(57)【要約】【課題】樹脂層に含まれる水分や不純物を低減させることができる有機エレクトロルミネッセンス素子用の基材を提供する。【解決手段】有機エレクトロルミネッセンス素子用の基材１に関する。基材１は、基板１０と、基板１０上に配置される樹脂層２０と、樹脂層２０の上に配置される電極３０と、電極３０の上に配置され、電極３０を電気的に補助する電極補助体４０とを備える。電極３０は、電極補助体４０の近傍に複数の穴３１が設けられている。【選択図】図１
2016219253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に配置される樹脂層と、
前記樹脂層の上に配置される電極と、
前記電極の上に配置され、前記電極を電気的に補助する電極補助体と、
を備え、
前記電極は、前記電極補助体の近傍に複数の穴が設けられている、
有機エレクトロルミネッセンス素子用の基材。
【請求項２】
前記電極補助体を被覆する絶縁体をさらに備え、
前記複数の穴は、前記絶縁体の位置に設けられている、
請求項１に記載の基材。
【請求項３】
前記樹脂層は、前記複数の穴の位置で凹んでいる、
請求項１又は２に記載の基材。
【請求項４】
基板の上に樹脂層を形成する工程と、
前記基板と前記樹脂層とを備える積層体を水で洗浄する工程と、
前記積層体を有機溶剤に含浸する工程と、
前記積層体を加熱する工程と、
を含む、
有機エレクトロルミネッセンス素子用の基材の製造方法。
【請求項５】
前記積層体を加熱する工程は、遠赤外線により前記積層体を加熱することを含む、
請求項４に記載の基材の製造方法。
【請求項６】
前記樹脂層の上に電極を形成する工程と、
前記電極の上に電極補助体を形成する工程と、
をさらに含み、
前記樹脂層を形成する工程は、前記樹脂層に複数の凹部を形成することを含み、
前記電極は、前記複数の凹部によって、前記電極補助体の近傍に複数の穴が設けられている、
請求項４又は５に記載の基材の製造方法。
【請求項７】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の基材と、
前記基材における前記電極の上に配置される有機層と、
前記有機層の上に配置される対電極と、
を備える、
有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項８】
請求項４乃至６のいずれか１項に記載の製造方法で、電極を備える基材を製造する工程と、
前記基材における前記電極の上に有機層を形成する工程と、
前記有機層の上に対電極を形成する工程と、
を含む、
有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【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を製造するための基材に関する。また、本発明は、その基材を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。また、本発明は、基材の製造方法、及び有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、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）において、有機層の下に樹脂により形成される層（樹脂層）が配置される構造が知られている。たとえば、特許文献１では、有機層の下に、樹脂によって形成される平坦化膜が配置されている。樹脂層は、有機ＥＬ素子の駆動を安定化させるのに有用である。また、ボトムエミッション構造の有機ＥＬ素子では、樹脂層によって、光取り出し性を高めることが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２０１１／０４５９１１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように、樹脂層は、有機ＥＬ素子の性能の向上をもたらすものであるものの、一方で、樹脂層は、製造過程において、水分や不純物を含みやすいといった課題も存在する。樹脂層が水分や不純物を含んだまま有機ＥＬ素子が製造されると、これらが有機層に悪影響を及ぼし、有機ＥＬ素子の駆動が不安定化したり、寿命が短くなったりするという不具合が生じる。これに対し、特許文献１では、電極板に孔部を設けて、水分を排出させている。このように、樹脂層の水分や不純物の低減は重要な問題であり、その問題に対処する方法が依然として求められている。
【０００５】
本開示の目的は、樹脂層に含まれる水分や不純物を低減させることができる有機エレクトロルミネッセンス素子用の基材、及びその基材を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することにある。本開示の目的は、樹脂層に含まれる水分や不純物を低減させることができる有機エレクトロルミネッセンス素子用の基材の製造方法、及びその基材を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
有機エレクトロルミネッセンス素子用の基材が開示される。有機エレクトロルミネッセンス素子用の基材は、基板と、前記基板上に配置される樹脂層と、前記樹脂層の上に配置される電極と、前記電極の上に配置され、前記電極を電気的に補助する電極補助体と、を備える。前記電極は、前記電極補助体の近傍に複数の穴が設けられている。
【０００７】
有機エレクトロルミネッセンス素子用の基材の製造方法が開示される。有機エレクトロルミネッセンス素子用の基材の製造方法は、基板の上に樹脂層を形成する工程と、前記基板と前記樹脂層とを備える積層体を水で洗浄する工程と、前記積層体を有機溶剤に含浸する工程と、前記積層体を加熱する工程と、を含む。
【０００８】
有機エレクトロルミネッセンス素子が開示される。有機エレクトロルミネッセンス素子は、前記基材と、前記基材における前記電極の上に配置される有機層と、前記有機層の上に配置される対電極と、を備える。
【０００９】
有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法が開示される。有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法は、電極を備える基材を製造する工程と、前記基材における前記電極の上に有機層を形成する工程と、前記有機層の上に対電極を形成する工程と、を含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、樹脂層に含まれる水分や不純物が低減された有機エレクトロルミネッセンス素子用の基材、及びその基材を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子を得ることができる。また、本発明によれば、樹脂層に含まれる水分や不純物を低減して、有機エレクトロルミネッセンス素子用の基材、及び有機エレクトロルミネッセンス素子を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】基材の一例を示す断面図である。
【図２】基材の一例を示す平面図である。
【図３】基材の一例の拡大断面図である。
【図４】基材の他の一例の拡大断面図である。
【図５】基材の他の一例の拡大断面図である。
【図６】基材の製造方法の一例を示す断面図である。図６は、図６Ａ〜図６Ｆからなる。図６Ａ〜図６Ｆは、各工程の一例を示す。
【図７】基材の製造方法の一例を示す概略図である。図７は、図７Ａ及び図７Ｂからなる。図７Ａは、含浸工程を示す。図７Ｂは、加熱工程を示す。
【図８】有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１、図２及び図３は、有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）用の基材の一例（基材１）である。図１は、基材１の断面図であり、図２は、平面図である。図３は、電極補助体を含む部分の拡大断面図である。本開示において、図面は、構造を模式的に示すものであり、各部の寸法及びそれらの寸法関係は、実際のものとは異なっていてよい。
【００１３】
図１の基材１は、有機ＥＬ素子用の電極付き基板として機能する。基材１を利用して、有機ＥＬ素子が製造される。
【００１４】
基材１は、基板１０と、基板１０上に配置される樹脂層２０と、樹脂層２０の上に配置される電極３０と、電極３０の上に配置され、電極３０を電気的に補助する電極補助体４０とを備える。電極３０は、電極補助体４０の近傍に複数の穴３１が設けられている。
【００１５】
基材１は、電極３０に複数の穴３１が設けられることで、樹脂層２０に含まれる水分や不純物が穴３１を通して排出されやすくなり、製造後の有機ＥＬ素子において、樹脂層２０で水分や不純物が残存することが低減される。そのため、安定に駆動することが可能で、寿命の長い有機ＥＬ素子を製造することができる。
【００１６】
基板１０は、たとえば、ガラス基板、樹脂基板が挙げられる。ガラス基板は、水分の浸入を抑制することができるため、より好ましい。基板１０は、有機ＥＬ素子を形成する際の形成基板として機能する。基板１０は、有機ＥＬ素子に含まれる層を支持する支持基板として機能する。
【００１７】
樹脂層２０は、樹脂から形成される。樹脂層２０は、基板１０の上に設けられる。樹脂層２０は、光取り出し層として機能することができる。発光材料含有層で生じた光は、樹脂層２０によって、より多く取り出される。基板１０の表面での全反射が抑制されるからである。樹脂層２０があることで、有機ＥＬ素子の発光効率が向上する。
【００１８】
樹脂層２０は、１層で構成されてもよいし、２以上の層で構成されてもよい。樹脂層２０は、適宜の光取り出し構造を有し得る。たとえば、樹脂層２０は、光散乱剤を含んでもよい。その場合、光散乱剤によって、樹脂層２０で光が散乱されるため、外部に光をより多く出射することができる。また、樹脂層２０は、２つの層を含み、これら２つの層の間に凹凸構造が設けられていてもよい。その場合、凹凸構造によって、樹脂層２０で光が散乱されるため、外部に光をより多く出射することができる。樹脂層２０が２つの層を含む場合、２つの層は、基板１０よりも屈折率が高い高屈折率層と、この高屈折率層よりも屈折率が低い低屈折率層とで構成されることが好ましい。それにより、光の取り出し効果を向上することができる。樹脂層２０内では、低屈折率層は基板１０側に配置され、高屈折率層は電極３０側に配置される。
【００１９】
樹脂層２０の材料として、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂などが例示される。樹脂層２０内の２つの層の界面に設けられる凹凸構造は、たとえば、インプリントの手法により形成される。
【００２０】
樹脂層２０は、基板１０の上の全面、又はほぼ全面に設けられ得る。樹脂層２０は、平面視において有機ＥＬ素子の発光材料含有層が配置される領域を含んで形成されることが好ましい。樹脂層２０が広い範囲で設けられることにより、光取り出し性が容易に向上する。平面視とは、本開示では、基板１０の表面に垂直な方向に沿って見た場合を意味する。
【００２１】
電極３０は、樹脂層２０の上に配置されている。電極３０は、光透過性を有することが好ましい。電極３０は、透明電極であってよい。有機ＥＬ素子では、発光材料含有層で生じた光は、電極３０を通過して、外部に出射する。基板１０から光が出射する有機ＥＬ素子の構造は、ボトムエミッション構造と呼ばれる。
【００２２】
電極３０の材料として、透明な電極材料が挙げられる。電極材料は、たとえば、金属酸化物が挙げられる。金属酸化物は、ＩＴＯが好ましい。
【００２３】
電極３０は、樹脂層２０の上の全面、又はほぼ全面に設けられ得る。電極３０が広い範囲で設けられることにより、有機ＥＬ素子は面状の発光が可能になる。電極３０は、基板１０に支持されて形成されている。電極３０は、有機ＥＬ素子の陽極又は陰極を形成する。好ましくは、電極３０は陽極となる。
【００２４】
電極補助体４０は、電極３０の上に設けられる。電極補助体４０は、電極３０の電気伝導性を補助する。電極補助体４０は、電極３０よりも電気抵抗が低く、電流が流れやすい。電極補助体４０があることにより、電極３０は面内でより均一に電流が流れる。電極補助体４０があることにより、電極３０での電気的なロスが低減される。ここで、電極３０が光透過性を有する場合、電極３０は、光透過性と電気伝導性とを満たすことが求められる。そのため、通常の導電性の金属に比べて、電極３０は電流が流れにくくなる。そこで、電極補助体４０を設けると、電極補助体４０を通って電流を流すことができ、この電極補助体４０から電極３０に電流を流すことができる。つまり、電極補助体４０の電気的な補助により、電極３０は、見かけ上の電気抵抗が低下する。そのため、有機ＥＬ素子は、光透過性の電極による電気的なロスが低減され、駆動電圧を低下させることができ、また、面内でより均一に電流が流れやすくなるため、面内でより均一に発光することができる。
【００２５】
電極補助体４０は、たとえば、金属で形成される。金属としては、たとえば、銀、アルミニウム、ニッケル、モリブデン、銅などやこれらの合金などが挙げられる。電極補助体４０は、１層で構成されてもよいし、２以上の層で構成されてもよい。
【００２６】
図２には、電極３０の上に電極補助体４０と絶縁体５０とが設けられた基材１の様子が示されている。電極補助体４０は、電極３０の上に所定の形状で設けられる。図２では、電極補助体４０は絶縁体５０で隠れており、その隠れた電極補助体４０が破線で描画されている。電極補助体４０は、透明性を有さなくてよく、不透明であってよい。電極補助体４０は、たとえば、図２に示すように格子状に形成される。電極補助体４０は、メッシュ構造を有し得る。有機ＥＬ素子は、電極補助体４０のメッシュの穴を通って光を外部に出射することができる。
【００２７】
電極補助体４０は、基板１０の端部付近に配置される周辺部４１と、この周辺部４１よりも内側に配置されるグリッド部４２とを有している。周辺部４１は、基板１０に周状に設けられている。周辺部４１は、基板１０の端部に配置されている。周辺部４１は、非発光領域となる領域に設けられている（後述の図８の有機ＥＬ素子参照）。周辺部４１によって、非発光領域での電極３０の電気伝導性を補って、電極３０に電流を効率よく流すことができる。グリッド部４２は、周辺部４１に取り囲まれている。グリッド部４２は、基板１０の中央に設けられている。グリッド部４２によって、発光領域での電極３０の電気伝導性を補って、電極３０に電流を効率よく流すことができる。ここで、発光領域は、平面視において発光材料含有層が配置される領域であり、非発光領域は、平面視において発光材料含有層が配置されない領域である。非発光領域は、発光領域よりも外側に配置される。周辺部４１とグリッド部４２とは、ともに電極３０の高い抵抗値を見かけ上、面内で下げる効果を有する。周辺部４１とグリッド部４２とが繋がっていることが好ましい。それにより、電極３０の中央に電流がより流れやすくなる。電極補助体４０は複数の直線で構成される。電極補助体４０の直線の幅は、特に限定されるものではないが、たとえば、２〜３０μｍの範囲内であってよい。周辺部４１の線幅は、グリッド部４２の線幅と同じでもよいし、それよりも太くてもよい。
【００２８】
本形態の基材１は、絶縁体５０をさらに備えている。絶縁体５０は、電極補助体４０の上に配置されている。絶縁体５０は、電極補助体４０を被覆している。絶縁体５０は、電極補助体４０と有機層とが直接接触しないように設けられる。絶縁体５０は、有機ＥＬ素子において電極３０と有機層とを電気的に絶縁する機能を有する。もし、電極補助体４０が有機層に接触すると、電極補助体４０から直接有機層に電流が流れてしまい、面状に発光することができなくなるおそれがある。しかしながら、絶縁体５０があることによって、電極補助体４０から有機層へ電流が流れることを抑え、電極補助体４０に流れる電流を電極３０に確実に流すことができるので、有機ＥＬ素子は面状に発光することがより可能になる。
【００２９】
絶縁体５０は、電極補助体４０の形状に対応する形状を有する。図２に示すように、電極補助体４０が格子状である場合、絶縁体５０も格子状である。絶縁体５０は、メッシュ構造を有し得る。絶縁体５０は、透明でもよいし、不透明でもよい。
【００３０】
絶縁体５０は、適宜の絶縁材料で形成され、たとえば、樹脂で形成される。樹脂は、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂などが用いられる。
【００３１】
基材１は、電極３０に穴３１が設けられている。この穴３１は、樹脂層２０の水分や不純物を除く役割を果たす。有機ＥＬ素子は、樹脂層２０が光取り出し層として機能することで、発光効率が向上するが、一方、樹脂は水を吸いやすいという性質を有している。ここで、樹脂層２０を形成し、成形する工程で、基板１０を含む積層体の上に異物が付着すると、ショートの原因になる。このため、有機ＥＬ素子の製造では、積層体を洗浄することによって、異物を除去する工程が行われる。このときの洗浄は、水洗、もしくは有機溶剤での洗浄が利用されている。しかしながら、有機溶剤は可燃性で危険なため、より安全な水洗の手法が広く用いられている。このときの水洗で樹脂が吸水する。水洗工程の後に積層体を加熱するベーク工程が行われるが、樹脂の乾燥が不十分であれば、樹脂層２０内で、水分の残留が発生する。残留した水分は、有機ＥＬ素子の形成後に、樹脂層２０から電極３０や有機層へ滲出し、有機ＥＬ素子の発光が劣化する。また、水分が有機層へ滲出すると有機ＥＬ素子に印加する電圧が上昇し、電力が上昇する。また、樹脂層２０の上に電極３０を形成した後、積層体を水洗すると水分が電極３０内の微細な結晶粒界を通して樹脂に拡散する。このとき、積層体を加熱（ベーク）してもすでに樹脂に拡散した水分は結晶粒界があまりに微細であるため、樹脂から再度、電極３０を抜けて外部へ水分が放出されるには多大な加熱時間を要することとなり、タクトが長くなってしまう。一方、タクトを短くするために水分が残留した状態で加熱を止めると、この残留した水分が電極３０や有機層に滲出し、発光効率の低下や駆動電圧の上昇を招く。これらの問題を解決するため、電極３０には穴３１が設けられている。
【００３２】
電極３０に穴３１が設けられると、ベーク工程で樹脂に残留した水分が、穴３１を通して外部に放出され、樹脂の水分の残留が抑制される。電極３０は、水分を通しにくく、水分除去の遮蔽物となるが、電極３０の穴３１が水分の通るパスとして機能する。
【００３３】
また、電極３０の穴３１は、樹脂層２０に残留する不純物を除去することを可能とする。たとえば、樹脂層２０は、樹脂層２０を形成するための材料を由来とする不純物（たとえば未硬化の成分）を有し得る。電極３０に穴３１があることにより、そのような不純物は、穴３１を通して外部に放出される。
【００３４】
穴３１は、電極３０を貫通している。穴３１は、樹脂層２０に到達している。穴３１は、樹脂層２０に接している。穴３１によって、樹脂層２０の水分の除去効果が向上する。
【００３５】
図３では、基材１は、穴３１の部分の樹脂層２０が凹んで樹脂層２０に凹部２１ができており、穴３１は、樹脂層２０の凹部２１と繋がっている。樹脂層２０の凹部２１は樹脂層２０を貫通していない。
【００３６】
図３に示すように、基材１は、電極補助体４０を被覆する絶縁体５０をさらに備え、電極３０の複数の穴３１は、絶縁体５０の位置に設けられることが好ましい。穴３１は、絶縁体５０が電極３０に接する位置に設けられている。絶縁体５０が設けられる場所は、電流が流れず、発光が生じない場所であり、この位置に穴３１を設けることによって、有機ＥＬ素子の発光性を低下させることなく、樹脂層２０の水分の除去を行うことができる。また、絶縁体５０により、穴３１に起因するショート不良を抑制することができる。穴３１に絶縁体５０が配置されると、有機層が穴３１の部分で薄くなることが抑制されるからである。
【００３７】
図３では、穴３１に絶縁体５０が侵入している。絶縁体５０は、樹脂層２０の凹部２１にも侵入している。絶縁体５０と樹脂層２０とは接している。絶縁体５０は、樹脂により構成されており、絶縁体５０の樹脂と樹脂層２０の樹脂とが穴３１で繋がっている。したがって、樹脂が外界と繋がる構造が形成される。樹脂でできた絶縁体５０は、水分を通すパスとなり得る。そのため、樹脂層２０の水分は、絶縁体５０を通って外部に放出される。
【００３８】
なお、基材１の製造においては、電極３０の形成後であって絶縁体５０が形成される前の積層体に、水での洗浄が行われてもよい。その場合、樹脂層２０は電極３０の穴３１の部分で外部に露出する。そのため、樹脂層２０の水分は、穴３１を通して直接、外部に放出することができる。
【００３９】
ここで、穴３１が電極３０に設けられる場合、穴３１の部分で電極３０に段差が発生し、電極３０とこの電極３０に対となる電極との間でショートが発生する可能性がある。また、穴３１で有効な発光領域の面積が減少することで、所定の輝度を得るために電流密度を増加させることが求められ、結果として輝度寿命が低下する可能性がある。しかしながら、電極補助体４０の近傍に穴３１が設けられることで、発光面積を維持しつつ、残留水分を効率よく放出することができる。
【００４０】
図３では、穴３１は絶縁体５０の位置に設けられているが、穴３１は、絶縁体５０が配置されていない電極補助体４０の近傍に設けられていてもよい。たとえば、非発光領域において絶縁体５０が省略される場合には、絶縁体５０のない部分に、穴３１が設けられ得る。
【００４１】
穴３１は、電極補助体４０の近傍に少なくとも設けられる。穴３１は、電極補助体４０の近傍以外にも設けられてもよい。穴３１は、電極３０の有機層が重なる位置に設けられてもよい。それにより、水分の除去効果が高まる。ただし、有機層が重なる位置に穴３１が設けられる場合は、発光面積や発光輝度の低下につながるため、そのような穴３１の量は少ない方がよい。有機層の直下に穴３１が形成されると、その部分では、有機ＥＬ素子の発光が生じず、表示不良として目立つおそれがある。そのため、たとえば、電極補助体４０の近傍に設けられる穴３１よりも少ない密度で、有機層と重なる穴３１が設けられ得る。
【００４２】
図３により、樹脂層２０内の残留水分Ｗ１が穴３１から除去される機構を説明する。水での洗浄後、樹脂層２０に残留した水分は、加熱により、電極３０の穴３１を通して外部に放出される。穴３１が設けられることにより、樹脂層２０と絶縁体５０が直接接することになり、樹脂のパスができる。つまり、樹脂と外界の空間とが直接繋がる構造が形成されることになる。電極３０は、水分の移動を遮断させる作用があるため、電極３０を通して水分は通りにくい。電極３０は、残留水分Ｗ１の放出を遮る遮蔽物となるのである。しかしながら、樹脂は水分を移動させやすいため、樹脂のパスを通して、樹脂層２０に残留した水分が、ベーク工程において外界に放出する効果が高まる。
【００４３】
図３に示すように、電極３０は、穴３１が設けられなくても、結晶粒界３０ａを元来有している。結晶粒界は、結晶と結晶との隙間であり、たとえば、数ｎｍのオーダーである。結晶粒界３０ａは、水分が通るパスとなり得るが、極めて小さいため、これだけでは十分な水分の除去効果は得られにくい。
【００４４】
残留した水分を取り除く際の乾燥過程は、水分子の濃度が高い領域から低い領域への水分子の移動で考えることができる。このときの移動速度Ｊｗは、一般に次の式（１）で表される。
【００４５】
Ｊｗ  ＝  −ρｓＤｗ（ｄＷ／ｄｚ）        ・・・（１）
上記の式において、
Ｄｗ：残留水分の移動係数
Ｗ：局所含水率
ｚ：水分の移動方向
ρｓ：乾燥時の樹脂密度
である。
【００４６】
また、局所含水率（Ｗ）が減少すると、残留水分の移動係数（Ｄｗ）も小さくなることが知られている。電極３０が穴３１を有さない場合は、残留水分の放出は、電極３０に形成された結晶粒界という極めて小さなパスを通って行われ、局所的に水分が放出される。このとき、結晶粒界付近の残留水分が取り除かれることでこの部分では局所的に樹脂の乾燥が進むが、それ以外の部分では残留水分が取り除かれにくく、樹脂の乾燥は進みにくい。なぜなら、結晶粒界とそれ以外の部分とでは、残留水分量のコントラストが大きすぎるため、それ以外の部分の残留水分量は濃度勾配（ｄＷ／ｄｚ）が小さくなり、結果として水分子の移動速度が小さくなるためである。このため、ベーク工程が終了しても樹脂内には多くの水分が残留する可能性がある。一方、電極３０に穴３１が設けられる場合は、この穴３１の周囲の広い範囲に存在する残留水分を外部に放出することができる。なぜなら、穴３１から徐々に残留水分が蒸発する場合は、その穴３１の周囲の樹脂の残留水分の濃度勾配のコントラストが小さくなり、濃度勾配がなだらかに変化し、濃度勾配（ｄＷ／ｄｚ）が大きくなり、結果として水分子の移動速度が大きくなるためである。
【００４７】
図３では、穴３１によって水分が除かれる範囲をＲ１とし、結晶粒界３０ａによって水分が除かれる範囲をＲ２として模式的に記載している。範囲Ｒ１は、範囲Ｒ２に比べて大きい。このように、穴３１を設けることにより、効果的に樹脂層２０中の水分を除去することができる。
【００４８】
電極３０の穴３１の径は、たとえば、１〜５μｍの範囲である。したがって、穴３１は、微細である。このサイズの穴３１が設けられることで、電極３０の電気伝導性を確保しつつ、水分の放出を効果的に行うことができる。残留水分の放出能力は、穴径の大きさとその位置分布に依存し得る。穴径が小さい場合は、残留水分が穴３１に吸い寄せられる樹脂の体積領域も小さくなる。このため、残留水分を多く除去するには穴３１を多数、電極３０に配置することが好ましい。穴３１が小さすぎる場合は配置の数が多くなるため、穴３１を形成する際の異物などで不良が発生する割合が高まる可能性がある。一方、穴径が大きいと穴３１の配置数は減るが、穴３１の部分は電極３０の材料が存在しないため、電極３０に電流が流れにくくなるおそれがある。このため、穴３１の穴径は、上記の範囲が好適なのである。
【００４９】
また、電極３０の厚みが薄いほど、電極３０の結晶粒界（図３の３０ａ）のパスを通って残留水分が外部に放出される割合が高まる。結晶粒界のパスは、意図的に穴３１を形成するより乾燥効果は小さいが、電極３０の全体に存在するため、電極３０の厚みを薄くすることで一定の乾燥効果が見込める。電極３０の厚みは、１０〜７０ｎｍが好ましい。電極３０が１０ｎｍ以上となることで、電極３０を島状ではなく膜状に形成することが容易になり、電極としての機能を確実に付与することができる。また、電極３０が７０ｎｍ以下となることで、結晶粒界のパスが多くなり、乾燥速度を速くする効果が得られる。
【００５０】
本形態では、樹脂層２０は、電極３０の複数の穴３１の位置で凹んでいる。樹脂層２０は、凹部２１を有する。凹部２１は、貫通していない穴であってよい。穴３１の下の部分の樹脂層２０の厚みは、それ以外の部分の樹脂層２０の厚みよりも厚みが小さい。樹脂層２０が凹部２１を有する場合、より簡単に穴３１を形成することができる。凹部２１の底部には、後述するように、電極３０の材料の一部で形成された段切れ部３２が配置されている。
【００５１】
穴３１は、適宜の方法で形成され得る。たとえば、穴３１を有さない電極３０をフォトリソグラフィの手法で加工して、穴３１を形成することができる。しかしながら、フォトリソグラフィは、プロセスが複雑になりコストが高くなってしまうおそれがある。そのため、穴３１を形成する部分の樹脂層２０に凹みを設けておく方法で、穴３１を形成することが好ましい。樹脂層２０の凹部２１の径は、穴３１と同じ程度でよい。凹部２１が設けられた樹脂層２０の上に電極３０を形成した場合、樹脂層２０の凹部２１の段差で電極３０が段切れして形成される。そのため、結果的に、図３に示すように、電極３０には穴３１が形成される。そして、樹脂層２０の段差側面には電極３０が形成されない部分２０ａが形成される。ベーク工程での乾燥時には、この部分２０ａから樹脂層２０に含まれる水分が外部に放出される。このように、樹脂層２０に凹部２１を設けることで、電極３０の穴３１を簡単に効率よく低コストで形成することができる。なお、図３では、電極３０の段切れにより、電極３０の材料で形成された段切れ部３２が、樹脂層２０の凹部２１の底部に形成されている。
【００５２】
電極３０の穴３１は、樹脂が存在する領域に設ければ、水分除去の効果が得られる。このため、電極３０の発光領域（すなわち有機層が配置される領域）に限られず、発光領域以外の領域に穴３１が設けられてもよい。
【００５３】
図４は、基材１の他の例における電極補助体４０付近の拡大図である。図４の例では、樹脂層２０は凹部２１を有していない。電極３０は、穴３１が設けられており、この穴３１には電極材料が積み重なっていない。穴３１には絶縁体５０が侵入している。穴３１が設けられることにより、絶縁体５０と樹脂層２０とが接触している。そのため、樹脂と外界の空間とが直接繋がる構造として、樹脂のパスが形成されることにより、残留水分Ｗ１を外部に放出することができる。
【００５４】
図５は、基材１の他の例における電極補助体４０付近の拡大図である。図５の例では、樹脂層２０は凹部２１を有していない。電極３０は、穴３１が設けられており、この穴３１には電極３０の材料が積み重なっていない。電極補助体４０は、電極３０からはみ出しており、穴３１に侵入し、樹脂層２０の上にも一部配置されている。ただし、電極補助体４０は、穴３１を塞いでおらず、穴３１によって、絶縁体５０と樹脂層２０とが接触している。そのため、樹脂と外界の空間とが直接繋がる構造として、樹脂のパスが形成されることにより、残留水分Ｗ１を外部に放出することができる。
【００５５】
なお、図４及び図５においても、電極３０の形成後であって絶縁体５０が形成される前の積層体に、水での洗浄が行われる場合には、樹脂層２０は電極３０の穴３１の部分で外部に露出しているため、樹脂層２０の水分は、穴３１を通して外部に放出され得る。
【００５６】
次に、有機ＥＬ素子用の基材の製造方法を説明する。
【００５７】
図６は、基材の製造方法の一例を示す断面図である。図６は、図６Ａ〜図６Ｆからなる。なお、本開示において、基材とは、少なくとも基板と樹脂層とを含む積層体を意味している。図６Ｂ〜図６Ｆに示された積層体は、有機ＥＬ素子用の基材となり得る。図６では、上述した基材１の製造工程が示されている。
【００５８】
基材１の製造にあたっては、まず、図６Ａに示すように、基板１０を準備する。基板１０の準備には、樹脂層２０を形成する場所に基板１０を配置することが含まれる。
【００５９】
次に、図６Ｂに示すように、基板１０の上に樹脂層２０を形成する。樹脂層２０は、たとえば、塗布で形成される。樹脂層２０は、第１層と第２層とを備え、第１層と第２層との間に凹凸構造を有していてもよい。その場合、第１層の材料を塗布して第１層を形成した後、第１層の表面にナノインプリントで凹凸を形成し、その凹凸表面に第２層の材料と塗布することにより、２層構成の樹脂層２０を形成することができる。これにより、基板１０と樹脂層２０とを備える積層体が、有機ＥＬ素子用の樹脂層付き基板として形成される。
【００６０】
樹脂層２０を形成する際には、図６Ｃに示すように、樹脂層２０に複数の凹部２１を形成することができる。凹部２１の形成は、凹部２１のない樹脂層２０を形成した後に行われてもよいし、樹脂層２０を形成する工程の中で同時に行われてもよい。複数の凹部２１は、たとえば、ナノインプリントにより形成される。好ましくは、図６Ｂに示す樹脂層２０の形成の際に、同時に凹部２１を形成する。それにより、効率よく樹脂層２０の凹部２１を形成することができる。たとえば、第１層のナノインプリントの際に、表面の凹凸よりも深さの深い凹部を設けておき、その上に第２層を設けることにより、第１層の凹部に由来して、第２層に凹みができ、その結果、樹脂層２０の凹部２１を形成することができる。第１層の凹部の深さが深い場合、第２層は、第１層の凹部を埋めることができないためである。樹脂層２０の凹部２１は、穴となる。
【００６１】
次いで、図６Ｄに示すように、樹脂層２０の上に電極３０を形成する。電極３０は、たとえば、スパッタにより形成される。このとき、電極３０は、複数の凹部２１によって、複数の穴３１が設けられる。複数の穴３１は、電極補助体４０の近傍となる部分に設けられる。凹部２１の底部には、電極３０の材料でできた段切れ部３２が形成される。
【００６２】
次に、図６Ｅに示すように、電極３０の上に電極補助体４０を形成する。電極補助体４０は、塗布、蒸着などで形成され得る。電極補助体４０のパターニング（格子模様の形成）は、塗布描画で行われてもよいし、フォトリソグラフィ法で行われてもよい。
【００６３】
そして、図６Ｆに示すように、電極補助体４０の上に絶縁体５０を形成する。絶縁体５０は、たとえば、塗布で形成される。絶縁体５０のパターニング（格子模様の形成）は、塗布描画で行われてもよいし、フォトリソグラフィ法で行われてもよい。
【００６４】
絶縁体５０は、電極補助体４０に対応する形状で設けられる。絶縁体５０は、穴３１の位置を含んで設けられる。絶縁体５０は、穴３１に侵入していてよい。穴３１は、絶縁体５０で埋まっていてよい。
【００６５】
以上により、上述した構成の基材１が製造される。
【００６６】
ここで、基材１の製造においては、適宜のタイミングで、基板１０を含む積層体を洗浄することができる。洗浄によって、積層体表面の異物が取り除かれる。洗浄によって、積層体中の不純物が取り除かれる。積層体は、好ましくは、水で洗浄される。
【００６７】
洗浄は適宜のタイミングで行われる。たとえば、図６Ｂに示すような、基板１０と樹脂層２０との積層体を洗浄することができる。また、図６Ｃに示すような、基板１０と、凹部２１が設けられた樹脂層２０との積層体を洗浄することができる。また、図６Ｄに示すような、基板１０と樹脂層２０と電極３０との積層体を洗浄することができる。また、図６Ｅに示すような、基板１０と樹脂層２０と電極３０と電極補助体４０との積層体を洗浄することができる。また、図６Ｆに示すような、基板１０と樹脂層２０と電極３０と電極補助体４０と絶縁体５０との積層体を洗浄することができる。
【００６８】
水での洗浄後には、積層体への加熱が行われる。加熱により、水分を除去することができる。上述したように、樹脂層２０の上に電極３０が設けられた場合でも、電極３０に複数の穴３１があると、この穴３１から水分が効果的に除去される。穴３１は好ましくは開口が上向きになる。図６Ｄ及び図６Ｅでは、樹脂層２０の表面が、穴３１の設けられた部分で、直接外部に露出している。そのため、穴３１を通って樹脂層２０の水分が除去される。また、図６Ｆでは、樹脂層２０と絶縁体５０とで形成された樹脂構造のパスが、穴３１の部分で形成されている。それにより、樹脂構造のパスから水分が除去される。
【００６９】
以下、さらに好ましい積層体の洗浄方法として、有機溶剤を用いる方法について説明する。有機溶剤による積層体の洗浄は、基板１０と樹脂層２０とを備え、電極３０を有していない積層体（図６Ｂ、図６Ｃ参照）に特に好ましく適用され得る。樹脂層２０が電極３０に覆われず、外部に露出しているため、水分の除去効果が高まるからである。もちろん、図６Ｄ、図６Ｅ又は図６Ｆで示される積層体の洗浄において、以下の洗浄が適用されてもよい。
【００７０】
図７Ａは、有機溶剤２２に積層体２を含浸させている様子を示している。積層体２は、上述したように、少なくとも基板１０と樹脂層２０とを含み、場合によりさらに電極３０を含み、場合によりさらに電極補助体４０を含み、場合によりさらに絶縁体５０を含む。有機溶剤２２は容器２３に入れられ、その容器２３に積層体２が入れられている。有機溶剤２２への含浸は、積層体２を水で洗浄した後に行われる。水での洗浄は、たとえば、純水による流水で行われる。有機溶剤２２の含浸により、樹脂層２０中の不純物が有機溶剤２２に溶出する。また、水洗後に有機溶剤に含浸することによって、残留水分は有機溶剤によって置換されやすくなる。樹脂層２０中の水が有機溶剤２２によって置換されると、水分が除去されやすくなる。有機溶剤２２は、親水性の有機溶剤であってもよいし、疎水性の有機溶剤であってもよい。親水性の有機溶剤の方が、水との置換性がよいため、好ましい。水よりも沸点が低い有機溶剤を用いることが好ましい。その場合、水分を有機溶剤に置き換えた後、積層体２を乾燥させれば乾燥速度が速まり、水が効率よく除去される。その結果、有機ＥＬ素子の表示不良が低減する効果が得られる。有機溶剤として、たとえば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコールなどのアルコール類が挙げられる。また、有機溶剤２２は、樹脂の未重合成分を溶解する溶剤であることが好ましい。その場合、残留水分の除去に加えて未重合成分も除去されるため、これに起因する表示不良も低減する効果が得られる。
【００７１】
有機溶剤２２の含浸後、積層体２を加熱する。加熱は、ベーク工程と呼ばれる。ベークにより、水分を除去することができる。積層体２を加熱する工程は、遠赤外線により積層体２を加熱することが好ましい。遠赤外線の加熱により、水が蒸発しやすくなるため、水分の残留を低減させることができる。加熱により、積層体２は乾燥する。
【００７２】
図７Ｂは、積層体２を加熱する様子を示している。図７Ｂでは、基板１０と樹脂層２０との積層体２の加熱（ベーク）が示されている。熱の付与は、ブロック矢印で表されている。積層体２は、遠赤外線加熱器２４によってベークされている。遠赤外線は樹脂内部に深く浸透するため、乾燥作用が向上する効果が得られる。
【００７３】
以上のように、基材１の製造は、基板１０の上に樹脂層２０を形成する工程と、基板１０と樹脂層２０とを備える積層体２を水で洗浄する工程と、この積層体２を有機溶剤２２に含浸する工程と、この積層体２を加熱する工程とを含むことが好ましい。また、基材１の製造において、積層体２を加熱する工程は、遠赤外線により積層体２を加熱することが好ましい。
【００７４】
図８は、有機ＥＬ素子を示している。有機ＥＬ素子は、上述した基材１を用いて形成される。有機ＥＬ素子の製造では、基材１の電極３０の上に有機層６０を形成した後、有機層６０の上に対電極７０を形成することで、有機ＥＬ素子が得られる。有機層６０は、複数の層を含んでいてよい。有機層６０は、少なくとも発光材料含有層を含んでいる。有機ＥＬ素子は、発光材料含有層において光が生じる。有機ＥＬ素子は、基材１と、電極３０の上に配置される有機層６０と、有機層６０の上に配置される対電極７０とを備える。有機ＥＬ素子は、さらに封止構造を備えていてよい。封止構造は、カバー材８０及びシール材８１を含む。有機層６０は、カバー材８０及びシール材８１によって封止され得る。封止によって、有機層６０は外界から遮断される。上記のように、基材１では、樹脂層２０中の残留水分が低減しているため、有機層６０が水分で劣化しにくいという効果が得られる。有機ＥＬ素子は、面状に発光することが可能であり、照明パネルとして有用である。
【００７５】
（実施例１）
基板として、ガラス基板を準備した（図６Ａの基板１０参照）。このガラス基板上に、紫外線硬化性のアクリル系の材料（屈折率：１．５）を塗布した後、乾燥し、厚み４μｍの第１層を形成した。次に、幅１．２μｍ、深さ１．２μｍの複数の凹部を有する凹凸構造を備えたナノインプリントのモールドで、第１層を型押しした。このとき、モールドの形状を調整して、第１層に３μｍ径の微小穴（凹部）を設けるようにして、型押しを行った。微小穴の位置は、電極補助体の近傍の絶縁体が形成される予定の場所とした。次いで、モールドで型押しした状態で第１層に紫外線を照射し、モールドを第１層から剥離することにより、電極補助体の近傍となる位置の所々に深さ３μｍの微小穴を有し、凹凸構造を表面に有する第１層を形成した。
【００７６】
次に、樹脂材料（屈折率１．７）を第１層の上に塗布した後、乾燥し、厚み３μｍの第２層を形成した。第１層と第２層とを合わせたものが、樹脂層（光取り出し層）となる（図６Ｂ、図６Ｃの樹脂層２０参照）。第２層は、第１層に設けられた微小穴に起因して、微小穴が生じた。これにより、樹脂層に凹部（穴）が設けられた。
【００７７】
次に、樹脂層の上に、ＩＴＯにより透明電極を膜厚３０ｎｍでスパッタにより製膜した。このとき、樹脂層に形成された微小穴の部分で透明電極の段切れが発生し、透明電極に穴が生じ、結果として、樹脂の段差によって、樹脂が透明電極を介さず、外界と直接的に接する部分が形成された（図６Ｄの電極３０参照）。
【００７８】
次に、透明電極の上に、金属膜を所望の形状で塗布し、乾燥させて電極補助体を形成した（図６Ｅの電極補助体４０参照）。さらに、電極補助体の上に、電極補助体に対応した形状で絶縁材料を塗布し、乾燥させて絶縁体を形成した（図６Ｆの絶縁体５０参照）。このとき、電極に設けられた穴に絶縁体が接触するように、絶縁体を形成した。
【００７９】
以上により、図６Ｆ（図１と同様）に示す層構成の有機ＥＬ素子用の基材が作製された。
【００８０】
基材を純水による流水で洗浄した後、大気中において１２０℃、１時間でこの基材を加熱（ベーク）した。この基材の上に、有機層及び対となる電極を蒸着により形成し、パネル状の有機ＥＬ素子を作製した。
【００８１】
有機ＥＬ素子の通電評価を行ったところ、残留水分に起因する発光不良は観察されなかった。また、微小穴の上に絶縁体が形成されているため、透明電極とこれに対となる電極との絶縁が絶縁体によって確保され、通電ショートが発生しなかった。
【００８２】
（実施例２）
実施例１と同様に、基板の上に２層構成の樹脂層を形成した後、この積層体を水洗し、その後、室温でイソプロピルアルコールにこの積層体を３時間含浸した（図７Ａの含浸工程参照）。有機溶剤への含浸により樹脂内の残留水分がイソプロピルアルコールに置換された。そして、積層体を１２０Ｗの遠赤外線加熱器で３０分間加熱した（図７Ｂの加熱工程参照）。このようにして得た積層体（樹脂層付き基板）を用いて、実施例１と同様にして、基材（電極付き基板）を作成し、さらに有機ＥＬ素子を作製した。この有機ＥＬ素子は、残留水分に起因する発光不良が観察されなかった。
【符号の説明】
【００８３】
１      基材
２      積層体
１０    基板
２０    樹脂層
２１    凹部
３０    電極
３１    穴
４０    電極補助体
５０    絶縁体
６０    有機層
７０    対電極
【図１】
2016219253.tif 000003
【図２】
2016219253.tif 000004
【図３】
2016219253.tif 000005
【図４】
2016219253.tif 000006
【図５】
2016219253.tif 000007
【図６】
2016219253.tif 000008
【図７】
2016219253.tif 000009
【図８】
2016219253.tif 000010