有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法
【課題】製造工程を長くすることなく、生産性が高く、高品質で多層化対応が取れた有機ＥＬ素子の製造方法の提供。
【解決手段】帯状可撓性基材上に少なくとも第１電極と、第１有機化合物層と、第２有機化合物層と、第２電極と、封止層とを順次積層した少なくとも一つの有機ＥＬ素子を、帯状可撓性基材供給工程と、第１電極形成工程と、第１有機機能層形成工程と、第２有機機能層形成工程と、第２電極形成工程と、封止層形成工程とを有する製造工程を使用し、前記有機ＥＬ素子を製造する有機ＥＬ素子の製造方法において、前記第１電極形成工程、前記第１有機機能層形成工程、前記第２有機機能層形成工程、前記第２電極形成工程、封止層形成工程の何れかの工程が終了した後、前記帯状可撓性基材をロール状に巻き取り回収し、不活性ガス雰囲気にて保管することを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
【解決手段】帯状可撓性基材上に少なくとも第１電極と、第１有機化合物層と、第２有機化合物層と、第２電極と、封止層とを順次積層した少なくとも一つの有機ＥＬ素子を、帯状可撓性基材供給工程と、第１電極形成工程と、第１有機機能層形成工程と、第２有機機能層形成工程と、第２電極形成工程と、封止層形成工程とを有する製造工程を使用し、前記有機ＥＬ素子を製造する有機ＥＬ素子の製造方法において、前記第１電極形成工程、前記第１有機機能層形成工程、前記第２有機機能層形成工程、前記第２電極形成工程、封止層形成工程の何れかの工程が終了した後、前記帯状可撓性基材をロール状に巻き取り回収し、不活性ガス雰囲気にて保管することを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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に関する。更に詳しくは、多層構造を有する有機エレクトロルミネッセンス素子を帯状可撓性支持体を使用しロールツーロール方式で製造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。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機物質を使用した有機ＥＬ素子は、固体発光型の安価な大面積フルカラー表示素子や書き込み光源アレイとしての用途が有望視されており、活発な研究開発が進められている。有機ＥＬ素子は、基板上に形成された第１電極（陽極又は陰極）と、その上に積層された発光層を含む有機化合物層を有する有機ＥＬ層と、この発光層上に積層された第２電極（陰極又は陽極）とを有する薄膜型の素子である。この様な有機ＥＬ素子に電圧を印加すると、有機化ＥＬ層に陰極から電子が注入され陽極から正孔が注入される。この電子と正孔が発光層において再結合し、エネルギー準位が伝導帯から価電子帯に戻る際にエネルギーを光として放出することにより発光が得られることが知られている。
【０００３】
この様に、有機ＥＬ素子は薄膜型の素子であるため、１個又は複数個の有機ＥＬ素子を基板上に形成した有機ＥＬパネルをバックライト等の面光源として利用した場合には、面光源を備えた装置を容易に薄型にすることが出来る。又、画素としての有機ＥＬ素子を基板上に所定個数形成した有機ＥＬパネルをディスプレイパネルとして用いて表示装置を構成した場合には視認性が高い、視野角依存性がないなど、液晶表示装置では得られない利点がある。
【０００４】
一方、有機ＥＬ素子の有機ＥＬ層を形成する際には、特開平９−１０２３９３号公報、特開２００２−１７０６７６号公報に記載されている様に、蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ、ＰＶＤ、溶剤を用いた塗布法等の様々な方法が使用出来るが、これらの方法の中で、製造工程の簡略化、製造コストの低減、加工性の改善、バックライトや照明光源等のフレキシブルな大面積素子への応用等の観点からは塗布法等の湿式製膜法が有利であることが知られている。例えば、特開２００２−１７０６７６号公報に枚葉のガラス基板上にスピンコート法により有機化合物層を形成する方法が記載されている。特開２００３−１４２２６０号公報に枚葉の基板上にインクジェット方式で順次有機化合物層を形成する方法が記載されている。これらの方式は何れも基板として枚葉基板を使用しているため生産効率を上げるのに限度がある。これらの状況から生産効率が挙げられる可能性が高いロール状の基材を使用し基材上に有機ＥＬ素子を構成する各種層を形成た後、巻き取りロール状とする有機ＥＬ素子の製造方法（ロールツーロール方式）が検討されている。
【０００５】
例えば、ロール状の長尺のフィルムを供給し、搬送しながらフィルム上に発光層を、湿式塗布法により形成した後、巻き芯に巻き取りロール状とする方法が知られている（例えば、特許文献１を参照。）。透光性基板としてプラスチックフィルムを使用し、このプラスチックフィルム上に陰極と、有機物質からなる一つ又は複数の発光層と、陽極層を設けた有機ＥＬディスプレイを製造する方法として、有機物質からなる一つ又は複数の発光層のパターニング及び陰極のパターニングを真空下で蒸着方式でロールツーロール方式により作製する方法が知られている（例えば、特許文献２を参照。）。
【０００６】
特許文献１及び特許文献２に記載のロールツーロール方式により有機ＥＬ素子を製造する方法は生産効率を高める方法としては優れているが次の欠点を有している。有機ＥＬ素子の性能向上と実用化の鍵は発光効率の改善であり、発光効率をが高まれば高輝度、低消費電力、長寿命が同時に実現することになる。発光効率を高くするためには、電極から注入された電子、正孔が効率よく発光層に注入されて励起子（エキシトン）を形成し、発光層で効率よくエキシトンの再結合が行われる様にする必要があることが知られており、発光層の上下に正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層等を設けた多層構造化が進められている。又、発光層の輝度安定性、白色素子の製造の面から多層化の検討が進められている。この様な、多層化に対して特許文献１及び特許文献２に記載のロールツーロール方式は陽極層〜発光層〜陰極層の形成を連続して行うため、工程が長く大きくなり設置場所を取るため、多層化対応が困難になっている。
【０００７】
これらの状況より、製造工程を長くすることなく、生産性が高く、高品質で多層化対応が取れた有機ＥＬ素子の製造方法の開発が望まれている。
【特許文献１】特開平１０−７７４６７号公報
【特許文献２】国際公開第０１／５１９４号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記状況に鑑み成されたものであり、その目的は、製造工程を長くすることなく、生産性が高く、高品質で多層化対応が取れた有機ＥＬ素子の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成された。
【００１０】
１．帯状可撓性基材上に少なくとも第１電極（陽極層）と、第１有機化合物層と、第２有機化合物層と、第２電極（陰極層）と、封止層とを順次積層した少なくとも一つの有機エレクトロルミネッセンス素子を、少なくとも帯状可撓性基材供給工程と、第１電極（陽極層）形成工程と、第１有機機能層形成工程と、第２有機機能層形成工程と、第２電極（陰極層）形成工程と、封止層形成工程とを有する製造工程を使用し、前記有機エレクトロルミネッセンス素子を製造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、少なくとも前記第１電極（陽極層）形成工程、前記第１有機機能層形成工程、前記第２有機機能層形成工程、前記第２電極（陰極層）形成工程の何れかの工程が終了した後、前記第１電極（陽極層）と、前記第１有機化合物層と、前記第２有機化合物層と、前記第２電極（陰極層）の何れかが積層された前記帯状可撓性基材をロール状に巻き取り回収し、不活性ガス雰囲気にて保管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。
【００１１】
２．前記不活性ガス雰囲気の酸素濃度が１〜１０００ｐｐｍであることを特徴とする前記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。
【００１２】
３．前記不活性ガス雰囲気の水分濃度が１〜１０００ｐｐｍであることを特徴とする前記１又は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。
【発明の効果】
【００１３】
製造工程を長くすることなく、生産性が高く、高品質で多層化対応が取れた有機ＥＬ素子の製造方法を提供することが出来、安定生産が可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施の形態を図１、図２を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１５】
図１は多層構造を有する有機ＥＬ素子の層構成の一例を示す概略断面図である。
【００１６】
図中、１は有機ＥＬ素子を示す。有機ＥＬ素子１は、基材１０１上に、陽極（第１電極）１０２と、正孔輸送層（正孔注入層）１０３と、発光層１０４と、電子注入層１０５と、陰極（第２電極）１０６と、接着剤層１０７と、可撓性封止部材１０８とをこの順番に有している。本図では、正孔輸送層（正孔注入層）１０３を第１有機機能層とし、発光層１０４を第２有機機能層とする。
【００１７】
本図に示される有機ＥＬ素子において、陽極１０２と正孔輸送層１０３の間に正孔注入層（不図示）を設けてもよい。又、陰極１０６と有機化合物層（発光層）１０４と電子注入層１０５との間に電子輸送層（不図示）を設けてもよい。有機ＥＬ素子１では、陽極１０２と基材１０１との間にガスバリア膜（不図示）を設けても構わない。
【００１８】
本図に示す有機ＥＬ素子の層構成は一例を示したものであるが、他の代表的な多層構造を有する有機ＥＬ素子の層構成としては次の構成が挙げられる。
【００１９】
（１）基板／陽極／発光層／電子輸送層／陰極／封止層
（２）基板／陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極／封止層
（３）基板／陽極／正孔輸送層（正孔注入層）／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層（電子注入層）／陰極／封止層
（４）基板／陽極／陽極バッファー層（正孔注入層）／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層（電子注入層）／陰極／封止層
（５）基板／陽極／正孔輸送層／青色発光層／橙色発光層／電子輸送層／陰極／封止層
（６）基板／陽極／正孔輸送層／青色発光層／緑色発光層／赤色発光層／青色発光層／陰極／封止層
（７）基板／陽極／正孔輸送層／青色発光層／緑色発光層／赤色発光層／青色発光層／緑色発光層／陰極／封止層
（８）基板／陽極／正孔輸送層／青色発光層／緑色発光層／赤色発光層／青色発光層／緑色発光層／赤色発光層／陰極／封止層
本発明は、本図に示す多層構造を有する有機ＥＬ素子を含め、上記（１）〜（５）に示される多層構造を有する有機ＥＬ素子をロールツーロール方式により製造する有機ＥＬ素子の製造方法に関するものである。
【００２０】
図２は図１に示す多層構造を有する有機ＥＬ素子をロールツーロール方式により製造する製造工程の一例を示す模式図である。
【００２１】
図中、２は有機ＥＬ素子の製造工程を示す。製造工程２は、帯状可撓性支持体供給工程３と、第１有機機能層形成工程４と、第２有機機能層形成工程５と、電子注入層形成工程６と、第２電極形成工程７と、封止層形成工程８とを有している。
【００２２】
帯状可撓性支持体供給工程３は、繰り出し工程３０１と、清掃工程３０２とを有している。繰り出し工程３０１では、第１電極（陽極層）が既に形成され、巻き芯に巻き取られロール状可撓性支持体３０１ｂから帯状可撓性支持体３０１ａとして繰り出される様になっている。尚、ロール状帯状可撓性支持体３０１ｂは不活性ガス雰囲気にて保管されていたものを使用する。不活性ガス雰囲気にて保管することで、第１電極の酸素による酸化を防止することが出来、第１電極の性能が維持される。支持体の水分含有率が０．２％を越えると、第１電極の上に形成される有機層の凝集や結晶化が進行し素子が劣化し発光性能（輝度、効率、寿命等）劣化、又、酸素による有機層の酸化によりダークスポット（発光しない部位）の発生等を考慮し、不活性ガス雰囲気中の酸素濃度は、１〜１０００ｐｐｍであることが好ましく、又、水分濃度は１〜１０００ｐｐｍであることが好ましい。次工程である第１有機機能層形成工程４で処理するまで、不活性ガス雰囲気での保管する期間は、第１電極（陽極層）の性能、工程の在庫量等を考慮し３ヶ月以内が好ましい。尚、ロール状可撓性支持体３０１ｂに形成された第１電極の下にはバリア層を設けてあってもよい。
【００２３】
清掃工程３０２は、有機化合物層形成用塗布液を塗布する前に帯状可撓性支持体供給工程３から送られてきた帯状可撓性支持体３０１ａの第１電極（陽極層）（不図示）表面を洗浄改質する洗浄表面改質処理工程３０２ａと、第１除電処理工程３０２ｂとを有している。洗浄表面改質処理工程３０２ａには、低圧水銀ランプ、エキシマランプ、プラズマ洗浄装置等が設けられている。低圧水銀ランプによる洗浄表面改質処理の条件としては、例えば、波長１８４．２ｎｍの低圧水銀ランプを、照射強度５〜２０ｍＷ／ｃｍ2で、距離５〜１５ｍｍで照射し洗浄表面改質処理を行う条件が挙げられる。プラズマ洗浄装置による洗浄表面改質処理の条件としては、例えば、大気圧プラズマが好適に使用される。洗浄条件としてはアルゴンガスに酸素１〜５体積％含有ガスを用い、周波数１００ＫＨｚ〜１５０ＭＨｚ、電圧１０Ｖ〜１０ＫＶ、照射距離５〜２０ｍｍで洗浄表面改質処理を行う条件が挙げられる。
【００２４】
第１除電処理工程３０２ｂには、光照射方式とコロナ放電式等の除電処理手段が設けられており、これらの中から必要に応じて適宜選択使用することが可能である。光照射式は微弱Ｘ線、コロナ放電式はコロナ放電により空気イオンを生成する。この空気イオンは、帯電物体に引き寄せられて反対極性の電荷を補い、静電気を中和する。コロナ放電による除電器、軟Ｘ線による除電器が利用可能である。第１除電処理手段により、帯状可撓性支持体３０１ａの帯電除去が図られるため、ゴミの付着や絶縁破壊が防止されるため、素子の歩留まりの向上が図られる。
【００２５】
第１有機機能層形成工程４は、第１塗布工程４０１と第１乾燥工程４０２と第２除電処理工程４０３とを有している。第１塗布工程４０１は、帯状可撓性支持体３０１ａを保持するバックアップロール４０１ａと、バックアップロール４０１ａに保持された帯状可撓性支持体３０１ａに第１有機機能層形成用塗布液を塗布する第１湿式塗布機４０１ｂとを有している。尚、本図では第１有機機能層とは正孔輸送層を示し、第１有機機能層形成用塗布液は正孔輸送層形成用塗布液を示す。
【００２６】
第１乾燥工程４０２は、帯状可撓性支持体３０１ａ上の第１電極（陽極層）（不図示）上に形成された第１有機機能層形成用塗膜（正孔輸送層形成用塗膜）ａの溶媒を除去する第１乾燥装置４０２ａを有している。第１乾燥装置４０２ａは加熱処理部４０２ｂを有していることが好ましい。
【００２７】
第２除電処理工程４０３は、形成された第１有機機能層ｂの除電を行う第２除電処理手段を有し、第１除電処理手段と同じ除電処理手段となっている。
【００２８】
第２有機機能層形成工程５は、第２塗布工程５０１と第２乾燥工程５０２と第２除電処理工程５０３と、第１回収工程５０４とを有している。第２塗布工程５０１は、第１有機機能層ｂまでを形成した帯状可撓性支持体３０１ａを保持するバックアップロール５０１ａと、バックアップロール５０１ａに保持された帯状可撓性支持体３０１ａ上に形成された第１有機機能層ｂ上に第２有機機能層形成用塗布液を塗布する第２湿式塗布機５０１ｂとを有している。尚、本図では第２有機機能層とは発光層を示し、第２有機機能層形成用塗布液は発光層形成用塗布液を示す。
【００２９】
第２乾燥工程５０２は、第１有機機能層ｂ上に形成された第２有機機能層形成用塗膜（発光層形成用塗膜）ｃの溶媒を除去する第２乾燥装置５０２ａを有している。第２乾燥装置５０２ａは加熱処理部５０２ｂを有していることが好ましい。
【００３０】
第２除電処理工程５０３は、形成された第２有機機能層（発光層）ｄの除電を行う第２除電処理手段を有し、第１除電処理手段と同じ除電処理手段となっている。
【００３１】
第１回収工程５０４は、巻き取り装置（不図示）を有し、第２有機機能層（発光層）ｄが形成された帯状可撓性支持体３０１ａを巻き芯に巻き取り、ロール状帯状可撓性支持体３０１ｃとして回収する。回収されたロール状帯状可撓性支持体３０１ｃは不活性ガス雰囲気にて保管される。不活性ガス雰囲気にて保管することで、酸素により、第１電極（陽極層）、有機層の酸化を防止しすることが可能となり、第１電極（陽極層）、有機層の性能が維持される。水分及び酸素により有機層の凝集や結晶化が進行し素子が劣化し発光性能（輝度、効率、寿命等）劣化、有機層の酸化によりダークスポット（発光しない部位）の発生等を考慮し、不活性ガス雰囲気中の酸素濃度は、１〜１０００ｐｐｍであることが好ましく、又、水分濃度は１〜１０００ｐｐｍであることが好ましい。次工程である電子注入層形成工程６で処理するまで、不活性ガス雰囲気での保管する期間は、第１電極（陽極層）、有機層の性能維持、工程の在庫量等を考慮し３ヶ月以内が好ましい。
【００３２】
回収工程の設置位置は特に限定はなく、例えば、第１有機機能層形成工程に２つの塗布工程と２つの乾燥工程があり、第２有機機能層形成工程に４つの塗布工程と４つの乾燥工程とがある場合、第１有機機能層形成工程の終わりで一旦回収し、再度、第２有機機能層形成工程で塗布し、乾燥した後回収するようにしてもよく、製造工程に合わせ適宜設置することが可能である。
【００３３】
第１有機機能層形成工程４及び第２有機機能層形成工程５における塗布及び乾燥は何れも大気圧中で行うことが可能となっている。本図では、有機機能層形成工程として第１有機機能層形成工程４と、第２有機機能層形成工程５との２工程の場合を示しているが、必要に応じて増加することが可能となっている。例えば、発光層が多層化（例えば、青色発光層／橙色発光層）される場合は、本図に示される第２有機機能層形成工程５と同じ工程を追加して対応することが可能となっている。
【００３４】
電子注入層形成工程６は、材料の供給工程６０１と、電子注入層形成装置６０２とを有している。供給工程６０１では、第１回収工程で回収されたロール状帯状可撓性支持体３０１ｃ（帯状可撓性支持体上に、第１電極と、第１有機機能層（正孔輸送層）と、第２有機機能層（発光層）とが形成されいる）が供給される。電子注入層形成装置６０２では、供給工程６０１から巻き出された第１電極と、第１有機機能層（正孔輸送層）と、第２有機機能層（発光層）とが形成されいる帯状可撓性支持体の第２有機機能層（発光層）ｄ上に電子注入層ｅが形成される。６０２ａは蒸着装置を示し、６０２ｂは蒸発源容器を示す。
【００３５】
第２電極形成工程７は第２電極形成装置７０１と第２回収工程７０２とを有している。第２電極形成装置７０１では、電子注入層形成工程６で形成された電子注入層ｅの上に第２電極ｆが形成される。７０１ａは蒸着装置を示し、７０１ｂは蒸発源容器を示す。第２電極ｆが形成された後、第２回収工程７０２で巻き芯に巻き取られロール状帯状可撓性支持体３０１ｄとして回収される。回収されたロール状帯状可撓性支持体３０１ｄは不活性ガス雰囲気にて保管される。不活性ガス雰囲気にて保管することで、形成された各層が酸素による影響を受けることがなくなり性能がが維持される。水分及び酸素により有機層の凝集や結晶化が進行し素子が劣化し発光性能（輝度、効率、寿命等）劣化、第１電極（陽極層）、第２電極、電子注入層、有機層の酸化によりダークスポット（発光しない部位）の発生等を考慮し、不活性ガス雰囲気中の酸素濃度は、１〜１０００ｐｐｍであることが好ましく、又、水分濃度は１〜１０００ｐｐｍであることが好ましい。次工程である封止層形成工程８で処理するまで、不活性ガス雰囲気での保管する期間は、形成された各層の性能維持、工程の在庫量等を考慮し３ヶ月以内が好ましい。
【００３６】
電子注入層形成工程６と第２電極形成工程７とは、何れも減圧条件となっている。本図では、電子注入層及び第２電極が蒸着装置を使用した場合を示したが、電子注入層及び第２電極の形成方法については、特に限定はなく、例えばスパッタリング法、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、コーティング法などを用いることが出来る。
【００３７】
封止層形成工程８は、材料の供給工程８０１と、貼着工程８０２と、第３回収工程８０３とを有しており、供給工程８０１から第３回収工程８０３迄が大気圧条件下で連続的に行われる様になっている。供給工程８０１では、第２回収工程で回収されたロール状帯状可撓性支持体３０１ｄが供給される。
【００３８】
貼着工程８０２は、供給工程８０１から繰り出された帯状可撓性支持体上に形成されている第２電極上に接着剤を塗工する塗工装置８０２ａと、封止フィルム供給部８０２ｂと、圧着ロール８０２ｃと、硬化処理部８０２ｄとを有している。８０２ｅは巻き芯に巻き取られたロール状の封止フィルムを示す。
【００３９】
供給工程８０１から繰り出された帯状可撓性支持体３０１ａは、塗工装置８０２ａで帯状可撓性支持体３０１ａ上に形成されている第１電極、第２電極の外部取り出し電極を形成する端部を除き、第１電極、第２電極の周囲に接着剤が連続的に塗工される。この後、封止フィルムが連続的に貼合され圧着ロール８０２ｃを通過することで陰極層上に封止フィルムが接着剤を介して連続的に貼着される。封止フィルム８０２ｅ１が接着剤を介して貼着された後、封止フィルムの貼着の硬化処理が行われる。接着剤の硬化処理が終了した段階で封止フィルム８０２ｅ１で保護された有機ＥＬ素子が作製され、第３回収工程８０３で巻き芯に巻き取りロール状有機ＥＬ素子８０３ａとして回収される。回収した後は、必要に応じて断裁してシート状有機ＥＬ素子にして使用することが可能となっている。回収されたロール状有機ＥＬ素子８０３ａは封止フィルムが貼合されているため、外気の影響を受けないため空気での保管が可能となっている。
【００４０】
本発明において、不活性ガスとは、チッソ、二酸化炭素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドンを言う。
【００４１】
本図に示す様に、ロール状可撓性支持体上に第１電極（陽極層）、第１有機機能層、第１有機機能層、第２電極（陰極層）、封止層とを順次積層した有機ＥＬ素子を、封止層までを連続して積層し製造することなく、途中でロール状として回収、回収したものを、次に使用するまで不活性ガス雰囲気で保管する製造方法とすることで次の効果が得られた。
１）製造工程を長くすることなく高発光効率対応の多層有機ＥＬ素子への対応をが可能となった。
２）反成品の有機ＥＬ素子を在庫として保有することが可能となり、生産管理が容易になった。
３）最終製品の有機ＥＬ素子をロール状として保有することが可能となり、市場の要求に合わせた大きさのシート状有機ＥＬ素子を提供することが可能となった。
【００４２】
以下、本発明に係わる有機ＥＬ素子を構成している基材、ガスバリア層、第１電極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、第２電極、封止層等に付き説明する。
【００４３】
本発明に係わるガスバリア層と第１電極が既に形成された帯状可撓性基材としては、透明樹脂フィルムが挙げられる。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又はそれらの誘導体、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、アクリル或いはポリアリレート類、アートン（商品名ＪＳＲ社製）或いはアペル（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が挙げられる。
【００４４】
帯状可撓性基材の厚さは特に限定されないが、取り扱い性、搬送性等を考慮し、０．０５〜１ｍｍの範囲が好ましい。帯状可撓性基材の幅は特に限定はなく、使用するエレクトロルミネッセンス表示装置の画面サイズに応じて適宜に選択することが可能である。
【００４５】
帯状可撓性基材には、添加剤等が含有されていてもよく、例えば電磁波遮蔽透明板がプラズマディスプレイパネルの前面に装着される場合には、パネルの前面から発生する近赤外線を吸収させるための近赤外線吸収剤を含有させもよいし、ディスプレイの見やすさを向上させるために、染料、顔料等の着色剤により着色されていてもよい。
【００４６】
帯状可撓性基材として使用する樹脂フィルムの表面にはガスバリア膜が必要に応じて形成されることが好ましい。ガスバリア膜としては無機物、有機物の被膜又はその両者のハイブリッド被膜が挙げられる。ガスバリア膜の特性としては、水蒸気透過度が０．０１ｇ／ｍ2・ｄａｙ・ａｔｍ以下であることが好ましい。更には、酸素透過度１０-3ｍｌ／ｍ2／ｄａｙ以下、水蒸気透過度１０-5ｇ／ｍ2／ｄａｙ以下の高バリア性フィルムであることが好ましい。
【００４７】
ガスバリア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出来る。更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ＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることが出来るが、特開２００４−６８１４３号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。
【００４８】
第１電極としては、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。この様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。又、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のパターンを形成してもよく、或いはパターン精度をあまり必要としない場合は（１００μｍ以上程度）、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。或いは、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出来る。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、又、陽極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。更に膜厚は材料にもよるが、通常１０〜１０００ｎｍ、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【００４９】
第１電極と発光層又は正孔輸送層の間に、正孔注入層（陽極バッファー層）を存在させてもよい。正孔注入層とは、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のことで、「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いる。陽極バッファー層（正孔注入層）は、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、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファー層等が挙げられる。
【００５０】
正孔輸送層とは、正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は単層又は複数層設けることが出来る。正孔輸送材料としては、正孔の注入又は輸送、電子の障壁性の何れかを有するものであり、有機物、無機物の何れであってもよい。例えば、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、ポリアリールアルカン誘導体、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、アニリン系共重合体、又導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられる。
【００５１】
正孔輸送材料としては上記のものを使用することが出来るが、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、更には米国特許第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。
【００５２】
更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、又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出来る。又、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出来る。
【００５３】
又、特開平１１−２５１０６７号公報、Ｊ．Ｈｕａｎｇ ｅｔ．ａｌ．著文献（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ ８０（２００２），ｐ．１３９）に記載されているような所謂ｐ型正孔輸送材料を用いることも出来る。本発明においては、より高効率の発光素子が得られることから、これらの材料を用いることが好ましい。
【００５４】
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種又は２種以上からなる一層構造であってもよい。又、不純物をドープしたｐ性の高い正孔輸送層を用いることも出来る。その例としては、特開平４−２９７０７６号、特開２０００−１９６１４０号、特開２００１−１０２１７５号、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。この様なｐ性の高い正孔輸送層を用いることが、より低消費電力の有機ＥＬ素子を作製することが出来るため好ましい。
【００５５】
本発明に係わる発光層に使用する材料は特に限定はなく、例えば、株式会社 東レリサーチセンター フラットパネルディスプレイの最新動向 ＥＬディスプレイの現状と最新技術動向 ２２８〜３３２頁に記載されている如き各種材料が挙げられる。本発明に係わる発光層には、発光層の発光効率を高くするために公知のホスト化合物と、公知のリン光性化合物（リン光発光性化合物とも言う）を含有することが好ましい。ホスト化合物とは、発光層に含有される化合物の内で、その層中での質量比が２０％以上であり、且つ室温（２５℃）においてリン光発光のリン光量子収率が、０．１未満の化合物と定義される。好ましくはリン光量子収率が０．０１未満である。ホスト化合物を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出来る。又、リン光性化合物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出来る。リン光性化合物の種類、ドープ量を調整することで白色発光が可能であり、照明、バックライトへの応用も出来る。
【００５６】
これら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、且つ発光の長波長化を防ぎ、尚且つ高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。公知のホスト化合物としては、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号公報等に記載の化合物が挙げられる。
【００５７】
複数の発光層を有する場合、これら各層のホスト化合物の５０質量％以上が同一の化合物であることが、有機層全体に渡って均質な膜性状を得やすいことから好ましく、更にはホスト化合物のリン光発光エネルギーが２．９ｅＶ以上であることが、ドーパントからのエネルギー移動を効率的に抑制し、高輝度を得る上で有利となることからより好ましい。リン光発光エネルギーとは、ホスト化合物を基板上に１００ｎｍの蒸着膜のフォトルミネッセンスを測定し、そのリン光発光の０−０バンドのピークエネルギーを言う。
【００５８】
ホスト化合物は、有機ＥＬ素子の経時での劣化（輝度低下、膜性状の劣化）、光源としての市場ニーズ等を考慮し、リン光発光エネルギーが２．９ｅＶ以上且つＴｇが９０℃以上のものであることが好ましい。すなわち、輝度と耐久性の両方を満足するためには、リン光発光エネルギーが２．９ｅＶ以上且つＴｇが９０℃以上のものであることが好ましい。Ｔｇは、更に好ましくは１００℃以上である。
【００５９】
リン光性化合物（リン光発光性化合物）とは、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、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。先に説明したホスト化合物と合わせ使用することで、より発光効率の高い有機ＥＬ素子とすることが出来る。
【００６０】
本発明に係るリン光性化合物は、リン光量子収率は好ましくは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出来る。溶液中でのリン光量子収率は種々の溶媒を用いて測定出来るが、本発明に用いられるリン光性化合物は、任意の溶媒の何れかにおいて上記リン光量子収率が達成されればよい。
【００６１】
リン光性化合物の発光は原理としては２種挙げられ、１つはキャリアが輸送されるホスト化合物上出来ャリアの再結合が起こってホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーをリン光性化合物に移動させることでリン光性化合物からの発光を得るというエネルギー移動型、もう一つはリン光性化合物がキャリアトラップとなり、リン光性化合物上出来ャリアの再結合が起こりリン光性化合物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、何れの場合においても、リン光性化合物の励起状態のエネルギーはホスト化合物の励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。
【００６２】
リン光性化合物は、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出来る。リン光性化合物としては、好ましくは元素の周期表で８族−１０族の金属を含有する錯体系化合物であり、更に好ましくはイリジウム化合物、オスミウム化合物、又は白金化合物（白金錯体系化合物）、希土類錯体であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。
【００６３】
本発明に係わる有機ＥＬ素子や、化合物の発光する色は、「新編色彩科学ハンドブック」（日本色彩学会編、東京大学出版会、１９８５）の１０８頁の図４．１６において、分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング社製）で測定した結果をＣＩＥ色度座標に当て嵌めた時の色で決定される。又、白色素子とは、２℃視野角正面輝度を上記方法により測定した際に、１０００ｃｄ／ｍ2でのＣＩＥ１９３１表色系における色度がＸ＝０．３３±０．０７、Ｙ＝０．３３±０．０７の領域内にあることを言う。
【００６４】
本発明に係わる有機ＥＬ素子の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。
【００６５】
又、カラーフィルター等の色相改良フィルター等を併用しても、有機ＥＬ素子からの発光色を蛍光体を用いて多色へ変換する色変換フィルターを併用してもよい。色変換フィルターを用いる場合においては、有機ＥＬ素子の発光のλｍａｘは４８０ｎｍ以下が好ましい。
【００６６】
乾燥することで形成された発光層は、電極又は電子注入層、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。
【００６７】
電子注入層とは、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輸送層に含まれる。電子注入層とは、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のことで、「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いる。電子注入層（陰極バッファー層）は、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。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、素材にもよるがその膜厚は０．１ｎｍ〜５μｍの範囲が好ましい。
【００６８】
他に発光層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出来、例えば、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。更に、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることが出来る。更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、又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出来る。
【００６９】
又、８−キノリノール誘導体の金属錯体、例えば、トリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ）、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）亜鉛（Ｚｎｑ）等、及びこれらの金属錯体の中心金属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、Ｇａ又はＰｂに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることが出来る。その他、メタルフリーもしくはメタルフタロシアニン、又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出来る。又、ジスチリルピラジン誘導体も、電子輸送材料として用いることが出来るし、正孔注入層、正孔輸送層と同様に、ｎ型−Ｓｉ、ｎ型−ＳｉＣ等の無機半導体も電子輸送材料として用いることが出来る。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種又は２種以上からなる一層構造であってもよい。
【００７０】
又、不純物をドープしたｎ性の高い電子輸送層を用いることも出来る。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、特開平１０−２７０１７２号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、特開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。この様なｎ性の高い電子輸送層を用いることがより低消費電力の素子を作製することが出来るため好ましい。電子輸送層は上記電子輸送材料を、例えば、湿式塗布、真空蒸着法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することも出来る。
【００７１】
本発明に係わる有機ＥＬ素子は、発光層で発生した光を効率よく取り出すために以下に示す方法を併用することが好ましい。有機ＥＬ素子は、空気よりも屈折率の高い（屈折率が１．７〜２．１程度）層の内部で発光し、発光層で発生した光の内１５％から２０％程度の光しか取り出せないことが一般的に言われている。これは、臨界角以上の角度θで界面（透明基板と空気との界面）に入射する光は、全反射を起こし素子外部に取り出すことが出来ないことや、透明電極ないし発光層と透明基板との間で光が全反射を起こし、光が透明電極ないし発光層を導波し、結果として、光が素子側面方向に逃げるためである。
【００７２】
この光の取り出しの効率を向上させる手法としては、例えば、透明基板表面に凹凸を形成し、透明基板と空気界面での全反射を防ぐ方法（米国特許第４，７７４，４３５）。基板に集光性を持たせることにより効率を向上させる方法（特開昭６３−３１４７９５号公報）。素子の側面等に反射面を形成する方法（特開平１−２２０３９４号公報）。基板と発光体の間に中間の屈折率を持つ平坦層を導入し、反射防止膜を形成する方法（特開昭６２−１７２６９１号公報）。基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法（特開２００１−２０２８２７号公報）。基板、透明電極層や発光層の何れかの層間（含む、基板と外界間）に回折格子を形成する方法（特開平１１−２８３７５１号公報）等がある。
【００７３】
本発明においては、これらの方法を有機ＥＬ素子と組み合わせて用いることが出来るが、基板と発光体の間に基材よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法、或いは基材、透明電極層や発光層の何れかの層間（含む、基材と外界間）に回折格子を形成する方法を好適に用いることが出来、これらの手段を組み合わせることにより、更に高輝度或いは耐久性に優れた素子を得ることが可能である。
【００７４】
透明電極と透明基板の間に低屈折率の媒質を光の波長よりも長い厚みで形成すると、透明電極から出てきた光は、媒質の屈折率が低いほど、外部への取り出し効率が高くなる。低屈折率層としては、例えば、エアロゲル、多孔質シリカ、フッ化マグネシウム、フッ素系ポリマー等が挙げられる。透明基板の屈折率は一般に１．５〜１．７程度であるので、低屈折率層は、屈折率がおよそ１．５以下であることが好ましい。又、更に１．３５以下であることが好ましい。低屈折率媒質の厚みは、媒質中の波長の２倍以上となるのが望ましい。これは、低屈折率媒質の厚みが、光の波長程度になってエバネッセントで染み出した電磁波が基板内に入り込む膜厚になると、低屈折率層の効果が薄れるからである。全反射を起こす界面もしくは何れかの媒質中に回折格子を導入する方法は、光取り出し効率の向上効果が高いという特徴がある。この方法は、回折格子が１次の回折や、２次の回折といった所謂ブラッグ回折により、光の向きを屈折とは異なる特定の向きに変えることが出来る性質を利用して、発光層から発生した光の内、層間での全反射等により外に出ることが出来ない光を、何れかの層間もしくは、媒質中（透明基板内や透明電極内）に回折格子を導入することで光を回折させ、光を外に取り出そうとするものである。導入する回折格子は、二次元的な周期屈折率を持っていることが望ましい。これは、発光層で発光する光はあらゆる方向にランダムに発生するので、ある方向にのみ周期的な屈折率分布を持っている一般的な１次元回折格子では、特定の方向に進む光しか回折されず、光の取り出し効率がさほど上がらない。しかしながら、屈折率分布を二次元的な分布にすることにより、あらゆる方向に進む光が回折され、光の取り出し効率が上がる。
【００７５】
回折格子を導入する位置としては前述の通り、何れかの層間もしくは、媒質中（透明基板内や透明電極内）でもよいが、光が発生する場所である有機発光層の近傍が望ましい。この時、回折格子の周期は、媒質中の光の波長の約１／２〜３倍程度が好ましい。回折格子の配列は、正方形のラチス状、三角形のラチス状、ハニカムラチス状等、２次元的に配列が繰り返されることが好ましい。
【００７６】
更に、本発明に係わる有機ＥＬ素子は、発光層で発生した光を効率よく取り出すために、基材の光取り出し側に、例えばマイクロレンズアレイ上の構造を設けるように加工したり、或いは、所謂集光シートと組み合わせることにより、特定方向、例えば素子発光面に対し正面方向に集光することにより、特定方向上の輝度を高めることが出来る。マイクロレンズアレイの例としては、基板の光取り出し側に一辺が３０μｍでその頂角が９０度となるような四角錐を２次元に配列する。一辺は１０μｍ〜１００μｍが好ましい。これより小さくなると回折の効果が発生して色付く、大き過ぎると厚みが厚くなり好ましくない。
【００７７】
集光シートとしては、例えば液晶表示装置のＬＥＤバックライトで実用化されているものを用いることが可能である。この様なシートとして例えば、住友スリーエム社製輝度上昇フィルム（ＢＥＦ）等を用いることが出来る。プリズムシートの形状としては、例えば基材に頂角９０度、ピッチ５０μｍの△状のストライプが形成されたものであってもよいし、頂角が丸みを帯びた形状、ピッチをランダムに変化させた形状、その他の形状であってもよい。又、発光素子からの光放射角を制御するために光拡散板・フィルムを、集光シートと併用してもよい。例えば、（株）きもと製拡散フィルム（ライトアップ）等を用いることが可能である。
【００７８】
第２電極としては、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。この様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、作製することが出来る。又、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。尚、発光した光を透過させるため、有機ＥＬ素子の第１電極（陽極）又は第２電極（陰極）の何れか一方が、透明又は半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
【００７９】
又、第２電極に上記金属を１〜２０ｎｍの膜厚で作製した後に、第１電極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に作製することで、透明又は半透明の第２電極（陰極）を作製することが出来、これを応用することで第１電極（陽極）と第２電極（陰極）の両方が透過性を有する素子を作製することが出来る。
【００８０】
本発明に係わる封止層は、ＳｉＯｘを蒸着で設けてもよいし、又、可撓性封止部材としてはポリエチレンテレフタレート、ナイロンなどの可撓性樹脂フィルムからなる支持体へ蒸着法やコーティング法でバリア層を形成した材料又はバリア層として金属箔を用いた可撓性封止部材を用いることが可能である。バリア層としては例えばＩｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ等の金属、ＭｇＯ、ＳｉＯ、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＧｅＯ、ＮｉＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｆｅ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3、ＴｉＯ2等の金属酸化物を蒸着した材料が挙げられる。又、金属箔の材料としては、例えばアルミニウム、銅、ニッケルなどの金属材料や、ステンレス、アルミニウム合金などの合金材料を用いることが出来るが、加工性やコストの面でアルミニウムが好ましい。膜厚は、１〜１００μｍ程度、好ましくは１０μｍ〜５０μｍ程度が望ましい。又、製造時の取り扱いを容易にするために、ポリエチレンテレフタレート、ナイロンなどのフィルムを予めラミネートしておいてもよい。可撓性封止部材に樹脂フィルムを使用する場合、液状シール剤と接触する側に熱可塑性接着性樹脂層を有することが好ましい。
【００８１】
本発明に使用する可撓性封止部材の水蒸気透過度は、０．０１ｇ／ｍ2・ｄａｙ以下であることが好ましく、且つ酸素透過度は、０．０１ｍｌ／ｍ2・ｄａｙ・ａｔｍ以下であることが好ましい。水分透過度はＪＩＳ Ｋ７１２９Ｂ法（１９９２年）に準拠した方法で主としてＭＯＣＯＮ法により測定した値であり、酸素透過度はＪＩＳ Ｋ７１２６Ｂ法（１９８７年）に準拠した方法で主としてＭＯＣＯＮ法により測定した値である。可撓性封止部材のヤング率は、可撓性封止部材と第１圧着部材、第２圧着部材との密着性やシール剤の塗れ広がり防止等を考慮し、１×１０-3ＧＰａ〜８０ＧＰａであり、厚みが１０μｍ〜５００μｍであることが好ましい。
【実施例】
【００８２】
以下、実施例を挙げて本発明の具体的な効果を示すが、本発明の態様はこれに限定されるものではない。
【００８３】
実施例１
（帯状可撓性支持体の準備）
ＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を使用した第１電極（陽極層）が形成された厚さ１．１ｍｍ、幅１００ｍｍ、長さ５００ｍのＰＥＴを準備した。
【００８４】
（有機ＥＬ素子の作製）
図２に示す製造プロセスを使用し、表１に示す条件で保管しされた準備した帯状可撓性支持体を使用し、第１電極（陽極層）上に、第１有機化合物層（正孔輸送層）と、第２有機化合物層（発光層）と、電子輸送層と、第２電極（陰極層）とを順次積層しした後、可撓性封止部材を貼合しロール状有機ＥＬ素子を作製し試料Ｎｏ．１０１〜１１６とした。各試料Ｎｏ．１０１〜１１６を作製するに当たり、第１回収工程の保管条件は、不活性ガス（アルゴン）中の酸素濃度を１００ｐｐｍ、水分濃度１００ｐｐｍの不活性ガス（アルゴン）雰囲気中に３日間保管とし、第２回収工程の保管条件は、不活性ガス（アルゴン）中の酸素濃度を１００ｐｐｍ、水分濃度１００ｐｐｍの不活性ガス（アルゴン）雰囲気中に３日間保管した。
【００８５】
尚、第１電極（陽極層）が形成されたロール状可撓性支持体を湿度７０％、温度３０℃で４日間保存した以外は全て同じ条件で有機ＥＬ素子を作製し、比較試料Ｎｏ．１１７とした。又、第１回収工程、第２回収工程での保管は全て空気中で行い、保管日数は同じとした以外は全て同じ条件で有機ＥＬ素子を作製し、比較試料Ｎｏ．１１８とした。
【００８６】
〈正孔輸送層及び発光層の形成〉
図２に示す第１有機機能層形成工程で準備した帯状可撓性支持体の第１電極層の上に正孔輸送層形成塗膜を形成し、加熱処理し正孔輸送層を形成した後、除電処理し、室温と同じ温度になるまで冷却した後、引き続き第２有機機能層形成工程で形成された正孔輸送層上に発光層形成塗膜を形成し、加熱処理し発光層を形成した後、除電処理し、室温と同じ温度になるまで冷却した後、芯に巻き取りロール状とし回収し保管した。尚、清浄度はＪＩＳＢ ９９２０に準拠し測定し、クラス５で行った。
【００８７】
尚、正孔輸送層は以下に示す正孔輸送層形成用塗布液をエクストルージョン塗布機を使用した湿式塗布方式により塗布した後、乾燥、後加熱処理を行い形成した。発光層は以下に示す発光層形成用塗布液をエクストルージョン塗布機を使用し塗布した後、乾燥し、後加熱処理を行い形成した。
【００８８】
正孔輸送層形成用塗布液を塗布する前に、帯状可撓性支持体の洗浄表面改質処理を、波長１８４．９ｎｍの低圧水銀ランプを使用し、照射強度１５ｍＷ／ｃｍ2、距離１０ｍｍで実施した。帯電除去処理は、微弱Ｘ線による除電器を使用し行った。
【００８９】
正孔輸送層形成用塗布液は乾燥後の厚みが５０ｎｍになるように塗布した。発光層形成用塗布液は乾燥後の厚みが１００ｎｍになるように塗布した。
【００９０】
（塗布条件）
正孔輸送層形成用塗布液、発光層形成用塗布液の塗布温度を２５℃とし、乾燥装置及び加熱処理装置は除き他の環境温度は２５℃で大気圧条件で行った。
【００９１】
（乾燥及び加熱処理条件）
正孔輸送層形成用塗布液を塗布した後、乾燥部ではスリットノズル形式の吐出口から製膜面に向け高さ１００ｍｍ、吐出風速１ｍ／ｓ、幅手の風速分布５％、温度１００℃で溶媒を除去した後、引き続き、加熱処理装置で温度２００℃で裏面伝熱方式の熱処理を行い正孔輸送層を形成した。
【００９２】
発光層形成用塗布液を塗布した後、乾燥部ではスリットノズル形式の吐出口から製膜面に向け高さ１００ｍｍ、温度６０℃で溶媒を除去した後、引き続き、加熱処理部で温度２２０℃で加熱処理を行い発光層を形成した。
【００９３】
（正孔輸送層形成用塗布液の準備）
ポリ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社製 Ｂｙｔｒｏｎ Ｐ ＡＩ ４０８３）を純水で６５％、メタノール５％で希釈した溶液を正孔輸送層形成用塗布液として準備した。
【００９４】
（発光層形成用塗布液の準備）
青色発光層形成用塗布液の準備
ホスト材のポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）にドーパント材Ｆｉｒ（ｐｉｃ）３を５質量％を１，２−ジクロロエタン中に溶解し１％溶液とし有機化合物層形成用塗布液として準備した。
【００９５】
（電子輸送層の形成）
図２に示す電子輸送層形成工程で、発光層までが形成された帯状可撓性支持体を使用し、発光層を含め正孔輸送層が形成された領域に、電子輸送層形成用材料としてＬｉＦを使用し、５×１０-4Ｐａの真空下にて電子輸送層形成気相堆積装置でＬｉＦを蒸着した。
【００９６】
（第２電極の形成）
図２に示す第２電極形成工程で電子輸送層までが形成された帯状可撓性支持体を使用し、電子輸送層の上に第１電極と直交する方向で、第２電極形成用材料としてＡｌを使用し、５×１０-4Ｐａの真空下にて第２電極形成気相堆積装置でＡｌを蒸着した。
【００９７】
（封止層の形成）
図２に示す封止層形成工程で、シール剤として紫外線硬化型の液状シール剤（ＴｈｒｅｅＢｏｎｄ３１２４Ｃ（株）スリーボンド製）を使用し、第１電極と第２電極の外部取り出し電極を形成する端部を除いて第１電極と第２電極の周囲に液状シール剤を塗設した。シール剤は３００μｍ、幅５００μｍになるように塗設した。この後、樹脂基材としてＰＥＮ、バリア層としてシリカを使用した２層構成とした可撓性封止部材（樹脂基材の厚さ１００μｍ、バリア層の厚さ３００ｎｍ）を貼合し封止層を形成した。
【００９８】
（評価）
作製した各試料Ｎｏ．１０１〜１１８を断裁しシート状とし、発光ムラを以下に示す試験方法により試験し、以下に示す評価ランクに従って評価した結果を表１に示す。
【００９９】
発光ムラの試験方法
ＫＥＩＴＨＬＥＹ製ソースメジャーユニット２４００型を用いて、直流電圧を有機ＥＬ素子に印加し発光させた。２００ｃｄで発光させた発光素子について、５０倍の顕微鏡で発光ムラを観察した。
【０１００】
発光ムラの評価ランク
◎：９割以上が均一に発光している
○：８割以上が均一に発光している
△：７割以上が均一に発光している
×：５割以上、７割未満しか均一に発光していない
××：５割未満しか均一に発光していない
【０１０１】
【表１】
【０１０２】
試料Ｎｏ．１０１は発光ムラは良好な結果を示したが、酸素濃度の維持に多少の問題がある。試料Ｎｏ．１０９は発光ムラは良好な結果を示したが、水分濃度の維持に多少の問題がある。本発明の有効性が確認された。
【０１０３】
実施例２
（帯状可撓性支持体の準備）
実施例１と同じＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を使用した第１電極（陽極層）が形成された厚さ１．１ｍｍ、幅１００ｍｍ、長さ５００ｍのＰＥＴを準備した。
【０１０４】
（有機ＥＬ素子の作製）
図２に示す製造プロセスを使用し、以下に示す条件で準備した帯状可撓性支持体を使用し、第１電極（陽極層）上に第１有機化合物層（正孔輸送層）と、第２有機化合物層（発光層）と、電子輸送層と、第２電極（陰極層）と、封止層とを順次積層し有機ＥＬ素子を製造する過程で、図２に示す第１回収工程（発光層が形成された状態で回収）でロール状で回収した発光層までが形成されたロール状帯状可撓性支持体の保管条件を表２に示す如く変えて保管した後、電子輸送層形成工程と、第２電極（陰極層）形成工程と、封止層形成工程とを経て有機ＥＬ素子を作製し図２に示す第３回収工程でロール状有機ＥＬ素子として回収し、試料Ｎｏ．２０１〜２１６とした。各試料Ｎｏ．２０１〜２１６を作製するに当たり、第２回収工程の保管条件は、不活性ガス（アルゴン）中の酸素濃度を１００ｐｐｍ、水分濃度１００ｐｐｍの不活性ガス（アルゴン）雰囲気中に３日間保管した。ＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を使用した第１電極（陽極層）が形成された帯状可撓性支持体は不活性ガス（アルゴン）中の酸素濃度を１００ｐｐｍ、水分濃度１００ｐｐｍの不活性ガス（アルゴン）雰囲気中に１０日間保管した。
【０１０５】
尚、第１回収工程での保管を空気中で行い、保管日数は同じとした以外は全て同じ条件で有機ＥＬ素子を作製し、比較試料Ｎｏ．２１７とした。又、第１回収工程、第２回収工程での保管を空気中で行い保管日数は同じとした以外は全て同じ条件で有機ＥＬ素子を作製し、比較試料Ｎｏ．２１８とした。
【０１０６】
〈正孔輸送層及び発光層の形成〉
実施例１と同じ材料を使用し、同じ条件で正孔輸送層及び発光層を形成した。
【０１０７】
（電子輸送層の形成）
実施例１と同じ材料を使用し、同じ条件で電子輸送層を形成した。
【０１０８】
（第２電極の形成）
実施例１と同じ材料を使用し、同じ条件で第２電極を形成した。
【０１０９】
（評価）
作製した各試料Ｎｏ．２０１〜２１８を断裁しシート状とし、発光ムラを実施例１と同じ試験方法により試験し、実施例１と同じ評価ランクに従って評価した結果を表２に示す。
【０１１０】
【表２】
【０１１１】
試料Ｎｏ．２０１は発光ムラは良好な結果を示したが、酸素濃度の維持に多少の問題がある。試料Ｎｏ．２０９は発光ムラは良好な結果を示したが、水分濃度の維持に多少の問題がある。本発明の有効性が確認された。
【０１１２】
実施例３
（帯状可撓性支持体の準備）
実施例１と同じＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を使用した第１電極（陽極層）が形成された厚さ１．１ｍｍ、幅１００ｍｍ、長さ５００ｍのＰＥＴを準備した。
【０１１３】
（有機ＥＬ素子の作製）
図２に示す製造プロセスを使用し、以下に示す条件で準備した帯状可撓性支持体を使用し、第１電極（陽極層）上に第１有機化合物層（正孔輸送層）と、第２有機化合物層（発光層）と、電子輸送層と、第２電極（陰極層）と、封止層とを順次積層し有機ＥＬ素子を製造する過程で、図２に示す第２回収工程（第２電極が形成された状態で回収）でロール状で回収した第２電極までが形成されたロール状帯状可撓性基材の保管条件を表３に示す如く変えて保管した後、封止層形成工程を経て有機ＥＬ素子を作製し図２に示す第３回収工程でロール状有機ＥＬ素子として回収し、試料Ｎｏ．３０１〜３１６とした。各試料Ｎｏ．３０１〜３１６を作製するに当たり、第１回収工程の保管条件は、不活性ガス（アルゴン）中の酸素濃度を１００ｐｐｍ、水分濃度１００ｐｐｍの不活性ガス（アルゴン）雰囲気中に３日間保管した。ＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を使用した第１電極（陽極層）が形成された帯状可撓性支持体は不活性ガス（アルゴン）中の酸素濃度を１００ｐｐｍ、水分濃度１００ｐｐｍの不活性ガス（アルゴン）雰囲気中に１０日間保管した。
【０１１４】
尚、第２回収工程の保管を空気中で行い、保管日数は同じとした以外は全て同じ条件で有機ＥＬ素子を作製し、比較試料Ｎｏ．３１７とした。第１回収工程、第２回収工程の保管を空気中で行い、保管日数は同じとした以外は全て同じ条件で有機ＥＬ素子を作製し、比較試料Ｎｏ．３１８とした。ＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を使用した第１電極（陽極層）が形成された帯状可撓性支持体の保管、第１回収工程、第２回収工程の保管を空気中で行い、保管日数は同じとした以外は全て同じ条件で有機ＥＬ素子を作製し、比較試料Ｎｏ．３１９とした。
【０１１５】
〈正孔輸送層及び発光層の形成〉
実施例１と同じ材料を使用し、同じ条件で正孔輸送層及び発光層を形成した。
【０１１６】
（電子輸送層の形成）
実施例１と同じ材料を使用し、同じ条件で電子輸送層を形成した。
【０１１７】
（第２電極の形成）
実施例１と同じ材料を使用し、同じ条件で第２電極を形成した。
【０１１８】
（評価）
作製した各試料Ｎｏ．３０１〜３１９を断裁しシート状とし、発光ムラを実施例１と同じ試験方法により試験し、実施例１と同じ評価ランクに従って評価した結果を表３に示す。
【０１１９】
【表３】
【０１２０】
試料Ｎｏ．３０１は発光ムラは良好な結果を示したが、酸素濃度の維持に多少の問題がある。試料Ｎｏ．３０９は発光ムラは良好な結果を示したが、水分濃度の維持に多少の問題がある。本発明の有効性が確認された。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】多層構造を有する有機ＥＬ素子の層構成の一例を示す概略断面図である。
【図２】図１に示す多層構造を有する有機ＥＬ素子をロールツーロール方式により製造する製造工程の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
【０１２２】
１ 有機ＥＬ素子
１０１ 基材
１０２ 陽極（第１電極）
１０３ 正孔輸送層（正孔注入層）
１０４ 発光層
１０５ 電子注入層
１０６ 陰極（第２電極）
２ 製造工程
３ 帯状可撓性支持体供給工程
３０１ｂ〜３０１ｄ ロール状可撓性支持体
４ 第１有機機能層形成工程
５ 第２有機機能層形成工程
５０４ 第１回収工程
６ 電子注入層形成工程６
７ 第２電極形成工程
７０２ 第２回収工程
８ 封止層形成工程
８０３ 第３回収工程
８０３ａ ロール状有機ＥＬ素子
【技術分野】
【０００１】
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に関する。更に詳しくは、多層構造を有する有機エレクトロルミネッセンス素子を帯状可撓性支持体を使用しロールツーロール方式で製造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。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機物質を使用した有機ＥＬ素子は、固体発光型の安価な大面積フルカラー表示素子や書き込み光源アレイとしての用途が有望視されており、活発な研究開発が進められている。有機ＥＬ素子は、基板上に形成された第１電極（陽極又は陰極）と、その上に積層された発光層を含む有機化合物層を有する有機ＥＬ層と、この発光層上に積層された第２電極（陰極又は陽極）とを有する薄膜型の素子である。この様な有機ＥＬ素子に電圧を印加すると、有機化ＥＬ層に陰極から電子が注入され陽極から正孔が注入される。この電子と正孔が発光層において再結合し、エネルギー準位が伝導帯から価電子帯に戻る際にエネルギーを光として放出することにより発光が得られることが知られている。
【０００３】
この様に、有機ＥＬ素子は薄膜型の素子であるため、１個又は複数個の有機ＥＬ素子を基板上に形成した有機ＥＬパネルをバックライト等の面光源として利用した場合には、面光源を備えた装置を容易に薄型にすることが出来る。又、画素としての有機ＥＬ素子を基板上に所定個数形成した有機ＥＬパネルをディスプレイパネルとして用いて表示装置を構成した場合には視認性が高い、視野角依存性がないなど、液晶表示装置では得られない利点がある。
【０００４】
一方、有機ＥＬ素子の有機ＥＬ層を形成する際には、特開平９−１０２３９３号公報、特開２００２−１７０６７６号公報に記載されている様に、蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ、ＰＶＤ、溶剤を用いた塗布法等の様々な方法が使用出来るが、これらの方法の中で、製造工程の簡略化、製造コストの低減、加工性の改善、バックライトや照明光源等のフレキシブルな大面積素子への応用等の観点からは塗布法等の湿式製膜法が有利であることが知られている。例えば、特開２００２−１７０６７６号公報に枚葉のガラス基板上にスピンコート法により有機化合物層を形成する方法が記載されている。特開２００３−１４２２６０号公報に枚葉の基板上にインクジェット方式で順次有機化合物層を形成する方法が記載されている。これらの方式は何れも基板として枚葉基板を使用しているため生産効率を上げるのに限度がある。これらの状況から生産効率が挙げられる可能性が高いロール状の基材を使用し基材上に有機ＥＬ素子を構成する各種層を形成た後、巻き取りロール状とする有機ＥＬ素子の製造方法（ロールツーロール方式）が検討されている。
【０００５】
例えば、ロール状の長尺のフィルムを供給し、搬送しながらフィルム上に発光層を、湿式塗布法により形成した後、巻き芯に巻き取りロール状とする方法が知られている（例えば、特許文献１を参照。）。透光性基板としてプラスチックフィルムを使用し、このプラスチックフィルム上に陰極と、有機物質からなる一つ又は複数の発光層と、陽極層を設けた有機ＥＬディスプレイを製造する方法として、有機物質からなる一つ又は複数の発光層のパターニング及び陰極のパターニングを真空下で蒸着方式でロールツーロール方式により作製する方法が知られている（例えば、特許文献２を参照。）。
【０００６】
特許文献１及び特許文献２に記載のロールツーロール方式により有機ＥＬ素子を製造する方法は生産効率を高める方法としては優れているが次の欠点を有している。有機ＥＬ素子の性能向上と実用化の鍵は発光効率の改善であり、発光効率をが高まれば高輝度、低消費電力、長寿命が同時に実現することになる。発光効率を高くするためには、電極から注入された電子、正孔が効率よく発光層に注入されて励起子（エキシトン）を形成し、発光層で効率よくエキシトンの再結合が行われる様にする必要があることが知られており、発光層の上下に正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層等を設けた多層構造化が進められている。又、発光層の輝度安定性、白色素子の製造の面から多層化の検討が進められている。この様な、多層化に対して特許文献１及び特許文献２に記載のロールツーロール方式は陽極層〜発光層〜陰極層の形成を連続して行うため、工程が長く大きくなり設置場所を取るため、多層化対応が困難になっている。
【０００７】
これらの状況より、製造工程を長くすることなく、生産性が高く、高品質で多層化対応が取れた有機ＥＬ素子の製造方法の開発が望まれている。
【特許文献１】特開平１０−７７４６７号公報
【特許文献２】国際公開第０１／５１９４号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記状況に鑑み成されたものであり、その目的は、製造工程を長くすることなく、生産性が高く、高品質で多層化対応が取れた有機ＥＬ素子の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成された。
【００１０】
１．帯状可撓性基材上に少なくとも第１電極（陽極層）と、第１有機化合物層と、第２有機化合物層と、第２電極（陰極層）と、封止層とを順次積層した少なくとも一つの有機エレクトロルミネッセンス素子を、少なくとも帯状可撓性基材供給工程と、第１電極（陽極層）形成工程と、第１有機機能層形成工程と、第２有機機能層形成工程と、第２電極（陰極層）形成工程と、封止層形成工程とを有する製造工程を使用し、前記有機エレクトロルミネッセンス素子を製造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、少なくとも前記第１電極（陽極層）形成工程、前記第１有機機能層形成工程、前記第２有機機能層形成工程、前記第２電極（陰極層）形成工程の何れかの工程が終了した後、前記第１電極（陽極層）と、前記第１有機化合物層と、前記第２有機化合物層と、前記第２電極（陰極層）の何れかが積層された前記帯状可撓性基材をロール状に巻き取り回収し、不活性ガス雰囲気にて保管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。
【００１１】
２．前記不活性ガス雰囲気の酸素濃度が１〜１０００ｐｐｍであることを特徴とする前記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。
【００１２】
３．前記不活性ガス雰囲気の水分濃度が１〜１０００ｐｐｍであることを特徴とする前記１又は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。
【発明の効果】
【００１３】
製造工程を長くすることなく、生産性が高く、高品質で多層化対応が取れた有機ＥＬ素子の製造方法を提供することが出来、安定生産が可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施の形態を図１、図２を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１５】
図１は多層構造を有する有機ＥＬ素子の層構成の一例を示す概略断面図である。
【００１６】
図中、１は有機ＥＬ素子を示す。有機ＥＬ素子１は、基材１０１上に、陽極（第１電極）１０２と、正孔輸送層（正孔注入層）１０３と、発光層１０４と、電子注入層１０５と、陰極（第２電極）１０６と、接着剤層１０７と、可撓性封止部材１０８とをこの順番に有している。本図では、正孔輸送層（正孔注入層）１０３を第１有機機能層とし、発光層１０４を第２有機機能層とする。
【００１７】
本図に示される有機ＥＬ素子において、陽極１０２と正孔輸送層１０３の間に正孔注入層（不図示）を設けてもよい。又、陰極１０６と有機化合物層（発光層）１０４と電子注入層１０５との間に電子輸送層（不図示）を設けてもよい。有機ＥＬ素子１では、陽極１０２と基材１０１との間にガスバリア膜（不図示）を設けても構わない。
【００１８】
本図に示す有機ＥＬ素子の層構成は一例を示したものであるが、他の代表的な多層構造を有する有機ＥＬ素子の層構成としては次の構成が挙げられる。
【００１９】
（１）基板／陽極／発光層／電子輸送層／陰極／封止層
（２）基板／陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極／封止層
（３）基板／陽極／正孔輸送層（正孔注入層）／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層（電子注入層）／陰極／封止層
（４）基板／陽極／陽極バッファー層（正孔注入層）／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層（電子注入層）／陰極／封止層
（５）基板／陽極／正孔輸送層／青色発光層／橙色発光層／電子輸送層／陰極／封止層
（６）基板／陽極／正孔輸送層／青色発光層／緑色発光層／赤色発光層／青色発光層／陰極／封止層
（７）基板／陽極／正孔輸送層／青色発光層／緑色発光層／赤色発光層／青色発光層／緑色発光層／陰極／封止層
（８）基板／陽極／正孔輸送層／青色発光層／緑色発光層／赤色発光層／青色発光層／緑色発光層／赤色発光層／陰極／封止層
本発明は、本図に示す多層構造を有する有機ＥＬ素子を含め、上記（１）〜（５）に示される多層構造を有する有機ＥＬ素子をロールツーロール方式により製造する有機ＥＬ素子の製造方法に関するものである。
【００２０】
図２は図１に示す多層構造を有する有機ＥＬ素子をロールツーロール方式により製造する製造工程の一例を示す模式図である。
【００２１】
図中、２は有機ＥＬ素子の製造工程を示す。製造工程２は、帯状可撓性支持体供給工程３と、第１有機機能層形成工程４と、第２有機機能層形成工程５と、電子注入層形成工程６と、第２電極形成工程７と、封止層形成工程８とを有している。
【００２２】
帯状可撓性支持体供給工程３は、繰り出し工程３０１と、清掃工程３０２とを有している。繰り出し工程３０１では、第１電極（陽極層）が既に形成され、巻き芯に巻き取られロール状可撓性支持体３０１ｂから帯状可撓性支持体３０１ａとして繰り出される様になっている。尚、ロール状帯状可撓性支持体３０１ｂは不活性ガス雰囲気にて保管されていたものを使用する。不活性ガス雰囲気にて保管することで、第１電極の酸素による酸化を防止することが出来、第１電極の性能が維持される。支持体の水分含有率が０．２％を越えると、第１電極の上に形成される有機層の凝集や結晶化が進行し素子が劣化し発光性能（輝度、効率、寿命等）劣化、又、酸素による有機層の酸化によりダークスポット（発光しない部位）の発生等を考慮し、不活性ガス雰囲気中の酸素濃度は、１〜１０００ｐｐｍであることが好ましく、又、水分濃度は１〜１０００ｐｐｍであることが好ましい。次工程である第１有機機能層形成工程４で処理するまで、不活性ガス雰囲気での保管する期間は、第１電極（陽極層）の性能、工程の在庫量等を考慮し３ヶ月以内が好ましい。尚、ロール状可撓性支持体３０１ｂに形成された第１電極の下にはバリア層を設けてあってもよい。
【００２３】
清掃工程３０２は、有機化合物層形成用塗布液を塗布する前に帯状可撓性支持体供給工程３から送られてきた帯状可撓性支持体３０１ａの第１電極（陽極層）（不図示）表面を洗浄改質する洗浄表面改質処理工程３０２ａと、第１除電処理工程３０２ｂとを有している。洗浄表面改質処理工程３０２ａには、低圧水銀ランプ、エキシマランプ、プラズマ洗浄装置等が設けられている。低圧水銀ランプによる洗浄表面改質処理の条件としては、例えば、波長１８４．２ｎｍの低圧水銀ランプを、照射強度５〜２０ｍＷ／ｃｍ2で、距離５〜１５ｍｍで照射し洗浄表面改質処理を行う条件が挙げられる。プラズマ洗浄装置による洗浄表面改質処理の条件としては、例えば、大気圧プラズマが好適に使用される。洗浄条件としてはアルゴンガスに酸素１〜５体積％含有ガスを用い、周波数１００ＫＨｚ〜１５０ＭＨｚ、電圧１０Ｖ〜１０ＫＶ、照射距離５〜２０ｍｍで洗浄表面改質処理を行う条件が挙げられる。
【００２４】
第１除電処理工程３０２ｂには、光照射方式とコロナ放電式等の除電処理手段が設けられており、これらの中から必要に応じて適宜選択使用することが可能である。光照射式は微弱Ｘ線、コロナ放電式はコロナ放電により空気イオンを生成する。この空気イオンは、帯電物体に引き寄せられて反対極性の電荷を補い、静電気を中和する。コロナ放電による除電器、軟Ｘ線による除電器が利用可能である。第１除電処理手段により、帯状可撓性支持体３０１ａの帯電除去が図られるため、ゴミの付着や絶縁破壊が防止されるため、素子の歩留まりの向上が図られる。
【００２５】
第１有機機能層形成工程４は、第１塗布工程４０１と第１乾燥工程４０２と第２除電処理工程４０３とを有している。第１塗布工程４０１は、帯状可撓性支持体３０１ａを保持するバックアップロール４０１ａと、バックアップロール４０１ａに保持された帯状可撓性支持体３０１ａに第１有機機能層形成用塗布液を塗布する第１湿式塗布機４０１ｂとを有している。尚、本図では第１有機機能層とは正孔輸送層を示し、第１有機機能層形成用塗布液は正孔輸送層形成用塗布液を示す。
【００２６】
第１乾燥工程４０２は、帯状可撓性支持体３０１ａ上の第１電極（陽極層）（不図示）上に形成された第１有機機能層形成用塗膜（正孔輸送層形成用塗膜）ａの溶媒を除去する第１乾燥装置４０２ａを有している。第１乾燥装置４０２ａは加熱処理部４０２ｂを有していることが好ましい。
【００２７】
第２除電処理工程４０３は、形成された第１有機機能層ｂの除電を行う第２除電処理手段を有し、第１除電処理手段と同じ除電処理手段となっている。
【００２８】
第２有機機能層形成工程５は、第２塗布工程５０１と第２乾燥工程５０２と第２除電処理工程５０３と、第１回収工程５０４とを有している。第２塗布工程５０１は、第１有機機能層ｂまでを形成した帯状可撓性支持体３０１ａを保持するバックアップロール５０１ａと、バックアップロール５０１ａに保持された帯状可撓性支持体３０１ａ上に形成された第１有機機能層ｂ上に第２有機機能層形成用塗布液を塗布する第２湿式塗布機５０１ｂとを有している。尚、本図では第２有機機能層とは発光層を示し、第２有機機能層形成用塗布液は発光層形成用塗布液を示す。
【００２９】
第２乾燥工程５０２は、第１有機機能層ｂ上に形成された第２有機機能層形成用塗膜（発光層形成用塗膜）ｃの溶媒を除去する第２乾燥装置５０２ａを有している。第２乾燥装置５０２ａは加熱処理部５０２ｂを有していることが好ましい。
【００３０】
第２除電処理工程５０３は、形成された第２有機機能層（発光層）ｄの除電を行う第２除電処理手段を有し、第１除電処理手段と同じ除電処理手段となっている。
【００３１】
第１回収工程５０４は、巻き取り装置（不図示）を有し、第２有機機能層（発光層）ｄが形成された帯状可撓性支持体３０１ａを巻き芯に巻き取り、ロール状帯状可撓性支持体３０１ｃとして回収する。回収されたロール状帯状可撓性支持体３０１ｃは不活性ガス雰囲気にて保管される。不活性ガス雰囲気にて保管することで、酸素により、第１電極（陽極層）、有機層の酸化を防止しすることが可能となり、第１電極（陽極層）、有機層の性能が維持される。水分及び酸素により有機層の凝集や結晶化が進行し素子が劣化し発光性能（輝度、効率、寿命等）劣化、有機層の酸化によりダークスポット（発光しない部位）の発生等を考慮し、不活性ガス雰囲気中の酸素濃度は、１〜１０００ｐｐｍであることが好ましく、又、水分濃度は１〜１０００ｐｐｍであることが好ましい。次工程である電子注入層形成工程６で処理するまで、不活性ガス雰囲気での保管する期間は、第１電極（陽極層）、有機層の性能維持、工程の在庫量等を考慮し３ヶ月以内が好ましい。
【００３２】
回収工程の設置位置は特に限定はなく、例えば、第１有機機能層形成工程に２つの塗布工程と２つの乾燥工程があり、第２有機機能層形成工程に４つの塗布工程と４つの乾燥工程とがある場合、第１有機機能層形成工程の終わりで一旦回収し、再度、第２有機機能層形成工程で塗布し、乾燥した後回収するようにしてもよく、製造工程に合わせ適宜設置することが可能である。
【００３３】
第１有機機能層形成工程４及び第２有機機能層形成工程５における塗布及び乾燥は何れも大気圧中で行うことが可能となっている。本図では、有機機能層形成工程として第１有機機能層形成工程４と、第２有機機能層形成工程５との２工程の場合を示しているが、必要に応じて増加することが可能となっている。例えば、発光層が多層化（例えば、青色発光層／橙色発光層）される場合は、本図に示される第２有機機能層形成工程５と同じ工程を追加して対応することが可能となっている。
【００３４】
電子注入層形成工程６は、材料の供給工程６０１と、電子注入層形成装置６０２とを有している。供給工程６０１では、第１回収工程で回収されたロール状帯状可撓性支持体３０１ｃ（帯状可撓性支持体上に、第１電極と、第１有機機能層（正孔輸送層）と、第２有機機能層（発光層）とが形成されいる）が供給される。電子注入層形成装置６０２では、供給工程６０１から巻き出された第１電極と、第１有機機能層（正孔輸送層）と、第２有機機能層（発光層）とが形成されいる帯状可撓性支持体の第２有機機能層（発光層）ｄ上に電子注入層ｅが形成される。６０２ａは蒸着装置を示し、６０２ｂは蒸発源容器を示す。
【００３５】
第２電極形成工程７は第２電極形成装置７０１と第２回収工程７０２とを有している。第２電極形成装置７０１では、電子注入層形成工程６で形成された電子注入層ｅの上に第２電極ｆが形成される。７０１ａは蒸着装置を示し、７０１ｂは蒸発源容器を示す。第２電極ｆが形成された後、第２回収工程７０２で巻き芯に巻き取られロール状帯状可撓性支持体３０１ｄとして回収される。回収されたロール状帯状可撓性支持体３０１ｄは不活性ガス雰囲気にて保管される。不活性ガス雰囲気にて保管することで、形成された各層が酸素による影響を受けることがなくなり性能がが維持される。水分及び酸素により有機層の凝集や結晶化が進行し素子が劣化し発光性能（輝度、効率、寿命等）劣化、第１電極（陽極層）、第２電極、電子注入層、有機層の酸化によりダークスポット（発光しない部位）の発生等を考慮し、不活性ガス雰囲気中の酸素濃度は、１〜１０００ｐｐｍであることが好ましく、又、水分濃度は１〜１０００ｐｐｍであることが好ましい。次工程である封止層形成工程８で処理するまで、不活性ガス雰囲気での保管する期間は、形成された各層の性能維持、工程の在庫量等を考慮し３ヶ月以内が好ましい。
【００３６】
電子注入層形成工程６と第２電極形成工程７とは、何れも減圧条件となっている。本図では、電子注入層及び第２電極が蒸着装置を使用した場合を示したが、電子注入層及び第２電極の形成方法については、特に限定はなく、例えばスパッタリング法、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、コーティング法などを用いることが出来る。
【００３７】
封止層形成工程８は、材料の供給工程８０１と、貼着工程８０２と、第３回収工程８０３とを有しており、供給工程８０１から第３回収工程８０３迄が大気圧条件下で連続的に行われる様になっている。供給工程８０１では、第２回収工程で回収されたロール状帯状可撓性支持体３０１ｄが供給される。
【００３８】
貼着工程８０２は、供給工程８０１から繰り出された帯状可撓性支持体上に形成されている第２電極上に接着剤を塗工する塗工装置８０２ａと、封止フィルム供給部８０２ｂと、圧着ロール８０２ｃと、硬化処理部８０２ｄとを有している。８０２ｅは巻き芯に巻き取られたロール状の封止フィルムを示す。
【００３９】
供給工程８０１から繰り出された帯状可撓性支持体３０１ａは、塗工装置８０２ａで帯状可撓性支持体３０１ａ上に形成されている第１電極、第２電極の外部取り出し電極を形成する端部を除き、第１電極、第２電極の周囲に接着剤が連続的に塗工される。この後、封止フィルムが連続的に貼合され圧着ロール８０２ｃを通過することで陰極層上に封止フィルムが接着剤を介して連続的に貼着される。封止フィルム８０２ｅ１が接着剤を介して貼着された後、封止フィルムの貼着の硬化処理が行われる。接着剤の硬化処理が終了した段階で封止フィルム８０２ｅ１で保護された有機ＥＬ素子が作製され、第３回収工程８０３で巻き芯に巻き取りロール状有機ＥＬ素子８０３ａとして回収される。回収した後は、必要に応じて断裁してシート状有機ＥＬ素子にして使用することが可能となっている。回収されたロール状有機ＥＬ素子８０３ａは封止フィルムが貼合されているため、外気の影響を受けないため空気での保管が可能となっている。
【００４０】
本発明において、不活性ガスとは、チッソ、二酸化炭素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドンを言う。
【００４１】
本図に示す様に、ロール状可撓性支持体上に第１電極（陽極層）、第１有機機能層、第１有機機能層、第２電極（陰極層）、封止層とを順次積層した有機ＥＬ素子を、封止層までを連続して積層し製造することなく、途中でロール状として回収、回収したものを、次に使用するまで不活性ガス雰囲気で保管する製造方法とすることで次の効果が得られた。
１）製造工程を長くすることなく高発光効率対応の多層有機ＥＬ素子への対応をが可能となった。
２）反成品の有機ＥＬ素子を在庫として保有することが可能となり、生産管理が容易になった。
３）最終製品の有機ＥＬ素子をロール状として保有することが可能となり、市場の要求に合わせた大きさのシート状有機ＥＬ素子を提供することが可能となった。
【００４２】
以下、本発明に係わる有機ＥＬ素子を構成している基材、ガスバリア層、第１電極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、第２電極、封止層等に付き説明する。
【００４３】
本発明に係わるガスバリア層と第１電極が既に形成された帯状可撓性基材としては、透明樹脂フィルムが挙げられる。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又はそれらの誘導体、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、アクリル或いはポリアリレート類、アートン（商品名ＪＳＲ社製）或いはアペル（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が挙げられる。
【００４４】
帯状可撓性基材の厚さは特に限定されないが、取り扱い性、搬送性等を考慮し、０．０５〜１ｍｍの範囲が好ましい。帯状可撓性基材の幅は特に限定はなく、使用するエレクトロルミネッセンス表示装置の画面サイズに応じて適宜に選択することが可能である。
【００４５】
帯状可撓性基材には、添加剤等が含有されていてもよく、例えば電磁波遮蔽透明板がプラズマディスプレイパネルの前面に装着される場合には、パネルの前面から発生する近赤外線を吸収させるための近赤外線吸収剤を含有させもよいし、ディスプレイの見やすさを向上させるために、染料、顔料等の着色剤により着色されていてもよい。
【００４６】
帯状可撓性基材として使用する樹脂フィルムの表面にはガスバリア膜が必要に応じて形成されることが好ましい。ガスバリア膜としては無機物、有機物の被膜又はその両者のハイブリッド被膜が挙げられる。ガスバリア膜の特性としては、水蒸気透過度が０．０１ｇ／ｍ2・ｄａｙ・ａｔｍ以下であることが好ましい。更には、酸素透過度１０-3ｍｌ／ｍ2／ｄａｙ以下、水蒸気透過度１０-5ｇ／ｍ2／ｄａｙ以下の高バリア性フィルムであることが好ましい。
【００４７】
ガスバリア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出来る。更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ＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることが出来るが、特開２００４−６８１４３号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。
【００４８】
第１電極としては、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。この様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。又、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のパターンを形成してもよく、或いはパターン精度をあまり必要としない場合は（１００μｍ以上程度）、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。或いは、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出来る。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、又、陽極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。更に膜厚は材料にもよるが、通常１０〜１０００ｎｍ、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【００４９】
第１電極と発光層又は正孔輸送層の間に、正孔注入層（陽極バッファー層）を存在させてもよい。正孔注入層とは、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のことで、「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いる。陽極バッファー層（正孔注入層）は、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、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファー層等が挙げられる。
【００５０】
正孔輸送層とは、正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は単層又は複数層設けることが出来る。正孔輸送材料としては、正孔の注入又は輸送、電子の障壁性の何れかを有するものであり、有機物、無機物の何れであってもよい。例えば、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、ポリアリールアルカン誘導体、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、アニリン系共重合体、又導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられる。
【００５１】
正孔輸送材料としては上記のものを使用することが出来るが、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、更には米国特許第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。
【００５２】
更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、又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出来る。又、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出来る。
【００５３】
又、特開平１１−２５１０６７号公報、Ｊ．Ｈｕａｎｇ ｅｔ．ａｌ．著文献（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ ８０（２００２），ｐ．１３９）に記載されているような所謂ｐ型正孔輸送材料を用いることも出来る。本発明においては、より高効率の発光素子が得られることから、これらの材料を用いることが好ましい。
【００５４】
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種又は２種以上からなる一層構造であってもよい。又、不純物をドープしたｐ性の高い正孔輸送層を用いることも出来る。その例としては、特開平４−２９７０７６号、特開２０００−１９６１４０号、特開２００１−１０２１７５号、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。この様なｐ性の高い正孔輸送層を用いることが、より低消費電力の有機ＥＬ素子を作製することが出来るため好ましい。
【００５５】
本発明に係わる発光層に使用する材料は特に限定はなく、例えば、株式会社 東レリサーチセンター フラットパネルディスプレイの最新動向 ＥＬディスプレイの現状と最新技術動向 ２２８〜３３２頁に記載されている如き各種材料が挙げられる。本発明に係わる発光層には、発光層の発光効率を高くするために公知のホスト化合物と、公知のリン光性化合物（リン光発光性化合物とも言う）を含有することが好ましい。ホスト化合物とは、発光層に含有される化合物の内で、その層中での質量比が２０％以上であり、且つ室温（２５℃）においてリン光発光のリン光量子収率が、０．１未満の化合物と定義される。好ましくはリン光量子収率が０．０１未満である。ホスト化合物を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出来る。又、リン光性化合物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出来る。リン光性化合物の種類、ドープ量を調整することで白色発光が可能であり、照明、バックライトへの応用も出来る。
【００５６】
これら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、且つ発光の長波長化を防ぎ、尚且つ高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。公知のホスト化合物としては、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号公報等に記載の化合物が挙げられる。
【００５７】
複数の発光層を有する場合、これら各層のホスト化合物の５０質量％以上が同一の化合物であることが、有機層全体に渡って均質な膜性状を得やすいことから好ましく、更にはホスト化合物のリン光発光エネルギーが２．９ｅＶ以上であることが、ドーパントからのエネルギー移動を効率的に抑制し、高輝度を得る上で有利となることからより好ましい。リン光発光エネルギーとは、ホスト化合物を基板上に１００ｎｍの蒸着膜のフォトルミネッセンスを測定し、そのリン光発光の０−０バンドのピークエネルギーを言う。
【００５８】
ホスト化合物は、有機ＥＬ素子の経時での劣化（輝度低下、膜性状の劣化）、光源としての市場ニーズ等を考慮し、リン光発光エネルギーが２．９ｅＶ以上且つＴｇが９０℃以上のものであることが好ましい。すなわち、輝度と耐久性の両方を満足するためには、リン光発光エネルギーが２．９ｅＶ以上且つＴｇが９０℃以上のものであることが好ましい。Ｔｇは、更に好ましくは１００℃以上である。
【００５９】
リン光性化合物（リン光発光性化合物）とは、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、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。先に説明したホスト化合物と合わせ使用することで、より発光効率の高い有機ＥＬ素子とすることが出来る。
【００６０】
本発明に係るリン光性化合物は、リン光量子収率は好ましくは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出来る。溶液中でのリン光量子収率は種々の溶媒を用いて測定出来るが、本発明に用いられるリン光性化合物は、任意の溶媒の何れかにおいて上記リン光量子収率が達成されればよい。
【００６１】
リン光性化合物の発光は原理としては２種挙げられ、１つはキャリアが輸送されるホスト化合物上出来ャリアの再結合が起こってホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーをリン光性化合物に移動させることでリン光性化合物からの発光を得るというエネルギー移動型、もう一つはリン光性化合物がキャリアトラップとなり、リン光性化合物上出来ャリアの再結合が起こりリン光性化合物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、何れの場合においても、リン光性化合物の励起状態のエネルギーはホスト化合物の励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。
【００６２】
リン光性化合物は、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出来る。リン光性化合物としては、好ましくは元素の周期表で８族−１０族の金属を含有する錯体系化合物であり、更に好ましくはイリジウム化合物、オスミウム化合物、又は白金化合物（白金錯体系化合物）、希土類錯体であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。
【００６３】
本発明に係わる有機ＥＬ素子や、化合物の発光する色は、「新編色彩科学ハンドブック」（日本色彩学会編、東京大学出版会、１９８５）の１０８頁の図４．１６において、分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング社製）で測定した結果をＣＩＥ色度座標に当て嵌めた時の色で決定される。又、白色素子とは、２℃視野角正面輝度を上記方法により測定した際に、１０００ｃｄ／ｍ2でのＣＩＥ１９３１表色系における色度がＸ＝０．３３±０．０７、Ｙ＝０．３３±０．０７の領域内にあることを言う。
【００６４】
本発明に係わる有機ＥＬ素子の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。
【００６５】
又、カラーフィルター等の色相改良フィルター等を併用しても、有機ＥＬ素子からの発光色を蛍光体を用いて多色へ変換する色変換フィルターを併用してもよい。色変換フィルターを用いる場合においては、有機ＥＬ素子の発光のλｍａｘは４８０ｎｍ以下が好ましい。
【００６６】
乾燥することで形成された発光層は、電極又は電子注入層、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。
【００６７】
電子注入層とは、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輸送層に含まれる。電子注入層とは、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のことで、「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いる。電子注入層（陰極バッファー層）は、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。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、素材にもよるがその膜厚は０．１ｎｍ〜５μｍの範囲が好ましい。
【００６８】
他に発光層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出来、例えば、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。更に、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることが出来る。更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、又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出来る。
【００６９】
又、８−キノリノール誘導体の金属錯体、例えば、トリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ）、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）亜鉛（Ｚｎｑ）等、及びこれらの金属錯体の中心金属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、Ｇａ又はＰｂに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることが出来る。その他、メタルフリーもしくはメタルフタロシアニン、又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出来る。又、ジスチリルピラジン誘導体も、電子輸送材料として用いることが出来るし、正孔注入層、正孔輸送層と同様に、ｎ型−Ｓｉ、ｎ型−ＳｉＣ等の無機半導体も電子輸送材料として用いることが出来る。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種又は２種以上からなる一層構造であってもよい。
【００７０】
又、不純物をドープしたｎ性の高い電子輸送層を用いることも出来る。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、特開平１０−２７０１７２号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、特開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。この様なｎ性の高い電子輸送層を用いることがより低消費電力の素子を作製することが出来るため好ましい。電子輸送層は上記電子輸送材料を、例えば、湿式塗布、真空蒸着法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することも出来る。
【００７１】
本発明に係わる有機ＥＬ素子は、発光層で発生した光を効率よく取り出すために以下に示す方法を併用することが好ましい。有機ＥＬ素子は、空気よりも屈折率の高い（屈折率が１．７〜２．１程度）層の内部で発光し、発光層で発生した光の内１５％から２０％程度の光しか取り出せないことが一般的に言われている。これは、臨界角以上の角度θで界面（透明基板と空気との界面）に入射する光は、全反射を起こし素子外部に取り出すことが出来ないことや、透明電極ないし発光層と透明基板との間で光が全反射を起こし、光が透明電極ないし発光層を導波し、結果として、光が素子側面方向に逃げるためである。
【００７２】
この光の取り出しの効率を向上させる手法としては、例えば、透明基板表面に凹凸を形成し、透明基板と空気界面での全反射を防ぐ方法（米国特許第４，７７４，４３５）。基板に集光性を持たせることにより効率を向上させる方法（特開昭６３−３１４７９５号公報）。素子の側面等に反射面を形成する方法（特開平１−２２０３９４号公報）。基板と発光体の間に中間の屈折率を持つ平坦層を導入し、反射防止膜を形成する方法（特開昭６２−１７２６９１号公報）。基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法（特開２００１−２０２８２７号公報）。基板、透明電極層や発光層の何れかの層間（含む、基板と外界間）に回折格子を形成する方法（特開平１１−２８３７５１号公報）等がある。
【００７３】
本発明においては、これらの方法を有機ＥＬ素子と組み合わせて用いることが出来るが、基板と発光体の間に基材よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法、或いは基材、透明電極層や発光層の何れかの層間（含む、基材と外界間）に回折格子を形成する方法を好適に用いることが出来、これらの手段を組み合わせることにより、更に高輝度或いは耐久性に優れた素子を得ることが可能である。
【００７４】
透明電極と透明基板の間に低屈折率の媒質を光の波長よりも長い厚みで形成すると、透明電極から出てきた光は、媒質の屈折率が低いほど、外部への取り出し効率が高くなる。低屈折率層としては、例えば、エアロゲル、多孔質シリカ、フッ化マグネシウム、フッ素系ポリマー等が挙げられる。透明基板の屈折率は一般に１．５〜１．７程度であるので、低屈折率層は、屈折率がおよそ１．５以下であることが好ましい。又、更に１．３５以下であることが好ましい。低屈折率媒質の厚みは、媒質中の波長の２倍以上となるのが望ましい。これは、低屈折率媒質の厚みが、光の波長程度になってエバネッセントで染み出した電磁波が基板内に入り込む膜厚になると、低屈折率層の効果が薄れるからである。全反射を起こす界面もしくは何れかの媒質中に回折格子を導入する方法は、光取り出し効率の向上効果が高いという特徴がある。この方法は、回折格子が１次の回折や、２次の回折といった所謂ブラッグ回折により、光の向きを屈折とは異なる特定の向きに変えることが出来る性質を利用して、発光層から発生した光の内、層間での全反射等により外に出ることが出来ない光を、何れかの層間もしくは、媒質中（透明基板内や透明電極内）に回折格子を導入することで光を回折させ、光を外に取り出そうとするものである。導入する回折格子は、二次元的な周期屈折率を持っていることが望ましい。これは、発光層で発光する光はあらゆる方向にランダムに発生するので、ある方向にのみ周期的な屈折率分布を持っている一般的な１次元回折格子では、特定の方向に進む光しか回折されず、光の取り出し効率がさほど上がらない。しかしながら、屈折率分布を二次元的な分布にすることにより、あらゆる方向に進む光が回折され、光の取り出し効率が上がる。
【００７５】
回折格子を導入する位置としては前述の通り、何れかの層間もしくは、媒質中（透明基板内や透明電極内）でもよいが、光が発生する場所である有機発光層の近傍が望ましい。この時、回折格子の周期は、媒質中の光の波長の約１／２〜３倍程度が好ましい。回折格子の配列は、正方形のラチス状、三角形のラチス状、ハニカムラチス状等、２次元的に配列が繰り返されることが好ましい。
【００７６】
更に、本発明に係わる有機ＥＬ素子は、発光層で発生した光を効率よく取り出すために、基材の光取り出し側に、例えばマイクロレンズアレイ上の構造を設けるように加工したり、或いは、所謂集光シートと組み合わせることにより、特定方向、例えば素子発光面に対し正面方向に集光することにより、特定方向上の輝度を高めることが出来る。マイクロレンズアレイの例としては、基板の光取り出し側に一辺が３０μｍでその頂角が９０度となるような四角錐を２次元に配列する。一辺は１０μｍ〜１００μｍが好ましい。これより小さくなると回折の効果が発生して色付く、大き過ぎると厚みが厚くなり好ましくない。
【００７７】
集光シートとしては、例えば液晶表示装置のＬＥＤバックライトで実用化されているものを用いることが可能である。この様なシートとして例えば、住友スリーエム社製輝度上昇フィルム（ＢＥＦ）等を用いることが出来る。プリズムシートの形状としては、例えば基材に頂角９０度、ピッチ５０μｍの△状のストライプが形成されたものであってもよいし、頂角が丸みを帯びた形状、ピッチをランダムに変化させた形状、その他の形状であってもよい。又、発光素子からの光放射角を制御するために光拡散板・フィルムを、集光シートと併用してもよい。例えば、（株）きもと製拡散フィルム（ライトアップ）等を用いることが可能である。
【００７８】
第２電極としては、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。この様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、作製することが出来る。又、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。尚、発光した光を透過させるため、有機ＥＬ素子の第１電極（陽極）又は第２電極（陰極）の何れか一方が、透明又は半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
【００７９】
又、第２電極に上記金属を１〜２０ｎｍの膜厚で作製した後に、第１電極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に作製することで、透明又は半透明の第２電極（陰極）を作製することが出来、これを応用することで第１電極（陽極）と第２電極（陰極）の両方が透過性を有する素子を作製することが出来る。
【００８０】
本発明に係わる封止層は、ＳｉＯｘを蒸着で設けてもよいし、又、可撓性封止部材としてはポリエチレンテレフタレート、ナイロンなどの可撓性樹脂フィルムからなる支持体へ蒸着法やコーティング法でバリア層を形成した材料又はバリア層として金属箔を用いた可撓性封止部材を用いることが可能である。バリア層としては例えばＩｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ等の金属、ＭｇＯ、ＳｉＯ、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＧｅＯ、ＮｉＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｆｅ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3、ＴｉＯ2等の金属酸化物を蒸着した材料が挙げられる。又、金属箔の材料としては、例えばアルミニウム、銅、ニッケルなどの金属材料や、ステンレス、アルミニウム合金などの合金材料を用いることが出来るが、加工性やコストの面でアルミニウムが好ましい。膜厚は、１〜１００μｍ程度、好ましくは１０μｍ〜５０μｍ程度が望ましい。又、製造時の取り扱いを容易にするために、ポリエチレンテレフタレート、ナイロンなどのフィルムを予めラミネートしておいてもよい。可撓性封止部材に樹脂フィルムを使用する場合、液状シール剤と接触する側に熱可塑性接着性樹脂層を有することが好ましい。
【００８１】
本発明に使用する可撓性封止部材の水蒸気透過度は、０．０１ｇ／ｍ2・ｄａｙ以下であることが好ましく、且つ酸素透過度は、０．０１ｍｌ／ｍ2・ｄａｙ・ａｔｍ以下であることが好ましい。水分透過度はＪＩＳ Ｋ７１２９Ｂ法（１９９２年）に準拠した方法で主としてＭＯＣＯＮ法により測定した値であり、酸素透過度はＪＩＳ Ｋ７１２６Ｂ法（１９８７年）に準拠した方法で主としてＭＯＣＯＮ法により測定した値である。可撓性封止部材のヤング率は、可撓性封止部材と第１圧着部材、第２圧着部材との密着性やシール剤の塗れ広がり防止等を考慮し、１×１０-3ＧＰａ〜８０ＧＰａであり、厚みが１０μｍ〜５００μｍであることが好ましい。
【実施例】
【００８２】
以下、実施例を挙げて本発明の具体的な効果を示すが、本発明の態様はこれに限定されるものではない。
【００８３】
実施例１
（帯状可撓性支持体の準備）
ＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を使用した第１電極（陽極層）が形成された厚さ１．１ｍｍ、幅１００ｍｍ、長さ５００ｍのＰＥＴを準備した。
【００８４】
（有機ＥＬ素子の作製）
図２に示す製造プロセスを使用し、表１に示す条件で保管しされた準備した帯状可撓性支持体を使用し、第１電極（陽極層）上に、第１有機化合物層（正孔輸送層）と、第２有機化合物層（発光層）と、電子輸送層と、第２電極（陰極層）とを順次積層しした後、可撓性封止部材を貼合しロール状有機ＥＬ素子を作製し試料Ｎｏ．１０１〜１１６とした。各試料Ｎｏ．１０１〜１１６を作製するに当たり、第１回収工程の保管条件は、不活性ガス（アルゴン）中の酸素濃度を１００ｐｐｍ、水分濃度１００ｐｐｍの不活性ガス（アルゴン）雰囲気中に３日間保管とし、第２回収工程の保管条件は、不活性ガス（アルゴン）中の酸素濃度を１００ｐｐｍ、水分濃度１００ｐｐｍの不活性ガス（アルゴン）雰囲気中に３日間保管した。
【００８５】
尚、第１電極（陽極層）が形成されたロール状可撓性支持体を湿度７０％、温度３０℃で４日間保存した以外は全て同じ条件で有機ＥＬ素子を作製し、比較試料Ｎｏ．１１７とした。又、第１回収工程、第２回収工程での保管は全て空気中で行い、保管日数は同じとした以外は全て同じ条件で有機ＥＬ素子を作製し、比較試料Ｎｏ．１１８とした。
【００８６】
〈正孔輸送層及び発光層の形成〉
図２に示す第１有機機能層形成工程で準備した帯状可撓性支持体の第１電極層の上に正孔輸送層形成塗膜を形成し、加熱処理し正孔輸送層を形成した後、除電処理し、室温と同じ温度になるまで冷却した後、引き続き第２有機機能層形成工程で形成された正孔輸送層上に発光層形成塗膜を形成し、加熱処理し発光層を形成した後、除電処理し、室温と同じ温度になるまで冷却した後、芯に巻き取りロール状とし回収し保管した。尚、清浄度はＪＩＳＢ ９９２０に準拠し測定し、クラス５で行った。
【００８７】
尚、正孔輸送層は以下に示す正孔輸送層形成用塗布液をエクストルージョン塗布機を使用した湿式塗布方式により塗布した後、乾燥、後加熱処理を行い形成した。発光層は以下に示す発光層形成用塗布液をエクストルージョン塗布機を使用し塗布した後、乾燥し、後加熱処理を行い形成した。
【００８８】
正孔輸送層形成用塗布液を塗布する前に、帯状可撓性支持体の洗浄表面改質処理を、波長１８４．９ｎｍの低圧水銀ランプを使用し、照射強度１５ｍＷ／ｃｍ2、距離１０ｍｍで実施した。帯電除去処理は、微弱Ｘ線による除電器を使用し行った。
【００８９】
正孔輸送層形成用塗布液は乾燥後の厚みが５０ｎｍになるように塗布した。発光層形成用塗布液は乾燥後の厚みが１００ｎｍになるように塗布した。
【００９０】
（塗布条件）
正孔輸送層形成用塗布液、発光層形成用塗布液の塗布温度を２５℃とし、乾燥装置及び加熱処理装置は除き他の環境温度は２５℃で大気圧条件で行った。
【００９１】
（乾燥及び加熱処理条件）
正孔輸送層形成用塗布液を塗布した後、乾燥部ではスリットノズル形式の吐出口から製膜面に向け高さ１００ｍｍ、吐出風速１ｍ／ｓ、幅手の風速分布５％、温度１００℃で溶媒を除去した後、引き続き、加熱処理装置で温度２００℃で裏面伝熱方式の熱処理を行い正孔輸送層を形成した。
【００９２】
発光層形成用塗布液を塗布した後、乾燥部ではスリットノズル形式の吐出口から製膜面に向け高さ１００ｍｍ、温度６０℃で溶媒を除去した後、引き続き、加熱処理部で温度２２０℃で加熱処理を行い発光層を形成した。
【００９３】
（正孔輸送層形成用塗布液の準備）
ポリ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社製 Ｂｙｔｒｏｎ Ｐ ＡＩ ４０８３）を純水で６５％、メタノール５％で希釈した溶液を正孔輸送層形成用塗布液として準備した。
【００９４】
（発光層形成用塗布液の準備）
青色発光層形成用塗布液の準備
ホスト材のポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）にドーパント材Ｆｉｒ（ｐｉｃ）３を５質量％を１，２−ジクロロエタン中に溶解し１％溶液とし有機化合物層形成用塗布液として準備した。
【００９５】
（電子輸送層の形成）
図２に示す電子輸送層形成工程で、発光層までが形成された帯状可撓性支持体を使用し、発光層を含め正孔輸送層が形成された領域に、電子輸送層形成用材料としてＬｉＦを使用し、５×１０-4Ｐａの真空下にて電子輸送層形成気相堆積装置でＬｉＦを蒸着した。
【００９６】
（第２電極の形成）
図２に示す第２電極形成工程で電子輸送層までが形成された帯状可撓性支持体を使用し、電子輸送層の上に第１電極と直交する方向で、第２電極形成用材料としてＡｌを使用し、５×１０-4Ｐａの真空下にて第２電極形成気相堆積装置でＡｌを蒸着した。
【００９７】
（封止層の形成）
図２に示す封止層形成工程で、シール剤として紫外線硬化型の液状シール剤（ＴｈｒｅｅＢｏｎｄ３１２４Ｃ（株）スリーボンド製）を使用し、第１電極と第２電極の外部取り出し電極を形成する端部を除いて第１電極と第２電極の周囲に液状シール剤を塗設した。シール剤は３００μｍ、幅５００μｍになるように塗設した。この後、樹脂基材としてＰＥＮ、バリア層としてシリカを使用した２層構成とした可撓性封止部材（樹脂基材の厚さ１００μｍ、バリア層の厚さ３００ｎｍ）を貼合し封止層を形成した。
【００９８】
（評価）
作製した各試料Ｎｏ．１０１〜１１８を断裁しシート状とし、発光ムラを以下に示す試験方法により試験し、以下に示す評価ランクに従って評価した結果を表１に示す。
【００９９】
発光ムラの試験方法
ＫＥＩＴＨＬＥＹ製ソースメジャーユニット２４００型を用いて、直流電圧を有機ＥＬ素子に印加し発光させた。２００ｃｄで発光させた発光素子について、５０倍の顕微鏡で発光ムラを観察した。
【０１００】
発光ムラの評価ランク
◎：９割以上が均一に発光している
○：８割以上が均一に発光している
△：７割以上が均一に発光している
×：５割以上、７割未満しか均一に発光していない
××：５割未満しか均一に発光していない
【０１０１】
【表１】
【０１０２】
試料Ｎｏ．１０１は発光ムラは良好な結果を示したが、酸素濃度の維持に多少の問題がある。試料Ｎｏ．１０９は発光ムラは良好な結果を示したが、水分濃度の維持に多少の問題がある。本発明の有効性が確認された。
【０１０３】
実施例２
（帯状可撓性支持体の準備）
実施例１と同じＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を使用した第１電極（陽極層）が形成された厚さ１．１ｍｍ、幅１００ｍｍ、長さ５００ｍのＰＥＴを準備した。
【０１０４】
（有機ＥＬ素子の作製）
図２に示す製造プロセスを使用し、以下に示す条件で準備した帯状可撓性支持体を使用し、第１電極（陽極層）上に第１有機化合物層（正孔輸送層）と、第２有機化合物層（発光層）と、電子輸送層と、第２電極（陰極層）と、封止層とを順次積層し有機ＥＬ素子を製造する過程で、図２に示す第１回収工程（発光層が形成された状態で回収）でロール状で回収した発光層までが形成されたロール状帯状可撓性支持体の保管条件を表２に示す如く変えて保管した後、電子輸送層形成工程と、第２電極（陰極層）形成工程と、封止層形成工程とを経て有機ＥＬ素子を作製し図２に示す第３回収工程でロール状有機ＥＬ素子として回収し、試料Ｎｏ．２０１〜２１６とした。各試料Ｎｏ．２０１〜２１６を作製するに当たり、第２回収工程の保管条件は、不活性ガス（アルゴン）中の酸素濃度を１００ｐｐｍ、水分濃度１００ｐｐｍの不活性ガス（アルゴン）雰囲気中に３日間保管した。ＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を使用した第１電極（陽極層）が形成された帯状可撓性支持体は不活性ガス（アルゴン）中の酸素濃度を１００ｐｐｍ、水分濃度１００ｐｐｍの不活性ガス（アルゴン）雰囲気中に１０日間保管した。
【０１０５】
尚、第１回収工程での保管を空気中で行い、保管日数は同じとした以外は全て同じ条件で有機ＥＬ素子を作製し、比較試料Ｎｏ．２１７とした。又、第１回収工程、第２回収工程での保管を空気中で行い保管日数は同じとした以外は全て同じ条件で有機ＥＬ素子を作製し、比較試料Ｎｏ．２１８とした。
【０１０６】
〈正孔輸送層及び発光層の形成〉
実施例１と同じ材料を使用し、同じ条件で正孔輸送層及び発光層を形成した。
【０１０７】
（電子輸送層の形成）
実施例１と同じ材料を使用し、同じ条件で電子輸送層を形成した。
【０１０８】
（第２電極の形成）
実施例１と同じ材料を使用し、同じ条件で第２電極を形成した。
【０１０９】
（評価）
作製した各試料Ｎｏ．２０１〜２１８を断裁しシート状とし、発光ムラを実施例１と同じ試験方法により試験し、実施例１と同じ評価ランクに従って評価した結果を表２に示す。
【０１１０】
【表２】
【０１１１】
試料Ｎｏ．２０１は発光ムラは良好な結果を示したが、酸素濃度の維持に多少の問題がある。試料Ｎｏ．２０９は発光ムラは良好な結果を示したが、水分濃度の維持に多少の問題がある。本発明の有効性が確認された。
【０１１２】
実施例３
（帯状可撓性支持体の準備）
実施例１と同じＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を使用した第１電極（陽極層）が形成された厚さ１．１ｍｍ、幅１００ｍｍ、長さ５００ｍのＰＥＴを準備した。
【０１１３】
（有機ＥＬ素子の作製）
図２に示す製造プロセスを使用し、以下に示す条件で準備した帯状可撓性支持体を使用し、第１電極（陽極層）上に第１有機化合物層（正孔輸送層）と、第２有機化合物層（発光層）と、電子輸送層と、第２電極（陰極層）と、封止層とを順次積層し有機ＥＬ素子を製造する過程で、図２に示す第２回収工程（第２電極が形成された状態で回収）でロール状で回収した第２電極までが形成されたロール状帯状可撓性基材の保管条件を表３に示す如く変えて保管した後、封止層形成工程を経て有機ＥＬ素子を作製し図２に示す第３回収工程でロール状有機ＥＬ素子として回収し、試料Ｎｏ．３０１〜３１６とした。各試料Ｎｏ．３０１〜３１６を作製するに当たり、第１回収工程の保管条件は、不活性ガス（アルゴン）中の酸素濃度を１００ｐｐｍ、水分濃度１００ｐｐｍの不活性ガス（アルゴン）雰囲気中に３日間保管した。ＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を使用した第１電極（陽極層）が形成された帯状可撓性支持体は不活性ガス（アルゴン）中の酸素濃度を１００ｐｐｍ、水分濃度１００ｐｐｍの不活性ガス（アルゴン）雰囲気中に１０日間保管した。
【０１１４】
尚、第２回収工程の保管を空気中で行い、保管日数は同じとした以外は全て同じ条件で有機ＥＬ素子を作製し、比較試料Ｎｏ．３１７とした。第１回収工程、第２回収工程の保管を空気中で行い、保管日数は同じとした以外は全て同じ条件で有機ＥＬ素子を作製し、比較試料Ｎｏ．３１８とした。ＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を使用した第１電極（陽極層）が形成された帯状可撓性支持体の保管、第１回収工程、第２回収工程の保管を空気中で行い、保管日数は同じとした以外は全て同じ条件で有機ＥＬ素子を作製し、比較試料Ｎｏ．３１９とした。
【０１１５】
〈正孔輸送層及び発光層の形成〉
実施例１と同じ材料を使用し、同じ条件で正孔輸送層及び発光層を形成した。
【０１１６】
（電子輸送層の形成）
実施例１と同じ材料を使用し、同じ条件で電子輸送層を形成した。
【０１１７】
（第２電極の形成）
実施例１と同じ材料を使用し、同じ条件で第２電極を形成した。
【０１１８】
（評価）
作製した各試料Ｎｏ．３０１〜３１９を断裁しシート状とし、発光ムラを実施例１と同じ試験方法により試験し、実施例１と同じ評価ランクに従って評価した結果を表３に示す。
【０１１９】
【表３】
【０１２０】
試料Ｎｏ．３０１は発光ムラは良好な結果を示したが、酸素濃度の維持に多少の問題がある。試料Ｎｏ．３０９は発光ムラは良好な結果を示したが、水分濃度の維持に多少の問題がある。本発明の有効性が確認された。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】多層構造を有する有機ＥＬ素子の層構成の一例を示す概略断面図である。
【図２】図１に示す多層構造を有する有機ＥＬ素子をロールツーロール方式により製造する製造工程の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
【０１２２】
１ 有機ＥＬ素子
１０１ 基材
１０２ 陽極（第１電極）
１０３ 正孔輸送層（正孔注入層）
１０４ 発光層
１０５ 電子注入層
１０６ 陰極（第２電極）
２ 製造工程
３ 帯状可撓性支持体供給工程
３０１ｂ〜３０１ｄ ロール状可撓性支持体
４ 第１有機機能層形成工程
５ 第２有機機能層形成工程
５０４ 第１回収工程
６ 電子注入層形成工程６
７ 第２電極形成工程
７０２ 第２回収工程
８ 封止層形成工程
８０３ 第３回収工程
８０３ａ ロール状有機ＥＬ素子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状可撓性基材上に少なくとも第１電極（陽極層）と、第１有機化合物層と、第２有機化合物層と、第２電極（陰極層）と、封止層とを順次積層した少なくとも一つの有機エレクトロルミネッセンス素子を、少なくとも帯状可撓性基材供給工程と、第１電極（陽極層）形成工程と、第１有機機能層形成工程と、第２有機機能層形成工程と、第２電極（陰極層）形成工程と、封止層形成工程とを有する製造工程を使用し、前記有機エレクトロルミネッセンス素子を製造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、
少なくとも前記第１電極（陽極層）形成工程、前記第１有機機能層形成工程、前記第２有機機能層形成工程、前記第２電極（陰極層）形成工程の何れかの工程が終了した後、
前記第１電極（陽極層）と、前記第１有機化合物層と、前記第２有機化合物層と、前記第２電極（陰極層）の何れかが積層された前記帯状可撓性基材をロール状に巻き取り回収し、不活性ガス雰囲気にて保管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２】
前記不活性ガス雰囲気の酸素濃度が１〜１０００ｐｐｍ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の製造方法。
【請求項３】
前記不活性ガス雰囲気の水分濃度が１〜１０００ｐｐｍであることを特徴とする請求項１又は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。
【請求項１】
帯状可撓性基材上に少なくとも第１電極（陽極層）と、第１有機化合物層と、第２有機化合物層と、第２電極（陰極層）と、封止層とを順次積層した少なくとも一つの有機エレクトロルミネッセンス素子を、少なくとも帯状可撓性基材供給工程と、第１電極（陽極層）形成工程と、第１有機機能層形成工程と、第２有機機能層形成工程と、第２電極（陰極層）形成工程と、封止層形成工程とを有する製造工程を使用し、前記有機エレクトロルミネッセンス素子を製造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、
少なくとも前記第１電極（陽極層）形成工程、前記第１有機機能層形成工程、前記第２有機機能層形成工程、前記第２電極（陰極層）形成工程の何れかの工程が終了した後、
前記第１電極（陽極層）と、前記第１有機化合物層と、前記第２有機化合物層と、前記第２電極（陰極層）の何れかが積層された前記帯状可撓性基材をロール状に巻き取り回収し、不活性ガス雰囲気にて保管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２】
前記不活性ガス雰囲気の酸素濃度が１〜１０００ｐｐｍ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の製造方法。
【請求項３】
前記不活性ガス雰囲気の水分濃度が１〜１０００ｐｐｍであることを特徴とする請求項１又は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。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００７−１４９５８９（Ｐ２００７−１４９５８９Ａ）
【公開日】平成１９年６月１４日（２００７．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３４５４６９（Ｐ２００５−３４５４６９）
【出願日】平成１７年１１月３０日（２００５．１１．３０）
【出願人】（０００００１２７０）コニカミノルタホールディングス株式会社 (4,463)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月１４日（２００７．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月３０日（２００５．１１．３０）
【出願人】（０００００１２７０）コニカミノルタホールディングス株式会社 (4,463)
【Ｆターム（参考）】
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