(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極層、正孔注入輸送層、発光層、電子注入輸送層および第２電極層が、この順で積層された有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記正孔注入輸送層と前記発光層との間、または前記電子注入輸送層と前記発光層との間に、中間層を有し、
前記中間層が有機材料を含有し、前記有機材料が、炭素数１２以上５０以下の鎖式炭化水素である、有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２】
前記有機材料が、炭素数１２以上５０以下の鎖式飽和炭化水素である、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】
前記有機材料が炭化水素油である、請求項１または請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】
前記中間層は、３．０ｅＶ以上のバンドギャップを有する、請求項１から請求項３までのいずれかの請求項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
前記有機材料は、前記発光層が含有する発光材料を溶かさない溶媒に溶ける、請求項１から請求項４までのいずれかの請求項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項６】
前記発光層は、前記中間層を形成するための組成物に含まれる溶媒に対し、残膜率が７０％以上である、請求項５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項７】
前記中間層は、前記電子注入輸送層と前記発光層との間に配置される、請求項１から請求項６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項８】
第１電極層、正孔注入輸送層、発光層、電子注入輸送層および第２電極層が、この順で積層された有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、
前記発光層を形成する発光層形成工程と、
前記発光層の一方の面に中間層を形成する中間層形成工程と、
前記中間層の前記発光層とは反対側の面に、前記正孔注入輸送層または前記電子注入輸送層を形成する正孔注入輸送層形成工程または電子注入輸送層形成工程と
を有し、
前記中間層形成工程は、前記中間層を構成する中間層用組成物を塗布して前記中間層を形成する工程であり、
前記中間層用組成物は、炭素数１２以上５０以下の炭化水素である有機材料および溶媒を含有し、
前記溶媒は、前記有機材料を溶かし、前記発光層が含有する発光材料を溶かさない、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】
第１電極層、正孔注入輸送層、発光層、電子注入輸送層および第２電極層が、この順で積層された有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、
前記発光層を形成する発光層形成工程と、
前記発光層の一方の面に中間層を形成する中間層形成工程と、
前記中間層の前記発光層とは反対側の面に、前記正孔注入輸送層または前記電子注入輸送層を形成する正孔注入輸送層形成工程または電子注入輸送層形成工程と
を有し、
前記中間層形成工程は、前記中間層を構成する中間層用組成物を塗布して前記中間層を形成する工程であり、
前記中間層用組成物は、炭素数１２以上５０以下の炭化水素である有機材料を含有し、かつ溶媒を含有しない、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項１０】
有機エレクトロルミネッセンス素子を構成する発光層と正孔注入輸送層または電子注入輸送層との間に形成される中間層を構成する組成物であり、
前記組成物は有機材料および溶媒を含有し、
前記有機材料が、炭素数１２以上５０以下の鎖式炭化水素である、中間層用組成物。
【請求項１１】
有機エレクトロルミネッセンス素子を構成する発光層と正孔注入輸送層または電子注入輸送層との間に形成される中間層を構成する組成物であり、
前記組成物は有機材料を含有し、かつ溶媒を含有せず、
前記有機材料が、炭素数１２以上５０以下の炭化水素である、中間層用組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の実施態様は、中間層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス素子は、自己発色により視認性が高いこと、液晶表示装置と異なり全固体ディスプレイであるため耐衝撃性に優れていること、応答速度が速いこと、温度変化による影響が少ないこと、および視野角が広いこと等の利点を有することから注目されている。なお、以下、有機エレクトロルミネッセンスを有機ＥＬと略す場合がある。
【０００３】
有機ＥＬ素子は、通常、基材、第１電極層、発光層を含む複数の機能層から構成される有機ＥＬ層および第２電極層が、この順に積層された構成を有する。ここで、有機ＥＬ層の形成方法には、大別して２つの方法がある。具体的には、真空下での蒸着により成膜するドライプロセス法、および有機ＥＬ層用組成物を塗布して成膜する塗布法を挙げることができる。中でも、有機ＥＬ素子の大面積化や高生産性等の点で優れていることから、塗布法が注目されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２２５６７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
有機ＥＬ層を塗布法により形成する場合、特に、有機ＥＬ層を構成する発光層上に、正孔注入輸送層または電子注入輸送層といった電荷注入輸送層を塗布法により形成する場合、電荷注入輸送層を形成するための組成物に含まれる溶媒が、発光層および当該発光層の下層に溶解、浸透して劣化させてしまうという問題がある。したがって、例えば図２（ａ）に示すように、基材１、第１電極層２、正孔注入輸送層３（ここでは、正孔注入層３ａおよび正孔輸送層３ｂ）、および発光層４が順に積層された積層体において、図２（ｂ）に示すように発光層４上に塗布法を用いて電子注入輸送層６（ここでは、電子輸送層６ｂ）を形成するとき、電子輸送層６ｂを構成する組成物に用いられる溶媒には、電子輸送層６ｂは溶解する材料であって、電子輸送層６ｂの下層となる発光層４および正孔注入輸送層３に溶解、浸透しにくい材料を選択することが求められる。しかしながら、そのような特性を有する材料の選択は容易ではなく、材料選択の自由度が著しく低下してしまう。
【０００６】
例えば特許文献１には、下層が上層の塗布液に溶解しないように、下層を樹脂化して溶剤溶解性を劣化させることが記載されている。一方、特許文献１に記載された上記技術は、発光層上に塗布法を用いて電荷注入輸送層を形成するといった技術ではない。なお、発光層上に塗布法を用いて電荷注入輸送層を形成する技術については、特に知られていない。
【０００７】
本開示は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、発光層上に塗布法を用いて正孔注入輸送層または電子注入輸送層といった電荷注入輸送層を形成する際に、電荷注入輸送層を構成する電荷注入輸送層用組成物に含まれる溶媒が、発光層および当該発光層の下層に溶解、浸透することを抑制することが可能な有機ＥＬ素子を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示は、第１電極層、正孔注入輸送層、発光層、電子注入輸送層および第２電極層が、この順で積層された有機ＥＬ素子であって、上記正孔注入輸送層と上記発光層との間、または上記電子注入輸送層と上記発光層との間に、中間層を有し、上記中間層が有機材料を含有する、有機ＥＬ素子を提供する。
【０００９】
本開示は、第１電極層、正孔注入輸送層、発光層、電子注入輸送層および第２電極層が、この順で積層された有機ＥＬ素子を製造する有機ＥＬ素子の製造方法であって、上記発光層を形成する発光層形成工程と、上記発光層の一方の面に中間層を形成する中間層形成工程と、上記中間層の上記発光層とは反対側の面に、上記正孔注入輸送層または上記電子注入輸送層を形成する正孔注入輸送層形成工程または電子注入輸送層形成工程とを有し、上記中間層形成工程は、上記中間層を構成する中間層用組成物を塗布して上記中間層を形成する工程であり、上記中間層用組成物は、有機材料および溶媒を含有し、上記溶媒は、上記有機材料を溶かし、上記発光層が含有する発光材料を溶かさない、有機ＥＬ素子の製造方法を提供する。
【００１０】
本開示は、第１電極層、正孔注入輸送層、発光層、電子注入輸送層および第２電極層が、この順で積層された有機ＥＬ素子を製造する有機ＥＬ素子の製造方法であって、上記発光層を形成する発光層形成工程と、上記発光層の一方の面に中間層を形成する中間層形成工程と、上記中間層の上記発光層とは反対側の面に、上記正孔注入輸送層または上記電子注入輸送層を形成する正孔注入輸送層形成工程または電子注入輸送層形成工程とを有し、上記中間層形成工程は、上記中間層を構成する中間層用組成物を塗布して上記中間層を形成する工程であり、上記中間層用組成物は有機材料を含有し、かつ溶媒を含有しない、有機ＥＬ素子の製造方法を提供する。
【００１１】
本開示は、有機ＥＬ素子を構成する発光層と正孔注入輸送層または電子注入輸送層との間に形成される中間層を構成する組成物であり、上記組成物は有機材料および溶媒を含有し、上記有機材料が、炭素数１２以上５０以下の炭化水素である、中間層用組成物を提供する。
【００１２】
本開示は、有機ＥＬ素子を構成する発光層と正孔注入輸送層または電子注入輸送層との間に形成される中間層を構成する組成物であり、上記組成物は有機材料を含有し、かつ溶媒を含有せず、上記有機材料が、炭素数１２以上５０以下の炭化水素である、中間層用組成物を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本開示は、発光層上に塗布法を用いて正孔注入輸送層または電子注入輸送層といった電荷注入輸送層を形成する際に、電荷注入輸送層を構成する電荷注入輸送層用組成物に含まれる溶媒が、発光層および当該発光層の下層に溶解、浸透することを抑制することが可能な有機ＥＬ素子を提供できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本開示の有機ＥＬ素子の一例を示す概略断面図である。
【図２】従来の有機ＥＬ素子の一例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本明細書において、ある部材又はある領域等のある構成が、他の部材又は他の領域等の他の構成の「上に（又は下に）」あるとする場合、特段の限定がない限り、これは他の構成の直上（又は直下）にある場合のみでなく、他の構成の上方（又は下方）にある場合を含み、すなわち、他の構成の上方（又は下方）において間に別の構成要素が含まれている場合も含む。
【００１６】
以下、本開示の実施の態様を、図面等を参照しながら説明する。但し、本開示は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に例示する実施の態様の記載内容に限定して解釈されるものではない。また、図面は説明をより明確にするため、実施の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本開示の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。また、説明の便宜上、上方又は下方という語句を用いて説明する場合があるが、上下方向が逆転してもよい。
【００１７】
以下、本開示の有機ＥＬ素子、有機ＥＬ素子の製造方法および中間層用組成物について説明する。
【００１８】
Ａ．有機ＥＬ素子
本開示の有機ＥＬ素子は、第１電極層、正孔注入輸送層、発光層、電子注入輸送層および第２電極層が、この順で積層され、上記正孔注入輸送層と上記発光層との間、または上記電子注入輸送層と上記発光層との間に、中間層を有し、上記中間層が有機材料を含有する。
【００１９】
本開示の有機ＥＬ素子について図面を参照しながら説明する。
図１は、本開示の有機ＥＬ素子の一例を示す概略断面図である。図１に例示するように、有機ＥＬ素子１００は、基材１、第１電極層２、正孔注入輸送層３（ここでは、正孔注入層３ａおよび正孔輸送層３ｂ）、発光層４、中間層５、電子注入輸送層６（ここでは、電子注入層６ａおよび電子輸送層６ｂ）、第２電極層７を、この順に有し、中間層５が有機材料を含有する。
【００２０】
本開示は、発光層上に塗布法を用いて正孔注入輸送層または電子注入輸送層といった電荷注入輸送層を形成する際に、当該電荷注入輸送層を構成する電荷注入輸送層用組成物に含まれる溶媒が、発光層および当該発光層の下層に溶解、浸透することを抑制することが可能な有機ＥＬ素子を提供できるという効果を奏する。具体的には、発光層と正孔注入輸送層との間、または発光層と電子注入輸送層との間に中間層を設けることにより、上記効果を奏する。また、中間層が含む材料として、所定の有機材料を用いることで、上述した効果とともに、正孔注入輸送層または電子注入輸送層に有機材料が混ざった場合であっても、正孔注入輸送層または電子注入輸送層の性能の大幅な低下を抑制することができるという効果を奏する。以下、正孔注入輸送層および電子注入輸送層を電荷注入輸送層と称して説明する場合がある。
【００２１】
以下、本開示の有機ＥＬ素子について構成ごとに説明する。
【００２２】
１．中間層
本開示における中間層は、正孔注入輸送層と発光層との間、または電子注入輸送層と発光層との間に配置され、有機材料を含有する構成である。本開示においては、中間層を有することにより、発光層上に、正孔注入輸送層または電子注入輸送層を塗布法により形成する際に、正孔注入輸送層を構成する正孔注入輸送層用組成物、または電子注入輸送層を構成する電子注入輸送層用組成物に含まれる溶媒が、発光層に溶解、浸透することを抑制できる。
【００２３】
以下、中間層の材料および物性等について説明する。
【００２４】
（１）材料
中間層は有機材料を含有する。有機材料は、有機ＥＬ素子が中間層を有することによる上述した効果を発揮することができるような材料であることが好ましく、発光層および電荷注入輸送層の種類等に応じて適宜選択することができる。中間層は、１種の有機材料を含有していてもよく、複数種の有機材料を含有していてもよい。中間層に含まれる有機材料の含有量は、有機材料の種類に応じて適宜調整することができる。中間層の固形分中の有機材料の含有量は、例えば１質量％以上であり、１０質量％以上であってもよく、３０質量％以上であってもよい。一方、中間層の固形分中の有機材料の含有量は、例えば９９質量％以下であり、９０質量％以下であってもよく、７０質量％以下であってもよい。
【００２５】
上記有機材料は、炭化水素であってもよい。発光層上に塗布法を用いて中間層を形成する際、中間層を構成する中間層用組成物に、発光層を溶解しない溶媒を用いることができるからである。ここでいう炭化水素とは、炭素および水素を含有し、炭化水素骨格を有する有機化合物である。炭化水素分子中の炭素原子および水素原子の含有量は、例えば５０質量％以上であり、７０質量％以上であってもよく、８０質量％以上であってもよく、９０質量％以上であってもよい。また、炭化水素分子が炭素原子および水素原子のみから構成されていてもよく、炭化水素分子中の炭素原子および水素原子の含有量は１００質量％であってもよい。
【００２６】
炭化水素は、炭素数が例えば１２以上であり、２０以上であってもよく、２５以上であってもよい。炭素数が上記下限を有することにより、次のような効果を奏する。すなわち、中間層上に塗布法を用いて電荷注入輸送層を形成する際に、電荷注入輸送層を構成する電荷注入輸送層用組成物に含まれる溶媒により中間層が溶解されることを抑制することができるという効果を奏する。一方、炭化水素は、炭素数が例えば５０以下であり、４５以下であってもよく、４０以下であってもよい。炭素数が上記上限を有することにより、次のような効果を奏する。すなわち、中間層上に塗布法を用いて電荷注入輸送層を形成する際に、電荷注入輸送層を構成する電荷注入輸送層用組成物が中間層の表面にはじかれにくくなるという効果を奏する。
【００２７】
炭化水素は、炭素の結合状態に応じて、例えば鎖式炭化水素および環式炭化水素があるが、本開示においては、炭化水素が鎖式炭化水素であることが好ましく、中でも鎖式飽和炭化水素であることが好ましい。なお、鎖式炭化水素は、直鎖式炭化水素であってもよく、分岐鎖式炭化水素であってもよい。鎖式炭化水素が分岐鎖式炭化水素である場合には、例えば、炭素数が１２以上５０以下の直鎖部分を有することが好ましい。さらに炭化水素は、飽和炭化水素であってもよく、不飽和炭化水素であってもよいが、飽和炭化水素であることが好ましい。したがって、本開示によれば、炭化水素が鎖式飽和炭化水素であることが好ましい。炭化水素が鎖式飽和炭化水素であることにより、中間層のバンドギャップを、発光層や電荷注入輸送層のバンドギャップより広げることができる。これにより、電荷がトラップされることによる有機ＥＬ素子の性能低下を抑制することができる。また、炭化水素が鎖式飽和炭化水素である場合には、中間層の粘性が高まる。そのため、発光層、中間層および電荷注入輸送層の順となるように、電荷注入輸送層を塗布法により積層した際、電荷注入輸送層を構成する電荷注入輸送層用組成物が、中間層を介して発光層に浸透しにくくなる。これにより、発光層に電荷注入輸送層用組成物が混入することによる有機ＥＬ素子の性能低下を抑制することができる。
【００２８】
炭化水素は、官能基を含んでいてもよい。官能基としては、例えば、エステル結合、アミド結合、カルボキシル基、酸無水物、ニトリル基、カルボニル基、ヒドロキシ基、アミノ基、イミノ基、エーテル結合、ニトロ基、ハロゲン基、アルキル基、チオール基、セレノール基、ケトン基、アルデヒド基等の種々の極性基が挙げられる。また、官能基は、二重結合（アルケン）や三重結合（アルキン）であってもよい。炭化水素に含まれる官能基は、アルキル基であることが好ましい。電荷がトラップされることによる有機ＥＬ素子の性能低下を抑制することができるからである。炭化水素は、一分子内に１種の官能基を含んでいてもよく、一分子内に複数種の官能基を含んでいてもよい。炭化水素に含まれる官能基の数は、必要に応じて適宜変更することができる。具体的には、炭化水素、一分子中に含まれる官能基の数は、例えば１以上であり、２以上であってもよい。一方、炭化水素、一分子中に含まれる官能基の数は、例えば１０以下であり、８以下であってもよい。
【００２９】
炭化水素の具体例としては、例えば、ドデカン、トリデカン、ウンデカン、テトラデカン、ヘキサデカン、ヘプタデカン、オクタデカン、ノナデカン、イコサン、ヘンイコサン、ドコサン、トリコサン、テトラコサン、ペンタコサン、ヘキサコサン、ヘプタコサン、オクタコサン、ノナコサン、トリアコンタン、ヘントリアコンタン、ドトリアコンタン、トリトリアコンタン、テトラトリアコンタン、ペンタトリアコンタン、ヘキサトリアコンタン、ヘプタトリアコンタン、オクタトリアコンタン、ノナトリアコンタン、テトラコンタン、ヘンテトラコンタン、ドテトラコンタン、トリテトラコンタン、テトラテトラコンタン、ペンタテトラコンタン、ヘキサテトラコンタン、ヘプタテトラコンタン、オクタテトラコンタン、ノナテトラコンタン、ペンタコンタン等の直鎖パラフィンが挙げられる。その他にも、例えば、１−ドデセン、１−トリデセン、１−ウンデセン、１−テトラデセン、１−ヘキサデセン、１−ヘプタデセン、１−オクタデセン、１−ノナデセン等のオレフィンが挙げられる。その他にも、例えば、７−メチルトリデカン、７−ｎ−ヘキシリトリデカン、９−ｎ−ヘキシルヘプタデカン、１１−ｎ−デシルドコサン、１３−ｎ−ドデシルヘキサコサン等のイソパラフィンが挙げられる。
【００３０】
有機材料は、炭化水素油であってもよい。ここで、本開示における炭化水素油とは、上述した炭化水素のうち、特に粘性の高い材料を指す。具体的には、炭素数が２０以上５０以下の炭化水素を炭化水素油と定義することができる。炭化水素油の炭素数は、中でも、２５以上であってもよく、３０以上であってもよく、３５以上であってもよい。
【００３１】
炭化水素油としては、例えば、イコサン、ヘンイコサン、ドコサン、トリコサン、テトラコサン、ペンタコサン、ヘキサコサン、ヘプタコサン、オクタコサン、ノナコサン、トリアコンタン、ヘントリアコンタン、ドトリアコンタン、トリトリアコンタン、テトラトリアコンタン、ペンタトリアコンタン、ヘキサトリアコンタン、ヘプタトリアコンタン、オクタトリアコンタン、ノナトリアコンタン、テトラコンタン、ヘンテトラコンタン、ドテトラコンタン、トリテトラコンタン、テトラテトラコンタン、ペンタテトラコンタン、ヘキサテトラコンタン、ヘプタテトラコンタン、オクタテトラコンタン、ノナテトラコンタン、ペンタコンタン等の直鎖パラフィンが挙げられる。その他にも、例えば、１１−ｎ−デシルドコサン、１３−ｎ−ドデシルヘキサコサン等のイソパラフィンが挙げられる。その他にも、例えば、流動パラフィン、水添ポリイソブテン、水添ポリデセン、スクワラン、スクアレン、軽質流動イソパラフィン、重質流動イソパラフィン、流動イソパラフィン、α−オレフィンオリゴマー等が挙げられる。
【００３２】
中間層を構成する中間層用組成物は、有機材料の他に溶媒を含有していてもよく、溶媒を含有していなくてもよい。有機材料の粘性が高い場合には、前者であることが好ましい。一方、後者である場合には、中間層用組成物中の溶媒が発光層に浸透する等の不具合の発生を抑制することができる。
【００３３】
中間層用組成物が有機材料および溶媒を含有する場合、当該有機材料は、発光層が含有する発光材料を溶かさない溶媒に溶ける材料であることが好ましい。有機材料がこのような材料であることにより、発光層上に塗布法を用いて中間層を形成する際に、中間層を構成する中間層用組成物に含まれる溶媒に有機材料を溶解することができる。一方で、当該中間層用組成物に含まれる溶媒によって発光層が含有する発光材料が溶解することを抑制することができる。
【００３４】
ここで、中間層を構成する中間層用組成物に用いられる溶媒が「発光層が含有する発光材料を溶かさない」とは、溶媒が発光層に接触した際に、溶媒に発光層が溶解されないことをいう。換言すると、中間層用組成物に含まれる溶媒に対し、発光層の残膜率が例えば７０％以上であることをいう。発光層の残膜率は、中でも８０％以上であることが好ましく、９０％以上であることが好ましい。中間層用組成物に含まれる溶媒に対し、発光層の残膜率が上記範囲内であることにより、発光層上に塗布法を用いて中間層を形成した際に、中間層用組成物に含まれる溶媒によって、発光層が溶解されることを抑制することができる。
【００３５】
なお、上述した発光層の残膜率は、次のようにして測定することができる。すなわち、まず、２５ｍｍ×２５ｍｍの石英基板を準備する。次に、石英基板上に発光層を形成する。次に、発光層の残膜率を測定するにあたって、対象となる溶媒、すなわち中間層を構成する中間層用組成物に含まれる溶媒を、発光層上に、２５ｍｍ×２５ｍｍに対して１ｍＬ、スピンコーター法を用いて塗布する。このときの回転数は、発光層上に接触するように配置される中間層の膜厚に応じて適宜調整することができる。その後、中間層用組成物を乾燥させるときと同じ条件下にて、発光層上に塗布された溶媒を乾燥させる。このようにして、溶媒が塗布された発光層を作成する。
ここで、発光層の残膜率は、紫外可視分光光度計を用いた紫外線可視吸収スペクトルでの発光層の吸収極大（λｍａｘ）の吸光度（Ａｂｓ）の比から、測定することができる。具体的には、以下の式により算出することができる。
（［溶媒塗布後の発光層の吸収極大の吸光度］／［溶媒塗布前の発光層の吸収極大の吸光度］）×１００（％）＝残膜率（％）
また、仮に、発光層が、紫外線可視吸収スペクトルにおける吸収を有しない場合には、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）、または触針式表面形状測定器(例えば、ＤＥＫＴＡＫシリーズ、ＳＬＯＡＮＡ製)を用いて、溶媒塗布前後の発光層の膜厚を直接測定することにより、残膜率を求めることができる。
【００３６】
また、「発光層が含有する発光材料を溶かさない溶媒」は、発光材料や溶かさず、有機材料は溶かす性質を有する溶媒であり、すなわち中間層を塗布法により形成する際に用いられ、中間層を構成する中間層用組成物に含まれる溶媒である。なお、中間層用組成物に含まれる溶媒については、後述する「Ｂ．有機ＥＬ素子の製造方法」の項に記載するため、ここでの記載は省略する。
【００３７】
さらに、有機材料は「発光層が含有する発光材料を溶かさない溶媒に溶ける」とは、有機材料が、中間層用組成物に含まれる溶媒に溶けることをいう。したがって、中間層用組成物に含まれる溶媒としては、有機材料を溶かし、かつ、発光材料を溶かさない溶媒を選択することが好ましい。中間層を塗布法を用いて形成する際に、中間層用組成物に含まれる溶媒によって発光層が溶解されることを抑制することができる。
【００３８】
有機材料は、所定の分子量を有することが好ましい。有機材料の質量平均分子量は、例えば、３００以上であり、中でも５００以上であることが好ましく、特に７００以上であることが好ましい。有機材料の質量平均分子量が上記下限を有することにより、中間層上に塗布法を用いて電荷注入輸送層を形成する際に、電荷注入輸送層を構成する電荷注入輸送層用組成物に含まれる溶媒に有機材料が溶けるといった不具合の発生を抑制することができ、中間層としての機能を十分に発揮することが可能となる。一方、有機材料の質量平均分子量は、例えば、５０万以下であり、中でも４０万以下であることが好ましく、特に３０万以下であることが好ましい。有機材料の質量平均分子量が上記上限を有することにより、中間層上に塗布法を用いて電荷注入輸送層を形成する際に、電荷注入輸送層を構成する電荷注入輸送層用組成物を中間層の表面に塗布しやすくなる。
【００３９】
有機材料は、電気的に不活性であることが好ましい。中間層と電荷注入輸送層との界面領域において、電荷注入輸送層に有機材料が混ざった場合であっても、電荷注入輸送層の性能の大幅な低下を抑制することができるからである。なお、ここで、電気的に不活性であるとは、例えば、中間層が所定の絶縁性を有することをいう。中間層が有する所定の絶縁性は、後述する「（２）物性」の項に記載するため、ここでの記載は省略する。
【００４０】
（２）物性
中間層は、有機ＥＬ素子が機能する程度の絶縁性を有していてもよい。中間層は、例えば、発光層や電荷注入輸送層のバンドギャップよりも大きいバンドギャップを有することが好ましい。具体的には、３．０ｅＶ以上のバンドギャップを有し、３．２５ｅＶ以上のバンドギャップを有していてもよく、３．５ｅＶ以上のバンドギャップを有していてもよい。一方、中間層は、例えば５．０ｅＶ以下のバンドギャップを有し、４．７５ｅＶ以下のバンドギャップを有していてもよく、４．５ｅＶ以下のバンドギャップを有していてもよい。
【００４１】
中間層のＨＯＭＯエネルギー準位は、真空準位を基準として、発光層や電荷注入輸送層のＨＯＭＯエネルギー準位よりも大きいことが好ましい。具体的な中間層のＨＯＭＯエネルギー準位は、例えば５．０ｅＶ以上であり、５．２５ｅＶ以上であってもよい。一方、中間層のＨＯＭＯエネルギー準位は、例えば６．５ｅＶ以下であり、６．２５ｅＶ以下であってもよい。
【００４２】
中間層のＬＵＭＯエネルギー準位は、真空準位を基準として、例えば１．５ｅＶ以上であり、１．７５ｅＶ以上であってもよい。一方、中間層のＬＵＭＯエネルギー準位は、発光層や電荷注入輸送層のＬＵＭＯエネルギー準位よりも小さいことが好ましい。中間層のＬＵＭＯエネルギー準位は、真空準位を基準として、例えば２．５ｅＶ以下であり、２．２５ｅＶ以下であってもよい。
【００４３】
中間層の表面には、正孔注入輸送層を構成する正孔注入輸送層用組成物または電子注入輸送層を構成する電子注入輸送層が塗布されることで、正孔注入輸送層または電子注入輸送層が形成される。本開示においては、中間層の表面が、正孔注入輸送層用組成物または電子注入輸送層用組成物に対し、所定の濡れ性を有することが好ましい。例えば、中間層の表面に、正孔注入輸送層用組成物または電子注入輸送層用組成物を塗布したときの接触角が、例えば１°以上であり、５°以上であることが好ましい。一方、上記接触角は、例えば５０°以下であり、３０°以下であることが好ましい。中間層の表面に、正孔注入輸送層用組成物または電子注入輸送層用組成物が塗布しやすくなり、正孔注入輸送層または電子注入輸送層の形成を容易に行うことができる。
【００４４】
中間層の厚みは、中間層に含まれる有機材料の種類等に応じて適宜調整することができる。中間層の厚みは、例えば０．５ｎｍ以上であり、１ｎｍ以上であってもよく、１０ｎｍ以上であってもよい。一方、中間層の厚みは、例えば２００ｎｍ以下であり、１００ｎｍ以下であってもよく、５０ｎｍ以下であってもよい。
【００４５】
２．発光層
本開示における発光層は、中間層の下層に位置する部材である。また、発光層は発光材料を含有する。さらに、発光層は、塗布法により形成された塗布型発光層であってもよい。なお、塗布型発光層であることは、例えば、発光層に含まれる発光材料の種類により確認することができる。塗布型発光層に用いられる発光材料は、溶媒に溶解する材料である。また、このような発光材料として、例えば高分子材料や低分子材料を用いることができる。ここで、高分子材料とは、例えば分子量が３０００以上５０万以下の材料をいい、低分子材料とは、例えば分子量が３０００未満の材料をいう。
【００４６】
発光材料としては、例えば、色素系材料、金属錯体系材料、高分子系材料等の発光材料が挙げられる。
【００４７】
色素系材料としては、例えば、シクロペンタジエン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、トリフェニルアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、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、シロール誘導体、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、トリフマニルアミン誘導体、オキサジアゾールダイマー、ピラゾリンダイマー等が挙げられる。
【００４８】
また、金属錯体系材料としては、例えば、アルミキノリノール錯体、ベンゾキノリノールベリリウム錯体、ベンゾオキサゾール亜鉛錯体、ベンゾチアゾール亜鉛錯体、アゾメチル亜鉛錯体、ポルフィリン亜鉛錯体、ユーロビウム錯体等、中心金属にＡｌ、Ｚｎ、Ｂｅ等または、Ｔｂ、Ｅｕ、Ｄｙ等の希土類金属を有し、配位子にオキサジアゾール、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、キノリン構造等を有する金属錯体が挙げられる。
【００４９】
さらに、高分子系材料としては、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、ポリビニルカルバゾール等、ポリフルオレン誘導体、ポリキノキサリン誘導体、およびそれらの共重合体等が挙げられる。
【００５０】
発光層は、発光効率の向上、発光波長を変化させる等の目的でドーピング剤を含んでいても良い。ドーピング剤としては、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、スチリル系色素、テトラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、デカシクレン、フェノキサゾン、キノキサリン誘導体、カルバゾール誘導体、フルオレン誘導体等が挙げられる。
【００５１】
発光層の厚みは、電子と正孔との再結合の場を提供して発光する機能を発現することができる厚みであれば特に限定されるものではなく、例えば１ｎｍ以上とすることができ、また、５００ｎｍ以下とすることができる。
【００５２】
発光層は、赤、緑、青等の複数色の発光部を有するようにパターン状に形成されていても良い。これにより、カラー表示が可能な有機ＥＬ素子を得ることができる。
【００５３】
３．正孔注入輸送層
本開示において、正孔注入輸送層は、正孔注入機能を有する正孔注入層であってもよく、正孔輸送機能を有する正孔輸送層であってもよく、正孔注入機能および正孔輸送機能の両機能を有するものであってもよい。また、正孔注入輸送層は、正孔注入層および正孔輸送層が積層されたものであってもよい。さらに、正孔注入輸送層は、塗布法により形成された塗布型正孔注入輸送層であってもよい。なお、塗布型正孔注入輸送層であることは、例えば、正孔注入輸送層に含まれる正孔注入輸送性材料の種類により確認することができる。塗布型正孔注入輸送層に用いられる正孔注入輸送性材料は、溶媒に溶解する材料である。また、このような正孔注入輸送性材料として、例えば高分子材料や低分子材料を用いることができるが、通常は高分子材料が用いられる。ここで、高分子材料とは、例えば分子量が３０００以上５０万以下の材料をいい、低分子材料とは、例えば分子量が３０００未満の材料をいう。
【００５４】
正孔注入輸送層に用いられる正孔注入輸送性材料としては、公知の材料を用いることができる。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、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、ポリチオフェン誘導体、ポリアニリン誘導体、ポリピロール誘導体、フェニルアミン誘導体、アントラセン誘導体、カルバゾール誘導体、フルオレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポルフィリン誘導体、スチリルアミン誘導体等が挙げられる。また、スピロ化合物、フタロシアニン化合物、金属酸化物等を例示することができる。
【００５５】
正孔注入輸送層の膜厚としては、正孔注入機能や正孔輸送機能が十分に発揮される膜厚であればよく、例えば０．５ｎｍ以上とすることができ、１０ｎｍ以上であることが好ましい。また、正孔注入輸送層の膜厚は、５００ｎｍ以下とすることができ、２００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００５６】
４．電子注入輸送層
本開示において、電子輸送層は、電子注入機能を有する電子注入層であってもよく、電子輸送機能を有する電子輸送層であってもよく、電子注入機能および電子輸送機能の両機能を有するものであってもよい。また、電子注入輸送層は、電子注入層および電子輸送層が積層されたものであってもよい。さらに、電子注入輸送層は、塗布法により形成された塗布型電子注入輸送層であってもよい。なお、塗布型電子注入輸送層であることは、例えば、電子注入輸送層に含まれる電子注入輸送性材料の種類により確認することができる。塗布型電子注入輸送層に用いられる電子注入輸送性材料は、溶媒に溶解する材料である。また、このような電子注入輸送性材料として、例えば高分子材料や低分子材料を用いることができるが、通常は高分子材料が用いられる。ここで、高分子材料とは、例えば分子量が３０００以上５０万以下の材料をいい、低分子材料とは、例えば分子量が３０００未満の材料をいう。
【００５７】
電子注入輸送層に用いられる電子注入輸送性材料としては、公知の材料を用いることができる。例えば、アルカリ金属類、アルカリ金属の合金、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属類、アルカリ土類金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ金属の有機錯体、マグネシウムのハロゲン化物や酸化物、酸化アルミニウム等が挙げられる。また、電子注入輸送性材料としては、例えば、バソキュプロイン、バソフェナントロリン、フェナントロリン誘導体、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピリジン誘導体、ニトロ置換フルオレン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、ナフタレンやペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、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誘導体、アントロン誘導体、キノキサリン誘導体、キノリノール錯体等の金属錯体、フタロシアニン化合物、ジスチリルピラジン誘導体等を挙げることができる。
【００５８】
また、電子輸送性の有機材料にアルカリ金属あるいはアルカリ土類金属をドープした金属ドープ層を形成し、これを電子注入輸送層とすることもできる。電子輸送性の有機材料としては、例えばバソキュプロイン、バソフェナントロリン、フェナントロリン誘導体等が挙げられ、ドープする金属としては、Ｌｉ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｓｒ等が挙げられる。
【００５９】
電子注入輸送層の膜厚としては、電子注入機能や電子輸送機能が十分に発揮される膜厚であればよく、特に限定されない。
【００６０】
５．第１電極層
本開示における第１電極層は、正孔注入輸送層の発光層とは反対の面側に配置される部材である。本開示の有機ＥＬ素子は、第１電極層側から光を取り出してもよく、第２電極層側から光を取り出してもよい。有機ＥＬ素子が、第１電極層側から光を取り出す場合には、第１電極層は所定の透明性を有することが好ましい。
【００６１】
第１電極層が所定の透明性を有する場合、第１電極層が有する透明性とは、有機ＥＬ層からの発光を透過させて表示を行うことができる程度の透明性であることが好ましく、例えば、可視光領域における透過率が８０％以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましい。
【００６２】
第１電極層は、通常、陽極である。第１電極層の材料としては、一般的な有機ＥＬ素子に用いられる材料を用いることができる。陽極としては、例えば抵抗が小さいことが好ましく、一般的には導電性材料である金属材料が用いられるが、有機化合物または無機化合物を用いても良い。陽極には、正孔が注入しやすいように仕事関数の大きい導電性材料を用いることが好ましい。例えば、Ａｕ、Ｃｒ、Ｍｏ等の金属；ＩＴＯと称される酸化インジウム錫、ＩＺＯと称される酸化インジウム亜鉛、酸化亜鉛、酸化インジウム等の無機酸化物；金属ドープされたポリチオフェン等の導電性高分子等が挙げられる。これらの導電性材料は、単独で用いても、２種類以上を組み合わせて用いても良い。２種類以上を用いる場合には、各材料からなる層を積層しても良い。
【００６３】
第１電極層の厚みは、有機ＥＬ素子の用途等に応じて適宜調整することができ、特に限定されないため、ここでの記載は省略する。
【００６４】
６．第２電極層
本開示における第２電極層は、電子注入輸送層の発光層とは反対の面側に配置された部材である。
【００６５】
第２電極層は、通常、陰極である。第２電極層の材料としては、一般的な有機ＥＬ素子に用いられる材料を用いることができる。陰極には、電子が注入しやすいように仕事関数の小さい導電性材料を用いることが好ましい。例えば、ＬｉＦ（フッ化リチウム）、ＮａＦ（フッ化ナトリウム）、ＫＦ（フッ化カリウム）、ＭｇＡｇ等のマグネシウム合金、ＡｌＬｉ、ＡｌＣａ、ＡｌＭｇ等のアルミニウム合金、Ｌｉ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ等のアルカリ金属類およびアルカリ土類金属類の合金等が挙げられる。
【００６６】
なお、第２電極層のその他の説明については、上記「５．第１電極層」の項に記載した内容と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。
【００６７】
７．その他
本開示の有機ＥＬ素子は、上述した各部材を有していれば良く、必要に応じてその他の部材を有していても良い。その他の部材については、一般的な有機ＥＬ素子に用いられる部材を採用することができる。例えば、第１電極層の発光層とは反対の面側に配置される基材や、有機ＥＬ素子を覆うように配置し、水分の侵入等を防ぐことが可能な封止部材や、第２電極層の電荷注入輸送層とは反対側の面に配置される対向基材等が挙げられる。
【００６８】
（ａ）基材
本開示における基材は、上述した第１電極層、正孔注入輸送層、発光層、中間層、電子注入輸送層および第２電極層を支持する部材である。
【００６９】
本開示における基材は、透明性を有していても良く、有さなくても良いが、第１電極層側から光を取り出す場合には、基材が透明性を有することが好ましい。
【００７０】
基材が所定の透明性を有する場合、基材の透明性は、発光層からの発光を透過させて表示を行うことができる程度の透明性であることが好ましく、例えば、可視光領域における透過率が８０％以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましい。ここで、基材の透過率は、ＪＩＳ  Ｋ７３６１−１に準ずるプラスチック−透明材料の全光透過率の試験方法により測定することができる。
【００７１】
基材は、可撓性を有していてもよく有さなくてもよく、有機ＥＬ素子の用途に応じて適宜選択することができるが、中でも可撓性を有していることが好ましい。本開示の有機ＥＬ素子に、可撓性を付与することができるからである。
【００７２】
基材の材料としては、例えば、石英ガラス、パイレックス（登録商標）ガラス、合成石英板等の可撓性のないリジッド材、あるいは、樹脂フィルム、光学用樹脂板、薄ガラス等の可撓性を有するフレキシブル材等が挙げられる。なお、本開示における基材は、樹脂フィルムにバリア層が形成された積層体であっても良い。
【００７３】
基材の厚みとしては、基材に用いられる材料の種類や有機ＥＬ素子の用途等に応じて適宜選択することができるが、例えば、０．００５ｍｍ以上とすることができ、また、５ｍｍ以下とすることができる。
【００７４】
（ｂ）封止部材
本開示における封止部材は、有機ＥＬ素子を覆うように配置される部材である。
【００７５】
本開示における封止部材の材料としては、例えば、エステルアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、メラミンアクリレート、アクリル樹脂アクリレート等の各種アクリレート、ウレタンポリエステル等の樹脂を用いたラジカル系シール材や、エポキシ、ビニルエーテル等の樹脂を用いたカチオン系シール材、チオール−エン付加型樹脂系シール材等の光硬化型樹脂、または熱硬化型樹脂等が挙げられる。
【００７６】
封止部材の厚みについては、本開示の有機ＥＬ素子の用途等に応じて適宜調整することができ、特に限定されない。
【００７７】
（ｃ）対向基材
本開示における対向基材は、第２電極層の電子注入輸送層とは反対の面側に配置される部材である。
【００７８】
本開示における対向基材は、有機ＥＬ素子の発光面とは反対側の面に配置される部材であるため、透明性を有していても良く、透明性を有さなくても良い。
【００７９】
本開示における対向基材の材料としては、例えば、石英ガラス、パイレックス（登録商標）ガラス、合成石英板等の可撓性のないリジッド材、あるいは、樹脂フィルム、光学用樹脂板、薄ガラス等の可撓性を有するフレキシブル材等が挙げられる。なお、本開示における対向基材は、樹脂フィルムにバリア層が形成された積層体であっても良い。
【００８０】
８．用途
本開示の有機ＥＬ素子の用途は、特に限定されないが、例えば、表示装置、照明装置、光源等に適用することができる。本開示においては、発光層上に配置する電荷注入輸送層を塗布法により形成することができる。このような観点から、本開示の有機ＥＬ素子は、大面積化が可能であり、照明装置に適用することが好ましい。
【００８１】
Ｂ．有機ＥＬ素子の製造方法
本開示の有機ＥＬ素子の製造方法は、第１電極層、正孔注入輸送層、発光層、電子注入輸送層および第２電極層が、この順で積層された有機ＥＬ素子を製造する製造方法であって、上記発光層を形成する発光層形成工程と、上記発光層の一方の面に中間層を形成する中間層形成工程と、上記中間層の上記発光層とは反対側の面に、上記正孔注入輸送層または上記電子注入輸送層を形成する正孔注入輸送層形成工程または電子注入輸送層形成工程とを有し、上記中間層形成工程は、上記中間層を構成する中間層用組成物を塗布して上記中間層を形成する工程であり、上記中間層用組成物は、有機材料および溶媒を含有し、上記溶媒は、上記有機材料を溶かし、上記発光層が含有する発光材料を溶かさない、製造方法である。
【００８２】
本開示は、発光層上に塗布法を用いて正孔注入輸送層または電子注入輸送層といった電荷注入輸送層を形成する際に、当該電荷注入輸送層を構成する電荷注入輸送層用組成物に含まれる溶媒が、発光層および当該発光層の下層に溶解、浸透することを抑制することが可能な有機ＥＬ素子を提供できるという効果を奏する。具体的には、発光層および電荷注入輸送層の間に中間層を設ける中間層形成工程を有することにより、上記効果を奏する。また、中間層用組成物が含有する材料として、所定の有機材料および溶媒を用いることで、上述した効果とともに、電荷注入輸送層に有機材料が混ざった場合であっても電荷注入輸送層の性能の大幅な低下を抑制することができるという効果を奏する。
【００８３】
以下、本開示の有機ＥＬ素子の製造方法について、各工程に分けて説明する。
【００８４】
１．中間層形成工程
本開示における中間層形成工程は、発光層の一方の面に中間層を形成する工程である。また、中間層形成工程は、中間層を構成する中間層用組成物を塗布して中間層を形成する工程であり、中間層用組成物は、有機材料および溶媒を含有する。
【００８５】
中間層を構成する中間層用組成物の塗布方法は、中間層用組成物の種類や有機ＥＬ素子の大きさ等に応じて適宜選択することができる。具体的な塗布方法としては、例えば、スピンコート法、ディッピング法、ロールコート法、キャスト法、バーコート法、ブレードコート法、スプレーコート法、ダイコート法等が挙げられる。
【００８６】
中間層形成工程では、中間層用組成物を塗布した後、中間層用組成物の塗膜を乾燥させることが好ましい。乾燥には、例えば熱風乾燥機を用いることができる。乾燥温度は、中間層用組成物の材料や塗膜の厚みに応じて適宜調整することができる。また、乾燥時間については、乾燥温度や中間層用組成物の材料、塗膜の厚みに応じて適宜調整することができる。
【００８７】
中間層用組成物に含まれる有機材料は、上記「Ａ．有機ＥＬ素子  １．中間層」の項で記載した内容と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。
【００８８】
中間層用組成物に含まれる溶媒は、上記有機材料を溶解することができる溶媒である。中でも溶媒は、発光層に含まれる発光材料を溶解しない溶媒であることが好ましい。なお、当該溶媒に対する有機材料の溶解度や発光材料の溶解度等については、上記「Ａ．有機ＥＬ素子  １．中間層」の項で記載した内容と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。このような溶媒としては、例えば非極性溶媒、非プロトン性極性溶媒、プロトン性極性溶媒が挙げられる。非極性溶媒としては、例えば、ヘキサン、ベンゼン、トルエン、１，４−ジオキサン、クロロホルム、ジエチルエーテル、ジイソプロピリエーテル、ジクロロメタン等が挙げられる。また非プロトン性溶媒としては、例えば、Ｎ−メチルピロリドン、テトラヒドロフラン、アセトン、酢酸エチル、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。さらに、プロトン性極性溶媒としては、例えば、１−プロパノール、1-ブタノール、イソプロピルアルコール、メタノール、エタノール、２−エトキシエタノール等が挙げられる。中間層用組成物に含まれる溶媒は、１種であってもよく２種以上であってもよい。
【００８９】
２．発光層形成工程
本開示における発光層形成工程は、発光層を形成する工程である。
【００９０】
発光層の形成方法としては、一般的な発光層の形成方法を採用することができ、例えばウェットプロセスを用いることができる。例えば、印刷法、インクジェット法、ダイコート法、スピンコート法、キャスティング法、ディッピング法、バーコート法、スリットコート法、ブレードコート法、ロールコート法、グラビアコート法、グラビアオフセット印刷法、フレキソ印刷法、スプレーコート法等の塗布法が挙げられる。
【００９１】
３．正孔注入輸送層形成工程、電子注入輸送層形成工程
本開示における正孔注入輸送層形成工程および電子注入輸送層形成工程は、中間層の発光層とは反対側の面に正孔注入輸送層または電子注入輸送層を形成する工程である。また、正孔注入輸送層形成工程は、正孔注入輸送層を構成する正孔注入輸送層用組成物を塗布して正孔注入輸送層を形成する工程である。一方、電子注入輸送層形成工程は、電子注入輸送層を構成する電子注入輸送層用組成物を塗布して電子注入輸送層を形成する工程である。
【００９２】
正孔注入輸送層用組成物または電子注入輸送層用組成物を塗布する方法としては、上述した中間層用組成物の塗布方法と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。
【００９３】
正孔注入輸送層用組成物または電子注入輸送層用組成物は、通常、正孔注入輸送層または電子注入輸送層を構成する材料と溶媒とを含有する。なお、正孔注入輸送層または電子注入輸送層を構成する材料は、正孔注入輸送層または電子注入輸送層の種類に応じて異なる。なお、正孔注入輸送層または電子注入輸送層を構成する具体的な材料については、上記「Ａ．有機ＥＬ素子  ３．正孔注入輸送層」、「Ａ．有機ＥＬ素子  ４．電子注入輸送層」の項に記載した内容と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。
【００９４】
正孔注入輸送層用組成物または電子注入輸送層用組成物に用いられる溶媒は、正孔注入輸送層または電子注入輸送層を構成する材料に応じて適宜選択することができ、一般的な正孔注入輸送層または電子注入輸送層を形成する際に用いられる溶媒が挙げられる。
【００９５】
４．その他の工程
本開示においては、上述した中間層形成工程、発光層形成工程、正孔注入輸送層形成工程および電子注入輸送層形成工程の他にも、例えば、第１電極層形成工程、第２電極層形成工程等を有していてもよい。
以下、第１電極層形成工程、第２電極層形成工程について説明する。
【００９６】
（１）第１電極層形成工程
本開示においては、発光層形成工程の前に、基材上に第１電極層を形成する工程を有していてもよい。
【００９７】
第１電極層の形成方法は、有機ＥＬ素子の構成に応じて適宜選択することができ、基材の全面に第１電極層を形成しても良く、第１電極層をパターン状に形成しても良い。第１電極層の具体的な形成方法は、一般的な電極の形成方法と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。
【００９８】
（２）第２電極層形成工程
本開示においては、正孔注入輸送層形成工程および電子注入輸送層形成工程の後に、正孔注入輸送層または電子注入輸送層上に第２電極層を形成する工程を有していてもよい。
【００９９】
第２電極層の形成方法は、有機ＥＬ素子の構成に応じて適宜選択することができ、電荷注入輸送層の全面に第２電極層を形成しても良く、第２電極層をパターン状に形成しても良い。第２電極層の具体的な形成方法は、一般的な電極の形成方法と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。
【０１００】
（３）封止部材形成工程
本開示においては、有機ＥＬ素子を覆い、水分の侵入等を防ぐことが可能な封止部材を形成する封止部材形成工程を有していてもよい。
【０１０１】
本開示における封止部材形成工程は、封止部材を形成することが可能な工程であればよい。封止部材の形成方法としては、例えば、インクジェット法、ディスペンサー法、スピンコート法、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、ディップコート法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、およびスクリーン印刷法等が挙げられる。
【０１０２】
５．その他
本開示においては、第１電極層形成工程、正孔注入輸送層形成工程、発光層形成工程、電子注入輸送層形成工程および第２電極層形成工程をこの順で有する有機ＥＬ素子の製造方法であって、上記正孔注入輸送層形成工程と上記発光層形成工程との間、または上記電子注入輸送層形成工程と上記発光層形成工程との間に、中間層形成工程を有することが好ましい。
【０１０３】
また、本開示の有機ＥＬ素子の製造方法は、中間層形成工程に用いられる中間層用組成物が溶媒を含有しない組成物であってもよい。すなわち、本開示の有機ＥＬ素子の製造方法は、第１電極層、正孔注入輸送層、発光層、電子注入輸送層および第２電極層が、この順で積層された有機ＥＬ素子を製造する製造方法であって、上記発光層を形成する発光層形成工程と、上記発光層の一方の面に中間層を形成する中間層形成工程と、上記中間層の上記発光層とは反対側の面に、上記正孔注入輸送層または上記電子注入輸送層を形成する正孔注入輸送層形成工程または電子注入輸送層形成工程とを有し、上記中間層形成工程は、上記中間層を構成する中間層用組成物を塗布して上記中間層を形成する工程であり、上記中間層用組成物は有機材料を含有し、かつ溶媒を含有しない、製造方法であってもよい。この場合、中間層用組成物に含まれる有機材料は、塗布できる程度に液状状態であることが好ましい。このような有機材料としては、所定の炭素数を有する炭化水素が挙げられる。具体的な炭素数は、例えば、１５以上であり、１８以上であってもよい。一方、上記炭素数は、例えば、３０以下であり、２５以下であってもよい。なお、炭化水素については、上記「Ａ．有機ＥＬ素子  １．中間層」の項で記載した内容と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。
【０１０４】
上述した本開示の有機ＥＬ素子の製造方法は、発光層上に塗布法を用いて正孔注入輸送層または電子注入輸送層といった電荷注入輸送層を形成する際に、当該電荷注入輸送層を構成する電荷注入輸送層用組成物に含まれる溶媒が、発光層および当該発光層の下層に溶解、浸透することを抑制することが可能な有機ＥＬ素子を提供できるという効果を奏する。具体的には、発光層および電荷注入輸送層の間に中間層を設ける中間層形成工程を有することにより、上記効果を奏する。また、中間層用組成物が溶媒を含有しないことで、上述した効果とともに、中間層用組成物に含まれる溶媒が、発光層を溶かしてしまうといった不具合の発生を抑制することができる。さらに、中間層用組成物の溶媒として、有機材料を溶かし、かつ発光層に含まれる発光材料を溶かさない溶媒を選択する必要がないため、各材料の自由度が増すという効果を奏する。
【０１０５】
Ｃ．中間層用組成物
本開示の中間層用組成物は、有機ＥＬ素子を構成する発光層と正孔注入輸送層または電子注入輸送層との間に形成される中間層を構成する組成物であり、上記組成物は有機材料および溶媒を含有し、上記有機材料が、炭素数１２以上５０以下の炭化水素である、組成物である。
【０１０６】
本開示は、所定の中間層用組成物を用いて、発光層と正孔注入輸送層との間、または発光層と電子注入輸送層との間に中間層を形成することで、正孔注入輸送層および電子注入輸送層といった電荷注入輸送層を構成する電荷注入輸送層用組成物に含まれる溶媒が、発光層および当該発光層の下層に溶解、浸透することを抑制することができるという効果を奏する。また、中間層用組成物が含む材料として、所定の有機材料および溶媒を用いることで、上述した効果とともに、電荷注入輸送層に有機材料が混ざった場合であっても電荷注入輸送層の性能の大幅な低下を抑制することができるという効果を奏する。
【０１０７】
なお、中間層用組成物については、上記「Ａ．有機ＥＬ素子  １．中間層」および上記「Ｂ．有機ＥＬ素子の製造方法  １．中間層形成工程」の項に記載した内容と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。
【０１０８】
また、本開示の中間層用組成物は、溶媒を含有しない組成物であってもよい。すなわち、本開示の中間層用組成物は、有機ＥＬ素子を構成する発光層と正孔注入輸送層または電子注入輸送層との間に形成される中間層を構成する組成物であり、上記組成物は有機材料を含有し、かつ溶媒を含有せず、上記有機材料が、炭素数１２以上５０以下の炭化水素である、組成物であってもよい。この場合、中間層用組成物に含まれる有機材料は、塗布できる程度に液状状態であることが好ましい。このような有機材料としては、所定の炭素数を有する炭化水素が挙げられる。具体的な炭素数は、例えば、１５以上であり、１８以上であってもよい。一方、上記炭素数は、例えば、３０以下であり、２５以下であってもよい。なお、炭化水素については、上記「Ａ．有機ＥＬ素子  １．中間層」の項で記載した内容と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。
【０１０９】
なお、上記中間層用組成物の効果については、上記「Ｂ．有機ＥＬ素子の製造方法」の項に記載した内容と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。
【実施例】
【０１１０】
以下、本開示について実施例、比較例を用いて具体的に説明する。
なお、以下の実施例、比較例における塗布工程および乾燥工程は、特に断りがない限り、不活性ガス雰囲気下（酸素濃度１ｐｐｍ以下、水分濃度１ｐｐｍ以下）で行った。
【０１１１】
[実施例１]
２５ｍｍ×２５ｍｍ×０．７ｍｍのガラス基板上（三容真空社製）に、陽極として、厚さ１５０ｎｍのＩＴＯをストライプ状にパターン形成し、ＩＴＯ基板を得た。このＩＴＯ基板を、中性洗剤、超純水の順に超音波洗浄し、ＵＶオゾン洗浄を１０分間行った。
【０１１２】
上記ＩＴＯ基板上に、正孔注入層として、ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ薄膜（厚み：３０ｎｍ）大気中でスピンコート法により塗布して形成した。ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ薄膜は、ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ溶液（Ｂａｙｅｒ社製、Ｂａｙｔｒｏｎ  Ｐ  ＡＩ  ４０８３）を塗布して成膜した。溶液の塗布後、溶剤を蒸発させるためにホットプレートを用いて大気中で２００℃で３０分乾燥させた。
【０１１３】
上記正孔注入層上に、正孔注入輸送層として、共役系の高分子材料であるポリ［（９，９−ジオクチルフルオレニル−２，７−ジイル）−ｃｏ−（４，４’−（Ｎ−（４−ｓｅｃ−ブチルフェニル））ジフェニルアミン）］（ＴＦＢ）薄膜（厚み：１０ｎｍ）を形成した。ＴＦＢ薄膜は、キシレンにＴＦＢを０．４重量％の濃度で溶解させた溶液を、スピンコート法により塗布して成膜した。溶液の塗布後、溶剤を蒸発させるためにホットプレートを用いて２００℃で３０分乾燥させた。
【０１１４】
次に、上記正孔注入輸送層上に、発光層として、Ｔｒｉｓ［２−（ｐ−ｔｏｌｙｌ）ｐｙｒｉｄｉｎｅ］ｉｒｉｄｉｕｍ（III）（Ｉｒ（ｍｐｐｙ）３）を発光性ドーパントとして含有し、Ｐｏｌｙ（Ｎ−ｖｉｎｙｌｃａｒｂａｚｏｌｅ）（ＰＶＫ）および１，３−ｂｉｓ［（４−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌｐｈｅｎｙｌ）−１，３，４−ｏｘｉｄｉａｚｏｌｙｌ］ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ（ＯＸＤ−７）をホストとして含有する混合薄膜（厚み：８０ｎｍ）を形成した。混合薄膜は、トルエンにＩｒ（ｍｐｐｙ）３とＰＶＫとＯＸＤ−７とを１．８重量％の濃度で溶解させた溶液をスピンコート法により塗布して成膜した。溶液中の固形分は、重量比でＰＶＫ：ＯＸＤ−７：Ｉｒ（ｍｐｐｙ）３＝７０：２０：１０に調整した。溶液の塗布後、溶剤を蒸発させるためにホットプレートを用いて１１０℃で３０分乾燥させた。
【０１１５】
ノナデカンを４０℃に加熱して液体状態とし、スピンコート法により上記発光層上に塗布して、中間層を形成した。塗布後は、室温になるまで静止した。中間層の膜厚は１０ｎｍであった。
【０１１６】
上記中間層上に、電子注入輸送層として、Ｔｒｉｓ（２，４，６−ｔｒｉｍｅｔｈｙｌ−３−（ｐｙｒｉｄｉｎ−３−ｙｌ）ｐｈｅｎｙｌ）ｂｏｒａｎｅ（３ＴＰＹＢ）薄膜（厚み：３０ｎｍ）を形成した。３ＴＰＹＢ薄膜は、１−ブタノールに０．５重量％の濃度で溶解させた溶液を、スピンコート法により塗布して成膜することで得られた。溶液の塗布後、１０−４Ｐａの環境下で室温にて３０分減圧乾燥した。
【０１１７】
上記電子注入輸送層上に、フッ化リチウム(０．５ｎｍ)を成膜した。次いで、陰極としてＡｌ（厚み：１００ｎｍ）を成膜した。フッ化ナトリウム、Ａｌは、真空中（１×１０−４Ｐａ）で、抵抗加熱蒸着法により成膜した。陰極を形成後、グローブボックス内にて無アルカリガラスとＵＶ硬化型エポキシ接着剤を用いて封止した。
これにより、本開示の有機ＥＬ素子が得られた。
【０１１８】
[実施例２]
ドコサンを５０℃に加熱して液体状態とし、スピンコート法により上記発光層上に塗布して、中間層を形成したこと以外は、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０１１９】
[比較例]
中間層を形成しなかったこと以外は、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０１２０】
[評価]
実施例１、２および比較例の有機ＥＬ素子に対し、陽極と陰極の間に電圧を印加し、１０ｍＡ／ｃｍ２時の電流効率を測定した。また、輝度が１０００ｃｄ／ｍ2となるように電流を設定し、定電流を印加し続けたときに輝度が５００ｃｄ／ｍ2まで低下する時間（輝度半減寿命）を測定した。測定結果を表１に示す。なお、表１の測定結果は、比較例の電流効率、輝度半減寿命を各々１００としたときの相対比である。
【０１２１】
【表１】
0006988550.tif 000002
【０１２２】
表１に示すように、中間層を有する実施例１、２の有機ＥＬ素子は、中間層を有しない比較例の有機ＥＬ素子に比べて、遜色なく良好な特性を示した。この結果は、実施例１、２の有機ＥＬ素子は、中間層を有することで、中間層上に溶媒を含有する組成物を塗布した際に、当該溶媒の発光層への浸透を抑制し、当該溶媒による発光層の溶解を抑制していることに起因すると考えられる。また、表１に示すように、実施例１、２の有機ＥＬ素子は、中間層を設けることによる性能低下は生じなかった。これは、実施例１、２で形成した中間層が、電気的に不活性であることに起因すると考えられる。
【符号の説明】
【０１２３】
１  …  基材
２  …  第１電極層
３  …  正孔注入輸送層
３ａ  …  正孔注入層
３ｂ  …  正孔輸送層
４  …  発光層
５  …  中間層
６  …  電子注入輸送層
６ａ  …  電子注入層
６ｂ  …  電子輸送層
７  …  第２電極層
１００…  有機ＥＬ素子
【図１】
0006988550.tif 000003
【図２】
0006988550.tif 000004