に対する機械的な保護が十分ではないため、保護膜又は保護板が設けられていることが好ましい。
【０１２４】
保護膜又は保護板としては、ガラス板、ポリマー板、薄型のポリマーフィルム、金属板、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用いられる。このうち、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が用いられることが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
以上のように、本発明は、紫外線を用いることなく低コストで有機エレクトロルミネッセンス素子に発光パターンを形成することのできる有機エレクトロルミネッセンス素子のパターン形成装置を提供することに適している。
【符号の説明】
【０１２６】
１      有機ＥＬ素子
１００  パターン形成装置
１０１  ＬＤ光源
１０２  光照射部
１０３  コリメーターレンズ
１０４  集光レンズ
１０５  ビームスプリッター
１０６  光検知器
１０７  反射ミラー
１０８  調整部
１０９  移動部
１１０  制御部
２００  パターン形成装置
２０１  ＬＤ光源
２０２  光照射部
２０３  コリメーターレンズ
２０５  ビームスプリッター
２０６  光検知器
２０７  反射ミラー
２０９  移動部
２１０  制御部
２１１  パターン形成用マスク
２１２  フィルター
２１３  凸シリンドリカルレンズ
２１４  凹シリンドリカルレンズ
３００  パターン形成装置
３０１  ＬＤ光源
３０２  光照射部
３０３  コリメーターレンズ
３０５  ビームスプリッター
３０６  光検知器
３０７  反射ミラー
３１０  制御部
３１１  パターン形成用マスク
３１６  フィルター
３１７  凹レンズ
【図１】
2014185228.tif 000003
【図２】
2014185228.tif 000004
【図３Ａ】
2014185228.tif 000005
【図３Ｂ】
2014185228.tif 000006
【図４Ａ】
2014185228.tif 000007
【図４Ｂ】
2014185228.tif 000008
【図５】
2014185228.tif 000009
【図６Ａ】
2014185228.tif 000010
【図６Ｂ】
2014185228.tif 000011
【図７Ａ】
2014185228.tif 000012
【図７Ｂ】
2014185228.tif 000013
【国際調査報告】
2014185228.tif 000014
2014185228.tif 000015
2014185228.tif 000016
2014185228.tif 000017