JP2007059098A - エレクトロルミネッセンス装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 サイズや形状に制約されることなく発光輝度の範囲を拡張したエレクトロルミネッセンス装置の製造方法を提供する。
【解決手段】 外側陽極層２１及び内側陽極層３１を有したチューブ１１を、正孔輸送層形成液に浸漬して引き出し、各陽極層２１，３１上に、それぞれ正孔輸送層形成液からなる各正孔輸送層液状膜を形成した。そして、各正孔輸送層液状膜を乾燥することによって、チューブ１１の外側と内側の双方に、それぞれ外側正孔輸送層２２と内側正孔輸送層３２を形成するようにした。また、各正孔輸送層２２，３２を有したチューブ１１を、発光層形成液に浸漬して引き出し、各正孔輸送層２２，３２上に、それぞれ発光層形成液からなる各発光層液状膜を形成した。そして、各発光層液状膜を乾燥することによって、チューブ１１の外側と内側の双方に、それぞれ外側発光層２３と内側発光層３３を形成するようにした。
【選択図】 図２

Description

本発明は、エレクトロルミネッセンス装置の製造方法に関する。

従来、棒状の発光装置には、ガラス管内に封入された希ガス等の放電現象を利用する蛍光灯やネオン管等が知られている。しかし、これら放電現象を利用した発光装置は、その小型化や低消費電力化が困難であるといった問題を有していた。そこで、近年では、小型化と低消費電力化の双方を解決可能にする棒状の発光装置として、棒状部材の外周面にエレクトロルミネッセンス（以下単に、「ＥＬ」という。）素子を有した棒状のエレクトロルミネッセンス装置（以下単に、「ＥＬ装置」という。）が注目されている。

こうした棒状ＥＬ装置の製造方法には、可撓性のシート基板上に、第１電極（陽極）、有機層、第２電極（陰極）を順次積層して、そのシート基板を支持棒に巻付ける巻付け法や、棒状の陰極に、順次有機層、陽極、封止層を蒸着する蒸着法が知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２）。
特開平１１−２６５７８５号公報 特開２００５−１０８６４３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の巻付け法では、シート基板上に形成したＥＬ素子を曲折して支持棒の外周面に巻付けている。そのため、発光輝度の範囲を拡張するために、複数の発光層を有したシート基板を前記外周面に巻付ける、あるいは複数のシート基板を重ねて巻きつけると、巻付けたＥＬ素子の各層に、過剰な圧縮ストレスや伸張ストレスが掛かる。その結果、各層の電気的特性の劣化を招いて、ひいてはＥＬ装置の発光不良を招く問題があった。

一方、特許文献２に記載の蒸着法によれば、ＥＬ素子の各層を順次蒸着するため、上記ストレスを緩和して複数の発光層からなるＥＬ素子を形成することができ、発光輝度の範囲を拡張することができると考えられる。しかし、指向性の強い蒸着によって各層を形成するために、ＥＬ装置のサイズの大型化や形状の複雑化の要請に対して対応することが困難である。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、サイズや形状に制約されることなく発光輝度の範囲を拡張したエレクトロルミネッセンス装置の製造方法を提供することである。

本発明のエレクトロルミネッセンス装置（以下単に、「ＥＬ装置」という。）の製造方法は、管状に形成されたエレクトロルミネッセンス層（以下単に、「ＥＬ層」という。）を有するＥＬ装置の製造方法において、光透過性の管状部材をエレクトロルミネッセンス層形成液に浸漬して引き上げ、前記管状部材の外側面と内側面の双方に設けられた光透過性の第１電極上に、前記エレクトロルミネッセンス層形成液の液状膜を形成し、前記液状膜を乾燥することによって、前記管状部材の外側と内側の双方に前記エレクトロルミネッセンス層を形成するようにした。

本発明のＥＬ装置の製造方法によれば、光透過性の管状部材をＥＬ層形成液に浸漬する
ことによって、管状部材の外側と内側の双方に、それぞれ第１電極に沿うＥＬ層を形成することができる。従って、管状部材の外側と内側の双方に、管状部材（ＥＬ装置）のサイズや形状の変更に対応したＥＬ層を形成することができる。その結果、管状部材のサイズや形状に制約されることなく、ＥＬ装置の発光輝度の範囲を拡張することができる。

このＥＬ装置の製造方法は、前記管状部材を第１電極形成液に浸漬して引き上げ、前記管状部材の前記内側面と前記外側面の双方に前記第１電極形成液の液状膜を形成し、前記液状膜を乾燥することによって、前記第１電極を形成するようにしてもよい。

このＥＬ装置の製造方法によれば、光透過性の管状部材を第１電極形成液に浸漬することによって、管状部材の外側面と内側面の両側面に、それぞれ内側面と外側面に沿う第１電極を形成することができる。従って、管状部材の外側面と内側面の双方に、管状部材（ＥＬ装置）のサイズや形状の変更に対応した第１電極を形成することができる。

このＥＬ装置の製造方法は、前記管状部材を第２電極形成液に浸漬して引き上げ、前記管状部材の内側に形成された前記エレクトロルミネッセンス層上と前記管状部材の外側に形成された前記エレクトロルミネッセンス層上の双方に、前記第２電極形成液の液状膜を形成し、前記液状膜を乾燥することによって、前記エレクトロルミネッセンス層上に、それぞれ光透過性の第２電極を形成するようにしてもよい。

このＥＬ装置の製造方法によれば、光透過性の管状部材を第２電極形成液に浸漬することによって、管状部材の外側と内側の双方に、それぞれＥＬ層に沿う第２電極を形成することができる。従って、管状部材の外側と内側の双方に、管状部材（ＥＬ装置）のサイズや形状の変更に対応した第２電極を形成することができる。

このＥＬ装置の製造方法は、前記管状部材を封止層形成液に浸漬して引き上げ、前記管状部材の外側と内側の双方に形成された前記第２電極上に、前記封止層形成液の液状膜を形成し、前記液状膜を乾燥することによって、前記第２電極上に、それぞれ前記エレクトロルミネッセンス層への外気の侵入を遮断する光透過性の封止層を形成するようにしてもよい。

このＥＬ装置の製造方法によれば、光透過性の管状部材を封止層形成液に浸漬することによって、管状部材の外側と内側の双方に、それぞれＥＬ層に沿う封止層を形成することができる。従って、管状部材の外側と内側の双方に、管状部材（ＥＬ装置）のサイズや形状の変更に対応した封止層を形成することができる。

このＥＬ装置の製造方法において、前記エレクトロルミネッセンス層形成液は、前記第１電極に対する後退接触角が４５度以下であってもよい。
このＥＬ装置の製造方法によれば、第１電極に対するＥＬ層形成液の後退接触角が４５度以下であるため、ＥＬ層形成液の液状膜を、より確実に形成することができる。

このＥＬ装置の製造方法において、前記エレクトロルミネッセンス層は、発光層と正孔輸送層とを備え、前記管状部材を発光層形成液に浸漬して引き上げ、前記管状部材の外側と内側の双方に形成した前記発光層形成液の液状膜を乾燥して前記発光層を形成し、前記管状部材を正孔輸送層形成液に浸漬して引き上げ、前記管状部材の外側と内側の双方に形成した前記正孔輸送層形成液の液状膜を乾燥して前記正孔輸送層を形成するようにしてもよい。

このＥＬ装置の製造方法によれば、ＥＬ装置のサイズや形状に関わらず、均一な膜厚の発光層及び正孔輸送層を形成することができる。その結果、積層構造からなるＥＬ層を有
したＥＬ装置の生産性を向上することができる。

このＥＬ装置の製造方法において、前記エレクトロルミネッセンス層は、発光層と正孔輸送層とを備え、前記管状部材を正孔輸送層形成液に浸漬して引き上げ、前記管状部材の外側と内側の双方に形成した前記正孔輸送層形成液の液状膜を乾燥して前記正孔輸送層を形成し、前記管状部材を発光層形成液に浸漬して引き上げ、前記管状部材の外側と内側の双方に形成した前記発光層形成液の液状膜を乾燥して前記発光層を形成するようにしてもよい。

このＥＬ装置の製造方法によれば、ＥＬ装置のサイズや形状に関わらず、均一な膜厚の発光層及び正孔輸送層を形成することができる。その結果、積層構造からなるＥＬ層を有したＥＬ装置の生産性を向上することができる。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図６に従って説明する。図１は、エレクトロルミネッセンス装置（以下単に、「ＥＬ装置」という。）を示す概略斜視図であって、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。

図１に示すように、ＥＬ装置１０は、略円管状に形成された絶縁材料からなる管状部材としてのチューブ１１を有している。チューブ１１は、例えば各種ガラス材料等の無機材料、あるいはポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート等の可撓性樹脂材料で形成されている。本実施形態のチューブ１１は、内径が約５ｍｍ、長さが約２００ｍｍで形成されているが、これに限らず、その外側面（外周面１２）及び内側面（内周面１３）に、後述する各種液状膜を形成可能なサイズであればよい。そのチューブ１１の外周面１２及び内周面１３には、それぞれ外側ＥＬ素子２０及び内側ＥＬ素子３０が形成されている。

外側ＥＬ素子２０及び内側ＥＬ素子３０には、図２に示すように、前記チューブ１１側から順に、それぞれ第１電極としての外側陽極層２１及び内側陽極層３１、エレクトロルミネッセンス層（以下単に、「ＥＬ層」という。）を構成する外側正孔輸送層２２及び内側正孔輸送層３２、ＥＬ層を構成する外側発光層２３及び内側発光層３３、第２電極としての外側陰極層２４及び内側陰極層３４が備えられている。

外側陽極層２１及び内側陽極層３１は、それぞれ前記外周面１２及び内周面１３の全体にわたって均一な膜厚で形成された光透過性の陽極であって、陽極層形成材料としてのＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）によって形成されている。尚、陽極層形成材料は、後述する正孔輸送層材料に応じて選択されて、外側陽極層２１及び内側陽極層３１のフェルミ順位と外側正孔輸送層２２及び内側正孔輸送層３２のＨＯＭＯとの間のエネルギー障壁が低くなるように、仕事関数の大きい光透過性の導電性材料であればよい。

そして、外側陽極層２１及び内側陽極層３１は、図１に示すように、それぞれ外側電源装置Ｇ１及び内側電源装置Ｇ２の一端に電気的に接続されて、それぞれ外側正孔輸送層２２及び内側正孔輸送層３２に正孔を注入するようになっている。

外側正孔輸送層２２及び内側正孔輸送層３２は、それぞれ対応する前記外側陽極層２１及び内側陽極層３１の全体にわたって均一な膜厚で積層される有機層であって、正孔輸送層材料としてのポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（以下単に、「ＰＥＤＯＴ」という。）で形成されているが、公知の各種低分子又は各種高分子の正孔輸送層材料によって形成してもよい。

例えば、低分子の正孔輸送層材料としては、ベンジジン誘導体、トリフェニルメタン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、スチリルアミン誘導体、ヒドラゾン誘導体、ピラゾリン誘導体、カルバゾール誘導体、ポルフィリン化合物等を利用することができる。

高分子の正孔輸送層材料としては、上記低分子構造を一部に含む（主鎖あるいは側鎖にする）高分子化合物、あるいはポリアニリン、ポリチオフェンビニレン、ポリチオフェン、α−ナフチルフェニルジアミン、「ＰＥＤＯＴ」とポリスチレンスルホン酸との混合物（Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ、バイエル社商標）、トリフェニルアミンやエチレンジアミン等を分子核とした各種デンドリマー等を利用することができる。

そして、外側正孔輸送層２２及び内側正孔輸送層３２は、対応する外側陽極層２１及び内側陽極層３１から注入された正孔を、それぞれ外側発光層２３及び内側発光層３３まで輸送するようになっている。

外側発光層２３及び内側発光層３３は、前記外側正孔輸送層２２及び内側正孔輸送層３２の全体にわたって均一な膜厚で形成される有機層であって、発光層材料としてのフルオレン−ジチオフェンコポリマー（以下単に、「Ｆ８Ｔ２」という。）で形成されているが、これに限らず、公知の各種低分子又は各種高分子の発光層材料を利用することができる。

低分子の発光層材料としては、例えば、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、ジスチリルベンゼン誘導体、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、クマリン誘導体物、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の金属錯体等を利用することができる。

高分子の発光層材料としては、例えば、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、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、ポリチオフェン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリフルオレノン誘導体、ポリキノキサリン誘導体、ポリビニレンスチレン誘導体、及びそれらの共重合体、トリフェニルアミンやエチレンジアミン等を分子核とした各種デンドリマー等を利用することができる。

そして、外側発光層２３及び内側発光層３３は、それぞれ外側正孔輸送層２２及び内側正孔輸送層３２からの正孔と、外側陰極層２４及び内側陰極層３４からの電子が再結合するときに、放出するエネルギーによってエキシトン（励起子）を生成する。そして、このエキシトンが基底状態に戻るときのエネルギー放出によって、蛍光や燐光を発する（発光する）ようになっている。

外側陰極層２４及び内側陰極層３４は、それぞれ対応する前記外側発光層２３及び内側発光層３３の全体にわたって均一な膜厚で積層された光透過性の陰極であって、陰極層形成材料としてのＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｚｉｎｃ−Ｏｘｉｄｅ）によって形成されている。尚、外側陰極層２４及び内側陰極層３４は、前記発光層材料に応じて選択されて、外側陰極層２４及び内側陰極層３４のフェルミ準位と前記外側発光層２３及び内側発光層３３のＬＵＭＯとの間のエネルギー障壁が低くなるように、前記外側発光層２３及び内側発光層３３との接触面で仕事関数の小さい光透過性の導電性材料であればよい。そのため、外側陰極層２４及び内側陰極層３４は、例えば前記外側発光層２３及び内側発光層３３との接触面に、貴金属の超薄膜（膜厚が５〜１５ｎｍ程度のＡｕ、Ａｇ、Ｐｄ等の貴金属膜）を有した電極であってもよい。

そして、外側陰極層２４及び内側陰極層３４は、図１に示すように、それぞれ前記外側電源装置Ｇ１及び前記内側電源装置Ｇ２の他端に電気的に接続されて、それぞれ前記外側発光層２３及び内側発光層３３に電子を注入するようになっている。

外側陰極層２４及び内側陰極層３４には、図１及び図２の２点鎖線で示すように、それぞれＥＬ装置１０の全体を覆う封止層１５が積層されている。封止層１５は、ガスバリヤ性を有した光透過性の無機あるいは有機高分子膜であって、前記外側正孔輸送層２２、前記内側正孔輸送層３２、前記外側発光層２３及び前記内側発光層３３等への水分や酸素等の侵入を遮断するようになっている。

そして、外側電源装置Ｇ１を駆動して外側陽極層２１と外側陰極層２４との間に電圧を印加すると、外側陽極層２１からの正孔が外側正孔輸送層２２を介して外側発光層２３に移動し、外側陰極層２４からの電子が外側発光層２３に移動し、外側発光層２３において、正孔と電子とが再結合する。正孔と電子とが再結合すると、外側発光層２３は、再結合に際して放出されたエネルギーによりエキシトン（励起子）を生成して、生成したエキシトンの基底状態への遷移によって発光し、発光した光が、外側陰極層２４を介してＥＬ装置の外方に放出される。

また、内側電源装置Ｇ２を駆動して内側陽極層３１と内側陰極層３４との間に電圧を印加すると、内側陽極層３１からの正孔が内側正孔輸送層３２を介して内側発光層３３に移動し、内側陰極層３４からの電子が内側発光層３３に移動し、内側発光層３３において、正孔と電子とが再結合する。正孔と電子とが再結合すると、内側発光層３３は、生成したエキシトンの基底状態への遷移によって発光し、発光した光が、外側陽極層２１、外側正孔輸送層２２、外側発光層２３及び外側陰極層２４を介してＥＬ装置１０の外方に放出される。

従って、ＥＬ装置１０は、外側発光層２３（外側ＥＬ素子２０）と内側発光層３３（内側ＥＬ素子３０）の双方の駆動制御によって、その輝度範囲を拡張することができる。
次に、上記するＥＬ装置１０の製造方法について、図３〜図６に従って説明する。

まず、チューブ１１の外周面１２及び内周面１３に外側陽極層２１及び内側陽極層３１を形成する陰極層形成工程を行う。すなわち、図３に示すように、チューブ１１の略全体を、第１電極形成液としての陽極層形成液Ｌ１の中に浸漬する。本実施形態の陽極層形成液Ｌ１は、上記する陽極層形成材料のＩＴＯのナノ微粒子を有機系分散媒に分散させた液状体であって、後述する外側陽極層液状膜２１Ｆ及び内側陽極層液状膜３１Ｆを形成しやすくするために、好ましくは外周面１２及び内周面１３に対する後退接触角θ１を４５°以下にする液状体である。

チューブ１１を陽極層形成液Ｌ１の中に浸漬すると、浸漬したチューブ１１を徐々に引き出し、前記外周面１２及び内周面１３の略全体に、それぞれ陽極層形成液Ｌ１からなる外側陽極層液状膜２１Ｆ及び内側陽極層液状膜３１Ｆを形成する。この際、外側陽極層液状膜２１Ｆ及び内側陽極層液状膜３１Ｆの膜厚は、前記後退接触角θ１に支配されて、チューブ１１の略全体にわたり均一な膜厚で形成される。尚、引き出したチューブ１１の端面１１ａ（図１参照）には、外側陽極層液状膜２１Ｆ及び内側陽極層液状膜３１Ｆを連結する陽極層形成液Ｌ１が付着するため、チューブ１１を引き出した後に、端面１１ａを払拭して外側陽極層液状膜２１Ｆ及び内側陽極層液状膜３１Ｆを分離する。

各陽極層液状膜２１Ｆ，３１Ｆを形成すると、チューブ１１を乾燥・焼成炉に搬入し、陽極層形成液Ｌ１に対応した所定の乾燥温度及び焼成温度まで昇温して、各陽極層液状膜２１Ｆ，３１Ｆを乾燥・焼成する。これによって、チューブ１１の外径や長さ、形状の変
更に対応して、チューブ１１の外周面１２及び内周面１３の双方に、それぞれ均一な膜厚の外側陽極層２１及び内側陽極層３１を形成する。

尚、上記するチューブ１１の浸漬、引き出し、乾燥・焼成によって形成した各陰極層２４，３４の膜厚が、所定の膜厚に満たない場合には、再度上記するチューブ１１の浸漬、引き出し、乾燥・焼成を繰り返して、各陰極層２４，３４を厚膜化する構成にしてもよい。また、前記陽極層形成液Ｌ１の溶媒あるいは分散媒を変更して前記後退接触角θ１を低下させ、各陽極層液状膜２１Ｆ，３１Ｆを厚膜化する構成にしてもよい。反対に、上記するチューブ１１の浸漬、引き出し、乾燥・焼成によって形成した各陽極層２１，３１の膜厚が、所定の膜厚を超える場合には、チューブ１１を引き出した後に、チューブ１１の全体に加圧エアーを吹き付けて、各陽極層液状膜２１Ｆ，３１Ｆの膜厚を薄くする構成にしてもよい。また、前記陽極層形成液Ｌ１の溶媒あるいは分散媒を変更して前記後退接触角θ１を増加させ、各陽極層液状膜２１Ｆ，３１Ｆを薄膜化する構成にしてもよい。

陽極層形成工程を終了すると、外側陽極層２１及び内側陽極層３１に、それぞれ外側正孔輸送層２２及び内側正孔輸送層３２を形成する正孔輸送層形成工程を行う。すなわち、図４に示すように、チューブ１１の略全体を、エレクトロルミネッセンス層形成液を構成する正孔輸送層形成液Ｌ２の中に浸漬する。本実施形態の正孔輸送層形成液Ｌ２は、上記する正孔輸送層形成材料の「ＰＥＤＯＴ」を水系溶媒（例えば、水、メタノール等の低級アルコール、エトキシエタノール等のセロソルブ系溶媒等）に溶解させた液状体である。尚、正孔輸送層形成液Ｌ２は、これに限らず、上記する低分子系の正孔輸送層形成材料と、当該正孔輸送層形成材料に対応した有機系あるいは無機系の溶媒あるいは分散媒からなる液状体であってもよい。また、正孔輸送層形成液Ｌ２は、後述する外側正孔輸送層液状膜２２Ｆ及び内側正孔輸送層液状膜３２Ｆを形成しやすくするために、好ましくは外側陽極層２１及び内側陽極層３１に対する後退接触角θ２が４５°以下となる液状体であってもよい。

チューブ１１の略全体を正孔輸送層形成液Ｌ２の中に浸漬すると、浸漬したチューブ１１を徐々に引き出し、外側陽極層２１及び内側陽極層３１の略全体に、それぞれ正孔輸送層形成液Ｌ２からなる外側正孔輸送層液状膜２２Ｆ及び内側正孔輸送層液状膜３２Ｆを形成する。この際、外側正孔輸送層液状膜２２Ｆ及び内側正孔輸送層液状膜３２Ｆの膜厚は、前記後退接触角θ２に支配されて、各陽極層２１，３１の略全体にわたり均一な膜厚で形成される。尚、陽極層形成工程と同じく、引き出したチューブ１１の端面１１ａには、外側正孔輸送層液状膜２２Ｆ及び内側正孔輸送層液状膜３２Ｆを連結する正孔輸送層形成液Ｌ２が付着するため、チューブ１１を引き出した後に、端面１１ａを払拭して外側正孔輸送層液状膜２２Ｆ及び内側正孔輸送層液状膜３２Ｆを分離する。

各正孔輸送層液状膜２２Ｆ，３２Ｆを形成すると、チューブ１１を乾燥炉に搬入し、正孔輸送層形成液Ｌ２に対応した所定の乾燥温度まで昇温して、各正孔輸送層液状膜２２Ｆ，３２Ｆを乾燥する。これによって、チューブ１１の外径や長さ、形状の変更に対応して、外側陽極層２１及び内側陽極層３１の双方に、それぞれ均一な膜厚の外側正孔輸送層２２及び内側正孔輸送層３２を形成する。

尚、上記するチューブ１１の浸漬、引き出し、乾燥によって形成した各正孔輸送層２２，３２の膜厚が、所定の膜厚に満たない場合には、再度上記するチューブ１１の浸漬、引き出し、乾燥を繰り返して、各正孔輸送層２２，３２を厚膜化する構成にしてもよい。また、前記正孔輸送層形成液Ｌ２の溶媒あるいは分散媒を変更して前記後退接触角θ２を低下させて、各正孔輸送層液状膜２２Ｆ，３２Ｆを厚膜化する構成にしてもよい。反対に、上記するチューブ１１の浸漬、引き出し、乾燥によって形成した各正孔輸送層２２，３２の膜厚が、所定の膜厚を超える場合には、チューブ１１を引き出した後に、チューブ１１
の全体に加圧エアーを吹き付けて、各正孔輸送層液状膜２２Ｆ，３２Ｆの膜厚を薄くする構成にしてもよい。また、前記正孔輸送層形成液Ｌ２の溶媒あるいは分散媒を変更して前記後退接触角θ２を低下させ、各正孔輸送層液状膜２２Ｆ，３２Ｆを薄膜化する構成にしてもよい。

正孔輸送層形成工程を終了すると、外側正孔輸送層２２及び内側正孔輸送層３２に、それぞれ外側発光層２３及び内側発光層３３を形成する発光層形成工程を行う。すなわち、図５に示すように、チューブ１１の略全体を、発光層形成液Ｌ３の中に浸漬する。本実施形態の発光層形成液Ｌ３は、上記する発光層材料の「Ｆ８Ｔ２」を無極性有機溶媒（例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、シクロへキシルベンゼン、ジハイドロベンゾフラン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン等）に溶解させた液状体である。尚、発光層形成液Ｌ３は、これに限らず、上記する低分子系の発光層形成材料と、当該発光層形成材料に対応した有機系あるいは無機系の溶媒あるいは分散媒からなる液状体であってもよい。また、発光層形成液Ｌ３は、後述する外側発光層液状膜２３Ｆ及び内側発光層液状膜３３Ｆを形成しやすくするために、好ましくは外側正孔輸送層２２及び内側正孔輸送層３２に対する後退接触角θ３が４５°以下となる液状体であってもよい。

チューブ１１の略全体を発光層形成液Ｌ３の中に浸漬すると、浸漬したチューブ１１を徐々に引き出し、外側正孔輸送層２２及び内側正孔輸送層３２の略全体に、それぞれ発光層形成液Ｌ３からなる外側発光層液状膜２３Ｆ及び内側発光層液状膜３３Ｆを形成する。この際、外側発光層液状膜２３Ｆ及び内側発光層液状膜３３Ｆの膜厚は、前記後退接触角θ３に支配されて、各正孔輸送層液状膜２２Ｆ，３２Ｆの略全体にわたり均一な膜厚で形成される。尚、陽極層形成工程と同じく、引き出したチューブ１１の端面１１ａには、外側発光層液状膜２３Ｆ及び内側発光層液状膜３３Ｆを連結する発光層形成液Ｌ３が付着するため、チューブ１１を引き出した後に、端面１１ａを払拭して外側発光層液状膜２３Ｆ及び内側発光層液状膜３３Ｆを分離する。

各発光層液状膜２３Ｆ，３３Ｆを形成すると、チューブ１１を乾燥炉に搬入し、発光層形成液Ｌ３に対応した所定の乾燥温度まで昇温して、各発光層液状膜２３Ｆ，３３Ｆを乾燥する。これによって、チューブ１１の外径や長さ、形状の変更に対応して、外側正孔輸送層２２及び内側正孔輸送層３２の双方に、それぞれ均一な膜厚の外側発光層２３及び内側発光層３３を形成する。

尚、上記するチューブ１１の浸漬、引き出し、乾燥によって形成した各発光層２３，３３の膜厚が、所定の膜厚に満たない場合には、再度上記するチューブ１１の浸漬、引き出し、乾燥を繰り返して、各発光層２３，３３を厚膜化する構成にしてもよい。また、前記発光層形成液Ｌ３の溶媒あるいは分散媒を変更して前記後退接触角θ３を低下させ、各発光層液状膜２３Ｆ，３３Ｆを厚膜化する構成にしてもよい。反対に、上記するチューブ１１の浸漬、引き出し、乾燥によって形成した各発光層２３，３３の膜厚が、所定の膜厚を超える場合には、チューブ１１を引き出した後に、チューブ１１の全体に加圧エアーを吹き付けて、各発光層液状膜２３Ｆ，３３Ｆの膜厚を薄くする構成にしてもよい。また、前記発光層形成液Ｌ３の溶媒あるいは分散媒を変更して前記後退接触角θ３を低下させ、各発光層液状膜２３Ｆ，３３Ｆを薄膜化する構成にしてもよい。

発光層形成工程を終了すると、外側発光層２３及び内側発光層３３に、それぞれ外側陰極層２４及び内側陰極層３４を形成する陰極層形成工程を行う。すなわち、図６に示すように、チューブ１１の略全体を、陰極層形成液Ｌ４の中に浸漬する。本実施形態の陰極層形成液Ｌ４は、上記する陰極層形成材料のＩＺＯのナノ微粒子を有機系分散媒に分散させた液状体であって、後述する外側陰極層液状膜２４Ｆ及び内側陰極層液状膜３４Ｆを形成しやすくするために、好ましくは外側発光層２３及び内側発光層３３に対する後退接触角
θ４を４５°以下にする液状体である。

チューブ１１を陰極層形成液Ｌ４の中に浸漬すると、浸漬したチューブ１１を徐々に引き出し、前記外側発光層２３及び内側発光層３３の略全体に、それぞれ陰極層形成液Ｌ４からなる外側陰極層液状膜２４Ｆ及び内側陰極層液状膜３４Ｆを形成する。この際、外側陰極層液状膜２４Ｆ及び内側陰極層液状膜３４Ｆの膜厚は、前記後退接触角θ４に支配されて、チューブ１１の略全体にわたり均一な膜厚で形成される。尚、陽極層形成工程と同じく、引き出したチューブ１１の端面１１ａ（図１参照）には、外側陰極層液状膜２４Ｆ及び内側陰極層液状膜３４Ｆを連結する陰極層形成液Ｌ４が付着するため、チューブ１１を引き出した後に、端面１１ａを払拭して外側陰極層液状膜２４Ｆ及び内側陰極層液状膜３４Ｆを分離する。

各陰極層液状膜２４Ｆ，３４Ｆを形成すると、チューブ１１を乾燥・焼成炉に搬入し、陰極層形成液Ｌ４に対応した所定の乾燥温度及び焼成温度まで順次昇温して、各陰極層液状膜２４Ｆ，３４Ｆを乾燥する。これによって、チューブ１１の外径や長さ、形状の変更に対応して、外側陰極層２４及び内側陰極層３４の双方に、それぞれ均一な膜厚の外側陰極層２４及び内側陰極層３４を形成する。

尚、上記するチューブ１１の浸漬、引き出し、乾燥・焼成によって形成した各陰極層２４，３４の膜厚が、所定の膜厚に満たない場合には、再度上記するチューブ１１の浸漬、引き出し、乾燥・焼成を繰り返して、各陰極層２４，３４を厚膜化する構成にしてもよい。また、前記陰極層形成液Ｌ４の溶媒あるいは分散媒を変更して前記後退接触角θ４を低下させ、各陰極層液状膜２４Ｆ，３４Ｆを厚膜化する構成にしてもよい。反対に、上記するチューブ１１の浸漬、引き出し、乾燥・焼成によって形成した各陰極層２４，３４の膜厚が、所定の膜厚を超える場合には、チューブ１１を引き出した後に、チューブ１１の全体に加圧エアーを吹き付けて、各陰極層液状膜２４Ｆ，３４Ｆの膜厚を薄くする構成にしてもよい。また、前記陰極層形成液Ｌ４の溶媒あるいは分散媒を変更して前記後退接触角θ４を低下させ、各陰極層液状膜２４Ｆ，３４Ｆを薄膜化する構成にしてもよい。

これによって、チューブ１１の外周面１２及び内周面１３の双方に、それぞれ外側ＥＬ素子２０及び内側ＥＬ素子３０を形成することができる。
陰極層形成工程を終了すると、外側ＥＬ素子２０及び内側ＥＬ素子３０を覆うように封止層１５を形成する封止層形成工程を行う。すなわち、前記各工程と同じく、外側ＥＬ素子２０及び内側ＥＬ素子３０を有したチューブ１１の全体を封止層形成液に浸漬して引き出し、封止層形成液からなる液状膜を、外側ＥＬ素子２０及び内側ＥＬ素子３０を覆うように形成して硬化させる。これによって、ガスバリヤ性を有した無機あるいは有機高分子膜からなる封止層１５を形成する。尚、この際、各陽極層２１，３１及び各陰極層２４，３４の一部にマスクを施し、それぞれに外側電源装置Ｇ１及び内側電源装置Ｇ２と接続するための図示しない接続領域を形成する。これによって、封止層１５に保護されて各電源装置Ｇ１及びＧ２に接続可能な外側ＥＬ素子２０及び内側ＥＬ素子３０を有するＥＬ装置１０を形成することができる。

次に、上記のように構成した本実施形態の効果を以下に記載する。
（１）上記実施形態によれば、外側陽極層２１及び内側陽極層３１を有したチューブ１１を、正孔輸送層形成液Ｌ２に浸漬して引き出し、各陽極層２１，３１上に、それぞれ正孔輸送層形成液Ｌ２からなる各正孔輸送層液状膜２２Ｆ，３２Ｆを形成した。そして、各正孔輸送層液状膜２２Ｆ，３２Ｆを乾燥することによって、チューブ１１の外側と内側の双方に、それぞれ外側正孔輸送層２２と内側正孔輸送層３２を形成するようにした。また、各正孔輸送層２２，３２を有したチューブ１１を、発光層形成液Ｌ３に浸漬して引き出し、各正孔輸送層２２，３２上に、それぞれ発光層形成液Ｌ３からなる各発光層液状膜２
３Ｆ，３３Ｆを形成した。そして、各発光層液状膜２３Ｆ，３３Ｆを乾燥することによって、チューブ１１の外側と内側の双方に、それぞれ外側発光層２３と内側発光層３３を形成するようにした。

従って、チューブ１１の外周面１２と内周面１３の双方に、それぞれチューブ１１の径や長さ、形状に対応した均一な膜厚の各正孔輸送層２２，３２及び各発光層２３，３３を形成することができる。その結果、サイズや形状を制約することなく発光輝度の範囲を拡張したＥＬ装置１０を製造することができる。

（２）しかも、各正孔輸送層２２，３２及び各発光層２３，３３を、それぞれ同じタイミングで形成することができる。そのため、各正孔輸送層２２，３２及び各発光層２３，３３を、それぞれ別々の工程で形成する場合に比べて、ＥＬ装置１０の生産性を向上することができる。

（３）上記実施形態によれば、チューブ１１を陽極層形成液Ｌ１に浸漬して引き出し、外周面１２及び内周面１３の双方に、それぞれ陽極層形成液Ｌ１からなる各陽極層液状膜２１Ｆ，３１Ｆを形成した。そして、各陽極層液状膜２１Ｆ，３１Ｆを乾燥することによって、チューブ１１の外側と内側の双方に、それぞれ外側陽極層２１と内側陽極層３１を形成するようにした。また、各陽極層２１，３１と同様に、チューブ１１を、陰極層形成液Ｌ４に浸漬して引き出し、各発光層２３，３３上に、それぞれ陰極層形成液Ｌ４からなる各陰極層液状膜２４Ｆ，３４Ｆを形成した。そして、各陰極層液状膜２４Ｆ，３４Ｆを乾燥することによって、チューブ１１の外側と内側の双方に、それぞれ外側陰極層２４と内側陰極層３４を形成するようにした。

従って、チューブ１１の外周面１２と内周面１３の双方に、それぞれチューブ１１の径や長さ、形状に対応した均一な膜厚の各陽極層２１，３１及び各陰極層２４，３４を形成することができる。その結果、チューブ１１の外周面１２と内周面１３の双方に、より確実な方法で、外側ＥＬ素子２０と内側ＥＬ素子３０を形成することができる。

（４）しかも、各陽極層２１，３１及び各陰極層２４，３４を、それぞれ同じタイミングで形成することができる。そのため、各陽極層２１，３１及び各発光層２３，３３を、それぞれ別々の工程で形成する場合に比べて、ＥＬ装置１０の生産性を向上することができる。

尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、チューブ１１を略円柱状に具体化したが、これに限らず、例えばチューブ１１の断面が楕円形状や矩形状であってもよい。また、チューブ１１を棒状に形成したが、これに限らず、例えば螺旋形状であってもよい。
・上記実施形態では、各陽極層２１，３１及び各陰極層２４，３４を液相プロセスによって形成する構成したが、これに限らず、蒸着等の気相プロセスによって形成する構成にしてもよい。
・上記実施形態では、外側ＥＬ素子２０を、チューブ１１の外周面１２から順に、外側陽極層２１、外側正孔輸送層２２、外側発光層２３、及び外側陰極層２４の順序で構成するようにした。これに限らず、チューブ１１の外周面１２から順に、外側陰極層２４、外側発光層２３、外側正孔輸送層２２及び外側陽極層２１の順序で構成するようにしてもよい。また、内側ＥＬ素子３０に対しても、チューブ１１の内周面１３から順に、内側陰極層３４、内側発光層３３、内側正孔輸送層３２及び内側陽極層３１の順序で構成するようにしてもよい。
・上記実施形態では、発光層形成材料を有機系高分子あるいは有機系低分子によって構成した。これに限らず、例えば発光層形成材料を、ＺｎＳ／ＣｕＣｌ、ＺｎＳ／ＣｕＢｒ、
ＺｎＣｄＳ／ＣｕＢｒ等の無機分子で構成してもよい。この際、当該発光層形成材料を有機バインダーに分散させて発光層形成液Ｌ３を形成する構成が好ましい。尚、有機バインダーには、シアノエチルセルロース、シアノエチルスターチ、シアノエチルプルラン等の多糖類のシアノエチル化物、シアノエチルヒドロキシエチルセルロース、シアノエチルグリセロールプルラン等の多糖類誘導体のシアノエチル化物、シアノエチルポリビニルアルコール等のポリオール類のシアノエチル化物等が挙げられる。
・上記実施形態では、外側ＥＬ素子２０及び内側ＥＬ素子３０に、それぞれ対応する外側発光層２３及び内側発光層３３を一層のみ形成する構成にした。これに限らず、例えば外側ＥＬ素子２０あるいは内側ＥＬ素子３０を、対応する発光層と電荷発生層からなるユニットを複数積層した、いわゆるマルチフォトン構造で構成してもよい。
・上記実施形態では、外側陽極層２１（内側陽極層３１）に、対応する外側正孔輸送層２２（内側正孔輸送層３２）を積層する構成にした。これに限らず、例えば外側正孔輸送層２２（内側正孔輸送層３２）を省略する構成してもよく、あるいは外側陽極層２１（内側陽極層３１）と外側正孔輸送層２２（内側正孔輸送層３２）との間に、対応する外側発光層２３（内側発光層３３）への正孔の注入効率を高めるための正孔注入層を形成する構成にしてもよい。
・上記実施形態では、外側正孔輸送層２２（内側正孔輸送層３２）に、対応する外側発光層２３（内側発光層３３）を積層する構成にした。これに限らず、例えば外側正孔輸送層２２（内側正孔輸送層３２）と外側発光層２３（内側発光層３３）との間に、電子の移動を抑制する電子障壁層を形成する構成にしてもよい。
・上記実施形態では、外側発光層２３（内側発光層３３）に外側陰極層２４（内側陰極層３４）を積層する構成にした。これに限らず、例えば外側発光層２３（内側発光層３３）と外側陰極層２４（内側陰極層３４）との間に、外側陰極層２４（内側陰極層３４）から注入された電子を外側発光層２３（内側発光層３３）まで輸送する電子輸送層を形成する構成にしてもよい。あるいは、外側発光層２３（内側発光層３３）と対応する電子輸送層との間に、正孔の移動を抑制する正孔障壁層を形成する構成にしてもよい。

本発明を具体化したエレクトロルミネッセンス装置を示す概略斜視図。 同じく、エレクトロルミネッセンス装置を示す概略断面図。 同じく、エレクトロルミネッセンス装置の製造方法を説明する説明図。 同じく、エレクトロルミネッセンス装置の製造方法を説明する説明図。 同じく、エレクトロルミネッセンス装置の製造方法を説明する説明図。 同じく、エレクトロルミネッセンス装置の製造方法を説明する説明図。

符号の説明

１０…エレクトロルミネッセンス装置、１１…管状部材としてのチューブ、１５…封止層、２１…第１電極としての外側陽極層、２２…エレクトロルミネッセンス層を構成する外側正孔輸送層、２３…エレクトロルミネッセンス層を構成する外側発光層、２４…第２電極としての外側陰極層、３１…第１電極としての内側陽極層、３２…エレクトロルミネッセンス層を構成する内側正孔輸送層、３３…エレクトロルミネッセンス層を構成する内側発光層、３４…第２電極としての内側陰極層、Ｌ１…第１電極形成液としての陽極層形成液、Ｌ２…エレクトロルミネッセンス層形成液を構成する正孔輸送層形成液、Ｌ３…発光層形成液、Ｌ４…第２電極形成液としての陰極層形成液、θ１，θ２，θ３，θ４…後退接触角。

Claims (7)

1. 管状に形成されたエレクトロルミネッセンス層を有するエレクトロルミネッセンス装置の製造方法において、
   光透過性の管状部材をエレクトロルミネッセンス層形成液に浸漬して引き上げ、前記管状部材の外側面と内側面の双方に設けられた光透過性の第１電極上に、前記エレクトロルミネッセンス層形成液の液状膜を形成し、前記液状膜を乾燥することによって、前記管状部材の外側と内側の双方に前記エレクトロルミネッセンス層を形成するようにしたことを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
2. 請求項１に記載のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法において、
   前記管状部材を第１電極形成液に浸漬して引き上げ、前記管状部材の前記内側面と前記外側面の双方に前記第１電極形成液の液状膜を形成し、前記液状膜を乾燥することによって、前記第１電極を形成するようにしたことを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
3. 請求項１又は２に記載のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法において、
   前記管状部材を第２電極形成液に浸漬して引き上げ、前記管状部材の内側に形成された前記エレクトロルミネッセンス層上と前記管状部材の外側に形成された前記エレクトロルミネッセンス層上の双方に、前記第２電極形成液の液状膜を形成し、前記液状膜を乾燥することによって、前記エレクトロルミネッセンス層上に、それぞれ光透過性の第２電極を形成するようにしたことを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
4. 請求項３に記載のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法において、
   前記管状部材を封止層形成液に浸漬して引き上げ、前記管状部材の外側と内側の双方に形成された前記第２電極上に、前記封止層形成液の液状膜を形成し、前記液状膜を乾燥することによって、前記第２電極上に、それぞれ前記エレクトロルミネッセンス層への外気の侵入を遮断する光透過性の封止層を形成するようにしたことを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法において、
   前記エレクトロルミネッセンス層形成液は、前記第１電極に対する後退接触角が４５度以下であることを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
6. 請求項１〜５のいずれか１つに記載のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法において、
   前記エレクトロルミネッセンス層は、発光層と正孔輸送層とを備え、
   前記管状部材を発光層形成液に浸漬して引き上げ、前記管状部材の外側と内側の双方に形成した前記発光層形成液の液状膜を乾燥して前記発光層を形成し、前記管状部材を正孔輸送層形成液に浸漬して引き上げ、前記管状部材の外側と内側の双方に形成した前記正孔輸送層形成液の液状膜を乾燥して前記正孔輸送層を形成するようにしたことを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
7. 請求項１〜５のいずれか１つに記載のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法において、
   前記エレクトロルミネッセンス層は、発光層と正孔輸送層とを備え、
   前記管状部材を正孔輸送層形成液に浸漬して引き上げ、前記管状部材の外側と内側の双方に形成した前記正孔輸送層形成液の液状膜を乾燥して前記正孔輸送層を形成し、前記管状部材を発光層形成液に浸漬して引き上げ、前記管状部材の外側と内側の双方に形成した
   前記発光層形成液の液状膜を乾燥して前記発光層を形成するようにしたことを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。

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