JP2013122903A - 有機ｅｌデバイス、および、有機ｅｌデバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 高い発光歩留りを得るとともに、長期安定性を向上させることのできる有機ＥＬデバイスおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】 導電性基板１０１を有する有機ＥＬデバイス１００であって、導電性基板１０１面上に、無機絶縁層１０２および有機絶縁層１０３がこの順序に積層され、有機絶縁層１０３上に有機ＥＬ素子１１０を有し、有機絶縁層１０３および有機ＥＬ素子１１０を封止する封止材１５０を有し、有機絶縁層１０３が、封止材１５０の内側に配置されていることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、有機ＥＬデバイス、および、有機ＥＬデバイスの製造方法に関する。

有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）デバイスは、大気中の水分や酸素によって劣化することがわかっている。そのため、有機ＥＬ素子を形成する基板および形成した有機ＥＬ素子の封止板としては、ガラスや金属等の低透湿性の材料が用いられている。近年では、フレキシブルデバイスの開発が進められており、有機ＥＬデバイスのフレキシブル化には、有機樹脂からなる基板を用いることが検討されていた。しかし、有機樹脂を透過して侵入する酸素や水分によって、有機ＥＬ素子が劣化しやすいという問題がある。そこで、金属板を基板として用いる検討がなされている。この場合、有機ＥＬ素子作製のためには、金属板に絶縁層を設ける必要がある。前記絶縁層としては、有機樹脂層や無機層の形成が試みられている（例えば、特許文献１〜３参照）。

特開２００２−２５７６３号公報 特開２０１０−８２８９９号公報 特許第３９４２０１７号公報

しかし、有機樹脂層は、平滑性に優れているが、水分バリア性に劣る。一方、無機層は、有機樹脂層に比べて水分バリア性は良好であるが、厚みが薄いと絶縁が取りにくく（ピンホールの発生）、かつ平滑性が確保しにくい。また、厚いと平滑性は向上するものの、割れやすいという問題がある。また、有機樹脂層を形成した場合、素子の端面部や引き出し電極部の有機樹脂の露出により、露出部から酸素や水分が樹脂を透過して、有機ＥＬ素子を劣化させてしまうという問題があった。

そこで、本発明は、高い発光歩留りを得るとともに、長期安定性を向上させることのできる有機ＥＬデバイスおよびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明の有機ＥＬデバイスは、導電性基板を有する有機ＥＬデバイスであって、
前記導電性基板面上に、無機絶縁層および有機絶縁層がこの順序に積層され、
前記有機絶縁層上に有機ＥＬ素子を有し、
前記有機絶縁層および前記有機ＥＬ素子を封止する封止材を有し、
前記有機絶縁層が、前記封止材の内側に配置されていることを特徴とする。

また、本発明の有機ＥＬデバイスの製造方法は、導電性基板面上に無機絶縁層を形成する無機絶縁層形成工程と、
形成された無機絶縁層上に有機絶縁層を形成する有機絶縁層形成工程と、
前記有機絶縁層上に有機ＥＬ素子を形成する工程と、
前記有機絶縁層および前記有機ＥＬ素子を囲むように封止材を形成する封止工程とを含み、
前記有機絶縁層形成工程が、前記有機絶縁層を選択的に形成するパターニング工程を含むことを特徴とする。

本発明によれば、高い発光歩留りを得るとともに、長期安定性を向上させることのできる有機ＥＬデバイスおよびその製造方法を提供することができる。

図１は、実施形態１の有機ＥＬデバイスの構成の一例を示す概略断面図である。 図２は、実施形態１の有機ＥＬデバイスの構成の変形例を示す概略断面図である。 図３は、実施形態２の有機ＥＬデバイスの構成の一例を示す概略断面図である。 図４は、図３における有機絶縁層の側面部付近の拡大説明図である。 図５は、実施形態２の有機ＥＬデバイスの構成の変形例を示す概略断面図である。 図６は、比較例１〜４の有機ＥＬデバイスの構成を示す概略断面図である。 図７は、比較例５〜７の有機ＥＬデバイスの構成を示す概略断面図である。 図８は、比較例８〜１０の有機ＥＬデバイスの構成を示す概略断面図である。 図９は、比較例１１〜１３の有機ＥＬデバイスの構成を示す概略断面図である。

本発明の有機ＥＬデバイスにおいて、前記有機絶縁層の側面の少なくとも一部が、下側から上側に向かって内部方向に傾斜するテーパー面であって、前記有機絶縁層のテーパー面と前記導電性基板面とが形成する角度（以下、「テーパー角」と呼ぶことがある。）が、１°〜５０°の範囲内であることが好ましい。

本発明の有機ＥＬデバイスにおいて、前記無機絶縁層が、金属および半金属の少なくとも１種を含み、かつ、前記金属および前記半金属の少なくとも１種が、酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、酸化炭化物、窒化炭化物および酸化窒化炭化物からなる群から選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。

本発明の有機ＥＬデバイスにおいて、前記有機絶縁層が、アクリル樹脂、ノルボルネン樹脂、エポキシ樹脂およびポリイミド樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。

本発明の有機ＥＬデバイスの製造方法は、前記有機絶縁層形成工程において、側面の少なくとも一部が、下側から上側に向かって内部方向に傾斜するテーパー面である有機絶縁層であって、前記有機絶縁層のテーパー面と前記導電性基板面とが形成する角度が、１°〜５０°の範囲内である有機絶縁層を形成することが好ましい。

本発明の有機ＥＬデバイスの製造方法において、前記パターニング工程が、フォトリソグラフィーによって行われることが好ましい。

本発明の他の態様の有機ＥＬデバイスは、前記本発明の有機ＥＬデバイスの製造方法によって製造されることが好ましい。

つぎに、本発明について詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の記載により制限されない。

［実施形態１］
図１は、本実施形態の有機ＥＬデバイスの構成の一例の概略断面図である。図示のとおり、この有機ＥＬデバイス１００は、導電性基板１０１面上に無機絶縁層１０２および有機絶縁層１０３がこの順序に積層されており、有機絶縁層１０３上に有機ＥＬ素子１１０を有している。有機絶縁層１０３および有機ＥＬ素子１１０は、封止材１５０として、封止層１５１および封止板１５２を用い、面封止されている。有機ＥＬ素子１１０がその上に形成されている有機絶縁層１０３は、封止層１５１から露出しないように、封止層１５１の内側に配置されている。有機ＥＬ素子１１０は、陽極１１１および陰極１１３を介して、外部から供給された電流により、有機ＥＬ層１１２において電子および正孔が結合し、結合により生じた励起エネルギーを利用して発光する。本発明において、有機ＥＬ層１１２からの光は、有機ＥＬ素子１１０の陰極１１３側から射出される（トップエミッション方式）。

有機ＥＬ素子は、基板上に、陽極、有機ＥＬ層および陰極が、この順序で設けられた積層体を有するものである。前記陽極としては、例えば、透明電極層として使用できる、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）やＩＺＯ（登録商標、Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）の層が形成される。前記有機ＥＬ層は、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層からなる。陰極としては、反射層を兼ねてアルミニウム層、マグネシウム／アルミニウム層、マグネシウム／銀層等が形成される。この積層体を大気に曝さないように、この上から封止を行う。

本発明における有機ＥＬデバイスは、前記基板として導電性基板を用いたものである。有機ＥＬ素子の形成面は、絶縁性を確保する必要がある。そのため、導電性基板を用いる場合、導電性基板上に絶縁層を設ける必要がある。本発明においては、絶縁層として、無機絶縁層および有機絶縁層がこの順序に積層された導電性基板面上に、有機ＥＬ素子を有している。前記有機ＥＬ素子は、前記有機絶縁層上に形成されている。そして、前記有機絶縁層および前記有機ＥＬ素子を封止する封止材を有し、前記有機絶縁層が、前記封止材の内側に配置されている。

前記導電性基板としては、例えば、ステンレス、鉄、アルミニウム、ニッケル、コバルト、銅、および、これらの合金等を用いることができる。常温・常圧において、金属箔のようにフィルム状態とすることが可能な金属が好ましく、このような金属であれば何れの金属も用いることができる。なお、基板として金属箔を用いると、有機ＥＬ素子の軽量化、薄型化および柔軟化が可能となる。この場合、ディスプレイとしての有機ＥＬデバイスはフレキシブルなものとなり、これを丸めるなどして、電子ペーパーのように使用することも可能となる。

本発明における無機絶縁層は、ガスバリア性を有する絶縁材料で形成すればよい。前記無機絶縁層は、金属および半金属の少なくとも１種を含むことが好ましい。前記金属または前記半金属の少なくとも１種は、酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、酸化炭化物、窒化炭化物および酸化窒化炭化物からなる群から選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。金属としては、例えば、亜鉛、アルミニウム、チタン、銅、マグネシウムなどがあげられ、半金属としては、例えば、ケイ素、ビスマス、ゲルマニウムなどがあげられる。

前記無機絶縁層は薄すぎると絶縁性が低下する。また、厚すぎるとクラックが生じやすくなり、ガスバリア性および絶縁性が低下する。前記無機絶縁層の厚さは、１０ｎｍ〜５μｍの範囲であるのが好ましく、より好ましくは、５０ｎｍ〜２μｍの範囲であり、さらに好ましくは、０．１〜１μｍの範囲である。前記無機絶縁層を形成する方法は限定されず、蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法等の乾式法およびゾル−ゲル法等の湿式法等を利用することができる。

本発明において、前記無機絶縁層が、金属酸化物、金属窒化物、半金属酸化物および半金属窒化物からなる群から選ばれる場合、酸化物または窒化物に含まれる酸素または窒素は、例えば、反応ガスの存在下でアーク放電プラズマを発生させて、前記金属および前記半金属の少なくとも１種の蒸着を行うことによって、導入することができる。前記蒸着における蒸着材料として、金属酸化物、半金属酸化物を用いることもできる。前記反応ガスとしては、酸素含有ガス、窒素含有ガス、または、これらの混合ガスを用いることができる。酸素含有ガスとしては酸素（Ｏ_２）、一酸化二窒素（Ｎ_２Ｏ）、一酸化窒素（ＮＯ）、窒素含有ガスとしては窒素（Ｎ_２）、アンモニア（ＮＨ_３）、一酸化窒素（ＮＯ）などがあげられる。

前記蒸着材料を蒸発させる手段としては、抵抗加熱、電子ビーム、アーク放電プラズマのいずれかを蒸着材料（蒸着源）に導入する方法を用いることができる。中でも、高速蒸着が可能である電子ビームあるいはアーク放電プラズマによる方法であることが好ましい。これらの方法は、併用してもよい。

本発明における有機絶縁層は、絶縁性の樹脂層を使用することができる。前記導電性基板が、製造プロセス上、１５０〜３００℃に加熱される場合があるため、１５０℃以上のガラス転移温度を有する耐熱性樹脂を選択することが好ましい。具体的には、アクリル樹脂、ノルボルネン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリフェニルスルホン樹脂およびこれらの樹脂の複合体等があげられる。これらの中で、前記樹脂としては、アクリル樹脂、ノルボルネン樹脂、エポキシ樹脂およびポリイミド樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。

前記有機絶縁層の厚みは、薄すぎると、前記導電性基板の表面凹凸の平坦化が十分にできず、厚すぎると、無機絶縁層および有機ＥＬ素子に対する密着性が低下するおそれがある。そのため、前記有機絶縁層の厚みは、１〜４０μｍの範囲であることが好ましい。あるいは、０．５〜４０μｍの範囲であることが好ましい。前記範囲内の厚みであると、十分な電気絶縁性を確保するとともに、基材に対する密着性も確保することができる。前記有機絶縁層の厚みは、より好ましくは、１〜１０μｍの範囲、あるいは、０．５〜１０μｍの範囲であり、さらに好ましくは、１〜５μｍの範囲である。前記の範囲において、前記有機絶縁層の厚みは、前記導電性基板の表面凹凸の大きさに応じた、より好ましい厚みの範囲が存在する。前記有機絶縁層を形成する方法は限定されず、ロールコート、スプレーコート、スピンコートおよびディッピング等による塗布や、フィルム状に形成された樹脂の転写により形成することができる。

本発明において、前記有機絶縁層は、前記有機ＥＬ素子が形成される領域に、パターニング工程によって選択的に形成することができる。前記パターニングの方法としては、フォトリソグラフィー、フォトエッチング、スクリーン印刷法、インクジェット印刷法等の方法を用いることができる。前記パターニングは、フォトリソグラフィーによって行われることが好ましい。フォトリソグラフィーは、パターン精度が高く、微細加工が容易である。また、後述するように、前記有機絶縁層の側面を下側から上側に向かって内部方向に傾斜するテーパー面に形成する際には、フォトリソグラフィーの露光量およびポストベークの条件等を調整することで、簡便にテーパー角を調整することができる。

前記封止層としては、耐水性および耐熱性に優れ、水分透過率の低い材料を用いることができる。このような材料としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリウレタン樹脂等があげられる。二液硬化型エポキシ樹脂を用いると、常温での硬化が可能であり、有機ＥＬ素子を加熱する必要がないため、劣化を防ぐことができ、好ましい。前記封止板としては、ガラス板、およびガスバリア層を形成した樹脂フィルム等の水分透過率の低い材料を用いることが好ましい。

本実施形態によれば、前記有機絶縁層が、前記封止材から露出しないように、前記封止材の内側に配置されているので、高い発光歩留りを得るとともに、長期安定性を向上させることができる。

図２は、本実施形態の有機ＥＬデバイスの構成の変形例の概略断面図である。図２において、図１と同一部分には、同一符号を付している。この有機ＥＬデバイス２００は、封止材２５０として、ガラスキャップを用い、その周囲を、接着剤２５１を用いて中空封止している。有機ＥＬ素子１１０がその上に形成されている有機絶縁層１０３は、封止材（ガラスキャップ）２５０から露出しないように、封止材２５０の内側に配置されている。前記封止に用いる接着剤２５１としては、前述の封止層１５１と同様の材料を用いることができる。

［実施形態２］
図３は、本実施形態の有機ＥＬデバイスの構成の一例の概略断面図である。図３において、図１と同一部分には、同一符号を付している。この有機ＥＬデバイス１００Ａの有機絶縁層１０３は、その側面が下側から上側に向かって内部方向に傾斜するテーパー面１０３Ｔを形成している。テーパー面１０３Ｔは、導電性基板１０１面と１°〜５０°の範囲内の角度を形成していることが好ましい。図４は、有機絶縁層１０３の側面部付近（図３の領域Ｔ）を拡大した説明図である。前記角度は、有機絶縁層１０３の側面の断面線の延長線が、導電性基板１０１面と交わった部分の角度（図中の角Ａの角度）を指す。前記角度が、５０°を超えると、有機絶縁層による段差に起因して、有機ＥＬ素子の電極（陽極１１１または陰極１１３）の断線が起こりやすくなる。また、前記角度が１°未満であると、テーパー面の占める幅が広くなることで、引き出し電極の長さが長くなり、発光部の範囲を狭めることになるため、好ましくない。前記角度は、好ましくは、１０°〜４０°の範囲内であり、より好ましくは、１０°〜２０°の範囲内である。前記テーパー面は、陽極または陰極が有機絶縁層の端部に形成されていない部分では、必ずしも設ける必要はない。このように、有機絶縁層１０３の側面が、１°〜５０°の範囲内のテーパー角を有するテーパー面１０３Ｔである構成とすると、有機ＥＬ素子１１０の陽極１１１および陰極１１３の断線を防ぐことができる。有機絶縁層の側面を下側から上側に向かって内部方向に傾斜するテーパー面とするには、例えば、有機絶縁層の形成にフォトリソグラフィーを用い、露光量およびポストベークの条件等を調整することで可能である。

図５は、本実施形態の有機ＥＬデバイスの構成の変形例の概略断面図である。図５において、図１〜３と同一部分には、同一符号を付している。この有機ＥＬデバイス２００Ａは、有機絶縁層１０３の側面の少なくとも一部が、有機ＥＬデバイス１００Ａと同様に、下側から上側に向かって内部方向に傾斜するテーパー面１０３Ｔである。その他の構成は、図２に示す有機ＥＬデバイス２００と同様であり、封止材２５０として、ガラスキャップを用い、その周囲を、接着剤２５１を用いて中空封止している。

本実施形態によっても、実施形態１と同様の効果を得ることができる。さらに、有機絶縁層の側面が、前記のテーパー角を有しているので、有機絶縁層による段差に起因する有機ＥＬ素子の電極の断線が起こりにくく、また、発光部の範囲も広くとることができる。

つぎに、本発明の実施例について比較例と併せて説明する。なお、本発明は、下記の実施例および比較例によってなんら限定ないし制限されない。また、各実施例および各比較例における各種特性および物性の測定および評価は、下記の方法により実施した。

（無機絶縁層および有機絶縁層の厚み）
無機絶縁層および有機絶縁層の厚みは、有機ＥＬデバイスの断面を、株式会社日本電子製の走査型電子顕微鏡（商品名：ＪＳＭ−６６１０）にて観察し、各層の厚みを測長し、算出した。

（発光歩留り）
２ｍｍ角の発光部を有する有機ＥＬデバイスを２０個作製し、初期の発光状態を、光学顕微鏡（株式会社キーエンス製のデジタルマイクロスコープ（商品名：ＶＨＸ−１０００））で観察した。発光状態が良好な素子の数をカウントし、発光歩留りを算出した。

（発光面積）
前記有機ＥＬデバイスを、温度６０℃、湿度９０％ＲＨの恒温恒湿条件下で非点灯の状態で保存した。２００時間後に、有機ＥＬデバイスを発光させ、顕微鏡観察によって発光面積を測定した。観察および発光面積測定は、株式会社キーエンス製のデジタルマイクロスコープ（商品名：ＶＨＸ−１０００）を用いて行った。

（有機絶縁層側面のテーパー角）
有機絶縁層側面のテーパー角は、有機ＥＬデバイスの断面を、株式会社日本電子製の走査型電子顕微鏡（商品名：ＪＳＭ−６６１０）にて観察し、計測した。

［実施例１］
〔絶縁層の作製〕
有機ＥＬ素子を作製する導電性基板としてステンレス（ＳＵＳ）基板を準備した（ＳＵＳ３０４、厚み５０μｍ）。前記ＳＵＳ基板上に、スパッタリングによりＳｉＯ_２層を形成した（無機絶縁層、厚み０．３μｍ）。さらに、その上に、ノルボルネン樹脂（日本ゼオン株式会社製 商品名「ゼオコート」）をワイヤーバーで塗布し、１００℃で５分間プリベークを行った。その後、前記ノルボルネン樹脂層が、封止材での封止後に外部に露出しないように、フォトリソグラフィーによるパターニングを行った。フォトリソグラフィーは、所定パターンに露光を行い、現像液として、ＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）水溶液を用いて行った。パターニングされた前記ノルボルネン樹脂層を、２２０℃で１時間ポストベークし、パターニングされた厚みが３μｍの有機絶縁層を得た。その後、純水で洗浄工程を行い、２００℃で１時間の加熱工程を行った。前記有機絶縁層は、側面が下側から上側に向かって内部方向に傾斜するテーパー面であり、テーパー角は、約２０°であった。

〔有機ＥＬ素子の作製〕
得られた絶縁層の上に真空蒸着法により陽極としてＡｌを１００ｎｍ、ホール注入層としてＨＡＴ−ＣＮ（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）を１０ｎｍ、ホール輸送層としてＮＰＢ（Ｎ，Ｎ’−ビス（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）−ベンジジン）を５０ｎｍ、発光層および電子輸送層としてＡｌｑ（トリス（８−キノリノラト）アルミニウム）を４５ｎｍ、電子注入層としてＬｉＦを０．５ｎｍ、陰極としてＭｇ／Ａｇを５／１５ｎｍ（共蒸着）、屈折率調整層としてＭｏＯ_３を６０ｎｍ、をこの順番に蒸着し、有機ＥＬ素子を作製した。

〔封止〕
有機ＥＬ素子を形成した後に、発光層を覆う状態で、前記陽極および前記陰極からの端子接続が可能な状態となるように、ガラスキャップを設けて封止を行い（図２参照）、本実施例の有機ＥＬデバイスを得た。ガラスキャップの周囲は、二液硬化型エポキシ樹脂を含有する接着剤（コニシ株式会社製 商品名「ボンドクイック５」）を塗布し、前記接着剤を自然硬化させて封止した。

［実施例２］
前記ノルボルネン樹脂に代えて、下記組成のエポキシ樹脂を用いた以外は、実施例１と同様にして、本実施例の有機ＥＬデバイスを得た。前記エポキシ樹脂は、ワイヤーバーで塗布し、９０℃で１５分間プリベークを行った。フォトリソグラフィーは、所定パターンに露光を行い、現像液として、アセトニトリルを用いて行った。パターニングされた前記エポキシ樹脂層を、１７０℃で３０分間ポストベークし、パターニングされた厚みが３μｍの有機絶縁層を得た。前記有機絶縁層は、側面が下側から上側に向かって内部方向に傾斜するテーパー面であり、テーパー角は、約５０°であった。

（エポキシ樹脂）
フルオレン誘導体１ ５０重量部
フルオレン誘導体２ ５０重量部
光酸発生剤 １重量部

フルオレン誘導体１： ビスフェノキシエタノールフルオレンジグリシジルエーテル
（下記一般式（１）において、Ｒ_１〜Ｒ_６がすべて水素原子で、ｎ＝１のもの）
フルオレン誘導体２： ビスフェノールフルオレンジグリシジルエーテル
（下記一般式（１）において、Ｒ_１〜Ｒ_６がすべて水素原子で、ｎ＝０のもの）
光酸発生剤： ４，４−ビス[ジ（βヒドロキシエトキシ）フェニルスルフィニオ]
フェニルスルフィド−ビス−ヘキサフルオロアンチモネートの
５０％プロピオンカーバイド溶液

［実施例３］
前記ノルボルネン樹脂に代えて、アクリル樹脂（ＪＳＲ株式会社製 商品名「ＪＥＭ−４７７」）を用いた以外は、実施例１と同様にして、本実施例の有機ＥＬデバイスを得た。前記アクリル樹脂は、ワイヤーバーで塗布し、１００℃で５分間プリベークを行った。フォトリソグラフィーは、所定パターンに露光を行い、現像液として、ＴＭＡＨ水溶液を用いて行った。パターニングされた前記アクリル樹脂層を、２２０℃で１時間ポストベークし、パターニングされた厚みが３μｍの有機絶縁層を得た。前記有機絶縁層は、側面が下側から上側に向かって内部方向に傾斜するテーパー面であり、テーパー角は、約１０°であった。

［実施例４］
パターニングされた前記アクリル樹脂層を、２００℃で１時間ポストベークした以外は、実施例３と同様にして、本実施例の有機ＥＬデバイスを得た。前記有機絶縁層は、側面が下側から上側に向かって内部方向に傾斜するテーパー面であり、テーパー角は、約２０°であった。

［実施例５］
パターニングされた前記アクリル樹脂層を、１８０℃で１時間ポストベークした以外は、実施例３と同様にして、本実施例の有機ＥＬデバイスを得た。前記有機絶縁層は、側面が下側から上側に向かって内部方向に傾斜するテーパー面であり、テーパー角は、約４０°であった。

［実施例６］
パターニングされた前記アクリル樹脂層を、１６０℃で１時間ポストベークした以外は、実施例３と同様にして、本実施例の有機ＥＬデバイスを得た。前記有機絶縁層は、側面が下側から上側に向かって内部方向に傾斜するテーパー面であり、テーパー角は、約５０°であった。

［実施例７］
パターニングされた前記アクリル樹脂層を、１５０℃で１時間ポストベークした以外は、実施例３と同様にして、本実施例の有機ＥＬデバイスを得た。前記有機絶縁層は、側面が下側から上側に向かって内部方向に傾斜するテーパー面であり、テーパー角は、約６０°であった。

［比較例１〜４］
図６に、比較例１〜４の有機ＥＬデバイス３００の構成の概略断面図を示す。比較例１〜４は、有機絶縁層を形成せず、絶縁層として無機絶縁層１０２のみを有する例である。

［比較例１］
有機絶縁層を形成しなかった以外は、実施例１と同様にして、本比較例の有機ＥＬデバイスを得た。

［比較例２］
スパッタリングにより形成したＳｉＯ_２層（無機絶縁層）の厚みを０．１μｍとした以外は、比較例１と同様にして、本比較例の有機ＥＬデバイスを得た。

［比較例３］
スパッタリングにより形成したＳｉＯ_２層（無機絶縁層）の厚みを０．５μｍとした以外は、比較例１と同様にして、本比較例の有機ＥＬデバイスを得た。

［比較例４］
スパッタリングにより形成したＳｉＯ_２層（無機絶縁層）の厚みを１μｍとした以外は、比較例１と同様にして、本比較例の有機ＥＬデバイスを得た。

［比較例５〜７］
図７に、比較例５〜７の有機ＥＬデバイス４００の構成の概略断面図を示す。比較例５〜７は、無機絶縁層を形成せず、さらに、有機絶縁層４０３をパターニングしておらず、有機絶縁層４０３の封止材２５０外部への露出がある例である。

［比較例５］
実施例１において、無機絶縁層を形成せず、ノルボルネン樹脂層のパターニングを行わなかった以外は、実施例１と同様にして、本比較例の有機ＥＬデバイスを得た。

［比較例６］
実施例２において、無機絶縁層を形成せず、エポキシ樹脂層のパターニングを行わなかった以外は、実施例２と同様にして、本比較例の有機ＥＬデバイスを得た。

［比較例７］
実施例３において、無機絶縁層を形成せず、アクリル樹脂層のパターニングを行わなかった以外は、実施例３と同様にして、本比較例の有機ＥＬデバイスを得た。

［比較例８〜１０］
図８に、比較例８〜１０の有機ＥＬデバイス５００の構成の概略断面図を示す。比較例８〜１０は、有機絶縁層４０３をパターニングしておらず、有機絶縁層４０３の封止材２５０外部への露出がある例である。

［比較例８］
実施例１において、ノルボルネン樹脂層のパターニングを行わなかった以外は、実施例１と同様にして、本比較例の有機ＥＬデバイスを得た。

［比較例９］
実施例２において、エポキシ樹脂層のパターニングを行わなかった以外は、実施例２と同様にして、本比較例の有機ＥＬデバイスを得た。

［比較例１０］
実施例３において、アクリル樹脂層のパターニングを行わなかった以外は、実施例３と同様にして、本比較例の有機ＥＬデバイスを得た。

［比較例１１〜１３］
図９に、比較例１１〜１３の有機ＥＬデバイス６００の構成の概略断面図を示す。比較例１１〜１３は、導電性基板１０１上に、パターニングしていない有機絶縁層４０３および無機絶縁層１０２が、この順序に積層された例である。

［比較例１１］
前記ＳＵＳ基板上に、ノルボルネン樹脂（日本ゼオン株式会社製 商品名「ゼオコート」）をワイヤーバーで塗布し、１００℃で５分間乾燥後、２２０℃で１時間キュアし、厚みが３μｍの有機絶縁層を得た。その上に、スパッタリングによりＳｉＯ_２層を形成した（無機絶縁層、厚み２μｍ）。その後、純水で洗浄工程を行い、２００℃で１時間の加熱工程を行った。それ以外は、実施例１と同様にして、本比較例の有機ＥＬデバイスを得た。

［比較例１２］
前記ノルボルネン樹脂に代えて、実施例２で用いたのと同じエポキシ樹脂を用い、前記エポキシ樹脂を、ワイヤーバーで塗布し、９０℃で１５分間乾燥させた後、紫外光を照射し、ついで１７０℃３０分間キュアを行い、厚みが３μｍの有機絶縁層を得た以外は、比較例１１と同様にして、本比較例の有機ＥＬデバイスを得た。

［比較例１３］
前記ノルボルネン樹脂に代えて、アクリル樹脂（ＪＳＲ株式会社製 商品名「ＪＥＭ−４７７」）を用い、前記アクリル樹脂を、ワイヤーバーで塗布し、１００℃で５分間乾燥後、２２０℃で１時間キュアし、厚みが３μｍの有機絶縁層を得た以外は、比較例１１と同様にして、本比較例の有機ＥＬデバイスを得た。

実施例１〜７および比較例１〜１３で得られた有機ＥＬデバイスについて、発光歩留りおよび発光面積を測定した。測定結果を表１に示す。

前記表１に示すとおり、実施例１〜６で得られた有機ＥＬデバイスにおいては、いずれも発光歩留りが１００％であり、２００時間後の発光面積も９０％以上であり、初期における高い信頼性および好適な劣化防止特性を有する有機ＥＬデバイスが得られていることがわかる。一方、有機絶縁層を有していない比較例１〜４では、ＳＵＳ基板の凹凸に起因すると思われる有機ＥＬ素子の短絡、ＳＵＳ基板と有機ＥＬ素子との絶縁不良、および、無機絶縁層のクラックのため、発光歩留りが５０％以下となった。比較例１においては、約１／４の有機ＥＬデバイスでＳＵＳ基板の凹凸に起因すると思われる有機ＥＬ素子の短絡が生じ、約１／４の有機ＥＬデバイスで無機絶縁層のクラックが生じた。また、無機絶縁層を形成しないとともに、有機絶縁層をパターニングしておらず、有機絶縁層の封止材（封止層）外部への露出がある比較例５〜７、および、無機絶縁層上に形成した有機絶縁層をパターニングしておらず、有機絶縁層の封止材（封止層）外部への露出がある比較例８〜１０では、発光歩留まりは１００％が得られたが、２００時間後の発光面積は２５％〜３０％となり、有機ＥＬ素子の経時劣化が起こっていることがわかる。これは、有機絶縁層の封止層外部に露出した部分から、酸素や水分が有機絶縁層を形成する樹脂を透過して、有機ＥＬ素子を劣化させているためと考えられる。導電性基板上に有機絶縁層および無機絶縁層がこの順序に積層された比較例１１〜１３では、約１／４の有機ＥＬデバイスで無機絶縁層のクラックが生じ、発光歩留りが７０〜７５％と低下した。比較例１１〜１３では、２００時間後の発光面積は６５％〜７０％となり、有機ＥＬ素子の経時劣化も起こっていることがわかる。これは、有機絶縁層の封止層外部に露出した部分から、酸素や水分が、有機絶縁層を形成する樹脂を透過し、さらに、無機絶縁層のクラックを透過して、有機ＥＬ素子を劣化させているためと考えられる。実施例および比較例を比較すると、本発明の構成とすることで、初期における高い発光歩留りを得るとともに、有機ＥＬ素子の経時劣化を防止できていることがわかる。

また、実施例１〜７で得られた有機ＥＬデバイスにおいては、テーパー角の大きさが異なっているが、実施例１〜６で得られた有機ＥＬデバイスは、いずれも発光歩留りが高く、有機ＥＬ素子の陽極および陰極の断線が生じていないことがわかる。一方、テーパー角が６０°である実施例７では、２００時間後の発光面積は９０％と、好適な劣化防止特性を有していたが、有機絶縁層端部の段差によって、陽極および陰極が断線し、２０個のデバイス中、２個が初期から非発光となった。実施例７においても、初期における発光歩留りは９０％と良好な値ではあるが、有機絶縁層のテーパー面と前記導電性基板面とが形成する角度を、１°〜５０°の範囲内とすることで、より高い発光歩留りを得ることができていることがわかる。

本発明の有機ＥＬデバイスは、高い発光歩留りを得るとともに、長期安定性を向上させることができる。本発明の有機ＥＬデバイスは、フレキシブルデバイス用金属箔等の導電性の基材を基板として使用することができるので、照明装置、表示装置等の様々な分野に使用することができ、その用途は限定されない。

１００、１００Ａ、２００、２００Ａ、３００、４００、５００、６００ 有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）デバイス
１０１ 導電性基板
１０２ 無機絶縁層
１０３、４０３ 有機絶縁層
１０３Ｔ テーパー面
１１０ 有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子
１１１ 陽極
１１２ 有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）層
１１３ 陰極
１５０ 封止材
１５１ 封止層
１５２ 封止板
２５０ 封止材（ガラスキャップ）
２５１ 接着剤

Claims (7)

1. 導電性基板を有する有機ＥＬデバイスであって、
   前記導電性基板面上に、無機絶縁層および有機絶縁層がこの順序に積層され、
   前記有機絶縁層上に有機ＥＬ素子を有し、
   前記有機絶縁層および前記有機ＥＬ素子を封止する封止材を有し、
   前記有機絶縁層が、前記封止材の内側に配置されていることを特徴とする、有機ＥＬデバイス。
2. 前記有機絶縁層の側面の少なくとも一部が、下側から上側に向かって内部方向に傾斜するテーパー面であって、前記有機絶縁層のテーパー面と前記導電性基板面とが形成する角度が、１°〜５０°の範囲内であることを特徴とする、請求項１記載の有機ＥＬデバイス。
3. 前記無機絶縁層が、金属および半金属の少なくとも１種を含み、かつ、前記金属および前記半金属の少なくとも１種が、酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、酸化炭化物、窒化炭化物および酸化窒化炭化物からなる群から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする、請求項１または２記載の有機ＥＬデバイス。
4. 前記有機絶縁層が、アクリル樹脂、ノルボルネン樹脂、エポキシ樹脂およびポリイミド樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の有機ＥＬデバイス。
5. 有機ＥＬデバイスの製造方法であって、
   導電性基板面上に無機絶縁層を形成する無機絶縁層形成工程と、
   形成された無機絶縁層上に有機絶縁層を形成する有機絶縁層形成工程と、
   前記有機絶縁層上に有機ＥＬ素子を形成する工程と、
   前記有機絶縁層および前記有機ＥＬ素子を囲むように封止材を形成する封止工程とを含み、
   前記有機絶縁層形成工程が、前記有機絶縁層を選択的に形成するパターニング工程を含むことを特徴とする、有機ＥＬデバイスの製造方法。
6. 前記有機絶縁層形成工程において、
   側面の少なくとも一部が、下側から上側に向かって内部方向に傾斜するテーパー面である有機絶縁層であって、前記有機絶縁層のテーパー面と前記導電性基板面とが形成する角度が、１°〜５０°の範囲内である有機絶縁層を形成することを特徴とする、請求項５記載の有機ＥＬデバイスの製造方法。
7. 前記パターニング工程が、フォトリソグラフィーによって行われることを特徴とする、請求項５または６記載の有機ＥＬデバイスの製造方法。

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