JP2010205548A - 有機ｅｌ素子および有機ｅｌ素子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】発光効率に優れた有機ＥＬ素子を提供する。
【解決手段】第一の支持体３と、該第一の支持体上に設けられた第一の電極４と、該第一の電極上に設けられ、かつ、発光層１０を含む第一の有機薄膜層５とを有する第一の基板１と、第二の支持体６と、該第二の支持体上に設けられた第二の電極７と、該第二の電極上に設けられた第二の有機薄膜層８とを有する第二の基板２とを有し、第一の基板と第二の基板は、それぞれ、支持体と反対側の最表面が、第一の有機薄膜層、第二の有機薄膜層であり、第一の有機薄膜層と第二の有機薄膜層は、同種の架橋性材料を含み、該同種の架橋性材料同士が架橋により接合している、有機ＥＬ素子。
【選択図】図１
【解決手段】第一の支持体３と、該第一の支持体上に設けられた第一の電極４と、該第一の電極上に設けられ、かつ、発光層１０を含む第一の有機薄膜層５とを有する第一の基板１と、第二の支持体６と、該第二の支持体上に設けられた第二の電極７と、該第二の電極上に設けられた第二の有機薄膜層８とを有する第二の基板２とを有し、第一の基板と第二の基板は、それぞれ、支持体と反対側の最表面が、第一の有機薄膜層、第二の有機薄膜層であり、第一の有機薄膜層と第二の有機薄膜層は、同種の架橋性材料を含み、該同種の架橋性材料同士が架橋により接合している、有機ＥＬ素子。
【選択図】図１
Description
本発明は、有機ＥＬ素子および有機ＥＬ素子の製造方法に関する。特に、印刷型有機ＥＬ素子およびその製造方法に関する。
従来、印刷方式で形成する有機ＥＬ素子は、一方の電極を、発光層等の有機薄膜層の形成後に塗布或いは蒸着で形成していたため、有機薄膜層へのダメージがあった。そこで、印刷型有機ＥＬ素子を製造するにあたり、支持体上に電極層と有機薄膜層の一部とを設けてなる基板同士を、有機薄膜層側にて貼り合せて製造する方法が試みられている。
例えば、特許文献１には、２つの基板の有機薄膜層同士を、シール材によって貼り合せる方法が開示されている。しかしながら、シール材で貼り合せると、接合界面が明確に残り、発光効率が劣るという問題がある。
一方、特許文献２には、有機薄膜層にバインダーを添加し、有機薄膜層に含まれるバインダーを熱融合させて、有機薄膜層同士を貼り合せる方法が記載されている。しかしながら、該技術では、バインダー中に有機材料を分散することになるため、やはり、発光効率が劣るという問題が残る。
例えば、特許文献１には、２つの基板の有機薄膜層同士を、シール材によって貼り合せる方法が開示されている。しかしながら、シール材で貼り合せると、接合界面が明確に残り、発光効率が劣るという問題がある。
一方、特許文献２には、有機薄膜層にバインダーを添加し、有機薄膜層に含まれるバインダーを熱融合させて、有機薄膜層同士を貼り合せる方法が記載されている。しかしながら、該技術では、バインダー中に有機材料を分散することになるため、やはり、発光効率が劣るという問題が残る。
本発明は上記課題を解決することを目的としたものであって、発光効率に優れた有機ＥＬ素子を提供することを目的とする。
上記課題のもと、本願発明者が鋭意検討を行った結果、有機薄膜層同士を架橋により接合させることにより、発光効率を高く保つことを見出した。具体的には、以下の手段により上記課題を解決しうることを見出した。
（１）第一の支持体と、該第一の支持体上に設けられた第一の電極と、該第一の電極上に設けられ、かつ、発光層を含む第一の有機薄膜層とを有する第一の基板と、
第二の支持体と、該第二の支持体上に設けられた第二の電極と、該第二の電極上に設けられた第二の有機薄膜層とを有する第二の基板とを有し、
第一の基板と第二の基板は、それぞれ、支持体と反対側の最表面が、第一の有機薄膜層、第二の有機薄膜層であり、第一の有機薄膜層と第二の有機薄膜層は、同種の架橋性材料を含み、該同種の架橋性材料同士が架橋により接合している、有機ＥＬ素子。
（２）前記同種の架橋性材料が、それぞれ、高分子化合物である、（１）に記載の有機ＥＬ素子。
（３）前記同種の架橋性材料が、それぞれ、重量平均分子量１５００〜３０万の高分子である、（１）に記載の有機ＥＬ素子。
（４）前記最表面の層の厚さが、それぞれ、１０〜１０００ｎｍである（１）〜（３）のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
（５）前記最表面の層が、それぞれ、正孔輸送層である、（１）〜（４）のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
（６）前記最表面の層の少なくとも一方に重合開始剤が含まれる、（１）〜（５）のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
（７）前記最表面の層のうち、第二の基板側の最表面の層にのみ重合開始剤を含む、（１）〜（５）のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
（８）前記最表面の正孔輸送層のうち、第一の基板側の正孔輸送層に隣接する層が正孔輸送層である、（５）〜（７）のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
（９）前記架橋性材料がエポキシ基を有する、（１）〜（８）のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
（１０）前記支持体の少なくとも一方が、ガスバリアフィルムである、（１）〜（９）のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
（１１）第一の支持体と、該第一の支持体上に設けられた第一の電極と、該第一の電極上に設けられ、かつ、発光層を含む第一の有機薄膜層とを有する第一の基板と、
第二の支持体と、該第二の支持体上に設けられた第二の電極と、該第二の電極上に設けられた第二の有機薄膜層とを有する第二の基板とを接合させることを含み、かつ、
第一の基板と第二の基板は、それぞれ、支持体と反対側の最表面が、第一の有機薄膜層、第二の有機薄膜層であり、第一の有機薄膜層と第二の有機薄膜層は、同種の架橋性材料を含み、該同種の架橋性材料同士を架橋により接合させる、有機ＥＬ素子の製造方法。
（１２）前記同種の架橋性材料として、それぞれ、高分子を用いる、（１１）に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
（１３）前記最表層が、それぞれ、正孔輸送層である、（１１）または（１２）に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
（１４）前記有機薄膜層同士を接合面において光重合法で架橋させる、（１１）〜（１３）のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
（１５）前記有機薄膜層の少なくとも一層を塗布法により形成する、（１１）〜（１４）のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
（１６）前記支持体の少なくとも一方が、ガスバリアフィルムである、（１１）〜（１５）のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
（１７）前記有機ＥＬ素子が、（１）〜（１０）のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子である、（１１）〜（１６）のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
（１）第一の支持体と、該第一の支持体上に設けられた第一の電極と、該第一の電極上に設けられ、かつ、発光層を含む第一の有機薄膜層とを有する第一の基板と、
第二の支持体と、該第二の支持体上に設けられた第二の電極と、該第二の電極上に設けられた第二の有機薄膜層とを有する第二の基板とを有し、
第一の基板と第二の基板は、それぞれ、支持体と反対側の最表面が、第一の有機薄膜層、第二の有機薄膜層であり、第一の有機薄膜層と第二の有機薄膜層は、同種の架橋性材料を含み、該同種の架橋性材料同士が架橋により接合している、有機ＥＬ素子。
（２）前記同種の架橋性材料が、それぞれ、高分子化合物である、（１）に記載の有機ＥＬ素子。
（３）前記同種の架橋性材料が、それぞれ、重量平均分子量１５００〜３０万の高分子である、（１）に記載の有機ＥＬ素子。
（４）前記最表面の層の厚さが、それぞれ、１０〜１０００ｎｍである（１）〜（３）のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
（５）前記最表面の層が、それぞれ、正孔輸送層である、（１）〜（４）のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
（６）前記最表面の層の少なくとも一方に重合開始剤が含まれる、（１）〜（５）のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
（７）前記最表面の層のうち、第二の基板側の最表面の層にのみ重合開始剤を含む、（１）〜（５）のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
（８）前記最表面の正孔輸送層のうち、第一の基板側の正孔輸送層に隣接する層が正孔輸送層である、（５）〜（７）のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
（９）前記架橋性材料がエポキシ基を有する、（１）〜（８）のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
（１０）前記支持体の少なくとも一方が、ガスバリアフィルムである、（１）〜（９）のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
（１１）第一の支持体と、該第一の支持体上に設けられた第一の電極と、該第一の電極上に設けられ、かつ、発光層を含む第一の有機薄膜層とを有する第一の基板と、
第二の支持体と、該第二の支持体上に設けられた第二の電極と、該第二の電極上に設けられた第二の有機薄膜層とを有する第二の基板とを接合させることを含み、かつ、
第一の基板と第二の基板は、それぞれ、支持体と反対側の最表面が、第一の有機薄膜層、第二の有機薄膜層であり、第一の有機薄膜層と第二の有機薄膜層は、同種の架橋性材料を含み、該同種の架橋性材料同士を架橋により接合させる、有機ＥＬ素子の製造方法。
（１２）前記同種の架橋性材料として、それぞれ、高分子を用いる、（１１）に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
（１３）前記最表層が、それぞれ、正孔輸送層である、（１１）または（１２）に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
（１４）前記有機薄膜層同士を接合面において光重合法で架橋させる、（１１）〜（１３）のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
（１５）前記有機薄膜層の少なくとも一層を塗布法により形成する、（１１）〜（１４）のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
（１６）前記支持体の少なくとも一方が、ガスバリアフィルムである、（１１）〜（１５）のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
（１７）前記有機ＥＬ素子が、（１）〜（１０）のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子である、（１１）〜（１６）のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
発光効率に優れた有機ＥＬ素子を提供することが可能になった。特に、貼り合せ方式で、良好な接合界面となっている点で本発明は極めて有意である。
以下において、本発明の内容について詳細に説明する。尚、本願明細書において「〜」とはその前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。また、本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子とは、有機ＥＬ素子のことをいう。
本発明の有機ＥＬ素子は、第一の支持体と、該第一の支持体上に設けられた第一の電極と、該第一の電極上に設けられ、発光層を含む第一の有機薄膜層とを有する第一の基板と、第二の支持体と、該第二の支持体の上に設けられた第二の電極と、該第二の電極上に設けられた第二の有機薄膜層とを有する第二の基板とを有し、第一の基板と第二の基板は、それぞれ、支持体と反対側の最表面が、第一の有機薄膜層、第二の有機薄膜層であり、第一の有機薄膜層と第二の有機薄膜層は、同種の架橋性材料を含み、該同種の架橋性材料同士が架橋により接合していることを特徴とする。
このように、２つの基板を架橋により接合することにより、著しく接合界面が良好なものとなり得られる有機ＥＬ素子の発光効率が向上する。以下、本発明の構成について、詳細に説明する。
このように、２つの基板を架橋により接合することにより、著しく接合界面が良好なものとなり得られる有機ＥＬ素子の発光効率が向上する。以下、本発明の構成について、詳細に説明する。
以下、本発明の有機ＥＬ素子の好ましい態様の一例を図１に従って説明する。本発明の有機ＥＬ素子はこれらに限定されるものではないことはいうまでも無い。
本発明の有機ＥＬ素子は、２つの基板１・２を有し、一方の基板１は、支持体３、電極４、有機薄膜層５からなる。他方の基板２は、支持体６、電極７、有機薄膜層８とからなる。
本発明では、それぞれの基板の最表面の一方は、有機薄膜層である。しかしながら、他方の最表面は必ずしも支持体である必要はなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、機能層等を有していてもよい。
また、本実施形態では、電極は支持体の表面に直接に設けられているが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、支持体と電極の間に機能層等を有していてもよい。同様に、有機薄膜層は、電極の表面に直接に設けられていてもよいし、機能層等を介して設けられていてもよい。
本発明の有機ＥＬ素子は、２つの基板１・２を有し、一方の基板１は、支持体３、電極４、有機薄膜層５からなる。他方の基板２は、支持体６、電極７、有機薄膜層８とからなる。
本発明では、それぞれの基板の最表面の一方は、有機薄膜層である。しかしながら、他方の最表面は必ずしも支持体である必要はなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、機能層等を有していてもよい。
また、本実施形態では、電極は支持体の表面に直接に設けられているが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、支持体と電極の間に機能層等を有していてもよい。同様に、有機薄膜層は、電極の表面に直接に設けられていてもよいし、機能層等を介して設けられていてもよい。
図１における有機薄膜層５は、電極に近い側から順に、電子輸送層９、発光層１０、正孔輸送層１１・１２から構成される。すなわち、本実施形態では、正孔輸送層を２層連続して有するのが好ましい。このように、発光層を有する側の基板において、正孔輸送層を連続して２層設けることにより、正孔輸送層１１に重合開始剤を含有せずに、基板を貼り合わせた後で接合界面を架橋処理することが可能となり、隣接層の発光層１０への悪影響を低減できる。
他方の基板２の有機薄膜層８は、正孔輸送層である。もちろん、本発明の有機薄膜層の構成はこれら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内において、他の構成を有していても良い。
また、本実施形態では、有機ＥＬ素子は、正孔輸送層で接合しているが、電子輸送層、発光層で接合していてもよい。好ましくは、正孔輸送層で接合する形態である。
他方の基板２の有機薄膜層８は、正孔輸送層である。もちろん、本発明の有機薄膜層の構成はこれら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内において、他の構成を有していても良い。
また、本実施形態では、有機ＥＬ素子は、正孔輸送層で接合しているが、電子輸送層、発光層で接合していてもよい。好ましくは、正孔輸送層で接合する形態である。
本発明では、それぞれの基板が有する有機薄膜層の最表面が、それぞれ、同種の架橋性材料を含み、該同種の架橋性材料同士がその界面において架橋している。ここで、同種の架橋性材料とは、完全に同じ材料のほか、主骨格が同じであり、架橋性基の種類であれば、完全に同一でない化合物も含む趣旨である。したがって、互いに架橋性の数が異なるような材料、同種の架橋性材料に含まれる。例えば、主骨格がポリパラフェニレンビニレンで架橋性基のエポキシ基が１つ置換されている化合物と２つ置換されている化合物は同種の化合物である。また、本発明における架橋性材料は、一種類のみでもよいし、二種類以上であってもよい。
本発明の有機薄膜層に含まれる架橋性材料は、π共役系の高分子化合物であることが好ましく、重量平均分子量１５００〜３０万の高分子化合物であることがより好ましく、重量平均分子量３０００〜１５万の高分子化合物であることがより好ましい。
有機薄膜層に含まれる架橋性材料の架橋性基としては、ビニル基、アセチレン基、ブテニル基、アクリル基、エポキシ基、アクリレート基、アクリルアミド基、メタクリル基、メタクリレート基、メタクリルアミド基、ビニルエーテル基、ビニルアミノ基、シラノール基、小員環（例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、エポキシ基、オキセタン基、ジケテン基、エピスルフィド基等）を有する基、ラクトン基、ラクタム基、シロキサン誘導体を含有する基が挙げられ、アクリレート基やエポキシ基が好ましく、エポキシ基がさらに好ましい。また、これらの基の他に、エステル結合やアミド結合を形成可能な基の組み合わせ等も用いることができる。例えば、エステル基とアミノ基、エステル基とヒドロキシル基等の組み合わせである。具体的には、次のような化合物が挙げられる。
有機薄膜層に含まれる架橋性材料の架橋性基としては、ビニル基、アセチレン基、ブテニル基、アクリル基、エポキシ基、アクリレート基、アクリルアミド基、メタクリル基、メタクリレート基、メタクリルアミド基、ビニルエーテル基、ビニルアミノ基、シラノール基、小員環（例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、エポキシ基、オキセタン基、ジケテン基、エピスルフィド基等）を有する基、ラクトン基、ラクタム基、シロキサン誘導体を含有する基が挙げられ、アクリレート基やエポキシ基が好ましく、エポキシ基がさらに好ましい。また、これらの基の他に、エステル結合やアミド結合を形成可能な基の組み合わせ等も用いることができる。例えば、エステル基とアミノ基、エステル基とヒドロキシル基等の組み合わせである。具体的には、次のような化合物が挙げられる。
正孔輸送層は、陽極から正孔を受け取り陰極側に輸送する機能を有する層である。正孔輸送層に用いられる正孔輸送性材料としては、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、ポルフィリン系化合物、有機シラン誘導体、カーボン、等が挙げられる。
本発明の接合している層が、正孔輸送層同士である場合、本発明で用いる架橋性材料は、通常、正孔輸送性材料と混合して用いる。正孔輸送性材料としては、下記に示す化合物が例示される。正孔輸送層における該架橋性材料の含有率は、通常、５〜８０重量％であり、好ましくは２０〜６０重量％であり、より好ましくは３０〜５０重量％である。
発光層は、電界印加時に、陽極、正孔輸送層から正孔を受け取り、陰極、電子輸送層から電子を受け取り、正孔と電子との再結合の場を提供して発光させる機能を有する層である。また、発光層は、発光材料のみで構成されていてもよく、ホスト材料と発光材料の混合層とした構成でもよい。発光材料は蛍光発光材料でも燐光発光材料であってもよく、ドーパントは１種であっても２種以上であってもよい。ホスト材料は電荷輸送材料であることが好ましい。ホスト材料は１種であっても２種以上であってもよく、例えば、電子輸送性のホスト材料とホール輸送性のホスト材料とを混合した構成が挙げられる。さらに、発光層中に電荷輸送性を有さず、発光しない材料を含んでいてもよい。また、発光層は１層であっても２層以上であってもよく、それぞれの層が異なる発光色で発光してもよい。
前記蛍光発光材料の例としては、例えば、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、スチリルベンゼン誘導体、ポリフェニル誘導体、ジフェニルブタジエン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、ナフタルイミド誘導体、クマリン誘導体、縮合芳香族化合物、ペリノン誘導体、オキサジアゾール誘導体、オキサジン誘導体、アルダジン誘導体、ピラリジン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、ビススチリルアントラセン誘導体、キナクリドン誘導体、ピロロピリジン誘導体、チアジアゾロピリジン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、スチリルアミン誘導体、ジケトピロロピロール誘導体、芳香族ジメチリディン化合物、８−キノリノール誘導体の金属錯体やピロメテン誘導体の金属錯体に代表される各種金属錯体等、ポリチオフェン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン等のポリマー化合物、有機シラン誘導体などの化合物等が挙げられる。
前記燐光発光材料は、例えば、遷移金属原子またはランタノイド原子を含む錯体が挙げられる。
前記遷移金属原子としては、特に限定されないが、好ましくは、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウム、および白金が挙げられ、より好ましくは、レニウム、イリジウム、および白金である。
前記ランタノイド原子としては、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテシウムが挙げられる。これらのランタノイド原子の中でも、ネオジム、ユーロピウム、およびガドリニウムが好ましい。
前記遷移金属原子としては、特に限定されないが、好ましくは、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウム、および白金が挙げられ、より好ましくは、レニウム、イリジウム、および白金である。
前記ランタノイド原子としては、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテシウムが挙げられる。これらのランタノイド原子の中でも、ネオジム、ユーロピウム、およびガドリニウムが好ましい。
錯体の配位子としては、例えば、G.Wilkinson等著，Comprehensive Coordination Chemistry, PergamonPress社１９８７年発行、H.Yersin著，「Photochemistry and Photophysics of Coordination Compounds」 Springer−Verlag社１９８７年発行、山本明夫著「有機金属化学−基礎と応用−」裳華房社１９８２年発行等に記載の配位子などが挙げられる。
また、発光層に含有されるホスト材料としては、例えば、カルバゾール骨格を有するもの、ジアリールアミン骨格を有するもの、ピリジン骨格を有するもの、ピラジン骨格を有するもの、トリアジン骨格を有するものおよびアリールシラン骨格を有するものや、後述の正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層の項で例示されている材料が挙げられる。
電子輸送層は、陰極から電子を受け取り陽極に輸送する機能を有する層である。電子輸送層は、具体的には、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ナフタレン、ペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン誘導体、８−キノリノール誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体、有機シラン誘導体、等を含有する層であることが好ましい。
有機薄膜層の厚さは、最表面の層が、１０〜１０００ｎｍ、であることが好ましく、２０〜５００ｎｍであることがより好ましい。
有機薄膜層、特に、最表面の有機薄膜層の少なくとも一方には、重合開始剤を含むことが好ましい。より好ましくは、図１の基板２の方の有機薄膜層、すなわち、発光層を有さない側の最表面の層８が重合開始剤を含むことが好ましく、最表面の層のうち、発光層を有さない側の最表面の層のみが重合開始剤を含むことがより好ましい。このような構成とすることにより、基板を貼り合わせた後の架橋処理で、隣接層の発光層１０への悪影響を低減できる。
本発明における重合開始剤とは、架橋性基を架橋させるための重合開始剤であり、光カチオン重合開始剤が挙げられ、ヨードニウム塩型重合開始剤が好ましい。
本発明における重合開始剤とは、架橋性基を架橋させるための重合開始剤であり、光カチオン重合開始剤が挙げられ、ヨードニウム塩型重合開始剤が好ましい。
本発明における支持体は、少なくとも一方が、透明の支持体であればその種類等は特に問わない。図１の態様では、支持体６が透明の支持体である。支持体の例としては、ガラス、プラスチックフィルム、ガスバリアフィルム等広く採用することができる。特に、本発明では、支持体の一方または両方として、ガスバリアフィルムを用いることが好ましい。ガスバリアフィルムを用いることにより、ロールフィルム形態で印刷方式により有機薄膜層を形成することが可能となり、簡便で耐久性に優れた有機ＥＬデバイスを作成することができる。
以下、本発明で好ましく用いられるガスバリアフィルムについて説明する。
ガスバリアフィルムは、基材フィルムと、該基材フィルム上に形成されたバリア性積層体とを有する。ガスバリアフィルムにおいて、バリア性積層体は、基材フィルムの片面にのみ設けられていてもよいし、両面に設けられていてもよい。バリア性積層体は、基材フィルム側から無機層、有機層の順に積層していてもよいし、有機層、無機層の順に積層していてもよい。最上層は無機層でも有機層でもよい。
ガスバリアフィルムは、基材フィルムと、該基材フィルム上に形成されたバリア性積層体とを有する。ガスバリアフィルムにおいて、バリア性積層体は、基材フィルムの片面にのみ設けられていてもよいし、両面に設けられていてもよい。バリア性積層体は、基材フィルム側から無機層、有機層の順に積層していてもよいし、有機層、無機層の順に積層していてもよい。最上層は無機層でも有機層でもよい。
プラスチックフィルム
本発明におけるガスバリアフィルムは、通常、基材フィルムとして、プラスチックフィルムを用いる。用いられるプラスチックフィルムは、有機層、無機層等の積層体を保持できるフィルムであれば材質、厚み等に特に制限はなく、使用目的等に応じて適宜選択することができる。前記プラスチックフィルムとしては、具体的には、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、メタクリル酸−マレイン酸共重合体、ポリスチレン樹脂、透明フッ素樹脂、ポリイミド、フッ素化ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、セルロースアシレート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリカーボネート樹脂、脂環式ポリオレフィン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリスルホン樹脂、シクロオレフィルンコポリマー、フルオレン環変性ポリカーボネート樹脂、脂環変性ポリカーボネート樹脂、フルオレン環変性ポリエステル樹脂、アクリロイル化合物などの熱可塑性樹脂が挙げられる。
本発明におけるガスバリアフィルムは、通常、基材フィルムとして、プラスチックフィルムを用いる。用いられるプラスチックフィルムは、有機層、無機層等の積層体を保持できるフィルムであれば材質、厚み等に特に制限はなく、使用目的等に応じて適宜選択することができる。前記プラスチックフィルムとしては、具体的には、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、メタクリル酸−マレイン酸共重合体、ポリスチレン樹脂、透明フッ素樹脂、ポリイミド、フッ素化ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、セルロースアシレート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリカーボネート樹脂、脂環式ポリオレフィン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリスルホン樹脂、シクロオレフィルンコポリマー、フルオレン環変性ポリカーボネート樹脂、脂環変性ポリカーボネート樹脂、フルオレン環変性ポリエステル樹脂、アクリロイル化合物などの熱可塑性樹脂が挙げられる。
特に、本発明では、プラスチックフィルムは耐熱性を有する素材からなることが好ましい。具体的には、ガラス転移温度（Ｔｇ）が１００℃以上および／または線熱膨張係数が４０ｐｐｍ／℃以下で耐熱性の高い透明な素材からなることが好ましい。Ｔｇや線膨張係数は、添加剤などによって調整することができる。このような熱可塑性樹脂として、例えば、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ：１２０℃）、ポリカーボネート（ＰＣ：１４０℃）、脂環式ポリオレフィン（例えば日本ゼオン(株)製 ゼオノア１６００：１６０℃）、ポリアリレート（ＰＡｒ：２１０℃）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ：２２０℃）、ポリスルホン（ＰＳＦ：１９０℃）、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ：特開２００１−１５０５８４号公報の化合物：１６２℃）、ポリイミド（例えば三菱ガス化学（株）ネオプリム：２６０℃）、フルオレン環変性ポリカーボネート（ＢＣＦ−ＰＣ：特開２０００−２２７６０３号公報の化合物：２２５℃）、脂環変性ポリカーボネート（ＩＰ−ＰＣ：特開２０００−２２７６０３号公報の化合物：２０５℃）、アクリロイル化合物（特開２００２−８０６１６号公報の化合物：３００℃以上）が挙げられる（括弧内はＴｇを示す）。特に、透明性を求める場合には脂環式ポレオレフィン等を使用するのが好ましい。
本発明において、透明な支持体として、ガスバリアフィルムを用いる場合、プラスチックフィルムは透明であること、すなわち、光線透過率が通常８０％以上、好ましくは８５％以上、さらに好ましくは９０％以上である。光線透過率は、ＪＩＳ−Ｋ７１０５に記載された方法、すなわち積分球式光線透過率測定装置を用いて全光線透過率および散乱光量を測定し、全光線透過率から拡散透過率を引いて算出することができる。
ガスバリアフィルムを観察側に設置しない場合は必ずしも透明性が要求されない。したがって、このような場合は、プラスチックフィルムとして不透明な材料を用いることもできる。不透明な材料としては、例えば、ポリイミド、ポリアクリロニトリル、公知の液晶ポリマーなどが挙げられる。
ガスバリアフィルムに用いられるプラスチックフィルムの厚みは、通常、１〜８００μｍであり、好ましくは１０〜２００μｍである。
ガスバリアフィルムを観察側に設置しない場合は必ずしも透明性が要求されない。したがって、このような場合は、プラスチックフィルムとして不透明な材料を用いることもできる。不透明な材料としては、例えば、ポリイミド、ポリアクリロニトリル、公知の液晶ポリマーなどが挙げられる。
ガスバリアフィルムに用いられるプラスチックフィルムの厚みは、通常、１〜８００μｍであり、好ましくは１０〜２００μｍである。
バリア性積層体
バリア性積層体は、少なくとも１つの有機領域と、少なくとも１つの無機領域、好ましくは、少なくとも１層の有機層と少なくとも１層の無機層を含むものであり、より好ましくは、少なくとも２層の有機層と少なくとも２層の無機層とが交互に積層しているものである。
また、本発明におけるバリア性積層体は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、バリア性積層体を構成する組成が膜厚方向に有機領域と無機領域が連続的に変化するいわゆる傾斜材料層を含んでいてもよい。前記傾斜材料の例としては、キムらによる論文「Journal of Vacuum Science and Technology A Vol. 23 p971−977(2005 American Vacuum Society) ジャーナル オブ バキューム サイエンス アンド テクノロジー Ａ 第２３巻 ９７１頁〜９７７ページ（２００５年刊、アメリカ真空学会）」に記載の材料や、米国公開特許２００４−４６４９７号明細書に開示してあるように有機領域と無機領域が界面を持たない連続的な層等が挙げられる。以降、簡略化のため、有機層と有機領域は「有機層」として、無機層と無機領域は無機層として記述する。
バリア性積層体を構成する層数に関しては特に制限はないが、典型的には２層〜３０層が好ましく、３層〜２０層がさらに好ましい。また、有機層および無機層以外の他の構成層を含んでいてもよい。
バリア性積層体は、少なくとも１つの有機領域と、少なくとも１つの無機領域、好ましくは、少なくとも１層の有機層と少なくとも１層の無機層を含むものであり、より好ましくは、少なくとも２層の有機層と少なくとも２層の無機層とが交互に積層しているものである。
また、本発明におけるバリア性積層体は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、バリア性積層体を構成する組成が膜厚方向に有機領域と無機領域が連続的に変化するいわゆる傾斜材料層を含んでいてもよい。前記傾斜材料の例としては、キムらによる論文「Journal of Vacuum Science and Technology A Vol. 23 p971−977(2005 American Vacuum Society) ジャーナル オブ バキューム サイエンス アンド テクノロジー Ａ 第２３巻 ９７１頁〜９７７ページ（２００５年刊、アメリカ真空学会）」に記載の材料や、米国公開特許２００４−４６４９７号明細書に開示してあるように有機領域と無機領域が界面を持たない連続的な層等が挙げられる。以降、簡略化のため、有機層と有機領域は「有機層」として、無機層と無機領域は無機層として記述する。
バリア性積層体を構成する層数に関しては特に制限はないが、典型的には２層〜３０層が好ましく、３層〜２０層がさらに好ましい。また、有機層および無機層以外の他の構成層を含んでいてもよい。
有機層
本発明における有機層とは有機ポリマーを主成分とする、有機層であることが好ましい。ここで主成分とは、有機層を構成する成分の第一の成分が有機ポリマーであることをいい、通常は、有機層を構成する成分の８０重量％以上が有機ポリマーであることをいう。
有機ポリマーとしては、例えば、ポリエステル、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、メタクリル酸−マレイン酸共重合体、ポリスチレン、透明フッ素樹脂、ポリイミド、フッ素化ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、セルロースアシレート、ポリウレタン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、脂環式ポリオレフィン、ポリアリレート、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、フルオレン環変性ポリカーボネート、脂環変性ポリカーボネート、フルオレン環変性ポリエステルおよびアクリロイル化合物などの熱可塑性樹脂、あるいはポリシロキサン等の有機珪素ポリマーなどが挙げられる。有機層は単独の材料からなっていても混合物からなっていてもよいし、サブレイヤーの積層構造であってもよい。この場合、各サブレイヤーが同じ組成であっても異なる組成であってもよい。また、上述したとおり、米国公開特許２００４−４６４９７号明細書に開示してあるように無機層との界面が明確で無く、組成が膜厚方向で連続的に変化する層であってもよい。
本発明における有機層とは有機ポリマーを主成分とする、有機層であることが好ましい。ここで主成分とは、有機層を構成する成分の第一の成分が有機ポリマーであることをいい、通常は、有機層を構成する成分の８０重量％以上が有機ポリマーであることをいう。
有機ポリマーとしては、例えば、ポリエステル、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、メタクリル酸−マレイン酸共重合体、ポリスチレン、透明フッ素樹脂、ポリイミド、フッ素化ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、セルロースアシレート、ポリウレタン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、脂環式ポリオレフィン、ポリアリレート、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、フルオレン環変性ポリカーボネート、脂環変性ポリカーボネート、フルオレン環変性ポリエステルおよびアクリロイル化合物などの熱可塑性樹脂、あるいはポリシロキサン等の有機珪素ポリマーなどが挙げられる。有機層は単独の材料からなっていても混合物からなっていてもよいし、サブレイヤーの積層構造であってもよい。この場合、各サブレイヤーが同じ組成であっても異なる組成であってもよい。また、上述したとおり、米国公開特許２００４−４６４９７号明細書に開示してあるように無機層との界面が明確で無く、組成が膜厚方向で連続的に変化する層であってもよい。
本発明における有機層は、好ましくは、重合性化合物を含む重合性組成物を硬化してなるものである。
（重合性化合物）
重合性化合物は、好ましくは、ラジカル重合性化合物および／またはエーテル基を官能基に有するカチオン重合性化合物であり、より好ましくは、エチレン性不飽和結合を末端または側鎖に有する化合物、および／または、エポキシまたはオキセタンを末端または側鎖に有する化合物である。これらのうち、エチレン性不飽和結合を末端または側鎖に有する化合物が好ましい。エチレン性不飽和結合を末端または側鎖に有する化合物の例としては、（メタ）アクリレート系化合物、アクリルアミド系化合物、スチレン系化合物、無水マレイン酸等が挙げられ、（メタ）アクリレート系化合物および／またはスチレン系化合物が好ましく、（メタ）アクリレート系化合物がさらに好ましい。
（重合性化合物）
重合性化合物は、好ましくは、ラジカル重合性化合物および／またはエーテル基を官能基に有するカチオン重合性化合物であり、より好ましくは、エチレン性不飽和結合を末端または側鎖に有する化合物、および／または、エポキシまたはオキセタンを末端または側鎖に有する化合物である。これらのうち、エチレン性不飽和結合を末端または側鎖に有する化合物が好ましい。エチレン性不飽和結合を末端または側鎖に有する化合物の例としては、（メタ）アクリレート系化合物、アクリルアミド系化合物、スチレン系化合物、無水マレイン酸等が挙げられ、（メタ）アクリレート系化合物および／またはスチレン系化合物が好ましく、（メタ）アクリレート系化合物がさらに好ましい。
（メタ）アクリレート系化合物としては、（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレートやポリエステル（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート等が好ましい。
スチレン系化合物としては、スチレン、α−メチルスチレン、４−メチルスチレン、ジビニルベンゼン、４−ヒドロキシスチレン、４−カルボキシスチレン等が好ましい。
スチレン系化合物としては、スチレン、α−メチルスチレン、４−メチルスチレン、ジビニルベンゼン、４−ヒドロキシスチレン、４−カルボキシスチレン等が好ましい。
以下に、本発明で好ましく用いられる（メタ）アクリレート系化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（重合開始剤）
本発明における有機層を、重合性化合物を含む重合性組成物を塗布硬化させて作成する場合、該重合性組成物は、重合開始剤を含んでいてもよい。光重合開始剤を用いる場合、その含量は、重合性化合物の合計量の０．１モル％以上であることが好ましく、０．５〜２モル％であることがより好ましい。このような組成とすることにより、活性成分生成反応を経由する重合反応を適切に制御することができる。光重合開始剤の例としてはチバ・スペシャルティー・ケミカルズ社から市販されているイルガキュア（Irgacure）シリーズ（例えば、イルガキュア６５１、イルガキュア７５４、イルガキュア１８４、イルガキュア２９５９、イルガキュア９０７、イルガキュア３６９、イルガキュア３７９、イルガキュア８１９など）、ダロキュア（Darocure)シリーズ（例えば、ダロキュアＴＰＯ、ダロキュア１１７３など）、クオンタキュア（Quantacure）ＰＤＯ、ランベルティ(Lamberti）社から市販されているエザキュア（Ezacure）シリーズ（例えば、エザキュアＴＺＭ、エザキュアＴＺＴ、エザキュアＫＴＯ４６など）、同じくオリゴマー型のエザキュアＫＩＰシリーズ等が挙げられる。
本発明における有機層を、重合性化合物を含む重合性組成物を塗布硬化させて作成する場合、該重合性組成物は、重合開始剤を含んでいてもよい。光重合開始剤を用いる場合、その含量は、重合性化合物の合計量の０．１モル％以上であることが好ましく、０．５〜２モル％であることがより好ましい。このような組成とすることにより、活性成分生成反応を経由する重合反応を適切に制御することができる。光重合開始剤の例としてはチバ・スペシャルティー・ケミカルズ社から市販されているイルガキュア（Irgacure）シリーズ（例えば、イルガキュア６５１、イルガキュア７５４、イルガキュア１８４、イルガキュア２９５９、イルガキュア９０７、イルガキュア３６９、イルガキュア３７９、イルガキュア８１９など）、ダロキュア（Darocure)シリーズ（例えば、ダロキュアＴＰＯ、ダロキュア１１７３など）、クオンタキュア（Quantacure）ＰＤＯ、ランベルティ(Lamberti）社から市販されているエザキュア（Ezacure）シリーズ（例えば、エザキュアＴＺＭ、エザキュアＴＺＴ、エザキュアＫＴＯ４６など）、同じくオリゴマー型のエザキュアＫＩＰシリーズ等が挙げられる。
有機層の形成方法
有機層の形成方法としては、特に定めるものではないが、例えば、溶液塗布法や真空成膜法により形成することができる。溶液塗布法としては、例えば、ディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ローラーコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法、スライドコート法、或いは、米国特許第２６８１２９４号明細書に記載のホッパ−を使用するエクストル−ジョンコート法により塗布することができる。真空成膜法としては、特に制限はないが、蒸着、プラズマＣＶＤ等の成膜方法が好ましい。本発明においてはポリマーを溶液塗布しても良いし、特開２０００−３２３２７３号公報、特開２００４−２５７３２号公報に開示されているような無機物を含有するハイブリッドコーティング法を用いてもよい。
有機層の形成方法としては、特に定めるものではないが、例えば、溶液塗布法や真空成膜法により形成することができる。溶液塗布法としては、例えば、ディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ローラーコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法、スライドコート法、或いは、米国特許第２６８１２９４号明細書に記載のホッパ−を使用するエクストル−ジョンコート法により塗布することができる。真空成膜法としては、特に制限はないが、蒸着、プラズマＣＶＤ等の成膜方法が好ましい。本発明においてはポリマーを溶液塗布しても良いし、特開２０００−３２３２７３号公報、特開２００４−２５７３２号公報に開示されているような無機物を含有するハイブリッドコーティング法を用いてもよい。
本発明では、通常、重合性化合物を含む組成物を、光照射して硬化させるが、照射する光は、通常、高圧水銀灯もしくは低圧水銀灯による紫外線である。照射エネルギーは０．１Ｊ／ｃｍ２以上が好ましく、０．５Ｊ／ｃｍ２以上がより好ましい。重合性化合物として、（メタ）アクリレート系化合物を採用する場合、空気中の酸素によって重合阻害を受けるため、重合時の酸素濃度もしくは酸素分圧を低くすることが好ましい。窒素置換法によって重合時の酸素濃度を低下させる場合、酸素濃度は２％以下が好ましく、０．５％以下がより好ましい。減圧法により重合時の酸素分圧を低下させる場合、全圧が１０００Ｐａ以下であることが好ましく、１００Ｐａ以下であることがより好ましい。また、１００Ｐａ以下の減圧条件下で０．５Ｊ／ｃｍ２以上のエネルギーを照射して紫外線重合を行うのが特に好ましい。
有機層の膜厚については特に限定はないが、薄すぎると膜厚の均一性を得ることが困難になるし、厚すぎると外力によりクラックを発生してバリア性が低下する。かかる観点から、有機層の厚みは５０ｎｍ〜２０００ｎｍが好ましく、２００ｎｍ〜１５００ｎｍがより好ましい。
また、有機層は先に記載したとおり平滑であることが好ましい。有機層の平滑性は１μｍ角の平均粗さ（Ｒａ値）として１ｎｍ未満が好ましく、０．５ｎｍ未満であることがより好ましい。有機層の表面にはパーティクル等の異物、突起が無いことが要求される。このため、有機層の成膜はクリーンルーム内で行われることが好ましい。クリーン度はクラス１００００以下が好ましく、クラス１０００以下がより好ましい。
有機層の硬度は高いほうが好ましい。有機層の硬度が高いと、無機層が平滑に成膜されその結果としてバリア能が向上することがわかっている。有機層の硬度はナノインデンテーション法に基づく微小硬度として表すことができる。有機層の微小硬度は１００Ｎ／ｍｍ以上であることが好ましく、１５０Ｎ／ｍｍ以上であることがより好ましい。
また、有機層は先に記載したとおり平滑であることが好ましい。有機層の平滑性は１μｍ角の平均粗さ（Ｒａ値）として１ｎｍ未満が好ましく、０．５ｎｍ未満であることがより好ましい。有機層の表面にはパーティクル等の異物、突起が無いことが要求される。このため、有機層の成膜はクリーンルーム内で行われることが好ましい。クリーン度はクラス１００００以下が好ましく、クラス１０００以下がより好ましい。
有機層の硬度は高いほうが好ましい。有機層の硬度が高いと、無機層が平滑に成膜されその結果としてバリア能が向上することがわかっている。有機層の硬度はナノインデンテーション法に基づく微小硬度として表すことができる。有機層の微小硬度は１００Ｎ／ｍｍ以上であることが好ましく、１５０Ｎ／ｍｍ以上であることがより好ましい。
（無機層）
無機層は、通常、金属化合物からなる薄膜の層である。無機層の形成方法は、目的の薄膜を形成できる方法であればいかなる方法でも用いることができる。例えば、蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的気相成長法（ＰＶＤ）、種々の化学的気相成長法（ＣＶＤ）、めっきやゾルゲル法等の液相成長法がある。無機層に含まれる成分は、上記性能を満たすものであれば特に限定されないが、例えば、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、金属酸化窒化物または金属酸化炭化物であり、Ｓｉ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｃｕ、ＣｅおよびＴａから選ばれる１種以上の金属を含む酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物または酸化炭化物などを好ましく用いることができる。これらの中でも、Ｓｉ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｎ、ＺｎおよびＴｉから選ばれる金属の酸化物、窒化物または酸化窒化物が好ましく、特にＳｉまたはＡｌの金属酸化物、窒化物または酸化窒化物が好ましい。これらは、副次的な成分として他の元素を含有してもよい。
本発明により形成される無機層の平滑性は、１μｍ角の平均粗さ（Ｒａ値）として１ｎｍ未満であることが好ましく、０．５ｎｍ以下がより好ましい。無機層の成膜はクリーンルーム内で行われることが好ましい。クリーン度はクラス１００００以下が好ましく、クラス１０００以下がより好ましい。
無機層は、通常、金属化合物からなる薄膜の層である。無機層の形成方法は、目的の薄膜を形成できる方法であればいかなる方法でも用いることができる。例えば、蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的気相成長法（ＰＶＤ）、種々の化学的気相成長法（ＣＶＤ）、めっきやゾルゲル法等の液相成長法がある。無機層に含まれる成分は、上記性能を満たすものであれば特に限定されないが、例えば、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、金属酸化窒化物または金属酸化炭化物であり、Ｓｉ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｃｕ、ＣｅおよびＴａから選ばれる１種以上の金属を含む酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物または酸化炭化物などを好ましく用いることができる。これらの中でも、Ｓｉ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｎ、ＺｎおよびＴｉから選ばれる金属の酸化物、窒化物または酸化窒化物が好ましく、特にＳｉまたはＡｌの金属酸化物、窒化物または酸化窒化物が好ましい。これらは、副次的な成分として他の元素を含有してもよい。
本発明により形成される無機層の平滑性は、１μｍ角の平均粗さ（Ｒａ値）として１ｎｍ未満であることが好ましく、０．５ｎｍ以下がより好ましい。無機層の成膜はクリーンルーム内で行われることが好ましい。クリーン度はクラス１００００以下が好ましく、クラス１０００以下がより好ましい。
無機層の厚みに関しては特に限定されないが、１層に付き、通常、５〜５００ｎｍの範囲内であり、好ましくは１０〜２００ｎｍである。無機層は複数のサブレイヤーから成る積層構造であってもよい。この場合、各サブレイヤーが同じ組成であっても異なる組成であってもよい。また、上述したとおり、米国公開特許２００４−４６４９７号明細書に開示してあるように有機層との界面が明確で無く、組成が膜厚方向で連続的に変化する層であってもよい。
有機層と無機層の積層
有機層と無機層の積層は、所望の層構成に応じて有機層と無機層を順次繰り返し製膜することにより行うことができる。無機層を、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、プラズマＣＶＤ法などの真空製膜法で形成する場合、有機層も前記フラッシュ蒸着法のような真空製膜法で形成することが好ましい。バリア性積層体を作製する間、途中で大気圧に戻すことなく、常に１０００Ｐａ以下の真空中で有機層と無機層を積層することが特に好ましい。圧力は１００Ｐａ以下であることがより好ましく、５０Ｐａ以下であることがより好ましく、２０Ｐａ以下であることがさらに好ましい。
特に、本発明は、少なくとも２層の有機層と少なくとも２層の無機層を交互に積層した場合に、高いバリア性を発揮することができる。交互積層は支持体側から有機層／無機層／有機層／無機層の順に積層していても、無機層／有機層／無機層／有機層の順に積層していても良い。
有機層と無機層の積層は、所望の層構成に応じて有機層と無機層を順次繰り返し製膜することにより行うことができる。無機層を、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、プラズマＣＶＤ法などの真空製膜法で形成する場合、有機層も前記フラッシュ蒸着法のような真空製膜法で形成することが好ましい。バリア性積層体を作製する間、途中で大気圧に戻すことなく、常に１０００Ｐａ以下の真空中で有機層と無機層を積層することが特に好ましい。圧力は１００Ｐａ以下であることがより好ましく、５０Ｐａ以下であることがより好ましく、２０Ｐａ以下であることがさらに好ましい。
特に、本発明は、少なくとも２層の有機層と少なくとも２層の無機層を交互に積層した場合に、高いバリア性を発揮することができる。交互積層は支持体側から有機層／無機層／有機層／無機層の順に積層していても、無機層／有機層／無機層／有機層の順に積層していても良い。
第一の電極
本発明にかかる第一の電極４は、前記第二の電極に対向して配置される電極であって、本発明の有機ＥＬ素子の陰極となるものである。このような第一の電極の材料としては、仕事関数の小さい材料が好ましく、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、アルミニウム、スカンジウム、バナジウム、亜鉛、イットリウム、インジウム、セリウム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、イッテルビウム等の金属、及びそれらのうちの２つ以上の合金；或いはそれらのうちの１つ以上と、金、銀、白金、銅、マンガン、チタン、コバルト、ニッケル、タングステン、錫のうちの１つ以上との合金；グラファイト又はグラファイト層間化合物が用いられる。これらの合金としては、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金、インジウム−銀合金、リチウム−アルミニウム合金、リチウム−マグネシウム合金、リチウム−インジウム合金、カルシウム−アルミニウム合金等が挙げられる。
本発明にかかる第一の電極４は、前記第二の電極に対向して配置される電極であって、本発明の有機ＥＬ素子の陰極となるものである。このような第一の電極の材料としては、仕事関数の小さい材料が好ましく、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、アルミニウム、スカンジウム、バナジウム、亜鉛、イットリウム、インジウム、セリウム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、イッテルビウム等の金属、及びそれらのうちの２つ以上の合金；或いはそれらのうちの１つ以上と、金、銀、白金、銅、マンガン、チタン、コバルト、ニッケル、タングステン、錫のうちの１つ以上との合金；グラファイト又はグラファイト層間化合物が用いられる。これらの合金としては、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金、インジウム−銀合金、リチウム−アルミニウム合金、リチウム−マグネシウム合金、リチウム−インジウム合金、カルシウム−アルミニウム合金等が挙げられる。
このような第一の電極の膜厚は、電気伝導度や耐久性を考慮して、適宜選択することができるが、例えば１０ｎｍ〜１０μｍであり、好ましくは２０ｎｍ〜１μｍであり、さらに好ましくは５０ｎｍ〜５００ｎｍである。
第二の電極
本発明にかかる第二の電極７は、透明電極又は半透明電極からなる電極であって、本発明の有機ＥＬ素子の陽極となるものである。このような第二の電極としては、電気伝導度の高い金属酸化物、金属硫化物や金属の薄膜を用いることができ、透過率が高いものが好適に利用でき、用いる有機薄膜層により適宜選択して用いることができる。このような第二の電極の材料としては、例えば、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、及びそれらの複合体であるインジウム・スズ・オキサイド（ＩＴＯ）、インジウム・亜鉛・オキサイド等からなる導電性ガラス（ＮＥＳＡ等）、金、白金、銀、銅が用いられる。これらの中でも、ＩＴＯ、インジウム・亜鉛・オキサイド、酸化スズが好ましい。
本発明にかかる第二の電極７は、透明電極又は半透明電極からなる電極であって、本発明の有機ＥＬ素子の陽極となるものである。このような第二の電極としては、電気伝導度の高い金属酸化物、金属硫化物や金属の薄膜を用いることができ、透過率が高いものが好適に利用でき、用いる有機薄膜層により適宜選択して用いることができる。このような第二の電極の材料としては、例えば、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、及びそれらの複合体であるインジウム・スズ・オキサイド（ＩＴＯ）、インジウム・亜鉛・オキサイド等からなる導電性ガラス（ＮＥＳＡ等）、金、白金、銀、銅が用いられる。これらの中でも、ＩＴＯ、インジウム・亜鉛・オキサイド、酸化スズが好ましい。
このような第二の電極の膜厚は、光の透過性と電気伝導度とを考慮して適宜選択することができるが、例えば１０ｎｍ〜１０μｍであり、好ましくは２０ｎｍ〜１μｍであり、より好ましくは５０ｎｍ〜５００ｎｍである。
なお、このような第二の電極として、ポリアニリンもしくはその誘導体、ポリチオフェンもしくはその誘導体等の有機物の透明導電膜を用いてもよい。また、有機薄膜層への電荷注入を容易にするという観点から、このような第二の電極の有機薄膜層側の表面上に、フタロシアニン誘導体、ポリチオフェン誘導体等の導電性高分子、Ｍｏ酸化物、アモルファスカーボン、フッ化カーボン、ポリアミン化合物等の１〜２００ｎｍの層、或いは金属酸化物や金属フッ化物、有機絶縁材料等からなる平均膜厚１０ｎｍ以下の層を設けてもよい。
＜製造方法＞
次に、本発明の有機ＥＬ素子の製造方法について述べる。本発明の有機ＥＬ素子は、本発明の製造方法以外の製造方法によって、製造されていてもよいことは言うまでも無い。
次に、本発明の有機ＥＬ素子の製造方法について述べる。本発明の有機ＥＬ素子は、本発明の製造方法以外の製造方法によって、製造されていてもよいことは言うまでも無い。
本発明の製造方法では、２つの基板を製造し、２つの基板の有機薄膜層に含まれる架橋性材料同士を架橋させることにより接合させて製造する。
２つの基板は、それぞれ、支持体上に、少なくとも、電極層、有機薄膜層が設けられる。
第一の電極を形成させる方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、また金属薄膜を熱圧着するラミネート法等が挙げられる。なお、このような第一の電極を２層以上の積層構造としてもよい。また、第一の電極と有機薄膜層との間に、導電性高分子からなる層、或いは金属酸化物や金属フッ化物、有機絶縁材料等からなる平均膜厚１０ｎｍ以下の層を設けてもよい。
第二の電極を形成させる方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法等が挙げられる。また、このような第二の電極を電気的に分離された複数のセルに仕切る方法としては、例えば、第二の電極を形成した後に、フォトレジストを用いたエッチング法によりパターン形成する方法が挙げられる。
２つの基板は、それぞれ、支持体上に、少なくとも、電極層、有機薄膜層が設けられる。
第一の電極を形成させる方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、また金属薄膜を熱圧着するラミネート法等が挙げられる。なお、このような第一の電極を２層以上の積層構造としてもよい。また、第一の電極と有機薄膜層との間に、導電性高分子からなる層、或いは金属酸化物や金属フッ化物、有機絶縁材料等からなる平均膜厚１０ｎｍ以下の層を設けてもよい。
第二の電極を形成させる方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法等が挙げられる。また、このような第二の電極を電気的に分離された複数のセルに仕切る方法としては、例えば、第二の電極を形成した後に、フォトレジストを用いたエッチング法によりパターン形成する方法が挙げられる。
本発明の有機ＥＬ素子において、第一の有機薄膜層及び第二の有機薄膜層の製造には、溶液から製膜する方法等が用いられる。これらの方法によって製膜することにより、簡便に有機ＥＬ素子を形成できる。
溶液からの製膜には、例えば、スピンコート法、キャスティング法、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、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェットプリント法等の塗布法を用いることができる。これらの中でも、パターン形成や多色の塗分けが容易であるという点で、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェットプリント法等の印刷法が好ましい。
溶液からの製膜には、例えば、スピンコート法、キャスティング法、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、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェットプリント法等の塗布法を用いることができる。これらの中でも、パターン形成や多色の塗分けが容易であるという点で、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェットプリント法等の印刷法が好ましい。
上記の溶液からの製膜には、通常、インクが用いられる。このインクは、正孔輸送性材料、電子輸送性材料、または発光材料と、重合開始剤等の添加剤と、溶媒とを含んでなるものである。この溶媒は、特に制限されないが、前記インクを構成する溶媒以外の成分、即ち、正孔輸送性材料等を均一に分散できるものが好ましい。前記溶媒としては、クロロホルム、塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、クロロベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン等の塩素系溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ｎ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−へプタン、ｎ−オクタン、ｎ−ノナン、ｎ−デカン等の脂肪族炭化水素系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセルソルブアセテート等のエステル系溶媒、エチレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、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メチルエーテル、ジメトキシエタン、プロピレングリコール、ジエトキシメタン、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、グリセリン、１，２−ヘキサンジオール等の多価アルコール及びその誘導体、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、シクロヘキサノール等のアルコール系溶媒、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド系溶媒が例示される。なお、前記溶媒は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
これらのうち、正孔輸送性材料等の溶解性、成膜時の均一性、粘度特性等の観点から、芳香族炭化水素系溶媒、脂肪族炭化水素系溶媒、エステル系溶媒、ケトン系溶媒が好ましく、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、ジエチルベンゼン、トリメチルベンゼン、ｎ−プロピルベンゼン、ｉ−プロピルベンゼン、ｎ−ブチルベンゼン、ｉ−ブチルベンゼン、ｓ−ブチルベンゼン、アニソール、エトキシベンゼン、１−メチルナフタレン、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、シクロヘキシルベンゼン、ビシクロヘキシル、シクロヘキセニルシクロヘキサノン、ｎ−ヘプチルシクロヘキサン、ｎ−ヘキシルシクロヘキサン、２−プロピルシクロヘキサノン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン、４−ヘプタノン、２−オクタノン、２−ノナノン、２−デカノン、ジシクロヘキシルケトンが好ましく、キシレン、アニソール、シクロヘキシルベンゼン、ビシクロヘキシルのうち少なくとも１種類を含むことがより好ましい。
また、インク中の溶媒の割合は、溶質（即ち、正孔輸送性材料、電子輸送性高分子材料、及び発光材料の全重量）に対して１重量％〜９９．９重量％であり、好ましくは６０重量％〜９９．５重量％であり、さらに好ましくは８０重量％〜９９．０重量％である。
インクの粘度は印刷法によって異なるが、インクジェットプリント法等のようにインクが吐出装置を経由するものの場合には、吐出時の目づまりや飛行曲がりを防止するために、粘度が２５℃において１〜２０ｍＰａ・ｓの範囲であることが好ましい。
架橋性材料を架橋させる方法は、特に定めるものではないが、光重合法で架橋させることが好ましい。光重合法で架橋させる場合、通常は、重合開始剤を用いる。重合開始剤は、上述のとおり、２つの基板の有機薄膜層の一方の最表面にのみ含めることが好ましい。
また光重合法で架橋させる場合、光照射量は発光層へのダメージを低減するためには少ないほど良いが、少なすぎると架橋が十分に達成できない。好ましい光照射量は、１００〜６０００ｍＪ／ｃｍ２の範囲であり、より好ましくは５００〜４０００ｍＪ／ｃｍ２である。また光重合をした後に熱処理を施しても良い。後工程に熱処理を加えることで、光照射量を少なくすることができ、発光層へのダメージを低減することができる。熱処理の温度は、４０〜１５０℃が好ましく、６０〜１２０℃がより好ましい。熱処理の温度が高すぎても発光層へのダメージがあり好ましくない。
更には、光架橋を行う工程において、周囲環境に含まれる水分および酸素が少ないほど光重合率が向上し好ましい。より好ましくは、水分濃度および酸素濃度が共に１０００ppm以下の窒素又はアルゴンなどの不活性ガス雰囲気下で行うことが良く、さらに好ましくは水分濃度および酸素濃度が共に１００ppm以下がである。また光架橋工程だけでなく、有機薄膜層（正孔輸送層、発光層、電子輸送層）を塗布する工程や、２つの基板を貼り合わせる工程でも水分濃度および酸素濃度が少ないほど好ましい。塗布工程および貼り合わせ工程での水分濃度および酸素濃度の好ましい範囲は、光架橋工程と同じである。
また光重合法で架橋させる場合、光照射量は発光層へのダメージを低減するためには少ないほど良いが、少なすぎると架橋が十分に達成できない。好ましい光照射量は、１００〜６０００ｍＪ／ｃｍ２の範囲であり、より好ましくは５００〜４０００ｍＪ／ｃｍ２である。また光重合をした後に熱処理を施しても良い。後工程に熱処理を加えることで、光照射量を少なくすることができ、発光層へのダメージを低減することができる。熱処理の温度は、４０〜１５０℃が好ましく、６０〜１２０℃がより好ましい。熱処理の温度が高すぎても発光層へのダメージがあり好ましくない。
更には、光架橋を行う工程において、周囲環境に含まれる水分および酸素が少ないほど光重合率が向上し好ましい。より好ましくは、水分濃度および酸素濃度が共に１０００ppm以下の窒素又はアルゴンなどの不活性ガス雰囲気下で行うことが良く、さらに好ましくは水分濃度および酸素濃度が共に１００ppm以下がである。また光架橋工程だけでなく、有機薄膜層（正孔輸送層、発光層、電子輸送層）を塗布する工程や、２つの基板を貼り合わせる工程でも水分濃度および酸素濃度が少ないほど好ましい。塗布工程および貼り合わせ工程での水分濃度および酸素濃度の好ましい範囲は、光架橋工程と同じである。
その他、本発明の有機ＥＬ素子および有機ＥＬ素子の製造方法において、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、特開２００８−０８４８３７号公報、特開２００８−０９８６１９号公報、特開２００７−１１００６７号公報、特開２００７−０８０６７７号公報、特開２００６−０７８９４１号公報、特開２００４−０３９２９７号公報に記載の技術を採用できる。
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。
実施例１
（１）ガスバリアフィルムの作製
ポリエチレンナフタレートフィルム（ＰＥＮフィルム、帝人デュポン社製、商品名：テオネックスＱ６５ＦＡ）を２０ｃｍ角に裁断し、その平滑面側に、下記の手順に従って、有機層および無機層を形成した。
（１）ガスバリアフィルムの作製
ポリエチレンナフタレートフィルム（ＰＥＮフィルム、帝人デュポン社製、商品名：テオネックスＱ６５ＦＡ）を２０ｃｍ角に裁断し、その平滑面側に、下記の手順に従って、有機層および無機層を形成した。
有機層の形成
ＰＥＮフィルム上に、ＮＫオリゴＥＡ−１０２０（新中村化学工業社製）２．８ｇ、ＮＫエステルＡ−ＢＰＥ−４（新中村化学工業社製）６．０ｇ、ＫＡＲＡＭＥＲ ＰＭ−２１（日本化薬社製）０．５ｇ、紫外線重合開始剤ＥＳＡＣＵＲＥ ＫＴＯ４６（ランベルティ社製）０．７ｇ、２−ブタノン１９０ｇからなる重合性組成物を液厚が１０μｍとなるようにワイヤーバーを用いて塗布し、窒素置換法により酸素濃度が０．１％となったチャンバー内にて高圧水銀ランプの紫外線を照射（積算照射量約１Ｊ／ｃｍ２）して有機層を硬化させ、膜厚が６００ｎｍ±５０ｎｍの有機層を形成した。
ＰＥＮフィルム上に、ＮＫオリゴＥＡ−１０２０（新中村化学工業社製）２．８ｇ、ＮＫエステルＡ−ＢＰＥ−４（新中村化学工業社製）６．０ｇ、ＫＡＲＡＭＥＲ ＰＭ−２１（日本化薬社製）０．５ｇ、紫外線重合開始剤ＥＳＡＣＵＲＥ ＫＴＯ４６（ランベルティ社製）０．７ｇ、２−ブタノン１９０ｇからなる重合性組成物を液厚が１０μｍとなるようにワイヤーバーを用いて塗布し、窒素置換法により酸素濃度が０．１％となったチャンバー内にて高圧水銀ランプの紫外線を照射（積算照射量約１Ｊ／ｃｍ２）して有機層を硬化させ、膜厚が６００ｎｍ±５０ｎｍの有機層を形成した。
無機層の形成
スパッタリング装置を用いて、前記有機層の上に無機層（酸化アルミニウム層）を形成した。ターゲットとしてアルミニウムを、放電ガスとしてアルゴンを、反応ガスとして酸素を用いた。製膜圧力は０．１Ｐａ、到達膜厚は６０ｎｍであった。
スパッタリング装置を用いて、前記有機層の上に無機層（酸化アルミニウム層）を形成した。ターゲットとしてアルミニウムを、放電ガスとしてアルゴンを、反応ガスとして酸素を用いた。製膜圧力は０．１Ｐａ、到達膜厚は６０ｎｍであった。
ガスバリアフィルムのＭＯＣＯＮ法による水蒸気透過率の測定
上記で得られたガスバリアフィルムについて、水蒸気透過率測定器（ＭＯＣＯＮ社製、ＰＥＲＭＡＴＲＡＮ−Ｗ３／３１）を用いて、４０℃／相対湿度９０％における水蒸気透過率を測定したところ、測定限界値０．０１ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下であった。
上記で得られたガスバリアフィルムについて、水蒸気透過率測定器（ＭＯＣＯＮ社製、ＰＥＲＭＡＴＲＡＮ−Ｗ３／３１）を用いて、４０℃／相対湿度９０％における水蒸気透過率を測定したところ、測定限界値０．０１ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下であった。
（２）有機ＥＬ素子の作成
基板（１）の作成
上記で作成したガスバリアフィルムの上に、真空蒸着法により厚み１００ｎｍのＩＴＯからなる透明電極を設け、該透明電極の上に、スクリーン印刷法により架橋性のポリフェニレンビニレン（c-PPV）と正孔輸送剤（Ａ）と重合開始剤（チバスペシャルティケミカル製、品番：ＩＲＵＧＡＣＵＥＲ２５０）からなる正孔輸送層（HTL(c-PPV+I)）を設けて、基板（１）とした。
基板（１）の作成
上記で作成したガスバリアフィルムの上に、真空蒸着法により厚み１００ｎｍのＩＴＯからなる透明電極を設け、該透明電極の上に、スクリーン印刷法により架橋性のポリフェニレンビニレン（c-PPV）と正孔輸送剤（Ａ）と重合開始剤（チバスペシャルティケミカル製、品番：ＩＲＵＧＡＣＵＥＲ２５０）からなる正孔輸送層（HTL(c-PPV+I)）を設けて、基板（１）とした。
基板（２）の作成
ガスバリアフィルム上に、真空蒸着法により厚さ１００ｎｍのＡｌからなる電極を設け、該電極の上に、スクリーン印刷法により、非架橋性のポリパラフェニレンビニレン（PPV）と電子輸送剤（Ｂ）からなる電子輸送層（ETL）を設け、さらにその表面に、スクリーン印刷法により、発光材料（Ｃ）からなる発光層（EM）を設け、さらにその表面に、スクリーン印刷法により、架橋性c-PPVと正孔輸送剤（Ａ）からなる正孔輸送層（HTL(c-PPV)）を設けて、基板（２）とした。
ガスバリアフィルム上に、真空蒸着法により厚さ１００ｎｍのＡｌからなる電極を設け、該電極の上に、スクリーン印刷法により、非架橋性のポリパラフェニレンビニレン（PPV）と電子輸送剤（Ｂ）からなる電子輸送層（ETL）を設け、さらにその表面に、スクリーン印刷法により、発光材料（Ｃ）からなる発光層（EM）を設け、さらにその表面に、スクリーン印刷法により、架橋性c-PPVと正孔輸送剤（Ａ）からなる正孔輸送層（HTL(c-PPV)）を設けて、基板（２）とした。
基板（１）と基板（２）の架橋による接合
基板（２）の周辺に接着剤（ナガセケムテック社製、ＸＮＲ５５１６ＨＶ）を塗布したあと、基板（１）と基板（２）の正孔輸送層同士を対向させ、基板（１）側から基板全面に高圧水銀ランプの紫外線を照射（積算照射量約２Ｊ／ｃｍ２）し、続いて基板（１）の周辺部（発光層が塗布されていない部分）だけに紫外線を照射するように基板（１）表面を遮光して、更に高圧水銀ランプの紫外線を照射（積算照射量約４Ｊ／ｃｍ２して光架橋させた。なお、基板の貼り合わせと光照射の工程は、窒素ガスで置換された雰囲気下（水分濃度および酸素濃度が１０００ppm以下）で行った。
基板（２）の周辺に接着剤（ナガセケムテック社製、ＸＮＲ５５１６ＨＶ）を塗布したあと、基板（１）と基板（２）の正孔輸送層同士を対向させ、基板（１）側から基板全面に高圧水銀ランプの紫外線を照射（積算照射量約２Ｊ／ｃｍ２）し、続いて基板（１）の周辺部（発光層が塗布されていない部分）だけに紫外線を照射するように基板（１）表面を遮光して、更に高圧水銀ランプの紫外線を照射（積算照射量約４Ｊ／ｃｍ２して光架橋させた。なお、基板の貼り合わせと光照射の工程は、窒素ガスで置換された雰囲気下（水分濃度および酸素濃度が１０００ppm以下）で行った。
実施例２
実施例１において、基板（２）の正孔輸送層にも、基板（１）の正孔輸送層に添加した重合開始剤と同じ重合開始剤を同量添加し、他は実施例１と同様に行った。
実施例１において、基板（２）の正孔輸送層にも、基板（１）の正孔輸送層に添加した重合開始剤と同じ重合開始剤を同量添加し、他は実施例１と同様に行った。
実施例３
実施例１において、基板（２）において、発光層を設けた後、非架橋性PPVと正孔輸送剤（Ａ）からなる正孔輸送層（HTL(PPV)）を設け、さらにその表面に、c-PPVと重合開始剤と正孔輸送剤（Ａ）からなる正孔輸送層（HTL(c-PPV+I)）を設けた他は実施例１と同様に行った。
実施例１において、基板（２）において、発光層を設けた後、非架橋性PPVと正孔輸送剤（Ａ）からなる正孔輸送層（HTL(PPV)）を設け、さらにその表面に、c-PPVと重合開始剤と正孔輸送剤（Ａ）からなる正孔輸送層（HTL(c-PPV+I)）を設けた他は実施例１と同様に行った。
実施例４
実施例１において、基板（２）において、発光層を設けた後、非架橋性PPVと正孔輸送剤（Ａ）からなる正孔輸送層（HTL(PPV)）を設け、さらにその表面に、c-PPVと正孔輸送剤（Ａ）からなる正孔輸送層（HTL(c-PPV)）を設けた他は実施例１と同様に行った。
実施例１において、基板（２）において、発光層を設けた後、非架橋性PPVと正孔輸送剤（Ａ）からなる正孔輸送層（HTL(PPV)）を設け、さらにその表面に、c-PPVと正孔輸送剤（Ａ）からなる正孔輸送層（HTL(c-PPV)）を設けた他は実施例１と同様に行った。
比較例１
実施例１において、基板（１）の正孔輸送層のc-PPVを非架橋性PPVに代えた他は実施例１と同様に行った。
実施例１において、基板（１）の正孔輸送層のc-PPVを非架橋性PPVに代えた他は実施例１と同様に行った。
比較例２
実施例２において、光架橋を行わない他は、実施例２と同様に行った。
実施例２において、光架橋を行わない他は、実施例２と同様に行った。
評価方法
上記で作成した有機ＥＬ素子を、以下の方法で点灯試験を行い評価した。
作成直後の有機ＥＬ素子（実施例１〜４と比較例１、２）をソースメジャーユニット（ＳＭＵ２４００型、Keithley社製）を用いて６Ｖの電圧を印加して発光させた。そして発光輝度（ｃａ／ｍ２）を測定し、下記の評価基準に従って評価した。
（評価基準）
５：比較例１の測定値に対して２．０倍以上である
４：比較例１の測定値に対して１．５倍以上２．０倍未満である
３：比較例１の測定値に対して１．２倍以上１．５倍未満である
２：比較例１の測定値に対して１．０倍以上１．２倍未満である
１：比較例１の測定値に対して１．０倍未満である
上記で作成した有機ＥＬ素子を、以下の方法で点灯試験を行い評価した。
作成直後の有機ＥＬ素子（実施例１〜４と比較例１、２）をソースメジャーユニット（ＳＭＵ２４００型、Keithley社製）を用いて６Ｖの電圧を印加して発光させた。そして発光輝度（ｃａ／ｍ２）を測定し、下記の評価基準に従って評価した。
（評価基準）
５：比較例１の測定値に対して２．０倍以上である
４：比較例１の測定値に対して１．５倍以上２．０倍未満である
３：比較例１の測定値に対して１．２倍以上１．５倍未満である
２：比較例１の測定値に対して１．０倍以上１．２倍未満である
１：比較例１の測定値に対して１．０倍未満である
上記表中、HTLは正孔輸送層を、EMは発光層を、ETLは電子輸送層を、//は接合面をそれぞれ示している。また、HTL層に用いた化合物の構造は以下のとおりである。
上記結果から明らかなとおり、本発明の有機ＥＬ素子は、優れた点灯を示した。これに対し、比較例の有機ＥＬ素子は、点灯しないことが分かった。以上より、本発明の有機ＥＬ素子は優れた発光効率を有することが明らかになった。
また、本発明の有機ＥＬ素子は、特許文献１（特開２０００−１２３９７１号公報）および特許文献２（特開平９−７７６３号公報）に記載の方法で製造した有機ＥＬ素子に比して、接合界面が著しく良好であり、かつ、発光効率が高いことが確認された。
また、本発明の有機ＥＬ素子は、特許文献１（特開２０００−１２３９７１号公報）および特許文献２（特開平９−７７６３号公報）に記載の方法で製造した有機ＥＬ素子に比して、接合界面が著しく良好であり、かつ、発光効率が高いことが確認された。
１ 基板
２ 基板
３ 支持体
４ 電極
５ 有機薄膜層
６ 支持体
７ 電極
８ 有機薄膜層
９ 電子輸送層
１０ 発光層
１１ 正孔輸送層
１２ 正孔輸送層
２ 基板
３ 支持体
４ 電極
５ 有機薄膜層
６ 支持体
７ 電極
８ 有機薄膜層
９ 電子輸送層
１０ 発光層
１１ 正孔輸送層
１２ 正孔輸送層
Claims (17)
- 第一の支持体と、該第一の支持体上に設けられた第一の電極と、該第一の電極上に設けられ、かつ、発光層を含む第一の有機薄膜層とを有する第一の基板と、
第二の支持体と、該第二の支持体上に設けられた第二の電極と、該第二の電極上に設けられた第二の有機薄膜層とを有する第二の基板とを有し、
第一の基板と第二の基板は、それぞれ、支持体と反対側の最表面が、第一の有機薄膜層、第二の有機薄膜層であり、第一の有機薄膜層と第二の有機薄膜層は、同種の架橋性材料を含み、該同種の架橋性材料同士が架橋により接合している、有機ＥＬ素子。 - 前記同種の架橋性材料が、それぞれ、高分子化合物である、請求項１に記載の有機ＥＬ素子。
- 前記同種の架橋性材料が、それぞれ、重量平均分子量１５００〜３０万の高分子である、請求項１に記載の有機ＥＬ素子。
- 前記最表面の層の厚さが、それぞれ、１０〜１０００ｎｍである請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
- 前記最表面の層が、それぞれ、正孔輸送層である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
- 前記最表面の層の少なくとも一方に重合開始剤が含まれる、請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
- 前記最表面の層のうち、第二の基板側の最表面の層にのみ重合開始剤を含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
- 前記最表面の正孔輸送層のうち、第一の基板側の正孔輸送層に隣接する層が正孔輸送層である、請求項５〜７のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
- 前記架橋性材料がエポキシ基を有する、請求項１〜８のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
- 前記支持体の少なくとも一方が、ガスバリアフィルムである、請求項１〜９のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
- 第一の支持体と、該第一の支持体上に設けられた第一の電極と、該第一の電極上に設けられ、かつ、発光層を含む第一の有機薄膜層とを有する第一の基板と、
第二の支持体と、該第二の支持体上に設けられた第二の電極と、該第二の電極上に設けられた第二の有機薄膜層とを有する第二の基板とを接合させることを含み、かつ、
第一の基板と第二の基板は、それぞれ、支持体と反対側の最表面が、第一の有機薄膜層、第二の有機薄膜層であり、第一の有機薄膜層と第二の有機薄膜層は、同種の架橋性材料を含み、該同種の架橋性材料同士を架橋により接合させる、有機ＥＬ素子の製造方法。 - 前記同種の架橋性材料として、それぞれ、高分子を用いる、請求項１１に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
- 前記最表層が、それぞれ、正孔輸送層である、請求項１１または１２に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
- 前記有機薄膜層同士を接合面において光重合法で架橋させる、請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
- 前記有機薄膜層の少なくとも一層を塗布法により形成する、請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
- 前記支持体の少なくとも一方が、ガスバリアフィルムである、請求項１１〜１５のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
- 前記有機ＥＬ素子が、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子である、請求項１１〜１６のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
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|---|---|---|---|---|
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| JP2013222750A (ja) * | 2012-04-13 | 2013-10-28 | Kuraray Co Ltd | 光電変換素子とその製造方法、及び太陽電池 |
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-
2009
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2015191916A (ja) * | 2014-03-27 | 2015-11-02 | 富士フイルム株式会社 | 太陽電池 |
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