(57)【要約】【課題】金属透明電極を用いた構成において、透明基板を変色させることなく効率良く発光領域がパターン形成された有機電界発光素子を提供する。【解決手段】透明基板と、前記透明基板の一主面側に設けられた金属透明電極と、発光層を含む複数の層を有し、前記金属透明電極を介して前記透明基板の一主面側に設けられた発光機能層と、前記発光機能層を介して前記透明基板の一主面側に設けられた対向電極とを備え、前記発光機能層を構成する何れか一層が、吸収係数ｋ、屈折率ｎ、および膜厚Ｚとした場合に（ｋ／ｎ）×Ｚ≧５となる紫外線吸収層であって、紫外線の照射による変質部を有し、前記変質部に対応して非発光領域がパターン形成された有機電界発光素子である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板と、
前記透明基板の一主面側に設けられた金属透明電極と、
発光層を含む複数の層を有し、前記金属透明電極を介して前記透明基板の一主面側に設けられた発光機能層と、
前記発光機能層を介して前記透明基板の一主面側に設けられた対向電極とを備え、
前記発光機能層を構成する何れか一層が、吸収係数ｋ、屈折率ｎ、および膜厚Ｚとした場合に（ｋ／ｎ）×Ｚ≧５となる紫外線吸収層であって、紫外線の照射による変質部を有し、
前記変質部に対応して非発光領域がパターン形成された
有機電界発光素子。
【請求項２】
前記金属透明電極は、銀を主成分としている
請求項１記載の有機電界発光素子。
【請求項３】
前記対向電極は光反射性電極である
請求項１または２記載の有機電界発光素子。
【請求項４】
前記透明基板は樹脂材料で構成されている
請求項１〜３の何れかに記載の有機電界発光素子。
【請求項５】
前記紫外線吸収層は、正孔輸送層である
請求項１〜４の何れかに記載の有機電界発光素子。 
【請求項６】
（ｋ／ｎ）×Ｚ≦８５である
請求項１〜５の何れかに記載の有機電界発光素子。
【請求項７】
透明基板上に、金属透明電極と、発光層を含む複数の層を有する発光機能層と、対向電極とをこの順に積層する工程と、
紫外線の照射によって前記発光機能層を部分的に変質させた非発光領域をパターン形成する工程とを有し、
前記発光機能層を形成する工程では、前記発光機能層を構成する何れか一層を、吸収係数ｋ、屈折率ｎ、および膜厚Ｚとした場合に（ｋ／ｎ）×Ｚ≧５となる紫外線吸収層として形成し、
前記非発光領域をパターン形成する工程では、前記透明基板側から前記金属透明電極を介して紫外線を照射することにより前記紫外線吸収層に変質部を形成する
有機電界発光素子の製造方法。
【請求項８】
前記紫外線の照射は、前記非発光領域を開口するマスクを介して行われる
請求項７記載の有機電界発光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は有機電界発光素子および有機電界発光素子の製造方法に関し、特にはパターニングされた発光領域を有する有機電界発光素子およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機材料のエレクトロルミネッセンス（electroluminescence：以下ＥＬと記す）を利用した有機電界発光素子（いわゆる有機ＥＬ素子）は、２枚の電極間に有機材料を用いて構成された発光機能層を挟持した構成であり、発光機能層で生じた発光光は電極を透過して外部に取り出される。このため、２枚の電極のうちの少なくとも一方は透明電極として構成される。透明電極は、一般的に、酸化インジウムスズ（ＳｎＯ２−Ｉｎ２Ｏ３：Indium Tin Oxide：ＩＴＯ）等の酸化物半導体系の材料を用いて構成されている。
【０００３】
以上のような有機電界発光素子は、様々な形態によってパターニングされた発光領域を有しており、例えばエネルギー線の部分的な照射によって発光機能層にダメージを与えて非照射領域とした構成が知られている。このような構成の有機電界発光素子の製造方法としては、例えば、ＩＴＯ付きガラス基板上に発光機能層を形成し、この上部に対向電極を形成した後、ガラス基板側から紫外線を照射する方法が提案されている（下記特許文献１参照）。また透明基材上に第１電極を介して有機材料帯を形成し、第２電極を成膜し、保護膜を形成した後に、紫外線または電子線を照射する方法が提案されている（下記特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２７９３３７３号公報
【特許文献２】特開２００５−１８３０４５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、上述した製造方法のうち、パターニングのためのエネルギー線として電子線を用いる方法は、電子線を照射する雰囲気を真空状態とする必要があるため、製造コストが増大する。
【０００６】
これに対して、パターニングのためのエネルギー線として紫外線を用いる方法は、大気中においての処理が可能である。ところが、紫外線は金属に対する吸収が大きい。このため、光取り出し側の透明電極として金属透明電極を用いた場合には、金属透明電極においての紫外線の吸収が大きく、金属透明電極が形成された透明基板側からの紫外線照射によって上述したパターニングを行うためには、紫外線の照射時間が長くなる。これにより、生産効率が低下するだけではなく、樹脂材料で構成された透明基板が変色して取り出し光の色純度が低下したり、非発光時に紫外線の照射パターンが視認されると言った問題が発生する。
【０００７】
そこで本発明は、光取り出し側に金属透明電極を用いた構成において、透明基板を変色させることなく効率良く発光領域がパターン形成された有機電界発光素子、およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的を達成するための本発明の有機電界発光素子は、透明基板と、前記透明基板の一主面側に設けられた金属透明電極と、発光層を含む複数の層を有し、前記金属透明電極を介して前記透明基板の一主面側に設けられた発光機能層と、前記発光機能層を介して前記透明基板の一主面側に設けられた対向電極とを備え、前記発光機能層を構成する何れか一層が、吸収係数ｋ、屈折率ｎ、および膜厚Ｚとした場合に（ｋ／ｎ）×Ｚ≧５となる紫外線吸収層であって、紫外線の照射による変質部を有し、前記変質部に対応して非発光領域がパターン形成されている。
【０００９】
また本発明の有機電界発光素子の製造方法は、上述した有機電界発光素子の製造方法であり、前記発光機能層を形成する工程では、前記発光機能層を構成する何れか一層を、吸収係数ｋ、屈折率ｎ、および膜厚Ｚとした場合に（ｋ／ｎ）×Ｚ≧５となる紫外線吸収層として形成し、前記非発光領域をパターン形成する工程では、前記透明基板側から前記金属透明電極を介して紫外線を照射することにより前記紫外線吸収層に変質部を形成する。
【００１０】
このような構成の有機電界発光素子では、発光機能層を構成する何れか一層を紫外線吸収層としたことにより、この紫外線吸収層に形成された変質部は、発光機能層内において集中的な紫外線の吸収によって形成されたものとなる。このため、紫外線の吸収が高い金属透明電極を介して紫外線を照射した場合であっても、効率の良い変質部の形成が行われる。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明の有機電界発光素子およびその製造方法によれば、紫外線の吸収が高い金属透明電極を介して紫外線を照射した場合であっても、効率的に変質部を形成することができるため、金属透明電極を用いた有機電界発光素子において透明基板を変色させることなく効率良く発光領域をパターン形成することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態の有機電界発光素子の構成を示す断面模式図である。
【図２】実施形態の有機電界発光素子の構成を示す概略平面図である。
【図３】実施形態の有機電界発光素子の製造方法を示す断面工程図（その１）である。
【図４】実施形態の有機電界発光素子の製造方法を示す断面工程図（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を、有機電界発光素子、有機電界発光素子の製造方法の順に、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
≪有機電界発光素子≫
図１は、実施形態の有機電界発光素子１の構成を示す断面模式図である。また図２は、実施形態の有機電界発光素子１の構成を示す概略平面図であり、図１を光取り出し面１０ａ側から見た図である。
【００１５】
これらの図に示す有機電界発光素子１は、透明基板１１の一主面上に設けられており、透明基板１１側から順に、金属透明電極１３、発光機能層１５、および対向電極１７が積層されている。発光機能層１５は、少なくとも発光層１５ｃを含む複数層で構成されている。このような有機電界発光素子１において、金属透明電極１３と対向電極１７とで発光機能層１５が挟持された部分が有機電界発光素子１における素子領域ａであり、この素子領域ａにパターニングされた発光領域Ａが設けられている。
【００１６】
そして特に本実施形態の有機電界発光素子１においては、発光機能層１５の何れか一層が紫外線吸収層２１として構成されているところが特徴的である。この紫外線吸収層２１は、紫外線の照射による変質部ｂを有しており、有機電界発光素子１においてこの変質部ｂに対応する領域が、非発光領域Ｂとしてパターン形成されている。
【００１７】
以上のような有機電界発光素子１は、少なくとも透明基板１１の他主面を光取り出し面１０ａとして発光光ｈが取り出されるボトムエミッション型として構成されている。またここでの図示は省略したが、有機電界発光素子１は、対向電極１７側から封止材で封止され、さらに透明基板１１との間に発光機能層１５および封止材を挟持する状態で保護部材が設けられていても良い。
【００１８】
以下、この有機電界発光素子１を構成する各構成要素の詳細を説明する。
【００１９】
＜透明基板１１＞
透明基板１１は、例えばガラス、石英、樹脂基板を挙げることができるが、これらに限定されない。特に好ましい透明基板１１は、これを用いて構成される有機電界発光素子にフレキシブル性を与えることが可能な樹脂基板である。
【００２０】
樹脂基板としては、支持体としての（１）樹脂基材と、屈折率が１．４〜１．７の範囲内にある１層以上の（２）バリアー層と、によって構成されていることが好ましい。以下、（１）樹脂基材および（２）バリアー層の詳細を説明する。
【００２１】
（１）樹脂基材
樹脂基材は、従来公知の樹脂フィルム基材を特に制限なく使用できる。本発明で好ましく用いられる樹脂基材は、有機電界発光素子１に必要な耐湿性及び耐気体透過性等のガスバリアー性能を有することが好ましい。また、樹脂基材には可視光に対して透光性を有する材料が用いられる。この場合、その光透過率は、７０％以上であることが好ましく、７５％以上であることがより好ましく、８０％以上であることが更に好ましい。
【００２２】
また、樹脂基材は可撓性を有するのが好ましい。ここでいう「可撓性」とは、φ（直径）５０ｍｍロールに巻き付け、一定の張力で巻取る前後で割れ等が生じることの無い基材をいい、より好ましくはφ３０ｍｍロールに巻き付け可能な基材をいう。
【００２３】
本発明において、樹脂基材は、従来公知の基材であり、例えば、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等のアクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアリレート、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ナイロン（Ｎｙ）、芳香族ポリアミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホネート、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリオレフィン、エポキシ樹脂等の各樹脂フィルムが挙げられ、更に、シクロオレフィン系やセルロースエステル系のものも用いることができる。また、有機無機ハイブリッド構造を有するシルセスキオキサンを基本骨格とした耐熱透明フィルム（製品名Ｓｉｌａ−ＤＥＣ、チッソ株式会社製）、更には前記樹脂材料を二層以上積層して成る樹脂フィルム等を挙げることができる。
【００２４】
コストや入手容易性の観点から、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＣ、アクリル樹脂等が好ましく用いられる。
【００２５】
中でも透明性、耐熱性、取り扱いやすさ、強度及びコストの点から、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、二軸延伸ポリエチレンナフタレートフィルムが好ましい。
【００２６】
更に熱膨張時の収縮を最大限抑えるため、熱アニール等の処理を行った低熱収処理品が最も好ましい。
【００２７】
樹脂基材の厚さは１０〜５００μｍが好ましく、より好ましくは２０〜２５０μｍであり、さらに好ましくは３０〜１５０μｍである。樹脂基材の厚さが１０〜５００μｍの範囲にあることで、安定したガスバリアー性を得られ、また、ロール・トゥ・ロール方式の搬送に適したものになる。
【００２８】
（２）バリアー層
〈２．１〉特性及び形成方法
バリアー層としては、公知の素材を特に制限なく使用でき、無機物または有機物からなる被膜や、これらの被膜を組み合わせたハイブリッド被膜であっても良い。バリアー層は、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・２４時間）以下のバリアー性フィルムであることが好ましく、また、ＪＩＳ−Ｋ−７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が１×１０-3ｍｌ／（ｍ２・２４時間・ａｔｍ）以下、水蒸気透過度が１×１０-5ｇ／（ｍ2・２４時間）以下の高バリアー性フィルムであることがより好ましい。
【００２９】
このようなバリアー層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良く、例えば、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素等を用いることができる。更に、当該バリアー層の脆弱さを改良するため、これら無機層に、応力緩和層として有機材料からなる有機層を積層する構造としても良い。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構成が好ましい。
【００３０】
バリアー層の形成方法については、特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができるが、特開２００４−６８１４３号公報に記載の大気圧プラズマ重合法によるものが特に好ましい。
【００３１】
〈２．２〉無機前駆体化合物による形成方法
また、バリアー層として、樹脂基材上に、少なくとも１層の無機前駆体化合物を含有する塗布液を塗布して塗膜を形成した後、当該塗膜にエキシマランプ等で改質処理を施して無機層を形成する方法であってもよい。
【００３２】
塗布方法としては、従来公知の湿式塗布方式を適用することができ、例えば、ローラーコート法、フローコート法、インクジェット法、スプレーコート法、プリント法、ディップコート法、流延成膜法、バーコート法、グラビア印刷法等が挙げられる。
【００３３】
塗膜の厚さは、目的に応じて適切に設定され得る。例えば、塗膜の厚さは、乾燥後の層厚が好ましくは０．００１〜１０μｍの範囲内であり、さらに好ましくは０．０１〜１０μｍの範囲内であり、最も好ましくは０．０３〜１μｍの範囲内となるように設定することが好ましい。
【００３４】
本発明に用いられる無機前駆体化合物とは、特定の雰囲気下で真空紫外線（エキシマ光）照射によって金属酸化物や金属窒化物や金属酸化窒化物を形成しうる化合物であれば特に限定されないが、本発明において、バリアー層の形成に適する化合物としては、特開平８−１１２８７９号公報に記載されているように比較的低温で改質処理され得る化合物が好ましい。
【００３５】
具体的には、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を有するポリシロキサン（ポリシルセスキオキサンを含む）、Ｓｉ−Ｎ−Ｓｉ結合を有するポリシラザン、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合とＳｉ−Ｎ−Ｓｉ結合の両方を含むポリシロキサザン等を挙げることができる。これらは２種以上を混合して使用することができる。また、異なる化合物を逐次積層したり、同時積層したりしても使用可能である。
【００３６】
＜金属透明電極１３＞
金属透明電極１３は、発光機能層１５に対する陽極または陰極として設けられるものである。尚、金属透明電極１３でいう透明とは、波長５５０ｎｍでの光透過率が５０％以上であることをいう。また、金属透明電極１３において主成分とは、金属透明電極１３中の含有量が９８質量％以上であることをいう。
【００３７】
この金属透明電極１３に含まれる金属は、導電性の高い金属であれば特に制限されず、例えば銀、銅、金、白金族、チタン、クロム等でが例示される。金属透明電極１３には、これらの金属が１種のみ含まれてもよく、２種以上含まれてもよい。導電性が高いとの観点から、金属透明電極１３は、銀を主成分として構成され、銀または銀を主成分とする合金で構成されていることが好ましい。
【００３８】
金属透明電極１３を構成する銀（Ａｇ）を主成分とする合金としては、例えば、銀マグネシウム（ＡｇＭｇ）、銀銅（ＡｇＣｕ）、銀パラジウム（ＡｇＰｄ）、銀パラジウム銅（ＡｇＰｄＣｕ）、銀インジウム（ＡｇＩｎ）等が挙げられる。
【００３９】
以上のような金属透明電極１３は、銀または銀を主成分とした合金の層が、必要に応じて複数の層に分けて積層された構成であっても良い。
【００４０】
さらに、この金属透明電極１３は、膜厚が５〜２０ｎｍの範囲内にあることが好ましい。膜厚が２０ｎｍより薄い場合には、層の吸収成分または反射成分が少なく、金属透明電極１３の透過率が大きくなる。また、膜厚が５ｎｍより厚い場合には、層の導電性を十分に確保することができる。
【００４１】
以上のような金属透明電極１３の成膜方法としては、塗布法、インクジェット法、コーティング法、ディップ法等のウェットプロセスを用いる方法や、蒸着法（抵抗加熱、ＥＢ法など）、スパッタ法、ＣＶＤ法等のドライプロセスを用いる方法等が挙げられる。中でも、蒸着法が好ましく適用される。
【００４２】
また、金属透明電極１３は、下地層上に成膜することにより、金属透明電極１３成膜後の高温アニール処理等がなくても十分に導電性を有することを特徴とするが、必要に応じて、成膜後に高温アニール処理等を行ったものであっても良い。
【００４３】
尚、このように極薄膜として設けられた金属透明電極１３には、その低抵抗化を図ることを目的として、透明基板１１側からの発光光ｈの取り出しの妨げにならない位置に、補助電極を接続させても良い。このような補助電極を形成する材料は、金、白金、銀、銅、アルミニウム等の抵抗が低い金属が好ましい。
【００４４】
また、金属透明電極１３には、外部電源との接続を図るための取り出し電極を設けても良い。取り出し電極の材料は特に限定されるものではなく、公知の電極材料を好適に使用できるが、例えば、３層構造からなるＭＡＭ電極（Ｍｏ／Ａｌ・Ｎｄ合金／Ｍｏ）等の金属膜を用いることができる。
【００４５】
また金属透明電極１３は、ここでの図示を省略した下地層を介して透明基板１１上に設けられていることが好ましい。この場合、下地層としては、例えば、窒素原子を含んだ化合物を用いて構成された層が用いられる。
【００４６】
下地層は、金属透明電極１３の透明基板１１側に設けられる層である。下地層を構成する材料としては、特に限定されるものではなく、例えば銀または銀を主成分とする合金からなる金属透明電極１３の成膜に際し、銀の凝集を抑制できるものであれば良く、例えば、窒素原子を含んだ含窒素化合物等が挙げられる。
【００４７】
下地層が、低屈折率材料（屈折率１．７未満）からなる場合、その膜厚の上限としては、５０ｎｍ未満である必要があり、３０ｎｍ未満であることが好ましく、１０ｎｍ未満であることがさらに好ましく、５ｎｍ未満であることが特に好ましい。膜厚を５０ｎｍ未満とすることにより、光学的ロスを最小限に抑えられる。一方、膜厚の下限としては、０．０５ｎｍ以上が必要であり、０．１ｎｍ以上であることが好ましく、０．３ｎｍ以上であることが特に好ましい。膜厚を０．０５ｎｍ以上とすることにより、下地層の成膜を均一とし、その効果（銀の凝集抑制）を均一とすることができる。
【００４８】
下地層が、高屈折率材料（屈折率１．７以上）からなる場合、その膜厚の上限としては特に制限はなく、膜厚の下限としては上記低屈折率材料からなる場合と同様である。
【００４９】
ただし、単なる下地層として用いる場合であれば、この下地層は均一な成膜が得られる必要膜厚で形成されれば十分である。
【００５０】
下地層を構成する窒素原子を含んだ化合物としては、分子内に窒素原子を含んでいる化合物であれば特に限定されないが、窒素原子をヘテロ原子とした複素環を有する化合物であることが好ましい。窒素原子をヘテロ原子とした複素環としては、アジリジン、アジリン、アゼチジン、アゼト、アゾリジン、アゾール、アジナン、ピリジン、アゼパン、アゼピン、イミダゾール、ピラゾール、オキサゾール、チアゾール、イミダゾリン、ピラジン、モルホリン、チアジン、インドール、イソインドール、ベンゾイミダゾール、プリン、キノリン、イソキノリン、キノキサリン、シンノリン、プテリジン、アクリジン、カルバゾール、ベンゾ−Ｃ−シンノリン、ポルフィリン、クロリン、コリン等が挙げられる。
【００５１】
下地層の成膜方法としては、塗布法、インクジェット法、ディップ法などのウェットプロセスを用いる方法や、蒸着法（抵抗加熱、ＥＢ法など）、スパッタ法、ＣＶＤ法等のドライプロセスを用いる方法等が挙げられる。中でも、蒸着法が好ましく適用される。
【００５２】
＜発光機能層１５＞
発光機能層１５は、少なくとも有機材料で構成された発光層を含む層である。このよう発光機能層１５の全体的な層構造が限定されることはなく、一般的な層構造であって良い。発光機能層１５の一例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。
【００５３】
（ｉ）正孔注入輸送層／発光層／電子注入輸送層
（ii）正孔注入輸送層／第１発光層／第２発光層／電子注入輸送層
（iii）正孔注入輸送層／第１発光層／中間層／第２発光層／電子注入輸送層
（iv）正孔注入輸送層／発光層／正孔阻止層／電子注入輸送層
（ｖ）正孔注入輸送層／電子阻止層／発光層／正孔阻止層／電子注入輸送層
（vi）正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層
（vii）正孔注入層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／電子注入層
（viii）正孔注入層／正孔輸送層／電子阻止層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／電子注入層
【００５４】
尚、上記（ii）および（iii）の構成において、第１発光層および第２発光層は、各波長領域の発光光を発生させる各色発光層であってよい。また上記（iii）の構成において、第１発光層と第２発光層との間に配置された中間層は、非発光性であって良く、正孔阻止層、電子阻止層として機能しても良い。
【００５５】
図１において、発光機能層１５は、金属透明電極１３および対向電極１７のうち陽極として用いられる電極側から順に［正孔注入層１５ａ／正孔輸送層１５ｂ／発光層１５ｃ／電子輸送層１５ｄ／電子注入層１５ｅ］を積層した構成として例示した。以下、各層の詳細を説明する。
【００５６】
（１）発光層１５ｃ
本発明に用いられる発光層１５ｃには、発光材料としてリン光発光化合物が含有されていることが好ましい。尚、発光材料として、蛍光材料が使用されても良いし、リン光発光化合物と蛍光材料とを併用しても良い。
【００５７】
発光層１５ｃは、陰極側から注入された電子と、陽極側から注入された正孔とが再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層１５ｃの層内であっても発光層１５ｃと隣接する層との界面であっても良い。
【００５８】
このような発光層１５ｃとしては、含まれる発光材料が発光要件を満たしていれば、その構成には特に制限はない。また、同一の発光スペクトルや発光極大波長を有する層が複数層あっても良い。この場合、各発光層１５ｃ間には、非発光性の中間層（図示略）を有していることが好ましい。
【００５９】
発光層１５ｃの膜厚の総和は１〜１００ｎｍの範囲内にあることが好ましく、より低い駆動電圧を得ることができることから１〜４０ｎｍの範囲内であることがより好ましい。
【００６０】
尚、発光層１５ｃの膜厚の総和とは、発光層１５ｃ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。但し、複数の発光層ユニットを、中間コネクター部を介し積層する、いわゆるタンデム型素子の場合には、ここでいう発光層１５ｃとは各発光ユニット内の発光層部分を指す。
【００６１】
複数層を積層した構成の発光層１５ｃの場合、個々の発光層の膜厚としては、１〜５０ｎｍの範囲内に調整することが好ましく、更に、１〜２０ｎｍの範囲内に調整することがより好ましい。積層された複数の発光層が、青、緑、赤のそれぞれの発光色に対応する場合、青、緑、赤の各発光層の膜厚の関係については、特に制限はない。
【００６２】
以上のような発光層１５ｃは、公知の発光材料やホスト化合物を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法、インクジェット法等の公知の薄膜形成方法により成膜して形成することができる。
【００６３】
また、発光層１５ｃは、複数の発光材料を混合しても良い。
【００６４】
発光層１５ｃの構成として、ホスト化合物（発光ホスト等ともいう）、発光材料（発光ドーパントともいう）を含有し、発光材料より発光させることが好ましい。
【００６５】
本発明に適用可能な発光ドーパントとしては、例えば、国際公開第２００５／０７６３８０号、国際公開第２０１０／０３２６６３号、国際公開第第２００８／１４０１１５号、国際公開第２００７／０５２４３１号、国際公開第２０１１／１３４０１３号、国際公開第２０１１／１５７３３９号、国際公開第２０１０／０８６０８９号、国際公開第２００９／１１３６４６号、国際公開第２０１２／０２０３２７号、国際公開第２０１１／０５１４０４号、国際公開第２０１１／００４６３９号、国際公開第２０１１／０７３１４９号、特開２０１２−０６９７３７号公報、特開２００９−１１４０８６号公報、特開２００３−８１９８８号公報、特開２００２−３０２６７１号公報、特開２００２−３６３５５２号公報等に記載の化合物を挙げることができる。
【００６６】
また、ホスト化合物としては、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、米国特許公開第２００３／０１７５５５３号明細書、米国特許公開第２００６／０２８０９６５号明細書、米国特許公開第２００５／０１１２４０７号明細書、米国特許公開第２００９／００１７３３０号明細書、米国特許公開第２００９／００３０２０２号明細書、米国特許公開第２００５／２３８９１９号明細書、国際公開第２００１／０３９２３４号、国際公開第２００９／０２１１２６号、国際公開第２００８／０５６７４６号、国際公開第２００４／０９３２０７号、国際公開第２００５／０８９０２５号、国際公開第２００７／０６３７９６号、国際公開第２００７／０６３７５４号、国際公開第２００４／１０７８２２号、国際公開第２００５／０３０９００号、国際公開第２００６／１１４９６６号、国際公開第２００９／０８６０２８号、国際公開第２００９／００３８９８号、国際公開第２０１２／０２３９４７号、特開２００８−０７４９３９号公報、特開２００７−２５４２９７号公報、ＥＰ第２０３４５３８号明細書等に記載されている化合物を挙げることができる。
【００６７】
（２）正孔注入層１５ａと電子注入層１５ｅ
注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と発光層１５ｃの間に設けられる層のことで、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３〜１６６頁）に、その詳細が記載されており、正孔注入層１５ａと電子注入層１５ｅとがある。
【００６８】
注入層は、必要に応じて設けることができる構成層である。正孔注入層１５ａであれば、陽極と発光層１５ｃまたは正孔輸送層１５ｂの間、電子注入層１５ｅであれば陰極と発光層１５ｃまたは電子輸送層１５ｄとの間に存在させても良い。
【００６９】
正孔注入層１５ｅは、特開平９−４５４７９号公報、同９−２６００６２号公報、同８−２８８０６９号公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニン層、酸化バナジウムに代表される酸化物層、アモルファスカーボン層、ポリアニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子層等が挙げられる。また、特表２００３−５１９４３２号公報に記載される材料を使用することも好ましい。
【００７０】
電子注入層１５ｅは、特開平６−３２５８７１号公報、同９−１７５７４号公報、同１０−７４５８６号公報等にもその詳細が記載されており、具体的にはストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属層、フッ化カリウムに代表されるアルカリ金属ハライド層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物層、酸化モリブデンに代表される酸化物層等が挙げられる。本発明においては、電子注入層１５ｅ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１ｎｍ〜１０μｍの範囲が好ましい。
【００７１】
（３）正孔輸送層１５ｂ
正孔輸送層１５ｂは、正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層１５ａ、電子阻止層も正孔輸送層１５ｂに含まれる。正孔輸送層１５ｂは単層または複数層設けることができる。
【００７２】
正孔輸送材料としては、正孔の注入または輸送、電子の障壁性のいずれかの特性を有するものであり、有機物、無機物のいずれであっても良い。例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、また、導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられる。
【００７３】
正孔輸送材料としては、上記のものを使用することができるが、更に、ポルフィリン化合物、芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第３級アミン化合物を用いることが好ましい。
【００７４】
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、例えば、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（略称：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（略称：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（略称：ＭＴＤＡＴＡ）等が挙げられる。
【００７５】
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。
【００７６】
また、特開平１１−２５１０６７号公報、Ｊ．Ｈｕａｎｇ  ｅｔ．ａｌ．，Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，８０（２００２），ｐ．１３９に記載されているようないわゆる、ｐ型正孔輸送材料を用いることもできる。本発明においては、より高効率の発光素子が得られることから、これらの材料を用いることが好ましい。
【００７７】
正孔輸送層１５ｂは、上記正孔輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。正孔輸送層１５ｂ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１５ｂ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良い。
【００７８】
また、正孔輸送層１５ｂの材料に不純物をドープして輸送性を高くすることもできる。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、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。
【００７９】
（４）電子輸送層１５ｄ
電子輸送層１５ｄは、電子を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で電子注入層１５ｅ、正孔阻止層（図示略）も電子輸送層１５ｄに含まれる。電子輸送層１５ｄは単層構造または複数層の積層構造として設けることができる。
【００８０】
単層構造の電子輸送層１５ｄ、及び、積層構造の電子輸送層１５ｄにおいて、発光層１５ｃに隣接する層部分を構成する電子輸送材料（正孔阻止材料を兼ねる）としては、陰極より注入された電子を発光層１５ｃに伝達する機能を有していれば良い。このような材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。例えば、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン、アントロン誘導体及びオキサジアゾール誘導体等が挙げられる。さらに、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送層１５ｄの材料として用いることができる。さらにこれらの材料を高分子鎖に導入した、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。
【００８１】
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（略称：Ａｌｑ３）、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）亜鉛（略称：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、電子輸送層１５ｄの材料として用いることができる。
【００８２】
その他、メタルフリー若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、電子輸送層１５ｄの材料として好ましく用いることができる。また、発光層１５ｃの材料としても例示されるジスチリルピラジン誘導体も電子輸送層１５ｄの材料として用いることができるし、正孔注入層１５ａ、正孔輸送層１５ｂと同様にｎ型−Ｓｉ、ｎ型−ＳｉＣ等の無機半導体も電子輸送層１５ｄの材料として用いることができる。
【００８３】
電子輸送層１５ｄは、上記材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。電子輸送層１５ｄ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１５ｄ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良い。
【００８４】
また、電子輸送層１５ｄに不純物をドープし、輸送性を高くすることもできる。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、同１０−２７０１７２号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。さらに電子輸送層１５ｄには、カリウムやカリウム化合物などを含有させることが好ましい。カリウム化合物としては、例えば、フッ化カリウム等を用いることができる。このように電子輸送層１５ｄのｎ性を高くすると、より低消費電力の素子を作製することができる。
【００８５】
また電子輸送層１５ｄの材料（電子輸送性化合物）として、上述した下地層を構成する材料と同様のものを用いても良い。これは、電子注入層１５ｅを兼ねた電子輸送層１５ｄであっても同様であり、上述した下地層を構成する材料と同様のものを用いても良い。
【００８６】
（５）阻止層
阻止層としては正孔阻止層及び電子阻止層が挙げられ、発光機能層１５として、上記各機能層の他に、更に設けられていても良い。例えば、特開平１１−２０４２５８号公報、同１１−２０４３５９号公報、及び「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の２３７頁等に記載されている正孔阻止（ホールブロック）層がある。
【００８７】
正孔阻止層とは、広い意味では、電子輸送層１５ｄの機能を有する。正孔阻止層は、電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が著しく小さい正孔阻止材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、前記電子輸送層１５ｄの構成を必要に応じて、正孔阻止層として用いることができる。正孔阻止層は、発光層１５ｃに隣接して設けられていることが好ましい。
【００８８】
一方、電子阻止層とは、広い意味では、正孔輸送層１５ｂの機能を有する。電子阻止層は、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、前記正孔輸送層１５ｂの構成を必要に応じて電子阻止層として用いることができる。本発明において、正孔阻止層の膜厚としては、好ましくは３〜１００ｎｍの範囲内であり、さらに好ましくは５〜３０ｎｍの範囲内である。
【００８９】
＜紫外線吸収層２１＞
紫外線吸収層２１は、発光機能層１５を構成する層のうちの何れか一層で構成されている。ここでの紫外線吸収層２１とは、吸収係数ｋ、屈折率ｎ、および膜厚Ｚとした場合に（ｋ／ｎ）×Ｚ≧５となる層である。この値は、以下のように、膜厚Ｚの層に対する波長λの光の吸収度合の指標となる値である。
【００９０】
すなわち、膜厚Ｚの層に対する波長λの光の透過率は、入射光強度をＩ０、透過光強度Ｉ１、光の角振動数ω、吸収係数ｋ、屈折率ｎ、光速度ｃとすると、Ｉ１／Ｉ０＝ｅｘｐ（−２ωｋ／ｃ・Ｚ）＝ｅｘｐ（−４πｋ／λ／ｎ・Ｚ）で表される。したがって、ｋ／ｎ・Ｚの値が大きいほど、膜厚Ｚの層（紫外線吸収層２１）における波長λの光（紫外線）の透過率が低下して吸収率が上昇することになる。
【００９１】
以上のような紫外線吸収層２１は、発光機能層１５を構成する何れかの一層であり、単独で（ｋ／ｎ）×Ｚ≧５となり得る層であれば何れの層であっても良い。このような紫外線吸収層２１は、発光機能層１５を構成する層のうち、吸収係数ｋが高い材料を用いて構成される層であれば、膜厚Ｚを大きい値にする必要がないため、素子の薄型化および発光特性を確保する点から好ましく、例えば正孔輸送層１５ｂが適用される。
【００９２】
正孔輸送層１５ｂを構成する正孔輸送材料として先に例示した化合物は、他の層を構成する化合物よりも吸収係数ｋが大きいものが多いため、膜厚Ｚの選択範囲が広く、単独の一層で紫外線吸収層２１を構成することが可能である。
【００９３】
＜変質部ｂ＞
変質部ｂは、紫外線吸収層２１に設けられた領域であり、紫外線の照射によって紫外線吸収層２１の一部を変質させた領域であることとする。この変質部ｂは、有機電界発光素子１における発光領域Ａを反転させた領域に対応して設けられている。
【００９４】
また有機電界発光素子１には、紫外線吸収層２１の変質部ｂに対応して非発光領域Ｂがパターン形成されている。この非発光領域Ｂは、発光領域Ａを反転させた領域となっている。
【００９５】
＜対向電極１７＞
対向電極１７は、金属透明電極１３との間に発光機能層１５を挟持する状態で設けられ、金属透明電極１３が陽極である場合には陰極として用いられ、金属透明電極１３が陰極である場合には陽極として用いられる。この対向電極１７は、金属、合金、有機または無機の導電性化合物、及びこれらの混合物のなかから、仕事関数を考慮して適宜に選択された導電性材料を用いて構成される。具体的には、金、アルミニウム、銀、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、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属、インジウムドープ酸化スズ（ＩＴＯ）、ＺｎＯ、ＴｉＯ２、ＳｎＯ２等の酸化物半導体等が挙げられる。
【００９６】
尚、この有機電界発光素子１が、透明基板１１側からのみ発光光ｈを取り出す構成であれば、上述した導電性材料の中から発光光ｈの反射特性が良好な材料を選択して対向電極１７を構成することが好ましい。一方、この有機電界発光素子１が、対向電極１７側からも発光光ｈを取り出す、両面発光型であれば、上述した導電性材料のうち光透過性の良好な導電性材料を選択して対向電極１７を構成すれば良い。
【００９７】
以上のような対向電極１７は、選択された導電性材料を蒸着法やスパッタリング法等により成膜される。
【００９８】
＜封止材＞
ここでの図示を省略した封止材は、対向電極１７側から有機電界発光素子１を覆うものであって、光透過性を有していてもいなくても良い。ただし、この有機電界発光素子１が、対向電極１７側からも発光光ｈを取り出すものである場合、封止材としては、光透過性を有する透明封止材が用いられる。このような封止材は、板状（フィルム状）の封止部材であって接着剤によって透明基板１１側に固定されるものであっても良く、封止膜であっても良い。
【００９９】
以上のような封止材は、有機電界発光素子１における金属透明電極１３および対向電極１７の端子部分を露出させると共に、少なくとも発光機能層１５を覆う状態で設けられている。また封止材に電極を設け、有機電界発光素子１の金属透明電極１３および対向電極１７の端子部分と、この電極とを導通させるように構成されていても良い。
【０１００】
板状（フィルム状）の封止材を構成する材料としては、例えば、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。
【０１０１】
なかでも、素子を薄膜化できるということから、封止材としてポリマー基板や金属基板を薄型のフィルム状にしたものを好ましく使用することができる。
【０１０２】
更には、フィルム状としたポリマー基板は、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が１×１０−３ｍｌ／（ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ）以下、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％ＲＨ）が、１×１０-3ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下のものであることが好ましい。
【０１０３】
また、以上のような基板材料は、凹板状に加工して封止材として用いても良い。この場合、上述した基板部材に対して、サンドブラスト加工、化学エッチング加工等の加工が施され、凹状が形成される。
【０１０４】
また、板状の封止材を透明基板１１側に固定するための接着剤としては、封止材と透明基板１１との間に挟持された有機電界発光素子１を封止するためのシール剤として用いられる。このような接着剤は、具体的には、アクリル酸系オリゴマー、メタクリル酸系オリゴマーの反応性ビニル基を有する光硬化及び熱硬化型接着剤、２−シアノアクリル酸エステル等の湿気硬化型等の接着剤を挙げることができる。
【０１０５】
また、このような接着剤としては、エポキシ系等の熱及び化学硬化型（二液混合）を挙げることができる。また、ホットメルト型のポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンを挙げることができる。また、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤を挙げることができる。
【０１０６】
尚、有機電界発光素子１を構成する有機材料は、熱処理により劣化する場合がある。このため、接着剤は、室温から８０℃までに接着硬化できるものが好ましい。また、接着剤中に乾燥剤を分散させておいても良い。
【０１０７】
封止材と透明基板１１との接着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良いし、スクリーン印刷のように印刷しても良い。
【０１０８】
また、板状の封止材と透明基板１１と接着剤との間に隙間が形成される場合、この間隙には、気相及び液相では、窒素、アルゴン等の不活性気体やフッ化炭化水素、シリコンオイルのような不活性液体を注入することが好ましい。また、真空とすることも可能である。また、内部に吸湿性化合物を封入することもできる。
【０１０９】
吸湿性化合物としては、例えば、金属酸化物（例えば、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム等）、硫酸塩（例えば、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸コバルト等）、金属ハロゲン化物（例えば、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、フッ化セシウム、フッ化タンタル、臭化セリウム、臭化マグネシウム、ヨウ化バリウム、ヨウ化マグネシウム等）、過塩素酸類（例えば、過塩素酸バリウム、過塩素酸マグネシウム等）等が挙げられ、硫酸塩、金属ハロゲン化物及び過塩素酸類においては無水塩が好適に用いられる。
【０１１０】
一方、封止材として封止膜を用いる場合、有機電界発光素子１における発光機能層１５を完全に覆い、かつ有機電界発光素子１における金属透明電極１３および対向電極１７の端子部分を露出させる状態で、透明基板１１上に封止膜が設けられる。
【０１１１】
このような封止膜は、無機材料や有機材料を用いて構成される。特に、水分や酸素等、有機電界発光素子１における発光機能層１５の劣化をもたらす物質の浸入を抑制する機能を有する材料で構成されることとする。このような材料として、例えば、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素等の無機材料が用いられる。更に、封止膜の脆弱性を改良するために、これら無機材料からなる膜とともに、有機材料からなる膜を用いて積層構造としても良い。
【０１１２】
これらの膜の形成方法については、特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができる。
【０１１３】
＜その他＞
以上の他、有機電界発光素子１は、透明基板１１との間に封止材を挟んで保護部材を設けても良い。この保護部材は、有機電界発光素子１を機械的に保護するためのものであり、特に封止材が封止膜である場合には、有機電界発光素子１に対する機械的な保護が十分ではないため、このような保護部材を設けることが好ましい。
【０１１４】
以上のような保護部材は、ガラス板、ポリマー板、これよりも薄型のポリマーフィルム、金属板、これよりも薄型の金属フィルム、またはポリマー材料膜や金属材料膜が適用される。このうち特に、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。
【０１１５】
また有機電界発光素子１は、発光機能層１５において発生させた発光光ｈを、効率良く取り出すための光取り出し層を、必要に応じて必要部分に設けたものであっても良い。
【０１１６】
≪有機電界発光素子の製造方法≫
図３および図４は、上述した有機電界発光素子の製造方法を説明するための断面工程図である。以下、これらの図に基づいて図１に示した有機電界発光素子１を例に取り、本発明の有機電界発光素子の製造方法を説明する。
【０１１７】
＜積層工程＞
先ず、図３に示すように、透明基板１１上に金属透明電極１３、発光機能層１５、および対向電極１７をこの順に形成する。ただし、金属透明電極１３の形成前には、前処理として、ここでの図示を省略した下地層を形成しても良い。
【０１１８】
下地層の形成においては、例えば、窒素原子を含んだ含窒素化合物からなる下地層を、１μｍ以下、好ましくは１０〜１００ｎｍの範囲内の層厚になるように蒸着法等の薄膜形成方法により形成する。
【０１１９】
その後、銀、または銀を主成分とする合金からなる金属透明電極１３を、好ましくは５〜２０ｎｍの層厚の範囲内で、蒸着法等の薄膜形成方法により下地層上に形成する。この際、必要に応じて例えばマスクを用いた成膜を行うことにより、透明基板１１の周縁に端子部分を引き出した形状に金属透明電極１３を形成する。
【０１２０】
次に、金属透明電極１３上に、正孔注入層１５ａ、正孔輸送層１５ｂ、発光層１５ｃ、電子輸送層１５ｄ、および電子注入層１５ｅを、この順に積層成膜して発光機能層１５を形成する。この際、発光機能層１５を構成する何れかの一層が紫外線吸収層２１となるように、各層の材料および膜厚を設定する。
【０１２１】
例えば図示した例においては、正孔輸送層１５ｂについて、これを構成する正孔輸送材料の吸収係数ｋおよび屈折率ｎを考慮して、（ｋ／ｎ）×Ｚ≧５となるように膜厚Ｚを設定し、この正孔輸送層１５ｂを紫外線吸収層２１として形成する。これに対して、正孔輸送層１５ｂ以外の層は、それぞれの吸収係数ｋおよび屈折率ｎを考慮して、（ｋ／ｎ）×Ｚ＜５となるように各膜厚Ｚを設定する。
【０１２２】
これらの発光機能層１５を構成する各層の形成に蒸着法を適用する場合、その蒸着条件は使用する化合物の種類等により異なるが、おおむね、ボート加熱温度として５０〜４５０℃の範囲内、真空度として１×１０-6〜１×１０-2Ｐａの範囲内、蒸着速度として０．０１〜５０ｎｍ／秒の範囲内、樹脂基板の温度として−５０〜３００℃の範囲内、層厚として０．１〜５μｍの範囲内で、各条件を適宜選択して形成することが好ましい。この際、必要に応じて例えばマスクを用いた成膜を行うことにより、金属透明電極１３の端子部分を露出させる形状に発光機能層１５を構成する各層を形成する。
【０１２３】
以上のようにして発光機能層１５を形成した後、発光機能層１５の上部に、蒸着法やスパッタ法などの適宜の薄膜形成方法によって対向電極１７を形成する。この際、必要に応じて例えばマスクを用いた成膜を行うことにより、発光機能層１５によって金属透明電極１３との間の絶縁状態を保ちつつ、透明基板１１の周縁に端子部分を引き出した形状に対向電極１７を形成する。
【０１２４】
以上により、金属透明電極１３と対向電極１７とで発光機能層１５を挟持した素子領域ａを形成し、素子領域ａから金属透明電極１３および対向電極１７の端子を引き出した素子構造体１０を形成する。
【０１２５】
尚、上述した下地層、金属透明電極１３〜対向電極１７の形成は、各層を成膜した後に、成膜された各層を所定形状にパターニングするようにしても良い。また金属透明電極１３の形成前後には、必要に応じて補助電極のパターン形成を行っても良い。
【０１２６】
また以上の積層工程は、１回の真空引きで一貫して下地層、金属透明電極１３〜対向電極１７までを形成する手順が好ましいが、途中で真空雰囲気から透明基板１１を取り出して異なる形成法を施しても構わない。その際、作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行う等の配慮が必要となる。
【０１２７】
＜封止工程＞
上記積層工程の後には、対向電極１７側からの封止を行う。ここでは、金属透明電極１３および対向電極１７の端子部分を露出させた状態で、透明基板１１との間に金属透明電極１３〜対向電極１７の積層体を覆うように封止材を設ける。
【０１２８】
＜パターン形成工程＞
図４に示すように、上述した積層工程と封止工程との間、または封止工程の後に、紫外線照射によるパターン形成工程を行う。ここでは、素子構造体１０の透明基板１１側からの紫外線ＵＶの照射により、発光機能層１５に設けた紫外線吸収層２１を部分的に変質させ、紫外線吸収層２１に変質部ｂを形成し、変質部ｂに対応する領域を非発光領域Ｂとする。
【０１２９】
尚、このパターン形成工程は、積層工程の後であれば、封止工程の前に行っても良いが、封止工程の後に行うようにすることで、大気中での紫外線照射が可能となるため、工程の簡略化及び製造コストの低減を図ることができる観点から好ましい。
【０１３０】
このパターン形成工程では、素子領域ａ内に発光領域Ａを設定し、この発光領域Ａを反転させた領域に対して、選択的に紫外線ＵＶを照射する。この際、図示したように、発光領域Ａを覆う遮光マスク２３を介して紫外線ＵＶを一括照射するか、または照射領域内を塗りつぶすようにスポット形状の紫外線ＵＶを描画照射する。
【０１３１】
紫外線ＵＶの照射条件としては、紫外線吸収層２１における紫外線ＵＶの照射部分が十分に変質した変質部ｂとなり、素子領域ａにおいてこの変質部ｂに対応する部分が非発光領域Ｂとなり、それ以外の部分が発光領域Ａとなるのに十分な照射量で行われることとする。具体的な一例としては、非発光領域Ｂの輝度が、発光領域Ａの輝度に対して１／１００程度になる照射量で行われる。またこのような紫外線ＵＶの照射は、紫外線ＵＶの照射によって透明基板１１が変色しない範囲で行われる。
【０１３２】
以上のような紫外線の照射条件は、紫外線吸収層２１における紫外線ＵＶの吸収率を考慮し、紫外線の光量および波長によって調整される。
【０１３３】
パターン形成工程において照射される紫外線ＵＶは、波長がＸ線よりも長く、可視光の最短波長よりも短い電磁波をいい、具体的には波長領域が、１〜４００ｎｍの範囲内である。パターン形成工程においては、紫外線ＵＶの他、可視光または赤外線が含まれていても良い。
【０１３４】
紫外線ＵＶの発生手段及び照射手段としては、従来公知の照射装置等を用いて光を発生させて、所定の領域に照射することができる方法であれば、特に限定されない。
【０１３５】
本発明に適用可能な光源としては、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、水素（重水素）ランプ、希ガス（キセノン、アルゴン、ヘリウム、ネオンなど）放電ランプ、窒素レーザー、エキシマレーザー（ＸｅＣｌ、ＸｅＦ、ＫｒＦ、ＫｒＣｌなど）、水素レーザー、ハロゲンレーザー等が挙げられる。
【０１３６】
以上のようなパターン形成工程により、図１および図２に示したように、所望の発光領域Ａがパターン形成された有機電界発光素子１を製造することができる。
【０１３７】
このようにして得られた有機電界発光素子１の駆動においては、金属透明電極１３および対向電極１７のうち、陽極側（ここでは金属透明電極１３）を＋の極性とし、陰極側（ここでは対向電極１７）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良い。尚、印加する交流の波形は任意で良い。
【実施例】
【０１３８】
試料１０１〜試料１１０のボトムエミッション型の各有機電界発光素子を作製した。先ず、試料１０１〜試料１１０の作製における積層工程〜封止工程までを説明する。下記表１には、発光機能層を構成する各層の物性値として、吸収係数ｋ、屈折率ｎ、膜厚Ｚ、これから算出される（ｋ／ｎ）×Ｚの値、および透過率Ｔ（％）を示した。
【０１３９】
＜試料１０１の作製＞
（樹脂基材の準備）
樹脂基材として、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴフィルム、厚さ：１２５μｍ、幅：３５０ｍｍ、Ｔｇ：１１０℃）を準備した。
【０１４０】
（バリアー層の形成）
上記樹脂基材の一主面上に、特開２０１２−５９９号公報の実施例１に記載のバリアーフィルム試料１と同様にしてバリアー層を形成し、樹脂基材上にバリアー層を設けた透明基板を作製した。
【０１４１】
（下地層の形成）
透明基板を真空蒸着装置内に移し、バリアー層上に、下記含窒素化合物Ｎ−１を２５ｎｍの厚さで蒸着して下地層を形成した。
【０１４２】
【化１】
2015220415.tif 000003
【０１４３】
（金属透明電極の形成）
次いで、マスクを介して銀を１０ｎｍの厚さで蒸着し、金属透明電極を形成した。この金属透明電極は、有機電界発光素子の陽極として形成した。
【０１４４】
（発光機能層の形成）
次いで、真空蒸着装置内に装備されている蒸着用るつぼの各々に、正孔注入材料として下記化合物Ｌ−１を、正孔輸送材料として下記化合物Ｍ−１を、緑色発光層のホスト化合物として下記化合物Ｈ−１を、緑色発光層のドーパントとして下記化合物ＧＤ−１を、電子輸送材料として下記化合物Ｅ−１を、電子注入材料としてフッ化リチウム（ＬｉＦ）を、各層の成膜に最適の量を充填した。蒸着用るつぼとしては、モリブデン製またはタングステン製抵抗加熱用材料で作製されたものを用いた。
【０１４５】
【化２】
2015220415.tif 000004
【０１４６】
次いで、真空蒸着装置内の真空度として４×１０-4Ｐａまで減圧した後、化合物Ｌ−１の入った蒸着用るつぼを通電及び加熱して、化合物Ｌ−１を蒸着速度０．１ｎｍ／秒で透明金属電極上に蒸着した。これにより、吸収係数ｋ＝０．２２、屈折率ｎ＝２．２８、膜厚Ｚ＝１０ｎｍの正孔注入層を設けた。
【０１４７】
次いで、化合物Ｍ−１の入った上記蒸着用るつぼを通電及び加熱して、化合物Ｍ−１を蒸着速度０．１ｎｍ／秒で正孔注入層上に蒸着した。これにより、吸収係数ｋ＝０．４０、屈折率ｎ＝２．００、膜厚Ｚ＝１０ｎｍの正孔輸送層を設けた。
【０１４８】
次いで、化合物ＧＤ−１及び化合物Ｈ−１を、化合物ＧＤ−１が５％の濃度になるように蒸着速度０．１ｎｍ／秒で共蒸着した。これにより、吸収係数ｋ＝０．１２５、屈折率ｎ＝１．７９、膜厚Ｚ＝３０ｎｍの緑色発光を呈する発光層を形成した。
【０１４９】
次いで、化合物Ｅ−１を蒸着速度０．１ｎｍ／秒で発光層上に蒸着した。これにより、吸収係数ｋ＝０．０３６、屈折率ｎ＝２．０３、膜厚Ｚ＝３０ｎｍの電子輸送層を形成した。
【０１５０】
さらに、ＬｉＦの入った前記蒸着用るつぼに通電して加熱し、ＬｉＦを蒸着速度０．０５ｎｍ／秒で電子輸送層上に蒸着した。これにより、吸収係数ｋ＝０．００、屈折率ｎ＝１．４０、膜厚Ｚ＝１ｎｍの電子注入層を設けた。
【０１５１】
以上のようにして、（ｋ／ｎ）×Ｚ＜５の各層のみで構成された発光機能層を形成した。
【０１５２】
（対向電極の形成）
その後、アルミニウムを電子注入層上に蒸着し、層厚１１０ｎｍの対向電極を陰極として形成した。
【０１５３】
（封止工程）
透明基板における対向電極までの形成面側を厚さ３００μｍのエポキシ樹脂で覆って封止材とし、更に厚さ１２μｍのアルミニウム箔で覆って保護膜とした後、エポキシ樹脂を硬化させた。ここまでの操作は全て、透明基板を大気雰囲気に接触させることなく、窒素雰囲気下のグローブボックス（純度９９．９９９％以上の高純度窒素ガスの雰囲気下）内で行った。以上により、素子構造体を形成した。
【０１５４】
＜試料１０２〜試料１０７の作製＞
上述した試料１０１の素子構造体までの形成において、正孔輸送材料を下記化合物Ｍ−２に変更した。これにより、下記表１に示すように、吸収係数ｋ＝０．４９、屈折率ｎ＝１．８８、膜厚Ｚ＝２０ｎｍ〜３３０ｎｍの各値を有する正孔輸送層を、試料１０２〜試料１０７のそれぞれにおいて形成した。形成された各正孔輸送層は、物性値（ｋ／ｎ）×Ｚ≧５の紫外線吸収層となる。これ以外は、試料１０１の作製と同様の手順で試料１０２〜試料１０７の作製を行った。
【０１５５】
【化３】
2015220415.tif 000005
【０１５６】
＜試料１０８の作製＞
上述した試料１０１の作製において、正孔注入層の膜厚をＺ＝５５ｎｍに変更したことで、物性値（ｋ／ｎ）×Ｚ≧５の紫外線吸収層となる正孔注入層を形成した。これ以外は、試料１０１の作製と同様の手順で試料１０８の作製を行った。
【０１５７】
＜試料１０９の作製＞
上述した試料１０１の作製において、発光層の膜厚をＺ＝７５ｎｍに変更したことで、物性値（ｋ／ｎ）×Ｚ≧５の紫外線吸収層となる発光層を形成した。これ以外は、試料１０１の作製と同様の手順で試料１０９の作製を行った。
【０１５８】
＜試料１１０の作製＞
上述した試料１０１の作製において、電子輸送材料を下記化合物Ｅ−２に変更した。これにより、下記表１に示すように、吸収係数ｋ＝０．０８９、屈折率ｎ＝１．６５、膜厚Ｚ＝９５ｎｍの電子輸送層を形成した。形成された電子輸送層は、物性値（ｋ／ｎ）×Ｚ≧５の紫外線吸収層となる。これ以外は、試料１０１の作製と同様の手順で試料１１０の作製を行った。
【０１５９】
【化４】
2015220415.tif 000006
【０１６０】
【表１】
2015220415.tif 000007
【０１６１】
尚、上記表１には、各層の紫外線透過率も合わせて示した。
【０１６２】
＜試料１０１〜試料１１０に対するパターン形成工程＞
以上のようにして作製した上記試料１０１〜１１０の各素子構造体に対して、透明基板における発光機能層他を設けた面とは反対側の面、すなわち図１に示す光取り出し面１０ａ側に、紫外線吸収フィルター（五鈴精工硝子株式会社製）を用いたマスクを配置して減圧密着させた。この紫外線吸収フィルターは、３２０ｎｍ以下の波長成分の光透過率が５０％以下のものである。また、この紫外線吸収フィルターを用いたマスクには、発光領域に対応する開口部が設けられており、この開口部から光取り出し面１０ａに紫外線ＵＶが照射される構成となっている。
【０１６３】
次いで、ＵＶテスター（岩崎電気株式会社製、ＳＵＶ−Ｗ１５１：１００ｍＷ／ｃｍ２）を用いて、透明基板１１の光取り出し面１０ａ側から紫外線を照射し、紫外線の照射部を非発光領域Ｂとし、それ以外を発光領域Ａとしてパターン形成した各有機電界発光素子を作製した。
【０１６４】
＜（１）輝度比の評価＞
以上のようなパターン形成工程における紫外線ＵＶの照射を５時間行なった各有機電界発光素子について、紫外線を非照射とした発光領域Ａの輝度が５００ｃｄ／ｃｍ２となる電流で定電流駆動させ、紫外線照射部（非発光領域Ｂ）の輝度を測定した。非発光領域Ｂの輝度の測定結果を、発光領域Ａの輝度を１００とした相対値として算出し、下記表２に示した。
【０１６５】
＜（２）照射時間の評価＞
上述した輝度比の評価に引き続き、さらに紫外線ＵＶの照射を続行し、非発光領域Ｂの輝度が発光領域Ａの輝度の１／１００になるまでの照射時間を調べ、下記表２に示した。
【０１６６】
＜（３）色度差の評価＞
上述した照射時間の評価を行った各有機電界発光素子について、非発光時における発光領域Ａと非発光領域Ｂの色度を測定した。各色度の測定には自動測色計（コニカミノルタ社製、ＣＭ−２６００Ｄ）を用いた。測定した結果は、色度差（Δｂ）として下記表２に示した。
【０１６７】
＜（４）駆動電圧の評価＞
上述した照射時間の評価を行った各有機電界発光素子について、−２０℃の環境下で発光領域Ａの輝度が１０００ｃｄ／ｃｍ２となる駆動電圧を測定した。測定結果は下記表２に示した。
【０１６８】
【表２】
2015220415.tif 000008
【０１６９】
尚、以上の評価における輝度の測定は、分光放射輝度計ＣＳ−２０００（コニカミノルタ社製）を用いて測定した。
【０１７０】
＜評価結果＞
上記表２に示すように、試料１０２〜試料１１０の有機電界発光素子、すなわち発光機能層を構成する何れかの一層が物性値（ｋ／ｎ）×Ｚ≧５の紫外線吸収層である本発明構成の有機電界発光素子は、試料１０１の有機電界発光素子と比較して、（１）輝度比が小さく、（２）照射時間が短いことから、紫外線の照射によって効率的に輝度を低下させて発光領域Ａと非発光領域Ｂとをパターン形成できることが確認された。また（３）色度差（Δｂ）も小さく、紫外線照射による透明基板（樹脂基材）の劣化による変色も小さく抑えられることが確認された。
【０１７１】
また物性値（ｋ／ｎ）×Ｚの値が大きいほど、（１）輝度比が小さく、（２）照射時間が短く、（３）色度差（Δｂ）が小さい傾向が見られたことから、物性値（ｋ／ｎ）×Ｚの値が大きいほど効率的に発光領域Ａと非発光領域Ｂとをパターン形成できることが確認された。さらに（４）駆動電圧を見ると、試料１０２〜試料１１０の本発明構成の有機電界発光素子は、一般的に駆動電圧が上がる低温環境下でも駆動電圧５Ｖ以下での駆動が可能であることが確認された。そして物性値（ｋ／ｎ）×Ｚ≦８５であれば、駆動電圧を４Ｖ未満に抑えることができるため、物性値は５≦（ｋ／ｎ）×Ｚ≦８５が好ましいと言える。
【０１７２】
また試料１０２〜試料１０７の評価結果に見られるように、吸収係数ｋが大きい材料で構成される正孔輸送層を紫外線吸収層とすることにより、膜厚Ｚの調整によって物性値（ｋ／ｎ）×Ｚを広い範囲で任意に設定できる。
【符号の説明】
【０１７３】
１…有機電界発光素子、１１…透明基板、１３…金属透明電極、１５…発光機能層、１５ａ…正孔注入層、１５ｂ…正孔輸送層（紫外線吸収層）、１５ｃ…発光層、１５ｄ…電子輸送層、１５ｅ…電子注入層、１７…対向電極（光反射性電極）、２１…紫外線吸収層、２３…マスク、Ａ…発光領域、Ｂ…非発光領域、ｂ…変質部、ｕｖ…紫外線
【図１】
2015220415.tif 000009
【図２】
2015220415.tif 000010
【図３】
2015220415.tif 000011
【図４】
2015220415.tif 000012