(57)【要約】【課題】本発明は、有機ＥＬ層を構成する高分子層および低分子層間の界面の密着性が良好であり、寿命特性に優れる有機ＥＬ素子を提供することを主目的とする。【解決手段】本発明は、第一電極層と、発光層を含む３層以上の有機層を有する有機ＥＬ層と、第二電極層とを有し、上記有機ＥＬ層が、上記有機層として、高分子層と、上記高分子層上に直に形成され、塗膜である第一低分子層と、上記第一低分子層上に直に形成され、蒸着膜である第二低分子層とを有し、上記第二低分子層の構成材料が、Ｒａ1（算術平均粗さが１ｎｍ以下である上記高分子層上に上記第二低分子層の構成材料を厚さ１０ｎｍで蒸着した場合の算術平均粗さ）＞Ｒａ2（上記第一低分子層上に上記第二低分子の構成材料を厚さ１０ｎｍで蒸着した場合の算術平均粗さ）を満たすものであることを特徴とする有機ＥＬ素子を提供することにより、上記目的を達成するものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一電極層と、前記第一電極層上に形成され、発光層を含む３層以上の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス層と、前記有機エレクトロルミネッセンス層上に形成された第二電極層とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記有機エレクトロルミネッセンス層が、前記有機層として、高分子層と、前記高分子層上に直に形成され、塗膜である第一低分子層と、前記第一低分子層上に直に形成され、蒸着膜である第二低分子層とを有し、
前記第二低分子層の構成材料が、算術平均粗さＲａが１ｎｍ以下である前記高分子層上に前記第二低分子層の構成材料を厚さ１０ｎｍで蒸着した場合の算術平均粗さＲａをＲａ1とし、前記第一低分子層上に前記第二低分子の構成材料を厚さ１０ｎｍで蒸着した場合の算術平均粗さＲａをＲａ2としたとき、Ｒａ1＞Ｒａ2の関係を満たすものであることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２】
前記第二低分子層の構成材料が、前記Ｒａ1が３ｎｍ以上となるものであり、前記Ｒａ1および前記Ｒａ2の差が０．５ｎｍ以上となるものであることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３】
前記第一低分子層および前記第二低分子層が同一の材料を含有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】
第一電極層と、前記第一電極層上に形成され、発光層を含む３層以上の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス層と、前記有機エレクトロルミネッセンス層上に形成された第二電極層とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記有機エレクトロルミネッセンス層が、前記有機層として、高分子層と、前記高分子層上に直に形成され、塗膜である第一低分子層と、前記第一低分子層上に直に形成され、蒸着膜である第二低分子層とを有し、
前記第一低分子層および前記第二低分子層が同一の材料を含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
前記第一低分子層の膜厚が、前記第一低分子層および前記第二低分子層の合計膜厚を１とすると、０．０１〜０．８の範囲内であることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項６】
前記第一低分子層の膜厚が、０．５ｎｍ〜５０ｎｍの範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項７】
前記第一低分子層および前記第二低分子層が同一の材料から構成されることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項８】
前記第一低分子層および前記第二低分子層が発光層であることを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項９】
前記高分子層が硬化性材料を含有することを特徴とする請求項１から請求項８までのいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１０】
前記高分子層が、膜厚２０ｎｍの前記高分子層上に前記第一低分子層の形成に用いられる第一低分子層形成用溶媒をスピンコートした場合に、スピンコート後の前記高分子層の膜厚が１０ｎｍ〜１９．９ｎｍの範囲内となるものであることを特徴とする請求項１から請求項９までのいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３層以上の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス（以下、ＥＬと略す場合がある。）素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発光層を一対の電極の間に挟み、両電極間に電圧をかけて発光させる有機ＥＬ素子は、自己発色により視認性が高いこと、液晶素子と異なり全固体素子であるため耐衝撃性に優れていること、応答速度が速いこと、温度変化による影響が少ないこと、および、視野角が大きいことなどの利点を有しており、表示装置における発光素子としての利用が注目されている。
【０００３】
有機ＥＬ素子としては、陽極および陰極の間に、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層等の有機層が複数層積層されたものが知られている。
【０００４】
この有機ＥＬ素子の寿命特性の改善には、各有機層間の界面の密着性（接合性）が重要であると考えられている。各有機層間の密着性が低いと、電圧印加、あるいは、電圧印加に伴って生じる熱や光などによって、各有機層間で接触不良が起こり、その結果、素子の寿命特性の低下が引き起こされると考えられる。
【０００５】
従来から、有機層を形成する材料の高性能化、高安定化について様々な検討がなされている。しかしながら、各有機層間の界面の密着性を確保すること、および、その密着性を安定して保持することについては、ほとんど提案されていない。
【０００６】
各有機層間の界面の密着性を向上させるものではないが、陽極および有機層間の密着性を向上させるために、陽極の表面エネルギーと発光層またはキャリア輸送層の形成材料の表面エネルギーとを所定の関係にすることが提案されている（特許文献１参照）。
また、陽極と有機層との間に、電極材料との密着性に優れ、導電性を有するオリゴアニリン誘導体を含有するキャリア輸送補助層を設けることが提案されている（特許文献２参照）。
さらに、あらかじめカップリング剤で処理した陽極上に、Ｎ,Ｎ−アリール置換アミノ基を分子中に結合させたイタコン酸誘導体の重合体を塗布して、正孔輸送層を形成することが提案されている（特許文献３参照）。この方法では、陽極を形成する材料と正孔輸送層を形成する材料とを化学的に結合させることによって、密着性向上を図っている。
【０００７】
しかしながら、上記のいずれの方法も、陽極および有機層間の密着性を改善するものであり、各有機層間の界面の密着性に関しては一切開示されていない。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−２７０３７６号公報
【特許文献２】特開２００２−１５１２７２号公報
【特許文献３】特開２００４−１７５８６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
有機ＥＬ層を構成する有機層の形成材料としては、低分子材料と高分子材料とに大別される。一般に、低分子材料を用いた有機層の成膜方法としては、蒸着法が主流である。一方、高分子材料を用いた有機層の成膜方法としては、塗布法が主流である。
【００１０】
蒸着法と塗布法では、コスト等の面で塗布法が有利であるが、塗布法の場合、複数層の塗膜を積層するのが困難である。そのため、複数層の有機層を積層する際には、塗布法と蒸着法を組み合わせて、塗膜上に蒸着膜を積層することが多く行われている。例えば、高分子材料を塗布して塗膜を形成し、その塗膜上に低分子材料を蒸着して蒸着膜を形成するのである。
【００１１】
しかしながら、複数層の有機層を積層する際に、例えば、高分子材料を用いて高分子層を形成し、その高分子層上に低分子材料を蒸着して低分子層（蒸着膜）を形成する場合、高分子材料および低分子材料の組み合わせによっては、高分子層および低分子層（蒸着膜）間の界面の密着性（接合性）が悪いことがある。これは、高分子層表面の表面エネルギーと低分子材料の表面エネルギーとの関係によるものと考えられる。
【００１２】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、有機ＥＬ層を構成する高分子層および低分子層間の界面の密着性が良好であり、寿命特性に優れる有機ＥＬ素子を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明は、第一電極層と、上記第一電極層上に形成され、発光層を含む３層以上の有機層を有する有機ＥＬ層と、上記有機ＥＬ層上に形成された第二電極層とを有する有機ＥＬ素子であって、上記有機ＥＬ層が、上記有機層として、高分子層と、上記高分子層上に直に形成され、塗膜である第一低分子層と、上記第一低分子層上に直に形成され、蒸着膜である第二低分子層とを有し、上記第二低分子層の構成材料が、算術平均粗さＲａが１ｎｍ以下である上記高分子層上に上記第二低分子層の構成材料を厚さ１０ｎｍで蒸着した場合の算術平均粗さＲａをＲａ1とし、上記第一低分子層上に上記第二低分子の構成材料を厚さ１０ｎｍで蒸着した場合の算術平均粗さＲａをＲａ2としたとき、Ｒａ1＞Ｒａ2の関係を満たすものであることを特徴とする有機ＥＬ素子を提供する。
【００１４】
本発明によれば、第二低分子層の構成材料が所定のものであるので、高分子層上に直に第二低分子層を積層する場合よりも、高分子層上に第一低分子層を介して第二低分子層を積層する場合のほうが、第二低分子層とその下地層との界面の密着性（接合性）を良好なものとすることができる。また、第一低分子層は塗膜であるので、第一低分子層の形成に用いられる第一低分子層形成用溶媒に対する高分子層の溶解性を利用して、高分子層および第一低分子層の界面を消失させることができる。したがって、高分子層と第一低分子層と第二低分子層とのそれぞれの界面の密着性（接合性）を高めることができ、またそれらの界面の密着性（接合性）を安定して保つことができる。その結果、寿命特性を向上させることが可能である。
【００１５】
上記発明においては、上記第二低分子層の構成材料が、上記Ｒａ1が３ｎｍ以上となるものであり、上記Ｒａ1および上記Ｒａ2の差が０．５ｎｍ以上となるものであることが好ましい。この場合、高分子層および第二低分子層間の界面の密着性（接合性）が悪いが、第一低分子層上に直に第二低分子層を積層した場合には、第一低分子層および第二低分子層の界面の密着性（接合性）が良好となるからである。
【００１６】
また本発明においては、上記第一低分子層および上記第二低分子層が同一の材料を含有することが好ましい。高分子層および第二低分子層（蒸着膜）の密着安定性が悪い場合に、高分子層および第二低分子層（蒸着膜）の間に、第二低分子層に含有される材料と同一の材料を用いて第一低分子層（塗膜）を形成するだけで、高分子層と第一低分子層と第二低分子層とのそれぞれの密着安定性を高めることができるからである。
【００１７】
また本発明は、第一電極層と、上記第一電極層上に形成され、発光層を含む３層以上の有機層を有する有機ＥＬ層と、上記有機ＥＬ層上に形成された第二電極層とを有する有機ＥＬ素子であって、上記有機ＥＬ層が、上記有機層として、高分子層と、上記高分子層上に直に形成され、塗膜である第一低分子層と、上記第一低分子層上に直に形成され、蒸着膜である第二低分子層とを有し、上記第一低分子層および上記第二低分子層が同一の材料を含有することを特徴とする有機ＥＬ素子を提供する。
【００１８】
本発明によれば、第一低分子層は塗膜であるので、第一低分子層の形成に用いられる第一低分子層形成用溶媒に対する高分子層の溶解性を利用して、高分子層および第一低分子層の界面を消失させることができる。また、第一低分子層および第二低分子層が同一の材料を含有するので、第一低分子層および第二低分子層の界面の密着性（接合性）が良好となる。したがって、高分子層と第一低分子層と第二低分子層とのそれぞれの界面の密着性（接合性）を高めることができ、またそれらの界面の密着性（接合性）を安定して保つことができる。その結果、寿命特性を向上させることが可能である。
【００１９】
また、上記第一低分子層および上記第二低分子層が同一の材料を含有する場合、上記第一低分子層の膜厚が、上記第一低分子層および上記第二低分子層の合計膜厚を１とすると、０．０１〜０．８の範囲内であることが好ましい。第一低分子層の膜厚比が少なすぎると、高分子層と第一低分子層と第二低分子層とのそれぞれの密着安定性を高める効果が充分に得られない場合があるからである。また、第一低分子層は、塗膜であるため、不純物などを含む場合があるので、第一低分子層の膜厚比が多すぎると、所望の効率や寿命特性が得られない場合があるからである。
【００２０】
さらに本発明においては、上記第一低分子層の膜厚が、０．５ｎｍ〜５０ｎｍの範囲内であることが好ましい。低分子材料には有機溶剤に難溶であるものがあり、上記範囲よりも厚膜の第一低分子層（塗膜）を形成するのが困難な場合があるからである。また、第一低分子層の膜厚が薄すぎると、高分子層と第一低分子層と第二低分子層とのそれぞれの密着安定性を高める効果が充分に得られない場合があるからである。
【００２１】
また発明においては、上記第一低分子層および上記第二低分子層が同一の材料から構成されることが好ましい。高分子層および第二低分子層（蒸着膜）の密着安定性が悪い場合に、高分子層および第二低分子層（蒸着膜）の間に、第二低分子層を構成する材料と同一の材料から構成される第一低分子層（塗膜）を形成するだけで、高分子層と第一低分子層と第二低分子層とのそれぞれの密着安定性を高めることができるからである。
【００２２】
さらに本発明においては、上記第一低分子層および上記第二低分子層が発光層であることが好ましい。発光層に用いられる発光材料としては、材料性能の点で低分子材料が優れているため、発光層を蒸着法で形成する場合であって、発光層と下地層（高分子層）との密着安定性が悪い場合に、本発明が有用だからである。
【００２３】
また本発明においては、上記高分子層が硬化性材料を含有することが好ましい。これにより、第一低分子層形成時に、高分子層に含まれる高分子材料等が多量に溶出するのを防ぐことができるからである。
【００２４】
さらに本発明においては、上記高分子層が、膜厚２０ｎｍの上記高分子層上に上記第一低分子層の形成に用いられる第一低分子層形成用溶媒をスピンコートした場合に、スピンコート後の上記高分子層の膜厚が１０ｎｍ〜１９．９ｎｍの範囲内となるものであることが好ましい。スピンコート後の膜厚が上記範囲より薄いと、第一低分子層形成時に第一低分子層形成用溶媒に高分子層に含有される高分子材料等が多量に溶出して、高分子層および第一低分子層の特性が低下するおそれがあるからである。また、スピンコート後の膜厚が上記範囲であれば、第一低分子層の形成に用いられる第一低分子層形成用溶媒に対する高分子層の溶解性を利用して、高分子層および第一低分子層の界面を消失させることができ、それによりその界面の密着性（接合性）を良好なものとすることができるからである。
【発明の効果】
【００２５】
本発明においては、高分子層上に直に第二低分子層（蒸着膜）を積層すると、高分子層および第二低分子層間の界面の密着性（接合性）が悪い場合に、高分子層および第二低分子層（蒸着膜）の間に第一低分子層（塗膜）を介在させることにより、高分子層と第一低分子層と第二低分子層とのそれぞれの密着安定性を高め、寿命特性を向上させることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の有機ＥＬ素子について詳細に説明する。
本発明の有機ＥＬ素子は、第一電極層と、上記第一電極層上に形成され、発光層を含む３層以上の有機層を有する有機ＥＬ層と、上記有機ＥＬ層上に形成された第二電極層とを有する有機ＥＬ素子であって、上記有機ＥＬ層が、上記有機層として、高分子層と、上記高分子層上に直に形成され、塗膜である第一低分子層と、上記第一低分子層上に直に形成され、蒸着膜である第二低分子層とを有するものである。本発明の有機ＥＬ素子は、第一低分子層および第二低分子層の構成によって二つの実態態様に分けることができる。以下、各実施態様に分けて説明する。
【００２７】
Ｉ．第一実施態様
本発明の有機ＥＬ素子の第一実施態様は、第一電極層と、上記第一電極層上に形成され、発光層を含む３層以上の有機層を有する有機ＥＬ層と、上記有機ＥＬ層上に形成された第二電極層とを有する有機ＥＬ素子であって、上記有機ＥＬ層が、上記有機層として、高分子層と、上記高分子層上に直に形成され、塗膜である第一低分子層と、上記第一低分子層上に直に形成され、蒸着膜である第二低分子層とを有し、上記第二低分子層の構成材料が、算術平均粗さＲａが１ｎｍ以下である上記高分子層上に上記第二低分子層の構成材料を厚さ１０ｎｍで蒸着した場合の算術平均粗さＲａをＲａ1とし、上記第一低分子層上に上記第二低分子の構成材料を厚さ１０ｎｍで蒸着した場合の算術平均粗さＲａをＲａ2としたとき、Ｒａ1＞Ｒａ2の関係を満たすものであることを特徴とするものである。
【００２８】
本実施態様の有機ＥＬ素子について図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施態様の有機ＥＬ素子の一例を示す概略断面図である。図１に例示するように、有機ＥＬ素子１は、基板２上に、第一電極層３と、高分子層４、第一低分子層５および第二低分子層６から構成される有機ＥＬ層７と、第二電極層８とがこの順に積層されたものである。有機ＥＬ層７では、高分子層４と第一低分子層５と第二低分子層６とがこの順に直接積層されており、第一低分子層５は塗膜、第二低分子層６は蒸着膜となっている。
【００２９】
本実施態様によれば、第二低分子層の構成材料が、算術平均粗さＲａが所定の値以下である高分子層上に第二低分子層の構成材料を所定の厚さで蒸着した場合の算術平均粗さＲａをＲａ1とし、第一低分子層上に第二低分子の構成材料を所定の厚さで蒸着した場合の算術平均粗さＲａをＲａ2としたとき、Ｒａ1＞Ｒａ2の関係を満たすものであるので、高分子層および第二低分子層間の界面の密着性（接合性）よりも、第一低分子層および第二低分子層の界面の密着性（接合性）が良好となる。
【００３０】
また本実施態様によれば、第一低分子層は塗膜であるので、第一低分子層の形成に用いられる第一低分子層形成用溶媒に対する高分子層の溶解性を利用して、高分子層および第一低分子層の界面を消失させることができ、その界面の密着性（接合性）を良好なものとすることができる。
【００３１】
このように本実施態様においては、高分子層および第二低分子層（蒸着膜）の界面の密着性（接合性）が悪い場合に、高分子層および第二低分子層（蒸着膜）の間に第一低分子層（塗膜）を介在させることにより、高分子層と第一低分子層と第二低分子層とのそれぞれの界面の密着性（接合性）を高めることができ、またそれらの界面の密着性（接合性）を安定して保つことができる。その結果、寿命特性を向上させることが可能である。
【００３２】
高分子層上に直に第二低分子層を積層した場合に、高分子層および第二低分子層間の界面の密着性（接合性）が悪くなるのは、高分子層の表面エネルギーと第二低分子層の構成材料の表面エネルギーとの関係によるものと考えられる。表面エネルギーを考慮すると、第一低分子層の構成材料としては、高分子層の表面エネルギーと第二低分子層の構成材料の表面エネルギーとの中間の表面エネルギーを有するものを用いるのが望ましいと想定される。しかしながら本実施態様においては、第一低分子層の構成材料としては、第一低分子層および第二低分子層の界面の密着性（接合性）が良好となるものであれば、高分子層に対して表面エネルギー等を考慮する必要がない。これは、上述したように、第一低分子層の形成に用いられる第一低分子層形成用溶媒に対する高分子層の溶解性を利用して、高分子層および第一低分子層の界面を消失させることができ、それによりその界面の密着性（接合性）を良好なものとすることができるからである。
したがって本実施態様は、第一低分子層の材料選択性の幅が広いという利点も有する。
【００３３】
また本実施態様においては、高分子層および第二低分子層（蒸着膜）の界面の密着性（接合性）が悪い場合に、高分子層および第二低分子層（蒸着膜）の間に第一低分子層（塗膜）を介在させることにより、特に煩雑な処理を要することなく、寿命特性の向上を図ることが可能である。
以下、本実施態様の有機ＥＬ素子の各構成について説明する。
【００３４】
１．有機ＥＬ層
本実施態様における有機ＥＬ層は、発光層を含む３層以上の有機層を有するものであり、この有機層として、高分子層と、この高分子層上に直に形成され、塗膜である第一低分子層と、この第一低分子層上に直に形成され、蒸着膜である第二低分子層とを有するものである。すなわち、有機ＥＬ層とは、少なくとも発光層を含む層であり、その層構成が有機層３層以上の層をいう。
【００３５】
発光層以外に有機ＥＬ層内に形成される有機層としては、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層等を挙げることができる。正孔輸送層は、正孔注入層に正孔輸送機能を付与することにより、正孔注入層と一体化される場合が多い。また、電子輸送層は、電子注入層に電子輸送機能を付与することにより、電子注入層と一体化されることがある。
その他、有機ＥＬ層内に形成される有機層としては、キャリアブロック層のような正孔もしくは電子の突き抜けを防止し、さらに励起子の拡散を防止して発光層内に励起子を閉じ込めることにより、再結合効率を高めるための層等を挙げることができる。
【００３６】
このように有機ＥＬ層は種々の層を積層した積層構造を有することが多く、このような積層構造としては多くの種類がある。例えば、正孔注入層／正孔輸送層／発光層や、正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層等のような積層構造が好ましい。
【００３７】
本実施態様においては、有機ＥＬ層を構成する高分子層、第一低分子層および第二低分子層がそれぞれ、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、キャリアブロック層等のいずれかであればよい。高分子層、第一低分子層および第二低分子層は互いに異なる機能を有する層であってもよい。また、第一低分子層および第二低分子層が同一の機能を有する層であってもよく、あるいは、高分子層および第一低分子層が同一の機能を有する層であってもよい。
図１に例示する有機ＥＬ素子１では、例えば、高分子層４が正孔輸送層、第一低分子層５および第二低分子層６が発光層として機能するものとすることができる。
【００３８】
高分子層、第一低分子層および第二低分子層の組み合わせとしては、例えば、高分子層が正孔輸送層であり、第一低分子層および第二低分子層が発光層である場合、高分子層が正孔注入層であり、第一低分子層および第二低分子層が正孔輸送層である場合、高分子層が正孔注入層であり、第一低分子層が正孔輸送層であり、第二低分子層が発光層である場合、高分子層および第一低分子層が正孔輸送層であり、第二低分子層が発光層である場合、高分子層が正孔輸送層であり、第一低分子層が発光層であり、第二低分子層が電子輸送層である場合などが挙げられる。
【００３９】
また本実施態様においては、第一低分子層および第二低分子層が同一の材料を含有することが好ましい。高分子層および第二低分子層（蒸着膜）の密着安定性が悪い場合に、高分子層および第二低分子層（蒸着膜）の間に、第二低分子層に含有される材料と同一の材料を用いて第一低分子層（塗膜）を形成するだけで、高分子層と第一低分子層と第二低分子層とのそれぞれの密着安定性を高めることができるからである。
【００４０】
なお、「第一低分子層および第二低分子層が同一の材料を含有する」とは、第一低分子層の構成材料の主成分と第二低分子層の構成材料の主成分とが同一であることをいう。主成分とは、層中に５０重量％以上含有される成分をいう。この際、第一低分子層の構成材料に含まれる他の成分と第二低分子層の構成材料に含まれる他の成分とは同じであっても異なっていてもよい。すなわち、第一低分子層の構成材料と第二低分子層の構成材料とは、主成分が同一であれば、それぞれに含まれる成分の種類は同じであっても異なっていてもよい。また、第一低分子層の構成材料および第二低分子層の構成材料のそれぞれに含まれる成分の種類が同じである場合、各成分の含有量は同じであっても異なっていてもよい。
【００４１】
中でも、第一低分子層および第二低分子層が同一の材料から構成されることが好ましい。高分子層および第二低分子層（蒸着膜）の密着安定性が悪い場合に、高分子層および第二低分子層（蒸着膜）の間に、第二低分子層を構成する材料と同一の材料から構成される第一低分子層（塗膜）を形成するだけで、高分子層と第一低分子層と第二低分子層とのそれぞれの密着安定性を高めることができるからである。
例えば、正孔輸送層（高分子層）上に発光層（低分子層）を積層する際に、正孔輸送層（高分子層）上に直に発光層（低分子層）の蒸着膜を積層すると層間の密着安定性が悪い場合、正孔輸送層（高分子層）上に発光層の塗膜（第一低分子層）および発光層の蒸着膜（第二低分子層）の順に積層することにより、各層間の密着安定性を高め、寿命特性を向上させることができるのである。
【００４２】
なお、「第一低分子層および第二低分子層が同一の材料から構成される」とは、第一低分子層の構成材料および第二低分子層の構成材料のそれぞれに含まれる成分の種類が同一であることをいう。この際、第一低分子層の構成材料および第二低分子層の構成材料のそれぞれに含まれる各成分の含有量は同じであっても異なっていてもよい。
【００４３】
特に、第一低分子層および第二低分子層が発光層であることが好ましい。発光層に用いられる発光材料には大きく分けて低分子材料と高分子材料があり、低分子材料は高分子材料と比較して発光効率が高く寿命が長く、材料性能の点で優れている。また、低分子材料の成膜方法としては、蒸着法が主流である。したがって、発光層を蒸着法で形成する場合であって、発光層と下地層（高分子層）との密着安定性が悪い場合に、本発明は有用である。
以下、有機ＥＬ層の各構成について説明する。
【００４４】
（１）第一低分子層
本実施態様における第一低分子層は、高分子層上に直に形成され、塗膜であるものである。
【００４５】
なお、「塗膜」とは、塗工液を用いて塗布法により形成されるものをいう。
塗布法としては、塗工液を用いる方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、ディップコート法、ロールコート法、ブレードコート法、スピンコート法、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、ワイヤーバーコート法、スプレーコート法、キャスト法、インクジェット法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、スクリーン印刷法等を挙げることができる。中でも、インクジェット法が好ましい。一般に、低分子材料が溶媒に溶解もしくは分散された塗工液は粘度が低い。パターニングが可能であり、かつ、低粘度でも成膜が可能である塗布法としては、インクジェット法が好ましく用いられる。
【００４６】
また、第一低分子層が塗膜であることは、パージ＆トラップ−ＧＣ／ＭＳ法等を用いて溶剤を検知することにより確認することができる。さらに、第一低分子層の端部の形状を電子顕微鏡などで観察することにより、塗布法により形成された膜であるか、蒸着法により形成された膜であるかを判別することができる。
【００４７】
第一低分子層は、低分子材料から構成されるものである。第一低分子層を構成する低分子材料としては、第一低分子層の機能に応じて適宜選択される。例えば、第一低分子層が正孔輸送層であれば、第一低分子層を構成する低分子材料として正孔輸送性材料が用いられる。また例えば、第一低分子層が発光層であれば、第一低分子層を構成する低分子材料として発光材料が用いられる。中でも、第一低分子層を構成する低分子材料は発光材料であることが好ましい。上述したように、第一低分子層が発光層であることが好ましいからである。
【００４８】
なお、低分子材料とは、分子量が１０００以下であるものをいう。
【００４９】
第一低分子層が発光層である場合、第一低分子層を構成する低分子材料としては、例えば、色素系材料、金属錯体系材料等の発光材料を挙げることができる。
【００５０】
色素系材料としては、例えば、シクロペンタジエン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、トリフェニルアミン誘導体、アリールアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ジスチリルアリレーン誘導体、シロール誘導体、カルバゾール誘導体、アントラセン誘導体、ジナフチルアントラセン誘導体、フェニルアントラセン誘導体、チオフェン環化合物、ピリジン環化合物、ペリノン誘導体、ペリレン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、トリフマニルアミン誘導体、クマリン誘導体、オキサジアゾールダイマー、ピラゾリンダイマー、フェナントロリン類などを挙げることができる。また、これらにフルオレン基やスピロ基を導入した化合物も用いることができる。
具体的に、トリフェニルアミン誘導体としては、Ｎ，Ｎ´−ビス−（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ´−ビス−（フェニル）−ベンジジン（ＴＰＤ）、４，４，４−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）等が挙げられる。アリールアミン誘導体としては、ビス（Ｎ−（１−ナフチル−Ｎ−フェニル）ベンジジン）（α−ＮＰＤ）等が挙げられる。オキサジアゾール誘導体としては、（２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール）（ＰＢＤ）等が挙げられる。ジナフチルアントラセン誘導体としては、９，１０−ジ−２−ナフチルアントラセン（ＤＮＡ）等が挙げられる。カルバゾール誘導体としては、４，４−Ｎ，Ｎ´−ジカルバゾール−ビフェニル（ＣＢＰ）、１，４−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ベンゼン（ＤＰＶＢｉ）等が挙げられる。フェナントロリン類としては、バソキュプロイン、バソフェナントロリン等が挙げられる。これらの材料は単独で用いてもよく２種以上を併用してもよい。
【００５１】
金属錯体系材料としては、例えば、中心金属に、Ａｌ、Ｚｎ、Ｂｅ、Ｉｒ、Ｐｔ等、またはＴｂ、Ｅｕ、Ｄｙ等の希土類金属を有し、配位子にオキサジアゾール、チアジアゾール、フェニルピリジン、フェニルベンゾイミダゾール、キノリン構造等を有する金属錯体を挙げることができる。この金属錯体としては、アルミニウムキノリノール錯体、ベンゾキノリノールベリリウム錯体、ベンゾオキサゾール亜鉛錯体、ベンゾチアゾール亜鉛錯体、アゾメチル亜鉛錯体、ポルフィリン亜鉛錯体、ユーロピウム錯体、イリジウム金属錯体、プラチナ金属錯体等が挙げられる。
具体的には、トリス（８−キノリノール）アルミニウム錯体（Ａｌｑ３）、ビス（２−メチル−８−キノリラト）(ｐ−フェニルフェノラート)アルミニウム錯体（ＢＡｌｑ）、トリ（ジベンゾイルメチル）フェナントロリンユーロピウム錯体、ビス（ベンゾキノリノラト）ベリリウム錯体（Ｂｅｂｑ）等を挙げることができる。これらの材料は単独で用いてもよく２種以上を併用してもよい。
【００５２】
また、第一低分子層が発光層である場合、第一低分子層中には、発光効率の向上、発光波長を変化させる等の目的で、蛍光発光または燐光発光するドーパントが添加されていてもよい。このようなドーパントとしては、例えば、ペリレン誘導体、クマリン誘導体、ルブレン誘導体、キナクリドン誘導体、スクアリウム誘導体、ポルフィリン誘導体、スチリル色素、テトラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、デカシクレン、フェノキサゾン、キノキサリン誘導体、カルバゾール誘導体、フルオレン誘導体等を挙げることができる。具体的には、１−ｔｅｒｔ−ブチル−ペリレン（ＴＢＰ）、クマリン６、ナイルレッド、１，４−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ベンゼン（ＤＰＶＢｉ）、１，１，４，４−テトラフェニル−１，３−ブタジエン（ＴＰＢ）等を挙げることができる。
【００５３】
さらに、燐光系のドーパントとして、白金やイリジウムなどの重金属イオンを中心に有し、燐光を示す有機金属錯体を使用することができる。具体的には、Ｉｒ（ｐｐｙ）3、（ｐｐｙ）2Ｉｒ（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ＢＱ）3、（ＢＱ）2Ｉｒ（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ＴＨＰ）3、（ＴＨＰ）2Ｉｒ（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ＢＯ）3、（ＢＯ）2（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ＢＴ）3、（ＢＴ）2Ｉｒ（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ＢＴＰ）3、（ＢＴＰ）2Ｉｒ（ａｃａｃ）、ＦＩｒ６、ＰｔＯＥＰ等を用いることができる。
【００５４】
ここで、発光層は、電子と正孔との再結合の場を提供して発光する機能を有するものである。発光層としては、青色、緑色、黄色、橙色、赤色等の単色発光するものであってもよく、複数色の混色により白色発光するものであってもよく、三原色の発光パターンが配列されたものであってもよい。白色発光は、複数の発光体からの発光の重ねあわせにより得ることができる。白色発光する発光層は、例えば、所定のピーク波長を有する２種類の発光体の２色発光の重ねあわせにより白色発光を得るものであってもよく、所定のピーク波長を有する３種類の発光体の３色発光の重ねあわせにより白色発光を得るものであってもよい。
【００５５】
一方、第一低分子層が正孔輸送層である場合、第一低分子層を構成する低分子材料としては、陽極から注入された正孔を安定に発光層内へ輸送することができる正孔輸送性材料であれば特に限定されるものではない。中でも、正孔輸送性材料は、正孔移動度が高いものであることが好ましい。さらに、正孔輸送性材料は、陰極から移動してきた電子の突き抜けを防止することが可能なものであることが好ましい。これにより、発光層内での正孔および電子の再結合効率を高めることができるからである。
このような正孔輸送性材料としては、例えば、アリールアミン誘導体、アントラセン誘導体、カルバゾール誘導体、チオフェン誘導体、フルオレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、スピロ化合物等を挙げることができる。アリールアミン誘導体の具体的としては、ビス（Ｎ−（１−ナフチル−Ｎ−フェニル）−ベンジジン（α−ＮＰＤ）、Ｎ，Ｎ´−ビス−（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ´−ビス−（フェニル）−ベンジジン（ＴＰＤ）、４，４，４−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）等を挙げることができる。アントラセン誘導体の具体例としては、９，１０−ジ−２−ナフチルアントラセン（ＤＮＡ）等を挙げることができる。カルバゾール誘導体の具体例としては、４，４−Ｎ，Ｎ´−ジカルバゾール−ビフェニル（ＣＢＰ）等を挙げることができる。ジスチリルベンゼン誘導体の具体例としては、１，４−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ベンゼン（ＤＰＶＢｉ）等を挙げることができる。これらの材料は単独で用いてもよく２種以上を併用してもよい。
【００５６】
また上述したように、第一低分子層および第二低分子層は同一の材料を含有することが好ましい。例えば、第一低分子層および第二低分子層が発光層である場合、第一低分子層および第二低分子層に同一の色素系材料または金属錯体系材料等を用いることにより、同一の材料を含有する第一低分子層および第二低分子層とすることができる。また例えば、第一低分子層が正孔輸送層であり、第二低分子層が発光層である場合であって、第二低分子層（発光層）が色素系材料または金属錯体系材料等（ホスト材料）とドーパントとを含有する場合には、第二低分子層（発光層）を構成するホスト材料を第一低分子層に用いることにより、同一の材料を含有する第一低分子層および第二低分子層とすることができる。さらに例えば、第一低分子層が発光層であり、第二低分子層が電子輸送層である場合であって、第一低分子層（発光層）が色素系材料または金属錯体系材料等（ホスト材料）とドーパントとを含有する場合には、第一低分子層（発光層）を構成するホスト材料を第二低分子層に用いることにより、同一の材料を含有する第一低分子層および第二低分子層とすることができる。
【００５７】
さらに上述したように、第一低分子層および第二低分子層は同一の材料から構成されることが好ましい。例えば、第一低分子層および第二低分子層が発光層である場合、第一低分子層および第二低分子層に同一の発光材料を用いることにより、同一の材料から構成される第一低分子層および第二低分子層とすることができる。
【００５８】
第一低分子層の膜厚は、第一低分子層の機能に応じて適宜選択される。例えば第一低分子層が発光層である場合、第一低分子層の膜厚は、電子と正孔との再結合の場を提供して発光する機能を発現することができる厚みであれば特に限定されるものではない。また、第一低分子層および第二低分子層がいずれも発光層である場合には、第一低分子層および第二低分子層の合計膜厚が、電子と正孔との再結合の場を提供して発光する機能を発現することができる厚みであればよい。一方、例えば第一低分子層が正孔輸送層である場合、第一低分子層の膜厚は、陽極から注入された正孔を発光層に輸送する機能が十分に発揮される厚みであれば特に限定されるものではない。
【００５９】
中でも、第一低分子層および第二低分子層が同一の材料を含有する場合、第一低分子層の膜厚は、第一低分子層および第二低分子層の合計膜厚を１とすると、０．０１〜０．８の範囲内であることが好ましく、より好ましくは０．１５〜０．６５の範囲内、さらに好ましくは０．２５〜０．５の範囲内である。第一低分子層は、塗膜であるため、第一低分子層形成用溶媒に含まれる不純物などによって、第一低分子層を蒸着法により成膜する場合よりも効率や寿命特性が劣る場合がある。そのため、所望の効率や寿命特性を得るには、第一低分子層の膜厚比が所定の値以下であることが好ましいのである。一方、第一低分子層の膜厚比が少なすぎると、高分子層と第一低分子層と第二低分子層とのそれぞれの密着安定性を高める効果が充分に得られない場合があるからである。なお、第一低分子層および第二低分子層が同一の機能を有する層である場合には、第一低分子層は、高分子層上に直に第二低分子層を積層すると寿命特性が低下するのを改善するために、高分子層と第二低分子層との間に形成されるものであるので、第一低分子層を第二低分子層よりも厚膜にしなくてもよい。
この場合、第一低分子層の膜厚は、０．５ｎｍ〜５０ｎｍ程度とすることができる。
【００６０】
一方、第一低分子層および第二低分子層が同一の材料を含有しない場合、すなわち、第一低分子層および第二低分子層が異なる材料を含有する場合には、第一低分子層の膜厚は、０．５ｎｍ〜５０ｎｍの範囲内であることが好ましく、より好ましくは１０ｎｍ〜３０ｎｍの範囲内、さらに好ましくは１５ｎｍ〜２０ｎｍの範囲内である。低分子材料には有機溶剤に難溶であるものがあり、上記範囲よりも厚膜の第一低分子層（塗膜）を形成するのが困難な場合があるからである。また、第一低分子層の膜厚が薄すぎると、高分子層と第一低分子層と第二低分子層とのそれぞれの密着安定性を高める効果が充分に得られない場合があるからである。
【００６１】
また、第一低分子層は、上記低分子材料を溶剤（第一低分子層形成用溶媒）に溶解もしくは分散させた第一低分子層形成用塗工液を塗布することにより形成することができる。第一低分子層形成用塗工液の塗布後は、通常、塗膜中に残留する溶剤を取り除くために乾燥する。
【００６２】
この第一低分子層形成用塗工液に用いられる溶剤（第一低分子層形成用溶媒）としては、上記低分子材料を溶解もしくは分散させることができるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、トルエン、キシレン、シクロヘキサノン、シクロヘキサノール、テトラリン、メシチレン、塩化メチレン、テトラヒドロフラン、ジクロロエタン、クロロホルム等を挙げることができる。
第一低分子層形成用塗工液の塗布方法としては、上述したとおりである。
【００６３】
また、第一低分子層が発光層である場合に、本発明の有機ＥＬ素子を用いてフルカラーまたはマルチカラーの表示装置を作製する際には、異なる色を発光する発光層を微細な形状に形成した上、所定の配列で並べる必要があることから、発光層のパターニングを要することがある。発光層のパターニング方法としては、発光色毎に、印刷法またはインクジェット法により行う方法が挙げられる。また、発光層のパターニングに際して、あらかじめ隔壁を形成してもよい。隔壁を形成すると、インクジェット法等によって発光層をパターニングする際に、発光材料が隣接する区域に濡れ広がらないという利点を有する。
隔壁の構成材料としては、感光性ポリイミド樹脂、アクリル系樹脂等の光硬化型樹脂、または熱硬化型樹脂、および無機材料等を用いることができる。さらに、発光層のパターニングに際して、あらかじめ隔壁の構成材料の表面エネルギー（濡れ性）を変化させる処理を行ってもよい。
【００６４】
（２）第二低分子層
本実施態様における第二低分子層は、第一低分子層上に直に形成され、蒸着膜であるものである。
【００６５】
なお、「蒸着膜」とは、蒸着法により形成されるものをいう。
蒸着法としては、物理的気相成長法（ＰＶＤ法）であれば特に限定されるものではなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等を挙げることができる。中でも、真空蒸着法が好ましい。真空蒸着法では、気体となった物質のもつ運動エネルギーが低いので、第一低分子層や高分子層に対して与えるエネルギーが小さく、第一低分子層や高分子層にダメージを与えることなく第二低分子層を成膜することができるからである。真空蒸着法としては、例えば、抵抗加熱蒸着法、フラッシュ蒸着法、アーク蒸着法、レーザー蒸着法、高周波加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法等を挙げることができる。
【００６６】
また、第二低分子層が蒸着膜であることは、電子顕微鏡写真などにより確認することができる。具体的には、第一低分子層の端部の形状を電子顕微鏡などで観察することにより、蒸着法により形成された膜であるか、塗布法により形成された膜であるかを判別することができる。
【００６７】
第二低分子層の構成材料は、算術平均粗さＲａが１ｎｍ以下である高分子層上に第二低分子層の構成材料を厚さ１０ｎｍで蒸着した場合の算術平均粗さＲａをＲａ1とし、第一低分子層上に第二低分子の構成材料を厚さ１０ｎｍで蒸着した場合の算術平均粗さＲａをＲａ2としたとき、Ｒａ1＞Ｒａ2の関係を満たすものである。
【００６８】
Ｒａ1はＲａ2よりも大きければよいが、中でも、Ｒａ1およびＲａ2の差が０．５ｎｍ以上であることが好ましく、より好ましくは１ｎｍ以上、さらに好ましくは３ｎｍ以上、最も好ましくは５ｎｍ以上である。上記の差が大きいほど、高分子層および第二低分子層間の界面の密着性（接合性）に対して、第一低分子層および第二低分子層の界面の密着性（接合性）が良好となるので、本発明の効果が顕著に発揮され、有用となるからである。
【００６９】
また、第二低分子層の構成材料は、算術平均粗さＲａが１ｎｍ以下である高分子層上に第二低分子層の構成材料を厚さ１０ｎｍで蒸着した場合に、算術平均粗さＲａ（Ｒａ1）が３ｎｍ以上となるものであることが好ましい。このＲａ1は、４ｎｍ以上であることがより好ましく、５ｎｍ以上であることがさらに好ましい。上記Ｒａ1が大きいほど、高分子層上に直に第二低分子層を積層した場合に第二低分子層の表面性状が荒れるので、高分子層および第二低分子層間の密着性が悪くなる。そのため、上記Ｒａ1が大きいほど、本発明の効果が顕著に発揮され、有用となるからである。
なお、算術平均粗さＲａ（Ｒａ1）が所定の値以下である高分子層とするためには、高分子層の下地層の表面粗さ、および高分子層の構成材料や成膜方法によっても異なるが、高分子層の膜厚を１０ｎｍ以上とすることが好ましく、中でも２０ｎｍ〜１００ｎｍとすることが好ましい。
【００７０】
また、第二低分子層の構成材料は、第一低分子層上に第二低分子の構成材料を厚さ１０ｎｍで蒸着した場合に、算術平均粗さＲａ（Ｒａ2）が３ｎｍ未満となるものであることが好ましい。このＲａ2は、２ｎｍ以下であることがより好ましく、１ｎｍ以下であることがさらに好ましい。上記Ｒａ2が小さいほど、第一低分子層上に直に第二低分子層を積層した場合に第二低分子層の表面性状が滑らかになり、第一低分子層および第二低分子層間の密着安定性が高くなるからである。また、上記Ｒａ2が上記範囲内であることにより、電極間の短絡等を抑制することができ、寿命特性を効果的に高めることができるからである。
なお、このときの第一低分子層の膜厚は、第一低分子層の構成材料や塗布法によっても異なるが、０．５ｎｍ以上とされることが好ましく、中でも１０ｎｍ〜５０ｎｍの範囲内とされることが好ましい。また、このときの第一低分子層の算術平均粗さＲａは、３ｎｍ未満であることが好ましく、より好ましくは２ｎｍ未満、さらに好ましくは１ｎｍ未満である。
【００７１】
なお、上述の高分子層の算術平均粗さＲａ、第二低分子層の構成材料を高分子層または第一低分子層上に蒸着したときの算術平均粗さＲａ（Ｒａ1、Ｒａ2）、および、第一低分子層の算術平均粗さＲａは、デジタルインスツルメンツ製  走査型プローブ顕微鏡（Nano Scope）を用い、スキャン範囲４μｍ、走査エリア内に異物が存在しない状態にて算出した値である。
また、第二低分子層の構成材料を高分子層または第一低分子層上に蒸着する際には、抵抗加熱蒸着法により、蒸着速度0.1Å/s〜2.0Å/sで第二低分子層の構成材料を成膜するものとする。
【００７２】
第二低分子層は、低分子材料から構成されるものである。第二低分子層を構成する低分子材料としては、第二低分子層の機能に応じて適宜選択される。例えば、第二低分子層が発光層であれば、第二低分子層を構成する低分子材料として発光材料が用いられる。また例えば、第二低分子層が電子輸送層であれば、第二低分子層を構成する低分子材料として電子輸送性材料が用いられる。中でも、第二低分子層を構成する低分子材料は発光材料であることが好ましい。上述したように、第二低分子層が発光層であることが好ましいからである。
【００７３】
第二低分子層が発光層である場合の第二低分子層を構成する低分子材料については、上記第一低分子層の項に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００７４】
一方、第二低分子層が電子輸送層である場合、第二低分子層を構成する低分子材料としては、陰極から注入された電子を安定に発光層内へ輸送することができる電子輸送性材料であれば特に限定されるものではない。中でも、電子輸送性材料は、電子移動度が高いものであることが好ましい。さらに、電子輸送性材料は、正極から移動してきた正孔の突き抜けを防止することが可能なものであることが好ましい。これにより、発光層内での正孔および電子の再結合効率を高めることができるからである。
このような電子輸送性材料としては、例えば、オキサジアゾール類、トリアゾール類、フェナントロリン類、シロール誘導体、シクロペンタジエン誘導体、アルミニウム錯体等を挙げることができる。具体的には、オキサジアゾール誘導体としては（２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール）（ＰＢＤ）等が挙げられ、フェナントロリン類としてはバソキュプロイン、バソフェナントロリン等が挙げられ、アルミニウム錯体としてはトリス（８−キノリノール）アルミニウム錯体（Ａｌｑ３）、ビス（２−メチル−８−キノリラト）(ｐ−フェニルフェノラート)アルミニウム錯体（ＢＡｌｑ）等が挙げられる。
【００７５】
第二低分子層の膜厚は、第二低分子層の機能に応じて適宜選択される。例えば第二低分子層が発光層である場合、第二低分子層の膜厚は、電子と正孔との再結合の場を提供して発光する機能を発現することができる厚みであれば特に限定されるものではない。また、第一低分子層および第二低分子層がいずれも発光層である場合には、第一低分子層および第二低分子層の合計膜厚が、電子と正孔との再結合の場を提供して発光する機能を発現することができる厚みであればよい。具体的には、第二低分子層の膜厚は、５ｎｍ〜１００ｎｍ程度とすることができ、より好ましくは１０ｎｍ〜７０ｎｍの範囲内、さらに好ましくは２０ｎｍ〜５０ｎｍの範囲内である。
【００７６】
第二低分子層は、上記低分子材料を蒸着することにより形成することができる。蒸着法としては、上述したとおりである。
【００７７】
また、第二低分子層が発光層である場合に、本発明の有機ＥＬ素子を用いてフルカラーまたはマルチカラーの表示装置を作製する際には、異なる色を発光する発光層を微細な形状に形成した上、所定の配列で並べる必要があることから、発光層のパターニングを要することがある。発光層のパターニング方法としては、発光色毎に、マスキング法により蒸着を行う方法が挙げられる。
【００７８】
（３）高分子層
本実施態様における高分子層は、高分子材料を含有するものである。
なお、高分子材料とは、重量平均分子量が１００００以上であるものをいう。
【００７９】
高分子層に含有される高分子材料としては、高分子層の機能に応じて適宜選択される。例えば、高分子層が正孔輸送層であれば、高分子層を構成する高分子材料として正孔輸送性材料が用いられる。また例えば、高分子層が正孔注入層であれば、高分子層を構成する高分子材料として正孔注入性材料が用いられる。
【００８０】
高分子層が正孔輸送層である場合、高分子材料としては、陽極から注入された正孔を安定に発光層内へ輸送することができる正孔輸送性材料であれば特に限定されるものではない。中でも、正孔輸送性材料は、正孔移動度が高いものであることが好ましい。さらに、正孔輸送性材料は、陰極から移動してきた電子の突き抜けを防止することが可能なものであることが好ましい。これにより、発光層内での正孔および電子の再結合効率を高めることができるからである。
このような正孔輸送性材料としては、例えば、アリールアミン誘導体、アントラセン誘導体、カルバゾール誘導体、チオフェン誘導体、フルオレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、スピロ化合物等を挙げることができる。アリールアミン誘導体の具体的としては、コポリ［３，３´−ヒドロキシ−テトラフェニルベンジジン／ジエチレングリコール］カーボネート（ＰＣ−ＴＰＤ−ＤＥＧ）等を挙げることができる。アントラセン誘導体の具体例としては、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレニル−２，７−ジイル）−ｃｏ−（９，１０−アントラセン）］等を挙げることができる。カルバゾール誘導体の具体例としては、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）等を挙げることができる。チオフェン誘導体の具体例としては、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレニル−２，７−ジイル）−ｃｏ−（ビチオフェン）］等を挙げることができる。フルオレン誘導体の具体例としては、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレニル−２，７−ジイル）−ｃｏ−（４，４´−（Ｎ−（４−ｓｅｃ−ブチルフェニル））ジフェニルアミン）］（ＴＦＢ）等を挙げることができる。スピロ化合物の具体例としては、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレニル−２，７−ジイル）−ａｌｔ−ｃｏ−（９，９´−スピロ−ビフルオレン−２，７−ジイル）］等を挙げることができる。これらの材料は単独で用いてもよく２種以上を併用してもよい。
【００８１】
一方、高分子層が正孔注入層である場合、高分子材料としては、発光層内への正孔の注入を安定化させることができる正孔注入性材料であれば特に限定されるものではない。このような正孔注入性材料としては、例えば、アリールアミン誘導体、ポルフィリン誘導体、カルバゾール誘導体、さらにはポリアニリン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体等の導電性高分子などを挙げることができる。具体的には、アリールアミン誘導体としては、コポリ［３，３´−ヒドロキシ−テトラフェニルベンジジン／ジエチレングリコール］カーボネート（ＰＣ−ＴＰＤ−ＤＥＧ）等が挙げられる。カルバゾール誘導体としては、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）等が挙げられる。ポリチオフェン誘導体としては、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリスチレンスルホン酸（ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ）等が挙げられる。
上記のポルフィリン誘導体およびアリールアミン誘導体等は、ルイス酸や四フッ化テトラシアノキノジメタン（Ｆ４−ＴＣＮＱ）、塩化鉄、バナジウムやモリブデンなど無機の酸化物などが混合されていてもよい。
【００８２】
さらに、高分子層は、上述の高分子材料の外に、低分子材料を含有していてもよい。高分子層に用いられる低分子材料としては、上記第一低分子層の項に記載したものと同様とすることができる。
また、高分子層に含有される高分子材料は、上記低分子材料を高分子量化したものであってもよい。
【００８３】
また、高分子層は、膜厚２０ｎｍの高分子層上に第一低分子層の形成に用いられる第一低分子層形成用溶媒をスピンコートした場合に、スピンコート後の高分子層の膜厚が１０ｎｍ〜１９．９ｎｍの範囲内となるものであることが好ましい。このとき、スピンコート後の高分子層の膜厚は、１５ｎｍ〜１９．５ｎｍの範囲内であることがより好ましく、さらには１７ｎｍ〜１９ｎｍの範囲内であることが好ましい。スピンコート後の膜厚が上記範囲より薄いと、第一低分子層形成時に第一低分子層形成用溶媒に高分子層に含有される高分子材料等が多量に溶出して、高分子層および第一低分子層の特性が低下するおそれがあるからである。さらに、第一低分子層形成用溶媒に溶出することによって第一低分子層中に混入する高分子材料が増加すると、第一低分子層の高分子層との界面での高分子材料の含有比率が増加し、第一低分子層上に第二低分子層を蒸着した場合に、第一低分子層および第二低分子層の密着性（接合性）が低下するおそれがあるからである。また、スピンコート後の膜厚が上記範囲であれば、第一低分子層の形成に用いられる第一低分子層形成用溶媒に対する高分子層の溶解性を利用して、高分子層および第一低分子層の界面を消失させることができ、それによりその界面の密着性（接合性）を良好なものとすることができるからである。
【００８４】
なお、膜厚２０ｎｍの高分子層上に第一低分子層形成用溶媒をスピンコートする際には、実際に有機ＥＬ素子を作製する際の第一低分子層の成膜条件と同様の条件とすればよい。
【００８５】
上記のような高分子層とするためには、高分子層が硬化性材料を含有することが好ましい。これにより、安定して高分子層上に第一低分子層を積層することができるからである。
高分子層に用いられる硬化性材料としては、熱エネルギーまたは放射線の作用により硬化するものであることが好ましく、例えば、光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂等の硬化性樹脂、および、正孔注入性材料や正孔輸送性材料等において分子内に硬化性の官能基が導入されたもの等を挙げることができる。
【００８６】
硬化性樹脂としては、熱硬化性樹脂であっても光硬化性樹脂であってもよく、例えばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、シランカップリング剤、および、ビニル基、ビニレン基、アクリロイル基、メタクリロイル基などのエチレン性二重結合を分子内に２つ以上有する化合物等を挙げることができる。中でも、硬化性樹脂は、シランカップリング剤であることが好ましく、特にオルガノポリシロキサンであることが好ましい。このオルガノポリシロキサンとしては、例えば特開２０００−２４９８２１号公報に記載されているもの等を用いることができる。
硬化性樹脂を用いる場合には、硬化性樹脂と、正孔注入性材料や正孔輸送性材料等とを含有する高分子層とすることができる。
【００８７】
また、正孔注入性材料や正孔輸送性材料等に導入される硬化性の官能基としては、熱硬化性の官能基であっても光硬化性の官能基であってもよく、例えば、アクリロイル基やメタクリロイル基などのアクリル系の官能基、またはビニル基、ビニレン基、エポキシ基、イソシアネート基、シンナメート基、シンナモイル基、クマリン基、カルバゾール基等を挙げることができる。
分子内に硬化性の官能基が導入された正孔輸送性材料としては、例えば、構造内にビニル基を有するフルオレン誘導体、具体的には、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレニル−２，７−ジイル）−ａｌｔｏ−ｃｏ−（９，９−ジ−｛５−ペンテニル｝−フルオレニル−２，７−ジイル）］、ポリ［（９，９−ジ−｛５−ペンテニル｝−フルオレニル−２，７−ジイル）−ｃｏ−（４，４´−（Ｎ−（４−ｓｅｃ−ブチルフェニル））ジフェニルアミン）］を挙げることができる。
【００８８】
高分子層が、硬化性の官能基を含む正孔注入性材料や正孔輸送性材料等を含有する場合、混合防止層には、例えば、硬化反応を促進させるような硬化剤や、光反応を開始するための添加剤がさらに含有されていてもよい。例えば、正孔注入性材料や正孔輸送性材料等がエポキシ基を有する場合には、酸などの硬化剤が用いられ、正孔注入性材料や正孔輸送性材料等がエチレン性二重結合を有する場合には、光重合開始剤が用いられる。
【００８９】
さらに、高分子層は、必要に応じて塗布性改良剤などの添加剤を含有していてもよい。
【００９０】
高分子層が、正孔注入性材料や正孔輸送性材料等とは別に、硬化性材料を含有する場合、上記の硬化剤や光反応開始剤等の添加剤を含めた硬化性組成物の含有量は、層の硬化性と特性との兼ね合いから適宜選択され、高分子層中にて１０重量％〜８０重量％であることが好ましく、２０重量％〜７０重量％であることがより好ましい。
また、高分子層が、硬化性の官能基を含む正孔注入性材料や正孔輸送性材料等を含有する場合、上記の硬化剤や光反応開始剤等の添加剤の添加量は、層の硬化性と特性との兼ね合いから適宜選択される。
【００９１】
さらに、上述のような高分子層とするために、高分子層に光開始剤等を含有させてもよい。例えば、Applied physics letter, Vol 81, (2002)に記載されているような光開始剤等を、導電性高分子に混合することにより、紫外線照射によって硬化させることができる。
【００９２】
高分子層の膜厚は、高分子層の機能に応じて適宜選択される。例えば、高分子層が正孔輸送層である場合、高分子層の膜厚は、陽極から注入された正孔を発光層に輸送する機能が十分に発揮される厚みであれば特に限定されるものではない。また例えば、高分子層が正孔注入層である場合、高分子層の膜厚は、陽極から発光層に正孔を注入する機能が十分に発揮される厚みであれば特に限定されるものではない。具体的には、高分子層の膜厚は、１０ｎｍ〜１００ｎｍ程度とすることができ、中でも１５ｎｍ〜７０ｎｍの範囲内であることが好ましく、特に２０ｎｍ〜４０ｎｍの範囲内であることが好ましい。
【００９３】
高分子層の形成方法としては、例えば、インクジェット法、スピンコート法、キャスティング法、ディッピング法、バーコート法、ブレードコート法、ロールコート法、グラビアコート法、フレキソ印刷法、スプレーコート法等を挙げることができる。
【００９４】
また、高分子層が硬化性材料を含有する場合、硬化性材料と正孔注入性材料または正孔輸送性材料等とが溶媒に分散もしくは溶解された高分子層形成用塗工液を塗布し、硬化処理を行うことにより、高分子層を形成することができる。
例えば、硬化性材料がオルガノポリシロキサンを含む場合には、溶媒としては、エタノール、イソプロパノール等のアルコール系が好ましく用いられる。
また、硬化処理としては、熱エネルギーの付与または放射線の照射が挙げられる。
【００９５】
さらに、高分子層に含有される高分子材料が上記低分子材料を高分子量化したものである場合には、低分子材料が溶媒に分散もしくは溶解された高分子層形成用塗工液を塗布し、高分子量化を行うことにより、高分子層を形成することができる。
【００９６】
（４）その他の層
本実施態様における有機ＥＬ層は、高分子層、第一低分子層および第二低分子層の外に、他の有機層を有していてもよい。他の有機層としては、高分子層、第一低分子層および第二低分子層のそれぞれの機能に応じて、適宜選択される。
例えば図２に示すように、有機ＥＬ層を、他の有機層９と高分子層４と第一低分子層５と第二低分子層６と他の有機層１０とが積層されたもの等とすることができる。
【００９７】
例えば、高分子層が正孔輸送層であり、第一低分子層および第二低分子層が発光層である場合、他の有機層としては正孔注入層、電子輸送層等を挙げることができる。また例えば、高分子層および第一低分子層が正孔輸送層であり、第二低分子層が発光層である場合も、他の有機層としては正孔注入層、電子輸送層等を挙げることができる。
【００９８】
陽極および発光層の間、あるいは陽極および正孔輸送層の間には、正孔注入層が形成されていてもよい。正孔注入層の構成材料としては、発光層内への電子の注入を安定化させることができる材料であれば特に限定されるものではなく、例えば、アリールアミン誘導体、フタロシアニン誘導体、カルバゾール誘導体や、ポリアニリン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体等の導電性高分子などを挙げることができる。具体的には、アリールアミン誘導体としては、ビス（Ｎ−（１−ナフチル−Ｎ−フェニル）ベンジジン（α−ＮＰＤ）、Ｎ，Ｎ´−ビス−（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ´−ビス−（フェニル）−ベンジジン（ＴＰＤ）、コポリ［３，３´−ヒドロキシ−テトラフェニルベンジジン／ジエチレングリコール］カーボネート（ＰＣ−ＴＰＤ−ＤＥＧ）、４，４，４−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）等が挙げられる。カルバゾール誘導体としては、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）等が挙げられ、ポリチオフェン誘導体としてはポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリスチレンスルホン酸（ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ）等が挙げられる。
【００９９】
また、正孔注入層の構成材料としては、ポルフィリン誘導体やトリフェニルアミン誘導体などにルイス酸や四フッ化テトラシアノキノジメタン（Ｆ４−ＴＣＮＱ）、塩化鉄、バナジウムやモリブデンなど無機の酸化物などを混合し、導電性を高くした材料を用いることもできる。
さらに、正孔注入層には、金属酸化物、炭化物などの無機材料を用いることもできる。例えば、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化アルミニウムおよび酸化チタン等の金属酸化物；アモルファスカーボン、Ｃ６０、カーボンナノチューブ等の炭化物が挙げられる。
【０１００】
また、正孔注入層には、電極との結合基をもつ材料を用いることもできる。電極との結合基をもつ材料としては、リン酸化合物、カルボン酸化合物、スルホン酸化合物、シランカップリング剤等を挙げることができる。具体的には、４−（トリフルオロメチル）ベンゼンスルホニルクロリド、４‐クロロフェニルホスホロジクロリダート、９−フルオレニルメチルクロロホーメート等が挙げられる。
【０１０１】
正孔注入層の厚みとしては、正孔注入機能が十分に発揮される厚みであれば特に限定されるものではない。また、正孔注入層の形成方法としては、塗布法および蒸着法のいずれも用いることができる。
【０１０２】
また、発光層および陰極の間、あるいは発光層および電子注入層の間には、電子輸送層が形成されていてもよい。電子輸送層の構成材料としては、陰極から注入された電子を発光層内へ輸送することが可能な材料であれば特に限定されるものではなく、例えば、オキサジアゾール類、トリアゾール類、フェナントロリン類、シロール誘導体、シクロペンタジエン誘導体、アルミニウム錯体等を挙げることができる。具体的には、オキサジアゾール誘導体としては（２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール）（ＰＢＤ）等が挙げられ、フェナントロリン類としてはバソキュプロイン、バソフェナントロリン等が挙げられ、アルミニウム錯体としてはトリス（８−キノリノール）アルミニウム錯体（Ａｌｑ３）、ビス（２−メチル−８−キノリラト）(ｐ−フェニルフェノラート)アルミニウム錯体（ＢＡｌｑ）等が挙げられる。
電子輸送層の厚みとしては、電子輸送機能が十分に発揮される厚みであれば特に限定されるものではない。また、電子輸送層の形成方法としては、蒸着法を用いることができる。
【０１０３】
さらに、発光層および陰極の間、あるいは電子輸送層および陰極の間には、電子注入層が形成されていてもよい。電子注入層の構成材料は、発光層内への電子の注入を安定化させることができる材料であれば特に限定されるものではなく、例えば、ストロンチウム、カルシウム、リチウム、セシウム等のアルカリ金属またはアルカリ土類金属の金属単体；酸化マグネシウム、酸化ストロンチウム、酸化リチウム等のアルカリ金属またはアルカリ土類金属の酸化物；フッ化リチウム、フッ化マグネシウム、フッ化ストロンチウム、フッ化カルシウム、フッ化バリウム、フッ化セシウム等のアルカリ金属またはアルカリ土類金属のフッ化物；ポリメチルメタクリレートポリスチレンスルホン酸ナトリウム等のアルカリ金属の有機錯体などを挙げることができる。
電子注入層の厚みとしては、電子注入機能が十分に発揮される厚みであれば特に限定されるものではない。また、電子注入層の形成方法としては、蒸着法を用いることができる。
【０１０４】
２．第一電極層および第二電極層
本実施態様における第一電極層および第二電極層は、いずれが陽極であっても陰極であってもよいが、本実施態様の有機ＥＬ素子を作製する際には、第一電極層上に、高分子層、第一低分子層および第二低分子層の順に積層することが好ましいことから、第一電極層が陽極、第二電極層が陰極であることが好ましい。一般に、有機ＥＬ素子を作製する際には、陽極側から積層する方が安定して有機ＥＬ素子を作製することができるからである。
【０１０５】
第一電極層および第二電極層のうち、光の取出し面となる電極は透明である必要がある。一方、光の取出し面と反対側の電極は、透明であってもなくてもよい。
【０１０６】
また、第一電極層および第二電極層は抵抗が小さいことが好ましく、一般には導電性材料である金属材料が用いられるが、有機化合物または無機化合物を用いてもよい。
【０１０７】
陽極に用いられる材料としては、正孔が注入しやすいように仕事関数の大きい導電性材料を用いることが好ましい。例えば、Ａｕ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｍｏ、アルカリ金属、アルカリ土類金属等の金属；これらの金属の酸化物；ＡｌＬｉ、ＡｌＣａ、ＡｌＭｇ等のＡｌ合金、ＭｇＡｇ等のＭｇ合金、Ｎｉ合金、Ｃｒ合金、アルカリ金属の合金、アルカリ土類金属の合金等の合金；酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化インジウム等の無機酸化物；金属ドープされたポリチオフェン、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリアルキルチオフェン誘導体、ポリシラン誘導体等の導電性高分子；α−Ｓｉ、α−ＳｉＣ；などが挙げられる。これらの導電性材料は、単独で用いても、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。２種類以上を用いる場合には、各材料からなる層を積層してもよい。
【０１０８】
陰極に用いられる材料としては、電子が注入しやすいように仕事関数の小さい導電性材料を用いることが好ましい。例えば、ＭｇＡｇ等のマグネシウム合金、ＡｌＬｉ、ＡｌＣａ、ＡｌＭｇ等のアルミニウム合金、Ｌｉ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ等のアルカリ金属類およびアルカリ土類金属類の合金などが挙げられる。
【０１０９】
第一電極層および第二電極層の成膜方法としては、一般的な電極の形成方法を用いることができ、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、ＥＢ蒸着法、イオンプレーティング法等の物理的蒸着（ＰＶＤ）法、あるいは、化学的蒸着（ＣＶＤ）法などを挙げることができる。また、第一電極層および第二電極層のパターニング方法としては、所望のパターンに精度よく形成することができる方法であれば特に限定されるものではないが、具体的にはフォトリソグラフィー法等を挙げることができる。
【０１１０】
３．基板
本実施態様に用いられる基板は、第一電極層、有機ＥＬ層および第二電極層を支持するものである。
第一電極層が所定の強度を有する場合には、第一電極層自体が支持体となり得るが、所定の強度を有する基板上に第一電極層が形成されていてもよい。
【０１１１】
基板としては、特に限定されるものではないが、一般的には基板側を光の取出し面とすることが好ましいことから、透明であることが好ましい。このような基板としては、例えばソーダ石灰ガラス、アルカリガラス、鉛アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラス、シリカガラス等のガラス基板；フィルム状に成形が可能な樹脂基板；などを用いることができる。
樹脂基板に用いられる樹脂としては、耐溶剤性および耐熱性の比較的高いものであることが好ましい。具体的には、フッ素系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニル、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリアミド、ポリアセタール、ポリエステル、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリスルホン、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルサルフォン、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、液晶性ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリミクロイキシレンジメチレンテレフタレート、ポリオキシメチレン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアクリレート、アクリロニトリル-スチレン樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、シリコーン樹脂、非晶質ポリオレフィン等が挙げられる。また、これらの共重合体を用いることもできる。さらに必要に応じて、水分や酸素等のガスを遮断するガスバリア性を有する基板を用いてもよい。
【０１１２】
基板の厚みとしては、基板の構成材料および有機ＥＬ素子の用途により適宜選択される。具体的には、基板の厚みは、０．００５ｍｍ〜５ｍｍ程度である。
【０１１３】
II．第二実施態様
本発明の有機ＥＬ素子の第二実施態様は、第一電極層と、上記第一電極層上に形成され、発光層を含む３層以上の有機層を有する有機ＥＬ層と、上記有機ＥＬ層上に形成された第二電極層とを有する有機ＥＬ素子であって、上記有機ＥＬ層が、上記有機層として、高分子層と、上記高分子層上に直に形成され、塗膜である第一低分子層と、上記第一低分子層上に直に形成され、蒸着膜である第二低分子層とを有し、上記第一低分子層および上記第二低分子層が同一の材料を含有することを特徴とするものである。
【０１１４】
従来、高分子層上に直に低分子材料を蒸着して低分子層を積層した場合に、低分子層（蒸着膜）の表面性状が海島状の構造等となり、高分子層および低分子層（蒸着膜）間の界面の密着性（接合性）が悪くなることがあった。これに対して、本実施態様によれば、第一低分子層が塗膜であるので、第一低分子層の形成に用いられる第一低分子層形成用溶媒に対する高分子層の溶解性を利用して、高分子層および第一低分子層の界面を消失させることができ、その界面の密着性（接合性）を良好なものとすることができる。
【０１１５】
また本実施態様によれば、第一低分子層および第二低分子層が同一の材料を含有するので、第一低分子層および第二低分子層間の界面に、同一の材料同士による結合性をもたせることができる。このとき、マクロ的には界面が形成されているが、ミクロ的には界面が部分的に消失していると考えられる。これにより、第一低分子層および第二低分子層間の界面の密着性（接合性）を高めることができる。
【０１１６】
同一の材料による第一低分子層および第二低分子層間の界面での結合としては、必ずしも界面全面で結合が形成されている必要はない。所望の界面の密着性（接合性）、すなわち所望の寿命特性が得られれば、界面にてミクロ的に部分的な結合が形成されている場合でも、有効である。
【０１１７】
このように本実施態様においては、高分子層および第二低分子層（蒸着膜）の界面の密着性（接合性）が悪い場合に、高分子層および第二低分子層（蒸着膜）の間に第一低分子層（塗膜）を介在させることにより、高分子層と第一低分子層と第二低分子層とのそれぞれの界面の密着性（接合性）を高めることができ、またそれらの界面の密着性（接合性）を安定して保つことができる。その結果、寿命特性を向上させることが可能である。
【０１１８】
本実施態様においては、高分子層および第二低分子層（蒸着膜）の密着安定性が悪い場合に、高分子層および第二低分子層（蒸着膜）の間に、第二低分子層に含有される材料と同一の材料を用いて第一低分子層（塗膜）を形成するだけで、高分子層と第一低分子層と第二低分子層とのそれぞれの密着安定性を高めることができるのである。
例えば、正孔輸送層（高分子層）上に発光層（低分子層）を積層する際に、正孔輸送層（高分子層）上に直に発光層（低分子層）の蒸着膜を積層すると層間の密着安定性が悪い場合、正孔輸送層（高分子層）上に発光層の塗膜（第一低分子層）および発光層の蒸着膜（第二低分子層）の順に積層することにより、各層間の密着安定性を高め、寿命特性を向上させることができるのである。
【０１１９】
高分子層上に直に第二低分子層を積層した場合に、高分子層および第二低分子層間の界面の密着性（接合性）が悪くなるのは、高分子層の表面エネルギーと第二低分子層の構成材料の表面エネルギーとの関係によるものと考えられる。表面エネルギーを考慮すると、第一低分子層の構成材料としては、高分子層の表面エネルギーと第二低分子層の構成材料の表面エネルギーとの中間の表面エネルギーを有するものを用いるのが望ましいと想定される。しかしながら本実施態様においては、第一低分子層が塗膜であり、第一低分子層および第二低分子層が同一の材料を含有していればよく、第一低分子層の構成材料としては、高分子層に対して表面エネルギー等を考慮する必要がない。これは、上述したように、第一低分子層の形成に用いられる第一低分子層形成用溶媒に対する高分子層の溶解性を利用して、高分子層および第一低分子層の界面を消失させることができ、それによりその界面の密着性（接合性）を良好なものとすることができるからである。
したがって本実施態様は、第一低分子層の材料選択性の幅が広いという利点も有する。
【０１２０】
また本実施態様においては、高分子層および第二低分子層（蒸着膜）の界面の密着性（接合性）が悪い場合に、高分子層および第二低分子層（蒸着膜）の間に第一低分子層（塗膜）を介在させることにより、特に煩雑な処理を要することなく、寿命特性の向上を図ることが可能である。
【０１２１】
なお、第一電極層、有機ＥＬ層および第二電極層等については、上記第一実施態様に詳しく記載したので、ここでの説明は省略する。
【０１２２】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【０１２３】
以下、本発明について実施例および比較例を用いて具体的に説明する。
【０１２４】
［参考例１］
低分子層（塗膜）、低分子層（蒸着膜）および低分子層（塗膜/蒸着膜）のモルフォロジーを観察するために、次のような実験を行った。
まず、ガラス基板上に、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）の薄膜（厚み：１５０ｎｍ）をスパッタリング法により成膜して、電極を形成した。電極が形成された基板を洗浄し、ＵＶオゾン処理を施した。
その後、大気中にて、ＩＴＯ薄膜上にポリエチレンジオキシチオフェン−ポリスチレンスルホン酸（略称：「ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ」）の水溶液をスピンコート法により塗布し、乾燥させて、厚み２０ｎｍの正孔注入層を形成した。
次に、低酸素（酸素濃度：０．１ｐｐｍ以下）、低湿度（水蒸気濃度：０．１ｐｐｍ以下）状態のグローブボックス中にて、上記正孔注入層上に熱硬化性ＴＦＢの溶液（溶媒：キシレン）をスピンコート法により塗布し、乾燥後、硬化させて、高分子層（厚み：２０ｎｍ）を形成した。
さらに、一部の基板について、高分子層上にＣＢＰの溶液（溶媒：トルエン）をスピンコート法により塗布し、乾燥させて、第一低分子層を形成した（厚さ：４０ｎｍまたは２７ｎｍ）。
続いて、一部の基板について、高分子層上または第一低分子層上に、真空中（圧力：５×１０-5Ｐａ）にて、ＣＢＰの薄膜（厚み：１０ｎｍ）を抵抗加熱蒸着法により成膜し、第二低分子層を形成した。
【０１２５】
これらの基板についてそれぞれ、ＡＦＭで表面を観察し、表面粗さを測定した。それぞれの基板表面の算術平均粗さを表１に示す。また、図３に試験No.1、図４に試験No.2、図５に試験No.3、図６に試験No.4のそれぞれのＡＦＭ写真を示す。
【０１２６】
【表１】
2009021343.tif 000003
【０１２７】
試験No.1より、高分子層は、Ｒａが１ｎｍ以下であり、平坦な表面であることがわかる。
一方、試験No.4では、海島状の構造をとっており、Ｒａも７ｎｍと高かった。これは、高分子層の構成材料と第二低分子層の構成材料との密着性が悪いことを示している。
これに対し、試験No.2,3では、いずれの第二低分子層も表面が平坦で、Ｒａも０．６ｎｍ、０．７ｎｍと小さかった。高分子層および第一低分子層間では、高分子層が第一低分子層形成用塗工液中の溶媒に溶解することによって、層間の密着性が安定化したと考えられる。また、第一低分子層および第二低分子層間は、同一の材料であるために密着性が良好であったと考えられる。
【０１２８】
［参考例２］
まず、ガラス基板上に、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）の薄膜（厚み：１５０ｎｍ）をスパッタリング法により成膜して、電極を形成した。電極が形成された基板を洗浄し、ＵＶオゾン処理を施した。
その後、大気中にて、ＩＴＯ薄膜上にポリエチレンジオキシチオフェン−ポリスチレンスルホン酸（略称：「ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ」）の水溶液をスピンコート法により塗布し、乾燥させて、厚み２０ｎｍの正孔注入層を形成した。
次に、低酸素（酸素濃度：０．１ｐｐｍ以下）、低湿度（水蒸気濃度：０．１ｐｐｍ以下）状態のグローブボックス中にて、上記正孔注入層上に熱硬化性ＴＦＢの溶液（溶媒：キシレン）をスピンコート法により塗布し、乾燥後、硬化させて、高分子層（厚み：２０ｎｍ）を形成した。
さらに、高分子層上に第一低分子層形成用溶媒としてトルエンをスピンコートした。スピンコートの際には、トルエンを滴下後すみやかに回転を開始し、回転数１５００ｒｐｍで１４秒間回転させた。スピンコート後の基板を乾燥、硬化させ、高分子層の膜厚を測定したところ、１８ｎｍであった。
【０１２９】
［実施例１］
まず、ガラス基板上に、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）の薄膜（厚み：１５０ｎｍ）をスパッタリング法により成膜して、陽極を形成した。陽極が形成された基板を洗浄し、ＵＶオゾン処理を施した。その後、大気中にて、ＩＴＯ薄膜上にポリエチレンジオキシチオフェン−ポリスチレンスルホン酸（略称：「ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ」）の水溶液をスピンコート法により塗布し、乾燥させて、正孔注入層（厚み：２０ｎｍ）を形成した。
【０１３０】
次に、低酸素（酸素濃度：０．１ｐｐｍ以下）、低湿度（水蒸気濃度：０．１ｐｐｍ以下）状態のグローブボックス中にて、上記正孔注入層上に熱硬化性ＴＦＢの溶液（溶媒：キシレン）をスピンコート法により塗布し、乾燥後、硬化させて、正孔輸送層（厚み：２０ｎｍ）を形成した。
【０１３１】
次いで、上記正孔輸送層上に、ＣＢＰとＴＢＰの混合溶液（溶媒：トルエン）をスピンコートし、発光層（塗布）（厚み：１７ｎｍ）を形成した。なお、混合溶液におけるＣＢＰとＴＢＰの重量比を、ＣＢＰ／ＴＢＰ＝９５／５となるようにした。
さらに、発光層（塗布）まで形成された基板に対し、真空中（圧力：５×１０-5Ｐａ）にて、ＣＢＰとＴＢＰを抵抗加熱蒸着法により共蒸着して成膜し、発光層（蒸着）（厚み：４０ｎｍ）を形成した。なお、成膜された膜中におけるＣＢＰとＴＢＰの体積比を、ＣＢＰ／ＴＢＰ＝９５／５となるようにした。
【０１３２】
次いで、発光層（蒸着）上に、ＢＡｌｑ（厚み：４０ｎｍ）、Ａｌｑ3（厚み：２０ｎｍ）、ＬｉＦ（厚み：０．５ｎｍ）、Ａｌ（厚み：１５０ｎｍ）をこの順で抵抗加熱蒸着法により成膜し、正孔ブロック層、電子輸送層、陰極を形成した。
続いて、低酸素（酸素濃度：０．１ｐｐｍ以下）、低湿度（水蒸気濃度：０．１ｐｐｍ以下）状態のグローブボックス中にて、無アルカリガラスにより封止し、有機ＥＬ素子を得た。
【０１３３】
得られた有機ＥＬ素子の陽極と陰極の間に電圧を印加し、基板平面に対して垂直な方向へ発光された光の輝度を測定したところ、電流効率は最大で２．７ｃｄ／Ａであった。また、輝度が１０００ｃｄ／ｍ2となるように電流を設定し、定電流を印加しつづけたときに輝度が５００ｃｄ／ｍ2まで低下する時間（輝度半減寿命）を測定したところ、７１時間であった。
また、有機ＥＬ素子を肉眼で観察した範囲では、ダークスポット等の発光欠陥は生じていなかった。
【０１３４】
［実施例２］
実施例１において、発光層（塗布）の厚みを１３ｎｍとし、発光層（蒸着）の厚みを５０ｎｍとした以外は、実施例１と同様にして、有機ＥＬ素子を得た。
得られた有機ＥＬ素子の陽極と陰極の間に電圧を印加し、基板平面に対して垂直な方向へ発光された光の輝度を測定したところ、電流効率は最大で２．７ｃｄ／Ａであった。また、輝度が１０００ｃｄ／ｍ2となるように電流を設定し、定電流を印加しつづけたときに輝度が５００ｃｄ／ｍ2まで低下する時間（輝度半減寿命）を測定したところ、６４時間であった。
また、有機ＥＬ素子を肉眼で観察した範囲では、ダークスポット等の発光欠陥は生じていなかった。
【０１３５】
［比較例１］
実施例１において、発光層（塗布）の厚みを５５ｎｍとし、発光層（蒸着）を形成しなかった以外は、実施例１と同様にして、有機ＥＬ素子を得た。
得られた有機ＥＬ素子の陽極と陰極の間に電圧を印加し、基板平面に対して垂直な方向へ発光された光の輝度を測定したところ、電流効率は最大で２．２ｃｄ／Ａであった。また、輝度が１０００ｃｄ／ｍ2となるように電流を設定し、定電流を印加しつづけたときに輝度が５００ｃｄ／ｍ2まで低下する時間（輝度半減寿命）を測定したところ、１９時間であった。
また、有機ＥＬ素子を肉眼で観察した範囲では、ダークスポット等の発光欠陥は生じていなかった。
【０１３６】
［比較例２］
実施例１において、発光層（塗布）を形成せず、発光層（蒸着）の厚みを５５ｎｍとした以外は、実施例１と同様にして、有機ＥＬ素子を得た。
得られた有機ＥＬ素子の陽極と陰極の間に電圧を印加し、基板平面に対して垂直な方向へ発光された光の輝度を測定したところ、電流効率は最大で３．０ｃｄ／Ａであった。また、輝度が１０００ｃｄ／ｍ2となるように電流を設定し、定電流を印加しつづけたときに輝度が５００ｃｄ／ｍ2まで低下する時間（輝度半減寿命）を測定したところ、３０時間であった。
また、有機ＥＬ素子を肉眼で観察した範囲では、ダークスポット等の発光欠陥は生じていなかった。
【０１３７】
［評価］
実施例１，２および比較例１，２の有機ＥＬ素子の寿命特性を図７に示す。発光層（塗布）および発光層（蒸着）の膜厚比が３：７であるときに、最も良い寿命特性が得られた。
【図面の簡単な説明】
【０１３８】
【図１】本発明の有機ＥＬ素子の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の有機ＥＬ素子の他の例を示す概略断面図である。
【図３】試験No.1のＡＦＭ写真である。
【図４】試験No.2のＡＦＭ写真である。
【図５】試験No.3のＡＦＭ写真である。
【図６】試験No.4のＡＦＭ写真である。
【図７】実施例および比較例の有機ＥＬ素子の寿命特性を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１３９】
１  …  有機ＥＬ素子
２  …  基板
３  …  第一電極層
４  …  高分子層
５  …  第一低分子層
６  …  第二低分子層
７  …  有機ＥＬ層
８  …  第二電極層
９，１０  …  他の有機層
【図１】
2009021343.tif 000004
【図２】
2009021343.tif 000005
【図７】
2009021343.tif 000006
【図３】
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【図４】
2009021343.tif 000008
【図５】
2009021343.tif 000009
【図６】
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