JP5655486B2 - 有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法および有機エレクトロルミネッセンスに関し、特に簡便なプロセスで製造可能であり、発光効率と寿命が改善され、かつ輝度ムラの少ない有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法およびその方法により製造された有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
発光型の電子ディスプレイデバイスとして、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（以下、ＥＬＤと略記する）がある。ＥＬＤの構成要素としては、無機エレクトロルミネッセンス素子（以下、無機ＥＬ素子とも言う）や有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子とも言う）が挙げられる。無機ＥＬ素子は平面型光源として使用されてきたが、発光素子を駆動させるためには交流の高電圧が必要である。
一方、有機エレクトロルミネッセンス素子は、発光する化合物を含有する発光層を陰極と陽極で挟んだ構成を有し、発光層に電子及び正孔を注入して、再結合させることにより励起子（エキシトン）を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出（蛍光・リン光）を利用して発光する素子であり、数Ｖ〜数十Ｖ程度の電圧で発光が可能であり、更に自己発光型であるために視野角に富み、視認性が高く、薄膜型の完全固体素子であるために省スペース、携帯性等の観点から注目されている。
また、有機エレクトロルミネッセンス素子は、従来実用に供されてきた主要な光源、例えば、発光ダイオードや冷陰極管と異なり、面光源であることも大きな特徴である。この特性を有効に活用できる用途として、照明用光源や様々なディスプレイのバックライトがある。特に近年、需要の増加が著しい液晶フルカラーディスプレイのバックライトとして用いることも好適である。
一方、有機エレクトロルミネッセンス素子は、発光する化合物を含有する発光層を陰極と陽極で挟んだ構成を有し、発光層に電子及び正孔を注入して、再結合させることにより励起子（エキシトン）を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出（蛍光・リン光）を利用して発光する素子であり、数Ｖ〜数十Ｖ程度の電圧で発光が可能であり、更に自己発光型であるために視野角に富み、視認性が高く、薄膜型の完全固体素子であるために省スペース、携帯性等の観点から注目されている。
また、有機エレクトロルミネッセンス素子は、従来実用に供されてきた主要な光源、例えば、発光ダイオードや冷陰極管と異なり、面光源であることも大きな特徴である。この特性を有効に活用できる用途として、照明用光源や様々なディスプレイのバックライトがある。特に近年、需要の増加が著しい液晶フルカラーディスプレイのバックライトとして用いることも好適である。
有機エレクトロルミネッセンス素子をこのような照明用光源、あるいはディスプレイのバックライトとして実用するための課題として発光効率の向上が挙げられる。発光効率の向上のためには、有機エレクトロルミネッセンス素子を構成する有機機能層の一部において、それぞれ別個の機能を有する材料を複数混合して構成する、所謂ホスト／ゲスト構造を組み入れることが一般的となりつつある。
具体的には、発光層におけるホスト材料／発光ドーパントの組み合わせが挙げられる。発光層における発光ホストに対する発光ドーパントの比率が発光層内で連続的に変化することで寿命が向上することを示している（例えば、特許文献１、２参照）が、発光ドーパントの濃度を連続的に変化させる手段として明示しているのは真空蒸着法における蒸着レートの制御のみであり、生産性に適した手段の提案とは言えない。
具体的には、発光層におけるホスト材料／発光ドーパントの組み合わせが挙げられる。発光層における発光ホストに対する発光ドーパントの比率が発光層内で連続的に変化することで寿命が向上することを示している（例えば、特許文献１、２参照）が、発光ドーパントの濃度を連続的に変化させる手段として明示しているのは真空蒸着法における蒸着レートの制御のみであり、生産性に適した手段の提案とは言えない。
一方、これら有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法としては、蒸着法、ウエットプロセス（スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、スプレー法、印刷法）等があるが、真空プロセスを必要とせず、連続生産が簡便であるという理由で近年はウエットプロセスにおける製造方法が注目されている。
ウエットプロセスで、発光ドーパントの濃度を連続的に変化させ濃度勾配を設ける方法として、発光ドーパント濃度の異なる２種以上の発光層溶液の塗布を、最も陽極側に塗布する溶液の発光ドーパント／発光ホスト比が最も陰極側に塗布する溶液の発光ドーパント／発光ホスト比より高くして行い、その後乾燥するといった方法が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
ウエットプロセスで、発光ドーパントの濃度を連続的に変化させ濃度勾配を設ける方法として、発光ドーパント濃度の異なる２種以上の発光層溶液の塗布を、最も陽極側に塗布する溶液の発光ドーパント／発光ホスト比が最も陰極側に塗布する溶液の発光ドーパント／発光ホスト比より高くして行い、その後乾燥するといった方法が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
しかしながら、この方法では、インクジェット法で発光層溶液を塗布している為、塗布後の液膜形成から乾燥までの時間が、基板面内で時間差が生じ、場所によってドーパント濃度勾配のムラが生じる為、発光面内で輝度ムラが生じたり、また、塗布液膜形成から乾燥までの時間が遅い為、膜厚方向でのドーパントの拡散が進み過ぎ、十分な濃度勾配を形成することが難しかった。
したがって、本発明の主な目的は、高発光効率でかつ長寿命という素子自体の特性を確保しながら、輝度ムラの少ない有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を提供することにある。
したがって、本発明の主な目的は、高発光効率でかつ長寿命という素子自体の特性を確保しながら、輝度ムラの少ない有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を提供することにある。
上記課題を解決するため本発明によれば、
陽極、陰極および発光層が基板上に形成され、前記発光層が前記陽極と前記陰極との間に介在し、かつ、発光ホストおよび発光ドーパントを含有する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、
発光ホスト、発光ドーパントおよび溶媒から構成される塗布液であって、互いに溶媒の種類が同一で発光ドーパント／発光ホストの重量比が異なる２種以上の塗布液を、ダイコート法で積層して前記発光層を形成する工程を有し、
前記発光層を形成する工程では、前記２種以上の塗布液を１層毎に別々に吐出し、２層目以降の塗布液の塗布スピードを、１層目の塗布液の塗布スピードよりも速くするか、または２層目以降の塗布液に対する塗布直後の送風もしくは加熱を、１層目の塗布液に対する塗布直後の送風よりも短時間で実行し、前記発光層の厚さ方向で発光ドーパントの濃度勾配を形成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が提供される。
陽極、陰極および発光層が基板上に形成され、前記発光層が前記陽極と前記陰極との間に介在し、かつ、発光ホストおよび発光ドーパントを含有する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、
発光ホスト、発光ドーパントおよび溶媒から構成される塗布液であって、互いに溶媒の種類が同一で発光ドーパント／発光ホストの重量比が異なる２種以上の塗布液を、ダイコート法で積層して前記発光層を形成する工程を有し、
前記発光層を形成する工程では、前記２種以上の塗布液を１層毎に別々に吐出し、２層目以降の塗布液の塗布スピードを、１層目の塗布液の塗布スピードよりも速くするか、または２層目以降の塗布液に対する塗布直後の送風もしくは加熱を、１層目の塗布液に対する塗布直後の送風よりも短時間で実行し、前記発光層の厚さ方向で発光ドーパントの濃度勾配を形成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が提供される。
本発明によれば、高発光効率でかつ長寿命という素子自体の特性を確保しながら、輝度ムラの少ない有機エレクトロルミネッセンス素子をウエットプロセスで安定に製造することができる。
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。
本発明の好ましい実施形態にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法は、陽極、陰極および発光層が基板上に形成され、前記発光層が前記陽極と前記陰極との間に介在し、かつ、発光ホストおよび発光ドーパントを含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り、ドーパント濃度が互いに異なる２種以上の塗布液をダイコート法で積層して前記発光層を形成する工程を有し、前記発光層を形成する工程では、前記発光層の厚さ方向でドーパントの濃度勾配を形成する。
たとえば、２種の塗布液を使用する場合、前記発光層を形成する工程は、第１の塗布液を吐出して第１層を形成する工程と、前記第１の塗布液とはドーパント濃度が異なる第２の塗布液を吐出して前記第１層上に第２層を形成・積層する工程とを有しており、前記第１層から前記第２層に向かう前記発光層の厚さ方向でドーパントの濃度勾配を形成する。
ダイコート法とは、ダイヘッドのスリットから塗布液を吐出すると共に、ダイヘッドもしくは基板を塗布方向に動かして塗膜を形成する方法である。
たとえば、２種の塗布液を使用する場合、前記発光層を形成する工程は、第１の塗布液を吐出して第１層を形成する工程と、前記第１の塗布液とはドーパント濃度が異なる第２の塗布液を吐出して前記第１層上に第２層を形成・積層する工程とを有しており、前記第１層から前記第２層に向かう前記発光層の厚さ方向でドーパントの濃度勾配を形成する。
ダイコート法とは、ダイヘッドのスリットから塗布液を吐出すると共に、ダイヘッドもしくは基板を塗布方向に動かして塗膜を形成する方法である。
本発明において、所望のドーパントの濃度勾配を形成するには、２種以上の発光層塗布液のドーパント濃度を適宜調整し、ダイコート法で塗布することで可能となる。すなわち、ドーパント濃度の異なる２種以上の発光層塗布液を、ダイコートで塗布液膜を形成し、液膜を保持している間にドーパントを適度に溶解・拡散させることにより、発光層の膜厚方向に傾斜のかかった濃度勾配を形成することが出来る。
本発明において、ダイコート法でドーパント濃度が異なる２種以上の塗布液を塗布する場合、２つ以上の吐出口から同時に吐出し重層積層塗布しても良いし、ドーパント濃度が異なる２種以上の塗布液を１層毎に別々に吐出しても良い。
本発明では、ドーパントの拡散をよりコントロール出来るという観点から、塗布液を１層毎に別々に吐出することが好ましい。２つ以上の吐出口から同時に重層積層塗布する場合には、発光層のドーパントを拡散させる為に、異なる２種以上の塗布液は同一溶媒であることが好ましい。
本発明では、ドーパントの拡散をよりコントロール出来るという観点から、塗布液を１層毎に別々に吐出することが好ましい。２つ以上の吐出口から同時に重層積層塗布する場合には、発光層のドーパントを拡散させる為に、異なる２種以上の塗布液は同一溶媒であることが好ましい。
また、ドーパント濃度が異なる２種以上の塗布液をダイコート法で１層毎に塗布する場合は、２層目以降の塗布液を塗布スピード１ｍ／分以上で塗布すること、また、２層目以降の塗布液に対し塗布直後から５秒以内に送風するかまたはその塗布液を塗布直後から５秒以内に加熱し、当該塗布液の溶媒を蒸発させること、また、２層目以降の塗布液の膜厚を１〜１０μｍにすることが、塗布面（発光面）全面において輝度ムラが少なく高発光効率、長寿命なデバイスを作製する上で好ましい。
また、本発明において、より高発光効率、長寿命な有機ＥＬ素子にする為に、ドーパントの濃度勾配は陽極側から陰極側に向かって減少させることが好ましい。
この場合、ドーパント濃度が互いに異なる２種以上の塗布液のうち、最も陽極側に塗布する塗布液のドーパント濃度を、最も陰極側に塗布する塗布液のドーパント濃度より高くすることにより形成させることができる。
本発明において、発光ドーパント濃度の異なる２種以上の発光層塗布液の内、最も陽極側に塗布する塗布液の発光ドーパント／発光ホスト比は１００〜３０％で、最も陰極側に塗布する塗布液の発光ドーパント／発光ホスト比は２０〜０％であることが好ましい。
本発明において形成した発光層中のドーパント濃度分布は、ドーパントが重原子金属を含むリン光ドーパントである場合には、ＴＯＦ−ＳＩＭＳ（飛行時間型二次イオン質量分析）により、膜厚方向での金属原子分布を分析することで検出することができる。
この場合、ドーパント濃度が互いに異なる２種以上の塗布液のうち、最も陽極側に塗布する塗布液のドーパント濃度を、最も陰極側に塗布する塗布液のドーパント濃度より高くすることにより形成させることができる。
本発明において、発光ドーパント濃度の異なる２種以上の発光層塗布液の内、最も陽極側に塗布する塗布液の発光ドーパント／発光ホスト比は１００〜３０％で、最も陰極側に塗布する塗布液の発光ドーパント／発光ホスト比は２０〜０％であることが好ましい。
本発明において形成した発光層中のドーパント濃度分布は、ドーパントが重原子金属を含むリン光ドーパントである場合には、ＴＯＦ−ＳＩＭＳ（飛行時間型二次イオン質量分析）により、膜厚方向での金属原子分布を分析することで検出することができる。
以下、本発明のプロセスで製造される有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、本発明の有機ＥＬ素子とも言う）の各構成要素の詳細について、順次説明する。
《有機ＥＬ素子の層構成》
次に、本発明の有機ＥＬ素子の層構成の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。
（ｉ）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
（ｉｉ）陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極
（ｉｉｉ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子注入層／陰極
（ｉｖ）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
次に、本発明の有機ＥＬ素子の層構成の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。
（ｉ）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
（ｉｉ）陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極
（ｉｉｉ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子注入層／陰極
（ｉｖ）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
《発光層》
本発明に係る発光層は、電極または電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよい。
発光層の膜厚は特に制限はないが、形成する膜の均質性や発光時に不必要な高電圧を印加するのを防止し、且つ駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、２〜２００ｎｍの範囲に調整することが好ましく、更に好ましくは５ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の範囲に調整される。
本発明に係る発光層は、電極または電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよい。
発光層の膜厚は特に制限はないが、形成する膜の均質性や発光時に不必要な高電圧を印加するのを防止し、且つ駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、２〜２００ｎｍの範囲に調整することが好ましく、更に好ましくは５ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の範囲に調整される。
以下、発光層に含まれる発光ドーパント、発光ホストについて説明する。
（１）発光ホスト
本発明の有機ＥＬ素子の発光層に含有されるホスト化合物としては、室温（２５℃）における燐光発光の燐光量子収率が０．１未満の化合物が好ましい。さらに好ましくは燐光量子収率が０．０１未満である。また、発光層に含有される化合物の中で、その層中での体積比が５０％以上であることが好ましい。
ホスト化合物としては、公知のホスト化合物を単独で用いてもよく、または複数種併用して用いてもよい。ホスト化合物を複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機ＥＬ素子を高効率化することができる。また、後述する発光材料を複数種用いることで異なる発光を混ぜることが可能となり、これにより任意の発光色を得ることができる。
本発明に用いられるホスト化合物としては、従来公知の低分子化合物でも、繰り返し単位をもつ高分子化合物でもよく、ビニル基やエポキシ基のような重合性基を有する低分子化合物（蒸着重合性発光ホスト）でもよい。
公知のホスト化合物としては、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、かつ発光の長波長化を防ぎ、なおかつ高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。ここで、ガラス転移点（Ｔｇ）とは、ＤＳＣ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｙ：示差走査熱量法）を用いて、ＪＩＳ−Ｋ−７１２１に準拠した方法により求められる値である。
本発明の有機ＥＬ素子の発光層に含有されるホスト化合物としては、室温（２５℃）における燐光発光の燐光量子収率が０．１未満の化合物が好ましい。さらに好ましくは燐光量子収率が０．０１未満である。また、発光層に含有される化合物の中で、その層中での体積比が５０％以上であることが好ましい。
ホスト化合物としては、公知のホスト化合物を単独で用いてもよく、または複数種併用して用いてもよい。ホスト化合物を複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機ＥＬ素子を高効率化することができる。また、後述する発光材料を複数種用いることで異なる発光を混ぜることが可能となり、これにより任意の発光色を得ることができる。
本発明に用いられるホスト化合物としては、従来公知の低分子化合物でも、繰り返し単位をもつ高分子化合物でもよく、ビニル基やエポキシ基のような重合性基を有する低分子化合物（蒸着重合性発光ホスト）でもよい。
公知のホスト化合物としては、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、かつ発光の長波長化を防ぎ、なおかつ高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。ここで、ガラス転移点（Ｔｇ）とは、ＤＳＣ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｙ：示差走査熱量法）を用いて、ＪＩＳ−Ｋ−７１２１に準拠した方法により求められる値である。
公知のホスト化合物の具体例としては、以下の文献に記載されている化合物が挙げられる。例えば、特開２００１−２５７０７６号公報、同２００２−３０８８５５号公報、同２００１−３１３１７９号公報、同２００２−３１９４９１号公報、同２００１−３５７９７７号公報、同２００２−３３４７８６号公報、同２００２−８８６０号公報、同２００２−３３４７８７号公報、同２００２−１５８７１号公報、同２００２−３３４７８８号公報、同２００２−４３０５６号公報、同２００２−３３４７８９号公報、同２００２−７５６４５号公報、同２００２−３３８５７９号公報、同２００２−１０５４４５号公報、同２００２−３４３５６８号公報、同２００２−１４１１７３号公報、同２００２−３５２９５７号公報、同２００２−２０３６８３号公報、同２００２−３６３２２７号公報、同２００２−２３１４５３号公報、同２００３−３１６５号公報、同２００２−２３４８８８号公報、同２００３−２７０４８号公報、同２００２−２５５９３４号公報、同２００２−２６０８６１号公報、同２００２−２８０１８３号公報、同２００２−２９９０６０号公報、同２００２−３０２５１６号公報、同２００２−３０５０８３号公報、同２００２−３０５０８４号公報、同２００２−３０８８３７号公報等が挙げられる。
本発明に用いられるホスト化合物は、カルバゾール誘導体であることが好ましく、カルバゾール誘導体であってジベンゾフラン化合物であることがより好ましい。
本発明に用いられるホスト化合物は、カルバゾール誘導体であることが好ましく、カルバゾール誘導体であってジベンゾフラン化合物であることがより好ましい。
（２）発光ドーパント
本発明に係る発光ドーパントとしては、蛍光ドーパント、リン光ドーパントを用いることができるが、より発光効率の高い有機ＥＬ素子を得る観点からは、本発明の有機ＥＬ素子の発光層や発光ユニットに使用される発光ドーパントとしては、上記の発光ホストを含有すると同時にリン光ドーパントを含有することが好ましい。
本発明に係る発光ドーパントとしては、蛍光ドーパント、リン光ドーパントを用いることができるが、より発光効率の高い有機ＥＬ素子を得る観点からは、本発明の有機ＥＬ素子の発光層や発光ユニットに使用される発光ドーパントとしては、上記の発光ホストを含有すると同時にリン光ドーパントを含有することが好ましい。
（２．１）リン光ドーパント
本発明に係るリン光ドーパントは、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、具体的には、室温（２５℃）にてリン光発光する化合物であり、リン光量子収率が、２５℃において０．０１以上の化合物であると定義されるが、好ましいリン光量子収率は０．１以上である。
上記リン光量子収率は、第４版実験化学講座７の分光IIの３９８頁（１９９２年版、丸善）に記載の方法により測定できる。溶液中でのリン光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明に係るリン光ドーパントは、任意の溶媒のいずれかにおいて上記リン光量子収率（０．０１以上）が達成されればよい。
リン光ドーパントの発光は原理としては２種挙げられ、一つはキャリアが輸送される発光ホスト上でキャリアの再結合が起こって発光ホストの励起状態が生成し、このエネルギーをリン光ドーパントに移動させることでリン光ドーパントからの発光を得るというエネルギー移動型、もう一つはリン光ドーパントがキャリアトラップとなり、リン光ドーパント上でキャリアの再結合が起こり、リン光ドーパントからの発光が得られるというキャリアトラップ型であるが、いずれの場合においても、リン光ドーパントの励起状態のエネルギーは発光ホストの励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。
リン光ドーパントは、有機ＥＬ素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることができる。
以下に、リン光ドーパントとして用いられる化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。これらの化合物は、例えば、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，４０巻、１７０４〜１７１１に記載の方法等により合成できる。
本発明に係るリン光ドーパントは、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、具体的には、室温（２５℃）にてリン光発光する化合物であり、リン光量子収率が、２５℃において０．０１以上の化合物であると定義されるが、好ましいリン光量子収率は０．１以上である。
上記リン光量子収率は、第４版実験化学講座７の分光IIの３９８頁（１９９２年版、丸善）に記載の方法により測定できる。溶液中でのリン光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明に係るリン光ドーパントは、任意の溶媒のいずれかにおいて上記リン光量子収率（０．０１以上）が達成されればよい。
リン光ドーパントの発光は原理としては２種挙げられ、一つはキャリアが輸送される発光ホスト上でキャリアの再結合が起こって発光ホストの励起状態が生成し、このエネルギーをリン光ドーパントに移動させることでリン光ドーパントからの発光を得るというエネルギー移動型、もう一つはリン光ドーパントがキャリアトラップとなり、リン光ドーパント上でキャリアの再結合が起こり、リン光ドーパントからの発光が得られるというキャリアトラップ型であるが、いずれの場合においても、リン光ドーパントの励起状態のエネルギーは発光ホストの励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。
リン光ドーパントは、有機ＥＬ素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることができる。
以下に、リン光ドーパントとして用いられる化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。これらの化合物は、例えば、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，４０巻、１７０４〜１７１１に記載の方法等により合成できる。
本発明において、発光層に含まれる発光ドーパントは１種類でも良いし、異なる発光極大波長を持つ２種類以上の発光ドーパントを含有させても良い。２種類以上の発光ドーパントを含有させる場合、全ての発光ドーパントについて発光層の厚さ方向で濃度勾配を形成させても良いが、１種類の発光ドーパントのみ濃度勾配を形成させても良い。１種類の発光ドーパントのみ濃度勾配を形成させる場合は、発光極大波長が最も短波な発光ドーパントについて濃度勾配を形成させることが好ましい。
《注入層：電子注入層、正孔注入層》
本発明の有機ＥＬ素子においては、注入層は必要に応じて設けることができる。注入層としては電子注入層と正孔注入層があり、上記の如く陽極と発光層または正孔輸送層の間、及び陰極と発光層または電子輸送層との間に存在させてもよい。
本発明でいう注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層で、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３〜１６６頁）に詳細に記載されており、正孔注入層と電子注入層とがある。
正孔注入層は、例えば、特開平９−４５４７９号公報、同９−２６００６２号公報、同８−２８８０６９号公報等にもその詳細が記載されており、正孔注入層に適用可能な正孔注入材料としては、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体等を含むポリマーやアニリン系共重合体、ポリアリールアルカン誘導体、または導電性ポリマーが挙げられ、好ましくはポリチオフェン誘導体、ポリアニリン誘導体、ポリピロール誘導体であり、さらに好ましくはポリチオフェン誘導体である。
電子注入層は、例えば、特開平６−３２５８７１号公報、同９−１７５７４号公報、同１０−７４５８６号公報等にもその詳細が記載されており、具体的には、ストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。本発明においては、上記バッファー層（注入層）はごく薄い膜であることが望ましく、フッ化カリウム、フッ化ナトリウムが好ましい。その膜厚は０．１ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは０．１〜１００ｎｍ、さらに好ましくは０．５〜１０ｎｍ、最も好ましくは０．５〜４ｎｍである。
本発明の有機ＥＬ素子においては、注入層は必要に応じて設けることができる。注入層としては電子注入層と正孔注入層があり、上記の如く陽極と発光層または正孔輸送層の間、及び陰極と発光層または電子輸送層との間に存在させてもよい。
本発明でいう注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層で、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３〜１６６頁）に詳細に記載されており、正孔注入層と電子注入層とがある。
正孔注入層は、例えば、特開平９−４５４７９号公報、同９−２６００６２号公報、同８−２８８０６９号公報等にもその詳細が記載されており、正孔注入層に適用可能な正孔注入材料としては、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体等を含むポリマーやアニリン系共重合体、ポリアリールアルカン誘導体、または導電性ポリマーが挙げられ、好ましくはポリチオフェン誘導体、ポリアニリン誘導体、ポリピロール誘導体であり、さらに好ましくはポリチオフェン誘導体である。
電子注入層は、例えば、特開平６−３２５８７１号公報、同９−１７５７４号公報、同１０−７４５８６号公報等にもその詳細が記載されており、具体的には、ストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。本発明においては、上記バッファー層（注入層）はごく薄い膜であることが望ましく、フッ化カリウム、フッ化ナトリウムが好ましい。その膜厚は０．１ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは０．１〜１００ｎｍ、さらに好ましくは０．５〜１０ｎｍ、最も好ましくは０．５〜４ｎｍである。
《正孔輸送層》
正孔輸送層を構成する正孔輸送材料としては、上記正孔注入層で適用するのと同様の化合物を使用することができるが、さらには、ポルフィリン化合物、芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第３級アミン化合物を用いることが好ましい。
芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノフェニル；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−〔１，１′−ビフェニル〕−４，４′−ジアミン（ＴＰＤ）；２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）プロパン；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラ−ｐ−トリル−４，４′−ジアミノビフェニル；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン；ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン；ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタン；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ジ（４−メトキシフェニル）−４，４′−ジアミノビフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノジフェニルエーテル；４，４′−ビス（ジフェニルアミノ）クオードリフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン；４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４′−〔４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン；４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニル）ベンゼン；３−メトキシ−４′−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン；Ｎ−フェニルカルバゾール、さらには、米国特許第５，０６１，５６９号明細書に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば、４，４′−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル（ＮＰＤ）、特開平４−３０８６８８号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが３つスターバースト型に連結された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）等が挙げられる。
さらに、これらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。また、ｐ型−Ｓｉ、ｐ型−ＳｉＣ等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。
また、特開平４−２９７０７６号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、特開２００１−１０２１７５号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）、特開平１１−２５１０６７号公報、Ｊ．Ｈｕａｎｇ ｅｔ．ａｌ．著文献（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ ８０（２００２），ｐ．１３９）、特表２００３−５１９４３２号公報に記載されているような、いわゆるｐ型半導体的性質を有するとされる正孔輸送材料を用いることもできる。
正孔輸送層の膜厚については、特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５〜２００ｎｍである。この正孔輸送層は上記材料の１種または２種以上からなる一層構造であってもよい。
正孔輸送層を構成する正孔輸送材料としては、上記正孔注入層で適用するのと同様の化合物を使用することができるが、さらには、ポルフィリン化合物、芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第３級アミン化合物を用いることが好ましい。
芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノフェニル；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−〔１，１′−ビフェニル〕−４，４′−ジアミン（ＴＰＤ）；２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）プロパン；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラ−ｐ−トリル−４，４′−ジアミノビフェニル；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン；ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン；ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタン；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ジ（４−メトキシフェニル）−４，４′−ジアミノビフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノジフェニルエーテル；４，４′−ビス（ジフェニルアミノ）クオードリフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン；４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４′−〔４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン；４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニル）ベンゼン；３−メトキシ−４′−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン；Ｎ−フェニルカルバゾール、さらには、米国特許第５，０６１，５６９号明細書に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば、４，４′−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル（ＮＰＤ）、特開平４−３０８６８８号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが３つスターバースト型に連結された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）等が挙げられる。
さらに、これらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。また、ｐ型−Ｓｉ、ｐ型−ＳｉＣ等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。
また、特開平４−２９７０７６号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、特開２００１−１０２１７５号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）、特開平１１−２５１０６７号公報、Ｊ．Ｈｕａｎｇ ｅｔ．ａｌ．著文献（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ ８０（２００２），ｐ．１３９）、特表２００３−５１９４３２号公報に記載されているような、いわゆるｐ型半導体的性質を有するとされる正孔輸送材料を用いることもできる。
正孔輸送層の膜厚については、特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５〜２００ｎｍである。この正孔輸送層は上記材料の１種または２種以上からなる一層構造であってもよい。
《電子輸送層》
電子輸送層とは電子を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は単層または複数層設けることができる。
従来、単層の電子輸送層、及び複数層とする場合は発光層に対して陰極側に隣接する電子輸送層に用いられる電子輸送材料（正孔阻止材料を兼ねる）としては、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができ、例えば、フルオレン誘導体、カルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリゾール誘導体、シロール誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、８−キノリノール誘導体等の金属錯体等が挙げられる。
その他、メタルフリーもしくはメタルフタロシアニン、またはそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。
これらの中でもカルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体、ピリジン誘導体等が本発明では好ましく、カルバゾール誘導体であって本発明に係るジベンゾフラン化合物であることがより好ましい。
電子輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５〜２００ｎｍである。電子輸送層は上記材料の１種または２種以上からなる一層構造であってもよい。
また、不純物をゲスト材料としてドープしたｎ性の高い電子輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、同１０−２７０１７２号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。
電子輸送層とは電子を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は単層または複数層設けることができる。
従来、単層の電子輸送層、及び複数層とする場合は発光層に対して陰極側に隣接する電子輸送層に用いられる電子輸送材料（正孔阻止材料を兼ねる）としては、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができ、例えば、フルオレン誘導体、カルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリゾール誘導体、シロール誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、８−キノリノール誘導体等の金属錯体等が挙げられる。
その他、メタルフリーもしくはメタルフタロシアニン、またはそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。
これらの中でもカルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体、ピリジン誘導体等が本発明では好ましく、カルバゾール誘導体であって本発明に係るジベンゾフラン化合物であることがより好ましい。
電子輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５〜２００ｎｍである。電子輸送層は上記材料の１種または２種以上からなる一層構造であってもよい。
また、不純物をゲスト材料としてドープしたｎ性の高い電子輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、同１０−２７０１７２号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。
本発明における電子輸送層には、有機物のアルカリ金属塩を含有することが好ましい。有機物の種類としては特に制限はないが、ギ酸塩、酢酸塩、プロピオン酸、酪酸塩、吉草酸塩、カプロン酸塩、エナント酸塩、カプリル酸塩、シュウ酸塩、マロン酸塩、コハク酸塩、安息香酸塩、フタル酸塩、イソフタル酸塩、テレフタル酸塩、サリチル酸塩、ピルビン酸塩、乳酸塩、リンゴ酸塩、アジピン酸塩、メシル酸塩、トシル酸塩、ベンゼンスルホン酸塩が挙げられ、好ましくはギ酸塩、酢酸塩、プロピオン酸塩、酪酸塩、吉草酸塩、カプロン酸塩、エナント酸塩、カプリル酸塩、シュウ酸塩、マロン酸塩、コハク酸塩、安息香酸塩、より好ましくはギ酸塩、酢酸塩、プロピオン酸塩、酪酸塩等の脂肪族カルボン酸のアルカリ金属塩が好ましく、脂肪族カルボン酸の炭素数が４以下であることが好ましい。最も好ましくは酢酸塩である。
有機物のアルカリ金属塩のアルカリ金属の種類としては特に制限はないが、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓが挙げられ、好ましくはＫ、Ｃｓ、さらに好ましくはＣｓである。有機物のアルカリ金属塩としては、前記有機物とアルカリ金属の組み合わせが挙げられ、好ましくは、ギ酸Ｌｉ、ギ酸Ｋ、ギ酸Ｎａ、ギ酸Ｃｓ、酢酸Ｌｉ、酢酸Ｋ、酢酸Ｎａ、酢酸Ｃｓ、プロピオン酸Ｌｉ、プロピオン酸Ｎａ、プロピオン酸Ｋ、プロピオン酸Ｃｓ、シュウ酸Ｌｉ、シュウ酸Ｎａ、シュウ酸Ｋ、シュウ酸Ｃｓ、マロン酸Ｌｉ、マロン酸Ｎａ、マロン酸Ｋ、マロン酸Ｃｓ、コハク酸Ｌｉ、コハク酸Ｎａ、コハク酸Ｋ、コハク酸Ｃｓ、安息香酸Ｌｉ、安息香酸Ｎａ、安息香酸Ｋ、安息香酸Ｃｓ、より好ましくは酢酸Ｌｉ、酢酸Ｋ、酢酸Ｎａ、酢酸Ｃｓ、最も好ましくは酢酸Ｃｓである。
これらドープ材の含有量は、添加する電子輸送層に対し、好ましくは１．５〜３５質量％であり、より好ましくは３〜２５質量％であり、最も好ましくは５〜１５質量％である。
有機物のアルカリ金属塩のアルカリ金属の種類としては特に制限はないが、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓが挙げられ、好ましくはＫ、Ｃｓ、さらに好ましくはＣｓである。有機物のアルカリ金属塩としては、前記有機物とアルカリ金属の組み合わせが挙げられ、好ましくは、ギ酸Ｌｉ、ギ酸Ｋ、ギ酸Ｎａ、ギ酸Ｃｓ、酢酸Ｌｉ、酢酸Ｋ、酢酸Ｎａ、酢酸Ｃｓ、プロピオン酸Ｌｉ、プロピオン酸Ｎａ、プロピオン酸Ｋ、プロピオン酸Ｃｓ、シュウ酸Ｌｉ、シュウ酸Ｎａ、シュウ酸Ｋ、シュウ酸Ｃｓ、マロン酸Ｌｉ、マロン酸Ｎａ、マロン酸Ｋ、マロン酸Ｃｓ、コハク酸Ｌｉ、コハク酸Ｎａ、コハク酸Ｋ、コハク酸Ｃｓ、安息香酸Ｌｉ、安息香酸Ｎａ、安息香酸Ｋ、安息香酸Ｃｓ、より好ましくは酢酸Ｌｉ、酢酸Ｋ、酢酸Ｎａ、酢酸Ｃｓ、最も好ましくは酢酸Ｃｓである。
これらドープ材の含有量は、添加する電子輸送層に対し、好ましくは１．５〜３５質量％であり、より好ましくは３〜２５質量％であり、最も好ましくは５〜１５質量％である。
《陽極》
有機ＥＬ素子を構成する陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としては、Ａｕ等の金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ２Ｏ３−ＺｎＯ）等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。陽極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状パターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合（１００μｍ以上程度）は、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。あるいは、有機導電性化合物のように塗布可能な物質を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等湿式成膜法を用いることもできる。この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を１０％より大きくすることが望ましく、また陽極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。さらに膜厚は材料にもよるが、通常は、１０〜１０００ｎｍの範囲であり、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
有機ＥＬ素子を構成する陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としては、Ａｕ等の金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ２Ｏ３−ＺｎＯ）等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。陽極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状パターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合（１００μｍ以上程度）は、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。あるいは、有機導電性化合物のように塗布可能な物質を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等湿式成膜法を用いることもできる。この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を１０％より大きくすることが望ましく、また陽極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。さらに膜厚は材料にもよるが、通常は、１０〜１０００ｎｍの範囲であり、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
《陰極》
陰極としては仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。陰極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。なお、発光した光を透過させるため、有機ＥＬ素子の陽極または陰極のいずれか一方が透明または半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
また、陰極に上記金属を１〜２０ｎｍの膜厚で作製した後に、陽極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に形成することで、透明または半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する有機ＥＬ素子を作製することができる。
陰極としては仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。陰極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。なお、発光した光を透過させるため、有機ＥＬ素子の陽極または陰極のいずれか一方が透明または半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
また、陰極に上記金属を１〜２０ｎｍの膜厚で作製した後に、陽極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に形成することで、透明または半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する有機ＥＬ素子を作製することができる。
《支持基板》
本発明の有機ＥＬ素子に用いることのできる支持基板（以下、基体、基板、基材、支持体等ともいう）としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、また透明であっても不透明であってもよい。支持基板側から光を取り出す場合には、支持基板は透明であることが好ましい。好ましく用いられる透明な支持基板としては、ガラス、石英、透明樹脂フィルムを挙げることができる。リジットな基板よりもフレキシブルな基板において、高温保存安定性や色度変動を抑制する効果が大きく現れるため、特に好ましい支持基板は、有機ＥＬ素子にフレキシブル性を与えることが可能な可撓性を備えた樹脂フィルムである。
樹脂フィルムとしては、例えば、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、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）、セルロースアセテートフタレート（ＴＡＣ）、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類またはそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリルあるいはポリアリレート類、アートン（商品名ＪＳＲ社製）あるいはアペル（商品名三井化学社製）といったシクロオレフィン系樹脂等を挙げられる。
本発明の有機ＥＬ素子に用いることのできる支持基板（以下、基体、基板、基材、支持体等ともいう）としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、また透明であっても不透明であってもよい。支持基板側から光を取り出す場合には、支持基板は透明であることが好ましい。好ましく用いられる透明な支持基板としては、ガラス、石英、透明樹脂フィルムを挙げることができる。リジットな基板よりもフレキシブルな基板において、高温保存安定性や色度変動を抑制する効果が大きく現れるため、特に好ましい支持基板は、有機ＥＬ素子にフレキシブル性を与えることが可能な可撓性を備えた樹脂フィルムである。
樹脂フィルムとしては、例えば、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、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）、セルロースアセテートフタレート（ＴＡＣ）、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類またはそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリルあるいはポリアリレート類、アートン（商品名ＪＳＲ社製）あるいはアペル（商品名三井化学社製）といったシクロオレフィン系樹脂等を挙げられる。
樹脂フィルムの表面には、無機物、有機物の被膜またはその両者のハイブリッド被膜が形成されていてもよく、ＪＩＳ Ｋ ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％ＲＨ）が０．０１ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下のバリア性フィルムであることが好ましく、さらには、ＪＩＳ Ｋ ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定した酸素透過度が、１０−３ｃｍ３／（ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ）以下、水蒸気透過度が１０−３ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下の高バリア性フィルムであることが好ましく、前記の水蒸気透過度が１０−５ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下であることがさらに好ましい。
バリア膜を形成する材料としては、水分や酸素等の有機ＥＬ素子の劣化を招く因子の浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。さらに該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることがより好ましい。無機層と有機層の積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。
バリア膜の形成方法については、特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができるが、特開２００４−６８１４３号公報に記載されているような大気圧プラズマ重合法によるものが特に好ましい。
不透明な支持基板としては、例えば、アルミ、ステンレス等の金属板、フィルムや不透明樹脂基板、セラミック製の基板等が挙げられる。
本発明の有機ＥＬ素子において、発光の室温における外部取り出し効率は、１％以上であることが好ましく、より好ましくは５％以上である。ここに、外部取り出し量子効率（％）＝有機ＥＬ素子外部に発光した光子数／有機ＥＬ素子に流した電子数×１００である。
バリア膜を形成する材料としては、水分や酸素等の有機ＥＬ素子の劣化を招く因子の浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。さらに該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることがより好ましい。無機層と有機層の積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。
バリア膜の形成方法については、特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができるが、特開２００４−６８１４３号公報に記載されているような大気圧プラズマ重合法によるものが特に好ましい。
不透明な支持基板としては、例えば、アルミ、ステンレス等の金属板、フィルムや不透明樹脂基板、セラミック製の基板等が挙げられる。
本発明の有機ＥＬ素子において、発光の室温における外部取り出し効率は、１％以上であることが好ましく、より好ましくは５％以上である。ここに、外部取り出し量子効率（％）＝有機ＥＬ素子外部に発光した光子数／有機ＥＬ素子に流した電子数×１００である。
《封止》
本発明の有機ＥＬ素子に適用可能な封止手段としては、例えば、封止部材と電極、支持基板とを接着剤で接着する方法を挙げることができる。
封止部材としては、有機ＥＬ素子の表示領域を覆うように配置されておればよく、凹板状でも平板状でもよい。また透明性、電気絶縁性は特に問わない。
具体的には、ガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等が挙げられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等を挙げることができる。また、ポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。金属板としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブテン、シリコーン、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる一種以上の金属または合金からなるものが挙げられる。
本発明においては、素子を薄膜化できるということからポリマーフィルム、金属フィルムを好ましく使用することができる。さらには、ポリマーフィルムは、ＪＩＳ Ｋ ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が、１×１０−３ｃｍ３／（ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ）以下、ＪＩＳ Ｋ ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％ＲＨ）が１×１０−３ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下のものであることが好ましい。
封止部材を凹状に加工するのは、サンドブラスト加工、化学エッチング加工等が使われる。
本発明の有機ＥＬ素子に適用可能な封止手段としては、例えば、封止部材と電極、支持基板とを接着剤で接着する方法を挙げることができる。
封止部材としては、有機ＥＬ素子の表示領域を覆うように配置されておればよく、凹板状でも平板状でもよい。また透明性、電気絶縁性は特に問わない。
具体的には、ガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等が挙げられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等を挙げることができる。また、ポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。金属板としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブテン、シリコーン、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる一種以上の金属または合金からなるものが挙げられる。
本発明においては、素子を薄膜化できるということからポリマーフィルム、金属フィルムを好ましく使用することができる。さらには、ポリマーフィルムは、ＪＩＳ Ｋ ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が、１×１０−３ｃｍ３／（ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ）以下、ＪＩＳ Ｋ ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％ＲＨ）が１×１０−３ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下のものであることが好ましい。
封止部材を凹状に加工するのは、サンドブラスト加工、化学エッチング加工等が使われる。
接着剤としては、具体的には、アクリル酸系オリゴマー、メタクリル酸系オリゴマーの反応性ビニル基を有する光硬化及び熱硬化型接着剤、２−シアノアクリル酸エステル等の湿気硬化型等の接着剤を挙げることができる。また、エポキシ系等の熱及び化学硬化型（二液混合）を挙げることができる。また、ホットメルト型のポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンを挙げることができる。また、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤を挙げることができる。
なお、有機ＥＬ素子が熱処理により劣化する場合があるので、室温から８０℃までに接着硬化できるものが好ましい。また、接着剤中に乾燥剤を分散させておいてもよい。封止部分への接着剤の塗布は市販のディスペンサを使ってもよいし、スクリーン印刷のように印刷してもよい。
また、有機層を挟み支持基板と対向する側の電極の外側に該電極と有機層を被覆し、支持基板と接する形で無機物、有機物の層を形成し封止膜とすることも好適にできる。この場合、該膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。さらに該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることが好ましい。これらの膜の形成方法については、特に限定はなく、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができる。
なお、有機ＥＬ素子が熱処理により劣化する場合があるので、室温から８０℃までに接着硬化できるものが好ましい。また、接着剤中に乾燥剤を分散させておいてもよい。封止部分への接着剤の塗布は市販のディスペンサを使ってもよいし、スクリーン印刷のように印刷してもよい。
また、有機層を挟み支持基板と対向する側の電極の外側に該電極と有機層を被覆し、支持基板と接する形で無機物、有機物の層を形成し封止膜とすることも好適にできる。この場合、該膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。さらに該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることが好ましい。これらの膜の形成方法については、特に限定はなく、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができる。
封止部材と有機ＥＬ素子の表示領域との間隙には、気相及び液相を形成することを目的として、窒素、アルゴン等の不活性気体やフッ化炭化水素、シリコンオイルのような不活性液体を注入することが好ましい。また真空とすることも可能である。また、内部に吸湿性化合物を封入することもできる。
吸湿性化合物としては、例えば、金属酸化物（例えば、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム等）、硫酸塩（例えば、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸コバルト等）、金属ハロゲン化物（例えば、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、フッ化セシウム、フッ化タンタル、臭化セリウム、臭化マグネシウム、沃化バリウム、沃化マグネシウム等）、過塩素酸類（例えば、過塩素酸バリウム、過塩素酸マグネシウム等）等が挙げられ、硫酸塩、金属ハロゲン化物及び過塩素酸類においては無水塩が好適に用いられる。
封止にはケーシングタイプの封止（缶封止）と密着タイプの封止（固体封止）があるが、薄型化の観点からは固体封止が好ましい。また、可撓性の有機ＥＬ素子を作製する場合は、封止部材にも可撓性が求められるため、固体封止が好ましい。
吸湿性化合物としては、例えば、金属酸化物（例えば、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム等）、硫酸塩（例えば、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸コバルト等）、金属ハロゲン化物（例えば、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、フッ化セシウム、フッ化タンタル、臭化セリウム、臭化マグネシウム、沃化バリウム、沃化マグネシウム等）、過塩素酸類（例えば、過塩素酸バリウム、過塩素酸マグネシウム等）等が挙げられ、硫酸塩、金属ハロゲン化物及び過塩素酸類においては無水塩が好適に用いられる。
封止にはケーシングタイプの封止（缶封止）と密着タイプの封止（固体封止）があるが、薄型化の観点からは固体封止が好ましい。また、可撓性の有機ＥＬ素子を作製する場合は、封止部材にも可撓性が求められるため、固体封止が好ましい。
《保護膜、保護板》
有機層を挟み支持基板と対向する側の封止膜、あるいは封止用フィルムの外側に、有機ＥＬ素子の機械的強度を高めるため、保護膜あるいは保護板を設けてもよい。特に、封止が封止膜により行われている場合には、その機械的強度は必ずしも高くないため、このような保護膜、保護板を設けることが好ましい。これに使用することができる材料としては、前記封止に用いたのと同様なガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等を用いることができるが、軽量かつ薄膜化ということからポリマーフィルムを用いることが好ましい。
本発明において、可撓性支持基板から陽極との間、あるいは可撓性支持基板から光出射側の何れかの場所に光取出し部材を有することが好ましい。
光取出し部材としては、プリズムシートやレンズシートおよび拡散シートが挙げられる。また、全反射を起こす界面もしくはいずれかの媒質中に導入される回折格子や拡散構造等が挙げられる。
通常、基板から光を放射するような有機エレクトロルミネッセンス素子においては、発光層から放射された光の一部が基板と空気との界面において全反射を起こし、光を損失するという問題が発生する。この問題を解決するために、基板の表面にプリズムやレンズ状の加工を施す、もしくは基板の表面にプリズムシートやレンズシートおよび拡散シートを貼り付けることにより、全反射を抑制して光の取り出し効率を向上させる。
また、光取り出し効率を高めるためには、全反射を起こす界面もしくはいずれかの媒質中に回折格子を導入する方法や拡散構造を導入する方法が知られている。
有機層を挟み支持基板と対向する側の封止膜、あるいは封止用フィルムの外側に、有機ＥＬ素子の機械的強度を高めるため、保護膜あるいは保護板を設けてもよい。特に、封止が封止膜により行われている場合には、その機械的強度は必ずしも高くないため、このような保護膜、保護板を設けることが好ましい。これに使用することができる材料としては、前記封止に用いたのと同様なガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等を用いることができるが、軽量かつ薄膜化ということからポリマーフィルムを用いることが好ましい。
本発明において、可撓性支持基板から陽極との間、あるいは可撓性支持基板から光出射側の何れかの場所に光取出し部材を有することが好ましい。
光取出し部材としては、プリズムシートやレンズシートおよび拡散シートが挙げられる。また、全反射を起こす界面もしくはいずれかの媒質中に導入される回折格子や拡散構造等が挙げられる。
通常、基板から光を放射するような有機エレクトロルミネッセンス素子においては、発光層から放射された光の一部が基板と空気との界面において全反射を起こし、光を損失するという問題が発生する。この問題を解決するために、基板の表面にプリズムやレンズ状の加工を施す、もしくは基板の表面にプリズムシートやレンズシートおよび拡散シートを貼り付けることにより、全反射を抑制して光の取り出し効率を向上させる。
また、光取り出し効率を高めるためには、全反射を起こす界面もしくはいずれかの媒質中に回折格子を導入する方法や拡散構造を導入する方法が知られている。
《有機ＥＬ素子の製造方法》
本発明の有機ＥＬ素子の製造方法の一例として、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／陰極からなる有機ＥＬ素子の製造方法を説明する。
本発明の有機ＥＬ素子の製造方法の一例として、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／陰極からなる有機ＥＬ素子の製造方法を説明する。
はじめに、適当な基体（支持基板）上に所望の電極物質、例えば、陽極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは１０〜２００ｎｍの膜厚になるように、蒸着やスパッタリング等の薄膜形成方法により形成させて、陽極を作製する。
次に、この上に有機ＥＬ素子材料である正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層の有機層を形成させる。
これら各層の形成方法としては、発光層については、前述の如くダイコート法によるウエットプロセスが好ましいが、それ以外の有機層についてもウェットプロセス（例えば、スピンコート法、キャスト法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、インクジェット法、印刷法、スプレーコート法、カーテンコート法、ＬＢ法（ラングミュア・ブロジェット（Ｌａｎｇｍｕｉｒ Ｂｌｏｄｇｅｔｔ法）等を挙げることができる。）が好ましく、生産性の観点から発光層と同様にダイコート法による形成がより好ましい。
本発明に係る有機ＥＬ材料を溶解または分散する液媒体としては、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル等の脂肪酸エステル類、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、トルエン、キシレン、メシチレン、シクロヘキシルベンゼン等の芳香族炭化水素類、シクロヘキサン、デカリン、ドデカン等の脂肪族炭化水素類、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）等の有機溶媒を用いることができる。また分散方法としては、超音波、高剪断力分散やメディア分散等の分散方法により分散することができる。
これら各層の形成方法としては、発光層については、前述の如くダイコート法によるウエットプロセスが好ましいが、それ以外の有機層についてもウェットプロセス（例えば、スピンコート法、キャスト法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、インクジェット法、印刷法、スプレーコート法、カーテンコート法、ＬＢ法（ラングミュア・ブロジェット（Ｌａｎｇｍｕｉｒ Ｂｌｏｄｇｅｔｔ法）等を挙げることができる。）が好ましく、生産性の観点から発光層と同様にダイコート法による形成がより好ましい。
本発明に係る有機ＥＬ材料を溶解または分散する液媒体としては、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル等の脂肪酸エステル類、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、トルエン、キシレン、メシチレン、シクロヘキシルベンゼン等の芳香族炭化水素類、シクロヘキサン、デカリン、ドデカン等の脂肪族炭化水素類、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）等の有機溶媒を用いることができる。また分散方法としては、超音波、高剪断力分散やメディア分散等の分散方法により分散することができる。
これらの層を形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは、５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるように、例えば、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陰極を設けることにより、所望の有機ＥＬ素子が得られる。
本発明においては、陰極を設けた後に、４０〜２００℃の範囲で有機ＥＬ素子を加熱処理することが、高温保存安定性および色度変動を抑制する効果が顕著なために好ましい。樹脂フィルムを用いる場合には４０〜１５０℃、特に４０〜１２０℃が好ましい。加熱処理時間は１０秒〜３０分の範囲が好ましい。
該加熱処理後に密着封止あるいは封止部材と電極、支持基板とを接着剤で接着することで有機ＥＬ素子を作製する。
該加熱処理後に密着封止あるいは封止部材と電極、支持基板とを接着剤で接着することで有機ＥＬ素子を作製する。
《用途》
本発明の有機ＥＬ素子は、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源として用いることができる。発光光源として、例えば、家庭用照明、車内照明、時計や液晶用のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源、さらには表示装置を必要とする一般の家庭用電気器具等広い範囲の用途が挙げられるが、特にカラーフィルターと組み合わせた液晶表示装置のバックライト、照明用光源としての用途に有効に用いることができる。
本発明の有機ＥＬ素子においては、必要に応じ成膜時にメタルマスクやインクジェットプリンティング法等でパターニングを施してもよい。パターニングする場合は、電極のみをパターニングしてもよいし、電極と発光層をパターニングしてもよいし、素子全層をパターニングしてもよく、素子の作製においては、従来公知の方法を用いることができる。
本発明の有機ＥＬ素子は、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源として用いることができる。発光光源として、例えば、家庭用照明、車内照明、時計や液晶用のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源、さらには表示装置を必要とする一般の家庭用電気器具等広い範囲の用途が挙げられるが、特にカラーフィルターと組み合わせた液晶表示装置のバックライト、照明用光源としての用途に有効に用いることができる。
本発明の有機ＥＬ素子においては、必要に応じ成膜時にメタルマスクやインクジェットプリンティング法等でパターニングを施してもよい。パターニングする場合は、電極のみをパターニングしてもよいし、電極と発光層をパターニングしてもよいし、素子全層をパターニングしてもよく、素子の作製においては、従来公知の方法を用いることができる。
以下、実施例１〜４を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
なお、実施例１〜４において「部」あるいは「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」あるいは「質量％」を表す。
なお、実施例１〜４において「部」あるいは「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」あるいは「質量％」を表す。
《サンプルの作製》
（１）サンプル１０１の作製
陽極として１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上に、ＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１５０ｎｍ製膜した基板（ＮＨテクノグラス製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。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ネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ製、Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ Ａｌ ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を３０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により製膜した後、２００℃にて１時間乾燥し、膜厚３０ｎｍの第１正孔輸送層を設けた。
この基板を、窒素ガス（グレードＧ１）を用いた窒素雰囲気下に移し、前記正孔輸送材料であるＨＴ−１化合物（Ｍｗ＝８０，０００）をクロロベンゼンに０．５％溶解した溶液を、１５００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により製膜した後、１６０℃で３０分間保持し、膜厚３０ｎｍの第２正孔輸送層とした。
（１）サンプル１０１の作製
陽極として１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上に、ＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１５０ｎｍ製膜した基板（ＮＨテクノグラス製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。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ネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ製、Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ Ａｌ ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を３０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により製膜した後、２００℃にて１時間乾燥し、膜厚３０ｎｍの第１正孔輸送層を設けた。
この基板を、窒素ガス（グレードＧ１）を用いた窒素雰囲気下に移し、前記正孔輸送材料であるＨＴ−１化合物（Ｍｗ＝８０，０００）をクロロベンゼンに０．５％溶解した溶液を、１５００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により製膜した後、１６０℃で３０分間保持し、膜厚３０ｎｍの第２正孔輸送層とした。
次に、下記発光層組成物１を、インクジェットヘッド（エプソン製；ＭＪ８００Ｃ）を用いて塗布液膜厚が５．３μｍになるように吐出注入した。この基板を１２０℃の乾燥箱中で１０分間の乾燥処理を施すことにより膜厚４０ｎｍの発光層（第１層）とした。
（発光層組成物１）
ホスト（Ｈ−Ａ） ０．６９質量部
青色ドーパント（Ｄ−６６） ０．３０質量部
緑色ドーパント（Ｄ−６７） ０．００５質量部
赤色ドーパント（Ｄ−８０） ０．００５質量部
酢酸イソプロピル １００質量部
（発光層組成物１）
ホスト（Ｈ−Ａ） ０．６９質量部
青色ドーパント（Ｄ−６６） ０．３０質量部
緑色ドーパント（Ｄ−６７） ０．００５質量部
赤色ドーパント（Ｄ−８０） ０．００５質量部
酢酸イソプロピル １００質量部
さらに、下記発光層組成物２を、インクジェットヘッド（エプソン製；ＭＪ８００Ｃ）を用いて塗布液膜厚が５．３μｍになるように吐出注入した。この基板を１２０℃の乾燥箱中で１０分間の乾燥処理を施すことにより４０ｎｍの発光層（第２層）とした。
（発光層組成物２）
ホスト（Ｈ−Ａ） ０．８９質量部
青色ドーパント（Ｄ−６６） ０．１０質量部
緑色ドーパント（Ｄ−６７） ０．００５質量部
赤色ドーパント（Ｄ−８０） ０．００５質量部
酢酸イソプロピル １００質量部
（発光層組成物２）
ホスト（Ｈ−Ａ） ０．８９質量部
青色ドーパント（Ｄ−６６） ０．１０質量部
緑色ドーパント（Ｄ−６７） ０．００５質量部
赤色ドーパント（Ｄ−８０） ０．００５質量部
酢酸イソプロピル １００質量部
続いて、３０ｍｇのＥＴ−１化合物を４ｍｌのテトラフルオロプロパノール（ＴＦＰＯ）に溶解した溶液を、１５００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により製膜した後、１２０℃で３０分間保持し、膜厚３０ｎｍの電子輸送層とした。
続いて、基板を大気に曝露することなく真空蒸着装置へ取り付けた。また、モリブデン製抵抗加熱ボートにフッ化ナトリウムおよびフッ化カリウムを入れたものを真空蒸着装置に取り付け、真空槽を４×１０−５Ｐａまで減圧した後、前記ボートに通電して加熱してフッ化ナトリウムを０．０２ｎｍ／秒で前記電子輸送層上に膜厚１ｎｍの薄膜を形成し、続けて同様にフッ化カリウムを０．０２ｎｍ／秒でフッ化ナトリウム上に膜厚１．５ｎｍの電子注入層を形成した。
引き続き、アルミニウム１００ｎｍを蒸着して陰極を形成し、「サンプル１０１（有機ＥＬ素子）」を作製した。
続いて、基板を大気に曝露することなく真空蒸着装置へ取り付けた。また、モリブデン製抵抗加熱ボートにフッ化ナトリウムおよびフッ化カリウムを入れたものを真空蒸着装置に取り付け、真空槽を４×１０−５Ｐａまで減圧した後、前記ボートに通電して加熱してフッ化ナトリウムを０．０２ｎｍ／秒で前記電子輸送層上に膜厚１ｎｍの薄膜を形成し、続けて同様にフッ化カリウムを０．０２ｎｍ／秒でフッ化ナトリウム上に膜厚１．５ｎｍの電子注入層を形成した。
引き続き、アルミニウム１００ｎｍを蒸着して陰極を形成し、「サンプル１０１（有機ＥＬ素子）」を作製した。
（２）サンプル１０２の作製
サンプル１０１の作製において、発光層の第１層，第２層を下記の方法で作製した。それ以外はサンプル１０１と同様にして「サンプル１０２（有機ＥＬ素子）」を作製した。
（２．１）発光層の第１層
上記発光層組成物１を、ダイコーター（中外炉工業社製）を用いて、塗布スピード１ｍ／分で塗布液膜厚が５．３μｍになるように吐出し、塗布後５秒後に０．５ｍ／秒の窒素送風で乾燥させたのち１２０℃で３０分間保持し、膜厚４０ｎｍの発光層第１層を形成した。
（２．２）発光層の第２層
上記発光層組成物２を、ダイコーターを用いて、塗布スピード１ｍ／分で塗布液膜厚が５．３μｍになるように吐出し、塗布後５秒後に０.５ｍ／秒の窒素送風で乾燥させたのち１２０℃で３０分間保持し、膜厚４０ｎｍの発光層第２層を形成した。
サンプル１０１の作製において、発光層の第１層，第２層を下記の方法で作製した。それ以外はサンプル１０１と同様にして「サンプル１０２（有機ＥＬ素子）」を作製した。
（２．１）発光層の第１層
上記発光層組成物１を、ダイコーター（中外炉工業社製）を用いて、塗布スピード１ｍ／分で塗布液膜厚が５．３μｍになるように吐出し、塗布後５秒後に０．５ｍ／秒の窒素送風で乾燥させたのち１２０℃で３０分間保持し、膜厚４０ｎｍの発光層第１層を形成した。
（２．２）発光層の第２層
上記発光層組成物２を、ダイコーターを用いて、塗布スピード１ｍ／分で塗布液膜厚が５．３μｍになるように吐出し、塗布後５秒後に０.５ｍ／秒の窒素送風で乾燥させたのち１２０℃で３０分間保持し、膜厚４０ｎｍの発光層第２層を形成した。
（３）サンプル１０３，１０４の作製
サンプル１０２の作製において、発光層組成物１および発光層組成物２のホスト材料（Ｈ−Ａ）とドーパント（Ｄ−６６）との濃度比を、表１のように変化させた。
それ以外はサンプル１０２と同様にして、「サンプル１０３，１０４（有機ＥＬ素子）」を作製した。
サンプル１０２の作製において、発光層組成物１および発光層組成物２のホスト材料（Ｈ−Ａ）とドーパント（Ｄ−６６）との濃度比を、表１のように変化させた。
それ以外はサンプル１０２と同様にして、「サンプル１０３，１０４（有機ＥＬ素子）」を作製した。
（４）ドーパント濃度分布の測定
以上のようにして得られたサンプル１０１〜１０４の発光層中に含まれる発光ドーパントの濃度分布を、ＴＯＦ−ＳＩＭＳ（飛行時間型二次イオン質量分析）により分析し、膜厚方向でのＩｒ分布を測定した。
得られた結果は表１に示す通りで、サンプル１０１〜１０３では、陽極側が最もドーパント濃度が高く、陰極側に向かって連続的にドーパント濃度が減少しているのに対し、サンプル１０４では、ドーパント濃度分布は陽極側から陰極側までほぼ均一であった。
以上のようにして得られたサンプル１０１〜１０４の発光層中に含まれる発光ドーパントの濃度分布を、ＴＯＦ−ＳＩＭＳ（飛行時間型二次イオン質量分析）により分析し、膜厚方向でのＩｒ分布を測定した。
得られた結果は表１に示す通りで、サンプル１０１〜１０３では、陽極側が最もドーパント濃度が高く、陰極側に向かって連続的にドーパント濃度が減少しているのに対し、サンプル１０４では、ドーパント濃度分布は陽極側から陰極側までほぼ均一であった。
《サンプルの評価》
作製したサンプルについて、下記のようにして外部取り出し量子効率、発光寿命及び発光面内輝度ムラを評価した。
（１）外部取り出し量子効率
作製したサンプルに対し、２．５ｍＡ／ｃｍ２定電流を印加したときの外部取り出し量子効率（％）を測定した。測定には分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング製）を用いた。
なお、量子効率は、サンプル１０１の測定値を１００としてこれに対する相対値で表した。
作製したサンプルについて、下記のようにして外部取り出し量子効率、発光寿命及び発光面内輝度ムラを評価した。
（１）外部取り出し量子効率
作製したサンプルに対し、２．５ｍＡ／ｃｍ２定電流を印加したときの外部取り出し量子効率（％）を測定した。測定には分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング製）を用いた。
なお、量子効率は、サンプル１０１の測定値を１００としてこれに対する相対値で表した。
（２）発光寿命
作製したサンプルに対し、正面輝度１０００ｃｄ／ｍ２となるような電流を与え、連続駆動した。正面輝度が初期の半減値（５００ｃｄ／ｍ２）になるまでに掛かる時間（発光寿命）を求めた。測定には分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング社製）を用いた。
なお、発光寿命は、サンプル１０１の測定値を１００としてこれに対する相対値で表した。
作製したサンプルに対し、正面輝度１０００ｃｄ／ｍ２となるような電流を与え、連続駆動した。正面輝度が初期の半減値（５００ｃｄ／ｍ２）になるまでに掛かる時間（発光寿命）を求めた。測定には分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング社製）を用いた。
なお、発光寿命は、サンプル１０１の測定値を１００としてこれに対する相対値で表した。
（３）輝度ムラ
作製したサンプルに対し、２．５ｍＡ／ｃｍ２定電流を印加したときの発光面内輝度分布をＰｒｏｍｅｔｒｉｃ（サイバネットシステム社製）で測定した。
なお、輝度分布は、発光面を均等に４０分割したときの各輝度の標準偏差で表わした。数値が低いほど、輝度ムラが少ないことを表す。
作製したサンプルに対し、２．５ｍＡ／ｃｍ２定電流を印加したときの発光面内輝度分布をＰｒｏｍｅｔｒｉｃ（サイバネットシステム社製）で測定した。
なお、輝度分布は、発光面を均等に４０分割したときの各輝度の標準偏差で表わした。数値が低いほど、輝度ムラが少ないことを表す。
以上にして得られた量子効率、発光寿命、輝度ムラの結果を表１に示す。
（４）まとめ
表１に記載の結果より明らかなように、発光層をダイコート法で塗布し発光層の厚さ方向でドーパントの濃度勾配を形成したサンプル１０２，１０３では、量子効率、発光寿命特性に優れ、発光面積内の輝度ムラが少なく発光デバイスとして優れていることがわかる。
表１に記載の結果より明らかなように、発光層をダイコート法で塗布し発光層の厚さ方向でドーパントの濃度勾配を形成したサンプル１０２，１０３では、量子効率、発光寿命特性に優れ、発光面積内の輝度ムラが少なく発光デバイスとして優れていることがわかる。
《サンプルの作製》
実施例１のサンプル１０２の発光層第２層の形成において、塗布スピードを表２記載の値にしてダイコートで塗布した以外は同様にして、「サンプル２０１〜２０３（有機ＥＬ素子）」を作製した。また、サンプル２０１〜２０３の発光層中に含まれる発光ドーパントの濃度分布を、実施例１同様にＴＯＦ−ＳＩＭＳにより測定した。
実施例１のサンプル１０２の発光層第２層の形成において、塗布スピードを表２記載の値にしてダイコートで塗布した以外は同様にして、「サンプル２０１〜２０３（有機ＥＬ素子）」を作製した。また、サンプル２０１〜２０３の発光層中に含まれる発光ドーパントの濃度分布を、実施例１同様にＴＯＦ−ＳＩＭＳにより測定した。
《サンプルの評価》
（１）評価内容
以上にように作製したサンプル２０１〜２０３について、実施例１同様に、外部取り出し量子効率、発光寿命及び発光面内輝度ムラを評価した。
なお、外部取り出し量子効率、発光寿命は実施例１のサンプル１０２の測定値を１００としてこれに対する相対値で表した。結果を表２に示す。
（１）評価内容
以上にように作製したサンプル２０１〜２０３について、実施例１同様に、外部取り出し量子効率、発光寿命及び発光面内輝度ムラを評価した。
なお、外部取り出し量子効率、発光寿命は実施例１のサンプル１０２の測定値を１００としてこれに対する相対値で表した。結果を表２に示す。
（２）まとめ
表２に記載の結果より明らかなように、発光層第２層の塗布スピードを１ｍ／分以上で塗布してドーパントの濃度勾配を形成したサンプル２０２，２０３（サンプル１０２を含む。）は、外部取り出し量子効率、発光寿命も良好で、発光面積内の輝度ムラがより優れていることがわかる。
表２に記載の結果より明らかなように、発光層第２層の塗布スピードを１ｍ／分以上で塗布してドーパントの濃度勾配を形成したサンプル２０２，２０３（サンプル１０２を含む。）は、外部取り出し量子効率、発光寿命も良好で、発光面積内の輝度ムラがより優れていることがわかる。
《サンプルの作製》
（１）サンプル３０１の作製
実施例１のサンプル１０２の発光層第２層の形成において、実施例１の発光層組成物２を、ダイコーターを用いて、塗布スピード１ｍ／分で塗布液膜厚が５．３μｍになるように吐出し、塗布後１秒後に０．５ｍ／秒の窒素送風で乾燥させたのち１２０℃で３０分間保持した以外は同様にして「サンプル３０１（有機ＥＬ素子）」を作製した。
（１）サンプル３０１の作製
実施例１のサンプル１０２の発光層第２層の形成において、実施例１の発光層組成物２を、ダイコーターを用いて、塗布スピード１ｍ／分で塗布液膜厚が５．３μｍになるように吐出し、塗布後１秒後に０．５ｍ／秒の窒素送風で乾燥させたのち１２０℃で３０分間保持した以外は同様にして「サンプル３０１（有機ＥＬ素子）」を作製した。
（２）サンプル３０２，３０３の作製
実施例１のサンプル１０２の発光層第２層の形成において、実施例１の発光層組成物２を、ダイコーターを用いて、塗布スピード１ｍ／分で塗布液膜厚が５．３μｍになるように吐出し、塗布後中波長赤外線ヒーターで乾燥させたのち１２０℃で３０分間保持した以外は同様にして「サンプル３０２，３０３（有機ＥＬ素子）」を作製した。
なお、中波長赤外線ヒーターの乾燥は、基材表面温度が１００℃になるような出力条件で行い、塗布後から中波長赤外線ヒーター乾燥までの時間は表３記載の時間となるようにした。
実施例１のサンプル１０２の発光層第２層の形成において、実施例１の発光層組成物２を、ダイコーターを用いて、塗布スピード１ｍ／分で塗布液膜厚が５．３μｍになるように吐出し、塗布後中波長赤外線ヒーターで乾燥させたのち１２０℃で３０分間保持した以外は同様にして「サンプル３０２，３０３（有機ＥＬ素子）」を作製した。
なお、中波長赤外線ヒーターの乾燥は、基材表面温度が１００℃になるような出力条件で行い、塗布後から中波長赤外線ヒーター乾燥までの時間は表３記載の時間となるようにした。
（３）サンプル３０４の作製
実施例１のサンプル１０２の発光層第２層の形成において、実施例１の発光層組成物２を、ダイコーターを用いて、塗布スピード１ｍ／分で塗布液膜厚が５．３μｍになるように吐出し、その後、自然乾燥した以外は同様にして「サンプル３０４（有機ＥＬ素子）」を作製した。
実施例１のサンプル１０２の発光層第２層の形成において、実施例１の発光層組成物２を、ダイコーターを用いて、塗布スピード１ｍ／分で塗布液膜厚が５．３μｍになるように吐出し、その後、自然乾燥した以外は同様にして「サンプル３０４（有機ＥＬ素子）」を作製した。
以上のようにしてサンプル３０１〜３０４の発光層中に含まれる発光ドーパントの濃度分布を、実施例１同様にＴＯＦ−ＳＩＭＳにより測定した。
《サンプルの評価》
（１）評価内容
作製したサンプル３０１〜３０４について、実施例１同様に、外部取り出し量子効率、発光寿命及び発光面内輝度ムラを評価した。
なお、外部取り出し量子効率、発光寿命は実施例１のサンプル１０２の測定値を１００としてこれに対する相対値で表した。結果を表３に示す。
（１）評価内容
作製したサンプル３０１〜３０４について、実施例１同様に、外部取り出し量子効率、発光寿命及び発光面内輝度ムラを評価した。
なお、外部取り出し量子効率、発光寿命は実施例１のサンプル１０２の測定値を１００としてこれに対する相対値で表した。結果を表３に示す。
（２）まとめ
表３に記載の結果より明らかなように、発光層第２層のダイコートでの塗布直後５秒以内に塗布液に送風するか又は塗布液を加熱してドーパントの濃度勾配を形成したサンプル３０１〜３０３（サンプル１０２を含む。）は、外部取り出し量子効率、発光寿命がより優れていることがわかる。
表３に記載の結果より明らかなように、発光層第２層のダイコートでの塗布直後５秒以内に塗布液に送風するか又は塗布液を加熱してドーパントの濃度勾配を形成したサンプル３０１〜３０３（サンプル１０２を含む。）は、外部取り出し量子効率、発光寿命がより優れていることがわかる。
《サンプルの作製》
実施例１のサンプル１０２の発光層第２層の形成において、実施例１の発光層組成物２の塗布液膜厚を表４にように変更する以外は同様にして「サンプル４０１〜４０５（有機ＥＬ素子）」を作製した。
また、サンプル４０１〜４０５の発光層中に含まれる発光ドーパントの濃度分布を、実施例１同様にＴＯＦ−ＳＩＭＳにより測定した。
実施例１のサンプル１０２の発光層第２層の形成において、実施例１の発光層組成物２の塗布液膜厚を表４にように変更する以外は同様にして「サンプル４０１〜４０５（有機ＥＬ素子）」を作製した。
また、サンプル４０１〜４０５の発光層中に含まれる発光ドーパントの濃度分布を、実施例１同様にＴＯＦ−ＳＩＭＳにより測定した。
《サンプルの評価》
（１）評価内容
作製したサンプル４０１〜４０５について、実施例１同様に、外部取り出し量子効率、発光寿命及び発光面内輝度ムラを評価した。
なお、外部取り出し量子効率、発光寿命は実施例１のサンプル１０２の測定値を１００としてこれに対する相対値で表した。結果を表４に示す。
（１）評価内容
作製したサンプル４０１〜４０５について、実施例１同様に、外部取り出し量子効率、発光寿命及び発光面内輝度ムラを評価した。
なお、外部取り出し量子効率、発光寿命は実施例１のサンプル１０２の測定値を１００としてこれに対する相対値で表した。結果を表４に示す。
（２）まとめ
表４に記載の結果より明らかなように、発光層第２層のダイコート塗布による塗布液膜厚が１０μｍより小さいサンプル４０３〜４０５（サンプル１０２を含む。）は、外部取り出し量子効率、発光寿命も良好で、発光面積内の輝度ムラがより優れていることがわかる。
表４に記載の結果より明らかなように、発光層第２層のダイコート塗布による塗布液膜厚が１０μｍより小さいサンプル４０３〜４０５（サンプル１０２を含む。）は、外部取り出し量子効率、発光寿命も良好で、発光面積内の輝度ムラがより優れていることがわかる。
Claims (3)
- 陽極、陰極および発光層が基板上に形成され、前記発光層が前記陽極と前記陰極との間に介在し、かつ、発光ホストおよび発光ドーパントを含有する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、
発光ホスト、発光ドーパントおよび溶媒から構成される塗布液であって、互いに溶媒の種類が同一で発光ドーパント／発光ホストの重量比が異なる２種以上の塗布液を、ダイコート法で積層して前記発光層を形成する工程を有し、
前記発光層を形成する工程では、前記２種以上の塗布液を１層毎に別々に吐出し、２層目以降の塗布液の塗布スピードを、１層目の塗布液の塗布スピードよりも速くするか、または２層目以降の塗布液に対する塗布直後の送風もしくは加熱を、１層目の塗布液に対する塗布直後の送風よりも短時間で実行し、前記発光層の厚さ方向で発光ドーパントの濃度勾配を形成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。 - 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において、
前記発光層を形成する工程では、前記２種以上の塗布液のうち、最も前記陽極側に塗布する塗布液の発光ドーパント／発光ホストの重量比を、最も前記陰極側に塗布する塗布液の発光ドーパント／発光ホストの重量比より高く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。 - 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において、
前記発光層を形成する工程では、２層目以降の塗布液の膜厚を１〜１０μｍと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。
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