(57)【要約】【課題】  本発明は、長寿命化を可能とする安定性および耐久性に優れたＥＬ素子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、基板と、基板表面上にパターン状に形成された第1電極層と、前記第1電極層が形成された基板上に形成され、絶縁性であり、連通孔を有する多孔性の多孔質膜と、前記多孔質膜内に充填されており、パターン状に形成され、少なくとも発光層を有する有機ＥＬ層と、前記多孔質膜内に形成されている有機ＥＬ層上に形成された第２電極層とを有することを特徴とするＥＬ素子を提供する。【選択図】  図１
2005100744.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、基板表面上にパターン状に形成された第1電極層と、前記第1電極層が形成された基板上に形成され、絶縁性であり、連通孔を有する多孔性の多孔質膜と、前記多孔質膜内に充填されており、パターン状に形成され、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、前記多孔質膜内に形成されている有機エレクトロルミネッセント層上に形成された第２電極層とを有することを特徴とするエレクトロルミネッセント素子。
【請求項２】
前記多孔質膜は、陽極酸化処理により生成された酸化アルミニウムであることを特徴とする請求項１に記載のエレクトロルミネッセント素子。
【請求項３】
パターン状に形成された第１電極層を有する基板上に、アルミニウムの金属膜を形成するアルミニウム金属膜形成工程と、
前記アルミニウムの金属膜に陽極酸化処理を施し酸化アルミニウムを生成することにより、絶縁性であり、連通孔を有する多孔性の多孔質膜を形成する多孔質膜形成工程と、
基体と、前記基体上にパターン状に形成された有機エレクトロルミネッセント処理層とを有する有機エレクトロルミネッセント処理層側基体を準備し、前記多孔質膜と、前記有機エレクトロルミネッセント処理層とを接触させ、有機エレクトロルミネッセント処理層を前記多孔質膜の空孔内に充填させ、前記多孔質膜内に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、
前記多孔質膜内にパターン状に形成された有機エレクトロルミネッセント層上に第２電極層を形成する第２電極層形成工程と、
を有することを特徴とするエレクトロルミネッセント素子の製造方法。
【請求項４】
パターン状に形成された第１電極層を有する基板上に、アルミニウムの金属膜を形成するアルミニウム金属膜形成工程と、
前記アルミニウムの金属膜に陽極酸化処理を施し酸化アルミニウムを生成することにより、絶縁性であり、連通孔を有する多孔性の多孔質膜を形成する多孔質膜形成工程と、
前記多孔質膜内に、吐出法を用いて有機エレクトロルミネッセント層形成用塗工液を塗布し、その後硬化させることにより、前記多孔質膜内にパターン状に有機エレクトロルミネッセント層を形成する有機エレクトロルミネッセント層形成工程と、
前記多孔質膜内にパターン状に形成された有機エレクトロルミネッセント層上に第２電極層を形成する第２電極層形成工程と、
を有することを特徴とする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、安定性および耐久性に優れた有機エレクトロルミネッセント（以下、エレクトロルミネッセントをＥＬと略す場合がある。）素子およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＥＬ素子は、対向する電極から注入された正孔および電子が発光層内で結合し、そのエネルギーで発光層中の蛍光物質を励起し、蛍光物質に応じた色の発光を行うものであり、自発光の面状表示素子として注目されている。その中でも、有機物質を発光材料として用いた有機ＥＬ素子は、印加電圧が１０Ｖ弱であっても高輝度な発光を実現するなど発光効率が高く、単純な素子構造で発光が可能であるため、特定のパターンを発光表示させる広告その他低価格の簡易表示ディスプレイへの応用が期待されている。
【０００３】
このような有機ＥＬ素子は、連続または不連続に一定期間駆動した場合、発光輝度、発光効率および発光の均一性等の発光特性が初期の場合に比べ著しく低下することが知られている。このような発光特性の劣化の原因としては、有機ＥＬ素子内に侵入した空気に含まれた水分による電極の酸化、有機物の変性等を挙げることができる。さらに水分の影響で構造体の界面が剥離したり、駆動時の発熱や駆動時の環境が高温であったこと等が引き金となって、各構成要素の熱膨張率の違いにより構造体の界面で応力が発生し、界面が剥離する等の構造体の機械的劣化等をその原因として挙げることができる。
【０００４】
このような水および酸素による影響を防止するため、種々の方法が提案されている。例えば、特許文献１には、水分除去を目的として、ＢａＯ等のアルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物からなる乾燥手段を設ける方法が提案されている。しかしながら、この方法では、上述した金属酸化物が通常粉末状であることから、ＥＬ素子を外部から密封するために設けた封止缶の内側に、これらの金属酸化物を設置するための操作が煩雑になるといった問題や、酸素の吸着を兼ねないことも問題であった。さらに、水分と酸素の両方を1つの部材で除去する方法もあるが、酸素や水分が層内を透過することによる電極層の劣化を防止することはできなかった。さらに水分を除去する部材自体の劣化が進行してしまうと、これを補う他の部材が存在しないため、長時間の使用が要求される場合には不適切であった。
【０００５】
また、特許文献２には、ＥＬ素子の発光層のベースとして固体粒子を含む層を用い、発光層材料および蛍光体あるいは色材等の機能剤をこれに付与し、その後、多孔質の被覆を施しＥＬ素子を形成する技術が開示されている。または、予め機能材料を保持し、さらに多孔質の被覆を施した固体粒子を付与して発光層とすることでＥＬ素子を形成する技術が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１４８０６６号公報
【特許文献２】特開２０００−２０８２５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、長寿命化を可能とする安定性および耐久性に優れた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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、請求項１に記載するように、基板と、基板表面上にパターン状に形成された第1電極層と、上記第1電極層が形成された基板上に形成され、絶縁性であり、連通孔を有する多孔性の多孔質膜と、上記多孔質膜内に充填されており、パターン状に形成され、少なくとも発光層を有する有機ＥＬ層と、上記多孔質膜内に形成されている有機ＥＬ層上に形成された第２電極層とを有することを特徴とするＥＬ素子を提供する。
【０００９】
本発明においては、有機ＥＬ層を多孔質膜内に充填させて形成していることにより、有機ＥＬ層を水および酸素の影響から直接的に保護することができるため、有機ＥＬ層の劣化を防止することができる。これにより、長寿命化を可能とする安定性および耐久性に優れたＥＬ素子が実現できるのである。
【００１０】
上記請求項１に記載された発明においては、請求項２に記載するように、上記多孔質膜は、陽極酸化処理により生成された酸化アルミニウムであることが好ましい。絶縁性であり連通孔からなる多孔性とすることが容易にできるからである。
本発明においてはまた、請求項３に記載するように、パターン状に形成された第１電極層を有する基板上に、アルミニウムの金属膜を形成するアルミニウム金属膜形成工程と、
上記アルミニウムの金属膜に陽極酸化処理を施し酸化アルミニウムを生成することにより、絶縁性であり、連通孔を有する多孔性の多孔質膜を形成する多孔質膜形成工程と、
基体と、上記基体上にパターン状に形成された有機ＥＬ処理層とを有する有機ＥＬ処理層側基体を準備し、上記多孔質膜と、上記有機ＥＬ処理層とを接触させ、有機ＥＬ処理層を上記多孔質膜の空孔内に充填させ、上記多孔質膜内に有機ＥＬ層をパターン状に形成する有機ＥＬ層形成工程と、
上記多孔質膜内にパターン状に形成された有機ＥＬ層上に第２電極層を形成する第２電極層形成工程と、
を有することを特徴とするＥＬ素子の製造方法を提供する。
【００１１】
本発明においては、有機ＥＬ処理層がパターン状に形成された有機ＥＬ処理層側基体を用い、この有機ＥＬ処理層側基体の有機ＥＬ処理層と、多孔質膜とを接触させ多孔質膜上に有機ＥＬ処理層を転写し、転写された有機ＥＬ処理層を多孔質膜内に充填させることにより、多孔質膜内に有機ＥＬ層を形成している。多孔質膜内に充填された有機ＥＬ層は、多孔質膜により水および酸素の影響から保護されるため、長時間の使用に耐えうる安定性および耐久性を備えたＥＬ素子を製造することができる。
【００１２】
さらに本発明においては、請求項４に記載するように、パターン状に形成された第１電極層を有する基板上に、アルミニウムの金属膜を形成するアルミニウム金属膜形成工程と、
上記アルミニウムの金属膜に陽極酸化処理を施し酸化アルミニウムを生成することにより、絶縁性であり、連通孔を有する多孔性の多孔質膜を形成する多孔質膜形成工程と、
上記多孔質膜内に、吐出法を用いて有機ＥＬ層形成用塗工液を塗布し、その後硬化させることにより、上記多孔質膜内にパターン状に有機ＥＬ層を形成する有機ＥＬ層形成工程と、
上記多孔質膜内にパターン状に形成された有機ＥＬ層上に第２電極層を形成する第２電極層形成工程と、
を有することを特徴とするＥＬ素子の製造方法を提供する。
【００１３】
吐出法を用いて有機ＥＬ層形成用塗工液を塗布することにより、多孔質膜内に容易に所望のパターン状に有機ＥＬ層を形成することができ、また、多孔質膜内に有機ＥＬ層を形成していることから、有機ＥＬ層が水および酸素と接触する可能性を小さくすることができるため、耐久性および安定性に優れたＥＬ素子を製造することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、有機ＥＬ層を多孔質膜内に充填させて形成していることにより、有機ＥＬ層を水および酸素の影響から直接的に保護することができるため、有機ＥＬ層の劣化を防止することができる。これにより、長寿命化を可能とする安定性および耐久性に優れたＥＬ素子が実現できるといった効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明のＥＬ素子およびその製造方法について詳細に説明する。
【００１６】
Ａ．ＥＬ素子
本発明においては、基板と、基板表面上にパターン状に形成された第1電極層と、前記第1電極層が形成された基板上に形成され、絶縁性であり、連通孔を有する多孔性の多孔質膜と、前記多孔質膜内に充填されており、パターン状に形成され、少なくとも発光層を有する有機ＥＬ層と、前記多孔質膜内に形成されている有機ＥＬ層上に形成された第２電極層とを有するものである。
【００１７】
本発明においては、有機ＥＬ層を多孔質膜内に充填させて形成していることにより、有機ＥＬ層を水および酸素の影響から直接的に保護することができるため、有機ＥＬ層の劣化を防止することができる。これにより、長寿命化を可能とする安定性および耐久性に優れたＥＬ素子が実現できるのである。
【００１８】
このような本発明のＥＬ素子について図面を用いて具体的に説明する。
【００１９】
図１は、本発明のＥＬ素子の一例を図示した概略断面図である。図１に示すように、基板１上には、透明電極として第１電極層２が形成されている。この第１電極層２は、図示していないがストライプ状に形成されている。そして、この第１電極層２の表面を覆うように多孔質膜３が形成されている。この多孔質膜３は、絶縁性であり、かつ連通孔からなる多孔性のものである。本発明においては、このような多孔質膜３の性質を利用して、多孔質膜３内にパターン状に有機ＥＬ層４を形成している。すなわち、多孔質膜３の空孔内に有機ＥＬ層４を充填させることにより、多孔質膜３内部に有機ＥＬ層４を保持させているのである。これにより、有機ＥＬ層４が水および酸素に接触する可能性を小さくすることができ、有機ＥＬ層４の劣化を防止することができる。
【００２０】
さらに、多孔質膜３内にパターン状に形成された有機ＥＬ層４上には、前記第１電極層と直交するように第２電極層５が形成されている。また、ＥＬ素子内への水および酸素等の浸入を防止するために、ＥＬ素子全体を覆うように封止膜６が形成されている。
【００２１】
以下、このような本発明のＥＬ素子について各部材に分けて詳細に説明する。
【００２２】
１．基板
まず、基板について説明する。本発明に用いられる基板は、特に限定されるものではないが、この基板面側に通常発光させるものであることから、透明性が高いものが好ましく、ガラス等の無機材料や、透明樹脂等からなる基板を用いることができる。
【００２３】
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、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、ＡＢＳ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、および非晶質ポリオレフィン等が挙げられる。
【００２４】
２．電極層
本発明においては、電極層として、第１電極層および第２電極層を挙げることができる。これらの電極層は通常ＥＬ素子に用いられるものであれば特に限定されず基板に先に設ける電極層を第１電極層、発光層および電荷注入層等の有機ＥＬ層形成後に設ける電極層を第２電極層としている。これらの電極層は、陽極と陰極からなり、陽極と陰極のどちらか一方が、透明または、半透明となる。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。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、一般的には、金属材料が用いられるが、有機物あるいは無機物を用いてもよい。
【００２５】
好ましい陽極材料としては、例えば、ＩＴＯ、酸化イソジウム、金が挙げられる。好ましい陰極材料としては、例えばマグネシウム合金（ＭｇＡｇ他）、アルミニウム合金（ＡｌＬｉ、ＡｌＣａ、ＡｌＭｇ他）、金属カルシウムおよび仕事関数の小さい金属が挙げられる。
【００２６】
３．多孔質膜
次に、多孔質膜について説明する。本発明における多孔質膜は、絶縁性であり、かつ連通孔である空孔が無数に形成された多孔性のものである。このような多孔質膜は、空孔内に後述する有機ＥＬ層を充填させることができることから、本発明においては、多孔質膜内に有機ＥＬ層を形成することにより、有機ＥＬ層を水および酸素による影響から保護することができ、有機ＥＬ層の劣化を防止することができる。
【００２７】
このような多孔質膜としては、絶縁性であり、連通孔を有する多孔性のものであれば特に限定はされない。絶縁性とすることにより、有機ＥＬ層の上下に形成された部材が、多孔質膜を通じて導通することを妨げることができるからである。また、独立孔からなる多孔性の多孔質膜とすると、各々の空孔は外部と通じていない独立した空孔であるため、内部空孔には有機ＥＬ層を充填させることができからである。
【００２８】
このような多孔質膜において、多孔質膜に形成されている空孔が占める割合は、空孔内に有機ＥＬ層が充填された際に、有機ＥＬ層が機能する範囲内にあり、かつ、形状を保持できる程度の強度を維持できる割合であれば特に限定されるものではない。
【００２９】
また、本発明において、多孔質膜の膜厚としては、多孔質膜内に後述する有機ＥＬ層が形成されることから、有機ＥＬ層に必要な膜厚を確保することができる膜厚であれば特に限定はされない。
【００３０】
さらに、多孔質膜の絶縁性としては、有機ＥＬ層の上下に位置する部材が、多孔質膜を通じて電子または正孔が移動することを防止できる程度であれば特に限定はされない。
【００３１】
このような多孔質膜を形成する方法としては、絶縁性であり、かつ連通孔からなる多孔性に形成することが可能な方法であれば特に限定はされない。例えば、絶縁性であり連通孔を有する多孔性の微粒子等が分散されている塗工液を用い塗膜を形成する方法、陽極として機能する金属に陽極酸化処理を施すことにより連通孔を有する多孔性の陽極酸化皮膜を生成する方法等を挙げることができる。その中でも、本発明においては、陽極として機能する金属に陽極酸化処理を施すことにより多孔性の陽極酸化皮膜を生成する方法であることが好ましい。この方法では、まず、陽極として機能する金属を用いて、金属膜を形成するが、この際、例えば蒸着法等により成膜するため、膜厚の均一性に優れた金属膜を得ることができる。したがって、このような金属膜から生成された陽極酸化皮膜においても、その均一性が損なわれることはなく、このような陽極酸化皮膜内に形成された有機ＥＬ層においても、膜厚の均一性を得ることができるからである。
【００３２】
上記陽極酸化処理において、陽極として機能する金属としては、陽極酸化皮膜として生成された際、絶縁性であり、連通孔を有する多孔性となるのであれば特に限定はされないが、アルミニウムおよびアルミニウム合金等を挙げることができる。その中でも、本発明においてはアルミニウムであることが好ましい。アルミニウムに陽極酸化処理を施すことにより、溶解能力のある電解溶液によって容易に連通孔を有する多孔性の酸化アルミニウムを生成することができるからである。
【００３３】
以下、アルミニウムに陽極酸化処理を施す場合について説明する。
【００３４】
陽極酸化処理の中でも、特にアルミニウムまたはアルミニウム合金に陽極酸化処理を施すことを、アルマイト処理と一般的にいうが、具体的には、アルミニウムまたはアルミニウム合金を電解溶液中に浸し、これらを陽極として電解することにより、多孔質の酸化皮膜として酸化アルミニウムを生成する。
【００３５】
本発明において、アルマイト処理の際に使用することができる電解溶液としては、一般的にアルマイト処理において使用されているものであれば特に限定はされない。具体的には、硫酸、シュウ酸、リン酸、クロム酸等を挙げることができる。
【００３６】
また、アルマイト処理を行う際の電解溶液の濃度および温度、電解電圧、電解時間等の条件としては、内部に有機ＥＬ層を充填させることができることが可能な多孔性の酸化アルミニウムを生成することができるのであれば特に限定はされない。このようなアルマイト処理の条件は、選択する電解溶液に応じて変わるため、代表的な電解溶液におけるこれらの条件について下記表１にまとめる。
【００３７】
【表１】
2005100744.tif 000003
【００３８】
また、本発明における多孔質膜は、特に一層からなる場合に限らず、複数層からなる場合であってもよい。さらに、このような多孔質膜内に形成される有機ＥＬ層においても、一層のみに限らず、複数の有機ＥＬ層が多孔質膜内に形成されている場合であってもよい。例えば、図１に示すように、一層の多孔質膜内に一層の有機ＥＬ層を形成する場合、一層の多孔質膜内に複数の有機ＥＬ層を積層する場合、および複数層からなる多孔質膜内に複数の有機ＥＬ層を各々形成する場合等を挙げることができる。
【００３９】
４．有機ＥＬ層
本発明における有機ＥＬ層としては、具体的には、少なくとも発光層が含まれている必要があり、その他、バッファー層、正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層等が組み合わされていてもよい。これらの有機ＥＬ層の中でも、特に発光層が多孔質膜内に形成されていることが好ましい。本発明の効果を最大限に発揮することができるからである。
【００４０】
なお、上述した有機ＥＬ層を形成する際に使用する塗工液を本発明においては、有機ＥＬ層形成用塗工液とし、その具体態様として発光層を形成する塗工液を発光層形成用塗工液とする。
【００４１】
以下、本発明における有機ＥＬ層の具体的態様として発光層について説明する。
【００４２】
（発光層）
本発明において、発光層を形成する際に使用する発光層形成用塗工液としては、通常、発光材料、溶媒およびドーピング剤等の添加剤により構成されるものである。
【００４３】
なお、フルカラーのＥＬ素子を製造する場合には、複数色の発光層が形成されるものであるので、複数種類の発光層形成用塗工液が通常用いられる。以下、発光層を形成する発光層形成用塗工液の各材料について説明する。
【００４４】
（１）発光材料
本発明において用いることができる発光層を形成する材料としては、例えば以下のものが挙げられる。
【００４５】
ａ．色素系材料
色素系材料としては、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。
【００４６】
ｂ．金属錯体系材料
金属錯体系材料としては、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。
【００４７】
ｃ．高分子系材料
高分子系の材料としては、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。
【００４８】
（２）ドーピング材料
発光層中に発光効率の向上、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、デカシクレン、フェノキサゾン等を挙げることができる。
【００４９】
（３）発光層形成用溶媒
上述した発光材料を溶解もしくは分散させ、発光層形成用塗工液とする溶媒としては、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溶媒であれば特に限定されるものではない。
【００５０】
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。
【００５１】
（４）添加剤
本発明に用いられる発光層形成用塗工液には、上述したような発光材料および溶媒に加えて種々の添加剤を添加することが可能である。例えば、発光層中の発光効率の向上、発光波長を変化させる等の目的でドーピング材料が添加される場合がある。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、デカシクレン、フェノキサゾン等を挙げることができる。
【００５２】
５．その他
本発明のＥＬ素子は、基板、電極層、多孔質膜および少なくとも発光層を含む有機ＥＬ層を有するものであれば特に限定はされないが、ＥＬ素子を外気から密封する封止膜や、ＥＬ素子内部に存在する水および酸素を吸着する吸着膜等を設けてもよい。これらの部材を設けることにより、より一層ＥＬ素子の長寿命化に効果がある。
【００５３】
Ｂ．ＥＬ素子の製造方法
本発明のＥＬ素子の製造方法は、有機ＥＬ層を多孔質膜内に形成する方法の違いにより２つの実施態様に分けることができる。以下、本発明のＥＬ素子の製造方法について、第１実施態様および第２実施態様に分けて説明する。
【００５４】
１．第１実施態様
本実施態様は、パターン状に形成された第１電極層を有する基板上に、アルミニウムの金属膜を形成するアルミニウム金属膜形成工程と、
前記アルミニウムの金属膜に陽極酸化処理を施し酸化アルミニウムを生成することにより、絶縁性であり、連通孔を有する多孔性の多孔質膜を形成する多孔質膜形成工程と、
基体と、前記基体上にパターン状に形成された有機ＥＬ処理層とを有する有機ＥＬ処理層側基体を準備し、前記多孔質膜と、前記有機ＥＬ処理層とを接触させ、有機ＥＬ処理層を前記多孔質膜の空孔内に充填させ、前記多孔質膜内に有機ＥＬ層をパターン状に形成する有機ＥＬ層形成工程と、
前記多孔質膜内にパターン状に形成された有機ＥＬ層上に第２電極層を形成する第２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。
【００５５】
本実施態様においては、有機ＥＬ処理層がパターン状に形成された有機ＥＬ処理層側基体を用い、この有機ＥＬ処理層側基体の有機ＥＬ処理層と、多孔質膜とを接触させ多孔質膜上に有機ＥＬ処理層を転写し、その後、転写された有機ＥＬ処理層を多孔質膜内に充填させることにより、多孔質膜内に有機ＥＬ層を形成している。多孔質膜内に充填された有機ＥＬ層は、多孔質膜により水および酸素の影響から保護されるため、長時間の使用に耐えうる安定性および耐久性を備えたＥＬ素子を製造することができる。
【００５６】
このような本実施態様におけるＥＬ素子の製造方法について、以下、図面を用いて説明する。図２は、本実施態様のＥＬ素子の製造方法の一例を示した工程図である。
【００５７】
まず、図２（ａ）に示すように、少なくとも第１電極層２を有する基板１上に、蒸着法によりアルミニウムの金属膜１０を成膜する。次に、アルミニウムの金属膜１０に対して、陽極酸化処理を施すことにより酸化アルミニウムを生成する。これにより図２（ｂ）に示すように、連通孔を有する多孔性の酸化アルミニウムからなる多孔質膜３が形成される。
【００５８】
さらに、図２（ｃ）に示すように、基体１１上にパターン状に有機ＥＬ処理層１２が形成された有機ＥＬ処理層側基体１３を準備する。そして、有機ＥＬ処理層側基体１３の有機ＥＬ処理層１２と、多孔質膜３とを接触させ、さらに加圧することにより多孔質膜３内に有機ＥＬ処理層１２を充填させる。これにより、図２（ｄ）に示すように、有機ＥＬ層４が有機ＥＬ処理層１２のパターンと同一のパターンを保持したまま多孔質膜３内に形成される。
【００５９】
次いで、図２（ｅ）に示すように、多孔質膜３内にパターン状に形成された有機ＥＬ層４上に、第１電極層２と直交するように第２電極層５を形成する。さらに、これら多孔質膜３、有機ＥＬ層４および第２電極層５等を有するＥＬ素子を外気から密封するために、図２（ｆ）に示すように、基板１の全面に封止膜６を形成する。
【００６０】
以下、本実施態様について、各工程に分けて説明する。
【００６１】
（１）アルミニウム金属膜形成工程
まず、アルミニウム金属膜形成工程について説明する。本実施態様におけるアルミニウム金属膜形成工程とは、パターン状に形成された第１電極層を有する基板上に、アルミニウムの金属膜を形成する工程である。
【００６２】
本工程において、アルミニウムの成膜方法としては、基板上に均一な膜厚で成膜することができる方法であれば特に限定はされない。例えば、スパッタリング法、真空蒸着法等を挙げることができる。
【００６３】
（２）多孔質膜形成工程
次に、多孔質膜形成工程について説明する。本実施態様における多孔質膜形成工程とは、アルミニウムの金属膜に陽極酸化処理を施し酸化アルミニウムを生成することにより、絶縁性であり、かつ連通孔を有する多孔性の多孔質膜を形成する工程である。
【００６４】
このような本工程における、陽極酸化処理の方法や、多孔質膜に関することは、上述した「Ａ．ＥＬ素子」の項目の中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。
【００６５】
また、本工程で行う陽極酸化処理は、基板等の表面を脱脂する作用を有することから、通常、ＥＬ素子を形成する際に必要とされる基板の前処理と同様の効果を得ることができる。したがって、基板の下地処理に要する手間を省くことができる。
【００６６】
（３）有機ＥＬ層形成工程
次に、有機ＥＬ層形成工程について説明する。本実施態様における有機ＥＬ層形成工程は、基体と、上記基体上にパターン状に形成された有機ＥＬ処理層とを有する有機ＥＬ処理層側基体を準備し、上記多孔質膜と、上記有機ＥＬ処理層とを接触させ、有機ＥＬ処理層を上記多孔質膜の空孔内に充填させ、上記多孔質膜内に有機ＥＬ層をパターン状に形成する工程である。
【００６７】
本実施態様においては、多孔質膜内に有機ＥＬ層を形成する方法として、有機ＥＬ処理層がパターン状に形成されている有機ＥＬ処理層側基体を用い、この有機ＥＬ処理層側基体の有機ＥＬ処理層と、多孔質膜とを接触させ、多孔質膜上に有機ＥＬ処理層を転写した後、多孔質膜内に有機ＥＬ処理層を充填させることにより、多孔質膜内に有機ＥＬ層を形成する方法を用いている。
【００６８】
このような本工程において、多孔質膜内に有機ＥＬ処理層を充填させる際の有機ＥＬ処理層の状態としては、有機ＥＬ処理層側基体における有機ＥＬ処理層のパターンを維持したまま、多孔質膜内に充填させることができるのであれば特に限定はされない。例えば、液体の状態で有機ＥＬ処理層を多孔質膜内に充填させる場合や、ある程度硬化が進んだ状態で有機ＥＬ処理層を多孔質膜内に充填させる場合等を挙げることができる。これらは、良好な状態で多孔質膜内に有機ＥＬ処理層を充填させることが可能なように、有機ＥＬ層形成用塗工液等の性質を考慮し適宜選択する。
【００６９】
また、本工程において、硬化処理を行う際には、上述した多孔質膜内に有機ＥＬ処理層を充填させる際の有機ＥＬ処理層の状態に応じて、硬化の程度を調整する。例えば、上述したように、液体の状態で有機ＥＬ処理層を多孔質膜内に充填させる場合には、充填させた後に、硬化処理を行うことにより、有機ＥＬ処理層を硬化させ、有機ＥＬ層を形成する。さらに、ある程度硬化が進んだ状態で有機ＥＬ処理層を多孔質膜内に充填させる場合には、有機ＥＬ処理層側基体を準備する段階で、硬化処理を行い、さらに、充填させた後に、再び硬化させることにより有機ＥＬ層を形成する。
【００７０】
また、有機ＥＬ処理層を多孔質膜内に充填させる方法としては、有機ＥＬ処理層側基体上での有機ＥＬ処理層のパターンを維持したまま、多孔質膜内に充填させることができるのであれば特に限定はされない。具体的には、加圧密着による方法であることが好ましい。
【００７１】
（有機ＥＬ処理層側基体）
次に、本工程において用いる有機ＥＬ処理層側基体について説明する。本実施態様における有機ＥＬ処理層側基体とは、基板と、上記基板上にパターン状に形成された有機ＥＬ処理層とを有するものである。以下、有機ＥＬ処理層側基体を構成する基体および有機ＥＬ処理層について説明する。
【００７２】
ａ．基体
本実施態様に用いられる基体は、可撓性を有するもの、例えば樹脂製フィルム等であってもよいし、可撓性を有さないもの、例えばガラス基板等であってもよい。これは、有機ＥＬ処理層を多孔質膜上に転写する際の方法により適宜選択される。
【００７３】
ｂ．有機ＥＬ処理層
上述した基体上に形成される有機ＥＬ処理層は、多孔質膜内に充填されることにより有機ＥＬ層を形成するものであることから、有機ＥＬ層を形成する有機ＥＬ層形成用塗工液を用いて形成される。このような有機ＥＬ処理層を形成する際に用いる有機ＥＬ層形成用塗工液に関する説明は上述したものと同様であるのでここでの説明は省略する。
【００７４】
また、有機ＥＬ処理層を基体上に形成する方法としては、高精細なパターニングを可能とする方法であれば特に限定はされない。具体的には、フォトリソグラフィー法、インクジェット法、印刷法等一般的なパターニング方法を挙げることができる。
【００７５】
（４）第２電極層形成工程
第２電極層形成工程とは、上記工程により多孔質膜内に形成された有機ＥＬ層上に第２電極層を形成する工程である。通常ストライプ状に形成された第１電極層に対し、直交するように、第２電極層は形成される。
【００７６】
第２電極層形成用材料としては、蒸着法により形成することが可能であり、仕事関数が小さい材料であれば特に限定されない。このような材料は上述した「Ａ．ＥＬ素子」の項目中で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。
【００７７】
２．第２実施態様
次に第２実施態様について説明する。
【００７８】
本実施態様は、パターン状に形成された第１電極層を有する基板上に、アルミニウムの金属膜を形成するアルミニウム金属膜形成工程と、
前記アルミニウムの金属膜に陽極酸化処理を施し酸化アルミニウムを生成することにより、絶縁性であり、連通孔を有する多孔性の多孔質膜を形成する多孔質膜形成工程と、
前記多孔質膜内に、吐出法を用いて有機ＥＬ層形成用塗工液を塗布し、その後硬化させることにより、前記多孔質膜内にパターン状に有機ＥＬ層を形成する有機ＥＬ層形成工程と、
前記多孔質膜内にパターン状に形成された有機ＥＬ層上に第２電極層を形成する第２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。
【００７９】
本実施態様においては、吐出法を用いて有機ＥＬ層形成用塗工液を塗布することにより、多孔質膜内に容易に所望のパターン状に有機ＥＬ層を形成することができ、また、多孔質膜内に有機ＥＬ層を形成していることから、有機ＥＬ層が水および酸素と接触する可能性を小さくすることができるため、耐久性および安定性に優れたＥＬ素子を製造することができる。
【００８０】
このような本実施態様におけるＥＬ素子の製造方法について図面を用いて説明する。図３は、本実施態様のＥＬ素子の製造方法の一例を示した工程図である。
【００８１】
まず、図３（ａ）に示すように、少なくとも第１電極層２を有する基板１上に、蒸着法によりアルミニウムの金属膜１０を成膜する。次に、アルミニウムの金属膜１０に対して、陽極酸化処理を施すことにより酸化アルミニウムを生成する。これにより図３（ｂ）に示すように、連通孔を有する多孔性の酸化アルミニウムからなる多孔質膜３が形成される。
【００８２】
さらに、図３（ｃ）に示すように、例えばインクジェット法により、パターン状に有機ＥＬ層形成用塗工液２０を多孔質膜３上に塗布する。多孔質膜３上に塗布された有機ＥＬ層形成用塗工液２０は、その後、多孔質膜３の空孔内に入り込み、塗布されたパターンに応じて多孔質膜３内に充填する。次いで、有機ＥＬ層形成用塗工液２０を硬化させることにより、図３（ｄ）に示すように、多孔質膜３内にパターン状に有機ＥＬ層４を形成することができる。
【００８３】
次いで、図３（ｅ）に示すように、多孔質膜３内にパターン状に形成された有機ＥＬ層４上に、第１電極層２と直交するように第２電極層５を形成する。さらに、これら多孔質膜３、有機ＥＬ層４および第２電極層５等を被覆し、ＥＬ素子を外気から密封するため、図３（ｆ）に示すように、基板１の全面に封止膜６を形成する。
【００８４】
このような本実施態様において、アルミニウム金属膜形成工程、多孔質膜形成工程および第２電極層形成工程は、上述した第１電極層と同様であるため、ここでの説明は省略する。以下、本実施態様における有機ＥＬ層形成工程について説明する。
【００８５】
（有機ＥＬ層形成工程）
本実施態様における有機ＥＬ層形成工程は、多孔質膜内に、吐出法を用いて有機ＥＬ層形成用塗工液を塗布し、その後硬化させることにより、前記多孔質膜内にパターン状に有機ＥＬ層を形成する工程である。
【００８６】
このような本工程において、有機ＥＬ層形成用塗工液を塗布する吐出法としては、塗工液を吐出させることにより、多孔質膜上の所望の位置にパターン状に塗布することができる方法であれば特に限定はされない。具体的には、インクジェット、ディスペンサー等による吐出法を挙げることができる。その中でも、インクジェット法であることが好ましい。高精細なパターンを容易に形成することが可能であるからである。
【００８７】
さらに、本工程において使用する有機ＥＬ層形成用塗工液としては、上記吐出法により吐出させることが可能であるならば特に限定はされない。具体的には、上述した「Ａ．ＥＬ素子」の項目の中に記載したものと同様のものを用いることができる。
【００８８】
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】
【００８９】
以下に実施例を示し、本発明をさらに説明する。
【００９０】
［実施例１］
（アルマイト処理）
基材上に公知の材料からなる第１電極層を形成した。このような基板上に蒸着法によりアルミニウムの金属膜を成膜した。次に、このアルミニウムの金属膜を脱脂し、これを陽極として１５％硫酸電解液で１．０Ａ／ｄｍ２の直流を一分間通電して、８０ｎｍの多孔質膜を形成した。
【００９１】
（有機ＥＬ処理層側基体の形成）
下記表２に示す組成の有機ＥＬ層形成用塗工液を、幅１００μｍ、深さ１．５μｍ溝が、ピッチ３００μｍで、幅３００ｍｍ×ライン方向長さ２５０ｍｍのパターンエリアに一様に形成されたシリンダー状の凹版にドブ付け塗布し、ドクターブレードで非画線部の余分な有機ＥＬ層形成用塗工液をかきとった後、５０μｍのＰＥＴフィルムに印刷し、次いで８０℃で乾燥し、フィルム上に有機ＥＬ処理層がパターン状に形成された有機ＥＬ処理層側基体を得た。乾燥後の有機ＥＬ処理層の膜厚は、１００ｎｍであった。
【００９２】
【表２】
2005100744.tif 000004
【００９３】
上記表２中のポリビニルカルバゾールの構造式を下記化学式（１）に、クマリン６の構造式を下記化学式（２）に、オキサジアゾール化合物の構造式を下記化学式（３）に示す。
【００９４】
【化１】
2005100744.tif 000005
【００９５】
（有機ＥＬ処理層の転写）
上記多孔質膜と、上記有機ＥＬ処理層側基体の有機ＥＬ処理層とを互いに向き合わせ、加圧密着することにより多孔質膜内に有機ＥＬ処理層を充填させ、多孔質膜内に有機ＥＬ層を形成した。
【００９６】
（第２電極層および保護層の形成）
上記多孔質膜上に第２電極層としてＭｇＡｇ合金をＭｇ：Ａｇ＝１０：１の比率で１５０ｎｍの厚みで蒸着し、さらに保護層としてＡｇを２００ｎｍの厚みで蒸着しＥＬ素子を形成した。
【００９７】
このＥＬ素子は、発光の面内均一性に優れ、かつ耐久性も優れたものであった。
【００９８】
［実施例２］
実施例１と同様に、第１電極層を有する基板上に多孔質膜を形成した。
【００９９】
次に、下記表３に示す組成のインクジェット用有機ＥＬ層形成用塗工液を調整した。
【０１００】
【表３】
2005100744.tif 000006
【０１０１】
（有機ＥＬ層のパターニング）
上記有機ＥＬ層形成用塗工液をインクジェット法により、幅１００μｍ、ピッチ３００μｍで、幅３００ｍｍ×ライン方向長さ２５０ｍｍで、多孔質膜上に直接塗布した。その後、８０℃で乾燥した。
【０１０２】
（第２電極層および保護層の形成）
上記多孔質膜上に第２電極層としてＭｇＡｇ合金をＭｇ：Ａｇ＝１０：１の比率で１５０ｎｍの厚みで蒸着し、さらに保護層としてＡｇを２００ｎｍの厚みで蒸着しＥＬ素子を形成した。
【０１０３】
このＥＬ素子は、発光の面内均一性に優れ、かつ耐久性も優れたものであった。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明のＥＬ素子の一例を示した概略断面図である。
【図２】本発明のＥＬ素子の製造方法の一例を示した工程図である。
【図３】本発明のＥＬ素子の製造方法の他の例を示した工程図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１  …  基板
２  …  第１電極層
３  …  多孔質膜
４  …  有機ＥＬ層
５  …  第２電極層
６  …  封止膜
【図１】
2005100744.tif 000007
【図２】
2005100744.tif 000008
【図３】
2005100744.tif 000009