(57)【要約】【課題】例えば、電子注入層のような他の機能層からの発光層への金属イオンの拡散が防止され、発光特性に優れる発光素子、かかる発光素子を備えた信頼性の高い発光装置および電子機器を提供すること。【解決手段】発光素子１は、陽極３と、陰極８と、陽極３と陰極８との間に、陽極３側から順に、正孔輸送層４と、発光層（有機発光層）５と、中間層６と、電子注入層７とを積層してなる積層体１５とを有する。中間層６は、金属イオンを補足し得るイオン捕捉物質６１と、電子を輸送する機能を有する非共有電子対の数が１以下の有機化合物６２とを主材料として構成されている。【選択図】図１
2008258198.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と、
陰極と、
前記陽極と前記陰極との間に設けられた有機発光層と、
前記陰極と前記有機発光層との間に設けられた中間層とを有し、
該中間層は、金属イオンを捕捉し得るイオン捕捉物質と、電子を輸送する機能を有する非共有電子対の数が１以下の有機化合物とを含むことを特徴とする発光素子。
【請求項２】
前記中間層は、前記有機化合物中に、前記イオン捕捉物質が分散してなるものである請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記中間層中の前記イオン捕捉物質の含有量は、１〜４０ｗｔ％である請求項１または２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記中間層の平均厚さは、２０〜１００ｎｍである請求項１ないし３のいずれかに記載の発光素子。
【請求項５】
陽極と、
陰極と、
前記陽極と前記陰極との間に設けられた有機発光層と、
前記陰極と前記有機発光層との間に設けられた中間層とを有し、
該中間層は、金属イオンを捕捉し得るイオン捕捉物質と、絶縁性ポリマーとを含み、
前記絶縁性ポリマーは、非共有電子対が１以下のモノマー成分を含む、ことを特徴とする発光素子。
【請求項６】
前記中間層は、前記絶縁性ポリマー中に、前記イオン捕捉物質が分散してなるものである請求項５に記載の発光素子。
【請求項７】
前記中間層中の前記イオン捕捉物質の含有量は、１〜４０ｗｔ％である請求項５または６に記載の発光素子。
【請求項８】
前記中間層の平均厚さは、５〜１０ｎｍである請求項５ないし７のいずれかに記載の発光素子。
【請求項９】
前記イオン捕捉物質は、前記中間層に含まれるアルカリ金属イオンを捕捉し得るものである請求項１ないし８のいずれかに記載の発光素子。
【請求項１０】
前記陰極は、金属元素を含有し、
前記イオン捕捉物質は、前記金属元素に由来する金属イオンを捕捉し得るものである請求項１ないし９のいずれかに記載の発光素子。
【請求項１１】
前記陰極と前記中間層との間に、アルカリ金属化合物を含有する電子注入層が設けられ、
前記イオン捕捉物質は、前記アルカリ金属化合物に由来するアルカリ金属イオンを捕捉し得るものである請求項１ないし１０のいずれかに記載の発光素子。
【請求項１２】
前記イオン捕捉物質は、環状構造を有し、前記金属イオンの種類および／またはイオン径の違いに応じて、当該環状構造の種類および大きさを選択する請求項１ないし１１のいずれかに記載の発光素子。
【請求項１３】
前記環状構造は、酸素原子、窒素原子、硫黄原子およびリン原子のうちの少なくとも１種を含む請求項１２に記載の発光素子。
【請求項１４】
前記環状構造は、６つ以上の炭素原子と、２つ以上の少なくとも１種の前記ヘテロ原子とを前記環に有している請求項１３に記載の発光素子。
【請求項１５】
請求項１ないし１４のいずれかに記載の発光素子を備えることを特徴とする発光装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の発光装置を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子、発光装置および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発光性有機層（有機エレクトロルミネッセンス層）が、陰極と陽極との間に設けられた有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子は、無機ＥＬ素子に比べて印加電圧を大幅に低下させることができ、多彩な発光色の素子が作製可能である。
現在、より高性能な有機ＥＬ素子を得るため、陰極と発光性有機層（発光層）との間や、陽極と発光層との間に、種々の層を設けるデバイス構造が提案されており、活発な研究が行われている。
【０００３】
このような層として、陰極と発光層との間に設けられる電子輸送層や、さらに電子輸送層と陰極との間に設けられる電子注入層がある。このうち、電子注入層の構成材料としては、アルカリ金属化合物やアルカリ土類金属化合物等が多く用いられる。このうちアルカリ金属化合物は、仕事関数が非常に小さく、これによって電子注入層を構成することにより、有機ＥＬ素子は、高い輝度が得られることが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、電子注入層をアルカリ金属化合物によって構成すると、電子注入層からアルカリ金属イオンが遊離し、電子輸送層を介して発光層に拡散する。これにより、発光特性が低下することが問題となっている。
また、例えば、電子輸送層等のように有機化合物を含有する機能層には、その有機化合物（電子輸送材料）を合成する際に用いる触媒や溶媒に起因して、アルカリ金属イオンが混入してしまう。この材料に混入したアルカリ金属イオンが発光層に拡散する。
さらに、例えば、陰極をＡｇ等の金属を含有する導電性材料により構成すると、この陰極に含まれる金属がイオン化することにより金属イオンが生じ、この金属イオンが電子注入層および電子輸送層を介して、発光層に拡散する。
これらの場合も、有機ＥＬ素子の発光特性を低下させる原因となっている。
【０００５】
このようなアルカリ金属イオンや陰極からの金属イオンの拡散を防止することを目的に、例えば、陰極と発光層との間に、アルカリ金属イオンや陰極からの金属イオンを捕捉し得るクラウンエーテル誘導体を含有する金属イオントラップ層を設けることが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
しかしながら、このような金属イオントラップ層を設けた場合でも、アルカリ金属イオンや陰極からの金属イオンの発光層への拡散を十分に防止するには至っていない。
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１７５７４号公報
【特許文献２】特開２００５−３８８１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、例えば、電子注入層のような他の機能層からの発光層への金属イオンの拡散が防止され、発光特性に優れる発光素子、かかる発光素子を備えた信頼性の高い発光装置および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明に係る発光素子は、陽極と、
陰極と、
前記陽極と前記陰極との間に設けられた有機発光層と、
前記陰極と前記有機発光層との間に設けられた中間層とを有し、
該中間層は、金属イオンを捕捉し得るイオン捕捉物質と、電子を輸送する機能を有する非共有電子対の数が１以下の有機化合物とを含むことを特徴とする。
これにより、有機化合物とイオン捕捉物質との間で金属イオンの受け渡しが行われるようになるのを確実に防止できることから、中間層中において、イオン捕捉物質により金属イオンを確実に捕捉できる。その結果、中間層から発光層への金属イオンの拡散が防止され、発光特性に優れる発光素子を得ることができる。
【０００９】
本発明の発光素子では、前記中間層は、前記有機化合物中に、前記イオン捕捉物質が分散してなるものであることが好ましい。
これにより、金属イオンを捕捉し得るとともに、隣接するイオン捕捉部同士の間に有機化合物が介在するため、これらイオン捕捉物質同士の間での金属イオンの受け渡しを防止することができる。
【００１０】
本発明の発光素子では、前記中間層中の前記イオン捕捉物質の含有量は、１〜４０ｗｔ％であることが好ましい。
かかる範囲内に設定することにより、中間層に電子を輸送する電子輸送層としての機能を発揮させつつ、隣接するイオン捕捉物質同士間で金属イオンの受け渡しが行われるようになるのを確実に防止できることから、イオン捕捉物質により金属イオンをより確実に捕捉することができる。その結果、中間層からの発光層への金属イオンの拡散をより確実に防止することができる。
本発明の発光素子では、前記中間層の平均厚さは、２０〜１００ｎｍであることが好ましい。
これにより、他の機能層から発光層への金属イオンの拡散を、確実に防止することができるとともに、中間層の電子輸送層としての機能を確実に発揮させることができる。
【００１１】
本発明に係る発光素子は、陽極と、
陰極と、
前記陽極と前記陰極との間に設けられた有機発光層と、
前記陰極と前記有機発光層との間に設けられた中間層とを有し、
該中間層は、金属イオンを捕捉し得るイオン捕捉物質と、絶縁性ポリマーとを含み、
前記絶縁性ポリマーは、非共有電子対が１以下のモノマー成分を含む、ことを特徴とする。
これにより、絶縁性ポリマーとイオン捕捉物質との間で金属イオンの受け渡しが行われるようになるのを確実に防止できることから、中間層中において、イオン捕捉物質により金属イオンを確実に捕捉できる。その結果、中間層から発光層への金属イオンの拡散が防止され、発光特性に優れる発光素子を得ることができる。
【００１２】
本発明の発光素子では、前記中間層は、前記絶縁性ポリマー中に、前記イオン捕捉物質が分散してなるものであることが好ましい。
これにより、金属イオンを捕捉し得るとともに、隣接するイオン捕捉部同士の間に絶縁性ポリマーが介在するため、これらイオン捕捉物質同士の間での金属イオンの受け渡しを防止することができる。
【００１３】
本発明の発光素子では、前記中間層中の前記イオン捕捉物質の含有量は、１〜４０ｗｔ％であることが好ましい。
かかる範囲内に設定することにより、隣接するイオン捕捉物質同士間で金属イオンの受け渡しが行われるようになるのを確実に防止できることから、イオン捕捉物質により金属イオンをより確実に捕捉することができる。その結果、中間層からの発光層への金属イオンの拡散を確実に防止することができる。
【００１４】
本発明の発光素子では、前記中間層の平均厚さは、５〜１０ｎｍであることが好ましい。
かかる範囲内に設定することにより、陰極側から輸送された電子がトンネル効果によって中間層を通り抜けて発光層に供給されるとともに、中間層に十分なイオン捕捉能を付与することができる。
【００１５】
本発明の発光素子では、前記イオン捕捉物質は、前記中間層に含まれるアルカリ金属イオンを捕捉し得るものであることが好ましい。
これにより、中間層に不純物として混入するアルカリ金属イオンを、イオン捕捉物質により確実に捕捉することができ、このアルカリ金属イオンの発光層への拡散を確実に防止することができる。
【００１６】
本発明の発光素子では、前記陰極は、金属元素を含有し、
前記イオン捕捉物質は、前記金属元素に由来する金属イオンを捕捉し得るものであることが好ましい。
これにより、中間層に拡散した陰極由来の金属イオンを、イオン捕捉物質により確実に捕捉することができ、この金属イオンの発光層への拡散を確実に防止することができる。
【００１７】
本発明の発光素子では、前記陰極と前記中間層との間に、アルカリ金属化合物を含有する電子注入層が設けられ、
前記イオン捕捉物質は、前記アルカリ金属化合物に由来するアルカリ金属イオンを捕捉し得るものであることが好ましい。
これにより、中間層に拡散した電子注入層由来のアルカリ金属イオンを、イオン捕捉物質により確実に捕捉することができ、このアルカリ金属イオンの発光層への拡散を確実に防止することができる。
【００１８】
本発明の発光素子では、前記イオン捕捉物質は、環状構造を有し、前記金属イオンの種類および／またはイオン径の違いに応じて、当該環状構造の種類および大きさを選択することが好ましい。
このように金属イオンの種類および／またはイオン径に応じて、環の種類および環の大きさを選択する構成とすることにより、捕捉すべき金属イオンを確実に捕捉することができる。
【００１９】
本発明の発光素子では、前記環状構造は、酸素原子、窒素原子、硫黄原子およびリン原子のうちの少なくとも１種を含むことが好ましい。
かかる環状構造は、イオン捕捉能が極めて高い構造であることから好ましい。また、環（内側空間）の大きさや、環の柔軟性を調整し易く、かかる環状構造の合成を比較的容易に行うことができるという利点もある。
【００２０】
本発明の発光素子では、前記環状構造は、６つ以上の炭素原子と、２つ以上の少なくとも１種の前記ヘテロ原子とを前記環に有していることが好ましい。
かかる環状構造は、イオン捕捉能が極めて高い構造であることから好ましい。また、環（内側空間）の大きさや、環の柔軟性を調整し易く、かかる環状構造の合成を比較的容易に行うことができるという利点もある。
【００２１】
本発明に係る発光装置は、本発明の発光素子を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い発光装置が得られる。
本発明に係る電子機器は、本発明の発光装置を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の発光素子、発光装置および電子機器を添付図面に示す好適な実施形態について説明する。
＜発光素子＞
＜＜第１実施形態＞＞
まず、本発明の発光素子の第１実施形態について説明する。
図１は、本発明の発光素子の第１実施形態の縦断面を模式的に示す図である。なお、以下では、説明の都合上、図１中の上側を「上」、下側を「下」として説明を行う。
【００２３】
図１に示す発光素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）１は、基板２上に設けられた陽極３と、陰極８と、陽極３と陰極８との間に、陽極３側から順に、正孔輸送層４と、発光層５と、中間層６と、電子注入層７とを積層してなる積層体１５とを有し、その全体がシール材１０を介して封止部材９で封止され、発光層５で発光した光を封止部材９側から取り出すトップエミッション型の発光素子である。
【００２４】
基板２は、発光素子１（以下、単に「発光素子１」と言う。）の支持体となるものである。本実施形態の発光素子１は、封止部材９側から光を取り出す構成（トップエミッション型）であるため、基板２および陽極３は、それぞれ、透光性を要求されない。
このような基板２の構成材料としては、例えば、アルミナのようなセラミックス材料、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレートのような樹脂材料や、石英ガラス、ソーダガラスのようなガラス材料等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２５】
また、基板２の平均厚さは、特に限定されないが、０．１〜３０ｍｍ程度であるのが好ましく、０．１〜１０ｍｍ程度であるのがより好ましい。
なお、発光素子１が基板２側から光を取り出す構成（ボトムエミッション型）の場合、基板２には、上述したようなもののうち、実質的に透明（無色透明、着色透明または半透明）なものが選択される。
【００２６】
陽極３は、後述する正孔輸送層４に正孔を注入する電極である。この陽極３の構成材料としては、仕事関数が大きく、導電性に優れる材料を用いるのが好ましい。
陽極３の構成材料としては、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、Ｉｎ３Ｏ３、Ａｕ、Ｃｕまたはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
このような陽極３の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜２００ｎｍ程度であるのが好ましく、５０〜１５０ｎｍ程度であるのがより好ましい。
【００２７】
一方、陰極８は、後述する電子注入層７に電子を注入する電極である。この陰極８の構成材料としては、仕事関数の小さい材料を用いるのが好ましい。
陰極８の構成材料としては、例えば、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｓｃ、Ｙ、Ｙｂ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌのような金属またはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて（例えば、複数層の積層体等）用いることができる。
【００２８】
特に、陰極８の構成材料として合金を用いる場合には、Ａｇ、Ａｌ等の安定な金属元素を含む合金、具体的には、ＭｇＡｇ、ＭｇＡｌ等の合金を用いるのが好ましい。かかる合金を陰極８の構成材料として用いることにより、陰極８の電子注入効率および安定性の向上を図ることができる。
このような陰極８の平均厚さは、特に限定されないが、１００〜１００００ｎｍ程度であるのが好ましく、２００〜５００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
なお、本実施形態のように、トップエミッション型の場合、陰極８は、仕事関数の小さい材料、またはこれらを含む合金を５〜２０ｎｍ程度とし、透過性を持たせ、さらにその上面にＩＴＯ等の透過性の高い導電材料を１００〜５００ｎｍ程度の厚さで形成する積層体で構成されているのが好ましい。
【００２９】
陽極３上には、本実施形態では、正孔輸送層４が設けられている。この正孔輸送層４は、陽極３から注入された正孔を、発光層５まで輸送する機能を有するものである。
正孔輸送層４の構成材料としては、例えば、ポリアリールアミン、フルオレン−アリールアミン共重合体、フルオレン−ビチオフェン共重合体、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、ポリビニルピレン、ポリビニルアントラセン、ポリチオフェン、ポリアルキルチオフェン、ポリヘキシルチオフェン、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリチニレンビニレン、ピレンホルムアルデヒド樹脂、エチルカルバゾールホルムアルデヒド樹脂またはその誘導体等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３０】
また、前記化合物は、他の化合物との混合物として用いることもできる。一例として、ポリチオフェンを含有する混合物としては、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン／スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等が挙げられる。
このような正孔輸送層４の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜１５０ｎｍ程度であるのが好ましく、５０〜１００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
なお、この正孔輸送層４は、陽極３と発光層５とに含まれる構成材料の組み合わせが、陽極３から発光層５への正孔の注入が円滑に行われるものである場合、省略することもできる。
【００３１】
正孔輸送層４上には、発光層（有機発光層）５が設けられている。この発光層５には、後述する中間層６から電子が、また、前記正孔輸送層４から正孔がそれぞれ供給（注入）される。そして、発光層５内では、正孔と電子とが再結合し、この再結合に際して放出されたエネルギーによりエキシトン（励起子）が生成し、エキシトンが基底状態に戻る際にエネルギー（蛍光やりん光）が放出（発光）される。
【００３２】
発光層５の構成材料としては、１，３，５−トリス［（３−フェニル−６−トリ−フルオロメチル）キノキサリン−２−イル］ベンゼン（ＴＰＱ１）、１，３，５−トリス［｛３−（４−ｔ−ブチルフェニル）−６−トリスフルオロメチル｝キノキサリン−２−イル］ベンゼン（ＴＰＱ２）のようなベンゼン系化合物、フタロシアニン、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）、鉄フタロシアニンのような金属または無金属のフタロシアニン系化合物、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）、ファクトリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（Ｉｒ（ｐｐｙ）３）のような低分子系のものや、オキサジアゾール系高分子、トリアゾール系高分子、ポリ（９−ビニルカルバゾール）（ＰＶＫ）のようなカルバゾール系高分子、ポリフルオレン系高分子、ポリパラフェニレンビニレン系高分子のような高分子系のものが挙げられ、これらの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
このような発光層５の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜１５０ｎｍ程度であるのが好ましく、５０〜１００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
【００３３】
発光層５上には、中間層６が設けられている。
本発明では、この中間層６の構成（特に、構成材料）に特徴を有している。この点（特徴）ついては、後に詳述する。
中間層６上には、陰極８からの電子注入効率を向上させる機能を有する電子注入層７が設けられている。
【００３４】
この電子注入層７の構成材料（電子注入材料）としては、例えば、各種の無機絶縁材料、各種の無機半導体材料が挙げられる。かかる構成材料で電子注入層７を構成することにより、電流のリークを有効に防止して、電子注入性を向上させることや、耐久性の向上を図ることができる。
このような無機絶縁材料としては、例えば、アルカリ金属カルコゲナイド（酸化物、硫化物、セレン化物、テルル化物）、アルカリ土類金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物およびアルカリ土類金属のハロゲン化物等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。これらを主材料として電子注入層を構成することにより、電子注入性をより向上させることができる。特にアルカリ金属化合物（アルカリ金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物等）は仕事関数が非常に小さく、これを用いて電子注入層７を構成することにより、発光素子１は、高い輝度が得られるものとなる。
【００３５】
アルカリ金属カルコゲナイドとしては、例えば、Ｌｉ２Ｏ、ＬｉＯ、Ｎａ２Ｓ、Ｎａ２Ｓｅ、ＮａＯ等が挙げられる。
アルカリ土類金属カルコゲナイドとしては、例えば、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＢｅＯ、ＢａＳ、ＭｇＯ、ＣａＳｅ等が挙げられる。
【００３６】
アルカリ金属のハロゲン化物としては、例えば、ＣｓＦ、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＫＦ、ＬｉＣｌ、ＫＣｌ、ＮａＣｌ等が挙げられる。
アルカリ土類金属のハロゲン化物としては、例えば、ＣａＦ２、ＢａＦ２、ＳｒＦ２、ＭｇＦ２、ＢｅＦ２等が挙げられる。
また、無機半導体材料としては、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｂａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｙｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｃｄ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｔａ、ＳｂおよびＺｎのうちの少なくとも１つの元素を含む酸化物、窒化物または酸化窒化物等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３７】
電子注入層７の平均厚さは、特に限定されないが、０．１〜１０００ｎｍ程度であるのが好ましく、０．５〜１００ｎｍ程度であるのがより好ましく、１〜５０ｎｍ程度であるのがさらに好ましい。これにより、電子注入層７の機械的強度が低下することや、成膜時間が不要に長くなるのを防止しつつ、電子注入層７の低抵抗化を図り、発光素子１（表示装置１００）の高速応答を実現することができる。
【００３８】
封止部材９は、発光素子１（陽極３、正孔輸送層４、発光層５、中間層６、電子注入層７および陰極８）を覆うように、シール材１０を介して設けられ、これらを気密的に封止し、酸素や水分を遮断する機能を有する。
このような封止部材９を設けることにより、発光素子１の信頼性の向上や、変質・劣化の防止（耐久性向上）等の効果が得られる。
【００３９】
封止部材９の構成材料としては、例えば、Ａｌ、Ｃｒ、Ｎｂまたはこれらを含む合金、酸化シリコン、各種樹脂材料等を挙げることができる。
なお、封止部材９の構成材料として導電性を有する材料を用いる場合には、短絡を防止するために、シール材１０としては、絶縁性に優れるものを用いるのが好ましい。
このようなシール材１０としては、例えば、エポキシ樹脂のような熱硬化性樹脂等で構成されるものを好適に用いることができる。
【００４０】
次に、発光層５と電子注入層７との間に設けられた中間層６の構成について説明する。
本実施形態では、中間層６は、イオン捕捉物質６１と、電子輸送性を有する有機化合物（電子輸送材料）６２とを主材料として構成され、さらに、電子輸送材料６２は、非共有電子対の数が１以下の電子輸送性を有する有機化合物で構成されている。
このように中間層６を、電子輸送材料を含有する構成とすることにより、中間層６は、陰極８から電子注入層７を介して注入された電子を、発光層５まで輸送する機能（電子輸送性）を発揮する。
【００４１】
また、前述したように、電子注入層７および陰極８を、それぞれ、アルカリ金属および銀のような金属元素を含むような構成とすると、これらアルカリ金属や銀のような金属元素がイオン化することにより発生したアルカリ金属イオンや金属イオンが中間層６に拡散してくる。
さらに、中間層６を、有機化合物６２を含有する構成とすることにより、この有機化合物６２を合成する際に用いられる触媒や溶媒に含まれるアルカリ金属イオンが、中間層６中に混入している。
そのため、中間層６には、電子注入層７や陰極８のような各種機能層から拡散してきたアルカリ金属イオンおよび金属イオン、また有機化合物６２を合成する際に混入したアルカリ金属イオン等が存在している。
【００４２】
そこで、中間層６を、イオンを捕捉する機能を有する物質であるイオン捕捉物質６１を含有する構成とすることにより、中間層６中に含まれるアルカリ金属イオンや金属イオンをイオン捕捉物質６１により捕捉することができる。その結果、金属イオンが、さらに中間層６内を移動して発光層５に拡散するのが防止され、発光層５に金属イオンが拡散することによる発光特性の低下を防止することができる。
【００４３】
また、有機化合物６２中にイオン捕捉物質６１が分散する構成とすることにより、イオン捕捉物質６１によりアルカリ金属イオンや銀イオンのような金属イオン（以下、単に「金属イオン」と言うこともある。）を捕捉し得るとともに、隣接するイオン捕捉部６１同士の間に有機化合物６２が介在するため、これらイオン捕捉物質６１同士の間での金属イオンの受け渡しを確実に防止することができる。
なお、金属イオンを捕捉したイオン捕捉物質６１は、中間層６においてドーパントとして機能し、中間層６の電子輸送性を向上させるという効果も得られる。
【００４４】
イオン捕捉物質６１としては、内側空間に前記イオンを捕捉する環状構造（イオノフォア）、前記イオンと電気的に結合するＳＯ３−基、ＣＯ２−基、ＰＯ4Ｈ−基、ＮＨ３＋基のようなイオン性基等を有するものが挙げられるが、特に、イオノフォアを有するものが好ましい。イオン捕捉物質６１として環状構造を有するものを用いることにより、金属イオンを捕捉する際に、例えば水素イオン等の他のイオンを放出することなく、金属イオンをより確実に捕捉し保持することができる。
【００４５】
また、この環状構造（イオノフォア）としては、例えば、酸素原子、窒素原子、硫黄原子およびリン原子等のヘテロ原子（異原子）のうちの少なくとも１種を含むもの（すなわち、メチレン基同士を、酸素原子、窒素原子、硫黄原子およびリン原子等のヘテロ原子で結合したもの）やその誘導体、メチレン基のみで構成されたもの（炭化水素環）等が挙げられるが、特に、メチレン基同士を、酸素原子、窒素原子、硫黄原子およびリン原子で結合したものやその誘導体が好ましい。このような環状構造は、イオン捕捉能が極めて高い構造であることから好ましい。また、環（内側空間）の大きさや、環の柔軟性を調整し易く、かかる環状構造の合成を比較的容易に行うことができるという利点もある。
なお、本明細書中で異原子とは、環状構造（複素環式化合物）の環を構成している原子のうち炭素原子を除くものを言い、例えば、上述したような、酸素原子、窒素原子、硫黄原子およびリン原子等が挙げられる。
【００４６】
このようなヘテロ原子を含む環状構造（イオノフォア）としては、例えば、６つ以上の炭素原子と、２つ以上の少なくとも１種のへテロ原子とを、環状構造を構成している環に有しているものが挙げられる。
具体的には、下記化１で表されるクラウンエーテル系、下記化２で表されるプロピレングリコール系、下記化３で表されるアザクラウン系、下記化４で表されるチオエーテル系のものや、下記化５で表される天然由来のもの、下記化６で表されるような複数のクラウン環が連結したもの等が挙げられる。
【００４７】
【化１】
2008258198.tif 000003
【００４８】
【化２】
2008258198.tif 000004
【００４９】
【化３】
2008258198.tif 000005
【００５０】
【化４】
2008258198.tif 000006
【００５１】
【化５】
2008258198.tif 000007
【００５２】
【化６】
2008258198.tif 000008
【００５３】
なお、上記化６で表される複数のクラウン環が連結したものは、複数のクラウン環が直接連結したものと、複数のクラウン環が連結構造を介して連結したものとが含まれる。
ここで、例えば、各一般式中のｎやｍの数が増えれば、環状構造（内側空間のサイズ）が大きくなり、捕捉し得る金属イオンの径も増大する傾向を示す。また、環状構造内にアリール基や不飽和結合等が含まれると、環状構造の柔軟性が低下する傾向を示す。
【００５４】
したがって、イオン捕捉物質６１としては、これら環状構造を有するものを用いる場合、中間層６中に存在すると予想される金属イオン、すなわち、陰極８から拡散してくると予想される銀イオンのような金属イオン、電子注入層７から拡散してくると予想されるアルカリ金属イオン、および、中間層６に不純物として混入すると予想されるアルカリ金属イオンの種類および／またはイオン径に応じて、環の種類および環の大きさ（前記ｎやｍの数）を選択するのが好ましい。このように金属イオンの種類および／またはイオン径に応じて、環の種類および環の大きさ（前記ｎやｍの数）を選択する構成とすることにより、捕捉すべき金属イオンを確実に捕捉することができる。
【００５５】
具体的には、次のような点を考慮して環状構造を備えるイオン捕捉物質を選択するのが好ましい。
Ｉ：中間層６にアルカリ金属イオンが不純物として混入すると予測される場合、および／または、電子注入層７からアルカリ金属イオンが拡散してくると予測される場合には、アルカリ金属イオンを捕捉し得る環状構造を備えるイオン捕捉物質６１を選択する。
【００５６】
具体的には、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｃｓ＋のようなアルカリ金属イオンのイオン径は、Ｌｉ＋＜Ｎａ＋＜Ｋ＋＜（Ｃｓ）の順で大きく、それぞれ、１２員環、１５員環、１８員環、２１員環のクラウンエーテル環に選択的に捕捉される。したがって、中間層６にＬｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｃｓ＋が拡散（混入）してくると予想される場合には、イオン捕捉物質６１として、それぞれ、ｎが２、３、４、５の上記化１（ａ）で表されるものを用いるようにする。
【００５７】
また、上記化１（ｂ）で表されるイオン捕捉物質、上記化１（ｃ）で表されるイオン捕捉物質、上記化２で表されるイオン捕捉物質、上記化３で表されるイオン捕捉物質および上記化６で表されるイオン捕捉物質は、それぞれ、クラウンエーテル環またはクラウンエーテル環と類似の環状構造を有しており、全者ともに、アルカリ金属イオンを捕捉し得る。これらのうち、上記化６（ｂ）で表されるイオン捕捉物質は、クラウン環が二重となった構造（２つのクラウン環が直接連結した構造）を有していることにより、アルカリ金属イオンを二重のクラウン環により閉じ込めることができ、アルカリ金属イオンを強固に捕捉することができる。
【００５８】
また、上記化５で表されるイオン捕捉物質（天然由来のエンニアチン−Ｂ（上記化５（ａ））およびノナクチン（上記化５（ｂ）））は、細胞膜においてＮａ＋、Ｋ＋との錯体形成に関連しており、これらアルカリ金属イオンを効率よく捕捉する。
したがって、これら環状構造を備えるイオン捕捉物質は、中間層６にアルカリ金属イオンが存在すると予想される場合に、イオン捕捉物質６１として好適に用いることができる。
以上のような環状構造を備えるイオン捕捉物質６１を用いることにより、中間層６に存在するアルカリ金属イオンを、イオン捕捉物質６１により確実に捕捉することができ、このアルカリ金属イオンの発光層５への拡散を確実に防止することができる。
【００５９】
II：陰極８が銀のような金属元素を含有する導電性材料によって構成され、この金属イオンが、中間層６に拡散すると予想される場合には、この陰極８由来の金属イオンを捕捉し得る環状構造を備えるイオン捕捉物質６１を選択する。
陰極８に含まれる銀イオンのような金属イオンは、アルカリ金属イオンに比べてイオン径が大きいことから、アルカリ金属イオンを捕捉し得る環状構造を備えるイオン捕捉物質よりも径の大きいイオンをターゲットとする環状構造を有するイオン捕捉物質に捕捉され易い。
【００６０】
具体的には、上記化３で表される（アザクラウン系の）環状構造を備えるイオン捕捉物質は、ｎの数を選択することにより、比較的大きな金属イオンを捕捉し得るようになるため、ゲート電極５０が金属元素を含有する場合に用いる環状構造を備えるイオン捕捉物質として好適に用いられる。
また、ｎの数が４の上記化４で表される（スルフィド系の）環状構造を備えるイオン捕捉物質は、銀イオンを選択的に捕捉する。したがって、陰極８が銀を含有する場合に、環状構造を備えるイオン捕捉物質６１として好適に用いることができる。
【００６１】
また、上記化６（ａ）で表される環状構造を備えるイオン捕捉物質は、光を照射するとコの字型に向きが替わり、２つのクラウン環が対向し合う形になる。この状態では、２枚のクラウン環でイオンを挟み込むことができるため、クラウン環の大きさで決まるイオン径よりも、大きめのイオンを捕捉することができる。このため、上記化６（ａ）で表される環状構造を備えるイオン捕捉物質は、２つのクラウン環同士が対向した状態とすることにより、陰極８が金属元素を含有する場合のイオン捕捉物質６１として好適に用いられる。
【００６２】
以上のような環状構造を備えるイオン捕捉物質６１を用いることにより、中間層６に拡散した陰極８由来の金属イオンを、イオン捕捉物質６１により確実に捕捉することができ、この金属イオンの発光層５への拡散を確実に防止することができる。
また、イオン捕捉物質６１は、環状構造（イオノフォア）を備えるものである場合、さらに、環状構造内に捕捉された金属イオンに配位する配位構造を有するのが好ましい。環状構造内に捕捉された金属イオンに対して、配位構造が配位することにより、金属イオンが蓋をされたような状態となり、環状構造内へ捕捉した金属イオンをより確実に保持することができる。
【００６３】
また、環状構造と配位構造とにより、より大きいサイズの空間を確保することができる。このため、環状構造のサイズを大きくすることなく、イオン捕捉物質６１により、さらに大きいサイズの金属イオンが捕捉可能となる。
かかる配位構造を有するイオン捕捉物質６１の具体例としては、例えば、下記化７、化８等が挙げられる。なお、これは、一例であり、配位構造部分に含まれる酸素原子を、例えば、窒素原子、リン原子等の他の非共有電子対を有する原子に変更してもよい。
【００６４】
【化７】
2008258198.tif 000009
【００６５】
【化８】
2008258198.tif 000010
【００６６】
また、以上のような環状構造を備えるイオン捕捉物質は、必要に応じて側鎖が導入されていてもよい。これにより、環状構造を備えるイオン捕捉物質に各種特性を付与することができる。例えば、側鎖としてアルキル基を導入した場合には、その炭素数を変化させることにより、環状構造を備えるイオン捕捉物質の溶媒に対する溶解性を制御することができる。このような側鎖は、例えば、上記化１（ａ）で表される（クラウンエーテル系の）環状構造を備えるイオン捕捉物質の場合には、酸素の少なくとも１つを窒素に変え、この窒素に連結させる、もしくは、酸素同士間の炭素の少なくとも１つに連結させる等によって導入することができる。なお、側鎖は、アルキル基に限るものではなく、ベンゼン環等の芳香環を有していてもよい。
また、環状構造を備えるイオン捕捉物質としては、下記化９で表されるように、上記化１（ａ）で表される化合物の誘導体（クラウンエーテル誘導体）の重合体、すなわち環状構造を備える重合体等も用いることができる。これにより、次のような効果が得られる。
【００６７】
【化９】
2008258198.tif 000011
【００６８】
すなわち、比較的低分子量のイオン捕捉物質は、特に発光層５との界面近傍に存在する場合、金属イオンを捕捉した状態で発光層５に拡散してしまうおそれがある。このイオン捕捉物質に捕捉された状態で発光層５に拡散した金属イオンが、発光層５の発光特性の低下を引き起こすおそれがある。これに対して、環状構造を備える重合体は、高分子量であることから、中間層６中で移動し難く、金属イオンを捕捉した状態で発光層５に拡散するのを確実に防止することができる。なお、このような重合体の場合にも、各モノマーに捕捉されるイオン種は、それに対応する環状構造とほぼ同様である。
【００６９】
また、この重合体では、その環状部（クラウンエーテル環）に金属イオンを捕捉すると、チオフェン基から電子が環状部側に移動することで、このチオフェン基側に電子が取り込まれ易くなる。そして、チオフェン基に電子が取り込まれると、このチオフェン基は重合しており、多数のチオフェン基が鎖状に繋がっていることにより、この鎖の延在方向に電子が流れ易くなる。その結果、中間層の電子輸送能が向上するという効果も得られる。
【００７０】
なお、上記化９で表される重合体では、１つのクラウンエーテルに対して１つのチオフェン基を有しているが、１つのクラウンエーテルに対して２つのチオフェン基を有する重合体を用いることもできる。
また、環状構造を備えるイオン捕捉物質としては、上記化１〜化９に示したような環状構造（クラウン環）を備えるものの他、例えば、下記化１０で表される環状化合物（カリックスアレーン）を用いることができる。
【００７１】
【化１０】
2008258198.tif 000012
【００７２】
このうち、特にｎが４、Ｒ１がtert-ブチル基のものは、アルカリ金属イオンに対して優れた捕捉能を有し、中間層６にアルカリ金属イオンが存在すると予想される場合のイオン捕捉物質として好適に用いられる。
また、環状構造を備えるイオン捕捉物質としては、この他、サイクラム（cyclam：1,4,8,11-tetrazacyclote-tradecane）、シクロデキストリン等を用いることができる。
【００７３】
なお、イオン捕捉物質６１は、１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。例えば、中間層６に不純物としてアルカリ金属イオンが混入すること、陰極８から銀イオンのような金属イオンが拡散してくることの両方が予想される場合には、アルカリ金属イオンを捕捉し得るイオン捕捉物質と、陰極８由来の金属イオンを捕捉し得るイオン捕捉物質とを組み合わせて用いるのが好ましい。これにより、中間層６からの発光層５への金属イオンの拡散をより確実に防止することができ、発光層５の発光特性の低下をより確実に防止または抑制することができる。
この場合、アルカリ金属イオンを捕捉し得るイオン捕捉物質と、陰極８由来の金属イオンを捕捉し得るイオン捕捉物質との比率は、１０：１〜１：２０程度であるのが好ましく、３：１〜１：５程度であるのがより好ましい。これにより、アルカリ金属イオンおよび陰極８由来の金属イオンの双方を効率よく捕捉することができる。
【００７４】
以上のようなイオン捕捉物質６１は、中間層６において、電子輸送材料中に分散している。このように中間層６を、電子輸送材料を含む構成とすることにより、中間層６に電子注入層７から注入された電子を発光層５まで輸送する電子輸送層としての機能を発揮させることができる。
本実施形態では、この電子輸送材料が、電子を輸送する機能を有する非共有電子対の数が１以下の有機化合物６２を主材料として構成されている点に特徴を有する。
【００７５】
ここで、電子輸送材料が、非共有電子対を２以上有する有機化合物であるとすると、この有機化合物が、金属イオンに結合し得る。すなわち、中間層６中に存在する金属イオンを、非共有電子対を２以上有する有機化合物により捕捉することができる。そのため、たとえ上述したようなイオン捕捉物質６１により金属イオンが捕捉されたとしても、このイオン捕捉物質６１に隣接する、非共有電子対を２以上有する有機化合物との間で金属イオンの受け渡しが行われることとなる。その結果、金属イオンは、中間層６中を、非共有電子対を２以上有する有機化合物とイオン捕捉物質６１とを介して拡散し、最終的には、中間層６から発光層５に拡散する。そのため、発光層５の発光特性が低下することとなる。
【００７６】
これに対して、電子輸送材料を、電子を輸送する機能を有する非共有電子対の数が１以下の有機化合物６２を主材料として構成すると、非共有電子対の数が１以下の有機化合物６２は、金属イオンを捕捉し難い。そのため、中間層６をこのような有機化合物６２中にイオン捕捉物質６１が分散する構成とすれば、一旦、イオン捕捉物質６１により捕捉された金属イオンが、有機化合物６２を介して受け渡しされるようになるのを確実に防止して、イオン捕捉物質６１により金属イオンを保持した状態を確実に維持することができる。その結果、中間層６からの発光層５への金属イオンの拡散を確実に防止することができる。
このような有機化合物６２は、非共有電子対の数が１以下であれば良いが、非共有電子対を有さないものであるのが好ましい。これにより、有機化合物６２を介した金属イオンの受け渡しをより確実に防止し得ることから、前述したような効果をより確実に得ることができる。
【００７７】
電子を輸送する機能を有する非共有電子対の数が１以下の有機化合物６２としては、例えば、フラーレンおよびトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。このようなフラーレンおよびトリス（８−キノリノラト）アルミニウムは、電子輸送性に優れるとともに、金属イオンを極めて捕捉し難い。このため、これら有機化合物を電子輸送材料として用いることにより、中間層６中の金属イオンをイオン捕捉物質６１により確実に捕捉し、保持することができる。また、中間層６は、電子輸送能に優れるものとなる。
【００７８】
また、中間層６中のイオン捕捉物質６１の含有量（含有率）は、１〜４０ｗｔ％程度であるのが好ましく、２０〜３０ｗｔ％程度であるのがより好ましい。イオン捕捉物質６１の含有量を前記範囲とすることにより、中間層６に電子を輸送する電子輸送層としての機能を発揮させつつ、隣接するイオン捕捉物質６１同士間で金属イオンの受け渡しが行われるようになるのを確実に防止できることから、イオン捕捉物質６１により金属イオンをより確実に捕捉することができる。その結果、中間層６からの発光層５への金属イオンの拡散を確実に防止することができる。
【００７９】
このような中間層６の平均厚さは、２０〜１００ｎｍ程度であるのが好ましく、３０〜６０ｎｍ程度であるのがより好ましい。これにより、他の機能層から発光層５への金属イオンの拡散を、確実に防止することができるとともに、中間層６の電子輸送層としての機能を確実に発揮させることができる。
なお、このような発光素子１は、封止部材９側から光を取り出すトップエミッション型のものであるが、本発明の発光素子は、基板２側から光を取り出すボトムエミッション型の発光素子にも適用することができる。
【００８０】
以上のような発光素子１は、例えば、次のようにして製造することができる。
［１Ａ］  まず、基板２を用意し、この基板２上に陽極３を形成する。
陽極３は、例えば、プラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤのような化学蒸着法（ＣＶＤ）、真空蒸着等の乾式メッキ法、電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、ゾル・ゲル法、ＭＯＤ法、金属箔の接合等を用いて形成することができる。
【００８１】
［２Ａ］  次に、陽極３上に正孔輸送層４を形成する。
正孔輸送層４は、例えば、正孔輸送材料を溶媒に溶解または分散媒に分散してなる正孔輸送層形成用材料を、陽極３上に供給した後、乾燥（脱溶媒または脱分散媒）することにより形成することができる。
正孔輸送層形成用材料の供給方法としては、例えば、スピンコート法、ロールコート法、インクジェット印刷法等の各種塗布法を用いることができる。かかる塗布法を用いることにより、正孔輸送層４を比較的容易に形成することができる。
【００８２】
正孔輸送層形成用材料の調製に用いる溶媒または分散媒としては、例えば、水、二硫化炭素等の無機溶媒や、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、アセトン、ジエチルケトン等のケトン系溶媒、メタノール、エタノール等のアルコール系溶媒、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル系溶媒、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等のセロソルブ系溶媒、ヘキサン、ペンタン等の脂肪族炭化水素系溶媒、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、ピリジン、ピラジン等の芳香族複素環化合物系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）等のアミド系溶媒、クロロベンゼン、ジクロロメタン等のハロゲン化合物系溶媒、酢酸エチル、酢酸メチル等のエステル系溶媒、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、スルホラン等の硫黄化合物系溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル系溶媒、ギ酸、酢酸等の有機酸系溶媒のような各種有機溶媒、または、これらを含む混合溶媒等が挙げられる。
【００８３】
なお、乾燥は、例えば、大気圧または減圧雰囲気中での放置、加熱処理、不活性ガスの吹付け等により行うことができる。
また、正孔輸送層４は、例えば、ＣＶＤ法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスによっても形成することができる。
また、本工程に先立って、陽極３の上面には、酸素プラズマ処理を施すようにしてもよい。これにより、陽極３の上面を親液性を付与すること、陽極３の上面に付着する有機物を除去（洗浄）すること、陽極３の上面付近の仕事関数を調整すること等を行うことができる。
ここで、酸素プラズマ処理の条件としては、例えば、プラズマパワー１００〜８００Ｗ程度、酸素ガス流量５０〜１００ｍＬ／ｍｉｎ程度、被処理部材（陽極３）の搬送速度０．５〜１０ｍｍ／ｓｅｃ程度、基板２の温度７０〜９０℃程度とするのが好ましい。
【００８４】
［３Ａ］  次に、正孔輸送層４上（陽極３の一方の面側）に、発光層５を形成する。
発光層５は、例えば、発光材料を溶媒に溶解または分散媒に分散してなる発光層形成用材料を、正孔輸送層４上に供給した後、乾燥（脱溶媒または脱分散媒）することにより形成することができる。
発光層形成用材料の供給方法および乾燥の方法は、前記正孔輸送層４の形成工程［２Ａ］で説明したのと同様である。
【００８５】
なお、前述したような発光材料を用いる場合、発光層形成用材料の調製に用いる溶媒または分散媒としては、非極性溶媒が好適であり、例えば、キシレン、トルエン、シクロヘキシルベンゼン、ジハイドロベンゾフラン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ピリジン、ピラジン、フラン、ピロール、チオフェン、メチルピロリドン等の芳香族複素環化合物系溶媒、ヘキサン、ペンタン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒等が挙げられ、これらを単独またはこれらを含む混合溶媒して用いることができる。
【００８６】
［４Ａ］  次に、発光層５上に、中間層６を形成する。
中間層６は、例えば、前述したようなイオン捕捉物質６１と、電子を輸送する機能を有する非共有電子対の数が１以下の有機化合物６２とを溶媒に溶解または分散媒に分散してなる中間層形成用材料を、発光層上に供給した後、乾燥（脱溶媒または脱分散媒）することにより形成することができる。
中間層形成用材料の供給方法、中間層形成用材料の調製に用いる溶媒または分散媒、乾燥方法は、前記正孔輸送層４の形成工程［２Ａ］で説明したのと同様である。
【００８７】
［５Ａ］  次に、中間層６上（発光層と反対側）に、電子注入層７を形成する。
電子注入層７の構成材料として無機材料を用いる場合、電子注入層７は、例えば、ＣＶＤ法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセス、無機微粒子インクの塗布および焼成等を用いて形成することができる。
［６Ａ］  次に、電子注入層７上に、陰極８を形成する。
陰極８は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、金属箔の接合、金属微粒子インクの塗布および焼成等を用いて形成することができる。
以上のような工程を経て、発光素子１が得られる。
最後に、得られた発光素子１を覆うように、シール材１０を介在させた状態で封止部材９を被せ、シール材１０を硬化することにより基板２に接合する。
【００８８】
＜＜第２実施形態＞＞
次に、本発明の発光素子の第２実施形態について説明する。
図２は、本発明の発光素子の第２実施形態の縦断面図を模式的に示す図である。なお、以下では、説明の都合上、図２中の上側を「上」、下側を「下」として説明を行う。
以下、第２実施形態について、前記第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
図２に示す発光素子１は、中間層６’が前記第１実施形態で説明した中間層６と構成が異なり、電子注入層７と中間層６’との間に電子輸送層１１が設けられている以外は、前記第１実施形態の発光素子と同様である。
【００８９】
以下、電子輸送層１１および中間層６’の構成について説明する。
電子輸送層１１は、電子注入層７から注入された電子を、中間層６’まで輸送する機能を有するものである。
電子輸送層１１の構成材料（電子輸送材料）としては、特に限定されず、例えば、１，３，５−トリス［（３−フェニル−６−トリ−フルオロメチル）キノキサリン−２−イル］ベンゼン（ＴＰＱ１）のようなベンゼン系化合物、ナフタレン系化合物、フェナントレン系化合物、クリセン系化合物、ペリレン系化合物、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする錯体のような各種金属錯体等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせてもちいることができる。
このような電子輸送層１１にも、電子輸送材料を合成する際に用いられる触媒や溶媒に含まれるアルカリ金属イオンが混入している。
このような電子輸送層１１の平均厚さは、特に限定されないが、１〜１００ｎｍ程度であるのが好ましく、１０〜５０ｎｍ程度であるのがより好ましい。
【００９０】
本実施形態では、中間層６’は、前記第１実施形態のように、イオン捕捉物質６１と、電子を輸送する機能を有する有機化合物６２とを主材料として構成されているのに代えて、イオン捕捉物質６１と絶縁性ポリマー６３とを主材料として構成され、さらに、絶縁性ポリマー６３は、この絶縁性ポリマーを構成するモノマー成分が、主として非共有電子対の数が１以下のもので構成されている。
【００９１】
イオン捕捉物質６１は、イオンを捕捉する機能を有する物質である。そのため、このイオン捕捉物質６１を含有する中間層６’を、電子輸送層１１と発光層５との間に設けることにより、陰極８や、電子注入層７および電子輸送層１１から中間層６’に拡散してきた金属イオン、さらには中間層６’に含まれる絶縁性ポリマー６３に由来する金属イオンを、このイオン捕捉物質６１により捕捉することができる。すなわち、この中間層６’は、金属イオントラップ層として機能する。このため、金属イオンが、さらに発光層５に拡散するのが防止され、発光層５に金属イオンが拡散することによる発光特性の低下を防止することができる。
【００９２】
イオン捕捉物質６１としては、前記第１実施形態と同様のものを挙げることができる。
このようなイオン捕捉物質６１が絶縁性ポリマー６３中に分散する構成とすることにより、中間層６’中に確実にイオン捕捉物質６１を担持することができる。これにより、イオン捕捉物質６１が、金属イオンを捕捉した状態で発光層５に移行するのを確実に防止することができる。
【００９３】
また、イオン捕捉物質６１としては、前記第１実施形態と同様のものの他、上記化９で表される重合体と、絶縁性ポリマー６３との共重合体であってもよい。この場合にも、共重合体は、上記化９で表される重合体と同様に高分子であることから、中間層６’内を移動し難く、金属イオンを捕捉した状態で発光層５に移行し、その発光特性を低下させるようになるのをより確実に防止することができる。
さらに、本実施形態の中間層６’では、イオン捕捉物質６１が電子輸送材料中に分散するのに代えて、絶縁性ポリマー６３で構成されたマトリクス中に分散しており、この絶縁性ポリマー６３を構成するモノマー成分が、非共有電子対の数が１以下のものを主材料として構成されている点に特徴を有する。
【００９４】
ここで、絶縁性ポリマー６３が、このものを構成するモノマー成分が非共有電子対を２以上有するものを主材料として構成されているとすると、この非共有電子対を２以上有するモノマー成分が、金属イオンに結合し得る。すなわち、中間層６中に存在する金属イオンを、非共有電子対を２以上有するモノマー成分により捕捉することができる。そのため、たとえ上述したようなイオン捕捉物質６１により金属イオンが捕捉されたとしても、このイオン捕捉物質６１に隣接する、非共有電子対を２以上有するモノマー成分との間で金属イオンの受け渡しが行われることとなる。その結果、金属イオンは、中間層６’中を、非共有電子対を２以上有するモノマー成分とイオン捕捉物質６１とを介して拡散し、最終的には、中間層６’から発光層５に拡散する。そのため、発光層５の発光特性が低下することとなる。
【００９５】
これに対して、絶縁性ポリマー６３を構成するモノマー成分を、非共有電子対の数が１以下のものを主材料として構成すると、非共有電子対の数が１以下のモノマー成分は、金属イオンを捕捉し難い。そのため、中間層６をこのようなモノマー成分を主材料として構成される絶縁性ポリマー６３中にイオン捕捉物質６１が分散する構成とすれば、一旦、イオン捕捉物質６１により捕捉された金属イオンが、絶縁性ポリマー６３を介して受け渡しされるようになるのを確実に防止して、イオン捕捉物質６１により金属イオンを保持した状態を確実に維持することができる。その結果、中間層６からの発光層５への金属イオンの拡散を確実に防止することができる。
このような絶縁性ポリマー６３を構成するモノマー成分は、非共有電子対の数が１以下であれば良いが、非共有電子対を有さないものであるのが好ましい。これにより、絶縁性ポリマー６３を介した金属イオンの受け渡しをより確実に防止し得ることから、前述したような効果をより確実に得ることができる。
【００９６】
非共有電子対の数が１以下のモノマー成分で構成される絶縁性ポリマー６３、すなわち非共有電子対が１以下のモノマー成分を含む絶縁性ポリマー６３としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリブテンのような鎖状の脂肪族炭化水素で構成されるポリオレフィン、ポリスチレン等が挙げられる他、環状の脂肪族炭化水素を有するポリオレフィン（以下、「脂環式炭化水素含有ポリマー」と略す。）が挙げられる。
【００９７】
これらの中でも、脂環式炭化水素含有ポリマーは、高耐圧性、低吸湿性、高耐熱性、高密度性、溶媒選択性等の特性に優れ、主鎖が剛直でガラス転移温度が高い高分子であることから、脂環式炭化水素含有ポリマーで構成されるマトリクス自体に金属イオンの拡散を防止する機能を付与することができる。そのため、脂環式炭化水素含有ポリマーを用いた場合、マトリクスにより金属イオンの拡散を確実に防止できるとともに、たとえマトリクス中を金属イオンが拡散したとしても、イオン捕捉物質６１により拡散した金属イオンを確実に捕捉することができる。その結果、中間層６’からの発光層５への金属イオンの拡散をより確実に防止または抑制することができる。
【００９８】
このような脂環式炭化水素含有ポリマーに含まれる環状の脂肪族炭化水素は、好ましくは炭素数３〜２０のもの、より好ましくは炭素数４〜１５のものが選択される。具体的には、例えば、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロデカン、ノルボルネン、ジシクロペンタジエン、テトラシクロドデセンなどが挙げられ、これらのうちの、１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。中でも、ノルボルネンを含むものが好ましい。ノルボルネンは、分子構造がかさ高いので、立体障害により、ポリオレフィンを容易にアモルファス構造にすることができる。その結果、均質な中間層６’を得ることができる。
【００９９】
脂環式炭化水素含有ポリマーの分子量は、ゲルパーミネーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定したときに、ポリイソプレン換算の重量平均分子量（Ｍｗ）が、１×１０４〜５×１０６であることが好ましく、５×１０４〜１×１０６であることがより好ましい。分子量をかかる範囲内に設定することにより、高密度な中間層６’を形成することができるため、中間層６’からの金属イオンの拡散を防止することができる。
このような脂環式炭化水素含有ポリマーとしては、例えば、下記化１１で表される化合物が挙げられる。
【０１００】
【化１１】
2008258198.tif 000013
【０１０１】
中間層６’中のイオン捕捉物質６１の含有量（含有率）は、１〜４０ｗｔ％程度であるのが好ましく、２０〜３０ｗｔ％程度であるのがより好ましい。イオン捕捉物質６１の含有量を前記範囲とすることにより、隣接するイオン捕捉物質６１同士間で金属イオンの受け渡しが行われるようになるのを確実に防止できることから、イオン捕捉物質６１により金属イオンをより確実に捕捉することができる。その結果、中間層６からの発光層５への金属イオンの拡散を確実に防止することができる。
このような中間層６’を有する有機ＥＬ素子では、電子輸送層１１によって輸送された電子は、トンネル効果によって中間層６’を通り抜け、発光層５に供給（注入）される。
【０１０２】
このため、中間層６’は、トンネル効果によって電子が通り抜けられるだけの薄さとされる。具体的には、中間層６’の平均厚さは、５〜１０ｎｍ程度であるのが好ましい。中間層６’の厚さを前記範囲より薄く設定すると、中間層６’を均一に形成するのが困難になり、形成される中間層６’において、十分なイオン捕捉能が得られないおそれがある。また、中間層６’が厚すぎると、電子輸送層１１からの電子が中間層６’を通り抜け難くなり、発光層５への電子の注入効率が不十分となるおそれがある。
このような発光素子１は、例えば、前記工程［４Ａ］を省略することにより中間層６に代えて、下記工程［４Ｂ−１］および下記工程［４Ｂ−２］を行うことにより中間層６’および電子輸送層１１を形成する以外は、前記第１実施形態の発光素子と同様にして製造することができる。
【０１０３】
［４Ｂ−１］  前記工程［３Ａ］で形成された発光層５上に、中間層６’を形成する。
中間層６’は、例えば、前述したようなイオン捕捉物質６１と、絶縁性ポリマー６３またはその前駆体を、溶媒に溶解または分散媒に分散してなる中間層形成用材料を、発光層５上に供給した後、必要に応じて、この塗膜に対して後処理（例えば加熱、赤外線の照射、超音波の付与等）を施すことにより形成することができる。
中間層形成用材料の供給方法、中間層形成用材料の調製に用いる溶媒または分散媒、乾燥方法は、前記正孔輸送層４の形成工程［２Ａ］で説明したのと同様である。
【０１０４】
［４Ｂ−２］  次に、中間層６’上に、電子輸送層１１を形成する。
電子輸送層１１は、例えば、電子輸送材料を溶媒に溶解または分散媒に分散してなる電子輸送層形成用材料を、中間層６’上に供給した後、乾燥（脱溶媒または脱分散媒）することにより形成することができる。
電子輸送層形成用材料の供給方法、電子輸送層形成用材料の調製に用いる溶媒または分散媒、乾燥方法は、前記正孔輸送層４の形成工程［２Ａ］で説明したのと同様である。
【０１０５】
また、電子輸送層１１は、例えば、ＣＶＤ法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスによっても形成することができる。
このような第２実施形態の発光素子によっても、前記第１実施形態の発光素子１と同様の作用・効果が得られる。
また、第１実施形態では、中間層６に金属イオントラップ層および電子輸送層の双方の機能を兼ねさせているのに対して、第２実施形態では、電子輸送層１１と独立して、イオン捕捉物質を含有する中間層６’を設ける。このため、電子輸送層１１に用いる電子輸送材料については、非共有電子対の数が１以下のものに限らず、各種電子輸送材料を用いることができる。すなわち、電子輸送材料の選択の幅を拡大することができる。
【０１０６】
このような発光素子１は、例えば光源等として使用することができる。また、複数の発光素子１をマトリックス状に配置することにより、ディスプレイ装置（本発明の発光装置）を構成することができる。
なお、ディスプレイ装置の駆動方式としては、特に限定されず、アクティブマトリックス方式、パッシブマトリックス方式のいずれであってもよい。
【０１０７】
次に、本発明の発光装置を適用したディスプレイ装置の一例について説明する。
図３は、本発明の発光装置を適用したディスプレイ装置の実施形態を示す縦断面図である。
図３に示すディスプレイ装置１００は、基体２０と、この基体２０上に設けられた複数の発光素子１とで構成されている。
【０１０８】
基体２０は、基板２１と、この基板２１上に形成された回路部２２とを有している。
回路部２２は、基板２１上に形成された、例えば酸化シリコン層からなる保護層２３と、保護層２３上に形成された駆動用ＴＦＴ（スイッチング素子）２４と、第１層間絶縁層２５と、第２層間絶縁層２６とを有している。
駆動用ＴＦＴ２４は、シリコンからなる半導体層２４１と、半導体層２４１上に形成されたゲート絶縁層２４２と、ゲート絶縁層２４２上に形成されたゲート電極２４３と、ソース電極２４４と、ドレイン電極２４５とを有している。
このような回路部２２上に、各駆動用ＴＦＴ２４に対応して、それぞれ、発光素子１が設けられている。また、隣接する発光素子１同士は、第１隔壁部３１および第２隔壁部３２により区画されている。
【０１０９】
本実施形態では、各発光素子１の陽極３は、画素電極を構成し、各駆動用ＴＦＴ２４のドレイン電極２４５に配線２７により電気的に接続されている。また、各発光素子１の陰極８は、共通電極とされている。
そして、各発光素子１を覆うように封止部材（図示せず）が基体２０に接合され、各発光素子１が封止されている。
ディスプレイ装置１００は、単色表示であってもよく、各発光素子１に用いる発光材料を選択することにより、カラー表示も可能である。
このようなディスプレイ装置１００（本発明の発光装置）は、各種の電子機器に組み込むことができる。
【０１１０】
図４は、本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
この図において、パーソナルコンピュータ１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部を備える表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
このパーソナルコンピュータ１１００において、表示ユニット１１０６が備える表示部が前述のディスプレイ装置１００で構成されている。
【０１１１】
図５は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６とともに、表示部を備えている。
携帯電話機１２００において、この表示部が前述のディスプレイ装置１００で構成されている。
【０１１２】
図６は、本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
【０１１３】
ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。
ディジタルスチルカメラ１３００において、この表示部が前述のディスプレイ装置１００で構成されている。
【０１１４】
ケースの内部には、回路基板１３０８が設置されている。この回路基板１３０８は、撮像信号を格納（記憶）し得るメモリが設置されている。
また、ケース１３０２の正面側（図示の構成では裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。
【０１１５】
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、回路基板１３０８のメモリに転送・格納される。
また、このディジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示のように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニタ１４３０が、デ−タ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピュータ１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、回路基板１３０８のメモリに格納された撮像信号が、テレビモニタ１４３０や、パーソナルコンピュータ１４４０に出力される構成になっている。
【０１１６】
なお、本発明の電子機器は、図４のパーソナルコンピュータ（モバイル型パーソナルコンピュータ）、図５の携帯電話機、図６のディジタルスチルカメラの他にも、例えば、テレビや、ビデオカメラ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器（例えば金融機関のキャッシュディスペンサー、自動券売機）、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電表示装置、超音波診断装置、内視鏡用表示装置）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレータ、その他各種モニタ類、プロジェクター等の投射型表示装置等に適用することができる。
以上、本発明の発光素子、発光装置および電子機器を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものでない。
例えば、本発明の発光素子には、各層同士の間の少なくとも１つに、任意の目的の層を１層以上設けることもできる。
【実施例】
【０１１７】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
なお、下記に示した表１には、以下説明する各実施例にて用いた具体的なイオン捕捉物質、有機化合物、絶縁性ポリマーの種類および含有量等を一覧にして表示した。
１．発光素子の製造
以下の各実施例および比較例において、発光素子を５個ずつ製造した。
【０１１８】
（実施例１Ａ）
＜１＞  まず、平均厚さ０．５ｍｍの透明なガラス基板を用意した。
＜２＞  次に、この基板上に、スパッタ法により、平均厚さ１００ｎｍのＩＴＯ電極（陽極）を形成した。
そして、基板をアセトン、２−プロパノールの順に浸漬し、超音波洗浄した後、酸素プラズマ処理を施した。
＜３＞  次に、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン／スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）の水分散液を、ＩＴＯ電極上に、スピンコート法により塗布した後、ホットプレート上で、大気圧下に２００℃×１０分間で乾燥した。これにより、平均厚さ６０ｎｍの正孔輸送層を形成した。
【０１１９】
＜４＞  次に、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）とファクトリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（Ｉｒ（ｐｐｙ）３）とを溶解したキシレン溶液を、正孔輸送層上に、スピンコート法により塗布した後、ホットプレート上で、窒素雰囲気下、１３０℃×１０分間で加熱処理した。これにより、平均厚さ７０ｎｍの発光層を形成した。なお、ＰＶＫとＩｒ（ｐｐｙ）３との配合比は、重量比で９７：３とした。
【０１２０】
＜５＞  次に、イオン捕捉物質として上記化１（ａ）でｎが２のものである１２−クラウン−４と、電子輸送材料（電子を輸送する機能を有する有機化合物）としてフラーレンとを含有する酢酸ブチル溶液を用意し、この酢酸ブチル溶液を発光層上に、インクジェット法により供給した後、ホットプレート上において６０℃×１０分間で乾燥した。なお、フラーレンと１２−クラウン−４との配合比は、重量比で５：１とした。
これにより、平均厚さ５０ｎｍの中間層を形成した。
【０１２１】
＜６＞  次に、中間層上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を真空蒸着法により成膜し、平均厚さ５ｎｍの電子注入層を形成した。
＜７＞  次に、ＭｇとＡｇとを、同時に、真空蒸着法により成膜した。これにより、ＭｇＡｇ合金で構成される平均厚さ２００ｎｍの陰極を形成した。
＜８＞  次に、形成した各層を覆うように、ガラス製の保護カバー（封止部材）を被せ、エポキシ樹脂により固定、封止した。
以上の工程により、発光素子を製造した。
【０１２２】
（実施例２Ａ）
前記工程＜５＞において、フラーレンと１２−クラウン−４との配合比を、重量比で３：１とした以外は、前記実施例１Ａと同様にして、発光素子を製造した。
（実施例３Ａ）
前記工程＜５＞において、イオン捕捉物質として上記化６（ｂ）のものであるクリプタート−２１１を用いた以外は、前記実施例１Ａと同様にして、発光素子を製造した。
【０１２３】
（実施例４Ａ）
前記工程＜６＞において、電子注入層をフッ化セシウム（ＣｓＦ）を用いて形成した以外は、前記実施例１Ａと同様にして、発光素子を製造した。
（実施例５Ａ）
前記工程＜５＞において、イオン捕捉物質として上記化１（ａ）でｎが５のものである２１−クラウン−７を用い、前記工程＜６＞において、電子注入層をフッ化セシウム（ＣｓＦ）を用いて形成した以外は、前記実施例１Ａと同様にして、発光素子を製造した。
【０１２４】
（実施例６Ａ）
前記工程＜５＞において、イオン捕捉物質としてクリプタート−２１１を用い、前記工程＜６＞において、電子注入層をフッ化セシウム（ＣｓＦ）を用いて形成した以外は、前記実施例１Ａと同様にして、発光素子を製造した。
（実施例７Ａ）
前記工程＜５＞において、イオン捕捉物質として上記化４でｎが４のチアクラウンエーテル（Ａｇイオンを選択的に捕捉するイオン捕捉物質）を用いた以外は、前記実施例１Ａと同様にして、発光素子を製造した。
【０１２５】
（実施例８Ａ）
前記工程＜５＞において、イオン捕捉物質としてクリプタート−２１１と上記化４でｎが４のチアクラウンエーテルとを、１：１（重量比）で混合したものを用いた以外は、前記実施例１Ａと同様にして、発光素子を製造した。
（実施例９Ａ）
前記工程＜５＞において、電子輸送材料としてＡｌｑ３を用いた以外は、前記実施例１Ａと同様にして、発光素子を製造した。
【０１２６】
（実施例１０Ａ）
前記工程＜５＞において、イオン捕捉物質として２１−クラウン−７を、電子輸送材料としてＡｌｑ３をそれぞれ用い、前記工程＜６＞において、電子注入層をフッ化セシウム（ＣｓＦ）を用いて形成した以外は、前記実施例１Ａと同様にして、発光素子を製造した。
【０１２７】
（比較例１Ａ）
前記工程＜５＞において、１２−クラウン−４の添加を省略した以外は、前記実施例１Ａと同様にして、発光素子を製造した。
（比較例２Ａ）
前記工程＜５＞において、電子輸送材料として下記化１２で表されるバソクロプロインを用いた以外は、前記実施例１Ａと同様にして、発光素子を製造した。
【０１２８】
【化１２】
2008258198.tif 000014
【０１２９】
（比較例３Ａ）
前記工程＜５＞において、１２−クラウン−４の添加を省略し、前記工程＜６＞において、電子注入層をフッ化セシウム（ＣｓＦ）を用いて形成した以外は、前記実施例１Ａと同様にして、発光素子を製造した。
（比較例４Ａ）
前記工程＜５＞において、イオン捕捉物質として２１−クラウン−７を、電子輸送材料として上記化１２で表されるバソクロプロインをそれぞれ用い、前記工程＜６＞において、電子注入層をフッ化セシウム（ＣｓＦ）を用いて形成した以外は、前記実施例１Ａと同様にして、発光素子を製造した。
【０１３０】
（実施例１Ｂ）
前記工程＜５＞に代えて、下記工程＜５−１＞および下記工程＜５−２＞を経ることにより、中間層および電子輸送層を形成した以外は、前記実施例１Ａと同様にして、発光素子を製造した。
＜５−１＞  イオン捕捉物質として１２−クラウン−４と、絶縁性ポリマーとしてポリスチレンとを含有する酢酸ブチル溶液を用意し、この酢酸ブチル溶液を発光層上に、インクジェット法により供給した後、ホットプレート上において６０℃×１０分間で乾燥した。なお、フラーレンと１２−クラウン−４との配合比は、重量比で５：１とした。
これにより、平均厚さ７ｎｍの中間層を形成した。
＜５−２＞  次に、１，３，５−トリス［（３−フェニル−６−トリ−フルオロメチル）キノキサリン−２−イル］ベンゼン（ＴＰＱ１）を真空蒸着することにより、平均厚さ６０ｎｍの電子輸送層を形成した。
【０１３１】
（実施例２Ｂ）
前記工程＜５−１＞において、フラーレンと１２−クラウン−４との配合比を、重量比で３：１とした以外は、前記実施例１Ｂと同様にして、発光素子を製造した。
（実施例３Ｂ）
前記工程＜５−１＞において、イオン捕捉物質として上記化６（ｂ）のものであるクリプタート−２１１を用いた以外は、前記実施例１Ｂと同様にして、発光素子を製造した。
【０１３２】
（実施例４Ｂ）
前記工程＜６＞において、電子注入層をフッ化セシウム（ＣｓＦ）を用いて形成した以外は、前記実施例１Ｂと同様にして、発光素子を製造した。
（実施例５Ｂ）
前記工程＜５−１＞において、イオン捕捉物質として上記化１（ａ）でｎが５のものである２１−クラウン−７を用い、前記工程＜６＞において、電子注入層をフッ化セシウム（ＣｓＦ）を用いて形成した以外は、前記実施例１Ｂと同様にして、発光素子を製造した。
【０１３３】
（実施例６Ｂ）
前記工程＜５−１＞において、イオン捕捉物質としてクリプタート−２１１を用い、前記工程＜６＞において、電子注入層をフッ化セシウム（ＣｓＦ）を用いて形成した以外は、前記実施例１Ｂと同様にして、発光素子を製造した。
（実施例７Ｂ）
前記工程＜５−１＞において、イオン捕捉物質として上記化４でｎが４のチアクラウンエーテル（Ａｇイオンを選択的に捕捉するイオン捕捉物質）を用いた以外は、前記実施例１Ｂと同様にして、発光素子を製造した。
【０１３４】
（実施例８Ｂ）
前記工程＜５−１＞において、イオン捕捉物質としてクリプタート−２１１と上記化４でｎが４のチアクラウンエーテルとを、１：１（重量比）で混合したものを用いた以外は、前記実施例１Ｂと同様にして、発光素子を製造した。
（実施例９Ｂ）
前記工程＜５−１＞において、絶縁性ポリマーとしてポリエチレンを用いた以外は、前記実施例１Ｂと同様にして、発光素子を製造した。
【０１３５】
（実施例１０Ｂ）
前記工程＜５−１＞において、イオン捕捉物質として２１−クラウン−７を、絶縁性ポリマーとしてポリエチレンをそれぞれ用い、前記工程＜６＞において、電子注入層をフッ化セシウム（ＣｓＦ）を用いて形成した以外は、前記実施例１Ｂと同様にして、発光素子を製造した。
【０１３６】
（実施例１１Ｂ）
前記工程＜５−１＞において、絶縁性ポリマーとして上記化１１（ｅ）のもの（ｍが２００、ｎが３００、Ｒ１およびＲ２がメチル基であるもの）であるシクロオレフィン含有ポリマーを用いた以外は、前記実施例１Ｂと同様にして、発光素子を製造した。
（実施例１２Ｂ）
前記工程＜５−１＞において、イオン捕捉物質として２１−クラウン−７を、絶縁性ポリマーとして上記化１１（ｅ）のもの（ｍが２００、ｎが３００、Ｒ１およびＲ２がメチル基であるもの）であるシクロオレフィン含有ポリマーをそれぞれ用い、前記工程＜６＞において、電子注入層をフッ化セシウム（ＣｓＦ）を用いて形成した以外は、前記実施例１Ｂと同様にして、発光素子を製造した。
【０１３７】
（比較例１Ｂ）
前記工程＜５−１＞において、１２−クラウン−４の添加を省略した以外は、前記実施例１Ｂと同様にして、発光素子を製造した。
（比較例２Ｂ）
前記工程＜５−１＞において、絶縁性ポリマーとしてポリビニルフェノール（ＰＶＰ）を用いた以外は、前記実施例１Ｂと同様にして、発光素子を製造した。
【０１３８】
（比較例３Ｂ）
前記工程＜５−１＞において、１２−クラウン−４の添加を省略し、前記工程＜６＞において、電子注入層をフッ化セシウム（ＣｓＦ）を用いて形成した以外は、前記実施例１Ｂと同様にして、発光素子を製造した。
（比較例４Ｂ）
前記工程＜５−１＞において、イオン捕捉物質として２１−クラウン−７を、絶縁性ポリマーとしてポリビニルフェノール（ＰＶＰ）を用い、前記工程＜６＞において、電子注入層をフッ化セシウム（ＣｓＦ）を用いて形成した以外は、前記実施例１Ｂと同様にして、発光素子を製造した。
【０１３９】
２．評価
２−１．発光効率の評価
各実施例および各比較例の発光素子に対して、製造直後に、それぞれ、陽極と陰極との間に直流電源より８Ｖの電圧を印加し、このときの電流値および輝度を測定した。そして、これらの値から、発光効率［ｃｄ／Ａ］を求めた。
【０１４０】
次に、これらの発光素子を、大気中（２５℃）に３０日間放置した後、再度、上記と同様にして、電流値および輝度を測定することにより、発光効率［ｃｄ／Ａ］を求めた。
なお、発光効率［ｃｄ／Ａ］の算出は、各実施例および比較例ともに、５個の発光素子について行った。
そして、比較例１Ａで測定された製造直後および３０日後の発光効率を基準値として、それぞれ、実施例１Ａ〜１０Ａおよび比較例２Ａ〜４Ａで測定された製造直後および３０日後の発光効率を以下の４段階の基準に従って評価した。
◎：比較例１Ａの発光効率に対し、３．０倍以上である
○：比較例１Ａの発光効率に対し、１．５倍以上、３．０倍未満である
△：比較例１Ａの発光効率に対し、１．０倍以上、１．５倍未満である
×：比較例１Ａの発光効率に対し、０．８倍以上、１．０倍未満である
【０１４１】
さらに、比較例１Ｂで測定された製造直後および３０日後の発光効率を基準値として、それぞれ、実施例１Ｂ〜１２Ｂおよび比較例２Ｂ〜４Ｂで測定された製造直後および３０日後の発光効率を以下の４段階の基準に従って評価した。
◎：比較例１Ｂの発光効率に対し、３．０倍以上である
○：比較例１Ｂの発光効率に対し、１．５倍以上、３．０倍未満である
△：比較例１Ｂの発光効率に対し、１．０倍以上、１．５倍未満である
×：比較例１Ｂの発光効率に対し、０．８倍以上、１．０倍未満である
これらの評価結果を、それぞれ、以下の表１および表２に示す。
【０１４２】
【表１】
2008258198.tif 000015
【０１４３】
【表２】
2008258198.tif 000016
【０１４４】
表１および表２に示すように、各実施例の発光素子は、いずれも、比較例１Ａまたは１Ｂの発光素子に対して、製造直後の発光効率ではほぼ等しいか若干優れた結果が得られたが、３０日後の発光効率では特に優れた結果が得られた。
これに対して、各比較例で製造した発光素子は、いずれも、比較例１Ａまたは１Ｂの発光素子に対して、製造直後および３０日後の発光効率ともに、ほぼ等しいか、それより劣る結果が得られた。
これにより、本発明の発光素子では、中間層から発光層への金属イオンの拡散が好適に防止または抑制されていることが明らかとなった。
【０１４５】
また、上述したような傾向は、実施例１Ｂ〜１２Ｂで製造した発光素子よりも、実施例１Ａ〜１０Ａで製造した発光素子においてより顕著に認められた。これは、イオン捕捉物質に捕捉された金属イオンが中間層（電子輸送層）中において、この層に含まれる電子輸送材料の電子輸送能を向上させるドーパントとして機能していることによると推察される。
【図面の簡単な説明】
【０１４６】
【図１】本発明の発光素子の第１実施形態の縦断面を模式的に示す図である。
【図２】本発明の発光素子の第２実施形態の縦断面を模式的に示す図である。
【図３】本発明の発光装置を適用したディスプレイ装置の実施形態を示す縦断面図である。
【図４】本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
【図５】本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
【図６】本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１４７】
１……発光素子  ２……基板  ３……陽極  ４……正孔輸送層  ５……発光層  ６、６’……中間層  ６１……イオン捕捉物質  ６２……有機化合物  ６３……絶縁性ポリマー  ７……電子注入層  ８……陰極  ９……封止部材  １０……シール材  １１……電子輸送層  １５……積層体  １００……ディスプレイ装置  ２０……基体  ２１……基板  ２２……回路部  ２３……保護層  ２４……駆動用ＴＦＴ  ２４１……半導体層  ２４２……ゲート絶縁層  ２４３……ゲート電極  ２４４……ソース電極  ２４５……ドレイン電極  ２５……第１層間絶縁層  ２６……第２層間絶縁層  ２７……配線  ３１……第１隔壁部  ３２……第２隔壁部  １１００……パーソナルコンピュータ  １１０２……キーボード  １１０４……本体部  １１０６……表示ユニット  １２００……携帯電話機  １２０２……操作ボタン  １２０４……受話口  １２０６……送話口  １３００‥‥ディジタルスチルカメラ  １３０２‥‥ケース（ボディー）  １３０４‥‥受光ユニット  １３０６‥‥シャッタボタン  １３０８‥‥回路基板  １３１２‥‥ビデオ信号出力端子  １３１４‥‥データ通信用の入出力端子  １４３０‥‥テレビモニタ  １４４０‥‥パーソナルコンピュータ
【図１】
2008258198.tif 000017
【図２】
2008258198.tif 000018
【図３】
2008258198.tif 000019
【図４】
2008258198.tif 000020
【図５】
2008258198.tif 000021
【図６】
2008258198.tif 000022