JP2004227993A - 有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents
有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】基板上に仕切部材を形成することなく、発光層を成膜する。
【解決手段】少なくとも、基板１１上に膜付けした陽極１３と、発光層１４と、陰極１５とからなる有機エレクトロルミネッセンス素子１０を製造する際、陽極１３又は陰極１５は、導電性高分子材料を用いて成膜した導電性高分子層１２上に多価アルコール化合物１３を予め形成された所定の印刷パターンに沿って印刷して、多価アルコール化合物１３を導電性高分子層１２内にドーピングした後に乾燥させて形成することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法である。
【選択図】 図１
【解決手段】少なくとも、基板１１上に膜付けした陽極１３と、発光層１４と、陰極１５とからなる有機エレクトロルミネッセンス素子１０を製造する際、陽極１３又は陰極１５は、導電性高分子材料を用いて成膜した導電性高分子層１２上に多価アルコール化合物１３を予め形成された所定の印刷パターンに沿って印刷して、多価アルコール化合物１３を導電性高分子層１２内にドーピングした後に乾燥させて形成することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法である。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子と記す）は自発光で高速応答性を有し、視野角依存性がなく、低消費電力が期待される表示素子であり、次世代ディスプレイとして期待されている。現在、車載オーディオ用表示パネルにはモノカラーを部分的に組み合わせたエリアカラー方式が実用化され、また、携帯電話用表示パネルにはエリアカラー方式や赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ）をマスク蒸着法によりパターン化したフルカラー表示が実用化されている。
【０００３】
上記したようにＲＧＢ３色フルカラー表示も可能であることから、低電圧で駆動し、発光層から高輝度の発光光を生じさせて、色再現性の高い有機ＥＬ素子を得ようとする種々の研究が行われている。
【０００４】
有機ＥＬ素子の典型的な構造は、例えばインジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）などの透明電極（陽極）がコートされたガラス等の透明基板上に有機材料からなる発光層を成膜し、更に、発光層上に例えばマグネシウム−銀（ＭｇＡｇ）合金からなる金属電極（陰極）を積層したものである。
【０００５】
この際、発光層の有機材料は、蛍光性を有する共役および非共役高分子材料から低分子材料，金属錯体さらには燐光発光性を有し非常に高発光効率で発光する重金属錯体まで幅広く使用されており、発光層の有機材料の種類により溶液からの塗布等の湿式法とか、真空蒸着などの乾式法が選択される。
【０００６】
更に、有機ＥＬ素子は、単一の発光層よりなる単層型や、複数の異なる材料を電荷注入性，電荷輸送性，発光性等の機能別に積層した積層型に分けられており、発光層から出射した発光光は透明な陽極を膜付けした透明基板側又は透明な陰極側を通して取り出すことができる。
【０００７】
そして、有機ＥＬ素子を製造する方法は各種の製造方法が開発されているものの、一例として、短時間、低コストで精度の高いパターニング成膜を行うことができるインクジェットパターニングがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
また、薄膜基板を作製する電子分野において、ガラス基板上又は透明なプラスチックシート上にインジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）による電極を蒸着することなく、導電性高分子材料を用いて電極を形成する方法もある（例えば、特許文献２参照）。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−１０６２７８号公報（第７頁、図１）
【００１０】
【特許文献２】
特開平８−４８８５８号公報（第５頁）
【００１１】
図７（ａ）〜（ｅ）は従来の有機ＥＬ素子の製造工程断面図である。
【００１２】
図７（ａ）〜（ｅ）に示した従来の有機ＥＬ素子１００の製造方法及び有機ＥＬ素子１００は、特許文献１（特開２０００−１０６２７８号公報）に開示されているものであり、ここでは特許文献１を参照して簡略に説明する。
【００１３】
上記した従来の有機ＥＬ素子１００の製造方法及び有機ＥＬ素子１００において、まず、図７（ａ）に示した如く、陽極形成工程では、ガラス基板１０１上に陽極１０２としてＩＴＯ透明電極を０．１μｍの厚さで成膜し、１００μｍピッチでパターニングしている。
【００１４】
次に、図７（ｂ）に示した如く、仕切部材形成工程では、ガラス基板１０１上で隣り合う陽極１０２，１０２間に仕切部材１０３を非感光性ポリイミドを用いて幅２０μｍ、厚さ２．０μｍで凸状に形成している。
【００１５】
次に、図７（ｃ）に示した如く、正孔注入輸送層用組成物吐出工程では、インクジェットプリント装置１０４のヘッド１０５から正孔注入輸送層用組成物１０６を吐出させて、正孔注入輸送層１０７を隣り合う仕切部材１０３，１０３間に形成した各陽極１０２上にパターンニング成膜している。この際、正孔注入輸送層１０７を形成する導電性化合物として、とくに、水を主溶媒として使えること、混合比により特性を調節できることからＰＥＤＴ（ポリエチレンジオキシチオフェン）とＰＳＳ（ポリスチレンスルフォン酸）の混合材料を用い、更に、インクジェットノズル口で乾燥・凝固することを有効に防止するために湿潤剤として、例えば、グリセリン、ジエチレングリコール等の多価アルコール類を添加している。
【００１６】
次に、図７（ｄ）に示した如く、発光層用組成物充填工程では、インクジェットプリント装置１０４のヘッド１０５から発光層組成物１０８を吐出させて、発光層１０９を各正孔注入輸送層１０７上にパターンニング成膜している。この際、緑色発光層としてＰＰＶ前駆体｛ポリ（パラ−フェニレンビニレン）｝組成物を用い、また、赤色発光を示すローダミンＢをドープしたＰＰＶや、青色発光を示すクマリンをドープしたＰＰＶを用いることで、赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ）の３原色発光を示す発光層組成物１０８をそれぞれ正孔注入輸送層１０７上にパターニングすることにより高精細なフルカラー有機ＥＬディスプレイの製造が可能となる。
【００１７】
次に、図７（ｅ）に示した如く、陰極形成工程では、各発光層１０９を覆うように陰極１１０を蒸着して有機ＥＬ素子１００を形成している。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図７（ａ）〜（ｅ）を用いて説明した従来の有機ＥＬ素子１００の製造方法及び有機ＥＬ素子１００では、ガラス基板１０１上に成膜した陽極１０２上にインクジェット方式パターニングにより正孔注入輸送層１０７と発光層１０９とを順に形成する際に、ガラス基板１０１上で隣り合う陽極１０２，１０２間に仕切部材１０３を凸状に形成する仕切部材形成工程を必要とするために、この仕切部材形成工程に時間がかかってしまい問題となっている。
【００１９】
また、従来の有機ＥＬ素子１００の製造方法及び有機ＥＬ素子１００では、ＰＥＤＴ（ポリエチレンジオキシチオフェン）とＰＳＳ（ポリスチレンスルフォン酸）の混合材料は正孔注入輸送層１０７として機能させているものの、ＰＥＤＴ／ＰＳＳの混合材料は、上記した特許文献２（特開平８−４８８５８号公報）によると電極材料として用いることが可能となっている。即ち、特許文献２中の実施例１に開示されているように、ＰＥＤＴ（ポリエチレンジオキシチオフェン）とＰＳＳ（ポリスチレンスルフォン酸）の混合材料に、ソルビトール及び３−グリシドキシプロピルトリメトキシランを混合させて、混合物をガラス板に塗布し、空気中で乾燥させた後に２００°Ｃの温度でアニーリングすることにより伝導性被膜を生成することができ、この伝導性被膜をエレクトロルミネッセンスの電極材料として適用が可能なことが開示されている。
【００２０】
そこで、上記した特許文献２の技術的思想を一部適用して改良することで、ガラス基板上に仕切部材を形成する仕切部材形成工程を削減でき、且つ、発光層から高輝度の発光光が得られる有機ＥＬ素子の製造方法及び有機ＥＬ素子を提供するものである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、第１の発明は、少なくとも、基板上に膜付けした陽極と、発光層と、陰極とからなる有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する方法において、
前記陽極又は前記陰極は、導電性高分子材料を用いて成膜した導電性高分子層上に多価アルコール化合物を予め形成された所定の印刷パターンに沿って印刷して、前記多価アルコール化合物を前記導電性高分子層内にドーピングした後に乾燥させて形成することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法である。
【００２２】
また、第２の発明は、少なくとも、基板上に膜付けした陽極と、発光層と、陰極とからなる有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記陽極又は前記陰極は、多価アルコール化合物を含む導電性高分子層からなることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子を図１乃至図６を参照して、＜第１実施例＞〜＜第３実施例＞の順に詳細に説明する。
【００２４】
＜第１実施例＞
図１（ａ）〜（ｆ）は本発明に係る第１実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子を工程順に説明するための図、
図２は陽極パターンを説明するための平面図、
図３は陰極パターンを説明するための平面図である。
【００２５】
本発明に係る第１実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子において、基板上に膜付けした陽極と、発光層と、陰極とを少なくとも形成する際に、とくに、陽極又は陰極となる電極は、導電性高分子材料を用いて成膜した導電性高分子層上に多価アルコール化合物を予め形成された所定の印刷パターンに沿って印刷して、この多価アルコール化合物を導電性高分子層内にドーピングした後に乾燥させて形成されており、これにより、基板上に従来例のような仕切部材を形成することなく発光層を成膜できることを特徴とするものであり、更に、発光層からの発光光を基板側から出射するように成したものである。
【００２６】
より具体的に説明すると、図１（ａ）に示した如く、第１実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子１０の製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子１０では、例えば厚さ０．７ｍｍ，５０ｍｍ角に形成した透明な無アルカリガラス基板１１を実験用基台として用意し、この無アルカリガラス基板１１を中性洗剤，純水，アセトン，ＩＰＡ（２−プロパノール）でそれぞれ１０分間ずつ超音波洗浄を行った後、酸素プラズマ中で２分間表面処理を行った。
【００２７】
次に、図１（ｂ）に示した如く、導電性高分子材料として例えばＰＥＤＴ（ポリエチレンジオキシチオフェン）とポリスチレンスルフォネート（ＰＳＳ）とを水系分散液により混合して作製したバイエル社製のＢａｙｔｒｏｎを用いて導電性高分子層（以下、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層と記す）１２をスピンコートにより無アルカリガラス基板１１上の全面に亘って６０ｎｍの厚みで成膜した。この際、バイエル社製のＢａｙｔｒｏｎによるＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２は、導電性高分子材料を用いているものの、この段階ではＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２の表面抵抗値は高い状態である。
【００２８】
次に、図１（ｃ）に示した如く、多価アルコール化合物として２−プロパノールで希釈したグリセリン１０ｗｔ％溶液１３を、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２上に例えば間隔５ｍｍ，幅５ｍｍ，長さ５０ｍｍからなる所定の印刷パターンに沿って２本スクリーン印刷法で印刷すると、グリセリン１０ｗｔ％溶液１３がＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２内に印刷パターンに沿ってドーピングされる。この際、グリセリン１０ｗｔ％溶液１３の印刷パターンは予め形成されたものであり、図２に示したように、Ｙ軸方向に沿った陽極パターンと等価なものである。この実施例では、多価アルコール化合物として２−プロパノールで希釈したグリセリン１０ｗｔ％溶液１３を用いているが、これに限ることなく、エチレングリコールやソルビトールなどの多価アルコールであっても良いものである。
【００２９】
次に、図１（ｄ）に示した如く、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２内にグリセリン１０ｗｔ％溶液１３を印刷パターンに沿ってドーピングしたものを、２００℃の乾燥炉Ｈ内（又はホットプレート上）で１時間乾燥させた。
【００３０】
そして、乾燥後に、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２内にグリセリン１０ｗｔ％溶液１３をドーピングした部位の表面抵抗値は１００Ω／ｃｍ２程度であり、一方、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２内にグリセリン１０ｗｔ％溶液１３をドーピングしていない部位の表面抵抗値は１００ｋΩ／ｃｍ２程度であった。
【００３１】
上記により、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２内にグリセリン１０ｗｔ％溶液１３をドーピングした部位の表面抵抗が１００Ω／ｃｍ２程度の小さな値となるので、このグリセリン１０ｗｔ％溶液１３をドービングした部位は陽極としての機能を備えることになるので、以下の説明では、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２内にグリセリン１０ｗｔ％溶液１３をドーピングした部位を陽極（１３）と記して説明する。
【００３２】
次に、図１（ｅ）に示した如く、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２上の全面に亘って、発光層１４を成膜している。ここでは、発光層１４として、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）中へ電子輸送材低分子発光材料として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−２−イル］ベンゼン（ＯＸＤ−７）、発光材料としてｆａｃ−トリス（２−フェニルピリジナート）イリジウム（｜｜｜）をそれぞれＰＶＫに対して３０ｗｔ％、２．５ｗｔ％クロロホルム溶液中に分散させ、この液をスピンコートして７０ｎｍの厚みで成膜して発光層１４を形成し、この後、不図示の乾燥炉内で発光層１４を乾燥させた。
【００３３】
次に、図１（ｅ）に示した如く、図２に示したようなＹ軸方向の陽極パターンに対して直交するＸ軸方向の陰極パターンを図３に示したように設定した上で、発光層１４上に陰極１５としてＣａを例えば間隔５ｍｍ，幅５ｍｍ，長さ５０ｍｍのパターンで２本を３０ｎｍの厚さで蒸着により成膜し、更に、２本の陰極１５上に沿って保護層１６としてＡｌを３００ｎｍの厚さで蒸着により成膜している。尚、第１実施例では陰極１５としてＣａ等のアルカリ土類金属を用いた場合を説明したが、これに限ることなく、陰極１５として仕事関数の低い金属材料であるＡｌ，Ｍｇとか、Ｌｉ，Ｃｓ等のアルカリ金属とか、Ａｇ等とか、これらの合金等を用いても良い。
【００３４】
この後、露点温度−６０°ＣのＮ２（窒素）雰囲気下でガラスキャップと紫外線硬化樹脂を用いて封止を行って第１実施例の有機ＥＬ素子１０を完成させた。
【００３５】
そして、完成した第１実施例の有機ＥＬ素子１０に対して、陽極（１３）と、陰極１５との間に電圧を印加えると、陽極（１３）と陰極１５が直交する発光部位の発光層１４が発光して、透明な無アルカリガラス基板１１側から発光光が出射され、この第１実施例の有機ＥＬ素子１０の特性を測定したところ、最高輝度電流効率で２１ｃｄ／Ａ，最高輝度で１１２００ｃｄ／ｍ２が得られた。
【００３６】
上記した第１実施例の有機ＥＬ素子１０の製造方法によれば、無アルカリガラス基板１１上に成膜したＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２内にグリセリン１０ｗｔ％溶液１３をドーピングすることで陽極（１３）を形成するため、無アルカリガラス基板１１上に従来例のような仕切部材を凸状に形成することなく、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２上に発光層１４を成膜することができるので、第１実施例の有機ＥＬ素子１０の製造時間が短縮化されて製造効率を向上させることができる。
【００３７】
＜第２実施例＞
図４（ａ）〜（ｆ）は本発明に係る第２実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子を工程順に説明するための図、
図５は本発明に係る第２実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子において、多価アルコール化合物を導電性高分子層内にドーピングさせる際の印刷パターンを示した図である。
【００３８】
図４（ａ）〜（ｆ）に示した本発明に係る第２実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子２０の製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子２０は、先に図１を用いて説明した本発明に係る第１実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子１０の製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子１０に対して、無アルカリガラス基板２１上にインジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）によるＩＴＯ電極２２が予め膜付けされているものを使用している点が異なるものであり、第１実施例と同じ構成部材に対して同一の符番を付し、且つ、第１実施例に対して異なる部材に新たな符番を付して説明する。
【００３９】
より具体的に説明すると、図４（ａ）に示した如く、第２実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子２０の実験用基台として、例えば厚さ０．７ｍｍ，５０ｍｍ角に形成し、且つ、上面に例えば間隔５ｍｍ，幅５ｍｍ，長さ５０ｍｍのパターンでＩＴＯ電極２２を２本膜付けした透明な無アルカリガラス基板２１を用意し、この無アルカリガラス基板２１を中性洗剤，純水，アセトン，ＩＰＡ（２−プロパノール）でそれぞれ１０分間ずつ超音波洗浄を行った後、酸素プラズマ中で２分間表面処理を行った。この際、無アルカリガラス基板２１上に形成したＩＴＯ電極２２によるパターンは第１実施例で説明した図２と同じ陽極パターンである。また、無アルカリガラス基板２１上に形成したＩＴＯ電極２２の表面抵抗値は２０Ω／ｃｍ２程度である。
【００４０】
次に、図４（ｂ）に示した如く、ＩＴＯ電極２２を膜付けした上面側で無アルカリガラス基板２１上の全面に亘ってＰＥＤＴ／ＰＳＳ層（導電性高分子層）１２をスピンコートにより６０ｎｍの厚みで成膜した。ここでも、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２は、導電性高分子材料を用いているものの、この段階ではＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２の表面抵抗値は高い状態である。
【００４１】
次に、図４（ｃ）に示した如く、２−プロパノールで希釈したグリセリン１０ｗｔ％溶液１３を、ＩＴＯ電極２２上で且つ後述する陰極１５と交わる発光部位に相当するＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２上で図５に示した印刷パターンに沿ってスクリーン印刷法で印刷すると、グリセリン１０ｗｔ％溶液１３がＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２内に印刷パターンに沿ってドーピングされる。
【００４２】
次に、図４（ｄ）に示した如く、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２内にグリセリン１０ｗｔ％溶液１３を印刷パターンに沿ってドーピングしたものを、２００℃の乾燥炉Ｈ内（又はホットプレート上）で１時間乾燥させた。
【００４３】
そして、乾燥後に、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２内にグリセリン１０ｗｔ％溶液１３をドーピングした部位の表面抵抗値は１００Ω／ｃｍ２程度であり、一方、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２内にグリセリン１０ｗｔ％溶液１３をドーピングしていない部位の表面抵抗値は１００ｋΩ／ｃｍ２程度であった。
【００４４】
上記により、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２内にグリセリン１０ｗｔ％溶液１３をドーピングした部位の表面抵抗が１００Ω／ｃｍ２程度の小さな値となるので、このグリセリン１０ｗｔ％溶液１３をドーピングした部位はＩＴＯ電極２２上に積層された陽極としての機能を備えることになるので、両者の合成表面抵抗値が第１実施例よりも低くなる。以下の説明では、ＩＴＯ電極２２とＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２内にグリセリン１０ｗｔ％溶液１３をドーピングした部位とが重なり合った部位を合成陽極（２２＋１３）と記して説明する。
【００４５】
次に、図４（ｅ）に示した如く、第１実施例と同様に、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２上の全面に亘って、発光層１４を成膜している。ここでも、発光層１４として、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）中へ電子輸送材低分子発光材料として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−２−イル］ベンゼン（ＯＸＤ−７）、発光材料としてｆａｃ−トリス（２−フェニルピリジナート）イリジウム（｜｜｜）をそれぞれＰＶＫに対して３０ｗｔ％、２．５ｗｔ％クロロホルム溶液中に分散させ、この液をスピンコートして７０ｎｍの厚みで成膜して発光層１４を形成し、この後、不図示の乾燥炉内で発光層１４を乾燥させた。
【００４６】
次に、図４（ｆ）に示した如く、第１実施例と同様に、発光層１４上に陰極１５としてＣａを例えば間隔５ｍｍ，幅５ｍｍ，長さ５０ｍｍのパターン（図３）で３０ｎｍの厚さで２本蒸着により成膜し、更に、２本の陰極１５上に沿って保護層１６としてＡｌを３００ｎｍの厚さで蒸着により成膜している。この後、露点温度−６０℃のＮ２（窒素）雰囲気下でガラスキャップと紫外線硬化樹脂を用いて封止を行って第２実施例の有機ＥＬ素子２０を完成させた。
【００４７】
そして、完成した第２実施例の有機ＥＬ素子２０に対して、合成陽極（２２＋１３）と、陰極１５との間に電圧を印加えると、合成陽極（２２＋１３）に対応した発光部位の発光層１４が発光して、透明な無アルカリガラス基板２１側から発光光が出射され、この第２実施例の有機ＥＬ素子２０の特性を測定したところ、第１実施例よりも性能良く最高輝度電流効率で２４ｃｄ／Ａ，最高輝度で１２４００ｃｄ／ｍ２が得られた。
【００４８】
上記した第２実施例の有機ＥＬ素子２０の製造方法によれば、ＩＴＯ電極２２を膜付けした無アルカリガラス基板２１上に成膜したＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２内にグリセリン１０ｗｔ％溶液１３をドーピングすることで合成陽極（２２＋１３）を形成したために、無アルカリガラス基板２１上に従来例のような仕切部材を形成することなく、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２上に発光層１４を成膜することができるので、第２実施例の有機ＥＬ素子２０の製造時間が短縮化されて製造効率を向上させることができる。
【００４９】
＜第３実施例＞
図６（ａ）〜（ｇ）は本発明に係る第３実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子を工程順に説明するための図である。
【００５０】
図６（ａ）〜（ｇ）に示した本発明に係る第３実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子３０の製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子３０は、先図１，図４を用いて説明した第１，第２実施例の技術的思想を適用しており、第１，第２実施例と同じ構成部材に対して同一の符番を付し、且つ、第１，第２実施例に対して異なる部材に新たな符番を付して説明する。
【００５１】
より具体的に説明すると、図６（ａ）に示した如く、第３実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子３０の実験用基台として、例えば厚さ０．７ｍｍ，５０ｍｍ角に形成した無アルカリガラス基板３１を用意し、この無アルカリガラス基板３１を中性洗剤，純水，アセトン，ＩＰＡ（２−プロパノール）でそれぞれ１０分間ずつ超音波洗浄を行った後、酸素プラズマ中で２分間表面処理を行った。この後、直ちに、無アルカリガラス基板３１を不図示の真空蒸着機内に入れて、無アルカリガラス基板３１の上面に例えば間隔５ｍｍ，幅５ｍｍ，長さ５０ｍｍのパターンでＡｕ電極３２を２本蒸着により膜付けした。この際、無アルカリガラス基板３１上に形成したＡｕ電極３２によるパターンも第１実施例で説明した図２と同じ陽極パターンである。
【００５２】
次に、図６（ｂ）に示した如く、Ａｕ電極３２を膜付けした上面側で無アルカリガラス基板３１上の全面に亘ってＰＥＤＴ／ＰＳＳ層（導電性高分子層）１２をスピンコートにより６０ｎｍの厚みで成膜した。ここでも、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２は、導電性高分子材料を用いているものの、この段階ではＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２の表面抵抗値は高い状態である。
【００５３】
次に、図６（ｃ）に示した如く、２−プロパノールで希釈したグリセリン１０ｗｔ％溶液１３を、Ａｕ電極３２上で且つ後述する陰極１５と交わる発光部位に相当するＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２上で図５に示した印刷パターンに沿ってスクリーン印刷法で印刷すると、グリセリン１０ｗｔ％溶液１３がＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２内に印刷パターンに沿ってドーピングされる。
【００５４】
次に、図６（ｄ）に示した如く、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２内にグリセリン１０ｗｔ％溶液１３を印刷パターンに沿ってドーピングしたものを、２００℃の乾燥炉Ｈ内（又はホットプレート上）で１時間乾燥させた。
【００５５】
そして、乾燥後に、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２内にグリセリン１０ｗｔ％溶液１３をドーピングした部位の表面抵抗値は１００Ω／ｃｍ２程度であり、一方、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２内にグリセリン１０ｗｔ％溶液１３をドーピングしていない部位の表面抵抗値は１００ｋΩ／ｃｍ２程度であった。
【００５６】
上記により、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２内にグリセリン１０ｗｔ％溶液１３をドーピングした部位の表面抵抗が１００Ω／ｃｍ２程度の小さな値となるので、このグリセリン１０ｗｔ％溶液１３をドーピングした部位はＡｕ電極３２上に積層された陽極としての機能を備えることになるので、両者の合成表面抵抗値が第１実施例よりも低くなる。以下の説明では、Ａｕ電極３２とＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２内にグリセリン１０ｗｔ％溶液１３をドーピングした部位とが重なり合った部位を合成陽極（３２＋１３）と記して説明する。
【００５７】
次に、図６（ｅ）に示した如く、第１，第２実施例と同様に、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２上の全面に亘って、発光層１４を成膜している。ここでも、発光層１４として、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）中へ電子輸送材低分子発光材料として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−２−イル］ベンゼン（ＯＸＤ−７）、発光材料としてｆａｃ−トリス（２−フェニルピリジナート）イリジウム（｜｜｜）をそれぞれＰＶＫに対して３０ｗｔ％、２．５ｗｔ％クロロホルム溶液中に分散させ、この液をスピンコートして７０ｎｍの厚みで成膜して発光層１４を形成し、この後、不図示の乾燥炉内で発光層１４を乾燥させた。
【００５８】
次に、図６（ｆ）に示した如く、第１，第２実施例と同様に、発光層１４上に陰極１５としてＣａを例えば間隔５ｍｍ，幅５ｍｍ，長さ５０ｍｍのパターン（図３）で５ｎｍの厚さで２本蒸着により成膜し、更に、第１，第２実施例とは異なって、２本の陰極１５上に沿って保護層３３としてＡｌを５ｎｍの厚さで蒸着により成膜している。
【００５９】
次に、図６（ｇ）に示した如く、陰極１５及び保護層３３を成膜していない発光層１４上と、保護層３３上とに全面保護層３４としてＭｇＦ２（フッ化マグネシウム）を２０ｎｍの厚さで蒸着した。この後、露点温度−６０℃のＮ２（窒素）雰囲気下で紫外線硬化樹脂を１００ｎｍ塗布し硬化封止を行って第３実施例の有機ＥＬ素子３０を完成させた。この際、Ｃａによる陰極１５と、Ａｇによる保護層３３と、ＭｇＦ２による全面保護層３４は、共に略透明であるために、陰極１５側から発光光を出射できるようになっている。
【００６０】
そして、完成した第３実施例の有機ＥＬ素子３０に対して、合成陽極（３２＋１３）と、陰極１５との間に電圧を印加えると、合成陽極（３２＋１３）に対応した発光部位の発光層１４が発光して、略透明な陰極１５及び保護層３３並びに全面保護層３４側から発光光が出射され、この第３実施例の有機ＥＬ素子３０の特性を測定したところ、最高輝度電流効率で２０ｃｄ／Ａ，最高輝度で９９７０ｃｄ／ｍ２が得られた。
【００６１】
上記した第３実施例の有機ＥＬ素子３０の製造方法によれば、Ａｕ電極３２を膜付けした無アルカリガラス基板３１上に成膜したＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２内にグリセリン１０ｗｔ％溶液１３をドーピングすることで合成陽極（３２＋１３）を形成したために、従来例のような仕切部材を形成することなく、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２上に発光層１４を成膜することができるので、第３実施例の有機ＥＬ素子３０の製造時間が短縮化されて製造効率を向上させることができる。
【００６２】
ところで、上記した第１，第２，第３実施例の有機ＥＬ素子１０，２０，３０で用いた無アルカリガラス基板１１，２１，３１は一例であり、基板としては２００°Ｃの乾燥炉Ｈ内で変形しない材料であれば良い。
【００６３】
また、上記した第１〜第３実施例で成膜した発光層１４に用いた材料は一例であり、発光層１４としては、発光させる色に応じて周知の低分子発光材料，高分子発光材料を適宜用いれば良いものである。
【００６４】
また、上記した第１〜第３実施例では、基板上に膜付けした陽極と、発光層と、陰極とを少なくとも形成した例を示したが、これに限ることなく、図示を省略するものの、陽極と発光層との間に正孔注入層，正孔輸送層を介在させたり、発光層と陰極との間に電子輸送層，電子注入層を介在させても良い。
【００６５】
また、上記した第１〜第３実施例では、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２内にグリセリン１０ｗｔ％溶液１３をドーピングする際に、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２上にグリセリン１０ｗｔ％溶液１３を予め形成された所定の印刷パターンに沿ってスクリーン印刷により行う場合を説明したが、これに限ることなく、フレキソ印刷やグラビア印刷などの既存の印刷法を適用しても良い。
【００６６】
更に、上記した第１〜第３実施例では、導電性高分子材料を用いて成膜した導電性高分子層上に多価アルコール化合物を予め形成された所定の印刷パターンに沿って印刷して、多価アルコール化合物を導電性高分子層内にドーピングした後に乾燥させて陽極を形成する例を説明したが、この技術的思想を適用して、発光層上に導電性高分子材料を用いて導電性高分子層を積層し、且つ、この導電性高分子層上に多価アルコール化合物を予め形成された印刷パターン（陰極パターン）に沿ってシルク印刷などの印刷法により印刷して、多価アルコール化合物を導電性高分子層内にドーピングさせた後に乾燥させることにより陰極を形成することも可能である。
【００６７】
【発明の効果】
以上詳述した本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子によると、基板上に膜付けした陽極と、発光層と、陰極とを少なくとも形成する際、陽極又は陰極は、導電性高分子材料を用いて成膜した導電性高分子層上に多価アルコール化合物を予め形成された所定の印刷パターンに沿って印刷して、多価アルコール化合物を導電性高分子層内にドーピングした後に乾燥させて形成することで、基板上に従来例のような仕切部材を形成することなく、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層と発光層を成膜することができるので、有機ＥＬ素子の製造時間が短縮化されて製造効率を向上させることができると共に、発光層から高輝度の発光光を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｆ）は本発明に係る第１実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子を工程順に説明するための図である。
【図２】陽極パターンを説明するための平面図である。
【図３】陰極パターンを説明するための平面図である。
【図４】（ａ）〜（ｆ）は本発明に係る第２実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子を工程順に説明するための図である。
【図５】本発明に係る第２実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子において、多価アルコール化合物を導電性高分子層内にドーピングさせる際の印刷パターンを示した図である。
【図６】（ａ）〜（ｇ）は本発明に係る第３実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子を工程順に説明するための図である。
【図７】（ａ）〜（ｅ）は従来の有機ＥＬ素子の製造工程断面図である。
【符号の説明】
１０…第１実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）、
１１…無アルカリガラス基板、
１２…導電性高分子層（ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層）、
１３…グリセリン１０ｗｔ％溶液（陽極）、
１４…発光層、１５…陰極、１６…保護層、
２０…第２実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）、
２１…無アルカリガラス基板、２２…ＩＴＯ電極、
３０…第３実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）、
３１…無アルカリガラス基板、３２…Ａｕ電極、
３３…保護層、３４…全面保護層、
Ｈ…乾燥炉。
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子と記す）は自発光で高速応答性を有し、視野角依存性がなく、低消費電力が期待される表示素子であり、次世代ディスプレイとして期待されている。現在、車載オーディオ用表示パネルにはモノカラーを部分的に組み合わせたエリアカラー方式が実用化され、また、携帯電話用表示パネルにはエリアカラー方式や赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ）をマスク蒸着法によりパターン化したフルカラー表示が実用化されている。
【０００３】
上記したようにＲＧＢ３色フルカラー表示も可能であることから、低電圧で駆動し、発光層から高輝度の発光光を生じさせて、色再現性の高い有機ＥＬ素子を得ようとする種々の研究が行われている。
【０００４】
有機ＥＬ素子の典型的な構造は、例えばインジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）などの透明電極（陽極）がコートされたガラス等の透明基板上に有機材料からなる発光層を成膜し、更に、発光層上に例えばマグネシウム−銀（ＭｇＡｇ）合金からなる金属電極（陰極）を積層したものである。
【０００５】
この際、発光層の有機材料は、蛍光性を有する共役および非共役高分子材料から低分子材料，金属錯体さらには燐光発光性を有し非常に高発光効率で発光する重金属錯体まで幅広く使用されており、発光層の有機材料の種類により溶液からの塗布等の湿式法とか、真空蒸着などの乾式法が選択される。
【０００６】
更に、有機ＥＬ素子は、単一の発光層よりなる単層型や、複数の異なる材料を電荷注入性，電荷輸送性，発光性等の機能別に積層した積層型に分けられており、発光層から出射した発光光は透明な陽極を膜付けした透明基板側又は透明な陰極側を通して取り出すことができる。
【０００７】
そして、有機ＥＬ素子を製造する方法は各種の製造方法が開発されているものの、一例として、短時間、低コストで精度の高いパターニング成膜を行うことができるインクジェットパターニングがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
また、薄膜基板を作製する電子分野において、ガラス基板上又は透明なプラスチックシート上にインジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）による電極を蒸着することなく、導電性高分子材料を用いて電極を形成する方法もある（例えば、特許文献２参照）。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−１０６２７８号公報（第７頁、図１）
【００１０】
【特許文献２】
特開平８−４８８５８号公報（第５頁）
【００１１】
図７（ａ）〜（ｅ）は従来の有機ＥＬ素子の製造工程断面図である。
【００１２】
図７（ａ）〜（ｅ）に示した従来の有機ＥＬ素子１００の製造方法及び有機ＥＬ素子１００は、特許文献１（特開２０００−１０６２７８号公報）に開示されているものであり、ここでは特許文献１を参照して簡略に説明する。
【００１３】
上記した従来の有機ＥＬ素子１００の製造方法及び有機ＥＬ素子１００において、まず、図７（ａ）に示した如く、陽極形成工程では、ガラス基板１０１上に陽極１０２としてＩＴＯ透明電極を０．１μｍの厚さで成膜し、１００μｍピッチでパターニングしている。
【００１４】
次に、図７（ｂ）に示した如く、仕切部材形成工程では、ガラス基板１０１上で隣り合う陽極１０２，１０２間に仕切部材１０３を非感光性ポリイミドを用いて幅２０μｍ、厚さ２．０μｍで凸状に形成している。
【００１５】
次に、図７（ｃ）に示した如く、正孔注入輸送層用組成物吐出工程では、インクジェットプリント装置１０４のヘッド１０５から正孔注入輸送層用組成物１０６を吐出させて、正孔注入輸送層１０７を隣り合う仕切部材１０３，１０３間に形成した各陽極１０２上にパターンニング成膜している。この際、正孔注入輸送層１０７を形成する導電性化合物として、とくに、水を主溶媒として使えること、混合比により特性を調節できることからＰＥＤＴ（ポリエチレンジオキシチオフェン）とＰＳＳ（ポリスチレンスルフォン酸）の混合材料を用い、更に、インクジェットノズル口で乾燥・凝固することを有効に防止するために湿潤剤として、例えば、グリセリン、ジエチレングリコール等の多価アルコール類を添加している。
【００１６】
次に、図７（ｄ）に示した如く、発光層用組成物充填工程では、インクジェットプリント装置１０４のヘッド１０５から発光層組成物１０８を吐出させて、発光層１０９を各正孔注入輸送層１０７上にパターンニング成膜している。この際、緑色発光層としてＰＰＶ前駆体｛ポリ（パラ−フェニレンビニレン）｝組成物を用い、また、赤色発光を示すローダミンＢをドープしたＰＰＶや、青色発光を示すクマリンをドープしたＰＰＶを用いることで、赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ）の３原色発光を示す発光層組成物１０８をそれぞれ正孔注入輸送層１０７上にパターニングすることにより高精細なフルカラー有機ＥＬディスプレイの製造が可能となる。
【００１７】
次に、図７（ｅ）に示した如く、陰極形成工程では、各発光層１０９を覆うように陰極１１０を蒸着して有機ＥＬ素子１００を形成している。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図７（ａ）〜（ｅ）を用いて説明した従来の有機ＥＬ素子１００の製造方法及び有機ＥＬ素子１００では、ガラス基板１０１上に成膜した陽極１０２上にインクジェット方式パターニングにより正孔注入輸送層１０７と発光層１０９とを順に形成する際に、ガラス基板１０１上で隣り合う陽極１０２，１０２間に仕切部材１０３を凸状に形成する仕切部材形成工程を必要とするために、この仕切部材形成工程に時間がかかってしまい問題となっている。
【００１９】
また、従来の有機ＥＬ素子１００の製造方法及び有機ＥＬ素子１００では、ＰＥＤＴ（ポリエチレンジオキシチオフェン）とＰＳＳ（ポリスチレンスルフォン酸）の混合材料は正孔注入輸送層１０７として機能させているものの、ＰＥＤＴ／ＰＳＳの混合材料は、上記した特許文献２（特開平８−４８８５８号公報）によると電極材料として用いることが可能となっている。即ち、特許文献２中の実施例１に開示されているように、ＰＥＤＴ（ポリエチレンジオキシチオフェン）とＰＳＳ（ポリスチレンスルフォン酸）の混合材料に、ソルビトール及び３−グリシドキシプロピルトリメトキシランを混合させて、混合物をガラス板に塗布し、空気中で乾燥させた後に２００°Ｃの温度でアニーリングすることにより伝導性被膜を生成することができ、この伝導性被膜をエレクトロルミネッセンスの電極材料として適用が可能なことが開示されている。
【００２０】
そこで、上記した特許文献２の技術的思想を一部適用して改良することで、ガラス基板上に仕切部材を形成する仕切部材形成工程を削減でき、且つ、発光層から高輝度の発光光が得られる有機ＥＬ素子の製造方法及び有機ＥＬ素子を提供するものである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、第１の発明は、少なくとも、基板上に膜付けした陽極と、発光層と、陰極とからなる有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する方法において、
前記陽極又は前記陰極は、導電性高分子材料を用いて成膜した導電性高分子層上に多価アルコール化合物を予め形成された所定の印刷パターンに沿って印刷して、前記多価アルコール化合物を前記導電性高分子層内にドーピングした後に乾燥させて形成することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法である。
【００２２】
また、第２の発明は、少なくとも、基板上に膜付けした陽極と、発光層と、陰極とからなる有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記陽極又は前記陰極は、多価アルコール化合物を含む導電性高分子層からなることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子を図１乃至図６を参照して、＜第１実施例＞〜＜第３実施例＞の順に詳細に説明する。
【００２４】
＜第１実施例＞
図１（ａ）〜（ｆ）は本発明に係る第１実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子を工程順に説明するための図、
図２は陽極パターンを説明するための平面図、
図３は陰極パターンを説明するための平面図である。
【００２５】
本発明に係る第１実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子において、基板上に膜付けした陽極と、発光層と、陰極とを少なくとも形成する際に、とくに、陽極又は陰極となる電極は、導電性高分子材料を用いて成膜した導電性高分子層上に多価アルコール化合物を予め形成された所定の印刷パターンに沿って印刷して、この多価アルコール化合物を導電性高分子層内にドーピングした後に乾燥させて形成されており、これにより、基板上に従来例のような仕切部材を形成することなく発光層を成膜できることを特徴とするものであり、更に、発光層からの発光光を基板側から出射するように成したものである。
【００２６】
より具体的に説明すると、図１（ａ）に示した如く、第１実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子１０の製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子１０では、例えば厚さ０．７ｍｍ，５０ｍｍ角に形成した透明な無アルカリガラス基板１１を実験用基台として用意し、この無アルカリガラス基板１１を中性洗剤，純水，アセトン，ＩＰＡ（２−プロパノール）でそれぞれ１０分間ずつ超音波洗浄を行った後、酸素プラズマ中で２分間表面処理を行った。
【００２７】
次に、図１（ｂ）に示した如く、導電性高分子材料として例えばＰＥＤＴ（ポリエチレンジオキシチオフェン）とポリスチレンスルフォネート（ＰＳＳ）とを水系分散液により混合して作製したバイエル社製のＢａｙｔｒｏｎを用いて導電性高分子層（以下、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層と記す）１２をスピンコートにより無アルカリガラス基板１１上の全面に亘って６０ｎｍの厚みで成膜した。この際、バイエル社製のＢａｙｔｒｏｎによるＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２は、導電性高分子材料を用いているものの、この段階ではＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２の表面抵抗値は高い状態である。
【００２８】
次に、図１（ｃ）に示した如く、多価アルコール化合物として２−プロパノールで希釈したグリセリン１０ｗｔ％溶液１３を、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２上に例えば間隔５ｍｍ，幅５ｍｍ，長さ５０ｍｍからなる所定の印刷パターンに沿って２本スクリーン印刷法で印刷すると、グリセリン１０ｗｔ％溶液１３がＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２内に印刷パターンに沿ってドーピングされる。この際、グリセリン１０ｗｔ％溶液１３の印刷パターンは予め形成されたものであり、図２に示したように、Ｙ軸方向に沿った陽極パターンと等価なものである。この実施例では、多価アルコール化合物として２−プロパノールで希釈したグリセリン１０ｗｔ％溶液１３を用いているが、これに限ることなく、エチレングリコールやソルビトールなどの多価アルコールであっても良いものである。
【００２９】
次に、図１（ｄ）に示した如く、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２内にグリセリン１０ｗｔ％溶液１３を印刷パターンに沿ってドーピングしたものを、２００℃の乾燥炉Ｈ内（又はホットプレート上）で１時間乾燥させた。
【００３０】
そして、乾燥後に、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２内にグリセリン１０ｗｔ％溶液１３をドーピングした部位の表面抵抗値は１００Ω／ｃｍ２程度であり、一方、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２内にグリセリン１０ｗｔ％溶液１３をドーピングしていない部位の表面抵抗値は１００ｋΩ／ｃｍ２程度であった。
【００３１】
上記により、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２内にグリセリン１０ｗｔ％溶液１３をドーピングした部位の表面抵抗が１００Ω／ｃｍ２程度の小さな値となるので、このグリセリン１０ｗｔ％溶液１３をドービングした部位は陽極としての機能を備えることになるので、以下の説明では、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２内にグリセリン１０ｗｔ％溶液１３をドーピングした部位を陽極（１３）と記して説明する。
【００３２】
次に、図１（ｅ）に示した如く、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２上の全面に亘って、発光層１４を成膜している。ここでは、発光層１４として、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）中へ電子輸送材低分子発光材料として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−２−イル］ベンゼン（ＯＸＤ−７）、発光材料としてｆａｃ−トリス（２−フェニルピリジナート）イリジウム（｜｜｜）をそれぞれＰＶＫに対して３０ｗｔ％、２．５ｗｔ％クロロホルム溶液中に分散させ、この液をスピンコートして７０ｎｍの厚みで成膜して発光層１４を形成し、この後、不図示の乾燥炉内で発光層１４を乾燥させた。
【００３３】
次に、図１（ｅ）に示した如く、図２に示したようなＹ軸方向の陽極パターンに対して直交するＸ軸方向の陰極パターンを図３に示したように設定した上で、発光層１４上に陰極１５としてＣａを例えば間隔５ｍｍ，幅５ｍｍ，長さ５０ｍｍのパターンで２本を３０ｎｍの厚さで蒸着により成膜し、更に、２本の陰極１５上に沿って保護層１６としてＡｌを３００ｎｍの厚さで蒸着により成膜している。尚、第１実施例では陰極１５としてＣａ等のアルカリ土類金属を用いた場合を説明したが、これに限ることなく、陰極１５として仕事関数の低い金属材料であるＡｌ，Ｍｇとか、Ｌｉ，Ｃｓ等のアルカリ金属とか、Ａｇ等とか、これらの合金等を用いても良い。
【００３４】
この後、露点温度−６０°ＣのＮ２（窒素）雰囲気下でガラスキャップと紫外線硬化樹脂を用いて封止を行って第１実施例の有機ＥＬ素子１０を完成させた。
【００３５】
そして、完成した第１実施例の有機ＥＬ素子１０に対して、陽極（１３）と、陰極１５との間に電圧を印加えると、陽極（１３）と陰極１５が直交する発光部位の発光層１４が発光して、透明な無アルカリガラス基板１１側から発光光が出射され、この第１実施例の有機ＥＬ素子１０の特性を測定したところ、最高輝度電流効率で２１ｃｄ／Ａ，最高輝度で１１２００ｃｄ／ｍ２が得られた。
【００３６】
上記した第１実施例の有機ＥＬ素子１０の製造方法によれば、無アルカリガラス基板１１上に成膜したＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２内にグリセリン１０ｗｔ％溶液１３をドーピングすることで陽極（１３）を形成するため、無アルカリガラス基板１１上に従来例のような仕切部材を凸状に形成することなく、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２上に発光層１４を成膜することができるので、第１実施例の有機ＥＬ素子１０の製造時間が短縮化されて製造効率を向上させることができる。
【００３７】
＜第２実施例＞
図４（ａ）〜（ｆ）は本発明に係る第２実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子を工程順に説明するための図、
図５は本発明に係る第２実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子において、多価アルコール化合物を導電性高分子層内にドーピングさせる際の印刷パターンを示した図である。
【００３８】
図４（ａ）〜（ｆ）に示した本発明に係る第２実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子２０の製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子２０は、先に図１を用いて説明した本発明に係る第１実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子１０の製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子１０に対して、無アルカリガラス基板２１上にインジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）によるＩＴＯ電極２２が予め膜付けされているものを使用している点が異なるものであり、第１実施例と同じ構成部材に対して同一の符番を付し、且つ、第１実施例に対して異なる部材に新たな符番を付して説明する。
【００３９】
より具体的に説明すると、図４（ａ）に示した如く、第２実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子２０の実験用基台として、例えば厚さ０．７ｍｍ，５０ｍｍ角に形成し、且つ、上面に例えば間隔５ｍｍ，幅５ｍｍ，長さ５０ｍｍのパターンでＩＴＯ電極２２を２本膜付けした透明な無アルカリガラス基板２１を用意し、この無アルカリガラス基板２１を中性洗剤，純水，アセトン，ＩＰＡ（２−プロパノール）でそれぞれ１０分間ずつ超音波洗浄を行った後、酸素プラズマ中で２分間表面処理を行った。この際、無アルカリガラス基板２１上に形成したＩＴＯ電極２２によるパターンは第１実施例で説明した図２と同じ陽極パターンである。また、無アルカリガラス基板２１上に形成したＩＴＯ電極２２の表面抵抗値は２０Ω／ｃｍ２程度である。
【００４０】
次に、図４（ｂ）に示した如く、ＩＴＯ電極２２を膜付けした上面側で無アルカリガラス基板２１上の全面に亘ってＰＥＤＴ／ＰＳＳ層（導電性高分子層）１２をスピンコートにより６０ｎｍの厚みで成膜した。ここでも、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２は、導電性高分子材料を用いているものの、この段階ではＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２の表面抵抗値は高い状態である。
【００４１】
次に、図４（ｃ）に示した如く、２−プロパノールで希釈したグリセリン１０ｗｔ％溶液１３を、ＩＴＯ電極２２上で且つ後述する陰極１５と交わる発光部位に相当するＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２上で図５に示した印刷パターンに沿ってスクリーン印刷法で印刷すると、グリセリン１０ｗｔ％溶液１３がＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２内に印刷パターンに沿ってドーピングされる。
【００４２】
次に、図４（ｄ）に示した如く、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２内にグリセリン１０ｗｔ％溶液１３を印刷パターンに沿ってドーピングしたものを、２００℃の乾燥炉Ｈ内（又はホットプレート上）で１時間乾燥させた。
【００４３】
そして、乾燥後に、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２内にグリセリン１０ｗｔ％溶液１３をドーピングした部位の表面抵抗値は１００Ω／ｃｍ２程度であり、一方、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２内にグリセリン１０ｗｔ％溶液１３をドーピングしていない部位の表面抵抗値は１００ｋΩ／ｃｍ２程度であった。
【００４４】
上記により、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２内にグリセリン１０ｗｔ％溶液１３をドーピングした部位の表面抵抗が１００Ω／ｃｍ２程度の小さな値となるので、このグリセリン１０ｗｔ％溶液１３をドーピングした部位はＩＴＯ電極２２上に積層された陽極としての機能を備えることになるので、両者の合成表面抵抗値が第１実施例よりも低くなる。以下の説明では、ＩＴＯ電極２２とＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２内にグリセリン１０ｗｔ％溶液１３をドーピングした部位とが重なり合った部位を合成陽極（２２＋１３）と記して説明する。
【００４５】
次に、図４（ｅ）に示した如く、第１実施例と同様に、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２上の全面に亘って、発光層１４を成膜している。ここでも、発光層１４として、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）中へ電子輸送材低分子発光材料として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−２−イル］ベンゼン（ＯＸＤ−７）、発光材料としてｆａｃ−トリス（２−フェニルピリジナート）イリジウム（｜｜｜）をそれぞれＰＶＫに対して３０ｗｔ％、２．５ｗｔ％クロロホルム溶液中に分散させ、この液をスピンコートして７０ｎｍの厚みで成膜して発光層１４を形成し、この後、不図示の乾燥炉内で発光層１４を乾燥させた。
【００４６】
次に、図４（ｆ）に示した如く、第１実施例と同様に、発光層１４上に陰極１５としてＣａを例えば間隔５ｍｍ，幅５ｍｍ，長さ５０ｍｍのパターン（図３）で３０ｎｍの厚さで２本蒸着により成膜し、更に、２本の陰極１５上に沿って保護層１６としてＡｌを３００ｎｍの厚さで蒸着により成膜している。この後、露点温度−６０℃のＮ２（窒素）雰囲気下でガラスキャップと紫外線硬化樹脂を用いて封止を行って第２実施例の有機ＥＬ素子２０を完成させた。
【００４７】
そして、完成した第２実施例の有機ＥＬ素子２０に対して、合成陽極（２２＋１３）と、陰極１５との間に電圧を印加えると、合成陽極（２２＋１３）に対応した発光部位の発光層１４が発光して、透明な無アルカリガラス基板２１側から発光光が出射され、この第２実施例の有機ＥＬ素子２０の特性を測定したところ、第１実施例よりも性能良く最高輝度電流効率で２４ｃｄ／Ａ，最高輝度で１２４００ｃｄ／ｍ２が得られた。
【００４８】
上記した第２実施例の有機ＥＬ素子２０の製造方法によれば、ＩＴＯ電極２２を膜付けした無アルカリガラス基板２１上に成膜したＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２内にグリセリン１０ｗｔ％溶液１３をドーピングすることで合成陽極（２２＋１３）を形成したために、無アルカリガラス基板２１上に従来例のような仕切部材を形成することなく、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２上に発光層１４を成膜することができるので、第２実施例の有機ＥＬ素子２０の製造時間が短縮化されて製造効率を向上させることができる。
【００４９】
＜第３実施例＞
図６（ａ）〜（ｇ）は本発明に係る第３実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子を工程順に説明するための図である。
【００５０】
図６（ａ）〜（ｇ）に示した本発明に係る第３実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子３０の製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子３０は、先図１，図４を用いて説明した第１，第２実施例の技術的思想を適用しており、第１，第２実施例と同じ構成部材に対して同一の符番を付し、且つ、第１，第２実施例に対して異なる部材に新たな符番を付して説明する。
【００５１】
より具体的に説明すると、図６（ａ）に示した如く、第３実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子３０の実験用基台として、例えば厚さ０．７ｍｍ，５０ｍｍ角に形成した無アルカリガラス基板３１を用意し、この無アルカリガラス基板３１を中性洗剤，純水，アセトン，ＩＰＡ（２−プロパノール）でそれぞれ１０分間ずつ超音波洗浄を行った後、酸素プラズマ中で２分間表面処理を行った。この後、直ちに、無アルカリガラス基板３１を不図示の真空蒸着機内に入れて、無アルカリガラス基板３１の上面に例えば間隔５ｍｍ，幅５ｍｍ，長さ５０ｍｍのパターンでＡｕ電極３２を２本蒸着により膜付けした。この際、無アルカリガラス基板３１上に形成したＡｕ電極３２によるパターンも第１実施例で説明した図２と同じ陽極パターンである。
【００５２】
次に、図６（ｂ）に示した如く、Ａｕ電極３２を膜付けした上面側で無アルカリガラス基板３１上の全面に亘ってＰＥＤＴ／ＰＳＳ層（導電性高分子層）１２をスピンコートにより６０ｎｍの厚みで成膜した。ここでも、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２は、導電性高分子材料を用いているものの、この段階ではＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２の表面抵抗値は高い状態である。
【００５３】
次に、図６（ｃ）に示した如く、２−プロパノールで希釈したグリセリン１０ｗｔ％溶液１３を、Ａｕ電極３２上で且つ後述する陰極１５と交わる発光部位に相当するＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２上で図５に示した印刷パターンに沿ってスクリーン印刷法で印刷すると、グリセリン１０ｗｔ％溶液１３がＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２内に印刷パターンに沿ってドーピングされる。
【００５４】
次に、図６（ｄ）に示した如く、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２内にグリセリン１０ｗｔ％溶液１３を印刷パターンに沿ってドーピングしたものを、２００℃の乾燥炉Ｈ内（又はホットプレート上）で１時間乾燥させた。
【００５５】
そして、乾燥後に、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２内にグリセリン１０ｗｔ％溶液１３をドーピングした部位の表面抵抗値は１００Ω／ｃｍ２程度であり、一方、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２内にグリセリン１０ｗｔ％溶液１３をドーピングしていない部位の表面抵抗値は１００ｋΩ／ｃｍ２程度であった。
【００５６】
上記により、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２内にグリセリン１０ｗｔ％溶液１３をドーピングした部位の表面抵抗が１００Ω／ｃｍ２程度の小さな値となるので、このグリセリン１０ｗｔ％溶液１３をドーピングした部位はＡｕ電極３２上に積層された陽極としての機能を備えることになるので、両者の合成表面抵抗値が第１実施例よりも低くなる。以下の説明では、Ａｕ電極３２とＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２内にグリセリン１０ｗｔ％溶液１３をドーピングした部位とが重なり合った部位を合成陽極（３２＋１３）と記して説明する。
【００５７】
次に、図６（ｅ）に示した如く、第１，第２実施例と同様に、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２上の全面に亘って、発光層１４を成膜している。ここでも、発光層１４として、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）中へ電子輸送材低分子発光材料として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−２−イル］ベンゼン（ＯＸＤ−７）、発光材料としてｆａｃ−トリス（２−フェニルピリジナート）イリジウム（｜｜｜）をそれぞれＰＶＫに対して３０ｗｔ％、２．５ｗｔ％クロロホルム溶液中に分散させ、この液をスピンコートして７０ｎｍの厚みで成膜して発光層１４を形成し、この後、不図示の乾燥炉内で発光層１４を乾燥させた。
【００５８】
次に、図６（ｆ）に示した如く、第１，第２実施例と同様に、発光層１４上に陰極１５としてＣａを例えば間隔５ｍｍ，幅５ｍｍ，長さ５０ｍｍのパターン（図３）で５ｎｍの厚さで２本蒸着により成膜し、更に、第１，第２実施例とは異なって、２本の陰極１５上に沿って保護層３３としてＡｌを５ｎｍの厚さで蒸着により成膜している。
【００５９】
次に、図６（ｇ）に示した如く、陰極１５及び保護層３３を成膜していない発光層１４上と、保護層３３上とに全面保護層３４としてＭｇＦ２（フッ化マグネシウム）を２０ｎｍの厚さで蒸着した。この後、露点温度−６０℃のＮ２（窒素）雰囲気下で紫外線硬化樹脂を１００ｎｍ塗布し硬化封止を行って第３実施例の有機ＥＬ素子３０を完成させた。この際、Ｃａによる陰極１５と、Ａｇによる保護層３３と、ＭｇＦ２による全面保護層３４は、共に略透明であるために、陰極１５側から発光光を出射できるようになっている。
【００６０】
そして、完成した第３実施例の有機ＥＬ素子３０に対して、合成陽極（３２＋１３）と、陰極１５との間に電圧を印加えると、合成陽極（３２＋１３）に対応した発光部位の発光層１４が発光して、略透明な陰極１５及び保護層３３並びに全面保護層３４側から発光光が出射され、この第３実施例の有機ＥＬ素子３０の特性を測定したところ、最高輝度電流効率で２０ｃｄ／Ａ，最高輝度で９９７０ｃｄ／ｍ２が得られた。
【００６１】
上記した第３実施例の有機ＥＬ素子３０の製造方法によれば、Ａｕ電極３２を膜付けした無アルカリガラス基板３１上に成膜したＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２内にグリセリン１０ｗｔ％溶液１３をドーピングすることで合成陽極（３２＋１３）を形成したために、従来例のような仕切部材を形成することなく、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２上に発光層１４を成膜することができるので、第３実施例の有機ＥＬ素子３０の製造時間が短縮化されて製造効率を向上させることができる。
【００６２】
ところで、上記した第１，第２，第３実施例の有機ＥＬ素子１０，２０，３０で用いた無アルカリガラス基板１１，２１，３１は一例であり、基板としては２００°Ｃの乾燥炉Ｈ内で変形しない材料であれば良い。
【００６３】
また、上記した第１〜第３実施例で成膜した発光層１４に用いた材料は一例であり、発光層１４としては、発光させる色に応じて周知の低分子発光材料，高分子発光材料を適宜用いれば良いものである。
【００６４】
また、上記した第１〜第３実施例では、基板上に膜付けした陽極と、発光層と、陰極とを少なくとも形成した例を示したが、これに限ることなく、図示を省略するものの、陽極と発光層との間に正孔注入層，正孔輸送層を介在させたり、発光層と陰極との間に電子輸送層，電子注入層を介在させても良い。
【００６５】
また、上記した第１〜第３実施例では、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２内にグリセリン１０ｗｔ％溶液１３をドーピングする際に、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層１２上にグリセリン１０ｗｔ％溶液１３を予め形成された所定の印刷パターンに沿ってスクリーン印刷により行う場合を説明したが、これに限ることなく、フレキソ印刷やグラビア印刷などの既存の印刷法を適用しても良い。
【００６６】
更に、上記した第１〜第３実施例では、導電性高分子材料を用いて成膜した導電性高分子層上に多価アルコール化合物を予め形成された所定の印刷パターンに沿って印刷して、多価アルコール化合物を導電性高分子層内にドーピングした後に乾燥させて陽極を形成する例を説明したが、この技術的思想を適用して、発光層上に導電性高分子材料を用いて導電性高分子層を積層し、且つ、この導電性高分子層上に多価アルコール化合物を予め形成された印刷パターン（陰極パターン）に沿ってシルク印刷などの印刷法により印刷して、多価アルコール化合物を導電性高分子層内にドーピングさせた後に乾燥させることにより陰極を形成することも可能である。
【００６７】
【発明の効果】
以上詳述した本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子によると、基板上に膜付けした陽極と、発光層と、陰極とを少なくとも形成する際、陽極又は陰極は、導電性高分子材料を用いて成膜した導電性高分子層上に多価アルコール化合物を予め形成された所定の印刷パターンに沿って印刷して、多価アルコール化合物を導電性高分子層内にドーピングした後に乾燥させて形成することで、基板上に従来例のような仕切部材を形成することなく、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層と発光層を成膜することができるので、有機ＥＬ素子の製造時間が短縮化されて製造効率を向上させることができると共に、発光層から高輝度の発光光を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｆ）は本発明に係る第１実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子を工程順に説明するための図である。
【図２】陽極パターンを説明するための平面図である。
【図３】陰極パターンを説明するための平面図である。
【図４】（ａ）〜（ｆ）は本発明に係る第２実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子を工程順に説明するための図である。
【図５】本発明に係る第２実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子において、多価アルコール化合物を導電性高分子層内にドーピングさせる際の印刷パターンを示した図である。
【図６】（ａ）〜（ｇ）は本発明に係る第３実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子を工程順に説明するための図である。
【図７】（ａ）〜（ｅ）は従来の有機ＥＬ素子の製造工程断面図である。
【符号の説明】
１０…第１実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）、
１１…無アルカリガラス基板、
１２…導電性高分子層（ＰＥＤＴ／ＰＳＳ層）、
１３…グリセリン１０ｗｔ％溶液（陽極）、
１４…発光層、１５…陰極、１６…保護層、
２０…第２実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）、
２１…無アルカリガラス基板、２２…ＩＴＯ電極、
３０…第３実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）、
３１…無アルカリガラス基板、３２…Ａｕ電極、
３３…保護層、３４…全面保護層、
Ｈ…乾燥炉。
Claims (2)
- 少なくとも、基板上に膜付けした陽極と、発光層と、陰極とからなる有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する方法において、
前記陽極又は前記陰極は、導電性高分子材料を用いて成膜した導電性高分子層上に多価アルコール化合物を予め形成された所定の印刷パターンに沿って印刷して、前記多価アルコール化合物を前記導電性高分子層内にドーピングした後に乾燥させて形成することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。 - 少なくとも、基板上に膜付けした陽極と、発光層と、陰極とからなる有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記陽極又は前記陰極は、多価アルコール化合物を含む導電性高分子層からなることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
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| JP2003016175A JP2004227993A (ja) | 2003-01-24 | 2003-01-24 | 有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007080917A (ja) * | 2005-09-12 | 2007-03-29 | Seiko Epson Corp | 有機ｅｌ素子、有機ｅｌ装置及びその製造方法、並びに有機装置及びその製造方法 |
| JP2007214233A (ja) * | 2006-02-08 | 2007-08-23 | Seiko Epson Corp | 発光装置、発光装置の製造方法、電子機器 |
| DE102006026478B4 (de) * | 2005-06-08 | 2017-10-19 | Koito Manufacturing Co., Ltd. | Fahrzeugscheinwerfer |
-
2003
- 2003-01-24 JP JP2003016175A patent/JP2004227993A/ja active Pending
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