JP2003068452A - 光分解性染料を用いたｅｌ素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易に製造できるＥＬ素子、特に遮光層の形
成や発光層のパターニングが簡易にできるＥＬ素子の提
供。 【解決手段】 第１電極と、前記第１電極上に形成され
たＥＬ層と、前記ＥＬ層上に形成された第２電極から少
なくともなり、前記第１電極と前記第２電極の少なくと
も一方が透明または半透明であるＥＬ素子であって、前
記ＥＬ素子に、光分解性染料含有層を少なくとも１層設
ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＥＬ（エレクトロ
ルミネッセンス）素子、特に光分解性染料含有層を設け
た有機ＥＬ素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＥＬ素子は自発光の面状表示素子として
の使用が注目されている。その中でも、有機物質を発光
材料として用いた有機薄膜ＥＬディスプレイは、印加電
圧が１０Ｖ弱であっても高輝度な発光が実現するなど発
光効率が高く、単純な素子構造で発光が可能で、特定の
パターンを発光表示させる広告その他低価格の簡易表示
用ディスプレイや動画を表示するフルカラーディスプレ
イへの応用が期待されている。

【０００３】このようなＥＬ素子でフルカラーディスプ
レイパネルを作成するためには、青、緑、赤に発光する
有機発光層や遮光層を精度良くパターニングすることが
求められる。このパターニングにおいては、印刷やイン
クジェットマスク蒸着その他の方法を用い、ＥＬパネル
作成基板上に位置あわせのためのアライメントマークを
設けることが一般的である。しかしながら、このアライ
メントマークは従来はＣｒ蒸着やＩＴＯのエッチングな
どで作成していたので製造コストの上昇要因となってい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、簡易
に製造できるＥＬ素子、特に遮光層の形成や発光層のパ
ターニングが簡易に精度良く形成できるＥＬ素子とその
製造方法を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、光照射によ
り退色する光分解性染料を用いることにより、遮光層の
形成、アライメントマークの形成や、好ましくはぬれ性
の違いにより発光層のパターニングを簡易に実現できる
ＥＬ素子を提供できることを見出し、本発明を完成させ
た。

【０００６】したがって、本発明のＥＬ素子は、第１電
極と、前記第１電極上に形成されたＥＬ層と、前記ＥＬ
層上に形成された第２電極から少なくともなり、前記第
１電極と前記第２電極の少なくとも一方が透明または半
透明であるＥＬ素子であって、前記ＥＬ素子に、光分解
性染料含有層を少なくとも１層設けることを特徴とする
ものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】ＥＬ素子 本発明のＥＬ素子は、第１電極と、前記第１電極上に形
成されたＥＬ層と、前記ＥＬ層上に形成された第２電極
と、いずれかの位置に設けられた１層以上の光分解性染
料含有層から少なくともなる。ＥＬ層（好ましくは有機
ＥＬ層）は、発光層単層でもよいが、さらにバッファー
層、正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層
等を適宜組み合せて、多層構造にすることが好ましい。

【０００８】また、本発明のＥＬ素子は、好ましくは、
第１電極または第２電極が透明または半透明電極であ
り、この電極がパターニングされたものであり、前記電
極上に基体が設けられ、さらに前記ＥＬ層が少なくとも
２層からなることができる。また好ましくは、本発明の
ＥＬ素子は、前記ＥＬ素子に少なくとも１層の光触媒含
有層を有することができる。また、ブラックマトリクス
など、画素間に遮光層を設けることもできる。

【０００９】光分解性染料含有層 （光分解性染料含有層）本発明のＥＬ素子に用いられ
る、光分解性染料含有層は、光照射により染料化合物が
分解し、光照射量の増大に伴い退色して無色となる染料
および／または無色となった染料（変化後に固定化処理
をしたものを含む）を含む層であれば限定されない。

【００１０】（光分解性染料含有層の形状、配置）本発
明のＥＬ素子において、光分解性染料含有層はＥＬ素子
のどの部位に設けることもできる。また、１層に限らず
複数層設けることもできる。典型的には、基体、光分解
性染料含有層、第１電極、ＥＬ層、第２電極の順番に構
成したＥＬ素子や、第１電極、ＥＬ層、第２電極、光分
解性染料含有層、基体の順番に構成したＥＬ素子が挙げ
られる。このような層構成の場合、光分解性染料含有層
の電気的特性がＥＬ層に影響を与えないため光分解性染
料の選択の自由度が高まる点において好ましい。一方、
電極間に光分解性染料含有層を設ける場合には、光分解
性染料含有層層が、電荷を輸送する層（例えばバッファ
ー層、電荷輸送層、電荷注入層など）として作用し、発
光特性を低下させないことが求められるので材料設計上
制約が生じるが、そのような材料であれば用いることが
できる。

【００１１】また、本発明のＥＬ素子において、光分解
性染料をＥＬ素子を構成するいずれかの層に添加し、そ
の層の機能と光分解性染料含有層の機能を兼ねることも
できる。光分解性染料を添加するＥＬ素子を構成する層
は特に限定されないが、例えば本発明のＥＬ素子の好適
態様において設けられる光触媒含有層に添加することが
できる。この場合、さらに光触媒と光分解性染料をとも
に反応させることができる光でパターン露光をすると、
光触媒反応による濡れ性向上部分と染料分解部分が一致
して、例えば濡れ性向上部分に形成する発光層と光分解
による透明部分が一致したＥＬ素子が簡便に製造できる
点で好ましい。

【００１２】（光分解性染料含有層の作用）本発明にお
いては、光分解性染料含有層に遮光層としての機能をも
たせること、すなわち、ブラックマトリクスまたは特定
波長の光のみを遮光するものとすることができる。この
ような遮光層は、例えば、光分解性染料含有層の遮光部
分以外（ＥＬ素子発光領域に対応する部分）を光照射し
て分解させ、必要により固定処理を行うことにより簡便
に形成することができ、隣接する発光層からの異なる色
の光との混色、にじみを防止することができる。

【００１３】本発明においては、光照射後の光分解性染
料含有層にアライメントマークとしての機能をもたせる
こと、すなわち、ＥＬ層などを例えばインクジェット、
電界ジェット、マスク蒸着などの方法で形成するときに
必要となることがある位置あわせの印とすることができ
る。このようなアライメントマークは目視またはＣＣＤ
などでのモニターにより簡単に見分けができる。また、
必要に応じ後工程で再度光照射して消去することもでき
る。

【００１４】（光分解性染料）本発明に用いることので
きる光分解性染料は、光照射により染料化合物が分解
し、光照射量の増大に伴い退色して無色となる染料およ
び／または無色となった染料であれば限定されない。

【００１５】また、光分解性染料を用いて遮光層を形成
する場合は、黒色の他、発光層の発光色に応じ、例えば
赤色発光層の周囲にはシアン、緑色発光層の周囲はマゼ
ンダ、青色発光層の周囲にはイエローとすることができ
る。

【００１６】このような光分解性染料は、例えば、ジ置
換およびモノ置換パラフェニレンジアミン類、アミノハ
イドロキノンエーテル誘導体、アミノジフェニル、アミ
ノジフェニルアミン類、ヘテロ環アミン類、具体的に
は、（４−ジアゾ−Ｎ，Ｎジメチルアニリン）、（４−
ジアゾ−Ｎ，Ｎジエチルアニリン）、（４−ジアゾ−Ｎ
−エチル−Ｎ−β−ヒドロキシエチルアニリン）、（４
−ジアゾ−２，５−ジエトキシベンゾイルアニリン誘導
体）が挙げられる。

【００１７】また光分解性染料は、好ましくは熱処理１
００〜１５０℃のオーブン、ホットプレート乾燥などに
よって、染料が分解されないものを用いることが好まし
い。このような染料としては紫外線で分解するローダミ
ン６Ｇ（純正化学株式会社）などが挙げられる。

【００１８】（光分解性染料含有層の形成方法）光分解
性染料含有層の形成方法は特に限定されないが、例えば
光分解性染料を含んだ塗布液を、スプレーコート、ディ
ップコート、ロールコート、ビードコート、グラビア印
刷法、スピンコートなどの方法により塗布して形成する
ことができる。

【００１９】光分解性染料等を含む塗布液を用いる場合
に、塗布液に使用することができる溶剤としては、特に
限定されない。

【００２０】光分解性染料は熱によっても分解する場合
が多いので、光分解性染料含有層形成過程に熱乾燥を用
いる場合は、染料に応じ染料が分解しない程度の熱で乾
燥する。

【００２１】（染料を分解させる照射光線）本発明にお
いて染料を分解させる照射光線は、光分解性染料を分解
できれば特に限定されない。このようなものとしては紫
外線（ＵＶ）、可視光線、赤外線の他、これらの光線よ
りもさらに短波長または長波長の電磁波、放射線である
ことができる。

【００２２】光触媒含有層を有する場合は、好ましくは
光触媒含有層の反応波長帯と、光分解性染料含有層の反
応波長帯が少なくとも一部重なるものであり、その重な
る部分の波長の光を用いて、１度の光照射で光触媒含有
層と光分解性染料含有層の双方を反応させることが好ま
しい。

【００２３】光触媒含有層 （光触媒含有層）本発明の好適態様において光触媒含有
層は、広く光照射によって濡れ性が今後変化し得る層お
よび既に変化した層を意味する。また、光触媒とは、こ
のような変化を引き起こすものであれば、どのような物
質であってもよい。光触媒含有層はパターン状に露光す
ることにより、濡れ性の変化によるパターンを形成する
ことができる。典型的には光照射しない部位は撥水性で
あるが、光照射した部位は高親水性となる。本発明の好
適態様においては、光触媒含有層の表面の濡れ性の違い
によるパターンを利用して光触媒含有層上に設けられる
層（ＥＬ層、第１電極、第２電極など）のパターンを簡
便に、品質良く形成することができる。例えば、インク
ジェット法などで、濡れ性の高い部位のみにこれらの層
の形成液を塗布する方法により、品質の良いパターンが
簡便に形成できる。

【００２４】また、光触媒含有層は、どのような位置に
設けられてもよく、例えば、基体と第１電極との間、第
１電極とＥＬ層との間、ＥＬ層が複数層からなる場合の
それらのＥＬ層間またはＥＬ層と第２電極との間、基体
が第２電極側に設けられる場合には第２電極と基体との
間が挙げられる。このうち光触媒含有層が第１電極とＥ
Ｌ層との間に設けられ、ＥＬ層をパターニングすること
が好ましい。さらに好ましくは、光触媒含有層を第１電
極と発光層との間に設け、光触媒含有層を正孔輸送層と
して用いることである。また、光触媒含有層は１層のみ
ではなく複数層形成してもよく、その場合は、光触媒含
有層上に形成される複数層のパターニングが容易かつ高
品質に実現できる。

【００２５】光触媒含有層の膜厚は、薄すぎると濡れ性
の違いが明確には発現しなくなりパターニングが困難に
なること、厚すぎると正孔または電子の輸送を阻害しＥ
Ｌ素子の発光に悪影響を及ぼすため、好ましくは５０〜
２０００Å、より好ましくは３００〜１０００Åとす
る。

【００２６】（濡れ性変化の原理）本発明の好適態様に
おいては、光の照射によって近傍の物質（バインダーな
ど）に化学変化を起こすことが可能な光触媒を用いて、
光照射を受けた部分に濡れ性の違いによるパターンを形
成する。光触媒による作用機構は、必ずしも明確なもの
ではないが、光の照射によって光触媒に生成したキャリ
アが、バインダーなどの化学構造を直接変化させ、ある
いは酸素、水の存在下で生じた活性酸素種によってバイ
ンダーなどの化学構造を変化させることにより、表面の
濡れ性が変化すると考えられる。

【００２７】（光触媒材料）本発明の好適態様に用いら
れる光触媒材料としては、例えば光半導体として知られ
ている酸化チタン（ＴｉＯ_２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、
酸化すず（ＳｎＯ_２）・チタン酸ストロンチウム（Ｓｒ
ＴｉＯ_３）・酸化タングステン（ＷＯ_３）、酸化ビスマ
ス（Ｂｉ_２Ｏ_３）、酸化鉄（Ｆｅ_２Ｏ_３）のような金属
酸化物を挙げることができるが、特に酸化チタンが好ま
しい。酸化チタンは、バンドギャップエネルギーが高
く、化学的に安定であり、毒性もなく、入手も容易であ
る点で有利である。

【００２８】光触媒としての酸化チタンにおいては、ア
ナターゼ型とルチル型のいずれも使用することができる
が、アナターゼ型酸化チタンが好ましい。具体的には例
えば、塩酸解膠型のアナターゼ型チタニアゾル（石原産
業（株）、ＳＴ−Ｋ０３、平均結晶子径７ｎｍ）、硝酸
解膠型のアナターゼ型チタニアゾル（日産化学、ＴＡ−
１５、平均結晶子径１２ｎｍ）を挙げることができる。

【００２９】光触媒含有層中の光触媒の量は、１０〜９
５重量％であることが好ましく、５０〜８０重量％であ
ることがより好ましい。

【００３０】（バインダー成分）本発明の好適態様に用
いられる光触媒含有層に用いることのできるバインダー
は、好ましくは主骨格が前記光触媒の光励起により分解
されないような高い結合エネルギーを有するものであ
り、例えば、（１）ゾルゲル反応等によりクロロまたは
アルコキシシラン等を加水分解、重縮合して大きな強度
を発揮するオルガノポリシロキサン、あるいは（２）撥
水性や撥油性に優れた反応性シリコーンを架橋したオル
ガノポリシロキサン等を挙げることができる。

【００３１】前記（１）の場合、一般式Ｙ_ｎＳｉＸ
_４−ｎ（ｎ＝１〜３）で表される珪素化合物の１種また
は２種以上の加水分解縮合物、共加水分解化合物が主体
であることができる。前記一般式では、Ｙは例えばアル
キル基、フルオロアルキル基、ビニル基、アミノ基また
はエポキシ基であることができ、Ｘは例えばハロゲン、
メトキシル基、エトキシル基、またはアセチル基である
ことができる。

【００３２】具体的には、メチルトリクロルシラン、メ
チルトリブロムシラン、メチルトリメトキシシラン、メ
チルトリエトキシシラン、メチルトリイソプロポキシシ
ラン、メチルトリｔ−ブトキシシラン；エチルトリクロ
ルシラン、エチルトリブロムシラン、エチルトリメトキ
シシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリイソ
プロポキシシラン、エチルトリｔ−ブトキシシラン；ｎ
−プロピルトリクロルシラン、ｎ−プロピルトリブロム
シラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、ｎ−プロピ
ルトリエトキシシラン、ｎ−プロピルトリイソプロポキ
シシラン、ｎ−プロピルトリｔ−ブトキシシラン；ｎ−
ヘキシルトリクロルシラン、ｎ−ヘキシルトリブロムシ
ラン、ｎ−ヘキシルトリメトキシシラン、ｎ−ヘキシル
トリエトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリイソプロポキシ
シラン、ｎ−ヘキシルトリｔ−ブトキシシラン；ｎ−デ
シルトリクロルシラン、ｎ−デシルトリブロムシラン、
ｎ−デシルトリメトキシシラン、ｎ−デシルトリエトキ
シシラン、ｎ−デシルトリイソプロポキシシラン、ｎ−
デシルトリｔ−ブトキシシラン；ｎ−オクタデシルトリ
クロルシラン、ｎ−オクタデシルトリブロムシラン、ｎ
−オクタデシルトリメトキシシラン、ｎ−オクタデシル
トリエトキシシラン、ｎ−オクタデシルトリイソプロポ
キシシラン、ｎ−オクタデシルトリｔ−ブトキシシラ
ン；フェニルトリクロルシラン、フェニルトリブロムシ
ラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエト
キシシラン、フェニルトリイソプロポキシシラン、フェ
ニルトリｔ−ブトキシシラン；テトラクロルシラン、テ
トラブロムシラン、テトラメトキシシラン、テトラエト
キシシラン、テトラブトキシシラン、ジメトキシジエト
キシシラン；ジメチルジクロルシラン、ジメチルジブロ
ムシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエト
キシシラン；ジフェニルジクロルシラン、ジフェニルジ
ブロムシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニ
ルジエトキシシラン；フェニルメチルジクロルシラン、
フェニルメチルジブロムシラン、フェニルメチルジメト
キシシラン、フェニルメチルジエトキシシラン；トリク
ロルヒドロシラン、トリブロムヒドロシラン、トリメト
キシヒドロシラン、トリエトキシヒドロシラン、トリイ
ソプロポキシヒドロシラン、トリｔ−ブトキシヒドロシ
ラン；ビニルトリクロルシラン、ビニルトリブロムシラ
ン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシ
ラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリｔ
−ブトキシシラン；トリフルオロプロピルトリクロルシ
ラン、トリフルオロプロピルトリブロムシラン、トリフ
ルオロプロピルトリメトキシシラン、トリフルオロプロ
ピルトリエトキシシラン、トリフルオロプロピルトリイ
ソプロポキシシラン、トリフルオロプロピルトリｔ−ブ
トキシシラン；γ−グリシドキシプロピルメチルジメト
キシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキ
シシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ
−グリシドキシプロピルトリイソプロポキシシラン、γ
−グリシドキシプロピルトリｔ−ブトキシシラン；γ−
メタアクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ
−メタアクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、
γ−メタアクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ
−メタアクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−
メタアクリロキシプロピルトリイソプロポキシシラン、
γ−メタアクリロキシプロピルトリｔ−ブトキシシラ
ン；γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−
アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−アミノプ
ロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエ
トキシシラン、γ−アミノプロピルトリイソプロポキシ
シラン、γ−アミノプロピルトリｔ−ブトキシシラン；
γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−
メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メル
カプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプ
ロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルト
リイソプロポキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリ
ｔ−ブトキシシラン；β−（３，４−エポキシシクロヘ
キシル）エチルトリメトキシシラン、β−（３，４−エ
ポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン；お
よび、それらの部分加水分解物；およびそれらの混合物
を挙げることができる。

【００３３】また、バインダーとして、特に好ましくは
フルオロアルキル基を含有するポリシロキサンを用いる
ことができ、具体的には、下記のフルオロアルキルシラ
ンのの１種または２種以上の加水分解縮合物、共加水分
解縮合物が挙げられ、また、一般にフッ素系シランカッ
プリング剤として知られているものを使用してもよい。

【００３４】 ＣＦ_３（ＣＦ_２）_３ＣＨ_２ＣＨ_２Ｓｉ（ＯＣＨ_３）_３ ＣＦ_３（ＣＦ_２）_５ＣＨ_２ＣＨ_２Ｓｉ（ＯＣＨ_３）_３ ＣＦ_３（ＣＦ_２）_７ＣＨ_２ＣＨ_２Ｓｉ（ＯＣＨ_３）_３ ＣＦ_３（ＣＦ_２）_９ＣＨ_２ＣＨ_２Ｓｉ（ＯＣＨ_３）_３ （ＣＦ_３）_２ＣＦ（ＣＦ_２）_４ＣＨ_２ＣＨ_２Ｓｉ（ＯＣ
Ｈ_３）_３ （ＣＦ_３）_２ＣＦ（ＣＦ_２）_６ＣＨ_２ＣＨ_２Ｓｉ（ＯＣ
Ｈ_３）_３ （ＣＦ_３）_２ＣＦ（ＣＦ_２）_８ＣＨ_２ＣＨ_２Ｓｉ（ＯＣ
Ｈ_３）_３ ＣＦ_３（Ｃ_６Ｈ_４）Ｃ_２Ｈ_４Ｓｉ（ＯＣＨ_３）_３ ＣＦ_３（ＣＦ_２）_３（Ｃ_６Ｈ_４）Ｃ_２Ｈ_４Ｓｉ（ＯＣＨ
_３）_３ ＣＦ_３（ＣＦ_２）_５（Ｃ_６Ｈ_４）Ｃ_２Ｈ_４Ｓｉ（ＯＣＨ
_３）_３ ＣＦ_３（ＣＦ_２）_７（Ｃ_６Ｈ_４）Ｃ_２Ｈ_４Ｓｉ（ＯＣＨ
_３）_３ ＣＦ_３（ＣＦ_２）_３ＣＨ_２ＣＨ_２ＳｉＣＨ_３（ＯＣ
Ｈ_３）_２ ＣＦ_３（ＣＦ_２）_５ＣＨ_２ＣＨ_２ＳｉＣＨ_３（ＯＣ
Ｈ_３）_２ ＣＦ_３（ＣＦ_２）_７ＣＨ_２ＣＨ_２ＳｉＣＨ_３（ＯＣ
Ｈ_３）_２ ＣＦ_３（ＣＦ_２）_９ＣＨ_２ＣＨ_２ＳｉＣＨ_３（ＯＣ
Ｈ_３）_２ （ＣＦ_３）_２ＣＦ（ＣＦ_２）_４ＣＨ_２ＣＨ_２ＳｉＣＨ_３
（ＯＣＨ_３）_２ （ＣＦ_３）_２ＣＦ（ＣＦ_２）_６ＣＨ_２ＣＨ_２ＳｉＣＨ_３
（ＯＣＨ_３）_２ （ＣＦ_３）_２ＣＦ（ＣＦ_２）_８ＣＨ_２ＣＨ_２ＳｉＣＨ_３
（ＯＣＨ_３）_２ ＣＦ_３（Ｃ_６Ｈ_４）Ｃ_２Ｈ_４ＳｉＣＨ_３（ＯＣＨ_３）_２ ＣＦ_３（ＣＦ_２）_３（Ｃ_６Ｈ_４）Ｃ_２Ｈ_４ＳｉＣＨ
_３（ＯＣＨ_３）_２ ＣＦ_３（ＣＦ_２）_５（Ｃ_６Ｈ_４）Ｃ_２Ｈ_４ＳｉＣＨ
_３（ＯＣＨ_３）_２ ＣＦ_３（ＣＦ_２）_７（Ｃ_６Ｈ_４）Ｃ_２Ｈ_４ＳｉＣＨ
_３（ＯＣＨ_３）_２ ＣＦ_３（ＣＦ_２）_３ＣＨ_２ＣＨ_２Ｓｉ（ＯＣＨ_２Ｃ
Ｈ_３）_３ ＣＦ_３（ＣＦ_２）_５ＣＨ_２ＣＨ_２Ｓｉ（ＯＣＨ_２Ｃ
Ｈ_３）_３ ＣＦ_３（ＣＦ_２）_７ＣＨ_２ＣＨ_２Ｓｉ（ＯＣＨ_２Ｃ
Ｈ_３）_３ ＣＦ_３（ＣＦ_２）_９ＣＨ_２ＣＨ_２Ｓｉ（ＯＣＨ_２Ｃ
Ｈ_３）_３ ＣＦ_３（ＣＦ_２）_７ＳＯ_２Ｎ（Ｃ_２Ｈ_５）Ｃ_２Ｈ_４ＣＨ
_２Ｓｉ（ＯＣＨ_３）_３ 上記のようなフルオロアルキル基を含有するポリシロキ
サンをバインダーとして用いることにより、光触媒含有
層の非光照射部の撥水性および撥油性が大きく向上す
る。

【００３５】前記（２）の反応性シリコーンとしては、
下記一般式で表される骨格を持つ化合物を挙げることが
できる。

【００３６】−（Ｓｉ（Ｒ^１）（Ｒ^２）Ｏ）_ｎ− ただし、ｎは２以上の整数、Ｒ^１、Ｒ^２はそれぞれ炭素
数１〜１０の置換もしくは非置換のアルキル、アルケニ
ル、アリールあるいはシアノアルキル基であることがで
きる。好ましくは全体の４０モル％以下がビニル、フェ
ニル、ハロゲン化フェニルであることができる。また、
Ｒ^１および／またはＲ^２がメチル基であるものが表面エ
ネルギーが最も小さくなるので好ましく、好ましくはメ
チル基が６０モル％以上であり、鎖末端または側鎖に
は、分子鎖中に少なくとも１個以上の水酸基などの反応
性基を有する。

【００３７】また、前記のオルガノポリシロキサンとと
もにジメチルポリシロキサンのような架橋反応を起こさ
ない安定なオルガノシリコン化合物をバインダーに混合
してもよい。

【００３８】（光触媒含有層に用いるその他の成分）本
発明の好適態様に用いられる光触媒含有層には、未露光
部の濡れ性を低下させるため界面活性剤を含有させるこ
とができる。この界面活性剤は光触媒により分解除去さ
れるものであれば限定されないが、具体的には、好まし
くは例えば日本サーファクタント工業製：ＮＩＫＫＯＬ
ＢＬ、ＢＣ、ＢＯ、ＢＢの各シリーズ等の炭化水素系
の界面活性剤、デュポン社製：ＺＯＮＹＬ ＦＳＮ、Ｆ
ＳＯ、旭硝子製：サーフロンＳ−１４１、１４５、大日
本インキ製：メガファックＦ−１４１、１４４、ネオス
製：フタージェントＦ−２００、Ｆ２５１、ダイキン工
業製：ユニダインＤＳ−４０１、４０２、スリーエム
製：フロラードＦＣ−１７０、１７６等のフッ素系ある
いはシリコーン系の非イオン界面活性剤を挙げることが
できる。また、カチオン系、アニオン系、両性界面活性
剤を用いることもできる。

【００３９】また、本発明に好適に用いられる光触媒含
有層には、他の成分、例えば、ポリビニルアルコール、
不飽和ポリエステル、アクリル樹脂、ポリエチレン、ジ
アリルフタレート、エチレンプロピレンジエンモノマ
ー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン、メ
ラミン樹脂、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリ
アミド、ポリイミド、スチレンブタジエンゴム、クロロ
プレンゴム、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリスチ
レン、ポリ酢酸ビニル、ナイロン、ポリエステル、ポリ
ブタジエン、ポリベンズイミダゾール、ポリアクリロニ
トリル、エピクロルヒドリン、ポリサルファイド、ポリ
イソプレン等のオリゴマー、ポリマーを含むことができ
る。

【００４０】さらに、本発明に好適態様に用いられる光
触媒含有層には、光触媒の光活性を増感させる成分であ
る増感色素を含んでいてもよい。このような増感色素の
添加により、低い露光量で濡れ性を変化させるあるいは
異なる波長の露光で濡れ性を変化させることができる。
また、光触媒含有層には、ＥＬ材料を添加することもで
き、例えば、電荷注入材料または電荷輸送材料を混合す
ることによりＥＬ素子の発光特性を向上させることがで
きる。

【００４１】（光触媒含有層の形成方法）光触媒含有層
の形成方法は特に限定されないが、例えば光触媒を含ん
だ塗布液を、スプレーコート、ディップコート、ロール
コート、ビードコート、スピンコートなどの方法により
基材に塗布して形成することができる。

【００４２】光触媒等を含む塗布液を用いる場合に、塗
布液に使用することができる溶剤としては、特に限定さ
れないが、例えばエタノール、イソプロパノール等のア
ルコール系の有機溶剤を挙げることができる。

【００４３】（光触媒を作用させる照射光線）光触媒を
作用させるための照射光線は、光触媒を励起することが
できれば限定されない。このようなものとしては紫外
線、可視光線、赤外線の他、これらの光線よりもさらに
短波長または長波長の電磁波、放射線であることができ
る。

【００４４】例えば光触媒として、アナターゼ型チタニ
アを用いる場合は、励起波長が３８０ｎｍ以下にあるの
で、光触媒の励起は紫外線により行うことができる。こ
のような紫外線を発するものとしては水銀ランプ、メタ
ルハライドランプ、キセノンランプ、エキシマレーザ
ー、その他の紫外線光源を使用することができる。

【００４５】発光層 本発明のＥＬ素子に設けられるＥＬ層には少なくとも１
層の発光層が含まれている。この発光層は、蛍光を発す
る材料を含みＥＬ発光するものであれば特に限定されな
い。発光機能と正孔輸送機能や電子輸送機能を兼ねてい
ることができる。使用する発光材料としては、例えば以
下のものが挙げられる。

【００４６】＜色素系＞シクロペンタジエン誘導体、テ
トラフェニルブタジエン誘導体、トリフェニルアミン誘
導体、オキサジアゾール誘導体、ピラゾロキノリン誘導
体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアリーレン
誘導体、シロール誘導体、チオフェン環化合物、ピリジ
ン環化合物、ペリノン誘導体、ペリレン誘導体、オリゴ
チオフェン誘導体、トリフマニルアミン誘導体、オキサ
ジアゾールダイマー、ピラゾリンダイマー。

【００４７】＜金属錯体系＞アルミキノリノール錯体、
ベンゾキノリノールベリリウム錯体、ベンゾオキサゾー
ル亜鉛錯体、ベンゾチアゾール亜鉛錯体、アゾメチル亜
鉛錯体、ポルフィリン亜鉛錯体、ユーロピウム錯体、
等、中心金属に、Ａｌ、Ｚｎ、Ｂｅ等または、Ｔｂ、Ｅ
ｕ、Ｄｙ等の希土類金属を有し、配位子にオキサジアゾ
ール、チアジアゾール、フェニルピリジン、フェニルベ
ンゾイミダゾール、キノリン構造等を有する金属錯体。

【００４８】＜高分子系＞ポリパラフェニレンビニレン
誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘
導体、ポリシラン誘導体、ポリアセチレン誘導体等、ポ
リフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、
上記色素系、金属錯体系発光材料を高分子化したもの。

【００４９】＜ドーピング材料＞発光層中に発光効率の
向上、発光波長を変化させる等の目的でドーピングを行
うことができる。このドーピング材料としては例えば、
ペリレン誘導体、クマリン誘導体、ルブレン誘導体、キ
ナクリドン誘導体、スクアリウム誘導体、ポルフィリン
誘導体、スチリル系色素、テトラセン誘導体、ピラゾリ
ン誘導体、デカシクレン、フェノキサゾンが挙げられ
る。

【００５０】その他のＥＬ層 （バッファー層）本発明のＥＬ層としては発光層の他に
バッファー層を挙げることができ、このバッファー層
は、発光層に電荷の注入が容易に行われるように、陽極
と発光層との間または陰極と発光層との間に設けられ
る、有機物、特に有機導電体などを含む層である。例え
ば、発光層への正孔注入効率を高めて、電極などの凹凸
を平坦化する機能を有する導電性高分子であることがで
きる。

【００５１】（電荷輸送層）本発明のＥＬ層としては電
荷輸送層も挙げることができ、この電荷輸送層には正孔
輸送層、および／または電子輸送層が含まれる。これら
は、例えば特願平９−１５５２８４号明細書に記載のも
のように、ＥＬ素子に一般に用いられるものであれば特
に限定されない。

【００５２】（電荷注入層）本発明のＥＬ層としては電
荷注入層も挙げることができ、この電荷注入層には正孔
注入層および／または電子注入層が含まれる。これら
は、例えば特願平９−１５５２８４号明細書に記載のも
ののように、ＥＬ素子に一般に用いられるものであれば
特に限定されない。

【００５３】なお、以上の層を構成する、発光材料、正
孔輸送材料、または電子輸送材料は、それぞれ単独で使
用してもよいし、混合して使用してもよい。混合は、同
じ性質を持つ材料でも異なる性質を有する材料同士でも
よい。さらに、これらの材料を含む層は１層でも複数層
でもよい。

【００５４】電極 本発明においては、電極は通常ＥＬ素子に用いられるも
のであれば限定されず、基体に先に設ける電極を第１電
極、ＥＬ層形成後に設ける電極を第２電極と呼ぶ。これ
らの電極の一方または双方がパターニングされているこ
とが好ましい。また、これらの電極は、陽極と陰極から
なり、陽極と陰極のどちらか一方が、透明または、半透
明であり、陽極としては、正孔が注入し易いように仕事
関数の大きい導電性材料が好ましく、逆に陰極として
は、電子が注入し易いように仕事関数の小さい導電性材
料が好ましい。また、複数の材料を混合させてもよい。
いずれの電極も、抵抗はできるだけ小さいものが好まし
く、一般には、金属材料が用いられるが、有機物あるい
は無機化合物を用いてもよい。

【００５５】具体的な好ましい陽極材料としては、例え
ば、ＩＴＯ、酸化インジウム、金が挙げられる。好まし
い陰極材料としては、例えばマグネシウム合金（ＭｇＡ
ｇ他）、アルミニウム合金（ＡｌＬｉ、ＡｌＣａ、Ａｌ
Ｍｇ他）、金属カルシウムおよび仕事関数の小さい金属
が挙げられる。

【００５６】基体 本発明において基体とは、その上に電極やＥＬ層が設け
られるものであり、所望により透明材料からなることが
できるが、不透明材料であってもよい。本発明のＥＬ素
子においては、基体は第１電極そのものであってもよい
が、通常は強度を保持する基体の表面に第１電極が、直
接または中間層を介して設けられる。

【００５７】製造方法 本発明のＥＬ素子の製造方法は、光分解性染料含有層や
光触媒含有層に対し、光照射によりパターニングする以
外は一般的なＥＬ素子の製造方法を用いて製造すること
ができる。

【００５８】この光照射の工程は、例えば、ＥＬ素子の
発光領域に対応する部分の光分解性染料含有層に光を照
射して、染料を分解して退色させる工程であることがで
き、また、ＥＬ素子の発光領域に対応する部分の光分解
性染料含有層および光触媒含有層に光を照射して、光分
解性染料含有層の色と光触媒含有層の濡れ性を変化させ
る工程であることができる。あるいは、光分解性染料含
有層をパターン露光して分解させてアライメントマーク
を形成する工程であることもできる。光触媒含有層を用
いてパターニングする方法としては、例えば、特願２０
００−７０４９３号明細書に記載の方法も用いることが
できる。

【００５９】図１を用いて、本発明のＥＬ素子の製造工
程の一例を説明する。図１（ａ）のような基体１１上に
パターニングされた陽極（ＩＴＯ）１２が形成された基
板を洗浄する。光触媒含有層形成液に光分解性染料を混
合して光触媒・光分解性染料含有層形成液を調製し、前
記基板上にスピン塗布し、焼成乾燥して、図１（ｂ）に
示すような正孔輸送層としても機能する光触媒・光分解
性染料含有層１３を形成する。

【００６０】その後、図１（ｃ）のようにパターニング
された陽極に対応する発光層形成領域と、図中では基体
の末端にあるアライメントマーク形成領域に、マスク１
４を通して紫外線１５を照射すると、紫外線照射部位１
３’である発光層形成領域とアライメントマーク形成領
域は、光触媒の作用により濡れ性が高まりかつ染料の光
分解により無色透明となり、それと同時にマスクされて
紫外線照射をしなかった部位１３は、濡れ性が低くかつ
染料の色を呈する画像を鮮明にする遮光層となる。さら
に、図１（ｄ）のように形成されたアライメントマーク
で正確な位置あわせをして、インクジェットを用いて濡
れ性が高まった発光層形成領域に発光層形成液を滴下し
て発光層１６を形成する。次いで図１（ｅ）のように発
光層１６の上に第２電極１７を形成し、封止剤１８によ
り封止することによりＥＬ素子が製造できる。

【００６１】このように、光触媒、光分解性染料含有層
に光照射すると、光照射した部分は親水性かつ透明にな
り、光照射していない部分は撥水性でかつ呈色するとい
う２重の効果を生じ、発光層のパターニング、アライメ
ントマークの形成および混色を防ぐ遮光層の形成を同時
に行うことができる。

【００６２】また、アライメントマークで位置あわせを
正確に行った後、インクジェットの代わりにマスク蒸着
により、発光層や第２電極を形成することもできる。

【００６３】

【実施例】イソプロピルアルコール３ｇとアナターゼ型
チタニアゾル２ｇにフルオロアルコキシランを０．４２
ｇ混合し、１００℃で１０分間撹拌し、その後この溶液
に更にイソプロピルアルコールを１６．２６ｇ混合し、
更に光分解性染料として、ＵＶで分解する、ローダミン
６Ｇ（純正化学株式会社）を０．２１７ｇ混合し、１０
０℃で１０分間撹拌し溶液Ａを作製した。

【００６４】パターニングされたＩＴＯガラス基板上に
洗浄処理と表面処理を施し、その上に溶液Ａをスピンコ
ーターで塗布し１５０℃のホットプレート上で１０分間
乾燥を行った。この溶液Ａの塗布によって形成された膜
厚は８０ｎｍであった。

【００６５】次にこの膜（光分解性染料・光触媒含有
層）面上に発光させたい領域およびアライメントマーク
に対応した部分を開口させたマスクを用いてその上から
水銀灯（主波長３６５ｎｍ，２２ｍｗ／ｃｍ^２）により
２０分間照射した。水銀灯を照射によりＥＬ素子の発光
領域（有機ＥＬ発光層を塗布する部分）は親水性とな
り、その他の部分は撥水性をもち、さらに発光させたい
部分は透明、若しくは色が薄くなる半透明化し、非照射
部は色が残った。

【００６６】形成した光分解性染料・光触媒含有層上に
有機ＥＬ発光層（緑色）形成溶液（ポリビニルカルバゾ
ールが７重量部、クマリン６が０．１重量部、オキサジ
アゾール化合物が３重量部、トルエンが５０５０重量部
からなる溶液）をディップコートにより塗布し、その後
９０℃で１時間乾燥し有機ＥＬ発光層８０ｎｍの厚みの
膜を得た。

【００６７】この後、発光領域部に電子注入層としてＣ
ａを２００Å、電極としてＡｇを２０００Åマスク蒸着
し、ＥＬ素子を得た。

【００６８】発光特性を調べたところ、２．５Ｖで発光
が開始し９Ｖほどで最高輝度２万Ｃｄを得た。また、こ
のＥＬ素子は緑色に発光し、一方で非発光部が赤色であ
るので、発光層からの出射光のうち非発光部へ発散する
光はこの赤色によって吸収された。このため、パターン
のコントラストが光分解性染料を用いないＥＬ素子より
も向上した。

【００６９】また、アライメントマークを用いて正確な
位置あわせを行い、ディップコート法の代わりにインク
ジェット法により上記の発光層形成液を塗布し、上記と
同様に有機ＥＬ素子を作成することもできた。

【００７０】

【発明の効果】本発明によって、簡易に製造できるＥＬ
素子、特に遮光層の形成や発光層のパターニングが簡易
に精度良く製造できるＥＬ素子とその製造方法を提供で
きる。また、ガラス上にアレイメントマークを形成しな
くとも製造できるのでコストダウンが実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＥＬ素子の製造工程の一例を説明する
断面図である。

【符号の説明】

１１ 基体 １２ 陽極（ＩＴＯ） １３ 光触媒・光分解性染料含有層（紫外線未照射部
位） １３’ 光触媒・光分解性染料含有層の紫外線照射部位 １４ マスク １５ 紫外線 １６ 発光層 １７ 第２電極 １８ 封止剤

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１電極と、前記第１電極上に形成された
   ＥＬ層と、前記ＥＬ層上に形成された第２電極から少な
   くともなり、前記第１電極と前記第２電極の少なくとも
   一方が透明または半透明であるＥＬ素子であって、 前記ＥＬ素子に、光分解性染料含有層を少なくとも１層
   設けることを特徴とする、ＥＬ素子。
2. 【請求項２】基体と、前記基体上に形成された光分解性
   染料含有層と、前記光分解性染料含有層上に形成された
   第１電極と、前記第１電極上に形成されたＥＬ層と、前
   記ＥＬ層上に形成された第２電極から少なくともなる、
   請求項１に記載のＥＬ素子。
3. 【請求項３】第１電極と、前記第１電極上に形成された
   ＥＬ層と、前記ＥＬ層上に形成された第２電極と、前記
   第２電極上に形成された光分解性染料含有層と、前記光
   分解性染料含有層上に形成された基体から少なくともな
   る、請求項１に記載のＥＬ素子。
4. 【請求項４】前記ＥＬ素子が少なくとも１層の光触媒含
   有層を有する、請求項１に記載のＥＬ素子。
5. 【請求項５】前記光触媒含有層に光分解性染料を含ませ
   ることにより、光触媒・光分解性染料含有層とする、請
   求項４に記載のＥＬ素子。
6. 【請求項６】基体と、前記基体上に形成された第１電極
   と、前記第１電極上に形成された光触媒・光分解性染料
   含有層と、前記光触媒・光分解性染料含有層上に形成さ
   れたＥＬ層と、前記ＥＬ層上に形成された第２電極とか
   ら少なくともなる、請求項１に記載のＥＬ素子。
7. 【請求項７】前記光触媒含有層の反応波長帯と、前記光
   分解性染料含有層の反応波長帯が少なくとも一部重なる
   ものである、請求項４〜６のいずれか１項に記載のＥＬ
   素子。
8. 【請求項８】前記光分解性染料含有層の、ＥＬ素子発光
   領域に対応する部分の染料が光分解されている、請求項
   １に記載のＥＬ素子。
9. 【請求項９】前記光分解性染料含有層をパターン露光し
   て分解させて形成したアライメントマークを有する、請
   求項１に記載のＥＬ素子。
10. 【請求項１０】請求項１に記載のＥＬ素子を製造する方
    法であって、前記光分解性染料含有層の、ＥＬ素子発光
    領域に対応する部分の染料を光分解する工程を含む、Ｅ
    Ｌ素子の製造方法。
11. 【請求項１１】請求項１に記載のＥＬ素子を製造する方
    法であって、前記光分解性染料含有層をパターン露光し
    て分解させてアライメントマークを形成する工程を含
    む、ＥＬ素子の製造方法。
12. 【請求項１２】請求項５または６に記載のＥＬ素子を製
    造する方法であって、前記光分解性染料および光触媒を
    含有する層をパターン露光して、光照射により濡れ性が
    向上しかつ無色透明な部分と、光照射をしないことによ
    り濡れ性が低くかつ有色不透明な部分とを形成し、ＥＬ
    層形成用のパターニング、アライメントマークの形成お
    よび混色を防ぐ遮光層の形成を同時に行う工程を含む、
    ＥＬ素子の製造方法。