JP2012248375A - 有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法および有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents
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Abstract
【課題】塗布性が向上する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法および有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することにある。
【解決手段】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は、一対のリップ２１、２２と当該一対のリップ２１、２２の間に形成されるスリット状の吐出口３１とを備えたダイコーター１が、基材に対し相対的に移動するとともに、前記吐出口３１から塗布液Ｌを塗布することにより塗布層４を形成する塗布層形成工程を有し、前記塗布層形成工程は、前記一対のリップ２１、２２のうち、前記塗布層４が形成されている側のリップ２２の前記基材２表面に対向する面が前記吐出口３１から離れるに従い前記基材２から遠ざかるように傾斜し、当該傾斜の角度θが前記吐出口３１に対向する前記基材２表面に対し１０〜８０°に設定された前記ダイコーター１を用いて、前記塗布液Ｌを塗布するものであることを特徴とする。
【選択図】図２
【解決手段】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は、一対のリップ２１、２２と当該一対のリップ２１、２２の間に形成されるスリット状の吐出口３１とを備えたダイコーター１が、基材に対し相対的に移動するとともに、前記吐出口３１から塗布液Ｌを塗布することにより塗布層４を形成する塗布層形成工程を有し、前記塗布層形成工程は、前記一対のリップ２１、２２のうち、前記塗布層４が形成されている側のリップ２２の前記基材２表面に対向する面が前記吐出口３１から離れるに従い前記基材２から遠ざかるように傾斜し、当該傾斜の角度θが前記吐出口３１に対向する前記基材２表面に対し１０〜８０°に設定された前記ダイコーター１を用いて、前記塗布液Ｌを塗布するものであることを特徴とする。
【選択図】図２
Description
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および有機エレクトロルミネッセンス素子に係り、特にダイコーターを用いて塗布層を形成する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法およびその方法により製造された有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
従来、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、適宜、有機ＥＬ素子という）を製造する方法として、発光層をはじめとする各層を蒸着法により基材に積層させる方法が実用化されている。この蒸着法は、詳細には、真空にした容器内において、蒸着材料を加熱し気化もしくは昇華させることで、当該蒸着材料を基材の表面に付着させて各層を形成するという方法である（例えば、特許文献１、２参照）。
しかし、当該方法は、高温処理や真空プロセスが必要になることから製造コストが高くなるとともに、連続製造が困難であるため製造効率が低いといった欠点が存在する。
しかし、当該方法は、高温処理や真空プロセスが必要になることから製造コストが高くなるとともに、連続製造が困難であるため製造効率が低いといった欠点が存在する。
そこで、有機ＥＬ素子の製造方法として、高温処理や真空プロセスを必要とせず、連続製造が容易であるウエットプロセスを用いた製造方法が注目されている。そして、このウエットプロセスにはインクジェット法、スピンコート法、ダイコート法といった様々な方法が存在する。
ウエットプロセスのうちインクジェット法は、例えば、発光層を形成する場合、塗布液を塗布してから乾燥するまでの時間が基材面内で異なってしまい、その結果、発光層の発光ドーパントの拡散が不均一となり、発光層に輝度ムラが生じる可能性が高くなってしまう。
また、ウエットプロセスのうちスピンコート法は、例えば、同じ溶媒からなる塗布液を用いて２つの層を形成させようとした場合、２層目の塗布液が、既に形成された１層目の層を溶かしながら広がってしまうため、同じ溶媒からなる塗布液を用いて層を複数形成させることは困難である。
また、ウエットプロセスのうちスピンコート法は、例えば、同じ溶媒からなる塗布液を用いて２つの層を形成させようとした場合、２層目の塗布液が、既に形成された１層目の層を溶かしながら広がってしまうため、同じ溶媒からなる塗布液を用いて層を複数形成させることは困難である。
上記のような事情を勘案し、有機ＥＬ素子を製造する方法として、ウエットプロセスの中でも、ダイコート法（ダイコーターを使用する塗布方法）を用いた製造方法について検討されている。
例えば、特許文献３には、ダイコーターを使用し塗布液を塗布する塗布方法であって、ダイコーターの塗布液の吐出口の圧力を負圧あるいはゼロの状態にすることを特徴とする塗布方法が開示されている。ここで、特許文献３で使用されているダイコーターは、基材に対向する一対のリップが、基材表面と平行となるように構成されている。
例えば、特許文献３には、ダイコーターを使用し塗布液を塗布する塗布方法であって、ダイコーターの塗布液の吐出口の圧力を負圧あるいはゼロの状態にすることを特徴とする塗布方法が開示されている。ここで、特許文献３で使用されているダイコーターは、基材に対向する一対のリップが、基材表面と平行となるように構成されている。
ダイコート法において、ダイコーターと基材との間隔（Ｇａｐ）と、基材に対し積層するように形成される塗布層のウエット膜厚（ｈｗ）との比率（キャピラリー数：Ｇａｐ／ｈｗ）が、塗布層の塗布結果に大きな影響を及ぼすことが知られている。
例えば、Ｇａｐを広く設定しすぎてしまう（つまり、キャピラリー数が大きくなってしまう）と、ダイコーターと被塗布体との間に形成される液溜まりの幅が狭くなり、その結果、塗布幅が狭くなり、均一な塗布層が形成されなくなる。
一方、Ｇａｐを狭く設定しすぎてしまう（つまり、キャピラリー数が小さくなってしまう）と、ダイコーターと被塗布体との間に形成される液溜まりの形状が安定せず、その結果、塗布ムラや塗布スジが発生してしまう。
例えば、Ｇａｐを広く設定しすぎてしまう（つまり、キャピラリー数が大きくなってしまう）と、ダイコーターと被塗布体との間に形成される液溜まりの幅が狭くなり、その結果、塗布幅が狭くなり、均一な塗布層が形成されなくなる。
一方、Ｇａｐを狭く設定しすぎてしまう（つまり、キャピラリー数が小さくなってしまう）と、ダイコーターと被塗布体との間に形成される液溜まりの形状が安定せず、その結果、塗布ムラや塗布スジが発生してしまう。
ここで、特許文献３に開示されたダイコーター１００は、図３（ａ）に示すように、一対のリップ２１０、２２０が、基材２の表面と平行となるように構成されていることから、一対のリップ２１０、２２０と被塗布体Ｔとの間に比較的大きな液溜まりＢ（前後方向の幅の大きな液溜まりＢ）が形成されてしまう。その結果、Ｇａｐを狭く設定しようとすると、この大きな液溜まりＢが先端基端方向に潰されることにより形状が不安定となり易く、塗布ムラや塗布スジが生じ易かった。一方、塗布ムラや塗布スジの発生を回避するためにＧａｐを広く設定しようとすると、公知のとおり、塗布幅が狭くなり、均一な塗布層が形成されなくなる。
つまり、特許文献３に開示された技術は、塗布ムラや塗布スジ等の塗布故障が発生し易いことから、塗布性の向上という点において改善する余地が存在していた。
つまり、特許文献３に開示された技術は、塗布ムラや塗布スジ等の塗布故障が発生し易いことから、塗布性の向上という点において改善する余地が存在していた。
そこで、本発明は、塗布性が向上する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法および有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することを課題とする。
本発明の上記課題は、下記の構成により解決される。
（１）基材に対し積層するように設けられるとともに、塗布液を塗布することにより形成される塗布層を有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って、一対のリップと当該一対のリップの間に形成されるスリット状の吐出口とを備えたダイコーターが、基材表面と所定間隔を保ちながら前記吐出口の延在方向と直交する方向に前記基材に対し相対的に移動するとともに、前記吐出口から前記塗布液を塗布することにより前記塗布層を形成する塗布層形成工程を有し、前記塗布層形成工程は、前記一対のリップのうち、前記塗布層が形成されている側のリップの前記基材表面に対向する面が前記吐出口から離れるに従い前記基材から遠ざかるように傾斜し、当該傾斜の角度が前記吐出口に対向する前記基材表面に対し１０〜８０°に設定された前記ダイコーターを用いて、前記塗布液を塗布するものであ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。
（２）前記塗布層形成工程は、前記基材に対し積層するように少なくとも１層の塗布層が形成された後に行われることを特徴とする前記（１）に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
（３）前記少なくとも１層の塗布層は発光層であるとともに、前記塗布層形成工程において形成する前記塗布層は発光層であることを特徴とする前記（２）に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
（４）前記塗布層形成工程は、前記ダイコーターの前記基材に対する相対的な移動速度が２ｍ／ｍｉｎ以上であることを特徴とする前記（１）乃至前記（３）のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
（５）前記塗布層形成工程は、前記所定間隔（Ｇａｐ）と、前記塗布層形成工程において形成する前記塗布層のウエット膜厚（ｈｗ）とが、Ｇａｐ／ｈｗ≧１５となることを特徴とする前記（１）乃至前記（４）のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
（６）前記塗布層形成工程において形成する前記塗布層と、当該塗布層に積層方向に隣接して既に形成されている塗布層とは、同じ溶媒からなる塗布液を用いて形成されることを特徴とする前記（１）乃至前記（５）のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
（７）前記塗布層形成工程において使用する前記ダイコーターが、前記吐出口の延在方向に平行となるように設けられるとともに前記吐出口を分割する１つ以上の仕切り板を有しており、前記吐出口が分割されて形成された２つ以上の分割吐出口からそれぞれ異なる塗布液が吐出することにより、２種以上の塗布液が積層するように構成した前記塗布層を形成することを特徴とする前記（１）乃至前記（６）のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
（８）前記（１）乃至前記（７）のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法で製造されたことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
本発明によって、塗布性が向上する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法および有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することができる。
以下、本発明を実施するための形態について適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
まず、本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法により製造される有機ＥＬ素子の各構成要素の詳細について、順次説明する。
まず、本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法により製造される有機ＥＬ素子の各構成要素の詳細について、順次説明する。
≪有機ＥＬ素子の層構成≫
本発明に係る有機ＥＬ素子の層構成の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。
（ｉ）陽極／発光層／陰極
（ｉｉ）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
（ｉｉｉ）陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極
（ｉｖ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子注入層／陰極
（ｖ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
なお、本発明に係る有機ＥＬ素子の塗布層とは、塗布液を塗布することにより形成される層であり、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層である。
本発明に係る有機ＥＬ素子の層構成の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。
（ｉ）陽極／発光層／陰極
（ｉｉ）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
（ｉｉｉ）陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極
（ｉｖ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子注入層／陰極
（ｖ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
なお、本発明に係る有機ＥＬ素子の塗布層とは、塗布液を塗布することにより形成される層であり、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層である。
＜発光層＞
本発明に係る有機ＥＬ素子の発光層は、電極または電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよい。
発光層の膜厚は、特に制限されないが、形成する膜の均質性や発光時に不必要な高電圧を印加するのを防止し、且つ駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、２〜２００ｎｍの範囲に調整することが好ましく、更に好ましくは５〜１００ｎｍの範囲に調整される。
以下、発光層に含まれる発光ホスト（以下、適宜、発光ホスト化合物ともいう）、発光ドーパントについて説明する。
本発明に係る有機ＥＬ素子の発光層は、電極または電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよい。
発光層の膜厚は、特に制限されないが、形成する膜の均質性や発光時に不必要な高電圧を印加するのを防止し、且つ駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、２〜２００ｎｍの範囲に調整することが好ましく、更に好ましくは５〜１００ｎｍの範囲に調整される。
以下、発光層に含まれる発光ホスト（以下、適宜、発光ホスト化合物ともいう）、発光ドーパントについて説明する。
（１）発光ホスト
本発明に係る発光ホスト化合物としては、室温（２５℃）における燐光発光の燐光量子収率が０．１未満の化合物が好ましい。さらに好ましくは燐光量子収率が０．０１未満である。また、発光層に含有される化合物の中で、その層中での発光ホスト化合物の体積比が５０％以上であることが好ましい。
そして、本発明に係る発光ホスト化合物としては、公知の発光ホスト化合物を単独で用いてもよく、または複数種併用して用いてもよい。発光ホスト化合物を複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機ＥＬ素子を高効率化することができる。また、後記する発光材料を複数種用いることで異なる発光を混ぜることが可能となり、これにより任意の発光色を得ることができる。
さらに、本発明に係る発光ホスト化合物としては、従来公知の低分子化合物でも、繰り返し単位をもつ高分子化合物でもよく、ビニル基やエポキシ基のような重合性基を有する低分子化合物（蒸着重合性発光ホスト）でもよい。
公知の発光ホスト化合物としては、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、かつ発光の長波長化を防ぎ、なおかつ高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。ここで、ガラス転移温度（Ｔｇ）とは、ＤＳＣ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｙ：示差走査熱量法）を用いて、ＪＩＳ−Ｋ−７１２１に準拠した方法により求められる値である。
本発明に係る発光ホスト化合物としては、室温（２５℃）における燐光発光の燐光量子収率が０．１未満の化合物が好ましい。さらに好ましくは燐光量子収率が０．０１未満である。また、発光層に含有される化合物の中で、その層中での発光ホスト化合物の体積比が５０％以上であることが好ましい。
そして、本発明に係る発光ホスト化合物としては、公知の発光ホスト化合物を単独で用いてもよく、または複数種併用して用いてもよい。発光ホスト化合物を複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機ＥＬ素子を高効率化することができる。また、後記する発光材料を複数種用いることで異なる発光を混ぜることが可能となり、これにより任意の発光色を得ることができる。
さらに、本発明に係る発光ホスト化合物としては、従来公知の低分子化合物でも、繰り返し単位をもつ高分子化合物でもよく、ビニル基やエポキシ基のような重合性基を有する低分子化合物（蒸着重合性発光ホスト）でもよい。
公知の発光ホスト化合物としては、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、かつ発光の長波長化を防ぎ、なおかつ高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。ここで、ガラス転移温度（Ｔｇ）とは、ＤＳＣ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｙ：示差走査熱量法）を用いて、ＪＩＳ−Ｋ−７１２１に準拠した方法により求められる値である。
公知の発光ホスト化合物の具体例としては、以下の文献に記載されている化合物が挙げられる。例えば、特開２００１−２５７０７６号公報、同２００２−３０８８５５号公報、同２００１−３１３１７９号公報、同２００２−３１９４９１号公報、同２００１−３５７９７７号公報、同２００２−３３４７８６号公報、同２００２−８８６０号公報、同２００２−３３４７８７号公報、同２００２−１５８７１号公報、同２００２−３３４７８８号公報、同２００２−４３０５６号公報、同２００２−３３４７８９号公報、同２００２−７５６４５号公報、同２００２−３３８５７９号公報、同２００２−１０５４４５号公報、同２００２−３４３５６８号公報、同２００２−１４１１７３号公報、同２００２−３５２９５７号公報、同２００２−２０３６８３号公報、同２００２−３６３２２７号公報、同２００２−２３１４５３号公報、同２００３−３１６５号公報、同２００２−２３４８８８号公報、同２００３−２７０４８号公報、同２００２−２５５９３４号公報、同２００２−２６０８６１号公報、同２００２−２８０１８３号公報、同２００２−２９９０６０号公報、同２００２−３０２５１６号公報、同２００２−３０５０８３号公報、同２００２−３０５０８４号公報、同２００２−３０８８３７号公報等が挙げられる。
本発明に係る発光ホスト化合物は、カルバゾール誘導体であることが好ましく、カルバゾール誘導体であってジベンゾフラン化合物であることがより好ましい。例えば、以下の化合物である。
本発明に係る発光ホスト化合物は、カルバゾール誘導体であることが好ましく、カルバゾール誘導体であってジベンゾフラン化合物であることがより好ましい。例えば、以下の化合物である。
（２）発光ドーパント
本発明に係る発光ドーパントとしては、蛍光ドーパント、リン光ドーパントを用いることができるが、より発光効率の高い有機ＥＬ素子を得る観点からは、前記の発光ホストを含有すると同時にリン光ドーパントを含有することが好ましい。
本発明に係る発光ドーパントとしては、蛍光ドーパント、リン光ドーパントを用いることができるが、より発光効率の高い有機ＥＬ素子を得る観点からは、前記の発光ホストを含有すると同時にリン光ドーパントを含有することが好ましい。
（２．１）リン光ドーパント
本発明に係るリン光ドーパントは、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、具体的には、室温（２５℃）にてリン光発光する化合物であり、リン光量子収率が２５℃において０．０１以上の化合物であると定義される。なお、本発明に係るリン光ドーパントの好ましいリン光量子収率は０．１以上である。
前記リン光量子収率は、第４版実験化学講座７の分光ＩＩの３９８頁（１９９２年版、丸善）に記載の方法により測定できる。溶液中でのリン光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明に係るリン光ドーパントは、任意の溶媒のいずれかにおいて前記リン光量子収率（０．０１以上）が達成されればよい。
リン光ドーパントの発光は原理としては２種挙げられ、一つはキャリアが輸送される発光ホスト上でキャリアの再結合が起こって発光ホストの励起状態が生成し、このエネルギーをリン光ドーパントに移動させることでリン光ドーパントからの発光を得るというエネルギー移動型、もう一つはリン光ドーパントがキャリアトラップとなり、リン光ドーパント上でキャリアの再結合が起こり、リン光ドーパントからの発光が得られるというキャリアトラップ型であるが、いずれの場合においても、リン光ドーパントの励起状態のエネルギーは発光ホストの励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。
本発明に係るリン光ドーパントは、有機ＥＬ素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることができる。
ただし、本発明に係るリン光ドーパントは、フェニルイミダゾール錯体であることが好ましい。例えば、以下のＤ−１のような化合物である。また、以下のＤ−２、Ｄ−３のような化合物を組み合わせて含有させてもよい。
本発明に係るリン光ドーパントは、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、具体的には、室温（２５℃）にてリン光発光する化合物であり、リン光量子収率が２５℃において０．０１以上の化合物であると定義される。なお、本発明に係るリン光ドーパントの好ましいリン光量子収率は０．１以上である。
前記リン光量子収率は、第４版実験化学講座７の分光ＩＩの３９８頁（１９９２年版、丸善）に記載の方法により測定できる。溶液中でのリン光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明に係るリン光ドーパントは、任意の溶媒のいずれかにおいて前記リン光量子収率（０．０１以上）が達成されればよい。
リン光ドーパントの発光は原理としては２種挙げられ、一つはキャリアが輸送される発光ホスト上でキャリアの再結合が起こって発光ホストの励起状態が生成し、このエネルギーをリン光ドーパントに移動させることでリン光ドーパントからの発光を得るというエネルギー移動型、もう一つはリン光ドーパントがキャリアトラップとなり、リン光ドーパント上でキャリアの再結合が起こり、リン光ドーパントからの発光が得られるというキャリアトラップ型であるが、いずれの場合においても、リン光ドーパントの励起状態のエネルギーは発光ホストの励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。
本発明に係るリン光ドーパントは、有機ＥＬ素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることができる。
ただし、本発明に係るリン光ドーパントは、フェニルイミダゾール錯体であることが好ましい。例えば、以下のＤ−１のような化合物である。また、以下のＤ−２、Ｄ−３のような化合物を組み合わせて含有させてもよい。
本発明において、発光層に含まれる発光ドーパントは１種類でもよいし、異なる発光極大波長を持つ２種類以上の発光ドーパントを含有させてもよい。２種類以上の発光ドーパントを含有させる場合、全ての発光ドーパントについて発光層の厚さ方向で濃度勾配を形成させてもよいが、１種類の発光ドーパントのみ濃度勾配を形成させてもよい。１種類の発光ドーパントのみ濃度勾配を形成させる場合は、発光極大波長が最も短い発光ドーパントについて濃度勾配を形成させることが好ましい。
＜注入層：正孔注入層、電子注入層＞
本発明に係る有機ＥＬ素子においては、注入層は必要に応じて設けることができる。注入層としては正孔注入層と電子注入層があり、上記の如く陽極と発光層または正孔輸送層の間、及び陰極と発光層または電子輸送層との間に存在させてもよい。
本発明でいう注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層で、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３〜１６６頁）に詳細に記載されており、正孔注入層と電子注入層とがある。
本発明に係る有機ＥＬ素子においては、注入層は必要に応じて設けることができる。注入層としては正孔注入層と電子注入層があり、上記の如く陽極と発光層または正孔輸送層の間、及び陰極と発光層または電子輸送層との間に存在させてもよい。
本発明でいう注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層で、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３〜１６６頁）に詳細に記載されており、正孔注入層と電子注入層とがある。
正孔注入層は、例えば、特開平９−４５４７９号公報、同９−２６００６２号公報、同８−２８８０６９号公報等にもその詳細が記載されており、正孔注入層に適用可能な正孔注入材料としては、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体等を含むポリマーやアニリン系共重合体、ポリアリールアルカン誘導体、または導電性ポリマーが挙げられ、好ましくはポリチオフェン誘導体、ポリアニリン誘導体、ポリピロール誘導体であり、さらに好ましくはポリチオフェン誘導体である。
電子注入層は、例えば、特開平６−３２５８７１号公報、同９−１７５７４号公報、同１０−７４５８６号公報等にもその詳細が記載されており、具体的には、ストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。本発明においては、上記バッファー層（注入層）はごく薄い膜であることが望ましく、フッ化カリウム、フッ化ナトリウムが好ましい。
注入層の膜厚は０．１ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは０．１〜１００ｎｍ、さらに好ましくは０．５〜１０ｎｍ、最も好ましくは０．５〜４ｎｍである。
電子注入層は、例えば、特開平６−３２５８７１号公報、同９−１７５７４号公報、同１０−７４５８６号公報等にもその詳細が記載されており、具体的には、ストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。本発明においては、上記バッファー層（注入層）はごく薄い膜であることが望ましく、フッ化カリウム、フッ化ナトリウムが好ましい。
注入層の膜厚は０．１ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは０．１〜１００ｎｍ、さらに好ましくは０．５〜１０ｎｍ、最も好ましくは０．５〜４ｎｍである。
＜正孔輸送層＞
正孔輸送層を構成する正孔輸送材料としては、上記正孔注入層で適用するのと同様の化合物を使用することができるが、さらには、ポルフィリン化合物、芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第３級アミン化合物を用いることが好ましい。例えば、以下の化合物である。
正孔輸送層を構成する正孔輸送材料としては、上記正孔注入層で適用するのと同様の化合物を使用することができるが、さらには、ポルフィリン化合物、芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第３級アミン化合物を用いることが好ましい。例えば、以下の化合物である。
正孔輸送層の膜厚については、特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５〜２００ｎｍである。この正孔輸送層は１種または２種以上の材料からなる一層構造であってもよい。
＜電子輸送層＞
電子輸送層とは電子を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は単層または複数層設けることができる。
従来、単層の電子輸送層、及び複数層とする場合は発光層に対して陰極側に隣接する電子輸送層に用いられる電子輸送材料（正孔阻止材料を兼ねる）としては、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができ、例えば、フルオレン誘導体、カルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリゾール誘導体、シロール誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、８−キノリノール誘導体等の金属錯体等が挙げられる。
その他、メタルフリーもしくはメタルフタロシアニン、またはそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。
これらの中でもカルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体、ピリジン誘導体等が本発明では好ましく、カルバゾール誘導体であってジベンゾフラン化合物であることがより好ましい。例えば、以下の化合物である。
電子輸送層とは電子を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は単層または複数層設けることができる。
従来、単層の電子輸送層、及び複数層とする場合は発光層に対して陰極側に隣接する電子輸送層に用いられる電子輸送材料（正孔阻止材料を兼ねる）としては、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができ、例えば、フルオレン誘導体、カルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリゾール誘導体、シロール誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、８−キノリノール誘導体等の金属錯体等が挙げられる。
その他、メタルフリーもしくはメタルフタロシアニン、またはそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。
これらの中でもカルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体、ピリジン誘導体等が本発明では好ましく、カルバゾール誘導体であってジベンゾフラン化合物であることがより好ましい。例えば、以下の化合物である。
電子輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５〜２００ｎｍである。電子輸送層は上記材料の１種または２種以上からなる一層構造であってもよい。
＜陽極＞
有機ＥＬ素子を構成する陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としては、Ａｕ等の金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ２Ｏ３−ＺｎＯ）等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。
この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を１０％より大きくすることが望ましく、また陽極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。さらに膜厚は材料にもよるが、１μｍ以下、通常は、１０〜１０００ｎｍの範囲であり、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
有機ＥＬ素子を構成する陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としては、Ａｕ等の金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ２Ｏ３−ＺｎＯ）等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。
この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を１０％より大きくすることが望ましく、また陽極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。さらに膜厚は材料にもよるが、１μｍ以下、通常は、１０〜１０００ｎｍの範囲であり、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
＜陰極＞
陰極としては仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。
また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。なお、発光した光を透過させるため、有機ＥＬ素子の陽極または陰極のいずれか一方が透明または半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
また、陰極に上記金属を１〜２０ｎｍの膜厚で作製した後に、陽極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に形成することで、透明または半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する有機ＥＬ素子を作製することができる。
陰極としては仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。
また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。なお、発光した光を透過させるため、有機ＥＬ素子の陽極または陰極のいずれか一方が透明または半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
また、陰極に上記金属を１〜２０ｎｍの膜厚で作製した後に、陽極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に形成することで、透明または半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する有機ＥＬ素子を作製することができる。
＜基材＞
本発明に係る有機ＥＬ素子の基材（以下、適宜、基板ともいう）としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、また透明であっても不透明であってもよい。基材側から光を取り出す場合には、基材は透明であることが好ましい。好ましく用いられる透明な基材としては、ガラス、石英、透明樹脂フィルムを挙げることができる。リジットな基材よりもフレキシブルな基材において、高温保存安定性や色度変動を抑制する効果が大きく現れるため、特に好ましい基材は、有機ＥＬ素子にフレキシブル性を与えることが可能な可撓性を備えた樹脂フィルムである。
本発明に係る有機ＥＬ素子の基材（以下、適宜、基板ともいう）としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、また透明であっても不透明であってもよい。基材側から光を取り出す場合には、基材は透明であることが好ましい。好ましく用いられる透明な基材としては、ガラス、石英、透明樹脂フィルムを挙げることができる。リジットな基材よりもフレキシブルな基材において、高温保存安定性や色度変動を抑制する効果が大きく現れるため、特に好ましい基材は、有機ＥＬ素子にフレキシブル性を与えることが可能な可撓性を備えた樹脂フィルムである。
次に、本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において使用するダイコーターについて、図１、２、３を参照して説明する。
なお、以下の説明において、「先端、基端」、「前（上流側）、後（下流側）」、「左、右」を表現するときは、各図面に示す方向を基準としている。
なお、以下の説明において、「先端、基端」、「前（上流側）、後（下流側）」、「左、右」を表現するときは、各図面に示す方向を基準としている。
≪ダイコーターの構成≫
図１および図２に示すように、ダイコーター１は、被塗布体Ｔに対向する位置に設けられた吐出口３１から塗布液Ｌを吐出することにより、バックアップロール５により搬送される被塗布体Ｔの表面に塗布液Ｌを塗布する装置である。
なお、被塗布体Ｔは、ここでは、基材２、電極３から構成されているが（図３参照）、被塗布体Ｔとして電極３の表面にさらに正孔注入層（図示せず）等が形成されていてもよい。
図１および図２に示すように、ダイコーター１は、被塗布体Ｔに対向する位置に設けられた吐出口３１から塗布液Ｌを吐出することにより、バックアップロール５により搬送される被塗布体Ｔの表面に塗布液Ｌを塗布する装置である。
なお、被塗布体Ｔは、ここでは、基材２、電極３から構成されているが（図３参照）、被塗布体Ｔとして電極３の表面にさらに正孔注入層（図示せず）等が形成されていてもよい。
ダイコーター１は、左右方向に所定の長さを有する上流側ブロック１１と下流側ブロック１２とを備えている。そして、上流側ブロック１１の先端には、上流側リップ２１が形成されており、下流側ブロック１２の先端には、下流側リップ２２が形成されている。そして、上流側リップ２１と下流側リップ２２との間（一対のリップ２１、２２の間）には、塗布液Ｌを吐出するスリット状の吐出口３１が形成されている。
なお、上流側リップ２１とは、塗布層４が形成されていない側のリップのことであり、下流側リップ２２とは、塗布層４が形成されている側のリップのことである（図２参照）。
なお、上流側リップ２１とは、塗布層４が形成されていない側のリップのことであり、下流側リップ２２とは、塗布層４が形成されている側のリップのことである（図２参照）。
下流側リップ２２は、平面を呈するとともに、吐出口３１から離れるに従い基材２から遠ざかるように傾斜し、当該傾斜の角度θは吐出口３１に対向する基材２表面に対し１０〜８０°となるように形成される。当該傾斜の角度θは、より好ましくは１５〜７５°である。
なお、「基材２から遠ざかるように傾斜し」とは、詳細には、吐出口３１の前後方向における中心に対向する基材２表面（被塗布体Ｔを構成する基材２の表面）の点Ｘの接平面Ｐから遠ざかるように傾斜し、という意味である。また、「吐出口３１に対向する基材２表面に対し」とは、詳細には、吐出口３１の前後方向における中心に対向する基材２表面（被塗布体Ｔを構成する基材２の表面）の点Ｘの接平面Ｐに対し、という意味である（図２参照）。
なお、「基材２から遠ざかるように傾斜し」とは、詳細には、吐出口３１の前後方向における中心に対向する基材２表面（被塗布体Ｔを構成する基材２の表面）の点Ｘの接平面Ｐから遠ざかるように傾斜し、という意味である。また、「吐出口３１に対向する基材２表面に対し」とは、詳細には、吐出口３１の前後方向における中心に対向する基材２表面（被塗布体Ｔを構成する基材２の表面）の点Ｘの接平面Ｐに対し、という意味である（図２参照）。
下流側リップ２２が前記のように形成されることにより、この下流側リップ２２を有するダイコーター１を用いた製造方法によれば、以下のような効果が得られる。
図３（ｂ）に示すように、ダイコーター１内を基端から先端に流れ、吐出口３１から吐出された塗布液Ｌの大半は、そのまま先端方向、つまり被塗布体Ｔ表面に向かって流れる。そして、下流側リップ２２の後方（下流側）が、ダイコーター１の基端側に近づくように傾斜しているため、下流側リップ２２の表面に接触して流れる塗布液Ｌの量は少なくなる。その結果、下流側リップ２２と被塗布体Ｔとの間に形成される液溜まりＢは、前後方向の幅が狭くなる。したがって、ダイコーター１と基材２との間隔（Ｇａｐ）を狭く設定した場合であっても、この液溜まりＢは潰されにくく形状が安定しているため、塗布ムラ等の不具合が生じ難くなる。つまり、このダイコーター１を用いた製造方法によれば、塗布性を向上させることができる。
ここで、下流側リップ２２の傾斜の角度θが１０°未満である場合は、下流側リップ２２と被塗布体Ｔとの間に形成される液溜まりＢの前後方向の幅が十分に小さくならず、塗布性が向上しない。一方、下流側リップ２２の傾斜の角度θが８０°を超える場合は、液溜まりＢが適切に形成されず、塗布性が向上しない。
図３（ｂ）に示すように、ダイコーター１内を基端から先端に流れ、吐出口３１から吐出された塗布液Ｌの大半は、そのまま先端方向、つまり被塗布体Ｔ表面に向かって流れる。そして、下流側リップ２２の後方（下流側）が、ダイコーター１の基端側に近づくように傾斜しているため、下流側リップ２２の表面に接触して流れる塗布液Ｌの量は少なくなる。その結果、下流側リップ２２と被塗布体Ｔとの間に形成される液溜まりＢは、前後方向の幅が狭くなる。したがって、ダイコーター１と基材２との間隔（Ｇａｐ）を狭く設定した場合であっても、この液溜まりＢは潰されにくく形状が安定しているため、塗布ムラ等の不具合が生じ難くなる。つまり、このダイコーター１を用いた製造方法によれば、塗布性を向上させることができる。
ここで、下流側リップ２２の傾斜の角度θが１０°未満である場合は、下流側リップ２２と被塗布体Ｔとの間に形成される液溜まりＢの前後方向の幅が十分に小さくならず、塗布性が向上しない。一方、下流側リップ２２の傾斜の角度θが８０°を超える場合は、液溜まりＢが適切に形成されず、塗布性が向上しない。
下流側リップ２２の幅Ｗ２２は、前記効果を奏するために、０．０５〜１０ｍｍであることが好ましく、更には、０．１〜５ｍｍであることが好ましい。一方、下流側リップ２２の左右方向における長さは、特に制限されず、被塗布体Ｔの左右方向における長さと略同一に設定すればよい。
また、下流側リップ２２は、必ずしも平面を呈していなくてもよく、略平面を呈してもよい。例えば、ダイコーター１の長手方向（左右方向）に直交する断面において、下流側リップ２２の幅Ｗ２２方向中央部が外側に若干突出するような外向きアール状を呈していてもよいし、下流側リップ２２の幅Ｗ２２方向中央部が内側に若干突出するような内向きアール状を呈していてもよい。
また、下流側リップ２２は、必ずしも平面を呈していなくてもよく、略平面を呈してもよい。例えば、ダイコーター１の長手方向（左右方向）に直交する断面において、下流側リップ２２の幅Ｗ２２方向中央部が外側に若干突出するような外向きアール状を呈していてもよいし、下流側リップ２２の幅Ｗ２２方向中央部が内側に若干突出するような内向きアール状を呈していてもよい。
上流側リップ２１は、平面を呈するとともに、吐出口３１に対向する基材２表面に対し平行となるように形成されている。
上流側リップ２１が前記のように形成されることにより、上流側リップ２１と被塗布体Ｔとの間に形成される液溜まりＢは、塗布液Ｌの塗布中に液溜まりＢの前方端部が大きく前後することなく形状を安定に保つこととなる。したがって、このダイコーター１を用いた製造方法によれば、下流側リップ２２を特定することにより奏する塗布性の向上という効果を確保することができる。
なお、上流側リップ２１の幅Ｗ２１は、前記効果を奏するために、０．０５〜１０ｍｍであることが好ましく、更には、０．１〜５ｍｍであることが好ましい。一方、上流側リップ２１の左右方向における長さは、下流側リップ２２と同様、特に制限されず、被塗布体Ｔの左右方向における長さと略同一に設定すればよい。
上流側リップ２１が前記のように形成されることにより、上流側リップ２１と被塗布体Ｔとの間に形成される液溜まりＢは、塗布液Ｌの塗布中に液溜まりＢの前方端部が大きく前後することなく形状を安定に保つこととなる。したがって、このダイコーター１を用いた製造方法によれば、下流側リップ２２を特定することにより奏する塗布性の向上という効果を確保することができる。
なお、上流側リップ２１の幅Ｗ２１は、前記効果を奏するために、０．０５〜１０ｍｍであることが好ましく、更には、０．１〜５ｍｍであることが好ましい。一方、上流側リップ２１の左右方向における長さは、下流側リップ２２と同様、特に制限されず、被塗布体Ｔの左右方向における長さと略同一に設定すればよい。
上流側リップ２１と下流側リップ２２との間に形成される吐出口３１の幅Ｗ３１は、特に制限されないが、前記した各層を形成させるために使用する塗布液Ｌの物性等を考慮し、５〜１００μｍが好ましく、５〜５０μｍがより好ましい。
＜ダイコーターの変形例の構成＞
ダイコーターの変形例について、図３（ｃ）を参照して説明する。
ダイコーター１０は、上流側リップ２１と下流側リップ２２との間に仕切り板４１を有しており、当該仕切り板４１は、吐出口３１の延在方向に平行であるとともに吐出口３１を分割するように設けられる。言い換えると、当該仕切り板４１は、上流側ブロック１１と下流側ブロック１２との間に、両側に隙間を形成するように設けられる。
ダイコーターの変形例について、図３（ｃ）を参照して説明する。
ダイコーター１０は、上流側リップ２１と下流側リップ２２との間に仕切り板４１を有しており、当該仕切り板４１は、吐出口３１の延在方向に平行であるとともに吐出口３１を分割するように設けられる。言い換えると、当該仕切り板４１は、上流側ブロック１１と下流側ブロック１２との間に、両側に隙間を形成するように設けられる。
ダイコーター１０が前記の仕切り板４１を有することにより、吐出口３１が分割されて形成された２つの分割吐出口３１ａ、３２ｂからそれぞれ異なる塗布液Ｌａ、Ｌｂを吐出することとなる。したがって、１度の塗布層形成工程により、２種の塗布液Ｌａ、Ｌｂが積層するように構成した塗布層４（４ａ、４ｂ）を形成することができる。
また、１度の塗布層形成工程により塗布層４（４ａ、４ｂ）を形成することができるため、２種の塗布液Ｌａ、Ｌｂの境界領域（界面）において、塗布液Ｌａ、Ｌｂ同士が混ざることとなる。したがって、例えば、発光ドーパント濃度が異なる２種の発光層用の塗布液Ｌａ、Ｌｂを使用した場合、当該境界領域（界面）において発光ドーパントの拡散が進み、発光ドーパントの濃度勾配がつき易くなる。
また、１度の塗布層形成工程により塗布層４（４ａ、４ｂ）を形成することができるため、２種の塗布液Ｌａ、Ｌｂの境界領域（界面）において、塗布液Ｌａ、Ｌｂ同士が混ざることとなる。したがって、例えば、発光ドーパント濃度が異なる２種の発光層用の塗布液Ｌａ、Ｌｂを使用した場合、当該境界領域（界面）において発光ドーパントの拡散が進み、発光ドーパントの濃度勾配がつき易くなる。
なお、分割吐出口３１ａ、３２ｂの前後方向における幅は、特に制限されないが、それぞれ、５〜１００μｍが好ましく、５〜５０μｍがより好ましい。また、仕切り板４１の前後方向における幅は、特に制限されないが、０．５〜１０ｍｍが好ましい。
さらに、仕切り板４１の先端は、基材２表面に対し平行な平面を呈する先端部４１ａであってもよいし、ダイコーター１０の長手方向（左右方向）に直交する断面において、先端に面取りが施されて尖状を呈する先端部４１ｂ、４１ｃ、４１ｄであってもよい。
仕切り板４１の先端部４１ｂ、４１ｃ、４１ｄが尖状を呈することにより、２種の塗布液Ｌａ、Ｌｂが分割吐出口３１ａ、３２ｂにおいてスムーズに合流するため、適切な形状の液溜まりＢが形成される。
仕切り板４１の先端部４１ｂ、４１ｃ、４１ｄが尖状を呈することにより、２種の塗布液Ｌａ、Ｌｂが分割吐出口３１ａ、３２ｂにおいてスムーズに合流するため、適切な形状の液溜まりＢが形成される。
なお、ダイコーター１０は、吐出口３１の延在方向に平行であるとともに吐出口３１を分割する仕切り板４１を２つ以上設けてもよい。この場合は、１度の塗布層形成工程により３種以上の塗布液が積層するように構成した塗布層４を形成することができる。
その他のダイコーター１０の構成（上流側リップ２１、下流側リップ２２の形状等）については、前記したダイコーター１と同様である。
≪ダイコーターによる塗布液の塗布方法≫
ダイコーター１による塗布液Ｌの塗布方法について、図２、３（ｂ）を参照して説明する。
まず、ダイコーター１の基端側に設けられた塗布液供給装置（図示せず）から塗布液供給管５１を通してダイコーター１内部に塗布液Ｌが供給される。そして、塗布液Ｌは、上流側ブロック１１と下流側ブロック１２との間に設けられるマニホールド６１に供給される。なお、マニホールド６１は、左右方向に延在するとともに、左右方向に延在する吐出口３１と連通している。そして、マニホールド６１で左右方向に溜められた塗布液Ｌは、上流側ブロック１１と下流側ブロック１２との間を先端側に向けて流れ、上流側リップ２１と下流側リップ２２との間の吐出口３１から吐出される。そして、塗布液Ｌは、上流側リップ２１および下流側リップ２２と被塗布体Ｔとの間で、液溜まりＢを形成させつつ、バックアップロール５が回転することにより移動する被塗布体Ｔの表面に塗布層４を形成することとなる。
ダイコーター１による塗布液Ｌの塗布方法について、図２、３（ｂ）を参照して説明する。
まず、ダイコーター１の基端側に設けられた塗布液供給装置（図示せず）から塗布液供給管５１を通してダイコーター１内部に塗布液Ｌが供給される。そして、塗布液Ｌは、上流側ブロック１１と下流側ブロック１２との間に設けられるマニホールド６１に供給される。なお、マニホールド６１は、左右方向に延在するとともに、左右方向に延在する吐出口３１と連通している。そして、マニホールド６１で左右方向に溜められた塗布液Ｌは、上流側ブロック１１と下流側ブロック１２との間を先端側に向けて流れ、上流側リップ２１と下流側リップ２２との間の吐出口３１から吐出される。そして、塗布液Ｌは、上流側リップ２１および下流側リップ２２と被塗布体Ｔとの間で、液溜まりＢを形成させつつ、バックアップロール５が回転することにより移動する被塗布体Ｔの表面に塗布層４を形成することとなる。
なお、図２では、ダイコーター１を固定し、被塗布体Ｔを移動させているが、被塗布体Ｔを例えば、テーブル上に固定し、ダイコーター１を移動させてもよく、さらには、両者を移動させてもよい。つまり、ダイコーター１が、基材２（被塗布体Ｔ）に対し、相対的に移動すればよい。
そして、ダイコーター１の基材２に対する相対的な移動速度は２ｍ／ｍｉｎ以上であることが好ましい。この有機ＥＬ素子の製造方法によれば、塗布性を低下させることなくＧａｐを狭く設定することができるため、２ｍ／ｍｉｎ以上の高速塗布を適切に行うことができる。その結果、この有機ＥＬ素子の製造方法によれば、塗布性を低下させることなく製造効率を向上させることができる。
なお、移動速度は製造効率の向上という観点から、５ｍ／ｍｉｎ以上がより好ましく、ダイコーター１または基材２の移動の安定性という観点から、１０ｍ／ｍｉｎ以下が好ましい。
なお、移動速度は製造効率の向上という観点から、５ｍ／ｍｉｎ以上がより好ましく、ダイコーター１または基材２の移動の安定性という観点から、１０ｍ／ｍｉｎ以下が好ましい。
また、ダイコーター１と基材２表面との所定間隔（Ｇａｐ）は、１５０〜６００μｍであることが好ましい。所定間隔（Ｇａｐ）が１５０μｍ未満であると、塗布ムラが発生する可能性が高くなり、６００μｍを超えると、塗布スジが発生する可能性が高くなるからである。また、塗布層４のウエット膜厚（ｈｗ）は、特に限定されないが、塗布液Ｌの粘度等を考慮し、１〜１０μｍであることが好ましい。
ここで、塗布層４のウエット膜厚（ｈｗ）とは、乾燥後の膜厚ではなく、ダイコーター１により形成された直後の膜厚であり、「ウエット膜厚＝塗布液供給量／（塗布幅×ダイコーターの基材に対する相対的な移動速度）」で算出することもできる（なお、ここでの塗布液供給量とは、単位時間あたりに供給する塗布液の体積量である）。
ここで、塗布層４のウエット膜厚（ｈｗ）とは、乾燥後の膜厚ではなく、ダイコーター１により形成された直後の膜厚であり、「ウエット膜厚＝塗布液供給量／（塗布幅×ダイコーターの基材に対する相対的な移動速度）」で算出することもできる（なお、ここでの塗布液供給量とは、単位時間あたりに供給する塗布液の体積量である）。
そして、所定間隔（Ｇａｐ）と塗布層４のウエット膜厚（ｈｗ）とが、Ｇａｐ／ｈｗ（キャピラリー数）≧１５となることが好ましく、更には、Ｇａｐ／ｈｗ≧２０となることがより好ましい。
所定間隔（Ｇａｐ）とウエット膜厚（ｈｗ）との関係を、前記のように規定することにより、塗布性の向上という効果を適切に発揮させることができる。
所定間隔（Ｇａｐ）とウエット膜厚（ｈｗ）との関係を、前記のように規定することにより、塗布性の向上という効果を適切に発揮させることができる。
次に、本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法について説明する。
≪有機ＥＬ素子の製造方法≫
本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法は、塗布層形成工程を有する製造方法であり、この塗布層形成工程とは、前記したダイコーター１を用いて、塗布液Ｌを塗布することにより塗布層４を形成する工程である。
本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法について、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極からなる有機ＥＬ素子を製造する場合を一例とし、図４を参照して説明する。
本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法は、塗布層形成工程を有する製造方法であり、この塗布層形成工程とは、前記したダイコーター１を用いて、塗布液Ｌを塗布することにより塗布層４を形成する工程である。
本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法について、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極からなる有機ＥＬ素子を製造する場合を一例とし、図４を参照して説明する。
まず、基材表面に陽極を形成する（Ｓ１）。このＳ１工程では、前記した陽極用の電極物質からなる薄膜が、前記した膜厚となるように、蒸着やスパッタリング等の薄膜形成方法により陽極を形成する。
なお、フォトリソグラフィー法で所望の形状パターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合（１００μｍ以上程度）は、前記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。また、有機導電性化合物のように塗布可能な物質を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等湿式成膜法を用いることもできる。
なお、フォトリソグラフィー法で所望の形状パターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合（１００μｍ以上程度）は、前記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。また、有機導電性化合物のように塗布可能な物質を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等湿式成膜法を用いることもできる。
次に、正孔注入層（Ｓ２）、正孔輸送層（Ｓ３）、発光層（Ｓ４）、電子輸送層（Ｓ５）、電子注入層（Ｓ６）を形成する。
これら各層の形成方法としては、まず、前記したダイコーター１を用いて、前記した塗布方法により塗布液Ｌを塗布することにより塗布層４を形成する（塗布層形成工程）。その後、塗布層４を乾燥させて、前記した各層の膜厚とする。なお、乾燥方法については、特に制限されず、例えば、塗布液Ｌを塗布後５秒後に０．５ｍ／ｓｅｃの窒素送風で乾燥させ１２０℃で３０分間保持するという方法である。
なお、これらＳ２〜Ｓ６工程のうち、少なくとも１工程を前記塗布層形成工程とすればよく、残りの工程では、従来公知の成膜方法（例えば、蒸着法、インクジェット法、スピンコート法）により各層を形成させればよい。
これら各層の形成方法としては、まず、前記したダイコーター１を用いて、前記した塗布方法により塗布液Ｌを塗布することにより塗布層４を形成する（塗布層形成工程）。その後、塗布層４を乾燥させて、前記した各層の膜厚とする。なお、乾燥方法については、特に制限されず、例えば、塗布液Ｌを塗布後５秒後に０．５ｍ／ｓｅｃの窒素送風で乾燥させ１２０℃で３０分間保持するという方法である。
なお、これらＳ２〜Ｓ６工程のうち、少なくとも１工程を前記塗布層形成工程とすればよく、残りの工程では、従来公知の成膜方法（例えば、蒸着法、インクジェット法、スピンコート法）により各層を形成させればよい。
この有機ＥＬ素子の製造方法によれば、前記したダイコーター１を用いて塗布層４を形成させることにより、ダイコーター１と基材２表面との所定間隔（Ｇａｐ）を狭く設定した場合であっても、液溜まりＢは潰されにくく形状が安定しているため、塗布ムラ等の不具合が生じ難くなる。つまり、この有機ＥＬ素子の製造方法によれば、塗布性を向上させることができる。さらに、塗布性を低下させることなくＧａｐを狭く設定することができるため、高速塗布にも対応することが可能となる。
なお、前記塗布層形成工程は、基材２に対し積層するように少なくとも１層の塗布層４が形成された後に行われることが好ましい。具体的には、Ｓ５工程において、電子輸送層を塗布層４として形成した後に、Ｓ６工程において、前記したダイコーター１を用いて、前記した塗布方法により塗布液Ｌを塗布することにより電子注入層を形成させればよい（塗布層形成工程）。
ここで、電子輸送層は、塗布層４として形成されていればよいため、前記塗布層形成工程により形成されていてもよく、従来公知の塗布方法（例えば、インクジェット法、スピンコート法）で形成されていてもよい。
ここで、電子輸送層は、塗布層４として形成されていればよいため、前記塗布層形成工程により形成されていてもよく、従来公知の塗布方法（例えば、インクジェット法、スピンコート法）で形成されていてもよい。
この有機ＥＬ素子の製造方法によれば、従来のダイコーター１００を用いた製造方法と比較し、下流側リップ２２と被塗布体Ｔとの間に形成される液溜まりＢが小さく（液溜まりＢの前後方向の幅が狭く）なるため、液溜まりＢと被塗布体Ｔとの接触面積が小さくなる（図３（ｂ）参照）。さらに、この有機ＥＬ素子の製造方法によれば、高速塗布が可能となるため、液溜まりＢと被塗布体Ｔとの単位時間あたりの接触面積も小さくなる。その結果、被塗布体Ｔとして既に形成されている塗布層４が液溜まりＢに溶出する量、および、液溜まりＢから既に形成されている塗布層４への溶媒の染み込み量をできる限り減少させることができる。したがって、この有機ＥＬ素子の製造方法によれば、所望の塗布層４を適切に形成させることができる。
なお、発光層が塗布層４として形成された後、発光層を前記塗布層形成工程により形成することが好ましい。具体的には、Ｓ４−１工程において、第１発光層を塗布層４として形成した後に、Ｓ４−２工程において、前記したダイコーター１を用いて、前記した塗布方法により塗布液Ｌを塗布することにより第２発光層を形成させればよい（塗布層形成工程）。
ここで、第１発光層は、塗布層４として形成されていればよいため、前記塗布層形成工程により形成されていてもよく、従来公知の塗布方法（例えば、インクジェット法、スピンコート法）で形成されていてもよい。
ここで、第１発光層は、塗布層４として形成されていればよいため、前記塗布層形成工程により形成されていてもよく、従来公知の塗布方法（例えば、インクジェット法、スピンコート法）で形成されていてもよい。
この有機ＥＬ素子の製造方法によれば、前記塗布層形成工程において、液溜まりＢと被塗布体Ｔとして既に形成されている発光層との単位時間あたりの接触面積を小さくすることができる。したがって、既に形成された発光層と塗布層形成工程において形成する発光層との間での発光ドーパントの過剰な拡散を防止することができる。その結果、適切な濃度勾配を有する有機ＥＬ素子を製造することができる。
加えて、この有機ＥＬ素子の製造方法によれば、塗布性が向上する、つまり、当該製造方法で製造した有機エレクトロルミネッセンス素子の輝度ムラが少なくなるとともに、量子効率、発光寿命といった性能も向上させることができる。
加えて、この有機ＥＬ素子の製造方法によれば、塗布性が向上する、つまり、当該製造方法で製造した有機エレクトロルミネッセンス素子の輝度ムラが少なくなるとともに、量子効率、発光寿命といった性能も向上させることができる。
また、前記塗布層形成工程において形成する塗布層４と、当該塗布層４に積層方向に隣接して既に形成されている塗布層４とは、同じ溶媒からなる塗布液Ｌを用いて形成されることが好ましい。具体的には、Ｓ４−１工程において、所定の溶媒からなる塗布液Ｌを用いて第１発光層を形成した後、Ｓ４−２工程において、前記したダイコーター１を用いて、前記した塗布方法により前記の所定の溶媒と同一の溶媒からなる塗布液Ｌを塗布することにより第２発光層を形成させればよい（塗布層形成工程）。
ここで、第１発光層は、塗布層４として形成されていればよいため、前記塗布層形成工程により形成されていてもよく、従来公知の塗布方法（例えば、インクジェット法、スピンコート法）で形成されていてもよい。
ここで、第１発光層は、塗布層４として形成されていればよいため、前記塗布層形成工程により形成されていてもよく、従来公知の塗布方法（例えば、インクジェット法、スピンコート法）で形成されていてもよい。
この有機ＥＬ素子の製造方法によれば、前記塗布層形成工程において、被塗布体Ｔとして既に形成されている塗布層４が液溜まりＢに溶出する量、および、液溜まりＢから既に形成されている塗布層４への溶媒の染み込み量をできる限り減少させることができる。そのため、前記塗布層形成工程において形成する塗布層４と、当該塗布層４に隣接する塗布層とが、同じ溶媒からなる塗布液Ｌを用いて形成した場合であっても、２つの層が混合してしまう可能性をできる限り低下させることができ、所望の塗布層４を適切に形成させることができる。
次に、電子注入層の表面に陰極を形成する（Ｓ７）。このＳ７工程では、前記した陰極用の電極物質からなる薄膜が前記した膜厚となるように、蒸着やスパッタリング等の薄膜形成方法により形成させて、陰極を作成する。
本発明においては、陰極を設けた後に、４０〜２００℃の範囲で有機ＥＬ素子を加熱処理することが、高温保存安定性および色度変動を抑制する効果が顕著なために好ましい。
そして、加熱処理後に密着封止あるいは封止部材と電極、基材とを接着剤で接着することで有機ＥＬ素子を作製する。
そして、加熱処理後に密着封止あるいは封止部材と電極、基材とを接着剤で接着することで有機ＥＬ素子を作製する。
なお、所望の層構成の有機ＥＬ素子を得るために、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４−２〜Ｓ４−ｎ、Ｓ５、Ｓ６の各工程を適宜省略してもよく、また、所定の層を複数層設ける場合は、当該層を形成する工程を複数回行ってもよい。例えば、電子輸送層を複数層設ける場合はＳ５工程を複数回行ってもよい。
≪用途≫
本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法は、図２に示すように、バックアップロール５により搬送される被塗布体Ｔに対し塗布液Ｌを塗布するロールｔｏロールのプロセスに適用することが可能であるほか、テーブル上に設置された被塗布体Ｔに対し塗布液Ｌを塗布するテーブルコーターに適用することも可能である。
本発明に係る有機ＥＬ素子は、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源として用いることができる。発光光源として、例えば、家庭用照明、車内照明、時計や液晶用のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源、さらには表示装置を必要とする一般の家庭用電気器具等広い範囲の用途が挙げられるが、特にカラーフィルターと組み合わせた液晶表示装置のバックライト、照明用光源としての用途に有効に用いることができる。
本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法は、図２に示すように、バックアップロール５により搬送される被塗布体Ｔに対し塗布液Ｌを塗布するロールｔｏロールのプロセスに適用することが可能であるほか、テーブル上に設置された被塗布体Ｔに対し塗布液Ｌを塗布するテーブルコーターに適用することも可能である。
本発明に係る有機ＥＬ素子は、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源として用いることができる。発光光源として、例えば、家庭用照明、車内照明、時計や液晶用のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源、さらには表示装置を必要とする一般の家庭用電気器具等広い範囲の用途が挙げられるが、特にカラーフィルターと組み合わせた液晶表示装置のバックライト、照明用光源としての用途に有効に用いることができる。
以上説明した本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法は、塗布層４を形成する塗布層形成工程を有し、前記塗布層形成工程は、一対のリップ２１、２２のうち、前記塗布層４が形成されている側のリップ２２の基材２表面に対向する面が吐出口３１から離れるに従い基材２から遠ざかるように傾斜し、当該傾斜の角度が吐出口３１に対向する基材２表面に対し１０〜８０°に設定されたダイコーター１を用いて、塗布液Ｌを塗布するものである。
したがって、この有機ＥＬ素子の製造方法によれば、塗布層４が形成されている側のリップ２２（下流側リップ２２）の基材２表面に対向する面が、基材２表面に対し１０〜８０°となるように傾斜していることから、下流側リップ２２と被塗布体Ｔとの間に形成される液溜まりＢを小さく（液溜まりＢの前後方向の幅を狭く）することができる（図３（ｂ）参照）。その結果、ダイコーター１と基材２表面との所定間隔（Ｇａｐ）を狭く設定した場合であっても、この液溜まりＢは潰されにくく形状が安定しているため、塗布ムラ等の不具合が生じ難くなる。つまり、この有機ＥＬ素子の製造方法によれば、塗布性を向上させることができる。
また、ダイコーター１を用いて塗布液Ｌを高速で塗布しようとした場合、Ｇａｐが広いと塗布ムラ等の不具合の発生率が向上してしまう。しかし、この有機ＥＬ素子の製造方法によれば、従来のダイコーター１００を用いた製造方法と比較し、塗布性を低下させることなくＧａｐを狭く設定することができるため、高速塗布にも適切に対応することが可能となる。
以下、実施例１〜３を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
なお、実施例１〜３において「部」あるいは「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」あるいは「質量％」を表す。
なお、実施例１〜３において「部」あるいは「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」あるいは「質量％」を表す。
≪サンプルの作成≫
（１）サンプル１０１の作製
陽極として１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上に、ＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１５０ｎｍ製膜した基板（ＮＨテクノグラス製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。この基板上に、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ製、Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ Ａｌ ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を３０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により製膜した後、２００℃にて１時間乾燥し、膜厚３０ｎｍの第１正孔輸送層を設けた。
この基板を、窒素ガス（グレードＧ１）を用いた窒素雰囲気下に移し、前記正孔輸送材料であるＨＴ−１化合物（Ｍｗ＝８０，０００）をクロロベンゼンに０．５％溶解した溶液を、１５００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により製膜した後、１６０℃で３０分間保持し、膜厚３０ｎｍの第２正孔輸送層とした。
（１）サンプル１０１の作製
陽極として１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上に、ＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１５０ｎｍ製膜した基板（ＮＨテクノグラス製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。この基板上に、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ製、Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ Ａｌ ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を３０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により製膜した後、２００℃にて１時間乾燥し、膜厚３０ｎｍの第１正孔輸送層を設けた。
この基板を、窒素ガス（グレードＧ１）を用いた窒素雰囲気下に移し、前記正孔輸送材料であるＨＴ−１化合物（Ｍｗ＝８０，０００）をクロロベンゼンに０．５％溶解した溶液を、１５００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により製膜した後、１６０℃で３０分間保持し、膜厚３０ｎｍの第２正孔輸送層とした。
（１．１）第１発光層
次に、下記発光層組成物１を、表１に記載の形状の一対のリップを有するダイコーター（仕切り板は有さない）を用いて、表１に記載の塗布条件（Ｇａｐ：５００μｍ、塗布スピードＣＳ：１ｍ／ｍｉｎ）で塗布液の膜厚（ウエット膜厚）が５．３μｍになるように吐出し、塗布後５秒後に０．５ｍ／秒の窒素送風で乾燥させたのち１２０℃で３０分間保持し、膜厚４０ｎｍの発光層（第１発光層）を形成した。
（発光層組成物１）
発光ホスト（Ｈ−Ａ） ０．６９質量部
青色ドーパント（Ｄ−１） ０．３０質量部
緑色ドーパント（Ｄ−２） ０．００５質量部
赤色ドーパント（Ｄ−３） ０．００５質量部
酢酸イソプロピル １００質量部
次に、下記発光層組成物１を、表１に記載の形状の一対のリップを有するダイコーター（仕切り板は有さない）を用いて、表１に記載の塗布条件（Ｇａｐ：５００μｍ、塗布スピードＣＳ：１ｍ／ｍｉｎ）で塗布液の膜厚（ウエット膜厚）が５．３μｍになるように吐出し、塗布後５秒後に０．５ｍ／秒の窒素送風で乾燥させたのち１２０℃で３０分間保持し、膜厚４０ｎｍの発光層（第１発光層）を形成した。
（発光層組成物１）
発光ホスト（Ｈ−Ａ） ０．６９質量部
青色ドーパント（Ｄ−１） ０．３０質量部
緑色ドーパント（Ｄ−２） ０．００５質量部
赤色ドーパント（Ｄ−３） ０．００５質量部
酢酸イソプロピル １００質量部
（１．２）第２発光層
次に、下記発光層組成物２を、表１に記載の形状の一対のリップを有するダイコーター（仕切り板は有さない）を用いて、表１に記載の塗布条件（Ｇａｐ：５００μｍ、塗布スピードＣＳ：１ｍ／ｍｉｎ）で塗布液の膜厚（ウエット膜厚）が５．３μｍになるように吐出し、塗布後５秒後に０.５ｍ／秒の窒素送風で乾燥させたのち１２０℃で３０分間保持し、膜厚４０ｎｍの発光層（第２発光層）を形成した。
（発光層組成物２）
発光ホスト（Ｈ−Ａ） ０．８９質量部
青色ドーパント（Ｄ−１） ０．１０質量部
緑色ドーパント（Ｄ−２） ０．００５質量部
赤色ドーパント（Ｄ−３） ０．００５質量部
酢酸イソプロピル １００質量部
次に、下記発光層組成物２を、表１に記載の形状の一対のリップを有するダイコーター（仕切り板は有さない）を用いて、表１に記載の塗布条件（Ｇａｐ：５００μｍ、塗布スピードＣＳ：１ｍ／ｍｉｎ）で塗布液の膜厚（ウエット膜厚）が５．３μｍになるように吐出し、塗布後５秒後に０.５ｍ／秒の窒素送風で乾燥させたのち１２０℃で３０分間保持し、膜厚４０ｎｍの発光層（第２発光層）を形成した。
（発光層組成物２）
発光ホスト（Ｈ−Ａ） ０．８９質量部
青色ドーパント（Ｄ−１） ０．１０質量部
緑色ドーパント（Ｄ−２） ０．００５質量部
赤色ドーパント（Ｄ−３） ０．００５質量部
酢酸イソプロピル １００質量部
続いて、３０ｍｇのＥＴ−１化合物を４ｍｌのテトラフルオロプロパノール（ＴＦＰＯ）に溶解した溶液を、１５００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により製膜した後、１２０℃で３０分間保持し、膜厚３０ｎｍの電子輸送層とした。
続いて、基板を大気に曝露することなく真空蒸着装置へ取り付けた。また、モリブデン製抵抗加熱ボートにフッ化ナトリウムおよびフッ化カリウムを入れたものを真空蒸着装置に取り付け、真空槽を４×１０−５Ｐａまで減圧した後、前記ボートに通電して加熱してフッ化ナトリウムを０．０２ｎｍ／秒で前記電子輸送層上に膜厚１ｎｍの薄膜を形成し、続けて同様にフッ化カリウムを０．０２ｎｍ／秒でフッ化ナトリウム上に膜厚１．５ｎｍの電子注入層を形成した。
引き続き、アルミニウム１００ｎｍを蒸着して陰極を形成し、「サンプル１０１（有機ＥＬ素子）」を作製した。
続いて、基板を大気に曝露することなく真空蒸着装置へ取り付けた。また、モリブデン製抵抗加熱ボートにフッ化ナトリウムおよびフッ化カリウムを入れたものを真空蒸着装置に取り付け、真空槽を４×１０−５Ｐａまで減圧した後、前記ボートに通電して加熱してフッ化ナトリウムを０．０２ｎｍ／秒で前記電子輸送層上に膜厚１ｎｍの薄膜を形成し、続けて同様にフッ化カリウムを０．０２ｎｍ／秒でフッ化ナトリウム上に膜厚１．５ｎｍの電子注入層を形成した。
引き続き、アルミニウム１００ｎｍを蒸着して陰極を形成し、「サンプル１０１（有機ＥＬ素子）」を作製した。
（２）サンプル１０２〜１０６の作製
サンプル１０２〜１０６の作製において、第１発光層、第２発光層を形成する際に、表１に記載の形状のリップを有するダイコーターを用いた。
それ以外は、サンプル１０１と同様にして、「サンプル１０２〜１０６（有機ＥＬ素子）」を作製した。
なお、表中の「下流側リップ幅（基材と平行となる幅）」とは、詳細には、図２の接平面Ｐと平行となる下流側リップの幅である。また、表中の「下流側リップの角度」とは、詳細には図２のθである。また、表中の「ＣＳ」とは、塗布スピードであり、ダイコーターの基材に対する相対的な移動速度のことである。
サンプル１０２〜１０６の作製において、第１発光層、第２発光層を形成する際に、表１に記載の形状のリップを有するダイコーターを用いた。
それ以外は、サンプル１０１と同様にして、「サンプル１０２〜１０６（有機ＥＬ素子）」を作製した。
なお、表中の「下流側リップ幅（基材と平行となる幅）」とは、詳細には、図２の接平面Ｐと平行となる下流側リップの幅である。また、表中の「下流側リップの角度」とは、詳細には図２のθである。また、表中の「ＣＳ」とは、塗布スピードであり、ダイコーターの基材に対する相対的な移動速度のことである。
（３）発光ドーパント濃度分布の測定
以上のようにして得られたサンプル１０１〜１０６の発光層中に含まれる発光ドーパントの濃度分布を、ＴＯＦ−ＳＩＭＳ（飛行時間型二次イオン質量分析）により分析し、膜厚方向でのＩｒ分布を測定した。
得られた結果は表２に示す通りで、サンプル１０１〜１０６では、陽極側が最もドーパント濃度が高く、陰極側に向かって連続的に発光ドーパントの濃度が減少していた。
以上のようにして得られたサンプル１０１〜１０６の発光層中に含まれる発光ドーパントの濃度分布を、ＴＯＦ−ＳＩＭＳ（飛行時間型二次イオン質量分析）により分析し、膜厚方向でのＩｒ分布を測定した。
得られた結果は表２に示す通りで、サンプル１０１〜１０６では、陽極側が最もドーパント濃度が高く、陰極側に向かって連続的に発光ドーパントの濃度が減少していた。
≪サンプルの評価≫
作製したサンプルについて、下記のようにして外部取り出し量子効率、発光寿命及び発光面内輝度ムラを評価した。
（１）外部取り出し量子効率
作製したサンプルに対し、２．５ｍＡ／ｃｍ２定電流を印加したときの外部取り出し量子効率（％）を測定した。測定には分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング製）を用いた。
なお、量子効率は、サンプル１０１の測定値を１００としてこれに対する相対値で表した。
作製したサンプルについて、下記のようにして外部取り出し量子効率、発光寿命及び発光面内輝度ムラを評価した。
（１）外部取り出し量子効率
作製したサンプルに対し、２．５ｍＡ／ｃｍ２定電流を印加したときの外部取り出し量子効率（％）を測定した。測定には分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング製）を用いた。
なお、量子効率は、サンプル１０１の測定値を１００としてこれに対する相対値で表した。
（２）発光寿命
作製したサンプルに対し、正面輝度１０００ｃｄ／ｍ２となるような電流を与え、連続駆動した。正面輝度が初期の半減値（５００ｃｄ／ｍ２）になるまでに掛かる時間（発光寿命）を求めた。測定には分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング社製）を用いた。
なお、発光寿命は、サンプル１０１の測定値を１００としてこれに対する相対値で表した。
作製したサンプルに対し、正面輝度１０００ｃｄ／ｍ２となるような電流を与え、連続駆動した。正面輝度が初期の半減値（５００ｃｄ／ｍ２）になるまでに掛かる時間（発光寿命）を求めた。測定には分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング社製）を用いた。
なお、発光寿命は、サンプル１０１の測定値を１００としてこれに対する相対値で表した。
（３）輝度ムラ
作製したサンプルに対し、２．５ｍＡ／ｃｍ２定電流を印加したときの発光面内輝度分布をＰｒｏｍｅｔｒｉｃ（サイバネットシステム社製）で測定した。
なお、輝度分布は、発光面を均等に４０分割したときの各輝度の標準偏差で表わした。数値が低いほど、輝度ムラが少ないことを表す。なお、輝度ムラが少ないということは、塗布ムラが少ないということでもあり、つまり、塗布性に優れていると判断することができる。
作製したサンプルに対し、２．５ｍＡ／ｃｍ２定電流を印加したときの発光面内輝度分布をＰｒｏｍｅｔｒｉｃ（サイバネットシステム社製）で測定した。
なお、輝度分布は、発光面を均等に４０分割したときの各輝度の標準偏差で表わした。数値が低いほど、輝度ムラが少ないことを表す。なお、輝度ムラが少ないということは、塗布ムラが少ないということでもあり、つまり、塗布性に優れていると判断することができる。
以上のようにして得られた量子効率、発光寿命、輝度ムラ（塗布性）の結果、および発光ドーパント濃度分布を表２に示す。
（４）まとめ
表２に記載の結果より明らかなように、下流側リップ角度が１０〜８０°であるダイコーターを用いて製造したサンプル１０３、１０４、１０５は、量子効率、発光寿命特性に優れ、発光面積内の輝度ムラが少なく発光デバイスとして優れていることがわかる。
表２に記載の結果より明らかなように、下流側リップ角度が１０〜８０°であるダイコーターを用いて製造したサンプル１０３、１０４、１０５は、量子効率、発光寿命特性に優れ、発光面積内の輝度ムラが少なく発光デバイスとして優れていることがわかる。
≪サンプルの作製≫
（１）サンプル２０１〜２０３の作製
サンプル２０１〜２０３の作製において、第１発光層、第２発光層を形成する際に、表３に記載の塗布条件（塗布スピード）により塗布を行った。
それ以外は、実施例１のサンプル１０１と同様にして、「サンプル２０１〜２０３（有機ＥＬ素子）」を作製した。
（２）サンプル２０４〜２０６の作製
サンプル２０４〜２０６の作製において、第１発光層、第２発光層を形成する際に、表３に記載の塗布条件（塗布スピード）により塗布を行った。
それ以外は、実施例１のサンプル１０３と同様にして、「サンプル２０４〜２０６（有機ＥＬ素子）」を作製した。
（１）サンプル２０１〜２０３の作製
サンプル２０１〜２０３の作製において、第１発光層、第２発光層を形成する際に、表３に記載の塗布条件（塗布スピード）により塗布を行った。
それ以外は、実施例１のサンプル１０１と同様にして、「サンプル２０１〜２０３（有機ＥＬ素子）」を作製した。
（２）サンプル２０４〜２０６の作製
サンプル２０４〜２０６の作製において、第１発光層、第２発光層を形成する際に、表３に記載の塗布条件（塗布スピード）により塗布を行った。
それ以外は、実施例１のサンプル１０３と同様にして、「サンプル２０４〜２０６（有機ＥＬ素子）」を作製した。
≪サンプルの評価≫
（１）評価内容
以上のようにして作製したサンプル２０１〜２０６について、実施例１同様に、外部取り出し量子効率、発光寿命及び発光面内輝度ムラを評価した。
なお、外部取り出し量子効率、発光寿命は実施例１のサンプル１０１の測定値を１００としてこれに対する相対値で表した。結果を表４に示す。
（１）評価内容
以上のようにして作製したサンプル２０１〜２０６について、実施例１同様に、外部取り出し量子効率、発光寿命及び発光面内輝度ムラを評価した。
なお、外部取り出し量子効率、発光寿命は実施例１のサンプル１０１の測定値を１００としてこれに対する相対値で表した。結果を表４に示す。
（２）まとめ
表４に記載の結果より明らかなように、下流側リップ角度が０°であるダイコーターを用いて製造したサンプル１０１、２０１、２０２、２０３は、塗布速度が上昇するに従い、輝度ムラ（塗布性）が低下し、量子効率、発光寿命も低下している。
一方、下流側リップ角度が３０°であるダイコーターを用いて製造したサンプル１０３、２０４、２０５、２０６は、塗布速度が上昇しても、輝度ムラ（塗布性）、量子効率、発光寿命の低下は確認できない。
特に、塗布速度が２ｍ／ｍｉｎ以上において、両者の差異は大きくなり本発明を適用する効果が大きいことがわかる。
表４に記載の結果より明らかなように、下流側リップ角度が０°であるダイコーターを用いて製造したサンプル１０１、２０１、２０２、２０３は、塗布速度が上昇するに従い、輝度ムラ（塗布性）が低下し、量子効率、発光寿命も低下している。
一方、下流側リップ角度が３０°であるダイコーターを用いて製造したサンプル１０３、２０４、２０５、２０６は、塗布速度が上昇しても、輝度ムラ（塗布性）、量子効率、発光寿命の低下は確認できない。
特に、塗布速度が２ｍ／ｍｉｎ以上において、両者の差異は大きくなり本発明を適用する効果が大きいことがわかる。
≪サンプルの作製≫
（１）サンプル３０１〜３０３の作製
サンプル３０１〜３０３の作製において、第１発光層、第２発光層を形成する際に、表５に記載の塗布条件（Ｇａｐ／ｈｗ、Ｇａｐ）により塗布を行った。
それ以外は、実施例１のサンプル１０１と同様にして、「サンプル３０１〜３０３（有機ＥＬ素子）」を作製した。
（２）サンプル３０４〜３０６の作製
サンプル３０４〜３０６の作製において、第１発光層、第２発光層を形成する際に、表５に記載の塗布条件（Ｇａｐ／ｈｗ、Ｇａｐ）により塗布を行った。
それ以外は、実施例１のサンプル１０４と同様にして、「サンプル３０４〜３０６（有機ＥＬ素子）」を作製した。
（１）サンプル３０１〜３０３の作製
サンプル３０１〜３０３の作製において、第１発光層、第２発光層を形成する際に、表５に記載の塗布条件（Ｇａｐ／ｈｗ、Ｇａｐ）により塗布を行った。
それ以外は、実施例１のサンプル１０１と同様にして、「サンプル３０１〜３０３（有機ＥＬ素子）」を作製した。
（２）サンプル３０４〜３０６の作製
サンプル３０４〜３０６の作製において、第１発光層、第２発光層を形成する際に、表５に記載の塗布条件（Ｇａｐ／ｈｗ、Ｇａｐ）により塗布を行った。
それ以外は、実施例１のサンプル１０４と同様にして、「サンプル３０４〜３０６（有機ＥＬ素子）」を作製した。
≪サンプルの評価≫
（１）評価内容
以上のようにして作製したサンプル３０１〜３０６について、実施例１同様に、外部取り出し量子効率、発光寿命及び発光面内輝度ムラを評価した。
なお、外部取り出し量子効率、発光寿命は実施例１のサンプル１０１の測定値を１００としてこれに対する相対値で表した。結果を表６に示す。
（１）評価内容
以上のようにして作製したサンプル３０１〜３０６について、実施例１同様に、外部取り出し量子効率、発光寿命及び発光面内輝度ムラを評価した。
なお、外部取り出し量子効率、発光寿命は実施例１のサンプル１０１の測定値を１００としてこれに対する相対値で表した。結果を表６に示す。
（２）まとめ
表６に記載の結果より明らかなように、下流側リップ角度が０°であるダイコーターを用いて製造したサンプル１０１、３０１、３０２、３０３は、キャピラリー数であるＧａｐ／ｈｗが小さくなるに従い、輝度ムラ（塗布性）が低下し、量子効率、発光寿命も低下している。
一方、下流側リップ角度が５０°であるダイコーターを用いて製造したサンプル１０４、３０４、３０５、３０６は、Ｇａｐ／ｈｗが小さくなっても、輝度ムラ（塗布性）、量子効率、発光寿命の大幅な低下は確認できない。そして、Ｇａｐ／ｈｗが１５以上の場合、輝度ムラ（塗布性）、量子効率、発光寿命の点において優れた効果を奏することがわかる。
なお、Ｇａｐ／ｈｗが１５未満の場合、両者の差異は大きくなり本発明を適用する効果が大きいこともわかる。
表６に記載の結果より明らかなように、下流側リップ角度が０°であるダイコーターを用いて製造したサンプル１０１、３０１、３０２、３０３は、キャピラリー数であるＧａｐ／ｈｗが小さくなるに従い、輝度ムラ（塗布性）が低下し、量子効率、発光寿命も低下している。
一方、下流側リップ角度が５０°であるダイコーターを用いて製造したサンプル１０４、３０４、３０５、３０６は、Ｇａｐ／ｈｗが小さくなっても、輝度ムラ（塗布性）、量子効率、発光寿命の大幅な低下は確認できない。そして、Ｇａｐ／ｈｗが１５以上の場合、輝度ムラ（塗布性）、量子効率、発光寿命の点において優れた効果を奏することがわかる。
なお、Ｇａｐ／ｈｗが１５未満の場合、両者の差異は大きくなり本発明を適用する効果が大きいこともわかる。
１ ダイコーター
２ 基材（被塗布体）
３ 電極（被塗布体）
４、４ａ、４ｂ 塗布層
５ バックアップロール
１０ ダイコーター（変形例）
１１ 上流側ブロック
１２ 下流側ブロック
２１ 上流側リップ（リップ）
２２ 下流側リップ（リップ）
３１ 吐出口
３１ａ、３２ｂ 分割吐出口
４１ 仕切り板
５１ 塗布液供給管
６１ マニホールド
１００ ダイコーター（従来例）
Ｂ 液溜まり
Ｌ、Ｌａ、Ｌｂ 塗布液
Ｐ 基材表面の点Ｘの接平面
Ｔ 被塗布体
Ｗ２１ 上流側リップの幅
Ｗ２２ 下流側リップの幅
Ｗ３１ 吐出口の幅
２ 基材（被塗布体）
３ 電極（被塗布体）
４、４ａ、４ｂ 塗布層
５ バックアップロール
１０ ダイコーター（変形例）
１１ 上流側ブロック
１２ 下流側ブロック
２１ 上流側リップ（リップ）
２２ 下流側リップ（リップ）
３１ 吐出口
３１ａ、３２ｂ 分割吐出口
４１ 仕切り板
５１ 塗布液供給管
６１ マニホールド
１００ ダイコーター（従来例）
Ｂ 液溜まり
Ｌ、Ｌａ、Ｌｂ 塗布液
Ｐ 基材表面の点Ｘの接平面
Ｔ 被塗布体
Ｗ２１ 上流側リップの幅
Ｗ２２ 下流側リップの幅
Ｗ３１ 吐出口の幅
Claims (8)
- 基材に対し積層するように設けられるとともに、塗布液を塗布することにより形成される塗布層を有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って、
一対のリップと当該一対のリップの間に形成されるスリット状の吐出口とを備えたダイコーターが、基材表面と所定間隔を保ちながら前記吐出口の延在方向と直交する方向に前記基材に対し相対的に移動するとともに、前記吐出口から前記塗布液を塗布することにより前記塗布層を形成する塗布層形成工程を有し、
前記塗布層形成工程は、前記一対のリップのうち、前記塗布層が形成されている側のリップの前記基材表面に対向する面が前記吐出口から離れるに従い前記基材から遠ざかるように傾斜し、当該傾斜の角度が前記吐出口に対向する前記基材表面に対し１０〜８０°に設定された前記ダイコーターを用いて、前記塗布液を塗布するものであ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。 - 前記塗布層形成工程は、前記基材に対し積層するように少なくとも１層の塗布層が形成された後に行われることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
- 前記少なくとも１層の塗布層は発光層であるとともに、前記塗布層形成工程において形成する前記塗布層は発光層であることを特徴とする請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
- 前記塗布層形成工程は、前記ダイコーターの前記基材に対する相対的な移動速度が２ｍ／ｍｉｎ以上であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
- 前記塗布層形成工程は、前記所定間隔（Ｇａｐ）と、前記塗布層形成工程において形成する前記塗布層のウエット膜厚（ｈｗ）とが、Ｇａｐ／ｈｗ≧１５となることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
- 前記塗布層形成工程において形成する前記塗布層と、当該塗布層に積層方向に隣接して既に形成されている塗布層とは、同じ溶媒からなる塗布液を用いて形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
- 前記塗布層形成工程において使用する前記ダイコーターが、前記吐出口の延在方向に平行となるように設けられるとともに前記吐出口を分割する１つ以上の仕切り板を有しており、前記吐出口が分割されて形成された２つ以上の分割吐出口からそれぞれ異なる塗布液が吐出することにより、２種以上の塗布液が積層するように構成した前記塗布層を形成することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
- 請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法で製造された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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| JP2004216298A (ja) * | 2003-01-16 | 2004-08-05 | Mitsubishi Chemicals Corp | 塗布方法およびスリットダイノズル |
| US20060060135A1 (en) * | 2004-09-17 | 2006-03-23 | Eastman Kodak Company | Apparatus for forming discontinuous stripe coatings |
| WO2007004627A1 (ja) * | 2005-07-05 | 2007-01-11 | Konica Minolta Holdings, Inc. | パターニング装置、有機エレクトロルミネッセンス素子とその製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス表示装置 |
| WO2010095564A1 (ja) * | 2009-02-18 | 2010-08-26 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | 有機エレクトロルミネッセンス素子、該素子を備えた照明装置及び表示装置 |
| WO2010131580A1 (ja) * | 2009-05-09 | 2010-11-18 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | 塗布方法、有機エレクトロニクス素子 |
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| JPH09511681A (ja) * | 1994-04-29 | 1997-11-25 | ミネソタ・マイニング・アンド・マニュファクチュアリング・カンパニー | 多層およびスライドダイ塗布方法および装置 |
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