JP2001250692A - 回折格子を含む有機ｅｌ素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の課題は、簡便に細かいピッチの回折
格子を含む高効率の有機ＥＬ素子を提供することであ
る。 【解決手段】 本発明は、平坦な基板上に回折格子を含
む有機ＥＬ素子を製造する方法であって、ネガ型感光性
材料と液晶性材料との混合物を少なくとも含む原料物質
を該基板上に塗布し、２本のレーザー光であって、光路
長が異なるものを同時に照射することにより発生する干
渉縞により該原料物質の露光を行なう工程を少なくとも
有する回折格子を含む有機ＥＬ素子の製造方法を提供す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、微細な間隔の回折
格子を有する有機エレクトロルミネッセンス素子（以下
有機ＥＬ素子と記載。）に関する。

【０００２】

【従来の技術】有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）
素子は、電界を印加することにより、陽極より注入され
た正孔と陰極より注入された電子の再結合エネルギーに
より蛍光性物質が発光する原理を利用した自発光素子で
ある。Ｃ．Ｗ．Ｔａｎｇらによる積層型素子による低電
圧駆動有機ＥＬ素子の報告（Ｃ．Ｗ．Ｔａｎｇ、Ｓ．
Ａ．ＶａｎＳｌｙｋｅ、アプライドフィジックスレター
ズ（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒ
ｓ）、５１巻、９１３頁、１９８７年など）がなされて
以来、有機材料を構成材料とする有機ＥＬ素子に関する
研究が盛んに行われている。Ｔａｎｇらは、トリス（８
−キノリノール）アルミニウムを発光層に、トリフェニ
ルジアミン誘導体を正孔輸送層に用いている。積層構造
の利点としては、発光層への正孔の注入効率を高めるこ
と、陰極より注入された電子をブロックして再結合によ
り生成する励起子の生成効率を高めること、発光層内で
生成した励起子を閉じこめることなどが挙げられる。こ
の例のように有機ＥＬ素子の素子構造としては、正孔輸
送（注入）層、電子輸送性発光層の２層型、又は正孔輸
送（注入）層、発光層、電子輸送（注入）層の３層型等
がよく知られている。こうした積層型構造素子では注入
された正孔と電子の再結合効率を高めるため、素子構造
や形成方法の工夫がなされている。

【０００３】しかしながら、有機ＥＬ素子においてはキ
ャリア再結合の際にスピン統計の依存性より一重項生成
の確率に制限があり、したがって発光確率に上限が生じ
る。この上限の値は凡そ２５％と知られている。更に有
機ＥＬ素子においてはその発光体の屈折率の影響のた
め、臨界角以上の出射角の光は全反射を起こし外部に取
り出すことができない。このため発光体の屈折率が１．
６とすると、発光量全体の２０％程度しか有効に利用で
きず、エネルギーの変換効率の限界としては一重項生成
確率を併せ全体で５％程度と低効率とならざるをえない
（筒井哲夫「有機エレクトロルミネッセンスの現状と動
向」、月刊ディスプレイ、ｖｏｌ．１、Ｎｏ．３、ｐ１
１、１９９５年９月）。発光確率に強い制限の生じる有
機ＥＬ素子においては、光の取り出し効率は致命的とも
いえる効率の低下を招くことになる。

【０００４】この光の取り出し効率を向上させる手法
は、従来無機エレクトロルミネッセンス素子などの、同
等な構造を持つ発光素子において検討されてきた。例え
ば、基板に集光性を持たせることにより効率を向上させ
る方法（特開昭６３−３１４７９５）や、素子の側面等
に反射面を形成する方法（特開平１−２２０３９４）が
提案されている。しかしながら、これらの方法は、発光
面積の大きな素子に対しては有効であるが、ドットマト
リクスディスプレイ等の画素面積の微小な素子において
は、集光性を持たせるレンズや側面の反射面等の形成加
工が困難である。更に有機ＥＬ素子においては発光層の
膜厚が数μｍ以下となるためテーパー状の加工を施し素
子側面に反射鏡を形成することは現在の微細加工の技術
では困難であり、大幅なコストアップをもたらす。また
基板ガラスと発光体の間に中間の屈折率を持つ平坦層を
導入し、反射防止膜を形成する方法（特開昭６２−１７
２６９１）もあるが、この方法は前方への光の取り出し
効率の改善の効果はあるが全反射を防ぐことはできな
い。したがって屈折率の大きな無機エレクトロルミネッ
センスに対しては有効であっても、比較的低屈折率の発
光体である有機ＥＬ素子に対しては大きな改善効果を上
げることはできない。

【０００５】したがって有機ＥＬ素子に有用な光の取り
出し方法は未だ不十分であり、この光の取り出し方法の
開拓が有機ＥＬ素子の高効率化に不可欠である。そこ
で、光の取り出し効率を向上させるために回折格子を構
成要素とした有機ＥＬ素子が特開平１１−２８３７５１
号公報に開示されている。この手法により有機ＥＬ素子
の光の取り出し効率が向上し、素子の発光効率が向上し
ている。この場合、回折格子は可視光と同程度の非常に
細かいピッチであることが望ましいが、フォトリソグラ
フィー等の一般に採用されているパターン形成方法では
技術的な困難が発生し、望ましいピッチの回折格子を作
成することが難しかった。またこれらの方法は回折格子
の間隔ごとに新たにマスクを準備する必要があり、高価
である上、製造工程が煩雑であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、細か
いピッチの回折格子を有する高効率の有機ＥＬ素子の製
造方法を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は鋭意検討を行
った結果、簡便に細かいピッチの回折格子を有する高効
率の有機ＥＬ素子を得ることに成功した。

【０００８】本発明は、平坦な基板上に回折格子を含む
有機ＥＬ素子を製造する方法であって、ネガ型感光性材
料と液晶性材料との混合物を少なくとも含む原料物質を
を該基板上に塗布し、２本のレーザー光であって、光路
長が異なるものを同時に照射することにより発生する干
渉縞により該原料物質の露光を行なう工程を少なくとも
有する回折格子を含む有機ＥＬ素子の製造方法を提供す
る。

【０００９】本発明の最大の特徴は以下に示す２点であ
る。 （１）微細なピッチの回折格子パターンを得るために、
光路長の異なる２本のレーザービームの干渉縞を用いる
こと。 （２）回折格子の原料物質として、ネガ型の感光性材料
及び液晶性材料の混合物を用いること。

【００１０】本発明はこれらの構成により、従来法以上
に細かいピッチの回折格子を有した有機ＥＬ素子を、従
来法以上に簡便に製造することを可能とした。

【００１１】本発明により得られる有機ＥＬ素子は従来
法以上に光の取り出し効率が優れている。

【００１２】

【発明の実施の形態】また、前記原料物質に、有機エレ
クトロルミネッセンス物質及び／又は、電荷輸送物質を
混合して、回折格子を含む有機ＥＬ素子を製造してもよ
い。

【００１３】有機エレクトロルミネッセンス物質または
電荷輸送物質を原材料に混合して回折格子を製造するこ
とで、回折格子を有機ＥＬ素子中の発光層又は電子移動
層と兼ねさせることが可能となる。

【００１４】また、前記原料物質の露光を行なう工程の
終了後、前記液晶性材料を溶出する溶剤処理を行なって
もよい。

【００１５】この工程により、レーザー光照射により架
橋された部分より未架橋部分に押し出された液晶性材料
及び未反応の光反応性物質が除去されて、より一層大き
な屈折率差を持つ回折格子を含む有機ＥＬ素子が作成可
能となる。

【００１６】また本発明は、（１）基板上に成膜された
薄膜表面にネガ型感光性材料と液晶性材料との混合物を
少なくとも含む原料物質を塗布する工程と、（２）２本
のレーザー光であって、光路長が異なるものを同時に照
射することで発生する干渉縞を用いて該原料物質の露光
する工程と、（３）前記液晶性材料を溶出し、該薄膜表
面に樹脂製の回折格子を形成する工程と、（４）該樹脂
製の回折格子をマスクとして該薄膜のエッチングを行い
回折格子を得る工程と、を少なくとも含む回折格子を含
む有機ＥＬ素子の製造方法を提供する。

【００１７】この製造方法を用いることで、ネガ型感光
性材料と液晶性材料との混合物からなる樹脂製の回折格
子を含む有機ＥＬ素子だけではなく、金属の薄膜、絶縁
物の薄膜等種々の材料の回折格子を含む有機ＥＬ素子を
製造することが可能となる。

【００１８】例えば、有機ＥＬ素子の電極膜に対して、
上述の処理を行なうことで、回折格子を兼ねた電極を作
成することが可能である。

【００１９】ここで、「樹脂製」との用語を用いている
が、これは、「ネガ型感光性材料と液晶性材料との混合
物より形成された」との意味である。

【００２０】図１により、本発明の製造方法をより詳細
に説明する。同一光源から出射したレーザー光を、半透
鏡等で光路を分けて2本のレーザー光（１０２，１０
３）とした後、再び、基板１００上に成膜されたネガ型
感光性材料と液晶性材料を含む薄膜１０１上の同じ箇所
に照射すると、２本のレーザー光の干渉によって定在波
が形成される。定在波は、腹の部分で光強度は最大にな
り、節の部分で光強度はゼロとなる。

【００２１】つまり、ネガ型感光性材料と液晶性材料を
含む薄膜１０１上で、光強度に応じてネガ型感光性材料
が感光するために感光の強い部分と弱い部分とが薄膜面
に平行に並んだ微細な縞状となる。

【００２２】ここで、レーザー光の強度 及び／又は ネ
ガ型感光材料の感度を適切に設定すると、定在波の腹の
部分でネガ型感光性材料を重合又は架橋することが可能
となる。この時に、重合が生じている部分からは、液晶
性材料が押し出され、光の強度が弱い部分に液晶性材料
が析出する。このため、感光の強い部分と弱い部分とで
屈折率差が生じて、該薄膜に薄膜面に並行な方向に周期
構造が生じ回折格子が形成される。

【００２３】ここで、基板上に成膜されるネガ型感光性
材料と液晶性材料を含む薄膜の厚さは、回折格子を用い
る用途によって、ある程度の変更は可能であるが、レー
ザー光の露光能等を考慮すると、厚さを１nm〜５００μ
ｍとするのが良いかもしれない。厚さが上限以下であれ
ば、レーザー光線は、薄膜の底部まで充分な露光を行な
うことが可能である。厚さが下限以上であれば、回折格
子として、充分な機能を発揮することが可能である。

【００２４】得られた薄膜はこの状態で既に、周期的に
屈折率が変化する構造となっており回折格子を形成して
いるが、さらに溶剤処理によって液晶性材料及び未反応
成分を溶出することが可能である（図２）。

【００２５】液晶性材料を含んだ薄膜を用いた場合、露
光された部分とされない部分との境界がはっきりとす
る、つまり境界部分の壁が急峻になりシャープなパター
ンの回折格子が形成される。

【００２６】液晶性材料を含まない場合にはレーザー光
照射時にネガ型感光性材料が重合または架橋する際に発
生する応力が残留応力となって経時的な形状変化及び剥
離の要因となるが、液晶性材料を含むことによってレー
ザー光照射時に液晶性材料が移動して、内部で発生する
応力が分散されるため残留応力が小さくなり経時変化、
剥離が起こりにくい。

【００２７】図１の構成の場合、定在波の周期、つまり
この方法を用いて作成した回折格子のピッチｄは、レー
ザーの波長をλ、基板への入射角をθとして、 ｄ ＝ λ／（２ｓｉｎθ） ・・・ となる。ここで、θは基板の法線方向から計った入射角
である。θを大きくするほどｄは小さくなり、θ＝９０
°のときにｄは最小値λ／２となる。例えば、Ａｒレー
ザーでλ＝４８８ｎｍのレーザー光を照射した場合、ｄ
＞２４４ｎｍとなる。つまり、入射角θを調整するだけ
でピッチを２４４ｎｍより大きい任意の値に簡単に設定
することができる。

【００２８】通常のフォトリソグラフィーを用いて回折
格子を作成すると、例えば、２８０ｎｍピッチを形成す
るにはエキシマレーザーを用いなければならず非常に高
価であり、また技術的な困難を伴う。またマスクも非常
に高価なものになる。さらに、格子のピッチを調整する
ためにはマスクを新たに作成しなければならず不経済で
ある。これらの点で、本発明では非常に細かいピッチの
回折格子を簡便に作成できるためメリットがある。

【００２９】例えば、２８０ｎｍピッチの回折格子を形
成する場合、非常にピッチが細かいために感光性材料の
みを用いたのでは境界部分がなだらかになってしまう
が、本発明では液晶性材料を含むことによって上記のよ
うに境界部分を急峻にすることができる。

【００３０】このように作成された回折格子を含む有機
ＥＬ素子は光の取り出し効率が従来法以上に向上する。
何故なら、回折格子のピッチがＥＬ発光波長と同程度、
つまり可視光の波長と同程度という非常に細かいピッチ
であるからである。

【００３１】また、本発明の一態様において、回折格子
中に有機ＥＬ物質及び／又は電荷輸送物質を含むことに
よって回折格子自体をＥＬ発光層及び／又は電荷輸送層
とすることが可能である。すでに述べたようにネガ型感
光性材料と液晶性材料を含む薄膜にレーザーを用いた干
渉縞によって該薄膜を露光し回折格子を形成するが、該
薄膜にさらに有機ＥＬ物質及び／又は電荷輸送物質を含
むことによって、回折格子が発光層又は電荷輸送層を兼
ねた有機ＥＬ素子を作成することが可能である。

【００３２】本発明では、前述のようにネガ型感光性材
料と液晶性材料を含む薄膜自身が回折格子を形成するこ
とができるが、この回折格子を用いて基板上に形成され
た電極をエッチングすることができる。基板上に形成さ
れた電極をこの方法でエッチングして回折格子となし、
この上に有機層、対向電極を形成することによって、回
折格子の形成された有機ＥＬ素子を簡便に形成すること
ができる。上記のように、本発明では液晶性材料を用い
ることによって可視光の波長と同程度の非常に細かいピ
ッチでかつ境界部分が急峻なパターンを簡便に形成する
ことができるので、非常に有効である。

【００３３】本発明で用いるレーザーとしては、必要と
する波長のレーザー光が得られるものであれば、公知の
ものが適宜使用可能である。例えば、固体レーザー、気
体レーザー、半導体レーザー、色素レーザー、等であ
る。有機ＥＬ素子に含まれる回折格子の作成に使用する
場合、可視光と同程度の波長のものが好ましい。例え
ば、ＹＡＧレーザー、ＹＡＧレーザー倍波、ＹＡＧレー
ザー３倍波、色素レーザー、Ｈｅ−Ｎｅレーザー、Ａｒ
イオンレーザー、Ｋｒイオンレーザー、Ｃｕ蒸気レーザ
ー、Ｈｅ−Ｃｄレーザー、Ｎ₂レーザー、等があげられ
る。

【００３４】本発明で用いるネガ型感光性材料として
は、公知の光重合性材料、光架橋性材料、等から適宜選
択することができる。例えばアクリラート系材料があげ
られる。

【００３５】本発明で用いるネガ型感光性材料と液晶性
材料を含む薄膜に、高感度化のために開始剤を混合する
ことは有効である。開始剤としては公知のものから適宜
選択できる。例えば、有機過酸化物、ジフェニルヨード
ニウム塩、ビスイミダゾール、Ｎ−フェニルグリシン、
トリクロロメチルトリアジン系化合物、鉄アレーン錯
体、等があげられる。

【００３６】本発明で用いるネガ型感光性材料と液晶性
材料を含む薄膜に、さらに増感剤を混合することによっ
て高感度化することが可能である。増感剤としては公知
の増感色素から適宜選択することができる。例えば、ク
マリン系色素、ケトクマリン系色素、クロロフィル、キ
サンテン系色素、メロシアニン系色素、シアニン系色
素、ローダミン、メチレンブルー、チオピリリウム塩、
キノリン系色素、等があげられる。

【００３７】また、本発明で用いるネガ型感光性材料と
液晶性材料を含む薄膜に、バインダー樹脂を混合するこ
とが有効である場合がある。バインダー樹脂を適宜選択
することによって薄膜形成能が向上し、高感度化するこ
とが可能である。バインダー樹脂は公知の材料から適宜
選択することができるが、例えば、ポリビニルピロリド
ン、ＰＭＭＡ、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルア
クリレート、ポリスチレン、ポリカーボネート、等があ
げられる。

【００３８】本発明において、ネガ型感光性材料と液晶
性材料を含む薄膜によって回折格子を形成し、この回折
格子を用いて基板または基板上に形成された薄膜をエッ
チングする場合、エッチングは公知の方法から適宜選択
することができる。例えば、ウェットエッチング、反応
性ガスエッチング、イオンミリング、等があげられる。

【００３９】本発明の有機ＥＬ素子の素子構造は、電極
間に有機層を１層あるいは２層以上積層した構造であ
り、その例として、陽極／発光層／陰極からなる構造、
陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極からなる
構造、陽極／正孔輸送層／発光層／陰極からなる構造、
陽極／発光層／電子輸送層／陰極からなる構造等の構造
が挙げられる。

【００４０】本発明に用いられる正孔輸送物質は特に限
定されず、正孔輸送材として通常使用されている化合物
であれば何を使用してもよい。正孔輸送物質の具体例と
しては、例えば、下記のビス（ジ（ｐ−トリル）アミノ
フェニル）−１，１−シクロヘキサン［０１］、Ｎ，
Ｎ’―ジフェニルー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［０
２］、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ−Ｎ−ビス（１−ナフ
チル）−１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン
［０３］等のトリフェニルジアミン類や、スターバース
ト型分子（［０４］〜［０６］等）等が挙げられる。

【００４１】

【化１】

【００４２】

【化２】

【００４３】

【化３】

【００４４】

【化４】

【００４５】

【化５】

【００４６】

【化６】

【００４７】本発明に用いられる電荷輸送物質は特に限
定されず、電荷輸送材として通常使用されている化合物
であれば何を使用してもよい。電荷輸送物質の具体例と
しては、例えば、２−（４−ビフェニリル）−５−（４
−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾー
ル［０７］、ビス｛２−（４−ｔ−ブチルフェニル）−
１，３，４−オキサジアゾール｝−ｍ−フェニレン［０
８］等のオキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体
（［０９］、［１０］等）、キノリノール系の金属錯体
（［１１］〜［１４］等）が挙げられる。

【００４８】

【化７】

【００４９】

【化８】

【００５０】

【化９】

【００５１】

【化１０】

【００５２】

【化１１】

【００５３】

【化１２】

【００５４】

【化１３】

【００５５】

【化１４】

【００５６】本発明に用いられる有機ＥＬ発光物質は特
に限定されず、発光材料として通常使用されている化合
物であれば何を使用してもよい。例えば、ジスチリルア
リーレン誘導体（特開平２−２４７２７８号公報、特開
平５−１７７６５号公報）、クマリン誘導体、ジシアノ
メチレンピラン誘導体、ペリレン誘導体（特開昭６３−
２６４６９２号公報）、また、芳香環系材料（特開平８
−２９８１８６、特開平９−２６８２８４号公報）やア
ントラセン系化合物（特開平９−１５７６４３号公報、
特開平９−２６８２８３号公報、特開平１０−７２５８
１号公報）、キナクリドン誘導体（特開平５−７０７７
３号公報）、等があげられる。有機ＥＬ素子の陽極は、
正孔を正孔輸送層に注入する役割を担うものであり、
４．５ｅＶ以上の仕事関数を有することが効果的であ
る。本発明に用いられる陽極材料の具体例としては、酸
化インジウム錫合金（ＩＴＯ）、酸化錫（ＮＥＳＡ）、
金、銀、白金、銅等が挙げられる。また、陰極として
は、電子輸送帯又は発光層に電子を注入する目的で、仕
事関数の小さい材料が好ましい。陰極材料は特に限定さ
れないが、具体的にはインジウム、アルミニウム、マグ
ネシウム、マグネシウム−インジウム合金、マグネシウ
ム−アルミニウム合金、アルミニウム−リチウム合金、
アルミニウム−スカンジウム−リチウム合金、マグネシ
ウム−銀合金等を使用できる。本発明の有機ＥＬ素子の
各層の形成方法は特に限定されず、公知の方法から適宜
選択できる。例えば、真空蒸着法、分子線蒸着法（ＭＢ
Ｅ法）あるいは溶媒に溶かした溶液のディッピング法、
スピンコーティング法、キャスティング法、バーコート
法、ロールコート法等の塗布法、等があげられる。

【００５７】

【実施例】以下、本発明の実施例について詳細に説明す
る。

【００５８】（回折格子の作成）まず、本願発明の有機
ＥＬ素子に用いる微細なピッチを有する回折格子の製造
を行なった。

【００５９】基板上に感光性材料としてＰＥＴＡ（ペン
タエリスリトールトリアクリラート）、増感剤としてク
マリン色素、開始剤として有機過酸化物、バインダー樹
脂としてポリビニルピロリドン、液晶性材料としてＢＬ
００１（Ｍｅｒｃｋ社製）を混合して原料物質を作成し
た。

【００６０】原料物質の基板への塗布は、適当な厚さ
で、均一に塗布できるものであれば、公知の任意の方法
を用いることが可能である。例えば、スピンコート、デ
ィッピング、キャスティング、ロールコート等が挙げら
れる。それぞれの材料の混合量を表１に示す。

【００６１】

【表１】

【００６２】次に、図１に示した配置で波長４８８ｎｍ
で、強度が１００mW／cm²であるレーザー光を半透鏡に
より２本に分割して光路長を変更してこの基板に照射し
た。入射角θは６０°であり、照射時間は１２０秒であ
る。

【００６３】露光は、Ｎ₂の雰囲気で実施した。

【００６４】次に溶剤処理を行うと、感光していない部
分及び、液晶性材料が溶解した。この溶剤処理において
は、溶剤として、ジクロロメタンを用いた。これは、感
光していない部分に液晶性材料が押し出されたためと考
えられる。本実施例によって得られた格子はピッチが約
２８０ｎｍである。

【００６５】（２次元回折格子の作成）（回折格子の作
成）の項で述べた方法と同様の方法で回折格子を得た
後、基板を基板面内で９０°回転して、再び露光を行な
った。この結果、図３に示したような２次元の回折格子
が得られた。

【００６６】本実施例のように２次元の回折格子とする
ことで、有機ＥＬ素子内部からの光の取り出し効率をよ
り一層高めることが可能となる。

【００６７】（実施例１）本実施例に係わる有機ＥＬ素
子の断面図を図４に示した。ガラス基板４００上にＩＴ
Ｏ（酸化インジウム錫）をスパッタリングによってシー
ト抵抗が２０Ω／□になるように成膜し、陽極４０１と
した。その上に（回折格子の作成）の項で述べた方法で
回折格子４０２を形成し、液晶性材料を溶出した。その
上に有機層４０３として以下の２層を形成した。まず正
孔輸送層として、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ−Ｎ−ビス
（１−ナフチル）−１，１’−ビフェニル）−４，４’
−ジアミン（以下、α−ＮＰＤと記載。）［０３］を真
空蒸着法にて５０ｎｍ形成し、次に、発光層として、キ
ノリノール系の金属錯体である、トリス（８−キノリノ
ール）アルミニウム（以下、Ａｌｑと記載。）［１１］
を真空蒸着法にて７０ｎｍ形成した。次に、陰極４０４
としてマグネシウム−銀合金を蒸着速度比１０：１で真
空蒸着法にて共蒸着した膜を１５０ｎｍ形成して有機Ｅ
Ｌ素子を作成した。この素子に５ｍＡ／ｃｍ²の直流電
圧を印加したところ、２６１ｃｄ／ｍ²の発光が得られ
た。比較例１と比べて、発光効率が向上していることが
確認された。

【００６８】（比較例１）ガラス基板上にＩＴＯをスパ
ッタリングによってシート抵抗が２０Ω／□になるよう
に成膜し、陽極とした。その上に正孔輸送層として、化
合物［０３］を真空蒸着法にて５０ｎｍ形成した。次
に、発光層としてキノリノール系の金属錯体である、Ａ
ｌｑ［１１］を真空蒸着法にて７０ｎｍ形成した。次
に、陰極としてマグネシウム−銀合金を蒸着速度比１
０：１で真空蒸着法にて共蒸着した膜を１５０ｎｍ形成
して有機ＥＬ素子を作成した。この素子に５ｍＡ／ｃｍ
²の直流電圧を印加したところ、１５２ｃｄ／ｍ²の発光
が得られた。した。

【００６９】（実施例２）（2次元回折格子の作成）で
述べた方法と同様にして２次元の回折格子４０２を形成
する以外は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作成し
た。この素子に５ｍＡ／ｃｍ²の直流電圧を印加したと
ころ、３１９ｃｄ／ｍ²の発光が得られた。

【００７０】（実施例３）本実施例は、有機ＥＬ素子の
金属電極を回折格子とした例である。本実施例に係わる
有機ＥＬ素子の断面図を図４に示した。ガラス基板４０
０上にＩＴＯをスパッタリングによってシート抵抗が２
０Ω／□になるように成膜し、陽極４０１とした。その
上にＳｉＯを真空蒸着法にて３０ｎｍ形成した。その上
に（回折格子の作成）の項で述べた方法で回折格子を形
成し、液晶性材料を溶出した後、この樹脂製の回折格子
をマスクとした反応性ガスエッチングを行い、ＳｉＯか
らなる回折格子４０２を形成した。その上に有機層４０
３として以下の２層を形成した。まず正孔輸送層とし
て、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ−Ｎ−ビス（１−ナフチ
ル）−１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン
［０３］を真空蒸着法にて５０ｎｍ形成し、次に、発光
層としてキノリノール系の金属錯体である、Ａｌｑ［１
１］を真空蒸着法にて７０ｎｍ形成した。次に、陰極４
０４としてマグネシウム−銀合金を蒸着速度比１０：１
で真空蒸着法にて共蒸着した膜を１５０ｎｍ形成して有
機ＥＬ素子を作成した。この素子に５ｍＡ／ｃｍ²の直
流電圧を印加したところ、２７８ｃｄ／ｍ²の発光が得
られた。

【００７１】（実施例４）本実施例に係わる有機ＥＬ素
子の断面図を図５に示した。ガラス基板５００上にＩＴ
Ｏをスパッタリングによってシート抵抗が２０Ω／□に
なるように成膜し、陽極とした。その上に（回折格子の
作成）の項で述べた方法で回折格子を形成し、液晶性材
料を溶出した後、この樹脂製の回折格子をマスクとし
て、イオンミリング法によってＩＴＯをエッチングし、
ＩＴＯからなる回折格子５０１を形成した。その上に有
機層５０２として以下の２層を形成した。まず正孔輸送
層として、化合物［０３］を真空蒸着法にて５０ｎｍ形
成し、次に、発光層として化合物［１１］を真空蒸着法
にて７０ｎｍ形成した。次に、陰極５０３としてマグネ
シウム−銀合金を蒸着速度比１０：１で真空蒸着法にて
共蒸着した膜を１５０ｎｍ形成して有機ＥＬ素子を作成
した。この素子に５ｍＡ／ｃｍ²の直流電圧を印加した
ところ、３０３ｃｄ／ｍ²の発光が得られた。

【００７２】（実施例５）本実施例に係わる有機ＥＬ素
子の断面図を図６に示した。ガラス基板６００上にＳｉ
Ｏを真空蒸着法にて３０ｎｍ形成した。その上に（回折
格子の作成）の項で述べた方法で回折格子を形成し、液
晶性材料を溶出した後、反応性ガスエッチングを行い、
ＳｉＯからなる回折格子６０１を形成した。その上に、
ＩＴＯをスパッタリング成膜法によってシート抵抗が２
０Ω／□になるように成膜し、陽極６０２とした。その
上に有機層６０３として以下の２層を形成した。まず正
孔輸送層として、化合物［０３］を真空蒸着法にて５０
ｎｍ形成し、次に、発光層として化合物［１１］を真空
蒸着法にて７０ｎｍ形成した。次に、陰極６０４として
マグネシウム−銀合金を蒸着速度比１０：１で真空蒸着
法にて共蒸着した膜を１５０ｎｍ形成して有機ＥＬ素子
を作成した。この素子に５ｍＡ／ｃｍ²の直流電圧を印
加したところ、２５５ｃｄ／ｍ²の発光が得られた。

【００７３】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明により簡便
に細かいピッチの回折格子を形成することができ、さら
にこの製造方法を用いることによって高効率の有機ＥＬ
素子を得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係わる回折格子形成の概略図であ
る。

【図２】 本発明に係わる回折格子の断面図である。

【図３】 本発明に係わる回折格子である。

【図４】 本発明に係わる有機ＥＬ素子の断面図であ
る。

【図５】 本発明に係わる有機ＥＬ素子の断面図であ
る。

【図６】 本発明に係わる有機ＥＬ素子の断面図であ
る。

【符号の説明】

１００ 基板 １０１ ネガ型感光性材料と液晶性材料を含む薄膜 １０２ レーザー光 １０３ レーザー光 ２００ 基板 ２０１ 回折格子 ４００ ガラス基板 ４０１ 陽極 ４０２ 回折格子 ４０３ 有機層 ４０４ 陰極 ５００ ガラス基板 ５０１ 陽極 ５０２ 有機層 ５０３ 陰極 ６００ ガラス基板 ６０１ 回折格子 ６０２ 陽極 ６０３ 有機層 ６０４ 陰極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 五藤 智久 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 中田 大作 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 森岡 由紀子 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 Ｆターム(参考） 2H049 AA13 AA34 AA37 AA43 AA48 2H096 AA27 AA28 BA01 BA05 BA06 BA20 EA04 EA14 GA03 HA11 3K007 AB03 AB15 AB18 BB06 CA01 CB01 CC04 DA01 DB03 EA04 EB00 FA01

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平坦な基板上に回折格子を含む有機ＥＬ
   素子を製造する方法であって、ネガ型感光性材料と液晶
   性材料との混合物を少なくとも含む原料物質をを該基板
   上に塗布し、２本のレーザー光であって、光路長が異な
   るものを同時に照射することにより発生する干渉縞によ
   り該原料物質の露光を行なう工程を少なくとも有する回
   折格子を含む有機ＥＬ素子の製造方法。
2. 【請求項２】 前記原料物質に、有機エレクトロルミネ
   ッセンス物質及び／又は、電荷輸送物質を混合する請求
   項１記載の回折格子を含む有機ＥＬ素子の製造方法。
3. 【請求項３】 前記原料物質の露光を行なう工程の終了
   後、前記液晶性材料を溶出する溶剤処理を行なう請求項
   １又は２記載の回折格子を含む有機ＥＬ素子の製造方
   法。
4. 【請求項４】 （１）基板上に成膜された薄膜表面にネ
   ガ型感光性材料と液晶性材料との混合物を少なくとも含
   む原料物質を塗布する工程と、（２）２本のレーザー光
   であって、光路長が異なるものを同時に照射することで
   発生する干渉縞を用いて該原料物質を露光する工程と、
   （３）前記液晶性材料を溶出し、該薄膜表面に樹脂製の
   回折格子を形成する工程と、（４）該樹脂製の回折格子
   をマスクとして該薄膜のエッチングを行い回折格子を得
   る工程と、を少なくとも含む回折格子を含む有機ＥＬ素
   子の製造方法。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか一項に記載の方
   法により製造された回折格子を含む有機ＥＬ素子。