(57)【要約】      （修正有）【課題】高度に安定な多層有機分子光電素子、及び単純化溶液法による多層有機分子光電素子の製造方法の提供。【解決手段】下記のステップを含む多層有機分子光電素子の製造方法。（１）透明な基板上に有機分子Ａを含む溶液を塗布するステップ。（２）有機分子Ａの層上にバッファ剤を含む溶液を塗布するステップ。（３）一時的バッファ層上に有機分子Ｂを含む溶液を塗布するステップ。（４）任意選択で一時的バッファ層を除去するステップ。（５）２以上の有機分子層を持つ光電素子を得るため、（２）、（３）、及び（４）を繰り返すステップ。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）有機分子Ａの層を形成するために、ガラス又はプラスチックの清浄で透明な基質上に有機分子Ａを含む溶液を塗布するステップ、
（２）一時的バッファ層を形成するために、有機分子Ａの層上にバッファ剤を含む溶液を塗布するステップ、
（３）有機分子Ｂの層を形成するために、一時的バッファ層上に有機分子Ｂを含む溶液を塗布するステップ、
（４）任意選択で一時的バッファ層を除去するステップ、及び
（５）有機分子の２以上の層をもつ光電素子を得るために、（２）、（３）及び（４）を繰り返すステップ、
を含む多層有機分子光電素子を製造する方法。
【請求項２】
前記透明基質が、ガラス、あるいはポリカーボネート、ポリエーテル−スルホン、ポリメタクリレート、又はポリないしトリアセチルセルロースなどのいずれか一つから選ばれる軟質フィルムである、請求項１に記載の多層有機分子光電素子を製造する方法。
【請求項３】
前記有機分子Ａ及びＢが芳香族性共役有機分子又はメタロセンである、請求項１に記載の多層有機分子光電素子を製造する方法。
【請求項４】
前記芳香族性共役有機分子が、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）（ＰＰＶ）をベースとする有機分子、ポリ（ｐ−フェニレンエチレン）（ＰＰＥ）をベースとする有機分子、ポリフルオレンをベースとする有機分子、ポリチオフェンをベースとする有機分子、ポリピロールをベースとする有機分子、及び／又はユニットとしてこれらのいずれかの組み合わせで形成されるコポリマーから選ばれる、請求項３に記載の多層有機分子光電素子を製造する方法。
【請求項５】
前記芳香族性共役有機分子が、アントラセン、ペンタセン、フェナンスレン、ルブレン、２，３−ベンズアントラセン、ペリレン、９，１０−フェナンスレンキノン、トリフェニレン、１，１，４，４−テトラフェニル−１，３−ブタジエン、Ｎ，Ｎ'−ジ［（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ'−ジフェニル］−１，１'−ビフェニル−４，４'−ジアミン（ＮＰＤ）、チタニルフタロシアニン、４，４'，４"−トリス（Ｎ−（ナフチレン−２−イル）−Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミン（２−ＴＮＡＴＡ）、Ｎ，Ｎ'−ビス（４−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ'−ビス（フェニル）−１，４−フェニレンジアミン、トリフェニルアミン、トリ−ｐ−トリルアミン、トリ（４−（ジエチルアミノ）フェニル）アミン、Ｎ，Ｎ'−ジフェニルブレンジジン、２−（４−ビフェニリル）−５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾール（ＰＢＤ）、２，５−ジフェニル−１，３，４−オキサジアゾール、５−（４−ピリジル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−チオール、２−（４−ブロモフェニル）−５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ビス（４−アミノフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、５−フェニオル−１，３，４−オキサジオール−２−チオール、２，１，３−ベンズオキサジオール−５−カルボン酸、５−（４−メトキシフェニル）−１，３，４−オキサジオール−２−チオール、７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）、テトラシアノエチレン（ＴＣＮＥ）、ペルフルオロテトラシアノキノリルジメタン（ＴＣＮＱＦ４）、又は２−［４−（（ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノフェニル）−シアノメチレン）−２，５−シクロヘキサジエン−１−イルジエン］マロンニトリルである、請求項３に記載の多層有機分子光電素子を製造する方法。
【請求項６】
前記金属錯体が、トリ−（８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウム（ＡｌＱ３）、８−ヒドロキシキノリン亜鉛塩（ＺｎＱ３）、Ｎ，Ｎ−ビフェニル−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）、４，４'−ビス（９−カルバゾリル）−２，２'−ビフェニル（ＣＢＰ）などである、請求項３に記載の多層有機分子光電素子を製造する方法。
【請求項７】
前記バッファ剤が前記有機分子Ａの層を溶解しない材料である、請求項１に記載の多層有機分子光電素子を製造する方法。
【請求項８】
前記バッファ剤が有機分子を溶解しないアルコール性溶液又はアルカン溶液である、請求項１に記載の多層有機分子光電素子を製造する方法。
【請求項９】
前記バッファ剤がメタノール、エタノール又はグリセリンである、請求項１に記載の多層有機分子光電素子を製造する方法。
【請求項１０】
前記バッファ剤の分子量（Ｍｂｆ）が前記有機分子Ａの層の分子量（ＭＡ）より小さい、請求項１に記載の多層有機分子光電素子を製造する方法。
【請求項１１】
前記バッファ剤の分子量（Ｍｂｆ）が２０００以下である、請求項７に記載の多層有機分子光電素子を製造する方法。
【請求項１２】
前記バッファ剤溶液の粘度（Ｖｂｆ）が分子Ａの溶液の粘度（ＶＡ）より高い、請求項１に記載の多層有機分子光電素子を製造する方法。
【請求項１３】
前記バッファ剤溶液の粘度（Ｖｂｆ）と前記分子Ａの溶液の粘度（ＶＡ）との差（Ｖｂｆ−ＶＡ）が１〜２０００η／ｍＰａｓの範囲にある、請求項９に記載の多層有機分子光電素子を製造する方法。
【請求項１４】
前記バッファ剤溶液の沸点（Ｔｂｆ）が３５０℃以下である、請求項１１に記載の多層有機分子光電素子を製造する方法。
【請求項１５】
液晶表示素子又は液晶ディスプレイの製造に利用可能な、請求項１に記載の多層有機分子光電素子を製造する方法。
【請求項１６】
請求項１ないし１５に記載の多層有機分子光電素子を製造する方法により作られる多層有機分子光電素子。
【請求項１７】
液晶表示素子又は液晶ディスプレイで利用可能な、請求項１６に記載の多層有機分子光電素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高度に安定な多層有機分子光電素子、及び多層有機分子光電素子を製造する方法を対象とする。特に、本発明は、溶液法を使用した製造プロセスの最中に層間相溶化現象の起こらない、高度に安定な多層有機分子光電素子、及び単純化された溶液法による多層有機分子光電素子を製造する方法を提供する。
【背景技術】
【０００２】
一般の有機光電素子は、インジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）などの透明な導電性材料からなるアノードをガラス基質上に置き、ホール注入領域、ホール輸送領域、発光領域、電子輸送領域、及びカソードをこの順で積層することによって形成される。それらで作成された有機光電素子は、アノードとカソードの間に直流電圧を掛けることにより発光する。
【０００３】
有機光電素子は、無機のものよりも有利な点が多く、次世代の光電変換デバイスの一員とする将来予測のために興味を強く引き、半導体、可撓性の電子応用品、プラスチック集積回路、イルミネーション設備、平面ディスプレイ、フルカラー有機発光ディスプレイのテレビジョン、携帯電話のバックライトモジュール、可撓性電子製品、可撓性電子集積回路、及び自動車用パネル又は平面型ＴＶなどの産業に広く利用されている。
【０００４】
さらに、有機光電素子は、原材料の分子の大きさに依存して、有機分子有機光電素子と小分子有機光電素子に分けられる。小分子光電素子の供給は、日本、韓国などのアジア諸国が占有し、他方、有機分子有機光電素子は、西欧諸国に占められている。加えて有機光電素子を製造する方法については、小分子有機光電素子の製造は一般的に蒸着に基づき、有機分子有機光電素子の製造については、スピンコーティングが通常使用される。
【０００５】
蒸着法によって多層小分子有機光電素子の製造が簡単にできることが知られているが、より大きな面積の有機光電素子又はデバイスには適さない。反対に、小分子を用いる素子の製造においては、有機分子有機光電素子の製造プロセスがより簡単で安価であり、従ってより大きな面積の光電素子を製造するのに適している。他方、より簡単なスピンコーティングで、有機分子有機光電素子を製造することは可能である。しかし、多層構造の製造において有機分子を使用すると、重大な問題、層間相溶化現象をもたらすことも知られている。即ち、現在製造されている有機分子有機光電素子は、光電子産業界で必要とされる生産の単純性と安定性を満足していない。
【０００６】
多層有機光電素子の製造における上記の問題点を排除するために、そして有機分子の相溶性問題を解決するために、例えば従来技術において提案されている文献１から４などの多様な解決法がある。文献１は、発光材自体の溶解性の変更を対象とする方法を開示していて、即ち、ガラス基材上にスピンコーティングで有機分子材を塗布し、加熱ベーキングし、ＵＶランプを照射して凝集させて不溶性にし、次いで、多層素子を得るために上記ステップを繰り返し、さらに蒸着とパッケージングによって多層有機素子を製造する。しかし、文献１に開示されている方法は、そのプロセスが材料の化学的性質に依存しているので、有機分子の構造のデザインに限界があり、有意義な修飾が行えない。
【０００７】
さらに、文献２及び４で開示されている方法も、発光材自体の溶解性の変更を対象としていて、即ち、スピンコーティングでガラス基質上に有機分子材を塗布し、集合化させて不溶性にするために熱処理を行い、次いで、多層素子を得るために上記ステップを繰り返し、さらに蒸着とパッケージングによって多層有機素子を製造する。文献１の方法と比較し、文献２及び４で開示された方法も、材料の化学的性質に依存して進むので、従って同様に、有機分子の構造のデザインに限界があり、有意義な修飾が行えない。
【０００８】
さらに、文献３で開示されている方法もやはり、発光材自体の溶解性の変更を対象としていて、即ち、ガラス基質上にスピンコーティングにより金属でドープされた有機分子材を塗布し、加熱ベーキングしてフィルムを形成し、次いで、上記ステップを繰り返して多層素子を得て、さらに蒸着とパッケージングによって、多層有機素子を製造する。文献３で開示された方法はやはり、材料の化学的性質によって進行するので、上述のように有機分子の構造のデザインに限界があり、有意義な修飾が行えない。
【０００９】
従って、製造プロセスの最中に層間相溶化現象のない、高度に安定な多層有機分子光電素子、及び単純化された溶液法による多層有機分子光電素子を製造する方法が要望されている。
【００１０】
【特許文献１】「溶液法による多色有機発光ディスプレイ」  Ｃ．Ｄａｖｉｄ  Ｍｕｌｌｅｒ，Ａｕｒ？ｌｉｅ  Ｆａｌｃｏｕ，Ｎｉｎａ  Ｒｅｃｋｅｆｕｓｓ，Ｍａｒｋｕｓ  Ｒｏｊａｈｎ，Ｖａｌｕｒｉｅ  Ｗｉｅｄｅｒｈｉｍ，Ｐａｕｌａ  Ｒｕｄａｔｉ，Ｈｏｌｇｅｒ  Ｆｒｏｈｎｅ，Ｏｓｋａｒ  Ｎｕｙｋｅｎ，Ｈｅｉｎｒｉｃｈ  Ｂｅｃｋｅｒ，Ｋｌａｕｓ  Ｍｅｅｒｈｏｌｚ，Ｎａｔｕｒｅ，４２１，８２９〜８３３（２０  Ｆｅｂ  ２００３），Ｌｅｔｔｅｒｓ  ｔｏ  Ｎａｔｕｒｅ．
【特許文献２】「電子応用分野のためのポリマー多層システム」  Ｋｒuｇｅｒ，Ｈ．；Ｗｅｄｅｌ，Ａ．；Ｊａｎｉｅｔｚ，Ｓ．ｐｐ．２６７〜２７１．
【特許文献３】「有機発光ダイオードにおける界面微細構造の役割：テトラアリールジアミンと銅フタロシアニンを組合わせた中間層」  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｖｏｌｕｍｅ  １４，Ｉｓｓｕｅ  ８，Ｄａｔｅ：Ａｐｒｉｌ，２００２，Ｐａｇｅｓ：５６５〜５６９，Ｊ．Ｃｕｉ，Ｑ．Ｈｕａｎｇ，Ｊ．Ｇ．Ｃ．Ｖｅｉｎｏｔ，Ｈ．Ｖａｎ，Ｔ．Ｊ．Ｍａｒｋｓ．
【特許文献４】「架橋ネットワーク、電子ブロッキング中間層を使用する励起ポリマー発光ダイオードの性能」  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｖｏｌｕｍｅ  １６，Ｉｓｓｕｅ  ２１，Ｄａｔｅ：Ｎｏｖｅｍｂｅｒ，２００４，Ｐａｇｅｓ：１９４８〜１９５３，Ｈ．Ｙａｎ，Ｂ．Ｊ．Ｓｃｏｔｔ，Ｑ．Ｈｕａｎｇ，Ｔ．Ｊ．Ｍａｒｋｓ．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記状況を鑑みて、本発明の目的は、高度に安定な多層有機分子光電素子、及び多層有機分子光電素子を製造する方法を提供することである。
【００１２】
従って、本発明者らは、多層有機分子光電素子を製造する方法を鋭意検討し、上記課題が、以下の構成を持つ高度に安定な多層有機分子光電素子を使用することで解決されることを見出し、これにより本発明を完遂した。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
つまり本発明は、
（１）有機分子Ａの層を形成するために、ガラス又はプラスチック製の清浄で透明な基質上に有機分子Ａを含む溶液を塗布するステップ、
（２）一時的バッファ層を形成するために、有機分子Ａの層上にバッファ剤を含む溶液を塗布するステップ、
（３）有機分子Ｂの層を形成するために、一時的バッファ層上に有機分子Ｂを含む溶液を塗布するステップ、
（４）任意選択で一時的バッファ層を除去するステップ、及び
（５）２以上の有機分子層をもつ光電素子を得るために、（２）、（３）及び（４）を繰り返すステップ、
を含む多層有機分子光電素子を製造する方法を提供する。
【００１４】
さらに、本発明は、液晶表示素子又は液晶ディスプレイで使用できる多層有機分子光電素子を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明による多層有機分子光電素子を製造する方法は、溶液法で作られる２層以上の有機分子の、任意のフィルムの製造に利用できる。いわゆる「溶液法」は、液体状態にするため有機分子材が溶媒に均一溶解され、コーティングやインクジェットにより基質上に塗布され、溶媒を蒸発させた後に有機層が形成される方法を示す。
【００１６】
本発明による方法を、添付図面を参照しながら以下に記述する。例えば図１ａから１ｄは、本発明による方法で、２層有機分子素子を製造するための製造プロセスを示す略図である。多層有機分子光電素子を製造するこの方法により、初めに図１ａに示すように基質上に有機分子Ａの層が形成され、次いで図１ｂに示すように、有機分子Ｂを含む溶液がその上を傷付けさせないために、有機分子Ａの層上に、一時的バッファ層が形成される。続いて、図１ｃに示すように、このバッファ層上に有機分子Ｂの層が形成され、次いで一時的バッファ層が除去され、この結果、図１ｄに示すように有機分子Ｂの層が、有機分子Ａの層上に損傷を与えることなく形成され、基質上に、有機分子Ａ及びＢを含むフィルム又は素子が首尾よく得られる。従って本方法により、基質上には、有機分子Ａの層、一時的バッファ層、有機分子Ｂの層がこの順に存在し、後で一時的バッファ層を除いて、有機分子Ａ及びＢの層を含むフィルム又は素子が形成される。
【００１７】
おそらくは、図１ａから１ｄに示されている２層有機分子光電素子を製造する本方法によって、２よりも更に多い層の素子が製造できる。具体的には、図１ａ〜１ｄで示されたプロセスを繰り返すことであり、有機分子層上に一時的バッファ層を形成し、その上に他の有機分子層を形成し、次いでバッファ層を除去することで、有機分子の２以上の層を含むフィルム又は素子が作成される。さらに本方法により、有機分子Ａ、有機分子Ｂ、有機分子Ｃ、・・・の３以上の層を含むフィルム又は素子が、有機分子Ａの層、一時的バッファ層、有機分子Ｂの層、一時的バッファ層、有機分子Ｃの層、・・・を連続して形成し、次いで各バッファ層を除去することにより作成される。従って、本方法は、有機分子の２以上の層をもつ任意の光電フィルム又は光電素子を製造するのに利用でき、必要ならば溶液法によって作成できる。
【００１８】
加えて、本方法により多層有機分子光電素子で使用できる透明基質は、例えば、ガラス、あるいはポリカーボネート、ポリエーテル−スルホン、ポリメタクリレート、又はポリないしトリアセチルセルロースなどのいずれか一つから選ばれる柔軟性フィルムである。
【００１９】
有機分子Ａ及びＢの層を形成するためには、共役導電性又は発光性である限り、任意の有機分子材料及び小分子材料が、特別な制限なく本発明で使用できる。例えば、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）（ＰＰＶ）をベースとする有機分子、ポリ（ｐ−フェニレンエチレン）（ＰＰＥ）をベースとする有機分子、ポリフルオレンをベースとする有機分子、ポリチオフェンをベースとする有機分子、ポリピロールをベースとする有機分子、及びこれらをユニットとして組み合わせて形成されるコポリマーのような高分子材など、置換又は非置換の芳香族性共役有機分子が使われる。さらに、共役導電性又は発光性をもつ低分子は、アントラセン、ペンタセン、フェナンスレン、ルブレン、２，３−ベンズアントラセン、ペリレン、９，１０−フェナンスレンキノン、トリフェニレン、１，１，４，４−テトラフェニル−１，３−ブタジエン、Ｎ，Ｎ'−ジ［（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ'−ジフェニル］−１，１−ビフェニル−４，４'−ジアミン（ＮＰＤ）、チタニルフタロシアニン、４，４'，４"−トリス（Ｎ−（ナフチレン−２−イル）−Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミン（２−ＴＮＡＴＡ）、Ｎ，Ｎ'−ビス（４−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ'−ビス（フェニル）−１，４−フェニレンジアミン、トリフェニルアミン、トリ−ｐ−トリルアミン、トリス（４−（ジエチルアミノ）フェニル）アミン、Ｎ，Ｎ'−ジフェニルベンジジン、２−（４−ビフェニリル）−５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾール（ＰＢＤ）、２，５−ジフェニル−１，３，４−オキサジアゾール、５−（４−ピリジル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−チオール、２−（４−ブロモフェニル）−５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ビス（４−アミノフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、５−フェニル−１，３，４−オキサジオール−２−チオール、２，１，３−ベンズオキサジアゾール−５−カルボン酸、５−（４−メトキシフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−チオール、７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）、テトラシアノエチレン（ＴＣＮＥ）、ペルフルオロテトラシアノキノリルジメタン（ＴＣＮＱＦ４）、又は２−［４−（（ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノフェニル）−シアノメチレン）−２，５−シクロヘキサジエン−１−イルジエン］マロンニトリル、及び／又はトリ−（８−ヒドロキシキノリノアト）アルミニウム（ＡｌＱ３）、８−ヒドロキシキノリン亜鉛塩（ＺｎＱ３）、Ｎ，Ｎ−ビフェニル−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）、４，４'−ビス（９−カルバゾリル）−２，２'−ビフェニル（ＣＢＰ）、などの金属錯体である。
【００２０】
さらに、バッファ層として本発明で使用される材料に関して、有機分子の層の特性を低下させない限り特別な制限はない。しかし、有機分子Ａの層を溶解しないものを使用するのが好ましい。好ましいバッファ剤は、例えば、１，２−プロピレングリコール、エタノール、又はグリセリンなどの、有機分子を溶解しないアルコール溶液又はアルカン溶液である。
【００２１】
さらに、本発明の効果を発現させる観点から、バッファ剤の分子量が２０００未満であることが好ましい。加えて、本発明の操作のし易さ及び効果の観点から、バッファ剤溶液の粘度（Ｖｂｆ）は、１０〜２０００η／ｍＰａｓ、より好ましくは１５〜１９５０η／ｍＰａｓ、最も好ましいのは２０〜１９００η／ｍＰａｓの範囲であることが好ましい。さらに、バッファ層の取り除き易さの観点からは、バッファ剤溶液の沸点（Ｔｂｆ）が３５０℃未満であることも好ましい。また、本発明の効果発現の観点から、バッファ剤溶液の粘度（Ｖｂｆ）と分子Ａの溶液の粘度（ＶＡ）との差（Ｖｂｆ−ＶＡ）が１〜２０００η／ｍＰａｓ、より好ましくは５〜１９００η／ｍＰａｓ、特に好ましくは１０〜１８００η／ｍＰａｓ、最も好ましくは２０〜１７００η／ｍＰａｓの範囲であることが好ましい。
【００２２】
さらに多層有機分子光電素子を製造する本方法では、バッファ層として使用される材料の形態に関する特別な制限はなく、液体又は固体の状態であってもよい。また、バッファ層の厚みは、本発明の効果を低下させない限り、特に制限はない。
【００２３】
はじめに、本発明におけるバッファ層塗布の工業的利用を記述する。
【００２４】
［参考例１］（バッファ層なし）
ＩＴＯ基質上にＢＰ−７９（商品名、ダウ・ケミカルズ製）ドープ（濃度：２ｗｔ％、溶媒：キシレン）を塗布し、１２０℃のホットプレート上で１時間乾燥し、厚み計ＥＴ−４０００で測定して厚さ約１５００Åのフィルムを形成した。同じ手順でキシレン有機溶媒をＢＬ層上にスピンコートすると、残留フィルム厚は約１００Åと測定された。有機溶媒（例えばキシレン）を直接その上にスピンコートしたときには、ＢＰ−７９高分子層の約１４００Åが溶出することが分かった。
【００２５】
［参考例２］（アルカンバッファ層）
参考例１と同様に、厚み計ＥＴ−４０００で測定の表１に示した厚みで、ＢＰ−７９高分子層をＩＴＯ基質上に形成した。続いて、上述のようにＢＰ−７９高分子層のフィルム上に、表１に示すバッファ剤をそれぞれスピンコートし、加熱しながら乾燥し、バッファ層（ＢＬ）を形成した。次に、キシレン有機溶媒をＢＬ層上にスピンコートし、その残留フィルム厚さを上述のように測定して、第１発光層に対するバッファ層の保護効果を観察した。
【００２６】
【表１】
2007134300.tif 000002
Ｔ０：ＢＰ−７９高分子層の初期厚み、Ｔ１：キシレン塗布後の発光層の残留厚み。
【００２７】
表１から、参考例２のアルカンをバッファ層としたＢＰ−７９高分子発光層は、約１０００〜１１５０Åが溶出したが、参考例１の１４００Åより小さいことが分かる。従って、バッファ層を使用する参考例２は、バッファ層のない参考例１より、保護効果がある。
【００２８】
［参考例３］（アルコール性バッファ層）
参考例２のアルカンバッファ剤を表２に示すアルコール性バッファ剤に代えた他は、参考例２と同じ操作を用いて、ＢＰ−７９高分子層、バッファ層及びキシレン有機溶媒層を、ＩＴＯ基質上に形成し、厚み計ＥＴ−４０００で測定したフィルム厚を表２に示す。
【００２９】
【表２】
2007134300.tif 000003
【００３０】
表２から、参考例３のアルコールをバッファ層としたＢＰ−７９高分子発光層は、約９５０〜１１００Åが溶出したが、参考例１の１４００Åより小さいことが分かる。従って、バッファ層を使用した参考例３も、バッファ層のない参考例１より保護効果がある。
【００３１】
従って、単純化溶液法で多層有機分子素子を製造する方法の中で、本発明の技術概念に従い「バッファ層」を使用することで、従来技術で見つかった層間相溶性の問題を効果的に解決できることが、参考例１〜３の結果から分かる。
本発明の実施例を以下に記述するが、それに本発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００３２】
<有機分子Ａ層用ドープの調製>
濃度２ｗｔ％の有機分子Ａ（ＰＦＯ溶液）層用ドープを調製するために、ポリ（９，９−ジオクタニルフルオレン）（商品名：ＡＤＳ１２９ＢＥ、Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｄｙｅ  Ｃｏｒｐ．製、分子量：４００００〜１２００００）をｐ−キシレン（沸点：１３８．３７℃）又はトルエン（沸点：１１０．６３℃）に溶解した。
【００３３】
<バッファ層用ドープの調製>
沸点１８７．６℃、分子量７６．０９５ｇ／ｍｏｌ、粘度が０℃で２４８η／ｍＰａｓ、２５℃で４０．０η／ｍＰａｓの１，２−プロピレングリコールをバッファ層用のドープとして使用した。
【００３４】
<有機分子Ｂ層用ドープの調製>
濃度２ｗｔ％の有機分子Ｂ層用のドープを調製するために、１，３，５−シス−（Ｎ−フェニルベンゾイミダゾール−２−イル）ベンゼン（ＴＰＢＩ）をトルエン（沸点：１１０．６３℃）に溶解した。
【００３５】
<有機分子Ａ及びＢの層を含む光電素子の調製>
ＩＴＯ基質上にフォトリソグラフィにより、アノード及びカソードの領域を画定した。次いで、そのＩＴＯ基質上に、スピンコーティングによってポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）ポリ（スチリルスルホネート）（ＰＥＤＯＴ）を塗布し、厚さ４０ｎｍのフィルムを形成した。スピンコーティングの後、それを真空中（１０−３Ｔｏｒｒ）２００℃で５分間加熱し、次に１５分間アニール処理をした。
【００３６】
次に、スピンコーティングにより、上記で得たＰＦＯ溶液をＰＥＤＯＴ上に塗布し、厚さ６０ｎｍのフィルムを形成した。スピンコーティングの後、それを真空中（１０−３Ｔｏｒｒ）１２０℃で４０分間加熱し、次に１５分間アニール処理をした。
【００３７】
次にＰＦＯフィルム上に、約１秒間でプロピレングリコールをスピンコートし、まだ液状であって元のＰＦＯフィルムを保護している間に、このバッファ層上に素早くＴＰＢＩを塗布した。スピンコーティングの後、それを真空中（１０−３Ｔｏｒｒ）１２０℃で１時間加熱し、次いで１５分間アニール処理して、バッファ層中の溶媒を除去した。その後、上記のようにして得た素子を、カルシウム、アルミニウム電極、及びパッケージングの連続熱蒸着のためにグローブボックスに入れた。
【００３８】
その後、上記のようにして得た光電素子の、電圧−電流特性をケースレー（Ｋｅｉｔｈｌｅｙ）２４００電流電圧計で測定し、スペクトルとしての光学特性、照度、発光効率、及びＣＩＥ座標をＰＲ６５０で測定し、統合的な電気及び光学特性をコンピュータプログラムと繋いだケースレー２４００電流電圧計で測定した。さらに、光電性能を図２及び図３に示す。図２及び図３に示された試験結果から、２層ＰＦＯの素子（ホール−ブロッキング層のＴＰＢＩを含む）が、単層ＰＦＯより性能が勝っていたことが分かる。従って、本発明は、多層光電素子の製造に有効に使用できる。
【実施例２】
【００３９】
<有機分子Ａ層用ドープの調製>
濃度２ｗｔ％の有機分子Ａ（ＭＥＨ−ＰＰＶ溶液）の層用のドープを調製するために、ポリ［２−メトキシ−５−（２'−エチルヘキシルオキシ）−１，４−フェニレンビニレン］（商品名：ＡＤＳ１００ＲＥ、Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｄｙｅ  Ｃｏｒｐ．製、分子量：>５０００００）をｐ−キシレン（沸点：１３８．３７℃）又はトルエン（沸点：１１０．６３℃）に溶解した。
【００４０】
<バッファ層用ドープの調製>
沸点１８７．６℃、分子量７６．０９５ｇ／ｍｏｌ、粘度が０℃で２４８η／ｍＰａｓ、２５℃で４０．０η／ｍＰａｓの１，２−プロピレングリコールをバッファ層用のドープとして使用した。
【００４１】
<有機分子Ｂ層用ドープの調製>
濃度２ｗｔ％の有機分子Ｂ層用ドープを調製するために、ＬＵＭＡＴＩＯＮ＊ＢＰ１０５（商品名、ダウケミカルズ製、Ｉｐ：５．８ｅＶ、沸点１３８．３７℃）をｐ−キシレンに溶解した。
【００４２】
<有機分子Ａ及びＢの層を含む光電素子の調製>
ＩＴＯ基質上にフォトリソグラフィによってアノード及びカソードの領域を画定した。次いで、そのＩＴＯ基質上に、スピンコーティングによってポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）ポリ（スチリルスルホネート）（ＰＥＤＯＴ）を塗布し、厚さ４０ｎｍのフィルムを形成した。スピンコーティングの後、それを真空中（１０−３Ｔｏｒｒ）２００℃で５分間加熱し、次に１５分間アニール処理をした。
【００４３】
次に、スピンコーティングによりＰＥＤＯＴ上に、上記で得たＭＥＨ−ＰＰＶ溶液を塗布し、厚さ５０ｎｍのフィルムを形成した。スピンコーティングの後、それを真空中（１０−３ｔｏｒｒ）１２０℃で４０分間加熱し、次に１５分間アニール処理をした。
【００４４】
次に、約１秒間でＭＥＨ−ＰＰＶフィルム上にプロピレングリコールをスピンコートし、まだ液状で元のＭＥＨ−ＰＰＶフィルムを保護している間に、このバッファ層上に素早くＴＰＢＩを塗布した。スピンコーティングの後、それを真空中（１０−３Ｔｏｒｒ）１２０℃で１時間加熱し、次に１５分間アニール処理して、バッファ層中の溶媒を除去した。その後、上記のようにして得た素子を、カルシウム、アルミニウム電極、及びパッケージングの連続熱蒸着のために、グローブボックスに入れた。
【００４５】
その後、上記で得た光電素子の電圧−電流特性をケースレー２４００電流電圧計で測定し、スペクトルとしての光学特性、照度、発光効率、及びＣＩＥ座標をＰＲ６５０で測定し、統合的な電気及び光学特性を、コンピュータプログラムに繋いだケースレー２４００電流電圧計で測定した。さらに、光電性能を図４及び図５に示す。図４及び図５に示された試験結果から、２層ＭＥＨ−ＰＰＶの素子（ホール−ブロッキング層ＢＰ１０５を含む）は、単層ＭＥＨ−ＰＰＶより性能が勝っていたことが分かる。従って、本発明は、多層光電素子の製造において有効に使用できる。
【実施例３】
【００４６】
<有機分子Ａ層用ドープの調製>
濃度２ｗｔ％の有機分子Ａ（ＤＰＯＣｌＯ−ＤＯＭｅ−ＰＰＶ溶液）層用のドープを調製するために、ポリ［（２−（４−（３，７−ジメチルオクチルオキシ）フェニル）−３−フェニル−１，４−フェニレンビニレン）−ｃｏ−（２，５−ジメチル−１，４−フェニレンビニレン）］（ＤＰＯＣ１０−ＤＯＭｅ−ＰＰＶ）（ＥＡ＝３．２、ＩＰ＝５．６）をｐ−キシレン（沸点：１３８．３７℃）又はトルエン（沸点：１１０．６３℃）に溶解した。
【００４７】
<バッファ層用ドープの調製>
沸点１８７．６℃、分子量７６．０９５ｇ／ｍｏｌ、粘度が０℃で２４８η／ｍＰａｓ、２５℃で４０．０η／ｍＰａｓの１，２−プロピレングリコールをバッファ層用のドープとして使用した。
【００４８】
<有機分子Ｂ層用ドープの調製>
濃度２ｗｔ％の有機分子Ｂ層用のドープを調製するために、１，３，５−シス−（Ｎ−フェニルベンゾイミダゾール−２−イル）ベンゼン（ＴＰＢＩ）をトルエン（沸点：１１０．６３℃）に溶解した。
【００４９】
<有機分子Ａ及びＢの層を含む光電素子の調製>
ＩＴＯ基質上にフォトリソグラフィによってアノード及びカソードの領域を画定した。次いで、そのＩＴＯ基質上に、スピンコーティングによってポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）ポリ（スチリルスルホネート）（ＰＥＤＯＴ）を塗布し、厚さ４０ｎｍのフィルムを形成した。スピンコーティングの後、それを真空中（１０−３Ｔｏｒｒ）２００℃で５分間加熱し、次に１５分間アニール処理をした。
【００５０】
次に、上記で得たＤＰＯＣｌＯ−ＤＯＭｅ−ＰＰＶ溶液をスピンコーティングによりＰＥＤＯＴ上に塗布し、厚さ６０ｎｍのフィルムを形成した。スピンコーティングの後、それを真空中（１０−３Ｔｏｒｒ）１２０℃で４０分間加熱し、次に１５分間アニール処理をした。
【００５１】
次に、約１秒間でＤＰＯＣｌＯ−ＤＯＭｅ−ＰＰＶフィルム上にプロピレングリコールをスピンコートし、まだ液状で元のＤＰＯＣｌＯ−ＤＯＭｅ−ＰＰＶフィルムを保護している間に、このバッファ層上に素早くＴＰＢＩを塗布した。スピンコーティングの後、それを真空中（１０−３Ｔｏｒｒ）１２０℃で１時間加熱し、次に１５分間アニール処理して、バッファ層中の溶媒を除去した。その後、上記のようにして得た素子を、カルシウム、アルミニウム電極、及びパッケージングの連続熱蒸着のために、グローブボックスに入れた。
【００５２】
その後、上記のようにして得た光電素子の電圧−電流特性をケースレー２４００電流電圧計で測定し、スペクトルとしての光学特性、照度、発光効率、及びＣＩＥ座標をＰＲ６５０で測定し、統合化された電気及び光学特性を、コンピュータプログラムに繋いだケースレー２４００電流電圧計で測定した。さらに、光電性能を図６及び図７に示す。図６及び図７に示された試験結果から、２層ＤＰＯＣｌ０−ＤＯＭｅ−ＰＰＶの素子（ホール−ブロッキング層ＴＰＢＩを含む）が、単層ＤＰＯＣｌ０−ＤＯＭｅ−ＰＰＶより性能が勝っていたことが分かる。従って、本発明は、多層光電素子の製造において有効に使用できる。
【００５３】
本発明の技術概念に従い、単純化溶液法で多層有機分子素子を製造する方法の中で、発明に係る「バッファ層」を使用することで、従来技術で見出された層間相溶性の問題を効果的に解決できることが、上記実施例の結果から分かる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】図１は、本発明による多層光電素子を製造する方法を示す略図である。
【図２】図２は、本発明の方法により実施例１で製造された光電素子の、電圧と電流発光効率の関係を示すグラフである。
【図３】図３は、本発明の方法により実施例１で製造された光電素子の、電圧と電流密度の関係を示すグラフである。
【図４】図４は、本発明の方法により実施例１で製造された光電素子の、電圧と照度の関係を示すグラフである。
【図５】図５は、本発明の方法により実施例２で製造された光電素子の、電圧と電流発光効率の関係を示すグラフである。
【図６】図６は、本発明の方法により実施例２で製造された光電素子の、電圧と電流密度の関係を示すグラフである。
【図７】図７は、本発明の方法により実施例２で製造された光電素子の、電圧と照度の関係を示すグラフである。
【図８】図８は、本発明の方法により実施例３で製造された光電素子の、電圧と電流発光効率の関係を示すグラフである。グラフ中に示された構造は、ＤＰＯＣ１０−ＤＯＭｅ−ＰＰＶである。
【図９】図９は、本発明の方法により実施例３で製造された光電素子の、電圧と電流密度の関係を示すグラフである。グラフ中に示された構造は、ＤＰＯＣ１０−ＤＯＭｅ−ＰＰＶである。
【図１０】図１０は、本発明の方法により実施例３で製造された光電素子の、電圧と照度の関係を示すグラフである。
【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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【外国語明細書】
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