(57)【要約】【課題】本発明は、機能性素子の製造に際して、塗りわけ等が可能であり、かつ安価に大面積のパターンが形成可能な機能性素子の製造方法を提供することを主目的とするものである。【解決手段】上記目的を達成するために、本発明は、光  基板上に、前記基板と接触した状態で相対的に移動させることにより塗布液を塗布する接触部を有する塗布用機器を用いて有機材料を塗布することにより、有機薄膜を形成することを特徴とする機能性素子の製造方法を提供することにより上記課題を解決する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、前記基板と接触した状態で相対的に移動させることにより塗布液を塗布する接触部を有する塗布用機器を用いて有機材料を塗布することにより、有機薄膜を形成することを特徴とする機能性素子の製造方法。
【請求項２】
前記接触部が、刷毛、ローラー、芯材、球状の回転部のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の機能性素子の製造方法。
【請求項３】
前記塗布用機器が塗布液供給部を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の機能性素子の製造方法。
【請求項４】
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機能性素子の製造方法において、前記基板は、基材と、前記基材上に形成された第１電極層とを有するものであり、前記有機薄膜は、有機エレクトロルミネッセント層であり、さらに前記有機エレクトロルミネッセント層上に第２電極層を形成する工程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。
【請求項５】
前記有機エレクトロルミネッセント層が発光の性質を有する材料を含有する層であることを特徴とする請求項４に記載の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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機エレクトロルミネッセント（以下、有機ＥＬと略すことがある）素子等に用いることが可能な、濃淡を有する有機薄膜の形成や、有機薄膜の塗り分け等を容易に行うことが可能な、機能性素子の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
有機ＥＬ素子等の機能性素子の製造に用いられる簡便な有機薄膜のパターニング法としては、マスク蒸着法、スクリーン印刷法、スタンプ法、マスク色素拡散法、インクジェットプリント法、マイクログラビア法などが報告されている。
【０００３】
マスク蒸着法は、マスクを用いて蒸着を行い、パターンを形成する方法であり、例えば有機ＥＬ素子の製造において、陰極材料の形成に主に使用されている。このマスク蒸着法におけるパターン精度は、数十μｍ程度で位置合わせが可能である。しかしながら、例えば１ｍ２程度の大面積のパターン形成を行う場合には、マスクの自重、マスクの張りの均一性、マスク−基板間の密着性などの面から、実現が難しいとの問題があった。
【０００４】
また、例えばスクリーン印刷法による有機ＥＬ素子の有機薄膜の形成については、非特許文献１に、４，８００ｃｄ／ｍ２の輝度を有する有機薄膜の例が報告されており、発光自身も実用化に足る方法といえ、１０μｍ程度の微細パターンから大面積に対応可能な方法である。しかしながら、印刷用マスクとなる版が必要であるという欠点がある。
【０００５】
スタンプ法とは、吸着イオン二重層をスタンプする方法であり、例えば有機ＥＬ素子の有機薄膜の形成については、パターンイメージの発光の例が報告されている（非特許文献２参照）。本方法については、スタンプのパターン作製が必要であり、かつイオンの導入に関しては、高分子中のイオンにより有機ＥＬ素子が不安定化すると言う報告もあることから、実用化が困難である。
【０００６】
マスク色素拡散法とは、シャドーマスクを用いて色素を拡散させる方法であるが、耐熱性のマスクを必要とし、大面積の層を形成する際には、マスク蒸着法と同様の問題点があるといえる（例えば、非特許文献３参照）。
【０００７】
また、インクジェット法による有機ＥＬ素子の有機薄膜の形成については、インクジェット法によるパターン形成とスピンコートを組み合わせたハイブリッドインクジェット法（例えば、非特許文献４参照）や、発光、正孔輸送、電子輸送材料を混合した単層の印刷でデバイス作製が可能な直接インクジェット法の検討などが報告されている。これらのインクジェット法では、２０μｍ程度の高精細な印刷も報告されており、材料を必要部に塗り分け出来るため、高価な有機材料の使用量も最小とできる（例えば、非特許文献５参照）。またプリンター自身では１０ｍ２程度の大面積にも充分対応可能であることから、精細部を塗り分ける小面積からから大面積に渡るディスプレイ作製法として用いられている。しかしながら、印刷に時間がかかり、またドット周辺で膜厚が高くなることや、さらに連続膜形成が困難である等の問題があった。
【０００８】
マイクログラビア法については、基本的に、印刷で多用されているロール−ツウ−ロール方式であるため、大面積で高速な製造が可能であり、例えば有機ＥＬ素子に用いた場合においても、充分実用的な輝度が得られることが報告されている（非特許文献５）。しかしながら、パターンの塗り分けが困難であり、インクの使用量が多い等の問題があった。
【０００９】
また、上記のいずれの方法においても、膜厚の差による濃淡を形成するという有機薄膜の成膜は難しく、例えば有機ＥＬ素子においていわゆる絵画やポスター等のような明暗を有する表示を行う有機ＥＬ層の形成が困難であるという問題があった。
【００１０】
【非特許文献１】
森、応用物理学会欧文誌レター、第３９巻、９４２頁、２０００年
【非特許文献２】
Ｎｕｅｓｃｈ、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｉｓｉｃｓ  ｌｅｔｔｅｒ、第７５巻、１７９９頁、１９９９年
【非特許文献３】
Ｐｓｃｈｅｎｉｔｚｋａ，Ｓｔｒｕｍ，Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｉｓｉｃｓ  ｌｅｔｔｅｒ、第７４巻、１９１３頁、１９９９年
【非特許文献４】
Ｂｈａｒａｔｈａｎ，Ｙａｎｇ，Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｉｓｉｃｓ  ｌｅｔｔｅｒ  第７２巻、２６６０頁、１９９８年
【非特許文献４】
吉森ら，第１８回国際ディスプレイ研究会議（アジアディスプレイ’９８）アブストラクト、２１３頁、１９９８年
【非特許文献５】
甲斐ら，第１８回応用物理学関係連合講演会、２９ｐ−ＺＮ−１１、２００１年
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
以上のことから、機能性素子の製造に際して、塗りわけ等が可能であり、かつ安価に大面積のパターンが形成可能な機能性素子の製造方法を提供することが望まれている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、請求項１に記載するように、基板上に、上記基板と接触した状態で相対的に移動させることにより塗布液を塗布する接触部を有する塗布用機器を用いて有機材料を塗布することにより、有機薄膜を形成することを特徴とする機能性素子の製造方法を提供する。
【００１３】
本発明によれば、上記接触部を有する塗布用機器を用いることにより、マスク等を用いることなく、目的とする部分のみに、有機材料を塗布することが可能となる。また、特別な装置やマスク等を用いないことから、基板の大きさに左右されず、大面積の基板にも本発明の製造方法を用いることが可能であり、様々な機能性素子を製造することができる。
【００１４】
また、上記請求項１に記載の発明においては、請求項２に記載するように、上記接触部が、刷毛、ローラー、芯材、球状の回転部のいずれかであることが好ましい。このような接触部が、有機材料を塗布することが可能だからである。
【００１５】
上記請求項１または請求項２に記載の発明においては、請求項３に記載するように、上記塗布用機器が塗布液供給部を有するものであってもよい。これにより、より効率的に有機材料を塗布することができ、効率よく機能性素子の製造を行うことができるからである。
【００１６】
また、本発明は請求項４に記載するように、上記請求項１から請求項３までのいずれかの請求項に記載の機能性素子の製造方法において、上記基板は、基材と、上記基材上に形成された第１電極層とを有するものであり、上記有機薄膜は、有機エレクトロルミネッセント層であり、さらに上記有機エレクトロルミネッセント層上に第２電極層を形成する工程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。
【００１７】
本発明によれば、有機ＥＬ層を、上記塗布用機器を用いて形成することにより、マスク等を用いることなく、目的とする部分のみに、有機材料を塗布することが可能となり、例えば発光の性質を有する層の塗りわけ等を容易に行うことが可能となる。また、大面積の基板であっても、有機ＥＬ層を安価に効率よく形成することが可能である。
【００１８】
上記請求項４に記載の発明においては、請求項５に記載するように、上記有機エレクトロルミネッセント層が発光の性質を有する材料を含有する層であることが好ましい。これにより、均一な表示を行う有機ＥＬ素子の形成や、例えば絵画やポスター等のような明暗を有する表示を行う有機ＥＬ素子等の形成等を容易に行うことができるからである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明は、機能性素子の製造方法およびその機能性素子の製造方法を用いた有機ＥＬ素子の製造方法に関するものである。以下、これらについてわけて説明する。
【００２０】
Ａ．機能性素子の製造方法
まず、本発明における機能性素子の製造方法について説明する。本発明の機能性素子の製造方法は、基板上に、上記基板と接触した状態で相対的に移動させることにより塗布液を塗布する接触部を有する塗布用機器を用いて有機材料を塗布することにより、有機薄膜を形成することを特徴とする方法である。
【００２１】
本発明は、例えば図１に示すように、基板１上に、接触部２（図においては刷毛）を有する塗布用機器３を用いて、有機材料を塗布し、有機薄膜４を塗布する方法である。
【００２２】
本発明においては、この接触部を有する塗布用機器を用いることにより、マスク等を用いることなく、有機材料を目的とする塗布部のみに塗布することができる。また特別な装置やマスクを必要としないことから、大面積の基板についても、有機薄膜を形成することが可能であり、さらに高濃度の有機材料であっても、ノズルづまりや版づまり等がないことから、安価に効率よく様々な種類の機能性素子を製造することが可能となるのである。
【００２３】
このような、本発明の機能性素子の製造方法における各構成について、以下説明する。
【００２４】
１．塗布用機器
まず、本発明の機能性素子の製造方法に用いられる塗布用機器について説明する。本発明の機能性素子の製造方法に用いられる塗布用機器は、基板と接触した状態で相対的に移動させることにより塗布液を塗布する接触部を有するものであり、有機材料を塗布することが可能な上記接触部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、塗布液である有機材料の供給方法は、例えば接触部を塗布液に浸漬して、接触部表面に保持させる方法であってもよいが、上記塗布用機器が、例えば図１に示すように、塗布液を供給するために、塗布液タンク６や塗布液緩衝部７等を有する塗布液供給部５を有するものであることが好ましい。これにより、より効率的に接触部に溶液を供給することができ、機能性素子を製造効率よく製造することが可能となるからである。以下、このような接触部および溶液供給部について説明する。
【００２５】
（接触部）
まず、本発明の塗布用機器に用いられる接触部について説明する。本発明の塗布用機器に用いられる接触部は、基板と接触した状態で相対的に移動させることにより塗布液を塗布することが可能なものであれば、特に限定されるものではない。具体的には、刷毛、ローラー、芯材、球状の回転部等を挙げることができる。本発明に用いられる刷毛とは、一旦刷毛に塗布液が保持され、基板と接触させることにより、塗布液が徐々に基板上に塗布されるものであれば、その材料等は特に限定されるものではなく、一般的に刷毛として用いられているものを用いることが可能である。また、本発明に用いられるローラーとは、一旦、ローラーの表面に塗布液が保持され、その後基板に接触することにより、塗布液が転写されるものであれば、特に限定されるものではなく、例えば一般的な塗料の塗布等に用いられるものを用いることが可能である。具体的には、樹脂や金属からなる中心部と、その中心部の周りにゴムやウレタン等のスポンジ材、化学繊維等の材料からなる塗布液を保持可能なローラー刷毛等を有するもの等が挙げられる。
【００２６】
また、本発明に用いられる芯材とは、芯材内に塗布液が保持されており、基板と接触させることにより、塗布液が徐々に基板上に塗布されるものであれば、特に限定されるものではなく、例えば図２に示すように、塗布用機器３は、接触部２と、塗布液を供給するために、塗布液供給部５として、塗布液タンク６と、塗布液緩衝部７とを有するもの等が挙げられる。このような芯材としては、一般的にマジックペンシル等のペン先として用いられるフェルト等の材料を用いることが可能である。また、本発明に用いられる球状の回転部とは、ボールペン式に球状の回転部の表面に一旦塗布液が保持され、その後基板に接触することにより、回転部の回転を利用し、塗布液が転写されるものであれば、特に限定されるものではなく、一般的に球状の回転部としては、金属等を用いることができる。
【００２７】
本発明における塗布用機器に用いられる接触部としては、上記の中でも刷毛であることが好ましい。上記接触部が刷毛であることにより、有機薄膜を形成する際に、均一な膜厚の膜を形成することが可能である一方、膜厚の高い部分と低い部分との差を形成することが可能であり、例えば有機薄膜が有機ＥＬ層、中でも発光の性質を有する層である場合には、絵画やポスター等のような明暗を有する有機ＥＬ素子を製造することが可能となるからである。
【００２８】
（塗布液供給部）
次に、本発明の塗布用機器に用いられる塗布液供給部について説明する。本発明の塗布用機器に用いられる塗布液供給部とは、上記接触部に、有機薄膜を形成するための有機材料からなる塗布液を供給するものである。塗布用機器が、塗布液供給部を有することにより、効率的に塗布液を塗布することが可能となり、製造効率よく機能性素子を製造することが可能となる。
【００２９】
本発明においては、このような塗布液供給部の構造は特に限定されるものではなく、例えば図２に示すように、接触部２上に、塗布液タンク６と、塗布液緩衝部７とを有する塗布液供給部５であってもよい。塗布液タンクとは、塗布液を溜めておくものであり、塗布液緩衝部とは、接触部に一時に塗布液が流出しないように、接触部への塗布液の供給量を調整する役割を果たすものである。これにより、液だれ等を防ぐことができ、目的とする均一な膜厚の有機薄膜を形成することが可能となる。
【００３０】
また、本発明においては、接触部の移動方向の前方に、例えばノズル等を備えた塗布液供給部を有し、基板に塗布液を滴下した後、接触部により塗布するものであってもよい。
【００３１】
２．基板
次に、本発明の機能性素子の製造方法に用いられる基板について説明する。本発明に用いられる基板は、その機能性素子の用途に応じて適宜選択されるものであり、有機薄膜が形成可能であれば、その材料等は特に限定されるものではない。
【００３２】
また、有機薄膜との密着性向上や、洗浄の目的で、酸素、オゾン等による紫外光照射処理や、プラズマ処理、アルゴンスパッタ処理等を行ったものであってもよい。
【００３３】
３．有機材料
次に、本発明の機能性素子の製造方法に塗布液として用いられる有機材料について説明する。本発明の機能性素子の製造方法に用いられる有機材料の種類等は、機能性素子の用途に応じて適宜選択されるものであり、上述した塗布用機器により塗布が可能なものであり、かつ塗布後に乾燥や硬化等させることにより有機薄膜を形成可能なものであれば、その材料等は特に限定されるものではない。
【００３４】
本発明において、有機材料の粘度としては、１０−４Ｐａ・ｓ〜１０Ｐａ・ｓの範囲内であることが好ましい。これにより、上記塗布用機器により、容易に塗布することが可能となるからである。
【００３５】
４．塗布
次に、本発明の機能性素子の製造方法における上記有機材料の塗布について説明する。本発明の機能性素子の製造方法においては、上述した塗布用機器を用いて、上記有機材料を塗布する。
【００３６】
本発明においては、上述したように、上記有機材料は、上記塗布用機器における塗布液供給部から塗布液が供給されるのと並行して、接触部により塗布されてもよく、また塗布液供給部から一旦、例えばノズル等により、塗布液を基板上に滴下した後、接触部により塗布するものであってもよい。
【００３７】
本発明においては、上記有機材料を、あらかじめダミー部に塗布した後、目的とする有機薄膜を形成する位置に有機材料を塗布することが好ましい。ダミー部とは、例えば、基材の端部等、有機薄膜を形成する以外の部分であり、有機材料を塗布した場合であっても機能性素子の機能性に影響を与えない部分をいう。このダミー部に最初に有機材料を塗布することにより、塗布初期部分のかすれ等を防ぐことができ、有機薄膜の膜厚等を目的とするものとすることができるからである。このダミー部の位置等については特に限定されるものではないが、本発明においては、有機薄膜を形成する位置の手前であることが好ましい。
【００３８】
また、本発明においては、上記有機材料を塗布した後、乾燥または硬化させることにより、有機薄膜とすることができる。これらの乾燥または硬化の方法は、通常用いられている方法により行うことができ、具体的には、ホットプレート焼成や、ガスフローによる乾燥等が挙げられる。
【００３９】
５．機能性素子
次に、上述した方法により製造された機能性素子について説明する。本発明の機能性素子の製造方法により製造される機能性素子としては、上述した方法により有機薄膜が形成された機能性を有する素子であれば、特に限定されるものではなく、例えば有機薄膜が有機ＥＬ層である有機ＥＬ素子や、有機薄膜が有機半導体薄膜である有機トランジスタ、有機薄膜が配向膜である液晶表示素子、有機薄膜がパシベーション膜であるＬＳＩ、有機ＥＬ素子、有機薄膜が導電性有機電極である機能性素子、有機薄膜が絶縁性有機膜である機能性素子、または有機薄膜が有機感光体である機能性素子等が挙げられる。
【００４０】
Ｂ．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。本発明における有機ＥＬ素子の製造方法は、上述した機能性素子の製造方法において、上記基板は、基材と、上記基材上に形成された第１電極層とを有するものであり、上記有機薄膜は、有機エレクトロルミネッセント層であり、さらに上記有機エレクトロルミネッセント層上に第２電極層を形成する工程を有することを特徴とする方法である。
【００４１】
すなわち、本発明における有機ＥＬ素子の製造方法は、基材と、その基材上に形成された第１電極層とを有する基板上に、上述した塗布用機器を用いて有機ＥＬ層を形成する工程と、その有機ＥＬ層上に第２電極層を形成する工程とを有する方法である。
【００４２】
本発明によれば、有機ＥＬ層を、上記塗布用機器を用いて形成することにより、マスク等を用いることなく、目的とする部分のみに、有機材料を塗布することが可能となり、例えば発光の性質を有する層の塗りわけ等を容易に行うことが可能となる。また、大面積の基板であっても、有機ＥＬ層を安価に効率よく形成することが可能である。
【００４３】
以下、本発明の有機ＥＬ素子の製造方法について、説明する。
【００４４】
１．基材
まず、本発明の有機ＥＬ素子の製造方法に用いられる基材について説明する。本発明の有機ＥＬ素子の製造方法に用いられる基材は、絶縁性を有し、かつ水分透過性のないものであることが必要である。
【００４５】
後述する第１電極層が陽極である場合には、基材は透明性が高いものであることが必要であり、具体的には、ガラス等の無機材料や、透明樹脂等を用いることができる。上記透明樹脂としては、フィルム状に成形が可能であれば特に限定されるものではないが、透明性が高く、耐溶媒性、耐熱性の比較的高い高分子材料が好ましい。具体的には、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフッ化ビニル（ＰＦＶ）、ポリアクリレート（ＰＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、非晶質ポリオレフィン、またはフッ素系樹脂等が挙げられる。
【００４６】
また、このような基材を洗浄することが好ましく、その洗浄方法としては、酸素、オゾン等による紫外光照射処理や、プラズマ処理、アルゴンスパッタ処理等を行うことが好ましい。これにより、水分や酸素の吸着のない状態とすることができ、ダークスポットの低減や有機ＥＬ素子の長寿命化を図ることが可能となるからである。
【００４７】
また、後述する第１電極層が陰極である場合には、本発明に用いられる基板に透明性は特に必要とされないことから、上記材料以外にも、表面を絶縁性膜で覆った耐溶媒性を有する不透明なプラスチック基板等を用いることが可能である。
【００４８】
２．第１電極層
次に、本発明の有機ＥＬ素子の製造方法に用いられる第１電極層について説明する。本発明の有機ＥＬ素子の製造方法において、第１電極層は基材上に予め先に設けられ、有機ＥＬ層形成後に、有機ＥＬ層上に第２電極層が設けられる。これらの電極層は、陽極と陰極とからなり、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が好ましい。一方、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な導電性材料であることが好ましい。また、複数の材料を混合させてもよい。いずれの電極層も、抵抗はできるだけ小さいものが好ましく、一般には、金属材料が用いられるが、有機物あるいは無機化合物を用いてもよい。
【００４９】
ここで、第１電極層が陽極である場合には、安定な透明電極層であり、かつ表面が平坦であり、さらに台形状の断面を有するものであることが好ましい。具体的な例としては、酸化錫膜、酸化インジウムと酸化錫との複合酸化物膜（ＩＴＯ膜）、酸化インジウムと酸化亜鉛との複合酸化物膜（ＩＺＯ膜）等が挙げられる。
【００５０】
また、第１電極層が陰極である場合には、可視光を反射する性質を有し、かつ表面が平坦であり、酸化しにくく安定なものであることが好ましい。具体的な例としては、単体としてＡｌ、Ｃｓ、Ｅｒ等、合金として、ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ、ＡｌＬｉ、ＡｌＭｇ、ＣｓＴｅ等、積層として、Ｃａ／Ａｌ、ＭｇＡｌ、Ｌｉ／Ａｌ、Ｃｓ／Ａｌ、Ｃｓ２Ｏ／Ａｌ、ＬｉＦ／Ａｌ、ＥｒＦ３／Ａｌ等が挙げられる。
【００５１】
３．有機ＥＬ層
次に、本発明の有機ＥＬ素子の製造方法において形成される、有機ＥＬ層について説明する。本発明の有機ＥＬ素子の製造方法において形成される有機ＥＬ層とは、正孔輸送、発光、電子輸送等の性質を有する層であり、その層構成は、特に限定されるものではなく、１層であってもよく、２層であってもよく、さらに３層であってもよいが、少なくとも１層が上述した機能性素子の製造方法の項で説明した塗布用機器により形成されるものである。ここで、本発明においては、形成される有機ＥＬ層は全面に形成されるものであってもよく、また一部に形成されるものであってもよい。本発明においては、上述した塗布用機器を用いることにより、例えば発光の性質を有する層の塗りわけ等を、容易に行うことが可能となる。
【００５２】
本発明においては、上述した機能性素子の製造方法で形成される層としては、発光の性質を有する層であることが好ましい。これにより、例えば、絵画やポスター等のような明暗を有する有機ＥＬ素子を製造することが可能となるからである。
【００５３】
以下、このような有機ＥＬ層が１層である場合、２層である場合、および３層である場合についてわけて説明する。
【００５４】
（１）有機ＥＬ層が１層である場合
まず、本発明の有機ＥＬ素子の製造方法において形成される有機ＥＬ層が１層である場合について説明する。有機ＥＬ層が１層である場合には、有機ＥＬ層は、上述した機能性素子の製造方法で説明した有機薄膜の形成方法と同様に、上述した塗布用機器を用いて形成される。
【００５５】
有機ＥＬ層が１層である場合には、有機ＥＬ層は、少なくとも発光の性質、正孔輸送の性質ないしは発光を妨げない性質、および電子輸送の性質を有する層であることが必要である。また、本発明において形成される有機ＥＬ層には、正孔阻止能の性質を付与してもよい。このような性質を有機ＥＬ層に付与するために、各性質を有するそれぞれの材料を複数混合してもよく、また一つの材料で複数の性質を有する材料を用いてもよい。
【００５６】
この場合においては、膜厚が５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲内となるように有機ＥＬ層を形成することが好ましい。膜厚が上記範囲内より厚い場合には、有機ＥＬ層の発光が見られない場合があり、また上記範囲より薄い場合には、デバイスが短絡状態となる可能性があるからである。以下、上記の各性質を有する材料について説明する。
【００５７】
（発光の性質を有する材料）
まず、本発明の有機ＥＬ層に用いられる発光の性質を有する材料について説明する。本発明の有機ＥＬ層に用いられる発光の性質を有する材料は、通常有機ＥＬ素子の発光層に用い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、例えば色素系材料、金属錯体系材料、および高分子系材料を挙げることができる。
【００５８】
色素系材料として、具体的にはシクロペンダミン誘導体、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−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等を挙げることができる。
【００５９】
金属錯体系材料として、具体的に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、ユーロピウム錯体等、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等を挙げることができる。
【００６０】
高分子系の材料として、具体的に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等、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、上記色素体、金属錯体系発光材料を高分子化したもの等を挙げることができる。
【００６１】
本発明においては、これらの材料を単独で用いてもよく、また組み合わせて用いてもよい。
【００６２】
また、本発明においては、燐光を有する有機発光材料も用いることができる。燐光を有する有機発光材料として、具体的には、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ等のスピン軌道相互作用が大きい重金属を中心金属とする金属錯体等を用いることができる。代表例としては、フェニルピリジンやチエニルピリジンなどを配位子とするイリジウム錯体や白金ポルフィリン誘導体等が挙げられる。
【００６３】
また、上記発光の性質を有する材料に、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を行うことができる。このドーピング材料としては例えば、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、ポルフィレン誘導体、スチリル系色素、テトラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラン系化合物、デカシクレン、フェノキサゾン等を挙げることができる。
【００６４】
（正孔輸送の性質を有する材料ないしは発光を妨げない性質）
次に、本発明の有機ＥＬ層に用いられる正孔輸送の性質ないしは発光を妨げない性質を有する材料について説明する。
【００６５】
まず、本発明の有機ＥＬ層に用いられる正孔輸送の性質を有する材料とは、電極から注入された正孔（ホール）を運ぶものであり、本発明においては通常ＥＬ素子の製造方法に用いられているものを用いることが可能である。
【００６６】
これらの正孔輸送の性質を有する材料としては、オキサジアゾール系、オキサゾール系、トリフェニルメタン系、ヒドラゾリン系、アリールアミン系、ヒドラゾン系、スチルベン系、トリフェニルアミン系等が挙げられ、これらの物質の中でも高分子材料および低分子材料に分けられる。高分子材料として、具体的には、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＣｚ）等が挙げられる。
【００６７】
また、低分子材料としては、ＴＰＤや、ＰＤＡ、ＴＰＡＣ、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ等の芳香族アミン誘導体等が挙げられ、中でもＴＰＤが入手容易であり取扱いが容易である等の面から好ましい。
【００６８】
また、上記発光の性質を有する材料が、燐光を有する発光材料である場合には、上記正孔輸送の性質を有する材料の代わりに、燐光の発光を妨げない材料、すなわちホスト材料を用いることが可能である。この燐光の発光を妨げない材料として、具体的には、４，４′−ビス（９−カルバゾール）−ビフェニル（ＣＢＰ）等が挙げられる。
【００６９】
本発明においては、これらの材料を単独で用いてもよく、また二種類以上の材料を組み合わせて用いてもよい。
【００７０】
（電子輸送の性質を有する材料）
次に、本発明の有機ＥＬ層に用いられる電子輸送の性質を有する材料について説明する。本発明の有機ＥＬ層に用いられる電子輸送の性質を有するとは、陰極から電子を受け取って、発光材料まで輸送する性質である。本発明において用いられる材料としては、通常有機ＥＬ素子に用いられる電子輸送の性質を有する材料を用いることができ、例えば、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、アルミニウム錯体等が挙げられる。具体的には、２，５−ビスｓ（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール（ＢＮＤ）および２，５−ビス（６′−（２′，２′′−ビピリジル））−１，１−ジメチル−３，４−ジフェニルシロール（ＰｙＰｙＳＰｙＰｙ）等が挙げられる。
【００７１】
本発明においては、これらの材料を単独で用いてもよく、また組み合わせて用いてもよい。
【００７２】
（正孔阻止の性質を有する材料）
次に、本発明の有機ＥＬ層に用いられる正孔阻止の性質を有する材料について説明する。本発明の有機ＥＬ層には、上記発光の性質を有する材料、正孔輸送の性質を有する材料、電子輸送の性質を有する材料の他に、正孔阻止の性質を有する材料を含有していてもよい。有機ＥＬ層に用いられる正孔阻止の性質とは、正孔が陰極に流れてしまうことを抑制する性質である。本発明においてこの正孔阻止の性質を有する材料としては、通常有機ＥＬ素子に用いられる電子輸送の性質を有する材料を用いることができ、例えばバソフェナントロリン（ＢＰｈｅｎ）や、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＢＣＰ、バソクプロイン）、２−（４−ビフェニリル）−５−（ｐ−ター−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（ｔＢｕ−ＰＢＤ）等が挙げられる。
【００７３】
（正孔輸送、電子輸送、および発光の性質を有する材料）
本発明の有機ＥＬ層は、上述した正孔輸送、電子輸送、および発光のそれぞれの性質を有する各材料を混合して用いてもよいが、本発明においては、正孔輸送、電子輸送、および発光の全ての性質を有する材料を用いてもよい。これらの正孔輸送、電子輸送、および発光の性質を有する材料として、例えば、ポリ（パラ−フェニレンビニレン）（ＰＰＶ）系、ポリ（２−メソキシ、５−（２′−エチル−ヘキリキシ）−１，４−（フェニレン−ビニレン））（ＭＥＨ−ＰＰＶ）系、ポリフルオレン系などの共役高分子等が挙げられる。また、デンドリマー系材料も利用することが可能である。
【００７４】
（溶媒）
本発明においては、上述した第１電極層が形成された基材上に、上述した少なくとも発光の性質、正孔輸送の性質、および電子輸送の性質を有する材料を溶媒に溶解または分散させて、塗布液として塗布し、有機ＥＬ層を形成する。このような塗布液に用いられる溶媒としては、上述した材料を溶解もしくは分散し、かつ所定の粘度とすることが可能な溶媒であれば、特に限定されるものではない。
【００７５】
具体的には、炭化水素系、ハロゲン炭化水素系、アルコール系、ケトン、アルデヒド、酢酸ブチル、ドデシルベンゼン、ジクロロエタン、ジクロロメタン、エチレングリコール、プロピレングリコール、エチレングリコールモノエチルエーテル、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等を挙げることができる。
【００７６】
また、本発明においては、上記の溶媒全量に対して１５％以下のイソプロピルアルコールを添加することが好ましい。
【００７７】
さらに、上述したように、上記塗布液の粘度は、１０−４Ｐａ・ｓ〜１０Ｐａ・ｓの範囲内であることが好ましい。これにより、上記塗布用機器により、容易に塗布することが可能となるからである。
【００７８】
（２）有機ＥＬ層が２層である場合
次に、本発明の有機ＥＬ素子の製造方法において、形成される有機ＥＬ層が２層である場合について説明する。本発明においては、有機ＥＬ層が２層である場合には、少なくともどちらか１層が上述した機能性素子の製造方法の項で説明した塗布用機器を用いて形成されるものである。また、どちらか１層が上述した塗布用機器を用いて形成されない場合には、その層の形成は、従来より有機ＥＬ層の形成に用いられている方法により行うことが可能であり、例えばスピンコート法や蒸着法、インクジェット法等が挙げられる。
【００７９】
有機ＥＬ層が２層である場合には、正孔輸送の性質を有する正孔輸送層と、発光の性質および電子輸送の性質を有する電子輸送性発光層とからなる場合（第１の態様とする）と、正孔輸送の性質ないしは発光を妨げない性質および発光の性質を有する正孔輸送性発光層と、電子輸送の性質ないしは正孔阻止の性質を有する電子輸送層とからなる場合（第２の態様とする）が挙げられる。以下、それぞれの場合について説明する。
【００８０】
（第１の態様の場合）
まず、有機ＥＬ層が、正孔輸送の性質を有する正孔輸送層と、発光の性質および電子輸送の性質を有する電子輸送性発光層とからなる場合について、各層ごとに説明する。
【００８１】
ａ．正孔輸送層
まず、本態様に用いられる正孔輸送層について説明する。本態様に用いられる正孔輸送層とは、正孔を後述する電子輸送性発光層まで輸送する性質を有する層である。本態様における正孔輸送層に用いられる材料は、上述した有機ＥＬ層が１層である場合における、正孔輸送の性質を有する材料を用いることが可能であるので、ここでの説明は省略する。また、本態様においては、後述する電子輸送性発光層が、この正孔輸送層上に形成されることから、上述した正孔輸送の性質を有する材料の中でも電子輸送性発光層に用いられる溶媒に溶解しない材料であることが好ましい。
【００８２】
このような正孔輸送層の形成は、上述した有機ＥＬ層が１層である場合において説明した溶媒に溶解させて、上述した第１電極層が形成された基板上に塗布等することにより、行うことができる。
【００８３】
ｂ．電子輸送性発光層
次に、本態様に用いられる電子輸送性発光層について説明する。本態様に用いられる電子輸送性発光層とは、電子輸送の性質および発光の性質を有する層である。本態様における電子輸送性発光層に用いられる材料は、上述した有機ＥＬ層が１層である場合における電子輸送の性質を有する材料および発光の性質を有する材料を混合して用いることが可能であり、その材料についての説明はここでは省略する。また、本態様においては、電子輸送の性質および発光の性質の２つの性質を有する材料を用いることも可能である。具体的には、Ａｌキノリン錯体等が挙げられる。
【００８４】
このような本態様に用いられる電子輸送性発光層の形成は、上述した有機ＥＬ層が１層である場合において説明した溶媒に溶解させて、上述した正孔輸送層上に塗布等することにより、行うことができる。
【００８５】
（第２の態様の場合）
次に、本発明の有機ＥＬ層が、正孔輸送の性質ないしは発光を妨げない性質および発光の性質を有する正孔輸送性発光層と、電子輸送の性質ないしは正孔阻止の性質を有する電子輸送層とからなる場合について説明する。
【００８６】
ａ．正孔輸送性発光層
まず、本態様に用いられる正孔輸送発光層について説明する。本態様に用いられる正孔輸送発光層は、正孔輸送の性質ないしは発光を妨げない性質と、発光の性質とを有する層である。
【００８７】
本態様における正孔輸送性発光層に用いられる材料は、上述した有機ＥＬ層が１層である場合における、正孔輸送の性質ないしは発光を妨げない性質を有する材料、および発光の性質を有する材料を混合して用いることが可能であるので、ここでの説明は省略する。また、本態様においては、後述する電子輸送層が、この正孔輸送性発光層上に形成されることから、上述した材料の中でも電子輸送層に用いられる溶媒に溶解しない材料であることが好ましい。
【００８８】
このような正孔輸送性発光層の形成は、上述した有機ＥＬ層が１層である場合において説明した溶媒に溶解させて、上述した第１電極層が形成された基板上に塗布等することにより、行うことができる。
【００８９】
ｂ．電子輸送層
次に、本態様に用いられる電子輸送層について説明する。本態様に用いられる電子輸送層については、電子輸送の性質ないしは正孔阻止の性質を有する層である。
【００９０】
本態様における電子輸送層に用いられる材料は、上述した有機ＥＬ層が１層である場合における電子輸送の性質を有する材料ないしは正孔阻止の性質を有する材料を用いることが可能であり、その材料についての説明はここでは省略する。
【００９１】
このような本態様に用いられる電子輸送層の形成は、上述した有機ＥＬ層が１層である場合において説明した溶媒に溶解させて、上述した正孔輸送層上に塗布等することにより、行うことができる。
【００９２】
（３）有機ＥＬ層が３層である場合
次に、本発明の有機ＥＬ素子の製造方法において形成される有機ＥＬ層が３層である場合について説明する。本発明においては、有機ＥＬ層が３層である場合には、少なくとも１層が上述した機能性素子の製造方法の項で説明した塗布用機器を用いて形成されるものである。また、上述した塗布用機器を用いて形成される層以外の層の形成は、従来より有機ＥＬ層の形成に用いられている方法により行うことが可能であり、例えばスピンコート法や蒸着法、インクジェット法等が挙げられる。
【００９３】
有機ＥＬ層が３層である場合には、正孔を輸送する性質を有する正孔輸送層、発光の性質を有する発光層、および電子輸送の性質を有する電子輸送層ないしは正孔阻止の性質を有する正孔阻止層とから形成される。以下、それぞれの場合について説明する。
【００９４】
（正孔輸送層）
まず、本態様に用いられる正孔輸送層について説明する。本態様に用いられる正孔輸送層は、正孔を後述する発光層まで輸送する性質を有する層である。本態様における正孔輸送層に用いられる材料は、上述した有機ＥＬ層が１層である場合における、正孔輸送の性質を有する材料を用いることが可能であるので、ここでの説明は省略する。また、本態様においては、後述する発光層が、この正孔輸送層上に形成されることから、上述した正孔輸送の性質を有する材料の中でも発光層に用いられる溶媒に溶解しない材料であることが好ましい。このような正孔輸送層の形成は、上述した有機ＥＬ層が１層である場合において説明した溶媒に溶解させて、上述した第１電極層が形成された基板上に塗布等することにより、行うことができる。
【００９５】
（発光層）
次に、本態様に用いられる発光層について説明する。本態様に用いられる発光層は、発光の性質を有する層である。また、本態様における発光層には、発光を妨げない性質を有する材料を含有していてもよい。本態様における発光層に用いられる材料は、上述した有機ＥＬ層が１層である場合における、発光の性質を有する材料および発光を妨げない性質を有する材料を用いることが可能であるので、ここでの説明は省略する。また、本態様においては、後述する電子輸送層が、この発光層上に形成されることから、上述した材料の中でも電子輸送層に用いられる溶媒に溶解しない材料であることが好ましい。
【００９６】
この発光層の形成は、上述した有機ＥＬ層が１層である場合において説明した溶媒に溶解させて、上述した正孔輸送層に塗布等することにより、行うことができる。
【００９７】
（電子輸送層ないしは正孔阻止層）
次に、本態様に用いられる電子輸送層ないしは正孔阻止層について説明する。本態様に用いられる電子輸送層ないしは正孔阻止層とは、上述した発光層に電子を輸送する層、ないしは正孔が陰極に流れてしまうことを抑制する層である。本態様における電子輸送層ないしは正孔阻止層に用いられる材料は、上述した有機ＥＬ層が１層である場合における、電子輸送の性質を有する材料および正孔阻止の性質を有する材料を用いることが可能であるので、ここでの説明は省略する。
【００９８】
このような電子輸送層ないしは正孔阻止層の形成は、上述した有機ＥＬ層が１層である場合において説明した溶媒に溶解させて、上述した発光層上に塗布等することにより、行うことができる。
【００９９】
（４）その他
また、本発明により製造される有機ＥＬ素子において、白色発光を有する有機ＥＬ素子とする場合には、有機ＥＬ層を、正孔輸送性を有する材料として、ポリビニルカルバゾール、電子輸送性を有する材料として、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール（ＢＮＤ）と、発光の性質を有する材料として、青色発光剤であるペリレンと、赤色発光剤である４−ジシアノメチレン−６−シーピージュロリジノスチリル−２−ター−ブチル−４Ｈ−ピラン（ＤＣＪＴＢ）とを、混合することにより得ることが可能である。また、緑色発光剤であるクマリン６を添加してもよい。
【０１００】
本発明における有機ＥＬ層では、中でもペリレンとＤＣＪＴＢとの重量配合比を、９６：４とすることが好ましい。
【０１０１】
４．第２電極層
次に、本発明のＥＬ素子の製造方法においては、上述した有機ＥＬ層上に、第２電極層を形成する工程が行われる。ここで、形成される第２電極層としては、上述した第１電極層が陽極である場合には、陰極が形成され、上述した第１電極層が陰極である場合には、陽極が形成される。これらの陽極および陰極については、上述した第１電極層と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０１０２】
５．その他
本発明においては、上述した有機ＥＬ層を形成する前に、上記第１電極層が形成された基材上に、第１電極層のエッジ部を覆うように、絶縁性薄膜を形成してもよい。このような絶縁性膜としては、通常、有機ＥＬ素子に絶縁性膜として用いられているものを用いることが可能であるが、本発明においては、中でもポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、ポリスチレン、ナイロン、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メタクリレート、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、ポリフェニレンオキシド、ポリアリレート、ポリスルフォン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、フッ素樹脂等、ガスバリア性、密着性、耐熱性、および柔軟性を兼ね備える材料であることが好ましい。
【０１０３】
６．有機ＥＬ素子
以上の工程により、マスク等を用いることなく、安価に効率よく形成された有機ＥＬ素子とすることができる。また、上述した発光層等の発光の性質を有する層が、上述した塗布用機器により形成される場合には、例えば、絵画やポスター等のような明暗を有する有機ＥＬ素子とすることもでき、様々な有機ＥＬ素子を形成することが可能である。
【０１０４】
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。
【０１０５】
【実施例】
以下、本発明について、実施例を通じてさらに詳述する。
【０１０６】
［実施例１］
ＩＴＯ電極を設けた基材（コーニング１７３７、ＩＴＯシート  抵抗１５Ω／□（アルバック成膜））に、有機ＥＬ層形成前処理として、紫外線オゾンクリーナ処理を２５分間行った。
【０１０７】
続いて、有機ＥＬ層として、正孔輸送性を有するポリビニルカルバゾール（ＰＶＣｚ）と、電子輸送性を有する２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール（ＢＮＤ）と、発光剤として、緑色発光剤であるクマリン６（Ｃ６）と、赤色発光剤であるＤＣＪＴＢと、青色発光剤であるペリレンとを用いた。それぞれ、ＰＶＣｚ：ＢＮＤ：発光剤＝１６０：４０：１と混合し、１，２−ジクロロエタン溶媒に溶かし、２ｗｔ％溶液を作製した。
【０１０８】
この溶液を、上記基材上に刷毛により塗布した。刷毛は市販のポリブチレンテレフタレート製平型の刷毛を使用した。
【０１０９】
ここで、平坦性について、原子間力顕微鏡観察を行い、平均ラフネスは２．３ｎｍであった。また、表面に５μｍ前後の間隔の溝が観察された。原子間顕微鏡は、ＤＩ社製、ＮａｎｏｓｃｏｐｅＩＩＩを用いた。
【０１１０】
次に、ＬｉＦ（１ｎｍ）／Ａｌを用いて陰極を形成した。図３に得られた有機電界発光素子の電流密度−電圧特性を示す。図４に作製した有機電界発光素子の輝度−電流密度特性を、また図５に作製した有機電界発光素子の効率−電流密度特性を示す。図６は発光スペクトル、図７は発光スペクトルより計算したｘｙ色度座標値を示す。Ｃ６を色素として用いたときの素子で最も輝度が高く、最高輝度は、３，６８０  ｃｄ／ｍ２（電流密度４５０  ｍＡ／ｃｍ２、電圧２１．６Ｖ）、最高効率は０．３５  ｌｍ／Ｗ  （電流密度  １．２０  ｍＡ／ｃｍ２、電圧１１．６  Ｖ）であった。発光スペクトルより求めた色度座標値は、（ｘ，  ｙ）＝（０．１７８，  ０．５５７）であった。ＤＣＪＴＢを色素として用いた場合は、（ｘ，  ｙ）＝（０．５５７，  ０．４３４）、ペリレンを用いた場合は、（ｘ，  ｙ）＝（０．１４５，  ０．２２０）であった。
【０１１１】
ここで、有機層膜厚は、Ｃ６色素の場合で１２５ｎｍ、ＤＣＪＴＢ色素の場合で１３３ｎｍ、ペリレン色素の場合で１１６ｎｍであった。
【０１１２】
電流密度−電圧特性、輝度−電流密度特性測定については、半導体パラメータアナライザ（ＨＰ社製、ＨＰ４１５５Ｂ）と輝度計（トプコン社製、ＢＭ−３）を用いて測定した。また、発光スペクトルの測定は、スペクトルメータ（Ｏｃｅａｎ  Ｏｐｔｉｃｓ社製、Ｓ２０００）を用いて測定した。
【０１１３】
［実施例２］
実施例１と同様の基材および有機ＥＬ層の材料を用いて、フェルト塗布具を用いて、有機ＥＬ層を形成した。
【０１１４】
フェルト塗布具は、塗布過程で溶液を内部に包含する芯材を有し、一端を筒状の保存容器に接させ、他方を塗布部とすることを特徴とした市販油性の携帯形フェルト塗布具を使用した。フェルト部はポリプロピレンであった。
【０１１５】
ここで、平坦性について、原子間力顕微鏡観察を行い、平均ラフネスは２．０ｎｍであった。また、表面に数μｍ前後の不規則に配列した凹凸が観察された。
【０１１６】
次に、ＬｉＦ（１ｎｍ）／Ａｌを用いて陰極を形成した。クマリン６を色素として用いたときの有機電界発光素子の特性として、図８に有機電界発光素子の電流密度−電圧特性を示す。図９に作製した有機電界発光素子の輝度−電流密度特性を、また図１０に作製した有機電界発光素子の効率−電流密度特性を示す。図１１は発光スペクトルを示す。素子の最高輝度は、８１３  ｃｄ／ｍ２（電流密度  ３００  ｍＡ／ｃｍ２、電圧２０  Ｖ）、最高効率は    ０．１１  ｌｍ／Ｗ  （電流密度    ３．２１  ｍＡ／ｃｍ２、電圧  １２．４  Ｖ）であった。色度座標値は（ｘ，  ｙ）＝（０．１７８，  ０．５６３）であった。
【０１１７】
［実施例３］
上記ＩＴＯ電極上にポリチオフェン誘導体（ＰＥＤＯＴ）を形成した以外は、実施例１と同様に、有機ＥＬ素子の製造を行った。図１２に得られた有機電界発光素子の電流密度−電圧特性を示す。図１３に作製した有機電界発光素子の輝度−電流密度特性を、また図１４に作製した有機電界発光素子の効率−電流密度特性を示す。図１５は発光スペクトル、図１６は発光スペクトルより計算したｘｙ色度座標値を示す。ＤＣＪＴＢを色素として用いたときの素子で最も効率が大きかった。最高輝度は、２，９１０  ｃｄ／ｍ２（電流密度１１３  ｍＡ／ｃｍ２、電圧１８．８Ｖ）、最高効率は  ０．８５  ｌｍ／Ｗ（電流密度  １．７６  ｍＡ／ｃｍ２、電圧９．６  Ｖ）であり、単層の場合と比べて大きかった。色度座標値は（ｘ，  ｙ）＝（０．５３４，  ０．４５１）であった。  Ｃ６を色素として用いた場合は、（ｘ，  ｙ）＝（０．２３０，  ０．５８９）、ペリレンを用いた場合は、（ｘ，  ｙ）＝（０．１６１，  ０．２８２）であり、特にＤＣＪＴＢを用いたときの色度座標値は単層の場合と比較して変化した。
【０１１８】
［実施例４］
ＩＴＯ電極を設けた基材に、有機ＥＬ層形成前処理として、紫外線オゾンクリーナ処理を２５分間行った。
【０１１９】
続いて、有機ＥＬ層として、正孔輸送性を有するポリビニルカルバゾール（ＰＶＣｚ）と、電子輸送性を有する２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール（ＢＮＤ）とを用い、発光剤として、青色発光剤であるペリレンと赤色発光剤であるＤＣＪＴＢとを９６：４の割合で用いた。ＰＶＣｚ：ＢＮＤ：発光剤＝１６０：４０：１の割合で混合し、１，２−ジクロロエタン溶媒に溶かし、２ｗｔ％溶液を作製した。
【０１２０】
この溶液を、上記基材上に塗布し、刷毛により塗布した。刷毛は市販のポリブチレンテレフタレート製平型の刷毛を使用した。
【０１２１】
次に、ＬｉＦ（１ｎｍ）／Ａｌを用いて陰極を形成した。得られた有機電界発光素子の特性例を示す。図１７に初期的試作により得られた有機電界発光素子の電流密度−電圧特性を示す。図１８に作製した有機電界発光素子の輝度−電流密度特性を、また図１９に作製した有機電界発光素子の効率−電流密度特性を示す。図２０は発光スペクトル、図２１は発光スペクトルより計算したｘｙ色度座標値を示す。最高輝度は、５２１  ｃｄ／ｍ２（電流密度１２９  ｍＡ／ｃｍ２、電圧２３．２Ｖ）、最高効率は  ０．２０  ｌｍ／Ｗ  （電流密度  ０．１７７  ｍＡ／ｃｍ２、電圧１２．４  Ｖ）であった。発光スペクトルより求めた色度座標値は、（ｘ，  ｙ）＝（０．３１８，  ０．３０８）の白色発光が得られた。
【０１２２】
［実施例５］
ＩＴＯ電極を設けた５ｃｍ角基材に、絶縁性膜として、ポリメタクリル酸メタクリレート（ＰＭＭＡ）をスピンコートして絶縁層を形成した。次に、正孔輸送性を有するポリビニルカルバゾール（ＰＶＣｚ）と、電子輸送性を有する２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール（ＢＮＤ）と、発光剤としてクマリン６（Ｃ６）とを、ＰＶＣｚ：ＢＮＤ：Ｃ６＝１６０：４０：１の割合で混合し、１，２−ジクロロエタン溶媒に溶解させた。この溶液を刷毛により、上記絶縁層上に塗布した。刷毛は市販のポリブチレンテレフタレート製平型の刷毛を使用した。
【０１２３】
これにより、クマリン６自体の発光である緑色が確認された。
【０１２４】
［実施例６］
ＩＴＯ電極を設けた基材に、正孔輸送性を有するトリフェニルアミン誘導体（ＴＰＤ）、電子輸送性を有するシロール誘導体（ＰｙＰｙＳＰｙＰｙ）と、発光剤として緑色発光剤であるクマリン６（Ｃ６）とを、ＴＰＤ：ＰｙＰｙＳＰｙＰｙ：Ｃ６＝８０：１２０：１の割合で混合し、１，２−ジクロロエタン溶媒に溶解させた。この溶液を刷毛により、上記基材上に塗布した。刷毛は市販のポリブチレンテレフタレート製平型の刷毛を使用した。得られた勇気ＥＬ層の膜厚は１７３ｎｍであった。次に、ＬｉＦ（１ｎｍ）／Ａｌを用いて陰極を形成した。
【０１２５】
図２２に、得られた低分子単層型有機ＥＬ素子の電流密度−電圧特性を示す。また、図２３に輝度−電流密度特性を示す。
【０１２６】
［比較例１］
有機ＥＬ層をスピンコート法により形成した以外は、実施例６と同様に有機ＥＬ素子を形成した。
【０１２７】
図２２に、得られた低分子単層型有機ＥＬ素子の電流密度−電圧特性を示す。また、図２３に輝度−電流密度特性を示す。
【０１２８】
（実施例６と比較例１との比較）
有機ＥＬ層膜厚の差があるため、電圧に対しては一概に比較できないが、図２２から、電界に対して考察すると電流密度は同程度となる結果が得られた。また、図２３から、１００ｍＡ／ｃｍ２時の電流密度に対する輝度は、スピンコート、刷毛による方法で各々１４８、３９３ｃｄ／ｍ２が得られた。
【０１２９】
【発明の効果】
本発明によれば、上記接触部を有する塗布用機器を用いることにより、マスク等を用いることなく、目的とする部分のみに、有機材料を塗布することが可能となる。また、特別な装置やマスク等を用いないことから、基板の大きさに左右されず、大面積の基板にも本発明の製造方法を用いることが可能であり、様々な機能性素子を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の機能性素子の製造方法に用いられる塗布用機器の一例を示した概略図である。
【図２】本発明の機能性素子の製造方法に用いられる塗布用機器の他の例を示した概略図である。
【図３】本発明の実施例における単層有機ＥＬ素子の電流密度−電圧特性を示した図である。
【図４】本発明の実施例における単層有機ＥＬ素子の輝度−電流密度特性を示した図である。
【図５】本発明の実施例における単層有機ＥＬ素子の効率−電流密度特性を示した図である。
【図６】本発明の実施例における単層有機ＥＬ素子の発光スペクトルを示した図である。
【図７】本発明の実施例における単層有機ＥＬ素子の発光スペクトルより得られるｘｙ色度座標値を示した図である。
【図８】本発明の実施例における単層有機ＥＬ素子の電流密度−電圧特性を示した図である。
【図９】本発明の実施例における単層有機ＥＬ素子の輝度−電流密度特性を示した図である。
【図１０】本発明の実施例における単層有機ＥＬ素子の効率−電流密度特性を示した図である。
【図１１】本発明の実施例における単層有機ＥＬ素子の発光スペクトルを示した図である。
【図１２】本発明の実施例における単層有機ＥＬ素子の電流密度−電圧特性を示した図である。
【図１３】本発明の実施例における単層有機ＥＬ素子の輝度−電流密度特性を示した図である。
【図１４】本発明の実施例における単層有機ＥＬ素子の効率−電流密度特性を示した図である。
【図１５】本発明の実施例における単層有機ＥＬ素子の発光スペクトルを示した図である。
【図１６】本発明の実施例における単層有機ＥＬ素子の発光スペクトルより得られるｘｙ色度座標値を示した図である。
【図１７】本発明の実施例における単層有機ＥＬ素子の電流密度−電圧特性を示した図である。
【図１８】本発明の実施例における単層有機ＥＬ素子の輝度−電流密度特性を示した図である。
【図１９】本発明の実施例における単層有機ＥＬ素子の効率−電流密度特性を示した図である。
【図２０】本発明の実施例における単層有機ＥＬ素子の発光スペクトルを示した図である。
【図２１】本発明の実施例における単層有機ＥＬ素子の発光スペクトルより得られるｘｙ色度座標値を示した図である。
【図２２】本発明の実施例と比較例における電流密度−電圧特性を示した図である。
【図２３】本発明の実施例と比較例における単層有機ＥＬ素子の輝度−電流密度特性を示した図である。
【符号の説明】
１  …  基材
２  …  接触部
３  …  塗布用機器
４  …  有機薄膜
５  …  塗布液供給部
６  …  塗布液タンク
７  …  塗布液緩衝部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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