JP4287412B2 - 発光素子およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、発光素子に係り、特に電気化学発光素子およびその製造方法に関する。

発光素子として、電気化学反応を利用したものが知られている。こうした発光素子においては、電解質中の発光色素は、その一部がプラス（＋）極上で酸化され、残りはマイナス（―）極上で還元される。生成された酸化体と還元体とが電解質層内で衝突し、燐光を発生させるとともに、それぞれが元の基底状態の発光材料に戻る。この原理を利用し、デバイス中に多孔質層を導入することにより発光効率を向上させ、直流駆動したデバイスが発表されている（例えば、非特許文献１参照）。これにおいては、アセトニトリルにルテニウム錯体を溶解して電解質として用いられている。

かかる電気化学発光素子は、多孔質層であるナノチタニア層を有するので、発光輝度が大きく向上するものの、光強度の半減期が短いために寿命が短い。

また、発光照度の高い発光素子も提案されている（例えば、特許文献１参照）。これにおいては、固体高分子電解質層と発光層を用いることによって高い発光照度が得られる。しかしながら、光の色はオレンジ色であり、照明として使用するには適切ではない。

照明としては、白色光あるいは擬似白色光が求められるものの、こうした光を高い照度で発する発光素子は未だ得られていないのが現状である。
九州工業大学大学院・生命体工学研究科、岡本清一、「チタニアナノ結晶集合体を電極に用いることによる電気化学発光の増大」、２００４年度電気化学会（平成１６年３月２４日〜）要旨集３１０頁 特開２００４−２６５６２０号公報

本発明は、擬似白色を発する発光素子およびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様にかかる発光素子は、互いに絶縁された一対の透明な第１の電極と、これらに挟持され下記一般式（Ａ）で表わされる構造を有する溶融塩電解質と第１の発光色素とを含有する第１の発光層と、前記第１の発光層内に設けられた第１の多孔質層とを有する第１の発光セルと、
前記第１の発光セルに積層して配置され、互いに絶縁された一対の第２の電極と、これらに挟持され下記一般式（Ａ）で表わされる構造を有する溶融塩電解質と前記第１の発光セルにおける前記第１の発光色素と補色の関係にある第２の発光色素とを含有する第２の発光層と、前記第２の発光層内に設けられた第２の多孔質層とを有する第２の発光セルとを具備することを特徴とする。

本発明の一態様にかかる発光素子の製造方法は、透明基板の両面に透明な第１の電極を形成する工程と、
前記透明な第１の電極の一方の上に、微粒子を含むペーストを塗布し、焼成して多孔質層を形成して、多孔質層を有する両面透明電極基板を得る工程と、
基板上に第２の電極を形成する工程と、
前記第２の電極上に微粒子を含むペーストを塗布し、焼成して多孔質層を形成して、多孔質層を有する片面電極基板を得る工程と、
透明基板上に透明な第１の電極を形成して片面透明電極基板を得る工程と、
片面電極基板上に、両面透明電極基板と片面透明電極基板とを、間隙をもって積層する工程と、
前記両面透明電極基板と片面透明電極基板との間隙に、溶融塩電解質と第１の発光色素とを含有する第１の発光層を形成する工程と、
前記片面電極基板と両面透明電極基板との間隙に、溶融塩電解質と第２の発光色素とを含有する第２の発光層を形成する工程と、
側面に封止剤を配置する工程とを具備することを特徴とする。

本発明によれば、擬似白色を発光する発光素子およびその製造方法が提供される。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。

図１は、本発明の一実施形態にかかる発光素子の構成を表わす断面図である。

図示する発光素子１０は、第１の発光セル１５と第２の発光セル２２とが積層され、側面に封止剤２４および２５が設けられた構造である。

第１の発光セル１５においては、透明電極１２ａおよび１２ｂが離間対向して配置され、この間隙に第１の発光層１３が配置される。第１の発光層１３には、溶融塩電解質と第１の発光色素とが含有され、この発光層１３中には多孔質層１４が設けられる。なお、図中、多孔質層１４、２１を２段に整列した粒子として表わしているが、これは便宜的なものである。多孔質層１４、２１を形成する粒子は、必ずしも段を形成する必要はなく、粒子整列していなくともよい。後述する図面においても、同様である。

透明電極１２ａおよび１２ｂとしては、例えば、ＩＴＯ、ふっ素化ＳｎＯ₂などを用いることができる。こうした材料からな透明電極の膜厚は、膜の抵抗と透過度等に応じて決定され、例えば１００〜５００００ｎｍ程度とすることができる。図示するように、これらの透明電極１２ａおよび１２ｂは、透明基板１１ａおよび１１ｂにより支持することができる。透明基板は、例えば、ガラス基板、およびプラスチック基板などの可視光領域の吸収が少ない材料により構成することが望まれる。透明基板１１ａの厚さは、デバイスの強度と重量等に応じて決定することができ、通常０．５〜１０ｍｍ程度である。

上述したような透明電極１２ａおよび１２ｂの間隙に配置される第１の発光層１３には、下記一般式（Ａ）で表わされる構造を有する溶融塩電解質が含有される。

カチオン成分としては、例えば、次のものを用いることができる。Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルブチルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルブチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−プロピルブチルアンモニウムイオン、Ｎ−（２−メトキシエチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルエチルアンモニウムイオン、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムイオン、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムイオン、１−エチル−３，４−ジメチルイミダゾリウムイオン、１−エチル−２，３，４−トリメチルイミダゾリウムイオン、１−エチル−２，３，５−トリメチルイミダゾリウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ−プロピルピロリジニウムイオン、Ｎ−ブチル−Ｎ−メチルピロリジニウムイオン、Ｎ−ｓｅｃ−ブチル−Ｎ−メチルピロリジニウムイオン、Ｎ−（２−メトキシエチル）−Ｎ−メチルピロリジニウムイオン、Ｎ−（２−エトキシエチル）−Ｎ−メチルピロリジニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ−プロピルピペリジニウムイオン、Ｎ−ブチル−Ｎ−メチルピペリジニウムイオン、Ｎ−ｓｅｃ−ブチル−Ｎ−メチルピペリジニウムイオン、Ｎ−（２−メトキシエチル）−Ｎ−メチルピペリジニウムイオン、および、Ｎ−（２−エトキシエチル）−Ｎ−メチルピペリジニウムイオンなどである。

一方、アニオン成分としては、例えば、ＰＦ₆ ^-，［ＰＦ₃（Ｃ₂Ｆ₅）₃］^-、［ＰＦ₃（ＣＦ₃）₃］^-、ＢＦ₄ ^-，［ＢＦ₂（ＣＦ₃）₂］^-、［ＢＦ₂（Ｃ₂Ｆ₅）₂］^-、［ＢＦ₃（ＣＦ₃）］^-、［ＢＦ₃（Ｃ₂Ｆ₅）］^-、［Ｂ（ＣＯＯＣＯＯ）₂ ^-］（ＢＯＢ^-）、ＣＦ₃ＳＯ₃ ^-（Ｔｆ^-）、Ｃ₄Ｆ₉ＳＯ₃ ^-（Ｎｆ^-）、［（ＣＦ₃ＳＯ₂）₂Ｎ］^-（ＴＦＳＩ^-）、［（Ｃ₂Ｆ₅ＳＯ₂）₂Ｎ］^-（ＢＥＴＩ^-）、［（ＣＦ₃ＳＯ₂）（Ｃ₄Ｆ₉ＳＯ₂）Ｎ］^-、［（ＣＮ）₂Ｎ］⁻（ＤＣＡ^-）、［（ＣＦ₃ＳＯ₂）₃Ｃ］^-、および［（ＣＮ）₃Ｃ］^-などを用いることができる。なかでも、ＢＦ₄ ^-，［ＢＦ₃（ＣＦ₃）］^-、［ＢＦ₃（Ｃ₂Ｆ₅）］^-、ＢＯＢ^-、ＴＦＳＩ^-、およびＢＥＴＩ^-が好ましい。

発光色素は特に限定されないが、燐光色素であることが望ましい。燐光色素は重金属の錯体であることが望ましい。用いられる重金属としては、例えば、Ｉｒ、Ｔｂ、Ｙｂ、Ｎｄ、Ｅｒ、Ｒｕ、Ｏｓ、およびＲｅなどが挙げられる。錯体中の重金属の種類は、１種類または２種類以上にすることができる。配位子としては、例えばピリジン誘導体、ビピリジル誘導体、ターピリジル誘導体、フェナントロリン誘導体キノリン誘導体、アセチルアセトン誘導体、ジカルボニル化合物誘導体などが用いられる。なかでも、中心金属にＲｕを有する錯体が望ましい。これにより高い発光強度を得ることができる。

第１の発光層に含有される発光色素（第１の発光色素）は、後述する第２の発光セルの第２の発光色素（第２の発光色素）と補色の関係となるように組み合わせて用いられる。例えば、トリス（ビピリジル）ルテニウム（ＰＦ₆）₂とトリス（フェニルピリジル）イリジウムの組み合わせ、トリス（２−メチル，８−ヒドロキシキノラト）アルミニウムとトリス（ビピリジル）ルテニウム（ＰＦ₆）₂とルブレンとの組み合わせ、およびトリス（ビピリジル）ルテニウム（ＰＦ₆）₂とルブレンとの組み合わせが挙げられる。

また、電解質には、非プロトン性の有機溶媒を添加してもよい。有機溶媒を添加することによって粘度が低下し、さらに発光強度を向上させることが可能になる。有機溶媒としては、例えば、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ビニレンカーボネート、メチルプロピルカーボネートなどの炭酸エステル類や、プロピオン酸エチル、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトンなどのエステル類、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテルなどのエーテル類、およびこれら化合物にフッ素などの置換基を導入した各種溶媒からなる群より選択される溶媒を用いることができる。有機溶媒は、単独でも２種類以上を組み合わせて使用することができるが、なかでも、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネートまたはビニレンカーボネートが好ましい。

有機溶媒が過剰に配合された場合には、酸化還元反応の可逆性が損なわれるおそれがあるため、有機溶媒の配合量は、電解質の２０体積％以下とすることが望まれる。

第１の発光層１３中には、多孔質層１４が設けられる。図示する発光素子１０においては、多孔質層１４は、透明電極１２ａに接して設けられているが、他方の透明電極１２ｂに接して設けることもできる。多孔質層１４の材料としては、例えば、金属、半導体、および絶縁体が挙げられる。

金属としては、例えば、アルミニウム、シリコン、チタン、ニッケル、鉄、銅、金、銀、白金等を挙げることができる。また、合金としては、上記種類の金属を含むものやステンレスを挙げることができる。

半導体としては、例えば、可視光領域の吸収が少ない透明な半導体から構成することが望ましい。かかる半導体としては、金属酸化物半導体が好ましい。具体的には、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、ストロンチウム、亜鉛、インジウム、イットリウム、ランタン、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデンあるいはタングステンなどの遷移金属の酸化物、ＳｒＴｉＯ₃、ＣａＴｉＯ₃、ＢａＴｉＯ₃、ＭｇＴｉＯ₃、ＳｒＮｂ₂Ｏ₆のようなペロブスカイト型酸化物、ふっ素あるいはインジウムがドープされた酸化スズ、あるいはこれらの複合酸化物またはこれらの酸化物の混合物、ＧａＮなどを挙げることができる。

絶縁体としては、例えば、アルミナおよびシリカなどを挙げることができる。
第１の多孔質層１４を設けることによって、生成した色素の酸化体および還元体は拡散することを抑制されて、この多孔質層の微細孔内にとどまる。こうした効果は、多孔質層の材質の導電性に関らず得られる。通常、発光色素は２つの電極のみとの間で、電子のやり取りが行なわれる。導体あるいは半導体により多孔質層を形成した場合には、発光色素は表面積の大きな多孔質層表面とも電子のやりとりが可能になる。その結果、色素の酸化還元反応が促進されて、輝度が高められる。金属やチタニアなどの半導体を用いた場合、こうした効果は十分に発揮される
第１の多孔質層１４は、光が乱反射しにくい材質の粒子を用いて形成することが望まれる。ここで用いられる粒子の粒径は、５ｎｍ以上２０ｎｍ以下の範囲内であることが好ましい。粒子の粒径は、例えば、ＳＥＭ、ＴＥＭによる観測、ＢＥＴ法により測定することができる。５ｎｍ未満の場合には、電解質中のイオン拡散が低下して輝度が弱くなるおそれがある。一方、２０ｎｍを越えると、多孔質層が光を乱反射させてしまうために、第２の発光層２０からの光が透過せず、光の混色が十分に起こらないという問題が生じる。第１の多孔質層１４の厚さは、０．５μｍ以上２０μｍ以下程度が望ましい。この範囲内であれば、第２の発光セルからの光透過性を低下させることなく、多孔質層の効果を十分に得ることができる。

上述したような構成の第１の発光セル１５の下方には、第２の発光セル２２が設けられる。
第２の発光セル２２においては、一対の電極１８および１９が離間対向して配置され、この間隙には第２の発光層２０が設けられる。第２の発光層２０中には、溶融塩電解質と第２の発光色素とが含有され、この発光層２０中には多孔質層２１が設けられる。

一対の電極１８および１９のうち、第１の発光セル１５側である電極１９は、透明電極により構成される。透明電極としては、第１の発光セルにおいて説明したものを用いることができる。他方の電極１８は、ＩＴＯのみならず、金属基板、あるいはカーボン電極などを用いて構成することができる。電極１８は、支持基板１７により支持されている。支持基板１７としては、例えば、ガラスやポリカーボネート、エポキシ樹脂などの有機基板等を用いることができる。

こうした一対の電極１８および１９の間隙に配置される第２の発光層２０には、上述したような溶融塩電解質および第２の発光色素が含有される。すでに説明したように、第２の発光セル２２における第２の発光色素は、第１の発光セルにおける第１の発光色素と補色の関係になるよう、適宜選択して決定される。

第２の発光層２０中には、多孔質層２１が設けられる。図示する発光素子１０においては、多孔質層２０は、電極１８に接して設けられているが、対向する透明電極１９に接して設けることもできる。多孔質層２０の材料としては、上述したものを用いることができる。第２の発光セル２２においては、多孔質層２０は透過性が必要とされないため、使用し得る材質の範囲が広がる。ここで用いられる粒径は、５ｎｍ以上１００ｎｍ以下程度が好ましく、５ｎｍ以上４０ｎｍ以下の範囲がより好ましい。５ｎｍ未満の場合には、電解質中イオン拡散が低下して、発光強度が弱くなる問題が生じる。一方、１００ｎｍを越えると表面積が低下して、多孔質層が有効に働かないおそれがある。多孔質層２１の厚みは０．５μｍ以上５０μｍ以下程度が望ましい。０．５μｍ未満の場合には多孔質層の効果を十分に得ることができない。一方、５０μｍを越えると電極間距離が大きくなり、セル抵抗が上昇して輝度の低下が起こるおそれがある。

第２の発光セル２２と第１の発光セル１５とは図示するように積層して、側面に封止剤２４および２５が設けられる。封止剤２４，２５としては、例えば、エポキシ樹脂、アイオノマー、ポリエチレン、および低融点ガラス等を用いることができる。

以下に、図２乃至６を参照して、本発明の実施形態にかかる発光素子の製造方法を説明する。
まず、透明基板１１ａの両面に、例えばＣＶＤによりふっ素化ＳｎＯ₂膜を堆積して透明な第１の電極１２ａおよび１９を形成する。透明な第１の電極１２ａ上には、粒子を含有するペーストを所定の膜厚で塗布し、焼成することによって図２に示すように多孔質層１４を形成する。ペーストとしては、例えば、スイスソラロニクスＳＡ社ＴｉＮａｎｏｘｉｄｅ ＨＴペースト（チタニア粒径約１０ｎｍ）を用いることができる。この場合の焼成条件は、４００〜５００℃で１０〜６０分程度とすることができる。

こうして、多孔質層１４を有する両面透明電極基板が作製される。

次に、基板１７としてのガラス上に、例えばスパッタリング法により金を堆積して第２の電極１８を形成する。得られた第２の電極１８上には、上述したような手法を採用して、図３に示すように多孔質層２１を形成する。多孔質層２１の形成には、例えば、日本アエロジル社製酸化チタン微粒子Ｐ２５を水に分散したペーストを用いることができる。これによって、多孔質層２１を有する片面電極基板が作製される。

別途、透明基板１１ｂ上に透明な第１の電極１２ｂを形成して、片面透明電極基板を準備しておく。図４に示すように、片面電極基板上に、両面透明電極基板、および片面透明電極基板を順次積層する。各基板間には、スペーサー（図示せず）を配置して、所定の間隔を確保する。

一方、所定の組成で溶融塩電解質と発光色素とを組み合わせて、第１および第２の発光層材料を調製する。分散媒を用いる場合には、例えばプロピレンカーボネート、アセトニトリル等を用いることができる。溶融塩添加による十分な寿命改善効果を得るには、電解質中の溶融塩の含有量は、体積比で８０％以上であることが好ましい。さらに好ましい範囲は、体積比で９０％以上である。発光色素の濃度は、溶解度等に応じて決定することができる。得られた発光層材料を各基板の間隙に注入して、図５に示すように第１の発光層１３および第２の発光層２０を形成する。

最後に、図６に示すようにエポキシ樹脂などの封止剤を配置して、発光素子１０が完成する。封止剤として熱可塑性樹脂であるアイオノマー系樹脂などを用いた場合には、この封止材が電解質へ溶出して色素の発光が阻害されるのを回避することができる。

図７には、本発明の他の実施形態にかかる発光素子の断面図を示す。
図示する発光素子は、第２の発光セルにおける一対の電極として、くし型電極２８，２９を用いた以外は、図１に示したものと同様の構成である。こうした電極は、例えばペースト状の導電性微粒子含有液を塗布する形成することができる。微粒子により形成された電極は、電極中の抵抗、電解液との界面抵抗、および配線上に形成されたポーラス層への電気的コンタクトが良好になる。また、印刷方法により形成できるため、従来のエッチング法を用いる場合よりも安価に発光素子が得られる。

以下、本発明の具体例を示す。
（実施例１）
まず、透明基板としての厚さ１ｍｍ厚のガラス基板の両面に、ＣＶＤによりふっ素化ＳｎＯ₂膜を１００００ｎｍの膜厚で堆積して透明な第１の電極を形成した。一方の透明な第１の電極上には、スイスソラロニクスＳＡ社ＴｉＮａｎｏｘｉｄｅ ＨＴペースト（チタニア粒径約１０ｎｍ）を、厚さ５０μｍのメタルマスクを使用して印刷した。その後、４５０℃で３０分間焼成することによって、第１の多孔質層として酸化チタン層が７μｍの厚さで形成された。こうして、多孔質層を有する両面透明電極基板が得られた。

次に、厚さ１ｍｍのガラス基板の片面に、前述と同様の手法によりふっ素化ＳｎＯ₂膜を１００００ｎｍの膜厚で堆積して、第２の電極としての透明電極を形成した。この上には、日本アエロジル社製酸化チタン微粒子Ｐ２５を水に分散したペーストを、５０μｍのメタルマスクを使用して印刷した。その後、４５０℃で３０分間焼成することによって、第２の多孔質層として酸化チタン層が７μｍの厚さで形成された。こうして、多孔質層を有する片面電極基板が得られた。
別途、同様のガラス基板に透明な第１の電極を形成して、片面透明電極基板を得、これらを図４に示したように積層した。

第１の発光色素としてのエチルメチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルフォニル）イミド１０ｍＬに、トリス（フェニルピリジル）イリジウムを沈殿が残るまで添加し、過飽和状態の溶液を５時間攪拌した。その後、静置し、沈殿をデカンテーションにより除去し、トリス（フェニルピリジル）イリジウムのエチルメチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルフォニル）イミド飽和溶液を調製した。この溶液を、第１の発光層材料とした。一方、第２の発光層材料は、エチルメチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルフォニル）イミド１０ｍＬに、トリス（ビピリジル）ピリジウムヘキサフルオロホスフェートを沈殿が残るまで添加し、過飽和状態の溶液を５時間攪拌した。その後、静置し、沈殿をデカンテーションにより除去し、トリス（ビピリジル）ピリジウムヘキサフルオロホスフェートのエチルメチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルフォニル）イミド飽和溶液を調製した。この溶液を、第２の発光層材料とした。各発光層材料を、図５に示したように基板の間隙に注入して、第１の発光層および第２の発光層を形成した。

最後に、封止剤としての三井デュポン社製ハイミラン１７０２により注入口を封止して、本実施例の発光素子が完成した。

得られた発光素子を３Ｖで駆動したところ、ほぼ白色の光が４００ｃｄ／ｍ²の輝度で観測された。

（実施例２）
第１の多孔質層および第２の多孔質層の構成、および、各発光層原料を次のように変更した以外は、前述の実施例１と同様にして本実施例の発光素子を作製した。

第１の多孔質層は、粒径２０ｎｍのチタニア粒子を用いて７μｍの厚さで形成し、第２の多孔質層は、粒径４０ｎｍのチタニア粒子を用いて７μｍの厚さで形成した。第１の発光色素としてのエチルメチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルフォニル）イミド１０ｍＬに、トリス（２−メチル，８−ヒドロキシキノラト）アルミニウムを沈殿が残るまで添加し、過飽和状態の溶液を５時間攪拌した。その後、静置し、沈殿をデカンテーションにより除去し、トリス（２−メチル，８−ヒドロキシキノラト）アルミニウムのエチルメチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルフォニル）イミド飽和溶液を調製した。この溶液を、第１の発光層材料とした。一方、第２の発光層材料は、エチルメチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルフォニル）イミド１０ｍＬに、トリス（ビピリジル）ピリジウムヘキサフルオロホスフェートを沈殿が残るまで添加し、過飽和状態の溶液を５時間攪拌した。その後、静置し、沈殿をデカンテーションにより除去し、トリス（ビピリジル）ピリジウムヘキサフルオロホスフェートのエチルメチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルフォニル）イミド飽和溶液を調製した。この溶液を、第２の発光層材料とした。各発光層材料を、図５に示したように基板の間隙に注入して、第１の発光層および第２の発光層を形成した。

得られた発光素子を３Ｖで駆動したところ、ほぼ白色の光が３５０ｃｄ／ｍ²の輝度で観測された。

（実施例３）
まず、透明基板としての厚さ１ｍｍのガラス基板の片面に、実施例１と同様の手法によりふっ素化ＳｎＯ₂膜を１０００ｎｍの膜厚で堆積して透明な第１の電極を形成した。透明電極上には、実施例１と同様にして第１の多孔質層を７μｍの厚さで形成して、両面透明電極基板を得た。

一方、ガラス基板上に、配線幅１０μｍ、配線間隔５μｍのくし型金電極を第２の電極として形成し、この上に、実施例１と同様の手法により第２の多孔質層を７μｍの厚さで形成した。

別途、同様のガラス基板に透明な第１の電極を形成して、片面透明電極基板を得、これらを用いて図７に示したようにセル化した。
第１の発光色素としてのエチルメチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルフォニル）イミド１０ｍＬに、トリス（フェニルピリジル）イリジウムを沈殿が残るまで添加し、過飽和状態の溶液を５時間攪拌した。その後、静置し、沈殿をデカンテーションにより除去し、トリス（フェニルピリジル）イリジウムのエチルメチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルフォニル）イミド飽和溶液を調製した。この溶液を、第１の発光層材料とした。一方、第２の発光層材料は、エチルメチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルフォニル）イミド１０ｍＬに、トリス（ビピリジル）ピリジウムヘキサフルオロホスフェートを沈殿が残るまで添加し、過飽和状態の溶液を５時間攪拌した。その後、静置し、沈殿をデカンテーションにより除去し、トリス（ビピリジル）ピリジウムヘキサフルオロホスフェートのエチルメチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルフォニル）イミド飽和溶液を調製した。この溶液を、第２の発光層材料とした。各発光層材料を、所定の間隙に注入して、第１および第２の発光層を形成した。

最後に、封止剤としてのポリエチレン樹脂により注入口を封止して、本実施例の発光素子が完成した。

得られた発酵素子を３Ｖで駆動したところ、ほぼ白色の光が４２０ｃｄ／ｍ²の輝度で観測された。

（比較例）
多孔質層を設けない以外は実施例１と同様の材質、材料を用いて、図８に示すような構造の発光素子を作製した。
得られた発酵素子を３Ｖで駆動したところ、ほぼ白色の光が５ｃｄ／ｍ²の輝度で観測された。

本発明の一実施形態にかかる発光素子の断面図。 本発明の一実施形態にかかる発光素子の製造方法の一工程を表わす断面図。 図２に続く工程を表わす断面図。 図３に続く工程を表わす断面図。 図４に続く工程を表わす断面図。 図５に続く工程を表わす断面図。 本発明の他の実施形態にかかる発光素子の断面図。 比較例の発光素子の断面図。

符号の説明

１０…発光素子； １１ａ，１１ｂ…透明基板； １２ａ，１２ｂ…透明電極
１３…第１の発光層； １４…多孔質層； １５…第１の発光セル； １７…基板
１８…電極； １９…透明電極； ２０…第２の発光層； ２１…多孔質層
２２…第２の発光セル； ２４，２５…封止剤； ２７…発光素子
２８，２９…くし型電極； ３０…第２の発光セル； ４０…発光素子
４１…第１の発光セル； ４２…第２の発光セル。

Claims (5)

1. 互いに絶縁された一対の透明な第１の電極と、これらに挟持され下記一般式（Ａ）で表わされる構造を有する溶融塩電解質と第１の発光色素とを含有する第１の発光層と、前記第１の発光層内に設けられた第１の多孔質層とを有する第１の発光セルと、
   前記第１の発光セルに積層して配置され、互いに絶縁された一対の第２の電極と、これらに挟持され下記一般式（Ａ）で表わされる構造を有する溶融塩電解質と前記第１の発光セルにおける前記第１の発光色素と補色の関係にある第２の発光色素とを含有する第２の発光層と、前記第２の発光層内に設けられた第２の多孔質層とを有する第２の発光セルとを具備することを特徴とする発光素子。
   

   
2. 前記第１の発光セルにおける前記第１の多孔質層は、０．５μｍ以上２０μｍ以下の厚さを有し、粒径５ｎｍ以上２０ｎｍ以下の粒子から形成されることを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
3. 前記第２の発光セルにおける前記第２の多孔質層は、０．５μｍ以上５０μｍ以下の厚さを有し、粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ以下の粒子から形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の発光素子。
4. 前記第２の発光セルにおける前記一対の第２の電極は、積層方向に離間対向して配置され、これら一対の第２の電極のうち、前記第１の発光セル側は透明電極からなることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の発光素子。
5. 透明基板の両面に透明な第１の電極を形成する工程と、
   前記透明な第１の電極の一方の上に、微粒子を含むペーストを塗布し、焼成して多孔質層を形成して、多孔質層を有する両面透明電極基板を得る工程と、
   基板上に第２の電極を形成する工程と、
   前記第２の電極上に微粒子を含むペーストを塗布し、焼成して多孔質層を形成して、多孔質層を有する片面電極基板を得る工程と、
   透明基板上に透明な第１の電極を形成して片面透明電極基板を得る工程と、
   片面電極基板上に、両面透明電極基板と片面透明電極基板とを、間隙をもって積層する工程と、
   前記両面透明電極基板と片面透明電極基板との間隙に、溶融塩電解質と第１の発光色素とを含有する第１の発光層を形成する工程と、
   前記片面電極基板と両面透明電極基板との間隙に、溶融塩電解質と第２の発光色素とを含有する第２の発光層を形成する工程と、
   側面に封止剤を配置する工程と
   を具備することを特徴とする発光素子の製造方法。

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