有機エレクトロルミネッセンス素子及び有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法
【課題】本発明の目的は、高品質の有機エレクトロルミネッセンス素子を簡易に製造し、製造コストを抑え、有機エレクトロルミネッセンス素子の大型化が可能な有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法を提供するものである。
【解決手段】陽極と陰極の間に発光層を含む少なくとも一層の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記有機層の少なくとも１層が、
（１）有機層を構成する材料を溶媒（Ａ）に溶解した溶液を乾燥して得られた粉体（Ｃ）を、（２）前記溶媒（Ａ）とは異なる溶媒（Ｂ）に溶解させた溶液を用いて、（３）ウェットプロセスで形成した層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】陽極と陰極の間に発光層を含む少なくとも一層の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記有機層の少なくとも１層が、
（１）有機層を構成する材料を溶媒（Ａ）に溶解した溶液を乾燥して得られた粉体（Ｃ）を、（２）前記溶媒（Ａ）とは異なる溶媒（Ｂ）に溶解させた溶液を用いて、（３）ウェットプロセスで形成した層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、フラットディスプレーの表示装置や電子写真複写機、プリンター等の光源、照明等に使用される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】
有機エレクトロルミネッセンス素子は、蛍光性もしくはリン光性の有機材料を含む薄膜を陰極と陽極で挟んだ構成を有し、前記薄膜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程度の低電圧で発光が可能であり、自己発光型であるために視野角依存性に富み、視認性が高く、更には薄膜型の完全固体素子であるために省スペース等の観点から注目され、実用化研究への展開が開始されている。
【０００３】
近年、従来の有機エレクトロルミネッセンスの効率を遙かにしのぐリン光発光の有機エレクトロルミネッセンス素子がＳ．Ｒ．Ｆｏｒｒｅｓｔらにより見いだされている（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．（１９９９），７５（１），４−６）。また、Ｃ．Ａｄａｃｈｉらが報告しているように６０ｌｍ／Ｗにもおよぶ視感度効率を出す性能を有するものもあり（Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９０，５０４８（２００１））、この様な素子はディスプレイへの応用や、照明への応用に期待され、有機エレクトロルミネッセンス素子の大型化、さらに大量生産の可能性が考えられる。
【０００４】
通常、有機エレクトロルミネッセンス素子は、１０−４Ｐａ以下というような高真空を用いた真空蒸着法で有機層を形成しているが、今後、有機エレクトロルミネッセンス素子の大型化や大量生産される可能性を考えると、真空蒸着法による有機層の形成は生産効率及び製造コストの面で好ましくない。
【０００５】
また、ドーパントを真空蒸着法により発色層に含有させる場合には、蒸着の際に基板上でドーパントのムラが生じてしまい、これが発色光のムラの原因となり品質を低下させてしまう問題がある。これは有機エレクトロルミネッセンス素子を大型化する場合にはより顕著な問題となる。さらに、複数のドーパントを含有させる場合は、技術的にも困難となる。
【０００６】
有機エレクトロルミネッセンス素子の有機層の形成においては、現在の真空蒸着法に代わる方法として、ウェットプロセスによる有機層の形成が注目されている。
【０００７】
しかしながら、ウェットプロセスで有機層を形成する場合、有機材料の種類によっては、溶液中で均一に分散されないため層の形成時に材料ごとに凝集、析出しやすいものもあり、この場合には外部量子効率や視感度効率等を劣化させてしまい、有機エレクトロルミネッセンス素子の品質を低下させてしまう。特に金属錯体をドーパントとする発光層をウェットプロセスで形成する場合に金属錯体ドーパントとホストが溶液中で凝集したまま塗膜を形成し、均一にならないため、外部量子効率が低下してしまう。
【０００８】
ウェットプロセスにより有機層を形成した有機エレクトロルミネッセンス素子の発光特性は、製膜時の塗布溶液の作製方法によって大きく左右される。均質な有機膜を形成し、外部量子効率に優れた有機エレクトロルミネッセンス素子を得るためにこれまで数多くの製膜方法が提唱されている。（例えば特許文献１、特許文献２）
しかしながら、前記従来の技術では何れの場合でも、溶解性が不十分で外部量子効率・寿命が充分でなく、溶解性を向上させるために、塗布適性・乾燥適性に劣るものを塗布液として用いているという問題が生じているのが実状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−０６６２９４号公報
【特許文献２】特開２００６−５４０６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、高品質の有機エレクトロルミネッセンス素子を簡易に製造し、製造コストを抑え、有機エレクトロルミネッセンス素子の大型化が可能な有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の上記目的は、以下により達成された。
【００１２】
１．陽極と陰極の間に発光層を含む少なくとも一層の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記有機層の少なくとも１層が、
（１）有機層を構成する材料を溶媒（Ａ）に溶解した溶液を乾燥して得られた粉体（Ｃ）を、
（２）前記溶媒（Ａ）とは異なる溶媒（Ｂ）に溶解させた溶液を用いて、
（３）ウェットプロセスで形成した層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。
【００１３】
２．陽極と陰極の間に発光層を含む少なくとも一層の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記有機層の少なくとも１層が、
（１）異なる有機材料を２種以上含み、
（２）前記２種以上の有機層を構成する有機材料を溶媒（Ａ）に溶解した溶液を乾燥して得られた粉体（Ｃ）を、
（３）前記溶媒（Ａ）とは異なる溶媒（Ｂ）に溶解させた溶液を用いて、
（４）ウェットプロセスで形成した層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。
【００１４】
３．２５℃における有機材料の溶媒（Ａ）に対する溶解度が、溶媒（Ａ）１００ｍｌに対して、有機材料２００ｍｇ以上であることを特徴とする前記１あるいは２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１５】
４．有機材料の溶媒（Ｂ）が２．６７ｋＰａ以上（２０℃時）の蒸気圧を有することを特徴とする前記１〜３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１６】
５．前記の、
（１）異なる有機材料を２種以上含み、
（２）前記２種以上の有機層を構成する有機材料を溶媒（Ａ）に溶解した溶液を乾燥して得られた粉体（Ｃ）を、
（３）前記溶媒（Ａ）とは異なる溶媒（Ｂ）に溶解させた溶液を用いて、
（４）ウェットプロセスで形成した層が発光層であることを特徴とする前記１〜４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１７】
６．前記の、
（１）異なる有機材料を２種以上含み、
（２）前記２種以上の有機層を構成する有機材料を溶媒（Ａ）に溶解した溶液を乾燥して得られた粉体（Ｃ）を、
（３）前記溶媒（Ａ）とは異なる溶媒（Ｂ）に溶解させた溶液を用いて、
（４）ウェットプロセスで形成した層が燐光発光ドーパントを含む発光層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。
【００１８】
７．前記燐光発光ドーパントがＩｒ錯体であることを特徴とする前記６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１９】
８．前記発光層に含まれるホスト化合物が下記一般式（ａ）で表される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。
【００２０】
【化１】
【００２１】
〔式中、ＸはＮＲ′、Ｏ、Ｓ、ＣＲ′Ｒ″またはＳｉＲ′Ｒ″を表す。Ｒ′、Ｒ″は各々水素原子または置換基を表す。Ａｒは芳香環を形成するのに必要な原子群を表す。ｎは０〜８の整数を表す。〕
９．前記一般式（ａ）で表される化合物中、Ａｒはカルバゾール環、カルボリン環、ジベンゾフラン環またはベンゼン環から選ばれることを特徴とする前記８に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２２】
１０．前記一般式（ａ）で表される化合物中、ＸはＮＲ′またはＯを表し、Ｒ′は水素原子または置換基を表すことを特徴とする前記８あるいは９記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２３】
１１．前記１〜１０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製造することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によって、高品質の有機エレクトロルミネッセンス素子を簡易に製造し、製造コストを抑え、有機エレクトロルミネッセンス素子の大型化が可能な有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法を提供することができた。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明者らは、有機エレクトロルミネッセンス素子の有機材料を含む層をウェットプロセスで形成する場合、前記有機材料を溶解度の高い溶媒（Ａ）に溶解後、これを乾燥した粉体（Ｃ）を前記溶媒とは異なる溶媒（Ｂ）に再溶解、塗布することで、外部量子効率の向上および長寿命化が図れることを発見した。
【００２６】
さらに本発明の方法の場合、塗布に用いる前記溶媒（Ｂ）は、溶解時、塗布時の溶媒が同一である現行の系に比較して溶解度が低くともよく、塗布適性、乾燥適性に優れた溶媒から選択できる。従って本発明の素子は、高品質で、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造が容易であり、かつ製造コストが抑えられ、大型化が可能であることを見出した。
【００２７】
本発明の方法で作製した素子の外部量子効率が高く、かつ寿命が長い理由は必ずしも明らかではないが、溶解度の高い溶媒（Ａ）に溶解することで原料粉体中に含まれる微結晶が溶解し、これを濃縮して粉体（Ｃ）とし、次いで、前記溶媒（Ａ）とは異なる溶媒（Ｂ）に溶解させたとき、塗布時の結晶核形成や、ついで生じる膜中での結晶の析出が抑制されやすくなり、有機膜中に微結晶が多数含まれる場合と比較して、粒界での抵抗が小さくなるため外部量子効率が高くなると考えられる。また製膜時に結晶核形成が抑制されているため、素子駆動時に結晶成長が起こりにくく、短絡が抑制されることで長寿命化につながっていると考えている。
【００２８】
さらに異なる２種以上の材料が含まれる場合には、材料毎に凝集することで単一の材料からなる場合より結晶化しやすくなると考えられるが、本発明の方法で作製した場合には、結晶核が溶解していることで、凝集や次いで起きる結晶化が起きにくくなると考えられ、異なる２種以上の材料を含む層を本発明の方法で形成した場合、外部量子効率の向上、および長寿命化に効果が大きいと考えられる。
【００２９】
塗布溶媒である溶媒（Ｂ）で溶解度が低くとも良い理由は必ずしも明らかではないが、溶解度の高い溶媒（Ａ）で微結晶を溶解しており、溶媒（Ｂ）で微結晶を溶解させる必要が無いため、溶解度が（Ａ）に比べ低くともよいと考えられる。
【００３０】
以下、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、本発明の有機ＥＬ素子ともいう）の各構成要素の詳細について、順次説明する。
【００３１】
（有機エレクトロルミネッセンス素子の層構成）
本発明において、有機エレクトロルミネッセンス素子は、陽極と陰極の間に発光層を含む少なくとも一層の有機層を有する構成をしている。ただし、電極間には、有機層以外の層（例えばフッ化リチウム層や無機金属塩の層、またはそれらを含有する層など）が任意の位置に配置されていてもよい。
【００３２】
本発明において、有機層は、有機材料を含有する層のことをいい、電極から注入された電子及び正孔が再結合して発光する領域（発光領域）を有する発光層を含む。前記発光領域は、発光層の層全体であってもよいし、発光層の厚みの一部分であってもよい。
【００３３】
次に、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の層構成の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。
【００３４】
（ｉ）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
（ii）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（iii）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（iv）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
（ｖ）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極／バッファー層／陰極
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、少なくとも１つの有機層がウェットプロセスで成膜形成されていればよく、その他の層の形成方法は特に塗布成膜方法に限定されず、必要に応じて、蒸着法等を用いて成膜することもできる。
【００３５】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子のウェットプロセスとしては、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、スプレー法、印刷法、スロット型コータ法等があるが、均質な膜が得られやすく、且つピンホールが生成しにくい等の点から、スピンコート法、インクジェット法、スプレー法、印刷法、スロット型コータ法等のウェットプロセスによる成膜が好ましく、その中でもスロット型コータ法を更に好ましく用いることができる。
【００３６】
また、成膜後の乾燥方法には、スピン乾燥、熱風乾燥、遠赤外乾燥、真空乾燥、減圧乾燥などが適用できる。
【００３７】
また、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層以外のその他の構成層の形成方法については、後述する有機エレクトロルミネッセンス素子の作製方法のところでも、詳細に説明する。
【００３８】
（発光層）
本発明に係る発光層は、電極または電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよい。
【００３９】
発光層の膜厚は特に制限はないが、形成する膜の均質性や、発光時に不必要な高電圧を印加するのを防止し、且つ駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、２〜２００ｎｍの範囲に調整することが好ましく、更に好ましくは５ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の範囲に調整される。
【００４０】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層は、ウェットプロセスにより形成されることが好ましい。既知のウェットプロセスの塗布方法としては、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、スプレー法、印刷法、スロット型コータ法等があるが、均質な膜が得られやすく、且つピンホールが生成しにくい等の点から、本発明においてはスピンコート法、インクジェット法、スプレー法、印刷法、スロット型コータ法等の塗布法による成膜が好ましく、その中でもスロット型コータ法が更に好ましい。
【００４１】
また発光効率向上の点から、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層には、発光ホストと発光ドーパントの少なくとも一種とを含有することが好ましい。
【００４２】
以下、発光層に含まれるドーパント、ホストについて説明する。
【００４３】
（ホスト）
本発明においてホストとは、発光層に含有される化合物のうちで室温（２５℃）においてリン光発光のリン光量子収率が、０．１未満の化合物である。好ましくはリン光量子収率が０．０１未満である。また、発光層に含有される化合物の中で、その層中での質量比が２０％以上であることが好ましい。
【００４４】
本発明に用いることができるホストとしては特に制限はなく、従来有機エレクトロルミネッセンス素子で用いられる化合物を用いることができるが、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、且つ大きい励起３重項エネルギーを有し、なお且つ高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。
【００４５】
また、本発明に用いられるホストとしては、高分子化合物でも、低分子化合物でもよく、低分子化合物の中でも、ビニル基やエポキシ基のような重合性基を有する低分子化合物（重合性発光ホスト）でもよい。
【００４６】
本発明において、ホスト化合物としては一般式（ａ）で表される化合物が好ましい。
【００４７】
一般式（ａ）におけるＸにおいて、Ｒ′、Ｒ″で各々表される置換基としては、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等）、シクロアルキル基（例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等）、アルケニル基（例えば、ビニル基、アリル基等）、アルキニル基（例えば、エチニル基、プロパルギル基等）、芳香族炭化水素環基（芳香族炭素環基、アリール基等ともいい、例えば、フェニル基、ｐ−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等）、芳香族複素環基（例えば、ピリジル基、ピリミジニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピラジニル基、トリアゾリル基（例えば、１，２，４−トリアゾール−１−イル基、１，２，３−トリアゾール−１−イル基等）、オキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、キノリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基（前記カルボリニル基のカルボリン環を構成する炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す）、キノキサリニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等）、複素環基（例えば、ピロリジニル基、イミダゾリジニル基、モルホリル基、オキサゾリジニル基等）、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等）、シクロアルコキシ基（例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等）、アルキルチオ基（例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等）、シクロアルキルチオ基（例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等）、アリールチオ基（例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等）、アルコキシカルボニル基（例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等）、アリールオキシカルボニル基（例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等）、スルファモイル基（例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、２−ピリジルアミノスルホニル基等）、アシル基（例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、２−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等）、アシルオキシ基（例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等）、アミド基（例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、２−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等）、カルバモイル基（例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、２−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、２−ピリジルアミノカルボニル基等）、ウレイド基（例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基ナフチルウレイド基、２−ピリジルアミノウレイド基等）、スルフィニル基（例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、２−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、２−ピリジルスルフィニル基等）、アルキルスルホニル基（例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、２−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等）、アリールスルホニル基またはヘテロアリールスルホニル基（例えば、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、２−ピリジルスルホニル基等）、アミノ基（例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、２−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、２−ピリジルアミノ基等）、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等）、フッ化炭化水素基（例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタフルオロフェニル基等）、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、シリル基（例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等）等が挙げられる。これらの置換基は上記の置換基によって更に置換されていてもよい。
【００４８】
これらの置換基は複数が互いに結合して環を形成していてもよい。
【００４９】
中でも、ＸとしてはＮＲ′またはＯが好ましく、またＲ′としては、芳香族炭化水素基（芳香族炭素環基、アリール基等ともいい、例えば、フェニル基、ｐ−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基）、または芳香族複素環基（例えば、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等）が特に好ましい。
【００５０】
上記の芳香族炭化水素基、芳香族複素環基は、各々一般式（ａ）のＸにおいて、Ｒ′、Ｒ″で各々表される置換基を有してもよい。
【００５１】
一般式（ａ）において、Ａｒにより表される芳香環としては、芳香族炭化水素環または芳香族複素環が挙げられる。また、該芳香環は単環でもよく、縮合環でもよく、更に未置換でも、一般式（ａ）のＸにおいて、Ｒ′、Ｒ″で各々表される置換基を有してもよい。
【００５２】
一般式（ａ）において、Ａｒにより表される芳香族炭化水素環としては、ベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、アズレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ピレン環、クリセン環、ナフタセン環、トリフェニレン環、ｏ−テルフェニル環、ｍ−テルフェニル環、ｐ−テルフェニル環、アセナフテン環、コロネン環、フルオレン環、フルオラントレン環、ナフタセン環、ペンタセン環、ペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピレン環、ピラントレン環、アンスラアントレン環等が挙げられる。これらの環は更に、一般式（ａ）で表される部分構造のＸにおいて、Ｒ′、Ｒ″で各々表される置換基を有してもよい。
【００５３】
一般式（ａ）で表される部分構造において、Ａｒにより表される芳香族複素環としては、例えば、フラン環、ジベンゾフラン環、チオフェン環、オキサゾール環、ピロール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、ベンゾイミダゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、インドール環、インダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、キノキサリン環、キナゾリン環、シンノリン環、キノリン環、イソキノリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、カルバゾール環、カルボリン環、ジアザカルバゾール環（カルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子の一つが更に窒素原子で置換されている環を示す）等が挙げられる。
【００５４】
これらの環は、更に一般式（ａ）において、Ｒ′、Ｒ″で各々表される置換基を有してもよい。
【００５５】
上記の中でも、一般式（ａ）において、Ａｒにより表される芳香環として、好ましく用いられるのは、カルバゾール環、カルボリン環、ジベンゾフラン環、ベンゼン環であり、更に好ましく用いられるのは、カルバゾール環、カルボリン環、ベンゼン環であり、より好ましくは置換基を有するベンゼン環であり、特に好ましくはカルバゾリル基を有するベンゼン環が挙げられる。
【００５６】
また、一般式（ａ）において、Ａｒにより表される芳香環としては、各々３環以上の縮合環が好ましい一態様であり、３環以上が縮合した芳香族炭化水素縮合環としては、具体的には、ナフタセン環、アントラセン環、テトラセン環、ペンタセン環、ヘキサセン環、フェナントレン環、ピレン環、ベンゾピレン環、ベンゾアズレン環、クリセン環、ベンゾクリセン環、アセナフテン環、アセナフチレン環、トリフェニレン環、コロネン環、ベンゾコロネン環、ヘキサベンゾコロネン環、フルオレン環、ベンゾフルオレン環、フルオランテン環、ペリレン環、ナフトペリレン環、ペンタベンゾペリレン環、ベンゾペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピラントレン環、コロネン環、ナフトコロネン環、オバレン環、アンスラアントレン環等が挙げられる。なお、これらの環は、更に上記の置換基を有していてもよい。
【００５７】
また、３環以上が縮合した芳香族複素環としては、具体的には、アクリジン環、ベンゾキノリン環、カルバゾール環、カルボリン環、フェナジン環、フェナントリジン環、フェナントロリン環、カルボリン環、サイクラジン環、キンドリン環、テペニジン環、キニンドリン環、トリフェノジチアジン環、トリフェノジオキサジン環、フェナントラジン環、アントラジン環、ペリミジン環、ジアザカルバゾール環（カルボリン環を構成する炭素原子の任意の一つが窒素原子で置き換わったものを表す）、フェナントロリン環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、ナフトフラン環、ナフトチオフェン環、ベンゾジフラン環、ベンゾジチオフェン環、ナフトジフラン環、ナフトジチオフェン環、アントラフラン環、アントラジフラン環、アントラチオフェン環、アントラジチオフェン環、チアントレン環、フェノキサチイン環、チオファントレン環（ナフトチオフェン環）等が挙げられる。なお、これらの環は更に置換基を有していてもよい。
【００５８】
また、一般式（ａ）において、ｎは０〜８の整数を表すが、０〜２であることが好ましく、特にＸがＯ、Ｓである場合には１〜２であることが好ましい。
【００５９】
以下に、一般式（ａ）で表されるホスト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。
【００６０】
【化２】
【００６１】
【化３】
【００６２】
【化４】
【００６３】
【化５】
【００６４】
【化６】
【００６５】
【化７】
【００６６】
【化８】
【００６７】
【化９】
【００６８】
本発明において微結晶が生成しにくい点から、ホストは対称性を持たないことが好ましい。
【００６９】
更にホストは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、有機エレクトロルミネッセンス素子を更に高効率化することができる。また、後述の発光ドーパント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。
【００７０】
併用してもよい公知の発光ホストとしては、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、且つ発光の長波長化を防ぎ、なお且つ高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。
【００７１】
併用してもよい公知のホスト化合物としては、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、且つ発光の長波長化を防ぎ、なお且つ高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。
【００７２】
公知のホスト化合物の具体例としては、以下の文献に記載されている化合物が挙げられる。
【００７３】
特開２００１−２５７０７６号公報、同２００２−３０８８５５号公報、同２００１−３１３１７９号公報、同２００２−３１９４９１号公報、同２００１−３５７９７７号公報、同２００２−３３４７８６号公報、同２００２−８８６０号公報、同２００２−３３４７８７号公報、同２００２−１５８７１号公報、同２００２−３３４７８８号公報、同２００２−４３０５６号公報、同２００２−３３４７８９号公報、同２００２−７５６４５号公報、同２００２−３３８５７９号公報、同２００２−１０５４４５号公報、同２００２−３４３５６８号公報、同２００２−１４１１７３号公報、同２００２−３５２９５７号公報、同２００２−２０３６８３号公報、同２００２−３６３２２７号公報、同２００２−２３１４５３号公報、同２００３−３１６５号公報、同２００２−２３４８８８号公報、同２００３−２７０４８号公報、同２００２−２５５９３４号公報、同２００２−２６０８６１号公報、同２００２−２８０１８３号公報、同２００２−２９９０６０号公報、同２００２−３０２５１６号公報、同２００２−３０５０８３号公報、同２００２−３０５０８４号公報、同２００２−３０８８３７号公報等。
【００７４】
（ドーパント）
次にドーパントについて説明する。
【００７５】
本発明に係る発光ドーパントとしては、蛍光ドーパント、リン光ドーパントを用いることができるが、より発光効率の高い有機エレクトロルミネッセンス素子を得る観点からは、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層や発光ユニットに使用される発光ドーパントとしては、上記のホスト化合物を含有すると同時にリン光ドーパントを含有することが好ましい。
【００７６】
発光ドーパントは、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることができる。
【００７７】
蛍光を発するドーパントの代表例としては、レーザー色素に代表される蛍光量子収率が高い化合物や、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素、または希土類錯体系蛍光体等が挙げられる。
【００７８】
リン光発光するドーパントとしては、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、具体的には、室温（２５℃）にてリン光発光する化合物であり、リン光量子収率が、２５℃において０．０１以上の化合物であるが、好ましいリン光量子収率は０．１以上である。
【００７９】
上記リン光量子収率は、第４版実験化学講座７の分光IIの３９８頁（１９９２年版、丸善）に記載の方法により測定できる。溶液中でのリン光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明に係るリン光ドーパントは、任意の溶媒のいずれかにおいて上記リン光量子収率（０．０１以上）が達成されればよい。
【００８０】
本発明に係るリン光ドーパントは、好ましくは元素の周期表で８〜１０族の金属を含有する錯体系化合物であり、更に好ましくはイリジウム化合物、オスミウム化合物、ユーロピウム錯体、または白金化合物（白金錯体系化合物）、希土類錯体であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。
【００８１】
特に、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子でリン光ドーパントを用いる場合、ホストの３重項エネルギーは、ドーパントの３重項エネルギーより大きいことが好ましい。これにより、輝度、及び外部量子効率を高くすることができ、品質をより高めることができる。
【００８２】
以下に、リン光ドーパントとして用いられる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。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。
【００８３】
【化１０】
【００８４】
【化１１】
【００８５】
【化１２】
【００８６】
【化１３】
【００８７】
【化１４】
【００８８】
【化１５】
【００８９】
【化１６】
【００９０】
本発明において微結晶が生成しにくい点から、ドーパントは対称性を持たないことが好ましい。
【００９１】
更にドーパントは複数種用いてよい。また、発光ドーパント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。
【００９２】
次に、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の構成層として用いられる、注入層、阻止層、電子輸送層等について説明する。
【００９３】
（注入層：電子注入層、正孔注入層）
注入層は必要に応じて設けることができ、陽極と発光層または正孔輸送層の間、及び陰極と発光層または電子輸送層との間に存在させてもよい。
【００９４】
注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、「有機エレクトロルミネッセンス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頁〜１６６頁）に詳細に記載されており、正孔注入層（陽極バッファー層）と電子注入層（陰極バッファー層）とがある。
【００９５】
陽極バッファー層（正孔注入層）は、特開平９−４５４７９号公報、同９−２６００６２号公報、同８−２８８０６９号公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファー層等が挙げられる。
【００９６】
また、特開平６−０２５６５８号公報に記載されているフェロセン化合物、特開平１０−２３３２８７号公報等に記載されているスターバースト型の化合物、特開２０００−０６８０５８号公報、特開２００４−６３２１号公報に記載されているトリアリールアミン型の化合物、特開２００２−１１７９７９号公報に記載されている含硫黄環含有化合物、米国特許出願公開第２００２／１５８２４２号明細書、米国特許出願公開第２００６／２５１９２２号明細書、特開２００６−４９３９３号公報等に記載されているヘキサアザトリフェニレン化合物等も正孔注入層として挙げられる。
【００９７】
陰極バッファー層（電子注入層）は、特開平６−３２５８７１号公報、同９−１７５７４号公報、同１０−７４５８６号公報等にもその詳細が記載されており、具体的には、ストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。
【００９８】
上記バッファー層（注入層）はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるがその膜厚は０．１ｎｍ〜５μｍの範囲が好ましい。
【００９９】
（阻止層：正孔阻止層、電子阻止層）
阻止層は、有機薄膜の構成層として必要に応じて設けられるものである。
【０１００】
例えば、特開平１１−２０４２５８号公報、同１１−２０４３５９号公報、及び「有機エレクトロルミネッセンス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）層がある。
【０１０１】
正孔阻止層とは広い意味では電子輸送層の機能を有し、電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が著しく小さい正孔阻止材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。
【０１０２】
また、後述する電子輸送層の構成を必要に応じて、本発明に係わる正孔阻止層として用いることができる。
【０１０３】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の正孔阻止層が発光層に隣接して設けられる場合は、ウェットプロセスにより形成されることが好ましい。更に、特に好ましくはインクジェット法、印刷法、スロット型コータ法等の塗布法で形成されることであり、中でも、スロット型コータ法で形成されることが更に好ましい。
【０１０４】
一方、電子阻止層とは広い意味では正孔輸送層の機能を有し、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、後述する正孔輸送層の構成を必要に応じて、本発明に係わる電子阻止層として用いることができる。
【０１０５】
本発明に係る正孔阻止層、電子阻止層の膜厚としては、好ましくは３ｎｍ〜１００ｎｍであり、更に好ましくは５ｎｍ〜３０ｎｍである。
【０１０６】
（正孔輸送層）
正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層の機能を有する。正孔輸送層は単層または複数層設けることができる。
【０１０７】
正孔輸送材料としては、正孔の注入または輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。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。
【０１０８】
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３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第３級アミン化合物を用いることが好ましい。
【０１０９】
芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノフェニル、Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−〔１，１′−ビフェニル〕−４，４′−ジアミン（ＴＰＤ）、２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）プロパン、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラ−ｐ−トリル−４，４′−ジアミノビフェニル、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン、ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン、ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタン、Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ジ（４−メトキシフェニル）−４，４′−ジアミノビフェニル、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノジフェニルエーテル、４，４′−ビス（ジフェニルアミノ）クオードリフェニル、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン、４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４′−〔４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン、４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ（２−ジフェニルビニル）ベンゼン、３−メトキシ−４′−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン、Ｎ−フェニルカルバゾール、更には米国特許第５，０６１，５６９号明細書に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば、４，４′−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル（ＮＰＤ）、特開平４−３０８６８８号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが３つスターバースト型に連結された４，４′，４″−トリス〔Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）等が挙げられる。
【０１１０】
更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。また、ｐ型−Ｓｉ、ｐ型−ＳｉＣ等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。
【０１１１】
また、特開平１１−２５１０６７号公報、Ｊ．Ｈｕａｎｇ ｅｔ．ａｌ．著文献（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ ８０（２００２），ｐ．１３９）に記載されているような、所謂ｐ型正孔輸送材料を用いることもできる。本発明においては、より高効率の発光素子が得られることからこれらの材料を用いることが好ましい。
【０１１２】
正孔輸送層は上記正孔輸送材料を、例えば、真空蒸着法、ウェットプロセス法、インクジェット法を含む印刷法、スプレー法、スロット型コータ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が、発光層に隣接して設けられる場合は、ウェットプロセスにより形成されることが好ましい。更に、特に好ましくはインクジェット法、印刷法、スロット型コータ法等の塗布法で形成されることであり、その中でもスロット型コータ法で形成されることが更に好ましい。
【０１１３】
正孔輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５〜２００ｎｍである。この正孔輸送層は上記材料の２種以上からなる一層構造であってもよい。
【０１１４】
また、不純物をドープしたｐ性の高い正孔輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報の各公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。
【０１１５】
本発明においては、このようなｐ性の高い正孔輸送層を用いることが、より低消費電力の素子を作製することができるため好ましい。
【０１１６】
（電子輸送層）
電子輸送層とは電子を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層の機能を有する。電子輸送層は単層または複数層設けることができる。
【０１１７】
従来、発光層に対して陰極側に隣接する電子輸送層に用いられる電子輸送材料（正孔阻止材料を兼ねる）としては、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができ、例えば、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。更に上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることができる。更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
【０１１８】
また、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。
【０１１９】
その他、メタルフリーもしくはメタルフタロシアニン、また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、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。
【０１２０】
電子輸送層は上記電子輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、スプレー法、スロット型コータ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が、発光層に隣接して設けられる場合は、ウェットプロセスにより形成されることが好ましい。更に、特に好ましくはインクジェット法、印刷法、スロット型コータ法等の塗布法で形成されることであり、その中でもスロット型コータ法で形成されることが更に好ましい。
【０１２１】
電子輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。電子輸送層は上記材料の２種以上からなる一層構造であってもよい。
【０１２２】
（陽極）
有機エレクトロルミネッセンス素子における陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としては、Ａｕ等の金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ２Ｏ３−ＺｎＯ）等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。
【０１２３】
陽極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は（１００μｍ以上程度）、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。あるいは、有機導電性化合物のように塗布可能な物質を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等湿式成膜法を用いることもできる。
【０１２４】
この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を１０％より大きくすることが望ましく、また陽極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。更に膜厚は材料にもよるが、通常１０ｎｍ〜１０００ｎｍ、好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【０１２５】
（陰極）
一方、陰極としては仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。
【０１２６】
これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。
【０１２７】
陰極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。なお、発光した光を透過させるため、有機エレクトロルミネッセンス素子の陽極または陰極のいずれか一方が透明または半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
【０１２８】
また、陰極に上記金属を１〜２０ｎｍの膜厚で作製した後に、陽極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に作製することで、透明または半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する素子を作製することができる。
【０１２９】
（支持基板）
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子に用いることのできる支持基板（以下、基体、基板、基材、支持体等ともいう）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、また透明であっても不透明であってもよい。支持基板側から光を取り出す場合には、支持基板は透明であることが好ましい。好ましく用いられる透明な支持基板としては、ガラス、石英、透明樹脂フィルムを挙げることができる。特に好ましい支持基板は、有機エレクトロルミネッセンス素子にフレキシブル性を与えることが可能な樹脂フィルムである。
【０１３０】
樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）、セルロースアセテートフタレート（ＴＡＣ）、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類またはそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリルあるいはポリアリレート類、アートン（ＪＳＲ製）あるいはアペル（三井化学製）といったシクロオレフィン系樹脂等を挙げられる。
【０１３１】
樹脂フィルムの表面には、無機物、有機物の被膜またはその両者のハイブリッド被膜が形成されていてもよく、水蒸気透過度が０．０１ｇ／ｍ２／日・ａｔｍ以下のバリア性フィルムであることが好ましく、更には酸素透過度１０−３ｃｍ３／（ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ）以下、水蒸気透過度１０−５ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下の高バリア性フィルムであることが好ましい。
【０１３２】
バリア性フィルムにおいてバリア膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。更に該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることがより好ましい。無機層と有機層の積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。
【０１３３】
バリア膜の形成方法については特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができるが、特開２００４−６８１４３号公報に記載されているような大気圧プラズマ重合法によるものが特に好ましい。
【０１３４】
不透明な支持基板としては、例えば、アルミ、ステンレス等の金属板、フィルムや不透明樹脂基板、セラミック製の基板等が挙げられる。
【０１３５】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光の室温における外部取り出し量子効率は、１％以上であることが好ましく、より好ましくは５％以上である。
【０１３６】
ここに、
外部取り出し量子効率（％）＝有機エレクトロルミネッセンス素子外部に発光した光子数／有機エレクトロルミネッセンス素子に流した電子数×１００
である。
【０１３７】
また、カラーフィルター等の色相改良フィルター等を併用しても、有機エレクトロルミネッセンス素子からの発光色を、蛍光体を用いて多色へ変換する色変換フィルターを併用してもよい。色変換フィルターを用いる場合においては、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光のλｍａｘは４８０ｎｍ以下が好ましい。
【０１３８】
（封止）
本発明に用いられる封止手段としては、例えば、封止部材と電極、支持基板とを接着剤で接着する方法を挙げることができる。
【０１３９】
封止部材としては、有機エレクトロルミネッセンス素子の表示領域を覆うように配置されておればよく、凹板状でも平板状でもよい。また透明性、電気絶縁性は特に問わない。
【０１４０】
具体的には、ガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等が挙げられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等を挙げることができる。また、ポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。金属板としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブテン、シリコン、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる一種以上の金属または合金からなるものが挙げられる。
【０１４１】
本発明においては、素子を薄膜化できるということからポリマーフィルム、金属フィルムを好ましく使用することができる。
【０１４２】
更には、ポリマーフィルムはＪＩＳ Ｋ ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が１×１０−３ｃｍ３／（ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ）以下、ＪＩＳ Ｋ ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％ＲＨ）が、１×１０−３ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下のものであることが好ましい。
【０１４３】
封止部材を凹状に加工するのは、サンドブラスト加工、化学エッチング加工等が使われる。
【０１４４】
接着剤として具体的には、アクリル酸系オリゴマー、メタクリル酸系オリゴマーの反応性ビニル基を有する光硬化及び熱硬化型接着剤、２−シアノアクリル酸エステル等の湿気硬化型等の接着剤を挙げることができる。また、エポキシ系等の熱及び化学硬化型（二液混合）を挙げることができる。また、ホットメルト型のポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンを挙げることができる。また、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤を挙げることができる。
【０１４５】
なお、有機エレクトロルミネッセンス素子が熱処理により劣化する場合があるので、室温から８０℃までに接着硬化できるものが好ましい。また、前記接着剤中に乾燥剤を分散させておいてもよい。封止部分への接着剤の塗布は市販のディスペンサーを使ってもよいし、スクリーン印刷のように印刷してもよい。
【０１４６】
また、有機層を挟み支持基板と対向する側の電極の外側に該電極を被覆し、支持基板と接する形で無機物、有機物の層を形成し封止膜とすることも好適にできる。この場合、該膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。
【０１４７】
更に該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることが好ましい。これらの膜の形成方法については、特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができる。
【０１４８】
封止部材と有機エレクトロルミネッセンス素子の表示領域との間隙には、気相及び液相では、窒素、アルゴン等の不活性気体やフッ化炭化水素、シリコンオイルのような不活性液体を注入することが好ましい。また、真空とすることも可能である。また、内部に吸湿性化合物を封入することもできる。
【０１４９】
吸湿性化合物としては、例えば、金属酸化物（例えば、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム等）、硫酸塩（例えば、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸コバルト等）、金属ハロゲン化物（例えば、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、フッ化セシウム、フッ化タンタル、臭化セリウム、臭化マグネシウム、沃化バリウム、沃化マグネシウム等）、過塩素酸類（例えば、過塩素酸バリウム、過塩素酸マグネシウム等）等が挙げられ、硫酸塩、金属ハロゲン化物及び過塩素酸類においては無水塩が好適に用いられる。
【０１５０】
（保護膜、保護板）
有機層を挟み支持基板と対向する側の前記封止膜、あるいは前記封止用フィルムの外側に、素子の機械的強度を高めるために保護膜、あるいは保護板を設けてもよい。特に封止が前記封止膜により行われている場合には、その機械的強度は必ずしも高くないため、このような保護膜、保護板を設けることが好ましい。これに使用することができる材料としては、前記封止に用いたのと同様なガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等を用いることができるが、軽量、且つ薄膜化ということからポリマーフィルムを用いることが好ましい。
【０１５１】
（光取り出し）
有機エレクトロルミネッセンス素子は空気よりも屈折率の高い（屈折率が１．７〜２．１程度）層の内部で発光し、発光層で発生した光のうち１５％から２０％程度の光しか取り出せないことが一般的に言われている。これは、臨界角以上の角度θで界面（透明基板と空気との界面）に入射する光は、全反射を起こし素子外部に取り出すことができないことや、透明電極ないし発光層と透明基板との間で光が全反射を起こし、光が透明電極ないし発光層を導波し、結果として光が素子側面方向に逃げるためである。
【０１５２】
この光の取り出しの効率を向上させる手法としては、例えば、透明基板表面に凹凸を形成し、透明基板と空気界面での全反射を防ぐ方法（米国特許第４，７７４，４３５号明細書）、基板に集光性を持たせることにより効率を向上させる方法（特開昭６３−３１４７９５号公報）、素子の側面等に反射面を形成する方法（特開平１−２２０３９４号公報）、基板と発光体の間に中間の屈折率を持つ平坦層を導入し、反射防止膜を形成する方法（特開昭６２−１７２６９１号公報）、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法（特開２００１−２０２８２７号公報）、基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間（含む、基板と外界間）に回折格子を形成する方法（特開平１１−２８３７５１号公報）等がある。
【０１５３】
本発明においては、これらの方法を本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子と組み合わせて用いることができるが、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法、あるいは基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間（含む、基板と外界間）に回折格子を形成する方法を好適に用いることができる。
【０１５４】
本発明はこれらの手段を組み合わせることにより、更に高輝度あるいは耐久性に優れた素子を得ることができる。
【０１５５】
透明電極と透明基板の間に低屈折率の媒質を光の波長よりも長い厚みで形成すると、透明電極から出てきた光は、媒質の屈折率が低いほど外部への取り出し効率が高くなる。
【０１５６】
低屈折率層としては、例えば、エアロゲル、多孔質シリカ、フッ化マグネシウム、フッ素系ポリマー等が挙げられる。透明基板の屈折率は一般に１．５〜１．７程度であるので、低屈折率層は屈折率がおよそ１．５以下であることが好ましい。また、更に１．３５以下であることが好ましい。
【０１５７】
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。
【０１５８】
全反射を起こす界面もしくはいずれかの媒質中に回折格子を導入する方法は、光取り出し効率の向上効果が高いという特徴がある。この方法は回折格子が１次の回折や２次の回折と更にブラッグ回折により、光の向きを屈折とは異なる特定の向きに変えることができる性質を利用して、発光層から発生した光のうち層間での全反射等により外に出ることができない光を、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）に回折格子を導入することで光を回折させ、光を外に取り出そうとするものである。
【０１５９】
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。
【０１６０】
回折格子を導入する位置としては前述の通り、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。
【０１６１】
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。
【０１６２】
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。
【０１６３】
（集光シート）
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は基板の光取り出し側に、例えば、マイクロレンズアレイ状の構造を設けるように加工したり、あるいは所謂集光シートと組み合わせることにより、特定方向、例えば、素子発光面に対し正面方向に集光したりすることにより、特定方向上の輝度を高めることができる。
【０１６４】
マイクロレンズアレイの例としては、基板の光取り出し側に一辺が３０μｍでその頂角が９０度となるような四角錐を２次元に配列する。一辺は１０μｍ〜１００μｍが好ましい。これより小さくなると回折の効果が発生して色付き、大きすぎると厚みが厚くなり好ましくない。
【０１６５】
集光シートとしては、例えば、液晶表示装置のＬＥＤバックライトで実用化されているものを用いることが可能である。このようなシートとして、例えば、住友スリーエム製輝度上昇フィルム（ＢＥＦ）等を用いることができる。プリズムシートの形状としては、例えば、基材に頂角９０度、ピッチ５０μｍの△状のストライプが形成されたものであってもよいし、頂角が丸みを帯びた形状、ピッチをランダムに変化させた形状、その他の形状であってもよい。
【０１６６】
また、発光素子からの光放射角を制御するために、光拡散板・フィルムを集光シートと併用してもよい。例えば、（株）きもと製拡散フィルム（ライトアップ）等を用いることができる。
【０１６７】
（有機エレクトロルミネッセンス素子の作製方法）
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の作製方法の一例として、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極からなる有機エレクトロルミネッセンス素子の作製法を説明する。
【０１６８】
まず適当な基板上に所望の電極物質、例えば、陽極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの膜厚になるように、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ陽極を作製する。
【０１６９】
作製後、洗浄表面改質処理工程、帯電除去処理工程を行ってもよい。
【０１７０】
洗浄表面改質処理としては、低圧水銀ランプ、エキシマランプ、プラズマ洗浄装置、などが利用可能である。この洗浄表面改質処理により、有機汚染物除去と濡れ性向上の表面改質が行われる。
【０１７１】
帯電除去処理としては、大別して光照射方式とコロナ放電式があり、光照射式は微弱Ｘ線、コロナ放電式はコロナ放電により空気イオンを生成する。この空気イオンは、帯電物体に引き寄せられて反対極性の電荷を補い、静電気を中和する。
【０１７２】
コロナ放電による除電器、軟Ｘ線による除電器が利用可能である。この帯電除去処理により、基板の帯電除去が図られるため、ゴミの付着や絶縁破壊が防止されるため、素子の歩留まりの向上が図られる。
【０１７３】
次に、この上に有機エレクトロルミネッセンス素子材料である正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、正孔阻止層の有機層である有機薄膜を形成させる。
【０１７４】
本発明においては、有機材料を溶媒（Ａ）に溶解し、乾燥して得られた粉体（Ｃ）を、前記溶媒（Ａ）とは異なる溶媒（Ｂ）に溶解させた溶液を用いて、ウェットプロセスで形成される。有機材料を溶媒（Ａ）に溶解し、乾燥して得られた粉体（Ｃ）を、前記溶媒（Ａ）とは異なる溶媒（Ｂ）に溶解させた溶液を用いて、ウェットプロセスで形成される有機層は、正孔注入／輸送層、電子注入／輸送層、正孔阻止層、電子阻止層、発光層等のいずれの層であってもよい。発光層がホストとドーパントを含む場合には、ホストとドーパントを共通の溶媒（Ａ）に溶解し、乾燥して得られた粉体（Ｃ）を、前記溶媒（Ａ）とは異なる溶媒（Ｂ）に溶解させた溶液を用いて、ウェットプロセスで形成されることが好ましい。
【０１７５】
溶媒（Ａ）としては、有機材料を完全に溶解するものであれば特に制限は無いが、微結晶の少ない均質な材料を得る点から、２５℃において溶媒（Ａ）１００ｍｌに対して、有機材料２００ｍｇ以上を溶解出来、また乾燥時に再結晶が生成されにくい溶媒（Ａ）が好ましい。また液体に限らず、超臨界流体であってもよい。
【０１７６】
例えば、ヘキサン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素類、トルエン等の芳香族炭化水素、ジクロロメタン等のハロゲン化芳香族炭化水素類、ジクロロメタン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、テトラヒドロフラン、ジメチルエーテル等のエーテル類、酢酸プロピル等の脂肪酸エステル類、ＤＭＦ等のアミド類、などから選ばれる溶媒を好ましく用いることが出来るが、これらに限らない。塗布適性の観点からさらに好ましくは芳香族炭化水素、ハロゲン化芳香族炭化水素以外である。
【０１７７】
また溶解分散方法としては、超音波、高剪断力分散やメディア分散等の分散方法により分散することができる。
【０１７８】
溶媒（Ａ）の乾燥方法は特に制限は無いが、減圧乾燥、噴霧乾燥、凍結乾燥、超臨界流体乾燥、気流乾燥あるいはこれらの組み合わせが、再結晶しにくい点から特に好ましい。
【０１７９】
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス材料を溶解または分散する溶媒（Ｂ）としては、溶媒（Ａ）よりも材料の溶解度は同等もしくはそれ以下であることが好ましい。
【０１８０】
特に制限は無いが、塗布適性、乾燥適性が高いものが好ましい。例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、２プロパノール、ブタノール等のアルコール類、ジメチルエーテル、メチルｔブチルエーテル等のエーテル類、酢酸エチル、酢酸ブチル等の脂肪酸エステル類、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、トルエン、キシレン、メシチレン、シクロヘキシルベンゼン等の芳香族炭化水素類、シクロヘキサン、デカリン、ドデカン等の脂肪族炭化水素類、ＤＭＦ等のアミド類、ＤＭＳＯ等の有機溶媒から選ばれる溶媒を用いることができる。乾燥適性の観点からは２．６７ｋＰａ以上（２０℃時）の蒸気圧の高い溶媒（酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、メチルエチルケトン、ジメチルエーテル、メチルｔブチルエーテルなど）がより好ましい。また分散方法としては、超音波、高剪断力分散やメディア分散等の分散方法により分散することができる。
【０１８１】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の有機層は前述の通り、真空蒸着法及びウェットプロセス（スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、スプレー法、印刷法、スロット型コータ法）で形成されるが、均質な膜が得られやすく、且つピンホールが生成しにくい等の点から、本発明においては有機層の一部もしくは全部について、スピンコート法、インクジェット法、スプレー法、印刷法、スロット型コータ法等のウェットプロセスによる成膜が好ましく、その中でもスロット型コータ法が更に好ましい。
【０１８２】
塗布後、乾燥処理工程にて溶媒（Ｂ）の除去を行ってもよい。乾燥処理工程では乾燥炉を用いることができ、乾燥炉では有機層の材料に応じて、適宜数ゾーンにして温度条件の変更や風速の変更等を行うことが可能である。
【０１８３】
溶媒（Ｂ）除去後、加熱処理を行ってもよい。加熱処理は裏面より伝熱される形態であれば形式には拘らないが、加熱処理はガラス転移点温度±５０度で且つ分解温度を超えない温度且つ裏面伝熱で行うことが好ましい。加熱処理を行うことにより膜の平滑性や残留溶媒の除去、塗膜の硬化が図られることにより、積層時の素子特性の向上が図られる。
【０１８４】
本発明に好ましい溶媒（Ａ）と（Ｂ）の組み合わせは、エーテル類、脂肪酸エステル類、または、エーテル類、アルコール類、または、エーテル類、エーテル類、または、ケトン類、脂肪酸エステル類、または、ケトン類、アルコール類、または、ケトン類、エーテル類、または、ハロゲン化炭化水素、脂肪酸エステル類、または、ケトン類、アルコール類、または、ケトン類、エーテル類が好ましい。
【０１８５】
加熱処理後、基板を減圧下（１０−６〜１０−２Ｐａ）に収納させてもよく。適宜、温度をかけてもよい。収納期間は１〜２００時間が好ましく、長ければ長い程よい。これにより、素子劣化に起因する酸素や微量水分が取り除かれる。
【０１８６】
これらの有機層を形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるように、例えば、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陰極を設けることにより所望の有機エレクトロルミネッセンス素子が得られる。
【０１８７】
また、作製順序を逆にして、陰極、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極の順に作製することも可能である。このようにして得られた多色の表示装置に、直流電圧を印加する場合には陽極を＋、陰極を−の極性として電圧２Ｖ〜４０Ｖ程度を印加すると発光が観測できる。また交流電圧を印加してもよい。なお、印加する交流の波形は任意でよい。
【０１８８】
（表示装置、照明装置）
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子を適用した表示装置、照明装置について説明する。本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、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し、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。
【実施例】
【０１８９】
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されない。尚、実施例において「部」あるいは「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」あるいは「質量％」を表す。また、実施例において用いられる化合物の構造を下記に示す。
【０１９０】
【化１７】
【０１９１】
実施例１
（粉体（Ｃ）１０〜１７の作製）
表１に示すように材料１、材料２、溶媒（Ａ）を混合して溶液を調製し、１００ｒｐｍで攪拌した。続いて、エバポレータで濃縮し、粉体（Ｃ）１０〜１７を得た。
【０１９２】
（粉体（Ｃ）１８の作製）
表１に示すように材料１、材料２、アセトン５０ｍｌを混合して溶液を調整し、１０００ｍｌの容器中に投入した。容器温度を４０℃に保ち、１００ｒｐｍで攪拌した。続いて、二酸化炭素を加圧ポンプにより圧力が２０ＭＰａになるまで供給した後、１５００ｒｐｍに攪拌速度を上げて約１時間分散をおこない溶液を調製した。減圧乾燥工程では、上記の溶液を１５分間で０．５ＭＰａまで減圧し、粉体（Ｃ）１８を得た。
【０１９３】
（粉体（Ｃ）１９の作製）
表１に示すように材料１、材料２、溶媒（Ａ）を混合して溶液を調製後、１００ｒｐｍで攪拌した。続いて、凍結乾燥し、粉体（Ｃ）１９を得た。
【０１９４】
（粉体（Ｃ）２０の作製）
表１に示すように材料１、材料２、溶媒（Ａ）を混合して溶液を調製し、スプレードライヤーＢ−２９０（日本ビュッヒ（株））に供給し、粉体（Ｃ）２０を得た。
【０１９５】
【表１】
【０１９６】
（有機エレクトロルミネッセンス素子１００〜１０４の作製）
（有機エレクトロルミネッセンス素子１００の作製）
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯを１００ｎｍ成膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をノルマル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。
【０１９７】
次いで、この基板を窒素雰囲気下のグローブボックスへと移動し、ｈｏｓｔ１、Ｄｏｐａｎｔ１、クロロベンゼンを表２に示す組成で混合した塗布溶液を用いて１５００ｒｐｍ、３０秒の条件下でスピンコートし、真空下６０℃にて１時間真空乾燥、乾燥膜厚１００ｎｍの発光層とした。
【０１９８】
その後、厚さ０．５ｎｍのＬｉＦの層と、厚さ１００ｎｍのＡｌの層とを順に真空蒸着にて形成し有機エレクトロルミネッセンス素子１００を作製した。
【０１９９】
（有機エレクトロルミネッセンス素子１０１〜１０４の作製）
有機エレクトロルミネッセンス素子１０１の作製方法において、塗布溶液を粉体（Ｃ）、溶媒（Ｂ）を表２に示す組成で混合した塗布溶液に変更する以外は有機エレクトロルミネッセンス素子１０１の作製方法と同様にして、有機エレクトロルミネッセンス素子１０１〜１０４を作製した。
【０２００】
（有機エレクトロルミネッセンス素子１０５〜１１９の作製）
（有機エレクトロルミネッセンス素子１０５の作製）
ＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をノルマル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。
【０２０１】
この透明支持基板上に、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ製、Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ Ａｌ ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を３０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により製膜した後、２００℃にて１時間乾燥し、膜厚３０ｎｍの正孔注入層を設けた。
【０２０２】
次いで、基板を窒素雰囲気下のグローブボックスへと移動し、化合物ＨＴ−１（５０ｍｇ）をモノクロロベンゼン１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて１５００ｒｐｍ、３０秒の条件下でスピンコート（膜厚約２０ｎｍ）し、１６０℃、３０分間窒素下で乾燥し、正孔輸送層とした。
【０２０３】
次いで、グローブボックス中で発光ホスト化合物であるａ６（３０ｍｇ）と青色発光ドーパント化合物であるＩｒ−１２（６ｍｇ）とをトルエン５ｍｌに溶解させた溶液を用いて、１５００ｒｐｍ、３０秒の条件下でスピンコート（膜厚約５０ｎｍ）し、１２０℃、３０分間窒素下で乾燥し、青色発光層とした。
【０２０４】
次いで、基板を真空蒸着装置に取付け、真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧し、化合物ＥＴ−１を蒸着で成膜を行い、厚さ２０ｎｍの電子輸送層とした。その後に電子注入層としてＬｉＦを１ｎｍで成膜し、アルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子１０５を作製した。
【０２０５】
（有機エレクトロルミネッセンス素子１０７、１１０、１１２、１１４、１１６、１１８の作製）
有機エレクトロルミネッセンス素子１０５の作製方法において、塗布溶液を材料１、材料２、溶媒（Ｂ）を表２に示す組成で混合した塗布溶液に変更する以外は有機エレクトロルミネッセンス素子１の作製方法と同様にして、有機エレクトロルミネッセンス素子１０７、１１０、１１２、１１４、１１６、１１８を作製した。
【０２０６】
（有機エレクトロルミネッセンス素子１０６、１０８、１０９、１１１、１１３、１１５，１１７、１１９の作製）
有機エレクトロルミネッセンス素子１０５の作製方法において、塗布溶液を粉体（Ｃ）、溶媒（Ｂ）を表２に示す組成で混合した塗布溶液に変更する以外は有機エレクトロルミネッセンス素子１の作製方法と同様にして、有機エレクトロルミネッセンス素子１０６、１０８、１０９、１１１、１１３、１１５、１１７、１１９を作製した。
【０２０７】
（有機エレクトロルミネッセンス素子の評価）
作製した有機エレクトロルミネッセンス素子（有機エレクトロルミネッセンス素子１００〜１１９）について、下記のようにして外部量子効率及び発光寿命を評価した。
【０２０８】
（外部取り出し量子効率（ＥＱＥ）の評価）
有機エレクトロルミネッセンス素子１００〜１１９の外部取り出し量子効率（η）は以下の式を用いて求めた。
【０２０９】
外部取り出し量子効率（％）＝１００×有機エレクトロルミネッセンス素子外部に発光した光子数／有機エレクトロルミネッセンス素子に流した電子数
なお、分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタ社製）により測定した発光スペクトルを各波長の光子のエネルギーから３８０〜７８０ｎｍの光子数を求め、さらにランバーシアン仮定に基づき発光面から発光した光子数を求めた。また、有機エレクトロルミネッセンス素子に流した電子数は電流量から求めた。
【０２１０】
有機エレクトロルミネッセンス素子１００〜１０４、１０５〜１０６、１０７〜１０９、１１０〜１１１、１１２〜１１３、１１４〜１１５、１１６〜１１７、１１８〜１１９の外部量子効率は、それぞれ有機エレクトロルミネッセンス素子１００、１０５、１０７、１１０、１１２、１１４、１１６、１１８の測定値を１とした相対値で表した。
【０２１１】
（発光寿命の評価）
作製した有機エレクトロルミネッセンス素子に対し、正面輝度１０００ｃｄ／ｍ２となるような電流を与え、連続駆動した。正面輝度が初期の半減値（５００ｃｄ／ｍ２）になるまでに掛かる時間を求めた。
【０２１２】
有機エレクトロルミネッセンス素子１００〜１０４、１０５〜１０７、１０８〜１０９、１１０〜１１１、１１２〜１１３、１１４〜１１５、１１６〜１１７の寿命は、それぞれ有機エレクトロルミネッセンス素子１００、１０５、１０８、１１０、１１２、１１４、１１６の測定値を１とした相対値で表した。
【０２１３】
（リーク電流特性（整流比）の評価）
作成した有機エレクトロルミネッセンス素子に、各取り出し電極から、暗所で低電圧電源（株式会社エーディーシー製、直流電圧・電流源Ｒ６２４３）にて＋１Ｖ（正方向）、−１Ｖ（逆方向）を印加しその時の電流値を測定し、正逆電流値の比（正方向電流値÷逆方向電流値＝整流比）を算出し比較を実施した。
【０２１４】
［整流比の評価ランク］
Ａ：正逆電流値の比が１００００以上
Ｂ：正逆電流値の比が１０００以上、１００００未満
Ｃ：正逆電流値の比が１００以上、１０００未満
Ｄ：正逆電流値の比が１０以上、１００未満
Ｅ：正逆電流値の比が１０未満
得られた結果を下記の表２に示す。
【０２１５】
【表２】
【０２１６】
実施例２
（有機エレクトロルミネッセンス素子２００〜２０１の作製）
（有機エレクトロルミネッセンス素子２００の作製）
有機エレクトロルミネッセンス素子１０５の作製において、正孔輸送層までは同様に作製し、正孔輸送層上にポリビニルカルバゾール、３０ｍｇと１．５ｍｇのＤｏｐａｎｔ２とをジクロロベンゼン３ｍｌに溶解した溶液を、１０００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート法により製膜し、１２０度で１時間真空乾燥し、膜厚１００ｎｍの発光層を形成した。
【０２１７】
さらに、この発光層上に、３０ｍｇのＥＴ−２をトルエン３ｍｌに溶解して得られた溶液を、２０００ｒｐｍ、３０秒の条件下スピンコート法により製膜し、１００度で１時間真空乾燥し、膜厚６０ｎｍの電子輸送層を設けた。次いで、基板を真空蒸着装置に取付け、真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧し、電子注入層としてＬｉＦを１ｎｍで成膜し、アルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成し、有機エレクトロルミネッセンス素子１０５を作製した。
【０２１８】
（有機エレクトロルミネッセンス素子２０１の作製）
有機エレクトロルミネッセンス素子２００の作製において、発光層までは同様に作製した。続いて、３０ｍｇのＥＴ−２をテトラヒドロフラン１０ｍｌに溶解し、１００ｒｐｍで攪拌した後にエバポレータで濃縮して得られたＥＴ−２の粉体３０ｍｇと、トルエン３ｍｌとを混合した塗布溶液を用いた以外は有機エレクトロルミネッセンス素子２００の作成方法と同様にして電子輸送層を形成した。次いで、基板を真空蒸着装置に取付け、真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧し、電子注入層としてＬｉＦを１ｎｍで成膜し、アルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成し、有機エレクトロルミネッセンス素子２０１を作製した。
【０２１９】
実施例１と同様にして有機エレクトロルミネッセンス素子の評価を行った。得られた結果を下記の表３に示す。
【０２２０】
【表３】
【０２２１】
表２、表３から、比較例の有機エレクトロルミネッセンス素子に比べて、前記有機層の少なくとも１層が、
（１）有機材料を共通の溶媒（Ａ）に溶解した溶液を乾燥して得られた粉体（Ｃ）を、（２）前記溶媒（Ａ）とは異なる溶媒（Ｂ）に溶解させた溶液を用いて、（３）ウェットプロセスで形成した、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、外部量子効率が高く、且つ、発光寿命もともに上昇していることが明らかである。
【０２２２】
更に、外部量子効率、発光寿命ともに上昇した本発明の有機ＥＬ素子は、本発明の表示装置、照明装置として共に有用に用いることができることが分かった。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フラットディスプレーの表示装置や電子写真複写機、プリンター等の光源、照明等に使用される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】
有機エレクトロルミネッセンス素子は、蛍光性もしくはリン光性の有機材料を含む薄膜を陰極と陽極で挟んだ構成を有し、前記薄膜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程度の低電圧で発光が可能であり、自己発光型であるために視野角依存性に富み、視認性が高く、更には薄膜型の完全固体素子であるために省スペース等の観点から注目され、実用化研究への展開が開始されている。
【０００３】
近年、従来の有機エレクトロルミネッセンスの効率を遙かにしのぐリン光発光の有機エレクトロルミネッセンス素子がＳ．Ｒ．Ｆｏｒｒｅｓｔらにより見いだされている（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．（１９９９），７５（１），４−６）。また、Ｃ．Ａｄａｃｈｉらが報告しているように６０ｌｍ／Ｗにもおよぶ視感度効率を出す性能を有するものもあり（Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９０，５０４８（２００１））、この様な素子はディスプレイへの応用や、照明への応用に期待され、有機エレクトロルミネッセンス素子の大型化、さらに大量生産の可能性が考えられる。
【０００４】
通常、有機エレクトロルミネッセンス素子は、１０−４Ｐａ以下というような高真空を用いた真空蒸着法で有機層を形成しているが、今後、有機エレクトロルミネッセンス素子の大型化や大量生産される可能性を考えると、真空蒸着法による有機層の形成は生産効率及び製造コストの面で好ましくない。
【０００５】
また、ドーパントを真空蒸着法により発色層に含有させる場合には、蒸着の際に基板上でドーパントのムラが生じてしまい、これが発色光のムラの原因となり品質を低下させてしまう問題がある。これは有機エレクトロルミネッセンス素子を大型化する場合にはより顕著な問題となる。さらに、複数のドーパントを含有させる場合は、技術的にも困難となる。
【０００６】
有機エレクトロルミネッセンス素子の有機層の形成においては、現在の真空蒸着法に代わる方法として、ウェットプロセスによる有機層の形成が注目されている。
【０００７】
しかしながら、ウェットプロセスで有機層を形成する場合、有機材料の種類によっては、溶液中で均一に分散されないため層の形成時に材料ごとに凝集、析出しやすいものもあり、この場合には外部量子効率や視感度効率等を劣化させてしまい、有機エレクトロルミネッセンス素子の品質を低下させてしまう。特に金属錯体をドーパントとする発光層をウェットプロセスで形成する場合に金属錯体ドーパントとホストが溶液中で凝集したまま塗膜を形成し、均一にならないため、外部量子効率が低下してしまう。
【０００８】
ウェットプロセスにより有機層を形成した有機エレクトロルミネッセンス素子の発光特性は、製膜時の塗布溶液の作製方法によって大きく左右される。均質な有機膜を形成し、外部量子効率に優れた有機エレクトロルミネッセンス素子を得るためにこれまで数多くの製膜方法が提唱されている。（例えば特許文献１、特許文献２）
しかしながら、前記従来の技術では何れの場合でも、溶解性が不十分で外部量子効率・寿命が充分でなく、溶解性を向上させるために、塗布適性・乾燥適性に劣るものを塗布液として用いているという問題が生じているのが実状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−０６６２９４号公報
【特許文献２】特開２００６−５４０６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、高品質の有機エレクトロルミネッセンス素子を簡易に製造し、製造コストを抑え、有機エレクトロルミネッセンス素子の大型化が可能な有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の上記目的は、以下により達成された。
【００１２】
１．陽極と陰極の間に発光層を含む少なくとも一層の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記有機層の少なくとも１層が、
（１）有機層を構成する材料を溶媒（Ａ）に溶解した溶液を乾燥して得られた粉体（Ｃ）を、
（２）前記溶媒（Ａ）とは異なる溶媒（Ｂ）に溶解させた溶液を用いて、
（３）ウェットプロセスで形成した層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。
【００１３】
２．陽極と陰極の間に発光層を含む少なくとも一層の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記有機層の少なくとも１層が、
（１）異なる有機材料を２種以上含み、
（２）前記２種以上の有機層を構成する有機材料を溶媒（Ａ）に溶解した溶液を乾燥して得られた粉体（Ｃ）を、
（３）前記溶媒（Ａ）とは異なる溶媒（Ｂ）に溶解させた溶液を用いて、
（４）ウェットプロセスで形成した層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。
【００１４】
３．２５℃における有機材料の溶媒（Ａ）に対する溶解度が、溶媒（Ａ）１００ｍｌに対して、有機材料２００ｍｇ以上であることを特徴とする前記１あるいは２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１５】
４．有機材料の溶媒（Ｂ）が２．６７ｋＰａ以上（２０℃時）の蒸気圧を有することを特徴とする前記１〜３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１６】
５．前記の、
（１）異なる有機材料を２種以上含み、
（２）前記２種以上の有機層を構成する有機材料を溶媒（Ａ）に溶解した溶液を乾燥して得られた粉体（Ｃ）を、
（３）前記溶媒（Ａ）とは異なる溶媒（Ｂ）に溶解させた溶液を用いて、
（４）ウェットプロセスで形成した層が発光層であることを特徴とする前記１〜４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１７】
６．前記の、
（１）異なる有機材料を２種以上含み、
（２）前記２種以上の有機層を構成する有機材料を溶媒（Ａ）に溶解した溶液を乾燥して得られた粉体（Ｃ）を、
（３）前記溶媒（Ａ）とは異なる溶媒（Ｂ）に溶解させた溶液を用いて、
（４）ウェットプロセスで形成した層が燐光発光ドーパントを含む発光層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。
【００１８】
７．前記燐光発光ドーパントがＩｒ錯体であることを特徴とする前記６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１９】
８．前記発光層に含まれるホスト化合物が下記一般式（ａ）で表される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。
【００２０】
【化１】
【００２１】
〔式中、ＸはＮＲ′、Ｏ、Ｓ、ＣＲ′Ｒ″またはＳｉＲ′Ｒ″を表す。Ｒ′、Ｒ″は各々水素原子または置換基を表す。Ａｒは芳香環を形成するのに必要な原子群を表す。ｎは０〜８の整数を表す。〕
９．前記一般式（ａ）で表される化合物中、Ａｒはカルバゾール環、カルボリン環、ジベンゾフラン環またはベンゼン環から選ばれることを特徴とする前記８に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２２】
１０．前記一般式（ａ）で表される化合物中、ＸはＮＲ′またはＯを表し、Ｒ′は水素原子または置換基を表すことを特徴とする前記８あるいは９記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２３】
１１．前記１〜１０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製造することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によって、高品質の有機エレクトロルミネッセンス素子を簡易に製造し、製造コストを抑え、有機エレクトロルミネッセンス素子の大型化が可能な有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法を提供することができた。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明者らは、有機エレクトロルミネッセンス素子の有機材料を含む層をウェットプロセスで形成する場合、前記有機材料を溶解度の高い溶媒（Ａ）に溶解後、これを乾燥した粉体（Ｃ）を前記溶媒とは異なる溶媒（Ｂ）に再溶解、塗布することで、外部量子効率の向上および長寿命化が図れることを発見した。
【００２６】
さらに本発明の方法の場合、塗布に用いる前記溶媒（Ｂ）は、溶解時、塗布時の溶媒が同一である現行の系に比較して溶解度が低くともよく、塗布適性、乾燥適性に優れた溶媒から選択できる。従って本発明の素子は、高品質で、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造が容易であり、かつ製造コストが抑えられ、大型化が可能であることを見出した。
【００２７】
本発明の方法で作製した素子の外部量子効率が高く、かつ寿命が長い理由は必ずしも明らかではないが、溶解度の高い溶媒（Ａ）に溶解することで原料粉体中に含まれる微結晶が溶解し、これを濃縮して粉体（Ｃ）とし、次いで、前記溶媒（Ａ）とは異なる溶媒（Ｂ）に溶解させたとき、塗布時の結晶核形成や、ついで生じる膜中での結晶の析出が抑制されやすくなり、有機膜中に微結晶が多数含まれる場合と比較して、粒界での抵抗が小さくなるため外部量子効率が高くなると考えられる。また製膜時に結晶核形成が抑制されているため、素子駆動時に結晶成長が起こりにくく、短絡が抑制されることで長寿命化につながっていると考えている。
【００２８】
さらに異なる２種以上の材料が含まれる場合には、材料毎に凝集することで単一の材料からなる場合より結晶化しやすくなると考えられるが、本発明の方法で作製した場合には、結晶核が溶解していることで、凝集や次いで起きる結晶化が起きにくくなると考えられ、異なる２種以上の材料を含む層を本発明の方法で形成した場合、外部量子効率の向上、および長寿命化に効果が大きいと考えられる。
【００２９】
塗布溶媒である溶媒（Ｂ）で溶解度が低くとも良い理由は必ずしも明らかではないが、溶解度の高い溶媒（Ａ）で微結晶を溶解しており、溶媒（Ｂ）で微結晶を溶解させる必要が無いため、溶解度が（Ａ）に比べ低くともよいと考えられる。
【００３０】
以下、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、本発明の有機ＥＬ素子ともいう）の各構成要素の詳細について、順次説明する。
【００３１】
（有機エレクトロルミネッセンス素子の層構成）
本発明において、有機エレクトロルミネッセンス素子は、陽極と陰極の間に発光層を含む少なくとも一層の有機層を有する構成をしている。ただし、電極間には、有機層以外の層（例えばフッ化リチウム層や無機金属塩の層、またはそれらを含有する層など）が任意の位置に配置されていてもよい。
【００３２】
本発明において、有機層は、有機材料を含有する層のことをいい、電極から注入された電子及び正孔が再結合して発光する領域（発光領域）を有する発光層を含む。前記発光領域は、発光層の層全体であってもよいし、発光層の厚みの一部分であってもよい。
【００３３】
次に、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の層構成の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。
【００３４】
（ｉ）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
（ii）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（iii）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（iv）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
（ｖ）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極／バッファー層／陰極
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、少なくとも１つの有機層がウェットプロセスで成膜形成されていればよく、その他の層の形成方法は特に塗布成膜方法に限定されず、必要に応じて、蒸着法等を用いて成膜することもできる。
【００３５】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子のウェットプロセスとしては、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、スプレー法、印刷法、スロット型コータ法等があるが、均質な膜が得られやすく、且つピンホールが生成しにくい等の点から、スピンコート法、インクジェット法、スプレー法、印刷法、スロット型コータ法等のウェットプロセスによる成膜が好ましく、その中でもスロット型コータ法を更に好ましく用いることができる。
【００３６】
また、成膜後の乾燥方法には、スピン乾燥、熱風乾燥、遠赤外乾燥、真空乾燥、減圧乾燥などが適用できる。
【００３７】
また、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層以外のその他の構成層の形成方法については、後述する有機エレクトロルミネッセンス素子の作製方法のところでも、詳細に説明する。
【００３８】
（発光層）
本発明に係る発光層は、電極または電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよい。
【００３９】
発光層の膜厚は特に制限はないが、形成する膜の均質性や、発光時に不必要な高電圧を印加するのを防止し、且つ駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、２〜２００ｎｍの範囲に調整することが好ましく、更に好ましくは５ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の範囲に調整される。
【００４０】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層は、ウェットプロセスにより形成されることが好ましい。既知のウェットプロセスの塗布方法としては、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、スプレー法、印刷法、スロット型コータ法等があるが、均質な膜が得られやすく、且つピンホールが生成しにくい等の点から、本発明においてはスピンコート法、インクジェット法、スプレー法、印刷法、スロット型コータ法等の塗布法による成膜が好ましく、その中でもスロット型コータ法が更に好ましい。
【００４１】
また発光効率向上の点から、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層には、発光ホストと発光ドーパントの少なくとも一種とを含有することが好ましい。
【００４２】
以下、発光層に含まれるドーパント、ホストについて説明する。
【００４３】
（ホスト）
本発明においてホストとは、発光層に含有される化合物のうちで室温（２５℃）においてリン光発光のリン光量子収率が、０．１未満の化合物である。好ましくはリン光量子収率が０．０１未満である。また、発光層に含有される化合物の中で、その層中での質量比が２０％以上であることが好ましい。
【００４４】
本発明に用いることができるホストとしては特に制限はなく、従来有機エレクトロルミネッセンス素子で用いられる化合物を用いることができるが、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、且つ大きい励起３重項エネルギーを有し、なお且つ高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。
【００４５】
また、本発明に用いられるホストとしては、高分子化合物でも、低分子化合物でもよく、低分子化合物の中でも、ビニル基やエポキシ基のような重合性基を有する低分子化合物（重合性発光ホスト）でもよい。
【００４６】
本発明において、ホスト化合物としては一般式（ａ）で表される化合物が好ましい。
【００４７】
一般式（ａ）におけるＸにおいて、Ｒ′、Ｒ″で各々表される置換基としては、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等）、シクロアルキル基（例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等）、アルケニル基（例えば、ビニル基、アリル基等）、アルキニル基（例えば、エチニル基、プロパルギル基等）、芳香族炭化水素環基（芳香族炭素環基、アリール基等ともいい、例えば、フェニル基、ｐ−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等）、芳香族複素環基（例えば、ピリジル基、ピリミジニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピラジニル基、トリアゾリル基（例えば、１，２，４−トリアゾール−１−イル基、１，２，３−トリアゾール−１−イル基等）、オキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、キノリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基（前記カルボリニル基のカルボリン環を構成する炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す）、キノキサリニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等）、複素環基（例えば、ピロリジニル基、イミダゾリジニル基、モルホリル基、オキサゾリジニル基等）、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等）、シクロアルコキシ基（例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等）、アルキルチオ基（例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等）、シクロアルキルチオ基（例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等）、アリールチオ基（例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等）、アルコキシカルボニル基（例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等）、アリールオキシカルボニル基（例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等）、スルファモイル基（例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、２−ピリジルアミノスルホニル基等）、アシル基（例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、２−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等）、アシルオキシ基（例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等）、アミド基（例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、２−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等）、カルバモイル基（例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、２−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、２−ピリジルアミノカルボニル基等）、ウレイド基（例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基ナフチルウレイド基、２−ピリジルアミノウレイド基等）、スルフィニル基（例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、２−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、２−ピリジルスルフィニル基等）、アルキルスルホニル基（例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、２−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等）、アリールスルホニル基またはヘテロアリールスルホニル基（例えば、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、２−ピリジルスルホニル基等）、アミノ基（例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、２−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、２−ピリジルアミノ基等）、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等）、フッ化炭化水素基（例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタフルオロフェニル基等）、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、シリル基（例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等）等が挙げられる。これらの置換基は上記の置換基によって更に置換されていてもよい。
【００４８】
これらの置換基は複数が互いに結合して環を形成していてもよい。
【００４９】
中でも、ＸとしてはＮＲ′またはＯが好ましく、またＲ′としては、芳香族炭化水素基（芳香族炭素環基、アリール基等ともいい、例えば、フェニル基、ｐ−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基）、または芳香族複素環基（例えば、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等）が特に好ましい。
【００５０】
上記の芳香族炭化水素基、芳香族複素環基は、各々一般式（ａ）のＸにおいて、Ｒ′、Ｒ″で各々表される置換基を有してもよい。
【００５１】
一般式（ａ）において、Ａｒにより表される芳香環としては、芳香族炭化水素環または芳香族複素環が挙げられる。また、該芳香環は単環でもよく、縮合環でもよく、更に未置換でも、一般式（ａ）のＸにおいて、Ｒ′、Ｒ″で各々表される置換基を有してもよい。
【００５２】
一般式（ａ）において、Ａｒにより表される芳香族炭化水素環としては、ベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、アズレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ピレン環、クリセン環、ナフタセン環、トリフェニレン環、ｏ−テルフェニル環、ｍ−テルフェニル環、ｐ−テルフェニル環、アセナフテン環、コロネン環、フルオレン環、フルオラントレン環、ナフタセン環、ペンタセン環、ペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピレン環、ピラントレン環、アンスラアントレン環等が挙げられる。これらの環は更に、一般式（ａ）で表される部分構造のＸにおいて、Ｒ′、Ｒ″で各々表される置換基を有してもよい。
【００５３】
一般式（ａ）で表される部分構造において、Ａｒにより表される芳香族複素環としては、例えば、フラン環、ジベンゾフラン環、チオフェン環、オキサゾール環、ピロール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、ベンゾイミダゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、インドール環、インダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、キノキサリン環、キナゾリン環、シンノリン環、キノリン環、イソキノリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、カルバゾール環、カルボリン環、ジアザカルバゾール環（カルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子の一つが更に窒素原子で置換されている環を示す）等が挙げられる。
【００５４】
これらの環は、更に一般式（ａ）において、Ｒ′、Ｒ″で各々表される置換基を有してもよい。
【００５５】
上記の中でも、一般式（ａ）において、Ａｒにより表される芳香環として、好ましく用いられるのは、カルバゾール環、カルボリン環、ジベンゾフラン環、ベンゼン環であり、更に好ましく用いられるのは、カルバゾール環、カルボリン環、ベンゼン環であり、より好ましくは置換基を有するベンゼン環であり、特に好ましくはカルバゾリル基を有するベンゼン環が挙げられる。
【００５６】
また、一般式（ａ）において、Ａｒにより表される芳香環としては、各々３環以上の縮合環が好ましい一態様であり、３環以上が縮合した芳香族炭化水素縮合環としては、具体的には、ナフタセン環、アントラセン環、テトラセン環、ペンタセン環、ヘキサセン環、フェナントレン環、ピレン環、ベンゾピレン環、ベンゾアズレン環、クリセン環、ベンゾクリセン環、アセナフテン環、アセナフチレン環、トリフェニレン環、コロネン環、ベンゾコロネン環、ヘキサベンゾコロネン環、フルオレン環、ベンゾフルオレン環、フルオランテン環、ペリレン環、ナフトペリレン環、ペンタベンゾペリレン環、ベンゾペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピラントレン環、コロネン環、ナフトコロネン環、オバレン環、アンスラアントレン環等が挙げられる。なお、これらの環は、更に上記の置換基を有していてもよい。
【００５７】
また、３環以上が縮合した芳香族複素環としては、具体的には、アクリジン環、ベンゾキノリン環、カルバゾール環、カルボリン環、フェナジン環、フェナントリジン環、フェナントロリン環、カルボリン環、サイクラジン環、キンドリン環、テペニジン環、キニンドリン環、トリフェノジチアジン環、トリフェノジオキサジン環、フェナントラジン環、アントラジン環、ペリミジン環、ジアザカルバゾール環（カルボリン環を構成する炭素原子の任意の一つが窒素原子で置き換わったものを表す）、フェナントロリン環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、ナフトフラン環、ナフトチオフェン環、ベンゾジフラン環、ベンゾジチオフェン環、ナフトジフラン環、ナフトジチオフェン環、アントラフラン環、アントラジフラン環、アントラチオフェン環、アントラジチオフェン環、チアントレン環、フェノキサチイン環、チオファントレン環（ナフトチオフェン環）等が挙げられる。なお、これらの環は更に置換基を有していてもよい。
【００５８】
また、一般式（ａ）において、ｎは０〜８の整数を表すが、０〜２であることが好ましく、特にＸがＯ、Ｓである場合には１〜２であることが好ましい。
【００５９】
以下に、一般式（ａ）で表されるホスト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。
【００６０】
【化２】
【００６１】
【化３】
【００６２】
【化４】
【００６３】
【化５】
【００６４】
【化６】
【００６５】
【化７】
【００６６】
【化８】
【００６７】
【化９】
【００６８】
本発明において微結晶が生成しにくい点から、ホストは対称性を持たないことが好ましい。
【００６９】
更にホストは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、有機エレクトロルミネッセンス素子を更に高効率化することができる。また、後述の発光ドーパント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。
【００７０】
併用してもよい公知の発光ホストとしては、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、且つ発光の長波長化を防ぎ、なお且つ高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。
【００７１】
併用してもよい公知のホスト化合物としては、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、且つ発光の長波長化を防ぎ、なお且つ高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。
【００７２】
公知のホスト化合物の具体例としては、以下の文献に記載されている化合物が挙げられる。
【００７３】
特開２００１−２５７０７６号公報、同２００２−３０８８５５号公報、同２００１−３１３１７９号公報、同２００２−３１９４９１号公報、同２００１−３５７９７７号公報、同２００２−３３４７８６号公報、同２００２−８８６０号公報、同２００２−３３４７８７号公報、同２００２−１５８７１号公報、同２００２−３３４７８８号公報、同２００２−４３０５６号公報、同２００２−３３４７８９号公報、同２００２−７５６４５号公報、同２００２−３３８５７９号公報、同２００２−１０５４４５号公報、同２００２−３４３５６８号公報、同２００２−１４１１７３号公報、同２００２−３５２９５７号公報、同２００２−２０３６８３号公報、同２００２−３６３２２７号公報、同２００２−２３１４５３号公報、同２００３−３１６５号公報、同２００２−２３４８８８号公報、同２００３−２７０４８号公報、同２００２−２５５９３４号公報、同２００２−２６０８６１号公報、同２００２−２８０１８３号公報、同２００２−２９９０６０号公報、同２００２−３０２５１６号公報、同２００２−３０５０８３号公報、同２００２−３０５０８４号公報、同２００２−３０８８３７号公報等。
【００７４】
（ドーパント）
次にドーパントについて説明する。
【００７５】
本発明に係る発光ドーパントとしては、蛍光ドーパント、リン光ドーパントを用いることができるが、より発光効率の高い有機エレクトロルミネッセンス素子を得る観点からは、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層や発光ユニットに使用される発光ドーパントとしては、上記のホスト化合物を含有すると同時にリン光ドーパントを含有することが好ましい。
【００７６】
発光ドーパントは、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることができる。
【００７７】
蛍光を発するドーパントの代表例としては、レーザー色素に代表される蛍光量子収率が高い化合物や、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素、または希土類錯体系蛍光体等が挙げられる。
【００７８】
リン光発光するドーパントとしては、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、具体的には、室温（２５℃）にてリン光発光する化合物であり、リン光量子収率が、２５℃において０．０１以上の化合物であるが、好ましいリン光量子収率は０．１以上である。
【００７９】
上記リン光量子収率は、第４版実験化学講座７の分光IIの３９８頁（１９９２年版、丸善）に記載の方法により測定できる。溶液中でのリン光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明に係るリン光ドーパントは、任意の溶媒のいずれかにおいて上記リン光量子収率（０．０１以上）が達成されればよい。
【００８０】
本発明に係るリン光ドーパントは、好ましくは元素の周期表で８〜１０族の金属を含有する錯体系化合物であり、更に好ましくはイリジウム化合物、オスミウム化合物、ユーロピウム錯体、または白金化合物（白金錯体系化合物）、希土類錯体であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。
【００８１】
特に、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子でリン光ドーパントを用いる場合、ホストの３重項エネルギーは、ドーパントの３重項エネルギーより大きいことが好ましい。これにより、輝度、及び外部量子効率を高くすることができ、品質をより高めることができる。
【００８２】
以下に、リン光ドーパントとして用いられる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。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。
【００８３】
【化１０】
【００８４】
【化１１】
【００８５】
【化１２】
【００８６】
【化１３】
【００８７】
【化１４】
【００８８】
【化１５】
【００８９】
【化１６】
【００９０】
本発明において微結晶が生成しにくい点から、ドーパントは対称性を持たないことが好ましい。
【００９１】
更にドーパントは複数種用いてよい。また、発光ドーパント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。
【００９２】
次に、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の構成層として用いられる、注入層、阻止層、電子輸送層等について説明する。
【００９３】
（注入層：電子注入層、正孔注入層）
注入層は必要に応じて設けることができ、陽極と発光層または正孔輸送層の間、及び陰極と発光層または電子輸送層との間に存在させてもよい。
【００９４】
注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、「有機エレクトロルミネッセンス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頁〜１６６頁）に詳細に記載されており、正孔注入層（陽極バッファー層）と電子注入層（陰極バッファー層）とがある。
【００９５】
陽極バッファー層（正孔注入層）は、特開平９−４５４７９号公報、同９−２６００６２号公報、同８−２８８０６９号公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファー層等が挙げられる。
【００９６】
また、特開平６−０２５６５８号公報に記載されているフェロセン化合物、特開平１０−２３３２８７号公報等に記載されているスターバースト型の化合物、特開２０００−０６８０５８号公報、特開２００４−６３２１号公報に記載されているトリアリールアミン型の化合物、特開２００２−１１７９７９号公報に記載されている含硫黄環含有化合物、米国特許出願公開第２００２／１５８２４２号明細書、米国特許出願公開第２００６／２５１９２２号明細書、特開２００６−４９３９３号公報等に記載されているヘキサアザトリフェニレン化合物等も正孔注入層として挙げられる。
【００９７】
陰極バッファー層（電子注入層）は、特開平６−３２５８７１号公報、同９−１７５７４号公報、同１０−７４５８６号公報等にもその詳細が記載されており、具体的には、ストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。
【００９８】
上記バッファー層（注入層）はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるがその膜厚は０．１ｎｍ〜５μｍの範囲が好ましい。
【００９９】
（阻止層：正孔阻止層、電子阻止層）
阻止層は、有機薄膜の構成層として必要に応じて設けられるものである。
【０１００】
例えば、特開平１１−２０４２５８号公報、同１１−２０４３５９号公報、及び「有機エレクトロルミネッセンス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）層がある。
【０１０１】
正孔阻止層とは広い意味では電子輸送層の機能を有し、電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が著しく小さい正孔阻止材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。
【０１０２】
また、後述する電子輸送層の構成を必要に応じて、本発明に係わる正孔阻止層として用いることができる。
【０１０３】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の正孔阻止層が発光層に隣接して設けられる場合は、ウェットプロセスにより形成されることが好ましい。更に、特に好ましくはインクジェット法、印刷法、スロット型コータ法等の塗布法で形成されることであり、中でも、スロット型コータ法で形成されることが更に好ましい。
【０１０４】
一方、電子阻止層とは広い意味では正孔輸送層の機能を有し、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、後述する正孔輸送層の構成を必要に応じて、本発明に係わる電子阻止層として用いることができる。
【０１０５】
本発明に係る正孔阻止層、電子阻止層の膜厚としては、好ましくは３ｎｍ〜１００ｎｍであり、更に好ましくは５ｎｍ〜３０ｎｍである。
【０１０６】
（正孔輸送層）
正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層の機能を有する。正孔輸送層は単層または複数層設けることができる。
【０１０７】
正孔輸送材料としては、正孔の注入または輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。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。
【０１０８】
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３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第３級アミン化合物を用いることが好ましい。
【０１０９】
芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノフェニル、Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−〔１，１′−ビフェニル〕−４，４′−ジアミン（ＴＰＤ）、２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）プロパン、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラ−ｐ−トリル−４，４′−ジアミノビフェニル、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン、ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン、ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタン、Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ジ（４−メトキシフェニル）−４，４′−ジアミノビフェニル、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノジフェニルエーテル、４，４′−ビス（ジフェニルアミノ）クオードリフェニル、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン、４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４′−〔４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン、４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ（２−ジフェニルビニル）ベンゼン、３−メトキシ−４′−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン、Ｎ−フェニルカルバゾール、更には米国特許第５，０６１，５６９号明細書に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば、４，４′−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル（ＮＰＤ）、特開平４−３０８６８８号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが３つスターバースト型に連結された４，４′，４″−トリス〔Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）等が挙げられる。
【０１１０】
更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。また、ｐ型−Ｓｉ、ｐ型−ＳｉＣ等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。
【０１１１】
また、特開平１１−２５１０６７号公報、Ｊ．Ｈｕａｎｇ ｅｔ．ａｌ．著文献（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ ８０（２００２），ｐ．１３９）に記載されているような、所謂ｐ型正孔輸送材料を用いることもできる。本発明においては、より高効率の発光素子が得られることからこれらの材料を用いることが好ましい。
【０１１２】
正孔輸送層は上記正孔輸送材料を、例えば、真空蒸着法、ウェットプロセス法、インクジェット法を含む印刷法、スプレー法、スロット型コータ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が、発光層に隣接して設けられる場合は、ウェットプロセスにより形成されることが好ましい。更に、特に好ましくはインクジェット法、印刷法、スロット型コータ法等の塗布法で形成されることであり、その中でもスロット型コータ法で形成されることが更に好ましい。
【０１１３】
正孔輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５〜２００ｎｍである。この正孔輸送層は上記材料の２種以上からなる一層構造であってもよい。
【０１１４】
また、不純物をドープしたｐ性の高い正孔輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報の各公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。
【０１１５】
本発明においては、このようなｐ性の高い正孔輸送層を用いることが、より低消費電力の素子を作製することができるため好ましい。
【０１１６】
（電子輸送層）
電子輸送層とは電子を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層の機能を有する。電子輸送層は単層または複数層設けることができる。
【０１１７】
従来、発光層に対して陰極側に隣接する電子輸送層に用いられる電子輸送材料（正孔阻止材料を兼ねる）としては、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができ、例えば、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。更に上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることができる。更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
【０１１８】
また、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。
【０１１９】
その他、メタルフリーもしくはメタルフタロシアニン、また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、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。
【０１２０】
電子輸送層は上記電子輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、スプレー法、スロット型コータ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が、発光層に隣接して設けられる場合は、ウェットプロセスにより形成されることが好ましい。更に、特に好ましくはインクジェット法、印刷法、スロット型コータ法等の塗布法で形成されることであり、その中でもスロット型コータ法で形成されることが更に好ましい。
【０１２１】
電子輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。電子輸送層は上記材料の２種以上からなる一層構造であってもよい。
【０１２２】
（陽極）
有機エレクトロルミネッセンス素子における陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としては、Ａｕ等の金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ２Ｏ３−ＺｎＯ）等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。
【０１２３】
陽極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は（１００μｍ以上程度）、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。あるいは、有機導電性化合物のように塗布可能な物質を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等湿式成膜法を用いることもできる。
【０１２４】
この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を１０％より大きくすることが望ましく、また陽極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。更に膜厚は材料にもよるが、通常１０ｎｍ〜１０００ｎｍ、好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【０１２５】
（陰極）
一方、陰極としては仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。
【０１２６】
これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。
【０１２７】
陰極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。なお、発光した光を透過させるため、有機エレクトロルミネッセンス素子の陽極または陰極のいずれか一方が透明または半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
【０１２８】
また、陰極に上記金属を１〜２０ｎｍの膜厚で作製した後に、陽極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に作製することで、透明または半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する素子を作製することができる。
【０１２９】
（支持基板）
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子に用いることのできる支持基板（以下、基体、基板、基材、支持体等ともいう）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、また透明であっても不透明であってもよい。支持基板側から光を取り出す場合には、支持基板は透明であることが好ましい。好ましく用いられる透明な支持基板としては、ガラス、石英、透明樹脂フィルムを挙げることができる。特に好ましい支持基板は、有機エレクトロルミネッセンス素子にフレキシブル性を与えることが可能な樹脂フィルムである。
【０１３０】
樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）、セルロースアセテートフタレート（ＴＡＣ）、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類またはそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリルあるいはポリアリレート類、アートン（ＪＳＲ製）あるいはアペル（三井化学製）といったシクロオレフィン系樹脂等を挙げられる。
【０１３１】
樹脂フィルムの表面には、無機物、有機物の被膜またはその両者のハイブリッド被膜が形成されていてもよく、水蒸気透過度が０．０１ｇ／ｍ２／日・ａｔｍ以下のバリア性フィルムであることが好ましく、更には酸素透過度１０−３ｃｍ３／（ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ）以下、水蒸気透過度１０−５ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下の高バリア性フィルムであることが好ましい。
【０１３２】
バリア性フィルムにおいてバリア膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。更に該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることがより好ましい。無機層と有機層の積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。
【０１３３】
バリア膜の形成方法については特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができるが、特開２００４−６８１４３号公報に記載されているような大気圧プラズマ重合法によるものが特に好ましい。
【０１３４】
不透明な支持基板としては、例えば、アルミ、ステンレス等の金属板、フィルムや不透明樹脂基板、セラミック製の基板等が挙げられる。
【０１３５】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光の室温における外部取り出し量子効率は、１％以上であることが好ましく、より好ましくは５％以上である。
【０１３６】
ここに、
外部取り出し量子効率（％）＝有機エレクトロルミネッセンス素子外部に発光した光子数／有機エレクトロルミネッセンス素子に流した電子数×１００
である。
【０１３７】
また、カラーフィルター等の色相改良フィルター等を併用しても、有機エレクトロルミネッセンス素子からの発光色を、蛍光体を用いて多色へ変換する色変換フィルターを併用してもよい。色変換フィルターを用いる場合においては、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光のλｍａｘは４８０ｎｍ以下が好ましい。
【０１３８】
（封止）
本発明に用いられる封止手段としては、例えば、封止部材と電極、支持基板とを接着剤で接着する方法を挙げることができる。
【０１３９】
封止部材としては、有機エレクトロルミネッセンス素子の表示領域を覆うように配置されておればよく、凹板状でも平板状でもよい。また透明性、電気絶縁性は特に問わない。
【０１４０】
具体的には、ガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等が挙げられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等を挙げることができる。また、ポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。金属板としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブテン、シリコン、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる一種以上の金属または合金からなるものが挙げられる。
【０１４１】
本発明においては、素子を薄膜化できるということからポリマーフィルム、金属フィルムを好ましく使用することができる。
【０１４２】
更には、ポリマーフィルムはＪＩＳ Ｋ ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が１×１０−３ｃｍ３／（ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ）以下、ＪＩＳ Ｋ ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％ＲＨ）が、１×１０−３ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下のものであることが好ましい。
【０１４３】
封止部材を凹状に加工するのは、サンドブラスト加工、化学エッチング加工等が使われる。
【０１４４】
接着剤として具体的には、アクリル酸系オリゴマー、メタクリル酸系オリゴマーの反応性ビニル基を有する光硬化及び熱硬化型接着剤、２−シアノアクリル酸エステル等の湿気硬化型等の接着剤を挙げることができる。また、エポキシ系等の熱及び化学硬化型（二液混合）を挙げることができる。また、ホットメルト型のポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンを挙げることができる。また、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤を挙げることができる。
【０１４５】
なお、有機エレクトロルミネッセンス素子が熱処理により劣化する場合があるので、室温から８０℃までに接着硬化できるものが好ましい。また、前記接着剤中に乾燥剤を分散させておいてもよい。封止部分への接着剤の塗布は市販のディスペンサーを使ってもよいし、スクリーン印刷のように印刷してもよい。
【０１４６】
また、有機層を挟み支持基板と対向する側の電極の外側に該電極を被覆し、支持基板と接する形で無機物、有機物の層を形成し封止膜とすることも好適にできる。この場合、該膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。
【０１４７】
更に該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることが好ましい。これらの膜の形成方法については、特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができる。
【０１４８】
封止部材と有機エレクトロルミネッセンス素子の表示領域との間隙には、気相及び液相では、窒素、アルゴン等の不活性気体やフッ化炭化水素、シリコンオイルのような不活性液体を注入することが好ましい。また、真空とすることも可能である。また、内部に吸湿性化合物を封入することもできる。
【０１４９】
吸湿性化合物としては、例えば、金属酸化物（例えば、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム等）、硫酸塩（例えば、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸コバルト等）、金属ハロゲン化物（例えば、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、フッ化セシウム、フッ化タンタル、臭化セリウム、臭化マグネシウム、沃化バリウム、沃化マグネシウム等）、過塩素酸類（例えば、過塩素酸バリウム、過塩素酸マグネシウム等）等が挙げられ、硫酸塩、金属ハロゲン化物及び過塩素酸類においては無水塩が好適に用いられる。
【０１５０】
（保護膜、保護板）
有機層を挟み支持基板と対向する側の前記封止膜、あるいは前記封止用フィルムの外側に、素子の機械的強度を高めるために保護膜、あるいは保護板を設けてもよい。特に封止が前記封止膜により行われている場合には、その機械的強度は必ずしも高くないため、このような保護膜、保護板を設けることが好ましい。これに使用することができる材料としては、前記封止に用いたのと同様なガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等を用いることができるが、軽量、且つ薄膜化ということからポリマーフィルムを用いることが好ましい。
【０１５１】
（光取り出し）
有機エレクトロルミネッセンス素子は空気よりも屈折率の高い（屈折率が１．７〜２．１程度）層の内部で発光し、発光層で発生した光のうち１５％から２０％程度の光しか取り出せないことが一般的に言われている。これは、臨界角以上の角度θで界面（透明基板と空気との界面）に入射する光は、全反射を起こし素子外部に取り出すことができないことや、透明電極ないし発光層と透明基板との間で光が全反射を起こし、光が透明電極ないし発光層を導波し、結果として光が素子側面方向に逃げるためである。
【０１５２】
この光の取り出しの効率を向上させる手法としては、例えば、透明基板表面に凹凸を形成し、透明基板と空気界面での全反射を防ぐ方法（米国特許第４，７７４，４３５号明細書）、基板に集光性を持たせることにより効率を向上させる方法（特開昭６３−３１４７９５号公報）、素子の側面等に反射面を形成する方法（特開平１−２２０３９４号公報）、基板と発光体の間に中間の屈折率を持つ平坦層を導入し、反射防止膜を形成する方法（特開昭６２−１７２６９１号公報）、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法（特開２００１−２０２８２７号公報）、基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間（含む、基板と外界間）に回折格子を形成する方法（特開平１１−２８３７５１号公報）等がある。
【０１５３】
本発明においては、これらの方法を本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子と組み合わせて用いることができるが、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法、あるいは基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間（含む、基板と外界間）に回折格子を形成する方法を好適に用いることができる。
【０１５４】
本発明はこれらの手段を組み合わせることにより、更に高輝度あるいは耐久性に優れた素子を得ることができる。
【０１５５】
透明電極と透明基板の間に低屈折率の媒質を光の波長よりも長い厚みで形成すると、透明電極から出てきた光は、媒質の屈折率が低いほど外部への取り出し効率が高くなる。
【０１５６】
低屈折率層としては、例えば、エアロゲル、多孔質シリカ、フッ化マグネシウム、フッ素系ポリマー等が挙げられる。透明基板の屈折率は一般に１．５〜１．７程度であるので、低屈折率層は屈折率がおよそ１．５以下であることが好ましい。また、更に１．３５以下であることが好ましい。
【０１５７】
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。
【０１５８】
全反射を起こす界面もしくはいずれかの媒質中に回折格子を導入する方法は、光取り出し効率の向上効果が高いという特徴がある。この方法は回折格子が１次の回折や２次の回折と更にブラッグ回折により、光の向きを屈折とは異なる特定の向きに変えることができる性質を利用して、発光層から発生した光のうち層間での全反射等により外に出ることができない光を、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）に回折格子を導入することで光を回折させ、光を外に取り出そうとするものである。
【０１５９】
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。
【０１６０】
回折格子を導入する位置としては前述の通り、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。
【０１６１】
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。
【０１６２】
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。
【０１６３】
（集光シート）
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は基板の光取り出し側に、例えば、マイクロレンズアレイ状の構造を設けるように加工したり、あるいは所謂集光シートと組み合わせることにより、特定方向、例えば、素子発光面に対し正面方向に集光したりすることにより、特定方向上の輝度を高めることができる。
【０１６４】
マイクロレンズアレイの例としては、基板の光取り出し側に一辺が３０μｍでその頂角が９０度となるような四角錐を２次元に配列する。一辺は１０μｍ〜１００μｍが好ましい。これより小さくなると回折の効果が発生して色付き、大きすぎると厚みが厚くなり好ましくない。
【０１６５】
集光シートとしては、例えば、液晶表示装置のＬＥＤバックライトで実用化されているものを用いることが可能である。このようなシートとして、例えば、住友スリーエム製輝度上昇フィルム（ＢＥＦ）等を用いることができる。プリズムシートの形状としては、例えば、基材に頂角９０度、ピッチ５０μｍの△状のストライプが形成されたものであってもよいし、頂角が丸みを帯びた形状、ピッチをランダムに変化させた形状、その他の形状であってもよい。
【０１６６】
また、発光素子からの光放射角を制御するために、光拡散板・フィルムを集光シートと併用してもよい。例えば、（株）きもと製拡散フィルム（ライトアップ）等を用いることができる。
【０１６７】
（有機エレクトロルミネッセンス素子の作製方法）
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の作製方法の一例として、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極からなる有機エレクトロルミネッセンス素子の作製法を説明する。
【０１６８】
まず適当な基板上に所望の電極物質、例えば、陽極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの膜厚になるように、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ陽極を作製する。
【０１６９】
作製後、洗浄表面改質処理工程、帯電除去処理工程を行ってもよい。
【０１７０】
洗浄表面改質処理としては、低圧水銀ランプ、エキシマランプ、プラズマ洗浄装置、などが利用可能である。この洗浄表面改質処理により、有機汚染物除去と濡れ性向上の表面改質が行われる。
【０１７１】
帯電除去処理としては、大別して光照射方式とコロナ放電式があり、光照射式は微弱Ｘ線、コロナ放電式はコロナ放電により空気イオンを生成する。この空気イオンは、帯電物体に引き寄せられて反対極性の電荷を補い、静電気を中和する。
【０１７２】
コロナ放電による除電器、軟Ｘ線による除電器が利用可能である。この帯電除去処理により、基板の帯電除去が図られるため、ゴミの付着や絶縁破壊が防止されるため、素子の歩留まりの向上が図られる。
【０１７３】
次に、この上に有機エレクトロルミネッセンス素子材料である正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、正孔阻止層の有機層である有機薄膜を形成させる。
【０１７４】
本発明においては、有機材料を溶媒（Ａ）に溶解し、乾燥して得られた粉体（Ｃ）を、前記溶媒（Ａ）とは異なる溶媒（Ｂ）に溶解させた溶液を用いて、ウェットプロセスで形成される。有機材料を溶媒（Ａ）に溶解し、乾燥して得られた粉体（Ｃ）を、前記溶媒（Ａ）とは異なる溶媒（Ｂ）に溶解させた溶液を用いて、ウェットプロセスで形成される有機層は、正孔注入／輸送層、電子注入／輸送層、正孔阻止層、電子阻止層、発光層等のいずれの層であってもよい。発光層がホストとドーパントを含む場合には、ホストとドーパントを共通の溶媒（Ａ）に溶解し、乾燥して得られた粉体（Ｃ）を、前記溶媒（Ａ）とは異なる溶媒（Ｂ）に溶解させた溶液を用いて、ウェットプロセスで形成されることが好ましい。
【０１７５】
溶媒（Ａ）としては、有機材料を完全に溶解するものであれば特に制限は無いが、微結晶の少ない均質な材料を得る点から、２５℃において溶媒（Ａ）１００ｍｌに対して、有機材料２００ｍｇ以上を溶解出来、また乾燥時に再結晶が生成されにくい溶媒（Ａ）が好ましい。また液体に限らず、超臨界流体であってもよい。
【０１７６】
例えば、ヘキサン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素類、トルエン等の芳香族炭化水素、ジクロロメタン等のハロゲン化芳香族炭化水素類、ジクロロメタン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、テトラヒドロフラン、ジメチルエーテル等のエーテル類、酢酸プロピル等の脂肪酸エステル類、ＤＭＦ等のアミド類、などから選ばれる溶媒を好ましく用いることが出来るが、これらに限らない。塗布適性の観点からさらに好ましくは芳香族炭化水素、ハロゲン化芳香族炭化水素以外である。
【０１７７】
また溶解分散方法としては、超音波、高剪断力分散やメディア分散等の分散方法により分散することができる。
【０１７８】
溶媒（Ａ）の乾燥方法は特に制限は無いが、減圧乾燥、噴霧乾燥、凍結乾燥、超臨界流体乾燥、気流乾燥あるいはこれらの組み合わせが、再結晶しにくい点から特に好ましい。
【０１７９】
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス材料を溶解または分散する溶媒（Ｂ）としては、溶媒（Ａ）よりも材料の溶解度は同等もしくはそれ以下であることが好ましい。
【０１８０】
特に制限は無いが、塗布適性、乾燥適性が高いものが好ましい。例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、２プロパノール、ブタノール等のアルコール類、ジメチルエーテル、メチルｔブチルエーテル等のエーテル類、酢酸エチル、酢酸ブチル等の脂肪酸エステル類、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、トルエン、キシレン、メシチレン、シクロヘキシルベンゼン等の芳香族炭化水素類、シクロヘキサン、デカリン、ドデカン等の脂肪族炭化水素類、ＤＭＦ等のアミド類、ＤＭＳＯ等の有機溶媒から選ばれる溶媒を用いることができる。乾燥適性の観点からは２．６７ｋＰａ以上（２０℃時）の蒸気圧の高い溶媒（酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、メチルエチルケトン、ジメチルエーテル、メチルｔブチルエーテルなど）がより好ましい。また分散方法としては、超音波、高剪断力分散やメディア分散等の分散方法により分散することができる。
【０１８１】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の有機層は前述の通り、真空蒸着法及びウェットプロセス（スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、スプレー法、印刷法、スロット型コータ法）で形成されるが、均質な膜が得られやすく、且つピンホールが生成しにくい等の点から、本発明においては有機層の一部もしくは全部について、スピンコート法、インクジェット法、スプレー法、印刷法、スロット型コータ法等のウェットプロセスによる成膜が好ましく、その中でもスロット型コータ法が更に好ましい。
【０１８２】
塗布後、乾燥処理工程にて溶媒（Ｂ）の除去を行ってもよい。乾燥処理工程では乾燥炉を用いることができ、乾燥炉では有機層の材料に応じて、適宜数ゾーンにして温度条件の変更や風速の変更等を行うことが可能である。
【０１８３】
溶媒（Ｂ）除去後、加熱処理を行ってもよい。加熱処理は裏面より伝熱される形態であれば形式には拘らないが、加熱処理はガラス転移点温度±５０度で且つ分解温度を超えない温度且つ裏面伝熱で行うことが好ましい。加熱処理を行うことにより膜の平滑性や残留溶媒の除去、塗膜の硬化が図られることにより、積層時の素子特性の向上が図られる。
【０１８４】
本発明に好ましい溶媒（Ａ）と（Ｂ）の組み合わせは、エーテル類、脂肪酸エステル類、または、エーテル類、アルコール類、または、エーテル類、エーテル類、または、ケトン類、脂肪酸エステル類、または、ケトン類、アルコール類、または、ケトン類、エーテル類、または、ハロゲン化炭化水素、脂肪酸エステル類、または、ケトン類、アルコール類、または、ケトン類、エーテル類が好ましい。
【０１８５】
加熱処理後、基板を減圧下（１０−６〜１０−２Ｐａ）に収納させてもよく。適宜、温度をかけてもよい。収納期間は１〜２００時間が好ましく、長ければ長い程よい。これにより、素子劣化に起因する酸素や微量水分が取り除かれる。
【０１８６】
これらの有機層を形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるように、例えば、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陰極を設けることにより所望の有機エレクトロルミネッセンス素子が得られる。
【０１８７】
また、作製順序を逆にして、陰極、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極の順に作製することも可能である。このようにして得られた多色の表示装置に、直流電圧を印加する場合には陽極を＋、陰極を−の極性として電圧２Ｖ〜４０Ｖ程度を印加すると発光が観測できる。また交流電圧を印加してもよい。なお、印加する交流の波形は任意でよい。
【０１８８】
（表示装置、照明装置）
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子を適用した表示装置、照明装置について説明する。本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、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し、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。
【実施例】
【０１８９】
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されない。尚、実施例において「部」あるいは「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」あるいは「質量％」を表す。また、実施例において用いられる化合物の構造を下記に示す。
【０１９０】
【化１７】
【０１９１】
実施例１
（粉体（Ｃ）１０〜１７の作製）
表１に示すように材料１、材料２、溶媒（Ａ）を混合して溶液を調製し、１００ｒｐｍで攪拌した。続いて、エバポレータで濃縮し、粉体（Ｃ）１０〜１７を得た。
【０１９２】
（粉体（Ｃ）１８の作製）
表１に示すように材料１、材料２、アセトン５０ｍｌを混合して溶液を調整し、１０００ｍｌの容器中に投入した。容器温度を４０℃に保ち、１００ｒｐｍで攪拌した。続いて、二酸化炭素を加圧ポンプにより圧力が２０ＭＰａになるまで供給した後、１５００ｒｐｍに攪拌速度を上げて約１時間分散をおこない溶液を調製した。減圧乾燥工程では、上記の溶液を１５分間で０．５ＭＰａまで減圧し、粉体（Ｃ）１８を得た。
【０１９３】
（粉体（Ｃ）１９の作製）
表１に示すように材料１、材料２、溶媒（Ａ）を混合して溶液を調製後、１００ｒｐｍで攪拌した。続いて、凍結乾燥し、粉体（Ｃ）１９を得た。
【０１９４】
（粉体（Ｃ）２０の作製）
表１に示すように材料１、材料２、溶媒（Ａ）を混合して溶液を調製し、スプレードライヤーＢ−２９０（日本ビュッヒ（株））に供給し、粉体（Ｃ）２０を得た。
【０１９５】
【表１】
【０１９６】
（有機エレクトロルミネッセンス素子１００〜１０４の作製）
（有機エレクトロルミネッセンス素子１００の作製）
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯを１００ｎｍ成膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をノルマル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。
【０１９７】
次いで、この基板を窒素雰囲気下のグローブボックスへと移動し、ｈｏｓｔ１、Ｄｏｐａｎｔ１、クロロベンゼンを表２に示す組成で混合した塗布溶液を用いて１５００ｒｐｍ、３０秒の条件下でスピンコートし、真空下６０℃にて１時間真空乾燥、乾燥膜厚１００ｎｍの発光層とした。
【０１９８】
その後、厚さ０．５ｎｍのＬｉＦの層と、厚さ１００ｎｍのＡｌの層とを順に真空蒸着にて形成し有機エレクトロルミネッセンス素子１００を作製した。
【０１９９】
（有機エレクトロルミネッセンス素子１０１〜１０４の作製）
有機エレクトロルミネッセンス素子１０１の作製方法において、塗布溶液を粉体（Ｃ）、溶媒（Ｂ）を表２に示す組成で混合した塗布溶液に変更する以外は有機エレクトロルミネッセンス素子１０１の作製方法と同様にして、有機エレクトロルミネッセンス素子１０１〜１０４を作製した。
【０２００】
（有機エレクトロルミネッセンス素子１０５〜１１９の作製）
（有機エレクトロルミネッセンス素子１０５の作製）
ＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をノルマル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。
【０２０１】
この透明支持基板上に、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ製、Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ Ａｌ ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を３０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により製膜した後、２００℃にて１時間乾燥し、膜厚３０ｎｍの正孔注入層を設けた。
【０２０２】
次いで、基板を窒素雰囲気下のグローブボックスへと移動し、化合物ＨＴ−１（５０ｍｇ）をモノクロロベンゼン１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて１５００ｒｐｍ、３０秒の条件下でスピンコート（膜厚約２０ｎｍ）し、１６０℃、３０分間窒素下で乾燥し、正孔輸送層とした。
【０２０３】
次いで、グローブボックス中で発光ホスト化合物であるａ６（３０ｍｇ）と青色発光ドーパント化合物であるＩｒ−１２（６ｍｇ）とをトルエン５ｍｌに溶解させた溶液を用いて、１５００ｒｐｍ、３０秒の条件下でスピンコート（膜厚約５０ｎｍ）し、１２０℃、３０分間窒素下で乾燥し、青色発光層とした。
【０２０４】
次いで、基板を真空蒸着装置に取付け、真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧し、化合物ＥＴ−１を蒸着で成膜を行い、厚さ２０ｎｍの電子輸送層とした。その後に電子注入層としてＬｉＦを１ｎｍで成膜し、アルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子１０５を作製した。
【０２０５】
（有機エレクトロルミネッセンス素子１０７、１１０、１１２、１１４、１１６、１１８の作製）
有機エレクトロルミネッセンス素子１０５の作製方法において、塗布溶液を材料１、材料２、溶媒（Ｂ）を表２に示す組成で混合した塗布溶液に変更する以外は有機エレクトロルミネッセンス素子１の作製方法と同様にして、有機エレクトロルミネッセンス素子１０７、１１０、１１２、１１４、１１６、１１８を作製した。
【０２０６】
（有機エレクトロルミネッセンス素子１０６、１０８、１０９、１１１、１１３、１１５，１１７、１１９の作製）
有機エレクトロルミネッセンス素子１０５の作製方法において、塗布溶液を粉体（Ｃ）、溶媒（Ｂ）を表２に示す組成で混合した塗布溶液に変更する以外は有機エレクトロルミネッセンス素子１の作製方法と同様にして、有機エレクトロルミネッセンス素子１０６、１０８、１０９、１１１、１１３、１１５、１１７、１１９を作製した。
【０２０７】
（有機エレクトロルミネッセンス素子の評価）
作製した有機エレクトロルミネッセンス素子（有機エレクトロルミネッセンス素子１００〜１１９）について、下記のようにして外部量子効率及び発光寿命を評価した。
【０２０８】
（外部取り出し量子効率（ＥＱＥ）の評価）
有機エレクトロルミネッセンス素子１００〜１１９の外部取り出し量子効率（η）は以下の式を用いて求めた。
【０２０９】
外部取り出し量子効率（％）＝１００×有機エレクトロルミネッセンス素子外部に発光した光子数／有機エレクトロルミネッセンス素子に流した電子数
なお、分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタ社製）により測定した発光スペクトルを各波長の光子のエネルギーから３８０〜７８０ｎｍの光子数を求め、さらにランバーシアン仮定に基づき発光面から発光した光子数を求めた。また、有機エレクトロルミネッセンス素子に流した電子数は電流量から求めた。
【０２１０】
有機エレクトロルミネッセンス素子１００〜１０４、１０５〜１０６、１０７〜１０９、１１０〜１１１、１１２〜１１３、１１４〜１１５、１１６〜１１７、１１８〜１１９の外部量子効率は、それぞれ有機エレクトロルミネッセンス素子１００、１０５、１０７、１１０、１１２、１１４、１１６、１１８の測定値を１とした相対値で表した。
【０２１１】
（発光寿命の評価）
作製した有機エレクトロルミネッセンス素子に対し、正面輝度１０００ｃｄ／ｍ２となるような電流を与え、連続駆動した。正面輝度が初期の半減値（５００ｃｄ／ｍ２）になるまでに掛かる時間を求めた。
【０２１２】
有機エレクトロルミネッセンス素子１００〜１０４、１０５〜１０７、１０８〜１０９、１１０〜１１１、１１２〜１１３、１１４〜１１５、１１６〜１１７の寿命は、それぞれ有機エレクトロルミネッセンス素子１００、１０５、１０８、１１０、１１２、１１４、１１６の測定値を１とした相対値で表した。
【０２１３】
（リーク電流特性（整流比）の評価）
作成した有機エレクトロルミネッセンス素子に、各取り出し電極から、暗所で低電圧電源（株式会社エーディーシー製、直流電圧・電流源Ｒ６２４３）にて＋１Ｖ（正方向）、−１Ｖ（逆方向）を印加しその時の電流値を測定し、正逆電流値の比（正方向電流値÷逆方向電流値＝整流比）を算出し比較を実施した。
【０２１４】
［整流比の評価ランク］
Ａ：正逆電流値の比が１００００以上
Ｂ：正逆電流値の比が１０００以上、１００００未満
Ｃ：正逆電流値の比が１００以上、１０００未満
Ｄ：正逆電流値の比が１０以上、１００未満
Ｅ：正逆電流値の比が１０未満
得られた結果を下記の表２に示す。
【０２１５】
【表２】
【０２１６】
実施例２
（有機エレクトロルミネッセンス素子２００〜２０１の作製）
（有機エレクトロルミネッセンス素子２００の作製）
有機エレクトロルミネッセンス素子１０５の作製において、正孔輸送層までは同様に作製し、正孔輸送層上にポリビニルカルバゾール、３０ｍｇと１．５ｍｇのＤｏｐａｎｔ２とをジクロロベンゼン３ｍｌに溶解した溶液を、１０００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート法により製膜し、１２０度で１時間真空乾燥し、膜厚１００ｎｍの発光層を形成した。
【０２１７】
さらに、この発光層上に、３０ｍｇのＥＴ−２をトルエン３ｍｌに溶解して得られた溶液を、２０００ｒｐｍ、３０秒の条件下スピンコート法により製膜し、１００度で１時間真空乾燥し、膜厚６０ｎｍの電子輸送層を設けた。次いで、基板を真空蒸着装置に取付け、真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧し、電子注入層としてＬｉＦを１ｎｍで成膜し、アルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成し、有機エレクトロルミネッセンス素子１０５を作製した。
【０２１８】
（有機エレクトロルミネッセンス素子２０１の作製）
有機エレクトロルミネッセンス素子２００の作製において、発光層までは同様に作製した。続いて、３０ｍｇのＥＴ−２をテトラヒドロフラン１０ｍｌに溶解し、１００ｒｐｍで攪拌した後にエバポレータで濃縮して得られたＥＴ−２の粉体３０ｍｇと、トルエン３ｍｌとを混合した塗布溶液を用いた以外は有機エレクトロルミネッセンス素子２００の作成方法と同様にして電子輸送層を形成した。次いで、基板を真空蒸着装置に取付け、真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧し、電子注入層としてＬｉＦを１ｎｍで成膜し、アルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成し、有機エレクトロルミネッセンス素子２０１を作製した。
【０２１９】
実施例１と同様にして有機エレクトロルミネッセンス素子の評価を行った。得られた結果を下記の表３に示す。
【０２２０】
【表３】
【０２２１】
表２、表３から、比較例の有機エレクトロルミネッセンス素子に比べて、前記有機層の少なくとも１層が、
（１）有機材料を共通の溶媒（Ａ）に溶解した溶液を乾燥して得られた粉体（Ｃ）を、（２）前記溶媒（Ａ）とは異なる溶媒（Ｂ）に溶解させた溶液を用いて、（３）ウェットプロセスで形成した、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、外部量子効率が高く、且つ、発光寿命もともに上昇していることが明らかである。
【０２２２】
更に、外部量子効率、発光寿命ともに上昇した本発明の有機ＥＬ素子は、本発明の表示装置、照明装置として共に有用に用いることができることが分かった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と陰極の間に発光層を含む少なくとも一層の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記有機層の少なくとも１層が、
（１）有機層を構成する材料を溶媒（Ａ）に溶解した溶液を乾燥して得られた粉体（Ｃ）を、
（２）前記溶媒（Ａ）とは異なる溶媒（Ｂ）に溶解させた溶液を用いて、
（３）ウェットプロセスで形成した層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】
陽極と陰極の間に発光層を含む少なくとも一層の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記有機層の少なくとも１層が、
（１）異なる有機材料を２種以上含み、
（２）前記２種以上の有機層を構成する有機材料を溶媒（Ａ）に溶解した溶液を乾燥して得られた粉体（Ｃ）を、
（３）前記溶媒（Ａ）とは異なる溶媒（Ｂ）に溶解させた溶液を用いて、
（４）ウェットプロセスで形成した層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】
２５℃における有機材料の溶媒（Ａ）に対する溶解度が、溶媒（Ａ）１００ｍｌに対して、有機材料２００ｍｇ以上であることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】
有機材料の溶媒（Ｂ）が２．６７ｋＰａ以上（２０℃時）の蒸気圧を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
前記の、
（１）異なる有機材料を２種以上含み、
（２）前記２種以上の有機層を構成する有機材料を溶媒（Ａ）に溶解した溶液を乾燥して得られた粉体（Ｃ）を、
（３）前記溶媒（Ａ）とは異なる溶媒（Ｂ）に溶解させた溶液を用いて、
（４）ウェットプロセスで形成した層が発光層であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項６】
前記の、
（１）異なる有機材料を２種以上含み、
（２）前記２種以上の有機層を構成する有機材料を溶媒（Ａ）に溶解した溶液を乾燥して得られた粉体（Ｃ）を、
（３）前記溶媒（Ａ）とは異なる溶媒（Ｂ）に溶解させた溶液を用いて、
（４）ウェットプロセスで形成した層が燐光発光ドーパントを含む発光層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】
前記燐光発光ドーパントがＩｒ錯体であることを特徴とする請求項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】
前記発光層に含まれるホスト化合物が下記一般式（ａ）で表される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。
【化１】
〔式中、ＸはＮＲ′、Ｏ、Ｓ、ＣＲ′Ｒ″またはＳｉＲ′Ｒ″を表す。Ｒ′、Ｒ″は各々水素原子または置換基を表す。Ａｒは芳香環を形成するのに必要な原子群を表す。ｎは０〜８の整数を表す。〕
【請求項９】
前記一般式（ａ）で表される化合物中、Ａｒはカルバゾール環、カルボリン環、ジベンゾフラン環またはベンゼン環から選ばれることを特徴とする請求項８に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１０】
前記一般式（ａ）で表される化合物中、ＸはＮＲ′またはＯを表し、Ｒ′は水素原子または置換基を表すことを特徴とする請求項８あるいは９記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１１】
請求項１〜１０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製造することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項１】
陽極と陰極の間に発光層を含む少なくとも一層の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記有機層の少なくとも１層が、
（１）有機層を構成する材料を溶媒（Ａ）に溶解した溶液を乾燥して得られた粉体（Ｃ）を、
（２）前記溶媒（Ａ）とは異なる溶媒（Ｂ）に溶解させた溶液を用いて、
（３）ウェットプロセスで形成した層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】
陽極と陰極の間に発光層を含む少なくとも一層の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記有機層の少なくとも１層が、
（１）異なる有機材料を２種以上含み、
（２）前記２種以上の有機層を構成する有機材料を溶媒（Ａ）に溶解した溶液を乾燥して得られた粉体（Ｃ）を、
（３）前記溶媒（Ａ）とは異なる溶媒（Ｂ）に溶解させた溶液を用いて、
（４）ウェットプロセスで形成した層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】
２５℃における有機材料の溶媒（Ａ）に対する溶解度が、溶媒（Ａ）１００ｍｌに対して、有機材料２００ｍｇ以上であることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】
有機材料の溶媒（Ｂ）が２．６７ｋＰａ以上（２０℃時）の蒸気圧を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
前記の、
（１）異なる有機材料を２種以上含み、
（２）前記２種以上の有機層を構成する有機材料を溶媒（Ａ）に溶解した溶液を乾燥して得られた粉体（Ｃ）を、
（３）前記溶媒（Ａ）とは異なる溶媒（Ｂ）に溶解させた溶液を用いて、
（４）ウェットプロセスで形成した層が発光層であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項６】
前記の、
（１）異なる有機材料を２種以上含み、
（２）前記２種以上の有機層を構成する有機材料を溶媒（Ａ）に溶解した溶液を乾燥して得られた粉体（Ｃ）を、
（３）前記溶媒（Ａ）とは異なる溶媒（Ｂ）に溶解させた溶液を用いて、
（４）ウェットプロセスで形成した層が燐光発光ドーパントを含む発光層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】
前記燐光発光ドーパントがＩｒ錯体であることを特徴とする請求項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】
前記発光層に含まれるホスト化合物が下記一般式（ａ）で表される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。
【化１】
〔式中、ＸはＮＲ′、Ｏ、Ｓ、ＣＲ′Ｒ″またはＳｉＲ′Ｒ″を表す。Ｒ′、Ｒ″は各々水素原子または置換基を表す。Ａｒは芳香環を形成するのに必要な原子群を表す。ｎは０〜８の整数を表す。〕
【請求項９】
前記一般式（ａ）で表される化合物中、Ａｒはカルバゾール環、カルボリン環、ジベンゾフラン環またはベンゼン環から選ばれることを特徴とする請求項８に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１０】
前記一般式（ａ）で表される化合物中、ＸはＮＲ′またはＯを表し、Ｒ′は水素原子または置換基を表すことを特徴とする請求項８あるいは９記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１１】
請求項１〜１０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製造することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【公開番号】特開２０１２−１６９５１８（Ｐ２０１２−１６９５１８Ａ）
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３０６２８（Ｐ２０１１−３０６２８）
【出願日】平成２３年２月１６日（２０１１．２．１６）
【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２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１６日（２０１１．２．１６）
【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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