(57)【要約】【課題】層同士間のキャリアの受け渡しを円滑に行え得る中間層を備え、特性に優れた電子デバイスおよび信頼性の高い電子機器を提供すること。【解決手段】本発明の電子デバイスは、正孔輸送層（第１の有機半導体層）４と、発光層（第２の有機半導体層）６と、これらの間で、双方に接触するように設けられた中間層５とを有する積層体９を一対の電極間に介挿してなる電子デバイスであり、  中間層４は、一般式Ａ１−Ｂ−Ａ２で表される化合物を主材料として構成され、［一般式中、Ａ１およびＡ２は、それぞれ独立して、第１級〜第３級アミノ基、水酸基、カルボニル基およびカルボキシル基のうちの少なくとも１つを含む基を表す。ただし、Ａ１およびＡ２は、いずれか一方が存在していればよい。Ｂはフルオレン環を含む基を表す。］  当該化合物は、基Ａ１および基Ａ２を正孔輸送層４側に基Ｂを発光層６側にして配向しているものである。【選択図】図１
2007027529.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の有機半導体材料を主材料として構成される第１の有機半導体層と、前記第１の有機半導体材料より極性の低い第２の有機半導体材料を主材料として構成される第２の有機半導体層と、前記第１の有機半導体層と前記第２の有機半導体層との間に、これらの双方に接触するように設けられた中間層とを有する積層体を一対の電極間に介挿してなる電子デバイスであって、
前記中間層は、一般式Ａ１−Ｂ−Ａ２で表される化合物を主材料として構成され、
［一般式中、Ａ１およびＡ２は、それぞれ独立して、第１級〜第３級アミノ基、水酸基、カルボニル基およびカルボキシル基のうちの少なくとも１つを含む基を表し、同一であっても、異なっていてもよい。ただし、Ａ１およびＡ２は、いずれか一方が存在していればよい。Ｂは、フルオレン環を含む基を表す。］
当該化合物は、基Ａ１および基Ａ２を前記第１の有機半導体層側に、基Ｂを前記第２の有機半導体層側にして配向していることを特徴とする電子デバイス。
【請求項２】
第２の有機半導体材料は、フルオレン誘導体である請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項３】
第１の有機半導体材料は、アリールアミン誘導体である請求項１または２に記載の電子デバイス。
【請求項４】
前記基Ａ１は、アリール基およびアルキル基のうちの少なくとも１つを含むものである請求項１ないし３のいずれかに記載の電子デバイス。
【請求項５】
前記基Ａ２は、アリール基およびアルキル基のうちの少なくとも１つを含むものである請求項１ないし４のいずれかに記載の電子デバイス。
【請求項６】
前記基Ａ１と前記基Ａ２とは、同一である請求項１ないし５のいずれかに記載の電子デバイス。
【請求項７】
前記化合物は、その一部が前記第１の有機半導体層に入り込んでいる請求項１ないし６のいずれかに記載の電子デバイス。
【請求項８】
前記化合物は、その一部が前記第２の有機半導体層に入り込んでいる請求項１ないし７のいずれかに記載の電子デバイス。
【請求項９】
前記中間層は、その平均厚さが１０ｎｍ以下である請求項１ないし８のいずれかに記載の電子デバイス。
【請求項１０】
前記積層体は、前記第１の有機半導体層または前記第２の有機半導体層のいずれか一方の有機半導体層から順次積層して形成されたものである請求項１ないし９のいずれかに記載の電子デバイス。
【請求項１１】
前記中間層は、液相プロセスを用い、
前記基Ａ１および前記基Ａ２と前記一方の有機半導体層との親和性と、前記基Ｂと前記一方の有機半導体層との親和性との差を利用して、前記化合物を配向させることにより形成されたものである請求項１０に記載の電子デバイス。
【請求項１２】
前記中間層を形成するのに用いる材料は、前記一方の有機半導体層を溶解または膨潤し得るものである請求項１１に記載の電子デバイス。
【請求項１３】
他方の前記有機半導体層は、液相プロセスにより形成されたものである請求項１０ないし１２のいずれかに記載の電子デバイス。
【請求項１４】
前記他方の有機半導体層を形成するのに用いる材料は、前記中間層を溶解または膨潤し得るものである請求項１３に記載の電子デバイス。
【請求項１５】
前記電子デバイスは、有機エレクトロルミネッセンス素子であり、
前記第１の有機半導体層および前記第２の有機半導体層が、それぞれ、キャリア輸送層および発光層である請求項１ないし１４のいずれかに記載の電子デバイス。
【請求項１６】
請求項１ないし１５のいずれかに記載の電子デバイス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、電子デバイスおよび電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数の有機半導体層が積層された積層体を備える電子デバイスとして、例えば、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、単に「有機ＥＬ素子」という。）や、太陽電池のような光電変換素子等がある。
これらのうち、有機ＥＬ素子は、固体発光型の安価な大面積フルカラー表示装置が備える表示素子（発光素子）としての用途が有望視され、多くの開発が行われている。
【０００３】
一般に、有機ＥＬ素子は、陰極と陽極との間に発光層を有する構成であり、陰極と陽極との間に電界を印加すると、発光層に陰極側から電子が注入され、陽極側から正孔が注入される。
この際に、有機ＥＬ材料（発光層材料）の分子構造や分子の集合状態が特定の状態である場合に、前記注入された電子と正孔とが即座に結合せず、特別の励起状態として一定の時間保持される。そのため、通常の状態である基底状態と比較して分子の総エネルギーは、励起エネルギー分だけ増加する。この特別な励起状態を保持している電子と正孔との対を励起子（エキシトン）と呼ぶ。
【０００４】
そして、前記保持された一定の時間経過後に励起子が崩壊して電子と正孔とが結合すると、増加していた励起エネルギー分が外部に熱や光として放出される。
この光放出は、発光層付近においてなされ、前記励起エネルギー分の内の光放出する割合は、有機ＥＬ材料の分子構造や分子の集合状態によって大きく影響される。
さらに、このような有機ＥＬ素子において、高い発光を得るためには、キャリア（電子または正孔）のキャリア輸送性の異なる有機半導体材料で構成される有機半導体層を、発光層と、陰極および／または陽極との間に積層する素子構造が有効であることも判っている。
【０００５】
そこで、発光層と有機半導体層とを、陽極と陰極との間に積層した構成の有機ＥＬ素子において、高い発光効率を得るために、発光層材料および有機半導体材料の分子構造や分子の集合状態、さらには、発光層および有機半導体層の積層する数や位置等について検討が行われている。
しかしながら、このような構成の有機ＥＬ素子においても、発光効率等の特性の向上が期待するほど得られていないのが実情であった（例えば、特許文献１参照。）。
そして、このことは、発光層と有機半導体層との界面付近や、異なる種類の有機半導体同士の界面付近において、層同士間のキャリアの受け渡しが円滑に行われていないことに起因していることが判ってきた。
このような問題は、太陽電池等にも同様に生じることが懸念されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平９−２５５７７４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、層同士間のキャリアの受け渡しを円滑に行え得る中間層を備え、特性に優れた電子デバイスおよび信頼性の高い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。
本発明の電子デバイスは、第１の有機半導体材料を主材料として構成される第１の有機半導体層と、前記第１の有機半導体材料より極性の低い第２の有機半導体材料を主材料として構成される第２の有機半導体層と、前記第１の有機半導体層と前記第２の有機半導体層との間に、これらの双方に接触するように設けられた中間層とを有する積層体を一対の電極間に介挿してなる電子デバイスであって、
前記中間層は、一般式Ａ１−Ｂ−Ａ２で表される化合物を主材料として構成され、
［一般式中、Ａ１およびＡ２は、それぞれ独立して、第１級〜第３級アミノ基、水酸基、カルボニル基およびカルボキシル基のうちの少なくとも１つを含む基を表し、同一であっても、異なっていてもよい。ただし、Ａ１およびＡ２は、いずれか一方が存在していればよい。Ｂは、フルオレン環を含む基を表す。］
当該化合物は、基Ａ１および基Ａ２を前記第１の有機半導体層側に、基Ｂを前記第２の有機半導体層側にして配向していることを特徴とする。
これにより、中間層を介した第１の有機半導体層から第２の有機半導体層へのキャリアの受け渡しが円滑に行われ、特性に優れた電子デバイスとすることができる。
【０００９】
本発明の電子デバイスでは、第２の有機半導体材料は、フルオレン誘導体であることが好ましい。
フルオレン環が炭化水素により構成されていることから、フルオレン誘導体は、極性が比較的低いものとなる。
本発明の電子デバイスでは、第１の有機半導体材料は、アリールアミン誘導体であることが好ましい。
アリールアミン誘導体は、その構造中にアミン構造を含むことから、極性が比較的高いものとなる。
【００１０】
本発明の電子デバイスでは、前記基Ａ１は、アリール基およびアルキル基のうちの少なくとも１つを含むものであることが好ましい。
これにより、基Ａ１におけるキャリア輸送能を向上させることができることから、中間層が優れたキャリア輸送能を発揮するものとなる。
本発明の電子デバイスでは、前記基Ａ２は、アリール基およびアルキル基のうちの少なくとも１つを含むものであることが好ましい。
これにより、基Ａ２におけるキャリア輸送能を向上させることができることから、中間層が優れたキャリア輸送能を発揮するものとなる。
【００１１】
本発明の電子デバイスでは、前記基Ａ１と前記基Ａ２とは、同一であることが好ましい。
これにより、基Ａ１と基Ａ２とを、ともに第１の有機半導体層側に配向させて、基Ａ１および基Ａ２を介した第１の有機半導体層へのキャリアの受け渡しをより確実に行うことができる。
【００１２】
本発明の電子デバイスでは、前記化合物は、その一部が前記第１の有機半導体層に入り込んでいることが好ましい。
これにより、第１の有機半導体層と中間層との密着性がより向上して、第１の有機半導体層から中間層へのキャリアの受け渡しをより円滑に行うことができる。
本発明の電子デバイスでは、前記化合物は、その一部が前記第２の有機半導体層に入り込んでいることが好ましい。
これにより、第２の有機半導体層と中間層との密着性がより向上して、第２の有機半導体層から中間層へのキャリアの受け渡しをより円滑に行うことができる。
【００１３】
本発明の電子デバイスでは、前記中間層は、その平均厚さが１０ｎｍ以下であることが好ましい。
これにより、中間層を、比較的容易に、基Ａ１および基Ａ２が第１の有機半導体層側に基Ｂが第２の有機半導体層側にそれぞれ配向した前記化合物の単分子膜とすることができる。
【００１４】
本発明の電子デバイスでは、前記積層体は、前記第１の有機半導体層または前記第２の有機半導体層のいずれか一方の有機半導体層から順次積層して形成されたものであることが好ましい。
これにより、基Ａ１および基Ａ２が第１の有機半導体層側に基Ｂが第２の有機半導体層側にそれぞれ配向した前記化合物を主材料として構成される中間層を形成することができる。
【００１５】
本発明の電子デバイスでは、前記中間層は、液相プロセスを用い、
前記基Ａ１および前記基Ａ２と前記一方の有機半導体層との親和性と、前記基Ｂと前記一方の有機半導体層との親和性との差を利用して、前記化合物を配向させることにより形成されたものであることが好ましい。
本発明の電子デバイスでは、前記中間層を形成するのに用いる材料は、前記一方の有機半導体層を溶解または膨潤し得るものであることが好ましい。
これにより、前記化合物を、その一部が第１の有機半導体層に入り込んだ状態で配向させることができる。
【００１６】
本発明の電子デバイスでは、他方の前記有機半導体層は、液相プロセスにより形成されたものであることが好ましい。
本発明の電子デバイスでは、前記他方の有機半導体層を形成するのに用いる材料は、前記中間層を溶解または膨潤し得るものであることが好ましい。
これにより、前記化合物を、その一部が第２の有機半導体層に入り込んだ状態で配向させることができる。
【００１７】
本発明の電子デバイスは、有機エレクトロルミネッセンス素子であり、
前記第１の有機半導体層および前記第２の有機半導体層が、それぞれ、キャリア輸送層および発光層であることが好ましい。
これにより、中間層を介した、キャリア輸送層から発光層へのキャリアの受け渡しが円滑に行われ、発光効率等の特性に優れた有機ＥＬ素子とすることができる。
本発明の電子機器は、本発明の電子デバイス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】
【００１８】
以下、本発明の電子デバイスおよび電子機器を添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
なお、以下では、本発明の電子デバイスを、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、単に「有機ＥＬ素子」という。）に適用した場合を一例として説明する。
【００１９】
＜有機ＥＬ素子＞
図１は、有機ＥＬ素子の一例を示した縦断面図である。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。
図１に示す有機ＥＬ素子１は、陽極３と、陰極７と、陽極３と陰極７と（一対の電極）の間に、陽極３側から順次積層された、正孔輸送層（第１の有機半導体層）４と、中間層５と、発光層（第２の有機半導体層）６とからなる積層体９を備えるものである。そして、有機ＥＬ素子１は、その全体が基板２上に設けられるとともに、封止部材８で封止されている。
【００２０】
基板２は、有機ＥＬ素子１の支持体となるものである。有機ＥＬ素子１が基板２と反対側から光を取り出す構成（トップエミッション型）である場合、基板２および陽極３には、それぞれ、透明性は、特に要求されない。また、有機ＥＬ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）である場合、基板２および陽極３には、それぞれ、実質的に透明（無色透明、着色透明、半透明）性を有するものが用いられる。
【００２１】
基板２としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエーテルサルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリア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で構成される透明基板や、アルミナのようなセラミックス材料で構成された基板、ステンレス鋼のような金属基板の表面に酸化膜（絶縁膜）を形成したもの、不透明な樹脂材料で構成された基板のような不透明基板を用いることができる。
このような基板２の平均厚さは、特に限定されないが、０．１〜１０ｍｍ程度であるのが好ましく、０．１〜５ｍｍ程度であるのがより好ましい。
【００２２】
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。
陽極３の構成材料（陽極材料）としては、正孔を注入するという観点から、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。
このような陽極材料としては、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、Ｉｎ３Ｏ３、ＳｎＯ2、Ｓｂ含有ＳｎＯ2、Ａｌ含有ＺｎＯ等の酸化物、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌまたはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの少なくとも１種を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。陽極３の厚さが薄すぎると、陽極３としての機能が充分に発揮されなくなるおそれがあり、一方、陽極３が厚すぎると、有機ＥＬ素子１の発光効率が低下するおそれがある。
【００２３】
また、陽極３の表面抵抗は、低い程好ましく、具体的には、１００Ω／□以下であるのが好ましく、５０Ω／□以下であるのがより好ましい。表面抵抗の下限値は、特に限定されないが、通常０．１Ω／□程度であるのが好ましい。
陰極７は、後述する発光層６に電子を注入する電極である。この陰極７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。
【００２４】
陰極７の構成材料としては、例えば、酸化セシウム、炭酸セシウムの熱分解物、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｅｕ、Ｅｒ、Ｙｂ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ａｌ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。
特に、陰極７の構成材料として合金を用いる場合には、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ等の安定な金属元素を含む合金、具体的には、ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ、ＣｕＬｉ等の合金を用いるのが好ましい。かかる合金を陰極７の構成材料として用いることにより、陰極７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。
【００２５】
なお、陰極７は、複数層の積層構造とすることもできる。この場合、中間層５に近い側の層を、より仕事関数が低い陰極材料で構成するのが好ましい。例えば、陰極７を２層の積層構成とする場合、中間層５から遠い側の層をＣａを主材料として構成し、中間層５に近い側の層を、Ａｌ、Ａｇまたはこれらを含む合金を主材料として構成することができる。
【００２６】
このような陰極７の平均厚さは、特に限定されないが、１〜１０００ｎｍ程度であるのが好ましく、１００〜４００ｎｍ程度であるのがより好ましい。陰極７の厚さが薄すぎると比抵抗が高くなって電圧降下を生じたり、酸化反応により電気導電特性が不安定となり、陰極７としての機能が充分に発揮されなくなるおそれがある。一方、陰極７が厚過ぎると、真空蒸着法やスパッタリング法等を用いて陰極７を形成する際に、膜中の温度が著しく上昇したり、残留応力が増加して、後述する下層として設けられている発光層６を破壊したり、陰極７や発光層６が剥れてしまい、有機ＥＬ素子１の発光効率が低下するおそれがある。
【００２７】
また、陰極７の表面抵抗も低い程好ましく、具体的には、５０Ω／□以下であるのが好ましく、２０Ω／□以下であるのがより好ましい。表面抵抗の下限値は、特に限定されないが、通常０．１Ω／□程度であるのが好ましい。
さて、陽極３と陰極７との間には、正孔輸送層４と中間層５と発光層６とがこの順で陽極３側から積層された積層体９が陽極３と陰極７とに接触するように形成されている。
正孔輸送層４は、陽極３から注入された正孔を中間層５まで輸送する機能を有するものである。
【００２８】
本実施形態では、正孔輸送層４が、アリールアミン誘導体を主材料として構成されている。アリールアミン誘導体は、共役系の構造を有し、その特有な電子雲の広がりによる性質上、極めて円滑に正孔を輸送し得るものである。そのため、正孔輸送層４をかかる誘導体を主材料として構成することにより、正孔輸送層４は、正孔輸送能力に特に優れたものとなる。また、アリールアミン誘導体は、その構造中にアミン構造を含むことから、極性が比較的高いものとなる。
【００２９】
なお、正孔輸送層４を低分子のアリールアミン誘導体を主材料として構成することにより、緻密な正孔輸送層４が得られるため、正孔輸送層４の正孔輸送効率は向上する。また、高分子のアリールアミン誘導体を主材料として構成することにより、かかる誘導体を比較的容易に溶剤に溶解させることができるため、インクジェット印刷法やスピンコート印刷法等の各種塗布法による正孔輸送層４の形成を容易に行うことができる。さらに、低分子のアリールアミン誘導体と高分子のアリールアミン誘導体とを組み合わせて用いることにより、すなわち、緻密かつ正孔輸送効率に優れる正孔輸送層４を、インクジェット印刷法等の各種塗布法により、容易に形成できるという効果が得られる。
【００３０】
アリールアミン誘導体としては、特に限定されないが、例えば、１，１−ビス（４−ジ−パラ−トリアミノフェニル）シクロへキサン、１，１’−ビス（４−ジ−パラ−トリルアミノフェニル）−４−フェニル−シクロヘキサン、４，４’，４’’−トリメチルトリフェニルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−ベンジジン（ＴＰＤ１）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−メトキシフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ２）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メトキシフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ３）、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（α−ＮＰＤ）、ＴＰＴＥ、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−パラ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（パラ−トリル）−パラ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（メタ−トリル）−メタ−フェニレンジアミン（ＰＤＡ）、パラ−（９−アントリル）−Ｎ，Ｎ−ジ−パラ−トリールアニリン等のモノマーやオリゴマーの他、これらのモノマーやオリゴマーを主鎖または側鎖に有するプレポリマーやポリマーが挙げられる。
【００３１】
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。正孔輸送層４の厚さが薄すぎると、ピンホールが生じるおそれがあり、一方、正孔輸送層４が厚過ぎると、正孔輸送層４の透過率が悪くなる原因となり、有機ＥＬ素子１の発光色の色度（色相）が変化してしまうおそれがある。
中間層５は、陰極７から注入された電子を発光層６に受け渡しする機能を有するものである。
【００３２】
本実施形態では、正孔輸送層４と発光層６とが、それぞれ、前述したようなアリールアミン誘導体と、後述するようなフルオレン誘導体とを主材料として構成されている。アリールアミン誘導体は、その構造中にアミン構造を有することに起因して、電子雲の分布の隔たりが大きくなるため、フルオレン誘導体と比較して極性が高いものとなる。その結果、中間層を設けることなく正孔輸送層と発光層とを接触させて形成すると、これらの層同士が接触する界面において、アリールアミン誘導体とフルオレン誘導体との間に反発力（界面張力）が生じることとなる。
【００３３】
すなわち、異なる種類の材料同士間の相互作用よりも同一の材料同士間の相互作用が大きくなる。
その結果、アリールアミン誘導体とフルオレン誘導体との間の距離が大きくなることにより、正孔輸送層と発光層との間に十分な密着性が得られなくなる。これにより、これらの層同士間での抵抗値が大きくなり、層同士間の電子の受け渡しが円滑に行われないという問題が生じる。
【００３４】
これに対して、有機ＥＬ素子１（本発明の電子デバイス）では、正孔輸送層４と発光層６との間に、これらの双方に接触するように、その構成に特徴を有する中間層５が設けられている。
すなわち、有機ＥＬ素子１では、一般式Ａ１−Ｂ−Ａ２で表される化合物（以下、この化合物を「化合物（１）」という。）を主材料として構成される中間層５が設けらている。そして、この中間層５において、化合物（１）が、基Ａ１および基Ａ２を正孔輸送層（第１の有機半導体層）４側に、基Ｂを発光層（第２の有機半導体層）６側にして配向している。
［一般式中、Ａ１およびＡ２は、それぞれ独立して、第１級〜第３級アミノ基、水酸基、カルボニル基およびカルボキシル基のうちの少なくとも１つを含む基を表し、同一であっても、異なっていてもよい。ただし、Ａ１およびＡ２は、いずれか一方が存在していればよい。Ｂは、フルオレン環を含む基を表す。］
【００３５】
ここで、正孔輸送層４側に配向している基Ａ１および基Ａ２は、第１級〜第３級アミノ基、水酸基、カルボニル基およびカルボキシル基のうちの少なくとも１つを含むものであることから、極性を有するものとなる。
また、前述したように、正孔輸送層４の主材料であるアリールアミン誘導体が、その構造中にアミン構造を含んでおり、このアミン構造が極性を有している。これにより、基Ａ１および基Ａ２は、アリールアミン誘導体に対して優れた親和性を発揮することとなる。その結果、正孔輸送層４と中間層５との間の距離を小さくすることができ、正孔輸送層４と中間層５との間に十分な密着性を得ることができる。これにより、正孔輸送層４と中間層５との間の正孔の受け渡しを円滑に行うことができる。
【００３６】
また、発光層６側に配向している基Ｂと、発光層６の主材料であるフルオレン誘導体とがともにフルオレン環を有していることから、基Ｂは、フルオレン誘導体に対して優れた親和性を発揮することとなる。その結果、発光層６と中間層５との間の距離を小さくすることができ、中間層５と発光層６との間に十分な密着性を得ることができる。これにより、中間層５と発光層６との間の正孔の受け渡しを円滑に行うことができる。
【００３７】
これらのことから、かかる構成の中間層５を正孔輸送層４と発光層６との間に設けることにより、正孔輸送層４と中間層５との間および中間層５と発光層６との間の正孔の受け渡しを円滑に行うことができるようになる。すなわち、中間層５を介した正孔輸送層４から発光層６への正孔の受け渡しを円滑に行うことができるようになる。その結果、有機ＥＬ素子１が発光効率等の特性に優れたものとなる。
このような中間層５において、化合物（１）は、正孔輸送層４と接触していればよいが、その一部（基Ａ１および基Ａ２側）が正孔輸送層４に入り込んでいるのが好ましい。これにより、正孔輸送層４と中間層５との密着性がより向上して、正孔輸送層４から中間層５への正孔の受け渡しをより円滑に行うことができる。
【００３８】
また、化合物（１）は、発光層６に対しても同様に接触していればよいが、その一部（基Ｂ側）が発光層６に入り込んでいるのが好ましい。これにより、中間層５と発光層６との密着性がより向上して、中間層５から発光層６への正孔の受け渡しをより円滑に行うことができる。
この化合物（１）は、中間層５中において、基Ａ１および基Ａ２を正孔輸送層４側に、基Ｂを中間層５側により確実に配向し得るように、その構造が設定（決定）される。
【００３９】
基Ａ１は、極性を有するものであればよく、特に限定されるものではないが、第１級〜第３級アミノ基、水酸基、カルボニル基およびカルボキシル基のうちの少なくとも１つの他、アリール基およびアルキル基のうちの少なくとも１つを含むものであるのが好ましい。これらの基がアリールアミン誘導体の構造中に多く含まれる構造であることから、基Ａ１として、これらの基を含むものを選択することにより、基Ａ１とアリールアミン誘導体との親和性をより向上させて、正孔輸送層４と中間層５との密着性をより優れたものとすることができる。また、基Ａ１をこれらの基を含むものとすることにより、基Ａ１における正孔輸送能を向上させることができることから、中間層５が優れた正孔輸送能を発揮するものとなるという効果も得られる。
基Ａ２も、基Ａ１と同様に、特に限定されるものではないが、第１級〜第３級アミノ基、水酸基、カルボニル基およびカルボキシル基のうちの少なくとも１つの他、アリール基およびアルキル基のうちの少なくとも１つを含むものであるのが好ましい。これにより、前述したのと同様の効果を得ることができる。
【００４０】
また、基Ａ１と基Ａ２とは、異なっていてもよいが、同一であるのが好ましい。これにより、基Ａ１と基Ａ２とを、ともに正孔輸送層４側に配向させて、基Ａ１および基Ａ２を介した正孔輸送層４への正孔の受け渡しをより確実に行うことができる。
このような基Ａ１および基Ａ２としては、例えば、トリフェニルアミン構造やカルバゾール構造を含むものが挙げられる。
【００４１】
なお、このような構造を含む場合、基Ａ１および基Ａ２は、これらの構造を１つ含むものであってもよいし、複数含むもの、すなわち、トリフェニルアミン構造やカルバゾール構造のような構造が繰り返して存在しているものであってもよい。
また、基Ｂは、フルオレン環を１つ含むものであってもよいし、複数含むものであってもよい。
【００４２】
さらに、化合物（１）同士は、結合基により連結されているようなものであってもよい。すなわち、隣接する化合物（１）が備える基Ｂ同士が、結合基により連結しているようなものであってもよい。
具体的には、このような化合物（１）としては、例えば、１，４−ビス（９−エチル−３−カルバゾビニレン）−９，９−ジヘキシル−フルオレン、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレニル−２，７−ジイル）の両端にＮ，Ｎ−ビス（４−メチルフェニル）−４−アニリンが結合した化合物、ポリ［（９，９−ジ（３，３'−Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウム）プロピルフルオレニル−２，７−ジイル）−アルト−（１，４−フニレン）］−３，５−ジメチルフェニル，ジイオダイド、９−フルオレノール等が挙げられる。
【００４３】
なお、中間層５は、上述したような化合物（１）のうちの１種で構成されていてもよいし、２種以上を組み合わせたもので構成されていてもよい。
このような中間層５の厚さ（平均）は、化合物（１）の構成によっても若干異なるが、１０ｎｍ以下であるのが好ましく、１〜５ｎｍ程度であるのがより好ましい。これにより、中間層５を、比較的容易に、基Ａ１および基Ａ２が正孔輸送層４側に基Ｂが発光層６側にそれぞれ配向した化合物（１）の単分子膜とすることができる。その結果、中間層５中の正孔の輸送が、その厚さ方向に対して、１つの化合物（１）中で行われることなり、中間層５を介した正孔輸送層４から発光層６への正孔の受け渡しをより円滑に行うことができる。
【００４４】
陽極３と陰極７との間に通電（電圧を印加）すると、正孔輸送層４中を正孔が、発光層６中を電子が移動し、中間層５を介して注入された正孔と電子とで、主に発光層６の中間層５側の界面付近において、エキシトン（励起子）が生成する。このエキシトンは、一定時間で再結合するがその際に、前記エキシトン生成で蓄積された励起エネルギー分を主として蛍光やりん光等の光として放出する。これがエレクトロルミネセンス発光である。
【００４５】
本実施形態では、発光層６が、フルオレン誘導体を主材料として構成されている。これにより、電圧印加時に陽極３側から正孔を、また、陰極７側から電子を注入することができ、正孔と電子が再結合する場を確実に提供することができる。また、フルオレン環が炭化水素により構成されていることから、フルオレン誘導体は、極性が比較的低いものとなる。
【００４６】
なお、発光層６を低分子のフルオレン誘導体を主材料として構成することにより、緻密な発光層６が得られるため、発光層６の発光効率が向上する。また、高分子のフルオレン誘導体を主材料として構成することにより、かかる誘導体を比較的容易に溶剤に溶解させることができるため、インクジェット印刷法やスピンコート印刷法等の各種塗布法による発光層６の形成を容易に行うことができる。さらに、低分子のフルオレン誘導体と高分子のフルオレン誘導体とを組み合わせて用いることにより、すなわち、緻密かつ発光効率に優れる発光層６を、インクジェット印刷法等の各種塗布法により、容易に形成できるという効果が得られる。
【００４７】
フルオレン誘導体としては、特に限定されないが、例えば、２，２’，７，７’−テトラフェニル−９，９’−スピロビフルオレンのようなモノマーや、ポリ（９，９−ジヘキシル−２，７−ビニレンフルオレニレン）、ポリ（９，９−ジアルキルフルオレン）（ＰＤＡＦ）、α，ω−ビス［Ｎ，Ｎ’−ジ（メチルフェニル）アミノフェニル］−ポリ［９，９−ビス（２−エチルヘキシル）フルオレン−２，７−ジル］（ＰＦ２／６ａｍ４）、ポリ（９，９−ジオクチル−２，７−ジビニレンフルオレニル−オルト−コ（アントラセン−９，１０−ジイル））、ポリ（９，９−ジオクチル−２，７−ジビニレンフルオレニル−オルト−コ（ビフェニレン−４，４’−ジイル））、ポリ［｛９，９−ジオクチルフルオレニル−２，７−ジイル｝−コ−｛１，４−（２，５−ジメトキシ）ベンゼン｝］、２，７−ビス（９，９−ビス（２−メチルブチル）−９'，９'，９”，９”−テトラキス（ｎ−プロピル）−７，２'；７'，２”−タ−フルオレン−２−イル）−９，９−ビス（ｎ−プロピル）フルオレンのようなポリマーが挙げられる。
【００４８】
発光層６の厚さ（平均）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。発光層６の厚さを前記範囲とすることにより、正孔と電子との再結合が効率よくなされ、発光層６の発光効率をより向上させることができる。
なお、発光層６は、単層のものに限定されず、例えば、陰極７と接触する側に、電子輸送能に優れた電子輸送層を備えた複層のものとすることもできる。発光層６をかかる構成のものとすることにより、発光層６中における電子輸送能をより向上させることができる。
【００４９】
電子輸送層の構成材料（電子輸送材料）としては、特に限定されないが、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）、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（スターバースト系化合物）、ナフタレンのようなナフタレン系化合物、フェナントレンのようなフェナントレン系化合物、クリセンのようなクリセン系化合物、ペリレンのようなペリレン系化合物、アントラセンのようなアントラセン系化合物、ピレンのようなピレン系化合物、アクリジンのようなアクリジン系化合物、スチルベンのようなスチルベン系化合物、ＢＢＯＴのようなチオフェン系化合物、ブタジエンのようなブタジエン系化合物、クマリンのようなクマリン系化合物、キノリンのようなキノリン系化合物、ビスチリルのようなビスチリル系化合物、ピラジン、ジスチリルピラジンのようなピラジン系化合物、キノキサリンのようなキノキサリン系化合物、ベンゾキノン、２，５−ジフェニル−パラ−ベンゾキノンのようなベンゾキノン系化合物、ナフトキノンのようなナフトキノン系化合物、アントラキノンのようなアントラキノン系化合物、オキサジアゾール、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（ＰＢＤ）、ＢＭＤ、ＢＮＤ、ＢＤＤ、ＢＡＰＤのようなオキサジアゾール系化合物、トリアゾール、３，４，５−トリフェニル−１，２，４−トリアゾールのようなトリアゾール系化合物、オキサゾール系化合物、アントロンのようなアントロン系化合物、フルオレノン、１，３，８−トリニトロ−フルオレノン（ＴＮＦ）のようなフルオレノン系化合物、ジフェノキノン、ＭＢＤＱのようなジフェノキノン系化合物、スチルベンキノン、ＭＢＳＱのようなスチルベンキノン系化合物、アントラキノジメタン系化合物、チオピランジオキシド系化合物、フルオレニリデンメタン系化合物、ジフェニルジシアノエチレン系化合物、フローレンのようなフローレン系化合物、フタロシアニン、銅フタロシアニン、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、（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（Ａｌｑ３）、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、これらのうちの少なくとも１種を用いることができる。
【００５０】
封止部材８は、陽極３、正孔輸送層４、発光層６、中間層５および陰極７を覆うように設けられ、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。封止部材８を設けることにより、特に陰極７の酸化を抑制または防止して，有機ＥＬ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。
封止部材８の構成材料としては、例えば、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉまたはこれらを含む合金、酸化シリコンを含むガラス材料、各種樹脂材料等を挙げることができる。
【００５１】
また、封止部材８は、平板状として、基板２と対向させ、これらの間を、例えば熱硬化性樹脂等のシール材で封止するようにしてもよい。
このような有機ＥＬ素子１は、陰極７が負、陽極３が正となるようにして、０．５Ｖの電圧を印加したとき、その抵抗値が、１００Ω／ｃｍ２以上となる特性を有するのが好ましく、１ｋΩ／ｃｍ２以上となる特性を有するのがより好ましい。かかる特性は、有機ＥＬ素子１において、陰極７と陽極３との間での短絡（リーク）が好適に防止または抑制されていることを示すものであり、このような特性を有する有機ＥＬ素子１は、発光効率が特に高いものとなる。
【００５２】
なお、本実施形態では、正孔輸送層（第１の有機半導体層）４がアリールアミン誘導体を主材料として構成され、発光層（第２の有機半導体層）６がフルオレン誘導体を主材料として構成される場合について説明したが、このような材料の組み合わせに限定されるものではない。すなわち、フルオレン誘導体とアリールアミン誘導体との関係のように、第２の有機半導体層の主材料の極性が、第１の有機半導体層の主材料の極性よりも低くなっていればよく、このような関係を満足する材料の組み合わせとしては、例えば、アリールアントラセン誘導体とポルフィリン金属塩やポルフィリン金属塩のアミドまたはスルホン酸誘導体との組み合わせ、フッ素系フルオレン誘導体とフタロシアニン金属塩やフタロシアニン金属塩のアミドまたはスルホン酸誘導体との組み合わせ、ポリフェニレンビニレン系材料とシアニン系材料との組み合わせおよびビニルカルバゾール系材料とフェナジン誘導体との組み合わせ等が挙げられる。
【００５３】
また、本実施形態では、正孔輸送層４と発光層６との間に、これらの双方に接触するように設けられた中間層５を備える有機ＥＬ素子１について説明したが、このような構成のものに限定されず、例えば、発光層が電子輸送層を備える複層構造である場合には、この電子輸送層と発光層との間に中間層を設けるようにしてもよい。
また、電子輸送層と発光層との間に中間層が設けられている場合、正孔輸送層と発光層との間の中間層は、省略するようにしてもよい。
このような有機ＥＬ素子１は、例えば、次のようにして製造することができる。
【００５４】
［１］陽極形成工程
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、レーザーＣＶＤのような化学蒸着法（ＣＶＤ）、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、電解メッキ、浸漬メッキ、無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。
【００５５】
［２］正孔輸送層形成工程
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、前述したようなアリールアミン誘導体を溶媒に溶解または分散媒に分散してなる正孔輸送層材料を、陽極３上に塗布（供給）した後、正孔輸送層材料に含まれる溶媒または分散媒を除去することにより、得ることができる。
【００５６】
陽極３上に正孔輸送層材料を供給する方法としては、各種の方法を用いることができるが、例えば、インクジェット法、スピンコート法、液体ミスト化学体積法（ＬＳＭＣＤ法）、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、マイクロコンタクトプリンティング法のような液相プロセス（塗布法）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。
【００５７】
溶媒または分散媒としては、例えば、硝酸、硫酸、アンモニア、過酸化水素、水、二硫化炭素、四塩化炭素、エチレンカーボネイト等の無機溶媒や、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、アセトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、メチルイソプロピルケトン（ＭＩＰＫ）、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール（ＤＥＧ）、グリセリン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、１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、１，４−ジオキサン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、テトラヒドロピラン（ＴＨＰ）、アニソール、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ジグリム）、ジエチレングリコールエチルエーテル（カルビトール）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、フェニルセロソルブ等のセロソルブ系溶媒、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、トルエン、キシレン、ベンゼン、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、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、ジクロロメタン、クロロホルム、１，２−ジクロロエタン等のハロゲン化合物系溶媒、酢酸エチル、酢酸メチル、ギ酸エ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、アクリロニトリル等のニトリル系溶媒、ギ酸、酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ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。
【００５８】
［３］中間層形成工程
次に、正孔輸送層４上に中間層５を形成する。
中間層５を形成する方法としては、各種の方法が挙げられ、例えば、［Ｉ］化合物（１）を含有する液状材料を液相プロセスにより正孔輸送層４上に供給して形成する方法、［II］化合物（１）を真空蒸着法、スパッタリング法、クラスターイオンビーム法、のような気相プロセス（気相成膜法）により正孔輸送層４上に供給して形成する方法、［III］液体表面上に配向した薄い化合物（１）の分子膜を形成しておき、この液中に正孔輸送層４が形成された基板を静かに浸漬・抜き出して基板（正孔輸送層４）表面上に分子方向の揃った薄膜を形成する方法、または［IV］液体表面上に配向した薄い化合物（１）の分子膜を形成しておき、この液表面に正孔輸送層４が形成された基板を静かに接触させて基板（正孔輸送層４）表面上に分子方向の揃った薄膜を転写する方法等のうちの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。
【００５９】
これらの中でも、中間層５の形成には、［Ｉ］の方法を用いるのが好ましい。かかる方法によれば、大掛かりな装置等を用いることなく比較的容易に中間層５を形成することができるとともに、基Ａ１および基Ａ２とアリールアミン誘導体との親和性と、基Ｂとアリールアミン誘導体との親和性との差を利用して、化合物（１）を確実に配向させることがでいる。
【００６０】
以下では、［Ｉ］の方法を用いて中間層５を形成する場合を代表に説明する。
［３−１］  まず、化合物（１）を含有する液状材料を用意する。
なお、この液状材料は、化合物（１）を前記正孔輸送層４に用いた材料（アリールアミン誘導体）が溶解しにくい溶媒に溶解した溶液または分散媒に分散した分散液のいずれであってもよいが、溶液であるのが好ましい。これにより、次工程［４−２］において化合物（１）を、確実に配向させることができる。
【００６１】
液状材料の調製に用いる溶媒または分散媒としては、前記工程［２］で挙げたものと同様のものを用いることができる。
液状材料中の化合物（１）の濃度は、化合物（１）の種類によっても若干異なるが、０．００１〜０．５ｍｏｌ／Ｌ程度であるのが好ましく、０．０１〜０．１ｍｏｌ／Ｌ程度であるのがより好ましい。かかる関係を満足することにより、後工程［３−３］において、液状材料を乾燥させた際に、比較的容易に中間層５を化合物（１）で構成される単分子膜とすることができる。
なお、化合物（１）が液状であり、前記正孔輸送層４に用いた材料（アリールアミン誘導体）が溶解しにくい材料である場合には、液状材料への溶媒または分散媒の添加を省略することができる。
【００６２】
［３−２］  次に、正孔輸送層４上に液状材料を供給する。
ここで、基Ａ１および基Ａ２の極性は、基Ｂの極性と比較して高く、正孔輸送層４の主材料として含まれるアリールアミン誘導体は、比較的高い極性を有していることから、アリールアミン誘導体は、基Ｂと比較して、基Ａ１および基Ａ２に対して、高い親和性を示すものとなる。その結果、液状材料中において、化合物（１）は、基Ａ１および基Ａ２を正孔輸送層４側に、基Ｂを正孔輸送層４と反対側にして配向することとなる。
【００６３】
液状材料を発光層６上に供給する方法としては、前記工程［２］で説明した液相プロセスを用いることができる。
なお、液状材料として、正孔輸送層４すなわちアリールアミン誘導体をある程度溶解（相溶解）または膨潤し得るものを選択した場合には、この液状材料により、正孔輸送層４の上面付近をある程度溶解または膨潤させることができる。これにより、化合物（１）を、その一部（基Ａ１および基Ａ２）が正孔輸送層４に入り込んだ状態で配向させることができる。これにより、次工程［３−３］で得られる中間層５の正孔輸送層４に対する密着性をより向上させることができる。
【００６４】
［３−３］  次に、正孔輸送層４上の液状材料を乾燥させる。
これにより、基Ａ１および基Ａ２を正孔輸送層４側に、基Ｂを正孔輸送層４と反対側にして配向した中間層５を得ることができる。
液状材料を乾燥させる方法としては、特に限定されず、例えば、自然乾燥の他、加熱乾燥や真空乾燥のように強制的に乾燥させるものであってもよい。
【００６５】
強制的に乾燥させる方法を用いる場合、雰囲気の温度は、２０〜９０℃程度であるのが好ましく、５０〜８０℃程度であるのがより好ましい。
雰囲気の圧力は、０．１〜１０Ｐａ程度であるのが好ましく、１〜５Ｐａ程度であるのがより好ましい。
処理時間は中間層５を形成する材料によっても異なるが、１〜９０分程度であるのが好ましく、５〜３０分程度であるのがより好ましい。
雰囲気の温度と圧力と処理時間とをかかる範囲に設定することにより、液状材料を確実に乾燥させて中間層５を形成することができる。
【００６６】
なお、乾燥させた後の中間層５には、加熱処理や柔らかい繊維を一方向に物理的に繰り返し軽くこすり付けた機械的な配向処理等の後処理を施すようにしてもよい。これにより、中間層５中の化合物（１）の配向状態をより安定化させること、すなわち、基Ａ１および基Ａ２を正孔輸送層４側に、基Ｂを正孔輸送層４と反対側にして化合物（１）をより確実に配向させることができる。
【００６７】
［４］発光層形成工程
次に、中間層４上に発光層６を形成する。
発光層６は、正孔輸送層４と同様にして形成することができる。すなわち、発光層６は、前述したような発光材料を用いて、前記正孔輸送層形成工程［２］で説明したような液相プロセスにより形成することができる。
【００６８】
なお、発光層６の形成に用いる材料として、中間層５すなわち化合物（１）を溶解または膨潤し得るものを選択した場合には、この材料により、中間層５の上面付近が溶解または膨潤されることとなる。これにより、化合物（１）を、その一部（基Ｂ）が発光層６に入り込んだ状態で配向させることができる。これにより、中間層５の発光層６に対する密着性をより向上させることができる。
【００６９】
［５］陰極形成工程
次に、中間層５上、すなわち、発光層６と接触しているのと反対側の面に陰極７を形成する。
陰極７は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、クラスターイオンビーム法等を用いて形成することができる。
【００７０】
［６］封止部材形成工程
次に、陽極３、正孔輸送層４、中間層５、発光層６および陰極７を覆うように、封止部材８を形成する。
封止部材８は、例えば、前述したような材料で構成される箱状の保護カバーを、各種硬化性樹脂（接着剤）で接合すること等により形成する（設ける）ことができる。
硬化性樹脂には、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、反応性硬化樹脂、嫌気性硬化樹脂のいずれも使用可能である。
以上のような工程を経て、有機ＥＬ素子１が製造される。
【００７１】
なお、本実施形態では、有機ＥＬ素子１の製造方法として、基板２上に、陽極３、正孔輸送層４、中間層５、発光層６および陰極７を順次積層した後、封止部材８で封止して有機ＥＬ素子１を得る場合について説明したが、このような方法に限定されず、例えば、平板状の封止部材８上に、陰極７、発光層６、中間層５、正孔輸送層４および陽極３を順次積層した後、基板２と封止部材８の間で露出する各層の側面を硬化性樹脂で覆うことにより有機ＥＬ素子１を得るようにしてもよい。
【００７２】
この有機ＥＬ素子１は、例えばディスプレイ装置用として用いることができるが、その他にも光源等としても使用可能であり、種々の光学的用途等に用いることが可能である。
また、有機ＥＬ素子１をディスプレイ装置用に用いる場合、複数の有機ＥＬ素子１がディスプレイ装置に設けられるが、このようなディスプレイ装置は、例えば、次のようなものが挙げられる。
【００７３】
図２は、有機ＥＬ素子を複数備えるディスプレイ装置を示す縦断面図である。
図２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有機ＥＬ素子１とで構成されている。
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。
【００７４】
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、有機ＥＬ素子１が設けられている。また、隣接する有機ＥＬ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。
【００７５】
本実施形態では、各有機ＥＬ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、各有機ＥＬ素子１の陰極７は、共通電極とされている。
そして、各有機ＥＬ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、各有機ＥＬ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、各有機ＥＬ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。
【００７６】
＜電子機器＞
前述したような、有機ＥＬ素子１（本発明の電子デバイス）を備えるディスプレイ装置１００は、各種の電子機器に組み込むことができる。
図３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。
【００７７】
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が備える表示部がディスプレイ装置１００により構成されている。
【００７８】
図４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、この表示部がディスプレイ装置１００により構成されている。
【００７９】
図５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。
【００８０】
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、この表示部がディスプレイ装置１００により構成されている。
【００８１】
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。
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。
【００８２】
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。
【００８３】
なお、本発明の電子機器は、図３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４の携帯電話機、図５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、本発明の電子デバイスおよび電子機器を、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、本発明の電子デバイスは、上述した有機ＥＬ素子に適用することができる他、例えば、光電変換素子等に適用することができる。
【実施例】
【００８４】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
１．有機ＥＬ素子の製造
以下の各実施例および比較例において、有機ＥＬ素子を５個ずつ製造した。
（実施例１）
−１−  まず、平均厚さ０．５ｍｍの透明なガラス基板上に、スパッタリング法により、平均厚さ１５０ｎｍのＩＴＯ電極（陽極）を形成した。
【００８５】
−２−  次に、ＩＴＯ電極上に、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−ベンジジン（ＴＰＤ１）の２．０ｗｔ％キシレン溶液を、スピンコート法により塗布した後、窒素雰囲気下、１００℃×１０分、さらに、減圧下、１００℃×５時間の条件で乾燥して、平均厚さ５０ｎｍの正孔輸送層を形成した。
−３−  次に、下記化１で表される１，４−ビス（９−エチル−３−カルバゾビニレン）−９，９−ジヘキシル−フルオレン（ＡＤＳ社製、「ADS086BE」）の０．１ｗｔ％熱エチルアルコール溶液をテフロン（「テフロン」は登録商標）フィルター（ＳＫＣ社製、２５ｎｍ径）を用いて高温ろ過して、不溶物をろ別することにより、中間層形成用材料を得た。
【００８６】
【化１】
2007027529.tif 000003
【００８７】
−４−  次に、正孔輸送層上に、前記工程−３−で用意した中間層形成用材料を、スピンコート法により塗布した後、窒素雰囲気下、６０℃×３０分の条件で乾燥して、平均厚さ５ｎｍの中間層を形成した。
−５−  次に、この中間層を、減圧雰囲気下で３０℃×１２０分の条件で加熱して中間層の安定化を図った。
なお、この発光層上に形成された中間層を繰り返し反射型偏光赤外線吸収スペクトル法および高分解能二次イオン質量分析法（ＴＯＦＳＩＭＳ法）により分析した結果、カルバゾール環を正孔輸送層側の面にフルオレン環を正孔輸送層と反対側の面にして配向していることが確認された。
【００８８】
−６−  次に、中間層上に、ポリ（９，９−ジオクチル−２，７−ジビニレンフルオレニル−オルト−コ（アントラセン−９，１０−ジイル））（重量平均分子量２０００００）を気圧１０-３Ｐａ以下の真空中でボート加熱による真空蒸着法により基板上に形成した後、該蒸着装置中でそのまま５０℃×１０分、さらに蒸着装置から取り出して窒素雰囲気中、１００℃×６０分の条件で乾燥して、平均厚さ５０ｎｍの発光層を形成した。
【００８９】
−７−  次に、発光層上に、真空蒸着法により、ＣａおよびＡｌを連続蒸着して、平均厚さ１ｎｍのＣａと平均厚さ３００ｎｍのＡｌとで構成される複数層電極（陰極）を形成した。
−８−  次に、形成した各層を覆うように、硼珪酸ガラス製の保護カバーを被せ、紫外線硬化性樹脂により固定、封止して、有機ＥＬ素子を製造した。
【００９０】
（実施例２）
前記工程−３−において、１，４−ビス（９−エチル−３−カルバゾビニレン）−９，９−ジヘキシル−フルオレンに代えて、下記化２で表されるポリ（９，９−ジオクチルフルオレニル−２，７−ジイル）の両端にＮ，Ｎ−ビス（４−メチルフェニル）−４−アニリンが結合した化合物（ＡＤＳ社製、「ADS331BE」）の低分子成分（ｎ１＝２〜６）を用いて中間層形成用材料を得た以外は、前記実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を製造した。
【００９１】
【化２】
2007027529.tif 000004
【００９２】
（実施例３）
前記工程−３−において、１，４−ビス（９−エチル−３−カルバゾビニレン）−９，９−ジヘキシル−フルオレンに代えて、下記化３で表されるポリ［（９，９−ジ（３，３'−Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウム）プロピルフルオレニル−２，７−ジイル）−アルト−（１，４−フニレン）］−３，５−ジメチルフェニル，ジイオダイド（ＡＤＳ社製、「ADS181BE」）（ｎ２＝２〜６）を用いて中間層形成用材料を得た以外は、前記実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を製造した。
【００９３】
【化３】
2007027529.tif 000005
【００９４】
（実施例４）
前記工程−３−において、１，４−ビス（９−エチル−３−カルバゾビニレン）−９，９−ジヘキシル−フルオレンに代えて、９−フルオレノールを用いて中間層形成用材料を得た以外は、前記実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を製造した。
（実施例５）
前記工程−３−において、１，４−ビス（９−エチル−３−カルバゾビニレン）−９，９−ジヘキシル−フルオレンに代えて、９−カルボキシフルオレンを用いて中間層形成用材料を得た以外は、前記実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を製造した。
（比較例）
前記工程−４−〜前記工程−６−（中間層の形成）を省略した以外は、前記実施例１と同様にして、有機ＥＬ素子を製造した。
【００９５】
２．評価
各実施例および比較例の有機ＥＬ素子について、それぞれ、通電電流（Ａ）、発光輝度（ｃｄ／ｍ２）、最大発光効率（ｌｍ／Ｗ）を測定すると共に、発光輝度が初期値の半分になる時間（半減期）を測定した。
なお、これらの測定は、陽極と陰極との間に９Ｖの電圧を印加することで行った。
【００９６】
そして、比較例で測定された各測定値（通電電流、発光輝度、最大発光効率、半減期）を基準値として、実施例１〜実施例５で測定された各測定値を、それぞれ、以下の４段階の基準に従って評価した。
◎：比較例の測定値に対し、１．５０倍以上である
○：比較例の測定値に対し、１．２５倍以上、１．５０倍未満である
△：比較例の測定値に対し、１．００倍以上、１．２５倍未満である
×：比較例の測定値に対し、０．７５倍以上、１．００倍未満である
これらの評価結果を、それぞれ、以下の表１に示す。
【００９７】
【表１】
2007027529.tif 000006
【００９８】
表１に示すように、各実施例の有機ＥＬ素子は、いずれも、比較例の有機ＥＬ素子と比較して、通電電流、発光輝度、最大発光効率および半減期ともに、優れた結果が得られた。
これにより、本発明の有機ＥＬ素子では、正孔輸送層と中間層との界面および中間層と発光層との界面における密着性がそれぞれ向上したため、中間層を介した正孔輸送層から発光層への正孔の受け渡しが好適に行われていることが明らかとなった。
【００９９】
なお、発光層に用いるフルオレン誘導体として、２，７−ビス［９，９−ビス（２−メチルブチル）−９'，９'，９”，９”−テトラキス（ｎ−プロピル）−７，２’；７’，２”−タ−フルオレン−２−イル］−９，９−ビス［ｎ−プロピル］フルオレンを用いた以外は、前記実施例１〜前記実施例５と同様にして有機ＥＬ素子を製造した。これらの有機ＥＬ素子に対して、前記の評価方法と同様にして評価したが、前記と同様の結果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】有機ＥＬ素子の一例を示した縦断面図である。
【図２】有機ＥＬ素子を備える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】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４】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５】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】
【０１０１】
１……有機ＥＬ素子  ２……基板  ３……陽極  ４……正孔輸送層  ５……中間層  ６……発光層  ７……陰極  ８……封止部材  ９……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】
2007027529.tif 000007
【図２】
2007027529.tif 000008
【図３】
2007027529.tif 000009
【図４】
2007027529.tif 000010
【図５】
2007027529.tif 000011