(57)【要約】【課題】異物の付着が少なく、塗布工程での塗布性に影響がなく、ダークスポットの発生が抑制された有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法とそれにより得られる有機エレクトロルミネッセンス素子を提供する。【解決手段】可撓性基材上に透明導電膜を形成した後、該透明導電膜上に、発光層を含む少なくとも１層の有機化合物層と対向電極層とを形成して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において、可撓性基材上に該透明導電膜を形成し、該透明導電膜の表面を洗浄用有機溶媒で洗浄した後、該透明導電膜上に、該洗浄用有機溶媒の蒸気圧と同等以上の蒸気圧を有する塗布用有機溶媒を含有する塗布液を用いて該有機化合物層の少なくとも１層を形成して製造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方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性基材上に透明導電膜を形成した後、該透明導電膜上に、発光層を含む少なくとも１層の有機化合物層と対向電極層とを形成して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において、可撓性基材上に該透明導電膜を形成し、該透明導電膜の表面を洗浄用有機溶媒で洗浄した後、該透明導電膜上に、該洗浄用有機溶媒の蒸気圧と同等以上の蒸気圧を有する塗布用有機溶媒を含有する塗布液を用いて該有機化合物層の少なくとも１層を形成して製造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方法。
【請求項２】
前記透明導電膜の表面を前記洗浄用有機溶媒で洗浄した後、５０℃以上、１５０℃以下の温度で、該透明導電膜を加熱乾燥することを特徴とする請求項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３】
前記洗浄用有機溶媒の蒸気圧が、２．５ｋＰａ以上、２５ｋＰａ以下であることを特徴とする請求項１または２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】
前記塗布用有機溶媒の蒸気圧が、２．５ｋＰａ以上、２５ｋＰａ以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項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】
前記洗浄用有機溶媒が、アルコール類、脂肪酸エステル類、ケトン類、芳香族炭化水素類、ハロゲン化炭化水素類、脂肪族炭化水素類、アミン類、ニトリル類及びエーテル類から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項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】
前記塗布用有機溶媒が、アルコール類、脂肪酸エステル類、ケトン類、芳香族炭化水素類、ハロゲン化炭化水素類、脂肪族炭化水素類、アミン類、ニトリル類及びエーテル類から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項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】
前記有機化合物層の全ての層が、前記塗布用有機溶媒を含有する塗布液により形成することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項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】
前記有機化合物層の少なくとも１層が、前記塗布用有機溶媒を７０質量％以上含有する塗布液により形成することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項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】
請求項１から８のいずれか１項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り製造され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。
【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の製造方法とそれにより得られる有機エレクトロルミネッセンス素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子ともいう）は、有機物を用いて電気的な動作を行う素子であり、近年では、省エネルギー、低価格、柔軟性といった特徴を発揮できると期待され、従来のシリコンを主体とした無機半導体に代わる技術として注目されている。
【０００３】
有機ＥＬ素子は、有機物の非常に薄い膜に電極を介して電流を流すことで、発光したり、電流や電圧を制御したり、或いは光を照射することで発電したり、帯電したりする素子である。中でも、有機エレクトロルミネッセンスパネルは、ディスプレイ用途や照明用途などの分野、特には、薄型の面光源を得られることから、現在、照明用途への応用が着目されている。
【０００４】
このような有機ＥＬ素子の製造工程においては、数μｍ以下の微小なゴミ（異物）が混入しただけでも不具合を引き起こす原因となり、例えば、電極が形成された基材にゴミが付着することにより、その上に数ｎｍオーダーの有機化合物の薄膜を積層しようとしても、均一な薄膜を形成することができず、リーク電流を発生させる原因となる。
【０００５】
上記の様な異物付着という課題を解決のため、従来から多くの洗浄方法が提案されている。代表的な洗浄方法としては、例えば、洗浄液を満たした洗浄液槽内に基材を浸漬して、超音波振動子を振動させ、洗浄液を介して伝播する超音波エネルギーで洗浄する超音波洗浄方法（例えば、特許文献１参照。）、または、流水方式で行う洗浄方法（例えば、特許文献２参照。）や、高圧液体を噴射する高圧洗浄ノズルを用いて洗浄する洗浄方法（例えば、特許文献３参照。）等が開示されている。しかしながら、上記提案されている方法は、いずれも洗浄媒体として水を使用する為、可撓性基材では水分が抜けにくいという欠点を有している。
【０００６】
有機ＥＬ素子では、水分や酸素等の影響により素子寿命が著しく低下するため、脱水処理が不十分であると有機ＥＬ素子へのダメージが大きくなるため、十分な脱水を施そうとした場合には、長期間にわたって加熱処理を行う必要があり、生産効率に乏しい製造方法となってしまう。
【０００７】
そこで、水分の除去方法として、基材を減圧下で有機溶媒の蒸気に晒して水分を置換して、脱水する方法が提案されている（例えば、特許文献４、５参照。）。通常、可撓性基材の乾燥には多くの時間を要し、また十分に脱水することができなかった。また、市販されている代替フロン系（例えばＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）、ＰＦＣ（パーフルオロカーボン）、ハイドロクロロフルオロカーボン（ＨＣＦＣ））は、高い揮発性で水分を除去できる方法ではあるが、地球温暖化防止の観点からは削減対象になっていることもあり、将来的には使用できなくなる可能性がある。従って、洗浄効果と水分揮発性を両立し、環境に優しい脱水方法の開発が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−９３７６５号公報
【特許文献２】特開平１０−３０９５４８号公報
【特許文献３】特開平９−１７１９８６号公報
【特許文献４】特開２００９−１８１７７０号公報
【特許文献５】特公平７−８９５４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、洗浄不良に起因する異物の付着が少なく、有機エレクトロルミネッセンス素子の塗布工程での塗布性に影響が少なく、水分や残留溶媒の影響によるダークスポットの発生が抑制された有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法とそれにより得られる有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の上記目的は、以下の構成により達成される。
【００１１】
１．可撓性基材上に透明導電膜を形成した後、該透明導電膜上に、発光層を含む少なくとも１層の有機化合物層と対向電極層とを形成して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において、可撓性基材上に該透明導電膜を形成し、該透明導電膜の表面を洗浄用有機溶媒で洗浄した後、該透明導電膜上に、該洗浄用有機溶媒の蒸気圧と同等以上の蒸気圧を有する塗布用有機溶媒を含有する塗布液を用いて該有機化合物層の少なくとも１層を形成して製造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方法。
【００１２】
２．前記透明導電膜の表面を前記洗浄用有機溶媒で洗浄した後、５０℃以上、１５０℃以下の温度で、該透明導電膜を加熱乾燥することを特徴とする前記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。
【００１３】
３．前記洗浄用有機溶媒の蒸気圧が、２．５ｋＰａ以上、２５ｋＰａ以下であることを特徴とする前記１または２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。
【００１４】
４．前記塗布用有機溶媒の蒸気圧が、２．５ｋＰａ以上、２５ｋＰａ以下であることを特徴とする前記１から３のいずれか１項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。
【００１５】
５．前記洗浄用有機溶媒が、アルコール類、脂肪酸エステル類、ケトン類、芳香族炭化水素類、ハロゲン化炭化水素類、脂肪族炭化水素類、アミン類、ニトリル類及びエーテル類から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする前記１から４のいずれか１項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。
【００１６】
６．前記塗布用有機溶媒が、アルコール類、脂肪酸エステル類、ケトン類、芳香族炭化水素類、ハロゲン化炭化水素類、脂肪族炭化水素類、アミン類、ニトリル類及びエーテル類から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする前記１から５のいずれか１項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。
【００１７】
７．前記有機化合物層の全ての層が、前記塗布用有機溶媒を含有する塗布液により形成することを特徴とする前記１から６のいずれか１項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。
【００１８】
８．前記有機化合物層の少なくとも１層が、前記塗布用有機溶媒を７０質量％以上含有する塗布液により形成することを特徴とする前記１から７のいずれか１項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。
【００１９】
９．前記１から８のいずれか１項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り製造され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。
【発明の効果】
【００２０】
本発明により、洗浄不良に起因する異物の付着が少なく、有機エレクトロルミネッセンス素子の塗布工程での塗布性に影響が少なく、水分や残留溶媒の影響によるダークスポットの発生が抑制された有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法とそれにより得られる有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の有機ＥＬ素子の全体の基本的構成を示す模式図である。
【図２】本発明の有機ＥＬ素子の製造順序の一例を示すブロック図である。
【図３】本発明の有機ＥＬ素子の製造工程の一例を示す模式図である。
【図４】実施例の輝度ムラ耐性評価における測定点Ａ〜Ｅを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。
【００２３】
本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討を行った結果、可撓性基材上に透明導電膜を形成した後、該透明導電膜上に、発光層を含む少なくとも１層の有機化合物層と対向電極層とを形成して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において、可撓性基材上に該透明導電膜を形成し、該透明導電膜の表面を洗浄用有機溶媒で洗浄した後、該透明導電膜上に、該洗浄用有機溶媒の蒸気圧と同等以上の蒸気圧を有する塗布用有機溶媒を含有する塗布液を用いて該有機化合物層の少なくとも１層を形成して製造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方法により、洗浄不良に起因する異物の付着が少なく、有機エレクトロルミネッセンス素子の塗布工程での塗布性に影響が少なく、水分や残留溶媒の影響によるダークスポットの発生が抑制された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ことができることを見出し、本発明に至った次第である。
【００２４】
すなわち、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においては、洗浄に用いる洗浄用有機溶媒よりも蒸気圧として同じかまたは高い塗布用有機溶媒を少なくとも１層の有機化合物層形成用塗布液に用いることにより、洗浄時に基材に浸透する残留溶媒を減らすことを可能にし、更に塗布性に影響を与えることなく、ゴミ付着や水分などによるダークスポットの発生を大幅に低減することができた。ただし、本発明に係る洗浄用有機溶媒においては、水は洗浄用有機溶媒に該当しないものとする。
【００２５】
なお、本発明でいう有機溶媒の蒸気圧（ｋＰａ）とは、摂氏２０℃における文献値（例えば、新版  溶剤ポケットブック  有機合成化学協会編、オーム社等に記載）を意味し、一般に蒸気圧が高い程揮発しやすいことを表す。また、洗浄用あるいは塗布用の有機溶媒は、１種類であっても、複数種の混合溶媒であっても良く、洗浄液あるいは塗布液において、それぞれの全質量の３０質量％以上の有機溶媒を含有していれば良いと定義する。好ましくは５０質量％以上の有機溶媒を含有していることであり、更に好ましくは７０質量％以上の有機溶媒を含有していることである。特に、本発明においては、有機化合物層形成用の塗布液に含有される塗布用有機溶媒の比率が、７０質量％以上であることが好ましい。
【００２６】
また、本発明においては、２種以上の有機溶媒が混合されている系での蒸気圧は、各々の体積比に蒸気圧を掛け合わせた値で表すものと定義する。
【００２７】
本発明に係る洗浄用有機溶媒または塗布用有機溶媒としては、特に限定はされないが、特に、アルコール類、脂肪酸エステル類、ケトン類、芳香族炭化水素類、ハロゲン化炭化水素類、脂肪族炭化水素類、アミン類、ニトリル類及びエーテル類から選ばれる少なくとも１種であることが好ましく、詳しくは、例えば、メタノール（１３．０ｋＰａ）、エタノール（６．０ｋＰａ）、イソプロピルアルコール（４．４ｋＰａ）、ｎ−プロパノール（２．０ｋＰａ）、ｎ−ブタノール（０．６ｋＰａ）、２−ブタノール（１．７ｋＰａ）、ｔ−ブチルアルコール（０．６ｋＰａ）等のアルコール類、アセトン（２４．７ｋＰａ）、メチルエチルケトン（９．６ｋＰａ）、シクロヘキサノン（０．５ｋＰａ）等のケトン類、酢酸エチル（１０．０ｋＰａ）、酢酸ブチル（１．０ｋＰａ）、酢酸イソプロピル（５．８ｋＰａ）等の脂肪酸エステル類、ジクロロベンゼン（０．１ｋＰａ）等のハロゲン化炭化水素類、トルエン（２．９ｋＰａ）、キシレン（０．８ｋＰａ）、メシチレン（０．２ｋＰａ）、スチレン（０．６ｋＰａ）等の芳香族炭化水素類、シクロヘキサン（１２．７ｋＰａ）、デカリン（１．３ｋＰａ）等の脂肪族炭化水素、ジメチルホルムアミド（３．５ｋＰａ）等のアミン類、プロピオニトリル（５．２ｋＰａ）等のニトリル類、ジエチルエーテル（５．９ｋＰａ）、イソプロピルエーテル（２１．１ｋＰａ）、メチルプロピルエーテル（５．１ｋＰａ）、ジオキサン（３．６ｋＰａ）、テトラヒドロフラン（１９．３ｋＰａ）等のエーテル等が挙げられる。その中でも、本発明に係る洗浄用有機溶媒に該当しない水（２．３ｋＰａ）よりも蒸気圧が高い有機溶媒が好ましい。なお、括弧内の数値は、蒸気圧（２０℃）の値である。
【００２８】
本発明の有機ＥＬ素子の製造方法においては、洗浄用有機溶媒の蒸気圧に対し、塗布用有機溶媒の蒸気圧が同等あるいは高いことを特徴とするが、塗布用有機溶媒と洗浄用有機溶媒との蒸気圧差（塗布用有機溶媒の蒸気圧−洗浄用有機溶媒の蒸気圧）としては、０ｋＰａ以上、３５ｋＰａ以下であることが好ましく、より好ましくは０ｋＰａ以上、１５ｋＰａ以下の範囲である。
【００２９】
また、本発明の有機ＥＬ素子の製造方法においては、洗浄用有機溶媒あるいは塗布用有機溶媒の蒸気圧としては、それぞれ２．５ｋＰａ以上、２５ｋＰａ以下であることが好ましい。
【００３０】
本発明の有機ＥＬ素子の製造方法においては、可撓性基材上に透明導電膜を形成した後、透明導電膜の表面を、洗浄用有機溶媒を用いて洗浄することを特徴の１つとする。
【００３１】
洗浄用有機溶媒を用いた透明導電膜表面の洗浄時期は、可撓性基材上に透明導電膜を形成した直後、連続してオンラインで洗浄を行っても、あるいはロールツーロールのように、一旦ロール状を巻き取った後、オフラインで改めて洗浄しても良い。
【００３２】
透明導電膜を形成した可撓性基材の洗浄方法は、いかなる方法を用いて行っても良いが、本発明においては、本発明に係る洗浄用有機溶剤を含む超音波洗浄槽に可撓性基材を浸漬して洗浄する等の湿式洗浄を用い、更にプラズマ洗浄等の乾式洗浄法を組み合わせた方法が好ましい。洗浄時の本発明に係る洗浄用有機溶剤を含む洗浄液の温度としては、特に限定されないが、１０〜４０℃の範囲であることが好ましく、１５〜３０℃の範囲であることが更に好ましい。
【００３３】
本発明の有機ＥＬ素子の製造方法においては、上記の様に透明導電膜の表面を、洗浄用有機溶媒を用いて洗浄した後、可撓性基材の有機溶媒の残留量を低減し、その後に形成する有機化合物層を含む有機ＥＬ素子の安定性を確保する観点から、有機化合物層を形成する前に、透明導電膜表面を洗浄用有機溶媒で洗浄した後、５０℃以上、１５０℃以下の温度で、透明導電膜を加熱乾燥することが好ましい。
【００３４】
本発明に係る上記透明導電膜の加熱乾燥処理時の加熱温度としては、残存溶媒の除去が促進され得る温度であればよく、洗浄に用いた洗浄用有機溶媒の沸点以上であるのが一般的であるが、本発明においては、水分や有機溶媒が微量でも残存すると、有機ＥＬ素子の性能劣化を引き起こす可能性があるため、５０℃以上であることが好ましい。一方、可撓性基材の劣化を避けることが必要であり、かつ本発明ではポリエステル系基材を好ましく用いるため、上限は１５０℃以下であることが好ましい。
【００３５】
また、好ましくは５０℃以上、１５０℃以下での加熱処理の時間は１〜１２０分であることが好ましく、５〜６０分であることがより好ましく、さらに好ましくは１０〜３０分である。熱処理時間を１分以上とすることにより、十分に残存溶媒を除去することができ、１２０分以下とすることにより、加熱に伴う透明導電膜を形成した可撓性基材の劣化を抑制することができる。
【００３６】
加熱方法としては、ヒーター加熱法（例えば、赤外線ヒーター、ハロゲンヒーター、パネルヒーター等を、透明導電膜を形成した可撓性基材の上や下に設置し輻射熱で加熱）でもよく、ゾーン加熱法（例えば、熱風等を吹き込み、所定の温度に調温したゾーン内で加熱）でもよい。本発明では、均一性の観点からゾーン加熱法が好ましい。ゾーン加熱法の場合、例えば、恒温槽を用いることができる。恒温槽としては、設定した温度で透明導電膜を形成した可撓性基材の熱処理を行うことができる装置であればどのような形態でもよく、例えば、所定の温度に設定した温風で恒温槽内部全体を加温してもよいし、あるいは温風を、透明導電膜を形成した可撓性基材に吹きつけてもよいし、ヒーターを用いて恒温槽内部を所望の温度に設定してもよい。このようなヒーター等の加温装置の取付け位置は、透明導電膜を形成した可撓性基材が均一に加温されることができれば、恒温槽内部のどの位置に取り付けてもよい。恒温槽内部の温度分布については入り口から出口に向かって昇温してもよいし、降温してもよく、あるいは昇温と降温とを繰り返してもよい。また、加熱前に予熱部分を設けてもよく、加熱後、冷却部分を設けてもよい。
【００３７】
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においては、洗浄用有機溶媒の蒸気圧と同等以上の蒸気圧を有する塗布用有機溶媒を含有する塗布液を用いて該有機化合物層の少なくとも１層を形成して製造することを特徴とする。
【００３８】
また、本発明に係る有機ＥＬ素子を構成する有機化合物層の全ての層が、本発明で規定する蒸気圧を備えた塗布用有機溶媒を含有する塗布液により形成することが好ましい。更には、有機化合物層の少なくとも１層が、本発明に係る塗布用有機溶媒を７０質量％以上含有する塗布液により形成することが好ましい。
【００３９】
本発明の有機ＥＬ素子の製造方法においては、全ての有機化合物層の形成に用いる塗布液が、洗浄用有機溶媒に対し同等、あるいは高い蒸気圧を有する塗布用有機溶媒を含有する必要はなく、少なくとも１層が本発明で規定する条件を満たせば、十分に可撓性基材内の残留溶媒を減らすことができる。すなわち、例えば、透明導電膜を形成した可撓性基材を、洗浄用有機溶媒を含む洗浄液で洗浄した後、第１層として設ける有機化合物層が本発明で規定する塗布用有機溶媒を含有する塗布液により形成する方法であっても、あるいは第２層目に形成する有機化合物層が本発明で規定する塗布用有機溶媒を含有する塗布液により形成する方法であってもよい。なお、本発明に係る有機ＥＬ素子を構成する各有機化合物層の詳細については、後述する。
【００４０】
本発明に係る有機化合物層の塗布温度は、特に限定されないが、塗布性を考慮すると５〜４５℃、好ましくは１０〜３５℃の範囲である。
【００４１】
本発明に係る有機化合物層の形成方法としては、蒸着法や、ウェットプロセス、例えば、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法等があるが、生産性に優れる点からキャスト法、インクジェット法、印刷法等による成膜が好ましい。また、形成する有機化合物層毎に異なる製膜法を適用しても良い。
【００４２】
また、洗浄後と同様に、透明導電膜を形成した可撓性基材上に各有機化合物層を形成した後、加熱処理を施しても良い。加熱条件としては、可撓性基材の耐熱性及び形成した有機化合物層の劣化を抑制する観点から、５０℃以上、１５０℃以下とすることが好ましい。
【００４３】
《有機ＥＬ素子の構成層》
本発明に係る有機ＥＬ素子の基本的な構成の一例を示す。
【００４４】
（ｉ）陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極
（ii）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子注入層／陰極
（iii）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
図１は、本発明の有機ＥＬ素子の全体の基本的構成を示す模式図である。
【００４５】
図１の（ａ）において、有機ＥＬ素子１は、基材２上に複数の有機層、電極から構成される有機エレクトロニクス構造体（発光素子ともいう）３を有し、その発光素子３を、接着剤４を介して封止材５で封止した構成を有する。
【００４６】
図１の（ｂ）は、有機エレクトロニクス構造体（発光素子ともいう）３の構成の一例を示すものであり、基材上に設けた無機膜６上に、透明導電膜として陽極７（ＩＴＯ電極）を形成し、その上に、順次、正孔注入層８、正孔輸送層９、発光層１０、電子注入層１１及び陰極１２（アルミ電極１２）を積層して、発光素子３が構成される。
【００４７】
次いで、本発明に係る有機ＥＬ素子を構成する各層の構成要素の詳細について説明する。
【００４８】
《注入層：正孔注入層、電子注入層》
注入層は必要に応じて設け、電子注入層と正孔注入層があり、上記の如く陽極と発光層との間または陽極と正孔輸送層との間、及び陰極と発光層との間または陰極と電子輸送層との間に存在させてもよい。
【００４９】
本発明でいう注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために、電極と有機層間に設けられる層で、「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。
【００５０】
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、正孔注入材料としては、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、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、シラザン誘導体等を含むポリマーやアニリン系共重合体、ポリアリールアルカン誘導体、または導電性ポリマーがあり、好ましくは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、さらに好ましくはポリチオフェン誘導体である。
【００５１】
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バッファー層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、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バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。上記バッファー層（注入層）はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるがその膜厚は０．１ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは０．１〜１００ｎｍ、さらに好ましくは０．５〜１０ｎｍ、最も好ましくは０．５〜４ｎｍである。
【００５２】
《正孔輸送層》
正孔輸送材料としては、上記説明した正孔注入層の構成材料を使用することができるが、加えて、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。
【００５３】
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、さらには、米国特許第５，０６１，５６９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３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。
【００５４】
さらに、これらの材料を高分子鎖に導入した、また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。
【００５５】
また、特開平４−２９７０７６号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、特開２００１−１０２１７５号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）、特開平１１−２５１０６７号公報、Ｊ．Ｈｕａｎｇ  ｅｔ．ａｌ．著文献（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ  ８０（２００２），ｐ．１３９）、特表２００３−５１９４３２号公報に記載されているような、いわゆるｐ型半導体的性質を有するとされる正孔輸送材料を用いることもできる。
【００５６】
正孔輸送層の膜厚については、特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５〜２００ｎｍである。この正孔輸送層は上記材料の１種または２種以上からなる一層構造であってもよい。
【００５７】
《電子輸送層》
電子輸送層とは、電子を輸送する機能を有する材料から構成され、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は、単層または複数層設けることができる。
【００５８】
従来、単層の電子輸送層、及び複数層とする場合は発光層に対して陰極側に隣接する電子輸送層に用いられる電子輸送材料（正孔阻止材料を兼ねる）としては、陰極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く、その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、例えば、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、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及びアントロン誘導体、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、また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。
【００５９】
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（Ａｌｑ）３、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またはＰｂに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることができる。その他、メタルフリーもしくはメタルフタロシアニン、また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ているものも、電子輸送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例示したジスチリルピラジン誘導体も、電子輸送材料として用いることができるし、正孔注入層、正孔輸送層と同様にｎ型−Ｓｉ、ｎ型−ＳｉＣ等の無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。
【００６０】
電子輸送層の膜厚については、特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５〜２００ｎｍである。電子輸送層は、上記材料の１種または２種以上からなる単層構造であってもよい。
【００６１】
また、不純物をドープしたｎ性の高い電子輸送層を用いることもできる。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）等に記載されたものが挙げられる。
【００６２】
《発光層》
発光層は、電極または電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔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層との界面であってもよい。
【００６３】
発光層は、含まれる発光材料が前記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。各発光層間には非発光性の中間層を有していることが好ましい。
【００６４】
本発明における発光層の膜厚の総和は１〜１００ｎｍの範囲にあることが好ましく、さらに好ましくは、より低い駆動電圧を得ることができることから５０ｎｍ以下である。なお、本発明でいう発光層の膜厚の総和とは、発光層間に非発光性の中間層が存在する場合には、当該中間層も含む膜厚である。
【００６５】
個々の発光層の膜厚としては１〜５０ｎｍの範囲に調整することが好ましい。青、緑、赤の各発光層の膜厚の関係については、特に制限はない。
【００６６】
本発明においては、各発光層には複数の発光材料を混合してもよく、また燐光発光材料と蛍光発光材料を同一発光層中に混合して用いてもよい。
【００６７】
本発明においては、発光層の構成として、ホスト化合物、発光材料（発光ドーパント化合物ともいう）を含有し、発光材料より発光させることが好ましい。
【００６８】
本発明に係る有機ＥＬ素子の発光層に含有されるホスト化合物としては、室温（２５℃）における燐光発光の燐光量子収率が０．１未満の化合物が好ましい。さらに好ましくは燐光量子収率が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。
【００６９】
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、または複数種併用して用いてもよい。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。
【００７０】
本発明に用いられる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。
【００７１】
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、かつ発光の長波長化を防ぎ、なおかつ高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。ここで、ガラス転移点（Ｔｇ）とは、ＤＳＣ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｙ：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。
【００７２】
公知のホスト化合物の具体例としては、以下の特許文献に記載されている化合物が挙げられる。例えば、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。
【００７３】
次に、発光材料について説明する。
【００７４】
本発明に適用可能な発光材料としては、蛍光性化合物、燐光発光材料（燐光性化合物、燐光発光性化合物等ともいう）を用いることができるが、燐光発光材料であることが好ましい。
【００７５】
本発明において、燐光発光材料とは励起三重項からの発光が観測される化合物であり、具体的には室温（２５℃）にて燐光発光する化合物であり、燐光量子収率が２５℃において０．０１以上の化合物であると定義されるが、好ましい燐光量子収率は０．１以上である。
【００７６】
上記燐光量子収率は、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。溶液中での燐光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明において燐光発光材料を用いる場合、任意の溶媒のいずれかにおいて上記燐光量子収率（０．０１以上）が達成されればよい。
【００７７】
燐光発光材料の発光の原理としては２種挙げられ、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、このエネルギーを燐光発光材料に移動させることで燐光発光材料からの発光を得るというエネルギー移動型、もう一つは燐光発光材料がキャリアトラップとなり、燐光発光材料上でキャリアの再結合が起こり燐光発光材料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が、いずれの場合においても、燐光発光材料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である。
【００７８】
燐光発光材料は、有機ＥＬ素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることができるが、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、さらに好ましくはイリジウム化合物、オスミウム化合物、または白金化合物（白金錯体系化合物）、希土類錯体であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。
【００７９】
以下に、リン光ドーパントとして用いられる化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。これらの化合物は、例えば、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，４０巻、１７０４〜１７１１に記載の方法等により合成できる。
【００８０】
【化１】
2011222385.tif 000002
【００８１】
【化２】
2011222385.tif 000003
【００８２】
【化３】
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【００８３】
【化４】
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【００８４】
【化５】
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【００８５】
【化６】
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【００８６】
【化７】
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【００８７】
【化８】
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【００８８】
【化９】
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【００８９】
【化１０】
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【００９０】
【化１１】
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【００９１】
【化１２】
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【００９２】
【化１３】
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【００９３】
【化１４】
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【００９４】
【化１５】
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【００９５】
【化１６】
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【００９６】
【化１７】
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【００９７】
【化１８】
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【００９８】
本発明に係る有機ＥＬ素子には、蛍光発光体を用いることもできる。蛍光発光体（蛍光性ドーパント）の代表例としては、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、または希土類錯体系蛍光体等が挙げられる。
【００９９】
また、従来公知のドーパントも本発明に用いることができ、例えば、国際公開第００／７０６５５号パンフレット、特開２００２−２８０１７８号公報、同２００１−１８１６１６号公報、同２００２−２８０１７９号公報、同２００１−１８１６１７号公報、同２００２−２８０１８０号公報、同２００１−２４７８５９号公報、同２００２−２９９０６０号公報、同２００１−３１３１７８号公報、同２００２−３０２６７１号公報、同２００１−３４５１８３号公報、同２００２−３２４６７９号公報、国際公開第０２／１５６４５号パンフレット、特開２００２−３３２２９１号公報、同２００２−５０４８４号公報、同２００２−３３２２９２号公報、同２００２−８３６８４号公報、特表２００２−５４０５７２号公報、特開２００２−１１７９７８号公報、同２００２−３３８５８８号公報、同２００２−１７０６８４号公報、同２００２−３５２９６０号公報、国際公開第０１／９３６４２号パンフレット、特開２００２−５０４８３号公報、同２００２−１００４７６号公報、同２００２−１７３６７４号公報、同２００２−３５９０８２号公報、同２００２−１７５８８４号公報、同２００２−３６３５５２号公報、同２００２−１８４５８２号公報、同２００３−７４６９号公報、特表２００２−５２５８０８号公報、特開２００３−７４７１号公報、特表２００２−５２５８３３号公報、特開２００３−３１３６６号公報、同２００２−２２６４９５号公報、同２００２−２３４８９４号公報、同２００２−２３５０７６号公報、同２００２−２４１７５１号公報、同２００１−３１９７７９号公報、同２００１−３１９７８０号公報、同２００２−６２８２４号公報、同２００２−１００４７４号公報、同２００２−２０３６７９号公報、同２００２−３４３５７２号公報、同２００２−２０３６７８号公報等が挙げられる。
【０１００】
本発明においては、少なくとも一つの発光層に、２種以上の発光材料を含有していてもよく、発光層における発光材料の濃度比が発光層の厚さ方向で変化していてもよい。
【０１０１】
《中間層》
本発明において、各発光層間に非発光性の中間層を設けることもできる。
【０１０２】
非発光性の中間層とは、複数の発光層を有する場合、その発光層間に設けられる層である。
【０１０３】
非発光性の中間層の膜厚としては１〜２０ｎｍの範囲にあるのが好ましく、さらには３〜１０ｎｍの範囲にあることが隣接発光層間のエネルギー移動等相互作用を抑制し、かつ素子の電流電圧特性に大きな負荷を与えないということから好ましい。
【０１０４】
この非発光性の中間層に用いられる材料としては、発光層のホスト化合物と同一でも異なっていてもよいが、隣接する２つの発光層の少なくとも一方の発光層のホスト材料と同一であることが好ましい。
【０１０５】
非発光性の中間層は非発光層、各発光層と共通の化合物（例えば、ホスト化合物等）を含有していてもよく、各々共通ホスト材料（ここで、共通ホスト材料が用いられるとは、燐光発光エネルギー、ガラス転移点等の物理化学的特性が同一である場合やホスト化合物の分子構造が同一である場合等を示す。）を含有することにより、発光層−非発光層間の層間の注入障壁が低減され、電圧（電流）を変化させても正孔と電子の注入バランスが保ちやすいという効果を得ることができる。さらに、非ドープ発光層に各発光層に含まれるホスト化合物と同一の物理的特性または同一の分子構造を有するホスト材料を用いることにより、従来の有機ＥＬ素子作製の大きな問題点である素子作製の煩雑さをも併せて解消することができる。
【０１０６】
本発明に係る有機ＥＬ素子において、ホスト材料はキャリアの輸送を担うため、キャリア輸送能を有する材料が好ましい。キャリア輸送能を表す物性としてキャリア移動度が用いられるが、有機材料のキャリア移動度は一般的に電界強度に依存性が見られる。電界強度依存性の高い材料は正孔と電子注入・輸送バランスを崩しやすいため、中間層材料、ホスト材料は移動度の電界強度依存性の少ない材料を用いることが好ましい。
【０１０７】
また、一方では正孔や電子の注入バランスを最適に調整するためには、非発光性の中間層は後述する阻止層、即ち正孔阻止層、電子阻止層として機能することも好ましい態様として挙げられる。
【０１０８】
以下、本発明に係る有機ＥＬ素子の正孔輸送材料、発光ホスト、電子輸送材料等に用いられる化合物の好ましい具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
【０１０９】
（正孔輸送材料）
【０１１０】
【化１９】
2011222385.tif 000020
【０１１１】
【化２０】
2011222385.tif 000021
【０１１２】
【化２１】
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【０１１３】
【化２２】
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【０１１４】
【化２３】
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【０１１５】
【化２４】
2011222385.tif 000025
【０１１６】
なお、上記各例示化合物に記載のｎは重合度を表し、重量平均分子量が５０，０００〜２００，０００の範囲となる整数を表す。重量平均分子量がこの範囲未満では、溶媒への溶解性の高さから製膜時に他の層と混合する懸念がある。また製膜できたとしても、低い分子量では発光効率が上がらない。重量平均分子量がこの範囲より大きい場合は、合成、精製の難しさにより問題が生じる。分子量分布が大きくなると共に、不純物の残存量も増加するため、有機ＥＬ素子の発光効率、電圧、寿命は悪化する。これらの高分子化合物は、Ｍａｋｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．，１９３，９０９頁（１９９２）等に記載の公知の方法で合成することができる。
【０１１７】
（発光ホスト）
【０１１８】
【化２５】
2011222385.tif 000026
【０１１９】
【化２６】
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【０１２０】
【化２７】
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【０１２１】
【化２８】
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【０１２２】
【化２９】
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【０１２３】
【化３０】
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【０１２４】
【化３１】
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【０１２５】
【化３２】
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【０１２６】
【化３３】
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【０１２７】
【化３４】
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【０１２８】
【化３５】
2011222385.tif 000036
【０１２９】
（電子輸送材料）
【０１３０】
【化３６】
2011222385.tif 000037
【０１３１】
【化３７】
2011222385.tif 000038
【０１３２】
【化３８】
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【０１３３】
【化３９】
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【０１３４】
【化４０】
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【０１３５】
【化４１】
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【０１３６】
【化４２】
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【０１３７】
【化４３】
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【０１３８】
【化４４】
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【０１３９】
【化４５】
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【０１４０】
【化４６】
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【０１４１】
【化４７】
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【０１４２】
【化４８】
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【０１４３】
【化４９】
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【０１４４】
【化５０】
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【０１４５】
【化５１】
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【０１４６】
【化５２】
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【０１４７】
これらの化合物は、特開２００７−２８８０３５号公報、Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．，２００８，２０，５９５１、実験化学講座第５版（日本化学会編）等に記載の公知の方法を参照して合成することができる。
【０１４８】
《陽極》
有機ＥＬ素子における陽極としては、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等の金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（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。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させ、フォトリソグラフィー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。あるいは、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。この陽極より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く、また陽極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。さらに膜厚は材料にもよるが、通常は、１０〜１０００ｎｍの範囲であり、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【０１４９】
《陰極》
一方、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、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。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。なお、発光した光を透過させるため、有機ＥＬ素子の陽極または陰極のいずれか一方が透明または半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
【０１５０】
また、陰極に上記金属を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、透明また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。
【０１５１】
《支持基材》
本発明に係る有機ＥＬ素子に用いることのできる支持基材（以下、基体、基材、基材、支持体等とも言う）としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、また透明であっても不透明であってもよい。支持基材側から光を取り出す場合には、支持基材は透明であることが好ましい。好ましく用いられる透明な支持基材としては、ガラス、石英、透明樹脂フィルムを挙げることができる。リジットな基材よりもフレキシブルな基材で、膜強化機能層の効果が大きく現れるため、特に好ましい支持基材は、有機ＥＬ素子にフレキシブル性を与えることが可能な樹脂フィルムである。
【０１５２】
可撓性基材としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）、セルロースアセテートフタレート（ＴＡＣ）、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類またはそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリルあるいはポリアリレート類、アートン（商品名ＪＳＲ社製）あるいはアペル（商品名三井化学社製）といったシクロオレフィン系樹脂等を挙げられる。
【０１５３】
可撓性基材の表面には、バリア膜として無機物、有機物の被膜またはその両者のハイブリッド被膜が形成されていてもよく、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０．０１ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下のバリア性フィルムであることが好ましく、さらには、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定した酸素透過度が、１０−３ｃｍ３／（ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ）以下、水蒸気透過度が１０−３ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下の高バリア性フィルムであることが好ましく、前記の水蒸気透過度が１０−５ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下であることがさらに好ましい。
【０１５４】
バリア膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。さらにバリア膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることがより好ましい。無機層と有機層の積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。
【０１５５】
バリア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−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が、特開２００４−６８１４３号公報に記載されているような大気圧プラズマ重合法によるものが特に好ましい。
【０１５６】
不透明な支持基材としては、例えば、アルミ、ステンレス等の金属板、フィルムや不透明樹脂基材、セラミック製の基材等が挙げられる。
【０１５７】
本発明に係る有機ＥＬ素子の発光の室温における外部取り出し効率は、１％以上であることが好ましく、より好ましくは５％以上である。ここに、外部取り出し量子効率（％）＝有機ＥＬ素子外部に発光した光子数／有機ＥＬ素子に流した電子数×１００である。
【０１５８】
また、カラーフィルター等の色相改良フィルター等を併用しても、有機ＥＬ素子からの発光色を、蛍光体を用いて多色へ変換する色変換フィルターを併用してもよい。色変換フィルターを用いる場合においては、有機ＥＬ素子の発光のλｍａｘは４８０ｎｍ以下が好ましい。
【０１５９】
《封止》
本発明に用いられる封止手段としては、例えば、封止部材と電極、支持基材とを接着剤で接着する方法を挙げることができる。
【０１６０】
封止部材としては、有機ＥＬ素子の表示領域を覆うように配置されておればよく、凹版状でも平板状でもよい。また透明性、電気絶縁性は特に問わない。
【０１６１】
具体的には、ガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等が挙げられる。ガラス板としては、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、モリブテン、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一種以上の金属または合金からなるものが挙げられる。
【０１６２】
本発明においては、素子を薄膜化できるということからポリマーフィルム、金属フィルムを好ましく使用することができる。さらには、ポリマーフィルムは、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が、１×１０−３ｃｍ３／（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）以下のものであることが好ましい。
【０１６３】
封止部材を凹状に加工するのは、サンドブラスト加工、化学エッチング加工等が使われる。
【０１６４】
接着剤として具体的には、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。また、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。
【０１６５】
なお、有機ＥＬ素子が熱処理により劣化する場合があるので、室温から８０℃までの温度範囲で接着硬化できるものが好ましい。また、前記接着剤中に乾燥剤を分散させておいてもよい。
【０１６６】
封止部分への接着剤の塗布は市販のディスペンサーを使ってもよいし、スクリーン印刷のように印刷してもよい。
【０１６７】
また、有機層を挟み支持基材と対向する側の電極の外側に該電極と有機層を被覆し、支持基材と接する形で無機物、有機物の層を形成し封止膜とすることも好適にできる。この場合、該膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。さらに該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることが好ましい。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−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。
【０１６８】
封止部材と有機ＥＬ素子の表示領域との間隙には、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。
【０１６９】
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、沃化バリウム、沃化マグネシウム等）、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。
【０１７０】
《保護膜、保護板》
有機層を挟み支持基材と対向する側の前記封止膜、あるいは前記封止用フィルムの外側に、素子の機械的強度を高めるために保護膜、あるいは保護板を設けてもよい。特に封止が前記封止膜により行われている場合には、その機械的強度は必ずしも高くないため、このような保護膜、保護板を設けることが好ましい。これに使用することができる材料としては、前記封止に用いたのと同様なガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等を用いることができるが、軽量かつ薄膜化ということからポリマーフィルムを用いることが好ましい。
【０１７１】
《光取り出し》
有機ＥＬ素子は空気よりも屈折率の高い（屈折率が１．７〜２．１程度）層の内部で発光し、発光層で発生した光のうち１５％から２０％程度の光しか取り出せないことが一般的にいわれている。これは臨界角以上の角度θで界面（透明基材と空気との界面）に入射する光は、全反射を起こし素子外部に取り出すことができないことや、透明電極ないし発光層と透明基材との間で光が全反射を起こし、光が透明電極ないし発光層を導波し、結果として光が素子側面方向に逃げるためである。
【０１７２】
この光の取り出しの効率を向上させる手法としては、例えば、透明基材表面に凹凸を形成し、透明基材と空気界面での全反射を防ぐ方法（米国特許第４，７７４，４３５号明細書）、基材に集光性を持たせることにより効率を向上させる方法（特開昭６３−３１４７９５号公報）、素子の側面等に反射面を形成する方法（特開平１−２２０３９４号公報）、基材と発光体の間に中間の屈折率を持つ平坦層を導入し、反射防止膜を形成する方法（特開昭６２−１７２６９１号公報）、基材と発光体の間に基材よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法（特開２００１−２０２８２７号公報）、基材、透明電極層や発光層のいずれかの層間（含む、基材と外界間）に回折格子を形成する方法（特開平１１−２８３７５１号公報）等がある。
【０１７３】
本発明においては、これらの方法を本発明に係る有機ＥＬ素子と組み合わせて用いることができるが、基材と発光体の間に基材よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法、あるいは基材、透明電極層や発光層のいずれかの層間（含む、基材と外界間）に回折格子を形成する方法を好適に用いることができる。
【０１７４】
本発明はこれらの手段を組み合わせることにより、さらに高輝度あるいは耐久性に優れた素子を得ることができる。
【０１７５】
透明電極と透明基材の間に低屈折率の媒質を光の波長よりも長い厚みで形成すると、透明電極から出てきた光は、媒質の屈折率が低いほど外部への取り出し効率が高くなる。
【０１７６】
低屈折率層としては、例えば、エアロゲル、多孔質シリカ、フッ化マグネシウム、フッ素系ポリマー等が挙げられる。透明基材の屈折率は一般に１．５〜１．７程度であるので、低屈折率層は屈折率がおよそ１．５以下であることが好ましい。また、さらに１．３５以下であることが好ましい。
【０１７７】
また、低屈折率媒質の厚みは媒質中の波長の２倍以上となるのが望ましい。これは低屈折率媒質の厚みが、光の波長程度になってエバネッセントで染み出した電磁波が基材内に入り込む膜厚になると、低屈折率層の効果が薄れるからである。
【０１７８】
全反射を起こす界面もしくはいずれかの媒質中に回折格子を導入する方法は、光取り出し効率の向上効果が高いという特徴がある。この方法は回折格子が１次の回折や２次の回折といった所謂ブラッグ回折により、光の向きを屈折とは異なる特定の向きに変えることができる性質を利用して、発光層から発生した光のうち層間での全反射等により外に出ることができない光を、いずれかの層間もしくは、媒質中（透明基材内や透明電極内）に回折格子を導入することで光を回折させ、光を外に取り出そうとするものである。
【０１７９】
導入する回折格子は、二次元的な周期屈折率を持っていることが望ましい。これは発光層で発光する光はあらゆる方向にランダムに発生するので、ある方向にのみ周期的な屈折率分布を持っている一般的な１次元回折格子では、特定の方向に進む光しか回折されず、光の取り出し効率がさほど上がらない。しかしながら、屈折率分布を二次元的な分布にすることにより、あらゆる方向に進む光が回折され、光の取り出し効率が上がる。
【０１８０】
回折格子を導入する位置としては前述の通り、いずれかの層間もしくは媒質中（透明基材内や透明電極内）でもよいが、光が発生する場所である有機発光層の近傍が望ましい。このとき、回折格子の周期は媒質中の光の波長の約１／２〜３倍程度が好ましい。
【０１８１】
回折格子の配列は正方形のラチス状、三角形のラチス状、ハニカムラチス状等、二次元的に配列が繰り返されることが好ましい。
【０１８２】
《集光シート》
本発明の有機ＥＬ素子は基材の光取り出し側に、例えば、マイクロレンズアレイ状の構造を設けるように加工したり、あるいは所謂集光シートと組み合わせることにより、特定方向、例えば、素子発光面に対し正面方向に集光したりすることにより、特定方向上の輝度を高めることができる。
【０１８３】
マイクロレンズアレイの例としては、基材の光取り出し側に一辺が３０μｍでその頂角が９０度となるような四角錐を２次元に配列する。一辺は１０μｍ〜１００μｍが好ましい。これより小さくなると回折の効果が発生して色付く、大きすぎると厚みが厚くなり好ましくない。
【０１８４】
集光シートとしては、例えば、液晶表示装置のＬＥＤバックライトで実用化されているものを用いることが可能である。このようなシートとして、例えば、住友スリーエム社製の輝度上昇フィルム（ＢＥＦ）等を用いることができる。プリズムシートの形状としては、例えば、基材に頂角９０度、ピッチ５０μｍの△状のストライプが形成されたものであってもよいし、頂角が丸みを帯びた形状、ピッチをランダムに変化させた形状、その他の形状であってもよい。
【０１８５】
また、発光素子からの光放射角を制御するために、光拡散板・フィルムを集光シートと併用してもよい。例えば、（株）きもと製拡散フィルム（ライトアップ）等を用いることができる。
【０１８６】
《有機ＥＬ素子の作製方法》
図２、図３を用いて、本発明の有機ＥＬ素子の作製フローについて説明する。
【０１８７】
図２は、本発明の有機ＥＬ素子の製造順序の一例を示すブロック図であり、本発明の有機ＥＬ素子の構成の一例として、可撓性透明基材上に、無機膜を形成した後、陽極（透明導電膜）／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極を有する有機ＥＬ素子の作製フローを示している。
【０１８８】
詳しくは、はじめに、可撓性透明基体上にガスバリア性を有する無機膜を、化学蒸着法等を用いて形成した後、所望の陽極形成物質、例えば、ＩＴＯ等からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは１０〜２００ｎｍの膜厚になるように、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させた後、パターニングを行って陽極を形成する。次いで、形成した陽極に対し、本発明で規定する有機溶媒による洗浄工程を施し、次いで、付与した有機溶媒を除くための乾燥処理を行う。
【０１８９】
次いで、洗浄処理、乾燥処理を施した陽極上に、発光素子を構成する正孔注入層を、湿式塗布法により形成し、乾燥を行う。同様にして、正孔輸送層の塗布・乾燥、発光層の塗布・乾燥、電子輸送層の塗布・乾燥を行った後、湿式塗布に関連する残留溶媒を完全に除去するための加熱処理を行う。この時、上記湿式塗布法を用いた有機化合物層の形成において、少なくとも１層の有機化合物層の形成に用いる塗布液は、洗浄用有機溶媒の蒸気圧と同等以上の蒸気圧を有する塗布用有機溶媒を含有することを特徴とする。
【０１９０】
次いで、電子輸送層上に、電子注入層を化学蒸着法により形成する。次いで、電子注入層上に、陰極用物質、例えば、アルミニウムからなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは、５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるように、化学蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陰極を設ける。
【０１９１】
次いで、図１に記載の構成となるようにして封止材を貼り合わせて、有機ＥＬ素子を作製する。
【０１９２】
また作製順序を逆にして、陰極、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極の順に作製することも可能である。このようにして得られた多色の表示装置に、直流電圧を印加する場合には陽極を＋、陰極を−の極性として電圧２〜４０Ｖ程度を印加すると発光が観測できる。また交流電圧を印加してもよい。なお、印加する交流の波形は任意でよい。
【０１９３】
図３は、本発明の有機ＥＬ素子の製造工程の一例を示す模式図である。
【０１９４】
１．可撓性基材への無機膜、陽極の形成工程（不図示）
可撓性基材Ａに対しては、はじめに、前述のように無機膜（ガスバリア膜）形成及び透明導電膜（透明電極、ＩＴＯ等）の形成、パターニングが行われる。
【０１９５】
２．陽極の洗浄工程、乾燥工程（不図示）
次いで、本発明では、上記形成した透明導電膜の表面を洗浄用有機溶媒で洗浄し、次いで乾燥処理を施す。
【０１９６】
３．正孔輸送層塗布工程
正孔輸送層塗布工程は、基材繰り出し装置Ｂから供給される可撓性透明基材Ａの巾手位置を整えるエッジポジションコントローラー（ＥＰＣ）１０１と、塗布する際に可撓性透明基材Ａを保持するバックアップロール１０２と、バックアップロール１０２に保持された可撓性透明基材Ａに塗布をする塗布装置１０３と、塗布装置へ塗布液を供給する塗布液供給ライン１０４からなる。
【０１９７】
正孔輸送層形成工程〜電子輸送層乾燥工程迄を連続して大気圧条件下で行い、大気圧条件下で一旦巻き取った後、電子注入層形成工程〜封止層形成工程迄を連続して減圧条件下で行うことが好ましい。また、各層の塗布工程の搬送速度の差を調整するためのアキュームレータ、除電のための非接触式除電防止装置を設けることが好ましい。
【０１９８】
４．正孔輸送層乾燥工程
正孔輸送層乾燥工程は、可撓性透明基材Ａを工程内を安定に搬送させる搬送ロール２０３と、乾燥に必要な乾燥風供給口２０１と、排気口２０２からなる。
【０１９９】
５．発光層塗布装置
発光層塗布工程は、可撓性透明基材Ａの巾手位置を整えるエッジポジションコントローラー（ＥＰＣ）３０１と、塗布する際に可撓性透明基材Ａを保持するバックアップロール３０２と、バックアップロール３０２に保持された可撓性透明基材Ａに塗布をする塗布装置３０３と、塗布装置へ発光層塗布液を供給する塗布液供給ライン３０４からなる。
【０２００】
６．発光層乾燥工程
発光層乾燥工程は、可撓性透明基材Ａを、工程内を安定に搬送させる搬送ロール４０３と、乾燥に必要な乾燥風供給口４０１と、排気口４０２からなる。
【０２０１】
７．電子輸送層塗布工程
電子輸送層塗布工程は、可撓性透明基材Ａの巾手位置を整えるエッジポジションコントローラー（ＥＰＣ）５０１と、塗布する際に可撓性透明基材Ａを保持するバックアップロール５０２と、バックアップロール５０２に保持された可撓性透明基材Ａに塗布をする塗布装置５０３と、塗布装置へ塗布液を供給する塗布液供給ライン５０４からなる。
【０２０２】
８．電子輸送層乾燥工程
電子輸送層乾燥工程は、可撓性透明基材Ａを工程内を安定に搬送させる搬送ロール６０３と、乾燥に必要な乾燥風供給口６０１と、排気口６０２からなる。
【０２０３】
９．熱処理（加熱処理）工程
熱処理工程は、可撓性透明基材Ａの巾手位置を整えるエッジポジションコントローラー（ＥＰＣ）７０１と、搬送張力を低減させるための張力カット機能を持ったサクションロール７０２と、熱処理に必要な乾燥風供給口７０３と、排気口７０４と、搬送張力を増加させるための張力カット機能を持ったサクションロール７０５と、巻き取り装置Ｃからなる。
【０２０４】
１０．電子注入層形成工程（図示せず）
電子注入層形成工程は、供給部と、電子注入層形成部とを有している。供給部では、前工程で作製された可撓性透明基材が繰り出され電子注入層形成部へ供給される。電子注入層形成部では、電子輸送層上に電子注入層が形成される。電子注入層が形成された可撓性透明基材は、引き続き、電極形成工程へ送られる。
【０２０５】
１１．電極形成工程（図示せず）
電極形成工程は、電極形成部で、電子輸送層形成部で形成された電子輸送層上に電極が形成される。
【０２０６】
１２．封止層形成工程
封止層形成工程の詳細は後述する。
【０２０７】
電極が形成された可撓性の可撓性透明基材は、引き続き、封止層形成工程に送られる。封止層形成工程は、アキュームレータ部と、封止層形成装置と、帯電防止手段とを有している。帯電防止手段は除電処理手段と同じ非接触式除電防止装置と接触式除電防止装置とを有している。電極形成工程で形成された電極の端部を除いて電極上に封止層形成装置により封止層が形成されることで可撓性透明基材上に少なくとも一つの照明用（面発光）有機ＥＬ素子が作製される。
【０２０８】
本発明の有機ＥＬ素子においては、必要に応じ成膜時にメタルマスクやインクジェットプリンティング法等でパターニングを施してもよい。パターニングする場合は、電極のみをパターニングしてもよいし、電極と発光層をパターニングしてもよいし、素子全層をパターニングしてもよく、素子の作製においては、従来公知の方法を用いることができる。
【０２０９】
《用途》
本発明の有機ＥＬ素子は、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源として用いることができる。発光光源として、例えば、家庭用照明、車内照明、時計や液晶用のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源、さらには表示装置を必要とする一般の家庭用電気器具等広い範囲の用途が挙げられるが、特にカラーフィルターと組み合わせた液晶表示装置のバックライト、照明用光源としての用途に有効に用いることができる。
【実施例】
【０２１０】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」あるいは「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」あるいは「質量％」を表す。
【０２１１】
実施例１
《有機ＥＬ素子の作製》
〔有機ＥＬ素子１０１の作製〕
（ガスバリア性の可撓性基材の作製）
可撓性基材として、厚み１００μｍのポリエチレンナフタレートフィルム（帝人・デュポン社製フィルム、以下、ＰＥＮと略記する）の全面に、特開２００４−６８１４３号公報に記載の構成からなる大気圧プラズマ放電処理装置を用いて、連続して可撓性基材上に、ＳｉＯ２から構成されるガスバリア膜（厚み５００ｎｍ）を形成し、酸素透過度が０．００１ｃｍ３／（ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ）以下で、水蒸気透過度が０．００１ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下のガスバリア性の可撓性基材を作製した。
【０２１２】
（第１電極の形成）
上記作製したガスバリア性の可撓性基材上に、透明導電膜として厚さ１２０ｎｍのＩＴＯ膜（インジウムチンオキシド）をスパッタ法により成膜し、フォトリソグラフィー法によりパターニングを行い、第１電極を形成した。なお、第１電極は、発光面積が５０ｍｍ平方のパターンとなるように形成した。
【０２１３】
（洗浄処理）
上記作製した第１電極を形成した可撓性基材を、洗浄液である３０℃の水（蒸気圧：２．３ｋＰａ／２０℃）に浸漬した後、５分間の超音波洗浄処理（ＭＵＬＴＩ  ＳＯＦＴ（ＡＬＥＸ社製）、洗浄条件：出力３００Ｗ、４０ｋＨｚで２分間、１８０ｋＨｚで３分間処理）を行った。
【０２１４】
（正孔輸送層の形成）
正孔輸送層用塗布液として、ポリエチレンジオキシチオフェン・ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ社製  Ｂｙｔｒｏｎ  Ｐ  ＡＩ  ４０８３）を、イソプロピルアルコール（表１では、ＩＰＡと略記、蒸気圧４．４ｋＰａ／２０℃）で７０質量％の濃度となる様に希釈して調製した。
【０２１５】
上記調製した正孔輸送層用塗布液を、３０℃の環境に保たれた第一の塗布室に設置されたダイコート機により、上記洗浄を行った可撓性基材上に、乾燥後の膜厚が５０ｎｍになるように塗布を行い、正孔輸送層を設けた。塗布後は加熱した気流により溶媒であるイソプロピルアルコールを除去した。気流は、スリットノズル形式の噴出し口から製膜面に向け高さ１００ｍｍ、噴出し風速１ｍ／ｓ、噴出し風速幅手方向バラツキ５％であった。乾燥温度は８０℃、乾燥炉の中での滞留時間は１０分間とした。乾燥炉は有機層の材料に応じて適宜数ゾーンにして温度条件の変更や風速の変更等を行うことが可能な形式のものを用いた。
【０２１６】
（発光層の形成）
次いで、正孔輸送層の形成に用いたのと同様の環境に保たれた第二の塗布室に設置されたダイコート機により、乾燥後の膜厚が１００ｎｍになるように正孔輸送層上に発光層用塗布液を用いて、発光層を形成した。用いた発光層用塗布液は、発光ホスト化合物として分子量１００００以下の低分子量のポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）に、ドーパント化合物として分子量１００００以下の低分子量のＩｒ（ｐｐｙ）３を５質量％となる様にトルエン（蒸気圧：２．９ｋＰａ／２０℃）中に溶解し、総質量が１０質量％となる様に調製して、発光層用塗布液を得た。発光層の表面張力は０．０３２Ｎ／ｍであり、良好な塗膜が得られた。続いて、正孔輸送層と同様の方法で、乾燥炉を用い２５℃で５分間乾燥を行った。
【０２１７】
（電子輸送層の形成）
次いで、正孔輸送層の形成に用いたのと同様の環境に保たれた第三の塗布室に設置されたダイコート機により、乾燥後の膜厚が４０ｎｍになるように発光層上に電子輸送層用塗布液を用いて、電子輸送層を形成した。電子輸送層用塗布液としては、下記電子輸送剤ＥＴ−Ａをトルエン（蒸気圧：２．９ｋＰａ／２０℃）中に溶解し、０．７５質量％溶液を調製して用いた。続いて、正孔輸送層と同様の乾燥炉を用い、２５℃で５分間乾燥を行った。次いで、９８℃にて３０分間加熱を行った。加熱処理後は、可撓性基材が室温と同じ温度になるまで冷却し、ロール状に巻き取った。この常圧下の塗布工程は、窒素雰囲気中の水分濃度が１ｐｐｍ以上２００ｐｐｍ以下、酸素濃度が３０ｐｐｍ以下の雰囲気を維持した。
【０２１８】
【化５３】
2011222385.tif 000054
【０２１９】
（電子注入層の形成）
引き続き、形成された電子輸送層上に、電子注入層を形成した。まず、電子輸送層まで形成した可撓性基材を減圧チャンバーに投入し、５×１０−４Ｐａまで減圧した。あらかじめ、真空チャンバーにタンタル製蒸着ボートに用意しておいたフッ化セシウムを加熱し、厚さ３ｎｍの電子注入層を形成した。
【０２２０】
（第２電極の形成）
次いで、形成された電子注入層及び引き出し用電極上に第２電極を形成した。５×１０−４Ｐａの真空下にて、あらかじめタングステン製蒸着ボートに用意しておいたアルミニウムを加熱し、発光面積が５０ｍｍ平方になるようにマスクパターン成膜し、厚さ１００ｎｍの第２電極を積層して、有機ＥＬ素子１０１を作製した。
【０２２１】
（有機ＥＬ素子の封止）
バリア層として厚さ１００μｍのアルミ箔を準備し、アルミ箔の片面に熱硬化型の液状接着剤（エポキシ系樹脂）を厚さ３０μｍで塗設し、封止部材とした。上記作製した有機ＥＬ素子１０１の第１電極、第２電極の引き出し電極の端部は外に出せるように、封止部材の接着剤面と有機ＥＬ素子の有機層面とを重ね合わせ、ドライラミネート法により接着を行って、封止した。
【０２２２】
〔有機ＥＬ素子１０２〜１０５の作製〕
上記有機ＥＬ素子１０１の作製において、第１電極を形成した可撓性基材の洗浄処理に用いる洗浄用有機溶媒の種類を、表１に記載の有機溶媒に変更した以外は同様にして、有機ＥＬ素子１０２〜１０５を作製した。
【０２２３】
《有機ＥＬ素子の評価》
〔白色発光の確認〕
各有機ＥＬ素子を、株式会社エーディーシー製、直流電圧・電流源Ｒ６２４３を用いて、素子に５０ｍＡ（２０Ａ／ｍ２）の直流定電流を流し、コニカミノルタセンシング株式会社製分光放射輝度計ＣＳ１０００を用いて２度視野角正面輝度を測定した結果、色温度３５００Ｋの白色発光を確認することができた。
【０２２４】
〔輝度ムラ耐性の評価〕
作製した各有機ＥＬ素子を、大気に接触しない状態のままで輝度分布測定室に搬送した。輝度分布測定室は残留酸素濃度１ｐｐｍ以下の窒素雰囲気に保持した。ここで、有機ＥＬ素子に電圧６Ｖで電流密度２５Ａ／ｍ２の電流を印加して発光させ、コニカミノルタセンシング社製の輝度計（ＣＳ１０００Ａ）を用いて、図４に示す測定点Ａ〜Ｅの５点における発光輝度（ｃｄ／ｍ２）を測定した。
【０２２５】
次いで、測定点Ａ〜Ｅの中で、最小発光輝度と最大発光輝度とを求め、下式に従って発光輝度均一率（％）を測定し、下記の評価ランクに従って輝度ムラ耐性を評価した。
【０２２６】
発光輝度均一率＝〔最小発光輝度（ｃｄ／ｍ２）／最大発光輝度（ｃｄ／ｍ２）〕×１００（％）
◎：発光輝度均一率が、８０％以上である
○：発光輝度均一率が、７０％以上、８０％未満である
△：発光輝度均一率が、６０％以上、７０％未満である
×：発光輝度均一率が、６０％未満である
〔初期ダークスポット耐性の評価〕
東洋テクニカ（株）製のソースメジャーユニット２４００型を用いて、直流電圧５Ｖを有機ＥＬ素子に印加して発光させた。この際、１００ｃｄ／ｍ２で発光させた時のダークスポットの発生数を１００倍のルーペを使用して計測し、下記評価ランクに従って、初期ダークスポット耐性を評価した。
【０２２７】
◎：ダークスポットの発生が全く認められない
○：ダークスポットの発生数が、１個／ｍｍ２である
△：ダークスポットの発生数が、２個〜４個／ｍｍ２である
×：ダークスポットの発生数が、５個以上／ｍｍ２である
〔保存性の評価〕
各有機ＥＬ素子を温度６０℃、相対湿度８０％の環境下で、１０００時間放置した後、直流電圧５Ｖを有機ＥＬ素子に印加して発光させ、マイクロスコープ（モリテックス社製ＭＳ−８０４、レンズＭＰ−ＺＷ２５−２００）を用いて、強制劣化処理後の発光面積を測定し、Ｗｉｎ  Ｒｏｏｆ（三谷商事製）を用いて画像解析を行い、強制劣化処理を行う前の初期発光面積に対する非発光面積の割合を測定し、下記の基準に従って保存性の評価を行った。
【０２２８】
寿命の評価ランク
◎：強制劣化処理後の非発光面積率が、０．１％未満である
○：強制劣化処理後の非発光面積率が、０．１％以上、１．０％未満である
△：強制劣化処理後の非発光面積率が、１．０％以上、２．０％未満である
×：強制劣化処理後の非発光面積率が、２．０％以上である
以上により得られた結果を、表１に示す。
【０２２９】
【表１】
2011222385.tif 000055
【０２３０】
表１に記載の結果より明らかな様に、本発明で規定する条件で可撓性基材の洗浄処理及び有機化合物層の形成を行って作製した有機ＥＬ素子は、比較例に対し、洗浄不良による異物や残留溶媒等によるダークスポットの発生が抑制され、塗布性も良好で、輝度ムラ耐性、保存性に優れていることが分かる。
【０２３１】
実施例２
《有機ＥＬ素子の作製》
〔有機ＥＬ素子２０１〜２０５の作製〕
実施例１に記載の有機ＥＬ素子１０５の作製において、正孔輸送層形成用塗布液に用いる有機溶媒をトルエンに変更し、更に発光層形成用塗布液に用いる有機溶媒を、表２に記載の有機溶媒に変更した以外は同様にして、有機ＥＬ素子２０１〜２０５を作製した。
【０２３２】
《有機ＥＬ素子の評価》
上記作製した有機ＥＬ素子２０１〜２０５について、実施例１に記載の方法と同様にして、輝度ムラ耐性、初期ダークスポット耐性及び保存性の評価を行い、得られた結果を表２に示す。
【０２３３】
【表２】
2011222385.tif 000056
【０２３４】
表２に記載の結果より明らかな様に、洗浄工程で用いる洗浄用有機溶媒に対し、それ以上に高い蒸気圧を有する有機溶媒を用いて、少なくとも１層の有機化合物層（発光層）を形成することにより、洗浄不良による異物や残留溶媒等によるダークスポットの発生が抑制され、塗布性も良好で、輝度ムラ耐性、保存性に優れた有機ＥＬ素子を得ることができることが分かる。
【０２３５】
実施例３
《有機ＥＬ素子の作製》
〔有機ＥＬ素子３０１〜３０３の作製〕
実施例２に記載の有機ＥＬ素子２０１の作製において、第１電極を形成した可撓性基材を、イソプロピルアルコールで洗浄を行った後、有機化合物層の形成前に、表３に記載の加熱温度及び加熱時間で加熱処理を施した以外は同様にして、有機ＥＬ素子３０１〜３０３を作製した。
【０２３６】
《有機ＥＬ素子の評価》
上記作製した有機ＥＬ素子３０１〜３０３と実施例２で作製した有機ＥＬ素子２０１について、実施例１に記載の方法と同様にして、輝度ムラ耐性、初期ダークスポット耐性及び保存性の評価を行い、得られた結果を表３に示す。
【０２３７】
【表３】
2011222385.tif 000057
【０２３８】
表３に記載の結果より明らかな様に、洗浄工程後に、有機化合物層を形成する前に加熱処理を施すことにより、残留溶媒による影響を低減でき、初期ダークスポット耐性がより一層向上することが分かる。
【０２３９】
実施例４
《混合溶媒の調製》
イソプロピルアルコールと水とを、表４に記載の質量比率で混合して、蒸気圧の異なる溶媒Ａ（蒸気圧：３．８ｋＰａ）、溶媒Ｂ（蒸気圧：３．４ｋＰａ）、溶媒Ｃ（蒸気圧：２．９ｋＰａ）を調製した。
【０２４０】
【表４】
2011222385.tif 000058
【０２４１】
《有機ＥＬ素子の作製》
〔有機ＥＬ素子４０１の作製〕
実施例１に記載の有機ＥＬ素子１０４の作製において、発光層形成用塗布液の調製に用いる塗布用有機溶媒として、トルエンに代えて、酢酸イソプロピルを用いた以外は同様にして、有機ＥＬ素子４０１を作製した。
【０２４２】
〔有機ＥＬ素子４０２〜４０４の作製〕
上記有機ＥＬ素子４０１の作製において、正孔輸送層形成用塗布液の調製に用いる塗布用有機溶媒として、イソプロピルアルコールに代えて、表５に記載の様に上記調製した溶媒Ａ〜Ｃをそれぞれ用いた以外は同様にして、有機ＥＬ素子４０２〜４０４を作製した。
【０２４３】
《有機ＥＬ素子の評価》
上記作製した有機ＥＬ素子４０１〜４０４について、実施例１に記載の方法と同様にして、輝度ムラ耐性、初期ダークスポット耐性及び保存性の評価を行い、得られた結果を表５に示す。
【０２４４】
【表５】
2011222385.tif 000059
【０２４５】
表５に記載の結果より明らかな様に、有機化合物層の１つである正孔輸送層の塗布液構成として、洗浄用有機溶媒より蒸気圧の高い塗布用有機溶媒を７０質量％以上含む塗布液を用いて作製した有機ＥＬ素子４０１、４０２は、塗布用有機溶媒の比率が７０質量％未満の塗布液を用いて作製した有機ＥＬ素子４０３、４０４に比較して、初期ダークスポット耐性が向上し、より好ましい態様であることを確認することができた。
【符号の説明】
【０２４６】
１  有機ＥＬ素子
２  基材
３  有機エレクトロニクス構造体（発光素子）
４  接着剤
５  封止材
６  無機膜
７  陽極
８  正孔注入層
９  正孔輸送層
１０  発光層
１１  電子注入層
１２  陰極（アルミ電極）
１０１、３０１、５０１、７０１  ＥＰＣ
１０２、３０２、５０２  バックアップロール
１０３、３０３、５０３  塗布装置
１０４、３０４、５０４  塗布液供給ライン
２０１、４０１、６０１、７０３  乾燥風供給口
２０２、４０２、６０２、７０４  乾燥風排気口
２０３、４０３、６０３  搬送用ロール
７０２、７０５  サクションロール
Ａ  可撓性透明基材
Ｂ  基材繰り出し装置
Ｃ  基材巻き取り装置
【図１】
2011222385.tif 000060
【図２】
2011222385.tif 000061
【図３】
2011222385.tif 000062
【図４】
2011222385.tif 000063