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】 良好な発光輝度、低駆動電圧を示し、定電流駆動したときの電圧上昇、ダークスポットが少なく、さらに高温、高湿下での経時安定性が高い有機ＥＬ素子、及びそれを用いた表示装置、照明装置を提供することである。
【解決手段】 基板上に電極と少なくとも１層以上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１層はドーパント及びホスト化合物を含有する発光層であり、該有機層の少なくとも１層は電子輸送材料及びドナー性化合物を含有する電子輸送層であり、該有機層の少なくとも一層の膜密度が１．１０〜１．２５ｇ／ｃｍ3であ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。
【解決手段】 基板上に電極と少なくとも１層以上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１層はドーパント及びホスト化合物を含有する発光層であり、該有機層の少なくとも１層は電子輸送材料及びドナー性化合物を含有する電子輸送層であり、該有機層の少なくとも一層の膜密度が１．１０〜１．２５ｇ／ｃｍ3であ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。
【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、及び該有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた表示装置、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。
【０００３】
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、さら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】
近年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（非特許文献１参照。）がされ、室温で燐光を示す材料の研究が活発になってきている（非特許文献２及び特許文献１参照。）。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（非特許文献３参照。）。
【０００５】
現在、この燐光発光を用いた有機ＥＬ素子のさらなる発光の高効率化、長寿命化及び低消費電力化が検討されている。高い発光効率を得るために、発光層の最適化（特許文献２参照。）、ホールブロック層の導入（特許文献３参照。）が検討されている。さらに、電子輸送層中にドナー化合物をドープし、また正孔輸送層中にアクセプター性化合物をドープすることにより、正孔輸送層内のキャリア濃度を上げ、有機層の導電率を向上される方法が提案されている（特許文献４参照。）。緑色発光については理論限界である２０％近くの外部取り出し効率が達成されているものの、その他の色の発光についてはまだ十分な効率が得られておらず改良が必要であった。特に青色発光で高効率に発光する素子が求められていた。
【０００６】
一方、有機発光素子において高輝度発光を実現しているものは有機物質を真空蒸着によって積層している素子であるが、製造工程の簡略化、加工性、大面積化等の観点から塗布方式による素子作製も開示されている（特許文献５参照。）。しかしながら、従来の有機ＥＬ素子は、定電圧駆動したときの電圧上昇、ダークスポットの発生、さらに高温、高湿下での経時安定性についての改良が望まれている。また、発光輝度のさらなる改良も望まれている。
【特許文献１】米国特許第６，０９７，１４７号明細書
【特許文献２】特開２００２−１５１２６７号公報
【特許文献３】特開２００２−１００４７６号公報
【特許文献４】特開２０００−１９６１４０号公報
【特許文献５】特開２００２−２９９０６１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）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、良好な発光輝度、低駆動電圧を示し、定電流駆動したときの電圧上昇、ダークスポットが少なく、さらに高温、高湿下での経時安定性が高い有機ＥＬ素子、及びそれを用いた表示装置、照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の上記課題は、以下の構成により達成される。
【０００９】
１．基板上に電極と少なくとも１層以上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１層はドーパント及びホスト化合物を含有する発光層であり、該有機層の少なくとも１層は電子輸送材料及びドナー性化合物を含有する電子輸送層であり、該有機層の少なくとも一層の膜密度が１．１０〜１．２５ｇ／ｃｍ3であ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。
【００１０】
２．前記ドナー性化合物がアルカリ金属、アルカリ土類金属またはそれらの塩であることを特徴とする前記１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１１】
３．基板上に電極と少なくとも１層以上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１層はドーパント及びホスト化合物を含有する発光層であり、該有機層の少なくとも１層は正孔輸送材料及びアクセプター性化合物を含有する正孔輸送層であり、該有機層の少なくとも一層の膜密度が１．１０〜１．２５ｇ／ｃｍ3であ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。
【００１２】
４．前記アクセプター性化合物がＡｕ、Ｐｔ、Ｗ、Ｉｒ、ＰＯＣｌ3、ＡｓＦ6、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＴＣＮＱ、ＴＣＮＱＦ4、ＴＣＮＥ、ＨＣＮＢ、ＤＤＱ、ＴＮＦ、ＤＮＦ、フルオラニル、クロラニルまたはブロマニルであることを特徴とする前記３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１３】
５．基板上に電極と少なくとも１層以上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１層はドーパント及びホスト化合物を含有する発光層であり、該有機層の少なくとも１層は電子輸送材料及びドナー性化合物を含有する電子輸送層を有し、さらに正孔輸送材料及びアクセプター性化合物を含有する正孔輸送層を有し、該有機層の少なくとも一層の膜密度が１．１０〜１．２５ｇ／ｃｍ3であ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。
【００１４】
６．前記ドナー性化合物がアルカリ金属、アルカリ土類金属またはそれらの塩であることを特徴とする前記５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１５】
７．前記アクセプター性化合物がＡｕ、Ｐｔ、Ｗ、Ｉｒ、ＰＯＣｌ3、ＡｓＦ6、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＴＣＮＱ、ＴＣＮＱＦ4、ＴＣＮＥ、ＨＣＮＢ、ＤＤＱ、ＴＮＦ、ＤＮＦ、フルオラニル、クロラニルまたはブロマニルであることを特徴とする前記５または６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１６】
８．前記ドーパントが燐光性化合物であることを特徴とする前記１〜７のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１７】
９．前記有機層の少なくとも一層の膜密度が１．２０〜１．２５ｇ／ｃｍ3であることを特徴とする前記１〜８のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１８】
１０．前記ホスト化合物の分子量が４００〜２０００であることを特徴とする前記９に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１９】
１１．前記有機層の少なくとも一層の膜密度が１．１０〜１．１５ｇ／ｃｍ3であることを特徴とする前記１〜８のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２０】
１２．前記ホスト化合物の分子量が５０００〜１００００００であることを特徴とする前記１１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２１】
１３．前記有機層は有機溶媒を１０-2〜１０3ｐｐｍ含有することを特徴とする前記１〜１２のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２２】
１４．前記基板がガスバリア層を有することを特徴とする前記１〜１３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。
【００２３】
１５．発光が赤色であることを特徴とする前記１〜１４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。
【００２４】
１６．発光が緑色であることを特徴とする前記１〜１４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。
【００２５】
１７．発光が青色であることを特徴とする前記１〜１４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。
【００２６】
１８．発光が白色であることを特徴とする前記１〜１４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。
【００２７】
１９．前記１〜１８のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を有することを特徴とする表示装置。
【００２８】
２０．前記１〜１８のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を有することを特徴とする照明装置。
【００２９】
２１．前記２０に記載の照明装置と表示手段としての液晶素子を有することを特徴とする表示装置。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、良好な発光輝度、低駆動電圧を示し、定電流駆動したときの電圧上昇、ダークスポットが少なく、さらに高温、高湿下での経時安定性が高い有機ＥＬ素子、及びそれを用いた表示装置、照明装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明者は、基板上に電極と少なくとも１層以上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、有機層の少なくとも１層は燐光性化合物を含有する発光層であり、該有機層の少なくとも１層が電子輸送材料及びドナー性化合物、または正孔輸送材料及びアクセプター性化合物を含有する正孔輸送層を有すると共に、前記有機層の少なくとも一層の膜密度が１．１０〜１．２５ｇ／ｃｍ3であることにより、良好な発光輝度、低駆動電圧を示し、かつ、定電流駆動したときの電圧上昇、ダークスポットが少なく、かつ、高温、高湿下での経時安定性が高い有機エレクトロルミネッセンス素子が得られることを見出した。
【００３２】
以下、本発明の各構成要件について詳細に説明する。
【００３３】
（膜密度）
本発明で用いられる膜密度の測定方法について説明する。
【００３４】
本発明の膜密度はＸ線反射率測定法により求めることができる。極低角度、例えば０．２度から２度の範囲の反射率を測定し、得られた反射率曲線をフレネルの式より求められる多層膜試料の反射率の式に、フィッティングすることにより求められる。フィッティングの方法については、Ｌ．Ｇ．Ｐａｒｒａｔｔ，Ｐｈｉｓ．Ｒｅｖ．，９５ ３５９（１９５４年）を参考にすることができる。
【００３５】
具体的には、Ｘ線発生源は、銅をターゲットとし、５０ｋＶ−３００ｍＡで作動させる。多層膜ミラーとＧｅ（１１１）チャンネルカットモノクロメーターにて単色化したＸ線を使用する。測定は、ソフトウェアーＡＴＸ−Ｃｒｙｓｔａｌ Ｇｕｉｄｅ Ｖｅｒ．６．５．３．４を用い、半割、アライメント調整後、２θ／ω＝０度から１度を０．００２度／ｓｔｅｐで０．０５度／ｍｉｎ．で走査する。上記の測定条件で反射率曲線を測定した後、株式会社リガク製ＧＸＲＲ Ｖｅｒ．２．１．０．０解析ソフトウェアーを用いて測定を行うことができる。
【００３６】
本発明に係る有機層の少なくとも一層の膜密度は１．１０〜１．２５ｇ／ｃｍ3であり、これにより定電流駆動したときの電圧上昇、ダークスポット、及び高温、高湿下での経時安定性の改良効果を有する。
【００３７】
（有機溶媒含有量）
次に、本発明で用いられる有機溶媒含有量の測定方法について説明する。
【００３８】
本発明に係る有機層中に残留している有機溶媒は、パージ＆トラップサンプラーを取り付けたガスクロマトグラフィー質量分析法（ＰＴ−ＧＣ／ＭＳ）で測定することができる。具体的には１０ｃｍ×１０ｃｍ四方の有機ＥＬ素子を作製し、ガス回収用のチャンバーと有機ガス吸着管（ＴＥＮＡＸ ＧＲ）に残留有機溶媒を吸着させ、ＰＴ−ＧＣ／ＭＳ測定を行うことができる。溶媒濃度は濃度既知の基準試料を用いて作成した検量線より求める。
【００３９】
本発明に係る有機層は有機溶媒を１０-2〜１０3ｐｐｍ含有する。好ましくは有機溶媒を０．１〜１００ｐｐｍ含有し、これにより定電流駆動したときの電圧上昇、ダークスポット、及び高温、高湿下での経時安定性のより一層の改良効果を有する。
【００４０】
本発明に係る有機溶媒として特に制限はないが、例えば、アルコール類（メタノール、エタノール等）、カルボン酸エステル類（酢酸エチル、酢酸プロピル等）、ニトリル類（アセトニトリル等）、エーテル類（イソプロピルエーテル、ＴＨＦ等）、芳香族炭化水素類（シクロヘキシルベンゼン、トルエン、キシレン等）、ハロゲン化アルキル類（塩化メチレン等）、飽和炭化水素類等（ヘプタン等）が挙げられる。この中で好ましいものはカルボン酸エステル類、ニトリル類、エーテル類、芳香族炭化水素類、ハロゲン化アルキル類、飽和炭化水素類であり、さらに好ましくはカルボン酸エステル類、エーテル類、芳香族炭化水素類である。
【００４１】
本発明に用いられる有機溶媒の沸点は２００℃以下が好ましく、さらに好ましくは１５０℃以下である。
【００４２】
本発明に係る有機層は蒸着法、塗布法で形成されるが、塗布法に関しては、スピンコート、ディップコート、ロールコート、バーコート、フレキソ印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷、インクジェット法があり、好ましくはインクジェット法である。
【００４３】
（電子輸送材料）
次に、本発明で用いられる電子輸送材料について説明する。
【００４４】
本発明で用いられる電子輸送材料としては、例えばカルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェナントロリン誘導体、オキサゾール誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、有機金属化合物、アリールメタン誘導体、ホウ素化合物等が挙げられる。
【００４５】
これらのうちで好ましいものは、アザカルバゾール誘導体、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、有機金属化合物、ホウ素化合物であり、さらに好ましいものとしては以下の構造で示した化合物である。
【００４６】
【化１】
【００４７】
式中、Ｒ1、Ｒ2は水素原子、置換基を表す。Ｒ3、Ｒ4は置換基を表す。ｎ１及びｎ２は０〜３の整数を表す。Ａ1及びＡ2は複素環基または下記一般式（２）で表される化合物を表す。
【００４８】
【化２】
【００４９】
式中、Ｚ1は置換基を有してもよい芳香族複素環を表し、Ｚ2は置換基を有してもよい芳香族複素環または芳香族炭化水素環を表し、Ｚ3は２価の連結基または単なる結合手を表す。Ｌ1は２価の連結基または単なる結合手を表す。
【００５０】
【化３】
【００５１】
式中、Ｒ11は置換基を表す。ｎ１１は０〜４の整数を表す。Ａ11及びＡ12は複素環基または上記一般式（２）で表される化合物を表す。
【００５２】
【化４】
【００５３】
式中、Ｒ21及びＲ22は置換基を表す。ｎ２１及びｎ２２は０〜３の整数を表す。Ａ21及びＡ22は複素環基または上記一般式（２）で表される化合物を表す。Ｌは２価の連結基を表す。
【００５４】
前記一般式（１）におけるＲ1〜Ｒ4、前記一般式（３）におけるＲ11及び前記一般式（４）におけるＲ21、Ｒ22が表す置換基としては、例えば、アルキル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１２、特に好ましくは炭素数１〜８であり、例えば、メチル、エチル、ｉｓｏ−プロピル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−オクチル、ｎ−デシル、ｎ−ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル等）、アルケニル基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１２、特に好ましくは炭素数２〜８であり、例えば、ビニル、アリル、２−ブテニル、３−ペンテニル等）、アルキニル基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１２、特に好ましくは炭素数２〜８であり、例えば、プロパルギル、３−ペンチニル等）、アリール基（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えば、フェニル、ｐ−メチルフェニル、ナフチル等）、アミノ基（好ましくは炭素数０〜２０であり、例えば、アミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジベンジルアミノ、ジフェニルアミノ、フェニルナフチルアミノ等）、アルコキシ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１２、特に好ましくは炭素数１〜８であり、例えば、メトキシ、エトキシ、ブトキシ等）、アリールオキシ基（好ましくは炭素数６〜２０、より好ましくは炭素数６〜１６、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えば、フェニルオキシ、２−ナフチルオキシ等）、アシル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えば、アセチル、ベンゾイル、ホルミル、ピバロイル等。）、アルコキシカルボニル基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１６、特に好ましくは炭素数２〜１２であり、例えば、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル等）、アリールオキシカルボニル基（好ましくは炭素数７〜２０、より好ましくは炭素数７〜１６、特に好ましくは炭素数７〜１０であり、例えば、フェニルオキシカルボニル等）、アシルオキシ基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１６、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えば、アセトキシ、ベンゾイルオキシ等）、アシルアミノ基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１６、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えば、アセチルアミノ、ベンゾイルアミノ等）、アルコキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１６、特に好ましくは炭素数２〜１２であり、例えば、メトキシカルボニルアミノ等）、アリールオキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数７〜２０、より好ましくは炭素数７〜１６、特に好ましくは炭素数７〜１２であり、例えば、フェニルオキシカルボニルアミノ等）、スルホニルアミノ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えば、メタンスルホニルアミノ、ベンゼンスルホニルアミノ等）、スルファモイル基（好ましくは炭素数０〜２０、より好ましくは炭素数０〜１６、特に好ましくは炭素数０〜１２であり、例えば、スルファモイル、メチルスルファモイル、ジメチルスルファモイル、フェニルスルファモイル等）、カルバモイル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えば、カルバモイル、メチルカルバモイル、ジエチルカルバモイル、フェニルカルバモイル等）、アルキルチオ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えば、メチルチオ、エチルチオ等）、アリールチオ基（好ましくは炭素数６〜２０、より好ましくは炭素数６〜１６、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えば、フェニルチオ等）、スルホニル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えば、メシル、トシル等）、スルフィニル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えば、メタンスルフィニル、ベンゼンスルフィニル等）、ウレイド基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えば、ウレイド、メチルウレイド、フェニルウレイド等）、リン酸アミド基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えば、ジエチルリン酸アミド、フェニルリン酸アミド等）、ヒドロキシル基、メルカプト基、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基（ヘテロ原子として、例えば、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、セレン原子等を含む、好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０の、例えば、イミダゾリル、ピリジル、フリル、ピペリジル、モルホリノ等）等が挙げられる。これらの置換基はさらに置換されてもよい。また、可能な場合には連結して環を形成してもよい。
【００５５】
これらのうち好ましいものはアルキル基及びアリール基である。
【００５６】
２価の連結基としては、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、アリーレン等の炭化水素基のほか、ヘテロ原子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２価の連結基であってもよいし、酸素や硫黄等のカルコゲン原子であってもよい。また、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、ヘテロ原子を介して連結する基でもよい。
【００５７】
本発明で用いられる電子輸送材料としては、低分子化合物、高分子化合物いずれも使用することが可能である。
【００５８】
高分子化合物とは重合性基を少なくとも一つ有する化合物（重合性化合物）が重合したものであり、重合性基としては、例えば、ビニル基、エポキシ基、オキセタン基、イソシアネート基、チオイソシアネート基等が挙げられる。これらのうちで好ましいものはビニル基である。本発明に係る前記一般式（１）、一般式（３）、一般式（４）で表される有機化合物はこれらの重合性基を分子内のいずれかの位置に有してもよい。
【００５９】
重合性化合物の重合反応について説明する。重合が形成される時期として、予め重合した高分子を用いてもよいし、また素子作製前の溶液中でも、素子作製時でも重合してよい。また素子作製後に結合を形成してもよい。重合反応を起こす場合、外部からのエネルギー（熱・光・超音波等）供給を行ってもよいし、重合開始剤、酸触媒または塩基触媒を添加し反応を起こしてもよい。あるいは本発明に係る化合物を発光素子に含有したときに重合反応を起こす場合、発光素子の駆動時に供給される電流や発生する光や熱によって反応が起こってもよい。また、２つ以上の重合性化合物を重合させ、共重合体を形成してもよい。
【００６０】
重合した高分子化合物は５０００〜１００００００の重量平均分子量が好ましく、さらに好ましくは５０００〜２０００００である。
【００６１】
ラジカル重合開始剤としては、例えば、２，２′−アゾビスブチロニトリル、２，２′−アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル、１，１′−アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）、２，２′−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）、２，２′−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２′−アゾビス（４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル）、４，４′−アゾビス（４−シアノ吉草酸）、２，２′−アゾビスイソ酪酸ジメチル、２，２′−アゾビス（２−メチルプロピオンアミドキシム）、２，２′−アゾビス（２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン）、２，２′−アゾビス（２，４，４−トリメチルペンタン）等のアゾ系開始剤、過酸化ベンゾイル、過酸化ジ−ｔ−ブチル、ｔ−ブチルヒドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド等の過酸化物系開始剤、ジエトキシアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、ベンジルジメチルケタール、ベンジル−β−メトキシエチルアセタール、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル−（２−ヒドロキシ−２−プロピル）ケトン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、４−フェノキシジクロロアセトフェノン、４−ｔ−ブチルジクロロアセトフェノン、４−ｔ−ブチルトリクロロアセトフェノン、１−（４−ドデシルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン等の芳香族カルボニル系開始剤等が挙げられる。また、テトラエチルチイラムジスルフィド等のジスルフィド系開始剤、２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル等のニトロキシル開始剤、４，４′−ジ−ｔ−ブチル−２，２′−ビピリジン銅錯体−トリクロロ酢酸メチル複合体等のリビングラジカル重合開始剤を用いることもできる。
【００６２】
酸触媒としては、活性白土、酸性白土等の白土類、硫酸、塩酸等の鉱酸類、ｐ−トルエンスルホン酸、トリフルオロ酢酸等の有機酸、塩化アルミニウム、塩化第二鉄、塩化第二スズ、三塩化チタン、四塩化チタン、三フッ化硼素、フッ化水素、三臭化硼素、臭化アルミニウム、塩化ガリウム、臭化ガリウム等のルイス酸、さらに固体酸、例えば、ゼオライト、シリカ、アルミナ、シリカ・アルミナ、カチオン交換樹脂、ヘテロポリ酸（例えば、リンタングステン酸、リンモリブデン酸、ケイタングステン酸、ケイモリブデン酸）等各種のものが使用できる。
【００６３】
本発明で用いられる塩基性触媒としては、Ｌｉ2ＣＯ3、Ｎａ2ＣＯ3、Ｋ2ＣＯ3等のアルカリ金属炭酸塩、ＢａＣＯ3、ＣａＣＯ3等のアルカリ土類金属炭酸塩、Ｌｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ等のアルカリ金属酸化物、ＢａＯ、ＣａＯ等のアルカリ土類金属酸化物、Ｎａ、Ｋ等のアルカリ金属、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、あるいはナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム等のアルコキシド等を挙げることができる。
【００６４】
以下に本発明に係る電子輸送層に用いられる電子輸送材料及び重合性化合物の具体的な例を挙げるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００６５】
【化５】
【００６６】
【化６】
【００６７】
【化７】
【００６８】
（ドナー化合物）
本発明に係る電子輸送層に用いられるドナー化合物としては、アルカリ金属及びアルカリ土類金属として周期表のものが挙げられ、それらの塩としては、例えば、カルボン酸塩（酢酸塩等）、スルホン酸塩（メタンスルホン酸塩、トシル酸塩等）、ハロゲン化物（フッ化物、塩化物、臭化物及びヨウ化物）、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩及び硫酸塩等が挙げられる。この中で、セシウム及びその塩（例えば、フッ化セシウム、塩化セシウム、臭化セシウム、ヨウ化セシウム、酢酸セシウム、炭酸セシウム）がより好ましい。
【００６９】
電子輸送材料に対するドナーの添加割合は、１〜１００質量％であることが好ましい。
【００７０】
（正孔輸送材料）
次に、本発明で用いられる正孔輸送材料について説明する。
【００７１】
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、有機物、無機物のいずれであってもよい。例えばトリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、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が挙げられる。
【００７２】
これらのうちで好ましいものは、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であり、さらに芳香族第三級アミン化合物が好ましい。
【００７３】
これらのうちで、さらに好ましいものとしては以下の構造で表される化合物である。
【００７４】
【化８】
【００７５】
式中、Ｒ1、Ｒ2は置換基を表す。ｎ１及びｎ２は０〜３の整数を表す。Ａ1及びＡ2はアリールアミノ基を表す。
【００７６】
【化９】
【００７７】
式中、Ｒ11は置換基を表す。ｎ１１は０〜４の整数を表す。Ａ11及びＡ12はアリールアミノ基を表す。
【００７８】
【化１０】
【００７９】
式中、Ｒ21及びＲ22は置換基を表す。ｎ２１及びｎ２２は０〜３の整数を表す。Ａ21及びＡ22はアリールアミノ基を表す。Ｌは２価の連結基を表す。
【００８０】
前記一般式（５）におけるＲ1、Ｒ2、前記一般式（６）におけるＲ11、前記一般式（７）におけるＲ21、Ｒ22が表す置換基としては、電子輸送材料で挙げた一般式の置換基と同様の基を表す。
【００８１】
前記一般式（７）におけるＬで表される２価の連結基としては、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、アリーレン等の炭化水素基のほか、ヘテロ原子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２価の連結基であってもよいし、酸素や硫黄等のカルコゲン原子であってもよい。また、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、ヘテロ原子を介して連結する基でもよい。
【００８２】
一般式（５）におけるＡ1及びＡ2、一般式（６）におけるＡ11及び一般式（７）におけるＡ21及びＡ22で表されるアリールアミノ基としては、例えばジフェニルアミノ基、フェニルー（１−ナフチル）アミノ基、フェニルー（３−メチル）アミノ基等が挙げられる。
【００８３】
本発明で用いられる正孔輸送材料としては、低分子化合物、重合性化合物いずれも使用することが可能である。
【００８４】
重合性化合物とは重合性基を少なくとも一つ有する化合物であり、重合性基としては、例えば、ビニル基、エポキシ基、オキセタン基、イソシアネート基、チオイソシアネート基等が挙げられる。これらのうちで好ましいものはビニル基である。
【００８５】
重合性化合物の重合方法に関しては、前記電子輸送材料の重合方法と同様である。
【００８６】
本発明の一般式（５）〜一般式（７）で表される有機化合物はこれらの重合性基を分子内のいずれかの位置に有してもよい。
【００８７】
以下に本発明に係る正孔輸送材料及び重合性化合物の具体的な例を挙げるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００８８】
【化１１】
【００８９】
【化１２】
【００９０】
【化１３】
【００９１】
【化１４】
【００９２】
（アクセプター化合物）
本発明に係る正孔輸送層に用いられるアクセプター化合物としては、Ａｕ、Ｐｔ、Ｗ，Ｉｒ、ＰＯＣｌ3、ＡｓＦ6、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ等の無機材料、ＴＣＮＱ（７，７，８，８，−テトラシアノキノジメタン）、ＴＣＮＱＦ4（テトラフルオロテトラシアノキノジメタン）等のキノジメタン誘導体、ＴＣＮＥ（テトラシアノエチレン）、ＨＣＮＢ（ヘキサシアノブタジエン）等のエチレン誘導体、ＤＤＱ（ジシクロジシアノベンゾキノン）等のシアノ基を有する化合物、ＴＮＦ（トリニトロフルオレノン）、ＤＮＦ（ジニトロフルオレノン）等のニトロ基を有する化合物、フルオラニル、クロラニル、ブロマニル等の有機材料が挙げられる。この内、ＴＣＮＱ、ＴＣＮＱＦ4、ＴＣＮＥ、ＨＣＮＢ、ＤＤＱ等のシアノ基を有する化合物がより好ましい。
【００９３】
なお、正孔輸送材料に対するアクセプターの添加割合は、１〜１００質量％であることが好ましい。
【００９４】
（ドーパント）
次に本発明に用いられるドーパントについて説明する。
【００９５】
本発明で用いられるドーパントは蛍光化合物もしくは燐光性化合物であり、特に燐光化合物が好ましい。
【００９６】
本発明における燐光性化合物とは、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、燐光量子収率が２５℃において０．００１以上の化合物である。燐光量子収率は好ましくは０．０１以上、さらに好ましくは０．１以上である。上記燐光量子収率は、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。溶液中での燐光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明に用いられる燐光性化合物は、任意の溶媒の何れかにおいて上記燐光量子収率が達成されればよい。
【００９７】
本発明で用いられる燐光性化合物としては、好ましくは元素の周期表でVIII属の金属を含有する錯体系化合物であり、さら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）であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。
【００９８】
以下に、本発明で用いられる燐光性化合物の具体例を示すが、これらに限定されるものではない。これらの化合物は、例えば、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．４０巻、１７０４〜１７１１に記載の方法等により合成できる。なお含有する蛍光性化合物及び燐光性化合物は、重合性基または反応性基を有していてもいなくてもよい。
【００９９】
【化１５】
【０１００】
【化１６】
【０１０１】
【化１７】
【０１０２】
【化１８】
【０１０３】
【化１９】
【０１０４】
本発明で用いられる燐光性化合物は、他の燐光性化合物または蛍光性化合物と併用してもよい。
【０１０５】
本発明で用いられる蛍光性化合物とは、蛍光化合物を含有することにより、含有しない場合と異なる極大発光波長の蛍光発光が得られる化合物であり、好ましいものは、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。具体的な蛍光性化合物は、例えばクマリン系色素、アントラセン系色素、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、または希土類錯体系蛍光体等が挙げられる。ここでの蛍光量子収率は、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。
【０１０６】
以下に本発明に係る蛍光化合物の具体例を示すが本発明はこれらに限定されない。
【０１０７】
【化２０】
【０１０８】
《有機ＥＬ素子の層構成》
本発明の有機ＥＬ素子の層構成について説明する。
【０１０９】
本発明の有機ＥＬ素子は、基板上に電極（陰極と陽極）と少なくとも２層以上の有機層を有し、有機層の少なくとも１層は燐光性化合物を含有する発光層である。
【０１１０】
本発明に係る発光層は、広義の意味では陰極と陽極からなる電極に電流を流した際に発光する層のことであり、具体的には陰極と陽極からなる電極に電流を流した際に発光する化合物を含有する層のことを指す。
【０１１１】
本発明に係る有機層は、発光層、正孔輸送層または電子輸送層の他に必要に応じ正孔輸送層、電子輸送層、陽極バッファー層及び陰極バッファー層等を有してもよく、陰極と陽極で挟持された構造をとる。有機ＥＬ素子を構成する、電極（陽極及び陰極）間に挟持された複数層のうち、有機層は２層以上であることが好ましく、さらに好ましくは３層以上である。
【０１１２】
《発光層》
本発明の有機ＥＬ素子の発光層には、ホスト化合物と燐光性化合物（燐光発光性化合物ともいう）が含有されることが好ましい。これにより、より一層発光効率を高くすることができる。
【０１１３】
本発明においてホスト化合物とは、発光層に含有される化合物のうちで室温（２５℃）において燐光発光の燐光量子収率が、０．０１未満の化合物と定義される。
【０１１４】
さらに、ホスト化合物を複数種併用して用いてもよい。ホスト化合物を複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機ＥＬ素子を高効率化することができる。また、燐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。燐光性化合物の種類、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。
【０１１５】
本発明に係る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。ホスト化合物としては、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、例えばカルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体、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、フェナントロリン誘導体、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、有機金属化合物、アリールメタン誘導体等が挙げられる。
【０１１６】
これらのうち、カルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体を用いることが好ましい。
【０１１７】
このようにして形成された発光層の膜厚については特に制限はなく、状況に応じて適宜選択することができるが、５ｎｍ〜５μｍの範囲に調整することが好ましい。
【０１１８】
ホスト化合物としては、低分子化合物、高分子化合物いずれも使用することが可能である。
【０１１９】
低分子化合物では、有機層の少なくとも１層の膜密度が１．２０〜１．２５ｇ／ｃｍ3であり、分子量が４００〜２０００であることがより一層好ましく、これにより、さらに定電流駆動したときの電圧上昇及び高温、高湿下での経時安定性の改良効果を有する。
【０１２０】
高分子化合物は５０００〜１００００００の重量平均分子量が好ましく、さらに好ましくは５０００〜２０００００である。
【０１２１】
また膜密度が１．１０〜１．１５ｇ／ｃｍ3であり、分子量が５０００〜１００００００であることがより一層好ましく、これにより、さらに定電流駆動したときの電圧上昇、ダークスポット、及び高温、高湿下での経時安定性の改良効果を有する。
【０１２２】
《正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層》
本発明に用いられる正孔注入層、正孔輸送層は、陽極より注入された正孔を発光層に伝達する機能を有し、この正孔注入層、正孔輸送層を陽極と発光層の間に介在させることにより、より低い電界で多くの正孔が発光層に注入され、その上、発光層に陰極、電子注入層、または電子輸送層より注入された電子は、発光層と正孔注入層もしくは正孔輸送層の界面に存在する電子の障壁により、発光層内の界面に累積され発光効率が向上する等発光性能の優れた素子となる。
【０１２３】
《正孔注入材料、正孔輸送材料》
この正孔注入層、正孔輸送層の材料（以下、正孔注入材料、正孔輸送材料という）については、前記の陽極より注入された正孔を発光層に伝達する機能を有する性質を有するものであれば特に制限はなく、従来、光導伝性材料において、正孔の電荷注入輸送材料として慣用されているものや、有機ＥＬ素子の正孔注入層、正孔輸送層に使用される公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。
【０１２４】
上記正孔注入材料、正孔輸送材料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。この正孔注入材料、正孔輸送材料としては、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、または導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられる。
【０１２５】
正孔注入材料、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。
【０１２６】
上記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（α−ＮＰＤ）、特開平４−３０８６８８号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが３つスターバースト型に連結された４，４′，４″−トリス〔Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）等が挙げられる。さらにこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
【０１２７】
または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。この正孔注入層、正孔輸送層は上記正孔注入材料、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、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。
【０１２８】
（正孔注入層の膜厚、正孔輸送層の膜厚）
正孔注入層、正孔輸送層の膜厚については特に制限はないが、５ｎｍ〜５μｍ程度での範囲に調整することが好ましい。この正孔注入層、正孔輸送層は上記材料の一種または二種以上からなる一層構造であってもよく、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。
【０１２９】
《電子輸送層、電子輸送材料》
本発明に係る電子輸送層は、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。
【０１３０】
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、有機金属錯体等が挙げられる。さらに上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることができる。さらにこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
【０１３１】
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（Ａｌｑ）、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）亜鉛（Ｚｎｑ）等、及びこれらの金属錯体の中心金属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、Ｇａ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。
【０１３２】
その他、メタルフリーまたはメタルフタロシアニン、さら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。
【０１３３】
（電子輸送層の膜厚）
電子輸送層の膜厚は特に制限はないが、５ｎｍ〜５μｍの範囲に調整することが好ましい。この電子輸送層は、これらの電子輸送材料一種または二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。
【０１３４】
さらに本発明においては、陽極と発光層または正孔注入層の間、及び陰極と発光層または電子注入層との間にはバッファー層（電極界面層）を存在させてもよい。
【０１３５】
バッファー層とは、駆動電圧低下や発光効率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、陽極バッファー層と陰極バッファー層とがある。
【０１３６】
陽極バッファー層は特開平９−４５４７９号、同９−２６００６２号、同８−２８８０６９号の各公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファー層等が挙げられる。
【０１３７】
陰極バッファー層は特開平６−３２５８７１号、同９−１７５７４号、同１０−７４５８６号の各公報等にもその詳細が記載されており、具体的にはストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウム、酸化リチウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。
【０１３８】
上記バッファー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０．１〜１００ｎｍの範囲が好ましい。
【０１３９】
さらに上記基本構成層の他に必要に応じてその他の機能を有する層を積層してもよく、例えば、特開平１１−２０４２５８号、同１１−２０４３５９号の各公報、及び「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２３７頁等に記載されている正孔阻止（ホールブロック）層等のような機能層を有していてもよい。
【０１４０】
本発明の有機層は塗布で形成するのが好ましい。塗布方法としては、スピンコート、ディップコート、ロールコート、バーコート、フレキソ印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷、インクジェット法があり、好ましくはインクジェット法である。
【０１４１】
《電極》
次に有機ＥＬ素子の電極について説明する。有機ＥＬ素子の電極は陰極と陽極からなる。この有機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。
【０１４２】
上記陽極は蒸着やスパッタリング等の方法により、これらの電極物質の薄膜を形成させ、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（１００μｍ以上程度）は、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。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、または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〜１μｍ、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【０１４３】
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、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等が好適である。
【０１４４】
上記陰極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法で薄膜を形成させることにより作製することができる。または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〜１μｍ、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。なお発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、発光効率が向上するので好都合である。
【０１４５】
《基材》
本発明の有機ＥＬ素子は、基材（以下、基板、基体、支持体、フィルム等ともいう）上に形成されているのが好ましい。
【０１４６】
本発明の有機ＥＬ素子に用いることのできる基材としては、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材としては例えばガラス、石英、透明フィルムを挙げることができる。特に好ましい基材は、有機ＥＬ素子にフレキシブル性を与えることが可能な透明フィルムである。
【０１４７】
具体的にはエチレン、ポリプロピレン、ブテン等の単独重合体または共重合体、または共重合体等のポリオレフィン（ＰＯ）樹脂、環状ポリオレフィン等の非晶質ポリオレフィン樹脂（ＡＰＯ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン２，６−ナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル系樹脂、ナイロン６、ナイロン１２、共重合ナイロン等のポリアミド系（ＰＡ）樹脂、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）等のポリビニルアルコール系樹脂、ポリイミド（ＰＩ）樹脂、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）樹脂、ポリサルホン（ＰＳ）樹脂、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリビニルブチラート（ＰＶＢ）樹脂、ポリアリレート（ＰＡＲ）樹脂、エチレン−四フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、三フッ化塩化エチレン（ＰＦＡ）、四フッ化エチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＦＥＰ）、フッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、フッ化ビニル（ＰＶＦ）、パーフルオロエチレン−パーフロロプロピレン−パーフロロビニルエーテル−共重合体（ＥＰＡ）等のフッ素系樹脂等を用いることができる。
【０１４８】
また、上記に挙げた樹脂以外にも、ラジカル反応性不飽和化合物を有するアクリレート化合物によりなる樹脂組成物や、上記アクリルレート化合物とチオール基を有するメルカプト化合物よりなる樹脂組成物、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエーテルアクリレート、ポリエーテルアクリレート等のオリゴマーを多官能アクリレートモノマーに溶解せしめた樹脂組成物等の光硬化性樹脂及びこれらの混合物等を用いることも可能である。さらに、これらの樹脂の１または２種以上をラミネート、コーティング等の手段によって積層させたものを基材フィルムとして用いることも可能である。
【０１４９】
これらの素材は単独であるいは適宜混合されて使用することもできる。中でもゼオネックスやゼオノア（日本ゼオン（株）製）、非晶質シクロポリオレフィン樹脂フィルムのＡＲＴＯＮ（ジェイエスアール（株）製）、ポリカーボネートフィルムのピュアエース（帝人（株）製）、セルローストリアセテートフィルムのコニカタックＫＣ４ＵＸ、ＫＣ８ＵＸ（コニカミノルタオプト（株）製）等の市販品を好ましく使用することができる。
【０１５０】
また、上記に挙げた樹脂等を用いた本発明に係る基材は、未延伸フィルムでもよく、延伸フィルムでもよい。
【０１５１】
本発明に係る基材は、従来公知の一般的な方法により製造することが可能である。例えば、材料となる樹脂を押し出し機により溶融し、環状ダイやＴダイにより押し出して急冷することにより、実質的に無定形で配向していない未延伸の基材を製造することができる。また、未延伸の基材を一軸延伸、テンター式逐次二軸延伸、テンター式同時二軸延伸、チューブラー式同時二軸延伸等の公知の方法により、基材の流れ（縦軸）方向、または基材の流れ方向と直角（横軸）方向に延伸することにより延伸基材を製造することができる。この場合の延伸倍率は、基材の原料となる樹脂に合わせて適宜選択することできるが、縦軸方向及び横軸方向にそれぞれ２〜１０倍が好ましい。
【０１５２】
また、本発明に係る基材においては、蒸着膜を形成する前にコロナ処理、火炎処理、プラズマ処理、グロー放電処理、粗面化処理、薬品処理等の表面処理を行ってもよい。
【０１５３】
さらに本発明に係る基材表面には、蒸着膜との密着性の向上を目的としてアンカーコート剤層を形成してもよい。このアンカーコート剤層に用いられるアンカーコート剤としては、ポリエステル樹脂、イソシアネート樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、エチレンビニルアルコール樹脂、ビニル変性樹脂、エポキシ樹脂、変性スチレン樹脂、変性シリコン樹脂、及びアルキルチタネート等を、１または２種以上併せて使用することができる。これらのアンカーコート剤には、従来公知の添加剤を加えることもできる。そして、上記のアンカーコート剤はロールコート、グラビアコート、ナイフコート、ディップコート、スプレーコート等の公知の方法により基材上にコーティングし、溶剤、希釈剤等を乾燥除去することによりアンカーコーティングすることができる。上記のアンカーコート剤の塗布量としては、０．１〜５ｇ／ｍ2（乾燥状態）程度が好ましい。
【０１５４】
基材はロール状に巻き上げられた長尺品が便利である。基材の厚さは得られるフィルムの用途によって異なるので一概には規定できないが、フィルムを包装用途とする場合には、特に制限を受けるものではなく、包装材料としての適性から、３〜４００μｍ、中でも６〜３０μｍの範囲内とすることが好ましい。
【０１５５】
また、本発明に用いられる基材は、フィルム形状のものの膜厚としては１０〜２００μｍが好ましく、より好ましくは５０〜１００μｍである。
【０１５６】
《表示装置》
本発明の有機ＥＬ素子は、照明用や露光光源のような一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２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。
【０１５７】
《光取り出し技術》
本発明の有機ＥＬ素子は、発光層から放射された光の取り出し効率を向上させるため、基板の表面にプリズムやレンズ状の加工を施す、もしくは基板の表面にプリズムシートやレンズシートを貼りつけてもよい。
【０１５８】
本発明の有機ＥＬ素子は、電極と基板の間に低屈折率層を有してもよい。低屈折率層としては、例えば、エアロゲル、多孔質シリカ、フッ化マグネシウム、フッ素系ポリマー等が挙げられる。
【０１５９】
基板の屈折率は一般に１．５〜１．７程度であるので、低屈折率層は屈折率がおよそ１．５以下であることが好ましい。またさらに１．３５以下であることが好ましい。また、低屈折率媒質の厚みは媒質中の波長の２倍以上となるのが望ましい。これは低屈折率媒質の厚みが、光の波長程度になってエバネッセントで染み出した電磁波が基板内に入り込む膜厚になると、低屈折率層の効果が薄れるからである。
【０１６０】
本発明の有機ＥＬ素子はいずれかの層間、もしくは媒質中（透明基板内や透明電極内）に回折格子を有してもよい。導入する回折格子は二次元的な周期屈折率を持っていることが望ましい。これは発光層で発光する光はあらゆる方向にランダムに発生するので、ある方向にのみ周期的な屈折率分布を持っている一般的な１次元回折格子では、特定の方向に進む光しか回折されず、光の取り出し効率がさほど上がらない。しかしながら、屈折率分布を二次元的な分布にすることにより、あらゆる方向に進む光が回折され、光の取り出し効率が上がる。回折格子を導入する位置としては前述のとおり、いずれかの層間もしくは、媒質中（透明基板内や透明電極内）でもよいが、光が発生する場所である有機発光層の近傍が望ましい。このとき、回折格子の周期は媒質中の光の波長の約１／２〜３倍程度が好ましい。回折格子の配列は、正方形のラチス状、三角形のラチス状、ハニカムラチス状等、２次元的に配列が繰り返されることが好ましい。
【０１６１】
本発明に係る基材は、ガスバリア層を有することが好ましい。これによりダークスポット及び高温、高湿下での経時安定性のより一層の改良効果を有する。
【０１６２】
《ガスバリア層》
本発明に係るガスバリア層とは、酸素及び水蒸気の透過を阻止する層であれば、その組成等は特に限定されるものではない。酸素の透過度が２３℃、０％ＲＨにおいて０．００５ｍｌ／ｍ2／ｄａｙ以下が好ましく、また、ＪＩＳ Ｋ７１２９ Ｂ法に従って測定した水蒸気透過度が０．１ｇ／ｍ2／ｄａｙ以下が好ましい。本発明に係るガスバリア層を構成する材料として、具体的には無機酸化物が好ましく、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化窒化珪素、酸化窒化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化スズ等を挙げることができる。
【０１６３】
また、本発明におけるガスバリア層の厚さは用いられる材料の種類、構成により最適条件が異なり、適宜選択されるが、５〜２０００ｎｍの範囲内であることが好ましい。ガスバリア層の厚さが上記の範囲より薄い場合には、均一な膜が得られず、ガスに対するバリア性を得ることが困難であるからである。またガスバリア層の厚さが上記の範囲より厚い場合には、ガスバリア性フィルムにフレキシビリティを保持させることが困難であり、成膜後に折り曲げ、引っ張り等の外的要因により、ガスバリア性フィルムに亀裂が生じる等のおそれがあるからである。
【０１６４】
本発明に係るガスバリア層は、後述する原材料をスプレー法、スピンコート法、スパッタリング法、イオンアシスト法、後述するプラズマＣＶＤ法、後述する大気圧または大気圧近傍の圧力下でのプラズマＣＶＤ法等を適用して形成することができる。
【０１６５】
図１は、本発明に係るガスバリア層を有する基材の構成を示す一例である。
【０１６６】
本発明に係るガスバリア層を有する基材の構成とその密度について説明する。
【０１６７】
本発明に係るガスバリア層２１は、基材２２上に密度の異なる層を積層しており、密着膜２３、セラミック膜２４、保護膜２５及びセラミック膜２４を積層した構成を１ユニットとし、図１においては２ユニットを積層した例を示してある。各層内における密度分布は均一とし、セラミック膜の密度をその上下に位置する密着膜及び保護膜のそれぞれの密度よりも高く設定している。なお、図１においては各層を１層として示したが、必要に応じてそれぞれ２層以上の構成をとってもよい。
【０１６８】
基材上に密着膜、セラミック膜及び保護膜を形成する方法としては、スプレー法、スピンコート法、スパッタリング法、イオンアシスト法、後述するプラズマＣＶＤ法、後述する大気圧または大気圧近傍の圧力下でのプラズマＣＶＤ法等を適用して形成することができる。
【実施例】
【０１６９】
以下、本発明について実施例をもって説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、特に断りない限り、実施例中の「％」は「質量％」を表す。
【０１７０】
実施例１
基材として、厚さ１００μｍのポリエチレンナフタレートフィルム（帝人・デユポン社製フィルム、以下ＰＥＮと略記する）上に、下記の大気圧プラズマ放電処理装置及び放電条件で、図１記載プロファイル構成でバリア層を有する基材１を作製した。
【０１７１】
（大気圧プラズマ放電処理装置）
図２の大気圧プラズマ放電処理装置を用い、誘電体で被覆したロール電極及び複数の角筒型電極のセットを以下のように作製した。
【０１７２】
第１電極となるロール電極は、冷却水による冷却手段を有するチタン合金Ｔ６４製ジャケットロール金属質母材に対して、大気プラズマ法により高密度、高密着性のアルミナ溶射膜を被覆し、ロール径１０００ｍｍφとなるようにした。一方、第２電極の角筒型電極は、中空の角筒型のチタン合金Ｔ６４に対し、上記同様の誘電体を同条件にて方肉で１ｍｍ被覆し、対向する角筒型固定電極群とした。
【０１７３】
この角筒型電極をロール回転電極のまわりに、対向電極間隙を１ｍｍとして１０本配置した。角筒型固定電極群の放電総面積は、１５０ｃｍ（幅手方向の長さ）×４ｃｍ（搬送方向の長さ）×１０本（電極の数）＝６０００ｃｍ2であった。なお、何れもフィルターは適切なものを設置した。
【０１７４】
プラズマ放電中、第１電極（ロール回転電極）は１２０℃及び第２電極（角筒型固定電極群）は８０℃になるように調節保温し、ロール回転電極はドライブで回転させて薄膜形成を行った。上記１０本の角筒型固定電極中、上流側より２本を下記第１層（密着層）の製膜用に、次の６本を下記第２層（セラミック層）の製膜用に、次の２本を第３層（保護層）の製膜用に使用し、各条件を設定して１パスで３層を積層した。
【０１７５】
（第１層：密着層）
下記の条件で、プラズマ放電を行って、厚さ約５０ｎｍの密着層を形成した。
【０１７６】
〈ガス条件〉
放電ガス：窒素ガス ９４．５体積％
薄膜形成性ガス：ヘキサメチルジシロキサン（リンテック社製気化器にて窒素ガスに混合して気化） ０．５体積％
添加ガス：酸素ガス ５．０体積％
〈電源条件：第１電極側の電源のみを使用した〉
第１電極側 電源種類 応用電機社製高周波電源
周波数 ８０ｋＨｚ
出力密度 １０Ｗ／ｃｍ2
上記形成した第１層（密着層）の密度は、前述のマックサイエンス社製ＭＸＰ２１を用いたＸ線反射率法で測定した結果、１．９０であった。
【０１７７】
（第２層：セラミック層）
下記の条件で、プラズマ放電を行って、厚さ約３０ｎｍのセラミック層を形成した。
【０１７８】
〈ガス条件〉
放電ガス：窒素ガス ９４．９体積％
薄膜形成性ガス：ヘキサメチルジシロキサン（リンテック社製気化器にて窒素ガスに混合して気化） ０．１体積％
添加ガス：酸素ガス ５．０体積％
〈電源条件〉
第１電極側 電源種類 応用電機社製高周波電源
周波数 ８０ｋＨｚ
出力密度 １０Ｗ／ｃｍ2
第２電極側 電源種類 パール工業社製高周波電源
周波数 １３．５６ＭＨｚ
出力密度 １０Ｗ／ｃｍ2
上記形成した第２層（セラミック層）の密度は、前述のマックサイエンス社製ＭＸＰ２１を用いたＸ線反射率法で測定した結果、２．２０であった。
【０１７９】
（第３層：保護層）
下記の条件で、プラズマ放電を行って、厚さ約２００ｎｍの保護層を形成した。
【０１８０】
〈ガス条件〉
放電ガス：窒素ガス ９３．０体積％
薄膜形成性ガス：ヘキサメチルジシロキサン（リンテック社製気化器にて窒素ガスに混合して気化） ２．０体積％
添加ガス：酸素ガス ５．０体積％
〈電源条件：第１電極側の電源のみを使用した〉
第１電極側 電源種類 応用電機社製高周波電源
周波数 ８０ｋＨｚ
出力密度 １０Ｗ／ｃｍ2
上記形成した第３層（保護層）の密度は、前述のマックサイエンス社製ＭＸＰ２１を用いたＸ線反射率法で測定した結果、１．９５であった。
【０１８１】
ＪＩＳ−Ｋ−７１２９Ｂに準拠した方法により水蒸気透過率を測定した結果、１０-3ｇ／ｍ2／ｄａｙ以下であった。ＪＩＳ−Ｋ−７１２６Ｂに準拠した方法により酸素透過率を測定した結果、１０-3ｇ／ｍ2／ｄａｙ以下であった。
【０１８２】
次いで、ガスバリア層を有する基材１上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１２０ｎｍ成膜した基板にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を付けた基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、真空度４×１０-4Ｐａまで減圧し、ＩＴＯ基板１００を作製した。
【０１８３】
〈有機ＥＬ素子１−１の作製〉
次に、図３に示すように、市販のインクジェット式ヘッド１０（コニカミノルタ製ＫＭ５１２Ｓ非水系ヘッド）を用いて、正孔輸送材料として例示化合物Ｂ１５の重合体、ＴＮＦ（質量比１００：５０）及びＴＨＦを含む流動体Ｄ１を、ＩＴＯ基板１００上に吐出させ、１００℃、６０分の条件にて、膜厚５０ｎｍの正孔輸送層１１１を形成した。
【０１８４】
次に、インクジェット式ヘッド１０を用いて、ホストとしてＭ１の重合体、燐光性化合物Ｉｒ−１（質量比１００：５）及びＴＨＦを含む流動体Ｄ２を、正孔輸送層１１１上に吐出させ、１００℃、６０分の条件にて、膜厚５０ｎｍの発光層１１２を形成した。
【０１８５】
次に、電子輸送層１１２の上に厚さ２００ｎｍのアルミニウム１１３（陰極）を蒸着形成した。さらに、発光層１１１と電子輸送層１１２の有機溶媒含有量が表１に示す値になるように乾燥条件の調整を行った。さらにその上にガスバリア層を有する基材１を貼りつけて、有機ＥＬ素子１−１を作製した。
【０１８６】
（例示化合物Ｍ１の重合体の合成）
反応容器に例示化合物Ｍ１ １．３４ｇ（２．５ｍｍｏｌ）、２，２′−アゾビス（イソブチロニトリル）（ＡＩＢＮ）０．０１０ｇ（０．０６１ｍｍｏｌ）、酢酸ブチル３０ｍｌを入れて窒素置換を行った後、８０℃で１０時間反応させた。反応後、アセトンに投入して再沈殿を行い、濾過によりポリマーを回収した。回収したポリマーのクロロホルム溶液をメタノール中に投入して再沈殿させることをさらに２回行うことにより精製し、回収後真空乾燥して、目的とする例示化合物Ａ４の重合体１．２０ｇを粉末として得た。この共重合体の重量平均分子量はポリスチレン換算で１５０００（ＨＦＩＰ（ヘキサフルオロイソプロパノル）を溶離液に用いたＧＰＣ測定による）であった。
【０１８７】
同様の方法で例示化合物Ｂ１５の重合体を合成した。この共重合体の重量平均分子量はポリスチレン換算で１６０００であった。
【０１８８】
〈有機ＥＬ素子１−２〜１−４の作製〉
有機ＥＬ素子１−１の製造方法において、各層の材料を下記表１に示す材料に替えた以外は同様にして、有機ＥＬ素子１−２〜１−４を作製した。
【０１８９】
〈有機ＥＬ素子１−５の作製〉
インジウムチンオキシド透明電極（ＩＴＯ電極）を有するガラス基板上に、正孔輸送層としてＡ３を５０ｎｍ膜厚で定法に従い蒸着成膜した後に、発光層としてＣＢＰ、燐光性化合物Ｉｒ−１（質量比１００：５）を５０ｎｍ膜厚で蒸着成膜し、次いで、Ａｌを膜厚２００ｎｍで蒸着して陰極を形成した。さらに、発光層と正孔輸送層の有機溶媒含有量が表１に示す値になるように乾燥条件の調整を行った。さらにその上に、ガスバリア層を有する基材１を貼り合わせて、有機ＥＬ素子１−５を作製した。
【０１９０】
〈有機ＥＬ素子１−６の作製〉
有機ＥＬ素子１−１の作製において、各層の材料を下記表１に示す材料に替え、かつインジウムチンオキシド透明電極（ＩＴＯ電極）を有するガラス基板に替えた以外は、同様にして、有機ＥＬ素子１−６を作製した。
【０１９１】
作製した有機ＥＬ素子１−１〜１−９の発光層の膜密度及び有機層の有機溶媒含有量を前述した方法にて測定した。その結果を表１に示す。
【０１９２】
【化２１】
【０１９３】
【表１】
【０１９４】
〈有機ＥＬ素子の評価〉
以下のようにして得られた有機ＥＬ素子の評価を行い、その結果を表２に示す。
【０１９５】
（発光輝度）
有機ＥＬ素子の温度２３℃、１０Ｖ直流電圧を印加した時の発光輝度（ｃｄ／ｍ2）を測定した。発光輝度は有機ＥＬ素子１−４を１００とする相対値で表した。発光輝度については、分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング社製）を用いて測定した。
【０１９６】
（駆動電圧）
有機ＥＬ素子を温度２３℃、乾燥窒素ガス雰囲気下で直流電流で駆動し、１０００ｃｄ／ｍ2の輝度で発光した時の電圧を測定した。駆動電圧は有機ＥＬ素子１−４を１００とする相対値で表した。輝度の測定には、同様に分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング社製）を用いた。
【０１９７】
（電圧上昇率）
１０ｍＡ／ｃｍ2の一定電流で駆動したときに、初期電圧と１００時間後の電圧を測定した。初期電圧に対する１００時間後の電圧の相対値を電圧上昇率とした。
【０１９８】
（経時安定性）
有機ＥＬ素子を６０℃、７０％Ｒｈの条件で一ヶ月保存後、上記方法で発光輝度（ｃｄ／ｍ2）を測定した。経時安定性は保存前の発光輝度測定値に対して相対値で表した。
【０１９９】
（ダークスポット）
また１５ｍＡ／ｃｍ2の一定電流で３０時間駆動させた後に、２ｍｍ×２ｍｍ四方の範囲での目視で確認できる非発光点（ダークスポット）の数を測定した。
【０２００】
【表２】
【０２０１】
表２から明らかなように、本発明の有機ＥＬ素子ではダークスポット、電圧上昇率が大幅に減少し、経時安定性が向上し、さらに発光輝度の向上及び駆動電圧の低下も認められた。
【０２０２】
実施例２
実施例１の有機ＥＬ素子１−１の作製において、流動体Ｄ１に替えて、例示化合物Ｍ１の重合体、燐光性化合物Ｉｒ−１（質量比１００：５）及びＴＨＦを含む流動体Ｄ３を用い、流動体Ｄ２に替えて、例示化合物Ａ１０の重合体（重量平均分子量１６０００）、セシウム（質量比１００：３０）及びＴＨＦを含む流動体Ｄ４を用いた以外は、同様にして有機ＥＬ素子２−１を作製した。
【０２０３】
〈有機ＥＬ素子２−２〜２−５の作製〉
有機ＥＬ素子２−１の作製において、各層の材料を下記表３に示す材料に替えた以外は同様にして、有機ＥＬ素子２−２〜２−５を作製した。
【０２０４】
〈有機ＥＬ素子２−６の作製〉
有機ＥＬ素子１−５の作製において、各層の材料を下記表３に示す材料に替えた以外は同様にして、有機ＥＬ素子２−６を作製した。
【０２０５】
〈有機ＥＬ素子２−７の作製〉
有機ＥＬ素子１−６の作製において、各層の材料を下記表３に示す材料に替えた以外は同様にして、有機ＥＬ素子２−７を作製した。
【０２０６】
有機２−１〜２−７の発光層の膜密度及び有機層の有機溶媒含有量を実施例１と同じ測定方法で測定した。その結果を表３に示す。
【０２０７】
【表３】
【０２０８】
（有機ＥＬ素子の評価）
作製した有機ＥＬ素子について、実施例１と同じ評価方法で評価を行った。その結果を表４に示す。なお、発光輝度及び駆動電圧は有機ＥＬ素子２−５を１００とする相対値で表した。
【０２０９】
【表４】
【０２１０】
表４から明らかなように、本発明に係る方法を用いた有機ＥＬ素子ではダークスポット、電圧上昇率が大幅に減少し、経時安定性が向上し、さらに発光輝度の向上及び駆動電圧の低下も認められた。
【０２１１】
実施例３
〈有機ＥＬ素子３−１の作製〉
実施例１と同様に市販のインクジェット式ヘッド１０を用いて、例示化合物Ｂ２２の重合体及びＴＨＦを含む流動体をＩＴＯ基板１００上に吐出させ、１００℃、６０分の条件にて、膜厚５０ｎｍの正孔輸送層を形成した。
【０２１２】
次に、ホストとして例示化合物Ｍ１の重合体、燐光性化合物Ｉｒ−１２（質量比１００：４）及びＴＨＦを含む流動体を正孔輸送層上に吐出させ、１００℃、６０分の条件にて、膜厚５０ｎｍの発光層を形成した。
【０２１３】
次に、例示化合物Ａ９の重合体及びＴＨＦを含む流動体を、発光層に吐出させ、１００℃、６０分の条件にて、膜厚５０ｎｍの電子輸送層を形成した。次に、電子輸送層の上に厚さ２００ｎｍのアルミニウム１１３（陰極）を蒸着形成した。
【０２１４】
さらに、有機層の有機溶媒含有量が表５に示す値になるように乾燥条件の調整を行った。さらにその上にガスバリア層を有する基材１を貼りつけて、有機ＥＬ素子３−１を作製した。
【０２１５】
〈有機ＥＬ素子３−２〜３−７の作製〉
実施例１の有機ＥＬ素子１−１の作製において、各層の材料を下記表５に示す材料に替えた以外は同様にして、有機ＥＬ素子３−２〜３−６を作製した。さらに、実施例１の有機ＥＬ素子１−５の作製において、各層の材料を下記表５に示す材料に替えた以外は、同様にして、有機ＥＬ素子３−７を作製した。
【０２１６】
有機３−１〜３−７の発光層の膜密度及び有機層の有機溶媒含有量を実施例１と同じ測定方法で測定した。その結果を表５に示す。
【０２１７】
【表５】
【０２１８】
（有機ＥＬ素子の評価）
作製した有機ＥＬ素子について、実施例１と同じ評価方法で評価を行った。その結果を表６に示す。なお、発光輝度及び駆動電圧は有機ＥＬ素子３−６を１００とする相対値で表した。
【０２１９】
【表６】
【０２２０】
表６の結果から明らかなように、本発明の有機ＥＬ素子は発光輝度、駆動電圧特性が良好であり、定電流駆動したときの電圧上昇、ダークスポットが少なく、さらに高温、高湿下での経時安定性が高い素子であることが分かった。特に、燐光化合物と組み合わせた場合、それらの改良効果が顕著であった。
【０２２１】
実施例４
実施例３で作製した本発明の有機ＥＬ素子３−５と、実施例２で作製した本発明の有機ＥＬ素子３−５の燐光性化合物をＩｒ−１に替えた以外は同様にして作製した緑色発光有機ＥＬ素子と、本発明の有機ＥＬ素子３−５の燐光性化合物をＩｒ−９に置き換えた以外は同様にして作製した赤色発光有機ＥＬ素子を同一基板上に並置し、第４図に示すアクティブマトリックス方式フルカラー表示装置を作製した。第５図には作製したフルカラー表示装置の表示部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はそれぞれ導電材料からなり、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）。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ッ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。このように各赤、緑、青の画素を適宜、並置することによって、フルカラー表示が可能となる。
【０２２２】
フルカラー表示装置を駆動することにより、鮮明なフルカラー動画表示が得られた。
【０２２３】
実施例５
《照明装置の作製》
実施例４で作製した青色発光、緑色発光及び赤色発光の有機ＥＬ素子各々の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６は照明装置の概略図で、図７は照明装置の断面図である。有機ＥＬ素子１０１をガラスカバー１０２で覆った。１０５は陰極で１０６は有機ＥＬ層、１０７は透明電極付きガラス基板である。なおガラスカバー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。
【０２２４】
実施例６
〈有機ＥＬ素子６−１の作製〉
実施例１の有機ＥＬ素子１−３を作製した条件と同じ条件で、下記表７に示す材料及び膜厚構成の有機ＥＬ素子６−１を作製した。表７中の％は質量比（％）を表す。
【０２２５】
【表７】
【０２２６】
発光層１、２及び３の膜密度はそれぞれ１．２２、１．２１及び１．２２ｇ／ｃｍ3であった。また、有機層の溶媒含有量は２２ｐｐｍとなるよう乾燥条件を調整した。
【０２２７】
次いで、その上に厚さ２００ｎｍのアルミニウムを蒸着した。
【０２２８】
封止にあたっては、有機ＥＬ素子１−１と同様にガスバリア層を有する基材１を貼りつけた。
【０２２９】
得られた有機ＥＬ素子６−１を実施例５と同様に図５に示すような照明装置とした。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。
【０２３０】
次いで、ディスプレイ用として市販されているカラーフィルターを組み合わせた際の色再現域を評価した。有機ＥＬ素子６−１とカラーフィルターの組み合わせにおいて、色再現域が広く、色再現性において優れた性能を有することが確認された。
【図面の簡単な説明】
【０２３１】
【図１】本発明に係る透明ガスバリアフィルムの層構成とその密度プロファイルの一例を示す模式図である。
【図２】本発明に有用な対向電極間で基材を処理する方式の大気圧プラズマ放電処理装置の一例を示す概略図である。
【図３】有機ＥＬ素子１−１の吐出及び成膜工程を示す図である。
【図４】アクティブマトリックス方式フルカラー表示装置を示す図である。
【図５】フルカラー表示装置の表示部Ａの模式図である。
【図６】照明装置の概略図である。
【図７】照明装置の断面図である。
【符号の説明】
【０２３２】
１ ディスプレイ
３ 画素
５ 走査線
６ データ線
１０ インクジェット式ヘッド
２１ ガスバリア層
２２ 基材
２３ 密着膜
２４ セラミック膜
２５ 保護膜
３０ プラズマ放電処理室
３５ ロール電極
３６ 電極
４１、４２ 電源
５１ ガス供給装置
５５ 電極冷却ユニット
１００ ＩＴＯ基板
１０１ 有機ＥＬ素子
１０２ ガラスカバー
１０５ 陰極
１０６ 有機ＥＬ層
１０７ 透明電極付きガラス基板
１０８ 窒素ガス１０８
１０９ 捕水剤１０９
１１１ 正孔輸送層
１１２ 電子輸送層
１１３ 陰極
１１４ ガスバリア膜
Ａ 表示部
Ｂ 制御部
Ｄ 液滴
【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、及び該有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた表示装置、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。
【０００３】
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、さら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】
近年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（非特許文献１参照。）がされ、室温で燐光を示す材料の研究が活発になってきている（非特許文献２及び特許文献１参照。）。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（非特許文献３参照。）。
【０００５】
現在、この燐光発光を用いた有機ＥＬ素子のさらなる発光の高効率化、長寿命化及び低消費電力化が検討されている。高い発光効率を得るために、発光層の最適化（特許文献２参照。）、ホールブロック層の導入（特許文献３参照。）が検討されている。さらに、電子輸送層中にドナー化合物をドープし、また正孔輸送層中にアクセプター性化合物をドープすることにより、正孔輸送層内のキャリア濃度を上げ、有機層の導電率を向上される方法が提案されている（特許文献４参照。）。緑色発光については理論限界である２０％近くの外部取り出し効率が達成されているものの、その他の色の発光についてはまだ十分な効率が得られておらず改良が必要であった。特に青色発光で高効率に発光する素子が求められていた。
【０００６】
一方、有機発光素子において高輝度発光を実現しているものは有機物質を真空蒸着によって積層している素子であるが、製造工程の簡略化、加工性、大面積化等の観点から塗布方式による素子作製も開示されている（特許文献５参照。）。しかしながら、従来の有機ＥＬ素子は、定電圧駆動したときの電圧上昇、ダークスポットの発生、さらに高温、高湿下での経時安定性についての改良が望まれている。また、発光輝度のさらなる改良も望まれている。
【特許文献１】米国特許第６，０９７，１４７号明細書
【特許文献２】特開２００２−１５１２６７号公報
【特許文献３】特開２００２−１００４７６号公報
【特許文献４】特開２０００−１９６１４０号公報
【特許文献５】特開２００２−２９９０６１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）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、良好な発光輝度、低駆動電圧を示し、定電流駆動したときの電圧上昇、ダークスポットが少なく、さらに高温、高湿下での経時安定性が高い有機ＥＬ素子、及びそれを用いた表示装置、照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の上記課題は、以下の構成により達成される。
【０００９】
１．基板上に電極と少なくとも１層以上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１層はドーパント及びホスト化合物を含有する発光層であり、該有機層の少なくとも１層は電子輸送材料及びドナー性化合物を含有する電子輸送層であり、該有機層の少なくとも一層の膜密度が１．１０〜１．２５ｇ／ｃｍ3であ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。
【００１０】
２．前記ドナー性化合物がアルカリ金属、アルカリ土類金属またはそれらの塩であることを特徴とする前記１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１１】
３．基板上に電極と少なくとも１層以上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１層はドーパント及びホスト化合物を含有する発光層であり、該有機層の少なくとも１層は正孔輸送材料及びアクセプター性化合物を含有する正孔輸送層であり、該有機層の少なくとも一層の膜密度が１．１０〜１．２５ｇ／ｃｍ3であ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。
【００１２】
４．前記アクセプター性化合物がＡｕ、Ｐｔ、Ｗ、Ｉｒ、ＰＯＣｌ3、ＡｓＦ6、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＴＣＮＱ、ＴＣＮＱＦ4、ＴＣＮＥ、ＨＣＮＢ、ＤＤＱ、ＴＮＦ、ＤＮＦ、フルオラニル、クロラニルまたはブロマニルであることを特徴とする前記３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１３】
５．基板上に電極と少なくとも１層以上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１層はドーパント及びホスト化合物を含有する発光層であり、該有機層の少なくとも１層は電子輸送材料及びドナー性化合物を含有する電子輸送層を有し、さらに正孔輸送材料及びアクセプター性化合物を含有する正孔輸送層を有し、該有機層の少なくとも一層の膜密度が１．１０〜１．２５ｇ／ｃｍ3であ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。
【００１４】
６．前記ドナー性化合物がアルカリ金属、アルカリ土類金属またはそれらの塩であることを特徴とする前記５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１５】
７．前記アクセプター性化合物がＡｕ、Ｐｔ、Ｗ、Ｉｒ、ＰＯＣｌ3、ＡｓＦ6、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＴＣＮＱ、ＴＣＮＱＦ4、ＴＣＮＥ、ＨＣＮＢ、ＤＤＱ、ＴＮＦ、ＤＮＦ、フルオラニル、クロラニルまたはブロマニルであることを特徴とする前記５または６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１６】
８．前記ドーパントが燐光性化合物であることを特徴とする前記１〜７のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１７】
９．前記有機層の少なくとも一層の膜密度が１．２０〜１．２５ｇ／ｃｍ3であることを特徴とする前記１〜８のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１８】
１０．前記ホスト化合物の分子量が４００〜２０００であることを特徴とする前記９に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１９】
１１．前記有機層の少なくとも一層の膜密度が１．１０〜１．１５ｇ／ｃｍ3であることを特徴とする前記１〜８のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２０】
１２．前記ホスト化合物の分子量が５０００〜１００００００であることを特徴とする前記１１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２１】
１３．前記有機層は有機溶媒を１０-2〜１０3ｐｐｍ含有することを特徴とする前記１〜１２のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２２】
１４．前記基板がガスバリア層を有することを特徴とする前記１〜１３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。
【００２３】
１５．発光が赤色であることを特徴とする前記１〜１４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。
【００２４】
１６．発光が緑色であることを特徴とする前記１〜１４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。
【００２５】
１７．発光が青色であることを特徴とする前記１〜１４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。
【００２６】
１８．発光が白色であることを特徴とする前記１〜１４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。
【００２７】
１９．前記１〜１８のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を有することを特徴とする表示装置。
【００２８】
２０．前記１〜１８のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を有することを特徴とする照明装置。
【００２９】
２１．前記２０に記載の照明装置と表示手段としての液晶素子を有することを特徴とする表示装置。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、良好な発光輝度、低駆動電圧を示し、定電流駆動したときの電圧上昇、ダークスポットが少なく、さらに高温、高湿下での経時安定性が高い有機ＥＬ素子、及びそれを用いた表示装置、照明装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明者は、基板上に電極と少なくとも１層以上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、有機層の少なくとも１層は燐光性化合物を含有する発光層であり、該有機層の少なくとも１層が電子輸送材料及びドナー性化合物、または正孔輸送材料及びアクセプター性化合物を含有する正孔輸送層を有すると共に、前記有機層の少なくとも一層の膜密度が１．１０〜１．２５ｇ／ｃｍ3であることにより、良好な発光輝度、低駆動電圧を示し、かつ、定電流駆動したときの電圧上昇、ダークスポットが少なく、かつ、高温、高湿下での経時安定性が高い有機エレクトロルミネッセンス素子が得られることを見出した。
【００３２】
以下、本発明の各構成要件について詳細に説明する。
【００３３】
（膜密度）
本発明で用いられる膜密度の測定方法について説明する。
【００３４】
本発明の膜密度はＸ線反射率測定法により求めることができる。極低角度、例えば０．２度から２度の範囲の反射率を測定し、得られた反射率曲線をフレネルの式より求められる多層膜試料の反射率の式に、フィッティングすることにより求められる。フィッティングの方法については、Ｌ．Ｇ．Ｐａｒｒａｔｔ，Ｐｈｉｓ．Ｒｅｖ．，９５ ３５９（１９５４年）を参考にすることができる。
【００３５】
具体的には、Ｘ線発生源は、銅をターゲットとし、５０ｋＶ−３００ｍＡで作動させる。多層膜ミラーとＧｅ（１１１）チャンネルカットモノクロメーターにて単色化したＸ線を使用する。測定は、ソフトウェアーＡＴＸ−Ｃｒｙｓｔａｌ Ｇｕｉｄｅ Ｖｅｒ．６．５．３．４を用い、半割、アライメント調整後、２θ／ω＝０度から１度を０．００２度／ｓｔｅｐで０．０５度／ｍｉｎ．で走査する。上記の測定条件で反射率曲線を測定した後、株式会社リガク製ＧＸＲＲ Ｖｅｒ．２．１．０．０解析ソフトウェアーを用いて測定を行うことができる。
【００３６】
本発明に係る有機層の少なくとも一層の膜密度は１．１０〜１．２５ｇ／ｃｍ3であり、これにより定電流駆動したときの電圧上昇、ダークスポット、及び高温、高湿下での経時安定性の改良効果を有する。
【００３７】
（有機溶媒含有量）
次に、本発明で用いられる有機溶媒含有量の測定方法について説明する。
【００３８】
本発明に係る有機層中に残留している有機溶媒は、パージ＆トラップサンプラーを取り付けたガスクロマトグラフィー質量分析法（ＰＴ−ＧＣ／ＭＳ）で測定することができる。具体的には１０ｃｍ×１０ｃｍ四方の有機ＥＬ素子を作製し、ガス回収用のチャンバーと有機ガス吸着管（ＴＥＮＡＸ ＧＲ）に残留有機溶媒を吸着させ、ＰＴ−ＧＣ／ＭＳ測定を行うことができる。溶媒濃度は濃度既知の基準試料を用いて作成した検量線より求める。
【００３９】
本発明に係る有機層は有機溶媒を１０-2〜１０3ｐｐｍ含有する。好ましくは有機溶媒を０．１〜１００ｐｐｍ含有し、これにより定電流駆動したときの電圧上昇、ダークスポット、及び高温、高湿下での経時安定性のより一層の改良効果を有する。
【００４０】
本発明に係る有機溶媒として特に制限はないが、例えば、アルコール類（メタノール、エタノール等）、カルボン酸エステル類（酢酸エチル、酢酸プロピル等）、ニトリル類（アセトニトリル等）、エーテル類（イソプロピルエーテル、ＴＨＦ等）、芳香族炭化水素類（シクロヘキシルベンゼン、トルエン、キシレン等）、ハロゲン化アルキル類（塩化メチレン等）、飽和炭化水素類等（ヘプタン等）が挙げられる。この中で好ましいものはカルボン酸エステル類、ニトリル類、エーテル類、芳香族炭化水素類、ハロゲン化アルキル類、飽和炭化水素類であり、さらに好ましくはカルボン酸エステル類、エーテル類、芳香族炭化水素類である。
【００４１】
本発明に用いられる有機溶媒の沸点は２００℃以下が好ましく、さらに好ましくは１５０℃以下である。
【００４２】
本発明に係る有機層は蒸着法、塗布法で形成されるが、塗布法に関しては、スピンコート、ディップコート、ロールコート、バーコート、フレキソ印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷、インクジェット法があり、好ましくはインクジェット法である。
【００４３】
（電子輸送材料）
次に、本発明で用いられる電子輸送材料について説明する。
【００４４】
本発明で用いられる電子輸送材料としては、例えばカルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェナントロリン誘導体、オキサゾール誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、有機金属化合物、アリールメタン誘導体、ホウ素化合物等が挙げられる。
【００４５】
これらのうちで好ましいものは、アザカルバゾール誘導体、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、有機金属化合物、ホウ素化合物であり、さらに好ましいものとしては以下の構造で示した化合物である。
【００４６】
【化１】
【００４７】
式中、Ｒ1、Ｒ2は水素原子、置換基を表す。Ｒ3、Ｒ4は置換基を表す。ｎ１及びｎ２は０〜３の整数を表す。Ａ1及びＡ2は複素環基または下記一般式（２）で表される化合物を表す。
【００４８】
【化２】
【００４９】
式中、Ｚ1は置換基を有してもよい芳香族複素環を表し、Ｚ2は置換基を有してもよい芳香族複素環または芳香族炭化水素環を表し、Ｚ3は２価の連結基または単なる結合手を表す。Ｌ1は２価の連結基または単なる結合手を表す。
【００５０】
【化３】
【００５１】
式中、Ｒ11は置換基を表す。ｎ１１は０〜４の整数を表す。Ａ11及びＡ12は複素環基または上記一般式（２）で表される化合物を表す。
【００５２】
【化４】
【００５３】
式中、Ｒ21及びＲ22は置換基を表す。ｎ２１及びｎ２２は０〜３の整数を表す。Ａ21及びＡ22は複素環基または上記一般式（２）で表される化合物を表す。Ｌは２価の連結基を表す。
【００５４】
前記一般式（１）におけるＲ1〜Ｒ4、前記一般式（３）におけるＲ11及び前記一般式（４）におけるＲ21、Ｒ22が表す置換基としては、例えば、アルキル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１２、特に好ましくは炭素数１〜８であり、例えば、メチル、エチル、ｉｓｏ−プロピル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−オクチル、ｎ−デシル、ｎ−ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル等）、アルケニル基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１２、特に好ましくは炭素数２〜８であり、例えば、ビニル、アリル、２−ブテニル、３−ペンテニル等）、アルキニル基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１２、特に好ましくは炭素数２〜８であり、例えば、プロパルギル、３−ペンチニル等）、アリール基（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えば、フェニル、ｐ−メチルフェニル、ナフチル等）、アミノ基（好ましくは炭素数０〜２０であり、例えば、アミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジベンジルアミノ、ジフェニルアミノ、フェニルナフチルアミノ等）、アルコキシ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１２、特に好ましくは炭素数１〜８であり、例えば、メトキシ、エトキシ、ブトキシ等）、アリールオキシ基（好ましくは炭素数６〜２０、より好ましくは炭素数６〜１６、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えば、フェニルオキシ、２−ナフチルオキシ等）、アシル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えば、アセチル、ベンゾイル、ホルミル、ピバロイル等。）、アルコキシカルボニル基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１６、特に好ましくは炭素数２〜１２であり、例えば、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル等）、アリールオキシカルボニル基（好ましくは炭素数７〜２０、より好ましくは炭素数７〜１６、特に好ましくは炭素数７〜１０であり、例えば、フェニルオキシカルボニル等）、アシルオキシ基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１６、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えば、アセトキシ、ベンゾイルオキシ等）、アシルアミノ基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１６、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えば、アセチルアミノ、ベンゾイルアミノ等）、アルコキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１６、特に好ましくは炭素数２〜１２であり、例えば、メトキシカルボニルアミノ等）、アリールオキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数７〜２０、より好ましくは炭素数７〜１６、特に好ましくは炭素数７〜１２であり、例えば、フェニルオキシカルボニルアミノ等）、スルホニルアミノ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えば、メタンスルホニルアミノ、ベンゼンスルホニルアミノ等）、スルファモイル基（好ましくは炭素数０〜２０、より好ましくは炭素数０〜１６、特に好ましくは炭素数０〜１２であり、例えば、スルファモイル、メチルスルファモイル、ジメチルスルファモイル、フェニルスルファモイル等）、カルバモイル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えば、カルバモイル、メチルカルバモイル、ジエチルカルバモイル、フェニルカルバモイル等）、アルキルチオ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えば、メチルチオ、エチルチオ等）、アリールチオ基（好ましくは炭素数６〜２０、より好ましくは炭素数６〜１６、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えば、フェニルチオ等）、スルホニル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えば、メシル、トシル等）、スルフィニル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えば、メタンスルフィニル、ベンゼンスルフィニル等）、ウレイド基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えば、ウレイド、メチルウレイド、フェニルウレイド等）、リン酸アミド基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えば、ジエチルリン酸アミド、フェニルリン酸アミド等）、ヒドロキシル基、メルカプト基、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基（ヘテロ原子として、例えば、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、セレン原子等を含む、好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０の、例えば、イミダゾリル、ピリジル、フリル、ピペリジル、モルホリノ等）等が挙げられる。これらの置換基はさらに置換されてもよい。また、可能な場合には連結して環を形成してもよい。
【００５５】
これらのうち好ましいものはアルキル基及びアリール基である。
【００５６】
２価の連結基としては、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、アリーレン等の炭化水素基のほか、ヘテロ原子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２価の連結基であってもよいし、酸素や硫黄等のカルコゲン原子であってもよい。また、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、ヘテロ原子を介して連結する基でもよい。
【００５７】
本発明で用いられる電子輸送材料としては、低分子化合物、高分子化合物いずれも使用することが可能である。
【００５８】
高分子化合物とは重合性基を少なくとも一つ有する化合物（重合性化合物）が重合したものであり、重合性基としては、例えば、ビニル基、エポキシ基、オキセタン基、イソシアネート基、チオイソシアネート基等が挙げられる。これらのうちで好ましいものはビニル基である。本発明に係る前記一般式（１）、一般式（３）、一般式（４）で表される有機化合物はこれらの重合性基を分子内のいずれかの位置に有してもよい。
【００５９】
重合性化合物の重合反応について説明する。重合が形成される時期として、予め重合した高分子を用いてもよいし、また素子作製前の溶液中でも、素子作製時でも重合してよい。また素子作製後に結合を形成してもよい。重合反応を起こす場合、外部からのエネルギー（熱・光・超音波等）供給を行ってもよいし、重合開始剤、酸触媒または塩基触媒を添加し反応を起こしてもよい。あるいは本発明に係る化合物を発光素子に含有したときに重合反応を起こす場合、発光素子の駆動時に供給される電流や発生する光や熱によって反応が起こってもよい。また、２つ以上の重合性化合物を重合させ、共重合体を形成してもよい。
【００６０】
重合した高分子化合物は５０００〜１００００００の重量平均分子量が好ましく、さらに好ましくは５０００〜２０００００である。
【００６１】
ラジカル重合開始剤としては、例えば、２，２′−アゾビスブチロニトリル、２，２′−アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル、１，１′−アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）、２，２′−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）、２，２′−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２′−アゾビス（４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル）、４，４′−アゾビス（４−シアノ吉草酸）、２，２′−アゾビスイソ酪酸ジメチル、２，２′−アゾビス（２−メチルプロピオンアミドキシム）、２，２′−アゾビス（２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン）、２，２′−アゾビス（２，４，４−トリメチルペンタン）等のアゾ系開始剤、過酸化ベンゾイル、過酸化ジ−ｔ−ブチル、ｔ−ブチルヒドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド等の過酸化物系開始剤、ジエトキシアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、ベンジルジメチルケタール、ベンジル−β−メトキシエチルアセタール、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル−（２−ヒドロキシ−２−プロピル）ケトン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、４−フェノキシジクロロアセトフェノン、４−ｔ−ブチルジクロロアセトフェノン、４−ｔ−ブチルトリクロロアセトフェノン、１−（４−ドデシルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン等の芳香族カルボニル系開始剤等が挙げられる。また、テトラエチルチイラムジスルフィド等のジスルフィド系開始剤、２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル等のニトロキシル開始剤、４，４′−ジ−ｔ−ブチル−２，２′−ビピリジン銅錯体−トリクロロ酢酸メチル複合体等のリビングラジカル重合開始剤を用いることもできる。
【００６２】
酸触媒としては、活性白土、酸性白土等の白土類、硫酸、塩酸等の鉱酸類、ｐ−トルエンスルホン酸、トリフルオロ酢酸等の有機酸、塩化アルミニウム、塩化第二鉄、塩化第二スズ、三塩化チタン、四塩化チタン、三フッ化硼素、フッ化水素、三臭化硼素、臭化アルミニウム、塩化ガリウム、臭化ガリウム等のルイス酸、さらに固体酸、例えば、ゼオライト、シリカ、アルミナ、シリカ・アルミナ、カチオン交換樹脂、ヘテロポリ酸（例えば、リンタングステン酸、リンモリブデン酸、ケイタングステン酸、ケイモリブデン酸）等各種のものが使用できる。
【００６３】
本発明で用いられる塩基性触媒としては、Ｌｉ2ＣＯ3、Ｎａ2ＣＯ3、Ｋ2ＣＯ3等のアルカリ金属炭酸塩、ＢａＣＯ3、ＣａＣＯ3等のアルカリ土類金属炭酸塩、Ｌｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ等のアルカリ金属酸化物、ＢａＯ、ＣａＯ等のアルカリ土類金属酸化物、Ｎａ、Ｋ等のアルカリ金属、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、あるいはナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム等のアルコキシド等を挙げることができる。
【００６４】
以下に本発明に係る電子輸送層に用いられる電子輸送材料及び重合性化合物の具体的な例を挙げるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００６５】
【化５】
【００６６】
【化６】
【００６７】
【化７】
【００６８】
（ドナー化合物）
本発明に係る電子輸送層に用いられるドナー化合物としては、アルカリ金属及びアルカリ土類金属として周期表のものが挙げられ、それらの塩としては、例えば、カルボン酸塩（酢酸塩等）、スルホン酸塩（メタンスルホン酸塩、トシル酸塩等）、ハロゲン化物（フッ化物、塩化物、臭化物及びヨウ化物）、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩及び硫酸塩等が挙げられる。この中で、セシウム及びその塩（例えば、フッ化セシウム、塩化セシウム、臭化セシウム、ヨウ化セシウム、酢酸セシウム、炭酸セシウム）がより好ましい。
【００６９】
電子輸送材料に対するドナーの添加割合は、１〜１００質量％であることが好ましい。
【００７０】
（正孔輸送材料）
次に、本発明で用いられる正孔輸送材料について説明する。
【００７１】
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、有機物、無機物のいずれであってもよい。例えばトリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、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が挙げられる。
【００７２】
これらのうちで好ましいものは、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であり、さらに芳香族第三級アミン化合物が好ましい。
【００７３】
これらのうちで、さらに好ましいものとしては以下の構造で表される化合物である。
【００７４】
【化８】
【００７５】
式中、Ｒ1、Ｒ2は置換基を表す。ｎ１及びｎ２は０〜３の整数を表す。Ａ1及びＡ2はアリールアミノ基を表す。
【００７６】
【化９】
【００７７】
式中、Ｒ11は置換基を表す。ｎ１１は０〜４の整数を表す。Ａ11及びＡ12はアリールアミノ基を表す。
【００７８】
【化１０】
【００７９】
式中、Ｒ21及びＲ22は置換基を表す。ｎ２１及びｎ２２は０〜３の整数を表す。Ａ21及びＡ22はアリールアミノ基を表す。Ｌは２価の連結基を表す。
【００８０】
前記一般式（５）におけるＲ1、Ｒ2、前記一般式（６）におけるＲ11、前記一般式（７）におけるＲ21、Ｒ22が表す置換基としては、電子輸送材料で挙げた一般式の置換基と同様の基を表す。
【００８１】
前記一般式（７）におけるＬで表される２価の連結基としては、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、アリーレン等の炭化水素基のほか、ヘテロ原子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２価の連結基であってもよいし、酸素や硫黄等のカルコゲン原子であってもよい。また、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、ヘテロ原子を介して連結する基でもよい。
【００８２】
一般式（５）におけるＡ1及びＡ2、一般式（６）におけるＡ11及び一般式（７）におけるＡ21及びＡ22で表されるアリールアミノ基としては、例えばジフェニルアミノ基、フェニルー（１−ナフチル）アミノ基、フェニルー（３−メチル）アミノ基等が挙げられる。
【００８３】
本発明で用いられる正孔輸送材料としては、低分子化合物、重合性化合物いずれも使用することが可能である。
【００８４】
重合性化合物とは重合性基を少なくとも一つ有する化合物であり、重合性基としては、例えば、ビニル基、エポキシ基、オキセタン基、イソシアネート基、チオイソシアネート基等が挙げられる。これらのうちで好ましいものはビニル基である。
【００８５】
重合性化合物の重合方法に関しては、前記電子輸送材料の重合方法と同様である。
【００８６】
本発明の一般式（５）〜一般式（７）で表される有機化合物はこれらの重合性基を分子内のいずれかの位置に有してもよい。
【００８７】
以下に本発明に係る正孔輸送材料及び重合性化合物の具体的な例を挙げるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００８８】
【化１１】
【００８９】
【化１２】
【００９０】
【化１３】
【００９１】
【化１４】
【００９２】
（アクセプター化合物）
本発明に係る正孔輸送層に用いられるアクセプター化合物としては、Ａｕ、Ｐｔ、Ｗ，Ｉｒ、ＰＯＣｌ3、ＡｓＦ6、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ等の無機材料、ＴＣＮＱ（７，７，８，８，−テトラシアノキノジメタン）、ＴＣＮＱＦ4（テトラフルオロテトラシアノキノジメタン）等のキノジメタン誘導体、ＴＣＮＥ（テトラシアノエチレン）、ＨＣＮＢ（ヘキサシアノブタジエン）等のエチレン誘導体、ＤＤＱ（ジシクロジシアノベンゾキノン）等のシアノ基を有する化合物、ＴＮＦ（トリニトロフルオレノン）、ＤＮＦ（ジニトロフルオレノン）等のニトロ基を有する化合物、フルオラニル、クロラニル、ブロマニル等の有機材料が挙げられる。この内、ＴＣＮＱ、ＴＣＮＱＦ4、ＴＣＮＥ、ＨＣＮＢ、ＤＤＱ等のシアノ基を有する化合物がより好ましい。
【００９３】
なお、正孔輸送材料に対するアクセプターの添加割合は、１〜１００質量％であることが好ましい。
【００９４】
（ドーパント）
次に本発明に用いられるドーパントについて説明する。
【００９５】
本発明で用いられるドーパントは蛍光化合物もしくは燐光性化合物であり、特に燐光化合物が好ましい。
【００９６】
本発明における燐光性化合物とは、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、燐光量子収率が２５℃において０．００１以上の化合物である。燐光量子収率は好ましくは０．０１以上、さらに好ましくは０．１以上である。上記燐光量子収率は、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。溶液中での燐光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明に用いられる燐光性化合物は、任意の溶媒の何れかにおいて上記燐光量子収率が達成されればよい。
【００９７】
本発明で用いられる燐光性化合物としては、好ましくは元素の周期表でVIII属の金属を含有する錯体系化合物であり、さら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）であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。
【００９８】
以下に、本発明で用いられる燐光性化合物の具体例を示すが、これらに限定されるものではない。これらの化合物は、例えば、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．４０巻、１７０４〜１７１１に記載の方法等により合成できる。なお含有する蛍光性化合物及び燐光性化合物は、重合性基または反応性基を有していてもいなくてもよい。
【００９９】
【化１５】
【０１００】
【化１６】
【０１０１】
【化１７】
【０１０２】
【化１８】
【０１０３】
【化１９】
【０１０４】
本発明で用いられる燐光性化合物は、他の燐光性化合物または蛍光性化合物と併用してもよい。
【０１０５】
本発明で用いられる蛍光性化合物とは、蛍光化合物を含有することにより、含有しない場合と異なる極大発光波長の蛍光発光が得られる化合物であり、好ましいものは、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。具体的な蛍光性化合物は、例えばクマリン系色素、アントラセン系色素、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、または希土類錯体系蛍光体等が挙げられる。ここでの蛍光量子収率は、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。
【０１０６】
以下に本発明に係る蛍光化合物の具体例を示すが本発明はこれらに限定されない。
【０１０７】
【化２０】
【０１０８】
《有機ＥＬ素子の層構成》
本発明の有機ＥＬ素子の層構成について説明する。
【０１０９】
本発明の有機ＥＬ素子は、基板上に電極（陰極と陽極）と少なくとも２層以上の有機層を有し、有機層の少なくとも１層は燐光性化合物を含有する発光層である。
【０１１０】
本発明に係る発光層は、広義の意味では陰極と陽極からなる電極に電流を流した際に発光する層のことであり、具体的には陰極と陽極からなる電極に電流を流した際に発光する化合物を含有する層のことを指す。
【０１１１】
本発明に係る有機層は、発光層、正孔輸送層または電子輸送層の他に必要に応じ正孔輸送層、電子輸送層、陽極バッファー層及び陰極バッファー層等を有してもよく、陰極と陽極で挟持された構造をとる。有機ＥＬ素子を構成する、電極（陽極及び陰極）間に挟持された複数層のうち、有機層は２層以上であることが好ましく、さらに好ましくは３層以上である。
【０１１２】
《発光層》
本発明の有機ＥＬ素子の発光層には、ホスト化合物と燐光性化合物（燐光発光性化合物ともいう）が含有されることが好ましい。これにより、より一層発光効率を高くすることができる。
【０１１３】
本発明においてホスト化合物とは、発光層に含有される化合物のうちで室温（２５℃）において燐光発光の燐光量子収率が、０．０１未満の化合物と定義される。
【０１１４】
さらに、ホスト化合物を複数種併用して用いてもよい。ホスト化合物を複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機ＥＬ素子を高効率化することができる。また、燐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。燐光性化合物の種類、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。
【０１１５】
本発明に係る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。ホスト化合物としては、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、例えばカルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体、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、フェナントロリン誘導体、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、有機金属化合物、アリールメタン誘導体等が挙げられる。
【０１１６】
これらのうち、カルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体を用いることが好ましい。
【０１１７】
このようにして形成された発光層の膜厚については特に制限はなく、状況に応じて適宜選択することができるが、５ｎｍ〜５μｍの範囲に調整することが好ましい。
【０１１８】
ホスト化合物としては、低分子化合物、高分子化合物いずれも使用することが可能である。
【０１１９】
低分子化合物では、有機層の少なくとも１層の膜密度が１．２０〜１．２５ｇ／ｃｍ3であり、分子量が４００〜２０００であることがより一層好ましく、これにより、さらに定電流駆動したときの電圧上昇及び高温、高湿下での経時安定性の改良効果を有する。
【０１２０】
高分子化合物は５０００〜１００００００の重量平均分子量が好ましく、さらに好ましくは５０００〜２０００００である。
【０１２１】
また膜密度が１．１０〜１．１５ｇ／ｃｍ3であり、分子量が５０００〜１００００００であることがより一層好ましく、これにより、さらに定電流駆動したときの電圧上昇、ダークスポット、及び高温、高湿下での経時安定性の改良効果を有する。
【０１２２】
《正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層》
本発明に用いられる正孔注入層、正孔輸送層は、陽極より注入された正孔を発光層に伝達する機能を有し、この正孔注入層、正孔輸送層を陽極と発光層の間に介在させることにより、より低い電界で多くの正孔が発光層に注入され、その上、発光層に陰極、電子注入層、または電子輸送層より注入された電子は、発光層と正孔注入層もしくは正孔輸送層の界面に存在する電子の障壁により、発光層内の界面に累積され発光効率が向上する等発光性能の優れた素子となる。
【０１２３】
《正孔注入材料、正孔輸送材料》
この正孔注入層、正孔輸送層の材料（以下、正孔注入材料、正孔輸送材料という）については、前記の陽極より注入された正孔を発光層に伝達する機能を有する性質を有するものであれば特に制限はなく、従来、光導伝性材料において、正孔の電荷注入輸送材料として慣用されているものや、有機ＥＬ素子の正孔注入層、正孔輸送層に使用される公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。
【０１２４】
上記正孔注入材料、正孔輸送材料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。この正孔注入材料、正孔輸送材料としては、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、または導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられる。
【０１２５】
正孔注入材料、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。
【０１２６】
上記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（α−ＮＰＤ）、特開平４−３０８６８８号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが３つスターバースト型に連結された４，４′，４″−トリス〔Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）等が挙げられる。さらにこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
【０１２７】
または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。この正孔注入層、正孔輸送層は上記正孔注入材料、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、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。
【０１２８】
（正孔注入層の膜厚、正孔輸送層の膜厚）
正孔注入層、正孔輸送層の膜厚については特に制限はないが、５ｎｍ〜５μｍ程度での範囲に調整することが好ましい。この正孔注入層、正孔輸送層は上記材料の一種または二種以上からなる一層構造であってもよく、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。
【０１２９】
《電子輸送層、電子輸送材料》
本発明に係る電子輸送層は、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。
【０１３０】
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、有機金属錯体等が挙げられる。さらに上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることができる。さらにこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
【０１３１】
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（Ａｌｑ）、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）亜鉛（Ｚｎｑ）等、及びこれらの金属錯体の中心金属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、Ｇａ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。
【０１３２】
その他、メタルフリーまたはメタルフタロシアニン、さら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。
【０１３３】
（電子輸送層の膜厚）
電子輸送層の膜厚は特に制限はないが、５ｎｍ〜５μｍの範囲に調整することが好ましい。この電子輸送層は、これらの電子輸送材料一種または二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。
【０１３４】
さらに本発明においては、陽極と発光層または正孔注入層の間、及び陰極と発光層または電子注入層との間にはバッファー層（電極界面層）を存在させてもよい。
【０１３５】
バッファー層とは、駆動電圧低下や発光効率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、陽極バッファー層と陰極バッファー層とがある。
【０１３６】
陽極バッファー層は特開平９−４５４７９号、同９−２６００６２号、同８−２８８０６９号の各公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファー層等が挙げられる。
【０１３７】
陰極バッファー層は特開平６−３２５８７１号、同９−１７５７４号、同１０−７４５８６号の各公報等にもその詳細が記載されており、具体的にはストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウム、酸化リチウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。
【０１３８】
上記バッファー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０．１〜１００ｎｍの範囲が好ましい。
【０１３９】
さらに上記基本構成層の他に必要に応じてその他の機能を有する層を積層してもよく、例えば、特開平１１−２０４２５８号、同１１−２０４３５９号の各公報、及び「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２３７頁等に記載されている正孔阻止（ホールブロック）層等のような機能層を有していてもよい。
【０１４０】
本発明の有機層は塗布で形成するのが好ましい。塗布方法としては、スピンコート、ディップコート、ロールコート、バーコート、フレキソ印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷、インクジェット法があり、好ましくはインクジェット法である。
【０１４１】
《電極》
次に有機ＥＬ素子の電極について説明する。有機ＥＬ素子の電極は陰極と陽極からなる。この有機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。
【０１４２】
上記陽極は蒸着やスパッタリング等の方法により、これらの電極物質の薄膜を形成させ、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（１００μｍ以上程度）は、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。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、または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〜１μｍ、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【０１４３】
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、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等が好適である。
【０１４４】
上記陰極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法で薄膜を形成させることにより作製することができる。または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〜１μｍ、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。なお発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、発光効率が向上するので好都合である。
【０１４５】
《基材》
本発明の有機ＥＬ素子は、基材（以下、基板、基体、支持体、フィルム等ともいう）上に形成されているのが好ましい。
【０１４６】
本発明の有機ＥＬ素子に用いることのできる基材としては、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材としては例えばガラス、石英、透明フィルムを挙げることができる。特に好ましい基材は、有機ＥＬ素子にフレキシブル性を与えることが可能な透明フィルムである。
【０１４７】
具体的にはエチレン、ポリプロピレン、ブテン等の単独重合体または共重合体、または共重合体等のポリオレフィン（ＰＯ）樹脂、環状ポリオレフィン等の非晶質ポリオレフィン樹脂（ＡＰＯ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン２，６−ナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル系樹脂、ナイロン６、ナイロン１２、共重合ナイロン等のポリアミド系（ＰＡ）樹脂、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）等のポリビニルアルコール系樹脂、ポリイミド（ＰＩ）樹脂、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）樹脂、ポリサルホン（ＰＳ）樹脂、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリビニルブチラート（ＰＶＢ）樹脂、ポリアリレート（ＰＡＲ）樹脂、エチレン−四フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、三フッ化塩化エチレン（ＰＦＡ）、四フッ化エチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＦＥＰ）、フッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、フッ化ビニル（ＰＶＦ）、パーフルオロエチレン−パーフロロプロピレン−パーフロロビニルエーテル−共重合体（ＥＰＡ）等のフッ素系樹脂等を用いることができる。
【０１４８】
また、上記に挙げた樹脂以外にも、ラジカル反応性不飽和化合物を有するアクリレート化合物によりなる樹脂組成物や、上記アクリルレート化合物とチオール基を有するメルカプト化合物よりなる樹脂組成物、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエーテルアクリレート、ポリエーテルアクリレート等のオリゴマーを多官能アクリレートモノマーに溶解せしめた樹脂組成物等の光硬化性樹脂及びこれらの混合物等を用いることも可能である。さらに、これらの樹脂の１または２種以上をラミネート、コーティング等の手段によって積層させたものを基材フィルムとして用いることも可能である。
【０１４９】
これらの素材は単独であるいは適宜混合されて使用することもできる。中でもゼオネックスやゼオノア（日本ゼオン（株）製）、非晶質シクロポリオレフィン樹脂フィルムのＡＲＴＯＮ（ジェイエスアール（株）製）、ポリカーボネートフィルムのピュアエース（帝人（株）製）、セルローストリアセテートフィルムのコニカタックＫＣ４ＵＸ、ＫＣ８ＵＸ（コニカミノルタオプト（株）製）等の市販品を好ましく使用することができる。
【０１５０】
また、上記に挙げた樹脂等を用いた本発明に係る基材は、未延伸フィルムでもよく、延伸フィルムでもよい。
【０１５１】
本発明に係る基材は、従来公知の一般的な方法により製造することが可能である。例えば、材料となる樹脂を押し出し機により溶融し、環状ダイやＴダイにより押し出して急冷することにより、実質的に無定形で配向していない未延伸の基材を製造することができる。また、未延伸の基材を一軸延伸、テンター式逐次二軸延伸、テンター式同時二軸延伸、チューブラー式同時二軸延伸等の公知の方法により、基材の流れ（縦軸）方向、または基材の流れ方向と直角（横軸）方向に延伸することにより延伸基材を製造することができる。この場合の延伸倍率は、基材の原料となる樹脂に合わせて適宜選択することできるが、縦軸方向及び横軸方向にそれぞれ２〜１０倍が好ましい。
【０１５２】
また、本発明に係る基材においては、蒸着膜を形成する前にコロナ処理、火炎処理、プラズマ処理、グロー放電処理、粗面化処理、薬品処理等の表面処理を行ってもよい。
【０１５３】
さらに本発明に係る基材表面には、蒸着膜との密着性の向上を目的としてアンカーコート剤層を形成してもよい。このアンカーコート剤層に用いられるアンカーコート剤としては、ポリエステル樹脂、イソシアネート樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、エチレンビニルアルコール樹脂、ビニル変性樹脂、エポキシ樹脂、変性スチレン樹脂、変性シリコン樹脂、及びアルキルチタネート等を、１または２種以上併せて使用することができる。これらのアンカーコート剤には、従来公知の添加剤を加えることもできる。そして、上記のアンカーコート剤はロールコート、グラビアコート、ナイフコート、ディップコート、スプレーコート等の公知の方法により基材上にコーティングし、溶剤、希釈剤等を乾燥除去することによりアンカーコーティングすることができる。上記のアンカーコート剤の塗布量としては、０．１〜５ｇ／ｍ2（乾燥状態）程度が好ましい。
【０１５４】
基材はロール状に巻き上げられた長尺品が便利である。基材の厚さは得られるフィルムの用途によって異なるので一概には規定できないが、フィルムを包装用途とする場合には、特に制限を受けるものではなく、包装材料としての適性から、３〜４００μｍ、中でも６〜３０μｍの範囲内とすることが好ましい。
【０１５５】
また、本発明に用いられる基材は、フィルム形状のものの膜厚としては１０〜２００μｍが好ましく、より好ましくは５０〜１００μｍである。
【０１５６】
《表示装置》
本発明の有機ＥＬ素子は、照明用や露光光源のような一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２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。
【０１５７】
《光取り出し技術》
本発明の有機ＥＬ素子は、発光層から放射された光の取り出し効率を向上させるため、基板の表面にプリズムやレンズ状の加工を施す、もしくは基板の表面にプリズムシートやレンズシートを貼りつけてもよい。
【０１５８】
本発明の有機ＥＬ素子は、電極と基板の間に低屈折率層を有してもよい。低屈折率層としては、例えば、エアロゲル、多孔質シリカ、フッ化マグネシウム、フッ素系ポリマー等が挙げられる。
【０１５９】
基板の屈折率は一般に１．５〜１．７程度であるので、低屈折率層は屈折率がおよそ１．５以下であることが好ましい。またさらに１．３５以下であることが好ましい。また、低屈折率媒質の厚みは媒質中の波長の２倍以上となるのが望ましい。これは低屈折率媒質の厚みが、光の波長程度になってエバネッセントで染み出した電磁波が基板内に入り込む膜厚になると、低屈折率層の効果が薄れるからである。
【０１６０】
本発明の有機ＥＬ素子はいずれかの層間、もしくは媒質中（透明基板内や透明電極内）に回折格子を有してもよい。導入する回折格子は二次元的な周期屈折率を持っていることが望ましい。これは発光層で発光する光はあらゆる方向にランダムに発生するので、ある方向にのみ周期的な屈折率分布を持っている一般的な１次元回折格子では、特定の方向に進む光しか回折されず、光の取り出し効率がさほど上がらない。しかしながら、屈折率分布を二次元的な分布にすることにより、あらゆる方向に進む光が回折され、光の取り出し効率が上がる。回折格子を導入する位置としては前述のとおり、いずれかの層間もしくは、媒質中（透明基板内や透明電極内）でもよいが、光が発生する場所である有機発光層の近傍が望ましい。このとき、回折格子の周期は媒質中の光の波長の約１／２〜３倍程度が好ましい。回折格子の配列は、正方形のラチス状、三角形のラチス状、ハニカムラチス状等、２次元的に配列が繰り返されることが好ましい。
【０１６１】
本発明に係る基材は、ガスバリア層を有することが好ましい。これによりダークスポット及び高温、高湿下での経時安定性のより一層の改良効果を有する。
【０１６２】
《ガスバリア層》
本発明に係るガスバリア層とは、酸素及び水蒸気の透過を阻止する層であれば、その組成等は特に限定されるものではない。酸素の透過度が２３℃、０％ＲＨにおいて０．００５ｍｌ／ｍ2／ｄａｙ以下が好ましく、また、ＪＩＳ Ｋ７１２９ Ｂ法に従って測定した水蒸気透過度が０．１ｇ／ｍ2／ｄａｙ以下が好ましい。本発明に係るガスバリア層を構成する材料として、具体的には無機酸化物が好ましく、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化窒化珪素、酸化窒化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化スズ等を挙げることができる。
【０１６３】
また、本発明におけるガスバリア層の厚さは用いられる材料の種類、構成により最適条件が異なり、適宜選択されるが、５〜２０００ｎｍの範囲内であることが好ましい。ガスバリア層の厚さが上記の範囲より薄い場合には、均一な膜が得られず、ガスに対するバリア性を得ることが困難であるからである。またガスバリア層の厚さが上記の範囲より厚い場合には、ガスバリア性フィルムにフレキシビリティを保持させることが困難であり、成膜後に折り曲げ、引っ張り等の外的要因により、ガスバリア性フィルムに亀裂が生じる等のおそれがあるからである。
【０１６４】
本発明に係るガスバリア層は、後述する原材料をスプレー法、スピンコート法、スパッタリング法、イオンアシスト法、後述するプラズマＣＶＤ法、後述する大気圧または大気圧近傍の圧力下でのプラズマＣＶＤ法等を適用して形成することができる。
【０１６５】
図１は、本発明に係るガスバリア層を有する基材の構成を示す一例である。
【０１６６】
本発明に係るガスバリア層を有する基材の構成とその密度について説明する。
【０１６７】
本発明に係るガスバリア層２１は、基材２２上に密度の異なる層を積層しており、密着膜２３、セラミック膜２４、保護膜２５及びセラミック膜２４を積層した構成を１ユニットとし、図１においては２ユニットを積層した例を示してある。各層内における密度分布は均一とし、セラミック膜の密度をその上下に位置する密着膜及び保護膜のそれぞれの密度よりも高く設定している。なお、図１においては各層を１層として示したが、必要に応じてそれぞれ２層以上の構成をとってもよい。
【０１６８】
基材上に密着膜、セラミック膜及び保護膜を形成する方法としては、スプレー法、スピンコート法、スパッタリング法、イオンアシスト法、後述するプラズマＣＶＤ法、後述する大気圧または大気圧近傍の圧力下でのプラズマＣＶＤ法等を適用して形成することができる。
【実施例】
【０１６９】
以下、本発明について実施例をもって説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、特に断りない限り、実施例中の「％」は「質量％」を表す。
【０１７０】
実施例１
基材として、厚さ１００μｍのポリエチレンナフタレートフィルム（帝人・デユポン社製フィルム、以下ＰＥＮと略記する）上に、下記の大気圧プラズマ放電処理装置及び放電条件で、図１記載プロファイル構成でバリア層を有する基材１を作製した。
【０１７１】
（大気圧プラズマ放電処理装置）
図２の大気圧プラズマ放電処理装置を用い、誘電体で被覆したロール電極及び複数の角筒型電極のセットを以下のように作製した。
【０１７２】
第１電極となるロール電極は、冷却水による冷却手段を有するチタン合金Ｔ６４製ジャケットロール金属質母材に対して、大気プラズマ法により高密度、高密着性のアルミナ溶射膜を被覆し、ロール径１０００ｍｍφとなるようにした。一方、第２電極の角筒型電極は、中空の角筒型のチタン合金Ｔ６４に対し、上記同様の誘電体を同条件にて方肉で１ｍｍ被覆し、対向する角筒型固定電極群とした。
【０１７３】
この角筒型電極をロール回転電極のまわりに、対向電極間隙を１ｍｍとして１０本配置した。角筒型固定電極群の放電総面積は、１５０ｃｍ（幅手方向の長さ）×４ｃｍ（搬送方向の長さ）×１０本（電極の数）＝６０００ｃｍ2であった。なお、何れもフィルターは適切なものを設置した。
【０１７４】
プラズマ放電中、第１電極（ロール回転電極）は１２０℃及び第２電極（角筒型固定電極群）は８０℃になるように調節保温し、ロール回転電極はドライブで回転させて薄膜形成を行った。上記１０本の角筒型固定電極中、上流側より２本を下記第１層（密着層）の製膜用に、次の６本を下記第２層（セラミック層）の製膜用に、次の２本を第３層（保護層）の製膜用に使用し、各条件を設定して１パスで３層を積層した。
【０１７５】
（第１層：密着層）
下記の条件で、プラズマ放電を行って、厚さ約５０ｎｍの密着層を形成した。
【０１７６】
〈ガス条件〉
放電ガス：窒素ガス ９４．５体積％
薄膜形成性ガス：ヘキサメチルジシロキサン（リンテック社製気化器にて窒素ガスに混合して気化） ０．５体積％
添加ガス：酸素ガス ５．０体積％
〈電源条件：第１電極側の電源のみを使用した〉
第１電極側 電源種類 応用電機社製高周波電源
周波数 ８０ｋＨｚ
出力密度 １０Ｗ／ｃｍ2
上記形成した第１層（密着層）の密度は、前述のマックサイエンス社製ＭＸＰ２１を用いたＸ線反射率法で測定した結果、１．９０であった。
【０１７７】
（第２層：セラミック層）
下記の条件で、プラズマ放電を行って、厚さ約３０ｎｍのセラミック層を形成した。
【０１７８】
〈ガス条件〉
放電ガス：窒素ガス ９４．９体積％
薄膜形成性ガス：ヘキサメチルジシロキサン（リンテック社製気化器にて窒素ガスに混合して気化） ０．１体積％
添加ガス：酸素ガス ５．０体積％
〈電源条件〉
第１電極側 電源種類 応用電機社製高周波電源
周波数 ８０ｋＨｚ
出力密度 １０Ｗ／ｃｍ2
第２電極側 電源種類 パール工業社製高周波電源
周波数 １３．５６ＭＨｚ
出力密度 １０Ｗ／ｃｍ2
上記形成した第２層（セラミック層）の密度は、前述のマックサイエンス社製ＭＸＰ２１を用いたＸ線反射率法で測定した結果、２．２０であった。
【０１７９】
（第３層：保護層）
下記の条件で、プラズマ放電を行って、厚さ約２００ｎｍの保護層を形成した。
【０１８０】
〈ガス条件〉
放電ガス：窒素ガス ９３．０体積％
薄膜形成性ガス：ヘキサメチルジシロキサン（リンテック社製気化器にて窒素ガスに混合して気化） ２．０体積％
添加ガス：酸素ガス ５．０体積％
〈電源条件：第１電極側の電源のみを使用した〉
第１電極側 電源種類 応用電機社製高周波電源
周波数 ８０ｋＨｚ
出力密度 １０Ｗ／ｃｍ2
上記形成した第３層（保護層）の密度は、前述のマックサイエンス社製ＭＸＰ２１を用いたＸ線反射率法で測定した結果、１．９５であった。
【０１８１】
ＪＩＳ−Ｋ−７１２９Ｂに準拠した方法により水蒸気透過率を測定した結果、１０-3ｇ／ｍ2／ｄａｙ以下であった。ＪＩＳ−Ｋ−７１２６Ｂに準拠した方法により酸素透過率を測定した結果、１０-3ｇ／ｍ2／ｄａｙ以下であった。
【０１８２】
次いで、ガスバリア層を有する基材１上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１２０ｎｍ成膜した基板にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を付けた基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、真空度４×１０-4Ｐａまで減圧し、ＩＴＯ基板１００を作製した。
【０１８３】
〈有機ＥＬ素子１−１の作製〉
次に、図３に示すように、市販のインクジェット式ヘッド１０（コニカミノルタ製ＫＭ５１２Ｓ非水系ヘッド）を用いて、正孔輸送材料として例示化合物Ｂ１５の重合体、ＴＮＦ（質量比１００：５０）及びＴＨＦを含む流動体Ｄ１を、ＩＴＯ基板１００上に吐出させ、１００℃、６０分の条件にて、膜厚５０ｎｍの正孔輸送層１１１を形成した。
【０１８４】
次に、インクジェット式ヘッド１０を用いて、ホストとしてＭ１の重合体、燐光性化合物Ｉｒ−１（質量比１００：５）及びＴＨＦを含む流動体Ｄ２を、正孔輸送層１１１上に吐出させ、１００℃、６０分の条件にて、膜厚５０ｎｍの発光層１１２を形成した。
【０１８５】
次に、電子輸送層１１２の上に厚さ２００ｎｍのアルミニウム１１３（陰極）を蒸着形成した。さらに、発光層１１１と電子輸送層１１２の有機溶媒含有量が表１に示す値になるように乾燥条件の調整を行った。さらにその上にガスバリア層を有する基材１を貼りつけて、有機ＥＬ素子１−１を作製した。
【０１８６】
（例示化合物Ｍ１の重合体の合成）
反応容器に例示化合物Ｍ１ １．３４ｇ（２．５ｍｍｏｌ）、２，２′−アゾビス（イソブチロニトリル）（ＡＩＢＮ）０．０１０ｇ（０．０６１ｍｍｏｌ）、酢酸ブチル３０ｍｌを入れて窒素置換を行った後、８０℃で１０時間反応させた。反応後、アセトンに投入して再沈殿を行い、濾過によりポリマーを回収した。回収したポリマーのクロロホルム溶液をメタノール中に投入して再沈殿させることをさらに２回行うことにより精製し、回収後真空乾燥して、目的とする例示化合物Ａ４の重合体１．２０ｇを粉末として得た。この共重合体の重量平均分子量はポリスチレン換算で１５０００（ＨＦＩＰ（ヘキサフルオロイソプロパノル）を溶離液に用いたＧＰＣ測定による）であった。
【０１８７】
同様の方法で例示化合物Ｂ１５の重合体を合成した。この共重合体の重量平均分子量はポリスチレン換算で１６０００であった。
【０１８８】
〈有機ＥＬ素子１−２〜１−４の作製〉
有機ＥＬ素子１−１の製造方法において、各層の材料を下記表１に示す材料に替えた以外は同様にして、有機ＥＬ素子１−２〜１−４を作製した。
【０１８９】
〈有機ＥＬ素子１−５の作製〉
インジウムチンオキシド透明電極（ＩＴＯ電極）を有するガラス基板上に、正孔輸送層としてＡ３を５０ｎｍ膜厚で定法に従い蒸着成膜した後に、発光層としてＣＢＰ、燐光性化合物Ｉｒ−１（質量比１００：５）を５０ｎｍ膜厚で蒸着成膜し、次いで、Ａｌを膜厚２００ｎｍで蒸着して陰極を形成した。さらに、発光層と正孔輸送層の有機溶媒含有量が表１に示す値になるように乾燥条件の調整を行った。さらにその上に、ガスバリア層を有する基材１を貼り合わせて、有機ＥＬ素子１−５を作製した。
【０１９０】
〈有機ＥＬ素子１−６の作製〉
有機ＥＬ素子１−１の作製において、各層の材料を下記表１に示す材料に替え、かつインジウムチンオキシド透明電極（ＩＴＯ電極）を有するガラス基板に替えた以外は、同様にして、有機ＥＬ素子１−６を作製した。
【０１９１】
作製した有機ＥＬ素子１−１〜１−９の発光層の膜密度及び有機層の有機溶媒含有量を前述した方法にて測定した。その結果を表１に示す。
【０１９２】
【化２１】
【０１９３】
【表１】
【０１９４】
〈有機ＥＬ素子の評価〉
以下のようにして得られた有機ＥＬ素子の評価を行い、その結果を表２に示す。
【０１９５】
（発光輝度）
有機ＥＬ素子の温度２３℃、１０Ｖ直流電圧を印加した時の発光輝度（ｃｄ／ｍ2）を測定した。発光輝度は有機ＥＬ素子１−４を１００とする相対値で表した。発光輝度については、分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング社製）を用いて測定した。
【０１９６】
（駆動電圧）
有機ＥＬ素子を温度２３℃、乾燥窒素ガス雰囲気下で直流電流で駆動し、１０００ｃｄ／ｍ2の輝度で発光した時の電圧を測定した。駆動電圧は有機ＥＬ素子１−４を１００とする相対値で表した。輝度の測定には、同様に分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング社製）を用いた。
【０１９７】
（電圧上昇率）
１０ｍＡ／ｃｍ2の一定電流で駆動したときに、初期電圧と１００時間後の電圧を測定した。初期電圧に対する１００時間後の電圧の相対値を電圧上昇率とした。
【０１９８】
（経時安定性）
有機ＥＬ素子を６０℃、７０％Ｒｈの条件で一ヶ月保存後、上記方法で発光輝度（ｃｄ／ｍ2）を測定した。経時安定性は保存前の発光輝度測定値に対して相対値で表した。
【０１９９】
（ダークスポット）
また１５ｍＡ／ｃｍ2の一定電流で３０時間駆動させた後に、２ｍｍ×２ｍｍ四方の範囲での目視で確認できる非発光点（ダークスポット）の数を測定した。
【０２００】
【表２】
【０２０１】
表２から明らかなように、本発明の有機ＥＬ素子ではダークスポット、電圧上昇率が大幅に減少し、経時安定性が向上し、さらに発光輝度の向上及び駆動電圧の低下も認められた。
【０２０２】
実施例２
実施例１の有機ＥＬ素子１−１の作製において、流動体Ｄ１に替えて、例示化合物Ｍ１の重合体、燐光性化合物Ｉｒ−１（質量比１００：５）及びＴＨＦを含む流動体Ｄ３を用い、流動体Ｄ２に替えて、例示化合物Ａ１０の重合体（重量平均分子量１６０００）、セシウム（質量比１００：３０）及びＴＨＦを含む流動体Ｄ４を用いた以外は、同様にして有機ＥＬ素子２−１を作製した。
【０２０３】
〈有機ＥＬ素子２−２〜２−５の作製〉
有機ＥＬ素子２−１の作製において、各層の材料を下記表３に示す材料に替えた以外は同様にして、有機ＥＬ素子２−２〜２−５を作製した。
【０２０４】
〈有機ＥＬ素子２−６の作製〉
有機ＥＬ素子１−５の作製において、各層の材料を下記表３に示す材料に替えた以外は同様にして、有機ＥＬ素子２−６を作製した。
【０２０５】
〈有機ＥＬ素子２−７の作製〉
有機ＥＬ素子１−６の作製において、各層の材料を下記表３に示す材料に替えた以外は同様にして、有機ＥＬ素子２−７を作製した。
【０２０６】
有機２−１〜２−７の発光層の膜密度及び有機層の有機溶媒含有量を実施例１と同じ測定方法で測定した。その結果を表３に示す。
【０２０７】
【表３】
【０２０８】
（有機ＥＬ素子の評価）
作製した有機ＥＬ素子について、実施例１と同じ評価方法で評価を行った。その結果を表４に示す。なお、発光輝度及び駆動電圧は有機ＥＬ素子２−５を１００とする相対値で表した。
【０２０９】
【表４】
【０２１０】
表４から明らかなように、本発明に係る方法を用いた有機ＥＬ素子ではダークスポット、電圧上昇率が大幅に減少し、経時安定性が向上し、さらに発光輝度の向上及び駆動電圧の低下も認められた。
【０２１１】
実施例３
〈有機ＥＬ素子３−１の作製〉
実施例１と同様に市販のインクジェット式ヘッド１０を用いて、例示化合物Ｂ２２の重合体及びＴＨＦを含む流動体をＩＴＯ基板１００上に吐出させ、１００℃、６０分の条件にて、膜厚５０ｎｍの正孔輸送層を形成した。
【０２１２】
次に、ホストとして例示化合物Ｍ１の重合体、燐光性化合物Ｉｒ−１２（質量比１００：４）及びＴＨＦを含む流動体を正孔輸送層上に吐出させ、１００℃、６０分の条件にて、膜厚５０ｎｍの発光層を形成した。
【０２１３】
次に、例示化合物Ａ９の重合体及びＴＨＦを含む流動体を、発光層に吐出させ、１００℃、６０分の条件にて、膜厚５０ｎｍの電子輸送層を形成した。次に、電子輸送層の上に厚さ２００ｎｍのアルミニウム１１３（陰極）を蒸着形成した。
【０２１４】
さらに、有機層の有機溶媒含有量が表５に示す値になるように乾燥条件の調整を行った。さらにその上にガスバリア層を有する基材１を貼りつけて、有機ＥＬ素子３−１を作製した。
【０２１５】
〈有機ＥＬ素子３−２〜３−７の作製〉
実施例１の有機ＥＬ素子１−１の作製において、各層の材料を下記表５に示す材料に替えた以外は同様にして、有機ＥＬ素子３−２〜３−６を作製した。さらに、実施例１の有機ＥＬ素子１−５の作製において、各層の材料を下記表５に示す材料に替えた以外は、同様にして、有機ＥＬ素子３−７を作製した。
【０２１６】
有機３−１〜３−７の発光層の膜密度及び有機層の有機溶媒含有量を実施例１と同じ測定方法で測定した。その結果を表５に示す。
【０２１７】
【表５】
【０２１８】
（有機ＥＬ素子の評価）
作製した有機ＥＬ素子について、実施例１と同じ評価方法で評価を行った。その結果を表６に示す。なお、発光輝度及び駆動電圧は有機ＥＬ素子３−６を１００とする相対値で表した。
【０２１９】
【表６】
【０２２０】
表６の結果から明らかなように、本発明の有機ＥＬ素子は発光輝度、駆動電圧特性が良好であり、定電流駆動したときの電圧上昇、ダークスポットが少なく、さらに高温、高湿下での経時安定性が高い素子であることが分かった。特に、燐光化合物と組み合わせた場合、それらの改良効果が顕著であった。
【０２２１】
実施例４
実施例３で作製した本発明の有機ＥＬ素子３−５と、実施例２で作製した本発明の有機ＥＬ素子３−５の燐光性化合物をＩｒ−１に替えた以外は同様にして作製した緑色発光有機ＥＬ素子と、本発明の有機ＥＬ素子３−５の燐光性化合物をＩｒ−９に置き換えた以外は同様にして作製した赤色発光有機ＥＬ素子を同一基板上に並置し、第４図に示すアクティブマトリックス方式フルカラー表示装置を作製した。第５図には作製したフルカラー表示装置の表示部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はそれぞれ導電材料からなり、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）。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ッ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。このように各赤、緑、青の画素を適宜、並置することによって、フルカラー表示が可能となる。
【０２２２】
フルカラー表示装置を駆動することにより、鮮明なフルカラー動画表示が得られた。
【０２２３】
実施例５
《照明装置の作製》
実施例４で作製した青色発光、緑色発光及び赤色発光の有機ＥＬ素子各々の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６は照明装置の概略図で、図７は照明装置の断面図である。有機ＥＬ素子１０１をガラスカバー１０２で覆った。１０５は陰極で１０６は有機ＥＬ層、１０７は透明電極付きガラス基板である。なおガラスカバー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。
【０２２４】
実施例６
〈有機ＥＬ素子６−１の作製〉
実施例１の有機ＥＬ素子１−３を作製した条件と同じ条件で、下記表７に示す材料及び膜厚構成の有機ＥＬ素子６−１を作製した。表７中の％は質量比（％）を表す。
【０２２５】
【表７】
【０２２６】
発光層１、２及び３の膜密度はそれぞれ１．２２、１．２１及び１．２２ｇ／ｃｍ3であった。また、有機層の溶媒含有量は２２ｐｐｍとなるよう乾燥条件を調整した。
【０２２７】
次いで、その上に厚さ２００ｎｍのアルミニウムを蒸着した。
【０２２８】
封止にあたっては、有機ＥＬ素子１−１と同様にガスバリア層を有する基材１を貼りつけた。
【０２２９】
得られた有機ＥＬ素子６−１を実施例５と同様に図５に示すような照明装置とした。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。
【０２３０】
次いで、ディスプレイ用として市販されているカラーフィルターを組み合わせた際の色再現域を評価した。有機ＥＬ素子６−１とカラーフィルターの組み合わせにおいて、色再現域が広く、色再現性において優れた性能を有することが確認された。
【図面の簡単な説明】
【０２３１】
【図１】本発明に係る透明ガスバリアフィルムの層構成とその密度プロファイルの一例を示す模式図である。
【図２】本発明に有用な対向電極間で基材を処理する方式の大気圧プラズマ放電処理装置の一例を示す概略図である。
【図３】有機ＥＬ素子１−１の吐出及び成膜工程を示す図である。
【図４】アクティブマトリックス方式フルカラー表示装置を示す図である。
【図５】フルカラー表示装置の表示部Ａの模式図である。
【図６】照明装置の概略図である。
【図７】照明装置の断面図である。
【符号の説明】
【０２３２】
１ ディスプレイ
３ 画素
５ 走査線
６ データ線
１０ インクジェット式ヘッド
２１ ガスバリア層
２２ 基材
２３ 密着膜
２４ セラミック膜
２５ 保護膜
３０ プラズマ放電処理室
３５ ロール電極
３６ 電極
４１、４２ 電源
５１ ガス供給装置
５５ 電極冷却ユニット
１００ ＩＴＯ基板
１０１ 有機ＥＬ素子
１０２ ガラスカバー
１０５ 陰極
１０６ 有機ＥＬ層
１０７ 透明電極付きガラス基板
１０８ 窒素ガス１０８
１０９ 捕水剤１０９
１１１ 正孔輸送層
１１２ 電子輸送層
１１３ 陰極
１１４ ガスバリア膜
Ａ 表示部
Ｂ 制御部
Ｄ 液滴
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に電極と少なくとも１層以上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１層はドーパント及びホスト化合物を含有する発光層であり、該有機層の少なくとも１層は電子輸送材料及びドナー性化合物を含有する電子輸送層であり、該有機層の少なくとも一層の膜密度が１．１０〜１．２５ｇ／ｃｍ3であ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。
【請求項２】
前記ドナー性化合物がアルカリ金属、アルカリ土類金属またはそれらの塩であることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３】
基板上に電極と少なくとも１層以上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１層はドーパント及びホスト化合物を含有する発光層であり、該有機層の少なくとも１層は正孔輸送材料及びアクセプター性化合物を含有する正孔輸送層であり、該有機層の少なくとも一層の膜密度が１．１０〜１．２５ｇ／ｃｍ3であ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。
【請求項４】
前記アクセプター性化合物がＡｕ、Ｐｔ、Ｗ、Ｉｒ、ＰＯＣｌ3、ＡｓＦ6、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＴＣＮＱ、ＴＣＮＱＦ4、ＴＣＮＥ、ＨＣＮＢ、ＤＤＱ、ＴＮＦ、ＤＮＦ、フルオラニル、クロラニルまたはブロマニルであることを特徴とする請求項３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
基板上に電極と少なくとも１層以上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１層はドーパント及びホスト化合物を含有する発光層であり、該有機層の少なくとも１層は電子輸送材料及びドナー性化合物を含有する電子輸送層を有し、さらに正孔輸送材料及びアクセプター性化合物を含有する正孔輸送層を有し、該有機層の少なくとも一層の膜密度が１．１０〜１．２５ｇ／ｃｍ3であ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。
【請求項６】
前記ドナー性化合物がアルカリ金属、アルカリ土類金属またはそれらの塩であることを特徴とする請求項５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項７】
前記アクセプター性化合物がＡｕ、Ｐｔ、Ｗ、Ｉｒ、ＰＯＣｌ3、ＡｓＦ6、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＴＣＮＱ、ＴＣＮＱＦ4、ＴＣＮＥ、ＨＣＮＢ、ＤＤＱ、ＴＮＦ、ＤＮＦ、フルオラニル、クロラニルまたはブロマニルであることを特徴とする請求項５または６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項８】
前記ドーパントが燐光性化合物であることを特徴とする請求項１〜７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９】
前記有機層の少なくとも一層の膜密度が１．２０〜１．２５ｇ／ｃｍ3であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１０】
前記ホスト化合物の分子量が４００〜２０００であることを特徴とする請求項９に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１１】
前記有機層の少なくとも一層の膜密度が１．１０〜１．１５ｇ／ｃｍ3であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１２】
前記ホスト化合物の分子量が５０００〜１００００００であることを特徴とする請求項１１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１３】
前記有機層は有機溶媒を１０-2〜１０3ｐｐｍ含有することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１４】
前記基板がガスバリア層を有することを特徴とする請求項１〜１３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１５】
発光が赤色であることを特徴とする請求項１〜１４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１６】
発光が緑色であることを特徴とする請求項１〜１４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１７】
発光が青色であることを特徴とする請求項１〜１４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１８】
発光が白色であることを特徴とする請求項１〜１４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１９】
請求項１〜１８のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を有することを特徴とする表示装置。
【請求項２０】
請求項１〜１８のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を有することを特徴とする照明装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載の照明装置と表示手段としての液晶素子を有することを特徴とする表示装置。
【請求項１】
基板上に電極と少なくとも１層以上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１層はドーパント及びホスト化合物を含有する発光層であり、該有機層の少なくとも１層は電子輸送材料及びドナー性化合物を含有する電子輸送層であり、該有機層の少なくとも一層の膜密度が１．１０〜１．２５ｇ／ｃｍ3であ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。
【請求項２】
前記ドナー性化合物がアルカリ金属、アルカリ土類金属またはそれらの塩であることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３】
基板上に電極と少なくとも１層以上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１層はドーパント及びホスト化合物を含有する発光層であり、該有機層の少なくとも１層は正孔輸送材料及びアクセプター性化合物を含有する正孔輸送層であり、該有機層の少なくとも一層の膜密度が１．１０〜１．２５ｇ／ｃｍ3であ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。
【請求項４】
前記アクセプター性化合物がＡｕ、Ｐｔ、Ｗ、Ｉｒ、ＰＯＣｌ3、ＡｓＦ6、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＴＣＮＱ、ＴＣＮＱＦ4、ＴＣＮＥ、ＨＣＮＢ、ＤＤＱ、ＴＮＦ、ＤＮＦ、フルオラニル、クロラニルまたはブロマニルであることを特徴とする請求項３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
基板上に電極と少なくとも１層以上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１層はドーパント及びホスト化合物を含有する発光層であり、該有機層の少なくとも１層は電子輸送材料及びドナー性化合物を含有する電子輸送層を有し、さらに正孔輸送材料及びアクセプター性化合物を含有する正孔輸送層を有し、該有機層の少なくとも一層の膜密度が１．１０〜１．２５ｇ／ｃｍ3であ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。
【請求項６】
前記ドナー性化合物がアルカリ金属、アルカリ土類金属またはそれらの塩であることを特徴とする請求項５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項７】
前記アクセプター性化合物がＡｕ、Ｐｔ、Ｗ、Ｉｒ、ＰＯＣｌ3、ＡｓＦ6、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＴＣＮＱ、ＴＣＮＱＦ4、ＴＣＮＥ、ＨＣＮＢ、ＤＤＱ、ＴＮＦ、ＤＮＦ、フルオラニル、クロラニルまたはブロマニルであることを特徴とする請求項５または６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項８】
前記ドーパントが燐光性化合物であることを特徴とする請求項１〜７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９】
前記有機層の少なくとも一層の膜密度が１．２０〜１．２５ｇ／ｃｍ3であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１０】
前記ホスト化合物の分子量が４００〜２０００であることを特徴とする請求項９に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１１】
前記有機層の少なくとも一層の膜密度が１．１０〜１．１５ｇ／ｃｍ3であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１２】
前記ホスト化合物の分子量が５０００〜１００００００であることを特徴とする請求項１１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１３】
前記有機層は有機溶媒を１０-2〜１０3ｐｐｍ含有することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１４】
前記基板がガスバリア層を有することを特徴とする請求項１〜１３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１５】
発光が赤色であることを特徴とする請求項１〜１４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１６】
発光が緑色であることを特徴とする請求項１〜１４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１７】
発光が青色であることを特徴とする請求項１〜１４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１８】
発光が白色であることを特徴とする請求項１〜１４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１９】
請求項１〜１８のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を有することを特徴とする表示装置。
【請求項２０】
請求項１〜１８のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を有することを特徴とする照明装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載の照明装置と表示手段としての液晶素子を有することを特徴とする表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−５９２４３（Ｐ２００７−５９２４３Ａ）
【公開日】平成１９年３月８日（２００７．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２４４２０２（Ｐ２００５−２４４２０２）
【出願日】平成１７年８月２５日（２００５．８．２５）
【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３月８日（２００７．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月２５日（２００５．８．２５）
【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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