(57)【要約】【課題】キャリア輸送能の優れた有機半導体層を備える有機発光素子、かかる有機発光素子を製造することができる有機発光素子の製造方法、かかる有機発光素子を備える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】本発明の有機ＥＬ素子（有機発光素子）１は、陰極５および陽極３と、陰極５および陽極３の間に設けられ、これら電極３、５間への電圧の印加により発光する発光層４２を有するＥＬ層（有機半導体層）４とを備え、陰極５は、金属原子と、該金属原子に結合する酸素原子と、前記金属原子および前記酸素原子の少なくとも一方に結合する脱離基とを含み、陰極５は、その少なくとも一部の領域にエネルギーを付与したことにより、陰極５の表面付近に存在する前記脱離基が前記金属原子および前記酸素原子の少なくとも一方から脱離して、陰極５の表面の前記領域に接着性が発現し、この接着性によりＥＬ層４と接合している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
陰極および陽極と、
該陰極および陽極の間に設けられ、これら電極間への電圧の印加により発光する発光層を有する有機半導体層とを備え、
前記陰極は、金属原子と、該金属原子に結合する酸素原子と、前記金属原子および前記酸素原子の少なくとも一方に結合する脱離基とを含み、
前記陰極は、その少なくとも一部の領域にエネルギーを付与したことにより、前記陰極の表面付近に存在する前記脱離基が前記金属原子および前記酸素原子の少なくとも一方から脱離して、前記陰極の表面の前記領域に接着性が発現し、この接着性により前記有機半導体層と接合していることを特徴とする有機発光素子。
【請求項２】
前記陰極中の前記金属原子は、インジウム、スズ、亜鉛、アンチモン、チタン、タングステンおよびアルミニウムのうちの少なくとも１種である請求項１に記載の有機発光素子。
【請求項３】
前記陰極中の前記脱離基は、水素原子、炭素原子、窒素原子、リン原子、硫黄原子およびハロゲン原子、またはこれらの各原子で構成される原子団のうちの少なくとも１種である請求項１または２に記載の有機発光素子。
【請求項４】
前記陰極は、インジウムティンオキサイド（ＩＴＯ）、フッ素含有インジウムティンオキサイド（ＦＩＴＯ）、アンチモンティンオキサイド（ＡＴＯ）、インジウムジンクオキサイド（ＩＺＯ）、アルミニウムジンクオキサイド（ＡＺＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化タングステン（ＷＯ３）、フッ素含有酸化スズ（ＦＴＯ）、フッ素含有インジウムオキサイド（ＦＩＯ）またはインジウムオキサイド（ＩＯ）に、前記脱離基として水素原子が導入されたものである請求項１ないし３のいずれかに記載の有機発光素子。
【請求項５】
前記陰極中の前記金属原子と前記酸素原子の存在比は、３：７〜７：３である請求項１ないし４のいずれかに記載の有機発光素子。
【請求項６】
前記陰極中の前記脱離基は、前記陰極の表面付近に偏在している請求項１ないし５のいずれかに記載の有機発光素子。
【請求項７】
前記陰極は、その平均厚さが１０〜３００ｎｍのものである請求項１ないし６のいずれかに記載の有機発光素子。
【請求項８】
前記陰極は、第１の層と、該第１の層よりも前記有機半導体層側に位置する第２の層とを含む複数層で構成され、
前記第２の層が、金属原子と、該金属原子に結合する酸素原子と、前記金属原子および前記酸素原子の少なくとも一方に結合する脱離基とを含み、
前記第２の層が、その少なくとも一部の領域にエネルギーを付与したことにより、前記陰極の表面付近に存在する前記脱離基が前記金属原子および前記酸素原子の少なくとも一方から脱離して、前記第２の層の表面の前記領域に接着性が発現し、この接着性により前記有機半導体層と接合し、
かつ、前記第２の層の仕事関数が前記第１の層の仕事関数よりも小さくなっている請求項１ないし７のいずれかに記載の有機発光素子。
【請求項９】
前記第１の層は、主としてインジウムティンオキサイド（ＩＴＯ）で構成され、
前記第２の層は、主として酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化タングステン（ＷＯ３）および酸化チタン（ＴｉＯ２）のうちの少なくとも１種に、前記脱離基として水素原子が導入されたもので構成されている請求項８に記載の有機発光素子。
【請求項１０】
当該有機発光素子は、該陰極側から光を取り出すトップエミッション構造をなすものである請求項１ないし９のいずれかに記載の有機発光素子。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれかに記載の有機発光素子の製造方法であって、
第１の基板および第２の基板を用意し、前記第１の基板上に、前記陽極と、前記有機半導体層とを、この順で形成するとともに、前記第２の基板上に、前記陰極を形成する工程と、
前記陰極にエネルギーを付与することにより、前記陰極に接着性を発現させる工程と、
接着性が発現している前記陰極と、前記有機半導体層とを密着させて、これら同士を接合することにより有機発光素子を得る工程とを有することを特徴とする有機発光素子の製造方法。
【請求項１２】
請求項１ないし１０のいずれかに記載の有機発光素子の製造方法であって、
第１の基板および第２の基板を用意し、前記第１の基板上に、前記陽極と、前記有機半導体層とを、この順で形成するとともに、前記第２の基板上に、前記陰極を形成する工程と、
前記陰極と前記有機半導体層とを密着させる工程と、
前記陰極にエネルギーを付与して前記陰極に接着性を発現させて、互いに密着する前記陰極および前記有機半導体層同士を接合することにより有機発光素子を得る工程とを有することを特徴とする有機発光素子の製造方法。
【請求項１３】
前記陰極に対する前記エネルギーの付与は、前記接合膜にエネルギー線を照射する方法、前記接合膜を加熱する方法、および前記接合膜に圧縮力を付与する方法のうちの少なくとも１つの方法により行われる請求項１１または１２に記載の有機発光素子の製造方法。
【請求項１４】
前記エネルギー線は、波長１２６〜３００ｎｍの紫外線である請求項１３に記載の有機発光素子の製造方法。
【請求項１５】
前記加熱の温度は、２５〜１００℃である請求項１３または１４に記載の有機発光素子の製造方法。
【請求項１６】
前記圧縮力は、０．２〜１ＭＰａである請求項１３ないし１５のいずれかに記載の有機発光素子の製造方法。
【請求項１７】
請求項１ないし１０のいずれかに記載の有機発光素子を備えることを特徴とする電子デバイス。
【請求項１８】
平面状に配設された複数の前記有機発光素子を備え、これら複数の前記有機発光素子により画素が構成される表示デバイスであり、
各前記有機発光素子が備える陰極が共通電極で構成されている請求項１７に記載の電子デバイス。
【請求項１９】
請求項１７または１８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、有機発光素子、有機発光素子の製造方法、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】
有機エレクトロルミネッセンス素子（有機発光素子）は、固体発光型の安価な大面積フルカラー表示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。
一般に、有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）は、陰極と陽極との間に有機材料により構成される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。
【０００３】
そして、注入された電子と正孔とが発光層において再結合し、エネルギー準位が伝導帯から価電子帯に戻る際の励起エネルギーを光エネルギーとして放出することにより、発光層が発光する。
このような有機ＥＬ素子において、有機ＥＬ素子の高効率化、すなわち、高い発光を得るためには、電子または正孔のキャリア輸送性の異なる有機材料で構成される有機層（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が判っている。
【０００４】
そこで、キャリア輸送特性の異なる発光層と有機層と（以下、これらを併せて「有機層」という。）を電極上に積層する必要がある。そのため、従来の有機ＥＬ素子の製造方法では、まず、陽極上に液相プロセスを用いて、これらの有機層が順次積層された積層体を形成する。その後、この積層体の陽極と反対側の面に気相プロセスを用いて金属材料により構成される陰極を形成することにより有機ＥＬ素子の製造が行われていた。
【０００５】
ところが、このような製造方法において、均一な膜厚にそれぞれの有機層を積層して、積層体を形成することは困難であり、特に、このような積層体上に気相プロセスにより均一な膜厚の陰極を形成することは困難であった。
また、気相プロセスにより陰極を形成する際には、高エネルギーを要することから、先に形成されている積層体が変質・劣化するおそれがある。すなわち、積層体の膜厚のばらつきやピンホールの発生等を招くおそれがある。その結果、積層体のキャリア輸送能が低減することに起因して、有機ＥＬ素子の発光効率等の特性が低下するおそれがある。
【０００６】
このような問題点を解決する方法として次のような方法が開示されている。すなわち、Ｉ：陽極と陰極とにそれぞれ有機層を積層する。II：それぞれの有機層の陽極または陰極と反対側の面を、対向させた状態で接触させる。III：この接触面において有機層同士を接着して、一体化させる。以上のような工程により、有機ＥＬ素子を製造する方法が開示されている（例えば、特許文献１、２参照。）。
これら方法において、特許文献１では、接着させる有機層を構成する有機材料に硬化性樹脂を添加し、この硬化性樹脂を樹脂バインダとして機能させることにより、有機層同士を接着させる方法が用いられている。
【０００７】
しかしながら、この場合、樹脂バインダの影響により、有機層のキャリア輸送能が低減し、発光層の発光輝度が低下するという問題がある。
また、特許文献２では、接着させる有機層同士を接触させた状態で溶融させた後、再び硬化させることにより、有機層同士を接着させる方法が用いられている。
しかしながら、この場合、接着面において、十分な密着性が得られず、有機層のキャリア輸送能が十分に向上せず、発光層の発光輝度が十分に得られないという問題がある。
【０００８】
【特許文献１】特開平９−７７６３号公報
【特許文献２】特開２００２−２０３６７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、優れた発光特性を発揮する発光層を有する有機半導体層を備える有機発光素子、かかる有機発光素子を製造することができる有機発光素子の製造方法、かかる有機発光素子を備える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】
【００１０】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の有機発光素子は、陰極および陽極と、
該陰極および陽極の間に設けられ、これら電極間への電圧の印加により発光する発光層を有する有機半導体層とを備え、
前記陰極は、金属原子と、該金属原子に結合する酸素原子と、前記金属原子および前記酸素原子の少なくとも一方に結合する脱離基とを含み、
前記陰極は、その少なくとも一部の領域にエネルギーを付与したことにより、前記陰極の表面付近に存在する前記脱離基が前記金属原子および前記酸素原子の少なくとも一方から脱離して、前記陰極の表面の前記領域に接着性が発現し、この接着性により前記有機半導体層と接合していることを特徴とする。
これにより、有機半導体層と陰極との間の接合が強固なものとなり、陰極から有機半導体層への電子の注入が円滑に行われることから、本発明の有機発光素子が備える発光層は、優れた発光特性を発揮するものとなる。
【００１１】
本発明の有機発光素子では、前記陰極中の前記金属原子は、インジウム、スズ、亜鉛、アンチモン、チタン、タングステンおよびアルミニウムのうちの少なくとも１種であることが好ましい。
これにより、陰極は、仕事関数が比較的小さく、かつ、導電性に優れたものとなる。そのため、陰極の仕事関数すなわち価電子帯から、有機半導体層の伝導帯の下端に電子が飛び移る際のエネルギー障壁を小さくでき、陰極から電子輸送層に対する電子の注入効率を向上させることができる。さらに、金属原子としてこれらのものを含有する陰極は、接合膜としての機能も好適に発揮するものとなる。
【００１２】
本発明の有機発光素子では、前記陰極中の前記脱離基は、水素原子、炭素原子、窒素原子、リン原子、硫黄原子およびハロゲン原子、またはこれらの各原子で構成される原子団のうちの少なくとも１種であることが好ましい。
かかる脱離基は、エネルギーの付与による結合／脱離の選択性に比較的優れている。このため、このような脱離基は、エネルギーを付与されたことによって、比較的簡単に、かつ均一に脱離しているため、電子輸送層との接着性がより高度なものとなっている。
【００１３】
本発明の有機発光素子では、前記陰極は、インジウムティンオキサイド（ＩＴＯ）、フッ素含有インジウムティンオキサイド（ＦＩＴＯ）、アンチモンティンオキサイド（ＡＴＯ）、インジウムジンクオキサイド（ＩＺＯ）、アルミニウムジンクオキサイド（ＡＺＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化タングステン（ＷＯ３）、フッ素含有酸化スズ（ＦＴＯ）、フッ素含有インジウムオキサイド（ＦＩＯ）またはインジウムオキサイド（ＩＯ）に、前記脱離基として水素原子が導入されたものであることが好ましい。
これにより、陰極は、仕事関数が比較的小さく、かつ、導電性に優れたものとなる。そのため、陰極の仕事関数すなわち価電子帯から、有機半導体層の伝導帯の下端に電子が飛び移る際のエネルギー障壁を小さくでき、陰極から電子輸送層に対する電子の注入効率を向上させることができる。さらに、金属原子としてこれらのものを含有する陰極は、接合膜としての機能も好適に発揮するものとなる。
【００１４】
本発明の有機発光素子では、前記陰極中の前記金属原子と前記酸素原子の存在比は、３：７〜７：３であることが好ましい。
金属原子と酸素原子の存在比を前記範囲内になるよう設定することにより、陰極の安定性が高くなり、陰極は、電子輸送層とより強固に接合したものとなる。
本発明の有機発光素子では、前記陰極中の前記脱離基は、前記陰極の表面付近に偏在していることが好ましい。
これにより、陰極は、接合膜および金属酸化物膜としての双方の特性に優れたものとなる。
【００１５】
本発明の有機発光素子では、前記陰極は、その平均厚さが１０〜３００ｎｍのものであることが好ましい。
これにより、陰極に電極および接合膜としての機能を充分に発揮させることができる。
本発明の有機発光素子では、前記陰極は、第１の層と、該第１の層よりも前記有機半導体層側に位置する第２の層とを含む複数層で構成され、
前記第２の層が、金属原子と、該金属原子に結合する酸素原子と、前記金属原子および前記酸素原子の少なくとも一方に結合する脱離基とを含み、
前記第２の層が、その少なくとも一部の領域にエネルギーを付与したことにより、前記陰極の表面付近に存在する前記脱離基が前記金属原子および前記酸素原子の少なくとも一方から脱離して、前記第２の層の表面の前記領域に接着性が発現し、この接着性により前記有機半導体層と接合し、
かつ、前記第２の層の仕事関数が前記第１の層の仕事関数よりも小さくなっていることが好ましい。
これにより、第２の層の仕事関数すなわち価電子帯から有機半導体層の伝導帯の下端に電子が飛び移るエネルギー障壁が、第１の層から有機半導体層に直接電子を注入する場合と比較して小さくなるため、陰極から有機半導体層に対する電子の注入効率がより向上することとなる。
【００１６】
本発明の有機発光素子では、前記第１の層は、主としてインジウムティンオキサイド（ＩＴＯ）で構成され、
前記第２の層は、主として酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化タングステン（ＷＯ３）および酸化チタン（ＴｉＯ２）のうちの少なくとも１種に、前記脱離基として水素原子が導入されたもので構成されていることが好ましい。
これにより、第２の層の仕事関数すなわち価電子帯から有機半導体層の伝導帯の下端に電子が飛び移るエネルギー障壁が、第１の層から有機半導体層に直接電子を注入する場合と比較して小さくなるため、陰極から有機半導体層に対する電子の注入効率がより向上することとなる。
【００１７】
本発明の有機発光素子では、当該有機発光素子は、該陰極側から光を取り出すトップエミッション構造をなすものであることが好ましい。
本発明の有機発光素子の製造方法は、本発明の有機発光素子の製造方法であって、
第１の基板および第２の基板を用意し、前記第１の基板上に、前記陽極と、前記有機半導体層とを、この順で形成するとともに、前記第２の基板上に、前記陰極を形成する工程と、
前記陰極にエネルギーを付与することにより、前記陰極に接着性を発現させる工程と、
接着性が発現している前記陰極と、前記有機半導体層とを密着させて、これら同士を接合することにより有機発光素子を得る工程とを有することを特徴とする。
これにより、有機半導体層と陰極との間を強固に接合することができる。そのため、得られた有機発光素子は、陰極から有機半導体層への電子の注入が円滑に行われるものとなり、有機発光素子が備える発光層は、優れた発光特性を発揮するものとなる。
【００１８】
本発明の有機発光素子の製造方法は、本発明の有機発光素子の製造方法であって、
第１の基板および第２の基板を用意し、前記第１の基板上に、前記陽極と、前記有機半導体層とを、この順で形成するとともに、前記第２の基板上に、前記陰極を形成する工程と、
前記陰極と前記有機半導体層とを密着させる工程と、
前記陰極にエネルギーを付与して前記陰極に接着性を発現させて、互いに密着する前記陰極および前記有機半導体層同士を接合することにより有機発光素子を得る工程とを有することを特徴とする。
【００１９】
これにより、有機半導体層と陰極との間を強固に接合することができる。そのため、得られた有機発光素子は、陰極から有機半導体層への電子の注入が円滑に行われるものとなり、有機発光素子が備える発光層は、優れた発光特性を発揮するものとなる。
本発明の有機発光素子の製造方法では、前記陰極に対する前記エネルギーの付与は、前記接合膜にエネルギー線を照射する方法、前記接合膜を加熱する方法、および前記接合膜に圧縮力を付与する方法のうちの少なくとも１つの方法により行われることが好ましい。
これらの方法は、陰極に対して比較的簡単に効率よくエネルギーを付与することができるので、エネルギー付与方法として好適である。
【００２０】
本発明の有機発光素子の製造方法では、前記エネルギー線は、波長１２６〜３００ｎｍの紫外線であることが好ましい。
これにより、付与されるエネルギー量が最適化されるので、陰極中の金属原子と酸素原子との結合が切断されるのを防止しつつ、脱離基との間の結合を選択的に切断することができる。これにより、陰極の特性（機械的特性、化学的特性等）が低下するのを防止しつつ、陰極に接着性を発現させることができる。
【００２１】
本発明の有機発光素子の製造方法では、前記加熱の温度は、２５〜１００℃であることが好ましい。
かかる範囲の温度で加熱すれば、陰極や第２の基板等が熱によって変質・劣化するのを確実に防止しつつ、陰極を確実に活性化させることができる。
本発明の有機発光素子の製造方法では、前記圧縮力は、０．２〜１ＭＰａであることが好ましい。
これにより、単に圧縮するのみで、陰極に対して適度なエネルギーを簡単に付与することができ、有機半導体層を変質・劣化させることなく、陰極に十分な接着性を発現させることができる。
【００２２】
本発明の電子デバイスは、本発明の有機発光素子を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子デバイスが得られる。
本発明の電子デバイスでは、平面状に配設された複数の前記有機発光素子を備え、これら複数の前記有機発光素子により画素が構成される表示デバイスであり、
各前記有機発光素子が備える陰極が共通電極で構成されていることが好ましい。
このように、陰極を共通電極で構成すると、陰極を個別電極で構成する場合のように各有機半導体層に対して別個に陰極を接合させる必要がなく、各有機半導体層に対して一括に陰極を接合することができるので、表示デバイスを製造する際の製造工程が削減され、その歩留まりも向上する。
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】
【００２３】
以下、本発明の有機発光素子、有機発光素子の製造方法、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。
＜有機エレクトロルミネッセンス素子＞
＜＜第１実施形態＞＞
まず、本発明の有機発光素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）の第１実施形態について説明する。
【００２４】
図１は、有機エレクトロルミネッセンス素子の第１実施形態を示した縦断面図、図２は、図１に示す有機エレクトロルミネッセンス素子が備える陰極のエネルギー付与前の状態を示す部分拡大図、図３は、図１に示す有機エレクトロルミネッセンス素子が備える陰極のエネルギー付与後の状態を示す部分拡大図である。なお、以下の説明では、図１〜図３中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００２５】
図１に示す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。）１は、第１の基板２と、第１の基板２上に設けられた陽極３と、陽極３上に設けられたＥＬ層（有機半導体層）４と、ＥＬ層４上に設けられた陰極５と、陰極５上に設けられた第２の基板６とを備えている。また、図示しない保護層が各前記層３、４、５の側面を覆うように設けられている。
【００２６】
第１の基板２と第２の基板６とは、有機ＥＬ素子１の支持体となるものであり、これら第１の基板２と第２の基板６との間に各前記層が形成されている。
第１の基板２および第２の基板６の構成材料としては、透光性を有し、光学特性が良好（無色透明、着色透明、半透明）な材料を用いるのが好ましい。
このような材料としては、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各種樹脂材料や、各種ガラス材料等が挙げられ、これらのうちの少なくとも１種を用いることができる。
【００２７】
なお、第１の基板２と第２の基板６とは、同一の構成材料により構成されるものであってもよいし、別の構成材料により構成されるものであってもよい。
これらの厚さ（平均）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、有機ＥＬ素子１が第１の基板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、第２の基板６および陰極５は、それぞれ、透明性は要求されない。また、有機ＥＬ素子１が第２の基板６側から光を取り出す構成（トップエミッション型）の場合、第１の基板２および陽極３は、それぞれ、透明性は要求されない。
そのため有機ＥＬ素子１の構成に応じて、第１の基板２および第２の基板６として、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、不透明な樹脂材料により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。
【００２８】
陽極３（陽極）は、ＥＬ層４（後述する正孔輸送層４１）に正孔を注入する電極である。
この陽極３の構成材料（陽極材料）としては、導電性を有するものであればよく、特に限定されないが、仕事関数が大きく、導電性に優れた材料が好適に用いられる。
このような材料を用いることにより、陽極３の仕事関数すなわち価電子帯から、後述する正孔輸送層４１の価電子帯の上端（最高被占軌道：ＨＯＭＯ）に正孔が飛び移る際のエネルギー障壁の大きさを小さくできる。そのため、陽極３から正孔輸送層４１に対する正孔の注入効率を向上させることができる。
このような陽極材料としては、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＳｎＯ2、Ｓｂ含有ＳｎＯ2、Ａｌ含有ＺｎＯ等の酸化物、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕまたはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの少なくとも１種を用いることができる。
【００２９】
陽極３の厚さ（平均）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が厚過ぎると、陽極材料の種類等によっては、光の透過率が著しく低下し、有機ＥＬ素子１の構成がボトムエミッション型の場合、実用に適さなくなるおそれがある。
なお、陽極材料には、例えば、ポリチオフェン、ポリピロール等の導電性樹脂材料を用いることもできる。
【００３０】
また、このような陽極３は、有機ＥＬ素子１がトップエミッション型である場合、光反射性を有するのが好ましい。これにより、後述する発光層４２で発光した光が陽極３側で吸収（吸光）されることなく、第２の基板６側に反射させて、第２の基板６（陰極５）を通過する光の量を増大させることができる。その結果、有機ＥＬ素子１の発光効率や光の取り出し効率等の特性が向上をすることとなる。
かかる構成の陽極３は、前述したような陽極材料のうち、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｇまたはこれらを含む合金で、その少なくとも表面付近を構成することにより形成することができる。
【００３１】
一方、陰極５（陰極）は、ＥＬ層４（後述する電子輸送層４３）に電子を注入する電極である。
本発明では、有機ＥＬ素子１において、陰極５は、このものにエネルギーを付与する前の状態で、金属原子と、この金属原子に結合する酸素原子と、これら金属原子および酸素原子の少なくとも一方に結合する脱離基３０３とを含むものである。換言すれば、エネルギー付与前の陰極５は、金属酸化物で構成される金属酸化物膜に脱離基３０３を導入したもの（層）であると言うことができる。
【００３２】
このような陰極５は、ＥＬ層４に電子を注入する機能の他に、その少なくとも一部の領域にエネルギーが付与されると、脱離基３０３が金属原子および酸素原子の少なくとも一方から脱離し、陰極５の少なくとも表面３５付近に、活性手３０４が生じ（図２、図３参照）、これにより、陰極５の表面３５に接着性が発現して、接合膜としての機能を発揮するものである。
【００３３】
そのため、後述する有機ＥＬ素子１の製造方法において、表面３５に発現した接着性を用いて、第１の基板２側に形成されたＥＬ層４（電子輸送層４３）に対して、陰極５を密着させることにより、これらＥＬ層４と陰極５との間で接合された有機ＥＬ素子１を形成することができる。
なお、脱離基３０３は、少なくとも陰極５の表面３５付近に存在していればよく、陰極５のほぼ全体に存在していてもよいし、陰極５の表面３５付近に偏在していてもよい。脱離基３０３が表面３５付近に偏在する構成とすることにより、陰極５に金属酸化物としての機能を好適に発揮させることができる。すなわち、陰極５に、電子輸送層４３との接合を担う機能の他に、電子輸送層４３に電子を注入する陰極（金属酸化物）としての機能を好適に付与することができるという利点も得られる。換言すれば、脱離基３０３が、陰極５の電子輸送層４３への電子注入特性を阻害してしまうのを確実に防止することができる。
【００３４】
かかる構成の陰極５において、電子輸送層４３に電子を注入する電極としての機能が好適に発揮されるように、金属原子が選択される。すなわち、陰極５が、仕事関数が比較的小さく、かつ、導電性に優れたものとなるように、金属原子が選択される。
具体的には、金属原子としては、例えば、インジウム、スズ、亜鉛、アンチモン、チタン、タングステンおよびアルミニウムのうちの少なくとも１種が好適に用いられる。陰極５を、これらの金属原子を含むもの、すなわち、これらの金属原子を含む金属酸化物に脱離基３０３を導入したものとすることにより、陰極５は、仕事関数が比較的小さく、かつ、導電性に優れたものとなる。そのため、陰極５の仕事関数すなわち価電子帯から、後述する電子輸送層４３の伝導帯の下端（最低空軌道：ＬＵＭＯ）に電子が飛び移る際のエネルギー障壁を小さくでき、陰極５から電子輸送層４３に対する電子の注入効率を向上させることができる。さらに、金属原子としてこれらのものを含有する陰極５は、接合膜としての機能も好適に発揮するものとなる。
【００３５】
より具体的には、金属酸化物としては、例えば、インジウムティンオキサイド（ＩＴＯ）、フッ素含有インジウムティンオキサイド（ＦＩＴＯ）、アンチモンティンオキサイド（ＡＴＯ）、インジウムジンクオキサイド（ＩＺＯ）、アルミニウムジンクオキサイド（ＡＺＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化タングステン（ＷＯ３）、フッ素含有酸化スズ（ＦＴＯ）、フッ素含有インジウムオキサイド（ＦＩＯ）またはインジウムオキサイド（ＩＯ）等が挙げられる。このような金属酸化物は、前述したように、陰極５としての機能を確実に発揮することができる。また、有機ＥＬ素子１を第２の基板６側から光を取り出すトップエミッション構造とした場合、陰極５としては、優れた透明性（光透過性（透光性））を備えるものが好ましく用いられる。かかる金属酸化物は、透明性にも優れており、この点からも陰極５の構成材料として好適に用いられる。
【００３６】
また、陰極５中の金属原子と酸素原子の存在比は、３：７〜７：３程度であるのが好ましく、４：６〜６：４程度であるのがより好ましい。金属原子と酸素原子の存在比を前記範囲内になるよう設定することにより、陰極５の安定性が高くなり、電子輸送層４３とより強固に接合することができる。
また、脱離基３０３は、前述したように、金属原子および酸素原子の少なくとも一方から脱離することにより、陰極５に活性手３０４を生じさせるよう振る舞うものである。したがって、脱離基３０３には、エネルギーを付与されることによって、比較的簡単に、かつ均一に脱離するものの、エネルギーが付与されないときには、脱離しないよう陰極５に確実に結合しているものが好適に選択される。
【００３７】
かかる観点から、脱離基３０３には、水素原子、炭素原子、窒素原子、リン原子、硫黄原子およびハロゲン原子、またはこれらの各原子で構成される原子団のうちの少なくとも１種が好適に用いられる。かかる脱離基３０３は、エネルギーの付与による結合／脱離の選択性に比較的優れている。このため、このような脱離基３０３は、上記のような必要性を十分に満足し得るものとなり、電子輸送層４３との接着性をより高度なものとすることができる。なお、上記の各原子で構成される原子団（基）としては、例えば、メチル基、エチル基のようなアルキル基、メトキシ基、エトキシ基のようなアルコキシ基、カルボキシル基、アミノ基およびスルホン酸基等が挙げられる。
【００３８】
以上のような各原子および原子団の中でも、脱離基３０３は、特に、図３に示すように、水素原子であるのが好ましい。水素原子で構成される脱離基３０３は、化学的な安定性が高いため、脱離基３０３として水素原子を備える陰極５は、耐候性等に優れたものとなる。
陰極５の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜３００ｎｍ程度であるのが好ましく、２０〜１００ｎｍ程度であるのがより好ましい。陰極５の厚さが薄すぎると、陰極５の電極および接合膜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、陰極５が厚過ぎると、陰極材料の種類等によっては、光の透過率が低下して、有機ＥＬ素子１をトップエミッション型の構造を有するものに適用した場合には、実用に適さなくなるおそれがある。
このようなトップエミッション構造の有機ＥＬ素子に適用した場合、陰極５は、その光（可視光領域）の透過率が好ましくは６０％以上、より好ましくは８０％以上とされる。これにより、光を効率よく第２の基板６側から取り出すことができる。
【００３９】
以上説明したように、本発明では、陰極５は、エネルギーを付与することにより、その表面３５に接着性が発現するものである。このような陰極５を形成する方法および陰極５に接着性を発現させる方法については、後述する有機ＥＬ素子１の製造方法において詳述する。
陽極３と陰極５との間には、ＥＬ層（有機半導体層）４が設けられている。本実施形態では、ＥＬ層４は、正孔輸送層４１と発光層４２と電子輸送層４３とで構成される積層体をなし、これらが陽極３側からこの順で形成されている。
【００４０】
正孔輸送層４１は、陽極３から注入された正孔を発光層４２まで輸送する機能を有するものである。
正孔輸送層４１の構成材料（正孔輸送材料）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の化合物が挙げられ、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。
【００４１】
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。
また、このような正孔輸送材料は、その体積抵抗率が１０Ω・ｃｍ以上であるのが好ましく、１０２Ω・ｃｍ以上であるのがより好ましい。これにより、発光効率のより高い有機ＥＬ素子１を得ることができる。
【００４２】
このような正孔輸送層４１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４１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４１が厚過ぎると、正孔輸送層４１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。
【００４３】
なお、陽極３と正孔輸送層４１との間には、例えば、陽極３からの正孔注入効率を向上させる正孔注入層を設けるようにしてもよい。
この正孔注入層の構成材料（正孔注入材料）としては、例えば、銅フタロシアニンや、４，４‘，４‘‘−トリス（Ｎ，Ｎ‐フェニル‐３‐メチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）等が挙げられる。
【００４４】
電子輸送層４３は、陰極５から注入された電子を発光層４２まで輸送する機能を有するものである。
電子輸送層４３の構成材料（電子輸送材料）としては、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、アントラセン系化合物、ピレン系化合物、アクリジン系化合物、スチルベン系化合物、ＢＢＯＴのようなチオフェン系化合物、ビスチリル系化合物、ジスチリルピラジンのようなピラジン系化合物、キノキサリン系化合物、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、ナフトキノン系化合物、アントラキノン系化合物、オキサジアゾール系化合物、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、アントロン系化合物、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、ＭＢＤＱのようなジフェノキノン系化合物、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。
【００４５】
電子輸送層４３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、２０〜５０ｎｍ程度であるのがより好ましい。電子輸送層４３の厚さが薄すぎると、ピンホールが生じショートするおそれがあり、一方、電子輸送層４３が厚過ぎると、抵抗値が高くなるおそれがある。
また、電子注入層の構成材料（電子注入材料）としては、例えば、８−ヒドロキシキノリン、オキサジアゾール、または、これらの誘導体（例えば、８−ヒドロキシキノリンを含む金属キレートオキシノイド化合物）等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上組み合わせて用いることができる。
【００４６】
さらに、この電子輸送層４３と陰極５との間には、陰極５から電子輸送層４３への電子の注入効率を向上させる電子注入層を設けるようにしてもよい。
ここで、陽極３と陰極５との間に通電（電圧を印加）すると、正孔輸送層４１中を移動して発光層４２に注入された正孔と、電子輸送層４３中を移動して発光層４２に注入された電子とが、この発光層４２において再結合する。そして、発光層４２ではエキシトン（励起子）が生成し、この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）を放出（発光）する。
【００４７】
発光層４２の構成材料（発光材料）としては、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、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−ヒドロキシキノリノレート）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、カルバゾール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、目的とする発光色を得るようにする。
【００４８】
例えば、赤色の発光色を得る場合、発光層４２の構成材料としては、例えば、トリス（１−フェニルイソキノリン）  イリジウム（III）、ポリ［２，５−ビス（３、７−ジメチルオクチロキシ）−１，４−フェニレンビニレン］、ポリ［２−メトキシ−５−（２’−エチルヘキシルオキシ）−１，４−（１−シアノビニレン）フェニレン］、ポリ［２−メトキシ−５−（３，７−ジメチルオクチルオキシ）−１，４−フェニレンビニレン］等が用いられる。
【００４９】
また、緑色の発光色を得る場合、発光層４２の構成材料としては、例えば、９，１０−ビス［（９−エチル−３−カルバゾール）−ビニレニル］−アントラセン、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−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−コ−（１，４−ジフェニレン−ビニレン−２−メトキシ−５−｛２−エチルヘキシルオキシ｝ベンゼン）］、ポリ［（９，９−ジオクチル−２，７−ジビニレンフルオレニレン）−オルト−コ−（２−メトキシ−５−（２−エトキシルヘキシルオキシ）−１，４−フェニレン）］等が用いられる。
【００５０】
さらに、青色の発光色を得る場合、発光層４２の構成材料としては、例えば、４，４’−ビス（９−エチル−３−カルバゾビニレン）−１，１’−ビフェニル、ポリ［（９．９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−コ−（２，５−ジメトキシベンゼン−１，４−ジイル）］、ポリ［（９，９−ジヘキシルオキシフルオレン−２，７−ジイル）−オルト−コ−（２−メトキシ−５−｛２−エトキシヘキシルオキシ｝フェニレン−１，４−ジイル）］、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−コ−（エチルニルベンゼン）］等が用いられる。
【００５１】
また、発光層４２の平均厚さは、特に限定されないが、それぞれ、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４２の発光効率をより向上させることができる。
なお、本実施形態では、発光層４２は、正孔輸送層４１および電子輸送層４３と別個に設けられているが、正孔輸送層４１と発光層４２とを兼ねた正孔輸送性発光層や、電子輸送層４３と発光層４２とを兼ねた電子輸送性発光層とすることもできる。この場合、正孔輸送性発光層の電子輸送層４３との界面付近が、また、電子輸送性発光層の正孔輸送層４１との界面付近が、それぞれ、発光層４２として機能する。
【００５２】
また、正孔輸送性発光層を用いた場合には、陽極から正孔輸送性発光層に注入された正孔が電子輸送層によって閉じこめられ、また、電子輸送性発光層を用いた場合には、陰極から電子輸送性発光層に注入された電子が電子輸送性発光層に閉じこめられるため、いずれも、正孔と電子との再結合効率を向上させることができるという利点がある。
保護層（図示せず）は、有機ＥＬ素子１を構成する各層３、４、５の側面を覆うように設けられている。この保護層は、有機ＥＬ素子１を構成する各層３、４、５を気密的に封止し、酸素や水分を遮断する機能を有する。保護層を設けることにより、有機ＥＬ素子１の信頼性の向上や、変質・劣化の防止等の効果が得られる。
【００５３】
保護層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、各種樹脂材料等を挙げることができる。なお、保護層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、保護層と各層３、４、５の側面との間には、必要に応じて、絶縁膜を設けるのが好ましい。
なお、第１の基板２または第２の基板６のうち少なくとも一方が可撓性を有する場合、この可撓性を有する基板により各層３、４、５の側面を覆うようにして封止することにより、第１の基板２および／または第２の基板６に保護層としての機能も発揮させることができる。
【００５４】
なお、本実施形態では、ＥＬ層４は、正孔輸送層４１、発光層４２および電子輸送層４３の３層により構成されているが、かかる構成に限らず、ＥＬ層４は、正孔輸送層４１および電子輸送層４３のいずれか一方または双方が省略されたものであってもよい。
この有機ＥＬ素子１は、例えば、ディスプレイ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、種々の光学的用途の電子デバイスに用いることが可能である。
【００５５】
また、有機ＥＬ素子１をディスプレイに適用する場合、そ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。
以上説明した本実施形態の有機ＥＬ素子１は、本発明の有機発光素子の製造方法を適用して、例えば、次のような第１製造方法および第２製造方法により製造することができる。
【００５６】
（第１製造方法）
まず、有機ＥＬ素子１の第１製造方法について説明する。
図４は、図１に示す有機ＥＬ素子を製造する第１製造方法を説明するための図（縦断面図）、図５は、陰極の作製に用いられる成膜装置を模式的に示す縦断面図、図６は、図５に示す成膜装置が備えるイオン源の構成を示す模式図である。なお、以下の説明では、図４〜図６中の上側を「上」、下側を「下」という。
【００５７】
有機ＥＬ素子１の第１製造方法では、第１の基板２を用意し、第１の基板２上に、陽極３と、ＥＬ層４とを、この順で形成する工程と、第２の基板６を用意し、この第２の基板６上に、陰極５を形成する工程と、陰極５にエネルギーを付与することにより、この陰極５に接着性を発現させる工程と、接着性が発現している陰極５と、ＥＬ層４とを密着させて、これら同士を接合することにより有機ＥＬ素子１を得る工程とを有する。
【００５８】
以下、これらの各工程について詳述する。
［１Ａ］陽極およびＥＬ層形成工程
まず、第１の基板２を用意し、この第１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。
【００５９】
次に、陽極３上にＥＬ層４を、すなわち、本実施形態では、正孔輸送層４１、発光層４２および電子輸送層４３をこの順で積層して形成する。
正孔輸送層４１は、例えば、前述したような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液状の正孔輸送層形成用材料を、陽極３上に塗布法等により供給して液状被膜を形成した後、この液状被膜から溶媒または分散媒を除去することにより形成することができる。
【００６０】
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、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。
【００６１】
塗布法としては、スピンコート法、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、インクジェット印刷法等の各種方法を用いることができる。かかる塗布法によれば、正孔輸送層形成用材料を比較的容易に陽極３上に供給して、液状被膜を形成することができる。
【００６２】
また、溶媒または分散媒を除去する方法としては、特に限定されず、例えば、自然乾燥の他、加熱による方法、真空（減圧）乾燥、不活性ガスを吹き付ける方法のように強制的に除去するものであってもよい。
また、発光層４２は、例えば、前述した正孔輸送層４１と同様にして形成することができる。すなわち、発光層４２は、前述したような発光材料を用いて、正孔輸送層を形成する際に説明したような方法により形成することができる。
さらに、電子輸送層４３は、例えば、前述した正孔輸送層４１と同様にして形成することができる。すなわち、電子輸送層４３は、前述したような電子輸送材料を用いて、正孔輸送層を形成する際に説明したような方法により形成することができる。
【００６３】
［２Ａ］陰極形成工程
次に、第２の基板６を用意し、図４（ａ）に示すように、この第２の基板６上に陰極５を形成する。
本発明では、前述したように、この陰極５の構成に特徴を有し、金属原子と、この金属原子に結合する酸素原子と、これら金属原子および酸素原子の少なくとも一方に結合する脱離基３０３とを含むものであり、その少なくとも一部の領域にエネルギーを付与すると、脱離基３０３が金属原子および酸素原子の少なくとも一方から脱離し、陰極５の少なくとも表面３５付近に、活性手３０４が生じることにより、陰極５の表面３５に接着性が発現するものでる。そして、この表面３５に発現する接着性を利用して、ＥＬ層４に対して、直接接合し得るものである。
【００６４】
かかる構成の陰極５では、前述したように、脱離基３０３は、陰極５のほぼ全体に存在していてもよいし、陰極５の表面３５付近に偏在していてもよいが、陰極５のほぼ全体に脱離基３０３を存在させる場合には、例えば、Ａ：脱離基３０３を構成する原子成分を含む雰囲気下で、物理的気相成膜法により、金属原子と酸素原子とを含む金属酸化物材料を成膜することにより形成することができる。また、脱離基３０３を陰極５の表面３５付近に偏在させる場合には、例えば、Ｂ：金属原子と前記酸素原子とを含む金属酸化物膜を成膜した後、この金属酸化物膜の表面付近に含まれる金属原子および酸素原子の少なくとも一方に脱離基３０３を導入することにより形成することができる。
【００６５】
以下、ＡおよびＢの方法を用いて、第２の基板６上に陰極５を成膜する場合について、それぞれ詳述する。
＜Ａ＞  Ａの方法では、陰極５は、上記のように、脱離基３０３を構成する原子成分を含む雰囲気下で、物理的気相成膜法（ＰＶＤ法）により、金属原子と酸素原子とを含む金属酸化物材料を成膜することにより形成される。このようにＰＶＤ法を用いる構成とすれば、金属酸化物材料を第２の基板６に向かって飛来させる際に、比較的容易に金属原子および酸素原子の少なくとも一方に脱離基３０３を導入することができる。このため、陰極５のほぼ全体にわたって脱離基３０３を導入することができる。
【００６６】
さらに、ＰＶＤ法によれば、緻密で均質な陰極５を効率よく成膜することができる。これにより、ＰＶＤ法で成膜された陰極５は、電子輸送層４３に対して特に強固に接合し得るものとなる。さらに、ＰＶＤ法で成膜された陰極５は、エネルギーが付与されて活性化された状態が比較的長時間にわたって維持される。このため、有機ＥＬ素子１の製造過程の簡素化、効率化を図ることができる。
【００６７】
また、ＰＶＤ法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、レーザーアブレーション法等が挙げられるが、中でも、スパッタリング法を用いるのが好ましい。スパッタリング法によれば、金属原子と酸素原子との結合が切断することなく、脱離基３０３を構成する原子成分を含む雰囲気中に、金属酸化物の粒子を叩き出すことができる。そして、金属酸化物の粒子が叩き出された状態で、脱離基３０３を構成する原子成分を含むガスと接触させることができるため、金属酸化物（金属原子または酸素原子）への脱離基３０３の導入をより円滑に行うことができる。
【００６８】
以下、ＰＶＤ法により陰極５を成膜する方法として、スパッタリング法（イオンビームスパッタリング法）により、陰極５を成膜する場合を代表に説明する。
まず、陰極５の成膜方法を説明するのに先立って、第２の基板６上にイオンビームスパッタリング法により陰極５を成膜する（形成する）際に用いられる成膜装置８００について説明する。
【００６９】
図５に示す成膜装置８００は、イオンビームスパッタリング法による陰極５の形成がチャンバー（装置）内で行えるように構成されている。
具体的には、成膜装置８００は、チャンバー（真空チャンバー）８１１と、このチャンバー８１１内に設置され、第２の基板６（成膜対象物）を保持する基板ホルダー（成膜対象物保持部）８１２と、チャンバー８１１内に設置され、チャンバー８１１内に向かってイオンビームＢを照射するイオン源（イオン供給部）８１５と、イオンビームＢの照射により、金属原子と酸素原子とを含む金属酸化物（例えば、ＩＴＯ）を発生させるターゲット（金属酸化物材料）８１６を保持するターゲットホルダー（ターゲット保持部）８１７とを有している。
【００７０】
また、チャンバー８１１には、チャンバー８１１内に、脱離基３０３を構成する原子成分を含むガス（例えば、水素ガス）を供給するガス供給手段８６０と、チャンバー８１１内の排気をして圧力を制御する排気手段８３０とを有している。
なお、本実施形態では、基板ホルダー８１２は、チャンバー８１１の天井部に取り付けられている。この基板ホルダー８１２は、回動可能となっている。これにより、第２の基板６上に陰極５を均質かつ均一な厚さで成膜することができる。
【００７１】
図６に示すように、イオン源（イオン銃）８１５は、開口（照射口）８５０が形成されたイオン発生室８５６と、イオン発生室８５６内に設けられたフィラメント８５７と、グリッド８５３、８５４と、イオン発生室８５６の外側に設置された磁石８５５とを有している。
また、図５に示すように、イオン発生室８５６には、その内部にガス（スパッタリング用ガス）を供給するガス供給源８１９が接続されている。
【００７２】
このイオン源８１５では、イオン発生室８５６内に、ガス供給源８１９からガスを供給した状態で、フィラメント８５７を通電加熱すると、フィラメント８５７から電子が放出され、放出された電子が磁石８５５の磁場によって運動し、イオン発生室８５６内に供給されたガス分子と衝突する。これにより、ガス分子がイオン化する。このガスのイオンＩ＋は、グリッド８５３とグリッド８５４との間の電圧勾配により、イオン発生室８５６内から引き出されるとともに加速され、開口８５０を介してイオンビームＢとしてイオン源８１５から放出（照射）される。
【００７３】
イオン源８１５から照射されたイオンビームＢは、ターゲット８１６の表面に衝突し、ターゲット８１６からは粒子（スパッタ粒子）が叩き出される。このターゲット８１６は、前述したような金属酸化物材料で構成されている。
この成膜装置８００では、イオン源８１５は、その開口８５０がチャンバー８１１内に位置するように、チャンバー８１１の側壁に固定（設置）されている。なお、イオン源８１５は、チャンバー８１１から離間した位置に配置し、接続部を介してチャンバー８１１に接続した構成とすることもできるが、本実施形態のような構成とすることにより、成膜装置８００の小型化を図ることができる。
【００７４】
また、イオン源８１５は、その開口８５０が、基板ホルダー８１２と異なる方向、本実施形態では、チャンバー８１１の底部側を向くように設置されている。
なお、イオン源８１５の設置個数は、１つに限定されるものではなく、複数とすることもできる。イオン源８１５を複数設置することにより、陰極５の成膜速度をより速くすることができる。
【００７５】
また、ターゲットホルダー８１７および基板ホルダー８１２の近傍には、それぞれ、これらを覆うことができる第１のシャッター８２０および第２のシャッター８２１が配設されている。
これらシャッター８２０、２２１は、それぞれ、ターゲット８１６、第２の基板６および陰極５が、不要な雰囲気等に曝されるのを防ぐためのものである。
【００７６】
また、排気手段８３０は、ポンプ８３２と、ポンプ８３２とチャンバー８１１とを連通する排気ライン８３１と、排気ライン８３１の途中に設けられたバルブ８３３とで構成されており、チャンバー８１１内を所望の圧力に減圧し得るようになっている。
さらに、ガス供給手段８６０は、脱離基３０３を構成する原子成分を含むガス（例えば、水素ガス）を貯留するガスボンベ８６４と、ガスボンベ８６４からこのガスをチャンバー８１１に導くガス供給ライン８６１と、ガス供給ライン８６１の途中に設けられたポンプ８６２およびバルブ８６３とで構成されており、脱離基３０３を構成する原子成分を含むガスをチャンバー８１１内に供給し得るようになっている。
以上のような構成の成膜装置８００を用いて、以下のようにして第２の基板６上に陰極５が形成される。
まず、第２の基板６を用意し、この第２の基板６を成膜装置８００のチャンバー８１１内に搬入し、基板ホルダー８１２に装着（セット）する。
【００７７】
次に、排気手段８３０を動作させ、すなわちポンプ８３２を作動させた状態でバルブ８３３を開くことにより、チャンバー８１１内を減圧状態にする。この減圧の程度（真空度）は、特に限定されないが、１×１０−７〜１×１０−４Ｔｏｒｒ程度であるのが好ましく、１×１０−６〜１×１０−５Ｔｏｒｒ程度であるのがより好ましい。
さらに、ガス供給手段８６０を動作させ、すなわちポンプ８６２を作動させた状態でバルブ８６３を開くことにより、チャンバー８１１内に脱離基３０３を構成する原子成分を含むガスを供給する。これにより、チャンバー内をかかるガスを含む雰囲気下（水素ガス雰囲気下）とすることができる。
【００７８】
脱離基３０３を構成する原子成分を含むガスの流量は、１〜１００ｃｃｍ程度であるのが好ましく、１０〜６０ｃｃｍ程度であるのがより好ましい。これにより、金属原子および酸素原子の少なくとも一方に確実に脱離基３０３を導入することができる。
また、チャンバー８１１内の温度は、２５℃以上であればよいが、２５〜１００℃程度であるのが好ましい。かかる範囲内に設定することにより、金属原子または酸素原子と、前記原子成分を含むガスとの反応が効率良く行われ、金属原子および酸素原子に確実に、前記原子成分を含むガスを導入することができる。
【００７９】
次に、第２のシャッター８２１を開き、さらに第１のシャッター８２０を開いた状態にする。
この状態で、イオン源８１５のイオン発生室８５６内にガスを導入するとともに、フィラメント８５７に通電して加熱する。これにより、フィラメント８５７から電子が放出され、この放出された電子とガス分子が衝突することにより、ガス分子がイオン化する。
【００８０】
このガスのイオンＩ＋は、グリッド８５３とグリッド８５４とにより加速されて、イオン源８１５から放出され、陰極材料で構成されるターゲット８１６に衝突する。これにより、ターゲット８１６から金属酸化物（例えば、ＩＴＯ）の粒子が叩き出される。このとき、チャンバー８１１内が脱離基３０３を構成する原子成分を含むガスを含む雰囲気下（例えば、水素ガス雰囲気下）であることから、チャンバー８１１内に叩き出された粒子に含まれる金属原子および酸素原子に脱離基３０３が導入される。そして、この脱離基３０３が導入された金属酸化物が第２の基板６上に堆積することにより、陰極５が形成される。
【００８１】
なお、本実施形態で説明したイオンビームスパッタリング法では、イオン源８１５のイオン発生室８５６内で、放電が行われ、電子ｅ−が発生するが、この電子ｅ−は、グリッド８５３により遮蔽され、チャンバー８１１内への放出が防止される。
さらに、イオンビームＢの照射方向（イオン源８１５の開口８５０）がターゲット８１６（チャンバー８１１の底部側と異なる方向）に向いているので、イオン発生室８５６内で発生した紫外線が、成膜された陰極５に照射されるのがより確実に防止されて、陰極５の成膜中に導入された脱離基３０３が脱離するのを確実に防止することができる。
以上のようにして、ほぼ全体にわたって脱離基３０３が存在する陰極５を成膜することができる。
【００８２】
＜Ｂ＞  一方、Ｂの方法では、陰極５は、上記のように、金属原子と酸素原子とを含む金属酸化物膜を成膜した後、この金属酸化物膜の表面付近に含まれる金属原子および酸素原子の少なくとも一方に脱離基３０３を導入することにより形成される。かかる方法によれば、比較的簡単な工程で、金属酸化物膜の表面付近に脱離基３０３を偏在させた状態で導入することができ、接合膜および金属酸化物膜としての双方の特性に優れた陰極５を形成することができる。
【００８３】
ここで、金属酸化物膜は、いかなる方法で成膜されたものでもよく、例えば、ＰＶＤ法（物理的気相成膜法）、ＣＶＤ法（化学的気相成膜法）、プラズマ重合法のような各種気相成膜法や、各種液相成膜法等により成膜することができるが、中でも、特に、ＰＶＤ法により成膜するのが好ましい。ＰＶＤ法によれば、緻密で均質な金属酸化物膜を効率よく成膜することができる。
【００８４】
また、ＰＶＤ法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法およびレーザーアブレーション法等が挙げられるが、中でも、スパッタリング法を用いるのが好ましい。スパッタリング法によれば、金属原子と酸素原子との結合が切断することなく、雰囲気中に金属酸化物の粒子を叩き出して、第２の基板６上に供給することができるため、特性に優れた金属酸化物膜を成膜することができる。
【００８５】
さらに、金属酸化物膜の表面付近に脱離基３０３を導入する方法としては、各種方法が用いられ、例えば、Ｂ１：脱離基３０３を構成する原子成分を含む雰囲気下で金属酸化物膜を熱処理（アニーリング）する方法、Ｂ２：イオン・インプランテーション等が挙げられるが、中でも、特に、Ｂ１の方法を用いるのが好ましい。Ｂ１の方法によれば、比較的容易に、脱離基３０３を金属酸化物膜の表面付近に選択的に導入することができる。また、熱処理を施す際の、雰囲気温度や処理時間等の処理条件を適宜設定することにより、導入する脱離基３０３の量、さらには脱離基３０３が導入される金属酸化物膜の厚さの制御を的確に行うことができる。
【００８６】
以下、金属酸化物膜をスパッタリング法（イオンビームスパッタリング法）により成膜し、次に、得られた金属酸化物膜を、脱離基３０３を構成する原子成分を含む雰囲気下で熱処理（アニーリング）することにより、陰極５を得る場合を代表に説明する。
なお、Ｂの方法を用いて陰極５の成膜する場合も、Ａの方法を用いて陰極５を成膜する際に用いられる成膜装置８００と同様の成膜装置が用いられるため、成膜装置に関する説明は省略する。
【００８７】
［ｉ］  まず、第２の基板６を用意する。そして、この第２の基板６を成膜装置８００のチャンバー８１１内に搬入し、基板ホルダー８１２に装着（セット）する。
［ii］  次に、排気手段８３０を動作させ、すなわちポンプ８３２を作動させた状態でバルブ８３３を開くことにより、チャンバー８１１内を減圧状態にする。この減圧の程度（真空度）は、特に限定されないが、１×１０−７〜１×１０−４Ｔｏｒｒ程度であるのが好ましく、１×１０−６〜１×１０−５Ｔｏｒｒ程度であるのがより好ましい。
また、このとき、加熱手段を動作させ、チャンバー８１１内を加熱する。チャンバー８１１内の温度は、２５℃以上であればよいが、２５〜１００℃程度であるのが好ましい。かかる範囲内に設定することにより、膜密度の高い金属酸化物膜を成膜することができる。
【００８８】
［iii］  次に、第２のシャッター８２１を開き、さらに第１のシャッター８２０を開いた状態にする。
この状態で、イオン源８１５のイオン発生室８５６内にガスを導入するとともに、フィラメント８５７に通電して加熱する。これにより、フィラメント８５７から電子が放出され、この放出された電子とガス分子が衝突することにより、ガス分子がイオン化する。
【００８９】
このガスのイオンＩ＋は、グリッド８５３とグリッド８５４とにより加速されて、イオン源８１５から放出され、陰極材料で構成されるターゲット８１６に衝突する。これにより、ターゲット８１６から金属酸化物（例えば、ＩＴＯ）の粒子が叩き出され、第２の基板６上に堆積して、金属原子と、この金属原子に結合する酸素原子とを含む金属酸化物膜が形成される。
【００９０】
なお、本実施形態で説明したイオンビームスパッタリング法では、イオン源８１５のイオン発生室８５６内で、放電が行われ、電子ｅ−が発生するが、この電子ｅ−は、グリッド８５３により遮蔽され、チャンバー８１１内への放出が防止される。
さらに、イオンビームＢの照射方向（イオン源８１５の開口８５０）がターゲット８１６（チャンバー８１１の底部側と異なる方向）に向いているので、イオン発生室８５６内で発生した紫外線が、成膜された陰極５に照射されるのがより確実に防止されて、陰極５の成膜中に導入された脱離基３０３が脱離するのを確実に防止することができる。
【００９１】
［iv］  次に、第２のシャッター８２１を開いた状態で、第１のシャッター８２０を閉じる。
この状態で、加熱手段を動作させ、チャンバー８１１内をさらに加熱する。チャンバー８１１内の温度は、金属酸化物膜の表面に効率良く脱離基３０３が導入される温度に設定され、１００〜６００℃程度であるのが好ましく、１５０〜３００℃程度であるのがより好ましい。かかる範囲内に設定することにより、次工程［v］において、第２の基板６および金属酸化物膜を変質・劣化させることなく、金属酸化物膜の表面に効率良く脱離基３０３を導入することができる。
【００９２】
［v］  次に、ガス供給手段８６０を動作させ、すなわちポンプ８６２を作動させた状態でバルブ８６３を開くことにより、チャンバー８１１内に脱離基３０３を構成する原子成分を含むガスを供給する。これにより、チャンバー８１１内をかかるガスを含む雰囲気下（水素ガス雰囲気下）とすることができる。
このように、前記工程［iv］でチャンバー８１１内が加熱された状態で、チャンバー８１１内を、脱離基３０３を構成する原子成分を含むガスを含む雰囲気下（例えば、水素ガス雰囲気下）とすると、金属酸化物膜の表面付近に存在する金属原子および酸素原子の少なくとも一方に脱離基３０３が導入されて、陰極５が形成される。
【００９３】
脱離基３０３を構成する原子成分を含むガスの流量は、１〜１００ｃｃｍ程度であるのが好ましく、１０〜６０ｃｃｍ程度であるのがより好ましい。これにより、金属原子および酸素原子の少なくとも一方に確実に脱離基３０３を導入することができる。
なお、チャンバー８１１内は、前記工程［ii］において、排気手段８３０を動作させることにより調整された減圧状態を維持しているのが好ましい。これにより、金属酸化物膜の表面付近に対する脱離基３０３の導入をより円滑に行うことができる。また、前記工程［ii］の減圧状態を維持したまま、本工程においてチャンバー８１１内を減圧する構成とすることにより、再度減圧する手間が省けることから、成膜時間および成膜コスト等の削減を図ることができるという利点も得られる。
【００９４】
この減圧の程度（真空度）は、特に限定されないが、１×１０−７〜１×１０−４Ｔｏｒｒ程度であるのが好ましく、１×１０−６〜１×１０−５Ｔｏｒｒ程度であるのがより好ましい。
また、熱処理を施す時間は、１５〜１２０分程度であるのが好ましく、３０〜６０分程度であるのがより好ましい。
導入する脱離基３０３の種類等によっても異なるが、熱処理を施す際の条件（チャンバー８１１内の温度、真空度、ガス流量、処理時間）を上記範囲内に設定することにより、金属酸化物膜の表面付近に脱離基３０３を選択的に導入することができる。
【００９５】
以上のようにして、表面３５付近に脱離基３０３が偏在する陰極５を第２の基板６上に成膜することができる。
このように、ＡまたはＢの方法を用いて、第２の基板６上に陰極５を形成する構成とすれば、例えば、ＥＬ層４（電子輸送層４３）上に陰極５を形成する場合と異なり、気相成膜法を用いて有機層上に陰極５を形成する必要がない。そのため、先に形成されているＥＬ層４に、膜厚のばらつきやピンホールの発生等に起因する変質・劣化が生じるのを確実に防止することができる。
なお、前記工程［１Ａ］および本工程［２Ａ］は、この順に限らず、本工程［２Ａ］の後に前記工程［１Ａ］を行うようにしてもよい。
【００９６】
［３Ａ］陰極の接着性発現工程
次に、図４（ｂ）に示すように、陰極５にエネルギーを付与することにより、陰極５の表面３５に接着性を発現させる。
陰極５に付与するエネルギーは、いかなる方法で付与してもよく、例えば、（Ｉ）陰極５にエネルギー線を照射する方法、（II）陰極５を加熱する方法、（III）陰極５に圧縮力を付与する（物理的エネルギーを付与する）方法が代表的に挙げられ、この他、プラズマに曝す（プラズマエネルギーを付与する）方法、オゾンガスに曝す（化学的エネルギーを付与する）方法等が挙げられる。
【００９７】
このうち、陰極５にエネルギーを付与する方法として、特に、上記（Ｉ）、（II）、（III）の各方法のうち、少なくとも１つの方法を用いるのが好ましい。これらの方法は、陰極５に対して比較的簡単に効率よくエネルギーを付与することができるので、エネルギー付与方法として好適である。
以下、上記（Ｉ）、（II）、（III）の各方法について詳述する。
【００９８】
（Ｉ）陰極５にエネルギー線を照射する場合、エネルギー線としては、例えば、紫外線、レーザ光のような光、Ｘ線、γ線、電子線、イオンビームのような粒子線等、またはこれらのエネルギー線を組み合わせたものが挙げられる。
これらのエネルギー線の中でも、特に、波長１２６〜３００ｎｍ程度の紫外線を用いるのが好ましい。かかる紫外線によれば、付与されるエネルギー量が最適化されるので、陰極５中の金属原子と酸素原子との結合が切断されるのを防止しつつ、脱離基３０３との間の結合を選択的に切断することができる。これにより、陰極５の特性（機械的特性、化学的特性等）が低下するのを防止しつつ、陰極５に接着性を発現させることができる。
【００９９】
また、紫外線によれば、広い範囲をムラなく短時間に処理することができるので、脱離基３０３の脱離を効率よく行わせることができる。さらに、紫外線には、例えば、ＵＶランプ等の簡単な設備で発生させることができるという利点もある。
なお、紫外線の波長は、より好ましくは、１６０〜２００ｎｍ程度とされる。
また、ＵＶランプを用いる場合、その出力は、陰極５の面積に応じて異なるが、１ｍＷ／ｃｍ２〜１Ｗ／ｃｍ２程度であるのが好ましく、５ｍＷ／ｃｍ２〜５０ｍＷ／ｃｍ２程度であるのがより好ましい。なお、この場合、ＵＶランプと陰極５との離間距離は、３〜３０００ｍｍ程度とするのが好ましく、１０〜１０００ｍｍ程度とするのがより好ましい。
【０１００】
また、紫外線を照射する時間は、陰極５の表面付近の脱離基３０３を脱離し得る程度の時間、すなわち、陰極５の内部の脱離基３０３を多量に脱離させない程度の時間とするのが好ましい。具体的には、紫外線の光量、陰極５の構成材料等に応じて若干異なるものの、０．５〜３０分程度であるのが好ましく、１〜１０分程度であるのがより好ましい。
また、紫外線は、時間的に連続して照射されてもよいが、間欠的（パルス状）に照射されてもよい。
【０１０１】
一方、レーザ光としては、例えば、エキシマレーザ（フェムト秒レーザ）、Ｎｄ−ＹＡＧレーザ、Ａｒレーザ、ＣＯ２レーザ、Ｈｅ−Ｎｅレーザ等が挙げられる。
また、陰極５に対するエネルギー線の照射は、いかなる雰囲気中で行うようにしてもよく、具体的には、大気、酸素のような酸化性ガス雰囲気、水素のような還元性ガス雰囲気、窒素、アルゴンのような不活性ガス雰囲気、またはこれらの雰囲気を減圧した減圧（真空）雰囲気等が挙げられるが、特に大気雰囲気中で行うのが好ましい。これにより、雰囲気を制御することに手間やコストをかける必要がなくなり、エネルギー線の照射をより簡単に行うことができる。
【０１０２】
このように、エネルギー線を照射する方法によれば、陰極５に対して選択的にエネルギーを付与することが容易に行えるため、例えば、エネルギーの付与による第１の基板２の変質・劣化を防止することができる。
また、エネルギー線を照射する方法によれば、付与するエネルギーの大きさを、精度よく簡単に調整することができる。このため、陰極５から脱離する脱離基３０３の脱離量を調整することが可能となる。このように脱離基３０３の脱離量を調整することにより、陰極５と電子輸送層４３との間の接合強度を容易に制御することができる。
【０１０３】
すなわち、脱離基３０３の脱離量を多くすることにより、陰極５の表面および内部に、より多くの活性手３０４が生じるため、陰極５に発現する接着性をより高めることができる。一方、脱離基３０３の脱離量を少なくすることにより、陰極５の表面および内部に生じる活性手３０４を少なくし、陰極５に発現する接着性を抑えることができる。
なお、付与するエネルギーの大きさを調整するためには、例えば、エネルギー線の種類、エネルギー線の出力、エネルギー線の照射時間等の条件を調整すればよい。
さらに、エネルギー線を照射する方法によれば、短時間で大きなエネルギーを付与することができるので、エネルギーの付与をより効率よく行うことができる。
【０１０４】
（II）陰極５を加熱する場合、加熱温度を２５〜１００℃程度に設定するのが好ましく、５０〜１００℃程度に設定するのがより好ましい。かかる範囲の温度で加熱すれば、陰極５や第２の基板６等が熱によって変質・劣化するのを確実に防止しつつ、陰極５を確実に活性化させることができる。
また、加熱時間は、陰極５中の金属原子と酸素原子との結合を切断し得る程度の時間であればよく、具体的には、加熱温度が前記範囲内であれば、１〜３０分程度であるのが好ましい。
また、陰極５は、いかなる方法で加熱されてもよいが、例えば、ヒータを用いる方法、赤外線を照射する方法、火炎に接触させる方法等の各種加熱方法で加熱することができる。
【０１０５】
（III）本実施形態では、本工程［３Ａ］のように、陰極５と電子輸送層４３とを貼り合わせる前に、陰極５に対してエネルギーを付与することにより、陰極５に接着性を発現させる場合について説明しているが、かかるエネルギーの付与は、第２製造方法で説明するように、陰極５と電子輸送層４３とを重ね合わせた後に行うにしてもよい。すなわち、第２の基板６上に陰極５を形成した後、エネルギーを付与する前に、陰極５と、第１の基板２上に設けられた電子輸送層４３とが密着するように、これらを重ね合わせて、仮接合体とする。そして、この仮接合体中の陰極５に対してエネルギーを付与して、陰極５に接着性を発現させて、この接着性により陰極５を電子輸送層４３に接合（接着）させるようにしてもよい。
【０１０６】
この場合、陰極５と電子輸送層４３とが互いに近づく方向に、０．２〜１ＭＰａ程度の圧力で圧縮するのが好ましく、０．３〜０．５ＭＰａ程度の圧力で圧縮するのがより好ましい。これにより、単に圧縮するのみで、陰極５に対して適度なエネルギーを簡単に付与することができ、ＥＬ層４を変質・劣化させることなく、陰極５に十分な接着性を発現させることができる。
【０１０７】
また、圧縮力を付与する時間は、特に限定されないが、１０秒〜３０分程度であるのが好ましい。なお、圧縮力を付与する時間は、圧縮力の大きさに応じて適宜変更すればよい。具体的には、圧縮力の大きさが大きいほど、圧縮力を付与する時間を短くすることができる。
以上のような（Ｉ）、（II）、（III）の各方法により、陰極５にエネルギーを付与することができる。
【０１０８】
［４Ａ］陰極とＥＬ層４との接合工程
次に、前記工程［１Ａ］により得られた陽極３ならびにＥＬ層４（正孔輸送層４１、発光層４２および電子輸送層４３）を備える第１の基板２と、前記工程［２Ａ］および前記工程［３Ａ］を経て得られた接着性が発現している陰極５を備える第２の基板６とを、図４（ｃ）に示すように、陰極５と電子輸送層４３とを密着させる。
【０１０９】
これにより、陰極５が電子輸送層４３に対する接着性が発現していることから、陰極５と電子輸送層４３とが化学的に接合（結合）することとなり、図４（ｄ）に示すような有機ＥＬ素子１が得られる。
以上のように、本発明では、表面３５に接着性が発現している陰極５を第２の基板６上に形成し、この陰極５を第１の基板２上に形成されたＥＬ層４（電子輸送層４３）に接合することにより、有機ＥＬ素子１を得る構成となっている。そのため、例えば、ＥＬ層４（電子輸送層４３）上に陰極５を形成する場合と異なり、気相成膜法を用いてＥＬ層４上に陰極５を形成する必要がないことから、膜厚のばらつきやピンホールの発生等に起因する変質・劣化がＥＬ層４に生じるのを確実に防止することができる。
【０１１０】
さらに、陰極５にエネルギーを付与したことにより、その表面３５に発現した接着性により陰極５ＥＬ層４とが接合している有機ＥＬ素子１では、通常の接合に用いられる接着剤のように、主にアンカー効果のような物理的結合に基づく接着ではなく、共有結合のような短時間で生じる強固な化学的結合に基づいて、陰極５とＥＬ層４とが接合されていると推察される。そのため、有機ＥＬ素子１は、陰極５とＥＬ層４との接合面において、優れた密着性が得られることから、極めて剥離し難く、接合ムラ等も生じ難いものとなる。その結果、陰極５からＥＬ層４への電子の注入が円滑に行われるため、発光層４２は優れた発光特性を発揮するものとなる。
【０１１１】
また、ＥＬ層４を溶融させたり、ＥＬ層４の構成材料に樹脂バインダのような不純物を混入させたりすることなく、陰極５とＥＬ層４とを接合させることができるので、これらに起因するＥＬ層４のキャリア輸送能の低下を防止でき、さらに、ＥＬ層４の構成材料の選択の幅も広がるので、ＥＬ層４を優れたキャリア輸送能を有するものとすることができる。
【０１１２】
さらに、陰極５が電子輸送層４３と接合されるメカニズムについて説明する。
例えば、電子輸送層４３の陰極５との接合に供される領域に、水酸基が露出している場合を例に説明すると、陰極５と電子輸送層４３とが接触するように、陰極５と電子輸送層４３とを貼り合わせたとき、陰極５の表面３５に存在する水酸基（図３参照）と、電子輸送層４３の前記領域に存在する水酸基とが、水素結合によって互いに引き合い、水酸基同士の間に引力が発生する。この引力によって、陰極５が電子輸送層４３に接合されると推察される。
【０１１３】
また、この水素結合によって互いに引き合う水酸基同士は、温度条件等によって、脱水縮合を伴って表面から切断される。その結果、陰極５と電子輸送層４３との接触界面では、水酸基が結合していた結合手同士が結合する。これにより、陰極５が電子輸送層４３により強固に接合されると推察される。
このように、陰極５と電子輸送層４３とがより強固に接合され、これら同士の界面付近において優れた密着性を発揮することから、かかる界面付近での剥離の発生を確実に抑制または防止することができる。そのため、このような陰極５を備える有機ＥＬ素子１は、優れた発光特性を発揮するものとなる。
また、陰極５は、前述したように金属原子とこの金属原子と結合する酸素原子とで構成されるもの（金属酸化物）に脱離基３０３が結合したものであることから、変形し難い強固なものとなる。このため、陰極５自体が寸法精度の高いものとなり、最終的に得られる有機ＥＬ素子１においても、寸法精度が高いものが得られる。
【０１１４】
［５Ａ］保護層形成工程
次に、陽極３、ＥＬ層４および陰極５の側面、すなわち、第１の基板２と第２の基板６との間から露出している部分を覆うように、保護層を形成する。
保護層は、例えば、前述したような材料またはその前駆体を含有する液状材料を、前述した塗布法等により保護層を形成する領域に供給した後、乾燥させることにより形成する（設ける）ことができる。
以上のような工程を経て、本実施形態の有機ＥＬ素子１が製造される。
【０１１５】
（第２製造方法）
次に、有機ＥＬ素子１の第２製造方法について説明する。
図７は、図１に示す有機ＥＬ素子を製造する第２製造方法を説明するための図（縦断面図）である。なお、以下の説明では、図７中の上側を「上」、下側を「下」という。
有機ＥＬ素子１の第２製造方法では、第１の基板２を用意し、第１の基板２上に、陽極３とＥＬ層４とをこの順で形成する工程と、第２の基板６を用意し、この第２の基板６上に、陰極５を形成する工程と、陰極５とＥＬ層４とを密着させる工程と、陰極５にエネルギーを付与して陰極５に接着性を発現させて、互いに密着する陰極５およびＥＬ層４同士を接合することにより有機ＥＬ素子１を得る工程とを有する。
【０１１６】
以下、これらの各工程について詳述する。
［１Ｂ］陽極およびＥＬ層形成工程
まず、前記工程［１Ａ］と同様にして、第１の基板２上に陽極３およびＥＬ層４をこの順で積層して形成する。
［２Ｂ］陰極形成工程
次に、前記工程［２Ａ］と同様にして、図７（ａ）に示すように、第２の基板６上に陰極５を形成する。
【０１１７】
［３Ｂ］陰極とＥＬ層４との密着工程
次に、前記工程［１Ｂ］により得られた陽極３ならびにＥＬ層４（正孔輸送層４１、発光層４２および電子輸送層４３）を備える第１の基板２と、前記工程［２Ｂ］を経て得られた陰極５を備える第２の基板６とを、図７（ｂ）に示すように、陰極５と電子輸送層４３とを密着させて積層体（仮接合体）を得る。
【０１１８】
なお、この積層体の状態では、陰極５と電子輸送層４３との間は接合されていないので、陰極５の電子輸送層４３に対する相対位置を調整する（ずらす）ことができる。これにより、陰極５と電子輸送層４３とを密着させた後、これらの位置関係を容易に微調整することができる。その結果、陰極５の長手方向に対する位置精度を高めることができ、最終的に得られる有機ＥＬ素子１の組み立て精度（寸法精度）を確実に高めることができる。
【０１１９】
［４Ｂ］陰極とＥＬ層４との接合工程
次に、図７（ｃ）に示すように、積層体中の陰極５に対してエネルギーを付与することにより、陰極５の表面３５に接着性を発現させる。
表面３５に接着性が発現すると、第２製造方法では、前記工程［３Ｂ］において、陰極５と電子輸送層４３とが互いに密着（接触）しているので、これら同士が接合され、図７（ｄ）に示すように、有機ＥＬ素子１が得られる。
【０１２０】
ここで、陰極５に付与するエネルギーは、いかなる方法で付与してもよいが、例えば、前記第１製造方法で挙げたような方法で付与される。
また、本実施形態では、陰極５にエネルギーを付与する方法としては、特に、前述した（Ｉ）陰極５にエネルギー線を照射する方法、（II）陰極５を加熱する方法、（III）陰極５に圧縮力を付与する（物理的エネルギーを付与する）方法のうちの少なくとも１つの方法を用いるのが好ましい。
【０１２１】
なお、（Ｉ）の方法を用いる場合、エネルギー線は、第１の基板２または第２の基板６を透過して陰極５に照射されることとなる。したがって、エネルギー線を照射する側の基板は、エネルギー線を透過し得るものである必要があるため、有機ＥＬ素子１がトップエミッション型である場合、エネルギー線は第２の基板６側から照射され、有機ＥＬ素子１がボトムエミッション型である場合、エネルギー線は第１の基板２側から照射される。
【０１２２】
［５Ｂ］保護層形成工程
次に、前記工程［５Ａ］と同様にして、陽極３、ＥＬ層４および陰極５の側面に保護層を形成する。
以上のような工程を経て、本実施形態の有機ＥＬ素子１が製造される。
なお、上述した第１製造方法および第２製造方法では、陰極５を、陽極３の第１の基板２と反対側の面で露出する電子輸送層４３に接合して有機素子１を製造する場合について説明したが、電子輸送層４３の形成を省略した場合には発光層４２に陰極５を接合するようにしてもよいし、電子輸送層４３上に電子注入層を形成した場合には電子注入層に陰極５を接合するようにしてもよい。
【０１２３】
＜＜第２実施形態＞＞
次に、本発明の有機発光素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）の第２実施形態について説明する。
図８は、有機エレクトロルミネッセンス素子の第２実施形態を示した縦断面図である。なお、以下の説明では、図８中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【０１２４】
以下、第２実施形態にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子について説明するが、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。
本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）１は、陰極５の構成が異なること以外は、前記第１実施形態と同様である。
【０１２５】
すなわち、本実施形態の有機ＥＬ素子１では、陰極５が第１の層５１と第２の層５２とを含む複数層で構成されていること以外は、前記第１実施形態と同様である。
第１の層５１は、図８に示すように、第２の基板６と第２の層５２との間に位置しており、第２の層５２に電子を注入する機能を有するものである。
第１の層５１の構成材料としては、導電性を有するものであればよく、特に限定されないが、金属酸化物が好適に用いられ、前記第１実施形態の陰極５に含まれる金属酸化物で説明したのと同様のものが挙げられる。
【０１２６】
また、第１の層５１が金属酸化物で構成される場合、その導電性を向上させるために、Ａｌ、Ｇａのような金属原子をドープしてもよい。
第２の層５２は、第１の層５１よりもＥＬ層４側に位置しており、本実施形態では、この第２の層５２が電子輸送層４３に接触して設けられている。
【０１２７】
このような本実施形態の有機ＥＬ素子１において、第２の層５２が、金属原子と、この金属原子に結合する酸素原子と、これら金属原子および酸素原子の少なくとも一方に結合する脱離基３０３とを含むものとなっている。そして、第２の層５２の少なくとも一部の領域にエネルギーを付与したことにより第２の層５２の表面に接着性が発現し、この接着性により電子輸送層４３と接合している。
【０１２８】
かかる構成の第２の層５２では、その仕事関数が、第１の層５１の仕事関数よりも小さくなっている。これにより、第１の層５１から注入された電子がさらに第２の層５２から電子輸送層４３に注入される際に、第２の層５２の仕事関数すなわち価電子帯から電子輸送層４３の伝導帯の下端に電子が飛び移るエネルギー障壁が、第１の層５１から電子輸送層４３に直接電子を注入する場合と比較して小さくなるため、第２の層５２（陰極５）から電子輸送層４３に対する電子の注入効率をより向上させることができる。
【０１２９】
具体的には、第１の層５１を主としてインジウムティンオキサイド（仕事関数：４．８ｅＶ）で構成されるものとした場合、第２の層５２は、主として酸化スズ（仕事関数：４．０ｅＶ）、酸化亜鉛（仕事関数：３．２ｅＶ）、酸化タングステン（仕事関数：３．０ｅＶ）および酸化チタン（仕事関数：２．９ｅＶ）のうちの少なくとも１種に、脱離基３０３として水素原子が導入されたもので構成されているのが好ましい。これにより、第２の層５２を、ＥＬ層４に対する接合強度に優れ、かつ、第２の層５２から電子輸送層４３への電子の注入効率に優れるものとすることができる。
本実施形態の有機ＥＬ素子１は、前記第１実施形態において説明した有機ＥＬ素子１の製造方法における陰極形成工程［２Ａ］を、以下のような陰極形成工程［２Ａ’］とすることにより製造することができる。
【０１３０】
［２Ａ’］陰極形成工程
まず、第２の基板６を用意し、この第２の基板６上に第１の層５１を形成する。
この第１の層５１は、前記工程［１Ａ］で説明した、陽極３を形成する際に用いた方法と同様の方法により形成することができる。
次に、第２の基板６上に形成された第１の層５１上に、さらに第２の層５２を形成する。
【０１３１】
この第２の層５２は、前記工程［２Ａ］で説明した、陰極５を形成する際に用いた方法と同様の方法により形成することができる。
以上のようにして、第２の基板６上に、第１の層５１と第２の層５２とがこの順で積層された複数層で構成される陰極５を形成することができる。
以上のように工程［２Ａ］を工程［２Ａ’］のように変更することにより、本実施形態の有機ＥＬ素子１が製造される。
【０１３２】
＜電子デバイス＞
次に、本発明の電子デバイスをディスプレイ装置（表示デバイス）に適用した場合を一例に説明する。
図９は、本発明の電子デバイス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。
【０１３３】
図９に示すディスプレイ装置１０は、基体２０と、この基体２０上において平面状に配設された複数の有機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。
【０１３４】
駆動用ＴＦＴ２４は、シリコンからなる有機半導体層２４１と、有機半導体層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。
【０１３５】
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において、陰極５は、それぞれ、分割されておらず一体的に形成された共通電極で構成されており、この陰極５をＥＬ層４（電子輸送層４３）に対して接合させることより形成されている。このように、陰極５を共通電極で構成すると、陰極５を個別電極で構成する場合のように各ＥＬ層４に対して別個に陰極５を接合させる必要がなく、各ＥＬ層４に対して一括に陰極５を接合することができるので、ディスプレイ装置１０を製造する際の製造工程が削減され、その歩留まりも向上する。
【０１３６】
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１０は、単色表示であってもよく、カラー表示も可能である。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、カラー表示が可能となり、例えば、赤色、緑色および青色をそれぞれ発光する発光材料を各有機ＥＬ素子１の発光材料として用い、それぞれ異なる色を発光する３つの有機ＥＬ素子１で１画素を構成することにより、フルカラー表示が可能となる。
【０１３７】
＜電子機器＞
このようなディスプレイ装置１０（本発明の電子デバイス）は、各種の電子機器に組み込むことができる。
図１０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。
【０１３８】
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１０で構成されている。
【０１３９】
図１１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１０で構成されている。
【０１４０】
図１２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。
【０１４１】
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１０で構成されている。
【０１４２】
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。
【０１４３】
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。
【０１４４】
なお、本発明の電子機器は、図１０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１１の携帯電話機、図１２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、本発明の有機発光素子、有機発光素子の製造方法、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、本発明の有機発光素子の製造方法では、必要に応じて、１以上の任意の目的の工程を追加してもよい。
【実施例】
【０１４５】
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各比較例において、有機ＥＬ素子を５個ずつ製造した。
（実施例１）
−１Ａ−  まず、平均厚さ０．５ｍｍの透明なガラス基板を用意し、このガラス基板上に、真空蒸着法により、平均厚さ１００ｎｍのＩＴＯ電極（陽極）を形成した。
【０１４６】
−２Ａ−  次に、ＩＴＯ電極上に、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）−ベンジジン（トスコ社製、「ＯＳＡ６１４０」）のキシレン溶液を、スピンコート法により塗布した後、乾燥して、平均厚さ５０ｎｍの正孔輸送層を形成した。
−３Ａ−  次に、正孔輸送層上に、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）（トスコ社製、「ＯＰＡ１８７１」）のキシレン溶液を、スピンコート法により塗布した後、乾燥して、平均厚さ５０ｎｍの発光層を形成した。
【０１４７】
−４Ａ−  次に、発光層上に、下記化１で表わされる化合物のキシレン溶液を、スピンコート法により塗布した後、乾燥して、平均厚さ２０ｎｍの電子輸送層を形成した。
【０１４８】
【化１】
2009277446.tif 000003
なお、上記化１で表わされる化合物は以下のような工程を経て合成した。
【０１４９】
＜上記化１で表わされる化合物の合成＞
（ｐ−アミノフェニル）メタノール１ｍｏｌを酢酸１５０ｍＬに溶解し、室温で無水酢酸を滴下後、撹拌した。反応終了後、析出した固体をろ過し、水洗後、乾燥した。
次に、その得られた物質０．３７ｍｏｌ、（ｐ−ブロモフェニル）メタノール０．６６ｍｏｌ、炭酸カリウム１.１ｍｏｌ、銅粉、ヨウ素を混合し、２００℃で加熱した。放冷後、イソアミルアルコール１３０ｍＬ、純水５０ｍＬ、水酸化カリウム０.７３ｍｏｌを加え撹拌後、乾燥した。
【０１５０】
さらに、そこで得られた化合物１３０ｍｍｏｌ、３，５−ジヨード−１，２，４−トリアゾール６２ｍｍｏｌ、酢酸パラジウム１.３ｍｍｏｌ、ｔ−ブチルホスフィン５.２ｍｍｏｌ、ｔ−ブトキシナトリム２６０ｍｍｏｌ、キシレン７００ｍＬを混合して、１２０℃で撹拌した。その後、放冷し、結晶化した。
そして、質量スペクトル（ＭＳ）法、1Ｈ-核磁気共鳴（1Ｈ-ＮＭＲ）スペクトル法、13Ｃ-核磁気共鳴（13Ｃ-ＮＭＲ）スペクトル法、およびフーリエ変換赤外吸収（ＦＴ−ＩＲ）スペクトル法により、得られた化合物が上記化１で表わされる化合物であることを確認した。
【０１５１】
−５Ａ−  次に、平均厚さ０．５ｍｍの透明なガラス基板を用意し、酸素プラズマによる表面処理を行った後、この表面処理を行った面に、イオンビームスパッタリング法を用いて、ＳｎＯ２に水素原子が導入された平均厚さ１００ｎｍの陰極を成膜した。なお、成膜条件は以下に示す通りである。
＜イオンビームスパッタリングの成膜条件＞
・ターゲット                      ：ＳｎＯ２
・チャンバーの到達真空度          ：２×１０−６Ｔｏｒｒ
・成膜時のチャンバー内の圧力      ：１×１０−３Ｔｏｒｒ
・水素ガスの流量                  ：６０ｓｃｃｍ
・チャンバー内の温度              ：２０℃
・イオンビームの加速電圧          ：６００Ｖ
イオン発生室側のグリッドへの印加電圧  ：＋４００Ｖ
チャンバー側のグリッドへの印加電圧    ：−２００Ｖ
・イオンビーム電流                ：２００ｍＡ
・イオン発生室に供給するガス種    ：Ｋｒガス
・処理時間                        ：２０分
【０１５２】
−６Ａ−  次に、ガラス基板上に形成された陰極に対して、以下に示す条件で紫外線を照射することにより、陰極の表面に接着性を発現させた。
＜紫外線照射条件＞
・雰囲気ガスの組成  ：窒素ガス
・雰囲気ガスの温度  ：２０℃
・雰囲気ガスの圧力  ：大気圧（１００ｋＰａ）
・紫外線の波長      ：１７２ｎｍ
・紫外線の照射時間  ：５分
【０１５３】
−７Ａ−  次に、陰極に紫外線を照射してから１分後に、接着性が発現している陰極と電子輸送層とを密着させて、これら同士を接合することにより有機ＥＬ素子を得た。
−８Ａ−次に、得られた有機ＥＬ素子を０．３ＭＰａで加圧しつつ、８０℃で加熱し、１５分間維持した。これにより、有機ＥＬ素子の陰極と電子輸送層との接合面における接合強度の向上を図った。
【０１５４】
（実施例２）
−１Ｂ−  まず、前記工程−１Ａ−〜前記工程−４Ａ−と同様にして、ガラス基板上にＩＴＯ電極（陽極）、正孔輸送層、発光層および電子輸送層をこの順で形成した。
−２Ｂ−  次に、前記工程−５Ａ−と同様にして、ガラス基板上にＳｎＯ２に水素原子が導入された陰極を形成した。
−３Ｂ−  次に、各ガラス基板上に形成された陰極と電子輸送層とを密着させて、これらの層同士間で接合されていない積層体を得た。
【０１５５】
−４Ｂ−  次に、この積層体に対して、陰極が形成されているガラス基板側から、以下に示す条件で紫外線を照射することにより、陰極の表面に接着性を発現させて、互いに密着する陰極および電子輸送層同士を接合することにより有機ＥＬ素子を得た。
＜紫外線照射条件＞
・雰囲気ガスの組成  ：窒素ガス
・雰囲気ガスの温度  ：２０℃
・雰囲気ガスの圧力  ：大気圧（１００ｋＰａ）
・紫外線の波長      ：１７２ｎｍ
・紫外線の照射時間  ：５分
−５Ｂ−  次に、前記工程−８Ａ−と同様の処理を施すことにより、有機ＥＬ素子の陰極と電子輸送層との接合面における接合強度の向上を図った。
【０１５６】
（実施例３）
−１Ｃ−  まず、前記工程−１Ａ−〜前記工程−４Ａ−と同様にして、ガラス基板上にＩＴＯ電極（陽極）、正孔輸送層、発光層および電子輸送層をこの順で形成した。
−２Ｃ−  次に、前記工程−１Ａ−〜前記工程−４Ａ−と同様にして、ガラス基板上にＩＴＯ層（第１の層）を形成した。
【０１５７】
−３Ｃ−  次に、ＩＴＯ層上に、イオンビームスパッタリング法を用いて、ＷＯ３に水素原子が導入された平均厚さ３０ｎｍの第２の層を形成することにより、第１の層と第２の層とで構成される陰極を形成した。なお、第２の層の成膜条件は以下に示す通りである。
＜イオンビームスパッタリングの成膜条件＞
・ターゲット                      ：ＷＯ３
・チャンバーの到達真空度          ：２×１０−６Ｔｏｒｒ
・成膜時のチャンバー内の圧力      ：１×１０−３Ｔｏｒｒ
・水素ガスの流量                  ：６０ｓｃｃｍ
・チャンバー内の温度              ：２０℃
・イオンビームの加速電圧          ：６００Ｖ
イオン発生室側のグリッドへの印加電圧  ：＋４００Ｖ
チャンバー側のグリッドへの印加電圧    ：−２００Ｖ
・イオンビーム電流                ：２００ｍＡ
・イオン発生室に供給するガス種    ：Ｋｒガス
・処理時間                        ：５分
【０１５８】
−４Ｃ−  次に、ガラス基板上に形成された陰極（第２の層）に対して、前記工程−６Ａ−で照射したのと同様の条件で紫外線を照射して、陰極（第２の層）の表面に接着性を発現させた。
−５Ｃ−  次に、前記工程−７Ａ−と同様にして、陰極と電子輸送層とを接合することにより有機ＥＬ素子を得た。
−６Ｃ−  次に、前記工程−８Ａ−と同様の処理を施すことにより、有機ＥＬ素子の陰極と電子輸送層との接合面における接合強度の向上を図った。
【０１５９】
（実施例４）
−１Ｄ−  まず、前記工程−１Ａ−〜前記工程−４Ａ−と同様にして、ガラス基板上にＩＴＯ電極（陽極）、正孔輸送層、発光層および電子輸送層をこの順で形成した。
−２Ｄ−  次に、前記工程−１Ａ−〜前記工程−４Ａ−と同様にして、ガラス基板上にＩＴＯ層（第１の層）を形成した。
−３Ｄ−  次に、ＩＴＯ層上に、イオンビームスパッタリング法を用いて、ＺｎＯに水素原子が導入された平均厚さ１０ｎｍの第２の層を形成することにより、第１の層と第２の層とで構成される陰極を形成した。なお、第２の層の成膜条件は以下に示す通りである。
＜イオンビームスパッタリングの成膜条件＞
・ターゲット                      ：ＺｎＯ
・チャンバーの到達真空度          ：２×１０−６Ｔｏｒｒ
・成膜時のチャンバー内の圧力      ：１×１０−３Ｔｏｒｒ
・水素ガスの流量                  ：６０ｓｃｃｍ
・チャンバー内の温度              ：２０℃
・イオンビームの加速電圧          ：６００Ｖ
イオン発生室側のグリッドへの印加電圧  ：＋４００Ｖ
チャンバー側のグリッドへの印加電圧    ：−２００Ｖ
・イオンビーム電流                ：２００ｍＡ
・イオン発生室に供給するガス種    ：Ｋｒガス
・処理時間                        ：１０分
−４Ｄ−  次に、各ガラス基板上に形成された陰極と電子輸送層とを密着させて、これらの層同士間で接合されていない積層体を得た。
【０１６０】
−５Ｄ−  次に、この積層体に対して、陰極が形成されているガラス基板側から、以下に示す条件で紫外線を照射することにより、陰極の表面に接着性を発現させて、互いに密着する陰極および電子輸送層同士を接合することにより有機ＥＬ素子を得た。
＜紫外線照射条件＞
・雰囲気ガスの組成  ：窒素ガス
・雰囲気ガスの温度  ：２０℃
・雰囲気ガスの圧力  ：大気圧（１００ｋＰａ）
・紫外線の波長      ：１７２ｎｍ
・紫外線の照射時間  ：５分
−６Ｄ−  次に、前記工程−８Ａ−と同様の処理を施すことにより、有機ＥＬ素子の陰極と電子輸送層との接合面における接合強度の向上を図った。
【０１６１】
（比較例）
−１Ｅ−  まず、平均厚さ０．５ｍｍの透明なガラス基板上に、真空蒸着法により、平均厚さ１００ｎｍのＩＴＯ電極（陽極）を形成した。
−２Ｅ−  次に、ＩＴＯ電極上に、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）−ベンジジン（トスコ社製、「ＯＳＡ６１４０」）のキシレン溶液を、スピンコート法により塗布した後、脱溶媒して、塗膜を形成した。
【０１６２】
−３Ｅ−  次に、平均厚さ０．５ｍｍの透明なガラス基板上に、真空蒸着法により、平均厚さ１００ｎｍのＩＴＯ電極（陰極）を形成した。
−４Ｅ−  次に、陰極上に、上記化１で表わされる化合物のキシレン溶液を、スピンコート法により塗布した後、乾燥して、平均厚さ２０ｎｍの電子輸送層を形成した。
−５Ｅ−  次に、電子輸送層上に、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）（トスコ社製、「ＯＰＡ１８７１」）を、スピンコート法により塗布した後、乾燥して、平均厚さ５０ｎｍの発光層を形成した。
【０１６３】
−６Ｅ−  次に、発光層上に、、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）−ベンジジン（トスコ社製、「ＯＳＡ６１４０」）のキシレン溶液を、スピンコート法により塗布した後、脱溶媒して、塗膜を形成した。
−７Ｅ−  次に、陽極上の塗膜と、発光層上の塗膜とを対向させた状態で接近させて、２つの塗膜を密着させた。
−８Ｅ−  次に、２つの塗膜を接触させた状態で、大気雰囲気中、温度８０℃×時間１５分で加熱して２つの塗膜を溶融させることにより一体化させて、平均厚さ５０ｎｍの正孔輸送層を形成することにより、有機ＥＬ素子を得た。
【０１６４】
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、電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）、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、電流密度および発光輝度の測定は、陰極と陽極との間に６Ｖの電圧を印加することで行った。
【０１６５】
そして、比較例で測定された各測定値（電流密度、発光輝度、最大発光効率、半減期）を基準値として、各実施例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。
【０１６６】
【表１】
2009277446.tif 000004
【０１６７】
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、電流密度、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素子は、陰極と電子輸送層とを陰極に発現した接着性を用いて接合した接着面において優れた密着性が得られているものと推察された。
【図面の簡単な説明】
【０１６８】
【図１】有機発光素子の第１実施形態を示した縦断面図である。
【図２】図１に示す有機発光素子が備える陰極のエネルギー付与前の状態を示す部分拡大図である。
【図３】図１に示す有機発光素子が備える陰極のエネルギー付与後の状態を示す部分拡大図である。
【図４】図１に示す有機発光素子を製造する第１製造方法を説明するための図（縦断面図）である。
【図５】陰極の作製に用いられる成膜装置を模式的に示す縦断面図である。
【図６】図５に示す成膜装置が備えるイオン源の構成を示す模式図である。
【図７】図１に示す有機発光素子を製造する第２製造方法を説明するための図（縦断面図）である。
【図８】有機発光素子の第２実施形態を示した縦断面図である。
【図９】本発明の電子デバイス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１０】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１１】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１２】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】
【０１６９】
１……有機ＥＬ素子  ２……第１の基板  ３……陽極  ３５……表面  ４……ＥＬ層  ４１……正孔輸送層  ４２……発光層  ４３……電子輸送層  ５……陰極  ５１……第１の層  ５２……第２の層  ６……第２の基板  １０……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  ３０３……脱離基  ３０４……活性手  ８００…成膜装置  ８１１…チャンバー  ８１２…基板ホルダー  ８１５…イオン源  ８１６…ターゲット  ８１７…ターゲットホルダー  ８１９…ガス供給源  ８２０…第１のシャッター  ８２１…第２のシャッター  ８３０…排気手段  ８３１…排気ライン  ８３２…ポンプ  ８３３…バルブ  ８５０…開口  ８５３、８５４…グリッド  ８５５…磁石  ８５６…イオン発生室  ８５７…フィラメント  ８６０…ガス供給手段  ８６１…ガス供給ライン  ８６２…ポンプ  ８６３…バルブ  ８６４…ガスボンベ  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  Ｂ……イオンビーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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