(57)【要約】【課題】基板、電極および機能層に与えるダメージを抑制しつつ、短時間で有機薄膜を形成することができ、さらに特性の良好な電子デバイスの製造方法および該電子デバイスに用いられる薄膜の製造方法を提供する。【解決手段】２以上の電極と、前記２以上の電極間に設けられる有機薄膜とを備える電子デバイスの製造方法であって、架橋性基を有する材料を含む塗布液を塗布して塗布膜を形成する工程と、大気中の酸素濃度よりも酸素濃度の低い雰囲気中において、前記塗布膜に電磁波を繰り返し照射して前記架橋性基を架橋させることにより、前記有機薄膜を形成する工程とを含む、電子デバイスの製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
２以上の電極と、前記２以上の電極間に設けられる有機薄膜とを備える電子デバイスの製造方法であって、
架橋性基を有する材料を含む塗布液を塗布して塗布膜を形成する工程と、
大気中の酸素濃度よりも酸素濃度の低い雰囲気中において、前記塗布膜に電磁波を繰り返し照射して前記架橋性基を架橋させることにより、前記有機薄膜を形成する工程とを含む、電子デバイスの製造方法。
【請求項２】
前記雰囲気中の酸素濃度が４．０％以下である、請求項１に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項３】
前記雰囲気中の酸素濃度が２．０％以下である、請求項１に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項４】
前記電磁波の発生源が、キセノンフラッシュランプである、請求項１〜３のいずれかに記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項５】
前記有機薄膜を形成する工程では、波長が３７０ｎｍ以下の電磁波の透過率が１０％以下のフィルターを介して、前記電磁波を繰り返し照射して前記有機薄膜を形成する、請求項１〜４のいずれかに記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項６】
前記電子デバイスが、有機エレクトロルミネッセンス素子、有機光電変換素子、または有機薄膜トランジスタである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項７】
前記有機薄膜を形成する工程は、巻き出しロールに巻き取られた可撓性の基板から送り出された前記基板が、巻き取りロールに巻き取られる過程中において行われる、請求項１〜６のいずれか１項に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項８】
架橋性基を有する材料を含む塗布液を塗布して塗布膜を形成する工程と、
大気中の酸素濃度よりも酸素濃度の低い雰囲気中において、前記塗布膜に電磁波を繰り返し照射して前記架橋性基を架橋させることにより、薄膜を形成する工程とを含む、薄膜の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子デバイスの製造方法および薄膜の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機薄膜電子デバイスには、たとえば有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」ということがある。）、有機光電変換素子、有機薄膜トランジスタ等がある。この電子デバイスは、２以上の電極と、これら２以上の電極間に設けられる有機薄膜とを備える。
【０００３】
前記有機薄膜は塗布法によって形成される。たとえば有機薄膜は、まずインクジェット法などの塗布法によって塗布膜を形成し、つぎにこれを固化することにより形成される。薄膜の固化は、たとえば塗布膜にレーザー光を照射することによりおこなわれる（特許文献１参照）。
【０００４】
電子デバイスを形成する工程では、上述のように塗布法で形成された有機薄膜の上に、さらに塗布法で有機薄膜を形成することがある（以下、先に形成される層を下層といい、下層形成後に、当該下層の直上に形成される層を上層ということがある）。この場合、上層の有機薄膜を形成するさいに、当該上層を形成するための塗布液を下層の表面に塗布することになる。そのさいに、一旦固化された下層の構成材料が、当該下層に塗布された塗布液に再び溶解することがある。
【０００５】
このような下層の再溶解を防止するために、たとえば架橋性基を導入した材料を塗布液に用いて塗布膜を形成し、その後、架橋性基を架橋させて有機薄膜を固化することによって、溶液に対して下層をあらかじめ不溶化しておくという方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２００６／０６４７９２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、たとえばホットプレートを用いて加熱することで架橋反応を生じさせる場合、長時間にわたる加熱処理が必要となる。そこで、レーザー光のように強い光を連続的に照射することによって短時間で架橋反応をおこなうことも考えられえるが、この方法では、基板、ならびに、基板上に既に設けられている電極および電極間に設けられる薄膜（以下、機能層という場合がある）の温度が過度に上昇し、基板、電極および機能層などがダメージを受けるおそれがある。
【０００８】
そこで本発明者等は、いわゆるキセノンフラッシュランプ等を用いて、塗布膜に対して間歇的に電磁波を照射するという方法を検討した。当該方法を用いれば、基板等に与えるダメージを低減しつつ、短時間で塗布膜を硬化できることができることを確認した。本発明者等はさらにすすんで、有機薄膜デバイスの特性（発光効率や素子寿命など）の向上を企図して、当該方法の改良について検討した。
【０００９】
したがって本発明は、基板、電極および機能層に与えるダメージを抑制しつつ、短時間で有機薄膜を形成することができ、さらに特性の良好な電子デバイスの製造方法および該電子デバイスに用いられる薄膜の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、２以上の電極と、前記２以上の電極間に設けられる有機薄膜とを備える電子デバイスの製造方法であって、
架橋性基を有する材料を含む塗布液を塗布して塗布膜を形成する工程と、
大気中の酸素濃度よりも酸素濃度の低い雰囲気中において、前記塗布膜に電磁波を繰り返し照射して前記架橋性基を架橋させることにより、前記有機薄膜を形成する工程とを含む、電子デバイスの製造方法に関する。
【００１１】
また本発明は、前記雰囲気中の酸素濃度が４．０％以下である、前記電子デバイスの製造方法に関する。
【００１２】
また本発明は、前記雰囲気中の酸素濃度が２．０％以下である、前記電子デバイスの製造方法に関する。
【００１３】
また本発明は、前記電磁波の発生源が、キセノンフラッシュランプである、前記電子デバイスの製造方法に関する。
【００１４】
また本発明は、前記有機薄膜を形成する工程では、波長が３７０ｎｍ以下の電磁波の透過率が１０％以下のフィルターを介して、前記電磁波を繰り返し照射して前記有機薄膜を形成する、前記電子デバイスの製造方法に関する。
【００１５】
また本発明は、前記電子デバイスが、有機エレクトロルミネッセンス素子、有機光電変換素子、または有機薄膜トランジスタである、前記電子デバイスの製造方法に関する。
【００１６】
また本発明は、前記有機薄膜を形成する工程は、巻き出しロールに巻き取られた可撓性の基板から送り出された前記基板が、巻き取りロールに巻き取られる過程中において行われる、前記電子デバイスの製造方法に関する。
【００１７】
また本発明は、架橋性基を有する材料を含む塗布液を塗布して塗布膜を形成する工程と、
大気中の酸素濃度よりも酸素濃度の低い雰囲気中において、前記塗布膜に電磁波を繰り返し照射して前記架橋性基を架橋させることにより、薄膜を形成する工程とを含む、薄膜の製造方法に関する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の電子デバイスの製造方法および薄膜の製造方法によれば、基板、電極および機能層に与えるダメージを抑制しつつ、短時間で有機薄膜を形成することができ、さらに特性の良好な電子デバイスを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、酸素（O２）濃度と、キセノンフラッシュランプを９０秒間繰りし照射した後のオゾン（O３）濃度との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の電子デバイスの製造方法について説明する。本実施形態の電子デバイスの製造方法は、２以上の電極と、前記２以上の電極間に設けられる有機薄膜とを備える電子デバイスの製造方法であって、架橋性基を有する材料を含む塗布液を塗布して塗布膜を形成する工程と、大気中の酸素濃度よりも酸素濃度の低い雰囲気中において、前記塗布膜に電磁波を繰り返し照射して前記架橋性基を架橋させることにより、前記有機薄膜を形成する工程とを含む。
【００２１】
なお、大気中の酸素濃度よりも酸素濃度の低い雰囲気とは、酸素の物質量濃度（ｍｏｌ／ｍ３）が大気中の酸素の物質量濃度よりも低いことを意味し、大気圧においては酸素の体積濃度が大気中の酸素の体積濃度よりも低いことを意味する。
【００２２】
本発明の電子デバイスとしては、有機ＥＬ素子、有機光電変換素子、および有機薄膜トランジスタなどが挙げられる。
【００２３】
本発明の電子デバイスに用いられる有機薄膜は、当該有機薄膜上に、塗布法によってさらに薄膜が形成される形態に好適に適用される。
【００２４】
例えば本実施形態の薄膜の形成方法は、有機ＥＬ素子であれば、塗布法により形成される、正孔輸送層、発光層、電子輸送層等に好適に適用することができ、有機光電変換素子であれば、塗布法により形成される、正孔輸送層、活性層、電子輸送層等に好適に適用することができ、有機薄膜トランジスタであれば、塗布法により形成される、正孔注入層、活性層、電子注入層等に好適に適用することができる。
【００２５】
また「電極間に設けられる有機薄膜」とは、電極間を移動する電子または正孔の経路の少なくとも一部となり得るように配置される有機薄膜を意味する。
【００２６】
（架橋性基を有する材料を含む塗布液を塗布して塗布膜を形成する工程）
まず塗布液を用意する。塗布液には、有機薄膜の主成分である材料と溶媒とが含まれる。
【００２７】
主成分である材料の例としては、電子デバイスが有機ＥＬ素子である場合、電子輸送材料、発光材料および正孔輸送材料などが挙げられ、電子デバイスが有機光電変換素子である場合、電子輸送材料、光電変換材料および正孔輸送材料などが挙げられ、電子デバイスが有機薄膜トランジスタである場合、絶縁材料および半導体材料などが挙げられる。
【００２８】
なお架橋性基を有する材料を含む塗布液には、（１）有機薄膜の所定の機能を発現させるための材料自体は架橋性基を有しておらず、架橋性基を有する材料として架橋剤をさらに含む形態、（２）有機薄膜の所定の機能を発現させるための材料自体が架橋性基を有する形態、（３）有機薄膜の所定の機能を発現させるための材料自体が架橋性基を有するとともに、架橋剤をさらに含む形態が含まれる。
【００２９】
次に、用意された塗布液を塗布する。塗布法の例としては、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、ワイヤーバーコート法、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、およびインクジェットプリント法などが挙げられる。塗布液の塗布は、窒素ガスおよびアルゴンガスなどの不活性ガス雰囲気、減圧雰囲気、常圧程度の雰囲気、さらには大気雰囲気下でおこなうことができる。
【００３０】
（有機薄膜を形成する工程）
つぎに、大気中の酸素濃度よりも酸素濃度の低い雰囲気中において、前記塗布膜に電磁波を繰り返し照射して前記架橋性基を架橋させることにより、前記有機薄膜を形成する。なお「塗布膜に電磁波を繰り返し照射する」とは、塗布膜の任意の部位に対し、電磁波を繰り返し照射することを意味する。電磁波の発生源としては、定常的な強度で連続的に電磁波を放射するものでも、パルス状に電磁波を放射するものであってもよい。なお、電磁波の発生源として連続的に電磁波を放射するものを使用する場合には、当該発生源から放射される電磁波をたとえばチョッパーなどで断続的に遮断することにより、塗布膜に断続的に電磁波を照射することができる。
【００３１】
電磁波を繰り返し照射することにより、電磁波が照射される状態と、電磁波が照射されない状態とが交互に繰り返されるが、以下では、電磁波が照射される状態と、電磁波が照射されない状態との１回の繰り返しにおいて、電磁波が照射される状態の電磁波の連続を１パルスという。
【００３２】
１パルスの時間幅は、長すぎると基板等が過剰に加熱され、短すぎると架橋反応には十分とはいえず、固化工程が長くなりすぎるため、１μｓ〜１０００μｓであることが適当であり、５０μｓ〜５００μｓであることが好ましく、１０μｓ〜１００μｓであることがさらに好ましい。
【００３３】
また、繰り返しの周期は、高すぎると電磁波が照射されない状態が短くなり、基板等が過剰に加熱され、低すぎると固化工程が長くなるため、電磁波が照射される状態は、０．１Ｈｚ〜５００Ｈｚの周期で繰り返されることが適当であり、１Ｈｚ〜５０Ｈｚの周期で繰り返されることが好ましい。なお電磁波が照射される状態がＸＨｚで繰り返されるとは、１パルスの電磁波が、１秒間にＸ回照射されることを意味する。
【００３４】
また、１パルスのエネルギーは、高すぎると基板等が過剰に加熱され、低すぎると架橋反応には十分とはいえず、固化工程が長くなりすぎるため、０．１Ｊ／ｃｍ２〜１００Ｊ／ｃｍ２であることが適当であり、０．５Ｊ／ｃｍ２〜５０Ｊ／ｃｍ２が好ましい。
【００３５】
また、電磁波を繰り返し照射することによって、任意の部位に照射される電磁波のトータルのエネルギーは、１００Ｊ／ｃｍ２〜１００００Ｊ／ｃｍ２であることが適当であり、５００Ｊ／ｃｍ２〜５０００Ｊ／ｃｍ２が好ましい。
【００３６】
照射される電磁波の波長は、特に制限されないが、形成される薄膜、その他の構成要素の機能、性状を損なわないことを考慮すると、可視光から近赤外光の範囲（波長が３７０ｎｍ〜１１００ｎｍ程度の範囲）とすることが好ましい。なお可視光から近赤外光のみならず、紫外領域の波長を含む場合は、紫外領域の波長の光を減衰するフィルターを用いることが好ましい。
【００３７】
電磁波の発生源の例としては、レーザー光、キセノンフラッシュランプ、高圧水銀ランプ、ハロゲンランプなどが挙げられる。電磁波の発生源としては、キセノンフラッシュランプを用いることが好ましく、例えば特開２００３−３３８２６５号が開示する構成を有するキセノンフラッシュランプを電磁波の発生源として用いることができる。
【００３８】
有機薄膜を形成する工程では、大気中の酸素濃度よりも酸素濃度の低い雰囲気中において、塗布膜に電磁波を繰り返し照射する。
【００３９】
本発明者等は、大気中において塗布膜に電磁波を繰り返し照射する場合に比べると、大気中の酸素濃度よりも酸素濃度の低い雰囲気中において、塗布膜に電磁波を繰り返し照射すると、電子デバイスの特性が向上することを見出した。たとえば有機ＥＬ素子の製造方法において、大気中において塗布膜に電磁波を繰り返し照射する場合に比べると、発光効率および素子寿命が向上することを見出した。
【００４０】
塗布膜に電磁波を繰り返し照射する際の雰囲気の酸素濃度は、６．０％以下が好ましく、４．０％以下がさらに好ましく、２．０％以下がさらに好ましく、０．１％以下がさらに好ましい。ここで、以下における酸素濃度は、特に断らない限り２５℃、一気圧における体積濃度を意味する。
また塗布膜に電磁波を繰り返し照射する際の雰囲気の酸素濃度は、１．６×１０−３ｍoｌ／ｌが好ましく、８．２×１０−４ｍoｌ／ｌがさらに好ましい。
【００４１】
なお本発明者等は、塗布膜をホットプレート等で加熱処理する態様ではなく、とくに電磁波を塗布膜に照射するという態様において、酸素濃度を低くすることによって、電子デバイスの特性が顕著に向上することを見出した。このように電子デバイスの特性が顕著に向上するのは、雰囲気中のオゾン（Ｏ３）濃度にあるものと推測される。すなわち本発明者等は、大気中において電磁波を塗布膜に照射した場合、雰囲気中のオゾン（Ｏ３）濃度が高くなることを確認した。そこで、電磁波を塗布膜に照射する態様では、酸素分子（Ｏ２）に電磁波が照射されることでオゾン（Ｏ３）が発生し、さらに、このオゾンの存在によって電子デバイスの特性が低下するものと推測される。本実施形態のように、酸素濃度の低い雰囲気で電磁波を照射する場合には、このオゾンの生成が抑制されるため、電子デバイスの特性が顕著に向上するものと考えられる。
【００４２】
以上のことから、とくに、酸素分子（Ｏ２）からオゾン（Ｏ３）を発生可能な短波長の電磁波を含む電磁波を発生する「電磁波の発生源」を使用する場合に、とくに顕著な効果が奏される。たとえば１９０ｎｍ以下の波長の電磁波を含む電磁波を発生する「電磁波の発生源」を使用する場合に、とくに顕著な効果が奏され、このような電磁波の発生源としてはキセノンフラッシュランプ、高圧水銀ランプ、ハロゲンランプおよび紫外線ランプをあげることができる。
【００４３】
大気中の酸素濃度よりも酸素濃度を低くする方法としては、たとえばアルゴン、窒素、ヘリウムおよびネオンなどの不活性ガスで大気雰囲気を置換する方法、または、たとえば高真空チャンバーを用いることで酸素の物質量濃度を低くする方法が挙げられる。そのような酸素濃度を低くするための装置としては、ガス置換装置および真空装置などをあげることができる。
【００４４】
さらに、有機薄膜を形成する工程では、波長が３７０ｎｍ以下の電磁波の透過率が１０％以下であるフィルターを介して、電磁波を繰り返し照射する工程とするのが好ましい。
【００４５】
このようなフィルターを用いれば、発光効率および素子寿命などの電子デバイスの特性が向上する。なおこのようなフィルターを用いれば、オゾン（Ｏ３）の発生を抑制することができ、その結果として電子デバイスの特性が向上するものと推測される。
【００４６】
有機薄膜を形成する工程を含む電子デバイスの製造方法は、２以上の電極を形成する工程と、前記２以上の電極間に設けられる有機薄膜を形成する工程とを含む。なお、電子デバイスの製造方法は、２以上の電極間に、上述のようにして形成した有機薄膜以外の薄膜を形成する工程を有していてもよく、有機薄膜を形成する工程によって形成された有機薄膜の直上に、塗布法によって薄膜を形成する工程をさらに有することが好ましい。
【００４７】
２以上の電極間に設けられる有機薄膜を形成する工程は、いわゆるロールツーロール方式でおこなってもよく、また、枚様方式でおこなってもよい。
【００４８】
たとえば、巻き出しロールに巻き取られた可撓性の前記基板から送り出された前記基板が、巻き取りロールに巻き取られる過程中において、前記有機薄膜を形成する工程が行なわれる。
【００４９】
たとえば有機薄膜を形成する工程は、巻き出しロールに巻き取られた可撓性基板、または可撓性基板上に電極等があらかじめ形成された長尺の構造体を用意し、巻き出しロールから巻き出された可撓性基板または長尺の構造体を巻き取りロールに巻き取る過程において行ってもよい。
【００５０】
ここでロールツーロール方式の概略について説明する。
【００５１】
ロールツーロール方式による有機薄膜の形成工程では、巻き出しロールと巻き取りロールとの間に張り渡された長尺の可撓性基板を連続的に搬送しながら、まず巻き出しロールから巻き取りロール間に搬送されている可撓性基板の主表面上に、架橋性基を有する材料を含む塗布液を連続的に塗布して塗布膜を形成する。次いで塗布膜が形成された可撓性基板をさらに連続的に搬送しながら、塗布膜に対して電磁波を繰り返し照射して架橋性基を架橋させて固化することにより有機薄膜を形成する。なお本工程では、大気中の酸素濃度よりも酸素濃度を低くした状態で電磁波を繰り返し照射する。本実施形態では少なくとも電磁波が放射される領域を、大気中の酸素濃度よりも酸素濃度を低くする必要があるが、たとえば巻き出しロールと巻き取りロールとを含めたロールツーロール装置全体の雰囲気中の酸素濃度を、大気中の酸素濃度よりも低くなるようにしてもよい。
【００５２】
なお電子デバイスのすべての構成要素をロールツーロール方式で形成してもよいが、たとえば有機薄膜のみをロールツーロール方式で形成してもよい。たとえば、電極があらかじめ形成された可撓性基板を用意し、この可撓性基板を用いて、ロールツーロール方式で１または複数の有機薄膜を形成し、その後、所定の部位で可撓性基板を裁断し、枚葉方式でさらに電極を形成し、電子デバイスを作製してもよい。
【００５３】
有機ＥＬ素子、有機光電変換素子、有機薄膜トランジスタ等の電子デバイスを製造するにあたり、ロールツーロール法に好適に適用できる長尺の可撓性基板としては、無色透明な樹脂からなるフィルムまたはシートなどのロール状に巻き取り可能な基板であれば特に限定されない。このような基板に用いる樹脂としては、例えば、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）；ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル樹脂；ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、環状ポリオレフィン等のポリオレフィン樹脂；ポリアミド樹脂；ポリカーボネート樹脂；ポリスチレン樹脂；ポリビニルアルコール樹脂；エチレン−酢酸ビニル共重合体のケン化物；ポリアクリロニトリル樹脂；アセタール樹脂；ポリイミド樹脂；エポキシ樹脂が挙げられる。
【００５４】
これらの樹脂のなかでも、耐熱性が高く、線膨張率が低く、製造コストが低いため、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂が好ましく、ポリエチレンレテフタレート、ポリエチレンナフタレートが特に好ましい。また、これらの樹脂は、１種を単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００５５】
可撓性基板の厚さは特に限定されない。可撓性基板の厚さは成膜時の安定性を考慮して適宜に設定することができる。可撓性基板の厚さは、５μｍ〜５００μｍの範囲であることが好ましく、さらに、５０μｍ〜２００μｍの範囲であることがより好ましく、５０μｍ〜１００μｍの範囲であることが特に好ましい。
【００５６】
また基板としては、アルミニウム、銅およびＳＵＳなどの金属基板ならびにガラス基板などを用いることができる。金属基板およびガラス基板などをロールツーロール法に使用する場合には、可撓性が発現する程度にその厚みを薄くすればよい。
【００５７】
長尺の可撓性基板または長尺の構造体を用いてロールツーロール方式で搬送しながら電子デバイスを製造するさいに、定常的に電磁波を照射すると、基板が過度に加熱され、撓んだり、構造体を構成する機能層が劣化する場合がある。しかしながら本発明の製造方法では電磁波を繰り返し照射するので、電磁波の照射に起因する基板の撓み、機能層の劣化等を抑制することができる。
【００５８】
また加熱処理によって架橋反応を生じさせる方法では、所期の程度にまで薄膜を固化するのに長い時間を要するため、これをロールツーロール方式でおこなうには、加熱時間に対応する長大な搬送距離を確保することが必要になる。たとえば基板を１（ｍ／分）で搬送する場合、６０分の加熱時間が必要であれば、少なくとも６０ｍの搬送距離を確保する必要がある。しかしながら上記本実施形態の製造方法のように、所定の電磁波を所定の条件で繰り返し照射する場合、既に設けられている構成を過度に昇温させてしまうことなく極めて短時間で架橋反応を完結させることができる。そのため、本実施形態の電子デバイスの製造方法および該電子デバイスに用いられる薄膜の製造方法は、ロールツーロール法に好適に適用することができる。
【００５９】
加えて、本実施形態では、大気中の酸素濃度よりも酸素濃度を低くした状態で電磁波を繰り返し照射することにより、素子特性を顕著に向上することができる。
【００６０】
以下、本実施形態の電子デバイス（有機ＥＬ素子、有機光電変換素子、有機薄膜トランジスタ）の取り得る構成例、並びに各層の構成およびその形成方法について説明する。
【００６１】
＜有機ＥＬ素子＞
本実施形態の有機ＥＬ素子は、陽極、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子注入層、陰極が、この順で基板上に順次積層された構成を備える。
【００６２】
本実施形態では、まず後述の基板を用意し、当該基板上に、後述の陽極、正孔注入層を順次形成する。
【００６３】
さらに本実施形態では、上述の本実施形態の塗布膜を形成する工程と有機薄膜を形成する工程とを行なうことにより正孔輸送層を形成する。具体的には、架橋性基を有する後述の正孔輸送材料を含む塗布液を正孔注入層上に塗布して塗布膜を形成し、さらに、大気中の酸素濃度よりも酸素濃度の低い雰囲気中において、前記塗布膜に電磁波を繰り返し照射して前記架橋性基を架橋させることにより、正孔輸送層を形成する。
【００６４】
次に後述の発光層を塗布法で形成し、さらに後述の電子注入層、陰極を順次形成する。
【００６５】
本実施形態のように、発光層（上層）を塗布法で形成したとしても、塗布液に対してあらかじめ正孔輸送層（下層）を不溶化しているため、発光層の形成工程において正孔輸送層が再び溶解することを防ぐことができる。そして正孔輸送層を上述の本実施形態の有機薄膜を形成する方法によって形成するため、基板、電極、正孔注入層に与えるダメージを抑制しつつ、短時間で正孔輸送層を形成することができ、さらに、特性（発光効率および素子寿命）の良好な有機ＥＬ素子を作製することができる。
【００６６】
以下、有機ＥＬ素子の構成について説明する。
【００６７】
有機ＥＬ素子は一対の電極（陽極および陰極）と、この電極間に設けられる発光層を備える。なお一対の電極間には、発光層以外に、必要に応じて、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層、正孔ブロック層、電子輸送層、および電子注入層などの所定の層が設けられることがある。また一対の電極間には、発光層は１層に限らず、複数層設けられることがある。
【００６８】
有機ＥＬ素子のとり得る層構成の例を以下に示す。
ａ）陽極／発光層／陰極
ｂ）陽極／正孔注入層／発光層／陰極
ｃ）陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極
ｄ）陽極／正孔注入層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
ｅ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／陰極
ｆ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子注入層／陰極
ｇ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
ｈ）陽極／発光層／電子注入層／陰極
ｉ）陽極／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
記号「／」は、記号「／」の両側の層同士が接合していることを意味している。
【００６９】
上記構成を備える有機ＥＬ素子は、通常、基板上に設けられる。形成される層の順序、層の数、および各層の厚さについては、発光効率、寿命を勘案して適宜設定することができる。有機ＥＬ素子は、通常、陽極を基板側に配置して基板上に設けられるが、陰極を基板側に配置して基板上に設けてもよい。例えばａ）〜ｉ）の各有機ＥＬ素子を基板上に作製する場合、陽極を基板側に配置する形態では陽極側（各構成ａ〜ｉの左側）から順に各層を基板上に積層し、最後に陰極を形成する。他方、陰極を基板側に配置する形態では陰極（各構成ａ〜ｉの右側）から順に各層を基板上に積層し、最後に陽極を形成する。有機ＥＬ素子は、基板側から光を出射するボトムエミッション型であっても、基板とは反対側から光を出射するトップエミッション型であってもよい。
【００７０】
次に有機ＥＬ素子を構成する各層の材料および形成方法について、より具体的に説明する。
【００７１】
＜基板＞
基板は、有機ＥＬ素子の製造工程において化学的に変化しない基板が好適に用いられ、例えばガラス基板、シリコン基板などのリジッド基板であっても、プラスチック基板、高分子フィルムなどの可撓性基板であってもよい。たとえば上述の可撓性基板を用いることで、全体として可撓性の有機ＥＬ素子とすることができ、有機ＥＬ素子をロールツーロール方式で形成することができる。なお基板には有機ＥＬ素子を駆動するための電極、駆動回路が予め形成されていてもよい。
【００７２】
＜陽極＞
発光層から放射される光が陽極を通して出射する構成の有機ＥＬ素子の場合、陽極には光透過性を示す電極が用いられる。光透過性を示す電極としては、電気伝導度の高い金属酸化物、金属硫化物および金属などの薄膜を用いることができ、光透過率の高い薄膜が好適に用いられる。例えば酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ＩＴＯ、インジウム亜鉛酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ：略称ＩＺＯ）、金、白金、銀、および銅などからなる薄膜が用いられ、これらの中でもＩＴＯ、ＩＺＯ、または酸化スズからなる薄膜が好適に用いられる。陽極の形成方法の例としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法などを挙げることができる。また、該陽極として、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などの有機物の透明導電膜を用いてもよい。
【００７３】
陽極には、光を反射する材料を用いてもよく、その材料としては、仕事関数が３．０ｅＶ以上の金属、金属酸化物、金属硫化物が好ましい。
【００７４】
陽極の厚さは、光の透過性、電気伝導度などを考慮して適宜決定することができる。陽極の厚さは、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。
【００７５】
＜正孔注入層＞
正孔注入層を構成する正孔注入材料の例としては、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、および酸化アルミニウムなどの酸化物、フェニルアミン化合物、スターバースト型アミン化合物、フタロシアニン化合物、アモルファスカーボン、ポリアニリン、およびポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）のようなポリチオフェン誘導体などを挙げることができる。
【００７６】
正孔注入層の形成方法としては、例えば正孔注入材料を含むインキを用いる既に説明した塗布法が挙げられる。また正孔注入層は塗布法とは異なる所定の公知の方法によって形成してもよい。
【００７７】
正孔注入層の厚さは、用いる材料によって最適値が異なり、求められる特性および成膜の簡易さなどを勘案して適宜決定される。正孔注入層の厚さは、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。
【００７８】
＜正孔輸送層＞
正孔輸送層の形成方法には、特に制限はない。正孔輸送層の形成方法において、低分子の正孔輸送材料を用いる場合には、高分子バインダーと正孔輸送材料とを含む混合液を用いる形成方法を挙げることができ、高分子の正孔輸送材料を用いる場合には、正孔輸送材料を含むインキを用いる塗布法による形成方法を挙げることができる。
【００７９】
以下、上述した「架橋性基を有する材料を含む塗布液を塗布して塗布膜を形成する工程と、大気中の酸素濃度よりも酸素濃度の低い雰囲気中において、塗布膜に電磁波を繰り返し照射して架橋性基を架橋させることにより、有機薄膜を形成する工程」を、正孔輸送材料を含むインキを用いる塗布法によって正孔輸送層を形成する工程に適用する例を説明する。
【００８０】
本実施形態の有機ＥＬ素子を構成する正孔輸送層は正孔輸送材料を含む。正孔輸送材料は正孔輸送機能を有する有機化合物であれば特に限定されない。正孔輸送機能を有する有機化合物の具体例としては、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残基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、ポリピロール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、ポリフルオレン誘導体、芳香族アミン残基を有する高分子化合物、およびポリ（２，５−チエニレンビニレン）若しくはその誘導体が挙げられる。
【００８１】
正孔輸送機能を有する有機化合物は高分子化合物、例えば重合体であることが好ましい。正孔輸送機能を有する有機化合物が高分子化合物であると成膜性が向上し、有機ＥＬ素子の発光性を均一にすることができるからである。例えば、正孔輸送機能を有する有機化合物のポリスチレン換算の数平均分子量は、１００００以上であり、好ましくは３．０×１０４〜５．０×１０５であり、より好ましくは６．０×１０４〜１．２×１０５である。また、正孔輸送機能を有する有機化合物のポリスチレン換算の重量平均分子量は、１．０×１０４以上であり、好ましくは５．０×１０４〜１．０×１０６であり、より好ましくは１．０×１０５〜６．０×１０５である。
【００８２】
具体的には、正孔輸送材料の例として、特開昭６３−７０２５７号公報、特開昭６３−１７５８６０号公報、特開平２−１３５３５９号公報、特開平２−１３５３６１号公報、特開平２−２０９９８８号公報、特開平３−３７９９２号公報、特開平３−１５２１８４号公報に記載されている正孔輸送材料等が挙げられる。
【００８３】
これらの中で、正孔輸送機能を有する有機化合物としては、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残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、ポリフルオレン誘導体、芳香族アミン残基を有する高分子化合物、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）若しくはその誘導体、およびポリ（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正孔輸送材料が好ましく、さらに好ましく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残基を有するポリシロキサン誘導体、ポリフルオレン誘導体、芳香族アミン残基を有する高分子化合物である。正孔輸送機能を有する有機化合物が低分子である場合には、高分子バインダーに分散させて用いることが好ましい。
【００８４】
正孔輸送機能を有する有機化合物であるポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体は、例えばビニルモノマーをカチオン重合するか、またはラジカル重合することによって得られる。
【００８５】
正孔輸送機能を有する有機化合物であるポリシラン若しくはその誘導体の例としては、ケミカル・レビュー（Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．）第８９巻、１３５９頁（１９８９年）、英国特許ＧＢ２３００１９６号公開明細書に記載の化合物等が挙げられる。合成方法もこれらの文献に記載の方法を用いることができ、特にキッピング法が好適に用いられる。
【００８６】
ポリシロキサン若しくはその誘導体としては、シロキサン骨格構造には正孔輸送性がほとんどないので、側鎖または主鎖に上記低分子正孔輸送材料の構造を有する化合物が好適に用いられる。特に正孔輸送性の芳香族アミン残基を側鎖または主鎖に有する化合物が挙げられる。
【００８７】
正孔輸送性を有する有機化合物としては、下記式（１）で表されるフルオレンジイル基を有する重合体が好ましい。縮合環または複数の芳香環を有する有機化合物と接触させて有機ＥＬ素子の正孔輸送層とした場合に、正孔注入効率が向上し、駆動時の電流密度が大きくなるからである。
【００８８】
【化１】
2014235811.tif 000002
式（１）中、Ｒ１、Ｒ２は同一であっても異なっていてもよく、それぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、１価の複素環基を表す。アルキル基としては、炭素原子数が１〜１０の基が挙げられる。アルコキシ基としては炭素原子数が１〜１０の基が挙げられる。アリール基の例としてはフェニル基、ナフチル基等が挙げられる。１価の複素環基の例としてはピリジル基等が挙げられる。アリール基、１価の複素環基は置換基を有していてもよく、置換基の例としては、高分子化合物の溶解性向上の観点から、炭素原子数が１〜１０のアルキル基、炭素原子数が１〜１０のアルコキシ基等が挙げられる。
【００８９】
またアリール基、１価の複素環基は置換基は架橋基を有していてもよい。架橋基の例としては、ビニル基、エチニル基、ブテニル基、アクリル構造を有する基、アクリレート構造を有する基、アクリルアミド構造を有する基、メタクリル構造を有する基、メタクリレート構造を有する基、メタクリルアミド構造を有する基、ビニルエーテル構造を有する基、ビニルアミノ基、シラノール構造を有する基、小員環（例えばシクロプロパン、シクロブタン、エポキシド、オキセタン、ジケテン、エピスルフィド等）を有する基等が挙げられる。
【００９０】
好ましいフルオレンジイル基の具体例を以下に示す。
【００９１】
【化２】
2014235811.tif 000003
特に好ましい正孔輸送機能を有する有機化合物は、繰り返し単位として上記フルオレンジイル基と芳香族３級アミン化合物の構造とを含む重合体、例えばポリアリールアミン重合体である。
【００９２】
芳香族３級アミン化合物の構造を含む繰り返し単位としては、下記式（２）で表される繰り返し単位が挙げられる。
【００９３】
【化３】
2014235811.tif 000004
式（２）中、Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３およびＡｒ４は、それぞれ独立に、アリーレン基または２価の複素環基を表す。Ａｒ５、Ａｒ６およびＡｒ７は、それぞれ独立に、アリール基または１価の複素環基を表す。あるいは、Ａｒ６とＡｒ７とは、一緒になって、Ａｒ６とＡｒ７が結合する窒素原子とともに環を形成していてもよい。ｍおよびｎは、それぞれ独立に、０または１を表す。
【００９４】
アリーレン基の例としては、フェニレン基等が挙げられる。２価の複素環基の例としては、ピリジンジイル基等が挙げられる。これらの基は置換基を有していてもよい。
【００９５】
アリール基の例としては、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。１価の複素環基の例としては、ピリジル基等が挙げられる。これらの基は置換基を有していてもよい。
【００９６】
１価の複素環基の例としては、チエニル基、フリル基、ピリジル基等が挙げられる。
【００９７】
アリーレン基、アリール基、２価の複素環基、１価の複素環基が有していてもよい置換基としては、高分子化合物の溶解性の観点からは、アルキル基、アルコキシ基、アリール基が好ましく、アルキル基がより好ましい。アルキル基としては、炭素原子数が１〜１０の基が挙げられる。アルコキシ基としては、炭素原子数が１〜１０の基が挙げられる。アリール基の例としては、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。
【００９８】
また置換基は、架橋基を有していてもよい。架橋基の例としては、ビニル基、エチニル基、ブテニル基、アクリル構造を有する基、アクリレート構造を有する基、アクリルアミド構造を有する基、メタクリル構造を有する基、メタクリレート構造を有する基、メタクリルアミド構造を有する基、ビニルエーテル構造を有する基、ビニルアミノ基、シラノール構造を有する基、小員環（例えばシクロプロパン、シクロブタン、エポキシド、オキセタン、ジケテン、エピスルフィド等）を有する基等が挙げられる。
【００９９】
Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３およびＡｒ４は、アリーレン基であることが好ましく、フェニレン基であることがより好ましい。Ａｒ５、Ａｒ６およびＡｒ７はアリール基であることが好ましく、フェニル基であることがより好ましい。
【０１００】
さらにＡｒ２中の炭素原子とＡｒ３中の炭素原子とが直接結合するか、または−Ｏ−で表される基、−Ｓ−で表される基等の２価の基を介して結合していてもよい。
【０１０１】
モノマーの合成の行いやすさの観点からは、ｍおよびｎが０であることが好ましい。
【０１０２】
式（２）で表される繰り返し単位の具体例としては、下記式で表される繰り返し単位等が挙げられる。
【０１０３】
【化４】
2014235811.tif 000005
正孔輸送機能を有する有機化合物が架橋基を有しない場合には、架橋性基を有する材料として架橋剤がさらに用いられる。架橋剤の例としては、ビニル基、アセチル基、ブテニル基、アクリル基、アクリルアミド基、メタクリル基、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、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、ラクトン基、及びラクタム基からなる群から選ばれる重合可能な置換基を有する化合物を挙げることができる。架橋剤としては、例えば多官能アクリレートが好ましく、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）、トリスペンタエリスリトールオクタアクリレート（ＴＰＥＡ）などが挙げられる。
【０１０４】
このように架橋性基を有する材料を用いるか、または架橋剤を用いることにより、下層（正孔輸送層）上にさらに別の機能層（上層）を塗布法により形成したとしても下層の上層形成用の溶媒等による溶解を効果的に抑制することができる。
【０１０５】
正孔輸送層を形成する方法に制限はないが、正孔輸送機能を有する有機化合物が低分子である場合は、高分子バインダーとの混合溶液を用いる成膜による方法が挙げられる。また、正孔輸送機能を有する有機化合物が高分子である場合は、溶液を用いる成膜による方法が挙げられる。
【０１０６】
なお本実施態様の有機薄膜を形成する工程を適用して正孔輸送層を形成する場合には、上述した有機薄膜を形成する工程によって正孔輸送層を形成する。
【０１０７】
溶液を用いる成膜に用いられる溶媒としては、正孔輸送材料を溶解させるものであれば特に制限はない。溶媒の例としては、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン等の塩化物溶媒、テトラヒドロフラン等のエーテル溶媒、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶媒、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン溶媒、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溶媒が挙げられる。
【０１０８】
溶液を用いる成膜方法としては、既に説明した塗布法が挙げられる。
【０１０９】
上記混合溶液に用いられる高分子バインダーとしては、電荷輸送を過度に阻害しないバインダーが好ましく、また可視光に対する吸収が小さいバインダーが好適に用いられる。
高分子バインダーの例としては、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、ポリシロキサン等が挙げられる。
【０１１０】
正孔輸送層の厚さは、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とが適度な値となるように選択すればよい。正孔輸送層は、少なくともピンホールが発生しない程度の厚さが必要であり、あまり厚いと、有機ＥＬ素子の駆動電圧が高くなるおそれがある。正孔輸送層の厚さは、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。
【０１１１】
＜発光層＞
発光層は、通常、主として蛍光および／またはりん光を発光する有機物、または該有機物とこれを補助するドーパントとを含む。ドーパントは、例えば発光効率を向上させたり、発光波長を変化させたりするために加えられる。なお有機物としては、溶解性の観点からは高分子化合物であることが好ましい。発光層は、ポリスチレン換算の数平均分子量が、１０３〜１０８である高分子化合物を含むことが好ましい。発光層を構成する発光材料としては、例えば下記の色素材料、金属錯体材料、高分子材料、ドーパント材料を挙げることができる。
【０１１２】
（色素材料）
色素材料としては、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、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体などを挙げることができる。
【０１１３】
（金属錯体材料）
金属錯体材料としては、例えばＴｂ、Ｅｕ、Ｄｙなどの希土類金属、またはＡｌ、Ｚｎ、Ｂｅ、Ｐｔ、Ｉｒなどを中心金属に有し、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配位子に有する金属錯体を挙げることができる。金属錯体としては、例えばイリジウム錯体、白金錯体などの三重項励起状態からの発光を有する金属錯体、アルミニウムキノリノール錯体、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、フェナントロリンユーロピウム錯体などを挙げることができる。
【０１１４】
（高分子材料）
高分子材料としては、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、ポリビニルカルバゾール誘導体、上記色素材料、金属錯体材料を高分子化した材料などを挙げることができる。
【０１１５】
（ドーパント材料）
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。
【０１１６】
発光層の厚さは、通常約２ｎｍ〜２００ｎｍである。発光層は、上記のような発光材料を含むインキを用いる塗布法により形成することができる。
【０１１７】
＜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、公知の材料を使用できる。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、テトラシアノアント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、または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などを挙げることができる。
【０１１８】
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、または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−ｔｅｒｔ−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。
【０１１９】
電子輸送層の形成方法には特に制限はない。低分子の電子輸送材料を用いる場合には、電子輸送層の形成方法の例としては、粉末を用いる真空蒸着法、溶液若しくは溶融状態からの成膜を挙げることができ、高分子の電子輸送材料を用いる場合には、溶液または溶融状態からの成膜を挙げることができる。なお溶液または溶融状態からの成膜を実施する場合には、高分子バインダーを併用してもよい。
【０１２０】
電子輸送層の厚さは、用いる材料によって最適値が異なり、求められる特性および成膜の簡易さなどを勘案して適宜決定される。電子輸送層の厚さは、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。
【０１２１】
＜電子注入層＞
電子注入層を構成する材料は、発光層の種類に応じて最適な材料が適宜選択される。電子注入層を構成する材料の例としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルカリ金属およびアルカリ土類金属のうちの１種類以上を含む合金、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩、またはこれらの物質の混合物などを挙げることができる。アルカリ金属、アルカリ金属の酸化物、ハロゲン化物、および炭酸塩の例としては、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、炭酸リチウムなどを挙げることができる。また、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属の酸化物、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、炭酸マグネシウムなどを挙げることができる。電子注入層は、２層以上を積層した積層体で構成されてもよく、例えばＬｉＦ／Ｃａなどを挙げることができる。電子注入層は、蒸着法、スパッタリング法、印刷法などの所定の公知の方法によって形成することができる。電子注入層の厚さは、１ｎｍ〜１μｍ程度が好ましい。
【０１２２】
＜陰極＞
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で、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り出す有機ＥＬ素子では、発光層から放射される光を陰極で陽極側に反射することが発光効率を向上するためには好ましく、そのため、陰極の材料としては可視光反射率の高い材料が好ましい。陰極の材料としては、例えばアルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属および周期表第１３族金属などを用いることができる。陰極の材料としては、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、イッテルビウムなどの金属、前記金属のうちの２種以上の合金、前記金属のうちの１種以上と、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種以上との合金、また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、カルシウム−アルミニウム合金などを挙げることができる。また陰極としては導電性金属酸化物および導電性有機物などからなる透明導電性電極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、ＩＴＯ、およびＩＺＯを挙げることができ、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を挙げることができる。なお、陰極は、２層以上を積層した積層体で構成されていてもよい。なお、電子注入層が陰極として用いられる場合もある。
【０１２３】
陰極の厚さは、電気伝導度、耐久性を考慮して適宜設定される。陰極の厚さは、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。陰極の形成方法としては、例えば真空蒸着法、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などを挙げることができる。
【０１２４】
以上説明した本実施形態の有機ＥＬ素子は、曲面状または平面状の照明装置、例えばスキャナの光源として用いられる面状光源、および表示装置に好適に用いることができる。
【０１２５】
＜有機光電変換素子＞
本実施形態にかかる有機光電変換素子の概略について説明する。
【０１２６】
有機光電変換素子は、活性層（有機半導体層という場合がある。）の構成から、バルクへテロ接合型またはヘテロ接合型の２種類に分けられる。本発明の電子デバイスの製造方法はいずれの種類の有機光電変換素子にも適用することができる。
【０１２７】
有機光電変換素子は、基本的な構成として、少なくとも一方が透明または半透明である一対の電極と、これら一対の電極間に配置される、バルクヘテロ接合型の場合には有機薄膜からなる１層の活性層、またはヘテロ接合型の場合には有機薄膜からなる２層の活性層を含む積層構造とを備えている。
【０１２８】
以下、有機光電変換素子を構成する、基板、電極、活性層、および必要に応じて形成される他の構成要素について説明する。
【０１２９】
＜基板＞
有機光電変換素子は、通常、リジッド基板および可撓性基板を含む基板上に上記各層が積層された構成を有する。この基板は、電極を形成でき、有機薄膜を形成する際に化学的に変化しない基板であればよく、上記有機ＥＬ素子に用いられ得る基板と同様の基板を用いることができる。
【０１３０】
＜電極＞
一対の電極（陽極および陰極）のうちの少なくとも一方は、透明または半透明の電極材料により構成される。不透明な基板側とは反対側の電極（即ち不透明な基板から遠い方の電極）が透明または半透明である。透明または半透明の電極材料の例としては、導電性の金属酸化物膜、半透明の金属薄膜等が挙げられる。透明または半透明の電極材料の例としては、具体的には、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＮＥＳＡ等の導電性材料を用いて作製された膜、金、白金、銀、銅等が用いられる膜が挙げられる。なかでも、ＩＴＯ、ＩＺＯ、酸化スズの膜が好ましい。
【０１３１】
一対の電極のうちのいずれか一方が透明または半透明である場合、他方は不透明な電極であってもよい。不透明な電極の材料としては、金属、導電性高分子等を用いることができる。不透明な電極の材料の例としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、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、およびそれらのうち２つ以上の合金、または、１種以上の前記金属と、金、銀、白金、銅、マンガン、チタン、コバルト、ニッケル、タングステンおよび錫からなる群から選ばれる１種以上の金属との合金、グラファイト、グラファイト層間化合物、ポリアニリンおよびその誘導体、ポリチオフェンおよびその誘導体が挙げられる。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、カルシウム−アルミニウム合金等が挙げられる。
【０１３２】
これらの電極の作製方法の例としては、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、電極材料として、ポリアニリンおよびその誘導体、ポリチオフェンおよびその誘導体等の有機の透明導電膜を用いてもよい。透明または半透明の電極は、陽極であっても陰極であってもよい。
【０１３３】
＜活性層＞
有機光電変換素子に含まれる活性層は、バルクヘテロ接合型の場合には電子供与性化合物および電子受容性化合物を含み、ヘテロ接合型の場合には電子供与性化合物を含む層と電子受容性化合物を含む層とが接合されている。
【０１３４】
電子供与性化合物は、特に限定されない。電子供与性化合物としては、例えば、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、オリゴチオフェンおよびその誘導体、ポリビニルカルバゾールおよびその誘導体、ポリシランおよびその誘導体、側鎖または主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体、ポリアニリンおよびその誘導体、ポリチオフェンおよびその誘導体、チオフェンを部分骨格として有する高分子化合物、ポリピロールおよびその誘導体、ポリフェニレンビニレンおよびその誘導体、ポリチエニレンビニレンおよびその誘導体が挙げられる。
【０１３５】
電子受容性化合物としては、ベンゾチアジアゾール構造を含む化合物、繰り返し単位にベンゾチアジアゾール構造を含む高分子化合物、キノキサリン構造を含む化合物、繰り返し単位にキノキサリン構造を含む高分子化合物、酸化チタン、カーボンナノチューブ、フラーレン、フラーレン誘導体が好ましくい。
【０１３６】
なお、活性層は、種々の機能を発現させるために、上記以外の成分を含有していてよい。上記以外の成分としては、例えば、紫外線吸収剤、酸化防止剤、吸収した光により電荷を発生させる機能を増感するための増感剤、紫外線からの安定性を増すための光安定剤が挙げられる。
【０１３７】
また活性層は、機械的特性を高めるため、電子供与性化合物および電子受容性化合物以外の高分子化合物を高分子バインダーとして含んでいてもよい。高分子バインダーとしては、電子輸送性または正孔輸送性を過度に阻害しないバインダー、および可視光に対する吸収が小さいバインダーが好ましく用いられる。
【０１３８】
高分子バインダーの例としては、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、ポリアニリンおよびその誘導体、ポリチオフェンおよびその誘導体、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）およびその誘導体、ポリ（２，５−チエニレンビニレン）およびその誘導体、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、ポリシロキサン等が挙げられる。
【０１３９】
上述した構成を有する活性層は、例えば、バルクへテロ接合型の場合、電子供与性化合物、電子受容性化合物、および必要に応じて配合される他の成分を含む溶液を用いた成膜を行うことによって形成することができる。例えば、この溶液を陽極または陰極上に塗布することで、活性層を形成することができる。
【０１４０】
溶液を用いた成膜に用いられる溶媒は、上述の電子供与性化合物および電子受容性化合物を溶解させる溶媒であればよく、複数の溶媒を混合してもよい。溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、メシチレン、テトラリン、デカリン、ビシクロヘキシル、ｎ−ブチルベンゼン、ｓｅｃ−ブチルベンゼン、ｔｅｒｔ−ブチルベンゼン等の不飽和炭化水素溶媒、四塩化炭素、クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン、ジクロロプロパン、クロロブタン、ブロモブタン、クロロペンタン、ブロモペンタン、クロロヘキサン、ブロモヘキサン、クロロシクロヘキサン、ブロモシクロヘキサン等のハロゲン化飽和炭化水素溶媒、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン等のハロゲン化不飽和炭化水素溶媒、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン等のエーテル溶媒等が挙げられる。活性層を構成する材料は、例えば、上記の溶媒に０．１重量％以上溶解させることができる。
【０１４１】
活性層の成膜には、既に説明した塗布法を用いることができる。たとえば、活性層を上述の本実施形態の塗布膜を形成する工程と有機薄膜を形成する工程とにより形成する場合には、架橋性基を有する活性層の材料を含む塗布液を塗布して塗布膜を形成し、さらに、大気中の酸素濃度よりも酸素濃度の低い雰囲気中において、前記塗布膜に電磁波を繰り返し照射して前記架橋性基を架橋させることにより、活性層を形成することができ、そのさいには、架橋性基を有する材料として、前述の架橋性基を置換基としてを有する材料や、前述の架橋剤を用いることができる。
【０１４２】
＜その他の層＞
有機光電変換素子は、上述した基板、電極（陽極および陰極）および活性層の他に、光電変換効率を向上させるために、活性層以外の付加的な中間層（バッファ層、電荷輸送層等）を含んでいてもよい。このような中間層は、例えば、陽極と活性層との間、或いは、陰極と活性層との間に設けることができる。
【０１４３】
中間層に用いられる材料の例としては、フッ化リチウム等のアルカリ金属またはアルカリ土類金属のハロゲン化物または酸化物等が挙げられる。また、中間層の材料には、酸化チタン等の無機半導体の微粒子、ＰＥＤＯＴ（ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン））とＰＳＳ（ポリ（４−スチレンスルホネート））との混合物(ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ)等を用いてもよい。
【０１４４】
なお本実施形態の塗布膜を形成する工程と有機薄膜を形成する工程とにより形成する層は活性層に限られず、たとえば直上に塗布法で層が形成される層（下層）を、本実施形態の塗布膜を形成する工程と有機薄膜を形成する工程とにより形成することが好ましい。
【０１４５】
＜有機薄膜トランジスタ＞
本実施形態にかかる有機薄膜トランジスタの概略について説明する。
【０１４６】
有機薄膜トランジスタの例としては、ソース電極およびドレイン電極と、これらの電極間の電流経路となり、本発明の高分子化合物を含む活性層と、この電流経路を通る電流量を制御するゲート電極とを備えた構成を有するトランジスタが挙げられる。このような構成を有する有機薄膜トランジスタの例としては、電界効果型有機薄膜トランジスタ、静電誘導型有機薄膜トランジスタ等が挙げられる。
【０１４７】
電界効果型有機薄膜トランジスタは、通常、ソース電極およびドレイン電極と、これらの電極間の電流経路となる高分子化合物を含む活性層と、該電流経路を通る電流量を制御するゲート電極と、活性層とゲート電極との間に配置される絶縁層とを有する。
【０１４８】
静電誘導型有機薄膜トランジスタは、通常、ソース電極およびドレイン電極と、これらの電極間の電流経路となる高分子化合物を含む活性層と、該電流経路を通る電流量を制御するゲート電極とを有し、該ゲート電極が活性層中に設けられている。
【０１４９】
ゲート電極は、ソース電極からドレイン電極へ流れる電流経路が形成でき、かつ、ゲート電極に印加した電圧で該電流経路を流れる電流量が制御できる構造であればよく、その態様としては、例えば、くし型電極が挙げられる。
【０１５０】
電界効果型有機薄膜トランジスタは、公知の方法、例えば特開平５−１１００６９号公報に記載の方法により製造することができる。また静電誘導型有機薄膜トランジスタは、特開２００４−００６４７６号公報に記載の方法等の公知の方法により製造することができる。
【０１５１】
＜基板＞
有機薄膜トランジスタは、通常、リジッド基板および可撓性基板を含む基板上に形成される。基板の材料は、有機薄膜トランジスタの特性を阻害しない材料であれば特に限定されない。基板の材料としては、上記有機ＥＬ素子に用いられ得る基板と同様の基板を用いることができる。
【０１５２】
＜絶縁層＞
絶縁層の材料は、電気的な絶縁性が高い材料であればよく、ＳｉＯＸ、ＳｉＮＸ、Ｔａ２Ｏ５、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルフェノール、有機ガラス、フォトレジスト等を用いることができるが、動作電圧をより低くできるので、誘電率の高い材料を用いることが好ましい。
【０１５３】
＜ゲート電極＞
ゲート電極には、金、白金、銀、銅、クロム、パラジウム、アルミニウム、インジウム、モリブデン、低抵抗ポリシリコン、低抵抗アモルファスシリコン等の金属、錫酸化物、酸化インジウム、ＩＴＯ等の材料を用いることができる。これらの材料は、１種を単独で用いても２種以上を併用してもよい。なお、ゲート電極としては、高濃度に不純物がドープされたシリコン基板を用いてもよい。
【０１５４】
＜ソース電極およびドレイン電極＞
ソース電極およびドレイン電極は、低抵抗の材料から構成されることが好ましく、金、白金、銀、銅、クロム、パラジウム、アルミニウム、インジウム、モリブデン等から構成されることが特に好ましい。これらの材料は１種単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【０１５５】
＜その他の層＞
有機薄膜トランジスタにおいて、ソース電極およびドレイン電極と、活性層２との間には、更に他の化合物から構成された層が介在していてもよい。このような層としては、電子輸送性を有する低分子化合物、正孔輸送性を有する低分子化合物、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、これらの金属と有機化合物との錯体、ヨウ素、臭素、塩素、塩化ヨウ素等のハロゲン、硫酸、無水硫酸、二酸化硫黄、硫酸塩等の酸化硫黄化合物、硝酸、二酸化窒素、硝酸塩等の酸化窒素化合物、過塩素酸、次亜塩素酸等のハロゲン化化合物、アルキルチオール化合物、芳香族チオール類、フッ素化アルキル芳香族チオール類等の芳香族チオール化合物等からなる層が挙げられる。
【０１５６】
＜保護膜＞
有機薄膜トランジスタ上には、有機薄膜トランジスタを保護するため、保護膜を形成することが好ましい。これにより、有機薄膜トランジスタが大気から遮断され、有機薄膜トランジスタの電気的特性の低下を抑制することができる。また、有機薄膜トランジスタ上にさらに別の電子デバイスを形成する場合、その形成工程における有機薄膜トランジスタへの影響も該保護膜により低減することができる。保護膜を形成する方法としては、有機薄膜トランジスタを、ＵＶ硬化樹脂、熱硬化樹脂、ＳｉＯＮＸを材料とする膜で覆う方法等が挙げられる。
【０１５７】
電極間に設けられる有機薄膜（半導体層および絶縁層などを含む所定の層）のうちの少なくとも１層は、架橋性基を有する材料を含む塗布液を塗布して塗布膜を形成する工程と、大気中の酸素濃度よりも酸素濃度の低い雰囲気中において、前記塗布膜に電磁波を繰り返し照射して前記架橋性基を架橋させることにより、有機薄膜を形成する工程とにより形成される。そのさいに使用する架橋性基を有する材料には、前述の架橋性基を置換基としてを有する材料や、前述の架橋剤を用いることができる。
【実施例】
【０１５８】
以下、実施例および比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
【０１５９】
（合成例）
高分子化合物１の合成
不活性ガスで内部を置換した反応器に、下記式（３）で表される２，７−ビス（１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）−９，９−ジオクチルフルオレン（Ｃ８ＢＥ）を１８ｇと、下記式（４）で表されるビス（４−ブロモフェニル）−４−ｓｅｃ−ブチルフェニルアミン（ＴＦＢＲ）を１３ｇと、下記式（５）で表される３，４−シクロブテノ−Ｎ，Ｎ−ビス（４−ブロモフェニル）アニリン（ＢＣＴＲ）を２ｇと、メチルトリオクチルアンモニウムクロライド（商品名：Ａｌｉｑｕａｔ３３６，アルドリッチ製）を３ｇと、トルエンを２００ｇとを量り取って仕込んだ。反応容器を１００℃に加熱し、酢酸パラジウム(ＩＩ)を７．４ｍｇと、トリ（ｏ−トリル）ホスフィンを７０ｍｇと、約１８質量％の炭酸ナトリウム水溶液を６４ｇ加え、３時間以上加熱撹拌を続けた。その後、フェニルボロン酸を４００ｍｇ添加し、さらに５時間加熱撹拌を続けた。１９００ｇのトルエンで反応液を希釈し、３質量％の酢酸水溶液６０ｇで２回洗浄し、さらにイオン交換水６０ｇで１回水洗した後、取り出した有機相にＤＤＣ（ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム三水和物）を１．５ｇ加え、４時間撹拌した。得られた溶液を、アルミナとシリカゲルとの等量混合物を固定相として用いたカラムクロマトグラフィーにより精製した。得られたトルエン溶液をメタノール中に滴下し、撹拌した後、得られた沈殿物を濾取し乾燥させることにより、下記式（６）で表される繰り返し単位からなる高分子化合物１を得た。なお式（６）において、各繰り返し単位に付された数字は高分子化合物１における各繰り返し単位の組成比を表している。
【０１６０】
得られた高分子化合物１のポリスチレン換算の数平均分子量は８．９×１０４であり、ポリスチレン換算の重量平均分子量は４．２×１０5であった。
【０１６１】
【化５】
2014235811.tif 000006
【０１６２】
【化６】
2014235811.tif 000007
【化７】
2014235811.tif 000008
【化８】
2014235811.tif 000009
【０１６３】
(実施例１）
下記の構成を有する有機ＥＬ素子を作製した。
「ガラス基板／ＩＴＯ層（厚さ５０ｎｍ）／ＰＥＤＯＴを含む層(厚さ６５ｎｍ)／高分子化合物１を含む層（厚さ２０ｎｍ）／高分子化合物２を含む層（厚さ８０ｎｍ）／ＮａＦ層（厚さ４ｎｍ）／Ａｌ層（厚さ１００ｎｍ）」
【０１６４】
ここでＰＥＤＯＴを含む層は正孔注入層に相当し、高分子化合物１を含む層は正孔輸送層に相当し、高分子化合物２を含む層は発光層に相当する。
【０１６５】
まずポリ（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（ＰＥＤＯＴ：Ｂａｙｅｒ社製、商品名「ＢａｙｔｒｏｎＰ  ＡＩ４０８３」）の懸濁液を０．２μｍメンブランフィルターで濾過した。スパッタ法により厚さ５０ｎｍのＩＴＯ膜（陽極）が形成されたガラス基板に、この濾過液をスピンコート法により塗布した。その後、２００℃で２０分間加熱処理することによって厚さが６５ｎｍの正孔注入層を得た。なお正孔注入層の形成は大気雰囲気中において行った。
【０１６６】
次に、上記合成例により得られた高分子化合物１をキシレンに溶解させたキシレン溶液を用意した。このキシレン溶液における高分子化合物１の濃度を０．５重量％とした。次に大気雰囲気中において、得られたキシレン溶液をスピンコート法によりガラス基板に塗布し、厚さが２０ｎｍの正孔輸送層用の塗布膜を成膜した。
【０１６７】
次いで、酸素濃度（ＪＫＯ−２５ＳＩＩ（ジコー製）を用いて測定した）が０．０％となるように、高純度窒素供給ラインを用いて基板雰囲気を窒素（Ｎ２）雰囲気に置換した。このように調整された雰囲気において、ガラス基板上にＸｅｎｏｎ社製  ３７０ｎｍ以下カットフィルター（Ｔｙｐｅ  Ａ）を配置し、当該フィルターを介して、Ｘｅｎｏｎ製  ＲＣ８０１フラッシュランプ（ＦＬ）を用いて、塗布膜に電磁波を繰り返し照射した。なお電磁波の照射条件は以下の通りである。
照射時間：９０秒
１パルスのエネルギー：３．６８Ｊ／ｃｍ２
（なお、７．５ｃｍ角の領域に対して、１パルスのエネルギーが２０７Ｊの電磁波を照射した。）
１パルスのパルス幅：２３０μｓ
周波数：１０Ｈｚ
【０１６８】
これにより、塗布膜中の高分子化合物１の架橋基を架橋反応させて固化された薄膜（有機薄膜）とし、正孔輸送層を得た。
【０１６９】
次に、キシレンに発光材料である高分子化合物２を溶解させたキシレン溶液を用意した。このキシレン溶液における高分子化合物２の濃度は１．３重量％とした。大気雰囲気中において、得られたキシレン溶液をスピンコート法によりガラス基板に塗布し、厚さが８０ｎｍの発光層用の塗布膜を成膜した。さらに酸素濃度および水分濃度がそれぞれ体積比で１０ｐｐｍ以下に制御された窒素ガス雰囲気中において、１７０℃で１０分間保持して塗布膜を乾燥させることで、発光層を得た。
【０１７０】
次に、真空下、フッ化ナトリウム（ＮａＦ）を厚さ約４ｎｍで蒸着することにより電子注入層を形成し、さらにアルミニウム（Ａｌ）を厚さ約１００ｎｍで蒸着して陰極を形成した。陰極の形成後、封止基板であるガラス基板を用いて封止を行うことで、有機ＥＬ素子を作製した。
【０１７１】
（実施例２〜５）
実施例２〜５では、塗布膜に電磁波を繰り返し照射する際の基板雰囲気中の酸素濃度のみを実施例１と異ならせて、他は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
【０１７２】
（比較例１）
比較例１では、塗布膜に電磁波を繰り返し照射する際の基板雰囲気中の酸素濃度のみを実施例１と異ならせて、他は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。すなわち比較例１では、塗布膜に電磁波を繰り返し照射する際の基板雰囲気を大気雰囲気とした。
【０１７３】
(参考例１）
参考例１は、塗布膜中の高分子化合物１の架橋基を架橋反応させて塗布膜を固化する工程のみを実施例１と異ならせて、他は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。すなわち参考例１では、厚さが２０ｎｍの正孔輸送層用の塗布膜が形成された基板をホットプレート（ＨＰ）を用いて加熱し、大気雰囲気中おいて２００℃で６０分間保持することによって、塗布膜中の高分子化合物１の架橋基を架橋反応させて塗布膜を固化した。
【０１７４】
（参考例２）
参考例２は、塗布膜中の高分子化合物１の架橋基を架橋反応させて塗布膜を固化する工程における基板雰囲気のみを参考例１と異ならせて、他は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。すなわち参考例２では、塗布膜中の高分子化合物１の架橋基を架橋反応させて固化する工程における基板雰囲気を窒素雰囲気とし、その酸素濃度を０．０％とした。
【０１７５】
（残膜率の測定）
上記実施例１〜５、比較例１、参考例１、２において残膜率を下記のように測定した。
【０１７６】
キシレンに高分子化合物１を溶解させ、キシレン溶液１を用意した。このキシレン溶液１における高分子化合物１の濃度を０．５重量％とした。次に大気雰囲気中において、キシレン溶液１をスピンコート法によりガラス基板に塗布して、高分子化合物１の塗布膜を得た。次に、実施例１〜５、比較例１、参考例１、２のそれぞれにおいて、正孔輸送層を形成するときの条件と同じ条件で、得られた塗布膜を硬化した。このようにして硬化した膜の上にキシレンを滴下し、スピンコート法によりキシレンを塗布した。キシレンを塗布した後に残存した膜の厚さを測定し、この測定値を膜厚１とした。なお膜厚は触針式膜厚計テンコール製  Ｐ１６を用いて測定した。
【０１７７】
次に残膜率の基準となる膜を形成した。まずキシレンに高分子化合物１を溶解させ、キシレン溶液１を用意した。このキシレン溶液１における高分子化合物１の濃度を０．５重量％とした。次に大気雰囲気中において、キシレン溶液１をスピンコート法によりガラス基板に塗布し、高分子化合物１の塗布膜を得た。得られた塗布膜の厚さを触針式膜厚計テンコール製  Ｐ１６を用いて測定し、測定値を膜厚２とした。得られた膜厚１および膜厚２の測定値に下記式を適用して、実施例１〜５、比較例１、参考例１、２のそれぞれに対応する残膜率を算出した。
【０１７８】
残膜率＝（膜厚１／膜厚２）×１００
【０１７９】
（電流効率および寿命）
実施例１〜５、比較例１、参考例１、２で作製された有機ＥＬ素子の最大電流効率（Ｅａ＿ｍａｘ（ｃｄ／Ａ））および寿命（ＬＴ７０）を測定した。なおＬＴ７０は、初期輝度を５０００ｃｄ／ｍ２として、定電流駆動したときに、輝度が初期輝度の７０％となるまでの時間を意味する。
【０１８０】
（測定結果等）
上記の実施例および比較例に用いられた使用機器、条件、並びに残膜率(％)および最大電流効率(ｃｄ/Ａ)、寿命(ＬＴ７０(ｈｒ)の測定値を下記表１に示す。
【０１８１】
【表１】
2014235811.tif 000010
【０１８２】
（ＦＬ：フラッシュランプ、ＨＰ：ホットプレート）
【０１８３】
ＨＰを使用した参考例１と参考例２とを比較すると、酸素濃度を０．０％にすることで、たしかに発光効率が約１．９倍、素子寿命が１４倍向上することが理解される。
【０１８４】
これに対して、ＦＬを使用した場合には、酸素濃度を０．０％にすることで、比較例１と比べると、発光効率が約２．８倍、素子寿命が１２３倍も向上する。このように、実施例１ないし５のように酸素濃度を低減することで、参考例１と参考例２との比較からは予期しえない程度にまで、発光効率および素子寿命が顕著に向上することが理解される。
【０１８５】
（参考例３）
雰囲気中の酸素（O２）濃度を変えて、実施例１と同じ動作条件でフラッシュランプを作動させたときの雰囲気中のオゾン（Ｏ３）濃度を順次測定した。図１にその結果を示す。図１は、酸素（O２）濃度と、キセノンフラッシュランプを９０秒間繰り返し照射した後のオゾン（Ｏ３）濃度との関係を示す図である。図１に示すように、雰囲気中の酸素（Ｏ２）濃度が高いと、オゾン（Ｏ３）濃度が高くなることが確認された。すなわち雰囲気中の酸素（Ｏ２）濃度を低くすることで、オゾンの発生を抑制できることが確認された。なおオゾン（Ｏ３）濃度は、オゾン濃度測定装置ＡＰＯＡ−３７００(ＨＯＲＩＢＡ製)を用いて測定した。
【図１】
2014235811.tif 000011