(57)【要約】【課題】  ロールツーロール方式を用い、有機エレクトロルミネッセンス素子上に、電極端子の表面を除いて保護膜を形成できる方法を提供する。【解決手段】  本発明の保護膜形成方法は、電極端子１２１ａ，１２２ａを有する有機エレクトロルミネッセンス素子１２の複数が長さ方向に並んで設けられた長尺帯状の基材９を、蒸発装置５が配置された膜形成エリアに搬送する工程と、前記膜形成エリアにおいて、蒸発させた保護膜形成材料を前記有機エレクトロルミネッセンス素子１２の表面に向かって放出することによって、保護膜を形成する工程と、を有し、前記基材の搬送速度と同じ速度で移動する遮蔽部材６を前記電極端子１２１ａ，１２２ａの表面に接触させながら、前記保護膜形成材料を前記有機エレクトロルミネッセンス素子１２の表面に向かって放出する。【選択図】  図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極端子を有する有機エレクトロルミネッセンス素子の複数が長さ方向に並んで設けられた長尺帯状の基材を、蒸発装置が配置された膜形成エリアに搬送する工程と、
前記膜形成エリアにおいて、蒸発させた保護膜形成材料を前記有機エレクトロルミネッセンス素子の表面に向かって放出することによって、保護膜を形成する工程と、を有し、
前記基材の搬送速度と同じ速度で移動する遮蔽部材を前記電極端子の表面に接触させながら、前記保護膜形成材料を前記有機エレクトロルミネッセンス素子の表面に向かって放出する、ロールツーロール方式を用いた保護膜形成方法。
【請求項２】
前記遮蔽部材が、エンドレスベルトから構成されている、請求項１に記載の保護膜形成方法。
【請求項３】
前記エンドレスベルトの幅が、電極端子の幅以上である、請求項１または２に記載の保護膜形成方法。
【請求項４】
前記遮蔽部材と蒸発装置の間に、前記遮蔽部材に前記保護膜形成材料が堆積することを防止する防着部材が設けられている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の保護膜形成方法。
【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保護する保護膜の形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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装置は、基材と、前記基材上に設けられた複数の有機ＥＬ素子と、前記複数の有機ＥＬ素子の表面上に形成された保護膜と、を有する有機ＥＬ装置が知られている（特許文献１）。前記有機ＥＬ素子は、電極端子を有する第１電極と、電極端子を有する第２電極と、前記両電極の間に設けられた有機層と、を有する。
特許文献１には、かかる有機ＥＬ装置の保護膜を、ロールツーロール方式により、薄膜形成法で連続的に形成する方法が開示されている。ロールツーロール方式は、長尺帯状の基材をロールから繰り出し、それを長さ方向に搬送して再びロール状に巻き取るまでの間に、有機ＥＬ素子の表面上に保護膜を形成する方式をいう。また、薄膜形成法は、真空下で蒸発させた保護膜形成材料を有機ＥＬ素子に付着させることにより、保護膜を形成する方法をいう。薄膜形成法としては、代表的には、真空蒸着法、スパッタ法などが挙げられる。
【０００３】
前記薄膜形成法にて有機ＥＬ素子の表面上に保護膜を形成する場合、保護膜形成材料が、有機ＥＬ素子の電極端子に堆積しないように制御する必要がある。
前記制御として、例えば、所定の開口幅を有する開口が形成されたマスクを、膜形成エリアにおいて蒸発装置と基材との間に配置することが行われる。
具体的には、有機ＥＬ素子の有機層の幅よりも大きい開口幅を有するマスクを準備する。このマスクが電極端子に被さるように、前記マスクを蒸発装置と基材の間に配置する。すると、蒸発装置から放出された保護膜形成材料は、前記開口を通じて有機ＥＬ素子の有機層の表面に堆積し、理論上、マスクの開口幅（設定幅）と同じ幅の保護膜を形成できる。
【０００４】
しかしながら、実際には、図１４に示すように、マスク表面と有機ＥＬ素子の表面の間には隙間があるため、蒸発した保護膜形成材料が前記隙間に入り込み、電極端子の表面に前記保護膜形成材料が僅かに堆積し、電極端子の表面にまで保護膜が形成されるという問題点がある。つまり、設定幅よりも幅広の保護膜が有機ＥＬ素子の表面に形成されるという問題点がある。電極端子の表面に保護膜が形成されると、外部電源からの電気を、電極端子を通じて有機層に安定的に供給できず、発光輝度が低下するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１０９５９２号
【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、ロールツーロール方式を用いた保護膜の形成方法であって、有機ＥＬ素子上に、電極端子の表面を除いて保護膜を形成できる方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の保護膜形成方法は、電極端子を有する有機ＥＬ素子の複数が長さ方向に並んで設けられた長尺帯状の基材を、蒸発装置が配置された膜形成エリアに搬送する工程と、前記膜形成エリアにおいて、蒸発させた保護膜形成材料を前記有機ＥＬ素子の表面に向かって放出することによって、保護膜を形成する工程と、を有し、前記基材の搬送速度と同じ速度で移動する遮蔽部材を前記電極端子の表面に接触させながら、前記保護膜形成材料を前記有機ＥＬ素子の表面に向かって放出する。
【０００８】
本発明の好ましい保護膜形成方法は、遮蔽部材が、エンドレスベルトから構成せれている。
本発明の好ましい保護膜形成方法は、前記エンドレスベルトの幅が、電極端子の幅以上である。
本発明の好ましい保護膜形成方法は、前記遮蔽部材と蒸発装置の間に、前記遮蔽部材に前記保護膜形成材料が堆積することを防止する防着部材が設けられている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の保護膜形成方法によれば、電極端子の表面に保護膜形成材料を堆積させることなく、設定幅の保護膜を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態の有機ＥＬ装置の平面図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線で切断した拡大断面図。
【図３】保護膜を設ける前の有機ＥＬ装置（素子付き基材）の平面図。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線で切断した拡大断面図。
【図５】第２実施形態の有機ＥＬ装置の平面図。
【図６】第３実施形態の有機ＥＬ装置の拡大断面図。
【図７】第１実施形態の保護膜形成装置の概略構成図。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線で切断した概略断面図。ただし、蒸発装置、遮蔽部材及び素子付き基材のみを断面で表している。
【図９】図７の矢印ＩＸ方向から見た同保護膜形成装置の概略平面図。
【図１０】図８の要部拡大断面図。
【図１１】本発明の方法によって形成された保護膜の状態を示す要部拡大断面図。
【図１２】第１実施形態の保護膜形成装置の概略構成図。
【図１３】図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線で切断した概略断面図。ただし、蒸発装置、遮蔽部材、防着部材及び素子付き基材のみを断面で表している。
【図１４】従来の方法（開口を有するマスクを使用した方法）によって形成された保護膜の状態を示す参考図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明について、図面を参照しつつ説明する。ただし、各図に表された各部の大きさ、長さ、及び厚みなどの寸法並びに各部の縮尺比は、実際のものとは異なっていることに留意されたい。
本明細書において、用語の頭に、「第１」、「第２」などを付す場合があるが、この第１などは、用語を区別するためだけに付加されたものであり、その順序や優劣などの特別な意味を持たない。本明細書において、「ＰＰＰ〜ＱＱＱ」という表記は、「ＰＰＰ以上ＱＱＱ以下」を意味する。
【００１２】
［第１実施形態の有機ＥＬ装置］
図１及び図２は、第１実施形態に係る有機ＥＬ装置Ａを示し、図３及び図４は、保護膜を設ける前の有機ＥＬ装置を示す。
本発明の有機ＥＬ装置Ａは、例えば、照明器具などに用いられる発光パネル、画像表示装置などに使用できる。
前記有機ＥＬ装置Ａは、図１及び図２に示すように、長尺帯状の基材１１と、前記基材１１の上にその長さ方向に並んで設けられた複数の有機ＥＬ素子１２と、前記有機ＥＬ素子１２の上に設けられた保護膜１３と、を有する。
前記有機ＥＬ素子１２は、図３及び図４にも示すように、電極端子１２１ａを有する第１電極１２１と、電極端子１２２ａを有する第２電極１２２と、前記両電極１２１，１２２の間に設けられた有機層１２３と、を有する。前記有機ＥＬ素子１２は、基材１１の幅方向に１列配置され、その有機ＥＬ素子１２が基材１１の長さ方向に、所要間隔を開けて並べられている。各有機ＥＬ素子１２は、基材１１の長さ方向の直線上に並んで設けられている。隣接する有機ＥＬ素子１２は、接しておらず、僅かに間隔を有している。なお、基材１１の幅方向は、長尺帯状の長さ方向と直交する方向である。基材１１の長さ方向は、ロールツーロール方式におけるＭＤ方向であり、基材１１の幅方向は、ＭＤ方向と直交するＴＤ方向である。前記各有機ＥＬ素子１２のそれぞれは、図２及び図４に示すように、前記有機層１２３を基準にして、第１電極１２１の電極端子１２１ａが基材１１の幅方向第１側に配設され、且つ、第２電極１２２の電極端子１２２ａが幅方向第２側に配設されている。各有機ＥＬ素子１２の電極端子１２１ａ，１２２ａは、それぞれ基材１１の長さ方向の直線上に並んで設けられている。
図３及び図４に示す有機ＥＬ素子１２の表面上に、本発明の方法を用いて保護膜１３を設けることにより、図１及び図２に示す有機ＥＬ装置Ａを得ることができる。
前記有機ＥＬ装置Ａは、長尺帯状の基材１１によって複数の有機ＥＬ装置が長さ方向に一連に設けられた有機ＥＬ装置の集合体でもある。この有機ＥＬ装置の集合体を、隣接する有機ＥＬ素子１２の境界部にて切断することにより、個々の有機ＥＬ装置を取り出すことができる。
【００１３】
前記有機ＥＬ素子１２の有機層１２３は、発光層を含み、必要に応じて、正孔輸送層及び電子輸送層などの各種機能層を有する。前記第１電極１２１及び第２電極１２２の各電極端子１２１ａ，１２２ａは、外部に接続する部分である。第１電極１２１は、例えば、陽極であり、第２電極１２２は、陰極である。
保護膜１３は、有機ＥＬ素子１２を保護するための層である。保護膜１３は、後述するように、酸素や水蒸気などが有機ＥＬ素子１２に浸入することを防止する機能を有していてもよく、或いは、酸素や水蒸気などを吸収する機能を有していてもよい。また、保護膜１３は、例えば、基材１１の長さ方向に所要間隔を開けて並んだ各有機ＥＬ素子１２に跨がって、基材１１の長さ方向に帯状に形成されている。
保護膜１３は、第１電極１２１及び第２電極１２２の各電極端子１２１ａ，１２２ａを被覆しないように、各有機ＥＬ素子１２の表面に設けられている。図示例では、保護膜１３は、第２電極１２２の表面及び有機ＥＬ素子１２の端面（端面は、有機ＥＬ素子１２の厚みを構成する面である）を覆うように設けられている。従って、第１電極１２１及び第２電極１２２の各電極端子１２１ａ，１２２ａは、露出している。各電極端子１２１ａ，１２２ａを通じて第１電極１２１及び第２電極１２２に電気を流すことにより、第１電極１２１と第２電極１２２で挟まれた有機層１２３が発光する。
なお、前記有機ＥＬ素子１２の表面（つまり有機ＥＬ素子１２と保護膜１３の間）に任意の適切な機能層が設けられていてもよい（図示せず）。或いは、保護膜１３の表面に又は基材１１の表面若しくは裏面に任意の適切な機能層が設けられていてもよい（図示せず）。
【００１４】
前記基材１１は、フレキシブル性を有する。フレキシブルな基板は、ロールに巻くことができる、柔軟なシート状物である。前記基材１１は、透明及び不透明の何れでよい。ボトムエミッション型の有機ＥＬ装置Ａを形成する場合には、透明な基材１１が用いられる。前記基材１１の形成材料は、特に限定されず、樹脂シート、金属箔又は金属シート、ガラスシートなどが挙げられる。前記樹脂シートとしては、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）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等のポリエステル系樹脂；ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等のα−オレフィンをモノマー成分とするオレフィン系樹脂；ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）；酢酸ビニル系樹脂；ポリカーボネート（ＰＣ）；ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）；ポリアミド（ナイロン）、全芳香族ポリアミド（アラミド）等のアミド系樹脂；ポリイミド系樹脂；ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などから形成されたシートが挙げられる。成膜時の輻射熱を考慮すると、耐熱性が高い樹脂シート、特に、Ｔｇ（ガラス転移温度）が高く且つ熱収縮し難い樹脂シートを用いることが好ましい。このような樹脂シートとしては、例えば、シクロオレフィンポリマー、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンサルファイド、ポリフェニルサルファイド、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミドなどから形成されたシートが挙げられる。
前記金属箔又は金属シートとしては、例えば、ステンレス、鉄、アルミニウム、ニッケル、コバルト、銅、及びこれらの合金等などから形成されたシートが挙げられ、好ましくは、ステンレスが用いられる。なお、金属シートなどの導電性シートを基材１１として用いる場合には、そのシートの表面（第１電極１２１が設けられる面）に、適切な絶縁層が設けられる。
基材１１の厚みは、特に限定されず、通常、１０μｍ〜２００μｍであり、好ましくは、４０μｍ〜１５０μｍである。
【００１５】
前記第１電極１２１（陽極又は陰極）の形成材料は、特に限定されないが、例えば、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；金；白金；ニッケル；タングステン；銅；合金；などが挙げられる。第１電極１２１の厚みは特に限定されないが、通常、０．０１μｍ〜１．０μｍである。
【００１６】
前記有機層１２３は、少なくとも発光層を含み且つ２つ以上の層からなる積層体である。有機層１２３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。
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。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。
正孔輸送層の厚みは、特に限定されないが、駆動電圧を下げるという観点から、１ｎｍ〜５００ｎｍが好ましい。
【００１７】
発光層の形成材料としては、例えば、低分子蛍光発光材料、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。
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。
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。
発光層の厚みは、特に限定されないが、例えば、２ｎｍ〜５００ｎｍが好ましい。
【００１８】
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。電子輸送層の厚みは、特に限定されないが、駆動電圧を下げるという観点から、１ｎｍ〜５００ｎｍが好ましい。
【００１９】
前記第２電極１２２は、特に限定されないが、トップエミッション型の有機ＥＬ装置Ａを形成する場合には、透明な第２電極１２２が用いられる。
前記第２電極１２２（陰極又は陽極）の形成材料としては、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。第２電極１２２の厚みは特に限定されないが、通常、０．０１μｍ〜１．０μｍである。
【００２０】
前記保護膜１３は、薄膜形成法にて形成される。
前記保護膜１３の厚みは、特に限定されず、例えば、２０ｎｍ〜４０００ｎｍであり、好ましくは、５０ｎｍ〜１０００ｎｍである。
前記保護膜１３の形成材料は、薄膜形成法にて膜形成できる材料であれば特に限定されない。好ましくは、保護膜１３は、防湿性及び吸湿性の少なくとも何れか一方を有する材料から形成される。
前記防湿性は、水分を実質的に遮断する性質をいい、吸湿性は、物質がその周りから化学的に水分を吸収する性質をいう。
【００２１】
防湿性を有する保護膜１３の形成材料は、特に限定されない。防湿性に優れていることから、その保護膜１３の形成材料は、窒素化合物が好ましい。以下、防湿性を有する保護膜を、「防湿保護膜」という場合がある。
前記窒素化合物は、その分子中に窒素原子が含まれている化合物であり、真空蒸着法にて防湿保護膜を形成できることから、含窒素無機化合物が好ましい。
前記含窒素無機化合物としては、金属又は半金属の窒化物、金属又は半金属の酸化窒化物、金属又は半金属の炭化窒化物、金属又は半金属の酸化炭化窒化物などが挙げられる。前記金属としては、上記に例示したようなアルカリ金属、アルカリ土類金属の他、これら以外の金属が挙げられる。アルカリ金属及びアルカリ土類金属以外の金属としては、チタン、アルミニウム、亜鉛、ガリウム、インジウムなどが挙げられる。前記半金属は、金属と非金属の中間の性質を示す物質をいう。前記半金属としては、ケイ素、ゲルマニウム、ヒ素、アンチモン、テルル、ポロニウム、アスタチンなどが挙げられる。防湿保護膜は、好ましくは、金属又は半金属の窒化物、酸化窒化物、炭化窒化物及び酸化炭化窒化物から選ばれる少なくとも１種を含み、より好ましくは、ケイ素の窒化物、酸化窒化物、炭化窒化物及び酸化炭化窒化物から選ばれる少なくとも１種を含む。ケイ素の窒化物、酸化窒化物、炭化窒化物及び酸化炭化窒化物は、それぞれ窒化ケイ素、酸化窒化ケイ素、炭化窒化ケイ素、酸化炭化窒化ケイ素が挙げられる。
防湿保護膜は、前記防湿性を有する窒素化合物のみを実質的に含む場合でもよく、前記窒素化合物以外に、他の化合物を含んでいてもよい。
防湿保護膜の厚みは特に限定されず、例えば、５０ｎｍ〜２０００ｎｍであり、好ましくは、１００ｎｍ〜１０００ｎｍである。
【００２２】
吸湿性を有する保護膜１３の形成材料は、特に限定されない。以下、吸湿性を有する保護膜を、「吸湿保護膜」という場合がある。
吸湿保護膜の形成材料としては、ホウ素化合物；硫化化合物；アルカリ金属又はアルカリ土類金属の酸化物；などが挙げられる。吸湿保護膜は、前記材料から選ばれる１種又は２種以上を含み、好ましくは、ホウ素化合物又は硫化化合物の少なくとも何れか一方を含む。
前記ホウ素化合物は、その分子中にホウ素原子が含まれている化合物であり、真空蒸着法にて吸湿保護膜を形成できることから、含ホウ素無機化合物が好ましい。前記含ホウ素無機化合物としては、例えば、ホウ素の酸化物、ホウ素の酸素酸、ホウ素の臭化物などが挙げられる。前記ホウ素の酸化物としては、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）が挙げられる。前記ホウ素の酸素酸は、ホウ素原子を中心原子とする酸素酸又はその塩である。ホウ素の酸素酸としては、例えば、オルトホウ酸、メタホウ酸、次ホウ酸、四ホウ酸、五ホウ酸、及びそれらのナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩などが挙げられる。前記ホウ素の臭化物としては、三臭化ホウ素（ＢＢｒ３）が挙げられる。これらの中では、吸湿性に優れていることから、酸化ホウ素が好ましい。また、酸化ホウ素は、透明性にも優れているので、トップエミッション型の有機ＥＬ装置Ａの吸湿保護膜の形成材料として好適である。
前記硫化化合物は、その分子中に硫黄原子が含まれている化合物であり、真空蒸着法にて吸湿保護膜を形成できることから、含硫黄無機化合物が好ましい。前記含硫黄無機化合物としては、例えば、アルカリ金属又はアルカリ土類金属などの硫化物が挙げられる。前記硫化物としては、硫化炭素、硫化亜鉛などが挙げられる。
【００２３】
前記アルカリ金属としては、リチウム、ナトリウム、カリウムなどが挙げられ、アルカリ土類金属としては、マグネシウム、カルシウム、バリウムなどが挙げられる。前記アルカリ金属の酸化物としては、酸化リチウム、酸化ナトリウム、酸化カリウムなどが挙げられ、アルカリ土類金属の酸化物としては、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化バリウムなどが挙げられる。前記アルカリ金属などのフッ化物としては、フッ化リチウム、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、フッ化ナトリウムなどが挙げられる。前記アルカリ金属などの硫酸塩としては、硫酸リチウム、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウムなどが挙げられる。前記アルカリ金属などのハロゲン化物としては、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、臭化カルシウムなどが挙げられる。前記アルカリ金属などのリン酸塩としては、リン酸カルシウムなどが挙げられる。前記アルカリ金属などの過塩素酸塩としては、過塩素酸バリウム、過塩素酸マグネシウムなどが挙げられる。
【００２４】
アルカリ金属又はアルカリ土類金属の酸化物を形成材料として用いた場合には、例えば、その酸化物を蒸着源として真空蒸着する方法、或いは、酸素ガス導入下でアルカリ金属又はアルカリ土類金属を蒸着源として真空蒸着する方法などによって、吸湿保護膜を形成することが考えられる。しかし、前者の方法は困難であり、後者の方法は、酸素ガスの存在により、有機ＥＬ素子１２が劣化するおそれがある。この点、ホウ素化合物及び硫化化合物は、ホウ素化合物及び硫化化合物を真空蒸着して吸湿保護膜を容易に形成でき、吸湿保護膜の形成時に有機ＥＬ素子１２の劣化も生じ難い。このような理由から、吸湿保護膜の形成材料としては、ホウ素化合物又は硫化化合物を用いることが好ましい。
吸湿保護膜は、前記吸湿性を有する化合物のみを実質的に含む場合でもよく、それ以外に、他の化合物を含んでいてもよい。本明細書で「ＸＸＸのみを実質的に含む」とは、不可避的に含まれる程度の微量の成分（ＸＸＸ以外の成分）の混入は許容され、有意な量の混入は除外されるという意味である。
吸湿保護膜の厚みは特に限定されず、例えば、２０ｎｍ〜１０００ｎｍであり、好ましくは、３００ｎｍ〜５００ｎｍである。
【００２５】
［第２実施形態の有機ＥＬ装置］
上記第１実施形態では、保護膜１３が各有機ＥＬ素子１２に跨がって形成されているが、例えば、図５に示すように、保護膜１３が各有機ＥＬ素子１２のそれぞれに独立して形成された有機ＥＬ装置Ｂでもよい。
【００２６】
［第３実施形態の有機ＥＬ装置］
また、上記第１実施形態では、保護膜１３は１層で構成されているが、例えば、保護膜１３が２層以上で構成されていてもよい。
図６に、例えば、２層の保護膜１３１，１３２（第１保護膜１３１及び第２保護膜１３２）が有機ＥＬ素子１２の表面上に設けられた有機ＥＬ装置Ｃを示す。
図６において、第１保護膜１３１は、前記有機ＥＬ素子１２の上に設けられ、第２保護膜１３２は、第１保護膜１３１の表面上に設けられている。
第１保護膜１３１は、第１電極１２１及び第２電極１２２の各電極端子１２１ａ，１２２ａを被覆しないように、第２電極１２２の表面及び有機ＥＬ素子１２の端面を覆うように設けられている。第２保護膜１３２は、第１保護膜１３１の表面及びその端面を覆うように設けられている。
例えば、第１保護膜１３１を吸湿保護膜とし、第２保護膜１３２を防湿保護膜とすることにより、水分劣化し難い有機ＥＬ装置Ｃを構成できる。
【００２７】
［第１実施形態の保護膜形成装置］
図７は、本発明の保護膜形成装置の概略構成図であり、図８は、同保護膜形成装置を幅方向で切断した概略断面図であり、図９は、同保護膜形成装置の概略平面図であり、図１０は、図８の一部を拡大した概略断面図である。ただし、図９においては、遮蔽部材を実線で表し、キャンロール及び基材を二点鎖線で表し、有機ＥＬ素子（電極端子）を一点鎖線で表している。
【００２８】
図７乃至図１０において、保護膜形成装置３は、内部が真空とされた真空チャンバー４と、前記真空チャンバー４内に配置された蒸発装置５と、前記蒸発装置５に対向して配置され且つ有機ＥＬ素子１２が形成された長尺帯状の基材９と、前記基材９を搬送する搬送装置と、前記基材９の有機ＥＬ素子１２の各電極端子１２１ａ，１２２ａの表面に接触しつつ移動する遮蔽部材６と、を有する。
この保護膜形成装置３は、ロールツーロール方式で保護膜を連続的に形成する。
前記長尺帯状の基材９の表面には、有機ＥＬ素子１２が形成されている。つまり、この基材９は、図３及び図４に示す、その長さ方向に所要間隔を開けて複数の有機ＥＬ素子１２が形成された基材である。以下、有機ＥＬ素子１２が形成された基材９を、「素子付き基材９」という場合がある。
前記長尺帯状の基材９の長さ（長さ方向の長さ）は、特に限定されないが、例えば、１０ｍ以上であり、好ましくは３０ｍ以上であり、より好ましくは５０ｍ以上であり、その上限は、例えば、３０００ｍ以下であり、好ましくは２０００ｍ以下であり、より好ましくは１０００ｍ以下である。また、前記長尺帯状の基材９の幅（幅方向の長さ）も特に限定されないが、例えば、５ｍｍ以上であり、好ましくは８ｍｍ以上であり、より好ましくは１０ｍｍ以上であり、その上限は、例えば、５００ｍｍ以下であり、好ましくは４００ｍｍ以下であり、より好ましくは３００ｍｍ以下である。
【００２９】
真空チャンバー４には、真空ポンプ（図示せず）が具備されている。真空ポンプにより、真空チャンバー４内の真空度を任意に調整できる。真空チャンバー４の内部には、素子付き基材９を搬送する搬送装置が設けられている。搬送装置は、素子付き基材９を膜形成エリアに搬送する。搬送装置は、例えば、第１ロール７１と、キャンロール７３と、第２ロール７２と、を有する。長尺帯状の素子付き基材９は、第１ロール７１から、キャンロール７３を周回し、第２ロール７２へと搬送される。図７に、素子付き基材９の搬送方向を矢印で示す。従って、素子付き基材９は、搬送装置によって、その長さ方向に送られる。
真空チャンバー４は、例えば、隔壁４３を介して２つの室４１，４２（第１室４１及び第２室４２）に区画されている。第１室４１には、第１ロール７１及び第２ロール７２が配置され、第２室４２には、キャンロール７３が配置されている。前記第２室４２は、膜形成エリアを構成している。搬送装置は、基材９を蒸発装置５の具備された膜形成エリアに搬送する。
膜形成エリアには、必要に応じて、水晶振動子などの膜厚モニター（図示せず）を設けてもよい。また、必要に応じて、真空チャンバー４には、反応ガスを供給する反応ガス供給装置（図示せず）を設けてもよい。なお、真空チャンバー４は、第１室４１及び第２室４２の２つの室に区画されている場合に限定されず、１つの室で構成されていてもよいし、３つ以上の室に区画されていてもよい。
【００３０】
第１ロール７１から送り出された素子付き基材９は、その長さ方向（ＭＤ方向の下流側）に搬送される。素子付き基材９は、有機ＥＬ素子１２が形成された面とは反対側の面をキャンロール７３の表面に接しながら第２室４２の膜形成エリアを通過した後、第２ロール７２に巻き取られる。素子付き基材９がキャンロール７３の表面（膜形成エリア）を通過している間に、蒸発装置５から放出された保護膜形成材料がそれに堆積して、素子付き基材９の有機ＥＬ素子１２の表面に保護膜が形成される。
【００３１】
前記膜形成エリアである第２室４２内には、前記蒸発装置５と、遮蔽部材６と、が設けられている。なお、蒸発は、材料が気化又は昇華することをいう。
前記蒸発装置５は、蒸発した保護膜形成材料が有機ＥＬ素子１２の表面に対して略直交する方向に衝突するように、素子付き基材９の表面に対向配置されている。例えば、前記蒸発装置５は、第２室４２の底部に取り付けられている。
【００３２】
前記蒸発装置５は、保護膜形成材料を収容する容器５３と、前記容器５３に収容された保護膜形成材料を蒸発させる蒸発手段（図示せず）と、を有する。
前記蒸発手段は、形成材料などに応じて適宜選定できる。真空蒸着法にて保護膜を形成する場合には、蒸発手段として、抵抗加熱、電子ビーム、高周波誘導、レーザーなどの加熱手段が用いられる。必要に応じて、プラズマガンなどでプラズマを発生させながら、保護膜形成材料を蒸発させてもよい。また、スパッタ法にて保護膜を形成する場合には、材料（ターゲット）に電圧をかける印加手段が用いられる。また、酸化物、窒化物、酸化窒化物などからなる保護膜を形成する場合には、それらの種類に応じて、酸素ガスなどの反応ガスがチャンバー内に供給される。
前記容器５３内に収容される保護膜形成材料は、形成予定の保護膜の種類に応じて、適宜選択される。例えば、含ホウ素無機化合物からなる保護膜を形成する場合には、保護膜形成材料として、酸化ホウ素などが用いられる。また、ケイ素の酸化窒化物などからなる保護膜を形成する場合には、保護膜形成材料としてケイ素と反応ガスとしてＮＯガスなどが用いられる。
【００３３】
次に、遮蔽部材６は、素子付き基材９と蒸発装置５の間に設けられている。遮蔽部材６は、膜形成エリアにおいて、素子付き基材９の各電極端子１２１ａ，１２２ａの表面に接しながら、その素子付き基材９の搬送速度と同じ速度で素子付き基材９の長さ方向に移動するものである。
具体的には、遮蔽部材６，６は、第１電極１２１の電極端子１２１ａの表面と第２電極１２２の電極端子１２２ａの表面をそれぞれ遮蔽するために、左右一対設けられている。左右一対の遮蔽部材６，６は、好ましくは、左右対称形である。前記遮蔽部材６，６の表面（電極端子１２１ａ，１２２ａに接する面）は、平坦面であることが好ましい。
前記左右一対の遮蔽部材６，６は、それぞれ、例えば、所定幅の平面視帯状のエンドレスベルトから構成されている。
【００３４】
また、前記エンドレスベルトからなる遮蔽部材６，６は、駆動装置によって環状軌跡を描いて１つの方向に動かされる。図７に、遮蔽部材６の移動方向を白抜き矢印で示す。
前記駆動装置は、エンドレスベルトが掛け渡される複数のプーリーから構成されている。詳しくは、駆動装置は、モーターなどの駆動源に回転軸が接続された駆動プーリー２１と、前記駆動プーリー２１の回転に従って回転する１つ又は２つ以上の従動プーリー２２と、エンドレスベルトに張力を与える１つ又は２つ以上のテンションプーリー２３と、を有する。なお、前記各プーリー２１，２２，２３の数や配置は、図７のような数や配置に限定されるわけではない。さらに、図７では、右側の遮蔽部材６を駆動する駆動装置しか図示されていないが、左側の遮蔽部材６も同様な駆動装置で駆動される。また、特に図示しないが、各プーリー２１，２２，２３の回転軸は、真空チャンバー４の構造フレームなどの躯体部に取り付けられている。
【００３５】
エンドレスベルトからなる遮蔽部材６は、前記各プーリー２１，２２，２３に掛け渡されている。
遮蔽部材６，６は、薄膜エリア内のキャンロール７３と蒸発装置５の間において、各電極端子１２１ａ，１２２ａの表面に接しながら、素子付き基材９の搬送方向（長さ方向）に移動する。なお、エンドレスベルトからなる遮蔽部材６，６は、前記キャンロール７３と蒸発装置５の間において各電極端子１２１ａ，１２２ａの表面に接した後、その表面から離れ、各プーリー２１，２２，２３の周囲を移動した後、再び前記各電極端子１２１ａ，１２２ａに接しながら移動することを繰り返す。
遮蔽部材６，６が各電極端子１２１ａ，１２２ａにそれぞれ接する際に電極端子１２１ａ，１２２ａから離れないように、遮蔽部材６，６は、張力を付与されながら電極端子１２１ａ，１２２ａに接する。例えば、図７に示すように、２つのプーリー２２，２２をキャンロール７３の下表面よりも上方に配置することにより、遮蔽部材６，６が電極端子１２１ａ，１２２ａに強く接するようになる。
【００３６】
エンドレスベルトからなる遮蔽部材６，６の幅は、特に限定されず、有機ＥＬ素子１２の表面のうち保護膜を形成したくない領域の幅以上であればよい。例えば、遮蔽部材６，６の幅は、それぞれ電極端子１２１ａ，１２２ａの幅以上であり、好ましくは、電極端子１２１ａ，１２２ａの幅プラス２ｍｍ以上であり、電極端子１２１ａ，１２２ａの幅プラス５ｍｍ以上である。遮蔽部材６，６の幅を電極端子１２１ａ，１２２ａの幅以上とすることにより、電極端子１２１ａ，１２２ａの表面に保護膜形成材料が堆積することを確実に防止できる。
エンドレスベルトからなる遮蔽部材６，６の厚みは、特に限定されず、例えば、０．５ｍｍ〜５ｍｍであり、好ましくは１ｍｍ〜３ｍｍである。
【００３７】
前記エンドレスベルトの形成材料は、特に限定されず、例えば、ゴムやエラストマーなどの弾性力に優れた弾性ポリマー、金属などが挙げられ、成形容易で、電極端子の表面への密着性に優れていることから、弾性ポリマーが好ましい。
また、エンドレスベルトは、成膜時の輻射熱で劣化しない程度の耐熱性を有する材料で形成されていることが好ましく、耐熱性を有する弾性ポリマーがより好ましい。
前記耐熱性を有する弾性ポリマーとしては、シリコーン系ゴム、フッ素系ゴム、アクリル系ゴム、フッ素ゴム、エピクロロヒドリン系ゴム、エチレン−プロピレン系ゴム、塩素化ポリエチレン系ゴム、ポリウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマーなどが挙げられる。
【００３８】
また、前記駆動装置には、エンドレスベルトの蛇行（プーリーの軸方向へのズレや斜め走行など）を防止するため、蛇行防止機構、又は、蛇行調整機構が付加されていることが好ましい。
図示例では、蛇行防止機構として、エンドレスベルトの裏面に突条２９が設けられ、各プーリー２１，２２，２３の周面に溝２８が設けられている（図１０参照。なお、図１０では、プーリー２２しか図示されていないが、プーリー１２，２３も同様に溝が設けられている）。エンドレスベルトからなる遮蔽部材６，６は、その突条２９を各プーリー２１，２２，２３の溝２８に嵌入して各プーリー２１，２２，２３に掛け渡されている。かかる蛇行防止機構により、エンドレスベルトは、ほとんど蛇行することなく走行できる。
【００３９】
［本発明の保護膜形成方法］
本発明の保護膜形成方法は、ロールツーロール方式を用いて行われる。
その形成方法は、電極端子を有する有機ＥＬ素子の複数が長さ方向に並んで設けられた長尺帯状の基材を、蒸発装置が配置された膜形成エリアに搬送する工程と、前記膜形成エリアにおいて、蒸発させた保護膜形成材料を前記有機ＥＬ素子の表面に向かって放出することによって、保護膜を形成する工程と、を有する。
前記形成工程において、前記基材の搬送速度と同じ速度で移動する遮蔽部材を前記電極端子の表面に接触させながら、前記保護膜形成材料を前記有機ＥＬ素子の表面に向かって放出することにより、設定幅の保護膜を形成する。
【００４０】
上記図３及び図４に示すような、長尺帯状の素子付き基材は、長尺帯状の基材１１の長さ方向に順次有機ＥＬ素子１２を形成することに得ることができるが、この素子付き基材の形成は、通常、ロールツーロール方式で行われる。
本発明の保護膜形成方法は、前記ロールツーロール方式にて得られた素子付き基材を、一旦ロールに巻き取った後に行ってもよく、或いは、前記素子付き基材を形成した後（ロールに巻き取らず）それに続けて行ってもよい。
【００４１】
本発明の保護膜形成方法は、図７乃至図１０に示すような保護膜形成装置３を用いて実施できる。
真空ポンプを作動させ、真空チャンバー４内を真空にする。真空チャンバー４内の真空度は、特に限定されず、例えば、１Ｐａ以下であり、好ましくは１×１０−５Ｐａ〜１×１０−１Ｐａである。蒸発装置５の蒸発手段により、容器５３内の保護膜形成材料を蒸発させ、必要に応じて、プラズマの発生や反応ガスの封入などを行う。これらの諸条件は、従来の薄膜形成法に準じて適宜設定される。
搬送装置にて素子付き基材９を膜形成エリアに搬送する。素子付き基材９の搬送速度は特に限定されず、例えば、１ｍ／分〜２０ｍ／分である。
膜形成エリアに導入された素子付き基材９の各電極端子１２１ａ，１２２ａの表面には、それに同期して送られてくる遮蔽部材６，６が接する。遮蔽部材６，６は、素子付き基材９の搬送速度と同じ速度で移動するので、素子付き基材９と遮蔽部材６，６は、前記接触した状態で長さ方向及び幅方向に位置ずれすることなく、長さ方向に搬送される。遮蔽部材６，６が電極端子１２１ａ，１２２ａの表面に接することにより、膜形成エリアにおいて、電極端子１２１ａ，１２２ａが蒸発装置５に対して露出しなくなる。
そして、膜形成エリアに配置された蒸発装置５から蒸発させた保護膜形成材料を素子付き基材９の有機ＥＬ素子１２の表面に向かって放出させる。放出された保護膜形成材料は、遮蔽部材６，６に被覆された電極端子１２１ａ，１２２ａの表面を除いて、有機ＥＬ素子１２の表面に堆積する。
成膜速度は、特に限定されず、例えば、０．５ｎｍ〜１００ｎｍ／秒である。
【００４２】
本発明の保護膜形成方法及び形成装置を用いれば、図１１に示すように、電極端子１２１ａ，１２２ａの表面を除いて保護膜１３を確実に形成できる。
本発明の方法によれば、設定幅の保護膜１３を形成できる。前記設定幅は、電極端子１２１ａ，１２２ａに接したときの左右一対の遮蔽部材６，６間の最小距離である。電極端子１２１ａ，１２２ａに対する遮蔽部材６，６の接触位置を適宜設定することにより、所望の幅の保護膜を形成できる。
また、遮蔽部材６，６は素子付き基材９と同じ速度で移動するので、電極端子１２１ａ，１２２ａの表面に摩擦が生じることもなく、電極端子１２１ａ，１２２ａなどが遮蔽部材６，６によって傷つけられる虞もない。
【００４３】
なお、本発明は、上記実施形態に限られず、本発明の意図する範囲で様々な構成を付加、変更、又は置換できる。
次の第２実施形態の説明においては、上記第１実施形態と異なる事項について主として説明し、上記第１実施形態と同様の構成及び効果については、その説明を省略し且つ用語及び符号を援用する場合がある。
【００４４】
［第２実施形態の保護膜形成装置］
図１２及び図１３に示すように、蒸発装置５と一対の遮蔽部材６，６との間に、防着部材６１，６１がそれぞれ設けられていてもよい。この防着部材６１は、膜形成エリアにおいて蒸発した保護膜形成材料が遮蔽部材６の表面などに堆積することを防止するために設けられる。防着部材６１，６１は、真空チャンバー４の構造フレームなどの躯体部に取り付けられている。
防着部材６１，６１は、例えば、板状の部材から形成される。防着部材６１，６１は、例えば、帯状に形成され、図１２に示すように、遮蔽部材６，６の移動軌跡の下方部に配置される。また、防着部材６１，６１は、それぞれ遮蔽部材６，６の表面に接していてもよいが、好ましくは、遮蔽部材６，６の表面に対して隙間を有して配置される。
また、防着部材６１，６１の幅は、特に限定されないが、好ましくは遮蔽部材６，６の幅以上であり、より好ましくは遮蔽部材６，６の幅プラス５ｍｍ以上である。
かかる防着部材６１，６１を設けることにより、蒸発した保護膜形成材料が遮蔽部材６，６に付着することを防止できる。このため、遮蔽部材６，６のメンテナンス回数が減り、遮蔽部材６，６の長期間使用できる。
また、図１２及び図１３に示すように、キャンロール７３に対向させたプーリー２４を設け、そのキャンロール７３とプーリー２４の間にエンドレスベルトからなる遮蔽部材６を走行させてもよい。
【符号の説明】
【００４５】
Ａ，Ｂ，Ｃ  有機ＥＬ装置
１１  基材
１２  有機ＥＬ素子
１２１  第１電極
１２２  第２電極
１２１ａ，１２２ａ  電極端子
１３  保護膜
３  保護膜形成装置
５  蒸発装置
６  遮蔽部材
９  素子付き基材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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