JP6083381B2

JP6083381B2 - 有機ｅｌ素子、有機ｅｌ素子の製造方法

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Description

本発明は、有機ＥＬ素子、及び有機ＥＬ素子の製造方法に関するものである。

有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子は、導電性の有機発光層に電流を流すことにより、その有機発光層に注入する電子と正孔とを再結合させ、この再結合の際に有機発光層を構成する有機発光材料を発光させるものである。有機発光層に電流を流すと共に、光を外部へ取り出すために、有機発光層の両側に透明電極と対向電極とが設けられる。より詳しくは、有機ＥＬ素子は、通常、透明な基板上に透明電極層を形成し、その上に有機発光媒体層を形成し、その上に対向電極層を形成して構成され、透明電極は陽極、対向電極は陰極として利用される。

有機発光媒体層は、複数の積層体構成層を積層して形成されており、それら複数の積層体構成層のうちに、有機発光材料から成る有機発光層が含まれる。また、例えば正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層などが含まれる。
最近では、有機発光媒体層の有機発光層、正孔輸送層は、重量平均分子量が高く溶媒に溶解しやすい高分子材料によって形成されている。これにより、大気圧下におけるスピンコート法などのウェットコーティング法や、凸版印刷法や凸版反転オフセット印刷法、インクジェット法などの印刷法を用いて各層を形成することができ、製造設備のコストの削減や生産性の向上が図れる（特許文献１〜４参照）。特にゴムやその他の樹脂を主成分とした感光性樹脂版を用いる凸版印刷法は、転写対象物を傷つけることなく、有機発光媒体層を均一な膜厚で高精細にパターニングすることに優れている（特許文献５参照）また、ポリスチレン、ポリビニルカルバゾールを特に高分子材料の粘度調整剤として、使用するものもある（特許文献６参照）。

特開２００３−１７２４８号公報特開２００４−２９６２２６公報特許第３５４１６２５号公報特開２００９−２６７２９９公報特開２００１−１５５８５８号公報特開２００６−３１８７８１号公報

有機発光媒体層に用いられる低分子材料は、高分子材料以上の発光効率、寿命を有しており、高分子材料からの代替が求められている。しかし、上記の有機ＥＬ素子製造方法では低分子材料を使用できないという問題がある。これは低分子材料をインキ化した際に、凸版印刷法を用いるには粘度が低すぎるため、凸版印刷法に適応しないからである。
低分子材料を凸版印刷法に適用するために、低分子材料を溶媒に溶解させたインキの粘度を増加させる必要がある。溶媒に粘度の高い高沸点溶媒を用いる方法があるが、使用できる溶媒の幅が狭まり機能性材料の溶解度の面で不利となる。さらに、低分子材料から成る薄膜は不安定であり、有機ＥＬ素子の駆動中に生じる熱により結晶化や凝集が発生することがある。加えて、有機ＥＬ素子を発光させずに保管しているだけでも結晶化や凝集が進行することがわかっている。

また、粘度調整剤を用いる技術として、ポリスチレン、ポリビニルカルバゾールを特に高分子材料の粘度調整剤として使用しても、低分子材料を凸版印刷法に適応するインキ粘度を確保することが依然として困難なままである。
本発明の課題は、凸版印刷法を用いて安定した有機発光媒体層を形成し、パターン形成精度や膜厚均一性と発光特性に優れた有機ＥＬ素子を提供することである。

上記課題を解決するために、有機ＥＬ素子は、基板と、基板上に設けられた第一電極層と、第一電極層上に設けられ、通電によって発光する有機発光媒体層と、有機発光媒体層上に設けられ、第一電極との間に電圧を印加することで、有機発光媒体層に通電する第二電極と、を備え、有機発光媒体層の少なくとも一層は、重量平均分子量が１５０万以上、且つ２５００万以下の高分子材料と、非繰り返し構造である少なくとも一種類の低分子材料と、を含む混合物によって形成されることを特徴とする。

また、低分子材料は、有機発光材料からなることを特徴とする。
また、高分子材料と低分子材料との混合比率は、重量比で０.０５：１〜０.５：１の範囲で設定することを特徴とする。
また、高分子材料は、非導電性ポリマーからなることを特徴とする。

有機ＥＬ素子の製造方法は、基板上に第一電極層を設け、第一電極層上に、通電によって発光する有機発光媒体層を設け、有機発光媒体層上に、第一電極との間に電圧を印加することで有機発光媒体層に通電させる第二電極を設け、有機発光媒体層の少なくとも一層を、重量平均分子量が１５０万以上、且つ２５００万以下の高分子材料と、非繰り返し構造である少なくとも一種類の低分子材料と、を含むインキを塗布することによって形成することを特徴とする。

また、低分子材料に有機発光材料を用いることを特徴とする。
また、インキ中に含まれる高分子材料の濃度を、０.０５重量％以上、且つ１０重量％以下の範囲に設定することを特徴とする。
また、高分子材料に非導電性ポリマーを用いることを特徴とする。
また、凸版印刷法によってインキを塗布することを特徴とする。

本発明によれば、高分子材料のバインド効果によって、有機ＥＬ素子を駆動中に生ずる発熱によって材料の凝集を起こすことなく、安定した有機発光媒体層を形成することができる。
また、有機ＥＬ素子の製造方法によれば、低分子材料と重量平均分子量が１５０万以上、且つ２５００万以下の高分子材料を含むインキを用いることにより、凸版印刷法でパターン形成精度や膜厚均一性と発光特性に優れた有機ＥＬ素子を製造することができる。

有機ＥＬ素子構成を示す断面図である。印刷機装置を示す該略図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
本実施形態の有機ＥＬ素子１は、所謂パッシブマトリックス構造を有する有機ＥＬ素子の一例である。有機ＥＬ素子１は、透明性基板２と、その透明性基板２の一方の面上に複数形成された陽極３（画素電極層）と、各陽極３の間を区画する隔壁４と、陽極３上に積層された有機発光媒体層５と、有機発光媒体層５上に積層されて陽極３と対向配置された陰極６（対向電極層）と、を備えている。

透明性基板２は、陽極３や有機発光媒体層５、陰極６を支持する基板であって、ガラス基板やプラスチック製のフィルム、又はシートによって構成されている。プラスチック製のフィルムとしては、ポリエチレンテレフタレートやポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエーテルサルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネートを用いることができる。

なお、透明性基板２の陽極３が形成されない他方の面（図１では下面）に、セラミック蒸着フィルムやポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体鹸化物などの他のガスバリア性フィルムを積層してもよい。ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子の場合、透光性基板を用いる必要があるが、トップエミッション型の有機ＥＬ素子の場合、透光性基板に限られない。

陽極３は、第一電極を構成する。陽極３は、透光性基板２上に短冊状に一定の間隔をあけて形成されており、層厚が０.０５μｍ以上、且つ０.２μｍ以下となっている。また、陽極３は、ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子の場合、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：酸化インジウムスズ）のように可視光領域において透光性を有する導電性材料によって形成されている。この陽極３は、透明性基板２の一面上に蒸着、又はスパッタリング法によって成膜した後、所定の開口形状を有するマスクを用いたエッチングによって形成される。

なお、陽極３として、ＩＴＯの他に、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide：酸化インジウム亜鉛）や、亜鉛複合酸化物、亜鉛アルミニウム複合酸化物などの金属複合酸化物、酸化スズ（ＳｎＯ２）や、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）等を用いることができる。また、オクチル酸インジウムやアセチルアセトンインジウムなどの前駆体を透明性基板２上に塗布後、熱分解により酸化物を形成する塗布熱分解法などによって形成してもよい。

隔壁４は、各陽極３上に形成された有機発光媒体層５が互いに混合することを防止するために、隣り合う陽極３の間に位置する透光性基板２上に形成されており、その高さは例えば２μｍとなっている。また、隔壁４は、陽極３の周縁部から離間するように形成されている。そして、この隔壁４は、ポジ型、又はネガ型の感光性樹脂によって構成されており、透光性基板２上にスピンコータやバーコータ、ロールコータ、ダイコータ、グラビアコータなどの塗布方法を用いて感光性樹脂を塗布した後、フォトリソグラフィ技術を用いて所定の形状にパターニングされることによって形成される。ここで、隔壁４として適用可能な感光性樹脂としては、ポリイミド系やアクリル樹脂系、ノボラック樹脂系などが挙げられる。

有機発光媒体層５は、有機発光材料を含む単層膜、或いは複数の積層体構成層を積層して形成される。例えば、複数の積層体構成層の場合、正孔輸送層７、有機発光層８、電子輸送層９が含まれている。なお、本実施形態に係る有機ＥＬ素子の有機発光媒体層５の構成は、図示したものに限られず、その他の構成とすることもあり、必要に応じ正孔、又は電子注入機能を分けたり、正孔、又は電子の輸送をブロックする層などを挿入することもある。なお、本実施形態の有機発光媒体層５とは、有機発光材料を含む層を指す。

本実施形態においては、有機発光媒体層５を構成する層のうち少なくとも一層は、重量平均分子量が１５０万以上、且つ２５００万以下の高分子材料と、繰り返し構造を持たない少なくとも一種類の低分子材料と、を含む混合物で形成された層を含んでいることで、パターン形成精度と膜厚均一性や発光特性に優れた有機ＥＬ素子が得られるようにしている。また、低分子材料が有機発光材料であることがより好ましい。ここで低分子とは、重量平均分子量が１００以上、且つ３０００以下の範囲にあることを指し、低分子の重量平均分子量がこの範囲にあることが好ましいが、繰り返し構造を持たないものであれば重量平均分子量はこの範囲でなくても良い。

図１に示した具体例では、有機発光媒体層５は、正孔輸送層７、有機発光層８、電子輸送層９の三層を含むものである。また、それら各層の厚さは任意であるが、１０以上、且つ１００ｎｍ以下の範囲であればよく、３０以上、且つ１００ｎｍ以下の範囲であることがより好ましい。

ここで、有機発光媒体層５に用いられる高分子材料としては、混合する低分子材料と反応しないものであり、重量平均分子量が１５０万以上、且つ２５００万以下の範囲にあるものが好ましく、重量平均分子量が１５０万以上、且つ１０００万以下であることがより好ましい。異なる重量平均分子量の高分子を混合したものであってもよく、異なる重量平均分子量の高分子を混合する場合には、重量平均分子量が上記の範囲に無いものを混合させてもよいが、少なくとも上記範囲の重量平均分子量を持つ高分子を一種類以上含むことが望ましい。高分子材料の重量平均分子量が１５０万未満では、凸版印刷法で塗工する場合にインキの粘度が不足し、成膜の際に膜欠陥やムラなどが生じて安定した有機発光媒体層５が形成できない場合がある。一方、重量平均分子量が２５００万より大きい場合ではインキの粘度が高くなり過ぎて凸版印刷法での塗工ができない場合や、膜厚が厚くなり過ぎて有機発光媒体層５の導電率が低下して発光効率が低下する場合がある。

また、高分子材料と低分子材料の混合比率は、重量比で高分子材料：低分子材料＝０.０５：１から０.５：１の範囲であることが好ましい。重量比が上記範囲の場合、高分子のバインド効果により低分子材料の凝集を防ぎ、安定した有機発光媒体層５を形成することができる。重量比が０.０５：１未満になると、低分子材料の凝集が起こるため有機発光媒体層５が均一に成膜できなくなり、重量比が０.５：１より大きくなると、膜厚が厚くなり過ぎて発光効率が低下してしまう。なお、上記比率の低分子材料の重量は、上記のホスト材とドープ材を合わせた重量を表している。

さらに、高分子材料は非導電性高分子を用いることが好ましい。例えばポリスチレン、ＰＭＭＡ、ポリカーボネート等が挙げられる。導電性高分子を使用した場合、キャリアが導電性高分子に優先的に注入され、低分子材料に寄与することなく有機発光媒体層内を移動してしまうことで発光効率が低下するが、非導電性高分子を用いることでキャリアが低分子材料に優先的に注入されるため、発光効率を向上させることができる。

なお、ここで非導電性とは、キャリア移動度が１０^−７ｃｍ^２／Ｖｓ未満であるものを指し、非導電性高分子としてはキャリア移動度が１０^−７ｃｍ^２／Ｖｓ未満の高分子を用いることが好ましいが、低分子材料のキャリア移動度よりも低いキャリア移動度の高分子を用いることでも上記の効果を得ることができるため、低分子材料よりも低いキャリア移動度であれば１０^−７ｃｍ^２／Ｖｓ以上の高分子を用いてもよい。

有機発光媒体層５を形成するインキに用いられる溶媒としては、トルエン、キシレン、メシチレン、クメン、アニソール、メチルアニソール、パラシメン、テトラリン、シクロヘキシルベンゼン、メチルナフタレン、シクロヘキサノン、シクロヘキシルベンゼン、安息香酸メチル、安息香酸エチル、水、エタノール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メタノール、イソプロピルアルコール、酢酸エチル、酢酸ブチルなどの単独溶媒、又はこれらの混合溶媒を用いることができる。

なお、有機発光媒体層５を形成するインキ中に含まれる高分子材料の濃度は、０.０５重量％以上、且つ１０重量％以下の範囲であればよく、０.３重量％以上３重量％以下であることが好ましい。このように、濃度を０.０５重量％以上、且つ１０重量％以下とすることで、凸版印刷法を用いて、インキの液垂れを引き起こすことなく、均一な膜厚でパターンを精度よく転写することができる。

本実施形態の有機発光媒体層５のうち少なくとも一層は、凸版印刷法により形成される。有機発光媒体層のインキ粘度は、２ｍＰａ・ｓ以上、且つ１２０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。インキ粘度が２ｍＰａ・ｓ未満である場合、インキの流動性によって不必要な部位へのインキの付着による膜厚の不均一やはじきによるムラが発生する。また、インキ粘度が１２０ｍＰａ・ｓより高い場合、インキのレベリング不足により、膜厚の不均一やムラが発生する。その他の形成方法としては用いる材料に応じて、スピンコートやバーコート、ワイヤーコート、スリットコート、スプレーコート、カーテンコート、フローコート、凸版反転オフセット印刷、インクジェット法などの湿式法や、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法などの蒸着法を用いることができる。

正孔輸送層７は、陽極３から注入された正孔を陰極６の方向へ進め、正孔を通しながらも電子が陽極３の方向へ進行することを防止する機能を有している。
正孔輸送層７に用いられる正孔輸送材料の例としては、銅フタロシアニン、テトラ（ｔ−ブチル）銅フタロシアニン等の金属フタロシアニン類、及び無金属フタロシアニン類、キナクリドン化合物、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン等の芳香族アミン系低分子正孔注入輸送材料や、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリビニルカルバゾール、ポリ（３，４−エチ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混合物などの高分子正孔輸送材料、ポリチオフェンオリゴマー材料、Ｃｕ２Ｏ，Ｃｒ２Ｏ３，Ｍｎ２Ｏ３，ＦｅＯｘ（ｘ〜０．１），ＮｉＯ，ＣｏＯ，Ｐｒ２Ｏ３，Ａｇ２Ｏ，ＭｏＯ２，Ｂｉ２Ｏ３，ＺｎＯ，ＴｉＯ２，ＳｎＯ２，ＴｈＯ２，Ｖ２Ｏ５，Ｎｂ２Ｏ５，Ｔａ２Ｏ５，ＭｏＯ３，ＷＯ３，ＭｎＯ２などの無機材料、その他既存の正孔輸送材料の中から選ぶことができる。

有機発光層８は、電圧を印加することによって赤色、緑色、又は青色の何れかの色に発光する機能性材料である。有機発光層８に用いられる低分子材料としては、９，１０−ジアリールアントラセン誘導体、ピレン、コロネン、ペリレン、ルブレン、１，１，４，４−テトラフェニルブタジエン、トリス（８−キノラート）アルミニウム錯体、トリス（４−メチル−８−キノラート）アルミニウム錯体、ビス（８−キノラート）亜鉛錯体、トリス（４−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノラート）アルミニウム錯体、トリス（４−メチル−５−シアノ−８−キノラート）アルミニウム錯体、ビス（２−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノリノラート）［４−（４−シアノフェニル）フェノラート］アルミニウム錯体、ビス（２−メチル−５−シアノ−８−キノリノラート）［４−（４−シアノフェニル）フェノラート］アルミニウム錯体、トリス（８−キノリノラート）スカンジウム錯体、ビス［８−（パラ−トシル）アミノキノリン］亜鉛錯体、及びカドミウム錯体、１，２，３，４−テトラフェニルシクロペンタジエン、ポリ−２，５−ジヘプチルオキシ−パラ−フェニレンビニレンなどが使用できる。特に、緑色に発光する画素に用いられる低分子発光材料としては、ホスト材として２，２′，２″-（１，３，５-ベンゼントリイル）トリス（１-フェニル-１Ｈ-ベンゾイミダゾール）（ＴＰＢｉ）、ドープ材としてトリス（２−（ｐ−トリル）ピリジン）イリジウムIII（Ｉｒ（ｍｐｐｙ）３）を用いることができる。

電子輸送層９に用いられる電子輸送材料としては、２−（４−ビフィニルイル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール、オキサジアゾール誘導体やビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリノラート）ベリリウム錯体、トリアゾール化合物等を用いることができる。また、これらの電子輸送材料に、ナトリウムやバリウム、リチウムといった仕事関数が低いアルカリ金属、アルカリ土類金属を少量ドープすることにより、電子注入層としてもよい。

陰極６は、陽極３と同様に、有機発光媒体層５上にその長手方向が陽極３の長手方向と平面視で直交する方向で短冊状に一定の間隔をあけて形成されている。陰極６としては、有機発光層の発光特性に合わせて、リチウム、マグネシウム、カルシウム、イッテルビウム、アルミニウムなどの金属単体や、これらと金、銀などの安定な金属との合金、又は多層体が用いられる。また、インジウム、亜鉛、錫などの導電性酸化物を用いることもできる。これらの材料は、通常の抵抗加熱、ＥＢ加熱などの真空蒸着やスパッタリング法などによって形成される。
ここで、透明性基板２側に陽極を配置する場合で説明したが、透明性基板２側に第一電極として陰極を配置する構成となっていても良い。

（製造方法）
次に、以上のような構成の有機ＥＬ素子１の製造方法を説明する。
まず、透光性基板２上に第一電極である陽極３を形成する。これは、透光性基板２上の全面にスパッタリング法を用いてＩＴＯ膜を形成し、さらにフォトリソグラフィ技術による露光、現像を行って、陽極３として残存させる要部をフォトレジストで被覆すると共に、不要部を塩化第二鉄溶液でエッチングしてＩＴＯ膜を除去する。このようにして、所定の間隔をあけて配置された短冊状の陽極３が形成される。

次に、各陽極３の間に隔壁４を形成する。これは、透光性基板２、或いは陽極３上にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィ技術による露光、現像を行って、各陽極３の間にフォトレジストを残存させる。その後、ベーキングを行うことでフォトレジストを硬化させる。
その後、図２に示す凸版印刷装置１２を用いて、陽極３上に有機発光媒体層５を形成する。前述したとおり、有機発光媒体層５を形成する少なくとも一層に、高分子と低分子材料を混合したインキを使用する。この凸版印刷装置１２は、混合インキが収容されるインキタンク１３と、インキが供給されるインキチャンバ１４と、アニックスロール１５と、表面に凸版１６が設けられた版胴１７と、を備えている。

そして、混合インキが収容されたインキタンク１３からインキチャンバ１４にインキを供給し、アニックスロール１５の表面にインキを塗布する。次に、凸版１６にアニックスロール１５の表面に塗布されたインキを転移し、このインキを陽極３上に転写する。
続いて、陰極６は、有機発光媒体層５上に抵抗加熱蒸着法などの蒸着法によって蒸着して形成する。最後に、これら陽極３、有機発光媒体層５、及び陰極６を空気中の酸素や水分から保護するために樹脂層１０を充填し、封止基板１１で被覆、封止して有機ＥＬ素子１を製造する。

（作用効果）
上記のように構成された有機ＥＬ素子１、及び有機ＥＬ素子１の製造方法によれば、印刷法により低分子材料を使用することが可能となり、発光効率を低下させることなく、有機発光媒体層を安定化することができる。
上記の構成はパッシブマトリクス構造を有する有機ＥＬ素子について説明したが、所謂アクティブマトリクス構造を有する有機ＥＬ素子として構成することもできる。アクティブマトリクス構造の場合には、陽極３は画素ごとに隔壁で区画された画素電極層として形成され、電子輸送層９及び陰極６は素子全面に形成した対向電極層となる。また画素を区画する隔壁は、それぞれの画素ができるだけ広い面積を占有しようとするため、画素電極層の端部を覆い、各画素電極層を最短距離で区切る格子状に形成される。

以下、実施例、及び比較例を示して本発明を詳細に説明する。
（実施例１）
図１に示すように、透光性基板２として厚さが０.７ｍｍ、一辺が１００ｍｍ四方のガラスを用い、幅８０μｍ、厚さ０.１５μｍの短冊状の陽極３を１２０μｍ間隔で形成した。ここで、陽極３の表面粗さＲａは、１５０μｍ２からなる任意の面内において２０ｎｍとなった。また、隔壁４は、透光性基板２と接触する下端の幅が３０μｍ、上端の幅が５μｍ、高さが１μｍであり、断面ほぼ台形状となっている。

ここで、隔壁４は、フォトリソグラフィ技術による現像後に、約１５０℃、６０分間のベーキングを行うことによって形成した。また、正孔輸送層７は、正孔輸送材料としてポリアリーレン誘導体を用いてこれをキシレンに溶解させて濃度を０．５重量％とした分散液をスピンコート法で塗布し、これを乾燥させることによって形成した。

有機発光層８は、緑色に発光する画素に用いられる低分子発光材料としては、ホスト材として２，２′，２″-（１，３，５-ベンゼントリイル）トリス（１-フェニル-１Ｈ-ベンゾイミダゾール）（ＴＰＢｉ）、ドープ材としてトリス（２−（ｐ−トリル）ピリジン）イリジウムIII（Ｉｒ（ｍｐｐｙ）３）を用い、この低分子発光材料と、非導電性高分子材料として用いるポリスチレンとを混合した。有機発光インキ中のポリスチレン、ＴＰＢｉ及びＩｒ（ｍｐｐｙ）３の混合重量比率は、ポリスチレン：ＴＰＢｉ：Ｉｒ（ｍｐｐｙ）３＝０.２０：０.９４：０.０６、すなわち、非導電性高分子材料と低分子発光材料との混合比率は、０．２０：１．０である。ポリスチレン（Aldrich社製）の重量平均分子量は１８０万である。

次に、この非導電性高分子材料と低分子有機発光材料との混合物をアニソールに溶解して２重量％インキとしたものを凸版印刷法にて正孔輸送層７上に塗布した。このとき６００線／インチのアニロックスロール、及びピクセルのピッチに対応する感光性樹脂版を使用した。その後、１５０℃、３０分、不活性ガス雰囲気下で乾燥を行い、厚さ７０ｎｍの有機発光層８を得た。最後に陰極としてＬｉＦ：Ａｌ＝０.５ｎｍ：１５０ｎｍを蒸着により形成した。その後、封止基板を接着し有機ＥＬ素子１を得た。

このようにして製造された有機ＥＬ素子１の陽極３、及び陰極６に電圧を印加したところ、効率３０ｃｄ／Ａ、色度（０.３３、０.６２）の均一な発光が得られた。
この素子の有機発光層８の膜厚を測定し、一般的な統計的手法である３σ法を用い、σを標準偏差とした場合の膜厚のばらつきの値３σは１０ｎｍであった。

（実施例２）
高分子材料として、重量平均分子量１０００万のポリスチレン（Polysciences社製）で形成した点を除いては、上記の実施例１と同じ条件で有機ＥＬ素子１を製造し、陽極３、及び陰極６に電圧を印加したところ、効率３０ｃｄ／Ａ、色度（０.３３、０.６２）の均一な発光が得られた。
この素子の有機発光層８の膜厚を測定したところ、膜厚のばらつきの値３σは１０ｎｍであった。

（実施例３）
高分子材料として、重量平均分子量２０００万のポリスチレン（Polysciences社製）で形成したことを除いては、上記の実施例１と同じ条件で有機ＥＬ素子１を製造し、陽極３、及び陰極６に電圧を印加したところ、効率２０ｃｄ／Ａ、色度（０.３３、０.６２）の均一な発光が得られた。
この素子の有機発光層８の膜厚を測定したところ、膜厚のばらつきの値３σは１３ｎｍであった。

（実施例４）
有機発光インキ中のポリスチレン、ＴＰＢｉ及びＩｒ（ｍｐｐｙ）３の混合重量比率を、ポリスチレン：ＴＰＢｉ：Ｉｒ（ｍｐｐｙ）３＝０.０８：０.９４：０.０６、すなわち、非導電性高分子材料と低分子発光材料との混合重量比率を０．０８：１．０とした点を除いては、上記の実施例１と同じ条件で有機ＥＬ素子１を製造し、陽極３、及び陰極６に電圧を印加したところ、効率３０ｃｄ／Ａ、色度（０.３３、０.６２）の均一な発光が得られた。
この素子の有機発光層８の膜厚を測定したところ、膜厚のばらつきの値３σは１２ｎｍであった。

（実施例５）
有機発光インキ中のポリスチレン、ＴＰＢｉ及びＩｒ（ｍｐｐｙ）３の混合重量比率を、ポリスチレン：ＴＰＢｉ：Ｉｒ（ｍｐｐｙ）３＝０.４６：０.９４：０.０６、すなわち、非導電性高分子材料と低分子発光材料との混合重量比率を０．４６：１．０とした点を除いては、上記の実施例１と同じ条件で有機ＥＬ素子１を製造し、陽極３、及び陰極６に電圧を印加したところ、効率３０ｃｄ／Ａ、色度（０.３３、０.６２）の均一な発光が得られた。
この素子の有機発光層８の膜厚を測定したところ、膜厚のばらつきの値３σは１１ｎｍであった。

（比較例１）
高分子材料を混合せず、低分子材料のみで形成したことを除いては、前述した実施例１と同じ条件で有機発光層８を形成したところ、ラインパターンが広くなり過ぎ隣の画素へはみ出してしまった。また、膜厚も２０ｎｍほどしか得ることができなかった。
次に、電子輸送層９と陽極３を設けて有機ＥＬ素子１を作製した。有機ＥＬ素子１の陽極３、及び陰極６に電圧を印加したところ５Ｖにて発光したものの、４０ｃｄ／ｍ２程度しか光らず、またすぐにショートしてしまった。発光も不均一であった。
この素子の有機発光層８の膜厚を測定したところ、３σの値は２０ｎｍと大きく、顕著な膜厚差が確認された。

（比較例２）
高分子材料として、重量平均分子量１００万のポリスチレン（Aldrich社製）で形成したことを除いては、前述した実施例１と同じ条件で有機発光層８を形成したところ、隣の画素へのはみ出しは見られなかったものの、ラインパターンの直線性が悪かった。
次に、電子輸送層９と陽極３を設けて有機ＥＬ素子１を作製した。有機ＥＬ素子１の陽極３、及び陰極６に電圧を印加したところ、発光ムラが発生した。
この素子の有機発光層８の膜厚を測定したところ、３σの値は２０ｎｍと大きく、顕著な膜厚差が確認された。

（比較例３）
高分子材料として、重量平均分子量３０００万のポリスチレン（Polysciences社製）で形成したことを除いては、前述した実施例１と同じ条件で有機発光層８を形成したところ、ラインパターンの直線性を得ることができなかった。

（比較例４）
有機発光インキ中のポリスチレン、ＴＰＢｉ及びＩｒ（ｍｐｐｙ）３の混合重量比率を、ポリスチレン：ＴＰＢｉ：Ｉｒ（ｍｐｐｙ）３＝０.８５：０.９４：０.０６、すなわち、非導電性高分子材料と低分子発光材料との混合重量比率を０．８５：１．０とした点を除いては、前述した実施例１と同じ条件で有機発光層８を形成したところ、ラインパターンの直線性を得ることができなかった。

この発明によれば、凸版印刷法によって低分子材料を有機発光媒体層として形成し、パターン形成精度や膜厚均一性と発光特性に優れた有機ＥＬ素子を提供することができる。

１有機ＥＬ素子
２透光性基板
３陽極（画素電極、第一電極）
４隔壁
５有機発光媒体層
６陰極（対向電極、第二電極）
７正孔輸送層
８有機発光層
９電子輸送層
１０樹脂層
１１封止基板
１２凸版印刷装置
１３インキタンク
１４インキチャンバ
１５アニロックスロール
１６凸版
１７版胴

Claims

基板と、
前記基板上に設けられた第一電極層と、
前記第一電極層上に設けられ、通電によって発光する有機発光媒体層と、
前記有機発光媒体層上に設けられ、前記第一電極との間に電圧を印加することで、前記有機発光媒体層に通電する第二電極と、を備え、
前記有機発光媒体層の少なくとも一層は、重量平均分子量が１５０万以上、且つ２５００万以下の高分子材料と、非繰り返し構造である少なくとも一種類の低分子材料と、を含み、高分子発光材料を含まない混合物によって形成され、
前記高分子材料と前記低分子材料との混合比率は、重量比で０.０５：１〜０.５：１の範囲で設定することを特徴とする有機ＥＬ素子。
前記低分子材料は、有機発光材料からなることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ素子。
前記高分子材料は、非導電性ポリマーからなることを特徴とする請求項１又は２に記載の有機ＥＬ素子。
基板上に第一電極層を設け、
前記第一電極層上に、通電によって発光する有機発光媒体層を設け、
前記有機発光媒体層上に、前記第一電極との間に電圧を印加することで前記有機発光媒体層に通電させる第二電極を設け、
前記有機発光媒体層の少なくとも一層を、重量平均分子量が１５０万以上、且つ２５００万以下の高分子材料と、非繰り返し構造である少なくとも一種類の低分子材料と、を含み、高分子発光材料を含まないインキを塗布することによって形成し、
前記インキ中に含まれる前記高分子材料の濃度を、０.０５重量％以上、且つ１０重量％以下の範囲に設定することを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
前記低分子材料に有機発光材料を用いることを特徴とする請求項４に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
前記高分子材料に非導電性ポリマーを用いることを特徴とする請求項４又は５に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
凸版印刷法によって前記インキを塗布することを特徴とする請求項４〜６の何れか一項に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。