(57)【要約】【課題】素子寿命の長い有機ＥＬ素子を製造することができる有機ＥＬ素子の製造方法、素子寿命の長い有機ＥＬ素子、素子寿命の長い面状光源、照明装置及び表示装置を提供すること。【解決手段】第１の電極と、第２の電極と、該第１の電極及び該第２の電極間に設けられた発光層とを有し、該発光層が有機膜を含む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、有機化合物を含む溶液を該発光層の下に位置する層の表面上に塗布し、暗所において該有機膜を形成する工程を含む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。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電極と、第２の電極と、該第１の電極及び該第２の電極間に設けられた発光層とを有し、該発光層が有機膜を含む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、
有機化合物を含む溶液を該発光層の下に位置することになる層の表面上に塗布し、暗所において有機膜を形成する工程を含む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】
第１の電極が陽極である請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項３】
不活性気体を含有する雰囲気下で有機膜を形成する請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項４】
酸素濃度が体積比で１０ｐｐｍ以下及び／又は水分濃度が体積比で１０ｐｐｍ以下の雰囲気下で有機膜を形成する請求項１〜３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５】
大気雰囲気下で有機膜を形成する請求項１〜３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】
さらに、有機膜を焼成する工程を含む請求項１〜５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７】
不活性気体を含有する雰囲気下において有機膜を焼成する請求項６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】
１０Ｐａ以下の減圧雰囲気下において有機膜を焼成する請求項６又は７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】
有機エレクトロルミネッセンス素子が、発光層に接して機能層を有する請求項１〜８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１０】
機能層を発光層と第１の電極との間に有する請求項９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１１】
機能層が高分子化合物を含む請求項９又は１０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１２】
有機化合物が高分子化合物である請求項１〜１１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１３】
前記有機化合物を含む溶液は、暗所において保管された溶液である、請求項１〜１２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１４】
前記有機化合物を含む溶液は、暗所において前記有機化合物を溶媒に溶解させて調製された溶液である、請求項１〜１３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１５】
請求項１〜１４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によって製造された有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１６】
請求項１５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備える面状光源。
【請求項１７】
請求項１５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備える表示装置。
【請求項１８】
請求項１５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備える照明装置。
【請求項１９】
第１の電極と、第２の電極と、前記第１の電極及び前記第２の電極間に設けられた発光層とを有し、該発光層が有機膜を含む有機エレクトロルミネッセンス素子の製造装置であって、
有機化合物を含む溶液を保管するタンクと、
前記タンクから前記タンクの外部へ前記溶液を供給する配管と、
前記配管から前記有機化合物を含む溶液の供給を受け、暗所において前記有機化合物を含む溶液を該発光層の下に位置することになる層の表面上に塗布して該有機層を形成する塗布手段とを、備え、
該タンクまたは該配管の少なくともいずれか一方は遮光性を有する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装置。
【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、その製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機エレクトロルミネッセンス（以下、「有機ＥＬ」という場合がある。）素子を用いた有機ＥＬディスプレイが注目されている。有機ＥＬディスプレイに用いられる有機ＥＬ素子は、陽極と、陰極と、該陽極及び該陰極間に配置される発光層とを含んで構成され、該陽極及び該陰極からそれぞれ注入される正孔及び電子が、該発光層において結合することによって発光する。
【０００３】
製造工程が簡易で、大面積化が容易な塗布法によって発光層を形成することができるという利点が有機ＥＬ素子にはある。具体的には、発光層に含まれることになる材料を含む有機溶液を用いて塗布膜を形成し、さらに形成した塗布膜を乾燥することによって発光層を形成することができる。有機ＥＬ素子の製造方法としては、例えば、素子寿命などの素子特性を向上させることを目的として、５００ｎｍ以下の波長の光を遮光した環境において、湿式法にて、発光層を形成する製造方法（例えば、特許文献１参照）や、５００ｎｍ未満の波長成分からなる光の照度Ｉと、リン光発光性高分子化合物が前記光に曝露される時間Ｔとが、Ｉ×Ｔ＝３００（ルクス・秒）の関係を満たし、酸素濃度が０．１重量％以下であり、露点が−４０℃未満である雰囲気下で、前記リン光発光性高分子化合物からなる有機エレクトロルミネッセンス化合物層が製造される工程を含む有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法（例えば、特許文献２参照）などが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−５５３３３号公報
【特許文献２】特開２００７−１６５６０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の技術を用いた有機ＥＬ素子の製造方法では素子寿命が必ずしも十分ではなく、有機ＥＬ素子の長寿命化が望まれていた。
【０００６】
本発明の目的は、素子寿命の長い有機ＥＬ素子を製造することができる有機ＥＬ素子の製造方法、素子寿命の長い有機ＥＬ素子、素子寿命の長い面状光源、照明装置及び表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題に鑑み本発明者は鋭意検討した結果、暗所にて、電極上に発光層を形成する工程を含む製造方法により有機ＥＬ素子を製造することによって、有機ＥＬ素子の寿命を向上できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００８】
即ち、本発明は、第１の電極と、第２の電極と、該第１の電極及び該第２の電極間に設けられた発光層とを有し、該発光層が有機膜を含む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、有機化合物を含む溶液を該発光層の下に位置することになる層の表面上に塗布し、暗所において有機膜を形成する工程を含む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である。
【０００９】
ある一形態においては、上記第１の電極は陽極である。
【００１０】
ある一形態においては、不活性気体を含有する雰囲気下で上記有機膜が形成される。
【００１１】
ある一形態においては、酸素濃度が体積比で１０ｐｐｍ以下及び／又は水分濃度が体積比で１０ｐｐｍ以下の雰囲気下で上記有機膜が形成される。
【００１２】
ある一形態においては、大気雰囲気下で上記有機膜が形成される。
【００１３】
ある一形態においては、上記有機膜を焼成する工程が含まれる。
【００１４】
ある一形態においては、不活性気体を含有する雰囲気下において上記有機膜が焼成される。
【００１５】
ある一形態においては、１０Ｐａ以下の減圧雰囲気下において上記有機膜が焼成される。
【００１６】
ある一形態においては、上記有機エレクトロルミネッセンス素子が発光層に接して機能層を有する。
【００１７】
ある一形態においては、機能層を上記発光層と第１の電極との間に有している。
【００１８】
ある一形態においては、上記機能層が高分子化合物を含むものである。
【００１９】
ある一形態においては、上記有機化合物が高分子化合物である。
【００２０】
ある一形態においては、上記有機化合物を含む溶液は、暗所において保管された溶液である。
【００２１】
ある一形態においては、上記有機化合物を含む溶液は、暗所において上記有機化合物を溶媒に溶解させた溶液である。
【００２２】
また本発明は、上記有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法によって製造された有機エレクトロルミネッセンス素子である。
【００２３】
また本発明は、上記有機エレクトロルミネッセンス素子を備える面状光源である。
【００２４】
また本発明は、上記有機エレクトロルミネッセンス素子を備える表示装置である。
【００２５】
また本発明は、上記有機エレクトロルミネッセンス素子を備える照明装置である。
【００２６】
また、本発明は、第１の電極と、第２の電極と、前記第１の電極及び前記第２の電極間に設けられた発光層とを有し、該発光層が有機膜を含む有機エレクトロルミネッセンス素子の製造装置であって、
有機化合物を含む溶液を保管するタンクと、
前記タンクから前記タンクの外部へ前記溶液を供給する配管と、
前記配管から前記有機化合物を含む溶液の供給を受け、暗所において前記有機化合物を含む溶液を該発光層の下に位置することになる層の表面上に塗布して有機層を形成する塗布手段とを備え、
該タンクまたは該配管の少なくともいずれか一方は遮光性を有する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装置である。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、素子寿命の長い有機エレクトロルミネッセンス素子を実現することができる。またこのような有機エレクトロルミネッセンス素子は、照明等に用いられる平面又は曲面の面状光源；セグメント表示装置、ドットマトリックス表示装置等の表示装置；液晶表示装置等のバックライト等に好適に用いられるため、本発明は工業的に極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】有機エレクトロルミネッセンス素子の一態様の構造を模式的に示す断面図である。
【図２】有機エレクトロルミネッセンス素子の他の態様の構造を模式的に示す断面図である。
【図３】黄色光のスペクトルを示すグラフである。
【図４】赤色光のスペクトルを示すグラフである。
【図５】本発明の一実施形態である有機エレクトロルミネッセンス素子の製造装置の構成を示す概略図である。
【図６−ａ】露光条件下及び遮光条件下で保管した溶液についてＰＬ蛍光量子収率（ＰＬＱＥ）の変化を示すグラフである。
【図６−ｂ】ＰＬ蛍光量子収率（ＰＬＱＥ）と有機エレクトロルミネッセンス素子の初期状態での発光効率（初期特性）との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１は、本発明の実施の一形態の有機ＥＬ素子１を模式的に示す図である。有機ＥＬ素子は、通常基板２上に設けられ、第１の電極３、第２の電極７及び発光層６を含んで構成される。
【００３０】
以下、図１に示す有機ＥＬ素子１を例として、発光層６の形成工程について説明し、有機ＥＬ素子１のその他の構成要素の詳細については、後述する。
【００３１】
発光層６は発光材料のような有機化合物を含む有機膜で形成されている。発光層６は、その下に位置することになる層である第１の電極３の表面上に、有機化合物を含む溶液を塗布し、暗所において有機膜を形成することによって得られる。
【００３２】
ここで言う「暗所」とは、可視光（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長範囲の成分からなる光）が遮光されており、HIOKI lux HI TESTER 3421（商品名、日置電機（株）製、照度計）を用いて測定された照度が１０ルクス以下である環境を指す。有機ＥＬ素子の素子寿命を長寿命化する観点からは、暗所の照度は１ルクス以下が好ましく、０ルクスであることがより好ましい。
【００３３】
「有機膜を形成する」とは、有機化合物が流動性を示さない膜状に固化させることをいう。例えば、有機化合物を含む溶液を第１の電極上に塗布する過程、及び塗布された有機化合物を含む溶液から溶媒を蒸発させて乾燥させる過程の少なくともいずれかは、本実施の形態でいう有機膜を形成すること、に該当する。
【００３４】
形成された有機膜はその後焼成されてよい。一旦形成された有機膜を焼成する過程は、本実施の形態でいう有機膜を形成すること、に該当しない。ただし、この焼成過程も暗所で行うことが好ましい。
【００３５】
有機膜は、有機ＥＬ素子の製造の容易さの観点からは、大気圧下又は不活性気体を含有する雰囲気中において形成することが好ましい。不活性気体としては、ヘリウムガス、アルゴンガス、窒素ガス、及びこれらの混合ガスなどを挙げることができ、これらのなかでも素子作製の容易さの観点からは、窒素ガスが好ましい。
【００３６】
有機膜は、例えば、大気雰囲気下で形成されてもよいし、雰囲気中の不活性気体の濃度が、体積比で通常９９％以上である雰囲気下で形成されてもよい。素子寿命の長寿命化の観点からは、不活性気体の濃度が９９．５％以上の雰囲気下で形成されることが好ましい。
【００３７】
有機膜は、素子作製の容易さの観点からは、酸素濃度が体積比で１０００ｐｐｍ以下及び／又は水分濃度が体積比で１０００ｐｐｍ以下の雰囲気下で形成されることが好ましく、酸素濃度が体積比で１０ｐｐｍ以下及び／又は水分濃度が体積比で１０ｐｐｍ以下の雰囲気下で形成されることがさらに好ましい。
【００３８】
次に、雰囲気中の酸素濃度及び水分濃度を、体積比でそれぞれ１０００ｐｐｍ以下に保った状態で有機膜を焼成することが好ましい。この焼成によって、有機膜に含まれる溶媒が除去されて、溶媒を全く又は殆ど含まない有機膜が形成される。
【００３９】
焼成は、素子の発光特性及び寿命特性の観点から、５０℃〜２５０℃の範囲内の温度で行うことが好ましい。焼成時間は、最終的に形成する有機膜、すなわち、発光層６に含まれる有機膜の成分によって適宜選択され、例えば通常５分〜２時間程度である。
【００４０】
有機膜の焼成は、有機ＥＬ素子の長寿命化の観点から不活性気体を含有する雰囲気中において行うことが好ましい。不活性気体としては、ヘリウムガス、アルゴンガス、窒素ガス、及びこれらの混合ガスなどを挙げることができ、これらのなかでも素子作製の容易さから窒素ガスが好ましい。これらの不活性気体は、素子前駆体を収容する収容装置内に導入される。雰囲気中の不活性気体の濃度は、体積比で通常９９％以上であり、好ましくは、９９．５％以上である。
【００４１】
また有機膜の形成及び該有機膜の焼成は、素子の発光特性及び寿命特性の観点から雰囲気中の酸素濃度及び水分濃度が体積比でそれぞれ６００ｐｐｍ以下に保った状態で行われることが好ましく、より好ましくは、酸素濃度及び水分濃度が体積比でそれぞれ３００ｐｐｍ以下であり、さらに好ましくは、酸素濃度及び水分濃度が体積比でそれぞれ１００ｐｐｍ以下であり、特に好ましくは、酸素濃度及び水分濃度が体積比でそれぞれ１０ｐｐｍ以下である。
【００４２】
また有機膜の焼成は、有機ＥＬ素子の長寿命化の観点からは、１０Ｐａ以下の雰囲気中において行われることが好ましい。有機膜の焼成は、不活性気体が導入されるとともに、減圧された収容装置内で行われることが好ましい。減圧された雰囲気中で焼成を行うと、大気圧での焼成に比べ、有機膜に含まれる溶媒をより除去することができる。
【００４３】
前記有機化合物を含む溶液の保管が暗所下である場合、前記有機化合物を含む溶液の保管が照明下である場合と比較すると、前記有機化合物を含む溶液の保管が暗所下である場合の方が、発明者による実験の結果、発光効率（PLQE）が高い。したがって、溶媒の状態や溶解前の粉体である有機化合物の状態等の如何に関わらず、前記有機化合物を含む溶液の保管は暗所に置くことが好ましい。
【００４４】
発明者らは、発光層を塗布、形成する工程を暗所にした場合の効果を確認するための実験を行った。具体的には、有機化合物を溶解した溶液に蛍光灯の光を露光した場合と、遮光し暗所とした場合の２種類の条件下でそれぞれ６日間保管したのち、これらの溶液のPLQEを計測した。溶液のPLQEは、絶対蛍光量子収率測定装置C9920-01（浜松ホトニクス製）により、溶液中の酸素を窒素置換により除去した後、窒素雰囲気中で365nmの励起光を石英セル中の上記溶液に照射する条件で計測した。
【００４５】
図６ａは、それぞれの条件下で保管した溶液のPL蛍光量子収率（PLQE）の変化を示している。図のように、有機化合物を溶解した溶液を、遮光した暗所の条件で６日間保管した場合には、PLQEの変化は見られなかった。一方、蛍光灯照明下で保管した場合は、保管日数の増加に伴いPLQEが低下し、６日後には、暗所の場合に比べPLQEが１０％低下した。
【００４６】
図６ｂは、PLQEと有機エレクトロルミネッセンス素子の初期状態での発光効率（初期特性）との関係である。図６（ｂ）のPLQEは溶液を塗布した有機膜の状態で、絶対蛍光量子収率測定装置C9920-01（浜松ホトニクス製）により、窒素雰囲気中で365nmの励起光を有機膜に照射する条件で計測した。図のようにPLQEと発光効率には正比例関係の相関があるため、PLQEの計測結果から発光効率への影響を推定できる。
【００４７】
以上のことから、溶液を暗所で保管、または、製造工程中の溶液に光を照射しない状態とすることで、溶液への光照射による発光効率の低下を抑制できると考えられる。
【００４８】
前記有機化合物を含む溶液の保管が暗所下である場合、前記有機化合物を含む溶液の保管が照明下である場合と比較すると、前記有機化合物を含む溶液の保管が暗所下である場合の方が、発明者により実験の結果、発光効率（PLQE）が高い。したがって、溶媒の状態や溶解前の粉体である有機化合物の状態等の如何に関わらず、前記有機化合物を含む溶液の保管は暗所に置くことが好ましい。
【００４９】
したがって、前記有機化合物を含む溶液の作製も、暗所であることが好ましい。
【００５０】
発光層６に含まれる有機膜を形成した後に、第２の電極７を発光層６上に形成することによって、有機ＥＬ素子１が製造される。
【００５１】
一般的に、有機ＥＬ素子１における第１の電極３は陽極であり、第２の電極７は陰極である。
【００５２】
本発明は、実施の一形態の有機ＥＬ素子１として、図２に示すように、正孔注入層４及び発光層６に隣接する機能層として正孔輸送層５をさらに備えてもよい。有機ＥＬ素子１は、第１の電極３、正孔注入層４、正孔輸送層５、発光層６、第２の電極７が、この順で基板２に積層されて構成されていてもよく、基板２上に第１の電極３、正孔注入層４、正孔輸送層５、発光層６、第２の電極７を順次積層することによって製造される。
【００５３】
発光層６はその下に位置することになる層である正孔輸送層５の表面上に、有機化合物を含む溶液を塗布し、暗所において有機膜を形成することによって得られる。
【００５４】
以下、図２に示す有機ＥＬ素子を例として、前記機能層の形成工程について説明し、有機ＥＬ素子の他の構成要素の詳細については後述する。
【００５５】
本発明における機能層としては、発光層に隣接しており、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層などの発光には、通常関与せず、電荷の注入、あるいは輸送の機能を有する層を意味する。
【００５６】
第１の電極が陽極である場合、機能層としては、発光層と第１の電極との間に有する機能層として、正孔注入層あるいは正孔輸送層などが挙げられる。さらに、発光層と第２の電極との間に有する機能層として、電子注入層、電子輸送層などが挙げられ、発光層と第１の電極との間に機能層を有することが好ましい。
【００５７】
以下、正孔輸送層５を例として、機能層に含まれる有機膜の形成方法について説明する。
第１の電極３及び正孔注入層４が基板２上に形成した後、該正孔注入層４上に、有機化合物を含む溶液を塗布し、有機膜を形成することによって得られる。塗布性の観点からは、該有機化合物が高分子化合物であることが好ましい。
【００５８】
有機膜は、有機ＥＬ素子を容易に製造できる点から、大気圧下、不活性気体を含有する雰囲気中において形成することが好ましい。不活性気体としては、ヘリウムガス、アルゴンガス、窒素ガス、及びこれらの混合ガスなどを挙げることができ、これらのなかでも素子作製の容易さから窒素ガスが好ましい。
【００５９】
有機膜は、例えば、大気雰囲気下で形成されてもよいし、雰囲気中の不活性気体の濃度が、体積比で通常９９％以上である雰囲気下で形成されてもよい。素子寿命の長寿命化の観点からは、不活性気体の濃度が９９．５％以上の雰囲気下で形成されることが好ましい。
【００６０】
有機膜は、素子作製の容易さの観点からは、酸素濃度が体積比で１０００ｐｐｍ以下及び／又は水分濃度が体積比で１０００ｐｐｍ以下の雰囲気下で形成されることが好ましく、酸素濃度が体積比で１０ｐｐｍ以下及び／又は水分濃度が体積比で１０ｐｐｍ以下の雰囲気下で形成されることがさらに好ましい。
【００６１】
次に、雰囲気中の酸素濃度及び水分濃度を、体積比でそれぞれ１０００ｐｐｍ以下に保った状態で有機膜を焼成することが好ましい。この焼成によって、有機膜に含まれる溶媒が除去される。
【００６２】
焼成は、素子の発光特性及び寿命特性の観点から、５０℃〜２５０℃の範囲内の温度で行うことが好ましい。焼成時間は、最終的に形成する有機膜、すなわち、正孔輸送層５に含まれる有機膜の成分によって適宜選択され、例えば通常５分〜２時間程度である。
【００６３】
有機膜の焼成は、有機ＥＬ素子の長寿命化の観点から不活性気体を含有する雰囲気中において行うことが好ましい。不活性気体としては、ヘリウムガス、アルゴンガス、窒素ガス、及びこれらの混合ガスなどを挙げることができ、これらのなかでも素子作製の容易さから窒素ガスが好ましい。これらの不活性気体は、素子前駆体を収容する収容装置内に導入される。雰囲気中の不活性気体の濃度は、体積比で通常９９％以上であり、好ましくは、９９．５％以上である。
【００６４】
また有機膜の焼成は、有機ＥＬ素子の長寿命化の観点から１０Ｐａ以下の雰囲気中において行われることが好ましい。有機膜の焼成は、不活性気体が導入されるとともに、減圧された収容装置内で行われることが好ましい。
【００６５】
また有機膜の形成及び該有機膜の焼成は、素子の発光特性及び寿命特性の観点から雰囲気中の酸素濃度及び水分濃度が体積比でそれぞれ６００ｐｐｍ以下に保った状態で行われることが好ましく、より好ましくは、酸素濃度及び水分濃度が体積比でそれぞれ３００ｐｐｍ以下であり、さらに好ましくは、酸素濃度及び水分濃度が体積比でそれぞれ１００ｐｐｍ以下であり、特に好ましくは、酸素濃度及び水分濃度が体積比でそれぞれ１０ｐｐｍ以下である。
【００６６】
正孔輸送層５の有機膜を形成した後に、正孔輸送層５に含まれる有機膜上に、前記の方法によって、発光層６に含まれる有機膜を形成し、さらにその上に、第２の陰極７を形成することによって、有機ＥＬ素子１が製造される。
【００６７】
以下、有機ＥＬ素子の素子構成及び各構成要素についてさらに詳細に説明する。
【００６８】
本発明の有機ＥＬ素子は、第１の電極と、第２の電極と、第１の電極及び第２の電極の間に配置される発光層を必須の構成要件として有している。なお、第１の電極（例えば、陽極）と第２の電極（例えば、陰極）との間には、例えば素子特性を向上させるために、前述の発光層、機能層に加えて、さらなる機能層が設けられる場合がある。
【００６９】
陰極と発光層との間に設けられる機能層としては、電子注入層、電子輸送層、正孔ブロック層などを挙げることができる。また陰極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場合がある。
【００７０】
電子注入層は、陰極からの電子注入効率を改善する機能を有する層である。電子輸送層は、陰極、電子注入層又は陰極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層である。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。なお電子注入層、及び／又は電子輸送層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。
【００７１】
正孔ブロック層が正孔の輸送を堰き止める機能を有することは、例えばホール電流のみを流す素子を作製することによって確認することができる。例えば正孔ブロック層を備えず、ホール電流のみを流す素子と、該素子に正孔ブロック層を挿入した構成の素子とを作製し、正孔ブロック層を備える素子の電流値の減少で、正孔ブロック層が正孔の輸送を堰き止める機能を示すことを確認できる。
【００７２】
陽極と発光層との間に設けられる機能層としては、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層などを挙げることができる。陽極と発光層との間に、正孔注入層と正孔輸送層との両方の層が設けられる場合、陽極に接する層を正孔注入層といい、この正孔注入層を除く層を正孔輸送層という場合がある。
【００７３】
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層である。正孔輸送層は、陽極、正孔注入層又は陽極により近い正孔輸送層からの正孔注入を改善する機能を有する層である。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層である。なお正孔注入層、及び／又は正孔輸送層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。
【００７４】
電子ブロック層が電子の輸送を堰き止める機能を有することは、例えば、電子電流のみを流す素子を作製することによって確認することができる。例えば電子ブロック層を備えず、電子電流のみを流す素子と、該素子に電子ブロック層を挿入した構成の素子とを作製し、電子ブロック層を備える素子の電流値の減少で、電子ブロック層が電子の輸送を堰き止める機能を示すことを確認できる。
【００７５】
本実施の形態の有機ＥＬ素子がとりうる素子構成の一例を以下に示す。
ａ）陽極／正孔注入層／発光層／陰極
ｂ）陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極
ｃ）陽極／正孔注入層／発光層／電子輸送層／陰極
ｅ）陽極／正孔注入層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
ｆ）陽極／正孔輸送層／発光層／陰極
ｄ）陽極／正孔輸送層／発光層／電子注入層／陰極
ｅ）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
ｆ）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
ｇ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／陰極
ｈ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子注入層／陰極
ｉ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
ｊ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
ｋ）陽極／発光層／電子注入層／陰極
ｌ）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
ｍ）陽極／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
（ここで、記号「／」は、記号「／」を挟む各層が隣接して積層されていることを示す。
以下同じ。）
【００７６】
有機ＥＬ素子は、２層以上の発光層を有していてもよい。ａ）〜ｍ）に示す各構成において、陽極と陰極との間に設けられる層をそれぞれ「繰り返し単位Ａ」とすると、２層の発光層を有する有機ＥＬ素子としては、以下のｎ）に示す素子構成を挙げることができる。
ｎ）陽極／（繰り返し単位Ａ）／電荷発生層／（繰り返し単位Ａ）／陰極
【００７７】
また「（繰り返し単位Ａ）／電荷発生層」を「繰り返し単位Ｂ」とすると、３層以上の発光層を有する有機ＥＬ素子としては、具体的には、以下のｏ）に示す素子構成を挙げることができる。
ｏ）陽極／（繰り返し単位Ｂ）ｘ／（繰り返し単位Ａ）／陰極
【００７８】
ここで、記号「ｘ」は２以上の整数を表し、「（繰り返し単位Ｂ）ｘ」は、（繰り返し単位Ｂ）を「ｘ」段積層した構成を表す。電荷発生層とは電界を印加することにより、正孔と電子とが発生する層である。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成る薄膜を挙げることができる。
【００７９】
有機ＥＬ素子は、さらに封止のための封止膜又は封止板などの封止部材で覆われていてもよい。有機ＥＬ素子を基板に設ける場合は、通常基板側に陽極が配置されるが、基板側に陰極を配置するようにしてもよい。
【００８０】
本実施の形態の有機ＥＬ素子は、内部で発生した光を外に取出すために、通常、発光層を基準にして光が取出される側に配置される全ての層を透明なものとしている。透明の程度としては、光の取出される側の有機ＥＬ素子の最表面と、発光層との間の可視光透過率が４０％以上であることが好ましい。紫外領域又は赤外領域の発光が求められる有機ＥＬ素子の場合には、当該領域において４０％以上の光透過率を示すものが好ましい。
【００８１】
本実施の形態の有機ＥＬ素子は、さらに電極との密着性向上や電極からの電荷注入性の改善のために、電極に隣接して膜厚２ｎｍ以下の絶縁層を設けてもよい。また界面での密着性向上や混合の防止などのために、前述した各層間に薄いバッファー層を挿入してもよい。
【００８２】
積層する層の順序、層数、及び各層の厚さについては、発光効率や素子寿命を勘案して適宜設定することができる。
【００８３】
次に、有機ＥＬ素子を構成する各層の材料及び形成方法について、より具体的に説明する。
【００８４】
＜基板＞
基板は、有機ＥＬ素子を製造する工程において化学的に変化しないものが好適に用いられ、例えばガラス、プラスチック、高分子フィルム、及びシリコン基板、並びにこれらを積層したものなどが用いられる。前記基板としては、市販のものが使用可能であり、また公知の方法により製造することができる。
【００８５】
＜陽極＞
陽極は、陽極を通して発光層からの光を取出す構成の有機ＥＬ素子の場合、透明又は半透明の電極が用いられる。透明電極又は半透明電極としては、電気伝導度の高い金属酸化物、金属硫化物及び金属などの薄膜を用いることができ、光透過率の高いものが好適に用いられる。具体的には、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、及び銅などから成る薄膜が用いられ、これらの中でもＩＴＯ、ＩＺＯ、又は酸化スズから成る薄膜が好適に用いられる。陽極の作製方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法などを挙げることができる。また、該陽極として、ポリアニリンもしくはその誘導体、ポリチオフェンもしくはその誘導体などの有機の透明導電膜を用いてもよい。
【００８６】
陽極には、光を反射する材料を用いてもよく、該材料としては、仕事関数３．０ｅＶ以上の金属、金属酸化物、金属硫化物が好ましい。
【００８７】
陽極の膜厚は、光の透過性と電気伝導度とを考慮して、適宜選択することができ、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。
【００８８】
＜正孔注入層＞
正孔注入層を構成する正孔注入材料としては、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、及び酸化アルミニウムなどの酸化物や、フェニルアミン系、スターバースト型アミン系、フタロシアニン系、アモルファスカーボン、ポリアニリン、及びポリチオフェン誘導体などを挙げることができる。
【００８９】
正孔注入層の成膜方法としては、例えば正孔注入材料を含む溶液からの成膜を挙げることができ、長寿命化の観点からは、前述した隣接層形成工程と同様の雰囲気中において成膜することが好ましい。溶液からの成膜に用いられる溶媒としては、正孔注入材料を溶解させるものであれば特に制限はなく、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタンなどの塩素系溶媒、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセルソルブアセテートなどのエステル系溶媒、イソプロピルアルコールなどのアルコール系溶媒、及び水を挙げることができ、これらを混合したものを用いてもよい。
【００９０】
溶液からの成膜方法としては、スピンコート法、キャスティング法、ノズルコート法、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、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェットプリント法などの塗布法を挙げることができる。
【００９１】
正孔注入層の膜厚は、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が適度な値となるように適宜設定され、少なくともピンホールが発生しないような厚さが必要であり、あまり厚いと、素子の駆動電圧が高くなるので好ましくない。従って正孔注入層の膜厚は、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。
【００９２】
＜正孔輸送層＞
正孔輸送層を構成する正孔輸送材料としては、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、ポリアリールアミ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（ｐ−フェニレンビニレン）若しくはその誘導体、又はポリ（２，５−チエニレンビニレン）若しくはその誘導体などを挙げることができる。
【００９３】
これらの中で正孔輸送材料としては、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化合物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、又はポリ（２，５−チエニレンビニレン）若しくはその誘導体など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を有するポリシロキサン誘導体である。低分子の正孔輸送材料の場合には、高分子バインダーに分散させて用いることが好ましい。
【００９４】
正孔輸送層の成膜方法としては、特に制限はないが、低分子の正孔輸送材料では、高分子バインダーと正孔輸送材料とを含む混合液からの成膜を挙げることができ、高分子の正孔輸送材料では、正孔輸送材料を含む溶液からの成膜を挙げることができる。
【００９５】
溶液からの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く、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタンなどの塩素系溶媒、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセルソルブアセテートなどのエステル系溶媒などを挙げることができ、これらを混合したものを用いてもよい。
【００９６】
溶液からの成膜方法としては、前述した正孔注入層の成膜法と同様の塗布法を挙げることができ、長寿命化の観点からは、前述した隣接層形成工程と同様の雰囲気中において成膜することが好ましい。
【００９７】
混合する高分子バインダーとしては、電荷輸送を極度に阻害しないものが好ましく、また可視光に対する吸収の弱いものが好適に用いられ、例えばポリカーボネート、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、ポリシロキサンなどを挙げることができる。
【００９８】
正孔輸送層の膜厚としては、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が適度な値となるように適宜設定され、少なくともピンホールが発生しないような厚さが必要であり、あまり厚いと、素子の駆動電圧が高くなり好ましくない。従って、該正孔輸送層の膜厚は、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。
【００９９】
＜発光層＞
発光層は、通常、主として蛍光及び／又はりん光を発光する有機物、又は該有機物とこれを補助するドーパントとから形成される。ドーパントは、例えば発光効率の向上や、発光波長を変化させるために加えられる。なお、有機物は、塗布製膜が可能であれば、低分子化合物でも高分子化合物でもよく、発光層は、ポリスチレン換算の数平均分子量が、１０3〜１０8である高分子化合物を含むことが好ましい。発光層を構成する発光材料としては、例えば高分子系材料を挙げることができる。
【０１００】
（高分子系材料）
高分子系材料としては、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、下記に例示するような、色素系ドーパント材料や金属錯体系ドーパント材料を高分子化したものなどを挙げることができる。
【０１０１】
上記発光性材料のうち、青色に発光する材料としては、ジスチリルアリーレン誘導体、オキサジアゾール誘導体、及びそれらの重合体、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体などを挙げることができる。なかでも高分子材料のポリビニルカルバゾール誘導体、ポリパラフェニレン誘導体やポリフルオレン誘導体などが好ましい。
【０１０２】
また、緑色に発光する材料としては、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体、及びそれらの重合体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体などを挙げることができる。なかでも高分子材料のポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体などが好ましい。
【０１０３】
また、赤色に発光する材料としては、クマリン誘導体、チオフェン環化合物、及びそれらの重合体、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、ポリフルオレン誘導体などを挙げることができる。なかでも高分子材料の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、ポリフルオレン誘導体などが好ましい。
【０１０４】
（ドーパント材料）
色素系のドーパント材料としては、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化合物、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、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、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体、ルブレン誘導体、スクアリウム誘導体、ポルフィリン誘導体、テトラセン誘導体、ピラゾロン誘導体、デカシクレン、フェノキサゾンなどを挙げることができる。
【０１０５】
金属錯体系のドーパント材料としては、例えば、中心金属に、Ａｌ、Ｚｎ、Ｂｅなど、又はＴｂ、Ｅｕ、Ｄｙなど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、キノリン構造などを有する金属錯体を挙げることができ、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、ユーロピウム錯体などを挙げることができる。
【０１０６】
なお、このような発光層の厚さは、通常約２ｎｍ〜２００ｎｍである。
【０１０７】
発光層の成膜方法としては、前述したように、発光材料を含む溶液からの成膜によって形成される。溶液からの成膜に用いる溶媒としては、前述の溶液から正孔輸送層を成膜する際に用いられる溶媒と同様の溶媒を挙げることができる。
【０１０８】
本実施の形態における有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を実現する製造装置は、例えば、インクジェットプリント法の塗布手段を含む装置であり、図５の概略図に示すごとく構成されている。
【０１０９】
図５において、塗布手段１０は発光材料を含む溶液を吐出するノズル１１と、ノズル１１に連通する圧力室１６と、圧力室１６の一部をなす圧電素子１４と、圧力室１６に供給するマニホールド部１２と、マニホールド部１２に該溶液を供給する溶液導入口１３とからなる。塗布手段１０は、圧電素子１４に電圧を加えて変形させ、圧力室１６の容積を小さくすることで、溶液に圧力を加えて溶液を吐出させている。吐出された溶液は基板（図示せず）の表面に塗布される。塗布手段１０の溶液導入口１３とタンク１９の間は配管２０で接続され、タンク１９の中の溶液が塗布手段１０に供給される。タンク１９には、塗布手段１０に溶液を圧送する圧送機構１７が備えられている。圧送機構としては、ポンプやシリンダを使用することができる。
【０１１０】
タンク１９、配管２０は、遮光性のあるステンレス金属で構成される。なお、これらは遮光性をもつ材料または透過性の材料を遮光性のある膜で被膜する構成でもよい。具体的には、タンク１９をガラス瓶とし、その周囲を遮光性を有する黒色フィルムで覆うことが可能である。また配管をガラス、樹脂チューブ、またはこれらの組み合わせで構成し、これらの周囲を遮光性の黒色フィルムまたはアルミニウム金属箔で覆うことも可能である。
【０１１１】
このように、発光材料を含む溶液を保管または供給するためのタンク、配管を遮光性とすることで、吐出前に溶液に外光が照射されることを防ぐことが可能となる。これにより、塗布装置のメンテナンス、タンクの入れ替えなど塗布時以外で塗布装置が暗所とならない場合においても溶液に光が照射されることを抑制することができる。なお、塗布装置内で溶液が存在する場所としてタンク、配管の３つ以外に溶液が存在する箇所を設けてもよい。この場合、溶液が存在する箇所の構成要素を遮光性とすることが好ましい。
【０１１２】
なお塗布方法としては、インクジェットプリント法に限るものではなく、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スリットコート法、キャピラリーコート法、スプレーコート法およびノズルコート法などのコート法、並びにグラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、反転印刷法などの塗布法を挙げることができる。パターン形成や多色の塗分けが容易であるという点で、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、反転印刷法、インクジェットプリント法などの印刷方法が好ましい。
【０１１３】
上記これらの印刷方法においても、発光材料を含む溶液のタンク、配管等を遮光性とすることで、インクジェットプリント法の場合と同様の効果を得ることができる。
【０１１４】
前記有機化合物を含む溶液を保管するタンクまたは前記タンクから塗布手段に溶液を供給する配管が遮光性を有する場合、前記タンクまたは該配管が透過性の場合と比較すると、前記タンクまたは配管が遮光性である場合には、塗布装置のメンテナンスなど塗布時以外に塗布装置を暗所ではない状況であっても、該溶液に光が照射されないため、該有機エレクトロルミネッセンス素子の発光効率を良好に保つことができる。
【０１１５】
＜電子輸送層＞
電子輸送層を構成する電子輸送材料としては、公知のものを使用でき、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、テトラシアノアンス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、又は８−ヒドロキシキノリン若しくはその誘導体の金属錯体、ポリキノリン若しくはその誘導体、ポリキノキサリン若しくはその誘導体、ポリフルオレン若しくはその誘導体などを挙げることができる。
【０１１６】
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、又は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−ｔ−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。
【０１１７】
電子輸送層の成膜法としては特に制限はないが、低分子の電子輸送材料では、粉末からの真空蒸着法、又は溶液若しくは溶融状態からの成膜を挙げることができ、高分子の電子輸送材料では溶液又は溶融状態からの成膜を挙げることができる。なお溶液又は溶融状態からの成膜する場合には、高分子バインダーを併用してもよい。溶液から電子輸送層を成膜する方法としては、前述の溶液から正孔輸送層を成膜する方法と同様の成膜法を挙げることができ、前述した隣接層形成工程と同様の雰囲気中において成膜することが好ましい。
【０１１８】
電子輸送層の膜厚は、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が適度な値となるように適宜設定され、少なくともピンホールが発しないような厚さが必要であり、あまり厚いと、素子の駆動電圧が高くなり好ましくない。従って該電子輸送層の膜厚としては、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。
【０１１９】
＜電子注入層＞
電子注入層を構成する材料としては、発光層の種類に応じて最適な材料が適宜選択され、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルカリ金属及びアルカリ土類金属のうちの１種類以上含む合金、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、炭酸化物、又はこれらの物質の混合物などを挙げることができる。アルカリ金属、アルカリ金属の酸化物、ハロゲン化物、及び炭酸化物の例としては、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、炭酸化物の例としては、マグネシウム、カルシウム、バリウム、ストロンチウム、酸化マグネシウム、フッ化マグネシウム、酸化カルシウム、フッ化カルシウム、酸化バリウム、フッ化バリウム、酸化ストロンチウム、フッ化ストロンチウム、炭酸マグネシウムなどを挙げることができる。電子注入層は、２層以上を積層した積層体で構成されてもよく、例えばＬｉＦ／Ｃａなどを挙げることができる。電子注入層は、蒸着法、スパッタリング法、印刷法などにより形成される。
電子注入層の膜厚としては、１ｎｍ〜１μｍ程度が好ましい。
【０１２０】
＜陰極＞
陰極の材料としては、仕事関数の小さく、発光層への電子注入が容易で、電気伝導度の高い材料が好ましい。また陽極側から光を取出す有機ＥＬ素子では、発光層からの光を陰極で陽極側に反射するために、陰極の材料としては可視光反射率の高い材料が好ましい。
陰極には、例えばアルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属及びＩＩＩ−Ｂ族金属などを用いることができる。陰極の材料としては、例えばリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、アルミニウム、スカンジウム、バナジウム、亜鉛、イットリウム、インジウム、セリウム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、イッテルビウムなどの金属、前記金属のうちの２種以上の合金、前記金属のうちの１種以上と、金、銀、白金、銅、マンガン、チタン、コバルト、ニッケル、タングステン、錫のうちの１種以上との合金、又はグラファイト若しくはグラファイト層間化合物などが用いられる。合金の例としては、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金、インジウム−銀合金、リチウム−アルミニウム合金、リチウム−マグネシウム合金、リチウム−インジウム合金、カルシウム−アルミニウム合金などを挙げることができる。また、陰極としては導電性金属酸化物及び導電性有機物などから成る透明導電性電極を用いることができる。具体的には、導電性金属酸化物として酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ＩＴＯ、及びＩＺＯを挙げることができ、導電性有機物としてポリアニリンもしくはその誘導体、ポリチオフェンもしくはその誘導体などを挙げることができる。なお、陰極は、２層以上を積層した積層体で構成されていてもよい。なお、電子注入層が陰極として用いられる場合もある。
【０１２１】
陰極の膜厚は、電気伝導度や耐久性を考慮して適宜設定され、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。
【０１２２】
陰極の作製方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、また金属薄膜を熱圧着するラミネート法などを挙げることができる。
【０１２３】
＜絶縁層＞
絶縁層の材料としては、金属フッ化物、金属酸化物、有機絶縁材料などを挙げることができる。膜厚２ｎｍ以下の絶縁層を設けた有機ＥＬ素子としては、陰極に隣接して膜厚２ｎｍ以下の絶縁層を設けたもの、陽極に隣接して膜厚２ｎｍ以下の絶縁層を設けたものを挙げることができる。
【０１２４】
以上説明した有機ＥＬ素子は、曲面状や平面状の照明装置、例えばスキャナの光源として用いられる面状光源、及び表示装置に好適に用いることができる。
【０１２５】
有機ＥＬ素子を備える表示装置としては、アクティブマトリックス表示装置、パッシブマトリックス表示装置、セグメント表示装置、ドットマトリックス表示装置、及び液晶表示装置などを挙げることができる。なお有機ＥＬ素子は、アクティブマトリックス表示装置、パッシブマトリックス表示装置において、各画素を構成する発光素子として用いられ、セグメント表示装置において、各セグメントを構成する発光素子として用いられ、ドットマトリックス表示装置、及び液晶表示装置において、バックライトとして用いられる。
【実施例】
【０１２６】
以下実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【０１２７】
（実施例１）
以下の構成の有機ＥＬ素子を作製した。
「ガラス基板／ＩＴＯ（１５０ｎｍ）／Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ（６５ｎｍ）／高分子化合物１（２０ｎｍ）／高分子化合物２（６５ｎｍ）／ＮaＦ（４ｎｍ）／Ａｌ（８０ｎｍ）」  
【０１２８】
スパッタ法により厚みが１５０ｎｍのＩＴＯ膜（陽極）が形成されたガラス基板に、ポリ（３，４）エチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルフォン酸（スタルク製；Baytron P）の懸濁液をスピンコート法により塗布し、厚みが６５ｎｍの塗膜を形成し、さらにホットプレート上で２００℃、１０分間加熱することによって塗膜を焼成し、正孔注入層を得た。なお正孔注入層の形成、焼成は大気雰囲気中においておこなった。
【０１２９】
次に、キシレンに正孔輸送材料である高分子化合物１を溶解させ、キシレン溶液１を作製した。このキシレン溶液１における高分子化合物１の濃度を０．８重量％とした。次に酸素濃度及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雰囲気中において、キシレン溶液１をスピンコート法により正孔注入層上に塗布し、膜厚が２０ｎｍの正孔輸送層用の塗膜を形成し、酸素濃度及び水分濃度が体積比で、１０ｐｐｍ以下に制御された雰囲気中において１８０℃、１時間加熱することによって塗膜を焼成し、正孔輸送層を得た。
【０１３０】
次にキシレンに白色発光材料である高分子化合物２を溶解させ、キシレン溶液２を作製した。このキシレン溶液２における高分子化合物２の濃度を１．３重量％とした。次に酸素濃度及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雰囲気中において、キシレン溶液２をスピンコート法により正孔輸送層上に塗布し、膜厚が６５ｎｍの発光層用塗膜を成膜した後、大気雰囲気下、暗所（照度：０ルクス「HIOKI lux HI TESTER 3421（商品名、日置電機（株）製、照度計）を用いて測定」）に２０分間保持し、有機膜を形成した。さらに、酸素濃度及び水分濃度が体積比で、１０ｐｐｍ以下に制御された雰囲気中において１３０℃、１０分間加熱することによって有機膜を焼成し、発光層を得た。なお正孔輸送層及び発光層の形成工程、及び焼成工程における圧力は大気圧とした。
【０１３１】
次に１．０×１０−４Ｐａ以下にまで減圧した後、陰極として、フッ化ナトリウムを約４ｎｍの厚さで蒸着し、次いでアルミニウムを約８０ｎｍの厚さで蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止を行うことで、有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。
【０１３２】
作製した有機ＥＬ素子は、１，０００ｃｄ／ｍ２で白色発光（ＣＩＥ１９３１：（０．３６, ０．３３））し、最大電流効率は１０．１ｃｄ／Aであった。また、初期輝度５，０００ｃｄ／ｍ２で定電流駆動した際に、輝度が初期輝度の５０％となるまでの時間（寿命）は、２００時間であった。
【０１３３】
（比較例１）
以下の構成の有機ＥＬ素子を作製した。
「ガラス基板／ＩＴＯ（１５０ｎｍ）／Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ（６５ｎｍ）／高分子化合物１（２０ｎｍ）／高分子化合物２（６５ｎｍ）／ＮａＦ（４ｎｍ）／Ａｌ（８０ｎｍ）」  
【０１３４】
スパッタ法により厚みが１５０ｎｍのＩＴＯ膜（陽極）が形成されたガラス基板に、ポリ（３，４）エチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルフォン酸（スタルク製；Baytron P）の懸濁液をスピンコート法により塗布し、厚みが６５ｎｍの塗膜を形成し、さらにホットプレート上で２００℃、１０分間加熱することによって塗膜を焼成し、正孔注入層を得た。なお正孔注入層の形成、焼成は大気雰囲気中においておこなった。
【０１３５】
次に、キシレンに正孔輸送材料である高分子化合物１を溶解させ、キシレン溶液１を作製した。このキシレン溶液１における高分子化合物１の濃度を０．８重量％とした。次に酸素濃度及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雰囲気中において、キシレン溶液１をスピンコート法により正孔注入層上に塗布し、膜厚が２０ｎｍの正孔輸送層用の塗膜を形成し、酸素濃度及び水分濃度が体積比で、１０ｐｐｍ以下に制御された雰囲気中において１８０℃、１時間加熱することによって塗膜を焼成し、正孔輸送層を得た。
【０１３６】
次にキシレンに白色発光材料である高分子化合物２を溶解させ、キシレン溶液２を作製した。このキシレン溶液２における高分子化合物２の濃度を１．３重量％とした。次に酸素濃度及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雰囲気中において、キシレン溶液２をスピンコート法により正孔輸送層上に塗布し、膜厚が６５ｎｍの発光層用塗膜を成膜した後、大気雰囲気下、黄色光環境（照度：３３０ルクス「HIOKI lux HI TESTER 3421（商品名、日置電機（株）製、照度計）を用いて測定」）に２０分間保持し、有機膜を形成した。小型分光器（装置名：小型マルチチャンネル分光器USB２０００＋、オーシャンオプティクス社製）を用いて測定した該黄色光のスペクトルを図３に示す。さらに、酸素濃度及び水分濃度が体積比で、１０ｐｐｍ以下に制御された雰囲気中において１３０℃、１０分間加熱することによって有機膜を焼成し、発光層を得た。なお正孔輸送層及び発光層の形成工程、及び焼成工程における圧力は大気圧とした。
【０１３７】
次に１．０×１０−４Ｐａ以下にまで減圧した後、陰極として、フッ化ナトリウムを約４ｎｍの厚さで蒸着し、次いでアルミニウムを約８０ｎｍの厚さで蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止を行うことで、有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。
【０１３８】
作製した有機ＥＬ素子は、１，０００ｃｄ／ｍ２で白色発光（ＣＩＥ１９３１：（０．３２, ０．３１））し、最大電流効率は７．５ｃｄ／Ａであった。また、初期輝度５，０００ｃｄ／ｍ２で定電流駆動した際に、輝度が初期輝度の５０％となるまでの時間（寿命）は、９８時間であった。
【０１３９】
（比較例２）
以下の構成の有機ＥＬ素子を作製した。
「ガラス基板／ＩＴＯ（１５０ｎｍ）／Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ（６５ｎｍ）／高分子化合物１（２０ｎｍ）／高分子化合物２（６５ｎｍ）／ＮaＦ（４ｎｍ）／Ａｌ（８０ｎｍ）」  
【０１４０】
スパッタ法により厚みが１５０ｎｍのＩＴＯ膜（陽極）が形成されたガラス基板に、ポリ（３，４）エチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルフォン酸（スタルク製；Baytron P）の懸濁液をスピンコート法により塗布し、厚みが６５ｎｍの塗膜を形成し、さらにホットプレート上で２００℃、１０分間加熱することによって塗膜を焼成し、正孔注入層を得た。なお正孔注入層の形成、焼成は大気雰囲気中においておこなった。
【０１４１】
次に、キシレンに正孔輸送材料である高分子化合物１を溶解させ、キシレン溶液１を作製した。このキシレン溶液１における高分子化合物１の濃度を０．８重量％とした。次に酸素濃度及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雰囲気中において、キシレン溶液１をスピンコート法により正孔注入層上に塗布し、膜厚が２０ｎｍの正孔輸送層用の塗膜を形成し、酸素濃度及び水分濃度が体積比で、１０ｐｐｍ以下に制御された雰囲気中において１８０℃、１時間加熱することによって塗膜を焼成し、正孔輸送層を得た。
【０１４２】
次にキシレンに白色発光材料である高分子化合物２を溶解させ、キシレン溶液２を作製した。このキシレン溶液２における高分子化合物２の濃度を１．３重量％とした。次に酸素濃度及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雰囲気中において、キシレン溶液２をスピンコート法により正孔輸送上に塗布し、膜厚が６５ｎｍの発光層用塗膜を成膜した後、大気雰囲気下、赤色光環境（照度：２００ルクス「HIOKI lux HI TESTER 3421（商品名、日置電機（株）製、照度計）を用いて測定」）に２０分間保持し、有機膜を形成した。小型分光器（装置名：小型マルチチャンネル分光器USB２０００＋、オーシャンオプティクス社製）を用いて測定した該赤色光のスペクトルを図４に示す。さらに、酸素濃度及び水分濃度が体積比で、１０ｐｐｍ以下に制御された雰囲気中において１３０℃、１０分間加熱することによって有機膜を焼成し、発光層を得た。なお正孔輸送層及び発光層の形成工程、及び焼成工程における圧力は大気圧とした。
【０１４３】
次に１．０×１０−４Ｐａ以下にまで減圧した後、陰極として、フッ化ナトリウムを約４ｎｍの厚さで蒸着し、次いでアルミニウムを約８０ｎｍの厚さで蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止を行うことで、有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。
【０１４４】
作製した有機ＥＬ素子は、１，０００ｃｄ／ｍ２で白色発光（ＣＩＥ１９３１：（０．３３, ０．３１））し、最大電流効率は７．４ｃｄ／Ａであった。また、初期輝度５，０００ｃｄ／ｍ２で定電流駆動した際に、輝度が初期輝度の５０％となるまでの時間（寿命）は、９２時間であった。
【０１４５】
（実施例２）
以下の構成の有機ＥＬ素子を作製した。
「ガラス基板／ＩＴＯ（１５０ｎｍ）／Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ（６５ｎｍ）／高分子化合物１（２０ｎｍ）／高分子化合物３（６０ｎｍ）／ＮaＦ（４ｎｍ）／Ａｌ（８０ｎｍ）」  
【０１４６】
スパッタ法により厚みが１５０ｎｍのＩＴＯ膜（陽極）が形成されたガラス基板に、ポリ（３，４）エチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルフォン酸（スタルク製；Baytron P）の懸濁液をスピンコート法により塗布し、厚みが６５ｎｍの塗膜を形成し、さらにホットプレート上で２００℃、１０分間加熱することによって塗膜を焼成し、正孔注入層を得た。なお正孔注入層の形成、焼成は大気雰囲気中においておこなった。
【０１４７】
次に、キシレンに正孔輸送材料である高分子化合物１を溶解させ、キシレン溶液１を用意した。このキシレン溶液１における高分子化合物１の濃度を０．８重量％とした。次に酸素濃度及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雰囲気中において、キシレン溶液１をスピンコート法により正孔注入層上に塗布し、膜厚が２０ｎｍの正孔輸送層用の塗膜を形成し、酸素濃度及び水分濃度が体積比で、１０ｐｐｍ以下に制御された雰囲気中において１８０℃、１時間加熱することによって塗膜を焼成し、正孔輸送層を得た。
【０１４８】
次にキシレンに青色発光材料である高分子化合物３を溶解させ、キシレン溶液３を用意した。このキシレン溶液３における高分子化合物３の濃度を１．３重量％とした。次に酸素濃度及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雰囲気中において、キシレン溶液３をスピンコート法により正孔輸送層上に塗布し、膜厚が６０ｎｍの発光層用塗膜を成膜した後、大気雰囲気下、暗所（照度：０ルクス「HIOKI lux HI TESTER 3421（商品名、日置電機（株）製、照度計）を用いて測定」）に２０分間保持し、有機膜を形成した。さらに、酸素濃度及び水分濃度が体積比で、１０ｐｐｍ以下に制御された雰囲気中において１３０℃、１０分間加熱することによって有機膜を焼成し、発光層を得た。なお正孔輸送層及び発光層の形成工程、及び焼成工程における圧力は大気圧とした。
【０１４９】
次に１．０×１０−４Ｐａ以下にまで減圧した後、陰極として、フッ化ナトリウムを約４ｎｍの厚さで蒸着し、次いでアルミニウムを約８０ｎｍの厚さで蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止を行うことで、有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。
【０１５０】
作製した有機ＥＬ素子は、１，０００ｃｄ／ｍ２で青色発光（ＣＩＥ１９３１：（０．１７, ０．２７））し、最大電流効率は７．１ｃｄ／Ａであった。また、初期輝度５，０００ｃｄ／ｍ２で定電流駆動した際に、輝度が初期輝度の５０％となるまでの時間（寿命）は、６０時間であった。
【０１５１】
（比較例３）
以下の構成の有機ＥＬ素子を作製した。
「ガラス基板／ＩＴＯ（１５０ｎｍ）／Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ（６５ｎｍ）／高分子化合物１（２０ｎｍ）／高分子化合物３（６０ｎｍ）／ＮaＦ（４ｎｍ）／Ａｌ（８０ｎｍ）」  
【０１５２】
スパッタ法により厚みが１５０ｎｍのＩＴＯ膜（陽極）が形成されたガラス基板に、ポリ（３，４）エチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルフォン酸（スタルク製；Baytron P）の懸濁液をスピンコート法により塗布し、厚みが６５ｎｍの塗膜を形成し、さらにホットプレート上で２００℃、１０分間加熱することによって塗膜を焼成し、正孔注入層を得た。なお正孔注入層の形成、焼成は大気雰囲気中においておこなった。
【０１５３】
次に、キシレンに正孔輸送材料である高分子化合物１を溶解させ、キシレン溶液１を用意した。このキシレン溶液１における高分子化合物１の濃度を０．８重量％とした。次に酸素濃度及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雰囲気中において、キシレン溶液１をスピンコート法により正孔注入層上に塗布し、膜厚が２０ｎｍの正孔輸送層用の塗膜を形成し、酸素濃度及び水分濃度が体積比で、１０ｐｐｍ以下に制御された雰囲気中において１８０℃、１時間加熱することによって塗膜を焼成し、正孔輸送層を得た。
【０１５４】
次にキシレンに青色発光材料である高分子化合物３を溶解させ、キシレン溶液３を用意した。このキシレン溶液３における高分子化合物３の濃度を１．３重量％とした。次に酸素濃度及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雰囲気中において、キシレン溶液３をスピンコート法により正孔輸送層上に塗布し、膜厚が６０ｎｍの発光層用塗膜を成膜した後、大気雰囲気下、黄色光環境（照度：３３０ルクス「HIOKI lux HI TESTER 3421（商品名、日置電機（株）製、照度計）を用いて測定」）に２０分間保持し、有機膜を形成した。小型分光器（装置名：小型マルチチャンネル分光器USB２０００＋、オーシャンオプティクス社製）を用いて測定した該黄色光のスペクトルを図３に示す。さらに、酸素濃度及び水分濃度が体積比で、１０ｐｐｍ以下に制御された雰囲気中において１３０℃、１０分間加熱することによって有機膜を焼成し、発光層を得た。なお正孔輸送層及び発光層の形成工程、及び焼成工程における圧力は大気圧とした。
【０１５５】
次に１．０×１０−４Ｐａ以下にまで減圧した後、陰極として、フッ化ナトリウムを約４ｎｍの厚さで蒸着し、次いでアルミニウムを約８０ｎｍの厚さで蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止を行うことで、有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。
【０１５６】
作製した有機ＥＬ素子は、１，０００ｃｄ／ｍ２で青色発光（ＣＩＥ１９３１：（０．１６, ０．２３））し、最大電流効率は６．４ｃｄ／Ａであった。また、初期輝度５，０００ｃｄ／ｍ２で定電流駆動した際に、輝度が初期輝度の５０％となるまでの時間（寿命）は、３７時間であった。
【０１５７】
（実施例３）
以下の構成の有機ＥＬ素子を作製した。
「ガラス基板／ＩＴＯ（１５０ｎｍ）／Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ（６５ｎｍ）／高分子化合物４（２０ｎｍ）／高分子化合物５（６０ｎｍ）／Ｂａ（５ｎｍ）／Ａｌ（８０ｎｍ）」
【０１５８】
スパッタ法により厚みが１５０ｎｍのＩＴＯ膜（陽極）が形成されたガラス基板に、ポリ（３，４）エチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルフォン酸（スタルク製；Baytron P）の懸濁液をスピンコート法により塗布し、厚みが６５ｎｍの塗膜を形成し、さらにホットプレート上で２００℃、１０分間加熱することによって塗膜を焼成し、正孔注入層を得た。なお正孔注入層の形成、焼成は大気雰囲気中においておこなった。
【０１５９】
次に、キシレンに正孔輸送材料である高分子化合物４を溶解させ、キシレン溶液４を用意した。このキシレン溶液４における高分子化合物４の濃度を０．８重量％とした。次に酸素濃度及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雰囲気中において、キシレン溶液４をスピンコート法により正孔注入層上に塗布し、膜厚が２０ｎｍの正孔輸送層用の塗膜を形成し、酸素濃度及び水分濃度が体積比で、１０ｐｐｍ以下に制御された雰囲気中において１８０℃、１時間加熱することによって塗膜を焼成し、正孔輸送層を得た。
【０１６０】
次にキシレンに青色発光材料である高分子化合物５を溶解させ、キシレン溶液５を用意した。このキシレン溶液５における高分子化合物５の濃度を１．３重量％とした。次に酸素濃度及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雰囲気中において、キシレン溶液５をスピンコート法により正孔輸送層上に塗布し、膜厚が６０ｎｍの発光層用塗膜を成膜した後、大気雰囲気下、暗所（照度：０ルクス「HIOKI lux HI TESTER 3421（商品名、日置電機（株）製、照度計）を用いて測定」）に２０分間保持し、有機膜を形成した。さらに、５．０×１０−４Ｐａ以下の真空中において１３０℃、６０分保持することによって有機膜を焼成し、発光層を得た。なお正孔輸送層の形成工程、及び焼成工程における圧力、発光層の形成工程における圧力は大気圧とした。
【０１６１】
次に１．０×１０−４Ｐａ以下にまで減圧した後、陰極として、バリウムを約５ｎｍの厚さで蒸着し、次いでアルミニウムを約８０ｎｍの厚さで蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止を行うことで、有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。
【０１６２】
作製した有機ＥＬ素子は、１，０００ｃｄ／ｍ２で青色発光（ＣＩＥ１９３１：（０．１５, ０．１６））し、最大電流効率は５．７ｃｄ／Ａであった。また、初期輝度５，０００ｃｄ／ｍ２で定電流駆動した際に、輝度が初期輝度の５０％となるまでの時間（寿命）は、８２時間であった。
【０１６３】
（比較例４）
以下の構成の有機ＥＬ素子を作製した。
「ガラス基板／ＩＴＯ（１５０ｎｍ）／Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ（６５ｎｍ）／高分子化合物４（２０ｎｍ）／高分子化合物５（６０ｎｍ）／Ｂａ（５ｎｍ）／Ａｌ（８０ｎｍ）」
【０１６４】
スパッタ法により厚みが１５０ｎｍのＩＴＯ膜（陽極）が形成されたガラス基板に、ポリ（３，４）エチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルフォン酸（スタルク製；Baytron P）の懸濁液をスピンコート法により塗布し、厚みが６５ｎｍの塗膜を形成し、さらにホットプレート上で２００℃、１０分間加熱することによって塗膜を焼成し、正孔注入層を得た。なお正孔注入層の形成、焼成は大気雰囲気中においておこなった。
【０１６５】
次に、キシレンに正孔輸送材料である高分子化合物４を溶解させ、キシレン溶液４を用意した。このキシレン溶液４における高分子化合物４の濃度を０．８重量％とした。次に酸素濃度及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雰囲気中において、キシレン溶液４をスピンコート法により正孔注入層上に塗布し、膜厚が２０ｎｍの正孔輸送層用の塗膜を形成し、酸素濃度及び水分濃度が体積比で、１０ｐｐｍ以下に制御された雰囲気中において１８０℃、１時間加熱することによって塗膜を焼成し、正孔輸送層を得た。
【０１６６】
次にキシレンに青色発光材料である高分子化合物５を溶解させ、キシレン溶液５を用意した。このキシレン溶液５における高分子化合物５の濃度を１．３重量％とした。次に酸素濃度及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雰囲気中において、キシレン溶液５をスピンコート法により正孔輸送層上に塗布し、膜厚が６０ｎｍの発光層用塗膜を成膜した後、大気雰囲気下、黄色光環境（照度：３３０ルクス「HIOKI lux HI TESTER 3421（商品名、日置電機（株）製、照度計）を用いて測定」）に２０分間保持し、有機膜を形成した。小型分光器（装置名：小型マルチチャンネル分光器USB２０００＋、オーシャンオプティクス社製）を用いて測定した該黄色光のスペクトルを図３に示す。さらに、５．０×１０−４Ｐａ以下の真空中において１３０℃、６０分保持することによって有機膜を焼成し、発光層を得た。なお正孔輸送層の形成工程、及び焼成工程における圧力、発光層の形成工程における圧力は大気圧とした。
【０１６７】
次に１．０×１０−４Ｐａ以下にまで減圧した後、陰極として、バリウムを約５ｎｍの厚さで蒸着し、次いでアルミニウムを約８０ｎｍの厚さで蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止を行うことで、有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。
【０１６８】
作製した有機ＥＬ素子は、１，０００ｃｄ／ｍ２で青色発光（ＣＩＥ１９３１：（０．１５, ０．１６））し、最大電流効率は５．６ｃｄ／Ａであった。また、初期輝度５，０００ｃｄ／ｍ２で定電流駆動した際に、輝度が初期輝度の５０％となるまでの時間（寿命）は、７３時間であった。
【０１６９】
なお前述した高分子化合物１あるいは４の替わりとして、例えば以下の高分子化合物６を用い、高分子化合物２、３あるいは５の替わりとしてLumation BP361（サメイション製）を用いて実施例１、２及び３と同様に有機ＥＬ素子を作製したとしても、実施例１、２及び３の有機ＥＬ素子と同様に素子寿命の長い有機ＥＬ素子を実現することができる。
【０１７０】
（高分子化合物６）
下記構造式で表される２つの繰り返し単位を含む高分子化合物６を以下のようにして合成した。
【０１７１】
【化１】
2011181498.tif 000002
【０１７２】
不活性雰囲気下、２，７−ビス（１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）−９，９−ジオクチルフルオレン（５．２０ｇ）、ビス（４−ブロモフェニル）−（４−セカンダリブチルフェニル）−アミン（５．４２ｇ）、酢酸パラジウム（２．２ｍｇ）、トリ（２−メチルフェニル）ホスフィン（１５．１ｍｇ）、Ａｌｉｑｕａｔ３３６（登録商標）（０．９１ｇ，アルドリッチ製）、トルエン（７０ｍｌ）を混合し、１０５℃に加熱した。
この反応溶液に２Ｍ  Ｎａ２ＣＯ３水溶液（１９ｍｌ）を滴下し、４時間還流させた。反応後、フェニルホウ酸（１２１ｍｇ）を加え、さらに３時間還流させた。次いでジエチルジチアカルバミン酸ナトリウム水溶液を加え８０℃で４時間撹拌した。冷却後、水（６０ｍｌ）で３回、３％酢酸水溶液（６０ｍｌ）で３回、水（６０ｍｌ）で３回洗浄し、アルミナカラム、シリカゲルカラムを通すことにより精製した。得られたトルエン溶液をメタノール（３Ｌ）に滴下し、３時間撹拌した後、得られた固体をろ取し乾燥させた。得られた高分子化合物６の収量は５．２５ｇであった。
【０１７３】
高分子化合物６のポリスチレン換算数平均分子量は、１．２×１０５であり、ポリスチレン換算重量平均分子量は２．６×１０５であった。
【０１７４】
（実施例４及び比較例５）
高分子化合物２の代わりにサメイション社製白色発光高分子材料「Ｗｈｉｔｅ  １３３０」を用いること以外は実施例１と同様にして、有機ＥＬ素子を作製する（実施例４）。
また、発光層用塗膜を成膜した後、暗所の代わりに黄色光環境（照度：３３０ルクス）又は赤色光環境（照度：２００ルクス）に保持すること以外は実施例４と同様にして、有機ＥＬ素子を作製する（比較例５）。作製される有機ＥＬ素子は共に白色発光する。そして、それらの有機ＥＬ素子の特性を実施例１と同様にして測定すると、少なくとも最大電流効率又は輝度半減寿命について、実施例４の有機ＥＬ素子には比較例５の有機ＥＬ素子と比較して顕著な向上が観察される。
【０１７５】
（実施例５及び比較例６）
高分子化合物３の代わりにサメイション社製青色発光高分子材料「Ｌｕｍａｔｉｏｎ  ＢＰ３６１」を用いること以外は実施例２と同様にして、有機ＥＬ素子を作製する（実施例５）。また、発光層用塗膜を成膜した後、暗所の代わりに黄色光環境（照度：３３０ルクス）又は赤色光環境（照度：２００ルクス）に保持すること以外は実施例５と同様にして、有機ＥＬ素子を作製する（比較例６）。作製される有機ＥＬ素子は共に青色発光する。そして、それらの有機ＥＬ素子の特性を実施例２と同様にして測定すると、少なくとも最大電流効率又は輝度半減寿命について、実施例５の有機ＥＬ素子には比較例６の有機ＥＬ素子と比較して顕著な向上が観察される。
【符号の説明】
【０１７６】
１…有機ＥＬ素子、
２…基板、
３…第１の電極、
４…正孔注入層、
５…正孔輸送層、
６…発光層、
７…第２の電極、
１０…塗布手段、
１１…ノズル、
１９…タンク、
２０…配管。
【図１】
2011181498.tif 000003
【図２】
2011181498.tif 000004
【図３】
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【図４】
2011181498.tif 000006
【図５】
2011181498.tif 000007
【図６−ａ】
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【図６−ｂ】
2011181498.tif 000009