(57)【要約】  一実施形態に係る有機電子素子の製造方法は、架橋性基を有する材料を含む塗布液を基板１０に塗布して塗布膜を形成する工程と、赤外線の塗布膜への照射により塗布膜２３ａを加熱し、架橋性基を架橋させることによって、有機機能層２３としての有機薄膜を形成する工程と、を備え、塗布膜は、第１波長範囲１．２μｍ〜５．０μｍの何れかの波長において吸収ピークを有し、赤外線は、第１波長範囲の何れかの波長において波長範囲１．２μｍ〜１０．０μｍにおける最大放射強度を有すると共に、第１波長範囲に、波長範囲１．２μｍ〜１０．０μｍにおける赤外線の全放射エネルギーの８０％以上が含まれる赤外線である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機機能層を有する有機電子素子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プラスチック基板に塗布して塗布膜を形成する塗布膜形成工程と、
赤外線の前記塗布膜への照射により前記塗布膜を加熱し、前記架橋性基を架橋させることによって、前記有機機能層としての有機薄膜を形成する有機薄膜形成工程と、
を備え、
前記塗布膜は、第１波長範囲１．２μｍ〜５．０μｍの何れかの波長において吸収ピークを有し、
前記赤外線は、前記第１波長範囲の何れかの波長において波長範囲１．２μｍ〜１０．０μｍにおける最大放射強度を有すると共に、前記第１波長範囲に、波長範囲１．２μｍ〜１０．０μｍにおける前記赤外線の全放射エネルギーの８０％以上が含まれる赤外線である、
有機電子素子の製造方法。
【請求項２】
前記プラスチック基板を構成するプラスチック材料の吸収スペクトルにおいて、前記第１波長範囲の積分値は、第２波長範囲の積分値より小さい、
請求項１に記載の有機電子素子の製造方法。
【請求項３】
前記塗布膜は、第２波長範囲の何れかの波長において更に吸収ピークを有し、
前記赤外線の放射スペクトルと前記塗布膜の吸収スペクトルとの積のスペクトルにおいて、前記第１波長範囲の積分値が、前記第２波長範囲の積分値より大きい、
請求項１又は２に記載の有機電子素子の製造方法。
【請求項４】
前記赤外線の放射スペクトルと、前記塗布膜の吸収スペクトルとの積のスペクトルにおいて、前記第１波長範囲の積分値をＡ１とし、第２波長範囲の積分値をＡ２としたとき、Ａ１／（Ａ１＋Ａ２）が０．６以上である、
請求項３に記載の有機電子素子の製造方法。
【請求項５】
前記有機薄膜形成工程では、前記赤外線による加熱と共に、前記赤外線とは異なる熱源により前記塗布膜を加熱する、
請求項１〜４の何れか一項に記載の有機電子素子の製造方法。
【請求項６】
前記有機薄膜形成工程では、前記プラスチック基板の温度が前記プラスチック基板を構成するプラスチック材料のガラス転移温度以下であるように、前記プラスチック基板を加熱する、
請求項１〜５の何れか一項に記載の有機電子素子の製造方法。
【請求項７】
前記プラスチック基板において前記塗布膜が形成される側の表面にはバリア層が形成されている、請求項１〜６の何れか一項に記載の有機電子素子の製造方法。
【請求項８】
前記プラスチック基板は可撓性を有し、
前記有機薄膜形成工程は、巻出しロールに巻き取られた前記プラスチック基板から送り出された前記プラスチック基板を、巻取りロールに巻き取る過程中において行われる、
請求項１〜７の何れか一項に記載の有機電子素子の製造方法。
【請求項９】
前記有機電子素子が、有機エレクトロルミネッセンス素子、有機光電変換素子、又は、有機薄膜トランジスタである、
請求項１〜８の何れか一項に記載の有機電子素子の製造方法。
【請求項１０】
架橋性基を有する材料を含む塗布液をプラスチック基板に塗布して塗布膜を形成する塗布膜形成工程と、
赤外線の前記塗布膜への照射により前記塗布膜を加熱し、前記架橋性基を架橋させることによって、有機薄膜を形成する有機薄膜形成工程と、
を備え、
前記塗布膜は、第１波長範囲１．２μｍ〜５．０μｍの何れかの波長において吸収ピークを有し、
前記赤外線は、前記第１波長範囲の何れかの波長において波長範囲１．２μｍ〜１０．０μｍにおける最大放射強度を有すると共に、前記第１波長範囲に、波長範囲１．２μｍ〜１０．０μｍにおける前記赤外線の全放射エネルギーの８０％以上が含まれる赤外線である、
有機薄膜の形成方法。
【請求項１１】
前記プラスチック基板を構成するプラスチック材料の吸収スペクトルにおいて、前記第１波長範囲の積分値は、第２波長範囲の積分値より小さい、
請求項１０に記載の有機薄膜の形成方法。
【請求項１２】
前記塗布膜は、第２波長範囲の何れかの波長において更に吸収ピークを有し、
前記赤外線の放射スペクトルと前記塗布膜の吸収スペクトルとの積のスペクトルにおいて、前記第１波長範囲の積分値が、前記第２波長範囲の積分値より大きい、
請求項１０又は１１に記載の有機薄膜の形成方法。
【請求項１３】
前記赤外線の放射スペクトルと、前記塗布膜の吸収スペクトルとの積のスペクトルにおいて、前記第１波長範囲の積分値をＡ１とし、第２波長範囲の積分値をＡ２としたとき、Ａ１／（Ａ１＋Ａ２）が０．６以上である、
請求項１０〜１２の何れか一項に記載の有機薄膜の形成方法。
【請求項１４】
前記有機薄膜形成工程では、前記赤外線による加熱と共に、前記赤外線とは異なる熱源により前記塗布膜を加熱する、
請求項１０〜１３の何れか一項に記載の有機薄膜の形成方法。
【請求項１５】
前記有機薄膜形成工程では、前記プラスチック基板の温度が前記プラスチック基板を構成するプラスチック材料のガラス転移温度以下であるように、前記プラスチック基板を加熱する、
請求項１０〜１４の何れか一項に記載の有機薄膜の形成方法。
【請求項１６】
前記プラスチック基板において前記塗布膜が形成される側の表面にはバリア層が形成されている、請求項１０〜１５の何れか一項に記載の有機薄膜の形成方法。
【請求項１７】
前記プラスチック基板は可撓性を有し、
前記有機薄膜形成工程は、巻出しロールに巻き取られた前記プラスチック基板から送り出された前記プラスチック基板を、巻取りロールに巻き取る過程中において行われる、
請求項１０〜１６の何れか一項に記載の有機薄膜の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機電子素子の製造方法及び有機薄膜の形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」という場合がある）、有機光電変換素子、および有機薄膜トランジスタ等の有機電子素子は、所定の機能を有する有機薄膜を有し、その有機薄膜は基板によって支持されている。【０００３】
有機電子素子が有する有機薄膜は、例えば特許文献１に開示されているように、塗布法を利用して形成される。特許文献１の技術では、まず、塗布対象物である基板上に、有機薄膜用の有機材料を塗布して塗布膜を形成する。その後、塗布膜にレーザ光を照射して塗布膜を乾燥させることによって、有機薄膜を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【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】
【０００５】
レーザ光のように強い光を塗布膜に照射すると、短時間で塗布膜を加熱乾燥させることができる。しかしながら、プラスチック基板にダメージが生じる場合がある。【０００６】
したがって、本発明は、プラスチック基板へのダメージを低減しながら有機薄膜を形成し得る、有機電子素子の製造方法及び有機薄膜の形成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】
【０００７】
本発明の一側面に係る有機電子素子の製造方法は、有機機能層を有する有機電子素子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プラスチック基板に塗布して塗布膜を形成する塗布膜形成工程と、赤外線の塗布膜への照射により塗布膜を加熱し、架橋性基を架橋させることによって、有機機能層としての有機薄膜を形成する有機薄膜形成工程と、を備え、塗布膜は、第１波長範囲１．２μｍ〜５．０μｍの何れかの波長において吸収ピークを有し、赤外線は、第１波長範囲の何れかの波長において波長範囲１．２μｍ〜１０．０μｍにおける最大放射強度を有すると共に、第１波長範囲に、波長範囲１．２μｍ〜１０．０μｍにおける赤外線の全放射エネルギーの８０％以上が含まれる赤外線である。【０００８】
本発明の他の側面に係る有機薄膜の形成方法は、架橋性基を有する材料を含む塗布液をプラスチック基板に塗布して塗布膜を形成する塗布膜形成工程と、赤外線の塗布膜への照射により塗布膜を加熱し、架橋性基を架橋させることによって、有機薄膜を形成する有機薄膜形成工程と、を備え、塗布膜は、第１波長範囲１．２μｍ〜５．０μｍの何れかの波長において吸収ピークを有し、赤外線は、第１波長範囲の何れかの波長において波長範囲１．２μｍ〜１０．０μｍにおける最大放射強度を有すると共に、第１波長範囲に、波長範囲１．２μｍ〜１０．０μｍにおける赤外線の全放射エネルギーの８０％以上が含まれる赤外線である。【０００９】
架橋反応（重合反応を含む）は、光及び熱の少なくとも一方によって生じる。上記有機電子素子の製造方法及び有機薄膜の形成方法では、架橋性基を有する材料を含む塗布液を利用し、塗布膜を赤外線で加熱している。塗布膜に照射される赤外線は、第１波長範囲の何れかの波長において最大放射強度を有すると共に、第１波長範囲に、波長範囲１．２μｍ〜１０．０μｍにおける赤外線の全放射エネルギーの８０％以上が含まれる赤外線である。一方、塗布膜は、第１波長範囲の何れかの波長において吸収ピークを有する。そのため、赤外線は、効率的に塗布膜に吸収されることになるので、塗布膜に含まれる架橋性基をより短い時間で架橋可能である。よって、有機薄膜形成工程で赤外線を塗布膜に照射する時間を短縮できることから、プラスチック基板へのダメージを低減しながら有機薄膜を形成できる。【００１０】
一実施形態に係る有機電子素子の製造方法及び有機薄膜の形成方法では、プラスチック基板を構成するプラスチック材料の吸収スペクトルにおいて、第１波長範囲の積分値は、第２波長範囲の積分値より小さいことが好ましい。【００１１】
これにより、赤外線が第１波長範囲により大きな放射エネルギーを有していても、第１波長範囲の赤外線は基板に吸収されにくい。その結果、赤外線を塗布膜に照射してもプラスチック基板へのダメージが生じにくい。【００１２】
一実施形態に係る有機電子素子の製造方法及び有機薄膜の形成方法において、塗布膜は、第２波長範囲の何れかの波長において更に吸収ピークを有し、赤外線の放射スペクトルと塗布膜の吸収スペクトルとの積のスペクトルにおいて、第１波長範囲の積分値が、第２波長範囲の積分値より大きいことが好ましい。【００１３】
この場合、赤外線の放射スペクトルと塗布膜の吸収スペクトルとの積のスペクトルにおいて第１波長範囲の積分値が、第２波長範囲の積分値より大きい一方、塗布膜が第２波長範囲に吸収ピークを有する。よって、第１波長範囲の赤外線で塗布膜を主に加熱しながら、第２波長範囲の赤外線を利用して塗布膜を加熱できる。これにより、塗布膜の加熱効率が向上し、塗布膜に含まれる架橋性基をより短い時間で架橋可能である。その結果、プラスチック基板の温度の過剰上昇が更に抑制され、赤外線が基板に与える影響を低減できる。【００１４】
一実施形態に係る有機電子素子の製造方法及び有機薄膜の形成方法では、赤外線の放射スペクトルと、塗布膜の吸収スペクトルとの積のスペクトルにおいて、第１波長範囲の積分値をＡ１とし、第２波長範囲の積分値をＡ２としたとき、Ａ１／（Ａ１＋Ａ２）が０．６以上であることが好ましい。【００１５】
Ａ１及びＡ２が上記関係式を満たすと、プラスチック基板の赤外線吸収による温度の過剰上昇を抑えながら、塗布膜の架橋反応を短時間で行うことができる。【００１６】
一実施形態に係る有機電子素子の製造方法及び有機薄膜の形成方法において、有機薄膜形成工程では、赤外線による加熱と共に、赤外線とは異なる熱源により塗布膜を加熱することが好ましい。この場合、上記熱源により更に、塗布膜を加熱できるので、塗布膜の加熱効率が向上する。【００１７】
この場合、有機薄膜成工程では、プラスチック基板の温度がプラスチック基板を構成するプラスチック材料のガラス転移温度以下であるように、プラスチック基板を加熱することが好ましい。これにより、プラスチック基板の変形を防止できる。【００１８】
一実施形態に係る有機電子素子の製造方法及び有機薄膜の形成方法において、プラスチック基板において塗布膜が形成される側の表面にはバリア層が形成されていてもよい。これにより、有機薄膜に水分が浸透し難い。【００１９】
一実施形態において、プラスチック基板は可撓性を有し、有機薄膜形成工程は、巻出しロールに巻き取られたプラスチック基板から送り出された基板を、巻取りロールに巻き取る過程中において行われてもよい。この場合、いわゆるロールツーロール（ｒｏｌｌ−ｔｏ−ｒｏｌｌ）方式で有機薄膜形成成工程が実施されることになる。【００２０】
一実施形態に係る有機電子素子の製造方法において、上記有機電子素子は、有機エレクトロルミネッセンス素子、有機光電変換素子、又は、有機薄膜トランジスタであり得る。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、プラスチック基板へのダメージを低減しながら有機薄膜を形成し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明に係る有機電子素子の一実施形態である有機ＥＬ素子の構成の一例を模式的に示す図面である。
【図２】図２は、基板を構成するプラスチック材料の吸収スペクトルを説明するための模式図である。
【図３】図３は、ロールツーロール方式による有機ＥＬ素子の製造方法の模式図である。
【図４】図４は、基板乾燥工程の一例を示す模式図である。
【図５】図５は、赤外線の放射スペクトルとプラスチック基板を構成するプラスチック材料の吸収スペクトルとの積のスペクトルの一例を示す図面である。
【図６】図６は、正孔輸送層形成工程の一例を示す模式図である。
【図７】図７は、塗布膜の吸収スペクトルを説明するための模式図である。
【図８】図８は、赤外線の放射スペクトルと、正孔輸送層となる塗布膜の吸収スペクトルとの積のスペクトルの一例を示す図面である。
【図９】図９は、正孔注入層形成工程の一例を示す模式図である。
【図１０】図１０は、赤外線の放射スペクトルと、正孔注入層用塗布膜の吸収スペクトルとの積のスペクトルの一例を示す図面である。
【図１１】図１１は、赤外線照射時間に対する架橋率の変化を示すグラフである。
【図１２】図１２は、本発明に係る有機電子素子の一実施形態である有機光電変換素子の構成の一例を模式的に示す図面である。
【図１３】図１３は、本発明に係る有機電子素子の一実施形態である有機トランジスタの構成の一例を模式的に示す図面である。
【図１４】図１４は、熱による基板変形の評価実験における評価方法を説明するための図面であり、（ａ）は、加熱処理前の試験片を示しており、（ｂ）は、加熱処理後の試験片を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。同一の要素には同一符号を付する。重複する説明は省略する。図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。説明中、「上」、「下」等の方向を示す語は、図面に示された状態に基づいた便宜的な語である。
【００２４】
（第１の実施形態）
本実施形形態に係る有機電子素子は、図１に模式的に示す有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子と称す）１Ａである。有機ＥＬ素子１Ａ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られ得る。
【００２５】
有機ＥＬ素子１Ａは、図１に示したように、基板１０と、基板１０側から順に設けられる陽極層２１、正孔注入層２２、正孔輸送層２３、発光層２４、電子注入層２５及び陰極層２６とを備える。陽極層２１、正孔注入層２２、正孔輸送層２３、発光層２４、電子注入層２５及び陰極層２６を含む積層体を素子本体２０とも称す。
【００２６】
２つの電極である陽極層２１と陰極層２６との間に配置される正孔注入層２２、正孔輸送層２３及び発光層２４は有機材料を含む有機薄膜であり、それぞれ所定の機能を有する機能層（以下、有機機能層とも称す）である。電子注入層２５も薄膜であり、所定の機能を有する機能層である。電子注入層２５も有機材料を含む有機機能層であり得る。図１では、図示を省略しているが、有機機能層は、水分により劣化するため、通常、有機ＥＬ素子１Ａは、封止部材（例えば、ガラス）で封止されている。
【００２７】
有機ＥＬ素子１Ａは、ボトムエミッション型、すなわち、図１に示した構成において、発光層２４から放射される光が基板１０を通して出射する形態でもよいし、トップエミッション型、すなわち、図１に示した構成において、発光層２４から放射される光が基板１０を通して出射する形態でもよい。以下の説明では、特に断らない限り、有機ＥＬ素子１Ａは、ボトムエミッション型である。
【００２８】
＜基板＞
基板１０は、プラスチック基板であり、発光層２４から放射される可視光（例えば、波長３６０ｎｍ〜８３０ｎｍの光）を実質的に透過するプラスチック材料から構成される。基板１０は、発光層２４から放射される光に対して無色透明であることが好ましい。
【００２９】
基板１０を構成するプラスチック材料の例は、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；エポキシ樹脂を含む。
【００３０】
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、ポリエステル樹脂又はポリオレフィン樹脂が好ましく、ポリエチレンテレフタレート又はポリエチレンナフタレートが特に好ましい。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。
【００３１】
基板１０の主成分、すなわち、プラスチック材料は、通常、図２に模式的に示すように、プラスチック材料の吸収スペクトルＡＳ１において、第１波長範囲１．２μｍ〜５．０μｍ（以下、単に「第１波長範囲」とも称す）における積分値(図２中の第１波長範囲のハッチング部の面積)が、第２波長範囲５．０μｍ〜１０μｍ（以下、単に「第２波長範囲」とも称す）における積分値(図２中の第２波長範囲のハッチング部の面積)より小さいという吸収特性（光学特性）を有する。すなわち、プラスチック材料は、通常、第２波長範囲の赤外線に対してより多くの吸収を有する傾向にある。図２において、横軸は波長（μｍ）であり、縦軸は吸光度である。
【００３２】
図２は、一実施形態におけるプラスチック材料の上記吸収特性を説明するための概念図であり、ピーク位置及び吸光度の大きさなどは模式的に示されている。そのため、縦軸の吸光度は任意単位である。
【００３３】
基板１０の厚さは、特に限定されないが、例えば、１０μｍ以上１ｍｍ以下である。基板１０は、フィルム状であってもよい。
【００３４】
基板１０が可撓性基板である形態では、全体として可撓性を有する有機ＥＬ素子１Ａがロールツーロール（ｒｏｌｌ−ｔｏ−  ｒｏｌｌ）方式で製造され得る。基板１０には有機ＥＬ素子１Ａを駆動するための電極及び駆動回路が予め形成されていてもよい。
【００３５】
一実施形態において、基板１０の含有水分率は、例えば１００ｐｐｍ以下である。一実施形態において、基板１０の表面上には、図１に例示したように、バリア膜であるバリア層２７が設けられてもよい。バリア層２７は、基板１０に仮に水分が含まれている場合に、素子本体２０への影響を低減するための層である。バリア層２７の材料の例は、例えば酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素等である。バリア層２７は、これらの膜を積層した構成でもよく、膜内の組成を膜厚方向に繰り返し変化させた構成でも良い。バリア層２７の厚さの例は、１００ｎｍ以上１０μｍ以下である。
【００３６】
＜陽極層＞
陽極層２１には光透過性を示す電極層が用いられる。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。陽極層２１には、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。
【００３７】
陽極層２１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。
【００３８】
陽極層２１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され得る。陽極層２１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。
【００３９】
陽極層２１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、メッキ法及び塗布法などが挙げられる。
【００４０】
＜正孔注入層＞
正孔注入層２２は、陽極層２１からの正孔注入効率を改善する機能を有する層である。正孔注入層２２を構成する正孔注入材料は、低分子化合物と高分子化合物とに分類される。正孔注入材料は、架橋性基を有していてもよい。
【００４１】
低分子化合物としては、例えば、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金属酸化物、銅フタロシアニン等の金属フタロシアニン化合物、カーボンなどが挙げられる。
【００４２】
高分子化合物としては、例えば、ポリアニリン、ポリチオフェン、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、ポリピロール、ポリフェニレンビニレン、ポリチエニレンビニレン、ポリキノリンおよびポリキノキサリン、並びに、これらの誘導体；芳香族アミン構造を主鎖または側鎖に含む重合体等の導電性高分子が挙げられる。
【００４３】
正孔注入材料が導電性高分子を含む場合、導電性高分子の電気伝導度は、好ましくは、１×１０−５Ｓ／ｃｍ〜１×１０３Ｓ／ｃｍである。導電性高分子の電気伝導度をかかる範囲とするために、導電性高分子に適量のイオンがドープされてもよい。
【００４４】
ドープするイオンの種類はアニオンであり、アニオンとしては、例えば、ポリスチレンスルホン酸イオン、アルキルベンゼンスルホン酸イオンおよび樟脳スルホン酸イオンが挙げられる。ドープするイオンは、１種単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【００４５】
正孔輸送性を有する従来知られた有機材料は、これと電子受容性材料とを組み合わせることにより、正孔注入材料として用いられ得る。
【００４６】
電子受容性材料として、ヘテロポリ酸化合物やアリールスルホン酸を好適に用いられ得る。
【００４７】
ヘテロポリ酸化合物とは、Ｋｅｇｇｉｎ型あるいはＤａｗｓｏｎ型の化学構造で示される、ヘテロ原子が分子の中心に位置する構造を有し、バナジウム（Ｖ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）等の酸素酸であるイソポリ酸と、異種元素の酸素酸とが縮合してなるポリ酸である。異種元素の酸素酸としては、主にケイ素（Ｓｉ）、リン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）の酸素酸が挙げられる。ヘテロポリ酸化合物の具体例としては、リンモリブデン酸、ケイモリブデン酸、リンタングステン酸、リンタングストモリブデン酸、ケイタングステン酸等が挙げられる。
【００４８】
アリールスルホン酸としてはベンゼンスルホン酸、トシル酸、ｐ−スチレンスルホン、２−ナフタレンスルホン酸、４−ヒドロキシベンゼンスルホン酸、５−スルホサリチル酸、ｐ−ドデシルベンゼンスルホン酸、ジヘキシルベンゼンスルホン酸、２，５−ジヘキシルベンゼンスルホン酸、ジブチルナフタレンスルホン酸、６，７−ジブチル−２−ナフタレンスルホン酸、ドデシルナフタレンスルホン酸、３−ドデシル−２−ナフタレンスルホン酸、ヘキシルナフタレンスルホン酸、４−ヘキシル−１−ナフタレンスルホン酸、オクチルナフタレンスルホン酸、２−オクチル−１−ナフタレンスルホン酸、ヘキシルナフタレンスルホン酸、７−へキシル−１−ナフタレンスルホン酸、６−ヘキシル−２−ナフタレンスルホン酸、ジノニルナフタレンスルホン酸、２，７−ジノニル−４−ナフタレンスルホン酸、ジノニルナフタレンジスルホン酸、２，７−ジノニル−４，５−ナフタレンジスルホン酸、等が挙げられる。
【００４９】
電子受容性材料として、ヘテロポリ酸化合物と、アリールスルホン酸を混合して用いても良い。
【００５０】
正孔注入層２２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２２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。
【００５１】
正孔注入層は例えば塗布法により形成される。正孔注入層２２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。正孔注入層を塗布法で形成する際、正孔注入材料を含む塗布膜を乾燥した後で、熱による活性化が必要な場合がある。活性化とは、正孔注入層が有すべき電子受容機能を発現させることを意味する。
【００５２】
＜正孔輸送層＞
正孔輸送層２３は、正孔注入層２２（又は正孔注入層２２がない場合に陽極層２１）から正孔を受け取り、発光層２４まで正孔を輸送する機能を有する。
【００５３】
正孔輸送層２３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。
【００５４】
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１Ａの発光性を均一にできるからである。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、例えば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。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、例えば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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。ポリシロキサン若しくはその誘導体としては、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。
【００６０】
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１Ａの正孔輸送層２３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。
【化１】
2016208597.tif 000003
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。
【００６１】
アリール基及び１価の複素環基の置換基は架橋性基を有していてもよい。架橋性基の例としては、ビニル基、エチニル基、ブテニル基、アクリロイル基、アクリロイルオキシアルキル基、アクリロイルアミド基、メタクリロイル基、メタクリロイルオキシアルキル基、メタクリロイルアミド基、ビニルエーテル基、ビニルアミノ基、シラノール基、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（たとえば、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、３員環又は４員環のラクトン基、及び、３員環又は４員環のラクタム基等）が挙げられる。
【００６２】
好ましいフルオレンジイル基の具体例を以下に示す。
【化２】
2016208597.tif 000004
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。
【００６３】
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。
【化３】
2016208597.tif 000005
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
置換基は、架橋性基を有していてもよい。架橋性基の例としては、ビニル基、エチニル基、ブテニル基、アクリロイル基、アクリロイルオキシアルキル基、アクリロイルアミド基、メタクリロイル基、メタクリロイルオキシアルキル基、メタクリロイルアミド基、ビニルエーテル基、ビニルアミノ基、シラノール基、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（たとえば、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、３員環又は４員環のラクトン基、及び、３員環又は４員環のラクタム基等）が挙げられる。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【化４】
2016208597.tif 000006
正孔輸送機能を有する有機化合物が架橋性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、エチニル基、ブテニル基、アクリロイル基、アクリロイルオキシアルキル基、アクリロイルアミド基、メタクリロイル基、メタクリロイルオキシアルキル基、メタクリロイルアミド基、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、３員環又は４員環のラクトン基、及び３員環又は４員環のラクタム基からなる群から選ばれる重合可能な基を有する化合物を挙げられる。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。
【００７３】
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。
【００７４】
溶液を用いる成膜方法としては、塗布法が挙げられる。
【００７５】
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。
【００７６】
正孔輸送層２３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されればよい。正孔輸送層２３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１Ａの駆動電圧が高くなるおそれがある。正孔輸送層２３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。
【００７７】
＜発光層＞
発光層２４は、通常、主として蛍光およびりん光の少なくとも一方を発光する有機物、または該有機物とこれを補助する発光層用ドーパント材料を含む。発光層用ドーパント材料は、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。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２４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２４を構成する発光材料としては、例えば下記の色素材料、金属錯体材料及び高分子材料のように主として蛍光およびりん光の少なくとも一方を発光する有機物、並びに、発光層用ドーパント材料が挙げられる。
【００７８】
（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が挙げられる。
【００７９】
（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が挙げられる。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が挙げられる。
【００８０】
（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が挙げられる。
【００８１】
（発光層用ドーパント材料）
発光層用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が挙げられる。
【００８２】
発光層２４の厚さは、通常約２ｎｍ〜２００ｎｍである。発光層２４は、例えば、上記のような発光材料を含む塗布液（例えばインキ）を用いる塗布法により形成される。発光材料を含む塗布液の溶媒としては、発光材料を溶解するものであれば、特に限定されないが、例えば、正孔輸送層２３を形成するための塗布液の溶媒が挙げられる。
【００８３】
＜電子注入層＞
電子注入層２５は、陰極層２６からの電子注入効率を改善する機能を有する。電子注入層２５を構成する材料は、発光層２４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２５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が挙げられる。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が挙げられる。
【００８４】
この他に従来知られた電子輸送性の有機材料と、アルカリ金属の有機金属錯体を混合した層を電子注入層として利用できる。
【００８５】
従来知られた電子輸送性の材料としては、たとえば、ナフタレン、アントラセンなどの縮合アリール環を有する化合物やその誘導体、４，４-ビス（ジフェニルエテニル）ビフェニルに代表されるスチリル系芳香環誘導体、ペリレン誘導体、ペリノン誘導体、クマリン誘導体、ナフタルイミド誘導体、アントラキノン、ナフトキノン、ジフェノキノン、アントラキノジメタン、テトラシアノアントラキノジメタンなどのキノン誘導体、リンオキサイド誘導体、カルバゾール誘導体、及び、インドール誘導体、トリス（８−キノリノラート）、アルミニウム（III）などのキノリノール錯体、及び、ヒドロキシフェニルオキサゾール錯体などのヒドロキシアゾール錯体、アゾメチン錯体、トロポロン金属錯体及びフラボノール金属錯体、電子受容性窒素を有するヘテロアリール環を有する化合物などが挙げられる。
【００８６】
電子受容性窒素とは、隣接原子との間に多重結合を形成している窒素原子を表す。窒素原子が高い電子陰性度を有することから、多重結合も電子受容的な性質を有する。従って、電子受容性窒素を有するヘテロアリール環は、高い電子親和性を有する。これらの電子受容性窒素を有するヘテロアリール環構造を有する化合物としては、例えば、ベンズイミダゾール誘導体、ベンズチアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ピリジン誘導体、ピラジン誘導体、フェナントロリン誘導体、キノキサリンン誘導体、キノリン誘導体、ベンゾキノリン誘導体、ビピリジンやターピリジンなどのオリゴピリジン誘導体、キノキサリン誘導体、及び、ナフチリジン誘導体、フェナントロリン誘導体などが好ましい化合物として挙げられる。
【００８７】
アルカリ金属の有機金属錯体の例としては、有機金属錯体化合物の具体例としては、８−キノリノールリチウム、８−キノリノールナトリウム、８−キノリノールカリウム、８−キノリノールルビジウム、８−キノリノールセシウム、ベンゾー８−キノリノールリチウム、ベンゾー８−キノリノールナトリウム、ベンゾー８−キノリノールカリウム、ベンゾー８−キノリノールルビジウム、ベンゾー８−キノリノールセシウム、２−メチルー８−キノリノールリチウム、２−メチルー８−キノリノールナトリウム、２−メチルー８−キノリノールカリウム、２−メチルー８−キノリノールルビジウム及び２−メチルー８−キノリノールセシウムが挙げられる。
【００８８】
この他に、国際公開第１２／１３３２２９号に記されたアルカリ金属塩を側鎖に含むイオン性高分子化合物なども電子注入層として用いられる。
【００８９】
電子注入層２５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などが挙げられる。
【００９０】
電子注入層２５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され得る。電子注入層２５の厚さは、１ｎｍ〜１μｍ程度が好ましい。
【００９１】
＜陰極層＞
陰極層２６の材料としては、仕事関数が小さく、発光層２４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。陽極層２１側から光を取り出す有機ＥＬ素子１Ａでは、発光層２４から放射される光を陰極層２６で陽極層２１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い。そのため、陰極層２６の材料としては可視光反射率の高い材料が好ましい。
【００９２】
陰極層２６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族金属などが挙げられる。陰極層２６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が挙げられる。
【００９３】
陰極層２６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。
【００９４】
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が挙げられ、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が挙げられる。陰極層２６は、２層以上を積層した積層体で構成されていてもよい。電子注入層が陰極層２６として用いられる場合もある。
【００９５】
陰極層２６の厚さは、電気伝導度、耐久性を考慮して適宜設定される。陰極層２６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。
【００９６】
陰極層２６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、金属薄膜を熱圧着するラミネート法及び塗布法などが挙げられる。
【００９７】
［有機ＥＬ素子の製造方法］
次に、有機ＥＬ素子１Ａの製造方法について説明する。
【００９８】
有機ＥＬ素子１Ａを製造する場合、まず、基板１０を加熱し、乾燥させる（基板乾燥工程Ｓ１０）。その後、乾燥された基板１０上に、素子本体２０を形成する（素子本体形成工程Ｓ２０）。素子本体２０は、乾燥された基板１０上に陽極層２１を形成する工程（陽極層形成工程Ｓ２１）、陽極層２１上に正孔注入層２２を形成する工程（正孔注入層形成工程Ｓ２２）、正孔注入層２２上に正孔輸送層２３を形成する工程（正孔輸送層形成工程Ｓ２３）、正孔輸送層２３上に発光層２４を形成する工程（発光層形成工程Ｓ２４）、発光層２４上に電子注入層２５を形成する工程（電子注入層形成工程Ｓ２５）、及び、電子注入層２５上に陰極層２６を形成する工程（陰極層形成工程Ｓ２６）をこの順に実施することによって形成される。素子本体２０を形成する場合、各層は、各層の説明の際に例示した形成方法で形成し得る。
【００９９】
前述したように、例えば、有機ＥＬ素子１Ａを封止部材で封止する場合、封止工程は、陰極層形成工程Ｓ２６の後に実施すればよい。
【０１００】
基板１０が可撓性基板である形態では、図３に概念的に示すように、ロールツーロール方式が採用され得る。ロールツーロール方式で有機ＥＬ素子１Ａを製造する場合、巻出しロール３０Ａと巻取りロール３０Ｂとの間に張り渡された長尺の可撓性の基板１０を連続的に搬送ローラ３１で搬送しながら、基板１０の乾燥及び素子本体２０を構成する各層を基板１０側から順に形成してもよい。或いは、基板乾燥工程Ｓ１０及び素子本体形成工程Ｓ２０を構成する各工程のそれぞれの前後に巻出しロールと巻取りロールを設置して、それぞれの工程をロールツーロール方式で実施しても良い。あるいは一部の連続する複数の工程の前後に巻出しロールと巻取りロールを設置してロールツーロール方式で実施してもよい。
【０１０１】
有機ＥＬ素子１Ａの製造工程のうち一部をロールツーロール方式で実施した場合、例えば、ロールツーロール方式で実施した最後の工程の後に、所定の部位で可撓性の基板１０を裁断し、枚葉方式で、残りの工程を実施して有機ＥＬ素子１Ａを製造してもよい。
【０１０２】
次に、前述した有機ＥＬ素子１Ａの製造方法において基板乾燥工程Ｓ２１について詳述する。
【０１０３】
［基板乾燥工程］
基板乾燥工程Ｓ１０における基板乾燥方法の一実施形態について、図４に示したように、ロールツーロール方式で基板乾燥工程Ｓ１０を実施する場合について説明する。図４では、図３で概念的に示したロールツーロール方式による有機ＥＬ素子１Ａの製造工程のうち基板乾燥工程Ｓ１０に対応する部分を抜粋して模式的に示している。基板乾燥工程Ｓ１０では、例えば、基板１０内の含有水分率が１００ｐｐｍ以下となるように基板１０を乾燥させる。
【０１０４】
基板乾燥工程Ｓ１０では、図４に示した加熱処理装置４０を使用する。加熱処理装置４０は、赤外線を照射して基板１０を加熱する装置であり、基板１０の搬送路上に、加熱処理装置４０内を基板１０が通過するように設けられている。
【０１０５】
加熱処理装置４０は、加熱処理炉４１内に基板１０の主面（素子本体２０が形成される側の主面）と対向するように配置された赤外線照射部４２を有する。
【０１０６】
赤外線照射部４２は、波長範囲１．２μｍ〜１０．０μｍの赤外線を出力する。赤外線照射部４２が出力する赤外線を第１赤外線と称し、第１赤外線の放射スペクトルを放射スペクトルＲＳ１と称す。
【０１０７】
放射スペクトルＲＳ１が満たす条件は次の通りである。すなわち、放射スペクトルＲＳ１は、第１波長範囲１．２μｍ〜５．０μｍ（以下、単に「第１波長範囲」と称す場合もある）における放射スペクトルＲＳ１の積分値が、第２波長範囲５．０μｍ〜１０．０μｍ（以下、単に「第２波長範囲」と称す場合もある）における放射スペクトルＲＳ１の積分値より大きい放射スペクトルである。
【０１０８】
すなわち、第１赤外線は、第１波長範囲により大きな放射エネルギーを有する。例えば、第１赤外線は、波長範囲１．２μｍ〜１０．０μｍにおける全放射エネルギーのうち、第１波長範囲に８０％以上の放射エネルギーを有することが好ましい。一実施形態において、第１波長範囲の最大放射強度は、波長範囲１．２μｍ〜１０．０μｍにおける最大放射強度であり得る。
【０１０９】
赤外線照射部４２の構成は、放射スペクトルＲＳ１を有する第１赤外線を出力可能であれば、特に限定されない。赤外線照射部４２は、例えば、赤外線を照射可能なヒーターと、波長フィルタ（例えば、赤外線フィルタ）とを有し、ヒーターから出力される赤外線のうち波長フィルタを利用して放射スペクトルＲＳ１を有する第１赤外線を出力するように構成されていてもよい。
【０１１０】
加熱処理装置４０は、加熱処理炉４１内の露点温度を調整可能に構成されていてもよい。加熱処理装置４０は、加熱処理炉４１内の雰囲気ガスを調整可能に構成されていてもよい。
【０１１１】
加熱処理装置４０を利用した基板乾燥方法では、加熱処理装置４０内の基板１０に赤外線照射部４２から第１赤外線を照射して基板１０を加熱し、乾燥させる。
【０１１２】
一実施形態において、基板乾燥条件としては、赤外線照射部４２から出力される第１赤外線の放射スペクトルＲＳ１と、基板１０を構成するプラスチック材料の吸収スペクトルとの積のスペクトル（図５参照）において、第１波長範囲の積分値（吸収量）をＢ１とし、第２波長範囲の積分値（吸収量）をＢ２とした場合、Ｂ１／（Ｂ１＋Ｂ２）が０．２以上を満たす条件であることが好ましい。図５は、上記の積のスペクトルの一例である。図５の横軸は、波長（μｍ）であり、縦軸は、第１赤外線の放射スペクトルＲＳ１と、基板１０を構成するプラスチック材料の吸収スペクトルとの積を示している。縦軸の単位は任意単位である。
【０１１３】
このような加熱を実施するためには、例えば、Ｂ１／（Ｂ１＋Ｂ２）が０．２以上を満たすように、赤外線照射部４２から照射する第１赤外線の放射スペクトルＲＳ１を調整すればよい。第１赤外線の放射スペクトルＲＳ１の調整は、ヒーターの温度調整及び赤外線フィルタの組み合わせ方によって可能である。
【０１１４】
照射する赤外線の強度などにも依存するが、基板１０の乾燥時間（第１赤外線の照射時間）の例は１０分以内である。
【０１１５】
基板１０を加熱する際には、赤外線とは異なる熱源を併用してもよい。熱源としては、熱風、赤外線照射部４２が有するランプの発熱などが例示される。図４では、一例として、熱風を供給する熱風供給器４３が加熱処理炉４１に取り付けられている形態を例示している。熱風供給器４３は、例えば、図４の破線の矢印で示すように、基板１０の搬送方向に平行に熱風が流れるように、加熱処理炉４１に取り付けられている。
【０１１６】
基板１０を乾燥させる際、赤外線照射部４２と基板１０との距離、加熱時間、及び、赤外線照射強度等を調整して、基板１０の温度が基板を構成する材料のガラス転移温度（Ｔｇ）以下となるように、基板１０を乾燥させる。
【０１１７】
続いて、塗布法によって有機機能層を形成する一実施形態として、架橋性基（重合性基を含む）を有する材料を含む塗布液と共に赤外線加熱を利用した有機機能層（有機薄膜）の形成方法について、有機機能層の一つである正孔輸送層２３を形成する場合を例にして説明する。
【０１１８】
［正孔輸送層形成工程］
図６に示したように、ロールツーロール方式で正孔輸送層２３を形成する場合について説明する。図６では、図３で概念的に示したロールツーロール方式による有機ＥＬ素子１Ａの製造工程のうち正孔輸送層形成工程Ｓ２３に対応する部分を抜粋して模式的に示しており、他の工程に対応する部分の図示を省略している。
【０１１９】
図３に示した有機ＥＬ素子１Ａの製造方法では、正孔輸送層２３は、正孔注入層２２を形成した後に実施される。そのため、図６では、長尺の基板１０の所定位置に形成された陽極層２１及び正孔注入層２２が搬送されながら、正孔輸送層２３が形成される状態を示している。図６では、説明の都合上、基板１０上の層構成を拡大して示している。
【０１２０】
有機薄膜としての正孔輸送層２３の形成方法では、図６に模式的に示した塗布装置５０及び加熱処理装置６０を使用する。
【０１２１】
塗布装置５０は、基板１０の搬送路上において、正孔注入層形成工程Ｓ２２を経て基板１０に形成された正孔注入層２２上に、正孔輸送層２３となるべき塗布液であって架橋性基を含む材料を有する塗布液を塗布する装置である。塗布装置５０は、塗布法（用意された塗布液を塗布する方法）に応じたものであればよい。
【０１２２】
ロールツーロール法で利用可能な塗布法の例としては、スリットコート法（ダイコート法）、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、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、ノズルプリント法などが挙げられる。シートツーシート法で利用可能な方法としては、これらに加えて、スピンコート法、キャスティング法などが挙げられる。例えば、塗布法がインクジェットプリント法である場合は、塗布装置５０は、インクジェットノズルを含むインクジェット装置であればよい。
【０１２３】
加熱処理装置６０は、赤外線を照射して塗布装置５０から塗布された塗布液からなる塗布膜２３ａを加熱処理する装置である。加熱処理装置６０は、基板１０の搬送路上に、基板１０が、加熱処理装置４０内を通過するように設けられている。
【０１２４】
加熱処理装置６０は、加熱処理炉６１内に基板１０の主面（素子本体２０が形成される側の主面）と対向するように配置された赤外線照射部６２を有する。
【０１２５】
赤外線照射部６２が出力する赤外線を第２赤外線と称し、第２赤外線の放射スペクトルを放射スペクトルＲＳ２と称す。第２赤外線が、有機薄膜としての有機機能層を形成するための赤外線である。第２赤外線は、波長範囲１．２μｍ〜１０．０μｍの赤外線を含む。放射スペクトルＲＳ２の形状は、放射スペクトルＲＳ１の形状と同様であっても良いし、異なっていてもよい。上記第２赤外線が、有機薄膜としての有機機能層を形成するための赤外線である。
【０１２６】
放射スペクトルＲＳ２が満たす条件は次の通りである。すなわち、放射スペクトルＲＳ２は、第１波長範囲１．２μｍ〜５．０μｍに、波長範囲１．２μｍ〜１０．０μｍにおける最大放射強度に対応する波長（最大ピーク波長）を有する。放射スペクトルＲＳ２は、波長範囲１．２μｍ〜１０．０μｍの全放射エネルギーの８０％以上の放射エネルギーを第１波長範囲に有する。すなわち、第２赤外線は、第１波長範囲に、より大きな放射エネルギーを有する。
【０１２７】
一実施形態では、放射スペクトルＲＳ２において、第１波長範囲１．２μｍ〜５．０μｍの積分値が、第２波長範囲５．０μｍ〜１０．０μｍにおける積分値より大きい。
【０１２８】
赤外線照射部６２の構成は、放射スペクトルＲＳ２を有する第２赤外線を出力可能であれば、特に限定されない。例えば、赤外線照射部４２の場合と同様に、赤外線を照射可能なヒータ―と、波長フィルタ（例えば、赤外線フィルタ）とを有していればよい。
【０１２９】
加熱処理装置６０は、赤外線照射部６２から第２赤外線を照射する点以外は、加熱処理装置４０の構成と同様の構成を有し得る。加熱処理装置６０は、例えば、加熱処理装置４０と同様に、赤外線照射とは異なる熱源を備えていてもよい。このような熱源の一例は、加熱処理装置４０の場合と同様の熱風供給器４３である。
【０１３０】
正孔輸送層形成工程Ｓ２３では、正孔注入層２２上に、正孔輸送層２３となるべき塗布液であって架橋性基を含む材料を有する塗布液を塗布装置５０によって塗布して塗布膜２３ａを形成する（塗布膜形成工程）。次いで、搬送ローラ３１による搬送で加熱処理装置６０内に搬送されてきた塗布膜２３ａに赤外線照射部６２から第２赤外線を照射して塗布膜２３ａを加熱し、架橋性基を架橋させることによって正孔輸送層２３を形成する（有機薄膜形成工程）。
【０１３１】
塗布装置５０から塗布される塗布液は、正孔輸送層２３の説明において例示したような正孔輸送材料（正孔輸送機能を有する有機化合物）を含む塗布液であって架橋性基を含む材料を有する塗布液である。架橋性基は、前述したように、正孔輸送機能を有する有機化合物が有してもよい。正孔輸送機能を有する有機化合物が架橋性基を有しない場合は、前述したように、架橋性基を有する材料として架橋剤を用いればよい。
【０１３２】
塗布膜２３ａは、図７に示した塗布膜２３ａの吸収スペクトルＡＳ２のように、波長範囲１．２μｍ〜１０．０μｍに吸収を有する。塗布膜２３ａの吸収スペクトルＡＳ２のうち波長範囲１．２μｍ〜１０．０μｍの領域では、第１波長範囲１．２μｍ〜５．０μｍに最大吸収ピークｐ１に対応する波長（最大吸収波長）を有する。
【０１３３】
塗布膜２３ａは、図７に示したように、第２波長範囲５．０μｍ〜１０．０μｍに吸収ピークｐ２を有する場合もある。
【０１３４】
一実施形態において、塗布膜２３ａに第２赤外線を照射して加熱する際の加熱条件としては、第２赤外線の放射スペクトルＲＳ２と、図７に示した塗布膜２３ａの吸収スペクトルＡＳ２との積のスペクトル（図８参照）において、第１波長範囲１．２μｍ〜５．０μｍにおける積分値（吸収量）をＡ１とし、第２波長範囲５．０μｍ〜１０．０μｍにおける積分値（吸収量）をＡ２とした場合、Ａ１はＡ２よりも大きいことが好ましい。一実施形態において、Ａ１／（Ａ１＋Ａ２）が０．６以上を満たすことが好ましい。図８は、上記の積のスペクトルの一例である。図８の横軸は、波長（μｍ）であり、縦軸は、第２赤外線の放射スペクトルＲＳ２と、塗布膜２３ａの吸収スペクトルＡＳ２との積を示している。縦軸の単位は任意単位である。
【０１３５】
このような加熱は、例えば、Ａ１／（Ａ１＋Ａ２）≧０．６を満たす様に、塗布膜２３ａの吸収特性に応じて赤外線照射部６２から照射する第２赤外線の放射スペクトルＲＳ２を調整することで実現され得る。
【０１３６】
照射する第２赤外線の強度などにも依存するが、塗布膜２３ａへの第２赤外線の照射時間の例は１０分以内である。
【０１３７】
塗布膜２３ａを加熱する際には、基板乾燥方法の場合と同様に、赤外線とは異なる熱源を併用してもよい。他の熱源の例は基板乾燥方法の場合と同様であるので説明を省略する。
【０１３８】
塗布膜２３ａを加熱して架橋性基を架橋させる際、赤外線照射部６２と塗布膜２３ａとの距離、加熱時間、及び、赤外線照射強度等を調整して、基板１０の温度が基板１０を構成するプラスチック材料のガラス転移温度（Ｔｇ）以下となるように、塗布膜２３ａを加熱する。
【０１３９】
ここでは、正孔輸送層２３を形成する場合を例にして、架橋性基を有する材料を含む塗布液を利用すると共に、赤外線加熱を利用して有機薄膜としての有機機能層を形成する方法を説明したが、この方法は、正孔輸送層２３以外の有機薄膜（例えば、正孔注入層２２、発光層２４及び電子注入層２５）の形成にも適用可能である。
【０１４０】
例えば、正孔輸送層２３以外の他の有機機能層を、架橋性基を有する材料を含む塗布液を利用して有機機能層を形成する場合、形成すべき有機機能層の主成分である材料（例えば、正孔注入材料及び発光材料等）を含み、且つ、架橋性基を有する材料を含む塗布液を用いればよい。
【０１４１】
架橋性基を有する材料を含む塗布液には、（１）有機機能層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）有機機能層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）有機機能層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し、架橋剤をさらに含む形態が含まれる。
【０１４２】
前述したように、正孔注入層２２は、その形成過程において活性化処理が必要な場合がある。この活性化処理方法について説明する。活性化処理方法を利用して形成される正孔注入層２２の正孔注入材料は、電子受容性を有する材料であることが好ましく、例えば、正孔輸送性を有する従来知られた有機材料と電子受容性材料とを含む材料であることが好ましい。
【０１４３】
［正孔注入層形成における活性化処理方法］
図９に示したように、ロールツーロール方式で正孔注入層２２を形成する場合について説明する。図９では、図３で概念的に示したロールツーロール方式による有機ＥＬ素子１Ａの製造工程のうち正孔注入層形成工程に対応する部分を抜粋して模式的に示している。他の工程に対応する部分の図示を省略している。
【０１４４】
図３に示した有機ＥＬ素子１Ａの製造方法では、正孔注入層２２は、陽極層２１を形成した後に実施される。そのため、図９では、長尺の基板１０の所定位置に形成された陽極層２１が搬送されながら、正孔注入層２２が形成される状態を示している。図９では、説明の都合上、基板１０上の層構成を拡大して示している。
【０１４５】
有機薄膜としての正孔注入層２２の形成方法では、図９に模式的に示した塗布装置５０、乾燥装置７０及び加熱処理装置８０を使用する。
【０１４６】
塗布装置５０は、正孔輸送層２３の形成方法で説明した図６に示した装置と同様である。正孔注入層形成工程Ｓ２２において使用する塗布装置５０は、正孔注入層２２となるべき塗布液を陽極層２１上に塗布する。
【０１４７】
乾燥装置７０は、塗布装置５０から塗布された塗布液からなる塗布膜２２ａを乾燥させる装置である。塗布膜２２ａが乾燥装置７０で乾燥されてなる層を未活性正孔注入層（正孔注入層用塗布膜）２２ｂと称す。乾燥装置７０には、公知の乾燥装置を使用でき、乾燥装置７０としては、例えば、熱風乾燥、減圧乾燥、電磁誘導による乾燥、赤外線乾燥などが可能な乾燥装置が挙げられる。
【０１４８】
加熱処理装置８０は、赤外線を照射して未活性正孔注入層２２ｂを加熱処理する装置である。加熱処理装置８０により、未活性正孔注入層２２ｂを活性化させることで正孔注入層２２を得る。加熱処理装置８０は、基板１０の搬送路上に、基板１０が、加熱処理装置８０内を通過するように設けられている。
【０１４９】
加熱処理装置８０は、加熱処理炉８１内に基板１０の主表面（素子本体２０が形成される側の主面）と対向するように配置された赤外線照射部８２を有する。
【０１５０】
赤外線照射部８２が出力する赤外線を第３赤外線と称し、第３赤外線の放射スペクトルを放射スペクトルＳＰ３と称す。第３赤外線は、波長範囲１．２μｍ〜１０．０μｍの赤外線を含む。放射スペクトルＳＰ３の形状は、放射スペクトルＳＰ１，ＳＰ２と同様の形状でもよいし、異なっていてもよい。
【０１５１】
放射スペクトルＳＰ３が満たす条件は次の通りである。放射スペクトルＳＰ３は、第１波長範囲１．２μｍ〜５．０μｍにおける放射スペクトルＳＰ３の積分値が、第２波長範囲５．０μｍ〜１０．０μｍにおける放射スペクトルＳＰ３の積分値より大きい。
【０１５２】
すなわち、第３赤外線は、第１波長範囲により大きな放射エネルギーを有する。例えば、第３赤外線は、波長範囲１．２μｍ〜１０．０μｍにおける全放射エネルギーのうち、第１波長範囲に８０％以上の放射エネルギーを有することが好ましい。
【０１５３】
一実施形態において、第３赤外線は、第１波長範囲１．２μｍ〜５．０μｍに、波長範囲１．２μｍ〜１０．０μｍにおける最大放射強度に対応する波長（最大ピーク波長）を有してもよい。
【０１５４】
正孔注入層形成工程Ｓ２２では、陽極層２１上に、塗布装置５０から、前述した正孔注入材料を含む塗布液（正孔注入層用塗布液）を塗布し、塗布膜２２ａを形成する。その後、乾燥装置７０内で、塗布膜２２ａを乾燥させて未活性正孔注入層２２ｂとする（正孔注入層用塗布膜形成工程）。その後、乾燥された塗布膜２２ａである未活性正孔注入層２２ｂを加熱し、活性化させて正孔注入層２２を形成する（加熱処理工程）。
【０１５５】
正孔注入層２２を形成するための塗布液の溶媒としては、正孔注入材料を溶解するものであれば特に限定されないが、例えば、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。
【０１５６】
乾燥された塗布膜２２ａとしての未活性正孔注入層２２ｂは、第１波長範囲１．２μｍ〜５．０μｍに吸収を有する。
【０１５７】
一実施形態において、加熱活性化条件としては、第３赤外線の放射スペクトルＲＳ３と、未活性正孔注入層２２ｂの吸収スペクトルＡＳ３との積のスペクトル（図１０参照）において、第１波長範囲における積分値をＣ１、第２波長範囲における積分値をＣ２とした場合、Ｃ１／（Ｃ１＋Ｃ２）が０．８以上を満たすことが好ましい。図１０は、上記の積のスペクトルの一例である。図１０の横軸は、波長（μｍ）であり、縦軸は、第３赤外線の放射スペクトルＲＳ３と、未活性正孔注入層２２ｂの吸収スペクトルとの積を示している。縦軸の単位は任意単位である。
【０１５８】
このような加熱を実施するためには、例えば、Ｃ１／（Ｃ１＋Ｃ２）が０．８以上を満たすように、赤外線照射部８２から照射する第３赤外線の放射スペクトルＳＰ３を調整すればよい。
【０１５９】
照射する赤外線の強度などにも依存するが、未活性正孔注入層２２ｂへの第３赤外線の照射時間の例は１０分以内である。
【０１６０】
未活性正孔注入層２２ｂを加熱する際には、赤外線以外の熱源も併用してもよい。他の熱源の例は基板乾燥方法の場合と同様であるので説明を省略する。
【０１６１】
未活性正孔注入層２２ｂを加熱し活性化させる際、赤外線照射部８２と未活性正孔注入層２２ｂとの距離、加熱時間、及び赤外線の照射強度等を調整して、基板１０の温度が基板１０を構成するプラスチック材料のガラス転移温度（Ｔｇ）以下となるように、未活性正孔注入層２２ｂを加熱する。
【０１６２】
上述した有機ＥＬ素子１Ａの製造方法では、プラスチック基板である基板１０の基板乾燥工程Ｓ１０を備えることから、基板１０における含有水分率を低減（例えば、１００ｐｐｍ以下）できる。有機ＥＬ素子１Ａを構成する正孔注入層２２、正孔輸送層２３、発光層２４及び電子注入層２５などの機能層である有機薄膜は、水分の影響で劣化し易い。そのため、基板１０の含有水分を低下できていることで、有機ＥＬ素子１Ａの製品寿命の向上を図れる。
【０１６３】
基板１０中の水分を大気圧下で蒸発させるためには、１００℃以上に加熱する必要がある。図４に示した基板乾燥工程Ｓ１０では、放射スペクトルＲＳ１を有する第１赤外線を利用して基板１０を加熱している。基板乾燥工程Ｓ１０で使用する第１赤外線は、第１波長範囲１．２μｍ〜５．０μｍの赤外線を有する。一方、水は、第１波長範囲内の波長２．９μｍに最大の吸収ピークを有する。そのため、第１赤外線により基板１０中の水を、直接加熱できる。
【０１６４】
第１赤外線は第２波長範囲を有し、基板１０の主成分であるプラスチック材料は、図２に模式的に示したように、第２波長範囲に吸収を有する。そのため、プラスチック材料の第２波長範囲の赤外線吸収による基板１０の温度上昇に伴う伝熱によって基板１０中の水分は間接的に加熱される。
【０１６５】
このように、第１赤外線を利用した基板乾燥方法では、基板１０中の水分を、第１赤外線によって直接的に加熱すると共に間接的にも加熱できる。これによって、水分を従来よりも短時間で蒸発できるので、基板１０の乾燥に要する時間が短くなる。その結果、基板１０がガラス転移温度以上になるような過剰な温度上昇を抑制可能であることから、基板１０へのダメージも低減できると共に、有機ＥＬ素子１Ａの生産性の向上を図れる。
【０１６６】
基板１０の主成分であるプラスチック材料は、第１波長範囲の吸収スペクトルＡＳ１の積分値が、第２波長範囲の吸収スペクトルＡＳ１の積分値より小さい特性を有する傾向にある。一方、第１赤外線の放射スペクトルＲＳ１において、第１波長範囲の積分値は、第２波長範囲の積分値より大きい。従って、基板１０が第２波長範囲に吸収を有していても、第１赤外線は、第１波長範囲により多くのエネルギーを有するため、基板１０の過剰な温度上昇を抑制しながら、水分を加熱可能である。そのため、基板１０の変形などの基板１０のダメージが更に生じ難い。
【０１６７】
上述したように、Ｂ１／（Ｂ１＋Ｂ２）≧０．２という条件において、基板１０を加熱する形態、例えば、上記条件を満たす放射スペクトルＲＳ１を有する第１赤外線を基板１０に照射する形態では、基板１０の赤外線吸収による温度の過剰上昇を抑えて、有効に水分を加熱・蒸発させて基板乾燥を行い得る。そのため、基板１０の変形を抑制しながら基板乾燥を行い得る。
【０１６８】
更に、第１赤外線以外の熱源を利用することにより、基板１０を第１赤外線以外でも加熱することで、脱水時間をより短くできる。その結果、有機ＥＬ素子１Ａの生産性が向上し易い。
【０１６９】
上述したように短い時間で基板乾燥工程Ｓ１０を実施できることは、ロールツーロール方式に有効である。ロールツーロール方式では、基板１０を効率的に加熱処理できるので、有機ＥＬ素子１Ａの生産性の向上をより図れる。
【０１７０】
上記製造方法では、正孔輸送層２３を、架橋性基を有する材料を含む塗布液と、赤外線加熱とを利用して形成している。架橋反応（重合反応を含む）は、光及び熱の少なくとも一方で生じる。従って、第１波長範囲に最大放射強度を有すると共に、波長範囲１．２μｍ〜１０．０μｍにおける全放射エネルギーの８０％以上が第１波長範囲にある第２赤外線を、第１波長範囲に最大吸収ピークｐ１を有する塗布膜２３ａへ照射することにより、塗布膜２３ａに含まれる架橋性基が架橋し、不溶化された正孔輸送層２３が形成され得る。そのため、例えば、正孔輸送層２３上に発光層２４を塗布法によって形成したとしても、下層の正孔輸送層２３は塗布液に対して不溶化されていることから、発光層２４に対して下層の正孔輸送層２３が受けるダメージを低減できる。この点を従来法と比較しながら、以下に具体的に説明する。
【０１７１】
図１に示した積層構造を有する有機ＥＬ素子１Ａの製造では、複数の有機機能層を積層する必要がある。各有機機能層を例えば気相法で形成する場合は問題なく積層可能であるが、有機ＥＬ素子の製造に時間を要する。一方、塗布法を用いれば気相法を用いる場合より有機ＥＬ素子の生産性の向上を図れる。ただし、先に形成した層（例えば、正孔輸送層）が、上の層（例えば発光層）を形成する際に、インク溶媒に溶解して、上の層と下の層とが混合するという問題が生じる。
【０１７２】
これを避けるための方法の一つとして、下の層を不溶化することが考えられる。不溶化の方法として、層を形成するための塗布液に含まれる材料が架橋性基を含み架橋可能な材料にすることがある。架橋性基を架橋させるための塗布膜の加熱方法としては、ホットプレートによる加熱も考えられるが、架橋反応を起こすために高温（例えば、１８０℃）で長時間（例えば、６０分）の加熱が必要であった。
【０１７３】
このような高温は、基板の主成分であるプラスチック材料のガラス転移温度（Ｔｇ）より高いので、基板１０がダメージを受ける。或いは、高い強度のレーザ光を利用して短時間で架橋反応を起こさせることも考えられるが、この場合も、基板１０へダメージが生じる。
【０１７４】
これに対して、正孔輸送層形成工程Ｓ２３では、第１波長範囲１．２μｍ〜５．０μｍの何れかの波長に最大放射強度を有すると共に、波長範囲１．２μｍ〜１０．０μｍにおける全放射エネルギーの８０％以上が第１波長範囲にある放射スペクトルＳＰ２を有する第２赤外線を利用して正孔輸送層２３となるべき塗布膜２３ａを加熱している。
【０１７５】
一方、塗布膜２３ａは、図７に示した吸収スペクトルＡＳ２のように、第１波長範囲１．２μｍ〜５．０μｍにおいて、最大吸収ピークｐ１を有する。そのため、第２赤外線のエネルギーの多くは、塗布膜２３ａに吸収され、第２赤外線で塗布膜２３ａが直接的に加熱される。基板１０は、第１波長範囲より第２波長範囲により大きな吸収を有する傾向にあることから、基板１０に第２赤外線の吸収に伴う温度上昇が生じる。この基板１０の温度上昇による伝熱によって塗布膜２３ａが間接的にも加熱される。このように、第２赤外線照射により塗布膜２３ａは直接的に加熱されると共に、間接的にも加熱される。その結果、架橋反応がより速く進行し、塗布膜２３ａの硬化時間が短縮される。その結果、基板１０の過剰な温度上昇も抑制でき、基板１０のダメージが抑制される。
【０１７６】
このように、正孔輸送層形成工程Ｓ２３では、基板１０へのダメージを低減しながら、より短い時間（例えば、１０分以下）で架橋性基を架橋して、正孔輸送層２３を形成可能である。形成された正孔輸送層２３は不溶化されているので、例えば、正孔輸送層２３上の発光層２４を塗布法で形成しても、正孔輸送層２３と発光層２４とが混合しない。
【０１７７】
基板１０へのダメージ（撓み等）が低減されるので、有機ＥＬ素子１Ａの製品寿命の向上を図れる。正孔輸送層２３の形成時間を短縮化できるので、有機ＥＬ１Ａの生産性の向上も図れる。そして、正孔輸送層２３を、より短い時間（例えば、１０分以内）で形成可能であることから、正孔輸送層形成工程Ｓ２３で説明した有機機能層の形成方法は、架橋反応を完結させるために要する時間を確保するために長大な搬送距離を確保する必要がなく、ロールツーロール方式に有効である。
【０１７８】
特に、塗布膜２３ａが第２波長範囲に吸収ピークｐ２を有する場合、第２波長範囲の第２赤外線が吸収されるので、第２波長範囲でも塗布膜２３ａを加熱できる。その結果、塗布膜２３ａの加熱効率が向上するので、架橋性基の架橋が生じ易く、結果として、塗布膜２３ａを硬化させる時間を短縮化できる。
【０１７９】
このように、第２赤外線が第２波長範囲を含んでいても、前述したように、第２波長範囲における第２赤外線の放射エネルギーが第１波長範囲における放射エネルギーより小さいと、基板１０へのダメージを低減可能である。
【０１８０】
塗布膜２３ａが第２波長範囲に吸収ピークｐ２を有する形態において、前述したＡ１がＡ２より大きい場合、第１波長範囲の赤外線で塗布膜２３ａを主に加熱しながら、第２波長範囲の赤外線によっても塗布膜２３ａを加熱できる。よって、塗布膜２３ａの加熱効率が向上し、より短時間で塗布膜２３ａを硬化可能である。その結果、基板の温度の過剰上昇が更に抑制され、赤外線が基板１０に与える影響を低減できる。前述したＡ１／（Ａ１＋Ａ２）が０．６以上を満たす条件で、塗布膜２３ａを加熱する形態では、第２赤外線による塗布膜２３ａの直接加熱の効果の割合を、基板１０の赤外線吸収による温度上昇とそれに伴う伝熱による加熱の効果に対して大きくできる。そのため、基板１０の過剰な温度上昇による熱変形などのダメージを抑制しながら、従来（例えばホットプレートを使用した場合）より短時間で架橋処理が可能である。
【０１８１】
正孔輸送層形成工程Ｓ２３における塗布膜２３ａの加熱の際に、赤外線照射と共に、他の熱源（温風など）を併用すると、その他の熱源による熱で塗布膜２３ａが更に加熱されるので、より一層、架橋性基を架橋させやすく、結果として、正孔輸送層形成工程Ｓ２３に要する時間を短くできる。
【０１８２】
ここでは、正孔輸送層２３を、架橋性基を有する材料を含む塗布液を用いると共に、第２赤外線の照射により加熱することを例にして説明しているが、他の有機機能層を形成する場合にも同様の方法を適用でき、且つ、同様の作用効果を有する。
【０１８３】
上記有機ＥＬ素子１Ａの製造方法では、正孔注入層２２を形成する過程における活性化処理において、第３赤外線を利用して、乾燥処理された塗布膜２２ａとしての未活性正孔注入層２２ｂを加熱処理（又は活性化処理）している。これにより、基板１０へのダメージを低減しなら、正孔注入層２２を短時間で形成可能である。この点を、ホットプレートを用いて活性化処理を行う場合と比較しながら説明する。
【０１８４】
活性化処理において、ホットプレートを使用して、正孔注入層２２となるべき塗布膜を加熱する場合、塗布膜を１８０℃まで加熱する必要がある。このような加熱方法は、基板がプラスチック基板である場合には、基板の構成材料のガラス転移温度と同程度又はそれ以上の温度まで加熱することに相当する。この場合、基板の温度になり変形するというようなダメージを受ける。
【０１８５】
これに対して、図９に示した正孔注入層形成工程Ｓ２２では、放射スペクトルＲＳ３を有する第３赤外線を利用して正孔注入層用塗布膜である未活性正孔注入層２２ｂを加熱している。
【０１８６】
正孔注入層形成工程Ｓ２２で使用する第３赤外線は、第１波長範囲１．２μｍ〜５．０μｍの放射スペクトルＲＳ３の積分値が、第２波長範囲５．０μｍ〜１０．０μｍの放射スペクトルＲＳ３の積分値より大きい赤外線である。未活性正孔注入層２２ｂは、第１波長範囲に吸収を有する。そのため、第３赤外線は、未活性正孔注入層２２ｂに効率的に吸収されるので、未活性正孔注入層２２ｂが直接的に加熱される。基板１０は、第１波長範囲より第２波長範囲により大きな吸収を有する傾向にあることから、基板１０に第３赤外線の吸収に伴う温度上昇が生じる。この基板１０の温度上昇による伝熱によって未活性正孔注入層２２ｂが間接的にも加熱される。このように、第３赤外線照射により未活性正孔注入層２２ｂが直接的に加熱されると共に、間接的にも加熱される。その結果、未活性正孔注入層２２ｂの活性化処理に要する時間が短縮される。
【０１８７】
このように、未活性正孔注入層２２ｂを加熱し活性化する時間を短くできるので、基板１０の過剰な温度上昇を抑制しながら未活性正孔注入層２２ｂを活性化して正孔注入層２２とし得る。よって、基板１０の変形（例えば、ダメージ）等を抑制しながら、正孔注入層２２をより短時間で形成可能であり、有機ＥＬ素子１Ａの生産性の向上を図ることが可能である。前述したように、基板１０は第２波長範囲に吸収を有するが、第３赤外線は、第２波長範囲におけるエネルギーが小さいため、この点でも、基板１０の過剰な温度上昇を抑制することが可能である。
【０１８８】
一実施形態において、前述したＣ１がＣ２より大きい場合、第１波長範囲の第３赤外線で未活性正孔注入層２２ｂをより効率的に加熱できるので、短時間で未活性正孔注入層２２ｂにおける電子受容性機能を発現させることができる。その結果、基板１０の温度の過剰上昇が更に抑制され、第３赤外線が基板１０に与える影響を低減できる。また、前述した、Ｃ１／（Ｃ１＋Ｃ２）が０．８以上を満たす条件で未活性正孔注入層２２ｂを加熱する形態では、第３赤外線による未活性正孔注入層２２ｂの直接加熱の効果の割合が、基板１０の赤外線吸収による温度上昇とそれに伴う伝熱による加熱の効果に対して大きくなる。そのため、基板１０の過剰な温度上昇による熱変形などのダメージを抑制しながら、従来（例えばホットプレートを使用した場合）より短時間で活性化処理が可能である。
【０１８９】
未活性正孔注入層２２ｂの加熱の際に、赤外線照射と共に、他の熱源（温風など）を併用すると、その他の熱源による熱で未活性正孔注入層２２ｂが更に加熱されるので、より一層、未活性正孔注入層２２ｂの加熱効率が向上し、結果として、正孔注入層形成工程Ｓ２２に要する時間を短くできる。
【０１９０】
以上のように、図３に示した有機ＥＬ素子１Ａの製造方法では、基板乾燥工程Ｓ１０、正孔注入層形成工程Ｓ２２での活性化処理及び正孔輸送層形成工程Ｓ２３において、基板１０へのダメージを低減可能である。そのため、製造された有機ＥＬ素子１Ａの製造寿命が向上する。更に、基板１０の乾燥処理、活性化処理及び正孔輸送層２３と成るべき塗布膜２３ａの硬化処理を短時間で行うことが可能である。これにより、有機ＥＬ素子１Ａの製造効率を向上可能である。
【０１９１】
有機ＥＬ素子１Ａの製造方法の作用効果の説明では、正孔輸送層２３を形成する場合について、架橋性基を含む材料を有する塗布液を利用すると共に、赤外線加熱を利用して有機機能層（有機薄膜）を形成する方法の作用効果について説明した。
【０１９２】
しかしながら、正孔注入層２２、発光層２４及び電子注入層２５を形成する際に、正孔輸送層形成工程Ｓ２３で説明した有機機能層の形成方法を利用した場合も、基板１０へのダメージを低減しながら、形成すべき有機機能層を短時間で形成し得る。よって、有機ＥＬ素子１Ａの製品寿命の向上を図ることができる。
【０１９３】
次に、実験結果を参考にして、基板乾燥工程Ｓ１０での基板１０の乾燥方法、正孔輸送層形成工程Ｓ２３での有機薄膜の形成方法、及び、正孔注入層形成工程Ｓ２２での活性化処理について更に説明する。
【０１９４】
［基板乾燥に関する実験］
＜実験１及び実験２＞
実験１，２について説明する。実験２は実験１に対する比較実験である。
【０１９５】
（実験１）
実験１では、膜厚１２５μｍである帝人デュポン社製のＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）フィルム（グレード：Ｑ６５ＨＡ）Ｆ１を準備した。
【０１９６】
準備したＰＥＮフィルムＦ１を、赤外線照射部を備える加熱処理装置内にセットした。ＰＥＮフィルムＦ１と赤外線照射部との距離は１６０ｍｍであった。酸素濃度が体積比で１００ｐｐｍ以下および露点温度がー４０℃以下に制御された雰囲気中において、フィルム表面温度を１５０℃にするために温度７１℃、流量４．２ｍ３／ｈの熱風を供給しながら、赤外線照射部から第１赤外線を、５分間、ＰＥＮフィルムＦ１に照射して乾燥処理した。赤外線照射部の光源としては、赤外線ヒーターを利用したものである。
【０１９７】
乾燥に使用した第１赤外線の放射スペクトルＲＳ１における第１波長範囲１．２μｍ〜５．０μｍの積分値は、１７６．５ｋＷ／（ｍ２・μｍ）であり、第２波長範囲５．０μｍ〜１０．０μｍの積分値は、５．１８ｋＷ／（ｍ２・μｍ）であった。波長範囲１．２μｍ〜１０μｍの積分値を１００とすると、第１波長範囲の積分値は９７．１、第２波長範囲の積分値は２．９であった。第１赤外線の放射スペクトルＲＳ１と、実験１で使用したＰＥＮフィルムＦ１の吸収スペクトルとの積のスペクトルは、図５に示した通りであった。図５に示した積のスペクトルにおいて、第１波長範囲１．２μｍ〜５．０μｍにおける積分値であるＢ１の値と、第２波長範囲５．０μｍ〜１０．０μｍにおける積分値であるＢ２の値は、それぞれ０．０４６と０．１７５であり、Ｂ１／（Ｂ１＋Ｂ２）の値は０．２１であった。
【０１９８】
加熱処理装置４０内で処理したＰＥＮフィルムＦ１を大気に曝さないように封印し、カールフィッシャー法（ＫＦ法）を適用してＰＥＮフィルムの残留水分濃度を測定し、脱水の程度を評価した。ＫＦ法による残留水分濃度の測定には、メトローム社製のカールフィッシャー水分計（８３１型）を使用した。ＫＦ法による残留水分濃度の測定の際、ＰＥＮフィルムは、２枚に分割して残留水分濃度を測定した。
【０１９９】
（実験２）
実験２では、比較のために、実験１と同様のＰＥＮフィルム（以下、ＰＥＮフィルムＦ２と称す）を真空装置内で１５０℃の熱で５時間、加熱処理した。このようにして乾燥処理したＰＥＮフィルムＦ２に対して実験１の場合と同様に、ＫＦ法により残留水分濃度を評価した。
【０２００】
実験１，２の実験結果を表１に示す。
【表１】
2016208597.tif 000007
【０２０１】
表１から理解されるように、実験２では、ＫＦ測定の結果において１３０ｐｐｍ〜３００ｐｐｍと水分濃度が高かった。これに対して、第１赤外線を利用した実験１では、５分間の処理でＫＦ測定において４０ｐｐｍ〜６０ｐｐｍを実現できていた。
【０２０２】
すなわち、放射スペクトルＲＳ１を有する第１赤外線をＰＥＮフィルムＦ１に照射することで、短時間で効率的に水分を除去できることが理解される。更に、１５０℃という高温での加熱が不要であるため、基板をプラスチック基板とした場合でもプラスチック基板の変形を抑制できる。
【０２０３】
［架橋性基を含む材料を利用した有機機能層の形成に関する実験］
【０２０４】
以下では、正孔輸送層として、高分子化合物１を含む層を形成する場合について説明する。高分子化合物１の合成方法は次の通りである。
【０２０５】
＜高分子化合物１の合成＞
（工程１）反応容器内を窒素ガス雰囲気下とした後、特開２０１０−１８９６３０号公報に記載の方法に従って合成した単量体ＣＭ１（３．７４ｇ）、国際公開第２００５／０４９５４６号に記載の方法に従って合成した単量体ＣＭ２（５．８１ｇ）、特開２００８−１０６２４１号公報に記載の方法に従って合成した単量体ＣＭ３（０．５９４ｇ）およびトルエン（１８２ｍｌ）を反応容器に加え、約８０℃に加熱した。その後、そこに、ジクロロビス（トリス（２−メトキシフェニル）ホスフィン）パラジウム（６．６２ｍｇ）、２０重量％テトラエチルアンモニウムヒドロキシド水溶液（２６．０ｇ）を加え、還流下で約７．５時間攪拌した。
【０２０６】
【化５】
2016208597.tif 000008
【０２０７】
（工程２）その後、そこに、フェニルボロン酸（９１．４ｍｇ）、ジクロロビス（トリス（２−メトキシフェニル）ホスフィン）パラジウム（６．６２ｍｇ）、および２０重量％テトラエチルアンモニウムヒドロキシド水溶液（２６．０ｇ）を加え、更に還流下で約１５時間攪拌した。
【０２０８】
（工程３）その後、そこに、Ｎ，Ｎ−ジエチルジチオカルバミド酸ナトリウム三水和物（４．１７ｇ）をイオン交換水（８４ｍｌ）に溶解した溶液を加え、８５℃に加熱しながら２時間攪拌した。得られた反応液を冷却後、イオン交換水で２回、３．０重量％酢酸水溶液で２回、イオン交換水で２回洗浄し、得られた溶液をメタノールに滴下したところ、沈殿が生じた。得られた沈殿物をトルエンに溶解させ、アルミナカラム、シリカゲルカラムの順番で通液することにより精製した。得られた溶液をメタノールに滴下し、撹拌したところ、沈殿が生じた。得られた沈殿物をろ取し、乾燥させることにより、高分子化合物１（６．３４ｇ）を得た。高分子化合物１のポリスチレン換算の数平均分子量（Ｍｎ）は５．５×１０４であり、ポリスチレン換算の重量平均分子量（Ｍｗ）は１．４×１０５であった。
【０２０９】
高分子化合物１は、仕込み原料の量から求めた理論値では、単量体ＣＭ１から誘導される構成単位と、単量体ＣＭ２から誘導される構成単位と、単量体ＣＭ３から誘導される構成単位とが、５０：４２．５：７．５のモル比で構成されてなる共重合体である。
【０２１０】
（実験３）
実験３では、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の濃度は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。
【０２１１】
このようにして形成した塗布膜付きのガラス基板を、赤外線照射部を備える加熱処理装置内にセットした。上記塗布膜付きガラス基板と赤外線照射部との距離は１６０ｍｍであった。酸素濃度が体積比で１００ｐｐｍ以下および露点温度がー４０℃以下に制御された雰囲気中において、ガラス基板の表面温度を１５０℃にするために温度７１℃、流量４．２ｍ３／ｈの熱風を供給しながら、赤外線照射部から第２赤外線を、１０分間、塗布膜側からガラス基板に照射して加熱処理をすることで、正孔輸送層を得た。赤外線照射部は、赤外線ヒーターを利用したものである。
【０２１２】
加熱処理に使用した第２赤外線の第１波長範囲１．２μｍ〜５．０μｍの積分値は、１７６．５ｋＷ／（ｍ２・μｍ）であり、第２波長範囲５．０μｍ〜１０．０μｍの積分値は、５．１８ｋＷ／（ｍ２・μｍ）であった。波長範囲１．２μｍ〜１０μｍの積分値を１００とすると、第１波長範囲の積分値は９７．１、第２波長範囲の積分値は２．９であった。第２赤外線の放射スペクトルと、塗布膜の吸収スペクトルとの積のスペクトルは、図７に示す通りであった。図７において、第１波長範囲１．２μｍ〜５．０μｍにおける積分値であるＡ１と、第２波長範囲５．０μｍ〜１０．０μｍにおける積分値であるＡ２の値は、それぞれ０．０９３と０．０５８であり、Ａ１／（Ａ１＋Ａ２）の値は０．６１８であった。
【０２１３】
加熱処理後の正孔輸送層の厚さを触針式膜厚計テンコール製  Ｐ１６で測定した。その後、スピンコート法を用いて、キシレン溶媒で正孔輸送層付きガラス基板の正孔輸送層側の表面をリンス（洗浄）して、未架橋（溶解性）成分を除去する。次に、再度、触針式膜厚計テンコール製  Ｐ１６でリンス後の正孔輸送層の厚さを測定し、次式で架橋率を算出した。
架橋率（％）＝｛（リンス後の正孔輸送層の厚さ）／（リンス前の正孔輸送層の厚さ）｝×１００
【０２１４】
上記実験３を、加熱処理時間を、１分、２分、３分、５分、７分に変更した場合についてそれぞれ行った。実験結果は図１１に示す通りである。図１１に示したように、５分以上であり、遅くとも１０分程度加熱すればほぼ塗布膜を硬化することができる。すなわち、第２赤外線を使用することで、正孔輸送層をより短時間で形成できる。
【０２１５】
＜実験４及び実験５＞
次に実験４及び実験５について説明する。実験５は実験４に対する比較実験である。
【０２１６】
（実験４）
実験４では、下記の構成を有する有機ＥＬ素子を作製した。実験４で作成した有機ＥＬ素子を有機ＥＬ素子２ａと称す。
「ガラス基板／ＩＴＯ層（厚さ５０ｎｍ）／正孔注入材料１を含む層(厚さ３５ｎｍ)／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７５ｎｍ）／ＮａＦ層（厚さ４ｎｍ）／Ａｌ層（厚さ１００ｎｍ）」
【０２１７】
ここで高分子化合物である正孔注入材料１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。高分子化合物２は次のようにして作製した。すなわち、国際公開２００９−１３１２５５号に記載の方法に従って合成した発光性有機金属錯体をドーパントとして、ホスト材料と混合させることで高分子化合物２を作製した。
【０２１８】
まず、スパッタ法により厚さ５０ｎｍのＩＴＯ膜（陽極層）が形成されたガラス基板に、正孔注入材料１の懸濁液をスピンコート法により塗布し、膜厚３５ｎｍの塗布膜を得た。この塗布膜を設けたガラス基板を、常圧の大気雰囲気中のホットプレート上で、１７０℃、１５分間加熱し、溶媒を蒸発させた。その後、ガラス基板を室温まで自然冷却させ、正孔注入材料１を含む正孔注入層が形成されたガラス基板を得た。正孔注入層の形成は大気雰囲気中において行った。
【０２１９】
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Ｌを用意した。このキシレン溶液Ｌにおける高分子化合物１の濃度は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Ｌ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。
【０２２０】
次いで、ガラス基板を、赤外線照射部を備える加熱処理装置にセットした。上記ガラス基板と赤外線照射部との距離は１６０ｍｍであった。酸素濃度が体積比で１００ｐｐｍ以下および露点温度がー４０℃以下に制御された窒素ガス雰囲気中において、ガラス基板の表面温度を１５０℃にするために温度７１℃、流量４．２ｍ３／ｈの熱風を供給しながら、赤外線照射部からの第２赤外線で、１０分間、ガラス基板を加熱処理することで、正孔輸送層を得た。第２赤外線の放射スペクトルの条件、すなわち、第１波長範囲及び第２波長範囲の積分値は、実験３の場合と同様であった。
【０２２１】
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７５ｎｍ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、１３０℃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。
【０２２２】
次に、真空下、陰極層としてフッ化ナトリウム（ＮａＦ）を厚さ約４ｎｍで蒸着し、さらにアルミニウム（Ａｌ）を厚さ約１００ｎｍで蒸着して積層した。陰極層の形成後、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２ａを作製した。
【０２２３】
作製された有機ＥＬ素子２ａの外部量子効率を測定した。その結果、外部量子効率の最大値は、１９．４％であった。
【０２２４】
実験４では、次のようにして、残膜率を測定した。すなわち、有機ＥＬ素子２ａを作製した場合と同様のキシレン溶液Ｌを用意した。次に大気雰囲気中において、キシレン溶液Ｌ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。得られた塗布膜に有機ＥＬ素子２ａを作製した場合と同様の条件で、加熱処理装置６０で加熱した後、加熱された塗布膜にスピンコートによりキシレン溶媒を塗布して、加熱後の塗布膜をリンスし、残存し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ｔ１とした。
【０２２５】
また、有機ＥＬ素子２ａを作製した場合と同様のキシレン溶液Ｌを用意した。次に大気雰囲気中において、キシレン溶液Ｌ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。得られた加熱処理の施されていない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ｔ２とした。得られた膜厚ｔ１、ｔ２を用い、式：残膜率＝（ｔ１／ｔ２）により残膜率を求めた。
【０２２６】
（実験５）
実験５では、高分子化合物１を含む層の形成にあたり、第２赤外線を利用した加熱処理装置の代わりにホットプレートを用いた点以外は実験４と同様にして有機ＥＬ素子を形成した。実験５の有機ＥＬ素子を有機ＥＬ素子２ｂと称す。具体的には、実験４で準備したキシレン溶液Ｌをスピンコート法によりガラス基板に塗布し、厚さが２０ｎｍである正孔輸送層用の塗布膜を成膜した。得られた塗布膜を、酸素濃度が体積比で１００ｐｐｍ以下および露点温度がー４０℃以下に制御された窒素ガス雰囲気中において、ホットプレートを利用して、１８０℃で６０分間保持することによって固化された薄膜とすることにより、正孔輸送層を得た。
【０２２７】
作製された有機ＥＬ素子２ｂについて、実験４と同様に外部量子効率を測定した。その結果、外部量子効率の最大値は、１９．４％であった。
【０２２８】
実験５においても残膜率を次のようにして測定した。まず、大気雰囲気中において、上記キシレン溶液Ｌ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。得られた塗布膜に有機ＥＬ素子２ｂを作製した場合と同様の条件で、ホットプレートで加熱した後、加熱された塗布膜にスピンコートによりキシレン溶媒を塗布して、加熱後の塗布膜をリンスし、残存し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ｔ３とした。
【０２２９】
そして、実験４で使用した膜厚ｔ２と、上記ｔ３とを用い、式：残膜率＝（ｔ３／ｔ２）により残膜率を求めた。
【０２３０】
上記の実験４及び実験５の実験結果を下記表２に示す。
【表２】
2016208597.tif 000009
表２から明らかな通り、架橋性基を含む塗布膜を第２赤外線により加熱して有機機能層を形成する方法によれば、従来のホットプレートを用いる加熱処理と比較して、極めて短時間で少なくとも同程度の素子寿命及び外部量子効率を達成し得る正孔輸送層及び有機ＥＬ素子を作製できることがわかる。更に、１８０℃という高温での加熱が不要であるため、基板をプラスチック基板とした場合でもプラスチック基板の変形を抑制できる。
【０２３１】
実験４では、実験５と同等の残膜率が達成された。よって、架橋性基を含む塗布膜を第２赤外線により加熱して有機機能層を形成する方法では、上層としてさらに別の機能層を塗布法により形成したとしても上層形成用の溶媒等による下層の有機機能層の溶解を効果的に抑制できることが示唆された。
【０２３２】
［正孔注入層の活性化処理に関する実験］
（実験６）
実験４において、正孔注入材料１を含む層としての正孔注入層の代わりに、正孔輸送性を有する有機材料と電子受容性材料とを組み合わせた正孔注入材料２からなる正孔注入層を形成した点と、正孔輸送材料として高分子化合物１の代わりに高分子化合物３を用いた点、及び、発光材料として高分子化合物２の代わりに高分子化合物４を用いた点以外は、実験４と同様の構成の有機ＥＬ素子を作製した。実験６で作製した有機ＥＬ素子を有機ＥＬ素子２ｃと称す。有機ＥＬ素子２ｃの作製方法は、正孔注入層の形成方法が異なる点、正孔輸送層の形成方法が異なる点及び発光層の形成方法が異なる点以外は、実験４と同様である。実験６における正孔注入層、正孔輸送層及び発光層の形成方法について説明する。
【０２３３】
（正孔注入層の形成方法）
スパッタ法により厚さ５０ｎｍのＩＴＯ膜（陽極層）が形成されたガラス基板に、高分子化合物Ｐ２の懸濁液をスピンコート法により塗布し、膜厚３５ｎｍの塗布膜を得た。この塗布膜を設けたガラス基板を、ホットプレート（乾燥装置）を利用して、１３０℃で５分間保持して乾燥させた後、赤外線照射部を備える加熱処理装置で加熱処理して正孔注入層を形成した。
【０２３４】
加熱処理装置では、ホットプレートで乾燥された正孔注入層用塗布膜付きのガラス基板を次のようにして加熱した。加熱処理装置に上記正孔注入層用塗布膜付きのガラス基板をセットした。上記ガラス基板と赤外線照射部との距離は１６０ｍｍであった。酸素濃度が体積比で１００ｐｐｍ以下および露点温度がー４０℃以下に制御された雰囲気中において、ガラス基板の表面温度を１５０℃にするために温度７１℃、流量４．２ｍ３／ｈの熱風を供給しながら、赤外線照射部からの第３赤外線で、１０分間、正孔注入層用塗布膜を加熱処理（活性化処理）した。
【０２３５】
赤外線照射部からの第３赤外線の条件は、第１及び第２赤外線の条件と同じである。第３赤外線の放射スペクトルＲＳ３と、正孔注入層用塗布膜の吸収スペクトルとの積のスペクトルは図１０に示した通りであった。図１０において、第１波長範囲１．２μｍ〜５．０μｍにおける積分値Ｃ１と、第２波長範囲５．０μｍ〜１０．０μｍにおける積分値Ｃ２の値は、それぞれ０．５３８と０．０３７であり、Ｃ１／（Ｃ１＋Ｃ２）の値は０．９５３であった。
【０２３６】
（正孔輸送層の形成方法）
キシレンに高分子化合物３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３の濃度は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。
【０２３７】
次いで、ガラス基板を、赤外線照射部を備える加熱処理装置にセットした。ガラス基板と赤外線照射部との距離は１６０ｍｍであった。酸素濃度が体積比で１００ｐｐｍ以下および露点温度がー４０℃以下に制御された窒素ガス雰囲気中において、ガラス基板の表面温度を１５０℃にするために温度７１℃、流量４．２ｍ３／ｈの熱風を供給しながら、赤外線照射部からの第２赤外線で、１０分間、ガラス基板を加熱処理することで、正孔輸送層を得た。第２赤外線の放射スペクトルの条件、すなわち、第１波長範囲及び第２波長範囲の積分値は、実験３の場合と同様であった。
【０２３８】
（発光層の形成方法）
キシレンに発光材料である高分子化合物４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４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７５ｎｍ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、１３０℃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。
【０２３９】
作製された有機ＥＬ素子２ｃの外部量子効率を測定した。その結果、外部量子効率の最大値は１６．５％であった。駆動電圧は、１０ｍＡ／ｃｍ２において６．３Ｖであった。有機ＥＬ素子２ｃの素子寿命を測定した。素子寿命は、駆動開始時の輝度を１００としたときに、駆動開始から輝度が８０に低下するまでの時間で表されるＬＴ８０で評価した。素子寿命の測定は、有機ＥＬ素子２ｃを初期輝度３０００ｃｄ/ｍ２で測定開始し、定電流で駆動しておこなった。その結果、素子寿命は１５５時間であった。
【０２４０】
（実験７）
実験７では、実験６における加熱処理装置を利用した加熱の代わりに、ホットプレートを利用した加熱を用いた点以外は、実験６と同様にして、有機ＥＬ素子を作製した。実験７における有機ＥＬ素子を有機ＥＬ素子２ｄと称す。ホットプレートでの加熱条件は、２３０℃で１５分である。作製した有機ＥＬ素子２ｄに対して実験６の場合と同様にして、素子寿命及び外部量子効率を測定した。その結果、外部量子効率の最大値は、１６．５％であり、駆動電圧は、１０ｍＡ／ｃｍ２において６．２Ｖであった。素子寿命は１６０時間であった。
【０２４１】
（実験８）
実験８では、実験６における正孔注入層形成の際の加熱処理時間１０分にかえて加熱処理時間１５分とした点以外は、実験６と同様にして有機ＥＬ素子を作成した。
【０２４２】
作製された有機ＥＬ素子の外部量子効率を測定した。その結果、外部量子効率の最大値は１６．２％であった。また、駆動電圧は、１０ｍＡ／ｃｍ２において６．３Ｖであった。また、有機ＥＬ素子の素子寿命を測定した。素子寿命は、駆動開始時の輝度を１００としたときに、駆動開始から輝度が８０に低下するまでの時間で表されるＬＴ８０で評価した。素子寿命の測定は、有機ＥＬ素子を初期輝度３０００ｃｄ／ｍ２で測定開始し、定電流で駆動しておこなった。その結果、素子寿命は１５５時間であった。
【０２４３】
実験６、実験７及び実験８の測定結果は、表３の通りである。
【表３】
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【０２４４】
実験６、実験７及び実験８の比較より、第３赤外線を利用した加熱活性化処理を利用することで、ホットプレートを利用して２３０℃の温度で１５分有する場合と、ほぼ同様の性能を実現できることがわかる。そして、第３赤外線を利用した場合、加熱処理時間を短縮できているため、第３赤外線の利用により有機ＥＬ素子の生産性を向上できる。更に、２３０℃という高温での加熱が不要であるため、基板をプラスチック基板とした場合でもプラスチック基板の変形を抑制できる。
【０２４５】
実験６及び実験８は実験７と比べて、より低い処理温度と短い処理時間であっても、ほぼ同等の発光特性を得ることができるという作用効果は、正孔輸送材料及び発光層材料の種類にかかわらず得ることができる。従って、高分子化合物３を高分子化合物１に置き換えても同様の作用効果を確認できる。また、高分子化合物４を、高分子化合物２に置き換えても同様の作用効果を確認できる。
【０２４６】
次に、加熱による基板変形の評価実験について図１４（ａ）及び図１４（ｂ）を利用して説明する。
【０２４７】
（評価実験Ｉ）
評価実験Ｉのために、膜厚１２５μｍである帝人デュポン社製のＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）フィルム（グレード：Ｑ６５ＨＡ）を切断して試験片Ｓ（図１４（ａ）参照）を準備した。試験片Ｓのサイズは１０ｍｍ×１０ｍｍであった。
【０２４８】
準備した試験片Ｓを、赤外線照射部を備える加熱処理装置内にセットした。試験片Ｓと赤外線照射部との距離１６０ｍｍであった。酸素濃度が体積比で１００ｐｐｍ以下および露点温度がー４０℃以下に制御された雰囲気中において、試験片Ｓの表面温度を１５０℃にするために温度７１℃、流量４．２ｍ３／ｈの熱風を供給しながら、赤外線照射部から第２赤外線を、所定時間Ｐ（分）、試験片Ｓに照射して乾燥処理した。赤外線照射部の光源としては、赤外線ヒーターを利用したものである。
【０２４９】
上記のように乾燥処理された試験片Ｓの変形最大部と底辺部の距離Ｑ（ｍｍ）を、ゲージを用いて測定した。試験片Ｓの変形最大部と底辺部の距離Ｑとは、図１４（ｂ）に示したように、加熱処理された試験片Ｓの両端を含む仮想平面（図１４（ｂ）において一点鎖線で示した平面）と、試験片Ｓにおける仮想平面と反対側の表面との最大距離である。上記仮想平面は、加熱処理された試験片Ｓを平坦面においた場合のその平坦面に相当する。反り変形の評価には、以下の式で定義した反り変形を用いた。
反り変形の速度＝Ｑ／Ｐ（ｍｍ／分）
【０２５０】
（比較評価例Ｉ−１）
試験片Ｓを、ホットプレートを利用して、実験５と同じように加熱処理した。具体的には試験片Ｓを、ホットプレートを利用して１８０℃の熱で６０分加熱処理した。すなわち、比較評価例Ｉ−１において、Ｐ＝６０であった。比較評価例Ｉ−１の試験片Ｓは、図１４（ｂ）に例示したように単一のカーブで湾曲するような変形ではなく、多数のシワを含むような変形をした。そのため、試験片Ｓの変形最大部と底辺部の距離Ｑを測定できないことから、反り変形の速度は算出できなかった。
【０２５１】
（評価例Ｉ−１）
実験４における正孔輸送層用の塗布膜を想定し、Ａ１／（Ａ１＋Ａ２）の値が実験４と同様の０．６１８である第２赤外線を、１０分間、試験片Ｓに照射した。試験片Ｓの変形最大部と底辺部の距離は、２ｍｍであった。すなわち、評価例Ｉ−１において、Ｐ＝１０であり、Ｑ＝２であった。その結果、反り変形の速度は０．２ｍｍ／分であった。なお、評価例Ｉ−１では、比較評価例Ｉ−１のようなシワもほとんど発生しなかった。
【０２５２】
（評価例Ｉ−２）
実験４における正孔輸送層用の塗布膜を想定し、Ａ１／（Ａ１＋Ａ２）の値が０．５１である第２赤外線を、５分間、試験片Ｓに照射した。なお、本評価例で用いた第２赤外線は、第１波長範囲に、波長範囲１．２μｍ〜１０．０μｍにおける赤外線の全放射エネルギーの９５％が含まれる赤外線である。試験片Ｓの変形最大部と底辺部の距離は、３ｍｍであった。すなわち、評価例Ｉ―２において、Ｐ＝５であり、Ｑ＝３であった。その結果、反り変形の速度は０．６ｍｍ／分であった。なお、評価例Ｉ―２では、比較評価例Ｉ−１のようなシワもほとんど発生しなかった。
【０２５３】
評価例Ｉ―１，Ｉ−２から明らかなように、本発明の方法によれば、プラスチック基板の反り変形を抑制可能である。更に、比較評価例Ｉ−１の試験片Ｓに生じたようなシワも抑制可能である。したがって、本発明の方法によれば、プラスチック基板の変形を抑制できる。また、Ａ１／（Ａ１＋Ａ２）の値が０．６以上の場合、プラスチック基板の変形を著しく抑制できる。
【０２５４】
（評価実験ＩＩ）
評価実験ＩＩでは、評価実験Ｉと同様の試験片Ｓを準備し、第２赤外線の代わりに上記第１赤外線を試験片Ｓに照射した点以外は、評価実験Ｉと同様にして試験片Ｓを乾燥処理した。その乾燥処理された試験片Ｓの変形最大部と底辺部の距離Ｑ（ｍｍ）を、ゲージを用いて測定し、評価実験Ｉと同様に、反り変形の速度を算出した。
【０２５５】
（評価例ＩＩ−１）
Ｂ１／（Ｂ１＋Ｂ２）の値が０．２１である実験１と同様の第１赤外線を、１０分間、試験片Ｓに照射した。試験片Ｓの変形最大部と底辺部の距離は、２ｍｍであった。すなわち、評価例ＩＩ−１において、Ｐ＝１０であり、Ｑ＝２であった。その結果、反り変形の速度は０．２ｍｍ／分であった。
【０２５６】
（評価例ＩＩ−２）
Ｂ１／（Ｂ１＋Ｂ２）の値が０．３３である第１赤外線を、３０分間、試験片Ｓに照射した。なお、本評価例で用いた第１赤外線は、第１波長範囲に、波長範囲１．２μｍ〜１０．０μｍにおける赤外線の全放射エネルギーの９８％が含まれる赤外線である。試験片Ｓの変形最大部と底辺部の距離は、１ｍｍであった。すなわち、評価例ＩＩ−２において、Ｐ＝３０であり、Ｑ＝１であった。その結果、反り変形の速度は０．０３３ｍｍ／分であった。
【０２５７】
（評価例ＩＩ−３）
Ｂ１／（Ｂ１＋Ｂ２）の値が０．８８である第１赤外線を、１２５分間、試験片Ｓに照射した。なお、本評価例で用いた第１赤外線は、第１波長範囲に、波長範囲１．２μｍ〜１０．０μｍにおける赤外線の全放射エネルギーの９９％が含まれる赤外線である。試験片Ｓの変形最大部と底辺部の距離は、０．５ｍｍであった。すなわち、評価例ＩＩ−３において、Ｐ＝１２５であり、Ｑ＝０．５であった。その結果、反り変形の速度は０．００４ｍｍ／分であった。
【０２５８】
（評価例ＩＩ−４）
Ｂ１／（Ｂ１＋Ｂ２）の値が０．１４５である第１赤外線を、５分間、試験片Ｓに照射した。なお、本評価例で用いた第１赤外線は、第１波長範囲に、波長範囲１．２μｍ〜１０．０μｍにおける赤外線の全放射エネルギーの９５％が含まれる赤外線である。試験片Ｓの変形最大部と底辺部の距離は、３ｍｍであった。すなわち、評価例ＩＩ−４において、Ｐ＝５であり、Ｑ＝３であった。その結果、反り変形の速度は０．６ｍｍ／分であった。
【０２５９】
上記評価例ＩＩ−１〜ＩＩ−４から明かなとおり、第１の実施形態で説明したように第１赤外線を用いた基板乾燥方法では、プラスチック基板の変形を抑制できる。Ｂ１／（Ｂ１＋Ｂ２）の値が０．２以上の場合、プラスチック基板の変形を著しく抑制できる。
【０２６０】
（評価実験ＩＩＩ）
評価実験ＩＩＩでは、評価実験Ｉと同様の試験片Ｓを準備し、第２赤外線の代わりに第３赤外線を試験片Ｓに照射した点以外は、評価実験Ｉと同様にして試験片Ｓを乾燥処理した。その乾燥処理された試験片Ｓの変形最大部と底辺部の距離Ｑ（ｍｍ）を、ゲージを用いて測定し、評価実験Ｉと同様に、反り変形の速度を算出した。なお、第３赤外線の放射スペクトルの条件、すなわち、第１波長範囲及び第２波長範囲の積分値は、実験６の場合と同様であった。
【０２６１】
（比較評価例ＩＩＩ−１）
試験片Ｓを、ホットプレートを利用して、実験７の場合と同じように加熱処理した。具体的には試験片Ｓを、ホットプレートを利用して２３０℃の温度で１５分加熱処理した。すなわち、比較評価例ＩＩＩ−１において、Ｐ＝１５であった。試験片Ｓは、図１４（ｂ）に示したように単一のカーブで湾曲するような変形ではなく、多数のシワを含むような変形をした。そのため、試験片Ｓの変形最大部と底辺部の距離Ｑを測定できないことから、反り変形の速度は算出できなかった。
【０２６２】
（評価例ＩＩＩ−１）
実験６における正孔注入層用塗布膜を想定し、Ｃ１／（Ｃ１＋Ｃ２）の値が実験６と同様の０．９５３である第３赤外線を、１０分間、試験片Ｓに照射した。試験片Ｓの変形最大部と底辺部の距離は、２ｍｍであった。すなわち、評価例ＩＩＩ−１において、Ｐ＝１０であり、Ｑ＝２であった。その結果、反り変形の速度は０．２ｍｍ／分であった。なお、評価例ＩＩＩ−１では、比較評価例ＩＩＩ−１のようなシワもほとんど発生しなかった。
【０２６３】
評価例ＩＩＩ−１から明らかなように、第３赤外線を利用して正孔注入層を活性化することで、活性化処理におけるプラスチック基板の反り変形を抑制可能である。更に、比較評価例ＩＩＩ−１の試験片Ｓに生じたようなシワも抑制可能である。したがって、比較評価例ＩＩＩ−１及び評価例ＩＩＩ−１から明かなとおり、第１の実施形態で説明したように、第３赤外線を利用して正孔注入層を活性化することで、活性化処理の際にプラスチック基板の変形を抑制できる。
【０２６４】
以上、第１の実施形態として有機ＥＬ素子１Ａの製造方法について説明した。これまでの説明では、有機ＥＬ素子１Ａが有する素子本体２０の構成として、図１に示したように、陽極層２１、正孔注入層２２、正孔輸送層２３、発光層２４、電子注入層２５及び陰極層２６をする場合を例示した。しかしながら、有機ＥＬ素子１Ａの構成は、図１に示した構成に限定されない。
【０２６５】
素子本体２０における陽極層２１と、陰極層２６との間に設けられる層構成の一例について説明する。正孔注入層、正孔輸送層、発光層および電子注入層については重複する説明を省略する場合もある。
【０２６６】
陰極層と発光層との間に設けられる層の例としては、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。陰極層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、陰極層に接する層を電子注入層といい、この電子注入層を除く層を電子輸送層という。
【０２６７】
電子注入層は、陰極層からの電子注入効率を改善する機能を有する。電子輸送層は、電子注入層、又は電子注入層がない場合は陰極層から電子を受け取り、発光層まで電子を輸送する機能を有する。
【０２６８】
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。電子注入層及び電子輸送層の少なくとも一方が正孔の輸送を堰き止める機能を有する場合には、これらの層が正孔ブロック層を兼ねることがある。例えば正孔電流のみを流す有機ＥＬ素子を作製し、その電流値の減少で堰き止める効果を確認できる。
【０２６９】
陽極層と発光層との間に設けられる層としては、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層などが挙げられる。陽極層に接する層を正孔注入層という。
【０２７０】
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。正孔輸送層は、正孔注入層（又は正孔注入層がない場合には陽極層）から正孔を受け取り、発光層まで正孔を輸送する機能を有する。
【０２７１】
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。正孔注入層及び正孔輸送層の少なくとも一方が電子の輸送を堰き止める機能を有する場合には、これらの層が電子ブロック層を兼ねることがある。例えば電子電流のみを流す有機ＥＬ素子を作製し、測定された電流値の減少で電子の輸送を堰き止める効果を確認できる。
【０２７２】
有機ＥＬ素子１Ａの変形例として有機ＥＬ素子がとり得る層構成の例を以下に示す。以下は、基板１０上に形成される素子本体２０の層構成の例である。
（ａ）陽極層／発光層／陰極層
（ｂ）陽極層／正孔注入層／発光層／陰極層
（ｃ）陽極層／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極層
（ｄ）陽極層／正孔注入層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極層
（ｅ）陽極層／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／陰極層
（ｆ）陽極層／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子注入層／陰極層
（ｇ）陽極層／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極層
（ｈ）陽極層／発光層／電子注入層／陰極層
（ｉ）陽極層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極層
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。
【０２７３】
上記（ｆ）の層構成が、図１に示した構成である。上記（ｆ）以外の構成において、陽極層、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子注入層および陰極層は、図１に図示した素子本体２０が有する各層、すなわち、陽極層２１、正孔注入層２２、正孔輸送層２３、発光層２４、電子注入層２５及び陰極層２６に対応し、素子本体２０が有する各層と同様の構成を有すると共に、同様の形成方法で形成し得る。
【０２７４】
（ｇ）及び（ｉ）の構成のように、陰極層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形態では、陰極層に接する層を電子注入層と称し、この電子注入層を除く層を電子輸送層と称している。
【０２７５】
電子輸送層は、陰極層、電子注入層、又は、陰極層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。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が挙げられる。
【０２７６】
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。
【０２７７】
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。
【０２７８】
更に、有機ＥＬ素子１Ａは単層の発光層を有していても２層以上の発光層を有していてもよい。上記（ａ）〜（ｉ）の層構成のうちのいずれか１つにおいて、陽極層と陰極層との間に配置された積層体を「構造単位Ａ」とすると、２層の発光層を有する有機ＥＬ素子の構成として、下記（ｊ）に示す層構成を挙げることができる。２個ある（構造単位Ａ）の層構成は互いに同じであっても、異なっていてもよい。
（ｊ）陽極／（構造単位Ａ）／電荷発生層／（構造単位Ａ）／陰極
【０２７９】
ここで電荷発生層とは、電界を印加することにより、正孔と電子とを発生する層である。電荷発生層としては、例えば酸化バナジウム、インジウムスズ酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ：略称ＩＴＯ）、酸化モリブデンなどからなる薄膜を挙げることができる。
【０２８０】
「（構造単位Ａ）／電荷発生層」を「構造単位Ｂ」とすると、３層以上の発光層を有する有機ＥＬ素子の構成として、以下の（ｋ）に示す層構成を挙げることができる。
（ｋ）陽極／（構造単位Ｂ）ｘ／（構造単位Ａ）／陰極
なお記号「ｘ」は、２以上の整数を表し、「（構造単位Ｂ）ｘ」は、（構造単位Ｂ）がｘ段積層された積層体を表す。複数ある（構造単位Ｂ）の層構成は同じでも、異なっていてもよい。
【０２８１】
電荷発生層を設けずに、複数の発光層を直接的に積層させて有機ＥＬ素子を構成してもよい。
【０２８２】
これまでの説明では、陽極層を基板側に配置した例を説明したが、陰極層を基板側に配置してもよい。この場合、例えば（ａ）〜（ｋ）の各有機ＥＬ素子を基板上に作製する場合、陰極層（各構成（ａ）〜（ｋ）の右側）から順に各層を基板上に積層すればよい。
【０２８３】
（第２の実施形態）
第２の実施形態に係る有機電子素子としての有機光電変換素子１Ｂは、図１２に模式的に示すように、基板１０Ａと、基板上に設けられた素子本体９０とを備える。基板１０Ａは、図１に示した有機ＥＬ素子１Ａに用いられ得る基板１０と同様の基板を用いることができる。一実施形態において、基板１０Ａ上には、基板１０の場合と同様に、バリア層２７が形成されていてもよい。
【０２８４】
素子本体９０は、一対の電極である陽極層９１及び陰極層９２と、活性層９３とを含む。陽極層９１及び陰極層９２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。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。
【０２８５】
陽極層９１及び陰極層９２のうちのいずれか一方が透明または半透明な電極である場合、他方は不透明な電極であってもよい。
【０２８６】
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。
【０２８７】
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。
【０２８８】
これらの陽極層９１及び陰極層９２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。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、陽極層９１であっても陰極層９２であってもよい。
【０２８９】
有機光電変換素子１Ｂに含まれる活性層９３は、バルクヘテロ接合型の活性層又はダブルヘテロ型の活性層である。
【０２９０】
活性層９３が、バルクヘテロ接合型の場合には電子供与性化合物及び電子受容性化合物を含む。活性層がダブル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。
【０２９１】
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。
【０２９２】
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。
【０２９３】
活性層９３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。
【０２９４】
活性層９３は、機械的特性を高めるため、電子供与性化合物及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。
【０２９５】
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。
【０２９６】
上述した構成を有する活性層９３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、この溶液を陽極層９１又は陰極層９２上に塗布することで、活性層９３を形成することができる。
【０２９７】
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及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９３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。
【０２９８】
上記有機光電変換素子１Ｂは、第１の実施形態で説明した方法と同様にして基板１０Ａを乾燥させた後に、基板１０Ａ上に、素子本体９０を形成することで製造される。素子本体９０において陽極層９１及び陰極層９２は、公知の方法で形成され得る。素子本体９０において活性層９３は、第１の実施形態で説明した架橋性基（重合性基を含む）を有する材料を含む塗布液と共に赤外線加熱を利用した有機機能層の形成方法によって形成される。
【０２９９】
基板１０Ａの乾燥方法は、第１の実施形態における基板１０の乾燥方法と同様であるため、有機光電変換素子１Ｂの製造方法において、基板１０Ａの乾燥方法については、第１の実施形態と同様の作用効果を有する。活性層９３は、第１の実施形態で説明した、架橋性基を有する塗布液を用いると共に赤外線を利用した有機機能層の形成方法で形成される。この場合、例えば、第１の実施形態において、架橋性基を有する塗布液と共に赤外線を利用した有機機能層の形成方法に関して説明した作用効果を有する。例えば、活性層９３をより短い時間で且つ基板１０Ａへダメージを与えずに形成可能である。例えば、活性層９３がダブルヘテロ構造、すなわち、２層構造である場合、下側の層を、第１の実施形態で説明した架橋性基を有する塗布液を用いた有機機能層の形成方法が適用して形成することで、上側の層を塗布法で形成したとしても、下側の層が影響を受けにくい。
【０３００】
有機光電変換素子１Ｂは、上述した基板１０Ａ、電極（陽極層９１及び陰極層９２）及び活性層９３の他に、光電変換効率を向上させるために、活性層９３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、陽極層９１と活性層９３との間、或いは、陰極層９２と活性層９３との間に設けることができる。
【０３０１】
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。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。
【０３０２】
上記中間層としての有機機能層は、例えば、第１の実施形態で説明した、架橋性基を有する材料を含む塗布液と共に赤外線加熱を利用した有機機能層の形成方法が適用して形成できる。この形成方法を利用することで、中間層の上側の層を塗布法で形成したとしても、中間層が影響を受けにくい。陽極層９１と活性層９３との中間層が有機機能層としての正孔注入層であって、その形成に活性化処理を有する場合、例えば、第１の実施形態における未活性正孔注入層２２ｂを加熱活性化する場合と同様の活性化処理を適用できる。この場合、第１の実施形態において、未活性正孔注入層２２ｂを加熱活性化に対して説明した場合と同様の作用効果を有する。
【０３０３】
（第３の実施形態）
第３の実施形態として有機電子素子が有機薄膜トランジスタである場合について説明する。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、有機半導体である高分子化合物を含む有機半導体層と、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。
【０３０４】
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有機半導体層と、該電流経路を通る電流量を制御するゲート電極と、有機半導体層とゲート電極との間に配置される絶縁層とを有する。
【０３０５】
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有機半導体層と、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、該ゲート電極が有機半導体層中に設けられている。
【０３０６】
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を形成でき、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。
【０３０７】
図１３に模式的に示した電界効果型の有機薄膜トランジスタ１Ｃの例を利用して、具体的に説明する。有機薄膜トランジスタ１Ｃは、基板１０Ｂと、基板１０Ｂ上に設けられる素子本体１００とを有する。基板１０Ｂは、第１の実施形態で説明した基板１０と同様の基板とし得る。一実施形態において、第１の実施形態の場合と同様に、基板１０Ｂ上には、バリア層２７が形成されていてもよい。
【０３０８】
素子本体１００は、ゲート電極１０１、絶縁層１０２、有機半導体層（有機機能層）１０３並びにソース電極１０４及びドレイン電極１０５を有する。
【０３０９】
ゲート電極１０１は、基板１０Ｂ上に設けられている。ゲート電極１０１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。ゲート電極と１０１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。
【０３１０】
絶縁層１０２は、ゲート電極１０１を埋設するように基板１０Ｂ上に設けられている。絶縁層１０２の材料は、電気的な絶縁性が高い材料であればよい。絶縁層１０２の材料としては、例えば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。絶縁層１０２の材料としては、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。
【０３１１】
有機半導体層１０３は、絶縁層１０２上に設けられている。有機半導体層１０３の材料である有機半導体としてはπ共役ポリマーが用いられ得る。有機半導体層１０３の材料である有機半導体としては、例えば、ポリピロール及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリアニリン及びその誘導体、ポリアリルアミン及びその誘導体、ポリフルオレン及びその誘導体、ポリカルバゾール及びその誘導体、ポリインドール及びその誘導体、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）及びその誘導体を用いることができる。有機溶媒に溶解する低分子物質、例えば、ペンタセンなどの多環芳香族の誘導体、フタロシアニン誘導体、ペリレン誘導体、テトラチアフルバレン誘導体、テトラシアノキノジメタン誘導体、フラーレン及びその誘導体、カーボンナノチューブ及びその誘導体も有機半導体層１０３の材料である有機半導体として用いられ得る。具体的には、２，１，３−ベンゾチアジアゾール−４，７−ジ（エチレンボロネート）と、２，６−ジブロモ−（４，４−ビス−ヘキサデカニル−４Ｈ−シクロペンタ[２，１−ｂ；３，４−ｂ’]−ジチオフェンとの縮合物、９，９−ジ−ｎ−オクチルフルオレン−２，７−ジ（エチレンボロネート）と、５，５’−ジブロモ−２，２’−バイチオフェンとの縮合物等があげられる。
【０３１２】
ソース電極１０４及びドレイン電極１０５は、有機半導体層１０３上に離間して設けられている。ソース電極１０４とドレイン電極１０５との間に位置する有機半導体層１０３が電流経路としてのチャネル部に対応する。ソース電極１０４及びドレイン電極１０５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。
【０３１３】
上記有機薄膜トランジスタ１Ｃは、第１の実施形態で説明した基板乾燥方法で基板１０Ｂを乾燥させた後に、素子本体１００を形成することで製造され得る。素子本体１００は、例えば特開平５−１１００６９号公報に記載されている方法で作製され得る。
【０３１４】
有機薄膜トランジスタ１Ｃにおいて、有機半導体層１０３は、第１の実施形態で説明した、架橋性基を有する材料を含む塗布液と共に赤外線加熱を利用した有機機能層の形成方法により形成される。一実施形態において、絶縁層１０２が有機材料から構成される場合、例えば、絶縁層１０２も第１の実施形態で説明した、架橋性基を有する材料を含む塗布液と共に赤外線加熱を利用した有機機能層の形成方法により形成し得る。有機半導体層１０３も同様に第１の実施形態で説明した、架橋性基を有する材料を含む塗布液と共に赤外線加熱を利用した有機機能層の形成方法により形成され得る。ゲート電極１０１、ソース電極１０４及びドレイン電極１０５は、蒸着法、スパッタ法、インクジェット法などの公知の方法で形成され得る。以下では、特に断らない限り、絶縁層１０２も有機材料から構成されている形態について説明する。
【０３１５】
基板１０Ｂが第１の実施形態で説明した基板乾燥方法と同様にして乾燥されるので、有機薄膜トランジスタ１Ｃの製造方法においても、基板１０Ｂの乾燥に関して第１の実施形態と同様の作用効果を有する。絶縁層１０２及び有機半導体層１０３を、第１の実施形態で説明した、上記有機機能層（有機薄膜）の形成方法により形成すれば、その形成方法に関して第１の実施形態で説明した作用効果と同様の作用効果を有する。例えば、絶縁層１０２及び有機半導体層１０３をより短い時間で且つ基板１０Ｂへダメージを与えずに形成可能である。更に、絶縁層１０２及び有機半導体層１０３を上記塗布法により形成する場合、絶縁層１０２の形成後に、有機半導体層１０３を塗布法により形成したとしても、絶縁層１０２と有機半導体層１０３との混合が生じない。
【０３１６】
有機薄膜トランジスタ１Ｃにおいて、ソース電極１０４及びドレイン電極１０５と、有機半導体層１０３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。
【０３１７】
ソース電極１０４及びドレイン電極１０５と、有機半導体層１０３との間に介在する層が有機機能層である場合、その有機機能層の形成には、第１の実施形態で説明した、架橋性基（重合性基を含む）を有する材料を含む塗布液と共に赤外線加熱を利用した有機機能層の形成方法を適用できる。有機半導体層１０３がｐ型導電性を有する材料から構成されており、ソース電極１０４及びドレイン電極１０５と、有機半導体層１０３との間に介在する有機機能層が、活性化処理が必要な正孔注入層である場合には、第１の実施形態における未活性正孔注入層２２ｂを加熱活性化する場合と同様の活性化処理を適用できる。この場合、第１の実施形態において、未活性正孔注入層２２ｂの加熱活性化に対して説明した場合と同様の作用効果を有する。上記正孔注入層は、ソース電極１０４及びドレイン電極１０５の両方と有機半導体層１０３と間に設けられ得る場合に限定されず、ソース電極１０４と有機半導体層１０３との間又はドレイン電極１０５と有機半導体層１０３との間に設けられていてもよい。
【０３１８】
図１３では、電界効果型であり、且つ、ボトムゲートトップコンタクト型の有機薄膜トランジスタを例示したが、電界効果型の有機薄膜トランジスタは、他の公知の構成、例えば、ボトムゲートボトムコンタクト型の構成でもよい。更に、有機薄膜トランジスタは、前述した静電誘導型有機薄膜トランジスタであってもよい。
【０３１９】
以上、本発明の種々の実施形態を説明したが、例示した種々の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。例えば、有機ＥＬ素子１Ａ、有機光電変換素子１Ｂ及び有機薄膜トランジスタ１Ｃの製造方法は、有機機能層（有機薄膜）が、第１の実施形態で説明したように、架橋性基（重合性基を含む）を有する材料を含む塗布液と共に赤外線加熱を利用した有機機能層の形成方法で形成されていれば、特に限定されない。従って、例えば、基板が既に乾燥されている場合、或いは、バリア膜などの他の手法で基板中の水分の影響を抑制できれば、基板乾燥工程は実施しなくても良い。更に、正孔注入層を活性化処理が不要な材料で構成する場合、例示した赤外線を利用した活性化処理は実施しなくてもよい。
【０３２０】
有機電子素子は、２以上の電極を有し、２以上の電極間に配置される有機機能層を有していればよい。ここで、２以上の電極間に配置される有機機能層とは、例えば、図１に例示したように、一対の電極の間に挟まれるように物理的に位置している場合だけでなく、例えば、正孔又電子の移動の経路（電流経路）となるように配置されている場合も含む。有機機能層が一対の電極の間に挟まれるように物理的に位置している場合、通常、有機機能層は、電流経路となる。
【０３２１】
これまで説明した有機電子素子は、素子本体を保護するために素子本体を覆う保護膜を有していてもよい。これにより、有機電子素子が大気から遮断され、有機電子素子の劣化（例えば、特性の低下）を抑制することができる。有機薄膜トランジスタについては、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、有機電子素子を、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。
【符号の説明】
【０３２２】
１Ａ…有機ＥＬ素子（有機電子素子）、１Ｂ…有機光電変換素子（有機電子素子）、１Ｃ…有機薄膜トランジスタ（有機電子素子）、１０，１０Ａ，１０Ｂ…基板（プラスチック基板）、２０，９０，１００…素子本体、２１，９１…陽極層、２２…正孔注入層、２３…正孔輸送層、２４…発光層、２５…電子注入層、２６，９２…陰極層、２７…バリア層、３０Ａ…巻出しロール、３０Ｂ…巻取りロール。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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