JP2017084721A

JP2017084721A - 有機ｅｌ素子の製造方法

Info

Publication number: JP2017084721A
Application number: JP2015214530A
Authority: JP
Inventors: 英司岸川; Eiji KISHIKAWA; 進一森島; Shinichi Morishima; 真人赤對; Masato Akatsui; 匡哉下河原; Masaya Shimogawara
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 2015-10-30
Filing date: 2015-10-30
Publication date: 2017-05-18
Also published as: WO2017073409A1

Abstract

【課題】生産性の向上を図れ、貼合法において界面での電子輸送性の高い有機ＥＬ素子の製造方法を提供する。
【解決手段】一実施形態に係る有機ＥＬ素子１の製造方法は、陽極ＰＥ及び少なくとも一つの有機層ＯＬが第１の基材Ｓ１上に設けられた第１の構造体１０と、陰極ＮＥ及び少なくとも一つの有機層が第２の基材Ｓ２上に設けられた第２の構造体２０とを準備する工程と、第１及び第２の構造体を貼り合わせる工程とを備え、貼り合わせる工程では、所定のガラス転移温度から１０℃以上高い温度で第１及び第２の構造体を加熱し、上記所定のガラス転移温度は、上記第１の構造体のうち第１の基材と反対側の第１の有機層ＯＬ１のガラス転移温度と、上記第２の構造体のうち上記第２の基材と反対側の第２の有機層ＯＬ２のガラス転移温度のうちより高くないガラス転移温度である。
【選択図】図２

Description

本発明は、有機ＥＬ素子の製造方法に関する。

有機エレクトロルミネッセンス(有機ＥＬ)素子の製造方法として、特許文献１に記載されている方法が知られている。特許文献１に記載の方法では、生産性の観点から、特許文献１に記載の逐次成膜法に対して貼合法を採用している。具体的には、陽極及び陰極の一方の電極上に反応性置換基を有する有機化合物を含有する第１の有機層を少なくとも一層形成し、他方の電極上に第２の有機層を少なくとも一層形成し、第１の有機層と第２の有機層とを互いに対向させて貼り合わせて有機ＥＬ素子を製造している。特許文献１記載の技術では、貼り合わせの際には、第１及び第２の有機層のガラス転移温度以下の温度で第１及び第２の有機層を加熱して貼り合わせている。この際の加熱条件としては、例えば、１００℃で１時間の加熱が例示されている。また、第１及び第２の有機層を接合する際に、第１の有機層が有する反応性置換基を活性化させる活性化光線を照射する形態も開示されている。

国際公開２００７／１４８６４９号

特許文献１に記載の技術では、特許文献１記載の第１及び第２の有機層を貼合法により貼り合わせる際に、ガラス転移温度以下の温度を利用しているため、加熱時間が長くなり、生産性が低下する。また、活性化光線を照射すると、第１及び第２の有機層以外の層が劣化し、界面での電子輸送性が低下する恐れがある。

したがって、本発明は、生産性の向上を図れ、貼合法において界面での電子輸送性の高い有機ＥＬ素子の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の一側面に係る有機ＥＬ素子の製造方法は、陽極及び第１の有機層を第１の基材上に有しており上記第１の有機層が上記第１の基材に対して最も外側に位置している第１の構造体を準備すると共に、陰極及び第２の有機層を第２の基材上に有しており上記第２の有機層が上記第２の基材に対して最も外側に位置している第２の構造体を準備する工程と、上記第１の構造体が有する上記第１の有機層と上記第２の構造体が有する第２の有機層を対向させるように、上記第１及び第２の構造体を貼り合わせる工程と、を備える。上記貼り合わせる工程では、所定のガラス転移温度から１０℃以上高い温度で上記第１及び第２の構造体を加熱して上記第１及び第２の構造体を貼り合わせる。上記所定のガラス転移温度は、上記第１の構造体が有する上記第１の有機層のガラス転移温度と、上記第２の構造体が有する第２の有機層のガラス転移温度のうち、より高くないガラス転移温度である。

上記製造方法では、第１及び第２の構造体を予め準備した後に、それらを貼り合わせて有機ＥＬ素子が製造される。第１及び第２の構造体を貼り合わせる際の加熱温度が前述した条件を満たすことで、例えば、上記所定のガラス転移温度以下で加熱する場合より、加熱時間を短くできると共に、製造された有機ＥＬ素子において、第１及び第２の構造体の界面での密着性が向上し、キャリア移動が阻害されにくい。その結果、有機ＥＬ素子の生産性の向上が図れると共に、貼合法において界面での電子輸送性の向上も図れる。

上記第１及び第２の有機層のうち上記所定のガラス転移温度を有する有機層は、上記所定のガラス転移温度を有すると共に、分子量が１０００以上の有機物を含んでいてもよい。分子量が１０００以上である有機物は結晶化が生じにくいので、上記加熱条件において、より高い温度を実現可能である。その結果、生産性の向上が更に図れる。

本発明によれば、生産性の向上を図れ、貼合法において界面での電子輸送性の高い有機ＥＬ素子の製造方法を提供できる。

図１は、一実施形態に係る有機ＥＬ素子の概略構成を示す模式図である。図２（ａ）、図２（ｂ）及び図２（ｃ）は、一実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法を説明するための図面である。図３は、実施例１〜３及び参考例１〜３で使用する有機ＥＬ素子の概略構成を示す模式図である。図４（ａ）及び図４（ｂ）は、実施例１用、実施例２用、参考例１用及び参考例２用の有機ＥＬ素子を製造するために準備した第１及び第２の構造体の概略構成を示す模式図である。図５（ａ）及び図５（ｂ）は、実施例３用の有機ＥＬ素子を製造するために準備した第１及び第２の構造体の概略構成を示す模式図である。図６（ａ）及び図６（ｂ）は、参考例３用の有機ＥＬ素子を製造するために準備した第１及び第２の構造体の概略構成を示す模式図である。図７は、実施例１、実施例２、参考例１及び参考例２の結果を示す図面である。図８は、実施例１、実施例３及び参考例３の結果を示す図面である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。同一の要素には同一符号を付する。重複する説明は省略する。図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。

図１に模式的に示したように、一実施形態に係る有機ＥＬ素子１は、第１及び第２の基材Ｓ１，Ｓ２と、陽極ＰＥと、陰極ＮＥと、複数の有機層ＯＬとを備える。図１に示した形態では、陽極ＰＥと陰極ＮＥとの間に５つの有機層ＯＬを含むが、後述するように、有機層ＯＬの数は、５つに限定されない。有機ＥＬ素子１は、陽極ＰＥから光を出射する形態及び陰極ＮＥ側から光を出射する形態を取り得るが、以下では断らない限り、陽極ＰＥから光を出射する形態を説明する。

第１の基材Ｓ１は、陽極ＰＥ及び少なくとも一つの有機層ＯＬを支持する支持体である。第１の基材Ｓ１は、可視光（波長４００ｎｍ〜８００ｎｍの光）に対して透光性を有する。

第１の基材Ｓ１は、例えば、ガラス基板またはプラスチック材料を含むプラスチックフィルムである。プラスチック材料の例は、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）；ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル樹脂；ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、環状ポリオレフィン等のポリオレフィン樹脂；ポリアミド樹脂；ポリカーボネート樹脂；ポリスチレン樹脂；ポリビニルアルコール樹脂；エチレン−酢酸ビニル共重合体のケン化物；ポリアクリロニトリル樹脂；アセタール樹脂；ポリイミド樹脂；エポキシ樹脂である。

これらの樹脂のなかでも、耐熱性が高く、線膨張率が低く、かつ、製造コストが低いことから、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂が好ましく、ＰＥＴ、ＰＥＮが特に好ましい。これらの樹脂は、１種を単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。

第１の基材Ｓ１の表面上には、バリア膜が形成されていてもよい。バリア膜は、例えば、ケイ素、酸素及び炭素からなる膜、又は、ケイ素、酸素、炭素及び窒素からなる膜であり得る。具体的には、バリア膜の材料の例は、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素等である。バリア膜の厚さの例は、１００ｎｍ以上１０μｍ以下である。

第１の基材Ｓ１には、有機ＥＬ素子１を駆動するための駆動回路（例えば、薄膜トランジスタなどを含む回路）が形成されていてもよい。このような駆動回路は、通常、透明材料から構成される。

第２の基材Ｓ２は、例えば、ガラス基板またはプラスチック材料を含むプラスチックフィルムである。プラスチック材料の例は、第１の基材Ｓ１におけるプラスチック材料の例と同様である。第２の基材Ｓ２は、後述する有機ＥＬ素子の製造方法において、陰極ＮＥ及び少なくとも一つの有機層ＯＬの支持体として機能する。

陽極ＰＥには、金属酸化物、金属硫化物及び金属などからなる薄膜を用いることができ、具体的には酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、インジウム錫酸化物（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ：略称ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩｎｄｉｕｍＺｉｎｃＯｘｉｄｅ：略称ＩＺＯ）、金、白金、銀、及び銅などからなる薄膜が用いられる。有機ＥＬ素子１が第１の基材Ｓ１側から光を出射する形態では、陽極ＰＥには光透過性を示す電極が用いられる。

陰極ＮＥの材料としては、仕事関数が小さく、有機ＥＬ素子１が有する後述する発光層への電子注入が容易で、電気伝導度の高い材料が好ましい。陽極ＰＥ側から光を取り出す構成の有機ＥＬ素子１では、発光層から放射される光を陰極ＮＥで陽極ＰＥ側に反射するために、陰極ＮＥの材料としては可視光反射率の高い材料が好ましい。陰極ＮＥには、例えばアルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属および周期表の１３族金属などを用いることができる。陰極ＮＥとしては導電性金属酸化物および導電性有機物などからなる透明導電性電極を用いることができる。

陽極ＰＥと陰極ＮＥとの間に設けられる複数の有機層ＯＬのうちの一つは発光層である。発光層は、所定の波長の光を発光する機能を有する有機層ＯＬである。発光層は、通常、主として蛍光及び／又はりん光を発光する有機物、或いは、該有機物とこれを補助するドーパントとから形成される。ドーパントは、例えば発光効率を向上させるため、あるいは、発光波長を変化させるために加えられる。発光層に含まれる有機物は、低分子化合物でも高分子化合物でもよい。発光層を構成する発光材料としては、例えば公知の色素系材料、金属錯体系材料、高分子系材料、ドーパント材料を挙げることができる。

陽極ＰＥと発光層との間に設けられる有機層ＯＬの例としては、正孔注入層及び正孔輸送層が挙げられる。陰極ＮＥと発光層との間に設けられる層の例としては、電子注入層及び電子輸送層が挙げられる。正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層及び電子注入層のそれぞれの材料としては、公知の材料を用いることができる。

正孔注入層は、陽極ＰＥから発光層への正孔注入効率を改善する機能を有する有機層ＯＬである。正孔輸送層は、陽極ＰＥ、正孔注入層または陽極ＰＥにより近い正孔輸送層から発光層への正孔注入を改善する機能を有する層である。正孔注入層および／または正孔輸送層が電子の輸送を堰き止める機能を有する場合には、これらの層が電子ブロック層と称される場合もある。

電子注入層は、陰極ＮＥから発光層への電子注入効率を改善する機能を有する層である。電子輸送層は、陰極ＮＥ、電子注入層または陰極ＮＥにより近い電子輸送層からの電子注入を改善する機能を有する層である。電子輸送層には公知の電子輸送材料を用いることができる。電子注入層および／または電子輸送層が正孔の輸送を堰き止める機能を有する場合には、これらの層が正孔ブロック層と称される場合もある。

上述した各種の有機層ＯＬを含む有機ＥＬ素子１の層構成の例を以下に示す。
ａ）陽極／発光層／陰極
ｂ）陽極／正孔注入層／発光層／陰極
ｃ）陽極／正孔輸送層／発光層／陰極
ｄ）陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極
ｅ）陽極／正孔注入層／発光層／電子輸送層／陰極
ｆ）陽極／正孔輸送層／発光層／電子注入層／陰極
ｇ）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
ｈ）陽極／正孔注入層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
ｉ）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
ｊ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／陰極
ｋ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子注入層／陰極
ｌ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
ｍ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
ｎ）陽極／発光層／電子注入層／陰極
ｏ）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
ｐ）陽極／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
記号「／」は、記号「／」の両側の層同士が接合していることを意味している。

有機ＥＬ素子１は単層の発光層を有していても２層以上の発光層を有していてもよい。上記ａ）〜ｐ）の層構成のうちのいずれか１つにおいて、陽極ＰＥと陰極ＮＥとの間に配置された積層構造を「構造単位Ａ」とすると、２層の発光層を有する有機ＥＬ素子１の構成として、例えば、下記ｑ）に示す層構成を挙げることができる。２個ある（構造単位Ａ）の層構成は互いに同じであっても、異なっていてもよい。
ｑ）陽極／（構造単位Ａ）／電荷発生層／（構造単位Ａ）／陰極

ここで電荷発生層とは、電界を印加することにより、正孔と電子とを発生する層である。電荷発生層としては、例えば酸化バナジウム、ＩＴＯ、酸化モリブデンなどからなる薄膜を挙げることができる。

「（構造単位Ａ）／電荷発生層」を「構造単位Ｂ」とすると、３層以上の発光層を有する有機ＥＬ素子１の構成として、例えば、以下のｒ）に示す層構成を挙げることができる。
ｒ）陽極／（構造単位Ｂ）ｘ／（構造単位Ａ）／陰極

記号「ｘ」は、２以上の整数を表し、「（構造単位Ｂ）ｘ」は、（構造単位Ｂ）がｘ段積層された積層体を表す。また複数ある（構造単位Ｂ）の層構成は同じでも、異なっていてもよい。

電荷発生層を設けずに、複数の発光層を直接的に積層させて有機ＥＬ素子１を構成してもよい。

図１に例示したように、陽極ＰＥと陰極ＮＥとの間に５つの有機層ＯＬを有する場合、上記構成のｍ）に対応し得る。

図２（ａ）〜図２（ｃ）を参照して、一実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法を説明する。有機ＥＬ素子１の製造方法では、まず、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示した第１の構造体１０及び第２の構造体２０を準備する（構造体準備工程）。次に、図２（ｃ）に示したように、第１及び第２の構造体１０，２０を貼り合わせることによって、有機ＥＬ素子１を得る（貼り合わせ工程）。よって、第１及び第２の構造体１０，２０には、有機ＥＬ素子１が有する複数の有機層ＯＬが割り振られていることになる。

構造体準備工程で準備する第１の構造体１０は、陽極ＰＥと、有機ＥＬ素子１が有する複数の有機層ＯＬの一部（図２（ａ）では４つの有機層ＯＬ）をこの順に第１の基材Ｓ１上に積層することによって製造される。陽極ＰＥ及び有機層ＯＬは、例えば、蒸着法または塗布法により形成され得る。

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、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スリットコート法、キャピラリーコート法、スプレーコート法およびノズルコート法などのコート法、並びにグラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、反転印刷法、インクジェットプリント法などの塗布法を挙げることができる。

塗布法に用いる塗布液の溶媒としては、塗布法により形成すべき対象物（陽極ＰＥ及び有機層ＯＬ等）の材料を溶解させるものであれば制限はなく、例えば、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタンなどの塩素系溶媒、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒、メタノール、エタノール、シクロヘキサノール、エチレングリコールなどのアルコール系溶媒、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセルソルブアセテートなどのエステル系溶媒、および水を挙げることができる。

第２の構造体２０は、陰極ＮＥと、有機ＥＬ素子１が有する複数の有機層ＯＬの残部の有機層ＯＬ（図２（ｂ）では一つの有機層ＯＬ）をこの順に第２の基材Ｓ２上に形成することで製造される。陰極ＮＥおよび有機層ＯＬは、例えば、蒸着法または塗布法により形成され得る。塗布法の例及び溶媒の例は、第１の構造体１０の場合と同様である。

図２（ｃ）に示した貼り合わせ工程では、第１及び第２の構造体１０，２０を貼合法で貼り合わせる。すなわち、第１の構造体１０のうち第１の基材Ｓ１からみて反対側に位置する有機層ＯＬである有機層（第１の有機層）ＯＬ１と、第２の構造体２０のうち第２の基材Ｓ２からみて反対側に位置する有機層ＯＬである有機層（第２の有機層）ＯＬ２と、を接触させた状態でそれらを加熱することによって、第１及び第２の構造体１０，２０を貼り合わせる。よって、有機層ＯＬ１の表面ＯＬ１ａ及び有機層ＯＬ２の表面ＯＬ２ａが第１及び第２の構造体１０，２０の界面を構成する。

加熱条件について説明する。加熱温度をＴ（℃）とし、所定のガラス転移温度をＴＬ（℃）としたとき、加熱温度Ｔは、次の式（１）を満たす。
ＴＬ（℃）＋１０℃≦Ｔ（℃）・・・（１）

上記所定のガラス転移温度ＴＬは、有機層ＯＬ１及び有機層ＯＬ２のガラス転移温度のうちより高くない方のガラス転移温度である。具体的には、所定のガラス転移温度ＴＬは、有機層ＯＬ１及び有機層ＯＬ２のガラス転移温度が異なる場合は、より低い方のガラス転移温度に相当し、有機層ＯＬ１及び有機層ＯＬ２のガラス転移温度が実質的に同じ場合は、有機層ＯＬ１又は有機層ＯＬ２のガラス転移温度に相当する。

加熱温度Ｔの上限は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設定され得るが、例えば、有機層ＯＬ１の融点または分解温度及び有機層ＯＬ２の融点または分解温度のうち最も低い温度であり得る。

有機層ＯＬ１及び有機層ＯＬ２を構成する材料が混合物でない場合、有機層ＯＬ１及び有機層ＯＬ２のガラス転移温度は有機層ＯＬ１及び有機層ＯＬ２を構成する材料のガラス転移温度である。有機層ＯＬ１及び有機層ＯＬ２が混合物から構成されている場合、それらのガラス転移温度は、混合物中に最も多く含まれている有機物のガラス転移温度とする。有機層ＯＬ１において、混合物中に最も多く含まれている有機物とは、有機層ＯＬ１における主成分を意味しており、例えば、組成割合で５０％超含まれる成分を意味する。同様に、有機層ＯＬ２において、混合物中に最も多く含まれている有機物とは、有機層ＯＬ２における主成分を意味しており、例えば、組成割合で５０％超含まれる成分を意味する。

加熱方法は限定されないが、ホットプレートによる加熱、光による加熱、及び、高熱ガスの噴射による加熱が挙げられる。

上記有機ＥＬ素子１の製造方法では、第１及び第２の構造体１０，２０を製造した後、それらを貼合法で貼り合わせて、有機ＥＬ素子１を製造している。そのため、陰極ＮＥ及び陽極ＰＥ間の短絡が生じにくい。

第１及び第２の構造体１０，２０を貼り合わせる際、加熱温度Ｔが式（１）を満たしており、有機層ＯＬ１及び有機層ＯＬ２のガラス転移温度のうちより高くない方のガラス転移温度（すなわち、所定のガラス転移温度ＴＬ）より１０℃以上高い温度で加熱する。よって、例えば、所定のガラス転移温度ＴＬ以下で加熱する場合よりも短時間でかつ有機層ＯＬ１及び有機層ＯＬ２の密着性を向上させながら第１及び第２の構造体１０，２０を貼り合わせられる。したがって、界面でのキャリア移動の阻害が生じくいので、界面での電子輸送性が向上し易いと共に、生産性の向上が図れる。

上記製造方法において、有機層ＯＬ１及び有機層ＯＬ２のうち所定のガラス転移温度ＴＬをガラス転移温度とする有機層は、所定のガラス転移温度ＴＬをガラス転移温度として有すると共に、分子量が１０００以上である有機物を含んでいることが好適である（有機物が高分子化合物である場合、分子量は、ポリスチレン換算重量平均分子量である）。この場合、結晶化し難いので、式（１）を満たす加熱温度を実現し易い。なお、所定のガラス転移温度ＴＬをガラス転移温度として有すると共に、分子量が１０００以上である有機物は、その有機物を含む有機層が混合物から構成されている場合、有機層における主成分であり得る。本明細書における主成分の定義は、前述した通りである。

以下、実施例１〜３及び参考例１〜３を参考にして、第１及び第２の構造体を貼り合わせる際の加熱温度が上記式（１）を満たす場合の作用効果を具体的に説明する。実施例１〜３及び参考例１〜３に対して６個の有機ＥＬ素子を製造した。説明のために、製造した６個の有機ＥＬ素子を有機ＥＬ素子Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４，Ｅ５，Ｅ６と称す。

有機ＥＬ素子Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４，Ｅ５，Ｅ６に含まれる発光層、電子輸送層および電子注入層の成膜方法について説明する。

(発光層の成膜)
フルオレン-芳香族共重合体ポリマー（ガラス転移温度１４４℃、ポリスチレン換算重量平均分子量２．３×１０^５）を大気中においてキシレン溶媒中へ溶解させた。調製した溶液を用いて大気中でスピンコート法を用いて下地層上に成膜を行った。その後、不活性ガス雰囲気下において１３０℃、１０分間ホットプレート上で加熱を行い、残留溶媒の除去を行った。

(電子輸送層の成膜)
特開２０１２−０３３８４５号公報の段落４０１に記載の共役高分子化合物（ガラス転移温度２１９℃、ポリスチレン換算重量平均分子量１．５×１０^５）を大気中においてメタノール溶媒中へ溶解させた。調製した溶液を用いてスピンコート法を用いて大気中で下地層上に成膜を行った。その後、不活性ガス雰囲気下において１３０℃、１０分間ホットプレート上で加熱を行い、残留溶媒の除去を行った。

(電子注入層の成膜)
特開２００８−０５６９０９号公報の段落２６２に記載の高分子化合物（ガラス転移温度１２６℃、ポリスチレン換算重量平均分子量１．７×１０^５）を大気中においてキシレン溶媒中へ溶解させた。その後、不活性中雰囲気下において調製した溶液に１，３−ジメチル−２−フェニル−２,３−ジヒドロ−１Ｈ−ベンゾイミダゾール（アルドリッチ製）を特開２００８−０５６９０９号公報の段落２６２に記載の高分子化合物の質量に対し２５％となるように溶解させた。調製した溶液を用いて大気中でスピンコート法を用いて下地層上に成膜を行った。その後、不活性ガス雰囲気下において１３０℃、１０分間ホットプレート上で加熱を行い、残留溶媒の除去を行った。

有機ＥＬ素子Ｅ１〜Ｅ６は何れも第１の基材Ｓ１としてＰＥＮからなるフィルムを使用し、第２の基材Ｓ２としてガラス基板を用いた。陽極ＰＥとしては銀（Ａｇ）からなる薄膜を使用し、陰極ＮＥとしては、アルミニウム（Ａｌ）の薄膜と酸化亜鉛（ＺｎＯ）の薄膜の２層構造を使用した。陽極ＰＥは、蒸着法で形成した。陰極ＮＥは、第２の基材Ｓ２側から順にアルミニウムの薄膜及び酸化亜鉛の薄膜をそれぞれ蒸着法とスパッタリング法により形成した。有機ＥＬ素子Ｅ１〜Ｅ６は、図３に示したように、陽極ＰＥから陰極ＮＥの間の層構成は、前述した構成ｐ）の通りであった。有機ＥＬ素子Ｅ１〜Ｅ６が有する各層の厚さ及び材料は同じである。

すなわち、有機ＥＬ素子Ｅ１〜Ｅ６のそれぞれでは、陽極ＰＥ上に有機層ＯＬとして、発光層１１、電子輸送層１２及び電子注入層２１が積層され、電子注入層２１上に陰極ＮＥが設けられていた。

電子輸送層１２のガラス転移温度は２１９℃であった。電子注入層２１のガラス転移温度は１２６℃であった。

（有機ＥＬ素子Ｅ１の製造）
有機ＥＬ素子Ｅ１を製造するために、図４（ａ）に示したように、第１の基材Ｓ１上に、陽極ＰＥ、発光層１１、電子輸送層１２及び電子注入層２１ａを順次形成することで第１の構造体１０Ａを準備すると共に、図４（ｂ）に示したように、第２の基材Ｓ２上に、陰極ＮＥ及び電子注入層２１ｂを順次形成することで第２の構造体２０Ａを準備した。第１の構造体１０Ａの準備において、発光層１１、電子輸送層１２及び電子注入層２１ａのそれぞれに対する下地層は、陽極ＰＥ、発光層１１及び電子輸送層１２であり、第２の構造体２０Ａの準備において、電子注入層２１ｂに対する下地層は陰極ＮＥである。

第１の構造体１０Ａでは、第１の基材Ｓ１上の積層構造において最表層は電子注入層２１ａであった。第２の構造体２０Ａでは、第２の基材Ｓ２上の積層構造において最表層は、電子注入層２１ｂであった。電子注入層２１ａ，２１ｂはそれらが貼合されて図３に示した有機ＥＬ素子Ｅ１の電子注入層２１となる層である。すなわち、電子注入層２１ａ，２１ｂの厚さは、それらの厚さの合計が、電子注入層２１の厚さと同じ厚さとなるように設定した。なお、図４（ａ）及び図４（ｂ）において、図示のため、電子注入層２１ａ，２１ｂの厚さは厚く示している。

その後、第１の構造体１０Ａの電子注入層２１ａと第２の構造体２０Ａの電子注入層２１ｂとを対向させた状態でそれらを重ねた後、第１及び第２の構造体１０Ａ，２０Ａをホットプレートで加熱し、電子注入層２１ａ及び電子注入層２１ｂを貼合することによって有機ＥＬ素子Ｅ１を得た。ホットプレートの加熱は、１５０℃で２０分、行った。なお、電子注入層２１ａ，２１ｂのガラス転移温度は、前述した電子注入層２１のガラス転移温度と同じである。

（有機ＥＬ素子Ｅ２の製造）
図４（ａ）及び図４（ｂ）に示した第１の構造体１０Ａと第２の構造体２０Ａの貼り合わせの際、すなわち、電子注入層２１ａ及び電子注入層２１ｂを貼合する際に、加熱温度を１７０℃に変更した点以外は、有機ＥＬ素子Ｅ１と同様の方法で、有機ＥＬ素子Ｅ２を製造した。

（有機ＥＬ素子Ｅ３の製造）
図４（ａ）及び図４（ｂ）に示した第１の構造体１０Ａと第２の構造体２０Ａの貼り合わせの際に、加熱温度を１１０℃に変更した点以外は、有機ＥＬ素子Ｅ１と同様の方法で、有機ＥＬ素子Ｅ３を製造した。

（有機ＥＬ素子Ｅ４の製造）
図４（ａ）及び図４（ｂ）に示した第１の構造体１０Ａと第２の構造体２０Ａの貼り合わせの際に、加熱温度を１３０℃に変更した点以外は、有機ＥＬ素子Ｅ１と同様の方法で、有機ＥＬ素子Ｅ４を製造した。

（有機ＥＬ素子Ｅ５の製造）
有機ＥＬ素子Ｅ５を製造するために、図５（ａ）に示したように、第１の基材Ｓ１上に、陽極ＰＥ、発光層１１及び電子輸送層１２を順次形成することで第１の構造体１０Ｂを準備すると共に、図５（ｂ）に示したように、第２の基材Ｓ２上に、陰極ＮＥ及び電子注入層２１を順次形成することで第２の構造体２０Ｂを準備した。有機ＥＬ素子Ｅ５を構成する第１の構造体１０Ｂの準備において、発光層１１及び電子輸送層１２のそれぞれに対する下地層は、陽極ＰＥ及び発光層１１であり、第２の構造体２０Ｂの準備において、電子注入層２１に対する下地層は陰極ＮＥである。第１の構造体１０Ｂでは、第１の基材Ｓ１上の積層構造において最表層は電子輸送層１２であった。第２の構造体２０Ｂでは、第２の基材Ｓ２上の積層構造において最表層は、電子注入層２１であった。その後、第１の構造体１０Ｂの電子輸送層１２と第２の構造体２０Ｂの電子注入層２１を対向させた状態でそれらを重ねた後、第１及び第２の構造体１０Ｂ，２０Ｂをホットプレートで加熱し、電子輸送層１２及び電子注入層２１を貼合することによって有機ＥＬ素子Ｅ５を得た。ホットプレートの加熱は、１５０℃で２０分、行った。

（有機ＥＬ素子Ｅ６の製造）
有機ＥＬ素子Ｅ６を製造するために、図６（ａ）に示したように、第１の基材Ｓ１上に、陽極ＰＥ、発光層１１及び電子輸送層１２ａを順次形成することで第１の構造体１０Ｃを準備すると共に、図６（ｂ）に示したように、第２の基材Ｓ２上に、陰極ＮＥ、電子注入層２１及び電子輸送層１２ｂを順次形成することで第２の構造体２０Ｃを準備した。第１の構造体１０Ｃの準備において、発光層１１及び電子輸送層１２ａのそれぞれに対する下地層は、陽極ＰＥ及び発光層１１であり、第２の構造体２０Ｃの準備において、電子注入層２１及び電子輸送層１２ｂのそれぞれに対する下地層は陰極ＮＥ及び電子注入層２１である。

第１の構造体１０Ｃでは、第１の基材Ｓ１上の積層構造において最表層は電子輸送層１２ａであった。第２の構造体２０Ｃでは、第２の基材Ｓ２上の積層構造において最表層は、電子輸送層１２ｂであった。電子輸送層１２ａ，１２ｂはそれらが貼合されて図３に示した有機ＥＬ素子Ｅ６の電子輸送層１２となる層である。すなわち、電子輸送層１２ａ，１２ｂの厚さは、それらの厚さの合計が、電子輸送層１２の厚さと同じ厚さとなるように設定した。なお、図６（ａ）及び図６（ｂ）において、図示のため、電子輸送層１２ａ，１２ｂの厚さは厚く示している。

その後、第１の構造体１０Ｃの電子輸送層１２ａと第２の構造体２０Ｃの電子輸送層１２ｂとを対向させた状態でそれらを重ねた後、第１及び第２の構造体１０Ｃ，２０Ｃをホットプレートで加熱し、電子輸送層１２ａ及び電子輸送層１２ｂを貼合することによって有機ＥＬ素子Ｅ６を得た。ホットプレートの加熱は、１５０℃で２０分、行った。なお、電子輸送層１２ａ，１２ｂのガラス転移温度は、前述した電子輸送層１２のガラス転移温度と同じである。

（実施例１）
有機ＥＬ素子Ｅ１が有する陽極ＰＥと陰極ＮＥとの間に電圧を印加し、印加電圧を変化させながら電流密度に基づいて界面での電子輸送性を評価した。
（実施例２）
有機ＥＬ素子Ｅ２が有する陽極ＰＥと陰極ＮＥとの間に実施例１と同様に電圧を印加し、実施例１と同様に印加電圧を変化させながら電流密度に基づいて界面での電子輸送性を評価した。
（参考例１）
有機ＥＬ素子Ｅ３が有する陽極ＰＥと陰極ＮＥとの間に実施例１と同様に電圧を印加し、実施例１と同様に印加電圧を変化させながら電流密度に基づいて界面での電子輸送性を評価した。
（参考例２）
有機ＥＬ素子Ｅ４が有する陽極ＰＥと陰極ＮＥとの間に実施例１と同様に電圧を印加し、実施例１と同様に印加電圧を変化させながら電流密度に基づいて界面での電子輸送性を評価した。
（実施例３）
有機ＥＬ素子Ｅ５が有する陽極ＰＥと陰極ＮＥとの間に実施例１と同様に電圧を印加し、実施例１と同様に印加電圧を変化させながら電流密度に基づいて界面での電子輸送性を評価した。
（参考例３）
有機ＥＬ素子Ｅ６が有する陽極ＰＥと陰極ＮＥとの間に実施例１と同様に電圧を印加し、実施例１と同様に印加電圧を変化させながら電流密度に基づいて界面での電子輸送性を評価した。

（結果の比較）
実施例１，２及び参考例１，２の結果は、図７に示した通りであった。有機ＥＬ素子Ｅ１〜Ｅ４の製造において、第１及び第２の構造体１０Ａ，１０Ｂの界面を構成する２つの有機層は、電子注入層２１ａと電子注入層２１ｂであり、それらのガラス転移温度は１２６℃であった。よって、有機ＥＬ素子Ｅ１，Ｅ２の製造における加熱温度が式（１）を満たし、有機ＥＬ素子Ｅ３，Ｅ４の製造における加熱温度は式（１）を満たしていない。

図７に示したように、式（１）を満たす加熱温度で製造された有機ＥＬ素子Ｅ１，Ｅ２では、式（１）を満たさない加熱温度で製造された有機ＥＬ素子Ｅ３，Ｅ４より高い電流密度が実現できており、有機ＥＬ素子Ｅ１，Ｅ２の方が、有機ＥＬ素子Ｅ３，Ｅ４より界面での電子輸送性が向上していることがわかる。

実施例１，実施例３及び参考例３の結果は、図８に示した通りであった。有機ＥＬ素子Ｅ１の製造における加熱温度が式（１）を満たしていることは前述した通りである。有機ＥＬ素子Ｅ５の製造において、第１及び第２の構造体１０Ｂ，２０Ｂの界面を構成する２つの有機層は、電子輸送層１２及び電子注入層２１であり、それらのガラス転移温度は、２１９℃及び１２６℃であった。よって、有機ＥＬ素子Ｅ５の製造における加熱温度も式（１）を満たしていた。一方、有機ＥＬ素子Ｅ６の製造において、第１及び第２の構造体１０Ｃ，２０Ｃの界面を構成する２つの有機層は、電子輸送層１２ａ，１２ｂであり、それらのガラス転移温度は、２１９℃であった。よって、有機ＥＬ素子Ｅ６の製造における加熱温度は式（１）を満たしていなかった。

図８に示したように、式（１）を満たす加熱温度で製造された有機ＥＬ素子Ｅ１，Ｅ５では、式（１）を満たさない加熱温度で製造された有機ＥＬ素子Ｅ６より高い電流密度が実現できており、有機ＥＬ素子Ｅ１，Ｅ５の方が、有機ＥＬ素子Ｅ６より電子注入性が向上していることがわかる。すなわち、第１及び第２の構造体の貼り合わせの際に接する有機層の材料に依存することなく、加熱温度が式（１）を満たすことで、界面での電子輸送性の向上を実現できることがわかる。

したがって、実施例１〜３及び参考例１〜３の結果より、第１及び第２の構造体１０，２０を貼り合わせる際の加熱温度が式（１）を満たすことで、界面での電子輸送性の向上を実現できる。また、第１及び第２の構造体１０，２０を予め製造した後に、それらを貼り合わせて有機ＥＬ素子１を製造しているため、陽極ＰＥ及び陰極ＮＥの短絡などが生じにくい。その結果、生産性の向上も図れる。

以上、本発明の種々の実施形態について説明した。しかしながら、本発明は上述した種々の実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。

１…有機ＥＬ素子、１０…第１の構造体、２０…第２の構造体、Ｓ１…第１の基材、Ｓ２…第２の基材、ＰＥ…陽極、ＮＥ…陰極、ＯＬ…有機層、ＯＬ１…有機層（第１の有機層）、ＯＬ２…有機層（第２の有機層）。

Claims

陽極及び第１の有機層を第１の基材上に有しており前記第１の有機層が前記第１の基材に対して最も外側に位置している第１の構造体を準備すると共に、陰極及び第２の有機層を第２の基材上に有しており前記第２の有機層が前記第２の基材に対して最も外側に位置している第２の構造体を準備する工程と、
前記第１の構造体が有する前記第１の有機層と前記第２の構造体が有する第２の有機層を対向させるように、前記第１及び第２の構造体を貼り合わせる工程と、
を備え、
前記貼り合わせる工程では、所定のガラス転移温度から１０℃以上高い温度で前記第１及び第２の構造体を加熱して前記第１及び第２の構造体を貼り合わせ、
前記所定のガラス転移温度は、前記第１の構造体が有する前記第１の有機層のガラス転移温度と、前記第２の構造体が有する第２の有機層のガラス転移温度のうち、より高くないガラス転移温度である、
有機ＥＬ素子の製造方法。
前記第１及び第２の有機層のうち前記所定のガラス転移温度を有する有機層は、前記所定のガラス転移温度を有すると共に、分子量が１０００以上の有機物を含んでいる、
請求項１に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。