JP2007242272A - エレクトロルミネッセント素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プラズマ処理を利用しなくとも、簡易かつ安価に多層構造の有機ＥＬ素子を製造できる方法を提供する。
【解決手段】電極層、バッファー層、および発光層を含んでなる積層体が、各画素毎にパターニングされてなるエレクトロクミネッセント素子を製造する方法であって、基材上に、パターニングされた第一電極を形成する工程、前記第１電極を覆うように、前記基材上に、バッファー層を形成する工程、バッファー層上に、各画素に対応するようにパターニングされた隔壁を形成する工程、および前記隔壁で囲まれた画素毎に、インクジェット方式により発光層を形成する工程、を含んでなることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

発明の分野

本発明は、エレクトロルミネッセント（以下、ＥＬと略す場合がある）素子の製造方法に関し、より詳細には、プラズマ処理を利用しなくとも、インクジェット法により簡易かつ安価に多層構造のＥＬ素子が得られる製造方法に関する。

ＥＬ素子は、対向する電極から注入された正孔および電子が発光層内で結合し、そのエネルギーで発光層中の蛍光物質を励起し、蛍光物質に応じた色の発光を行うものであり、自発光の面状表示素子として注目されている。

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ディスプレイへの応用が期待されている。

このような有機ＥＬ素子は、一般的に、有機ＥＬ層を介して第一電極層と第二電極層とが積層された基本構造を有し、通常、第一電極層や有機ＥＬ層にパターニングを施すことにより、異なる発光色を有する素子を形成する。

有機ＥＬ素子のパターニング方法としては、発光材料をシャドーマスクを介して真空蒸着する方法、有機溶剤に溶解させた発光材料をフォトリソグラフィーやインクジェットを用いて所定部位に塗布したり、スクリーン印刷により塗布する方法、および紫外線照射により特定部分の発光素子を破壊する方法等がある。これらの中でも、インクジェット法は、材料の利用効率が高く、製造コストの点で有利であるため、実用化に向けて種々の検討がなされている。

インクジェット法をフルカラー有機ＥＬ素子の製造に適用した一例として、例えば、図２に示すように、パターニングされた第一電極２が設けられた基板１上に、各素子毎を隔てる隔壁３を設ける（図２ａ）。次いで、インクのぬれ広がりを抑制するために、該隔壁の表面に撥液処理４を施とともに、第一電極表面には親液処理５を施す（図２ｂ）。そして、正孔注入材料６や発光材料７等を含有するインク組成物をインクジェット装置により塗布して、該材料を固化させることにより（図２ｃ）、パターニングされた多層構造の発光素子を得ることができる。このように、インクジェット法により、ＥＬ素子の画素毎のパターニングを行う場合、各画素の内側（すなわち電極表面）を親液化し、画素の周囲に設けられた隔壁部分を撥液化することにより、高精度のパターニングが可能となる。

隔壁表面を撥液性にする方法、および電極表面を親液性にする方法として、特開２０００−３２３２７６号公報（特許文献１）には、酸素プラズマやフッ素プラズマ等を利用して撥液または親液処理を行う方法が提案されている。

しかしながら、隔壁および電極表面の撥液・親液処理にプラズマ処理を適用した場合、表面処理が均一にできなかったり処理が不十分であることもあった。また、プラズマ処理によると、製造工程が複雑となるため、量産化の観点から問題があった。

このような問題に対して、例えば、特開２００３−３３２０８０号公報（特許文献２）には、撥液性材料を隔壁材料として予め用いることによりプラズマ処理を不要とする方法も提案されている。

しかしながら、撥液性の隔壁形成材料を用いても、各画素内の表面（電極表面部分）をプラズマ処理により親液性を付与する際に、隔壁表面も親液処理されてしまうという問題があった。そのため、依然として、バッファー層等や発光層等の多層構造の有機ＥＬ素子を製造するにあたり、プラズマ処理を必要としない簡易かつ安価な製造方法が希求されている。
特開２０００−３２３２７６号公報 特開２００３−３３２０８０号公報

本発明者らは、今般、不溶化できるバッファー層形成材料を用いて、該バッファー層形成材料を第一電極上に設けた後に撥液性の隔壁を設けることにより、プラズマ処理を利用しなくとも、簡易かつ安価に多層構造の有機ＥＬ素子を製造できる、との知見を得た。本発明はかかる知見に基づくものである。

したがって、本発明の目的は、プラズマ処理を利用しなくとも、簡易かつ安価に多層構造の有機ＥＬ素子を製造できる方法を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、上記の方法で得られた有機ＥＬ素子を提供することにある。

本発明によるエレクトロルミネッセント素子の製造方法は、電極層、バッファー層、および発光層を含んでなる積層体が、各画素毎にパターニングされてなるエレクトロルミネッセント素子を製造する方法であって、
基材上に、パターニングされた第一電極を形成する工程、
前記第１電極を覆うように、前記基材上に、バッファー層を形成する工程、
前記バッファー層上に、各画素に対応するようにパターニングされた隔壁を形成する工程、および
前記隔壁で囲まれた画素毎に、インクジェット方式により発光層を形成する工程、を含んでなることを特徴とするものである。

また、本発明の他の態様としてのエレクトロルミネッセント素子は、
基材と、
その基材上に設けられた画素毎にパターニングされてなる第一電極と、
その第１電極を覆うように、前記基材上に設けられたバッファー層と、
そのバッファー層上に設けられた画素毎にパターニングされてなる隔壁と、
その隔壁で囲まれた各画素部分のバッファー層上に設けられた発光層と、
を少なくとも含んでなることを特徴とするものである。

そして、本発明の方法によれば、プラズマ処理を利用しなくとも、塗布法とインクジェット法とを組み合わせて、バッファー層を形成した後に隔壁および発光層を形成することにより、簡易かつ安価に多層構造のエレクトロルミネッセント素子を製造できる。

以下、本発明によるエレクトロルミネッセント（以下、ＥＬと略す場合がある）素子の製造方法について、図面を参照しながら説明する。

ＥＬ素子の製造方法
本発明によるＥＬ素子の製造方法は、基本的には以下の四つの工程からなるものであるが、後述するようにＥＬ素子を構成する他の機能層を形成するための工程を含んでいてもよいことは言うまでもない。

（１）第一工程
図１（ａ）は、本発明のＥＬ素子の製造方法の第一工程を示すものである。まず、基材１上に第一電極２を形成する。

基板は、ＥＬ素子の支持体になるものであり、例えばフレキシブルな材質であっても、硬質な材質であってもよい。本発明で使用するＥＬ素子の基板としては、従来のＥＬ素子に使用されているガラスやプラスチックシートなどの基板であれば用いることができ、特に限定されない。ボトムエミッション型のＥＬ素子とする場合は、基材として透明材料を用いる必要がある。透明材料としては、光透過性や熱的安定性等の観点から、ガラス基板、透明樹脂基板等を用いることができる。透明樹脂としては、フィルム状に成形が可能であれば特に限定されるものではないが、透明性が高く、耐溶媒性、耐熱性の比較的高い高分子材料が好ましい。具体的には、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフッ化ビニル（ＰＦＶ）、ポリアクリレート（ＰＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、非晶質ポリオレフィン、またはフッ素系樹脂等が挙げられる。基材の厚みは通常約０．１〜２．０ｍｍである。

この基材上に第一電極を形成する。この際、ＥＬ素子の各画素を形成するように、第一電極をパターニングする。電極の形成方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等が挙げられ、いずれの方法によって形成してもよい。また、電極のパターニング方法としては、フォトリソグラフィー法が好適に使用できるが、かかる方法に限定されるものではなく、通常使用されるパターニング方法を用いてもよい。

第一電極としては、陽極または陰極のいずれであってもよい。電極は、導電性材料から形成され、抵抗ができるだけ小さいものが好ましく、一般的には金属材料が用いられるが、有機化合物または無機化合物であってもよい。また、複数の材料を混合して形成してもよい。

陽極は、正孔が注入しやすいように仕事関数の大きい導電性材料から形成することが好ましい。好ましい陽極材料としては、例えば、酸化インジウムや金などが挙げられる。

陰極は、電子が注入しやすいように仕事関数の小さい導電性材料から形成することが好ましい。好ましい陰極材料としては、例えば、マグネシウム合金(Mg−Agなど)、アルミニウム合金(Al−Li、Al−Ca、Al−Mgなど)、金属カルシウムおよび仕事関数の小さな金属が挙げられる。これらの電極層の厚みは、それぞれ通常約２０〜１０００Åである。

また、ＥＬ層で発光した光の取り出し方向の電極には透明性が要求され、第一電極側を光の取り出し方向とする場合は、透明または半透明な材料で形成する必要がある。このような透明電極としては、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）、酸化錫、酸化亜鉛等が挙げられる。ＩＴＯ電極はその透明性を向上させ、あるいは抵抗率を低下させる目的で、スパッタ、エレクトロンビーム蒸着、イオンプレーティング等の方法により、基材上に形成できる。

（２）第二工程
図１（ｂ）は、本発明のＥＬ素子の製造方法の第二工程を示すものである。上記のようにして第一電極２を形成した後、第１電極２を覆うように、基材１上にバッファー層３を形成する。ここで、本明細書中、「バッファー層」とは、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に、または陰極と発光層との間に設けられ、有機物、特に有機導電体などを含む層を意味する。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から形成することができる。なお、「バッファー層」とは、電荷を発光層に注入または輸送する層であり、発光層と陽極の間に設けられる場合は、正孔注入層および／または正孔輸送層を包含する概念であり、発光層と陰極との間に設けられる場合は、電子注入層および／または電子輸送層を包含する概念である。

バッファー層の厚みは、通常約１００〜２０００Åである。

バッファー層は、その導電性が高い場合、素子のダイオード特性を保ち、クロストークを防ぐために、パターニングされていることが望ましい。なお、バッファー層の抵抗が高い場合などはパターニングされていなくてもよい場合がある。また、ＥＬ素子によってはバッファー層を設けなくてもよい場合があるが、本発明による方法においては、このバッファー層を必須の構成とするものである。

バッファー層を形成する材料としては、具体的には、ポリアルキルチオフェン誘導体、ポリアニリン誘導体、トリフェニルアミンなどの正孔輸送性物質の重合体、無機化合物のゾルゲル膜、トリフルオロメタンなどの有機物の重合膜、ルイス酸を含む有機化合物膜などが挙げられる。

バッファー層を形成する方法としては通常の発光層などの形成と同様にインクジェット法によって形成してもよく、また、蒸着法、電着法、材料の溶融液、溶液または混合液を使用するスピンコーティング法、キャスティング法、ディッピング法、バーコート法、ブレードコーティング法、ロールコート法、グラビアコート法、フレキソ印刷法、スプレーコート法等によって形成してもよい。

本発明においては、このバッファー層は親液性材料から形成されることが好ましい。ここで、「親液性」とは、バッファー層が、後記する発光層形成材料の塗布液、溶剤等に対して親和性があることをいい、バッファー層上に設ける発光層形成材料の塗布液および溶剤が親液性材料に対して接触角２０°以下であることを指標とすることができる。

このように、バッファー層自体が親液性材料から形成されることにより、従来のようにプラズマ処理によってバッファー層の表面を親液化する必要がなくなる。

このような親液性材料としては、熱または放射線エネルギーにより硬化する材料を少なくとも含むことが好ましく、硬化する材料として具体的には、ゾルゲル反応液、光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂を挙げることができる。なお、ゾルゲル反応液とは、硬化後にゲル化する反応液をいう。

上記のように硬化し得る材料を用いて形成されたバッファー層３は、後述する隔壁４を形成するための塗工液または、隔壁をパターニングする際に用いる現像液に不溶であることが好ましい。ここで、「不溶」とは、実質的にバッファー層が、塗工液や現像液に溶解、混和しない程度に硬化されている状態をいい、硬化後のバッファー層をこれら塗工液や現像液に１分間接触させた場合に、溶解度が、２５℃、１気圧で０．００１（ｇ／ｇ溶媒）以下であることを指標にできる。

本発明においては、隔壁を形成する際に、既に形成したバッファー層が溶解してしまうことがなく、またバッファー層自体が親液性であるため、プラズマ処理を行わなくとも発光層を高精度にパターニングし得るという利点を有する。そのため、画素間隔の小さい高精細かつ高精度のフルカラーＥＬ素子を作製した場合であっても、発光効率が低下することがない。

このようなバッファー層を形成し得る親液性の材料としては、分子内に、水酸基、スルホン酸基、またはカルボン酸基を有する、水またはアルコールに溶解または分散可能な材料と、シランカップリング剤とを含んでなるものであることが好ましく、該シランカップリング剤としては、下記式：

（式中、Ｘは、ＯＲ（Ｒはアルキル基を表す）を表し、Ｙは、エポキシ基またはアクリロイル基を表し、ｎは、０〜２の整数を表す。）で表されるものを使用することが好ましい。

また、分子内に、水酸基、スルホン酸基、またはカルボン酸基を有する、水またはアルコールに溶解または分散可能な前記材料としては、下記式：

で表されるポリ−３，４−アルキレンジオキシチオフェンとポリスチレンスルホン酸との塩（以下、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳと略す）、またはそれらの誘導体を好適に使用できる。

本発明においては、このような正孔注入特性を示す材料に、上記のような特定の置換基を有するシランカップリング剤が含有したものを好適に使用できる。このような特定のシランカップリング剤を添加することにより、バッファー層を架橋硬化することができるとともに、発光効率を維持または向上することができる。

また、バッファー層を硬化させるには、熱または放射線エネルギーによりにより行うが、熱による場合は、８０〜２５０℃、好ましくは１００〜２００℃程度の温度で加熱することにより、シランカップリング反応を進行させて、バッファー層を架橋硬化することができる。

バッファー層を形成するにあたっては、上記の親液性材料を、適当な溶剤を加えた塗工液を調製し、その塗工液を第一電極の表面に塗布し、乾燥・硬化処理を行うことにより行われる。

このようにして形成されるバッファー層は、その厚みが通常１００〜２０００Å程度である。

（３）第三工程
図１（ｃ）は、本発明のＥＬ素子の製造方法の第三工程を示すものである。バッファー層３を形成した後、その上に、各画素に対応するようにパターニングされた隔壁４を形成する。隔壁は、インクジェットにより発光層形成用のインク組成物を吐出した際、当該インク組成物を画素内に留まらせる機能を有するとともに、素子の非発光部分を覆い発光に不要な部分での短絡を防ぐという機能も有するものである。

隔壁は、例えば、紫外線硬化性樹脂等からなる塗工液を、バッファー層上に塗布し、所望の画素を形成できるようにマスキングを行い、フォトリソグラフィー法を用いて所望パターンに形成することができる。フォトリソグラフィー法により隔壁を形成する際に用いるフォトレジスト現像液としては、一般的に使用されている有機アルカリ系現像液を使用できるが、そのほかに、無機アルカリ、またはフォトレジスト層の現像が可能な水溶液を使用することができる。フォトレジスト層の現像を行った後は水で洗浄するのが好ましい。

本発明においてインクジェットにより発光層をパターニングする際、インク組成物を隔壁で囲まれた画素内に保持させることが必要であるため、隔壁の膜厚（高さ）は１μｍ以上、例えば、１．５〜１０μｍ程度になるように形成することが好ましい。また、発光層を形成する際にインク組成物が決壊しないようにするためには、膜厚は２〜５μｍであることがより好ましい。

また、本発明においては、インク組成物の決壊を抑制するために、隔壁は、撥液性材料から形成されることが好ましい。ここで、「撥液性」とは、隔壁が、後記する発光層形成材料の塗布液、溶剤等に対して親和性がないことをいい、発光層形成材料の塗布液および溶剤が、撥液性材料に対して接触角３０°以上であることを指標とすることができる。

このように撥液性材料とするには、隔壁形成材料にフッ素系樹脂を含有させることが好ましい。例えばフルオロアルキルシラン、テフロン（登録商標）などが挙げられる。

（４）第四工程
図１（ｄ）は、本発明のＥＬ素子の製造方法の第四工程を示すものである。隔壁４をバッファー層３上に形成した後、その隔壁で囲まれた画素毎に、インクジェット法により発光層５を形成することにより、所望パターンの発光層を形成することができる。

ここで、インクジェット法とは、発光層形成材料を溶剤に溶解または分散させたインク組成物を、インクジェットプリント装置の記録ヘッドから吐出して、一画素毎に発光層を形成する方法である。このインクジェット法によれば、微細なパターニングを簡便にかつ短時間に行うことができる。

発光層は、主として蛍光またはりん光を発光する有機物（低分子化合物および高分子化合物）と、これを補助するドーパントとから構成される。このような発光材料としては、色素系材料、金属錯体系材料、高分子系材料等が挙げられる。

色素系材料としては、例えば、シクロペンダミン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体化合物、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、ピロール誘導体、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などが挙げられる。

金属錯体系材料としては、例えば、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、ベンゾオキサゾリル亜鉛錯体、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、ユーロピウム錯体など、中心金属に、Ａｌ、Ｚｎ、ＢｅなどまたはＴｂ、Ｅｕ、Ｄｙなど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、キノリン構造などを有する金属錯体などを挙げることができる。

高分子系材料としては、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、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、上記色素体や金属錯体系発光材料を高分子化したものなどが挙げられる。

上記発光性材料のうち、青色に発光する材料としては、ジスチリルアリーレン誘導体、オキサジアゾール誘導体、およびそれらの重合体、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体などを挙げることができる。なかでも高分子材料のポリビニルカルバゾール誘導体、ポリパラフェニレン誘導体やポリフルオレン誘導体などが好ましい。

また、緑色に発光する材料としては、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体、およびそれらの重合体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体などを挙げることができる。なかでも高分子材料のポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体などが好ましい。

また、赤色に発光する材料としては、クマリン誘導体、チオフェン環化合物、およびそれらの重合体、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、ポリフルオレン誘導体などを挙げることが出来る。なかでも高分子材料の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、ポリフルオレン誘導体などが好ましい。

また、本発明においては、発光層中に発光効率の向上や発光波長を変化させるなどの目的で、ドーパントを添加することができる。このようなドーパントとしては、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、ピラゾロン誘導体、デカシクレン、フェノキサゾンなどを挙げることができる。

以上の如き有機発光層の厚みは、それぞれ通常約２０〜２０００Åである。溶剤に溶解または分散可能であれば、色素系材料、金属錯体系材料、および高分子系材料を使用することができる。

上記の発光材料およびドーパント材料を溶解または分散させる溶剤としては、特に限定されるものではなく、ベンゼン、トルエン、キシレンの各異性体およびそれらの混合物、メシチレン、テトラリン、ｐ−シメン、クメン、エチルベンゼン、ジエチルベンゼン、ブチルベンゼン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼンの各異性体およびそれらの混合物等をはじめとする芳香族系溶媒、アニソール、フェネトール、ブチルフェニルエーテル、テトラヒドロフラン、２−ブタノン、１，４−ジオキサン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジフェニルエーテル、ジベンジルエーテル、ジグライム等をはじめとするエーテル系溶媒、ジクロロメタン、１，１−ジクロロエタン、１，２−ジクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、クロロホルム、四塩化炭素、１−クロロナフタレン等のクロル系溶媒、シクロヘキサノン等を好適に使用でき、またこれら２種以上の混合溶媒であっても良い。

また、インクジェット法により発光層を形成する場合、発光層形成用のインク組成物は、吐出安定性等の観点からインクの表面張力、粘度等を適宜調製されてよいが、本発明においては、当該インク組成物と隔壁との静的接触角が４０°以上となることが好ましい。インク組成物を吐出した際、この程度の撥液性を有する隔壁にしておくことで、隔壁の外へインクが濡れ広がるのを抑制することができる。

（５）その他の工程
本発明において、発光層を形成する工程の他に電荷阻止層を形成する工程を有してもよい。ここで、「電荷阻止層」とは、「正孔阻止層」および「電子阻止層」を含む。正孔阻止層は発光層と電子注入層との間に設け、陽極から注入される正孔をブロックすることで電荷を蓄積し、電子との再結合効率を向上させる機能を有する。また、電子阻止層は、バッファー層と発光層との間に設けられ、陰極から注入される電子をブロックすることで、電荷を蓄積し、正孔との再結合効率を向上させる機能を有する。以上の如き電荷阻止層の厚みは、通常約50〜2000Åである。

形成方法としては、通常の発光層などの形成と同様にインクジェット法によって形成してもよく、また、蒸着法にて形成することもできる。

そして、発光層（所望により電荷阻止層）を設けた後、第二電極を形成することにより、多層構造のパターニングされたEL素子を製造することができる。

ＥＬ素子
上記した方法により得られたEL素子としては、以下のような構成が可能であるが、これに限定されるものではない。
基材／第一電極／バッファー層／発光層／第二電極
基材／第一電極／バッファー層／発光層／電子注入層／第二電極
基材／第一電極／バッファー層／電子阻止層／発光層／電子注入層／第二電極
基材／第一電極／バッファー層／電子阻止層／発光層／正孔阻止層／電子注入層／第二電極

また、本発明のＥＬ素子は、上記したように、バッファー層を塗布法により形成し、その後に撥液性の隔壁を形成するため、インクジェット法により発光層を形成する場合であっても、プラズマ処理等を必要とせず、従って、高精度で高輝度な画素を実現できる。

本発明によるＥＬ素子の製造方法について、実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明がこれら実施例により限定されるものではない。

実施例１
（１）バッファー層形成用組成物の調製
バッファー層形成用材料として、市販の塗布液であるポリ（３，４）エチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルフォネート（ＰＥＤＴ／ＰＳＳ；Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ、バイエル社製）に、有機官能基としてグリシドキシ基（−ＣＨＯＣＨ_２）を有するγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（ＴＳＬ８３５０、東芝シリコーン社製）を、ＰＥＤＴ／ＰＳＳの固形分に対して１重量％の濃度となるように加えた。

（２）バッファー層の形成
６インチ□の基板上にＩＴＯ電極がパターニング形成された、板厚１．１ｍｍのＩＴＯ基板を用いた。このＩＴＯ電極を第一電極とした。

ＩＴＯ基板を洗浄した後、上記のバッファー層形成用組成物からなる塗布液０．５ｍｌを、ＩＴＯ基板の中心部分に滴下し、スピンコーティングを行い、バッファー層を形成した。スピンコーティングは、２５００ｒｐｍで２０秒間保持することにより行った。形成されたバッファー層の膜厚は８００Åであった。

（３）隔壁形成用組成物の調製
隔壁形成用材料として、市販の塗布液（ＺＰＮ２０００、日本ゼオン社製）を用い、撥水性を付与するために、この塗布液に表面改質剤（モディパー Ｆ２００、日本油脂社製）を５重量％添加することにより、隔壁形成用組成物を調製した。次いで、この隔壁形成用組成物１．０ｍｌを、基板上に形成したバッファー層上に滴下し、スピンコーティングを行って成膜した。スピンコーティングは、２５００ｒｐｍで２０秒間保持することにより行った。この時、塗布した隔壁形成用組成物は、バッファー層を溶解または浸食することはなかった。

その後、隔壁形成用組成物の塗膜上に、所定パターンのマスクを介して紫外線露光を行い、現像することにより、発光層形成領域である各画素を区画するようにパターニングされた隔壁を形成した。形成された隔壁の厚さは１．５μｍであった。

（４）発光層の形成
発光層形成用組成物として、赤色発光有機材料、青色発光有機材料、および緑色発光有機材料を用いた３種類の組成物を調製した。

赤色発光有機材料としては、ポリビニルカルバゾール７０重量部、オキサジアゾール３０重量部、ジシアノメチレンピラン誘導体１重量部、モノクロロベンゼン４９００重量部を混合したものを塗工液として用いた。

青色発光有機材料としては、
青色発光有機材料としては、ポリビニルカルバゾール70重量部、オキサジアゾール30重量部、クマリン6を1重量部、モノクロロベンゼン4900重量部を混合したものを塗工液として用いた。

緑色発光有機材料としては、
緑色発光有機材料としては、ポリビニルカルバゾール70重量部、オキサジアゾール30重量部、ペリレン1重量部、モノクロロベンゼン4900重量部を混合したものを塗工液として用いた。

得られた各色の塗工液を、インクジェット装置を用いて、隔壁によって区画された発光層形成領域に吐出して、発光層を形成した。吐出された各色の塗工液は、いずれもＰＥＤＴ／ＰＳＳからなるバッファー層上に濡れ広がり均一に膜が形成されるとともに、隔壁から漏れ出すこともなく、所望のパターニングされた画素が形成された。

また、上記と同様の基板および隔壁形成用組成物を用いて、基板上に厚さ１．５μｍの隔壁層を形成し、その表面に各色の塗工液（インク組成物）を滴下することにより、接触角を測定した。接触角計により各色の塗工液と隔壁との接触角を測定したところ４０°であった。

（５）第二電極の形成
発光層の形成後、１００℃で１時間乾燥を行い、次いで、発光層上に、Ｃａを５００Åの厚さになるように蒸着することにより、所望パターンの第二電極を形成した。第二電極形成後、さらに保護層としてＡｇを２５００Åの厚みになるように蒸着することにより、ＥＬ素子を作製した。

得られたＥＬ素子について、第一電極であるＩＴＯ電極側を正極とし、第二電極であるＣａ（Ａｇ）電極側を負極として、ソースメーターにより直流電流を印可したところ、１０Ｖ印可時に、赤、青、緑のそれぞれの発光が観測された。

本発明によるＥＬ素子の製造方法の一態様を示した概略工程図である。 従来のインクジェット法によるＥＬ素子の製造方法の一態様を示した概略工程図である。

符号の説明

１ 基板
２ 第１電極層
３ ＥＬ層
４ 隔壁
５ 発光層
６ 親液処理された表面
７ 正孔注入層

Claims (21)

1. 電極層、バッファー層、および発光層を含んでなる積層体が、各画素毎にパターニングされてなるエレクトロルミネッセント素子を製造する方法であって、
   基材上に、パターニングされた第一電極を形成する工程、
   前記第１電極を覆うように、前記基材上に、バッファー層を形成する工程、
   前記バッファー層上に、各画素に対応するようにパターニングされた隔壁を形成する工程、および
   前記隔壁で囲まれた画素毎に、インクジェット方式により発光層を形成する工程、を含んでなることを特徴とする、方法。
2. バッファー層が親液性材料から形成されてなる、請求項１に記載の方法。
3. 前記親液性材料が、熱または電離放射線により硬化し得るものである、請求項２に記載の方法。
4. 前記バッファー層が、前記隔壁を形成するための塗工液、またはパターニングの際に用いる現像液に、不溶である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記親液性材料が、分子内に、水酸基、スルホン酸基、またはカルボン酸基を有する、水またはアルコールに溶解または分散可能な材料と、シランカップリング剤とを含んでなる、請求項２〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記シランカップリング剤が、下記式：
   

   

   （式中、Ｘは、ＯＲ（Ｒはアルキル基を表す）を表し、Ｙは、エポキシ基またはアクリロイル基を表し、ｎは、０〜２の整数を表す。）
   で表されるものである、請求項５に記載の方法。
7. 前記親液性材料が、前記シランカップリング剤を１〜２０重量％含んでなる、請求項５または６に記載の方法。
8. 分子内に、水酸基、スルホン酸基、またはカルボン酸基を有する、水またはアルコールに溶解または分散可能な前記材料が、ポリ−３，４−アルキレンジオキシチオフェンとポリスチレンスルホン酸との塩またはそれらの誘導体である、請求項５〜７のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記隔壁の形成を、フォトリソグラフィーによる塗布法によって行う、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
10. 前記隔壁が、撥液性材料から形成されてなる、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
11. 前記発光層を形成するためのインク組成物と前記隔壁との静的接触角が、４０°以上である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法によって得られるエレクトロルミネッセント素子であって、
    基材と、
    その基材上に設けられた画素毎にパターニングされてなる第一電極と、
    その第１電極を覆うように、前記基材上に設けられたバッファー層と、
    そのバッファー層上に設けられた画素毎にパターニングされてなる隔壁と、
    その隔壁で囲まれた各画素部分のバッファー層上に設けられた発光層と、
    を少なくとも含んでなることを特徴とする、エレクトロルミネッセント素子。
13. 前記バッファー層が親液性材料から形成されてなる、請求項１２に記載のエレクトロルミネッセント素子。
14. 前記親液性材料が、熱または電離放射線により硬化し得るものである、請求項１３に記載のエレクトロルミネッセント素子。
15. 前記バッファー層が、前記隔壁を形成するための塗工液、またはパターニングの際に用いる現像液に、不溶である、請求項１２〜１４のいずれか一項に記載のエレクトロルミネッセント素子。
16. 前記親液性材料が、分子内に、水酸基、スルホン酸基、またはカルボン酸基を有する、水またはアルコールに溶解または分散可能な材料と、シランカップリング剤とを含んでなる、請求項１３〜１５のいずれか一項に記載のエレクトロルミネッセント素子。
17. 前記シランカップリング剤が、下記式：
    

    

    （式中、Ｘは、ＯＲ（Ｒはアルキル基を表す）を表し、Ｙは、エポキシ基またはアクリロイル基を表し、ｎは、０〜２の整数を表す。）
    で表されるものである、請求項１６に記載のエレクトロルミネッセント素子。
18. 前記親液性材料が、前記シランカップリング剤を１〜２０重量％含んでなる、請求項１６または１７に記載のエレクトロルミネッセント素子。
19. 分子内に、水酸基、スルホン酸基、またはカルボン酸基を有する、水またはアルコールに溶解または分散可能な前記材料が、ポリ−３，４−アルキレンジオキシチオフェンとポリスチレンスルホン酸との塩またはそれらの誘導体である、請求項１６〜１８のいずれか一項に記載のエレクトロルミネッセント素子。
20. 前記隔壁が、撥液性材料から形成されてなる、請求項１２〜１９のいずれか一項に記載のエレクトロルミネッセント素子。
21. 前記発光層を形成するためのインク組成物と前記隔壁との静的接触角が、４０°以上である、請求項１２〜２０のいずれか一項に記載のエレクトロルミネッセント素子。

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