(57)【要約】  本発明の課題は、発光表示パターンの形状精度（鮮鋭性）に優れ、高い発光輝度を有し、発光パターンの切り替えが可能で、同一表示領域中に異なる画像を個別又は同時に表示することができる有機ＥＬ素子の製造方法等を提供することである。  本発明の有機ＥＬ素子の製造方法は、透明基板上に、第１透明電極、第１有機機能層ユニット、第２透明電極、第２有機機能層ユニット、第３透明電極及び透明封止部材を有する有機ＥＬ素子を製造する方法で、第１有機機能層ユニット及び第２有機機能層ユニットは、個別又は同時に電気的駆動による発光ができ、透明基板側と透明封止部材側から、異なるパターンで光照射を行い、第１有機機能層ユニット及び第２有機機能層ユニットに、発光機能が変調されている領域と、変調されていない領域とで構成される異なる表示画像を形成することを特徴とする。
2015001922.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板上に、少なくとも第１透明電極、第１有機機能層ユニット、第２透明電極、第２有機機能層ユニット、第３透明電極及び透明封止部材をこの順で有する有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、
前記第１有機機能層ユニット及び第２有機機能層ユニットは、それぞれ独立して、個別又は同時に電気的駆動による発光を可能とし、
前記透明基板側と前記透明封止部材側から、それぞれ異なるパターンで光照射を行い、前記第１有機機能層ユニット及び第２有機機能層ユニットに、発光機能が変調されている領域と、変調されていない領域とで構成されるそれぞれ異なる表示画像を形成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】
前記光照射によるパターニング方法が、照射光源として紫外線を用い、前記透明基板側及び前記透明封止部材側からそれぞれ異なる表示画像をパターニングする方法であ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】
前記第１透明電極、第２透明電極及び第３透明電極から選ばれる少なくとも一つの電極を、薄膜金属により形成することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項４】
前記第１透明電極、第２透明電極及び第３透明電極の全ての電極を、薄膜金属により形成することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項５】
前記第１透明電極、第２透明電極及び第３透明電極のなかで、前記第２透明電極の膜厚を最も厚く設定することを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一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】
前記薄膜金属により形成する電極が、薄銀電極であることを特徴とする請求項３から請求項５までのいずれか一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】
前記薄銀電極の下部に、窒素及び硫黄から選択される少なくとも一種の原子を有する有機化合物を含有する下地層を設けることを特徴とする請求項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】
前記第１透明電極と第３透明電極を、陽極として形成することを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか一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】
前記第１透明電極と第３透明電極を、陰極として形成することを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか一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１０】
請求項１から請求項９までのいずれか一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有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
透明基板上に、少なくとも、第１透明電極、第１有機機能層ユニット、第２透明電極、第２有機機能層ユニット、第３透明電極及び透明封止部材をこの順で有し、前記第１有機機能層ユニット及び第２有機機能層ユニットが、光照射により形成したそれぞれ異なる画像を表示する機能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。
【請求項１１】
請求項１０に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を具備したことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスモジュール。
【請求項１２】
前記有機エレクトロルミネッセンス素子を構成する透明基板の発光面側に、偏光部材、ハーフミラー部材又は黒色フィルターを有することを特徴とする請求項１１に記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュール。
【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、それにより製造される有機エレクトロルミネッセンス素子と、それを具備した有機エレクトロルミネッセンスモジュールに関する。より詳しくは、発光ムラがなく、表示画像形状の鮮明度が高く、発光パターンの切り替えが可能な有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、平面状の光源体として、導光板を用いた発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ、略称：ＬＥＤ）及び有機発光ダイオード（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ、略称：ＯＬＥＤ、以下、有機エレクトロルミネッセンス素子ともいう。）が注目されている。導光板ＬＥＤについては、一般照明のみならず、液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ、略称：ＬＣＤ）用バックライトなど、様々な場面、用途で使用されるようになってきた（例えば、特許文献１参照。）。【０００３】
特に、２００８年頃から、携帯用端末として、スマートデバイス（例えば、スマートフォン、タブレット等。）の生産量が大きく伸長し、そこには、導光板ＬＥＤが広く使用されている。【０００４】
主には、メインディスプレイ（例えば、ＬＣＤ）のバックライト用途であるが、その他の使用用途として、デバイス下部にある共通機能キーボタンのバックライトとしても、導光板ＬＥＤが組み込まれることが多くなっている。【０００５】
共通機能キーボタンには、主に、ホーム（四角形などのマークで表示）、戻る（矢印マークなどで表示）、検索（虫眼鏡マークなどで表示）の３種類が使用されることが多い。【０００６】
前述の特許文献１に記載されている方法では、これら共通機能キーボタンは、カバーガラスに表示したいマークのパターンを印刷しておき、カバーガラスの内部に上記のような導光板ＬＥＤを設置し、必要な場面に応じてＬＥＤが発光して光が導光板（フィルム）を通して導光され、パターン部分に印刷されたドット形状の拡散部材を通して表示側へ光を取り出す構成になっている。【０００７】
しかしながら、特許文献１で開示されている方法では、表示画面上の同一の位置に異なる形状の画像を表示することができない。【０００８】
一方、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造時に、有機機能層あるいは構成電極層の少なくとも一層にフォトマスクを介して、紫外光を照射して発光機能を失活させ、所定のパターン領域の発光機能を変化させる特定の発光パターンを有する有機発光素子が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。【０００９】
しかしながら、特許文献２で開示されている方法でも、形成することのできるパターンは、同一平面上の異なる領域には異なる一つのパターンを形成することはできるが、同一の領域内に、異なる二つ以上のパターンを形成することができない。【００１０】
また、有機エレクトロルミネッセンス素子の作製時に、マスクによりキー表示に対応した形状をパターニングすることも可能ではあるが、この方法でも、場面表示に応じて、同一場所に、任意のマーク形状を切り替えるような複数の発光パターンを表示することは不可能であった。【００１１】
さらに、製膜時にマスクを用いたパターニング形成方法では、表示パターン画像の解像度が低いという問題点もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許第８，３３０，７２４号明細書
【特許文献２】特開２０１２−２８３３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、発光表示パターンの表示画像の形状精度（鮮明度）に優れ、高い発光輝度を有し、発光パターンの切り替えが可能で、同一表示領域中に異なる複数の画像を個別又は同時に表示することができる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、更には、当該有機エレクトロルミネッセンス素子を具備した有機エレクトロルミネッセンスモジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者は、上記課題を解決すべく、鋭意検討を進めた結果、透明基板上に、少なくとも、第１透明電極、第１有機機能層ユニット、第２透明電極、第２有機機能層ユニット、第３透明電極及び透明封止部材を有し、２つの有機機能層ユニットは個別又は同時に電気的駆動による発光を可能とし、透明基板側と透明封止部材側から、個別に光照射を行い、各有機機能層ユニットに、発光機能が変調されている領域と、変調されていない領域とで構成されるそれぞれ異なる表示画像を形成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、発光表示パターンの形状精度（鮮明度）に優れ、高い発光輝度を有し、発光パターンの切り替えが可能で、同一表示領域中に異なる画像を個別又は同時に表示することができる有機エレクトロルミネッセンス素子を製造することができることを見出し、本発明に至った。【００１５】
すなわち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。【００１６】
１．透明基板上に、少なくとも、第１透明電極、第１有機機能層ユニット、第２透明電極、第２有機機能層ユニット、第３透明電極及び透明封止部材をこの順で有する有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、
前記第１有機機能層ユニット及び第２有機機能層ユニットは、それぞれ独立して、個別又は同時に電気的駆動による発光を可能とし、
前記透明基板側と前記透明封止部材側から、それぞれ異なるパターンで光照射を行い、前記第１有機機能層ユニット及び第２有機機能層ユニットに、発光機能が変調されている領域と、変調されていない領域とで構成されるそれぞれ異なる表示画像を形成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。【００１７】
２．前記光照射によるパターニング方法が、照射光源として紫外線を用い、前記透明基板側及び前記透明封止部材側からそれぞれ異なる表示画像をパターニングする方法であることを特徴とする第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】
３．前記第１透明電極、第２透明電極及び第３透明電極から選ばれる少なくとも一つの電極を、薄膜金属により形成することを特徴とする第１項又は第２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】
４．前記第１透明電極、第２透明電極及び第３透明電極の全ての電極を、薄膜金属により形成することを特徴とする第１項又は第２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。【００２０】
５．前記第１透明電極、第２透明電極及び第３透明電極のなかで、前記第２透明電極の膜厚を最も厚く設定することを特徴とする第１項から第４項までのいずれか一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。【００２１】
６．前記薄膜金属により形成する電極が、薄銀電極であることを特徴とする第３項から第５項までのいずれか一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。【００２２】
７．前記薄銀電極の下部に、窒素及び硫黄から選択される少なくとも一種の原子を有する有機化合物を含有する下地層を設けることを特徴とする第６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。【００２３】
８．前記第１透明電極と第３透明電極を、陽極として形成することを特徴とする第１項から第７項までのいずれか一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。【００２４】
９．前記第１透明電極と第３透明電極を、陰極として形成することを特徴とする第１項から第７項までのいずれか一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。【００２５】
１０．第１項から第９項までのいずれか一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有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
透明基板上に、少なくとも、第１透明電極、第１有機機能層ユニット、第２透明電極、第２有機機能層ユニット、第３透明電極及び透明封止部材をこの順で有し、前記第１有機機能層ユニット及び第２有機機能層ユニットが、光照射により形成したそれぞれ異なる画像を表示する機能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。【００２６】
１１．第１０項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を具備したことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスモジュール。【００２７】
１２．前記有機エレクトロルミネッセンス素子を構成する透明基板の発光面側に、偏光部材、ハーフミラー部材又は黒色フィルターを有することを特徴とする第１１項に記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュール。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の上記手段により、発光表示パターン画像の形状表示精度（鮮明度）に優れ、高い発光輝度を有し、発光パターンの切り替えが可能で、同一表示領域中に異なる画像を個別又は同時に表示することができる有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法と、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、更には、有機エレクトロルミネッセンス素子を具備した有機エレクトロルミネッセンスモジュールを提供することができる。【００２９】
本発明の効果の発現機構・作用機構については、明確にはなっていないが、以下のように推察している。【００３０】
本発明者は、同一領域内に、異なる画像を表示することができる方法について、検討を進めた結果、有機エレクトロルミネッセンス素子の構成として、少なくとも、第１透明電極、第１有機機能層ユニット、第２透明電極、第２有機機能層ユニット、第３透明電極及び透明封止部材からなる構成とし、前記透明基板側と前記透明封止部材側から、それぞれ異なるパターンで光照射を行い、前記第１有機機能層ユニット及び第２有機機能層ユニットに、発光機能が変調されている領域と、変調されていない領域とで構成されるそれぞれ異なる表示画像を形成し、第１有機機能層ユニットと第２有機機能層ユニットを、それぞれ独立して、個別又は同時に電気的駆動により発光させることにより、同一領域内で、鮮明度の高い異なる画像情報を、任意に、かつ瞬時に表示することができる有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を見出したものである。【００３１】
また、本発明においては、第１透明電極〜第３透明電極を全て透明電極により構成することにより、表示されている画像を、異なる角度から観察しても、色の変化が生じにくく、優れた視認性を発現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】有機エレクトロルミネッセンス素子の構成の一例を示す概略断面図
【図２Ａ】第１有機機能層ユニット及び第２有機機能層ユニットに形成する２つの異なる表示画像の一方の例を示す模式図
【図２Ｂ】第１有機機能層ユニット及び第２有機機能層ユニットに形成する２つの異なる表示画像の他方の例を示す模式図
【図３】２つの異なる画像を表示する方法の一例を説明する模式図
【図４Ａ】第１有機機能層ユニット及び第２有機機能層ユニットに形成する２つの異なる表示画像の一例を示す模式図
【図４Ｂ】第１有機機能層ユニット及び第２有機機能層ユニットに形成する２つの異なる表示画像の他の一例を示す模式図
【図４Ｃ】第１有機機能層ユニット及び第２有機機能層ユニットに形成する２つの異なる表示画像の他の一例を示す模式図
【図４Ｄ】第１有機機能層ユニット及び第２有機機能層ユニットに形成する２つの異なる表示画像とその合成表示画像の一例を示す模式図
【図５】有機エレクトロルミネッセンス素子を具備した有機エレクトロルミネッセンスモジュールの構成の一例を示す概略断面図
【図６Ａ】実施例で作製した有機ＥＬ素子１０１の構成Ａを示す概略断面図
【図６Ｂ】実施例で作製した有機ＥＬ素子１０３の構成Ｂを示す概略断面図
【図６Ｃ】実施例で作製した有機ＥＬ素子１０４の構成Ｃを示す概略断面図
【図７Ａ】実施例で作製した有機ＥＬ素子１０５の構成Ｄを示す概略断面図
【図７Ｂ】実施例で作製した有機ＥＬ素子１０６の構成Ｅを示す概略断面図
【図７Ｃ】実施例で作製した有機ＥＬ素子１０７の構成Ｆを示す概略断面図
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子と略記する。）の製造方法は、透明基板上に、少なくとも、第１透明電極、第１有機機能層ユニット、第２透明電極、第２有機機能層ユニット、第３透明電極及び透明封止部材をこの順で有する有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、前記第１有機機能層ユニット及び第２有機機能層ユニットは、それぞれ独立して、個別又は同時に電気的駆動による発光を可能とし、前記透明基板側と前記透明封止部材側から、それぞれ異なるパターンで光照射を行い、前記第１有機機能層ユニット及び第２有機機能層ユニットに対し、発光機能が変調されている領域と、変調されていない領域とで構成されるそれぞれ異なる表示画像を形成することを特徴とする。この特徴は、請求項１から請求項１２までの請求項に係る発明に共通する技術的特徴である。
【００３４】
本発明の有機ＥＬ素子の製造方法においては、さらに、本発明に係る光照射によるパターニング方法が、照射光源として紫外線を用いて、前記透明基板側及び前記透明封止部材側からそれぞれ異なる表示画像をパターニングする方法とすることが、より鮮明度の高いシャープな表示画像を形成することができる観点から好ましい態様である。
【００３５】
また、前記第１透明電極、第２透明電極及び第３透明電極から選ばれる少なくとも一つの電極を、薄膜金属により形成すること、さらには前記第１透明電極、第２透明電極及び第３透明電極の全ての電極を、薄膜金属により形成することが、異なる角度から観察した際に、色相の変化が無く、表示画像の視認性を向上させることができる観点から好ましい。
【００３６】
また、前記第１透明電極、第２透明電極及び第３透明電極のなかで、前記第２透明電極の膜厚を最も厚く設定することが、一方の面側から、有機機能層ユニットに特定のパターンで光照射した際に、他方の面側に配置されている有機機能層ユニットに対する光照射の影響を防止することができる観点から好ましい。
【００３７】
また、前記薄膜金属により形成する電極が、薄銀電極であることが、より高い透明性を得ることができる観点から好ましい。
【００３８】
また、薄銀電極の下部に、窒素及び硫黄から選択される少なくとも一種の原子を有する有機化合物を含有する下地層を設けること、その上に形成する薄銀電極の均一性を高めることができる観点から好ましい。
【００３９】
また、前記第１透明電極と第３透明電極を、陽極として形成すること、あるいは前記第１透明電極と第３透明電極を、陰極として形成することが、駆動回路の設計が容易になる点から好ましい。
【００４０】
また、本発明の有機ＥＬ素子は、有機ＥＬモジュールに好適に具備され得る。
【００４１】
本発明の有機ＥＬモジュールの構成としては、有機ＥＬ素子を構成する支持基板の発光面側に、偏光部材、ハーフミラー部材又は黒色フィルターを有することが、非発光時に、明瞭な黒色画像を表示することができる点から好ましい。
【００４２】
以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態と態様について、その詳細を説明する。なお、本発明において、数値範囲を表す「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用している。
【００４３】
《有機ＥＬ素子の構成》
（有機ＥＬ素子の全体構成概要）
本発明の有機ＥＬ素子の製造方法により製造する有機ＥＬ素子の構成は、透明基板上に、少なくとも、第１透明電極、第１有機機能層ユニット、第２透明電極、第２有機機能層ユニット、第３透明電極及び透明封止部材をこの順で構成され、前記第１有機機能層ユニット及び第２有機機能層ユニットは、それぞれ独立して、個別又は同時に電気的駆動による発光を可能とし、前記透明基板側と前記透明封止部材側から、それぞれ異なるパターンで光照射を行い、前記第１有機機能層ユニット及び第２有機機能層ユニットに、光照射により、発光機能が変調されている領域と、変調されていない領域とで構成されるそれぞれ異なる表示画像を形成することを特徴とする。
【００４４】
図１は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の構成の一例を示す概略断面図である。
【００４５】
図１に示すように、有機ＥＬ素子ＥＬは、透明基板１上に、第１透明電極Ａ、第１有機機能層ユニットＵ１、第２透明電極Ｂ、第２有機機能層ユニットＵ２、第３透明電極Ｃ及び透明封止部材Ｄから構成されている。
【００４６】
第１有機機能層ユニットＵ１及び第２有機機能層ユニットＵ２には、それぞれ異なる表示画像が形成されている。表示画像の形成方法としては、有機ＥＬ素子の製造過程で、図１に示すように、有機ＥＬ素子（ＥＬ）を作製した後、透明基板１側からマスク部材を介して光照射Ｌ１を行い、第１有機機能層ユニットＵ１に、光照射Ｌ１により発光機能が変調されている領域と、変調されていない領域とを形成して、特定の表示画像を形成する。同様に、透明封止部材Ｄ側から光照射Ｌ２を行い、第２有機機能層ユニットＵ２に発光機能が変調されている領域と、変調されていない領域とを形成して、第１有機機能層ユニットＵ１に形成した画像とは異なる特定の表示画像を形成する。詳細な作製方法については、後述の有機ＥＬ素子の製造方法で説明する。
【００４７】
また、第１透明電極Ａと、第２透明電極Ｂ間はリード線２０Ａで配線され、それぞれの接続端子に駆動電源Ｖ１より２〜４０Ｖの範囲内の電圧を印加することにより、第１有機機能層ユニットＵ１を独立して発光させる。同様に、第２透明電極Ｂと、第３透明電極Ｃ間もリード線２０Ｂで配線され、それぞれの接続端子に駆動電源Ｖ２より２〜４０Ｖの範囲内の電圧を印加することにより、第２有機機能層ユニットＵ２を、第１有機機能層ユニットＵ１とは異なる画像で、独立して発光させる。
【００４８】
上記のような構成の有機ＥＬ素子においては、発光時にはそれぞれ異なる画像を表示するが、非発光時には、形成したパターンは、全く出現しない構成となっている。
【００４９】
（有機ＥＬ素子の画像表示）
次いで、本発明の有機ＥＬ素子により表示する異なる画像について説明する。
【００５０】
上記のように、本発明の有機ＥＬ素子においては、第１有機機能層ユニットＵ１と、第２有機機能層ユニットＵ２とで、異なる画像表示を行う。
【００５１】
図２Ａ及び図２Ｂは、第１有機機能層ユニットＵ１及び第２有機機能層ユニットＵ２が形成する２つの異なる表示画像の一例を示す模式図である。
【００５２】
例えば、第１透明電極Ａと、第２透明電極Ｂ間に駆動電源Ｖ１を印加して、図２Ａで示すような上向き矢印画像２２Ａを表示する。この時、背景２１は、光照射により形成された発光機能が変調されている領域、すなわち、光照射により発光機能が失活している非発光領域である。上向き矢印画像２２Ａは、光照射を行わなかった変調されていない領域、すなわち発光機能を維持している発光領域に形成され、表示画像として上向き矢印画像２２Ａを表示する。
【００５３】
同様に、第２透明電極Ｂと、第３透明電極Ｃ間に駆動電源Ｖ２を印加して、図２Ｂで示す下向き矢印画像２２Ｂを表示する。この時、背景２１は、光照射により形成された発光機能が変調されている領域、すなわち非発光領域である。下向きの矢印画像２２Ｂは、光照射を行わなかった変調されていない領域、すなわち発光領域として形成され、表示画像として下向き矢印画像２２Ｂを表示する。
【００５４】
図３は、２つの異なる画像を表示する方法の一例を説明する模式図である。
【００５５】
図２に示すような上向き矢印画像及び下向き矢印画像をそれぞれ独立して表示する方法について、更に説明する。
【００５６】
図３において、画像Ｅは、第１透明電極Ａと第２透明電極Ｂに挟まれた、第１有機機能層ユニットＵ１の発光パターン（図２における上向き矢印画像２２Ａ）であり、画像Ｆは、第２透明電極Ｂと第３透明電極Ｃに挟まれた、第２有機機能層ユニットＵ２の発光パターン（図２に９おける下向き矢印画像２２Ｂ）である。
【００５７】
図３においては、画像Ｅと画像Ｆとはそれぞれ重なり合わない状態で表示されているが、重なり合って画像表示を行う方法でも良い。
【００５８】
図４は、有機機能層ユニットＵ１及び有機機能層ユニットＵ２に形成する２つの異なる表示画像の他の例を示す模式図である。
図２Ａ、図２Ｂ及び図３においては、表示画像として、上向き及び下向きの矢印画像を例に説明したが、本発明の有機ＥＬ素子においては、その他に、適用する分野に応じて、図４Ａに示したような「○」、「×」表示、図４Ｂに示したような異なる種類の交通標識の表示、図４Ｃに示したような横断歩道等における信号表示（「進め」と「止まれ」）、図４Ｄに示したような異なる幾何学図形のそれぞれを個別に表示するとともに、両者を組み合わせた同時表示（合成パターン）する方法等も挙げることができる。なお、本発明の有機ＥＬ素子においては、上記で例示したような表示画像形状を変化させることのほかに、有機機能層ユニットＵ１と有機機能層ユニットＵ２とで発光色をそれぞれ変化させる方法、例えば、図４Ｃのような構成においては、「進め」の表示を青色とし、「止まれ」の表示を赤色として表示することもできる。
【００５９】
《異なる発光パターンを有する有機ＥＬ素子の製造方法》
本発明において、本発明の異なる発光パターンを有する有機ＥＬ素子は、少なくとも一対の透明電極間に有機機能層ユニットを有する構成を、少なくとも２つ積層した構成からなり、状態に応じて、異なる発光パターンを切り替えて表示が可能なことを特徴とする。
【００６０】
なお、ここでいう「発光パターン」とは、有機ＥＬ素子により表示される、例えば、図２Ａ、図２Ｂ及び図４Ａ〜図４Ｄで例示したような図案（図の柄や模様）、文字、画像等の画像形状情報や、それに加えて、有機機能層ユニットＵ１と有機機能層ユニットＵ２とで異なる発光色で発光させる色情報を含むものとする。
【００６１】
ここでは、一例として、図１に示す有機ＥＬ素子（ＥＬ）の製造方法を説明する。
【００６２】
（１）積層工程
本発明の有機ＥＬ素子（ＥＬ）は、透明基板１上に、第１透明電極Ａ、第１有機機能層ユニットＵ１、第２透明電極Ｂ、第２有機機能層ユニットＵ２、第３透明電極Ｃ及び透明封止部材Ｄをこの順で積層する工程（積層工程）により製造することができる。
【００６３】
まず、透明基板１を準備し、当該透明基板１上に、第１透明電極の形成物質、例えば、陽極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲内の膜厚になるように、蒸着法やスパッタリング法等の方法により、第１透明電極Ａを形成する。
【００６４】
次に、この第１透明電極Ａ上に、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層等を順に積層して、第１有機機能層ユニットＵ１を形成する。
【００６５】
これらの各層の形成方法としては、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、蒸着法、印刷法等があるが、均質な層が得られやすく、かつ、ピンホールが生成しにくい等の点から、真空蒸着法又はスピンコート法が特に好ましい。さらに、層ごとに異なる形成法を適用してもよい。これらの各層の形成に蒸着法を採用する場合、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、一般にボート加熱温度として５０〜４５０℃の範囲内で、真空度として１×１０−６〜１×１０−２Ｐａの範囲内で、蒸着速度として０．０１〜５０ｎｍ／秒の範囲内で、基板温度として−５０〜３００℃の範囲内で、層厚として０．１〜５μｍの範囲内で、各条件を適宜選択することが望ましい。
【００６６】
これらの層を形成した後、その上に第２透明電極Ｂを形成する。
【００６７】
次いで、第１有機機能層ユニットＵ１の形成と同様にして、第２有機機能層ユニットＵ２の各層を形成する。
【００６８】
以上のようにして第２有機機能層ユニットＵ２を形成した後、この上部に第３透明電極Ｃを、蒸着法やスパッタ法などの製膜法によって形成する。
【００６９】
（２）封止工程
上記積層工程の後には、有機ＥＬ素子（ＥＬ）を封止する処理（封止工程）を行う。
【００７０】
すなわち、透明基板１上に、少なくとも第１有機機能層ユニットＵ１及び第２有機機能層ユニットＵ２を外気から遮断するための透明封止部材Ｄを設ける。
【００７１】
（３）光照射工程
本発明においては、第１有機機能層ユニットＵ１及び第２有機機能層ユニットＵ２を形成して封止した後、透明基板１側と透明封止部材Ｄ側から、それぞれ異なるパターンで光照射Ｌ１及びＬ２を行い、発光機能が変調されている領域と、変調されていない領域とに区画する２つの異なる表示画像（発光パターン）を形成するパターニング方法を用いて、有機ＥＬ素子を製造することを特徴とする。
【００７２】
ここで、光照射により発光機能を変調させるとは、光照射により、発光ユニットを構成する材料の発光機能を失活あるいは低下させることをいうが、本発明において、特に、正孔輸送材料等の機能を変化させることにより、当該発光ユニットの発光機能を変化させる方法が好ましい。
【００７３】
光照射工程における光照射方法としては、第１有機機能層ユニットＵ１及び第２有機機能層ユニットＵ２の所定パターン領域に、所定の光照射することで当該照射部分を輝度が変化した発光領域とすることができれば、いずれの方法であってもよく、特定の方法に限定されるものではない。
【００７４】
本発明においては、光照射工程において照射される光は、紫外線、可視光線又は赤外線を有していてもよいが、特に、紫外線を含む光照射であることが好ましい。
【００７５】
ここで、本発明でいう紫外線とは、その波長がＸ線よりも長く、可視光線の最短波長より短い電磁波をいい、具体的には波長が１〜４００ｎｍの範囲内の光である。
【００７６】
紫外線の発生手段及び照射手段は、従来公知の装置等により紫外線を発生させ、かつ、照射すればよく、特段の制限を受けるものではない。具体的な光源としては、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、各種可視（ＬＤ）−赤外レーザーの高調波（ＹＡＧレーザーのＴＨＧ（Ｔｈｉｒｄ  ＨａｒｍｏｎｉｃＧｅｎｅｒａｔｉｏｎ）光など）等が挙げられる。
【００７７】
このような光照射工程は、封止工程の後に行うことが好ましい。
【００７８】
以上により、２つの異なる発光パターンを有する有機ＥＬ素子（ＥＬ）を製造することができる。このような有機ＥＬ素子（ＥＬ）の製造においては、１回の真空引きで一貫して第１透明電極Ｄ〜第３透明電極Ｃまで作製するのが好ましいが、途中で真空雰囲気から透明基板１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。
【００７９】
また、このようにして得られた有機ＥＬ素子（ＥＬ）に直流電圧を印加する場合には、第１透明電極Ａを陽極、第２透明電極Ｂを陰極及び陽極、第３透明電極Ｃを陰極として構成してもよく、また、第１透明電極Ａを陰極、第２透明電極Ｂを陽極及び陰極、第３透明電極Ｃを陽極として構成してもよい。本発明においては、駆動回路の設計の容易性から、第１透明電極Ａと第３透明電極Ｃを陽極として作用させ、第２透明電極Ｂを陰極として作用させる駆動方式、あるいは第１透明電極Ａと第３透明電極Ｃを陰極として作用させ、第２透明電極Ｂを陽極として作用させる駆動方式がより好ましい。
【００８０】
《有機ＥＬ素子の発光パターンの形成方法》
２つの第１有機機能層ユニットＵ１及び第２有機機能層ユニットＵ２を有する有機ＥＬ素子に光照射して発光輝度を変化、低減させる場合、封止工程を終えた有機ＥＬ素子の一方の面側からの一括光照射では、当然のことながら、それぞれの発光ユニットで異なった図柄やマークを表示させることができなくなる。
【００８１】
本発明では、上述のように光照射を透明基板側と透明封止部材側から行い、それぞれ異なる表示画像をパターニングする方法であることを特徴とする。
【００８２】
この光照射においては、光照射工程で、例えば、第１有機機能層ユニットＵ１の発光パターン形成時に、照射した光が第２透明電極Ｂを通過し、第２有機機能層ユニットＵ２に影響を与えないこと、あるいは、第２有機機能層ユニットＵ２の発光パターン形成時に、照射した光が第２透明電極Ｂを通過し、第１有機機能層ユニットＵ１に影響を与えないように、条件を設定することが、精度が高く、鮮明度に優れたシャープな発光パターン（表示画像）を形成する上では、重要となる。
【００８３】
上記のような不要な光照射（光漏れ）を防止する方法としては、第１透明電極、第２透明電極及び第３透明電極のなかで、第２透明電極の膜厚を最も厚く設定して、不要な光の通過を防止する方法、照射する光の光量を最適条件に制御する方法、例えば、透明基板側から紫外線を照射する場合には、紫外線は通過する第１透明電極Ａや第１有機機能層ユニットＵ１の構成層に段階的に吸収されるため、最終的に、第２透明電極Ｂに到着しないあるいは通過しない光量となるように設定することが好ましい。
【００８４】
また、光強度、あるいは照射時間等を適宜調整して、光照射量を制御することにより、当該光照射量に応じて光照射部分の発光輝度を変化させることが可能である。光照射量が多いほど発光輝度は減衰し、光照射量が少ないほど発光輝度の減衰率は小さい。したがって、光照射量が０、すなわち、光未照射の場合には、発光輝度は最大である。また、光照射、例えば、紫外線照射のケースでは、表面側から照射された紫外光は、上記のように有機機能層内を通過するに従って、吸収及び減衰するため、第２透明電極に到達する際には、その光量がかなり低下し、第２透明電極を通過して、他方の有機機能層ユニットに影響を与える確率は低くなる。
【００８５】
なお、本発明においては、各有機層を通過する際の光減衰率の尺度となる各有機層の光吸収率は、例えば、各有機層の光学定数（屈折率ｎ、消衰係数ｋ）を求め、この測定値を元にシミュレーションを行うことで求めることができる。
【００８６】
また、有機層や中間電極の膜厚を調整することで、第２透明電極を通過する光を低く抑えることができる。
【００８７】
以下、図面を用いて、図１で示される有機ＥＬ素子１について、より詳細に説明する。
【００８８】
本発明の有機ＥＬ素子の製造方法においては、有機ＥＬ素子の各構成要素の成膜及び透明封止部材Ｄで封止した後、透明基板１側及び透明封止部材Ｄ側からそれぞれ異なる表示画像を、光照射によりパターニングする。
【００８９】
光照射工程においては、例えば、図２Ａに示すような発光形状を得るため、図２Ａの非照射領域２２Ａ（変調されていない領域、発光領域）に光が当たらないよう、非透過加工したマスク板を用意する。次に、第１ステップとして、透明基板１側から、図２Ａの発光位置と上記マスク板を位置合わせしてマスク板を固定する。位置合わせ終了後、光照射工程を実施し、矢印形状の周囲部（照射領域２１）を輝度変化させる。第２ステップとして、透明封止基板Ｄ側から、図２Ｂの発光位置と上記マスク板を位置合わせしてマスク板を固定する。位置合わせ終了後、光照射工程を実施し、矢印形状の周囲部（照射領域２１）を輝度変化させる。
【００９０】
このようにして作製された有機ＥＬ素子（ＥＬ）は、第１有機機能層ユニットＵ１のみを駆動すれば、図２Ａに示すような上向き矢印形状の発光パターン２２Ａが観測され、第２有機機能層ユニットＵ２のみを駆動すれば、図２Ｂに示す下向き矢印形状の発光パターン２２Ｂが観測される。
【００９１】
第１有機機能層ユニットＵ１及び第２有機機能層ユニットＵ２の駆動電圧Ｖ１及びＶ２による電気的駆動は、位置センサー等の情報に基づいて、ドライバーＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）で制御される。
【００９２】
なお、上記発光パターンにおいては、第１有機機能層ユニットＵ１及び第２有機機能層ユニットＵ２の発光色は任意であり、同一であっても、異なっていてもよい。
【００９３】
《有機ＥＬ素子の構成材料》
次いで、有機ＥＬ素子を構成する各構成要素の詳細について説明する。
【００９４】
〔透明基板〕
本発明の有機ＥＬ素子に適用可能な透明基板１としては、例えば、ガラス、プラスチック等の透明材料を挙げることができる。好ましく用いられる透明基板１としては、ガラス、石英、樹脂フィルムを挙げることができる。本発明でいう「透明基材」とは、光波長５５０ｎｍでの光透過率が５０％以上である基材であり、好ましくは。７０％以上であり、より好ましくは８０％以上の基材である。
【００９５】
ガラス材料としては、例えば、シリカガラス、ソーダ石灰シリカガラス、鉛ガラス、ホウケイ酸塩ガラス、無アルカリガラス等が挙げられる。これらのガラス材料の表面には、隣接する層との密着性、耐久性、平滑性の観点から、必要に応じて、研磨等の物理的処理、無機物又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を形成することができる。
【００９６】
樹脂フィルムを構成材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（略称：ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（略称：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（略称：ＴＡＣ）、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（略称：ＣＡＰ）、セルロースアセテートフタレート、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類及びそれらの誘導体、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、ノルボルネン略称：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（略称：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、アクリル及びポリアリレート類、アートン（商品名ＪＳＲ社製）及びアペル（商品名三井化学社製）等のシクロオレフィン系樹脂（略称：ＣＯＰ）等を挙げることができる。
【００９７】
透明基板１の表面は、表面活性化処理により親水化されていることが好ましい。このような表面活性化処理としては、例えば、コロナ処理、プラズマ処理、フレーム処理が挙げられる。
【００９８】
本発明の有機ＥＬ素子においては、上記説明した透明基板１では、必要に応じて、ガスバリアー層を設ける構成であってもよい。
【００９９】
ガスバリアー層を形成した透明基板１は、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された温度２５±０．５℃、相対湿度９０±２％における水蒸気透過度が、１×１０−３ｇ／ｍ２・２４ｈ以下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された酸素透過度が、１×１０−３ｍｌ／ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ（１ａｔｍは、１．０１３２５×１０５Ｐａである）以下であって、温度２５±０．５℃、相対湿度９０±２％における水蒸気透過度が、１×１０−３ｇ／ｍ２・２４ｈ以下であることが好ましい。
【０１００】
ガスバリアー層を形成する材料としては、水分や酸素など、有機ＥＬ素子の劣化をもたらすものの系内へ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、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素などの無機物により構成されている無機層を挙げることができる。更に、ガスバリアー層の脆弱性を改良するため、これら無機層と有機材料からなる有機層との積層構造とす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構成であることが好ましい。
【０１０１】
〔透明電極〕
本発明に係る第１透明電極〜第３透明電極は、いずれも透明電極である。ここでいう「透明」とは、光波長５５０ｎｍでの光透過率が５０％以上であることをいう。
【０１０２】
第１透明電極〜第３透明電極に用いることのできる材料群としては、通常、有機ＥＬ素子の電極形成に使用可能な全ての金属材料を使用することができる。具体的には、アルミニウム、銀、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／同混合物、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、ＩＴＯ（酸化インジウム・スズ（Ｉｎｄｉｕｍｕ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ：ＩＴＯ））、ＺｎＯ、ＴｉＯ２、ＳｎＯ２等の酸化物半導体等が挙げられる。
【０１０３】
本発明では、第１透明電極〜第３透明電極においては、少なくとも一つの電極を、薄膜金属により形成することが好ましく、更に好ましくは第１透明電極、第２透明電極及び第３透明電極の全ての電極を、薄膜金属により形成する構成である。
【０１０４】
本発明では、第１透明電極〜第３透明電極が薄膜金属により構成されている場合、電極膜厚としては、５〜３０ｎｍの範囲内であることが好ましく、更に好ましくは５〜２０ｎｍである。
【０１０５】
また、本発明においては、第１透明電極、第２透明電極及び第３透明電極のなかで、第２透明電極の膜厚を最も厚く設定することが好ましく、膜厚としては第１透明電極及び第２透明電極に対し、第２透明電極の膜厚を１．１〜２．０倍の範囲内とすることが好ましく、より好ましくは１．２〜１．６倍の範囲内である。
【０１０６】
本発明においては、更には、薄膜金属により形成する電極が、銀又は銀を主成分とする合金を用いて構成された薄銀電極であることが好ましく、厚さとしては５〜３０ｎｍの範囲内であることが好ましく、更に好ましくは５〜２０ｎｍである。本発明でいう銀を主成分とする合金とは、合金を構成する金属のうち、銀が占める比率が６０質量％以上であることをいい、好ましくは８０質量％以上である。
【０１０７】
〔下地層〕
第１透明電極〜第３透明電極が、銀又は銀を主成分とする合金を用いて構成された薄銀電極である場合は、その下部に、窒素原子及び硫黄原子から選択される少なくとも１種の原子を有する有機化合物を含有する下地層を有することが好ましく、特には、透明基板と薄銀電極で構成される第１透明電極との間に当該構成からなる下地層を設けることが好ましい。
【０１０８】
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、銀又は銀を主成分とする合金からなる薄銀電極を成膜する際に、銀の凝集を抑制できるものであれば良く、例えば、窒素原子及び硫黄原子から選択される少なくとも１種の原子を有する有機化合物等が挙げられる。
【０１０９】
上記有機化合物は、１種でもよく、２種以上を混合してもよい。また、窒素原子及び硫黄原子を有していない化合物を、下地層の効果を阻害しない範囲で混合することも許される。
【０１１０】
下地層の層厚の上限としては、５０ｎｍ未満であることが好ましく、３０ｎｍ未満であることがより好ましく、１０ｎｍ未満であることが更に好ましく、５ｎｍ未満であることが特に好ましい。層厚を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、層厚の下限としては、０．０５ｎｍ以上であることが好ましく、０．１ｎｍ以上であることがより好ましく、０．３ｎｍ以上であることが特に好ましい。層厚を０．０５ｎｍ以上とすることにより、下地層の成膜を均一とし、下地層としての上記効果（銀の凝集抑制）を発現し、薄銀電極層を均一化することができる。
【０１１１】
下地層の成膜方法としては、特に制限はなく、例えば、インクジェット法、コーティング法、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（例えば、抵抗加熱、ＥＢ法等。）、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。
【０１１２】
以下、下地層の形成に適用が可能な、窒素原子及び硫黄原子から選択される少なくとも１種の原子を有する有機化合物について説明する。
【０１１３】
（窒素原子を有する有機化合物）
窒素原子を有する有機化合物としては、融点が８０℃以上であり、分子量Ｍｗが１５０〜１２００の範囲内である化合物であり、銀又は銀の合金との相互作用が大きい化合物であることが好ましく、例えば、含窒素複素環化合物、フェニル基置換アミン化合物等が挙げられる。
【０１１４】
また、窒素原子を有する有機化合物としては、有効非共有電子対含有率［ｎ／Ｍ］（窒素原子を有する有機化合物の分子量Ｍに対する有効非共有電子対の数ｎの割合）が、２．０×１０−３以上となるように選択された化合物であることが好ましく、３．９×１０−３以上であることがより好ましい。
【０１１５】
ここでいう有効非共有電子対とは、化合物を構成する窒素原子が有する非共有電子対のうち、芳香族性に関与していない非共有電子対である。
【０１１６】
ここでいう芳香族性とは、π電子を持つ原子が環状に配列された不飽和環状構造をいい、いわゆる「ヒュッケル則」に従う芳香族性であって、環上のπ電子系に含まれる電子の数が「４ｎ＋２」（ｎは０以上の整数）個であることを条件としている。
【０１１７】
以上のような有効非共有電子対は、その非共有電子対を備えた窒素原子自体が、芳香環を構成するヘテロ原子であるか否かに関わらず、窒素原子が有する非共有電子対が芳香族性と関与しているか否かによって選択される。例えば、ある窒素原子が芳香環を構成するヘテロ原子であっても、その窒素原子が芳香族性に関与しない非共有電子対を有していれば、その非共有電子対は有効非共有電子対の一つとしてカウントされる。
【０１１８】
これに対して、ある窒素原子が芳香環を構成するヘテロ原子でない場合であっても、その窒素原子の非共有電子対の全てが芳香族性に関与していれば、その窒素原子の非共有電子対は有効非共有電子対としてカウントされることはない。
【０１１９】
なお、各化合物において、有効非共有電子対の数ｎは、有効非共有電子対を有する窒素原子の数と一致する。
【０１２０】
下地層が、複数の窒素原子を有する有機化合物を用いて構成されている場合、有効非共有電子対含有率［ｎ／Ｍ］は、各化合物の混合比に基づき、混合化合物の分子量Ｍと有効非共有電子対の数ｎを算出し、この分子量Ｍに対しての有効非共有電子対の数ｎの割合を有効非共有電子対含有率［ｎ／Ｍ］とし、この値が上述した所定範囲であることが好ましい。
【０１２１】
以下に、下地層を構成する窒素原子を有する低分子有機化合物として、上述した有効非共有電子対含有率［ｎ／Ｍ］が２．０×１０−３以上である例示化合物Ｎｏ．１〜４５を示すが、特にこれに限定されるものではない。なお、例示化合物Ｎｏ．３１の銅フタロシアニンにおいては、窒素原子が有する非共有電子対のうち、銅に配位していない窒素原子の非共有電子対が有効非共有電子対としてカウントされる。
【０１２２】
【化１】
2015001922.tif 000003
【０１２３】
【化２】
2015001922.tif 000004
【０１２４】
【化３】
2015001922.tif 000005
【０１２５】
【化４】
2015001922.tif 000006
【０１２６】
【化５】
2015001922.tif 000007
【０１２７】
【化６】
2015001922.tif 000008
【０１２８】
上記例示化合物Ｎｏ．１〜４５について、有効非共有電子対の数ｎ、分子量Ｍ及び有効非共有電子対含有率［ｎ／Ｍ］を表１に示す。
【０１２９】
【表１】
2015001922.tif 000009
【０１３０】
（窒素原子を有するポリマー）
本発明においては、窒素原子を有する有機化合物として、ポリマーを用いることもできる。
【０１３１】
窒素原子を有するポリマーは、重量平均分子量が１０００〜１００００００の範囲内であることが好ましい。
【０１３２】
窒素原子を有するポリマーとしては、下記一般式（Ｐ１）で表される部分構造、又は下記一般式（Ｐ２）で表される部分構造を有するポリマーであることが好ましい。
【０１３３】
【化７】
2015001922.tif 000010
【０１３４】
一般式（Ｐ１）中、Ａ１は、２価の窒素原子含有基を表す。Ｙ１は、２価の有機基又は結合手を表す。ｎ１は、重量平均分子量が１０００〜１００００００の範囲内となる繰り返し数を表す。
【０１３５】
【化８】
2015001922.tif 000011
【０１３６】
一般式（Ｐ２）中、Ａ２は、１価の窒素原子含有基を表す。ｎ２は、１以上の整数を表す。ｎ２は、銀との相互作用性の点から１〜３の範囲内の整数であることが好ましく、合成容易性の点から１又は２であることがより好ましい。ｎ２が２以上である場合、複数のＡ２は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。Ａ３及びＡ４は、おのおの２価の窒素原子含有基を表す。Ａ３及びＡ４は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。ｎ３及びｎ４は、それぞれ独立に、０又は１を表す。Ｙ２は、（ｎ２＋２）価の有機基を表す。ｎ１は、重量平均分子量が１０００〜１００００００の範囲内となる繰り返し数を表す。
【０１３７】
上記一般式（Ｐ１）又は（Ｐ２）で表される部分構造を有するポリマーは、上記一般式（Ｐ１）又は（Ｐ２）由来の単一の構成単位のみから構成される単独重合体（ホモポリマー）であってもよいし、上記一般式（Ｐ１）又は（Ｐ２）由来の２種以上の構成単位のみから構成される共重合体（コポリマー）であってもよい。
【０１３８】
また、上記一般式（Ｐ１）又は（Ｐ２）で示される構造単位に加えて、更に窒素原子含有基を有さない他の構造単位を有して共重合体を形成していてもよい。
【０１３９】
窒素原子を有するポリマーが窒素原子含有基を有していない他の構造単位を有する場合、当該他の構造単位由来の単量体の含有量は、本発明に係る窒素原子を有するポリマーによる効果を損なわない程度であれば特に制限されないが、全構造単位由来の単量体中、好ましくは１０〜７５モル％の範囲内、より好ましくは２０〜５０モル％の範囲内である。
【０１４０】
一般式（Ｐ１）又は（Ｐ２）で表される部分構造を有するポリマーの末端は、特に制限されず、使用される原料（単量体）の種類によって適宜規定されるが、通常、水素原子である。
【０１４１】
一般式（Ｐ２）において、Ａ２で表される１価の窒素原子含有基は、窒素原子を有する有機基であれば特に制限されない。そのような窒素原子含有基としては、例えば、アミノ基、ジチオカルバメート基、チオアミド基、シアノ基（−ＣＮ）、イソニトリル基（−Ｎ＋≡Ｃ−）、イソシアナート基（−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ）、チオイソシアナート基（−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ）、又は置換若しくは無置換の含窒素芳香族環を含む基が挙げられる。
【０１４２】
以下に、本発明に係る窒素原子を有するポリマーを構成するモノマーの具体例（ＰＮ１〜４１）を示すが、特にこれに限定されるものではない。なお、窒素原子を有するポリマーは、下記に示すモノマーを重量平均分子量が１０００〜１００００００の範囲内となる範囲の繰り返し数ｎ１で構成されている。
【０１４３】
【化９】
2015001922.tif 000012
【０１４４】
【化１０】
2015001922.tif 000013
【０１４５】
【化１１】
2015001922.tif 000014
【０１４６】
【化１２】
2015001922.tif 000015
【０１４７】
【化１３】
2015001922.tif 000016
【０１４８】
本発明において、窒素原子を有する低分子有機化合物及びポリマーは、公知、周知の方法で合成することができる。
【０１４９】
（硫黄原子を有する有機化合物）
本発明に適用可能な硫黄原子を有する有機化合物は、分子内に、スルフィド結合、ジスルフィド結合、メルカプト基、スルホン基、チオカルボニル結合等を有していることが好ましい。これらの中でも、スルフィド結合又はメルカプト基を有していることがより好ましい。これらの硫黄原子を有する有機化合物は、例えば、特開２００９−１６３１７７号公報等に記載されている。
【０１５０】
本発明に用いられる硫黄原子を有する有機化合物及びポリマーは、公知、周知の方法で合成することができる。
【０１５１】
〔有機機能層ユニット〕
次いで、有機機能層ユニットを構成する各層について、電荷注入層、発光層、正孔輸送層、電子輸送層及び阻止層の順に説明する。
【０１５２】
本発明の有機ＥＬ素子においては、少なくとも２つの有機機能層ユニット（図１に示す第１の有機機能層ユニットＵ１及び第２の有機機能層ユニットＵ２）を有することを特徴とするが、これらの有機機能層ユニットは、同一構成材料及同一層順であっても、同一構成材料であるが層順が逆であっても、あるいは構成材料あるいは層順が全く異なる構成であっても良い。
【０１５３】
（電荷注入層）
本発明において、電荷注入層とは、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、正孔注入層と電子注入層とがある。
【０１５４】
電荷注入層としては、一般には、正孔注入層であれば、陽極と発光層又は正孔輸送層との間、電子注入層であれば陰極と発光層又は電子輸送層との間に存在させることができるが、本発明においては、透明電極に隣接して電荷注入層を配置させることが好ましい態様である。
【０１５５】
本発明に係る正孔注入層は、駆動電圧低下や発光輝度向上のために、透明電極である陽極に隣接して配置される層であり、「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いる。
【０１５６】
正孔注入層の具体的構成は、例えば、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、正孔注入層に用いられる材料としては、例えば、ポルフィリン誘導体、フタロシアニン誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、トリアリールアミン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、イソインドール誘導体、アントラセンやナフタレン等のアセン系誘導体、フルオレン誘導体、フルオレノン誘導体、及びポリビニルカルバゾール、芳香族アミンを主鎖又は側鎖に導入した高分子材料又はオリゴマー、ポリシラン、導電性ポリマー又はオリゴマー（例えば、ＰＥＤＯＴ（ポリエチレンジオキシチオフェン）：ＰＳＳ（ポリスチレンスルホン酸）、アニリン系共重合体、ポリアニリン、ポリチオフェン等）等が挙げられる。
【０１５７】
トリアリールアミン誘導体としては、α−ＮＰＤ（４，４′−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル）に代表されるベンジジン型や、ＭＴＤＡＴＡ（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）に代表されるスターバースト型、トリアリールアミン連結コア部にフルオレンやアントラセンを有する化合物等が挙げられる。
【０１５８】
また、特表２００３−５１９４３２号公報や特開２００６−１３５１４５号公報等に記載されているようなヘキサアザトリフェニレン誘導体も、正孔輸送材料として用いることができる。
【０１５９】
電子注入層は、駆動電圧低下や発光輝度向上のために、陰極と発光層との間に設けられる層のことであり、陰極が本発明に係る透明電極で構成されている場合には、当該透明電極に隣接して設けられ、「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いる。
【０１６０】
電子注入層の具体的構成は、例えば、特開平６−３２５８７１号公報、同９−１７５７４号公報、同１０−７４５８６号公報等にその詳細が記載されており、電子注入層に好ましく用いられる材料の具体例としては、ストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム等に代表されるアルカリ金属化合物、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム等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、酸化アルミニウム等に代表される金属酸化物、リチウム８−ヒドロキシキノレート（Ｌｉｑ）等に代表される金属錯体等が挙げられる。
【０１６１】
電子注入層はごく薄い膜であることが望ましく、構成材料にもよるが、その層厚は０．１〜１０μｍの範囲内であることが好ましい。
【０１６２】
（発光層）
本発明の有機ＥＬ素子の有機機能層ユニットを構成する発光層には、発光材料としてリン光発光化合物、又は蛍光発光化合物が含有されている構成が好ましい。
【０１６３】
当該発光層は、電極又は電子輸送層から注入された電子と、正孔輸送層から注入された正孔とが再結合して発光する層であり、発光する領域は発光層の層内であっても発光層と隣接する層との界面であってもよい。
【０１６４】
このような発光層としては、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よい。この場合、各発光層間は非発光性の中間層により分離されている構成であることが好ましい。
【０１６５】
発光層の厚さの総和は、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、１〜３０ｎｍの範囲内であることがさらに好ましい。なお、発光層の厚さの総和とは、発光層間に非発光性の中間層が存在する場合には、当該中間層も含む厚さである。
【０１６６】
本発明においては、発光層の１層当たりの厚さとしては、１〜５０ｎｍの範囲内に調整することが好ましく、さらには１〜２０ｎｍの範囲内に調整することがより好ましい。
【０１６７】
以上のような構成よりなる発光層は、以下に説明する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（ラングミュア・ブロジェット、Ｌａｎｇｍｕｉｒ  Ｂｌｏｄｇｅｔｔ法）及びインクジェット法等の公知の方法により形成することができる。
【０１６８】
また発光層は、複数の発光材料を混合してもよく、リン光発光材料（リン光ドーパント、リン光性化合物ともいう。）と蛍光発光材料（蛍光ドーパント、蛍光性化合物ともいう。）を同一発光層中に混合して用いてもよい。発光層の構成としては、ホスト化合物（発光ホスト等ともいう。）及び発光材料（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。
【０１６９】
〈ホスト化合物〉
発光層に含有されるホスト化合物としては、室温（２５℃）におけるリン光発光のリン光量子収率が０．１未満の化合物が好ましい。さらにリン光量子収率が０．０１未満であることが好ましい。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。
【０１７０】
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、あるいは、複数種のホスト化合物を用いてもよい。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。
【０１７１】
発光層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。
【０１７２】
公知のホスト化合物としては、正孔輸送能又は電子輸送能を有しつつ、発光の長波長化を防ぎ、かつ高Ｔｇ（ガラス転移点）である化合物が好ましい。ここでいうガラス転移点（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。
【０１７３】
本発明に適用可能な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、欧州特許第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。
【０１７４】
〈発光材料〉
本発明で用いることのできる発光材料としては、リン光発光性化合物及び蛍光発光性化合物が挙げられる。
【０１７５】
〈リン光発光性化合物〉
リン光発光性化合物とは、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℃）にてリン光発光する化合物であり、リン光量子収率が２５℃において０．０１以上の化合物であると定義されるが、好ましいリン光量子収率は０．１以上である。
【０１７６】
上記リン光量子収率は、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。溶液中でのリン光量子収率は、種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明においてリン光発光性化合物を用いる場合、任意の溶媒のいずれかにおいて、上記リン光量子収率として０．０１以上が達成されればよい。
【０１７７】
リン光発光性化合物の発光の原理としては、二つの方法が挙げられる。一つの方法は、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ることによりホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーをリン光発光性化合物に移動させることでリン光発光性化合物からの発光を得るというエネルギー移動型である。もう一つの方法は、リン光発光性化合物がキャリアトラップとなり、リン光発光性化合物上でキャリアの再結合が生じ、リン光発光性化合物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。いずれの場合においても、リン光発光性化合物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となる。
【０１７８】
リン光発光性化合物は、一般的な有機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、白金化合物（白金錯体系化合物）又は希土類錯体であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。
【０１７９】
本発明においては、少なくとも一つの発光層が、二種以上のリン光発光性化合物が含有されていてもよく、発光層におけるリン光発光性化合物の濃度比が発光層の厚さ方向で変化している態様であってもよい。
【０１８０】
本発明に使用できる公知のリン光発光性化合物の具体例としては、以下の文献あるいは特許に記載されている化合物等が挙げられる。
【０１８１】
Ｎａｔｕｒｅ  ３９５，１５１（１９９８）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７８，１６２２（２００１）、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．１９，７３９（２００７）、Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．１７，３５３２（２００５）、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．１７，１０５９（２００５）、国際公開第２００９／１００９９１号、国際公開第２００８／１０１８４２号、国際公開第２００３／０４０２５７号、米国特許公開第２００６／８３５４６９号明細書、米国特許公開第２００６／０２０２１９４号明細書、米国特許公開第２００７／００８７３２１号明細書、米国特許公開第２００５／０２４４６７３号明細書等に記載の化合物を挙げることができる。
【０１８２】
また、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．４０，１７０４（２００１）、Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．１６，２４８０（２００４）、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．１６，２００３（２００４）、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．ｌｎｔ．Ｅｄ．２００６，４５，７８００、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．８６，１５３５０５（２００５）、Ｃｈｅｍ．Ｌｅｔｔ．３４，５９２（２００５）、Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．２９０６（２００５）、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．４２，１２４８（２００３）、国際公開第２００９／０５０２９０号、国際公開第２００２／０１５６４５号、国際公開第２００９／０００６７３号、米国特許公開第２００２／００３４６５６号明細書、米国特許第７３３２２３２号明細書、米国特許公開第２００９／０１０８７３７号明細書、米国特許公開第２００９／００３９７７６号、米国特許第６９２１９１５号、米国特許第６６８７２６６号明細書、米国特許公開第２００７／０１９０３５９号明細書、米国特許公開第２００６／０００８６７０号明細書、米国特許公開第２００９／０１６５８４６号明細書、米国特許公開第２００８／００１５３５５号明細書、米国特許第７２５０２２６号明細書、米国特許第７３９６５９８号明細書、米国特許公開第２００６／０２６３６３５号明細書、米国特許公開第２００３／０１３８６５７号明細書、米国特許公開第２００３／０１５２８０２号明細書、米国特許第７０９０９２８号明細書等に記載の化合物を挙げることができる。
【０１８３】
また、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．ｌｎｔ．Ｅｄ．４７，１（２００８）、Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．１８，５１１９（２００６）、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．４６，４３０８（２００７）、Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ  ２３，３７４５（２００４）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７４，１３６１（１９９９）、国際公開第２００２／００２７１４号、国際公開第２００６／００９０２４号、国際公開第２００６／０５６４１８号、国際公開第２００５／０１９３７３号、国際公開第２００５／１２３８７３号、国際公開第２００５／１２３８７３号、国際公開第２００７／００４３８０号、国際公開第２００６／０８２７４２号、米国特許公開第２００６／０２５１９２３号明細書、米国特許公開第２００５／０２６０４４１号明細書、米国特許第７３９３５９９号明細書、米国特許第７５３４５０５号明細書、米国特許第７４４５８５５号明細書、米国特許公開第２００７／０１９０３５９号明細書、米国特許公開第２００８／０２９７０３３号明細書、米国特許第７３３８７２２号明細書、米国特許公開第２００２／０１３４９８４号明細書、米国特許第７２７９７０４号明細書、米国特許公開第２００６／０９８１２０号明細書、米国特許公開第２００６／１０３８７４号明細書等に記載の化合物も挙げることができる。
【０１８４】
さらには、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号公報等である。
【０１８５】
本発明においては、好ましいリン光ドーパントとしてはＩｒを中心金属に有する有機金属錯体が挙げられる。さらに好ましくは、金属−炭素結合、金属−窒素結合、金属−酸素結合、金属−硫黄結合の少なくとも１つの配位様式を含む錯体が好ましい。
【０１８６】
上記説明したリン光発光性化合物（リン光発光性金属錯体ともいう）は、例えば、Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｅｔｔｅｒ誌、ｖｏｌ３、Ｎｏ．１６、２５７９〜２５８１頁（２００１）、Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，第３０巻、第８号、１６８５〜１６８７頁（１９９１年）、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１２３巻、４３０４頁（２００１年）、Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，第４０巻、第７号、１７０４〜１７１１頁（２００１年）、Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，第４１巻、第１２号、３０５５〜３０６６頁（２００２年）、Ｎｅｗ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ．，第２６巻、１１７１頁（２００２年）、Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，第４巻、６９５〜７０９頁（２００４年）、さらにこれらの文献中の参考文献等に記載されている方法を適用することにより合成できる。
【０１８７】
〈蛍光発光性化合物〉
蛍光発光性化合物としては、例えば、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又は希土類錯体系蛍光体等が挙げられる。
【０１８８】
（正孔輸送層）
正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料より構成され、広い意味で正孔注入層及び電子阻止層も正孔輸送層としての機能を有する。正孔輸送層は単層又は複数層設けることができる。
【０１８９】
正孔輸送材料としては、正孔の注入又は輸送、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よい。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、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、導電性高分子オリゴマー、チオフェンオリゴマー等が挙げられる。
【０１９０】
正孔輸送材料としては、上記記載のものを使用することができるが、具体的には、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を用いることができ、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。
【０１９１】
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（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及びＮ−フェニルカルバゾール等が挙げられる。
【０１９２】
さらには、米国特許第５０６１５６９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三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。
【０１９３】
さらに、これらの正孔輸送材料を高分子鎖に導入した、あるいはこれらの正孔輸送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。
【０１９４】
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、より高い発光効率の発光素子が得られる観点から、これらの材料を用いることが好ましい。
【０１９５】
正孔輸送層は、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及びＬＢ法（ラングミュア・ブロジェット、Ｌａｎｇｍｕｉｒ  Ｂｌｏｄｇｅｔｔ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。正孔輸送層の層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の範囲である。この正孔輸送層は、上記材料の一種又は二種以上からなる一層構造であってもよい。
【０１９６】
また、正孔輸送層の材料に不純物をドープすることにより、ｐ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号公報及びＪ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。
【０１９７】
このように、正孔輸送層のｐ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ため好ましい。
【０１９８】
（電子輸送層）
電子輸送層は、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、単層構造又は複数層より構成される積層構造として設けることができる。
【０１９９】
単層構造の電子輸送層及び積層構造の電子輸送層において、発光層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、カソード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高分子材料又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。
【０２００】
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又はＰｂに置き替わった金属錯体も、電子輸送層の材料として用いることができる。
【０２０１】
その他、メタルフリー又はメタルフタロシアニン若しく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、電子輸送層の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も例示されるジスチリルピラジン誘導体も電子輸送層の材料として用いることができるし、正孔注入層及び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層の材料として用いることができる。
【０２０２】
電子輸送層は、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及びＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することで形成することができる。電子輸送層の層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の範囲内である。電子輸送層は上記材料の一種又は二種以上からなる単層構造であってもよい。
【０２０３】
また、電子輸送層に不純物をドープし、ｎ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号公報及びＪ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載された方法が挙げられる。さらに、電子輸送層には、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、電子輸送層のｎ性を高くすることにより、より低消費電力の有機ＥＬ素子を得ることができる。
【０２０４】
また、電子輸送層の材料（電子輸送性化合物）として、上述した中間層を構成する材料と同様のものを用いても良い。これは、電子注入層を兼ねた電子輸送層であっても同様であり、上述した中間層を構成する材料と同様のものを用いても良い。
【０２０５】
（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、上記説明した有機機能層ユニットを構成する各層の他に、必要に応じて設けられる層であり、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）層等を挙げることができる。
【０２０６】
正孔阻止層とは、広い意味では、電子輸送層の機能を有する。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、電子輸送層の構成を、必要に応じ、正孔阻止層として用いることができる。正孔阻止層は、発光層に隣接して設けられていることが好ましい。
【０２０７】
一方、電子阻止層とは、広い意味では、正孔輸送層の機能を有する。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、正孔輸送層の構成を、必要に応じて電子阻止層として用いることができる。本発明に適用する正孔阻止層の層厚としては、好ましくは３〜１００ｎｍの範囲であり、さらに好ましくは５〜３０ｎｍの範囲である。
【０２０８】
〔透明封止部材〕
本発明の有機ＥＬ素子を封止するのに用いられる封止手段としては、例えば、透明封止部材と、第２透明電極及び透明基板とを接着剤で接着する方法を挙げることができる。
【０２０９】
透明封止部材としては、有機ＥＬ素子の表示領域を覆うように配置されていればよく、凹板状でも、平板状でもよい。また電気絶縁性は特に限定されない。また、前記説明した透明基板を透明封止部材として用いても良い。
【０２１０】
本発明に適用可能な透明封止部材としては、例えば、ガラス板、ポリマー板、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。
【０２１１】
透明封止部材としては、有機ＥＬ素子を薄膜化することできる観点から、ポリマーフィルムを好ましく使用することができる。さらに、ポリマーフィルムは、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された温度２５±０．５℃、相対湿度９０±２％における水蒸気透過度が、１×１０−３ｇ／ｍ２・２４ｈ以下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された酸素透過度が、１×１０−３ｍｌ／ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ（１ａｔｍは、１．０１３２５×１０５Ｐａである）以下であって、温度２５±０．５℃、相対湿度９０±２％における水蒸気透過度が、１×１０−３ｇ／ｍ２・２４ｈ以下であることが好ましい。
【０２１２】
透明封止部材を凹状に加工するのは、サンドブラスト加工又は化学エッチング加工等が使われる。接着剤としては、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等の反応性ビニル基を有する光硬化接着剤、熱硬化型接着剤、あるいは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、エポキシ系等の熱硬化型及び化学硬化型（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、ポリエステル及び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。
【０２１３】
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℃までに接着硬化できる接着剤が好ましい。また、接着剤中に乾燥剤を分散させておいてもよい。封止部材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。
【０２１４】
また、透明基板と対向する側の第３透明電極の外側に、第３透明電極と第２の有機機能層ユニットを被覆し、透明基板と接する形で無機物又は有機物の層を形成して封止膜とすることも好適に用いることができる。この場合、封止膜を形成する材料としては、有機ＥＬ素子を劣化させる水分や酸素等の浸入を抑制する機能を有する透明材料であればよく、例えば、酸化ケイ素、二酸化ケイ素及び窒化ケイ素等を用いることができる。さらに、封止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有機層の積層構造をも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法及びコーティング法等を用いることができる。
【０２１５】
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、封止部材と有機ＥＬ素子の表示領域との間隙を真空とすることや、間隙に吸湿性化合物を封入することもできる。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、酸化マグネシウム又は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、硫酸マグネシウム又は硫酸コバルト等）、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、ヨウ化バリウム又はヨウ化マグネシウム等）及び過塩素酸類（例えば、過塩素酸バリウム又は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物が好適に用いられる。
【０２１６】
《有機ＥＬモジュール》
本発明の有機ＥＬ素子は、有機ＥＬモジュールに具備させることを特徴とする。
【０２１７】
〔有機ＥＬモジュールの構成〕
本発明において、有機ＥＬモジュールとは、少なくとも１つの有機ＥＬ素子の陽極及び陰極が、導電性材料（接続用端子）に接続され、更に、配線基板等に接続された、それ自体が独立の機能を有する実装体のことをいう。
【０２１８】
図５は、本発明の有機ＥＬ素子を具備した有機ＥＬモジュールの一例を示す概略断面図である。
【０２１９】
図５に示すように、有機ＥＬモジュール３０は、主に、有機ＥＬ素子（ＥＬ）、異方性導電フィルム（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄａｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ、略称：ＡＣＦ）３２及びフレキシブルプリント基板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ、略称：ＦＰＣ）３４から構成されている。
【０２２０】
有機ＥＬ素子（ＥＬ）は、透明基板１上に、透明電極や有機機能層ユニットを含む積層体１４を有している。積層体１４が積層されていない透明基板１の側端部には、第１透明電極が引き出されて取出し電極Ａ２を形成し、当該取出し電極Ａ２とフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）３４とが、異方性導電フィルム（ＡＣＦ）３２を介して、電気的に接続されている。
【０２２１】
フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）３４は、有機ＥＬ素子（ＥＬ）（積層体１４）上に、接着剤３６を介して、接合されている。フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）３４は、図示しないドライバーＩＣやプリント基板に接続されている。
【０２２２】
また、本発明においては、透明基板１の発光面側に偏光部材３８を設けてもよい。偏光部材３８に代えて、ハーフミラーや黒色フィルターを用いることもできる。これにより、本発明の有機ＥＬモジュール３０は、従来の方式で用いられていたＬＥＤにおいて、導光ドットにより表現することができなかった黒色を表現が可能となる。
【０２２３】
〈異方性導電フィルム〉
本発明の有機ＥＬモジュールを構成する異方性導電フィルム３２は、導電性粒子、例えば、金、ニッケル、銀等の金属核そのものや樹脂核に金メッキしたもの等をバインダーに分散したものである。
【０２２４】
バインダーとしては、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂が使われており、中でも、熱硬化性樹脂が好ましく、エポキシ樹脂を用いたものがより好ましい。
【０２２５】
フィラーとしてニッケルファイバー（繊維状）を配向させた異方性導電性フィルムも好適に使用できる。
【０２２６】
また、本発明においては、異方導電性フィルムに代えて、導電性ペースト等の流動性材料、例えば、銀ペースト等を用いてもよい。
【０２２７】
〈偏光部材〉
本発明の有機ＥＬモジュールを構成する偏光部材３８としては、市販の偏光板又は円偏光板が挙げられる。
【０２２８】
偏光板の主たる構成要素である偏光膜とは、一定方向の偏波面の光だけを通す素子であり、代表的なものとして、ポリビニルアルコール系偏光フィルムがある。これは、主に、ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素を染色させたものと２色性染料を染色させたものとがある。偏光膜は、ポリビニルアルコール水溶液を製膜し、これを一軸延伸させて染色するか、染色した後一軸延伸してから、好ましくはホウ素化合物で耐久性処理を行ったものが用いられている。偏光膜の膜厚としては、５〜３０μｍの範囲内、好ましくは８〜１５μｍの範囲内である偏光膜が好ましく用いられており、本発明においては、このような偏光膜も好適に用いることができる。
【０２２９】
また、市販の偏光板保護フィルムを用いることも好ましく、具体的には、ＫＣ８ＵＸ２ＭＷ、ＫＣ４ＵＸ、ＫＣ５ＵＸ、ＫＣ４ＵＹ、ＫＣ８ＵＹ、ＫＣ１２ＵＲ、ＫＣ４ＵＥＷ、ＫＣ８ＵＣＲ−３、ＫＣ８ＵＣＲ−４、ＫＣ８ＵＣＲ−５、ＫＣ４ＦＲ−１、ＫＣ４ＦＲ−２、ＫＣ８ＵＥ、ＫＣ４ＵＥ（以上、コニカミノルタ（株）製）等が挙げられる。
【０２３０】
偏光部材と支持基板とを貼り合わせるために用いられる粘着剤は、光学的に透明であることはもとより、適度な粘弾性や粘着特性を示すものが好ましい。
【０２３１】
具体的には、アクリル系共重合体やエポキシ系樹脂、ポリウレタン、シリコーン系ポリマー、ポリエーテル、ブチラール系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、合成ゴム等が挙げられる。中でも、アクリル系共重合体は、最も粘着物性を制御しやすく、かつ透明性や耐候性、耐久性などに優れていることから好ましく用いることができる。
【０２３２】
これら粘着剤は、基板上に塗設後、乾燥法、化学硬化法、熱硬化法、熱熔融法、光硬化法等により膜形成させ、硬化させることができる。
【実施例】
【０２３３】
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「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量％」を表す。【０２３４】
《有機ＥＬ素子の作製》
〔有機ＥＬ素子１０１の作製〕
下記の方法に従って、図６Ａに記載の構成Ａとして示す構成からなる有機ＥＬ素子１０１を作製した。【０２３５】
（透明基板１の準備）
透明基材１として、厚さ１２５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（帝人デュポンフィルム株式会社製、極高透明品ＰＥＴ  Ｔｙｐｅ  Ｋ）を準備した。【０２３６】
上記透明基板１上に、下記ポリシラザン含有液を、ワイヤレスバーにて、乾燥後の平均膜厚が３００ｎｍとなるように塗布し、温度８５℃、湿度５５％ＲＨの雰囲気下で１分間加熱処理して乾燥させた。次いで、温度２５℃、湿度１０％ＲＨ（露点温度−８℃）の雰囲気下に１０分間保持し、除湿処理を行って、ポリシラザン含有層（ポリシラザン前駆体層）を形成した。【０２３７】
次に、ポリシラザン含有層を形成した透明基板１を、エキシマ照射装置ＭＥＣＬ−Ｍ−１−２００（株式会社エム・ディ・コム製）の稼動ステージ上に固定し、下記の改質処理条件１で改質処理を行い、厚さ３００ｎｍのポリシラザン改質層（ただし、図６Ａには記載していない）を形成し、透明基板１を得た。【０２３８】
〈ポリシラザン含有液〉
ポリシラザン含有液としては、パーヒドロポリシラザン（アクアミカ  ＮＮ１２０−１０、無触媒タイプ、ＡＺエレクトロニックマテリアルズ（株）製）の１０質量％ジブチルエーテル溶液を作製した。【０２３９】
〈改質処理条件１〉
照射波長：１７２ｎｍ
ランプ封入ガス：Ｘｅ
エキシマランプ光強度：１３０ｍＷ／ｃｍ２（１７２ｎｍ）
試料と光源の距離：１ｍｍ
ステージ加熱温度：７０℃
照射装置内の酸素濃度：０．５％
エキシマランプ照射時間：５秒
（第１透明電極２−１の形成）
上記透明基板１上に、市販のスパッタ装置を用いて、ＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１５０ｎｍの厚さで成膜して、第１透明電極２−１（ＩＴＯ）を形成した。さらにパターニングを行い、発光面積が３０×３０ｍｍとなるような電極パターンを形成した。【０２４０】
（第１の有機機能性ユニットＵ１の形成：正孔注入輸送層３Ａ〜電子輸送層６Ａ）
このＩＴＯから構成される第１透明電極２−１を有する透明基板１をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った後、この透明基板１を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。【０２４１】
真空蒸着装置内の蒸着用るつぼの各々に、各層の構成材料を、各々素子作製に対し最適な量を充填した。蒸着用るつぼはモリブデン製またはタングステン製の抵抗加熱用材料で作製されたものを用いた。【０２４２】
〈正孔注入輸送層３Ａの形成〉
真空蒸着装置の真空度を１×１０−４Ｐａまで減圧した後、下記化合物Ｍ−２の入った蒸着用るつぼを通電加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で透明基板１の第１透明電極２−１上に蒸着し、膜厚４０ｎｍの正孔注入輸送層３Ａを形成した。【０２４３】
〈蛍光発光層４Ａの形成〉
次いで、下記化合物ＢＤ−１及び化合物Ｈ−１を用い、化合物ＢＤ−１が５％の濃度、化合物Ｈ−１が９５％の濃度になるように蒸着速度０．１ｎｍ／秒で共蒸着し、膜厚１５ｎｍの青色発光を呈する蛍光発光層４Ａを形成した。【０２４４】
〈リン光発光層５Ａの形成〉
次いで、下記化合物ＧＤ−１、化合物ＲＤ−１及び化合物Ｈ−２を用い、化合物ＧＤ−１が１７％の濃度、ＲＤ−１が０．８％の濃度、化合物Ｈ−２が８２．２％の濃度となるように蒸着速度０．１ｎｍ／秒で共蒸着し、膜厚１５ｎｍの黄色を呈するリン光発光層５Ａを形成した。【０２４５】
〈電子輸送層６Ａの形成〉
その後、下記化合物Ｅ−１を蒸着速度０．１ｎｍ／秒で蒸着し、膜厚３０ｎｍの電子輸送層６Ａを形成した。【０２４６】
【化１４】
2015001922.tif 000017
【０２４７】
【化１５】
2015001922.tif 000018
【０２４８】
（ＬｉＦ層７Ａの形成）
さらに、ＬｉＦを膜厚１．５ｎｍとなるように蒸着して、バッファー層であるＬｉＦ層７Ａを形成した。ＬｉＦ層７Ａの形成の際、蒸着マスクを用いて、図２Ａに示すような上向矢印パターンを形成し、上向矢印部分２２Ａにのみフッ化リチウム層が成膜されるようにした。【０２４９】
（Ａｌ層８Ａの形成）
さらに、蒸着法によりアルミニウム膜を厚さ１０ｎｍで蒸着して、Ａｌ層８Ａを形成した。【０２５０】
（第３透明電極９−１の形成）
次いで、市販のスパッタ装置を用い、ＩＴＯを厚さ１５０ｎｍで成膜し、第３透明電極９−１とした。【０２５１】
（透明封止基板１０の作製）
前記透明基板１と同様に、厚さ１２５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（帝人デュポンフィルム株式会社製、極高透明品ＰＥＴ  Ｔｙｐｅ  Ｋ）上に、前記と同様のポリシラザン含有液を塗布し、エキシマランプで処理してガスバリアー層を形成して、ガスバリアー層付の透明封止基板１０を得た。【０２５２】
（有機ＥＬ素子１０１の封止）
透明封止基板１０の接着は、接着剤としてエポキシ系熱硬化型接着剤（巴川製紙所社製エレファンＣＳ）を用い、酸素濃度１０ｐｐｍ以下、水分濃度１０ｐｐｍ以下のグローブボックス内で、８０℃、０．０４ＭＰａ荷重下、減圧（１×１０−３ＭＰａ以下）吸引を２０秒、プレスを２０秒の条件で、有機ＥＬ素子１０１に向けて、前記透明封止部材１０が有するガスバリアー層が有機ＥＬ素子側になるように真空プレスした。【０２５３】
その後、グローブボックス内で、１１０℃のホットプレート上で３０分間加熱して接着層を熱硬化させ、有機ＥＬ素子１０１を得た。上記作製した有機ＥＬ素子１０１の構成を構成Ａと称し、その概略断面図を、図６Ａに示す。【０２５４】
作製した有機機能層ユニットを１セット有する有機ＥＬ素子１０１を、発光させたところ、フッ化リチウムを真空蒸着により成膜したときに使用したマスクと同様に図２Ａに示す上向矢印パターンに発光した。【０２５５】
有機ＥＬ素子１０１を作製した有機機能層ユニットを１セット有する方式では、ひとつの形状を光らせることは可能であったが、当然のことながら、２つ以上の異なる形状を個別表示、あるいは組み合わせ表示することはできなかった。【０２５６】
〔有機ＥＬ素子１０２の作製〕
上記有機ＥＬ素子１０１の作製と同様にして、透明基板１上に、正孔注入輸送層３Ａ〜電子輸送層６Ａまでの第１有機機能層ユニット１及びＬｉＦ層７Ａまでを形成した。このとき、有機ＥＬ素子１０１の作製と同様にして、ＬｉＦ層７Ａ形成時に、図２Ａに示すような上向矢印パターン２２Ａを形成した。【０２５７】
次いで、アルミニウムを、真空蒸着法により厚さ２ｎｍで成膜して、Ａｌ層８Ａを形成した。【０２５８】
次いで、市販のスパッタ装置を用いて、ＩＴＯを厚さ１５０ｎｍで成膜し、第２透明電極１１−１を形成した。【０２５９】
続いて、有機ＥＬ素子１０１の製作に用いた第１有機機能層ユニットＵ１（正孔注入輸送層３Ａ〜電子輸送層６Ａ）の形成と同様にして、正孔注入輸送層３Ｂ〜電子輸送層６Ｂまでの第２有機機能層ユニットＵ２を形成した。【０２６０】
次いで、前記ＬｉＦ層７Ａと同様にして、フッ化リチウムを成膜し、電極パターンとしては、図２Ｂに示すような下向矢印パターン２２Ｂに変更した以外は同様にして、ＬｉＦ層７Ｂを形成した。【０２６１】
さらに、有機ＥＬ素子１０１におけるＡｌ層８Ａの形成と同様にして、Ａｌを厚さ１０ｎｍで蒸着してＡｌ層８Ｂを形成し、その上に、第３透明電極９−１を形成した。【０２６２】
次いで、透明封止部材１０で、有機ＥＬ素子１０１と同様に封止を行い、有機ＥＬ素子１０２とした。有機ＥＬ１０２の層構成は、後述する有機ＥＬ素子１０３の層構成として示した図６Ｂに記載した構成Ｂと同じである。【０２６３】
有機素子１０２においては、第１透明電極２−１を陽極、第２透明電極１１−１を陰極として、駆動電源Ｖ１により通電すると、図２Ａで示すような上向矢印のパターン２２Ａに発光した。また、第２透明電極１１−１を陽極、第３透明電極９−１を陰極として、駆動電源Ｖ２により通電すると、先ほどとは逆の、図２Ｂに示すような下向矢印のパターン２２Ｂで発光した。【０２６４】
〔有機ＥＬ素子１０３の作製〕
上記有機ＥＬ素子１０２の作製と同様にして、図６Ｂに記載の構成Ｂで示す層構成からなる有機ＥＬ素子１０３を作製した。【０２６５】
ただし、ＬｉＦ層７Ａ及び７Ｂは、マスクは使用せずに、画像パターンを有さない均一のＬｉＦ膜として形成した。また、第２透明電極１１−２の膜厚を２００ｎｍに変更した。【０２６６】
次いで、透明封止部材１０まで設けた有機ＥＬ素子１０３の透明基板１面側に、図２Ａで示すようなパターンマスク及び紫外線吸収フィルター（五鈴精工硝子株式会社製）を配置して密着させ、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１側から紫外線を１時間照射し、有機機能層ユニットＵ１に矢印画像を形成した。矢印画像としては、図２Ａに示す領域２１が、発光機能が変調されている領域とし、領域２２Ａが変調されていない領域となるようにマスクを作製し、領域２２Ａのみが発光するようにした。【０２６７】
なお、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（カット波長：３２０ｎｍ）を用いた。【０２６８】
次いで、同様にして、透明封止部材１０側からも、図２Ｂで示すようなパターンマスクを配置して密着させ、ＵＶテスター（岩崎電気株式会社製、ＳＵＶ−Ｗ１５１：１００ｍＷ／ｃｍ２）を用いて、透明封止部材１０側から紫外線を１時間照射し、有機機能層ユニットＵ２に矢印画像を形成した。矢印画像としては、図２Ｂに示す領域２１が、発光機能が変調されている領域とし、領域２２Ｂが変調されていない領域となるようにマスクを作製し、領域２２Ｂのみが発光するようにした。【０２６９】
上記作製した有機ＥＬ素子１０３は、第１透明電極２−１を陽極、第２透明電極１１−１を陰極として、駆動電源Ｖ１により通電すると、図２Ａで示すような上向矢印のパターン２２Ａに発光した。また、第２透明電極１１−１を陽極、第３透明電極９−１を陰極として、駆動電源Ｖ２により通電すると、先ほどとは逆の、図２Ｂに示すような下向矢印のパターン２２Ｂで発光した。【０２７０】
〔有機ＥＬ素子１０４の作製〕
上記有機ＥＬ素子１０３の作製において、第２透明電極１１−１（ＩＴＯ）に代えて、蒸着法により銀を厚さ１５ｎｍで成膜して第２透明電極１１−２（薄銀電極）とし、同様に第３透明電極９−１（ＩＴＯ）に代えて、蒸着法により銀を厚さ１０ｎｍで成膜して第３透明電極９−２（薄銀電極）とし、更に、第３透明電極９−２と、透明封止部材１０との間に、正孔注入輸送層３Ａと同一組成の正孔注入輸送層３Ｃを厚さ５０ｎｍで成膜した以外は同様にして、有機ＥＬ素子１０４を作製した。当該有機ＥＬ素子１０４の構成を、図６Ｃに構成Ｃとして示す。【０２７１】
作製した有機ＥＬ素子１０４について、上記有機ＥＬ素子１０３のパターン形成と同様にして、透明基板側及び透明封止部材側から紫外線照射によるパターニングを行い、図２Ａ及び図２Ｂに示す表示画像を形成した。【０２７２】
上記作製した有機ＥＬ素子１０４は、第１透明電極２−１を陽極、第２透明電極１１−２を陰極として、駆動電源Ｖ１により通電すると、図２Ａで示すような上向矢印のパターン２２Ａに発光した。また、第２透明電極１１−２を陽極、第３透明電極９−２を陰極として、駆動電源Ｖ２により通電すると、先ほどとは逆の、図２Ｂに示すような下向矢印のパターン２２Ｂで発光した。【０２７３】
〔有機ＥＬ素子１０５の作製〕
上記有機ＥＬ素子１０４の作製において、第１透明電極２−１（ＩＴＯ）を、下記に示す第１透明電極２−２（薄銀電極）に変更し、更に、透明基板１と第１透明電極２−２との間に、下記に記載の下地層１２を設けた。【０２７４】
（下地層１２の形成）
厚さ１２５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（帝人デュポンフィルム株式会社製、極高透明品ＰＥＴ  Ｔｙｐｅ  Ｋ）である透明基板１上に、下記化合物（Ｒ−１）を、公知の蒸着法により、厚さ２５ｎｍで蒸着して、下地層１２を形成した。【０２７５】
（第１透明電極２−２：薄銀電極）
次いで、下地層１２上に、蒸着法により銀を１０ｎｍの厚さで蒸着し、第１透明電極２−２（薄銀電極）を形成した。【０２７６】
それ以外は、有機ＥＬ素子１０４の作製と同様にして、有機ＥＬ素子１０５を作製した。以上のようにして作製した有機ＥＬ素子１０５の構成を、図７Ａに構成Ｄとして示す。【０２７７】
【化１６】
2015001922.tif 000019
【０２７８】
上記作製した有機ＥＬ素子１０５は、第１透明電極２−２を陽極、第２透明電極１１−２を陰極として、駆動電源Ｖ１により通電すると、図２Ａで示すような上向矢印のパターン２２Ａに発光した。また、第２透明電極１１−２を陽極、第３透明電極９−２を陰極として、駆動電源Ｖ２により通電すると、先ほどとは逆の、図２Ｂに示すような下向矢印のパターン２２Ｂで発光した。【０２７９】
〔有機ＥＬ素子１０６の作製〕
上記有機ＥＬ素子１０５の作製において、図７Ｂに記載の構成Ｅに示すように、第２有機機能層ユニットＵ２、ＬｉＦ層７Ｂ及びＡｌ層８Ｂの層配置を逆の構成とした以外は同様にして、有機ＥＬ素子１０６を作製した。【０２８０】
具体的には、図７Ｂに断面図として示した構成Ｅのように、第２透明電極１１−２上に、Ａｌ層８Ｂ、ＬｉＦ層７Ｂ、電子輸送層６Ｂ、リン光発光層５Ｂ、蛍光発光層４Ｂ、正孔注入輸送層３Ｂの順に積層して形成した。【０２８１】
上記作製した有機ＥＬ素子１０６では、第１透明電極２−２及び第３透明電極９−２を陽極とし、第２透明電極１１−２を陰極とした。第１透明電極２−２を陽極、第２透明電極１１−２を陰極として、駆動電源Ｖ１により通電すると、図２Ａで示すような上向矢印２２Ａのパターンに発光した。また、第２透明電極１１−２を陰極、第３透明電極９−２を陽極として、駆動電源Ｖ２により通電すると、先ほどとは逆の、図２Ｂに示すような下向矢印２２Ｂのパターンで発光した。【０２８２】
有機ＥＬ素子１０６においては、第２透明電極１１−２を常に陰極として作動させるため、点灯の切り替えが容易になった。また、矢印を重ねて発光させることも容易にできた。【０２８３】
〔有機ＥＬ素子１０７の作製〕
上記有機ＥＬ素子１０５の作製において、図７Ｃに記載の構成Ｆに示すように、第１有機機能層ユニットＵ１、ＬｉＦ層７Ａ及びＡｌ層８Ａの構成を逆層構成とした以外は同様にして、有機ＥＬ素子１０７を作製した。【０２８４】
具体的には、図７Ｃに記載の構成Ｆに示すように、第１透明電極２−２上に、Ａｌ層８Ａ、ＬｉＦ層７Ａ、電子輸送層６Ａ、リン光発光層５Ａ、蛍光発光層４Ａ、正孔注入輸送層３Ａの順に形成した。【０２８５】
上記作製した有機ＥＬ素子１０７では、第１透明電極２−２及び第３透明電極９−２を陰極とし、第２透明電極１１−２を陽極とした。第１透明電極２−２を陰極、第２透明電極１１−２を陽極として、駆動電源Ｖ１により通電すると、図２Ａで示すような上向矢印２２Ａのパターンに発光した。また、第２透明電極１１−２を陽極、第３透明電極９−２を陰極として、駆動電源Ｖ２により通電すると、先ほどとは逆の、図２Ｂに示すような下向矢印２２Ｂのパターンで発光した。【０２８６】
有機ＥＬ素子１０７においては、第２透明電極１１−２を常に陽極として作動させるため、点灯の切り替えが容易になった。また、矢印を重ねて発光させることも容易にできた。【０２８７】
《有機ＥＬ素子の評価》
〔表示パターンの鮮明性の評価〕
それぞれ個別に駆動電源Ｖ１及び駆動電源Ｖ２（ただし、有機ＥＬ素子１０１は、駆動電源Ｖ１のみ）に５ｍＡ／ｃｍ２の電流を流し、それぞれの画像パターンを表示した。次いで、表示した矢印画像と未発光部（図２における領域２１）との界面において、境界部におけるボケの幅を目視及び市販のマイクロスコープで観察し、下記の基準に従って表示パターンの鮮明性を評価した。【０２８８】
Ａ：境界部におけるボケの幅が、０．４ｍｍ未満であり、鮮明な画像である
Ｂ：境界部におけるボケの幅が、０．４ｍｍ以上、０．８ｍｍ未満であり、ほぼ鮮明な画像である
Ｃ：境界部におけるボケの幅が、０．８ｍｍ以上であり、不鮮明な画像である
〔表示パターンの輝度の測定〕
それぞれ個別に駆動電源Ｖ１及び駆動電源Ｖ２（ただし、有機ＥＬ素子１０１は、駆動電源Ｖ１のみ）に５ｍＡ／ｃｍ２の電流を流して画像パターン（図２Ａにおける２２Ａ及び図２Ｂにおける２２Ｂ）を表示した。次いで、透明基板側に設けた第１有機機能層ユニットＵ１と、透明封止部材側に設けた第２有機機能層ユニットＵ２の輝度を、分光放射輝度計ＣＳ−２０００（コニカミノルタ社製）を用いて、透明基板１側から測定した。【０２８９】
有機ＥＬ素子１０１の第１有機機能層ユニットＵ１の輝度を１００として、それぞれの有機ＥＬ素子の各相対輝度を求めた。【０２９０】
以上により得られた結果を、表２に示す。【０２９１】
【表２】
2015001922.tif 000020
【０２９２】
表２に記載の結果より明らかなように、表示画像の形成を紫外線パターニングにより行った本発明の有機ＥＬ素子１０３〜１０７では、表示画像の境界領域におけるボケが小さく鮮明性に優れ、また、透明電極として、薄膜電極、具体的には薄銀電極を用いることにより、輝度が高くなっていることが分かる。更には、全ての透明電極に、薄銀電極を採用することにより、第１有機機能層ユニットＵ１と第２有機機能層ユニットＵ２との輝度差が小さくなっていることが分かる。【０２９３】
また、有機ＥＬ素子１０６及び１０７において、第１透明電極と第３透明電極を同極として構成することにより、点灯の切り替えが容易であった。【０２９４】
また、上記作製した本発明の各有機ＥＬ素子の透明基板１の発光面側に、偏光部材、ハーフミラー部材又は黒色フィルターを、接着剤を介して設けて、図５に記載のような有機ＥＬモジュールを作製し、その機能を評価した結果、本発明の有機ＥＬ素子を具備した本発明の有機ＥＬモジュールは、良好な表示性能を発現することができることを確認することができた。
【産業上の利用可能性】
【０２９５】
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は、発光表示パターン画像の形状表示精度（鮮明度）に優れ、高い発光輝度を有し、発光パターンの切り替えが可能で、同一表示領域中に異なる画像を個別又は同時に表示することができる有機エレクトロルミネッセンス素子を製造することができ、当該有機エレクトロルミネッセンス素子は、発光パターンの切り替えが容易であり、携帯用端末であるスマートフォン、タブレット等のスマートデバイスに好適に利用できる。
【符号の説明】
【０２９６】
１  透明基板
２−１  第１透明電極（ＩＴＯ）
２−２  第１透明電極（薄銀電極）
３Ａ、３Ｂ  正孔注入輸送層
４Ａ、４Ｂ  蛍光発光層
５Ａ、５Ｂ  リン光発光層
６Ａ、６Ｂ  電子輸送層
７Ａ、７Ｂ  ＬｉＦ層
８Ａ、８Ｂ  Ａｌ層
９−１  第２透明電極（ＩＴＯ）
９−２  第２透明電極（薄銀電極）
１０、Ｄ  透明封止部材
１１−１  第３透明電極（ＩＴＯ）
１１−２  第３透明電極（薄銀電極）
１２  下地層
１４  積層体
２０Ａ、２０Ｂ  リード線
２１  背景（発光機能が変調されている領域）
２２Ａ、２２Ｂ  矢印画像（発光機能が変調されていない領域）
３０  有機ＥＬモジュール
３２  異方性導電フィルム
３４  フレキシブルプリント基板
３６  接着剤
３８  偏光部材
Ａ  第１透明電極
Ａ２  取出し電極
Ｂ  第２透明電極
Ｃ  第３透明電極
Ｅ、Ｆ  画像
ＥＬ  有機ＥＬ素子
Ｌ１、Ｌ２  光照射
Ｕ１  第１有機機能層ユニット
Ｕ２  第２有機機能層ユニット
【図１】
2015001922.tif 000021
【図２Ａ】
2015001922.tif 000022
【図２Ｂ】
2015001922.tif 000023
【図３】
2015001922.tif 000024
【図４Ａ】
2015001922.tif 000025
【図４Ｂ】
2015001922.tif 000026
【図４Ｃ】
2015001922.tif 000027
【図４Ｄ】
2015001922.tif 000028
【図５】
2015001922.tif 000029
【図６Ａ】
2015001922.tif 000030
【図６Ｂ】
2015001922.tif 000031
【図６Ｃ】
2015001922.tif 000032
【図７Ａ】
2015001922.tif 000033
【図７Ｂ】
2015001922.tif 000034
【図７Ｃ】
2015001922.tif 000035
【国際調査報告】
2015001922.tif 000036
2015001922.tif 000037
2015001922.tif 000038
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