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有機エレクトロルミネッセンス薄膜の作製方法と作製装置 コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P03A001886
整理番号 A041P51
掲載日 2003年10月1日
出願番号 特願2000-265210
公開番号 特開2002-075641
登録番号 特許第3541294号
出願日 平成12年9月1日(2000.9.1)
公開日 平成14年3月15日(2002.3.15)
登録日 平成16年4月9日(2004.4.9)
発明者
  • 藤田 克彦
  • 筒井 哲夫
出願人
  • 独立行政法人 科学技術振興機構
発明の名称 有機エレクトロルミネッセンス薄膜の作製方法と作製装置 コモンズ 新技術説明会
発明の概要 高分子材料や熱的に不安定な有機材料を原料とする製膜にも対応でき、異なった材料の積層構造や塗り分けが可能であり、材料溶液の濃度が極めて低い場合でも製膜できる、有機エレクトロルミネッセンス(EL)素子用有機薄膜の作製技術を提供する。有機EL素子の発光層またはキャリア輸送層の原料となる有機材料が溶媒中に溶解または分散している原料液をエアロゾル化し、エアロゾル中の溶媒を気化させることにより生成する有機材料の微粒子を基板上に付着させることによって基板上に有機材料の薄膜を形成する有機EL薄膜の作製方法と該方法に使用される装置。
従来技術、競合技術の概要
有機エレクトロルミネッセンス(以下、ELと略称することがある)素子は、有機材料から成る薄膜の両面に電極を設け、その電極間に電圧を印加することによって両面の電極から有機薄膜中に注入される電子と正孔(キャリア)の再結合による発光を利用する電流駆動型の発光素子である。有機EL素子は低電圧で高輝度が得られ、薄型軽量なディスプレイなどへの応用が活発に進められている。また、有機化合物は無機物に比べ多様な材料を設計合成できるためデバイスのフルカラー化や長寿命化の実現が期待されている。これまでに性質の異なった有機材料を積層することで発光効率が飛躍的に上昇すること、使用される有機薄膜には数100nmという薄さと電流漏れのない無欠陥性が要求されるなどが知られている。
【0003】
現在有機EL素子に適用されている有機薄膜の製膜方法は真空蒸着法に代表されるドライプロセスとスピンコート法に代表されるウエットプロセスがある。ドライプロセスは膜厚のコントロールが容易、異なった材料の積層構造や適当な開口部を持ったマスクを用いた塗り分けが可能といった利点があるが、高分子材料や熱的に不安定な物質には使用できない、装置が大がかりでコストがかかるといった制約がある。一方のウエットプロセスでは高分子材料や熱的に不安定な物質に適用でき、装置が単純で大量生産に適したプロセスであるといった利点があるが、異なった材料の積層構造や塗り分けは困難、基板の平坦性が特に要求されるといった欠点がある。加えて、ウエットプロセスでは材料溶液の濃度は1%程度のものが必要とされ、溶解性の確保が材料設計にとって大きな制約条件となっている。
産業上の利用分野
本発明は、薄膜の製造技術分野に属し、特に、有機エレクトロルミネッセンス薄膜を作製する新規な方法と装置に関する。
特許請求の範囲 【請求項1】有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層またはキャリア輸送層の原料となる有機材料が溶媒中に溶解または分散している原料液をエアロゾル化し、該エアロゾル中の前記溶媒を気化させることにより生成する前記有機材料の微粒子を基板上に付着させることによって該基板上に該有機材料の薄膜を形成することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス薄膜の作製方法。
【請求項2】複数の有機材料を用いて前記各工程を複数回実施することにより基板上に複数種の有機材料の薄膜を形成することを特徴とする請求項1の有機エレクトロルミネッセンス薄膜の作製方法。
【請求項3】有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層またはキャリア輸送層の原料となる有機材料が溶媒中に溶解または分散している原料液の供給手段;搬送ガスの供給手段;エアロゾルを形成する手段;エアロゾルを加熱する手段;該エアロゾル加熱手段の端部に設けられ基板に対向する開口部;および基板を固定する基板ホルダーを備え、
原料液供給手段および搬送ガス供給手段により原料液および搬送ガスがエアロゾル形成手段に供給されて該ガス中に原料液が浮遊したエアロゾルが形成され、該エアロゾルがエアロゾル加熱手段を通過してエアロゾル中の溶媒が気化され前記有機材料の微粒子が生成し、該有機材料の微粒子が開口部を通して基板ホルダーに固定された基板表面に吹き付けられる構造を有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス薄膜の作製装置。
【請求項4】開口部および/または基板ホルダーが三次元的に移動可能となっていることを特徴とする請求項3の有機エレクトロルミネッセンス薄膜の作製装置。
【請求項5】エアロゾル形成手段として噴霧器を使用することを特徴とする請求項3または請求項4の有機エレクトロルミネッセンス薄膜の作製装置。
産業区分
  • 電力応用
  • 塗料・接着剤
  • 流体移送
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 権利存続中
参考情報 (研究プロジェクト等) CREST 量子効果等の物理現象 領域
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