(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー光を吸収可能な発光中心形成化合物を少なくとも含み、かつ所定のパターンに形成されたソース(A)と、レーザー光が透過可能であり、かつ電子輸送機能およびホール輸送機能から選択された少なくとも１つの機能を有するターゲット(B)とを接触させ、レーザー光をソース(A)側又はターゲット(B)側から照射し、ソース(A)中の発光中心形成化合物をターゲット(B)内に注入して、ソース(A)のパターンに対応する領域に発光中心を有する有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を製造する方法。
【請求項２】
ソース(A)が、基板上に所定のパターンに形成された被膜である請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
ソース(A)が、発光中心形成化合物とバインダーとで構成されている請求項１記載の製造方法。
【請求項４】
ソース(A)のバインダーのアブレーション閾値以下の強度でレーザー光を照射する請求項３記載の製造方法。
【請求項５】
有機エレクトロルミネッセンス素子用材料がフィルムである請求項１記載の製造方法。
【請求項６】
レーザー光がパルスレーザー光である請求項１記載の製造方法。
【請求項７】
パルスレーザー光のパルス幅が、１０ｐｓ〜１０μｓである請求項６記載の製造方法。
【請求項８】
レーザービーム径が１０μｍ〜１００ｍｍである請求項１記載の製造方法。
【請求項９】
ターゲットが、電子輸送機能およびホール輸送機能から選択された少なくとも１つの機能を有する有機高分子である請求項１記載の製造方法。
【請求項１０】
有機高分子が、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、又はＮ−ビニルカルバゾールを主成分として含む共重合体である請求項９記載の製造方法。
【請求項１１】
ターゲットが、電子輸送機能およびホール輸送機能から選択された少なくとも１つの機能を有する化合物と、皮膜形成能を有する有機高分子とで構成されている請求項１記載の製造方法。
【請求項１２】
化合物が、電子輸送機能を有するオキサジアゾール誘導体及びホール輸送機能を有する芳香族第３級アミン類から選択された少なくとも１種の化合物である請求項１１記載の製造方法。
【請求項１３】
請求項１記載の方法により得られた有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
【請求項１４】
ターゲットが、電子輸送機能およびホール輸送機能から選択された少なくとも１つの機能を有する有機高分子である請求項１３記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
【請求項１５】
一対の電極と、この一対の電極間に介在する請求項１３記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料とで構成された有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１６】
一対の電極間に、請求項１４記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料で構成された単層が介在している請求項１５記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザーを用いた分子注入により、発光中心形成化合物を所定の領域に注入して有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を製造する方法、およびその方法により得られた有機エレクトロルミネッセンス素子用材料、ならびにその有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エレクトロルミネッセンス素子（以下、ＥＬ素子という場合がある）は、使用する材料により無機ＥＬ素子と有機ＥＬ素子とに分類されている。無機蛍光体分子を使用する無機ＥＬ素子は、一部実用化されており、時計のバックライトなどに使用されている。一方、有機ＥＬ素子は、無機ＥＬ素子に比べ、高輝度、高効率、ならびに高速応答性などの点で優れているため、その実用化が期待されている。
【０００３】
エレクトロルミネッセンス素子は、電子輸送機能、ホール輸送機能、そして発光中心形成機能を有する化合物によって構成されている。その構造としては、１つの層が上記機能を全て備えた単層タイプ、異なる層が各機能を備えている多層タイプなどが報告されている。その発光原理は、一対の電極から注入された電子またはホールが発光層内で再結合して励起子を生成し、それが発光層を構成する発光材料分子を励起することに基づくと考えられている。
【０００４】
各層を構成する化合物としては、発光効率の高い低分子量化合物や物理的強度が高い高分子化合物などが使用されている。しかし、低分子量化合物を使用した場合、生産性の低い蒸着法により膜形成を行うのに対し、高分子化合物の場合には、溶液塗布により膜形成を行うので、大面積化が可能である。
【０００５】
特開平８−９６９５９号公報および特開平９−６３７７０号公報には、電子輸送機能とホール輸送機能とを有する高分子バインダー中に、複数種の蛍光色素を分散させてなる単層発光層を備えた有機ＥＬ素子が開示されている。これらの有機ＥＬ素子は、各発光化合物が単独で発光し、全体として白色光を呈することが報告されている。また、多層構造の有機ＥＬ素子に比べ、その発光強度が低下し難い。
【０００６】
これらの有機ＥＬ素子は、特定の溶媒に、高分子バインダーと蛍光色素とを分散させて基板に塗布する溶液塗布法により膜形成を行うため、微細なパターニング、特に、多色パターニング（フルカラー化）が困難である。
【０００７】
多色パターニング方法としては、カラーフィルター法や色変換法、T.R.Hebnerらのインクジェット法(Appl.Phys.Lett.72,5(1998)p.519）、城戸らによるフォトブリーチング法などが報告されている。
【０００８】
しかし、カラーフィルター法や色変換法では、発光層のパターニングを必要としないという利点があるものの、フィルターを通すため変換効率が低下する。インクジェット法においては、インクジェットにより形成されたパターンは、中心が高くなる円錐型であり、表面の平滑性に劣るため、均一に電極を形成するのが困難である。また、断面パターンは四角形が理想とされるが、インクジェット法では円形となる。さらに、パターンの大きさが、乾燥条件や溶液の濃度に大きく依存する。フォトブリーチング法では、ＵＶ酸化により蛍光を失う特殊な発光中心化合物のみが使用可能であり、表現できる色が制限される。
【０００９】
このように、従来の溶液塗布による製膜法では、物理的強度の高い高分子化合物の使用が可能であるが、微細なパターニングが困難である。また、上記のパターニング方法においても、使用できる化合物が制限されるばかりか、有機ＥＬ素子に適した表面平滑性を備えたフィルムを得ることができない。
【００１０】
なお、分子注入法として、特開平６−２９７４５７号公報には、機能性材料又は機能性材料を含む固体材料（Ａ）と機能性成分が注入される固体材料（Ｂ）とを対置させ、これらにパルスレーザーを照射することにより、機能性成分を固体材料（Ｂ）に注入する方法が開示されている。また、特開平８−１０６００６号公報には、有機高分子化合物中にパルスレーザー光を吸収し得る色素が分散されたソースフィルムと、パルスレーザーが透過し得る有機高分子化合物からなるターゲットフィルムとを密着させて、ソースフィルムのアブレーション閾値以下の強度でパルスレーザー光をターゲットフィルム側から照射して色素をターゲットフィルム内に注入する方法が開示されている。この文献には、分子注入法が表示用カラーフィルター作成などに利用できることが記載されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、ＥＬ素子用材料として高分子化合物を使用する場合であっても、微細パターニングが可能な有機ＥＬ素子用材料（特に有機ＥＬ素子用フィルム）およびその製造方法を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、表面平滑性に優れ、電極との接触性が良好な有機ＥＬ素子用材料およびそれを用いた有機ＥＬ素子を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記課題を達成するため鋭意検討の結果、所定のパターンに形成されたソースを用いる分子注入法によれば、高分子化合物中であっても、微細パターニングが可能な有機ＥＬ素子用材料を得ることができることを見いだし、本発明を完成した。
【００１４】
すなわち、本発明の有機ＥＬ素子用材料の製造方法は、レーザー光を吸収可能な発光中心形成化合物を少なくとも含み、所定のパターンに形成されたソース(A)と、レーザー光が透過可能であり、かつ電子輸送機能およびホール輸送機能から選択された少なくとも１つの機能を有するターゲット(B)とを接触させ、レーザー光を、ソース(A)側又はターゲット(B)側から照射し、ソース(A)中の発光中心形成化合物をターゲット(B)内に注入して、ソース(A)のパターンに対応する領域に発光中心を有する有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を製造する。ソースは、基板上に所定のパターンに形成された被膜（例えば、発光中心形成化合物からなる被膜など）であってもよい。また、ソースは、発光中心形成化合物とバインダーとで構成されていてもよい。ターゲットは、電子輸送機能およびホール輸送機能から選択された少なくとも１つの機能を有する有機高分子（例えば、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールなど）であってもよく、電子輸送機能およびホール輸送機能から選択された少なくとも１つの機能を有する化合物と、皮膜形成能を有する有機高分子とで構成されていてもよい。
【００１５】
有機ＥＬ素子用材料は、フィルムの形態であってもよい。レーザー光は、パルスレーザー光であり、そのパルス幅が、１０ｐｓ〜１０μsであってもよい。また、レーザービーム径は１０μｍ〜１００ｍｍであってもよい。
【００１６】
本発明には、上記製造方法により得られた有機ＥＬ素子用材料、およびその有機ＥＬ素子用材料を用いた有機ＥＬ素子も含まれる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
[ソース(A)]
ソースは、少なくともレーザー光を吸収可能な発光中心形成化合物を含んでいればよく、発光中心形成化合物単独又は発光中心形成化合物とバインダーとで構成されていてもよい。
【００１８】
[発光中心形成化合物]
発光中心形成化合物としては、有機ＥＬ素子用の発光中心化合物としての機能を有し、レーザー光を吸収し得る化合物であればよく、例えば、２，５−ビス（５−tert−ブチル−２−ベンゾオキサゾイル）−チオフェン、ナイルレッド、クマリン６、クマリン７などのクマリン類、４−(ジシアノメチレン)−２−メチル−６−(ｐ−ジメチルアミノスチリル)−４Ｈ−ピラン、キナクリドンなどの酸素原子、窒素原子及び硫黄原子から選択された少なくとも１種のヘテロ原子を含む複素環化合物；ルブレン、ペリレンなどの縮合多環式炭化水素；１，１，４，４−テトラフェニル−１，３−ブタジエン（ＴＰＢ）、１，４−ビス（２−（４−エチルフェニル）エチニル）ベンゼン、４．４’−ビス（２，２’−ジフェニルビニル）ビフェニルなどが挙げられる。特に、これらの中でナイルレッド、クマリン６が好ましい。
【００１９】
ナイルレッドとクマリン６の構造を以下に示す。
【００２０】
【化１】
0003545981.tif 000002
【００２１】
ナイルレッドの発光波長は、５８０nm（赤色発光）、クマリン６の発光波長は４９０nm（緑色発光）である。
【００２２】
これらの発光中心形成化合物は、単独又は２種以上組み合わせて使用してもよい。
【００２３】
［バインダー］
バインダーとしては、通常、皮膜形成能を有する樹脂（熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂）が使用できる。
【００２４】
熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、ポリブテンなどのオレフィン系樹脂；ポリスチレン、ゴム変性ポリスチレン（ＨＩＰＳ)、アクリロニトリル−スチレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体などのスチレン系樹脂；ポリメチル（メタ）アクリレート、ポリエチル（メタ）アクリレート、ポリブチル（メタ）アクリレートなどの（メタ）アクリレート系単量体の単独または共重合体、メチルメタクリレート−スチレン共重合体などの（メタ）アクリレート系単量体と共重合性単量体との共重合体、ポリアクリロニトリルなどのアクリル系樹脂；ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体などのビニルアルコール系重合体、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体などのビニル系樹脂；６−ナイロン、６，６−ナイロン、６，１０−ナイロン、６，１２−ナイロンなどのポリアミド系樹脂；ポリアルキレンテレフタレート（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなど）、ポリアルキレンナフタレートなどのポリエステル系樹脂；フッ素系樹脂；ポリカーボネート；ポリアセタール；ポリフェニレンエーテル；ポリフェニレンスルフィド；ポリエーテルスルホン；ポリエーテルケトン；熱可塑性ポリイミド；熱可塑性ポリウレタン；ノルボルネン系ポリマーなどが挙げられる。
【００２５】
熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、熱硬化性アクリル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ジアリルフタレート樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂などが挙げられる。
【００２６】
これらのバインダーは、単独または二種以上組合わせて使用してもよい。
【００２７】
ソースを、発光中心形成化合物とバインダーとで構成する場合、発光中心形成化合物の含有量は、特に制限されないが、例えば、バインダー１００重量部に対して、０．１〜３０重量部、好ましくは１〜２５重量部、さらに好ましくは３〜２０重量部程度である。
【００２８】
ソース(A)は、皮膜形成能を有する発光中心形成化合物単独で形成してもよく、非成膜性又は皮膜形成性の発光中心形成化合物と前記バインダーとを組み合わせて形成してもよい。ソースは、それ自身が所定のパターンに形成されていてもよい。例えば、発光中心形成化合物を含むフィルム又はシートを打ち抜きなどの方法によりパターン形成し、ソースを得てもよい。また、基板（基材）上に所定のパターンの被膜を形成し、ソースを得てもよい。基板としては、レーザー光を透過可能な程度に透明であればよく、例えば、ソーダガラス、無アルカリガラス、石英ガラスなどのガラス板、あるいはポリエステル、ポリスチレン、アクリル系樹脂、ビニル系樹脂（ポリビニルアセタールなど）、ポリスルホン、ポリエーテルスルホンなどの高分子シートまたはフィルムなどが挙げられる。ソースの被膜（塗膜）を形成するためのコーティング剤（塗布液）には、必要により、溶媒（例えば、水；メタノール、エタノールなどのアルコール類；酢酸エチル、酢酸イソブチルなどのエステル類；アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類；トルエンなどの芳香族炭化水素類；シクロヘキサンなどの脂環式炭化水素類；クロロホルム、クロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素類；エーテル類；セロソルブ類；カルビトール類など）などを使用してもよい。被膜の膜厚は、特に制限されないが、０．１〜５０μｍ、好ましくは０．５〜３０μｍ、さらに好ましくは１〜２０μｍ程度であってもよい。基板上に所定のパターンを形成する方法としては、例えば、スクリーン印刷などの印刷、インクジェット法、溶融転写又は熱転写法、マスキングと組み合わせて行われる蒸着法（昇華印刷）により基板上に所定のパターンを形成できる。
【００２９】
ソースのパターンとしては、所望の用途に応じて選択され、例えば、ドット状（点状）、線状（例えば、平行線、ランダム、格子状など）、平面状（例えば、円状、楕円状、三角形、四角形などの多角形状、星型など）のいずれであってもよい。
【００３０】
[ターゲット(B)]
ターゲットは、レーザー光が透過可能であり、かつ電子輸送機能およびホール輸送機能から選択された少なくとも１つの機能を有していれば、特に制限されず、(I)電子輸送機能およびホール輸送機能から選択された少なくとも１つの機能を有する樹脂、又は（II)電子輸送機能およびホール輸送機能を備えていない樹脂に、電子輸送機能およびホール輸送機能から選択された少なくとも１つの機能を付与した樹脂組成物であってもよい。(I)及び(II)に使用される樹脂としては、皮膜形成能を有する樹脂（有機高分子）が好ましい。なお、ターゲットの形態は、特に制限されないが、通常、フィルムの形態で使用される。
【００３１】
前記電子輸送機能及びホール輸送機能から選択された少なくとも１つの機能を有する樹脂(I)としては、例えば、ポリフェニレンビニレン、ポリ２，５−ジメトキシフェニレンビニレン、ポリナフタレンビニレンなどのポリフェニレンビニレン類；ポリパラフェニレン、ポリ２，５−ジメトキシパラフェニレンなどのポリフェニレン類（特に、ポリパラフェニレン類）；ポリ（３−アルキルチオフェン）などのポリアルキルチオフェン類、ポリ（３−シクロヘキシルチオフェン）などのポリシクロアルキルチオフェン類、ポリ（３−（４−ｎ−ヘキシルフェニル）チオフェン）などのポリアリールチオフェン類；ポリアルキルフルオレンなどのポリフルオレン類；ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール(ＰＶＫ)、ポリ−４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチレン、ポリ（Ｎ−（ｐ−ジフェニルアミノ）フェニルメタクリルアミド）、ポリ（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’−ジアミノメタクリルアミド）(ＰＴＰＤＭＡ)、ポリ−４−(５−ナフチル−１，３，４−オキサジアゾール)スチレンなどの主鎖又は側鎖にホール輸送機能基及び電子輸送機能基から選択された少なくとも１種の機能基を有するビニル系重合体；ポリメチルフェニルシラン；芳香族アミン誘導体を側鎖または主鎖に有する重合体；またはこれらの共重合体などが挙げられる。これらの樹脂は、単独で又は二種以上組み合わせて使用してもよい。好ましいターゲットとしては、ホール輸送機能を有するポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール又はＮ−ビニルカルバゾールを主成分として含む共重合体、芳香族アミン誘導体などが挙げられる。
【００３２】
ＰＶＫは、非晶質で、耐熱性に優れている（ガラス転移温度Ｔｇ：２２４℃）。上記ＰＶＫの重合度は、特に制限されないが、例えば、２００〜２０００００（例えば、３００〜１０００００）、好ましくは５００〜５００００程度である。
【００３３】
さらに、必要に応じて、上記樹脂（I)に電子輸送機能又はホール輸送機能を付与してもよい。
【００３４】
電子輸送機能を有する化合物としては、例えば、２−(４−ビフェニル)−５−(４−tert−ブチルフェニル)−１，３，４−オキサジアゾール（ＰＢＤ）、２，５−ビス(１−ナフチル)−１，３，４−オキサジアゾール（ＢＮＤ）、１，３−ビス[５−(４−tert−ブチルフェニル)−１，３，４−オキサジアゾール]ベンゼン（ＢＰＯＢ）、１，３，５−トリス[５−(４−tert−ブチルフェニル)−１，３，４−オキサジアオール]ベンゼン（ＴＰＯＢ）、１，３，５−トリス[５−(１−ナフチル)−１，３，４−オキサジアゾール]ベンゼン（ＴＮＯＢ）などのオキサジアゾール誘導体；３，５，３’，５’−テトラキス−tert−ブチルジフェノキノンなどのジフェノキノン類；１，２，３，４，５−ペンタフェニル−１，３−シクロペンタジエン（ＰＰＣＰ）；トリス(８−キノリノラト)アルミニウム(III)錯体、ビス（ベンゾキノリノラト）ベリリウム錯体、トリス(１０−ヒドロキシベンゾ[h]キノリラート)ベリリウム錯体などのキノリン酸錯体が挙げられる。特に、ＰＢＤが好ましい。
【００３５】
ホール輸送機能を有する化合物としては、例えば、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（ＴＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス(１−ナフチル)−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＮＰＤ）、１，１−ビス[(ジ−４−トリルアミノ)フェニル]シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（３−メチルフェニル）−１，３−ジアミノベンゼン（ＰＤＡ）、４，４’、４”−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’、４”−トリス（１−ナフチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（１−ＴＮＡＴＡ）、４，４’、４”−トリス（２−ナフチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（２−ＴＮＡＴＡ）、４，４’、４”−トリ（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）、１，３，５−トリス［４−（３−メチルフェニルフェニルアミノ）フェニル］ベンゼン（ｍ−ＭＴＤＡＰＢ）、トリフェニルアミンなどの芳香族第３級アミン類；フタロシアニン類などが挙げられる。
【００３６】
前記化合物は、単独で又は二種以上組み合わせて使用してもよい。なお、これらの化合物は、発光中心形成化合物として使用してもよい。
【００３７】
樹脂(I)（例えば、ＰＶＫ)中に含まれる上記成分の割合は、有機ＥＬ素子用材料としての機能を損なわない範囲で選択でき、例えば、樹脂(I)１００重量部に対して、１０〜３００重量部、好ましくは２０〜２００重量部程度である。
【００３８】
ターゲットが、樹脂(I)と前記化合物とで構成されている場合、後述する有機ＥＬ素子において、単層構造が可能となり、発光効率が向上するばかりか、経済的にも有利である。
【００３９】
樹脂組成物（II)で使用される樹脂としては、特に制限されないが、例えば、前記ソースの項で例示した種々のバインダー（熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂など）が使用できる。これらの樹脂に、電子輸送機能およびホール輸送機能のうち少なくとも１つの機能を付与してもよい。電子輸送機能及び／又はホール輸送機能を付与するために使用される化合物としては、上記と同様の化合物が挙げられる。なお、通常、皮膜形成能を有する樹脂（有機高分子）が使用できる。
【００４０】
電子輸送機能またはホール輸送機能を有する化合物の添加量は、バインダー樹脂１００重量部に対して、１０〜３００重量部（例えば、１０〜２００重量部）、好ましくは２０〜１００重量部（例えば、２０〜８０重量部）程度である。
【００４１】
また、上記樹脂(I)および樹脂組成物(II)を組み合わせて使用してもよく、さらに、電子輸送機能およびホール輸送機能のうち少なくとも１つの機能を付与してもよい。
【００４２】
[有機ＥＬ素子用材料の製造方法（分子注入法）]
本発明の有機ＥＬ素子用材料の製造方法は、レーザー光を吸収可能な発光中心形成化合物を少なくとも含み、かつ所定のパターンに形成されたソース(A)と、ターゲット(B)とを接触させ、レーザー光をソース(A)側又はターゲット(B)側から照射し、ソース(A)中の発光中心形成化合物をターゲット(B)内に注入して、ソース(A)のパターンに対応する領域に発光中心を有する有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を製造する。ターゲットとしては、通常、フィルムを用い、有機ＥＬ素子用フィルムを製造する。
【００４３】
本発明に使用されるレーザー光としては、使用する発光中心形成化合物の種類によって異なるが、例えば、波長として１９０〜１１００ｎｍの範囲の発振波長を有するレーザー光が挙げられる。パルスレーザー光を使用した場合、周波数は、０．５〜５０Ｈｚ、好ましくは０．５〜３０Ｈｚ程度である。また、パルス幅は、レーザー光の波長などによって異なるが、１０ｐｓ〜１０μｓ（例えば、１０ｐｓ〜１μｓ）、好ましくは５０ｐｓ〜１００ｎｓ（例えば、１００ｐｓ〜５０ｎｓ）程度である。パルス幅が短いほど、発光中心形成化合物の分解などを抑制でき、損傷を受け難い。
【００４４】
レーザー光源としては、例えば、ＡｒＦエキシマーレーザー（１９３ｎｍ）、ＫｒＦエキシマーレーザー（２４８ｎｍ）、ＸｅＣｌエキシマーレーザー（３０８ｎｍ）、ＸｅＦエキシマーレーザー（３５１ｎｍ）、窒素レーザー（３３７ｎｍ）、色素レーザー（窒素レーザー、エキシマーレーザー、あるいはＹＡＧレーザー励起、３００〜１０００ｎｍ）、固体レーザー（Ｎｄ：ＹＡＧ励起、半導体レーザー励起など）、ルビーレーザー（６９４ｎｍ）、半導体レーザー（６５０〜９８０ｎｍ）、チューナブルダイオードレーザー（６３０〜１５５０ｎｍ）、チタンサファイアレーザー（Ｎｄ：ＹＡＧ励起、３４５〜５００ｎｍ、６９０〜１０００ｎｍ）、Ｎｄ：ＹＡＧレーザー（ＦＨＧ：２６６ｎｍ、ＴＨＧ：３５４ｎｍ、ＳＨＧ：５３２ｎｍ、基本波：１０６４ｎｍ）などが挙げられる。
【００４５】
本発明の製造方法において、ターゲット(B)の表面が損傷を受けない強度でレーザー光を照射するのが重要である。また、ソース(A)を発光中心形成化合物とバインダーとで構成する場合、バインダーのアブレーション閾値以下の強度、又はソース(A)が発光中心形成化合物単独で構成されている場合には、発光中心形成化合物の被膜のアブレーション閾値以下の強度で、レーザー光を照射することにより、ソース中の発光中心形成化合物を効率よく、ターゲットに注入できる。なお、レーザーの強度、波長、照射回数などを調整することにより、注入量をコントロールできる。
【００４６】
ソース(A)のアブレーション閾値は、フィルムを構成する化合物又はバインダー樹脂、発光中心形成化合物の種類によって異なる。また、レーザー光の波長、パルス幅にも依存する。従って、本発明においては、アブレーション閾値を以下のように定義する。
【００４７】
本発明で使用するソースおよびレーザーと同一のものを使用して、ソースにレーザー光を１ショット照射し、そのソースを接触型の表面形状測定装置（例えば、SLOAN社製、DEKTAK3030ST)で観察したとき、レーザー光照射表面に、５０ｎｍ以上の形状変化が起こり得る照射表面での最小のレーザー光強度（ｍJ/ｃｍ2）を、本発明におけるアブレーション閾値と定義する。
【００４８】
以下、図面を用いて本発明の有機ＥＬ素子用材料（特に、有機ＥＬ素子用フィルム）の製造方法を説明する。図１は、本発明の１つの実施態様を示す図である。ソース（１)、ターゲットフィルム(２ａ，２ｂ)、発光中心形成化合物(３)、ターゲットフィルム側の基板(４)、ソース側の基板（５）を示す。ソースのパターンは、発光中心形成化合物（３）を注入したい領域（所望の発光パターン）に対応するように形成できる。
【００４９】
まず、ソース（１)と基板(４)との間に、ソース（１）と接触又は密着したターゲットフィルム（２ａ，２ｂ）を介在させ、ターゲットフィルム（２ａ，２ｂ）側から、ソース(１)のアブレーション閾値以下の強度のレーザー光を照射する。照射回数は、通常、１〜５０回（好ましくは１〜２５回）程度である。レーザー光を吸収したソース中の発光中心形成化合物が、高い並進エネルギーを有し、ソースからターゲットフィルム（２ａ）へ未分解のまま注入され、有機ＥＬ素子用フィルムが得られる。また、レーザー光を、ソース側から照射してもよい。
【００５０】
使用する基板としては、レーザー光を透過可能な程度に透明であればよく、例えば、ソーダガラス、無アルカリガラス、石英ガラスなどのガラス板、あるいはポリエステル、ポリスチレン、アクリル系樹脂、ビニル系樹脂（例えば、ポリビニルアセタールなど）、ポリスルホン、ポリエーテルスルホンなどの高分子シートまたはフィルムなどが挙げられる。フレキシブルな有機ＥＬ素子を作製する場合には、高分子フィルムが好ましい。
【００５１】
本発明の有機ＥＬ素子用材料を製造する方法において、所定のパターンに形成されたソースから発光中心形成化合物を効率よく、ターゲットに注入するために、レーザーの平均ビーム径は大きいのが好ましく、例えば、円換算で、１０μｍ〜１００ｍｍ（例えば、５０μｍ〜９０ｍｍ）、好ましくは１００μｍ〜８０ｍｍ、さらに好ましくは１５０μｍ〜６０ｍｍ程度である。また、レーザービームの断面形状は、特に制限されず、円状、楕円状、多角形状（三角形、四角形など）などであってもよい。レーザービームの断面形状が非円状の場合、平均ビーム径とは、内接円の平均径を表す。また、異なる発光中心形成化合物を有する複数のソースを使用してもよい。例えば、赤、緑又は青の発光中心形成化合物を含有する各ソースを使用すれば、色選択が容易に行える。従って、本発明によれば、多色で多彩な形状のパターンを有する有機ＥＬ素子用材料を得ることができる。
【００５２】
なお、レーザー光のビーム径を所望の大きさに絞り、所定のパターンを走査すること、又はフォトマスクを介在させてレーザー光を照射することにより、所定の領域に発光中心形成化合物をターゲット内に注入してもよいが、前者の方法は、工業的に不利であり、後者の方法では、フォトマスクを介在させることにより、レーザー光の干渉が生じるおそれがあり、干渉を防ぐためには、マスクを緊密にターゲットに密着させる必要がある。
【００５３】
本発明の製造方法によれば、注入された発光中心形成化合物は、ターゲット中に、分散又は拡散した形態ではなく、ステップ型（すなわち、ターゲット内に注入された深さが均一な矩形の形態）で注入できる。その深さは、発光中心形成化合物やターゲットの種類、またはレーザー強度などにより異なるが、例えば、１０ｎｍ〜３００ｎｍ、好ましくは１５ｎｍ〜２００ｎｍ、さらに好ましくは２０ｎｍ〜１００ｎｍ程度である。また、アブレーション閾値以下の照射であるため、有機ＥＬ素子用材料表面の平滑性を低下させることなく、発光中心形成化合物だけを注入できる。
【００５４】
[有機エレクトロルミネッセンス素子]
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、上記方法により得られた有機ＥＬ素子用材料（特に、発光中心形成化合物が注入されたターゲットフィルムで構成された発光層）と、一対の電極から構成されている。
【００５５】
陽極としては、真空蒸着法などにより形成された透明電極（例えば、インジウム−すず−酸化物（ＩＴＯ）電極）などが使用され、陰極としては、仕事関数の小さい高導電性金属（例えば、マグネシウム、リチウム、アルミニウム又は銀など）が使用される。陰極としてマグネシウムを使用する場合には、有機ＥＬ素子用フィルムとの接着性を向上させるために、少量（例えば、１〜１０重量％）の銀と共蒸着させてもよい。
【００５６】
発光層が、電子輸送機能およびホール輸送機能を有する場合、本発明の有機ＥＬ素子は、単層構造が可能である。また、電子輸送機能およびホール輸送機能のうち、いずれかの機能を具備していない場合や、各機能を向上させる場合には、その機能を有する層を、従来の蒸着法や溶液塗布法などにより積層させてもよい。これらの層は、低分子化合物であっても、高分子化合物であってもよい。有機ＥＬ素子の構造は、例えば、図２〜５に示される単層または多層構造が可能である。
【００５７】
すなわち、図２に示すように、基板(10)上に陽極(11)が形成され、その上に発光層(12)、陰極(13)が順に積層した有機ＥＬ素子、図３に示すように、基板(20)上に陽極(21)が形成され、その上にホール輸送層(24)、発光層(22)、陰極(23)が順に積層した有機ＥＬ素子であってもよい。さらに、図４に示すように、基板(30)上に陽極(31)が形成され、その上に発光層(32)、電子輸送層(35)、陰極(33)が順に積層した有機ＥＬ素子、図５に示すように、基板(40)上に陽極(41)が形成され、その上にホール輸送層(44)、発光層(42)、電子輸送層(45)、陰極(43)が順に積層した有機ＥＬ素子であってもよい。
【００５８】
有機ＥＬ素子を構成する各層の膜厚は、特に制限されないが、１０ｎｍ〜１μｍ（例えば、１０〜５００ｎｍ）、好ましくは３０〜３００ｎｍ、さらに好ましくは３０〜２００ｎｍ、特に０．１〜１μｍ程度である。フィルムを用いた場合、フィルムの膜厚は、上記と同様の範囲から選択できる。
【００５９】
なお、基板としては、前記例示の基板、例えば、レーザー光を透過可能な程度に透明な基板（例えば、ソーダガラス、無アルカリガラス、石英ガラスなどのガラス板など、あるいはポリエステル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホンなどの高分子シートまたはフィルムなど）が挙げられる。フレキシブルな有機ＥＬ素子を作製する場合には、高分子フィルムが好ましい。
【００６０】
本発明の方法によれば、有機ＥＬ素子において、従来、高分子化合物を使用した有機ＥＬ素子で困難であった微細な多色パターニングが可能である。さらに、本発明の有機ＥＬ素子用材料（特に、有機ＥＬ素子用フィルム）は、表面平滑性に優れているため、電極との接着性が良く、さらに、発光中心形成化合物がステップ型に注入されているため、電圧を印加したときに電圧ムラなどが生じない。
【００６１】
【発明の効果】
本発明では、所定のパターンに形成されたソースを用いる分子注入法により、有機ＥＬ素子材料として高分子化合物を使用する場合であっても、微細な多色パターニングが可能である。さらに、ターゲットを損傷させない程度又はソースのアブレーション閾値以下の強度でレーザー光の照射を行うため、有機ＥＬ素子用材料の平滑性を低下させることなく、発光中心形成化合物を均一に注入できる。従って、本発明の有機ＥＬ素子用材料を使用すれば、電極との密着性に優れ、均一に電圧を印加できる。
【００６２】
【実施例】
実施例１
（ソースの調製）
５重量％のクマリン６（日本感光色素（株）製）を含むポリブチルメタクリレート（アルドリッチ社製、分子量３．４×１０5）をクロロベンゼンに溶解し、スクリーン印刷法により、石英基板上にパターン（１ｍｍ×１ｍｍの四角形）を印刷し、１０μｍのソース被膜を作製した。
（ターゲットフィルムの調製）
ホール輸送機能を有するポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール（ＰＶＫ：関東化学社製）５００ｍｇと、電子輸送機能を有する２−(４−ビフェニル)−５−(４-tert-ブチルフェニル)−１，３，４−オキサジアゾール（ＰＢＤ：アルドリッチ社製）５００ｍｇを、１，２−ジクロロエタン１０ｍＬに溶解した。一方、ガラス基板上にインジウム−すず−酸化物（ＩＴＯ）皮膜を形成させた。上記の１，２−ジクロロエタン溶液を用いてディップコーティング法により、ＩＴＯ皮膜上に膜厚１００ｎｍの電子・ホール輸送機能を有するターゲットフィルムを作製した。
（分子注入）
上記のようにして得られたソースとターゲットフィルムとを接触させた試料を作製し、ターゲットフィルムの基板側から、ＸｅＦエキシマーレーザー（ビーム形状３ｍｍ×５ｍｍの四角形、波長３５１ｎｍ、パルス幅１０ｎｓ、単位面積あたりの照射エネルギー２０ｍＪ／ｃｍ2）を、１Ｈｚで１０回照射した。
（有機ＥＬ素子）
分子注入したターゲットフィルムに、厚み２００ｎｍのＡｌ／Ｌｉ電極（高純度化学（株）製、Ｌｉ含有量０．７８重量％）を真空蒸着法により作製し、有機ＥＬ素子を得た。
【００６３】
上記有機ＥＬ素子のＩＴＯ電極を陽極、Ａｌ／Ｌｉ電極層を陰極として、大気中で両電極間に直流電場を印加して発光させた。電圧約１８Ｖより発光が確認できた。ソースのパターンに対応する領域（１ｍｍ×１ｍｍの四角形）では、クマリン６の緑色発光が確認された。前記領域以外の部分ではＰＶＫの青色発光が確認できた。
【００６４】
実施例２
（ソースの調製）
実施例１と同様にしてソースを得た。
（ターゲットフィルムの調製）
ホール輸送機能を有する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（ＴＰＤ：東京化成（株）製）１５０ｍｇと、電子輸送機能を有する２−(４−ビフェニル)−５−(４-tert-ブチルフェニル)−１，３，４−オキサジアゾール（ＰＢＤ：アルドリッチ社製）３００ｍｇと、さらにキャリア輸送機能を有していないバインダーポリマーとしてポリメチルメタクリレート（アルドリッチ社製、ＰＭＭＡ）４５０ｍｇとを、１，２−ジクロロエタン３０ｍＬ溶解した。一方、ガラス基板上にインジウム−すず−酸化物（ＩＴＯ）皮膜を形成させた。上記の１，２−ジクロロエタン溶液を用いてディップコーティング法により、ＩＴＯ皮膜上に膜厚１００ｎｍの電子・ホール輸送機能を有するターゲットフィルムを作製した。
（分子注入）
上記のようにして得られたソースとターゲットフィルムとを接触させた試料を作製し、ターゲットフィルムの基板側から、ＸｅＦエキシマーレーザー（ビーム形状３ｍｍ×５ｍｍの四角形、波長３５１ｎｍ、パルス幅１０ｎｓ、単位面積あたりの照射エネルギー２０ｍＪ／ｃｍ2）を、１Ｈｚで１０回照射した。
（有機ＥＬ素子）
分子注入したターゲットフィルムに、厚み２００ｎｍのＡｌ／Ｌｉ電極（高純度化学（株）製、Ｌｉ含有量０．７８重量％）を真空蒸着法により作製し、有機ＥＬ素子を得た。
【００６５】
上記有機ＥＬ素子のＩＴＯ電極を陽極、Ａｌ／Ｌｉ電極層を陰極として、大気中で両電極間に直流電場を印加して発光させた。電圧約１８Ｖより発光が確認できた。ソースのパターンに対応する領域（１ｍｍ×１ｍｍの四角形）では、クマリン６の緑色発光が確認できた。前記領域以外の部分ではＴＰＤの青色発光が確認できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、発光中心形成化合物を注入する方法を説明するための概略図である。
【図２】図２は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の１例（単層構造）を示す概略断面図である。
【図３】図３は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の他の例（多層構造）を示す概略断面図である。
【図４】図４は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子のさらに他の例（多層構造）を示す概略断面図である。
【図５】図５は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の別の例（多層構造）を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１…ソース
２ａ，２ｂ…ターゲットフィルム
３…発光中心形成化合物
４，５…基板
１０，２０，３０，４０…基板
１１，２１，３１，４１…陽極
１２，２２，３２，４２…発光層
１３，２３，３３，４３…陰極
２４，４４…ホール輸送層
３５，４５…電子輸送層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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