JP2002030283A - 有機エレクトロルミネッセンス素子用材料およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 微細なパターニングが可能な有機ＥＬ素子用
材料およびその製造方法、ならびにそれらを用いた有機
ＥＬ素子を提供する。 【解決手段】 レーザー光を吸収可能な発光中心形成化
合物単独のソース(１)と、レーザー光が透過可能であ
り、かつ電子輸送機能およびホール輸送機能から選択さ
れた少なくとも１つの機能を有するターゲット(２)とを
接触させ、レーザー光をソース(１)側から照射し、発光
中心形成化合物（３）をターゲット(２)内に注入して、
発光中心を有する有機エレクトロルミネッセンス素子用
材料を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザーを用いた
分子注入により、発光中心形成化合物を注入して有機エ
レクトロルミネッセンス素子用材料を製造する方法、お
よびその方法により得られた有機エレクトロルミネッセ
ンス素子用材料、ならびにその有機エレクトロルミネッ
センス素子用材料を用いた有機エレクトロルミネッセン
ス素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、エレクトロルミネッセンス素子
（以下、ＥＬ素子という場合がある）は、使用する材料
により無機ＥＬ素子と有機ＥＬ素子とに分類されてい
る。無機蛍光体分子を使用する無機ＥＬ素子は、一部実
用化されており、時計のバックライトなどに使用されて
いる。一方、有機ＥＬ素子は、無機ＥＬ素子に比べ、高
輝度、高効率、ならびに高速応答性などの点で優れてい
るため、その実用化が期待されている。

【０００３】エレクトロルミネッセンス素子は、電子輸
送機能、ホール輸送機能、そして発光中心形成機能を有
する化合物によって構成されている。その構造として
は、１つの層が上記機能を全て備えた単層タイプ、異な
る層が各機能を備えている多層タイプなどが報告されて
いる。その発光原理は、一対の電極から注入された電子
またはホールが発光層内で再結合して励起子を生成し、
それが発光層を構成する発光材料分子を励起することに
基づくと考えられている。

【０００４】各層を構成する化合物としては、発光効率
の高い低分子量化合物や物理的強度が高い高分子化合物
などが使用されている。低分子量化合物を使用した場
合、蒸着法により膜形成を行うのに対し、高分子化合物
の場合には、溶液塗布により膜形成を行う場合が多い。

【０００５】特開平８−９６９５９号公報および特開平
９−６３７７０号公報には、電子輸送機能とホール輸送
機能とを有する高分子バインダー中に、複数種の蛍光色
素を分散させてなる単層発光層を備えた有機ＥＬ素子が
開示されている。これらの有機ＥＬ素子は、各発光化合
物が単独で発光し、全体として白色光を呈することが報
告されている。また、多層構造の有機ＥＬ素子に比べ、
その発光強度が低下し難い。

【０００６】これらの有機ＥＬ素子は、特定の溶媒に、
高分子バインダーと蛍光色素とを分散させて基板に塗布
する溶液塗布法により膜形成を行うため、微細なパター
ニング、特に、多色パターニング（フルカラー化）が困
難である。

【０００７】多色パターニング方法としては、カラーフ
ィルター法や色変換法、T.R.Hebnerらのインクジェット
法(Appl.Phys.Lett.72,5(1998)p.519）、城戸らによる
フォトブリーチング法などが報告されている。

【０００８】しかし、カラーフィルター法や色変換法で
は、発光層のパターニングを必要としないという利点が
あるものの、フィルターを通すため変換効率が低下す
る。インクジェット法においては、インクジェットによ
り形成されたパターンは、中心が高くなる円錐型であ
り、表面の平滑性に劣るため、均一に電極を形成するの
が困難である。また、断面パターンは四角形が理想とさ
れるが、インクジェット法では円形となる。さらに、パ
ターンの大きさが、乾燥条件や溶液の濃度に大きく依存
する。フォトブリーチング法では、ＵＶ酸化により蛍光
を失う特殊な発光中心化合物のみが使用可能であり、表
現できる色が制限される。

【０００９】このように、従来の溶液塗布による製膜法
では、物理的強度の高い高分子化合物の使用が可能であ
るが、微細なパターニングが困難である。また、上記の
パターニング方法においても、使用できる化合物が制限
されるばかりか、有機ＥＬ素子に適した表面平滑性を備
えたフィルムを得ることができない。

【００１０】なお、分子注入法として、特開平６−２９
７４５７号公報には、機能性材料又は機能性材料を含む
固体材料（Ａ）と機能性成分が注入される固体材料
（Ｂ）とを対置させ、これらにパルスレーザーを照射す
ることにより、機能性成分を固体材料（Ｂ）に注入する
方法が開示されている。また、特開平８−１０６００６
号公報には、有機高分子化合物中にパルスレーザー光を
吸収し得る色素が分散されたソースフィルムと、パルス
レーザーが透過し得る有機高分子化合物からなるターゲ
ットフィルムとを密着させて、ソースフィルムのアブレ
ーション閾値以下の強度でパルスレーザー光をターゲッ
トフィルム側から照射して色素をターゲットフィルム内
に注入する方法が開示されている。この文献には、分子
注入法が表示用カラーフィルター作成などに利用できる
ことが記載されている。

【００１１】また、ＷＯ００／１３４７０号には、レー
ザー光を吸収可能な発光中心形成化合物を含むソース
と、電子輸送機能及び／又はホール輸送機能を有するタ
ーゲットとを接触させて、ソースのアブレーション閾値
以下の強度でパルスレーザー光を照射して発光中心形成
化合物をターゲット内に注入し、有機エレクトロルミネ
ッセンス素子用材料を製造する方法が開示されている。
この文献では、前記ソースが、被膜形成能を有するバイ
ンダーと、前記バインダー１００重量部に対して、０．
１〜３０重量部程度の発光中心形成化合物とで構成され
ている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、ＥＬ素子用材料として高分子化合物を使用する場合
であっても微細パターニングが可能で、かつ効率よく発
光中心形成化合物を注入できる有機ＥＬ素子用材料（特
に有機ＥＬ素子用フィルム）およびその製造方法を提供
することにある。

【００１３】本発明の他の目的は、表面平滑性に優れ、
電極との接触性が良好な有機ＥＬ素子用材料およびそれ
を用いた有機ＥＬ素子を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を達成するため鋭意検討の結果、発光中心形成化合物で
形成されたソースを用いる分子注入法によれば、効率よ
く有機ＥＬ素子用材料を得ることができるとともに、微
細パターニングが可能であることを見いだし、本発明を
完成した。

【００１５】すなわち、本発明の有機ＥＬ素子用材料の
製造方法は、レーザー光を吸収可能な発光中心形成化合
物単独のソース(A)と、電子輸送機能およびホール輸送
機能から選択された少なくとも１つの機能を有するター
ゲット(B)とを接触させ、ソースのアブレーション閾値
以下の強度のレーザー光を、ソース(A)側又はターゲッ
ト(B)側から照射し、ソース(A)中の発光中心形成化合物
をターゲット(B)内に注入して、発光中心を有する有機
エレクトロルミネッセンス素子用材料を製造する。ソー
スは、フィルム状であってもよく、基板又はターゲット
上に形成された発光中心形成化合物の被膜であってもよ
い。また、ターゲット上にソースを直接形成してもよ
い。ターゲットは、電子輸送機能およびホール輸送機能
から選択された少なくとも１つの機能を有する有機高分
子（例えば、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールなど）であ
ってもよく、電子輸送機能およびホール輸送機能から選
択された少なくとも１つの機能を有する化合物と、被膜
形成能を有する有機高分子とで構成されていてもよい。

【００１６】有機ＥＬ素子用材料は、フィルムの形態で
あってもよい。レーザー光は、パルスレーザー光であ
り、そのパルス幅が、１０ｐｓ〜１０μsであってもよ
い。また、レーザービーム径は１μｍ〜１００ｍｍであ
ってもよい。

【００１７】本発明には、上記製造方法により得られた
有機ＥＬ素子用材料、およびその有機ＥＬ素子用材料を
用いた有機ＥＬ素子も含まれる。

【００１８】

【発明の実施の形態】[ソース(A)]ソースは、レーザー
光を吸収可能な発光中心形成化合物単独で形成されてい
る。発光中心形成化合物としては、有機ＥＬ素子用の発
光中心としての機能を有し、レーザー光を吸収し得る化
合物が使用できる。また、発光中心形成化合物は、単独
でソースを形成するため、通常、被膜形成能を有する。
このような化合物としては、例えば、２，５−ビス（５
−tert−ブチル−２−ベンゾオキサゾイル）−チオフェ
ン、ナイルレッド、クマリン６、クマリン７などのクマ
リン類、４−(ジシアノメチレン)−２−メチル−６−
(ｐ−ジメチルアミノスチリル)−４Ｈ−ピラン、キナク
リドンなどの酸素原子、窒素原子及び硫黄原子から選択
された少なくとも１種のヘテロ原子を含む複素環化合
物；ルブレン、ペリレンなどの縮合多環式炭化水素；
１，１，４，４−テトラフェニル−１，３−ブタジエン
（ＴＰＢ）、１，４−ビス（２−（４−エチルフェニ
ル）エチニル）ベンゼン、４．４’−ビス（２，２’−
ジフェニルビニル）ビフェニルなどが挙げられる。特
に、これらの中でナイルレッド、クマリン６が好まし
い。

【００１９】ナイルレッドとクマリン６の構造を以下に
示す。

【００２０】

【化１】

【００２１】ナイルレッドの発光波長は、５８０nm（赤
色発光）、クマリン６の発光波長は４９０nm（緑色発
光）である。

【００２２】これらの発光中心形成化合物は、単独で又
は２種以上組み合わせて使用してもよい。

【００２３】ソースは、通常、フィルムの形態で使用さ
れる。また、ソースは、基板又はターゲット上に形成さ
れた前記発光中心形成化合物の被膜であってもよい。基
板としては、レーザー光を透過可能な程度に透明であれ
ばよく、例えば、ソーダガラス、無アルカリガラス、石
英ガラスなどのガラス板、あるいはポリエステル、ポリ
スチレン、アクリル系樹脂、ビニル系樹脂（ポリビニル
アセタールなど）、ポリスルホン、ポリエーテルスルホ
ンなどの高分子シートまたはフィルムなどが挙げられ
る。

【００２４】ソースフィルムの製造方法は、特に制限さ
れず、慣用の方法（例えば、蒸着法（真空蒸着法など）
などの乾式法、スピンコーティング、ディップコーティ
ング、ダイコーティング、ドリッピングコーティングな
どの溶媒を使用する湿式コーティング法など）などが挙
げられる。なお、発光中心形成化合物が、フィルム形成
能を有する場合には、慣用のフィルム製造方法（例え
ば、流延法など）によりフィルムを形成してもよい。

【００２５】ソース被膜（塗膜）を形成するためのコー
ティング剤（塗布液）には、必要により、溶媒（例え
ば、水；メタノール、エタノールなどのアルコール類；
酢酸エチル、酢酸イソブチルなどのエステル類；アセト
ン、メチルエチルケトンなどのケトン類；トルエンなど
の芳香族炭化水素類；シクロヘキサンなどの脂環式炭化
水素類；クロロホルム、クロロベンゼンなどのハロゲン
化炭化水素類；エーテル類；セロソルブ類；カルビトー
ル類など）などを使用してもよい。フィルム（又は被
膜）の厚みは、特に制限されないが、０．１〜５０μ
ｍ、好ましくは０．５〜３０μｍ、さらに好ましくは１
〜２０μｍ程度であってもよい。

【００２６】[ターゲット(B)]ターゲットは、電子輸送
機能およびホール輸送機能から選択された少なくとも１
つの機能を有していれば、特に制限されず、(I)電子輸
送機能およびホール輸送機能から選択された少なくとも
１つの機能を有する樹脂、又は（II)電子輸送機能およ
びホール輸送機能を備えていない樹脂に、電子輸送機能
およびホール輸送機能から選択された少なくとも１つの
機能を付与した樹脂組成物であってもよい。(I)及び(I
I)に使用される樹脂としては、被膜形成能を有する樹脂
（有機高分子）が好ましい。また、ターゲット側からレ
ーザー光を入射する場合、ターゲットはレーザー光を透
過可能である。なお、ターゲットの形態は、特に制限さ
れないが、通常、フィルムの形態で使用される。

【００２７】前記電子輸送機能及びホール輸送機能から
選択された少なくとも１つの機能を有する樹脂(I)とし
ては、例えば、ポリフェニレンビニレン、ポリ２，５−
ジメトキシフェニレンビニレン、ポリナフタレンビニレ
ンなどのポリフェニレンビニレン類；ポリパラフェニレ
ン、ポリ２，５−ジメトキシパラフェニレンなどのポリ
フェニレン類（特に、ポリパラフェニレン類）；ポリ
（３−アルキルチオフェン）などのポリアルキルチオフ
ェン類、ポリ（３−シクロヘキシルチオフェン）などの
ポリシクロアルキルチオフェン類、ポリ（３−（４−ｎ
−ヘキシルフェニル）チオフェン）などのポリアリール
チオフェン類；ポリアルキルフルオレンなどのポリフル
オレン類；ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール(ＰＶＫ)、ポ
リ−４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチレン、ポリ（Ｎ
−（ｐ−ジフェニルアミノ）フェニルメタクリルアミ
ド）、ポリ（Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス
（３−メチルフェニル)−１，１’−ビフェニル−４，
４’−ジアミノメタクリルアミド）(ＰＴＰＤＭＡ)、ポ
リ−４−(５−ナフチル−１，３，４−オキサジアゾー
ル)スチレンなどの主鎖又は側鎖にホール輸送機能基及
び電子輸送機能基から選択された少なくとも１種の機能
基を有するビニル系重合体；ポリメチルフェニルシラ
ン；芳香族アミン誘導体を側鎖または主鎖に有する重合
体；またはこれらの共重合体などが挙げられる。これら
の樹脂は、単独で又は二種以上組み合わせて使用しても
よい。好ましいターゲットとしては、ポリ−Ｎ−ビニル
カルバゾール又はＮ−ビニルカルバゾールを主成分とし
て含む共重合体、芳香族アミン誘導体などが挙げられ
る。

【００２８】ＰＶＫは、非晶質で、耐熱性に優れている
（ガラス転移温度Ｔｇ：２２４℃）。上記ＰＶＫの重合
度は、特に制限されないが、例えば、２００〜５０００
（例えば、３００〜３０００）、好ましくは５００〜２
０００（例えば、５００〜１５００）程度である。

【００２９】さらに、必要に応じて、上記樹脂（I)に電
子輸送機能又はホール輸送機能を付与してもよい。

【００３０】電子輸送機能を有する化合物としては、例
えば、２−(４−ビフェニル)−５−(４−tert−ブチル
フェニル)−１，３，４−オキサジアゾール（ＰＢ
Ｄ）、２，５−ビス(１−ナフチル)−１，３，４−オキ
サジアゾール（ＢＮＤ）、１，３−ビス[５−(４−tert
−ブチルフェニル)−１，３，４−オキサジアゾール]ベ
ンゼン（ＢＰＯＢ）、１，３，５−トリス[５−(４−te
rt−ブチルフェニル)−１，３，４−オキサジアオール]
ベンゼン（ＴＰＯＢ）、１，３，５−トリス[５−(１−
ナフチル)−１，３，４−オキサジアゾール]ベンゼン
（ＴＮＯＢ）などのオキサジアゾール誘導体；３，５，
３’，５’−テトラキス−tert−ブチルジフェノキノン
などのジフェノキノン類；１，２，３，４，５−ペンタ
フェニル−１，３−シクロペンタジエン（ＰＰＣＰ）；
トリス(８−キノリノラト)アルミニウム(III)錯体、ビ
ス（ベンゾキノリノラト）ベリリウム錯体、トリス(１
０−ヒドロキシベンゾ[h]キノリラート)ベリリウム錯体
などのキノリン酸錯体が挙げられる。特に、ＰＢＤが好
ましい。

【００３１】ホール輸送機能を有する化合物としては、
例えば、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−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（ＴＰＤ）、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（ＮＰＤ）、１，１−ビス[(ジ−４−ト
リルアミノ)フェニル]シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，
Ｎ’−テトラ（３−メチルフェニル）−１，３−ジアミ
ノベンゼン（ＰＤＡ）、４，４’、４”−トリス（３−
メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン
（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’、４”−トリス（１−
ナフチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（１−Ｔ
ＮＡＴＡ）、４，４’、４”−トリス（２−ナフチルフ
ェニルアミノ）トリフェニルアミン（２−ＴＮＡＴ
Ａ）、４，４’、４”−トリ（Ｎ−カルバゾリル）トリ
フェニルアミン（ＴＣＴＡ）、１，３，５−トリス［４
−（３−メチルフェニルフェニルアミノ）フェニル］ベ
ンゼン（ｍ−ＭＴＤＡＰＢ）、トリフェニルアミンなど
の芳香族第３級アミン類；フタロシアニン類などが挙げ
られる。

【００３２】前記化合物は、単独で又は二種以上組み合
わせて使用してもよい。なお、これらの化合物は、発光
中心形成化合物として使用してもよい。

【００３３】樹脂(I)（例えば、ＰＶＫ)中に含まれる上
記成分の割合は、有機ＥＬ素子用材料としての機能を損
なわない範囲で選択でき、例えば、樹脂(I)１００重量
部に対して、１０〜３００重量部、好ましくは２０〜２
００重量部程度である。

【００３４】ターゲットが、樹脂(I)と前記化合物とで
構成されている場合、後述する有機ＥＬ素子において、
単層構造が可能となり、発光効率が向上するばかりか、
経済的にも有利である。

【００３５】樹脂組成物（II)で使用される樹脂として
は、特に制限されないが、例えば、被膜形成能を有する
種々のバインダー（熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂など）
が使用できる。これらの樹脂に、電子輸送機能およびホ
ール輸送機能のうち少なくとも１つの機能を付与しても
よい。電子輸送機能及び／又はホール輸送機能を付与す
るために使用される化合物としては、上記と同様の化合
物が挙げられる。

【００３６】バインダーとしては、例えば、熱可塑性樹
脂［例えば、アクリル系樹脂［ポリメチル（メタ）アク
リレート、ポリエチル（メタ）アクリレート、ポリブチ
ル（メタ）アクリレートなどの（メタ）アクリレート系
単量体の単独または共重合体、メチルメタクリレート−
スチレン共重合体などの（メタ）アクリレート系単量体
と共重合性単量体との共重合体、ポリアクリロニトリル
など］；ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアル
コール共重合体などのビニルアルコール系重合体、ポリ
塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩
化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル
共重合体などのビニル系樹脂；６−ナイロン、６，６−
ナイロン、６，１０−ナイロン、６，１２−ナイロンな
どのポリアミド系樹脂；ポリアルキレンテレフタレート
（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタ
レートなど）、ポリアルキレンナフタレートなどのポリ
エステル系樹脂；ポリエチレン、ポリプロピレン、エチ
レン−プロピレン共重合体などのオレフィン系樹脂；ポ
リスチレン、ゴム変性ポリスチレン（ＨＩＰＳなど)、
アクリロニトリル−スチレン共重合体、アクリロニトリ
ル−ブタジエン−スチレン共重合体などのスチレン系樹
脂；フッ素系樹脂；ポリカーボネート；ポリアセター
ル；ポリフェニレンエーテル；ポリフェニレンスルフィ
ド；ポリエーテルスルホン；ポリエーテルケトン；熱可
塑性ポリイミド；熱可塑性ポリウレタン；ノルボルネン
系ポリマーなど］、熱硬化性樹脂［例えば、フェノール
樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、熱硬化性アクリル樹
脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ジアリル
フタレート樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂など］
が挙げられる。これらのバインダーは、単独でまたは二
種以上組合わせて使用してもよい。

【００３７】電子輸送機能またはホール輸送機能を有す
る化合物の添加量は、バインダー樹脂１００重量部に対
して、１０〜３００重量部（例えば、１０〜２００重量
部）、好ましくは２０〜１００重量部（例えば、２０〜
８０重量部）程度である。

【００３８】また、上記樹脂(I)および樹脂組成物(II)
を組み合わせて使用してもよく、さらに、電子輸送機能
およびホール輸送機能のうち少なくとも１つの機能を付
与してもよい。

【００３９】[有機ＥＬ素子用材料の製造方法（分子注
入法）]本発明の有機ＥＬ素子用材料の製造方法は、レ
ーザー光を吸収可能な発光中心形成化合物単独のソース
(A)と、ターゲット(B)とを接触させ、レーザー光をソー
ス(A)側又はターゲット(B)側から照射し、ソース(A)中
の発光中心形成化合物をターゲット(B)内に注入して、
発光中心を有する有機エレクトロルミネッセンス素子用
材料を製造する。ターゲットとしては、通常、フィルム
を用い、有機ＥＬ素子用フィルムを製造する。

【００４０】本発明に使用されるレーザー光としては、
使用する発光中心形成化合物の種類によって異なるが、
例えば、波長として１９０〜１１００ｎｍの範囲の発振
波長を有するレーザー光が挙げられる。パルスレーザー
光を使用した場合、周波数は、例えば、０．５〜５０Ｈ
ｚ、好ましくは０．５〜３０Ｈｚ程度である。また、パ
ルス幅は、レーザー光の波長などによって異なるが、１
０ｐｓ〜１０μｓ（例えば、１０ｐｓ〜１μｓ）、好ま
しくは５０ｐｓ〜１００ｎｓ（例えば、１００ｐｓ〜５
０ｎｓ）程度である。パルス幅が短いほど、発光中心形
成化合物の分解などを抑制でき、損傷を受け難い。

【００４１】レーザー光源としては、例えば、ＡｒＦエ
キシマーレーザー（１９３ｎｍ）、ＫｒＦエキシマーレ
ーザー（２４８ｎｍ）、ＸｅＣｌエキシマーレーザー
（３０８ｎｍ）、ＸｅＦエキシマーレーザー（３５１ｎ
ｍ）、窒素レーザー（３３７ｎｍ）、色素レーザー（窒
素レーザー、エキシマーレーザー、あるいはＹＡＧレー
ザー励起、３００〜１０００ｎｍ）、固体レーザー（Ｎ
ｄ：ＹＡＧ励起、半導体レーザー励起など）、ルビーレ
ーザー（６９４ｎｍ）、半導体レーザー（６５０〜９８
０ｎｍ）、チューナブルダイオードレーザー（６３０〜
１５５０ｎｍ）、チタンサファイアレーザー（Ｎｄ：Ｙ
ＡＧ励起、３４５〜５００ｎｍ、６９０〜１０００ｎ
ｍ）、Ｎｄ：ＹＡＧレーザー（ＦＨＧ：２６６ｎｍ、Ｔ
ＨＧ：３５４ｎｍ、ＳＨＧ：５３２ｎｍ、基本波：１０
６４ｎｍ）などが挙げられる。

【００４２】本発明の製造方法では、ソース（すなわ
ち、発光中心形成化合物）のアブレーション閾値以下の
強度で、レーザー光を照射することにより、発光中心形
成化合物を効率よく、ターゲットに注入できる。なお、
レーザーの強度、波長、照射回数などを調整することに
より、注入量をコントロールできる。

【００４３】ソース(A)のアブレーション閾値は、ソー
スを構成する発光中心形成化合物の種類によって異な
る。また、レーザー光の波長、パルス幅にも依存する。
従って、本発明においては、アブレーション閾値を以下
のように定義する。

【００４４】本発明で使用するソースおよびレーザーと
同一のものを使用して、ソースにレーザー光を１ショッ
ト照射し、そのソースを接触型の表面形状測定装置（例
えば、SLOAN社製、DEKTAK3030ST)で観察したとき、レー
ザー光照射表面に、５０ｎｍ以上の形状変化が起こり得
る照射表面での最小のレーザー光強度（ｍJ/ｃｍ²）
を、本発明におけるアブレーション閾値と定義する。

【００４５】以下、図面を用いて本発明の有機ＥＬ素子
用材料（特に、有機ＥＬ素子用フィルム）の製造方法を
説明する。図１は、本発明の１つの実施態様を示す図で
ある。ソース（１)、ターゲット(２)、発光中心形成化
合物(３)、ターゲット側の基板(４)を示す。

【００４６】まず、ソース（１)と、基板（４）上に形
成されたターゲット（２）とを接触又は密着させ、ソー
ス（１）側から、ソース（発光中心形成化合物）のアブ
レーション閾値以下の強度のレーザー光を照射する。照
射回数は、通常、１〜２００回、好ましくは１〜１５０
回、さらに好ましくは１〜１００回（例えば、５〜１０
０回）程度である。レーザー光を吸収した発光中心形成
化合物が、高い並進エネルギーを有し、ターゲット
（２）へ未分解のまま注入され、有機ＥＬ素子用材料
（特にフィルム）が得られる。また、レーザー光を、タ
ーゲット側から照射してもよい。なお、ソースは、ター
ゲット上に表面層として直接形成させもよい。ターゲッ
ト上に形成されたソースは、発光中心形成化合物を注入
後、ターゲットから容易に取り除くことができる。

【００４７】使用する基板としては、レーザー光を透過
可能な程度に透明であればよく、例えば、ソーダガラ
ス、無アルカリガラス、石英ガラスなどのガラス板、あ
るいはポリエステル、ポリスチレン、アクリル系樹脂、
ビニル系樹脂（例えば、ポリビニルアセタールなど）、
ポリスルホン、ポリエーテルスルホンなどの高分子シー
トまたはフィルムなどが挙げられる。フレキシブルな有
機ＥＬ素子を作製する場合には、高分子フィルムが好ま
しい。

【００４８】本発明の有機ＥＬ素子用材料を製造する方
法において、レーザーの平均ビーム径は、特に制限され
ず、目的に応じて広い範囲から選択できる。例えば、円
換算で、１μｍ〜１００ｍｍ（例えば、５μｍ〜５０ｍ
ｍ）、好ましくは１０μｍ〜１０ｍｍ（例えば、１０μ
ｍ〜１ｍｍ）、さらに好ましくは５０μｍ〜１ｍｍ程度
である。レーザーのビーム径を上記範囲から適宜選択す
ることにより、微細なパターニングが可能である。ま
た、レーザービームの断面形状は、特に制限されず、円
状、楕円状、多角形状（三角形、四角形など）などであ
ってもよい。レーザービームの断面形状が非円状の場
合、平均ビーム径とは、内接円の平均径を表す。また、
異なる発光中心形成化合物を有する複数のソースを使用
してもよい。例えば、赤、緑又は青の発光中心形成化合
物を使用すれば、色選択が容易に行える。従って、本発
明によれば、多色で多彩な形状のパターンを有する有機
ＥＬ素子用材料を得ることができる。

【００４９】本発明の製造方法によれば、注入された発
光中心形成化合物は、ターゲット中に、分散又は拡散し
た形態ではなく、ステップ型（すなわち、ターゲット内
に注入された深さが均一な矩形の形態）で注入できる。
その深さは、発光中心形成化合物やターゲットの種類、
またはレーザー強度などにより異なるが、例えば、１０
ｎｍ〜３００ｎｍ、好ましくは１５ｎｍ〜２００ｎｍ、
さらに好ましくは２０ｎｍ〜１００ｎｍ程度である。ま
た、アブレーション閾値以下の照射であるため、有機Ｅ
Ｌ素子用材料表面の平滑性を低下させることなく、発光
中心形成化合物を効率よく注入できる。

【００５０】さらに、ソースが発光中心形成化合物単独
で形成されているため、レーザーの照射回数又はエネル
ギーが小さくても、効率（エネルギー効率）よく発光中
心形成化合物を注入できる。さらに、バインダーと発光
中心形成化合物とで構成されたソースに比べ、溶剤に可
溶である顔料が使用可能であるとともに、レーザー注入
後も未注入の発光中心形成化合物が残存するため、ソー
スを繰り返し使用することができ、コスト的にも有利で
ある。また、ターゲット上に直接ソースを形成し、ソー
ス側からレーザーを照射すれば、発光中心形成化合物に
直接レーザー光を照射でき、エネルギー効率がよい。

【００５１】[有機エレクトロルミネッセンス素子]本発
明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、上記方法に
より得られた有機ＥＬ素子用材料（特に、発光中心形成
化合物が注入されたターゲットフィルムで構成された発
光層）と、一対の電極から構成されている。

【００５２】陽極としては、真空蒸着法などにより形成
された透明電極（例えば、インジウム−すず−酸化物
（ＩＴＯ）電極）などが使用され、陰極としては、仕事
関数の小さい高導電性金属（例えば、マグネシウム、リ
チウム、アルミニウム又は銀など）が使用される。陰極
としてマグネシウムを使用する場合には、有機ＥＬ素子
用フィルムとの接着性を向上させるために、少量（例え
ば、１〜１０重量％）の銀と共蒸着させてもよい。

【００５３】発光層が、電子輸送機能およびホール輸送
機能を有する場合、本発明の有機ＥＬ素子は、単層構造
が可能である。また、電子輸送機能およびホール輸送機
能のうち、いずれかの機能を具備していない場合や、各
機能を向上させる場合には、その機能を有する層を、従
来の蒸着法や溶液塗布法などにより積層させてもよい。
これらの層は、低分子化合物であっても、高分子化合物
であってもよい。有機ＥＬ素子の構造は、例えば、図２
〜５に示される単層または多層構造が可能である。

【００５４】すなわち、図２に示すように、基板(10)上
に陽極(11)が形成され、その上に発光層(12)、陰極(13)
が順に積層した有機ＥＬ素子、図３に示すように、基板
(20)上に陽極(21)が形成され、その上にホール輸送層(2
4)、発光層(22)、陰極(23)が順に積層した有機ＥＬ素子
であってもよい。さらに、図４に示すように、基板(30)
上に陽極(31)が形成され、その上に発光層(32)、電子輸
送層(35)、陰極(33)が順に積層した有機ＥＬ素子、図５
に示すように、基板(40)上に陽極(41)が形成され、その
上にホール輸送層(44)、発光層(42)、電子輸送層(45)、
陰極(43)が順に積層した有機ＥＬ素子であってもよい。

【００５５】有機ＥＬ素子を構成する各層の膜厚は、特
に制限されないが、１０ｎｍ〜１μｍ（例えば、１０〜
５００ｎｍ）、好ましくは３０〜３００ｎｍ、さらに好
ましくは３０〜２００ｎｍ、特に０．１〜１μｍ程度で
ある。フィルムを用いた場合、フィルムの膜厚は、上記
と同様の範囲から選択できる。

【００５６】なお、基板としては、前記例示の基板、例
えば、レーザー光を透過可能な程度に透明な基板（例え
ば、ソーダガラス、無アルカリガラス、石英ガラスなど
のガラス板など、あるいはポリエステル、ポリスルホ
ン、ポリエーテルスルホンなどの高分子シートまたはフ
ィルムなど）が使用できる。フレキシブルな有機ＥＬ素
子を作製する場合には、高分子フィルムが好ましい。基
板は、分子注入の際に使用した基板をそのまま使用して
もよく、新たに作製してもよい。

【００５７】本発明の方法によれば、有機ＥＬ素子にお
いて、従来、高分子化合物を使用した有機ＥＬ素子で困
難であった微細な多色パターニングが可能である。さら
に、本発明の有機ＥＬ素子用材料（特に、有機ＥＬ素子
用フィルム）は、表面平滑性に優れているため、電極と
の接着性が良く、さらに、発光中心形成化合物がステッ
プ型に注入されているため、電圧を印加したときに電圧
ムラなどが生じないばかりか、精度よく、所望のパター
ンを形成できる。

【００５８】

【発明の効果】本発明では、発光中心形成化合物単独の
ソースを用いることにより、効率よく分子注入が行える
とともに、有機ＥＬ素子材料として高分子化合物を使用
する場合であっても、高精度の微細な多色パターニング
が可能である。さらに、発光中心形成化合物のアブレー
ション閾値以下の強度でレーザー光の照射を行うため、
有機ＥＬ素子用材料の平滑性を低下させることなく、発
光中心形成化合物を均一に注入できる。従って、本発明
の有機ＥＬ素子用材料を使用すれば、電極との密着性に
優れ、均一に電圧を印加できるとともに、高精度のパタ
ーンを形成できる。

【００５９】

【実施例】実施例１ （ソースの調製）メタノールにクマリン６（日本感光色
素（株）製）を溶解し、石英基板上にスピンコーターに
より成膜し、ソースフィルムを調製した。 （ターゲットフィルムの調製）ホール輸送機能を有する
ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール（ＰＶＫ：関東化学社
製）５００ｍｇと、電子輸送機能を有する２−(４−ビ
フェニル)−５−(４-tert-ブチルフェニル)−１，３，
４−オキサジアゾール（ＰＢＤ：アルドリッチ社製）５
００ｍｇを、１，２−ジクロロエタン１０ｍＬに溶解し
た。一方、ガラス基板上にインジウム−すず−酸化物
（ＩＴＯ）被膜を形成させた。上記の１，２−ジクロロ
エタン溶液を用いてディップコーティング法により、Ｉ
ＴＯ被膜上に膜厚１００ｎｍの電子・ホール輸送機能を
有するターゲットフィルムを作製した。 （分子注入）上記のようにして得られたソースとターゲ
ットフィルムとを接触させた試料を作製し、ターゲット
フィルムの基板側から、ビーム直径１．８ｍｍのＹＡＧ
レーザーの３倍波（波長３５５ｎｍ、パルス幅３ｎｓ、
単位面積あたりの照射エネルギー２０ｍＪ／ｃｍ²）を
１００回照射した（試料１）。レーザーの単位面積あた
りの照射エネルギーを３０ｍＪ／ｃｍ²、照射回数を５
回にする以外は、試料１と同様にして試料２を得た。さ
らに、レーザーの単位面積あたりの照射エネルギーを３
０ｍＪ／ｃｍ²、照射回数を１０回とする以外は、試料
１と同様にして試料３を得た。 （有機ＥＬ素子）分子注入したターゲットフィルム（試
料１〜３）に、厚み２００ｎｍのＡｌ／Ｌｉ電極（高純
度化学（株）製、Ｌｉ含有量０．７８重量％）を真空蒸
着法により作製し、有機ＥＬ素子１〜３を得た。

【００６０】上記有機ＥＬ素子のＩＴＯ電極を陽極、Ａ
ｌ／Ｌｉ電極層を陰極として、大気中で両電極間に直流
電場を印加して発光させた。有機ＥＬ素子１〜３のいず
れも、電圧約１８Ｖより発光が確認できた。クマリン６
を注入した領域では、クマリン６の緑色発光が確認され
た。前記領域以外の部分ではＰＶＫの青色発光が確認で
きた。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、発光中心形成化合物を注入する方法を
説明するための概略図である。

【図２】図２は、本発明の有機エレクトロルミネッセン
ス素子の１例（単層構造）を示す概略断面図である。

【図３】図３は、本発明の有機エレクトロルミネッセン
ス素子の他の例（多層構造）を示す概略断面図である。

【図４】図４は、本発明の有機エレクトロルミネッセン
ス素子のさらに他の例（多層構造）を示す概略断面図で
ある。

【図５】図５は、本発明の有機エレクトロルミネッセン
ス素子の別の例（多層構造）を示す概略断面図である。

【符号の説明】

１…ソース ２…ターゲットフィルム ３…発光中心形成化合物 ４…基板 １０，２０，３０，４０…基板 １１，２１，３１，４１…陽極 １２，２２，３２，４２…発光層 １３，２３，３３，４３…陰極 ２４，４４…ホール輸送層 ３５，４５…電子輸送層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K007 AB04 AB15 AB18 CA01 CB01 DA01 DB03 DC00 EB00 FA01

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザー光を吸収可能な発光中心形成化
   合物単独のソース(A)と、電子輸送機能およびホール輸
   送機能から選択された少なくとも１つの機能を有するタ
   ーゲット(B)とを接触させ、ソースのアブレーション閾
   値以下の強度のレーザー光を、ソース(A)側又はターゲ
   ット(B)側から照射し、発光中心形成化合物をターゲッ
   ト(B)内に注入して、発光中心を有する有機エレクトロ
   ルミネッセンス素子用材料を製造する方法。
2. 【請求項２】 ソース(A)が、発光中心形成化合物で形
   成されたフィルムである請求項１記載の製造方法。
3. 【請求項３】 ソース(A)が、基板上に形成された発光
   中心形成化合物の被膜である請求項１又は２記載の製造
   方法。
4. 【請求項４】 ソース(A)が、ターゲット(B)上に形成さ
   れた発光中心形成化合物の被膜である請求項１〜３のい
   ずれかに記載の製造方法。
5. 【請求項５】 有機エレクトロルミネッセンス素子用材
   料がフィルムである請求項１〜４のいずれかに記載の製
   造方法。
6. 【請求項６】 レーザー光がパルスレーザー光である請
   求項１〜５のいずれかに記載の製造方法。
7. 【請求項７】 パルスレーザー光のパルス幅が、１０ｐ
   ｓ〜１０μｓである請求項６記載の製造方法。
8. 【請求項８】 レーザービーム径が１μｍ〜１００ｍｍ
   である請求項１〜７のいずれかに記載の製造方法。
9. 【請求項９】 ターゲットが、電子輸送機能およびホー
   ル輸送機能から選択された少なくとも１つの機能を有す
   る有機高分子である請求項１〜８のいずれかに記載の製
   造方法。
10. 【請求項１０】 有機高分子が、ポリ−Ｎ−ビニルカル
    バゾール、又はＮ−ビニルカルバゾールを主成分として
    含む共重合体である請求項９記載の製造方法。
11. 【請求項１１】 ターゲットが、電子輸送機能およびホ
    ール輸送機能から選択された少なくとも１つの機能を有
    する化合物と、被膜形成能を有する有機高分子とで構成
    されている請求項１〜８のいずれかに記載の製造方法。
12. 【請求項１２】 化合物が、電子輸送機能を有するオキ
    サジアゾール誘導体及びホール輸送機能を有する芳香族
    第３級アミン類から選択された少なくとも１種の化合物
    である請求項１１記載の製造方法。
13. 【請求項１３】 請求項１〜１２のいずれかに記載の方
    法により得られた有機エレクトロルミネッセンス素子用
    材料。
14. 【請求項１４】 一対の電極と、この一対の電極間に介
    在する請求項１３記載の有機エレクトロルミネッセンス
    素子用材料とで構成された有機エレクトロルミネッセン
    ス素子。
15. 【請求項１５】 一対の電極間に、請求項１４記載の有
    機エレクトロルミネッセンス素子用材料で構成された単
    層が介在している請求項１４記載の有機エレクトロルミ
    ネッセンス素子。