JP2002170667A

JP2002170667A - 有機エレクトロルミネッセンス素子、その製造方法及び画像表示装置

Info

Publication number: JP2002170667A
Application number: JP2000365976A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Okunaka; 正昭奥中; Takashi Inoue; 隆史井上; Keiji Nagae; 慶治長江; Yuji Mori; 祐二森
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2000-11-30
Filing date: 2000-11-30
Publication date: 2002-06-14
Also published as: TW498703B; US20020106529A1; US20030098444A1; US6696181B2; KR100405584B1; US6814887B2; US6936409B2; KR20020042401A; US20030068583A1

Abstract

(57)【要約】【課題】空気中で、容易に精度よく微細パターンの発光
層を形成する。【解決手段】高分子化合物を成膜し、マスクを介して光
照射して架橋させることにより所定のパターンに硬化さ
せて発光層３１〜３３を形成する。光架橋は、シンナモ
イル基、シンナミリデン基、カルコン残基、イソクマリ
ン残基、２，５−ジメトキシスチルベン残基、チミン残
基、スチルピリジニウム残基、α−フェニルマレイミド
残基、アントラセン残基及び２−ピロン残基、又は、芳
香族ビスアジドにより行うことが望ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機エレクトロル
ミネッセンス（Electro luminescence：ＥＬ）素子と、
その製造方法と、該素子を備える表示装置とに関する。

【０００２】

【従来の技術】ノート型パーソナルコンピュータ、ＰＤ
Ａ（Personal Digital Assistant）、モバイルコンピュ
ータ、携帯情報端末、携帯電話等では、フラットパネル
ディスプレイとして液晶ディスプレイが主に使用されて
いる。また、近年デスクトップ型パーソナルコンピュー
タ用モニタにも、ＣＲＴ（Cathode ray tube）ディスプ
レイに替わって液晶ディスプレイが使用される割合が増
加している。

【０００３】しかし、液晶ディスプレイには、応答速度
が十分でない、バックライト方式では消費電力が大き
い、反射型方式では輝度・コントラストが低い、視野角
特性に劣る等の問題がある。この液晶ディスプレイに替
わるフラットパネルディスプレイとしては、ＰＤＰ（プ
ラズマディスプレイパネル）、ＦＥＤ（フィールドエミ
ッションディスプレイ）が挙げられるが、これらにもま
た、消費電力が大きい、薄くできない、重いといった問
題がある。

【０００４】そこで、液晶ディスプレイ、ＰＤＰ、ＦＥ
Ｄなど他のフラットパネルディスプレイにおける上述の
問題点を一挙に解消できるディスプレイとして、有機Ｅ
Ｌディスプレイが提案されている（例えば、C. W. Tang
他著、Appl. Phys. Lett., 51, 913(1987)）。この有機
ＥＬディスプレイは、液晶ディスプレイより応答速度が
非常に速い、自発光により表示するため視野角特性が優
れる、必要なガラス基板が１枚のみであるため液晶ディ
スプレイの半分の薄型化が可能である、したがって重量
が軽い、バックライトを用いた液晶より低消費電力であ
る等、数々の優れた性質を有することから、２１世紀の
ディスプレイの本命として期待されている。

【０００５】有機ＥＬディスプレイは、発光材料に有機
化合物を用いる有機ＥＬ素子を発光素子として用いる。
有機ＥＬ素子は、基板上に陽極、発光層及び陰極がこの
順で積層された構造となっており、必要に応じて、陽極
と発光層の間にホール輸送層、陰極と発光層との間に電
子輸送層が設けられる。この有機ＥＬ素子によるカラー
表示には、３原色ドットマトリックスによるフルカラー
表示と、多色エリアカラー表示とがあるが、いずれの場
合も、所定のパターンの発光層を形成する必要がある。
このカラー表示用発光層の形成方法には、つぎの（１）
〜（４）が知られている。

【０００６】（１）赤、青、緑の各ＥＬ発光性低分子材
料を別々に３回マスク蒸着する方法（２）有機ＥＬ青色発光を、色変換層を用いて赤色、緑
色に変換する方法（３）赤、青、緑の各ＥＬ発光性高分子材料の溶液を、
インクジェット塗布法によりそれぞれ塗布して、３原色
材料を塗り分ける方法（４）白色有機ＥＬ光バックライトとカラーフィルタと
を組み合わせて用いる方法

【０００７】しかし、（１）のマスク蒸着法は生産性が
劣り、コスト高になる。また、真空中装置内でのマスク
位置合わせが必要であり、基板の中心部と周辺部で分子
の飛来角度及び距離が異なるため、均一な膜形成が困難
である。さらに、真空蒸着装置内での発塵により欠陥が
発生するという問題がある。

【０００８】また、（２）の色変換法は、ＥＬ発光性高
分子材料からなる有機ＥＬ層以外に色変換層が必要であ
り、工程が多くなってしまうという問題に加えて、色変
換時のロスにより発光効率が低下するという問題もあ
る。

【０００９】（３）のインクジェット法は、ＥＬ発光性
高分子材料のドットを分離するためにダムが必要となる
ため、開口率が低下することから、実効的に輝度が低下
してしまう。さらに、全面一括塗布ができないためタク
トが長くなり、特に多数個取りの大面積基板の場合にコ
スト高になってしまう。また、インク及びプリンタヘッ
ドの品質保持に問題がある。

【００１０】（４）の白色有機ＥＬ光バックライトとカ
ラーフィルタとを組み合わせる方法は、有機ＥＬ光の利
用効率が極めて悪くなり消費電力が大きくなってしま
う。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】そこで、特開平１１−
８０６９号公報では、光硬化性アクリル樹脂を用いた有
機ＥＬ素子の製造方法が提案されている。この方法は、
光硬化性のアクリル樹脂に有機ＥＬ材料を添加した感光
性樹脂組成物を基板上に成膜した後、所定のパターンの
マスクを介して露光させ、現像して所定のパターンの発
光層、ホール輸送層及び／又は電子輸送層を形成するも
のである。

【００１２】この方法によれば、ＲＧＢ（Red Green Bl
ue）の各色について簡便にパターニングすることができ
る。しかし、アクリル樹脂は、硬化時の雰囲気中に酸素
が含まれていると、その影響により表面が硬化し難い。
特に１００ｎｍ程度の薄膜により発光層を形成する必要
がある有機ＥＬ素子の製造においては、空気中での硬化
速度が極めて遅いため、アルゴン、窒素などの不活性雰
囲気中で露光させる必要があり、これが素子の量産化に
際して障害となる。また、感光性材料として液体を用い
るため、感光性材料とマスクとの間にギャップを設ける
必要があり、精密な露光を行うことができない。

【００１３】そこで本発明は、空気中で硬化させること
ができ、容易に精度よく微細パターンの発光層を形成す
ることのできる有機ＥＬ素子の製造方法と、該方法によ
り製造することのできる有機ＥＬ素子と、該素子を備え
る画像表示装置とを提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、（ａ）下記一般式（７）により表わさ
れる２価の有機基を有する高分子化合物を含む高分子化
合物組成物、及び／又は、（ｂ）下記一般式（８）によ
り表わされる２価の有機基を有する高分子化合物と、ビ
スアジド化合物とを含む高分子化合物組成物を成膜し、
露光させ、現像することにより、所定のパターンの発光
層を形成する工程を備える有機ＥＬ素子の製造方法が提
供される。

【００１５】

【化５】

【００１６】（ただし、Ｘはアリル基（好ましくは、炭
素数２〜１０）、アリール基（例えば、フェニル基、フ
ェニレン基などのベンゼン環残基など）、アルキレン基
（好ましくは、炭素数１〜１０）、アルキル基（好まし
くは、炭素数１〜１０）、アミド基、エステル基、ニト
リル基及びカルボニル基のうちの少なくとも１種を含む
２価の有機基であり、Ｒ⁷〜Ｒ⁹はそれぞれ、アリル基
（好ましくは、炭素数２〜１０）、アリール基（例え
ば、フェニル基、フェニレン基などのベンゼン環残基な
ど）、アルキレン基（好ましくは、炭素数１〜１０）、
アルキル基（好ましくは、炭素数１〜１０）、アミド
基、エステル基、ニトリル基及びカルボニル基のうち少
なくとも１種を含む１価の有機基又は水素原子であ
る。）

【００１７】

【化６】

【００１８】（ただし、Ｗはアリル基（好ましくは、炭
素数２〜１０）、アリール基（例えば、フェニル基、フ
ェニレン基などのベンゼン環残基など）、アルキレン基
（好ましくは、炭素数１〜１０）、アルキル基（好まし
くは、炭素数１〜１０）、アミド基、エステル基、ニト
リル基、カルボニル基、カルバゾール基及びフルオレン
基のうちの少なくとも１種を含む１価の有機基であ
る。）

【００１９】また、本発明では、本発明では、下記一般
式（１）又は（２）により表わされる２価の有機基によ
り架橋された高分子化合物を含む発光層を備える有機Ｅ
Ｌ素子と、該有機ＥＬ素子を備える画像表示装置とが提
供される。なお、本発明の有機ＥＬ素子において、発光
層は、ホール輸送層又は電子輸送層としての機能を兼ね
備えていてもよい。

【００２０】

【化１】

【００２１】

【化２】

【００２２】ここで、Ｘ，Ｙ，Ｚはそれぞれ、アリル基
（好ましくは、炭素数２〜１０）、アリール基（例え
ば、フェニル基、フェニレン基などのベンゼン環残基な
ど）、アルキレン基（好ましくは、炭素数１〜１０）、
アルキル基（好ましくは、炭素数１〜１０）、アミド
基、エステル基、ニトリル基及びカルボニル基のうちの
少なくとも１種を含む２価の有機基である。また、Ｒ¹
〜Ｒ⁶はそれぞれ、アリル基（好ましくは、炭素数２〜
１０）、アリール基（例えば、フェニル基、フェニレン
基などのベンゼン環残基など）、アルキレン基（好まし
くは、炭素数１〜１０）、アルキル基（好ましくは、炭
素数１〜１０）、アミド基、エステル基、ニトリル基及
びカルボニル基のうち少なくとも１種を含む１価の有機
基又は水素原子である。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明では、すでに重合して高分
子化合物になっている状態で成膜し、これを露光させる
ことにより架橋させて硬化させる。このため、空気中で
硬化させることができる。また、成膜に用いる組成物の
粘性が高く、容易に精度よく微細パターンを形成するこ
とができる。

【００２４】Ａ．光架橋前の感光性組成物（ａ）高分子化合物（バインダ高分子）光架橋前の高分子化合物（バインダ高分子）としては、
光架橋基を有するか、光架橋剤による光架橋が可能であ
れば、その主鎖骨格は特に限定されるものではないが、
例えば、ポリビニル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹
脂等を使用することができる。その重合度も、１０〜２
００ｎｍ程度の薄膜が形成可能であれば特に限定される
ものではなく、必要な膜特性等に応じて適宜決定するこ
とができるが、通常、重量平均分子量は１０，０００〜
２，０００，０００とすることが好ましい。

【００２５】バインダ高分子は、シンナモイル基、シン
ナミリデン基、カルコン残基、イソクマリン残基、２，
５−ジメトキシスチルベン残基、チミン残基、スチルピ
リジニウム残基、α−フェニルマレイミド残基、アント
ラセン残基及び２−ピロン残基のうちの少なくともいず
れかの光架橋基を備えていることが望ましく、例えば、
つぎのような繰り返し単位を有するものが挙げられる。
なお、ｎは任意の整数である。

【００２６】

【化７】

【００２７】このような光架橋基を有するバインダ高分
子としては、例えば下記一般式（９）の繰り返し単位を
有するポリビニル樹脂が挙げられる。このように、バイ
ンダ高分子が分子中に光架橋基を備えている場合、別途
光架橋剤を配合する必要がないため、好ましい。

【００２８】

【化８】

【００２９】一般式（９）において、Ｘはアリル基（好
ましくは、炭素数２〜１０）、アリール基（例えば、フ
ェニル基、フェニレン基などのベンゼン環残基など）、
アルキレン基（好ましくは、炭素数１〜１０）、アルキ
ル基（好ましくは、炭素数１〜１０）、アミド基、エス
テル基、ニトリル基及びカルボニル基のうちの少なくと
も１種を含む２価の有機基であり、Ｒ⁷〜Ｒ⁹はそれぞ
れ、アリル基（好ましくは、炭素数２〜１０）、アリー
ル基（例えば、フェニル基、フェニレン基などのベンゼ
ン環残基など）、アルキレン基（好ましくは、炭素数１
〜１０）、アルキル基（好ましくは、炭素数１〜１
０）、アミド基、エステル基、ニトリル基及びカルボニ
ル基のうち少なくとも１種を含む１価の有機基又は水素
原子である。また、ｎは整数である。

【００３０】また、バインダ高分子が分子中に蛍光基及
び／又はキャリア輸送基を備えていれば、別途蛍光剤や
キャリア輸送性低分子を配合する必要がないため、好ま
しい。このような機能性のバインダ高分子としては、例
えば、下記構造式（１０）〜（１２）の繰り返し単位を
有する光架橋性ホール輸送性高分子や、構造式（１３）
の繰り返し単位を有する光架橋性電子輸送性高分子が挙
げられる。なお、ｎは整数である。

【００３１】

【化９】

【００３２】光架橋剤を用いる場合のバインダ高分子
（架橋前）は、アリル基（好ましくは、炭素数２〜１
０）、アリール基（例えば、フェニル基、フェニレン基
などのベンゼン環残基など）、アルキレン基（好ましく
は、炭素数１〜１０）、アルキル基（好ましくは、炭素
数１〜１０）、アミド基、エステル基、ニトリル基、カ
ルボニル基、カルバゾール基及び／又はフルオレン基を
備えることが望ましい。このような高分子としては、例
えば、下記一般式（１４）に示すポリビニル樹脂が挙げ
られる。

【００３３】

【化１０】

【００３４】一般式（１４）において、Ｗはアリル基
（好ましくは、炭素数２〜１０）、アリール基（例え
ば、フェニル基、フェニレン基などのベンゼン環残基な
ど）、アルキレン基（好ましくは、炭素数１〜１０）、
アルキル基（好ましくは、炭素数１〜１０）、アミド
基、エステル基、ニトリル基、カルボニル基、カルバゾ
ール基及びフルオレン基のうちの少なくとも１種を含む
１価の有機基である。また、ｎは整数である。

【００３５】（ｂ）光架橋剤バインダ高分子が上述の光架橋基を備えていない場合、
感光性組成物は光架橋剤を含むことが望ましい。光架橋
剤としては、芳香族ビスアジドが好適である。

【００３６】光架橋剤の配合量は、バインダ高分子１０
０重量部に対して、５〜５０重量部とすることが好まし
く、１０〜３０重量部とすることが特に好ましい。配合
量が５重量未満では、光架橋反応が不十分となる場合が
あり、５０重量部より多いと発光性又はキャリア輸送性
が不十分になる場合がある。

【００３７】（ｃ）機能材料本発明に用いる感光性組成物は、発光層、電子輸送層、
ホール輸送層のいずれの形成にも用いることができる。

【００３８】感光性組成物を感光層の形成に用いる場合
は、組成物中に蛍光色素を配合する。この蛍光色素の配
合量は、バインダ高分子１００重量部に対して、０．１
〜１０重量部とすることが好ましく、０．５〜４重量部
とすることが特に好ましい。配合量が０．１重量部未満
では発光強度が低く、配合量が１０重量部より多い場合
も、濃度消光を起こし発光強度が低くなる。

【００３９】感光性組成物をホール輸送層又は電子輸送
層の形成に用いる場合、高分子化合物自体がホール輸送
性又は電子輸送性を備えていないときは、ホール輸送性
低分子又は電子輸送性低分子を配合することにより、こ
れらの機能を付与することができる。ホール輸送性低分
子及び電子輸送性低分子の配合量は、バインダ高分子１
００重量部に対して、それぞれ５〜１２０重量部とする
ことが好ましく、５０〜８０重量部とすることが特に好
ましい。配合量が５重量部未満ではキャリア輸送性が不
十分な場合があり、１２０重量部より多いと、成膜性が
十分でない場合がある。

【００４０】（ｄ）光架橋開始剤光照射により効率よく架橋反応を起こさせるため、感光
性組成物には光架橋開始剤を配合することができる。こ
の光架橋開始剤としては、例えば、ベンゾイン、ベンゾ
インエーテル類、ミヒラケトン、アゾイソブチロニトリ
ル、８−クロロチオキサントン等を使用することができ
る。また、通常のフォトレジストに用いられている多く
の光ラジカル発生剤も、光架橋開始剤として使用可能で
ある。

【００４１】光架橋開始材の配合量は、バインダ高分子
１００重量部に対して、１〜４０重量部とすることが好
ましく、５〜２０重量部とすることが特に好ましい。配
合量が１重量部未満では、光架橋反応の進行が不十分な
場合があり、４０重量部を超えると、発光性又はキャリ
ア輸送性が不十分になる場合がある。

【００４２】（ｅ）溶媒溶媒は、架橋前のバインダ高分子等、感光性組成物に配
合される各成分を溶解できるものであれば特に制限はな
いが、印刷法により塗布する場合には、沸点が比較的高
く、溶解性に優れるＮ−メチルピロリドン、γ−ブチロ
ラクトン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミ
ド、及びこれらの混合溶媒が好適である。

【００４３】溶媒１００重量部に対するバインダ高分子
の配合量は、１〜３０重量部とすることが好ましい。ス
ピン塗布又は印刷法のいずれの方法で成膜する場合も、
バインダ高分子の配合量が１重量部未満では、厚い膜を
形成することが困難であり、３０重量部を超えると、２
００ｎｍ以下の薄膜を形成することが困難である。

【００４４】Ｂ．硬化条件光架橋させるために用いられる光源及び波長は特に制限
されるものではなく、用いる感光性材料の感光波長と光
源波長とが一致し、要求される硬化度に必要十分な光量
が照射できるよう、適宜選択することができる。

【００４５】光架橋させるための光源として、例えば、
高圧水銀灯、ハロゲンランプ、メタルハライドランプな
どが使用できる。

【００４６】また、架橋のための露光量は、通常、５０
〜５００ｍＪ／ｃｍ²で光架橋が可能であり、５００〜
３０００ｍＪ／ｃｍ²とすることが望ましい。露光量が
少ない場合には架橋密度が小さすぎることがあり、露光
量が多いと蛍光色素の光反応などの副反応が起こる場合
があるため、使用する光架橋剤、光架橋開始剤、光架橋
基の種類及び濃度に応じて、適宜調整することが望まし
い。

【００４７】Ｃ．光架橋後の高分子化合物（バインダ高
分子）光架橋後の高分子化合物（バインダ高分子）としては、
光架橋基又は光架橋剤により架橋されていれば、その主
鎖骨格は特に限定されるものではないが、例えば、ポリ
ビニル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等を使用す
ることができる。その重合度も、１０〜２００ｎｍ程度
の薄膜が形成可能であれば特に限定されるものではな
く、必要な膜特性等に応じて適宜決定することができ
る。

【００４８】本発明の発光層（及び、必要に応じて電子
輸送層及び／ホール輸送層）に含まれる高分子化合物
（バインダ高分子）は、シンナモイル基、シンナミリデ
ン基、カルコン残基、イソクマリン残基、２，５−ジメ
トキシスチルベン残基、チミン残基、スチルピリジニウ
ム残基、α−フェニルマレイミド残基、アントラセン残
基及び２−ピロン残基のうちの少なくともいずれかの光
架橋基により架橋されているか、光架橋剤（好ましくは
芳香族ビスアジド）により架橋されていることが望まし
い。このような高分子としては、例えば、下記一般式
（１５）又は（１６）により表わされる繰り返し単位を
有するポリビニル樹脂が挙げられる。

【００４９】

【化１１】

【００５０】ここで、Ｘ，Ｙ，Ｚはそれぞれ、アリル基
（好ましくは、炭素数２〜１０）、アリール基（例え
ば、フェニル基、フェニレン基などのベンゼン環残基な
ど）、アルキレン基（好ましくは、炭素数１〜１０）、
アルキル基（好ましくは、炭素数１〜１０）、アミド
基、エステル基、ニトリル基及びカルボニル基のうちの
少なくとも１種を含む２価の有機基である。また、Ｒ¹
〜Ｒ⁶はそれぞれ、アリル基（好ましくは、炭素数２〜
１０）、アリール基（例えば、フェニル基、フェニレン
基などのベンゼン環残基など）、アルキレン基（好まし
くは、炭素数１〜１０）、アルキル基（好ましくは、炭
素数１〜１０）、アミド基、エステル基、ニトリル基及
びカルボニル基のうち少なくとも１種を含む１価の有機
基又は水素原子である。また、ｎは整数である。

【００５１】本発明に用いるバインダー高分子の例とし
て、例えばアジド基、シンナモイル基、シンナミリデン
基、アクリル基、メタクリル基、カルコン基等の感光基
を有するポリビニルカルバゾール系、ポリアルキルフル
オレン系、ポリトリフェニルアミン系、可溶性ポリフェ
ニレンビニレン、トリアゾール系高分子、オキサジアゾ
ール系高分子等を、図３６に示すように、これらの感光
基を介して光架橋させた架橋高分子が挙げられる。

【００５２】また、本発明では、バインダー高分子とし
て、図３７に示すように、上に例示したような感光基を
複数有する低分子と、これらの感光基を複数有する高分
子とを光架橋させた高分子を用いることもできる。

【００５３】さらに、上に例示した感光基を複数有する
蛍光色素と、これらの感光基を複数有する高分子とを光
架橋させた高分子（図３８）を用いて発光層を形成して
もよい。

【００５４】これらの材料は、光照射により線状高分子
が架橋してネットワークを形成し、溶剤に不溶となる。

【００５５】Ｄ．発光層本発明の有機ＥＬ素子では、発光層の少なくとも一部が
感光性組成物の硬化物からなる。すなわち、発光層が青
色発光材料からなる青色発光層（パターン）と、赤色発
光材料からなる赤色発光層（パターン）と、緑色発光材
料からなる緑色発光層（パターン）とを含む場合、青色
発光材料、赤色発光材料及び緑色発光材料の少なくとも
いずれかが、一般式（１）又は（２）の有機基により架
橋された高分子化合物を含む。ここで、発光層（又はそ
の一部）が、電子輸送層及びホール輸送層の少なくとも
いずれかを兼ねるようにしてもよい。本明細書では、発
光性ホール輸送層及び発光性電子輸送層もまた、発光層
に含まれる。

【００５６】発光層にホール輸送性を付与させる場合に
は、ホール輸送性の高分子材料又は低分子材料を添加
し、電子輸送性を付与させる場合には電子輸送性の高分
子材料又は低分子材料を添加すればよい。添加された上
記低分子材料は光架橋した高分子のネットワークに取り
込まれるため後工程で容易には溶解しない。また、分子
内にホール輸送性又は電子輸送性を有する官能基を備え
る高分子を用いてもよい。

【００５７】発光効率及び発光色の改善のため、発光層
に蛍光色素をドープしてもよい。蛍光色素をドープする
方法として、感光基を置換基として有する色素を用いる
ことができる。また、感光基を持たない蛍光色素を上述
の感光性組成物に単に混合して用いてもよい。このよう
にしても、ドープされた蛍光色素は、光架橋した高分子
のネットワークに取り込まれるため、後工程で容易には
溶解しない。ドーピング蛍光色素の例として、クマリン
系色素、スチリル系色素、メロシアニン系色素、オキソ
ノール系色素、ナイルレッド、ルブレン、ペリレン等を
挙げることができる。

【００５８】また、本発明の有機ＥＬ素子では、第１の
色（例えば青色）の発光材料を含むホール輸送層をさら
に設け、発光層が、ホールの輸送を阻害するホールブロ
ック材料からなるホールブロックパターンと、第２の色
（例えば赤色）の発光材料からなる第１の発光パターン
と、第３の色（例えば緑色）の発光材料からなる第２の
発光パターンとを含むように構成することもできる。こ
の場合、ホールブロック材料と、第２の色の発光材料
と、第３の色の発光材料との少なくともいずれかが、一
般式（１）又は（２）の有機基により架橋された高分子
化合物を含む。ここで、第２及び第３の色の発光パター
ンのうち少なくともいずれかが、電子輸送層を兼ねるよ
うにしてもよい。

【００５９】第１の色（例えば青色）の発光性ホール輸
送層材料には、架橋したポリビニルカルバゾール系高分
子、ポリアルキルフルオレン系高分子、ポリトリフェニ
ルアミン系高分子などバンドギャップの大きい発光性材
料を用いることができる。また、感光性組成物にホール
輸送性低分子材料と青色発光性低分子材料とを混合して
用いてもよい。混合されたこれら低分子材料は、光架橋
した高分子のネットワークに取り込まれるため後工程で
容易には溶解しない。

【００６０】また、ホールブロック層を形成するために
はホールブロック性を示す分子が結合された架橋性高分
子を用いるか、又は、ホールブロック性を示す分子を架
橋高分子に混合すればよい。

【００６１】本発明の有機ＥＬ素子は、Ｘ及びＹをそれ
ぞれ下記構造式（３）〜（５）のいずれかにより表わさ
れる２価の有機基とし、

【００６２】

【化３】

【００６３】Ｒ¹，Ｒ²，Ｒ⁴及びＲ⁵をそれぞれ水素原子
とし、Ｒ³及びＲ⁶をそれぞれフェニル基とするとき、上
記構造式（１）により表わされる２価の有機基により架
橋された高分子化合物を含むホール輸送層を備えること
が望ましい。この高分子化合物は、光硬化性とホール輸
送性を兼ね備えるため、特に発光層の少なくとも一部が
ホール輸送性を兼備する場合に、当該ホール輸送性を有
する発光層（兼ホール輸送層）を形成のに好適である。

【００６４】また、本発明の有機ＥＬ素子は、Ｘ及びＹ
をそれぞれ下記構造式（６）により表わされる２価の有
機基とし、

【００６５】

【化４】

【００６６】Ｒ¹，Ｒ²，Ｒ⁴及びＲ⁵をそれぞれ水素原子
とし、Ｒ³及びＲ⁶をそれぞれフェニル基とするとき、上
記構造式（１）により表わされる２価の有機基により架
橋された高分子化合物を含む電子輸送層を備えることが
望ましい。この高分子化合物は、光硬化性と電子輸送性
とを兼ね備えるため、特に発光層の少なくとも一部が電
子輸送性を兼備する場合に、当該電子輸送性を有する発
光層（兼電子輸送層）を形成するのに好適である。

【００６７】Ｅ．有機ＥＬ素子本発明の有機ＥＬ素子は、少なくとも発光層が、上述の
感光性組成物の硬化物からなる。感光層に加えて、さら
に、電子輸送層及びホール輸送層の一方又は両方が、上
述の感光性組成物の硬化物からなっていてもよい。

【００６８】本発明の有機ＥＬ素子の構造例を、図１に
示す。図１は構造断面の一部を示したものである。最も
シンプルな有機ＥＬ素子の構造では、ガラス基板１上の
透明導電膜からなる陽極２の上に発光層３が形成され、
さらにマグネシウム銀合金、アルミニウムリチウム合金
等からなる陰極４が形成されている。この場合、発光層
３は陽極２から注入されたホールを輸送する性質と陰極
から注入された電子を輸送する性質とを兼ね備えてい
る。注入されたホールと電子とは、発光層３内の発光性
分子内で再結合し、その過程で蛍光が発光される。

【００６９】ＲＧＢフルカラー表示素子では、発光層３
は、図１に示すように、赤色発光層３１、青色発光層３
２、緑色発光層３３により構成される。また、多色エリ
アカラー表示素子では、図２に示すように、ロゴやアイ
コンのエリアごとに、各発光層３１〜３３がパターニン
グされる。本発明では、これらの発光層３１〜３３を、
架橋高分子又は架橋高分子を含む組成物で構成すること
により、容易に微細なパターニングができる。

【００７０】本発明の有機ＥＬ素子の、別の構造例を図
３に示す。この構造例では、発光層３とホール輸送性層
５とが分離され、有機２層構造となっている。すなわ
ち、発光層３と陽極２との間にホール輸送層５が設けら
れている。この構造では、発光層３は発光性と電子輸送
性とを兼ね備えているが、必ずしもホールを輸送する性
質を有する必要はない。陽極２から注入されたホール
は、ホール輸送層を通って発光層３に到達し、陰極４か
ら注入された電子は、発光層３内を輸送される。これに
より、ホールと電子とが発光層３内で再結合し、生じた
エネルギーにより発光が起こる。なお、ホール輸送層５
には、発光層３の下地となるため、発光層３を形成する
際に用いられる溶剤に不溶の高分子を含む材料が用いら
れる。これには、本発明において用いられる感光性組成
物の硬化物のように、架橋可能な高分子を硬化させたも
のが好適であるが、非架橋の溶剤不溶性高分子を含む材
料も使用することができる。

【００７１】本発明の有機ＥＬ素子の、別の構造例を図
４に示す。この構造例では、発光層３と電子輸送性層６
とが分離され、有機２層構造となっている。すなわち、
発光層３と陰極４との間に電子輸送層６が設けられてい
る。この構造では、発光層３は発光性とホール輸送性と
を兼ね備えているが、必ずしも電子を輸送する性質を有
する必要はない。陰極４から注入された電子は、電子輸
送層６を通って発光層３へ輸送され、陽極２から注入さ
れたホールは発光層３内を輸送される。これにより、ホ
ールと電子とが発光層３内で再結合し、生じたエネルギ
ーにより発光が起こる。電子輸送層６には、低分子、非
架橋高分子、架橋高分子のいずれの材料も使用できる
が、低分子材料あるいは非架橋高分子を用いるより、本
発明で用いられる感光性組成物の硬化物のような架橋高
分子を用いたほうが、電子輸送層材料のガラス転移温度
（Ｔｇ）が高くなり、素子の長期動作安定性が向上する
ため好ましい。

【００７２】このように、発光層３とホール輸送層５／
電子輸送層６を分離した機能分離構造とすることで、よ
り発光効率を向上させることができる。

【００７３】本発明の有機ＥＬ素子の、別の構造例を図
５に示す。この構造例では、発光層３とホール輸送層５
と電子輸送性層６とが分離された有機３層構造となって
いる。すなわち、基材１、陽極２、ホール輸送層５、発
光層３、電子輸送層６、陰極４が、この順で積層されて
いる。この場合には、発光層３のホール移動度及び電子
移動度は、必ずしも輸送層ほど大きい必要はない。

【００７４】このように、発光層３とホール輸送層５及
び／又は電子輸送層６とを分離した機能分離構造とする
ことで、より発光効率を向上させることができる。

【００７５】また、本発明の有機ＥＬ素子は、図６に示
すように、陽極２からのホール注入効率をよくするため
に陽極２とホール輸送層５との間にホール注入層７を設
けてもよい。本発明の有機ＥＬ素子は、図７に示すよう
に、陰極４と電子輸送層６との間にバッファ層８を設け
てもよく、図８に示すように、隣接するドット間での電
流リークを防止するために隣接ドットを絶縁物９で電気
的に分離してもよい。

【００７６】また、図９に示すＲＧＢ３原色ドットマト
リクス型フルカラー表示素子のように、陽極２のうちの
１／３について各電極２をそれそれ覆うように赤色発光
層３１を設けて赤色画素とし、他の１／３について各電
極２をそれぞれ覆うように青色発光層３２を設けて青色
画素とし、残った１／３の電極２と、各発光層３１，３
２とを覆うように、緑色発光層３３を設けて、発光層３
１，３２に覆われていない部分を緑色画素とするように
構成してもよい。なお、発光層３１〜３３の発光色は、
ここに示したものに限定されるものではなく、ＲＧＢの
３色の中から、それぞれ任意に選択することができる。

【００７７】この例において、各発光層３１，３２を覆
う発光層３３は、架橋高分子を含む材料であることは必
ずしも必要ではない。発光層３３は電場発光性ととも
に、ホールと電子とを輸送する性質をも持っている。発
光層３１及び発光層３２は、それぞれ電場発光性ととも
にホールを輸送する性質をも持っているが、電子を輸送
する性質は必ずしも必要ではない。ただし、これらの層
３１，３２も電子輸送性を有するほうが好ましい。

【００７８】発光層３１及び３２には、電子は発光層３
３を経由して注入される。注入されたホールと電子と
は、発光層３における発光性分子内で再結合する。この
過程で、蛍光が放射される。この図９に示した構成は、
図１に示した構成に比べて、発光層３３をパターニング
する必要がないため製造工数が少ないというメリットが
ある。

【００７９】なお、エリアカラー表示素子では、発光色
がＲＧＢの３色である必要はなく、例えば画素を５色に
することもできる。この場合も、図９に示した例と同
様、４色の発光層だけをパターニングし、残りの１色の
発光層は表示部全面に成膜することにより、少ない工程
数で多くの色の画素を得ることができる。

【００８０】このように、一つの発光層３３を、他の発
光層３１，３２を覆うように全体に成膜する場合も、上
述の場合と同様に、図１０及び１２に示すように発光層
３と陽極２との間にホール輸送性層５を設けてもよく、
図１１及び１２に示すように発光層３と陰極４との間に
電子輸送層６を設けてもよい。また、図１３に示すよう
に陽極２とホール輸送層５との間にホール注入層７を設
けてもよく、図１４に示すように陰極４と電子輸送層６
との間にバッファ層８を設けてもよく、図１５に示すよ
うに、隣接する画素の間に絶縁物９を設けてもよい。

【００８１】また、図１６に示すＲＧＢ３原色ドットマ
トリクス型フルカラー表示素子のように、基板１の陽極
２が設けられた面の全体に、陽極２を覆うように青色発
光性ホール輸送層５０を設け、この青色発光層兼ホール
輸送層５０表面の、陽極２に対応する位置に、赤色発光
層３１、緑色発光層３３及びホールブロック層３４を設
けるよう構成してもよい。上述の図１、図９の場合と同
様、この構成も、ＲＧＢ３原色ドットマトリクス型フル
カラー表示素子だけでなく、多色エリアカラー表示素子
に適用できる。

【００８２】この有機ＥＬ素子では、陽極２から注入さ
れたホールは、青色発光性ホール輸送層５０を経由して
赤色発光層３１及び緑色発光層３３に注入され、発光層
３１，３３内の発光原子団内で再結合する。この過程
で、赤色及び緑色が放射される。

【００８３】これに対して、青色の放射は、青色発光性
ホール輸送層５０において起こる。図１７に示すよう
に、陽極２から注入されたホールは、青色発光性ホール
輸送層５０を経由してホールブロック層３４との界面近
傍まで輸送される。しかし、ホールブロック層３４はイ
オン化ポテンシャルが大きいため、ホールはホールブロ
ック層３４に注入されることはない。一方、陰極から注
入された電子は、電子輸送層６とホールブロック層３４
とを経由して青色発光性ホール輸送層５０に注入され
る。ホールと電子との再結合は、青色発光性ホール輸送
層５０内で起こり青色の光が放射される。

【００８４】なお、このようなホールブロック層３４の
機能が作用するためには、イオン化ポテンシャルが６．
０ｅＶ以上であることが必要である。ホールブロック層
３４がない場合には、図１８に示すように、陽極２から
注入されたホールは、青色発光性ホール輸送層５０を経
由して電子輸送層６に注入されるが、電子輸送層６には
発光性の原子団がないため、界面近傍で失活して熱エネ
ルギとなる。

【００８５】ホールブロック層３４には、下記一般式
（１７）により表わされるフェナントロリン系材料を含
む材料を使用することができる。

【００８６】

【化１２】

【００８７】ここで、Ｒ¹⁰〜Ｒ¹⁴は、それぞれ、無置換
又はシアノ基、水酸基、ニトロ基、アミノ基、ジメチル
アミノ基等の置換基を有するアルキル基、アルケニル
基、アルコキシル基である。これらの分子は、青色発光
性ホール輸送層よりイオン化ポテンシャルが大きいとい
う特徴がありホール輸送がここでシャットアウトされる
（図１７）。

【００８８】本発明では、赤色発光層３１、緑色発光層
３３及びホールブロック層３４の少なくともいずれか
が、上述の感光性組成物の硬化物からなり、すべてが当
該硬化物からなることが望ましい。また、この例では、
青色発光層がホール輸送層を兼ねているが、赤色、緑色
のいずれの発光層がホール輸送層を兼ねるようにしても
よい。

【００８９】このホールブロック層３４を用いる構成に
おいても、図１２に示した場合と同様、赤色発光層３１
及びホールブロック層３４を、それぞれが一つの陽極２
を覆うように設け、電子輸送性を有する緑色発光層３３
ａを、この赤色発光層３１及びホールブロック層３４を
覆うように、ホール輸送層５０上全体に成膜してもよい
（図１９）。このようにすれば、図１６に示した例に比
べて、緑色発光層３３をパターン化する必要がないた
め、工程数を削減できる。また、図２０に示すように、
電子輸送性を有する赤色発光層３１ａを、緑色発光層３
１及びホールブロック層３４を覆うように、ホール輸送
層５０上全体に成膜してもよい。さらに、電子輸送性発
光層３１ａ，３３ａと陰極４との間に電子輸送層６を設
けてもよい（図２１、図２２）。

【００９０】このホールブロック層３４を設ける構成に
おいても、図１及び図９に示した例と同様、図２３に示
すように、陽極２とホール輸送層５０との間にホール注
入層７を設けてもよく、図２４に示すように陰極４と電
子輸送層６との間にバッファ層８を設けてもよく、図２
５に示すように、隣接する画素の間に絶縁物９を設けて
もよい。

【００９１】Ｆ．有機ＥＬ素子の製造方法本発明の製造方法では、発光層が感光性組成物により形
成される。さらに、ホール輸送層及び／又は電子輸送層
を感光性組成物により形成してもよい。感光性組成物に
よりこれらの層を形成する場合、まず、感光性組成物を
成膜（塗布など）し、これを必要に応じて乾燥させた
後、露光・現像して所定のパターンを形成する。

【００９２】感光性組成物の成膜は、例えば、スピン塗
布法、印刷法などにより行うことができる。組成物の使
用量が少なくすむ点では、印刷法が好ましい。スピン塗
布により塗膜を基板全面に形成した場合には、実装が容
易になるため、フォトマスクを用い、取出し電極の外部
接続端子部には光が照射されないようにして露光した
後、この部分は現像除去することが望ましい。

【００９３】また、あらかじめ感光性組成物を自己支持
性のフィルム状に成形しておき、これを貼付することに
より成膜してもよい。さらに、あらかじめ支持シート表
面に感光性組成物の薄膜を形成しておき、これを成膜す
る箇所に貼付した後、支持シートを剥離させることによ
り、感光性組成物を成膜することもできる。

【００９４】ホール輸送層及び電子輸送層を形成する場
合には、取出し電極の外部接続端子部を除いた部分のみ
に材料組成物をパターン印刷し、フォトマスクを用いな
いで全面光照射して架橋不溶化する方法が、生産性が高
い。

【００９５】つぎに、本発明の有機ＥＬ素子を製造方法
の例について、図２６を用いて説明する。まず、透明電
極（陽極）パターン２が形成されたガラス基板１上に、
３原色のうちから任意に選ばれた第１の色を発光する感
光性材料（光照射により架橋反応を起こす性質を有する
材料を含む発光層材料溶液）を塗布して発光層材料塗膜
１０を形成する（図２６（ａ））。

【００９６】必要に応じて塗膜１０を乾燥させたのち、
フォトマスク１１の開口部２０を介して光を照射する
（図２６（ｂ））。露光した発光材料塗膜１０では、バ
インダー高分子の一分子内の複数箇所で高分子鎖間の架
橋が起こり、露光部は溶剤に不溶となる。露光後に溶剤
で未露光部を溶剤で除去することにより架橋高分子を含
む第１の発光層パターン３１が形成される（図２６
（ｃ））。この発光層パターン形成工程を、３回繰り返
すことにより、３色の発光層３１〜３３が形成される
（図２６（ｃ）〜（ｅ））。この際、すでに形成した１
色目の発光層３１は架橋高分子であるため、２色目、３
色目の形成プロセスで用いる溶剤類に溶解することはな
い。

【００９７】最後に陰極４を形成して、フルカラー表示
が可能なＲＧＢの３原色ドットマトリックスフルカラー
表示素子を形成する。なお、陰極はパッシブ駆動の場合
には陽極と直交するストライプ状に形成する。ＴＦＴに
よるアクティブ駆動の場合にはパターン化は不要であ
る。

【００９８】工程数より発光効率を優先させる場合に
は、図２７に示すように、陽極２の形成後、第１の発光
材料１０を成膜する前に、ホール輸送層用感光性材料５
１を成膜し（図２７（ａ））、必要に応じて乾燥させた
後、これを露光させて硬化させることにより（図２７
（ｂ））ホール輸送層５を形成し（図２７（ｃ））、こ
の表面に、図２６（ａ）〜（ｆ）と同様にして発光層３
１〜３３及び陰極４を形成してもよい（図２７（ｄ）〜
（ｉ））。

【００９９】ホール輸送層は後工程の発光層形成に使用
する溶剤類に溶解しないことが必要であるが、この例で
は、光照射により架橋性高分子を光架橋させることで、
ホール輸送層を不溶化している。なお、熱硬化樹脂など
の溶剤不溶性高分子をホール輸送層に用いる場合には光
架橋は必ずしも必要はない。例えば、ポリフェニレンビ
ニレンなどの溶剤不溶性高分子をホール輸送層に用いる
場合には、光架橋は必ずしも必要はなく、ポリフェニレ
ンビニレン前駆体を表示部にパターン印刷し、加熱によ
り硬化させてポリフェニレンビニレン膜を形成する。

【０１００】なお、この例におけるホール輸送層５のよ
うに、下層の全面に成膜する場合、塗布方法には、印刷
塗布法、スピン塗布法などが使用できる。印刷塗布の場
合には端子部を除いたエリアに塗布し全面に光照射して
光架橋させる。スピン塗布の場合には基板全面に塗布し
てフォトマスクを用いて光照射して端子部塗膜は光架橋
させず現像で塗膜は除去する。

【０１０１】一方、工程数を優先させる場合には、図２
６（ａ）〜（ｄ）又は図２７（ａ）〜（ｇ）と同様にし
て第１及び第２の発光層３１，３２を形成した後、図２
８（ａ）又は図２９（ａ）に示すように、第３の発光層
３３を、発光層３１，３２及び露出した陽極２を覆うよ
うに全面に形成し、この第３の発光層３３表面に陰極を
形成するようにしてもよい（図２８（ｂ）、図２９
（ｂ））。

【０１０２】この発光層３３を形成する第１の方法は、
３色目の色を発光する性質と、電子及びホールを輸送す
る性質とを有し、かつ光照射により架橋反応を起こす性
質を有する材料を含む発光層材料用材料の溶液（感光性
組成物）を塗布して発光層材料塗膜を形成し、必要に応
じて塗膜を乾燥したのち、フォトマスクを介して表示エ
リアのみに光を照射して硬化させ、ついで溶剤で端子部
等の未露光部を溶剤で除去することにより架橋高分子を
含む第３の発光層３３を形成する方法である。

【０１０３】発光層３３を形成する第２の方法は、この
感光性組成物を印刷法により表示部のみに成膜し、必要
に応じて塗膜を乾燥したのち光を塗膜全面に照射するこ
とにより架橋高分子を含む第３の発光層３３を形成する
方法である。

【０１０４】発光層３３を形成する第３の方法は、第３
の色を発光する性質と、電子及びホールを輸送する性質
とを有する材料を含む発光層形成用材料を、印刷法で表
示部のみに成膜し、必要に応じて塗膜を乾燥することに
より架橋高分子を含まない第３の発光層３３を形成する
方法である。

【０１０５】発光層３３を形成する第４の方法は、第３
の色を発光する性質と、電子及びホールを輸送する性質
とを有する材料を含む低分子発光材料を表示部のみにマ
スク蒸着法で成膜して、架橋高分子を含まない第３の発
光層３３を形成する方法である。

【０１０６】なお、このようにして全面を覆う第３の発
光層３３形成した後（図３０（ａ））、その表面に電子
輸送層６を形成した後（図３０（ｂ））、陰極４を形成
してもよい（図３０（ｃ））。また、図２６（ａ）〜
（ｅ）と同様にして発光層３１〜３３を形成した後、こ
の表面に電子輸送層６を形成し（図３１（ａ））、陰極
４を形成してもよい（図３１（ｂ））。

【０１０７】これらの場合、電子輸送層６の形成工程
は、有機層形成の最終工程である。したがって電子輸送
層６は溶剤に不溶であることは必ずしも必要ではないの
で、低分子材料及び線状高分子材料を使用してもよい。
したがって、材料選択の範囲がたいへん広くなり、発光
効率、寿命、色純度の優れた材料を選択できるメリット
がある。低分子材料を用いる場合は、真空蒸着法で形成
する。線状高分子材料の場合には溶液塗布法で形成す
る。しかし、低分子材料あるいは線状高分子材料を用い
るより、感光性組成物の硬化物である光架橋高分子を用
いたほうが、材料のガラス転移温度（Ｔｇ）が高くなり
素子の長期動作安定性が向上するため好ましい。

【０１０８】高分子材料を含む溶液を用いて塗布法で電
子輸送層５を形成する場合、下地の発光層３３は、上述
の第１の方法により成膜することが望ましい。この方法
によれば、光照射により架橋反応を起こす性質を有する
材料を用いて成膜し、露光させて形成しているため、発
光層３３が架橋高分子を含み、溶剤に不要化している。
したがって、この表面に電子輸送層５を形成する際に、
溶剤に溶解してしまうことがない。

【０１０９】また、図３２に示すように、青色発光性ホ
ール輸送層５０とホールブロック層３４とを備える有機
ＥＬ素子を製造することもできる。すなわち、陽極２の
形成後、第１の発光材料１０を成膜する前に、青色発光
性のホール輸送層用感光性組成物５０を成膜し（図３２
（ａ））、必要に応じて乾燥させた後、この表面に、図
２７（ｄ）〜（ｇ）と同様にして発光層３１，３３を形
成する（図３２（ｂ）〜（ｆ））。次に、ホール輸送を
ブロックする性質と電子輸送性と光照射により架橋反応
を起こす性質とを兼備する感光性材料を含むホールブロ
ック層形成用感光性組成物の溶液を用いて、発光層３
１，３３と同様にホールブロック層３４を所定のパター
ンで画素部に形成し（図３２（ｇ））、この表面に陰極
４を形成する（図３２（ｇ））。

【０１１０】なお、青色発光性ホール輸送層５０の形成
方法には、つぎの２つがあり、そのさらに表面に膜を形
成する場合には、形成に用いる材料や成膜方法（青色発
光性ホール輸送層５０を侵す溶剤の使用の有無など）に
応じて、適宜選択することができる。

【０１１１】第１の方法は、青色を発光する性質とホー
ルを輸送する性質を有し、かつ光照射により架橋反応を
起こす性質を有する材料を含む青色発光性ホール輸送層
形成用材料の溶液を塗布して青色発光性ホール輸送層形
成用材料塗膜を形成し、必要に応じて塗膜を乾燥したの
ち、フォトマスクを介して表示エリアのみに光を照射
し、ついで溶剤で端子部等の未露光部を溶剤で除去する
ことにより架橋高分子を含む青色発光性ホール輸送層を
形成する方法である。

【０１１２】青色発光性ホール輸送層を形成する第２の
方法は、青色を発光する性質とホールを輸送する性質を
有し、かつ光照射により架橋反応を起こす性質を有する
材料を含む青色発光性ホール輸送層形成用材料の溶液を
印刷法で表示部のみに成膜し、必要に応じて塗膜を乾燥
したのち、光を塗膜全面に照射することにより架橋高分
子を含む青色発光性ホール輸送層を形成する方法であ
る。

【０１１３】なお、緑色発光層３３として、電子輸送性
を有する材料を用い、図３３に示すように、赤色発光層
３１及びホールブロック層３４と、露出した青色発光性
ホール輸送層５０とを覆うように、緑色発光層３３ａを
形成し（図３３（ａ））、この表面に陰極４を形成する
こともできる（図３３（ｂ））。

【０１１４】この場合、緑色発光性電子輸送層形成工程
は有機層形成の最終工程である。したがって緑色発光性
電子輸送層が溶剤に不溶であることは必ずしも必要では
ない。したがって、この緑色発光層３３ａの形成には、
低分子材料及び非架橋高分子材料を使用してもよい。低
分子材料の場合には真空蒸着法により形成することがで
き、非架橋高分子材料の場合には溶液塗布法により形成
することができる。しかし、低分子材料又は非架橋高分
子材料を用いるより、架橋高分子を用いたほうが材料の
ガラス転移温度（Ｔｇ）が高くなり素子の長期動作安定
性が向上するため好ましい。

【０１１５】なお、図２２に示した、発光層３が青色発
光性ホール輸送層５０、緑色発光層３３、ホールブロッ
ク層３４及び赤色発光性電子輸送層３１ａからなる有機
ＥＬ素子も、発光材料を適宜選択することにより、同様
のプロセスで製造できる。

【０１１６】電子輸送性能を向上させるため緑色発光性
電子輸送層３３ａと陰極４との間に電子輸送層６を形成
する場合は、図３２（ａ）〜（ｅ）及び図３３（ａ）と
同様にして緑色発光層３３ａを形成した後、表示領域全
面の画素部表面に、図３４（ａ）に示すように電子輸送
層６を形成し、図３４（ｂ）に示すように陰極４を形成
すればよい。

【０１１７】以上述べたように、本発明のＲＧＢフルカ
ラー有機ＥＬ素子の製造方法は、フォトリソグラフ加工
で感光層の少なくとも一部をパターニングするものであ
り、従来の低分子マスク蒸着法、インクジェットプリン
ティング法より精細度のよいＲＧＢパタンを簡便な製法
で製造することができる。

【０１１８】なお、以上の例は、ＲＧＢの３原色発光層
パターンを有するフルカラー表示有機ＥＬ素子を製造す
る場合のプロセスであるが、発光層のパターンを変更す
れば、多色エリアカラー表示素子にも適用可能である。
ＲＧＢの３原色発光層ロゴを有する多色エリアカラー表
示有機ＥＬ素子を製造するプロセスの例を、図３５に示
す。

【０１１９】まず、透明電極（陽極）パターン２が形成
されたガラス基板１上に、任意に選ばれた第１の色の感
光性組成物（第１の色を発光し、かつ光照射により架橋
反応を起こす性質を有する材料を含む発光層材料溶液）
を塗布して、発光層材料塗膜４０を形成する（図３５
（ａ））。必要に応じて塗膜４０を乾燥させたのち、フ
ォトマスクを介して光を照射する。露光された発光材料
塗膜４０では、バインダー高分子一分子内の複数箇所で
高分子鎖間の架橋が起こり、露光部は溶剤に不溶とな
る。露光後に溶剤で未露光部を溶剤で除去することによ
り架橋高分子を含む発光層パターン１５が形成される
（図３５（ｂ））。

【０１２０】同様にして２〜４色目の発光パターン１６
〜１８を順次形成する（図３５（ｃ）〜（ｆ））。この
際、すでに形成されている発光パターンは架橋高分子に
より不溶化されているため、２色目以降の発光パターン
形成プロセスで用いる溶剤類に溶解することはない。最
後に、各発光パターン１５〜１８上に陰極４を形成し、
多色エリアカラー表示可能な有機ＥＬ素子が得られる。

【０１２１】なお、多色エリアカラー表示有機ＥＬ素子
は、感光パターン１５〜１８の形成に際して、感光性組
成物をパターン印刷してもよい。このようにすれば、フ
ォトマスクを介することなく全面に露光させて硬化させ
ることができるため、現像工程が不要であり、上述の方
法よりさらに簡便に素子を製造することができる。この
方法は、比較的粗いパターンの場合に極めて有効であ
る。

【０１２２】以上述べたように本発明により、３原色ド
ットマトリックスフルカラー表示、エリアカラー表示の
可能な有機ＥＬ素子を簡便に作製できる。なお、以上の
例ではカラー表示用有機ＥＬ素子について述べたが、単
色表示の有機ＥＬ素子も、本発明による方法で容易に作
製することができ、本発明に含まれる。また、上述のド
ットマトリックスとエリア表示（ロゴなど）との双方を
含む有機ＥＬ素子も、本発明の方法で容易に製造でき
る。

【０１２３】

【実施例】つぎに、本発明の有機ＥＬ素子及びその製造
方法を、実施例を用いて説明するが、本発明はこれらの
実施例のみに限定されるものではない。

【０１２４】＜実施例１＞厚さ０．７ｍｍ、大きさ２５
×２５ｍｍのガラス基板１の、表裏一方の面の全体に、
厚さ２００ｎｍ、シート抵抗１５WのＩＴＯ（Indium Ti
n Oxide）膜をＥＢ（Electron Beam）蒸着法により形成
した。このＩＴＯ膜をエッチング加工して、図１４に示
すように、幅１．０ｍｍ、長さ２５ｍｍ、間隔１．０ｍ
ｍの９本のストライプ１９を形成した。

【０１２５】次に、表面を酸素プラズマ処理した後、緑
色発光層形成用の感光性組成物を３０００ｒｐｍでスピ
ンコートし、８０℃で３０分間乾燥した。なお、緑色発
光層形成用の感光性組成物は、バインダー高分子０．５
５ｇと、構造式（１８）に示すクマリン６を０．０５ｇ
と、構造式（１９）に示すオキサジアゾール誘導体０．
３５ｇと、構造式（２０）に示すミヒラケトン０．１ｇ
と、Ｎ−メチルピロリドン１０ｇとからなる。

【０１２６】

【化１３】

【０１２７】本実施例では、バインダー高分子として、
構造式（２１）に示す繰り返し単位と、構造式（２２）
に示す繰り返し単位とのランダム共重合体、すなわち、
分子中の一部のカルバゾール基がシンナモイル基で置換
されたポリビニルカルバゾールを用いた。式（２１）、
（２２）においてｎ及びｍはそれぞれ１以上の整数であ
り、共重合比はｎ：ｍ＝１：１、重量平均分子量は１６
０，０００である。以下、この共重合体を単にポリビニ
ルカルバゾール誘導体と呼ぶ。

【０１２８】

【化１４】

【０１２９】このポリビニルカルバゾール誘導体は、陽
極から注入されたホールを輸送する。また、オキサジア
ゾール誘導体は、陰極から注入された電子を輸送する。
クマリン６は、注入されたホールと電子とを再結合さ
せ、緑色発光させるためのものである。

【０１３０】次に、この感光性組成物膜に、幅２．０ｍ
ｍ、長さ１２ｍｍ、間隔４．０ｍｍの３本の開口部２０
を設けた石英製フォトマスク２１（図４０）を介して紫
外線を照射した。このとき、ＩＴＯストライプ１９の中
心線とフォトマスク開口部２０の中心線とが一致するよ
うにマスク２１を配置した。光源には露光照度が４５ｍ
Ｗ／ｃｍ²の高圧水銀ランプを用い、６０秒間露光させ
て、全露光量を２７００ｍＪとした。続いて、これをＮ
−メチルピロリドンに１分間浸漬して非露光部の塗膜を
現像除去し、アセトンでリンスした後、８０℃で３０分
間乾燥した。

【０１３１】これらの工程により、図４１、図４２に示
す緑色発光層ストライプ３３が形成できた。なお、図４
２は図４１におけるＡ−Ａ’間の断面図である。形成さ
れた発光層３３は、シンナモイル基で架橋されたポリビ
ニルカルバゾールのネットワーク内にクマリン６とオキ
サジアゾール誘導体とが閉じ込められた構造になってお
り、以下の後工程で溶剤に溶解しない。

【０１３２】次に、ポリビニルカルバゾール誘導体０．
５５ｇ及びオキサジアゾール誘導体０．３５ｇと、構造
式（２３）の芳香族ビスアジド０．１５ｇと、構造式
（２４）のナイルレッド０．０５ｇと、Ｎ−メチルピロ
リドン１０ｇとからなる赤色発光層形成用の感光性組成
物を、３０００ｒｐｍでスピンコートした。ナイルレッ
ドは赤色発光のための蛍光色素ドーパントである。

【０１３３】

【化１５】

【０１３４】緑色発光層ストライプ形成に用いたフォト
マスクを、緑色発光層形成時より２ｍｍ平行移動した位
置に配置して、緑色発光層形成工程と同様に露光・現像
して、赤色発光層３１を形成した（図４３）。形成した
赤色発光層３１は、緑色発光層３３の場合と同様、シン
ナモイル基で架橋されたポリビニルカルバゾールのネッ
トワーク内にナイルレッドとオキサジアゾール誘導体が
閉じ込められた構造になっており、以下の後工程で溶剤
に溶解しない。

【０１３５】次に、ポリビニルカルバゾール誘導体０．
５５ｇ及びオキサジアゾール誘導体０．３５ｇと、構造
式（２５）の１，１，４，４−テトラフェニル−１，３
−ブタジエン０．０２ｇと、ミヒラケトン０．１ｇと、
Ｎ−メチルピロリドン１０ｇとからなる青色発光層形成
用の感光性組成物を用い、上述の各工程と同様に塗布、
露光、現像して、青色発光層３２を形成した。

【０１３６】

【化１６】

【０１３７】形成した発光層は、シンナモイル基で架橋
されたポリビニルカルバゾールのネットワーク内に、
１，１，４，４−テトラフェニル−１，３−ブタジエン
とオキサジアゾール誘導体とが閉じ込められた構造にな
っている。

【０１３８】ポリビニルカルバゾール誘導体は、陽極か
ら注入されたホールを輸送し、キサジアゾール誘導体
は、陰極から注入された電子を輸送し、１，１，４，４
−テトラフェニル−１，３−ブタジエンは、注入された
ホールと電子とを再結合させ、青色発光させるためのも
のである。

【０１３９】以上により、図４４及び図４５に示すよう
に、緑、赤、青の３色からなるストライプパターン３１
〜３３を備えたパネルが得られた。図４５は、図４４に
おけるＢ−Ｂ’間の断面図である。各発光層３１〜３３
の厚さは１００ｎｍであった。次に、１６×２５ｍｍの
開口部を持つ蒸着マスクを用いて共蒸着法でＭｇ／Ａｇ
（１／１０）からなる厚さ２００ｎｍの陰極４を形成し
た。

【０１４０】以上により得られた有機ＥＬ素子を図４
６、図４７に示す。なお、図４７は図４６におけるＣ−
Ｃ’間の断面図である。ＩＴＯを陽極２としＭｇ／Ａｇ
を陰極４とし、直流電源を用いてこの素子に１０Ｖの電
圧を印加したところ、緑色、赤色、青色の３色がストラ
イプ状に発光した。

【０１４１】＜実施例２＞実施例１と同じ形状のＩＴＯ
パターン２付きガラス基板１を、酸素プラズマ処理した
のち、ホール輸送層形成用の感光性組成物をフレキソ印
刷法で画素部全面に成膜し、８０℃で３０分間乾燥させ
た。なお、本実施例では、ホール輸送層形成用感光性組
成物として、ポリビニルカルバゾール誘導体０．３５ｇ
と、ミヒラケトン０．１ｇと、Ｎ−メチルピロリドン１
０ｇとからなる組成物を用いた。

【０１４２】次いで、露光照度４５ｎＷ／ｃｍ²の高圧
水銀ランプを用いて紫外線を塗膜全面に６０秒間照射し
た。このとき全露光量は２７００ｍＪとした。これによ
り、厚さ５０ｎｍのホール輸送層が形成された。

【０１４３】次に実施例１と同様にして緑色、赤色、青
色の３色のストライプ状発光層３１〜３３及び陰極４を
形成し、有機ＥＬ素子を得た。この素子に１０Ｖの電圧
を印加したところ、緑色、赤色、青色の３色がストライ
プ状の発光が見られた。

【０１４４】＜実施例３＞実施例１と同じ形状のＩＴＯ
パターン２付きガラス基板１を酸素プラズマ処理した
後、構造式（２６）のポリフェニレンビニレン前駆体
０．３ｇと、ブチルセロソルブ１０ｇとからなる溶液を
用い、フレキソ印刷法で画素部に成膜した。

【０１４５】

【化１７】

【０１４６】次いで、窒素雰囲気下において２５０℃で
１時間加熱処理して、この塗膜をポリフェニレンビニレ
ンからなるホール輸送層に変換した。厚さは５０ｎｍで
あった。続いて、実施例１と同様にして緑色、赤色、青
色の３色のストライプ状発光層３１〜３３及び陰極４を
形成し、有機ＥＬ素子を得た。この素子に１０Ｖの電圧
を印加したところ、緑色、赤色、青色の３色がストライ
プ状に発光した。

【０１４７】＜実施例４＞本実施例では、緑色発光層用
感光性組成物として、前述の構造式（２２）により表わ
されるポリビニルカルバゾール（重量平均分子量１，１
００，０００）０．５５ｇと、構造式（２３）の芳香族
ビスアジド０．１５ｇと、クマリン６を０．０５ｇと、
構造式（１９）のオキサジアゾール誘導体０．３５ｇ
と、Ｎ−メチルピロリドン１０ｇとからなる溶液を用い
た。

【０１４８】また、赤色発光層形成用感光性組成物とし
ては、構造式（２２）のポリビニルカルバゾール０．５
５ｇと、構造式（２３）の芳香族ビスアジド０．１５ｇ
と、ナイルレッド０．０５ｇと、構造式（１９）のオキ
サジアゾール誘導体０．３５ｇと、Ｎ−メチルピロリド
ン１０ｇとからなる溶液を用いた。

【０１４９】青色発光層形成用感光性組成物としては、
構造式（２２）のポリビニルカルバゾール０．５５ｇ
と、構造式（２３）の芳香族ビスアジド０．１５ｇと、
１，１，４，４−テトラフェニル−１，３−ブタジエン
０．０２ｇと、構造式（１９）のオキサジアゾール誘導
体０．３５ｇと、Ｎ−メチルピロリドン１０ｇとからな
る溶液を用いた。

【０１５０】これらの発光層形成用感光性組成物を用い
た他は実施例１と同様にして、ガラス基板１上に、陽極
２、緑色、赤色、青色の３色のストライプ状発光層３１
〜３３及び陰極４が積層された有機ＥＬ素子を作製し
た。得られた素子に、１０Ｖの電圧を印加したところ、
緑色、赤色、青色の３色がストライプ状に発光した。

【０１５１】＜実施例５＞実施例２と同様にして、架橋
高分子からなるホール輸送層と、架橋高分子と色素と電
子輸送材料とホール輸送材料とからなるストライプ状３
原色発光層を形成した。

【０１５２】次に、ポリメチルメタクリレート（重量平
均分子量２３０，０００）０．６ｇと、構造式（２３）
に示す芳香族ビスアジド０．３５ｇと、構造式（２７）
に示すトリス（８−キノリノラト）アルミニウム０．３
ｇと、Ｎ−メチルピロリドン１０ｇとからなる電子輸送
層形成用感光性組成物を、フレキソ印刷法により基板中
央部にパターン印刷した後、乾燥処理をして、厚さ３０
ｎｍの電子輸送層を形成した。

【０１５３】

【化１８】

【０１５４】次に、実施例１と同様にして陰極を形成
し、有機ＥＬ素子を得た。この素子に１０Ｖの電圧を印
加したところ、緑色、赤色、青色の３色がストライプ状
に発光した。

【０１５５】＜実施例６＞実施例２と同様にして、架橋
高分子からなるホール輸送層と、架橋高分子と色素と電
子輸送材料とホール輸送材料とからなるストライプ状３
原色発光層を形成した。

【０１５６】次に、トリス（８−キノリノラト）アルミ
ニウムの薄膜からなる、厚さ３０ｎｍの電子輸送層を、
真空蒸着法により形成した後、実施例１と同様にして陰
極を形成して、有機ＥＬ素子を得た。この素子に１０Ｖ
の電圧を印加したところ、緑色、赤色、青色の３色がス
トライプ状に発光した。

【０１５７】＜実施例７＞厚さ０．７ｍｍ、大きさ５０
×５０ｍｍのガラス基板１に、厚さ２００ｎｍ、シート
抵抗１５WのＩＴＯ膜を全面にＥＢ蒸着法で形成した。
このＩＴＯ膜を、図３５（ａ）に示すように、ロゴ形状
にパターニングした。

【０１５８】この基板の表面を酸素プラズマ処理した
後、実施例１と同様の緑色発光層形成用感光性組成物４
０を、３０００ｒｐｍでスピンコートし、８０℃で３０
分間乾燥した。ついで、この文字「Ｏ」部及び文字
「Ｄ」部を含む部分に紫外線を照射し、現像して緑色発
光層を形成した。さらに、実施例１と同様の赤色発光層
形成用感光性組成物を３０００ｒｐｍでスピンコート
し、８０℃で３０分間乾燥させた後、文字「Ｌ」部を含
む部分に紫外線を照射し、現像して赤色発光層を形成し
た。続いて、実施例１と同様の青色発光層形成用感光性
組成物を３０００ｒｐｍでスピンコートし、８０℃で３
０分間乾燥させた後、文字「Ｅ」部を含む部分に紫外線
を照射し、現像して青色発光層を形成した。

【０１５９】なお、感光性組成物膜を露光させる際の光
源には、露光照度４５ｎＷ／ｃｍ²の高圧水銀ランプを
用い、６０秒間露光させて、全露光量は２７００ｍＪと
した。また、現像は、Ｎ−メチルピロリドンに１分間浸
漬して非炉高部の塗膜を除去した後、アセトンでリンス
し、８０℃で３０分間乾燥することにより行った。

【０１６０】次に、このロゴを含む部分に、実施例６と
同様の電子輸送層形成用感光性組成物を、フレキソ印刷
法によりパターン印刷した後、８０℃で３０分間乾燥さ
せて、厚さ３０ｎｍの電子輸送層を形成した。続いて、
蒸着マスクを用い、共蒸着法でＭｇ／Ａｇ（１／１０）
からなる厚さ２００ｎｍの陰極を形成し、有機ＥＬ素子
を得た。

【０１６１】この素子に、ＩＴＯを陽極としＭｇ／Ａｇ
を陰極として、直流電源を用いて１０Ｖの電圧を印加し
たところ、文字「Ｏ」部と文字「Ｄ」部が緑色に、文字
「Ｌ」部が赤色に、文字「Ｅ」部が青色に発光した。

【０１６２】＜実施例８＞実施例１と同様にして有機Ｅ
Ｌ素子を作製した。ただし、図４８に示すように、緑色
発光層３３及び赤色発光層３１の厚さは５０ｎｍとし、
青色発光層３２の厚さは１００ｎｍとした。また、青色
発光層３２の露光には、１６×２５ｍｍの開口部を持つ
石英製フォトマスクを用いた。これにより、図４８に示
すように、緑色発光層３３及び赤色発光層３１を覆うよ
うに青色発光層３２が形成された。図４８におけるＤ−
Ｄ’間の断面を図４９に示す。

【０１６３】実施例１と同様にして陰極４を形成し、図
５０に示す有機ＥＬ素子を得た。図５０におけるＥ−
Ｅ’間の断面を図５１に示す。得られた素子に、ＩＴＯ
を陽極とし、Ｍｇ／Ａｇを陰極として、直流電源を用い
て１０Ｖの電圧を印加したところ、緑色、赤色、青色の
３色がストライプ状に発光した。

【０１６４】＜実施例９＞各発光層３１〜３３の厚さ
と、青色発光層の露光マスクとを実施例８と同様にした
以外は、実施例２と同様にして有機ＥＬ素子を作製し
た。得られた素子に、１０Ｖの電圧を印加したところ、
緑色、赤色、青色の３色がストライプ状に発光した。

【０１６５】＜実施例１０＞各発光層３１〜３３の厚さ
と、青色発光層の露光マスクとを実施例８と同様にした
以外は、実施例３と同様にして有機ＥＬ素子を作製し
た。得られた素子に、１０Ｖの電圧を印加したところ、
緑色、赤色、青色の３色がストライプ状に発光した。

【０１６６】＜実施例１１＞各発光層３１〜３３の厚さ
と、青色発光層の露光マスクとを実施例８と同様にした
以外は、実施例４と同様にして有機ＥＬ素子を作製し
た。得られた素子に、１０Ｖの電圧を印加したところ、
緑色、赤色、青色の３色がストライプ状に発光した。

【０１６７】＜実施例１２＞各発光層３１〜３３の厚さ
と、青色発光層の露光マスクとを実施例８と同様にし、
トリス（８−キノリノラト）アルミニウムの代わりに構
造式（１９）のオキサジアゾール誘導体０．３５ｇを用
いた以外は、実施例５と同様にして有機ＥＬ素子を作製
した。得られた素子に、１０Ｖの電圧を印加したとこ
ろ、緑色、赤色、青色の３色がストライプ状に発光し
た。

【０１６８】＜実施例１３＞各発光層３１〜３３の厚さ
と、青色発光層の露光マスクとを実施例８と同様にした
以外は、実施例６と同様にして有機ＥＬ素子を作製し
た。得られた素子に、１０Ｖの電圧を印加したところ、
緑色、赤色、青色の３色がストライプ状に発光した。

【０１６９】＜実施例１４＞実施例１と同様にしてＩＴ
Ｏストライプ２を形成したガラス基板１の表面を酸素プ
ラズマ処理した後、ポリビニルカルバゾール誘導体０．
５５ｇと、ミヒラケトン０．０５ｇと、Ｎ−メチルピロ
リドン１０ｇとからなる青色発光性ホール輸送層形成用
感光性組成物を、３０００ｒｐｍでスピンコートし、８
０℃で３０分間乾燥させた。

【０１７０】得られた塗膜に、１６×２５ｍｍの開口部
を持つ石英製フォトマスクを介して紫外線を照射した。
光源には４５ｍＷ／ｃｍ²の高圧水銀ランプを用い、６
０秒間露光させて、全露光量を２７００ｍＪとした。次
に、Ｎ−メチルピロリドンに１分間浸漬して非露光部の
塗膜を現像除去し、アセトンでリンスした後、８０℃で
３０分間乾燥させた。これにより、基板の画素形成領域
全面に、膜厚８０ｎｍの青色発光性ホール輸送層５０が
形成された（図３２（ａ））。

【０１７１】ポリビニルカルバゾール誘導体は、陽極か
ら注入されたホールを輸送するとともに、電子とホール
との再結合過程で青色発光させるためのものである。得
られた青色発光性ホール輸送層は、ポリビニルカルバゾ
ール誘導体が架橋した構造になっており、以下の後工程
で溶剤に溶解しない。

【０１７２】この青色発光性ホール輸送層５０表面に、
ポリビニルカルバゾール誘導体０．５５ｇと、実施例１
で用いたものと同様のオキサジアゾール誘導体０．３５
ｇと、ナイルレッド０．０５ｇと、ミヒラケトン０．０
５ｇと、Ｎ−メチルピロリドン１０ｇとからなる赤色発
光層形成用感光性組成物を用い、実施例１と同様にして
膜厚８０ｎｍの赤色発光層３１を形成した（図３２
（ｂ）〜（ｄ））。

【０１７３】次に、ポリビニルカルバゾール誘導体０．
５５ｇと、実施例１で用いたものと同様のオキサジアゾ
ール誘導体０．３５ｇと、クマリン６を０．０５ｇと、
ミヒラケトン０．０５ｇと、Ｎ−メチルピロリドン１０
ｇとからなる緑色発光層形成用感光性組成物を用い、実
施例１と同様にして、膜厚８０ｎｍの緑色発光層３３を
形成した（図３２（ｅ））。

【０１７４】続いて、構造式（２８）のポリビニルシン
ナマート０．５ｇと、構造式（２９）のバソクプロイン
０．１５ｇと、実施例１と同様のオキサジアゾール誘導
体０．２５ｇと、ミヒラケトン０．１ｇと、Ｎ−メチル
ピロリドン１０ｇとからなるホールブロック層形成用感
光性組成物を、赤色及び緑色発光層を形成したホール輸
送層表面に３０００ｒｐｍでスピンコートし、８０℃で
３０分間乾燥させた。オキサジアゾール誘導体は陰極か
ら注入された電子を輸送し、バソクプロインはホール輸
送をシャットアウトするためのものである。

【０１７５】

【化１９】

【０１７６】（ただし、式（２８）においてｎは整数で
ある。）フォトマスクを緑色発光層形成位置から２ｍｍ平行移動
した位置に配置し、上述の発光層の形成と同様にして塗
膜を露光させ、現像して、膜厚８０ｎｍのホールブロッ
ク層３４を形成した（図３２（ｆ））。

【０１７７】得られたホールブロック層３４では、発光
層の場合と同様、シンナモイル基で架橋されたポリビニ
ルカルバゾールのネットワーク内にバソクプロインとオ
キサジアゾール誘導体とが閉じ込められた構造になって
おり、以下の後工程で溶剤に溶解しない。

【０１７８】次に、構造式（３０）に示すポリメチルメ
タクリレート０．６ｇと、実施例１と同様の芳香族ビス
アジド０．１５ｇ及びオキサジアゾール誘導体０．３５
ｇと、Ｎ−メチルピロリドン１０ｇとからなる電子輸送
層形成用感光性組成物を、フレキソ印刷法により基板中
央部にパターン印刷した後、上述の発光層の場合と同様
の露光条件で、紫外線を全面に照射して厚さ５０ｎｍの
電子輸送層６を形成した。

【０１７９】

【化２０】

【０１８０】（ただし、式（３０）においてｎは整数で
ある。）最後に、実施例１と同様にして陰極４を形成し、図３２
（ｇ）に示す有機ＥＬ素子を得た。この素子に、ＩＴＯ
を陽極とし、Ｍｇ／Ａｇを陰極とし、直流電源を用いて
１０Ｖの電圧を印加したところ、緑色、赤色、青色の３
色がストライプ状に発光した。

【０１８１】＜実施例１５＞青色発光性ホール輸送層形
成用感光性組成物に１，１，４，４−テトラフェニル−
１，３−ブタジエン０．０２ｇを配合し、ミヒラケトン
の配合量を０．１ｇとした以外は、実施例１４と同様に
して、ガラス基板表面にＩＴＯ電極、青色発光性ホール
輸送層、赤色発光層、緑色発光層、ホールブロック層、
電子輸送層及び陰極を形成して、有機ＥＬ素子を得た。
この素子に、ＩＴＯを陽極とし、Ｍｇ／Ａｇを陰極とし
て、直流電源を用いて１０Ｖの電圧を印加したところ、
緑色、赤色、青色の３色がストライプ状に発光した。

【０１８２】＜実施例１６＞実施例１４と同様にして、
ガラス基板上にＩＴＯ電極、青色発光性ホール輸送層、
緑色発光層、赤色発光層、ホールブロック層、電子輸送
層及び陰極を形成し、有機ＥＬ素子を得た。ただし、電
子輸送層形成用感光性組成物としては、ポリメチルメタ
クリレート０．６ｇと、実施例１で用いたものと同様の
オキサジアゾール誘導体０．３５ｇと、Ｎ−メチルピロ
リドン１０ｇとからなる溶液を用いた。

【０１８３】得られた素子に、ＩＴＯを陽極とし、Ｍｇ
／Ａｇを陰極として、直流電源を用いて１０Ｖの電圧を
印加したところ、緑色、赤色、青色の３色がストライプ
状に発光した。

【０１８４】＜実施例１７＞実施例１４と同様にして、
ガラス基板上にＩＴＯ電極、青色発光性ホール輸送層、
緑色発光層、赤色発光層、ホールブロック層、電子輸送
層及び陰極を形成し、有機ＥＬ素子を得た。ただし、電
子輸送層（厚さ５０ｎｍ）は、１６×２５ｍｍの開口部
を持つ蒸着マスクを用いて、トリス（８−キノリノラ
ト）アルミニウムを真空蒸着させて形成した。

【０１８５】得られた素子に、ＩＴＯを陽極とし、Ｍｇ
／Ａｇを陰極として、直流電源を用いて１０Ｖの電圧を
印加したところ、緑色、赤色、青色の３色がストライプ
状に発光した。

【０１８６】＜実施例１８＞緑色発光層を形成しない以
外は実施例１４と同様にして、図３３（ａ）に示すよ
うに、基板１上にＩＴＯ電極２、青色発光性ホール輸送
層５０、赤色発光層３１及びホールブロック層３４を形
成した。

【０１８７】次に、１６×２５ｍｍの開口部を持つ蒸着
マスクを用いて、形成された有機層上に、トリス（８−
キノリノラト）アルミニウムからなる厚さ１００ｎｍの
緑色発光性電子輸送層３３ａを真空蒸着法で形成した
後、実施例１４と同様にして陰極４を形成し、有機ＥＬ
素子を得た。

【０１８８】得られた素子に、ＩＴＯを陽極とし、Ｍｇ
／Ａｇを陰極として、直流電源を用いて１０Ｖの電圧を
印加したところ、緑色、赤色、青色の３色がストライプ
状に発光した。

【０１８９】＜実施例１９＞実施例１８と同様にして、
緑色発光性電子輸送層３３ａを備える有機ＥＬ素子を作
製した。ただし、緑色発光性電子輸送層３３ａは、ポリ
メチルメタクリレート０．６ｇと、構造式（２３）に示
す芳香族ビスアジド０．１５ｇと、クマリン６を０．０
５ｇと、実施例１で用いたものと同様のオキサジアゾー
ル誘導体０．３５ｇと、Ｎ−メチルピロリドン１０ｇと
からなる緑色発光性電子輸送層形成用感光性組成物を、
フレキソ印刷法で基板中央部にパターン印刷した後、他
の発光層と同様の条件で露光・現像して形成した。

【０１９０】得られた素子に、ＩＴＯを陽極とし、Ｍｇ
／Ａｇを陰極として、直流電源を用いて１０Ｖの電圧を
印加したところ、緑色、赤色、青色の３色がストライプ
状に発光した。

【０１９１】＜実施例２０＞実施例１９と同様にして、
基板上にＩＴＯ電極、青色発光性ホール輸送層、赤色発
光層、ホールブロック層、緑色発光性電子輸送層を形成
した。

【０１９２】次に、図３４（ａ）に示すように、緑色発
光性電子輸送層３３ａ表面に、芳香族ビスアジドの配合
量を０．３５ｇとした他は実施例１４と同様にして電子
輸送層６を形成した後、実施例１４と同様にして陰極を
形成し、図３４（ｂ）に示す有機ＥＬ素子を得た。

【０１９３】得られた素子に、ＩＴＯを陽極とし、Ｍｇ
／Ａｇを陰極として、直流電源を用いて１０Ｖの電圧を
印加したところ、緑色、赤色、青色の３色がストライプ
状に発光した。

【０１９４】

【発明の効果】本発明によれば、感光性樹脂組成物が空
気中の露光で容易に硬化するため、低コストで大量の素
子を量産することができる。また、感光性樹脂組成物の
粘性が高いため、成膜した樹脂組成物とマスクとの間に
ギャップを設ける必要がなく、精密露光が可能である。
したがって、精度よく微細なパターンのホール輸送層、
発光層及び／又は電子輸送層を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の有機ＥＬ素子の構造例を示す部分断面
図である。

【図２】本発明の有機ＥＬ素子の例を示す斜視図であ
る。

【図３】本発明の有機ＥＬ素子の構造例を示す部分断面
図である。

【図４】本発明の有機ＥＬ素子の構造例を示す部分断面
図である。

【図５】本発明の有機ＥＬ素子の構造例を示す部分断面
図である。

【図６】本発明の有機ＥＬ素子の構造例を示す部分断面
図である。

【図７】本発明の有機ＥＬ素子の構造例を示す部分断面
図である。

【図８】本発明の有機ＥＬ素子の構造例を示す部分断面
図である。

【図９】本発明の有機ＥＬ素子の構造例を示す部分断面
図である。

【図１０】本発明の有機ＥＬ素子の構造例を示す部分断
面図である。

【図１１】本発明の有機ＥＬ素子の構造例を示す部分断
面図である。

【図１２】本発明の有機ＥＬ素子の構造例を示す部分断
面図である。

【図１３】本発明の有機ＥＬ素子の構造例を示す部分断
面図である。

【図１４】本発明の有機ＥＬ素子の構造例を示す部分断
面図である。

【図１５】本発明の有機ＥＬ素子の構造例を示す部分断
面図である。

【図１６】本発明の有機ＥＬ素子の構造例を示す部分断
面図である。

【図１７】ホールブロック層の機能を示す説明図であ
る。

【図１８】発光性ホール輸送層の機能を示す説明図であ
る。

【図１９】本発明の有機ＥＬ素子の構造例を示す部分断
面図である。

【図２０】本発明の有機ＥＬ素子の構造例を示す部分断
面図である。

【図２１】本発明の有機ＥＬ素子の構造例を示す部分断
面図である。

【図２２】本発明の有機ＥＬ素子の構造例を示す部分断
面図である。

【図２３】本発明の有機ＥＬ素子の構造例を示す部分断
面図である。

【図２４】本発明の有機ＥＬ素子の構造例を示す部分断
面図である。

【図２５】本発明の有機ＥＬ素子の構造例を示す部分断
面図である。

【図２６】本発明の有機ＥＬ素子の製造工程例を示す説
明図である。

【図２７】本発明の有機ＥＬ素子の製造工程例を示す説
明図である。

【図２８】本発明の有機ＥＬ素子の製造工程例を示す説
明図である。

【図２９】本発明の有機ＥＬ素子の製造工程例を示す説
明図である。

【図３０】本発明の有機ＥＬ素子の製造工程例を示す説
明図である。

【図３１】本発明の有機ＥＬ素子の製造工程例を示す説
明図である。

【図３２】本発明の有機ＥＬ素子の製造工程例を示す説
明図である。

【図３３】本発明の有機ＥＬ素子の製造工程例を示す説
明図である。

【図３４】本発明の有機ＥＬ素子の製造工程例を示す説
明図である。

【図３５】本発明の有機ＥＬ素子の製造工程例を示す説
明図である。

【図３６】感光基により架橋した高分子を示す模式図で
ある。

【図３７】感光基により架橋された高分子及び低分子を
示す模式図である。

【図３８】感光基により架橋された高分子及び蛍光色素
を示す模式図である。

【図３９】ストライプ状のＩＴＯ電極を形成したガラス
基板を示す斜視図である。

【図４０】実施例において使用される露光マスクを示す
斜視図である。

【図４１】緑色発光層が形成された状態の基板を示す斜
視図である。

【図４２】緑色発光層が形成された状態の基板を示す断
面図である。

【図４３】赤色及び緑色の発光層が形成された状態の基
板を示す断面図である。

【図４４】３色の発光層が形成された状態の基板を示す
斜視図である。

【図４５】３色の発光層が形成された状態の基板を示す
断面図である。

【図４６】実施例１において作製した有機ＥＬ素子の斜
視図である。

【図４７】実施例１において作製した有機ＥＬ素子の断
面図である。

【図４８】実施例８における陰極形成前の基板を示す斜
視図である。

【図４９】実施例８における陰極形成前の基板を示す断
面図である。

【図５０】実施例８において作製した有機ＥＬ素子の斜
視図である。

【図５１】実施例８において作製した有機ＥＬ素子の断
面図である。

【符号の説明】

１：ガラス基板、２：陽極、３：発光層、４：陰極、
５：ホール輸送層、６：電子輸送層、７：ホール注入
層、８：バッファ層、９：絶縁物、１０：発光層材料塗
膜、１１：フォトマスク、１５；第１色目の発光層、１
６；第２色目の発光層、１７；第３色目の発光層、１
８：第４色目の発光層、１９：ＩＴＯストライプ、２
０：開口部、３１：赤色発光層、３１ａ：赤色発光性電
子輸送層、３２：青色発光層、３３：緑色発光層、３３
ａ：緑色発光性電子輸送層、４０：赤色発光層形成用感
光性組成物塗膜、５０：青色発光性ホール輸送層、５
１：ホール輸送層形成用感光性組成物塗膜。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０５Ｂ 33/22 Ｈ０５Ｂ 33/22 ＢＤ // Ｃ０８Ｌ 101:00 Ｃ０８Ｌ 101:00 (72)発明者長江慶治千葉県茂原市早野3300番地株式会社日立製作所ディスプレイグループ内 (72)発明者森祐二千葉県茂原市早野3300番地株式会社日立製作所ディスプレイグループ内Ｆターム(参考） 3K007 AB04 AB18 BA06 CA01 CB01 DA01 DB03 EB00 FA01 4F070 AA72 AB17 AC45 AE08 GA04 GC09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記一般式（１）又は（２）により表わさ
れる２価の有機基により架橋された高分子化合物を含む
発光層を備えることを特徴とする有機エレクトロルミネ
ッセンス素子。【化１】【化２】（ただし、Ｘ，Ｙ，Ｚはそれぞれ、アリル基、アリール
基、アルキレン基、アルキル基、アミド基、エステル
基、ニトリル基及びカルボニル基のうちの少なくとも１
種を含む２価の有機基であり、Ｒ¹〜Ｒ⁶はそれぞれ、ア
リル基、アリール基、アルキレン基、アルキル基、アミ
ド基、エステル基、ニトリル基及びカルボニル基のうち
少なくとも１種を含む１価の有機基又は水素原子であ
る。）
【請求項２】上記高分子化合物は、シンナモイル基、シ
ンナミリデン基、カルコン残基、イソクマリン残基、
２，５−ジメトキシスチルベン残基、チミン残基、スチ
ルピリジニウム残基、α−フェニルマレイミド残基、ア
ントラセン残基及び２−ピロン残基のうちの少なくとも
いずれかの光架橋基により架橋されていることを特徴と
する請求項１記載の有機エレクトロルミネッセンス素
子。
【請求項３】上記高分子化合物は、芳香族ビスアジドに
より架橋されていることを特徴とする請求項１記載の有
機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】上記発光層は、第１の色の発光材料からなる第１の発光パターンと、第
２の色の発光材料からなる第２の発光パターンと、第３
の色の発光材料からなる第３の発光パターンとを含み、上記第１の色の発光材料、上記第２の色の発光材料及び
上記第３の色の発光材料の少なくともいずれかが、上記
高分子化合物を含むことを特徴とする請求項１記載の有
機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】上記第１の発光パターン、上記第２の発光
パターン及び上記第３の発光パターンのうちの少なくと
もいずれかが、電子輸送層及びホール輸送層の少なくと
もいずれかを兼ねていることを特徴とする請求項４記載
の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項６】第１の色の発光材料を含むホール輸送層を
さらに備え、上記発光層は、ホールの輸送を阻害するホールブロック材料からなるホ
ールブロックパターンと、第２の色の発光材料からなる
第２の発光パターンと、第３の色の発光材料からなる第
３の発光パターンとを含み、上記ホールブロック材料と、第２の色の発光材料と、第
３の色の発光材料とのうちの少なくともいずれかは、上
記高分子化合物を含むことを特徴とする請求項１記載の
有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項７】上記第２の発光パターン及び上記第３の発
光パターンの少なくともいずれかが、電子輸送層を兼ね
ていることを特徴とする請求項６記載の有機エレクトロ
ルミネッセンス素子。
【請求項８】下記構造式（１）により表わされる２価の
有機基により架橋された高分子化合物を含むホール輸送
層を備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに
記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。【化１】（ただし、Ｘ及びＹはそれぞれ下記構造式（３）〜
（５）のいずれかにより表わされる２価の有機基であ
り、【化３】Ｒ¹，Ｒ²，Ｒ⁴及びＲ⁵はそれぞれ水素原子であり、Ｒ³
及びＲ⁶はそれぞれフェニル基である。）
【請求項９】下記構造式（１）により表わされる２価の
有機基により架橋された高分子化合物を含む電子輸送層
を備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記
載の有機エレクトロルミネッセンス素子。【化１】（ただし、Ｘ及びＹはそれぞれ下記構造式（６）により
表わされる２価の有機基であり、【化４】Ｒ¹，Ｒ²，Ｒ⁴及びＲ⁵はそれぞれ水素原子であり、Ｒ³
及びＲ⁶はそれぞれフェニル基である。）
【請求項１０】請求項１〜９のいずれかに記載の有機エ
レクトロルミネッセンス素子を備えることを特徴とする
画像表示装置。
【請求項１１】下記一般式（７）により表わされる２価
の有機基を有する高分子化合物を含む高分子化合物組成
物を成膜し、露光させ、現像することにより、所定のパ
ターンの発光層を形成する工程を備えることを特徴とす
る有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。【化５】（ただし、Ｘはアリル基、アリール基、アルキレン基、
アルキル基、アミド基、エステル基、ニトリル基及びカ
ルボニル基のうちの少なくとも１種を含む２価の有機基
であり、Ｒ⁷〜Ｒ⁹はそれぞれ、アリル基、アリール基、
アルキレン基、アルキル基、アミド基、エステル基、ニ
トリル基及びカルボニル基のうち少なくとも１種を含む
１価の有機基又は水素原子である。）
【請求項１２】下記一般式（８）により表わされる２価
の有機基を有する高分子化合物と、ビスアジド化合物と
を含む高分子化合物組成物を成膜し、露光させ、現像す
ることにより、所定のパターンの発光層を形成する工程
を備えることを特徴とする有機エレクトロルミネッセン
ス素子の製造方法。【化６】（ただし、Ｗはアリル基、アリール基、アルキレン基、
アルキル基、アミド基、エステル基、ニトリル基、カル
ボニル基、カルバゾール基及びフルオレン基のうちの少
なくとも１種を含む１価の有機基である。）