有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法
【課題】製造が簡便で且つ、駆動電圧が低い有機エレクトロルミネッセンス素子を提供すること。
【解決手段】陽極と、陰極との間に発光層を有し、該陽上にカップリング膜を形成し、次いで、表面処理することにより形成された有機層が、式
［式中、Ａ環及びＢ環は、互いに同一又は相異なり、環上に結合手を有する芳香環を表し、Ｙ1は−Ｏ−、−Ｓ−、又は−Ｃ（＝Ｏ）−を表し、Ｒｂは１価の有機基を表す。］で表される繰り返し単位を有する高分子化合物を含む層である、有機エレクトロルミネッセンス素子。
【解決手段】陽極と、陰極との間に発光層を有し、該陽上にカップリング膜を形成し、次いで、表面処理することにより形成された有機層が、式
［式中、Ａ環及びＢ環は、互いに同一又は相異なり、環上に結合手を有する芳香環を表し、Ｙ1は−Ｏ−、−Ｓ−、又は−Ｃ（＝Ｏ）−を表し、Ｒｂは１価の有機基を表す。］で表される繰り返し単位を有する高分子化合物を含む層である、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その製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
次世代のディスプレイとして有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）ディスプレイが注目されている。有機ＥＬディスプレイに用いられる有機ＥＬ素子は、陽極と、陰極と、該陽極および該陰極の間に配置される発光層とを含んで構成され、陽極および陰極からそれぞれ注入される正孔および電子が発光層において再結合することによって発光する。
【０００３】
しかしながら、有機ＥＬ素子の商業利用を実現するためには、より低い電圧で素子を駆動させて、消費電力を低減する必要があり、キャリアの移動度を高める技術が模索されている。
【０００４】
有機ＥＬ素子においては、光を透過し、正孔を注入する透明導電性電極として、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、及びそれらの複合体であるインジウム・スズ・オキサイド（ＩＴＯ）、インジウム・亜鉛・オキサイド等からなる導電性材料が用いられ、この電極と発光層との間に、発光層に正孔が移動するのを補助する層を設けることにより、キャリアである正孔の移動度が高められる。
【０００５】
低駆動電圧で発光する有機エレクトロルミネッセンス素子として、特許文献１には、該透明導電性電極上に、ポリ（エチレンジオキシチオフェン）とポリスチレンスルホン酸との混合物（以下、「PEDOT:PSS」という場合がある）を含有してなる層を積層した有機エレクトロルミネッセンス素子が提案されている。しかし、PEDOT:PSSは強酸性であるため、操作性が悪く、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造が簡便でないという問題がある。
【０００６】
また、特許文献２には、フルオレンに基づく光電子ポリマーの主鎖に三環アリールアミンを含む骨格のポリマーが導電性に優れることが開示され、低電圧で高いデバイス効率を提供する可能性が示唆されている。しかし、このポリマーは有機ＥＬ素子の発光層として使用されているが、発光層に正孔を注入又は輸送する効率を高める機能については説明されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２０００−５１４５９０号公報
【特許文献２】特表２００６−５１１６５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明は、製造が簡便で且つ、通常のデバイスで使用される輝度（例えば１００ｃｄ／ｍ２）で発光する駆動電圧が低い有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、陽極と、陰極と、該陽極と該陰極との間に発光材料を含有する発光層を有し、該陽極と該発光層との間に有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
該陽極は、電極を、式
【００１０】
【化１】
【００１１】
［式中、Ｍ１は、周期表の４族、５族、６族、１３族、１４族又は１５族に属する原子を表す。Ｘは、ヘテロ原子を有する１価の有機基を表す。Ｒaは、アルキル基、アリール基、アルキニル基、アルケニル基、アリールアルキル基、アリールアルケニル基又はアリールアルキニル基を表す。ｖ１は、１以上ｕ以下の整数である。ｕは、Ｍ１の原子価を表す。Ｘが複数個存在する場合には、それらは同一であっても異なっていてもよい。Ｒaが複数存在する場合には、それらは同一であっても異なっていてもよい。］
で表される化合物と溶媒とを含む溶液に浸漬させるか、電極上に式（１）で表される化合物と溶媒とを含む溶液を印刷又は塗布して、乾燥させることにより、電極上にカップリング膜を形成し、次いで、該カップリング膜を表面処理することにより形成されたものであり、
該有機層は、式
【００１２】
【化２】
【００１３】
［式中、Ａ環及びＢ環は、同一又は相異なり、環上に結合手を有する芳香環を表し、Ｙ1は−Ｏ−、−Ｓ−、又は−Ｃ（＝Ｏ）−を表し、Ｒｂは１価の有機基を表す。］
で表される繰り返し単位を有する高分子化合物を含む層である、
有機エレクトロルミネッセンス素子を提供するものである。
【００１４】
ある一形態においては、上記表面処理はＵＶオゾン処理である。
【００１５】
ある一形態においては、ＵＶオゾン処理におけるＵＶの照射量は１Ｊ／ｃｍ2以上である。
【００１６】
ある一形態においては、上記Ｍ１は、ケイ素原子又はチタン原子である。
【００１７】
ある一形態においては、上記Ｙ1は、−Ｏ−である。
【００１８】
ある一形態においては、陽極の最高被占有軌道（ＨＯＭＯ）のエネルギー準位と式（２）で示される繰り返し単位を有する高分子化合物のＨＯＭＯのエネルギー準位との差が０．５ｅＶ以下である。
【００１９】
また、本発明は、前記有機エレクトロルミネッセンス素子を備えた面状光源を提供する。
【００２０】
更に、本発明は、前記有機エレクトロルミネッセンス素子を備えた表示装置を提供する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、その製造に強酸性の材料を用いないため、製造が簡便であり、さらに、１００ｃｄ／ｍ２の輝度で発光する駆動電圧が低い。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態である有機ＥＬ素子の構造を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
＜用語の説明＞
以下、本明細書において共通して用いられる用語を説明する。本明細書において、アルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、又はアルキニル基についての「Ｃm〜Ｃn」（ｍ、ｎはｍ＜ｎを満たす正の整数である）という用語は、この用語とともに記載されたアルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、又はアルキニル基の炭素数がｍ〜ｎであることを表す。
【００２４】
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子が例示される。
【００２５】
アルキル基は、非置換のアルキル基及びハロゲン原子、アミノ基、ヒドロキシ基、メルカプト基等で置換されたアルキル基を意味し、直鎖状アルキル基及び環状アルキル基（シクロアルキル基）の両方を含む。アルキル基は分岐を有していてもよい。アルキル基の炭素数は、通常１〜２０程度、好ましくは１〜１５程度、より好ましくは１〜１０程度である。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、２−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、３，７−ジメチルオクチル基、ラウリル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロヘキシル基、パーフルオロオクチル基、トリフルオロプロピル基、トリデカフルオロ−１,１,２,２−テトラヒドロオクチル基、ヘプタデカフルオロ−１,１,２,２−テトラヒドロデシル基、アミノプロピル基、アミノオクチル基、アミノデシル基、メルカプトプロピル基、メルカプトオクチル基、メルカプトデシル基等が例示される。
【００２６】
アルコキシ基は、非置換のアルコキシ基及びハロゲン原子等で置換されたアルコキシ基を意味し、直鎖状アルコキシ基及び環状アルコキシ基（シクロアルコキシ基）の両方を含む。アルコキシ基は分岐を有していてもよい。アルコキシ基の炭素数は、通常１〜２０程度、好ましくは１〜１５程度、より好ましくは１〜１０程度である。具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、２−エチルヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、３，７−ジメチルオクチルオキシ基、ラウリルオキシ基、トリフルオロメトキシ基、ペンタフルオロエトキシ基、パーフルオロブトキシ基、メトキシメチルオキシ基、２−メトキシエチルオキシ基等が例示される。
【００２７】
アルキルチオ基は、非置換のアルキルチオ基及びハロゲン原子等で置換されたアルキルチオ基を意味し、直鎖状アルキルチオ基及び環状アルキルチオ基（シクロアルキルチオ基）の両方を含む。アルキルチオ基は分岐を有していてもよい。アルキルチオ基の炭素数は、通常１〜２０程度、好ましくは１〜１５程度、より好ましくは１〜１０程度である。具体的には、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、イソプロピルチオ基、ブチルチオ基、イソブチルチオ基、ｔｅｒｔ−ブチルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、シクロヘキシルチオ基、ヘプチルチオ基、オクチルチオ基、２−エチルヘキシルチオ基、ノニルチオ基、デシルチオ基、３，７−ジメチルオクチルチオ基、ラウリルチオ基、トリフルオロメチルチオ基等が例示される。
【００２８】
アリール基は、芳香族炭化水素から芳香環を構成する炭素原子に結合した水素原子１個を除いた残りの原子団であり、非置換のアリール基及びハロゲン原子、アルコキシ基、アルキル基等で置換されたアリール基を意味する。アリール基には、ベンゼン環をもつもの、縮合環をもつもの、独立したベンゼン環又は縮合環２個以上が単結合又は２価の基、例えば、ビニレン基等のアルケニレン基を介して結合したものも含まれる。アリール基の炭素数は、通常６〜６０程度、好ましくは７〜４８程度、より好ましくは７〜３０程度である。アリール基としては、フェニル基、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントラセニル基、２−アントラセニル基、９−アントラセニル基、ペンタフルオロフェニル基等が例示され、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル基が好ましい。
【００２９】
Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル基として具体的には、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、プロピルオキシフェニル基、イソプロピルオキシフェニル基、ブトキシフェニル基、イソブトキシフェニル基、ｓｅｃ−ブトキシフェニル基、ｔｅｒｔ−ブトキシフェニル基、ペンチルオキシフェニル基、ヘキシルオキシフェニル基、シクロヘキシルオキシフェニル基、ヘプチルオキシフェニル基、オクチルオキシフェニル基、２−エチルヘキシルオキシフェニル基、ノニルオキシフェニル基、デシルオキシフェニル基、３，７−ジメチルオクチルオキシフェニル基、ラウリルオキシフェニル基等が例示される。
【００３０】
Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル基として具体的には、メチルフェニル基、エチルフェニル基、ジメチルフェニル基、プロピルフェニル基、メシチル基、メチルエチルフェニル基、イソプロピルフェニル基、ブチルフェニル基、イソブチルフェニル基、ｓｅｃ−ブチルフェニル基、ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、ペンチルフェニル基、イソアミルフェニル基、ヘキシルフェニル基、ヘプチルフェニル基、オクチルフェニル基、ノニルフェニル基、デシルフェニル基、ドデシルフェニル基等が例示される。
【００３１】
アリールオキシ基は、非置換のアリールオキシ基及びハロゲン原子、アルコキシ基、アルキル基等で置換されたアリールオキシ基を意味する。アリールオキシ基の炭素数は、通常６〜６０程度、好ましくは７〜４８程度、より好ましくは７〜３０程度である。その具体例としては、フェノキシ基、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェノキシ基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェノキシ基、１−ナフチルオキシ基、２−ナフチルオキシ基、ペンタフルオロフェニルオキシ基等が挙げられ、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェノキシ基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェノキシ基が好ましい。
【００３２】
Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェノキシ基として具体的には、メトキシフェノキシ基、エトキシフェノキシ基、プロピルオキシフェノキシ基、イソプロピルオキシフェノキシ基、ブトキシフェノキシ基、イソブトキシフェノキシ基、ｓｅｃ−ブトキシフェノキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシフェノキシ基、ペンチルオキシフェノキシ基、ヘキシルオキシフェノキシ基、シクロヘキシルオキシフェノキシ基、ヘプチルオキシフェノキシ基、オクチルオキシフェノキシ基、２−エチルヘキシルオキシフェノキシ基、ノニルオキシフェノキシ基、デシルオキシフェノキシ基、３，７−ジメチルオクチルオキシフェノキシ基、ラウリルオキシフェノキシ基等が例示される。
【００３３】
Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェノキシ基として具体的には、メチルフェノキシ基、エチルフェノキシ基、ジメチルフェノキシ基、プロピルフェノキシ基、1,3,5−トリメチルフェノキシ基、メチルエチルフェノキシ基、イソプロピルフェノキシ基、ブチルフェノキシ基、イソブチルフェノキシ基、ｓｅｃ−ブチルフェノキシ基、ｔｅｒｔ−ブチルフェノキシ基、ペンチルフェノキシ基、イソアミルフェノキシ基、ヘキシルフェノキシ基、ヘプチルフェノキシ基、オクチルフェノキシ基、ノニルフェノキシ基、デシルフェノキシ基、ドデシルフェノキシ基等が例示される。
【００３４】
アリールチオ基は、非置換のアリールチオ基及びハロゲン原子、アルコキシ基、アルキル基等で置換されたアリールチオ基を意味する。アリールチオ基の炭素数は、通常６〜６０程度、好ましくは７〜４８程度、より好ましくは７〜３０程度である。具体的には、フェニルチオ基、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニルチオ基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニルチオ基、１−ナフチルチオ基、２−ナフチルチオ基、ペンタフルオロフェニルチオ基等が例示される。
【００３５】
アリールアルキル基は、非置換のアリールアルキル基及びハロゲン原子、アルコキシ基、アルキル基等で置換されたアリールアルキル基を意味する。アリールアルキル基の炭素数は、通常７〜６０程度、好ましくは７〜４８程度、より好ましくは７〜３０程度である。具体的には、フェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキル基、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキル基、１−ナフチル−Ｃ1〜Ｃ12アルキル基、２−ナフチル−Ｃ1〜Ｃ12アルキル基等が例示される。
【００３６】
アリールアルコキシ基は、非置換のアリールアルコキシ基及びハロゲン原子、アルコキシ基、アルキル基等で置換されたアリールアルコキシ基を意味する。アリールアルコキシ基の炭素数は、通常７〜６０程度、好ましくは７〜４８程度、より好ましくは７〜３０程度である。具体的には、フェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルコキシ基、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルコキシ基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルコキシ基、１−ナフチル−Ｃ1〜Ｃ12アルコキシ基、２−ナフチル−Ｃ1〜Ｃ12アルコキシ基等が例示される。
【００３７】
アリールアルキルチオ基は、非置換のアリールアルキルチオ基及びハロゲン原子、アルコキシ基、アルキル基等で置換されたアリールアルキルチオ基を意味する。アリールアルキルチオ基の炭素数は、通常７〜６０程度、好ましくは７〜４８程度、より好ましくは７〜３０程度である。具体的には、フェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルチオ基、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルチオ基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルチオ基、１−ナフチル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルチオ基、２−ナフチル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルチオ基等が例示される。
【００３８】
アリールアルケニル基は、非置換のアリールアルケニル基及びハロゲン原子、アルコキシ基、アルキル基等で置換されたアリールアルケニル基を意味する。アリールアルケニル基の炭素数は、通常８〜６０程度、好ましくは８〜４８程度、より好ましくは８〜３０程度である。その具体例としては、フェニル−Ｃ2〜Ｃ12アルケニル基、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル−Ｃ2〜Ｃ12アルケニル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル−Ｃ2〜Ｃ12アルケニル基、１−ナフチル−Ｃ2〜Ｃ12アルケニル基、２−ナフチル−Ｃ2〜Ｃ12アルケニル基等が挙げられ、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル−Ｃ2〜Ｃ12アルケニル基、Ｃ2〜Ｃ12アルキルフェニル−Ｃ2〜Ｃ12アルケニル基が好ましい。
【００３９】
Ｃ2〜Ｃ12アルケニル基としては、例えば、ビニル基、１−プロペニル基、２−プロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基、１−ペンテニル基、２−ペンテニル基、１−ヘキセニル基、２−ヘキセニル基、１−オクテニル基等が挙げられる。
【００４０】
アリールアルキニル基は、非置換のアリールアルキニル基及びハロゲン原子、アルコキシ基、アルキル基等で置換されたアリールアルキニル基を意味する。アリールアルキニル基の炭素数は、通常８〜６０程度、好ましくは８〜４８程度、より好ましくは８〜３０程度である。その具体例としては、フェニル−Ｃ2〜Ｃ12アルキニル基、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル−Ｃ2〜Ｃ12アルキニル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル−Ｃ2〜Ｃ12アルキニル基、１−ナフチル−Ｃ2〜Ｃ12アルキニル基、２−ナフチル−Ｃ2〜Ｃ12アルキニル基等が挙げられ、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル−Ｃ2〜Ｃ12アルキニル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル−Ｃ2〜Ｃ12アルキニル基が好ましい。
【００４１】
Ｃ2〜Ｃ12アルキニル基としては、例えば、エチニル基、１−プロピニル基、２−プロピニル基、１−ブチニル基、２−ブチニル基、１−ペンチニル基、２−ペンチニル基、１−ヘキシニル基、２−ヘキシニル基、１−オクチニル基等が挙げられる。
【００４２】
１価の複素環基とは、複素環式化合物から水素原子１個を除いた残りの原子団をいい、非置換の１価の複素環基及びアルキル基等の置換基で置換された１価の複素環基を意味する。１価の複素環基の炭素数は、置換基の炭素数を含めないで、通常３〜６０程度、好ましくは３〜３０程度、より好ましくは３〜２０程度である。ここに複素環式化合物とは、環式構造をもつ有機化合物のうち、環を構成する元素として、炭素原子だけでなく、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、リン原子、ホウ素原子、ケイ素原子、セレン原子、テルル原子、ヒ素原子等のヘテロ原子を含むものをいう。１価の複素環基としては、例えば、チエニル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルチエニル基、ピロリル基、フリル基、ピリジル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジル基、ピラジニル基、トリアジニル基、ピロリジル基、ピペリジル基、キノリル基、イソキノリル基等が挙げられ、中でもチエニル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルチエニル基、ピリジル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルピリジル基が好ましい。
【００４３】
複素環チオ基は、メルカプト基の水素原子が１価の複素環基で置換された基を意味する。複素環チオ基としては、例えば、ピリジルチオ基、ピリダジニルチオ基、ピリミジルチオ基、ピラジニルチオ基、トリアジニルチオ基等のヘテロアリールチオ基等が挙げられる。
【００４４】
アミノ基は、非置換のアミノ基並びにアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び１価の複素環基から選ばれる１又は２個の置換基で置換されたアミノ基（以下、置換アミノ基という。）を意味する。置換基は更に置換基（以下、二次置換基という場合がある。）を有していてもよい。置換アミノ基の炭素数は、二次置換基の炭素数を含めないで、通常１〜６０程度、好ましくは２〜４８程度、より好ましくは２〜４０程度である。置換アミノ基としては、例えば、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、エチルアミノ基、ジエチルアミノ基、プロピルアミノ基、ジプロピルアミノ基、イソプロピルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、ブチルアミノ基、イソブチルアミノ基、ｓｅｃ−ブチルアミノ基、ｔｅｒｔ−ブチルアミノ基、ペンチルアミノ基、ヘキシルアミノ基、ヘプチルアミノ基、オクチルアミノ基、２−エチルヘキシルアミノ基、ノニルアミノ基、デシルアミノ基、３，７−ジメチルオクチルアミノ基、ドデシルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、ジシクロペンチルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基、ジシクロヘキシルアミノ基、ジトリフルオロメチルアミノ基、フェニルアミノ基、ジフェニルアミノ基、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニルアミノ基、ジ（Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル）アミノ基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニルアミノ基、ジ（Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル）アミノ基、１−ナフチルアミノ基、２−ナフチルアミノ基、ペンタフルオロフェニルアミノ基、ピリジルアミノ基、ピリダジニルアミノ基、ピリミジルアミノ基、ピラジニルアミノ基、トリアジニルアミノ基、フェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルアミノ基、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルアミノ基、ジ（Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキル）アミノ基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルアミノ基、ジ（Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキル）アミノ基、１−ナフチル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルアミノ基、２−ナフチル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルアミノ基等が挙げられる。
【００４５】
シリル基は、非置換のシリル基並びにアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び１価の複素環基から選ばれる１、２又は３個の置換基で置換されたシリル基（以下、置換シリル基という。）を意味する。置換基は二次置換基を有していてもよい。置換シリル基の炭素数は、二次置換基の炭素数を含めないで、通常１〜６０程度、好ましくは３〜４８程度、より好ましくは３〜４０程度である。置換シリル基としては、例えば、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリプロピルシリル基、トリ−イソプロピルシリル基、ジメチル−イソプロピルシリル基、ジエチル−イソプロピルシリル基、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリル基、ペンチルジメチルシリル基、ヘキシルジメチルシリル基、ヘプチルジメチルシリル基、オクチルジメチルシリル基、２−エチルヘキシル−ジメチルシリル基、ノニルジメチルシリル基、デシルジメチルシリル基、３，７−ジメチルオクチル−ジメチルシリル基、ドデシルジメチルシリル基、フェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルシリル基、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルシリル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルシリル基、１−ナフチル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルシリル基、２−ナフチル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルシリル基、フェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルジメチルシリル基、トリフェニルシリル基、トリ−ｐ−キシリルシリル基、トリベンジルシリル基、ジフェニルメチルシリル基、ｔ−ブチルジフェニルシリル基、ジメチルフェニルシリル基等が挙げられる。
【００４６】
アシル基は、非置換のアシル基及びハロゲン原子等で置換されたアシル基を意味する。アシル基の炭素数は、通常１〜２０程度、好ましくは２〜１８程度、より好ましくは２〜１６程度である。アシル基としては、例えば、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、ピバロイル基、ベンゾイル基、トリフルオロアセチル基、ペンタフルオロベンゾイル基等が挙げられる。
【００４７】
アシルオキシ基は、非置換のアシルオキシ基及びハロゲン原子等で置換されたアシルオキシ基を意味する。アシルオキシ基の炭素数は、通常１〜２０、好ましくは２〜１８、より好ましくは２〜１６程度である。アシルオキシ基としては、例えば、ホルミルオキシ基、アセトキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ基、イソブチリルオキシ基、ピバロイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基、トリフルオロアセチルオキシ基、ペンタフルオロベンゾイルオキシ基等が挙げられる。
【００４８】
イミン残基は、式：Ｈ−Ｎ＝Ｃ＜及び式：−Ｎ＝ＣＨ−の少なくとも一方で表される構造を有するイミン化合物から、この構造中の水素原子１個を除いた残基を意味する。このようなイミン化合物としては、例えば、アルジミン、ケチミン及びアルジミン中の窒素原子に結合した水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基等で置換された化合物が挙げられる。イミン残基の炭素数は、通常２〜２０程度、好ましくは２〜１８程度、より好ましくは２〜１６程度である。イミン残基としては、例えば、一般式：−ＣＲ'＝Ｎ−Ｒ''又は一般式：−Ｎ＝Ｃ（Ｒ''）2（式中、Ｒ'は水素原子、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基を表し、Ｒ''はそれぞれ独立に、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基を表し、ただし、Ｒ''が２個存在する場合、２個のＲ''は相互に結合し一体となって２価の基、例えば、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基等の炭素数２〜１８のアルキレン基として環を形成してもよい。）で表される基等が挙げられる。イミン残基の具体例としては、以下の構造式で示される基等が挙げられる。
【００４９】
【化３】
【００５０】
式中、Ｍｅはメチル基を示す。
【００５１】
アミド基は、非置換のアミド基及びハロゲン原子等で置換されたアミド基を意味する。アミド基の炭素数は、通常２〜２０程度、好ましくは２〜１８程度、より好ましくは２〜１６程度である。アミド基としては、例えば、ホルムアミド基、アセトアミド基、プロピオアミド基、ブチロアミド基、ベンズアミド基、トリフルオロアセトアミド基、ペンタフルオロベンズアミド基、ジホルムアミド基、ジアセトアミド基、ジプロピオアミド基、ジブチロアミド基、ジベンズアミド基、ジトリフルオロアセトアミド基、ジペンタフルオロベンズアミド基等が挙げられる。
【００５２】
酸イミド基は、酸イミドからその窒素原子に結合した水素原子を除いて得られる残基を意味する。酸イミド基の炭素数は、通常４〜２０程度、好ましくは４〜１８程度、より好ましくは４〜１６程度である。酸イミド基としては、例えば、以下に示す基等が挙げられる。
【００５３】
【化４】
【００５４】
式中、Ｍｅはメチル基を示す。
【００５５】
カルボキシル基は、非置換のカルボキシル基並びにアルキル基、アリール基、アリールアルキル基、１価の複素環基等の置換基で置換されたカルボキシル基（以下、置換カルボキシル基という。）を意味する。置換基は二次置換基を有していてもよい。置換カルボキシル基の炭素数は、二次置換基の炭素数を含めないで、通常１〜６０程度、好ましくは２〜４８程度、より好ましくは２〜４５程度である。置換カルボキシル基としては、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、イソブトキシカルボニル基、ｓｅｃ−ブトキシカルボニル基、ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基、ペンチルオキシカルボニル基、ヘキシルオキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル基、ヘプチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、２−エチルヘキシルオキシカルボニル基、ノニルオキシカルボニル基、デシロキシカルボニル基、３，７−ジメチルオクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基、トリフルオロメトキシカルボニル基、ペンタフルオロエトキシカルボニル基、パーフルオロブトキシカルボニル基、パーフルオロヘキシルオキシカルボニル基、パーフルオロオクチルオキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基、ナフトキシカルボニル基、ピリジルオキシカルボニル基等が挙げられる。
【００５６】
アリーレン基は、芳香族炭化水素の芳香環から水素原子２個を除いてなる原子団を意味し、独立したベンゼン環又は縮合環を持つものを含む。前記アリーレン基は、炭素原子数が通常６〜６０程度、好ましくは６〜４８程度であり、より好ましくは６〜３０程度であり、更に好ましくは６〜１８である。該炭素原子数は置換基の炭素原子数は含まない。アリーレン基の具体例としては、１，４−フェニレン基、１，３−フェニレン基、１，２−フェニレン基等の非置換又は置換のフェニレン基；１，４−ナフタレンジイル基、１，５−ナフタレンジイル基、２，６−ナフタレンジイル基等の非置換又は置換のナフタレンジイル基；１，４−アントラセンジイル基、１，５−アントラセンジイル基、２，６−アントラセンジイル基、９，１０−アントラセンジイル基等の非置換又は置換のアントラセンジイル基；２，７−フェナントレンジイル基等の非置換又は置換のフェナントレンジイル基；１，７−ナフタセンジイル基、２，８−ナフタセンジイル基、５，１２−ナフタセンジイル基等の非置換又は置換のナフタセンジイル基；２，７−フルオレンジイル基、３，６−フルオレンジイル基等の非置換又は置換のフルオレンジイル基；１，６−ピレンジイル基、１，８−ピレンジイル基、２，７−ピレンジイル基、４，９−ピレンジイル基等の非置換又は置換のピレンジイル基；３，９−ペリレンジイル基、３，１０−ペリレンジイル基等の非置換又は置換のペリレンジイル基等が挙げられ、好ましくは、非置換又は置換のフェニレン基、非置換又は置換のフルオレンジイル基である。
【００５７】
２価の複素環基は、炭素原子数が通常４〜６０程度、好ましくは４〜３０程度であり、特に好ましくは６〜１２程度である。該炭素原子数は置換基の炭素原子数は含まない。２価の複素環基としては、２価の芳香族複素環基が好ましい。前記２価の複素環の具体例としては、２，５−ピリジンジイル基、２，６−ピリジンジイル基等の非置換又は置換のピリジンジイル基；２，５−チオフェンジイル基等の非置換又は置換のチオフェンジイル基；２，５−フランジイル基等の非置換又は置換のフランジイル基；２，６−キノリンジイル基等の非置換又は置換のキノリンジイル基；１，４−イソキノリンジイル基、１，５−イソキノリンジイル基等の非置換又は置換のイソキノリンジイル基；５，８−キノキサリンジイル基等の非置換又は置換のキノキサリンジイル基；４，７−ベンゾ[１，２，５]チアジアゾールジイル基等の非置換又は置換のベンゾ[１，２，５]チアジアゾールジイル基；４，７−ベンゾチアゾールジイル基等の非置換又は置換のベンゾチアゾールジイル基；２，７−カルバゾールジイル基、３，６−カルバゾールジイル基等の非置換又は置換のカルバゾールジイル基；３，７−フェノキサジンジイル基等の非置換又は置換のフェノキサジンジイル基；３，７−フェノチアジンジイル基等の非置換又は置換のフェノチアジンジイル基；２，７−ジベンゾシロールジイル基等の非置換又は置換のジベンゾシロールジイル基等が挙げられ、好ましくは、非置換又は置換のベンゾ[１，２，５]チアジアゾールジイル基、非置換又は置換のフェノキサジンジイル基、非置換又は置換のフェノチアジンジイル基である。
【００５８】
＜有機ＥＬ素子＞
本発明の有機ＥＬ素子の積層構造としては、例えば、以下のものが挙げられる。さらに、電子ブロック層、正孔ブロック層、電子注入層、正孔注入層等が積層されてもよい。
【００５９】
陽極／（式（２）で表される繰り返し単位を有する高分子化合物を含む有機層）／正孔輸送層／発光層／陰極
陽極／（式（２）で表される繰り返し単位を有する高分子化合物を含む有機層）／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
陽極／（式（２）で表される繰り返し単位を有する高分子化合物を含む有機層）／発光層／電子輸送層／陰極
（ここで、／は、この記号の両側に記載された層同士又は層と電極を積層したことを表す。さらに、各層は一層でも二層以上でもよい。）
【００６０】
前記正孔輸送層には、通常、正孔輸送材料が含まれ、前記電子輸送層には、通常、電子輸送材料が含まれる。これらの正孔輸送材料、電子輸送材料は、高分子化合物でも低分子化合物でもよいが、高分子化合物が好ましい。正孔輸送材料、電子輸送材料としては、以降に説明する発光材料の項で挙げた文献に記載のポリフルオレン及びその誘導体並びにフルオレンジイル基を含む共重合体、ポリアリーレン及びその誘導体並びにアリーレン基を含む共重合体、ポリアリーレンビニレン及びその誘導体並びにアリーレンビニレン基を含む共重合体、芳香族アミン及びその誘導体並びにその（共）重合体等が挙げられる。
【００６１】
高分子化合物の正孔輸送材料としては、さらに、ポリビニルカルバゾール及びその誘導体、ポリシラン及びその誘導体、側鎖又は主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリピロール及びその誘導体、ポリ（２，５−チエニレンビニレン）及びその誘導体等も挙げられる。また、低分子化合物の正孔輸送材料としては、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体等が挙げられる。
【００６２】
前記電子輸送層に使用される電子輸送材料としては、公知のものが使用でき、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン及びその誘導体、ベンゾキノン及びその誘導体、ナフトキノン及びその誘導体、アントラキノン及びその誘導体、テトラシアノアントラキノジメタン及びその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレン及びその誘導体、ジフェノキノン誘導体、８−ヒドロキシキノリン及びその誘導体の金属錯体、ポリキノリン及びその誘導体、ポリキノキサリン及びその誘導体、ポリフルオレン及びその誘導体等が例示される。具体的には、特開昭63-70257号公報、同63-175860号公報、特開平2-135359号公報、同2-135361号公報、同2-209988号公報、同3-37992号公報、同3-152184号公報に記載されているもの等が例示される。
【００６３】
これらのうち、オキサジアゾール誘導体、ベンゾキノン及びその誘導体、アントラキノン及びその誘導体、８−ヒドロキシキノリン及びその誘導体の金属錯体、ポリキノリン及びその誘導体、ポリキノキサリン及びその誘導体、ポリフルオレン及びその誘導体が好ましく、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、ベンゾキノン、アントラキノン、トリス（８−キノリノール）アルミニウム、ポリキノリンがさらに好ましい。
【００６４】
前記電荷輸送層全体に含まれる各層の厚みとしては、発光効率や駆動電圧が所望の値になるように、適宜選択されるが、正孔輸送層の厚さは、通常、１〜３００ｎｍであり、好ましくは５〜１００ｎｍである。有機層の厚さは、通常、５〜３００ｎｍであり、好ましくは３０〜２００ｎｍであり、さらに好ましくは４０〜１５０ｎｍである。電子輸送層の厚さは、通常、１〜１００ｎｍであり、好ましくは１〜４０ｎｍである。
【００６５】
本発明の有機ＥＬ素子においては、陽極及び陰極の少なくともいずれか一方が透明又は半透明であれば、発生した光が透過するため、発光の取出し効率がよく好都合である。
【００６６】
本発明の有機ＥＬ素子においては、陰極に接して絶縁層（通常、厚さ１０ｎｍ以下）を設けてもよい。絶縁層の材料としては、金属フッ化物や金属酸化物、又は有機絶縁材料等が挙げられ、アルカリ金属或いはアルカリ土類金属等の金属フッ化物や金属酸化物が好ましい。絶縁層に用いる無機化合物の成膜方法には真空蒸着法が例示される。
【００６７】
更に、陰極の上に、該有機ＥＬ素子を保護する保護層を装着していてもよい。該有機ＥＬ素子を長期安定的に用いるためには、素子を外部から保護するために、保護層及び／又は保護カバーを該素子に装着することが好ましい。
【００６８】
該保護層の材料としては、高分子化合物、金属酸化物、金属窒化物、金属窒酸化物、金属フッ化物、金属ホウ化物等を用いることができる。また、保護カバーとしては、ガラス板、表面に低透水率処理を施したプラスチック板等を用いることができ、保護カバーの装着方法としては、該カバーを熱硬化樹脂や光硬化樹脂で素子基板と貼り合わせて密閉する方法が好適に用いられる。スペーサーを用いて空間を維持すれば、素子が破損するのを防ぐことが容易である。該空間に窒素やアルゴンのような不活性なガスを封入すれば、陰極の酸化を防止することができ、さらに酸化バリウム、酸化カルシウム等の乾燥剤を該空間内に設置することにより製造工程で吸着した水分が素子の性能を低下させるのを制することが容易となる。これらのうち、いずれか１つ以上の方策をとることが好ましい。
【００６９】
図１は本発明の一実施形態である有機ＥＬ素子の構造を示す模式断面図である。この有機ＥＬ素子は、基板１の上に形成された陽極２と、陰極３と、陽極および陰極の間に発光材料を含有する発光層４、及び陽極と該発光層との間に有機層５を有している。陽極２は電極６とその表面上に積層されたカップリング膜７とから形成されている。
【００７０】
（基板１）
本発明の有機ＥＬ素子を形成する基板１は、電極や該素子の各層を形成する際に変化しないものであればよく、例えば、ガラス、プラスチック、高分子フィルム、シリコン等の基板等が例示される。不透明な基板の場合には、該基板により近い電極と反対側の電極が透明又は半透明であることが好ましい。ここで、「透明」とは、波長７５０〜４００ｎｍの光が該電極を通過したときの入射光強度に対する透過光強度の比（透過率）が９０〜１００％であることをいう。また、「半透明」とは、前記透過率が４０％以上９０％未満であることをいう。
【００７１】
（電極６）
陽極２の形成時に用いられる電極６としては、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、及びそれらの複合体であるインジウム・スズ・オキサイド（ＩＴＯ）、インジウム・亜鉛・オキサイド等からなる導電性材料（ＮＥＳＡ等）や、金、白金、銀、銅等が用いられ、ＩＴＯ、インジウム・亜鉛・オキサイド、酸化スズ等の導電性の無機酸化物が好ましい。また、該陽極として、ポリアニリン若しくはその誘導体、ポリチオフェン若しくはその誘導体等の有機の透明導電膜を用いてもよい。
【００７２】
電極６の膜厚は、光の透過性と電気伝導度とを考慮して、適宜選択することができるが、例えば１０ｎｍ〜１０μｍであり、好ましくは２０ｎｍ〜１μｍであり、さらに好ましくは５０ｎｍ〜５００ｎｍである。
【００７３】
電極６の作製方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法等が挙げられる。
【００７４】
（カップリング膜７）
カップリング膜７は電極６の表面に存在する原子又は基と相互作用する基及び有機層５のようなその上に設けられる層の材料と親和性を示す基の両方を有する化合物を含む膜である。かかるカップリング膜が存在することで電極表面とその上に形成される有機層との界面における密着性が改善されて、電荷が電極から有機層に移動しやすくなる。
【００７５】
カップリング膜７に含まれる上記化合物としては、金属原子又は半金属原子と、有機基とを有するカップリング剤、例えば、シラン化合物、チタン化合物、ゲルマニウム化合物、スズ化合物、アルミニウム化合物、アンチモン化合物、ビスマス化合物、ホウ素化合物、カドミウム化合物、カルシウム化合物、セリウム化合物、クロム化合物、コバルト化合物、銅化合物、ユーロピウム化合物、ガリウム化合物、インジウム化合物、イリジウム化合物、鉄化合物、鉛化合物、リチウム化合物、マグネシウム化合物、マンガン化合物、モリブデン化合物、ニッケル化合物、パラジウム化合物、銀化合物等が挙げられる。
【００７６】
好ましいかかる化合物の一例は、上記式（１）で表される構造を有する化合物である。式（１）中、Ｘは、ヘテロ原子を有する１価の有機基であり、電極の表面に存在する原子若しくは基と相互作用するか、又はＸと他の化合物とが反応して生成した基が電極の表面に存在する原子若しくは基と相互作用する。Ｘに含まれるヘテロ原子は、１価のハロゲン原子又はＭ１と結合しているヘテロ原子であることが好ましい。前記電極が金属、金属の酸化物又は金属の硫化物である場合には、Ｘとしては、水酸基、カルボキシル基、アシル基、アシルオキシ基、ハロカルボニル基（式：−Ｃ（Ｏ）−Ｙ（式中、Ｙはハロゲン原子を表す。）で表される基を意味し、式：−Ｃ（Ｏ）−Ｃｌで表される基及び式：−Ｃ（Ｏ）−Ｂｒで表される基が好ましい。）、ハロゲン原子、アルコキシ基、アリールオキシ基、アリールアルコキシ基、リン酸基（式：（ＨＯ）2Ｐ（Ｏ）−Ｏ−で表される基）、リン酸エステル基（式：（Ｒ1Ｏ）2Ｐ（Ｏ）−Ｏ−又は式：（Ｒ1Ｏ）（ＨＯ）Ｐ（Ｏ）−Ｏ−（式中、Ｒ1は、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アリールアルケニル基、又はアリールアルキニル基を表す。）で表される基）、亜リン酸基（式：（ＨＯ）2Ｐ−Ｏ−で表される基）、亜リン酸エステル基（式：（Ｒ1Ｏ）2Ｐ−Ｏ−又は式：（Ｒ1Ｏ）（ＨＯ）Ｐ−Ｏ−（式中、Ｒ1は前記のとおりである。）で表される基）、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アリールアルキルチオ基、複素環チオ基、アミノ基等が例示される。これらの中で、Ｘは、ハロゲン原子、アルコキシ基、リン酸基、アミノ基又は水酸基であることが好ましい。
【００７７】
Ｘが電極の表面に存在する原子又は基と相互作用することにより、式（１）で表される化合物と電極との間に、共有結合、配位結合、イオン結合、水素結合等の結合が形成されると推定される。
【００７８】
なお、式（１）で表される化合物は、該化合物が有するＸが、電極の表面に存在する基又は原子と直接相互作用してもよいが、他の化合物と反応し、反応により生成した基が電極の表面に存在する基又は原子と相互作用してもよい。上記反応としては、水との加水分解反応等が挙げられる。
【００７９】
式（１）で表される化合物が加水分解するとは、有機基Ｘ又はＸの一部が、水との反応により、水酸基になる現象をいう。生成した水酸基が電極の表面に存在する原子又は基と相互作用することにより、水酸基と電極との間に、共有結合、配位結合、イオン結合、水素結合等の結合が形成されると推定される。本発明の陽極の形成工程において、加水分解して水酸基を生成することで電極と結合しやすくなるため、式（１）で表される化合物を加水分解させることが好ましい。加水分解を受けやすい有機基Ｘの例としては、アルコキシ基、アセトキシ基、塩素原子、リン酸基等が挙げられる。また、有機基Ｘ中にアルコキシ基、アセトキシ基、塩素原子、リン酸基等を含んでいてもよい。
【００８０】
式（１）中、Ｍ１は、４族、５族、６族、１３族、１４族、若しくは１５族に属する原子を表す。Ｍ１としては、チタン原子、ジルコニウム原子、ハフニウム原子等の４族に属する原子；バナジウム原子、ニオブ原子、タンタル原子等の５族に属する原子；クロム原子、モリブデン原子、タングステン原子等の６族に属する原子；ホウ素原子、アルミニウム原子、ガリウム原子、インジウム原子、タリウム原子等の１３族に属する原子；ケイ素原子、ゲルマニウム原子、スズ原子、鉛原子等の１４族に属する原子；リン原子、ヒ素原子、アンチモン原子、ビスマス原子等の１５族に属する原子等が挙げられるが、Ｍ１は、スズ原子、チタン原子、ジルコニウム原子、アルミニウム原子、ニオブ原子、ホウ素原子、ケイ素原子又はリン原子であることが好ましく、ジルコニウム原子、アルミニウム原子、チタン原子、ケイ素原子又はリン原子であることがより好ましく、チタン原子又はケイ素原子であることがさらに好ましく、ケイ素原子であることが特に好ましい。
【００８１】
式（１）中、Ｒaは、有機層５のようなその上に設けられる層の材料と親和性を示す基である。Ｒaは、アルキル基、アリール基、アルキニル基、アルケニル基、アリールアルキル基、アリールアルケニル基又はアリールアルキニル基を表すが、好ましくはアルキル基、アリール基又はアリールアルキル基である。Ｒaで表される基は、置換基を有していてもよい。
【００８２】
式（１）中、ｕは、Ｍ１の原子価を表す。Ｍ１が、例えば、ケイ素原子、チタン原子、ジルコニウム原子等である場合、ｕは４であり、Ｍ１が、ホウ素原子、アルミニウム原子等である場合、ｕは３である。
【００８３】
式（１）中、ｖ１は１以上ｕ以下の整数であるが、好ましくは２以上の整数であり、より好ましくは３以上の整数である。
【００８４】
式（１）で表される化合物としては、例えば、式（１−ａ）で表される化合物が表される。
【００８５】
【化５】
【００８６】
式中、Ｘ’は、アルコキシ基、アセトキシ基，クロル原子又はリン酸基である。Ｒa'は、アルキル基、アリール基、アルキニル基、アルケニル基、アリールアルキル基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基を表す。該アルキル基は、置換基としてアミノ基を有してもよい。該アリール基は、置換基としてアミノ基を有してもよい。複数個あるＸ’は同一であっても異なっていてもよい。
【００８７】
前記式（１）で表される化合物としては、アセトキシプロピルトリクロロシラン、アセトキシプロピルトリメトキシシラン、アダマンチルエチルトリクロロシラン、アリルトリクロロシラン、アリルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリス（メトキシエトキシエトキシ）シラン、ベンジルトリクロロシラン、ベンジルトリエトキシシラン、ビス（トリメトキシシリル）エタン、３−ブロモプロピルトリクロロシラン、３−ブロモプロピルトリエトキシシラン、３−ブロモプロピルトリメトキシシラン、３−ブテニルトリエトキシシラン、ｎ−ブチルトリメトキシシラン、２−クロロエチルトリクロロシラン、２-クロロエチルトリエトキシシラン、（（クロロメチル）フェニルエチル）トリメトキシシラン、（ｐ−クロロメチル）フェニルトリメトキシシラン、クロロフェニルトリエトキシシラン、３−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、（ジクロロメチル）ジメチルクロロシラン、（ジクロロメチル）メチルジクロロシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、（３−グリシドキシプロピル）トリメトキシシラン、（３−グリシドキシプロピル）メチルジメトキシシラン、（ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル）トリエトキシシラン、３−（ヘプタフルオロイソプロポキシ）プロピルトリエトキシシラン、３−イソシアナートプロピルトリエトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ｎ−オクタデシルトリクロロシラン、ｎ−オクタデシルトリクロロシラン、ｎ−オクチルトリエトキシシラン、ペンタフルオロプロピルトリクロロシラン、ペンタフルオロプロピルトリメトキシシラン、フェネチルトリメトキシシラン、フェノキシトリクロロシラン、Ｎ−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、テトラ−ｎ−ブトキシシラン、テトラエトキシシラン、３−チオシアネートプロピルトリエトキシシラン、（トリデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロオクチル）トリエトキシシラン、（トリデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロオクチル）メチルジクロロシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤；プロピルトリメトキシチタン、オクチルトリメトキシチタン、アミノプロピルトリメトキシチタン、アミノデシルトリメトキシチタン、メルカプトプロピルトリメトキシチタン、メルカプトオクチルトリメトキシチタン、アミノプロピルトリエトキシチタン、メルカプトプロピルトリエトキシチタン、メルカプトデシルトリエトキシチタン、プロピルトリクロロチタン、オクチルトリクロロチタン、デシルトリクロロチタン、アミノプロピルトリクロロチタン、メルカプトプロピルトリクロロチタン、メルカプトオクチルトリクロロチタン、ヘプタデカフルオロ−１,１,２,２−テトラヒドロデシルトリエトキシチタン、ヘプタデカフルオロ−１,１,２,２−テトラヒドロデシルトリクロロチタン、チタンエトキサイド、チタンイソブトキサイド、チタンイソプロポキサイド、チタンメトキサイド等のチタンカップリング剤；ブチルクロロジヒドロキシスズ、ブチルトリクロロスズ、ジアリルジブチルスズ、ジブチルジアセトキシスズ、ジブチルジクロロスズ、ジブチルジブロモスズ、ジブチルジメトキシスズ、ジメチルジクロロスズ、ジオクチルジクロロスズ、ジフェニルジクロロスズ、メチルトリクロロスズ、フェニルトリクロロスズ、アルミニウムエトキサイド、アルミニウムイソプロポキサイド、アルミニウムブトキサイド、テトラブトキシゲルマン、テトラエトキシゲルマン、テトラメトキシゲルマン、ハフニウムブトキサイド、ハフニウムエトキサイド、インジウムメトキシエトキサイド、ニオブブトキサイド、ニオブエトキサイド、ジルコニウムブトキサイド、ジルコニウムエトキサイド、ジルコニウムプロポキサイド等が挙げられる。
【００８８】
なお、式（１）で表される化合物は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
【００８９】
本発明に用いられる陽極２を形成する方法としては、式（１）で表される化合物を溶媒に溶解又は分散させ、得られた溶液に電極６を浸漬して該電極の表面に存在する原子又は基と該化合物中のＸで表される基と相互作用させ、カップリング膜７を形成する方法や、該化合物を溶媒に溶解または分散させ、得られた溶液を適宜の方法により電極上に印刷又は塗布することにより、カップリング膜７を形成する方法が挙げられる。
【００９０】
前記化合物を溶解又は分散させる溶媒としては、クロロホルム、塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、クロロベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン等の塩素系溶媒；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒；トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒；シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ｎ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−へプタン、ｎ−オクタン、ｎ−ノナン、ｎ−デカン等の脂肪族炭化水素系溶媒；アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒；酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセルソルブアセテート等のエステル系溶媒；エチレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジメトキシエタン、プロピレングリコール、ジエトキシメタン、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、グリセリン、１，２−ヘキサンジオール等の多価アルコール及びその誘導体；メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、シクロヘキサノール等のアルコール系溶媒;ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒；水等が例示される。なお、前記溶媒は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
【００９１】
式（１）で表される化合物を溶媒に溶解又は分散させて得られた溶液における該化合物の濃度は、浸漬法を用いる場合、０．０１〜１００ｍｍｏｌ／ｌが好ましい。濃度が低すぎると該化合物と電極との反応に長時間必要となる場合がある。また、濃度が高すぎると該化合物の凝集により成膜性が低下する場合がある。印刷法を用いる場合、該化合物の濃度は、０．００１〜１０ｍｍｏｌ／lが好ましい。濃度が低すぎると均一な薄膜を得ることが難しくなる場合があり、濃度が高すぎると厚い膜を形成するため電荷の注入が困難になることがある。
【００９２】
式（１）で表される化合物と溶媒とを含む溶液を用いて印刷法または浸漬法により形成した膜の平均膜厚は、電荷注入・輸送性の観点からは、好ましくは０．１〜３０ｎｍであり、より好ましくは１．０〜２０ｎｍであり、さらに好ましく１．０〜１０ｎｍである。該膜の平均膜厚が厚い場合、電極から発光層への電荷注入が十分行われない場合があり、駆動電圧が上昇したり、耐久性が低下したりすることがある。
【００９３】
印刷法としては、スピンコート法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法等を用いることができる。適切な厚みの薄膜を形成するための溶液の濃度は、塗布法によって異なるため、適宜、調整する必要がある。
【００９４】
（表面処理）
次に、表面処理について説明する。カップリング膜７の表面は、その上に層、例えば有機層５を設ける前に表面処理を行う。ここで表面処理とは、プラズマ処理、コロナ放電処理、ＵＶオゾン処理などが挙げられ、ＵＶオゾン処理が好ましい。表面処理を行うことにより、カップリング膜７上に塗布法を用いて有機層を形成する際、溶液に対する濡れ性が向上し、有機層を均一な膜厚で形成することができる。ＵＶオゾン処理を行った場合、カップリング膜７の表面に存在するカップリング剤を酸化させることで、濡れ性を高めることができる。また、ＵＶオゾン処理を施したカップリング膜を含む陽極の最高被占有軌道（ＨＯＭＯ）のエネルギー準位が有機層５のＨＯＭＯのエネルギー準位と近くなり、正孔が有機層に移動する障壁が低くなりうる。
【００９５】
また、電極６の表面も、その上にカップリング膜７を設ける前にＵＶオゾン処理されることが好ましい。電極６の表面に存在する有機物が除去されて、その表面に存在する原子又は基と前記式（１）における基Ｘとの相互作用が強化されるからである。
【００９６】
「ＵＶオゾン処理」とは、酸素の存在下で物品に紫外線（ＵＶ）を照射することを意味する。空気中の酸素をオゾンに変化させ、このオゾン及び紫外線により該膜を改質する。ＵＶ光源は、ＵＶ照射により酸素をオゾンに変化させることができればよい。
【００９７】
ＵＶ光源としては、低圧水銀ランプが挙げられる。低圧水銀ランプは１８５ｎｍと２５４ｎｍのＵＶ光を発生し、１８５ｎｍ線が酸素をオゾンに変化させることができる。ＵＶとオゾンの相乗効果で生ずる強力な酸化力により、前記電極の表面を改質し、電荷注入を促進することができる。照射の際の照度は、用いる光源により異なるが、一般的に数十〜数百ｍＷ／ｃｍ２の光源が使用される。また、集光や拡散することで照度を変更することができる。照射時間は、ランプの照度及び前記非処理層の種類により異なるが、通常、１分〜２４時間である。処理温度は、通常、１０〜２００℃である。また、ＵＶの照射量（即ち、紫外線量）（Ｊ／ｃｍ２）は、通常、１Ｊ／ｃｍ２以上であり、好ましくは１〜１０００００Ｊ／ｃｍ２であり、より好ましくは１０〜１０００００Ｊ／ｃｍ２であり、さらに好ましくは１００〜１０００００Ｊ／ｃｍ２であり、特に好ましくは１０００〜１０００００Ｊ／ｃｍ２である。
【００９８】
（有機層５）
本発明の有機ＥＬ素子では、陽極２と発光層４との間に有機層５を有する。有機層５は上記式（２）で表される繰り返し単位を有する高分子化合物を含んでいる。この繰り返し単位の構造において、アリールアミンがＹ１を介して架橋していることで高分子化合物の平面性が高くなり、高分子化合物の分子鎖間の相互作用が起こりやすくなり、正孔を発光層に輸送しやすくなる。
【００９９】
式（２）中のＲｂとしては、好ましくは、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アシル基、１価の複素環基、置換カルボキシル基が挙げられ、より好ましくは、アルキル基、アリール基が挙げられる。また、式（２）中のＹ1としては、好ましくは−Ｏ−が挙げられる。
【０１００】
また、式（２）で表される繰り返し単位は、Ａ環上及びＢ環上にそれぞれ結合手を有する。Ａ環及びＢ環は、同一又は相異なり、単環の芳香環又は縮合した芳香環を表す。また、Ａ環及びＢ環は、それぞれ置換基を有していてもよい。
【０１０１】
このような芳香環としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ピレン環、ペリレン環、テトラセン環、ペンタセン環、フルオレン環等の芳香族炭化水素環；ピリジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、ピラジン環、キノリン環、イソキノリン環、キノキサリン環、キナゾリン環、アクリジン環、フェナントロリン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ジベンゾチオフェン環、チオフェンオキシド環、ベンゾチオフェンオキシド環、ジベンゾチオフェンオキシド環、フラン環、ベンゾフラン環、ピロール環、インドール環、ジベンゾピロール環、シロール環、ベンゾシロール環、ジベンゾシロール環、ボロール環、ベンゾボロール環、ジベンゾボロール環等の芳香族複素環が挙げられる。これらの中でも、高分子化合物の耐熱性、高分子化合物を用いて製造した有機ＥＬ素子の素子特性等の観点からは、芳香族炭化水素環が好ましく、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環がより好ましく、ベンゼン環が特に好ましい。
【０１０２】
また、Ａ環及びＢ環が有していてもよい置換基としては、例えば、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アルケニル基、アルキニル基、２個の置換基で置換された置換アミノ基、３個の置換基で置換された置換シリル基、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、１価の複素環基、置換カルボキシル基等が挙げられる。
【０１０３】
式（２）で表される繰り返し単位の好ましい具体例としては、式（３）で表される繰り返し単位が挙げられる。
【０１０４】
【化６】
【０１０５】
式中、Ｙ１及びＲbは、前述と同じ意味を表す。
【０１０６】
一般式（３）で表される繰り返し単位の具体的な例としては、下記の繰り返し単位が挙げられる。
【０１０７】
【化７】
【０１０８】
本発明の有機ＥＬ素子は、陽極の最高被占有軌道（ＨＯＭＯ）のエネルギー準位と式（２）で表される繰り返し単位を有する高分子化合物のＨＯＭＯのエネルギー準位の差はできるだけ小さいことが好ましい。このエネルギー準位の差は、正孔が陽極から式（２）で表される繰り返し単位を有する高分子化合物へ注入される際のエネルギー障壁を表し、これが小さいと正孔が陽極から式（２）で表される繰り返し単位を有する高分子化合物へ注入されやすくなるからである。具体的には、上記エネルギー順位の差は０．５ｅＶ以下であることが好ましく、０．３ｅＶ以下であることがより好ましい。
【０１０９】
式（２）で表される繰り返し単位を有する高分子化合物を含む有機層の膜厚は、素子の耐久性や電流特性の観点から、好ましくは１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であり、より好ましくは２０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であり、さらに好ましくは、３０ｎｍ以上２００ｎｍ以下である。
【０１１０】
式（２）で表される繰り返し単位を含む高分子化合物は、式（２）で表される繰り返し単位以外に、繰り返し単位としてアリーレン基、アリーレンビニレン基、２価の複素環基、２価の芳香族アミン残基を含んでいてもよい。上記の基の内、好ましくは、アリーレン基、２価の芳香族アミン残基であり、アリーレン基の中でも１，４−フェニレン基、２，７−フルオレンジイル基、３，６−フルオレンジイル基等の非置換又は置換のフルオレンジイル基がさらに好ましい。
【０１１１】
例えば、好ましいフルオレンジイル基の構造は、式
【０１１２】
【化８】
【０１１３】
［式中、Ｒｃは、各々独立して、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、１価の複素環基、又はカルボキシル基を表す。また、上記置換基はさらに架橋性基を有していてよい。］
【０１１４】
で表される。好ましい実施形態では、式（６）中、各々のＲｃは独立して、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基が好ましく、さらに好ましくは、直鎖状アルキル基を表す。
【０１１５】
上記高分子化合物に上記フルオレンジイル基が含まれることにより、ホール輸送性が優れるという効果が得られる。
【０１１６】
また、好ましい２価の芳香族アミン残基の構造は、式
【０１１７】
【化９】
【０１１８】
［式中、ＲｄおよびＲｅは各々独立してアルキル基またはアリール基を表し、ｘは０〜５の整数を表し、ｙは０〜５の整数を表す。ＲｄまたはＲｅが複数個存在する場合、各々のＲｄ又はＲｅは同一であっても相違していてもよい。ａは０又は１を表す。また、上記置換基はさらに架橋性基を有していてよい。］
【０１１９】
上記高分子化合物に上記２価の芳香族アミン残基が含まれることにより、式（２）で表される化合物を単独で用いる場合よりホール輸送性が優れることがある。
【０１２０】
該高分子化合物に含まれる式（２）で表される繰り返し単位の量は、該高分子化合物に含まれる繰り返し単位の量を１００ｍｏｌ％とした場合、好ましくは３ｍｏｌ％以上１００ｍｏｌ％以下であり、より好ましくは５ｍｏｌ％以上１００ｍｏｌ％以下であり、さらに好ましくは１０ｍｏｌ％以上１００ｍｏｌ％以下であり、特に好ましくは、３０ｍｏｌ％以上１００ｍｏｌ％以下である。
【０１２１】
式（２）で表される繰り返し単位を含む高分子化合物を含む有機層は、正孔輸送層として用いてもよい。その場合、正孔輸送層中に、該高分子化合物以外にも他の正孔輸送材料を含んでいてもよい。正孔輸送材料は、高分子化合物でも低分子化合物でもよいが、高分子化合物が好ましい。たとえば、ポリビニルカルバゾール及びその誘導体、ポリシラン及びその誘導体、側鎖又は主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリピロール及びその誘導体、ポリ（２，５−チエニレンビニレン）及びその誘導体等も挙げられる。また、低分子化合物の正孔輸送材料としては、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体等が挙げられる。
【０１２２】
式（２）で表される繰り返し単位を含有する高分子化合物は、ポリスチレン換算の数平均分子量が１０3〜１０8であることが好ましく、１０4〜１０6であることがより好ましい。
【０１２３】
主鎖に式（２）で表される繰り返し単位を有する高分子化合物の合成方法としては、例えば、所望の高分子化合物が有する繰り返し単位に応じたモノマーをSuzukiカップリング反応により重合する方法、Grignard反応により重合する方法、Ni(0)触媒により重合する方法、FeCl3等の酸化剤により重合する方法、電気化学的に酸化重合する方法、適切な脱離基を有する中間体高分子化合物の分解による方法等が挙げられる。これらのうち、Suzukiカップリング反応により重合する方法、Grignard反応により重合する方法、Ni(0)触媒により重合する方法が、反応制御が容易である点で好ましい。
【０１２４】
前記反応においては、反応促進のために、適宜、アルカリ、適切な触媒を添加することができる。これらアルカリ、適切な触媒は、反応の種類に応じて選択すればよいが、反応に用いる溶媒に十分に溶解するものが好ましい。アルカリとしては、例えば、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム等の無機塩基；トリエチルアミン、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド等の有機塩基；フッ化セシウム等の無機塩が挙げられる。触媒としては、例えば、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム、パラジウムアセテート類が挙げられる。
【０１２５】
主鎖に式（２）で表される繰り返し単位を含有する高分子化合物の純度は、素子の発光特性に影響を与えるため、重合前のモノマーを蒸留、昇華精製、再結晶等の方法で精製した後に重合させることが好ましく、また、合成後、再沈精製、クロマトグラフィーによる分別等の純化処理をすることが好ましい。
【０１２６】
前記反応に用いられる溶媒としては、例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン等の飽和炭化水素；ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン等の芳香族炭化水素；四塩化炭素、クロロホルム、ジクロロメタン、クロロブタン、ブロモブタン、クロロペンタン、ブロモペンタン、クロロヘキサン、ブロモヘキサン、クロロシクロヘキサン、ブロモシクロヘキサン等のハロゲン化飽和炭化水素；クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素；メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール等のアルコール類；蟻酸、酢酸、プロピオン酸等のカルボン酸類；ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテル、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、ジオキサン等のエーテル類；塩酸、臭化水素酸、フッ化水素酸、硫酸、硝酸等の無機酸等が挙げられる。これらの溶媒は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
【０１２７】
反応後は、例えば、水を添加して反応を停止した後に有機溶媒で抽出し、該有機溶媒を留去する等の通常の後処理で、粗製の高分子化合物を得ることができる。また、上記のとおり、高分子化合物の単離及び精製はクロマトグラフィーによる分取、再結晶等の方法により行うことができる。
【０１２８】
式（３）で表される繰り返し単位を有する高分子化合物の合成方法の具体例としては、式（４）で表される化合物を単独で、又は、式（４）で表される化合物と式（５）で表される化合物とを、上記の方法により重合させる方法が挙げられる。
【０１２９】
【化１０】
【０１３０】
【化１１】
【０１３１】
式（４）及び（５）中、Ｙ１及びＲbは前述と同じ意味を表し、Ａｒ1は、アリーレン基、２価の複素環基又は２価の芳香族アミン残基を表し、Ｚ１〜Ｚ４は、同一又は相異なり、ハロゲン原子、アルキルスルホニルオキシ基、アリールスルホニルオキシ基、アリールアルキルスルホニルオキシ基、ホウ酸エステル残基、スルホニウムメチル基、ホスホニウムメチル基、ホスホネートメチル基、モノハロゲン化メチル基、ホウ酸残基（−Ｂ(ＯＨ)2）、ホルミル基又はビニル基を表す。
【０１３２】
好ましい実施形態では、Ａｒ１は式（６）で表されるフルオレンジイル基、又は式（７）で表される２価の芳香族アミン残基である。これら２種類の式（５）で表される化合物は、両方一緒に式（４）で表される化合物と重合させてよい。
【０１３３】
式（４）で表される化合物又は式（５）で表される化合物の合成上の観点及び反応のし易さの観点からは、Ｚ１〜Ｚ４は、同一又は相異なり、ハロゲン原子、アルキルスルホニルオキシ基、アリールスルホニルオキシ基、アリールアルキルスルホニルオキシ基、ホウ酸エステル残基又はホウ酸残基であることが好ましい。
【０１３４】
アルキルスルホニルオキシ基としては、メタンスルホニルオキシ基、エタンスルホニルオキシ基、トリフルオロメタンスルホニルオキシ基等が例示される。アリールスルホニルオキシ基としては、ベンゼンスルホニルオキシ基、ｐ−トルエンスルホニルオキシ基等が例示される。アリールアルキルスルホニルオキシ基としては、ベンジルスルホニルオキシ基等が例示される。
【０１３５】
ホウ酸エステル残基としては、例えば、下記式で示される基が挙げられる。
【０１３６】
【化１２】
【０１３７】
式中、Ｍｅはメチル基を示し、Ｅｔはエチル基を示す。
【０１３８】
スルホニウムメチル基としては、下記式で示される基が例示される。
【０１３９】
【化１３】
【０１４０】
式中、αはハロゲン原子を示し、Ｍｅはメチル基を示し、Ｐｈはフェニル基を示す。
【０１４１】
ホスホニウムメチル基としては、下記式で示される基が例示される。
【０１４２】
【化１４】
【０１４３】
式中、αはハロゲン原子を示し、Ｐｈはフェニル基を示す。
【０１４４】
ホスホネートメチル基としては、下記式で示される基が例示される。
【０１４５】
【化１５】
【０１４６】
式中、Ｒ11はアルキル基、アリール基、又はアリールアルキル基を示す。
【０１４７】
モノハロゲン化メチル基としては、フッ化メチル基、塩化メチル基、臭化メチル基、ヨウ化メチル基が例示される。
【０１４８】
また、主鎖に式（２）で表される繰り返し単位を含む高分子化合物を含有する有機層に、別の層、例えば、発光層を積層する際に、両層の混合や有機層中の化合物の溶出を防止するために、該有機層を不溶化することが好ましい。不溶化する処理としては、可溶性の高分子前駆体を用いて、熱処理により高分子前駆体を共役系高分子化合物に転換する処理、可溶性の置換基を有する高分子化合物を用いて該置換基を分解し、溶解性を低下させる処理、架橋性基を分子内に有する高分子化合物を用い、熱、光、電子線等で架橋させる処理、熱、光、電子線等により架橋反応を生ずるモノマーを混合し架橋する処理等が例示される。特に、架橋性基を分子内に有する高分子化合物を用いることが好ましい。
【０１４９】
前記架橋性基を分子内に有する主鎖に式（２）で表される繰り返し単位を有する高分子化合物としては、側鎖に架橋性基を有する前記高分子化合物が例示される。このような架橋性基としては、例えば、ビニル基、アセチレン基、ブテニル基、アクリル構造を有する基、アクリレート構造を有する基、アクリルアミド構造を有する基、メタクリル構造を有する基、メタクリレート構造を有する基、メタクリルアミド構造を有する基、ビニルエーテル構造を有する基、ビニルアミノ構造を有する基、シラノール基、小員環（例えば、シクロプロピル環、シクロブチル環、エポキシ環、オキセタン環、ジケテン環、エピスルフィド環等）を有する基、ラクトン構造を有する基、ラクタム構造を有する基、シロキサン結合を含有する基等がある。また、これらの基の他に、エステル結合やアミド結合を形成可能な基の組み合わせ等も用いることができる。例えば、エステル構造を有する基とアミノ基、エステル構造を有する基とヒドロキシル基等の組み合わせである。更に、ＷＯ９７／０９３９４公開明細書記載のベンゾシクロブタン構造を含む基等も例示される。その中でも、とりわけアクリレート構造を有する基、メタクリレート構造を有する基、及びベンゾシクロブタン構造を有する基が好ましい。
【０１５０】
アクリレート構造を有する基又はメタクリレート構造を有する基を有する単官能モノマーの具体例としては、２−エチルヘキシルカルビトールアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート等が挙げられる。アクリレート構造を有する基又はメタクリレート構造を有する基を有する２官能モノマーの具体例としては、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、３−メチルペンタンジオールジアクリレート、３−メチルペンタンジオールジメタクリレート等が挙げられる。その他のアクリレート構造を有する基又はメタクリレート構造を有する基を有する多官能モノマーの具体例としては、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート等が挙げられる。
【０１５１】
前記架橋性基を分子内に有する主鎖に式（２）で表される繰り返し単位を含有する高分子化合物において、該架橋性基の含有率は、通常、架橋基を有する繰り返し単位が全繰り返し単位に対して０．０１〜３０モル％であり、好ましくは０．５〜２５モル％であり、より好ましくは１〜２０モル％である。
【０１５２】
架橋反応を生ずるモノマーとしては、ポリスチレン換算の重量平均分子量が２０００以下であり、上記架橋性基を二つ以上有するモノマーが例示される。架橋性基を有する高分子化合物や架橋反応を生ずるモノマーの架橋反応としては、加熱や光、電子線等照射により起こる反応が例示される。熱重合開始剤、光重合開始剤、熱重合開始助剤、光重合開始助剤等の存在下で前記反応を行ってもよい。
【０１５３】
加熱して不溶化する場合、加熱の温度は、材料の分解により特性が低下する温度より低ければよいが、例えば、５０〜３００℃であり、１００〜２５０℃が好ましい。
【０１５４】
加熱して不溶化する場合、併用できる熱重合開始剤としては、一般的にラジカル重合開始剤として知られている化合物が使用でき、例えば、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス−（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビス（４−メトキシ−２,４−ジメチルバレロニトリル）等のアゾ化合物；ベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシピバレート、１，１’−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）シクロヘキサン等の有機過酸化物；及び過酸化水素が挙げられる。
【０１５５】
ラジカル重合開始剤として過酸化物を用いる場合には、過酸化物を還元剤とともに用いてレドックス型開始剤としてもよい。これらの熱重合開始剤はそれぞれ１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。熱重合開始剤を併用する場合の反応温度は、例えば、４０〜２５０℃であり、５０〜２００℃が好ましい。光重合開始剤を用いた光重合では、紫外線を０.０１ｍＷ/ｃｍ2以上の照射強度で１秒〜３６００秒間、好ましくは３０秒〜６００秒照射すればよい。
【０１５６】
光重合開始剤としては、光を照射されることによって活性ラジカルを発生する活性ラジカル発生剤、酸を発生する酸発生剤等が挙げられる。活性ラジカル発生剤としては、例えば、アセトフェノン系光重合開始剤、ベンゾイン系光重合開始剤、ベンゾフェノン系光重合開始剤、チオキサントン系光重合開始剤、トリアジン系光重合開始剤等が挙げられる。これらの光重合開始剤は、それぞれ１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【０１５７】
有機層の形成方法としては、溶液から成膜する方法等が挙げられる。溶液からの成膜には、例えば、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェットプリント法等の印刷法や、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、ノズルコート法、キャピラリコート法等の塗布法を用いることができる。これらの中でも、パターン形成や多色の塗分けが容易であるという点で、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェットプリント法等の印刷法が好ましい。
【０１５８】
上記の溶液から成膜する方法には、通常、インクが用いられる。このインクは、各層を構成する材料（有機層の場合には式（２）で表される繰り返し単位を含む高分子化合物）と、溶媒とを含んでなるものである。この溶媒は、特に制限されないが、前記インクを構成する溶媒以外の成分を溶解又は均一に分散できるものが好ましい。前記溶媒としては、クロロホルム、塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、クロロベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン等の塩素系溶媒；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒；トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒；シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ｎ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−へプタン、ｎ−オクタン、ｎ−ノナン、ｎ−デカン等の脂肪族炭化水素系溶媒；アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒；酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセルソルブアセテート等のエステル系溶媒；エチレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジメトキシエタン、プロピレングリコール、ジエトキシメタン、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、グリセリン、１，２−ヘキサンジオール等の多価アルコール及びその誘導体；メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、シクロヘキサノール等のアルコール系溶媒；ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒；Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド系溶媒が例示される。なお、前記溶媒は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
【０１５９】
また、インク中の溶媒の割合は、溶質に対して１重量％〜９９.９重量％であり、好ましくは６０重量％〜９９.５重量％であり、さらに好ましくは８０重量％〜９９.０重量％である。
【０１６０】
インクの粘度は適用する印刷法によって異なるが、インクジェットプリント法等のようにインクが吐出装置を経由するものの場合には、吐出時の目づまりや飛行曲がりを防止するために、粘度が２５℃において１〜２０ｍＰａ・ｓの範囲であることが好ましい。
【０１６１】
有機層の厚さは、発光効率や駆動電圧が所望の値になるように適宜選択されるが、通常、１〜３００ｎｍであり、好ましくは５〜５０ｎｍである。
【０１６２】
（発光層４）
本発明の有機ＥＬ素子が有する発光層４は、例えば、発光材料等の共蒸着や発光材料と溶媒とを含む溶液からの成膜により得られる。なお、前記発光材料は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
【０１６３】
前記発光材料としては、「有機ＥＬディスプレイ」（時任静夫、安達千波矢、村田英幸 共著 株式会社オーム社 平成16年刊 第１版第１刷発行）17〜48頁、83〜99頁、101〜120頁に記載の蛍光材料又は三重項発光材料が利用できる。低分子の蛍光材料としては、例えば、ナフタレン誘導体、アントラセン及びその誘導体、ペリレン及びその誘導体、ポリメチン系、キサンテン系、クマリン系、シアニン系等の色素類、８−ヒドロキシキノリンの金属錯体、８−ヒドロキシキノリン誘導体の金属錯体、芳香族アミン、テトラフェニルシクロペンタジエン及びその誘導体、テトラフェニルブタジエン及びその誘導体等が挙げられ、より具体的には、特開昭57-51781号公報、特開昭59-194393号公報に記載されているもの等が使用可能である。その他にも、前記発光材料としては、例えば、ＷＯ９９／１３６９２号公開明細書、ＷＯ９９／４８１６０公開明細書、ＧＢ２３４０３０４Ａ、ＷＯ００／５３６５６公開明細書、ＷＯ０１／１９８３４公開明細書、ＷＯ００／５５９２７公開明細書、ＧＢ２３４８３１６、ＷＯ００／４６３２１公開明細書、ＷＯ００／０６６６５公開明細書、ＷＯ９９／５４９４３公開明細書、ＷＯ９９／５４３８５公開明細書、ＵＳ５７７７０７０、ＷＯ９８／０６７７３公開明細書、ＷＯ９７／０５１８４公開明細書、ＷＯ００／３５９８７公開明細書、ＷＯ００／５３６５５公開明細書、ＷＯ０１／３４７２２公開明細書、ＷＯ９９／２４５２６公開明細書、ＷＯ００／２２０２７公開明細書、ＷＯ００／２２０２６公開明細書、ＷＯ９８／２７１３６公開明細書、ＵＳ５７３６３６、ＷＯ９８／２１２６２公開明細書、ＵＳ５７４１９２１、ＷＯ９７／０９３９４公開明細書、ＷＯ９６／２９３５６公開明細書、ＷＯ９６／１０６１７公開明細書、ＥＰ０７０７０２０、ＷＯ９５／０７９５５公開明細書、特開２００１−１８１６１８号公報、特開２００１−１２３１５６号公報、特開２００１−３０４５号公報、特開２０００−３５１９６７号公報、特開２０００−３０３０６６号公報、特開２０００−２９９１８９号公報、特開２０００−２５２０６５号公報、特開２０００−１３６３７９号公報、特開２０００−１０４０５７号公報、特開２０００−８０１６７号公報、特開平１０−３２４８７０号公報、特開平１０−１１４８９１号公報、特開平９−１１１２３３号公報、特開平９−４５４７８号公報等に開示されているポリフルオレン、その誘導体及び共重合体、ポリアリーレン、その誘導体及び共重合体、ポリアリーレンビニレン、その誘導体及び共重合体、芳香族アミン及びその誘導体の（共）重合体が例示される。
【０１６４】
前記三重項発光材料としては、例えば、イリジウムを中心金属とするIr(ppy)3、Btp2Ir(acac)、白金を中心金属とするPtOEP、ユーロピウムを中心金属とするEu(TTA)3phen等の三重項発光錯体等が挙げられる。
【０１６５】
【化１６】
【０１６６】
【化１７】
【０１６７】
【化１８】
【０１６８】
【化１９】
【０１６９】
前記三重項発光錯体としては、さらに、Nature, (1998), 395, 151、Appl. Phys. Lett. (1999), 75(1), 4、Proc. SPIE-Int. Soc. Opt. Eng. (2001), 4105(Organic Light-Emitting Materials and DevicesＩＶ), 119、J. Am. Chem. Soc., (2001), 123, 4304、Appl. Phys. Lett., (1997), 71(18), 2596、Adv. Mater., (1999), 11(10), 852 、Jpn.J.Appl.Phys.,34, 1883 (1995)等に記載されているものが挙げられる。
【０１７０】
前記発光材料は、高分子化合物であってもよく、例えば、交互共重合体、ランダム重合体、ブロック重合体及びグラフト共重合体のいずれであってもよいし、それらの中間的な構造を有する高分子化合物、例えば、ブロック性を帯びたランダム共重合体であってもよい。前記発光材料は、高い電荷輸送性能を発現し、高発光効率化、低駆動電圧化、長寿命化できる観点から、完全なランダム共重合体よりブロック性を帯びたランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体が好ましい。なお、前記発光材料には、主鎖に枝分かれがあり末端部が３つ以上ある高分子化合物や、所謂デンドリマーも含まれる。
【０１７１】
（陰極３）
陰極３は、通常、透明又は半透明である。このような陰極の材料としては、仕事関数の小さいものが好ましく、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム等のアルカリ金属、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム等のアルカリ土類金属、アルミニウム、スカンジウム、バナジウム、亜鉛、イットリウム、インジウム、セリウム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、イッテルビウム等の他の金属、及びそれらのうち２つ以上の合金、又はそれらのうち１つ以上と、金、銀、白金、銅、マンガン、チタン、コバルト、ニッケル、タングステン、錫のうち１つ以上との合金、グラファイト、グラファイト層間化合物等が用いられる。合金としては、例えば、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金、インジウム−銀合金、リチウム−アルミニウム合金、リチウム−マグネシウム合金、リチウム−インジウム合金、カルシウム−アルミニウム合金等が挙げられる。なお、陰極は、一層であっても二層以上であってもよい。また、前記陰極の材料は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
【０１７２】
陰極３の厚さは、電気伝導度や耐久性を考慮して、適宜調整することができるが、例えば、１０ｎｍ〜１０μｍであり、好ましくは２０ｎｍ〜１μｍであり、さらに好ましくは５０ｎｍ〜５００ｎｍである。
【０１７３】
陰極３の作製には、真空蒸着法、スパッタリング法、金属薄膜を熱圧着するラミネート法等の方法が用いられる。また、導電性高分子化合物からなる層、金属酸化物、金属フッ化物、有機絶縁材料等からなる層を設けてもよい。
【０１７４】
＜用途＞
本発明の有機ＥＬ素子は、面状光源、表示装置（例えば、セグメント表示装置、ドットマトリックス表示装置）、液晶表示装置のバックライト等として用いることができる。
【０１７５】
本発明の有機ＥＬ素子を用いて面状の発光を得るためには、面状の陽極と陰極が重なり合うように配置すればよい。また、パターン状の発光を得るためには、前記面状の発光素子の表面にパターン状の窓を設けたマスクを設置する方法、非発光部の層を極端に厚く形成し実質的に非発光とする方法、陽極又は陰極のいずれか一方、又は両方の電極をパターン状に形成する方法がある。これらのいずれかの方法でパターンを形成し、いくつかの電極を独立にＯＮ／ＯＦＦできるように配置することにより、数字や文字、簡単な記号等を表示できるセグメントタイプの表示素子が得られる。
【０１７６】
更に、ドットマトリックス素子とするためには、陽極と陰極をともにストライプ状に形成して直交するように配置すればよい。複数の種類の発光色の異なる重合体を塗り分ける方法や、カラーフィルター又は蛍光変換フィルターを用いる方法により、部分カラー表示、マルチカラー表示が可能となる。ドットマトリックス素子は、パッシブ駆動でも、アモルファスシリコンや低温ポリシリコンを用いた薄膜トランジスタ等と組み合わせたアクティブ駆動でもよい。これらの表示素子は、コンピュータ、テレビ、携帯端末、携帯電話、カーナビゲーション、ビデオカメラのビューファインダー等の表示装置に用いることができる。
【０１７７】
また、前記面状の発光素子は、自発光薄型であり、液晶表示装置のバックライト用の面状光源、面状の照明用光源として好適に用いることができる。また、フレキシブルな基板を用いれば、曲面状の光源や表示装置としても使用できる。
【実施例】
【０１７８】
以下、本発明をさらに詳細に説明するために実施例及び比較例を示すが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない
【０１７９】
ＧＰＣ測定
高分子化合物のポリスチレン換算の数平均分子量及び重量平均分子量は、サイズエクスクルージョンクロマトグラフィー（ＳＥＣ）（島津製作所製「ＬＣ−１０Ａｖｐ」）により求めた。測定する高分子化合物は、約０．０５重量％の濃度になるようにテトラヒドロフランに溶解させ、ＳＥＣに１０μＬ注入した。ＳＥＣの移動相としてテトラヒドロフランを用い、２．０ｍＬ／ｍｉｎの流速で流した。カラムとして、ポリマーラボラトリーズ製「ＰＬｇｅｌ ＭＩＸＥＤ−Ｂ」を用いた。検出器にはＵＶ−ＶＩＳ検出器（島津製作所製「ＳＰＤ−１０Ａｖｐ」）を用いた。
【０１８０】
合成例１
高分子化合物Ａの合成
下記構造式、Ｎ,Ｎ-ビス（４-ブロモフェニル）−Ｎ−（１，２−ジヒドロベンゾシクロブタン−４−イル）−アミンの合成は特表２００７―５１１６３６の実施例１の方法で合成した。即ち、ジフェニルアミンと１，２−ジヒドロ−４−ブロモベンゾシクロブタンとを反応させ、ジフェニルベンゾシクロブタンアミンを得た。次いで、ジフェニルベンゾシクロブタンアミンとＮ−ブロモスクシンイミドとを反応させて、Ｎ,Ｎ-ビス（４-ブロモフェニル）−Ｎ−（１，２−ジヒドロベンゾシクロブタン−４−イル）-アミンを得た。
【０１８１】
【化２０】
【０１８２】
不活性ガス置換した反応器に２，７−ビス（１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）−９，９−ジオクチルフルオレン18ｇ、Ｎ，Ｎ−ビス（４-ブロモフェニル）−Ｎ−（４−sec−ブチルフェニル）−アミン13ｇ、Ｎ,Ｎ-ビス（４-ブロモフェニル）−Ｎ−（１，２−ジヒドロベンゾシクロブタン−４−イル）−アミン２ｇ、メチルトリオクチルアンモニウムクロライド（商品名：Ａ1iquat３３６（登録商標）、アルドリッチ製）3ｇ、トルエン200ｇを量りとった。反応容器を100℃に加熱し、酢酸パラジウム（II）7.4ｍｇとトリ（o−トリル）ホスフィン70ｍｇ、および約１８％の炭酸ナトリウム水溶液64ｇを加え、５時間加熱撹拌を続けた。その後、フェニルボロン酸400ｍｇを添加し、さらに５時間加熱撹拌を続けた。190ｇのトルエンで反応液を希釈し、３％酢酸水溶液60ｇで２回、イオン交換水60ｇで１回水洗した後、取り出した有機相ヘＤＤＣ（ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム三水和物）1.5ｇを加え、４時間撹拌した。その溶液を、アルミナとシリカゲルの等量混合物を固定相として用いたカラムクロマトグラフィーにより精製した。得られたトルエン溶液をメタノール中へ滴下し、撹拌した後、得られた沈殿物を濾取し、乾燥させた。高分子化合物Ａのポリスチレン換算の数平均分子量は８．９×１０４であり、ポリスチレン換算の重量平均分子量は４．２×１０５であった。
【０１８３】
高分子化合物Ａは下記繰り返し単位を有している。ここで、（ ）の添え数字は繰り返し単位のモル％を示している。
【０１８４】
【化２１】
【０１８５】
合成例２
高分子化合物Ｂの合成
合成例ｌのＮ，Ｎ−ビス（４-ブロモフェニル）−Ｎ−（４-sec-ブチルフェニル）-アミンの代わりに3,7-ジブロモ−Ｎ−ヘキシルフェノキサジンを用いて、下記で表される高分子化合物Ｂを合成した。高分子化合物のポリスチレン換算の数平均分子量は６．０×１０４であり、ポリスチレン換算の重量平均分子量は２．３×１０５であった。
【０１８６】
高分子化合物Ｂは下記繰り返し単位を有している。ここで、（ ）の添え数字は繰り返し単位のモル％を示している。
【０１８７】
【化２２】
【０１８８】
実施例１
有機ＥＬ素子１の作製
ガラス基板の表面上にスパッタ法により１５０ｎｍの厚みでＩＴＯ膜をつけて透明電極を作成した。この電極表面を、ＵＶオゾン装置（テクノビジョン社製「Model 312 UV-O3 cleaning system」）を用いて、２０分間照射した。次に、３−アミノプロピルトリエトキシシランをエタノール／水＝９５／５（重量比）の混合溶媒に０．１０重量％の濃度で溶解させた溶液を用い、スピンコート法により２０００ｒｐｍの回転数で上記電極上に薄膜を形成した。その後、１１０℃に設定したホットプレート上で薄膜が形成された基板を３０分間加熱した。大気中で室温になるまで冷却し、上記のＵＶオゾン装置を用いて２０分間照射し、薄膜をＵＶオゾン処理することで陽極を形成した。
【０１８９】
次に、高分子化合物Ｂをキシレン（関東化学社製）に１．５重量％の濃度で溶解して得られたキシレン溶液を、スピンコート法により該陽極上に塗布し、約８０ｎｍの厚みとなるように成膜した後、酸素濃度及び水分濃度が１０ｐｐｍ以下（重量基準）の窒素雰囲気下において、２００℃で６０分間乾燥し、有機層を形成した。
【０１９０】
次に、発光材料（Sumation社製「BP361」）をキシレン（関東化学社製）に１．４重量％の濃度で溶解させ、得られたキシレン溶液を、スピンコート法により有機層上に塗布し、約６５ｎｍの膜厚となるように成膜した。そして、酸素濃度及び水分濃度が１０ｐｐｍ以下（重量基準）の窒素雰囲気下において、９０℃で１０分間乾燥し、発光層を形成した。１．０×１０-4Ｐａ以下にまで減圧した後、陰極として、発光層上にバリウムを約５ｎｍの厚さで蒸着し、次いでバリウムの層の上にアルミニウムを約１００ｎｍの厚さで蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止を行うことで、有機ＥＬ素子を作製した。
【０１９１】
得られた有機ＥＬ素子が１００ｃｄ／ｍ２の輝度で発光する駆動電圧は５．６６Ｖであった。
【０１９２】
比較例１
高分子化合物Ｂの代わりに高分子化合物Ａを用いること以外は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
【０１９３】
得られた有機ＥＬ素子が１００ｃｄ／ｍ２の輝度で発光する駆動電圧は６．０１Ｖであった。
【０１９４】
比較例２
ガラス基板の表面上にスパッタ法により１５０ｎｍの厚みでＩＴＯ膜をつけて透明電極を作成した。この電極表面上に、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ン酸（Ｈ．Ｃ．Ｓｔａｒｃｋ社製、商品名：ＢａｙｔｒｏｎＰ：ＣＨ８０００）をスピンコート法により約６５ｎｍの厚みとなるように成膜した後、大気中において、２００℃で１０分間加熱処理した。
【０１９５】
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ン酸で被覆した透明電極を陽極として用いること以外は比較例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
【０１９６】
得られた有機ＥＬ素子が１００ｃｄ／ｍ２の輝度で発光する駆動電圧は６．９０Ｖであった。
【０１９７】
比較例３
ガラス基板の表面上にスパッタ法により４５ｎｍの厚みでＩＴＯ膜をつけて透明電極を作成した。この電極表面を、ＵＶオゾン装置（テクノビジョン社製「Model 312 UV-03 cleaning system」）を用いて、２０分間照射し、陽極を作製した。次に、高分子化合物Ｂをキシレン（関東化学社製）に１．５重量％で溶解して得られたキシレン溶液を、スピンコート法により該陽極上に塗布し、約８０ｎｍの厚みとなるように成膜した後、酸素濃度及び水分濃度が１０ｐｐｍ以下（重量基準）の窒素雰囲気下において、２００℃で６０分間乾燥し、有機層を形成した。
【０１９８】
次に、発光材料（Sumation社製「BP361」）をキシレン（関東化学社製）に１．４重量％の濃度で溶解させ、得られたキシレン溶液を、スピンコート法により有機層上に塗布し、約６５ｎｍの膜厚となるように成膜した。そして、酸素濃度及び水分濃度が１０ｐｐｍ以下（重量基準）の窒素雰囲気下において、９０℃で１０分間乾燥し、発光層を形成した。１．０×１０−４Ｐａ以下にまで減圧した後、陰極として、発光層の膜の上にバリウムを約５ｎｍの厚さで蒸着し、次いでバリウムの層の上にアルミニウムを約１００ｎｍの膜厚で蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止を行うことで、有機ＥＬ素子を作製した。
【０１９９】
得られた有機ＥＬ素子が１００ｃｄ／ｍ２の輝度で発光する駆動電圧は８．０１Ｖであった。
【符号の説明】
【０２００】
１…基板、
２…陽極、
３…陰極、
４…発光層、
５…有機層、
６…電極、
７…カップリング膜。
【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その製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
次世代のディスプレイとして有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）ディスプレイが注目されている。有機ＥＬディスプレイに用いられる有機ＥＬ素子は、陽極と、陰極と、該陽極および該陰極の間に配置される発光層とを含んで構成され、陽極および陰極からそれぞれ注入される正孔および電子が発光層において再結合することによって発光する。
【０００３】
しかしながら、有機ＥＬ素子の商業利用を実現するためには、より低い電圧で素子を駆動させて、消費電力を低減する必要があり、キャリアの移動度を高める技術が模索されている。
【０００４】
有機ＥＬ素子においては、光を透過し、正孔を注入する透明導電性電極として、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、及びそれらの複合体であるインジウム・スズ・オキサイド（ＩＴＯ）、インジウム・亜鉛・オキサイド等からなる導電性材料が用いられ、この電極と発光層との間に、発光層に正孔が移動するのを補助する層を設けることにより、キャリアである正孔の移動度が高められる。
【０００５】
低駆動電圧で発光する有機エレクトロルミネッセンス素子として、特許文献１には、該透明導電性電極上に、ポリ（エチレンジオキシチオフェン）とポリスチレンスルホン酸との混合物（以下、「PEDOT:PSS」という場合がある）を含有してなる層を積層した有機エレクトロルミネッセンス素子が提案されている。しかし、PEDOT:PSSは強酸性であるため、操作性が悪く、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造が簡便でないという問題がある。
【０００６】
また、特許文献２には、フルオレンに基づく光電子ポリマーの主鎖に三環アリールアミンを含む骨格のポリマーが導電性に優れることが開示され、低電圧で高いデバイス効率を提供する可能性が示唆されている。しかし、このポリマーは有機ＥＬ素子の発光層として使用されているが、発光層に正孔を注入又は輸送する効率を高める機能については説明されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２０００−５１４５９０号公報
【特許文献２】特表２００６−５１１６５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明は、製造が簡便で且つ、通常のデバイスで使用される輝度（例えば１００ｃｄ／ｍ２）で発光する駆動電圧が低い有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、陽極と、陰極と、該陽極と該陰極との間に発光材料を含有する発光層を有し、該陽極と該発光層との間に有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
該陽極は、電極を、式
【００１０】
【化１】
【００１１】
［式中、Ｍ１は、周期表の４族、５族、６族、１３族、１４族又は１５族に属する原子を表す。Ｘは、ヘテロ原子を有する１価の有機基を表す。Ｒaは、アルキル基、アリール基、アルキニル基、アルケニル基、アリールアルキル基、アリールアルケニル基又はアリールアルキニル基を表す。ｖ１は、１以上ｕ以下の整数である。ｕは、Ｍ１の原子価を表す。Ｘが複数個存在する場合には、それらは同一であっても異なっていてもよい。Ｒaが複数存在する場合には、それらは同一であっても異なっていてもよい。］
で表される化合物と溶媒とを含む溶液に浸漬させるか、電極上に式（１）で表される化合物と溶媒とを含む溶液を印刷又は塗布して、乾燥させることにより、電極上にカップリング膜を形成し、次いで、該カップリング膜を表面処理することにより形成されたものであり、
該有機層は、式
【００１２】
【化２】
【００１３】
［式中、Ａ環及びＢ環は、同一又は相異なり、環上に結合手を有する芳香環を表し、Ｙ1は−Ｏ−、−Ｓ−、又は−Ｃ（＝Ｏ）−を表し、Ｒｂは１価の有機基を表す。］
で表される繰り返し単位を有する高分子化合物を含む層である、
有機エレクトロルミネッセンス素子を提供するものである。
【００１４】
ある一形態においては、上記表面処理はＵＶオゾン処理である。
【００１５】
ある一形態においては、ＵＶオゾン処理におけるＵＶの照射量は１Ｊ／ｃｍ2以上である。
【００１６】
ある一形態においては、上記Ｍ１は、ケイ素原子又はチタン原子である。
【００１７】
ある一形態においては、上記Ｙ1は、−Ｏ−である。
【００１８】
ある一形態においては、陽極の最高被占有軌道（ＨＯＭＯ）のエネルギー準位と式（２）で示される繰り返し単位を有する高分子化合物のＨＯＭＯのエネルギー準位との差が０．５ｅＶ以下である。
【００１９】
また、本発明は、前記有機エレクトロルミネッセンス素子を備えた面状光源を提供する。
【００２０】
更に、本発明は、前記有機エレクトロルミネッセンス素子を備えた表示装置を提供する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、その製造に強酸性の材料を用いないため、製造が簡便であり、さらに、１００ｃｄ／ｍ２の輝度で発光する駆動電圧が低い。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態である有機ＥＬ素子の構造を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
＜用語の説明＞
以下、本明細書において共通して用いられる用語を説明する。本明細書において、アルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、又はアルキニル基についての「Ｃm〜Ｃn」（ｍ、ｎはｍ＜ｎを満たす正の整数である）という用語は、この用語とともに記載されたアルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、又はアルキニル基の炭素数がｍ〜ｎであることを表す。
【００２４】
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子が例示される。
【００２５】
アルキル基は、非置換のアルキル基及びハロゲン原子、アミノ基、ヒドロキシ基、メルカプト基等で置換されたアルキル基を意味し、直鎖状アルキル基及び環状アルキル基（シクロアルキル基）の両方を含む。アルキル基は分岐を有していてもよい。アルキル基の炭素数は、通常１〜２０程度、好ましくは１〜１５程度、より好ましくは１〜１０程度である。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、２−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、３，７−ジメチルオクチル基、ラウリル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロヘキシル基、パーフルオロオクチル基、トリフルオロプロピル基、トリデカフルオロ−１,１,２,２−テトラヒドロオクチル基、ヘプタデカフルオロ−１,１,２,２−テトラヒドロデシル基、アミノプロピル基、アミノオクチル基、アミノデシル基、メルカプトプロピル基、メルカプトオクチル基、メルカプトデシル基等が例示される。
【００２６】
アルコキシ基は、非置換のアルコキシ基及びハロゲン原子等で置換されたアルコキシ基を意味し、直鎖状アルコキシ基及び環状アルコキシ基（シクロアルコキシ基）の両方を含む。アルコキシ基は分岐を有していてもよい。アルコキシ基の炭素数は、通常１〜２０程度、好ましくは１〜１５程度、より好ましくは１〜１０程度である。具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、２−エチルヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、３，７−ジメチルオクチルオキシ基、ラウリルオキシ基、トリフルオロメトキシ基、ペンタフルオロエトキシ基、パーフルオロブトキシ基、メトキシメチルオキシ基、２−メトキシエチルオキシ基等が例示される。
【００２７】
アルキルチオ基は、非置換のアルキルチオ基及びハロゲン原子等で置換されたアルキルチオ基を意味し、直鎖状アルキルチオ基及び環状アルキルチオ基（シクロアルキルチオ基）の両方を含む。アルキルチオ基は分岐を有していてもよい。アルキルチオ基の炭素数は、通常１〜２０程度、好ましくは１〜１５程度、より好ましくは１〜１０程度である。具体的には、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、イソプロピルチオ基、ブチルチオ基、イソブチルチオ基、ｔｅｒｔ−ブチルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、シクロヘキシルチオ基、ヘプチルチオ基、オクチルチオ基、２−エチルヘキシルチオ基、ノニルチオ基、デシルチオ基、３，７−ジメチルオクチルチオ基、ラウリルチオ基、トリフルオロメチルチオ基等が例示される。
【００２８】
アリール基は、芳香族炭化水素から芳香環を構成する炭素原子に結合した水素原子１個を除いた残りの原子団であり、非置換のアリール基及びハロゲン原子、アルコキシ基、アルキル基等で置換されたアリール基を意味する。アリール基には、ベンゼン環をもつもの、縮合環をもつもの、独立したベンゼン環又は縮合環２個以上が単結合又は２価の基、例えば、ビニレン基等のアルケニレン基を介して結合したものも含まれる。アリール基の炭素数は、通常６〜６０程度、好ましくは７〜４８程度、より好ましくは７〜３０程度である。アリール基としては、フェニル基、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントラセニル基、２−アントラセニル基、９−アントラセニル基、ペンタフルオロフェニル基等が例示され、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル基が好ましい。
【００２９】
Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル基として具体的には、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、プロピルオキシフェニル基、イソプロピルオキシフェニル基、ブトキシフェニル基、イソブトキシフェニル基、ｓｅｃ−ブトキシフェニル基、ｔｅｒｔ−ブトキシフェニル基、ペンチルオキシフェニル基、ヘキシルオキシフェニル基、シクロヘキシルオキシフェニル基、ヘプチルオキシフェニル基、オクチルオキシフェニル基、２−エチルヘキシルオキシフェニル基、ノニルオキシフェニル基、デシルオキシフェニル基、３，７−ジメチルオクチルオキシフェニル基、ラウリルオキシフェニル基等が例示される。
【００３０】
Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル基として具体的には、メチルフェニル基、エチルフェニル基、ジメチルフェニル基、プロピルフェニル基、メシチル基、メチルエチルフェニル基、イソプロピルフェニル基、ブチルフェニル基、イソブチルフェニル基、ｓｅｃ−ブチルフェニル基、ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、ペンチルフェニル基、イソアミルフェニル基、ヘキシルフェニル基、ヘプチルフェニル基、オクチルフェニル基、ノニルフェニル基、デシルフェニル基、ドデシルフェニル基等が例示される。
【００３１】
アリールオキシ基は、非置換のアリールオキシ基及びハロゲン原子、アルコキシ基、アルキル基等で置換されたアリールオキシ基を意味する。アリールオキシ基の炭素数は、通常６〜６０程度、好ましくは７〜４８程度、より好ましくは７〜３０程度である。その具体例としては、フェノキシ基、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェノキシ基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェノキシ基、１−ナフチルオキシ基、２−ナフチルオキシ基、ペンタフルオロフェニルオキシ基等が挙げられ、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェノキシ基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェノキシ基が好ましい。
【００３２】
Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェノキシ基として具体的には、メトキシフェノキシ基、エトキシフェノキシ基、プロピルオキシフェノキシ基、イソプロピルオキシフェノキシ基、ブトキシフェノキシ基、イソブトキシフェノキシ基、ｓｅｃ−ブトキシフェノキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシフェノキシ基、ペンチルオキシフェノキシ基、ヘキシルオキシフェノキシ基、シクロヘキシルオキシフェノキシ基、ヘプチルオキシフェノキシ基、オクチルオキシフェノキシ基、２−エチルヘキシルオキシフェノキシ基、ノニルオキシフェノキシ基、デシルオキシフェノキシ基、３，７−ジメチルオクチルオキシフェノキシ基、ラウリルオキシフェノキシ基等が例示される。
【００３３】
Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェノキシ基として具体的には、メチルフェノキシ基、エチルフェノキシ基、ジメチルフェノキシ基、プロピルフェノキシ基、1,3,5−トリメチルフェノキシ基、メチルエチルフェノキシ基、イソプロピルフェノキシ基、ブチルフェノキシ基、イソブチルフェノキシ基、ｓｅｃ−ブチルフェノキシ基、ｔｅｒｔ−ブチルフェノキシ基、ペンチルフェノキシ基、イソアミルフェノキシ基、ヘキシルフェノキシ基、ヘプチルフェノキシ基、オクチルフェノキシ基、ノニルフェノキシ基、デシルフェノキシ基、ドデシルフェノキシ基等が例示される。
【００３４】
アリールチオ基は、非置換のアリールチオ基及びハロゲン原子、アルコキシ基、アルキル基等で置換されたアリールチオ基を意味する。アリールチオ基の炭素数は、通常６〜６０程度、好ましくは７〜４８程度、より好ましくは７〜３０程度である。具体的には、フェニルチオ基、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニルチオ基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニルチオ基、１−ナフチルチオ基、２−ナフチルチオ基、ペンタフルオロフェニルチオ基等が例示される。
【００３５】
アリールアルキル基は、非置換のアリールアルキル基及びハロゲン原子、アルコキシ基、アルキル基等で置換されたアリールアルキル基を意味する。アリールアルキル基の炭素数は、通常７〜６０程度、好ましくは７〜４８程度、より好ましくは７〜３０程度である。具体的には、フェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキル基、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキル基、１−ナフチル−Ｃ1〜Ｃ12アルキル基、２−ナフチル−Ｃ1〜Ｃ12アルキル基等が例示される。
【００３６】
アリールアルコキシ基は、非置換のアリールアルコキシ基及びハロゲン原子、アルコキシ基、アルキル基等で置換されたアリールアルコキシ基を意味する。アリールアルコキシ基の炭素数は、通常７〜６０程度、好ましくは７〜４８程度、より好ましくは７〜３０程度である。具体的には、フェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルコキシ基、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルコキシ基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルコキシ基、１−ナフチル−Ｃ1〜Ｃ12アルコキシ基、２−ナフチル−Ｃ1〜Ｃ12アルコキシ基等が例示される。
【００３７】
アリールアルキルチオ基は、非置換のアリールアルキルチオ基及びハロゲン原子、アルコキシ基、アルキル基等で置換されたアリールアルキルチオ基を意味する。アリールアルキルチオ基の炭素数は、通常７〜６０程度、好ましくは７〜４８程度、より好ましくは７〜３０程度である。具体的には、フェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルチオ基、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルチオ基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルチオ基、１−ナフチル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルチオ基、２−ナフチル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルチオ基等が例示される。
【００３８】
アリールアルケニル基は、非置換のアリールアルケニル基及びハロゲン原子、アルコキシ基、アルキル基等で置換されたアリールアルケニル基を意味する。アリールアルケニル基の炭素数は、通常８〜６０程度、好ましくは８〜４８程度、より好ましくは８〜３０程度である。その具体例としては、フェニル−Ｃ2〜Ｃ12アルケニル基、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル−Ｃ2〜Ｃ12アルケニル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル−Ｃ2〜Ｃ12アルケニル基、１−ナフチル−Ｃ2〜Ｃ12アルケニル基、２−ナフチル−Ｃ2〜Ｃ12アルケニル基等が挙げられ、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル−Ｃ2〜Ｃ12アルケニル基、Ｃ2〜Ｃ12アルキルフェニル−Ｃ2〜Ｃ12アルケニル基が好ましい。
【００３９】
Ｃ2〜Ｃ12アルケニル基としては、例えば、ビニル基、１−プロペニル基、２−プロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基、１−ペンテニル基、２−ペンテニル基、１−ヘキセニル基、２−ヘキセニル基、１−オクテニル基等が挙げられる。
【００４０】
アリールアルキニル基は、非置換のアリールアルキニル基及びハロゲン原子、アルコキシ基、アルキル基等で置換されたアリールアルキニル基を意味する。アリールアルキニル基の炭素数は、通常８〜６０程度、好ましくは８〜４８程度、より好ましくは８〜３０程度である。その具体例としては、フェニル−Ｃ2〜Ｃ12アルキニル基、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル−Ｃ2〜Ｃ12アルキニル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル−Ｃ2〜Ｃ12アルキニル基、１−ナフチル−Ｃ2〜Ｃ12アルキニル基、２−ナフチル−Ｃ2〜Ｃ12アルキニル基等が挙げられ、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル−Ｃ2〜Ｃ12アルキニル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル−Ｃ2〜Ｃ12アルキニル基が好ましい。
【００４１】
Ｃ2〜Ｃ12アルキニル基としては、例えば、エチニル基、１−プロピニル基、２−プロピニル基、１−ブチニル基、２−ブチニル基、１−ペンチニル基、２−ペンチニル基、１−ヘキシニル基、２−ヘキシニル基、１−オクチニル基等が挙げられる。
【００４２】
１価の複素環基とは、複素環式化合物から水素原子１個を除いた残りの原子団をいい、非置換の１価の複素環基及びアルキル基等の置換基で置換された１価の複素環基を意味する。１価の複素環基の炭素数は、置換基の炭素数を含めないで、通常３〜６０程度、好ましくは３〜３０程度、より好ましくは３〜２０程度である。ここに複素環式化合物とは、環式構造をもつ有機化合物のうち、環を構成する元素として、炭素原子だけでなく、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、リン原子、ホウ素原子、ケイ素原子、セレン原子、テルル原子、ヒ素原子等のヘテロ原子を含むものをいう。１価の複素環基としては、例えば、チエニル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルチエニル基、ピロリル基、フリル基、ピリジル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジル基、ピラジニル基、トリアジニル基、ピロリジル基、ピペリジル基、キノリル基、イソキノリル基等が挙げられ、中でもチエニル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルチエニル基、ピリジル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルピリジル基が好ましい。
【００４３】
複素環チオ基は、メルカプト基の水素原子が１価の複素環基で置換された基を意味する。複素環チオ基としては、例えば、ピリジルチオ基、ピリダジニルチオ基、ピリミジルチオ基、ピラジニルチオ基、トリアジニルチオ基等のヘテロアリールチオ基等が挙げられる。
【００４４】
アミノ基は、非置換のアミノ基並びにアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び１価の複素環基から選ばれる１又は２個の置換基で置換されたアミノ基（以下、置換アミノ基という。）を意味する。置換基は更に置換基（以下、二次置換基という場合がある。）を有していてもよい。置換アミノ基の炭素数は、二次置換基の炭素数を含めないで、通常１〜６０程度、好ましくは２〜４８程度、より好ましくは２〜４０程度である。置換アミノ基としては、例えば、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、エチルアミノ基、ジエチルアミノ基、プロピルアミノ基、ジプロピルアミノ基、イソプロピルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、ブチルアミノ基、イソブチルアミノ基、ｓｅｃ−ブチルアミノ基、ｔｅｒｔ−ブチルアミノ基、ペンチルアミノ基、ヘキシルアミノ基、ヘプチルアミノ基、オクチルアミノ基、２−エチルヘキシルアミノ基、ノニルアミノ基、デシルアミノ基、３，７−ジメチルオクチルアミノ基、ドデシルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、ジシクロペンチルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基、ジシクロヘキシルアミノ基、ジトリフルオロメチルアミノ基、フェニルアミノ基、ジフェニルアミノ基、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニルアミノ基、ジ（Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル）アミノ基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニルアミノ基、ジ（Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル）アミノ基、１−ナフチルアミノ基、２−ナフチルアミノ基、ペンタフルオロフェニルアミノ基、ピリジルアミノ基、ピリダジニルアミノ基、ピリミジルアミノ基、ピラジニルアミノ基、トリアジニルアミノ基、フェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルアミノ基、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルアミノ基、ジ（Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキル）アミノ基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルアミノ基、ジ（Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキル）アミノ基、１−ナフチル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルアミノ基、２−ナフチル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルアミノ基等が挙げられる。
【００４５】
シリル基は、非置換のシリル基並びにアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び１価の複素環基から選ばれる１、２又は３個の置換基で置換されたシリル基（以下、置換シリル基という。）を意味する。置換基は二次置換基を有していてもよい。置換シリル基の炭素数は、二次置換基の炭素数を含めないで、通常１〜６０程度、好ましくは３〜４８程度、より好ましくは３〜４０程度である。置換シリル基としては、例えば、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリプロピルシリル基、トリ−イソプロピルシリル基、ジメチル−イソプロピルシリル基、ジエチル−イソプロピルシリル基、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリル基、ペンチルジメチルシリル基、ヘキシルジメチルシリル基、ヘプチルジメチルシリル基、オクチルジメチルシリル基、２−エチルヘキシル−ジメチルシリル基、ノニルジメチルシリル基、デシルジメチルシリル基、３，７−ジメチルオクチル−ジメチルシリル基、ドデシルジメチルシリル基、フェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルシリル基、Ｃ1〜Ｃ12アルコキシフェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルシリル基、Ｃ1〜Ｃ12アルキルフェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルシリル基、１−ナフチル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルシリル基、２−ナフチル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルシリル基、フェニル−Ｃ1〜Ｃ12アルキルジメチルシリル基、トリフェニルシリル基、トリ−ｐ−キシリルシリル基、トリベンジルシリル基、ジフェニルメチルシリル基、ｔ−ブチルジフェニルシリル基、ジメチルフェニルシリル基等が挙げられる。
【００４６】
アシル基は、非置換のアシル基及びハロゲン原子等で置換されたアシル基を意味する。アシル基の炭素数は、通常１〜２０程度、好ましくは２〜１８程度、より好ましくは２〜１６程度である。アシル基としては、例えば、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、ピバロイル基、ベンゾイル基、トリフルオロアセチル基、ペンタフルオロベンゾイル基等が挙げられる。
【００４７】
アシルオキシ基は、非置換のアシルオキシ基及びハロゲン原子等で置換されたアシルオキシ基を意味する。アシルオキシ基の炭素数は、通常１〜２０、好ましくは２〜１８、より好ましくは２〜１６程度である。アシルオキシ基としては、例えば、ホルミルオキシ基、アセトキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ基、イソブチリルオキシ基、ピバロイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基、トリフルオロアセチルオキシ基、ペンタフルオロベンゾイルオキシ基等が挙げられる。
【００４８】
イミン残基は、式：Ｈ−Ｎ＝Ｃ＜及び式：−Ｎ＝ＣＨ−の少なくとも一方で表される構造を有するイミン化合物から、この構造中の水素原子１個を除いた残基を意味する。このようなイミン化合物としては、例えば、アルジミン、ケチミン及びアルジミン中の窒素原子に結合した水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基等で置換された化合物が挙げられる。イミン残基の炭素数は、通常２〜２０程度、好ましくは２〜１８程度、より好ましくは２〜１６程度である。イミン残基としては、例えば、一般式：−ＣＲ'＝Ｎ−Ｒ''又は一般式：−Ｎ＝Ｃ（Ｒ''）2（式中、Ｒ'は水素原子、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基を表し、Ｒ''はそれぞれ独立に、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基を表し、ただし、Ｒ''が２個存在する場合、２個のＲ''は相互に結合し一体となって２価の基、例えば、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基等の炭素数２〜１８のアルキレン基として環を形成してもよい。）で表される基等が挙げられる。イミン残基の具体例としては、以下の構造式で示される基等が挙げられる。
【００４９】
【化３】
【００５０】
式中、Ｍｅはメチル基を示す。
【００５１】
アミド基は、非置換のアミド基及びハロゲン原子等で置換されたアミド基を意味する。アミド基の炭素数は、通常２〜２０程度、好ましくは２〜１８程度、より好ましくは２〜１６程度である。アミド基としては、例えば、ホルムアミド基、アセトアミド基、プロピオアミド基、ブチロアミド基、ベンズアミド基、トリフルオロアセトアミド基、ペンタフルオロベンズアミド基、ジホルムアミド基、ジアセトアミド基、ジプロピオアミド基、ジブチロアミド基、ジベンズアミド基、ジトリフルオロアセトアミド基、ジペンタフルオロベンズアミド基等が挙げられる。
【００５２】
酸イミド基は、酸イミドからその窒素原子に結合した水素原子を除いて得られる残基を意味する。酸イミド基の炭素数は、通常４〜２０程度、好ましくは４〜１８程度、より好ましくは４〜１６程度である。酸イミド基としては、例えば、以下に示す基等が挙げられる。
【００５３】
【化４】
【００５４】
式中、Ｍｅはメチル基を示す。
【００５５】
カルボキシル基は、非置換のカルボキシル基並びにアルキル基、アリール基、アリールアルキル基、１価の複素環基等の置換基で置換されたカルボキシル基（以下、置換カルボキシル基という。）を意味する。置換基は二次置換基を有していてもよい。置換カルボキシル基の炭素数は、二次置換基の炭素数を含めないで、通常１〜６０程度、好ましくは２〜４８程度、より好ましくは２〜４５程度である。置換カルボキシル基としては、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、イソブトキシカルボニル基、ｓｅｃ−ブトキシカルボニル基、ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基、ペンチルオキシカルボニル基、ヘキシルオキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル基、ヘプチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、２−エチルヘキシルオキシカルボニル基、ノニルオキシカルボニル基、デシロキシカルボニル基、３，７−ジメチルオクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基、トリフルオロメトキシカルボニル基、ペンタフルオロエトキシカルボニル基、パーフルオロブトキシカルボニル基、パーフルオロヘキシルオキシカルボニル基、パーフルオロオクチルオキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基、ナフトキシカルボニル基、ピリジルオキシカルボニル基等が挙げられる。
【００５６】
アリーレン基は、芳香族炭化水素の芳香環から水素原子２個を除いてなる原子団を意味し、独立したベンゼン環又は縮合環を持つものを含む。前記アリーレン基は、炭素原子数が通常６〜６０程度、好ましくは６〜４８程度であり、より好ましくは６〜３０程度であり、更に好ましくは６〜１８である。該炭素原子数は置換基の炭素原子数は含まない。アリーレン基の具体例としては、１，４−フェニレン基、１，３−フェニレン基、１，２−フェニレン基等の非置換又は置換のフェニレン基；１，４−ナフタレンジイル基、１，５−ナフタレンジイル基、２，６−ナフタレンジイル基等の非置換又は置換のナフタレンジイル基；１，４−アントラセンジイル基、１，５−アントラセンジイル基、２，６−アントラセンジイル基、９，１０−アントラセンジイル基等の非置換又は置換のアントラセンジイル基；２，７−フェナントレンジイル基等の非置換又は置換のフェナントレンジイル基；１，７−ナフタセンジイル基、２，８−ナフタセンジイル基、５，１２−ナフタセンジイル基等の非置換又は置換のナフタセンジイル基；２，７−フルオレンジイル基、３，６−フルオレンジイル基等の非置換又は置換のフルオレンジイル基；１，６−ピレンジイル基、１，８−ピレンジイル基、２，７−ピレンジイル基、４，９−ピレンジイル基等の非置換又は置換のピレンジイル基；３，９−ペリレンジイル基、３，１０−ペリレンジイル基等の非置換又は置換のペリレンジイル基等が挙げられ、好ましくは、非置換又は置換のフェニレン基、非置換又は置換のフルオレンジイル基である。
【００５７】
２価の複素環基は、炭素原子数が通常４〜６０程度、好ましくは４〜３０程度であり、特に好ましくは６〜１２程度である。該炭素原子数は置換基の炭素原子数は含まない。２価の複素環基としては、２価の芳香族複素環基が好ましい。前記２価の複素環の具体例としては、２，５−ピリジンジイル基、２，６−ピリジンジイル基等の非置換又は置換のピリジンジイル基；２，５−チオフェンジイル基等の非置換又は置換のチオフェンジイル基；２，５−フランジイル基等の非置換又は置換のフランジイル基；２，６−キノリンジイル基等の非置換又は置換のキノリンジイル基；１，４−イソキノリンジイル基、１，５−イソキノリンジイル基等の非置換又は置換のイソキノリンジイル基；５，８−キノキサリンジイル基等の非置換又は置換のキノキサリンジイル基；４，７−ベンゾ[１，２，５]チアジアゾールジイル基等の非置換又は置換のベンゾ[１，２，５]チアジアゾールジイル基；４，７−ベンゾチアゾールジイル基等の非置換又は置換のベンゾチアゾールジイル基；２，７−カルバゾールジイル基、３，６−カルバゾールジイル基等の非置換又は置換のカルバゾールジイル基；３，７−フェノキサジンジイル基等の非置換又は置換のフェノキサジンジイル基；３，７−フェノチアジンジイル基等の非置換又は置換のフェノチアジンジイル基；２，７−ジベンゾシロールジイル基等の非置換又は置換のジベンゾシロールジイル基等が挙げられ、好ましくは、非置換又は置換のベンゾ[１，２，５]チアジアゾールジイル基、非置換又は置換のフェノキサジンジイル基、非置換又は置換のフェノチアジンジイル基である。
【００５８】
＜有機ＥＬ素子＞
本発明の有機ＥＬ素子の積層構造としては、例えば、以下のものが挙げられる。さらに、電子ブロック層、正孔ブロック層、電子注入層、正孔注入層等が積層されてもよい。
【００５９】
陽極／（式（２）で表される繰り返し単位を有する高分子化合物を含む有機層）／正孔輸送層／発光層／陰極
陽極／（式（２）で表される繰り返し単位を有する高分子化合物を含む有機層）／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
陽極／（式（２）で表される繰り返し単位を有する高分子化合物を含む有機層）／発光層／電子輸送層／陰極
（ここで、／は、この記号の両側に記載された層同士又は層と電極を積層したことを表す。さらに、各層は一層でも二層以上でもよい。）
【００６０】
前記正孔輸送層には、通常、正孔輸送材料が含まれ、前記電子輸送層には、通常、電子輸送材料が含まれる。これらの正孔輸送材料、電子輸送材料は、高分子化合物でも低分子化合物でもよいが、高分子化合物が好ましい。正孔輸送材料、電子輸送材料としては、以降に説明する発光材料の項で挙げた文献に記載のポリフルオレン及びその誘導体並びにフルオレンジイル基を含む共重合体、ポリアリーレン及びその誘導体並びにアリーレン基を含む共重合体、ポリアリーレンビニレン及びその誘導体並びにアリーレンビニレン基を含む共重合体、芳香族アミン及びその誘導体並びにその（共）重合体等が挙げられる。
【００６１】
高分子化合物の正孔輸送材料としては、さらに、ポリビニルカルバゾール及びその誘導体、ポリシラン及びその誘導体、側鎖又は主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリピロール及びその誘導体、ポリ（２，５−チエニレンビニレン）及びその誘導体等も挙げられる。また、低分子化合物の正孔輸送材料としては、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体等が挙げられる。
【００６２】
前記電子輸送層に使用される電子輸送材料としては、公知のものが使用でき、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン及びその誘導体、ベンゾキノン及びその誘導体、ナフトキノン及びその誘導体、アントラキノン及びその誘導体、テトラシアノアントラキノジメタン及びその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレン及びその誘導体、ジフェノキノン誘導体、８−ヒドロキシキノリン及びその誘導体の金属錯体、ポリキノリン及びその誘導体、ポリキノキサリン及びその誘導体、ポリフルオレン及びその誘導体等が例示される。具体的には、特開昭63-70257号公報、同63-175860号公報、特開平2-135359号公報、同2-135361号公報、同2-209988号公報、同3-37992号公報、同3-152184号公報に記載されているもの等が例示される。
【００６３】
これらのうち、オキサジアゾール誘導体、ベンゾキノン及びその誘導体、アントラキノン及びその誘導体、８−ヒドロキシキノリン及びその誘導体の金属錯体、ポリキノリン及びその誘導体、ポリキノキサリン及びその誘導体、ポリフルオレン及びその誘導体が好ましく、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、ベンゾキノン、アントラキノン、トリス（８−キノリノール）アルミニウム、ポリキノリンがさらに好ましい。
【００６４】
前記電荷輸送層全体に含まれる各層の厚みとしては、発光効率や駆動電圧が所望の値になるように、適宜選択されるが、正孔輸送層の厚さは、通常、１〜３００ｎｍであり、好ましくは５〜１００ｎｍである。有機層の厚さは、通常、５〜３００ｎｍであり、好ましくは３０〜２００ｎｍであり、さらに好ましくは４０〜１５０ｎｍである。電子輸送層の厚さは、通常、１〜１００ｎｍであり、好ましくは１〜４０ｎｍである。
【００６５】
本発明の有機ＥＬ素子においては、陽極及び陰極の少なくともいずれか一方が透明又は半透明であれば、発生した光が透過するため、発光の取出し効率がよく好都合である。
【００６６】
本発明の有機ＥＬ素子においては、陰極に接して絶縁層（通常、厚さ１０ｎｍ以下）を設けてもよい。絶縁層の材料としては、金属フッ化物や金属酸化物、又は有機絶縁材料等が挙げられ、アルカリ金属或いはアルカリ土類金属等の金属フッ化物や金属酸化物が好ましい。絶縁層に用いる無機化合物の成膜方法には真空蒸着法が例示される。
【００６７】
更に、陰極の上に、該有機ＥＬ素子を保護する保護層を装着していてもよい。該有機ＥＬ素子を長期安定的に用いるためには、素子を外部から保護するために、保護層及び／又は保護カバーを該素子に装着することが好ましい。
【００６８】
該保護層の材料としては、高分子化合物、金属酸化物、金属窒化物、金属窒酸化物、金属フッ化物、金属ホウ化物等を用いることができる。また、保護カバーとしては、ガラス板、表面に低透水率処理を施したプラスチック板等を用いることができ、保護カバーの装着方法としては、該カバーを熱硬化樹脂や光硬化樹脂で素子基板と貼り合わせて密閉する方法が好適に用いられる。スペーサーを用いて空間を維持すれば、素子が破損するのを防ぐことが容易である。該空間に窒素やアルゴンのような不活性なガスを封入すれば、陰極の酸化を防止することができ、さらに酸化バリウム、酸化カルシウム等の乾燥剤を該空間内に設置することにより製造工程で吸着した水分が素子の性能を低下させるのを制することが容易となる。これらのうち、いずれか１つ以上の方策をとることが好ましい。
【００６９】
図１は本発明の一実施形態である有機ＥＬ素子の構造を示す模式断面図である。この有機ＥＬ素子は、基板１の上に形成された陽極２と、陰極３と、陽極および陰極の間に発光材料を含有する発光層４、及び陽極と該発光層との間に有機層５を有している。陽極２は電極６とその表面上に積層されたカップリング膜７とから形成されている。
【００７０】
（基板１）
本発明の有機ＥＬ素子を形成する基板１は、電極や該素子の各層を形成する際に変化しないものであればよく、例えば、ガラス、プラスチック、高分子フィルム、シリコン等の基板等が例示される。不透明な基板の場合には、該基板により近い電極と反対側の電極が透明又は半透明であることが好ましい。ここで、「透明」とは、波長７５０〜４００ｎｍの光が該電極を通過したときの入射光強度に対する透過光強度の比（透過率）が９０〜１００％であることをいう。また、「半透明」とは、前記透過率が４０％以上９０％未満であることをいう。
【００７１】
（電極６）
陽極２の形成時に用いられる電極６としては、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、及びそれらの複合体であるインジウム・スズ・オキサイド（ＩＴＯ）、インジウム・亜鉛・オキサイド等からなる導電性材料（ＮＥＳＡ等）や、金、白金、銀、銅等が用いられ、ＩＴＯ、インジウム・亜鉛・オキサイド、酸化スズ等の導電性の無機酸化物が好ましい。また、該陽極として、ポリアニリン若しくはその誘導体、ポリチオフェン若しくはその誘導体等の有機の透明導電膜を用いてもよい。
【００７２】
電極６の膜厚は、光の透過性と電気伝導度とを考慮して、適宜選択することができるが、例えば１０ｎｍ〜１０μｍであり、好ましくは２０ｎｍ〜１μｍであり、さらに好ましくは５０ｎｍ〜５００ｎｍである。
【００７３】
電極６の作製方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法等が挙げられる。
【００７４】
（カップリング膜７）
カップリング膜７は電極６の表面に存在する原子又は基と相互作用する基及び有機層５のようなその上に設けられる層の材料と親和性を示す基の両方を有する化合物を含む膜である。かかるカップリング膜が存在することで電極表面とその上に形成される有機層との界面における密着性が改善されて、電荷が電極から有機層に移動しやすくなる。
【００７５】
カップリング膜７に含まれる上記化合物としては、金属原子又は半金属原子と、有機基とを有するカップリング剤、例えば、シラン化合物、チタン化合物、ゲルマニウム化合物、スズ化合物、アルミニウム化合物、アンチモン化合物、ビスマス化合物、ホウ素化合物、カドミウム化合物、カルシウム化合物、セリウム化合物、クロム化合物、コバルト化合物、銅化合物、ユーロピウム化合物、ガリウム化合物、インジウム化合物、イリジウム化合物、鉄化合物、鉛化合物、リチウム化合物、マグネシウム化合物、マンガン化合物、モリブデン化合物、ニッケル化合物、パラジウム化合物、銀化合物等が挙げられる。
【００７６】
好ましいかかる化合物の一例は、上記式（１）で表される構造を有する化合物である。式（１）中、Ｘは、ヘテロ原子を有する１価の有機基であり、電極の表面に存在する原子若しくは基と相互作用するか、又はＸと他の化合物とが反応して生成した基が電極の表面に存在する原子若しくは基と相互作用する。Ｘに含まれるヘテロ原子は、１価のハロゲン原子又はＭ１と結合しているヘテロ原子であることが好ましい。前記電極が金属、金属の酸化物又は金属の硫化物である場合には、Ｘとしては、水酸基、カルボキシル基、アシル基、アシルオキシ基、ハロカルボニル基（式：−Ｃ（Ｏ）−Ｙ（式中、Ｙはハロゲン原子を表す。）で表される基を意味し、式：−Ｃ（Ｏ）−Ｃｌで表される基及び式：−Ｃ（Ｏ）−Ｂｒで表される基が好ましい。）、ハロゲン原子、アルコキシ基、アリールオキシ基、アリールアルコキシ基、リン酸基（式：（ＨＯ）2Ｐ（Ｏ）−Ｏ−で表される基）、リン酸エステル基（式：（Ｒ1Ｏ）2Ｐ（Ｏ）−Ｏ−又は式：（Ｒ1Ｏ）（ＨＯ）Ｐ（Ｏ）−Ｏ−（式中、Ｒ1は、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アリールアルケニル基、又はアリールアルキニル基を表す。）で表される基）、亜リン酸基（式：（ＨＯ）2Ｐ−Ｏ−で表される基）、亜リン酸エステル基（式：（Ｒ1Ｏ）2Ｐ−Ｏ−又は式：（Ｒ1Ｏ）（ＨＯ）Ｐ−Ｏ−（式中、Ｒ1は前記のとおりである。）で表される基）、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アリールアルキルチオ基、複素環チオ基、アミノ基等が例示される。これらの中で、Ｘは、ハロゲン原子、アルコキシ基、リン酸基、アミノ基又は水酸基であることが好ましい。
【００７７】
Ｘが電極の表面に存在する原子又は基と相互作用することにより、式（１）で表される化合物と電極との間に、共有結合、配位結合、イオン結合、水素結合等の結合が形成されると推定される。
【００７８】
なお、式（１）で表される化合物は、該化合物が有するＸが、電極の表面に存在する基又は原子と直接相互作用してもよいが、他の化合物と反応し、反応により生成した基が電極の表面に存在する基又は原子と相互作用してもよい。上記反応としては、水との加水分解反応等が挙げられる。
【００７９】
式（１）で表される化合物が加水分解するとは、有機基Ｘ又はＸの一部が、水との反応により、水酸基になる現象をいう。生成した水酸基が電極の表面に存在する原子又は基と相互作用することにより、水酸基と電極との間に、共有結合、配位結合、イオン結合、水素結合等の結合が形成されると推定される。本発明の陽極の形成工程において、加水分解して水酸基を生成することで電極と結合しやすくなるため、式（１）で表される化合物を加水分解させることが好ましい。加水分解を受けやすい有機基Ｘの例としては、アルコキシ基、アセトキシ基、塩素原子、リン酸基等が挙げられる。また、有機基Ｘ中にアルコキシ基、アセトキシ基、塩素原子、リン酸基等を含んでいてもよい。
【００８０】
式（１）中、Ｍ１は、４族、５族、６族、１３族、１４族、若しくは１５族に属する原子を表す。Ｍ１としては、チタン原子、ジルコニウム原子、ハフニウム原子等の４族に属する原子；バナジウム原子、ニオブ原子、タンタル原子等の５族に属する原子；クロム原子、モリブデン原子、タングステン原子等の６族に属する原子；ホウ素原子、アルミニウム原子、ガリウム原子、インジウム原子、タリウム原子等の１３族に属する原子；ケイ素原子、ゲルマニウム原子、スズ原子、鉛原子等の１４族に属する原子；リン原子、ヒ素原子、アンチモン原子、ビスマス原子等の１５族に属する原子等が挙げられるが、Ｍ１は、スズ原子、チタン原子、ジルコニウム原子、アルミニウム原子、ニオブ原子、ホウ素原子、ケイ素原子又はリン原子であることが好ましく、ジルコニウム原子、アルミニウム原子、チタン原子、ケイ素原子又はリン原子であることがより好ましく、チタン原子又はケイ素原子であることがさらに好ましく、ケイ素原子であることが特に好ましい。
【００８１】
式（１）中、Ｒaは、有機層５のようなその上に設けられる層の材料と親和性を示す基である。Ｒaは、アルキル基、アリール基、アルキニル基、アルケニル基、アリールアルキル基、アリールアルケニル基又はアリールアルキニル基を表すが、好ましくはアルキル基、アリール基又はアリールアルキル基である。Ｒaで表される基は、置換基を有していてもよい。
【００８２】
式（１）中、ｕは、Ｍ１の原子価を表す。Ｍ１が、例えば、ケイ素原子、チタン原子、ジルコニウム原子等である場合、ｕは４であり、Ｍ１が、ホウ素原子、アルミニウム原子等である場合、ｕは３である。
【００８３】
式（１）中、ｖ１は１以上ｕ以下の整数であるが、好ましくは２以上の整数であり、より好ましくは３以上の整数である。
【００８４】
式（１）で表される化合物としては、例えば、式（１−ａ）で表される化合物が表される。
【００８５】
【化５】
【００８６】
式中、Ｘ’は、アルコキシ基、アセトキシ基，クロル原子又はリン酸基である。Ｒa'は、アルキル基、アリール基、アルキニル基、アルケニル基、アリールアルキル基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基を表す。該アルキル基は、置換基としてアミノ基を有してもよい。該アリール基は、置換基としてアミノ基を有してもよい。複数個あるＸ’は同一であっても異なっていてもよい。
【００８７】
前記式（１）で表される化合物としては、アセトキシプロピルトリクロロシラン、アセトキシプロピルトリメトキシシラン、アダマンチルエチルトリクロロシラン、アリルトリクロロシラン、アリルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリス（メトキシエトキシエトキシ）シラン、ベンジルトリクロロシラン、ベンジルトリエトキシシラン、ビス（トリメトキシシリル）エタン、３−ブロモプロピルトリクロロシラン、３−ブロモプロピルトリエトキシシラン、３−ブロモプロピルトリメトキシシラン、３−ブテニルトリエトキシシラン、ｎ−ブチルトリメトキシシラン、２−クロロエチルトリクロロシラン、２-クロロエチルトリエトキシシラン、（（クロロメチル）フェニルエチル）トリメトキシシラン、（ｐ−クロロメチル）フェニルトリメトキシシラン、クロロフェニルトリエトキシシラン、３−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、（ジクロロメチル）ジメチルクロロシラン、（ジクロロメチル）メチルジクロロシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、（３−グリシドキシプロピル）トリメトキシシラン、（３−グリシドキシプロピル）メチルジメトキシシラン、（ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル）トリエトキシシラン、３−（ヘプタフルオロイソプロポキシ）プロピルトリエトキシシラン、３−イソシアナートプロピルトリエトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ｎ−オクタデシルトリクロロシラン、ｎ−オクタデシルトリクロロシラン、ｎ−オクチルトリエトキシシラン、ペンタフルオロプロピルトリクロロシラン、ペンタフルオロプロピルトリメトキシシラン、フェネチルトリメトキシシラン、フェノキシトリクロロシラン、Ｎ−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、テトラ−ｎ−ブトキシシラン、テトラエトキシシラン、３−チオシアネートプロピルトリエトキシシラン、（トリデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロオクチル）トリエトキシシラン、（トリデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロオクチル）メチルジクロロシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤；プロピルトリメトキシチタン、オクチルトリメトキシチタン、アミノプロピルトリメトキシチタン、アミノデシルトリメトキシチタン、メルカプトプロピルトリメトキシチタン、メルカプトオクチルトリメトキシチタン、アミノプロピルトリエトキシチタン、メルカプトプロピルトリエトキシチタン、メルカプトデシルトリエトキシチタン、プロピルトリクロロチタン、オクチルトリクロロチタン、デシルトリクロロチタン、アミノプロピルトリクロロチタン、メルカプトプロピルトリクロロチタン、メルカプトオクチルトリクロロチタン、ヘプタデカフルオロ−１,１,２,２−テトラヒドロデシルトリエトキシチタン、ヘプタデカフルオロ−１,１,２,２−テトラヒドロデシルトリクロロチタン、チタンエトキサイド、チタンイソブトキサイド、チタンイソプロポキサイド、チタンメトキサイド等のチタンカップリング剤；ブチルクロロジヒドロキシスズ、ブチルトリクロロスズ、ジアリルジブチルスズ、ジブチルジアセトキシスズ、ジブチルジクロロスズ、ジブチルジブロモスズ、ジブチルジメトキシスズ、ジメチルジクロロスズ、ジオクチルジクロロスズ、ジフェニルジクロロスズ、メチルトリクロロスズ、フェニルトリクロロスズ、アルミニウムエトキサイド、アルミニウムイソプロポキサイド、アルミニウムブトキサイド、テトラブトキシゲルマン、テトラエトキシゲルマン、テトラメトキシゲルマン、ハフニウムブトキサイド、ハフニウムエトキサイド、インジウムメトキシエトキサイド、ニオブブトキサイド、ニオブエトキサイド、ジルコニウムブトキサイド、ジルコニウムエトキサイド、ジルコニウムプロポキサイド等が挙げられる。
【００８８】
なお、式（１）で表される化合物は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
【００８９】
本発明に用いられる陽極２を形成する方法としては、式（１）で表される化合物を溶媒に溶解又は分散させ、得られた溶液に電極６を浸漬して該電極の表面に存在する原子又は基と該化合物中のＸで表される基と相互作用させ、カップリング膜７を形成する方法や、該化合物を溶媒に溶解または分散させ、得られた溶液を適宜の方法により電極上に印刷又は塗布することにより、カップリング膜７を形成する方法が挙げられる。
【００９０】
前記化合物を溶解又は分散させる溶媒としては、クロロホルム、塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、クロロベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン等の塩素系溶媒；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒；トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒；シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ｎ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−へプタン、ｎ−オクタン、ｎ−ノナン、ｎ−デカン等の脂肪族炭化水素系溶媒；アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒；酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセルソルブアセテート等のエステル系溶媒；エチレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジメトキシエタン、プロピレングリコール、ジエトキシメタン、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、グリセリン、１，２−ヘキサンジオール等の多価アルコール及びその誘導体；メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、シクロヘキサノール等のアルコール系溶媒;ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒；水等が例示される。なお、前記溶媒は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
【００９１】
式（１）で表される化合物を溶媒に溶解又は分散させて得られた溶液における該化合物の濃度は、浸漬法を用いる場合、０．０１〜１００ｍｍｏｌ／ｌが好ましい。濃度が低すぎると該化合物と電極との反応に長時間必要となる場合がある。また、濃度が高すぎると該化合物の凝集により成膜性が低下する場合がある。印刷法を用いる場合、該化合物の濃度は、０．００１〜１０ｍｍｏｌ／lが好ましい。濃度が低すぎると均一な薄膜を得ることが難しくなる場合があり、濃度が高すぎると厚い膜を形成するため電荷の注入が困難になることがある。
【００９２】
式（１）で表される化合物と溶媒とを含む溶液を用いて印刷法または浸漬法により形成した膜の平均膜厚は、電荷注入・輸送性の観点からは、好ましくは０．１〜３０ｎｍであり、より好ましくは１．０〜２０ｎｍであり、さらに好ましく１．０〜１０ｎｍである。該膜の平均膜厚が厚い場合、電極から発光層への電荷注入が十分行われない場合があり、駆動電圧が上昇したり、耐久性が低下したりすることがある。
【００９３】
印刷法としては、スピンコート法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法等を用いることができる。適切な厚みの薄膜を形成するための溶液の濃度は、塗布法によって異なるため、適宜、調整する必要がある。
【００９４】
（表面処理）
次に、表面処理について説明する。カップリング膜７の表面は、その上に層、例えば有機層５を設ける前に表面処理を行う。ここで表面処理とは、プラズマ処理、コロナ放電処理、ＵＶオゾン処理などが挙げられ、ＵＶオゾン処理が好ましい。表面処理を行うことにより、カップリング膜７上に塗布法を用いて有機層を形成する際、溶液に対する濡れ性が向上し、有機層を均一な膜厚で形成することができる。ＵＶオゾン処理を行った場合、カップリング膜７の表面に存在するカップリング剤を酸化させることで、濡れ性を高めることができる。また、ＵＶオゾン処理を施したカップリング膜を含む陽極の最高被占有軌道（ＨＯＭＯ）のエネルギー準位が有機層５のＨＯＭＯのエネルギー準位と近くなり、正孔が有機層に移動する障壁が低くなりうる。
【００９５】
また、電極６の表面も、その上にカップリング膜７を設ける前にＵＶオゾン処理されることが好ましい。電極６の表面に存在する有機物が除去されて、その表面に存在する原子又は基と前記式（１）における基Ｘとの相互作用が強化されるからである。
【００９６】
「ＵＶオゾン処理」とは、酸素の存在下で物品に紫外線（ＵＶ）を照射することを意味する。空気中の酸素をオゾンに変化させ、このオゾン及び紫外線により該膜を改質する。ＵＶ光源は、ＵＶ照射により酸素をオゾンに変化させることができればよい。
【００９７】
ＵＶ光源としては、低圧水銀ランプが挙げられる。低圧水銀ランプは１８５ｎｍと２５４ｎｍのＵＶ光を発生し、１８５ｎｍ線が酸素をオゾンに変化させることができる。ＵＶとオゾンの相乗効果で生ずる強力な酸化力により、前記電極の表面を改質し、電荷注入を促進することができる。照射の際の照度は、用いる光源により異なるが、一般的に数十〜数百ｍＷ／ｃｍ２の光源が使用される。また、集光や拡散することで照度を変更することができる。照射時間は、ランプの照度及び前記非処理層の種類により異なるが、通常、１分〜２４時間である。処理温度は、通常、１０〜２００℃である。また、ＵＶの照射量（即ち、紫外線量）（Ｊ／ｃｍ２）は、通常、１Ｊ／ｃｍ２以上であり、好ましくは１〜１０００００Ｊ／ｃｍ２であり、より好ましくは１０〜１０００００Ｊ／ｃｍ２であり、さらに好ましくは１００〜１０００００Ｊ／ｃｍ２であり、特に好ましくは１０００〜１０００００Ｊ／ｃｍ２である。
【００９８】
（有機層５）
本発明の有機ＥＬ素子では、陽極２と発光層４との間に有機層５を有する。有機層５は上記式（２）で表される繰り返し単位を有する高分子化合物を含んでいる。この繰り返し単位の構造において、アリールアミンがＹ１を介して架橋していることで高分子化合物の平面性が高くなり、高分子化合物の分子鎖間の相互作用が起こりやすくなり、正孔を発光層に輸送しやすくなる。
【００９９】
式（２）中のＲｂとしては、好ましくは、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アシル基、１価の複素環基、置換カルボキシル基が挙げられ、より好ましくは、アルキル基、アリール基が挙げられる。また、式（２）中のＹ1としては、好ましくは−Ｏ−が挙げられる。
【０１００】
また、式（２）で表される繰り返し単位は、Ａ環上及びＢ環上にそれぞれ結合手を有する。Ａ環及びＢ環は、同一又は相異なり、単環の芳香環又は縮合した芳香環を表す。また、Ａ環及びＢ環は、それぞれ置換基を有していてもよい。
【０１０１】
このような芳香環としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ピレン環、ペリレン環、テトラセン環、ペンタセン環、フルオレン環等の芳香族炭化水素環；ピリジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、ピラジン環、キノリン環、イソキノリン環、キノキサリン環、キナゾリン環、アクリジン環、フェナントロリン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ジベンゾチオフェン環、チオフェンオキシド環、ベンゾチオフェンオキシド環、ジベンゾチオフェンオキシド環、フラン環、ベンゾフラン環、ピロール環、インドール環、ジベンゾピロール環、シロール環、ベンゾシロール環、ジベンゾシロール環、ボロール環、ベンゾボロール環、ジベンゾボロール環等の芳香族複素環が挙げられる。これらの中でも、高分子化合物の耐熱性、高分子化合物を用いて製造した有機ＥＬ素子の素子特性等の観点からは、芳香族炭化水素環が好ましく、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環がより好ましく、ベンゼン環が特に好ましい。
【０１０２】
また、Ａ環及びＢ環が有していてもよい置換基としては、例えば、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アルケニル基、アルキニル基、２個の置換基で置換された置換アミノ基、３個の置換基で置換された置換シリル基、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、１価の複素環基、置換カルボキシル基等が挙げられる。
【０１０３】
式（２）で表される繰り返し単位の好ましい具体例としては、式（３）で表される繰り返し単位が挙げられる。
【０１０４】
【化６】
【０１０５】
式中、Ｙ１及びＲbは、前述と同じ意味を表す。
【０１０６】
一般式（３）で表される繰り返し単位の具体的な例としては、下記の繰り返し単位が挙げられる。
【０１０７】
【化７】
【０１０８】
本発明の有機ＥＬ素子は、陽極の最高被占有軌道（ＨＯＭＯ）のエネルギー準位と式（２）で表される繰り返し単位を有する高分子化合物のＨＯＭＯのエネルギー準位の差はできるだけ小さいことが好ましい。このエネルギー準位の差は、正孔が陽極から式（２）で表される繰り返し単位を有する高分子化合物へ注入される際のエネルギー障壁を表し、これが小さいと正孔が陽極から式（２）で表される繰り返し単位を有する高分子化合物へ注入されやすくなるからである。具体的には、上記エネルギー順位の差は０．５ｅＶ以下であることが好ましく、０．３ｅＶ以下であることがより好ましい。
【０１０９】
式（２）で表される繰り返し単位を有する高分子化合物を含む有機層の膜厚は、素子の耐久性や電流特性の観点から、好ましくは１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であり、より好ましくは２０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であり、さらに好ましくは、３０ｎｍ以上２００ｎｍ以下である。
【０１１０】
式（２）で表される繰り返し単位を含む高分子化合物は、式（２）で表される繰り返し単位以外に、繰り返し単位としてアリーレン基、アリーレンビニレン基、２価の複素環基、２価の芳香族アミン残基を含んでいてもよい。上記の基の内、好ましくは、アリーレン基、２価の芳香族アミン残基であり、アリーレン基の中でも１，４−フェニレン基、２，７−フルオレンジイル基、３，６−フルオレンジイル基等の非置換又は置換のフルオレンジイル基がさらに好ましい。
【０１１１】
例えば、好ましいフルオレンジイル基の構造は、式
【０１１２】
【化８】
【０１１３】
［式中、Ｒｃは、各々独立して、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、１価の複素環基、又はカルボキシル基を表す。また、上記置換基はさらに架橋性基を有していてよい。］
【０１１４】
で表される。好ましい実施形態では、式（６）中、各々のＲｃは独立して、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基が好ましく、さらに好ましくは、直鎖状アルキル基を表す。
【０１１５】
上記高分子化合物に上記フルオレンジイル基が含まれることにより、ホール輸送性が優れるという効果が得られる。
【０１１６】
また、好ましい２価の芳香族アミン残基の構造は、式
【０１１７】
【化９】
【０１１８】
［式中、ＲｄおよびＲｅは各々独立してアルキル基またはアリール基を表し、ｘは０〜５の整数を表し、ｙは０〜５の整数を表す。ＲｄまたはＲｅが複数個存在する場合、各々のＲｄ又はＲｅは同一であっても相違していてもよい。ａは０又は１を表す。また、上記置換基はさらに架橋性基を有していてよい。］
【０１１９】
上記高分子化合物に上記２価の芳香族アミン残基が含まれることにより、式（２）で表される化合物を単独で用いる場合よりホール輸送性が優れることがある。
【０１２０】
該高分子化合物に含まれる式（２）で表される繰り返し単位の量は、該高分子化合物に含まれる繰り返し単位の量を１００ｍｏｌ％とした場合、好ましくは３ｍｏｌ％以上１００ｍｏｌ％以下であり、より好ましくは５ｍｏｌ％以上１００ｍｏｌ％以下であり、さらに好ましくは１０ｍｏｌ％以上１００ｍｏｌ％以下であり、特に好ましくは、３０ｍｏｌ％以上１００ｍｏｌ％以下である。
【０１２１】
式（２）で表される繰り返し単位を含む高分子化合物を含む有機層は、正孔輸送層として用いてもよい。その場合、正孔輸送層中に、該高分子化合物以外にも他の正孔輸送材料を含んでいてもよい。正孔輸送材料は、高分子化合物でも低分子化合物でもよいが、高分子化合物が好ましい。たとえば、ポリビニルカルバゾール及びその誘導体、ポリシラン及びその誘導体、側鎖又は主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリピロール及びその誘導体、ポリ（２，５−チエニレンビニレン）及びその誘導体等も挙げられる。また、低分子化合物の正孔輸送材料としては、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体等が挙げられる。
【０１２２】
式（２）で表される繰り返し単位を含有する高分子化合物は、ポリスチレン換算の数平均分子量が１０3〜１０8であることが好ましく、１０4〜１０6であることがより好ましい。
【０１２３】
主鎖に式（２）で表される繰り返し単位を有する高分子化合物の合成方法としては、例えば、所望の高分子化合物が有する繰り返し単位に応じたモノマーをSuzukiカップリング反応により重合する方法、Grignard反応により重合する方法、Ni(0)触媒により重合する方法、FeCl3等の酸化剤により重合する方法、電気化学的に酸化重合する方法、適切な脱離基を有する中間体高分子化合物の分解による方法等が挙げられる。これらのうち、Suzukiカップリング反応により重合する方法、Grignard反応により重合する方法、Ni(0)触媒により重合する方法が、反応制御が容易である点で好ましい。
【０１２４】
前記反応においては、反応促進のために、適宜、アルカリ、適切な触媒を添加することができる。これらアルカリ、適切な触媒は、反応の種類に応じて選択すればよいが、反応に用いる溶媒に十分に溶解するものが好ましい。アルカリとしては、例えば、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム等の無機塩基；トリエチルアミン、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド等の有機塩基；フッ化セシウム等の無機塩が挙げられる。触媒としては、例えば、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム、パラジウムアセテート類が挙げられる。
【０１２５】
主鎖に式（２）で表される繰り返し単位を含有する高分子化合物の純度は、素子の発光特性に影響を与えるため、重合前のモノマーを蒸留、昇華精製、再結晶等の方法で精製した後に重合させることが好ましく、また、合成後、再沈精製、クロマトグラフィーによる分別等の純化処理をすることが好ましい。
【０１２６】
前記反応に用いられる溶媒としては、例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン等の飽和炭化水素；ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン等の芳香族炭化水素；四塩化炭素、クロロホルム、ジクロロメタン、クロロブタン、ブロモブタン、クロロペンタン、ブロモペンタン、クロロヘキサン、ブロモヘキサン、クロロシクロヘキサン、ブロモシクロヘキサン等のハロゲン化飽和炭化水素；クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素；メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール等のアルコール類；蟻酸、酢酸、プロピオン酸等のカルボン酸類；ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテル、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、ジオキサン等のエーテル類；塩酸、臭化水素酸、フッ化水素酸、硫酸、硝酸等の無機酸等が挙げられる。これらの溶媒は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
【０１２７】
反応後は、例えば、水を添加して反応を停止した後に有機溶媒で抽出し、該有機溶媒を留去する等の通常の後処理で、粗製の高分子化合物を得ることができる。また、上記のとおり、高分子化合物の単離及び精製はクロマトグラフィーによる分取、再結晶等の方法により行うことができる。
【０１２８】
式（３）で表される繰り返し単位を有する高分子化合物の合成方法の具体例としては、式（４）で表される化合物を単独で、又は、式（４）で表される化合物と式（５）で表される化合物とを、上記の方法により重合させる方法が挙げられる。
【０１２９】
【化１０】
【０１３０】
【化１１】
【０１３１】
式（４）及び（５）中、Ｙ１及びＲbは前述と同じ意味を表し、Ａｒ1は、アリーレン基、２価の複素環基又は２価の芳香族アミン残基を表し、Ｚ１〜Ｚ４は、同一又は相異なり、ハロゲン原子、アルキルスルホニルオキシ基、アリールスルホニルオキシ基、アリールアルキルスルホニルオキシ基、ホウ酸エステル残基、スルホニウムメチル基、ホスホニウムメチル基、ホスホネートメチル基、モノハロゲン化メチル基、ホウ酸残基（−Ｂ(ＯＨ)2）、ホルミル基又はビニル基を表す。
【０１３２】
好ましい実施形態では、Ａｒ１は式（６）で表されるフルオレンジイル基、又は式（７）で表される２価の芳香族アミン残基である。これら２種類の式（５）で表される化合物は、両方一緒に式（４）で表される化合物と重合させてよい。
【０１３３】
式（４）で表される化合物又は式（５）で表される化合物の合成上の観点及び反応のし易さの観点からは、Ｚ１〜Ｚ４は、同一又は相異なり、ハロゲン原子、アルキルスルホニルオキシ基、アリールスルホニルオキシ基、アリールアルキルスルホニルオキシ基、ホウ酸エステル残基又はホウ酸残基であることが好ましい。
【０１３４】
アルキルスルホニルオキシ基としては、メタンスルホニルオキシ基、エタンスルホニルオキシ基、トリフルオロメタンスルホニルオキシ基等が例示される。アリールスルホニルオキシ基としては、ベンゼンスルホニルオキシ基、ｐ−トルエンスルホニルオキシ基等が例示される。アリールアルキルスルホニルオキシ基としては、ベンジルスルホニルオキシ基等が例示される。
【０１３５】
ホウ酸エステル残基としては、例えば、下記式で示される基が挙げられる。
【０１３６】
【化１２】
【０１３７】
式中、Ｍｅはメチル基を示し、Ｅｔはエチル基を示す。
【０１３８】
スルホニウムメチル基としては、下記式で示される基が例示される。
【０１３９】
【化１３】
【０１４０】
式中、αはハロゲン原子を示し、Ｍｅはメチル基を示し、Ｐｈはフェニル基を示す。
【０１４１】
ホスホニウムメチル基としては、下記式で示される基が例示される。
【０１４２】
【化１４】
【０１４３】
式中、αはハロゲン原子を示し、Ｐｈはフェニル基を示す。
【０１４４】
ホスホネートメチル基としては、下記式で示される基が例示される。
【０１４５】
【化１５】
【０１４６】
式中、Ｒ11はアルキル基、アリール基、又はアリールアルキル基を示す。
【０１４７】
モノハロゲン化メチル基としては、フッ化メチル基、塩化メチル基、臭化メチル基、ヨウ化メチル基が例示される。
【０１４８】
また、主鎖に式（２）で表される繰り返し単位を含む高分子化合物を含有する有機層に、別の層、例えば、発光層を積層する際に、両層の混合や有機層中の化合物の溶出を防止するために、該有機層を不溶化することが好ましい。不溶化する処理としては、可溶性の高分子前駆体を用いて、熱処理により高分子前駆体を共役系高分子化合物に転換する処理、可溶性の置換基を有する高分子化合物を用いて該置換基を分解し、溶解性を低下させる処理、架橋性基を分子内に有する高分子化合物を用い、熱、光、電子線等で架橋させる処理、熱、光、電子線等により架橋反応を生ずるモノマーを混合し架橋する処理等が例示される。特に、架橋性基を分子内に有する高分子化合物を用いることが好ましい。
【０１４９】
前記架橋性基を分子内に有する主鎖に式（２）で表される繰り返し単位を有する高分子化合物としては、側鎖に架橋性基を有する前記高分子化合物が例示される。このような架橋性基としては、例えば、ビニル基、アセチレン基、ブテニル基、アクリル構造を有する基、アクリレート構造を有する基、アクリルアミド構造を有する基、メタクリル構造を有する基、メタクリレート構造を有する基、メタクリルアミド構造を有する基、ビニルエーテル構造を有する基、ビニルアミノ構造を有する基、シラノール基、小員環（例えば、シクロプロピル環、シクロブチル環、エポキシ環、オキセタン環、ジケテン環、エピスルフィド環等）を有する基、ラクトン構造を有する基、ラクタム構造を有する基、シロキサン結合を含有する基等がある。また、これらの基の他に、エステル結合やアミド結合を形成可能な基の組み合わせ等も用いることができる。例えば、エステル構造を有する基とアミノ基、エステル構造を有する基とヒドロキシル基等の組み合わせである。更に、ＷＯ９７／０９３９４公開明細書記載のベンゾシクロブタン構造を含む基等も例示される。その中でも、とりわけアクリレート構造を有する基、メタクリレート構造を有する基、及びベンゾシクロブタン構造を有する基が好ましい。
【０１５０】
アクリレート構造を有する基又はメタクリレート構造を有する基を有する単官能モノマーの具体例としては、２−エチルヘキシルカルビトールアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート等が挙げられる。アクリレート構造を有する基又はメタクリレート構造を有する基を有する２官能モノマーの具体例としては、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、３−メチルペンタンジオールジアクリレート、３−メチルペンタンジオールジメタクリレート等が挙げられる。その他のアクリレート構造を有する基又はメタクリレート構造を有する基を有する多官能モノマーの具体例としては、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート等が挙げられる。
【０１５１】
前記架橋性基を分子内に有する主鎖に式（２）で表される繰り返し単位を含有する高分子化合物において、該架橋性基の含有率は、通常、架橋基を有する繰り返し単位が全繰り返し単位に対して０．０１〜３０モル％であり、好ましくは０．５〜２５モル％であり、より好ましくは１〜２０モル％である。
【０１５２】
架橋反応を生ずるモノマーとしては、ポリスチレン換算の重量平均分子量が２０００以下であり、上記架橋性基を二つ以上有するモノマーが例示される。架橋性基を有する高分子化合物や架橋反応を生ずるモノマーの架橋反応としては、加熱や光、電子線等照射により起こる反応が例示される。熱重合開始剤、光重合開始剤、熱重合開始助剤、光重合開始助剤等の存在下で前記反応を行ってもよい。
【０１５３】
加熱して不溶化する場合、加熱の温度は、材料の分解により特性が低下する温度より低ければよいが、例えば、５０〜３００℃であり、１００〜２５０℃が好ましい。
【０１５４】
加熱して不溶化する場合、併用できる熱重合開始剤としては、一般的にラジカル重合開始剤として知られている化合物が使用でき、例えば、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス−（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビス（４−メトキシ−２,４−ジメチルバレロニトリル）等のアゾ化合物；ベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシピバレート、１，１’−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）シクロヘキサン等の有機過酸化物；及び過酸化水素が挙げられる。
【０１５５】
ラジカル重合開始剤として過酸化物を用いる場合には、過酸化物を還元剤とともに用いてレドックス型開始剤としてもよい。これらの熱重合開始剤はそれぞれ１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。熱重合開始剤を併用する場合の反応温度は、例えば、４０〜２５０℃であり、５０〜２００℃が好ましい。光重合開始剤を用いた光重合では、紫外線を０.０１ｍＷ/ｃｍ2以上の照射強度で１秒〜３６００秒間、好ましくは３０秒〜６００秒照射すればよい。
【０１５６】
光重合開始剤としては、光を照射されることによって活性ラジカルを発生する活性ラジカル発生剤、酸を発生する酸発生剤等が挙げられる。活性ラジカル発生剤としては、例えば、アセトフェノン系光重合開始剤、ベンゾイン系光重合開始剤、ベンゾフェノン系光重合開始剤、チオキサントン系光重合開始剤、トリアジン系光重合開始剤等が挙げられる。これらの光重合開始剤は、それぞれ１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【０１５７】
有機層の形成方法としては、溶液から成膜する方法等が挙げられる。溶液からの成膜には、例えば、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェットプリント法等の印刷法や、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、ノズルコート法、キャピラリコート法等の塗布法を用いることができる。これらの中でも、パターン形成や多色の塗分けが容易であるという点で、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェットプリント法等の印刷法が好ましい。
【０１５８】
上記の溶液から成膜する方法には、通常、インクが用いられる。このインクは、各層を構成する材料（有機層の場合には式（２）で表される繰り返し単位を含む高分子化合物）と、溶媒とを含んでなるものである。この溶媒は、特に制限されないが、前記インクを構成する溶媒以外の成分を溶解又は均一に分散できるものが好ましい。前記溶媒としては、クロロホルム、塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、クロロベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン等の塩素系溶媒；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒；トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒；シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ｎ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−へプタン、ｎ−オクタン、ｎ−ノナン、ｎ−デカン等の脂肪族炭化水素系溶媒；アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒；酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセルソルブアセテート等のエステル系溶媒；エチレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジメトキシエタン、プロピレングリコール、ジエトキシメタン、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、グリセリン、１，２−ヘキサンジオール等の多価アルコール及びその誘導体；メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、シクロヘキサノール等のアルコール系溶媒；ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒；Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド系溶媒が例示される。なお、前記溶媒は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
【０１５９】
また、インク中の溶媒の割合は、溶質に対して１重量％〜９９.９重量％であり、好ましくは６０重量％〜９９.５重量％であり、さらに好ましくは８０重量％〜９９.０重量％である。
【０１６０】
インクの粘度は適用する印刷法によって異なるが、インクジェットプリント法等のようにインクが吐出装置を経由するものの場合には、吐出時の目づまりや飛行曲がりを防止するために、粘度が２５℃において１〜２０ｍＰａ・ｓの範囲であることが好ましい。
【０１６１】
有機層の厚さは、発光効率や駆動電圧が所望の値になるように適宜選択されるが、通常、１〜３００ｎｍであり、好ましくは５〜５０ｎｍである。
【０１６２】
（発光層４）
本発明の有機ＥＬ素子が有する発光層４は、例えば、発光材料等の共蒸着や発光材料と溶媒とを含む溶液からの成膜により得られる。なお、前記発光材料は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
【０１６３】
前記発光材料としては、「有機ＥＬディスプレイ」（時任静夫、安達千波矢、村田英幸 共著 株式会社オーム社 平成16年刊 第１版第１刷発行）17〜48頁、83〜99頁、101〜120頁に記載の蛍光材料又は三重項発光材料が利用できる。低分子の蛍光材料としては、例えば、ナフタレン誘導体、アントラセン及びその誘導体、ペリレン及びその誘導体、ポリメチン系、キサンテン系、クマリン系、シアニン系等の色素類、８−ヒドロキシキノリンの金属錯体、８−ヒドロキシキノリン誘導体の金属錯体、芳香族アミン、テトラフェニルシクロペンタジエン及びその誘導体、テトラフェニルブタジエン及びその誘導体等が挙げられ、より具体的には、特開昭57-51781号公報、特開昭59-194393号公報に記載されているもの等が使用可能である。その他にも、前記発光材料としては、例えば、ＷＯ９９／１３６９２号公開明細書、ＷＯ９９／４８１６０公開明細書、ＧＢ２３４０３０４Ａ、ＷＯ００／５３６５６公開明細書、ＷＯ０１／１９８３４公開明細書、ＷＯ００／５５９２７公開明細書、ＧＢ２３４８３１６、ＷＯ００／４６３２１公開明細書、ＷＯ００／０６６６５公開明細書、ＷＯ９９／５４９４３公開明細書、ＷＯ９９／５４３８５公開明細書、ＵＳ５７７７０７０、ＷＯ９８／０６７７３公開明細書、ＷＯ９７／０５１８４公開明細書、ＷＯ００／３５９８７公開明細書、ＷＯ００／５３６５５公開明細書、ＷＯ０１／３４７２２公開明細書、ＷＯ９９／２４５２６公開明細書、ＷＯ００／２２０２７公開明細書、ＷＯ００／２２０２６公開明細書、ＷＯ９８／２７１３６公開明細書、ＵＳ５７３６３６、ＷＯ９８／２１２６２公開明細書、ＵＳ５７４１９２１、ＷＯ９７／０９３９４公開明細書、ＷＯ９６／２９３５６公開明細書、ＷＯ９６／１０６１７公開明細書、ＥＰ０７０７０２０、ＷＯ９５／０７９５５公開明細書、特開２００１−１８１６１８号公報、特開２００１−１２３１５６号公報、特開２００１−３０４５号公報、特開２０００−３５１９６７号公報、特開２０００−３０３０６６号公報、特開２０００−２９９１８９号公報、特開２０００−２５２０６５号公報、特開２０００−１３６３７９号公報、特開２０００−１０４０５７号公報、特開２０００−８０１６７号公報、特開平１０−３２４８７０号公報、特開平１０−１１４８９１号公報、特開平９−１１１２３３号公報、特開平９−４５４７８号公報等に開示されているポリフルオレン、その誘導体及び共重合体、ポリアリーレン、その誘導体及び共重合体、ポリアリーレンビニレン、その誘導体及び共重合体、芳香族アミン及びその誘導体の（共）重合体が例示される。
【０１６４】
前記三重項発光材料としては、例えば、イリジウムを中心金属とするIr(ppy)3、Btp2Ir(acac)、白金を中心金属とするPtOEP、ユーロピウムを中心金属とするEu(TTA)3phen等の三重項発光錯体等が挙げられる。
【０１６５】
【化１６】
【０１６６】
【化１７】
【０１６７】
【化１８】
【０１６８】
【化１９】
【０１６９】
前記三重項発光錯体としては、さらに、Nature, (1998), 395, 151、Appl. Phys. Lett. (1999), 75(1), 4、Proc. SPIE-Int. Soc. Opt. Eng. (2001), 4105(Organic Light-Emitting Materials and DevicesＩＶ), 119、J. Am. Chem. Soc., (2001), 123, 4304、Appl. Phys. Lett., (1997), 71(18), 2596、Adv. Mater., (1999), 11(10), 852 、Jpn.J.Appl.Phys.,34, 1883 (1995)等に記載されているものが挙げられる。
【０１７０】
前記発光材料は、高分子化合物であってもよく、例えば、交互共重合体、ランダム重合体、ブロック重合体及びグラフト共重合体のいずれであってもよいし、それらの中間的な構造を有する高分子化合物、例えば、ブロック性を帯びたランダム共重合体であってもよい。前記発光材料は、高い電荷輸送性能を発現し、高発光効率化、低駆動電圧化、長寿命化できる観点から、完全なランダム共重合体よりブロック性を帯びたランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体が好ましい。なお、前記発光材料には、主鎖に枝分かれがあり末端部が３つ以上ある高分子化合物や、所謂デンドリマーも含まれる。
【０１７１】
（陰極３）
陰極３は、通常、透明又は半透明である。このような陰極の材料としては、仕事関数の小さいものが好ましく、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム等のアルカリ金属、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム等のアルカリ土類金属、アルミニウム、スカンジウム、バナジウム、亜鉛、イットリウム、インジウム、セリウム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、イッテルビウム等の他の金属、及びそれらのうち２つ以上の合金、又はそれらのうち１つ以上と、金、銀、白金、銅、マンガン、チタン、コバルト、ニッケル、タングステン、錫のうち１つ以上との合金、グラファイト、グラファイト層間化合物等が用いられる。合金としては、例えば、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金、インジウム−銀合金、リチウム−アルミニウム合金、リチウム−マグネシウム合金、リチウム−インジウム合金、カルシウム−アルミニウム合金等が挙げられる。なお、陰極は、一層であっても二層以上であってもよい。また、前記陰極の材料は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
【０１７２】
陰極３の厚さは、電気伝導度や耐久性を考慮して、適宜調整することができるが、例えば、１０ｎｍ〜１０μｍであり、好ましくは２０ｎｍ〜１μｍであり、さらに好ましくは５０ｎｍ〜５００ｎｍである。
【０１７３】
陰極３の作製には、真空蒸着法、スパッタリング法、金属薄膜を熱圧着するラミネート法等の方法が用いられる。また、導電性高分子化合物からなる層、金属酸化物、金属フッ化物、有機絶縁材料等からなる層を設けてもよい。
【０１７４】
＜用途＞
本発明の有機ＥＬ素子は、面状光源、表示装置（例えば、セグメント表示装置、ドットマトリックス表示装置）、液晶表示装置のバックライト等として用いることができる。
【０１７５】
本発明の有機ＥＬ素子を用いて面状の発光を得るためには、面状の陽極と陰極が重なり合うように配置すればよい。また、パターン状の発光を得るためには、前記面状の発光素子の表面にパターン状の窓を設けたマスクを設置する方法、非発光部の層を極端に厚く形成し実質的に非発光とする方法、陽極又は陰極のいずれか一方、又は両方の電極をパターン状に形成する方法がある。これらのいずれかの方法でパターンを形成し、いくつかの電極を独立にＯＮ／ＯＦＦできるように配置することにより、数字や文字、簡単な記号等を表示できるセグメントタイプの表示素子が得られる。
【０１７６】
更に、ドットマトリックス素子とするためには、陽極と陰極をともにストライプ状に形成して直交するように配置すればよい。複数の種類の発光色の異なる重合体を塗り分ける方法や、カラーフィルター又は蛍光変換フィルターを用いる方法により、部分カラー表示、マルチカラー表示が可能となる。ドットマトリックス素子は、パッシブ駆動でも、アモルファスシリコンや低温ポリシリコンを用いた薄膜トランジスタ等と組み合わせたアクティブ駆動でもよい。これらの表示素子は、コンピュータ、テレビ、携帯端末、携帯電話、カーナビゲーション、ビデオカメラのビューファインダー等の表示装置に用いることができる。
【０１７７】
また、前記面状の発光素子は、自発光薄型であり、液晶表示装置のバックライト用の面状光源、面状の照明用光源として好適に用いることができる。また、フレキシブルな基板を用いれば、曲面状の光源や表示装置としても使用できる。
【実施例】
【０１７８】
以下、本発明をさらに詳細に説明するために実施例及び比較例を示すが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない
【０１７９】
ＧＰＣ測定
高分子化合物のポリスチレン換算の数平均分子量及び重量平均分子量は、サイズエクスクルージョンクロマトグラフィー（ＳＥＣ）（島津製作所製「ＬＣ−１０Ａｖｐ」）により求めた。測定する高分子化合物は、約０．０５重量％の濃度になるようにテトラヒドロフランに溶解させ、ＳＥＣに１０μＬ注入した。ＳＥＣの移動相としてテトラヒドロフランを用い、２．０ｍＬ／ｍｉｎの流速で流した。カラムとして、ポリマーラボラトリーズ製「ＰＬｇｅｌ ＭＩＸＥＤ−Ｂ」を用いた。検出器にはＵＶ−ＶＩＳ検出器（島津製作所製「ＳＰＤ−１０Ａｖｐ」）を用いた。
【０１８０】
合成例１
高分子化合物Ａの合成
下記構造式、Ｎ,Ｎ-ビス（４-ブロモフェニル）−Ｎ−（１，２−ジヒドロベンゾシクロブタン−４−イル）−アミンの合成は特表２００７―５１１６３６の実施例１の方法で合成した。即ち、ジフェニルアミンと１，２−ジヒドロ−４−ブロモベンゾシクロブタンとを反応させ、ジフェニルベンゾシクロブタンアミンを得た。次いで、ジフェニルベンゾシクロブタンアミンとＮ−ブロモスクシンイミドとを反応させて、Ｎ,Ｎ-ビス（４-ブロモフェニル）−Ｎ−（１，２−ジヒドロベンゾシクロブタン−４−イル）-アミンを得た。
【０１８１】
【化２０】
【０１８２】
不活性ガス置換した反応器に２，７−ビス（１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）−９，９−ジオクチルフルオレン18ｇ、Ｎ，Ｎ−ビス（４-ブロモフェニル）−Ｎ−（４−sec−ブチルフェニル）−アミン13ｇ、Ｎ,Ｎ-ビス（４-ブロモフェニル）−Ｎ−（１，２−ジヒドロベンゾシクロブタン−４−イル）−アミン２ｇ、メチルトリオクチルアンモニウムクロライド（商品名：Ａ1iquat３３６（登録商標）、アルドリッチ製）3ｇ、トルエン200ｇを量りとった。反応容器を100℃に加熱し、酢酸パラジウム（II）7.4ｍｇとトリ（o−トリル）ホスフィン70ｍｇ、および約１８％の炭酸ナトリウム水溶液64ｇを加え、５時間加熱撹拌を続けた。その後、フェニルボロン酸400ｍｇを添加し、さらに５時間加熱撹拌を続けた。190ｇのトルエンで反応液を希釈し、３％酢酸水溶液60ｇで２回、イオン交換水60ｇで１回水洗した後、取り出した有機相ヘＤＤＣ（ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム三水和物）1.5ｇを加え、４時間撹拌した。その溶液を、アルミナとシリカゲルの等量混合物を固定相として用いたカラムクロマトグラフィーにより精製した。得られたトルエン溶液をメタノール中へ滴下し、撹拌した後、得られた沈殿物を濾取し、乾燥させた。高分子化合物Ａのポリスチレン換算の数平均分子量は８．９×１０４であり、ポリスチレン換算の重量平均分子量は４．２×１０５であった。
【０１８３】
高分子化合物Ａは下記繰り返し単位を有している。ここで、（ ）の添え数字は繰り返し単位のモル％を示している。
【０１８４】
【化２１】
【０１８５】
合成例２
高分子化合物Ｂの合成
合成例ｌのＮ，Ｎ−ビス（４-ブロモフェニル）−Ｎ−（４-sec-ブチルフェニル）-アミンの代わりに3,7-ジブロモ−Ｎ−ヘキシルフェノキサジンを用いて、下記で表される高分子化合物Ｂを合成した。高分子化合物のポリスチレン換算の数平均分子量は６．０×１０４であり、ポリスチレン換算の重量平均分子量は２．３×１０５であった。
【０１８６】
高分子化合物Ｂは下記繰り返し単位を有している。ここで、（ ）の添え数字は繰り返し単位のモル％を示している。
【０１８７】
【化２２】
【０１８８】
実施例１
有機ＥＬ素子１の作製
ガラス基板の表面上にスパッタ法により１５０ｎｍの厚みでＩＴＯ膜をつけて透明電極を作成した。この電極表面を、ＵＶオゾン装置（テクノビジョン社製「Model 312 UV-O3 cleaning system」）を用いて、２０分間照射した。次に、３−アミノプロピルトリエトキシシランをエタノール／水＝９５／５（重量比）の混合溶媒に０．１０重量％の濃度で溶解させた溶液を用い、スピンコート法により２０００ｒｐｍの回転数で上記電極上に薄膜を形成した。その後、１１０℃に設定したホットプレート上で薄膜が形成された基板を３０分間加熱した。大気中で室温になるまで冷却し、上記のＵＶオゾン装置を用いて２０分間照射し、薄膜をＵＶオゾン処理することで陽極を形成した。
【０１８９】
次に、高分子化合物Ｂをキシレン（関東化学社製）に１．５重量％の濃度で溶解して得られたキシレン溶液を、スピンコート法により該陽極上に塗布し、約８０ｎｍの厚みとなるように成膜した後、酸素濃度及び水分濃度が１０ｐｐｍ以下（重量基準）の窒素雰囲気下において、２００℃で６０分間乾燥し、有機層を形成した。
【０１９０】
次に、発光材料（Sumation社製「BP361」）をキシレン（関東化学社製）に１．４重量％の濃度で溶解させ、得られたキシレン溶液を、スピンコート法により有機層上に塗布し、約６５ｎｍの膜厚となるように成膜した。そして、酸素濃度及び水分濃度が１０ｐｐｍ以下（重量基準）の窒素雰囲気下において、９０℃で１０分間乾燥し、発光層を形成した。１．０×１０-4Ｐａ以下にまで減圧した後、陰極として、発光層上にバリウムを約５ｎｍの厚さで蒸着し、次いでバリウムの層の上にアルミニウムを約１００ｎｍの厚さで蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止を行うことで、有機ＥＬ素子を作製した。
【０１９１】
得られた有機ＥＬ素子が１００ｃｄ／ｍ２の輝度で発光する駆動電圧は５．６６Ｖであった。
【０１９２】
比較例１
高分子化合物Ｂの代わりに高分子化合物Ａを用いること以外は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
【０１９３】
得られた有機ＥＬ素子が１００ｃｄ／ｍ２の輝度で発光する駆動電圧は６．０１Ｖであった。
【０１９４】
比較例２
ガラス基板の表面上にスパッタ法により１５０ｎｍの厚みでＩＴＯ膜をつけて透明電極を作成した。この電極表面上に、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ン酸（Ｈ．Ｃ．Ｓｔａｒｃｋ社製、商品名：ＢａｙｔｒｏｎＰ：ＣＨ８０００）をスピンコート法により約６５ｎｍの厚みとなるように成膜した後、大気中において、２００℃で１０分間加熱処理した。
【０１９５】
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ン酸で被覆した透明電極を陽極として用いること以外は比較例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
【０１９６】
得られた有機ＥＬ素子が１００ｃｄ／ｍ２の輝度で発光する駆動電圧は６．９０Ｖであった。
【０１９７】
比較例３
ガラス基板の表面上にスパッタ法により４５ｎｍの厚みでＩＴＯ膜をつけて透明電極を作成した。この電極表面を、ＵＶオゾン装置（テクノビジョン社製「Model 312 UV-03 cleaning system」）を用いて、２０分間照射し、陽極を作製した。次に、高分子化合物Ｂをキシレン（関東化学社製）に１．５重量％で溶解して得られたキシレン溶液を、スピンコート法により該陽極上に塗布し、約８０ｎｍの厚みとなるように成膜した後、酸素濃度及び水分濃度が１０ｐｐｍ以下（重量基準）の窒素雰囲気下において、２００℃で６０分間乾燥し、有機層を形成した。
【０１９８】
次に、発光材料（Sumation社製「BP361」）をキシレン（関東化学社製）に１．４重量％の濃度で溶解させ、得られたキシレン溶液を、スピンコート法により有機層上に塗布し、約６５ｎｍの膜厚となるように成膜した。そして、酸素濃度及び水分濃度が１０ｐｐｍ以下（重量基準）の窒素雰囲気下において、９０℃で１０分間乾燥し、発光層を形成した。１．０×１０−４Ｐａ以下にまで減圧した後、陰極として、発光層の膜の上にバリウムを約５ｎｍの厚さで蒸着し、次いでバリウムの層の上にアルミニウムを約１００ｎｍの膜厚で蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止を行うことで、有機ＥＬ素子を作製した。
【０１９９】
得られた有機ＥＬ素子が１００ｃｄ／ｍ２の輝度で発光する駆動電圧は８．０１Ｖであった。
【符号の説明】
【０２００】
１…基板、
２…陽極、
３…陰極、
４…発光層、
５…有機層、
６…電極、
７…カップリング膜。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と、陰極と、該陽極と該陰極との間に発光材料を含有する発光層を有し、該陽極と該発光層との間に有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
該陽極は、電極を、式
【化１】
［式中、Ｍ１は、周期表の４族、５族、６族、１３族、１４族又は１５族に属する原子を表す。Ｘは、ヘテロ原子を有する１価の有機基を表す。Ｒaは、アルキル基、アリール基、アルキニル基、アルケニル基、アリールアルキル基、アリールアルケニル基又はアリールアルキニル基を表す。ｖ１は、１以上ｕ以下の整数である。ｕは、Ｍ１の原子価を表す。Ｘが複数個存在する場合には、それらは同一であっても異なっていてもよい。Ｒaが複数存在する場合には、それらは同一であっても異なっていてもよい。］
で表される化合物と溶媒とを含む溶液に浸漬させるか、電極上に式（１）で表される化合物と溶媒とを含む溶液を印刷又は塗布して、乾燥させることにより、電極上にカップリング膜を形成し、次いで、該カップリング膜を表面処理することにより形成されたものであり、
該有機層は、式
【化２】
［式中、Ａ環及びＢ環は、同一又は相異なり、環上に結合手を有する芳香環を表し、Ｙ1は−Ｏ−、−Ｓ−、又は−Ｃ（＝Ｏ）−を表し、Ｒｂは１価の有機基を表す。］
で表される繰り返し単位を有する高分子化合物を含む層である、
有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２】
表面処理がＵＶオゾン処理である請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３】
ＵＶオゾン処理におけるＵＶの照射量が１Ｊ／ｃｍ2以上である請求項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】
Ｍ１が、ケイ素原子又はチタン原子である請求項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】
Ｙ1が−Ｏ−である請求項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】
陽極の最高被占有軌道（ＨＯＭＯ）のエネルギー準位と式（２）で示される繰り返し単位を有する高分子化合物のＨＯＭＯのエネルギー準位との差が０．５ｅＶ以下である請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項７】
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面状光源。
【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表示装置。
【請求項１】
陽極と、陰極と、該陽極と該陰極との間に発光材料を含有する発光層を有し、該陽極と該発光層との間に有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
該陽極は、電極を、式
【化１】
［式中、Ｍ１は、周期表の４族、５族、６族、１３族、１４族又は１５族に属する原子を表す。Ｘは、ヘテロ原子を有する１価の有機基を表す。Ｒaは、アルキル基、アリール基、アルキニル基、アルケニル基、アリールアルキル基、アリールアルケニル基又はアリールアルキニル基を表す。ｖ１は、１以上ｕ以下の整数である。ｕは、Ｍ１の原子価を表す。Ｘが複数個存在する場合には、それらは同一であっても異なっていてもよい。Ｒaが複数存在する場合には、それらは同一であっても異なっていてもよい。］
で表される化合物と溶媒とを含む溶液に浸漬させるか、電極上に式（１）で表される化合物と溶媒とを含む溶液を印刷又は塗布して、乾燥させることにより、電極上にカップリング膜を形成し、次いで、該カップリング膜を表面処理することにより形成されたものであり、
該有機層は、式
【化２】
［式中、Ａ環及びＢ環は、同一又は相異なり、環上に結合手を有する芳香環を表し、Ｙ1は−Ｏ−、−Ｓ−、又は−Ｃ（＝Ｏ）−を表し、Ｒｂは１価の有機基を表す。］
で表される繰り返し単位を有する高分子化合物を含む層である、
有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２】
表面処理がＵＶオゾン処理である請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３】
ＵＶオゾン処理におけるＵＶの照射量が１Ｊ／ｃｍ2以上である請求項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】
Ｍ１が、ケイ素原子又はチタン原子である請求項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】
Ｙ1が−Ｏ−である請求項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】
陽極の最高被占有軌道（ＨＯＭＯ）のエネルギー準位と式（２）で示される繰り返し単位を有する高分子化合物のＨＯＭＯのエネルギー準位との差が０．５ｅＶ以下である請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項７】
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面状光源。
【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表示装置。
【図１】
【公開番号】特開２０１１−５４９５４（Ｐ２０１１−５４９５４Ａ）
【公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７６８４７（Ｐ２０１０−１７６８４７）
【出願日】平成２２年８月６日（２０１０．８．６）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月６日（２０１０．８．６）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
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