JP2014112525A - ロールツーロール方式を用いた有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 耐久性に優れた有機エレクトロルミネッセンスパネルを製造するための方法を提供する。
【解決手段】 本発明の有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法は、ロールツーロール方式を用いて実施される。その製造方法は、フレキシブル基板上に有機エレクトロルミネッセンス素子を形成する素子形成工程、前記有機エレクトロルミネッセンス素子上に保護層を形成する保護層形成工程、前記保護層の上に封止フィルムを貼付する封止工程、を有し、前記素子形成工程、保護層形成工程及び封止工程を、真空チャンバー内にて前記基板をロール状に巻き取ることなく一連に行う。
【選択図】 図３

Description

本発明は、耐久性に優れた有機エレクトロルミネッセンスパネルをロールツーロール方式によって製造する方法に関する。

従来、ロールツーロール方式により、有機エレクトロルミネッセンスパネルを連続的に製造する方法が知られている。以下、有機エレクトロルミネッセンスを「有機ＥＬ」と記す。
例えば、特許文献１には、ロールツーロール方式のインラインにて有機ＥＬ素子上に第１保護膜を形成した後、大気圧環境下でそれをロール状に巻き取り、オフラインにて、大気圧環境下で前記第１保護膜上に第２保護膜を形成することが開示されている。前記インラインとは、ロールからフレキシブル基板を繰り出し、再びロール状に巻き取るまでの工程を意味し、前記オフラインとは、フレキシブル基板をロール状に巻き取った後の工程を意味する。

しかしながら、予め形成した前記第１保護膜に、微小なピンホールやクラックが生じる場合がある。また、前記第１保護層を形成した直後のフレキシブル基板を巻き取ると、第１保護層が損傷する場合がある。よって、前記オフラインにて基板を大気圧環境下に曝すと、有機ＥＬ素子中に水分や酸素などが侵入するおそれがある。水分などが侵入した有機ＥＬ素子を有する有機ＥＬパネルは、耐久性に劣って製品寿命が短くなるので、その改善が求められる。

さらに、大気圧環境下で第２保護膜を形成すると、第１保護膜と第２保護膜の間に微細な気泡が介在する場合がある。特に、第２保護膜として、接着層が設けられた封止フィルムを用いた場合には、接着層の裏面と第１保護膜の表面の間及び接着層の内部に微細な気泡が介在し易くなる。このような気泡の存在は、有機ＥＬパネルの耐久性や視認性を低下させるので、その改善が求められる。

特許第４６９６８３２号（特開２００７−１０９５９２号）

本発明の目的は、耐久性に優れた有機ＥＬパネルを製造するための方法を提供することである。

本発明の有機ＥＬパネルの製造方法は、ロールツーロール方式を用いて実施される。その製造方法は、フレキシブル基板上に有機ＥＬ素子を形成する素子形成工程、前記有機ＥＬ素子上に保護層を形成する保護層形成工程、前記保護層の上に封止フィルムを貼付する封止工程、を有し、前記素子形成工程、保護層形成工程及び封止工程を、真空チャンバー内にて前記基板をロール状に巻き取ることなく一連に行う。

本発明の好ましい製造方法は、前記素子形成工程の前に、前記真空チャンバー内にて前記フレキシブル基板を加熱する加熱工程をさらに有する。

本発明の製造方法は、素子形成工程、保護層形成工程及び封止工程を、真空チャンバー内にて一連に行うので、保護層が損傷することを防止でき、微小なピンホールやクラックを通じて保護層へ水分及び酸素の侵入を抑制できる。また、封止フィルムと保護層の間に気泡が入り込むことを防止できる。本発明の製造方法によって得られた有機ＥＬパネルは、水分や酸素などが有機ＥＬ素子に侵入し難いので、耐久性に優れている。

本発明の１つの実施形態に係る有機ＥＬパネルの平面図。 図１のＩＩ−ＩＩ線で切断した拡大断面図。 本発明の有機ＥＬパネルの製造方法のブロック図。 同製造方法における各工程の模式図。 積層体（セパレータ付き封止フィルム）の平面図。 図５のＶＩ−ＶＩ線で切断した拡大断面図。 封止工程を実施するための封止フィルムの貼付装置の概略側面図。 実施例で作製した有機ＥＬパネルの拡大断面図。

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、本明細書において、用語の頭に、「第１」、「第２」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、用語の順序や優劣などの特別な意味を持たない。「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、前記帯状の一方向（帯状の長辺と平行な方向）であり、「短手方向」は、前記帯状の他方向（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。

［有機ＥＬパネルの構成］
本発明の有機ＥＬパネル１は、図１及び図２に示すように、帯状のフレキシブル基板２と、前記帯状のフレキシブル基板２の上にその長手方向に並んで設けられた複数の有機ＥＬ素子３と、前記有機ＥＬ素子３の上に設けられた保護層４と、前記保護層４の上に設けられた封止フィルム５と、を有する。以下、フレキシブル基板を単に「基板」と記す場合がある。

前記有機ＥＬ素子３は、端子３１ａを有する第１電極３１と、端子３２ａを有する第２電極３２と、前記両電極３１，３２の間に設けられた有機層３３と、を有する。
前記各有機ＥＬ素子３のそれぞれは、前記有機層３３を基準にして、第１電極３１の端子３１ａが短手方向第１側に配設され、且つ、第２電極３２の端子３２ａが短手方向第２側に配設されている。短手方向第１側と第２側は、相反する側であり、図１を例に採ると、短手方向第１側は上側であり、短手方向第２側は下側である。
前記封止フィルム５は、これらの端子３１ａ，３２ａを除いて、各有機ＥＬ素子３の表面を被覆するように、有機ＥＬ素子３の上に設けられている。

前記有機ＥＬ素子３は基板２の短手方向に１列配置され、その有機ＥＬ素子３が基板２の長手方向に、所要間隔を開けて並べられている。
本発明の有機ＥＬパネル１は、帯状の基板２によって複数の有機ＥＬパネルが長手方向に一連に設けられた有機ＥＬパネルの集合体でもある。
この有機ＥＬパネルの集合体を、隣接する有機ＥＬ素子３の境界部にて切断することにより、個々の有機ＥＬパネル（有機ＥＬパネル小片）を取り出すことができる。

前記基板２の平面形状は、帯状である。
前記帯状の基板２の長さ（長手方向の長さ）は、特に限定されないが、例えば、１０ｍ〜１０００ｍである。また、前記基板２の幅（短手方向の長さ）も特に限定されないが、例えば、１０ｍｍ〜３００ｍｍであり、好ましくは１０ｍｍ〜１００ｍｍである。前記基板２の厚みも特に限定されず、その材質を考慮して適宜設定できる。前記基板２として金属基板又は合成樹脂基板を用いる場合には、その厚みは、例えば、１０μｍ〜５０μｍである。

有機ＥＬパネル１の積層構造は、図２に示すように、基板２と、基板２上に設けられた第１電極３１と、第１電極３１上に設けられた有機層３３と、有機層３３上に設けられた第２電極３２と、第２電極３２上に設けられた保護層４と、保護層４上に設けられた封止フィルム５と、を有する。
基板２が導電性を有する場合には、電気的な短絡を防止するため、基板２と第１電極３１の間に絶縁層（図示せず）が設けられる。

有機ＥＬ素子３の、基板２の長手方向に対応する長さは、基板２の短手方向に対応する長さよりも長い。図示例では、有機ＥＬ素子３の平面形状は、基板２の長手方向に長辺を有し、且つ短手方向に短辺を有する略長方形状に形成されている。
ただし、前記有機ＥＬ素子３は、略長方形状に限られず、例えば、基板２の長手方向に長い略楕円形状などであってもよい（図示せず）。また、本発明の有機ＥＬパネル１において、有機ＥＬ素子３は、基板２の長手方向に対応する長さが短手方向に対応する長さよりも長い形状に限られない。例えば、有機ＥＬ素子３の平面視形状が略正方形状や円形状に形成された有機ＥＬパネル１（図示せず）も、本発明に含まれる。

前記有機ＥＬ素子３の有機層３３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。有機層３３の層構成は、後述する。
第１電極３１の端子３１ａを形成するため、有機層３３は、第１電極３１の短手方向第１側の端部（端子３１ａ）を除いて、第１電極３１の上に設けられている。
また、有機層３３の上には、有機層３３の表面を被覆するように第２電極３２が設けられている。第２電極３２の端子３２ａを形成するため、第２電極３２の端部（端子３２ａ）は、有機層３３の端部から短手方向第２側に延出されている。

前記第１電極３１及び第２電極３２の各端子３１ａ，３２ａは、外部に接続する部分である。第１電極３１の端子３１ａは、第１電極３１の露出した表面からなり、第２電極３２の端子３２ａは、第２電極３２の露出した表面からなる。
長手方向に隣接する有機ＥＬ素子３は、接しておらず、僅かに間隔を有している。

封止フィルム５は、有機ＥＬ素子３に、酸素や水蒸気などが浸入することを防止するための層である。
前記封止フィルム５は、帯状のフィルムである。前記封止フィルム５は、第１電極３１及び第２電極３２の各端子３１ａ，３２ａを被覆しないように、複数の有機ＥＬ素子３に跨がって各保護層４の表面に設けられている。
詳しくは、封止フィルム５は、各端子３１ａ，３２ａを除いて、保護層４の表面に密着している。なお、封止フィルム５は、保護層４の表面だけでなく、有機ＥＬ素子３の両側部にまで密着していてもよい。また、封止フィルム５の周縁部は、基板２の表面、第１電極３１の表面及び第２電極３２の表面にそれぞれ接着されている。
前記封止フィルム５を保護層４の表面などに貼付するため、図２に示すように、前記封止フィルム５の裏面には、接着層５１が設けられている。前記封止フィルム５は、前記接着層５１を介して、保護層４を含む有機ＥＬ素子３に接着されている。

本発明の有機ＥＬパネル１は、有機層３３が発光材料で形成されているため、照明装置、画像表示装置などの発光パネルとして利用できる。
以下、発光層を含む有機層３３を有する有機ＥＬパネル１について、その形成材料などを説明する。

（帯状の基板）
基板は、帯状のフレキシブル基板である。フレキシブル基板は、ロール状に巻くことができる、柔軟なシート状物である。
前記基板は、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パネルを形成する場合には、透明な基板が用いられる。
本明細書において、透明の指標としては、例えば、全光線透過率７０％以上、好ましくは８０％以上が例示できる。ただし、全光線透過率は、ＪＩＳ Ｋ７１０５（プラスチックの光学的特性試験方法）に準拠した測定法によって測定される値をいう。

前記基板の材質は、特に限定されないが、例えば、ガラス基板、金属基板、合成樹脂基板、セラミック基板などが挙げられる。前記合成樹脂基板としては、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）などの合成樹脂フィルムが挙げられる。金属基板としては、ステンレス、銅、チタン、アルミニウム、合金などからなる薄板などが挙げられる。

また、駆動時に有機ＥＬパネルの温度上昇を防止するため、前記基板は、放熱性に優れていることが好ましい。また、有機ＥＬパネルに酸素や水蒸気が浸入することを防止するため、前記基板は、ガス及び水蒸気バリア性を有することが好ましい。
なお、金属基板を用いる場合には、その表面に形成される電極に対して絶縁するため、金属基板の表面に絶縁層が設けられる。

（有機ＥＬ素子の第１電極）
第１電極は、例えば、陽極である。
前記第１電極（陽極）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電極の厚みは特に限定されないが、通常、０．０１μｍ〜１．０μｍである。

（有機ＥＬ素子の有機層）
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説明する。

正孔輸送層は、第１電極の表面に設けられる。もっとも、有機ＥＬ素子の発光効率を低下させないことを条件として、第１電極と正孔輸送層の間にこれら以外の任意の機能層が介在されていてもよい。
例えば、正孔注入層が、第１電極の表面に設けられ、その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。正孔注入層は、陽極層から正孔輸送層へ正孔の注入を補助する機能を有する層である。

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。正孔輸送層の形成材料は、１種単独で又は２種以上を併用してもよい。また、正孔輸送層は、２層以上の多層構造であってもよい。
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。

発光層は、正孔輸送層の表面に設けられる。
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。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（略称：Ａｌｑ_３）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。
さらに、発光層の形成材料には、上述の正孔輸送層の形成材料、後述の電子輸送層の形成材料、各種添加剤などが含まれていてもよい。
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。

電子輸送層は、発光層の表面に設けられる。もっとも、有機ＥＬ素子の発光効率を低下させないことを条件として、第２電極と電子輸送層の間にこれら以外の任意の機能層が介在されていてもよい。
例えば、電子注入層が、電子輸送層の表面に設けられ、電子注入層の表面に、第２電極が設けられていてもよい。電子注入層は、前記第２電極から電子輸送層へ電子の注入を補助する機能を有する層である。

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。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：Ａｌｑ_３）、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。また、電子輸送層は、２層以上の多層構造であってもよい。
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。

（有機ＥＬ素子の第２電極）
第２電極は、例えば、陰極である。
前記第２電極の形成材料は、特に限定されないが、トップエミッション型の有機ＥＬ素子を形成する場合には、透明な第２電極が用いられる。透明及び導電性を有する第２電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電極の厚みは特に限定されないが、通常、０．０１μｍ〜１．０μｍである。

（保護層）
保護層は、有機ＥＬ素子を保護し、水分や酸素などの浸入を防止するために設けられる。
前記保護層の形成材料は、特に限定されないが、金属酸化物膜、酸化窒化膜、窒化膜、酸化炭化窒化膜などが挙げられる。前記金属酸化物としては、例えば、ＭｇＯ、ＳｉＯ、Ｓｉ_ｘＯ_ｙ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＧｅＯ、Ｔｉ_２Ｏなどが挙げられる。
前記保護層は、酸化炭化窒化ケイ素膜（ＳｉＯＣＮ）、酸化窒化ケイ素膜（ＳｉＯＮ）、窒化ケイ素膜（ＳｉＮ）が好ましい。
保護層の厚みは、特に限定されないが、例えば、５０ｎｍ〜５０μｍである。

（封止フィルム）
封止フィルムの形成材料としては、エチレンテトラフルオロエチル共重合体（ＥＴＦＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、延伸ナイロン（ＯＮｙ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド、ポリエーテルスチレン（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などの合成樹脂を好適に用いることができる。また、封止フィルムとして、ステンレス、銅、チタン、アルミニウム、合金などからなる金属薄板を用いることもできる。有機ＥＬパネルに酸素や水蒸気が浸入することを防止するため、前記封止フィルムは、ガス及び水蒸気バリア性を有することが好ましい。
前記封止フィルムの厚みは、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。

前記封止フィルムを有機ＥＬ素子に接着させるための接着層は、公知の接着剤から形成される。前記接着剤としては、例えば、熱硬化型又は光硬化型の接着剤を用いることが好ましい。接着剤は、適切な粘度に調整され、封止フィルムの裏面に均一な厚みで設けられる。

［有機ＥＬパネルの製造方法］
本発明の有機ＥＬパネルの製造方法は、帯状のフレキシブル基板上に有機ＥＬ素子を形成する素子形成工程、前記有機ＥＬ素子上に保護層を形成する保護層形成工程、前記保護層の上に封止フィルムを貼付する封止工程、を有し、前記素子形成工程、保護層形成工程及び封止工程を、真空チャンバー内にて前記基板をロール状に巻き取ることなく一連に行う（図３参照）。好ましくは、前記素子形成工程の前に、真空チャンバー内にて前記フレキシブル基板を加熱する加熱工程をさらに有する。なお、本発明の有機ＥＬパネルの製造方法は、最初に、ロール状に巻かれた帯状のフレキシブル基板を繰り出す引き出し工程を有する。
本発明の有機ＥＬパネルは、ロールツーロール方式を用いて製造される。

図４は、各製造工程の模式図を示す。
図４において、ロール６１から繰り出されたフレキシブル基板２は、必要に応じて、洗浄部Ａにて純水で洗浄され、乾燥される。その後、前記基板２は、真空チャンバー７内に導入される。
前記真空チャンバー７は、１つの閉鎖空間から構成されている。その閉鎖空間には、少なくとも素子形成工程部Ｃ、保護層形成工程部Ｄ及び封止工程部Ｅが設けられている。必要に応じて、前記閉鎖空間内には、素子形成工程部Ｃの前に、加熱工程部Ｂが設けられ、さらに、封止工程部Ｅの後に、巻取り工程部Ｆが設けられている。前記真空チャンバー７は、これらの工程部を有する各真空室が圧力調整部を介して一連に設けられることによって構成されている。
具体的には、前記真空チャンバー７は、第１圧力調整部７ａ及び加熱工程部Ｂを有する室と、第２圧力調整部７ｂ及び素子形成工程部Ｃを有する室と、第３圧力調整部７ｃ及び保護層形成工程部Ｄを有する室と、第４圧力調整部７ｄ及び封止工程部Ｅを有する室と、第５圧力調整部７ｅ及び巻取り工程部Ｆを有する室と、を順に有する。
各圧力調整部７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅの入口と出口（基板２の送り方向上流側と下流側）には、フレキシブル基板２の表面が接触しない程度で且つ前記基板２が通過できる隙間が設けられている（図示せず）。各圧力調整部７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅは、差動排気によって圧力を調整でき、これによって、素子形成工程部Ｃ、保護層形成工程部Ｄ、及び封止工程部Ｅなどの各室内は、それぞれ適した真空度に調整され得る。これらの工程部を有する室内の真空度は特に限定されない。好ましくは、素子形成工程部Ｃの真空度は、１×１０^−４Ｐａ以下であり、保護層形成工程部Ｄの真空度は、１×１０^−１Ｐａ以下、封止工程部Ｅの真空度は、数百Ｐａ以下に保持されている。また、加熱工程部Ｂの真空度は、数百Ｐａ以下であり、巻取り工程部Ｆの真空度は、数百Ｐａ以下である。
なお、巻取り工程部Ｆは、真空チャンバー７の外部に設けてもよい。

封止工程部Ｅには、封止フィルムを有機ＥＬ素子の保護層に貼り合わせるための貼付装置が設けられている。
貼付装置９は、封止フィルムを含む積層体８を搬送する搬送ローラ９４と、セパレータ５２を回収する回収ローラ９５と、封止フィルムを剥離するピールプレート９２と、を有する。搬送ローラ９４及び回収ローラ９５は、真空チャンバー７内に設けられている。つまり、貼付装置９の全体が、封止工程部Ｅの室内に設けられている。もっとも、前記搬送ローラ９４及び回収ローラ９５は、真空チャンバー７内に設けられている場合に限られず、真空チャンバー７の外部に設けられていてもよい（図示せず）。
なお、貼付装置を用いた封止工程については、後で詳述する。

封止フィルムを貼付することにより、本発明の帯状の有機ＥＬパネル１が得られる。この帯状の有機ＥＬパネル１は、ロール６２に巻き取られる。

（引出し工程）
ロール状に巻かれた帯状のフレキシブル基板を繰り出し、真空チャンバー内に導入する。
繰り出したフレキシブル基板は、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。
なお、予め第１電極がパターニングされた基板を用いてもよい。予め第１電極が形成された基板を用いる場合には、それをロールから繰り出し、洗浄乾燥後に、真空チャンバー内に導入する。

前記繰り出した基板を、少なくとも素子形成工程、保護層形成工程及び封止工程においてロール状に巻き取ることなく、前記素子形成工程、保護層形成工程及び封止工程を真空チャンバー内で一連に行う。

（加熱工程）
加熱工程は、フレキシブル基板に含まれる水分を除去するために、フレキシブル基板を加熱する工程である。加熱工程は、真空チャンバー内で行われることが好ましい。
加熱方法は、特に限定されず、例えば、赤外線等の適当なヒータを用いた加熱などが挙げられる。
加熱温度は特に限定されないが、その加熱温度はフレキシブル基板の耐熱温度を考慮して調整され、例えば、１００℃以上が好ましい。このような加熱を素子形成前に行うことにより、フレキシブル基板から発生する水分によって有機ＥＬ素子が劣化することを抑制できる。また、加熱工程を真空チャンバー内で行うことにより、加熱時間を短縮できる。
なお、加熱工程後で且つ素子形成工程前に、必要に応じて、前記基板を冷却する工程を設けてもよい。

（素子形成工程）
有機ＥＬ素子の形成は、真空チャンバー内で行われることを条件として、従来と同様にして行うことができる。
簡単に説明すると、真空チャンバー内に導入された帯状の基板上に第１電極を形成する。
第１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、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、金属によって陽極を形成する場合には、蒸着法が用いられる。
なお、予め第１電極がパターニングされた基板を用いた場合には、前記第１電極の形成は省略される。

前記第１電極の上に、その端子を除いて、正孔輸送層、発光層及び電子輸送層を順に形成する。
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。
続いて、有機層の上に、第２電極を形成する。第２電極は、第１電極の端子に重ならないように形成される。第２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。
このようにして基板上に所要間隔を開けて複数の有機ＥＬ素子を形成していく。

（保護層形成工程）
保護層の形成は、前記真空チャンバー内で素子形成工程に引き続いて行われる。
保護層の形成は、従来と同様にして行うことができる。保護層の形成方法は、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、プラズマＣＶＤ法、イオンプレーティング法、プラズマアシスト蒸着法などが挙げられる。

（封止工程）
封止フィルムの貼付は、前記真空チャンバー内で保護層形成工程に引き続いて行われる。
図５及び図６は、積層体８（セパレータ付き封止フィルム）の一例を示す。
積層体８は、封止フィルム５と、前記封止フィルム５の裏面に積層された接着層５１と、前記接着層５１の裏面に剥離可能に貼付されたセパレータ５２と、を有する。
前記セパレータ５２の平面形状は、帯状である。この帯状のセパレータ５２の表面上に、帯状の封止フィルム５が接着層５１を介して仮貼付されている。
かかる積層体８は、通常、真空チャンバー外で準備される。もっとも、前記積層体８を形成する設備を真空チャンバー内に設置すれば、前記積層体８を真空チャンバー内で準備することも可能である。

前記封止フィルム５の形成材料としては、上記で例示したものが用いられる。
前記セパレータ５２としては、接着層が容易に剥離するように、表面に離型処理が施されたシート状物が用いられる。セパレータ５２の形成材料は、特に限定されず、離型処理が施された汎用的な合成樹脂フィルム、合成紙、紙などが挙げられる。

図７は、封止工程で用いられる、封止フィルムの貼付装置の概略図である。なお、図７はまた、図４の真空チャンバー７の封止工程部Ｅの内部の拡大図でもある。
図４及び図７を参照して、この貼付装置９は、有機ＥＬ素子形成済み基板Ｘを長手方向に送る搬送ローラ９１と、セパレータ５２と封止フィルム５を分離するためのピールプレート９２と、ピールプレート９２の先端部９２ａに配置されたガイドローラ９３と、積層体８（セパレータ付き封止フィルム）をピールプレート９２に送る搬送ローラ９４（図４に示し、図７には不図示）と、セパレータ５２を回収する回収ローラ９５（図４に示し、図７には不図示）と、セパレータ５２から剥離した封止フィルム５の表面を押さえる押圧ローラ９６と、封止フィルム５の裏面に設けられた接着層５１を硬化させる硬化手段９７と、を有する。

ピールプレート９２は、側面視鋭角三角形状に形成された板状体である。ピールプレート９２は、その先端部９２ａ（鋭角部）が有機ＥＬ素子形成済み基板Ｘの表面の近傍に位置するように配置されている。ピールプレート９２の先端部９２ａと有機ＥＬ素子形成済み基板Ｘの表面の間の距離は、特に限定されない。もっとも、前記距離が余りに小さい場合には、ピールプレート９２の先端部９２ａが有機ＥＬ素子３の表面に当たって有機ＥＬ素子３の表面が傷付く虞があり、一方、前記距離が余りに長い場合には、ピールプレート９２で剥離した封止フィルム５を有機ＥＬ素子３の表面に移し替えることができないことがある。かかる点を考慮すると、ピールプレート９２の先端部９２ａと有機ＥＬ素子形成済み基板Ｘの表面の間の距離は、２ｍｍ以上が好ましく、更に、３ｍｍ以上がより好ましい。また、前記距離の上限は、封止フィルム５の大きさによって異なるものの、例えば、２０ｍｍ以下であり、好ましくは１０ｍｍ以下である。

前記有機ＥＬ素子形成済み基板Ｘの送りに同期して、積層体８がピールプレート９２へと送られる。
ピールプレート９２の先端部９２ａにおいて、セパレータ５２のみが反転されて回収される。図中、白抜き矢印は、セパレータ５２の回収方向を示す。
ピールプレート９２の先端部９２ａでセパレータ５２が反転することにより、接着層５１とセパレータ５２の層間で剥離し、封止フィルム５が接着層５１を伴ってセパレータ５２から離れる。
接着層５１が有機ＥＬ素子の表面に接触することにより、封止フィルム５が有機ＥＬ素子形成済み基板Ｘに貼付される。封止フィルム５は、端子に被さらないように、適宜位置調整しながら貼付される。
保護層４上に貼付された封止フィルム５の上から押圧ローラ９６によって封止フィルム５を押さえることにより、封止フィルム５が保護層４に密着する。

その後、前記押圧ローラ９６の下流側に設けられた硬化手段９７により、接着層５１を硬化させることにより、封止フィルム５が固定され、有機ＥＬ素子３の封止が完了する。前記硬化手段としては、接着剤の種類に応じて最適な装置が用いられる。熱硬化型接着剤に対しては、加熱装置が用いられ、光硬化型接着剤に対しては、紫外線ランプなどの光照射装置が用いられる。

（巻取り工程）
このようにして帯状の封止フィルム５によって複数の有機ＥＬ素子３が封止された、図１及び図２に示すような帯状の有機ＥＬパネル１を得ることができる。
得られた帯状の有機ＥＬパネル１は、図４に示すように、巻取り工程部Ｆにおいてロール状に巻き取られる。

本発明の製造方法は、素子形成工程、保護層形成工程及び封止工程を、真空チャンバー内にて一連に行うので、保護層が損傷することを防止でき、微小なピンホールやクラックを介した保護層への水分及び酸素侵入を抑制できる。また、封止フィルムと保護層の間に気泡が入り込むことを防止できる。本発明によれば、水分や酸素などが有機ＥＬ素子に侵入し難い有機ＥＬパネルを製造できるので、耐久性に優れ且つ製品寿命の長い有機ＥＬパネルを提供できる。
また、封止工程において、接着層が積層された封止フィルムを用いるので、封止フィルムを有機ＥＬ素子（保護層）に安定的に貼付することができる。

なお、本発明の有機ＥＬパネル及びその製造方法は、上記で示したような実施形態に限定されず、本発明の意図する範囲で適宜設計変更できる。
例えば、上記実施形態の製造方法において、真空チャンバー内にセパレータを含む積層体を導入しているが、セパレータを有さない積層体（封止フィルムの裏面に接着層が設けられた積層体）を用いてもよい。
この場合でも、セパレータを有さない積層体を、真空チャンバー外で製造してもよいし、或いは、真空チャンバー内で製造してもよい。

以下、実施例を示して、本発明を詳細に説明する。ただし、本発明は、下記実施例に限定されるものではない。

［実施例］
（フレキシブル基板及び封止フィルムを含む積層体の準備）
厚み３０μｍ、幅３０ｍｍ、長さ１００ｍのステンレス箔（ＳＵＳ３０４箔）の一方の面に、アクリル樹脂（ＪＳＲ(株)製、商品名「ＪＥＭ−４７７」）を塗工し、厚み３μｍの絶縁層を形成した。このようにして、帯状のステンレス箔と、その箔上に積層された絶縁層（アクリル樹脂層）と、を有するフレキシブル基板を準備した。このフレキシブル基板をロール状に巻き取った。
他方、封止フィルムとして、厚み５０μｍのポリエチレンナフタレートフィルムと、そのフィルムの一方面にスパッタ法にて積層された厚み０．３μｍのＳｉＯ_２層（バリア層）と、からなる帯状のフィルム（幅２０ｍｍ、長さ１００ｍ）を準備した。この封止フィルムの他方面に、接着層として厚み４０μｍのエポキシ系熱硬化型接着剤を設け、その接着層を帯状のセパレータ上に仮貼付することにより、封止フィルムを含む帯状の積層体を準備した。この積層体をロール状に巻き取った。

＜有機ＥＬパネルの製造＞
前記ロール状のフレキシブル基板を繰り出し、圧力調整部を通じて複数の室が一連に繋がって構成された真空チャンバー（図４参照）に導入し、帯状の有機ＥＬパネルを作製した。具体的な各工程は、次の通りである。
（引出し工程及び加熱工程）
ロール状に巻き取られた前記フレキシブル基板を連続的に繰り出し、その基板の表裏面を純水で洗浄し、乾燥した。その基板を、真空度１×１０^−１Ｐａ以下に設定された室（図４の加熱工程部Ｂ）に導入し、１５０℃で３０分加熱処理した。
（素子形成工程）
続いて、前記フレキシブル基板を真空度１×１０^−４Ｐａ以下に設定された室（図４の素子形成工程部Ｃ）に送り、その基板の絶縁層上に、端子を有する第１電極として厚み１００ｎｍのＡｌ層を蒸着法にて形成し、前記端子を除いて前記第１電極の上に、正孔注入層として厚み１０ｎｍのＨＡＴ−ＣＮ層を蒸着法にて形成し、その正孔注入層の上に、正孔輸送層として厚み５０ｎｍのＮＰＢ層を蒸着法にて形成し、その正孔輸送層の上に、発光層及び電子輸送層として厚み４５ｎｍのＡｌｑ_３層を蒸着法にて形成し、その発光層兼用電子輸送層の上に、電子注入層として厚み０．５ｎｍのＬｉＦ層を蒸着法にて形成し、その電子注入層の上に、第２電極として厚み２／１８ｎｍのＭｇ／Ａｇ層を共蒸着法にて形成し、その第２電極の端部上に、第２電極の端子を設けるために厚み１００ｎｍのＡｌ層を蒸着法にて形成した。
このようにして、下記層構成の有機ＥＬ素子の複数がフレキシブル基板の長手方向に所定間隔を開けて形成された、有機ＥＬ素子形成済み基板を作製した。
＜有機ＥＬ素子の層構成＞
端子を有する第２電極：厚み１００ｎｍのＡｌ層
第２電極：厚み２／１８ｎｍのＭｇ／Ａｇ層
電子注入層：厚み０．５ｎｍのＬｉＦ層
発光層兼用電子輸送層：厚み４５ｎｍのＡｌｑ_３層
正孔輸送層：厚み５０ｎｍのＮＰＢ層
正孔注入層：厚み１０ｎｍのＨＡＴ−ＣＮ層
端子を有する第１電極：厚み１００ｎｍのＡｌ層
なお、前記ＨＡＴ−ＣＮは、１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリルである。

（保護層形成工程）
続いて、前記有機ＥＬ素子形成済み基板を真空度１×１０^−１Ｐａ以下に設定された室（図４の保護層形成工程部Ｄ）に送り、第１電極の端子及び第２電極の端子を除く有機ＥＬ素子上に、保護層として厚み３００ｎｍのＳｉＮ層をスパッタ法にて形成した。

（封止工程）
続いて、前記保護層を有する有機ＥＬ素子形成済み基板を真空度１００Ｐａ以下に設定された室（図４の封止工程部Ｅ）に送り、第１電極の端子及び第２電極の端子を除く保護層の上に、接着層を介して封止フィルムを連続的に貼り付けた後、それを加熱して接着層を熱硬化させた。
なお、前記封止フィルムの連続的な貼り付けは、予め準備していた前記封止フィルムを含む帯状の積層体を、図７に示すような貼付装置を用い、その積層体からセパレータを剥離しながら行った。

（巻取り工程）
続いて、前記封止フィルムを貼り付けた有機ＥＬ素子形成済み基板を真空度１００Ｐａ以下に設定された室（図４の巻取り工程部Ｆ）に送り、ロール状に巻き取った。
このようにして実施例に係る有機ＥＬパネルをロールツーロール方式で作製した。実施例で作製した有機ＥＬパネルの断面図を図８に示す。

［比較例１］
上記実施例のフレキシブル基板及び封止フィルムを含む積層体の準備、引出し工程、加熱工程、素子形成工程及び保護層形成工程と同様にして、保護層を有する有機ＥＬ素子形成済み基板を作製した。
（封止工程）
前記保護層を有する有機ＥＬ素子形成済み基板を、真空度１００Ｐａ以下に設定された室に送り、一旦、ロール状に巻き取った。その後、その室内に窒素ガスを導入し、その室内を大気圧に戻した。その後、窒素雰囲気中で、前記ロール状の有機ＥＬ素子形成済み基板を、前記室とは別途独立した封止工程部に移送した。比較例１の封止工程部は、窒素雰囲気の大気圧下で且つ露点温度−６０℃の乾燥状態に保持されたチャンバーを備える。その大気圧下のチャンバー内で、前記ロール状の有機ＥＬ素子形成済み基板を連続的に繰り出し、第１電極の端子及び第２電極の端子を除く保護層の上に、接着層を介して封止フィルムを連続的に貼り付けた後、それを加熱して接着層を熱硬化させた。
前記封止フィルムを貼り付けた有機ＥＬ素子形成済み基板をロール状に巻き取ることにより、比較例１に係る有機ＥＬパネルを作製した。

［比較例２］
比較例１の封止工程の“窒素雰囲気中で、ロール状の有機ＥＬ素子形成済み基板を封止工程部に移送した”ことに代えて、“大気雰囲気下で、ロール状の有機ＥＬ素子形成済み基板を封止工程部に移送した”こと以外は、比較例１と同様にして、比較例２に係る有機ＥＬパネルを作製した。

［比較例３］
比較例１の封止工程の“窒素雰囲気中で、ロール状の有機ＥＬ素子形成済み基板を封止工程部に移送した”ことに代えて、“大気雰囲気下で、ロール状の有機ＥＬ素子形成済み基板を封止工程部に移送した”こと、及び、“窒素雰囲気の大気圧下で且つ露点温度−６０℃の乾燥状態に保持されたチャンバー”に代えて、“大気雰囲気に保持されたチャンバー”を用いたこと以外は、比較例１と同様にして、比較例３に係る有機ＥＬパネルを作製した。

［発光試験］
上記実施例及び比較例１乃至３で得られた帯状の有機ＥＬパネル集合体をそれぞれ、大気雰囲気下で、隣接する有機ＥＬパネルの境界部で切断することによって、複数の有機ＥＬパネル小片（長さ１００ｍｍ、幅３０ｍｍ）を得た。得られた実施例及び各比較例の有機ＥＬパネル小片について、下記に示す初期歩留まり及び寿命を測定した。その結果を表１に示す。

＜初期歩留まり（ダークスポット）＞
実施例の複数の有機ＥＬパネル小片から任意に２０個選び、その２０個の有機ＥＬパネル小片をそれぞれ発光させた。それぞれの初期発光状態を観察し、パネルの発光領域に生じたダークスポット（円状の非発光部分）をカウントした。ダークスポットが５箇所以上存在する有機ＥＬパネル小片を不良品とし、ダークスポットが４箇所以下のパネルを良品とし、ダークスポットに基づく初期歩留まりを算出した。比較例１乃至３の有機ＥＬパネル小片についても同様にしてダークスポットに基づく初期歩留まりを算出した。

＜初期歩留まり（傷）＞
実施例の複数の有機ＥＬパネル小片から任意に２０個選び、その２０個の有機ＥＬパネル小片をそれぞれ発光させた。それぞれの初期発光状態を観察し、パネルの発光領域に生じた傷（線状の非発光部分）をカウントした。傷が１箇所以上存在する有機ＥＬパネル小片を不良品とし、傷が認められないパネル小片を良品とし、傷に基づく初期歩留まりを算出した。比較例１乃至３の有機ＥＬパネル小片についても同様にして傷に基づく初期歩留まりを算出した。

＜初期歩留まり（気泡）＞
実施例の複数の有機ＥＬパネル小片から任意に２０個選び、その２０個の有機ＥＬパネル小片をそれぞれ非発光状態で光学顕微鏡にて観察した。そして、接着層（保護層と封止フィルムの間の接着層）に気泡が３箇所以上存在する有機ＥＬパネル小片を不良品とし、気泡が２箇所以下のパネルを良品とし、気泡に基づく初期歩留まりを算出した。比較例１乃至３の有機ＥＬパネル小片についても同様にして気泡に基づく初期歩留まりを算出した。
なお、初期歩留まり（％）＝（良品の個数／２０個）×１００で算出される。

＜寿命＞
実施例の複数の有機ＥＬパネル小片から任意に１０個選び、それを６０℃／９０％ＲＨに設定された恒温恒湿器内に、非発光状態で保存した。保存開始後、所定時間ごとに有機ＥＬパネル小片を恒温恒湿器から取り出し、それを発光させて発光領域の面積を測定した。前記保存後に測定したパネル小片の発光領域の面積が、恒温高湿器に保存する前のパネル小片の発光領域の面積の半分になったときの保存時間を寿命とした。表１の寿命の結果は、１０個の小片の平均値である。比較例１乃至３の有機ＥＬパネル小片についても同様にして寿命を測定した。

表１に示すように、実施例の製造方法によって得られた有機ＥＬパネルは、比較例１乃至３に比して、初期歩留まりが高く、さらに、寿命が長いことがわかる。
比較例１の製造方法では、（ａ）保護層形成時及び形成後に生じる保護層の微小なピンホール又はクラックから、窒素雰囲気中に含まれる僅かな酸素や水分が侵入して有機ＥＬ素子を劣化させること、（ｂ）保護層形成直後に有機ＥＬ素子形成済み基板をロール状に巻き取ることによって保護層が損傷すること、などの要因によって、初期歩留まりが低くなり（ダークスポット、傷及び気泡の増加）、さらに、寿命も短くなったと推定される。
比較例２の製造方法では、保護層を有する有機ＥＬ素子形成済み基板を、封止工程部にまで大気雰囲気下で送るため、比較例１よりも、酸素や水分が有機ＥＬ素子に侵入し易くなり、初期歩留まりがより低く且つ寿命もより短くなったと推定される。
比較例３の製造方法では、保護層を有する有機ＥＬ素子形成済み基板を大気雰囲気下で送る上、封止工程も大気雰囲気下で行ったため、比較例２よりも、初期歩留まりがより低く且つ寿命もより短くなったと推定される。なお、露点管理していない大気雰囲気下では、水分が非常に多くなっている。
以上のことから、実施例のように、フレキシブル基板をロール状に巻き取ることなく、素子形成工程、保護層形成工程及び封止工程をロールツーロール方式で一連に行うことにより、製品初期における高い歩留まりを有し、耐久性に優れ且つ高い信頼性を有する有機ＥＬパネルを製造できる。

本発明の有機ＥＬパネルは、例えば、照明装置、画像表示装置などとして利用できる。

１ 有機ＥＬパネル
２ フレキシブル基板
３ 有機ＥＬ素子
３１ 第１電極
３２ 第２電極
３３ 有機層
４ 保護層
５ 封止フィルム
５１ 接着層
５２ セパレータ
７ 真空チャンバー
８ 積層体

Claims (2)

1. フレキシブル基板上に有機エレクトロルミネッセンス素子を形成する素子形成工程、
   前記有機エレクトロルミネッセンス素子上に保護層を形成する保護層形成工程、
   前記保護層の上に封止フィルムを貼付する封止工程、を有し、
   前記素子形成工程、保護層形成工程及び封止工程を、真空チャンバー内にて前記基板をロール状に巻き取ることなく一連に行う、ロールツーロール方式を用いた有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。
2. 前記素子形成工程の前に、前記真空チャンバー内にて前記フレキシブル基板を加熱する加熱工程をさらに有する、請求項１に記載のロールツーロール方式を用いた有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。

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