(57)【要約】【課題】  長寿命な有機エレクトロルミネッセンス素子およびそれを備える有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法を提供する。【解決手段】  基板１上に、例えば、インジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）等の透明導電膜からなるホール注入電極２を形成する。ホール注入電極２を形成した後、ホール注入電極２をプラズマ処理する。このプラズマ処理にはアルゴン（Ａｒ）が用いられる。プラズマ処理されたホール注入電極２上に、ホール注入層３ａを形成する。次に、ホール注入層３ａ上に、ホール輸送層４、第１の発光層５ａ、第２の発光層５ｂおよび電子輸送層６を真空蒸着により順に形成する。さらに、この電子輸送層６上に電子注入電極７を形成する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホール注入電極に対してアルゴンによるプラズマ処理を行う工程と、
前記プラズマ処理されたホール注入電極上に発光層を含む有機層を形成する工程とを備えたことを特徴と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２】
前記有機層は、前記ホール注入電極と前記発光層との間にホール注入層をさらに含むことを特徴とする請求項１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３】
前記ホール注入層はフッ化炭素からなることを特徴とする請求項２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４】
前記ホール注入層は銅フタロシアニンおよびフッ化炭素からなることを特徴とする請求項２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５】
前記有機層は、前記ホール注入層と前記発光層との間にホール輸送層をさらに含み、
前記発光層は、第１の発光層と第２の発光層との積層構造からなり、
前記第１の発光層のホスト材料は、前記ホール輸送層に含まれる有機材料と共通であることを特徴とする請求項２〜４のいずれか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６】
前記ホスト材料は、式（１）で示される分子構造を有するトリアリールアミン誘導体を含み、式（１）中のＡｒ５〜Ａｒ７は同一または異なり、芳香族置換基であることを特徴とする請求項５記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【化１】
2006073266.tif 000021
【請求項７】
前記ホスト材料は、式（２）で示される分子構造を有するベンジジン誘導体を含み、式（２）中のＡｒ８〜Ａｒ１１は同一または異なり、芳香族置換基であることを特徴とする請求項５または６記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【化２】
2006073266.tif 000022
【請求項８】
前記ホスト材料は、式（３）で示される分子構造を有するN,N'-ジ(1-ナフチル)-N,N'-ジフェニル-ベンジジンを含むことを特徴とする請求項５〜７のいずれか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。
【化３】
2006073266.tif 000023
【請求項９】
基板上に請求項１〜８のいずれかに記載の製造方法により１または複数の有機エレクトロルミネッセンス素子を形成する工程と、
前記１または複数の有機エレクトロルミネッセンス素子の上または下に色変換部材を形成する工程とを備えたことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
【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およびそれを備える有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報技術の興隆に伴い、厚さ数ｍｍ程度の薄型でフルカラー表示が可能な薄型表示素子への要望が高まっている。この薄型表示素子として、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子と称する）の開発が進められている。
【０００３】
このような有機ＥＬ素子は、ホール注入電極と電子注入電極との間にキャリア輸送層（電子輸送層またはホール輸送層）および発光層が形成された積層構造を有する。
【０００４】
ホール注入電極としては、インジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）のような金属からなる仕事関数の大きな電極材料が用いられ、電子注入電極としては、例えばアルミニウムまたはリチウムのような仕事関数の小さな電極材料が用いられる。
【０００５】
また、ホール輸送層、発光層および電子輸送層には有機材料が用いられる。ホール輸送層にはｐ型半導体の性質を有する材料が用いられ、電子輸送層にはｎ型半導体の性質を有する材料が用いられる。発光層も、電子輸送性またはホール輸送性のようなキャリア輸送性を有するとともに、蛍光または燐光を発する有機材料により構成される。
【０００６】
なお、用いる有機材料によって、ホール輸送層、電子輸送層および発光層の各機能層が複数の層により構成されたり、または省略されたりする。
【０００７】
このような有機ＥＬ素子の製造の際、ホール注入電極上の不要物を除去するためにホール注入電極を酸素プラズマ処理する（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−１１９３０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、ホール注入電極を酸素プラズマ処理すると、ホール注入電極上に形成される有機材料からなる各層がホール注入電極の酸化の影響を受ける。その結果、有機ＥＬ素子の寿命が低下する場合がある。
【０００９】
本発明の目的は、長寿命な有機エレクトロルミネッセンス素子およびそれを備える有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法は、ホール注入電極に対してアルゴンによるプラズマ処理を行う工程と、プラズマ処理されたホール注入電極上に発光層を含む有機層を形成する工程とを備えたものである。
【００１１】
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法においては、ホール注入電極をアルゴンによりプラズマ処理する。それにより、プラズマ処理されたホール注入電極上に形成される発光層を含む有機層の劣化を防止することが可能となる。これにより、長寿命な有機エレクトロルミネッセンス素子を得ることができる。
【００１２】
有機層は、ホール注入電極と発光層との間にホール注入層をさらに含んでもよい。この場合、有機層へホールが注入されやすくなる。
【００１３】
ホール注入層はフッ化炭素からなってもよい。この場合、有機層へホールがより注入されやすくなる。
【００１４】
ホール注入層は銅フタロシアニンおよびフッ化炭素からなってもよい。この場合、有機層へホールがより注入されやすくなる。
【００１５】
有機層は、ホール注入層と発光層との間にホール輸送層をさらに含み、発光層は、第１の発光層と第２の発光層との積層構造からなり、第１の発光層のホスト材料は、ホール輸送層に含まれる有機材料と共通であってもよい。
【００１６】
この場合、発光層はホールを輸送する役割も担う。それにより、ホールと電子との再結合領域が電子注入電極側へ移動する。したがって、ホールと再結合することなくホール注入電極側の層へ到達する電子が低減され、ホール注入電極側の層の劣化を防止することができる。その結果、有機エレクトロルミネッセンス素子の寿命をより長くすることができる。
【００１７】
ホスト材料は、式（１）で示される分子構造を有するトリアリールアミン誘導体を含み、式（１）中のＡｒ５〜Ａｒ７は同一または異なり、芳香族置換基であってもよい。この場合、ホールと再結合することなくホール注入電極側の層へ到達する電子が低減され、ホール注入電極側の層の劣化を十分に防止することができる。
【００１８】
【化１】
2006073266.tif 000003
【００１９】
ホスト材料は、式（２）で示される分子構造を有するベンジジン誘導体を含み、式（２）中のＡｒ８〜Ａｒ１１は同一または異なり、芳香族置換基であってもよい。この場合、ホールと再結合することなくホール注入電極側の層へ到達する電子が低減され、ホール注入電極側の層の劣化をより十分に防止することができる。
【００２０】
【化２】
2006073266.tif 000004
【００２１】
ホスト材料は、式（３）で示される分子構造を有するN,N'-ジ(1-ナフチル)-N,N'-ジフェニル-ベンジジンを含んでもよい。この場合、ホールと再結合することなくホール注入電極側の層へ到達する電子が低減され、ホール注入電極側の層の劣化をさらに十分に防止することができる。また、N,N'-ジ(1-ナフチル)-N,N'-ジフェニル-ベンジジン（N,N'-Di(1-naphthyl)-N,N'-diphenyl-benzidine）の分子量は小さいので、発光層の作製時における真空蒸着が容易になる。
【００２２】
【化３】
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【００２３】
第２の発明に係る有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法は、基板上に第１の発明に係る製造方法により１または複数の有機エレクトロルミネッセンス素子を形成する工程と、１または複数の有機エレクトロルミネッセンス素子の上または下に色変換部材を形成する工程とを備えたものである。
【００２４】
本発明に係る製造方法により製造された有機エレクトロルミネッセンス装置においては、１または複数の有機エレクトロルミネッセンス素子により発生された光が色変換部材を透過して外部に出射される。また、第１の発明に係る製造方法により有機エレクトロルミネッセンス素子が形成されるので、プラズマ処理されたホール注入電極上に形成される発光層を含む有機層の劣化を防止することが可能となる。これにより、長寿命なトップエミッション構造またはバックエミッション構造の有機エレクトロルミネッセンス装置を得ることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、プラズマ処理されたホール注入電極上に形成される発光層を含む有機層の劣化を防止することが可能となる。これにより、長寿命な有機エレクトロルミネッセンス素子を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス（以下、有機ＥＬと称する）素子およびそれを備える有機ＥＬ装置について説明する。
【００２７】
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置を示す模式的な断面図であり、図２は、図１の有機ＥＬ装置の構造を詳細に示した断面図である。
【００２８】
図１の有機ＥＬ装置は、有機ＥＬ素子１００、赤色カラーフィルタ層ＣＦＲ、緑色カラーフィルタ層ＣＦＧ、青色カラーフィルタ層ＣＦＢおよび基板１から構成される。
【００２９】
赤色カラーフィルタ層ＣＦＲ、緑色カラーフィルタ層ＣＦＧおよび青色カラーフィルタ層ＣＦＢは、有機ＥＬ素子１００および基板１の間に形成される。また、赤色カラーフィルタ層ＣＦＲ、緑色カラーフィルタ層ＣＦＧおよび青色カラーフィルタ層ＣＦＢにより有機ＥＬ装置の各画素が形成されるように配置される。
【００３０】
これら各カラーフィルタ層は、例えばガラスまたはプラスチック等の透明な材料からなる。また、各カラーフィルタ層として、ＣＣＭ（色彩転換媒体）を用いてもよく、ガラスまたはプラスチック等の透明な材料およびＣＣＭの両方を用いてもよい。
【００３１】
次に、図２を用いて図１の有機ＥＬ装置の構造の詳細を説明する。
【００３２】
図２に示すように、ガラスまたはプラスチック等からなる透明の基板１上に、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）からなる層と窒化シリコン（ＳｉＮx ）からなる層との積層膜１１が形成される。
【００３３】
積層膜１１上の一部にＴＦＴ（薄膜トランジスタ）２０が形成される。ＴＦＴ２０はチャネル領域１２、ドレイン電極１３ｄ、ソース電極１３ｓ、ゲート酸化膜１４およびゲート電極１５からなる。
【００３４】
例えば、積層膜１１上の一部にポリシリコン層等からなるチャネル領域１２が形成される。チャネル領域１２上には、ドレイン電極１３ｄおよびソース電極１３ｓが形成される。チャネル領域１２上にゲート酸化膜１４が形成される。ゲート酸化膜１４上にゲート電極１５が形成される。
【００３５】
ＴＦＴ２０のドレイン電極１３ｄは後述のホール注入電極２に接続され、ＴＦＴ２０のソース電極１３ｓは電源線（図示せず）に接続される。
【００３６】
ゲート電極１５を覆うようにゲート酸化膜１４上に第１の層間絶縁膜１６が形成される。ドレイン電極１３ｄおよびソース電極１３ｓを覆うように第１の層間絶縁膜１６上に第２の層間絶縁膜１７が形成される。ゲート電極１５は電極（図示せず）に接続される。
【００３７】
なお、ゲート酸化膜１４は、例えば窒化シリコンからなる層と酸化シリコンからなる層との積層構造を有する。また、第１の層間絶縁膜１６は、例えば酸化シリコンからなる層と窒化シリコンからなる層との積層構造を有し、第２の層間絶縁膜１７は、例えば窒化シリコンからなる。
【００３８】
第２の層間絶縁膜１７上に、赤色カラーフィルタ層ＣＦＲ、緑色カラーフィルタ層ＣＦＧおよび青色カラーフィルタ層ＣＦＢがそれぞれ形成される。赤色カラーフィルタ層ＣＦＲは、赤色の波長領域の光を透過させ、緑色カラーフィルタ層ＣＦＧは、緑色の波長領域の光を透過させ、青色カラーフィルタ層ＣＦＢは、青色の波長領域の光を透過させる。なお、図２においては、青色カラーフィルタ層ＣＦＢを例示する。青色カラーフィルタ層ＣＦＢは、４００ｎｍ〜５３０ｎｍの波長領域の光を７０％以上透過させることが好ましく、８０％以上透過させることがより好ましい。
【００３９】
赤色カラーフィルタ層ＣＦＲ、緑色カラーフィルタ層ＣＦＧおよび青色カラーフィルタ層ＣＦＢを覆うように第２の層間絶縁膜１７上に、例えばアクリル樹脂等からなる第１の平坦化層１８が形成される。
【００４０】
第１の平坦化層１８上に有機ＥＬ素子１００が形成される。有機ＥＬ素子１００は、ホール注入電極２、ホール注入層３ａ、ホール輸送層４、第１の発光層５ａ、第２の発光層５ｂ、電子輸送層６および電子注入電極７を順に含む。第１の平坦化層１８上にホール注入電極２が各画素ごとに形成され、画素間の領域においてホール注入電極２を覆うように絶縁性の第２の平坦化層１９が形成される。なお、ホール注入電極２は、例えばインジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）等の透明導電膜からなる。
【００４１】
本実施の形態では、ホール注入電極２を形成した後、ホール注入電極２をプラズマ処理する。このプラズマ処理にはアルゴン（Ａｒ）が用いられる。なお、Ａｒによるプラズマ処理（以下、Ａｒプラズマ処理と呼ぶ）は、所定の条件で行われる。
【００４２】
上記のホール注入電極２および第２の平坦化層１９を覆うようにホール注入層３ａを形成する。次に、ホール注入層３ａ上に、ホール輸送層４、第１の発光層５ａ、第２の発光層５ｂおよび電子輸送層６を真空蒸着により順に形成する。さらに、この電子輸送層６上に電子注入電極７を形成する。電子注入電極７は、例えばフッ化リチウムとアルミニウムとが積層されて形成される。
【００４３】
基板１は、ガラスまたはプラスチック等からなる透明基板である。ホール注入層３ａは、例えば、プラズマＣＶＤ法（プラズマ化学的気相成長法）により形成されたＣＦX （フッ化炭素）からなる。
【００４４】
ホール輸送層４としては、例えば、下記式（１）に示されるトリアリールアミン誘導体を用いることができる。
【００４５】
【化４】
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【００４６】
式（１）において、Ａｒ５〜Ａｒ７は芳香族置換基を示し、互いに同一であってもよいし、互いに異なってもよい。
【００４７】
式（１）中のＡｒ５〜Ａｒ７の芳香族置換基は、炭素数が１６以下であることが好ましい。この場合、トリアリールアミン誘導体の分子量が小さくなるので、ホール輸送層４の作製時における真空蒸着が容易になる。
【００４８】
ホール輸送層４として用いられるトリアリールアミン誘導体は、例えば、下記式（２）に示されるベンジジン誘導体である。
【００４９】
【化５】
2006073266.tif 000007
【００５０】
式（２）において、Ａｒ８〜Ａｒ１１は芳香族置換基を示し、互いに同一であってもよいし、互いに異なってもよい。式（２）中のＡｒ８〜Ａｒ１１の芳香族置換基としては、フェニル基、3-メチルフェニル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基、1,1'-ビフェニル-4-イル基、9-アンスリル基、2-チエニル基、2-ピリジル基、3-ピリジル基等が挙げられる。
【００５１】
式（２）中のＡｒ８〜Ａｒ１１の芳香族置換基は、炭素数が１６以下であることが好ましい。この場合、ベンジジン誘導体の分子量が小さくなるので、ホール輸送層４の作製時における真空蒸着が容易になる。
【００５２】
本実施の形態においては、ホール輸送層４は、下記式（３）に示されるN,N'-ジ(1-ナフチル)-N,N'-ジフェニル-ベンジジン（N,N'-Di(1-naphthyl)-N,N'-diphenyl-benzidine）（以下、ＮＰＢと略記する）である。
【００５３】
【化６】
2006073266.tif 000008
【００５４】
また、ホール輸送層４として用いられるトリアリールアミン誘導体は、下記式（４）に示されるトリフェニルアミン誘導体でもよい。
【００５５】
【化７】
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【００５６】
式（４）において、Ａｒ１２〜Ａｒ１４は芳香族置換基を示し、互いに同一であってもよいし、互いに異なってもよい。式（４）中のＡｒ１２〜Ａｒ１４の芳香族置換基としては、フェニル基、3-メチルフェニル基、4-tert-ブチルフェニル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基、1,1'-ビフェニル-4-イル基、9-アンスリル基、2-チエニル基、2-ピリジル基、3-ピリジル基等が挙げられる。
【００５７】
式（４）中のＡｒ１２〜Ａｒ１４の芳香族置換基は、炭素数が１６以下であることが好ましい。この場合、トリフェニルアミン誘導体の分子量が小さくなるので、ホール輸送層４の作製時における真空蒸着が容易になる。
【００５８】
第１の発光層５ａは、ホスト材料に第１のドーパントおよび第２のドーパントがドープされた構成を有する。
【００５９】
第１の発光層５ａのホスト材料としては、例えば、ホール輸送層４の材料と同じトリアリールアミン誘導体を用いることができる。
【００６０】
第１の発光層５ａのホスト材料として用いられるトリアリールアミン誘導体は、例えば、ベンジジン誘導体である。
【００６１】
本実施の形態においては、第１の発光層５ａのホスト材料は、ＮＰＢである。
【００６２】
また、本実施の形態において第１の発光層５ａのホスト材料として用いられるトリアリールアミン誘導体は、トリフェニルアミン誘導体でもよい。
【００６３】
第１の発光層５ａの第１のドーパントとしては、例えば、下記式（５）に示されるテトラセン誘導体を用いることができる。
【００６４】
【化８】
2006073266.tif 000010
【００６５】
式（５）において、Ａｒ１５〜Ａｒ１８は水素原子、ハロゲン原子、脂肪族置換基または芳香族置換基を示し、互いに同一であってもよいし、互いに異なってもよい。式（５）中のＡｒ１５〜Ａｒ１８の脂肪族置換基としては、メチル基、エチル基、1-プロピル基、2-プロピル基、tert-ブチル基等が挙げられる。式（５）中のＡｒ１５〜Ａｒ１８の芳香族置換基としては、フェニル基、3-メチルフェニル基、4-tert-ブチルフェニル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基、4-tert-ブチル-1-ナフチル基、1,1'-ビフェニル-4-イル基、9-アンスリル基、2-チエニル基、2-ピリジル基、3-ピリジル基等が挙げられる。
【００６６】
式（５）中のＡｒ１５〜Ａｒ１８の脂肪族置換基は、炭素数が４以下であることが好ましく、式（５）中のＡｒ１５〜Ａｒ１８の芳香族置換基は、炭素数が１６以下であることが好ましい。この場合、テトラセン誘導体の分子量が小さくなるので、第１の発光層５ａの作製時における真空蒸着が容易になる。
【００６７】
本実施の形態においては、第１の発光層５ａの第１のドーパントは、下記式（６）に示される5,12-ビス（4-ターシャリー-ブチルフェニル）-ナフタセン（5,12-Bis(4-tert-butylphenyl)-naphthacene）（以下、ｔＢｕＤＰＮと略記する）である。
【００６８】
【化９】
2006073266.tif 000011
【００６９】
また、第１の発光層５ａの第１のドーパントとして、下記式（７）に示されるペリレン誘導体を用いてもよい。
【００７０】
【化１０】
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【００７１】
式（７）において、Ａｒ１９〜Ａｒ２２は水素原子、ハロゲン原子、脂肪族置換基または芳香族置換基を示し、互いに同一であってもよいし、互いに異なってもよい。式（７）中のＡｒ１９〜Ａｒ２２の脂肪族置換基としては、メチル基、エチル基、1-プロピル基、2-プロピル基、tert-ブチル基等が挙げられる。式（７）中のＡｒ１９〜Ａｒ２２の芳香族置換基としては、フェニル基、3-メチルフェニル基、4-tert-ブチルフェニル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基、4-tert-ブチル-1-ナフチル基等が挙げられる。
【００７２】
式（７）中のＡｒ１９〜Ａｒ２２の脂肪族置換基は、炭素数が４以下であることが好ましく、式（７）中のＡｒ１９〜Ａｒ２２の芳香族置換基は、炭素数が１６以下であることが好ましい。この場合、ペリレン誘導体の分子量が小さくなるので、第１の発光層５ａの作製時における真空蒸着が容易になる。
【００７３】
第１の発光層５ａの第２のドーパントとしては、例えば、下記式（８）に示される5,12-ビス(4-(6-メチルベンゾチアゾール-2-イル)フェニル)-6,11-ジフェニルナフタセン（5,12-Bis(4-(6-methylbenzothiazol-2-yl)phenyl)-6,11-diphenylnaphthacen）（以下、ＤＢｚＲと略記する）を用いることができる。
【００７４】
【化１１】
2006073266.tif 000013
【００７５】
ここで、第１の発光層５ａの第２のドーパントは発光し、第１のドーパントは、ホスト材料から第２のドーパントへのエネルギーの移動を促進することにより第２のドーパントの発光を補助する役割を担う。それにより、第１の発光層５ａは、５００ｎｍよりも大きく６５０ｎｍよりも小さいピーク波長を有する橙色光を発生する。
【００７６】
第２の発光層５ｂは、ホスト材料に第１のドーパントおよび第２のドーパントがドープされた構成を有する。
【００７７】
第２の発光層５ｂのホスト材料としては、例えば、下記式（９）に示されるターシャリー-ブチル置換ジナフチルアントラセン（tert-butyl substituted dinaphthylanthracene）（以下、ＴＢＡＤＮと略記する）を用いることができる。
【００７８】
【化１２】
2006073266.tif 000014
【００７９】
第２の発光層５ｂの第１のドーパントとしては、例えば、ホール輸送層４の材料と同じトリアリールアミン誘導体を用いることができる。
【００８０】
第２の発光層５ｂの第１のドーパントとして用いられるトリアリールアミン誘導体は、例えば、ベンジジン誘導体である。
【００８１】
本実施の形態においては、第２の発光層５ｂの第１のドーパントは、ＮＰＢである。
【００８２】
第２の発光層５ｂの第２のドーパントとしては、例えば、下記式（１０）に示される1,4,7,10-テトラ-ターシャリー-ブチルペリレン（1,4,7,10-Tetra-tert-butylPerylene）（以下、ＴＢＰと略記する）を用いることができる。
【００８３】
【化１３】
2006073266.tif 000015
【００８４】
ここで、第１の発光層５ａの第２のドーパントは発光し、第１のドーパントは、キャリアの輸送を促進することにより第２のドーパントの発光を補助する役割を担う。それにより、第２の発光層５ｂは、４００ｎｍよりも大きく５００ｎｍよりも小さいピーク波長を有する青色光を発生する。
【００８５】
電子輸送層６としては、電子移動度の高い材料を用いることが好ましい。例えば、下記式（１１）に示されるフェナントロリン誘導体を用いることができる。
【００８６】
【化１４】
2006073266.tif 000016
【００８７】
式（１１）において、Ｒ２３〜Ｒ２６は互いに同一であってもよいし、互いに異なってもよい。式（１１）中のＲ２３〜Ｒ２６は、水素原子、ハロゲン原子、脂肪族置換基または芳香族置換基を示し、Ｒ２５およびＲ２６は式（１１）のベンゼン環のオルト位、メタ位およびパラ位のいずれの位置にあってもよい。式（１１）の２３〜Ｒ２６の脂肪族置換基としては、メチル基、エチル基、1-プロピル基、2-プロピル基、tert-ブチル基等が挙げられ、芳香族置換基としては、フェニル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基、9-アンスリル基、2-チエニル基、2-ピリジル基、3-ピリジル基等が挙げられる。
【００８８】
式（１１）中のＲ２３〜Ｒ２６の脂肪族置換基は、炭素数が４以下であることが好ましく、式（１３）中のＲ２３〜Ｒ２６の芳香族置換基は、炭素数が１６以下であることが好ましい。この場合、フェナントロリン誘導体の分子量が小さくなるので、電子輸送層６の作製時における真空蒸着が容易になる。
【００８９】
本実施の形態においては、電子輸送層６は、下記式（１２）に示される2,9-ジメチル-4,7-ジフェニル-1,10-フェナントロリン（2,9-Dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline）（以下、ＢＣＰと略記する）からなる。
【００９０】
【化１５】
2006073266.tif 000017
【００９１】
なお、電子輸送層６として、下記式（１３）に示されるトリス(8-ヒドロキシキノリナト)アルミニウム（Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum）（以下、Ａｌｑと略記する）を用いてもよい。
【００９２】
【化１６】
2006073266.tif 000018
【００９３】
本実施の形態に係る有機ＥＬ装置は、以下の構成を有してもよい。
【００９４】
図３は、他の実施の形態に係る有機ＥＬ装置を示す詳細断面図である。図３の有機ＥＬ装置は以下の点で図２の有機ＥＬ装置と構造が異なる。
【００９５】
図３の有機ＥＬ装置においては、図２の有機ＥＬ装置と同様に、基板１上に積層膜１１、ＴＦＴ２０、第１の層間絶縁膜１６、第２の層間絶縁膜１７、青色カラーフィルタ層ＣＦＢ、第１の平坦化層１８、第２の平坦化層１９および有機ＥＬ素子１００が形成される。なお、図３においても、青色カラーフィルタ層ＣＦＢを例示する。
【００９６】
その後、有機ＥＬ素子１００上に、透明の接着剤層２３を介してオーバーコート層２２、青色カラーフィルタ層ＣＦＢおよび透明の封止基板２１が順に積層された積層体が接着される。これにより、トップエミッション構造の有機ＥＬ装置が完成する。
【００９７】
有機ＥＬ素子１００により発生された光は、赤色カラーフィルタ層ＣＦＲ、緑色カラーフィルタ層ＣＦＧおよび青色カラーフィルタ層ＣＦＢと透明の封止基板２１とを通じて外部に取り出される。
【００９８】
図３の有機ＥＬ装置において、基板１は不透明な材料により形成されてもよい。また、有機ＥＬ素子１００のホール注入電極２は、例えば膜厚約５０ｎｍのインジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）と膜厚約１００ｎｍのアルミニウム、クロムまたは銀とを積層することにより形成される。この場合、ホール注入電極２は、有機ＥＬ素子１００により発生された光を封止基板２１側へ反射する。
【００９９】
電子注入電極７は、透明な材料からなる。電子注入電極７は、例えば膜厚約１００ｎｍのインジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）と膜厚約２０ｎｍの銀とを積層することにより形成される。
【０１００】
オーバーコート層２２は、例えば厚み約１μｍのアクリル樹脂等により形成される。赤色カラーフィルタ層ＣＦＲ、緑色カラーフィルタ層ＣＦＧおよび青色カラーフィルタ層ＣＦＢはそれぞれ約１μｍの厚みを有する。
【０１０１】
封止基板２１としては、例えばガラス、酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）からなる層または窒化シリコン（ＳｉＮx ）からなる層を用いることができる。
【０１０２】
図３の有機ＥＬ装置においては、トップエミッション構造であることによりＴＦＴ２０上の領域も画素領域として用いることができる。すなわち、図３の有機ＥＬ装置では、図２の青色カラーフィルタ層ＣＦＢよりも大きい青色カラーフィルタ層ＣＦＢを用いることができる。それにより、より広い領域を画素領域として用いることができるので、有機ＥＬ装置の発光効率が向上する。
【０１０３】
以上のように、上記実施の形態においては、ホール注入電極２を形成した後、ホール注入電極２をプラズマ処理する。それにより、ホール注入電極２上に形成される有機材料からなる各層の劣化を防止することが可能となる。
【０１０４】
（第２の実施の形態）
図４は、本発明の第２の実施の形態に係る有機ＥＬ素子を示す模式的な断面図である。なお、図４では、バックエミッション構造の有機ＥＬ装置が示されているが、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子をトップエミッション構造の有機ＥＬ装置にも同様に適用することができる。
【０１０５】
図４に示すように、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子２００が第１の実施の形態に係る有機ＥＬ素子１００と異なる点は、ホール注入電極２とホール注入層３ａとの間に、例えば銅フタロシアニン（Copper phthalocyanine）（以下、ＣｕＰｃと略記する）からなる他のホール注入層３ｂを形成する点である。なお、ホール注入層３ｂは、ホール注入電極２および第２の平坦化層１９を覆うように形成される。
【０１０６】
本実施の形態においては、ホール注入電極２を形成した後、ホール注入電極２をプラズマ処理する。それにより、ホール注入電極２上に形成される有機材料からなる各層の劣化を防止することが可能となる。
【０１０７】
なお、上記実施の形態においては、第１の発光層５ａのホスト材料としてホール輸送層４と同じ材料が用いられているが、第１の発光層５ａがホール輸送層としての役割を担うことができるのであれば、第１の発光層５ａのホスト材料とホール輸送層４の材料とが互いに異なってもよい。
【０１０８】
また、上記実施の形態においては、発光層として第１の発光層５ａおよび第２の発光層５ｂが形成されているが、これに限らず、発光層は１つであってもよいし、他の波長の光を発生する発光層をさらに含んでもよい。
【０１０９】
例えば、発光層として、青色の光を発生する１つの青色発光層が用いられてもよい。この青色発光層には、ホスト材料として下記式（１４）に示すアントラセン誘導体が用いられてもよい。
【０１１０】
【化１７】
2006073266.tif 000019
【０１１１】
上記式（１４）において、Ａｒ１〜Ａｒ４は水素原子、ハロゲン原子、脂肪族置換基または芳香族置換基を示し、互いに同一であってもよいし、互いに異なってもよく、ｎは１〜３のいずれかの整数を示す。
【０１１２】
上記実施の形態においては、赤色カラーフィルタ層ＣＦＲ、緑色カラーフィルタ層ＣＦＧおよび青色カラーフィルタ層ＣＦＢが色変換部材に相当する。
【実施例】
【０１１３】
以下、実施例および比較例の有機ＥＬ素子を作製し、作製した有機ＥＬ素子の発光効率および発光寿命を測定した。
【０１１４】
（実施例）
実施例においては、図４の構造を有する有機ＥＬ素子を次のように作製した。
【０１１５】
ガラスからなる基板１上にインジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）からなるホール注入電極２を形成した。
【０１１６】
次に、ホール注入電極２をＡｒプラズマ処理した。このＡｒプラズマ処理の処理条件を表１に示す。
【０１１７】
【表１】
2006073266.tif 000020
【０１１８】
次に、ホール注入電極２上にプラズマＣＶＤ法によりＣｕＰｃからなる膜厚１０ｎｍの有機層３ｂを形成した後、この有機層３ｂ上にプラズマＣＶＤ法によりＣＦX （フッ化炭素）からなる膜厚数ｎｍのホール注入層３ａを形成した。
【０１１９】
さらに、ホール注入層３ａ上に、ホール輸送層４、第１の発光層５ａ、第２の発光層５ｂおよび電子輸送層６を真空蒸着により順に形成した。
【０１２０】
ホール輸送層４は、膜厚１６０ｎｍのＮＰＢからなる。第１の発光層５ａは、膜厚３００ｎｍを有し、ＮＰＢからなるホスト材料にｔＢｕＤＰＮからなる第１のドーパントを１０体積％添加し、第２のドーパントを３体積％添加することにより形成される。
【０１２１】
第２の発光層５ｂは、膜厚５００ｎｍを有し、ホスト材料にＮＰＢからなる第１のドーパントを２０体積％添加し、第２のドーパントを２．５体積％添加することにより形成される。また、電子輸送層６は、膜厚１０ｎｍを有する。
【０１２２】
その後、電子輸送層６上に、１ｎｍのフッ化リチウム膜および２００ｎｍのアルミニウム膜の積層構造からなる電子注入電極７を形成した。
【０１２３】
（比較例）
比較例においては、ホール注入電極２に対してＡｒプラズマ処理を行う代わりに、酸素（Ｏ2 ）ガスによる酸素プラズマ処理を行った点を除いて、実施例と同じ構造を有する有機ＥＬ素子を作製した。比較例における酸素プラズマ処理の処理条件を上記の実施例と同様に表１に示す。
【０１２４】
（評価）
実施例の有機ＥＬ素子の８０ｍＡ／ｃｍ2 での発光効率および発光寿命を測定した。試験温度は６０℃である。発光効率は１４．７８ｃｄ／Ａであった。
【０１２５】
また、比較例の有機ＥＬ素子の８０ｍＡ／ｃｍ2 での発光効率および発光寿命を測定した。試験温度は６０℃である。発光効率は１４．８１ｃｄ／Ａであった。
【０１２６】
以下、実施例および比較例で作製した有機ＥＬ素子の発光寿命を比較した。
【０１２７】
図５は、実施例および比較例で作製した有機ＥＬ素子の発光寿命を示すグラフである。なお、発光寿命は、測定開始時の輝度値が測定開始時の輝度値から１０％低下するまでの時間を測定したものである。
【０１２８】
図５において、横軸は時間を示し、縦軸は規格化輝度値を示す。この規格化輝度値とは、測定開始時の輝度値を１として以後の測定結果を規格化したものである。
【０１２９】
図５に示すように、酸素プラズマ処理したホール注入電極２を有する有機Ｅ素子の発光寿命よりもＡｒプラズマ処理したホール注入電極２を有する有機ＥＬ素子の発光寿命が長くなった。
【０１３０】
また、実施例および比較例の有機ＥＬ素子において、プラズマ処理後のホール注入電極２表面のＨＯＭＯ（最高被占有分子軌道）レベルを測定した。なお、プラズマ処理前のホール注入電極２表面のＨＯＭＯレベルは、実施例および比較例ともに４．８ｅＶであった。
【０１３１】
実施例においてＡｒプラズマ処理した直後のホール注入電極２表面のＨＯＭＯレベルは５．５ｅＶであり、Ａｒプラズマ処理後１２時間後のホール注入電極２表面のＨＯＭＯレベルは５．２ｅＶであった。
【０１３２】
また、比較例において酸素プラズマ処理した直後のホール注入電極２表面のＨＯＭＯレベルは５．５ｅＶであり、酸素プラズマ処理後１２時間後のホール注入電極２表面のＨＯＭＯレベルは５．１ｅＶであった。
【０１３３】
以上により、実施例においてＡｒプラズマ処理したホール注入電極２のＨＯＭＯレベルの時間変化は、比較例において酸素プラズマ処理したホール注入電極２のＨＯＭＯレベルの時間変化よりも小さいことがわかった。その結果、ホール注入電極２に対してＡｒプラズマ処理を行うと耐性が強くなり、発光寿命が長くなることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【０１３４】
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、各光源または表示装置等に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置を示す模式的な断面図である。
【図２】図１の有機ＥＬ装置の構造を詳細に示した断面図である。
【図３】他の実施の形態に係る有機ＥＬ装置を示す詳細断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る有機ＥＬ素子を示す模式的な断面図である。
【図５】実施例および比較例で作製した有機ＥＬ素子の発光寿命を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１３６】
１  基板
２  ホール注入電極
３ａ，３ｂ  ホール注入層
４  ホール輸送層
５ａ  第１の発光層
５ｂ  第２の発光層
６  電子輸送層
７  電子注入電極
１００，２００  有機エレクトロルミネッセンス素子
ＣＦＲ  赤色カラーフィルタ層
ＣＦＧ  緑色カラーフィルタ層
ＣＦＢ  青色カラーフィルタ層
【図１】
2006073266.tif 000024
【図２】
2006073266.tif 000025
【図３】
2006073266.tif 000026
【図４】
2006073266.tif 000027
【図５】
2006073266.tif 000028