JP5446472B2 - 有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法 - Google Patents

有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法 Download PDF

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本発明は有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子という場合がある。）の製造方法、有機ＥＬ素子を備える照明装置および表示装置に関する。
有機ＥＬ素子は、発光材料に有機物を用いた発光素子であり、一対の電極と、該電極間に設けられる発光層とを含んで構成される。有機ＥＬ素子に電圧を印加すると、陽極から正孔が注入されるとともに、陰極から電子が注入され、注入された正孔と電子とが発光層で結合することによって発光する。
有機ＥＬ素子は照明装置、スキャナおよび表示装置などの所定の装置の光源として利用される。有機ＥＬ素子は、組み込まれる装置の仕様に合わせて、所定の発光色を呈するものが適宜用いられる。例えば照明装置やスキャナの光源などには白色光を出射する有機ＥＬ素子が用いられ、また表示装置の画素光源には光の３原色（赤・緑・青）をそれぞれ出射する有機ＥＬ素子が用いられる。
有機ＥＬ素子は、用いられる発光材料の種類の選択や素子構造の設計を適当に行うことによって、所期の発光色を得ることができる。例えば白色光を出射する有機ＥＬ素子として、白色発光する蛍光色素を発光材料として用いた素子が提案されている（例えば特許文献１参照）。
特開平７−２２０８７１号公報
有機ＥＬ素子の輝度は素子に印加する電圧を変化させることによって調整できるが、輝度の変化にともなって、発光色も微妙に変化する。そのため照明装置では明るさを調整するとその色味が変化することになり、また表示装置では表示する画像の明るさに応じて、表現される色が違ったものになる。そこで種々の装置の光源として利用される発光素子としては、一般に輝度の変化に対して色味の変化が少ないものが求められている。
従来の有機ＥＬ素子は輝度の変化に対して色味の変化が大きく、その改良が求められていたが、本発明者らは発光色が異なる複数の発光層を積層する構成の有機ＥＬ素子において、その積層順を規定することにより、輝度の変化に対する色味の変化を抑制できることを見出した。このように発光層の積層順を規定することによって色味の変化を抑制することは可能ではあるが、その一方で複数の発光層を設けるための工程に起因して、色味の変化以外の種々の素子特性が低下するおそれがある。
従って本発明の目的は、形成途中の劣化を抑制しつつ、輝度の変化に対する色味の変化の小さい有機ＥＬ素子を製造することのできる有機ＥＬ素子の製造方法を提供することである。
本発明は陽極および陰極のうちの一方の第１電極と、
互いに異なるピーク波長で発光する複数の発光層と、
前記複数の発光層のうちの１層に隣接して設けられる隣接層と、
陽極および陰極のうちの他方の第２電極とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子であり、
前記複数の発光層および隣接層が前記第１電極と第２電極との間に配置され、
前記隣接層が、複数の発光層のうちで最も第１電極寄りに配置される発光層の第１電極側の表面に接して配置される構成の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、
前記第１電極が設けられた基板を用意する基板用意工程と、
前記基板上に隣接層を形成する隣接層形成工程と、
前記複数の発光層のなかで前記ピーク波長が長い発光層ほど、前記第１および第２電極のうちで前記陽極として機能する電極寄りの配置となる順序で、塗布法により各発光層を順次形成する発光層形成工程と、
第２電極を形成する第２電極形成工程とをこの順で含み、
隣接層形成工程の開始から発光層形成工程の終了までの前記基板雰囲気中の酸素濃度および水分濃度を、体積比でそれぞれ大気濃度未満に保つ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に関する。
また本発明は、隣接層形成工程の開始から発光層形成工程の終了までの前記基板雰囲気中の酸素濃度および水分濃度を、体積比でそれぞれ１０００ｐｐｍ以下に保つことを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法に関する。
また本発明は、隣接層形成工程の開始から発光層形成工程の終了までの基板雰囲気中の酸素濃度および水分濃度を、体積比でそれぞれ１０ｐｐｍ以下に保つことを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法に関する。
また本発明は、前記隣接層形成工程は、隣接層となる材料を含むインキを塗布成膜する工程と、該工程で成膜した膜を加熱する工程とを含み、
前記発光層形成工程は、発光層となる材料を含むインキを塗布成膜する工程と、該工程で成膜した膜を加熱する工程とを含み、
前記インキを塗布成膜する各工程では、不活性ガスを含む雰囲気中で前記インキを塗布成膜することを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法に関する。
また本発明は、前記膜を加熱する各工程では、不活性ガスを含む雰囲気中で膜を加熱することを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法に関する。
また本発明は、前記膜を加熱する各工程では、１０Ｐａ以下の雰囲気中において膜を加熱することを特徴とする請求項４または５記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法に関する。
また本発明は、前記発光層形成工程では、赤色発光する発光層と、緑色発光する発光層と、青色発光する発光層とを形成することを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法に関する。
また本発明は、前記発光層形成工程では、複数の発光層を順次塗布法で形成する際に、後に形成される発光層の形成に使用されるインキに対して、先に形成される発光層を予め不溶化することを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法に関する。
また本発明は、前記発光層を予め不溶化する際に、エネルギーを加えることによって、発光層を構成する材料を重合することを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法に関する。
また本発明は、前記製造方法によって製造された有機エレクトロルミネッセンス素子を備える照明装置に関する。
また本発明は、前記製造方法によって製造された有機エレクトロルミネッセンス素子を備える表示装置に関する。
本発明によれば、輝度の変化に対する色味の変化が小さく、特性の高い有機ＥＬ素子を作製することができる。
本実施形態の有機ＥＬ素子１を模式的に示す側面図である。
本実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法によって作製される有機ＥＬ素子は、陽極および陰極のうちの一方の第１電極と、互いに異なるピーク波長で発光する複数の発光層と、前記複数の発光層のうちの１層に隣接して設けられる隣接層と、陽極および陰極のうちの他方の第２電極とを含んで構成される。前記複数の発光層および隣接層は、前記第１電極と第２電極との間に配置され、また前記隣接層は、複数の発光層のうちで最も第１電極寄りに配置される発光層の第１電極側の表面に接して配置される。
図１は本実施形態の有機ＥＬ素子１を模式的に示す側面図である。第１電極３と第２電極６との間に設けられる発光層の層数は２層以上である。本実施形態では赤色発光する赤色発光層５Ｒ、緑色発光する緑色発光層５Ｇ、青色発光する青色発光層５Ｂの３層の発光層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂが設けられる。
本実施形態では陽極および陰極のうちの一方の電極である第１電極３が陽極として設けられ、陽極および陰極のうちの他方の電極である第２電極６が陰極として設けられる。後述するように、複数の発光層は、ピーク波長が長い発光層ほど、前記第１および第２電極のうちで前記陽極として機能する電極寄りの配置となる順序で、塗布法により形成されるので、本実施形態ではピーク波長が長い発光層ほど第１電極寄りに配置される。したがって複数の発光層は、第１電極３側から、赤色発光層５Ｒ、緑色発光層５Ｇ、青色発光層５Ｂの順に配置される（図１参照）。本実施形態では複数の発光層が直接積層されているが、他の実施形態では発光層間に所定の層が介在していてもよい。また他の実施形態において、第１電極３を陰極とし、第２電極６を陽極とする有機ＥＬ素子を構成してもよい。この場合には、ピーク波長が長い発光層ほど陽極である第２電極寄りに配置されるため、発光層の並び順が図１に示す本実施形態の並びとは逆順となり、第２電極６側から、赤色発光層、緑色発光層、青色発光層の順に配置される。
また隣接層４は、複数の発光層のうちで最も第１電極寄りに配置される発光層（本実施形態では赤色発光層５Ｒ）の第１電極３側の表面に接して配置される。本実施形態では第１電極３が陽極として設けられるため、隣接層４は陽極と発光層との間に設けられる。陽極と発光層との間には一般的に正孔注入層、正孔輸送層および電子ブロック層などが設けられるため、本実施形態では隣接層４が例えば正孔注入層、正孔輸送層および電子ブロック層として設けられる。第１電極と発光層との間には必要に応じて隣接層以外の所定の層を設けてもよいが、本実施形態では第１電極３と発光層との間に隣接層のみが設けられた構成の素子について説明する。なお他の実施形態として第１電極３が陰極の場合は、陰極と発光層との間に一般的に設けられる電子注入層、電子輸送層および正孔ブロック層などとして隣接層が設けられる。
以上のように本実施形態の有機ＥＬ素子１は、基板２から、第１電極３、隣接層４、赤色発光層５Ｒ、緑色発光層５Ｇ、青色発光層５Ｂ、第２電極６がこの順で積層されて構成される（図１参照）。
以下本実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法について説明する。本実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法は、前記第１電極が設けられた基板を用意する基板用意工程と、前記基板上に隣接層を形成する隣接層形成工程と、前記複数の発光層のなかで前記ピーク波長が長い発光層ほど、前記第１および第２電極のうちで前記陽極として機能する電極寄りの配置となる順序で、塗布法により各発光層を順次形成する発光層形成工程と、第２電極を形成する第２電極形成工程とを含む。
＜基板用意工程＞
基板用意工程では第１電極３が設けられた基板２を用意する。本工程では基板２上に第１電極３を形成することにより電極付基板を用意してもよく、また第１電極３が予め形成された基板２を入手することにより電極付基板を用意してもよい。
（基板）
基板は、有機ＥＬ素子を製造する工程において変化しないものが好適に用いられ、例えばガラス、プラスチック、高分子フィルム、およびシリコン板、並びにこれらを積層したものなどが用いられる。なお基板としては有機ＥＬ素子を駆動する回路が予め形成されたものを用いることが好ましく、このような基板として例えばＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板を用いることができる。発光層から放射される光が第１電極および基板を通って出射する構成のいわゆるボトムエミッション型の素子では、基板は可視光の光透過率が高い方が好ましい。
（陽極）
本実施形態では第１電極として陽極を形成する。発光層から放射される光が陽極を通って出射する構成の有機ＥＬ素子の場合、陽極には光透過性を示す電極が用いられる。光透過性を示す電極としては、金属酸化物、金属硫化物および金属などの薄膜を用いることができ、電気伝導度および光透過率の高いものが好適に用いられる。具体的には酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ＩＴＯ、インジウム亜鉛酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ：略称ＩＺＯ）、金、白金、銀、および銅などから成る薄膜が用いられ、これらの中でもＩＴＯ、ＩＺＯ、または酸化スズから成る薄膜が好適に用いられる。陽極の作製方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法などを挙げることができる。またポリアニリンもしくはその誘導体、ポリチオフェンもしくはその誘導体などの有機の透明導電膜を陽極として用いてもよい。
陽極の膜厚は、求められる特性および工程の簡易さなどを考慮して設計され、例えば１０ｎｍ〜１０μｍであり、好ましくは２０ｎｍ〜１μｍであり、さらに好ましくは５０ｎｍ〜５００ｎｍである。
＜隣接層形成工程＞
隣接層は求められる特性および工程の簡易さなどを勘案して、湿式法または乾式法などの所定の方法によって形成される。
隣接層形成工程の開始から発光層形成工程の終了までの基板雰囲気中の酸素濃度および水分濃度は、体積比でそれぞれ大気濃度未満に保たれる。なお大気濃度は場所や時間などによって変動するが、大気濃度未満とは、本明細書では酸素濃度および水分濃度を大気濃度よりも低下させる所定の操作が施された状態を意味する。
本実施形態では隣接層となる材料を含むインキを用いて、塗布法によって隣接層が形成される。塗布法により隣接層を形成する場合、インキを塗布成膜する塗布工程の後に膜を加熱する加熱工程を含むことが好ましい。
隣接層を形成する際に用いるインキは、隣接層となる材料と、該材料を溶解または分散する溶媒または分散媒とを含む。隣接層となる材料については後述する。溶媒としては、隣接層となる材料を溶解するものであればよく、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、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、水などを挙げることができる。また分散媒としては隣接層となる材料を均一に分散する液体であればよく、例えば溶媒として例示した液体を材料に応じて分散媒として適宜用いることができる。
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、スプレーコート法、スクリーン印刷法、凸版印刷法、オフセット印刷法、インクジェットプリント法などを挙げることができる。
塗布成膜する工程では、上述の所定の塗布法によって上述のインキを基板上に塗布する。本実施形態では隣接層を第１電極に接して形成するため、第１電極の表面にインキを塗布する。なお第１電極と隣接層との間に所定の層を形成する場合には、この所定の層の表面に上述のインキを塗布する。
塗布成膜された膜を加熱する加熱工程では、塗布成膜された膜を加熱して溶媒等を除去し、隣接層を形成する。素子の発光特性および寿命特性の観点からは加熱は５０℃〜２５０℃で行うことが好ましい。加熱時間は隣接層の成分によって適宜設定され、例えば５分〜２時間程度である。なお塗布成膜された膜を放置することにより、インキに含まれる溶媒または分散媒を除去する場合には本加熱工程を省略することもできる。
＜発光層形成工程＞
本工程では、前記複数の発光層のなかで前記ピーク波長が長い発光層ほど、前記第１および第２電極のうちで前記陽極として機能する電極寄りの配置となる順序で、塗布法により各発光層を順次形成する。本実施形態では第１電極３が陽極として設けられるので、ピーク波長が長い発光層ほど第１電極寄りに配置される。そのためピーク波長が長い発光層から順に各発光層を形成する。すなわち本実施形態では赤色発光層５Ｒ、緑色発光層５Ｇ、青色発光層５Ｂの順に各発光層を形成する。本明細書においてピーク波長は、各発光層が発光する光を波長領域で見たときに最も強い光強度となる波長を意味する。
本実施形態における赤色発光層としては、発光する光のピーク波長が、例えば５８０ｎｍ〜６６０ｎｍのものが用いられ、好ましくは６００〜６４０ｎｍのものが用いられる。また本実施形態における緑色発光層としては、発光する光のピーク波長が、例えば５００ｎｍ〜５６０ｎｍのものが用いられ、好ましくは５２０ｎｍ〜５４０ｎｍのものが用いられる。また本実施の形態における青色発光層としては、発光する光のピーク波長が、例えば４００ｎｍ〜５００ｎｍのものが用いられ、好ましくは４２０ｎｍ〜４８０ｎｍのものが用いられる。
各発光層は、発光層となる材料を含むインキを塗布成膜し、さらにこれを固化することにより形成される。
発光層を形成する際に用いるインキは、発光層となる材料と、該材料を溶解または分散する溶媒または分散媒とを含む。発光層には、後述の高分子有機発光材料及び／又は低分子有機発光材料が用いられる。溶媒としては、発光層となる材料を溶解するものであればよく、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、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、水などを挙げることができる。また分散媒としては発光層となる材料を均一に分散する液体であればよく、溶媒として例示した液体を材料に応じて分散媒として適宜用いることができる。
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、スプレーコート法、スクリーン印刷法、凸版印刷法、オフセット印刷法、インクジェットプリント法などを挙げることができる。
まず赤色発光層となる後述の材料を含むインキを、上述の塗布法により隣接層上に塗布成膜し、これを固化することにより赤色発光層を形成する。次に同様にして緑色発光層となる後述の材料を含むインキを、上述の塗布法により赤色発光層上に塗布成膜し、これを固化することにより緑色発光層を形成する。次に同様にして青色発光層となる後述の材料を含むインキを、上述の塗布法により緑色発光層上に塗布成膜し、これを固化することにより青色発光層を形成する。このように発光波長が長い発光層から順に発光層を積層することにより、ピーク波長が長い発光層ほど陽極（本実施形態では第１電極）寄りに配置することができる。
なお発光層形成工程では、インキを塗布成膜する工程の次に、膜を加熱する加熱工程を含むことが好ましい。塗布成膜した膜を加熱することにより溶媒等を除去し、発光層を形成する。加熱はホットプレート、オーブン、ドライヤー等を用いて行うことができる。素子の発光特性および寿命特性の観点からは５０℃〜２５０℃で加熱することが好ましい。加熱時間は発光層の成分によって適宜設定され、例えば５分〜２時間程度である。なお塗布成膜された膜を放置することにより、インキに含まれる溶媒または分散媒を除去し、発光層を形成する場合には本加熱工程を省略することもできる。
また複数の発光層を順次塗布法で形成する際に、後に形成される発光層の形成に使用されるインキに対して、先に形成される発光層を予め不溶化することが好ましい。本実施形態では赤色発光層５Ｒ、緑色発光層５Ｇ、青色発光層５Ｂの順に発光層が形成されるため、赤色発光層を基準にすると、緑色発光層５Ｇ、青色発光層５Ｂが後に形成される発光層に相当し、赤色発光層５Ｒが先に形成される発光層に相当する。また緑色発光層５Ｇを基準にすると、青色発光層５Ｂが後に形成される発光層に相当し、緑色発光層５Ｇが先に形成される発光層に相当する。従って本実施形態では緑色発光層、青色発光層を形成する前に赤色発光層を不溶化し、青色発光層を形成する前に緑色発光層を不溶化する。
発光層を予め不溶化する際には、エネルギーを加えることによって発光層を構成する材料を重合することが好ましい。なお発光層を構成する材料の全てを重合してもよく、また一部を重合してもよい。例えばエネルギーとして光または熱を加えることによって重合反応を起こすことができる。
なお架橋剤または重合性化合物を前述のインキに添加したインキを用いて発光層を形成してもよく、またエネルギーを加えることによって重合する基（以下、重合性基という場合がある。）を有し、かつ重合した後に発光材料として発光層を構成する化合物を用いて発光層を形成してもよい。
インキに添加する架橋剤または重合性化合物としては、ビニル基、エチニル基、ブテニル基、アクリロイル基、アクリロイルアミノ基、メタクリロイル基、メタクリロイルアミノ基、ビニルオキシ基、ビニルアミノ基、シラノール基、シクロプロピル基、シクロブチル基、エポキシ基、オキセタニル基、ジケテニル基、エピチオ基、ラクトニル基、及びラクタムニル基からなる群から選ばれる重合可能な置換基を有する化合物を挙げることができる。なおオキセタニル基はオキセタンから水素原子１個を除いた残基、ジケテニル基はジケテンから水素原子１個を除いた残基、エピチオ基はエピスルフィドから水素原子１個を除いた残基、ラクトニル基はラクトンから水素原子１個を除いた残基、ラクタムニル基はラクタムから水素原子１個を除いた残基をそれぞれ意味する。このような化合物としては、例えば多官能アクリレートが好ましく、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）およびトリスペンタエリスリトールオクタアクリレート（ＴＰＥＡ）などがさらに好ましい。
また重合性基としてはビニル基などを挙げることができる。例えばベンゾシクロブタン（ＢＣＢ）から少なくとも１つの水素原子を除いた残基を主鎖及び／又は側鎖に含む高分子化合物を用いて発光層を形成してもよい。
このようにインキが塗布される下層の発光層をインキに対して予め不溶化させることによって、上層の発光層を形成する際に塗布されるインキが発光層を溶解することを防ぐことができる。これによって各発光層の膜厚の制御が容易になるとともに、素子形成時に各発光層が受ける損傷を抑制することができ、意図した発光層を容易に形成することができる。
＜第２電極形成工程＞
第２電極形成工程では、第２電極６を発光層上に形成する。本実施形態では第２電極として陰極を形成する。
（陰極）
陰極の材料としては、仕事関数が小さく、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。また陽極側から光を取出す構成の有機ＥＬ素子では、発光層から放射される光を陰極で陽極側に反射するために、陰極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１３族金属などを用いることができる。陰極の材料としては、例えばリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、アルミニウム、スカンジウム、バナジウム、亜鉛、イットリウム、インジウム、セリウム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、イッテルビウムなどの金属、前記金属のうちの２種以上の合金、前記金属のうちの１種以上と、金、銀、白金、銅、マンガン、チタン、コバルト、ニッケル、タングステン、錫のうちの１種以上との合金、またはグラファイト若しくはグラファイト層間化合物などが用いられる。合金の例としては、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金、インジウム−銀合金、リチウム−アルミニウム合金、リチウム−マグネシウム合金、リチウム−インジウム合金、カルシウム−アルミニウム合金などを挙げることができる。また、陰極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成る透明導電性電極を用いることができる。具体的には、導電性金属酸化物として酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ＩＴＯ、およびＩＺＯを挙げることができ、導電性有機物としてポリアニリンもしくはその誘導体、ポリチオフェンもしくはその誘導体などを挙げることができる。なお陰極は、２層以上を積層した積層体で構成されていてもよい。
陰極の膜厚は、求められる特性および工程の簡易さなどを考慮して適宜設計され、例えば１０ｎｍ〜１０μｍであり、好ましくは２０ｎｍ〜１μｍであり、さらに好ましくは５０ｎｍ〜５００ｎｍである。
以上説明した製法により１または複数の有機ＥＬ素子１を基板上に作製することができる。１または複数の有機ＥＬ素子を作製した後これらを封止する封止膜または封止基板を設けてもよい。また複数の有機ＥＬ素子を基板上に離散的に作製する場合には、各有機ＥＬ素子を区分けするための隔壁（バンクともいう）を形成してもよい。
本実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法では、隣接層形成工程の開始から発光層形成工程の終了までの基板雰囲気中の酸素濃度および水分濃度が、体積比でそれぞれ大気濃度未満に保たれる。本実施形態のように複数の発光層を形成する場合、１層の発光層を形成する場合に比べて工程数が増加し、発光層形成工程に要する時間が増加する。そのため素子形成途中で生じる劣化が通常は激しくなるが、基板雰囲気中の酸素濃度および水分濃度を低い値に制御することによって素子劣化を抑制することができる。さらに有機ＥＬ素子の構成要素のうちで発光特性に大きく影響するのは発光層なので、発光層以外の層の作製途中の基板雰囲気を制御することは、素子の発光特性の向上という観点からは考えにくいが、このように発光層だけでなく隣接層までも、酸素濃度および水分濃度を大気よりも低くした雰囲気で形成することにより、実施例で示すように素子寿命を向上することができる。なお酸素濃度および水分濃度は、体積比でそれぞれ好ましくは１０００ｐｐｍ以下であり、さらに好ましくは６００ｐｐｍ以下であり、さらに好ましくは３００ｐｐｍ以下であり、さらに好ましくは１０ｐｐｍ以下である。このように製造工程において酸素および水に隣接層および発光層が曝されることを抑制することにより、素子寿命をより向上することができる。
基板の雰囲気中の酸素濃度および水分濃度を、大気よりも下げる方法としては、基板の雰囲気を、不活性ガスを含む雰囲気とするか、または真空雰囲気とすることが好ましい。例えば内部を真空または不活性ガスに置換可能な装置内に塗布装置および加熱装置を配置して、塗布工程および加熱工程を行えばよい。例えば不活性ガスを含む雰囲気で塗布工程および加熱工程を行うか、または不活性ガスを含む雰囲気で塗布工程を行い、真空雰囲気で加熱工程を行うことが好ましい。
不活性ガスとしては、ヘリウムガス、アルゴンガス、窒素ガス、およびこれらの混合ガスなどを挙げることができ、これらのなかでも素子作製の容易さから窒素ガスが好ましい。また真空雰囲気で加熱工程を行う場合には１０Ｐａ以下とすることが好ましい。
また各発光層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂは発光する光のピーク波長が長い発光層ほど陽極寄りに配置されるので、電極に印加する電圧の変化（輝度の変化）に対して色味の変化の少ない有機ＥＬ素子１を実現することができ、また発光効率の高い有機ＥＬ素子１を実現することができる。なおこれらの効果は各発光層を構成する化合物の最高占有分子軌道(Highest Occupied Molecular Orbital：略称ＨＯＭＯ)と最低非占有分子軌道(Lowest Unoccupied Molecular Orbital：略称ＬＵＭＯ)と、その配置の関係によるものと推測される。ＨＯＭＯおよびＬＵＭＯは発光する光のピーク波長が長い化合物ほど低い傾向にある。各発光層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂは発光する光のピーク波長が長い発光層ほど陽極寄りに配置されるので、結果としてＨＯＭＯおよびＬＵＭＯが低い化合物で構成される発光層ほど陽極寄りに配置されることになる。このように陽極から陰極に向けてＨＯＭＯおよびＬＵＭＯが順次高くなるように各発光層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂが配置されるので、陽極および陰極からそれぞれ注入される正孔および電子を効率的に輸送することができ、これにより電極に印加する電圧の変化に対して色味の変化が少なく、発光効率の高い有機ＥＬ素子を実現することができるものと推測される。
以上のように、発光する光のピーク波長が長いものほど陽極寄りに発光層を配置する構成の有機ＥＬ素子１では、電極に印加する電圧の変化に対して、色味の変化の少なく、かつ高効率で発光する有機ＥＬ素子を実現することができ、電極間に印加する電圧を変化させたときの、外に取出される光の色度座標における座標値ｘと、座標値ｙとの変化の幅を、それぞれ０．０５以下に抑えることができる。ここで、印加する電圧を変化させるときの印加電圧の範囲は通常、輝度が１００ｃｄ／ｍ2〜１００００ｃｄ／ｍ2となる範囲であり、少なくとも４０００ｃｄ／ｍ2〜６０００ｃｄ／ｍ2となる範囲である。また外に取出される光は、各発光層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂからの光が重ね合わされた光のことである。なお本明細書において色度座標の規定は国際照明委員会（ＣＩＥ）の定めるＣＩＥ１９３１に従う。
各発光層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂの膜厚は出射する光（重ね合わされた光）の色に基づいて適宜設定されるが、陽極（本実施形態では第１電極）寄りに配置される発光層ほど、その層厚が薄い方が好ましい。例えば赤色発光層５Ｒの層厚は５ｎｍ〜２０ｎｍが好ましく、さらに好ましくは１０ｎｍ〜１５ｎｍである。緑色発光層５Ｇの層厚は１０ｎｍ〜３０ｎｍが好ましく、さらに好ましくは１５ｎｍ〜２５ｎｍである。青色発光層５Ｂの層厚は４０ｎｍ〜７０ｎｍが好ましく、さらに好ましくは５０ｎｍ〜６５ｎｍである。このように各発光層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂの層厚を設定することによって、電極に印加する電圧の変化に対して、色味の変化がより少なく、かつ高効率で発光する有機ＥＬ素子１を実現することができる。
本実施形態の有機ＥＬ素子１は、３つの発光層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂが積層されて構成されるため、層厚等を適宜調節することによって全体として白色を発光する素子を実現することができる。なお積層する発光層の種類を適宜選択することによって、例えば白色とは異なる光を発光する素子を構成することもできる。また２層の発光層、または４層以上の発光層を積層した有機ＥＬ素子を構成してもよい。このように有機ＥＬ素子から取出される光の色が白色であっても、白とは異なる色であっても、または発光層の層数が２層或いはそれ以上であったとしても、発光する光のピーク波長が長い発光層ほど陽極寄りに配置することによって、電極に印加する電圧の変化に対して、色味の変化の少なく、かつ高効率で発光する有機ＥＬ素子を実現することができる。
本実施形態では図１に示す特定の層構成の有機ＥＬ素子について説明したが、有機ＥＬ素子は、隣接層および発光層に加えて、さらに所定の層を電極間に有していてもよい。
以下本発明を適用可能な有機ＥＬ素子の構成およびその構成要素についてさらに詳しく説明する。
陽極と発光層との間に設けられる層としては、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層などを挙げることができる。陽極と発光層との間に、正孔注入層と正孔輸送層との両方の層が設けられる場合、例えば陽極に接する層を正孔注入層といい、この正孔注入層を除く層を正孔輸送層という。
正孔注入層は、陽極からの正孔注入効率を改善する機能を有する。正孔輸送層は、陽極、正孔注入層または陽極により近い正孔輸送層からの正孔注入を改善する機能を有する。電子ブロック層は、電子の輸送を堰き止める機能を有する。なお正孔注入層及び／又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を兼ねることがある。
陰極と発光層との間に設けられる層としては、電子注入層、電子輸送層、正孔ブロック層などを挙げることができる。また陰極と発光層との間に電子注入層と電子輸送層との両方の層が設けられる場合、例えば陰極に接する層を電子注入層といい、この電子注入層を除く層を電子輸送層ということがある。
電子注入層は、陰極からの電子注入効率を改善する機能を有する。電子輸送層は、陰極、電子注入層または陰極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。正孔ブロック層は、正孔の輸送を堰き止める機能を有する。なお電子注入層及び／又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を兼ねることがある。
本実施形態の有機ＥＬ素子のとりうる層構成の一例を以下に示す。
ａ）陽極／正孔注入層／発光部／陰極
ｂ）陽極／正孔注入層／発光部／電子注入層／陰極
ｃ）陽極／正孔注入層／発光部／電子輸送層／陰極
ｄ）陽極／正孔注入層／発光部／電子輸送層／電子注入層／陰極
ｅ）陽極／正孔輸送層／発光部／陰極
ｆ）陽極／正孔輸送層／発光部／電子注入層／陰極
ｇ）陽極／正孔輸送層／発光部／電子輸送層／陰極
ｈ）陽極／正孔輸送層／発光部／電子輸送層／電子注入層／陰極
ｉ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光部／陰極
ｊ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光部／電子注入層／陰極
ｋ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光部／電子輸送層／陰極
ｌ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光部／電子輸送層／電子注入層／陰極
ｍ）陽極／発光部／電子注入層／陰極
ｎ）陽極／発光部／電子輸送層／陰極
ｏ）陽極／発光部／電子輸送層／電子注入層／陰極
ここで記号「／」は、記号「／」を挟む各層が隣接して積層されていることを示す。以下同じ。また発光部は複数の発光層が積層された積層体を意味する。例えば図１では赤色発光層と緑色発光層と青色発光層とが積層された積層体が発光部に相当する。なお前述したように発光層間に所定の層が介在していてもよいため、発光部は複数の発光層のみによって構成されていてもよく、また所定の層が発光層間に介在していてもよい。
有機ＥＬ素子は通常、本実施形態のように基板寄りに陽極を配置するようにして基板上に設けられる。すなわちａ）〜ｏ）の構成において、有機ＥＬ素子は左側の層を基板寄りに配置するようにして基板上に設けられる。なお前述したように他の実施形態として基板側に陰極を配置するようにして、有機ＥＬ素子を基板に設けてもよい。
本実施形態のように基板側に陽極が配置される場合、陽極が第１電極に相当し、陰極が第２電極に相当するため、ａ）〜ｏ）の構成において、発光部の左側に隣接する層が上述した隣接層に相当する。但しａ）〜ｏ）の構成において、発光部の左側の層が陽極の場合には隣接層は存在せず、本発明は適用されない。すなわち第１電極が陽極に相当する形態では本発明はａ）〜ｌ）の構成に適用可能である。
また基板側に陰極を配置する形態では、陰極が第１電極に相当し、陽極が第２電極に相当するため、ａ）〜ｏ）の構成において、発光部の右側に隣接する層が上述した隣接層に相当する。但しａ）〜ｏ）の構成において、発光部の右側に隣接する層が陰極の場合には隣接層は存在せず、本発明は適用されない。すなわち第１電極が陰極に相当する形態では本発明はｂ）〜ｄ），ｆ）〜ｈ），ｊ）〜ｏ）の構成に適用可能である。
有機ＥＬ素子は、基板側から光を出射する構成のボトムエミッション型の素子と、基板側とは反対側から光を出射する構成のトップエミッション型の素子とに大別されるが、本実施形態の有機ＥＬ素子はどちらの型の素子としてもよい。例えばボトムエミッション型の有機ＥＬ素子では、光透過性を示す第１電極および基板を用いることにより、発光層から放射される光が第１電極および基板を通って外部に出射する。逆にトップエミッション型の有機ＥＬ素子では、光透過性を示す第２電極を用いることにより、発光層から放射される光が基板とは反対側に配置される第２電極を通って外部に出射する。
積層する層の順序、層数、および各層の厚さについては、発光効率や素子寿命を勘案して適宜設定することができる。
次に有機ＥＬ素子を構成する各層の材料および形成方法についてより具体的に説明する。なお基板、陽極および陰極については上述したので重複する説明を省略する。
＜正孔注入層＞
発光層と第１電極の間に、発光層に隣接して正孔注入層が設けられる場合、この正孔注入層が隣接層として設けられる。
正孔注入層を構成する正孔注入材料としては、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、および酸化アルミニウムなどの酸化物や、フェニルアミン系、スターバースト型アミン系、フタロシアニン系、アモルファスカーボン、ポリアニリン、およびポリチオフェン誘導体などを挙げることができる。
正孔注入層の成膜方法としては、例えば正孔注入材料を含む溶液からの成膜を挙げることができる。例えば隣接層を形成する際に用いられるインキの溶媒または分散媒として例示した液体を、溶液からの成膜に用いられる溶媒として用いることができる。
溶液からの成膜方法としては、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、インクジェットプリント法などの塗布法を挙げることができる。
正孔注入層の膜厚は、求められる特性および工程の簡易さなどを考慮して適宜決定され、例えば１ｎｍ〜１μｍであり、好ましくは２ｎｍ〜５００ｎｍであり、さらに好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。
＜正孔輸送層＞
発光層と第１電極の間に、発光層に隣接して正孔輸送層が設けられる場合、この正孔輸送層が隣接層として設けられる。
正孔輸送層を構成する正孔輸送材料としては、ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、ポリシラン若しくはその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体、ポリアニリン若しくはその誘導体、ポリチオフェン若しくはその誘導体、ポリアリールアミン若しくはその誘導体、ポリピロール若しくはその誘導体、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）若しくはその誘導体、又はポリ（２，５−チエニレンビニレン）若しくはその誘導体などを挙げることができる。
これらの中で正孔輸送材料としては、ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、ポリシラン若しくはその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミン化合物基を有するポリシロキサン誘導体、ポリアニリン若しくはその誘導体、ポリチオフェン若しくはその誘導体、ポリアリールアミン若しくはその誘導体、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）若しくはその誘導体、又はポリ（２，５−チエニレンビニレン）若しくはその誘導体などの高分子正孔輸送材料が好ましく、さらに好ましくはポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、ポリシラン若しくはその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体である。低分子の正孔輸送材料の場合には、高分子バインダーに分散させて用いることが好ましい。
正孔輸送層の成膜方法としては、特に制限はないが、低分子の正孔輸送材料では、高分子バインダーと正孔輸送材料とを含む混合液からの成膜を挙げることができ、高分子の正孔輸送材料では、正孔輸送材料を含む溶液からの成膜を挙げることができる。
溶液からの成膜方法としては、前述した正孔注入層の成膜法と同様の塗布法を挙げることができる。
混合する高分子バインダーとしては、電荷輸送を極度に阻害しないものが好ましく、また可視光に対する吸収の弱いものが好適に用いられ、例えばポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリシロキサンなどを挙げることができる。
正孔輸送層の膜厚は、求められる特性および工程の簡易さを考慮して適宜設定され、例えば１ｎｍ〜１μｍであり、好ましくは２ｎｍ〜５００ｎｍであり、さらに好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。
＜発光層＞
発光層は蛍光及び／又はりん光を発光する有機物を発光材料として含む。なお発光層は、発光材料として低分子有機物及び／又は高分子有機物を含む。なお塗布液への溶解性の観点などから、高分子有機物を発光材料として用いることが好ましい。また必要に応じてドーパントや無機材料を発光層は含んでいてもよい。なお本明細書において高分子とはポリスチレン換算の数平均分子量が１０3以上の分子を意味する。なお分子量の上限は特に規定する必要はないが通常はポリスチレン換算の数平均分子量は１０8以下である。各発光層を構成する発光材料としては例えば以下に示すものが挙げられる。
色素系の発光材料としては、例えば、シクロペンダミン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体化合物、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、ピロール誘導体、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、オキサジアゾールダイマー、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体、およびピラゾリンダイマーなどを高分子化したものを挙げることができる。
金属錯体系の発光材料としてはＴｂ、Ｅｕ、Ｄｙなどの希土類金属またはＡｌ、Ｚｎ、Ｂｅ、Ｉｒ、Ｐｔなどを中心金属に有し、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、キノリン構造などを配位子に有する金属錯体を高分子化したものを挙げることができる。例えばイリジウム錯体、白金錯体等の三重項励起状態からの発光を有する金属錯体、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、ベンゾオキサゾリル亜鉛錯体、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、フェナントロリンユーロピウム錯体などを高分子化したものを挙げることができる。
高分子系の発光材料としては、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、ポリフルオレン誘導体、およびポリビニルカルバゾール誘導体などを挙げることができる。
赤色発光層を構成する発光材料としては、前述の発光材料のうち、クマリン誘導体、チオフェン環化合物、およびそれらの重合体、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、ポリフルオレン誘導体などを挙げることが出来る。なかでも高分子材料の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、ポリフルオレン誘導体などが好ましい。
緑色発光層を構成する発光材料としては、前述の発光材料のうち、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体、チオフェン環化合物およびそれらの重合体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体などを挙げることができる。なかでも高分子材料のポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体などが好ましい。
青色発光層を構成する材料としては、前述の発光材料のうち、ジスチリルアリーレン誘導体、及び／又はオキサジアゾール誘導体の重合体、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体などを挙げることができる。なかでも高分子材料のポリビニルカルバゾール誘導体、ポリパラフェニレン誘導体やポリフルオレン誘導体などが好ましい。
所定の色で発光する発光層を形成する際には、前述したように各発光層となる材料を含むインキを用いるが、上述した各発光層となる材料をインキに用いればよい。
各発光層を構成する発光材料としては、前述の発光材料の他に、例えば発光効率の向上や発光波長を変化させるなどの目的でドーパント材料をさらに含んでいてもよい。このようなドーパント材料としては、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、ピラゾロン誘導体、デカシクレン、フェノキサゾンなどを挙げることができる。
＜電子輸送層＞
発光層と第１電極の間に、発光層に隣接して電子輸送層が設けられる場合、この電子輸送層が隣接層として設けられる。
電子輸送層を構成する電子輸送材料としては、公知のものを使用でき、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン若しくはその誘導体、ベンゾキノン若しくはその誘導体、ナフトキノン若しくはその誘導体、アントラキノン若しくはその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタン若しくはその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレン若しくはその誘導体、ジフェノキノン誘導体、又は８−ヒドロキシキノリン若しくはその誘導体の金属錯体、ポリキノリン若しくはその誘導体、ポリキノキサリン若しくはその誘導体、ポリフルオレン若しくはその誘導体などを挙げることができる。
これらのうち、電子輸送材料としては、オキサジアゾール誘導体、ベンゾキノン若しくはその誘導体、アントラキノン若しくはその誘導体、又は８−ヒドロキシキノリン若しくはその誘導体の金属錯体、ポリキノリン若しくはその誘導体、ポリキノキサリン若しくはその誘導体、ポリフルオレン若しくはその誘導体が好ましく、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、ベンゾキノン、アントラキノン、トリス（８−キノリノール）アルミニウム、ポリキノリンがさらに好ましい。
電子輸送層の成膜法としては特に制限はないが、低分子の電子輸送材料では、粉末からの真空蒸着法、または溶液若しくは溶融状態からの成膜を挙げることができ、高分子の電子輸送材料では溶液または溶融状態からの成膜を挙げることができる。なお溶液または溶融状態からの成膜する場合には、高分子バインダーを併用してもよい。溶液から電子輸送層を成膜する方法としては、前述の溶液から正孔注入層を成膜する方法と同様の成膜法を挙げることができる。
電子輸送層の膜厚は、求められる特性および工程の簡易さを考慮して適宜設定され、例えば１ｎｍ〜１μｍであり、好ましくは２ｎｍ〜５００ｎｍであり、さらに好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。
＜電子注入層＞
発光層と第１電極の間に、発光層に隣接して電子注入層が設けられる場合、この電子注入層が隣接層として設けられる。
電子注入層を構成する材料としては、発光層の種類に応じて最適な材料が適宜選択され、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルカリ金属およびアルカリ土類金属のうちの１種類以上含む合金、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の酸化物、ハロゲン化物、炭酸化物、またはこれらの物質の混合物などを挙げることができる。アルカリ金属、アルカリ金属の酸化物、ハロゲン化物、および炭酸化物の例としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、酸化リチウム、フッ化リチウム、酸化ナトリウム、フッ化ナトリウム、酸化カリウム、フッ化カリウム、酸化ルビジウム、フッ化ルビジウム、酸化セシウム、フッ化セシウム、炭酸リチウムなどを挙げることができる。また、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属の酸化物、ハロゲン化物、炭酸化物の例としては、マグネシウム、カルシウム、バリウム、ストロンチウム、酸化マグネシウム、フッ化マグネシウム、酸化カルシウム、フッ化カルシウム、酸化バリウム、フッ化バリウム、酸化ストロンチウム、フッ化ストロンチウム、炭酸マグネシウムなどを挙げることができる。電子注入層は、２層以上を積層した積層体で構成されてもよく、例えばＬｉＦ／Ｃａなどを挙げることができる。電子注入層は、蒸着法、スパッタリング法、印刷法などにより形成される。電子注入層の膜厚としては、１ｎｍ〜１μｍ程度が好ましい。
陰極の作製方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、また金属薄膜を熱圧着するラミネート法などを挙げることができる。
以上説明した有機ＥＬ素子は、曲面状や平面状の照明装置、例えばスキャナの光源として用いられる面状光源、および表示装置に好適に用いることができる。
なお前述した白色発光する有機ＥＬ素子を表示装置の画素光源として用いる場合には、カラーフィルターなどと組合わせることによってカラー表示の表示装置を実現することができる。また複数層の発光層を積層することによって、白色とは異なる所定の色（赤色・緑色・青色など）で発光する有機ＥＬ素子を構成する場合には、カラーフィルターなどを組合わせることなくそのまま画素光源として利用することもできる。また白色発光する有機ＥＬ素子を表示装置のバックライトとして用いることもできる。
以下実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（作製例１）
以下では所定の雰囲気中で有機ＥＬ素子を作製することにより素子特性が向上することを確認するために、ガスの濃度を制御した雰囲気中において有機ＥＬ素子を作製した。
以下の構成の有機ＥＬ素子を作製した。
「ガラス基板／ＩＴＯ（１５０ｎｍ）／Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ（６５ｎｍ）／高分子化合物１（２０ｎｍ）／高分子化合物２（６５ｎｍ）／Ｂａ（５ｎｍ）／Ａｌ（８０ｎｍ）」
まずスパッタ法によって膜厚１５０ｎｍのＩＴＯ膜（陽極）がその表面上に形成されたガラス基板を用意した。このガラス基板に、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（スタルク製；Baytron P）の懸濁液をスピンコート法により塗布し、厚みが６５ｎｍの塗膜を成膜し、さらにホットプレート上で２００℃、１０分間乾燥することによって正孔注入層を得た。なお正孔注入層の形成は大気雰囲気中でおこなった。
なお大気雰囲気における酸素濃度は体積比で２×１０５ｐｐｍ程度であり、水分濃度は体積比で２×１０４ｐｐｍ程度である。
次に高分子化合物１をテトラリンに溶解して、テトラリン溶液１を用意した。このテトラリン溶液１における高分子化合物１の濃度を１．０重量％とした。次に酸素濃度および水分濃度がそれぞれ体積比で１０ｐｐｍ以下に制御された窒素雰囲気中において、テトラリン溶液１をスピンコート法により基板上に塗布し、膜厚が２０ｎｍの正孔輸送層用の塗膜を成膜した。これを、酸素濃度が体積比で４００ｐｐｍ以上４５０ｐｐｍ以下、水分濃度が体積比で４４０ｐｐｍ以上５４０ｐｐｍ以下に制御された雰囲気中に１０分間放置した（以下の作製例１，２および比較例１，２，３において、正孔輸送層は隣接層に相当する。）。次に酸素濃度が体積比で４００ｐｐｍ以上４５０ｐｐｍ以下、水分濃度が体積比で４４０ｐｐｍ以上５４０ｐｐｍ以下に制御された雰囲気中において１８０℃、１時間加熱することによって正孔輸送層を得た。
次に高分子化合物２をテトラリンに溶解して、テトラリン溶液２を用意した。このテトラリン溶液２における高分子化合物２の濃度を１．３７重量％とした。酸素濃度および水分濃度がそれぞれ体積比で１０ｐｐｍ以下に制御された窒素雰囲気中において、テトラリン溶液２をスピンコート法により基板上に塗布し、膜厚が６５ｎｍの発光層用塗膜を成膜した。これを、酸素濃度が体積比で４００ｐｐｍ以上４５０ｐｐｍ以下、水分濃度が体積比で５００ｐｐｍ以上５４０ｐｐｍ以下に制御された雰囲気中に１０分間放置した。次に酸素濃度が体積比で４００ｐｐｍ以上４５０ｐｐｍ以下、水分濃度が体積比で５００ｐｐｍ以上５４０ｐｐｍ以下に制御された雰囲気中において１３０℃、１０分加熱することによって発光層を得た。なお正孔輸送層および発光層を形成する工程は大気圧で行った。
次に１．０×１０-4Ｐａ以下にまで減圧した後、陰極として、バリウムを約５ｎｍ、次いでアルミニウムを約８０ｎｍ蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止を行い、有機ＥＬ素子を作製した。
作製した有機ＥＬ素子を初期輝度５，０００ｃｄ／ｍ2で定電流駆動した際に、輝度が初期輝度の５０％となるまでの時間（寿命）は１３１時間であった。この寿命を、初期輝度３，０００ｃｄ／ｍ2で定電流駆動した際の寿命に換算すると３６５時間（換算式＝１３１×（５０００／３０００）2）であった。
（作製例２）
以下の構成の有機ＥＬ素子を作製した。
「ガラス基板／ＩＴＯ（１５０ｎｍ）／Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ（６５ｎｍ）／高分子化合物１（２０ｎｍ）／高分子化合物２（６５ｎｍ）／Ｂａ（５ｎｍ）／Ａｌ（８０ｎｍ）」
まずスパッタ法によって膜厚１５０ｎｍのＩＴＯ膜（陽極）がその表面上に形成されたガラス基板を用意した。このガラス基板に、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（スタルク製；Baytron P）の懸濁液をスピンコート法により塗布し、厚みが６５ｎｍの塗膜を成膜し、さらにホットプレート上で２００℃、１０分間乾燥することによって正孔注入層を得た。なお正孔注入層の形成は大気雰囲気中でおこなった。
次に作製例１と同様にしてテトラリン溶液１を用意した。酸素濃度および水分濃度がそれぞれ体積比で１０ｐｐｍ以下に制御された窒素雰囲気中において、テトラリン溶液１をスピンコート法により基板上に塗布し、膜厚が２０ｎｍの正孔輸送層用の塗膜を成膜した。さらに酸素濃度および水分濃度がそれぞれ体積比で１０ｐｐｍ以下に制御された窒素雰囲気中において１８０℃、１時間加熱することによって正孔輸送層を得た。
次に作製例１と同様にしてテトラリン溶液２を用意した。酸素濃度および水分濃度がそれぞれ体積比で１０ｐｐｍ以下に制御された窒素雰囲気中において、テトラリン溶液２をスピンコート法により基板上に塗布し、膜厚が６５ｎｍの発光層用塗膜を成膜した。さらに酸素濃度および水分濃度がそれぞれ体積比で１０ｐｐｍ以下に制御された窒素雰囲気中において１３０℃、１０分加熱することによって発光層を得た。なお正孔輸送層および発光層を形成する工程は大気圧で行った。
次に１．０×１０-4Ｐａ以下にまで減圧した後、陰極として、バリウムを約５ｎｍ、次いでアルミニウムを約８０ｎｍ蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止を行い、有機ＥＬ素子を作製した。
作製した有機ＥＬ素子を初期輝度３，０００ｃｄ／ｍ2で定電流駆動した際に、輝度が初期輝度の５０％となるまでの時間（寿命）は４１５時間であった。
（比較例１）
以下の構成の有機ＥＬ素子を作製した。
「ガラス基板／ＩＴＯ（１５０ｎｍ）／Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ（６５ｎｍ）／高分子化合物１（２０ｎｍ）／高分子化合物２（６５ｎｍ）／Ｂａ（５ｎｍ）／Ａｌ（８０ｎｍ）」
まずスパッタ法によって膜厚１５０ｎｍのＩＴＯ膜（陽極）がその表面上に形成されたガラス基板を用意した。この基板上にポリ（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（スタルク製；Baytron P）の懸濁液をスピンコート法により塗布し、厚みが６５ｎｍの塗膜を成膜し、さらにホットプレート上で２００℃、１０分間乾燥することによって正孔注入層を得た。なお正孔注入層の形成は大気雰囲気中でおこなった。
次に作製例１と同様にしてテトラリン溶液１を用意した。酸素濃度および水分濃度がそれぞれ体積比で１０ｐｐｍ以下に制御された窒素雰囲気中において、テトラリン溶液１をスピンコート法により基板上に塗布し、膜厚が２０ｎｍの正孔輸送層用の塗膜を成膜した。さらに酸素濃度および水分濃度がそれぞれ体積比で１０ｐｐｍ以下に制御された窒素雰囲気中において１８０℃、１時間加熱することによって正孔輸送層を得た。
次に作製例１と同様にしてテトラリン溶液２を用意した。大気雰囲気中において、テトラリン溶液２をスピンコート法により基板上に塗布し、膜厚が６５ｎｍの発光層用塗膜を成膜した。これを、大気雰囲気中に１０分間放置した。次に酸素濃度および水分濃度がそれぞれ体積比で１０ｐｐｍ以下に制御された窒素雰囲気中において１３０℃、１０分加熱することによって発光層を得た。なお正孔輸送層および発光層を形成する工程は大気圧で行った。
次に１．０×１０-4Ｐａ以下にまで減圧した後、陰極として、バリウムを約５ｎｍ、次いでアルミニウムを約８０ｎｍ蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止を行い、有機ＥＬ素子を作製した。
作製した有機ＥＬ素子を初期輝度３，０００ｃｄ／ｍ2で定電流駆動した際に、輝度が初期輝度の５０％となるまでの時間（寿命）は２６６時間であった。
（比較例２）
以下の構成の有機ＥＬ素子を作製した。
「ガラス基板／ＩＴＯ（１５０ｎｍ）／Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ（６５ｎｍ）／高分子化合物１（２０ｎｍ）／高分子化合物２（６５ｎｍ）／Ｂａ（５ｎｍ）／Ａｌ（８０ｎｍ）」
まずスパッタ法によって膜厚１５０ｎｍのＩＴＯ膜（陽極）がその表面上に形成されたガラス基板を用意した。このガラス基板に、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（スタルク製；Baytron P）の懸濁液をスピンコート法により塗布し、厚みが６５ｎｍの塗膜を成膜し、さらにホットプレート上で２００℃、１０分間乾燥することによって正孔注入層を得た。なお正孔注入層の形成は大気雰囲気中でおこなった。
次に、作製例１と同様にしてテトラリン溶液１を用意した。大気雰囲気中において、テトラリン溶液１をスピンコート法により基板上に塗布し、膜厚が２０ｎｍの正孔輸送層用の塗膜を成膜した。これを、大気雰囲気中に１０分間放置した。次に酸素濃度および水分濃度がそれぞれ体積比で１０ｐｐｍ以下に制御された窒素雰囲気中において１８０℃、１時間加熱することによって正孔輸送層を得た。
次に作製例１と同様にしてテトラリン溶液２を用意した。大気雰囲気中において、テトラリン溶液２をスピンコート法により基板上に塗布し、膜厚が６５ｎｍの発光層用塗膜を成膜した。これを、大気雰囲気中に１０分間放置した。次に酸素濃度および水分濃度がそれぞれ体積比で１０ｐｐｍ以下に制御された窒素雰囲気中において１３０℃、１０分加熱することによって発光層を得た。なお正孔輸送層および発光層を形成する工程は大気圧で行った。
次に１．０×１０-4Ｐａ以下にまで減圧した後、陰極として、バリウムを約５ｎｍ、次いでアルミニウムを約８０ｎｍ蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止を行い、有機ＥＬ素子を作製した。
作製した有機ＥＬ素子を初期輝度３，０００ｃｄ／ｍ2で定電流駆動した際に、輝度が初期輝度の５０％となるまでの時間（寿命）は２３６時間であり、初期輝度５，０００ｃｄ／ｍ2で定電流駆動した際に、輝度が初期輝度の５０％となるまでの時間（寿命）は８０時間であった。
（比較例３）
以下の構成の有機ＥＬ素子を作製した。
「ガラス基板／ＩＴＯ（１５０ｎｍ）／Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ（６５ｎｍ）／高分子化合物１（２０ｎｍ）／高分子化合物２（６５ｎｍ）／Ｂａ（５ｎｍ）／Ａｌ（８０ｎｍ）」
まずスパッタ法によって膜厚１５０ｎｍのＩＴＯ膜（陽極）がその表面上に形成されたガラス基板を用意した。このガラス基板に、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（スタルク製；Baytron P）の懸濁液をスピンコート法により塗布し、厚みが６５ｎｍの塗膜を成膜し、さらにホットプレート上で２００℃、１０分間乾燥することによって正孔注入層を得た。なお正孔注入層の形成は大気雰囲気中でおこなった。
次に、作製例１と同様にしてテトラリン溶液１を用意した。大気雰囲気中において、テトラリン溶液１をスピンコート法により基板上に塗布し、膜厚が２０ｎｍの正孔輸送層用の塗膜を成膜し、大気雰囲気中において１０分間放置した。次に酸素濃度および水分濃度がそれぞれ体積比で１０ｐｐｍ以下に制御された窒素雰囲気中において１８０℃、１時間加熱することによって正孔輸送層を得た。
次に作製例１と同様にしてテトラリン溶液２を用意した。酸素濃度および水分濃度がそれぞれ体積比で１０ｐｐｍ以下に制御された窒素雰囲気中において、テトラリン溶液２をスピンコート法により基板上に塗布し、膜厚が６５ｎｍの発光層用塗膜を成膜した。さらに酸素濃度および水分濃度がそれぞれ体積比で１０ｐｐｍ以下に制御された窒素雰囲気中において１３０℃、１０分加熱することによって発光層を得た。なお正孔輸送層および発光層を形成する工程は大気圧で行った。
次に１．０×１０-4Ｐａ以下にまで減圧した後、陰極として、バリウムを約５ｎｍ、次いでアルミニウムを約８０ｎｍ蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止を行い、有機ＥＬ素子を作製した。
作製した有機ＥＬ素子を初期輝度３，０００ｃｄ／ｍ2で定電流駆動した際に、輝度が初期輝度の５０％となるまでの時間（寿命）は２５６時間であった。
作製例１、２、比較例１、２、３の有機ＥＬ素子の作製条件と素子寿命の関係を表２に示す。
Figure 0005446472
以上の結果から、隣接層としての正孔輸送層、および発光層を形成する際の雰囲気中の酸素濃度および水分濃度を低く抑えることによって素子寿命が向上することを確認した。
なお前述した高分子化合物１の替わりとして、例えば以下の高分子化合物３を用い、高分子化合物２の替わりとしてLumation BP361（サメイション製）を用いて作製例１、２と同様に有機ＥＬ素子を作製したとしても、作製例１、２の有機ＥＬ素子と同様に素子寿命の長い有機ＥＬ素子を実現することができる。
（高分子化合物３）
下記構造式で表される２つの繰り返し単位を含む高分子化合物３を以下のようにして合成した。
Figure 0005446472
不活性雰囲気下、２，７−ビス（１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）−９，９−ジオクチルフルオレン（５．２０ｇ）、ビス（４−ブロモフェニル）−（４−セカンダリブチルフェニル）−アミン（０．１４ｇ）、酢酸パラジウム（２．２ｍｇ）、トリ（２−メチルフェニル）ホスフィン（１５．１ｍｇ）、Ａｌｉｑｕａｔ３３６（０．９１ｇ，アルドリッチ製）、トルエン（７０ｍｌ）を混合し、１０５℃に加熱した。この反応溶液に２Ｍ Ｎａ2ＣＯ3水溶液（１９ｍｌ）を滴下し、４時間還流させた。反応後、フェニルホウ酸（１２１ｍｇ）を加え、さらに３時間還流させた。次いでジエチルジチアカルバミン酸ナトリウム水溶液を加え８0℃で４時間撹拌した。冷却後、水（６０ｍｌ）で３回、３％酢酸水溶液（６０ｍｌ）で３回、水（６０ｍｌ）で３回洗浄し、アルミナカラム、シリカゲルカラムを通すことにより精製した。得られたトルエン溶液をメタノール（３Ｌ）に滴下し、３時間撹拌した後、得られた固体をろ取し、乾燥させた。得られた高分子化合物３の収量は５．２５ｇであった。
高分子化合物３のポリスチレン換算数平均分子量は、１．２×１０5であり、ポリスチレン換算重量平均分子量は２．６×１０4であった。
以下では発光層の積層順を所定の順番に規定した場合の効果を確認するために、複数の発光層を有する有機ＥＬ素子および１層の発光層を有する有機ＥＬ素子を作製した。
（作製例３）複数の発光層の積層順が規定の有機ＥＬ素子の作製
以下のようにして有機ＥＬ素子を作製した。ガラス基板を基板として用い、このガラス基板上にスパッタリング法によって成膜されたＩＴＯ薄膜（膜厚１５０ｎｍ）を陽極として用いた。陽極が形成された基板をアルカリ洗剤および超純水で洗浄し、乾燥させた後に、ＵＶ−Ｏ3装置（テクノビジョン株式会社製、商品名「モデル３１２ ＵＶ−Ｏ3クリーニングシステム」）を用いてＵＶ−Ｏ3処理を行った。
次にポリ（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（ＨＣ スタルクヴィテック社製、商品名「ＢａｙｔｒｏｎＰ ＴＰ ＡＩ４０８３」）の懸濁液を、孔径が０．２μｍのメンブランフィルターで濾過した。濾過して得られた液体をスピンコート法によって陽極上に塗布した。次にホットプレート上において２００℃で１０分間加熱する処理を行い、膜厚が７０ｎｍの正孔注入層を得た。
次に赤色発光層を正孔注入層上に積層した。まず溶媒と発光材料と重合性化合物とを重量比４９５：４：１の割合で混合して塗布液（インキ）を調整した。溶媒にはキシレンを用い、発光材料にはサメイション社製の「ＰＲ１５８」（商品名）を用い、重合性化合物にはジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（日本化薬製、商品名「ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＨＡ」）を用いた。この塗布液をスピンコートすることによって正孔注入層上に薄膜を形成した。次に窒素雰囲気において２００℃で２０分間加熱して、膜厚が１０ｎｍの赤色発光層を得た。この加熱処理を行うことによって、溶媒を除去するとともに重合性化合物を重合させて、次に塗布される塗布液に対して赤色発光層を不溶化した。
次に緑色発光層を赤色発光層上に積層した。まず溶媒と発光材料と重合性化合物とを重量比４９５：４：１の割合で混合して塗布液（インキ）を調整した。溶媒にはキシレンを用い、発光材料にはサメイション社製の「Ｇｒｅｅｎ１３００」（製品名）を用い、重合性化合物にはジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（日本化薬製、商品名「ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＨＡ」）を用いた。この塗布液をスピンコートすることによって、赤色発光層上に薄膜を形成した。次に窒素雰囲気において２００℃で２０分間加熱して、膜厚が１５ｎｍの緑色発光層を得た。この加熱処理を行うことによって、溶媒を除去するとともに重合性化合物を重合させて、次に塗布される塗布液に対して緑色発光層を不溶化した。
次に青色発光層を緑色発光層上に積層した。まず溶媒と発光材料とを重量比９８５：１５の割合で混合して塗布液（インキ）を調整した。なおこの塗布液には重合性化合物を添加していない。溶媒にはキシレンを用い、発光材料にはサメイション社製の「ＢＰ３６１」（商品名）を用いた。この塗布液をスピンコートすることによって、緑色発光層上に薄膜を形成した。次に窒素雰囲気において１３０℃で２０分間加熱して、膜厚が５５ｎｍの青色発光層を得た。
次に青色発光層を成膜した基板を真空蒸着気に導入して、バリウム、アルミニウムを青色発光層上に順次蒸着して、バリウム（膜厚５ｎｍ）からなる薄膜と、アルミニウム（膜厚８０ｎｍ）からなる薄膜との積層体によって構成される陰極を形成した。なお真空度が５×１０-5Ｐａ以下に達してから、バリウムおよびアルミニウムの蒸着を開始した。
以上のようにして平面視で２ｍｍ角の有機ＥＬ素子を作製した。
（比較例４）１層の発光層を有する有機ＥＬ素子の作製
１層の発光層を備える有機ＥＬ素子を作成した。発光層以外の製造工程は作製例３と同じなので重複する説明を省略して、発光層の製造工程についてのみ説明する。
まずキシレン（溶媒）と、白色発光する発光材料（サメイション社製、商品名「ＷＰ１３３０」）とを重量比９９：１の割合で混合して塗布液（インキ）を調整した。この塗布液を、正孔注入層が形成された基板上にスピンコートすることによって、正孔注入層上に薄膜を形成した。次に窒素雰囲気において１３０℃で２０分間加熱して、膜厚が８０ｎｍの白色発光層を得た。
（比較例５）複数の発光層の積層順が規定外の有機ＥＬ素子の作製
比較例５として、赤色発光層、緑色発光層、および青色発光層の３層の積層順のみが、実施例の有機ＥＬ素子とは異なる有機ＥＬ素子を作製した。陽極に最も近い位置に青色発光層を配置し、真中に緑色発光層を配置し、陰極に最も近い位置に赤色発光層を配置した。発光層以外の製造工程は作製例３と同じなので重複する説明を省略して、発光層の製造工程についてのみ説明する。
まず青色発光層を正孔注入層上に積層した。まず溶媒と発光材料と重合性化合物とを重量比４９５：４：１の割合で混合して塗布液（インキ）を調整した。溶媒にはキシレンを用い、発光材料にはサメイション社製の「ＢＰ３６１」（商品名）を用い、重合性化合物にはジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（日本化薬製、商品名「ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＨＡ」）を用いた。この塗布液をスピンコートすることによって、正孔注入層上に薄膜を形成した。次に窒素雰囲気において１３０℃で２０分間加熱して、膜厚が５５ｎｍの青色発光層を得た。このような加熱処理を行うことによって、この加熱処理を行うことによって、溶媒を除去するとともに重合性化合物を重合させて、次に塗布される塗布液に対して青色発光層を不溶化した。
次に緑色発光層を青色発光層上に積層した。まず溶媒と発光材料と重合性化合物とを重量比４９５：４：１の割合で混合して塗布液（インキ）を調整した。溶媒にはキシレンを用い、発光材料にはサメイション社製の「Ｇｒｅｅｎ１３００」（製品名）を用い、重合性化合物にはジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（日本化薬製、商品名「ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＨＡ」）を用いた。この塗布液をスピンコートすることによって、青色発光層上に薄膜を形成した。次に窒素雰囲気において２００℃で２０分間加熱して、膜厚が１５ｎｍの緑色発光層を得た。この加熱処理を行うことによって、溶媒を除去するとともに重合性化合物を重合させて、次に塗布される塗布液に対して緑色発光層を不溶化した。
次に赤色発光層を緑色発光層上に積層した。まず溶媒と発光材料とを重量比９９：１の割合で混合して塗布液（インキ）を調整した。溶媒にはキシレンを用い、発光材料にはサメイション社製の「ＰＲ１５８」（商品名）を用いた。この塗布液をスピンコートすることによって緑色発光層上に薄膜を形成した。次に窒素雰囲気において２００℃で２０分間加熱して、膜厚が１０ｎｍの赤色発光層を得た。
作製例３、比較例４、比較例５の各有機ＥＬ素子にそれぞれ電圧を印加して、輝度および色度を測定した。測定では、印加する電圧を段階的に変化させ、印加する電圧毎に輝度および色度を測定した。測定結果を表２に示す。
Figure 0005446472
また印加する電圧を変えて輝度を１００ｃｄ／ｍ2〜１００００ｃｄ／ｍ2まで変化させたときの、作製例３、比較例４、比較例５の各有機ＥＬ素子のＣＩＥ色度座標における座標値ｘ，ｙのそれぞれの変化幅を表３に示す。
Figure 0005446472
表２，３に示すように、作製例３の有機ＥＬ素子は、輝度を１００ｃｄ／ｍ2〜１００００ｃｄ／ｍ2まで変化させたときの取出される光の色度座標における座標値ｘと、座標値ｙとの変化の幅が、それぞれ０．０１６以下であった。
表２に示すように作製例３の有機ＥＬ素子は、３層の発光層を設けることによって、１層の発光層のみからなる比較例４の有機ＥＬ素子よりも電流効率の最大値が向上した。また、作製例３の有機ＥＬ素子は３層の発光層を所定の配置にすることによって、比較例５の有機ＥＬ素子よりも電流効率の最大値が向上した。
また表３に示すように作製例３の有機ＥＬ素子は、３層の発光層を所定の配置にすることによって、比較例４，５の有機ＥＬ素子よりも、電圧の変化に対する色味の変化が少なかった。
１ 有機ＥＬ素子
２ 基板
３ 第１電極
４ 隣接層
５Ｒ 赤色発光層
５Ｇ 緑色発光層
５Ｂ 青色発光層
６ 第２電極

Claims (11)

  1. 陽極および陰極のうちの一方の第１電極と、
    互いに異なるピーク波長で発光する複数の発光層と、
    前記複数の発光層のうちの１層に隣接して設けられる隣接層と、
    陽極および陰極のうちの他方の第２電極とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子であり、
    前記複数の発光層および隣接層が前記第１電極と第２電極との間に配置され、
    前記隣接層が、複数の発光層のうちで最も第１電極寄りに配置される発光層の第１電極
    側の表面に接して配置される構成の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、
    前記第１電極が設けられた基板を用意する基板用意工程と、
    前記基板上に隣接層を形成する隣接層形成工程と、
    前記複数の発光層のなかで前記ピーク波長が長い発光層ほど、かつ最高占有分子軌道の絶対値に負号を付した値および最低非占有分子軌道の絶対値に負号を付した値が低い発光層ほど、前記第１および第２電極のうちで前記陽極として機能する電極寄りの配置となる順序で、塗布法により各発光層を順次形成する発光層形成工程と、
    第２電極を形成する第２電極形成工程とをこの順で含み、
    隣接層形成工程の開始から発光層形成工程の終了までの基板雰囲気中の酸素濃度および水分濃度を、体積比でそれぞれ大気濃度未満に保つ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。
  2. 隣接層形成工程の開始から発光層形成工程の終了までの前記基板雰囲気中の酸素濃度および水分濃度を、体積比でそれぞれ１０００ｐｐｍ以下に保つ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の製造方法。
  3. 隣接層形成工程の開始から発光層形成工程の終了までの前記基板雰囲気中の酸素濃度および水分濃度を、体積比でそれぞれ１０ｐｐｍ以下に保つことを特徴とする請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
  4. 前記隣接層形成工程は、隣接層となる材料を含むインキを塗布成膜する工程と、該工程で成膜した膜を加熱する工程とを含み、
    前記発光層形成工程は、発光層となる材料を含むインキを塗布成膜する工程と、該工程で成膜した膜を加熱する工程とを含み、
    前記インキを塗布成膜する各工程では、不活性ガスを含む雰囲気中で前記インキを塗布成膜することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
  5. 前記膜を加熱する各工程では、不活性ガスを含む雰囲気中で膜を加熱することを特徴とする請求項４記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
  6. 前記膜を加熱する各工程では、１０Ｐａ以下の雰囲気中において膜を加熱することを特徴とする請求項４または５記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
  7. 前記発光層形成工程では、赤色発光する発光層と、緑色発光する発光層と、青色発光する発光層とを形成することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
  8. 前記発光層形成工程では、複数の発光層を順次塗布法で形成する際に、後に形成される発光層の形成に使用されるインキに対して、先に形成される発光層を予め不溶化することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
  9. 前記発光層を予め不溶化する際に、エネルギーを加えることによって、発光層を構成する材料を重合することを特徴とする請求項８記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
  10. 請求項１〜９のいずれか１つに記載の製造方法によって製造された有機エレクトロルミネッセンス素子を備える照明装置。
  11. 請求項１〜９のいずれか１つに記載の製造方法によって製造された有機エレクトロルミネッセンス素子を備える表示装置。
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