有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置及び照明装置
【課題】 高い外部取り出し量子効率を示し、発光寿命が長く、且つ、駆動電圧の低い有機ＥＬ素子、照明装置および表示装置を提供する。
【解決手段】 陰極と陽極との間に少なくとも三層の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機層の少なくとも二層Ａ、Ｂは、各々非水溶媒を用いる塗布法により形成され、且つ、該層Ａと該層Ｂとの間に、混合領域が形成され、且つ、該混合領域中の、前記層Ａまたは前記層Ｂの構成成分の濃度分布が連続的な濃度勾配を示すことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【解決手段】 陰極と陽極との間に少なくとも三層の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機層の少なくとも二層Ａ、Ｂは、各々非水溶媒を用いる塗布法により形成され、且つ、該層Ａと該層Ｂとの間に、混合領域が形成され、且つ、該混合領域中の、前記層Ａまたは前記層Ｂの構成成分の濃度分布が連続的な濃度勾配を示すことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【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、表示装置及び照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発光型の電子ディスプレイデバイスとして、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬＤ）がある。ＥＬＤの構成要素としては、無機エレクトロルミネッセンス素子や有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子ともいう）が挙げられる。無機エレクトロルミネッセンス素子は平面型光源として使用されてきたが、発光素子を駆動させるためには交流の高電圧が必要である。
【０００３】
一方、有機ＥＬ素子は、発光する化合物を含有する発光層を陰極と陽極で挟んだ構成を有し、発光層に電子及び正孔を注入して、再結合させることにより励起子（エキシトン）を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出（蛍光・燐光）を利用して発光する素子であり、数Ｖ〜数十Ｖ程度の電圧で発光が可能であり、更に自己発光型であるために視野角に富み、視認性が高く、薄膜型の完全固体素子であるために省スペース、携帯性等の観点から注目されている。
【０００４】
今後の実用化に向けた有機ＥＬ素子の開発としては、更に低消費電力で、効率よく高輝度に発光する有機ＥＬ素子が望まれているわけであり、例えば、スチルベン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体またはトリススチリルアリーレン誘導体に、微量の蛍光体をドープし、発光輝度の向上、素子の長寿命化を達成する技術（例えば、特許文献１参照。）、８−ヒドロキシキノリンアルミニウム錯体をホスト化合物として、これに微量の蛍光体をドープした有機発光層を有する素子（例えば、特許文献２参照。）、８−ヒドロキシキノリンアルミニウム錯体をホスト化合物として、これにキナクリドン系色素をドープした有機発光層を有する素子（例えば、特許文献３参照。）等が知られている。
【０００５】
上記特許文献に開示されている技術では、励起一重項からの発光を用いる場合、一重項励起子と三重項励起子の生成比が１：３であるため発光性励起種の生成確率が２５％であることと、光の取り出し効率が約２０％であるため、外部取り出し量子効率（ηｅｘｔ）の限界は５％とされている。
【０００６】
ところが、プリンストン大より、励起三重項からの燐光発光を用いる有機ＥＬ素子の報告（例えば、非特許文献１参照。）がされて以来、室温で燐光を示す材料の研究が活発になってきている（例えば、非特許文献２及び特許文献４参照。）。励起三重項を使用すると、内部量子効率の上限が１００％となるため、励起一重項の場合に比べて原理的に発光効率が４倍となり、冷陰極管とほぼ同等の性能が得られ照明用にも応用可能であり注目されている。例えば、多くの化合物がイリジウム錯体系等重金属錯体を中心に合成検討がなされている（例えば、非特許文献３参照。）。
【０００７】
現在、この燐光発光を用いた有機ＥＬ素子の更なる発光の高効率化、長寿命化が活発に検討されている。その一つとして、素子構造の多層化があげらられる。初期の有機ＥＬ素子では発光層を陽極と陰極で挟んだ単層構造であり、この場合発光層のみでキャリア注入、移動、発光までを全て行わなくてはならず効率も非常に低いものであった。その後、キャリア注入、移動、ブロック、および発光等、それぞれの機能を分離した多層（積層構造）素子へと展開し、高効率化、長寿命化の点で大きな進展を見せている。
【０００８】
一方、有機ＥＬ素子を大面積化するにあたり、低分子化合物を用いた有機ＥＬ素子の作製において一般的である真空蒸着法による製造は、設備やエネルギー効率の面で問題があることが知られており、インクジェット法やスクリーン印刷法などを含む印刷法もしくはスピンコートあるいはキャストコートといった塗布法が望ましいと考えられている。
【０００９】
また、例えば白色発光素子を作製する際には異なる発光極大波長をもつ複数の発光性化合物を発光層に設置しなければならないが、特に、リン光発光素子の場合、真空蒸着法で複数のリン光性ドーパントを毎回同じ比率で蒸着することは困難であり、製造時の歩留まりに問題の出ることが予想されるが、溶剤溶解性に優れた材料を用いて前記印刷法や塗布法による有機ＥＬ素子の作製が可能となれば、リン光性ドーパントを同じ比率で混合した溶液を調製することによって、製造されるいずれの有機ＥＬ素子に対しても同じ比率のリン光性ドーパントを含有せしめることができ、同じ発光色の白色発光有機ＥＬ素子を安定的に作製することが可能となる。
【００１０】
この様に多くの利点を持つ塗布法であるが、発光の高効率化、長寿命化など要求される諸要素について未だ充分とはいえず、さらなる改良が求められている。
【００１１】
前述の多層（積層構造）素子への展開は塗布法での発光の高効率化、長寿命化などに対する解決方法であるが、塗布法の場合、上層の塗布溶媒により下層薄膜表面に乱れが生じるため、有機ＥＬ素子に求められる積層化膜の形成はきわめて困難な問題となっている。
【００１２】
さらに、多層（積層構造）素子の共通の問題として、各隣接層間の密着性やエネルギー障壁等の問題による性能低下が生じやすく、塗布法による多層（積層構造）素子の実現には、これらの問題を総合的に解決する手段や方法が強く求められている。
【００１３】
塗布法による多層（積層構造）素子としては、「ホール輸送（注入）層／発光層／電子輸送（正孔阻止）層」の３層を塗布法によって製膜したＥＬ素子が報告されている（例えば、非特許文献４、特許文献５参照。）が、未だ十分な性能とはいえず、よりいっそうの進展が望まれている。
【特許文献１】特許第３０９３７９６号公報
【特許文献２】特開昭６３−２６４６９２号公報
【特許文献３】特開平３−２５５１９０号公報
【特許文献４】米国特許第６，０９７，１４７号明細書
【特許文献５】特開２００５−２６００３号公報
【非特許文献１】Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ ｅｔ ａｌ．，ｎａｔｕｒｅ、３９５巻、１５１−１５４ページ（１９９８年）
【非特許文献２】Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ ｅｔ ａｌ．，ｎａｔｕｒｅ、４０３巻、１７号、７５０−７５３ページ（２０００年）
【非特許文献３】Ｓ．Ｌａｍａｎｓｋｙ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１２３巻、４３０４ページ（２００１年）
【非特許文献４】ＩＤＷ｀０４予稿集Ｐ１３４３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的は、高い外部取り出し量子効率を示し、発光寿命が長く、且つ、駆動電圧の低い有機ＥＬ素子、照明装置および表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の上記目的は下記の構成１〜９により達成された。
【００１６】
（１）陰極と陽極との間に、構成層として少なくとも三層の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、
該有機層の少なくとも二層である、層Ａ、層Ｂとの間に、混合領域を有し、且つ、該混合領域中の、前記層Ａまたは前記層Ｂの、少なくとも一つの構成成分の濃度分布が連続的な濃度勾配を示すことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１７】
（２）前記層Ａ、層Ｂが、各々非水溶媒を用いる塗布法により形成されたことを特徴とする前記１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１８】
（３）前記層Ａが発光層を表し、層Ｂが正孔輸送層または電子輸送層を表すことを特徴とする前記１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１９】
（４）前記層Ｂが発光ホスト材料を含有することを特徴とする前記１〜３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。
【００２０】
（５）前記層Ａが、リン光性発光材料を含むことを特徴とする前記１〜４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。
【００２１】
（６）白色に発光することを特徴とする前記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。
【００２２】
（７）前記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を備えたことを特徴とする表示装置。
【００２３】
（８）前記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を備えたことを特徴とする照明装置。
【００２４】
（９）前記８に記載の照明装置と、表示手段として液晶素子と、を備えたことを特徴とする表示装置。
【発明の効果】
【００２５】
本発明により高い外部取り出し量子効率を示し、発光寿命が長く、且つ、駆動電圧の低い有機ＥＬ素子、照明装置および表示装置を提供することが出来た。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明の有機ＥＬ素子においては、請求項１〜５のいずれか１項に記載の構成を有することにより、外部取り出し量子効率が高く、発光寿命が長く、且つ、素子を駆動する為の駆動電圧が低減された有機ＥＬ素子が得られることがわかった。また、前記有機ＥＬ素子を用いることにより、高輝度の表示装置、照明装置を得ることにも併せて成功した。
【００２７】
以下、本発明に係る各構成要素の詳細について、順次説明する。
【００２８】
《混合領域》
本発明の有機ＥＬ素子の構成層に設けられる混合領域について説明する。
【００２９】
有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）、特に多層構成の素子を従来公知の塗布法で作製しようとする場合に、上層形成時に下層薄膜表面に乱れが生じやすく、有機ＥＬ素子に求められる積層化膜の形成はきわめて困難な問題である。
【００３０】
更に、多層（積層構造）素子の共通の問題として、作製した素子においては、各隣接層間の密着性やエネルギー障壁等の問題による性能低下が生じやすいという問題点が塗布法を用いる有機ＥＬ素子の作製の大きな障壁となっている。
【００３１】
これらの問題を解決する手段を本発明者等は種々検討した結果、塗布法の特性を利用して、本発明に係る混合領域を互いに隣接するように設けられた下層と上層の間に設けることにより、上記の問題点が解決できることを見出した。
【００３２】
即ち、層間にグラデーション（連続的な濃度変化）を有する混合領域を形成することにより、見かけのエネルギー障壁を低くできるため、層間の電荷（ホール、キャリア）の注入・移動が著しく容易になる（電荷注入性の向上、電荷注入バランス改善による効率アップ向上）。また、層間に明確な境界がなくなるため、構成層の層間密着性が大きく向上し、層間のストレスを低減することによる寿命向上効果等の効果が得られる。
【００３３】
（連続的な濃度勾配を有する混合領域）
本発明に係る混合領域は、混合領域が形成される前の下層形成用の構成成分及び／または上層形成用の構成成分が、前記混合領域中において連続的な濃度勾配（濃度勾配が連続的に変化するともいう）を有することが特徴である。
【００３４】
ここで、連続的な濃度勾配を有する混合領域について、具体的に図８、図９を用いて説明する。
【００３５】
図８は、発光層と電子輸送層との間に混合領域が形成されている、本発明の有機ＥＬ素子の一例を示す模式図であり、図９は、発光層と電子輸送層との間に形成された混合領域において、発光層を構成する発光材料の濃度分布が連続的な濃度勾配を示している一例を示す模式図である。
【００３６】
尚、混合領域において、構成材料が連続的な濃度勾配を示すよう調整する具体的な手段については、後述する混合領域の形成方法において説明する。
【００３７】
本発明に係る混合領域は、従来公知の文献に記載のような、下層の発光層の構成成分と上層の電子輸送層の構成成分とが単純に混合して形成される混合層ではなく、図８、図９に示したように、発光層と電子輸送層との界面全体において、深さ方向にのみ連続的な組成変化（構成材料の濃度勾配が連続的に変化する）し、且つ発光面内で濃度勾配の傾向が同一で、濃度変化に凹凸が無いことが特徴である。
【００３８】
尚、発光層と電子輸送層の界面全体において、本発明に係る混合領域が形成されることについては、後述する濃度勾配の分析方法のところで詳述するが、ランダムに１０個所くらいの分析個所を選択し、深さ方向の分析（本願では、二次質量分析を用いる）により、連続的な濃度勾配を有する混合領域が形成され、且つ、発光面内で濃度勾配の傾向が同一であることを確認している。
【００３９】
構成成分の濃度分布が連続的な濃度勾配を有する混合領域が形成されることにより、局所的な変化や界面の凹凸に伴う電解集中による素子性能低下を効果的に防止できるし、また、凹凸によるアンカー効果による密着性向上ではなく、連続的な変化が行われ、界面を作らないため「層間を存在させない」効果（シームレス効果ともいう）を生む。
【００４０】
本発明は、「各層間の密着性や各層間のエネルギーギャップ等」層間に起因する問題であるため、複数の有機層−有機層の層間を有する「有機層を３層以上有する有機ＥＬ素子」において顕著な効果を発現し、解決の手段として塗布による薄膜形成法を用いることから、「少なくとも２層以上を塗布法によって製膜することが望ましい」
（混合領域の膜厚）
混合領域の膜厚は隣接する層の厚さの和ｘとした時、０％＜ｘ＜１００％であることが好ましく、より好ましくは、０％＜ｘ＜５０％、さらに好ましくは１０％＜ｘ＜３０％に調整することが好ましい。
【００４１】
（混合領域の形成方法）
本発明の有機ＥＬ素子に係る混合領域の形成を、例えば、図８の混合領域を用いて説明すると、図８に示す混合領域は、下層（発光層）と上層（電子輸送層）との間に形成され、発光層の構成成分の少なくともひとつ（電子輸送層の構成成分の少なくとも一つでもよい）が前記混合領域において連続的な濃度勾配（濃度分布でもよい）を有するわけであるが、本発明では、下層及び／または上層の形成は、塗布法による製膜でも、蒸着法による製膜のどちらを用いてもよいが、混合領域を簡便に作製する観点からは、塗布法による製膜方法を用いることが好ましい。
【００４２】
その理由は、蒸着による製膜では、多元共蒸着により、グラデーション（連続的な濃度変化）を有する混合領域をもつ製膜は可能であるが、蒸着レートの連続的な変化を必要とし、非常に複雑で、緻密な操作を必要とするのに対し、塗布方法を適宜用いる方法は非常に簡便で製造上のメリットも大きいからである。
【００４３】
ここで、上記グラデーションを塗布法を用いて調節する具体的な手段を挙げると、
（ａ）下層の溶解度パラメーターの範囲内の溶媒を含む溶液で上層を塗布、
（ｂ）下層の溶解度パラメーターの範囲内の溶媒の含有率としては、０質量％〜１００質量％の範囲が好ましく、更に好ましくは、０質量％〜５０質量％の範囲に調整、
（溶解度パラメータ）
ここで、下層の溶解度パラメータについて説明する。
【００４４】
本発明において、液体の絶対温度Ｔにおける溶解度パラメータ（ＳＰ）は、下記一般式で表される。
【００４５】
（一般式）
ＳＰ＝｛（ΔＨ−ＲＴ）／Ｖ｝1/2
ＳＰ（溶解度パラメータ）の単位は、（ｃａｌ／ｃｍ3）1/2＝（ＭＰａ）1/2
ΔＨはモル蒸発熱、Ｖはモル体積、Ｒは気体定数、Ｔは絶対温度（Ｋ）を表す。
【００４６】
（下層の溶解度パラメータの測定方法）
本発明に用いられる溶解度パラメータの測定方法は下記のようにして行った。
【００４７】
先ず、既知の溶解度パラメーター（溶媒ハンドブックを参照）を有し、且つ、少しずつ異なる溶解度パラメーターを有する複数種の溶媒を用意する。別途、３０ｍｍ×３０ｍｍのガラス基板上に約５０ｎｍとなるように下層を形成し、この上に、前述の溶媒のみ１ｍｌを１０００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコーとした。終了後、目視で塗膜に変化を生じたか否かを確認した。以上の操作を溶解度パラメーターの昇順に従って順次行い、薄膜が溶解する溶媒の溶解度パラメーターのうち、最小値と最大値とを求め、下層の溶解パラメーターの範囲と定義する。
【００４８】
（ｃ）下層が設けられた基板を冷却する（下層の溶解度を下げ、上層塗布時の下層の完全溶解を防ぐことができる）、
（ｄ）下層が設けれた基板を冷却＋上層塗布液を冷却（上層塗布液の粘度を上げ、侵透、下層溶解を防ぐことが出来る）、
また、好ましい手段を挙げると、
（ｅ）上記（ａ）の方法＋基板を冷却（下層の溶解度を下げ、上層塗布時の下層の完全溶解を防ぐ）することが好ましい、
（ｆ）上記（ａ）の方法＋基板を冷却＋上層塗布液を冷却（上層塗布液の粘度を上げ、侵透、下層溶解を防ぐことが目的）することが好ましい、
（ｇ）特に、上記（ｃ）及び／または（ｅ）の場合、上層塗布液に含まれる材料は、下記に示すような物理化学的特性を示す、高アモルファス性材料（高アモルファス性を有する材料ともいう）を使用することが好ましい、
等が挙げられる。
【００４９】
《高アモルファス性材料》
本発明に用いられる高アモルファス性材料について説明する。
【００５０】
ここで、高アモルファス性材料とは、有機ＥＬ素子用の材料をある特定の濃度で溶解、調製した溶液をある特定の温度まで冷却した際、予め設定した温度に到達した後３０分以内に、目視で濁りや、結晶析出などの変化を伴わない材料と定義する。
【００５１】
この時、『ある特定濃度』としては、好ましい濃度は、０．１質量％〜５質量％の範囲内が好ましく、更に好ましくは、０．３質量％〜２質量％の範囲が好ましく、特に好ましくは、０．５質量％〜１質量％の範囲に調整することである。
【００５２】
また、前記の『ある特定の温度』としては、好ましい温度は−５０℃〜２０℃の範囲の任意な温度に調整することが好ましく、更に好ましくは、−２０℃〜２０℃の範囲の任意な温度であり、特に好ましくは、−２０℃〜０℃の範囲の任意な温度である。
【００５３】
また、高アモルファス性材料としては、下記一般式（１）〜（３）から選択されるいずれかひとつで表される構造を有する化合物が好ましく用いられる。
【００５４】
【化１】
【００５５】
式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4は、各々置換基を表し、ｍ１、ｎ１は、各々０〜４の整数を表し、ｍ２、ｎ２は、各々０〜６の整数を表す。Ｚは、正孔輸送材料残基または電子輸送性残基を表し、該正孔輸送性残基は、後述する正孔輸送材料（正孔輸送性化合物ともいう）から導出される基、該電子輸送性残基は、後述する電子輸送性材料（電子輸送性化合物ともいう）から導出される基（残基ともいう）、後述する包接化合物が有する正孔輸送性基等を表す。
【００５６】
一般式（１）〜（３）の各々において、Ｒで表される置換基としては、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等）、シクロアルキル基（例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等）、アルケニル基（例えば、ビニル基、アリル基等）、アルキニル基（例えば、エチニル基、プロパルギル基等）、アリール基（例えば、フェニル基、ナフチル基等）、芳香族複素環基（例えば、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基（前記カルボリニル基のカルボリン環を構成する任意の炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す）、フタラジニル基等）、複素環基（例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等）、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等）、シクロアルコキシ基（例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等）、アルキルチオ基（例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等）、シクロアルキルチオ基（例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等）、アリールチオ基（例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等）、アルコキシカルボニル基（例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、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）、アリールオキシカルボニル基（例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等）、スルファモイル基（例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、２−ピリジルアミノスルホニル基等）、アシル基（例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、２−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等）、アシルオキシ基（例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等）、アミド基（例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、２−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等）、カルバモイル基（例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、２−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、２−ピリジルアミノカルボニル基等）、ウレイド基（例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基ナフチルウレイド基、２−ピリジルアミノウレイド基等）、スルフィニル基（例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、２−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、２−ピリジルスルフィニル基等）、アルキルスルホニル基（例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、２−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等）、アリールスルホニル基またはヘテロアリールスルホニル基（例えば、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、２−ピリジルスルホニル基等）、アミノ基（例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、２−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、２−ピリジルアミノ基等）、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等）、フッ化炭化水素基（例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタフルオロフェニル基等）、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、シリル基（例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等）等が挙げられる。
【００５７】
上記の中でも好ましい置換基は、アルキル基、アリール基であり、更に好ましくは、メチル基、フェニル基であり、特に好ましくは、メチル基である。
【００５８】
これらの置換基は、上記の置換基によってさらに置換されていてもよい。また、これらの置換基は複数が互いに結合して環を形成していてもよい。
【００５９】
以下に、上記一般式（１）〜（３）のいずれかで表される高アモルファス性材料の具体例（電子輸送材料と正孔輸送材料の具体例である）を示すが、本発明はこれらに限定されない。
【００６０】
【化２】
【００６１】
【化３】
【００６２】
【化４】
【００６３】
【化５】
【００６４】
（混合領域濃度勾配の分析方法）
本発明の有機ＥＬ素子の混合領域において、該混合領域の隣接する構成層の構成成分の少なくともひとの濃度分布が連続的な濃度勾配を示すことを確認する為には、当該業者公知の二次質量分析（ＳＩＭＳ）装置を用いて、混合領域の深さ方向のおける標的元素の濃度を分析することにより、全領域にわたる該標的元素の濃度プロファイルを得ることが出来る。
【００６５】
《有機ＥＬ素子の作製方法》
本発明の有機ＥＬ素子の作製方法の一例として、陽極／陽極バッファ層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極バッファ層／陰極からなる有機ＥＬ素子の作製法について説明する。
【００６６】
まず適当な基体上に、所望の電極物質、例えば陽極用物質からなる薄膜を、１μｍ以下、好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの膜厚になるように、本発明に係る塗布（均一塗布でもよく、分散液を用いる塗布でもよい、前記塗布の詳細は後述する）、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陽極を作製する。次に、この上に有機ＥＬ素子の構成層である、有機層（正孔輸送層、発光層、電子輸送層等）、無機化合物層（陽極バッファ層、陰極バッファ層等）の構成層を形成させる。陰極についても、前記陽極と同様に、塗布、蒸着、スパッタリング等を用いることができる。
【００６７】
本発明に係る、陽極、陰極、及び、該陽極と該陰極間に設けられる、有機層、無機化合物層の形成方法としては、蒸着法、塗布法を用いることが出来るが、本発明では塗布法（溶液塗布、分散液塗布のどちらでもよい）が好ましく用いられる。
【００６８】
また、塗布方法としては、いわゆる、ウェットプロセス（スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法）等があるが、均質な膜が得られやすく、かつピンホールが生成しにくい等の点から、スピンコート法、インクジェット法、印刷法等が特に好ましく用いられる。更に、層ごとに異なる製膜法を適用してもよい。尚、塗布の詳細については、後述の塗布のところで説明する。
【００６９】
本発明に係る有機層（有機化合物層ともいう）、無機化合物層の各々の膜厚としては、膜厚０．１ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で適宜選ぶことが望ましい。
【００７０】
有機ＥＬ素子の構成層（陽極、陰極、有機層、無機化合物層等）の作製に蒸着法（真空蒸着法等）を併用する場合には、その蒸着条件は、使用する化合物の種類等により異なるが、一般にボート加熱温度５０℃〜４５０℃、真空度１０-6Ｐａ〜１０-2Ｐａ、蒸着速度０．０１ｎｍ／秒〜５０ｎｍ／秒、基板温度−５０℃〜３００℃の範囲になるように条件を調整することが好ましい。
【００７１】
尚、本発明の有機ＥＬ素子の層構成、構成材料については、別途詳細に説明する。
【００７２】
《塗布》
本発明の有機ＥＬ素子の製造方法に係る塗布について説明する。
【００７３】
本発明の有機ＥＬ素子の製造方法に係る塗布に用いる塗布液は、有機ＥＬ素子の構成材料が均一に溶解されている溶液でもよく、構成層の形成材料が固形分として分散されている、分散液でもよい。
【００７４】
塗布液は、適宜選択した、陰極、陽極や有機層等の形成材料を溶媒（分散媒として機能していてもよい）に溶解させて溶液を調製、または、粒子状（一次粒子でも、二次粒子を形成していてもよい）に分散させて分散液を調製することにより調製される。
【００７５】
（非水溶媒）
本発明に係る非水溶媒について説明する。
【００７６】
塗布液（溶液でも、分散液でもよい）を調製するにあたり、本発明に係る好ましい態様の一つとして、非水溶媒を用いて調製することが挙げられる。
【００７７】
ここで、非水溶媒とは、実質的に水を含まない溶媒を表すが、『実質的に水を含まない溶媒とは、溶媒中の水の含有量が０．１質量％以下』であるものを非水溶媒と定義し、また、溶媒中の水の含有量は、従来公知のカールフィッシャー水分計や、自動水分測定装置等により測定できる。
【００７８】
（非水分散液）
本発明に係る非水分散液について説明する。
【００７９】
本発明に係る非水分散液とは、微粒子分散液における分散溶媒（複数種の分散溶媒を使用する場合は構成する分散溶媒の内、５０体積％以上の主成分指す）として上記の非水溶媒を用いて調製された分散液を表し、非水溶媒としては、水以外の溶媒として好ましくは、アルコール系、ニトリル系、炭化水素系溶媒（具体的には、下記に示す芳香族系溶剤等が挙げられる）等を用いている分散液を指す。
【００８０】
なお、前記陽極、陰極、有機層の形成材料と、溶媒の組合せとしては、有機層の種類に応じて適宜、最適の組み合わせを選択することが好ましい。
【００８１】
塗布液の調製においては、本発明においては、溶質濃度が０．０１質量％〜１０質量％の範囲（分散液の場合には、分散液中の固形分が分散液全体の質量の０．０１質量％〜５０質量％の範囲）に調整することが好ましく、また、分散液の調製においては、分散粒子の粒径が１μｍ以下になるように調整することが好ましい。
【００８２】
（塗布液調製に用いる溶媒）
塗布液に用いる溶媒としては、特に制限はなく、適宜選択することができ、例えば、クロロホルム、四塩化炭素、ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタン、ジクロロベンゼン、ジクロロヘキサノン等のハロゲン系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ｎ−プロピルメチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系溶剤、酢酸エチル、酢酸ｎ−プロピル、酢酸ｎ−ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、γ−ブチロラクトン、炭酸ジエチル等のエステル系溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒、メタノール、エタノール、１−ブタノール、エチレングリコール等のアルコール系溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル系溶媒、ジメチルスルホキシド、水、これらの混合溶媒、等が挙げられる。なお、これらの中でも前記溶媒として、水、メタノール、１−ブタノール、エチレングリコール等のアルコール系溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒、これらの混合溶媒等を使用すると、親水性塗布液が得られる。
【００８３】
上記の中でも、分散液を調製する場合は、分散溶媒は分散媒体を溶解しないものなら、何でもよいがアルコール系溶媒、ニトリル系溶媒が好ましい、より好ましくはメタノール、エタノール、アセトニトリル、プロピオニトリルである。
【００８４】
また、溶媒の沸点としては、６０℃〜２００℃が好ましく、更に好ましくは、８０℃〜１８０℃の範囲である。
【００８５】
（塗布液の粘度）
前記塗布液の粘度としては、乾燥時の塗布ムラを低減させ、且つ、乾燥膜厚の調整を容易にする観点から、０．５ｍＰａ・ｓ〜５００ｍＰａ・ｓが好ましく、更に、１ｍＰａ・ｓ〜１００ｍＰａ・ｓの範囲に調整することが好ましい。
【００８６】
なお、前記塗布液の粘度は、前記塗布の際の温度、圧力等を調節することにより適宜所望の範囲に調整することができ、また、前記粘度は、従来公知の回転粘度計、Ｂ型粘度計等を用いて測定できる。
【００８７】
前記塗布液の種類は、有機ＥＬ素子の構成材料に応じて、適宜選択することができ、親水性塗布液であってもよいし、親油性塗布液であってもよい。
【００８８】
（塗布液の塗布方法と塗布手段）
前記塗布液の塗布方法としては、例えば、ディッピング法、スピンコーティング法、キャスティング法、ダイコート法、ロールコート法、ブレードコート法、バーコート法、グラビヤコート法等の湿式塗布法により特に好適に行うことができる。これらの中でも、塗布手段としてコータを用いて行うのが好ましく、前記コータの中でも、吐出型コータを用いて行うのが特に好ましい。
【００８９】
また、吐出型コータを用いる場合、精密ダイヤフラムポンプを備え、該精密ダイヤフラムポンプの駆動により塗布液が吐出される態様が好ましい。
【００９０】
この場合、前記塗布液の吐出量を容易に制御し、大面積に塗布可能であり、精密にかつ薄層に、しかも任意の形状に塗布できるので、高輝度で発光効率に優れた有機発光素子が低コストで効率良く得られる点で非常に有利である。
【００９１】
（塗布後の乾燥）
前記乾燥の条件としては、特に制限はないが、塗布形成した層が損傷しない範囲の温度、圧力等を採用することが好ましい。
【００９２】
また、塗布時に分散液を用いた場合には、塗布後、溶媒の乾燥後もしくは乾燥しながら、有機ＥＬ素子の構成層を形成することが好ましく、加熱成膜を行う場合には、前記構成層を形成する主成分（この主成分は塗布液中に溶解している固形分中の主成分でもある）の材料のガラス転移点（Ｔｇ）よりも高い温度で製膜されることが好ましい。
【００９３】
また、前記（ｄ）のように、有機ＥＬ素子の有機層の三層の構成層Ａ、Ｂ及びＣが、該構成層Ａが形成された後に、該構成層Ｂ、次いで、該構成層Ｃが塗布されて、連続層を形成している場合には、前記構成層Ａが主成分Ａ、前記構成層Ｂが主成分Ｂ、前記構成層Ｃが主成分Ｃを各々含有し、該主成分Ａのガラス転移点Ｔｇ−Ａ、該主成分Ｂのガラス転移点Ｔｇ−Ｂ、該主成分Ｃのガラス転移点Ｔｇ−Ｃが前記の不等式（１）を満たすことが好ましい。
【００９４】
ここで、上記主成分Ａ、Ｂ、Ｃの各々のガラス転移点（Ｔｇ−Ａ、Ｂ、Ｃ）は、従来公知の方法（ＤＳＣ（示差走査熱量法：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｙ））により求めることが出来る。
【００９５】
《微粒子分散液》
本発明に係る塗布には、有機ＥＬ素子の構成層（陽極、陰極、有機層等）の成分が固形分として塗布液中に分散している分散液を用いることが出来るが、好ましくは、該固形分が塗布液中に微粒子分散している微粒子分散液の状態で塗布することが好ましい。
【００９６】
（微粒子分散液の調製方法）
微粒子分散液の調製方法としては、従来公知の微粒子分散液を製造する方法を用いることができる。例えば、ホモジナイザー（高圧、超音波等）、ビーズミル、ジェットミル、アルティマイザーによる物理的な力による分散や、乳化分散等がある。上記方法に加えて、高分子材料の場合、気相重合、乳化重合、懸濁重合等の方法により、高分子微粒子を合成し、これを分散液（場合によっては、再分散が必要な場合もある）とする方法があり、本発明に係る塗布に用いることができる。
【００９７】
微粒子分散液の調製には、上記の方法を単独で用いてもよく、複数の方法を併用（複合して用いるともいう）して用いても構わない。また、ナノ粒子の調製方法として従来公知の再沈法（例えば、化学と工業、１３７ページ、２００２年に記載の方法）等を適用してもよい。
【００９８】
（微粒子分散液中の分散粒子の平均粒径及び平均粒径の測定方法）
これらの方法を用いることにより、ナノサイズの粒径を持つナノ粒子を含む微粒子分散液の製造が可能であり、本発明の有機ＥＬ素子の構成層を塗布で積層する場合に有効であり、且つ、得られた素子の諸特性（輝度、発光寿命等）も極めて良好である。
【００９９】
ここで、本発明に用いられる微粒子分散物中の分散粒子の平均粒径は１ｎｍ〜２００ｎｍの範囲が好ましく、更に好ましくは、５ｎｍ〜１００ｎｍの範囲であり、特に好ましくは、１０ｎｍ〜６０ｎｍの範囲である。
【０１００】
上述の方法を使用する材料によって適宜選択、または、組み合わせることで、有機ＥＬ素子の構成層の形成に適した、ナノ微粒子分散液を調製することができる。また、分散液中の微粒子の粒径はマルバーン社製ゼータサイザー１０００ＨＳにより測定した。分散液の濃度は、使用条件によって分散溶媒に用いたものと同一の溶媒で適宜希釈調整して用いて構わない。
【０１０１】
（分散物の濃度）
微粒子分散物（単に分散物でもよい）において、分散液中における濃度の測定は、後述の方法で固形分濃度を求め、この値を分散液の濃度とした。
【０１０２】
ここで、固形分濃度は次のようにもとめた。分散液５ｇを量り取り、減圧下、１００℃で３時間乾燥し、残渣の質量を測定した。この時、下記一般式を用いて分散液の濃度（固形分濃度）を求めた。
【０１０３】
固形分濃度（％）＝残渣質量（ｇ）／５（ｇ）×１００
《有機ＥＬ素子の構成層形成への微粒子分散液の適用》
本発明に係る有機ＥＬ素子の構成層（構成層は、陽極、陰極、有機層等である）の形成に塗布方法を適用し、塗布時に分散液を用いることについては、特に構成層の限定はなく、いずれの構成層にも適用できるが、有機ＥＬ素子の外部取りだし量子効率の向上、発光寿命の長寿命化、駆動電圧の低減等、本発明に記載の効果を好ましく得る観点からは、本発明に係るリン光性発光材料（リン光性発光材料については後で詳細に説明する）を微粒子分散液（微粒子分散物でもよい）として用い、本発明の有機ＥＬ素子の発光層の形成を行い、ドーパント化合物として、前記リン光性発光材料を発光層中に組み込むことが好ましい。
【０１０４】
（リン光発光性有機金属錯体の微粒子分散物）
本発明に係るリン光性発光材料としては、リン光発光性有機金属錯体が好ましく用いられる。りん光発光性有機金属錯体（リン光発光性有機金属錯体については後で詳細に説明する）を発光層形成時に微粒子分散物として用いて、発光層中にドーパントを組み込むメリットについて、本発明者等は以下のように考えている。
【０１０５】
従来、有機金属錯体（リン光発光性有機金属錯体もこの範疇である）を素子材料として用いて素子の構成層を形成するときには、蒸着（スパッタリング等）や、溶液を用いての塗布による方法が用いられてきている。
【０１０６】
蒸着法に比較して、特に、コストメリットに優れている、溶液系での塗布を考えると、従来、有機金属錯体を溶解するためには、当該業者においては極性溶媒が使用されることが一般的であった。
【０１０７】
しかしながら、前記有機金属錯体が溶解しやすい極性溶媒を用いることにより、従来の有機ＥＬ素子材料の中で、濃度消光の抑制効果が高いとされている、包接型の有機金属錯体や、デンドリマー構造をもつ発光性化合物、ポリマー鎖を含む配位子を有する有機金属錯体等では、本来の濃度消光機能が十分に発揮されないという問題点があった。
【０１０８】
そこで、有機金属錯体を溶解するのではなく、微粒子分散系（微粒子分散物）として用いることで、包接型の有機金属錯体や、ポリマー鎖を含む配位子を有する有機金属錯体が、各々本来持っている濃度消光抑制機能が十分に発揮されることを、本発明者等は見出した。
【０１０９】
更に、有機金属錯体を溶液として用いるのではなく、微粒子分散系（部粒子分散物）として用いる場合、平均粒子径や分散濃度の変化により個々の材料に対する最適化（チューニング）調整が可能となり、薄膜物性のコントロールが可能になるという、有機ＥＬ素子製造上のメリットをも併せて得ることが出来た。
【０１１０】
また、分散系は均一溶液系に比べても、ミクロな範囲で分子間相互作用を持たせることができるため、個々の材料に対する薄膜物性の最適化（チューニング）が容易となるということが併せて、本発明の効果として得ることができた。
【０１１１】
また、リン光発光性有機金属錯体を微粒子分散させる溶媒としては、特に分散可能な溶媒であれば特に限定はないが、本発明に記載の効果を最大限得るためには、一般的に貧溶媒と考えられる非極性溶媒、アルコールまたは水等を分散溶媒として用いることが好ましい。
【０１１２】
《複合体》
微粒子分散液（微粒子分散物でもよい）に含まれる、りん光発光性有機金属錯体（リン光発光性有機金属錯体については後で詳細に説明する）は、りん光発光性有機金属錯体が、包接化合物に包接され、複合体を形成していてもよい。
【０１１３】
複合体とは、包接化合物に、りん光発光性有機金属錯体（発光ドーパントともいい、説明は後述する。）を包接させた状態で存在することが好ましい。また、包接化合物は、正孔輸送性基または電子輸送性基を有することが好ましい。前記正孔輸送性基、電子輸送性基については、包接化合物のところで説明する。
【０１１４】
更に、包接化合物は、包接機能を有する部分構造を繰り返し単位として有する重合体の形態としても用いることが出来る。
【０１１５】
本発明者等は、上記の問題点を本発明の複合体を用いて作製された有機ＥＬ素子により、素子の外部取り出し量子効率や発光寿命の向上、駆動電圧の低減等を達成したが、その経緯を下記に示す。
【０１１６】
従来公知の、デンドリマー構造をもつ発光性化合物（ここで、デンドリマーとは、デンドロン（樹木状分子ともいい）を分子内に有するものである）、有機蛍光色素をシクロデキストリン誘導体に包接させた固定化有機蛍光色素を有する蛍光色変換膜をもちいた有機発光素子や、有機化合物とシクロデキストリン類の包接錯体を含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子においては、各々の発光性化合物が包接化合物の内部空間に包接されたことによる、包接効果（籠効果ともいい、立体的な要因によりドーパント同士の接近が妨げられることによる濃度消光の抑制、材料の劣化防止、素子の安定性向上等）を得ることには成功しているが、反面、有機ＥＬ素子の発光に欠かせない正孔と電子の再結合の効率が低下したり、正孔と電子の再結合により生成したホスト化合物の励起三重項状態からリン光発光性化合物（有機金属錯体）へのスムースなエネルギー移動が抑制され、発光効率の低下、駆動電圧の増加等の好ましくない現象が招来される等の傾向があった。
【０１１７】
本発明者等は、種々検討の結果、包接効果と電荷注入のバランスの調整が上記問題点解決のキーと考え、前記バランスを調整する手段として、包接化合物と有機金属錯体の分子間相互作用（ここで、分子間相互作用とは有機金属錯体が包接化合物により包接されている度合いを示す）に着目した。
【０１１８】
そして、前記分子間相互作用の強さを表すパラメーターとして、有機金属錯体、複合体の各々の濃度消光の抑制度（本発明では蛍光強度測定から濃度消光を示す濃度を算出する、これについては、包接化合物のところで詳細に説明する）を測定することにより、包接効果と電荷注入のバランスの状態を推定することが可能になった。
【０１１９】
尚、本発明に係る複合体は、種々の表示デバイス、ディスプレーに加えて、各種発光光源、照明装置の形成材料として用いる、家庭用照明、車内照明、また露光光源のような一種のランプ用形成材料としても有用であり、また、液晶表示装置のバックライト等、表示装置用の形成材料としても有用である。中でも、上記の表示装置、照明装置に用いられる有機ＥＬ素子の形成材料として好ましく用いられ、特に、有機ＥＬ素子の構成層である発光層（発光層についての詳細は後述する）の形成用材料として好ましく用いられる。
【０１２０】
また、複合体の合成に当たっては、包接化合物をりん光発光性有機金属錯体に包接させるわけであるが、従来公知の包接体（包接化合物がゲスト分子を包接化合物の内部空間に取りこんだ状態）の合成方法（これら合成は、当該業者にとっては周知の合成方法である。）を参照することにより、本発明の複合体の合成を実施出来る。
【０１２１】
《包接化合物》
本発明に用いられる包接化合物について説明する。
【０１２２】
本発明に用いられる包接化合物は下記に示すような包接機能を有する化合物である。
【０１２３】
（包接）
本発明に用いられる包接とは、イオン結合力、イオン−双極子相互作用、水素結合、電荷移動相互作用、配位結合、ファンデルワールス力、π−π相互作用（πスタック）等の結合力により、包接化合物が包接される化合物（本発明では、りん光発光性有機金属錯体が包接される化合物である。）を取り囲んで、本発明の複合体を生成する現象を示す。
【０１２４】
また、本発明においては、包接化合物がゲスト分子を取り囲むという状態は、包接化合物の内部空間にゲスト化合物が完全または部分的に取り込まれる状態はもちろんであるが、包接化合物がゲスト分子との分子間相互作用により分子集合体を形成する場合も含み、前記包接化合物の内部空間にゲスト化合物が完全に取り込まれていない状態も包接されている状態として含む。本発明においては、包接化合物の内部空間にゲスト化合物分子が完全に取り込まれていない状態のほうが、本発明に記載の効果（素子の外部取り出し量子効率の向上）をより好ましく得ることができる。
【０１２５】
（包接の確認法法）
本発明に係るりん光発光性有機金属錯体が包接化合物に包接されて複合体を形成したか、または未包接体の状態で存在しているかの確認方法としては、従来公知の包接体の一般的な確認方法を使用することができる。
【０１２６】
例えば、包接化合物は溶解するが、有機金属錯体は溶解しないような溶媒系で包接を行うことで、溶液中での有機金属錯体の消失をもって包接体の生成を確認出来る。
【０１２７】
より定量的な確認手段としては、1Ｈ−ＮＭＲ（核磁気共鳴分析）または、13Ｃ−ＮＭＲ（核磁気共鳴分析）等を用いることで、単独の有機金属錯体で存在しているか、包接化合物と複合体を形成しているかどうかを定量的に確認することが出来る。
【０１２８】
また、包接効果と電荷注入のバランス、即ち、包接化合物と有機金属錯体の分子間相互作用の大きさは、下記で詳述する、濃度消光の抑制度を算出することにより包接の度合い（濃度消光の抑制度ともいう）を確認することができる。
【０１２９】
以下に、包接の度合いについて説明する。
【０１３０】
《包接の度合い（濃度消光の抑制度）の算出方法》
包接の度合いの算出方法としては、本発明の複合体、未包接状態の有機金属錯体の蛍光強度測定から濃度消光を示す濃度を各々測定し、濃度消光の抑制度を算出し、包接の度合いを推定した。
【０１３１】
具体的には、次のような操作により算出することができる。合成した複合体（包接体ともいう）をゲル濾過クロマトグラフィー、もしくはカラムクロマトグラフィー等により精製した後、濃度を変えて蛍光測定（測定は各々Ｎ＝３）を行い、その平均値を用いた。
【０１３２】
各濃度での蛍光強度から、濃度消光を示す濃度［Ｃ］を決定した。同様にして、ブランクとなる未包接体の有機金属錯体の濃度消光を示す濃度［Ｃ０］を決定し、両者の関係が、（Ｃ／Ｃ０）＞１．１のとき、包接体（有機金属錯体が包接化合物により包摂されている）と定義した。ここで、本発明においては、（Ｃ／Ｃ０）の値が１．２以上であることが好ましく、更に好ましくは、１．４〜３．０の範囲である。
【０１３３】
また、包接体中のリン光ドーパントの濃度は、当該業者周知の無機金属の定量方法であるＩＣＰ（誘導結合プラズマ）発光分析により決定し、算出することが出来る。
【０１３４】
以上から、本発明者等は、上記の包接の度合い（濃度消光の抑制度）から、包接化合物と有機金属錯体の分子間相互作用を考慮することによって、包接効果と電荷注入のバランスを最適化し、リン光発光型有機ＥＬ素子の高い発光効率を生かしながら、且つ、高い発光寿命を有する有機ＥＬ素子の開発に至ったものである。また、本発明の有機ＥＬ素子は、駆動電圧も低いという優れた特性を示すことがわかった。
【０１３５】
また、包接化合物と、該包接化合物に包接したりん光発光性有機金属錯体により形成された複合体における、該有機金属錯体の包接状態のコントロールの一つの方法としては、包接化合物とリン光発光性ドーパントの組み合わせを選択することで、例えば１：１包接体、２：１包接体と言ったように、包接時の包接化合物と有機金属錯体（リン光ドーパント）のとの包接比を調節することができる。前述のように、包接状態のコントロール（具体的には、包接効果と分子間相互作用とのバランス調整ということである）の結果、後述の実施例に示すように、外部取り出し量子効率や発光寿命の向上だけではなく、素子の駆動電圧の低減という効果をも併せて実現することが出来る。
【０１３６】
《包接化合物の具体例》
本発明に用いられる包接化合物とは、下記に示す包接機能を有する化合物を指し、例えば、クラウンエーテル誘導体、シクロファン誘導体、カリックスアレーン誘導体、カーボンナノチューブ誘導体、シクロデキストリン誘導体、シクロトリフォスファゼン誘導体、クリプタンド誘導体、ポタンド誘導体等があげられるが、中でも、カリックスアレーン誘導体、クラウンエーテル誘導体、シクロデキストリン誘導体が好ましく、更に好ましくは、カリックスアレーン誘導体、クラウンエーテル誘導体が挙げられる。
【０１３７】
また、本発明に用いられる包接化合物として好ましく用いられるカリックスアレーン誘導体、クラウンエーテル誘導体、シクロデキストリン誘導体について、以下に具体的に説明する。
【０１３８】
（カリックスアレーン誘導体）
本発明に用いられるカリックスアレーン誘導体とは、下記一般式（Ａ）で表されるように、フェノール誘導体をアルキレン基またはオキシアルキレン基（ここで、オキシアルキレン基とは、下記のアルキレン基の末端またはアルキレン基を構成する炭素原子の少なくとも一つが酸素原子で置換された基を表す。）で結合した環状構造を有する化合物の総称を表し、また、分子内のフェノール性水酸基は置換基で置換されていて構わない。
【０１３９】
【化６】
【０１４０】
一般式（Ａ）において、Ａ、Ｌで、各々表される二価の連結基としては、アルキレン基（例えば、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、プロピレン基、エチルエチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、２，２，４−トリメチルヘキサメチレン基、ヘプタメチレン基、オクタメチレン基、ノナメチレン基、デカメチレン基、ウンデカメチレン基、ドデカメチレン基、シクロヘキシレン基（例えば、１，６−シクロヘキサンジイル基等）、アルケニレン基（例えば、プロペニレン基、ビニレン基（エチニレン基ともいう）、４−プロピル−２−ペンテニレン基等）、アルキニレン基（例えば、エチニレン基、３−ペンチニレン基等）、アリーレン基（例えば、ｏ−フェニレン基、ｍ−フェニレン基、ｐ−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、ナフタセンジイル基、ピレンジイル基、ナフチルナフタレンジイル基、ビフェニルジイル基（例えば、３，３’−ビフェニルジイル基、３，６−ビフェニルジイル基等）、テルフェニルジイル基、クアテルフェニルジイル基、キンクフェニルジイル基、セキシフェニルジイル基、セプチフェニルジイル基、オクチフェニルジイル基、ノビフェニルジイル基、デシフェニルジイル基等）等の炭化水素基のほか、前記アルキレン基、前記アルケニレン基、前記アルキニレン基、前記アリーレン基中、各々ヘテロ原子（例えば、窒素原子、硫黄原子、珪素原子等）を含むものであってもよく、また、チオフェン−２，５−ジイル基や、ピラジン−２，３−ジイル基のような、芳香族複素環を有する化合物（ヘテロ芳香族化合物ともいう）に由来する二価の連結基であってもよいし、酸素や硫黄などのカルコゲン原子であってもよい。また、アルキルイミノ基、ジアルキルシランジイル基やジアリールゲルマンジイル基のような、ヘテロ原子を会して連結する基でもよい。
【０１４１】
更に、Ａ、Ｌで各々表される二価の連結基としては、例えば、カルバゾール環、カルボリン環、ジアザカルバゾール環（モノアザカルボリン環ともいい、カルボリン環を構成する炭素原子のひとつが窒素原子で置き換わった構成の環構成を示す）、トリアゾール環、ピロール環、ピリジン環、ピラジン環、キノキサリン環、チオフェン環、オキサジアゾール環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、インドール環等のような芳香族複素環群から選択される芳香族複素環から導出される二価の基等を用いることが出来る。
【０１４２】
また、更に、後述するＲで表される置換基を有してもよい。
【０１４３】
一般式（Ａ）において、Ｒで表される置換基としては、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等）、シクロアルキル基（例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等）、アルケニル基（例えば、ビニル基、アリル基等）、アルキニル基（例えば、エチニル基、プロパルギル基等）、アリール基（例えば、フェニル基、ナフチル基等）、芳香族複素環基（例えば、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基（前記カルボリニル基のカルボリン環を構成する任意の炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す）、フタラジニル基等）、複素環基（例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等）、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等）、シクロアルコキシ基（例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等）、アルキルチオ基（例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等）、シクロアルキルチオ基（例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等）、アリールチオ基（例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等）、アルコキシカルボニル基（例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、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）、アリールオキシカルボニル基（例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等）、スルファモイル基（例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、２−ピリジルアミノスルホニル基等）、アシル基（例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、２−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等）、アシルオキシ基（例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等）、アミド基（例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、２−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等）、カルバモイル基（例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、２−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、２−ピリジルアミノカルボニル基等）、ウレイド基（例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基ナフチルウレイド基、２−ピリジルアミノウレイド基等）、スルフィニル基（例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、２−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、２−ピリジルスルフィニル基等）、アルキルスルホニル基（例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、２−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等）、アリールスルホニル基またはヘテロアリールスルホニル基（例えば、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、２−ピリジルスルホニル基等）、アミノ基（例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、２−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、２−ピリジルアミノ基等）、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等）、フッ化炭化水素基（例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタフルオロフェニル基等）、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、シリル基（例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等）等が挙げられる。
【０１４４】
これらの置換基は、上記の置換基によってさらに置換されていてもよい。また、これらの置換基は複数が互いに結合して環を形成していてもよい。
【０１４５】
以下に、本発明に用いられるカリックスアレーン誘導体の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
【０１４６】
【化７】
【０１４７】
ＣＡ−１において、Ａは、ＣＨまたはＮを表し、Ｒは、水素原子、メチル基またはアセチル基を表し、ｎは、１〜６の整数を表す。
【０１４８】
（クラウンエーテル誘導体）
本発明に用いられるクラウンエーテル誘導体とは、下記一般式（Ｂ）または一般式（Ｃ）で各々表されるように、環状ポリエーテルであって、環全体が多座配位子となり、金属イオンや有機イオンと包接する機能を持つ化合物の総称を表し、且つ、酸素原子の代わりにその一部、または全てが窒素、硫黄で置換されても良い。
【０１４９】
【化８】
【０１５０】
一般式（Ｂ）、一般式（Ｃ）の各々において、Ｌは、単結合または二価の連結基を表し、Ｃｈは、酸素原子または硫黄原子を表す。ｍは、１〜９の整数、ｎは、１〜３の整数を表し、Ｚは、蛍光性化合物の残基またはリン光性化合物の残基を表す。
【０１５１】
一般式（Ｂ）、一般式（Ｃ）の各々において、Ｌで表される二価の連結基は、上記一般式（Ａ）のＡ、Ｌで各々表される二価の連結基と同義である。
【０１５２】
一般式（Ｂ）、一般式（Ｃ）の各々において、Ｚで表される蛍光性化合物の残基として用いられる蛍光性化合物としては、後述する蛍光性ドーパント（蛍光発光性化合物ともいう）に記載の色素、蛍光性化合物または蛍光性ドーパントの具体例等が挙げられる。
【０１５３】
一般式（Ｂ）、一般式（Ｃ）の各々において、Ｚで表されるリン光性化合物の残基として用いられるリン光性化合物としては、後述するリン光性化合物（リン光ドーパントともいう）に記載の化合物等が挙げられる。
【０１５４】
また、上記一般式（Ｂ）、（Ｃ）で各々表されるクラウンエーテル誘導体は、上記一般式（Ａ）で表されるカリックスアレーン誘導体が有する置換基Ｒを有していてもよい。
【０１５５】
以下、本発明に用いられるクラウンエーテル誘導体の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
【０１５６】
【化９】
【０１５７】
上記の具体例である、ＣＥ−１、ＣＥ−２の各々において、Ａは、ＣＨまたはＮを表し、ｎは、１〜９の整数を表す。
【０１５８】
（シクロデキストリン誘導体）
本発明に用いられるシクロデキストリン誘導体とは、下記一般式（Ｄ）で表されるように、複数のＤ−グルコピラノース基がα−１、４グリコシド結合によって環化した構造を有する化合物の総称。分子内に存在する１級と２級の水酸基は置換基で置換されていて構わない。
【０１５９】
【化１０】
【０１６０】
一般式（Ｄ）において、Ｒは置換基を表し、Ｚは、蛍光性化合物の残基またはリン光性化合物の残基を表す。
【０１６１】
一般式（Ｄ）において、Ｒで表される置換基は、上記一般式（Ａ）において、Ｒで表される置換基と同義である。
【０１６２】
一般式（Ｄ）において、Ｚで表される蛍光性化合物の残基として用いられる蛍光性化合物としては、後述する蛍光性ドーパント（蛍光発光性化合物ともいう）に記載の色素、蛍光性化合物または蛍光性ドーパントの具体例等が挙げられる。
【０１６３】
一般式（Ｄ）において、Ｚで表されるリン光性化合物の残基として用いられるリン光性化合物としては、後述するリン光性化合物（リン光ドーパントともいう）に記載の化合物等が挙げられる。
【０１６４】
以下、本発明に用いられるシクロデキストリン誘導体の好ましい具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。
【０１６５】
【化１１】
【０１６６】
ＣＤ−１、２において、Ａｃは、各々アセチル基を表す。
【０１６７】
また、本発明に用いられる包接化合物は、素子の発光効率向上の観点から、少なくとも正孔輸送性基または電子輸送性基（ここで、電子輸送性基は、後述する電子輸送材料から導出される基等が好ましく用いられる。）を有することが好ましい。
【０１６８】
（包接化合物が有する正孔輸送性基）
本発明に用いられる包接化合物が有する正孔輸送性基について説明する。
【０１６９】
本発明に用いられる包接化合物が有する正孔輸送性基としては、後述する、本発明の有機ＥＬ素子の構成層として用いられる正孔輸送性層に含有される正孔輸送材料から誘導される置換基が好ましく用いられる。
【０１７０】
前記置換基（正孔輸送性基）を分子内に部分構造として含む正孔輸送材料としては、正孔の注入または輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよいが、例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、カルバゾール誘導体、カルボリン誘導体、ジアザカルバゾール誘導体（ここで、ジアザカルバゾールとは、前記カルボリン誘導体のカルボリン環を構成する炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを表す。）、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、また、導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等の従来公知の材料や、ポルフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、芳香族第三級アミン化合物等が挙げられる。
【０１７１】
芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノフェニル；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−〔１，１′−ビフェニル〕−４，４′−ジアミン（ＴＰＤ）；２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）プロパン；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラ−ｐ−トリル−４，４′−ジアミノビフェニル；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン；ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン；ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタン；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ジ（４−メトキシフェニル）−４，４′−ジアミノビフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノジフェニルエーテル；４，４′−ビス（ジフェニルアミノ）クオードリフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン；４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４′−〔４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン；４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニル）ベンゼン；３−メトキシ−４′−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン；Ｎ−フェニルカルバゾール、さらには、米国特許第５，０６１，５６９号明細書に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば４，４′−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル（ＮＰＤ）、特開平４−３０８６８８号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが３つスターバースト型に連結された４，４′，４″−トリス〔Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）等が挙げられる。
【０１７２】
以下、本発明に用いられる微粒子分散液の調製方法の一例を下記に示す。
【０１７３】
（ａ）再沈法による微粒子分散液の調製
３００ｍｇのポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、１８ｍｇのトリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（Ｉｒ（ｐｐｙ）3）を３０ｍｌのテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に溶解した。次に、エタノール／ＴＨＦ（９／１）溶液５０ｍｌを激しく撹拌し、これに前述のＴＨＦ溶液１０ｍｌをマイクロシリンジを用いて滴下し、一次分散液を得た。この一次分散液を撹拌しながら窒素気流下で約６時間かけて、体積がほぼ半分になるまでゆっくり濃縮し目的の分散液を得た（平均粒径６０ｎｍ）。
【０１７４】
（ｂ）乳化分散による微粒子分散液（ナノ微粒子の製造）の調製
クレアミックスＣＬＭ（エムテクニック（株）社製）のポットに、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）１２ｇとトリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（Ｉｒ（ｐｐｙ）3）０．７２ｇおよび１，２−ジクロロエタン１００ｍｌを加え、撹拌して溶解させた。
【０１７５】
ここに、２７０ｍｌの純水を加え、２００００ｒｐｍで５分間乳化を行った。その後１，２−ジクロロエタンを流去し、微粒子水分散液を得た（平均粒径４０ｎｍ）。
【０１７６】
次に常法に従って、ｎ−ブチルアルコールへの溶媒置換を行い、目的の微粒子アルコール分散液を得た（平均粒径５０ｎｍ）。
【０１７７】
（ｃ）アペックスミルを用いたナノ微粒子分散液の製造方法
４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）５０ｇをエチルアルコール３００ｍｌに加え、これを壽工業製アペックスミルで、０．０５ｍｍビーズを用いて２０分間周速８ｍ／秒で分散させ、目的の微粒子アルコール分散液を得た（平均粒径３５ｎｍ）。
【０１７８】
《有機ＥＬ素子の作製方法》
本発明の有機ＥＬ素子の作製方法の一例として、陽極／陽極バッファ層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファ層／陰極からなる有機ＥＬ素子の作製法について説明する。
【０１７９】
まず適当な基体上に、所望の電極物質、例えば陽極用物質からなる薄膜を、１μｍ以下、好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの膜厚になるように、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陽極を作製する。次に、この上に有機ＥＬ素子材料である陽極バッファ層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、陰極バッファ層の有機化合物薄膜を形成させる。
【０１８０】
この有機化合物薄膜の薄膜化の方法としては、前記の如く蒸着法、ウェットプロセス（スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法）等があるが、均質な膜が得られやすく、且つ、ピンホールが生成しにくい等の点から、真空蒸着法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法が特に好ましい。さらに層ごとに異なる製膜法を適用してもよい。製膜に蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は、使用する化合物の種類等により異なるが、一般にボート加熱温度５０℃〜４５０℃、真空度１０-6Ｐａ〜１０-2Ｐａ、蒸着速度０．０１ｎｍ／秒〜５０ｎｍ／秒、基板温度−５０℃〜３００℃、膜厚０．１ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で適宜選ぶことが望ましい。
【０１８１】
これらの層を形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を、１μｍ以下好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるように、例えば蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陰極を設けることにより、所望の有機ＥＬ素子が得られる。この有機ＥＬ素子の作製は、一回の真空引きで一貫して正孔注入層から陰極まで作製するのが好ましいが、途中で取り出して異なる製膜法を施してもかまわない。その際、作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行う等の配慮が必要となる。
【０１８２】
本発明の多色の表示装置は、発光層形成時のみシャドーマスクを設け、他層は共通であるのでシャドーマスク等のパターニングは不要であり、一面に蒸着法、キャスト法、スピンコート法、インクジェット法、スプレー法、印刷法等で膜を形成できる。
【０１８３】
発光層のみパターニングを行う場合、その方法に限定はないが、好ましくは蒸着法、インクジェット法、印刷法である。蒸着法を用いる場合においてはシャドーマスクを用いたパターニングが好ましい。
【０１８４】
また作製順序を逆にして、陰極、陰極バッファ層、電子輸送層、正孔輸送層、発光層、正孔輸送層、陽極バッファ層、陽極の順に作製することも可能である。このようにして得られた多色の表示装置に、直流電圧を印加する場合には、陽極を＋、陰極を−の極性として電圧２〜４０Ｖ程度を印加すると、発光が観測できる。また交流電圧を印加してもよい。なお、印加する交流の波形は任意でよい。
【０１８５】
《有機ＥＬ素子の構成層、有機層、無機化合物層》
本発明の有機ＥＬ素子の構成層、前記構成層に係る有機層、無機化合物層について説明する。
【０１８６】
本発明において、有機ＥＬ素子の層構成の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。
（ｉ）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
（ii）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（iii）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（iv）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
（ｖ）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
（有機層）
本発明の有機ＥＬ素子に係る有機層としては、上記の層構成の中で、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層等が挙げられるが、その他、正孔注入層、電子注入層等、有機ＥＬ素子の構成層に含有される有機化合物が含有されていれば、有機層として定義される。更に、陽極バッファー層、陰極バッファー層等に有機化合物が用いられる場合には、陽極バッファー層、陰極バッファー層は、各々有機層を形成する。
【０１８７】
尚、前記有機層には、後述する、『有機ＥＬ素子の構成層に使用可能な有機ＥＬ素子材料』等を含有する層も含まれる。
【０１８８】
（無機化合物層）
本発明の有機ＥＬ素子に係る無機化合物層とは、構成層の構成成分として無機化合物が主成分（ここで、主成分とは、層全体の５０質量％以上含有される場合を示す）を形成する場合の層を示し、具体的には、上記の層構成の中で、陽極バッファー層、陰極バッファー層等の形成に無機化合物が用いられる場合が挙げられる。
【０１８９】
《連続する三層のＴｇ（ガラス転移点）について》
本発明に係る有機層の三層の構成層または四層の構成層を構成する、３つの構成層Ａ、Ｂ及びＣが、該構成層Ａが形成された後に、該構成層Ｂ、次いで、該構成層Ｃが塗布されて、連続層を形成される工程を有する場合で、且つ、前記構成層Ａが主成分Ａ、前記構成層Ｂが主成分Ｂ、前記構成層Ｃが主成分Ｃを各々含有し、該主成分Ａのガラス転移点Ｔｇ−Ａ、該主成分Ｂのガラス転移点Ｔｇ−Ｂ、該主成分Ｃのガラス転移点Ｔｇ−Ｃが下記の不等式（１）を満たすことが好ましい態様のひとつとして挙げられる。
【０１９０】
不等式（１）
Ｔｇ−Ａ＞Ｔｇ−Ｂ＞Ｔｇ−Ｃ
ここで、上記のガラス転移点（Ｔｇ）の測定は、従来公知のＤＳＣ（Ｄｉｆｆｅｒｎｔｉａｌ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｙ：示差走査熱量法）により測定できる。
【０１９１】
《正孔輸送層》
正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は単層または複数層設けることができる。
【０１９２】
正孔輸送材料としては、正孔の注入または輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。
【０１９３】
本発明に用いられる正孔輸送層には、例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、また、導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等の従来公知の材料を用いてもよい。
【０１９４】
正孔輸送材料としては、上記のものを使用することができるが、ポルフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第三級アミン化合物を用いることが好ましい。
【０１９５】
芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノフェニル；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−〔１，１′−ビフェニル〕−４，４′−ジアミン（ＴＰＤ）；２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）プロパン；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラ−ｐ−トリル−４，４′−ジアミノビフェニル；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン；ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン；ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタン；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ジ（４−メトキシフェニル）−４，４′−ジアミノビフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノジフェニルエーテル；４，４′−ビス（ジフェニルアミノ）クオードリフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン；４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４′−〔４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン；４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニル）ベンゼン；３−メトキシ−４′−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン；Ｎ−フェニルカルバゾール、さらには、米国特許第５，０６１，５６９号明細書に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば４，４′−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル（ＮＰＤ）、特開平４−３０８６８８号に記載されているトリフェニルアミンユニットが３つスターバースト型に連結された４，４′，４″−トリス〔Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）等が挙げられる。
【０１９６】
さらに、これらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。また、ｐ型−Ｓｉ、ｐ型−ＳｉＣ等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。
【０１９７】
正孔輸送層は、上記正孔輸送材料を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。正孔輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。この正孔輸送層は、上記材料の１種または２種以上からなる一層構造であってもよい。
【０１９８】
以下、本発明の有機ＥＬ素子の正孔輸送層の形成に好ましく用いられる化合物の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
【０１９９】
【化１２】
【０２００】
《電子輸送層》
本発明に用いられる電子輸送層は、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。また、電子輸送層とは電子を輸送する機能を有する材料を含有し、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は単層または複数層設けることができる。
【０２０１】
この電子輸送層に用いられる材料（以下、電子輸送材料という）の例としては、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。更に、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引性基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることができる。
【０２０２】
更に、これらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
【０２０３】
または、８−キノリノール誘導体の金属錯体、例えばトリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ3）、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）亜鉛（Ｚｎｑ）等、及びこれらの金属錯体の中心金属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、ＧａまたはＰｂに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることができる。
【０２０４】
その他、メタルフリーまたはメタルフタロシアニン、更には、それらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。または、発光層の材料として例示したジスチリルピラジン誘導体も、電子輸送材料として用いることができるし、正孔注入層、正孔輸送層と同様に、ｎ型−Ｓｉ、ｎ型−ＳｉＣ等の無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。
【０２０５】
この電子輸送層は、上記化合物を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法等の公知の薄膜形成法により製膜して形成することができる。
【０２０６】
（電子輸送層の膜厚）
電子輸送層は、上記電子輸送材料を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。電子輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。電子輸送層は、上記材料の１種または２種以上からなる一層構造であってもよい。
【０２０７】
以下、本発明の有機ＥＬ素子の電子輸送層の形成に好ましく用いられる化合物の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
【０２０８】
【化１３】
【０２０９】
《発光層》
本発明に用いられる発光層について説明する。
【０２１０】
本発明に用いられる発光層は、電極または電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよい。
【０２１１】
本発明に用いられる発光層には、本発明の複合体（上記の包接化合物に、上記のりん光発光を示す有機金属錯体（リン光性発光ドーパント）が包接されている）を用いることで、発光効率が高く、長寿命の有機ＥＬ素子を作製することができる。
【０２１２】
リン光性化合物の発光は、原理としては２種挙げられ、一つはキャリアが輸送されるホスト化合物上でキャリアの再結合が起こってホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーをリン光性化合物に移動させることでリン光性化合物からの発光を得るというエネルギー移動型、もう一つはリン光性化合物がキャリアトラップとなり、リン光性化合物上でキャリアの再結合が起こり、リン光性化合物からの発光が得られるというキャリアトラップ型であるが、いずれの場合においても、リン光性化合物の励起状態のエネルギーはホスト化合物の励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。
【０２１３】
本発明においては、リン光性化合物のリン光発光極大波長としては特に制限されるものではなく、原理的には、中心金属、配位子、配位子の置換基等を選択することで得られる発光波長を変化させることができるが、リン光性化合物のリン光発光波長が３８０ｎｍ〜４８０ｎｍにリン光発光の極大波長を有することが好ましい。
【０２１４】
このようなリン光発光波長を有するものとしては、青色に発光する有機ＥＬ素子や白色に発光する有機ＥＬ素子が挙げられるが、これらの素子はより発光電圧を抑え、低消費電力で作動させることができる。
【０２１５】
また、リン光性化合物を複数種用いることで、異なる発光を混ぜることが可能となり、これにより任意の発光色を得ることができる。リン光性化合物の種類、ドープ量を調整することで白色発光が可能であり、照明、バックライトへの応用もできる。
【０２１６】
《ホスト化合物》
本発明に用いられるホスト化合物とは、発光層に含有される化合物のうちで室温（２５℃）においてリン光発光のリン光量子収率が、０．０１未満の化合物である。
【０２１７】
本発明に用いられる発光層においては、ホスト化合物として、公知のホスト化合物を複数種併用して用いてもよい。ホスト化合物を複数種もちいることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機ＥＬ素子を高効率化することができる。これらの公知のホスト化合物としては、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、かつ、発光の長波長化を防ぎ、なおかつ高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。
【０２１８】
公知のホスト化合物の具体例としては、以下の文献に記載されている化合物が挙げられる。
【０２１９】
特開２００１−２５７０７６号公報、同２００２−３０８８５５号公報、同２００１−３１３１７９号公報、同２００２−３１９４９１号公報、同２００１−３５７９７７号公報、同２００２−３３４７８６号公報、同２００２−８８６０号公報、同２００２−３３４７８７号公報、同２００２−１５８７１号公報、同２００２−３３４７８８号公報、同２００２−４３０５６号公報、同２００２−３３４７８９号公報、同２００２−７５６４５号公報、同２００２−３３８５７９号公報、同２００２−１０５４４５号公報、同２００２−３４３５６８号公報、同２００２−１４１１７３号公報、同２００２−３５２９５７号公報、同２００２−２０３６８３号公報、同２００２−３６３２２７号公報、同２００２−２３１４５３号公報、同２００３−３１６５号公報、同２００２−２３４８８８号公報、同２００３−２７０４８号公報、同２００２−２５５９３４号公報、同２００２−２６０８６１号公報、同２００２−２８０１８３号公報、同２００２−２９９０６０号公報、同２００２−３０２５１６号公報、同２００２−３０５０８３号公報、同２００２−３０５０８４号公報、同２００２−３０８８３７号公報等である。
【０２２０】
また、発光層は、ホスト化合物としてさらに蛍光極大波長を有するホスト化合物を含有していてもよい。この場合、他のホスト化合物とリン光性化合物から蛍光性化合物へのエネルギー移動で、有機ＥＬ素子としての電界発光は蛍光極大波長を有する他のホスト化合物からの発光も得られる。蛍光極大波長を有するホスト化合物として好ましいのは、溶液状態で蛍光量子収率が高いものである。ここで、蛍光量子収率は１０％以上、特に３０％以上が好ましい。具体的な蛍光極大波長を有するホスト化合物としては、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素等が挙げられる。蛍光量子収率は、前記第４版実験化学講座７の分光IIの３６２頁（１９９２年版、丸善）に記載の方法により測定することができる。
【０２２１】
本明細書の発光する色は、「新編色彩科学ハンドブック」（日本色彩学会編、東京大学出版会、１９８５）の１０８頁の図４．１６において、分光放射輝度計ＣＳ−１０００（ミノルタ製）で測定した結果をＣＩＥ色度座標に当てはめたときの色で決定される。
【０２２２】
発光層は、上記化合物を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法、インクジェット法等の公知の薄膜化法により製膜して形成することができる。発光層としての膜厚は特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。この発光層は、これらのリン光性化合物やホスト化合物が１種または２種以上からなる一層構造であってもよいし、あるいは、同一組成または異種組成の複数層からなる積層構造であってもよい。
【０２２３】
以下、本発明の有機ＥＬ素子の発光層のホスト化合物として好ましく用いられる化合物の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
【０２２４】
【化１４】
【０２２５】
【化１５】
【０２２６】
《リン光性化合物（リン光ドーパント、リン光発光性ドーパント等ともいう）》
本発明に用いられるリン光性化合物としては、下記のようなりん光発光を示す有機金属錯体（リン光性化合物ともいう）の中から適宜選択して用いることが好ましい。
【０２２７】
例えば、特開２００１−２４７８５９号公報に記載のイリジウム錯体、国際公開第００／７０，６５５号パンフレット１６〜１８ページに挙げられるような式で表される、例えば、トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム等やオスミウム錯体、あるいは２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン白金錯体のような白金錯体もドーパントとして挙げられる。ドーパントとしてこのようなリン光性化合物を用いることにより、内部量子効率の高い発光有機ＥＬ素子を実現できる。
【０２２８】
本発明に用いられるリン光性化合物としては、好ましくは元素周期表の第８族、第９族または第１０族に属するいずれか１種の金属を含有する錯体系化合物が好ましいが、更に好ましくは、イリジウム化合物、オスミウム化合物、または白金化合物（白金錯体系化合物）、希土類錯体である。
【０２２９】
本発明に用いられるりん光性化合物（リン光発光性化合物）は、励起三重項からの発光が観測されるが、更に、リン光量子収率が、２５℃において０．００１以上であることが好ましく、更に好ましくは、リン光量子収率が０．０１以上であり、特に好ましくは０．１以上である。
【０２３０】
上記リン光量子収率は、第４版実験化学講座７の分光IIの３９８頁（１９９２年版、丸善）に記載の方法により測定できる。溶液中でのリン光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、任意の溶媒の何れかにおいて上記リン光量子収率が達成されれば良い。
【０２３１】
以下、本発明の有機ＥＬ素子の発光層のリン光性化合物（リン光発光性化合物、発光ドーパント等ともいう）として好ましく用いられる化合物の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
【０２３２】
【化１６】
【０２３３】
【化１７】
【０２３４】
上記の各有機金属錯体は、単独で用いてもよく、２種以上の化合物を併用して用いてもよい。尚、これらの化合物は、例えば、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．４０巻、１７０４〜１７１１に記載の方法等を参照することにより合成可能である。
【０２３５】
本発明のりん光性化合物（リン光発光性化合物）としては、励起三重項からの発光が青色である、いわゆる、青色発光ドーパントとして下記のような青色発光性オルトメタル錯体が好ましく用いられる。
【０２３６】
また、本発明に係るリン光性化合物として、下記一般式（Ｄ１）で表されるデンドリマー型リン光発光性有機金属錯体を用いることができる。
【０２３７】
一般式（Ｄ１）
Ｐ−［（デンドロン）ｍ］ｎ
一般式（Ｄ１）において、デンドロンは、下記一般式（Ｅ）で表される樹木状分子を表し、ｎは、０を超える整数を表し、ｍは、０を超え、且つ、ｎ未満の整数を表す。Ｐは、コア（核）となる、リン光発光性有機金属錯体を表す。
【０２３８】
一般式（Ｅ）
【０２３９】
【化１８】
【０２４０】
一般式（Ｅ）においてＡｒは、芳香族炭化水素環または芳香族複素環から導出される三価の基を表す。芳香族複素環を表し、Ｘは、前記コア（核）となる、リン光発光性有機金属錯体Ｐと結合する単結合または二価の連結基を表す。ｎは、分岐回数（世代数ともいう）を表す。
【０２４１】
一般式（Ｅ）において、Ａｒで表される芳香族炭化水素環としては、ベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、アズレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ピレン環、クリセン環、ナフタセン環、トリフェニレン環、ｏ−テルフェニル環、ｍ−テルフェニル環、ｐ−テルフェニル環、アセナフテン環、コロネン環、フルオレン環、フルオラントレン環、ナフタセン環、ペンタセン環、ペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピレン環、ピラントレン環、アンスラアントレン環等が挙げられる。尚、これらの環は、更に、上記一般式（Ａ）において、Ｒで表される置換基を有していてもよい。
【０２４２】
一般式（Ｅ）において、Ａｒで表される芳香族複素環としては、例えば、フラン環、チオフェン環、オキサゾール環、ピロール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、ベンゾイミダゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、インドール環、インダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、キノキサリン環、キナゾリン環、シンノリン環、キノリン環、イソキノリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、カルバゾール環、カルボリン環、ジアザカルバゾール環（カルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子の一つが更に窒素原子で置換されている環を示す）等が挙げられる。
【０２４３】
尚、これらの環は、更に、上記一般式（Ａ）において、Ｒで表される置換基を有していてもよい。
【０２４４】
一般式（Ｅ）において、Ｘで表される二価の連結基は、一般式（Ａ）において、Ａで表される二価の連結基と同義である。
【０２４５】
以下、一般式（Ｄ１）で表されるデンドリマの具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。
【０２４６】
【化１９】
【０２４７】
本発明に用いられるリン光性化合物は、例えばＯｒｇａｎｉｃ Ｌｅｔｔｅｒ誌、ｖｏｌ３、Ｎｏ．１６、ｐ２５７９〜２５８１（２００１）、Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，第３０巻、第８号、１６８５〜１６８７ページ（１９９１年）、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１２３巻、４３０４ページ（２００１年）、Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，第４０巻、第７号、１７０４〜１７１１ページ（２００１年）、Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，第４１巻、第１２号、３０５５〜３０６６ページ（２００２年）、Ｎｅｗ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ．，第２６巻、１１７１ページ（２００２年）、更に、これらの文献中に記載の参考文献等の方法を適用することにより合成できる。
【０２４８】
このほかにも、例えば、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１２３巻４３０４〜４３１２頁（２００１年）、国際公開第００／７０６５５号パンフレット、同第０２／１５６４５号パンフレット、特開２００１−２４７８５９号公報、同２００１−３４５１８３号公報、同２００２−１１７９７８号公報、同２００２−１７０６８４号公報、同２００２−２０３６７８号公報、同２００２−２３５０７６号公報、同２００２−３０２６７１号公報、同２００２−３２４６７９号公報、同２００２−３３２２９１号公報、同２００２−３３２２９２号公報、同２００２−３３８５８８号公報等に記載の一般式であげられるイリジウム錯体、あるいは、具体的例として挙げられるイリジウム錯体、特開２００２−８８６０号公報記載の式（IV）で表されるイリジウム錯体等が挙げられる。
【０２４９】
《蛍光性ドーパント（蛍光発光性化合物ともいう）》
本発明の有機ＥＬ素子の発光層にはさらにリン光発光性化合物からなるドーパントの他に、蛍光性ドーパントが加えられていても良く、蛍光性ドーパントの代表例としては、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素、又は希土類錯体系蛍光体、その他公知の蛍光性化合物等が挙げられる。
【０２５０】
以下、本発明に用いられる蛍光性ドーパントの好ましく具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
【０２５１】
【化２０】
【０２５２】
《阻止層：正孔阻止層、電子阻止層》
正孔阻止層とは広い意味では電子輸送層であり、電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。
【０２５３】
正孔阻止層は、正孔輸送層から移動してくる正孔を陰極に到達するのを阻止する役割と、陰極から注入された電子を効率よく発光層の方向に輸送することができる化合物により形成される。正孔阻止層を構成する材料に求められる物性としては、電子移動度が高く正孔移動度が低いこと、及び正孔を効率的に発光層内に閉じこめるために、発光層のイオン化ポテンシャルより大きいイオン化ポテンシャルの値を有するか、発光層のバンドギャップより大きいバンドギャップを有することが好ましい。正孔阻止材料としては、スチリル化合物、トリアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ボロン誘導体の少なくとも１種を用いることも本発明の効果を得るうえで有効である。
【０２５４】
その他の化合物例として、特開２００３−３１３６７号公報、同２００３−３１３６８号公報、特許第２７２１４４１号明細書等に記載の例示化合物が挙げられる。
【０２５５】
一方、電子阻止層とは広い意味では正孔輸送層であり、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。
【０２５６】
この正孔阻止層、電子阻止層は、上記材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。
【０２５７】
《陽極》
有機ＥＬ素子における陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としてはＡｕ等の金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ2、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ2Ｏ3−ＺｎＯ）等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。陽極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により、薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は（１００μｍ以上程度）、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を１０％より大きくすることが望ましく、また、陽極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。さらに膜厚は材料にもよるが、通常１０ｎｍ〜１０００ｎｍ、好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【０２５８】
《陰極》
一方、陰極としては、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えばマグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）混合物、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。
【０２５９】
陰極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。なお、発光した光を透過させるため、有機ＥＬ素子の陽極または陰極のいずれか一方が、透明または半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
【０２６０】
また、陰極に上記金属を１ｎｍ〜２０ｎｍの膜厚で作製した後に、陽極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に作製することで、透明または半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する素子を作製することができる。
【０２６１】
《塗布による電極の形成方法》
本発明に係る電極（陰極、陽極等）の形成方法について説明する。
【０２６２】
電極の形成においては、通常ガラス基板上へのＩＴＯ（インジウムティンオキサイド）のスパッタや、アルミニウム、カルシウム等の金属の真空蒸着によって形成されることが多いが、本発明に係る塗布（溶液塗布、分散液塗布等）による電極形成方法としてはＰＥＤＯＴ誘導体を電極とする方法（特表２００５−５０１３７３号公報及び米国特許第５０３５９２６号明細書等）、導電性ペーストを塗布し、回路を形成する方法（特開２００２−３２４９６６号公報）等が開示されており、これらの方法を使用することが出来る。
【０２６３】
次に、本発明の有機ＥＬ素子の構成層として用いられる、注入層、阻止層、電子輸送層等について説明する。
【０２６４】
《バッファ層》：陽極バッファ層、陰極バッファ層
注入層は必要に応じて設け、陰極バッファ層（電子注入層）と陽極バッファ層（正孔注入層）があり、上記のごとく陽極と発光層または正孔輸送層の間、及び、陰極と発光層または電子輸送層との間に存在させてもよい。
【０２６５】
バッファ層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３〜１６６頁）に詳細に記載されており、陽極バッファ層と陰極バッファ層とがある。
【０２６６】
陽極バッファ層（正孔注入層）は、特開平９−４５４７９号公報、同９−２６００６２号公報、同８−２８８０６９号公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファ層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファ層、アモルファスカーボンバッファ層、ポリアニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファ層等が挙げられる。
【０２６７】
上記の中で、例えば、酸化バナジウムが主成分として含有される酸化物バッファ層等は、上記の無機化合物層として定義される。
【０２６８】
陰極バッファ層（電子注入層）は、特開平６−３２５８７１号公報、同９−１７５７４号公報、同１０−７４５８６号公報等にもその詳細が記載されており、具体的にはストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファ層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファ層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファ層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファ層等が挙げられる。上記バッファ層（注入層）はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるが、その膜厚は０．１ｎｍ〜５μｍの範囲が好ましい。
【０２６９】
上記の中で、例えば、ストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファ層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファ層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファ層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファ層等は、本発明に係る無機化合物層である。
【０２７０】
《基体（基板、基材、支持体等ともいう）》
本発明の有機ＥＬ素子は基体上に形成されているのが好ましい。
【０２７１】
本発明の有機ＥＬ素子に係る基体としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、また、透明のものであれば特に制限はないが、好ましく用いられる基板としては例えばガラス、石英、光透過性樹脂フィルムを挙げることができる。特に好ましい基体は、有機ＥＬ素子にフレキシブル性を与えることが可能な樹脂フィルムである。
【０２７２】
樹脂フィルムとしては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリカーボネート（ＰＣ）、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）等を有するフィルム等が挙げられる。また、樹脂フィルムの表面には、無機物または有機物の被膜またはその両者のハイブリッド被膜が形成されていてもよい。
【０２７３】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光の室温における外部取り出し効率は１％以上であることが好ましく、より好ましくは５％以上である。ここに、外部取り出し量子効率（％）＝有機ＥＬ素子外部に発光した光子数／有機ＥＬ素子に流した電子数×１００である。
【０２７４】
また、カラーフィルタ等の色相改良フィルタ等を併用しても、有機ＥＬ素子からの発光色を蛍光体を用いて多色へ変換する色変換フィルタを併用してもよい。色変換フィルタを用いる場合においては、有機ＥＬ素子の発光のλｍａｘは４８０ｎｍ以下が好ましい。
【０２７５】
《有機ＥＬ素子の構成層に使用可能な有機ＥＬ素子材料》
更に、本発明の有機ＥＬ素子の構成層の構成材料として適用可能な化合物を具体的に説明する。尚、下記に示す化合物は、本発明の有機ＥＬ素子の性能に影響しない範囲ならば、本発明に係る有機層のいずれの層に用いることも可能である。
【０２７６】
（ビニルモノマー）
本発明に用いられるビニルモノマーとしては、下記一般式（４）で表される化合物が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
【０２７７】
【化２１】
【０２７８】
一般式（４）において、Ｒは、水素原子またはメチル基を表し、Ａは二価の連結基または単結合を表す。Ｚは、蛍光性化合物の残基またはリン光性化合物残基（リン光発光性化合物残基ともいい、分子構造中に有機金属錯体を有していてもよい。）を表す。
【０２７９】
一般式（４）において、Ａで表される二価の連結基としては、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、アリーレン基などの炭化水素基のほか、前記アルキレン基、前記アルケニレン基、前記アルキニレン基、前記アリーレン基中、各々ヘテロ原子（例えば、窒素原子、硫黄原子、珪素原子等）を含むものであってもよく、また、チオフェン−２，５−ジイル基や、ピラジン−２，３−ジイル基のような、芳香族複素環を有する化合物（ヘテロ芳香族化合物ともいう）に由来する二価の連結基であってもよいし、酸素や硫黄などのカルコゲン原子であってもよい。また、アルキルイミノ基、ジアルキルシランジイル基やジアリールゲルマンジイル基のような、ヘテロ原子を会して連結する基でもよい。
【０２８０】
更に、Ａで表される二価の連結基としては、例えば、カルバゾール環、カルボリン環、ジアザカルバゾール環（モノアザカルボリン環ともいい、カルボリン環を構成する炭素原子のひとつが窒素原子で置き換わった構成の環構成を示す）、トリアゾール環、ピロール環、ピリジン環、ピラジン環、キノキサリン環、チオフェン環、オキサジアゾール環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、インドール環等のような芳香族複素環群から選択される芳香族複素環から導出される二価の基等を用いることが出来る。
【０２８１】
また、更に、上記一般式（Ａ）において、Ｒで表される置換基を有していてもよい。
【０２８２】
一般式（４）において、蛍光性化合物の残基に用いられる蛍光性化合物としては、上記の蛍光性ドーパント（蛍光発光性化合物ともいう）で記載の化合物、希土類錯体系蛍光体、その他公知の蛍光性化合物等が挙げられる。
【０２８３】
一般式（４）において、リン光性化合物残基に用いられるリン光発光性化合物としては、上記のリン光化合物で記載の有機金属錯体や従来公知の文献に記載の化合物等を用いることが出来る。
【０２８４】
以下に、本発明に用いられるビニルモノマーの具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。
【０２８５】
【化２２】
【０２８６】
【化２３】
【０２８７】
【化２４】
【０２８８】
【化２５】
【０２８９】
（ビニルポリマー）
本発明に用いられるビニルポリマーとしては、下記一般式（５）で表される繰り返し単位を有する化合物を用いることができ、前記化合物は、ホモポリマーでもよく、その他重合可能な単量体との共重合体でもよい。
【０２９０】
【化２６】
【０２９１】
一般式（５）において、Ｒは、水素原子またはメチル基を表し、Ａは二価の連結基または単結合を表す。Ｚは、蛍光生化合物の残基またはリン光性化合物残基（リン光発光性化合物残基ともいい、分子構造中に有機金属錯体を有していてもよい。）を表す。
【０２９２】
一般式（５）において、Ａで表される二価の連結基は、上記一般式（４）において、Ａで表される二価の連結基と同義である。
【０２９３】
一般式（５）において、Ｚで表される蛍光性化合物の残基、リン光性化合物残基は、各々、一般式（４）において、Ｚで表される蛍光性化合物残基、リン光性化合物残基と各々同義である。
【０２９４】
前記の共重合可能な単量体（モノマーともいう）としては、例えば、メタクリル酸及びそのエステル誘導体（メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ｉ−ブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸２−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸テトラヒドロフルフリル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル等）、或いはアクリル酸及びそのエステル誘導体（アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ｉ−ブチル、アクリル酸ｔ−ブチル、アクリル酸オクチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、アクリル酸２−ヒドロキシプロピル、アクリル酸テトラヒドロフルフリル、アクリル酸２−エトキシエチル、アクリル酸ジエチレングリコールエトキシレート、アクリル酸３−メトキシブチル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸ジメチルアミノエチル、アクリル酸ジエチルアミノエチル等）、アルキルビニルエーテル（メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル等）、アルキルビニルエステル（ギ酸ビニル、酢酸ビニル、酪酸ビニル、カプロン酸ビニル、ステアリン酸ビニル等）、アクリロニトリル、塩化ビニル、スチレン等を挙げることが出来る。
【０２９５】
以下に、本発明に用いられるビニルポリマーの具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。
【０２９６】
【化２７】
【０２９７】
【化２８】
【０２９８】
【化２９】
【０２９９】
【化３０】
【０３００】
（縮合ポリマー）
本発明に用いられる縮合ポリマーとしては、下記一般式（６）で表される化合物が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
【０３０１】
【化３１】
【０３０２】
一般式（６）において、［Ａｒ］ｎは、ｎ個所の置換可能な部位を有する、芳香族炭化水素環または芳香族複素環を表す。Ｚは、蛍光性化合物残基またはリン光性化合物残基を表し、Ａｒの置換可能な部位ｎ個所のうちのｍ個所がＫを介して連結している。Ｋは、二価の連結基または単結合を表す。ｎは、１〜３の数を表し、ｍは、１〜ｎの数を表す。ここで、Ｚ、Ｋが複数の場合、各々は独立に、同一でもよく、異なっていてもよい。Ｌは、後述する連結基群１から選択される二価の連結基である。
【０３０３】
一般式（６）において、Ａｒで表される芳香族炭化水素環としては、ベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、アズレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ピレン環、クリセン環、ナフタセン環、トリフェニレン環、ｏ−テルフェニル環、ｍ−テルフェニル環、ｐ−テルフェニル環、アセナフテン環、コロネン環、フルオレン環、フルオラントレン環、ナフタセン環、ペンタセン環、ペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピレン環、ピラントレン環、アンスラアントレン環等が挙げられる。尚、これらの環は、更に、上記一般式（Ａ）において、Ｒで表される置換基を有していてもよい。
【０３０４】
一般式（６）において、Ａｒで表される芳香族複素環としては、例えば、フラン環、チオフェン環、オキサゾール環、ピロール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、ベンゾイミダゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、インドール環、インダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、キノキサリン環、キナゾリン環、シンノリン環、キノリン環、イソキノリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、カルバゾール環、カルボリン環、ジアザカルバゾール環（カルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子の一つが更に窒素原子で置換されている環を示す）等が挙げられる。
【０３０５】
尚、これらの環は、更に、上記一般式（Ａ）において、Ｒで表される置換基を有していてもよい。
【０３０６】
一般式（６）において、Ｋで表される二価の連結基は、一般式（４）において、Ａで表される二価の連結基と同義である。
【０３０７】
一般式（６）において、Ｚで表される蛍光性化合物の残基、リン光性化合物残基は、各々、一般式（４）において、Ｚで表される蛍光性化合物残基、リン光性化合物残基と各々同義である。
【０３０８】
一般式（６）において、Ｌで表される二価の連結基は、下記の連結基群１から選択される。
【０３０９】
【化３２】
【０３１０】
上記連結基群１において、Ｒ1〜Ｒ4は、各々アルキル基、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表す。
【０３１１】
上記連結基群１において、Ｒ1〜Ｒ4で各々表される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、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等が挙げられる。これらは、更に、上記一般式（Ａ）において、Ｒで表される置換基を有していてもよい。
【０３１２】
上記連結基群１において、Ｒ1〜Ｒ4で表される芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、ｐ−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等が挙げられる。
【０３１３】
これらの基は、更に、上記一般式（Ａ）において、Ｒで表される置換基を有していてもよい。
【０３１４】
上記連結基群１において、Ｒ1〜Ｒ4で表される芳香族複素環基としては、例えば、ピリジル基、ピリミジニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピラジニル基、トリアゾリル基（例えば、１，２，４−トリアゾール−１−イル基、１，２，３−トリアゾール−１−イル基等）、オキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、キノリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基（カルボニル基のカルボリン環を構成する炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す）、キノキサリニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等が挙げられる。
【０３１５】
これらの基は、更に、上記一般式（Ａ）において、Ｒで表される置換基を有していてもよい。
【０３１６】
以下、一般式（６）で表される縮合ポリマーの具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。
【０３１７】
【化３３】
【０３１８】
【化３４】
【０３１９】
【化３５】
【０３２０】
《表示装置、照明装置》
本発明の表示装置（単色でもよく、多色でもよい）、照明装置について説明する。
【０３２１】
本発明の多色の表示装置は、発光層形成時のみシャドーマスクを設け、他層は共通であるのでシャドーマスク等のパターニングは不要であり、一面に蒸着法、キャスト法、スピンコート法、インクジェット法、スプレー法、印刷法等で膜を形成できる。
【０３２２】
発光層のみパターニングを行う場合、その方法に限定はないが、好ましくは蒸着法、インクジェット法、印刷法である。蒸着法を用いる場合においてはシャドーマスクを用いたパターニングが好ましい。
【０３２３】
また作製順序を逆にして、陰極、陰極バッファ層、電子輸送層、正孔輸送層、発光層、正孔輸送層、陽極バッファ層、陽極の順に作製することも可能である。このようにして得られた多色の表示装置に、直流電圧を印加する場合には、陽極を＋、陰極を−の極性として電圧２〜４０Ｖ程度を印加すると、発光が観測できる。また交流電圧を印加してもよい。なお、印加する交流の波形は任意でよい。
【０３２４】
本発明の表示装置は、表示デバイス、ディスプレー、各種発光光源として用いることができる。表示デバイス、ディスプレーにおいて、青、赤、緑発光の３種の有機ＥＬ素子を用いることにより、フルカラーの表示が可能となる。
【０３２５】
表示デバイス、ディスプレーとしてはテレビ、パソコン、モバイル機器、ＡＶ機器、文字放送表示、自動車内の情報表示等が挙げられる。特に静止画像や動画像を再生する表示装置として使用してもよく、動画再生用の表示装置として使用する場合の駆動方式は単純マトリックス（パッシブマトリックス）方式でもアクティブマトリックス方式でもどちらでもよい。
【０３２６】
本発明の照明装置は、家庭用照明、車内照明、時計や液晶用のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサの光源等が挙げられるがこれに限定するものではない。
【０３２７】
また、本発明に係る有機ＥＬ素子に共振器構造を持たせた有機ＥＬ素子として用いてもよい。
【０３２８】
このような共振器構造を有した有機ＥＬ素子の使用目的としては、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサの光源等が挙げられるが、これらに限定されない。また、レーザ発振をさせることにより、上記用途に使用してもよい。
【０３２９】
本発明の有機ＥＬ素子は、照明用や露光光源のような１種のランプとして使用してもよいし、画像を投影するタイプのプロジェクション装置や、静止画像や動画像を直接視認するタイプの表示装置（ディスプレイ）として使用ｚしてもよい。動画再生用の表示装置として使用する場合の駆動方式は単純マトリクス（パッシブマトリクス）方式でもアクティブマトリクス方式でもどちらでもよい。または、異なる発光色を有する本発明の有機ＥＬ素子を３種以上使用することにより、フルカラー表示装置を作製することが可能である。または、一色の発光色、例えば白色発光をカラーフィルタを用いてＢＧＲにし、フルカラー化することも可能である。さらに、有機ＥＬの発光色を色変換フィルタを用いて他色に変換しフルカラー化することも可能であるが、その場合、有機ＥＬ発光のλｍａｘは４８０ｎｍ以下であることが好ましい。
【０３３０】
本発明の有機ＥＬ素子を構成として有する表示装置の一例を図面に基づいて説明する。
【０３３１】
図１は、有機ＥＬ素子から構成される表示装置の一例を示した模式図である。有機ＥＬ素子の発光により画像情報の表示を行う、例えば、携帯電話等のディスプレイの模式図である。
【０３３２】
ディスプレイ１は、複数の画素を有する表示部Ａ、画像情報に基づいて表示部Ａの画像走査を行う制御部Ｂ等からなる。
【０３３３】
制御部Ｂは、表示部Ａと電気的に接続され、複数の画素それぞれに外部からの画像情報に基づいて走査信号と画像データ信号を送り、走査信号により走査線毎の画素が画像データ信号に応じて順次発光して画像走査を行って画像情報を表示部Ａに表示する。
【０３３４】
図２は、表示部Ａの模式図を表す。
【０３３５】
表示部Ａは基板上に、複数の走査線５及びデータ線６を含む配線部と、複数の画素３等とを有する。表示部Ａの主要な部材の説明を以下に行う。図２においては、画素３の発光した光が、白矢印方向（下方向）へ取り出される場合を示している。
【０３３６】
配線部の走査線５及び複数のデータ線６は、各々導電材料からなり、走査線５とデータ線６は格子状に直交して、直交する位置で画素３に接続している（詳細は図示せず）。
【０３３７】
画素３は、走査線５から走査信号が印加されると、データ線６から画像データ信号を受け取り、受け取った画像データに応じて発光する。発光の色が赤領域の画素、緑領域の画素、青領域の画素を、適宜、同一基板上に並置することによって、フルカラー表示が可能となる。
【０３３８】
次に、画素の発光プロセスを説明する。
【０３３９】
図３は、画素の模式図を表す。
【０３４０】
画素は、有機ＥＬ素子１０、スイッチングトランジスタ１１、駆動トランジスタ１２、コンデンサ１３等を備えている。複数の画素に有機ＥＬ素子１０として、赤色、緑色、青色発光の有機ＥＬ素子を用い、これらを同一基板上に並置することでフルカラー表示を行うことができる。
【０３４１】
図３において、制御部Ｂからデータ線６を介してスイッチングトランジスタ１１のドレインに画像データ信号が印加される。そして、制御部Ｂから走査線５を介してスイッチングトランジスタ１１のゲートに走査信号が印加されると、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオンし、ドレインに印加された画像データ信号がコンデンサ１３と駆動トランジスタ１２のゲートに伝達される。
【０３４２】
画像データ信号の伝達により、コンデンサ１３が画像データ信号の電位に応じて充電されるとともに、駆動トランジスタ１２の駆動がオンする。駆動トランジスタ１２は、ドレインが電源ライン７に接続され、ソースが有機ＥＬ素子１０の電極に接続されており、ゲートに印加された画像データ信号の電位に応じて電源ライン７から有機ＥＬ素子１０に電流が供給される。
【０３４３】
制御部Ｂの順次走査により走査信号が次の走査線５に移ると、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオフする。しかし、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオフしてもコンデンサ１３は充電された画像データ信号の電位を保持するので、駆動トランジスタ１２の駆動はオン状態が保たれて、次の走査信号の印加が行われるまで有機ＥＬ素子１０の発光が継続する。順次走査により次に走査信号が印加されたとき、走査信号に同期した次の画像データ信号の電位に応じて駆動トランジスタ１２が駆動して有機ＥＬ素子１０が発光する。
【０３４４】
すなわち、有機ＥＬ素子１０の発光は、複数の画素それぞれの有機ＥＬ素子１０に対して、アクティブ素子であるスイッチングトランジスタ１１と駆動トランジスタ１２を設けて、複数の画素３それぞれの有機ＥＬ素子１０の発光を行っている。このような発光方法をアクティブマトリクス方式と呼んでいる。
【０３４５】
ここで、有機ＥＬ素子１０の発光は、複数の階調電位を持つ多値の画像データ信号による複数の階調の発光でもよいし、２値の画像データ信号による所定の発光量のオン、オフでもよい。
【０３４６】
また、コンデンサ１３の電位の保持は、次の走査信号の印加まで継続して保持してもよいし、次の走査信号が印加される直前に放電させてもよい。
【０３４７】
本発明においては、上述したアクティブマトリクス方式に限らず、走査信号が走査されたときのみデータ信号に応じて有機ＥＬ素子を発光させるパッシブマトリクス方式の発光駆動でもよい。
【０３４８】
図４は、パッシブマトリクス方式による表示装置の模式図である。図４において、複数の走査線５と複数の画像データ線６が画素３を挟んで対向して格子状に設けられている。
【０３４９】
順次走査により走査線５の走査信号が印加されたとき、印加された走査線５に接続している画素３が画像データ信号に応じて発光する。パッシブマトリクス方式では画素３にアクティブ素子がなく、製造コストの低減が計れる。
【０３５０】
本発明の有機ＥＬ素子材料は、また、照明装置として、実質白色の発光を生じる有機ＥＬ素子に適用可能である。複数の発光材料により複数の発光色を同時に発光させて混色により白色発光を得る。複数の発光色の組み合わせとしては、青色、緑色、青色の３原色の３つの発光極大波長を含有させたものでも良いし、青色と黄色、青緑と橙色等の補色の関係を利用した２つの発光極大波長を含有したものでも良い。
【０３５１】
また、複数の発光色を得るための発光材料の組み合わせは、複数のリン光または蛍光を発光する材料（発光ドーパント）を、複数組み合わせたもの、蛍光またはリン光を発光する発光材料と、該発光材料からの光を励起光として発光する色素材料とを組み合わせたもののいずれでも良いが、本発明に係わる白色有機エレクトロルミネッセンス素子においては、発光ドーパントを複数組み合わせる方式が好ましい。
【０３５２】
複数の発光色を得るための有機エレクトロルミネッセンス素子の層構成としては、複数の発光ドーパントを、一つの発光層中に複数存在させる方法、複数の発光層を有し、各発光層中に発光波長の異なるドーパントをそれぞれ存在させる方法、異なる波長に発光する微小画素をマトリックス状に形成する方法等が挙げられる。
【０３５３】
本発明に係わる白色有機エレクトロルミネッセンス素子においては、必要に応じ製膜時にメタルマスクやインクジェットプリンティング法等でパターニングを施してもよい。パターニングする場合は、電極のみをパターニングしてもいいし、電極と発光層をパターニングしてもいいし、素子全層をパターニングしてもいい。
【０３５４】
発光層に用いる発光材料としては特に制限はなく、例えば液晶表示素子におけるバックライトであれば、ＣＦ（カラーフィルター）特性に対応した波長範囲に適合するように、本発明に係わる白金錯体、また公知の発光材料の中から任意のものを選択して組み合わせて白色化すれば良い。
【０３５５】
このように、本発明の白色発光有機ＥＬ素子は、前記表示デバイス、ディスプレーに加えて、各種発光光源、照明装置として、家庭用照明、車内照明、露光光源のような一種のランプとして、また、液晶表示装置のバックライト等の表示装置にも有用に用いられる。
【０３５６】
その他、時計等のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体等の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等、更には表示装置を必要とする一般の家庭用電気器具等広い範囲の用途が挙げられる。
【実施例】
【０３５７】
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されない。また、実施例で使用の化合物の構造式を下記に示す。
【０３５８】
【化３６】
【０３５９】
実施例１
《有機ＥＬ素子１−１の作製》：本発明
素子の構成
陰極 ：Ａｌ
陰極バッファ層 （蒸着）：ＬｉＦ
電子輸送層 （溶液塗布）：ＢＡｌｑ
混合領域（電子輸送層と発光層との間に連続的な濃度勾配を有する領域形成）
電子輸送機能 ：ＢＡｌｑ
発光機能 ：ＰＶＫ＋ＰＤ−１（Ｉｒ（ｐｐｙ）3）
発光層 （溶液塗布）：ＰＶＫ＋ＰＤ−１（Ｉｒ（ｐｐｙ）3）
正孔輸送層（水分散液塗布） ：ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ
陽極 ：ＩＴＯ
ガラス基板
素子の発光層と電子輸送層の形成において、下層（発光層）を形成後、平滑化処理を兼ねて加熱乾燥処理を行う。その後、下層（発光層）を溶解する溶媒（溶解度パラメータ範囲内の溶媒）を一部含有する混合溶媒で上層（電子輸送層））の塗布・製膜を行うことにより、電子輸送層と発光層との間に連続的な濃度勾配を有する混合領域を形成した。
【０３６０】
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ製膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ−４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
【０３６１】
この透明支持基板上に、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ社製、Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ Ａｌ ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を３０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により製膜した後、２００℃にて１時間乾燥し、膜厚３０ｎｍの正孔輸送層を設けた。この正孔輸送層を設けた基板を窒素ガスで置換されたグローブボックスに移し、以後の操作はグローブボックス内で行った。
【０３６２】
正孔輸送層上に、ポリビニルＮ−カルバゾール（ＰＶＫ；ＶＰ−６）３０ｍｇと１．５ｍｇのＰＤ−１（Ｉｒ（ｐｐｙ）3）とをジクロロベンゼン３ｍｌに溶解した溶液を、１０００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート法により製膜し、６０℃、１時間真空乾燥し、膜厚１００ｎｍの発光層とした。ビス（２−メチル−８−キノラート）−ｐ−フェニルフェノラートアルミニウム錯体（ＢＡｌｑ）３０ｍｇをテトラヒドロフラン２ｍｌに溶解し、この溶液に熱トルエン４ｍｌをゆっくりと加え、その後ゆっくりと室温まで戻すことによってＢＡｌｑ溶液を調整した。一方、冷窒素ガス（液体窒素の気化ガス）を吹きかけ、あらかじめ十分に冷却した前記発光層上に、該ＢＡｌｑ溶液を１０００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート法により製膜、１００度で１時間真空乾燥し、膜厚５０ｎｍの電子輸送層とした。
【０３６３】
上記の電子輸送層の形成時において、電子輸送層と発光層との間に、混合領域が形成された。混合領域の膜厚は、下記に示す濃度勾配分析から３０ｎｍであった。
【０３６４】
これを真空蒸着装置に取付け、次いで、真空槽を４×１０-4Ｐａまで減圧し、陰極バッファー層としてフッ化リチウム０．５ｎｍ及び陰極としてアルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子１−１を作製した。
【０３６５】
《混合領域の濃度勾配分析（標的元素：Ａｌ、Ｉｒ）》
有機ＥＬ素子１−１の混合領域における濃度勾配の分析は、標的元素としてアルミニウムとイリジウムを各々を選択し、前記混合領域における深さ方向の元素分析を行った。
【０３６６】
まず、有機ＥＬ素子１−１と同様に電子輸送層まで形成した素子１を、二次イオン質量分析法を用いて、アルミニウムの深さ方向の濃度分布を測定した。
【０３６７】
電子輸送層の膜上面から４０ｎｍまではほぼ一定濃度を示した。この４０ｎｍが電子輸送層の膜厚を示している。次いで、４０ｎｍ〜６５ｎｍにかけて急激な濃度減少の後、７０ｎｍ付近でアルミニウムは検出されなくなった。よって、深さ方向において、４０ｎｍ〜７０ｎｍまでの３０ｎｍが混合領域の膜厚であることが判る。
【０３６８】
上記から、混合領域形成後の発光層単独の膜厚は８０ｎｍであることが判る。
【０３６９】
また、同様にイリジウムの深さ方向の濃度分布を測定したところ、４５ｎｍまでは観測されず、５０ｎｍにかけて急激な濃度上昇した後は、一定濃度を示した。
【０３７０】
上記の測定を任意な１０点について行ったところ、アルミニウム、イリジウム共に深さ方向の濃度分布は同じ傾向にあることが確認でき、発光層と電子輸送層との間に、一様な濃度勾配を有する混合領域が形成されていることを確認した。
【０３７１】
（二次イオン質量分析の測定装置及び測定条件）
市販の二次イオン質量分析装置（ＳＩＭＳ）を用いて、有機ＥＬ素子の混合領域の濃度勾配の分析にあたり、標的元素としてＡｌ、Ｉｒを各々設定した。
【０３７２】
《有機ＥＬ素子１−２の作製》：比較例
素子の構成
陰極 ：Ａｌ
陰極バッファ層 （蒸着）：ＬｉＦ
混合層：（連続的な濃度勾配無し、発光機能と電子輸送機能を示す。）
電子輸送機能 ：ＢＡｌｑ3
発光機能 ：ＰＶＫ＋ＰＤ−１（Ｉｒ（ｐｐｙ）3）
正孔輸送層（水分散液塗布） ：ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ
陽極 ：ＩＴＯ
ガラス基板
素子の発光層と電子輸送層の形成において、下層（発光層）を形成後、加熱乾燥をせず、下層（発光層）を溶解可能な溶媒（溶解度パラメータ範囲内の溶媒）を一部含有する混合溶媒を用いて上層（電子輸送層）の塗布・製膜を行なったところ、上層（電子輸送層）形成用の塗布液を下層（発光層）上に塗膜した結果、下層（発光層）と上層（電子輸送層）の構成成分が混合した混合層が形成した。
【０３７３】
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ製膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ−４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
【０３７４】
この透明支持基板上に、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ社製、Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ Ａｌ ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を３０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により製膜した後、２００℃にて１時間乾燥し、膜厚３０ｎｍの正孔輸送層を設けた。
【０３７５】
この正孔輸送層を設けた基板を窒素ガスで置換されたグローブボックスに移し、以後の操作はグローブボックス内で行った。
【０３７６】
正孔輸送層上に、ポリビニルＮ−カルバゾール（ＰＶＫ）３０ｍｇと１．５ｍｇのＰＤ−１（Ｉｒ（ｐｐｙ）3）とをジクロロベンゼン３ｍｌに溶解した溶液を、１０００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート法により製膜し（発光層が塗膜される）、次いで、ビス（２−メチル−８−キノラート）−ｐ−フェニルフェノラートアルミニウム錯体（ＢＡｌｑ）３０ｍｇをテトラヒドロフラン２ｍｌに溶解し、この溶液に熱トルエン４ｍｌをゆっくりと加え、その後、ゆっくりと室温まで戻すことによって調製されたＢＡｌｑ溶液を１０００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート法により製膜（電子輸送層が塗膜される）、１００℃で１時間真空乾燥し、混合層（発光層と電子輸送層の各層の構成成分がお互いに混じり合い、発光機能と電子輸送機能を各々有する複合機能層である）を形成した。この時の正孔輸送層上からのトータル膜厚は７０ｎｍであった。
【０３７７】
尚、混合層は、上記ＰＤ−１溶液をスピンコート法を用いて正孔輸送層上に製膜し、次いで、ＢＡｌｑ溶液をスピンコート法により塗膜（製膜でもよい）する工程及び／または該工程後の乾燥工程等において形成される。
【０３７８】
この基板を真空蒸着装置に取付け、次いで、真空槽を４×１０-4Ｐａまで減圧し、陰極バッファー層としてフッ化リチウム０．５ｎｍ及び陰極としてアルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子１−２を作製した。
【０３７９】
《混合領域の濃度勾配分析（標的元素として、Ａｌ、Ｉｒ）》
得られた有機ＥＬ素子１−２と同様に、混合層まで形成した素子２を、二次イオン質量分析法を用いて、アルミニウム、イリジウムの深さ方向の濃度分布を測定した。
【０３８０】
本発明の有機ＥＬ素子１−１の場合とは大きく異なり、混合層の膜上面から９０ｎｍ付近まで、アルミニウムの検出が行われた。また、イリジウムにおいては、膜最上面においても観察された。
【０３８１】
トータル膜厚が７０ｎｍであることも考慮すると、素子１−２では、電子輸送層の塗膜により、発光層の構成が大きく乱れ、発光層と電子輸送層とが互いに混ざり合ってしまい、即ち、発光層の構成成分のひとつであるＩｒ（イリジウム）元素または電子輸送層の構成成分のひとつであるＡｌ（アルミニウム）元素の混合層中では、本発明に係る混合領域のような、連続的な濃度勾配を有する領域は形成されていないことが判った。
【０３８２】
従って、本発明の効果である積層素子で且つ、電子輸送材料の標的元素であるＡｌや、発光材料の標的元素である、Ｉｒ等の構成成分の濃度分布が連続的な濃度勾配を有する、本発明に係る混合領域が形成されていない。
【０３８３】
《有機ＥＬ素子１−３の作製》：本発明
素子の構成
陰極 ：Ａｌ
陰極バッファ層 （蒸着） ：Ｃａ
発光層 （溶液塗布） ：ＯＣ−４５＋ＰＤ−１（Ｉｒ（ｐｐｙ）3）
混合領域（濃度勾配有り）
電子輸送機能 ：ＯＣ−４５
発光機能 ：ＰＤ−１（Ｉｒ（ｐｐｙ）3）＋ＰＶＫ
第二正孔輸送層（溶液塗布） ：ＰＶＫ
第一正孔輸送層（水分散液塗布）：ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ
陽極 ：ＩＴＯ
ガラス基板
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ製膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ−４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
【０３８４】
この透明支持基板上に、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ社製、Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ Ａｌ ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を３０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により製膜した後、２００℃にて１時間乾燥し、膜厚３０ｎｍの第一正孔輸送層を設けた。第一正孔輸送層を設けた基板を窒素ガスで置換されたグローブボックスに移し、以後の操作はグローブボックス内で行った。
【０３８５】
上記の第一正孔輸送層上に、ポリビニルＮ−カルバゾール（ＰＶＫ）２０ｍｇとをジクロロベンゼン３ｍｌ中に溶解した溶液を、３０００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート法により製膜し、６０℃、１時間真空乾燥して、膜厚３０ｎｍの第二正孔輸送層を作製した。
【０３８６】
３０ｍｇのＯＣ−４５と１．５ｍｇのＰＤ−１をテトラヒドロフラン２ｍｌに溶解し、この溶液に熱トルエン４ｍｌをゆっくりと加え、その後、ゆっくりと室温まで戻した後、さらに−５℃まで冷却した。一方、冷窒素ガス（液体窒素の気化ガス）を吹きかけ、予め、十分に冷却した前述の第二の正孔輸送層上に、前記溶液を１０００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート法により製膜、１００℃、１時間真空乾燥し、膜厚８０ｎｍの発光層とした。
【０３８７】
この基板を真空蒸着装置に取付け、次いで、真空槽を４×１０-4Ｐａまで減圧し、陰極バッファー層としてカルシウム１０ｎｍ及び陰極としてアルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子１−３を作製した。
【０３８８】
《混合領域の濃度勾配分析（標的元素として、Ａｌ、Ｉｒ）》
得られた有機ＥＬ素子１−３については、上記有機ＥＬ素子１−１、１−２と同様にして、二次イオン質量分析法を用いて、イリジウムの深さ方向の濃度分布を測定した。
【０３８９】
分析により、第二の正孔輸送層と発光層の層間に、Ｉｒ（イリジウム）元素の濃度分布が連続的の濃度勾配を有する混合領域が形成されていることを確認した。
【０３９０】
《有機ＥＬ素子１−１〜１−３の評価》
得られた有機ＥＬ素子１−１〜１−３を評価するに際しては、作製後の各有機ＥＬ素子の非発光面をガラスケースで覆い、厚み３００μｍのガラス基板を封止用基板として用いて、周囲にシール材として、エポキシ系光硬化型接着剤（東亞合成社製ラックストラックＬＣ０６２９Ｂ）を適用し、これを上記陰極上に重ねて前記透明支持基板と密着させ、ガラス基板側からＵＶ光を照射して、硬化させて、封止して、図５、図６に示すような照明装置を形成して評価した。
【０３９１】
図５は、照明装置の概略図を示し、有機ＥＬ素子１０１は、ガラスカバー１０２で覆われている（尚、ガラスカバーでの封止作業は、有機ＥＬ素子１０１を大気に接触させることなく窒素雰囲気下のグローブボックス（純度９９．９９９％以上の高純度窒素ガスの雰囲気下）で行った）。図６は、照明装置の断面図を示し、図６において、１０５は陰極、１０６は有機ＥＬ層、１０７は透明電極付きガラス基板を示す。尚、ガラスカバー１０２内には窒素ガス１０８が充填され、捕水剤１０９が設けられている。
【０３９２】
《外部取りだし量子効率》
作製した有機ＥＬ素子１−１〜１−３の各々について、２３℃、乾燥窒素ガス雰囲気下で２．５ｍＡ／ｃｍ2定電流を印加した時の外部取り出し量子効率（％）を測定した。尚、測定には分光放射輝度計ＣＳ−１０００（ミノルタ製）を用いた。
【０３９３】
《発光寿命》
作製した有機ＥＬ素子１−１〜１−３の各々について、２３℃、乾燥窒素ガス雰囲気下で２．５ｍＡ／ｃｍ2の一定電流で駆動したときに、輝度が発光開始直後の輝度（初期輝度）の半分に低下するのに要した時間を測定し、これを半減寿命時間（τ０．５）として寿命の指標とした。尚、測定には同様に、分光放射輝度計ＣＳ−１０００（ミノルタ製）を用いた。
【０３９４】
《駆動電圧》
作製した有機ＥＬ素子１−１〜１−３の各々について、温度２３℃、乾燥窒素ガス雰囲気下で発光開始の電圧を測定した。なお、発光開始の電圧は、輝度５０ｃｄ／ｍ2以上となったときの電圧値を測定した。輝度の測定には分光放射輝度計ＣＳ−１０００（ミノルタ製）を用いた。
【０３９５】
有機ＥＬ素子１−１、１−２の外部取り出し量子効率、発光寿命、駆動電圧の測定結果は、有機ＥＬ素子１−３を標準とした時の相対評価を行った。
【０３９６】
相対評価については、下記のようなランク評価を行った。
【０３９７】
◎：標準値から７０％以上増の場合
○：標準値から３０％以上増の場合
△：標準値から３０％増までの場合
×：標準値から３０％減の場合
得られた結果を下記の表１に示す。
【０３９８】
【表１】
【０３９９】
表１から、比較の有機ＥＬ素子１−３に比べて、本発明の有機ＥＬ素子１−１、１−２はいずれも、従来の塗布法により製造した素子１−３に比べて、本発明の有機ＥＬ素子は、外部取りだし量子効率が高く（高発光効率である）、発光寿命が長く、且つ、素子の駆動電圧が低減していることが明らかである。
【０４００】
実施例２
本発明の有機ＥＬ素子を備えたフルカラー表示装置の作製を下記のようにして行った。
【０４０１】
まず、本発明の有機ＥＬ素子の構成層の一部をインクジェットを用いて作製したが、ここで、インクジェットを用いる有機ＥＬ素子の作製工程を図７を用いて説明する。
【０４０２】
《有機ＥＬ素子２−１の作製》
図７は、インクジェット法によるフルカラー表示装置の作製工程の一例を示す模式図であり、まず、陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板（２０１）上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）（２０２）を１００ｎｍ製膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ−４５）にパターニングを行った後、このガラス基板上でＩＴＯ透明電極の間に非感光性ポリイミドの隔壁（２０３）（幅２０μｍ、厚さ２．０μｍ）をフォトリソグラフィーで形成させた。
【０４０３】
ＩＴＯ電極上ポリイミド隔壁の間に下記組成の第一正孔注入層組成物を、インクジェットヘッド（エプソン社製；ＭＪ８００Ｃ）を用いて吐出注入し、２００℃、１０分間の乾燥処理により膜厚３０ｎｍの第一正孔輸送層２０４ａを作製した。
【０４０４】
この第一正孔輸送層上に、同様に、下記組成の第二正孔注入層組成物を、インクジェットヘッドを用いて吐出注入し、１５０℃、２０分間の乾燥処理により膜厚３０ｎｍの第二正孔輸送層２０４ｂを作製した。
【０４０５】
前もって、この基板を冷窒素ガスを吹きかけ、十分に冷却した後、それぞれ下記の青色発光組成物、緑色発光組成物、赤色発光組成物を同様にインクジェットヘッドを使用して吐出注入した。さらに、１００℃、１０分間乾燥処理により膜厚３０ｎｍでそれぞれの発光層（２０５Ｂ、２０５Ｇ、２０５Ｒ）を形成させた。
【０４０６】
この基板を、真空蒸着装置に取付け、次いで、真空槽を４×１０-4Ｐａまで減圧し、陰極バッファー層および陰極（２０６）として、カルシウム１０ｎｍ及びアルミニウム１１０ｎｍをそれぞれ蒸着してを真空蒸着して有機ＥＬ素子２−１を作製した。
【０４０７】
《フルカラー表示装置の作製》
作製した有機ＥＬ素子２−１を用いて、図１に記載の形態を有するアクティブマトリクス方式フルカラー表示装置を作製し、図２には、作製した前記表示装置の表示部Ａの模式図のみを示した。即ち、同一基板上に、複数の走査線５及びデータ線６を含む配線部と、並置した複数の画素３（発光の色が赤領域の画素、緑領域の画素、青領域の画素等）とを有し、配線部の走査線５及び複数のデータ線６は、各々導電材料からなり、走査線５とデータ線６は格子状に直交して、直交する位置で画素３に接続している（尚、詳細は図示していない。）。
【０４０８】
前記複数の画素３は、それぞれの発光色に対応した有機ＥＬ素子、アクティブ素子であるスイッチングトランジスタと駆動トランジスタそれぞれが設けられたアクティブマトリクス方式で駆動されており、走査線５から走査信号が印加されると、データ線６から画像データ信号を受け取り、受け取った画像データに応じて発光する。この様に各赤、緑、青の画素を適宜、並置することによって、フルカラー表示装置を作製した。
【０４０９】
該フルカラー表示装置を駆動することにより、発光効率が高い発光寿命の長いフルカラー動画表示が得られることを確認することができた。
【０４１０】
（第一正孔輸送層組成物の調製）
ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ社製、Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ Ａｌ ４０８３）２０ｇを純水６５ｇ、エトキシエタノール１０ｇ、グリセリン５ｇで希釈したものを用いた。
【０４１１】
（第二正孔輸送層組成物の調製）
３００ｍｇのＰＶＫをシクロヘキシルベンゼン２５ｍｌ、イソプロピルビフェニル２５ｍｌに溶解したものを用いた。
【０４１２】
（緑色発光層組成物の調製）
３００ｍｇのＯＣ−４５と１５ｍｇのＰＤ−１をシクロヘキシルベンゼン２５ｍｌ、テトラリン２５ｍｌに溶解したものを用いた。
【０４１３】
（青色発光層組成物の調製）
３００ｍｇのＯＣ−４５と１５ｍｇのＰＤ−９をシクロヘキシルベンゼン２５ｍｌ、テトラリン２５ｍｌに溶解したものを用いた。
【０４１４】
（赤色発光層組成物の調製）
３００ｍｇのＯＣ−４５と１５ｍｇのＰＤ−６をシクロヘキシルベンゼン２５ｍｌ、テトラリン２５ｍｌに溶解したものを用いた。
【０４１５】
実施例３
《白色発光照明装置の作製》
実施例１で作製した有機ＥＬ素子１−３の作製において、ＰＤ−１をＰＤ−１、ＰＤ−６、ＰＤ−９に変更した以外は同様して、白色発光有機ＥＬ素子３−１Ｗを作製した。
【０４１６】
得られた有機ＥＬ素子３−１Ｗを実施例１、２と同様に、非発光面をガラスケースで覆い、照明装置とした。照明装置は、発光効率が高く発光寿命の長い白色光を発する薄型の照明装置として使用することができた。
【図面の簡単な説明】
【０４１７】
【図１】有機ＥＬ素子から構成される表示装置の一例を示した模式図である。
【図２】表示部の模式図である。
【図３】画素の模式図である。
【図４】パッシブマトリクス方式フルカラー表示装置の模式図である。
【図５】照明装置の概略図である。
【図６】照明装置の断面図である。
【図７】インクジェット法によるフルカラー表示装置の作製工程の一例を示す模式図である。
【図８】発光層と電子輸送層との間に混合領域が形成されている、本発明の有機ＥＬ素子の一例を示す模式図である。
【図９】発光層と電子輸送層との間に形成された混合領域において、発光層を構成する発光材料の濃度分布が連続的な濃度勾配を示している一例を示す模式図である。
【符号の説明】
【０４１８】
１ ディスプレイ
３ 画素
５ 走査線
６ データ線
７ 電源ライン
１０ 有機ＥＬ素子
１１ スイッチングトランジスタ
１２ 駆動トランジスタ
１３ コンデンサ
Ａ 表示部
Ｂ 制御部
１０７ 透明電極付きガラス基板
１０６ 有機ＥＬ層
１０５ 陰極
１０２ ガラスカバー
１０８ 窒素ガス
１０９ 捕水剤
【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、表示装置及び照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発光型の電子ディスプレイデバイスとして、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬＤ）がある。ＥＬＤの構成要素としては、無機エレクトロルミネッセンス素子や有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子ともいう）が挙げられる。無機エレクトロルミネッセンス素子は平面型光源として使用されてきたが、発光素子を駆動させるためには交流の高電圧が必要である。
【０００３】
一方、有機ＥＬ素子は、発光する化合物を含有する発光層を陰極と陽極で挟んだ構成を有し、発光層に電子及び正孔を注入して、再結合させることにより励起子（エキシトン）を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出（蛍光・燐光）を利用して発光する素子であり、数Ｖ〜数十Ｖ程度の電圧で発光が可能であり、更に自己発光型であるために視野角に富み、視認性が高く、薄膜型の完全固体素子であるために省スペース、携帯性等の観点から注目されている。
【０００４】
今後の実用化に向けた有機ＥＬ素子の開発としては、更に低消費電力で、効率よく高輝度に発光する有機ＥＬ素子が望まれているわけであり、例えば、スチルベン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体またはトリススチリルアリーレン誘導体に、微量の蛍光体をドープし、発光輝度の向上、素子の長寿命化を達成する技術（例えば、特許文献１参照。）、８−ヒドロキシキノリンアルミニウム錯体をホスト化合物として、これに微量の蛍光体をドープした有機発光層を有する素子（例えば、特許文献２参照。）、８−ヒドロキシキノリンアルミニウム錯体をホスト化合物として、これにキナクリドン系色素をドープした有機発光層を有する素子（例えば、特許文献３参照。）等が知られている。
【０００５】
上記特許文献に開示されている技術では、励起一重項からの発光を用いる場合、一重項励起子と三重項励起子の生成比が１：３であるため発光性励起種の生成確率が２５％であることと、光の取り出し効率が約２０％であるため、外部取り出し量子効率（ηｅｘｔ）の限界は５％とされている。
【０００６】
ところが、プリンストン大より、励起三重項からの燐光発光を用いる有機ＥＬ素子の報告（例えば、非特許文献１参照。）がされて以来、室温で燐光を示す材料の研究が活発になってきている（例えば、非特許文献２及び特許文献４参照。）。励起三重項を使用すると、内部量子効率の上限が１００％となるため、励起一重項の場合に比べて原理的に発光効率が４倍となり、冷陰極管とほぼ同等の性能が得られ照明用にも応用可能であり注目されている。例えば、多くの化合物がイリジウム錯体系等重金属錯体を中心に合成検討がなされている（例えば、非特許文献３参照。）。
【０００７】
現在、この燐光発光を用いた有機ＥＬ素子の更なる発光の高効率化、長寿命化が活発に検討されている。その一つとして、素子構造の多層化があげらられる。初期の有機ＥＬ素子では発光層を陽極と陰極で挟んだ単層構造であり、この場合発光層のみでキャリア注入、移動、発光までを全て行わなくてはならず効率も非常に低いものであった。その後、キャリア注入、移動、ブロック、および発光等、それぞれの機能を分離した多層（積層構造）素子へと展開し、高効率化、長寿命化の点で大きな進展を見せている。
【０００８】
一方、有機ＥＬ素子を大面積化するにあたり、低分子化合物を用いた有機ＥＬ素子の作製において一般的である真空蒸着法による製造は、設備やエネルギー効率の面で問題があることが知られており、インクジェット法やスクリーン印刷法などを含む印刷法もしくはスピンコートあるいはキャストコートといった塗布法が望ましいと考えられている。
【０００９】
また、例えば白色発光素子を作製する際には異なる発光極大波長をもつ複数の発光性化合物を発光層に設置しなければならないが、特に、リン光発光素子の場合、真空蒸着法で複数のリン光性ドーパントを毎回同じ比率で蒸着することは困難であり、製造時の歩留まりに問題の出ることが予想されるが、溶剤溶解性に優れた材料を用いて前記印刷法や塗布法による有機ＥＬ素子の作製が可能となれば、リン光性ドーパントを同じ比率で混合した溶液を調製することによって、製造されるいずれの有機ＥＬ素子に対しても同じ比率のリン光性ドーパントを含有せしめることができ、同じ発光色の白色発光有機ＥＬ素子を安定的に作製することが可能となる。
【００１０】
この様に多くの利点を持つ塗布法であるが、発光の高効率化、長寿命化など要求される諸要素について未だ充分とはいえず、さらなる改良が求められている。
【００１１】
前述の多層（積層構造）素子への展開は塗布法での発光の高効率化、長寿命化などに対する解決方法であるが、塗布法の場合、上層の塗布溶媒により下層薄膜表面に乱れが生じるため、有機ＥＬ素子に求められる積層化膜の形成はきわめて困難な問題となっている。
【００１２】
さらに、多層（積層構造）素子の共通の問題として、各隣接層間の密着性やエネルギー障壁等の問題による性能低下が生じやすく、塗布法による多層（積層構造）素子の実現には、これらの問題を総合的に解決する手段や方法が強く求められている。
【００１３】
塗布法による多層（積層構造）素子としては、「ホール輸送（注入）層／発光層／電子輸送（正孔阻止）層」の３層を塗布法によって製膜したＥＬ素子が報告されている（例えば、非特許文献４、特許文献５参照。）が、未だ十分な性能とはいえず、よりいっそうの進展が望まれている。
【特許文献１】特許第３０９３７９６号公報
【特許文献２】特開昭６３−２６４６９２号公報
【特許文献３】特開平３−２５５１９０号公報
【特許文献４】米国特許第６，０９７，１４７号明細書
【特許文献５】特開２００５−２６００３号公報
【非特許文献１】Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ ｅｔ ａｌ．，ｎａｔｕｒｅ、３９５巻、１５１−１５４ページ（１９９８年）
【非特許文献２】Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ ｅｔ ａｌ．，ｎａｔｕｒｅ、４０３巻、１７号、７５０−７５３ページ（２０００年）
【非特許文献３】Ｓ．Ｌａｍａｎｓｋｙ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１２３巻、４３０４ページ（２００１年）
【非特許文献４】ＩＤＷ｀０４予稿集Ｐ１３４３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的は、高い外部取り出し量子効率を示し、発光寿命が長く、且つ、駆動電圧の低い有機ＥＬ素子、照明装置および表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の上記目的は下記の構成１〜９により達成された。
【００１６】
（１）陰極と陽極との間に、構成層として少なくとも三層の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、
該有機層の少なくとも二層である、層Ａ、層Ｂとの間に、混合領域を有し、且つ、該混合領域中の、前記層Ａまたは前記層Ｂの、少なくとも一つの構成成分の濃度分布が連続的な濃度勾配を示すことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１７】
（２）前記層Ａ、層Ｂが、各々非水溶媒を用いる塗布法により形成されたことを特徴とする前記１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１８】
（３）前記層Ａが発光層を表し、層Ｂが正孔輸送層または電子輸送層を表すことを特徴とする前記１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１９】
（４）前記層Ｂが発光ホスト材料を含有することを特徴とする前記１〜３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。
【００２０】
（５）前記層Ａが、リン光性発光材料を含むことを特徴とする前記１〜４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。
【００２１】
（６）白色に発光することを特徴とする前記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。
【００２２】
（７）前記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を備えたことを特徴とする表示装置。
【００２３】
（８）前記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を備えたことを特徴とする照明装置。
【００２４】
（９）前記８に記載の照明装置と、表示手段として液晶素子と、を備えたことを特徴とする表示装置。
【発明の効果】
【００２５】
本発明により高い外部取り出し量子効率を示し、発光寿命が長く、且つ、駆動電圧の低い有機ＥＬ素子、照明装置および表示装置を提供することが出来た。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明の有機ＥＬ素子においては、請求項１〜５のいずれか１項に記載の構成を有することにより、外部取り出し量子効率が高く、発光寿命が長く、且つ、素子を駆動する為の駆動電圧が低減された有機ＥＬ素子が得られることがわかった。また、前記有機ＥＬ素子を用いることにより、高輝度の表示装置、照明装置を得ることにも併せて成功した。
【００２７】
以下、本発明に係る各構成要素の詳細について、順次説明する。
【００２８】
《混合領域》
本発明の有機ＥＬ素子の構成層に設けられる混合領域について説明する。
【００２９】
有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）、特に多層構成の素子を従来公知の塗布法で作製しようとする場合に、上層形成時に下層薄膜表面に乱れが生じやすく、有機ＥＬ素子に求められる積層化膜の形成はきわめて困難な問題である。
【００３０】
更に、多層（積層構造）素子の共通の問題として、作製した素子においては、各隣接層間の密着性やエネルギー障壁等の問題による性能低下が生じやすいという問題点が塗布法を用いる有機ＥＬ素子の作製の大きな障壁となっている。
【００３１】
これらの問題を解決する手段を本発明者等は種々検討した結果、塗布法の特性を利用して、本発明に係る混合領域を互いに隣接するように設けられた下層と上層の間に設けることにより、上記の問題点が解決できることを見出した。
【００３２】
即ち、層間にグラデーション（連続的な濃度変化）を有する混合領域を形成することにより、見かけのエネルギー障壁を低くできるため、層間の電荷（ホール、キャリア）の注入・移動が著しく容易になる（電荷注入性の向上、電荷注入バランス改善による効率アップ向上）。また、層間に明確な境界がなくなるため、構成層の層間密着性が大きく向上し、層間のストレスを低減することによる寿命向上効果等の効果が得られる。
【００３３】
（連続的な濃度勾配を有する混合領域）
本発明に係る混合領域は、混合領域が形成される前の下層形成用の構成成分及び／または上層形成用の構成成分が、前記混合領域中において連続的な濃度勾配（濃度勾配が連続的に変化するともいう）を有することが特徴である。
【００３４】
ここで、連続的な濃度勾配を有する混合領域について、具体的に図８、図９を用いて説明する。
【００３５】
図８は、発光層と電子輸送層との間に混合領域が形成されている、本発明の有機ＥＬ素子の一例を示す模式図であり、図９は、発光層と電子輸送層との間に形成された混合領域において、発光層を構成する発光材料の濃度分布が連続的な濃度勾配を示している一例を示す模式図である。
【００３６】
尚、混合領域において、構成材料が連続的な濃度勾配を示すよう調整する具体的な手段については、後述する混合領域の形成方法において説明する。
【００３７】
本発明に係る混合領域は、従来公知の文献に記載のような、下層の発光層の構成成分と上層の電子輸送層の構成成分とが単純に混合して形成される混合層ではなく、図８、図９に示したように、発光層と電子輸送層との界面全体において、深さ方向にのみ連続的な組成変化（構成材料の濃度勾配が連続的に変化する）し、且つ発光面内で濃度勾配の傾向が同一で、濃度変化に凹凸が無いことが特徴である。
【００３８】
尚、発光層と電子輸送層の界面全体において、本発明に係る混合領域が形成されることについては、後述する濃度勾配の分析方法のところで詳述するが、ランダムに１０個所くらいの分析個所を選択し、深さ方向の分析（本願では、二次質量分析を用いる）により、連続的な濃度勾配を有する混合領域が形成され、且つ、発光面内で濃度勾配の傾向が同一であることを確認している。
【００３９】
構成成分の濃度分布が連続的な濃度勾配を有する混合領域が形成されることにより、局所的な変化や界面の凹凸に伴う電解集中による素子性能低下を効果的に防止できるし、また、凹凸によるアンカー効果による密着性向上ではなく、連続的な変化が行われ、界面を作らないため「層間を存在させない」効果（シームレス効果ともいう）を生む。
【００４０】
本発明は、「各層間の密着性や各層間のエネルギーギャップ等」層間に起因する問題であるため、複数の有機層−有機層の層間を有する「有機層を３層以上有する有機ＥＬ素子」において顕著な効果を発現し、解決の手段として塗布による薄膜形成法を用いることから、「少なくとも２層以上を塗布法によって製膜することが望ましい」
（混合領域の膜厚）
混合領域の膜厚は隣接する層の厚さの和ｘとした時、０％＜ｘ＜１００％であることが好ましく、より好ましくは、０％＜ｘ＜５０％、さらに好ましくは１０％＜ｘ＜３０％に調整することが好ましい。
【００４１】
（混合領域の形成方法）
本発明の有機ＥＬ素子に係る混合領域の形成を、例えば、図８の混合領域を用いて説明すると、図８に示す混合領域は、下層（発光層）と上層（電子輸送層）との間に形成され、発光層の構成成分の少なくともひとつ（電子輸送層の構成成分の少なくとも一つでもよい）が前記混合領域において連続的な濃度勾配（濃度分布でもよい）を有するわけであるが、本発明では、下層及び／または上層の形成は、塗布法による製膜でも、蒸着法による製膜のどちらを用いてもよいが、混合領域を簡便に作製する観点からは、塗布法による製膜方法を用いることが好ましい。
【００４２】
その理由は、蒸着による製膜では、多元共蒸着により、グラデーション（連続的な濃度変化）を有する混合領域をもつ製膜は可能であるが、蒸着レートの連続的な変化を必要とし、非常に複雑で、緻密な操作を必要とするのに対し、塗布方法を適宜用いる方法は非常に簡便で製造上のメリットも大きいからである。
【００４３】
ここで、上記グラデーションを塗布法を用いて調節する具体的な手段を挙げると、
（ａ）下層の溶解度パラメーターの範囲内の溶媒を含む溶液で上層を塗布、
（ｂ）下層の溶解度パラメーターの範囲内の溶媒の含有率としては、０質量％〜１００質量％の範囲が好ましく、更に好ましくは、０質量％〜５０質量％の範囲に調整、
（溶解度パラメータ）
ここで、下層の溶解度パラメータについて説明する。
【００４４】
本発明において、液体の絶対温度Ｔにおける溶解度パラメータ（ＳＰ）は、下記一般式で表される。
【００４５】
（一般式）
ＳＰ＝｛（ΔＨ−ＲＴ）／Ｖ｝1/2
ＳＰ（溶解度パラメータ）の単位は、（ｃａｌ／ｃｍ3）1/2＝（ＭＰａ）1/2
ΔＨはモル蒸発熱、Ｖはモル体積、Ｒは気体定数、Ｔは絶対温度（Ｋ）を表す。
【００４６】
（下層の溶解度パラメータの測定方法）
本発明に用いられる溶解度パラメータの測定方法は下記のようにして行った。
【００４７】
先ず、既知の溶解度パラメーター（溶媒ハンドブックを参照）を有し、且つ、少しずつ異なる溶解度パラメーターを有する複数種の溶媒を用意する。別途、３０ｍｍ×３０ｍｍのガラス基板上に約５０ｎｍとなるように下層を形成し、この上に、前述の溶媒のみ１ｍｌを１０００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコーとした。終了後、目視で塗膜に変化を生じたか否かを確認した。以上の操作を溶解度パラメーターの昇順に従って順次行い、薄膜が溶解する溶媒の溶解度パラメーターのうち、最小値と最大値とを求め、下層の溶解パラメーターの範囲と定義する。
【００４８】
（ｃ）下層が設けられた基板を冷却する（下層の溶解度を下げ、上層塗布時の下層の完全溶解を防ぐことができる）、
（ｄ）下層が設けれた基板を冷却＋上層塗布液を冷却（上層塗布液の粘度を上げ、侵透、下層溶解を防ぐことが出来る）、
また、好ましい手段を挙げると、
（ｅ）上記（ａ）の方法＋基板を冷却（下層の溶解度を下げ、上層塗布時の下層の完全溶解を防ぐ）することが好ましい、
（ｆ）上記（ａ）の方法＋基板を冷却＋上層塗布液を冷却（上層塗布液の粘度を上げ、侵透、下層溶解を防ぐことが目的）することが好ましい、
（ｇ）特に、上記（ｃ）及び／または（ｅ）の場合、上層塗布液に含まれる材料は、下記に示すような物理化学的特性を示す、高アモルファス性材料（高アモルファス性を有する材料ともいう）を使用することが好ましい、
等が挙げられる。
【００４９】
《高アモルファス性材料》
本発明に用いられる高アモルファス性材料について説明する。
【００５０】
ここで、高アモルファス性材料とは、有機ＥＬ素子用の材料をある特定の濃度で溶解、調製した溶液をある特定の温度まで冷却した際、予め設定した温度に到達した後３０分以内に、目視で濁りや、結晶析出などの変化を伴わない材料と定義する。
【００５１】
この時、『ある特定濃度』としては、好ましい濃度は、０．１質量％〜５質量％の範囲内が好ましく、更に好ましくは、０．３質量％〜２質量％の範囲が好ましく、特に好ましくは、０．５質量％〜１質量％の範囲に調整することである。
【００５２】
また、前記の『ある特定の温度』としては、好ましい温度は−５０℃〜２０℃の範囲の任意な温度に調整することが好ましく、更に好ましくは、−２０℃〜２０℃の範囲の任意な温度であり、特に好ましくは、−２０℃〜０℃の範囲の任意な温度である。
【００５３】
また、高アモルファス性材料としては、下記一般式（１）〜（３）から選択されるいずれかひとつで表される構造を有する化合物が好ましく用いられる。
【００５４】
【化１】
【００５５】
式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4は、各々置換基を表し、ｍ１、ｎ１は、各々０〜４の整数を表し、ｍ２、ｎ２は、各々０〜６の整数を表す。Ｚは、正孔輸送材料残基または電子輸送性残基を表し、該正孔輸送性残基は、後述する正孔輸送材料（正孔輸送性化合物ともいう）から導出される基、該電子輸送性残基は、後述する電子輸送性材料（電子輸送性化合物ともいう）から導出される基（残基ともいう）、後述する包接化合物が有する正孔輸送性基等を表す。
【００５６】
一般式（１）〜（３）の各々において、Ｒで表される置換基としては、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等）、シクロアルキル基（例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等）、アルケニル基（例えば、ビニル基、アリル基等）、アルキニル基（例えば、エチニル基、プロパルギル基等）、アリール基（例えば、フェニル基、ナフチル基等）、芳香族複素環基（例えば、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基（前記カルボリニル基のカルボリン環を構成する任意の炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す）、フタラジニル基等）、複素環基（例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等）、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等）、シクロアルコキシ基（例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等）、アルキルチオ基（例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等）、シクロアルキルチオ基（例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等）、アリールチオ基（例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等）、アルコキシカルボニル基（例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、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）、アリールオキシカルボニル基（例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等）、スルファモイル基（例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、２−ピリジルアミノスルホニル基等）、アシル基（例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、２−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等）、アシルオキシ基（例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等）、アミド基（例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、２−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等）、カルバモイル基（例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、２−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、２−ピリジルアミノカルボニル基等）、ウレイド基（例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基ナフチルウレイド基、２−ピリジルアミノウレイド基等）、スルフィニル基（例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、２−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、２−ピリジルスルフィニル基等）、アルキルスルホニル基（例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、２−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等）、アリールスルホニル基またはヘテロアリールスルホニル基（例えば、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、２−ピリジルスルホニル基等）、アミノ基（例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、２−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、２−ピリジルアミノ基等）、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等）、フッ化炭化水素基（例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタフルオロフェニル基等）、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、シリル基（例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等）等が挙げられる。
【００５７】
上記の中でも好ましい置換基は、アルキル基、アリール基であり、更に好ましくは、メチル基、フェニル基であり、特に好ましくは、メチル基である。
【００５８】
これらの置換基は、上記の置換基によってさらに置換されていてもよい。また、これらの置換基は複数が互いに結合して環を形成していてもよい。
【００５９】
以下に、上記一般式（１）〜（３）のいずれかで表される高アモルファス性材料の具体例（電子輸送材料と正孔輸送材料の具体例である）を示すが、本発明はこれらに限定されない。
【００６０】
【化２】
【００６１】
【化３】
【００６２】
【化４】
【００６３】
【化５】
【００６４】
（混合領域濃度勾配の分析方法）
本発明の有機ＥＬ素子の混合領域において、該混合領域の隣接する構成層の構成成分の少なくともひとの濃度分布が連続的な濃度勾配を示すことを確認する為には、当該業者公知の二次質量分析（ＳＩＭＳ）装置を用いて、混合領域の深さ方向のおける標的元素の濃度を分析することにより、全領域にわたる該標的元素の濃度プロファイルを得ることが出来る。
【００６５】
《有機ＥＬ素子の作製方法》
本発明の有機ＥＬ素子の作製方法の一例として、陽極／陽極バッファ層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極バッファ層／陰極からなる有機ＥＬ素子の作製法について説明する。
【００６６】
まず適当な基体上に、所望の電極物質、例えば陽極用物質からなる薄膜を、１μｍ以下、好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの膜厚になるように、本発明に係る塗布（均一塗布でもよく、分散液を用いる塗布でもよい、前記塗布の詳細は後述する）、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陽極を作製する。次に、この上に有機ＥＬ素子の構成層である、有機層（正孔輸送層、発光層、電子輸送層等）、無機化合物層（陽極バッファ層、陰極バッファ層等）の構成層を形成させる。陰極についても、前記陽極と同様に、塗布、蒸着、スパッタリング等を用いることができる。
【００６７】
本発明に係る、陽極、陰極、及び、該陽極と該陰極間に設けられる、有機層、無機化合物層の形成方法としては、蒸着法、塗布法を用いることが出来るが、本発明では塗布法（溶液塗布、分散液塗布のどちらでもよい）が好ましく用いられる。
【００６８】
また、塗布方法としては、いわゆる、ウェットプロセス（スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法）等があるが、均質な膜が得られやすく、かつピンホールが生成しにくい等の点から、スピンコート法、インクジェット法、印刷法等が特に好ましく用いられる。更に、層ごとに異なる製膜法を適用してもよい。尚、塗布の詳細については、後述の塗布のところで説明する。
【００６９】
本発明に係る有機層（有機化合物層ともいう）、無機化合物層の各々の膜厚としては、膜厚０．１ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で適宜選ぶことが望ましい。
【００７０】
有機ＥＬ素子の構成層（陽極、陰極、有機層、無機化合物層等）の作製に蒸着法（真空蒸着法等）を併用する場合には、その蒸着条件は、使用する化合物の種類等により異なるが、一般にボート加熱温度５０℃〜４５０℃、真空度１０-6Ｐａ〜１０-2Ｐａ、蒸着速度０．０１ｎｍ／秒〜５０ｎｍ／秒、基板温度−５０℃〜３００℃の範囲になるように条件を調整することが好ましい。
【００７１】
尚、本発明の有機ＥＬ素子の層構成、構成材料については、別途詳細に説明する。
【００７２】
《塗布》
本発明の有機ＥＬ素子の製造方法に係る塗布について説明する。
【００７３】
本発明の有機ＥＬ素子の製造方法に係る塗布に用いる塗布液は、有機ＥＬ素子の構成材料が均一に溶解されている溶液でもよく、構成層の形成材料が固形分として分散されている、分散液でもよい。
【００７４】
塗布液は、適宜選択した、陰極、陽極や有機層等の形成材料を溶媒（分散媒として機能していてもよい）に溶解させて溶液を調製、または、粒子状（一次粒子でも、二次粒子を形成していてもよい）に分散させて分散液を調製することにより調製される。
【００７５】
（非水溶媒）
本発明に係る非水溶媒について説明する。
【００７６】
塗布液（溶液でも、分散液でもよい）を調製するにあたり、本発明に係る好ましい態様の一つとして、非水溶媒を用いて調製することが挙げられる。
【００７７】
ここで、非水溶媒とは、実質的に水を含まない溶媒を表すが、『実質的に水を含まない溶媒とは、溶媒中の水の含有量が０．１質量％以下』であるものを非水溶媒と定義し、また、溶媒中の水の含有量は、従来公知のカールフィッシャー水分計や、自動水分測定装置等により測定できる。
【００７８】
（非水分散液）
本発明に係る非水分散液について説明する。
【００７９】
本発明に係る非水分散液とは、微粒子分散液における分散溶媒（複数種の分散溶媒を使用する場合は構成する分散溶媒の内、５０体積％以上の主成分指す）として上記の非水溶媒を用いて調製された分散液を表し、非水溶媒としては、水以外の溶媒として好ましくは、アルコール系、ニトリル系、炭化水素系溶媒（具体的には、下記に示す芳香族系溶剤等が挙げられる）等を用いている分散液を指す。
【００８０】
なお、前記陽極、陰極、有機層の形成材料と、溶媒の組合せとしては、有機層の種類に応じて適宜、最適の組み合わせを選択することが好ましい。
【００８１】
塗布液の調製においては、本発明においては、溶質濃度が０．０１質量％〜１０質量％の範囲（分散液の場合には、分散液中の固形分が分散液全体の質量の０．０１質量％〜５０質量％の範囲）に調整することが好ましく、また、分散液の調製においては、分散粒子の粒径が１μｍ以下になるように調整することが好ましい。
【００８２】
（塗布液調製に用いる溶媒）
塗布液に用いる溶媒としては、特に制限はなく、適宜選択することができ、例えば、クロロホルム、四塩化炭素、ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタン、ジクロロベンゼン、ジクロロヘキサノン等のハロゲン系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ｎ−プロピルメチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系溶剤、酢酸エチル、酢酸ｎ−プロピル、酢酸ｎ−ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、γ−ブチロラクトン、炭酸ジエチル等のエステル系溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒、メタノール、エタノール、１−ブタノール、エチレングリコール等のアルコール系溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル系溶媒、ジメチルスルホキシド、水、これらの混合溶媒、等が挙げられる。なお、これらの中でも前記溶媒として、水、メタノール、１−ブタノール、エチレングリコール等のアルコール系溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒、これらの混合溶媒等を使用すると、親水性塗布液が得られる。
【００８３】
上記の中でも、分散液を調製する場合は、分散溶媒は分散媒体を溶解しないものなら、何でもよいがアルコール系溶媒、ニトリル系溶媒が好ましい、より好ましくはメタノール、エタノール、アセトニトリル、プロピオニトリルである。
【００８４】
また、溶媒の沸点としては、６０℃〜２００℃が好ましく、更に好ましくは、８０℃〜１８０℃の範囲である。
【００８５】
（塗布液の粘度）
前記塗布液の粘度としては、乾燥時の塗布ムラを低減させ、且つ、乾燥膜厚の調整を容易にする観点から、０．５ｍＰａ・ｓ〜５００ｍＰａ・ｓが好ましく、更に、１ｍＰａ・ｓ〜１００ｍＰａ・ｓの範囲に調整することが好ましい。
【００８６】
なお、前記塗布液の粘度は、前記塗布の際の温度、圧力等を調節することにより適宜所望の範囲に調整することができ、また、前記粘度は、従来公知の回転粘度計、Ｂ型粘度計等を用いて測定できる。
【００８７】
前記塗布液の種類は、有機ＥＬ素子の構成材料に応じて、適宜選択することができ、親水性塗布液であってもよいし、親油性塗布液であってもよい。
【００８８】
（塗布液の塗布方法と塗布手段）
前記塗布液の塗布方法としては、例えば、ディッピング法、スピンコーティング法、キャスティング法、ダイコート法、ロールコート法、ブレードコート法、バーコート法、グラビヤコート法等の湿式塗布法により特に好適に行うことができる。これらの中でも、塗布手段としてコータを用いて行うのが好ましく、前記コータの中でも、吐出型コータを用いて行うのが特に好ましい。
【００８９】
また、吐出型コータを用いる場合、精密ダイヤフラムポンプを備え、該精密ダイヤフラムポンプの駆動により塗布液が吐出される態様が好ましい。
【００９０】
この場合、前記塗布液の吐出量を容易に制御し、大面積に塗布可能であり、精密にかつ薄層に、しかも任意の形状に塗布できるので、高輝度で発光効率に優れた有機発光素子が低コストで効率良く得られる点で非常に有利である。
【００９１】
（塗布後の乾燥）
前記乾燥の条件としては、特に制限はないが、塗布形成した層が損傷しない範囲の温度、圧力等を採用することが好ましい。
【００９２】
また、塗布時に分散液を用いた場合には、塗布後、溶媒の乾燥後もしくは乾燥しながら、有機ＥＬ素子の構成層を形成することが好ましく、加熱成膜を行う場合には、前記構成層を形成する主成分（この主成分は塗布液中に溶解している固形分中の主成分でもある）の材料のガラス転移点（Ｔｇ）よりも高い温度で製膜されることが好ましい。
【００９３】
また、前記（ｄ）のように、有機ＥＬ素子の有機層の三層の構成層Ａ、Ｂ及びＣが、該構成層Ａが形成された後に、該構成層Ｂ、次いで、該構成層Ｃが塗布されて、連続層を形成している場合には、前記構成層Ａが主成分Ａ、前記構成層Ｂが主成分Ｂ、前記構成層Ｃが主成分Ｃを各々含有し、該主成分Ａのガラス転移点Ｔｇ−Ａ、該主成分Ｂのガラス転移点Ｔｇ−Ｂ、該主成分Ｃのガラス転移点Ｔｇ−Ｃが前記の不等式（１）を満たすことが好ましい。
【００９４】
ここで、上記主成分Ａ、Ｂ、Ｃの各々のガラス転移点（Ｔｇ−Ａ、Ｂ、Ｃ）は、従来公知の方法（ＤＳＣ（示差走査熱量法：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｙ））により求めることが出来る。
【００９５】
《微粒子分散液》
本発明に係る塗布には、有機ＥＬ素子の構成層（陽極、陰極、有機層等）の成分が固形分として塗布液中に分散している分散液を用いることが出来るが、好ましくは、該固形分が塗布液中に微粒子分散している微粒子分散液の状態で塗布することが好ましい。
【００９６】
（微粒子分散液の調製方法）
微粒子分散液の調製方法としては、従来公知の微粒子分散液を製造する方法を用いることができる。例えば、ホモジナイザー（高圧、超音波等）、ビーズミル、ジェットミル、アルティマイザーによる物理的な力による分散や、乳化分散等がある。上記方法に加えて、高分子材料の場合、気相重合、乳化重合、懸濁重合等の方法により、高分子微粒子を合成し、これを分散液（場合によっては、再分散が必要な場合もある）とする方法があり、本発明に係る塗布に用いることができる。
【００９７】
微粒子分散液の調製には、上記の方法を単独で用いてもよく、複数の方法を併用（複合して用いるともいう）して用いても構わない。また、ナノ粒子の調製方法として従来公知の再沈法（例えば、化学と工業、１３７ページ、２００２年に記載の方法）等を適用してもよい。
【００９８】
（微粒子分散液中の分散粒子の平均粒径及び平均粒径の測定方法）
これらの方法を用いることにより、ナノサイズの粒径を持つナノ粒子を含む微粒子分散液の製造が可能であり、本発明の有機ＥＬ素子の構成層を塗布で積層する場合に有効であり、且つ、得られた素子の諸特性（輝度、発光寿命等）も極めて良好である。
【００９９】
ここで、本発明に用いられる微粒子分散物中の分散粒子の平均粒径は１ｎｍ〜２００ｎｍの範囲が好ましく、更に好ましくは、５ｎｍ〜１００ｎｍの範囲であり、特に好ましくは、１０ｎｍ〜６０ｎｍの範囲である。
【０１００】
上述の方法を使用する材料によって適宜選択、または、組み合わせることで、有機ＥＬ素子の構成層の形成に適した、ナノ微粒子分散液を調製することができる。また、分散液中の微粒子の粒径はマルバーン社製ゼータサイザー１０００ＨＳにより測定した。分散液の濃度は、使用条件によって分散溶媒に用いたものと同一の溶媒で適宜希釈調整して用いて構わない。
【０１０１】
（分散物の濃度）
微粒子分散物（単に分散物でもよい）において、分散液中における濃度の測定は、後述の方法で固形分濃度を求め、この値を分散液の濃度とした。
【０１０２】
ここで、固形分濃度は次のようにもとめた。分散液５ｇを量り取り、減圧下、１００℃で３時間乾燥し、残渣の質量を測定した。この時、下記一般式を用いて分散液の濃度（固形分濃度）を求めた。
【０１０３】
固形分濃度（％）＝残渣質量（ｇ）／５（ｇ）×１００
《有機ＥＬ素子の構成層形成への微粒子分散液の適用》
本発明に係る有機ＥＬ素子の構成層（構成層は、陽極、陰極、有機層等である）の形成に塗布方法を適用し、塗布時に分散液を用いることについては、特に構成層の限定はなく、いずれの構成層にも適用できるが、有機ＥＬ素子の外部取りだし量子効率の向上、発光寿命の長寿命化、駆動電圧の低減等、本発明に記載の効果を好ましく得る観点からは、本発明に係るリン光性発光材料（リン光性発光材料については後で詳細に説明する）を微粒子分散液（微粒子分散物でもよい）として用い、本発明の有機ＥＬ素子の発光層の形成を行い、ドーパント化合物として、前記リン光性発光材料を発光層中に組み込むことが好ましい。
【０１０４】
（リン光発光性有機金属錯体の微粒子分散物）
本発明に係るリン光性発光材料としては、リン光発光性有機金属錯体が好ましく用いられる。りん光発光性有機金属錯体（リン光発光性有機金属錯体については後で詳細に説明する）を発光層形成時に微粒子分散物として用いて、発光層中にドーパントを組み込むメリットについて、本発明者等は以下のように考えている。
【０１０５】
従来、有機金属錯体（リン光発光性有機金属錯体もこの範疇である）を素子材料として用いて素子の構成層を形成するときには、蒸着（スパッタリング等）や、溶液を用いての塗布による方法が用いられてきている。
【０１０６】
蒸着法に比較して、特に、コストメリットに優れている、溶液系での塗布を考えると、従来、有機金属錯体を溶解するためには、当該業者においては極性溶媒が使用されることが一般的であった。
【０１０７】
しかしながら、前記有機金属錯体が溶解しやすい極性溶媒を用いることにより、従来の有機ＥＬ素子材料の中で、濃度消光の抑制効果が高いとされている、包接型の有機金属錯体や、デンドリマー構造をもつ発光性化合物、ポリマー鎖を含む配位子を有する有機金属錯体等では、本来の濃度消光機能が十分に発揮されないという問題点があった。
【０１０８】
そこで、有機金属錯体を溶解するのではなく、微粒子分散系（微粒子分散物）として用いることで、包接型の有機金属錯体や、ポリマー鎖を含む配位子を有する有機金属錯体が、各々本来持っている濃度消光抑制機能が十分に発揮されることを、本発明者等は見出した。
【０１０９】
更に、有機金属錯体を溶液として用いるのではなく、微粒子分散系（部粒子分散物）として用いる場合、平均粒子径や分散濃度の変化により個々の材料に対する最適化（チューニング）調整が可能となり、薄膜物性のコントロールが可能になるという、有機ＥＬ素子製造上のメリットをも併せて得ることが出来た。
【０１１０】
また、分散系は均一溶液系に比べても、ミクロな範囲で分子間相互作用を持たせることができるため、個々の材料に対する薄膜物性の最適化（チューニング）が容易となるということが併せて、本発明の効果として得ることができた。
【０１１１】
また、リン光発光性有機金属錯体を微粒子分散させる溶媒としては、特に分散可能な溶媒であれば特に限定はないが、本発明に記載の効果を最大限得るためには、一般的に貧溶媒と考えられる非極性溶媒、アルコールまたは水等を分散溶媒として用いることが好ましい。
【０１１２】
《複合体》
微粒子分散液（微粒子分散物でもよい）に含まれる、りん光発光性有機金属錯体（リン光発光性有機金属錯体については後で詳細に説明する）は、りん光発光性有機金属錯体が、包接化合物に包接され、複合体を形成していてもよい。
【０１１３】
複合体とは、包接化合物に、りん光発光性有機金属錯体（発光ドーパントともいい、説明は後述する。）を包接させた状態で存在することが好ましい。また、包接化合物は、正孔輸送性基または電子輸送性基を有することが好ましい。前記正孔輸送性基、電子輸送性基については、包接化合物のところで説明する。
【０１１４】
更に、包接化合物は、包接機能を有する部分構造を繰り返し単位として有する重合体の形態としても用いることが出来る。
【０１１５】
本発明者等は、上記の問題点を本発明の複合体を用いて作製された有機ＥＬ素子により、素子の外部取り出し量子効率や発光寿命の向上、駆動電圧の低減等を達成したが、その経緯を下記に示す。
【０１１６】
従来公知の、デンドリマー構造をもつ発光性化合物（ここで、デンドリマーとは、デンドロン（樹木状分子ともいい）を分子内に有するものである）、有機蛍光色素をシクロデキストリン誘導体に包接させた固定化有機蛍光色素を有する蛍光色変換膜をもちいた有機発光素子や、有機化合物とシクロデキストリン類の包接錯体を含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子においては、各々の発光性化合物が包接化合物の内部空間に包接されたことによる、包接効果（籠効果ともいい、立体的な要因によりドーパント同士の接近が妨げられることによる濃度消光の抑制、材料の劣化防止、素子の安定性向上等）を得ることには成功しているが、反面、有機ＥＬ素子の発光に欠かせない正孔と電子の再結合の効率が低下したり、正孔と電子の再結合により生成したホスト化合物の励起三重項状態からリン光発光性化合物（有機金属錯体）へのスムースなエネルギー移動が抑制され、発光効率の低下、駆動電圧の増加等の好ましくない現象が招来される等の傾向があった。
【０１１７】
本発明者等は、種々検討の結果、包接効果と電荷注入のバランスの調整が上記問題点解決のキーと考え、前記バランスを調整する手段として、包接化合物と有機金属錯体の分子間相互作用（ここで、分子間相互作用とは有機金属錯体が包接化合物により包接されている度合いを示す）に着目した。
【０１１８】
そして、前記分子間相互作用の強さを表すパラメーターとして、有機金属錯体、複合体の各々の濃度消光の抑制度（本発明では蛍光強度測定から濃度消光を示す濃度を算出する、これについては、包接化合物のところで詳細に説明する）を測定することにより、包接効果と電荷注入のバランスの状態を推定することが可能になった。
【０１１９】
尚、本発明に係る複合体は、種々の表示デバイス、ディスプレーに加えて、各種発光光源、照明装置の形成材料として用いる、家庭用照明、車内照明、また露光光源のような一種のランプ用形成材料としても有用であり、また、液晶表示装置のバックライト等、表示装置用の形成材料としても有用である。中でも、上記の表示装置、照明装置に用いられる有機ＥＬ素子の形成材料として好ましく用いられ、特に、有機ＥＬ素子の構成層である発光層（発光層についての詳細は後述する）の形成用材料として好ましく用いられる。
【０１２０】
また、複合体の合成に当たっては、包接化合物をりん光発光性有機金属錯体に包接させるわけであるが、従来公知の包接体（包接化合物がゲスト分子を包接化合物の内部空間に取りこんだ状態）の合成方法（これら合成は、当該業者にとっては周知の合成方法である。）を参照することにより、本発明の複合体の合成を実施出来る。
【０１２１】
《包接化合物》
本発明に用いられる包接化合物について説明する。
【０１２２】
本発明に用いられる包接化合物は下記に示すような包接機能を有する化合物である。
【０１２３】
（包接）
本発明に用いられる包接とは、イオン結合力、イオン−双極子相互作用、水素結合、電荷移動相互作用、配位結合、ファンデルワールス力、π−π相互作用（πスタック）等の結合力により、包接化合物が包接される化合物（本発明では、りん光発光性有機金属錯体が包接される化合物である。）を取り囲んで、本発明の複合体を生成する現象を示す。
【０１２４】
また、本発明においては、包接化合物がゲスト分子を取り囲むという状態は、包接化合物の内部空間にゲスト化合物が完全または部分的に取り込まれる状態はもちろんであるが、包接化合物がゲスト分子との分子間相互作用により分子集合体を形成する場合も含み、前記包接化合物の内部空間にゲスト化合物が完全に取り込まれていない状態も包接されている状態として含む。本発明においては、包接化合物の内部空間にゲスト化合物分子が完全に取り込まれていない状態のほうが、本発明に記載の効果（素子の外部取り出し量子効率の向上）をより好ましく得ることができる。
【０１２５】
（包接の確認法法）
本発明に係るりん光発光性有機金属錯体が包接化合物に包接されて複合体を形成したか、または未包接体の状態で存在しているかの確認方法としては、従来公知の包接体の一般的な確認方法を使用することができる。
【０１２６】
例えば、包接化合物は溶解するが、有機金属錯体は溶解しないような溶媒系で包接を行うことで、溶液中での有機金属錯体の消失をもって包接体の生成を確認出来る。
【０１２７】
より定量的な確認手段としては、1Ｈ−ＮＭＲ（核磁気共鳴分析）または、13Ｃ−ＮＭＲ（核磁気共鳴分析）等を用いることで、単独の有機金属錯体で存在しているか、包接化合物と複合体を形成しているかどうかを定量的に確認することが出来る。
【０１２８】
また、包接効果と電荷注入のバランス、即ち、包接化合物と有機金属錯体の分子間相互作用の大きさは、下記で詳述する、濃度消光の抑制度を算出することにより包接の度合い（濃度消光の抑制度ともいう）を確認することができる。
【０１２９】
以下に、包接の度合いについて説明する。
【０１３０】
《包接の度合い（濃度消光の抑制度）の算出方法》
包接の度合いの算出方法としては、本発明の複合体、未包接状態の有機金属錯体の蛍光強度測定から濃度消光を示す濃度を各々測定し、濃度消光の抑制度を算出し、包接の度合いを推定した。
【０１３１】
具体的には、次のような操作により算出することができる。合成した複合体（包接体ともいう）をゲル濾過クロマトグラフィー、もしくはカラムクロマトグラフィー等により精製した後、濃度を変えて蛍光測定（測定は各々Ｎ＝３）を行い、その平均値を用いた。
【０１３２】
各濃度での蛍光強度から、濃度消光を示す濃度［Ｃ］を決定した。同様にして、ブランクとなる未包接体の有機金属錯体の濃度消光を示す濃度［Ｃ０］を決定し、両者の関係が、（Ｃ／Ｃ０）＞１．１のとき、包接体（有機金属錯体が包接化合物により包摂されている）と定義した。ここで、本発明においては、（Ｃ／Ｃ０）の値が１．２以上であることが好ましく、更に好ましくは、１．４〜３．０の範囲である。
【０１３３】
また、包接体中のリン光ドーパントの濃度は、当該業者周知の無機金属の定量方法であるＩＣＰ（誘導結合プラズマ）発光分析により決定し、算出することが出来る。
【０１３４】
以上から、本発明者等は、上記の包接の度合い（濃度消光の抑制度）から、包接化合物と有機金属錯体の分子間相互作用を考慮することによって、包接効果と電荷注入のバランスを最適化し、リン光発光型有機ＥＬ素子の高い発光効率を生かしながら、且つ、高い発光寿命を有する有機ＥＬ素子の開発に至ったものである。また、本発明の有機ＥＬ素子は、駆動電圧も低いという優れた特性を示すことがわかった。
【０１３５】
また、包接化合物と、該包接化合物に包接したりん光発光性有機金属錯体により形成された複合体における、該有機金属錯体の包接状態のコントロールの一つの方法としては、包接化合物とリン光発光性ドーパントの組み合わせを選択することで、例えば１：１包接体、２：１包接体と言ったように、包接時の包接化合物と有機金属錯体（リン光ドーパント）のとの包接比を調節することができる。前述のように、包接状態のコントロール（具体的には、包接効果と分子間相互作用とのバランス調整ということである）の結果、後述の実施例に示すように、外部取り出し量子効率や発光寿命の向上だけではなく、素子の駆動電圧の低減という効果をも併せて実現することが出来る。
【０１３６】
《包接化合物の具体例》
本発明に用いられる包接化合物とは、下記に示す包接機能を有する化合物を指し、例えば、クラウンエーテル誘導体、シクロファン誘導体、カリックスアレーン誘導体、カーボンナノチューブ誘導体、シクロデキストリン誘導体、シクロトリフォスファゼン誘導体、クリプタンド誘導体、ポタンド誘導体等があげられるが、中でも、カリックスアレーン誘導体、クラウンエーテル誘導体、シクロデキストリン誘導体が好ましく、更に好ましくは、カリックスアレーン誘導体、クラウンエーテル誘導体が挙げられる。
【０１３７】
また、本発明に用いられる包接化合物として好ましく用いられるカリックスアレーン誘導体、クラウンエーテル誘導体、シクロデキストリン誘導体について、以下に具体的に説明する。
【０１３８】
（カリックスアレーン誘導体）
本発明に用いられるカリックスアレーン誘導体とは、下記一般式（Ａ）で表されるように、フェノール誘導体をアルキレン基またはオキシアルキレン基（ここで、オキシアルキレン基とは、下記のアルキレン基の末端またはアルキレン基を構成する炭素原子の少なくとも一つが酸素原子で置換された基を表す。）で結合した環状構造を有する化合物の総称を表し、また、分子内のフェノール性水酸基は置換基で置換されていて構わない。
【０１３９】
【化６】
【０１４０】
一般式（Ａ）において、Ａ、Ｌで、各々表される二価の連結基としては、アルキレン基（例えば、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、プロピレン基、エチルエチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、２，２，４−トリメチルヘキサメチレン基、ヘプタメチレン基、オクタメチレン基、ノナメチレン基、デカメチレン基、ウンデカメチレン基、ドデカメチレン基、シクロヘキシレン基（例えば、１，６−シクロヘキサンジイル基等）、アルケニレン基（例えば、プロペニレン基、ビニレン基（エチニレン基ともいう）、４−プロピル−２−ペンテニレン基等）、アルキニレン基（例えば、エチニレン基、３−ペンチニレン基等）、アリーレン基（例えば、ｏ−フェニレン基、ｍ−フェニレン基、ｐ−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、ナフタセンジイル基、ピレンジイル基、ナフチルナフタレンジイル基、ビフェニルジイル基（例えば、３，３’−ビフェニルジイル基、３，６−ビフェニルジイル基等）、テルフェニルジイル基、クアテルフェニルジイル基、キンクフェニルジイル基、セキシフェニルジイル基、セプチフェニルジイル基、オクチフェニルジイル基、ノビフェニルジイル基、デシフェニルジイル基等）等の炭化水素基のほか、前記アルキレン基、前記アルケニレン基、前記アルキニレン基、前記アリーレン基中、各々ヘテロ原子（例えば、窒素原子、硫黄原子、珪素原子等）を含むものであってもよく、また、チオフェン−２，５−ジイル基や、ピラジン−２，３−ジイル基のような、芳香族複素環を有する化合物（ヘテロ芳香族化合物ともいう）に由来する二価の連結基であってもよいし、酸素や硫黄などのカルコゲン原子であってもよい。また、アルキルイミノ基、ジアルキルシランジイル基やジアリールゲルマンジイル基のような、ヘテロ原子を会して連結する基でもよい。
【０１４１】
更に、Ａ、Ｌで各々表される二価の連結基としては、例えば、カルバゾール環、カルボリン環、ジアザカルバゾール環（モノアザカルボリン環ともいい、カルボリン環を構成する炭素原子のひとつが窒素原子で置き換わった構成の環構成を示す）、トリアゾール環、ピロール環、ピリジン環、ピラジン環、キノキサリン環、チオフェン環、オキサジアゾール環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、インドール環等のような芳香族複素環群から選択される芳香族複素環から導出される二価の基等を用いることが出来る。
【０１４２】
また、更に、後述するＲで表される置換基を有してもよい。
【０１４３】
一般式（Ａ）において、Ｒで表される置換基としては、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等）、シクロアルキル基（例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等）、アルケニル基（例えば、ビニル基、アリル基等）、アルキニル基（例えば、エチニル基、プロパルギル基等）、アリール基（例えば、フェニル基、ナフチル基等）、芳香族複素環基（例えば、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基（前記カルボリニル基のカルボリン環を構成する任意の炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す）、フタラジニル基等）、複素環基（例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等）、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等）、シクロアルコキシ基（例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等）、アルキルチオ基（例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等）、シクロアルキルチオ基（例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等）、アリールチオ基（例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等）、アルコキシカルボニル基（例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、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）、アリールオキシカルボニル基（例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等）、スルファモイル基（例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、２−ピリジルアミノスルホニル基等）、アシル基（例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、２−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等）、アシルオキシ基（例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等）、アミド基（例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、２−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等）、カルバモイル基（例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、２−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、２−ピリジルアミノカルボニル基等）、ウレイド基（例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基ナフチルウレイド基、２−ピリジルアミノウレイド基等）、スルフィニル基（例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、２−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、２−ピリジルスルフィニル基等）、アルキルスルホニル基（例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、２−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等）、アリールスルホニル基またはヘテロアリールスルホニル基（例えば、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、２−ピリジルスルホニル基等）、アミノ基（例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、２−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、２−ピリジルアミノ基等）、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等）、フッ化炭化水素基（例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタフルオロフェニル基等）、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、シリル基（例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等）等が挙げられる。
【０１４４】
これらの置換基は、上記の置換基によってさらに置換されていてもよい。また、これらの置換基は複数が互いに結合して環を形成していてもよい。
【０１４５】
以下に、本発明に用いられるカリックスアレーン誘導体の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
【０１４６】
【化７】
【０１４７】
ＣＡ−１において、Ａは、ＣＨまたはＮを表し、Ｒは、水素原子、メチル基またはアセチル基を表し、ｎは、１〜６の整数を表す。
【０１４８】
（クラウンエーテル誘導体）
本発明に用いられるクラウンエーテル誘導体とは、下記一般式（Ｂ）または一般式（Ｃ）で各々表されるように、環状ポリエーテルであって、環全体が多座配位子となり、金属イオンや有機イオンと包接する機能を持つ化合物の総称を表し、且つ、酸素原子の代わりにその一部、または全てが窒素、硫黄で置換されても良い。
【０１４９】
【化８】
【０１５０】
一般式（Ｂ）、一般式（Ｃ）の各々において、Ｌは、単結合または二価の連結基を表し、Ｃｈは、酸素原子または硫黄原子を表す。ｍは、１〜９の整数、ｎは、１〜３の整数を表し、Ｚは、蛍光性化合物の残基またはリン光性化合物の残基を表す。
【０１５１】
一般式（Ｂ）、一般式（Ｃ）の各々において、Ｌで表される二価の連結基は、上記一般式（Ａ）のＡ、Ｌで各々表される二価の連結基と同義である。
【０１５２】
一般式（Ｂ）、一般式（Ｃ）の各々において、Ｚで表される蛍光性化合物の残基として用いられる蛍光性化合物としては、後述する蛍光性ドーパント（蛍光発光性化合物ともいう）に記載の色素、蛍光性化合物または蛍光性ドーパントの具体例等が挙げられる。
【０１５３】
一般式（Ｂ）、一般式（Ｃ）の各々において、Ｚで表されるリン光性化合物の残基として用いられるリン光性化合物としては、後述するリン光性化合物（リン光ドーパントともいう）に記載の化合物等が挙げられる。
【０１５４】
また、上記一般式（Ｂ）、（Ｃ）で各々表されるクラウンエーテル誘導体は、上記一般式（Ａ）で表されるカリックスアレーン誘導体が有する置換基Ｒを有していてもよい。
【０１５５】
以下、本発明に用いられるクラウンエーテル誘導体の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
【０１５６】
【化９】
【０１５７】
上記の具体例である、ＣＥ−１、ＣＥ−２の各々において、Ａは、ＣＨまたはＮを表し、ｎは、１〜９の整数を表す。
【０１５８】
（シクロデキストリン誘導体）
本発明に用いられるシクロデキストリン誘導体とは、下記一般式（Ｄ）で表されるように、複数のＤ−グルコピラノース基がα−１、４グリコシド結合によって環化した構造を有する化合物の総称。分子内に存在する１級と２級の水酸基は置換基で置換されていて構わない。
【０１５９】
【化１０】
【０１６０】
一般式（Ｄ）において、Ｒは置換基を表し、Ｚは、蛍光性化合物の残基またはリン光性化合物の残基を表す。
【０１６１】
一般式（Ｄ）において、Ｒで表される置換基は、上記一般式（Ａ）において、Ｒで表される置換基と同義である。
【０１６２】
一般式（Ｄ）において、Ｚで表される蛍光性化合物の残基として用いられる蛍光性化合物としては、後述する蛍光性ドーパント（蛍光発光性化合物ともいう）に記載の色素、蛍光性化合物または蛍光性ドーパントの具体例等が挙げられる。
【０１６３】
一般式（Ｄ）において、Ｚで表されるリン光性化合物の残基として用いられるリン光性化合物としては、後述するリン光性化合物（リン光ドーパントともいう）に記載の化合物等が挙げられる。
【０１６４】
以下、本発明に用いられるシクロデキストリン誘導体の好ましい具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。
【０１６５】
【化１１】
【０１６６】
ＣＤ−１、２において、Ａｃは、各々アセチル基を表す。
【０１６７】
また、本発明に用いられる包接化合物は、素子の発光効率向上の観点から、少なくとも正孔輸送性基または電子輸送性基（ここで、電子輸送性基は、後述する電子輸送材料から導出される基等が好ましく用いられる。）を有することが好ましい。
【０１６８】
（包接化合物が有する正孔輸送性基）
本発明に用いられる包接化合物が有する正孔輸送性基について説明する。
【０１６９】
本発明に用いられる包接化合物が有する正孔輸送性基としては、後述する、本発明の有機ＥＬ素子の構成層として用いられる正孔輸送性層に含有される正孔輸送材料から誘導される置換基が好ましく用いられる。
【０１７０】
前記置換基（正孔輸送性基）を分子内に部分構造として含む正孔輸送材料としては、正孔の注入または輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよいが、例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、カルバゾール誘導体、カルボリン誘導体、ジアザカルバゾール誘導体（ここで、ジアザカルバゾールとは、前記カルボリン誘導体のカルボリン環を構成する炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを表す。）、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、また、導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等の従来公知の材料や、ポルフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、芳香族第三級アミン化合物等が挙げられる。
【０１７１】
芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノフェニル；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−〔１，１′−ビフェニル〕−４，４′−ジアミン（ＴＰＤ）；２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）プロパン；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラ−ｐ−トリル−４，４′−ジアミノビフェニル；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン；ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン；ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタン；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ジ（４−メトキシフェニル）−４，４′−ジアミノビフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノジフェニルエーテル；４，４′−ビス（ジフェニルアミノ）クオードリフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン；４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４′−〔４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン；４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニル）ベンゼン；３−メトキシ−４′−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン；Ｎ−フェニルカルバゾール、さらには、米国特許第５，０６１，５６９号明細書に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば４，４′−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル（ＮＰＤ）、特開平４−３０８６８８号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが３つスターバースト型に連結された４，４′，４″−トリス〔Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）等が挙げられる。
【０１７２】
以下、本発明に用いられる微粒子分散液の調製方法の一例を下記に示す。
【０１７３】
（ａ）再沈法による微粒子分散液の調製
３００ｍｇのポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、１８ｍｇのトリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（Ｉｒ（ｐｐｙ）3）を３０ｍｌのテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に溶解した。次に、エタノール／ＴＨＦ（９／１）溶液５０ｍｌを激しく撹拌し、これに前述のＴＨＦ溶液１０ｍｌをマイクロシリンジを用いて滴下し、一次分散液を得た。この一次分散液を撹拌しながら窒素気流下で約６時間かけて、体積がほぼ半分になるまでゆっくり濃縮し目的の分散液を得た（平均粒径６０ｎｍ）。
【０１７４】
（ｂ）乳化分散による微粒子分散液（ナノ微粒子の製造）の調製
クレアミックスＣＬＭ（エムテクニック（株）社製）のポットに、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）１２ｇとトリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（Ｉｒ（ｐｐｙ）3）０．７２ｇおよび１，２−ジクロロエタン１００ｍｌを加え、撹拌して溶解させた。
【０１７５】
ここに、２７０ｍｌの純水を加え、２００００ｒｐｍで５分間乳化を行った。その後１，２−ジクロロエタンを流去し、微粒子水分散液を得た（平均粒径４０ｎｍ）。
【０１７６】
次に常法に従って、ｎ−ブチルアルコールへの溶媒置換を行い、目的の微粒子アルコール分散液を得た（平均粒径５０ｎｍ）。
【０１７７】
（ｃ）アペックスミルを用いたナノ微粒子分散液の製造方法
４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）５０ｇをエチルアルコール３００ｍｌに加え、これを壽工業製アペックスミルで、０．０５ｍｍビーズを用いて２０分間周速８ｍ／秒で分散させ、目的の微粒子アルコール分散液を得た（平均粒径３５ｎｍ）。
【０１７８】
《有機ＥＬ素子の作製方法》
本発明の有機ＥＬ素子の作製方法の一例として、陽極／陽極バッファ層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファ層／陰極からなる有機ＥＬ素子の作製法について説明する。
【０１７９】
まず適当な基体上に、所望の電極物質、例えば陽極用物質からなる薄膜を、１μｍ以下、好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの膜厚になるように、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陽極を作製する。次に、この上に有機ＥＬ素子材料である陽極バッファ層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、陰極バッファ層の有機化合物薄膜を形成させる。
【０１８０】
この有機化合物薄膜の薄膜化の方法としては、前記の如く蒸着法、ウェットプロセス（スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法）等があるが、均質な膜が得られやすく、且つ、ピンホールが生成しにくい等の点から、真空蒸着法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法が特に好ましい。さらに層ごとに異なる製膜法を適用してもよい。製膜に蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は、使用する化合物の種類等により異なるが、一般にボート加熱温度５０℃〜４５０℃、真空度１０-6Ｐａ〜１０-2Ｐａ、蒸着速度０．０１ｎｍ／秒〜５０ｎｍ／秒、基板温度−５０℃〜３００℃、膜厚０．１ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で適宜選ぶことが望ましい。
【０１８１】
これらの層を形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を、１μｍ以下好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるように、例えば蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陰極を設けることにより、所望の有機ＥＬ素子が得られる。この有機ＥＬ素子の作製は、一回の真空引きで一貫して正孔注入層から陰極まで作製するのが好ましいが、途中で取り出して異なる製膜法を施してもかまわない。その際、作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行う等の配慮が必要となる。
【０１８２】
本発明の多色の表示装置は、発光層形成時のみシャドーマスクを設け、他層は共通であるのでシャドーマスク等のパターニングは不要であり、一面に蒸着法、キャスト法、スピンコート法、インクジェット法、スプレー法、印刷法等で膜を形成できる。
【０１８３】
発光層のみパターニングを行う場合、その方法に限定はないが、好ましくは蒸着法、インクジェット法、印刷法である。蒸着法を用いる場合においてはシャドーマスクを用いたパターニングが好ましい。
【０１８４】
また作製順序を逆にして、陰極、陰極バッファ層、電子輸送層、正孔輸送層、発光層、正孔輸送層、陽極バッファ層、陽極の順に作製することも可能である。このようにして得られた多色の表示装置に、直流電圧を印加する場合には、陽極を＋、陰極を−の極性として電圧２〜４０Ｖ程度を印加すると、発光が観測できる。また交流電圧を印加してもよい。なお、印加する交流の波形は任意でよい。
【０１８５】
《有機ＥＬ素子の構成層、有機層、無機化合物層》
本発明の有機ＥＬ素子の構成層、前記構成層に係る有機層、無機化合物層について説明する。
【０１８６】
本発明において、有機ＥＬ素子の層構成の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。
（ｉ）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
（ii）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（iii）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（iv）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
（ｖ）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
（有機層）
本発明の有機ＥＬ素子に係る有機層としては、上記の層構成の中で、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層等が挙げられるが、その他、正孔注入層、電子注入層等、有機ＥＬ素子の構成層に含有される有機化合物が含有されていれば、有機層として定義される。更に、陽極バッファー層、陰極バッファー層等に有機化合物が用いられる場合には、陽極バッファー層、陰極バッファー層は、各々有機層を形成する。
【０１８７】
尚、前記有機層には、後述する、『有機ＥＬ素子の構成層に使用可能な有機ＥＬ素子材料』等を含有する層も含まれる。
【０１８８】
（無機化合物層）
本発明の有機ＥＬ素子に係る無機化合物層とは、構成層の構成成分として無機化合物が主成分（ここで、主成分とは、層全体の５０質量％以上含有される場合を示す）を形成する場合の層を示し、具体的には、上記の層構成の中で、陽極バッファー層、陰極バッファー層等の形成に無機化合物が用いられる場合が挙げられる。
【０１８９】
《連続する三層のＴｇ（ガラス転移点）について》
本発明に係る有機層の三層の構成層または四層の構成層を構成する、３つの構成層Ａ、Ｂ及びＣが、該構成層Ａが形成された後に、該構成層Ｂ、次いで、該構成層Ｃが塗布されて、連続層を形成される工程を有する場合で、且つ、前記構成層Ａが主成分Ａ、前記構成層Ｂが主成分Ｂ、前記構成層Ｃが主成分Ｃを各々含有し、該主成分Ａのガラス転移点Ｔｇ−Ａ、該主成分Ｂのガラス転移点Ｔｇ−Ｂ、該主成分Ｃのガラス転移点Ｔｇ−Ｃが下記の不等式（１）を満たすことが好ましい態様のひとつとして挙げられる。
【０１９０】
不等式（１）
Ｔｇ−Ａ＞Ｔｇ−Ｂ＞Ｔｇ−Ｃ
ここで、上記のガラス転移点（Ｔｇ）の測定は、従来公知のＤＳＣ（Ｄｉｆｆｅｒｎｔｉａｌ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｙ：示差走査熱量法）により測定できる。
【０１９１】
《正孔輸送層》
正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は単層または複数層設けることができる。
【０１９２】
正孔輸送材料としては、正孔の注入または輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。
【０１９３】
本発明に用いられる正孔輸送層には、例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、また、導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等の従来公知の材料を用いてもよい。
【０１９４】
正孔輸送材料としては、上記のものを使用することができるが、ポルフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第三級アミン化合物を用いることが好ましい。
【０１９５】
芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノフェニル；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−〔１，１′−ビフェニル〕−４，４′−ジアミン（ＴＰＤ）；２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）プロパン；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラ−ｐ−トリル−４，４′−ジアミノビフェニル；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン；ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン；ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタン；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ジ（４−メトキシフェニル）−４，４′−ジアミノビフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノジフェニルエーテル；４，４′−ビス（ジフェニルアミノ）クオードリフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン；４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４′−〔４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン；４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニル）ベンゼン；３−メトキシ−４′−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン；Ｎ−フェニルカルバゾール、さらには、米国特許第５，０６１，５６９号明細書に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば４，４′−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル（ＮＰＤ）、特開平４−３０８６８８号に記載されているトリフェニルアミンユニットが３つスターバースト型に連結された４，４′，４″−トリス〔Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）等が挙げられる。
【０１９６】
さらに、これらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。また、ｐ型−Ｓｉ、ｐ型−ＳｉＣ等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。
【０１９７】
正孔輸送層は、上記正孔輸送材料を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。正孔輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。この正孔輸送層は、上記材料の１種または２種以上からなる一層構造であってもよい。
【０１９８】
以下、本発明の有機ＥＬ素子の正孔輸送層の形成に好ましく用いられる化合物の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
【０１９９】
【化１２】
【０２００】
《電子輸送層》
本発明に用いられる電子輸送層は、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。また、電子輸送層とは電子を輸送する機能を有する材料を含有し、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は単層または複数層設けることができる。
【０２０１】
この電子輸送層に用いられる材料（以下、電子輸送材料という）の例としては、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。更に、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引性基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることができる。
【０２０２】
更に、これらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
【０２０３】
または、８−キノリノール誘導体の金属錯体、例えばトリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ3）、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）亜鉛（Ｚｎｑ）等、及びこれらの金属錯体の中心金属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、ＧａまたはＰｂに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることができる。
【０２０４】
その他、メタルフリーまたはメタルフタロシアニン、更には、それらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。または、発光層の材料として例示したジスチリルピラジン誘導体も、電子輸送材料として用いることができるし、正孔注入層、正孔輸送層と同様に、ｎ型−Ｓｉ、ｎ型−ＳｉＣ等の無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。
【０２０５】
この電子輸送層は、上記化合物を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法等の公知の薄膜形成法により製膜して形成することができる。
【０２０６】
（電子輸送層の膜厚）
電子輸送層は、上記電子輸送材料を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。電子輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。電子輸送層は、上記材料の１種または２種以上からなる一層構造であってもよい。
【０２０７】
以下、本発明の有機ＥＬ素子の電子輸送層の形成に好ましく用いられる化合物の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
【０２０８】
【化１３】
【０２０９】
《発光層》
本発明に用いられる発光層について説明する。
【０２１０】
本発明に用いられる発光層は、電極または電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよい。
【０２１１】
本発明に用いられる発光層には、本発明の複合体（上記の包接化合物に、上記のりん光発光を示す有機金属錯体（リン光性発光ドーパント）が包接されている）を用いることで、発光効率が高く、長寿命の有機ＥＬ素子を作製することができる。
【０２１２】
リン光性化合物の発光は、原理としては２種挙げられ、一つはキャリアが輸送されるホスト化合物上でキャリアの再結合が起こってホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーをリン光性化合物に移動させることでリン光性化合物からの発光を得るというエネルギー移動型、もう一つはリン光性化合物がキャリアトラップとなり、リン光性化合物上でキャリアの再結合が起こり、リン光性化合物からの発光が得られるというキャリアトラップ型であるが、いずれの場合においても、リン光性化合物の励起状態のエネルギーはホスト化合物の励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。
【０２１３】
本発明においては、リン光性化合物のリン光発光極大波長としては特に制限されるものではなく、原理的には、中心金属、配位子、配位子の置換基等を選択することで得られる発光波長を変化させることができるが、リン光性化合物のリン光発光波長が３８０ｎｍ〜４８０ｎｍにリン光発光の極大波長を有することが好ましい。
【０２１４】
このようなリン光発光波長を有するものとしては、青色に発光する有機ＥＬ素子や白色に発光する有機ＥＬ素子が挙げられるが、これらの素子はより発光電圧を抑え、低消費電力で作動させることができる。
【０２１５】
また、リン光性化合物を複数種用いることで、異なる発光を混ぜることが可能となり、これにより任意の発光色を得ることができる。リン光性化合物の種類、ドープ量を調整することで白色発光が可能であり、照明、バックライトへの応用もできる。
【０２１６】
《ホスト化合物》
本発明に用いられるホスト化合物とは、発光層に含有される化合物のうちで室温（２５℃）においてリン光発光のリン光量子収率が、０．０１未満の化合物である。
【０２１７】
本発明に用いられる発光層においては、ホスト化合物として、公知のホスト化合物を複数種併用して用いてもよい。ホスト化合物を複数種もちいることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機ＥＬ素子を高効率化することができる。これらの公知のホスト化合物としては、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、かつ、発光の長波長化を防ぎ、なおかつ高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。
【０２１８】
公知のホスト化合物の具体例としては、以下の文献に記載されている化合物が挙げられる。
【０２１９】
特開２００１−２５７０７６号公報、同２００２−３０８８５５号公報、同２００１−３１３１７９号公報、同２００２−３１９４９１号公報、同２００１−３５７９７７号公報、同２００２−３３４７８６号公報、同２００２−８８６０号公報、同２００２−３３４７８７号公報、同２００２−１５８７１号公報、同２００２−３３４７８８号公報、同２００２−４３０５６号公報、同２００２−３３４７８９号公報、同２００２−７５６４５号公報、同２００２−３３８５７９号公報、同２００２−１０５４４５号公報、同２００２−３４３５６８号公報、同２００２−１４１１７３号公報、同２００２−３５２９５７号公報、同２００２−２０３６８３号公報、同２００２−３６３２２７号公報、同２００２−２３１４５３号公報、同２００３−３１６５号公報、同２００２−２３４８８８号公報、同２００３−２７０４８号公報、同２００２−２５５９３４号公報、同２００２−２６０８６１号公報、同２００２−２８０１８３号公報、同２００２−２９９０６０号公報、同２００２−３０２５１６号公報、同２００２−３０５０８３号公報、同２００２−３０５０８４号公報、同２００２−３０８８３７号公報等である。
【０２２０】
また、発光層は、ホスト化合物としてさらに蛍光極大波長を有するホスト化合物を含有していてもよい。この場合、他のホスト化合物とリン光性化合物から蛍光性化合物へのエネルギー移動で、有機ＥＬ素子としての電界発光は蛍光極大波長を有する他のホスト化合物からの発光も得られる。蛍光極大波長を有するホスト化合物として好ましいのは、溶液状態で蛍光量子収率が高いものである。ここで、蛍光量子収率は１０％以上、特に３０％以上が好ましい。具体的な蛍光極大波長を有するホスト化合物としては、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素等が挙げられる。蛍光量子収率は、前記第４版実験化学講座７の分光IIの３６２頁（１９９２年版、丸善）に記載の方法により測定することができる。
【０２２１】
本明細書の発光する色は、「新編色彩科学ハンドブック」（日本色彩学会編、東京大学出版会、１９８５）の１０８頁の図４．１６において、分光放射輝度計ＣＳ−１０００（ミノルタ製）で測定した結果をＣＩＥ色度座標に当てはめたときの色で決定される。
【０２２２】
発光層は、上記化合物を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法、インクジェット法等の公知の薄膜化法により製膜して形成することができる。発光層としての膜厚は特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。この発光層は、これらのリン光性化合物やホスト化合物が１種または２種以上からなる一層構造であってもよいし、あるいは、同一組成または異種組成の複数層からなる積層構造であってもよい。
【０２２３】
以下、本発明の有機ＥＬ素子の発光層のホスト化合物として好ましく用いられる化合物の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
【０２２４】
【化１４】
【０２２５】
【化１５】
【０２２６】
《リン光性化合物（リン光ドーパント、リン光発光性ドーパント等ともいう）》
本発明に用いられるリン光性化合物としては、下記のようなりん光発光を示す有機金属錯体（リン光性化合物ともいう）の中から適宜選択して用いることが好ましい。
【０２２７】
例えば、特開２００１−２４７８５９号公報に記載のイリジウム錯体、国際公開第００／７０，６５５号パンフレット１６〜１８ページに挙げられるような式で表される、例えば、トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム等やオスミウム錯体、あるいは２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン白金錯体のような白金錯体もドーパントとして挙げられる。ドーパントとしてこのようなリン光性化合物を用いることにより、内部量子効率の高い発光有機ＥＬ素子を実現できる。
【０２２８】
本発明に用いられるリン光性化合物としては、好ましくは元素周期表の第８族、第９族または第１０族に属するいずれか１種の金属を含有する錯体系化合物が好ましいが、更に好ましくは、イリジウム化合物、オスミウム化合物、または白金化合物（白金錯体系化合物）、希土類錯体である。
【０２２９】
本発明に用いられるりん光性化合物（リン光発光性化合物）は、励起三重項からの発光が観測されるが、更に、リン光量子収率が、２５℃において０．００１以上であることが好ましく、更に好ましくは、リン光量子収率が０．０１以上であり、特に好ましくは０．１以上である。
【０２３０】
上記リン光量子収率は、第４版実験化学講座７の分光IIの３９８頁（１９９２年版、丸善）に記載の方法により測定できる。溶液中でのリン光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、任意の溶媒の何れかにおいて上記リン光量子収率が達成されれば良い。
【０２３１】
以下、本発明の有機ＥＬ素子の発光層のリン光性化合物（リン光発光性化合物、発光ドーパント等ともいう）として好ましく用いられる化合物の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
【０２３２】
【化１６】
【０２３３】
【化１７】
【０２３４】
上記の各有機金属錯体は、単独で用いてもよく、２種以上の化合物を併用して用いてもよい。尚、これらの化合物は、例えば、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．４０巻、１７０４〜１７１１に記載の方法等を参照することにより合成可能である。
【０２３５】
本発明のりん光性化合物（リン光発光性化合物）としては、励起三重項からの発光が青色である、いわゆる、青色発光ドーパントとして下記のような青色発光性オルトメタル錯体が好ましく用いられる。
【０２３６】
また、本発明に係るリン光性化合物として、下記一般式（Ｄ１）で表されるデンドリマー型リン光発光性有機金属錯体を用いることができる。
【０２３７】
一般式（Ｄ１）
Ｐ−［（デンドロン）ｍ］ｎ
一般式（Ｄ１）において、デンドロンは、下記一般式（Ｅ）で表される樹木状分子を表し、ｎは、０を超える整数を表し、ｍは、０を超え、且つ、ｎ未満の整数を表す。Ｐは、コア（核）となる、リン光発光性有機金属錯体を表す。
【０２３８】
一般式（Ｅ）
【０２３９】
【化１８】
【０２４０】
一般式（Ｅ）においてＡｒは、芳香族炭化水素環または芳香族複素環から導出される三価の基を表す。芳香族複素環を表し、Ｘは、前記コア（核）となる、リン光発光性有機金属錯体Ｐと結合する単結合または二価の連結基を表す。ｎは、分岐回数（世代数ともいう）を表す。
【０２４１】
一般式（Ｅ）において、Ａｒで表される芳香族炭化水素環としては、ベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、アズレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ピレン環、クリセン環、ナフタセン環、トリフェニレン環、ｏ−テルフェニル環、ｍ−テルフェニル環、ｐ−テルフェニル環、アセナフテン環、コロネン環、フルオレン環、フルオラントレン環、ナフタセン環、ペンタセン環、ペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピレン環、ピラントレン環、アンスラアントレン環等が挙げられる。尚、これらの環は、更に、上記一般式（Ａ）において、Ｒで表される置換基を有していてもよい。
【０２４２】
一般式（Ｅ）において、Ａｒで表される芳香族複素環としては、例えば、フラン環、チオフェン環、オキサゾール環、ピロール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、ベンゾイミダゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、インドール環、インダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、キノキサリン環、キナゾリン環、シンノリン環、キノリン環、イソキノリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、カルバゾール環、カルボリン環、ジアザカルバゾール環（カルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子の一つが更に窒素原子で置換されている環を示す）等が挙げられる。
【０２４３】
尚、これらの環は、更に、上記一般式（Ａ）において、Ｒで表される置換基を有していてもよい。
【０２４４】
一般式（Ｅ）において、Ｘで表される二価の連結基は、一般式（Ａ）において、Ａで表される二価の連結基と同義である。
【０２４５】
以下、一般式（Ｄ１）で表されるデンドリマの具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。
【０２４６】
【化１９】
【０２４７】
本発明に用いられるリン光性化合物は、例えばＯｒｇａｎｉｃ Ｌｅｔｔｅｒ誌、ｖｏｌ３、Ｎｏ．１６、ｐ２５７９〜２５８１（２００１）、Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，第３０巻、第８号、１６８５〜１６８７ページ（１９９１年）、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１２３巻、４３０４ページ（２００１年）、Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，第４０巻、第７号、１７０４〜１７１１ページ（２００１年）、Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，第４１巻、第１２号、３０５５〜３０６６ページ（２００２年）、Ｎｅｗ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ．，第２６巻、１１７１ページ（２００２年）、更に、これらの文献中に記載の参考文献等の方法を適用することにより合成できる。
【０２４８】
このほかにも、例えば、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１２３巻４３０４〜４３１２頁（２００１年）、国際公開第００／７０６５５号パンフレット、同第０２／１５６４５号パンフレット、特開２００１−２４７８５９号公報、同２００１−３４５１８３号公報、同２００２−１１７９７８号公報、同２００２−１７０６８４号公報、同２００２−２０３６７８号公報、同２００２−２３５０７６号公報、同２００２−３０２６７１号公報、同２００２−３２４６７９号公報、同２００２−３３２２９１号公報、同２００２−３３２２９２号公報、同２００２−３３８５８８号公報等に記載の一般式であげられるイリジウム錯体、あるいは、具体的例として挙げられるイリジウム錯体、特開２００２−８８６０号公報記載の式（IV）で表されるイリジウム錯体等が挙げられる。
【０２４９】
《蛍光性ドーパント（蛍光発光性化合物ともいう）》
本発明の有機ＥＬ素子の発光層にはさらにリン光発光性化合物からなるドーパントの他に、蛍光性ドーパントが加えられていても良く、蛍光性ドーパントの代表例としては、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素、又は希土類錯体系蛍光体、その他公知の蛍光性化合物等が挙げられる。
【０２５０】
以下、本発明に用いられる蛍光性ドーパントの好ましく具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
【０２５１】
【化２０】
【０２５２】
《阻止層：正孔阻止層、電子阻止層》
正孔阻止層とは広い意味では電子輸送層であり、電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。
【０２５３】
正孔阻止層は、正孔輸送層から移動してくる正孔を陰極に到達するのを阻止する役割と、陰極から注入された電子を効率よく発光層の方向に輸送することができる化合物により形成される。正孔阻止層を構成する材料に求められる物性としては、電子移動度が高く正孔移動度が低いこと、及び正孔を効率的に発光層内に閉じこめるために、発光層のイオン化ポテンシャルより大きいイオン化ポテンシャルの値を有するか、発光層のバンドギャップより大きいバンドギャップを有することが好ましい。正孔阻止材料としては、スチリル化合物、トリアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ボロン誘導体の少なくとも１種を用いることも本発明の効果を得るうえで有効である。
【０２５４】
その他の化合物例として、特開２００３−３１３６７号公報、同２００３−３１３６８号公報、特許第２７２１４４１号明細書等に記載の例示化合物が挙げられる。
【０２５５】
一方、電子阻止層とは広い意味では正孔輸送層であり、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。
【０２５６】
この正孔阻止層、電子阻止層は、上記材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。
【０２５７】
《陽極》
有機ＥＬ素子における陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としてはＡｕ等の金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ2、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ2Ｏ3−ＺｎＯ）等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。陽極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により、薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は（１００μｍ以上程度）、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を１０％より大きくすることが望ましく、また、陽極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。さらに膜厚は材料にもよるが、通常１０ｎｍ〜１０００ｎｍ、好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【０２５８】
《陰極》
一方、陰極としては、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えばマグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）混合物、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。
【０２５９】
陰極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。なお、発光した光を透過させるため、有機ＥＬ素子の陽極または陰極のいずれか一方が、透明または半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
【０２６０】
また、陰極に上記金属を１ｎｍ〜２０ｎｍの膜厚で作製した後に、陽極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に作製することで、透明または半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する素子を作製することができる。
【０２６１】
《塗布による電極の形成方法》
本発明に係る電極（陰極、陽極等）の形成方法について説明する。
【０２６２】
電極の形成においては、通常ガラス基板上へのＩＴＯ（インジウムティンオキサイド）のスパッタや、アルミニウム、カルシウム等の金属の真空蒸着によって形成されることが多いが、本発明に係る塗布（溶液塗布、分散液塗布等）による電極形成方法としてはＰＥＤＯＴ誘導体を電極とする方法（特表２００５−５０１３７３号公報及び米国特許第５０３５９２６号明細書等）、導電性ペーストを塗布し、回路を形成する方法（特開２００２−３２４９６６号公報）等が開示されており、これらの方法を使用することが出来る。
【０２６３】
次に、本発明の有機ＥＬ素子の構成層として用いられる、注入層、阻止層、電子輸送層等について説明する。
【０２６４】
《バッファ層》：陽極バッファ層、陰極バッファ層
注入層は必要に応じて設け、陰極バッファ層（電子注入層）と陽極バッファ層（正孔注入層）があり、上記のごとく陽極と発光層または正孔輸送層の間、及び、陰極と発光層または電子輸送層との間に存在させてもよい。
【０２６５】
バッファ層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３〜１６６頁）に詳細に記載されており、陽極バッファ層と陰極バッファ層とがある。
【０２６６】
陽極バッファ層（正孔注入層）は、特開平９−４５４７９号公報、同９−２６００６２号公報、同８−２８８０６９号公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファ層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファ層、アモルファスカーボンバッファ層、ポリアニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファ層等が挙げられる。
【０２６７】
上記の中で、例えば、酸化バナジウムが主成分として含有される酸化物バッファ層等は、上記の無機化合物層として定義される。
【０２６８】
陰極バッファ層（電子注入層）は、特開平６−３２５８７１号公報、同９−１７５７４号公報、同１０−７４５８６号公報等にもその詳細が記載されており、具体的にはストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファ層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファ層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファ層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファ層等が挙げられる。上記バッファ層（注入層）はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるが、その膜厚は０．１ｎｍ〜５μｍの範囲が好ましい。
【０２６９】
上記の中で、例えば、ストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファ層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファ層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファ層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファ層等は、本発明に係る無機化合物層である。
【０２７０】
《基体（基板、基材、支持体等ともいう）》
本発明の有機ＥＬ素子は基体上に形成されているのが好ましい。
【０２７１】
本発明の有機ＥＬ素子に係る基体としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、また、透明のものであれば特に制限はないが、好ましく用いられる基板としては例えばガラス、石英、光透過性樹脂フィルムを挙げることができる。特に好ましい基体は、有機ＥＬ素子にフレキシブル性を与えることが可能な樹脂フィルムである。
【０２７２】
樹脂フィルムとしては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリカーボネート（ＰＣ）、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）等を有するフィルム等が挙げられる。また、樹脂フィルムの表面には、無機物または有機物の被膜またはその両者のハイブリッド被膜が形成されていてもよい。
【０２７３】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光の室温における外部取り出し効率は１％以上であることが好ましく、より好ましくは５％以上である。ここに、外部取り出し量子効率（％）＝有機ＥＬ素子外部に発光した光子数／有機ＥＬ素子に流した電子数×１００である。
【０２７４】
また、カラーフィルタ等の色相改良フィルタ等を併用しても、有機ＥＬ素子からの発光色を蛍光体を用いて多色へ変換する色変換フィルタを併用してもよい。色変換フィルタを用いる場合においては、有機ＥＬ素子の発光のλｍａｘは４８０ｎｍ以下が好ましい。
【０２７５】
《有機ＥＬ素子の構成層に使用可能な有機ＥＬ素子材料》
更に、本発明の有機ＥＬ素子の構成層の構成材料として適用可能な化合物を具体的に説明する。尚、下記に示す化合物は、本発明の有機ＥＬ素子の性能に影響しない範囲ならば、本発明に係る有機層のいずれの層に用いることも可能である。
【０２７６】
（ビニルモノマー）
本発明に用いられるビニルモノマーとしては、下記一般式（４）で表される化合物が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
【０２７７】
【化２１】
【０２７８】
一般式（４）において、Ｒは、水素原子またはメチル基を表し、Ａは二価の連結基または単結合を表す。Ｚは、蛍光性化合物の残基またはリン光性化合物残基（リン光発光性化合物残基ともいい、分子構造中に有機金属錯体を有していてもよい。）を表す。
【０２７９】
一般式（４）において、Ａで表される二価の連結基としては、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、アリーレン基などの炭化水素基のほか、前記アルキレン基、前記アルケニレン基、前記アルキニレン基、前記アリーレン基中、各々ヘテロ原子（例えば、窒素原子、硫黄原子、珪素原子等）を含むものであってもよく、また、チオフェン−２，５−ジイル基や、ピラジン−２，３−ジイル基のような、芳香族複素環を有する化合物（ヘテロ芳香族化合物ともいう）に由来する二価の連結基であってもよいし、酸素や硫黄などのカルコゲン原子であってもよい。また、アルキルイミノ基、ジアルキルシランジイル基やジアリールゲルマンジイル基のような、ヘテロ原子を会して連結する基でもよい。
【０２８０】
更に、Ａで表される二価の連結基としては、例えば、カルバゾール環、カルボリン環、ジアザカルバゾール環（モノアザカルボリン環ともいい、カルボリン環を構成する炭素原子のひとつが窒素原子で置き換わった構成の環構成を示す）、トリアゾール環、ピロール環、ピリジン環、ピラジン環、キノキサリン環、チオフェン環、オキサジアゾール環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、インドール環等のような芳香族複素環群から選択される芳香族複素環から導出される二価の基等を用いることが出来る。
【０２８１】
また、更に、上記一般式（Ａ）において、Ｒで表される置換基を有していてもよい。
【０２８２】
一般式（４）において、蛍光性化合物の残基に用いられる蛍光性化合物としては、上記の蛍光性ドーパント（蛍光発光性化合物ともいう）で記載の化合物、希土類錯体系蛍光体、その他公知の蛍光性化合物等が挙げられる。
【０２８３】
一般式（４）において、リン光性化合物残基に用いられるリン光発光性化合物としては、上記のリン光化合物で記載の有機金属錯体や従来公知の文献に記載の化合物等を用いることが出来る。
【０２８４】
以下に、本発明に用いられるビニルモノマーの具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。
【０２８５】
【化２２】
【０２８６】
【化２３】
【０２８７】
【化２４】
【０２８８】
【化２５】
【０２８９】
（ビニルポリマー）
本発明に用いられるビニルポリマーとしては、下記一般式（５）で表される繰り返し単位を有する化合物を用いることができ、前記化合物は、ホモポリマーでもよく、その他重合可能な単量体との共重合体でもよい。
【０２９０】
【化２６】
【０２９１】
一般式（５）において、Ｒは、水素原子またはメチル基を表し、Ａは二価の連結基または単結合を表す。Ｚは、蛍光生化合物の残基またはリン光性化合物残基（リン光発光性化合物残基ともいい、分子構造中に有機金属錯体を有していてもよい。）を表す。
【０２９２】
一般式（５）において、Ａで表される二価の連結基は、上記一般式（４）において、Ａで表される二価の連結基と同義である。
【０２９３】
一般式（５）において、Ｚで表される蛍光性化合物の残基、リン光性化合物残基は、各々、一般式（４）において、Ｚで表される蛍光性化合物残基、リン光性化合物残基と各々同義である。
【０２９４】
前記の共重合可能な単量体（モノマーともいう）としては、例えば、メタクリル酸及びそのエステル誘導体（メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ｉ−ブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸２−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸テトラヒドロフルフリル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル等）、或いはアクリル酸及びそのエステル誘導体（アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ｉ−ブチル、アクリル酸ｔ−ブチル、アクリル酸オクチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、アクリル酸２−ヒドロキシプロピル、アクリル酸テトラヒドロフルフリル、アクリル酸２−エトキシエチル、アクリル酸ジエチレングリコールエトキシレート、アクリル酸３−メトキシブチル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸ジメチルアミノエチル、アクリル酸ジエチルアミノエチル等）、アルキルビニルエーテル（メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル等）、アルキルビニルエステル（ギ酸ビニル、酢酸ビニル、酪酸ビニル、カプロン酸ビニル、ステアリン酸ビニル等）、アクリロニトリル、塩化ビニル、スチレン等を挙げることが出来る。
【０２９５】
以下に、本発明に用いられるビニルポリマーの具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。
【０２９６】
【化２７】
【０２９７】
【化２８】
【０２９８】
【化２９】
【０２９９】
【化３０】
【０３００】
（縮合ポリマー）
本発明に用いられる縮合ポリマーとしては、下記一般式（６）で表される化合物が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
【０３０１】
【化３１】
【０３０２】
一般式（６）において、［Ａｒ］ｎは、ｎ個所の置換可能な部位を有する、芳香族炭化水素環または芳香族複素環を表す。Ｚは、蛍光性化合物残基またはリン光性化合物残基を表し、Ａｒの置換可能な部位ｎ個所のうちのｍ個所がＫを介して連結している。Ｋは、二価の連結基または単結合を表す。ｎは、１〜３の数を表し、ｍは、１〜ｎの数を表す。ここで、Ｚ、Ｋが複数の場合、各々は独立に、同一でもよく、異なっていてもよい。Ｌは、後述する連結基群１から選択される二価の連結基である。
【０３０３】
一般式（６）において、Ａｒで表される芳香族炭化水素環としては、ベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、アズレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ピレン環、クリセン環、ナフタセン環、トリフェニレン環、ｏ−テルフェニル環、ｍ−テルフェニル環、ｐ−テルフェニル環、アセナフテン環、コロネン環、フルオレン環、フルオラントレン環、ナフタセン環、ペンタセン環、ペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピレン環、ピラントレン環、アンスラアントレン環等が挙げられる。尚、これらの環は、更に、上記一般式（Ａ）において、Ｒで表される置換基を有していてもよい。
【０３０４】
一般式（６）において、Ａｒで表される芳香族複素環としては、例えば、フラン環、チオフェン環、オキサゾール環、ピロール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、ベンゾイミダゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、インドール環、インダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、キノキサリン環、キナゾリン環、シンノリン環、キノリン環、イソキノリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、カルバゾール環、カルボリン環、ジアザカルバゾール環（カルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子の一つが更に窒素原子で置換されている環を示す）等が挙げられる。
【０３０５】
尚、これらの環は、更に、上記一般式（Ａ）において、Ｒで表される置換基を有していてもよい。
【０３０６】
一般式（６）において、Ｋで表される二価の連結基は、一般式（４）において、Ａで表される二価の連結基と同義である。
【０３０７】
一般式（６）において、Ｚで表される蛍光性化合物の残基、リン光性化合物残基は、各々、一般式（４）において、Ｚで表される蛍光性化合物残基、リン光性化合物残基と各々同義である。
【０３０８】
一般式（６）において、Ｌで表される二価の連結基は、下記の連結基群１から選択される。
【０３０９】
【化３２】
【０３１０】
上記連結基群１において、Ｒ1〜Ｒ4は、各々アルキル基、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表す。
【０３１１】
上記連結基群１において、Ｒ1〜Ｒ4で各々表される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、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等が挙げられる。これらは、更に、上記一般式（Ａ）において、Ｒで表される置換基を有していてもよい。
【０３１２】
上記連結基群１において、Ｒ1〜Ｒ4で表される芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、ｐ−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等が挙げられる。
【０３１３】
これらの基は、更に、上記一般式（Ａ）において、Ｒで表される置換基を有していてもよい。
【０３１４】
上記連結基群１において、Ｒ1〜Ｒ4で表される芳香族複素環基としては、例えば、ピリジル基、ピリミジニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピラジニル基、トリアゾリル基（例えば、１，２，４−トリアゾール−１−イル基、１，２，３−トリアゾール−１−イル基等）、オキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、キノリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基（カルボニル基のカルボリン環を構成する炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す）、キノキサリニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等が挙げられる。
【０３１５】
これらの基は、更に、上記一般式（Ａ）において、Ｒで表される置換基を有していてもよい。
【０３１６】
以下、一般式（６）で表される縮合ポリマーの具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。
【０３１７】
【化３３】
【０３１８】
【化３４】
【０３１９】
【化３５】
【０３２０】
《表示装置、照明装置》
本発明の表示装置（単色でもよく、多色でもよい）、照明装置について説明する。
【０３２１】
本発明の多色の表示装置は、発光層形成時のみシャドーマスクを設け、他層は共通であるのでシャドーマスク等のパターニングは不要であり、一面に蒸着法、キャスト法、スピンコート法、インクジェット法、スプレー法、印刷法等で膜を形成できる。
【０３２２】
発光層のみパターニングを行う場合、その方法に限定はないが、好ましくは蒸着法、インクジェット法、印刷法である。蒸着法を用いる場合においてはシャドーマスクを用いたパターニングが好ましい。
【０３２３】
また作製順序を逆にして、陰極、陰極バッファ層、電子輸送層、正孔輸送層、発光層、正孔輸送層、陽極バッファ層、陽極の順に作製することも可能である。このようにして得られた多色の表示装置に、直流電圧を印加する場合には、陽極を＋、陰極を−の極性として電圧２〜４０Ｖ程度を印加すると、発光が観測できる。また交流電圧を印加してもよい。なお、印加する交流の波形は任意でよい。
【０３２４】
本発明の表示装置は、表示デバイス、ディスプレー、各種発光光源として用いることができる。表示デバイス、ディスプレーにおいて、青、赤、緑発光の３種の有機ＥＬ素子を用いることにより、フルカラーの表示が可能となる。
【０３２５】
表示デバイス、ディスプレーとしてはテレビ、パソコン、モバイル機器、ＡＶ機器、文字放送表示、自動車内の情報表示等が挙げられる。特に静止画像や動画像を再生する表示装置として使用してもよく、動画再生用の表示装置として使用する場合の駆動方式は単純マトリックス（パッシブマトリックス）方式でもアクティブマトリックス方式でもどちらでもよい。
【０３２６】
本発明の照明装置は、家庭用照明、車内照明、時計や液晶用のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサの光源等が挙げられるがこれに限定するものではない。
【０３２７】
また、本発明に係る有機ＥＬ素子に共振器構造を持たせた有機ＥＬ素子として用いてもよい。
【０３２８】
このような共振器構造を有した有機ＥＬ素子の使用目的としては、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサの光源等が挙げられるが、これらに限定されない。また、レーザ発振をさせることにより、上記用途に使用してもよい。
【０３２９】
本発明の有機ＥＬ素子は、照明用や露光光源のような１種のランプとして使用してもよいし、画像を投影するタイプのプロジェクション装置や、静止画像や動画像を直接視認するタイプの表示装置（ディスプレイ）として使用ｚしてもよい。動画再生用の表示装置として使用する場合の駆動方式は単純マトリクス（パッシブマトリクス）方式でもアクティブマトリクス方式でもどちらでもよい。または、異なる発光色を有する本発明の有機ＥＬ素子を３種以上使用することにより、フルカラー表示装置を作製することが可能である。または、一色の発光色、例えば白色発光をカラーフィルタを用いてＢＧＲにし、フルカラー化することも可能である。さらに、有機ＥＬの発光色を色変換フィルタを用いて他色に変換しフルカラー化することも可能であるが、その場合、有機ＥＬ発光のλｍａｘは４８０ｎｍ以下であることが好ましい。
【０３３０】
本発明の有機ＥＬ素子を構成として有する表示装置の一例を図面に基づいて説明する。
【０３３１】
図１は、有機ＥＬ素子から構成される表示装置の一例を示した模式図である。有機ＥＬ素子の発光により画像情報の表示を行う、例えば、携帯電話等のディスプレイの模式図である。
【０３３２】
ディスプレイ１は、複数の画素を有する表示部Ａ、画像情報に基づいて表示部Ａの画像走査を行う制御部Ｂ等からなる。
【０３３３】
制御部Ｂは、表示部Ａと電気的に接続され、複数の画素それぞれに外部からの画像情報に基づいて走査信号と画像データ信号を送り、走査信号により走査線毎の画素が画像データ信号に応じて順次発光して画像走査を行って画像情報を表示部Ａに表示する。
【０３３４】
図２は、表示部Ａの模式図を表す。
【０３３５】
表示部Ａは基板上に、複数の走査線５及びデータ線６を含む配線部と、複数の画素３等とを有する。表示部Ａの主要な部材の説明を以下に行う。図２においては、画素３の発光した光が、白矢印方向（下方向）へ取り出される場合を示している。
【０３３６】
配線部の走査線５及び複数のデータ線６は、各々導電材料からなり、走査線５とデータ線６は格子状に直交して、直交する位置で画素３に接続している（詳細は図示せず）。
【０３３７】
画素３は、走査線５から走査信号が印加されると、データ線６から画像データ信号を受け取り、受け取った画像データに応じて発光する。発光の色が赤領域の画素、緑領域の画素、青領域の画素を、適宜、同一基板上に並置することによって、フルカラー表示が可能となる。
【０３３８】
次に、画素の発光プロセスを説明する。
【０３３９】
図３は、画素の模式図を表す。
【０３４０】
画素は、有機ＥＬ素子１０、スイッチングトランジスタ１１、駆動トランジスタ１２、コンデンサ１３等を備えている。複数の画素に有機ＥＬ素子１０として、赤色、緑色、青色発光の有機ＥＬ素子を用い、これらを同一基板上に並置することでフルカラー表示を行うことができる。
【０３４１】
図３において、制御部Ｂからデータ線６を介してスイッチングトランジスタ１１のドレインに画像データ信号が印加される。そして、制御部Ｂから走査線５を介してスイッチングトランジスタ１１のゲートに走査信号が印加されると、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオンし、ドレインに印加された画像データ信号がコンデンサ１３と駆動トランジスタ１２のゲートに伝達される。
【０３４２】
画像データ信号の伝達により、コンデンサ１３が画像データ信号の電位に応じて充電されるとともに、駆動トランジスタ１２の駆動がオンする。駆動トランジスタ１２は、ドレインが電源ライン７に接続され、ソースが有機ＥＬ素子１０の電極に接続されており、ゲートに印加された画像データ信号の電位に応じて電源ライン７から有機ＥＬ素子１０に電流が供給される。
【０３４３】
制御部Ｂの順次走査により走査信号が次の走査線５に移ると、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオフする。しかし、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオフしてもコンデンサ１３は充電された画像データ信号の電位を保持するので、駆動トランジスタ１２の駆動はオン状態が保たれて、次の走査信号の印加が行われるまで有機ＥＬ素子１０の発光が継続する。順次走査により次に走査信号が印加されたとき、走査信号に同期した次の画像データ信号の電位に応じて駆動トランジスタ１２が駆動して有機ＥＬ素子１０が発光する。
【０３４４】
すなわち、有機ＥＬ素子１０の発光は、複数の画素それぞれの有機ＥＬ素子１０に対して、アクティブ素子であるスイッチングトランジスタ１１と駆動トランジスタ１２を設けて、複数の画素３それぞれの有機ＥＬ素子１０の発光を行っている。このような発光方法をアクティブマトリクス方式と呼んでいる。
【０３４５】
ここで、有機ＥＬ素子１０の発光は、複数の階調電位を持つ多値の画像データ信号による複数の階調の発光でもよいし、２値の画像データ信号による所定の発光量のオン、オフでもよい。
【０３４６】
また、コンデンサ１３の電位の保持は、次の走査信号の印加まで継続して保持してもよいし、次の走査信号が印加される直前に放電させてもよい。
【０３４７】
本発明においては、上述したアクティブマトリクス方式に限らず、走査信号が走査されたときのみデータ信号に応じて有機ＥＬ素子を発光させるパッシブマトリクス方式の発光駆動でもよい。
【０３４８】
図４は、パッシブマトリクス方式による表示装置の模式図である。図４において、複数の走査線５と複数の画像データ線６が画素３を挟んで対向して格子状に設けられている。
【０３４９】
順次走査により走査線５の走査信号が印加されたとき、印加された走査線５に接続している画素３が画像データ信号に応じて発光する。パッシブマトリクス方式では画素３にアクティブ素子がなく、製造コストの低減が計れる。
【０３５０】
本発明の有機ＥＬ素子材料は、また、照明装置として、実質白色の発光を生じる有機ＥＬ素子に適用可能である。複数の発光材料により複数の発光色を同時に発光させて混色により白色発光を得る。複数の発光色の組み合わせとしては、青色、緑色、青色の３原色の３つの発光極大波長を含有させたものでも良いし、青色と黄色、青緑と橙色等の補色の関係を利用した２つの発光極大波長を含有したものでも良い。
【０３５１】
また、複数の発光色を得るための発光材料の組み合わせは、複数のリン光または蛍光を発光する材料（発光ドーパント）を、複数組み合わせたもの、蛍光またはリン光を発光する発光材料と、該発光材料からの光を励起光として発光する色素材料とを組み合わせたもののいずれでも良いが、本発明に係わる白色有機エレクトロルミネッセンス素子においては、発光ドーパントを複数組み合わせる方式が好ましい。
【０３５２】
複数の発光色を得るための有機エレクトロルミネッセンス素子の層構成としては、複数の発光ドーパントを、一つの発光層中に複数存在させる方法、複数の発光層を有し、各発光層中に発光波長の異なるドーパントをそれぞれ存在させる方法、異なる波長に発光する微小画素をマトリックス状に形成する方法等が挙げられる。
【０３５３】
本発明に係わる白色有機エレクトロルミネッセンス素子においては、必要に応じ製膜時にメタルマスクやインクジェットプリンティング法等でパターニングを施してもよい。パターニングする場合は、電極のみをパターニングしてもいいし、電極と発光層をパターニングしてもいいし、素子全層をパターニングしてもいい。
【０３５４】
発光層に用いる発光材料としては特に制限はなく、例えば液晶表示素子におけるバックライトであれば、ＣＦ（カラーフィルター）特性に対応した波長範囲に適合するように、本発明に係わる白金錯体、また公知の発光材料の中から任意のものを選択して組み合わせて白色化すれば良い。
【０３５５】
このように、本発明の白色発光有機ＥＬ素子は、前記表示デバイス、ディスプレーに加えて、各種発光光源、照明装置として、家庭用照明、車内照明、露光光源のような一種のランプとして、また、液晶表示装置のバックライト等の表示装置にも有用に用いられる。
【０３５６】
その他、時計等のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体等の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等、更には表示装置を必要とする一般の家庭用電気器具等広い範囲の用途が挙げられる。
【実施例】
【０３５７】
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されない。また、実施例で使用の化合物の構造式を下記に示す。
【０３５８】
【化３６】
【０３５９】
実施例１
《有機ＥＬ素子１−１の作製》：本発明
素子の構成
陰極 ：Ａｌ
陰極バッファ層 （蒸着）：ＬｉＦ
電子輸送層 （溶液塗布）：ＢＡｌｑ
混合領域（電子輸送層と発光層との間に連続的な濃度勾配を有する領域形成）
電子輸送機能 ：ＢＡｌｑ
発光機能 ：ＰＶＫ＋ＰＤ−１（Ｉｒ（ｐｐｙ）3）
発光層 （溶液塗布）：ＰＶＫ＋ＰＤ−１（Ｉｒ（ｐｐｙ）3）
正孔輸送層（水分散液塗布） ：ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ
陽極 ：ＩＴＯ
ガラス基板
素子の発光層と電子輸送層の形成において、下層（発光層）を形成後、平滑化処理を兼ねて加熱乾燥処理を行う。その後、下層（発光層）を溶解する溶媒（溶解度パラメータ範囲内の溶媒）を一部含有する混合溶媒で上層（電子輸送層））の塗布・製膜を行うことにより、電子輸送層と発光層との間に連続的な濃度勾配を有する混合領域を形成した。
【０３６０】
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ製膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ−４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
【０３６１】
この透明支持基板上に、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ社製、Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ Ａｌ ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を３０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により製膜した後、２００℃にて１時間乾燥し、膜厚３０ｎｍの正孔輸送層を設けた。この正孔輸送層を設けた基板を窒素ガスで置換されたグローブボックスに移し、以後の操作はグローブボックス内で行った。
【０３６２】
正孔輸送層上に、ポリビニルＮ−カルバゾール（ＰＶＫ；ＶＰ−６）３０ｍｇと１．５ｍｇのＰＤ−１（Ｉｒ（ｐｐｙ）3）とをジクロロベンゼン３ｍｌに溶解した溶液を、１０００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート法により製膜し、６０℃、１時間真空乾燥し、膜厚１００ｎｍの発光層とした。ビス（２−メチル−８−キノラート）−ｐ−フェニルフェノラートアルミニウム錯体（ＢＡｌｑ）３０ｍｇをテトラヒドロフラン２ｍｌに溶解し、この溶液に熱トルエン４ｍｌをゆっくりと加え、その後ゆっくりと室温まで戻すことによってＢＡｌｑ溶液を調整した。一方、冷窒素ガス（液体窒素の気化ガス）を吹きかけ、あらかじめ十分に冷却した前記発光層上に、該ＢＡｌｑ溶液を１０００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート法により製膜、１００度で１時間真空乾燥し、膜厚５０ｎｍの電子輸送層とした。
【０３６３】
上記の電子輸送層の形成時において、電子輸送層と発光層との間に、混合領域が形成された。混合領域の膜厚は、下記に示す濃度勾配分析から３０ｎｍであった。
【０３６４】
これを真空蒸着装置に取付け、次いで、真空槽を４×１０-4Ｐａまで減圧し、陰極バッファー層としてフッ化リチウム０．５ｎｍ及び陰極としてアルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子１−１を作製した。
【０３６５】
《混合領域の濃度勾配分析（標的元素：Ａｌ、Ｉｒ）》
有機ＥＬ素子１−１の混合領域における濃度勾配の分析は、標的元素としてアルミニウムとイリジウムを各々を選択し、前記混合領域における深さ方向の元素分析を行った。
【０３６６】
まず、有機ＥＬ素子１−１と同様に電子輸送層まで形成した素子１を、二次イオン質量分析法を用いて、アルミニウムの深さ方向の濃度分布を測定した。
【０３６７】
電子輸送層の膜上面から４０ｎｍまではほぼ一定濃度を示した。この４０ｎｍが電子輸送層の膜厚を示している。次いで、４０ｎｍ〜６５ｎｍにかけて急激な濃度減少の後、７０ｎｍ付近でアルミニウムは検出されなくなった。よって、深さ方向において、４０ｎｍ〜７０ｎｍまでの３０ｎｍが混合領域の膜厚であることが判る。
【０３６８】
上記から、混合領域形成後の発光層単独の膜厚は８０ｎｍであることが判る。
【０３６９】
また、同様にイリジウムの深さ方向の濃度分布を測定したところ、４５ｎｍまでは観測されず、５０ｎｍにかけて急激な濃度上昇した後は、一定濃度を示した。
【０３７０】
上記の測定を任意な１０点について行ったところ、アルミニウム、イリジウム共に深さ方向の濃度分布は同じ傾向にあることが確認でき、発光層と電子輸送層との間に、一様な濃度勾配を有する混合領域が形成されていることを確認した。
【０３７１】
（二次イオン質量分析の測定装置及び測定条件）
市販の二次イオン質量分析装置（ＳＩＭＳ）を用いて、有機ＥＬ素子の混合領域の濃度勾配の分析にあたり、標的元素としてＡｌ、Ｉｒを各々設定した。
【０３７２】
《有機ＥＬ素子１−２の作製》：比較例
素子の構成
陰極 ：Ａｌ
陰極バッファ層 （蒸着）：ＬｉＦ
混合層：（連続的な濃度勾配無し、発光機能と電子輸送機能を示す。）
電子輸送機能 ：ＢＡｌｑ3
発光機能 ：ＰＶＫ＋ＰＤ−１（Ｉｒ（ｐｐｙ）3）
正孔輸送層（水分散液塗布） ：ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ
陽極 ：ＩＴＯ
ガラス基板
素子の発光層と電子輸送層の形成において、下層（発光層）を形成後、加熱乾燥をせず、下層（発光層）を溶解可能な溶媒（溶解度パラメータ範囲内の溶媒）を一部含有する混合溶媒を用いて上層（電子輸送層）の塗布・製膜を行なったところ、上層（電子輸送層）形成用の塗布液を下層（発光層）上に塗膜した結果、下層（発光層）と上層（電子輸送層）の構成成分が混合した混合層が形成した。
【０３７３】
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ製膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ−４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
【０３７４】
この透明支持基板上に、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ社製、Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ Ａｌ ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を３０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により製膜した後、２００℃にて１時間乾燥し、膜厚３０ｎｍの正孔輸送層を設けた。
【０３７５】
この正孔輸送層を設けた基板を窒素ガスで置換されたグローブボックスに移し、以後の操作はグローブボックス内で行った。
【０３７６】
正孔輸送層上に、ポリビニルＮ−カルバゾール（ＰＶＫ）３０ｍｇと１．５ｍｇのＰＤ−１（Ｉｒ（ｐｐｙ）3）とをジクロロベンゼン３ｍｌに溶解した溶液を、１０００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート法により製膜し（発光層が塗膜される）、次いで、ビス（２−メチル−８−キノラート）−ｐ−フェニルフェノラートアルミニウム錯体（ＢＡｌｑ）３０ｍｇをテトラヒドロフラン２ｍｌに溶解し、この溶液に熱トルエン４ｍｌをゆっくりと加え、その後、ゆっくりと室温まで戻すことによって調製されたＢＡｌｑ溶液を１０００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート法により製膜（電子輸送層が塗膜される）、１００℃で１時間真空乾燥し、混合層（発光層と電子輸送層の各層の構成成分がお互いに混じり合い、発光機能と電子輸送機能を各々有する複合機能層である）を形成した。この時の正孔輸送層上からのトータル膜厚は７０ｎｍであった。
【０３７７】
尚、混合層は、上記ＰＤ−１溶液をスピンコート法を用いて正孔輸送層上に製膜し、次いで、ＢＡｌｑ溶液をスピンコート法により塗膜（製膜でもよい）する工程及び／または該工程後の乾燥工程等において形成される。
【０３７８】
この基板を真空蒸着装置に取付け、次いで、真空槽を４×１０-4Ｐａまで減圧し、陰極バッファー層としてフッ化リチウム０．５ｎｍ及び陰極としてアルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子１−２を作製した。
【０３７９】
《混合領域の濃度勾配分析（標的元素として、Ａｌ、Ｉｒ）》
得られた有機ＥＬ素子１−２と同様に、混合層まで形成した素子２を、二次イオン質量分析法を用いて、アルミニウム、イリジウムの深さ方向の濃度分布を測定した。
【０３８０】
本発明の有機ＥＬ素子１−１の場合とは大きく異なり、混合層の膜上面から９０ｎｍ付近まで、アルミニウムの検出が行われた。また、イリジウムにおいては、膜最上面においても観察された。
【０３８１】
トータル膜厚が７０ｎｍであることも考慮すると、素子１−２では、電子輸送層の塗膜により、発光層の構成が大きく乱れ、発光層と電子輸送層とが互いに混ざり合ってしまい、即ち、発光層の構成成分のひとつであるＩｒ（イリジウム）元素または電子輸送層の構成成分のひとつであるＡｌ（アルミニウム）元素の混合層中では、本発明に係る混合領域のような、連続的な濃度勾配を有する領域は形成されていないことが判った。
【０３８２】
従って、本発明の効果である積層素子で且つ、電子輸送材料の標的元素であるＡｌや、発光材料の標的元素である、Ｉｒ等の構成成分の濃度分布が連続的な濃度勾配を有する、本発明に係る混合領域が形成されていない。
【０３８３】
《有機ＥＬ素子１−３の作製》：本発明
素子の構成
陰極 ：Ａｌ
陰極バッファ層 （蒸着） ：Ｃａ
発光層 （溶液塗布） ：ＯＣ−４５＋ＰＤ−１（Ｉｒ（ｐｐｙ）3）
混合領域（濃度勾配有り）
電子輸送機能 ：ＯＣ−４５
発光機能 ：ＰＤ−１（Ｉｒ（ｐｐｙ）3）＋ＰＶＫ
第二正孔輸送層（溶液塗布） ：ＰＶＫ
第一正孔輸送層（水分散液塗布）：ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ
陽極 ：ＩＴＯ
ガラス基板
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ製膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ−４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
【０３８４】
この透明支持基板上に、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ社製、Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ Ａｌ ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を３０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により製膜した後、２００℃にて１時間乾燥し、膜厚３０ｎｍの第一正孔輸送層を設けた。第一正孔輸送層を設けた基板を窒素ガスで置換されたグローブボックスに移し、以後の操作はグローブボックス内で行った。
【０３８５】
上記の第一正孔輸送層上に、ポリビニルＮ−カルバゾール（ＰＶＫ）２０ｍｇとをジクロロベンゼン３ｍｌ中に溶解した溶液を、３０００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート法により製膜し、６０℃、１時間真空乾燥して、膜厚３０ｎｍの第二正孔輸送層を作製した。
【０３８６】
３０ｍｇのＯＣ−４５と１．５ｍｇのＰＤ−１をテトラヒドロフラン２ｍｌに溶解し、この溶液に熱トルエン４ｍｌをゆっくりと加え、その後、ゆっくりと室温まで戻した後、さらに−５℃まで冷却した。一方、冷窒素ガス（液体窒素の気化ガス）を吹きかけ、予め、十分に冷却した前述の第二の正孔輸送層上に、前記溶液を１０００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート法により製膜、１００℃、１時間真空乾燥し、膜厚８０ｎｍの発光層とした。
【０３８７】
この基板を真空蒸着装置に取付け、次いで、真空槽を４×１０-4Ｐａまで減圧し、陰極バッファー層としてカルシウム１０ｎｍ及び陰極としてアルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子１−３を作製した。
【０３８８】
《混合領域の濃度勾配分析（標的元素として、Ａｌ、Ｉｒ）》
得られた有機ＥＬ素子１−３については、上記有機ＥＬ素子１−１、１−２と同様にして、二次イオン質量分析法を用いて、イリジウムの深さ方向の濃度分布を測定した。
【０３８９】
分析により、第二の正孔輸送層と発光層の層間に、Ｉｒ（イリジウム）元素の濃度分布が連続的の濃度勾配を有する混合領域が形成されていることを確認した。
【０３９０】
《有機ＥＬ素子１−１〜１−３の評価》
得られた有機ＥＬ素子１−１〜１−３を評価するに際しては、作製後の各有機ＥＬ素子の非発光面をガラスケースで覆い、厚み３００μｍのガラス基板を封止用基板として用いて、周囲にシール材として、エポキシ系光硬化型接着剤（東亞合成社製ラックストラックＬＣ０６２９Ｂ）を適用し、これを上記陰極上に重ねて前記透明支持基板と密着させ、ガラス基板側からＵＶ光を照射して、硬化させて、封止して、図５、図６に示すような照明装置を形成して評価した。
【０３９１】
図５は、照明装置の概略図を示し、有機ＥＬ素子１０１は、ガラスカバー１０２で覆われている（尚、ガラスカバーでの封止作業は、有機ＥＬ素子１０１を大気に接触させることなく窒素雰囲気下のグローブボックス（純度９９．９９９％以上の高純度窒素ガスの雰囲気下）で行った）。図６は、照明装置の断面図を示し、図６において、１０５は陰極、１０６は有機ＥＬ層、１０７は透明電極付きガラス基板を示す。尚、ガラスカバー１０２内には窒素ガス１０８が充填され、捕水剤１０９が設けられている。
【０３９２】
《外部取りだし量子効率》
作製した有機ＥＬ素子１−１〜１−３の各々について、２３℃、乾燥窒素ガス雰囲気下で２．５ｍＡ／ｃｍ2定電流を印加した時の外部取り出し量子効率（％）を測定した。尚、測定には分光放射輝度計ＣＳ−１０００（ミノルタ製）を用いた。
【０３９３】
《発光寿命》
作製した有機ＥＬ素子１−１〜１−３の各々について、２３℃、乾燥窒素ガス雰囲気下で２．５ｍＡ／ｃｍ2の一定電流で駆動したときに、輝度が発光開始直後の輝度（初期輝度）の半分に低下するのに要した時間を測定し、これを半減寿命時間（τ０．５）として寿命の指標とした。尚、測定には同様に、分光放射輝度計ＣＳ−１０００（ミノルタ製）を用いた。
【０３９４】
《駆動電圧》
作製した有機ＥＬ素子１−１〜１−３の各々について、温度２３℃、乾燥窒素ガス雰囲気下で発光開始の電圧を測定した。なお、発光開始の電圧は、輝度５０ｃｄ／ｍ2以上となったときの電圧値を測定した。輝度の測定には分光放射輝度計ＣＳ−１０００（ミノルタ製）を用いた。
【０３９５】
有機ＥＬ素子１−１、１−２の外部取り出し量子効率、発光寿命、駆動電圧の測定結果は、有機ＥＬ素子１−３を標準とした時の相対評価を行った。
【０３９６】
相対評価については、下記のようなランク評価を行った。
【０３９７】
◎：標準値から７０％以上増の場合
○：標準値から３０％以上増の場合
△：標準値から３０％増までの場合
×：標準値から３０％減の場合
得られた結果を下記の表１に示す。
【０３９８】
【表１】
【０３９９】
表１から、比較の有機ＥＬ素子１−３に比べて、本発明の有機ＥＬ素子１−１、１−２はいずれも、従来の塗布法により製造した素子１−３に比べて、本発明の有機ＥＬ素子は、外部取りだし量子効率が高く（高発光効率である）、発光寿命が長く、且つ、素子の駆動電圧が低減していることが明らかである。
【０４００】
実施例２
本発明の有機ＥＬ素子を備えたフルカラー表示装置の作製を下記のようにして行った。
【０４０１】
まず、本発明の有機ＥＬ素子の構成層の一部をインクジェットを用いて作製したが、ここで、インクジェットを用いる有機ＥＬ素子の作製工程を図７を用いて説明する。
【０４０２】
《有機ＥＬ素子２−１の作製》
図７は、インクジェット法によるフルカラー表示装置の作製工程の一例を示す模式図であり、まず、陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板（２０１）上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）（２０２）を１００ｎｍ製膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ−４５）にパターニングを行った後、このガラス基板上でＩＴＯ透明電極の間に非感光性ポリイミドの隔壁（２０３）（幅２０μｍ、厚さ２．０μｍ）をフォトリソグラフィーで形成させた。
【０４０３】
ＩＴＯ電極上ポリイミド隔壁の間に下記組成の第一正孔注入層組成物を、インクジェットヘッド（エプソン社製；ＭＪ８００Ｃ）を用いて吐出注入し、２００℃、１０分間の乾燥処理により膜厚３０ｎｍの第一正孔輸送層２０４ａを作製した。
【０４０４】
この第一正孔輸送層上に、同様に、下記組成の第二正孔注入層組成物を、インクジェットヘッドを用いて吐出注入し、１５０℃、２０分間の乾燥処理により膜厚３０ｎｍの第二正孔輸送層２０４ｂを作製した。
【０４０５】
前もって、この基板を冷窒素ガスを吹きかけ、十分に冷却した後、それぞれ下記の青色発光組成物、緑色発光組成物、赤色発光組成物を同様にインクジェットヘッドを使用して吐出注入した。さらに、１００℃、１０分間乾燥処理により膜厚３０ｎｍでそれぞれの発光層（２０５Ｂ、２０５Ｇ、２０５Ｒ）を形成させた。
【０４０６】
この基板を、真空蒸着装置に取付け、次いで、真空槽を４×１０-4Ｐａまで減圧し、陰極バッファー層および陰極（２０６）として、カルシウム１０ｎｍ及びアルミニウム１１０ｎｍをそれぞれ蒸着してを真空蒸着して有機ＥＬ素子２−１を作製した。
【０４０７】
《フルカラー表示装置の作製》
作製した有機ＥＬ素子２−１を用いて、図１に記載の形態を有するアクティブマトリクス方式フルカラー表示装置を作製し、図２には、作製した前記表示装置の表示部Ａの模式図のみを示した。即ち、同一基板上に、複数の走査線５及びデータ線６を含む配線部と、並置した複数の画素３（発光の色が赤領域の画素、緑領域の画素、青領域の画素等）とを有し、配線部の走査線５及び複数のデータ線６は、各々導電材料からなり、走査線５とデータ線６は格子状に直交して、直交する位置で画素３に接続している（尚、詳細は図示していない。）。
【０４０８】
前記複数の画素３は、それぞれの発光色に対応した有機ＥＬ素子、アクティブ素子であるスイッチングトランジスタと駆動トランジスタそれぞれが設けられたアクティブマトリクス方式で駆動されており、走査線５から走査信号が印加されると、データ線６から画像データ信号を受け取り、受け取った画像データに応じて発光する。この様に各赤、緑、青の画素を適宜、並置することによって、フルカラー表示装置を作製した。
【０４０９】
該フルカラー表示装置を駆動することにより、発光効率が高い発光寿命の長いフルカラー動画表示が得られることを確認することができた。
【０４１０】
（第一正孔輸送層組成物の調製）
ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ社製、Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ Ａｌ ４０８３）２０ｇを純水６５ｇ、エトキシエタノール１０ｇ、グリセリン５ｇで希釈したものを用いた。
【０４１１】
（第二正孔輸送層組成物の調製）
３００ｍｇのＰＶＫをシクロヘキシルベンゼン２５ｍｌ、イソプロピルビフェニル２５ｍｌに溶解したものを用いた。
【０４１２】
（緑色発光層組成物の調製）
３００ｍｇのＯＣ−４５と１５ｍｇのＰＤ−１をシクロヘキシルベンゼン２５ｍｌ、テトラリン２５ｍｌに溶解したものを用いた。
【０４１３】
（青色発光層組成物の調製）
３００ｍｇのＯＣ−４５と１５ｍｇのＰＤ−９をシクロヘキシルベンゼン２５ｍｌ、テトラリン２５ｍｌに溶解したものを用いた。
【０４１４】
（赤色発光層組成物の調製）
３００ｍｇのＯＣ−４５と１５ｍｇのＰＤ−６をシクロヘキシルベンゼン２５ｍｌ、テトラリン２５ｍｌに溶解したものを用いた。
【０４１５】
実施例３
《白色発光照明装置の作製》
実施例１で作製した有機ＥＬ素子１−３の作製において、ＰＤ−１をＰＤ−１、ＰＤ−６、ＰＤ−９に変更した以外は同様して、白色発光有機ＥＬ素子３−１Ｗを作製した。
【０４１６】
得られた有機ＥＬ素子３−１Ｗを実施例１、２と同様に、非発光面をガラスケースで覆い、照明装置とした。照明装置は、発光効率が高く発光寿命の長い白色光を発する薄型の照明装置として使用することができた。
【図面の簡単な説明】
【０４１７】
【図１】有機ＥＬ素子から構成される表示装置の一例を示した模式図である。
【図２】表示部の模式図である。
【図３】画素の模式図である。
【図４】パッシブマトリクス方式フルカラー表示装置の模式図である。
【図５】照明装置の概略図である。
【図６】照明装置の断面図である。
【図７】インクジェット法によるフルカラー表示装置の作製工程の一例を示す模式図である。
【図８】発光層と電子輸送層との間に混合領域が形成されている、本発明の有機ＥＬ素子の一例を示す模式図である。
【図９】発光層と電子輸送層との間に形成された混合領域において、発光層を構成する発光材料の濃度分布が連続的な濃度勾配を示している一例を示す模式図である。
【符号の説明】
【０４１８】
１ ディスプレイ
３ 画素
５ 走査線
６ データ線
７ 電源ライン
１０ 有機ＥＬ素子
１１ スイッチングトランジスタ
１２ 駆動トランジスタ
１３ コンデンサ
Ａ 表示部
Ｂ 制御部
１０７ 透明電極付きガラス基板
１０６ 有機ＥＬ層
１０５ 陰極
１０２ ガラスカバー
１０８ 窒素ガス
１０９ 捕水剤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陰極と陽極との間に、構成層として少なくとも三層の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、
該有機層の少なくとも二層である、層Ａ、層Ｂとの間に、混合領域を有し、且つ、該混合領域中の、前記層Ａまたは前記層Ｂの、少なくとも一つの構成成分の濃度分布が連続的な濃度勾配を示すことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２】
前記層Ａ、層Ｂが、各々非水溶媒を用いる塗布法により形成されたことを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３】
前記層Ａが発光層を表し、層Ｂが正孔輸送層または電子輸送層を表すことを特徴とする請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】
前記層Ｂが発光ホスト材料を含有することを特徴とする請求項１〜３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５】
前記層Ａが、リン光性発光材料を含むことを特徴とする請求項１〜４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６】
白色に発光することを特徴とする請求項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】
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を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項８】
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を備えたことを特徴とする照明装置。
【請求項９】
請求項８に記載の照明装置と、表示手段として液晶素子と、を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項１】
陰極と陽極との間に、構成層として少なくとも三層の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、
該有機層の少なくとも二層である、層Ａ、層Ｂとの間に、混合領域を有し、且つ、該混合領域中の、前記層Ａまたは前記層Ｂの、少なくとも一つの構成成分の濃度分布が連続的な濃度勾配を示すことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２】
前記層Ａ、層Ｂが、各々非水溶媒を用いる塗布法により形成されたことを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３】
前記層Ａが発光層を表し、層Ｂが正孔輸送層または電子輸送層を表すことを特徴とする請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】
前記層Ｂが発光ホスト材料を含有することを特徴とする請求項１〜３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５】
前記層Ａが、リン光性発光材料を含むことを特徴とする請求項１〜４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６】
白色に発光することを特徴とする請求項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】
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を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項８】
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を備えたことを特徴とする照明装置。
【請求項９】
請求項８に記載の照明装置と、表示手段として液晶素子と、を備えたことを特徴とする表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−４２３１４（Ｐ２００７−４２３１４Ａ）
【公開日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２２２６８２（Ｐ２００５−２２２６８２）
【出願日】平成１７年８月１日（２００５．８．１）
【出願人】（０００００１２７０）コニカミノルタホールディングス株式会社 (4,463)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月１日（２００５．８．１）
【出願人】（０００００１２７０）コニカミノルタホールディングス株式会社 (4,463)
【Ｆターム（参考）】
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