(57)【要約】  基板上に、第１電極を所定の形状の開口部を有する第１マスクを用いて形成し、発光機能層を第１マスクよりも開口部の面積が大きい第２マスクを用いて形成し、第２電極を第２マスクよりも開口部の面積が大きい第３マスクを用いて形成することにより、有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する。
2016158407.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極、第２電極、及び、前記第１電極と前記第２電極との挟持された発光機能層を備え、
前記第１電極よりも、前記発光機能層の形成面積が大きく、
前記発光機能層よりも、前記第２電極の形成面積が大きい
有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２】
前記発光機能層が、前記第１電極の全面を覆う請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３】
前記第２電極が、前記第１電極の取出し部との絶縁距離内を除き前記発光機能層の全面を覆う請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】
前記絶縁距離が、前記発光機能層によって絶縁性が確保できる最小距離以上である請求項３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
基板上に第１電極を形成する工程と、
前記第１電極上に発光機能層を形成する工程と、
前記発光機能層上に第２電極を形成する工程と、を有し、
前記第１電極を、前記第１電極の形状の開口部を有する第１マスクを用いて形成し、
前記発光機能層を、前記第１マスクよりも開口部の面積が大きい第２マスクを用いて形成し、
前記第２電極を、前記第２マスクよりも開口部の面積が大きい第３マスクを用いて形成する
有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項６】
前記第２マスクの開口部は、前記第１電極の全面が収まる形状に形成されている請求項５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項７】
前記第３マスクの開口部は、前記第１電極の取出し部の周囲の絶縁距離内を除く前記発光機能層の全面が収まる形状に形成されている請求項５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項８】
前記第１マスク、前記第２マスク、及び、前記第３マスクは、薄膜化された凹部に開口部が形成されている請求項５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項９】
前記第１マスク、前記第２マスク、及び、前記第３マスクと前記基板側との接触領域は、前記第１電極、前記発光機能層、及び、前記第２電極を形成する領域の外側である請求項５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子、及び、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法に係わる。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）は、基板上に、第１電極、発光層を含む発光機能層、及び、第２電極を順次成膜することで形成される。また、有機ＥＬ素子では、絶縁層によるリブ状の画素分離層を設けることにより、隣接する素子同士の分離が行なわれている。【０００３】
このような有機ＥＬ素子では、例えば、基板上に、第１電極、画素分離層となる絶縁膜、発光機能層、及び、第２電極が順次形成される。画素分離層となる絶縁膜は、レジスト材料等を用いたフォトリソグラフィ工程により作製される。また、第１電極、発光機能層、及び、第２電極は、蒸着マスク等の所定の開口を有するマスクを用いることにより、所定の形状に成膜される。【０００４】
有機ＥＬ素子の作製において、マスクを用いた発光機能層、及び、第２電極の成膜では、画素分離層上への異物の転写（付着）による有機ＥＬ素子の信頼性の低下が問題となっている。これは、例えば、発光機能層や第２電極を形成する際、画素分離層上にマスクが接触することにより、マスクに異物が付着し、さらに、このマスクに付着した異物が画素分離層の表面に転写（付着）することが原因と考えられている。画素分離層上に異物が存在すると、異物により有機ＥＬ素子の封止が阻害され、素子の信頼性が低下する。【０００５】
この問題に対し、発光機能層の形成領域の外側の画素分離層に蒸着マスクを接触させて、発光機能層を形成することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この方法では、発光機能層の形成領域外にマスクを接触させることにより、有機ＥＬ素子の発光領域内へのマスクからの異物の転写を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−２２２１４６号公報
【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、上述の方法は、絶縁層からなる画素分離層を設けることが前提となっている。有機ＥＬ素子において絶縁層で画素分離層を形成する場合には、フォトリソグラフィ工程による絶縁層のパターニングが必要となり、製造工程における工程数の増加やコストの増加が発生する。このため、絶縁層による画素分離層を形成せずに、マスクによるパターニングのみで隣接する有機ＥＬ素子同士を分離する方法が求められている。【０００８】
絶縁層による画素分離層を形成せずに、マスクによるパターニングのみで隣接する有機ＥＬ素子同士を分離する場合には、上述の画素分離領層にマスクを接触させる方法は適用できない。また、画素分離層が無い構成の場合、基板上に成膜するパターンは、第１電極、発光機能層、及び、第２電極でそれぞれ必要範囲が異なる。この場合、素子精度を確立させる必要があるため、第１電極、発光機能層、及び、第２電極層の各成膜範囲の近傍で基材とマスクを接触させることが望まれる。このため、成膜パターンにもマスク接触が起こり、成膜物がマスクへ付着して異物となる。そして、このマスクに付着した異物が次の工程において、マスクから成膜パターン側に転写されて、リークや封止性能低下等の有機ＥＬ素子の信頼性の低下を引き起こす。
このような画素分離領層を作製しない有機ＥＬ素子においても、マスクからの異物の転写を抑止し、有機ＥＬ素子の信頼性を向上することが求められている。【０００９】
上述した問題の解決のため、本発明においては、信頼性の向上が可能な有機エレクトロルミネッセンス素子、及び、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、第１電極、第２電極、及び、第１電極と第２電極との挟持された発光機能層を備え、第１電極よりも発光機能層の形成面積が大きく、発光機能層よりも第２電極の形成面積が大きい。
また、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法は、基板上に第１電極を形成する工程と、第１電極上に発光機能層を形成する工程と、発光機能層上に第２電極を形成する工程とを有する。そして、第１電極を第１電極の形状の開口部を有する第１マスクを用いて形成し、発光機能層を第１マスクよりも開口部の面積が大きい第２マスクを用いて形成し、第２電極を第２マスクよりも開口部の面積が大きい第３マスクを用いて形成する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、信頼性の向上が可能な有機エレクトロルミネッセンス素子、及び、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態の有機ＥＬ素子の平面図である。
【図２】図１に示す有機ＥＬ素子のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】有機ＥＬ素子の製造工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態の例を説明するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。
なお、説明は以下の順序で行う。
１．有機エレクトロルミネッセンス素子
２．有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法
【００１４】
〈１．有機エレクトロルミネッセンス素子〉
以下、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）の具体的な実施の形態について説明する。図１に有機ＥＬ素子の平面図を示す。また、図１に示す有機ＥＬ素子のＡ−Ａ線断面図を図２に示す。
【００１５】
［有機ＥＬ素子の構成］
図１及び図２に示す有機ＥＬ素子１０は、基板１１と、基板１１上に設けられた第１電極１２、第１電極１２上に設けられた発光機能層１３、及び、発光機能層１３上に設けられた第２電極１４を備える。なお、本実施形態では、有機ＥＬ素子における、基板１１側を下層、第２電極１４側を上層として説明する。また、以下の説明において透明（透光性）とは波長５５０ｎｍにおける光透過率が５０％以上であることをいう。
【００１６】
また、図１に示すように、有機ＥＬ素子１０には、有機ＥＬ素子１０の１辺側に、第１取出し部１５及び第２取出し部１６が設けられている。第１取出し部１５は、有機ＥＬ素子１０の第１電極１２と電気的に接続された、第１電極１２の取出し部である。第２取出し部１６は、第２電極１４と電気的に接続された、第２電極１４の取出し部である。
【００１７】
基板１１上において、発光機能層１３を介して第２電極１４と対向する部分が第１電極１２であり、第２電極１４と対向する位置以外で第１電極１２の辺から突出する部分が第１取出し部１５である。また、第１電極１２、発光機能層１３、及び、第２電極１４の積層部の外部に形成され、第２電極１４の辺から突出する部分が第２取出し部１６である。
【００１８】
図１及び図２に示す有機ＥＬ素子１０は、上層に形成されている層ほど形成面積が大きい。つまり、基板１１側に形成されている第１電極１２よりも発光機能層１３の形成面積が大きく、発光機能層１３よりも第２電極１４の形成面積が大きい。
【００１９】
なお、ここでいう面積とは、図１に示すように、基板１１の表面の鉛直方向から見た各層の投影面の面積である。このため、有機ＥＬ素子１０の厚さ方向の面積、及び、表面の凹凸に起因する表面積は含まれない。
また、有機ＥＬ素子１０において、第１電極１２の形成面積に、第１取出し部１５の面積は含まれない。同様に、第２電極１４の形成面積に、第２取出し部１６の面積は含まれない。
【００２０】
第１電極１２は、基板１１上において第１取出し部１５と電気的に接続する所定の形状に形成されている。この形状については特に限定されず、有機ＥＬ素子１０の発光面の形状に基づいて適宜設計される。
【００２１】
発光機能層１３は、第１電極１２の全面を覆うように形成され、且つ、第１電極１２よりも面積が大きく形成されている。このため、発光機能層１３を形成した後は、第１電極１２が発光機能層１３から露出しない構成となる。また、発光機能層１３は、第１電極１２と第１取出し部１５との接続部分も覆う形状であり、この発光機能層１３に覆われていない部分の第１取出し部１５が、基板１１上で発光機能層１３から露出される構成である。
【００２２】
第２電極１４は、基板１１上に露出する第１取出し部１５の周囲を除き、発光機能層１３を覆うように形成され、且つ、発光機能層１３よりも面積が大きく形成されている。第２電極１４が形成されない第１取出し部１５の周囲とは、第１取出し部１５と第２電極１４との間に設けられる絶縁距離内の範囲である。
【００２３】
第１電極１２と第２電極１４とは、発光機能層１３により短絡が防止されている。このため、第１電極１２と第２取出し部１６とも、発光機能層１３により短絡が防止されている。第１電極１２と第２電極１４、及び、第１電極１２と第２取出し部１６とは、第１電極１２の全面が発光機能層１３により覆われているため、発光機能層１３が上述の形成面積、形状の条件を満たす限り短絡が防止される。
【００２４】
一方、第２電極１４と第１取出し部１５との短絡を発光機能層１３で防止するためには、第１取出し部１５と電気的な接続がない形状に第２電極１４を形成する必要がある。具体的には、第２電極１４と第１取出し部１５との短絡を防止するためには、第２電極１４と第１取出し部１５とを、発光機能層１３によって短絡が防止できる距離まで、離す必要がある。この短絡を防止するために必要な距離が、絶縁距離である。
【００２５】
即ち図１に示すように、この絶縁距離内の範囲において、基板１１上で発光機能層１３から露出する第１取出し部１５の周囲に、第２電極１４が形成されていない形状とする必要がある。このため、少なくとも絶縁距離内の範囲において発光機能層１３が露出する形状に、第２電極１４を形成する必要がある。
【００２６】
第１取出し部１５と第２電極１４との絶縁距離は、発光機能層１３によって短絡が防止できる最小距離以上とすることができ、好ましくは、この最小距離にマスクのアライメント誤差を加えた距離とすることができる。また、この絶縁距離は、第１取出し部１５が配置される有機ＥＬ素子１０の１辺の長さ以下、好ましくは第１取出し部１５が封止部から露出している長さ以下とすることができる。例えば、有機ＥＬ素子１０において、上記絶縁距離を確保しつつ、第１取出し部が配置される１辺の長さ以下において、発光機能層１３が露出する構成とすることができる。
【００２７】
発光機能層１３が複数の層で構成されている場合には、発光機能層１３を構成する各層の面積は同じであり、同じ形状であることが好ましい。但し、発光機能層１３を構成する各層においても、下層（基板１１）側に形成されている層よりも上層（基板１１と逆）側に形成されている層の面積が大きくなるように形成されていてもよい。
【００２８】
第１電極１２、発光機能層１３、及び、第２電極１４の各層間に他の層が形成されている場合には、この層間の他の層も下層（基板１１）側に形成されている層よりも面積が大きく、上層（基板１１と逆）側に形成されている層よりも面積が小さいことが好ましい。或いは、下層（基板１１）、又は、上層（基板１１と逆）のいずれかと同じ面積であることが好ましい。
【００２９】
基板１１と第１電極１２との間に形成される層、例えば、基板１１の表面に形成されるバリア層や、有機ＥＬ素子１０の光取出しを向上させるための光学的な作用を有する層、及び、第１電極１２の下層に形成される下地層等については、形成面積は特に限定されない。例えば、下地層は、第１電極１２が形成される形状で形成されていればよい。第１電極１２の下地層としては、第１電極１２の形成時に成長核となるＰｄやＩｎを含む金属や、後述する電子輸送材料に適用される窒素原子を含んだ化合物から形成することが好ましい。
【００３０】
以下、有機ＥＬ素子について、主要な構成要素及びその製造方法について説明する。
［第１電極・第２電極（陽極・陰極）］
第１電極１２、及び、第２電極１４は、有機ＥＬ素子１０において一方が陽極となり、他方が陰極となる。
【００３１】
第１電極１２、又は、第２電極１４を陽極として用いる場合には、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としては、Ａｕ、Ａｇ等の金属、ＣｕＩ、酸化インジウムスズ（Indium Tin Oxide：ＩＴＯ）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ２Ｏ３−ＺｎＯ）等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。
【００３２】
陽極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成し、フォトリソグラフィ法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は（１００μｍ以上程度）、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。
有機導電性化合物のように塗布可能な物質を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等湿式成膜法を用いることもできる。陽極側から発光を取り出す場合には、透過率を１０％より大きくすることが望ましい。また、陽極としてのシート抵抗は数百Ω／ｓｑ．以下が好ましい。膜厚は材料にもよるが、通常１０〜１０００ｎｍの範囲内、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲内で選ばれる。
【００３３】
また、第１電極１２、又は、第２電極１４を陰極として用いる場合には、発光機能層１３に電子を供給する陰極（カソード）として機能する電極膜で構成する。陰極としては、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。
このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。
これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、リチウム／アルミニウム混合物やアルミニウム等が好適である。
陰極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。
【００３４】
陰極としてのシート抵抗は数百Ω／ｓｑ．以下が好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ〜５μｍの範囲内、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲内で選ばれる。また、陰極として上記金属を１〜２０ｎｍの膜厚で作製した後に、陽極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に作製することで、透明又は半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する素子を作製することができる。
【００３５】
また、第１取出し部１５、及び、第２取出し部１６は、第１電極１２、又は、第２電極１４と外部電源とを電気的に接続するものであって、その材料としては特に限定されるものではなく公知の素材を好適に使用できるが、例えば、３層構造からなるＭＡＭ電極（Ｍｏ／Ａｌ・Ｎｄ合金／Ｍｏ）等の金属膜を用いることができる。
【００３６】
［発光機能層］
発光機能層１３は、少なくとも、各種有機化合物からなる発光材料を含有する発光層を主体として構成される発光体（単位）である。発光機能層１３は、陽極と陰極とからなる一対の電極の間に挟持されており、当該陽極から供給される正孔（ホール）と陰極から供給される電子とが当該発光体内で再結合することにより発光する。第１電極１２と第２電極１４とで発光機能層１３が挟持されている部分のみが、有機ＥＬ素子１０における発光領域となる。そして、有機ＥＬ素子１０は、発生させた光（以下、発光光ｈと記す）を、少なくとも透明な基板１１側から取り出すボトムエミッション型として構成されている。なお、有機ＥＬ素子は、所望の発光色に応じて、当該発光機能層１３を複数備えていてもよい。
【００３７】
発光機能層１３の層構造が限定されることはなく、一般的な層構造であってよい。例えば、第１電極１２がアノード（すなわち陽極）として機能し、第２電極１４がカソード（すなわち陰極）として機能する場合、発光機能層１３は、第１電極１２側から順に正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層を積層した構成が例示されるが、このうち、少なくとも有機材料を用いて構成された発光層を有することが必須である。正孔注入層及び正孔輸送層は、正孔輸送注入層として設けられてもよい。電子輸送層及び電子注入層は、電子輸送注入層として設けられてもよい。また、これらの発光機能層１３のうち、例えば、電子注入層は無機材料で構成されていてもよい。
【００３８】
発光機能層１３は、これらの層の他にも正孔阻止層や電子阻止層等が必要に応じて必要箇所に積層されていてもよい。さらに、発光層は、各波長領域の発光光を発生させる各色発光層を有し、これらの各色発光層を、非発光性の補助層を介して積層させた構造としてもよい。補助層は、正孔阻止層、電子阻止層として機能してもよい。
【００３９】
また、有機ＥＬ素子１０は、少なくとも１層の発光層を含む発光機能層１３を複数積層した、いわゆるタンデム構造の素子であってもよい。タンデム構造の代表的な素子構成としては、例えば、以下の構成を挙げることができる。
陽極／第１発光機能層／中間コネクタ層／第２発光機能層／中間コネクタ層／第３発光機能層／陰極
【００４０】
ここで、上記第１発光機能層、第２発光機能層、及び、第３発光機能層は全て同じであっても、異なっていてもよい。また、二つの発光機能層が同じであり、残る一つが異なっていてもよい。
複数の発光機能層１３は直接積層されていても、中間コネクタ層を介して積層されていてもよい。
【００４１】
中間コネクタ層は、一般的に中間電極、中間導電層、電荷発生層、電子引抜層、接続層、中間絶縁層とも呼ばれ、陽極側の隣接層に電子を、陰極側の隣接層に正孔を供給する機能を持った層であれば、公知の材料構成を用いることができる。中間コネクタ層に用いられる材料としては、例えば、ＩＴＯ（インジウム・錫酸化物）、ＩＺＯ（インジウム・亜鉛酸化物）、ＺｎＯ２、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＴｉＯｘ、ＶＯｘ、ＣｕＩ、ＩｎＮ、ＧａＮ、ＣｕＡｌＯ２、ＣｕＧａＯ２、ＳｒＣｕ２Ｏ２、ＬａＢ６、ＲｕＯ２、Ａｌ等の導電性無機化合物層や、Ａｕ／Ｂｉ２Ｏ３等の２層膜や、ＳｎＯ２／Ａｇ／ＳｎＯ２、ＺｎＯ／Ａｇ／ＺｎＯ、Ｂｉ２Ｏ３／Ａｕ／Ｂｉ２Ｏ３、ＴｉＯ２／ＴｉＮ／ＴｉＯ２、ＴｉＯ２／ＺｒＮ／ＴｉＯ２等の多層膜、またＣ６０等のフラーレン類、オリゴチオフェン等の導電性有機物層、金属フタロシアニン類、無金属フタロシアニン類、金属ポルフィリン類、無金属ポルフィリン類等の導電性有機化合物層等が挙げられるが、これらに限定されない。
【００４２】
発光機能層１３内の好ましい構成としては、例えば、上記の代表的な素子構成で挙げた構成から、陽極と陰極とを除いたもの等が挙げられるが、これらに限定されない。
タンデム型有機ＥＬ素子の具体例としては、例えば、米国特許第６３３７４９２号明細書、米国特許第７４２０２０３号明細書、米国特許第７４７３９２３号明細書、米国特許第６８７２４７２号明細書、米国特許第６１０７７３４号明細書、米国特許第６３３７４９２号明細書、国際公開第２００５／００９０８７号、特開２００６−２２８７１２号公報、特開２００６−２４７９１号公報、特開２００６−４９３９３号公報、特開２００６−４９３９４号公報、特開２００６−４９３９６号公報、特開２０１１−９６６７９号公報、特開２００５−３４０１８７号公報、特許第４７１１４２４号公報、特許第３４９６６８１号公報、特許第３８８４５６４号公報、特許第４２１３１６９号公報、特開２０１０−１９２７１９号公報、特開２００９−０７６９２９号公報、特開２００８−０７８４１４号公報、特開２００７−０５９８４８号公報、特開２００３−２７２８６０号公報、特開２００３−０４５６７６号公報、国際公開第２００５／０９４１３０号等に記載の素子構成や構成材料等が挙げられる。
【００４３】
［発光層］
発光層は、電極又は電子輸送層から注入された電子と、正孔輸送層から注入された正孔とが再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接する層との界面であってもよい。
【００４４】
このような発光層としては、含まれる発光材料が発光要件を満たしていれば、その構成には特に制限はない。また、同一の発光スペクトルや発光極大波長を有する層が複数層あってもよい。この場合、各発光層間には、非発光性の補助層（図示略）を有していることが好ましい。
【００４５】
発光層の層厚の総和は、１〜１００ｎｍの範囲内にあることが好ましく、より低い駆動電圧を得ることができることから１〜３０ｎｍの範囲内であることがより好ましい。発光層の層厚の総和とは、発光層間に非発光性の中間層が存在する場合には、当該中間層も含む層厚である。
【００４６】
複数層を積層した構成の発光層の場合、個々の発光層の層厚としては、１〜５０ｎｍの範囲内に調整することが好ましく、１〜２０ｎｍの範囲内に調整することがより好ましい。積層された複数の発光層が、青、緑、赤のそれぞれの発光色に対応する場合、青、緑、赤の各発光層の層厚の関係については、特に制限はない。
【００４７】
発光層の構成として、ホスト化合物（発光ホスト等）、発光材料（発光ドーパント）を含有し、発光材料より発光させることが好ましい。発光層は、複数の発光材料を混合してもよく、例えば、リン光発光性化合物（リン光性化合物、リン光発光材料）と蛍光発光材料（蛍光ドーパント、蛍光性化合物）とを同一発光層中に混合して用いてもよい。発光層は、発光材料としてリン光発光化合物が含有されていることが好ましい。発光層は、後述する発光材料やホスト化合物を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法、インクジェット法等の公知の薄膜形成方法により成膜して形成することができる。
【００４８】
（１）ホスト化合物
発光層に含有されるホスト化合物としては、室温（２５℃）におけるリン光発光のリン光量子収率が０．１未満の化合物が好ましい。さらに好ましくはリン光量子収率が０．０１未満である。また、発光層に含有される化合物の中で、その層中での体積比が５０％以上であることが好ましい。
【００４９】
ホスト化合物としては、公知のホスト化合物を単独で用いてもよく、又は複数種用いてもよい。ホスト化合物を複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機ＥＬ素子を高効率化することができる。また、後述する発光材料を複数種用いることで、異なる発光を混ぜることが可能となり、これにより任意の発光色を得ることができる。
【００５０】
ホスト化合物としては、従来公知の低分子化合物でも、繰り返し単位をもつ高分子化合物でもよく、ビニル基やエポキシ基のような重合性基を有する低分子化合物（蒸着重合性発光ホスト）でもよい。
【００５１】
公知のホスト化合物としては、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、発光の長波長化を防ぎ、かつ高Ｔｇ（ガラス転移温度）の化合物であることが好ましい。
ここでいうガラス転移点（Ｔｇ）とは、ＤＳＣ（Differential Scanning Calorimetry：示差走査熱量法）を用いて、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２１に準拠した方法により求められる値である。
【００５２】
公知のホスト化合物の具体例としては、以下の文献に記載されている化合物を用いることができる。例えば、特開２０１０−２５１６７５号公報、特開２００１−２５７０７６号公報、同２００２−３０８８５５号公報、同２００１−３１３１７９号公報、同２００２−３１９４９１号公報、同２００１−３５７９７７号公報、同２００２−３３４７８６号公報、同２００２−８８６０号公報、同２００２−３３４７８７号公報、同２００２−１５８７１号公報、同２００２−３３４７８８号公報、同２００２−４３０５６号公報、同２００２−３３４７８９号公報、同２００２−７５６４５号公報、同２００２−３３８５７９号公報、同２００２−１０５４４５号公報、同２００２−３４３５６８号公報、同２００２−１４１１７３号公報、同２００２−３５２９５７号公報、同２００２−２０３６８３号公報、同２００２−３６３２２７号公報、同２００２−２３１４５３号公報、同２００３−３１６５号公報、同２００２−２３４８８８号公報、同２００３−２７０４８号公報、同２００２−２５５９３４号公報、同２００２−２６０８６１号公報、同２００２−２８０１８３号公報、同２００２−２９９０６０号公報、同２００２−３０２５１６号公報、同２００２−３０５０８３号公報、同２００２−３０５０８４号公報、同２００２−３０８８３７号公報等が挙げられる。
【００５３】
（２）発光材料
発光材料としては、リン光発光性化合物（リン光性化合物、リン光発光材料）と蛍光発光性化合物（蛍光性化合物、蛍光発光材料）が挙げられる。
【００５４】
（リン光発光性化合物）
リン光発光性化合物とは、励起三重項からの発光が観測される化合物である。具体的には、室温（２５℃）にてリン光発光する化合物であり、リン光量子収率が２５℃において０．０１以上の化合物と定義される。好ましいリン光量子収率は０．１以上である。
【００５５】
上記リン光量子収率は、第４版実験化学講座７の分光ＩＩの３９８頁（１９９２年版、丸善）に記載の方法により測定できる。溶液中でのリン光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、リン光発光性化合物を用いる場合、任意の溶媒のいずれかにおいて上記リン光量子収率（０．０１以上）が達成されればよい。
【００５６】
リン光発光性化合物の発光の原理としては、２種挙げられる。
一つは、キャリアが輸送されるホスト化合物上でキャリアの再結合が起こってホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーをリン光発光性化合物に移動させることでリン光発光性化合物からの発光を得るというエネルギー移動型である。
もう一つは、リン光発光性化合物がキャリアトラップとなり、リン光発光性化合物上でキャリアの再結合が起こり、リン光発光性化合物からの発光が得られるというキャリアトラップ型である。
いずれの場合においても、リン光発光性化合物の励起状態のエネルギーは、ホスト化合物の励起状態のエネルギーよりも低いことが条件となる。
【００５７】
リン光発光性化合物は、一般的な有機ＥＬ素子の発光層に使用される中から適宜選択して用いることができる。好ましくは元素の周期表で８〜１０族の金属を含有する錯体系化合物であり、更に好ましくはイリジウム化合物、オスミウム化合物又は白金化合物（白金錯体系化合物）又は希土類錯体である。特にイリジウム化合物が好ましい。
リン光発光性化合物の具体例としては、特開２０１０−２５１６７５号公報に記載の化合物を用いることができるが、これらに限定されない。
【００５８】
リン光発光性化合物は、好ましくは発光層の総量に対し、０．１体積％以上３０体積％未満である。発光層は、２種以上のリン光発光性化合物を含有していてもよく、発光層におけるリン光発光性化合物の濃度比が発光層の厚さ方向で変化していてもよい。
【００５９】
（蛍光発光性化合物）
蛍光発光性化合物としては、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素、又は希土類錯体系蛍光体等が挙げられる。
【００６０】
［注入層：正孔注入層、電子注入層］
注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために、電極と発光層との間に設けられる層のことで、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３〜１６６頁）に詳細に記載されており、正孔注入層と電子注入層とがある。
【００６１】
注入層は、必要に応じて設けることができる。正孔注入層であれば、陽極と発光層又は正孔輸送層との間、電子注入層であれば陰極と発光層又は電子輸送層との間に存在させてもよい。
【００６２】
正孔注入層は、特開平９−４５４７９号公報、同９−２６００６２号公報、同８−２８８０６９号公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニン層、酸化バナジウムに代表される酸化物層、アモルファスカーボン層、ポリアニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子層等が挙げられる。
【００６３】
電子注入層は、特開平６−３２５８７１号公報、同９−１７５７４号公報、同１０−７４５８６号公報等にもその詳細が記載されており、具体的にはストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属層、フッ化カリウムに代表されるアルカリ金属ハライド層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物層、酸化モリブデンに代表される酸化物層等が挙げられる。電子注入層はごく薄い膜からなる層であることが望ましく、素材にもよるがその層厚は１ｎｍ〜１０μｍの範囲内であることが好ましい。
【００６４】
［正孔輸送層］
正孔輸送層は、正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。
正孔輸送層は、単層又は複数層設けることができる。正孔輸送層は、下記材料の１種又は２種以上からなる一層構造であってもよい。
【００６５】
正孔輸送材料は、正孔の注入又は輸送、電子の障壁性のいずれかを有し、有機物、無機物のいずれであってもよい。例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられる。特に、ポルフィリン化合物、芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第３級アミン化合物を用いることが好ましい。
【００６６】
芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノフェニル、Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−〔１，１′−ビフェニル〕−４，４′−ジアミン（ＴＰＤ）、２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）プロパン、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラ−ｐ−トリル−４，４′−ジアミノビフェニル、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン、ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン、ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタン、Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ジ（４−メトキシフェニル）−４，４′−ジアミノビフェニル、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノジフェニルエーテル、４，４′−ビス（ジフェニルアミノ）クオードリフェニル、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン、４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４′−〔４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン、４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニル）ベンゼン、３−メトキシ−４′−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン、Ｎ−フェニルカルバゾール、更には、米国特許第５０６１５６９号明細書に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば、４，４′−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル（ＮＰＤ）、特開平４−３０８６８８号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが三つスターバースト型に連結された４，４′，４″−トリス〔Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）等が挙げられる。
【００６７】
さらに、これらの材料を高分子鎖に導入した、又はこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。また、ｐ型−Ｓｉ、ｐ型−ＳｉＣ等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。さらに、特開平１１−２５１０６７号公報、Ｊ．Ｈｕａｎｇ  ｅｔ．ａｌ．，Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，８０（２００２），ｐ．１３９に記載されている、いわゆるｐ型正孔輸送材料を用いることもできる。より高効率の発光素子が得られることから、これらの材料を用いることが好ましい。
【００６８】
また、正孔輸送層の材料に不純物をドープしてｐ性を高くすることもできる。例えば、特開平４−２９７０７６号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載された材料が挙げられる。正孔輸送層のｐ性を高くすると、より低消費電力の素子を作製することができる。
【００６９】
正孔輸送層の層厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５〜２００ｎｍの範囲内である。
正孔輸送層は、上記正孔輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することで形成することができる。
【００７０】
［電子輸送層］
電子輸送層は、電子を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で電子注入層、正孔阻止層（図示略）も電子輸送層に含まれる。
電子輸送層は、単層構造又は複数層の積層構造として設けることができる。電子輸送層は、下記材料の１種又は２種以上からなる１層構造であってもよい。
【００７１】
電子輸送層において、発光層に隣接する層部分を構成する電子輸送材料（正孔阻止材料を兼ねる）としては、カソードより注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよい。このような材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。
例えば、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン、アントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。さらに、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送層の材料として用いることができる。さらに、これらの材料を高分子鎖に導入した、又はこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
【００７２】
また、８−キノリノール誘導体の金属錯体、例えば、トリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ３）、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）亜鉛（Ｚｎｑ）等及びこれらの金属錯体の中心金属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、Ｇａ又はＰｂに置き替わった金属錯体も、電子輸送層の材料として用いることができる。
【００７３】
その他、メタルフリー若しくはメタルフタロシアニン、又は、それらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されたものも、電子輸送層の材料として好ましく用いることができる。また、発光層の材料としても用いられるジスチリルピラジン誘導体や、正孔注入層、正孔輸送層と同様のｎ型−Ｓｉ、ｎ型−ＳｉＣ等の無機半導体も電子輸送層の材料として用いることができる。
【００７４】
また、電子輸送層に不純物をドープし、ｎ性を高くすることもできる。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、同１０−２７０１７２号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載された材料が挙げられる。さらに、電子輸送層には、カリウムやカリウム化合物などを含有させることが好ましい。カリウム化合物としては、例えば、フッ化カリウム等を用いることができる。このように電子輸送層のｎ性を高くすると、より低消費電力の素子を作製することができる。
【００７５】
電子輸送層の層厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５〜２００ｎｍの範囲内である。
電子輸送層は、上記材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。
【００７６】
［阻止層：正孔阻止層、電子阻止層］
阻止層は、上記の有機化合物薄膜の基本構成層の他に、必要に応じて設けられる。例えば、特開平１１−２０４２５８号公報、同１１−２０４３５９号公報及び「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の２３７頁等に記載されている正孔阻止（ホールブロック）層がある。阻止層の層厚としては、好ましくは３〜１００ｎｍの範囲内であり、更に好ましくは５〜３０ｎｍの範囲内である。
【００７７】
正孔阻止層とは、広い意味では、電子輸送層の機能を有する。正孔阻止層は、電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が著しく小さい正孔阻止材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、電子輸送層の構成を必要に応じて、正孔阻止層として用いることができる。正孔阻止層は、発光層に隣接して設けられていることが好ましい。
【００７８】
一方、電子阻止層とは、広い意味では、正孔輸送層の機能を有する。電子阻止層は、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔との再結合確率を向上させることができる。また、正孔輸送層の構成を必要に応じて電子阻止層として用いることができる。
【００７９】
［基板］
基板１１としては、各種表示デバイスの透明基板に適用されている基板が挙げられる。基板１１は、例えば、ガラス基板等の無機系の基板であってもよく、セルロースエステル樹脂（例えば、トリアセチルセルロース（略称：ＴＡＣ）、ジアセチルセルロース、アセチルプロピオニルセルロース等）、ポリカーボネート樹脂（例えば、パンライト、マルチロン（以上、帝人社製））、シクロオレフィン樹脂（例えば、ゼオノア（日本ゼオン社製）、アートン（ＪＳＲ社製）、アペル（三井化学社製））、アクリル樹脂（例えば、ポリメチルメタクリレート、アクリライト（三菱レイヨン社製）、スミペックス（住友化学社製））、ポリイミド、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリフェニレンエーテル（略称：ＰＰＥ）樹脂、ポリエステル樹脂（例えば、ポリエチレンテレフタレート（略称：ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（略称：ＰＥＮ））、ポリエーテルスルホン樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂（略称：ＡＢＳ樹脂）／アクリロニトリル・スチレン樹脂（略称：ＡＳ樹脂）、メチルメタクリレート・ブタジエン・スチレン樹脂（略称：ＭＢＳ樹脂）、ポリスチレン、メタクリル樹脂、ポリビニルアルコール／エチレンビニルアルコール樹脂（略称：ＥＶＯＨ）、スチレン系ブロックコポリマー樹脂等からなる透明樹脂フィルムであってもよい。基板１１が透明樹脂フィルムである場合、当該フィルムには２種以上の樹脂が含まれてもよい。
【００８０】
高い光透過性を達成することができる観点から、基板１１は、ガラス基板や、セルロースエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂（特にポリエチレンテレフタレート）、トリアセチルセルロース、シクロオレフィン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）樹脂、ポリエーテルスルホン、ＡＢＳ／ＡＳ樹脂、ＭＢＳ樹脂、ポリスチレン、メタクリル樹脂、ポリビニルアルコール／ＥＶＯＨ（エチレンビニルアルコール樹脂）、スチレン系ブロックコポリマー樹脂等の樹脂成分から構成されるフィルムであることが好ましい。
【００８１】
基板１１は、可視光に対する光透過性が高いことが好ましい。具体的には、波長４００〜８００ｎｍの光の平均光透過率が７０％以上であることが好ましく、８０％以上であることがより好ましく、８５％以上であることがさらに好ましい。基板１１の光の平均光透過率が７０％以上であると、有機ＥＬ素子１０の発光効率が高まりやすい。
【００８２】
上記平均光透過率は、基板１１の表面の法線に対して、５°傾けた角度から光を入射させて測定する。平均光透過率は、分光光度計（例えば、Ｕ４１００；日立ハイテクノロジーズ社製）を用いて測定される。
【００８３】
基板１１の波長５７０ｎｍの光の屈折率は１．４０〜１．９５の範囲内であることが好ましく、より好ましくは１．４５〜１．７５の範囲内であり、さらに好ましくは１．４５〜１．７０の範囲内である。基板１１の屈折率は、通常、基板１１の材質によって定まる。基板１１の屈折率は、エリプソメータを用い、２５℃の環境下で測定することにより求められる。
【００８４】
基板１１の厚さは、１μｍ〜２０ｍｍの範囲内であることが好ましく、より好ましくは１０μｍ〜２ｍｍの範囲内である。基板１１の厚さが１μｍ以上であれば、基板１１の強度が高まり、有機ＥＬ素子１０の製造中に割れたり、裂けたりし難い。一方、基板１１の厚さが２０ｍｍ以下であれば、有機ＥＬ素子１０のフレキシブル性が十分に高まる。
【００８５】
［封止部］
有機ＥＬ素子１０は、有機材料等を用いて構成された発光機能層１３の劣化を防止することを目的として、後述する封止部で封止されている。この封止部は、接着部により基板１１側に固定されている。ただし、第１取出し部１５と第２取出し部１６は、互いに絶縁性を保った状態で封止部から露出している。
【００８６】
封止部は、有機ＥＬ素子１０の上面を覆う板状（フィルム状）の部材であって、接着部によって基板１１側に固定される。また、封止部は、封止膜であってもよい。このような封止部は、有機ＥＬ素子１０の電極端子部分を露出させ、少なくとも発光機能層１３を覆う状態で設けられている。また、封止部に電極を設け、有機ＥＬ素子１０の電極端子部分と、封止部の電極とを導通させる構成でもよい。
【００８７】
板状（フィルム状）の封止部としては、具体的には、ガラス基板、ポリマー基板、金属基板等が挙げられ、これらの基板をさらに薄型のフィルム状にして用いてもよい。ガラス基板としては、特に、ソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等を挙げることができる。また、ポリマー基板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。金属基板としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブデン、シリコン、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる１種以上の金属又は合金からなるものが挙げられる。
特に、素子を薄膜化できるということから、封止部としてポリマー基板や金属基板を薄型のフィルム状にして使用することが好ましい。
また、基板材料は、凹板状に加工して封止部として用いてもよい。この場合、上述した基板部材に対して、サンドブラスト加工、化学エッチング加工等の加工が施され、凹状に形成される。
【００８８】
さらに、フィルム状としたポリマー基板は、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が１×１０−３ｍｌ／（ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ）以下、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％ＲＨ）が、１×１０−３ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下であることが好ましい。
【００８９】
また、封止部を基板１１側に固定する接着部は、封止部と基板１１側との間で有機ＥＬ素子１０を封止するためのシール剤として用いられる。接着部としては、具体的には、アクリル酸系オリゴマー、メタクリル酸系オリゴマーの反応性ビニル基を有する光硬化及び熱硬化型接着剤、２−シアノアクリル酸エステル等の湿気硬化型等の接着剤を挙げることができる。
【００９０】
また、接着部としては、エポキシ系等の熱及び化学硬化型（二液混合）を挙げることができる。また、ホットメルト型のポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンを挙げることができる。また、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤を挙げることができる。
【００９１】
また、板状の封止部と基板１１側と間に隙間が形成される場合、この間隙には、気相及び液相では、窒素、アルゴン等の不活性気体やフッ化炭化水素、シリコンオイルのような不活性液体を注入することが好ましい。また、真空とすることも可能である。また、内部に吸湿性化合物を封入することもできる。
【００９２】
吸湿性化合物としては、例えば、金属酸化物（例えば、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム等）、硫酸塩（例えば、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸コバルト等）、金属ハロゲン化物（例えば、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、フッ化セシウム、フッ化タンタル、臭化セリウム、臭化マグネシウム、ヨウ化バリウム、ヨウ化マグネシウム等）、過塩素酸類（例えば、過塩素酸バリウム、過塩素酸マグネシウム等）等が挙げられ、硫酸塩、金属ハロゲン化物及び過塩素酸類においては無水塩が好適に用いられる。
【００９３】
一方、封止部として封止膜を用いる場合、有機ＥＬ素子１０における発光機能層１３を完全に覆い、かつ有機ＥＬ素子１０の電極端子部分を露出させる状態で、基板１１上に封止膜が設けられる。
【００９４】
このような封止膜は、無機材料や有機材料を用いて構成される。特に、水分や酸素等、有機ＥＬ素子１０における発光機能層１３の劣化をもたらす物質の浸入を抑制する機能を有する材料で構成される。このような材料としては、例えば、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素等の無機材料が用いられる。さらに、封止膜の脆弱性を改良するために、これら無機材料からなる膜とともに、有機材料からなる膜を用いて積層構造としてもよい。
【００９５】
これらの膜の形成方法については、特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができる。
【００９６】
〈２．有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法〉
次に、本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）の製造方法について説明する。以下、図３に示す製造工程図を用いて、有機ＥＬ素子の製造方法を説明する。なお、以下の有機ＥＬ素子の製造方法の説明では、上述の図１及び図２に示す構成の有機ＥＬ素子の製造方法について説明する。このため、図１及び図２に示す有機ＥＬ素子の構成も参照して説明する。
【００９７】
図３に示すように、有機ＥＬ素子の製造方法は、基板１１上に第１電極１２を形成する工程（ａ）、第１電極１２上に発光機能層１３を形成する工程（ｂ）、及び、発光機能層１３上に第２電極１４を形成する工程（ｃ）を有する。さらに、作製した有機ＥＬ素子１０の封止工程（ｄ）を行なうことにより、有機ＥＬ素子１０を封止部１７で封止する。
【００９８】
また、図３に示すように、有機ＥＬ素子の製造方法では、第１電極１２、発光機能層１３、及び、第２電極１４の各層を、所定のパターンの開口部（開口部２１，３１，４１）を有するマスク（第１マスク２０、第２マスク３０、及び、第３マスク４０）を用いて形成する。有機ＥＬ素子１０を形成する基板１１上に当該マスクが重ねられた際、開口部（開口部２１，３１，４１）から露出される領域が、第１電極１２、発光機能層１３、及び、第２電極１４の各層を形成する成膜領域となる。
【００９９】
第１電極１２、発光機能層１３、及び、第２電極１４を、蒸着法やスパッタ法を用いて形成する場合には、第１マスク２０、第２マスク３０、及び、第３マスク４０として、所定の形状の開口を有する蒸着マスクを用いる。また、第１電極１２、発光機能層１３、及び、第２電極１４を、塗布法を用いて形成する場合には、第１マスク２０、第２マスク３０、及び、第３マスク４０として、所定の形状の開口を有するスクリーンマスクを用いる。
【０１００】
図１及び図２に示すように有機ＥＬ素子１０は、基板１１側に形成されている第１電極１２よりも発光機能層１３の形成面積が大きく、発光機能層１３よりも第２電極１４の形成面積が大きい。このため、図３に示すように、第１電極１２を形成するためのマスク（第１マスク２０）の開口部２１よりも、発光機能層１３を形成するためのマスク（第２マスク３０）の開口部３１の面積が大きい。そして、発光機能層１３を形成するためのマスク（第２マスク３０）の開口部３１よりも、第２電極１４を形成するためのマスク（第３マスク４０）の開口部４１の面積が大きい。
【０１０１】
また、第１電極１２、発光機能層１３、及び、第２電極１４の各層を形成するための第１マスク２０、第２マスク３０、及び、第３マスク４０は、図３に示すように、マスクの一部が薄膜化された凹部２２，３２，４２を有し、この凹部２２，３２，４２内の薄膜化された部分に、所定の形状の開口部２１，３１，４１が形成されている。また、第１マスク２０、第２マスク３０、及び、第３マスク４０において、凹部以外の薄膜化されていない周縁部が、有機ＥＬ素子１０の基板１１側に接触する当接部２３，３３，４３となる。
【０１０２】
図３に示すように、有機ＥＬ素子１０を作製するための基板１１側に、当接部２３，３３，４３を接触させた状態で当該マスクを重ねた際、凹部２２，３２，４２内に開口部２１，３１，４１が設けられていることにより、基板１１側の成膜領域と開口部２１，３１，４１とが接触しない。このように、第１マスク２０、第２マスク３０、及び、第３マスク４０を配置することにより、開口部２１，３１，４１の近傍と成膜領域との間にギャップ（５０μｍ程度）を介した状態となる。
【０１０３】
この状態で成膜を行うと、基板１１側の成膜領域と、第１マスク２０、第２スク３０、及び、第３マスク４０とが接触しない状態となる。従って、基板１１側からの第１マスク２０、第２マスク３０、及び、第３マスク４０への異物の付着を防ぐことができる。そして、第１マスク２０、第２マスク３０、及び、第３マスク４０から、基板１１側への異物の転写を防ぐことができる。さらに、第１マスク２０、第２マスク３０、及び、第３マスク４０に当接部２３，３３，４３を設け、この当接部２３，３３，４３を基板１１側に接触させることで、成膜の際のマスクの撓みが抑制される。このため、成膜領域の位置精度を高めることができる。
【０１０４】
また、開口部２１，３１，４１の近傍と成膜領域との間にギャップが存在するため、開口部２１，３１，４１の形状は、開口部２１，３１，４１と成膜面との間の空間から開口部２１，３１，４１の外側への成膜材料の回り込みによる、成膜領域からのはみ出し量も考慮して設計されている。当接部２３，３３，４３を基板１１側に接触させることで、開口部２１，３１，４１の近傍と成膜領域との間にギャップの距離が均一となり、成膜領域からのはみ出し量が設計範囲（許容範囲）内となる距離にギャップを保持することができる。このため、開口部２１，３１，４１の近傍と成膜領域との間にギャップを設けても、成膜領域の精度を許容範囲内にすることができる。
【０１０５】
また、発光機能層１３の形成では、開口部３１の近傍と成膜領域との間にギャップを設けるとともに、成膜された第１電極１２よりも、開口部３１の面積が大きい第２マスク３０を使用する。このように、第２マスク３０の開口部３１の開口面積が成膜された下層（第１電極１２）の成膜領域よりも大きくなることにより、平面（投影）配置での第２マスク３０と下層（第１電極１２）との重なりを無くすことができる。
【０１０６】
同様に、第２電極１４の形成では、開口部４１の近傍と成膜領域との間にギャップを設けるとともに、成膜され発光機能層１３よりも、開口部４１の面積が大きい第３マスク４０を使用する。このように、第３マスク４０の開口部４１の開口面積が成膜された下層（発光機能層１３）の成膜領域よりも大きくなることにより、平面（投影）配置での第３マスク４０と下層（発光機能層１３）との重なりをほぼ無くすことができる。
【０１０７】
このように、開口部３１，４１の近傍と成膜領域との間のギャップに加えて、平面（投影）配置で開口部３１，４１の端部と下層と間に距離を設けることで、成膜の際のマスクに撓みや歪みが発生しても、第２マスク３０及び第３マスク４０と下層との接触をほぼ無くすことができる。このため、マスクからの異物の転写を抑止し、異物の付着、下層へのダメージを無くすことができる。
【０１０８】
第１マスク２０、第２マスク３０、及び、第３マスク４０において、凹部２２，３２，４２は、少なくとも有機ＥＬ素子１０の第１電極１２、発光機能層１３、及び、第２電極１４が成膜される領域の全面が収まる範囲以上に形成される。凹部２２，３２，４２の薄膜化は、ハーフエッチングやプレス等の方法により行なわれる。
【０１０９】
例えば、第１マスク２０、第２マスク３０、及び、第３マスク４０は、０．５ｍｍ厚のＳＵＳからなるマスクを準備し、このマスクを厚さ方向に約０．２ｍｍ程度ハーフエッチングすることで、ハーフエッチングした部分に凹部２２，３２，４２を作製することができる。そして、ハーフエッチングされない部分が、当接部２３，３３，４３となる。また、例えば０．２ｍｍ以下の薄い板材を２枚用意し、凹部２２，３２，４２以外の部分では２枚の板材を重ねた構成とすることで、当該板材の厚さによる段差を構成し、この段差によって当接部２３，３３，４３と、凹部２２，３２，４２とが作製される。
【０１１０】
第１マスク２０、第２マスク３０、及び、第３マスク４０において、当接部２３，３３，４３と、有機ＥＬ素子１０の基板１１側とが接触する位置（接触領域１８）は、第１電極１２、発光機能層１３、及び、第２電極１４の積層部が成膜される領域（以下、素子領域）の外側とする。有機ＥＬ素子１０の基板１１側に第１マスク２０、第２マスク３０、及び、第３マスク４０の当接部２３，３３，４３が接触すると、この接触位置に異物が転写される可能性がある。このため、有機ＥＬ素子１０の信頼性を確保するためには、当接部２３，３３，４３と基板１１側との接触領域１８を、素子領域外とする必要がある。
【０１１１】
また、当接部２３，３３，４３と基板１１側との接触領域１８は、素子領域外においても、転写された異物が有機ＥＬ素子１０の信頼性に影響を与えない位置とすることが好ましい。有機ＥＬ素子１０は、上述の有機ＥＬ素子の実施形態において説明したように、有機材料等を用いて構成された発光機能層１３の劣化を防止することを目的として、第１電極１２、発光機能層１３、及び、第２電極１４が封止部１７で封止される。このため、第１マスク２０、第２マスク３０、及び、第３マスク４０の当接部２３，３３，４３と、有機ＥＬ素子１０の基板１１側との接触領域１８は、好ましくは、有機ＥＬ素子１０において封止部１７が形成される領域である。
【０１１２】
また、封止部１７は、少なくとも、有機ＥＬ素子１０の封止性を確保するために最低限必要な範囲（最低封止範囲１９）以上に形成する必要がある。この最低封止範囲１９内に異物が転写されると、この異物により封止性が低下する。従って、当接部２３，３３，４３と有機ＥＬ素子１０の基板１１側との接触領域１８は、有機ＥＬ素子１０の封止性を確保するために最低封止範囲１９よりも外側に設けられることが好ましい。例えば、封止性を十分に確保するために、最低封止範囲１９よりも外側に拡大して形成されている周縁部分（マージン部分）の封止部１７に当接部２３，３３，４３を接触させることが好ましい。上記周縁部分のような有機ＥＬ素子１０の封止性を確保するために設けられる、最低封止範囲１９よりも外側の封止部１７であれば、異物により封止性が低下する部分が発生しても、この位置よりも内側の領域に封止性を確保するための最低封止範囲１９の封止部１７が存在する。このため、第１マスク２０、第２マスク３０、及び、第３マスク４０の接触により、有機ＥＬ素子１０の基板１１側に異物が転写された場合においても、有機ＥＬ素子１０に要求される封止性を確保することができる。
【０１１３】
以下、図３に示す有機ＥＬ素子の製造方法の各工程について説明する。
（ａ）基板１１上に第１電極１２を形成する工程
第１電極１２は、第１マスク２０を用いて所定の形状に形成する。第１マスク２０には、有機ＥＬ素子１０の発光面の形状、及び、成膜領域からのはみ出し量を考慮した形状の開口部２１が形成されている。
【０１１４】
第１電極１２の形成では、予め準備しておいた基板１１上に、アライメントマーク等に合わせて第１マスク２０を重ね、当接部２３が有機ＥＬ素子１０の素子領域外に接触するように、第１マスク２０を配置する。そして、第１マスク２０の開口部２１から、基板１１側の成膜領域に、第１電極１２を１２ｎｍ以下、好ましくは４〜９ｎｍの層厚になるように、蒸着法、スパッタ法、塗布法等の適宜の方法により形成する。
【０１１５】
なお、第１電極１２の形成と同時に、外部電源と接続される第１取出し部１５を第１電極１２の端部に形成してもよい。この場合には、第１マスク２０の開口部２１の形状を、上記第１電極１２を形成する形状と、第１取出し部１５の形状、及び、成膜領域からのはみ出し量とを考慮して形成する。
【０１１６】
（ｂ）第１電極１２上に発光機能層１３を形成する工程
発光機能層１３は、第１マスク２０の開口部２１よりも面積が大きい開口部３１を有する第２マスク３０を用いて、第１電極１２よりも形成面積が大きくなる形状に形成する。また、第２マスク３０の開口部３１は、成膜された第１電極１２の全面が開口部３１内に収まる形状、且つ、成膜領域からのはみ出し量を考慮した形状に形成されている。なお、発光機能層１３を形成する際に考慮する第１電極１２の形成面積、及び、第１電極１２の形状には、第１取出し部１５は含めない。
【０１１７】
発光機能層１３の形成では、第１電極１２が形成された基板１１上に、アライメントマーク等に合わせて第２マスク３０を重ね、当接部３３が有機ＥＬ素子１０の素子領域外に接触するように、第２マスク３０を配置する。そして、第２マスク３０の開口部３１から、第１電極１２上を含む基板１１側の成膜領域に、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層等を順次成膜する。このように、第２マスク３０を用いて複数の層を成膜することにより、発光機能層１３を形成する。
【０１１８】
発光機能層１３を構成する各層の成膜方法としては、キャスト法、インクジェット法、蒸着法、印刷法等があるが、均質な膜が得られやすく、かつピンホールが生成しにくい等の点から、真空蒸着法が特に好ましい。これらの各層の成膜に蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は使用する化合物の種類等により異なるが、一般にボート加熱温度５０〜４５０℃、真空度１×１０−６〜１×１０−２Ｐａ、蒸着速度０．０１〜５０ｎｍ／秒、基板温度−５０〜３００℃、層厚０．１〜５μｍの範囲内で、各条件を適宜選択することが好ましい。
【０１１９】
（ｃ）発光機能層１３上に第２電極１４を形成する工程
第２電極１４は、第２マスク３０の開口部３１よりも面積が大きい開口部４１を有する第３マスク４０を用いて、発光機能層１３よりも形成面積が大きくなる形状に形成する。第３マスクの開口部４１は、第１取出し部１５の周囲の絶縁距離内を除く発光機能層１３の全面が開口部４１内に収まる形状、且つ、成膜領域からのはみ出し量を考慮した形状に形成されている。
【０１２０】
なお、第２電極１４の形成と同時に、外部電源と接続される第２取出し部１６を第２電極１４の端部に形成してもよい。この場合には、第３マスク４０の開口部４１の形状を、上記第２電極１４を形成する形状と、第２取出し部１６の形状、及び、成膜領域からのはみ出し量とを考慮して形成する。
【０１２１】
第２電極１４の形成では、発光機能層１３が形成された基板１１上に、アライメントマーク等に合わせて第３マスク４０を重ね、当接部４３が有機ＥＬ素子１０の素子領域外に接触するように、第３マスク４０を配置する。そして、第３マスク４０の開口部４１から、発光機能層１３上を含む基板１１側の成膜領域に、蒸着法、スパッタ法、塗布法等の適宜の方法を用いて第２電極１４を形成する。
【０１２２】
（ｄ）有機ＥＬ素子１０の封止工程
作製した有機ＥＬ素子１０は、第１取出し部１５及び第２取出し部１６を互いに絶縁性を保った状態で露出させて、封止部１７により封止される。封止部１７は、上述の接着部を有する板状（フィルム状）の部材や、封止膜等を用いて形成する。例えば、有機ＥＬ素子１０が形成された領域を含む基板１１上に、市販のディスペンサー等を用いて、接着剤を塗布して封止部を貼り合わせた後、接着剤を接着硬化させて作製する。
【０１２３】
［有機ＥＬ素子の効果］
上述の構成の有機ＥＬ素子１０は、発光機能層１３が、第１電極１２の全面を覆うように形成され、且つ、第１電極１２よりも面積が大きく形成されている。さらに、第２電極１４は、基板１１上に露出する第１取出し部１５の周囲を除き、発光機能層１３を覆うように形成され、且つ、発光機能層１３よりも面積が大きく形成されている。このように、有機ＥＬ素子１０は、上層に形成されている層ほど形成面積が大きい構成を有している。
また、上述の製造方法では、発光機能層１３を、第１マスク２０の開口部２１よりも面積が大きい開口部３１を有する第２マスク３０を用いて、第１電極１２よりも大きい形成面積で形成する。また、第２電極１４を、第２マスク３０の開口部３１よりも面積が大きい開口部４１を有する第３マスク４０を用いて、発光機能層１３よりも大きい形成面積で形成する。さらに、有機ＥＬ素子１０の作製に、一部が薄膜化された凹部２２，３２，４２を有し、この凹部２２，３２，４２内の薄膜化された部分に、開口部２１，３１，４１が形成されている第１マスク２０、第２マスク３０、及び、第３マスク４０を使用する。
これにより、第１電極、発光機能層、及び、第２電極の各層の作製において、マスクからの異物の転写、及び、マスクと有機ＥＬ素子１０の各層との接触を抑制して、有機ＥＬ素子を作製することができる。この結果、信頼性の高い有機ＥＬ素子を作製することができる。
【０１２４】
なお、本発明は上述の実施形態例において説明した構成に限定されるものではなく、その他本発明構成を逸脱しない範囲において種々の変形、変更が可能である。
【符号の説明】
【０１２５】
１０  有機ＥＬ素子、１１  基板、１２  第１電極、１３  発光機能層、１４  第２電極、１５  第１取出し部、１６  第２取出し部、１７  封止部、１８  接触領域、１９  最低封止範囲、２０  第１マスク、２１，３１，４１  開口部、２２，３２，４２  凹部、２３，３３，４３  当接部、３０  第２マスク、４０  第３マスク
【図１】
2016158407.tif 000003
【図２】
2016158407.tif 000004
【図３】
2016158407.tif 000005
【国際調査報告】
2016158407.tif 000006
2016158407.tif 000007
2016158407.tif 000008
2016158407.tif 000009