JP5292769B2 - 有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents

Description

本発明は、複数層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。

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。

この有機ＥＬ素子の発光特性や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、あるいは、素子内部に残留するもしくは外部から浸入する水分やガス成分によって、各有機層間で接触不良が起こり、その結果、素子の発光特性や寿命特性の低下が引き起こされると考えられる。

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。

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１参照）。

また、陽極および正孔輸送層間の密着性を向上させるために、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２参照）。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。

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。

特開２００２−１５１２７２号公報 特開２００４−１７５８６９号公報

一般に、層間の界面の密着性を向上させる手段としては、各層を形成する材料を光照射もしくは熱処理により化学的に結合させる方法、あるいは、物理的に各層を密着させる方法などが挙げられる。また、有機ＥＬ素子を作製する際に、塗工液を塗布することにより有機層を形成する場合には、塗工液に用いる溶媒に対する有機層を形成する材料の溶解性を利用して、各有機層間の界面を消失させることもできると考えられる。

しかしながら、光照射により各層を形成する材料を化学的に結合させるためには、材料に反応性基を導入する必要がある。このため、この方法を有機ＥＬ素子に適用する場合には、各有機層間の界面での結合性は確保できても、有機材料本来の電気的特性が再現される保障はない。
また、熱処理による方法では、界面の密着性を高めるには、比較的高温での熱処理が必要である。このため、この方法を有機ＥＬ素子に適用する場合には、有機材料が熱劣化するという問題がある。
さらに、溶媒に対する材料の溶解性を利用して各有機層間の界面を消失させる方法に関しては、溶媒温度や塗布方法等の各種条件により溶解度が変動するため、再現性の確保が困難である。

また一般に、有機層を形成する有機材料は、その有機層に要求される機能に応じて適宜選択される。このため、各有機層にはそれぞれ異なる種類の有機材料を用いることが多い。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、各有機層間の界面の密着性が良好であり、発光特性および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。

本発明は、上記目的を達成するために、基板と、上記基板上に形成された第１電極層と、上記第１電極層上に形成され、少なくとも発光層を含む２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２電極層とを有する有機ＥＬ素子であって、上記有機ＥＬ層内の隣接する２層の有機層のうち、一方の有機層が主成分として電荷注入輸送材料を含有し、他方の有機層が添加成分として上記電荷注入輸送材料を含有しており、上記電荷注入輸送材料が使用態様にて非発光性を示すものであることを特徴とする有機ＥＬ素子を提供する。

本発明によれば、有機ＥＬ層内の隣接する２層の有機層のうち、一方の有機層が主成分として電荷注入輸送材料を含有し、他方の有機層が添加成分として電荷注入輸送材料を含有するので、隣接する２層の有機層間の界面の密着性（接合性）を向上させ、またその界面の密着性を安定して保つことができる。したがって、発光特性および寿命特性を改善することができる。

上記発明においては、上記隣接する２層の有機層が塗膜であることが好ましい。塗膜を形成するには塗工液を塗布するが、この塗工液を調製する際に、電荷注入輸送材料を他の有機材料と容易に混合することができる。このため、塗工液を塗布する方法では、真空蒸着法等と比較して、電荷注入輸送材料を含む複数種類の有機材料を含有する有機層を容易に形成することができる。

また本発明においては、上記発光層が燐光発光層であることが好ましい。一般に、燐光発光層を有する有機ＥＬ素子では、各有機層にそれぞれ異なる種類の有機材料を用いる場合が多いため、各有機層間の界面での接合性があまりよくない。本発明においては、隣接する２層の有機層のうち、一方の有機層を発光層とすることにより、発光層および他方の有機層間の界面の密着性を高めることができるので、発光層が燐光発光層である場合に特に有用である。

さらに、本発明は、基板と、上記基板上に形成された第１電極層と、上記第１電極層上に形成され、少なくとも発光層を含む２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２電極層とを有する有機ＥＬ素子の製造方法であって、使用態様にて非発光性を示す電荷注入輸送材料を含有する下層形成用塗工液を塗布して、下層の有機層を形成する下層形成工程と、上記下層の有機層上に、上記電荷注入輸送材料および上記下層の有機層を溶解しない溶媒を含有する上層形成用塗工液を塗布して、上層の有機層を形成する上層形成工程とを有する有機ＥＬ層形成工程を有し、上記下層形成用塗工液および上記上層形成用塗工液のうち、一方が主成分として上記電荷注入輸送材料を含有し、他方が添加成分として上記電荷注入輸送材料を含有することを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法を提供する。

本発明によれば、電荷注入輸送材料および下層の有機層を溶解しない溶媒を含有する上層形成用塗工液を用いるので、下層の有機層上に上層形成用塗工液を塗布した際に下層の有機層から有機材料等が溶出等するのを抑制することができ、２層の有機層を安定して積層することができる。また、下層形成用塗工液および上層形成用塗工液のうち、一方が主成分として電荷注入輸送材料を含有し、他方が添加成分としてこの電荷注入輸送材料を含有するので、界面の密着性が良好であり、またその界面の密着性を保持することができる２層の有機層を得ることができる。これにより、発光特性および寿命特性に優れる有機ＥＬ素子を製造することが可能である。さらに、有機層の形成に真空蒸着法等を用いた場合と比較して、電荷注入輸送材料を含む複数種類の有機材料を含有する有機層を容易に形成することができる。

本発明においては、有機ＥＬ層内の隣接する２層の有機層のうち、一方の有機層が主成分として電荷注入輸送材料を含有し、他方の有機層が添加成分として電荷注入輸送材料を含有するので、隣接する２層の有機層間の界面の密着性を高めることができ、発光特性および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。

以下、本発明の有機ＥＬ素子およびその製造方法について詳細に説明する。

Ａ．有機ＥＬ素子
本発明の有機ＥＬ素子は、基板と、上記基板上に形成された第１電極層と、上記第１電極層上に形成され、少なくとも発光層を含む２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２電極層とを有する有機ＥＬ素子であって、上記有機ＥＬ層内の隣接する２層の有機層のうち、一方の有機層が主成分として電荷注入輸送材料を含有し、他方の有機層が添加成分として上記電荷注入輸送材料を含有しており、上記電荷注入輸送材料が使用態様にて非発光性を示すものであることを特徴とするものである。

本発明の有機ＥＬ素子について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の有機ＥＬ素子の一例を示す概略断面図である。図１に示すように、有機ＥＬ素子１は、基板２上に、第１電極層３と、正孔注入輸送層４および発光層５から構成される有機ＥＬ層６と、第２電極層７とがこの順に積層されたものである。また、正孔注入輸送層４は添加成分として電荷注入輸送材料を含有し、発光層５は主成分として電荷注入輸送材料を含有しており、隣接する正孔注入輸送層４および発光層５は同一の電荷注入輸送材料を含有している。

なお、「主成分」とは、有機層に最も多く含有される成分であり、かつ、有機層に要求される機能を発揮する程度に含有される成分をいう。また、「添加成分」とは、有機層に最も多く含有される成分以外の成分であり、かつ、有機層に要求される機能を阻害しない程度に含有される成分をいう。

一般に、化学物質は、物質の組み合わせによって大きく変化するものではあるが、異種構造の物質同士よりも、同種もしくは同一構造の物質同士の方が結合性が高い。この物質の結合性の極まったものが結晶である。

図１に示す有機ＥＬ素子においては、発光層が主成分として電荷注入輸送材料を含有し、正孔注入輸送層が添加成分として電荷注入輸送材料を含有しているので、発光層および正孔注入輸送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。

すなわち、本発明によれば、有機ＥＬ層内の隣接する２層の有機層のうち、一方の有機層に主成分として電荷注入輸送材料を含有させ、この電荷注入輸送材料を添加成分として他方の有機層に含有させることにより、隣接する２層の有機層間の界面に、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、２層の有機層間の界面の密着性を向上させ、さらにはその界面の密着性を安定して確保することができる。したがって、本発明の有機ＥＬ素子では、隣接する２層の有機層にそれぞれ異なる種類の有機材料を用いた場合と比較して、発光特性および寿命特性を向上させることができる。

同一の電荷注入輸送材料による２層の有機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、すなわち所望の素子特性が得られれば、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。

また本発明においては、隣接する２層の有機層にそれぞれ同一の電荷注入輸送材料を含有させることにより、特に煩雑な処理を要することなく、素子特性の向上を図ることができる。
以下、本発明の有機ＥＬ素子の各構成について説明する。

１．有機ＥＬ層
本発明に用いられる有機ＥＬ層は、少なくとも発光層を含む２層以上の有機層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２層以上の層をいう。また、有機ＥＬ層内の隣接する２層の有機層のうち、一方の有機層が主成分として電荷注入輸送材料を含有し、他方の有機層が添加成分として電荷注入輸送材料を含有している。

通常、塗布によるウェットプロセスで有機層を形成する場合は、溶媒との関係で多数の有機層を積層することが困難であることから、１層もしくは２層の有機層を形成する場合が多いが、有機材料を工夫したり、真空蒸着法を組み合わせたりすることにより、さらに多数の有機層を積層することも可能である。

発光層以外の有機ＥＬ層を構成する有機層としては、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。正孔輸送層および電子輸送層は、正孔注入層や電子注入層に、正孔輸送もしくは電子輸送の機能を付与することにより、正孔注入層や電子注入層と一体化される場合が多い。ここで、正孔の輸送機能および注入機能の両機能を有する有機層を正孔注入輸送層、電子の輸送機能および注入機能の両機能を有する有機層を電子注入輸送層とする。

また、有機ＥＬ層を構成する有機層としては、正孔ブロック層や電子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、再結合効率を高めるための層等を挙げることができる。
以下、有機ＥＬ層の各構成について説明する。

（１）隣接する２層の有機層
本発明においては、有機ＥＬ層内の隣接する２層の有機層のうち、一方の有機層が主成分として電荷注入輸送材料を含有し、他方の有機層が添加成分として電荷注入輸送材料を含有している。この電荷注入輸送材料は、使用態様にて非発光性を示すものである。

なお、電荷注入輸送材料が使用態様にて非発光性を示すとは、電荷注入輸送材料自体が非発光性を示す場合をいうだけでなく、電荷注入輸送材料自体が発光性を示すものであっても、使用態様にて電荷注入輸送材料が発光しないものである場合をもいう。
例えば、発光層が、ポリビニルカルバゾールと燐光発光するドーパントとを含有する場合、ポリビニルカルバゾールおよびドーパントのいずれも発光性を示すものではあるが、発光はドーパントから得られる。したがって、この場合、ポリビニルカルバゾールは使用態様にて非発光性を示すものとなる。

本発明に用いられる電荷注入輸送材料としては、使用態様にて非発光性を示すものであれば、正孔注入性、正孔輸送性、電子注入性および電子輸送性のいずれを有するものであってもよい。例えば、電荷注入輸送材料は、正孔注入性を有していてもよく、正孔輸送性を有していてもよく、正孔注入性および正孔輸送性の両方を有していてもよく、また電子注入性を有していてもよく、電子輸送性を有していてもよく、電子注入性および電子輸送性の両方を有していてもよい。電荷注入輸送材料がいずれを有するかは、この電荷注入輸送材料が用いられる有機層の機能によって適宜選択される。

例えば、隣接する２層の有機層が、発光層と、正孔注入層、正孔輸送層または正孔注入輸送層のいずれかである場合、電荷注入輸送材料としては、正孔輸送性を有するものを用いることができる。また例えば、隣接する２層の有機層が、発光層と、電子注入層、電子輸送層または電子注入輸送層のいずれかである場合、電荷注入輸送材料としては、電子輸送性を有するものを用いることができる。

正孔注入性および正孔輸送性の少なくともいずれか一方を有する電荷注入輸送材料としては、例えば、ポリビニルカルバゾール、トリフェニルアミン、フタロシアニン等が挙げられる。

また、電子注入性および電子輸送性の少なくともいずれか一方を有する電荷注入輸送材料としては、例えば、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、４，４´−ビス（９−カルバゾール）−ビフェニル（ＣＢＰ）等が挙げられる。

同一の電荷、注入輸送材料を含有する、隣接する２層の有機層の組み合わせとしては、特に限定されるものではないが、中でも、隣接する２層の有機層のうち、一方の有機層が発光層である組み合わせが好ましい。このような組み合わせとしては、例えば、正孔輸送層／発光層、発光層／電子輸送層、正孔注入輸送層／発光層、発光層／電子注入輸送層等が挙げられる。特に、正孔注入輸送層／発光層の組み合わせが好ましい。比較的に結合性、密着性の確保が難しい正孔注入輸送層／発光層の組み合わせにおいて、効果を発揮するからである。

また、隣接する２層の有機層のうち、いずれの有機層が、主成分として電荷注入輸送材料を含有する、あるいは、添加成分として電荷注入輸送材料を含有するかは、２層の有機層の組み合わせによって適宜選択される。例えば、２層の有機層のうち、一方の有機層が発光層である場合は、この発光層が主成分として電荷注入輸送材料を含有していることが好ましい。発光層に用いられる発光材料の中には、後述するように正孔輸送性や電子輸送性を有するものがあり、この正孔輸送性や電子輸送性を有する発光材料を、本発明でいう電荷注入輸送材料として用いることができるからである。

例えば、隣接する２層の有機層が発光層および正孔注入輸送層であり、発光層が主成分として電荷注入輸送材料を含有し、正孔注入輸送層が添加成分として電荷注入輸送材料を含有する場合、電荷注入輸送材料としては、ポリビニルカルバゾール、トリフェニルアミン等が好ましく用いられる。また例えば、隣接する２層の有機層が発光層および電子輸送層であり、発光層が主成分として電荷注入輸送材料を含有し、電子輸送層が添加成分として電荷注入輸送材料を含有する場合、電荷注入輸送材料としては、オキサジアゾール、トリアゾール、４，４´−ビス（９−カルバゾール）−ビフェニル（ＣＢＰ）等が用いられる。

主成分として電荷注入輸送材料を含有する有機層では、有機層中に含まれる電荷注入輸送材料の含有量が、５０質量％以上であることが好ましく、中でも６０質量％〜９０質量％の範囲内であることが好ましく、より好ましくは７０質量％〜８０質量％の範囲内である。電荷注入輸送材料の含有量が上記範囲より少ないと、隣接する２層の有機層間の界面の密着性を向上させる効果が十分に得られない場合があるからである。

また、添加成分として電荷注入輸送材料を含有する有機層では、有機層中に含まれる電荷注入輸送材料の含有量が、５０質量％未満であることが好ましく、中でも１０質量％〜４０質量％の範囲内であることが好ましく、より好ましくは２０質量％〜３０質量％の範囲内である。電荷注入輸送材料の含有量が上記範囲より多いと、有機層形成時に、電荷注入輸送材料を混合することが困難となる場合があるからである。また、電荷注入輸送材料の含有量が少なすぎると、隣接する２層の有機層間の界面の密着性を向上させる効果が十分に得られない場合がある。

本発明においては、少なくとも隣接する２層の有機層が同一の電荷注入輸送材料を含有していればよく、隣接する３層の有機層がそれぞれ同一の電荷注入輸送材料を含有していてもよい。これにより、各有機層間の界面の密着性を高めることができ、発光効率および寿命効率をさらに向上させることができる。

隣接する３層の有機層がそれぞれ同一の電荷注入輸送材料を含有する場合、隣接する３層の有機層のうち、真ん中の有機層が主成分として電荷注入輸送材料を含有し、両端の有機層が添加成分として電荷注入輸送材料を含有することが好ましい。例えば、図２に示すように、有機ＥＬ層６が、正孔注入輸送層４と発光層５と電子輸送層８とから構成されている場合、真ん中の発光層５が主成分として電荷注入輸送材料を含有し、両端の正孔注入輸送層４および電子輸送層８が添加成分として電荷注入輸送材料を含有することが好ましい。

また、有機ＥＬ層は、同一の電荷注入輸送材料を含有し、隣接する２層の有機層を１組有していればよく、このような２層の有機層を２組有していてもよい。これにより、各有機層間の界面の密着性を高めることができ、発光効率および寿命効率をさらに向上させることができる。

この場合、一方の組の２層の有機層に含まれる電荷注入輸送材料と、他方の組の２層の有機層に含まれる電荷注入輸送材料とは、同じであっても異なっていてもよいが、電荷注入輸送材料は有機層の機能に応じて適宜選択されることから、通常はそれぞれの組に用いられる電荷注入輸送材料は異なるものとなる。

また、隣接する２層の有機層の形成方法としては、上述の電荷注入輸送材料等を溶媒に溶解もしくは分散させた有機層形成用塗工液を塗布することにより有機層を形成するウェットプロセスであってもよく、真空蒸着法等のドライプロセスであってもよい。また、ウェットプロセスおよびドライプロセスを組み合わせてもよい。

中でも、隣接する２層の有機層の形成方法はウェットプロセスであることが好ましい。すなわち、隣接する２層の有機層は塗膜であることが好ましい。ウェットプロセスでは、有機層形成用塗工液を用いるので、電荷注入輸送材料を他の有機材料と容易に混合することができるからである。すなわち、ウェットプロセスでは、ドライプロセスに比較して、電荷注入輸送材料を含む複数種類の有機材料を含有する有機層を容易に形成することができる。また、ウェットプロセスでは、高価な真空設備を必要とせず、製造コストを削減することができる。

なお、隣接する２層の有機層の形成方法については、後述の「Ｂ．有機ＥＬ素子の製造方法」の項に詳しく記載するので、ここでの説明は省略する。

（２）発光層
本発明における発光層に用いられる発光材料は、蛍光を発するものであってもよく、燐光を発するものであってもよいが、中でも、燐光を発するものであることが好ましい。すなわち、発光層は燐光発光層であることが好ましい。一般に、燐光を発する発光材料は、寿命が比較的短い。また一般に、燐光発光層を有する有機ＥＬ素子では、有機ＥＬ層を構成する複数層の有機層にそれぞれ異なる機能を付与するために、それぞれの有機層に異なる種類の有機材料を用いる場合が多い。そのため、有機層間の界面での接合性があまりよくない。本発明においては、隣接する２層の有機層のうち、一方の有機層を発光層とすることにより、発光層および他方の有機層間の界面の密着性を高めることができ、発光特性および寿命特性を向上させることができるので、発光層に燐光を発する発光材料を用いた場合に特に有用である。

また、発光材料は、蛍光もしくは燐光を発するものであれば、正孔輸送性または電子輸送性を有していてもよい。

このような発光材料としては、例えば、色素系発光材料、金属錯体系発光材料、高分子系発光材料等を挙げることができる。

色素系発光材料としては、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、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、ジスチリルアリーレン誘導体、シロール誘導体、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などを挙げることができる。

金属錯体系発光材料としては、例えば、アルミキノリノール錯体、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、あるいは、中心金属にＡｌ、Ｚｎ、Ｂｅ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。具体的には、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム錯体（Ａｌｑ_３）を用いることができる。

高分子系発光材料としては、例えば、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリアセチレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリフルオレノン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリキノキサリン誘導体、ポリジアルキルフルオレン誘導体、およびそれらの共重合体等を挙げることができる。また、高分子系発光材料として、上記の色素系発光材料および金属錯体系発光材料を高分子化したものも用いることができる。

これらの発光材料は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

上述の中でも、発光材料としては、高分子系発光材料が好ましく用いられる。ここで、有機ＥＬ素子の発光特性や寿命特性の低下の主な原因としては、材料自体の劣化、および、層間の界面状態の悪化が挙げられる。高分子系発光材料は、色素系発光材料や金属錯体系発光材料と比較して、ガラス転移温度（Ｔｇ）が高いため、材料自体の劣化よりも、発光層とこの発光層に隣接する有機層との間の界面状態の悪化が起こりやすい。本発明においては、隣接する２層の有機層のうち、一方の有機層を発光層とすることにより、発光層および他方の有機層間の界面の密着性を高めることができるので、発光層に高分子系発光材料を用いた場合に有用である。

また、燐光を発する発光材料としては、例えば、イリジウム錯体、プラチナ錯体、あるいは、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ等のスピン軌道相互作用が大きい重金属を中心金属とする金属錯体等を用いることができる。具体的には、フェニルピリジンやチエニルピリジンなどを配位子とするイリジウム錯体、プラチナポルフィリン誘導体等が挙げられる。

さらに、上記の発光材料には、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を添加してもよい。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、スチリル系色素、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、フルオレン誘導体を挙げることができる。

発光層が、ドーパントが添加された発光材料を含有する場合、発光はドーパントから得られるため、ドーパントが添加される材料は使用態様にて非発光性を示すものとなる。このため、このようなドーパントが添加される材料は、本発明でいう電荷注入輸送材料となり得る。

発光層の厚みとしては、電子および正孔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く、例えば１０ｎｍ〜５００ｎｍ程度とすることができる。

発光層の形成方法としては、上述の発光材料等を溶媒に溶解もしくは分散させた発光層形成用塗工液を塗布することにより発光層を形成するウェットプロセスであってもよく、真空蒸着法等のドライプロセスであってもよいが、中でも、ウェットプロセスであることが好ましい。すなわち、発光層は塗膜であることが好ましい。

発光層形成用塗工液に用いられる溶媒としては、上述した発光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い。上記溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン等の炭化水素系；ジクロロエタン、ジクロロメタン、クロロホルム、塩化メチレン、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素系；テトラヒドロフラン等のエーテル系などを挙げることができる。

なお、ウェットプロセスによる発光層の形成方法については、後述の「Ｂ．有機ＥＬ素子の製造方法」の項に詳しく記載するので、ここでの説明は省略する。

（３）正孔注入層
本発明に用いられる正孔注入層は、発光層内への正孔の注入を安定化させるための層である。

正孔注入層に用いられる材料は、発光層内への正孔の注入を安定化させることができる材料であれば特に限定されるものではない。この正孔注入層に用いられる材料としては、例えば、アリールアミン類；フタロシアニン類；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、酸化チタン等の酸化物；アモルファスカーボン；ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリフェニレンビニレンおよびそれらの誘導体等の導電性高分子などを用いることができる。この導電性高分子は酸によりドーピングされていてもよい。具体的には、４，４´−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−ビフェニル（α−ＮＰＤ）、４，４´，４´´−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニル−アミノ）−トリフェニルアミン（ＴＤＡＴＡ）、４，４´，４´´−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）、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。

正孔注入層を形成する材料は、使用態様にて非発光性を示すものであるので、本発明でいう電荷注入輸送材料になり得る。

また、正孔注入層の厚みとしては、正孔の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く、具体的には１０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内、中でも３０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内であることが好ましい。

正孔注入層の形成方法としては、上述の材料等を溶媒に溶解もしくは分散させた正孔注入層形成用塗工液を塗布することにより正孔注入層を形成するウェットプロセスであってもよく、真空蒸着法等のドライプロセスであってもよいが、中でも、ウェットプロセスであることが好ましい。すなわち、正孔注入層は塗膜であることが好ましい。

正孔注入層形成用塗工液に用いられる溶媒としては、上述の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い。

なお、ウェットプロセスによる正孔注入層の形成方法については、後述の「Ｂ．有機ＥＬ素子の製造方法」の項に詳しく記載するので、ここでの説明は省略する。

（４）正孔輸送層
本発明に用いられる正孔輸送層は、陽極から注入された正孔を発光層内へ安定に輸送するための層である。

正孔輸送層に用いられる材料は、陽極から注入された正孔を発光層内へ輸送す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い。この正孔輸送層に用いられる材料としては、例えば、オキサジアゾール類、オキサゾール類、トリフェニルメタン類、ヒドラゾリン類、アリールアミン類、ヒドラゾン類、スチルベン類、トリフェニルアミン類、ポリビニルカルバゾール等が挙げられる。具体的には、Ｎ，Ｎ−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ´−ジフェニルベンジジン（ＴＰＤ）、４，４´，４´´−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−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。

また、上記発光層の発光材料が燐光を発するものである場合には、正孔輸送層には、上記の材料の代わりに、燐光の発光を妨げない材料を用いることができる。この燐光の発光を妨げない材料としては、例えば、４，４´−ビス（９−カルバゾール）−ビフェニル（ＣＢＰ）等が挙げられる。

正孔輸送層を形成する材料は、使用態様にて非発光性を示すものであるので、本発明でいう電荷注入輸送材料になり得る。

また、正孔輸送層の厚みとしては、正孔の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く、具体的には１０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内、中でも３０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内であることが好ましい。

なお、正孔輸送層の形成方法については、上記正孔注入層の形成方法と同様であるので、ここでの説明は省略する。

（５）正孔注入輸送層
本発明に用いられる正孔注入輸送層は、正孔の輸送機能および注入機能の両機能を有するものである。

正孔注入輸送層に用いられる材料としては、例えば、アリールアミン類、あるいは、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリフェニレンビニレンおよびそれらの誘導体等の導電性高分子などを用いることができる。この導電性高分子は酸によりドーピングされていてもよい。具体的には、４，４´−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−ビフェニル（α−ＮＰＤ）、４，４´，４´´−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニル−アミノ）−トリフェニルアミン（ＴＤＡＴＡ）、４，４´，４´´−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）、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。

正孔注入輸送層を形成する材料は、使用態様にて非発光性を示すものであるので、本発明でいう電荷注入輸送材料になり得る。

また、正孔注入輸送層の厚みとしては、正孔の注入機能および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く、具体的には１０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内、中でも３０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内であることが好ましい。

なお、正孔注入輸送層の形成方法については、上記正孔注入層の形成方法と同様であるので、ここでの説明は省略する。

（６）電子注入層
本発明に用いられる電子注入層は、発光層内への電子の注入を安定化させるための層である。

電子注入層に用いられる材料は、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い。この電子注入層に用いられる材料としては、例えば、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を用いることができる。

電子注入層を形成する材料は、使用態様にて非発光性を示すものであるので、本発明でいう電荷注入輸送材料になり得る。

電子注入層の厚みとしては、電子の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。

なお、電子注入層の形成方法については、上記正孔注入層の形成方法と同様であるので、ここでの説明は省略する。

（７）電子輸送層
本発明に用いられる電子輸送層は、陰極から注入された電子を発光層内へ安定に輸送するための層である。

電子輸送層に用いられる材料は、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い。この電子輸送層に用いられる材料としては、例えば、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、アルミキノリノール錯体等が挙げられる。具体的には、バソキュプロイン（ＢＣＰ）、バソフェナントロリン（ＢＰｈｅｎ）、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム錯体（Ａｌｑ_３）等が用いられる。

電子輸送層を形成する材料は、使用態様にて非発光性を示すものであるので、本発明でいう電荷注入輸送材料になり得る。

電子輸送層の厚みとしては、電子の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ない。

なお、電子輸送層の形成方法については、上記正孔注入層の形成方法と同様であるので、ここでの説明は省略する。

（８）電子注入輸送層
本発明に用いられる電子注入輸送層は、電子の輸送機能および注入機能の両機能を有するものである。

電子注入輸送層に用いられる材料としては、例えば、アルカリ金属またはアルカリ土類金属がドープされた電子輸送性の有機材料を用いることができる。電子輸送性の有機材料としては、例えばバソキュプロイン（ＢＣＰ）、バソフェナントロリン（ＢＰｈｅｎ）等のフェナントロリン誘導体を挙げることができる。また、ドープされるアルカリ金属またはアルカリ土類金属としては、例えば、Ｌｉ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｓｒ等が挙げられる。

電子輸送性の有機材料と、アルカリ金属またはアルカリ土類金属とのモル比率は、１：１〜１：３の範囲内、中でも１：１〜１：２の範囲内であることが好ましい。

電子注入輸送層を形成する材料は、使用態様にて非発光性を示すものであるので、本発明でいう電荷注入輸送材料になり得る。

電子注入輸送層の厚みとしては、電子の注入機能および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く、具体的には５ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内、中でも１０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内であることが好ましい。

なお、電子注入輸送層の形成方法については、上記正孔注入層の形成方法と同様であるので、ここでの説明は省略する。

２．第１電極層および第２電極層
本発明に用いられる第１電極層および第２電極層は、一方が陽極であり、他方が陰極であれば、いずれが陽極であってもよく陰極であってもよい。一般に、有機ＥＬ素子を製造する際には、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。

第１電極層および第２電極層は、透明性を有していても有していなくてもよく、光の取出し面によって適宜選択される。例えば、第１電極層側から光を取り出す場合は、第１電極層は透明または半透明である必要がある。また例えば、第２電極層側から光を取り出す場合は、第２電極層は透明または半透明である必要がある。

陽極には、正孔が注入し易いように、仕事関数の大きい導電性材料を用いることが好ましい。このような導電性材料としては、例えば、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）等の導電性無機酸化物、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｒ等の仕事関数の大きい金属、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などを挙げることができる。

また、陰極には、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。このような導電性材料としては、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、Ｃａ等のアルカリ金属およびアルカリ土類金属などが挙げられる。これらの導電性材料は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよく、２種以上を用いて積層させてもよい。
さらに、上記の導電性材料と、アルカリ金属またはアルカリ土類金属のフッ化物や酸化物とを用いて積層させたものを陰極としてもよい。

第１電極層および第２電極層は抵抗が比較的小さいことが好ましく、一般には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。

第１電極層および第２電極層の形成方法としては、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、イオンプレーティング法等のＰＶＤ法や、ＣＶＤ法などを挙げることができる。また、電極層のパターニング方法としては、例えば、フォトリソグラフィー法等を用いることができる。

３．基板
本発明に用いられる基板は、上記の第１電極層、有機ＥＬ層および第２電極層等を支持するものである。基板としては、所定の強度を有するものであれば特に限定されるものではない。上記第１電極層が所定の強度を有する場合には、第１電極層が基板を兼ねていてもよい。通常は、所定の強度を有する基板上に第１電極層が形成される。

基板としては、透明性を有していても有していなくてもよく、光の取出し面によって適宜選択される。例えば、第１電極層側から光を取り出す場合は、基板は透明または半透明である必要がある。

透明基板としては、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や、フィルム状に成形が可能な樹脂基板等を用いることができる。この樹脂基板に用いられる樹脂としては、耐溶媒性および耐熱性の比較的高い高分子材料であることが好ましい。このような樹脂としては、例えば、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、基板として、水分、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。

Ｂ．有機ＥＬ素子の製造方法
本発明の有機ＥＬ素子の製造方法は、基板と、上記基板上に形成された第１電極層と、上記第１電極層上に形成され、少なくとも発光層を含む２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２電極層とを有する有機ＥＬ素子の製造方法であって、使用態様にて非発光性を示す電荷注入輸送材料を含有する下層形成用塗工液を塗布して、下層の有機層を形成する下層形成工程と、上記下層の有機層上に、上記電荷注入輸送材料および上記下層の有機層を溶解しない溶媒を含有する上層形成用塗工液を塗布して、上層の有機層を形成する上層形成工程とを有する有機ＥＬ層形成工程を有し、上記下層形成用塗工液および上記上層形成用塗工液のうち、一方が主成分として上記電荷注入輸送材料を含有し、他方が添加成分として上記電荷注入輸送材料を含有することを特徴とするものである。

本発明においては、同一の電荷注入輸送材料を含む塗工液を用いて、２層の有機層を積層する際に、上層形成工程にて、電荷注入輸送材料および下層の有機層を溶解しない溶媒を含有する上層形成用塗工液を用いるので、下層の有機層上に上層形成用塗工液を塗布した際に下層の有機層から有機材料等が溶出等するのを抑制することができる。これにより、下層の有機層および上層の有機層に含まれる有機材料等が混ざり合うことによって、各有機層の機能が阻害されるのを防ぐことができる。また、下層の有機層からの有機材料等の溶出等が抑制されるので、２層の有機層を安定して積層することができる。

また、本発明においては、下層形成用塗工液および上層形成用塗工液のうち、一方が主成分として電荷注入輸送材料を含有し、他方が添加成分としてこの電荷注入輸送材料を含有するので、界面の密着性が良好であり、またその界面の密着性を保持することができる２層の有機層を得ることができる。これにより、発光特性および寿命特性に優れる有機ＥＬ素子を製造することが可能である。

なお、「主成分」とは、塗工液の固形分中に最も多く含有される成分であり、かつ、有機層に要求される機能を発揮する程度に含有される成分をいう。また、「添加成分」とは、塗工液の固形分中に最も多く含有される成分以外の成分であり、かつ、有機層に要求される機能を阻害しない程度に含有される成分をいう。

さらに、本発明においては、下層形成用塗工液および上層形成用塗工液を調製する際に、電荷注入輸送材料を他の有機材料と容易に混合することができる。これにより、有機層の形成に真空蒸着法等を用いた場合と比較して、電荷注入輸送材料を含む複数種類の有機材料を含有する有機層を容易に形成することができる。また、高価な真空設備を必要とせず、製造コストを削減することができる。
以下、本発明の有機ＥＬ素子の製造方法の各工程について説明する。

１．有機ＥＬ層形成工程
本発明における有機ＥＬ層形成工程は、使用態様にて非発光性を示す電荷注入輸送材料を含有する下層形成用塗工液を塗布して、下層の有機層を形成する下層形成工程と、下層の有機層上に、電荷注入輸送材料および下層の有機層を溶解しない溶媒を含有する上層形成用塗工液を塗布して、上層の有機層を形成する上層形成工程とを有するものである。

また、下層形成用塗工液および上層形成用塗工液のうち、一方が主成分として上記電荷注入輸送材料を含有し、他方が添加成分として上記電荷注入輸送材料を含有している。下層形成用塗工液および上層形成用塗工液のうち、いずれの塗工液が、主成分として電荷注入輸送材料を含有する、あるいは、添加成分として電荷注入輸送材料を含有するかは、２層の有機層の組み合わせによって適宜選択される。

なお、電荷注入輸送材料および２層の有機層については、上記「Ａ．有機ＥＬ素子」の有機ＥＬ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。
以下、有機ＥＬ層形成工程の各工程について説明する。

（１）下層形成工程
本発明における下層形成工程は、電荷注入輸送材料を含有する下層形成用塗工液を塗布して、下層の有機層を形成する工程である。

本発明に用いられる下層形成用塗工液は、電荷注入輸送材料を含有するものである。通常は、この電荷注入輸送材料を溶媒に溶解もしくは分散させて、下層形成用塗工液を調製する。また、下層形成用塗工液は、形成する有機層の機能に応じて、電荷注入輸送材料以外の有機材料等を含有していてもよい。なお、下層形成用塗工液に用いられる材料については、上記「Ａ．有機ＥＬ素子」の有機ＥＬ層の項に記載したので、ここでの説明は省略する。

下層形成用塗工液が主成分として電荷注入輸送材料を含有する場合、電荷注入輸送材料の含有量は、下層形成用塗工液の固形分に対して、５０質量％以上であることが好ましく、中でも６０質量％〜９０質量％の範囲内であることが好ましく、より好ましくは７０質量％〜８０質量％の範囲内である。電荷注入輸送材料の含有量が上記範囲より少ないと、２層の有機層間の界面の密着性を向上させる効果が十分に得られない場合があるからである。

また、下層形成用塗工液が添加成分として電荷注入輸送材料を含有する場合、電荷注入輸送材料の含有量は、下層形成用塗工液の固形分に対して、５０質量％未満であることが好ましく、中でも１０質量％〜４０質量％の範囲内であることが好ましく、より好ましくは２０質量％〜３０質量％の範囲内である。電荷注入輸送材料の含有量が上記範囲より多いと、後述するように下層形成用塗工液の溶媒に電荷注入輸送材料が溶解もしくは分散しにくくなる場合があるからである。また、電荷注入輸送材料の含有量が少なすぎると、２層の有機層間の界面の密着性を向上させる効果が十分に得られない場合がある。

また、下層形成用塗工液に用いられる溶媒としては、上記電荷注入輸送材料等を溶解もしくは分散させることが可能なものであれば特に限定されるものではない。例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系；メタノール、エタノール、ブタノール等のアルコール系；酢酸ブチル等のエステル系；テトラヒドロフラン、ジブチルエーテル等のエーテル系；トルエン、キシレン、ドデシルベンゼン等の炭化水素系；クロロベンゼン、四塩化炭素、クロロホルム、塩化メチレン、トリクロロエチレン、ジクロロエタン、ジクロロメタン等のハロゲン化炭化水素系；エチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール系；エチレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル系；あるいは、水系、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルフォキシド、Ｎ−メチル−２−ピロリドンなどが挙げられる。これらの溶媒は、単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。

下層形成用塗工液が添加成分として電荷注入輸送材料を含有する場合、上層形成用塗工液には主成分として電荷注入輸送材料が含有される。この場合、上層形成用塗工液には、下層の有機層を溶解せずに、電荷注入輸送材料を溶解もしくは分散する溶媒が用いられる。このため、下層形成用塗工液には、上層形成用塗工液の溶媒と相溶しない、または相溶しにくい溶媒が用いられる。そうすると、下層形成用塗工液の溶媒に、電荷注入輸送材料が溶解または分散しにくくなると考えられる。このような場合には、電荷注入輸送材料を溶解もしくは分散させやすくするために、下層形成用塗工液を調製する際に、電荷注入輸送材料を少量の溶剤に溶解もしくは分散させた後に、混合すればよい。

この際に用いられる溶剤としては、電荷注入輸送材料を溶解し、また下層形成用塗工液の溶媒および上層形成用塗工液の溶媒のいずれにも相溶する、または相溶しやすいものが用いられる。具体的には、下層形成用塗工液の溶媒が水系であり、上層形成用塗工液の溶媒がハロゲン化炭化水素系である場合、上記溶剤としては、アセトン、１，４−ジオキサン等の親水性溶剤を用いることができる。

下層形成用塗工液の塗布方法としては、有機層を均一に成膜できる方法であればよく、例えばダイコート法、スピンコート法、ディップコート法、ロールコート法、ビードコート法、スプレーコート法、バーコート法、グラビアコート法、ブレードコート法、キャスト法、インクジェット法、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法等を挙げることができる。

また、下地層形成用塗工液を塗布した後は、通常、乾燥処理が行われる。乾燥方法としては、一般的な乾燥方法を用いることができ、例えば加熱する方法が挙げられる。加熱する方法としては、例えば、オーブンのような特定の空間全体を加熱する装置内を通過または静置させる方法、熱風を当てる方法、遠赤外線等により直接的に加熱する方法、あるいはホットプレートで加熱する方法等を用いることができる。

（２）上層形成工程
本発明における上層形成工程は、下層の有機層上に、電荷注入輸送材料および下層の有機層を溶解しない溶媒を含有する上層形成用塗工液を塗布して、上層の有機層を形成する工程である。

本発明に用いられる上層形成用塗工液は、電荷注入輸送材料および下層の有機層を溶解しない溶媒を含有するものである。通常は、この電荷注入輸送材料を溶媒に溶解もしくは分散させて、上層形成用塗工液を調製する。また、上層形成用塗工液は、形成する有機層の機能に応じて、電荷注入輸送材料以外の有機材料等を含有していてもよい。なお、上層形成用塗工液に用いられる材料については、上記「Ａ．有機ＥＬ素子」の有機ＥＬ層の項に記載したので、ここでの説明は省略する。

電荷注入輸送材料の含有量については、上記下層形成工程の項に記載したものと同様である。

また、上層形成用塗工液に用いられる溶媒は、下層の有機層を溶解しないものである。このような溶媒としては、例えば、上記下層形成工程の項に記載した溶媒を用いることができる。具体的には、下層の有機層を形成する材料が、水系、あるいは、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルフォキシド、アルコール系等の極性溶媒に溶解するものである場合、上層形成用塗工液の溶媒としては、炭化水素系、ハロゲン化炭化水素系、エーテル系、ケトン系が好ましく用いられる。

なお、上層形成用塗工液の塗布方法については、下層形成用塗工液の塗布方法と同様であるので、ここでの説明は省略する。

また、上層形成用塗工液を塗布した後は、通常、乾燥処理が行われる。なお、乾燥方法については、上記の下層形成工程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。

（３）その他
本発明においては、上記の下層形成工程および上層形成工程を繰り返し行うことにより、２層以上の有機層を積層することができる。例えば、３層の有機層を積層する場合には、まず下層形成工程を行って１層目の有機層を形成し、次いで上層形成工程を行って２層目の有機層を形成し、最後に再度、上層形成工程を行って３層目の有機層を形成する。２層目および３層目の有機層を形成するための塗工液に、それぞれ下層の有機層を溶解しない溶媒を用いることで、３層の有機層を安定して積層することができるのである。このように、本発明においては複数層の有機層を積層することも可能である。

なお、有機ＥＬ層のその他の点については、上記「Ａ．有機ＥＬ素子」の有機ＥＬ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。

２．その他の工程
本発明の有機ＥＬ素子の製造方法は、上記有機ＥＬ層形成工程以外に、第１電極層や第２電極層等を形成する工程を有することができる。なお、第１電極層および第２電極層の形成方法については、上記「Ａ．有機ＥＬ素子」に記載したので、ここでの説明は省略する。

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。

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。
［比較例］
ＩＴＯ膜が形成されたガラス基板を洗浄し、この基板上に、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの水分散体（スタルク社製 Baytron P CH-8000）をスピンコート法により塗布し、１６０℃で１時間乾燥させて、膜厚８０ｎｍの正孔注入輸送層を形成した。

次に、不活性雰囲気のグローブボックス内にて、上記正孔注入輸送層上に、下記組成の発光層形成用塗工液をスピンコート法により塗布し、１３０℃で３０分間乾燥させて、膜厚８０ｎｍの緑色発光層を形成した。
＜発光層形成用塗工液＞
ポリビニルカルバゾール … ７０重量部
オキサジアゾール … ３０重量部
緑色燐光発光色素（American Dye Source社製、ＡＤＳ０６６ＧＥ） … １重量部
モノクロロベンゼン … ４９００重量部

次に、上記緑色発光層上に、陰極として、カルシウムを膜厚８ｎｍ、アルミニウムを膜厚２００ｎｍで連続して真空蒸着した。このようにして、有機ＥＬ素子を作製した。

得られた有機ＥＬ素子に、ＩＴＯを陽極、金属電極を陰極として直流電流を印加したところ、発光開始電圧は約６Ｖであり、１０Ｖ印加時の電流効率は２．５ｃｄ／Ａであった。

［実施例］
ＩＴＯ膜が形成されたガラス基板を洗浄し、この基板上に、下記の正孔注入輸送層形成用塗工液をスピンコート法により塗布し、１６０℃で１時間乾燥させて、膜厚８０ｎｍの正孔注入輸送層を形成した。
＜正孔注入輸送層形成用塗工液＞
ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの水分散体（スタルク社製 Baytron P CH-8000）に、親水性溶剤である１,４−ジオキサンに溶解させたポリビニルカルバゾールを、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの水分散体の固形分１０重量部に対して、ポリビニルカルバゾールが１重量部になるよう添加し、十分に攪拌、混合して、正孔注入輸送層形成用塗工液を調製した。

次に、比較例と同様にして、正孔注入輸送層上に緑色発光層を形成し、さらに緑色発光層上に陰極を形成して、有機ＥＬ素子を得た。

得られた有機ＥＬ素子に、ＩＴＯを陽極、金属電極を陰極として直流電流を印加したところ、発光開始電圧は約５．５Ｖであり、１０Ｖ印加時の電流効率は３ｃｄ／Ａであった。

以上の結果から、実施例の有機ＥＬ素子では、正孔注入輸送層および緑色発光層がいずれもポリビニルカルバゾールを含有しているので、正孔注入輸送層と緑色発光層との界面では、ミクロ的に界面が消失し、界面状態よる特性低下が抑制されたと考えられる。

本発明の有機ＥＬ素子の一例を示す概略断面図である。 本発明の有機ＥＬ素子の他の例を示す概略断面図である。

符号の説明

１ … 有機ＥＬ素子
２ … 基板
３ … 第１電極層
４ … 正孔注入輸送層
５ … 発光層
６ … 有機ＥＬ層
７ … 第２電極層

Claims (4)

1. 基板と、前記基板上に形成された第１電極層と、前記第１電極層上に形成され、少なくとも発光層を含む２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２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内の隣接する２層の有機層のうち、一方の有機層が主成分として電荷注入輸送材料を含有し、他方の有機層が添加成分として前記電荷注入輸送材料を含有しており、
   前記有機エレクトロルミネッセンス層が、前記電荷注入輸送材料を含む粒子を含有せず、
   さらに、前記有機エレクトロルミネッセンス層が、環状部を有し、該環状部が少なくとも二つの炭素原子に結合するルイス塩基性元素を複数有して構成されてなる、金属イオントラップ材料を含有せず、
   前記電荷注入輸送材料が、材料自体が非発光性を示すもの、またはドーパントと同時に含有される際に非発光性を示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。
2. 前記隣接する２層の有機層が塗膜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。
3. 前記発光層が燐光発光層であ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。
4. 基板と、前記基板上に形成された第１電極層と、前記第１電極層上に形成され、少なくとも発光層を含む２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２電極層とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、
   材料自体が非発光性を示す、またはドーパントと同時に含有される際に非発光性を示す電荷注入輸送材料を含有する下層形成用塗工液を塗布して、下層の有機層を形成する下層形成工程と、前記下層の有機層上に、前記電荷注入輸送材料を溶解または分散し、前記下層の有機層を溶解しない溶媒を含有する上層形成用塗工液を塗布して、上層の有機層を形成する上層形成工程とを有する有機エレクトロルミネッセンス層形成工程を有し、
   前記下層形成用塗工液および前記上層形成用塗工液が、前記電荷注入輸送材料を含む粒子を含有せず、
   さらに、前記下層形成用塗工液および前記上層形成用塗工液が、環状部を有し、該環状部が少なくとも二つの炭素原子に結合するルイス塩基性元素を複数有して構成されてなる、金属イオントラップ材料を含有せず、
   前記下層形成用塗工液および前記上層形成用塗工液のうち、一方が主成分として前記電荷注入輸送材料を含有し、他方が添加成分として前記電荷注入輸送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の製造方法。

Images