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エレクトロルミネッセンス装置の製造方法
説明

エレクトロルミネッセンス装置の製造方法

【課題】 サイズや形状の変更を容易にして生産性を向上したエレクトロルミネッセンス装置の製造方法を提供する。
【解決手段】 支持棒11の外周面11aに沿う陰極層12の外周面12aを、発光層材料を含む発光層形成液に浸漬し、発光層形成液から引き出した陰極層の外周面上に、均一な膜厚の発光層液状膜を形成するようにした。そして、発光層液状膜を乾燥して、陰極層12の外周面12a全体に、均一な膜厚の発光層13を形成するようにした。また、発光層13の外周面13aを、正孔輸送層材料を含む正孔輸送層形成液に浸漬し、正孔輸送層材料から引き出した発光層13の外周面13a上に、均一な膜厚の正孔輸送層液状膜を形成するようにした。そして、正孔輸送層液状膜を乾燥して、発光層13の外周面13a全体に、均一な膜厚の正孔輸送層14を形成するようにした。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エレクトロルミネッセンス装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、棒状の発光装置には、ガラス管内に封入された希ガス等の放電現象を利用する蛍光灯やネオン管等が知られている。しかし、これら放電現象を利用した発光装置は、その小型化や低消費電力化が困難であるといった問題を有していた。そこで、近年では、小型化と低消費電力化の双方を解決可能にする棒状の発光装置として、棒状部材の外周面にエレクトロルミネッセンス(以下単に、「EL」という。)素子を有した棒状のエレクトロルミネッセンス装置(以下単に、「EL装置」という。)が注目されている。
【0003】
こうしたEL装置の製造方法には、可撓性のシート基板上に、第1電極(陰極)、有機層、第2電極(陽極)を順次積層して、そのシート基板を支持棒に巻付ける巻付け法や、棒状の陰極に、順次有機層、陽極、封止層を蒸着する蒸着法が知られている(例えば、特許文献1及び特許文献2)。
【特許文献1】特開平11−265785号公報
【特許文献2】特開2005−108643号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献1に記載の巻付け法では、シート基板上に形成したEL素子を曲折して支持棒の外周面に巻付けている。そのため、支持棒が小型化されると、巻付けたEL素子の各層に、過剰な圧縮ストレスや伸張ストレスが掛かるようになる。その結果、各層の電気的特性の劣化を招いて、ひいてはEL装置の生産性を損なう問題があった。
【0005】
また、特許文献2に記載の蒸着法では、指向性の強い蒸着によって各層を順次積層している。そのため、EL装置のサイズの大型化や形状の複雑化の要請に対して、均一な膜厚の有機層や第2電極の形成が困難となり、その生産性を著しく低下させる問題があった。
【0006】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、サイズや形状の変更を容易にして生産性を向上したエレクトロルミネッセンス装置の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明のエレクトロルミネッセンス装置(以下単に、「EL装置」という。)の製造方法は、棒状に形成された第1電極の外側面にエレクトロルミネッセンス層(以下単に、「EL層」という。)を形成し、前記EL層の外側面に光透過性の第2電極を形成するようにしたEL装置の製造方法において、前記第1電極の前記外側面をEL層形成液に浸漬して引き上げ、前記第1電極の前記外側面に形成した前記EL層形成液の液状膜を乾燥して前記EL層を形成するようにした。
【0008】
本発明のEL装置の製造方法によれば、EL層形成液に第1電極を浸漬することによって、第1電極の外側面に、EL層形成液の液状膜を均一な膜厚で形成することができる。そして、当該液状膜を乾燥することによって、第1電極の外側面に沿う均一な膜厚のEL層を形成することができる。その結果、第1電極(EL装置)のサイズや形状の変更を容易にして、第1電極を覆うEL層を、均一な膜厚で形成することができ、EL装置の生産性を向上することができる。
【0009】
このEL装置の製造方法において、前記EL層の前記外側面を第2電極形成液に浸漬して引き上げ、前記EL層の前記外側面に形成した前記第2電極形成液の液状膜を乾燥して第2電極を形成するようにした。
【0010】
このEL装置の製造方法によれば、EL層の外側面に形成した第2電極形成液の液状膜を乾燥・焼成するため、EL層の外側面に沿った、均一な膜厚の第2電極を形成することができる。従って、第2電極の膜厚不良を回避することができ、EL装置の生産性を、さらに向上することができる。
【0011】
このEL装置の製造方法において、支持棒の外側面を第1電極形成液に浸漬して引き上げ、前記支持棒の前記外側面に形成した前記第1電極形成液の液状膜を乾燥して前記第1電極を形成するようにした。
【0012】
このEL装置の製造方法によれば、支持棒の外側面に沿った第1電極、EL層を順次形成することができる。従って、支持棒のサイズや形状を変更することによって、EL装置のサイズや形状を容易に変更することができ、そのサイズや形状の変更を容易にして、EL装置の生産性を向上することができる。
【0013】
このEL装置の製造方法において、前記第2電極の外側面に、前記EL層への外気の侵入を遮断する封止層を形成するようにした。
このEL装置の製造方法によれば、封止層が外気の侵入を遮断する分だけ、EL層の安定性を向上することができる。ひいては、EL装置の生産性を、さらに向上することができる。
【0014】
このEL装置の製造方法において、前記EL層形成液は、前記第1電極の前記外側面に対する後退接触角が45度以下である。
このEL装置の製造方法によれば、第1電極の外側面に対するEL層形成液の後退接触角が45度以下であるため、EL層形成液の液状膜を、より確実に形成することができる。
【0015】
このEL装置の製造方法において、前記EL層は、前記第1電極の前記外側面に形成された発光層と、前記発光層の外側面に形成された正孔輸送層とを備え、前記第1電極の前記外側面を発光層形成液に浸漬して引き上げ、前記第1電極の前記外側面に形成した前記発光層形成液の液状膜を乾燥して前記発光層を形成した後に、前記発光層の前記外側面を正孔輸送層形成液に浸漬して引き上げ、前記発光層上に形成した前記正孔輸送層形成液の液状膜を乾燥して前記正孔輸送層を形成するようにした。
【0016】
このEL装置の製造方法によれば、第1電極(EL装置)のサイズや形状の変更を容易にして、第1電極の外側面に沿った均一な膜厚の発光層及び正孔輸送層を順次形成することができる。その結果、積層構造からなるEL層を有したEL装置の生産性を向上することができる。
このEL装置の製造方法において、前記EL層は、前記第1電極の前記外側面に形成された正孔輸送層と、前記正孔輸送層の外側面に形成された発光層とを備え、前記第1電極の前記外側面を正孔輸送層形成液に浸漬して引き上げ、前記第1電極の前記外側面に形成した前記正孔輸送層形成液の液状膜を乾燥して前記正孔輸送層を形成した後に、前記正孔輸送層の前記外側面を発光層形成液に浸漬して引き上げ、前記正孔輸送層上に形成した前記発光層形成液の液状膜を乾燥して前記発光層を形成するようにした。
【0017】
このEL装置の製造方法によれば、第1電極(EL装置)のサイズや形状の変更を容易
にして、第1電極の外側面に沿った均一な膜厚の正孔輸送層及び発光層を順次形成することができる。その結果、積層構造からなるEL層を有したEL装置の生産性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図1〜図10に従って説明する。図1は、エレクトロルミネッセンス装置(以下単に、「EL装置」という。)を示す概略斜視図であって、図2は、図1のA−A線断面図である。
【0019】
図1に示すように、EL装置10は、略円柱状に形成された絶縁材料からなる支持棒11を有している。支持棒11は、例えば各種ガラス材料等の無機材料、あるいはポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート等の可撓性樹脂材料で形成されている。本実施形態の支持棒11は、内径が約5mm、長さが約200mmで形成されているが、これに限らず、その外周面11aに後述する各種液状膜を形成可能なサイズであればよい。
【0020】
支持棒11の外側面(外周面11a)には、第1電極としての陰極層12が形成されている。陰極層12は、前記外周面11aの全体にわたって均一な膜厚で形成される陰極である。陰極層12は、仕事関数の低い導電性材料(陰極層材料:例えば、Li、Mg、Ca、Sr、La、Ce、Er、Eu、Sc、Y、Yb、Ag、Cu、Al、Cs、Rbの金属元素単体等)によって形成されている。そして、陰極層12は、EL装置10を駆動するための駆動電源を供給する電源装置Gの一端に電気的に接続されて、後述する発光層13に電子を注入するようになっている。尚、陰極層材料は、その安定性を向上させるために、これらを含む2成分、3成分の合金系を用いてもよい。特に、合金を用いる場合には、Ag、Al、Cu等の安定な金属元素を含む合金、具体的には、MgAg、AlLi、CuLi等の合金を用いるのが好ましい。こうした合金を用いることにより、陰極層12の電子注入効率及び安定性の向上を図ることができる。
【0021】
陰極層12の外側面(外周面12a)には、エレクトロルミネッセンス層(以下単に、「EL層」という。)を構成する発光層13が形成されている。発光層13は、前記陰極層12の外周面12aの全体にわたって均一な膜厚で形成される有機層である。発光層13の膜厚は、特に限定されないが、10〜150nm程度であるのが好ましく、50〜100nm程度であるのがより好ましい。発光層13の厚さを前記範囲とすることにより、正孔と電子との再結合が効率よくなされ、発光層13の発光効率を、より向上させることができる。発光層13を構成する発光層材料は、前記陰極層12と後述する陽極層15との間の電圧印加時に、陰極層12側からの電子と、後述する陽極層15側からの正孔を注入することができるものである。そして、発光層13は、正孔と電子が再結合するときに、放出するエネルギーによってエキシトン(励起子)を生成し、このエキシトンが基底状態に戻るときのエネルギー放出によって、蛍光や燐光を発する(発光する)ようになっている。
【0022】
本実施形態の発光層材料は、フルオレン−ジチオフェンコポリマー(以下単に、「F8T2」という。)であるが、これに限らず、以下に示すような、公知の各種低分子の発光層材料や、各種高分子の発光層材料を利用することができ、これらのうちの1種又は2種以上を組み合わせて用いることもできる。
【0023】
低分子の発光層材料としては、例えば、シクロペンタジエン誘導体、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、ジスチリルベンゼン誘導体、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、クマリン誘導体物、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
ンゾオキサゾール亜鉛錯体、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、ユーロピウム錯体等の金属錯体等を利用することができる。
【0024】
高分子の発光層材料としては、例えば、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、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、ポリチオフェン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリフルオレノン誘導体、ポリキノキサリン誘導体、ポリビニレンスチレン誘導体、及びそれらの共重合体、トリフェニルアミンやエチレンジアミン等を分子核とした各種デンドリマー等を利用することができる。
【0025】
発光層13の外側面(外周面13a)には、EL層を構成する正孔輸送層14が形成されている。正孔輸送層14は、前記外周面13aの全体にわたって均一な膜厚で形成される有機層である。本実施形態の正孔輸送層14は、その膜厚が特に限定されないが、正孔輸送層14の厚さが薄すぎると、ピンホールが生じる虞があり、一方、正孔輸送層14が厚過ぎると、正孔輸送層14の透過率が劣化して、発光層13の発光色の色度(色相)が変化してしまう虞がある。そのため、10〜150nm程度であるのが好ましく、50〜100nm程度であるのがより好ましい。正孔輸送層14を構成する正孔輸送層材料は、共役系の有機化合物で形成されて、その電子雲の広がりによる性質上、後述する陽極層15から注入された正孔を後述する発光層13まで輸送する機能を有する。
【0026】
本実施形態の正孔輸送層材料は、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)(以下単に、「PEDOT」という。)であるが、これに限らず、以下に示すような、各種低分子の正孔輸送層材料や各種高分子の正孔輸送層材料を利用することができ、これらのうちの1種又は2種以上を組み合わせて利用することもできる。
【0027】
低分子の正孔輸送層材料としては、例えば、ベンジジン誘導体、トリフェニルメタン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、スチリルアミン誘導体、ヒドラゾン誘導体、ピラゾリン誘導体、カルバゾール誘導体、ポルフィリン化合物等を利用することができる。
【0028】
高分子の正孔輸送層材料としては、上記低分子構造を一部に含む(主鎖あるいは側鎖にする)高分子化合物、あるいはポリアニリン、ポリチオフェンビニレン、ポリチオフェン、α−ナフチルフェニルジアミン、「PEDOT」とポリスチレンスルホン酸との混合物(Baytron P、バイエル社商標)、トリフェニルアミンやエチレンジアミン等を分子核とした各種デンドリマー等を利用することができる。
【0029】
上記する低分子の正孔輸送材料を用いる場合、正孔輸送層材料の中には、必要に応じて、バインダー(高分子バインダー)を添加するようにしてもよい。バインダーとしては、電荷輸送を極度に阻害せず、かつ、可視光の吸収率が低いものを用いるのが好ましく、具体的には、ポリエチレンオキサイド、ポリビニリデンフロライド、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、ポリシロキサン等のうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。また、このバインダーには、上記する高分子系の正孔輸送材料を用いてもよい。
【0030】
正孔輸送層14の外側面(外周面14a)には、第1電極としての陽極層15が形成されている。陽極層15は、前記外周面14aの全体にわたって均一な膜厚で形成される光透過性の陽極である。陽極層15は、仕事関数の大きい導電性材料(陽極層形成材料:例えば、ITO(Indium−Tin−Oxide)、SnO、Sb含有SnO、Al含有ZnO等の無機酸化物、あるいはポリチオフェンやポリピロール等の透明導電樹脂等)によって形成されている。そして、陽極層15は、前記電源装置Gの他端に電気的に接続されて、正孔輸送層14に正孔を注入するようになっている。
【0031】
陽極層15の外側面(外周面15a)には、前記外周面15aの全体を覆う封止層16が形成されている。封止層16は、ガスバリヤ性を有した光透過性の無機あるいは有機高分子膜であって、前記正孔輸送層14や発光層13への水分や酸素等の侵入を遮断するようになっている。
【0032】
そして、電源装置Gを駆動して陽極層15と陰極層12との間に電圧を印加すると、陰極層12からの電子が発光層13に移動し、陽極層15からの正孔が正孔輸送層14を介して発光層13に移動し、発光層13において、正孔と電子とが再結合する。正孔と電子とが再結合すると、発光層13は、再結合に際して放出されたエネルギーによりエキシトン(励起子)を生成し、生成したエキシトンの基底状態への遷移によって発光する。
【0033】
次に、上記するEL装置10の製造方法について、図3〜図10に従って説明する。
まず、支持棒11の外周面11aに陰極層12を形成する陰極層形成工程を行う。すなわち、図3に示すように、支持棒11の外周面11a全体を、第2電極形成液としての陰極層形成液21の中に浸漬する。本実施形態の陰極層形成液21は、上記する陰極層材料の中の銀のナノ微粒子を有機系分散媒に分散させた液状体であって、後述する陰極層液状膜21Lを形成しやすくするために、好ましくは外周面11aに対する後退接触角θ1が45°以下となる液状体である。
【0034】
支持棒11を陰極層形成液21の中に浸漬すると、浸漬した支持棒11を徐々に引き出し、その外周面11aの全体に、陰極層形成液21からなる陰極層液状膜21Lを形成する。この際、陰極層液状膜21Lの膜厚は、前記後退接触角θ1に支配されて、支持棒11(外周面11a)の略全体にわたり均一な膜厚で形成される。尚、引き出す支持棒11が陰極層形成液21から離間するとき、陰極層形成液21側の支持棒11の端面(底面11c)には、外周面11aに比べて、不均一な膜厚の陰極層液状膜21Lが形成されやすい。そのため、本実施形態では、底面11cに形成した陰極層液状膜21Lを払拭して除去する構成にしているが、これに限らず、例えば底面11cを半球面状の曲面に形成して、底面11cに均一な陰極層液状膜21Lを形成する構成にしてもよい。
【0035】
陰極層液状膜21Lを形成すると、支持棒11を乾燥・焼成炉に搬入し、陰極層形成液21に対応した所定の乾燥温度及び焼成温度まで昇温して、陰極層液状膜21Lを乾燥・焼成する。これによって、支持棒11の外形や長さ、形状の変更に対応して、図4に示すように、支持棒11の外周面11aの全体に、均一な膜厚の陰極層12を形成することができる。
【0036】
尚、上記する支持棒11の浸漬、引き出し、乾燥・焼成によって形成した陰極層12の膜厚が、所定の膜厚に満たない場合には、再度上記する支持棒11の浸漬、引き出し、乾燥・焼成を繰り返して、陰極層12を厚膜化する構成にしてもよい。また、前記陰極層形成液21の溶媒あるいは分散媒を変更して前記後退接触角θ1を低下させ、陰極層液状膜21Lを厚膜化する構成にしてもよい。反対に、上記する支持棒11の浸漬、引き出し、乾燥・焼成によって形成した陰極層12の膜厚が、所定の膜厚を超える場合には、支持棒11を引き出した後に、支持棒11(外周面11a)の全体に加圧エアーを吹き付けて、陰極層液状膜21Lの膜厚を薄くする構成にしてもよい。また、前記陰極層形成液21の溶媒あるいは分散媒を変更して前記後退接触角θ1を増加させ、陰極層液状膜21Lを薄膜化する構成にしてもよい。
【0037】
陰極層形成工程を終了すると、陰極層12(外周面12a)上に発光層13を形成する発光層形成工程を行う。すなわち、図5に示すように、支持棒11に形成された陰極層12の外周面12a全体を、エレクトロルミネッセンス層形成液を構成する発光層形成液2
2の中に浸漬する。本実施形態の発光層形成液22は、上記する発光層材料の「F8T2」を無極性有機溶媒(例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、シクロへキシルベンゼン、ジハイドロベンゾフラン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン等)に溶解させた液状体である。尚、発光層形成液22は、これに限らず、上記する低分子系の発光層材料と、当該発光層材料に対応した有機系あるいは無機系の溶媒あるいは分散媒からなる液状体であってもよく、好ましくは後述する発光層液状膜22Lを形成しやすくするために、陰極層12の外周面12aに対する後退接触角θ2が45°以下となる液状体である。
【0038】
陰極層12の外周面12aを発光層形成液22の中に浸漬すると、浸漬した外周面12aを徐々に引き出し、その外周面12aの全体に、発光層形成液22からなる発光層液状膜22Lを形成する。この際、発光層液状膜22Lの膜厚は、前記後退接触角θ2に支配されて、陰極層12(外周面12a)の略全体にわたり均一な膜厚で形成される。尚、本実施形態では、陰極層形成工程と同じく、底面11c側に形成される発光層液状膜22Lを払拭して除去する構成にしているが、これに限らず、底面11cの形状を変更して、底面11cに均一な発光層液状膜22Lを形成する構成にしてもよい。
【0039】
発光層液状膜22Lを形成すると、支持棒11を乾燥炉に搬入し、発光層形成液22に対応した所定の乾燥温度まで昇温して、発光層液状膜22Lを乾燥する。これによって、支持棒11の外径や長さ、形状の変更に対応して、図6に示すように、陰極層12(外周面12a)の全体に、均一な膜厚の発光層13を形成することができる。
【0040】
尚、上記する支持棒11の浸漬、引き出し、乾燥によって形成した発光層13の膜厚が、所定の膜厚に満たない場合には、再度上記する支持棒11の浸漬、引き出し、乾燥を繰り返して、発光層13を厚膜化する構成にしてもよい。また、前記発光層形成液22の溶媒あるいは分散媒を変更して前記後退接触角θ2を低下させ、発光層液状膜22Lを厚膜化する構成にしてもよい。反対に、上記する支持棒11の浸漬、引き出し、乾燥によって形成した発光層13の膜厚が、所定の膜厚を超える場合には、支持棒11を引き出した後に、陰極層12(外周面12a)の全体に加圧エアーを吹き付けて、発光層液状膜22Lの膜厚を薄くする構成にしてもよい。また、前記発光層形成液22の溶媒あるいは分散媒を変更して前記後退接触角θ2を低下させ、発光層液状膜22Lを薄膜化する構成にしてもよい。
【0041】
発光層形成工程を終了すると、発光層13(外周面13a)上に正孔輸送層14を形成する正孔輸送層形成工程を行う。すなわち、図7に示すように、支持棒11に形成された発光層13の外周面13a全体を、正孔輸送層形成液23の中に浸漬する。本実施形態の正孔輸送層形成液23は、上記する正孔輸送層材料の「PEDOT」を水系溶媒(例えば、水、メタノール等の低級アルコール、エトキシエタノール等のセロソルブ系溶媒等)に溶解させた液状体である。尚、正孔輸送層形成液23は、これに限らず、上記する低分子系の正孔輸送層材料と、当該正孔輸送層材料に対応した有機系あるいは無機系の溶媒あるいは分散媒からなる液状体であってもよく、好ましくは後述する正孔輸送層液状膜23Lを形成しやすくするために、発光層13の外周面13aに対する後退接触角θ3が45°以下となる液状体である。
【0042】
発光層13の外周面13aを正孔輸送層形成液23の中に浸漬すると、浸漬した外周面13aを徐々に引き出し、その外周面13aの全体に、正孔輸送層形成液23からなる正孔輸送層液状膜23Lを形成する。この際、正孔輸送層液状膜23Lの膜厚は、前記後退接触角θ3に支配されて、発光層13(外周面13a)の略全体にわたり均一な膜厚で形成される。尚、本実施形態では、陰極層形成工程と同じく、底面11c側に形成される正孔輸送層液状膜23Lを払拭して除去する構成にしているが、これに限らず、底面11cの形状を変更して、底面11cに均一な正孔輸送層液状膜23Lを形成する構成にしても
よい。
【0043】
正孔輸送層液状膜23Lを形成すると、支持棒11を乾燥炉に搬入し、正孔輸送層形成液23に対応した所定の乾燥温度まで昇温して、正孔輸送層液状膜23Lを乾燥する。これによって、支持棒11の外径や長さ、形状の変更に対応して、図8に示すように、発光層13(外周面13a)の全体に、均一な膜厚の正孔輸送層14を形成することができる。
【0044】
尚、上記する支持棒11の浸漬、引き出し、乾燥によって形成した正孔輸送層14の膜厚が、所定の膜厚に満たない場合には、再度上記する支持棒11の浸漬、引き出し、乾燥を繰り返して、正孔輸送層14を厚膜化する構成にしてもよい。また、前記正孔輸送層形成液23の溶媒あるいは分散媒を変更して前記後退接触角θ3を低下させ、正孔輸送層液状膜23Lを厚膜化する構成にしてもよい。反対に、上記する支持棒11の浸漬、引き出し、乾燥によって形成した正孔輸送層14の膜厚が、所定の膜厚を超える場合には、支持棒11を引き出した後に、発光層13(外周面13a)の全体に加圧エアーを吹き付けて、発光層液状膜22Lの膜厚を薄くする構成にしてもよい。また、前記正孔輸送層形成液23の溶媒あるいは分散媒を変更して前記後退接触角θ3を低下させ、正孔輸送層液状膜23Lを薄膜化する構成にしてもよい。
【0045】
正孔輸送層形成工程を終了すると、正孔輸送層14(外周面14a)上に陽極層15を形成する陽極層形成工程を行う。すなわち、図9に示すように、支持棒11に形成された正孔輸送層14の外周面14a全体を、陽極層形成液24の中に浸漬する。本実施形態の陽極層形成液は、上記する陽極層形成材料のITOのナノ微粒子を有機系分散媒に分散させた液状体であって、後述する陽極層液状膜24Lを形成しやすくするために、好ましくは外周面14aに対する後退接触角θ4が45°以下となる液状体である。
【0046】
支持棒11を陽極層形成液24の中に浸漬すると、浸漬した支持棒11を徐々に引き出し、その外周面14aの全体に、陽極層形成液24からなる陽極層液状膜24Lを形成する。この際、陽極層液状膜24Lの膜厚は、前記後退接触角θ4に支配されて、正孔輸送層14(外周面14a)の略全体にわたり均一な膜厚で形成される。尚、本実施形態では、陰極層形成工程と同じく、底面11c側に形成される陽極層液状膜24Lを払拭して除去する構成にしているが、これに限らず、底面11cの形状を変更して、底面11cに均一な陽極層液状膜24Lを形成する構成にしてもよい。
【0047】
陽極層液状膜24Lを形成すると、支持棒11を乾燥・焼成炉に搬入し、陽極層形成液24に対応した所定の乾燥温度及び焼成温度まで順次昇温して、陽極層液状膜24Lを乾燥・焼成する。これによって、支持棒11の外径や長さ、形状の変更に対応して、正孔輸送層14(外周面14a)の全体に、均一な膜厚の陽極層15を形成することができる。
【0048】
尚、上記する陽極層形成液24の浸漬、引き出し及び乾燥・焼成によって形成した陽極層15の膜厚が、所定の膜厚に満たない場合には、再度上記する陽極層形成液24の浸漬、引き出し及び乾燥・焼成を繰り返して、陽極層15を厚膜化する構成にしてもよい。また、前記陽極層形成液24の溶媒あるいは分散媒を変更して前記後退接触角θ4を低下させ、陽極層液状膜24Lを厚膜化する構成にしてもよい。反対に、上記する陽極層形成液24の浸漬、引き出し及び乾燥・焼成によって形成した陽極層15の膜厚が、所定の膜厚を超える場合には、陽極層形成液24を導出する際に、外周面15aの全体に加圧エアーを吹き付け、陽極層形成液24の導出量を多くして、正孔輸送層液状膜23Lの膜厚を薄くする構成にしてもよい。また、前記陽極層形成液24の溶媒あるいは分散媒を変更して前記後退接触角θ4を低下させ、陽極層液状膜24Lを薄膜化する構成にしてもよい。
【0049】
陽極層形成工程を終了すると、陽極層15上に封止層16を形成する封止層形成工程を行う。すなわち、各層12,13,14,15を有した支持棒11の全体に、ガスバリヤ性を有した無機あるいは有機高分子膜からなる封止層16を塗布形成する。尚、この際、前記陰極層12及び前記陽極層15の一部にマスクを施し、前記陰極層12及び前記陽極層15に、それぞれ電源装置Gと接続するための図示しない接続領域を形成する。
【0050】
これによって、支持棒11(外周面11a)の全体に、支持棒11の外径や長さ、形状の変更に対応した均一な膜厚の、陰極層12、発光層13、正孔輸送層14、陽極層15及び封止層16を形成することができる。
【0051】
次に、上記のように構成した本実施形態の効果を以下に記載する。
(1)上記実施形態によれば、支持棒11の外周面11aに沿う陰極層12の外周面12aを、発光層材料を含む発光層形成液22に浸漬し、発光層形成液22から引き出した陰極層12の外周面12a上に、均一な膜厚の発光層液状膜22Lを形成するようにした。そして、発光層液状膜22Lを乾燥して、陰極層12の外周面12a全体に、均一な膜厚の発光層13を形成するようにした。また、発光層13の外周面13aを、正孔輸送層材料を含む正孔輸送層形成液23に浸漬し、正孔輸送層材料から引き出した発光層13の外周面13a上に、均一な膜厚の正孔輸送層液状膜23Lを形成するようにした。そして、正孔輸送層液状膜23Lを乾燥して、発光層13の外周面13a全体に、均一な膜厚の正孔輸送層14を形成するようにした。
【0052】
その結果、発光層形成液22及び正孔輸送層形成液23への支持棒11の浸漬と引き出しによって、支持棒11の外径や長さに即した均一な膜厚の発光層13及び正孔輸送層14を形成することができ、ひいては支持棒11のサイズや形状の変更を容易にして、EL装置10の生産性を向上することができる。
【0053】
(2)上記実施形態によれば、陰極層形成液21及び陽極層形成液24への支持棒11の浸漬と引き出しによって、それぞれ陰極層液状膜21L及び陽極層液状膜24Lを形成し、これら陰極層液状膜21L及び陽極層液状膜24Lの乾燥あるいは乾燥・焼成によって、陰極層12及び陽極層15を形成するようにした。
【0054】
その結果、陰極層形成液21及び陽極層形成液24への支持棒11の浸漬と引き出しによって、支持棒11の外径や長さに即した均一な膜厚の陰極層12及び陽極層15を形成することができ、ひいては支持棒11のサイズや形状の変更を容易にして、EL装置10の生産性を向上することができる。
【0055】
(3)上記実施形態によれば、陽極層15の外周面15aに封止層16を形成するようにした。その結果、発光層13及び正孔輸送層14への水や酸素等の浸入を回避することができ、これら発光層13及び正孔輸送層14の経時的な劣化を抑制することができる。
【0056】
尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、支持棒11の断面及び外形を、それぞれ断面が円形状であって、外形が棒状に具体化した。これに限らず、断面が楕円形状や矩形状であってもよく、外形が螺旋形に曲折した形状であってもよい。
・上記実施形態では、支持棒11を絶縁材料によって構成したが、これに限らず、支持棒11を、導電性材料、すなわち陰極形成材料によって構成してもよい。これによれば、支持棒11の外周面11aに、別途陰極層12を形成する必要がなく、陰極層形成工程を省略することができ、EL装置10の生産性を向上することができる。
・上記実施形態では、ITOのナノ微粒子からなる陽極層形成液24によって、陽極層15を形成する構成にした。これに限らず、例えばnブチルカルビトールを溶媒にした硝酸
インジウムと無水第2塩化錫の混合液を陽極層形成液24とし、ITOからなる陽極層15形成してもよく、酸化スズ、酸化インジウム等のペーストを正孔輸送層14の外周面14aに塗布・乾燥して、酸化スズあるいは酸化インジウムからなる陽極層15を形成してもよい。
・上記実施形態では、陰極層形成液21及び陽極層形成液24への支持棒11の浸漬と引き出しによって、陰極層12及び陽極層15を形成するようにした。これに限らず、例えばこれら陰極層12及び陽極層15を蒸着法によって形成する構成にしてもよい。
・上記実施形態では、支持棒11の外周面11aから順に、陰極層12、発光層13、正孔輸送層14及び陽極層15を形成する構成にした。これに限らず、支持棒11の外周面11aから順に、陽極層15、発光層13、正孔輸送層14及び陰極層12を形成して、光透過性の陰極層12を発光層13の外周面13aに形成する構成にしてもよい。この際、陽極層15は、金、プラチナ、パラジウム、ニッケル等の金属や、シリコン、ガリウムリン、アモルファス炭化シリコン等の仕事関数の値が大きい半導体を用いてもよい。あるいは、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いてもよく、さらには、ポリチオフェン、ポリピロール等の導電性樹脂材料を用いてもよい。
・上記実施形態では、発光層材料を有機系高分子あるいは有機系低分子によって構成した。これに限らず、例えば発光層材料を、ZnS/CuCl、ZnS/CuBr、ZnCdS/CuBr等の無機分子で構成してもよい。この際、当該発光層材料を有機バインダーに分散させて発光層形成液22を形成する構成が好ましい。尚、有機バインダーには、シアノエチルセルロース、シアノエチルスターチ、シアノエチルプルラン等の多糖類のシアノエチル化物、シアノエチルヒドロキシエチルセルロース、シアノエチルグリセロールプルラン等の多糖類誘導体のシアノエチル化物、シアノエチルポリビニルアルコール等のポリオール類のシアノエチル化物等が挙げられる。
・上記実施形態では、陰極層12の外周面12aに、発光層13を一層のみ形成する構成にした。これに限らず、例えば陰極層12と陽極層15との間に、発光層13と電荷発生層からなるユニットを複数積層した、いわゆるマルチフォトン構造であってもよい。
・上記実施形態では、正孔輸送層14の外周面14aに陽極層15を形成する構成にした。これに限らず、例えば正孔輸送層14を省略する構成してもよく、あるいは陽極層15と正孔輸送層14との間に、発光層13への正孔の注入効率を高めるための正孔注入層を形成する構成にしてもよい。
・上記実施形態では、発光層13の外周面13aに正孔輸送層14を形成する構成にした。これに限らず、例えば正孔輸送層14と発光層13との間に、電子の移動を抑制する電子障壁層を形成する構成にしてもよい。
・上記実施形態では、陰極層12の外周面12aに発光層13を形成する構成にした。これに限らず、例えば発光層13と陰極層12との間に、陰極層12から注入された電子を発光層13まで輸送する電子輸送層を形成する構成にしてもよい。あるいは、発光層13と電子輸送層との間に、正孔の移動を抑制する正孔障壁層を形成する構成にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0057】
【図1】本発明を具体化したエレクトロルミネッセンス装置を示す概略斜視図。
【図2】同じく、エレクトロルミネッセンス装置を示す概略断面図。
【図3】同じく、エレクトロルミネッセンス装置の製造方法を説明する説明図。
【図4】同じく、エレクトロルミネッセンス装置の製造方法を説明する説明図。
【図5】同じく、エレクトロルミネッセンス装置の製造方法を説明する説明図。
【図6】同じく、エレクトロルミネッセンス装置の製造方法を説明する説明図。
【図7】同じく、エレクトロルミネッセンス装置の製造方法を説明する説明図。
【図8】同じく、エレクトロルミネッセンス装置の製造方法を説明する説明図。
【図9】同じく、エレクトロルミネッセンス装置の製造方法を説明する説明図。
【図10】同じく、エレクトロルミネッセンス装置の製造方法を説明する説明図。
【符号の説明】
【0058】
10…エレクトロルミネッセンス装置、11…支持棒、12…第1電極としての陰極層、13…エレクトロルミネッセンス層を構成する発光層、14…エレクトロルミネッセンス層を構成する正孔輸送層、15…第2電極としての陽極層、16…封止層、21…第1電極形成液としての陰極層形成液、22…エレクトロルミネッセンス層形成液を構成する発光層形成液、23…正孔輸送層形成液、24…第2電極形成液としての陽極層形成液、θ1,θ2,θ3,θ4…後退接触角。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
棒状に形成された第1電極の外側面にエレクトロルミネッセンス層を形成し、前記エレクトロルミネッセンス層の外側面に光透過性の第2電極を形成するようにしたエレクトロルミネッセンス装置の製造方法において、
前記第1電極の前記外側面をエレクトロルミネッセンス層形成液に浸漬して引き上げ、前記第1電極の前記外側面に形成した前記エレクトロルミネッセンス層形成液の液状膜を乾燥して前記エレクトロルミネッセンス層を形成するようにしたことを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
【請求項2】
請求項1に記載のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法において、
前記エレクトロルミネッセンス層の前記外側面を第2電極形成液に浸漬して引き上げ、前記エレクトロルミネッセンス層の前記外側面に形成した前記第2電極形成液の液状膜を乾燥して第2電極を形成するようにしたことを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
【請求項3】
請求項1又は2に記載のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法において、
支持棒の外側面を第1電極形成液に浸漬して引き上げ、前記支持棒の前記外側面に形成した前記第1電極形成液の液状膜を乾燥して前記第1電極を形成するようにしたことを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
【請求項4】
請求項1〜3のいずれか1つに記載のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法において、
前記第2電極の外側面に、前記エレクトロルミネッセンス層への外気の侵入を遮断する封止層を形成するようにしたことを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
【請求項5】
請求項1〜4のいずれか1つに記載のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法において、
前記エレクトロルミネッセンス層形成液は、前記第1電極の前記外側面に対する後退接触角が45度以下であることを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
【請求項6】
請求項1〜5のいずれか1つに記載のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法において、
前記エレクトロルミネッセンス層は、前記第1電極の前記外側面に形成された発光層と、前記発光層の外側面に形成された正孔輸送層とを備え、
前記第1電極の前記外側面を発光層形成液に浸漬して引き上げ、前記第1電極の前記外側面に形成した前記発光層形成液の液状膜を乾燥して前記発光層を形成した後に、前記発光層の前記外側面を正孔輸送層形成液に浸漬して引き上げ、前記発光層上に形成した前記正孔輸送層形成液の液状膜を乾燥して前記正孔輸送層を形成するようにしたことを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
【請求項7】
請求項1〜5のいずれか1つに記載のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法において、
前記エレクトロルミネッセンス層は、前記第1電極の前記外側面に形成された正孔輸送層と、前記正孔輸送層の外側面に形成された発光層とを備え、
前記第1電極の前記外側面を正孔輸送層形成液に浸漬して引き上げ、前記第1電極の前記外側面に形成した前記正孔輸送層形成液の液状膜を乾燥して前記正孔輸送層を形成した後に、前記正孔輸送層の前記外側面を発光層形成液に浸漬して引き上げ、前記正孔輸送層上に形成した前記発光層形成液の液状膜を乾燥して前記発光層を形成するようにしたこと
を特徴とするエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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