JPH1154270A - 有機el素子用組成物および有機el素子の製造方法 - Google Patents
有機el素子用組成物および有機el素子の製造方法Info
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- JPH1154270A JPH1154270A JP9204697A JP20469797A JPH1154270A JP H1154270 A JPH1154270 A JP H1154270A JP 9204697 A JP9204697 A JP 9204697A JP 20469797 A JP20469797 A JP 20469797A JP H1154270 A JPH1154270 A JP H1154270A
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Abstract
飛行曲がりや目詰りを生じることなく簡便にかつ短時間
で精度の高いパターニングを行う。 【解決手段】主として発光層を形成する共役系高分子有
機化合物の前駆体と、発光層の発光特性を変化させるた
めの少なくとも1種の蛍光色素とを含むインクジェット
方式によるパターン形成に用いられる有機EL素子用組
成物は、前記インクジェット用ヘッドのノズル面を構成
する材料に対する接触角が30°〜170°、粘度が1
cp〜20cp、または表面張力が20dyne〜70dyne、の
少なくとも1つの条件を具備する。組成物中の前駆体と
しては、例えばポリビニレンフェニレンまたはその誘導
体が挙げられる。蛍光色素としては、例えばローダミン
B、ジスチリルビフェニル、クマリン、テトラフェニル
ブタジエン、キナクリドンおよびそれらの誘導体が挙げ
られる。
Description
物、特に有機EL素子用組成物に関するものである。
む固体薄膜の両面に陰極と陽極とを取り付けた構成を有
している。電極間に電圧を印加すると、薄膜に電子及び
正孔(ホール)が注入され、それらは印加された電場に
より薄膜中を移動し再結合する。この再結合に際し放出
されたエネルギーによりエキシトン(励起子)が生成
し、このエキシトンが基底状態へ戻る際にエネルギー
(蛍光・リン光)を放出する現象をEL発光という。
低電圧で100〜100000cd/m2程度の高輝度の面
発光が可能となることである。また、有機化合物を用い
れば、材料選択に無限の可能性があるという他の材料系
にはない優位性を有している。すなわち、蛍光物質の種
類を適宜選択することにより青色から赤色までのあらゆ
る可視光の発光が可能になる。
部分を担うのが発光層である。これまでに発光効率の向
上と発光波長の変換を目的として、発光層に高効率の蛍
光色素をドーピングすることが行われてきた。
材料(ホスト材料)を使用し、これを薄膜に形成して積
層型有機薄膜EL素子としたものである。このような有
機薄膜EL素子は、低分子量のホスト材料に対して蛍光
色素が添加されたものであり、例えば、アルミキノリノ
ール錯体(Alq3 )、ジスチリルビフェニル等のホス
ト材料に、ペリレン、ジスチリルビフェニル等の蛍光色
素を添加するもの等が挙げられる。しかし、低分子材料
は、ほとんどが分子性結晶を形成するものであり、非常
に脆く加工が困難で、取扱いが困難である。
成するためには、真空蒸着法が用いられているが、真空
蒸着法の場合、均質で欠陥がない薄膜を得ることは困難
である。さらに、形成された薄膜は安定性や強度の点で
問題がある。すなわち、素子を昇温した場合に有機分子
の結晶化や凝集が生じ、結晶化した部分は電極と接触で
きず、非発光部分(いわゆるダークスポット)を生じる
問題がある。また、真空蒸着法によって数層もの有機層
を形成するには長時間を要するため、効率的な素子の製
造方法とは言えないものであった。
にかつ短時間で精度の高いパターニングを行うことがで
きるとともに、膜設計や発光特性の最適化を簡単に行う
ことができ、また発色効率の調整が容易であるととも
に、薄膜の耐久性が優れた有機EL素子用組成物および
有機EL素子の製造方法を提供することにある。
(1)〜(18)の本発明により達成される。
高分子有機化合物の前駆体と、前記発光層の発光特性を
変化させるための少なくとも1種の蛍光色素とを含むイ
ンクジェット方式によるパターン形成に用いられる有機
EL素子用組成物であって、前記インクジェット用のヘ
ッドに設けられた前記組成物を吐出するノズルのノズル
面を構成する材料に対する前記組成物の接触角が30°
〜170°であることを特徴とする有機EL素子用組成
物。
高分子有機化合物の前駆体と、前記発光層の発光特性を
変化させるための少なくとも1種の蛍光色素とを含むイ
ンクジェット方式によるパターン形成に用いられる有機
EL素子用組成物であって、該組成物の粘度が1cp〜2
0cpであることを特徴とする有機EL素子用組成物。
高分子有機化合物の前駆体と、前記発光層の発光特性を
変化させるための少なくとも1種の蛍光色素とを含むイ
ンクジェット方式によるパターン形成に用いられる有機
EL素子用組成物であって、前記組成物の表面張力が2
0dyne〜70dyneであることを特徴とする有機EL素子
用組成物。
高分子有機化合物の前駆体と、前記発光層の発光特性を
変化させるための少なくとも1種の蛍光色素とを含むイ
ンクジェット方式によるパターン形成に用いられる有機
EL素子用組成物であって、前記インクジェット用のヘ
ッドに設けられた前記組成物を吐出するノズルのノズル
面を構成する材料に対する前記組成物の接触角が30°
〜170°であり、かつ該組成物の粘度が1cp〜20cp
であることを特徴とする有機EL素子用組成物。
高分子有機化合物の前駆体と、前記発光層の発光特性を
変化させるための少なくとも1種の蛍光色素とを含むイ
ンクジェット方式によるパターン形成に用いられる有機
EL素子用組成物であって、前記インクジェット用のヘ
ッドに設けられた前記組成物を吐出するノズルのノズル
面を構成する材料に対する前記組成物の接触角が30°
〜170°であり、かつ前記組成物の表面張力が20dy
ne〜70dyneであることを特徴とする有機EL素子用組
成物。
高分子有機化合物の前駆体と、前記発光層の発光特性を
変化させるための少なくとも1種の蛍光色素とを含むイ
ンクジェット方式によるパターン形成に用いられる有機
EL素子用組成物であって、該組成物の粘度が1cp〜2
0cpであり、かつ前記組成物の表面張力が20dyne〜7
0dyneであることを特徴とする有機EL素子用組成物。
高分子有機化合物の前駆体と、前記発光層の発光特性を
変化させるための少なくとも1種の蛍光色素とを含むイ
ンクジェット方式によるパターン形成に用いられる有機
EL素子用組成物であって、前記インクジェット用のヘ
ッドに設けられた前記組成物を吐出するノズルのノズル
面を構成する材料に対する前記組成物の接触角が30°
〜170°であり、かつ該組成物の粘度が1cp〜20cp
であって前記組成物の表面張力が20dyne〜70dyneで
あることを特徴とする有機EL素子用組成物。
である上記(1)ないし(7)のいずれかに記載の有機
EL素子用組成物。
ビニレンまたはその誘導体の前駆体である上記(1)な
いし(8)のいずれかに記載の有機EL素子用組成物。
ローダミン誘導体である上記(1)ないし(9)のいず
れかに記載の有機EL素子用組成物。
ニルおよびその誘導体である上記(1)ないし(9)に
記載の有機EL素子用組成物。
マリン誘導体である上記(1)ないし(9)に記載の有
機EL素子用組成物。
タジエン(TPB)またはテトラフェニルブタジエン誘
導体である上記(1)ないし(9)のいずれかに記載の
有機EL素子用組成物。
はキナクリドン誘導体である上記(1)ないし(9)の
いずれかに記載の有機EL素子用組成物。
極性溶媒に溶解または分散された状態で存在する上記
(1)ないし(14)のいずれかに記載の有機EL素子用
組成物。
役系高分子有機化合物の前駆体固型分に対し0.5〜1
0wt%である上記(1)ないし(15)のいずれかに記載
の有機EL素子用組成物。
ている上記(1)ないし(16)のいずれかに記載の有機
EL素子用組成物。
かに記載の組成の有機EL素子用組成物を用いて、イン
クジェット方式により前記組成物をヘッドから噴出させ
てパターンを形成する工程と、加熱処理により前記組成
物中の前記前駆体を高分子化させて発光層を形成する工
程とを有することを特徴とする有機EL素子の製造方
法。
成物を詳細に説明する。
て発光層を形成する共役系高分子有機化合物の前駆体
と、前記発光層の発光特性を変化させるための少なくと
も1種の蛍光色素とを含むインクジェット方式によるパ
ターン形成に用いられる有機EL素子用組成物である。
色素等とともに有機EL素子用組成物として薄膜に成形
された後、例えば化学式(I)に示すように、加熱硬化
させることによって共役系高分子有機EL層を生成し得
るものをいい、例えば前駆体のスルホニウム塩の場合、
加熱処理されることによりスルホニウム基が脱離し、共
役系高分子有機化合物となるもの等である。
い蛍光を持ち、均質な固体超薄膜を形成することができ
る。しかも形成能に富みITO電極との密着性も高い。
さらに、このような化合物の前駆体は、硬化した後は強
固な共役系高分子膜を形成することから、加熱硬化前に
おいては前駆体溶液を後述するインクジェットパターニ
ングに適用可能な所望の粘度に調整することができ、簡
便かつ短時間で最適条件の膜形成を行うことができる。
(ポリ(パラ−フェニレンビニレン))またはその誘導
体の前駆体が好ましい。PPVまたはその誘導体の前駆
体は、水あるいは有機溶媒に可溶であり、また、ポリマ
ー化が可能であるため光学的にも高品質の薄膜を得るこ
とができる。さらに、PPVは強い蛍光を持ち、また二
重結合のπ電子がポリマー鎖上で非極在化している導電
性高分子でもあるため、高性能の有機EL素子を得るこ
とができる。
駆体として、例えば化学式(II)に示すような、PP
V(ポリ(パラ−フェニレンビニレン))前駆体、MO
−PPV(ポリ(2,5-ジメトキシ-1,4- フェニレンビニ
レン))前駆体、CN−PPV(ポリ(2,5-ビスヘキシ
ルオキシ-1,4- フェニレン-(1 - シアノビニレン)))
前駆体、MEH−PPV(ポリ[2- メトキシ-5-(2'- エ
チルヘキシルオキシ)] −パラ−フェニレンビニレン)
前駆体等が挙げられる。
述したように水に可溶であり、成膜後の加熱により高分
子化してPPV層を形成する。
有量は、組成物全体に対して0.01〜10.0wt%が
好ましく、0.1〜5.0wt%がさらに好ましい。前駆
体の添加量が少な過ぎると共役系高分子膜を形成するの
に不十分であり、多過ぎると組成物の粘度が高くなり、
インクジェット方式による精度の高いパターニングに適
さない場合がある。
少なくとも1種の蛍光色素を含む。これにより、発光層
の発光特性を変化させることができ、例えば、発光層の
発光効率の向上、または光吸収極大波長(発光色)を変
えるための手段としても有効である。
てではなく、発光機能そのものを担う色素材料として利
用することができる。例えば、共役系高分子有機化合物
分子上のキャリア再結合で生成したエキシトンのエネル
ギーをほとんど蛍光色素分子上に移すことができる。こ
の場合、発光は蛍光量子効率が高い蛍光色素分子からの
み起こるため、EL素子の電流量子効率も増加する。し
たがって、EL素子用組成物中に蛍光色素を加えること
により、同時に発光層の発光スペクトルも蛍光分子のも
のとなるので、発光色を変えるための手段としても有効
となる。
機能に基づいて発光性能を考察するための尺度であっ
て、下記式により定義される。
入力電気エネルギー そして、蛍光色素のドープによる光吸収極大波長の変換
によって、例えば赤、青、緑の3原色を発光させること
ができ、その結果フルカラー表示体を得ることが可能と
なる。
り、EL素子の発光効率を大幅に向上させることができ
る。
ローダミンまたはローダミン誘導体であることが好まし
い。これらの蛍光色素は、低分子であるため水溶液に可
溶であり、またPPVと相溶性がよく、均一で安定した
発光層の形成が容易である。
ミンB、ローダミンBベース、ローダミン6G、ローダ
ミン101過塩素酸塩等が挙げられ、これらを2種以上
混合したものであってもよい。
有するキナクリドンおよびその誘導体であることが好ま
しい。これらの蛍光色素は上記赤色蛍光色素と同様、低
分子であるため水溶液に可溶であり、またPPVと相溶
性がよく発光層の形成が容易である。
を有するジスチリルビフェニルおよびその誘導体である
ことが好ましい。これらの蛍光色素は上記赤色蛍光色素
と同様、低分子であるため水・アルコール混合溶液に可
溶であり、またPPVと相溶性がよく発光層の形成が容
易である。
としては、クマリンおよびその誘導体であることが好ま
しい。これらの蛍光色素は上記赤色蛍光色素と同様、低
分子であるため水溶液に可溶であり、またPPVと相溶
性がよく発光層の形成が容易である。
リン、クマリン−1、クマリン−6、クマリン−7、ク
マリン120、クマリン138、クマリン152、クマ
リン153、クマリン311、クマリン314、クマリ
ン334、クマリン337、クマリン343等が挙げら
れる。
としては、テトラフェニルブタジエン(TPB)または
TPB誘導体であることが好ましい。これらの蛍光色素
は上記赤色蛍光色素等と同様、低分子であるため水溶液
に可溶であり、またPPVと相溶性がよく発光層の形成
が容易である。
以上を混合して用いることができる。
機化合物の前駆体固型分に対し、0.5〜10wt%添加
されることが好ましく、1.0〜5.0wt%添加される
ことがより好ましい。蛍光色素の添加量が多過ぎると発
光層の耐候性および耐久性の維持が困難となり、一方、
添加量が少な過ぎると、上述したような蛍光色素を加え
ることによる効果が十分に得られない。
媒に溶解または分散していることが好ましい。極性溶媒
は、上記前駆体、蛍光色素等を容易に溶解または均一に
分散させることができるため、インクジェット用ノズル
口での有機EL組成物中の固型分が付着したり目詰りを
起こすことを防止するとともに、ノズル口におけるイン
クの接触角を高く維持することに寄与し、これによって
インクの飛行曲りを防止することができる。
タノール、エタノール等の水と相溶性のあるアルコー
ル、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、N−メ
チルピロリドン(NMP)、ジメチルイミダゾリン(D
MI)、ジメチルスルホキシド(DMSO)等の有機溶
媒または無機溶媒が挙げられ、これらの溶媒を2種以上
適宜混合したものであってもよい。
いることが好ましい。これにより、組成物がインクジェ
ットノズル口で乾燥・凝固することを有効に防止するこ
とができる。かかる湿潤剤としては、例えばグリセリ
ン、ジエチレングリコール等の多価アルコールが挙げら
れ、これらを2種以上混合したものであってもよい。
対し5〜20wt%程度が好ましい。
添加してもよく、例えば、安定剤、、粘度調整剤、老化
防止剤、pH調整剤、防腐剤、樹脂エマルジョン、レベ
リング剤等を用いることができる。
素子用組成物は、インクジェット方式によりパターン形
成に用いられる。
よるEL素子の製造方法とは、前記組成物を溶媒に溶解
または分散させて吐出液としてヘッドから吐出させて、
赤色、緑色、青色のような3原色またはその中間色のう
ち少なくとも1色の画素を形成することをいう。
によれば、微細なパターニングを簡便にかつ短時間で行
うことができる。また、吐出量の増減により膜厚の調整
が容易になるため、それによって膜の性状や発色バラン
ス、輝度等の発色能を容易かつ自由に制御することがで
きる。
有するものである。
られた前記組成物を吐出するノズルのノズル面251を
構成する材料に対する接触角が30°〜170°であ
り、35°〜65°であることが好ましい。組成物がこ
の範囲の接触角をもつことによって、組成物の飛行曲が
りを抑制することができ、精密なパターニングが可能と
なる。
場合、組成物のノズル面の構成材料に対する濡れ性が増
大するため、組成物を吐出する際、組成物がノズル孔の
周囲に非対称に付着することがある。この場合、ノズル
孔に付着した組成物と吐出しようとする付着物との相互
間に引力が働くため、組成物は不均一な力により吐出さ
れることになり目標位置に到達できない所謂飛行曲がり
が生じ、また飛行曲がり頻度も高くなる。また、170
°を超えると、組成物とノズル孔との相互作用が極小と
なり、ノズル先端でのメニスカスの形状が安定しないた
め組成物の吐出量、吐出タイミングの制御が困難にな
る。
ルから吐出させたとき、ドットの着弾した位置が、目標
位置に対し50μm以上のずれを生じることをいう。ま
た、飛行曲がり頻度とは、周波数7200Hzで連続吐
出したとき上記の飛行曲がりが生じるまでの時間をい
う。飛行曲がりは、主にノズル孔の濡れ性が不均一であ
る場合や組成物の固型成分の付着による目詰り等によっ
て発生し、ヘッドをクリーニングすることにより解消す
ることができる。この飛行曲がり頻度が高いほど頻繁な
ヘッドクリーニングが必要となり、インクジェット方式
によるEL素子の製造効率を低下させる組成物であると
いえる。実用レベルでは飛行曲がり頻度は1000秒以
上であることが必要である。
より、高精細なパターニングも可能であり、しかも精度
よく行うことができる。
あって、2cp〜4cpであることが好ましい。組成物の粘
度が1cp未満である場合、前記前駆体および蛍光色素の
材料中の含有量が過小となり、形成された発色層が十分
な発色能を発揮し得なくなる。一方、20cpを超える場
合、ノズル孔から組成物を円滑に吐出させることができ
ず、ノズル孔径を大きくする等の装置の仕様を変更しな
い限り、パターニングが困難となる。さらに、粘度が大
きい場合、組成物中の固型分が析出し易く、ノズル孔の
目詰りの発生頻度が高くなる。
70dyneであって、25dyne〜40dyneが好ましい。こ
の範囲の表面張力にすることにより、上述した接触角の
場合と同様、飛行曲がりを抑制し、飛行曲がり頻度を低
く抑えることができる。表面張力が20dyne未満である
と、組成物のノズル面の構成材料に対する濡れ性が増大
するため、上記接触角の場合と同様飛行曲がりが生じ、
飛行曲がり頻度が高くなる。また、70dyneを超えると
ノズル先端でのメニスカス形状が安定しないため、組成
物の吐出量、吐出タイミングの制御が困難になる。
上述した接触角、粘度および表面張力について少なくと
も1つについて数値範囲を満足するものであるが、2以
上の任意の組合せの特性について条件を満足するもの、
さらにはすべての特性について満足するものであっても
よい。これによって、インクジェット方式により適した
組成物とすることができる。
EL素子用組成物をインクジェット用ヘッドのノズル孔
から噴出させてパターンを形成する工程と、加熱処理に
より前記組成物中の前記前駆体を高分子化させて発光層
を形成する工程とを有することを特徴とするものであ
る。これによれば、高分子化させる前の共役系高分子有
機化合物の前駆体組成物を材料として用いるため、組成
物材料の前記接触角、粘度および表面張力の自由度が大
きく、したがって、組成物溶液を任意の位置に任意の量
を吐出することができるため、精密なパターニングが可
能となり発光層の発光特性や膜性状を容易に制御するこ
とができる。
使用されるインクジェット用ヘッドの構造を図2および
図3に示す。
ばステンレス製のノズルプレート11と振動板13とを
備え、両者は仕切部材(リザーバプレート)15を介し
て接合されている。
は、仕切部材15によって複数の空間19と液溜り21
とが形成されている。各空間19および液溜り21の内
部は本発明の組成物で満たされており、各空間19と液
溜り21とは供給口23を介して連通している。
9から組成物をジェット状に噴射するためのノズル孔2
5が設けられている。一方、振動板13には、液溜り2
1に組成物を供給するための孔27が形成されている。
と反対側の面上には、前記空間19の位置に対応させて
圧電素子29が接合されている。
位置し、通電すると圧電素子29が外側に突出するよう
に撓曲し、同時に圧電素子29が接合している振動板1
3も一体となって外側に撓曲する。これによって空間1
9の容積が増大する。したがって、空間19内に増大し
た容積分に相当する組成物が液溜り21から供給口23
を介して流入する。
と、該圧電素子29と振動板13はともに元の形状に戻
る。これにより空間19も元の容積に戻るため空間19
内部の組成物の圧力が上昇し、ノズル孔25から基板に
向けて組成物が噴出する。
の飛行曲がり・孔詰まりを防止するために撥水層26が
設けられている。
−テトラフルオロエチレン共析メッキ層からなる撥水層
26が設けられている。
・緑の3原色に対応する組成物を所定のパターンで吐出
することにより、有機発光層をそれぞれ設け、画素を形
成することができる。
任意の組成物量、組成物の噴射回数、形成パターンを容
易かつ簡便に調整することができ、これにより発光層の
発光特性、膜厚等の膜性状を制御することが可能とな
る。
蒸着法において問題となるダークスポットの発生等の問
題もなく、優れたEL素子を得ることができる。
る。
図1に示すような方法によりインクジェット用ノズルか
ら吐出し、パターンを形成した。
ITO透明画素電極101、102、および103をフ
ォトリソグラフィーにより、100μmピッチ、0.1
μm厚のパターンを形成する。
断層とインク垂れ防止用壁とを兼ねた樹脂ブラックレジ
スト105をフォトリソグラフィーにより形成する。ブ
ラックレジストは幅20μm、厚さ2.0μmとした。
09のヘッド110から上記の組成物を吐出した。
蛍光色素としてジスチリルビフェニルを添加した以外は
上記実施例1と同様にしてインクジェットプリント用装
置109のヘッド110から組成物を吐出した。
蛍光色素としてキナクリドンを添加した以外は、上記実
施例1と同様にしてインクジェットプリント用装置10
9のヘッド110から組成物を吐出した。
蛍光色素としてクマリン6を添加し、湿潤剤をグリセリ
ン3wt%およびジエチレングリコール12wt%とした以
外は、上記実施例1と同様にしてインクジェットプリン
ト用装置109のヘッド110から組成物を吐出した。
蛍光色素としてTPB(テトラフェニルブタジエン)を
添加した以外は、上記実施例1と同様にしてインクジェ
ットプリント用装置109のヘッド110から組成物を
吐出した。
発色光を有するCN−PPV前駆体を使用し、また、赤
色蛍光色素を添加せず、緑色蛍光色素としてキナクリド
ンを0.0075wt%添加した以外は、上記実施例1と
同様にしてインクジェットプリント用装置109のヘッ
ド110から組成物を吐出した。
駆体水溶液を50wt%、ローダミンBの代わりに緑色蛍
光色素としてキナクリドンを添加し、湿潤剤としてグリ
セリン20wt%およびジエチレングリコール20wt%、
極性溶媒のDMFを10wt%含有する組成物を用いて、
上記実施例1と同様にしてインクジェットプリント用装
置109のヘッド110から組成物を吐出した。
ンBの代わりに青色蛍光色素としてクマリン6を添加
し、極性溶媒としてDMFを75wt%含有し、湿潤剤を
含まない組成物を用いて、上記実施例1と同様にしてイ
ンクジェットプリント用装置109のヘッド110から
組成物を吐出した。
駆体水溶液を50wt%、湿潤剤としてグリセリン10wt
%およびジエチレングリコール10wt%、極性溶媒のD
MFを30wt%含有する組成物を用いて、上記実施例1
と同様にしてインクジェットプリント用装置109のヘ
ッド110から組成物を吐出した。
評価 上述の実施例1〜6および比較例1〜4の各組成物の接
触角、粘度および表面張力を測定した。
プリンタ(エプソン社製MJ−500C、ノズル面の構
成材料:テトラフルオロエチレン−Ni共析メッキ撥水
層)のノズル孔から吐出し、パターニングを行った。
頻度およびノズル孔の目詰り頻度を調べた。
前記ノズル面の構成材料に対する前記組成物の接触角を
測定した。
用いて測定した。
よる測定を行った。
に滴下すると、液滴はその重量が表面張力に打ち勝つよ
うになったときに落下する。1滴の質量をmとすれば液
滴を下に引っ張る力はmgであり、これを上に引き上げ
る力は2πrγである(rは管口の外側の半径)。この
関係から、mを測定して組成物の表面張力γを求めた。
飛行曲がりが生じるまでに要する時間を測定した。
成物の固型分等によりノズル孔が目詰りし、吐出不能に
なった状態に至るまでに要する時間を測定した。
成物はいずれも飛行曲がり頻度およびノズル孔の目詰り
頻度は低く、十分に実用レベルに達するものであった。
力の全てが本発明で規定される数値範囲に入る場合、飛
行曲がり頻度やノズル孔の目詰り頻度が低く、極めて優
れたものであった。
周囲に付着し易く、また、組成物を吐出させた際、飛行
曲がり頻度およびノズルの目詰り頻度が高く実用性に乏
しいものであった。比較例2の組成物は、飛行曲がり頻
度が高く精細なパターニングに適さないものであった。
また、比較例3の組成物は直ちにノズル孔が目詰まり
し、組成物を吐出させることができなかった。
下で150℃、4時間加熱処理し、組成物中の前駆体を
高分子化させることにより赤色、緑色、青色を発色する
各発光層106(赤)、107(緑)または108
(青)を形成した。
キノリノール錯体を真空蒸着することにより0.1μm
の電子輸送層111を形成した。この電子輸送層111
は、陰極からの電子注入を容易にし、また、陰極から発
光部分を遠ざけることにより電極消光を防ぎ、陰極との
良いコンタクトを形成することに寄与する。
AlLi反射電極112を蒸着法により形成し、有機E
L素子を作成した。
特性および膜特性について下記の方法により評価をし
た。
測したときの印加電圧を発光開始電圧[Vth]とした。
定の電流を印加して連続的に発光させ、輝度の変化を測
定し、初期輝度に対し50%に低下するまでの時間を発
光寿命とする。
23%、電流密度:20mA/cm2である。
ックや変形等の発生状況を顕微鏡で観察した。
の組成物を用いて形成された発光層の発光特性および膜
性状はいずれも優れたものであった。すなわち、ダーク
スポットの発生がなく、また、高輝度・長寿命の発光層
が得られた。
び有機EL素子の製造方法について、図示の各実施例に
したがって説明したが、本発明はこれらに限定されるも
のではなく、例えば各層の間に任意の機能性中間層を設
ける工程があってもよい。また、発光特性を変化させる
ために添加される蛍光色素は極性溶媒に溶解または均一
に分散し得るものであれば、これらに限られるものでは
ない。
ル面を構成する材料も、実施例のものに限られるもので
はない。
子用組成物によれば、発光材料の幅広い選択によりEL
発光素子の合理的設計が可能となる。すなわち、共役高
分子系有機化合物と蛍光色素との組合せにより、種々の
表示光を得ることができるためフルカラー表示が可能と
なる。したがって、高輝度・長寿命で多種多様なEL素
子設計を展開することができる。
のためにインクジェット方式を適用することができ、そ
の際、組成物の飛行曲がりやノズル孔の目詰り等を生じ
ることなく、簡便にかつ短時間で精度の高いパターニン
グを行うことができる。そして、膜設計や発光特性の最
適化を簡単に行うことができ、また発色効率の調整が容
易であるとともに耐久性に優れた発光層を形成すること
ができる。
とにより高分子化する前駆体を含むものであるため、接
触角、粘度または表面張力の条件設定の自由度が大き
く、インクジェット用の吐出液として適した条件に容易
に調製することができる。
製造法によれば、膜厚、ドット数等の条件を任意に調整
可能であるため発光層の発光特性を容易に制御すること
ができ、発光素子のサイズやパターンも任意に設定する
ことができる。
断面図である。
ト用プリンタヘッドの構成例を示す平面斜視図である。
ノズル部分の断面図である。
Claims (18)
- 【請求項1】 主として発光層を形成する共役系高分子
有機化合物の前駆体と、 前記発光層の発光特性を変化させるための少なくとも1
種の蛍光色素とを含むインクジェット方式によるパター
ン形成に用いられる有機EL素子用組成物であって、 前記インクジェット用のヘッドに設けられた前記組成物
を吐出するノズルのノズル面を構成する材料に対する前
記組成物の接触角が30°〜170°であることを特徴
とする有機EL素子用組成物。 - 【請求項2】 主として発光層を形成する共役系高分子
有機化合物の前駆体と、 前記発光層の発光特性を変化させるための少なくとも1
種の蛍光色素とを含むインクジェット方式によるパター
ン形成に用いられる有機EL素子用組成物であって、 該組成物の粘度が1cp〜20cpであることを特徴とする
有機EL素子用組成物。 - 【請求項3】 主として発光層を形成する共役系高分子
有機化合物の前駆体と、 前記発光層の発光特性を変化させるための少なくとも1
種の蛍光色素とを含むインクジェット方式によるパター
ン形成に用いられる有機EL素子用組成物であって、 前記組成物の表面張力が20dyne〜70dyneであること
を特徴とする有機EL素子用組成物。 - 【請求項4】 主として発光層を形成する共役系高分子
有機化合物の前駆体と、 前記発光層の発光特性を変化させるための少なくとも1
種の蛍光色素とを含むインクジェット方式によるパター
ン形成に用いられる有機EL素子用組成物であって、 前記インクジェット用のヘッドに設けられた前記組成物
を吐出するノズルのノズル面を構成する材料に対する前
記組成物の接触角が30°〜170°であり、かつ該組
成物の粘度が1cp〜20cpであることを特徴とする有機
EL素子用組成物。 - 【請求項5】 主として発光層を形成する共役系高分子
有機化合物の前駆体と、 前記発光層の発光特性を変化させるための少なくとも1
種の蛍光色素とを含むインクジェット方式によるパター
ン形成に用いられる有機EL素子用組成物であって、 前記インクジェット用のヘッドに設けられた前記組成物
を吐出するノズルのノズル面を構成する材料に対する前
記組成物の接触角が30°〜170°であり、かつ前記
組成物の表面張力が20dyne〜70dyneであることを特
徴とする有機EL素子用組成物。 - 【請求項6】 主として発光層を形成する共役系高分子
有機化合物の前駆体と、 前記発光層の発光特性を変化させるための少なくとも1
種の蛍光色素とを含むインクジェット方式によるパター
ン形成に用いられる有機EL素子用組成物であって、 該組成物の粘度が1cp〜20cpであり、かつ前記組成物
の表面張力が20dyne〜70dyneであることを特徴とす
る有機EL素子用組成物。 - 【請求項7】 主として発光層を形成する共役系高分子
有機化合物の前駆体と、 前記発光層の発光特性を変化させるための少なくとも1
種の蛍光色素とを含むインクジェット方式によるパター
ン形成に用いられる有機EL素子用組成物であって、 前記インクジェット用のヘッドに設けられた前記組成物
を吐出するノズルのノズル面を構成する材料に対する前
記組成物の接触角が30°〜170°であり、かつ該組
成物の粘度が1cp〜20cpであって前記組成物の表面張
力が20dyne〜70dyneであることを特徴とする有機E
L素子用組成物。 - 【請求項8】 前記発光特性は、光吸収極大波長である
請求項1ないし7のいずれかに記載の有機EL素子用組
成物。 - 【請求項9】 前記前駆体はポリパラフェニレンビニレ
ンまたはその誘導体の前駆体である請求項1ないし8の
いずれかに記載の有機EL素子用組成物。 - 【請求項10】 前記蛍光色素はローダミンまたはロー
ダミン誘導体である請求項1ないし9のいずれかに記載
の有機EL素子用組成物。 - 【請求項11】 前記蛍光色素はジスチリルビフェニル
およびその誘導体である請求項1ないし9に記載の有機
EL素子用組成物。 - 【請求項12】 前記蛍光色素はクマリンまたはクマリ
ン誘導体である請求項1ないし9に記載の有機EL素子
用組成物。 - 【請求項13】 前記蛍光色素はテトラフェニルブタジ
エン(TPB)またはテトラフェニルブタジエン誘導体
である請求項1ないし9のいずれかに記載の有機EL素
子用組成物。 - 【請求項14】 前記蛍光色素はキナクリドンまたはキ
ナクリドン誘導体である請求項1ないし9のいずれかに
記載の有機EL素子用組成物。 - 【請求項15】 前記前駆体および前記蛍光色素が極性
溶媒に溶解または分散された状態で存在する請求項1な
いし14のいずれかに記載の有機EL素子用組成物。 - 【請求項16】 前記蛍光色素の添加量は、前記共役系
高分子有機化合物の前駆体固型分に対し0.5〜10wt
%である請求項1ないし15のいずれかに記載の有機E
L素子用組成物。 - 【請求項17】 前記組成物中には湿潤剤が含まれてい
る請求項1ないし16のいずれかに記載の有機EL素子
用組成物。 - 【請求項18】 前記請求項1ないし17のいずれかの
組成の有機EL素子用組成物を用いて、 インクジェット方式により前記組成物をヘッドから噴出
させてパターンを形成する工程と、 加熱処理により前記組成物中の前記前駆体を高分子化さ
せて発光層を形成する工程とを有することを特徴とする
有機EL素子の製造方法。
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