有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法
【課題】製造が容易で、発光性能および信頼性の高い有機ＥＬ素子、その製造方法、及び有機ＥＬ表示装置を提供する。
【解決手段】本発明の有機ＥＬ素子は、基板と、前記基板上に設けられた第１電極と、前記第１電極上に設けられた下地層と、基板上に設定される画素領域を取り囲むようにして、前記下地層上に配置された隔壁と、前記画素領域に設けられた有機発光層と、前記有機発光層を介在させて第１電極に対向して設けられた第２電極とを備える有機エレクトロルミネッセンスであり、前記下地層は、前記第１電極の表面に存在する基に対する反応性基Ｘを有する化合物を含有する未処理層を、第１電極上に形成し、該未処理層をＵＶオゾン処理することにより形成された第１の層と、水に不溶性の有機物から構成され、前記第１の層上に設けられた第２の層とを含むことを特徴とする。
【解決手段】本発明の有機ＥＬ素子は、基板と、前記基板上に設けられた第１電極と、前記第１電極上に設けられた下地層と、基板上に設定される画素領域を取り囲むようにして、前記下地層上に配置された隔壁と、前記画素領域に設けられた有機発光層と、前記有機発光層を介在させて第１電極に対向して設けられた第２電極とを備える有機エレクトロルミネッセンスであり、前記下地層は、前記第１電極の表面に存在する基に対する反応性基Ｘを有する化合物を含有する未処理層を、第１電極上に形成し、該未処理層をＵＶオゾン処理することにより形成された第１の層と、水に不溶性の有機物から構成され、前記第１の層上に設けられた第２の層とを含むことを特徴とする。
【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（以下、有機ＥＬ素子ということがある。）及びその製造方法、並びに表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光素子の１種である有機ＥＬ素子は、一対の電極と、該電極間に配置される有機発光層とを含んで構成される。有機ＥＬ素子に電圧を印加すると、陽極から正孔が注入されるとともに陰極から電子が注入され、これら電子と正孔が有機発光層で結合することによって発光する。
【０００３】
有機ＥＬ素子は通常、一対の電極と有機発光層のみから構成されるわけではなく、素子特性の向上を目的として、有機発光層とは異なる所定の層をさらに備える。例えば有機発光層への正孔注入効率を高めるために、陽極と有機発光層との間に正孔注入層が設けられることがある。このような正孔注入層として例えばポリ（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）からなる層を備える有機ＥＬ素子が開示されている（例えば特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２３５１２８号公報
【特許文献２】特表２０００−５１４５９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳからなる正孔注入層は、素子特性の向上という点では有用ではあるが、素子製造上の観点からは以下のような問題がある。
【０００６】
複数の有機ＥＬ素子を画素光源として備える表示装置では、複数の有機ＥＬ素子を画素ごとに区分けする隔壁が格子状に形成されているが、この隔壁を形成する工程において、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳからなる正孔注入層が損傷を受けるおそれがある。
【０００７】
すなわち、隔壁は通常フォトリソグラフィによってパターン形成されるが、フォトリソグラフィに用いられる溶剤にＰＥＤＯＴ／ＰＳＳが溶解するために、隔壁を形成する工程において正孔注入層が損傷を受けるおそれがある。さらに正孔注入層上に形成される有機発光層などを塗布法によって形成する場合、その際に用いられる塗布液に正孔注入層の一部が溶出することがある。このため正孔注入層の膜厚が不均一になり、結果として素子特性にバラツキが生じることがある。また正孔注入層が溶出することによって、最適な条件として設計された正孔注入層を設計通りに形成することができず、設計通りの素子特性を発揮する有機ＥＬ素子を得ることが困難である。さらに正孔注入層の膜厚が不均一になると、この正孔注入層上に形成される有機発光層などの性状にも悪影響を及ぼすことがある。
【０００８】
このようにＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを用いて正孔注入層を形成することにより、結果として表示品質が不充分な表示装置となるおそれがある。
【０００９】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、製造工程において素子が受けるダメージを軽減することのできる有機ＥＬ素子およびその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するために、本発明では、下記の構成を備える有機ＥＬ素子、その製造方法、及び有機ＥＬ表示装置を提供する。
【００１１】
［１］ 基板と、前記基板上に設けられた第１電極と、前記第１電極上に設けられた下地層と、基板上に設定される画素領域を取り囲むようにして、前記下地層上に配置された隔壁と、前記画素領域に設けられた有機発光層と、前記有機発光層を介在させて第１電極に対向して設けられた第２電極とを備える有機エレクトロルミネッセンスであり、前記下地層は、前記第１電極の表面に存在する基に対する反応性基Ｘを有する化合物を含有する未処理層を、第１電極上に形成し、該未処理層をＵＶオゾン処理することにより形成された第１の層と、水に不溶性の有機物から構成され、前記第１の層上に設けられた第２の層とを含む、有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１２】
［２］ 前記反応性基Ｘを有する化合物が、下記式（１）で表される化合物及びその部分加水分解縮合物、下記式（２）で表される１価の基を持つ化合物及びその部分加水分解縮合物、並びに下記式（３）で表される繰り返し単位からなる化合物及びその部分加水分解縮合物からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物である、上記［１］に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Ｍ1(Ｘ)v1(Ｒa)u-v1 ・・・（１）
−Ｍ2(Ｘ)v2(Ｒa)u-v2-1 ・・・（２）
−［Ｓｉ(Ｘ)w(Ｒa)2-w−Ｏ］− ・・・（３）
（式（１）中のＭ1は、周期表の４族、５族、６族、１３族、１４族もしくは１５族に属する金属原子、又は炭素原子、ゲルマニウム原子、スズ原子、もしくは鉛原子を表す。式（２）中のＭ2は、周期表の４族、５族、６族、１３族、１４族又は１５族に属する金属原子を表す。全式に共通するＸは、陽極の表面に存在する基又は原子に対する反応性基（反応性を有する基又は原子）を表す。また、全式に共通するＲaは、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アリールアルケニル基、又はアリールアルキニル基を表す。Ｒaで表される基は、置換基を有していてもよい。ｖ１は、１以上ｕ以下の整数である。ｖ２は、１以上ｕ−１以下の整数である。ｗは、１又は２である。ｕは、Ｍ1又はＭ2の原子価を表す。Ｘが複数存在する場合には、それらは同一であっても異なっていてもよい。Ｒaが複数存在する場合には、それらは同一であっても異なっていてもよい。）
【００１３】
［３］ 前記反応性基Ｘを有する化合物が、前記式（２）で表され、Ｍ２がケイ素原子である１価の基を持つ化合物及びその部分加水分解縮合物、並びに前記式（３）で表される繰り返し単位からなる化合物及びその部分加水分解縮合物からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物である、上記［２］に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１４】
［４］ 前記反応性基Ｘを有する化合物が、前記式（１）で表され、Ｍ1がチタン原子である化合物及びその部分加水分解縮合物、並びに前記式（２）で表され、Ｍ2がチタン原子である１価の基を持つ化合物及びその部分加水分解縮合物からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物である、上記［２］に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１５】
［５］ 前記反応性基Ｘを有する化合物が、前記式（１）で表され、Ｍ1がケイ素原子である化合物及びその部分加水分解縮合物からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物である、上記［２］に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１６】
［６］ 前記第１の層の膜厚が１０ｎｍ以下である、上記［１］〜［５］のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１７】
［７］ 前記水に不溶性の有機物は、架橋した高分子化合物である、上記［１］〜［６］のいずれか一つに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１８】
［８］ 第２の層は、陽極としての第１電極の材料とのＨＯＭＯのエネルギーレベルの差が０．５ｅＶ以下である材料を含む、上記［１］〜［７］のいずれか一つに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１９】
［９］ 第１電極が設けられた基板を用意する工程と、前記第１電極上に下地層を設ける工程と、前記基板上に設定される画素領域を取り囲むように、前記下地層上に隔壁を設ける工程と、前記画素領域に有機発光層を設ける工程と、前記有機発光層を介在させて、前記第１電極と対向するように第２電極を設ける工程とを有し、前記下地層を設ける工程が、前記第１電極の表面に存在する基又は原子に対する反応性基Ｘを有する化合物を含有する溶液を用いて、前記第１電極上に塗布法により未処理層を形成した後、該未処理層をＵＶオゾン処理により改質して第１の層を得る工程と、水に不溶性の有機物から構成される前記第２の層を前記第１の層上に形成する工程とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【００２０】
［１０］ 前記ＵＶオゾン処理におけるＵＶの照射量が１Ｊ／ｃｍ２以上である、上記［９］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。
【００２１】
［１１］ 前記未処理層を形成する前に前記第２電極をＵＶオゾン処理する、上記［９］又は［１０］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。
【００２２】
［１２］ 前記水に不溶性の有機物は、架橋した高分子化合物である、上記［９］〜［１１］のいずれか一つに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法
【００２３】
［１３］ 前記隔壁に囲まれる領域に設ける層を塗布法により形成する、上記［９］〜［１２］のいずれか一つに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【００２４】
［１４］ 上記［１］〜［８］のいずれか一つに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を有することを特徴とする表示装置。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の有機ＥＬ素子は、製造工程において受けるダメージが抑制された有機ＥＬ素子を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、本発明に係る有機ＥＬ素子の一実施形態における、画素領域の一部を示す図２のＡ−Ａ線に沿う矢視断面図である。
【図２】図２は、本発明に係る有機ＥＬ装置の一実施形態における、電極配線等を示す斜視図である。
【図３】図３は、本発明の有機ＥＬ素子製造の一実施形態における一工程を示す図である。
【図４】図４は、本発明の有機ＥＬ素子製造の一実施形態における一工程を示す図である。
【図５】図５は、本発明の有機ＥＬ素子製造の一実施形態における一工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
[用語の説明]
以下、本明細書において共通して用いられる用語を説明する。本明細書において、「Ｃm〜Ｃn」（ｍ、ｎはｍ＜ｎを満たす正の整数である）という用語は、この用語とともに記載された基の炭素数がｍ〜ｎであることを表す。
【００２８】
（ハロゲン原子）
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子が例示される。
【００２９】
（アルキル基）
アルキル基は、非置換のアルキル基、及びハロゲン原子、アミノ基、メルカプト基等で置換されたアルキル基を意味し、直鎖状アルキル基及び環状アルキル基（シクロアルキル基）の両方を含む。アルキル基は分岐を有していてもよい。また、アルキル基の炭素数は、通常１〜２０、好ましくは１〜１５、より好ましくは１〜１０程度である。
【００３０】
かかるアルキル基として、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ｉ−プロピル基、ブチル基、ｉ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、２−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、３，７−ジメチルオクチル基、ラウリル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロヘキシル基、パーフルオロオクチル基、トリフルオロプロピル基、トリデカフルオロ−１,１,２,２−テトラヒドロオクチル基、ヘプタデカフルオロ−１,１,２,２−テトラヒドロデシル基、アミノプロピル基、アミノオクチル基、アミノデシル基、メルカプトプロピル基、メルカプトオクチル基、メルカプトデシル基等が例示される。Ｃ1〜Ｃ12アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ｉ−プロピル基、ブチル基、ｉ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、イソアミル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基等が挙げられる。
【００３１】
（アルコキシ基）
アルコキシ基は、非置換のアルコキシ基、及びハロゲン原子、アルコキシ基等で置換されたアルコキシ基を意味し、直鎖状アルコキシ基及び環状アルコキシ基（シクロアルコキシ基）の両方を含む。アルコキシ基は分岐を有していてもよい。また、アルコキシ基の炭素数は、通常１〜２０、好ましくは１〜１５、より好ましくは１〜１０程度である。
【００３２】
かかるアルコキシ基として、具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ｉ−プロピルオキシ基、ブトキシ基、ｉ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、２−エチルヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、３，７−ジメチルオクチルオキシ基、ラウリルオキシ基、トリフルオロメトキシ基、ペンタフルオロエトキシ基、パーフルオロブトキシ基、パーフルオロヘキシル基、パーフルオロオクチル基、メトキシメチルオキシ基、２−メトキシエチルオキシ基等が例示される。Ｃ1〜Ｃ12アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ｉ−プロピルオキシ基、ブトキシ基、ｉ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、２−エチルヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、３，７−ジメチルオクチルオキシ基、ラウリルオキシ基等が挙げられる。
【００３３】
（アルキルチオ基）
アルキルチオ基は、非置換のアルキルチオ基、及びハロゲン原子等で置換されたアルキルチオ基を意味し、直鎖状アルキルチオ基及び環状アルキルチオ基（シクロアルキルチオ基）の両方を含む。アルキルチオ基は分岐を有していてもよい。また、アルキルチオ基の炭素数は、通常１〜２０、好ましくは１〜１５、より好ましくは１〜１０程度である。
【００３４】
かかるアルキルチオ基として、具体的には、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ｉ−プロピルチオ基、ブチルチオ基、ｉ−ブチルチオ基、ｔ−ブチルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、シクロヘキシルチオ基、ヘプチルチオ基、オクチルチオ基、２−エチルヘキシルチオ基、ノニルチオ基、デシルチオ基、３，７−ジメチルオクチルチオ基、ラウリルチオ基、トリフルオロメチルチオ基等が例示される。Ｃ1〜Ｃ12アルキルチオ基としては、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ｉ−プロピルチオ基、ブチルチオ基、ｉ−ブチルチオ基、ｔ−ブチルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、シクロヘキシルチオ基、ヘプチルチオ基、オクチルチオ基、２−エチルヘキシルチオ基、ノニルチオ基、デシルチオ基、３，７−ジメチルオクチルチオ基、ラウリルチオ基等が挙げられる。
【００３５】
（アリール基）
アリール基は、芳香族炭化水素から芳香環を構成する炭素原子に結合した水素原子１個を除いた残りの原子団であり、非置換のアリール基、及びハロゲン原子、アルコキシ基、アルキル基等で置換されたアリール基を意味する。アリール基には、縮合環を持つもの、独立したベンゼン環又は縮合環２個以上が単結合又は２価の基、例えば、ビニレン基等のアルケニレン基を介して結合したものも含まれる。また、アリール基の炭素数は、通常６〜６０、好ましくは７〜４８、より好ましくは７〜３０程度である。
【００３６】
かかるアリール基として、具体的には、フェニル基、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントラセニル基、２−アントラセニル基、９−アントラセニル基、ペンタフルオロフェニル基等が例示され、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル基が好ましい。
【００３７】
上記Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル基として、具体的には、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、プロピルオキシフェニル基、ｉ−プロピルオキシフェニル基、ブトキシフェニル基、ｉ−ブトキシフェニル基、ｔ−ブトキシフェニル基、ペンチルオキシフェニル基、ヘキシルオキシフェニル基、シクロヘキシルオキシフェニル基、ヘプチルオキシフェニル基、オクチルオキシフェニル基、２−エチルヘキシルオキシフェニル基、ノニルオキシフェニル基、デシルオキシフェニル基、３，７−ジメチルオクチルオキシフェニル基、ラウリルオキシフェニル基等が例示される。
【００３８】
上記Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル基として、具体的には、メチルフェニル基、エチルフェニル基、ジメチルフェニル基、プロピルフェニル基、メシチル基、メチルエチルフェニル基、ｉ−プロピルフェニル基、ブチルフェニル基、ｉ−ブチルフェニル基、ｔ−ブチルフェニル基、ペンチルフェニル基、イソアミルフェニル基、ヘキシルフェニル基、ヘプチルフェニル基、オクチルフェニル基、ノニルフェニル基、デシルフェニル基、ドデシルフェニル基等が例示される。
【００３９】
（アリールオキシ基）
アリールオキシ基は、非置換のアリールオキシ基、及びハロゲン原子、アルコキシ基、アルキル基等で置換されたアリールオキシ基を意味する。また、アリールオキシ基の炭素数は、通常６〜６０、好ましくは７〜４８、より好ましくは７〜３０程度である。
【００４０】
かかるアリールオキシ基として、具体例には、フェノキシ基、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェノキシ基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェノキシ基、１−ナフチルオキシ基、２−ナフチルオキシ基、ペンタフルオロフェニルオキシ基等が挙げられ、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェノキシ基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェノキシ基が好ましい。
【００４１】
上記Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェノキシ基として、具体的には、メトキシフェノキシ基、エトキシフェノキシ基、プロピルオキシフェノキシ基、ｉ−プロピルオキシフェノキシ基、ブトキシフェノキシ基、ｉ−ブトキシフェノキシ基、ｔ−ブトキシフェノキシ基、ペンチルオキシフェノキシ基、ヘキシルオキシフェノキシ基、シクロヘキシルオキシフェノキシ基、ヘプチルオキシフェノキシ基、オクチルオキシフェノキシ基、２−エチルヘキシルオキシフェノキシ基、ノニルオキシフェノキシ基、デシルオキシフェノキシ基、３，７−ジメチルオクチルオキシフェノキシ基、ラウリルオキシフェノキシ基等が例示される。
【００４２】
上記Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェノキシ基として、具体的には、メチルフェノキシ基、エチルフェノキシ基、ジメチルフェノキシ基、プロピルフェノキシ基、1,3,5−トリメチルフェノキシ基、メチルエチルフェノキシ基、ｉ−プロピルフェノキシ基、ブチルフェノキシ基、ｉ−ブチルフェノキシ基、ｔ−ブチルフェノキシ基、ペンチルフェノキシ基、イソアミルフェノキシ基、ヘキシルフェノキシ基、ヘプチルフェノキシ基、オクチルフェノキシ基、ノニルフェノキシ基、デシルフェノキシ基、ドデシルフェノキシ基等が例示される。
【００４３】
（アリールチオ基）
アリールチオ基は、非置換のアリールチオ基、及びハロゲン原子、アルコキシ基、アルキル基等で置換されたアリールチオ基を意味する。また、アリールチオ基の炭素数は、通常６〜６０、好ましくは７〜４８、より好ましくは７〜３０程度である。
【００４４】
かかるアリールチオ基として、具体的には、フェニルチオ基、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニルチオ基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニルチオ基、１−ナフチルチオ基、２−ナフチルチオ基、ペンタフルオロフェニルチオ基等が例示される。
【００４５】
（アリールアルキル基）
アリールアルキル基は、非置換のアリールアルキル基、及びハロゲン原子、アルコキシ基、アルキル基等で置換されたアリールアルキル基を意味する。また、アリールアルキル基の炭素数は、通常７〜６０、好ましくは７〜４８、より好ましくは７〜３０程度である。
【００４６】
かかるアリールアルキル基として、具体的には、フェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキル基、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキル基、１−ナフチル−Ｃ1〜Ｃ12アルキル基、２−ナフチル−Ｃ1〜Ｃ12アルキル基等が例示される。
【００４７】
（アリールアルコキシ基）
アリールアルコキシ基は、非置換のアリールアルコキシ基、及びハロゲン原子、アルコキシ基、アルキル基等で置換されたアリールアルコキシ基を意味する。また、アリールアルコキシ基の炭素数は、通常７〜６０、好ましくは７〜４８、より好ましくは７〜３０程度である。
【００４８】
かかるアリールアルコキシ基として、具体的には、フェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルコキシ基、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルコキシ基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルコキシ基、１−ナフチル−Ｃ1〜Ｃ12アルコキシ基、２−ナフチル−Ｃ1〜Ｃ12アルコキシ基等が例示される。
【００４９】
（アリールアルキルチオ基）
アリールアルキルチオ基は、非置換のアリールアルキルチオ基、及びハロゲン原子、アルコキシ基、アルキル基等で置換されたアリールアルキルチオ基を意味する。また、アリールアルキルチオ基の炭素数は、通常７〜６０、好ましくは７〜４８、より好ましくは７〜３０程度である。
【００５０】
かかるアリールアルキルチオ基として、具体的には、フェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルチオ基、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルチオ基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルチオ基、１−ナフチル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルチオ基、２−ナフチル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルチオ基等が例示される。
【００５１】
（アリールアルケニル基）
アリールアルケニル基は、非置換のアリールアルケニル基、及びハロゲン原子、アルコキシ基、アルキル基等で置換されたアリールアルケニル基を意味する。また、アリールアルケニル基の炭素数は、通常８〜６０、好ましくは８〜４８、より好ましくは８〜３０程度である。
【００５２】
かかるアリールアルケニル基として、具体例には、フェニル−Ｃ2〜Ｃ12アルケニル基、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル−Ｃ2〜Ｃ12アルケニル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル−Ｃ2〜Ｃ12アルケニル基、１−ナフチル−Ｃ2〜Ｃ12アルケニル基、２−ナフチル−Ｃ2〜Ｃ12アルケニル基等が挙げられ、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル−Ｃ2〜Ｃ12アルケニル基、Ｃ2〜Ｃ12アルキルフェニル−Ｃ2〜Ｃ12アルケニル基が好ましい。
【００５３】
上記Ｃ2〜Ｃ12アルケニル基としては、例えば、ビニル基、１−プロペニル基、２−プロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基、１−ペンテニル基、２−ペンテニル基、１−ヘキセニル基、２−ヘキセニル基、１−オクテニル基等が挙げられる。
【００５４】
（アリールアルキニル基）
アリールアルキニル基は、非置換のアリールアルキニル基、及びハロゲン原子、アルコキシ基、アルキル基等で置換されたアリールアルキニル基を意味する。また、アリールアルキニル基の炭素数は、通常８〜６０、好ましくは８〜４８、より好ましくは８〜３０程度である。
【００５５】
かかるアリールアルキニル基として、具体例には、フェニル−Ｃ2〜Ｃ12アルキニル基、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル−Ｃ2〜Ｃ12アルキニル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル−Ｃ2〜Ｃ12アルキニル基、１−ナフチル−Ｃ2〜Ｃ12アルキニル基、２−ナフチル−Ｃ2〜Ｃ12アルキニル基等が挙げられ、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル−Ｃ2〜Ｃ12アルキニル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル−Ｃ2〜Ｃ12アルキニル基が好ましい。
【００５６】
上記Ｃ2〜Ｃ12アルキニル基としては、例えば、エチニル基、１−プロピニル基、２−プロピニル基、１−ブチニル基、２−ブチニル基、１−ペンチニル基、２−ペンチニル基、１−ヘキシニル基、２−ヘキシニル基、１−オクチニル基等が挙げられる。
【００５７】
（複素環チオ基）
複素環チオ基は、メルカプト基の水素原子が１価の複素環基で置換された基を意味する。複素環チオ基としては、例えば、ピリジルチオ基、ピリダジニルチオ基、ピリミジルチオ基、ピラジニルチオ基、トリアジニルチオ基等のヘテロアリールチオ基等が挙げられる。
【００５８】
上記１価の複素環基とは、複素環式化合物から水素原子１個を除いた残りの原子団をいい、水素原子がアルキル基等の置換基で置換された１価の複素環基、又は非置換の１価の複素環基を意味する。なお以下において「置換」は水素原子を置換することを意味する。１価の複素環基の炭素数は、置換基の炭素数を含めないで、通常４〜６０、好ましくは４〜３０、より好ましくは４〜２０程度である。
【００５９】
上記複素環式化合物とは、環式構造をもつ有機化合物のうち、環を構成する元素として、炭素原子だけでなく、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、リン原子、ホウ素原子、ケイ素原子、セレン原子、テルル原子、ヒ素原子等のヘテロ原子を含むものをいう。
【００６０】
かかる１価の複素環基としては、例えば、チエニル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルチエニル基、ピロリル基、フリル基、ピリジル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジル基、ピラジニル基、トリアジニル基、ピロリジル基、ピペリジル基、キノリル基、イソキノリル基等が挙げられ、中でもチエニル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルチエニル基、ピリジル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルピリジル基が好ましい。
【００６１】
（アミノ基）
アミノ基は、非置換のアミノ基、及びアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び１価の複素環基から選ばれる１又は２個の置換基で置換されたアミノ基（以下、置換アミノ基という。）を意味する。上記置換基は更に置換基（以下、二次置換基という場合がある。）を有していてもよい。また、置換アミノ基の炭素数は、二次置換基の炭素数を含めないで、通常１〜６０、好ましくは２〜４８、より好ましくは２〜４０程度である。
【００６２】
上記置換アミノ基としては、例えば、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、エチルアミノ基、ジエチルアミノ基、プロピルアミノ基、ジプロピルアミノ基、イソプロピルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、ブチルアミノ基、イソブチルアミノ基、ｓ−ブチルアミノ基、ｔ−ブチルアミノ基、ペンチルアミノ基、ヘキシルアミノ基、ヘプチルアミノ基、オクチルアミノ基、２−エチルヘキシルアミノ基、ノニルアミノ基、デシルアミノ基、３，７−ジメチルオクチルアミノ基、ドデシルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、ジシクロペンチルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基、ジシクロヘキシルアミノ基、ジトリフルオロメチルアミノ基、フェニルアミノ基、ジフェニルアミノ基、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニルアミノ基、ジ（Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル）アミノ基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニルアミノ基、ジ（Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル）アミノ基、１−ナフチルアミノ基、２−ナフチルアミノ基、ペンタフルオロフェニルアミノ基、ピリジルアミノ基、ピリダジニルアミノ基、ピリミジルアミノ基、ピラジニルアミノ基、トリアジニルアミノ基、フェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルアミノ基、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルアミノ基、ジ（Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキル）アミノ基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルアミノ基、ジ（Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキル）アミノ基、１−ナフチル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルアミノ基、２−ナフチル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルアミノ基等が挙げられる。
【００６３】
（シリル基）
シリル基は、非置換のシリル基、及びアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び１価の複素環基から選ばれる１、２又は３個の置換基で置換されたシリル基（以下、置換シリル基という。）を意味する。置換基は二次置換基を有していてもよい。
上記置換シリル基の炭素数は、二次置換基の炭素数を含めないで、通常１〜６０、好ましくは３〜４８、より好ましくは３〜４０程度である。
【００６４】
かかる置換シリル基としては、例えば、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリプロピルシリル基、トリ−イソプロピルシリル基、ジメチル−イソプロピルシリル基、ジエチル−イソプロピルシリル基、ｔ−ブチルシリルジメチルシリル基、ペンチルジメチルシリル基、ヘキシルジメチルシリル基、ヘプチルジメチルシリル基、オクチルジメチルシリル基、２−エチルヘキシル−ジメチルシリル基、ノニルジメチルシリル基、デシルジメチルシリル基、３，７−ジメチルオクチル−ジメチルシリル基、ドデシルジメチルシリル基、フェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルシリル基、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルシリル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルシリル基、１−ナフチル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルシリル基、２−ナフチル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルシリル基、フェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルジメチルシリル基、トリフェニルシリル基、トリ−ｐ−キシリルシリル基、トリベンジルシリル基、ジフェニルメチルシリル基、ｔ−ブチルジフェニルシリル基、ジメチルフェニルシリル基等が挙げられる。
【００６５】
（アシル基）
アシル基は、非置換のアシル基、及びハロゲン原子等で置換されたアシル基を意味する。また、アシル基の炭素数は、通常１〜２０、好ましくは２〜１８、より好ましくは２〜１６程度である。
【００６６】
かかるアシル基としては、例えば、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、ピバロイル基、ベンゾイル基、トリフルオロアセチル基、ペンタフルオロベンゾイル基等が挙げられる。
【００６７】
（アシルオキシ基）
アシルオキシ基は、非置換のアシルオキシ基、及びハロゲン原子等で置換されたアシルオキシ基を意味する。また、アシルオキシ基の炭素数は、通常１〜２０、好ましくは２〜１８、より好ましくは２〜１６程度である。
【００６８】
かかるアシルオキシ基としては、例えば、ホルミルオキシ基、アセトキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ基、イソブチリルオキシ基、ピバロイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基、トリフルオロアセチルオキシ基、ペンタフルオロベンゾイルオキシ基等が挙げられる。
【００６９】
（イミン残基）
イミン残基は、式：Ｈ−Ｎ＝Ｃ＜及び式：−Ｎ＝ＣＨ−の少なくとも一方で表される構造を有するイミン化合物から、この構造中の水素原子１個を除いた残基を意味する。
【００７０】
このようなイミン化合物としては、例えば、アルジミン、ケチミン及びアルジミン中の窒素原子に結合した水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基等で置換された化合物が挙げられる。
【００７１】
イミン残基の炭素数は、通常２〜２０、好ましくは２〜１８、より好ましくは２〜１６程度である。かかるイミン残基としては、例えば、一般式：−ＣＲ'＝Ｎ−Ｒ''又は一般式：−Ｎ＝Ｃ（Ｒ''）2（式中、Ｒ'は水素原子、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基を表し、Ｒ''はそれぞれ独立に、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基を表し、ただし、Ｒ''が２個存在する場合、２個のＲ''は相互に結合し一体となって２価の基、例えば、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基等の炭素数２〜１８のアルキレン基として環を形成してもよい。）で表される基等が挙げられる。
イミン残基の具体例としては、以下の構造式で示される基等が挙げられる。
【００７２】
【化１】
（式中、Ｍｅはメチル基を示す。）
【００７３】
（アミド基）
アミド基は、非置換のアミド基、及びハロゲン原子等で置換されたアミド基を意味する。また、アミド基の炭素数は、通常２〜２０、好ましくは２〜１８、より好ましくは２〜１６程度である。
【００７４】
かかるアミド基としては、例えば、ホルムアミド基、アセトアミド基、プロピオアミド基、ブチロアミド基、ベンズアミド基、トリフルオロアセトアミド基、ペンタフルオロベンズアミド基、ジホルムアミド基、ジアセトアミド基、ジプロピオアミド基、ジブチロアミド基、ジベンズアミド基、ジトリフルオロアセトアミド基、ジペンタフルオロベンズアミド基等が挙げられる。
【００７５】
（酸イミド基）
酸イミド基は、酸イミドからその窒素原子に結合した水素原子を除いて得られる残基を意味する。酸イミド基の炭素数は、通常４〜２０、好ましくは４〜１８、より好ましくは４〜１６程度である。酸イミド基としては、例えば、以下に示す基等が挙げられる。
【００７６】
【化２】
（式中、Ｍｅはメチル基を示す。）
【００７７】
（カルボキシル基）
カルボキシル基は、非置換のカルボキシル基、並びにアルキル基、アリール基、アリールアルキル基、１価の複素環基等の置換基で置換されたカルボキシル基（以下、置換カルボキシル基という。）を意味する。置換基は二次置換基を有していてもよい。
上記置換カルボキシル基の炭素数は、二次置換基の炭素数を含めないで、通常１〜６０、好ましくは２〜４８、より好ましくは２〜４５程度である。
【００７８】
かかる置換カルボキシル基としては、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、イソブトキシカルボニル基、ｓ−ブトキシカルボニル基、ｔ−ブトキシカルボニル基、ペンチルオキシカルボニル基、ヘキシルオキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル基、ヘプチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、２−エチルヘキシルオキシカルボニル基、ノニルオキシカルボニル基、デシロキシカルボニル基、３，７−ジメチルオクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基、トリフルオロメトキシカルボニル基、ペンタフルオロエトキシカルボニル基、パーフルオロブトキシカルボニル基、パーフルオロヘキシルオキシカルボニル基、パーフルオロオクチルオキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基、ナフトキシカルボニル基、ピリジルオキシカルボニル基等が挙げられる。
【００７９】
本発明の有機ＥＬ素子は、基板と、前記基板上に設けられた第１電極と、前記第１電極上に設けられた下地層と、画素領域を取り囲むようにして前記下地層上に配置された隔壁と、前記画素領域に設けられた有機発光層と、前記有機発光層を介在させて第１電極に対向して設けられた第２電極とを含んで構成される。また前記下地層は、前記第１電極の表面に存在する基に対する反応性基Ｘを有する化合物を含有する未処理層を、第１電極上に形成し、該未処理層をＵＶオゾン処理することにより形成された第１の層と、水に不溶性の有機物から構成され、前記第１の層上に設けられた第２の層とを含んで構成される。
【００８０】
また本発明の有機ＥＬ素子の製造方法は、第１電極が設けられた基板を用意する工程と、前記第１電極上に下地層を設ける工程と、前記基板上に設定される画素領域を取り囲むように、前記下地層上に隔壁を設ける工程と、前記画素領域に有機発光層を設ける工程と、前記有機発光層を介在させて、前記第１電極と対向するように第２電極を設ける工程とを有し、前記下地層を設ける工程が、前記第１電極の表面に存在する基又は原子に対する反応性基Ｘを有する化合物を含有する溶液を用いて、前記第１電極上に塗布法により未処理層を形成した後、該未処理層をＵＶオゾン処理により改質して第１の層を得る工程と、水に不溶性の有機物から構成される前記第２の層を前記第１の層上に形成する工程とを有する。
【００８１】
本発明は、前記第１電極上に設けられる第１の層と該第１の層上に設けられる第２の層とを含んで構成される下地層を特定の材料により構成することに大きな特徴がある。
【００８２】
以下に本発明の有機ＥＬ素子及び有機ＥＬ素子の製造方法の一実施形態について説明する。なお本明細書中の説明において、基板の厚み方向の一方を上方（または上）といい、基板の厚み方向の他方を下方（または下）という場合がある。この上下関係は説明の便宜上設定したもので、必ずしも実際に有機ＥＬ素子が製造される工程および使用される状況に適用されるものではない。また本明細書では、「透明な基板」、「透明な電極」とは、入射した光の少なくとも一部が透過する基板、電極をそれぞれ意味する。
【００８３】
本発明の有機ＥＬ素子を複数備えた有機エレクトルミネッセンス装置（以下、有機ＥＬ装置という場合がある）の一実施形態を図１、図２に示す。図１は、複数の有機ＥＬ素子が搭載された有機ＥＬ装置の一部を示すものであり、図２の斜視図における切断面線Ａ−Ａから見た断面図である。図２は、有機ＥＬ装置６０における基板及び電極の位置関係を模式的に示す斜視図である。
【００８４】
図２に示す有機ＥＬ装置６０は、いわゆるパッシブマトリクス型に構成されている。パッシブマトリクス型の有機ＥＬ装置６０では、基板１上において、線状に延びる複数本の第１電極２が所定の間隔をあけて平行に設けられる。また平面視で前記第１電極２に直交するように線状に延びる複数本の第２電極７が所定の間隔をあけて平行に設けられている。すなわち平面視で第１電極２及び第２電極７が格子状に設けられる。第１電極２と第２電極７の間には、下地層３、有機発光層５などを含む積層体が設けられる。第１および第２電極２，７と、該電極に挟持される積層体とによって有機ＥＬ素子が構成される。平面視で第１及び第２電極２，７が交差する領域に、後述する隔壁により規定される画素領域が設定され、この画素領域に前述した積層体が設けられる。なお、各電極に接続し、所定のタイミングで所定の電極に所定の電圧を印加する駆動回路（不図示）を有機ＥＬ装置６０はさらに備える。
【００８５】
下地層３は、基板１の厚み方向の一方から第１電極２および基板１を覆って形成される。本実施形態における下地層３は、平面視で第１及び第２電極２，７の交差の最外周を内包するマトリクス領域１２の全領域にわたって連続的に形成されている。なお下地層３は、第１電極上において画素領域にのみ形成されてもよい。例えば第１電極上において、各第１電極２に沿って島状に、下地層３を離散的に形成してもよいが、蒸着法やスピンコート法などによって下地層３を基板１上に連続的に形成する方が製造上は簡易である。
【００８６】
下地層３上には、基板の厚み方向の一方から見て各画素領域Ｒ１を取り囲むように隔壁４が形成される（図１参照）。各画素領域Ｒ１は、平面視で格子状に配置される第１及び第２電極２，７が交差する領域であるため、この各画素領域Ｒ１を取り囲む隔壁４は、下地層３上において格子状に設けられる。
【００８７】
画素領域Ｒ１（隔壁で取り囲まれた領域）には、前述したように有機発光層５が設けられる。有機発光層５は有機化合物を含んで構成される。この有機発光層５は、蒸着法などのドライプロセス、またはインキジェット法などのウエットプロセスによって形成され、成膜が簡易なウエットプロセスによって形成することが好ましい。
以下に下地層を中心にして、各層の構成およびその成膜方法についてさらに説明する。
【００８８】
（基板）
本発明の有機ＥＬ素子が形成される基板は、有機ＥＬ素子を形成する工程において変化しないものが好ましく、リジッド基板でも、フレキシブル基板でもよい。例えばガラス板、プラスチック板、高分子フィルム、シリコン板、これらを積層したものを基板として用いることができる。
【００８９】
（電極）
本発明の有機ＥＬ素子は、一対の電極を備える。この一対の電極は、下地層及び有機発光層を介在させて、対向して配置される。一対の電極のうちの、基板寄りに配置される電極を第１電極とし、第１電極よりも基板から離間して配置される電極を第２電極という。これら一対の電極のうちの一方の電極は陽極として機能し、他方の電極は陰極として機能する。第１電極が陽極とすることが多いが、逆に第２電極を陽極とすることもできる。
【００９０】
電極の具体的な形状は、前述したパッシブマトリクス型の表示装置用の形状に特に限定されず、例えばアクティブマトリックス型の形状とすることもできる。アクティブマトリックス型の表示装置では、例えば基板上において島状の第１電極がマトリクス状に設けられ、第２電極が平板状に設けられる。
【００９１】
有機発光層５から放射される光を外に出射するために、当該有機発光層５を挟む一対の電極のうちの一方の電極は、透明電極によって構成される。本発明の製造方法において、第１電極が設けられた基板を用意する工程では、用意した基板上に第１電極を形成することにより第１電極が設けられた基板を用意してもよいし、第１電極が設けられた基板を市場から入手してもよい。例えば駆動回路および第１電極が予め形成されたＴＦＴ（Thin Film Transistor）を市場から入手してもよい。なお第１電極を透明電極とする場合、有機発光層５から放射される光は、第１電極および基板を通して外に出射するため、基板には透明基板を用いる必要がある。他方、第２電極を透明電極とする場合には、基板は不透明であってもよい。
【００９２】
第１電極を透明電極とする場合には、例えば酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ＩＴＯ、インジウム亜鉛酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ：略称ＩＺＯ）、金、白金、銀、および銅などから成る薄膜が用いられ、これらの中でもＩＴＯ、ＩＺＯ、または酸化スズから成る薄膜が好適に用いられる。また第１電極として、ポリアニリンもしくはその誘導体、ポリチオフェンもしくはその誘導体等の有機の透明導電膜を用いてもよい。
【００９３】
第１電極の膜厚は、求められる特性および成膜の簡易さなどを考慮して、適宜決定することができ、例えば１０ｎｍ〜１０μｍであり、好ましくは２０ｎｍ〜１μｍであり、さらに好ましくは５０ｎｍ〜５００ｎｍである。
【００９４】
第１電極の作製方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法等が挙げられる。
【００９５】
前記第１電極は、当該第１電極上に所期の第１の層を確実に形成するために、第１の層を形成する前に、ＵＶオゾン処理することが好ましい。このＵＶオゾン処理により、第１の層を構成する化合物に含まれる反応性基Ｘと第１電極との反応性を向上させることができるものと推測される。
【００９６】
（第１電極の表面に存在する基又は原子）
第１電極には導電性の無機酸化物や金属の薄膜が一般的に利用されるため、多くの場合その表面に水酸基を有している。本発明において「第１電極の表面に存在する基」とは、無機酸化物材料からなる第１電極の場合、これらに含まれる酸素が水素と結合したＯＨ等の分極を有する特性基を意味し、有機の導電膜材料からなる第１電極の場合、有機導電膜材料に含まれる極性を有する官能基を意味し、主に上述の水酸基を意味するが、これに限定されるものではなく、第１電極を形成する材料によっては他の基が第１電極の表面に存在する場合もあり、その場合にはそれらの基を意味する。また「第１電極の表面に存在する原子」とは、上記導電性の無機酸化物や金属を構成している原子を意味し、例えば酸素原子を意味する。
【００９７】
（下地層）
本発明の有機ＥＬ素子において、下地層は、前記第１電極の少なくとも一部の領域上に設けられる。下地層が第１電極の「少なくとも一部の領域上」に設けられるとは、第１電極の上側の面上の少なくとも一部の領域に下地層が存在している領域があることをいう。従って、第１電極の上側の面の全てを下地層が覆っていてもよく、第１電極の上側の面の一部のみを下地層が覆っていてもよい。通常は、第１電極のうち、画素領域に属する部分は、その全面を下地層が覆うよう構成される。
【００９８】
下地層の構造を図１に示す実施形態を再び参照して説明する。この例においては、基板１上の上には複数の第１電極２が設けられ、基板１の厚み方向の一方から第１電極２および基板１を覆って形成され、平面視で第１及び第２電極２，７の交差の最外周を内包するマトリクス領域１２の全領域にわたって連続的に形成されている。このような構成とすることにより、第１電極２上において均一な厚さを有し、且つ画素領域間における厚さのばらつきの少ない下地層を、スピンコート法などの簡便な塗布法により設けることができる。
【００９９】
本発明の有機ＥＬ素子においては、上記下地層３は、第１電極２に接する第１の層３ａと、該第１の層３ａ上に形成される第２の層３ｂを有する。なお下地層３は、第１の層３ａと第２の層３ｂとの間に１層以上の中間層を有していてもよい。下地層３として３層以上の層を設けると、電極と隔壁との間隔が厚くなり、隣接する画素領域とのクロストークが生じるおそれが大きくなるため、下地層３は２層で構成することが好ましい。
【０１００】
第１の層３ａおよび第２の層３ｂは、それぞれ所定の機能を発揮し、例えば第１電極が陽極である場合、第１の層３ａは正孔注入層、第２の層３ｂは正孔輸送層として設けられる。また例えば第１電極が陰極である場合、第１の層３ａを電子注入層とし、第２の層３ｂを電子輸送層とすることもできる。
【０１０１】
（第１の層）
上記第１の層３ａは、第１電極２の表面に存在する基又は原子に対する反応性基Ｘを有する化合物を含有する溶液から薄膜（以下、未処理層と記す場合がある）を、第１電極上に形成し、該薄膜をＵＶオゾン処理により改質することにより形成されたものである。
【０１０２】
前記反応性基Ｘを有する化合物は、好ましくは、下記式（１）で表される化合物及びその部分加水分解縮合物、下記式（２）で表される１価の基を持つ化合物及びその部分加水分解縮合物、並びに下記式（３）で表される繰り返し単位からなる化合物及びその部分加水分解縮合物からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物である。
Ｍ1(Ｘ)v1(Ｒa)u-v1 ・・・（１）
−Ｍ2(Ｘ)v2(Ｒa)u-v2-1 ・・・（２）
−［Ｓｉ(Ｘ)w(Ｒa)2-w−Ｏ］− ・・・（３）
（式（１）中のＭ1は、周期表の４族、５族、６族、１３族、１４族もしくは１５族に属する金属原子、又は炭素原子、ゲルマニウム原子、スズ原子、もしくは鉛原子を表す。式（２）中のＭ2は、周期表の４族、５族、６族、１３族、１４族又は１５族に属する金属原子を表す。全式に共通するＸは、第１電極の表面に存在する基又は原子に対する反応性基（反応性を有する基又は原子）を表す。また、全式に共通するＲaは、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アリールアルケニル基、又はアリールアルキニル基を表す。Ｒaで表される基は、置換基を有していてもよい。ｖ１は、１以上ｕ以下の整数である。ｖ２は、１以上ｕ−１以下の整数である。ｗは、１又は２である。ｕは、Ｍ1又はＭ2の原子価を表す。Ｘが複数存在する場合には、それらは同一であっても異なっていてもよい。Ｒaが複数存在する場合には、それらは同一であっても異なっていてもよい。）
【０１０３】
前記第１電極の表面に存在する基又は原子に対する反応性基Ｘを有する化合物は、好ましくは、前記式（２）で表され、Ｍ2がケイ素原子である１価の基を持つ化合物及びその部分加水分解縮合物、並びに前記式（３）で表される繰り返し単位からなる化合物及びその部分加水分解縮合物からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物；前記式（１）で表され、Ｍ1がチタン原子である化合物及びその部分加水分解縮合物、並びに前記式（２）で表され、Ｍ2がチタン原子である１価の基を持つ化合物及びその部分加水分解縮合物からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物；前記式（１）で表され、Ｍ1がケイ素原子である化合物及びその部分加水分解縮合物からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物である。
前記反応性基Ｘを有する化合物は、１種単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【０１０４】
前記薄膜（未処理層）を形成するための溶液は、前記反応性基Ｘを有する化合物以外にも、正孔輸送能を有する化合物等を含有していてもよい。これらの任意成分は、１種単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【０１０５】
上記反応性基Ｘを有する溶液の塗膜を乾燥することにより前記薄膜（未処理層）が形成されるが、この未処理層の厚さは、通常０．１ｎｍ〜１０ｎｍであり、好ましくは１．０ｎｍ〜１０ｎｍである。この未処理層が後述のＵＶオゾン処理により改質されて第１の層となる。このＵＶオゾン処理により、正孔注入層として好適に機能する第１の層が得られるが、その改質のメカニズムは明らかでなく、以下のように推定される。
【０１０６】
未処理層を構成する分子は、当該未処理層を構成する分子の反応性基Ｘと第１電極表面の分極との静電気的な結合によって、第１電極表面に付着する。また未処理層を構成する分子に含まれる基のうちの反応性基Ｘ以外の基は、ＵＶオゾン処理により主鎖から解離するものと考えられる。ＵＶオゾン処理に伴って未処理層において前記反応が起こることにより未処理層が改質されて第１の層となると考えられる。改質された結果として、第１の層は正孔注入特性が良好になるものと考えられる。このような第１の層上に正孔輸送層、発光層などを積層することにより正孔注入特性に優れた有機ＥＬ素子が形成されるものと考えられる。また上述のＵＶオゾン処理の効果は、１分子層の第１の層が第１電極上に形成される条件付近で最も顕著になるものと推定される。
【０１０７】
第１の層３ａの平均膜厚は、１０ｎｍ以下が好ましいが、この第１の層３ａが担う正孔注入性の観点、さらには正孔輸送性の観点から、好ましくは０．１〜１０ｎｍであり、より好ましくは１．０〜５．０ｎｍである。第１の層３ａの平均膜厚が１０ｎｍを超える場合、第１電極２から電荷注入が十分行われず、駆動電圧が上昇したり、耐久性が低下したりすることがある。
【０１０８】
前記式（１）中の反応性基Ｘは、第１電極２の表面に存在する基又は原子によって選択することができる。
前記第１電極２が金属又はその酸化物もしくは硫化物である場合には、反応性基Ｘとしては、水酸基、カルボキシル基、アシル基、アシルオキシ基、ハロカルボニル基（式：−Ｃ（Ｏ）−Ｙ（式中、Ｙはハロゲン原子を表す。））で表される基を用いることができる。
【０１０９】
これらの基は、より具体的には、式：−Ｃ（Ｏ）−Ｃｌで表される基及び式：−Ｃ（Ｏ）−Ｂｒで表される基が好ましい。）、ハロゲン原子、アルコキシ基、アリールオキシ基、アリールアルコキシ基、リン酸基（式：（ＨＯ）2Ｐ（Ｏ）−Ｏ−で表される基）、リン酸エステル基（式：（Ｒ1Ｏ）2Ｐ（Ｏ）−Ｏ−又は式：（Ｒ1Ｏ）（ＨＯ）Ｐ（Ｏ）−Ｏ−（式中、Ｒ1は、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アリールアルケニル基、又はアリールアルキニル基を表す。）で表される基）、亜リン酸基（式：（ＨＯ）2Ｐ−Ｏ−で表される基）、亜リン酸エステル基（式：（Ｒ1Ｏ）2Ｐ−Ｏ−又は式：（Ｒ1Ｏ）（ＨＯ）Ｐ−Ｏ−（式中、Ｒ1は前記のとおりである。）で表される基）、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アリールアルキルチオ基、複素環チオ基、アミノ基等が例示される。
【０１１０】
上記反応性基Ｘが第１電極２の表面に存在する基又は原子と反応することにより、前記式（１）で表される化合物及びその部分加水分解縮合物と第１電極２との間に、共有結合、配位結合、イオン結合等の結合が形成される。したがって、これら化合物を用いて形成される第１の層３ａと第１電極２との接着性は大変強いものとなる。
【０１１１】
第１電極には導電性の無機酸化物や金属の薄膜が一般的に利用されるため、その表面に水酸基を有している場合が多いので、反応性基Ｘは、水酸基と反応し得る基であることが好ましく、例えばハロゲン原子、アルコキシ基、リン酸基、アミノ基、水酸基等であることが好ましい。
【０１１２】
なお反応性基Ｘは、第１電極２の表面に存在する基又は原子と直接的に反応するものであってもよいが、他の物質を介して間接的に反応するものであってもよく、直接的に反応するものと間接的に反応するものを兼ね合わせていてもよい。また第１の層３ａを形成するための溶液に反応性基Ｘが複数存在する場合には、それらは同一であっても異なっていてもよい。
【０１１３】
前記式（１）中、Ｍ1は、周期表の４族、５族、６族、１３族、１４族もしくは１５族に属する金属原子、又は炭素原子、ゲルマニウム原子、スズ原子、もしくは鉛原子を表す。
【０１１４】
かかるＭ1としては、具体的には、チタン原子、ジルコニウム原子、ハフニウム原子等の４族に属する金属原子；バナジウム原子、ニオブ原子、タンタル原子等の５族に属する金属原子；クロム原子、モリブデン原子、タングステン原子等の６族に属する金属原子；ホウ素原子、アルミニウム原子、ガリウム原子、インジウム原子、タリウム原子等の１３族に属する金属原子；ケイ素原子、ゲルマニウム原子、錫原子、鉛原子等の１４族に属する金属原子；リン原子、ヒ素原子、アンチモン原子、ビスマス原子等の１５族に属する金属原子、ゲルマニウム原子、スズ原子、鉛原子等が挙げられるが、スズ原子、チタン原子、ジルコニウム原子、アルミニウム原子、ニオブ原子、ホウ素原子、リン原子、ケイ素原子が好ましく、ジルコニウム原子、アルミニウム原子、ホウ素原子、チタン原子、リン原子がより好ましく、チタン原子、リン原子、ケイ素原子がさらに好ましい。
【０１１５】
前記式（１）中、Ｒaは、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アリールアルケニル基、又はアリールアルキニル基を表すが、好ましくはアルキル基、アリール基、アリールアルキル基である。Ｒaで表される基は、置換基を有していてもよい。Ｒaが複数存在する場合には、それらは同一であっても異なっていてもよい。
前記式（１）中、ｕは、Ｍ1又はＭ2の原子価を表す。Ｍ1又はＭ2が、例えば、ケイ素原子、チタン原子、ジルコニウム原子等である場合、ｕは４であり、Ｍ1又はＭ2が、ホウ素原子、アルミニウム原子等である場合、ｕは３である。
前記式（１）中、ｖ１は１以上ｕ以下の整数であるが、好ましくは２以上の整数であり、より好ましくは３以上の整数である。
【０１１６】
本発明の好ましい実施形態では、前記第１電極２の表面には水酸基が存在しており、前記式（１）中のＭ1がチタン原子である。さらに、前記式（１）中の反応性基Ｘが、ハロゲン原子、アルコキシ基、リン酸基、又はアミノ基であることが好ましい。また、ｕ−ｖ≧１である場合、Ｒaはアルキル基又はアリール基が好ましい。
【０１１７】
前記式（１）で表される化合物及びその部分加水分解縮合物としては、アセトキシプロピルトリクロロシラン、アセトキシプロピルトリメトキシシラン、アダマンチルエチルトリクロロシラン、アリルトリクロロシラン、アリルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリス（メトキシエトキシエトキシ）シラン、ベンジルトリクロロシラン、ベンジルトリエトキシシラン、ビス（トリメトキシシリル）エタン、３−ブロモプロピルトリクロロシラン、３−ブロモプロピルトリエトキシシラン、３−ブロモプロピルトリメトキシシラン、３−ブテニルトリエトキシシラン、ｎ−ブチルトリメトキシシラン、２−クロロエチルトリクロロシラン、２−クロロエチルトリエトキシシラン、（（クロロメチル）フェニルエチル）トリメトキシシラン、（ｐ−クロロメチル）フェニルトリメトキシシラン、クロロフェニルトリエトキシシラン、３−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、（ジクロロメチル）ジメチルクロロシラン、（ジクロロメチル）メチルジクロロシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、（３−グリシドキシプロピル）トリメトキシシラン、（３−グリシドキシプロピル）メチルジメトキシシラン、（ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル）トリエトキシシラン、３−（ヘプタフルオロイソプロポキシ）プロピルトリエトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、３−イソシアナートプロピルトリエトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ｎ−オクタデシルトリクロロシラン、ｎ−オクタデシルトリクロロシラン、ｎ−オクチルトリエトキシシラン、ペンタフルオロプロピルプロピルトリクロロシラン、ペンタフルオロプロピルプロピルトリメトキシシラン、フェネチルトリメトキシシラン、フェノキシトリクロロシラン、Ｎ−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、テトラ−ｎ−ブトキシシラン、テトラエトキシシラン、３−チオシアネートプロピルトリエトキシシラン、（トリデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロオクチル）トリエトキシシラン、（トリデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロオクチル）メチルジクロロシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシチタン、オクチルトリメトキシチタン、アミノプロピルトリメトキシチタン、アミノデシルトリメトキシチタン、メルカプトプロピルトリメトキシチタン、メルカプトオクチルトリメトキシチタン、アミノプロピルトリエトキシチタン、メルカプトプロピルトリエトキシチタン、メルカプトデシルトリエトキシチタン、プロピルトリクロロチタン、オクチルトリクロロチタン、デシルトリクロロチタン、アミノプロピルトリクロロチタン、メルカプトプロピルトリクロロチタン、メルカプトオクチルトリクロロチタン、ヘプタデカフルオロ−１,１,２,２−テトラヒドロデシルトリエトキシチタン、ヘプタデカフルオロ−１,１,２,２−テトラヒドロデシルトリクロロチタン、チタンエトキサイド、チタンイソブトキサイド、チタンイソプロポキサイド、チタンメトキサイド等、及びこれらの部分加水分解縮合物等のチタンカップリング剤；ブチルクロロジヒドロキシスズ、ブチルトリクロロスズ、ジアリルジ-ブチルスズ、ジブチルジアセトキシスズ、ジブチルジクロロスズ、ジブチルジブロモスズ、ジブチルジメトキシスズ、ジメチルジクロロスズ、ジオクチルジクロロスズ、ジフェニルジクロロスズ、メチルトリクロロスズ、フェニルトリクロロスズ、アルミニウムエトキサイド、アルミニウムイソプロポキサイド、アルミニウムブトキサイド、テトラブトキシゲルマン、テトラエトキシゲルマン、テトラメトキシゲルマン、ハフニウムブトキサイド、ハフニウムエトキサイド、インジウムメトキシエトキサイド、ニオブブトキサイド、ニオブエトキサイド、ジルコニウムブトキサイド、ジルコニウムエトキサイド、ジルコニウムポロポキサイド等が挙げられる。
前記式（１）で表される化合物の部分加水分解縮合物の分子量は、通常、１００〜１００００００である。
【０１１８】
前記式（２）中、Ｍ2は、周期表の４族、５族、６族、１３族、１４族又は１５族に属する金属原子を表す。
かかるＭ2としては、具体的には、チタン原子、ジルコニウム原子、ハフニウム原子等の４族に属する金属原子；バナジウム原子、ニオブ原子、タンタル原子等の５族に属する金属原子；クロム原子、モリブデン原子、タングステン原子等の６族に属する金属原子；ホウ素原子、アルミニウム原子、ガリウム原子、インジウム原子、タリウム原子等の１３族に属する金属原子；ケイ素原子、ゲルマニウム原子、錫原子、鉛原子等の１４族に属する金属原子；リン原子、ヒ素原子、アンチモン原子、ビスマス原子等の１５族に属する金属原子が挙げられる。これらの中でも、ケイ素原子、錫原子、チタン原子、ジルコニウム原子、アルミニウム原子、ニオブ原子、ホウ素原子、リン原子が好ましく、ケイ素原子、ジルコニウム原子、アルミニウム原子、ホウ素原子、チタン原子、リン原子がより好ましく、ケイ素原子、チタン原子、リン原子が更に好ましい。
【０１１９】
前記式（２）中、Ｘ、Ｒa及びｕは、前記と同じ意味を有する。
前記式（２）中、ｖ２は１以上ｕ−１以下の整数であるが、好ましくは２以上の整数である。
【０１２０】
前記式（２）で表される１価の基を持つ化合物及びその部分加水分解縮合物は、前記式（２）で表される１価の基を側鎖に有することが好ましい。前記式（２）で表される１価の基を持つ化合物及びその部分加水分解縮合物における前記式（２）で表される１価の基の個数は、１つでも２つ以上でもよい。
【０１２１】
前記式（２）で表される１価の基を持つ化合物及びその部分加水分解縮合物におけるＭ2の合計重量は、好ましくは１０％以上であり、より好ましくは１５％以上であり、さらに好ましくは２０％以上である。
【０１２２】
前記式（２）で表される１価の基を持つ化合物及びその部分加水分解縮合物が、前記式（２）で表される１価の基を側鎖に有する場合、主鎖を構成する繰り返し単位としては、例えば、アルキレン基、アリーレン基、２価の複素環基、アミン残基が挙げられる。
また、前記式（２）で表される１価の基を側鎖に有する繰り返し単位と前記式（２）で表される１価の基を側鎖に有しない繰り返し単位との共重合体でもよく、前記式（２）で表される１価の基を側鎖に有する繰り返し単位の割合が、該共重合体中の全繰り返し単位の５モル％以上であることが好ましく、１０モル％以上であることがより好ましく、２０モル％以上であることがさらに好ましい。
【０１２３】
前記式（２）で表される１価の基を持つ化合物及びその部分加水分解縮合物の具体例としては、以下の構造式（４−１）、（４−２）で示されるものが挙げられる。
【０１２４】
【化３】
（式中、ｎは重合度を表す。）
【０１２５】
前記式（２）で表される１価の基を持つ化合物及びその部分加水分解縮合物の分子量は、通常、１００〜１００００００である。
なお、前記式（２）で表される１価の基を持つ化合物及びその部分加水分解縮合物は、１種単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【０１２６】
前記式（３）中、Ｘ及びＲaは、前記式（１）、（２）での場合と同じ意味を有する。
前記式（３）中、ｗは１又は２である。また、前記式（３）で表される繰り返し単位からなる化合物の重合度ｎは通常２〜１０００００の整数であり、好ましくは１０〜１００００の整数である。
【０１２７】
前記式（３）で表される繰り返し単位からなる化合物及びその部分加水分解縮合物としては、ポリジエトキシシロキサン、ポリジブトキシシロキサン、ポリジエチルチタネート、ポリジブチルチタネート、ジエトキシシロキサン−エチルチタネートコポリマーが挙げられる。
【０１２８】
前記式（３）で表される繰り返し単位からなる化合物及びその部分加水分解縮合物の分子量は、通常、１００〜１００００００である。
なお、前記式（３）で表される繰り返し単位からなる化合物及びその部分加水分解縮合物は、１種単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【０１２９】
前記反応性基Ｘを有する化合物を含有する薄膜（未処理層）を形成する方法としては、反応性基Ｘを有する化合物を溶媒に溶解又は分散させ、得られた溶液に第１電極を浸漬して該第１電極の表面に存在する基と該化合物中の親水性基（反応性基Ｘ）とを反応させる方法が挙げられる。その後、第１電極を溶液から取り出し、前記化合物を溶解可能な溶媒で第１電極を洗浄することにより、未反応の前記化合物を第１電極上から除去してもよい。
【０１３０】
前記反応性基Ｘを有する化合物を溶媒に溶解又は分散する際に、前記化合物中の反応性基Ｘが溶媒と化学反応し、異なる基になった後、第１電極と反応してもよい。このような反応としては、加水分解反応等が挙げられる。
【０１３１】
前記反応性基Ｘを有する化合物を溶解又は分散させる溶媒としては、クロロホルム、塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、クロロベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン等の塩素系溶媒；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒；トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒；シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ｎ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−へプタン、ｎ−オクタン、ｎ−ノナン、ｎ−デカン等の脂肪族炭化水素系溶媒；アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒；酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセルソルブアセテート等のエステル系溶媒；エチレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジメトキシエタン、プロピレングリコール、ジエトキシメタン、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、グリセリン、１，２−ヘキサンジオール等の多価アルコール及びその誘導体；メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、シクロヘキサノール等のアルコール系溶媒；ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒；水等が例示される。
なお、前記溶媒は、１種単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【０１３２】
上記反応性基Ｘを有する化合物の溶液は、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳほど強酸性ではなく、弱アルカリ性ないしは弱酸性である。強酸性の材料は作業性が悪く、塗布装置だけでなく、電極などを傷めるおそれがあるが、上記反応性基Ｘを有する化合物の溶液を用いることにより、作業性に優れ、第１電極に損傷を与えるおそれが少なく、またプロセスに用いる装置への悪影響も少ない。
【０１３３】
前記反応性基Ｘを有する化合物を溶媒に溶解又は分散させて得られた溶液における前記化合物の濃度は、特に制限されない。
【０１３４】
前記化合物の溶液を第１電極２上に塗布する方法として、浸漬法を用いる場合、濃度が低すぎると、前記化合物と第１電極２との反応に長時間必要となる場合があるので好ましくなく、濃度が高すぎると、前記化合物の分子同士の凝集により成膜性が低下する場合があるので好ましくない。したがって浸漬法を用いる場合、０．０１〜１００ｍモル／Ｌが好ましい。
【０１３５】
また浸漬法の他に、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェットプリント法、ノズルコート法、キャピラリコート法等の塗布法を用いて、前記化合物の溶液を第１電極２上に塗布することができる。
【０１３６】
適切な厚みの薄膜を形成するための溶液の濃度は、塗布法によって異なるため、適宜、調整する必要がある。
【０１３７】
スピンコート法を用いる場合、濃度が低すぎると、均一な薄膜を得ることが難しいため好ましくなく、濃度が高すぎると、厚い膜を形成するため電荷の注入が困難になることがあるため好ましくない。したがってスピンコート法を用いる場合、０．００１〜１０ｍモル／Ｌが好ましい。
【０１３８】
上記いずれかの塗布法により形成した塗膜を乾燥することにより薄膜（未処理層）を得る。前記薄膜（未処理層）は、ＵＶオゾン処理により第１の層に改質される。
【０１３９】
（ＵＶオゾン処理）
ＵＶオゾン処理とは、前記未処理層にＵＶ（紫外線）を照射し、空気中の酸素をオゾンに変化させ、このオゾン及び紫外線により該未処理層を改質することを意味する。
【０１４０】
ＵＶ光源は、ＵＶ照射により酸素をオゾンに変化させることができれば、特に制限されない。ＵＶ光源としては、低圧水銀ランプが挙げられる。低圧水銀ランプは１８５ｎｍと２５４ｎｍのＵＶ光を発生し、１８５ｎｍ線が酸素をオゾンに変化させることができる。ＵＶとオゾンの相乗効果で生ずる強力な酸化力により、前記未処理層の表面を改質し、正孔注入を促進することができる。照射の際の照度は、用いる光源により異なるが、一般的に数十〜数百ｍＷ／ｃｍ２のものが使用されている。また、集光や拡散することで照度を変更することができる。照射時間は、ランプの照度及び前記未処理層の種類により異なるが、通常、１分〜２４時間である。処理温度は、通常、１０〜２００℃である。また、ＵＶの照射量（即ち、紫外線量）は、通常１Ｊ／ｃｍ２以上であり、好ましくは１〜１０００００Ｊ／ｃｍ２であり、より好ましくは１０〜１０００００Ｊ／ｃｍ２であり、さらに好ましくは１００〜１０００００Ｊ／ｃｍ２であり、特に好ましくは１０００〜１０００００Ｊ／ｃｍ２ある。
【０１４１】
（第２の層）
前記第２の層３ｂは、水に不溶性の有機物で形成される。第２の層３ｂは、水に不溶性の有機物からなるため、第２の層３ｂを形成した後に、水を含む溶液を用いる工程があるとしても、この水を含む溶液に第２の層３ｂが溶出しないため、設計通りの構成の第２の層３ｂを備える有機ＥＬ素子を形成することができる。水を含む溶液に第２の層３ｂが溶出しないため、第２の層３ｂに損傷を与えることなく、水を含む溶液を用いる塗布法によって、第２の層３ｂ上に所定の層を形成することができる。また第２の層３ｂ上に形成される隔壁は、工程の簡易さから、フォトリソグラフィによって形成されることが多い。フォトリソグラフィでは、現像工程、リンス工程などにおいて、純水、ＴＭＡＨ（Tetra-methyl-ammonium-hydroxyde）水溶液などの水を含む溶液が使用されるが、水を含む溶液に第２の層３ｂが溶出しないため、第２の層３ｂに損傷を与えることなく、隔壁を形成することができる。またこれら水を含む溶液を使用する工程において第２の層３ｂが溶出しないので、第２の層３ｂの膜厚が実質的に減少せず、設計通りの構成の第２の層３ｂを維持することができる。水に不溶性の有機物としては、水１ｇに溶解する量が０．１ｍｇ以下であることが好ましく、０．０１ｍｇ以下であることがより好ましく、０．００１ｍｇ以下であることがさらに好ましい。
【０１４２】
本実施形態においては、隔壁を設ける前に、スピンコート法等の簡易な成膜方法で下地層を形成することができると共に、水に不溶性の有機物から構成される第２の層を下地層に設けることにより、下地層上に設けられる隔壁の形成工程においても下地層が損なわれず、その結果、意図した構成の有機ＥＬ素子を容易に形成することができる。
【０１４３】
前記下地層３の第２の層３ｂの抵抗率は、好ましくは１×１０10Ωｃｍ以上である。下地層の抵抗率は、抵抗率計（例えばダイアインスツルメンツ社製の「ロレスタＧＰ ＭＣＰ−Ｔ６１０型」）により測定することができる。
【０１４４】
第２の層を正孔輸送層として設ける場合、第２の層を構成する材料としては、正孔輸送材料を含んでいてもよく、ポリビニルカルバゾールもしくはその誘導体、ポリシランもしくはその誘導体、側鎖もしくは主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体、ポリアニリンもしくはその誘導体、ポリフルオレンもしくはその誘導体、ポリアリールアミンもしくはその誘導体、ポリチオフェンもしくはその誘導体、ポリピロールもしくはその誘導体、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）もしくはその誘導体、又はポリ（２，５−チエニレンビニレン）もしくはその誘導体からなる群から選ばれる高分子化合物であって親水基を有さない高分子化合物が好ましく、主鎖に芳香族アミン骨格からなる繰り返し単位を含む高分子化合物が好ましい。この場合、該高分子化合物中の全繰り返し単位に対して前記芳香族アミン骨格からなる繰り返し単位を３０〜１００モル％含有することが好ましく、正孔輸送性をより向上させる観点から、４０〜１００モル％含有することがより好ましく、５０〜８５モル％含有することがさらに好ましい。
【０１４５】
上記高分子化合物の正孔輸送材料は、前記芳香族アミン骨格からなる繰り返し単位のほかに、その他の芳香族炭素環及び／又は芳香族複素環を有する共役系化合物残基からなる繰り返し単位を含んでいてもよい。
【０１４６】
第２の層は、正孔注入性の観点から、陽極としての第１電極の材料とのＨＯＭＯのエネルギーレベルの差が０．５ｅＶ以下である正孔輸送材料を含むことが好ましく、該エネルギーの差が０．３ｅＶ以下である材料を含むことがより好ましい。
【０１４７】
なお、本明細書における第１電極の材料のＨＯＭＯエネルギーレベルとは、前述した未処理層をＵＶオゾン処理して得られた第１の層を構成する部材のＨＯＭＯエネルギーレベルであり、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子において測定した値を意味する。
【０１４８】
第２の層は、前記芳香族アミン骨格からなる繰り返し単位として、下記式（５）：
【０１４９】
【化４】
（式中、Ａｒ11、Ａｒ12、Ａｒ13及びＡｒ14はそれぞれ独立に、アリーレン基又は２価の複素環基を表す。Ａｒ15、Ａｒ16及びＡｒ17はそれぞれ独立に、アリール基又は１価の複素環基を表す。Ａｒ16とＡｒ17は、上記の基を表す代わりに、一緒になって、Ａｒ16とＡｒ17が結合する窒素原子と共に環を形成していてもよい。ｏ及びｐはそれぞれ独立に、０又は１を表す。）
で表される繰り返し単位を含む正孔輸送材料を含むことが好ましく、さらに式（５）で表される繰り返し単位を含む正孔輸送材料として、陽極としての第１電極の材料とのＨＯＭＯのエネルギーレベルの差が０．５ｅＶ以下である材料を含むことが好ましい。
【０１５０】
前記式（５）中、アリーレン基とは、芳香族炭化水素から芳香環を構成する炭素原子に結合した水素原子２個を除いた残りの原子団であり、非置換のアリーレン基及び置換のアリーレン基を意味する。アリーレン基には、縮合環を持つもの、独立したベンゼン環或いは縮合環２個以上が単結合又は２価の有機基、例えば、ビニレン等のアルケニレン基を介して結合したものも含まれる。置換のアリーレン基における置換原子及び置換基は、特には限定されないが、溶解性、蛍光特性、合成の行い易さ、素子にした場合の特性等の観点から、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、１価の複素環基、複素環チオ基、アミノ基、シリル基、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、カルボキシル基、シアノ基又はニトロ基が好ましい。
【０１５１】
前記式（５）中、アリーレン基としては、フェニレン基、ナフタレン−ジイル基、アントラセン−ジイル基、ビフェニル−ジイル基、ターフェニル−ジイル基、縮合環化合物基、フルオレン−ジイル基、インデノフルオレン−ジイル基、スチルベン−ジイル基、ジスチルベン−ジイル基等が例示され、フェニレン基、ビフェニル−ジイル基、フルオレン−ジイル基、スチルベン−ジイル基が好ましい。
【０１５２】
前記式（５）中、２価の複素環基とは、複素環式化合物から水素原子２個を除いた残りの原子団を意味する。２価の複素環基は置換基を有していてもよい。前記複素環式化合物とは、環式構造をもつ有機化合物のうち、環を構成する元素が炭素原子だけでなく、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、リン原子、ホウ素原子、ヒ素原子等のヘテロ原子を環内に含むものをいう。２価の複素環基が有していてもよい置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、シリルオキシ基、置換シリルオキシ基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、イミノ基、アミド基、イミド基、１価の複素環基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、シアノ基等が挙げられ、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、１価の複素環基が好ましい。非置換の２価の複素環基の炭素数は、通常、３〜６０程度である。
【０１５３】
前記２価の複素環基としては、例えば、以下のものが挙げられる。
ヘテロ原子として、窒素原子を含む２価の複素環基；ピリジン−ジイル基、ジアザフェニレン基、キノリンジイル基、キノキサリンジイル基、アクリジンジイル基、ビピリジルジイル基、フェナントロリンジイル基等。ヘテロ原子として、ケイ素原子、窒素原子、硫黄原子、セレン原子、ホウ素原子等を含みフルオレン構造を有する基。ヘテロ原子として、ケイ素原子、窒素原子、硫黄原子、セレン原子等を含み、インデノフルオレン構造を有する基。ヘテロ原子として、ケイ素原子、窒素原子、硫黄原子、セレン原子等を含む５員環複素環基。ヘテロ原子として、ケイ素原子、窒素原子、硫黄原子、セレン原子等を含む５員環縮合複素環基。ヘテロ原子として、ケイ素原子、窒素原子、硫黄原子、セレン原子等を含む５員環複素環基で、そのヘテロ原子のα位で結合し２量体やオリゴマーになっている基。ヘテロ原子として、ケイ素原子、窒素原子、硫黄原子、セレン原子等を含む５員環複素環基で、そのヘテロ原子のα位でフェニル基に結合している基。ヘテロ原子として、酸素原子、窒素原子、硫黄原子等を含む５員環縮合複素環基に、フェニル基、フリル基、チエニル基が置換した基。
【０１５４】
前記式（５）で表される繰り返し単位の具体例としては、下記式（５−１）〜（５−１１）で表されるものが挙げられる。
【０１５５】
【化５】
【０１５６】
前記式（５−１）〜（５−１１）中、芳香環上の水素原子は、それぞれ独立に、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数７〜２６のフェニルアルキル基、炭素数７〜２６のフェニルアルコキシ基、フェニル基、フェノキシ基、炭素数７〜２６のアルキル基置換フェニル基、炭素数７〜２６のアルコキシ基置換フェニル基、炭素数２〜２１のアルキルカルボニル基、ホルミル基、炭素数２〜２１のアルコキシカルボニル基、又はカルボキシル基で置換されていてもよい。また、２つの置換基が存在する場合、それらが互いに結合して環を形成していてもよい。
【０１５７】
前記フェニルアルキル基としては、炭素数が、通常７〜２６、好ましくは１１〜２１、より好ましくは１４〜１８のものが挙げられ、具体的には、フェニルメチル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基、フェニルブチル基、フェニルペンチル基、フェニルヘキシル基、フェニルヘプチル基、フェニルオクチル基、フェニルノニル基、フェニルデシル基、フェニルドデシル基等が挙げられる。
【０１５８】
前記フェニルアルコキシ基としては、炭素数が、通常７〜２６、好ましくは１１〜２１、より好ましくは１４〜１８のものが挙げられ、具体的には、フェニルメトキシ基、フェニルエトキシ基、フェニルプロピルオキシ基、フェニルブトキシ基、フェニルペンチルオキシ基、フェニルヘキシルオキシ基、フェニルヘプチルオキシ基、フェニルオクチルオキシ基、フェニルノニルオキシ基、フェニルデシルオキシ基、フェニルドデシルオキシ基等が挙げられる。
【０１５９】
前記アルキル基置換フェニル基とは、フェニル基上の１つ以上の水素原子が炭素数１〜２０のアルキル基で置換された基、即ち、モノアルキルフェニル基、ジアルキルフェニル基、トリアルキルフェニル基、テトラアルキルフェニル基、及びペンタアルキルフェニル基をいう。アルキル基置換フェニル基としては、炭素数が、通常７〜２６、好ましくは１１〜２１、より好ましくは１４〜１８のものが挙げられ、具体的には、モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタメチルフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタエチルフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタプロピルフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタイソプロピルフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタブチルフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタイソブチルフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタ−ｓ−ブチルフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタ−ｔ−ブチルフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタペンチルフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタイソアミルフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタヘキシルフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタヘプチルフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタオクチルフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタ（２−エチルヘキシル）フェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタノニルフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタデシルフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタ（３，７−ジメチルオクチル）フェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタドデシルフェニル基等が挙げられる。
【０１６０】
前記アルコキシ基置換フェニル基とは、フェニル基上の１つ以上の水素原子が炭素数１〜２０のアルコキシ基で置換された基、即ち、モノアルコキシフェニル基、ジアルコキシフェニル基、トリアルコキシフェニル基、テトラアルコキシフェニル基、及びペンタアルコキシフェニル基をいう。アルコキシ基置換フェニル基としては、炭素数が、通常７〜２６、好ましくは１１〜２１、より好ましくは１４〜１８のものが挙げられ、具体的には、モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタメトキシフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタエトキシフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタプロピルオキシフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタイソプロピルオキシフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタブトキシフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタイソブトキシフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタ−ｓ−ブトキシフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタ−ｔ−ブトキシフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタペンチルオキシフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタヘキシルオキシフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタヘプチルオキシフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタオクチルオキシフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタ（２−エチルヘキシルオキシ）フェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタノニルオキシフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタデシルオキシフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタ（３，７−ジメチルオクチルオキシ）フェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタドデシルオキシフェニル基等が挙げられる。
【０１６１】
前記アルキルカルボニル基としては、炭素数が、通常２〜２１、好ましくは５〜１５、より好ましくは８〜１２のものが挙げられ、具体的には、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、ペンタノイル基、ヘキサノイル基、ヘプタノイル基、オクタノイル基、２−エチルヘキサノイル基、ノナノイル基、デカノイル基、３，７−ジメチルオクタノイル基、ドデカノイル基等が挙げられる。
【０１６２】
前記アルコキシカルボニル基としては、炭素数が、通常２〜２１、好ましくは５〜１５、より好ましくは８〜１２のものが挙げられ、具体的には、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロピルオキシカルボニル基、イソプロピルオキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、イソブトキシカルボニル基、ｓ−ブトキシカルボニル基、ｔ−ブトキシカルボニル基、ペンチルオキシカルボニル基、ヘキシルオキシカルボニル基、ヘプチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、２−エチルヘキシルオキシカルボニル基、ノニルオキシカルボニル基、デシルオキシカルボニル基、３，７−ジメチルオクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等が挙げられる。
【０１６３】
前記式（５）で表される繰り返し単位としては、下記式（６）：
【０１６４】
【化６】
（式中、Ｒ3、Ｒ4及びＲ5はそれぞれ独立に、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数７〜２６のフェニルアルキル基、炭素数７〜２６のフェニルアルコキシ基、フェニル基、フェノキシ基、炭素数７〜２６のアルキル基置換フェニル基、炭素数７〜２６のアルコキシ基置換フェニル基、炭素数２〜２１のアルキルカルボニル基、ホルミル基、炭素数２〜２１のアルコキシカルボニル基、又はカルボキシル基を表す。Ｒ3とＲ4は、上記の基を表す代わりに、一緒になって、環を形成していてもよい。ｘ及びｙはそれぞれ独立に０〜４の整数であり、ｚは１又は２であり、ｓは０〜５の整数である。Ｒ3、Ｒ4及びＲ5の少なくとも１種が複数存在する場合には、その複数存在する基は同一であっても異なっていてもよい。）
で表されるものが好ましい。
【０１６５】
前記式（６）中のＲ3とＲ4が、一緒になって、環を形成する場合、その環としては、置換基を有していてもよいＣ5〜Ｃ14の複素環が挙げられる。該複素環としては、モルホリン環、チオモルホリン環、ピロール環、ピペリジン環、ピペラジン環等が挙げられる。
【０１６６】
前記式（６）で表される繰り返し単位の具体例としては、下記式（６−１）〜（６−１０）で表される繰り返し単位が挙げられる。
【０１６７】
【化７】
【０１６８】
前記式（６）で表される繰り返し単位としては、下記式（７）：
【０１６９】
【化８】
（式中、Ｒ6は、炭素数１〜２０のアルキル基を表し、ｓは０〜５の整数である。Ｒ6が複数存在する場合には、それらは同一であっても異なっていてもよい。）
で表されるものが、溶媒への溶解性等の観点から好ましい。
【０１７０】
前記高分子化合物の末端部分は、重合活性基がそのまま残っていると、素子の作製に用いた場合、得られる素子の発光特性や寿命が低下する可能性があるので、安定な保護基で保護されていることが好ましい。保護基としては主鎖の共役構造と連続した共役結合を有しているものが好ましく、例えば、炭素−炭素結合を介してアリール基又は１価の複素環基が主鎖と結合している構造が挙げられる。具体的には、特開平９−４５４７８号公報の[化１０]に記載の置換基等が例示される。
【０１７１】
前記主鎖に芳香族アミン骨格からなる繰り返し単位を含有する高分子化合物は、上記芳香族アミン骨格からなる繰り返し単位の少なくとも１種と共に下記式（８）で表される繰り返し単位の少なくとも１種を主鎖に含むことが、最大発光効率や素子寿命等の素子特性の観点から好ましい。
−［Ａｒ8］− （８）
（式中、Ａｒ8はアリーレン基を表す。）
【０１７２】
前記式（８）中、アリーレン基としては、前記式（５）項で説明し例示したものと同様である。
【０１７３】
前記式（８）で表される繰り返し単位の中では、輝度半減寿命の観点から、下記式（９）で表される繰り返し単位が好ましい。
【０１７４】
【化９】
（式中、Ｒ7及びＲ8はそれぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、１価の複素環基、複素環チオ基、アミノ基、シリル基、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、カルボキシル基、シアノ基又はニトロ基を表し、ｈ及びｉはそれぞれ独立に、０〜３の整数を表し、Ｒ9及びＲ10はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、１価の複素環基、複素環チオ基、アミノ基、シリル基、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、カルボキシル基、シアノ基又はニトロ基を表す。Ｒ7及びＲ8が複数存在する場合、各々、同一であっても異なっていてもよい。）
【０１７５】
前記式（９）中、ｈ及びｉは、原料モノマーの合成の容易さの観点から、０又は１であることが好ましく、０であることが特に好ましい。また、前記式（９）中、Ｒ9及びＲ10は、原料モノマーの合成の容易さの観点から、アルキル基又はアリール基であることが好ましい。
【０１７６】
前記式（９）で表される繰り返し単位の具体例としては、下記式（９−１）〜（９−８）で表されるものが挙げられる。
【０１７７】
【化１０】
【０１７８】
前記主鎖に芳香族アミン骨格からなる繰り返し単位を含有する高分子化合物は、数平均分子量がポリスチレン換算で１０3〜１０8程度であることが好ましく、１０4〜１０6
程度であることがより好ましい。
【０１７９】
なお、本発明においてポリスチレン換算の「数平均分子量」及び「重量平均分子量」は、サイズエクスクルージョンクロマトグラフィー（ＳＥＣ）（島津製作所製、商品名：ＬＣ−１０Ａｖｐ）を用いて求める。また、測定する試料は、約０．５重量％の濃度になるようにテトラヒドロフランに溶解させ、ＳＥＣに５０μＬ注入する。更に、ＳＥＣの移動相としてはテトラヒドロフランを用い、０．６ｍＬ／分の流速で流す。また、カラムとしては、ＴＳＫｇｅｌ ＳｕｐｅｒＨＭ−Ｈ（東ソー製）２本とＴＳＫｇｅｌ ＳｕｐｅｒＨ２０００（東ソー製）１本を直列に繋げたものを用いる。また、検出器には示差屈折率検出器（島津製作所製、商品名：ＲＩＤ−１０Ａ）を用いる。
【０１８０】
主鎖に芳香族アミン骨格からなる繰り返し単位を含有する高分子化合物の合成方法としては、例えば、所望の高分子化合物に応じたモノマーからSuzukiカップリング反応により重合する方法、Grignard反応により重合する方法、Ｎｉ（０）触媒により重合する方法、ＦｅＣｌ３等の酸化剤により重合する方法、電気化学的に酸化重合する方法、適切な脱離基を有する中間体高分子化合物の分解による方法等が挙げられる。これらのうち、Suzukiカップリング反応により重合する方法、Grignard反応により重合する方法、Ｎｉ（０）触媒により重合する方法が、反応制御が容易である点で好ましい。
【０１８１】
前記反応においては、反応促進のために、適宜、アルカリ、適切な触媒を添加することができる。これらアルカリ、適切な触媒は、反応の種類に応じて選択すればよいが、反応に用いる溶媒に十分に溶解するものが好ましい。アルカリとしては、例えば、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム等の無機塩基；トリエチルアミン、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド等の有機塩基；フッ化セシウム等の無機塩が挙げられる。触媒としては、例えば、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム、パラジウムアセテート類が挙げられる。
【０１８２】
主鎖に芳香族アミン骨格からなる繰り返し単位を含有する高分子化合物の純度は、素子の発光特性に影響を与えるため、重合前のモノマーを蒸留、昇華精製、再結晶等の方法で精製した後に重合させることが好ましく、また、合成後、再沈精製、クロマトグラフィーによる分別等の純化処理をすることが好ましい。
【０１８３】
前記反応に用いられる溶媒としては、例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン等の飽和炭化水素；ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン等の芳香族炭化水素；四塩化炭素、クロロホルム、ジクロロメタン、クロロブタン、ブロモブタン、クロロペンタン、ブロモペンタン、クロロヘキサン、ブロモヘキサン、クロロシクロヘキサン、ブロモシクロヘキサン等のハロゲン化飽和炭化水素；クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素；メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、ｔ−ブチルアルコール等のアルコール類；蟻酸、酢酸、プロピオン酸等のカルボン酸類；ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチル−ｔ−ブチルエーテル、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、ジオキサン等のエーテル類；塩酸、臭化水素酸、フッ化水素酸、硫酸、硝酸等の無機酸等が挙げられる。これらの溶媒は、１種単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【０１８４】
反応後は、例えば、水でクエンチした後に有機溶媒で抽出し、該有機溶媒を留去する等の通常の後処理で、粗製の高分子化合物を得ることができる。また、上記のとおり、高分子化合物の単離及び精製はクロマトグラフィーによる分取、再結晶等の方法により行うことができる。
【０１８５】
前記高分子化合物の合成方法の具体例としては、下記式（１０）で表される化合物を単独で、又は、下記式（１０）で表される化合物と下記式（１１）で表される化合物とを、上記の方法により重合させる方法が挙げられる。
【０１８６】
【化１１】
Ｘ3−Ａｒ18−Ｘ4 ・・・（１１）
（式（１０）、（１１）中、Ａｒ11〜Ａｒ18は前記のとおりであり、Ｘ1〜Ｘ4はそれぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキルスルホ基、アリールスルホ基、アリールアルキルスルホ基、ホウ酸エステル残基、スルホニウムメチル基、ホスホニウムメチル基、ホスホネートメチル基、モノハロゲン化メチル基、ホウ酸残基（−Ｂ(ＯＨ)2）、ホルミル基、又はビニル基を表す。）
【０１８７】
前記式（１０）又は（１１）で表される化合物の合成上の観点及び反応のし易さの観点から、Ｘ1〜Ｘ4はそれぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキルスルホ基、アリールスルホ基、アリールアルキルスルホ基、ホウ酸エステル残基、又はホウ酸残基であることが好ましい。
【０１８８】
アルキルスルホ基としては、メタンスルホ基、エタンスルホ基、トリフルオロメタンスルホ基等が例示される。アリールスルホ基としては、ベンゼンスルホ基、ｐ−トルエンスルホ基等が例示される。アリールアルキルスルホ基としては、ベンジルスルホ基等が例示される。
【０１８９】
ホウ酸エステル残基としては、例えば、下記式（１２−１）〜（１２−４）で示される基が挙げられる。
【０１９０】
【化１２】
（式中、Ｍｅはメチル基を示し、Ｅｔはエチル基を示す。）
【０１９１】
スルホニウムメチル基としては、下記式（１３−１）、（１３−２）で示される基が例示される。
−ＣＨ2Ｓ+Ｍｅ2α- ・・・（１３−１）
−ＣＨ2Ｓ+Ｐｈ2α- ・・・（１３−２）
（式中、αはハロゲン原子を示し、Ｍｅはメチル基を示し、Ｐｈはフェニル基を示す。）
【０１９２】
ホスホニウムメチル基としては、下記式（１４）で示される基が例示される。
−ＣＨ2Ｐ+Ｐｈ3α- ・・・（１４）
（式中、αはハロゲン原子を示し、Ｐｈはフェニル基を示す。）
【０１９３】
ホスホネートメチル基としては、下記式（１５）で示される基が例示される。
−ＣＨ2ＰＯ（ＯＲ11）2 ・・・（１５）
（式中、Ｒ11はアルキル基、アリール基、アリールアルキル基を示す。）
【０１９４】
モノハロゲン化メチル基としては、フッ化メチル基、塩化メチル基、臭化メチル基又はヨウ化メチル基が例示される。
【０１９５】
また、主鎖に芳香族アミン骨格からなる繰り返し単位を含む高分子化合物を含有する正孔輸送層に別の層、例えば、正孔と電子の再結合で発光する発光層を積層する際に、共通の溶媒による両層の混合や正孔輸送層の溶出を防止するために、該正孔輸送層を不溶化することが好ましい。不溶化する処理としては、可溶性の前駆体や可溶性の置換基を有する高分子を用いて、熱処理により前駆体を共役系高分子に転換したり、該置換基を分解することで溶解性を低下させたりして不溶化する方法や、架橋性基を分子内に有する正孔輸送性高分子を用いる方法、熱、光、電子線等により架橋反応を生ずるモノマーやマクロマーを混合する方法等が例示される。特に、架橋性基を分子内に有する主鎖に芳香族アミン骨格からなる繰り返し単位を含有する高分子化合物を用いることが好ましい。
【０１９６】
前記架橋性基を分子内に有する主鎖に芳香族アミン骨格からなる繰り返し単位を含有する高分子化合物としては、側鎖に架橋性基を有する前記主鎖に芳香族アミン骨格からなる繰り返し単位を含有する高分子化合物が例示される。このような架橋性基としては、例えば、ビニル基、アセチレン基、ブテニル基、アクリル基、アクリレート基、アクリルアミド基、メタクリル基、メタクリレート基、メタクリルアミド基、ビニルエーテル基、ビニルアミノ基、シラノール基、小員環（例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、エポキシ基、オキセタン基、ジケテン基、エピスルフィド基等）を有する基、ラクトン基、ラクタム基、シロキサン誘導体を含有する基等がある。また、これらの基の他に、エステル結合やアミド結合を形成可能な基の組み合わせ等も用いることができる。例えば、エステル基とアミノ基、エステル基とヒドロキシル基等の組み合わせである。更に、国際公開９７／０９３９４号パンフレットに記載のベンゾシクロブタン構造を含む基等も例示される。その中でも、とりわけアクリレート基又はメタクリレート基が好ましい。
【０１９７】
アクリレート基又はメタクリレート基を有する単官能モノマーの具体例としては、２−エチルヘキシルカルビトールアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート等が挙げられる。アクリレート基又はメタクリレート基を有する２官能モノマーの具体例としては、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、３−メチルペンタンジオールジアクリレート、３−メチルペンタンジオールジメタクリレート等が挙げられる。その他のアクリレート基又はメタクリレート基を有する多官能モノマーの具体例としては、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート等が挙げられる。
【０１９８】
前記架橋性基を分子内に有する主鎖に芳香族アミン骨格からなる繰り返し単位を含有する高分子化合物における該架橋性基の含有率は、通常、０．０１〜３０重量％であり、好ましくは０．５〜２０重量％であり、より好ましくは１〜１０重量％である。
【０１９９】
架橋反応を生ずるモノマーやマクロマーとしては、ポリスチレン換算の重量平均分子量が２０００以下であり、上記架橋性基を二つ以上有するものが例示される。架橋性基を有する高分子や架橋反応を生ずるモノマーやマクロマーの架橋反応としては、加熱や光、電子線等照射により起こる反応が例示される。熱重合開始剤、光重合開始剤、熱重合開始助剤、光重合開始助剤等の存在下で前記反応を行ってもよい。
【０２００】
加熱して不溶化する場合、加熱の温度は、材料の分解により特性が低下する温度より低ければ特に制限はないが、例えば、５０℃〜３００℃であり、１００℃〜２５０℃が好ましい。
【０２０１】
加熱して不溶化する場合、併用できる熱重合開始剤としては、一般的にラジカル重合開始剤として知られているものが使用でき、例えば、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス−（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビス（４−メトキシ−２,４−ジメチルバレロニトリル）等のアゾ化合物；ベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、ｔ−ブチルペルオキシピバレート、１，１’−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）シクロヘキサン等の有機過酸化物；及び過酸化水素が挙げられる。
【０２０２】
ラジカル重合開始剤として過酸化物を用いる場合には、過酸化物を還元剤とともに用いてレドックス型開始剤としてもよい。これらの熱重合開始剤はそれぞれ１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。熱重合開始剤を併用する場合の反応温度は、例えば、４０℃〜２５０℃であり、５０℃〜２００℃が好ましい。光重合開始剤を用いた光重合では、紫外線を０.０１ｍＷ/ｃｍ2以上の照射強度で１秒〜３６００秒間、好ましくは３０秒〜６００秒照射すればよい。
【０２０３】
光重合開始剤は、光が照射されることによって活性ラジカルを発生する活性ラジカル発生剤、酸を発生する酸発生剤等が挙げられる。活性ラジカル発生剤としては、例えば、アセトフェノン系光重合開始剤、ベンゾイン系光重合開始剤、ベンゾフェノン系光重合開始剤、チオキサントン系光重合開始剤、トリアジン系光重合開始剤等が挙げられる。これらの光重合開始剤は、それぞれ１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【０２０４】
上記第２の層の成膜の方法に制限はないが、高分子バインダーとの混合溶液からの成膜や、溶液からの成膜による方法が例示される。溶液からの成膜に用いる溶媒は、前記第２の層を構成する材料を溶解させるものであれば特に制限はない。該溶媒として、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン等の塩素系溶媒、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセルソルブアセテート等のエステル系溶媒が例示される。
【０２０５】
溶液からの成膜方法としては、溶液からのスピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スリットコート法、キヤピラリーコート法、スプレーコート法、ノズルコート法などのコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、反転印刷法、インキジェットプリント法等の印刷法等の塗布法を用いることができる。パターン形成をする場合には、パターン形成が容易であるという点で、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、反転印刷法、インキジェットプリント法等の印刷法が好ましい。
【０２０６】
混合する高分子バインダーとしては、電荷輸送を極度に阻害しないものが好ましく、また可視光に対する吸収が強くないものが好適に用いられる。該高分子バインダーとして、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリシロキサン等が例示される。
【０２０７】
第２の層の膜厚としては、用いる材料によって最適値が異なり、駆動電圧と発光効率が適度な値となるように選択すればよいが、少なくともピンホールが発生しないような厚さが必要であり、あまり厚いと、素子の駆動電圧が高くなり好ましくない。従って、該第２の層の膜厚としては、例えば１ｎｍから１μｍであり、好ましくは２ｎｍ〜５００ｎｍであり、さらに好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。
【０２０８】
（中間層）
第１の層と第２の層との間に所定の中間層を設ける場合、該中間層を構成する材料としては、ポリアリールアミンもしくはその誘導体、ポリフルオレンもしくはその誘導体などが例示される。中間層の成膜の方法に制限はないが、上記第２の層と同様の溶液からの成膜による方法が例示される。
【０２０９】
（隔壁）
隔壁４は、画素領域を取り囲むようにして下地層３上に設けられる。換言すると隔壁４は、下地層３上において複数の画素領域を規定する。本実施形態では前述したように下地層３は複数の画素領域にわたって連続して一体に形成されており、隔壁４は、この下地層３上において例えば格子状に形成される。
【０２１０】
上記構成を図１の例を参照して説明する。画素領域Ｒ１は、第１及び第２電極２，７が平面視で交差する領域として設定される。前述したように第１及び第２電極２，７は、平面視で格子状に設けられるので、画素領域Ｒ１はマトリクス状に離散的に配置される。この複数の画素領域Ｒ１をそれぞれ取り囲むように隔壁４が設けられる。すなわち、隔壁４は、下地層３上において格子状に形成される。
【０２１１】
（隔壁の材料及び形成方法）
隔壁は、例えばフォトリソグラフィ法などによって形成することができる。隔壁の上下方向の厚みとしては、０．１〜５μｍ程度がよい。隔壁の材料としては、耐熱性に優れた有機材料を用いるのが望ましく、感光性ポリイミド、アクリル系（メタクリル系）樹脂やノボラック系樹脂などの感光性樹脂を用いてもよい。感光性を有する有機材料を用いると、材料の塗布、プリベーク、露光、現像、ポストベークという一連のフォトリソグラフィ法で、隔壁を形成できる。露光光としてはＵＶ光のｇ、ｈ、ｉ線の混合光であってもよく、ｇ，ｈ，ｉ線の単波長であってもよい。現像液としては、有機、無機アルカリの水溶液を使用できる。
このように隔壁を形成する際に水溶液を用いたとしても、この水溶液に第２の層が溶解しないため、隔壁形成工程において第２の層に損傷を与えることを回避することができる。
【０２１２】
（有機発光層）
本発明において、有機発光層は、隔壁によって規定された画素領域に設けられる。有機発光層は、有機発光材料を含むインキを供給し、乾燥することにより形成される。この有機発光層上に第２電極を形成することにより、有機ＥＬ素子を構成することができる。
【０２１３】
図１の例を参照して説明すると、有機発光層５は、隔壁４で規定された画素領域Ｒ１に設けられ、第１電極２の上に、下地層３を介して積層されている。この有機発光層５上に、平面視で第１電極２と直交するように第２電極７を設けることにより、第１及び第２電極２，７の間に下地層３および有機発光層５が積層された有機ＥＬ素子を構成することができる。
【０２１４】
（有機発光層の材料及び形成方法）
有機発光層は、主として蛍光及び／又はりん光を発光する有機物、または該有機物とこれを補助するドーパントとを含む。ドーパントは、例えば発光効率の向上や、発光波長を変化させるために加えられる。なお有機物は、低分子化合物でも高分子化合物でもよく、発光層は、ポリスチレン換算の数平均分子量が、１０３〜１０８である高分子化合物を含むことが好ましい。発光層を構成する発光材料としては、例えば以下の色素系材料、金属錯体系材料、高分子系材料、ドーパント材料を挙げることができる。
【０２１５】
（色素系材料）
色素系材料としては、例えば、シクロペンダミン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体化合物、トリフェニルアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、ピロール誘導体、チオフェン環化合物、ピリジン環化合物、ペリノン誘導体、ペリレン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、オキサジアゾールダイマー、ピラゾリンダイマーなどが挙げられる。
【０２１６】
（金属錯体系材料）
金属錯体系材料としては、例えばＴｂ、Ｅｕ、Ｄｙなどの希土類金属、またはＡｌ、Ｚｎ、Ｂｅ、Ｉｒ、Ｐｔなどを中心金属に有し、オキサジアゾール、チアジアゾール、フェニルピリジン、フェニルベンゾイミダゾール、キノリン構造などを配位子に有する金属錯体を挙げることができ、例えばイリジウム錯体、白金錯体などの三重項励起状態からの発光を有する金属錯体、アルミニウムキノリノール錯体、ベンゾキノリノールベリリウム錯体、ベンゾオキサゾリル亜鉛錯体、ベンゾチアゾール亜鉛錯体、アゾメチル亜鉛錯体、ポルフィリン亜鉛錯体、フェナントロリンユーロピウム錯体などを挙げることができる。
【０２１７】
（高分子系材料）
高分子系材料としては、ジスチリルアリーレン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリアセチレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、上記色素体や金属錯体系発光材料を高分子化したものなどが挙げられる。
【０２１８】
上記発光性材料のうち、青色に発光する材料としては、ジスチリルアリーレン誘導体、オキサジアゾール誘導体、およびそれらの重合体、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体などを挙げることができる。なかでも高分子材料のポリビニルカルバゾール誘導体、ポリパラフェニレン誘導体やポリフルオレン誘導体などが好ましい。
【０２１９】
また、緑色に発光する材料としては、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体、およびそれらの重合体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体などを挙げることができる。なかでも高分子材料のポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体などが好ましい。
【０２２０】
また、赤色に発光する材料としては、クマリン誘導体、チオフェン環化合物、およびそれらの重合体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリフルオレン誘導体などを挙げることが出来る。なかでも高分子材料のポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリフルオレン誘導体などが好ましい。
【０２２１】
（ドーパント材料）
有機発光層中に発光効率の向上や発光波長を変化させるなどの目的で、ドーパントを添加することができる。このようなドーパントとしては、例えば、ペリレン誘導体、クマリン誘導体、ルブレン誘導体、キナクリドン誘導体、スクアリウム誘導体、ポルフィリン誘導体、スチリル系色素、テトラセン誘導体、ピラゾロン誘導体、デカシクレン、フェノキサゾンなどを挙げることができる。なお、このような有機発光層の厚さは、通常約２〜２００ｎｍである。
【０２２２】
（有機発光層の成膜方法）
有機物を含む発光層の成膜方法としては、発光材料を含む溶液を隔壁によって囲まれる画素領域に供給する方法、真空蒸着法、転写法などを用いることができる。発光材料を含む溶液に用いる溶媒の例としては、前述の第２の層を構成する材料を溶解する溶媒として例示した溶媒と同様の溶媒があげられる。
【０２２３】
隔壁によって囲まれる画素領域に発光材料を含む溶液を供給する方法としては、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スリットコート法、キャピラリーコート法、スプレーコート法、ノズルコート法などのコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、反転印刷法、インキジェットプリント法等の印刷法等の塗布法を用いることができる。パターン形成や多色の色分けが容易であるという点で、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、反転印刷法、インキジェットプリント法等の印刷法が好ましい。また、昇華性の低分子化合物の場合は、真空蒸着法を用いることができる。さらには、レーザーによる転写や熱転写により、所望のところのみに有機発光層を形成する方法も用いることができる。
【０２２４】
（有機発光層と第２電極との間に設けられる層）
図１の例では、有機発光層５上に直接第２電極７を形成するが、素子特性および工程数などを考慮して、有機発光層と第２電極との間に、所定の層を設けてもよい。このような所定の層として、第２電極が陰極の場合、電子輸送層、電子注入層および正孔ブロック層などが設けられる。陰極としての第２電極と、有機発光層との間に電子注入層と電子輸送層との両方の層が設けられる場合、陰極に接する層を電子注入層といい、この電子注入層を除く層を電子輸送層という。
【０２２５】
電子注入層は、陰極からの電子注入効率を改善する機能を有する。電子輸送層は、陰極、電子注入層または陰極により近い電子輸送層からの電子注入を改善する機能を有する。正孔ブロック層は、正孔の輸送を堰き止める機能を有する。なお電子注入層、及び／又は電子輸送層が正孔の輸送を堰き止める機能を有する場合には、これらの層が正孔ブロック層を兼ねることがある。
【０２２６】
（電子輸送層）
電子輸送層を構成する電子輸送材料としては、公知のものを使用でき、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタンもしくはその誘導体、ベンゾキノンもしくはその誘導体、ナフトキノンもしくはその誘導体、アントラキノンもしくはその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタンもしくはその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレンもしくはその誘導体、ジフェノキノン誘導体、又は８−ヒドロキシキノリンもしくはその誘導体の金属錯体、ポリキノリンもしくはその誘導体、ポリキノキサリンもしくはその誘導体、ポリフルオレンもしくはその誘導体などを挙げることができる。
【０２２７】
これらのうち、電子輸送材料としては、オキサジアゾール誘導体、ベンゾキノンもしくはその誘導体、アントラキノンもしくはその誘導体、又は８−ヒドロキシキノリンもしくはその誘導体の金属錯体、ポリキノリンもしくはその誘導体、ポリキノキサリンもしくはその誘導体、ポリフルオレンもしくはその誘導体が好ましく、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、ベンゾキノン、アントラキノン、トリス（８−キノリノール）アルミニウム、ポリキノリンがさらに好ましい。
【０２２８】
電子輸送層の成膜法としては特に制限はないが、低分子の電子輸送材料では、粉末からの真空蒸着法、または溶液もしくは溶融状態からの成膜を挙げることができ、高分子の電子輸送材料では溶液または溶融状態からの成膜を挙げることができる。なお溶液または溶融状態からの成膜する場合には、高分子バインダーを併用してもよい。溶液から電子輸送層を成膜する方法としては、前述の溶液から正孔注入層を成膜する方法と同様の成膜法を挙げることができる。
【０２２９】
電子輸送層の膜厚は、素子特性および工程の容易さなどを考慮して適宜設定され、例えば１ｎｍ〜１μｍであり、好ましくは２ｎｍ〜５００ｎｍであり、さらに好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。
【０２３０】
（電子注入層）
電子注入層を構成する材料としては、発光層の種類に応じて最適な材料が適宜選択され、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルカリ金属およびアルカリ土類金属のうちの１種類以上含む合金、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の酸化物、ハロゲン化物、炭酸化物、またはこれらの物質の混合物などを挙げることができる。アルカリ金属、アルカリ金属の酸化物、ハロゲン化物、および炭酸化物の例としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、酸化リチウム、フッ化リチウム、酸化ナトリウム、フッ化ナトリウム、酸化カリウム、フッ化カリウム、酸化ルビジウム、フッ化ルビジウム、酸化セシウム、フッ化セシウム、炭酸リチウムなどを挙げることができる。また、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属の酸化物、ハロゲン化物、炭酸化物の例としては、マグネシウム、カルシウム、バリウム、ストロンチウム、酸化マグネシウム、フッ化マグネシウム、酸化カルシウム、フッ化カルシウム、酸化バリウム、フッ化バリウム、酸化ストロンチウム、フッ化ストロンチウム、炭酸マグネシウムなどを挙げることができる。電子注入層は、２層以上を積層した積層体で構成されてもよく、例えばＬｉＦ／Ｃａなどを挙げることができる。電子注入層は、蒸着法、スパッタリング法、印刷法などにより形成される。電子注入層の膜厚としては、１ｎｍ〜１μｍ程度が好ましい。
【０２３１】
（第２電極）
第２電極は、前記第１電極が陽極である場合、陰極である。陰極である場合の構成材料及び形成方法を以下に説明する。
（陰極）
陰極の材料としては、仕事関数が小さく、有機発光層への電子注入が容易な材料が好ましく、電気伝導度が高い材料が好ましい。また陽極、基板を通して光を取り出す構成の有機ＥＬ素子では、陰極の材料としては可視光反射率の高い材料が好ましい。このような陰極材料としては、具体的には、金属、金属酸化物、合金、グラファイトまたはグラファイト層間化合物、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の無機半導体などを挙げることができる。
【０２３２】
上記金属としては、アルカリ金属やアルカリ土類金属、遷移金属や周期表１３属金属等を用いることができる。これら金属の具体的例としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、金、銀、白金、銅、マンガン、チタン、コバルト、ニッケル、タングステン、錫、アルミニウム、スカンジウム、バナジウム、亜鉛、イットリウム、インジウム、セリウム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、イッテルビウム等を挙げることができる。
【０２３３】
また合金としては、上記金属の少なくとも一種を含む合金を挙げることができ、具体的には、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金、インジウム−銀合金、リチウム−アルミニウム合金、リチウム−マグネシウム合金、リチウム−インジウム合金、カルシウム−アルミニウム合金等を挙げることができる。
【０２３４】
陰極は、必要に応じて透明電極とされるが、それらの材料としては、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ＩＴＯ、ＩＺＯなどの導電性酸化物、ポリアニリンもしくはその誘導体、ポリチオフェンもしくはその誘導体などの導電性有機物を挙げることができる。
【０２３５】
陰極の膜厚は、電気伝導度や耐久性を考慮して適宜選択することができ、例えば１０ｎｍ〜１０μｍであり、好ましくは、２０ｎｍ〜１μｍであり、さらに好ましくは、５０ｎｍ〜５００ｎｍである。
【０２３６】
（保護層）
陰極作製後、該有機ＥＬ素子を保護する保護層を設けてもよい。
【０２３７】
本実施形態の有機ＥＬ素子における、第１電極から第２電極までの層構成の組み合わせ例を以下に示す。なお、以下の層構成において、下地層を一つの層として表示しているが、本実施の形態では、先に述べたように下地層は第１の層と第２の層の少なくとも２層から構成される層である。また以下では、第１電極を陽極とし、第２電極を陰極とした場合の層構成の一例を示している。
ａ）陽極／下地層／有機発光層／陰極
ｂ）陽極／下地層／有機発光層／電子注入層／陰極
ｃ）陽極／下地層／有機発光層／電子輸送層／陰極
ｄ）陽極／下地層／有機発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
（ここで、記号「／」は、記号「／」を挟む各層が隣接して積層されていることを示す。以下同じ。）
【０２３８】
本実施の形態の有機ＥＬ素子は２層以上の発光層を有していてもよい。上記ａ）〜ｄ）の層構成のうちのいずれか１つにおいて、陽極と陰極とに挟持された積層体を「構造単位Ａ」とすると、２層の発光層を有する有機ＥＬ素子の構成として、以下のｅ）に示す層構成を挙げることができる。なお２つある（構造単位Ａ）の層構成は互いに同じでも、異なっていてもよい。
【０２３９】
ｅ）陽極／（構造単位Ａ）／電荷発生層／（構造単位Ａ）／陰極
また「（構造単位Ａ）／電荷発生層」を「構造単位Ｂ」とすると、３層以上の発光層を有する有機ＥＬ素子の構成として、以下のｆ）に示す層構成を挙げることができる。
【０２４０】
ｆ）陽極／（構造単位Ｂ）ｘ／（構造単位Ａ）／陰極
なお記号「ｘ」は、２以上の整数を表し、（構造単位Ｂ）ｘは、構造単位Ｂがｘ段積層された積層体を表す。また複数ある（構造単位Ｂ）の層構成は同じでも、異なっていてもよい。
【０２４１】
ここで、電荷発生層とは電界を印加することにより、正孔と電子を発生する層である。電荷発生層としては、例えば酸化バナジウム、インジウムスズ酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：略称ＩＴＯ）、酸化モリブデンなどから成る薄膜を挙げることができる。
【０２４２】
ここで、電荷発生層とは、電界を印加することにより、正孔と電子を発生する層である。電荷発生層としては、例えば酸化バナジウム、ＩＴＯ、酸化モリブデンなどから成る薄膜を挙げることができる。
【０２４３】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子において、層全体の厚さは、用いる材料によって最適値が異なり、駆動電圧、発光効率、素子寿命などの素子特性および工程の簡易さ等を考慮して適度な値に設定され、例えば３０ｎｍ〜１μｍであり、好ましくは４０ｎｍ〜５００ｎｍであり、さらに好ましくは６０ｎｍ〜４００ｎｍである。
【０２４４】
（本発明の有機ＥＬ素子の製造方法）
本発明の有機ＥＬ素子の製造方法は、少なくとも次の（ｉ）〜（ｖ）の工程を含み、工程（ii）として、少なくとも２つの工程（ii−ａ）と（ii−ｂ）とを含む。
【０２４５】
すなわち、本発明の有機ＥＬ素子の製造方法は、
（ｉ）第１電極が設けられた基板を用意する工程と、
（ii）前記第１電極上に下地層を設ける工程と、
（iii）画素領域を取り囲む隔壁を前記下地層上に設ける工程と、
（iv）前記画素領域に有機発光層を設ける工程と、
（ｖ）前記有機発光層を介在させて前記第１電極と対向するように第２電極を設ける工程とを有し、
前記下地層を設ける工程（ii）が、下記２つの工程（ii−ａ）と（ii−ｂ）を含む。
（ii−ａ）
第１電極の表面に存在する基又は原子に対する反応性基Ｘを有する化合物を含有する溶液を用いて塗布法により未処理層を第１電極上に形成し、該未処理層をＵＶオゾン処理により改質して前記第１の層を得る工程。
（ii−ｂ）
前記第１の層上に水に不溶性の有機物を用いて第２の層を第１電極上に形成する工程。
【０２４６】
次に、本発明の有機ＥＬ素子の製造方法の一実施形態を、図１および図３から図５を参照して説明する。
【０２４７】
図３に示すように、まず第１電極２が設けられた基板を用意する。この工程は前述した通りである。次に下地層３を設ける。図３に示す例では、下地層３は第１の層３ａと第２の層３ｂとからなる。第１の層３ａおよび第２の層３ｂの形成方法は先に詳述した通りである。続いて、隔壁を形成するためのフォトレジスト層Ｐ４を下地層３上に設ける。
【０２４８】
次にフォトレジスト層Ｐ４のうちの画素領域に相当する部分をフォトリソグラフィにより除去し、画素領域Ｒ１を取り囲む隔壁４を形成する（図４参照）。この画素領域Ｒ１は、第１及び第２電極２，７が平面視で重なる領域に形成される（図２参照）。
【０２４９】
次に、隔壁４に取り囲まれた画素領域Ｒ１に有機発光層５を設ける（図５参照）。有機発光層５は、有機発光層５の材料組成物を含むインキを画素領域Ｒ１内に設け、これを必固化することにより形成することができる。インキを画素領域Ｒ１内に設ける方法としては、前述した塗布法を挙げることができ、それらのなかでも、フレキソ印刷法、インキジェット法が好ましい。
【０２５０】
有機発光層５を設けた後、平面視で第１電極２と直交するように複数本の第２電極７を設ける（図１参照）。このようにして、有機ＥＬ素子を得ることができる。さらに、封止部材及び画素の駆動に必要な配線等の任意の構成要素を加えることにより、有機ＥＬ素子を搭載した有機ＥＬ装置を作製することができる。
【０２５１】
本発明の有機ＥＬ素子は面状光源、表示装置の光源として用いることができる。
本発明の有機ＥＬ素子を備える装置は、さらに必要に応じて、カラーフィルター又は蛍光変換フィルター等のフィルター、画素の駆動に必要な配線等の、表示素子を構成するための任意の構成要素を有することができる。
【実施例】
【０２５２】
以下、本発明をさらに詳細に説明するために作製例及び比較例を示すが、本発明はこれら作製例に限定されるものではない。
【０２５３】
[合成例１]（高分子化合物Ａの合成〜正孔輸送性高分子化合物〜）
ジムロートを接続したフラスコに、下記式（１６）：
【０２５４】
【化１３】
で表される化合物Ａ ５．２５ｇ（９．９ｍｍｏｌ）、下記式（１７）：
【０２５５】
【化１４】
で表される化合物Ｂ ４．５５ｇ（９．９ｍｍｏｌ）、メチルトリオクチルアンモニウムクロライド（商品名：アリコート（Ａｌｉｑｕａｔ）３３６、アルドリッチ社製） ０．９１ｇ、及びトルエン６９ｍｌを加えて、モノマー溶液を得た。窒素雰囲気下、モノマー溶液を加熱し、８０℃で、酢酸パラジウム ２ｍｇ、及びトリス（２−メチルフェニル）ホスフィン １５ｍｇを加えた。得られた溶液に、１７．５重量％炭酸ナトリウム水溶液９．８ｇを注加した後、１１０℃で１９時間攪拌した。そこへ、トルエン１．６ｍｌに溶解したフェニルホウ酸 １２１ｍｇを加え、１０５℃で１時間攪拌した。
【０２５６】
得られた反応液の有機相を水相と分離した後、有機相にトルエン３００ｍｌを加えた。
得られた有機相を、３重量％酢酸水溶液 ４０ｍｌ（２回）、イオン交換水 １００ｍｌ（１回）の順番で洗浄した。洗浄して得られた有機相に、Ｎ，Ｎ−ジエチルジチオカルバミド酸ナトリウム三水和物 ０．４４ｇ、及びトルエン １２ｍｌを加え、６５℃で４時間攪拌した。
【０２５７】
あらかじめトルエンを通液したシリカゲル／アルミナカラムに、得られた反応生成物のトルエン溶液を通液し、この溶液をメタノール１４００ｍＬに滴下し、ポリマーを沈殿させ、沈殿物を濾過後、乾燥し、固体を得た。この固体をトルエン４００ｍＬに溶解させ、得られた溶液をメタノール１４００ｍＬに滴下し、ポリマーを沈殿させ、沈殿物を濾過後乾燥し、高分子化合物Ａを６．３３ｇ得た。高分子化合物Ａのポリスチレン換算の数平均分子量Ｍｎは８．８×１０4であり、重量平均分子量Ｍｗは３．２×１０5であった。高分子化合物Ａは、仕込み原料から、下記２つの式（１８）、（１９）：
【０２５８】
【化１５】
【０２５９】
【化１６】
で表される繰り返し単位を、１：１（モル比）で有してなるものと推測される。また、高分子化合物ＡのＨＯＭＯのエネルギーレベルは、５．４ｅＶであった。
【０２６０】
（作製例１）
第１の層および第２の層のうちの第１の層のみを下地層として備える有機ＥＬ素子を作製した。
【０２６１】
（陽極を有する基板の準備）
スパッタ法により１５０ｎｍの厚みでＩＴＯ膜（陽極）を付けたガラス基板をＵＶオゾン装置（テクノビジョン社製）を用いてＵＶオゾン処理を２０分間行った。
【０２６２】
（陽極の表面の末端基又は原子と反応する反応性基Ｘを有する化合物の溶液の調製）
メタノール：水＝９５：５混合溶媒（重量比）に、式（１）で表される化合物として３−アミノプロピルトリメトキシシラン（アズマックス社製，式（１）においてＭ１がＳｉ，ＸがＣＨ３−Ｏ−，Ｒａが３−アミノプロピルである。）を０．０７重量％の濃度で溶解させた溶液Ｘｓを調製した。この溶液のｐＨをｐＨメーターにより確認したところ１０．４１（弱アルカリ性）であった。
【０２６３】
（第１の層の形成）
上記基板上に、上記溶液Ｘｓを用い、スピンコート法により２０００ｒｐｍの速度で塗膜を形成した。塗膜を形成した基板を大気下、ホットプレート上で１１０℃、３０分間加熱して、前記塗膜を乾燥し、薄膜（未処理層）を得た。
前記薄膜を形成した基板を室温まで冷却後、ＵＶオゾン装置を用いて、前記薄膜（未処理層）にＵＶオゾン処理を２０分間行い（ＵＶの照射量：１０Ｊ／ｃｍ2）、前記ＩＴＯ膜を付けたガラス基板上に第１の層を形成した。この第一の層の平均膜厚を測定したところ、平均膜厚は10nm以下であった。
【０２６４】
（正孔輸送層の形成）
高分子化合物Ａを固形分濃度が約０．５重量％になるように前記高分子化合物Ａのキシレン溶液を調製し、このキシレン溶液を、上記第１の層上にスピンコート法により塗布し、約１０ｎｍ以下の厚みの塗膜を得た。この塗膜を窒素雰囲気下で２００℃、１５分間加熱して乾燥し、正孔輸送層を得た。
【０２６５】
（有機発光層の形成）
得られた正孔輸送層上に有機発光層を形成した。発光材料にはＬｕｍａｔｉｏｎ ＢＰ３６１（Ｓｕｍａｔｉｏｎ社製）を用いた。Ｌｕｍａｔｉｏｎ ＢＰ３６１を固形分濃度が約１．２重量％となるように調製したキシレン溶液（発光材料インキ）を用い、スピンコート法により８０ｎｍの厚みで、正孔輸送層上に成膜した。この塗膜を、窒素雰囲気下、１３０℃で２０分乾燥して、有機発光層を得た。
【０２６６】
（陰極の形成）
上記有機発光層上に、バリウムを約５ｎｍ、次いでアルミニウムを約１００ｎｍ蒸着することにより、陰極を形成した。なお、この陰極形成工程では、真空度が、１×１０-4Ｐａ以下に到達した後、金属の蒸着を開始した。
【０２６７】
（有機ＥＬ素子の評価）
上述のようにして得られた有機ＥＬ素子の陽極の材料のＨＯＭＯのエネルギーレベルは、５．１ｅＶであった。
また、得られた有機ＥＬ素子に電圧を印加したところ、Ｌｕｍａｔｉｏｎ ＢＰ３６１由来のピーク波長４７０ｎｍの青色の発光を示した。また、１ｃｄ／ｃｍ2となる発光開始電圧は２．９Ｖであり、最大発光効率は７．５ｃｄ／Ａであった。さらに、この素子を電流密度３５．２５ｍＡ／ｃｍ２一定で駆動したところ、初期輝度が２４３０ｃｄ／ｍ２であり、輝度が半減するまでの時間は約５２時間であった。
【０２６８】
（比較例１）
作製例１と同様にして、３−アミノプロピルトリメトキシシランの成膜を行った後、基板を大気下、ホットプレート上で１１０℃、３０分間加熱して、未処理層を得た。
次いで、室温まで冷却後、前記未処理層のＵＶオゾン処理を２０分間行なわず、その代わりに、酸素プラズマ装置を用いて、プラズマ出力１００Ｗ、圧力０．５Ｐａ、酸素流量４０ｓｃｃｍの条件の下、２分間プラズマ処理を行った。それ以外は、作製例１と同様にして、有機ＥＬ素子を作製した。
【０２６９】
（有機ＥＬ素子の評価）
得られた素子に電圧を印加したところ、Ｌｕｍａｔｉｏｎ ＢＰ３６１由来のピーク波長４７０ｎｍの青色の発光を示した。また、１ｃｄ／ｃｍ2となる発光開始電圧は９．１Ｖであり、最大発光効率は０．０７ｃｄ／Ａであった。この素子を電流密度３５．２５ｍＡ／ｃｍ２一定で駆動したところ、初期輝度が１１ｃｄ／ｍ２であり、輝度が半減するまでの時間は約１時間であった。
【０２７０】
（比較例２）
（正孔注入層（第１の層）の作成）
スパッタ法により１５０ｎｍの厚みでＩＴＯ膜（陽極）を付けたガラス基板に、ポリ（３，４）エチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルフォン酸（Ｂａｙｅｒ製、Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ ＣＨ８０００）の懸濁液を、スピンコートにより８０ｎｍの厚みで成膜し、ホットプレート上で２００℃、１０分間加熱して、正孔注入層（第１の層）を得た。Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ ＣＨ８０００のｐＨをｐＨメーターにより確認したところ２．０９（強酸性）であった。
【０２７１】
（正孔輸送層の作成）
室温に冷却した後、高分子化合物Ａを固形分濃度が約０．５重量％になるように調製したキシレン溶液を用い、スピンコート法により約１０ｎｍの厚みで基板上に成膜した。その後、窒素雰囲気下で２００℃、１５分間加熱した。
【０２７２】
（有機発光層および陰極の形成）
次いで、作製例１と同様にして、有機発光層および陰極を形成し、有機エレクトロルミネッセンス素子を得た。
【０２７３】
（有機ＥＬ素子の評価）
得られた素子に電圧を印加したところ、Ｌｕｍａｔｉｏｎ ＢＰ３６１由来のピーク波長４７０ｎｍの青色の発光を示した。また、１ｃｄ／ｃｍ2となる発光開始電圧は３．１Ｖであり、最大発光効率は７．９ｃｄ／Ａであった。この素子を電流密度３３．５ｍＡ／ｃｍ２一定で駆動したところ、初期輝度が２４００ｃｄ／ｍ２であり、輝度が半減するまでの時間は約４１時間であった。
【０２７４】
（参考例）
（正孔注入層（第１の層）の作成）
スパッタ法により１５０ｎｍの厚みでＩＴＯ膜を付けたガラス基板をＵＶオゾン装置（テクノビジョン社製）を用いてＵＶオゾン処理を２０分間行った。この基板上に、メタノール：水＝９５：５混合溶媒（重量比）に３−アミノプロピルトリメトキシシラン（アズマックス社製）を１．０重量％の濃度で溶解させて調製した溶液を用い、スピンコート法により１０００ｒｐｍの速度で成膜した（第１の層）。第１の層の平均膜厚を測定したところ、平均膜厚は３５ｎｍであった。成膜後、基板を大気下、ホットプレート上で１１０℃、３０分間加熱した。
【０２７５】
（正孔輸送層の作成）
室温まで冷却後、ＵＶオゾン装置を用いて、ＵＶオゾン処理を２０分間行った（ＵＶの照射量：１０Ｊ／ｃｍ2）。この基板上に、高分子化合物Ａを固形分濃度が約０．５重量％になるように調製したキシレン溶液を用い、スピンコート法により約１０ｎｍ以下の厚みで基板上に成膜した後、窒素雰囲気下で２００℃、１５分間加熱した。
【０２７６】
（発光層および陰極の形成）
次いで、作製例１と同様にして、ＵＶオゾン処理、有機発光層を形成し、有機ＥＬ素子を作製した。
【０２７７】
（有機ＥＬ素子の評価）
得られた素子に電圧を印加したところ、Ｌｕｍａｔｉｏｎ ＢＰ３６１由来のピーク波長４７０ｎｍの青色の発光を示した。しかし、１ｃｄ／ｍ2となる発光開始電圧は８．６Ｖであり、最大発光効率は０．４３ｃｄ／Ａであった。この素子を電流密度２５０ｍＡ／ｃｍ２一定で駆動したところ、初期輝度が１８２０ｃｄ／ｍ２であり、輝度が半減するまでの時間は約２時間であった。
【０２７８】
（作製例１と比較例１，２の比較検討）
作製例１では、有機エレクトロルミネッセンス素子における第１の層の作製に用いる溶液が弱酸性であり、かつＵＶオゾン処理という簡便な方法により第１の層を形成することができるので、作業性が著しく優れていた。得られた素子の寿命（輝度半減寿命）は約５２時間であり、長寿命であると認められた。
【０２７９】
比較例１では、有機エレクトロルミネッセンス素子における第１の層の形成において、酸素プラズマ処理という煩雑な真空プロセスが必要であり、作業性が悪かった。得られた素子の寿命（輝度半減寿命）は約１時間であり、実用性には乏しい。
【０２８０】
比較例２では、有機エレクトロルミネッセンス素子における第１の層の作製に用いる溶液が強酸性系であるので、作業性が悪かった。得られた素子の寿命（輝度半減寿命）は約４１時間であり、作製例１の有機エレクトロルミネッセンス素子の寿命（輝度半減寿命）と比較して２０％程度劣っていた。
【０２８１】
（作製例２）
作製例２および３では、第１の層および第２の層のうちの第２の層のみを下地層として備える有機ＥＬ素子を作製した。
【０２８２】
（第２の層の形成）
正孔注入材料である水に不溶性の高分子材料１、架橋剤であるジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、重合開始剤であるイルガキュアー３６０（チバガイギー社製）を重量比で１：０．２５：０．０１の割合で混合し、混合物を得た。有機溶剤に、前記混合物を１質量％の割合で溶解し、第２の層形成用インキを得た。
【０２８３】
陽極としてのＩＴＯパターンを有する平板状のガラス基板の、当該パターンを有する側の面全面に、前記インキをスピンコートし、約６０ｎｍの厚さの塗膜を作製した。その後、基板周辺部の封止エリア及び取り出し電極部分等の表示素子を作製しない領域の塗膜を拭き取り、ホットプレート上で２００℃、１０分間熱処理・乾燥して不溶化し、正孔注入層として機能する第２の層を得た。本第２の層は、水に不溶性の架橋高分子化合物からなる。第２の層の抵抗率は２×１０１４Ωｃｍ以上であった。
【０２８４】
（隔壁の形成）
得られた第２の層上に、フォトレジスト（東京応化製「ＴＥＬＲ−Ｐ００３」）を、回転数１０００ｒｐｍでスピンコートし、フォトレジスト層を得た。この層に、所望のパターンが形成されているフォトマスクを介して、露光機（大日本スクリーン製「ＭＡ−１２００」）を用いて露光処理を施し、続いてＫＯＨの１質量％水溶液で現像することで、所望のパターンを得た。得られた膜を２３０℃×２０分間オーブンで乾燥し、隔壁を得た。得られた隔壁は、厚さが１．５μｍであった。また、隔壁を上面から観察すると、第２の層が露出している素子領域の開口が、７０×２１０μｍの矩形であり、隣接する素子領域との距離が２０μｍであった。
【０２８５】
（有機発光層の形成）
上記陽極、第２の層及び隔壁を有する基板の上に、赤色発光有機ＥＬ材料（Ｌｕｍａｔｉｏｎ ＲＰ１５８（Ｓｕｍａｔｉｏｎ社製））のキシレン溶液（溶液における赤色発光有機ＥＬ材料の割合が１質量％）を、スピンコートし、その後、キシレンを浸した布で基板周辺部、及び隔壁頂部上などの不要部分を拭き取った後、減圧下８０℃で１時間乾燥し、厚さ８０ｎｍの有機発光層を隔壁内の画素領域に形成した。
【０２８６】
（陰極の形成）
上記陽極、第２の層、隔壁及び有機発光層を有する基板の上に、厚さ約５ｎｍのバリウムと、その上の厚さ約１００ｎｍのアルミニウムの２層からなる陰極を、蒸着法により形成した。陰極の形状は、シャドーマスクを用いて規定し、平面視において、有機発光層上でＩＴＯ陽極と直交する形状とし、陽極と陰極とでパッシブマトリクス型の電極を構成した。
【０２８７】
（封止）
封止用ガラス基板の主面の周辺部に、ＵＶ硬化性封止材（ナガセケムテックス社製ＸＮＲ５５１６Ｚ）を、ディスペンサーを用いて塗布した。この塗布面を下側として、（１−４）で得た積層構造を有する基板と位置合わせして、減圧下（−２５ｋＰａ）で貼り合わせた。その後大気圧に戻し、ＵＶ光を照射して封止材を硬化することにより上記陽極〜陰極までの積層体を封止し、有機ＥＬ素子を得た。
【０２８８】
（有機ＥＬ素子の評価）
上記有機ＥＬ素子の電極に電源を接続し駆動させたところ、単色（赤色）の画像が表示されることが確認された。画素中の発光は均一であった。
【０２８９】
（作製例３）
発光層ポリマー（Ｓｕｍａｔｉｏｎ社製、商品名「Ｌｕｍａｔｉｏｎ Ｇ１３０２」）を、第２の層用インキと同じ有機溶媒に０．８質量％の割合で溶解し、粘度８ｃＰのインキを調製した。
【０２９０】
作製例２と同様にして得た陽極、第２の層及び隔壁を有する基板の上に、上記インキを塗布し、有機発光層を作製した。
インキの塗布は、インキジェット装置（Ｌｉｔｒｅｘ社製、商品名「１２０Ｌ」）を用い、隔壁により規定された画素領域のそれぞれに７滴ずつ吐出した。
【０２９１】
インキ塗布後、真空中で約１００℃、６０分間加熱処理し、続いて作製例２の工程と同様に操作し、有機ＥＬ素子を得た。
【０２９２】
得られた素子の電極に電源を接続し駆動させたところ、クロストークの無い明瞭な動画像が表示されることを確認した。一画素のリーク電流は、−１０Ｖにおいて０．１μＡ以下であった。また、第２の層の抵抗率は２×１０１４Ωｃｍであった。
【０２９３】
（比較例３）
（第２の層の形成）
第２の層形成用インキとして、水溶性であるポリ（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（略称ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、バイエル社製、商品名「Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ ＣＨ ８０００」）を含む水溶液を用いた他は、作製例２と同様にして、ＩＴＯ陽極及び第２の層を有する基板を得た。
得られた第２の層上に、作製例２と同様に隔壁を形成しようとしところ、隔壁形成のフォトリソグラフィの過程で第２の層の厚さが不均一となった。
【符号の説明】
【０２９４】
１ 基板
１Ｓ 基板平面の周辺部
２ 第１電極
３ 下地層
３ａ 第１の層
３ｂ 第２の層
４ 隔壁
５ 有機発光層
７ 第２電極
１２ マトリクス領域
６０ 有機ＥＬ表示装置
Ｐ４ フォトレジスト層
Ｒ１ 画素領域
【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（以下、有機ＥＬ素子ということがある。）及びその製造方法、並びに表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光素子の１種である有機ＥＬ素子は、一対の電極と、該電極間に配置される有機発光層とを含んで構成される。有機ＥＬ素子に電圧を印加すると、陽極から正孔が注入されるとともに陰極から電子が注入され、これら電子と正孔が有機発光層で結合することによって発光する。
【０００３】
有機ＥＬ素子は通常、一対の電極と有機発光層のみから構成されるわけではなく、素子特性の向上を目的として、有機発光層とは異なる所定の層をさらに備える。例えば有機発光層への正孔注入効率を高めるために、陽極と有機発光層との間に正孔注入層が設けられることがある。このような正孔注入層として例えばポリ（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）からなる層を備える有機ＥＬ素子が開示されている（例えば特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２３５１２８号公報
【特許文献２】特表２０００−５１４５９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳからなる正孔注入層は、素子特性の向上という点では有用ではあるが、素子製造上の観点からは以下のような問題がある。
【０００６】
複数の有機ＥＬ素子を画素光源として備える表示装置では、複数の有機ＥＬ素子を画素ごとに区分けする隔壁が格子状に形成されているが、この隔壁を形成する工程において、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳからなる正孔注入層が損傷を受けるおそれがある。
【０００７】
すなわち、隔壁は通常フォトリソグラフィによってパターン形成されるが、フォトリソグラフィに用いられる溶剤にＰＥＤＯＴ／ＰＳＳが溶解するために、隔壁を形成する工程において正孔注入層が損傷を受けるおそれがある。さらに正孔注入層上に形成される有機発光層などを塗布法によって形成する場合、その際に用いられる塗布液に正孔注入層の一部が溶出することがある。このため正孔注入層の膜厚が不均一になり、結果として素子特性にバラツキが生じることがある。また正孔注入層が溶出することによって、最適な条件として設計された正孔注入層を設計通りに形成することができず、設計通りの素子特性を発揮する有機ＥＬ素子を得ることが困難である。さらに正孔注入層の膜厚が不均一になると、この正孔注入層上に形成される有機発光層などの性状にも悪影響を及ぼすことがある。
【０００８】
このようにＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを用いて正孔注入層を形成することにより、結果として表示品質が不充分な表示装置となるおそれがある。
【０００９】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、製造工程において素子が受けるダメージを軽減することのできる有機ＥＬ素子およびその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するために、本発明では、下記の構成を備える有機ＥＬ素子、その製造方法、及び有機ＥＬ表示装置を提供する。
【００１１】
［１］ 基板と、前記基板上に設けられた第１電極と、前記第１電極上に設けられた下地層と、基板上に設定される画素領域を取り囲むようにして、前記下地層上に配置された隔壁と、前記画素領域に設けられた有機発光層と、前記有機発光層を介在させて第１電極に対向して設けられた第２電極とを備える有機エレクトロルミネッセンスであり、前記下地層は、前記第１電極の表面に存在する基に対する反応性基Ｘを有する化合物を含有する未処理層を、第１電極上に形成し、該未処理層をＵＶオゾン処理することにより形成された第１の層と、水に不溶性の有機物から構成され、前記第１の層上に設けられた第２の層とを含む、有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１２】
［２］ 前記反応性基Ｘを有する化合物が、下記式（１）で表される化合物及びその部分加水分解縮合物、下記式（２）で表される１価の基を持つ化合物及びその部分加水分解縮合物、並びに下記式（３）で表される繰り返し単位からなる化合物及びその部分加水分解縮合物からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物である、上記［１］に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Ｍ1(Ｘ)v1(Ｒa)u-v1 ・・・（１）
−Ｍ2(Ｘ)v2(Ｒa)u-v2-1 ・・・（２）
−［Ｓｉ(Ｘ)w(Ｒa)2-w−Ｏ］− ・・・（３）
（式（１）中のＭ1は、周期表の４族、５族、６族、１３族、１４族もしくは１５族に属する金属原子、又は炭素原子、ゲルマニウム原子、スズ原子、もしくは鉛原子を表す。式（２）中のＭ2は、周期表の４族、５族、６族、１３族、１４族又は１５族に属する金属原子を表す。全式に共通するＸは、陽極の表面に存在する基又は原子に対する反応性基（反応性を有する基又は原子）を表す。また、全式に共通するＲaは、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アリールアルケニル基、又はアリールアルキニル基を表す。Ｒaで表される基は、置換基を有していてもよい。ｖ１は、１以上ｕ以下の整数である。ｖ２は、１以上ｕ−１以下の整数である。ｗは、１又は２である。ｕは、Ｍ1又はＭ2の原子価を表す。Ｘが複数存在する場合には、それらは同一であっても異なっていてもよい。Ｒaが複数存在する場合には、それらは同一であっても異なっていてもよい。）
【００１３】
［３］ 前記反応性基Ｘを有する化合物が、前記式（２）で表され、Ｍ２がケイ素原子である１価の基を持つ化合物及びその部分加水分解縮合物、並びに前記式（３）で表される繰り返し単位からなる化合物及びその部分加水分解縮合物からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物である、上記［２］に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１４】
［４］ 前記反応性基Ｘを有する化合物が、前記式（１）で表され、Ｍ1がチタン原子である化合物及びその部分加水分解縮合物、並びに前記式（２）で表され、Ｍ2がチタン原子である１価の基を持つ化合物及びその部分加水分解縮合物からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物である、上記［２］に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１５】
［５］ 前記反応性基Ｘを有する化合物が、前記式（１）で表され、Ｍ1がケイ素原子である化合物及びその部分加水分解縮合物からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物である、上記［２］に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１６】
［６］ 前記第１の層の膜厚が１０ｎｍ以下である、上記［１］〜［５］のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１７】
［７］ 前記水に不溶性の有機物は、架橋した高分子化合物である、上記［１］〜［６］のいずれか一つに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１８】
［８］ 第２の層は、陽極としての第１電極の材料とのＨＯＭＯのエネルギーレベルの差が０．５ｅＶ以下である材料を含む、上記［１］〜［７］のいずれか一つに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１９】
［９］ 第１電極が設けられた基板を用意する工程と、前記第１電極上に下地層を設ける工程と、前記基板上に設定される画素領域を取り囲むように、前記下地層上に隔壁を設ける工程と、前記画素領域に有機発光層を設ける工程と、前記有機発光層を介在させて、前記第１電極と対向するように第２電極を設ける工程とを有し、前記下地層を設ける工程が、前記第１電極の表面に存在する基又は原子に対する反応性基Ｘを有する化合物を含有する溶液を用いて、前記第１電極上に塗布法により未処理層を形成した後、該未処理層をＵＶオゾン処理により改質して第１の層を得る工程と、水に不溶性の有機物から構成される前記第２の層を前記第１の層上に形成する工程とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【００２０】
［１０］ 前記ＵＶオゾン処理におけるＵＶの照射量が１Ｊ／ｃｍ２以上である、上記［９］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。
【００２１】
［１１］ 前記未処理層を形成する前に前記第２電極をＵＶオゾン処理する、上記［９］又は［１０］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。
【００２２】
［１２］ 前記水に不溶性の有機物は、架橋した高分子化合物である、上記［９］〜［１１］のいずれか一つに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法
【００２３】
［１３］ 前記隔壁に囲まれる領域に設ける層を塗布法により形成する、上記［９］〜［１２］のいずれか一つに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【００２４】
［１４］ 上記［１］〜［８］のいずれか一つに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を有することを特徴とする表示装置。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の有機ＥＬ素子は、製造工程において受けるダメージが抑制された有機ＥＬ素子を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、本発明に係る有機ＥＬ素子の一実施形態における、画素領域の一部を示す図２のＡ−Ａ線に沿う矢視断面図である。
【図２】図２は、本発明に係る有機ＥＬ装置の一実施形態における、電極配線等を示す斜視図である。
【図３】図３は、本発明の有機ＥＬ素子製造の一実施形態における一工程を示す図である。
【図４】図４は、本発明の有機ＥＬ素子製造の一実施形態における一工程を示す図である。
【図５】図５は、本発明の有機ＥＬ素子製造の一実施形態における一工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
[用語の説明]
以下、本明細書において共通して用いられる用語を説明する。本明細書において、「Ｃm〜Ｃn」（ｍ、ｎはｍ＜ｎを満たす正の整数である）という用語は、この用語とともに記載された基の炭素数がｍ〜ｎであることを表す。
【００２８】
（ハロゲン原子）
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子が例示される。
【００２９】
（アルキル基）
アルキル基は、非置換のアルキル基、及びハロゲン原子、アミノ基、メルカプト基等で置換されたアルキル基を意味し、直鎖状アルキル基及び環状アルキル基（シクロアルキル基）の両方を含む。アルキル基は分岐を有していてもよい。また、アルキル基の炭素数は、通常１〜２０、好ましくは１〜１５、より好ましくは１〜１０程度である。
【００３０】
かかるアルキル基として、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ｉ−プロピル基、ブチル基、ｉ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、２−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、３，７−ジメチルオクチル基、ラウリル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロヘキシル基、パーフルオロオクチル基、トリフルオロプロピル基、トリデカフルオロ−１,１,２,２−テトラヒドロオクチル基、ヘプタデカフルオロ−１,１,２,２−テトラヒドロデシル基、アミノプロピル基、アミノオクチル基、アミノデシル基、メルカプトプロピル基、メルカプトオクチル基、メルカプトデシル基等が例示される。Ｃ1〜Ｃ12アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ｉ−プロピル基、ブチル基、ｉ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、イソアミル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基等が挙げられる。
【００３１】
（アルコキシ基）
アルコキシ基は、非置換のアルコキシ基、及びハロゲン原子、アルコキシ基等で置換されたアルコキシ基を意味し、直鎖状アルコキシ基及び環状アルコキシ基（シクロアルコキシ基）の両方を含む。アルコキシ基は分岐を有していてもよい。また、アルコキシ基の炭素数は、通常１〜２０、好ましくは１〜１５、より好ましくは１〜１０程度である。
【００３２】
かかるアルコキシ基として、具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ｉ−プロピルオキシ基、ブトキシ基、ｉ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、２−エチルヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、３，７−ジメチルオクチルオキシ基、ラウリルオキシ基、トリフルオロメトキシ基、ペンタフルオロエトキシ基、パーフルオロブトキシ基、パーフルオロヘキシル基、パーフルオロオクチル基、メトキシメチルオキシ基、２−メトキシエチルオキシ基等が例示される。Ｃ1〜Ｃ12アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ｉ−プロピルオキシ基、ブトキシ基、ｉ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、２−エチルヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、３，７−ジメチルオクチルオキシ基、ラウリルオキシ基等が挙げられる。
【００３３】
（アルキルチオ基）
アルキルチオ基は、非置換のアルキルチオ基、及びハロゲン原子等で置換されたアルキルチオ基を意味し、直鎖状アルキルチオ基及び環状アルキルチオ基（シクロアルキルチオ基）の両方を含む。アルキルチオ基は分岐を有していてもよい。また、アルキルチオ基の炭素数は、通常１〜２０、好ましくは１〜１５、より好ましくは１〜１０程度である。
【００３４】
かかるアルキルチオ基として、具体的には、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ｉ−プロピルチオ基、ブチルチオ基、ｉ−ブチルチオ基、ｔ−ブチルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、シクロヘキシルチオ基、ヘプチルチオ基、オクチルチオ基、２−エチルヘキシルチオ基、ノニルチオ基、デシルチオ基、３，７−ジメチルオクチルチオ基、ラウリルチオ基、トリフルオロメチルチオ基等が例示される。Ｃ1〜Ｃ12アルキルチオ基としては、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ｉ−プロピルチオ基、ブチルチオ基、ｉ−ブチルチオ基、ｔ−ブチルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、シクロヘキシルチオ基、ヘプチルチオ基、オクチルチオ基、２−エチルヘキシルチオ基、ノニルチオ基、デシルチオ基、３，７−ジメチルオクチルチオ基、ラウリルチオ基等が挙げられる。
【００３５】
（アリール基）
アリール基は、芳香族炭化水素から芳香環を構成する炭素原子に結合した水素原子１個を除いた残りの原子団であり、非置換のアリール基、及びハロゲン原子、アルコキシ基、アルキル基等で置換されたアリール基を意味する。アリール基には、縮合環を持つもの、独立したベンゼン環又は縮合環２個以上が単結合又は２価の基、例えば、ビニレン基等のアルケニレン基を介して結合したものも含まれる。また、アリール基の炭素数は、通常６〜６０、好ましくは７〜４８、より好ましくは７〜３０程度である。
【００３６】
かかるアリール基として、具体的には、フェニル基、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントラセニル基、２−アントラセニル基、９−アントラセニル基、ペンタフルオロフェニル基等が例示され、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル基が好ましい。
【００３７】
上記Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル基として、具体的には、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、プロピルオキシフェニル基、ｉ−プロピルオキシフェニル基、ブトキシフェニル基、ｉ−ブトキシフェニル基、ｔ−ブトキシフェニル基、ペンチルオキシフェニル基、ヘキシルオキシフェニル基、シクロヘキシルオキシフェニル基、ヘプチルオキシフェニル基、オクチルオキシフェニル基、２−エチルヘキシルオキシフェニル基、ノニルオキシフェニル基、デシルオキシフェニル基、３，７−ジメチルオクチルオキシフェニル基、ラウリルオキシフェニル基等が例示される。
【００３８】
上記Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル基として、具体的には、メチルフェニル基、エチルフェニル基、ジメチルフェニル基、プロピルフェニル基、メシチル基、メチルエチルフェニル基、ｉ−プロピルフェニル基、ブチルフェニル基、ｉ−ブチルフェニル基、ｔ−ブチルフェニル基、ペンチルフェニル基、イソアミルフェニル基、ヘキシルフェニル基、ヘプチルフェニル基、オクチルフェニル基、ノニルフェニル基、デシルフェニル基、ドデシルフェニル基等が例示される。
【００３９】
（アリールオキシ基）
アリールオキシ基は、非置換のアリールオキシ基、及びハロゲン原子、アルコキシ基、アルキル基等で置換されたアリールオキシ基を意味する。また、アリールオキシ基の炭素数は、通常６〜６０、好ましくは７〜４８、より好ましくは７〜３０程度である。
【００４０】
かかるアリールオキシ基として、具体例には、フェノキシ基、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェノキシ基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェノキシ基、１−ナフチルオキシ基、２−ナフチルオキシ基、ペンタフルオロフェニルオキシ基等が挙げられ、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェノキシ基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェノキシ基が好ましい。
【００４１】
上記Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェノキシ基として、具体的には、メトキシフェノキシ基、エトキシフェノキシ基、プロピルオキシフェノキシ基、ｉ−プロピルオキシフェノキシ基、ブトキシフェノキシ基、ｉ−ブトキシフェノキシ基、ｔ−ブトキシフェノキシ基、ペンチルオキシフェノキシ基、ヘキシルオキシフェノキシ基、シクロヘキシルオキシフェノキシ基、ヘプチルオキシフェノキシ基、オクチルオキシフェノキシ基、２−エチルヘキシルオキシフェノキシ基、ノニルオキシフェノキシ基、デシルオキシフェノキシ基、３，７−ジメチルオクチルオキシフェノキシ基、ラウリルオキシフェノキシ基等が例示される。
【００４２】
上記Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェノキシ基として、具体的には、メチルフェノキシ基、エチルフェノキシ基、ジメチルフェノキシ基、プロピルフェノキシ基、1,3,5−トリメチルフェノキシ基、メチルエチルフェノキシ基、ｉ−プロピルフェノキシ基、ブチルフェノキシ基、ｉ−ブチルフェノキシ基、ｔ−ブチルフェノキシ基、ペンチルフェノキシ基、イソアミルフェノキシ基、ヘキシルフェノキシ基、ヘプチルフェノキシ基、オクチルフェノキシ基、ノニルフェノキシ基、デシルフェノキシ基、ドデシルフェノキシ基等が例示される。
【００４３】
（アリールチオ基）
アリールチオ基は、非置換のアリールチオ基、及びハロゲン原子、アルコキシ基、アルキル基等で置換されたアリールチオ基を意味する。また、アリールチオ基の炭素数は、通常６〜６０、好ましくは７〜４８、より好ましくは７〜３０程度である。
【００４４】
かかるアリールチオ基として、具体的には、フェニルチオ基、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニルチオ基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニルチオ基、１−ナフチルチオ基、２−ナフチルチオ基、ペンタフルオロフェニルチオ基等が例示される。
【００４５】
（アリールアルキル基）
アリールアルキル基は、非置換のアリールアルキル基、及びハロゲン原子、アルコキシ基、アルキル基等で置換されたアリールアルキル基を意味する。また、アリールアルキル基の炭素数は、通常７〜６０、好ましくは７〜４８、より好ましくは７〜３０程度である。
【００４６】
かかるアリールアルキル基として、具体的には、フェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキル基、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキル基、１−ナフチル−Ｃ1〜Ｃ12アルキル基、２−ナフチル−Ｃ1〜Ｃ12アルキル基等が例示される。
【００４７】
（アリールアルコキシ基）
アリールアルコキシ基は、非置換のアリールアルコキシ基、及びハロゲン原子、アルコキシ基、アルキル基等で置換されたアリールアルコキシ基を意味する。また、アリールアルコキシ基の炭素数は、通常７〜６０、好ましくは７〜４８、より好ましくは７〜３０程度である。
【００４８】
かかるアリールアルコキシ基として、具体的には、フェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルコキシ基、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルコキシ基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルコキシ基、１−ナフチル−Ｃ1〜Ｃ12アルコキシ基、２−ナフチル−Ｃ1〜Ｃ12アルコキシ基等が例示される。
【００４９】
（アリールアルキルチオ基）
アリールアルキルチオ基は、非置換のアリールアルキルチオ基、及びハロゲン原子、アルコキシ基、アルキル基等で置換されたアリールアルキルチオ基を意味する。また、アリールアルキルチオ基の炭素数は、通常７〜６０、好ましくは７〜４８、より好ましくは７〜３０程度である。
【００５０】
かかるアリールアルキルチオ基として、具体的には、フェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルチオ基、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルチオ基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルチオ基、１−ナフチル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルチオ基、２−ナフチル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルチオ基等が例示される。
【００５１】
（アリールアルケニル基）
アリールアルケニル基は、非置換のアリールアルケニル基、及びハロゲン原子、アルコキシ基、アルキル基等で置換されたアリールアルケニル基を意味する。また、アリールアルケニル基の炭素数は、通常８〜６０、好ましくは８〜４８、より好ましくは８〜３０程度である。
【００５２】
かかるアリールアルケニル基として、具体例には、フェニル−Ｃ2〜Ｃ12アルケニル基、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル−Ｃ2〜Ｃ12アルケニル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル−Ｃ2〜Ｃ12アルケニル基、１−ナフチル−Ｃ2〜Ｃ12アルケニル基、２−ナフチル−Ｃ2〜Ｃ12アルケニル基等が挙げられ、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル−Ｃ2〜Ｃ12アルケニル基、Ｃ2〜Ｃ12アルキルフェニル−Ｃ2〜Ｃ12アルケニル基が好ましい。
【００５３】
上記Ｃ2〜Ｃ12アルケニル基としては、例えば、ビニル基、１−プロペニル基、２−プロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基、１−ペンテニル基、２−ペンテニル基、１−ヘキセニル基、２−ヘキセニル基、１−オクテニル基等が挙げられる。
【００５４】
（アリールアルキニル基）
アリールアルキニル基は、非置換のアリールアルキニル基、及びハロゲン原子、アルコキシ基、アルキル基等で置換されたアリールアルキニル基を意味する。また、アリールアルキニル基の炭素数は、通常８〜６０、好ましくは８〜４８、より好ましくは８〜３０程度である。
【００５５】
かかるアリールアルキニル基として、具体例には、フェニル−Ｃ2〜Ｃ12アルキニル基、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル−Ｃ2〜Ｃ12アルキニル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル−Ｃ2〜Ｃ12アルキニル基、１−ナフチル−Ｃ2〜Ｃ12アルキニル基、２−ナフチル−Ｃ2〜Ｃ12アルキニル基等が挙げられ、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル−Ｃ2〜Ｃ12アルキニル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル−Ｃ2〜Ｃ12アルキニル基が好ましい。
【００５６】
上記Ｃ2〜Ｃ12アルキニル基としては、例えば、エチニル基、１−プロピニル基、２−プロピニル基、１−ブチニル基、２−ブチニル基、１−ペンチニル基、２−ペンチニル基、１−ヘキシニル基、２−ヘキシニル基、１−オクチニル基等が挙げられる。
【００５７】
（複素環チオ基）
複素環チオ基は、メルカプト基の水素原子が１価の複素環基で置換された基を意味する。複素環チオ基としては、例えば、ピリジルチオ基、ピリダジニルチオ基、ピリミジルチオ基、ピラジニルチオ基、トリアジニルチオ基等のヘテロアリールチオ基等が挙げられる。
【００５８】
上記１価の複素環基とは、複素環式化合物から水素原子１個を除いた残りの原子団をいい、水素原子がアルキル基等の置換基で置換された１価の複素環基、又は非置換の１価の複素環基を意味する。なお以下において「置換」は水素原子を置換することを意味する。１価の複素環基の炭素数は、置換基の炭素数を含めないで、通常４〜６０、好ましくは４〜３０、より好ましくは４〜２０程度である。
【００５９】
上記複素環式化合物とは、環式構造をもつ有機化合物のうち、環を構成する元素として、炭素原子だけでなく、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、リン原子、ホウ素原子、ケイ素原子、セレン原子、テルル原子、ヒ素原子等のヘテロ原子を含むものをいう。
【００６０】
かかる１価の複素環基としては、例えば、チエニル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルチエニル基、ピロリル基、フリル基、ピリジル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジル基、ピラジニル基、トリアジニル基、ピロリジル基、ピペリジル基、キノリル基、イソキノリル基等が挙げられ、中でもチエニル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルチエニル基、ピリジル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルピリジル基が好ましい。
【００６１】
（アミノ基）
アミノ基は、非置換のアミノ基、及びアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び１価の複素環基から選ばれる１又は２個の置換基で置換されたアミノ基（以下、置換アミノ基という。）を意味する。上記置換基は更に置換基（以下、二次置換基という場合がある。）を有していてもよい。また、置換アミノ基の炭素数は、二次置換基の炭素数を含めないで、通常１〜６０、好ましくは２〜４８、より好ましくは２〜４０程度である。
【００６２】
上記置換アミノ基としては、例えば、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、エチルアミノ基、ジエチルアミノ基、プロピルアミノ基、ジプロピルアミノ基、イソプロピルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、ブチルアミノ基、イソブチルアミノ基、ｓ−ブチルアミノ基、ｔ−ブチルアミノ基、ペンチルアミノ基、ヘキシルアミノ基、ヘプチルアミノ基、オクチルアミノ基、２−エチルヘキシルアミノ基、ノニルアミノ基、デシルアミノ基、３，７−ジメチルオクチルアミノ基、ドデシルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、ジシクロペンチルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基、ジシクロヘキシルアミノ基、ジトリフルオロメチルアミノ基、フェニルアミノ基、ジフェニルアミノ基、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニルアミノ基、ジ（Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル）アミノ基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニルアミノ基、ジ（Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル）アミノ基、１−ナフチルアミノ基、２−ナフチルアミノ基、ペンタフルオロフェニルアミノ基、ピリジルアミノ基、ピリダジニルアミノ基、ピリミジルアミノ基、ピラジニルアミノ基、トリアジニルアミノ基、フェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルアミノ基、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルアミノ基、ジ（Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキル）アミノ基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルアミノ基、ジ（Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキル）アミノ基、１−ナフチル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルアミノ基、２−ナフチル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルアミノ基等が挙げられる。
【００６３】
（シリル基）
シリル基は、非置換のシリル基、及びアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び１価の複素環基から選ばれる１、２又は３個の置換基で置換されたシリル基（以下、置換シリル基という。）を意味する。置換基は二次置換基を有していてもよい。
上記置換シリル基の炭素数は、二次置換基の炭素数を含めないで、通常１〜６０、好ましくは３〜４８、より好ましくは３〜４０程度である。
【００６４】
かかる置換シリル基としては、例えば、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリプロピルシリル基、トリ−イソプロピルシリル基、ジメチル−イソプロピルシリル基、ジエチル−イソプロピルシリル基、ｔ−ブチルシリルジメチルシリル基、ペンチルジメチルシリル基、ヘキシルジメチルシリル基、ヘプチルジメチルシリル基、オクチルジメチルシリル基、２−エチルヘキシル−ジメチルシリル基、ノニルジメチルシリル基、デシルジメチルシリル基、３，７−ジメチルオクチル−ジメチルシリル基、ドデシルジメチルシリル基、フェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルシリル基、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルシリル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルシリル基、１−ナフチル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルシリル基、２−ナフチル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルシリル基、フェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルジメチルシリル基、トリフェニルシリル基、トリ−ｐ−キシリルシリル基、トリベンジルシリル基、ジフェニルメチルシリル基、ｔ−ブチルジフェニルシリル基、ジメチルフェニルシリル基等が挙げられる。
【００６５】
（アシル基）
アシル基は、非置換のアシル基、及びハロゲン原子等で置換されたアシル基を意味する。また、アシル基の炭素数は、通常１〜２０、好ましくは２〜１８、より好ましくは２〜１６程度である。
【００６６】
かかるアシル基としては、例えば、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、ピバロイル基、ベンゾイル基、トリフルオロアセチル基、ペンタフルオロベンゾイル基等が挙げられる。
【００６７】
（アシルオキシ基）
アシルオキシ基は、非置換のアシルオキシ基、及びハロゲン原子等で置換されたアシルオキシ基を意味する。また、アシルオキシ基の炭素数は、通常１〜２０、好ましくは２〜１８、より好ましくは２〜１６程度である。
【００６８】
かかるアシルオキシ基としては、例えば、ホルミルオキシ基、アセトキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ基、イソブチリルオキシ基、ピバロイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基、トリフルオロアセチルオキシ基、ペンタフルオロベンゾイルオキシ基等が挙げられる。
【００６９】
（イミン残基）
イミン残基は、式：Ｈ−Ｎ＝Ｃ＜及び式：−Ｎ＝ＣＨ−の少なくとも一方で表される構造を有するイミン化合物から、この構造中の水素原子１個を除いた残基を意味する。
【００７０】
このようなイミン化合物としては、例えば、アルジミン、ケチミン及びアルジミン中の窒素原子に結合した水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基等で置換された化合物が挙げられる。
【００７１】
イミン残基の炭素数は、通常２〜２０、好ましくは２〜１８、より好ましくは２〜１６程度である。かかるイミン残基としては、例えば、一般式：−ＣＲ'＝Ｎ−Ｒ''又は一般式：−Ｎ＝Ｃ（Ｒ''）2（式中、Ｒ'は水素原子、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基を表し、Ｒ''はそれぞれ独立に、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基を表し、ただし、Ｒ''が２個存在する場合、２個のＲ''は相互に結合し一体となって２価の基、例えば、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基等の炭素数２〜１８のアルキレン基として環を形成してもよい。）で表される基等が挙げられる。
イミン残基の具体例としては、以下の構造式で示される基等が挙げられる。
【００７２】
【化１】
（式中、Ｍｅはメチル基を示す。）
【００７３】
（アミド基）
アミド基は、非置換のアミド基、及びハロゲン原子等で置換されたアミド基を意味する。また、アミド基の炭素数は、通常２〜２０、好ましくは２〜１８、より好ましくは２〜１６程度である。
【００７４】
かかるアミド基としては、例えば、ホルムアミド基、アセトアミド基、プロピオアミド基、ブチロアミド基、ベンズアミド基、トリフルオロアセトアミド基、ペンタフルオロベンズアミド基、ジホルムアミド基、ジアセトアミド基、ジプロピオアミド基、ジブチロアミド基、ジベンズアミド基、ジトリフルオロアセトアミド基、ジペンタフルオロベンズアミド基等が挙げられる。
【００７５】
（酸イミド基）
酸イミド基は、酸イミドからその窒素原子に結合した水素原子を除いて得られる残基を意味する。酸イミド基の炭素数は、通常４〜２０、好ましくは４〜１８、より好ましくは４〜１６程度である。酸イミド基としては、例えば、以下に示す基等が挙げられる。
【００７６】
【化２】
（式中、Ｍｅはメチル基を示す。）
【００７７】
（カルボキシル基）
カルボキシル基は、非置換のカルボキシル基、並びにアルキル基、アリール基、アリールアルキル基、１価の複素環基等の置換基で置換されたカルボキシル基（以下、置換カルボキシル基という。）を意味する。置換基は二次置換基を有していてもよい。
上記置換カルボキシル基の炭素数は、二次置換基の炭素数を含めないで、通常１〜６０、好ましくは２〜４８、より好ましくは２〜４５程度である。
【００７８】
かかる置換カルボキシル基としては、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、イソブトキシカルボニル基、ｓ−ブトキシカルボニル基、ｔ−ブトキシカルボニル基、ペンチルオキシカルボニル基、ヘキシルオキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル基、ヘプチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、２−エチルヘキシルオキシカルボニル基、ノニルオキシカルボニル基、デシロキシカルボニル基、３，７−ジメチルオクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基、トリフルオロメトキシカルボニル基、ペンタフルオロエトキシカルボニル基、パーフルオロブトキシカルボニル基、パーフルオロヘキシルオキシカルボニル基、パーフルオロオクチルオキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基、ナフトキシカルボニル基、ピリジルオキシカルボニル基等が挙げられる。
【００７９】
本発明の有機ＥＬ素子は、基板と、前記基板上に設けられた第１電極と、前記第１電極上に設けられた下地層と、画素領域を取り囲むようにして前記下地層上に配置された隔壁と、前記画素領域に設けられた有機発光層と、前記有機発光層を介在させて第１電極に対向して設けられた第２電極とを含んで構成される。また前記下地層は、前記第１電極の表面に存在する基に対する反応性基Ｘを有する化合物を含有する未処理層を、第１電極上に形成し、該未処理層をＵＶオゾン処理することにより形成された第１の層と、水に不溶性の有機物から構成され、前記第１の層上に設けられた第２の層とを含んで構成される。
【００８０】
また本発明の有機ＥＬ素子の製造方法は、第１電極が設けられた基板を用意する工程と、前記第１電極上に下地層を設ける工程と、前記基板上に設定される画素領域を取り囲むように、前記下地層上に隔壁を設ける工程と、前記画素領域に有機発光層を設ける工程と、前記有機発光層を介在させて、前記第１電極と対向するように第２電極を設ける工程とを有し、前記下地層を設ける工程が、前記第１電極の表面に存在する基又は原子に対する反応性基Ｘを有する化合物を含有する溶液を用いて、前記第１電極上に塗布法により未処理層を形成した後、該未処理層をＵＶオゾン処理により改質して第１の層を得る工程と、水に不溶性の有機物から構成される前記第２の層を前記第１の層上に形成する工程とを有する。
【００８１】
本発明は、前記第１電極上に設けられる第１の層と該第１の層上に設けられる第２の層とを含んで構成される下地層を特定の材料により構成することに大きな特徴がある。
【００８２】
以下に本発明の有機ＥＬ素子及び有機ＥＬ素子の製造方法の一実施形態について説明する。なお本明細書中の説明において、基板の厚み方向の一方を上方（または上）といい、基板の厚み方向の他方を下方（または下）という場合がある。この上下関係は説明の便宜上設定したもので、必ずしも実際に有機ＥＬ素子が製造される工程および使用される状況に適用されるものではない。また本明細書では、「透明な基板」、「透明な電極」とは、入射した光の少なくとも一部が透過する基板、電極をそれぞれ意味する。
【００８３】
本発明の有機ＥＬ素子を複数備えた有機エレクトルミネッセンス装置（以下、有機ＥＬ装置という場合がある）の一実施形態を図１、図２に示す。図１は、複数の有機ＥＬ素子が搭載された有機ＥＬ装置の一部を示すものであり、図２の斜視図における切断面線Ａ−Ａから見た断面図である。図２は、有機ＥＬ装置６０における基板及び電極の位置関係を模式的に示す斜視図である。
【００８４】
図２に示す有機ＥＬ装置６０は、いわゆるパッシブマトリクス型に構成されている。パッシブマトリクス型の有機ＥＬ装置６０では、基板１上において、線状に延びる複数本の第１電極２が所定の間隔をあけて平行に設けられる。また平面視で前記第１電極２に直交するように線状に延びる複数本の第２電極７が所定の間隔をあけて平行に設けられている。すなわち平面視で第１電極２及び第２電極７が格子状に設けられる。第１電極２と第２電極７の間には、下地層３、有機発光層５などを含む積層体が設けられる。第１および第２電極２，７と、該電極に挟持される積層体とによって有機ＥＬ素子が構成される。平面視で第１及び第２電極２，７が交差する領域に、後述する隔壁により規定される画素領域が設定され、この画素領域に前述した積層体が設けられる。なお、各電極に接続し、所定のタイミングで所定の電極に所定の電圧を印加する駆動回路（不図示）を有機ＥＬ装置６０はさらに備える。
【００８５】
下地層３は、基板１の厚み方向の一方から第１電極２および基板１を覆って形成される。本実施形態における下地層３は、平面視で第１及び第２電極２，７の交差の最外周を内包するマトリクス領域１２の全領域にわたって連続的に形成されている。なお下地層３は、第１電極上において画素領域にのみ形成されてもよい。例えば第１電極上において、各第１電極２に沿って島状に、下地層３を離散的に形成してもよいが、蒸着法やスピンコート法などによって下地層３を基板１上に連続的に形成する方が製造上は簡易である。
【００８６】
下地層３上には、基板の厚み方向の一方から見て各画素領域Ｒ１を取り囲むように隔壁４が形成される（図１参照）。各画素領域Ｒ１は、平面視で格子状に配置される第１及び第２電極２，７が交差する領域であるため、この各画素領域Ｒ１を取り囲む隔壁４は、下地層３上において格子状に設けられる。
【００８７】
画素領域Ｒ１（隔壁で取り囲まれた領域）には、前述したように有機発光層５が設けられる。有機発光層５は有機化合物を含んで構成される。この有機発光層５は、蒸着法などのドライプロセス、またはインキジェット法などのウエットプロセスによって形成され、成膜が簡易なウエットプロセスによって形成することが好ましい。
以下に下地層を中心にして、各層の構成およびその成膜方法についてさらに説明する。
【００８８】
（基板）
本発明の有機ＥＬ素子が形成される基板は、有機ＥＬ素子を形成する工程において変化しないものが好ましく、リジッド基板でも、フレキシブル基板でもよい。例えばガラス板、プラスチック板、高分子フィルム、シリコン板、これらを積層したものを基板として用いることができる。
【００８９】
（電極）
本発明の有機ＥＬ素子は、一対の電極を備える。この一対の電極は、下地層及び有機発光層を介在させて、対向して配置される。一対の電極のうちの、基板寄りに配置される電極を第１電極とし、第１電極よりも基板から離間して配置される電極を第２電極という。これら一対の電極のうちの一方の電極は陽極として機能し、他方の電極は陰極として機能する。第１電極が陽極とすることが多いが、逆に第２電極を陽極とすることもできる。
【００９０】
電極の具体的な形状は、前述したパッシブマトリクス型の表示装置用の形状に特に限定されず、例えばアクティブマトリックス型の形状とすることもできる。アクティブマトリックス型の表示装置では、例えば基板上において島状の第１電極がマトリクス状に設けられ、第２電極が平板状に設けられる。
【００９１】
有機発光層５から放射される光を外に出射するために、当該有機発光層５を挟む一対の電極のうちの一方の電極は、透明電極によって構成される。本発明の製造方法において、第１電極が設けられた基板を用意する工程では、用意した基板上に第１電極を形成することにより第１電極が設けられた基板を用意してもよいし、第１電極が設けられた基板を市場から入手してもよい。例えば駆動回路および第１電極が予め形成されたＴＦＴ（Thin Film Transistor）を市場から入手してもよい。なお第１電極を透明電極とする場合、有機発光層５から放射される光は、第１電極および基板を通して外に出射するため、基板には透明基板を用いる必要がある。他方、第２電極を透明電極とする場合には、基板は不透明であってもよい。
【００９２】
第１電極を透明電極とする場合には、例えば酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ＩＴＯ、インジウム亜鉛酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ：略称ＩＺＯ）、金、白金、銀、および銅などから成る薄膜が用いられ、これらの中でもＩＴＯ、ＩＺＯ、または酸化スズから成る薄膜が好適に用いられる。また第１電極として、ポリアニリンもしくはその誘導体、ポリチオフェンもしくはその誘導体等の有機の透明導電膜を用いてもよい。
【００９３】
第１電極の膜厚は、求められる特性および成膜の簡易さなどを考慮して、適宜決定することができ、例えば１０ｎｍ〜１０μｍであり、好ましくは２０ｎｍ〜１μｍであり、さらに好ましくは５０ｎｍ〜５００ｎｍである。
【００９４】
第１電極の作製方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法等が挙げられる。
【００９５】
前記第１電極は、当該第１電極上に所期の第１の層を確実に形成するために、第１の層を形成する前に、ＵＶオゾン処理することが好ましい。このＵＶオゾン処理により、第１の層を構成する化合物に含まれる反応性基Ｘと第１電極との反応性を向上させることができるものと推測される。
【００９６】
（第１電極の表面に存在する基又は原子）
第１電極には導電性の無機酸化物や金属の薄膜が一般的に利用されるため、多くの場合その表面に水酸基を有している。本発明において「第１電極の表面に存在する基」とは、無機酸化物材料からなる第１電極の場合、これらに含まれる酸素が水素と結合したＯＨ等の分極を有する特性基を意味し、有機の導電膜材料からなる第１電極の場合、有機導電膜材料に含まれる極性を有する官能基を意味し、主に上述の水酸基を意味するが、これに限定されるものではなく、第１電極を形成する材料によっては他の基が第１電極の表面に存在する場合もあり、その場合にはそれらの基を意味する。また「第１電極の表面に存在する原子」とは、上記導電性の無機酸化物や金属を構成している原子を意味し、例えば酸素原子を意味する。
【００９７】
（下地層）
本発明の有機ＥＬ素子において、下地層は、前記第１電極の少なくとも一部の領域上に設けられる。下地層が第１電極の「少なくとも一部の領域上」に設けられるとは、第１電極の上側の面上の少なくとも一部の領域に下地層が存在している領域があることをいう。従って、第１電極の上側の面の全てを下地層が覆っていてもよく、第１電極の上側の面の一部のみを下地層が覆っていてもよい。通常は、第１電極のうち、画素領域に属する部分は、その全面を下地層が覆うよう構成される。
【００９８】
下地層の構造を図１に示す実施形態を再び参照して説明する。この例においては、基板１上の上には複数の第１電極２が設けられ、基板１の厚み方向の一方から第１電極２および基板１を覆って形成され、平面視で第１及び第２電極２，７の交差の最外周を内包するマトリクス領域１２の全領域にわたって連続的に形成されている。このような構成とすることにより、第１電極２上において均一な厚さを有し、且つ画素領域間における厚さのばらつきの少ない下地層を、スピンコート法などの簡便な塗布法により設けることができる。
【００９９】
本発明の有機ＥＬ素子においては、上記下地層３は、第１電極２に接する第１の層３ａと、該第１の層３ａ上に形成される第２の層３ｂを有する。なお下地層３は、第１の層３ａと第２の層３ｂとの間に１層以上の中間層を有していてもよい。下地層３として３層以上の層を設けると、電極と隔壁との間隔が厚くなり、隣接する画素領域とのクロストークが生じるおそれが大きくなるため、下地層３は２層で構成することが好ましい。
【０１００】
第１の層３ａおよび第２の層３ｂは、それぞれ所定の機能を発揮し、例えば第１電極が陽極である場合、第１の層３ａは正孔注入層、第２の層３ｂは正孔輸送層として設けられる。また例えば第１電極が陰極である場合、第１の層３ａを電子注入層とし、第２の層３ｂを電子輸送層とすることもできる。
【０１０１】
（第１の層）
上記第１の層３ａは、第１電極２の表面に存在する基又は原子に対する反応性基Ｘを有する化合物を含有する溶液から薄膜（以下、未処理層と記す場合がある）を、第１電極上に形成し、該薄膜をＵＶオゾン処理により改質することにより形成されたものである。
【０１０２】
前記反応性基Ｘを有する化合物は、好ましくは、下記式（１）で表される化合物及びその部分加水分解縮合物、下記式（２）で表される１価の基を持つ化合物及びその部分加水分解縮合物、並びに下記式（３）で表される繰り返し単位からなる化合物及びその部分加水分解縮合物からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物である。
Ｍ1(Ｘ)v1(Ｒa)u-v1 ・・・（１）
−Ｍ2(Ｘ)v2(Ｒa)u-v2-1 ・・・（２）
−［Ｓｉ(Ｘ)w(Ｒa)2-w−Ｏ］− ・・・（３）
（式（１）中のＭ1は、周期表の４族、５族、６族、１３族、１４族もしくは１５族に属する金属原子、又は炭素原子、ゲルマニウム原子、スズ原子、もしくは鉛原子を表す。式（２）中のＭ2は、周期表の４族、５族、６族、１３族、１４族又は１５族に属する金属原子を表す。全式に共通するＸは、第１電極の表面に存在する基又は原子に対する反応性基（反応性を有する基又は原子）を表す。また、全式に共通するＲaは、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アリールアルケニル基、又はアリールアルキニル基を表す。Ｒaで表される基は、置換基を有していてもよい。ｖ１は、１以上ｕ以下の整数である。ｖ２は、１以上ｕ−１以下の整数である。ｗは、１又は２である。ｕは、Ｍ1又はＭ2の原子価を表す。Ｘが複数存在する場合には、それらは同一であっても異なっていてもよい。Ｒaが複数存在する場合には、それらは同一であっても異なっていてもよい。）
【０１０３】
前記第１電極の表面に存在する基又は原子に対する反応性基Ｘを有する化合物は、好ましくは、前記式（２）で表され、Ｍ2がケイ素原子である１価の基を持つ化合物及びその部分加水分解縮合物、並びに前記式（３）で表される繰り返し単位からなる化合物及びその部分加水分解縮合物からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物；前記式（１）で表され、Ｍ1がチタン原子である化合物及びその部分加水分解縮合物、並びに前記式（２）で表され、Ｍ2がチタン原子である１価の基を持つ化合物及びその部分加水分解縮合物からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物；前記式（１）で表され、Ｍ1がケイ素原子である化合物及びその部分加水分解縮合物からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物である。
前記反応性基Ｘを有する化合物は、１種単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【０１０４】
前記薄膜（未処理層）を形成するための溶液は、前記反応性基Ｘを有する化合物以外にも、正孔輸送能を有する化合物等を含有していてもよい。これらの任意成分は、１種単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【０１０５】
上記反応性基Ｘを有する溶液の塗膜を乾燥することにより前記薄膜（未処理層）が形成されるが、この未処理層の厚さは、通常０．１ｎｍ〜１０ｎｍであり、好ましくは１．０ｎｍ〜１０ｎｍである。この未処理層が後述のＵＶオゾン処理により改質されて第１の層となる。このＵＶオゾン処理により、正孔注入層として好適に機能する第１の層が得られるが、その改質のメカニズムは明らかでなく、以下のように推定される。
【０１０６】
未処理層を構成する分子は、当該未処理層を構成する分子の反応性基Ｘと第１電極表面の分極との静電気的な結合によって、第１電極表面に付着する。また未処理層を構成する分子に含まれる基のうちの反応性基Ｘ以外の基は、ＵＶオゾン処理により主鎖から解離するものと考えられる。ＵＶオゾン処理に伴って未処理層において前記反応が起こることにより未処理層が改質されて第１の層となると考えられる。改質された結果として、第１の層は正孔注入特性が良好になるものと考えられる。このような第１の層上に正孔輸送層、発光層などを積層することにより正孔注入特性に優れた有機ＥＬ素子が形成されるものと考えられる。また上述のＵＶオゾン処理の効果は、１分子層の第１の層が第１電極上に形成される条件付近で最も顕著になるものと推定される。
【０１０７】
第１の層３ａの平均膜厚は、１０ｎｍ以下が好ましいが、この第１の層３ａが担う正孔注入性の観点、さらには正孔輸送性の観点から、好ましくは０．１〜１０ｎｍであり、より好ましくは１．０〜５．０ｎｍである。第１の層３ａの平均膜厚が１０ｎｍを超える場合、第１電極２から電荷注入が十分行われず、駆動電圧が上昇したり、耐久性が低下したりすることがある。
【０１０８】
前記式（１）中の反応性基Ｘは、第１電極２の表面に存在する基又は原子によって選択することができる。
前記第１電極２が金属又はその酸化物もしくは硫化物である場合には、反応性基Ｘとしては、水酸基、カルボキシル基、アシル基、アシルオキシ基、ハロカルボニル基（式：−Ｃ（Ｏ）−Ｙ（式中、Ｙはハロゲン原子を表す。））で表される基を用いることができる。
【０１０９】
これらの基は、より具体的には、式：−Ｃ（Ｏ）−Ｃｌで表される基及び式：−Ｃ（Ｏ）−Ｂｒで表される基が好ましい。）、ハロゲン原子、アルコキシ基、アリールオキシ基、アリールアルコキシ基、リン酸基（式：（ＨＯ）2Ｐ（Ｏ）−Ｏ−で表される基）、リン酸エステル基（式：（Ｒ1Ｏ）2Ｐ（Ｏ）−Ｏ−又は式：（Ｒ1Ｏ）（ＨＯ）Ｐ（Ｏ）−Ｏ−（式中、Ｒ1は、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アリールアルケニル基、又はアリールアルキニル基を表す。）で表される基）、亜リン酸基（式：（ＨＯ）2Ｐ−Ｏ−で表される基）、亜リン酸エステル基（式：（Ｒ1Ｏ）2Ｐ−Ｏ−又は式：（Ｒ1Ｏ）（ＨＯ）Ｐ−Ｏ−（式中、Ｒ1は前記のとおりである。）で表される基）、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アリールアルキルチオ基、複素環チオ基、アミノ基等が例示される。
【０１１０】
上記反応性基Ｘが第１電極２の表面に存在する基又は原子と反応することにより、前記式（１）で表される化合物及びその部分加水分解縮合物と第１電極２との間に、共有結合、配位結合、イオン結合等の結合が形成される。したがって、これら化合物を用いて形成される第１の層３ａと第１電極２との接着性は大変強いものとなる。
【０１１１】
第１電極には導電性の無機酸化物や金属の薄膜が一般的に利用されるため、その表面に水酸基を有している場合が多いので、反応性基Ｘは、水酸基と反応し得る基であることが好ましく、例えばハロゲン原子、アルコキシ基、リン酸基、アミノ基、水酸基等であることが好ましい。
【０１１２】
なお反応性基Ｘは、第１電極２の表面に存在する基又は原子と直接的に反応するものであってもよいが、他の物質を介して間接的に反応するものであってもよく、直接的に反応するものと間接的に反応するものを兼ね合わせていてもよい。また第１の層３ａを形成するための溶液に反応性基Ｘが複数存在する場合には、それらは同一であっても異なっていてもよい。
【０１１３】
前記式（１）中、Ｍ1は、周期表の４族、５族、６族、１３族、１４族もしくは１５族に属する金属原子、又は炭素原子、ゲルマニウム原子、スズ原子、もしくは鉛原子を表す。
【０１１４】
かかるＭ1としては、具体的には、チタン原子、ジルコニウム原子、ハフニウム原子等の４族に属する金属原子；バナジウム原子、ニオブ原子、タンタル原子等の５族に属する金属原子；クロム原子、モリブデン原子、タングステン原子等の６族に属する金属原子；ホウ素原子、アルミニウム原子、ガリウム原子、インジウム原子、タリウム原子等の１３族に属する金属原子；ケイ素原子、ゲルマニウム原子、錫原子、鉛原子等の１４族に属する金属原子；リン原子、ヒ素原子、アンチモン原子、ビスマス原子等の１５族に属する金属原子、ゲルマニウム原子、スズ原子、鉛原子等が挙げられるが、スズ原子、チタン原子、ジルコニウム原子、アルミニウム原子、ニオブ原子、ホウ素原子、リン原子、ケイ素原子が好ましく、ジルコニウム原子、アルミニウム原子、ホウ素原子、チタン原子、リン原子がより好ましく、チタン原子、リン原子、ケイ素原子がさらに好ましい。
【０１１５】
前記式（１）中、Ｒaは、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アリールアルケニル基、又はアリールアルキニル基を表すが、好ましくはアルキル基、アリール基、アリールアルキル基である。Ｒaで表される基は、置換基を有していてもよい。Ｒaが複数存在する場合には、それらは同一であっても異なっていてもよい。
前記式（１）中、ｕは、Ｍ1又はＭ2の原子価を表す。Ｍ1又はＭ2が、例えば、ケイ素原子、チタン原子、ジルコニウム原子等である場合、ｕは４であり、Ｍ1又はＭ2が、ホウ素原子、アルミニウム原子等である場合、ｕは３である。
前記式（１）中、ｖ１は１以上ｕ以下の整数であるが、好ましくは２以上の整数であり、より好ましくは３以上の整数である。
【０１１６】
本発明の好ましい実施形態では、前記第１電極２の表面には水酸基が存在しており、前記式（１）中のＭ1がチタン原子である。さらに、前記式（１）中の反応性基Ｘが、ハロゲン原子、アルコキシ基、リン酸基、又はアミノ基であることが好ましい。また、ｕ−ｖ≧１である場合、Ｒaはアルキル基又はアリール基が好ましい。
【０１１７】
前記式（１）で表される化合物及びその部分加水分解縮合物としては、アセトキシプロピルトリクロロシラン、アセトキシプロピルトリメトキシシラン、アダマンチルエチルトリクロロシラン、アリルトリクロロシラン、アリルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリス（メトキシエトキシエトキシ）シラン、ベンジルトリクロロシラン、ベンジルトリエトキシシラン、ビス（トリメトキシシリル）エタン、３−ブロモプロピルトリクロロシラン、３−ブロモプロピルトリエトキシシラン、３−ブロモプロピルトリメトキシシラン、３−ブテニルトリエトキシシラン、ｎ−ブチルトリメトキシシラン、２−クロロエチルトリクロロシラン、２−クロロエチルトリエトキシシラン、（（クロロメチル）フェニルエチル）トリメトキシシラン、（ｐ−クロロメチル）フェニルトリメトキシシラン、クロロフェニルトリエトキシシラン、３−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、（ジクロロメチル）ジメチルクロロシラン、（ジクロロメチル）メチルジクロロシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、（３−グリシドキシプロピル）トリメトキシシラン、（３−グリシドキシプロピル）メチルジメトキシシラン、（ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル）トリエトキシシラン、３−（ヘプタフルオロイソプロポキシ）プロピルトリエトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、３−イソシアナートプロピルトリエトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ｎ−オクタデシルトリクロロシラン、ｎ−オクタデシルトリクロロシラン、ｎ−オクチルトリエトキシシラン、ペンタフルオロプロピルプロピルトリクロロシラン、ペンタフルオロプロピルプロピルトリメトキシシラン、フェネチルトリメトキシシラン、フェノキシトリクロロシラン、Ｎ−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、テトラ−ｎ−ブトキシシラン、テトラエトキシシラン、３−チオシアネートプロピルトリエトキシシラン、（トリデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロオクチル）トリエトキシシラン、（トリデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロオクチル）メチルジクロロシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシチタン、オクチルトリメトキシチタン、アミノプロピルトリメトキシチタン、アミノデシルトリメトキシチタン、メルカプトプロピルトリメトキシチタン、メルカプトオクチルトリメトキシチタン、アミノプロピルトリエトキシチタン、メルカプトプロピルトリエトキシチタン、メルカプトデシルトリエトキシチタン、プロピルトリクロロチタン、オクチルトリクロロチタン、デシルトリクロロチタン、アミノプロピルトリクロロチタン、メルカプトプロピルトリクロロチタン、メルカプトオクチルトリクロロチタン、ヘプタデカフルオロ−１,１,２,２−テトラヒドロデシルトリエトキシチタン、ヘプタデカフルオロ−１,１,２,２−テトラヒドロデシルトリクロロチタン、チタンエトキサイド、チタンイソブトキサイド、チタンイソプロポキサイド、チタンメトキサイド等、及びこれらの部分加水分解縮合物等のチタンカップリング剤；ブチルクロロジヒドロキシスズ、ブチルトリクロロスズ、ジアリルジ-ブチルスズ、ジブチルジアセトキシスズ、ジブチルジクロロスズ、ジブチルジブロモスズ、ジブチルジメトキシスズ、ジメチルジクロロスズ、ジオクチルジクロロスズ、ジフェニルジクロロスズ、メチルトリクロロスズ、フェニルトリクロロスズ、アルミニウムエトキサイド、アルミニウムイソプロポキサイド、アルミニウムブトキサイド、テトラブトキシゲルマン、テトラエトキシゲルマン、テトラメトキシゲルマン、ハフニウムブトキサイド、ハフニウムエトキサイド、インジウムメトキシエトキサイド、ニオブブトキサイド、ニオブエトキサイド、ジルコニウムブトキサイド、ジルコニウムエトキサイド、ジルコニウムポロポキサイド等が挙げられる。
前記式（１）で表される化合物の部分加水分解縮合物の分子量は、通常、１００〜１００００００である。
【０１１８】
前記式（２）中、Ｍ2は、周期表の４族、５族、６族、１３族、１４族又は１５族に属する金属原子を表す。
かかるＭ2としては、具体的には、チタン原子、ジルコニウム原子、ハフニウム原子等の４族に属する金属原子；バナジウム原子、ニオブ原子、タンタル原子等の５族に属する金属原子；クロム原子、モリブデン原子、タングステン原子等の６族に属する金属原子；ホウ素原子、アルミニウム原子、ガリウム原子、インジウム原子、タリウム原子等の１３族に属する金属原子；ケイ素原子、ゲルマニウム原子、錫原子、鉛原子等の１４族に属する金属原子；リン原子、ヒ素原子、アンチモン原子、ビスマス原子等の１５族に属する金属原子が挙げられる。これらの中でも、ケイ素原子、錫原子、チタン原子、ジルコニウム原子、アルミニウム原子、ニオブ原子、ホウ素原子、リン原子が好ましく、ケイ素原子、ジルコニウム原子、アルミニウム原子、ホウ素原子、チタン原子、リン原子がより好ましく、ケイ素原子、チタン原子、リン原子が更に好ましい。
【０１１９】
前記式（２）中、Ｘ、Ｒa及びｕは、前記と同じ意味を有する。
前記式（２）中、ｖ２は１以上ｕ−１以下の整数であるが、好ましくは２以上の整数である。
【０１２０】
前記式（２）で表される１価の基を持つ化合物及びその部分加水分解縮合物は、前記式（２）で表される１価の基を側鎖に有することが好ましい。前記式（２）で表される１価の基を持つ化合物及びその部分加水分解縮合物における前記式（２）で表される１価の基の個数は、１つでも２つ以上でもよい。
【０１２１】
前記式（２）で表される１価の基を持つ化合物及びその部分加水分解縮合物におけるＭ2の合計重量は、好ましくは１０％以上であり、より好ましくは１５％以上であり、さらに好ましくは２０％以上である。
【０１２２】
前記式（２）で表される１価の基を持つ化合物及びその部分加水分解縮合物が、前記式（２）で表される１価の基を側鎖に有する場合、主鎖を構成する繰り返し単位としては、例えば、アルキレン基、アリーレン基、２価の複素環基、アミン残基が挙げられる。
また、前記式（２）で表される１価の基を側鎖に有する繰り返し単位と前記式（２）で表される１価の基を側鎖に有しない繰り返し単位との共重合体でもよく、前記式（２）で表される１価の基を側鎖に有する繰り返し単位の割合が、該共重合体中の全繰り返し単位の５モル％以上であることが好ましく、１０モル％以上であることがより好ましく、２０モル％以上であることがさらに好ましい。
【０１２３】
前記式（２）で表される１価の基を持つ化合物及びその部分加水分解縮合物の具体例としては、以下の構造式（４−１）、（４−２）で示されるものが挙げられる。
【０１２４】
【化３】
（式中、ｎは重合度を表す。）
【０１２５】
前記式（２）で表される１価の基を持つ化合物及びその部分加水分解縮合物の分子量は、通常、１００〜１００００００である。
なお、前記式（２）で表される１価の基を持つ化合物及びその部分加水分解縮合物は、１種単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【０１２６】
前記式（３）中、Ｘ及びＲaは、前記式（１）、（２）での場合と同じ意味を有する。
前記式（３）中、ｗは１又は２である。また、前記式（３）で表される繰り返し単位からなる化合物の重合度ｎは通常２〜１０００００の整数であり、好ましくは１０〜１００００の整数である。
【０１２７】
前記式（３）で表される繰り返し単位からなる化合物及びその部分加水分解縮合物としては、ポリジエトキシシロキサン、ポリジブトキシシロキサン、ポリジエチルチタネート、ポリジブチルチタネート、ジエトキシシロキサン−エチルチタネートコポリマーが挙げられる。
【０１２８】
前記式（３）で表される繰り返し単位からなる化合物及びその部分加水分解縮合物の分子量は、通常、１００〜１００００００である。
なお、前記式（３）で表される繰り返し単位からなる化合物及びその部分加水分解縮合物は、１種単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【０１２９】
前記反応性基Ｘを有する化合物を含有する薄膜（未処理層）を形成する方法としては、反応性基Ｘを有する化合物を溶媒に溶解又は分散させ、得られた溶液に第１電極を浸漬して該第１電極の表面に存在する基と該化合物中の親水性基（反応性基Ｘ）とを反応させる方法が挙げられる。その後、第１電極を溶液から取り出し、前記化合物を溶解可能な溶媒で第１電極を洗浄することにより、未反応の前記化合物を第１電極上から除去してもよい。
【０１３０】
前記反応性基Ｘを有する化合物を溶媒に溶解又は分散する際に、前記化合物中の反応性基Ｘが溶媒と化学反応し、異なる基になった後、第１電極と反応してもよい。このような反応としては、加水分解反応等が挙げられる。
【０１３１】
前記反応性基Ｘを有する化合物を溶解又は分散させる溶媒としては、クロロホルム、塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、クロロベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン等の塩素系溶媒；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒；トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒；シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ｎ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−へプタン、ｎ−オクタン、ｎ−ノナン、ｎ−デカン等の脂肪族炭化水素系溶媒；アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒；酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセルソルブアセテート等のエステル系溶媒；エチレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジメトキシエタン、プロピレングリコール、ジエトキシメタン、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、グリセリン、１，２−ヘキサンジオール等の多価アルコール及びその誘導体；メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、シクロヘキサノール等のアルコール系溶媒；ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒；水等が例示される。
なお、前記溶媒は、１種単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【０１３２】
上記反応性基Ｘを有する化合物の溶液は、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳほど強酸性ではなく、弱アルカリ性ないしは弱酸性である。強酸性の材料は作業性が悪く、塗布装置だけでなく、電極などを傷めるおそれがあるが、上記反応性基Ｘを有する化合物の溶液を用いることにより、作業性に優れ、第１電極に損傷を与えるおそれが少なく、またプロセスに用いる装置への悪影響も少ない。
【０１３３】
前記反応性基Ｘを有する化合物を溶媒に溶解又は分散させて得られた溶液における前記化合物の濃度は、特に制限されない。
【０１３４】
前記化合物の溶液を第１電極２上に塗布する方法として、浸漬法を用いる場合、濃度が低すぎると、前記化合物と第１電極２との反応に長時間必要となる場合があるので好ましくなく、濃度が高すぎると、前記化合物の分子同士の凝集により成膜性が低下する場合があるので好ましくない。したがって浸漬法を用いる場合、０．０１〜１００ｍモル／Ｌが好ましい。
【０１３５】
また浸漬法の他に、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェットプリント法、ノズルコート法、キャピラリコート法等の塗布法を用いて、前記化合物の溶液を第１電極２上に塗布することができる。
【０１３６】
適切な厚みの薄膜を形成するための溶液の濃度は、塗布法によって異なるため、適宜、調整する必要がある。
【０１３７】
スピンコート法を用いる場合、濃度が低すぎると、均一な薄膜を得ることが難しいため好ましくなく、濃度が高すぎると、厚い膜を形成するため電荷の注入が困難になることがあるため好ましくない。したがってスピンコート法を用いる場合、０．００１〜１０ｍモル／Ｌが好ましい。
【０１３８】
上記いずれかの塗布法により形成した塗膜を乾燥することにより薄膜（未処理層）を得る。前記薄膜（未処理層）は、ＵＶオゾン処理により第１の層に改質される。
【０１３９】
（ＵＶオゾン処理）
ＵＶオゾン処理とは、前記未処理層にＵＶ（紫外線）を照射し、空気中の酸素をオゾンに変化させ、このオゾン及び紫外線により該未処理層を改質することを意味する。
【０１４０】
ＵＶ光源は、ＵＶ照射により酸素をオゾンに変化させることができれば、特に制限されない。ＵＶ光源としては、低圧水銀ランプが挙げられる。低圧水銀ランプは１８５ｎｍと２５４ｎｍのＵＶ光を発生し、１８５ｎｍ線が酸素をオゾンに変化させることができる。ＵＶとオゾンの相乗効果で生ずる強力な酸化力により、前記未処理層の表面を改質し、正孔注入を促進することができる。照射の際の照度は、用いる光源により異なるが、一般的に数十〜数百ｍＷ／ｃｍ２のものが使用されている。また、集光や拡散することで照度を変更することができる。照射時間は、ランプの照度及び前記未処理層の種類により異なるが、通常、１分〜２４時間である。処理温度は、通常、１０〜２００℃である。また、ＵＶの照射量（即ち、紫外線量）は、通常１Ｊ／ｃｍ２以上であり、好ましくは１〜１０００００Ｊ／ｃｍ２であり、より好ましくは１０〜１０００００Ｊ／ｃｍ２であり、さらに好ましくは１００〜１０００００Ｊ／ｃｍ２であり、特に好ましくは１０００〜１０００００Ｊ／ｃｍ２ある。
【０１４１】
（第２の層）
前記第２の層３ｂは、水に不溶性の有機物で形成される。第２の層３ｂは、水に不溶性の有機物からなるため、第２の層３ｂを形成した後に、水を含む溶液を用いる工程があるとしても、この水を含む溶液に第２の層３ｂが溶出しないため、設計通りの構成の第２の層３ｂを備える有機ＥＬ素子を形成することができる。水を含む溶液に第２の層３ｂが溶出しないため、第２の層３ｂに損傷を与えることなく、水を含む溶液を用いる塗布法によって、第２の層３ｂ上に所定の層を形成することができる。また第２の層３ｂ上に形成される隔壁は、工程の簡易さから、フォトリソグラフィによって形成されることが多い。フォトリソグラフィでは、現像工程、リンス工程などにおいて、純水、ＴＭＡＨ（Tetra-methyl-ammonium-hydroxyde）水溶液などの水を含む溶液が使用されるが、水を含む溶液に第２の層３ｂが溶出しないため、第２の層３ｂに損傷を与えることなく、隔壁を形成することができる。またこれら水を含む溶液を使用する工程において第２の層３ｂが溶出しないので、第２の層３ｂの膜厚が実質的に減少せず、設計通りの構成の第２の層３ｂを維持することができる。水に不溶性の有機物としては、水１ｇに溶解する量が０．１ｍｇ以下であることが好ましく、０．０１ｍｇ以下であることがより好ましく、０．００１ｍｇ以下であることがさらに好ましい。
【０１４２】
本実施形態においては、隔壁を設ける前に、スピンコート法等の簡易な成膜方法で下地層を形成することができると共に、水に不溶性の有機物から構成される第２の層を下地層に設けることにより、下地層上に設けられる隔壁の形成工程においても下地層が損なわれず、その結果、意図した構成の有機ＥＬ素子を容易に形成することができる。
【０１４３】
前記下地層３の第２の層３ｂの抵抗率は、好ましくは１×１０10Ωｃｍ以上である。下地層の抵抗率は、抵抗率計（例えばダイアインスツルメンツ社製の「ロレスタＧＰ ＭＣＰ−Ｔ６１０型」）により測定することができる。
【０１４４】
第２の層を正孔輸送層として設ける場合、第２の層を構成する材料としては、正孔輸送材料を含んでいてもよく、ポリビニルカルバゾールもしくはその誘導体、ポリシランもしくはその誘導体、側鎖もしくは主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体、ポリアニリンもしくはその誘導体、ポリフルオレンもしくはその誘導体、ポリアリールアミンもしくはその誘導体、ポリチオフェンもしくはその誘導体、ポリピロールもしくはその誘導体、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）もしくはその誘導体、又はポリ（２，５−チエニレンビニレン）もしくはその誘導体からなる群から選ばれる高分子化合物であって親水基を有さない高分子化合物が好ましく、主鎖に芳香族アミン骨格からなる繰り返し単位を含む高分子化合物が好ましい。この場合、該高分子化合物中の全繰り返し単位に対して前記芳香族アミン骨格からなる繰り返し単位を３０〜１００モル％含有することが好ましく、正孔輸送性をより向上させる観点から、４０〜１００モル％含有することがより好ましく、５０〜８５モル％含有することがさらに好ましい。
【０１４５】
上記高分子化合物の正孔輸送材料は、前記芳香族アミン骨格からなる繰り返し単位のほかに、その他の芳香族炭素環及び／又は芳香族複素環を有する共役系化合物残基からなる繰り返し単位を含んでいてもよい。
【０１４６】
第２の層は、正孔注入性の観点から、陽極としての第１電極の材料とのＨＯＭＯのエネルギーレベルの差が０．５ｅＶ以下である正孔輸送材料を含むことが好ましく、該エネルギーの差が０．３ｅＶ以下である材料を含むことがより好ましい。
【０１４７】
なお、本明細書における第１電極の材料のＨＯＭＯエネルギーレベルとは、前述した未処理層をＵＶオゾン処理して得られた第１の層を構成する部材のＨＯＭＯエネルギーレベルであり、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子において測定した値を意味する。
【０１４８】
第２の層は、前記芳香族アミン骨格からなる繰り返し単位として、下記式（５）：
【０１４９】
【化４】
（式中、Ａｒ11、Ａｒ12、Ａｒ13及びＡｒ14はそれぞれ独立に、アリーレン基又は２価の複素環基を表す。Ａｒ15、Ａｒ16及びＡｒ17はそれぞれ独立に、アリール基又は１価の複素環基を表す。Ａｒ16とＡｒ17は、上記の基を表す代わりに、一緒になって、Ａｒ16とＡｒ17が結合する窒素原子と共に環を形成していてもよい。ｏ及びｐはそれぞれ独立に、０又は１を表す。）
で表される繰り返し単位を含む正孔輸送材料を含むことが好ましく、さらに式（５）で表される繰り返し単位を含む正孔輸送材料として、陽極としての第１電極の材料とのＨＯＭＯのエネルギーレベルの差が０．５ｅＶ以下である材料を含むことが好ましい。
【０１５０】
前記式（５）中、アリーレン基とは、芳香族炭化水素から芳香環を構成する炭素原子に結合した水素原子２個を除いた残りの原子団であり、非置換のアリーレン基及び置換のアリーレン基を意味する。アリーレン基には、縮合環を持つもの、独立したベンゼン環或いは縮合環２個以上が単結合又は２価の有機基、例えば、ビニレン等のアルケニレン基を介して結合したものも含まれる。置換のアリーレン基における置換原子及び置換基は、特には限定されないが、溶解性、蛍光特性、合成の行い易さ、素子にした場合の特性等の観点から、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、１価の複素環基、複素環チオ基、アミノ基、シリル基、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、カルボキシル基、シアノ基又はニトロ基が好ましい。
【０１５１】
前記式（５）中、アリーレン基としては、フェニレン基、ナフタレン−ジイル基、アントラセン−ジイル基、ビフェニル−ジイル基、ターフェニル−ジイル基、縮合環化合物基、フルオレン−ジイル基、インデノフルオレン−ジイル基、スチルベン−ジイル基、ジスチルベン−ジイル基等が例示され、フェニレン基、ビフェニル−ジイル基、フルオレン−ジイル基、スチルベン−ジイル基が好ましい。
【０１５２】
前記式（５）中、２価の複素環基とは、複素環式化合物から水素原子２個を除いた残りの原子団を意味する。２価の複素環基は置換基を有していてもよい。前記複素環式化合物とは、環式構造をもつ有機化合物のうち、環を構成する元素が炭素原子だけでなく、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、リン原子、ホウ素原子、ヒ素原子等のヘテロ原子を環内に含むものをいう。２価の複素環基が有していてもよい置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、シリルオキシ基、置換シリルオキシ基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、イミノ基、アミド基、イミド基、１価の複素環基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、シアノ基等が挙げられ、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、１価の複素環基が好ましい。非置換の２価の複素環基の炭素数は、通常、３〜６０程度である。
【０１５３】
前記２価の複素環基としては、例えば、以下のものが挙げられる。
ヘテロ原子として、窒素原子を含む２価の複素環基；ピリジン−ジイル基、ジアザフェニレン基、キノリンジイル基、キノキサリンジイル基、アクリジンジイル基、ビピリジルジイル基、フェナントロリンジイル基等。ヘテロ原子として、ケイ素原子、窒素原子、硫黄原子、セレン原子、ホウ素原子等を含みフルオレン構造を有する基。ヘテロ原子として、ケイ素原子、窒素原子、硫黄原子、セレン原子等を含み、インデノフルオレン構造を有する基。ヘテロ原子として、ケイ素原子、窒素原子、硫黄原子、セレン原子等を含む５員環複素環基。ヘテロ原子として、ケイ素原子、窒素原子、硫黄原子、セレン原子等を含む５員環縮合複素環基。ヘテロ原子として、ケイ素原子、窒素原子、硫黄原子、セレン原子等を含む５員環複素環基で、そのヘテロ原子のα位で結合し２量体やオリゴマーになっている基。ヘテロ原子として、ケイ素原子、窒素原子、硫黄原子、セレン原子等を含む５員環複素環基で、そのヘテロ原子のα位でフェニル基に結合している基。ヘテロ原子として、酸素原子、窒素原子、硫黄原子等を含む５員環縮合複素環基に、フェニル基、フリル基、チエニル基が置換した基。
【０１５４】
前記式（５）で表される繰り返し単位の具体例としては、下記式（５−１）〜（５−１１）で表されるものが挙げられる。
【０１５５】
【化５】
【０１５６】
前記式（５−１）〜（５−１１）中、芳香環上の水素原子は、それぞれ独立に、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数７〜２６のフェニルアルキル基、炭素数７〜２６のフェニルアルコキシ基、フェニル基、フェノキシ基、炭素数７〜２６のアルキル基置換フェニル基、炭素数７〜２６のアルコキシ基置換フェニル基、炭素数２〜２１のアルキルカルボニル基、ホルミル基、炭素数２〜２１のアルコキシカルボニル基、又はカルボキシル基で置換されていてもよい。また、２つの置換基が存在する場合、それらが互いに結合して環を形成していてもよい。
【０１５７】
前記フェニルアルキル基としては、炭素数が、通常７〜２６、好ましくは１１〜２１、より好ましくは１４〜１８のものが挙げられ、具体的には、フェニルメチル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基、フェニルブチル基、フェニルペンチル基、フェニルヘキシル基、フェニルヘプチル基、フェニルオクチル基、フェニルノニル基、フェニルデシル基、フェニルドデシル基等が挙げられる。
【０１５８】
前記フェニルアルコキシ基としては、炭素数が、通常７〜２６、好ましくは１１〜２１、より好ましくは１４〜１８のものが挙げられ、具体的には、フェニルメトキシ基、フェニルエトキシ基、フェニルプロピルオキシ基、フェニルブトキシ基、フェニルペンチルオキシ基、フェニルヘキシルオキシ基、フェニルヘプチルオキシ基、フェニルオクチルオキシ基、フェニルノニルオキシ基、フェニルデシルオキシ基、フェニルドデシルオキシ基等が挙げられる。
【０１５９】
前記アルキル基置換フェニル基とは、フェニル基上の１つ以上の水素原子が炭素数１〜２０のアルキル基で置換された基、即ち、モノアルキルフェニル基、ジアルキルフェニル基、トリアルキルフェニル基、テトラアルキルフェニル基、及びペンタアルキルフェニル基をいう。アルキル基置換フェニル基としては、炭素数が、通常７〜２６、好ましくは１１〜２１、より好ましくは１４〜１８のものが挙げられ、具体的には、モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタメチルフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタエチルフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタプロピルフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタイソプロピルフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタブチルフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタイソブチルフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタ−ｓ−ブチルフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタ−ｔ−ブチルフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタペンチルフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタイソアミルフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタヘキシルフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタヘプチルフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタオクチルフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタ（２−エチルヘキシル）フェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタノニルフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタデシルフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタ（３，７−ジメチルオクチル）フェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタドデシルフェニル基等が挙げられる。
【０１６０】
前記アルコキシ基置換フェニル基とは、フェニル基上の１つ以上の水素原子が炭素数１〜２０のアルコキシ基で置換された基、即ち、モノアルコキシフェニル基、ジアルコキシフェニル基、トリアルコキシフェニル基、テトラアルコキシフェニル基、及びペンタアルコキシフェニル基をいう。アルコキシ基置換フェニル基としては、炭素数が、通常７〜２６、好ましくは１１〜２１、より好ましくは１４〜１８のものが挙げられ、具体的には、モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタメトキシフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタエトキシフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタプロピルオキシフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタイソプロピルオキシフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタブトキシフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタイソブトキシフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタ−ｓ−ブトキシフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタ−ｔ−ブトキシフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタペンチルオキシフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタヘキシルオキシフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタヘプチルオキシフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタオクチルオキシフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタ（２−エチルヘキシルオキシ）フェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタノニルオキシフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタデシルオキシフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタ（３，７−ジメチルオクチルオキシ）フェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタドデシルオキシフェニル基等が挙げられる。
【０１６１】
前記アルキルカルボニル基としては、炭素数が、通常２〜２１、好ましくは５〜１５、より好ましくは８〜１２のものが挙げられ、具体的には、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、ペンタノイル基、ヘキサノイル基、ヘプタノイル基、オクタノイル基、２−エチルヘキサノイル基、ノナノイル基、デカノイル基、３，７−ジメチルオクタノイル基、ドデカノイル基等が挙げられる。
【０１６２】
前記アルコキシカルボニル基としては、炭素数が、通常２〜２１、好ましくは５〜１５、より好ましくは８〜１２のものが挙げられ、具体的には、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロピルオキシカルボニル基、イソプロピルオキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、イソブトキシカルボニル基、ｓ−ブトキシカルボニル基、ｔ−ブトキシカルボニル基、ペンチルオキシカルボニル基、ヘキシルオキシカルボニル基、ヘプチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、２−エチルヘキシルオキシカルボニル基、ノニルオキシカルボニル基、デシルオキシカルボニル基、３，７−ジメチルオクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等が挙げられる。
【０１６３】
前記式（５）で表される繰り返し単位としては、下記式（６）：
【０１６４】
【化６】
（式中、Ｒ3、Ｒ4及びＲ5はそれぞれ独立に、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数７〜２６のフェニルアルキル基、炭素数７〜２６のフェニルアルコキシ基、フェニル基、フェノキシ基、炭素数７〜２６のアルキル基置換フェニル基、炭素数７〜２６のアルコキシ基置換フェニル基、炭素数２〜２１のアルキルカルボニル基、ホルミル基、炭素数２〜２１のアルコキシカルボニル基、又はカルボキシル基を表す。Ｒ3とＲ4は、上記の基を表す代わりに、一緒になって、環を形成していてもよい。ｘ及びｙはそれぞれ独立に０〜４の整数であり、ｚは１又は２であり、ｓは０〜５の整数である。Ｒ3、Ｒ4及びＲ5の少なくとも１種が複数存在する場合には、その複数存在する基は同一であっても異なっていてもよい。）
で表されるものが好ましい。
【０１６５】
前記式（６）中のＲ3とＲ4が、一緒になって、環を形成する場合、その環としては、置換基を有していてもよいＣ5〜Ｃ14の複素環が挙げられる。該複素環としては、モルホリン環、チオモルホリン環、ピロール環、ピペリジン環、ピペラジン環等が挙げられる。
【０１６６】
前記式（６）で表される繰り返し単位の具体例としては、下記式（６−１）〜（６−１０）で表される繰り返し単位が挙げられる。
【０１６７】
【化７】
【０１６８】
前記式（６）で表される繰り返し単位としては、下記式（７）：
【０１６９】
【化８】
（式中、Ｒ6は、炭素数１〜２０のアルキル基を表し、ｓは０〜５の整数である。Ｒ6が複数存在する場合には、それらは同一であっても異なっていてもよい。）
で表されるものが、溶媒への溶解性等の観点から好ましい。
【０１７０】
前記高分子化合物の末端部分は、重合活性基がそのまま残っていると、素子の作製に用いた場合、得られる素子の発光特性や寿命が低下する可能性があるので、安定な保護基で保護されていることが好ましい。保護基としては主鎖の共役構造と連続した共役結合を有しているものが好ましく、例えば、炭素−炭素結合を介してアリール基又は１価の複素環基が主鎖と結合している構造が挙げられる。具体的には、特開平９−４５４７８号公報の[化１０]に記載の置換基等が例示される。
【０１７１】
前記主鎖に芳香族アミン骨格からなる繰り返し単位を含有する高分子化合物は、上記芳香族アミン骨格からなる繰り返し単位の少なくとも１種と共に下記式（８）で表される繰り返し単位の少なくとも１種を主鎖に含むことが、最大発光効率や素子寿命等の素子特性の観点から好ましい。
−［Ａｒ8］− （８）
（式中、Ａｒ8はアリーレン基を表す。）
【０１７２】
前記式（８）中、アリーレン基としては、前記式（５）項で説明し例示したものと同様である。
【０１７３】
前記式（８）で表される繰り返し単位の中では、輝度半減寿命の観点から、下記式（９）で表される繰り返し単位が好ましい。
【０１７４】
【化９】
（式中、Ｒ7及びＲ8はそれぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、１価の複素環基、複素環チオ基、アミノ基、シリル基、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、カルボキシル基、シアノ基又はニトロ基を表し、ｈ及びｉはそれぞれ独立に、０〜３の整数を表し、Ｒ9及びＲ10はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、１価の複素環基、複素環チオ基、アミノ基、シリル基、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、カルボキシル基、シアノ基又はニトロ基を表す。Ｒ7及びＲ8が複数存在する場合、各々、同一であっても異なっていてもよい。）
【０１７５】
前記式（９）中、ｈ及びｉは、原料モノマーの合成の容易さの観点から、０又は１であることが好ましく、０であることが特に好ましい。また、前記式（９）中、Ｒ9及びＲ10は、原料モノマーの合成の容易さの観点から、アルキル基又はアリール基であることが好ましい。
【０１７６】
前記式（９）で表される繰り返し単位の具体例としては、下記式（９−１）〜（９−８）で表されるものが挙げられる。
【０１７７】
【化１０】
【０１７８】
前記主鎖に芳香族アミン骨格からなる繰り返し単位を含有する高分子化合物は、数平均分子量がポリスチレン換算で１０3〜１０8程度であることが好ましく、１０4〜１０6
程度であることがより好ましい。
【０１７９】
なお、本発明においてポリスチレン換算の「数平均分子量」及び「重量平均分子量」は、サイズエクスクルージョンクロマトグラフィー（ＳＥＣ）（島津製作所製、商品名：ＬＣ−１０Ａｖｐ）を用いて求める。また、測定する試料は、約０．５重量％の濃度になるようにテトラヒドロフランに溶解させ、ＳＥＣに５０μＬ注入する。更に、ＳＥＣの移動相としてはテトラヒドロフランを用い、０．６ｍＬ／分の流速で流す。また、カラムとしては、ＴＳＫｇｅｌ ＳｕｐｅｒＨＭ−Ｈ（東ソー製）２本とＴＳＫｇｅｌ ＳｕｐｅｒＨ２０００（東ソー製）１本を直列に繋げたものを用いる。また、検出器には示差屈折率検出器（島津製作所製、商品名：ＲＩＤ−１０Ａ）を用いる。
【０１８０】
主鎖に芳香族アミン骨格からなる繰り返し単位を含有する高分子化合物の合成方法としては、例えば、所望の高分子化合物に応じたモノマーからSuzukiカップリング反応により重合する方法、Grignard反応により重合する方法、Ｎｉ（０）触媒により重合する方法、ＦｅＣｌ３等の酸化剤により重合する方法、電気化学的に酸化重合する方法、適切な脱離基を有する中間体高分子化合物の分解による方法等が挙げられる。これらのうち、Suzukiカップリング反応により重合する方法、Grignard反応により重合する方法、Ｎｉ（０）触媒により重合する方法が、反応制御が容易である点で好ましい。
【０１８１】
前記反応においては、反応促進のために、適宜、アルカリ、適切な触媒を添加することができる。これらアルカリ、適切な触媒は、反応の種類に応じて選択すればよいが、反応に用いる溶媒に十分に溶解するものが好ましい。アルカリとしては、例えば、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム等の無機塩基；トリエチルアミン、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド等の有機塩基；フッ化セシウム等の無機塩が挙げられる。触媒としては、例えば、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム、パラジウムアセテート類が挙げられる。
【０１８２】
主鎖に芳香族アミン骨格からなる繰り返し単位を含有する高分子化合物の純度は、素子の発光特性に影響を与えるため、重合前のモノマーを蒸留、昇華精製、再結晶等の方法で精製した後に重合させることが好ましく、また、合成後、再沈精製、クロマトグラフィーによる分別等の純化処理をすることが好ましい。
【０１８３】
前記反応に用いられる溶媒としては、例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン等の飽和炭化水素；ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン等の芳香族炭化水素；四塩化炭素、クロロホルム、ジクロロメタン、クロロブタン、ブロモブタン、クロロペンタン、ブロモペンタン、クロロヘキサン、ブロモヘキサン、クロロシクロヘキサン、ブロモシクロヘキサン等のハロゲン化飽和炭化水素；クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素；メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、ｔ−ブチルアルコール等のアルコール類；蟻酸、酢酸、プロピオン酸等のカルボン酸類；ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチル−ｔ−ブチルエーテル、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、ジオキサン等のエーテル類；塩酸、臭化水素酸、フッ化水素酸、硫酸、硝酸等の無機酸等が挙げられる。これらの溶媒は、１種単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【０１８４】
反応後は、例えば、水でクエンチした後に有機溶媒で抽出し、該有機溶媒を留去する等の通常の後処理で、粗製の高分子化合物を得ることができる。また、上記のとおり、高分子化合物の単離及び精製はクロマトグラフィーによる分取、再結晶等の方法により行うことができる。
【０１８５】
前記高分子化合物の合成方法の具体例としては、下記式（１０）で表される化合物を単独で、又は、下記式（１０）で表される化合物と下記式（１１）で表される化合物とを、上記の方法により重合させる方法が挙げられる。
【０１８６】
【化１１】
Ｘ3−Ａｒ18−Ｘ4 ・・・（１１）
（式（１０）、（１１）中、Ａｒ11〜Ａｒ18は前記のとおりであり、Ｘ1〜Ｘ4はそれぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキルスルホ基、アリールスルホ基、アリールアルキルスルホ基、ホウ酸エステル残基、スルホニウムメチル基、ホスホニウムメチル基、ホスホネートメチル基、モノハロゲン化メチル基、ホウ酸残基（−Ｂ(ＯＨ)2）、ホルミル基、又はビニル基を表す。）
【０１８７】
前記式（１０）又は（１１）で表される化合物の合成上の観点及び反応のし易さの観点から、Ｘ1〜Ｘ4はそれぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキルスルホ基、アリールスルホ基、アリールアルキルスルホ基、ホウ酸エステル残基、又はホウ酸残基であることが好ましい。
【０１８８】
アルキルスルホ基としては、メタンスルホ基、エタンスルホ基、トリフルオロメタンスルホ基等が例示される。アリールスルホ基としては、ベンゼンスルホ基、ｐ−トルエンスルホ基等が例示される。アリールアルキルスルホ基としては、ベンジルスルホ基等が例示される。
【０１８９】
ホウ酸エステル残基としては、例えば、下記式（１２−１）〜（１２−４）で示される基が挙げられる。
【０１９０】
【化１２】
（式中、Ｍｅはメチル基を示し、Ｅｔはエチル基を示す。）
【０１９１】
スルホニウムメチル基としては、下記式（１３−１）、（１３−２）で示される基が例示される。
−ＣＨ2Ｓ+Ｍｅ2α- ・・・（１３−１）
−ＣＨ2Ｓ+Ｐｈ2α- ・・・（１３−２）
（式中、αはハロゲン原子を示し、Ｍｅはメチル基を示し、Ｐｈはフェニル基を示す。）
【０１９２】
ホスホニウムメチル基としては、下記式（１４）で示される基が例示される。
−ＣＨ2Ｐ+Ｐｈ3α- ・・・（１４）
（式中、αはハロゲン原子を示し、Ｐｈはフェニル基を示す。）
【０１９３】
ホスホネートメチル基としては、下記式（１５）で示される基が例示される。
−ＣＨ2ＰＯ（ＯＲ11）2 ・・・（１５）
（式中、Ｒ11はアルキル基、アリール基、アリールアルキル基を示す。）
【０１９４】
モノハロゲン化メチル基としては、フッ化メチル基、塩化メチル基、臭化メチル基又はヨウ化メチル基が例示される。
【０１９５】
また、主鎖に芳香族アミン骨格からなる繰り返し単位を含む高分子化合物を含有する正孔輸送層に別の層、例えば、正孔と電子の再結合で発光する発光層を積層する際に、共通の溶媒による両層の混合や正孔輸送層の溶出を防止するために、該正孔輸送層を不溶化することが好ましい。不溶化する処理としては、可溶性の前駆体や可溶性の置換基を有する高分子を用いて、熱処理により前駆体を共役系高分子に転換したり、該置換基を分解することで溶解性を低下させたりして不溶化する方法や、架橋性基を分子内に有する正孔輸送性高分子を用いる方法、熱、光、電子線等により架橋反応を生ずるモノマーやマクロマーを混合する方法等が例示される。特に、架橋性基を分子内に有する主鎖に芳香族アミン骨格からなる繰り返し単位を含有する高分子化合物を用いることが好ましい。
【０１９６】
前記架橋性基を分子内に有する主鎖に芳香族アミン骨格からなる繰り返し単位を含有する高分子化合物としては、側鎖に架橋性基を有する前記主鎖に芳香族アミン骨格からなる繰り返し単位を含有する高分子化合物が例示される。このような架橋性基としては、例えば、ビニル基、アセチレン基、ブテニル基、アクリル基、アクリレート基、アクリルアミド基、メタクリル基、メタクリレート基、メタクリルアミド基、ビニルエーテル基、ビニルアミノ基、シラノール基、小員環（例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、エポキシ基、オキセタン基、ジケテン基、エピスルフィド基等）を有する基、ラクトン基、ラクタム基、シロキサン誘導体を含有する基等がある。また、これらの基の他に、エステル結合やアミド結合を形成可能な基の組み合わせ等も用いることができる。例えば、エステル基とアミノ基、エステル基とヒドロキシル基等の組み合わせである。更に、国際公開９７／０９３９４号パンフレットに記載のベンゾシクロブタン構造を含む基等も例示される。その中でも、とりわけアクリレート基又はメタクリレート基が好ましい。
【０１９７】
アクリレート基又はメタクリレート基を有する単官能モノマーの具体例としては、２−エチルヘキシルカルビトールアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート等が挙げられる。アクリレート基又はメタクリレート基を有する２官能モノマーの具体例としては、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、３−メチルペンタンジオールジアクリレート、３−メチルペンタンジオールジメタクリレート等が挙げられる。その他のアクリレート基又はメタクリレート基を有する多官能モノマーの具体例としては、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート等が挙げられる。
【０１９８】
前記架橋性基を分子内に有する主鎖に芳香族アミン骨格からなる繰り返し単位を含有する高分子化合物における該架橋性基の含有率は、通常、０．０１〜３０重量％であり、好ましくは０．５〜２０重量％であり、より好ましくは１〜１０重量％である。
【０１９９】
架橋反応を生ずるモノマーやマクロマーとしては、ポリスチレン換算の重量平均分子量が２０００以下であり、上記架橋性基を二つ以上有するものが例示される。架橋性基を有する高分子や架橋反応を生ずるモノマーやマクロマーの架橋反応としては、加熱や光、電子線等照射により起こる反応が例示される。熱重合開始剤、光重合開始剤、熱重合開始助剤、光重合開始助剤等の存在下で前記反応を行ってもよい。
【０２００】
加熱して不溶化する場合、加熱の温度は、材料の分解により特性が低下する温度より低ければ特に制限はないが、例えば、５０℃〜３００℃であり、１００℃〜２５０℃が好ましい。
【０２０１】
加熱して不溶化する場合、併用できる熱重合開始剤としては、一般的にラジカル重合開始剤として知られているものが使用でき、例えば、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス−（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビス（４−メトキシ−２,４−ジメチルバレロニトリル）等のアゾ化合物；ベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、ｔ−ブチルペルオキシピバレート、１，１’−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）シクロヘキサン等の有機過酸化物；及び過酸化水素が挙げられる。
【０２０２】
ラジカル重合開始剤として過酸化物を用いる場合には、過酸化物を還元剤とともに用いてレドックス型開始剤としてもよい。これらの熱重合開始剤はそれぞれ１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。熱重合開始剤を併用する場合の反応温度は、例えば、４０℃〜２５０℃であり、５０℃〜２００℃が好ましい。光重合開始剤を用いた光重合では、紫外線を０.０１ｍＷ/ｃｍ2以上の照射強度で１秒〜３６００秒間、好ましくは３０秒〜６００秒照射すればよい。
【０２０３】
光重合開始剤は、光が照射されることによって活性ラジカルを発生する活性ラジカル発生剤、酸を発生する酸発生剤等が挙げられる。活性ラジカル発生剤としては、例えば、アセトフェノン系光重合開始剤、ベンゾイン系光重合開始剤、ベンゾフェノン系光重合開始剤、チオキサントン系光重合開始剤、トリアジン系光重合開始剤等が挙げられる。これらの光重合開始剤は、それぞれ１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【０２０４】
上記第２の層の成膜の方法に制限はないが、高分子バインダーとの混合溶液からの成膜や、溶液からの成膜による方法が例示される。溶液からの成膜に用いる溶媒は、前記第２の層を構成する材料を溶解させるものであれば特に制限はない。該溶媒として、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン等の塩素系溶媒、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセルソルブアセテート等のエステル系溶媒が例示される。
【０２０５】
溶液からの成膜方法としては、溶液からのスピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スリットコート法、キヤピラリーコート法、スプレーコート法、ノズルコート法などのコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、反転印刷法、インキジェットプリント法等の印刷法等の塗布法を用いることができる。パターン形成をする場合には、パターン形成が容易であるという点で、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、反転印刷法、インキジェットプリント法等の印刷法が好ましい。
【０２０６】
混合する高分子バインダーとしては、電荷輸送を極度に阻害しないものが好ましく、また可視光に対する吸収が強くないものが好適に用いられる。該高分子バインダーとして、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリシロキサン等が例示される。
【０２０７】
第２の層の膜厚としては、用いる材料によって最適値が異なり、駆動電圧と発光効率が適度な値となるように選択すればよいが、少なくともピンホールが発生しないような厚さが必要であり、あまり厚いと、素子の駆動電圧が高くなり好ましくない。従って、該第２の層の膜厚としては、例えば１ｎｍから１μｍであり、好ましくは２ｎｍ〜５００ｎｍであり、さらに好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。
【０２０８】
（中間層）
第１の層と第２の層との間に所定の中間層を設ける場合、該中間層を構成する材料としては、ポリアリールアミンもしくはその誘導体、ポリフルオレンもしくはその誘導体などが例示される。中間層の成膜の方法に制限はないが、上記第２の層と同様の溶液からの成膜による方法が例示される。
【０２０９】
（隔壁）
隔壁４は、画素領域を取り囲むようにして下地層３上に設けられる。換言すると隔壁４は、下地層３上において複数の画素領域を規定する。本実施形態では前述したように下地層３は複数の画素領域にわたって連続して一体に形成されており、隔壁４は、この下地層３上において例えば格子状に形成される。
【０２１０】
上記構成を図１の例を参照して説明する。画素領域Ｒ１は、第１及び第２電極２，７が平面視で交差する領域として設定される。前述したように第１及び第２電極２，７は、平面視で格子状に設けられるので、画素領域Ｒ１はマトリクス状に離散的に配置される。この複数の画素領域Ｒ１をそれぞれ取り囲むように隔壁４が設けられる。すなわち、隔壁４は、下地層３上において格子状に形成される。
【０２１１】
（隔壁の材料及び形成方法）
隔壁は、例えばフォトリソグラフィ法などによって形成することができる。隔壁の上下方向の厚みとしては、０．１〜５μｍ程度がよい。隔壁の材料としては、耐熱性に優れた有機材料を用いるのが望ましく、感光性ポリイミド、アクリル系（メタクリル系）樹脂やノボラック系樹脂などの感光性樹脂を用いてもよい。感光性を有する有機材料を用いると、材料の塗布、プリベーク、露光、現像、ポストベークという一連のフォトリソグラフィ法で、隔壁を形成できる。露光光としてはＵＶ光のｇ、ｈ、ｉ線の混合光であってもよく、ｇ，ｈ，ｉ線の単波長であってもよい。現像液としては、有機、無機アルカリの水溶液を使用できる。
このように隔壁を形成する際に水溶液を用いたとしても、この水溶液に第２の層が溶解しないため、隔壁形成工程において第２の層に損傷を与えることを回避することができる。
【０２１２】
（有機発光層）
本発明において、有機発光層は、隔壁によって規定された画素領域に設けられる。有機発光層は、有機発光材料を含むインキを供給し、乾燥することにより形成される。この有機発光層上に第２電極を形成することにより、有機ＥＬ素子を構成することができる。
【０２１３】
図１の例を参照して説明すると、有機発光層５は、隔壁４で規定された画素領域Ｒ１に設けられ、第１電極２の上に、下地層３を介して積層されている。この有機発光層５上に、平面視で第１電極２と直交するように第２電極７を設けることにより、第１及び第２電極２，７の間に下地層３および有機発光層５が積層された有機ＥＬ素子を構成することができる。
【０２１４】
（有機発光層の材料及び形成方法）
有機発光層は、主として蛍光及び／又はりん光を発光する有機物、または該有機物とこれを補助するドーパントとを含む。ドーパントは、例えば発光効率の向上や、発光波長を変化させるために加えられる。なお有機物は、低分子化合物でも高分子化合物でもよく、発光層は、ポリスチレン換算の数平均分子量が、１０３〜１０８である高分子化合物を含むことが好ましい。発光層を構成する発光材料としては、例えば以下の色素系材料、金属錯体系材料、高分子系材料、ドーパント材料を挙げることができる。
【０２１５】
（色素系材料）
色素系材料としては、例えば、シクロペンダミン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体化合物、トリフェニルアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、ピロール誘導体、チオフェン環化合物、ピリジン環化合物、ペリノン誘導体、ペリレン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、オキサジアゾールダイマー、ピラゾリンダイマーなどが挙げられる。
【０２１６】
（金属錯体系材料）
金属錯体系材料としては、例えばＴｂ、Ｅｕ、Ｄｙなどの希土類金属、またはＡｌ、Ｚｎ、Ｂｅ、Ｉｒ、Ｐｔなどを中心金属に有し、オキサジアゾール、チアジアゾール、フェニルピリジン、フェニルベンゾイミダゾール、キノリン構造などを配位子に有する金属錯体を挙げることができ、例えばイリジウム錯体、白金錯体などの三重項励起状態からの発光を有する金属錯体、アルミニウムキノリノール錯体、ベンゾキノリノールベリリウム錯体、ベンゾオキサゾリル亜鉛錯体、ベンゾチアゾール亜鉛錯体、アゾメチル亜鉛錯体、ポルフィリン亜鉛錯体、フェナントロリンユーロピウム錯体などを挙げることができる。
【０２１７】
（高分子系材料）
高分子系材料としては、ジスチリルアリーレン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリアセチレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、上記色素体や金属錯体系発光材料を高分子化したものなどが挙げられる。
【０２１８】
上記発光性材料のうち、青色に発光する材料としては、ジスチリルアリーレン誘導体、オキサジアゾール誘導体、およびそれらの重合体、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体などを挙げることができる。なかでも高分子材料のポリビニルカルバゾール誘導体、ポリパラフェニレン誘導体やポリフルオレン誘導体などが好ましい。
【０２１９】
また、緑色に発光する材料としては、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体、およびそれらの重合体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体などを挙げることができる。なかでも高分子材料のポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体などが好ましい。
【０２２０】
また、赤色に発光する材料としては、クマリン誘導体、チオフェン環化合物、およびそれらの重合体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリフルオレン誘導体などを挙げることが出来る。なかでも高分子材料のポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリフルオレン誘導体などが好ましい。
【０２２１】
（ドーパント材料）
有機発光層中に発光効率の向上や発光波長を変化させるなどの目的で、ドーパントを添加することができる。このようなドーパントとしては、例えば、ペリレン誘導体、クマリン誘導体、ルブレン誘導体、キナクリドン誘導体、スクアリウム誘導体、ポルフィリン誘導体、スチリル系色素、テトラセン誘導体、ピラゾロン誘導体、デカシクレン、フェノキサゾンなどを挙げることができる。なお、このような有機発光層の厚さは、通常約２〜２００ｎｍである。
【０２２２】
（有機発光層の成膜方法）
有機物を含む発光層の成膜方法としては、発光材料を含む溶液を隔壁によって囲まれる画素領域に供給する方法、真空蒸着法、転写法などを用いることができる。発光材料を含む溶液に用いる溶媒の例としては、前述の第２の層を構成する材料を溶解する溶媒として例示した溶媒と同様の溶媒があげられる。
【０２２３】
隔壁によって囲まれる画素領域に発光材料を含む溶液を供給する方法としては、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スリットコート法、キャピラリーコート法、スプレーコート法、ノズルコート法などのコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、反転印刷法、インキジェットプリント法等の印刷法等の塗布法を用いることができる。パターン形成や多色の色分けが容易であるという点で、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、反転印刷法、インキジェットプリント法等の印刷法が好ましい。また、昇華性の低分子化合物の場合は、真空蒸着法を用いることができる。さらには、レーザーによる転写や熱転写により、所望のところのみに有機発光層を形成する方法も用いることができる。
【０２２４】
（有機発光層と第２電極との間に設けられる層）
図１の例では、有機発光層５上に直接第２電極７を形成するが、素子特性および工程数などを考慮して、有機発光層と第２電極との間に、所定の層を設けてもよい。このような所定の層として、第２電極が陰極の場合、電子輸送層、電子注入層および正孔ブロック層などが設けられる。陰極としての第２電極と、有機発光層との間に電子注入層と電子輸送層との両方の層が設けられる場合、陰極に接する層を電子注入層といい、この電子注入層を除く層を電子輸送層という。
【０２２５】
電子注入層は、陰極からの電子注入効率を改善する機能を有する。電子輸送層は、陰極、電子注入層または陰極により近い電子輸送層からの電子注入を改善する機能を有する。正孔ブロック層は、正孔の輸送を堰き止める機能を有する。なお電子注入層、及び／又は電子輸送層が正孔の輸送を堰き止める機能を有する場合には、これらの層が正孔ブロック層を兼ねることがある。
【０２２６】
（電子輸送層）
電子輸送層を構成する電子輸送材料としては、公知のものを使用でき、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタンもしくはその誘導体、ベンゾキノンもしくはその誘導体、ナフトキノンもしくはその誘導体、アントラキノンもしくはその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタンもしくはその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレンもしくはその誘導体、ジフェノキノン誘導体、又は８−ヒドロキシキノリンもしくはその誘導体の金属錯体、ポリキノリンもしくはその誘導体、ポリキノキサリンもしくはその誘導体、ポリフルオレンもしくはその誘導体などを挙げることができる。
【０２２７】
これらのうち、電子輸送材料としては、オキサジアゾール誘導体、ベンゾキノンもしくはその誘導体、アントラキノンもしくはその誘導体、又は８−ヒドロキシキノリンもしくはその誘導体の金属錯体、ポリキノリンもしくはその誘導体、ポリキノキサリンもしくはその誘導体、ポリフルオレンもしくはその誘導体が好ましく、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、ベンゾキノン、アントラキノン、トリス（８−キノリノール）アルミニウム、ポリキノリンがさらに好ましい。
【０２２８】
電子輸送層の成膜法としては特に制限はないが、低分子の電子輸送材料では、粉末からの真空蒸着法、または溶液もしくは溶融状態からの成膜を挙げることができ、高分子の電子輸送材料では溶液または溶融状態からの成膜を挙げることができる。なお溶液または溶融状態からの成膜する場合には、高分子バインダーを併用してもよい。溶液から電子輸送層を成膜する方法としては、前述の溶液から正孔注入層を成膜する方法と同様の成膜法を挙げることができる。
【０２２９】
電子輸送層の膜厚は、素子特性および工程の容易さなどを考慮して適宜設定され、例えば１ｎｍ〜１μｍであり、好ましくは２ｎｍ〜５００ｎｍであり、さらに好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。
【０２３０】
（電子注入層）
電子注入層を構成する材料としては、発光層の種類に応じて最適な材料が適宜選択され、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルカリ金属およびアルカリ土類金属のうちの１種類以上含む合金、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の酸化物、ハロゲン化物、炭酸化物、またはこれらの物質の混合物などを挙げることができる。アルカリ金属、アルカリ金属の酸化物、ハロゲン化物、および炭酸化物の例としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、酸化リチウム、フッ化リチウム、酸化ナトリウム、フッ化ナトリウム、酸化カリウム、フッ化カリウム、酸化ルビジウム、フッ化ルビジウム、酸化セシウム、フッ化セシウム、炭酸リチウムなどを挙げることができる。また、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属の酸化物、ハロゲン化物、炭酸化物の例としては、マグネシウム、カルシウム、バリウム、ストロンチウム、酸化マグネシウム、フッ化マグネシウム、酸化カルシウム、フッ化カルシウム、酸化バリウム、フッ化バリウム、酸化ストロンチウム、フッ化ストロンチウム、炭酸マグネシウムなどを挙げることができる。電子注入層は、２層以上を積層した積層体で構成されてもよく、例えばＬｉＦ／Ｃａなどを挙げることができる。電子注入層は、蒸着法、スパッタリング法、印刷法などにより形成される。電子注入層の膜厚としては、１ｎｍ〜１μｍ程度が好ましい。
【０２３１】
（第２電極）
第２電極は、前記第１電極が陽極である場合、陰極である。陰極である場合の構成材料及び形成方法を以下に説明する。
（陰極）
陰極の材料としては、仕事関数が小さく、有機発光層への電子注入が容易な材料が好ましく、電気伝導度が高い材料が好ましい。また陽極、基板を通して光を取り出す構成の有機ＥＬ素子では、陰極の材料としては可視光反射率の高い材料が好ましい。このような陰極材料としては、具体的には、金属、金属酸化物、合金、グラファイトまたはグラファイト層間化合物、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の無機半導体などを挙げることができる。
【０２３２】
上記金属としては、アルカリ金属やアルカリ土類金属、遷移金属や周期表１３属金属等を用いることができる。これら金属の具体的例としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、金、銀、白金、銅、マンガン、チタン、コバルト、ニッケル、タングステン、錫、アルミニウム、スカンジウム、バナジウム、亜鉛、イットリウム、インジウム、セリウム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、イッテルビウム等を挙げることができる。
【０２３３】
また合金としては、上記金属の少なくとも一種を含む合金を挙げることができ、具体的には、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金、インジウム−銀合金、リチウム−アルミニウム合金、リチウム−マグネシウム合金、リチウム−インジウム合金、カルシウム−アルミニウム合金等を挙げることができる。
【０２３４】
陰極は、必要に応じて透明電極とされるが、それらの材料としては、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ＩＴＯ、ＩＺＯなどの導電性酸化物、ポリアニリンもしくはその誘導体、ポリチオフェンもしくはその誘導体などの導電性有機物を挙げることができる。
【０２３５】
陰極の膜厚は、電気伝導度や耐久性を考慮して適宜選択することができ、例えば１０ｎｍ〜１０μｍであり、好ましくは、２０ｎｍ〜１μｍであり、さらに好ましくは、５０ｎｍ〜５００ｎｍである。
【０２３６】
（保護層）
陰極作製後、該有機ＥＬ素子を保護する保護層を設けてもよい。
【０２３７】
本実施形態の有機ＥＬ素子における、第１電極から第２電極までの層構成の組み合わせ例を以下に示す。なお、以下の層構成において、下地層を一つの層として表示しているが、本実施の形態では、先に述べたように下地層は第１の層と第２の層の少なくとも２層から構成される層である。また以下では、第１電極を陽極とし、第２電極を陰極とした場合の層構成の一例を示している。
ａ）陽極／下地層／有機発光層／陰極
ｂ）陽極／下地層／有機発光層／電子注入層／陰極
ｃ）陽極／下地層／有機発光層／電子輸送層／陰極
ｄ）陽極／下地層／有機発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
（ここで、記号「／」は、記号「／」を挟む各層が隣接して積層されていることを示す。以下同じ。）
【０２３８】
本実施の形態の有機ＥＬ素子は２層以上の発光層を有していてもよい。上記ａ）〜ｄ）の層構成のうちのいずれか１つにおいて、陽極と陰極とに挟持された積層体を「構造単位Ａ」とすると、２層の発光層を有する有機ＥＬ素子の構成として、以下のｅ）に示す層構成を挙げることができる。なお２つある（構造単位Ａ）の層構成は互いに同じでも、異なっていてもよい。
【０２３９】
ｅ）陽極／（構造単位Ａ）／電荷発生層／（構造単位Ａ）／陰極
また「（構造単位Ａ）／電荷発生層」を「構造単位Ｂ」とすると、３層以上の発光層を有する有機ＥＬ素子の構成として、以下のｆ）に示す層構成を挙げることができる。
【０２４０】
ｆ）陽極／（構造単位Ｂ）ｘ／（構造単位Ａ）／陰極
なお記号「ｘ」は、２以上の整数を表し、（構造単位Ｂ）ｘは、構造単位Ｂがｘ段積層された積層体を表す。また複数ある（構造単位Ｂ）の層構成は同じでも、異なっていてもよい。
【０２４１】
ここで、電荷発生層とは電界を印加することにより、正孔と電子を発生する層である。電荷発生層としては、例えば酸化バナジウム、インジウムスズ酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：略称ＩＴＯ）、酸化モリブデンなどから成る薄膜を挙げることができる。
【０２４２】
ここで、電荷発生層とは、電界を印加することにより、正孔と電子を発生する層である。電荷発生層としては、例えば酸化バナジウム、ＩＴＯ、酸化モリブデンなどから成る薄膜を挙げることができる。
【０２４３】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子において、層全体の厚さは、用いる材料によって最適値が異なり、駆動電圧、発光効率、素子寿命などの素子特性および工程の簡易さ等を考慮して適度な値に設定され、例えば３０ｎｍ〜１μｍであり、好ましくは４０ｎｍ〜５００ｎｍであり、さらに好ましくは６０ｎｍ〜４００ｎｍである。
【０２４４】
（本発明の有機ＥＬ素子の製造方法）
本発明の有機ＥＬ素子の製造方法は、少なくとも次の（ｉ）〜（ｖ）の工程を含み、工程（ii）として、少なくとも２つの工程（ii−ａ）と（ii−ｂ）とを含む。
【０２４５】
すなわち、本発明の有機ＥＬ素子の製造方法は、
（ｉ）第１電極が設けられた基板を用意する工程と、
（ii）前記第１電極上に下地層を設ける工程と、
（iii）画素領域を取り囲む隔壁を前記下地層上に設ける工程と、
（iv）前記画素領域に有機発光層を設ける工程と、
（ｖ）前記有機発光層を介在させて前記第１電極と対向するように第２電極を設ける工程とを有し、
前記下地層を設ける工程（ii）が、下記２つの工程（ii−ａ）と（ii−ｂ）を含む。
（ii−ａ）
第１電極の表面に存在する基又は原子に対する反応性基Ｘを有する化合物を含有する溶液を用いて塗布法により未処理層を第１電極上に形成し、該未処理層をＵＶオゾン処理により改質して前記第１の層を得る工程。
（ii−ｂ）
前記第１の層上に水に不溶性の有機物を用いて第２の層を第１電極上に形成する工程。
【０２４６】
次に、本発明の有機ＥＬ素子の製造方法の一実施形態を、図１および図３から図５を参照して説明する。
【０２４７】
図３に示すように、まず第１電極２が設けられた基板を用意する。この工程は前述した通りである。次に下地層３を設ける。図３に示す例では、下地層３は第１の層３ａと第２の層３ｂとからなる。第１の層３ａおよび第２の層３ｂの形成方法は先に詳述した通りである。続いて、隔壁を形成するためのフォトレジスト層Ｐ４を下地層３上に設ける。
【０２４８】
次にフォトレジスト層Ｐ４のうちの画素領域に相当する部分をフォトリソグラフィにより除去し、画素領域Ｒ１を取り囲む隔壁４を形成する（図４参照）。この画素領域Ｒ１は、第１及び第２電極２，７が平面視で重なる領域に形成される（図２参照）。
【０２４９】
次に、隔壁４に取り囲まれた画素領域Ｒ１に有機発光層５を設ける（図５参照）。有機発光層５は、有機発光層５の材料組成物を含むインキを画素領域Ｒ１内に設け、これを必固化することにより形成することができる。インキを画素領域Ｒ１内に設ける方法としては、前述した塗布法を挙げることができ、それらのなかでも、フレキソ印刷法、インキジェット法が好ましい。
【０２５０】
有機発光層５を設けた後、平面視で第１電極２と直交するように複数本の第２電極７を設ける（図１参照）。このようにして、有機ＥＬ素子を得ることができる。さらに、封止部材及び画素の駆動に必要な配線等の任意の構成要素を加えることにより、有機ＥＬ素子を搭載した有機ＥＬ装置を作製することができる。
【０２５１】
本発明の有機ＥＬ素子は面状光源、表示装置の光源として用いることができる。
本発明の有機ＥＬ素子を備える装置は、さらに必要に応じて、カラーフィルター又は蛍光変換フィルター等のフィルター、画素の駆動に必要な配線等の、表示素子を構成するための任意の構成要素を有することができる。
【実施例】
【０２５２】
以下、本発明をさらに詳細に説明するために作製例及び比較例を示すが、本発明はこれら作製例に限定されるものではない。
【０２５３】
[合成例１]（高分子化合物Ａの合成〜正孔輸送性高分子化合物〜）
ジムロートを接続したフラスコに、下記式（１６）：
【０２５４】
【化１３】
で表される化合物Ａ ５．２５ｇ（９．９ｍｍｏｌ）、下記式（１７）：
【０２５５】
【化１４】
で表される化合物Ｂ ４．５５ｇ（９．９ｍｍｏｌ）、メチルトリオクチルアンモニウムクロライド（商品名：アリコート（Ａｌｉｑｕａｔ）３３６、アルドリッチ社製） ０．９１ｇ、及びトルエン６９ｍｌを加えて、モノマー溶液を得た。窒素雰囲気下、モノマー溶液を加熱し、８０℃で、酢酸パラジウム ２ｍｇ、及びトリス（２−メチルフェニル）ホスフィン １５ｍｇを加えた。得られた溶液に、１７．５重量％炭酸ナトリウム水溶液９．８ｇを注加した後、１１０℃で１９時間攪拌した。そこへ、トルエン１．６ｍｌに溶解したフェニルホウ酸 １２１ｍｇを加え、１０５℃で１時間攪拌した。
【０２５６】
得られた反応液の有機相を水相と分離した後、有機相にトルエン３００ｍｌを加えた。
得られた有機相を、３重量％酢酸水溶液 ４０ｍｌ（２回）、イオン交換水 １００ｍｌ（１回）の順番で洗浄した。洗浄して得られた有機相に、Ｎ，Ｎ−ジエチルジチオカルバミド酸ナトリウム三水和物 ０．４４ｇ、及びトルエン １２ｍｌを加え、６５℃で４時間攪拌した。
【０２５７】
あらかじめトルエンを通液したシリカゲル／アルミナカラムに、得られた反応生成物のトルエン溶液を通液し、この溶液をメタノール１４００ｍＬに滴下し、ポリマーを沈殿させ、沈殿物を濾過後、乾燥し、固体を得た。この固体をトルエン４００ｍＬに溶解させ、得られた溶液をメタノール１４００ｍＬに滴下し、ポリマーを沈殿させ、沈殿物を濾過後乾燥し、高分子化合物Ａを６．３３ｇ得た。高分子化合物Ａのポリスチレン換算の数平均分子量Ｍｎは８．８×１０4であり、重量平均分子量Ｍｗは３．２×１０5であった。高分子化合物Ａは、仕込み原料から、下記２つの式（１８）、（１９）：
【０２５８】
【化１５】
【０２５９】
【化１６】
で表される繰り返し単位を、１：１（モル比）で有してなるものと推測される。また、高分子化合物ＡのＨＯＭＯのエネルギーレベルは、５．４ｅＶであった。
【０２６０】
（作製例１）
第１の層および第２の層のうちの第１の層のみを下地層として備える有機ＥＬ素子を作製した。
【０２６１】
（陽極を有する基板の準備）
スパッタ法により１５０ｎｍの厚みでＩＴＯ膜（陽極）を付けたガラス基板をＵＶオゾン装置（テクノビジョン社製）を用いてＵＶオゾン処理を２０分間行った。
【０２６２】
（陽極の表面の末端基又は原子と反応する反応性基Ｘを有する化合物の溶液の調製）
メタノール：水＝９５：５混合溶媒（重量比）に、式（１）で表される化合物として３−アミノプロピルトリメトキシシラン（アズマックス社製，式（１）においてＭ１がＳｉ，ＸがＣＨ３−Ｏ−，Ｒａが３−アミノプロピルである。）を０．０７重量％の濃度で溶解させた溶液Ｘｓを調製した。この溶液のｐＨをｐＨメーターにより確認したところ１０．４１（弱アルカリ性）であった。
【０２６３】
（第１の層の形成）
上記基板上に、上記溶液Ｘｓを用い、スピンコート法により２０００ｒｐｍの速度で塗膜を形成した。塗膜を形成した基板を大気下、ホットプレート上で１１０℃、３０分間加熱して、前記塗膜を乾燥し、薄膜（未処理層）を得た。
前記薄膜を形成した基板を室温まで冷却後、ＵＶオゾン装置を用いて、前記薄膜（未処理層）にＵＶオゾン処理を２０分間行い（ＵＶの照射量：１０Ｊ／ｃｍ2）、前記ＩＴＯ膜を付けたガラス基板上に第１の層を形成した。この第一の層の平均膜厚を測定したところ、平均膜厚は10nm以下であった。
【０２６４】
（正孔輸送層の形成）
高分子化合物Ａを固形分濃度が約０．５重量％になるように前記高分子化合物Ａのキシレン溶液を調製し、このキシレン溶液を、上記第１の層上にスピンコート法により塗布し、約１０ｎｍ以下の厚みの塗膜を得た。この塗膜を窒素雰囲気下で２００℃、１５分間加熱して乾燥し、正孔輸送層を得た。
【０２６５】
（有機発光層の形成）
得られた正孔輸送層上に有機発光層を形成した。発光材料にはＬｕｍａｔｉｏｎ ＢＰ３６１（Ｓｕｍａｔｉｏｎ社製）を用いた。Ｌｕｍａｔｉｏｎ ＢＰ３６１を固形分濃度が約１．２重量％となるように調製したキシレン溶液（発光材料インキ）を用い、スピンコート法により８０ｎｍの厚みで、正孔輸送層上に成膜した。この塗膜を、窒素雰囲気下、１３０℃で２０分乾燥して、有機発光層を得た。
【０２６６】
（陰極の形成）
上記有機発光層上に、バリウムを約５ｎｍ、次いでアルミニウムを約１００ｎｍ蒸着することにより、陰極を形成した。なお、この陰極形成工程では、真空度が、１×１０-4Ｐａ以下に到達した後、金属の蒸着を開始した。
【０２６７】
（有機ＥＬ素子の評価）
上述のようにして得られた有機ＥＬ素子の陽極の材料のＨＯＭＯのエネルギーレベルは、５．１ｅＶであった。
また、得られた有機ＥＬ素子に電圧を印加したところ、Ｌｕｍａｔｉｏｎ ＢＰ３６１由来のピーク波長４７０ｎｍの青色の発光を示した。また、１ｃｄ／ｃｍ2となる発光開始電圧は２．９Ｖであり、最大発光効率は７．５ｃｄ／Ａであった。さらに、この素子を電流密度３５．２５ｍＡ／ｃｍ２一定で駆動したところ、初期輝度が２４３０ｃｄ／ｍ２であり、輝度が半減するまでの時間は約５２時間であった。
【０２６８】
（比較例１）
作製例１と同様にして、３−アミノプロピルトリメトキシシランの成膜を行った後、基板を大気下、ホットプレート上で１１０℃、３０分間加熱して、未処理層を得た。
次いで、室温まで冷却後、前記未処理層のＵＶオゾン処理を２０分間行なわず、その代わりに、酸素プラズマ装置を用いて、プラズマ出力１００Ｗ、圧力０．５Ｐａ、酸素流量４０ｓｃｃｍの条件の下、２分間プラズマ処理を行った。それ以外は、作製例１と同様にして、有機ＥＬ素子を作製した。
【０２６９】
（有機ＥＬ素子の評価）
得られた素子に電圧を印加したところ、Ｌｕｍａｔｉｏｎ ＢＰ３６１由来のピーク波長４７０ｎｍの青色の発光を示した。また、１ｃｄ／ｃｍ2となる発光開始電圧は９．１Ｖであり、最大発光効率は０．０７ｃｄ／Ａであった。この素子を電流密度３５．２５ｍＡ／ｃｍ２一定で駆動したところ、初期輝度が１１ｃｄ／ｍ２であり、輝度が半減するまでの時間は約１時間であった。
【０２７０】
（比較例２）
（正孔注入層（第１の層）の作成）
スパッタ法により１５０ｎｍの厚みでＩＴＯ膜（陽極）を付けたガラス基板に、ポリ（３，４）エチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルフォン酸（Ｂａｙｅｒ製、Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ ＣＨ８０００）の懸濁液を、スピンコートにより８０ｎｍの厚みで成膜し、ホットプレート上で２００℃、１０分間加熱して、正孔注入層（第１の層）を得た。Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ ＣＨ８０００のｐＨをｐＨメーターにより確認したところ２．０９（強酸性）であった。
【０２７１】
（正孔輸送層の作成）
室温に冷却した後、高分子化合物Ａを固形分濃度が約０．５重量％になるように調製したキシレン溶液を用い、スピンコート法により約１０ｎｍの厚みで基板上に成膜した。その後、窒素雰囲気下で２００℃、１５分間加熱した。
【０２７２】
（有機発光層および陰極の形成）
次いで、作製例１と同様にして、有機発光層および陰極を形成し、有機エレクトロルミネッセンス素子を得た。
【０２７３】
（有機ＥＬ素子の評価）
得られた素子に電圧を印加したところ、Ｌｕｍａｔｉｏｎ ＢＰ３６１由来のピーク波長４７０ｎｍの青色の発光を示した。また、１ｃｄ／ｃｍ2となる発光開始電圧は３．１Ｖであり、最大発光効率は７．９ｃｄ／Ａであった。この素子を電流密度３３．５ｍＡ／ｃｍ２一定で駆動したところ、初期輝度が２４００ｃｄ／ｍ２であり、輝度が半減するまでの時間は約４１時間であった。
【０２７４】
（参考例）
（正孔注入層（第１の層）の作成）
スパッタ法により１５０ｎｍの厚みでＩＴＯ膜を付けたガラス基板をＵＶオゾン装置（テクノビジョン社製）を用いてＵＶオゾン処理を２０分間行った。この基板上に、メタノール：水＝９５：５混合溶媒（重量比）に３−アミノプロピルトリメトキシシラン（アズマックス社製）を１．０重量％の濃度で溶解させて調製した溶液を用い、スピンコート法により１０００ｒｐｍの速度で成膜した（第１の層）。第１の層の平均膜厚を測定したところ、平均膜厚は３５ｎｍであった。成膜後、基板を大気下、ホットプレート上で１１０℃、３０分間加熱した。
【０２７５】
（正孔輸送層の作成）
室温まで冷却後、ＵＶオゾン装置を用いて、ＵＶオゾン処理を２０分間行った（ＵＶの照射量：１０Ｊ／ｃｍ2）。この基板上に、高分子化合物Ａを固形分濃度が約０．５重量％になるように調製したキシレン溶液を用い、スピンコート法により約１０ｎｍ以下の厚みで基板上に成膜した後、窒素雰囲気下で２００℃、１５分間加熱した。
【０２７６】
（発光層および陰極の形成）
次いで、作製例１と同様にして、ＵＶオゾン処理、有機発光層を形成し、有機ＥＬ素子を作製した。
【０２７７】
（有機ＥＬ素子の評価）
得られた素子に電圧を印加したところ、Ｌｕｍａｔｉｏｎ ＢＰ３６１由来のピーク波長４７０ｎｍの青色の発光を示した。しかし、１ｃｄ／ｍ2となる発光開始電圧は８．６Ｖであり、最大発光効率は０．４３ｃｄ／Ａであった。この素子を電流密度２５０ｍＡ／ｃｍ２一定で駆動したところ、初期輝度が１８２０ｃｄ／ｍ２であり、輝度が半減するまでの時間は約２時間であった。
【０２７８】
（作製例１と比較例１，２の比較検討）
作製例１では、有機エレクトロルミネッセンス素子における第１の層の作製に用いる溶液が弱酸性であり、かつＵＶオゾン処理という簡便な方法により第１の層を形成することができるので、作業性が著しく優れていた。得られた素子の寿命（輝度半減寿命）は約５２時間であり、長寿命であると認められた。
【０２７９】
比較例１では、有機エレクトロルミネッセンス素子における第１の層の形成において、酸素プラズマ処理という煩雑な真空プロセスが必要であり、作業性が悪かった。得られた素子の寿命（輝度半減寿命）は約１時間であり、実用性には乏しい。
【０２８０】
比較例２では、有機エレクトロルミネッセンス素子における第１の層の作製に用いる溶液が強酸性系であるので、作業性が悪かった。得られた素子の寿命（輝度半減寿命）は約４１時間であり、作製例１の有機エレクトロルミネッセンス素子の寿命（輝度半減寿命）と比較して２０％程度劣っていた。
【０２８１】
（作製例２）
作製例２および３では、第１の層および第２の層のうちの第２の層のみを下地層として備える有機ＥＬ素子を作製した。
【０２８２】
（第２の層の形成）
正孔注入材料である水に不溶性の高分子材料１、架橋剤であるジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、重合開始剤であるイルガキュアー３６０（チバガイギー社製）を重量比で１：０．２５：０．０１の割合で混合し、混合物を得た。有機溶剤に、前記混合物を１質量％の割合で溶解し、第２の層形成用インキを得た。
【０２８３】
陽極としてのＩＴＯパターンを有する平板状のガラス基板の、当該パターンを有する側の面全面に、前記インキをスピンコートし、約６０ｎｍの厚さの塗膜を作製した。その後、基板周辺部の封止エリア及び取り出し電極部分等の表示素子を作製しない領域の塗膜を拭き取り、ホットプレート上で２００℃、１０分間熱処理・乾燥して不溶化し、正孔注入層として機能する第２の層を得た。本第２の層は、水に不溶性の架橋高分子化合物からなる。第２の層の抵抗率は２×１０１４Ωｃｍ以上であった。
【０２８４】
（隔壁の形成）
得られた第２の層上に、フォトレジスト（東京応化製「ＴＥＬＲ−Ｐ００３」）を、回転数１０００ｒｐｍでスピンコートし、フォトレジスト層を得た。この層に、所望のパターンが形成されているフォトマスクを介して、露光機（大日本スクリーン製「ＭＡ−１２００」）を用いて露光処理を施し、続いてＫＯＨの１質量％水溶液で現像することで、所望のパターンを得た。得られた膜を２３０℃×２０分間オーブンで乾燥し、隔壁を得た。得られた隔壁は、厚さが１．５μｍであった。また、隔壁を上面から観察すると、第２の層が露出している素子領域の開口が、７０×２１０μｍの矩形であり、隣接する素子領域との距離が２０μｍであった。
【０２８５】
（有機発光層の形成）
上記陽極、第２の層及び隔壁を有する基板の上に、赤色発光有機ＥＬ材料（Ｌｕｍａｔｉｏｎ ＲＰ１５８（Ｓｕｍａｔｉｏｎ社製））のキシレン溶液（溶液における赤色発光有機ＥＬ材料の割合が１質量％）を、スピンコートし、その後、キシレンを浸した布で基板周辺部、及び隔壁頂部上などの不要部分を拭き取った後、減圧下８０℃で１時間乾燥し、厚さ８０ｎｍの有機発光層を隔壁内の画素領域に形成した。
【０２８６】
（陰極の形成）
上記陽極、第２の層、隔壁及び有機発光層を有する基板の上に、厚さ約５ｎｍのバリウムと、その上の厚さ約１００ｎｍのアルミニウムの２層からなる陰極を、蒸着法により形成した。陰極の形状は、シャドーマスクを用いて規定し、平面視において、有機発光層上でＩＴＯ陽極と直交する形状とし、陽極と陰極とでパッシブマトリクス型の電極を構成した。
【０２８７】
（封止）
封止用ガラス基板の主面の周辺部に、ＵＶ硬化性封止材（ナガセケムテックス社製ＸＮＲ５５１６Ｚ）を、ディスペンサーを用いて塗布した。この塗布面を下側として、（１−４）で得た積層構造を有する基板と位置合わせして、減圧下（−２５ｋＰａ）で貼り合わせた。その後大気圧に戻し、ＵＶ光を照射して封止材を硬化することにより上記陽極〜陰極までの積層体を封止し、有機ＥＬ素子を得た。
【０２８８】
（有機ＥＬ素子の評価）
上記有機ＥＬ素子の電極に電源を接続し駆動させたところ、単色（赤色）の画像が表示されることが確認された。画素中の発光は均一であった。
【０２８９】
（作製例３）
発光層ポリマー（Ｓｕｍａｔｉｏｎ社製、商品名「Ｌｕｍａｔｉｏｎ Ｇ１３０２」）を、第２の層用インキと同じ有機溶媒に０．８質量％の割合で溶解し、粘度８ｃＰのインキを調製した。
【０２９０】
作製例２と同様にして得た陽極、第２の層及び隔壁を有する基板の上に、上記インキを塗布し、有機発光層を作製した。
インキの塗布は、インキジェット装置（Ｌｉｔｒｅｘ社製、商品名「１２０Ｌ」）を用い、隔壁により規定された画素領域のそれぞれに７滴ずつ吐出した。
【０２９１】
インキ塗布後、真空中で約１００℃、６０分間加熱処理し、続いて作製例２の工程と同様に操作し、有機ＥＬ素子を得た。
【０２９２】
得られた素子の電極に電源を接続し駆動させたところ、クロストークの無い明瞭な動画像が表示されることを確認した。一画素のリーク電流は、−１０Ｖにおいて０．１μＡ以下であった。また、第２の層の抵抗率は２×１０１４Ωｃｍであった。
【０２９３】
（比較例３）
（第２の層の形成）
第２の層形成用インキとして、水溶性であるポリ（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（略称ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、バイエル社製、商品名「Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ ＣＨ ８０００」）を含む水溶液を用いた他は、作製例２と同様にして、ＩＴＯ陽極及び第２の層を有する基板を得た。
得られた第２の層上に、作製例２と同様に隔壁を形成しようとしところ、隔壁形成のフォトリソグラフィの過程で第２の層の厚さが不均一となった。
【符号の説明】
【０２９４】
１ 基板
１Ｓ 基板平面の周辺部
２ 第１電極
３ 下地層
３ａ 第１の層
３ｂ 第２の層
４ 隔壁
５ 有機発光層
７ 第２電極
１２ マトリクス領域
６０ 有機ＥＬ表示装置
Ｐ４ フォトレジスト層
Ｒ１ 画素領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に設けられた第１電極と、
前記第１電極上に設けられた下地層と、
基板上に設定される画素領域を取り囲むようにして、前記下地層上に配置された隔壁と、
前記画素領域に設けられた有機発光層と、
前記有機発光層を介在させて第１電極に対向して設けられた第２電極とを備える有機エレクトロルミネッセンスであり、
前記下地層は、
前記第１電極の表面に存在する基に対する反応性基Ｘを有する化合物を含有する未処理層を、第１電極上に形成し、該未処理層をＵＶオゾン処理することにより形成された第１の層と、
水に不溶性の有機物から構成され、前記第１の層上に設けられた第２の層とを含む、有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２】
前記反応性基Ｘを有する化合物が、下記式（１）で表される化合物及びその部分加水分解縮合物、下記式（２）で表される１価の基を持つ化合物及びその部分加水分解縮合物、並びに下記式（３）で表される繰り返し単位からなる化合物及びその部分加水分解縮合物からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物である、請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Ｍ1(Ｘ)v1(Ｒa)u-v1 ・・・（１）
−Ｍ2(Ｘ)v2(Ｒa)u-v2-1 ・・・（２）
−［Ｓｉ(Ｘ)w(Ｒa)2-w−Ｏ］− ・・・（３）
（式（１）中のＭ1は、周期表の４族、５族、６族、１３族、１４族もしくは１５族に属する金属原子、又は炭素原子、ゲルマニウム原子、スズ原子、もしくは鉛原子を表す。式（２）中のＭ2は、周期表の４族、５族、６族、１３族、１４族又は１５族に属する金属原子を表す。全式に共通するＸは、陽極の表面に存在する基又は原子に対する反応性基（反応性を有する基又は原子）を表す。また、全式に共通するＲaは、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アリールアルケニル基、又はアリールアルキニル基を表す。Ｒaで表される基は、置換基を有していてもよい。ｖ１は、１以上ｕ以下の整数である。ｖ２は、１以上ｕ−１以下の整数である。ｗは、１又は２である。ｕは、Ｍ1又はＭ2の原子価を表す。Ｘが複数存在する場合には、それらは同一であっても異なっていてもよい。Ｒaが複数存在する場合には、それらは同一であっても異なっていてもよい。）
【請求項３】
前記反応性基Ｘを有する化合物が、前記式（２）で表され、Ｍ２がケイ素原子である１価の基を持つ化合物及びその部分加水分解縮合物、並びに前記式（３）で表される繰り返し単位からなる化合物及びその部分加水分解縮合物からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物である、請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】
前記反応性基Ｘを有する化合物が、前記式（１）で表され、Ｍ1がチタン原子である化合物及びその部分加水分解縮合物、並びに前記式（２）で表され、Ｍ2がチタン原子である１価の基を持つ化合物及びその部分加水分解縮合物からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物である、請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
前記反応性基Ｘを有する化合物が、前記式（１）で表され、Ｍ1がケイ素原子である化合物及びその部分加水分解縮合物からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物である、請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項６】
前記第１の層の膜厚が１０ｎｍ以下である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項７】
前記水に不溶性の有機物は、架橋した高分子化合物である請求項１〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項８】
第２の層は、陽極としての第１電極の材料とのＨＯＭＯのエネルギーレベルの差が０．５ｅＶ以下である材料を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項９】
第１電極が設けられた基板を用意する工程と、
前記第１電極上に下地層を設ける工程と、
前記基板上に設定される画素領域を取り囲むように、前記下地層上に隔壁を設ける工程と、
前記画素領域に有機発光層を設ける工程と、
前記有機発光層を介在させて、前記第１電極と対向するように第２電極を設ける工程とを有し、
前記下地層を設ける工程が、
前記第１電極の表面に存在する基又は原子に対する反応性基Ｘを有する化合物を含有する溶液を用いて、前記第１電極上に塗布法により未処理層を形成した後、該未処理層をＵＶオゾン処理により改質して第１の層を得る工程と、
水に不溶性の有機物から構成される前記第２の層を前記第１の層上に形成する工程とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項１０】
前記ＵＶオゾン処理におけるＵＶの照射量が１Ｊ／ｃｍ２以上である、請求項９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１１】
前記未処理層を形成する前に前記第２電極をＵＶオゾン処理する、請求項９又は１０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１２】
前記水に不溶性の有機物は、架橋した高分子化合物である請求項９〜１１のいずれか１項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１３】
前記隔壁に囲まれる領域に設ける層を塗布法により形成する、請求項９〜１２のいずれか１項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１４】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を有することを特徴とする表示装置。
【請求項１】
基板と、
前記基板上に設けられた第１電極と、
前記第１電極上に設けられた下地層と、
基板上に設定される画素領域を取り囲むようにして、前記下地層上に配置された隔壁と、
前記画素領域に設けられた有機発光層と、
前記有機発光層を介在させて第１電極に対向して設けられた第２電極とを備える有機エレクトロルミネッセンスであり、
前記下地層は、
前記第１電極の表面に存在する基に対する反応性基Ｘを有する化合物を含有する未処理層を、第１電極上に形成し、該未処理層をＵＶオゾン処理することにより形成された第１の層と、
水に不溶性の有機物から構成され、前記第１の層上に設けられた第２の層とを含む、有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２】
前記反応性基Ｘを有する化合物が、下記式（１）で表される化合物及びその部分加水分解縮合物、下記式（２）で表される１価の基を持つ化合物及びその部分加水分解縮合物、並びに下記式（３）で表される繰り返し単位からなる化合物及びその部分加水分解縮合物からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物である、請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Ｍ1(Ｘ)v1(Ｒa)u-v1 ・・・（１）
−Ｍ2(Ｘ)v2(Ｒa)u-v2-1 ・・・（２）
−［Ｓｉ(Ｘ)w(Ｒa)2-w−Ｏ］− ・・・（３）
（式（１）中のＭ1は、周期表の４族、５族、６族、１３族、１４族もしくは１５族に属する金属原子、又は炭素原子、ゲルマニウム原子、スズ原子、もしくは鉛原子を表す。式（２）中のＭ2は、周期表の４族、５族、６族、１３族、１４族又は１５族に属する金属原子を表す。全式に共通するＸは、陽極の表面に存在する基又は原子に対する反応性基（反応性を有する基又は原子）を表す。また、全式に共通するＲaは、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アリールアルケニル基、又はアリールアルキニル基を表す。Ｒaで表される基は、置換基を有していてもよい。ｖ１は、１以上ｕ以下の整数である。ｖ２は、１以上ｕ−１以下の整数である。ｗは、１又は２である。ｕは、Ｍ1又はＭ2の原子価を表す。Ｘが複数存在する場合には、それらは同一であっても異なっていてもよい。Ｒaが複数存在する場合には、それらは同一であっても異なっていてもよい。）
【請求項３】
前記反応性基Ｘを有する化合物が、前記式（２）で表され、Ｍ２がケイ素原子である１価の基を持つ化合物及びその部分加水分解縮合物、並びに前記式（３）で表される繰り返し単位からなる化合物及びその部分加水分解縮合物からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物である、請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】
前記反応性基Ｘを有する化合物が、前記式（１）で表され、Ｍ1がチタン原子である化合物及びその部分加水分解縮合物、並びに前記式（２）で表され、Ｍ2がチタン原子である１価の基を持つ化合物及びその部分加水分解縮合物からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物である、請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
前記反応性基Ｘを有する化合物が、前記式（１）で表され、Ｍ1がケイ素原子である化合物及びその部分加水分解縮合物からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物である、請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項６】
前記第１の層の膜厚が１０ｎｍ以下である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項７】
前記水に不溶性の有機物は、架橋した高分子化合物である請求項１〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項８】
第２の層は、陽極としての第１電極の材料とのＨＯＭＯのエネルギーレベルの差が０．５ｅＶ以下である材料を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項９】
第１電極が設けられた基板を用意する工程と、
前記第１電極上に下地層を設ける工程と、
前記基板上に設定される画素領域を取り囲むように、前記下地層上に隔壁を設ける工程と、
前記画素領域に有機発光層を設ける工程と、
前記有機発光層を介在させて、前記第１電極と対向するように第２電極を設ける工程とを有し、
前記下地層を設ける工程が、
前記第１電極の表面に存在する基又は原子に対する反応性基Ｘを有する化合物を含有する溶液を用いて、前記第１電極上に塗布法により未処理層を形成した後、該未処理層をＵＶオゾン処理により改質して第１の層を得る工程と、
水に不溶性の有機物から構成される前記第２の層を前記第１の層上に形成する工程とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項１０】
前記ＵＶオゾン処理におけるＵＶの照射量が１Ｊ／ｃｍ２以上である、請求項９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１１】
前記未処理層を形成する前に前記第２電極をＵＶオゾン処理する、請求項９又は１０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１２】
前記水に不溶性の有機物は、架橋した高分子化合物である請求項９〜１１のいずれか１項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１３】
前記隔壁に囲まれる領域に設ける層を塗布法により形成する、請求項９〜１２のいずれか１項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１４】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を有することを特徴とする表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−２７８１５７（Ｐ２０１０−２７８１５７Ａ）
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１２８２０９（Ｐ２００９−１２８２０９）
【出願日】平成２１年５月２７日（２００９．５．２７）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２７日（２００９．５．２７）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
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