JP2011034711A - 有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents

Abstract

【課題】リーク電流の発生を抑制した発光効率の高い有機ＥＬ素子を提供する。
【解決手段】光透過性を示す透明板本体上に光透過性を示す第１電極が設けられた電極付透明板と、第１電極と対向して配置され、該第１電極とは極性が異なる第２電極と、第１及び第２電極間に設けられる発光層を備える有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記第１電極は、導電性を有する第１の樹脂及び多数のワイヤー状導電体を含む混合層と、導電性を有する樹脂を含み且つ前記ワイヤー状導電体を含まない導電性樹脂層とが、前記混合層を前記透明板本体側に配して、積層されて成る有機エレクトロルミネッセンス素子。
【選択図】図１

Description

本発明は有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法に関する。

有機エレクトロルミネッセンス（Electro Luminescence：略称ＥＬ）素子は、一対の電極と、この電極間に設けられる発光層とを含んで構成される。電極間に電圧を印加すると発光層から光が放射され、この光が、一対の電極のうちの光透過性を示す電極を通って出射する。この光透過性を示す電極として、たとえば不規則な網目構造を有する導電性物質から成る網目状導電体が用いられている（例えば特許文献１参照）。

特開２００４−２２８０５７号公報

しかしながら従来の網目状導電体は表面の平滑性が乏しく、これを用いて有機ＥＬ素子を作製した場合に、リーク電流が発生することがあり、発光効率の高い有機ＥＬ素子を得ることができなかった。

したがって本発明の目的は、リーク電流の発生を抑制した発光効率の高い有機ＥＬ素子を提供することである。

本発明は、光透過性を示す透明板本体上に光透過性を示す第１電極が設けられた電極付透明板と、
第１電極とは極性が異なる第２電極と、
第１及び第２電極間に設けられる発光層を備える有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記第１電極は、導電性を有する第１の樹脂及び多数のワイヤー状導電体を含む混合層と、導電性を有する樹脂を含み且つ前記ワイヤー状導電体を含まない導電性樹脂層とが、前記混合層を前記透明板本体側に配して、積層されて成る、上記有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。

本発明は、前記混合層に含まれる第１の樹脂が、前記導電性樹脂層に含まれる導電性を有する樹脂と同じ組成の樹脂である有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。

本発明は、前記混合層に含まれる第１の樹脂と、前記導電性樹脂層に含まれる樹脂とが、一体的に成形されている有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。

本発明は、前記混合層は、前記第１の樹脂よりも前記透明板本体との密着性が高い第２の樹脂を、前記透明板本体に接する部位にさらに含む記載の有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。

本発明は、前記第１電極の表面粗さが１０ｎｍ以下である有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。

本発明は、前記混合層中の多数のワイヤー状導電体が網目形状を形成している有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。

本発明は、前記ワイヤー状導電体の径が、２００ｎｍ以下である有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。

本発明は、第１電極の屈折率をｎ１、透明板本体の屈折率をｎ２とすると、ｎ１、及びｎ２がそれぞれ下記式
｜ｎ２−ｎ１｜＜０．３
ｎ１≦１．８
を満たしている有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。

本発明は、前記第１電極が、陽極である有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。

本発明は、前記有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた照明装置に関する。

本発明は、透明板本体を用意する工程と、
多数のワイヤー状導電体が分散媒に分散された分散液を、前記透明板本体に塗布し、さらに分散媒を除去することにより導電性ワイヤー層を形成する工程と、
導電性樹脂を含む塗布液を導電性ワイヤー層に塗布し、塗布液を乾燥することにより、多数のワイヤー状導電体と導電性を有する樹脂とが混合した混合層と、該混合層上に一体的に形成される導電性樹脂層とを形成する工程と、
導電性樹脂層上に発光層を形成する工程と、
前記発光層上に電極を形成する工程とを含む有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法に関する。

本発明は、導電性ワイヤー層を形成する工程の後、かつ前記導電性樹脂を含む塗布液を導電性ワイヤー層に塗布する前に、前記導電性樹脂よりも前記透明板本体との密着性が高い第２の樹脂を含む塗布液を導電性ワイヤー層に塗布し、さらに前記塗布液を乾燥することにより、前記透明板本体からの高さが前記導電性ワイヤー層よりも低い樹脂層を形成する工程をさらに含む有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法に関する。

本発明は、前記導電性ワイヤー層を形成する工程では、導電性ワイヤー層をパターン形成する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法に関する。

本発明によれば、リーク電流が低減された発光効率の高い有機エレクトロルミネッセンス素子を実現することができる。

有機ＥＬ素子を示す断面図である。 光透過性を示す透明板本体上に光透過性を示す第１電極が設けられた電極付透明板のみを示す図である。

図１は、本発明の実施の一形態の有機ＥＬ素子を示す断面図である。図２は、光透過性を示す透明板本体上に光透過性を示す第１電極が設けられた電極付透明板のみを示す図である。

図２に示す電極付透明板を用いることで、リーク電流が低減された発光効率の高い有機ＥＬ素子を得ることができる。本実施形態の有機ＥＬ素子は、例えばモノクロ表示装置、フルカラー表示装置及びエリアカラー表示装置などのディスプレイ、ならびに照明装置などに用いられ、特に照明装置に好適に用いられる。

本実施形態の有機ＥＬ素子５は、光透過性を示す透明板本体上に光透過性を示す第１電極が設けられた電極付透明板と、第１電極とは極性が異なる第２電極と、第１及び第２電極間に設けられる発光層を備える。

第１電極３と第２電極８との間には、少なくとも発光層が設けられるが、発光層以外の所定の層も必要に応じて設けられる。第１電極３と第２電極８とに挟持される部材を、以下では有機体７と記載する。すなわち有機体７は、少なくとも一層の発光層を備えていればよく、発光層と第２電極８との間、及び／又は発光層と第１電極３との間に１又は複数の層が設けられた積層体を構成してもよく、また発光層のみによって構成されてもよい。なお有機体７は無機化合物から成る無機層を備えていてもよい。例えば後述するように有機体７の第１電極３と接する部位に無機層が配置されていてもよい。

本実施形態の有機ＥＬ素子５は、発光層から放射される光が電極付透明板１を通って出射するボトムエミッション型の素子である。また第１電極３及び第２電極８のうちの一方は陽極であり、他方は陰極であるが、本実施形態では第１電極３が、陽極であることが好ましい。この場合第１電極３とは極性が異なる第２電極は陰極として設けられる。

＜第２電極＞
第２電極を陰極として設ける場合、この陰極の材料としては、仕事関数が小さく、発光層への電子注入が容易な材料が好ましく、また電気伝導度の高い材料が好ましい。また陽極側から光を取出す場合には、陰極で光を反射するために、陰極の材料としては可視光反射率の高いものが好ましい。陰極の材料としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属及び周期表の１３族金属などの金属を用いることができる。具体的には、陰極の材料として、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、イッテルビウムなどの金属、又は上記金属のうち２つ以上の合金、又はそれらのうち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１つ以上との合金、又はグラファイト若しくはグラファイト層間化合物などが用いられる。合金の例としては、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、カリウム−アルミニウム合金などが挙げられる。また、陰極として透明導電性電極を用いることができ、例えば、導電性金属酸化物や導電性有機物などから成る薄膜を用いることができる。具体的には、導電性金属酸化物として酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、インジウムスズ酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：略称ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ：略称ＩＺＯ）などからなる薄膜、又は導電性有機物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などの有機の第１電極を用いてもよい。なお、陰極を２層以上の積層構造としてもよい。なお、後述する電子注入層が陰極として用いられる場合もある。なお第２電極を陽極として設ける場合、たとえばアルミニウム、金、銀からなる薄膜や、この薄膜とＩＴＯとの積層体を第２電極として用いてもよい。

第２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から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２電極の作製方法としては、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。

次に、本発明に用いる電極付透明板について説明する。

図２に示すように電極付透明板１は、透明板本体２と、この透明板本体２の表面に形成される第１電極３とを含んで構成される。第１電極３は、導電性を有する樹脂及び多数のワイヤー状導電体１０を含んでいる。

第１電極３は、導電性を有する第１の樹脂及び多数のワイヤー状導電体を含む混合層４と、導電性を有する樹脂を含み且つ前記ワイヤー状導電体を含まない導電性樹脂層６とが、前記混合層４を前記透明板本体２側に配して、積層されて成る。

混合層４に含まれる第１の樹脂と、導電性樹脂層６に含まれる導電性を有する樹脂とは同じ組成の樹脂でなくてもよく、また混合層に含まれる第１の樹脂と、前記導電性樹脂層に含まれる樹脂とは一体的に成形されていなくてもよいが、電極付透明板の製造の簡便さ及び抵抗値の均一性の観点からは、前記混合層４に含まれる第１の樹脂は、前記導電性樹脂層に含まれる導電性を有する樹脂と同じ組成の樹脂であることが好ましく、さらに混合層４に含まれる第１の樹脂と、前記導電性樹脂層に含まれる樹脂とが、一体的に成形されていることが好ましい。このように混合層４に含まれる樹脂と導電性樹脂層に含まれる樹脂とが一体的に成形されている場合、導電性樹脂層６と混合層４との間に界面が実質的に存在せず、導電性樹脂層６と混合層４とが一体的に形成されている。なお図１及び図２では導電性樹脂層６と混合層４との境界を模式的に二点鎖線で示している。

ワイヤー状導電体１０の材料としては、例えばＡｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ及びこれらの合金などの電気抵抗の低い金属が好適に用いられる。例えば特許ＵＳ２００５／０２２１０８３、ＵＳ２００７／００７４３１６、ＵＳ２００８／０１４３９０６に示されるようなナノワイヤーなどが挙げられる。

ワイヤー状導電体１０は、径（通常、短軸平均長さ）の小さいものが好ましく、例えば径が４００ｎｍ以下のものが用いられ、径が２００ｎｍ以下のものが好ましく、径が１００ｎｍ以下のものがさらに好ましい。ワイヤー状導電体の長さ（通常、長軸平均長さ）は、例えば１μｍ以上であり、好ましくは２μｍ以上であり、更に好ましくは５μｍ以上である。

ワイヤー状導電体の径及びワイヤー状導電体の長さはＳＥＭ観察により測定できる。

ワイヤー状導電体１０の形状としては例えば曲線状及び針状が挙げられる。ワイヤー状導電体１０は、第１電極３を通る光を回折又は散乱するので、第１電極３のヘイズ値を高め、光の透過率を低下させるが、可視光の波長程度又は可視光の波長よりも小さい径のワイヤー状導電体を用いることによって、第１電極３の可視光に対するヘイズ値を低く抑えるとともに、光の透過率を向上させることができる。また、ワイヤー状導電体１０は径が小さすぎると電気抵抗が高くなる傾向があるので、その径は、５ｎｍ以上が好ましく、より好ましくは７ｎｍ以上であり、さらに好ましくは１０ｎｍ以上である。なお、例えば有機ＥＬ素子を照明装置に用いる場合には、第１電極３のヘイズ値のある程度高い方が拡散機能を併せて付与することも可能となる。このようにヘイズ値の高い第１電極３が好適に用いられる装置もあるので、第１電極３の光学的特性は用いられる装置に応じて適宜設定される。

多数のワイヤー状導電体１０は、混合層４中において網目構造を形成していることが好ましい。例えば多数のワイヤー状導電体１０は、混合層４中において複雑に絡み合って配置されることにより網目構造を形成する。具体的には多数のワイヤー状導電体が互いに接触し合って配置されたりする構成が２次元的又は３次元的に広がって網目構造を形成している。この網目構造を形成するワイヤー状導電体によって、第１電極３の体積抵抗率を下げることができる。ワイヤー状導電体１０は、例えば曲線状でも、針状でもよく、曲線状、及び／又は針状の導電体が互いに接触し合って網目構造を形成することにより体積抵抗率の低い第１電極３を実現することができる。

導電性を有する樹脂（例えば導電性を有する第１の樹脂）としては、例えばポリアニリン、ポリチオフェン誘導体などが挙げられ、多数のワイヤー状導電体１０と混合層４を形成する際にワイヤー状導電体を溶解及び腐食しないものが好ましく、さらには透光率の高いものが好ましい。また導電性を向上するために各種添加剤を加えてもよい。添加剤の種類は、屈折率、透光率などの第１電極３の特性に応じて適宜選ばれる。また塗布法を用いて第１電極３上に有機体７を形成する場合、塗布液に溶解しない部材によって第１電極３を構成することが好ましい。

第１電極３は、多数のワイヤー状導電体１０と導電性を有する樹脂とを含んでいる。導電性樹脂は可視光領域の光の透過率が高いものが好適に用いられる。このようにワイヤー状導電体１０に加えて、導電性を有する樹脂を用いることによって、第１電極３の電気抵抗を低減することができる。このような第１電極３を用いることによって、電極での電圧降下を抑制することができ、有機ＥＬ素子の低電圧駆動及び省電力化を実現することができる。第１電極３の膜厚は、電気抵抗及び可視光の透過率などによって適宜設定され、例えば、０．０３μｍ〜１０μｍであり、好ましくは０．０５μｍ〜１μｍである。

また導電性樹脂層６の膜厚は、表面の平坦性が確保できる最低限の膜厚が必要であり、例えば０．０１μｍ〜０．５μｍであり、好ましくは０．０２μｍ〜０．３μｍである。０．５μｍより厚いと電気抵抗が高くなる傾向があり、０．０１μｍより薄いと十分な表面平坦性が得られない傾向がある。

第１電極３の表面平坦性は有機ＥＬ素子においてリーク電流を生じさせないという点で重要であり、その表面粗さは、５０ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは３０ｎｍ以下であり、さらに好ましくは１０ｎｍ以下である。

本明細書において表面粗さは、表面平均粗さＲａを意味し、日本規格協会発行のＪＩＳ Ｂ ０６０１（平成１３年１月２０日改正）の段落は［４．２．１］に記載の算術平均粗さに相当し、表面の断面曲線の平均線から求められる。表面粗さＲａの測定は、市販の装置を用いて行うことができる。

混合層４は、第１の樹脂よりも透明板本体２との密着性が高い第２の樹脂を、前記透明板本体２に接する部位にさらに含むことが好ましい。たとえば混合層４は、透明板本体２との密着性が高い第２の樹脂とワイヤー状導電体とが混合した第１の層と、第１の樹脂とワイヤー状導電体とが混合した第２の層とが積層されて構成されることが好ましい。このように第１の層を形成することによって、第１電極３と透明板本体２との密着性を高めることができ、電極の信頼性を向上することができる。

第２の樹脂としては、導電性を有するものでも、電気絶縁性を有するものでもよく、透明板本体２との密着性の高いものが好ましい。また第２の樹脂としては透過率が高いものが好ましく、導電性樹脂層６を形成する際に、導電性樹脂を含む塗布液に溶解しないものが好ましい。さらには第２の樹脂としては、塗布法を用いて第１電極３上に有機体７を形成する場合に、塗布液に溶解しないものが好ましい。具体的には、低密度又は高密度のポリエチレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−ヘキセン共重合体、エチレン−オクテン共重合体、エチレン−ノルボルネン共重合体、エチレン−ジメタノ−オクタヒドロナフタレン共重合体、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−メチルメタクリレート共重合体、アイオノマー樹脂などのポリオレフィン系樹脂；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、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル系樹脂；ナイロン−６、ナイロン−６，６、メタキシレンジアミン−アジピン酸縮重合体；ポリメチルメタクリルイミドなどのアミド系樹脂；ポリメチルメタクリレートなどのアクリル系樹脂；ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、ポリアクリロニトリルなどのスチレン−アクリロニトリル系樹脂；トリ酢酸セルロース、ジ酢酸セルロースなどの疎水化セルロース系樹脂；ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレンなどのハロゲン含有樹脂；ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体、セルロース誘導体などの水素結合性樹脂；ポリカーボネート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリメチレンオキシド樹脂、ポリアリレート樹脂、液晶樹脂などのエンジニアリングプラスチック系樹脂などが挙げられる。熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、フォトレジスト材料が好適に用いられる。

電極付透明板１は、有機体７がその上に接して設けられる。この有機体７は、少なくとも発光層を一層備える。第１電極３の屈折率をｎ１、透明板本体２の屈折率をｎ２とすると、ｎ１及びｎ２は、それぞれ下記式
｜ｎ２−ｎ１｜＜０．３
ｎ１≦１．８
を満たしていることが好ましい。なお屈折率ｎ１の絶対的な下限値は１．０であるが、通常は１．２以上である。さらに有機体７の第１電極３側の表面部の屈折率をｎ３とすると、第１電極３の屈折率（ｎ１）は、ｎ３以下（ｎ１≦ｎ３）が好ましい。

特に
｜ｎ１−ｎ２｜≧０．３
であると、第１電極３と透明板本体２との境界で全反射が起こりやすくなるが、第１電極３と透明板本体２との屈折率差の絶対値を０．３未満にすることによって全反射を抑制し、発光層から放射される光を効率的に出射することができる。

なお第１電極３を陽極として用いた場合、有機体７の第１電極３に接する部分の層としては、後述する正孔注入層、正孔輸送層、及び発光層などが挙げられる。正孔注入層、正孔輸送層及び発光層の屈折率は、通常１．５〜１．８程度である。第１電極３の屈折率（ｎ１）は、好ましくは第１電極３に接する層の屈折率（ｎ３）以下になるように設定される。

透明板本体２は、可視光領域の光の透過率が高く、またその上にデバイスを形成する工程において化学的に変化しないものが好適に用いられ、リジッド基板でも、フレキシブル基板でもよく、例えばガラス板、プラスチック板、高分子フィルム及びシリコン板、及びこれらを積層した積層板などが好適に用いられる。

透明板本体２の第１電極３が形成される面と反対側の面には、高低差が０．１μｍ以上０．２ｍｍ以下の凹凸が形成されていてもよい。凹凸としてはたとえば高低差が０．１μｍ以上０．２ｍｍ以下の凹凸を形成することが好ましい。このような凹凸を形成することによって基板と空気との界面で生じる全反射を抑制することができる。なお透明板本体２に直接的に凹凸を形成するのではなく、表面に凹凸が形成されたフィルムを透明板本体２に貼り合わせてもよい。たとえば所定の接着層を介在させてフィルムを貼り合わせる場合には、接着層と、この接着層を挟持する２つの部材との屈折率の差の絶対値が０．２以下であることが好ましい。このような接着層及びフィルムを用いることによって、フィルムや接着層での光の反射を抑制することができる。

透明板本体２は酸素及び水蒸気などを通し難い(バリア性がある)基板であることが好ましい。透明板本体２のバリア性を向上するために、例えば金属、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物又は金属酸窒化物などから成る無機層、無機層と有機層とを積層した層、又は無機−有機ハイブリッド層などを透明板本体２表面に設けてもよい。無機層としては空気中で安定なものが好ましく、具体的には、シリカ、アルミナ、チタニア、酸化インジウム、酸化錫、酸化チタン、酸化亜鉛、インジウム錫酸化物、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、酸窒化ケイ素、及びそれらの組合せの薄膜層が挙げられる。より好ましくは、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素からなる薄膜層であり、さらに好ましくは酸窒化ケイ素の薄膜層である。このような薄膜層としては例示したもののうちで、第１電極３との屈折率の差が、０．３未満のものが適宜用いられる。

次に有機体７について説明する。有機体７は、陰極及び陽極のうちの一方の電極として設けられる第１電極３と、陰極及び陽極のうちの他方の電極として設けられる他方の電極との間に設けられ、少なくとも一層の発光層を備える。

陰極と発光層との間に設けられる層としては、電子注入層、電子輸送層、正孔ブロック層などが挙げられる。陰極と発光層との間に、電子注入層と電子輸送層との両方の層が設けられる場合、陰極に近い側に位置する層を電子注入層といい、発光層に近い側に位置する層を電子輸送層という。

電子注入層は、陰極からの電子注入効率を改善する機能を有する層である。電子輸送層は、陰極、又は電子注入層、若しくは陰極により近い電子輸送層からの電子注入を改善する機能を有する層である。正孔ブロック層は、正孔の輸送を堰き止める機能を有する層である。なお、電子注入層又は電子輸送層が、正孔ブロック層を兼ねる場合がある。

陽極と発光層との間に設ける層としては、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層等が挙げられる。陽極と発光層との間に、正孔注入層と正孔輸送層との両方が設けられる場合、陽極に近い側に位置する層を正孔注入層といい、発光層に近い側に位置する層を正孔輸送層という。

正孔注入層は、陽極からの正孔注入効率を改善する機能を有する層である。正孔輸送層は、陽極又は正孔注入層、若しくは陽極により近い正孔輸送層からの正孔注入を改善する機能を有する層である。電子ブロック層は、電子の輸送を堰き止める機能を有する層である。正孔注入層又は正孔輸送層が、電子ブロック層を兼ねることがある。

なお、電子注入層及び正孔注入層を総称して電荷注入層ということがあり、電子輸送層及び正孔輸送層を総称して電荷輸送層ということがある。

有機ＥＬ素子のとりうる層構成の具体的な一例を以下に示す。
ａ）陽極／正孔輸送層／発光層／陰極
ｂ）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
ｃ）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
ｄ）陽極／電荷注入層／発光層／陰極
ｅ）陽極／発光層／電荷注入層／陰極
ｆ）陽極／電荷注入層／発光層／電荷注入層／陰極
ｇ）陽極／電荷注入層／正孔輸送層／発光層／陰極
ｈ）陽極／正孔輸送層／発光層／電荷注入層／陰極
ｉ）陽極／電荷注入層／正孔輸送層／発光層／電荷注入層／陰極
ｊ）陽極／電荷注入層／発光層／電荷輸送層／陰極
ｋ）陽極／発光層／電子輸送層／電荷注入層／陰極
ｌ）陽極／電荷注入層／発光層／電子輸送層／電荷注入層／陰極
ｍ）陽極／電荷注入層／正孔輸送層／発光層／電荷輸送層／陰極
ｎ）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電荷注入層／陰極
ｏ）陽極／電荷注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電荷注入層／陰極
（ここで、記号「／」は、この記号「／」を挟む２つの層が隣接して積層されることを示
す。以下同じ。）
また本実施形態の有機ＥＬ素子は、２層以上の発光層を有していてもよい。２層の発光層を有する有機ＥＬ素子の具体例としては、
ｐ）陽極／電荷注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電荷注入層／電極／電荷注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電荷注入層／陰極
の層構成を有するものが挙げられる。

また、３層以上の発光層を有する有機ＥＬ素子としては、（電極／電荷注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電荷注入層）を一つの繰り返し単位とすると、ｑ）陽極／電荷注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電荷注入層／繰り返し単位／繰り返し単位／・・・／陰極のように、２つ以上の繰り返し単位を含む層構成を有するものが挙げられる。

上記層構成ｐ及びｑにおいて、陽極、電極、陰極、発光層以外の各層は必要に応じて削除することができる。

有機ＥＬ素子は、さらに電極との密着性向上や、電極からの電荷注入の改善のために、電極に隣接して膜厚が２ｎｍ以下の絶縁層を設けてもよく、また、界面の密着性向上や混合の防止等のために、隣接する前記各層の界面に薄いバッファー層を挿入してもよい。

以下、各層の具体的な構成について説明する。

＜正孔注入層＞
正孔注入層を構成する正孔注入材料としては、フェニルアミン系、スターバースト型アミン系、フタロシアニン系、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化アルミニウム等の酸化物、アモルファスカーボン、ポリアニリン、ポリチオフェン誘導体などが挙げられる。なお第１電極３を構成する導電性を有する樹脂が、正孔注入層の機能を兼ねる場合は、正孔注入層を省くことができる。

＜正孔輸送層＞
正孔輸送層を構成する正孔輸送材料としては、ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、ポリシラン若しくはその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体、ポリアニリン若しくはその誘導体、ポリチオフェン若しくはその誘導体、ポリアリールアミン若しくはその誘導体、ポリピロール若しくはその誘導体、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）若しくはその誘導体、又はポリ（２，５−チエニレンビニレン）若しくはその誘導体などが挙げられる。

これらの正孔輸送材料の中で、正孔輸送材料としては、ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、ポリシラン若しくはその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミン化合物基を有するポリシロキサン誘導体、ポリアニリン若しくはその誘導体、ポリチオフェン若しくはその誘導体、ポリアリールアミン若しくはその誘導体、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）若しくはその誘導体、又はポリ（２，５−チエニレンビニレン）若しくはその誘導体等の高分子の正孔輸送材料が好ましく、ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、ポリシラン若しくはその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサ
ン誘導体などがさらに好ましい。低分子の正孔輸送材料の場合には、高分子バインダーに分散させて用いることが好ましい。

正孔輸送層の成膜の方法としては、低分子の正孔輸送材料では、高分子バインダーとの混合溶液からの成膜による方法を挙げることができ、高分子の正孔輸送材料では、溶液からの成膜による方法を挙げることができる。

溶液からの成膜に用いる溶媒としては、正孔輸送材料を溶解させるものであればよく、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン等の塩素系溶媒、テトラヒドロフラ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、アセトン、メチルエチルケト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を挙げることができる。

溶液からの成膜方法としては、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挙げることができる。

混合する高分子バインダーとしては、電荷輸送を極度に阻害しないものが好ましく、また可視光に対する吸収が弱いものが好適に用いられる。該高分子バインダーとしては、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリシロキサンなどが挙げられる。

正孔輸送層の膜厚としては、用いる材料によって最適値が異なり、駆動電圧と発光効率が適度な値となるように選択され、少なくともピンホールが発生しないような厚さが必要であり、厚すぎると、素子の駆動電圧が高くなり好ましくない。従って、正孔輸送層の膜厚としては、例えば１ｎｍ〜１μｍであり、好ましくは２ｎｍ〜５００ｎｍであり、さらに好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。

＜発光層＞
発光層は、蛍光及び／又は燐光を発光する有機物、若しくは該有機物と、ドーパントとを含んで構成される。ドーパントは、たとえば発光効率の向上や発光波長を変化させるなどの目的で付加される。発光層に用いられる有機物としては、低分子化合物又は高分子化合物のいずれでもよい。発光層を構成する発光材料としては、例えば以下のものを挙げられる。なお高分子化合物は低分子化合物に比べて一般的に溶媒への溶解性が高く、塗布法を用いて発光層を形成する場合には高分子化合物を用いる方がプロセス等が簡易である点などから、発光層は高分子化合物を含むことが好ましい。

色素系の発光材料としては、例えば、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、オキサジアゾール誘導体、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、ピロール誘導体、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、オキサジアゾールダイマー、ピラゾリンダイマーなどが挙げられる。

金属錯体系の発光材料としては、中心金属に、Ａｌ、Ｚｎ、Ｂｅなど、又はＴｂ、Ｅｕ、Ｄｙなど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、キノリン構造などを有する金属錯体を挙げることができ、例えば、イリジウム錯体、白金錯体等の三重項励起状態からの発光を有する金属錯体、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、ベンゾオキサゾリル亜鉛錯体、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、ユーロピウム錯体などを挙げることができる。

高分子系の発光材料としては、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、ポリフルオレン誘導体、及びポリビニルカルバゾール誘導体など、並びに上記色素系の発光材料や金属錯体系の発光材料を高分子化したものなどが挙げられる。

上記発光材料のうち、青色に発光する材料としては、ジスチリルアリーレン誘導体、オキサジアゾール誘導体、及びそれらの重合体、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体などを挙げることができる。なかでも高分子材料のポリビニルカルバゾール誘導体、ポリパラフェニレン誘導体やポリフルオレン誘導体などが好ましい。

また、緑色に発光する材料としては、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体、及びそれらの重合体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体などを挙げることができる。なかでも高分子材料のポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体などが好ましい。

また、赤色に発光する材料としては、クマリン誘導体、チオフェン環化合物、及びそれらの重合体、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、ポリフルオレン誘導体などを挙げることができる。なかでも高分子材料の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、ポリフルオレン誘導体などが好ましい。

また白色に発光する材料としては、上述の青色、緑色、赤色の各色に発光する材料を混合したものや、各色に発光する材料となる成分をモノマーとして、これを重合したポリマーをその材料として用いてもよい。また各色に発光する材料をそれぞれ用いて形成される発光層を積層して、全体として白色を発光する素子を実現してもよい。

ドーパント材料としては、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、ポルフィリン誘導体、スチリル系色素、テトラセン誘導体、ピラゾロン誘導体、デカシクレン、フェノキサゾンなどを挙げることができる。なお、このような発光層の厚さは、通常約２ｎｍ〜２０００ｎｍである。

有機物を含む発光層の成膜方法としては、発光材料を含む溶液を基体の表面に塗布する方法、真空蒸着法、転写法などを挙げることができる。溶液からの成膜に用いる溶媒の具体例としては、前述の溶液から正孔輸送層を成膜する際に正孔輸送材料を溶解する溶媒として使用した溶媒と同様の溶媒を挙げることができる。

発光材料を含む溶液を塗布する方法としては、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、スリットコート法、キャピラリーコート法、スプレーコート法、ノズルコート法などのコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、反転印刷法、インクジェットプリント法などの塗布法を用いることができる。パターン形成や多色の塗分けが容易であるという点で、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、反転印刷法、インクジェッ
トプリント法などの塗布法が好ましい。また、昇華性の低分子化合物の場合には、真空蒸着法を用いることができる。さらには、レーザーによる転写や熱転写などの方法によって、所望するところのみに発光層を形成することもできる。

＜電子輸送層＞
電子輸送層を構成する電子輸送材料としては、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン若しくはその誘導体、ベンゾキノン若しくはその誘導体、ナフトキノン若しくはその誘導体、アントラキノン若しくはその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタン若しくはその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレン若しくはその誘導体、ジフェノキノン誘導体、又は８−ヒドロキシキノリン若しくはその誘導体の金属錯体、ポリキノリン若しくはその誘導体、ポリキノキサリン若しくはその誘導体、ポリフルオレン若しくはその誘導体等を挙げることができる。

これらのうち、電子輸送材料としては、オキサジアゾール誘導体、ベンゾキノン若しくはその誘導体、アントラキノン若しくはその誘導体、又は８−ヒドロキシキノリン若しくはその誘導体の金属錯体、ポリキノリン若しくはその誘導体、ポリキノキサリン若しくはその誘導体、ポリフルオレン若しくはその誘導体が好ましく、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、ベンゾキノン、アントラキノン、トリス（８−キノリノール）アルミニウム、ポリキノリンがさらに好ましい。

電子輸送層の成膜法としては、低分子の電子輸送材料では、粉末からの真空蒸着法、若しくは溶液又は溶融状態からの成膜による方法を挙げることができ、高分子の電子輸送材料では、溶液又は溶融状態からの成膜による方法を挙げることができる。溶液又は溶融状態からの成膜では、高分子バインダーをさらに併用してもよい。溶液から電子輸送層を成膜する方法としては、前述の溶液から正孔輸送層を成膜する方法と同様の成膜法を挙げることができる。

電子輸送層の膜厚としては、用いる材料によって最適値が異なり、駆動電圧と発光効率が適度な値となるように選択すればよく、少なくともピンホールが発生しないような厚さが必要であり、厚すぎると素子の駆動電圧が高くなり好ましくない。従って、該電子輸送層の膜厚としては、例えば１ｎｍ〜１μｍであり、好ましくは２ｎｍ〜５００ｎｍであり、さらに好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。

＜電子注入層＞
電子注入層を構成する電子注入材料としては、発光層の種類に応じて、アルカリ金属、アルカリ土類金属、又は前記金属を１種類以上含む合金、又は前記金属の酸化物、ハロゲン化物及び炭酸塩、又は前記物質の混合物などが挙げられる。アルカリ金属又はその酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、酸化リチウム、フッ化リチウム、酸化ナトリウム、フッ化ナトリウム、酸化カリウム、フッ化カリウム、酸化ルビジウム、フッ化ルビジウム、酸化セシウム、フッ化セシウム、炭酸リチウム等が挙げられる。また、アルカリ土類金属又はその酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩の例としては、マグネシウム、カルシウム、バリウム、ストロンチウム、酸化マグネシウム、フッ化マグネシウム、酸化カルシウム、フッ化カルシウム、酸化バリウム、フッ化バリウム、酸化ストロンチウム、フッ化ストロンチウム、炭酸マグネシウム等が挙げられる。電子注入層は、２層以上を積層した積層体であってもよい。積層体の具体例としては、ＬｉＦ／Ｃａなどが挙げられる。電子注入層は、蒸着法、スパッタリング法、印刷法等によって形成される。電子注入層の膜厚としては、１ｎｍ〜１μｍ程度が好ましい。

次に本発明の有機エレクトロルミネセンス素子の製造方法について説明する。本発明の有機エレクトロルミネセンス素子の製造方法は、透明板本体を用意する工程と、多数のワイヤー状導電体が分散媒に分散された分散液を、前記透明板本体に塗布し、さらに分散媒を除去することにより導電性ワイヤー層を形成する工程と、導電性樹脂を含む塗布液を導電性ワイヤー層に塗布し、塗布液を乾燥することにより、多数のワイヤー状導電体と導電性を有する樹脂とが混合した混合層と、該混合層上に一体的に形成される導電性樹脂層とを形成する工程と、導電性樹脂層上に発光層を形成する工程と、前記発光層上に電極を形成する工程とを含む。

多数のワイヤー状導電体１０が分散媒に分散された分散液を、前記透明板本体２に塗布し、さらに分散媒を除去することにより導電性ワイヤー層を形成する工程について説明する。

ワイヤー状導電体１０の材料としては、例えばＡｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ及びこれらの合金などの電気抵抗の低い金属が好適に用いられる。ワイヤー状導電体１０は、例えばN.R.Jana, L.Gearheart and C.J.Murphyによる方法（Chm.Commun.,2001, p617-p618）や、C.Ducamp-Sanguesa, R.Herrera-Urbina, and M.Figlarz等による方法（J. Solid State Chem.,Vol.100, 1992, p272〜p280）によって製造することができる。例えば特許ＵＳ２００５／０２２１０８３、ＵＳ２００７／００７４３１６、ＵＳ２００８／０１４３９０６に示されるようなナノワイヤーなどが挙げられる。

多数のワイヤー状導電体１０を分散媒に分散させた分散液は、多数のワイヤー状導電体１０を分散媒に混合することによって調製される。分散媒としては、ワイヤー状導電体１０を劣化させずまた溶解することなく、ワイヤー状導電体１０を均一に分散できるものであればよく、例えば水、メタノール、エタノール、ブタノール、エチレングリコール等のアルコール類、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン等の塩素系溶媒、テトラヒドロフラ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、アセトン、メチルエチルケト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を挙げることができる。

多数のワイヤー状導電体１０を分散媒に分散させた分散液には、必要に応じて界面活性剤や酸化防止剤などの各種添加剤を加えてもよい。添加剤の種類は、屈折率、透光率及び電気抵抗などの第１電極３の特性に応じて適宜選ばれる。

分散液におけるワイヤー状導電体１０の濃度は、ワイヤー状導電体１０を分散媒に均一に分散することのできる濃度であればよく、０．０１重量％から３０重量％が好ましい。なお濃度が０．０１重量％よりも低い場合、所期の低い電気抵抗の第１電極を得るために、非常に厚い膜厚で分散液を塗布成膜する必要があり現実的ではなく、３０重量％よりも高い場合、ワイヤー状導電体１０が凝集などして均一な分散が困難になる傾向がある。

多数のワイヤー状導電体１０が分散した分散液を透明板本体２に塗布する方法としては、ディッピング法、バーコーターによるコーティング法、スピンコーターによるコーティング法、ドクターブレード法、噴霧塗布法、スクリーンメッシュ印刷法、グラビア印刷法、フレキソ印刷法、反転印刷法、凸版印刷法、刷毛塗り、吹き付け、ロールコーティング等の工業的に通常用いられている方法を挙げることができる。

なお分散液をより均一に透明板本体に塗布するために、分散液を透明板本体に塗布する際にあらかじめ透明板本体２の表面処理を行ってもよい。表面処理としては分散液が透明板本体２により均一に塗布されるものであればよく、例えばＵＶオゾン処理、酸素プラズマ処理、コロナ処理、及び界面活性剤を溶解した液を事前に塗布処理することなどを挙げることができる。

分散液を塗布した後に分散媒を除去する手法としては、ワイヤー状導電体にダメージを与えない方法であればよく、例えば加熱による乾燥、真空乾燥などが挙げられる。

次に導電性樹脂を含む塗布液を導電性ワイヤー層に塗布し、塗布液を乾燥することにより、導電体と導電性樹脂とが混合した混合層４と、該混合層４上に一体的に形成される導電性樹脂層６とを形成する工程について説明する。

導電性樹脂を含む塗布液は、導電性樹脂を溶媒に溶解又は分散することによって調製される。溶媒としては、導電性樹脂を劣化させず、均一に溶解又は分散できるものであればよく、例えば水、メタノール、エタノール、ブタノール、エチレングリコール等のアルコール類、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン等の塩素系溶媒、テトラヒドロフラ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、アセトン、メチルエチルケト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を挙げることができる。

導電性樹脂を含む塗布液には、必要に応じて界面活性剤や酸化防止剤などの各種添加剤を加えてもよい。添加剤の種類は、屈折率、透光率及び電気抵抗などの第１電極３の特性に応じて適宜選ばれる。

導電性樹脂を含む塗布液における導電性樹脂の濃度は、導電性樹脂が溶媒に均一に分散する濃度であればよく、０．５重量％から３０重量％が好ましい。なお濃度が０．５重量％よりも低い場合、所期の低い電気抵抗の第１電極を得るために、非常に厚い膜厚で塗布液を塗布成膜する必要があり現実的ではなく、また３０重量％よりも高い場合、導電性樹脂の溶解あるいは均一な分散が困難になる傾向がある。

導電性樹脂を含む塗布液を導電性ワイヤー層に塗布する方法としては、ディッピング法、バーコーターによるコーティング法、スピンコーターによるコーティング法、ドクターブレード法、噴霧塗布法、スクリーンメッシュ印刷法、グラビア印刷法、フレキソ印刷法、反転印刷法、凸版印刷法、刷毛塗り、吹き付け、ロールコーティング等の工業的に通常用いられている方法を挙げることができる。

なお導電性樹脂を含む塗布液を塗布する際に、あらかじめ導電性ワイヤー層の表面処理を行ってもよい。表面処理としては、導電性ワイヤー層にダメージを与えず、かつ導電性樹脂を含む塗布液が均一に塗布される処理であればよく、例えばＵＶオゾン処理、酸素プラズマ処理、コロナ処理などが挙げられる。

塗布液を塗布した後に溶媒を除去する手法としては、導電性樹脂及び導電性ワイヤー層にダメージを与えない方法であればよく、例えば加熱による乾燥、真空乾燥などを挙げることができる。

導電性樹脂を含む塗布液を導電性ワイヤー層に塗布する際に、導電性ワイヤー層の膜厚よりも導電性樹脂層の膜厚を厚くすることで、導電性樹脂を含み且つワイヤー状導電体を含まない導電性樹脂層６と、前記導電性樹脂と同じ組成の樹脂及び前記導電体１０が混合された混合層４とを、透明板本体２、前記混合層４及び前記導電性樹脂層６がこの順で積層されており、導電性樹脂層６に含まれる導電性樹脂と同じ組成の樹脂であって且つ前記混合層４に含まれる第１の樹脂と、導電性樹脂層６に含まれる樹脂とが、一体的に成形されている電極付透明板１を製造できる。

さらに、導電性ワイヤー層を形成する工程の後、かつ前記導電性樹脂を含む塗布液を導電性ワイヤー層に塗布する前に、前記導電性樹脂よりも前記透明板本体２との密着性が高い第２の樹脂を含む塗布液を導電性ワイヤー層に塗布し、さらに前記塗布液を乾燥することにより、前記透明板本体２からの高さが前記導電性ワイヤー層よりも低い樹脂層を形成する工程をさらに含むことが好ましい。

導電性樹脂よりも前記透明板本体２との密着性が高い第２の樹脂を含む塗布液を導電性ワイヤー層に塗布し、さらに前記塗布液を乾燥することにより、前記透明板本体２からの高さが前記導電性ワイヤー層よりも低い樹脂層を形成する工程について説明する。

導電性樹脂よりも前記透明板本体２との密着性が高い第２の樹脂を含む塗布液は、第２の樹脂を溶媒に溶解又は分散することによって調製される。また常温で液体であるモノマーなどを第２の樹脂を含む塗布液として用いられる。溶媒としては、導電性樹脂を劣化させず、均一に溶解又は分散できるものであればよく、例えば水、メタノール、エタノール、ブタノール、エチレングリコール等のアルコール類、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン等の塩素系溶媒、テトラヒドロフラ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、アセトン、メチルエチルケト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を挙げることができる。

第２の樹脂を含む塗布液には、必要に応じて界面活性剤や酸化防止剤などの各種添加剤を加えてもよい。添加剤の種類は、屈折率、透光率及び電気抵抗などの第１電極３の特性に応じて適宜選ばれる。

第２の樹脂を含む塗布液における第２の樹脂の濃度は、第２の樹脂が溶媒に均一に分散する濃度であればよく、０．５重量％から３０重量％が好ましい。なお０．５重量％よりも高い場合、所期の膜厚の層を得るために多量の塗布が必要であり現実的ではなく、また３０重量％よりも高い場合、第２の樹脂の溶解あるいは均一な分散が困難になる。

第２の樹脂を含む塗布液を導電性ワイヤー層に塗布する方法としては、ディッピング法、バーコーターによるコーティング法、スピンコーターによるコーティング法、ドクターブレード法、噴霧塗布法、スクリーンメッシュ印刷法、グラビア印刷法、フレキソ印刷法、反転印刷法、凸版印刷法、刷毛塗り、吹き付け、ロールコーティング等の工業的に通常用いられている方法を挙げることができる。

なお第２の樹脂を含む塗布液を塗布する際に、あらかじめ導電性ワイヤー層の表面処理を行ってもよい。表面処理としては、導電性ワイヤー層にダメージを与えない手法であり、かつ第２の樹脂を含む塗布液が均一に塗布される処理であればよく、例えばＵＶオゾン処理、酸素プラズマ処理、コロナ処理などが挙げられる。

塗布液を塗布した後に溶媒を除去する手法としては、第２の樹脂及び導電性ワイヤー層にダメージを与えない方法であればよく、例えば加熱による乾燥、真空乾燥などを挙げることができる。

導電性ワイヤー層への第２の樹脂を含む塗布液の塗布時に、導電性ワイヤー層の膜厚よりも、第２の樹脂を薄く成膜することで、第１の樹脂よりも密着性が高い第２の樹脂を、導電性ワイヤーを含む混合層４の前記透明板本体２に接する部位に形成することができる。

さらに導電性ワイヤー層を形成する工程では、導電性ワイヤー層をパターン形成することが好ましい。以下、導電性ワイヤー層をパターン形成する工程について説明する。

導電性ワイヤー層をパターン形成する手法としては、一般的なフォトリソグラフィー法を用いることができる。この場合、前記のように、全面に塗布形成された導電性ワイヤー層上に、フォトレジストを塗布し、露光、現像を行い、さらにエッチングを施すことで、導電性ワイヤー層をパターン形成することができる。この場合、成膜されたフォトレジストをフォトマスクを介して選択的に露光し、現像することによってフォトレジストをパターン形成し、導電性ワイヤー層上に、レジストでマスクされた部分とレジストでマスクされない部分を形成し、マスクされていない部分の導電性ワイヤー層をエッチングにより除去することで、導電性ワイヤー層をパターン形成する。その後レジスト材料を剥離することで、透明板本体２上に所定のパターンで形成された導電性ワイヤー層が形成される。

なおワイヤー状導電体を含む塗布液を所定のパターンで選択的に塗布することにより導電性ワイヤー層をパターン形成することもできる。例えば導電性ワイヤー層を形成しない領域を覆うマスキングを透明板本体２にあらかじめ施しておき、マスクを介してワイヤー状導電体を含む塗布液を一面に塗布し、さらにマスクを剥離することで、透明板本体２上に所定のパターンで形成された導電ワイヤー層が形成される。

さらにはワイヤー状導電体を含む塗布液を塗布する前に、導電性ワイヤー層を形成しない領域に撥液性を付与する表面処理を透明板本体２に施すことで、塗布液を全面に塗布するだけで選択的に塗布液を塗布することを可能にする手法も用いることができる。

また塗布液を選択的にパターン塗布することが可能な塗布法を用いて、ワイヤー状導電体を含む塗布液を所定のパターンで塗布することで、導電性ワイヤー層をパターン形成することもできる。塗布液を選択的にパターン塗布することが可能な塗布法としては、スクリーンメッシュ印刷法、グラビア印刷法、フレキソ印刷法、反転印刷法、凸版印刷法、刷毛塗り、ロールコーティング等の工業的に通常用いられている方法を挙げることができる。

なお導電性ワイヤー層をパターン形成した後に導電性樹脂を塗布形成すると、導電性ワイヤー層が除去されて存在しない部位にも導電性樹脂が塗布形成され、所定のパターンによって離間した導電性ワイヤー層が導電性樹脂によって接続されることになる。しかしながら金属などの導電性の高い材料からなるワイヤー状導電体と導電性樹脂とを含む部位と、導電性樹脂のみからなる部位とでは、電気抵抗が大きく異なる。すなわち導電性樹脂のみからなる部位は電気抵抗が高いので、この導電性樹脂のみからなる部位には実質的に電流が流れることはなく、結果として電気的には第１電極がパターン形成されていることになる。

次に、第１電極上に、有機体、第２電極を順次積層する。これら有機体及び第２電極は前述した方法によって順次積層することができる。

以上説明したように第１電極３を塗布法によって形成することができるので、真空蒸着及びスパッタ法などのように真空装置を用いて透明電極を形成する場合、又は特殊な工程で透明電極を形成する場合に比べて、簡易に透明電極を形成することができ、低コスト化を図ることができる。さらに第１電極３の特性は、樹脂及びワイヤー状導電体の種類、並びにワイヤー状導電体の形状などによって決まるので、これらを適宜選択するだけで、意図する光学特性及び電気的特性などを示す第１電極３を容易に得ることができる。

なお、前述したように有機体７は無機層を含んでいてもよく、たとえばホールの注入を容易にするために、有機体７の第１電極３側の表面部に無機層を配置し、第１電極３と接する無機層を設けてもよい。当該無機層としては、フェニルアミン系、スターバースト型アミン系、フタロシアニン系、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化アルミニウム等の酸化物、アモルファスカーボン、ポリアニリン、ポリチオフェン誘導体などからなる薄膜を挙げることができる。また第１電極を陰極とし、第２電極を陽極とする有機ＥＬ素子を構成してもよい。この場合電子の注入を容易にするために、有機体７の第１電極側の表面部に無機層を配置し、第１電極と接する無機層を設けてもよい。当該無機層としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、又は前記金属を１種類以上含む合金、又は前記金属の酸化物、ハロゲン化物及び炭酸塩、又は前記物質の混合物などから成る薄膜を挙げることができる。

なお以上ではボトムエミッション型の有機ＥＬ素子を想定した説明を行ったが、本発明はトップエミッション型の有機ＥＬ素子にも好適に適用することができる。たとえば駆動回路や所定の配線が形成された基板上に、第２電極、有機体、第１電極、透明板本体をこの順で積層することによってトップエミッション型の有機ＥＬ素子を構成することができる。

以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
第１電極の表面粗さＲａは、触針式膜厚計ＫＬＡ Ｔｅｎｃｏｒ Ｐ−１６^ＴＭ（Ｔｅｎｃｏｒ社製）を用いて測定した。

実施例１
まず透明板本体に相当するガラス基板上に、導電性ワイヤー層を形成した。ＵＶオゾン処理を５分間行ったガラス基板上にワイヤー状導電体分散液（ＣｌｅａｒＯｈｍ（登録商標）：Cambrios Technologies Corporation社製）をスピンコーターによって塗布し、オーブン中において５０℃９０秒の条件で処理し、続いてホットプレート上において１８０℃９０秒の条件で熱処理し、膜厚９０ｎｍの導電性ワイヤー層を得た。不要な部位に形成された導電性ワイヤー層を、水をつけた綿棒で剥離し、所定のパターンの導電性ワイヤー層を得た。

次にポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリスチレンスルホン酸（スタルク社製、ＡＩ４０８３）の懸濁液をアンモニア水で中和した溶液を導電性樹脂を含む塗布液として、上記で得られた導電性ワイヤー層上にスピンコーターを用いて塗布した。ホットプレート上において２００℃２０分の条件で熱処理し、膜厚が１２０ｎｍで導電性樹脂膜を形成した。導電性樹脂は導電性ワイヤー層中に含浸され、導電性樹脂とワイヤー状導電体が混合した膜厚９０ｎｍの混合層と、ワイヤー状導電体を含まない膜厚３０ｎｍの導電性樹脂層とが一体的に形成された第１電極を透明板本体上に形成した。第１電極の表面粗さＲａは６．５ｎｍであった。

次にＦ８−ＴＦＢ（９，９−ジオクチルフルオレン及びＮ−（４−ブチルフェニル）ジフェニルアミンのコポリマー）の濃度が０．７質量％のキシレン溶液を調製した。この溶液を、スピンコーターを用いて上記第１電極上に塗布した。不要な部位に成膜された部分を除去し、さらに窒素雰囲気下においてホットプレート上で１８０℃、２０分間熱処理することによって、厚みが１５ｎｍの正孔輸送層を形成した。

次に白色発光材料であるＬｕｍａｔｉｏｎ ＷＰ１５４０（ＳＵＭＡＴＩＯＮ製）の濃度が１.２質量％のキシレン溶液を調製した。この溶液を、スピンコーターを用いて正孔輸送層上に塗布した。不要な部位に成膜された部分を除去し、さらに窒素雰囲気下においてホットプレート上で１３０℃、６０分間熱処理することによって、厚みが６５ｎｍの発光層を形成した。

次に発光層が形成された基板を真空蒸着機に導入し、Ｂａ、Ａｌをそれぞれ５ｎｍ、１００ｎｍの厚みで順次蒸着し、陰極を形成した。なお金属の蒸着は、真空度が２．５×１０^−４Ｐａ以下に到達した後に開始した。

次に封止ガラスの周辺に光硬化性封止剤をディスペンサーにより塗布し、有機ＥＬ素子が形成された基板と封止ガラスとを窒素雰囲気下において貼り合せ、さらに紫外線により光硬化性封止剤を硬化することによって封止を行い、有機ＥＬ素子を作製した。

ＥＬ特性評価
作製した素子に通電し、電圧―電流特性を評価した。印加電圧５Ｖでの電流密度は０．０５６ｍＡ／ｃｍ^２であり、リーク電流が少なかった。最高効率は４．１ｃｄ／Ａであった。

実施例２
有機ＥＬ素子の作製
ワイヤー状導電体と光硬化性樹脂とを含む導電性薄膜がパターン形成された基板（Cambrios Technologies Corporation社製）を用いて有機ＥＬ素子を作製した。なおワイヤー状導電体は光硬化性樹脂から一部が露出していおり、表面粗さＲａは１２．２ｎｍであった。この基板にＵＶオゾン処理を５分間行った。さらにポリ（３，４）エチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホン酸（スタルクヴィテック社製、商品名：ＡＩ４０８３）の懸濁液をアンモニア水で中和したものを導電性樹脂を含む塗布液とし、この塗布液をスピンコート法によって上記基板上に塗布した。不要な部分に塗布された塗布液を除去し、さらに大気雰囲気下においてホットプレート上で２００℃、１５分間熱処理することによって、厚みが１７０ｎｍの導電性樹脂層を形成し、電極付透明板を得た。なお導電性樹脂層を形成することによって、ワイヤー状導電体は表面に露出していない状態とした。第１電極の表面粗さＲａは５．８ｎｍであった。

次にＦ８−ＴＦＢ（９，９−ジオクチルフルオレン及びＮ−（４−ブチルフェニル）ジフェニルアミンのコポリマー）の濃度が０．７質量％のキシレン溶液を調製した。この溶液を、スピンコート法によって上記第１電極上に塗布した。不要な部位に成膜された部分を除去し、さらに窒素雰囲気下においてホットプレート上で１８０℃、２０分間熱処理することによって、厚みが１５ｎｍの正孔輸送層を形成した。

次に白色発光材料であるＬｕｍａｔｉｏｎ ＷＰ１５４０（ＳＵＭＡＴＩＯＮ製）の濃度が１.２質量％のキシレン溶液を調製した。この溶液を、スピンコート法によって上記正孔輸送層上に塗布した。不要な部位に成膜された部分を除去し、さらに窒素雰囲気下においてホットプレート上で１３０℃、６０分間熱処理することによって、厚みが６５ｎｍの発光層を形成した。

次に発光層が形成された基板を真空蒸着機に導入し、Ｂａ、Ａｌをそれぞれ５ｎｍ、１００ｎｍの厚みで順次蒸着し、陰極を形成した。なお金属の蒸着は、真空度が２．５×１０^−４Ｐａ以下に到達した後に開始した。

次に封止ガラスの周辺に光硬化性封止剤をディスペンサーにより塗布し、有機ＥＬ素子が形成された基板と封止ガラスとを窒素雰囲気下において貼り合せ、さらに紫外線により光硬化性封止剤を硬化することによって封止を行い、有機ＥＬ素子を作製した。

ＥＬ特性評価
作製した素子に通電し、電圧―電流特性を評価した。印加電圧５Ｖでの電流密度は０．０１１ｍＡ／ｃｍ^２であり、リーク電流が少なかった。最高効率は３．３ｃｄ／Ａであった。

（比較例１）
ワイヤー状導電体と光硬化性樹脂とを含む導電性薄膜がパターン形成された実施例２と同じ基板（Cambrios Technologies Corporation社製）を用いて有機ＥＬ素子を作製した。まず基板にＵＶオゾン処理を５分間行った。ポリ（３，４）エチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホン酸（スタルクヴィテック社製、商品名：ＡＩ４０８３）の懸濁液をアンモニア水で中和したものを導電性樹脂を含む塗布液とし、これをスピンコート法によって上記基板上に塗布した。不要な部分に塗布された塗布液を除去し、さらに大気雰囲気下においてホットプレート上で２００℃、１５分間熱処理することによって、厚みが１００ｎｍの層を形成し、第１電極を得た。なおワイヤー状導電体は一部が第１電極の表面から露出しており、第１電極の表面粗さＲａは１１．７ｎｍであった。

次にＦ８−ＴＦＢ（９，９−ジオクチルフルオレン及びＮ−（４−ブチルフェニル）ジフェニルアミンのコポリマー）の濃度が０．７質量％のキシレン溶液を調製した。この溶液を、スピンコート法によって上記第１電極上に塗布した。不要な部位に成膜された部分を除去し、さらに窒素雰囲気下においてホットプレート上で１８０℃、２０分間熱処理することによって、厚みが１５ｎｍの正孔輸送層を形成した。

次に白色発光材料であるＬｕｍａｔｉｏｎ ＷＰ１５４０（ＳＵＭＡＴＩＯＮ製）の濃度が１.２質量％のキシレン溶液を調製した。この溶液を、スピンコート法によって上記正孔輸送層上に塗布した。不要な部位に成膜された部分を除去し、窒素雰囲気下においてホットプレート上で１３０℃、６０分間熱処理することによって、厚みが６５ｎｍの発光層を形成した。

次に発光層が形成された基板を真空蒸着機に導入し、Ｂａ、Ａｌをそれぞれ５ｎｍ、１００ｎｍの厚みで順次蒸着し、陰極を形成した。なお金属の蒸着は、真空度が２．５×１０^−４Ｐａ以下に到達した後に開始した。

次に封止ガラスの周辺に光硬化性封止剤をディスペンサーにより塗布し、有機ＥＬ素子が形成された基板と封止ガラスとを窒素雰囲気下において貼り合せ、さらに紫外線により光硬化性封止剤を硬化することによって封止を行い、有機ＥＬ素子を作製した。

ＥＬ特性評価
作製した素子に通電し、電圧―電流特性を評価した。印加電圧５Ｖでの電流密度は４．７４ｍＡ／ｃｍ^２と、リーク電流が多かった。最高効率は２．２ｃｄ／Ａであった。

以上のように、比較例１に比べて、実施例２は、導電性樹脂層が厚く、また導電性ワイヤーと導電性樹脂とを含む混合層だけでなく、導電性ワイヤーを含まない導電性樹脂層を有することで、リーク電流を低減することができ、結果としてより高効率な有機ＥＬ素子が得られた。

１ 電極付透明板
２ 透明板本体
３ 第１電極
４ 混合層
５ 有機ＥＬ素子
６ 導電性樹脂層
７ 有機体
８ 第２電極
１０ ワイヤー状導電体

Claims (13)

1. 光透過性を示す透明板本体上に光透過性を示す第１電極が設けられた電極付透明板と、
   第１電極と対向して配置され、該第１電極とは極性が異なる第２電極と、
   第１及び第２電極間に設けられる発光層を備える有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
   前記第１電極は、導電性を有する第１の樹脂及び多数のワイヤー状導電体を含む混合層と、導電性を有する樹脂を含み且つ前記ワイヤー状導電体を含まない導電性樹脂層とが、前記混合層を前記透明板本体側に配して、積層されて成る、上記有機エレクトロルミネッセンス素子。
2. 前記混合層に含まれる第１の樹脂が、前記導電性樹脂層に含まれる導電性を有する樹脂と同じ組成の樹脂である請求項１記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
3. 前記混合層に含まれる第１の樹脂と、前記導電性樹脂層に含まれる樹脂とが、一体的に成形されている請求項２記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
4. 前記混合層は、前記第１の樹脂よりも前記透明板本体との密着性が高い第２の樹脂を、前記透明板本体に接する部位にさらに含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
5. 前記第１電極の表面粗さが１０ｎｍ以下である請求項１〜４のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
6. 前記混合層中の多数のワイヤー状導電体が網目形状を形成している請求項１〜５のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
7. 前記ワイヤー状導電体の径が、２００ｎｍ以下である請求項１〜６のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
8. 第１電極の屈折率をｎ１、透明板本体の屈折率をｎ２とすると、ｎ１、及びｎ２がそれぞれ下記式
   ｜ｎ２−ｎ１｜＜０．３
   ｎ１≦１．８
   を満たしている請求項１〜７のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
9. 前記第１電極が、陽極である請求項１〜８のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
10. 請求項１〜９記載のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた照明装置。
11. 透明板本体を用意する工程と、
    多数のワイヤー状導電体が分散媒に分散された分散液を、前記透明板本体に塗布し、さらに分散媒を除去することにより導電性ワイヤー層を形成する工程と、
    導電性樹脂を含む塗布液を導電性ワイヤー層に塗布し、塗布液を乾燥することにより、多数のワイヤー状導電体と導電性を有する樹脂とが混合した混合層と、該混合層上に一体的に形成される導電性樹脂層とを形成する工程と、
    導電性樹脂層上に発光層を形成する工程と、
    前記発光層上に電極を形成する工程とを含む有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
12. 導電性ワイヤー層を形成する工程の後、かつ前記導電性樹脂を含む塗布液を導電性ワイヤー層に塗布する前に、前記導電性樹脂よりも前記透明板本体との密着性が高い第２の樹脂を含む塗布液を導電性ワイヤー層に塗布し、さらに前記塗布液を乾燥することにより、前記透明板本体からの高さが前記導電性ワイヤー層よりも低い樹脂層を形成する工程をさらに含む、請求項１１記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
13. 前記導電性ワイヤー層を形成する工程では、導電性ワイヤー層をパターン形成する請求項１１又は１２記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。