(57)【要約】【課題】  透明電極層の表面に存在する凹凸の影響を受けずに、この凹凸が有機発光媒体層によって覆われた有機ＥＬ素子の製造方法及び有機ＥＬ素子を提供すること。【解決手段】  透光性基板２上に形成された透明電極層３を形成し、該透明電極層３上に電圧を印加することで発光する有機発光媒体層５を形成し、該有機発光媒体層５上に対向電極層６を形成する有機ＥＬ素子の製造方法において、有機発光層８を、分子量が５０００以下の低分子有機発光材料を含有するインクを凸版印刷法を用いて印刷することによって形成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に第１電極層を形成し、
該第１電極層上に、少なくとも１層の機能性層を有し、電圧を印加することで発光する有機発光媒体層を形成し、
該有機発光媒体層上に第２電極層を形成する有機ＥＬ素子の製造方法において、
前記機能性層のうち少なくとも１層を、分子量が５０００以下の低分子材料で構成された機能性材料を含有するインクを塗布することによって形成することを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項２】
前記第１電極の上面全体を被覆するように前記有機発光媒体層を形成することを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項３】
前記インクを、凸版印刷法を用いた転写によって塗布することを特徴とする請求項１または２に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項４】
前記インクを、凸版反転オフセット法を用いた転写によって塗布することを特徴とする請求項１または２に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項５】
前記インクを、該インクの微小液滴を噴射、定着させることを特徴とする請求項１または２に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項６】
第１電極層上に、少なくとも１層の機能性層を有する有機発光媒体層を介して第２電極層が設けられ、前記第１及び第２電極層間に電圧を印加することで前記有機発光媒体層が発光する有機ＥＬ素子において、
前記機能性層のうち少なくとも１層が、分子量が５０００以下の低分子材料で構成された機能性材料によって形成されていることを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項７】
前記有機発光媒体層が、前記第１電極層の上面全体を被覆するように形成されていることを特徴とする請求項６に記載の有機ＥＬ素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機薄膜のエレクトロルミネッセンス（以下、ＥＬと省略する）現象を利用した有機ＥＬ素子の製造方法及び有機ＥＬ素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子は、導電性の有機発光層とこの有機発光層の厚さ方向の両側に配置された透明電極層及び対向電極層とを備えており、透光性の基板上に透明電極層、有機発光層、対向電極層の順に積層して形成することで製造される。そして、有機発光層に電圧を印加して電子及び正孔を注入して再結合させ、この結合の際に有機発光層を発光させる。
ここで、有機発光層による発光効率を増大させるなどのために、陽極である透明電極層と有機発光層との間に正孔輸送層を設けたり、陰極である対向電極層と有機発光層との間に電子輸送層を設けたりすることがある。
【０００３】
一般に、これら有機発光層、正孔輸送層及び電子輸送層は、分子量が高く溶媒に溶解しやすい高分子材料によって構成された機能性材料によって形成されている。これにより、大気圧下におけるスピンコート法などのウェットコーティング法や、凸版印刷法や凸版反転オフセット印刷法（例えば、特許文献１参照）、インクジェット印刷法（例えば、特許文献２参照）などの印刷法を用いて各層を形成することができ、製造設備のコストを削減や生産性の向上が図れる。
【特許文献１】特開２００３−１７２４８号公報
【特許文献２】特許第３５４１６２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の有機ＥＬ素子の製造方法には、以下の課題が残されている。すなわち、上記従来の有機ＥＬ素子の製造方法では、透明電極層の表面に凹凸が存在する場合に、この凹凸を均一に被覆することができないことがあるという問題がある。これは、有機発光層、正孔輸送層及び電子輸送層がそれぞれ高分子材料によって構成された機能性材料の溶解液を用いて形成されており、この溶解液の濃度が高くなるにしたがって溶解液の粘度が高くなることに起因している。これにより、印刷法を用いて印刷対象の表面に印刷された溶解液が乾燥するまでに、印刷対象の表面に存在する凹凸を被覆することができなくなる。したがって、有機発光層のうち層厚の薄い箇所に対して局所的に高電界が印加されるので大きな負荷がかかることがある。
そのため、基板上に透明電極層を形成した後で透明電極層の表面を研磨するなどによって、別途電極層表面を平坦化する必要がある。
【０００５】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、透明電極層の表面に存在する凹凸の影響を受けずに、この凹凸が有機発光媒体層によって覆われた有機ＥＬ素子の製造方法及び有機ＥＬ素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明の有機ＥＬ素子の製造方法は、基板上に第１電極層を形成し、該第１電極層上に、少なくとも１層の機能性層を有し、電圧を印加することで発光する有機発光媒体層を形成し、該有機発光媒体層上に第２電極層を形成する有機ＥＬ素子の製造方法において、前記機能性層のうち少なくとも１層を、分子量が５０００以下の低分子材料で構成された機能性材料を含有するインクを塗布することによって形成することを特徴とする。
また、本発明の有機ＥＬ素子は、第１電極層上に、少なくとも１層の機能性層を有する有機発光媒体層を介して第２電極層が設けられ、前記第１及び第２電極層間に電圧を印加することで前記有機発光媒体層が発光する有機ＥＬ素子において、前記機能性層のうち少なくとも１層が、分子量が５０００以下の低分子材料で構成された機能性材料によって形成されていることを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、塗布されたインクのレベリング性により、第１電極層の表面に存在する凹凸を被覆してその表面を平坦化するので、有機発光媒体層に対して局所的に高電界が印加されることを防止して多大な負荷がかかることを抑制し、長寿命化することができる。すなわち、機能性材料が低分子材料によって構成されているので、インクが乾燥していくことでインク中の機能性材料の濃度が上昇しても流動性やレベリング性を維持することができる。これにより、インクを塗布する塗布対象の表面に凹凸が存在しても、この凹凸を被覆することができる。したがって、歩留まりの向上が図れ、層厚を均一にすることができるので耐電圧が向上し、発光時の輝度を増大させることができる。
また、第１電極の表面に研磨などの平坦化処理を別途施す必要がないので、製造工程の簡略化や製造コストの削減が図れる。さらに、低分子材料を用いることで、高分子材料を用いることと比較して精製が容易であり、寿命や特性の劣化を引き起こす不純物を含みにくくなることから、材料コストを削減することができる。
【０００８】
また、本発明の有機ＥＬ素子の製造方法は、前記第１電極の上面全体を被覆するように前記有機発光媒体層を形成することが好ましい。
また、本発明の有機ＥＬ素子は、前記有機発光媒体層が、前記第１電極層の上面全体を被覆するように形成されていることが好ましい。
この発明によれば、低分子材料によって形成された機能性層が第１電極層の周縁と基板との間に存在する段差のように大きな凹凸であっても、その側面を被覆することができ、画素の開口面積を大きくすることができる。すなわち、有機発光媒体層の上面に第２電極層を形成したときに第１電極層と第２電極層との短絡を防止するので、第１電極層上に有機発光媒体層を形成するときに第１電極層の周縁部を避けて形成する必要がなく、画素における開口面積の増大が図れる。
【０００９】
また、本発明の有機ＥＬ素子の製造方法は、前記インクを、凸版印刷法を用いた転写によって塗布することとしてもよい。
この発明によれば、塗布対象の表面に凸版印刷法を用いてインクを転写し、塗布対象の表面に低分子材料によって形成された機能性層を印刷する。
【００１０】
また、本発明の有機ＥＬ素子の製造方法は、前記インクを、凸版反転オフセット法を用いた転写によって塗布することとしてもよい。
この発明によれば、凸版反転オフセット印刷法を用いて低分子材料によって形成された機能性層を印刷する。ここで、インクが低分子材料によって構成されており、上述と同様に粘度を維持することができるので、印刷用のブランケット表面に塗布されたインクの切れ性が向上し、パターン通りの形状とすることができる。
【００１１】
また、本発明の有機ＥＬ素子の製造方法は、前記インクを、該インクの微小液滴を噴射、定着させることとしてもよい。
この発明によれば、いわゆるインクジェット印刷法を用いてインクを定着させることで機能性層を印刷する。ここで、インクが低分子材料によって構成されており、濃度が上昇しても粘度を維持することができるので、インクの微小液滴を噴射する噴出口が詰まることを防止することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の有機ＥＬ素子の製造方法及び有機ＥＬ素子によれば、機能性材料を低分子材料で構成するので、塗布対象の表面に凹凸が存在しても、この凹凸を被覆することができ、歩留まりの向上が図れ、耐電圧が向上して発光時の輝度を増大させることができる。さらに、第１電極の表面に平坦化処理を別途施す必要がないので、製造工程の簡略化や製造コストの削減が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明にかかる有機ＥＬ素子の第１の実施形態を、図１を参照しながら説明する。
本実施形態による有機ＥＬ素子１は、いわゆるパッシブマトリックス構造を有する有機ＥＬ素子であって、透光性基板（基板）２と、透光性基板２の一方の面上に複数形成された透明電極層（第１電極層）３と、各透明電極層３の間に形成された隔壁４と、透明電極層３上に積層された有機発光媒体層５と、有機発光媒体層５上に積層されて透明電極層３と対向配置された対向電極層（第２電極層）６とを備えている。
【００１４】
透光性基板２は、透明電極層３や有機発光媒体層５、対向電極層６を支持する基板であって、ガラス基板やプラスチック製のフィルムまたはシートによって構成されている。プラスチック製のフィルムとしては、ポリエチレンテレフタレートやポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエーテルサルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネートを用いることができる。なお、透光性基板２の透明電極層３が形成されない他方の面に、セラミック蒸着フィルムやポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体鹸化物などの他のガスバリア性フィルムを積層してもよい。
【００１５】
透明電極層３は、透光性基板２上に短冊状に一定の間隔をあけて形成されており、層厚が０．０５μｍ〜０．２μｍとなっている。また、透明電極層３は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：酸化インジウムスズ）のように可視光領域において透光性を有する導電性材料によって形成されている。この透明電極層３は、透光性基板２の一面上に蒸着またはスパッタリング法によって成膜した後、所定の開口形状を有するマスクを用いたエッチングによって形成されている。なお、透明電極層３として、ＩＴＯの他に、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide：酸化インジウム亜鉛）や亜鉛複合酸化物、亜鉛アルミニウム複合酸化物などの金属複合酸化物、酸化スズ（ＳｎＯ２）や、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）などを用いることができる。また、オクチル酸インジウムやアセトンインジウムなどの前駆体を透光性基板２上に塗布後、熱分解により酸化物を形成する塗布熱分解法などによって形成してもよい。
【００１６】
隔壁４は、各透明電極層３上に形成された有機発光媒体層５が互いに混合することを防止するために各透明電極層３の間であって透光性基板２上に形成されており、その高さが例えば２μｍとなっている。また、隔壁４は、透明電極層３の周縁部から離間するように形成されている。そして、この隔壁４は、ポジ型またはネガ型の感光性樹脂によって構成されており、透光性基板２上にスピンコータやバーコータ、ロールコータ、ダイコータ、グラビアコータなどの塗布方法を用いて感光性樹脂を塗布した後、フォトリソグラフィ技術を用いて所定の形状にパターニングされることによって形成されている。
ここで、隔壁４として適用可能な感光性樹脂としては、ポリイミド系やアクリル樹脂系、ノボラック樹脂系などが挙げられる。
【００１７】
有機発光媒体層５は、透明電極層３の上面に形成された正孔輸送層７と、正孔輸送層７の上面に形成された有機発光層８とのように機能性層を２層積層した構成となっている。
正孔輸送層７は、層厚が例えば０．０５μｍとなっており、陽極である透明電極層３から注入された正孔を陰極である対向電極層６の方向へ進め、正孔を通しながらも電子が透明電極層３の方向へ進行することを防止する機能を有している。そして、正孔輸送層７は、正孔輸送層７の機能性材料である正孔輸送材料の溶解液または分散液をスピンコートやバーコート、ワイヤーコート、スリットコートなどのウェットコーティング法を用いて透明電極層３上に付着させることによって形成されている。なお、膜厚は、０．０１μｍ〜０．２μｍの範囲であればよく、０．０２μｍ〜０．１５μｍであることがより好ましい。
【００１８】
ここで、正孔輸送層７として適用可能な正孔輸送材料としては、ポリアニリン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、ＰＥＤＯＴ（ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン））、ＰＥＤＯＴとポリスチレンスルホン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）との混合物などの高分子材料が挙げられる。
また、正孔輸送材料を溶解または分散させる溶媒としては、トルエン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、酢酸エチル、酢酸ブチル、水などのうち、いずれかまたはこれらの混合液が挙げられる。
なお、上述した正孔輸送材料の溶解液または分散液には、必要に応じて界面活性剤や酸化防止剤、粘度調整剤、紫外線吸収剤などを添加してもよい。ここで、粘度調整剤としては、例えばポリスチレン、ポリビニルカルバゾールなどを用いることができる。
【００１９】
有機発光層８は、透明電極層３の表面からの層厚が例えば０．０５μｍとなっており、電圧を印加することによって赤色、緑色または青色の各色に発光する有機発光層８の機能性材料であってその分子量が５０００以下である低分子有機発光材料の溶解液または分散液を正孔輸送層７上に付着させることによって形成されている。また、有機発光層８は、凸版印刷法やオフセット印刷法、インクジェット印刷法、反転オフセット印刷法を用いて正孔輸送層７上に溶解液または分散液である有機発光インク（インク）を付着させ、その後乾燥させることで形成されている。なお、膜厚は、０．０１μｍ〜０．１μｍの範囲であればよく、０．０３μｍ〜０．１μｍであることがより好ましい。
【００２０】
ここで、赤色に発光する有機発光層８に用いられる低分子有機発光材料として、トリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ３）と、ピラン系化合物のドープ材であるＤＣＭ（４−ジシアノメチレン−６−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）−２−メチル−４Ｈ−ピラン）と、ＤＣＪＴＢ（４−ジシアノメチレン−６−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）−２−（ｔ−ブチル）−４Ｈ−ピラン）とをそれぞれドーピング濃度が２％となるように添加したものが挙げられる。そして、この低分子有機発光材料をトルエンとＣＨＢ（シクロヘキシルベンゼン）とが９０質量％：１０質量％となるように混合した混合液に溶解し、溶解液を形成している。
なお、溶解液中の低分子有機発光材料の濃度は、例えば１．５重量％となっている。なお、濃度は、０．１重量％〜１０重量％の範囲であればよく、０．３重量％〜３重量％であることがより好ましい。このように、濃度を０．１重量％〜１０重量％以下とすることで印刷時の膜厚が大きくなりすぎず、印刷によるパターン精度を維持することができる。
【００２１】
また、緑色に発光する有機発光層８に用いられる低分子有機発光材料として、Ａｌｑ３が挙げられる。そして、ここの低分子有機発光材料をトルエンとＣＨＢとが９０質量％：１０質量％となるように混合した混合液に溶解し、溶解液を形成している。なお、溶解液中の低分子有機発光材料の濃度は、例えば２重量％となっている。なお、濃度は、上述と同様に、０．１重量％〜１０重量％の範囲であればよく、０．３重量％〜３重量％であることがより好ましい。
また、青色に発光する有機発光層８に用いられる低分子有機発光材料として、Ａｌｑ３と、ドープ材であるＤＰＶＢｉ（４，４’−ビス（２，２’−ジフェニルビニル）−ビフェニル）と、Ｚｎ（ＢＯＸ）２（２−（Ｏ−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾール亜鉛錯体）とをドーピング濃度が２％となるように添加したものが挙げられる。そして、この低分子有機発光材料をトルエンとＣＨＢとが９０質量％：１０質量％となるように混合した混合液に溶解し、溶解液を形成している。なお、溶解液中の低分子有機発光材料の濃度は、例えば２重量％となっている。なお、濃度は、上述と同様に、０．１重量％〜１０重量％の範囲であればよく、０．３重量％〜３重量％であることがより好ましい。
【００２２】
対向電極層６は、透明電極層３と同様に、有機発光層８上にその長手方向が透明電極層３の長手方向と平面視で直交する方向で短冊状に一定の間隔をあけて形成されており、層厚が０．０１μｍ〜０．５μｍとなっている。
対向電極層６としては、発光層の発光特性に合わせて、リチウム、マグネシウム、カルシウム、イッテルビウム、アルミニウムなどの金属単体やこれらと金、銀などの安定な金属との合金または多層体が用いられる。また、インジウム、亜鉛、錫などの導電性酸化物を用いることもできる。これらの材料は、通常の抵抗加熱、ＥＢ加熱などの真空蒸着やスパッタリング法などによって形成されている。
【００２３】
次に、以上のような構成の有機ＥＬ素子１の製造方法を説明する。
まず、透光性基板２上に透明電極層３を形成する。これは、透光性基板２上の全面にスパッタリング法を用いてＩＴＯ膜を形成し、さらにフォトリソグラフィ技術による露光、現像を行って、透明電極層３として残存させる要部をフォトレジストで被覆すると共に、不要部を酸溶液でエッチングしてＩＴＯ膜を除去する。このようにして、所定の間隔をあけて配置された短冊状の透明電極層３が形成される。
【００２４】
次に、各透明電極層３の間に隔壁４を形成する。これは、透光性基板２あるいは透明電極層３上にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィ技術による露光、現像を行って、各透明電極層３の間にフォトレジストを残存させる。その後、ベーキングを行うことでフォトレジストを硬化させる。
そして、正孔輸送層７を形成する。これは、正孔輸送材料の分散液を透光性基板２上あるいは透明電極層３上にスピンコート法によって塗布する。
【００２５】
その後、図２に示す凸版印刷装置１０を用いて有機発光材料の溶解液である有機発光インクを印刷することで有機発光層８を形成する。この凸版印刷装置１０は、有機発光インクが収容されるインクタンク１１と、インクが供給されるインクチャンバ１２と、アニックスロール１３と、表面に凸版１４が設けられた版胴１５とを備えている。
【００２６】
そして、赤色に発光する有機発光インクが収容されたインクタンク１１からインクチャンバ１２にインクを供給し、アニックスロール１３の表面にインクを塗布する。
次に、凸版１４にアニックスロール１３の表面に塗布されたインクを転移し、このインクを正孔輸送層７上に転写する。転写されたインクは、粘度が低いために隔壁４で区切られた領域内で平均化する。すなわち、図３に示すように、透明電極層３の表面や透明電極層３の周縁と透光性基板２との間に存在する凹凸の表面が正孔輸送層７で被覆されていない場合であっても、有機発光層８によって均一に被覆される。したがって、透明電極層３が有機発光層８から露出しない。そして、転写されたインクを乾燥する。その後、赤色の場合と同様に、緑色、青色に発光する有機発光インクをこの順番で印刷する。
【００２７】
続いて、対向電極層６を形成する。これは、短冊状の開口が形成されたマスクを有機発光層８上に配置し、抵抗加熱蒸着法によって蒸着して形成する。ここで、マスクは、その開口の長手方向が透明電極層３の長手方向と平面視で直交するように配置する。このようにして、有機発光層８上にその長手方向が透明電極層３の長手方向と平面視で直交する方向で短冊状に一定の間隔をあけて形成する。
最後に、これら透明電極層３、有機発光媒体層５及び対向電極層６を空気中の酸素や水分から保護するためにガラスキャップで被覆、封止する。以上のようにして、有機ＥＬ素子１を製造する。
【００２８】
以上のように構成された有機ＥＬ素子１の製造方法及び有機ＥＬ素子１によれば、有機発光層８を低分子有機発光材料で形成することで、透明電極層３の表面や透明電極層３の周縁と透光性基板２との間に存在する凹凸の表面が正孔輸送層７で被覆されていない場合であっても、有機発光層８で確実に被覆することができる。これにより、有機発光層８において局所的に高電界が印加されることによって大きな負荷がかかることを防止し、長寿命化することができる。そして、有機発光層８の耐電圧が向上し、発光時の輝度を増大させることができる。
また、透明電極層３の形成後にその表面を研磨するなどすることで平坦化する必要がないので、製造工程の簡略化と共にコストの削減が図れる。
さらに、有機発光媒体層５が平面視で透明電極層３を覆うように形成されているので、画素に対する開口面積を大きくすることができる。
【００２９】
次に、第２の実施形態について、図４を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、上記実施形態で説明した構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
第２の実施形態と第１の実施形態との異なる点は、本実施形態では凸版反転オフセット印刷法によって有機発光層８を形成している点である。
【００３０】
すなわち、本実施形態における有機ＥＬ素子の製造方法は、正孔輸送層７を形成した後、図４に示すような凸版反転オフセット印刷装置２０を用いて有機発光層８を印刷する。この凸版反転オフセット印刷装置２０は、有機発光インクが収容されるインクタンク１１と、表面にシリコーンゴム層を有するブランケット２１を備える回転胴２２と、インクをブランケット２１に塗布するキャップコータ２３と、凸型２４とを備えている。
【００３１】
そして、キャップコータ２３でインクをブランケット２１に塗布し（図４（ａ））、凸型２４をブランケット２１に接触させて正孔輸送層７に転写しない不要部を凸型２４に転写し、除去する（図４（ｂ））。この除去は、ブランケット２１の表面に設けられたシリコーンゴムが有する剥離作用により生じるものである。また、凸型２４の凸部は、形成すべき有機発光層８のパターンとは逆のパターンが加工されている。ここで、インクが低分子材料で構成された有機発光材料を含有しているので、インクの切れ性が向上し、パターン通りにインクが除去される。
その後、ブランケット２１に残存しているインクを正孔輸送層７に転写する（図４（ｃ））。転写されたインクは、隔壁４で区切られた領域内で平均化する。そして、緑色、青色に発光する有機発光インクをそれぞれこの順番で転写し、転写されたインクを乾燥する。
【００３２】
以上のように構成された有機ＥＬ素子及びその製造方法においても、上述した第１の実施形態と同様の作用、効果を有する。
【００３３】
次に、第３の実施形態について、図５を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、上記実施形態で説明した構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
第３の実施形態と第１の実施形態との異なる点は、本実施形態ではインクジェット印刷法によって有機発光層８を形成している点である。
【００３４】
すなわち、本実施形態における有機ＥＬ素子の製造方法は、正孔輸送層７を形成した後、図５に示すようなインクジェット印刷装置３０を用いて有機発光層８を印刷する。このインクジェット印刷装置３０は、有機発光インクが収容されるインクタンク１１と、インクの液滴を噴射するインクジェットヘッド３１とを備えている。
【００３５】
そして、インクジェットヘッド３１からインクの液滴を正孔輸送層７の表面に向けて噴射する。正孔輸送層７に付着したインクは、粘度が低いために隔壁４で区切られた領域内で平均化する。ここで、インクが低分子材料で構成された有機発光材料を含有しているので、インクジェットヘッド３１の噴出口の詰まりが防止される。
そして、緑色、青色に発光する有機発光インクをそれぞれこの順番で印刷し、印刷されたインクを乾燥する。
【００３６】
以上のように構成された有機ＥＬ素子及びその製造方法においても、上述した第１の実施形態と同様の作用、効果を有する。
【実施例１】
【００３７】
次に、本発明にかかる有機ＥＬ素子１を実施例により具体的に説明する。
まず、実施例１として、上述した第１の実施形態における、有機発光層８を上述した凸版印刷法による印刷を用いて形成した有機ＥＬ素子を製造した。
本実施例において、透光性基板２として厚さが０．７ｍｍ、一辺が１００ｍｍ四方のガラスを用い、幅８０μｍ、厚さ０．１５μｍの短冊状の透明電極層３を１２０μｍ間隔で形成した。ここで、透明電極層３の表面粗さＲａは、２００μｍ２からなる任意の面内において２０ｎｍとなった。
また、隔壁４は、透光性基板２と接触する下端の幅が３０μｍ、上端の幅が１５μｍ、高さが１μｍであり、断面ほぼ台形状となっている。ここで、隔壁４は、フォトリソグラフィ技術による現像後に、約２００℃、６０分間のベーキングを行うことによって形成されている。
また、正孔輸送層７は、正孔輸送材料としてＰＥＤＯＴを用いてこれを水に分散させて濃度を１重量％とした分散液をスピンコート法で塗布し、これを乾燥させることによって形成されている。
有機発光層８は、赤色に発光する画素に用いられる低分子有機発光材料として、Ａｌｑ３にドープ材であるＤＣＪＴＢをドーピング濃度が２％となるように添加したものが用いられている。また、緑色に発光する画素に用いられる低分子有機発光材料として、Ａｌｑ３が用いられている。また、青色に発光する画素に用いられる低分子有機発光材料として、Ａｌｑ３にドープ材としてＺｎ（ＢＯＸ）２をドーピング濃度が２％となるように添加したものが用いられている。そして、この低分子有機発光材料をそれぞれトルエンとＣＨＢとが９０質量％：１０質量％となるように混合した混合液に溶解して３種の溶解液としたものを有機発光インクとして用いた。ここで、各色の低分子有機発光材料の濃度は、２重量％となっている。
そして、各色を印刷するごとに、１５０℃、３０分、不活性ガス雰囲気下で乾燥を行い、厚さ７０ｎｍの有機発光層８を得た。
【００３８】
このようにして製造された有機ＥＬ素子を１の透明電極層３及び対向電極層６に電圧を印加し、１０Ｖで輝度が１００００ｃｄ／ｃｍ２である表示試験結果が得られ、発光不良画素は認められなかった。
【実施例２】
【００３９】
次に、実施例２として、上述した第２の実施形態における、有機発光層８を凸版反転オフセット印刷法による印刷を用いて形成した有機ＥＬ素子を製造した。
本実施例において、有機発光層８は、各色を印刷するごとに、１６０℃、３０分、不活性ガス雰囲気下で乾燥を行うことによって形成されており、その厚さが７０ｎｍとなっている。
【００４０】
このようにして製造された有機ＥＬ素子を１の透明電極層３及び対向電極層６に電圧を印加し、１０Ｖで輝度が８５００ｃｄ／ｃｍ２である表示試験結果が得られ、発光不良画素は認められなかった。
【実施例３】
【００４１】
次に、実施例３として、上述した第３の実施形態における、有機発光層８をインクジェット印刷法による印刷を用いて形成した有機ＥＬ素子を製造した。なお、本実施例においては上述した実施例１と同様の箇所の説明を省略する。
本実施例において、有機発光層８は、各色を印刷するごとに、１５０℃、３０分、不活性ガス雰囲気下で乾燥を行うことによって形成されており、その厚さが７０ｎｍとなっている。
【００４２】
このようにして製造された有機ＥＬ素子を１の透明電極層３及び対向電極層６に電圧を印加し、１０Ｖで輝度が８７００ｃｄ／ｃｍ２である表示試験結果が得られ、発光不良画素は認められなかった。
【００４３】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態において、有機ＥＬ素子１はパッシブマトリックス構造を有しているが、アクティブマトリックス構造としてもよい。アクティブマトリックス構造は、透光性基板２上に薄膜トランジスタやこれに接続される信号線などの配線を形成し、この薄膜トランジスタあるいは透光性基板２の上に透明電極層３が形成された構成となっている。したがって、透明電極層３の表面に、これら薄膜トランジスタなどの形状に応じた凹凸が形成されることとなる。ここで、有機発光層８が低分子有機発光材料で構成されているので、有機発光層８の印刷時に有機発光層８を構成するインクがこの凹凸を被覆すると共に表面を平坦化することができる。
【００４４】
また、有機発光層８の上面に電子輸送層を積層してもよい。ここで、電子輸送層として、例えばＮ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ビフィニル−４，４’−ジアミンをポリスチレン、ポリメチレンメタクリレート、ポリビニルカルバゾールなどの高分子材料を溶解させたものを用いることができる。また、正孔ブロック層や正孔注入層、電子注入層、電子ブロック層を形成してもよい。ここで、正孔注入層や電子ブロック層は、正孔輸送層７と同様に、陽極である透明電極層３から正孔を陰極である対向電極層６の方向へ進めて正孔を通しながらも、電子が透明電極層３の方向へ進行することを防止する機能を有している。また、正孔ブロック層や電子輸送層、電子注入層は、陰極である対向電極層６から電子を陽極である透明電極層３の方向へ進めて電子を通しながらも、正孔が対向電極層６の方向へ進行することを防止する機能を有している。
【００４５】
また、有機発光媒体層５のうち、有機発光層８のみが低分子材料を用いた機能性材料の溶解液を印刷することによって形成されているが、正孔輸送層７が低分子材料を用いた機能性材料の溶解液を印刷することによって形成されてもよく、有機発光層８及び正孔輸送層７共に低分子材料を用いた機能性材料によって形成されてもよい。さらに、上述した、電子輸送層や正孔ブロック層、電子注入層、電子ブロック層に低分子材料を用いた機能性材料を適用して形成するような構成としてもよい。また、有機発光媒体層５のうち有機発光層８を除いた他の機能性層のうち少なくとも１層を低分子材料を用いた機能性材料を適用して形成するような構成としてもよい。
【００４６】
また、フッ化リチウムなどの薄膜を対向電極層６と有機発光媒体層５との間に設けてもよい。対向電極層６を短冊状にパターニングするには、金属膜、セラミック膜の蒸着マスクなどを用いることができる。さらに、対向電極層６上に絶縁性の無機物や樹脂などによる保護層を設けてもよい。
隔壁４が各透明電極層３間に形成されているが、透明電極層３の周縁部と隣接する他の透明電極層３の周縁部との間にわたって形成されていてもよく、隔壁４を設けない構成としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
この発明によれば、有機ＥＬ素子の製造方法及び有機ＥＬ素子に関して、透明電極層の表面に存在する凹凸の影響を受けずに、この凹凸が有機発光媒体層によって覆われ、産業上の利用可能性が認められる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１の実施形態における有機ＥＬ素子を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における凸版印刷装置を示す該略図である。
【図３】図１の透明電極層の周縁近傍を示す拡大断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態における凸版反転オフセット印刷装置を示す該略図である。
【図５】本発明の第３の実施形態におけるインクジェット印刷装置を示す該略図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  有機ＥＬ素子
２  透光性基板（基板）
３  透明電極層（第１電極層）
５  有機発光媒体層
６  対向電極層（第２電極層）
７  正孔輸送層（機能性層）
８  有機発光層（機能性層）
【図１】
2007012504.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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