(57)【要約】【課題】  本発明は、下地となる基板、電極層および絶縁層の影響を受けることなく、エネルギー照射に伴う光触媒の作用による濡れ性変化層の濡れ性変化が良好であり、パターニング特性および発光特性に優れる有機ＥＬ素子用基板および有機ＥＬ素子を提供することを主目的とする。【解決手段】  本発明は、基板と、上記基板上にパターン状に形成された電極層と、上記基板上であって上記電極層間に形成された絶縁層と、上記電極層および上記絶縁層上に形成されたバリア層と、上記バリア層上に形成され、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化する濡れ性変化層とを有する有機ＥＬ素子用基板であって、上記バリア層が、電荷注入性または電荷輸送性を有し、かつ光触媒の作用による上記濡れ性変化層の濡れ性変化が阻害されるのを防止する機能を有することを特徴とする有機ＥＬ素子用基板を提供することにより、上記目的を達成するものである。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板上にパターン状に形成された電極層と、前記基板上であって前記電極層間に形成された絶縁層と、前記電極層および前記絶縁層上に形成されたバリア層と、前記バリア層上に形成され、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化する濡れ性変化層とを有する有機エレクトロルミネッセント素子用基板であって、
前記バリア層が、電荷注入性または電荷輸送性を有し、かつ光触媒の作用による前記濡れ性変化層の濡れ性変化が阻害されるのを防止する機能を有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセント素子用基板。
【請求項２】
前記濡れ性変化層が、光触媒を含有し、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化する光触媒含有層であ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ト素子用基板。
【請求項３】
前記濡れ性変化層が、光触媒を含有する光触媒処理層と、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化する濡れ性可変層とを有す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ト素子用基板。
【請求項４】
前記濡れ性変化層が、フルオロアルキル基を含有するオルガノポリシロキサンを含むことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかの請求項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子用基板。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれかの請求項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子用基板と、前記有機エレクトロルミネッセント素子用基板の濡れ性変化層上に形成され、少なくとも発光層を有する有機エレクトロルミネッセント層と、前記有機エレクトロルミネッセント層上に形成された対向電極層とを有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセント素子。
【請求項６】
電極層および絶縁層が形成された基板上に、電荷注入性または電荷輸送性を有し、かつ光触媒の作用による濡れ性変化層の濡れ性変化が阻害されるのを防止する機能を有するバリア層を形成するバリア層形成工程と、
前記バリア層上に、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化する濡れ性変化層を形成する濡れ性変化層形成工程と、
前記濡れ性変化層にパターン状にエネルギーを照射し、前記濡れ性変化層の濡れ性が変化した濡れ性変化パターンを形成する濡れ性変化パターン形成工程と
を有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセント素子用基板の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の有機エレクトロルミネッセント素子用基板の製造方法を用いた有機エレクトロルミネッセント素子用基板形成工程と、
前記有機エレクトロルミネッセント素子用基板形成工程で得られた有機エレクトロルミネッセント素子用基板の濡れ性変化層上に少なくとも発光層を有する有機エレクトロルミネッセント層をパターン状に形成する有機エレクトロルミネッセント層形成工程と、
前記有機エレクトロルミネッセント層上に対向電極層を形成する対向電極層形成工程と
を有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセント素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセント素子用基板、およびそれを用いた有機エレクトロルミネッセント素子、ならびにそれらの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、有機エレクトロルミネッセント（以下、ＥＬと略すことがある。）層のパターニング方法としては、親液性隔壁形成後に隔壁表面を撥液化処理する方法と、撥液性隔壁形成後に有機ＥＬ層形成用塗工液の塗布部の親液化処理を行なう方法とがある。前者の方法としては、例えば特許文献１に開示されているように、フッ素原子を含有するガスを導入してプラズマ照射を行なう方法があり、また後者の方法としては、例えば特許文献２に開示されているように、撥液性隔壁に保護膜を設けて、紫外線照射や酸素プラズマ等の親液化処理を行なう方法がある。
【０００３】
しかしながら、特許文献１に開示された方法では、フッ素ガスを用いた撥液化処理は有機物全てに付着するため、絶縁層を形成する材料の選択肢が狭くなるといった問題があった。
また、特許文献２に開示された方法では、保護膜を形成する工程が追加されたため、生産性が悪いといった問題があった。
【０００４】
このような問題を解決するため、例えば特許文献３には、光触媒を含有し、かつエネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化する濡れ性変化層を形成して、この濡れ性変化層にパターン露光することで濡れ性変化層表面に濡れ性の違いによるパターンを形成し、この濡れ性の違いによるパターンを利用して有機ＥＬ層をパターニングする方法が提案されている。この方法は、パターニングに要する手間を大幅に省略することができる点で有用である。
しかしながら、濡れ性変化層は基本的に絶縁性であることから、濡れ性変化層によって電荷注入効率が低下し、有機ＥＬ素子の発光特性が低下するという問題があった。
【０００５】
そこで、特許文献４には、上記の濡れ性変化層に発光特性向上物質を含有させる方法が開示されている。この方法によれば、濡れ性変化層による有機ＥＬ素子の発光特性の低下を抑制することができる。
【０００６】
また、濡れ性変化層の厚みを薄くすることによっても、有機ＥＬ素子の発光特性の低下を抑制することが可能であるが、濡れ性変化層の厚みが薄すぎると濡れ性の違いによるパターンを形成するのが困難となる。また、下地となる基板、電極層および絶縁層の影響により、エネルギー照射に伴う光触媒の作用による濡れ性の変化が抑制され、パターニング特性が低下するという問題があった。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−３５３５９４号公報
【特許文献２】特開２００２−２２９３３号公報
【特許文献３】特開２０００−２２３２７０号公報
【特許文献４】特開２００２−１５８６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、下地となる基板、電極層および絶縁層の影響を受けることなく、エネルギー照射に伴う光触媒の作用による濡れ性変化層の濡れ性変化が良好であり、パターニング特性および発光特性に優れる有機ＥＬ素子用基板および有機ＥＬ素子を提供することを主目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、基板と、上記基板上にパターン状に形成された電極層と、上記基板上であって上記電極層間に形成された絶縁層と、上記電極層および上記絶縁層上に形成されたバリア層と、上記バリア層上に形成され、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化する濡れ性変化層とを有する有機ＥＬ素子用基板であって、上記バリア層が、電荷注入性または電荷輸送性を有し、かつ光触媒の作用による上記濡れ性変化層の濡れ性変化が阻害されるのを防止する機能を有することを特徴とする有機ＥＬ素子用基板を提供する。
【００１０】
本発明によれば、電極層および絶縁層が形成された基板と濡れ性変化層との間にバリア層が設けられているので、エネルギー照射に伴う光触媒の作用によって濡れ性変化層の濡れ性を変化させる際に、下地となる基板、電極層および絶縁層による濡れ性変化層への影響を抑制することが可能となる。また、このようにバリア層が、濡れ性変化層の濡れ性変化が阻害されるのを防止する機能を有することにより、濡れ性変化の感度が高くなるので、パターニング特性を維持したまま濡れ性変化層の厚みを薄くすることができる。このため、本発明の有機ＥＬ素子用基板を用いて有機ＥＬ素子とした場合に、濡れ性変化層による電荷注入効率の低下を抑制することができ、発光特性が良好なものとすることができる。
【００１１】
上記発明においては、上記濡れ性変化層が、光触媒を含有し、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化する光触媒含有層であってもよい。この光触媒含有層は、光触媒含有層自体に含有される光触媒の作用により濡れ性が変化することから、製造工程が少なく、効率的に濡れ性の違いによるパターンを形成することができるという利点を有する。
【００１２】
また上記発明においては、上記濡れ性変化層が、光触媒を含有する光触媒処理層と、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化する濡れ性可変層とを有するものであってもよい。このような濡れ性変化層は、機能毎に層が分かれているので、層構成や材料の組み合わせ等を容易に変更することができるという利点を有する。
【００１３】
本発明においては、上記濡れ性変化層が、フルオロアルキル基を含有するオルガノポリシロキサンを含むことが好ましい。このようなオルガノポリシロキサンを含むことにより、濡れ性変化層のエネルギー未照射部分の撥液性が大きく向上するので、本発明の有機ＥＬ素子用基板を用いて有機ＥＬ素子とした場合に、この撥液性領域への有機ＥＬ層の成膜を妨げることでき、エネルギー照射部分である親液性領域のみに有機ＥＬ層を成膜することが可能となり、パターニング特性が向上するからである。
【００１４】
本発明は、また、上述した有機ＥＬ素子用基板と、上記有機ＥＬ素子用基板の濡れ性変化層上に形成され、少なくとも発光層を有する有機ＥＬ層と、上記有機ＥＬ層上に形成された対向電極層とを有することを特徴とする有機ＥＬ素子を提供する。本発明の有機ＥＬ素子は、上述した有機ＥＬ素子用基板を用いたものであるので、簡便な方法により製造可能であり、パターニング特性とともに発光特性にも優れたものとすることができる。
【００１５】
さらに本発明は、電極層および絶縁層が形成された基板上に、電荷注入性または電荷輸送性を有し、かつ光触媒の作用による濡れ性変化層の濡れ性変化が阻害されるのを防止する機能を有するバリア層を形成するバリア層形成工程と、上記バリア層上に、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化する濡れ性変化層を形成する濡れ性変化層形成工程と、上記濡れ性変化層にパターン状にエネルギーを照射し、上記濡れ性変化層の濡れ性が変化した濡れ性変化パターンを形成する濡れ性変化パターン形成工程とを有することを特徴とする有機ＥＬ素子用基板の製造方法を提供する。
【００１６】
本発明によれば、電極層および絶縁層が形成された基板と濡れ性変化層との間にバリア層を設けるので、濡れ性変化パターン形成工程にてエネルギー照射によって濡れ性変化層の濡れ性を変化させる際に、下地となる基板、電極層および絶縁層による濡れ性変化層への影響を抑制することができる。このため、少ないエネルギー量および短い照射時間で濡れ性変化パターンを容易に形成することが可能となる。よって、有機ＥＬ素子用基板の製造効率を向上させることができ、また製造コストを削減することができる。また、本発明により製造される有機ＥＬ素子用基板を用いて有機ＥＬ素子を製造する際には、濡れ性変化パターンの濡れ性の差を利用することによって、容易に有機ＥＬ層をパターン状に形成することができるので、パターニング特性が良好な有機ＥＬ素子用基板を得ることができる。さらに、上述したようにバリア層が、濡れ性変化層の濡れ性変化が阻害されるのを防止する機能を有するので、濡れ性変化パターン形成工程での濡れ性変化の処理を高感度で進行させることができ、パターニング特性を維持したまま濡れ性変化層の厚みを薄くすることができる。このため、本発明の有機ＥＬ素子用基板を用いて有機ＥＬ素子とした場合に、濡れ性変化層による電荷注入効率の低下を抑制することができ、発光特性の良好な有機ＥＬ素子を得ることができる。
【００１７】
また本発明は、上述した有機ＥＬ素子用基板の製造方法を用いた有機ＥＬ素子用基板形成工程と、上記有機ＥＬ素子用基板形成工程で得られた有機ＥＬ素子用基板の濡れ性変化層上に少なくとも発光層を有する有機ＥＬ層をパターン状に形成する有機ＥＬ層形成工程と、上記有機ＥＬ層上に対向電極層を形成する対向電極層形成工程とを有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセント素子の製造方法を提供する。
【００１８】
本発明によれば、上述した有機ＥＬ素子用基板の製造方法を用いているので、パターニング特性および発光特性に優れる有機ＥＬ素子を簡便な工程で効率よく製造することが可能である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明においては、バリア層によって、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性変化層の濡れ性を変化させる際に、下地となる基板、電極層および絶縁層による濡れ性変化層への影響を抑制することが可能となる。これにより、濡れ性変化の感度が高くなるので、少ないエネルギー量および短い照射時間で濡れ性を変化させることができ、パターニング特性に優れた有機ＥＬ素子用基板を効率よく製造することができるという効果を奏する。また、濡れ性変化の感度が高いことからパターニング特性を維持したまま濡れ性変化層の厚みを薄くすることができ、濡れ性変化層による電荷注入効率の低下を抑制することができるので、発光特性の良好な有機ＥＬ素子を提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の有機ＥＬ素子用基板、これを用いた有機ＥＬ素子、およびこれらの製造方法について詳細に説明する。
【００２１】
Ａ．有機ＥＬ素子用基板
まず、本発明の有機ＥＬ素子用基板について説明する。
本発明の有機ＥＬ素子用基板は、基板と、上記基板上にパターン状に形成された電極層と、上記基板上であって上記電極層間に形成された絶縁層と、上記電極層および上記絶縁層上に形成されたバリア層と、上記バリア層上に形成され、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化する濡れ性変化層とを有するものであって、上記バリア層が、電荷注入性または電荷輸送性を有し、かつ光触媒の作用による上記濡れ性変化層の濡れ性変化が阻害されるのを防止する機能を有することを特徴とするものである。
【００２２】
本発明の有機ＥＬ素子用基板について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の有機ＥＬ素子用基板の一例を示す概略断面図である。図１において、本発明の有機ＥＬ素子用基板は、基板１上に電極層２および絶縁層３が形成され、この電極層２および絶縁層３の上にバリア層４および濡れ性変化層５が形成されたものである。
【００２３】
本発明における濡れ性変化層は、パターン状にエネルギーを照射して光触媒を励起させることにより濡れ性が変化するものであるので、エネルギー照射部分が親液性、エネルギー未照射部分が撥液性となり、例えば図１に示すように、濡れ性変化層４表面に親液性領域１１および撥液性領域１２からなる濡れ性変化パターンが形成される。本発明によれば、この濡れ性変化層５と電極層２および絶縁層３が形成された基板１との間にバリア層４が設けられているので、上述したようにエネルギー照射に伴う光触媒の作用によって濡れ性変化層５の濡れ性を変化させる際に、下地となる基板１、電極層２および絶縁層３による濡れ性変化層５への影響を抑制することが可能となる。
【００２４】
このバリア層の作用・機能は必ずしも明確なものではないが、電極層および絶縁層が形成された基板と濡れ性変化層との間にバリア層を形成することにより、バリア層は光触媒の作用による濡れ性変化層の濡れ性変化を阻害する要因となる基板、電極層または絶縁層からの不純物、特に絶縁層からの不純物等の拡散を防止する機能を示すものと考えられる。この不純物等は光触媒の作用に影響を及ぼすと考えられ、具体的には光触媒の活性を低下させると思われる。したがって、バリア層を形成することにより、高感度で濡れ性変化の処理が進行し、その結果、少ないエネルギー量および短い照射時間で濡れ性変化パターンを得ることが可能となるのである。
【００２５】
また、本発明の有機ＥＬ素子用基板を用いて有機ＥＬ素子とする場合には、濡れ性変化層の濡れ性変化パターンの濡れ性の差を利用することにより、例えば図２に示すように、親液性領域１１上のみに有機ＥＬ層２１を形成することができるので、有機ＥＬ層のパターニングが容易となり、パターニング特性が良好な有機ＥＬ素子用基板とすることができる。
【００２６】
さらに、上述したようにバリア層を形成することにより高感度で濡れ性変化の処理を進行させることができるので、パターニング特性を維持したまま濡れ性変化層の厚みを薄くすることができる。このため、本発明の有機ＥＬ素子用基板を用いて有機ＥＬ素子とした場合に、濡れ性変化層による電荷注入効率の低下を抑制することができ、有機ＥＬ素子の発光特性を良好なものとすることができる。
以下、このような有機ＥＬ素子用基板の各構成について説明する。
【００２７】
１．バリア層
本発明に用いられるバリア層は、電極層および絶縁層上に形成されるものであり、電荷注入性または電荷輸送性を有し、かつ光触媒の作用による濡れ性変化層の濡れ性変化が阻害されるのを防止する機能を有するものである。
【００２８】
本発明に用いられるバリア層は、電荷注入性または電荷輸送性を有し、かつ光触媒の作用による濡れ性変化層の濡れ性変化が阻害されるのを防止する機能を有するものであれば特に限定されるものではない。本発明においては、電極層はパターン状に形成されるものであり、後述するように一般に陽極として形成されることから、バリア層は正孔注入性または正孔輸送性を有していることが好ましい。具体的には、バリア層に用いられる材料として、本発明の有機ＥＬ素子用基板を用いて有機ＥＬ素子とした際に、発光層内への正孔の注入を安定化させることができる正孔注入材料、または陽極から注入された正孔を安定に発光層内へ輸送することができる正孔輸送材料、などを挙げることができる。
【００２９】
正孔注入材料または正孔輸送材料としては、例えばポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリアセチレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリフルオレン誘導体、ポリキノキサリン誘導体、およびそれらの共重合体等の高分子系発光材料が挙げられる。また例えば、フェニルアミン系化合物、スターバースト型アミン系化合物、フタロシアニン系化合物、または、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化アルミニウム、酸化チタン等の酸化物、さらに、アモルファスカーボン、ポリアニリン等を用いることもできる。
【００３０】
本発明においては、バリア層上には濡れ性変化層が形成されるものであり、後述する「Ｃ．有機ＥＬ素子用基板の製造方法」の項に記載するように、この濡れ性変化層はバリア層上に濡れ性変化層形成用塗工液を塗布することにより形成することができる。この際に用いられる濡れ性変化層形成用塗工液は、光触媒や光触媒の作用により濡れ性が変化する材料を水もしくはアルコール類等の溶剤に溶解または分散させることにより調製される。このため、バリア層に用いられる材料は、濡れ性変化層形成用塗工液に用いられる水もしくはアルコール類等の溶剤に溶解しないものであることが好ましい。バリア層に用いられる材料が濡れ性変化層形成用塗工液に用いられる水もしくはアルコール類等の溶剤に溶解するものであると、濡れ性変化層形成時にバリア層を構成する材料の一部が溶出する可能性があり、濡れ性変化層の形成が困難となるおそれがあるからである。
【００３１】
このようにバリア層に正孔注入材料または正孔輸送材料を用いた場合には、バリア層が、有機ＥＬ素子における正孔注入層もしくは正孔輸送層、または正孔注入機能および正孔輸送機能の両機能を有する単一の層からなる正孔注入輸送層としての役割を兼ねることができる。
【００３２】
また、バリア層は単一層であってもよく、２層以上が積層されたものであってもよい。
【００３３】
本発明に用いられるバリア層の厚みとしては、上述した性質や機能を満たす厚みであれば特に限定されるものではない。具体的には、０．５ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内で設定することができ、好ましくは１０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内、最も好ましくは１０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内である。バリア層の厚みが薄すぎると濡れ性変化層の濡れ性を変化させる際に、濡れ性変化層が基板、電極層および絶縁層の影響を受けやすくなり、濡れ性変化パターンの形成が困難になる場合があるからである。一方、バリア層の厚みが厚すぎると正孔もしくは電子の輸送を阻害し、本発明の有機ＥＬ素子用基板を用いて有機ＥＬ素子とした際に、有機ＥＬ素子の電気特性に悪影響を及ぼす可能性があるからである。
【００３４】
２．濡れ性変化層
本発明に用いられる濡れ性変化層は、電極層および絶縁層上に形成され、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化するものである。濡れ性変化層としては、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化するものであれば特に限定されるものではないが、好ましい態様として、濡れ性変化層が光触媒を含有し、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化する光触媒含有層である場合（第１の態様）と、濡れ性変化層が、光触媒を含有する光触媒処理層と、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化する濡れ性可変層とを有する場合（第２の態様）とが挙げられる。
以下、各態様について説明する。
【００３５】
（１）第１の態様
本発明に用いられる濡れ性変化層の第１の態様は、光触媒を含有し、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化する光触媒含有層である。この光触媒含有層は、光触媒含有層自体に含有される光触媒の作用により濡れ性が変化することから、製造工程が少なく、効率的に濡れ性変化パターンを形成することができる点で有用である。
【００３６】
本態様の光触媒含有層は、光触媒を含有し、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化するものであれば特に限定されないが、電子または正孔を輸送する機能を有することが好ましい。これにより、本発明の有機ＥＬ素子用基板を用いて有機ＥＬ素子とした場合に、有機ＥＬ素子の電気特性を向上させることができるからである。
【００３７】
また、本態様の光触媒含有層は、光触媒と、光触媒の作用により濡れ性が変化する材料とを含有するものである。
【００３８】
光触媒含有層に用いられる光触媒としては、そのバンドギャップ以上のエネルギーを持つ波長の光あるいは放射線を照射すると伝導帯に電子が生じ、価電子帯に正孔が生じる物質であれば特に限定されるものではなく、光半導体として知られている例えば酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）、酸化タングステン（ＷＯ３）、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）等のような金属酸化物を挙げることができる。これらは１種または２種以上を混合して用いることができる。本態様においては、これらの中でも酸化チタンを用いることが特に好ましい。酸化チタンは、バンドギャップエネルギーが高く、化学的に安定であり、毒性もなく、入手も容易である点で有利である。
【００３９】
酸化チタンには、正方晶系に属するアナターゼ型およびルチル型と、斜方晶系に属するブルッカイト型とがあり、本態様ではいずれも使用することができ、またこれらを混合して使用することもできる。本態様においてはこれらの中でも、アナターゼ型酸化チタンを用いることが好ましい。アナターゼ型酸化チタンは励起波長が３８０ｎｍ以下にある。このようなアナターゼ型酸化チタンとしては、例えば塩酸解膠型のアナターゼ型チタニアゾル（石原産業（株）製ＳＴＳ−０２（平均粒径７ｎｍ）、石原産業（株）製ＳＴ−Ｋ０１）、硝酸解膠型のアナターゼ型チタニアゾル（日産化学（株）製ＴＡ−１５（平均粒径１２ｎｍ））を挙げることができる。
【００４０】
また、ブルッカイト型酸化チタンも光触媒活性が高いことが知られており、好適に使用できる。
【００４１】
なお、光触媒含有層中に光触媒が含有されていることは、Ｘ線光電子分光法、ラザフォード後方散乱分光法、核磁気共鳴分光法、または質量分析法を用いて、あるいはこれらの方法を組み合わせて確認することができる。
【００４２】
光触媒含有層中の光触媒の含有量は、この光触媒含有層の濡れ性を変化させることができ、かつ、正孔または電子の輸送を阻害しない程度の量であれば特に限定されるものではない。
【００４３】
また、本態様に用いられる光触媒の作用により濡れ性が変化する材料としては、光触媒の作用により劣化、分解されないような高い結合エネルギーを有する主鎖をもつバインダであれば特に限定されるものではなく、具体的にはオルガノポリシロキサン等を挙げることができる。本態様においては、中でも上記オルガノポリシロキサンが、フルオロアルキル基を含有するオルガノポリシロキサンであることが好ましい。
【００４４】
このようなオルガノポリシロキサンとしては、例えば、（１）ゾルゲル反応等によりクロロまたはアルコキシシラン等を加水分解、重縮合して大きな強度を発揮するオルガノポリシロキサン、（２）撥水牲や撥油性に優れた反応性シリコーンを架橋したオルガノポリシロキサン等を挙げることができる。
【００４５】
上記の（１）の場合、一般式：
ＹｎＳｉＸ（４−ｎ）
（ここで、Ｙはアルキル基、フルオロアルキル基、ビニル基、アミノ基、フェニル基またはエポキシ基を示し、Ｘはアルコキシ基、アセチル基またはハロゲンを示す。ｎは１〜３までの整数である。）
で示される珪素化合物の１種または２種以上の加水分解縮合物もしくは共加水分解縮合物であるオルガノポリシロキサンであることが好ましい。なお、ここでＹで示される基の炭素数は１〜２０の範囲内であることが好ましく、また、Ｘで示されるアルコキシ基は、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基であることが好ましい。
【００４６】
具体的には、メチルトリクロルシラン、メチルトリブロムシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、メチルトリｔ−ブトキシシラン；エチルトリクロルシラン、エチルトリブロムシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリイソプロポキシシラン、エチルトリｔ−ブトキシシラン、ｎ−プロピルトリクロルシラン、ｎ−プロピルトリブロムシラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、ｎ−プロピルトリエトキシシラン、ｎ−プロピルトリイソプロポキシシラン、ｎ−プロピルトリｔ−ブトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリクロルシラン、ｎ−ヘキシルトリブロムシラン、ｎ−ヘキシルトリメトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリエトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリイソプロポキシシラン、ｎ−ヘキシルトリｔ−ブトキシシラン、ｎ−デシルトリクロルシラン、ｎ−デシルトリブロムシラン、ｎ−デシルトリメトキシシラン、ｎ−デシルトリエトキシシラン、ｎ−デシルトリイソプロポキシシラン、ｎ−デシルトリｔ−ブトキシシラン、ｎ−オクタデシルトリクロルシラン、ｎ−オクタデシルトリブロムシラン、ｎ−オクタデシルトリメトキシシラン、ｎ−オクタデシルトリエトキシシラン、ｎ−オクタデシルトリイソプロポキシシラン、ｎ−オクタデシルトリｔ−ブトキシシラン、フェニルトリクロルシラン、フェニルトリブロムシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリイソプロポキシシラン、フェニルトリｔ−ブトキシシラン、テトラクロルシラン、テトラブロムシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラブトキシシラン、ジメトキシジエトキシシラン、ジメチルジクロルシラン、ジメチルジブロムシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジフェニルジクロルシラン、ジフェニルジブロムシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、フェニルメチルジクロルシラン、フェニルメチルジブロムシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、フェニルメチルジエトキシシラン、トリクロルヒドロシラン、トリブロムヒドロシラン、トリメトキシヒドロシラン、トリエトキシヒドロシラン、トリイソプロポキシヒドロシラン、トリｔ−ブトキシヒドロシラン、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリブロムシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリｔ−ブトキシシラン、トリフルオロプロピルトリクロルシラン、トリフルオロプロピルトリブロムシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリエトキシシラン、トリフルオロプロピルトリイソプロポキシシラン、トリフルオロプロピルトリｔ−ブトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリｔ−ブトキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン��γ−メタアクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルトリｔ−ブトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−アミノプロピルトリｔ−ブトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリｔ−ブトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、およびそれらの部分加水分解物、およびそれらの混合物を挙げることができる。
【００４７】
また、特にフルオロアルキル基を含有するオルガノポリシロキサンが好ましく用いることができ、具体的には、下記のフルオロアルキルシランの１種または２種以上の加水分解縮合物、共加水分解縮合物が挙げられ、一般にフッ素系シランカップリング剤として知られたものを使用することができる。
【００４８】
ＣＦ３（ＣＦ２）３ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）５ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）７ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）９ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）４ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）６ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）８ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
ＣＦ３（Ｃ６Ｈ４）Ｃ２Ｈ４Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）３（Ｃ６Ｈ４）Ｃ２Ｈ４Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）５（Ｃ６Ｈ４）Ｃ２Ｈ４Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）７（Ｃ６Ｈ４）Ｃ２Ｈ４Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）３ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
ＣＦ３（ＣＦ２）５ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
ＣＦ３（ＣＦ２）７ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
ＣＦ３（ＣＦ２）９ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）４ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）６ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）８ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
ＣＦ３（Ｃ６Ｈ４）Ｃ２Ｈ４ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
ＣＦ３（ＣＦ２）３（Ｃ６Ｈ４）Ｃ２Ｈ４ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
ＣＦ３（ＣＦ２）５（Ｃ６Ｈ４）Ｃ２Ｈ４ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
ＣＦ３（ＣＦ２）７（Ｃ６Ｈ４）Ｃ２Ｈ４ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
ＣＦ３（ＣＦ２）３ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）５ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）７ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）９ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３；および
ＣＦ３（ＣＦ２）７ＳＯ２Ｎ（Ｃ２Ｈ５）Ｃ２Ｈ４ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３  。
【００４９】
上記のようなフルオロアルキル基を含有するポリシロキサンをバインダとして用いることにより、光触媒含有層のエネルギー未照射部分の撥液性が大きく向上する。このため、本発明の有機ＥＬ素子用基板を用いて有機ＥＬ素子とする場合には、光触媒含有層の撥液性領域への有機ＥＬ層の成膜を妨げることができ、エネルギー照射部分である親液性領域のみに有機ＥＬ層を成膜することが可能となる。
【００５０】
なお、光触媒含有層中にフルオロアルキル基を含有するポリシロキサンが含有されていることは、Ｘ線光電子分光法、ラザフォード後方散乱分光法、核磁気共鳴分光法、または質量分析法を用いて、あるいはこれらの方法を組み合わせて確認することができる。
【００５１】
またさらに、上記の（２）の反応性シリコーンとしては、下記一般式で表される骨格をもつ化合物を挙げることができる。
【００５２】
【化１】
2006127783.tif 000003
【００５３】
ただし、ｎは２以上の整数であり、Ｒ１，Ｒ２はそれぞれ炭素数１〜１０の置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アリールあるいはシアノアルキル基であり、モル比で全体の４０％以下がビニル、フェニル、ハロゲン化フェニルである。また、Ｒ１、Ｒ２がメチル基のものが表面エネルギーが最も小さくなるので好ましく、モル比でメチル基が６０％以上であることが好ましい。また、鎖末端もしくは側鎖には、分子鎖中に少なくとも１個以上の水酸基等の反応性基を有する。
【００５４】
また、上記のオルガノポリシロキサンとともに、ジメチルポリシロキサンのような架橋反応をしない安定なオルガノシリコーン化合物を混合してもよい。
【００５５】
本態様においては、光触媒含有層に、光触媒の作用により分解し、かつ分解されることにより濡れ性を変化させる機能を有する界面活性剤を含有させることができる。具体的には、日光ケミカルズ（株）製ＮＩＫＫＯＬ  ＢＬ、ＢＣ、ＢＯ、ＢＢの各シリーズ等の炭化水素系、デュポン社製ＺＯＮＹＬ  ＦＳＮ、ＦＳＯ、旭硝子（株）製サーフロンＳ−１４１、１４５、大日本インキ化学工業（株）製メガファックＦ−１４１、１４４、ネオス（株）製フタージェントＦ−２００、Ｆ２５１、ダイキン工業（株）製ユニダインＤＳ−４０１、４０２、スリーエム（株）製フロラードＦＣ−１７０、１７６等のフッ素系あるいはシリコーン系の非イオン界面活性剤を挙げることができ、また、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、両性界面活性剤を用いることもできる。
【００５６】
また、光触媒含有層には上記の界面活性剤の他にも、ポリビニルアルコール、不飽和ポリエステル、アクリル樹脂、ポリエチレン、ジアリルフタレート、エチレンプロピレンジエンモノマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリイミド、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリエステル、ポリブタジエン、ポリベンズイミダゾール、ポリアクリルニトリル、エピクロルヒドリン、ポリサルファイド、ポリイソプレン等のオリゴマー、ポリマー等を含有させることができる。
【００５７】
本態様の光触媒含有層の厚みは、１０ｎｍ〜１０００ｎｍであることが好ましく、中でも１０ｎｍ〜５００ｎｍ、特に１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲内であることが好ましい。光触媒含有層が薄すぎると濡れ性の違いが明確に発現しなくなり、濡れ性変化パターンの形成が困難になるからである。逆に、光触媒含有層が厚すぎると正孔または電子の輸送を阻害し、本発明の有機ＥＬ素子用基板を用いて有機ＥＬ素子とした際に、有機ＥＬ素子の電気特性に悪影響を及ぼす可能性があるからである。
【００５８】
また、光触媒含有層表面に形成された濡れ性変化パターンの親液性領域は、撥液性領域より液体との接触角が小さい領域であれば特に限定されるものではない。なお、親液性領域および撥液性領域における液体との接触角の具体的な値については、後述する「Ｃ．有機ＥＬ素子用基板の製造方法  ３．濡れ性変化パターン形成工程」の項に記載するため、ここでの説明は省略する。
【００５９】
（２）第２の態様
本発明に用いられる濡れ性変化層の第２の態様は、例えば図３に示すように、光触媒を含有する光触媒処理層６と、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化する濡れ性可変層７とを有するものである。この光触媒処理層と濡れ性可変層とを有する濡れ性変化層は、機能毎に層が分かれているので、層構成や材料の組み合わせ等を容易に変更することができる点で有用である。
以下、光触媒処理層および濡れ性可変層について説明する。
【００６０】
（ｉ）光触媒処理層
本態様に用いられる光触媒処理層は、光触媒を含有するものであり、この光触媒処理層中の光触媒が、積層されている濡れ性可変層の濡れ性を変化させるようなものであれば特に限定されないが、電子または正孔を輸送する機能を有することが好ましい。これにより、本発明の有機ＥＬ素子用基板を用いて有機ＥＬ素子とした場合に、有機ＥＬ素子の電気特性を向上させることができるからである。
【００６１】
また、光触媒処理層は、光触媒単独で形成されたものであってもよく、また光触媒とバインダとを混合して形成されたものであってもよい。光触媒とバインダとからなる光触媒処理層の場合は、光触媒処理層の形成が容易であるという利点を有する。光触媒処理層に用いられるバインダとしては、上記第１の態様の光触媒含有層に用いられるバインダと同様のものを用いることができる。なお、光触媒については、上記第１の態様に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００６２】
光触媒処理層が光触媒とバインダとを有する場合は、光触媒処理層中の光触媒の含有量は、濡れ性可変層の濡れ性を変化させることができ、かつ、正孔または電子の輸送を阻害しない程度の量であれば特に限定されるものではない。
【００６３】
さらに、光触媒処理層表面の濡れ性は親液性であっても撥液性であってもよい。
【００６４】
また、光触媒処理層の厚みは、１０ｎｍ〜１０００ｎｍであることが好ましく、中でも１０ｎｍ〜５００ｎｍ、特に１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲内であることが好ましい。光触媒処理層が薄すぎると、濡れ性可変層の濡れ性を変化させることが困難になる場合があるからである。逆に、光触媒処理層が厚すぎると正孔または電子の輸送を阻害し、本発明の有機ＥＬ素子用基板を用いて有機ＥＬ素子とした際に、有機ＥＬ素子の電気特性に悪影響を及ぼす可能性があるからである。
【００６５】
（ii）濡れ性可変層
本態様に用いられる濡れ性可変層は、光触媒の作用により濡れ性が変化する材料を含有するものであれば特に限定されない。なお、光触媒の作用により濡れ性が変化する材料については、上記第１の態様に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００６６】
また、濡れ性可変層には、上記第１の態様に記載されているものと同様の界面活性剤や、添加剤等を含有させてもよい。
【００６７】
さらに、上記濡れ性可変層には、電子あるいは正孔を輸送する電荷輸送性を向上させる目的で、電荷輸送性向上物質を含有させてもよい。
【００６８】
上記濡れ性可変層の厚みは、濡れ性変化パターンの形成が可能であり、かつ、正孔または電子の輸送を阻害しないような厚みであれば特に限定されるものではない。
【００６９】
なお、濡れ性可変層表面に形成された濡れ性変化パターンの親液性領域および撥液性領域については、上記第１の態様の光触媒含有層表面に形成された濡れ性変化パターンの親液性領域および撥液性領域と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００７０】
３．電極層
本発明に用いられる電極層は、基板上にパターン状に形成されるものである。本発明に用いられる電極層は、陽極であっても陰極であってもよいが、通常は陽極として形成される。
【００７１】
また、電極層は透明性を有していても有していなくてもよく、光の取出し面あるいは受取り面等によって適宜選択される。本発明の有機ＥＬ素子用基板を用いて有機ＥＬ素子とした際に、例えば電極層側から光を取り出す場合は、電極層は透明または半透明である必要がある。
【００７２】
陽極としては、正孔が注入し易いように仕事関数の大きい導電性材料を用いることが好ましく、具体的にはＩＴＯ、酸化インジウム、金のような仕事関数の大きい金属、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリアルキルチオフェン誘導体、ポリシラン誘導体のような導電性高分子等を挙げることができる。
【００７３】
また、電極層は抵抗が小さいことが好ましく、一般には金属材料が用いられるが、有機化合物または無機化合物を用いてもよい。
【００７４】
このような電極層の形成方法としては、一般的な電極の形成方法を用いることができ、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等のＰＶＤ法や、ＣＶＤ法などを挙げることができる。また、電極層のパターニング方法としては、所望のパターンに精度よく形成することができる方法であれば特に限定されないが、具体的にはフォトリソグラフィー法等を挙げることができる。
【００７５】
４．絶縁層
本発明に用いられる絶縁層は、基板上であって、パターン状に形成された電極層間に形成されるものである。一般的には、絶縁層は電極層の端部を覆うように形成される。
この絶縁層は、本発明の有機ＥＬ素子用基板を用いて有機ＥＬ素子とした場合に、電極層から有機ＥＬ層への電荷の供給を止めるために設けられるものである。また、絶縁層が形成された部分は、発光しないものとすることができる。
【００７６】
このような絶縁層としては、感光性ポリイミド樹脂、アクリル系樹脂等の光硬化型樹脂、または熱硬化型樹脂、および無機材料等を用いることができる。
【００７７】
また、絶縁層の形成方法としては、フォトリソグラフィー法、印刷法等の一般的な方法を用いることができる。
【００７８】
５．基板
本発明に用いられる基板は、上述した電極層、絶縁層、バリア層および濡れ性変化層などを支持するものであり、所定の強度を有するものであれば特に限定されない。本発明においては、上記電極層が所定の強度を有する場合には、電極層が基板を兼ねるものであってもよいが、通常は所定の強度を有する基板上に電極層が形成される。
【００７９】
基板としては、上記電極層や絶縁層等が形成可能であれば特に限定されるものではないが、例えば光の取出し面あるいは受取り面により光透過性が必要か否かが適宜決定される。一般的には、基板側を光の取出し面あるいは受取り面とすることが好ましいことから、基板は透明な材料で形成されることが好ましい。
【００８０】
このような基板の形成材料としては、例えばソーダ石灰ガラス、アルカリガラス、鉛アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラス、シリカガラス等のガラス板、またはフィルム状に成形が可能な樹脂基板等を用いることができる。この樹脂基板に用いる樹脂としては、耐溶媒性および耐熱性の比較的高い高分子材料であることが好ましい。具体的には、フッ素系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニル、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリアミド、ポリアセタール、ポリエステル、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリスルホン、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルサルフォン、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、液晶性ポリエステル、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、ポリエチレンナフタレート、ポリミクロイキシレンジメチレンテレフタレート、ポリオキシメチレン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアクリレート、アクリロニトリル-スチレン樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、シリコーン樹脂、非晶質ポリオレフィン等が挙げられる。また、上記の他にも所定の条件を満たす高分子材料であれば使用可能であり、２種類以上の共重合体を用いることもできる。さらに必要に応じて水分、酸素等のガスを遮断するガスバリア性を有する基板を用いてもよい。
【００８１】
また、本発明においては、基板上に遮光部を設けてもよい。遮光部を形成した場合には、基板側からエネルギーを照射することにより、マスクやレーザーによる描画等を用いることなく、遮光部が設けられていない部分の濡れ性変化層表面の濡れ性を変化させることが可能となる。したがって、濡れ性変化層とマスクとの位置合わせが不要であることから、簡便な工程とすることが可能であり、また描画照射に必要な高価な装置も不必要であることから、コスト的に有利である。
【００８２】
このような遮光部の形成位置としては、基板上に遮光部を形成し、その上に濡れ性変化層を形成する場合、すなわち基板と濡れ性変化層との間に形成する場合と、基板の濡れ性変化層が形成されていない側の表面にパターン状に形成する場合とがある。
【００８３】
上記遮光部の形成方法は、特に限定されるものではなく、遮光部の形成面の特性や、必要とするエネルギーに対する遮蔽性等に応じて適宜選択されて用いられる。例えば、スパッタリング法、真空蒸着法等により厚み１０００〜２０００Å程度のクロム等の金属薄膜を形成し、この薄膜をパターニングすることにより形成されてもよい。このパターニングの方法としては、スパッタ等の通常のパターニング方法を用いることができる。
【００８４】
また、樹脂バインダ中にカーボン微粒子、金属酸化物、無機顔料、有機顔料等の遮光性粒子を含有させた層をパターン状に形成する方法であってもよい。用いられる樹脂バインダとしては、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ゼラチン、カゼイン、セルロース等の樹脂を１種または２種以上混合したものや、感光性樹脂、さらにはＯ／Ｗエマルジョン型の樹脂組成物、例えば、反応性シリコーンをエマルジョン化したもの等を用いることができる。このような樹脂製遮光部の厚みとしては、０．５〜１０μｍの範囲内で設定することができる。このような樹脂製遮光部のパターニングの方法は、フォトリソ法、印刷法等一般的に用いられている方法を用いることができる。
【００８５】
なお、本発明の有機ＥＬ素子用基板の製造方法については、後述する「Ｃ．有機ＥＬ素子用基板の製造方法」の項に記載するので、ここでの説明は省略する。
【００８６】
Ｂ．有機ＥＬ素子
次に、本発明の有機ＥＬ素子について説明する。
本発明の有機ＥＬ素子は、上述した有機ＥＬ素子用基板と、上記有機ＥＬ素子用基板の濡れ性変化層上に形成され、少なくとも発光層を有する有機ＥＬ層と、上記有機ＥＬ層上に形成された対向電極層とを有することを特徴とするものである。
【００８７】
例えば図２に示すように、本発明の有機ＥＬ素子は、基板１と、基板１上に形成された電極層２および絶縁層３と、この電極層２および絶縁層３の上に形成されたバリア層４と、バリア層４上に形成された濡れ性変化層５と、エネルギー照射に伴う光触媒の作用によって濡れ性変化層５表面の濡れ性が変化した領域（親液性領域１１）上に形成された有機ＥＬ層２１と、有機ＥＬ層２１全体を覆うように形成された対向電極層２２とを有するものである。
【００８８】
本発明においては、上述した有機ＥＬ素子用基板を用いることから、濡れ性変化層の濡れ性を変化させる際に、バリア層によって、下地となる基板、電極層または絶縁層による濡れ性変化層への影響を抑制することができる。これにより、有機ＥＬ層のパターニング特性が良好であり、簡便な方法により製造可能な有機ＥＬ素子とすることが可能となる。また、上述したようにバリア層が濡れ性変化層の濡れ性変化が阻害されるのを防止する機能を有するので、濡れ性変化の感度が高くなり、パターニング特性を維持したまま濡れ性変化層の厚みを薄くすることができる。このため、濡れ性変化層による電荷注入効率の低下を抑えることができ、発光特性の低下を抑制することができる。
以下、本発明の有機ＥＬ素子における有機ＥＬ層および対向電極層について説明する。
【００８９】
１．有機ＥＬ層
本発明に用いられる有機ＥＬ層は、少なくとも発光層を含む１層もしくは複数層の有機層から構成されるものである。すなわち、有機ＥＬ層とは、少なくとも発光層を含む層であり、その層構成が有機層１層以上の層をいう。通常、塗布によるウェットプロセスで有機ＥＬ層を形成する場合は、溶媒との関係で多数の層を積層することが困難であることから、１層もしくは２層の有機層で形成される場合が多いが、有機材料を工夫したり、真空蒸着法を組み合わせたりすることにより、さらに多数層とすることも可能である。
【００９０】
発光層以外に有機ＥＬ層内に形成される有機層としては、正孔注入層や電子注入層といった電荷注入層を挙げることができる。さらに、その他の有機層としては、発光層に正孔を輸送する正孔輸送層、発光層に電子を輸送する電子輸送層といった電荷輸送層を挙げることができるが、通常これらは上記電荷注入層に電荷輸送の機能を付与することにより、電荷注入層と一体化される場合が多い。その他、有機ＥＬ層内に形成される有機層としては、キャリアブロック層のような正孔あるいは電子の突き抜けを防止し、再結合効率を高めるための層等を挙げることができる。
【００９１】
本発明において、有機ＥＬ素子用基板のバリア層として上述したように正孔注入材料もしくは正孔輸送材料を用いた場合には、バリア層が例えば正孔注入層もしくは正孔輸送層、または正孔注入機能および正孔輸送機能の両機能を有する単一の層からなる正孔注入輸送層としての役割を兼ねることができる。この場合には、有機ＥＬ層として、正孔注入層、正孔輸送層、または正孔注入機能および正孔輸送機能を有する単一の正孔注入輸送層を設ける必要はない。
以下、このような有機ＥＬ層の各構成について説明する。
【００９２】
（１）発光層
本発明における有機ＥＬ層の必須構成である発光層としては、例えば色素系発光材料、金属錯体系発光材料、高分子系発光材料等の発光材料を用いることができる。
【００９３】
色素系発光材料としては、シクロペンタジエン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、トリフェニルアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、シロール誘導体、チオフェン環化合物、ピリジン環化合物、ペリノン誘導体、ペリレン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、トリフマニルアミン誘導体、オキサジアゾールダイマー、ピラゾリンダイマーなどを挙げることができる。
【００９４】
また、金属錯体系発光材料としては、アルミキノリノール錯体、ベンゾキノリノールベリリウム錯体、ベンゾオキサゾール亜鉛錯体、ベンゾチアゾール亜鉛錯体、アゾメチル亜鉛錯体、ポルフィリン亜鉛錯体、ユーロビウム錯体等、中心金属にＡｌ、Ｚｎ、Ｂｅ等または、Ｔｂ、Ｅｕ、Ｄｙ等の希土類金属を有し、配位子にオキサジアゾール、チアジアゾール、フェニルピリジン、フェニルベンゾイミダゾール、キノリン構造等を有する金属錯体を挙げることができる。
【００９５】
さらに、高分子系発光材料としては、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリアセチレン誘導体、ポリビニルカルバゾール等、ポリフルオレン誘導体、ポリキノキサリン誘導体、およびそれらの共重合体等を挙げることができる。
【００９６】
上記発光層中には、発光効率の向上、発光波長を変化させる等の目的でドーピング剤を添加してもよい。このようなドーピング剤としては、例えば、ペリレン誘導体、クマリン誘導体、ルブレン誘導体、キナクリドン誘導体、スクアリウム誘導体、ポルフィリン誘導体、スチリル系色素、テトラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、デカシクレン、フェノキサゾン、キノキサリン誘導体、カルバゾール誘導体、フルオレン誘導体を挙げることができる。
【００９７】
発光層の厚みとしては、電子と正孔との再結合の場を提供して発光する機能を発現することができる厚みであれば特に限定されるものではなく、例えば１ｎｍ〜５００ｎｍ程度とすることができる。
【００９８】
本発明においては、上述したように、バリア層が例えば正孔注入層、正孔輸送層、または正孔注入機能および正孔輸送機能を有する単一の層からなる正孔注入輸送層としての役割を兼ねる場合には、濡れ性変化層上に、有機ＥＬ層として発光層がパターン状に形成されていることが好ましい。発光層が赤・緑・青の３色の発光層となるようにパターン状に形成されていることにより、カラー表示が可能な有機ＥＬ素子とすることができるからである。
【００９９】
（２）電荷注入輸送層
本発明においては、電極層または対向電極層と発光層との間に電荷注入輸送層が形成されていてもよい。ここでいう電荷注入輸送層とは、上記発光層に電極層または対向電極層からの電荷を安定に輸送する機能を有するものであり、このような電荷注入輸送層を発光層と電極層または対向電極層との間に設けることにより、発光層への電荷の注入が安定化し、発光効率を高めることができる。
【０１００】
このような電荷注入輸送層としては、陽極から注入された正孔を発光層内へ輸送する正孔注入輸送層、陰極から注入された電子を発光層内へ輸送する電子注入輸送層とがある。以下、正孔注入輸送層および電子注入輸送層について説明する。
【０１０１】
（ｉ）正孔注入輸送層
本発明に用いられる正孔注入輸送層としては、発光層に正孔を注入する正孔注入層、および正孔を輸送する正孔輸送層のいずれか一方であってもよく、正孔注入層および正孔輸送層が積層されたものであってもよく、または、正孔注入機能および正孔輸送機能の両機能を有する単一の層であってもよい。
【０１０２】
本発明においては、通常、有機ＥＬ素子用基板の電極層が陽極となることから、正孔注入輸送層は発光層と電極層との間に形成される。
【０１０３】
正孔注入輸送層に用いられる材料としては、陽極から注入された正孔を安定に発光層内へ輸送することができる材料であれば特に限定されるものではなく、上記発光層の発光材料に例示した化合物の他、フェニルアミン系、スターバースト型アミン系、フタロシアニン系、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化アルミニウム、酸化チタン等の酸化物、アモルファスカーボン、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリフェニレンビニレン誘導体等を用いることができる。具体的には、ビス（Ｎ−（１−ナフチル−Ｎ−フェニル）ベンジジン（α−ＮＰＤ）、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（ＭＴＤＡＴＡ）、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ン酸（ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ）、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＣｚ）等が挙げられる。
【０１０４】
また、正孔注入輸送層の厚みとしては、陽極から正孔を注入し、発光層へ正孔を輸送する機能が十分に発揮される厚みであれば特に限定されないが、具体的には０．５ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内、中でも１０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内であることが好ましい。
【０１０５】
（ii）電子注入輸送層
本発明に用いられる電子注入輸送層としては、発光層に電子を注入する電子注入層、および電子を輸送する電子輸送層のいずれか一方であってもよく、電子注入層および電子輸送層が積層されたものであってもよく、または、電子注入機能および電子輸送機能の両機能を有する単一の層であってもよい。
【０１０６】
本発明においては、通常、対向電極層が陰極となることから、電子注入輸送層は発光層と対向電極層との間に形成される。
【０１０７】
電子注入層に用いられる材料としては、発光層内への電子の注入を安定化させることができる材料であれば特に限定されるものではなく、上記発光層の発光材料に例示した化合物の他、アルミリチウム合金、フッ化リチウム、ストロンチウム、酸化マグネシウム、フッ化マグネシウム、フッ化ストロンチウム、フッ化カルシウム、フッ化バリウム、酸化アルミニウム、酸化ストロンチウム、カルシウム、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレンスルホン酸ナトリウム、リチウム、セシウム、フッ化セシウム等のようにアルカリ金属類、およびアルカリ金属類のハロゲン化物、アルカリ金属の有機錯体等を用いることができる。
【０１０８】
上記電子注入層の厚みとしては、電子注入機能が十分に発揮される厚みであれば特に限定されない。
【０１０９】
また、電子輸送層に用いられる材料としては、電極層もしくは対向電極層から注入された電子を発光層内へ輸送することが可能な材料であれば特に限定されるものではなく、例えばバソキュプロイン、バソフェナントロリン、フェナントロリン誘導体、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、またはトリス（８−キノリノラト）アルミニウム錯体（Ａｌｑ３）等を挙げることができる。
【０１１０】
上記電子輸送層の厚みとしては、電子輸送機能が十分に発揮される厚みであれば特に限定されない。
【０１１１】
さらに、電子注入機能および電子輸送機能の両機能を有する単一の層からなる電子注入輸送層としては、電子輸送性の有機材料にアルカリ金属あるいはアルカリ土類金属をドープした金属ドープ層を形成し、これを電子注入輸送層とすることができる。上記電子輸送性の有機材料としては、例えばバソキュプロイン、バソフェナントロリン、フェナントロリン誘導体等を挙げることができ、ドープする金属としては、Ｌｉ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｓｒ等が挙げられる。
【０１１２】
上記の単一の層からなる電子注入輸送層の厚みとしては、電子注入機能および電子輸送機能が十分に発揮される厚みであれば特に限定されない。
【０１１３】
２．対向電極層
本発明に用いられる対向電極層は、上記有機ＥＬ層上に形成されるものであり、有機ＥＬ素子用基板の電極層に対向する電極である。本発明に用いられる対向電極層は、陽極であっても陰極であってもよいが、通常は陰極として形成される。
【０１１４】
また、対向電極層は、透明性を有していても有していなくてもよく、光の取出し面あるいは受取り面等によって適宜選択される。例えば対向電極層側から光を取り出す場合は、対向電極層は透明または半透明である必要がある。
【０１１５】
陰極としては、電子が注入しやすいように仕事関数の小さい導電性材料を用いることが好ましく、例えばＭｇＡｇ等のマグネシウム合金、ＡｌＬｉ、ＡｌＣａ、ＡｌＭｇ等のアルミニウム合金、Ｌｉ、Ｃａをはじめとするアルカリ金属類およびアルカリ土類金属類、または、アルカリ金属類およびアルカリ土類金属類の合金などが挙げられる。
【０１１６】
また、対向電極層は抵抗が小さいことが好ましく、一般には金属材料が用いられるが、有機化合物または無機化合物を用いてもよい。
【０１１７】
なお、対向電極層のその他の点については、上述した「Ａ．有機ＥＬ素子用基板  ３．電極層」の項に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０１１８】
また、本発明の有機ＥＬ素子の製造方法については、後述する「Ｄ．有機ＥＬ素子の製造方法」の項に記載するので、ここでの説明は省略する。
【０１１９】
Ｃ．有機ＥＬ素子用基板の製造方法
次に、本発明の有機ＥＬ素子用基板の製造方法について説明する。
本発明の有機ＥＬ素子用基板の製造方法は、電極層および絶縁層が形成された基板上に、電荷注入性または電荷輸送性を有し、かつ光触媒の作用による濡れ性変化層の濡れ性変化が阻害されるのを防止する機能を有するバリア層を形成するバリア層形成工程と、
上記バリア層上に、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化する濡れ性変化層を形成する濡れ性変化層形成工程と、
上記濡れ性変化層にパターン状にエネルギーを照射し、上記濡れ性変化層の濡れ性が変化した濡れ性変化パターンを形成する濡れ性変化パターン形成工程と
を有することを特徴とするものである。
【０１２０】
本発明の有機ＥＬ素子用基板の製造方法について、図面を参照しながら説明する。
図４は、本発明の有機ＥＬ素子用基板の製造方法の一例を示すものである。本発明の有機ＥＬ素子用基板の製造方法においては、まず、基板１上に電極層２をパターン状に形成し、この電極層２の端部を覆うように電極層２間に絶縁層３を形成することにより、電極層２および絶縁層３が形成された基板１を準備し、この基板１上にバリア層４を全面に形成する（図４（ａ）、バリア層形成工程）。次に、バリア層４上に濡れ性変化層５を全面に形成する（図４（ｂ）、濡れ性変化層形成工程）。そして、濡れ性変化層５にフォトマスク３２を介してパターン状にエネルギー３１を照射し、濡れ性変化層５表面の濡れ性を変化させ、親液性領域１１および撥液性領域１２からなる濡れ性変化パターンを形成する（図４（ｃ），（ｄ）、濡れ性変化パターン形成工程）。このようにして有機ＥＬ素子用基板を製造することができる。
【０１２１】
本発明においては、濡れ性変化層５にパターン状にエネルギー３１を照射することにより光触媒を励起させて、濡れ性変化層５表面の濡れ性を変化させるものである。本発明によれば、濡れ性変化層５と電極層２および絶縁層３が形成された基板１との間にバリア層４を設けるので、濡れ性変化パターン形成工程（図４（ｃ））にて、エネルギー３１の照射によって濡れ性変化層５の濡れ性を変化させる際に、濡れ性変化層５への影響を抑制することができる。このため、少ないエネルギー量および短い照射時間で、親液性領域１１および撥液性領域１２からなる濡れ性変化パターンを容易に形成することが可能となる（図４（ｄ））。よって、有機ＥＬ素子用基板の製造効率を向上させることができ、また製造コストを削減することができる。
【０１２２】
さらに、本発明により製造される有機ＥＬ素子用基板を用いて有機ＥＬ素子を作製する場合には、上記の濡れ性変化パターンの濡れ性の差を利用して、有機ＥＬ層を容易にパターン状に形成することが可能となる。
【０１２３】
また、上述したようにバリア層が、濡れ性変化層の濡れ性変化が阻害されるのを防止する機能を有するので、濡れ性変化パターン形成工程での濡れ性変化の処理を高感度で進行させることができ、パターニング特性を維持したまま濡れ性変化層の厚みを薄くすることができる。このため、濡れ性変化層による電荷注入効率の低下を抑制することができ、発光特性の良好な有機ＥＬ素子を製造することが可能である。
以下、このような有機ＥＬ素子用基板の製造方法における各工程について説明する。
【０１２４】
１．バリア層形成工程
本発明におけるバリア層形成工程は、電極層および絶縁層が形成された基板上に、電荷注入性または電荷輸送性を有し、かつ光触媒の作用による濡れ性変化層の濡れ性変化が阻害されるのを防止する機能を有するバリア層を形成する工程である。
【０１２５】
このバリア層は、ウェットプロセスによってもドライプロセスによっても形成することができる。
【０１２６】
ウェットプロセスによりバリア層を形成する場合は、例えば正孔注入材料もしくは正孔輸送材料を含有するバリア層形成用塗工液を、電極層および絶縁層が形成された基板上に塗布することによりバリア層を形成することができる。この際、バリア層形成用塗工液は、正孔注入材料もしくは正孔輸送材料を溶媒に溶解または分散させることにより調製してもよい。なお、正孔注入材料もしくは正孔輸送材料については、上述した「Ａ．有機ＥＬ素子用基板  １．バリア層」の項に記載したので、ここでの説明は省略する。
【０１２７】
バリア層形成用塗工液に用いられる溶媒としては、上述した正孔注入材料もしくは正孔輸送材料を溶解もしくは分散させることができるものであれば特に限定されない。具体的には、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン、テトラヒドロフラン、トルエン、キシレン等を挙げることができる。
【０１２８】
また、バリア層形成用塗工液の塗布方法としては、電極層および絶縁層が形成された基板上に塗布することが可能な方法であれば特に限定されるものではないが、バリア層を均一に形成することが可能な方法であることが好ましい。このような塗布方法としては、例えばディップコート法、ロールコート法、ブレードコート法、スピンコート法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ワイヤーバーコート法、キャスト法、インクジェット法、ＬＢ法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、スクリーン印刷法等を挙げることができる。
【０１２９】
一方、ドライプロセスによりバリア層を形成する場合は、例えば正孔注入材料もしくは正孔輸送材料を用いて、例えば蒸着法等によりバリア層を形成することができる。
【０１３０】
２．濡れ性変化層形成工程
本発明における濡れ性変化層形成工程は、上記バリア層上に、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化する濡れ性変化層を形成する工程である。この濡れ性変化層は、上記バリア層上に、濡れ性変化層形成用塗工液を塗布して、乾燥することにより形成することができる。
【０１３１】
本発明に用いられる濡れ性変化層形成用塗工液は、上述した「Ａ．有機ＥＬ素子用基板  ２．濡れ性変化層」の項に記載した濡れ性変化層の２つの態様により、適宜調製される。例えば濡れ性変化層が、光触媒を含有し、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化する光触媒含有層である場合（第１の態様）は、光触媒と光触媒の作用により濡れ性が変化する材料とを含有する光触媒含有層形成用塗工液が用いられる。また、例えば濡れ性変化層が、光触媒を含有する光触媒処理層と、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化する濡れ性可変層とを有する場合（第２の態様）は、各層を形成するために、光触媒を含有する光触媒処理層形成用塗工液と、光触媒の作用により濡れ性が変化する材料を含有する濡れ性可変層形成用塗工液とがそれぞれ用いられる。
【０１３２】
このような濡れ性変化層形成用塗工液は、光触媒、光触媒の作用により濡れ性が変化する材料およびその他の添加物を、水もしくは溶剤を用いて溶解または分散させることにより調製することができる。なお、光触媒、光触媒の作用により濡れ性が変化する材料、およびその他の添加物については、上述した「Ａ．有機ＥＬ素子用基板  ２．濡れ性変化層」の項に記載したので、ここでの説明は省略する。
【０１３３】
上記濡れ性変化層形成用塗工液に使用することができる溶剤としては、上述した光触媒や光触媒の作用により濡れ性が変化する材料等と混合するものであり、凝集、沈殿その他の現象によるパターニング特性に影響を及ぼさないものであれば特に限定されない。このような溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール等のアルコール類、アセトン、アセトニトリル、エチレングリコールモノメチルエーテル、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モノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチルグリコールモノメチルエーテル、ジエチルグリコールモノエチルエーテル、ジエチルグリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、トルエン、キシレン、乳酸メチル、乳酸エチル、ピルビン酸エチル、３−メトキシプロピオン酸メチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルフォキシド、ジオキサン、エチレングリコール、ヘキサメチルリン酸トリアミド、ピリジン、テトラヒドロフラン、Ｎ−メチルピロリジノン等が挙げられる。これらの溶剤は２種以上を混合して使用してもよい。
【０１３４】
また、濡れ性変化層形成用塗工液の塗布方法としては、上記バリア層上に濡れ性変化層形成用塗工液を塗布することが可能な方法であれば特に限定されるものではなく、例えばスピンコート法、インクジェット法、キャスト法、ＬＢ法、ディスペンサー法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、スクリーン印刷法等が挙げられる。
【０１３５】
上記濡れ性変化層形成用塗工液の乾燥方法としては、均一な濡れ性変化層を形成することが可能な方法であれば特に限定されるものではないが、例えばホットプレート、赤外線ヒーター、オーブンを用いる方法が挙げられる。
【０１３６】
３．濡れ性変化パターン形成工程
本発明における濡れ性変化パターン形成工程は、上記濡れ性変化層にパターン状にエネルギーを照射し、上記濡れ性変化層の濡れ性が変化した濡れ性変化パターンを形成する工程である。
【０１３７】
濡れ性変化層における、光触媒による作用機構は必ずしも明確なものではないが、エネルギーの照射によって光触媒が酸化還元反応を引き起こし、スーパーオキシド（Ｏ２−）や水酸ラジカル（・ＯＨ）などの活性酸素種を発生し、この発生した活性酸素種が有機物の化学構造に変化を及ぼすものと考えられている。
【０１３８】
なお、本発明でいうエネルギー照射（露光）とは、光触媒を励起することが可能ないかなるエネルギー線の照射をも含む概念であり、紫外線、可視光線、赤外線の他、これらの光線よりもさらに短波長または長波長の電磁波、放射線も含まれる。
【０１３９】
エネルギーの照射方法は、濡れ性変化層の濡れ性を変化させることが可能な方法であれば、特に限定されるものではない。また、エネルギーの照射は、目的とするパターンが形成された、例えばフォトマスク等のマスクを用いて行ってもよい。これにより、目的とするパターン状にエネルギーを照射することが可能となり、濡れ性変化層の濡れ性をパターン状に変化させることができるからである。この際、用いられるマスクの種類としては、目的とするパターン状にエネルギーが照射可能であれば、特に限定されるものではなく、エネルギーを透過する素材に遮光部が形成されたフォトマスク等であってもよく、また目的とするパターン状に孔部が形成されているシャドウマスク等であってもよい。また、これらのマスクの材料として、具体的には金属、ガラスやセラミック等の無機物、またはプラスチック等の有機物等を挙げることができる。
【０１４０】
さらに、用いる基板上に遮光部が形成されている場合には、エネルギーの照射は、この遮光部を利用して、基板側から全面に露光を行うものであってもよい。これにより、上記遮光部が形成されていない位置の濡れ性変化層にのみエネルギーを照射することができ、この濡れ性変化層の濡れ性を変化させることができるからである。この場合、上記マスクやレーザー等による描画の必要がないことから、位置合わせや高価な描画装置等が必要としないという利点がある。
【０１４１】
エネルギー照射には通常、紫外線が用いられ、具体的な光の波長としては４００ｎｍ以下の範囲、好ましくは１５０ｎｍ〜３８０ｎｍの範囲内から設定される。これは、上述したように濡れ性変化層に用いられる好ましい光触媒が酸化チタンであり、この酸化チタンにより光触媒作用を活性化させるエネルギーとして、上述した波長の光が好ましいからである。
【０１４２】
このようなエネルギー照射に用いることができる光源としては、水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、エキシマランプ、その他種々の光源を挙げることができる。また、エキシマ、ＹＡＧ等のレーザーを用いてエネルギー照射を行ってもよい。レーザーを用いてエネルギー照射を行うことにより、上述したフォトマスク等の位置合わせ等が必要なく、また基板上に遮光部を形成することなく、高精細に濡れ性変化層の濡れ性を変化させることができるのである。
【０１４３】
また、光触媒としてアナターゼ型酸化チタンを用いた場合は、アナターゼ型酸化チタンの励起波長が３８０ｎｍ以下にあるので、エネルギー照射は紫外線により行うことができる。このような紫外線を発する光源としては、高圧水銀ランプ（１５４、３１３、３６５、４０５、４３６、５４６、５７７ｎｍ）、超高圧水銀ランプ（２５０〜６００ｎｍ）、メタルハライドランプ（２５０〜６００ｎｍ）、キセノンランプ（３００〜１１００ｎｍ）、エキシマレーザー、およびその他の紫外線光源を使用することができる。
【０１４４】
エネルギー照射に際してのエネルギーの照射量は、濡れ性変化層中の光触媒の作用により濡れ性変化層の濡れ性の変化が行われるのに必要な照射量とする。
【０１４５】
本発明に用いられる濡れ性変化層は、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化するものであり、液体との接触角が低下する方向に変化する。この濡れ性変化層にパターン状にエネルギーを照射することにより、エネルギー照射された部分の親液性領域と、エネルギー未照射部分の撥液性領域とからなる濡れ性変化パターンを形成することが可能となる。
【０１４６】
ここで、親液性領域とは、液体との接触角が小さい領域であり、本発明により製造される有機ＥＬ素子用基板を用いて有機ＥＬ素子を製造する際に使用される、有機ＥＬ層形成用塗工液に対する濡れ性の良好な領域をいうこととする。また、撥液性領域とは、液体との接触角が大きい領域であり、有機ＥＬ層形成用塗工液に対する濡れ性が悪い領域をいうこととする。
【０１４７】
エネルギー照射により形成される親液性領域と、エネルギー未照射の撥液性領域との、有機ＥＬ層形成用塗工液に対する接触角は、少なくとも１°以上、好ましくは５°以上、特に１０°以上異なることが好ましい。
【０１４８】
また、濡れ性変化層は、エネルギー照射した部分、すなわち親水性領域においては、エネルギー照射により液体との接触角が低下して、表面張力４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が９°以下、好ましくは表面張力５０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０°以下、特に表面張力６０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０°以下の濡れ性を示すことが好ましい。エネルギー照射した部分、すなわち親液性領域における液体との接触角が高いと、有機ＥＬ層を形成する際に、この部分での有機ＥＬ層形成用塗工液の広がりが劣る可能性があり、有機ＥＬ層、特に発光層の欠け等の問題が生じる可能性があるからである。
【０１４９】
一方、濡れ性変化層は、エネルギー照射していない部分、すなわち撥水性領域においては、表面張力４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０°以上、好ましくは表面張力３０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０°以上、特に表面張力２０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０°以上の濡れ性を示すことが好ましい。エネルギー照射していない部分は、撥液性が要求される部分であることから、液体との接触角が小さい場合は、撥液性が十分でなく、有機ＥＬ層を形成する際に、パターニング特性が低下する可能性があるからである。
【０１５０】
なお、ここでいう液体との接触角は、種々の表面張力を有する液体との接触角を接触角測定器（協和界面科学（株）製ＣＡ−Ｚ型）を用いて測定（マイクロシリンジから液滴を滴下して３０秒後）し、その結果から、もしくはその結果をグラフにして得たものである。また、この測定に際して、種々の表面張力を有する液体としては、純正化学株式会社製のぬれ指数標準液を用いた。
【０１５１】
Ｄ．有機ＥＬ素子の製造方法
次に、本発明の有機ＥＬ素子の製造方法について説明する。
本発明の有機ＥＬ素子の製造方法は、上述した有機ＥＬ素子用基板の製造方法を用いた有機ＥＬ素子用基板形成工程と、上記有機ＥＬ素子用基板形成工程で得られた有機ＥＬ素子用基板の濡れ性変化層上に少なくとも発光層を有する有機ＥＬ層をパターン状に形成する有機ＥＬ層形成工程と、上記有機ＥＬ層上に対向電極層を形成する対向電極層形成工程とを有することを特徴とするものである。
【０１５２】
本発明によれば、上述した有機ＥＬ素子用基板の製造方法を用いているので、パターニング特性および発光特性に優れる有機ＥＬ素子を簡便な工程で効率よく製造することが可能である。
なお、有機ＥＬ素子用基板形成工程については、上記「Ｃ．有機ＥＬ素子用基板の製造方法」の項に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。以下、本発明の有機ＥＬ素子の製造方法における有機ＥＬ層形成工程および対向電極層形成工程について説明する。
【０１５３】
１．有機ＥＬ層形成工程
本発明における有機ＥＬ層形成工程は、上記有機ＥＬ素子用基板形成工程で得られた有機ＥＬ素子用基板の濡れ性変化層上に少なくとも発光層を有する有機ＥＬ層をパターン状に形成する工程である。この有機ＥＬ層は、濡れ性変化パターンが形成された濡れ性変化層上に有機ＥＬ層形成用塗工液を塗布することにより形成することができる。
【０１５４】
本工程により形成される有機ＥＬ層は、少なくとも発光層を含む１層もしくは複数層の有機層から構成されるものであり、その層構成については、上述した「Ｂ．有機ＥＬ素子  １．有機ＥＬ層」の項に記載したので、ここでの説明は省略する。
【０１５５】
有機ＥＬ層の必須の構成である発光層は、色素系発光材料、金属錯体系発光材料または高分子系発光材料等の発光材料を含有する発光層形成用塗工液を塗布することにより形成することができる。このような発光層形成用塗工液は、上記発光材料およびその他の添加物を溶媒に溶解または分散させることにより調製することができる。なお、発光材料およびその他の添加物については、上述した「Ｂ．有機ＥＬ素子  １．有機ＥＬ層」の項に記載したので、ここでの説明は省略する。
【０１５６】
また、発光層形成用塗工液に用いられる溶媒としては、上述した発光材料を溶解もしくは分散させることができるものであれば特に限定されない。具体的には、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン、テトラヒドロフラン、トルエン、キシレン等を挙げることができる。
【０１５７】
発光層形成用塗工液の塗布方法としては、上述した濡れ性変化層上に塗布することが可能な方法であれば特に限定されるものではないが、発光層を均一かつ高精細に形成することが可能な方法であることが好ましい。このような塗布方法としては、例えばディップコート法、ロールコート法、ブレードコート法、スピンコート法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ワイヤーバーコート法、キャスト法、インクジェット法、ＬＢ法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、スクリーン印刷法等を挙げることができる。
【０１５８】
また、電荷注入輸送層である正孔注入輸送層、電子注入輸送層なども上記発光層と同様にして形成することができる。
【０１５９】
さらに、有機ＥＬ層が、２層以上の有機層を積層することにより形成される場合は、濡れ性変化層の直上に形成される有機層以外の有機層は、上記の塗布による形成方法に限定されるものではなく、例えば一般的な蒸着方法により形成することもできる。
【０１６０】
２．対向電極層形成工程
本発明における対向電極層形成工程は、上記有機ＥＬ層上に対向電極層を形成する工程である。
【０１６１】
対向電極層の形成方法としては、一般的な電極の形成方法を用いることができ、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等のＰＶＤ法や、ＣＶＤ法などを挙げることができる。
【０１６２】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【０１６３】
以下、本発明について実施例および比較例を用いて具体的に説明する。
［実施例１］
１５０ｍｍ角ガラス基板上に、透明電極層（ＩＴＯ膜）をパターン状に形成し、そのＩＴＯ膜の端部を覆うように絶縁層（ＴＦＲ−Ｈ  東京応化社製  ポジ型感光性樹脂）を形成した。上記の透明電極層および絶縁層が形成されたガラス基板上に、ポリビニルカルバゾールのシクロヘキサノン溶液をスピンコータを用いて塗布し、膜厚２０ｎｍのバリア層を形成した。次に、このバリア層上に、フルオロアルキルアルコキシシランのイソプロピルアルコール溶液とチタニアゾル液とからなる濡れ性変化層形成用塗工液をスピンコータを用いて塗布し、乾燥させて膜厚が７０ｎｍになるように成膜した。さらに、ＵＶ照射時間を６分間とし、パターンマスクを介してＵＶ照射することで、濡れ性変化層上に濡れ性変化パターンを形成し、有機ＥＬ素子用基板を作製した。
【０１６４】
［比較例１］
実施例１においてバリア層を形成しなかった以外は、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子用基板を作製した。
【０１６５】
［評価］
実施例１および比較例１の有機ＥＬ素子用基板について、測定溶媒として純水を用いた場合の濡れ性変化層上の濡れ性変化パターンのＵＶ照射領域における接触角を測定した結果を下記表１に示す。
【０１６６】
【表１】
2006127783.tif 000004
【０１６７】
また、有機ＥＬ素子用基板の濡れ性変化層上の濡れ性変化パターンのＵＶ照射領域にインクをインクジェット法により塗布したところ、実施例１の有機ＥＬ素子用基板においては良好に濡れ広がったが、比較例１の有機ＥＬ素子用基板においては濡れ広がりが悪かった。
【０１６８】
［実施例２］
実施例１の有機ＥＬ素子用基板を用いて、濡れ性変化層の濡れ性変化パターンのＵＶ照射領域にマイクロシリンジを用いたシリンジ法によりポリビニルカルバゾールとクマリン誘導体とからなる発光材料のキシレン溶液を塗布し、乾燥させて発光層を形成した。次いで、発光層上に対向電極層としてＡｇ膜を成膜した。これにより有機ＥＬ素子を作製した。
得られた有機ＥＬ素子は、濡れ性変化層が形成されているにもかかわらず、発光特性が良好であった。
【０１６９】
［実施例３］
実施例１においてバリア層を下記のようにして形成した以外は、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子用基板を作製した。
透明電極層および絶縁層が形成されたガラス基板上に、銅フタロシアニンを真空蒸着法を用いて成膜し、膜厚４０ｎｍのバリア層を形成した。
実施例３の有機ＥＬ素子用基板について、実施例１と同様の評価を行ったところ、実施例１と同様の結果が得られた。
【０１７０】
［実施例４］
実施例１においてバリア層を下記のようにして形成した以外は、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子用基板を作製した。
透明電極層および絶縁層が形成されたガラス基板上に、チタニアゾル液をスピンコータを用いて塗布し、膜厚６０ｎｍのバリア層を形成した。
実施例４の有機ＥＬ素子用基板について、実施例１と同様の評価を行ったところ、実施例１と同様の結果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【０１７１】
【図１】本発明の有機ＥＬ素子用基板の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の有機ＥＬ素子の一例を示す概略断面図である。
【図３】本発明の有機ＥＬ素子用基板の他の例を示す概略断面図である。
【図４】本発明の有機ＥＬ素子用基板の製造方法の一例を示す工程図である。
【符号の説明】
【０１７２】
１  …  基板
２  …  電極層
３  …  絶縁層
４  …  バリア層
５  …  濡れ性変化層
６  …  光触媒処理層
７  …  濡れ性可変層
１１  …  親液性領域
１２  …  撥液性領域
２１  …  有機ＥＬ層
２２  …  対向電極層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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