有機電界発光素子、有機ＥＬディスプレイおよび有機ＥＬ照明
【課題】 高分子正孔輸送材料を湿式成膜して得られる正孔注入層および低分子発光材料を湿式成膜して得られる発光層を有する有機電界発光素子において、駆動電圧の改善された素子を提供することを課題とする。
【解決手段】 陽極、陰極及び該陽極と該陰極の間に、正孔注入層、正孔輸送層および発光層をこの順に有する有機電界発光素子において、該正孔注入層は、高分子正孔輸送材料を湿式成膜して形成される層であり、該正孔輸送層は、架橋性化合物を架橋して形成される層であり、該発光層は、低分子発光材料を湿式成膜して形成される層であることを特徴とする、有機電界発光素子。
【解決手段】 陽極、陰極及び該陽極と該陰極の間に、正孔注入層、正孔輸送層および発光層をこの順に有する有機電界発光素子において、該正孔注入層は、高分子正孔輸送材料を湿式成膜して形成される層であり、該正孔輸送層は、架橋性化合物を架橋して形成される層であり、該発光層は、低分子発光材料を湿式成膜して形成される層であることを特徴とする、有機電界発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湿式成膜法で形成される正孔注入層、正孔輸送層および発光層を有する有機電界発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機薄膜を用いた電界発光素子（有機電界発光素子）の開発が行われている。
有機電界発光素子は、通常、陽極と陰極との間に複数の有機層が積層されてなり、該有機層としては、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層などが挙げられる。これら有機層の形成方法としては、真空蒸着法や湿式成膜法などが利用されているが、大面積のディスプレイを製造するためには、湿式成膜法を利用することが好ましい。
【０００３】
例えば陽極上に形成される正孔注入層に高分子正孔輸送材料を湿式成膜により形成する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。また、低分子発光材料を湿式成膜して発光層を形成する技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
しかしながら、これら湿式成膜法を用いて製造される素子、特に、低分子発光材料を湿式成膜して形成する発光層を有する素子は、駆動時に輝度が低下し、長寿命の素子が得られないという問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１２３２５７号公報
【特許文献２】特開２００６−１９０７５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、高分子正孔輸送材料を湿式成膜して得られる正孔注入層および低分子発光材料を湿式成膜して得られる発光層を有する有機電界発光素子において、駆動時の輝度低下が少なく、長寿命の素子を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らが鋭意検討した結果、高分子正孔輸送材料を湿式成膜して得られる正孔注入層と低分子発光材料を湿式成膜して得られる発光層との間に設ける正孔輸送層を、架橋性化合物を架橋して形成することにより、上記課題が解決できることがわかり本発明に到達した。
すなわち、本発明は、陽極、陰極及び該陽極と該陰極の間に、正孔注入層、正孔輸送層および発光層をこの順に有する有機電界発光素子において、該正孔注入層は、高分子正孔輸送材料を湿式成膜して形成される層であり、該正孔輸送層は、架橋性化合物を架橋して形成される層であり、該発光層は、低分子発光材料を湿式成膜して形成される層であることを特徴とする有機電界発光素子に存する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、高分子正孔輸送材料を湿式成膜して得られる正孔注入層および低分子発光材料を湿式成膜して得られる発光層を有する有機電界発光素子において、駆動時の輝度低下が少なく、駆動電圧の改善された、長寿命の素子を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の有機電界発光素子の構造の一例を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施態様の一例（代表例）であり、これらの内容に特定はされない。
本発明の有機電界発光素子は、陽極、陰極及び該陽極と該陰極の間に、正孔注入層、正孔輸送層および発光層をこの順に有する有機電界発光素子において、該正孔注入層は、高分子正孔輸送材料を湿式成膜して形成される層であり、該正孔輸送層は、架橋性化合物を架橋して形成される層であり、該発光層は、低分子発光材料を湿式成膜して形成される層であることを特徴とする。
【００１０】
以下、図１に従い、本発明の有機電界発光素子について説明する。本発明の有機電界発光素子は、陽極および陰極の間に、正孔注入層、正孔輸送層および発光層を少なくとも有するが、その他の層は有していても、有していなくてもよい。
［１］基板
基板は有機電界発光素子の支持体となるものであり、石英やガラスの板、金属板や金属箔、プラスチックフィルムやシートなどが用いられる。特にガラス板や、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスルホンなどの透明な合成樹脂の板が好ましい。合成樹脂基板を使用する場合にはガスバリア性に留意する必要がある。基板のガスバリア性が小さすぎると、基板を通過した外気により有機電界発光素子が劣化することがあるので好ましくない。このため、合成樹脂基板の少なくとも片面に緻密なシリコン酸化膜等を設けてガスバリア性を確保する方法も好ましい方法の一つである。
【００１１】
［２］陽極
陽極は、後述する有機発光層側の層（正孔注入層または有機発光層など）への正孔注入の役割を果たすものである。この陽極は、通常、アルミニウム、金、銀、ニッケル、パラジウム、白金等の金属、インジウムおよび／またはスズの酸化物などの金属酸化物、ヨウ化銅などのハロゲン化金属、カーボンブラック、或いは、ポリ（３−メチルチオフェン）、ポリピロール、ポリアニリン等の導電性高分子などにより構成される。陽極２の形成は通常、スパッタリング法、真空蒸着法などにより行われることが多い。また、銀などの金属微粒子、ヨウ化銅などの微粒子、カーボンブラック、導電性の金属酸化物微粒子、導電性高分子微粉末などの場合には、適当なバインダー樹脂溶液に分散し、基板上に塗布することにより陽極を形成することもできる。更に、導電性高分子の場合は、電解重合により直接基板上に薄膜を形成したり、基板上に導電性高分子を塗布して陽極２を形成することもできる（Applied Physics Letters，1992年，Vol.60，pp.2711参照）。陽極は異なる物質で積層して形成することも可能である。
【００１２】
陽極の厚みは、必要とする透明性により異なる。透明性が必要とされる場合は、可視光の透過率を、通常６０％以上、好ましくは８０％以上とすることが望ましく、この場合、厚みは、通常５ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上、また、通常１０００ｎｍ以下、好ましくは５００ｎｍ以下の範囲である。不透明で良い場合、陽極は基板と同一でもよい。また、更には上記の陽極の上に異なる導電材料を積層することも可能である。
【００１３】
なお、陽極に付着した不純物を除去し、イオン化ポテンシャルを調整して正孔注入性を向上させることを目的として、陽極表面を紫外線（ＵＶ）／オゾン処理したり、酸素プラズマ、アルゴンプラズマ処理することが好ましい。また、正孔注入の効率を更に向上させ、かつ、有機層全体の陽極への付着力を改善させる目的で、正孔注入層と陽極との間に公知の陽極バッファ層を挿入してもよい。
【００１４】
［３］正孔注入層
本発明において、正孔注入層は高分子正孔輸送材料を湿式成膜して形成される層である
。正孔注入層には、高分子正孔輸送材料の他、電子受容性化合物、低分子の正孔輸送材料、バインダー樹脂、塗布性改良剤等が含まれていてもよい。
尚、本発明において、湿式成膜とは、有機層を形成するための材料を、適宜溶媒に分散または溶解させて成膜する方法であって、例えば、スピンコート法、ディップコート法、ダイコート法、バーコート法、ブレードコート法、ロールコート法、スプレーコート法、キャピラリーコート法、インクジェット法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、フレキソ印刷法、等が挙げられる。
【００１５】
高分子正孔輸送材料として具体的には、通常、有機電界発光素子の正孔注入層に使用される、正孔輸送性を有する高分子材料であることが好ましい。
正孔輸送性化合物としては、陽極２から正孔注入層３への電荷注入障壁の観点から４．５ｅＶ〜６．０ｅＶのイオン化ポテンシャルを有する化合物が好ましい。高分子正孔輸送材料の例としては、芳香族アミン誘導体、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ベンジルフェニル誘導体、フルオレン基で３級アミンを連結した化合物、ヒドラゾン誘導体、シラザン誘導体、シラナミン誘導体、ホスファミン誘導体、キナクリドン誘導体、ポリアニリン誘導体、ポリピロール誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリチエニレンビニレン誘導体、ポリキノリン誘導体、ポリキノキサリン誘導体、ポリアニリン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、芳香族ポリアミン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリピロール誘導体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、カーボン等が挙げられる。
【００１６】
尚、本発明において誘導体とは、例えば、芳香族アミン誘導体を例にするならば、芳香族アミンそのもの及び芳香族アミンを主骨格とする化合物を含むものである。
中でも芳香族アミンを有する高分子正孔輸送材料が好ましく、特に芳香族３級アミノ基を構成単位として主骨格に含む高分子正孔輸送材料が好ましい。また、本発明に用いられる高分子正孔輸送材料の重量平均分子量は１０００以上、１００００００以下であることが好ましい。高分子正孔輸送材料は、このような化合物のうち何れか１種を単独で使用しても、２種以上を使用してもよい。２種以上の高分子正孔輸送材料を使用する場合、その組み合わせは任意であるが、芳香族３級アミノ基を構成単位として主骨格に含む高分子正孔輸送材料１種または２種以上と、その他の正孔輸送性化合物１種または２種以上とを併用することが好ましい。
【００１７】
以下、好ましい高分子正孔輸送材料の例である式（２）について説明する。
【００１８】
【化１】
【００１９】
（式（２）中、Ａｒ４４〜Ａｒ４８は、各々独立して置換基を有していてもよい２価の芳香族環基を示し、Ｒ３１〜Ｒ３２は、各々独立して置換基を有していてもよい１価の芳香族環基を示し、Ｘは直接結合、または下記の連結基から選ばれる。なお、「芳香族環基」とは、「芳香族炭化水素環由来の基」および「芳香族複素環由来の基」の両方を含む。）
【００２０】
【化２】
【００２１】
（式（３）中、Ａｒ４９は置換基を有していてもよい２価の芳香族環基を示し、Ａｒ５０は置換基を有していてもよい１価の芳香族環基を示す。）
一般式（２）において、Ａｒ４４〜Ａｒ４８は、好ましくは、各々独立して置換基を有していてもよい２価のベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環由来の基またはビフェニル基であり、好ましくはベンゼン環由来の基である。前記置換基としてはハロゲン原子；アルキル基；アルケニル基；アルコキシカルボニル基；アルコキシ基；アリールオキシ基；ジアルキルアミノ基、などが挙げられる。これらのうち、好ましくは炭素数１〜３のアルキル基が挙げられる。Ａｒ４４〜Ａｒ４８がいずれも無置換の芳香族環基である場合が、最も好ましい。
【００２２】
Ｒ３１およびＲ３２として好ましくは、各々独立して、置換基を有することがあるフェニル基、ナフチル基、アントリル基、ピリジル基、トリアジル基、ピラジル基、キノキサリル基、チエニル基、またはビフェニル基であり、好ましくはフェニル基、ナフチル基またはビフェニル基であり、より好ましくはフェニル基である。該置換基としては、Ａｒ４４〜Ａｒ４８における芳香族環が有しうる基として、前述した基と同様の基が挙げられる。
【００２３】
一般式（３）において、Ａｒ４９は、置換基を有していてもよい２価の芳香族環基、好ましくは正孔輸送性の面からは芳香族炭化水素環基であり、具体的には置換基を有していてもよい２価のベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環由来の基、ビフェニレン基、およびターフェニレン基等が挙げられる。また、該置換基としては、Ａｒ４４〜Ａｒ４８における芳香族環が有しうる基として、前述した基と同様の基が挙げられる。これらのうち、好ましくは炭素数１〜３のアルキル基が挙げられる。
【００２４】
Ａｒ５０は、置換基を有していてもよい芳香族環基、好ましくは正孔輸送性の面からは芳香族炭化水素環基であり、具体的には、置換基を有することがあるフェニル基、ナフチル基、アントリル基、ピリジル基、トリアジル基、ピラジル基、キノキサリル基、チエニル基、およびビフェニル基等が挙げられる。該置換基としては、一般式（２）のＡｒ４４〜Ａｒ４８における芳香族環が有しうる基として、前述した基と同様の基が挙げられる。
【００２５】
尚、本発明の正孔注入層に用いられる高分子正孔輸送材料は、下記詳述する正孔輸送層のような架橋性化合物であってもよく、すなわち、正孔注入層は架橋性化合物を架橋して得られる層であってもよい。
【００２６】
式（２）で表される繰り返し単位を有する芳香族三級アミン高分子化合物の具体例としては、国際公開第２００５／０８９０２４号パンフレットに記載のものが挙げられる。
また、高分子正孔輸送材料としては、ポリチオフェンの誘導体である3,4-ethylenedioxythiophene（3,4-エチレンジオキシチオフェン）を高分子量ポリスチレンスルホン酸中で重合してなる導電性ポリマー（PEDOT/PSS）もまた好ましい。また、このポリマーの末端
をメタクリレート等でキャップしたものであってもよい。
【００２７】
次に電子受容性化合物について説明する。電子受容性化合物としては、例えば、トリアリールホウ素化合物、ハロゲン化金属、ルイス酸、有機酸、オニウム塩、アリールアミンとハロゲン化金属との塩、アリールアミンとルイス酸との塩よりなる群から選ばれる１種または２種以上の化合物等が挙げられる。さらに具体的には、４−イソプロピル−４’−メチルジフェニルヨードニウムテトラキス（ペンダフルオロフェニル）ボラート、トリフェニルスルホニウムテトラフルオロボラート等の有機基の置換したオニウム塩；塩化鉄（III）（特開平１１−２５１０６７号公報）、ペルオキソ二硫酸アンモニウム等の高原子
価の無機化合物；テトラシアノエチレン等のシアノ化合物、トリス（ペンダフルオロフェニル）ボラン（特開２００３−３１３６５号公報）等の芳香族ホウ素化合物；フラーレン誘導体；ヨウ素；ポリスチレンスルホン酸イオン、アルキルベンゼンスルホン酸イオン、ショウノウスルホン酸イオン等のスルホン酸イオン等が挙げられる。これらの電子受容性化合物は、正孔輸送材料を酸化することにより正孔注入層の導電率を向上させることができる。電子受容性化合物の高分子正孔輸送材料に対する含有量は、通常０．１重量％以上、好ましくは１重量％以上である。但し、通常１００重量％以下、好ましくは４０重量％以下である。
【００２８】
また、低分子の正孔輸送材料としては、有機電界発光素子の正孔輸送材料として利用されてきた、従来公知の化合物が挙げられる。例えば、芳香族ジアミン化合物、芳香族トリアミン化合物、ベンジルフェニル化合物、フルオレン基で３級アミンを連結した化合物、ヒドラゾン化合物、シラザン化合物、シラナミン誘導体、ホスファミン誘導体、キナクリドン化合物、フタロシアニン誘導体又はポルフィリン誘導体などが挙げられる。
【００２９】
正孔注入層を湿式成膜して形成するには、通常、高分子正孔輸送材料を溶媒に溶解または分散した塗布液を調製して、湿式成膜に用いる。
正孔注入層成膜用塗布液中の、高分子正孔輸送材料の濃度は本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、膜厚の均一性の点で通常０．０１重量％以上、好ましくは０．１重量％以上、さらに好ましくは０．５重量％以上、また、通常７０重量％以下、好ましくは６０重量％以下、さらに好ましくは５０重量％以下である。この濃度が大きすぎると膜厚ムラが生じる可能性があり、また、小さすぎると成膜された正孔注入層に欠陥が生じる可能性がある。
【００３０】
溶媒としては、エーテル系溶媒、エステル系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒、アミド系溶媒が挙げられ、特にこれらのような疎水性の溶媒を用いることが好ましい。具体的には、エーテル系溶媒としては、例えば、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコール−１−モノメチルエーテルアセタート（ＰＧＭＥＡ）等の脂肪族エーテル；１，２−ジメトキシベンゼン、１，３−ジメトキシベンゼン、アニソール、フェネトール、２−メトキシトルエン、３−メトキシトルエン、４−メトキシトルエン、２，３−ジメチルアニソール、２，４−ジメチルアニソール等の芳香族エーテル；酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、乳酸エチル、乳酸ｎ−ブチル等の脂肪族エステル；酢酸フェニル、プロピオン酸フェニル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ｎ−ブチル等の芳香族エステル；ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒；ジメチルスルホキシド等が挙げられる。これらは何れか１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせおよび比率で用いてもよい。
【００３１】
この溶媒の沸点は通常１１０℃以上、好ましくは１４０℃以上、中でも２００℃以上、通常４００℃以下、中でも３００℃以下であることが好ましい。溶剤の沸点が低すぎると、乾燥速度が速すぎ、膜質が悪化する可能性がある。また、溶剤の沸点が高すぎると乾燥工程の温度を高くする必要があし、他の層や基板に悪影響を与える可能性がある。
塗布液を調製後、通常は陽極上に湿式成膜により塗布液を成膜する。成膜時の温度は１０〜５０℃が好ましく、相対湿度は０．０１ｐｐｍ〜８０％以下が好ましい。
【００３２】
成膜後、乾燥させるが、加熱工程において使用する加熱手段の例を挙げると、クリーンオーブン、ホットプレート、赤外線、ハロゲンヒーター、マイクロ波照射などが挙げられる。中でも、膜全体に均等に熱を与えるためには、クリーンオーブンおよびホットプレートが好ましい。
加熱工程における加熱温度は、本発明の効果を著しく損なわない限り、溶媒の沸点以上の温度で加熱することが好ましい。また、塗布液に用いた溶媒が２種類以上含まれている混合溶媒の場合、少なくとも１種類がその溶媒の沸点以上の温度で加熱されるのが好ましい。溶媒の沸点上昇を考慮すると、加熱工程においては、好ましくは１２０℃以上、好ましくは４１０℃以下、より好ましくは３００℃以下で加熱することが好ましい。
【００３３】
加熱工程において、加熱温度が塗布液の溶媒の沸点以上であり、かつ塗布膜の十分な不溶化が起こらなければ、加熱時間は限定されないが、好ましくは１０秒以上、通常１８０分以下である。加熱時間が長すぎると他の層の成分が拡散する傾向があり、短すぎると正孔注入層が不均質になる傾向がある。加熱は２回に分けて行ってもよい。
正孔注入層の膜厚は、通常５ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上、また、通常１０００ｎｍ以下、好ましくは５００ｎｍ以下の範囲である。
【００３４】
［４］正孔輸送層
正孔輸送層は、通常は、正孔注入層上に成膜される。本発明において、正孔輸送層は架橋性化合物を架橋して形成される。
架橋性化合物は、架橋基を有する化合物であって、架橋することによりポリマーを形成する。架橋性化合物は、モノマー、オリゴマー、ポリマーのいずれであってもよい。架橋性化合物は１種のみを有していてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で有していてもよい。
【００３５】
また、架橋基の例を挙げると、オキセタン、エポキシなどの環状エーテル由来の基；ビニル基、トリフルオロビニル基、スチリル基、アクリル基、メタクリロイル、シンナモイル等の不飽和二重結合由来の基；ベンゾシクロブテン由来の基などが挙げられる。
架橋基を有するモノマー、オリゴマー又はポリマーが有する架橋基の数に特に制限はないが、単位電荷輸送ユニットあたり通常２．０未満、好ましくは０．８以下、より好ましくは０．５以下となる数が好ましい。比誘電率を好適な範囲に納めるためである。また、架橋基の数が多すぎると、反応活性種が発生し、他の材料に悪影響を与える可能性があるためである。ここで、単位電荷輸送ユニットとは、架橋性ポリマーを形成する材料がモノマー体の場合、モノマー体そのものであり、架橋基をのぞいた骨格（主骨格）のことを示す。他種類のモノマーを混合する場合においても、それぞれのモノマーの主骨格のことを示す。架橋性ポリマーを形成する材料がオリゴマーやポリマーの場合、有機化学的に共役がとぎれる構造の繰り返しの場合は、その繰り返しの構造を単位電荷輸送ユニットとする。また、広く共役が連なっている構造の場合には、電荷輸送性を示す最小繰り返し構造、乃至はモノマー構造を示す。例えば、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、テトラセン、クリセン、ピレン、ペリレンなどの多環系芳香族、フルオレン、トリフェニレン、カルバゾール、トリアリールアミン、テトラアリールベンジジン、１，４−ビス（ジアリールアミノ）ベンゼンなどが挙げられる。
【００３６】
架橋性化合物としては、架橋性基を有する正孔輸送性化合物（架橋性正孔輸送化合物）を用いることが好ましい。正孔輸送性化合物の例を挙げると、ピリジン誘導体、ピラジン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体、キノリン誘導体、フェナントロリン誘導体、カルバゾール誘導体、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体等の含窒素芳香族
化合物誘導体；トリフェニルアミン誘導体；シロール誘導体；オリゴチオフェン誘導体、縮合多環芳香族誘導体、金属錯体などが挙げられる。その中でも、ピリジン誘導体、ピラジン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体、キノリン誘導体、フェナントロリン誘導体、カルバゾール誘導体等の含窒素芳香族誘導体；トリフェニルアミン誘導体、シロール誘導体、縮合多環芳香族誘導体、金属錯体などが好ましく、特に、トリフェニルアミン誘導体がより好ましい。また、例えば、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリアリールアミン誘導体、ポリビニルトリフェニルアミン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリアリーレン誘導体、テトラフェニルベンジジンを含有するポリアリーレンエーテルサルホン誘導体、ポリアリーレンビニレン誘導体、ポリシロキサン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）誘導体等が挙げられる。これらは、交互共重合体、ランダム重合体、ブロック重合体又はグラフト共重合体のいずれであってもよい。また、主鎖に枝分かれがあり末端部が３つ以上ある高分子や、所謂デンドリマーであってもよい。
【００３７】
これら正孔輸送性化合物に対して、架橋性基が主鎖または側鎖に結合しているものが挙げられる。特に架橋性基は、アルキレン基等の連結基を介して、主鎖に結合していることが好ましい。
また、特に正孔輸送性化合物としては、架橋性基を有する繰り返し単位を含む重合体であることが好ましく、中でも、ポリアリールアミン誘導体やポリアリーレン誘導体を繰り返し単位に有することが好ましく、特に下記式（ＩＩ）や式（ＩＩＩ−１）〜（ＩＩＩ−３）に架橋性基が直接または連結基を介して結合した繰り返し単位を有する重合体であることが好ましい。
【００３８】
＜式（ＩＩ）＞
下記式（ＩＩ）で表される繰り返し単位を含むポリアリールアミン誘導体系の重合体が好ましい。特に、下記式（ＩＩ）で表される繰り返し単位からなる重合体であることが好ましく、この場合、繰り返し単位それぞれにおいて、ＡｒａまたはＡｒｂが異なっているものであってもよい。
【００３９】
【化３】
【００４０】
（式（ＩＩ）中、Ａｒａ及びＡｒｂは、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表す。）
置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基としては、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、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、アセナフテン環、フルオランテン環、フルオレン環などの、６員環の単環または２〜５縮合環由来の基およびこれらの環が２環以上直接結合で連結してなる基が挙げられる。
【００４１】
置換基を有していてもよい芳香族複素環基としては、例えばフラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、インドール環、カルバゾール環、ピロロイミダゾール環、ピロロピラゾール環、ピロロピロール環、チエノピロール環、チエノチオフェン環、フロピロール環、フロフラン環、チエノフラン環、ベンゾイソオキサゾール環、ベンゾイソチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、シノリン環、キノキサリン環、フェナントリジ
ン環、ベンゾイミダゾール環、ペリミジン環、キナゾリン環、キナゾリノン環、アズレン環などの、５または６員環の単環または２〜４縮合環由来の基およびこれらの環が２環以上直接結合で連結してなる基が挙げられる。
【００４２】
溶解性、耐熱性の点から、ＡｒａおよびＡｒｂは、各々独立に、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、トリフェニレン環、ピレン環、チオフェン環、ピリジン環、フルオレン環からなる群より選ばれる環由来の基やベンゼン環が２環以上連結してなる基（例えば、ビフェニル基やターフェニル基）が好ましい。
中でも、ベンゼン環由来の基（フェニル基）、ベンゼン環が２環連結してなる基（ビフェニル基）およびフルオレン環由来の基（フルオレニル基）が好ましい。
【００４３】
ＡｒａおよびＡｒｂにおける芳香族炭化水素基及び芳香族複素環基が有していてもよい置換基としては、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、ジアルキルアミノ基、ジアリールアミノ基、アシル基、ハロゲン原子、ハロアルキル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、シリル基、シロキシ基、シアノ基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基などが挙げられる。
【００４４】
ポリアリーレン誘導体としては、前記式（ＩＩ）におけるＡｒａやＡｒｂとして例示した置換基を有していてもよい、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基などのアリーレン基をその繰り返し単位に有する重合体が挙げられる。
＜式（ＩＩＩ−１）〜（ＩＩＩ−３）＞
ポリアリーレン誘導体としては、下記式（ＩＩＩ−１）および／または下記式（ＩＩＩ−２）からなる繰り返し単位を有する重合体が好ましい。
【００４５】
【化４】
【００４６】
（式（ＩＩＩ−１）中、Ｒa、Ｒb、ＲｃおよびＲｄは、それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、フェニルアルキル基、フェニルアルコキシ基、フェニル基、フェノキシ基、アルキルフェニル基、アルコキシフェニル基、アルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基、又はカルボキシ基を表す。ｔおよびｓは、それぞれ独立に、０〜３の整数を表す。ｔまたはｓが２以上の場合、一分子中に含まれる複数のＲaまたはＲbは同一であっても異なっていてもよく、隣接するＲaまたはＲbどうしで環を形成していてもよい。）
【００４７】
【化５】
【００４８】
（式（ＩＩＩ−２）中、ＲｅおよびＲｆは、それぞれ独立に、上記式（ＩＩＩ−１）にお
けるＲa、Ｒb、ＲｃまたはＲｄと同義である。ｒおよびｕは、それぞれ独立に、０〜３の整数を表す。ｒまたはｕが２以上の場合、一分子中に含まれる複数のＲｅおよびＲｆは同一であっても異なっていてもよく、隣接するＲｅまたはＲｆどうしで環を形成していてもよい。Ｘは、５員環または６員環を構成する原子または原子群を表す。）
Ｘの具体例としては、酸素原子、置換基を有していてもよいホウ素原子、置換基を有していてもよい窒素原子、置換基を有していてもよいケイ素原子、置換基を有していてもよいリン原子、置換基を有していてもよいイオウ原子、置換基を有していてもよい炭素原子またはこれらが結合してなる基である。
【００４９】
また、ポリアリーレン誘導体としては、下記式（ＩＩＩ−１）および／または下記式（ＩＩＩ−２）からなる繰り返し単位に加えて、さらに下記式（ＩＩＩ−３）で表される繰り返し単位を有することが好ましい。
【００５０】
【化６】
【００５１】
（式（ＩＩＩ−３）中、Ａｒｃ〜Ａｒｊは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表す。ｖおよびｗは、それぞれ独立に０または１を表す。）
Ａｒｃ〜Ａｒｊの具体例としては、前記式（ＩＩ）における、Ａｒａ及びＡｒｂと同様である。
【００５２】
上記式（ＩＩＩ−１）〜（ＩＩＩ−３）の具体例およびポリアリーレン誘導体の具体例等は、特開2008-98619号公報に記載のものなどが挙げられる。
架橋性化合物の分子量は、低分子材料（単一の分子量からなる化合物）の場合、通常５０００以下、好ましくは２５００以下であり、また好ましくは３００以上、さらに好ましくは５００以上である。高分子材料（繰り返し単位を含む重合体）の場合、重量平均分子量が通常１００００以上、好ましくは１５０００以上、通常２００００００以下、好ましくは１００００００以下、数平均分子量が通常３０００以上、好ましくは６０００以上、通常１００００００以下、好ましくは５０００００以下である。
【００５３】
また、本発明における正孔輸送層では架橋性化合物と組み合わせて、架橋基を有さないモノマー、オリゴマー及びポリマーを用いることもできる。
以下に架橋性化合物の具体例を挙げるがこれに限定されるものではない。また、具体例としては、以下に記載の化合物以外にも、例えば、下記詳述する実施例において用いている、架橋性正孔輸送化合物等が挙げられる。
【００５４】
【化７】
【００５５】
【化８】
【００５６】
架橋性化合物を架橋して正孔輸送層を形成するには、通常、架橋性化合物を溶媒に溶解または分散した塗布液を調製して、湿式成膜により成膜して架橋させる。
塗布液には、架橋性化合物の他、架橋反応を促進する添加物を含んでいてもよい。架橋反応を促進する添加物の例を挙げると、アルキルフェノン化合物、アシルホスフィンオキサイド化合物、メタロセン化合物、オキシムエステル化合物、アゾ化合物、オニウム塩等の重合開始剤及び重合促進剤；縮合多環炭化水素、ポルフィリン化合物、ジアリールケトン化合物等の光増感剤；などが挙げられる。また、さらに、レベリング剤、消泡剤等の塗布性改良剤；電子受容性化合物：バインダー樹脂、などを含有していてもよい。
【００５７】
塗布液に用いられる溶媒は、前記正孔注入層を形成するための溶媒として例示したものと同様である。塗布液は、架橋性化合物を通常０．０１重量％以上、好ましくは０．０５重量％以上、さらに好ましくは０．１重量％以上、通常５０重量％以下、好ましくは２０重量％以下、さらに好ましくは１０重量％以下含有する。
塗布液を下層上（通常正孔注入層上）に成膜後、加熱および／または光などの電磁エネルギー照射により、架橋性化合物を架橋させてポリマー化する。成膜時の温度、湿度などの条件は、前記正孔注入層の成膜時と同様である。
【００５８】
成膜後の加熱の手法は特に限定されないが、例としては加熱乾燥、減圧乾燥等が挙げられる。加熱乾燥の場合の条件としては、通常１２０℃以上、好ましくは４００℃以下に成膜された層を加熱する。加熱時間としては、通常１分以上、好ましくは２４時間以下である。加熱手段としては特に限定されないが、成膜された層を有する積層体をホットプレート上に載せたり、オーブン内で加熱するなどの手段が用いられる。例えば、ホットプレート上で１２０℃以上、１分間以上加熱する等の条件を用いることができる。
【００５９】
光などの電磁エネルギー照射による場合には、超高圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ、赤外ランプ等の紫外・可視・赤外光源を直接用いて照射する方法、あるいは前述の光源を内蔵するマスクアライナ、コンベア型光照射装置を用いて照射する方法などが挙げられる。光以外の電磁エネルギー照射では、例えばマグネトロンにより発生させたマイクロ波を照射する装置、いわゆる電子レンジを用いて照射する方法が挙げられる。照射時間としては、膜の溶解性を低下させるために必要な条件を設定することが好ましいが、通常、０．１秒以上、好ましくは１０時間以下照射される。
【００６０】
加熱および光などの電磁エネルギー照射は、それぞれ単独、あるいは組み合わせて行ってもよい。組み合わせる場合、実施する順序は特に限定されない。
加熱および光を含む電磁エネルギー照射は、実施後に層に含有する水分および／または表面に吸着する水分の量を低減するために、窒素ガス雰囲気等の水分を含まない雰囲気で行うことが好ましい。同様の目的で、加熱および／または光などの電磁エネルギー照射を組み合わせて行う場合には、少なくとも有機発光層の形成直前の工程を窒素ガス雰囲気等の水分を含まない雰囲気で行うことが特に好ましい。
【００６１】
［５］発光層
本発明において発光層は、低分子発光材料を湿式成膜して形成される層である。発光層は、この低分子発光材料をドーパント材料として含み、さらに低分子電荷輸送材料をホスト材料として含む層であることが好ましい。ここで、本発明で言う低分子発光材料および低分子電荷輸送材料とは、その分子量が、通常１００００以下、好ましくは５０００以下、より好ましくは４０００以下、更に好ましくは３０００以下、また、通常１００以上、好ましくは２００以上、より好ましくは３００以上、更に好ましくは４００以上の化合物である。分子量が前記下限を下回ると、耐熱性が著しく低下したり、ガス発生の原因となったり、膜を形成した際の膜質の低下を招いたり、あるいはマイグレーションなどによる有機電界発光素子のモルフォロジー変化をきたしたりするため、好ましくない。分子量が
上限を超えると、有機化合物の精製が困難となってしまったり、溶媒に溶解させる際に時間を要する可能性が高いため、好ましくない。
【００６２】
低分子発光材料としては、任意の公知の材料を適用可能である。例えば、蛍光発光材料であってもよく、燐光発光材料であってもよいが、内部量子効率の観点から、好ましくは燐光発光材料である。
青色発光を与える蛍光色素（蛍光発光材料）としては、ナフタレン、ペリレン、ピレン、アントラセン、クマリン、ｐ−ビス（２−フェニルエテニル）ベンゼンおよびそれらの誘導体等が挙げられる。緑色蛍光色素としては、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体等が挙げられる。黄色蛍光色素としては、ルブレン、ペリミドン誘導体等が挙げられる。赤色蛍光色素としては、ＤＣＭ（4-(dicyanomethylene)-2-methyl-6-(p-dimethylaminostyryl)-4H-pyran）系化合物、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、ベンゾチオキサンテン誘導体、アザベンゾチオキサンテン等が挙げられる。
【００６３】
燐光発光材料としては、例えば、長周期型周期表（以下、特に断り書きの無い限り「周期表」という場合には、長周期型周期表を指すものとする。）第７〜１１族から選ばれる金属を含む有機金属錯体が挙げられる。周期表第７〜１１族から選ばれる金属として、好ましくは、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金、金等が挙げられる。錯体の配位子としては、（ヘテロ）アリールピリジン配位子、（ヘテロ）アリールピラゾール配位子などの（ヘテロ）アリール基とピリジン、ピラゾール、フェナントロリンなどが連結した配位子が好ましく、特にフェニルピリジン配位子、フェニルピラゾール配位子が好ましい。ここで、（ヘテロ）アリールとは、アリール基またはヘテロアリール基を表す。燐光発光材料として、具体的には、トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム、トリス（２−フェニルピリジン）ルテニウム、トリス（２−フェニルピリジン）パラジウム、ビス（２−フェニルピリジン）白金、トリス（２−フェニルピリジン）オスミウム、トリス（２−フェニルピリジン）レニウム、オクタエチル白金ポルフィリン、オクタフェニル白金ポルフィリン、オクタエチルパラジウムポルフィリン、オクタフェニルパラジウムポルフィリン等が挙げられる。
【００６４】
低分子発光材料は、１種のみ用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
ホスト材料として用いられる低分子電荷輸送材料としては、発光層のホスト材料として用いられている化合物であればよく、例えば、カルバゾール系化合物、トリアリールアミン系化合物、フェニルアントラセン系化合物、縮環アリーレンのスターバースト型化合物、縮環型イミダゾール系化合物、アゼピン系化合物、縮環型トリアゾール系化合物、プロペラ型アリーレン系化合物、モノトリアリールアミン型化合物、アリールベンジジン系化合物、トリアリール硼素化合物、インドール系化合物、インドリジン系化合物、ピレン系化合物、ジベンゾオキサゾール（又はジベンゾチアゾール）系化合物、ビピリジル系化合物、ピリジン系化合物などが挙げられる。
【００６５】
これらの中でも、有機電界発光素子を用いた場合の優れた発光特性の点から、カルバゾール系化合物、トリアリールアミン系化合物、フェナントロリン系化合物、オキサジアゾール系化合物、縮環アリーレンのスターバースト型化合物、縮環型イミダゾール系化合物、プロペラ型アリーレン系化合物、モノトリアリールアミン型化合物、インドール系化合物、インドリジン系化合物、ビピリジル系化合物、ピリジン系化合物等が好ましい。
【００６６】
さらに具体的には、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル、４，４’，４”−トリス（１−ナフチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン、２，２’，７，７’−テトラキス−（ジフェニルアミノ）−９，９’−スピロビフルオレン、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール（ＢＮＤ）、２，５−ビス（６’−（２’，２”−ビピリジル））−１，１−ジメチル−３，４−ジフェニ
ルシロール（ＰｙＰｙＳＰｙＰｙ）、バソフェナントロリン（ＢＰｈｅｎ）、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＢＣＰ、バソクプロイン）、２−（４−ビフェニリル）−５−（ｐ−ターシャルブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（ｔＢｕ−ＰＢＤ）、４，４’−ビス（９−カルバゾール）−ビフェニル（ＣＢＰ）等が挙げられる。
【００６７】
低分子電荷輸送材料は、１種のみ用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
低分子発光材料を湿式成膜により成膜して発光層を得るには通常、低分子発光材料を溶媒に溶解または分散した塗布液を調製して、湿式成膜により成膜する。塗布液は低分子発光材料の他、通常溶媒を含有し、さらに低分子電荷輸送材料を含有することが好ましい。
【００６８】
溶媒としては、上記正孔注入層を湿式成膜する際に用いる溶媒として例示したものが同様に好適である。また、塗布液中の低分子発光材料および低分子電荷輸送材料の濃度としては、本発明の効果を著しく損なわない限り制限はないが、通常０．０１重量％以上、好ましくは０．１重量％以上、さらに好ましくは０．５重量％以上、また、通常７０重量％以下、好ましくは６０重量％以下、さらに好ましくは５０重量％以下である。濃度が大きすぎると膜厚ムラが生じる可能性があり、また、小さすぎると成膜された層に欠陥が生じる可能性がある。
【００６９】
また、塗布液中或いは発光層中における、発光材料／電荷輸送材料の重量混合比は、通常、０．１／９９．９以上であり、より好ましくは０．５／９９．５以上であり、更に好ましくは１／９９以上であり、最も好ましくは２／９８以上で、通常、５０／５０以下であり、より好ましくは４０／６０以下であり、更に好ましくは３０／７０以下であり、最も好ましくは２０／８０以下である。
【００７０】
また、塗布液中には、レベリング剤や消泡剤等の各種添加剤、バインダー樹脂などを含有していてもよい。
前記塗布液を調製後、下層上（通常正孔輸送層上）に該塗布液を湿式成膜する。成膜温度は、本発明の効果を著しく損なわない限り限定されないが、１０℃以上が好ましく、１３℃以上がより好ましく、１６℃以上がさらに好ましく、また、５０℃以下が好ましく、４０℃以下がより好ましく、３０℃以下がさらに好ましい。塗布液中に結晶が生じることを抑制するためである。相対湿度は、本発明の効果を著しく損なわない限り限定されないが、通常０．０１ｐｐｍ以上、好ましくは０．０５ｐｐｍ以上、より好ましくは０．１ｐｐｍ以上、また、通常８０％以下、好ましくは６０％以下、より好ましくは１５％以下、更に好ましくは１％以下、特に好ましくは１００ｐｐｍ以下である。相対湿度が小さすぎると、湿式成膜法における成膜条件の制御が困難となる可能性がある。また、大きすぎると有機層への水分吸着が影響しやすくなる可能性がある。
【００７１】
成膜時の酸素の体積濃度は、本発明の効果を著しく損なわない限り限定されないが、好ましくは０．０１ｐｐｍ以上、より好ましくは０．０５ｐｐｍ以上、また、好ましくは５０％以下、より好ましくは２５％以下、さらに好ましくは１％以下、中でも好ましくは１００ｐｐｍ以下、特に好ましくは１０ｐｐｍ以下である。酸素濃度が低すぎる環境は制御が難しく、また酸素濃度が高すぎると、有機層内部に酸素が拡散することで、素子特性に悪影響を与える可能性がある。
【００７２】
尚、本発明の発光層における低分子発光材料は、主として発光する成分であって、有機電界発光素子から発せられる光量（単位：ｃｄ／ｍ２）の内、通常１０〜１００％、好ましくは２０〜１００％、より好ましくは５０〜１００％、最も好ましくは８０〜１００％を発するものである。従って、本発明の発光層において、高分子発光材料を多少含んでい
てもよいが、その場合、主として発光するものではない。本発明の発光層は、高分子の発光材料を含有しないことが好ましい。
【００７３】
成膜後、発光層を加熱乾燥することが好ましい。この加熱乾燥には、ホットプレート、オーブン、電磁波加熱等公知の加熱手段が用いられる。加熱処理による効果を十分に得るためには、６０℃以上で処理することが好ましく、残留水分量の低減のために１００℃以上で処理することがより好ましい。加熱時間は通常１分〜８時間程度である。
発光層の膜厚は本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、通常３ｎｍ以上、好ましくは５ｎｍ以上、また、通常２００ｎｍ以下、好ましくは１００ｎｍ以下の範囲である。発光層の膜厚が、薄すぎると発光層に欠陥が生じる可能性があり、厚すぎると有機ＥＬ素子の駆動電圧が上昇する可能性がある。
【００７４】
以上、本発明において、正孔注入層、正孔輸送層および発光層はこの順に積層されればよく、これら各層の間に他の層を有していてもよいが、通常は正孔注入層、正孔輸送層および発光層はこの順に隣接して積層されることが好ましい。
［６］正孔阻止層
発光層上に正孔阻止層を設けてもよい。この正孔阻止層は、陽極から移動してくる正孔を陰極に到達するのを阻止する役割と、陰極から注入された電子を効率よく発光層の方向に輸送する役割とを有する。
【００７５】
正孔阻止層を構成する材料に求められる物性としては、電子移動度が高く正孔移動度が低いこと、エネルギーギャップ（ＨＯＭＯ、ＬＵＭＯの差）が大きいこと、励起三重項準位（Ｔ１）が高いことが挙げられる。このような条件を満たす正孔阻止層の材料としては、例えば、ビス（２−メチル−８−キノリノラト），（フェノラト）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラト），（トリフェニルシラノラト）アルミニウム等の混合配位子錯体、ビス（２−メチル−８−キノラト）アルミニウム−μ−オキソ−ビス−（２−メチル−８−キノリラト）アルミニウム二核金属錯体等の金属錯体、ジスチリルビフェニル誘導体等のスチリル化合物（特開平１１−２４２９９６号公報）、３−（４−ビフェニルイル）−４−フェニル−５（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール等のトリアゾール誘導体（特開平７−４１７５９号公報）、バソクプロイン等のフェナントロリン誘導体（特開平１０−７９２９７号公報）などが挙げられる。更に、国際公開第２００５−０２２９６２号公報に記載の２，４，６位が置換されたピリジン環を少なくとも１個有する化合物も、正孔阻止層の材料として好ましい。なお、正孔阻止層の材料は、１種のみを用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。正孔阻止層の形成方法に制限はない。従って、湿式成膜法、真空蒸着法や、その他の方法で形成できる。好ましくは真空蒸着法である。
【００７６】
正孔阻止層の膜厚は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、通常０．３ｎｍ以上、好ましくは０．５ｎｍ以上、また、通常１００ｎｍ以下、好ましくは５０ｎｍ以下である。
［７］電子輸送層
例えば、陰極と発光層との間に電子輸送層を設けてもよい。電子輸送層は、素子の発光効率を更に向上させることを目的として設けられるもので、電界を与えられた電極間において陰極から注入された電子を効率よく発光層の方向に輸送することができる化合物より形成される。
【００７７】
電子輸送層に用いられる電子輸送性化合物としては、通常、陰極６又は電子注入層５からの電子注入効率が高く、かつ、高い電子移動度を有し注入された電子を効率よく輸送することができる化合物を用いる。このような条件を満たす化合物としては、例えば、８−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体などの金属錯体（特開昭５９−１９４３９３号公
報）、１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリンの金属錯体、オキサジアゾール誘導体、ジスチリルビフェニル誘導体、シロール誘導体、３−ヒドロキシフラボン金属錯体、５−ヒドロキシフラボン金属錯体、ベンズオキサゾール金属錯体、ベンゾチアゾール金属錯体、トリスベンズイミダゾリルベンゼン（米国特許第５６４５９４８号明細書）、キノキサリン化合物（特開平６−２０７１６９号公報）、フェナントロリン誘導体（特開平５−３３１４５９号公報）、２−ｔ−ブチル−９，１０−Ｎ，Ｎ’−ジシアノアントラキノンジイミン、ｎ型水素化非晶質炭化シリコン、ｎ型硫化亜鉛、ｎ型セレン化亜鉛などが挙げられる。なお、電子輸送層の材料は、１種のみを用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
【００７８】
電子輸送層の形成方法に制限はない。従って、湿式成膜法、真空蒸着法や、その他の方法で形成することができる。好ましくは真空蒸着法である。
電子輸送層の膜厚は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、通常１ｎｍ以上、好ましくは５ｎｍ以上、また、通常３００ｎｍ以下、好ましくは１００ｎｍ以下の範囲である。
【００７９】
［８］電子注入層
電子注入層は、陰極から注入された電子を効率良く発光層へ注入する役割を果たす。電子注入を効率よく行なうには、電子注入層を形成する材料は、仕事関数の低い金属が好ましい。例としては、ナトリウムやセシウム等のアルカリ金属、バリウムやカルシウムなどのアルカリ土類金属等が用いられる。その膜厚は通常０．１ｎｍ以上、５ｎｍ以下が好ましい。
【００８０】
更に、バソフェナントロリン等の含窒素複素環化合物や８−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体などの金属錯体に代表される有機電子輸送化合物に、ナトリウム、カリウム、セシウム、リチウム、ルビジウム等のアルカリ金属をドープする（特開平１０−２７０１７１号公報、特開２００２−１００４７８号公報、特開２００２−１００４８２号公報などに記載）ことにより、電子注入・輸送性が向上し優れた膜質を両立させることが可能となるため好ましい。また、例えばフッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ2）、酸化リチウム（Ｌｉ2Ｏ）、炭酸セシウム（ＩＩ）（ＣｓＣＯ3）等で形成され
た極薄絶縁膜（０．１〜５ｎｍ）を挿入することも、素子の効率を向上させる有効な方法である（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ， １９９７年， Ｖｏｌ．７０， ｐｐ．１５２；特開平１０−７４５８６号公報；ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ， １９９７年，Ｖｏｌ．４４， ｐｐ．１２４５；ＳＩＤ ０４ Ｄｉｇｅｓｔ， ｐｐ．１５４等参照）。
【００８１】
この場合の膜厚は、通常、５ｎｍ以上、中でも１０ｎｍ以上が好ましく、また、通常２００ｎｍ以下、中でも１００ｎｍ以下が好ましい。
なお、電子注入層５の材料は、１種のみを用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
電子注入層５の形成方法に制限はない。従って、湿式成膜法、真空蒸着法や、その他の方法で形成することができる。
【００８２】
［９］陰極
陰極は、発光層側の層に電子を注入する役割を果たすものである。
陰極の材料としては、前記の陽極に使用される材料を用いることが可能であるが、効率良く電子注入を行なうには、仕事関数の低い金属が好ましく、例えば、スズ、マグネシウム、インジウム、カルシウム、アルミニウム、銀等の適当な金属又はそれらの合金が用いられる。具体例としては、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、アルミニウム−リチウム合金等の低仕事関数合金電極が挙げられる。なお、陰極６の材料は、
１種のみを用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
【００８３】
陰極の膜厚は、通常、陽極と同様である。
さらに、低仕事関数金属から成る陰極を保護する目的で、この上に更に、仕事関数が高く大気に対して安定な金属層を積層すると、素子の安定性が増すので好ましい。この目的のために、例えば、アルミニウム、銀、銅、ニッケル、クロム、金、白金等の金属が使われる。なお、これらの材料は、１種のみで用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
【００８４】
［１０］その他の層
本発明の有機電界発光素子は、その趣旨を逸脱しない範囲において、別の構成を有していてもよい。例えば、その性能を損なわない限り、陽極と陰極との間に、上記説明にある層の他に任意の層を有していてもよく、また、任意の層が省略されていてもよい。
［１１］電子阻止層
電子阻止層は、発光層から移動してくる電子が正孔輸送層、正孔注入層に到達するのを阻止することで、発光層内で正孔と電子との再結合確率を増やし、生成した励起子を発光層内に閉じこめる役割と、正孔輸送層、正孔注入層から注入された正孔を効率よく発光層の方向に輸送する役割とがある。特に、発光材料として燐光材料を用いたり、青色発光材料を用いたりする場合は効果的である。
【００８５】
電子阻止層に求められる特性としては、正孔輸送性が高く、エネルギーギャップ（ＨＯＭＯ、ＬＵＭＯの差）が大きいこと、励起三重項準位（Ｔ１）が高いこと等が挙げられる。更に、本発明においては、発光層を本発明に係る有機層として湿式成膜法で作製する場合には、電子阻止層にも湿式成膜の適合性が求められる。このような電子阻止層８に用いられる材料としては、Ｆ８−ＴＦＢに代表されるジオクチルフルオレンとトリフェニルアミンの共重合体（国際公開第２００４／０８４２６０号公報記載）等が挙げられる。なお、電子阻止層の材料は、１種のみを用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
【００８６】
電子阻止層の形成方法に制限はない。従って、湿式成膜法、真空蒸着法や、その他の方法で形成することができる。
また、以上説明した層構成において、基板以外の構成要素を逆の順に積層することも可能である。例えば、図１の層構成であれば、基板１上に他の構成要素を陰極から順に設けることになる。
【００８７】
更には、少なくとも一方が透明性を有する２枚の基板の間に、基板以外の構成要素を積層することにより、本発明の有機電界発光素子を構成することも可能である。
また、基板以外の構成要素（発光ユニット）を複数段重ねた構造（発光ユニットを複数積層させた構造）とすることも可能である。その場合には、各段間（発光ユニット間）の界面層（陽極がＩＴＯ、陰極がＡｌの場合は、それら２層）の代わりに、例えば五酸化バナジウム（Ｖ2Ｏ5）等からなる電荷発生層（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ：ＣＧＬ）を設けると、段間の障壁が少なくなり、発光効率・駆動電圧の観点からより好ましい。
【００８８】
更には、本発明の有機電界発光素子は、単一の有機電界発光素子として構成してもよく、複数の有機電界発光素子がアレイ状に配置された構成に適用してもよく、陽極と陰極がＸ−Ｙマトリックス状に配置された構成に適用してもよい。
また、上述した各層には、本発明の効果を著しく損なわない限り、材料として説明した以外の成分が含まれていてもよい。
【００８９】
本発明の有機電界発光素子は、有機ＥＬディスプレイや有機ＥＬ照明に使用される。本発明により得られる有機電界発光素子は、例えば、「有機ＥＬディスプレイ」（オーム社，平成１６年８月２０日発行，時任静士、安達千波矢、村田英幸著）に記載されているような方法で有機ＥＬディスプレイや有機ＥＬ照明を形成することができる。
【実施例】
【００９０】
本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例の記載に限定されるものではない。
（実施例１）
図１に示す有機電界発光素子を作製した。
３７．５ｍｍ×２５ｍｍ（厚さ０．７ｍｍ）サイズのガラス基板１上に、インジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）透明導電膜を１２０ｎｍの厚さに堆積したもの（三容真空社製、スパッタ成膜品）を、通常のフォトリソグラフィー技術と塩酸エッチングを用いて２ｍｍ幅のストライプにパターニングして陽極２を形成した。パターン形成したＩＴＯ基板を、界面活性剤水溶液による超音波洗浄、超純水による水洗、超純水による超音波洗浄、超純水による水洗の順で洗浄後、圧縮空気で乾燥させ、最後に紫外線オゾン洗浄を行った。
【００９１】
まず、下記構造式に示す高分子正孔輸送材料（Ｐ１、重量平均分子量：２９４００、数平均分子量：１２６００）、電子受容性化合物（Ａ１）及び溶媒として安息香酸エチルを含有する正孔注入層成膜用塗布液を大気中で調製した。この塗布液を下記条件で陽極２上にスピンコート法により成膜、加熱乾燥して、膜厚３０ｎｍの正孔注入層３を得た。
【００９２】
【化９】
【００９３】
＜正孔注入層成膜用塗布液＞
溶媒 安息香酸エチル
塗布液濃度 Ｐ１：２．０重量％
Ａ１：０．８重量％
＜成膜条件＞
スピナ回転数 １５００ｒｐｍ
スピナ回転時間 ３０秒
スピンコート雰囲気 大気中
加熱乾燥条件 大気中、２３０℃、３時間
続いて、上記正孔注入層上に、以下の手順で正孔輸送層４を湿式成膜法により形成した。架橋性正孔輸送化合物として、下記構造式（Ｈ１）に示す化合物（重量平均分子量：１７０００、数平均分子量：８９００）及び溶媒としてのトルエンを含有する塗布液を用い、下記条件でスピンコート法により成膜し、加熱により架橋させ、膜厚２０ｎｍの均一な正孔輸送層４を得た。
【００９４】
【化１０】
【００９５】
＜正孔輸送層成膜用塗布液＞
溶媒 トルエン
塗布液濃度 Ｈ１：０．４重量％
＜成膜条件＞
スピナ回転数 １５００ｒｐｍ
スピナ回転時間 ３０秒
スピンコート雰囲気 窒素中
加熱条件 窒素中、２３０℃、１時間
次に、発光層５を形成するにあたり、以下に示す有機化合物（Ｅ１）、（Ｅ２）、低分子発光材料としてイリジウム錯体（Ｄ１）および溶媒としてキシレンを含有する発光層成膜用塗布液を調製し、以下に示す条件で正孔輸送層４上にスピンコート法により成膜し、加熱乾燥して、膜厚５０ｎｍで発光層５を得た。
【００９６】
【化１１】
【００９７】
＜発光層成膜用塗布液＞
溶媒 キシレン
塗布液濃度 Ｅ１：１．０重量％
Ｅ２：１．０重量％
Ｄ１：０．１重量％
＜成膜条件＞
スピナ回転数 １５００ｒｐｍ
スピナ回転時間 ３０秒
スピンコート雰囲気 窒素中
加熱乾燥条件 窒素中、１３０℃、１時間
ここで、発光層５までを成膜した基板を真空蒸着装置内に移し、油回転ポンプにより装置の粗排気を行った後、装置内の真空度が２．４×１０−４Ｐａ以下になるまでクライオポンプを用いて排気した後、下記構造式Ｃ１に示す化合物（ＢＡｌｑ）を真空蒸着法によって積層し正孔阻止層６を得た。蒸着速度を０．８〜１．２Å／秒の範囲で制御し、発光層５の上に積層して膜厚１０ｎｍの膜の正孔阻止層６を形成した。蒸着時の真空度は２．４〜２．７×１０−４Ｐａであった。
【００９８】
【化１２】
【００９９】
続いて、下記構造式Ｃ２に示すトリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（Ａｌｑ３）を加熱して蒸着を行い、電子輸送層７を成膜した。蒸着時の真空度は０．４〜１．６×１０−４Ｐａ、蒸着速度は１．０〜１．５Å／秒の範囲で制御し、膜厚３０ｎｍの膜を正孔阻止層６の上に積層して電子輸送層７を形成した。
【０１００】
【化１３】
【０１０１】
ここで、電子輸送層７までの蒸着を行った素子を一度前記真空蒸着装置内より大気中に取り出して、陰極蒸着用のマスクとして２ｍｍ幅のストライプ状シャドーマスクを、陽極２のＩＴＯストライプとは直交するように素子に密着させて、別の真空蒸着装置内に設置して有機層と同様にして装置内の真空度が６．４×１０−４Ｐａ以下になるまで排気した。
【０１０２】
電子注入層８として、先ずフッ化リチウム（ＬｉＦ）を、モリブデンボートを用いて、蒸着速度０．１〜０．４Å／秒、真空度３．２〜６．７×１０−４Ｐａで制御し、０．５ｎｍの膜厚で電子輸送層７の上に成膜した。次に、陰極９としてアルミニウムを同様にモリブデンボートにより加熱して、蒸着速度０．７〜５．３Å／秒、真空度２．８〜１１．１×１０−４Ｐａで制御して膜厚８０ｎｍのアルミニウム層を形成した。以上の２層の蒸着時の基板温度は室温に保持した。
【０１０３】
引き続き、素子が保管中に大気中の水分等で劣化することを防ぐため、以下に記載の方法で封止処理を行った。
窒素グローブボックス中で、２３ｍｍ×２３ｍｍサイズのガラス板の外周部に、約１ｍ
ｍの幅で光硬化性樹脂（株式会社スリーボンド製ＴｈｒｅｅＢｏｎｄ ３１２４）を塗布し、中央部に水分ゲッターシート（ダイニック株式会社製）を設置した。この上に、陰極形成を終了した基板を、蒸着された面が乾燥剤シートと対向するように貼り合わせた。その後、光硬化性樹脂が塗布された領域のみに紫外光を照射し、樹脂を硬化させた。
【０１０４】
以上のようにして、２ｍｍ×２ｍｍのサイズの発光面積部分を有する有機電界発光素子が得られた。得られた素子について、２３〜２５℃に保たれた環境で一定の直流電流を連続通電した場合の輝度変化を測定した。電流値は通電直後の輝度が２５００ｃｄ／ｍ２となる値に設定した。結果を表１に示す。
（比較例１）
実施例１において、正孔輸送層４を以下のように形成した他は、実施例１と同様にして図１に示す有機電界発光素子を作製した。
【０１０５】
架橋基を有さない正孔輸送性化合物（Ｈ２）（重量平均分子量９２４０，数平均分子量４７００）および溶媒としてトルエンを含有する正孔輸送層成膜用塗布液を調製し、下記の条件でスピンコート法により成膜し、加熱乾燥して、膜厚２０ｎｍの正孔輸送層４を形成した。
【０１０６】
【化１４】
【０１０７】
＜正孔輸送層成膜用塗布液＞
溶媒 トルエン
塗布液濃度 Ｈ２：０．４重量％
＜成膜条件＞
スピナ回転数 １５００ｒｐｍ
スピナ回転時間 ３０秒
スピンコート雰囲気 窒素中
加熱条件 窒素中、１７０℃、３０分
以上のようにして、２ｍｍ×２ｍｍのサイズの発光面積部分を有する有機電界発光素子が得られた。得られた素子の輝度変化を実施例１と同様にして測定した。結果を表１に示す。
【０１０８】
（比較例２）
実施例１において、正孔輸送層４を以下のように形成した他は、実施例１と同様にして図１に示す有機電界発光素子を作製した。
正孔注入層３を成膜した基板を真空蒸着装置内に移し、油回転ポンプにより装置の粗排気を行った後、装置内の真空度が２．０×１０−４Ｐａ以下になるまでクライオポンプを用いて排気した後、架橋基を有さない化合物（Ｈ３）を真空蒸着法によって積層し正孔輸送層４を得た。蒸着速度を０．８〜１．２Å／秒の範囲で制御し、正孔注入層３の上に積層して膜厚１６ｎｍの正孔輸送層４を形成した。蒸着時の真空度は２．２〜２．５×１０−４Ｐａであった。
【０１０９】
【化１５】
【０１１０】
この後、正孔輸送層４を形成した試料を真空蒸着装置より取り出して、実施例１と同様にして発光層５以降の層を形成した。
以上のようにして、２ｍｍ×２ｍｍのサイズの発光面積部分を有する有機電界発光素子が得られた。得られた素子の輝度変化を実施例１と同様にして測定した。結果を表１に示す。
【０１１１】
【表１】
【０１１２】
表１から明らかなように、架橋性化合物を含有する正孔輸送層を有する実施例１の有機電界発光素子は、架橋基を有さない化合物を正孔輸送層に用いた比較例１乃至２の素子と比較して、駆動時における輝度低下が小さく、より安定な素子が得られていることが明らかである。
（実施例２）
実施例１と同様にして、基板上に陽極および正孔注入層を形成した。
【０１１３】
続いて、上記正孔注入層上に、以下の手順で正孔輸送層４を湿式成膜法により形成した。架橋性正孔輸送化合物として、下記構造式（Ｈ４）に示す化合物及び溶媒としてのトルエンを含有する塗布液を調製し、下記条件でスピンコート法により成膜した。その後、ウシオ電機株式会社製露光装置ＵＸ−１０００ＳＭ−ＡＣＳ０１を用いて、５００Ｗ超高圧水銀ランプ光を表に示す光量照射した。光照射は気温２３℃、相対湿度６０％の大気中で、積算照射光量５Ｊ／ｃｍ２、照射時間１７９秒で行われた。照射面における３６５ｎｍ光（ｇ線）の強度は２８ｍＷ／ｃｍ２であった。さらに、光照射後、ホットプレートにて窒素雰囲気中、２３０℃、１時間加熱を行った。
【０１１４】
【化１６】
【０１１５】
＜正孔輸送層成膜用塗布液＞
溶媒 キシレン
塗布液濃度 Ｈ４：１重量％
＜成膜条件＞
スピナ回転数 １５００ｒｐｍ
スピナ回転時間 ３０秒
スピンコート雰囲気 大気中
以上により、膜厚２０ｎｍの均一な正孔輸送層４を得た。
【０１１６】
次に、発光層５を形成するにあたり、上記有機化合物（Ｅ１）、（Ｅ２）、低分子発光材料としてイリジウム錯体（Ｄ１）および溶媒としてキシレンを含有する発光層成膜用塗布液を調製し、以下に示す条件で正孔輸送層４上にスピンコート法により成膜して、加熱乾燥させ、膜厚８０ｎｍで発光層５を得た。
＜発光層成膜用塗布液＞
溶媒 キシレン
塗布液濃度 Ｅ１：１．０重量％
Ｅ２：１．０重量％
Ｄ１：０．１重量％
＜成膜条件＞
スピナ回転数 １５００ｒｐｍ
スピナ回転時間 ６０秒
スピンコート雰囲気 窒素中
加熱乾燥条件 ０．０１ＭＰａ、１３０℃、１時間
ここで、発光層５までを成膜した基板を真空蒸着装置内に移し、油回転ポンプにより装置の粗排気を行った後、装置内の真空度が２．７×１０−４Ｐａ以下になるまでクライオポンプを用いて排気した後、下記構造式Ｃ３に示す化合物を真空蒸着法によって積層し正孔阻止層６を得た。蒸着速度を０．８〜１．２Å／秒の範囲で制御し、発光層５の上に積層して膜厚５ｎｍの膜の正孔阻止層６を形成した。蒸着時の真空度は１．７×１０−４Ｐａであった。
【０１１７】
【化１７】
【０１１８】
その後、実施例１と同様にして、電子輸送層、電子注入層、陰極を形成し、封止処理を行い、２ｍｍ×２ｍｍのサイズの発光面積部分を有する有機電界発光素子が得られた。得られた素子の輝度８００ｃｄ／ｍ２に低下した時間およびその時の電圧を表２に示す。
（比較例３）
正孔輸送層を設けないこと以外は実施例２と同様にして有機電界発光素子を得た。得られた素子の輝度８００ｃｄ／ｍ２に低下した時間およびその時の電圧を表２に示す。
架橋性化合物を架橋して形成される正孔輸送層を有することにより、低電圧駆動で長寿命の素子が得られることがわかった。
【０１１９】
【表２】
【０１２０】
（実施例３）
実施例１と同様にして、基板上に陽極および正孔注入層を形成した。
続いて、上記正孔注入層３上に、以下の手順で正孔輸送層4を湿式成膜法により形成し
た。架橋性正孔輸送化合物として、下記構造式（Ｈ５）に示す化合物および溶媒としてトルエンを含有する塗布液を調製し、下記条件でスピンコート法により成膜した。その後、ウシオ電機株式会社製露光装置ＵＸ−１０００ＳＭ−ＡＣＳ０１を用いて、５００Ｗ超高圧水銀ランプ光を照射した。光照射は、気温２３℃、相対湿度６０%の大気中で、積算照
射光量５Ｊ／ｃｍ２、照射時間１７９秒で行われた。照射面における３６５ｎｍ光（ｇ線）の強度は２８ｍＷ／ｃｍ２であった。さらに、光照射後、ホットプレートにて窒素雰囲気中、２３０℃、１時間加熱を行った。
【０１２１】
【化１８】
【０１２２】
＜正孔輸送層成膜用塗布液＞
溶媒 キシレン
塗布液濃度 Ｈ５：１．０重量％
＜正孔輸送層４の成膜条件＞
スピナ回転数 １５００ｒｐｍ
スピナ回転時間 ３０秒
スピンコート雰囲気 大気中
次に、発光層５を形成するにあたり、上記有機化合物（Ｅ１）、（Ｅ２）、低分子発光材料としてイリジウム錯体（Ｄ１）および溶媒としてキシレンを含有する発光層形成用塗布液を調製し、以下に示す条件で正孔輸送層４上にスピンコート法により成膜し、加熱乾燥させて、膜厚５０ｎｍの発光層５を得た。
【０１２３】
＜発光層形成用塗布液＞
溶媒 キシレン
塗布液濃度 Ｅ１：１．０重量％
Ｅ２：１．０重量％
Ｄ１：０．１重量％
＜発光層５の成膜条件＞
スピナ回転数 １５００ｒｐｍ
スピナ回転時間 ３０秒
スピンコート雰囲気 窒素中
加熱条件 減圧下（０．１ＭＰａ）、１３０℃、１時間
ここで、発光層５までを成膜した基板を、真空蒸着装置内に移し、装置内の真空度が２．７×１０-４Ｐａ以下になるまで排気した後、下記に示す構造を有する有機化合物（Ｃ
３）を真空蒸着法によって積層し正孔阻止層６を得た。蒸着速度を０．８〜１．２Å／秒の範囲で制御し、発光層５の上に積層して膜厚５ｎｍの膜の正孔阻止層６を形成した。蒸着時の真空度は１．７×１０-４Ｐａであった。
【０１２４】
【化１９】
【０１２５】
電子輸送層７以降は、実施例１と同様にして形成し、有機電界発光素子を作製した。得られた素子の駆動寿命、および駆動電圧を表３に示す。
（比較例４）
正孔輸送層４を設けないこと以外は実施例３と同様にして有機電界発光素子を作製した。得られた素子の駆動寿命、および駆動電圧を表３に示す。
【０１２６】
（実施例４）
正孔輸送層４を以下のように形成した他は、実施例３と同様にして有機電界発光素子を作製した。得られた素子の駆動寿命、および駆動電圧を表３に示す。
以下の手順で正孔輸送層４を湿式成膜法により形成した。架橋性正孔輸送化合物として、下記構造式（Ｈ６）に示す化合物（重量平均分子量：３６０００、数平均分子量：２１０００）および溶媒としてトルエンを含有する塗布液を調製し、下記条件でスピンコート法により成膜して、加熱により架橋させることにより膜厚２０ｎｍの正孔輸送層４を形成
した。
【０１２７】
【化２０】
【０１２８】
＜正孔輸送層成膜用塗布液＞
溶媒 トルエン
塗布液濃度 Ｈ６：０．４重量％
＜正孔輸送層４の成膜条件＞
スピナ回転数 １５００ｒｐｍ
スピナ回転時間 ３０秒
スピンコート雰囲気 窒素中
加熱条件 窒素中、２３０℃、１時間
（実施例５）
架橋性正孔輸送化合物（Ｈ６）を、下記の構造に示す架橋性正孔輸送化合物（Ｈ７）（重量平均分子量：４１０００、数平均分子量：２２０００）に代えた他は、実施例４と同様にして有機電界発光素子を作製した。得られた素子の駆動寿命、および駆動電圧を表３に示す。
【０１２９】
【化２１】
【０１３０】
（実施例６）
架橋性正孔輸送化合物（Ｈ６）を、下記の構造に示す架橋性正孔輸送化合物（Ｈ８）（重量平均分子量：９２０００、数平均分子量：２４０００）に代えた他は、実施例４と同様にして有機電界発光素子を作製した。得られた素子の駆動寿命、および駆動電圧を表３に示す。
【０１３１】
【化２２】
【０１３２】
（実施例７）
架橋性正孔輸送化合物（Ｈ６）を、下記の構造に示す架橋性正孔輸送化合物（Ｈ９）（重量平均分子量：４１０００、数平均分子量：２５０００）に代えた他は、実施例４と同様にして有機電界発光素子を作製した。得られた素子の駆動寿命、および駆動電圧を表３に示す。
【０１３３】
【化２３】
【０１３４】
（実施例８）
架橋性正孔輸送化合物（Ｈ６）を、下記の構造に示す架橋性正孔輸送化合物（Ｈ１０）（重量平均分子量：６００００、数平均分子量：２００００）に代えた他は、実施例４と同様にして有機電界発光素子を作製した。得られた素子の駆動寿命、および駆動電圧を表３に示す。
【０１３５】
【化２４】
【０１３６】
表３に、実施例３〜８および比較例４において作製した有機電界発光素子の駆動寿命および駆動電圧を示す。表中、駆動寿命は、初期輝度の６０％に輝度が低下するまでの時間、初期輝度は、駆動寿命を測定する際の初期の輝度、電圧は、駆動試験開始時の電圧を表す。
表３から明らかな通り、本発明の有機電界発光素子は長寿命であることが分かる。
【０１３７】
【表３】
【０１３８】
（実施例９）
発光層を以下のように形成した他は、実施例１と同様にして有機電界発光素子を作製した。
発光層５を形成するにあたり、有機化合物（Ｅ１）、（Ｅ２）、低分子発光材料としてイリジウム錯体（Ｄ１）および下記に示すイリジウム錯体（Ｄ２）並びに溶媒としてトルエンを含有する発光層成膜用塗布液を調製し、以下に示す条件で正孔輸送層４上にスピンコート法により成膜し、加熱乾燥して膜厚６０ｎｍで発光層５を得た。
【０１３９】
得られた素子の駆動寿命および駆動電圧を表４に示す。
【０１４０】
【化２５】
【０１４１】
＜発光層成膜用塗布液＞
溶媒 キシレン
塗布液濃度 Ｅ１：１．０重量％
Ｅ２：１．０重量％
Ｄ１：０．１重量％
Ｄ２：０．１重量％
＜発光層５の成膜条件＞
スピナ回転数 １５００ｒｐｍ
スピナ回転時間 ３０秒
スピンコート雰囲気 窒素中
加熱条件 減圧下（０．１ＭＰａ）、１３０℃、１時間
（比較例５）
正孔輸送層４を比較例１と同様にして形成した他は、実施例９と同様にして有機電界発光素子を作製した。得られた素子の駆動寿命および駆動電圧を表４に示す。
【０１４２】
表４に、実施例９、および比較例５において作製した有機電界発光素子の駆動寿命、および駆動電圧を示す。表中、駆動寿命は、初期輝度の６０％に輝度が低下するまでの時間、初期輝度は、駆動寿命を測定する際の初期の輝度、電圧は、駆動試験開始時の電圧を表
す。
表３から明らかな通り、本発明の有機電界発光素子は駆動電圧が改善され、長寿命であることが分かる。
【０１４３】
【表４】
【０１４４】
（実施例１０）
正孔輸送層および発光層を以下のように形成した他は、実施例１と同様にして有機電界発光素子を作製した。
以下の構造式に示す架橋性正孔輸送化合物（Ｈ１１）（重量平均分子量：６００００、数平均分子量：２２０００）を含有する正孔輸送層成膜用塗布液を調製し、下記の条件でスピンコート法により成膜して、加熱により架橋させることにより膜厚２０ｎｍの正孔輸送層４を形成した。
【０１４５】
【化２６】
【０１４６】
＜正孔輸送層成膜用塗布液＞
溶媒 トルエン
塗布液濃度 Ｈ１１：０．４重量％
＜正孔輸送層４の成膜条件＞
スピナ回転数 １５００ｒｐｍ
スピナ回転時間 ３０秒
スピンコート雰囲気 窒素中
加熱条件 窒素中、２３０℃、１時間
次に、発光層５を形成するにあたり、以下に示す有機化合物（Ｅ３）、低分子発光材料として有機化合物（Ｄ３）およびトルエンを含有する発光層成膜用塗布液を調製し、以下に示す条件で正孔輸送層４上にスピンコート法により成膜して、加熱乾燥させることにより、膜厚４０ｎｍで発光層５を得た。
【０１４７】
【化２７】
【０１４８】
＜発光層成膜用塗布液＞
溶媒 トルエン
塗布液濃度 Ｅ３：０．８０重量％
Ｄ３：０．０８重量％
＜発光層５の成膜条件＞
スピナ回転数 １５００ｒｐｍ
スピナ回転時間 ３０秒
スピンコート雰囲気 窒素中
加熱条件 減圧下（０．１ＭＰａ）、１３０℃、１時間
得られた素子の駆動寿命、駆動電圧を表５に示す。表中、駆動寿命は、初期輝度の６０％に輝度が低下するまでの時間、初期輝度は、駆動寿命を測定する際の初期の輝度、電圧は、駆動試験開始時の電圧を表す。また、ドープ濃度は、高分子正孔輸送材料に対する電子受容性化合物（Ａ１）の重量％を表す。
【０１４９】
（実施例１１）
正孔注入層３を以下のように形成したほかは、実施例１０と同様にして有機電界発光素子を作製した。得られた素子の駆動寿命、駆動電圧を表５に示す。
下の構造式（Ｐ２）に示す繰り返し構造を有する高分子正孔輸送材料（架橋性正孔輸送化合物）（重量平均分子量：６６０００、数平均分子量：３１０００）、電子受容性化合物（Ａ１）および溶媒として安息香酸エチルを含有する正孔注入層成膜用塗布液を調製した。この塗布液を下記条件で陽極２上にスピンコート法により成膜して、加熱架橋させることにより、膜厚３０ｎｍの正孔注入層３を得た。
【０１５０】
【化２８】
【０１５１】
＜正孔注入層成膜用塗布液＞
溶媒 安息香酸エチル
塗布液濃度 Ｐ２：２．０重量％
Ａ１：０．２重量％
＜正孔注入層３の成膜条件＞
スピナ回転数 １５００ｒｐｍ
スピナ回転時間 ３０秒
スピンコート雰囲気 大気中
加熱条件 大気中、２３０℃、１時間
（実施例１２）
高分子正孔輸送材料（Ｐ２）を下記に示す構造で示される高分子正孔輸送材料（Ｐ３）（重量平均分子量：２８０００、数平均分子量：１６０００）に代えて正孔注入層３を形成した他は、実施例１１と同様にして有機電界発光素子を作製した。得られた素子の駆動寿命、駆動電圧を表５に示す。
【０１５２】
【化２９】
【０１５３】
（実施例１３）
高分子正孔輸送材料（Ｐ２）を下記に示す構造で示される高分子正孔輸送材料（Ｐ４）（重量平均分子量：５２０００、数平均分子量：３３０００）に変更して正孔注入層３を形成した他は、実施例１１と同様にして有機電界発光素子を作製した。得られた素子の駆動寿命、駆動電圧を表５に示す。
【０１５４】
【化３０】
【０１５５】
【表５】
【符号の説明】
【０１５６】
１．基板
２．陽極
３．正孔注入層
４．正孔輸送層
５．発光層
６．正孔阻止層
７．電子輸送層
８．電子注入層
９．陰極
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湿式成膜法で形成される正孔注入層、正孔輸送層および発光層を有する有機電界発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機薄膜を用いた電界発光素子（有機電界発光素子）の開発が行われている。
有機電界発光素子は、通常、陽極と陰極との間に複数の有機層が積層されてなり、該有機層としては、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層などが挙げられる。これら有機層の形成方法としては、真空蒸着法や湿式成膜法などが利用されているが、大面積のディスプレイを製造するためには、湿式成膜法を利用することが好ましい。
【０００３】
例えば陽極上に形成される正孔注入層に高分子正孔輸送材料を湿式成膜により形成する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。また、低分子発光材料を湿式成膜して発光層を形成する技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
しかしながら、これら湿式成膜法を用いて製造される素子、特に、低分子発光材料を湿式成膜して形成する発光層を有する素子は、駆動時に輝度が低下し、長寿命の素子が得られないという問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１２３２５７号公報
【特許文献２】特開２００６−１９０７５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、高分子正孔輸送材料を湿式成膜して得られる正孔注入層および低分子発光材料を湿式成膜して得られる発光層を有する有機電界発光素子において、駆動時の輝度低下が少なく、長寿命の素子を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らが鋭意検討した結果、高分子正孔輸送材料を湿式成膜して得られる正孔注入層と低分子発光材料を湿式成膜して得られる発光層との間に設ける正孔輸送層を、架橋性化合物を架橋して形成することにより、上記課題が解決できることがわかり本発明に到達した。
すなわち、本発明は、陽極、陰極及び該陽極と該陰極の間に、正孔注入層、正孔輸送層および発光層をこの順に有する有機電界発光素子において、該正孔注入層は、高分子正孔輸送材料を湿式成膜して形成される層であり、該正孔輸送層は、架橋性化合物を架橋して形成される層であり、該発光層は、低分子発光材料を湿式成膜して形成される層であることを特徴とする有機電界発光素子に存する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、高分子正孔輸送材料を湿式成膜して得られる正孔注入層および低分子発光材料を湿式成膜して得られる発光層を有する有機電界発光素子において、駆動時の輝度低下が少なく、駆動電圧の改善された、長寿命の素子を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の有機電界発光素子の構造の一例を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施態様の一例（代表例）であり、これらの内容に特定はされない。
本発明の有機電界発光素子は、陽極、陰極及び該陽極と該陰極の間に、正孔注入層、正孔輸送層および発光層をこの順に有する有機電界発光素子において、該正孔注入層は、高分子正孔輸送材料を湿式成膜して形成される層であり、該正孔輸送層は、架橋性化合物を架橋して形成される層であり、該発光層は、低分子発光材料を湿式成膜して形成される層であることを特徴とする。
【００１０】
以下、図１に従い、本発明の有機電界発光素子について説明する。本発明の有機電界発光素子は、陽極および陰極の間に、正孔注入層、正孔輸送層および発光層を少なくとも有するが、その他の層は有していても、有していなくてもよい。
［１］基板
基板は有機電界発光素子の支持体となるものであり、石英やガラスの板、金属板や金属箔、プラスチックフィルムやシートなどが用いられる。特にガラス板や、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスルホンなどの透明な合成樹脂の板が好ましい。合成樹脂基板を使用する場合にはガスバリア性に留意する必要がある。基板のガスバリア性が小さすぎると、基板を通過した外気により有機電界発光素子が劣化することがあるので好ましくない。このため、合成樹脂基板の少なくとも片面に緻密なシリコン酸化膜等を設けてガスバリア性を確保する方法も好ましい方法の一つである。
【００１１】
［２］陽極
陽極は、後述する有機発光層側の層（正孔注入層または有機発光層など）への正孔注入の役割を果たすものである。この陽極は、通常、アルミニウム、金、銀、ニッケル、パラジウム、白金等の金属、インジウムおよび／またはスズの酸化物などの金属酸化物、ヨウ化銅などのハロゲン化金属、カーボンブラック、或いは、ポリ（３−メチルチオフェン）、ポリピロール、ポリアニリン等の導電性高分子などにより構成される。陽極２の形成は通常、スパッタリング法、真空蒸着法などにより行われることが多い。また、銀などの金属微粒子、ヨウ化銅などの微粒子、カーボンブラック、導電性の金属酸化物微粒子、導電性高分子微粉末などの場合には、適当なバインダー樹脂溶液に分散し、基板上に塗布することにより陽極を形成することもできる。更に、導電性高分子の場合は、電解重合により直接基板上に薄膜を形成したり、基板上に導電性高分子を塗布して陽極２を形成することもできる（Applied Physics Letters，1992年，Vol.60，pp.2711参照）。陽極は異なる物質で積層して形成することも可能である。
【００１２】
陽極の厚みは、必要とする透明性により異なる。透明性が必要とされる場合は、可視光の透過率を、通常６０％以上、好ましくは８０％以上とすることが望ましく、この場合、厚みは、通常５ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上、また、通常１０００ｎｍ以下、好ましくは５００ｎｍ以下の範囲である。不透明で良い場合、陽極は基板と同一でもよい。また、更には上記の陽極の上に異なる導電材料を積層することも可能である。
【００１３】
なお、陽極に付着した不純物を除去し、イオン化ポテンシャルを調整して正孔注入性を向上させることを目的として、陽極表面を紫外線（ＵＶ）／オゾン処理したり、酸素プラズマ、アルゴンプラズマ処理することが好ましい。また、正孔注入の効率を更に向上させ、かつ、有機層全体の陽極への付着力を改善させる目的で、正孔注入層と陽極との間に公知の陽極バッファ層を挿入してもよい。
【００１４】
［３］正孔注入層
本発明において、正孔注入層は高分子正孔輸送材料を湿式成膜して形成される層である
。正孔注入層には、高分子正孔輸送材料の他、電子受容性化合物、低分子の正孔輸送材料、バインダー樹脂、塗布性改良剤等が含まれていてもよい。
尚、本発明において、湿式成膜とは、有機層を形成するための材料を、適宜溶媒に分散または溶解させて成膜する方法であって、例えば、スピンコート法、ディップコート法、ダイコート法、バーコート法、ブレードコート法、ロールコート法、スプレーコート法、キャピラリーコート法、インクジェット法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、フレキソ印刷法、等が挙げられる。
【００１５】
高分子正孔輸送材料として具体的には、通常、有機電界発光素子の正孔注入層に使用される、正孔輸送性を有する高分子材料であることが好ましい。
正孔輸送性化合物としては、陽極２から正孔注入層３への電荷注入障壁の観点から４．５ｅＶ〜６．０ｅＶのイオン化ポテンシャルを有する化合物が好ましい。高分子正孔輸送材料の例としては、芳香族アミン誘導体、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ベンジルフェニル誘導体、フルオレン基で３級アミンを連結した化合物、ヒドラゾン誘導体、シラザン誘導体、シラナミン誘導体、ホスファミン誘導体、キナクリドン誘導体、ポリアニリン誘導体、ポリピロール誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリチエニレンビニレン誘導体、ポリキノリン誘導体、ポリキノキサリン誘導体、ポリアニリン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、芳香族ポリアミン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリピロール誘導体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、カーボン等が挙げられる。
【００１６】
尚、本発明において誘導体とは、例えば、芳香族アミン誘導体を例にするならば、芳香族アミンそのもの及び芳香族アミンを主骨格とする化合物を含むものである。
中でも芳香族アミンを有する高分子正孔輸送材料が好ましく、特に芳香族３級アミノ基を構成単位として主骨格に含む高分子正孔輸送材料が好ましい。また、本発明に用いられる高分子正孔輸送材料の重量平均分子量は１０００以上、１００００００以下であることが好ましい。高分子正孔輸送材料は、このような化合物のうち何れか１種を単独で使用しても、２種以上を使用してもよい。２種以上の高分子正孔輸送材料を使用する場合、その組み合わせは任意であるが、芳香族３級アミノ基を構成単位として主骨格に含む高分子正孔輸送材料１種または２種以上と、その他の正孔輸送性化合物１種または２種以上とを併用することが好ましい。
【００１７】
以下、好ましい高分子正孔輸送材料の例である式（２）について説明する。
【００１８】
【化１】
【００１９】
（式（２）中、Ａｒ４４〜Ａｒ４８は、各々独立して置換基を有していてもよい２価の芳香族環基を示し、Ｒ３１〜Ｒ３２は、各々独立して置換基を有していてもよい１価の芳香族環基を示し、Ｘは直接結合、または下記の連結基から選ばれる。なお、「芳香族環基」とは、「芳香族炭化水素環由来の基」および「芳香族複素環由来の基」の両方を含む。）
【００２０】
【化２】
【００２１】
（式（３）中、Ａｒ４９は置換基を有していてもよい２価の芳香族環基を示し、Ａｒ５０は置換基を有していてもよい１価の芳香族環基を示す。）
一般式（２）において、Ａｒ４４〜Ａｒ４８は、好ましくは、各々独立して置換基を有していてもよい２価のベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環由来の基またはビフェニル基であり、好ましくはベンゼン環由来の基である。前記置換基としてはハロゲン原子；アルキル基；アルケニル基；アルコキシカルボニル基；アルコキシ基；アリールオキシ基；ジアルキルアミノ基、などが挙げられる。これらのうち、好ましくは炭素数１〜３のアルキル基が挙げられる。Ａｒ４４〜Ａｒ４８がいずれも無置換の芳香族環基である場合が、最も好ましい。
【００２２】
Ｒ３１およびＲ３２として好ましくは、各々独立して、置換基を有することがあるフェニル基、ナフチル基、アントリル基、ピリジル基、トリアジル基、ピラジル基、キノキサリル基、チエニル基、またはビフェニル基であり、好ましくはフェニル基、ナフチル基またはビフェニル基であり、より好ましくはフェニル基である。該置換基としては、Ａｒ４４〜Ａｒ４８における芳香族環が有しうる基として、前述した基と同様の基が挙げられる。
【００２３】
一般式（３）において、Ａｒ４９は、置換基を有していてもよい２価の芳香族環基、好ましくは正孔輸送性の面からは芳香族炭化水素環基であり、具体的には置換基を有していてもよい２価のベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環由来の基、ビフェニレン基、およびターフェニレン基等が挙げられる。また、該置換基としては、Ａｒ４４〜Ａｒ４８における芳香族環が有しうる基として、前述した基と同様の基が挙げられる。これらのうち、好ましくは炭素数１〜３のアルキル基が挙げられる。
【００２４】
Ａｒ５０は、置換基を有していてもよい芳香族環基、好ましくは正孔輸送性の面からは芳香族炭化水素環基であり、具体的には、置換基を有することがあるフェニル基、ナフチル基、アントリル基、ピリジル基、トリアジル基、ピラジル基、キノキサリル基、チエニル基、およびビフェニル基等が挙げられる。該置換基としては、一般式（２）のＡｒ４４〜Ａｒ４８における芳香族環が有しうる基として、前述した基と同様の基が挙げられる。
【００２５】
尚、本発明の正孔注入層に用いられる高分子正孔輸送材料は、下記詳述する正孔輸送層のような架橋性化合物であってもよく、すなわち、正孔注入層は架橋性化合物を架橋して得られる層であってもよい。
【００２６】
式（２）で表される繰り返し単位を有する芳香族三級アミン高分子化合物の具体例としては、国際公開第２００５／０８９０２４号パンフレットに記載のものが挙げられる。
また、高分子正孔輸送材料としては、ポリチオフェンの誘導体である3,4-ethylenedioxythiophene（3,4-エチレンジオキシチオフェン）を高分子量ポリスチレンスルホン酸中で重合してなる導電性ポリマー（PEDOT/PSS）もまた好ましい。また、このポリマーの末端
をメタクリレート等でキャップしたものであってもよい。
【００２７】
次に電子受容性化合物について説明する。電子受容性化合物としては、例えば、トリアリールホウ素化合物、ハロゲン化金属、ルイス酸、有機酸、オニウム塩、アリールアミンとハロゲン化金属との塩、アリールアミンとルイス酸との塩よりなる群から選ばれる１種または２種以上の化合物等が挙げられる。さらに具体的には、４−イソプロピル−４’−メチルジフェニルヨードニウムテトラキス（ペンダフルオロフェニル）ボラート、トリフェニルスルホニウムテトラフルオロボラート等の有機基の置換したオニウム塩；塩化鉄（III）（特開平１１−２５１０６７号公報）、ペルオキソ二硫酸アンモニウム等の高原子
価の無機化合物；テトラシアノエチレン等のシアノ化合物、トリス（ペンダフルオロフェニル）ボラン（特開２００３−３１３６５号公報）等の芳香族ホウ素化合物；フラーレン誘導体；ヨウ素；ポリスチレンスルホン酸イオン、アルキルベンゼンスルホン酸イオン、ショウノウスルホン酸イオン等のスルホン酸イオン等が挙げられる。これらの電子受容性化合物は、正孔輸送材料を酸化することにより正孔注入層の導電率を向上させることができる。電子受容性化合物の高分子正孔輸送材料に対する含有量は、通常０．１重量％以上、好ましくは１重量％以上である。但し、通常１００重量％以下、好ましくは４０重量％以下である。
【００２８】
また、低分子の正孔輸送材料としては、有機電界発光素子の正孔輸送材料として利用されてきた、従来公知の化合物が挙げられる。例えば、芳香族ジアミン化合物、芳香族トリアミン化合物、ベンジルフェニル化合物、フルオレン基で３級アミンを連結した化合物、ヒドラゾン化合物、シラザン化合物、シラナミン誘導体、ホスファミン誘導体、キナクリドン化合物、フタロシアニン誘導体又はポルフィリン誘導体などが挙げられる。
【００２９】
正孔注入層を湿式成膜して形成するには、通常、高分子正孔輸送材料を溶媒に溶解または分散した塗布液を調製して、湿式成膜に用いる。
正孔注入層成膜用塗布液中の、高分子正孔輸送材料の濃度は本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、膜厚の均一性の点で通常０．０１重量％以上、好ましくは０．１重量％以上、さらに好ましくは０．５重量％以上、また、通常７０重量％以下、好ましくは６０重量％以下、さらに好ましくは５０重量％以下である。この濃度が大きすぎると膜厚ムラが生じる可能性があり、また、小さすぎると成膜された正孔注入層に欠陥が生じる可能性がある。
【００３０】
溶媒としては、エーテル系溶媒、エステル系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒、アミド系溶媒が挙げられ、特にこれらのような疎水性の溶媒を用いることが好ましい。具体的には、エーテル系溶媒としては、例えば、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコール−１−モノメチルエーテルアセタート（ＰＧＭＥＡ）等の脂肪族エーテル；１，２−ジメトキシベンゼン、１，３−ジメトキシベンゼン、アニソール、フェネトール、２−メトキシトルエン、３−メトキシトルエン、４−メトキシトルエン、２，３−ジメチルアニソール、２，４−ジメチルアニソール等の芳香族エーテル；酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、乳酸エチル、乳酸ｎ−ブチル等の脂肪族エステル；酢酸フェニル、プロピオン酸フェニル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ｎ−ブチル等の芳香族エステル；ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒；ジメチルスルホキシド等が挙げられる。これらは何れか１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせおよび比率で用いてもよい。
【００３１】
この溶媒の沸点は通常１１０℃以上、好ましくは１４０℃以上、中でも２００℃以上、通常４００℃以下、中でも３００℃以下であることが好ましい。溶剤の沸点が低すぎると、乾燥速度が速すぎ、膜質が悪化する可能性がある。また、溶剤の沸点が高すぎると乾燥工程の温度を高くする必要があし、他の層や基板に悪影響を与える可能性がある。
塗布液を調製後、通常は陽極上に湿式成膜により塗布液を成膜する。成膜時の温度は１０〜５０℃が好ましく、相対湿度は０．０１ｐｐｍ〜８０％以下が好ましい。
【００３２】
成膜後、乾燥させるが、加熱工程において使用する加熱手段の例を挙げると、クリーンオーブン、ホットプレート、赤外線、ハロゲンヒーター、マイクロ波照射などが挙げられる。中でも、膜全体に均等に熱を与えるためには、クリーンオーブンおよびホットプレートが好ましい。
加熱工程における加熱温度は、本発明の効果を著しく損なわない限り、溶媒の沸点以上の温度で加熱することが好ましい。また、塗布液に用いた溶媒が２種類以上含まれている混合溶媒の場合、少なくとも１種類がその溶媒の沸点以上の温度で加熱されるのが好ましい。溶媒の沸点上昇を考慮すると、加熱工程においては、好ましくは１２０℃以上、好ましくは４１０℃以下、より好ましくは３００℃以下で加熱することが好ましい。
【００３３】
加熱工程において、加熱温度が塗布液の溶媒の沸点以上であり、かつ塗布膜の十分な不溶化が起こらなければ、加熱時間は限定されないが、好ましくは１０秒以上、通常１８０分以下である。加熱時間が長すぎると他の層の成分が拡散する傾向があり、短すぎると正孔注入層が不均質になる傾向がある。加熱は２回に分けて行ってもよい。
正孔注入層の膜厚は、通常５ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上、また、通常１０００ｎｍ以下、好ましくは５００ｎｍ以下の範囲である。
【００３４】
［４］正孔輸送層
正孔輸送層は、通常は、正孔注入層上に成膜される。本発明において、正孔輸送層は架橋性化合物を架橋して形成される。
架橋性化合物は、架橋基を有する化合物であって、架橋することによりポリマーを形成する。架橋性化合物は、モノマー、オリゴマー、ポリマーのいずれであってもよい。架橋性化合物は１種のみを有していてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で有していてもよい。
【００３５】
また、架橋基の例を挙げると、オキセタン、エポキシなどの環状エーテル由来の基；ビニル基、トリフルオロビニル基、スチリル基、アクリル基、メタクリロイル、シンナモイル等の不飽和二重結合由来の基；ベンゾシクロブテン由来の基などが挙げられる。
架橋基を有するモノマー、オリゴマー又はポリマーが有する架橋基の数に特に制限はないが、単位電荷輸送ユニットあたり通常２．０未満、好ましくは０．８以下、より好ましくは０．５以下となる数が好ましい。比誘電率を好適な範囲に納めるためである。また、架橋基の数が多すぎると、反応活性種が発生し、他の材料に悪影響を与える可能性があるためである。ここで、単位電荷輸送ユニットとは、架橋性ポリマーを形成する材料がモノマー体の場合、モノマー体そのものであり、架橋基をのぞいた骨格（主骨格）のことを示す。他種類のモノマーを混合する場合においても、それぞれのモノマーの主骨格のことを示す。架橋性ポリマーを形成する材料がオリゴマーやポリマーの場合、有機化学的に共役がとぎれる構造の繰り返しの場合は、その繰り返しの構造を単位電荷輸送ユニットとする。また、広く共役が連なっている構造の場合には、電荷輸送性を示す最小繰り返し構造、乃至はモノマー構造を示す。例えば、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、テトラセン、クリセン、ピレン、ペリレンなどの多環系芳香族、フルオレン、トリフェニレン、カルバゾール、トリアリールアミン、テトラアリールベンジジン、１，４−ビス（ジアリールアミノ）ベンゼンなどが挙げられる。
【００３６】
架橋性化合物としては、架橋性基を有する正孔輸送性化合物（架橋性正孔輸送化合物）を用いることが好ましい。正孔輸送性化合物の例を挙げると、ピリジン誘導体、ピラジン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体、キノリン誘導体、フェナントロリン誘導体、カルバゾール誘導体、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体等の含窒素芳香族
化合物誘導体；トリフェニルアミン誘導体；シロール誘導体；オリゴチオフェン誘導体、縮合多環芳香族誘導体、金属錯体などが挙げられる。その中でも、ピリジン誘導体、ピラジン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体、キノリン誘導体、フェナントロリン誘導体、カルバゾール誘導体等の含窒素芳香族誘導体；トリフェニルアミン誘導体、シロール誘導体、縮合多環芳香族誘導体、金属錯体などが好ましく、特に、トリフェニルアミン誘導体がより好ましい。また、例えば、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリアリールアミン誘導体、ポリビニルトリフェニルアミン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリアリーレン誘導体、テトラフェニルベンジジンを含有するポリアリーレンエーテルサルホン誘導体、ポリアリーレンビニレン誘導体、ポリシロキサン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）誘導体等が挙げられる。これらは、交互共重合体、ランダム重合体、ブロック重合体又はグラフト共重合体のいずれであってもよい。また、主鎖に枝分かれがあり末端部が３つ以上ある高分子や、所謂デンドリマーであってもよい。
【００３７】
これら正孔輸送性化合物に対して、架橋性基が主鎖または側鎖に結合しているものが挙げられる。特に架橋性基は、アルキレン基等の連結基を介して、主鎖に結合していることが好ましい。
また、特に正孔輸送性化合物としては、架橋性基を有する繰り返し単位を含む重合体であることが好ましく、中でも、ポリアリールアミン誘導体やポリアリーレン誘導体を繰り返し単位に有することが好ましく、特に下記式（ＩＩ）や式（ＩＩＩ−１）〜（ＩＩＩ−３）に架橋性基が直接または連結基を介して結合した繰り返し単位を有する重合体であることが好ましい。
【００３８】
＜式（ＩＩ）＞
下記式（ＩＩ）で表される繰り返し単位を含むポリアリールアミン誘導体系の重合体が好ましい。特に、下記式（ＩＩ）で表される繰り返し単位からなる重合体であることが好ましく、この場合、繰り返し単位それぞれにおいて、ＡｒａまたはＡｒｂが異なっているものであってもよい。
【００３９】
【化３】
【００４０】
（式（ＩＩ）中、Ａｒａ及びＡｒｂは、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表す。）
置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基としては、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、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、アセナフテン環、フルオランテン環、フルオレン環などの、６員環の単環または２〜５縮合環由来の基およびこれらの環が２環以上直接結合で連結してなる基が挙げられる。
【００４１】
置換基を有していてもよい芳香族複素環基としては、例えばフラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、インドール環、カルバゾール環、ピロロイミダゾール環、ピロロピラゾール環、ピロロピロール環、チエノピロール環、チエノチオフェン環、フロピロール環、フロフラン環、チエノフラン環、ベンゾイソオキサゾール環、ベンゾイソチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、シノリン環、キノキサリン環、フェナントリジ
ン環、ベンゾイミダゾール環、ペリミジン環、キナゾリン環、キナゾリノン環、アズレン環などの、５または６員環の単環または２〜４縮合環由来の基およびこれらの環が２環以上直接結合で連結してなる基が挙げられる。
【００４２】
溶解性、耐熱性の点から、ＡｒａおよびＡｒｂは、各々独立に、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、トリフェニレン環、ピレン環、チオフェン環、ピリジン環、フルオレン環からなる群より選ばれる環由来の基やベンゼン環が２環以上連結してなる基（例えば、ビフェニル基やターフェニル基）が好ましい。
中でも、ベンゼン環由来の基（フェニル基）、ベンゼン環が２環連結してなる基（ビフェニル基）およびフルオレン環由来の基（フルオレニル基）が好ましい。
【００４３】
ＡｒａおよびＡｒｂにおける芳香族炭化水素基及び芳香族複素環基が有していてもよい置換基としては、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、ジアルキルアミノ基、ジアリールアミノ基、アシル基、ハロゲン原子、ハロアルキル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、シリル基、シロキシ基、シアノ基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基などが挙げられる。
【００４４】
ポリアリーレン誘導体としては、前記式（ＩＩ）におけるＡｒａやＡｒｂとして例示した置換基を有していてもよい、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基などのアリーレン基をその繰り返し単位に有する重合体が挙げられる。
＜式（ＩＩＩ−１）〜（ＩＩＩ−３）＞
ポリアリーレン誘導体としては、下記式（ＩＩＩ−１）および／または下記式（ＩＩＩ−２）からなる繰り返し単位を有する重合体が好ましい。
【００４５】
【化４】
【００４６】
（式（ＩＩＩ−１）中、Ｒa、Ｒb、ＲｃおよびＲｄは、それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、フェニルアルキル基、フェニルアルコキシ基、フェニル基、フェノキシ基、アルキルフェニル基、アルコキシフェニル基、アルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基、又はカルボキシ基を表す。ｔおよびｓは、それぞれ独立に、０〜３の整数を表す。ｔまたはｓが２以上の場合、一分子中に含まれる複数のＲaまたはＲbは同一であっても異なっていてもよく、隣接するＲaまたはＲbどうしで環を形成していてもよい。）
【００４７】
【化５】
【００４８】
（式（ＩＩＩ−２）中、ＲｅおよびＲｆは、それぞれ独立に、上記式（ＩＩＩ−１）にお
けるＲa、Ｒb、ＲｃまたはＲｄと同義である。ｒおよびｕは、それぞれ独立に、０〜３の整数を表す。ｒまたはｕが２以上の場合、一分子中に含まれる複数のＲｅおよびＲｆは同一であっても異なっていてもよく、隣接するＲｅまたはＲｆどうしで環を形成していてもよい。Ｘは、５員環または６員環を構成する原子または原子群を表す。）
Ｘの具体例としては、酸素原子、置換基を有していてもよいホウ素原子、置換基を有していてもよい窒素原子、置換基を有していてもよいケイ素原子、置換基を有していてもよいリン原子、置換基を有していてもよいイオウ原子、置換基を有していてもよい炭素原子またはこれらが結合してなる基である。
【００４９】
また、ポリアリーレン誘導体としては、下記式（ＩＩＩ−１）および／または下記式（ＩＩＩ−２）からなる繰り返し単位に加えて、さらに下記式（ＩＩＩ−３）で表される繰り返し単位を有することが好ましい。
【００５０】
【化６】
【００５１】
（式（ＩＩＩ−３）中、Ａｒｃ〜Ａｒｊは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表す。ｖおよびｗは、それぞれ独立に０または１を表す。）
Ａｒｃ〜Ａｒｊの具体例としては、前記式（ＩＩ）における、Ａｒａ及びＡｒｂと同様である。
【００５２】
上記式（ＩＩＩ−１）〜（ＩＩＩ−３）の具体例およびポリアリーレン誘導体の具体例等は、特開2008-98619号公報に記載のものなどが挙げられる。
架橋性化合物の分子量は、低分子材料（単一の分子量からなる化合物）の場合、通常５０００以下、好ましくは２５００以下であり、また好ましくは３００以上、さらに好ましくは５００以上である。高分子材料（繰り返し単位を含む重合体）の場合、重量平均分子量が通常１００００以上、好ましくは１５０００以上、通常２００００００以下、好ましくは１００００００以下、数平均分子量が通常３０００以上、好ましくは６０００以上、通常１００００００以下、好ましくは５０００００以下である。
【００５３】
また、本発明における正孔輸送層では架橋性化合物と組み合わせて、架橋基を有さないモノマー、オリゴマー及びポリマーを用いることもできる。
以下に架橋性化合物の具体例を挙げるがこれに限定されるものではない。また、具体例としては、以下に記載の化合物以外にも、例えば、下記詳述する実施例において用いている、架橋性正孔輸送化合物等が挙げられる。
【００５４】
【化７】
【００５５】
【化８】
【００５６】
架橋性化合物を架橋して正孔輸送層を形成するには、通常、架橋性化合物を溶媒に溶解または分散した塗布液を調製して、湿式成膜により成膜して架橋させる。
塗布液には、架橋性化合物の他、架橋反応を促進する添加物を含んでいてもよい。架橋反応を促進する添加物の例を挙げると、アルキルフェノン化合物、アシルホスフィンオキサイド化合物、メタロセン化合物、オキシムエステル化合物、アゾ化合物、オニウム塩等の重合開始剤及び重合促進剤；縮合多環炭化水素、ポルフィリン化合物、ジアリールケトン化合物等の光増感剤；などが挙げられる。また、さらに、レベリング剤、消泡剤等の塗布性改良剤；電子受容性化合物：バインダー樹脂、などを含有していてもよい。
【００５７】
塗布液に用いられる溶媒は、前記正孔注入層を形成するための溶媒として例示したものと同様である。塗布液は、架橋性化合物を通常０．０１重量％以上、好ましくは０．０５重量％以上、さらに好ましくは０．１重量％以上、通常５０重量％以下、好ましくは２０重量％以下、さらに好ましくは１０重量％以下含有する。
塗布液を下層上（通常正孔注入層上）に成膜後、加熱および／または光などの電磁エネルギー照射により、架橋性化合物を架橋させてポリマー化する。成膜時の温度、湿度などの条件は、前記正孔注入層の成膜時と同様である。
【００５８】
成膜後の加熱の手法は特に限定されないが、例としては加熱乾燥、減圧乾燥等が挙げられる。加熱乾燥の場合の条件としては、通常１２０℃以上、好ましくは４００℃以下に成膜された層を加熱する。加熱時間としては、通常１分以上、好ましくは２４時間以下である。加熱手段としては特に限定されないが、成膜された層を有する積層体をホットプレート上に載せたり、オーブン内で加熱するなどの手段が用いられる。例えば、ホットプレート上で１２０℃以上、１分間以上加熱する等の条件を用いることができる。
【００５９】
光などの電磁エネルギー照射による場合には、超高圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ、赤外ランプ等の紫外・可視・赤外光源を直接用いて照射する方法、あるいは前述の光源を内蔵するマスクアライナ、コンベア型光照射装置を用いて照射する方法などが挙げられる。光以外の電磁エネルギー照射では、例えばマグネトロンにより発生させたマイクロ波を照射する装置、いわゆる電子レンジを用いて照射する方法が挙げられる。照射時間としては、膜の溶解性を低下させるために必要な条件を設定することが好ましいが、通常、０．１秒以上、好ましくは１０時間以下照射される。
【００６０】
加熱および光などの電磁エネルギー照射は、それぞれ単独、あるいは組み合わせて行ってもよい。組み合わせる場合、実施する順序は特に限定されない。
加熱および光を含む電磁エネルギー照射は、実施後に層に含有する水分および／または表面に吸着する水分の量を低減するために、窒素ガス雰囲気等の水分を含まない雰囲気で行うことが好ましい。同様の目的で、加熱および／または光などの電磁エネルギー照射を組み合わせて行う場合には、少なくとも有機発光層の形成直前の工程を窒素ガス雰囲気等の水分を含まない雰囲気で行うことが特に好ましい。
【００６１】
［５］発光層
本発明において発光層は、低分子発光材料を湿式成膜して形成される層である。発光層は、この低分子発光材料をドーパント材料として含み、さらに低分子電荷輸送材料をホスト材料として含む層であることが好ましい。ここで、本発明で言う低分子発光材料および低分子電荷輸送材料とは、その分子量が、通常１００００以下、好ましくは５０００以下、より好ましくは４０００以下、更に好ましくは３０００以下、また、通常１００以上、好ましくは２００以上、より好ましくは３００以上、更に好ましくは４００以上の化合物である。分子量が前記下限を下回ると、耐熱性が著しく低下したり、ガス発生の原因となったり、膜を形成した際の膜質の低下を招いたり、あるいはマイグレーションなどによる有機電界発光素子のモルフォロジー変化をきたしたりするため、好ましくない。分子量が
上限を超えると、有機化合物の精製が困難となってしまったり、溶媒に溶解させる際に時間を要する可能性が高いため、好ましくない。
【００６２】
低分子発光材料としては、任意の公知の材料を適用可能である。例えば、蛍光発光材料であってもよく、燐光発光材料であってもよいが、内部量子効率の観点から、好ましくは燐光発光材料である。
青色発光を与える蛍光色素（蛍光発光材料）としては、ナフタレン、ペリレン、ピレン、アントラセン、クマリン、ｐ−ビス（２−フェニルエテニル）ベンゼンおよびそれらの誘導体等が挙げられる。緑色蛍光色素としては、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体等が挙げられる。黄色蛍光色素としては、ルブレン、ペリミドン誘導体等が挙げられる。赤色蛍光色素としては、ＤＣＭ（4-(dicyanomethylene)-2-methyl-6-(p-dimethylaminostyryl)-4H-pyran）系化合物、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、ベンゾチオキサンテン誘導体、アザベンゾチオキサンテン等が挙げられる。
【００６３】
燐光発光材料としては、例えば、長周期型周期表（以下、特に断り書きの無い限り「周期表」という場合には、長周期型周期表を指すものとする。）第７〜１１族から選ばれる金属を含む有機金属錯体が挙げられる。周期表第７〜１１族から選ばれる金属として、好ましくは、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金、金等が挙げられる。錯体の配位子としては、（ヘテロ）アリールピリジン配位子、（ヘテロ）アリールピラゾール配位子などの（ヘテロ）アリール基とピリジン、ピラゾール、フェナントロリンなどが連結した配位子が好ましく、特にフェニルピリジン配位子、フェニルピラゾール配位子が好ましい。ここで、（ヘテロ）アリールとは、アリール基またはヘテロアリール基を表す。燐光発光材料として、具体的には、トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム、トリス（２−フェニルピリジン）ルテニウム、トリス（２−フェニルピリジン）パラジウム、ビス（２−フェニルピリジン）白金、トリス（２−フェニルピリジン）オスミウム、トリス（２−フェニルピリジン）レニウム、オクタエチル白金ポルフィリン、オクタフェニル白金ポルフィリン、オクタエチルパラジウムポルフィリン、オクタフェニルパラジウムポルフィリン等が挙げられる。
【００６４】
低分子発光材料は、１種のみ用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
ホスト材料として用いられる低分子電荷輸送材料としては、発光層のホスト材料として用いられている化合物であればよく、例えば、カルバゾール系化合物、トリアリールアミン系化合物、フェニルアントラセン系化合物、縮環アリーレンのスターバースト型化合物、縮環型イミダゾール系化合物、アゼピン系化合物、縮環型トリアゾール系化合物、プロペラ型アリーレン系化合物、モノトリアリールアミン型化合物、アリールベンジジン系化合物、トリアリール硼素化合物、インドール系化合物、インドリジン系化合物、ピレン系化合物、ジベンゾオキサゾール（又はジベンゾチアゾール）系化合物、ビピリジル系化合物、ピリジン系化合物などが挙げられる。
【００６５】
これらの中でも、有機電界発光素子を用いた場合の優れた発光特性の点から、カルバゾール系化合物、トリアリールアミン系化合物、フェナントロリン系化合物、オキサジアゾール系化合物、縮環アリーレンのスターバースト型化合物、縮環型イミダゾール系化合物、プロペラ型アリーレン系化合物、モノトリアリールアミン型化合物、インドール系化合物、インドリジン系化合物、ビピリジル系化合物、ピリジン系化合物等が好ましい。
【００６６】
さらに具体的には、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル、４，４’，４”−トリス（１−ナフチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン、２，２’，７，７’−テトラキス−（ジフェニルアミノ）−９，９’−スピロビフルオレン、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール（ＢＮＤ）、２，５−ビス（６’−（２’，２”−ビピリジル））−１，１−ジメチル−３，４−ジフェニ
ルシロール（ＰｙＰｙＳＰｙＰｙ）、バソフェナントロリン（ＢＰｈｅｎ）、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＢＣＰ、バソクプロイン）、２−（４−ビフェニリル）−５−（ｐ−ターシャルブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（ｔＢｕ−ＰＢＤ）、４，４’−ビス（９−カルバゾール）−ビフェニル（ＣＢＰ）等が挙げられる。
【００６７】
低分子電荷輸送材料は、１種のみ用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
低分子発光材料を湿式成膜により成膜して発光層を得るには通常、低分子発光材料を溶媒に溶解または分散した塗布液を調製して、湿式成膜により成膜する。塗布液は低分子発光材料の他、通常溶媒を含有し、さらに低分子電荷輸送材料を含有することが好ましい。
【００６８】
溶媒としては、上記正孔注入層を湿式成膜する際に用いる溶媒として例示したものが同様に好適である。また、塗布液中の低分子発光材料および低分子電荷輸送材料の濃度としては、本発明の効果を著しく損なわない限り制限はないが、通常０．０１重量％以上、好ましくは０．１重量％以上、さらに好ましくは０．５重量％以上、また、通常７０重量％以下、好ましくは６０重量％以下、さらに好ましくは５０重量％以下である。濃度が大きすぎると膜厚ムラが生じる可能性があり、また、小さすぎると成膜された層に欠陥が生じる可能性がある。
【００６９】
また、塗布液中或いは発光層中における、発光材料／電荷輸送材料の重量混合比は、通常、０．１／９９．９以上であり、より好ましくは０．５／９９．５以上であり、更に好ましくは１／９９以上であり、最も好ましくは２／９８以上で、通常、５０／５０以下であり、より好ましくは４０／６０以下であり、更に好ましくは３０／７０以下であり、最も好ましくは２０／８０以下である。
【００７０】
また、塗布液中には、レベリング剤や消泡剤等の各種添加剤、バインダー樹脂などを含有していてもよい。
前記塗布液を調製後、下層上（通常正孔輸送層上）に該塗布液を湿式成膜する。成膜温度は、本発明の効果を著しく損なわない限り限定されないが、１０℃以上が好ましく、１３℃以上がより好ましく、１６℃以上がさらに好ましく、また、５０℃以下が好ましく、４０℃以下がより好ましく、３０℃以下がさらに好ましい。塗布液中に結晶が生じることを抑制するためである。相対湿度は、本発明の効果を著しく損なわない限り限定されないが、通常０．０１ｐｐｍ以上、好ましくは０．０５ｐｐｍ以上、より好ましくは０．１ｐｐｍ以上、また、通常８０％以下、好ましくは６０％以下、より好ましくは１５％以下、更に好ましくは１％以下、特に好ましくは１００ｐｐｍ以下である。相対湿度が小さすぎると、湿式成膜法における成膜条件の制御が困難となる可能性がある。また、大きすぎると有機層への水分吸着が影響しやすくなる可能性がある。
【００７１】
成膜時の酸素の体積濃度は、本発明の効果を著しく損なわない限り限定されないが、好ましくは０．０１ｐｐｍ以上、より好ましくは０．０５ｐｐｍ以上、また、好ましくは５０％以下、より好ましくは２５％以下、さらに好ましくは１％以下、中でも好ましくは１００ｐｐｍ以下、特に好ましくは１０ｐｐｍ以下である。酸素濃度が低すぎる環境は制御が難しく、また酸素濃度が高すぎると、有機層内部に酸素が拡散することで、素子特性に悪影響を与える可能性がある。
【００７２】
尚、本発明の発光層における低分子発光材料は、主として発光する成分であって、有機電界発光素子から発せられる光量（単位：ｃｄ／ｍ２）の内、通常１０〜１００％、好ましくは２０〜１００％、より好ましくは５０〜１００％、最も好ましくは８０〜１００％を発するものである。従って、本発明の発光層において、高分子発光材料を多少含んでい
てもよいが、その場合、主として発光するものではない。本発明の発光層は、高分子の発光材料を含有しないことが好ましい。
【００７３】
成膜後、発光層を加熱乾燥することが好ましい。この加熱乾燥には、ホットプレート、オーブン、電磁波加熱等公知の加熱手段が用いられる。加熱処理による効果を十分に得るためには、６０℃以上で処理することが好ましく、残留水分量の低減のために１００℃以上で処理することがより好ましい。加熱時間は通常１分〜８時間程度である。
発光層の膜厚は本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、通常３ｎｍ以上、好ましくは５ｎｍ以上、また、通常２００ｎｍ以下、好ましくは１００ｎｍ以下の範囲である。発光層の膜厚が、薄すぎると発光層に欠陥が生じる可能性があり、厚すぎると有機ＥＬ素子の駆動電圧が上昇する可能性がある。
【００７４】
以上、本発明において、正孔注入層、正孔輸送層および発光層はこの順に積層されればよく、これら各層の間に他の層を有していてもよいが、通常は正孔注入層、正孔輸送層および発光層はこの順に隣接して積層されることが好ましい。
［６］正孔阻止層
発光層上に正孔阻止層を設けてもよい。この正孔阻止層は、陽極から移動してくる正孔を陰極に到達するのを阻止する役割と、陰極から注入された電子を効率よく発光層の方向に輸送する役割とを有する。
【００７５】
正孔阻止層を構成する材料に求められる物性としては、電子移動度が高く正孔移動度が低いこと、エネルギーギャップ（ＨＯＭＯ、ＬＵＭＯの差）が大きいこと、励起三重項準位（Ｔ１）が高いことが挙げられる。このような条件を満たす正孔阻止層の材料としては、例えば、ビス（２−メチル−８−キノリノラト），（フェノラト）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラト），（トリフェニルシラノラト）アルミニウム等の混合配位子錯体、ビス（２−メチル−８−キノラト）アルミニウム−μ−オキソ−ビス−（２−メチル−８−キノリラト）アルミニウム二核金属錯体等の金属錯体、ジスチリルビフェニル誘導体等のスチリル化合物（特開平１１−２４２９９６号公報）、３−（４−ビフェニルイル）−４−フェニル−５（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール等のトリアゾール誘導体（特開平７−４１７５９号公報）、バソクプロイン等のフェナントロリン誘導体（特開平１０−７９２９７号公報）などが挙げられる。更に、国際公開第２００５−０２２９６２号公報に記載の２，４，６位が置換されたピリジン環を少なくとも１個有する化合物も、正孔阻止層の材料として好ましい。なお、正孔阻止層の材料は、１種のみを用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。正孔阻止層の形成方法に制限はない。従って、湿式成膜法、真空蒸着法や、その他の方法で形成できる。好ましくは真空蒸着法である。
【００７６】
正孔阻止層の膜厚は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、通常０．３ｎｍ以上、好ましくは０．５ｎｍ以上、また、通常１００ｎｍ以下、好ましくは５０ｎｍ以下である。
［７］電子輸送層
例えば、陰極と発光層との間に電子輸送層を設けてもよい。電子輸送層は、素子の発光効率を更に向上させることを目的として設けられるもので、電界を与えられた電極間において陰極から注入された電子を効率よく発光層の方向に輸送することができる化合物より形成される。
【００７７】
電子輸送層に用いられる電子輸送性化合物としては、通常、陰極６又は電子注入層５からの電子注入効率が高く、かつ、高い電子移動度を有し注入された電子を効率よく輸送することができる化合物を用いる。このような条件を満たす化合物としては、例えば、８−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体などの金属錯体（特開昭５９−１９４３９３号公
報）、１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリンの金属錯体、オキサジアゾール誘導体、ジスチリルビフェニル誘導体、シロール誘導体、３−ヒドロキシフラボン金属錯体、５−ヒドロキシフラボン金属錯体、ベンズオキサゾール金属錯体、ベンゾチアゾール金属錯体、トリスベンズイミダゾリルベンゼン（米国特許第５６４５９４８号明細書）、キノキサリン化合物（特開平６−２０７１６９号公報）、フェナントロリン誘導体（特開平５−３３１４５９号公報）、２−ｔ−ブチル−９，１０−Ｎ，Ｎ’−ジシアノアントラキノンジイミン、ｎ型水素化非晶質炭化シリコン、ｎ型硫化亜鉛、ｎ型セレン化亜鉛などが挙げられる。なお、電子輸送層の材料は、１種のみを用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
【００７８】
電子輸送層の形成方法に制限はない。従って、湿式成膜法、真空蒸着法や、その他の方法で形成することができる。好ましくは真空蒸着法である。
電子輸送層の膜厚は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、通常１ｎｍ以上、好ましくは５ｎｍ以上、また、通常３００ｎｍ以下、好ましくは１００ｎｍ以下の範囲である。
【００７９】
［８］電子注入層
電子注入層は、陰極から注入された電子を効率良く発光層へ注入する役割を果たす。電子注入を効率よく行なうには、電子注入層を形成する材料は、仕事関数の低い金属が好ましい。例としては、ナトリウムやセシウム等のアルカリ金属、バリウムやカルシウムなどのアルカリ土類金属等が用いられる。その膜厚は通常０．１ｎｍ以上、５ｎｍ以下が好ましい。
【００８０】
更に、バソフェナントロリン等の含窒素複素環化合物や８−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体などの金属錯体に代表される有機電子輸送化合物に、ナトリウム、カリウム、セシウム、リチウム、ルビジウム等のアルカリ金属をドープする（特開平１０−２７０１７１号公報、特開２００２−１００４７８号公報、特開２００２−１００４８２号公報などに記載）ことにより、電子注入・輸送性が向上し優れた膜質を両立させることが可能となるため好ましい。また、例えばフッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ2）、酸化リチウム（Ｌｉ2Ｏ）、炭酸セシウム（ＩＩ）（ＣｓＣＯ3）等で形成され
た極薄絶縁膜（０．１〜５ｎｍ）を挿入することも、素子の効率を向上させる有効な方法である（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ， １９９７年， Ｖｏｌ．７０， ｐｐ．１５２；特開平１０−７４５８６号公報；ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ， １９９７年，Ｖｏｌ．４４， ｐｐ．１２４５；ＳＩＤ ０４ Ｄｉｇｅｓｔ， ｐｐ．１５４等参照）。
【００８１】
この場合の膜厚は、通常、５ｎｍ以上、中でも１０ｎｍ以上が好ましく、また、通常２００ｎｍ以下、中でも１００ｎｍ以下が好ましい。
なお、電子注入層５の材料は、１種のみを用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
電子注入層５の形成方法に制限はない。従って、湿式成膜法、真空蒸着法や、その他の方法で形成することができる。
【００８２】
［９］陰極
陰極は、発光層側の層に電子を注入する役割を果たすものである。
陰極の材料としては、前記の陽極に使用される材料を用いることが可能であるが、効率良く電子注入を行なうには、仕事関数の低い金属が好ましく、例えば、スズ、マグネシウム、インジウム、カルシウム、アルミニウム、銀等の適当な金属又はそれらの合金が用いられる。具体例としては、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、アルミニウム−リチウム合金等の低仕事関数合金電極が挙げられる。なお、陰極６の材料は、
１種のみを用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
【００８３】
陰極の膜厚は、通常、陽極と同様である。
さらに、低仕事関数金属から成る陰極を保護する目的で、この上に更に、仕事関数が高く大気に対して安定な金属層を積層すると、素子の安定性が増すので好ましい。この目的のために、例えば、アルミニウム、銀、銅、ニッケル、クロム、金、白金等の金属が使われる。なお、これらの材料は、１種のみで用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
【００８４】
［１０］その他の層
本発明の有機電界発光素子は、その趣旨を逸脱しない範囲において、別の構成を有していてもよい。例えば、その性能を損なわない限り、陽極と陰極との間に、上記説明にある層の他に任意の層を有していてもよく、また、任意の層が省略されていてもよい。
［１１］電子阻止層
電子阻止層は、発光層から移動してくる電子が正孔輸送層、正孔注入層に到達するのを阻止することで、発光層内で正孔と電子との再結合確率を増やし、生成した励起子を発光層内に閉じこめる役割と、正孔輸送層、正孔注入層から注入された正孔を効率よく発光層の方向に輸送する役割とがある。特に、発光材料として燐光材料を用いたり、青色発光材料を用いたりする場合は効果的である。
【００８５】
電子阻止層に求められる特性としては、正孔輸送性が高く、エネルギーギャップ（ＨＯＭＯ、ＬＵＭＯの差）が大きいこと、励起三重項準位（Ｔ１）が高いこと等が挙げられる。更に、本発明においては、発光層を本発明に係る有機層として湿式成膜法で作製する場合には、電子阻止層にも湿式成膜の適合性が求められる。このような電子阻止層８に用いられる材料としては、Ｆ８−ＴＦＢに代表されるジオクチルフルオレンとトリフェニルアミンの共重合体（国際公開第２００４／０８４２６０号公報記載）等が挙げられる。なお、電子阻止層の材料は、１種のみを用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
【００８６】
電子阻止層の形成方法に制限はない。従って、湿式成膜法、真空蒸着法や、その他の方法で形成することができる。
また、以上説明した層構成において、基板以外の構成要素を逆の順に積層することも可能である。例えば、図１の層構成であれば、基板１上に他の構成要素を陰極から順に設けることになる。
【００８７】
更には、少なくとも一方が透明性を有する２枚の基板の間に、基板以外の構成要素を積層することにより、本発明の有機電界発光素子を構成することも可能である。
また、基板以外の構成要素（発光ユニット）を複数段重ねた構造（発光ユニットを複数積層させた構造）とすることも可能である。その場合には、各段間（発光ユニット間）の界面層（陽極がＩＴＯ、陰極がＡｌの場合は、それら２層）の代わりに、例えば五酸化バナジウム（Ｖ2Ｏ5）等からなる電荷発生層（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ：ＣＧＬ）を設けると、段間の障壁が少なくなり、発光効率・駆動電圧の観点からより好ましい。
【００８８】
更には、本発明の有機電界発光素子は、単一の有機電界発光素子として構成してもよく、複数の有機電界発光素子がアレイ状に配置された構成に適用してもよく、陽極と陰極がＸ−Ｙマトリックス状に配置された構成に適用してもよい。
また、上述した各層には、本発明の効果を著しく損なわない限り、材料として説明した以外の成分が含まれていてもよい。
【００８９】
本発明の有機電界発光素子は、有機ＥＬディスプレイや有機ＥＬ照明に使用される。本発明により得られる有機電界発光素子は、例えば、「有機ＥＬディスプレイ」（オーム社，平成１６年８月２０日発行，時任静士、安達千波矢、村田英幸著）に記載されているような方法で有機ＥＬディスプレイや有機ＥＬ照明を形成することができる。
【実施例】
【００９０】
本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例の記載に限定されるものではない。
（実施例１）
図１に示す有機電界発光素子を作製した。
３７．５ｍｍ×２５ｍｍ（厚さ０．７ｍｍ）サイズのガラス基板１上に、インジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）透明導電膜を１２０ｎｍの厚さに堆積したもの（三容真空社製、スパッタ成膜品）を、通常のフォトリソグラフィー技術と塩酸エッチングを用いて２ｍｍ幅のストライプにパターニングして陽極２を形成した。パターン形成したＩＴＯ基板を、界面活性剤水溶液による超音波洗浄、超純水による水洗、超純水による超音波洗浄、超純水による水洗の順で洗浄後、圧縮空気で乾燥させ、最後に紫外線オゾン洗浄を行った。
【００９１】
まず、下記構造式に示す高分子正孔輸送材料（Ｐ１、重量平均分子量：２９４００、数平均分子量：１２６００）、電子受容性化合物（Ａ１）及び溶媒として安息香酸エチルを含有する正孔注入層成膜用塗布液を大気中で調製した。この塗布液を下記条件で陽極２上にスピンコート法により成膜、加熱乾燥して、膜厚３０ｎｍの正孔注入層３を得た。
【００９２】
【化９】
【００９３】
＜正孔注入層成膜用塗布液＞
溶媒 安息香酸エチル
塗布液濃度 Ｐ１：２．０重量％
Ａ１：０．８重量％
＜成膜条件＞
スピナ回転数 １５００ｒｐｍ
スピナ回転時間 ３０秒
スピンコート雰囲気 大気中
加熱乾燥条件 大気中、２３０℃、３時間
続いて、上記正孔注入層上に、以下の手順で正孔輸送層４を湿式成膜法により形成した。架橋性正孔輸送化合物として、下記構造式（Ｈ１）に示す化合物（重量平均分子量：１７０００、数平均分子量：８９００）及び溶媒としてのトルエンを含有する塗布液を用い、下記条件でスピンコート法により成膜し、加熱により架橋させ、膜厚２０ｎｍの均一な正孔輸送層４を得た。
【００９４】
【化１０】
【００９５】
＜正孔輸送層成膜用塗布液＞
溶媒 トルエン
塗布液濃度 Ｈ１：０．４重量％
＜成膜条件＞
スピナ回転数 １５００ｒｐｍ
スピナ回転時間 ３０秒
スピンコート雰囲気 窒素中
加熱条件 窒素中、２３０℃、１時間
次に、発光層５を形成するにあたり、以下に示す有機化合物（Ｅ１）、（Ｅ２）、低分子発光材料としてイリジウム錯体（Ｄ１）および溶媒としてキシレンを含有する発光層成膜用塗布液を調製し、以下に示す条件で正孔輸送層４上にスピンコート法により成膜し、加熱乾燥して、膜厚５０ｎｍで発光層５を得た。
【００９６】
【化１１】
【００９７】
＜発光層成膜用塗布液＞
溶媒 キシレン
塗布液濃度 Ｅ１：１．０重量％
Ｅ２：１．０重量％
Ｄ１：０．１重量％
＜成膜条件＞
スピナ回転数 １５００ｒｐｍ
スピナ回転時間 ３０秒
スピンコート雰囲気 窒素中
加熱乾燥条件 窒素中、１３０℃、１時間
ここで、発光層５までを成膜した基板を真空蒸着装置内に移し、油回転ポンプにより装置の粗排気を行った後、装置内の真空度が２．４×１０−４Ｐａ以下になるまでクライオポンプを用いて排気した後、下記構造式Ｃ１に示す化合物（ＢＡｌｑ）を真空蒸着法によって積層し正孔阻止層６を得た。蒸着速度を０．８〜１．２Å／秒の範囲で制御し、発光層５の上に積層して膜厚１０ｎｍの膜の正孔阻止層６を形成した。蒸着時の真空度は２．４〜２．７×１０−４Ｐａであった。
【００９８】
【化１２】
【００９９】
続いて、下記構造式Ｃ２に示すトリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（Ａｌｑ３）を加熱して蒸着を行い、電子輸送層７を成膜した。蒸着時の真空度は０．４〜１．６×１０−４Ｐａ、蒸着速度は１．０〜１．５Å／秒の範囲で制御し、膜厚３０ｎｍの膜を正孔阻止層６の上に積層して電子輸送層７を形成した。
【０１００】
【化１３】
【０１０１】
ここで、電子輸送層７までの蒸着を行った素子を一度前記真空蒸着装置内より大気中に取り出して、陰極蒸着用のマスクとして２ｍｍ幅のストライプ状シャドーマスクを、陽極２のＩＴＯストライプとは直交するように素子に密着させて、別の真空蒸着装置内に設置して有機層と同様にして装置内の真空度が６．４×１０−４Ｐａ以下になるまで排気した。
【０１０２】
電子注入層８として、先ずフッ化リチウム（ＬｉＦ）を、モリブデンボートを用いて、蒸着速度０．１〜０．４Å／秒、真空度３．２〜６．７×１０−４Ｐａで制御し、０．５ｎｍの膜厚で電子輸送層７の上に成膜した。次に、陰極９としてアルミニウムを同様にモリブデンボートにより加熱して、蒸着速度０．７〜５．３Å／秒、真空度２．８〜１１．１×１０−４Ｐａで制御して膜厚８０ｎｍのアルミニウム層を形成した。以上の２層の蒸着時の基板温度は室温に保持した。
【０１０３】
引き続き、素子が保管中に大気中の水分等で劣化することを防ぐため、以下に記載の方法で封止処理を行った。
窒素グローブボックス中で、２３ｍｍ×２３ｍｍサイズのガラス板の外周部に、約１ｍ
ｍの幅で光硬化性樹脂（株式会社スリーボンド製ＴｈｒｅｅＢｏｎｄ ３１２４）を塗布し、中央部に水分ゲッターシート（ダイニック株式会社製）を設置した。この上に、陰極形成を終了した基板を、蒸着された面が乾燥剤シートと対向するように貼り合わせた。その後、光硬化性樹脂が塗布された領域のみに紫外光を照射し、樹脂を硬化させた。
【０１０４】
以上のようにして、２ｍｍ×２ｍｍのサイズの発光面積部分を有する有機電界発光素子が得られた。得られた素子について、２３〜２５℃に保たれた環境で一定の直流電流を連続通電した場合の輝度変化を測定した。電流値は通電直後の輝度が２５００ｃｄ／ｍ２となる値に設定した。結果を表１に示す。
（比較例１）
実施例１において、正孔輸送層４を以下のように形成した他は、実施例１と同様にして図１に示す有機電界発光素子を作製した。
【０１０５】
架橋基を有さない正孔輸送性化合物（Ｈ２）（重量平均分子量９２４０，数平均分子量４７００）および溶媒としてトルエンを含有する正孔輸送層成膜用塗布液を調製し、下記の条件でスピンコート法により成膜し、加熱乾燥して、膜厚２０ｎｍの正孔輸送層４を形成した。
【０１０６】
【化１４】
【０１０７】
＜正孔輸送層成膜用塗布液＞
溶媒 トルエン
塗布液濃度 Ｈ２：０．４重量％
＜成膜条件＞
スピナ回転数 １５００ｒｐｍ
スピナ回転時間 ３０秒
スピンコート雰囲気 窒素中
加熱条件 窒素中、１７０℃、３０分
以上のようにして、２ｍｍ×２ｍｍのサイズの発光面積部分を有する有機電界発光素子が得られた。得られた素子の輝度変化を実施例１と同様にして測定した。結果を表１に示す。
【０１０８】
（比較例２）
実施例１において、正孔輸送層４を以下のように形成した他は、実施例１と同様にして図１に示す有機電界発光素子を作製した。
正孔注入層３を成膜した基板を真空蒸着装置内に移し、油回転ポンプにより装置の粗排気を行った後、装置内の真空度が２．０×１０−４Ｐａ以下になるまでクライオポンプを用いて排気した後、架橋基を有さない化合物（Ｈ３）を真空蒸着法によって積層し正孔輸送層４を得た。蒸着速度を０．８〜１．２Å／秒の範囲で制御し、正孔注入層３の上に積層して膜厚１６ｎｍの正孔輸送層４を形成した。蒸着時の真空度は２．２〜２．５×１０−４Ｐａであった。
【０１０９】
【化１５】
【０１１０】
この後、正孔輸送層４を形成した試料を真空蒸着装置より取り出して、実施例１と同様にして発光層５以降の層を形成した。
以上のようにして、２ｍｍ×２ｍｍのサイズの発光面積部分を有する有機電界発光素子が得られた。得られた素子の輝度変化を実施例１と同様にして測定した。結果を表１に示す。
【０１１１】
【表１】
【０１１２】
表１から明らかなように、架橋性化合物を含有する正孔輸送層を有する実施例１の有機電界発光素子は、架橋基を有さない化合物を正孔輸送層に用いた比較例１乃至２の素子と比較して、駆動時における輝度低下が小さく、より安定な素子が得られていることが明らかである。
（実施例２）
実施例１と同様にして、基板上に陽極および正孔注入層を形成した。
【０１１３】
続いて、上記正孔注入層上に、以下の手順で正孔輸送層４を湿式成膜法により形成した。架橋性正孔輸送化合物として、下記構造式（Ｈ４）に示す化合物及び溶媒としてのトルエンを含有する塗布液を調製し、下記条件でスピンコート法により成膜した。その後、ウシオ電機株式会社製露光装置ＵＸ−１０００ＳＭ−ＡＣＳ０１を用いて、５００Ｗ超高圧水銀ランプ光を表に示す光量照射した。光照射は気温２３℃、相対湿度６０％の大気中で、積算照射光量５Ｊ／ｃｍ２、照射時間１７９秒で行われた。照射面における３６５ｎｍ光（ｇ線）の強度は２８ｍＷ／ｃｍ２であった。さらに、光照射後、ホットプレートにて窒素雰囲気中、２３０℃、１時間加熱を行った。
【０１１４】
【化１６】
【０１１５】
＜正孔輸送層成膜用塗布液＞
溶媒 キシレン
塗布液濃度 Ｈ４：１重量％
＜成膜条件＞
スピナ回転数 １５００ｒｐｍ
スピナ回転時間 ３０秒
スピンコート雰囲気 大気中
以上により、膜厚２０ｎｍの均一な正孔輸送層４を得た。
【０１１６】
次に、発光層５を形成するにあたり、上記有機化合物（Ｅ１）、（Ｅ２）、低分子発光材料としてイリジウム錯体（Ｄ１）および溶媒としてキシレンを含有する発光層成膜用塗布液を調製し、以下に示す条件で正孔輸送層４上にスピンコート法により成膜して、加熱乾燥させ、膜厚８０ｎｍで発光層５を得た。
＜発光層成膜用塗布液＞
溶媒 キシレン
塗布液濃度 Ｅ１：１．０重量％
Ｅ２：１．０重量％
Ｄ１：０．１重量％
＜成膜条件＞
スピナ回転数 １５００ｒｐｍ
スピナ回転時間 ６０秒
スピンコート雰囲気 窒素中
加熱乾燥条件 ０．０１ＭＰａ、１３０℃、１時間
ここで、発光層５までを成膜した基板を真空蒸着装置内に移し、油回転ポンプにより装置の粗排気を行った後、装置内の真空度が２．７×１０−４Ｐａ以下になるまでクライオポンプを用いて排気した後、下記構造式Ｃ３に示す化合物を真空蒸着法によって積層し正孔阻止層６を得た。蒸着速度を０．８〜１．２Å／秒の範囲で制御し、発光層５の上に積層して膜厚５ｎｍの膜の正孔阻止層６を形成した。蒸着時の真空度は１．７×１０−４Ｐａであった。
【０１１７】
【化１７】
【０１１８】
その後、実施例１と同様にして、電子輸送層、電子注入層、陰極を形成し、封止処理を行い、２ｍｍ×２ｍｍのサイズの発光面積部分を有する有機電界発光素子が得られた。得られた素子の輝度８００ｃｄ／ｍ２に低下した時間およびその時の電圧を表２に示す。
（比較例３）
正孔輸送層を設けないこと以外は実施例２と同様にして有機電界発光素子を得た。得られた素子の輝度８００ｃｄ／ｍ２に低下した時間およびその時の電圧を表２に示す。
架橋性化合物を架橋して形成される正孔輸送層を有することにより、低電圧駆動で長寿命の素子が得られることがわかった。
【０１１９】
【表２】
【０１２０】
（実施例３）
実施例１と同様にして、基板上に陽極および正孔注入層を形成した。
続いて、上記正孔注入層３上に、以下の手順で正孔輸送層4を湿式成膜法により形成し
た。架橋性正孔輸送化合物として、下記構造式（Ｈ５）に示す化合物および溶媒としてトルエンを含有する塗布液を調製し、下記条件でスピンコート法により成膜した。その後、ウシオ電機株式会社製露光装置ＵＸ−１０００ＳＭ−ＡＣＳ０１を用いて、５００Ｗ超高圧水銀ランプ光を照射した。光照射は、気温２３℃、相対湿度６０%の大気中で、積算照
射光量５Ｊ／ｃｍ２、照射時間１７９秒で行われた。照射面における３６５ｎｍ光（ｇ線）の強度は２８ｍＷ／ｃｍ２であった。さらに、光照射後、ホットプレートにて窒素雰囲気中、２３０℃、１時間加熱を行った。
【０１２１】
【化１８】
【０１２２】
＜正孔輸送層成膜用塗布液＞
溶媒 キシレン
塗布液濃度 Ｈ５：１．０重量％
＜正孔輸送層４の成膜条件＞
スピナ回転数 １５００ｒｐｍ
スピナ回転時間 ３０秒
スピンコート雰囲気 大気中
次に、発光層５を形成するにあたり、上記有機化合物（Ｅ１）、（Ｅ２）、低分子発光材料としてイリジウム錯体（Ｄ１）および溶媒としてキシレンを含有する発光層形成用塗布液を調製し、以下に示す条件で正孔輸送層４上にスピンコート法により成膜し、加熱乾燥させて、膜厚５０ｎｍの発光層５を得た。
【０１２３】
＜発光層形成用塗布液＞
溶媒 キシレン
塗布液濃度 Ｅ１：１．０重量％
Ｅ２：１．０重量％
Ｄ１：０．１重量％
＜発光層５の成膜条件＞
スピナ回転数 １５００ｒｐｍ
スピナ回転時間 ３０秒
スピンコート雰囲気 窒素中
加熱条件 減圧下（０．１ＭＰａ）、１３０℃、１時間
ここで、発光層５までを成膜した基板を、真空蒸着装置内に移し、装置内の真空度が２．７×１０-４Ｐａ以下になるまで排気した後、下記に示す構造を有する有機化合物（Ｃ
３）を真空蒸着法によって積層し正孔阻止層６を得た。蒸着速度を０．８〜１．２Å／秒の範囲で制御し、発光層５の上に積層して膜厚５ｎｍの膜の正孔阻止層６を形成した。蒸着時の真空度は１．７×１０-４Ｐａであった。
【０１２４】
【化１９】
【０１２５】
電子輸送層７以降は、実施例１と同様にして形成し、有機電界発光素子を作製した。得られた素子の駆動寿命、および駆動電圧を表３に示す。
（比較例４）
正孔輸送層４を設けないこと以外は実施例３と同様にして有機電界発光素子を作製した。得られた素子の駆動寿命、および駆動電圧を表３に示す。
【０１２６】
（実施例４）
正孔輸送層４を以下のように形成した他は、実施例３と同様にして有機電界発光素子を作製した。得られた素子の駆動寿命、および駆動電圧を表３に示す。
以下の手順で正孔輸送層４を湿式成膜法により形成した。架橋性正孔輸送化合物として、下記構造式（Ｈ６）に示す化合物（重量平均分子量：３６０００、数平均分子量：２１０００）および溶媒としてトルエンを含有する塗布液を調製し、下記条件でスピンコート法により成膜して、加熱により架橋させることにより膜厚２０ｎｍの正孔輸送層４を形成
した。
【０１２７】
【化２０】
【０１２８】
＜正孔輸送層成膜用塗布液＞
溶媒 トルエン
塗布液濃度 Ｈ６：０．４重量％
＜正孔輸送層４の成膜条件＞
スピナ回転数 １５００ｒｐｍ
スピナ回転時間 ３０秒
スピンコート雰囲気 窒素中
加熱条件 窒素中、２３０℃、１時間
（実施例５）
架橋性正孔輸送化合物（Ｈ６）を、下記の構造に示す架橋性正孔輸送化合物（Ｈ７）（重量平均分子量：４１０００、数平均分子量：２２０００）に代えた他は、実施例４と同様にして有機電界発光素子を作製した。得られた素子の駆動寿命、および駆動電圧を表３に示す。
【０１２９】
【化２１】
【０１３０】
（実施例６）
架橋性正孔輸送化合物（Ｈ６）を、下記の構造に示す架橋性正孔輸送化合物（Ｈ８）（重量平均分子量：９２０００、数平均分子量：２４０００）に代えた他は、実施例４と同様にして有機電界発光素子を作製した。得られた素子の駆動寿命、および駆動電圧を表３に示す。
【０１３１】
【化２２】
【０１３２】
（実施例７）
架橋性正孔輸送化合物（Ｈ６）を、下記の構造に示す架橋性正孔輸送化合物（Ｈ９）（重量平均分子量：４１０００、数平均分子量：２５０００）に代えた他は、実施例４と同様にして有機電界発光素子を作製した。得られた素子の駆動寿命、および駆動電圧を表３に示す。
【０１３３】
【化２３】
【０１３４】
（実施例８）
架橋性正孔輸送化合物（Ｈ６）を、下記の構造に示す架橋性正孔輸送化合物（Ｈ１０）（重量平均分子量：６００００、数平均分子量：２００００）に代えた他は、実施例４と同様にして有機電界発光素子を作製した。得られた素子の駆動寿命、および駆動電圧を表３に示す。
【０１３５】
【化２４】
【０１３６】
表３に、実施例３〜８および比較例４において作製した有機電界発光素子の駆動寿命および駆動電圧を示す。表中、駆動寿命は、初期輝度の６０％に輝度が低下するまでの時間、初期輝度は、駆動寿命を測定する際の初期の輝度、電圧は、駆動試験開始時の電圧を表す。
表３から明らかな通り、本発明の有機電界発光素子は長寿命であることが分かる。
【０１３７】
【表３】
【０１３８】
（実施例９）
発光層を以下のように形成した他は、実施例１と同様にして有機電界発光素子を作製した。
発光層５を形成するにあたり、有機化合物（Ｅ１）、（Ｅ２）、低分子発光材料としてイリジウム錯体（Ｄ１）および下記に示すイリジウム錯体（Ｄ２）並びに溶媒としてトルエンを含有する発光層成膜用塗布液を調製し、以下に示す条件で正孔輸送層４上にスピンコート法により成膜し、加熱乾燥して膜厚６０ｎｍで発光層５を得た。
【０１３９】
得られた素子の駆動寿命および駆動電圧を表４に示す。
【０１４０】
【化２５】
【０１４１】
＜発光層成膜用塗布液＞
溶媒 キシレン
塗布液濃度 Ｅ１：１．０重量％
Ｅ２：１．０重量％
Ｄ１：０．１重量％
Ｄ２：０．１重量％
＜発光層５の成膜条件＞
スピナ回転数 １５００ｒｐｍ
スピナ回転時間 ３０秒
スピンコート雰囲気 窒素中
加熱条件 減圧下（０．１ＭＰａ）、１３０℃、１時間
（比較例５）
正孔輸送層４を比較例１と同様にして形成した他は、実施例９と同様にして有機電界発光素子を作製した。得られた素子の駆動寿命および駆動電圧を表４に示す。
【０１４２】
表４に、実施例９、および比較例５において作製した有機電界発光素子の駆動寿命、および駆動電圧を示す。表中、駆動寿命は、初期輝度の６０％に輝度が低下するまでの時間、初期輝度は、駆動寿命を測定する際の初期の輝度、電圧は、駆動試験開始時の電圧を表
す。
表３から明らかな通り、本発明の有機電界発光素子は駆動電圧が改善され、長寿命であることが分かる。
【０１４３】
【表４】
【０１４４】
（実施例１０）
正孔輸送層および発光層を以下のように形成した他は、実施例１と同様にして有機電界発光素子を作製した。
以下の構造式に示す架橋性正孔輸送化合物（Ｈ１１）（重量平均分子量：６００００、数平均分子量：２２０００）を含有する正孔輸送層成膜用塗布液を調製し、下記の条件でスピンコート法により成膜して、加熱により架橋させることにより膜厚２０ｎｍの正孔輸送層４を形成した。
【０１４５】
【化２６】
【０１４６】
＜正孔輸送層成膜用塗布液＞
溶媒 トルエン
塗布液濃度 Ｈ１１：０．４重量％
＜正孔輸送層４の成膜条件＞
スピナ回転数 １５００ｒｐｍ
スピナ回転時間 ３０秒
スピンコート雰囲気 窒素中
加熱条件 窒素中、２３０℃、１時間
次に、発光層５を形成するにあたり、以下に示す有機化合物（Ｅ３）、低分子発光材料として有機化合物（Ｄ３）およびトルエンを含有する発光層成膜用塗布液を調製し、以下に示す条件で正孔輸送層４上にスピンコート法により成膜して、加熱乾燥させることにより、膜厚４０ｎｍで発光層５を得た。
【０１４７】
【化２７】
【０１４８】
＜発光層成膜用塗布液＞
溶媒 トルエン
塗布液濃度 Ｅ３：０．８０重量％
Ｄ３：０．０８重量％
＜発光層５の成膜条件＞
スピナ回転数 １５００ｒｐｍ
スピナ回転時間 ３０秒
スピンコート雰囲気 窒素中
加熱条件 減圧下（０．１ＭＰａ）、１３０℃、１時間
得られた素子の駆動寿命、駆動電圧を表５に示す。表中、駆動寿命は、初期輝度の６０％に輝度が低下するまでの時間、初期輝度は、駆動寿命を測定する際の初期の輝度、電圧は、駆動試験開始時の電圧を表す。また、ドープ濃度は、高分子正孔輸送材料に対する電子受容性化合物（Ａ１）の重量％を表す。
【０１４９】
（実施例１１）
正孔注入層３を以下のように形成したほかは、実施例１０と同様にして有機電界発光素子を作製した。得られた素子の駆動寿命、駆動電圧を表５に示す。
下の構造式（Ｐ２）に示す繰り返し構造を有する高分子正孔輸送材料（架橋性正孔輸送化合物）（重量平均分子量：６６０００、数平均分子量：３１０００）、電子受容性化合物（Ａ１）および溶媒として安息香酸エチルを含有する正孔注入層成膜用塗布液を調製した。この塗布液を下記条件で陽極２上にスピンコート法により成膜して、加熱架橋させることにより、膜厚３０ｎｍの正孔注入層３を得た。
【０１５０】
【化２８】
【０１５１】
＜正孔注入層成膜用塗布液＞
溶媒 安息香酸エチル
塗布液濃度 Ｐ２：２．０重量％
Ａ１：０．２重量％
＜正孔注入層３の成膜条件＞
スピナ回転数 １５００ｒｐｍ
スピナ回転時間 ３０秒
スピンコート雰囲気 大気中
加熱条件 大気中、２３０℃、１時間
（実施例１２）
高分子正孔輸送材料（Ｐ２）を下記に示す構造で示される高分子正孔輸送材料（Ｐ３）（重量平均分子量：２８０００、数平均分子量：１６０００）に代えて正孔注入層３を形成した他は、実施例１１と同様にして有機電界発光素子を作製した。得られた素子の駆動寿命、駆動電圧を表５に示す。
【０１５２】
【化２９】
【０１５３】
（実施例１３）
高分子正孔輸送材料（Ｐ２）を下記に示す構造で示される高分子正孔輸送材料（Ｐ４）（重量平均分子量：５２０００、数平均分子量：３３０００）に変更して正孔注入層３を形成した他は、実施例１１と同様にして有機電界発光素子を作製した。得られた素子の駆動寿命、駆動電圧を表５に示す。
【０１５４】
【化３０】
【０１５５】
【表５】
【符号の説明】
【０１５６】
１．基板
２．陽極
３．正孔注入層
４．正孔輸送層
５．発光層
６．正孔阻止層
７．電子輸送層
８．電子注入層
９．陰極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極、陰極及び該陽極と該陰極の間に、正孔注入層、正孔輸送層および発光層をこの順に有する有機電界発光素子において、
該正孔注入層は、高分子正孔輸送材料を湿式成膜して形成される層であり、
該正孔輸送層は、架橋性化合物を架橋して形成される層であり、
該発光層は、低分子発光材料を湿式成膜して形成される層であることを特徴とする、
有機電界発光素子。
【請求項２】
該発光層が、ドーパント材料として該低分子発光材料を含み、さらにホスト材料として低分子電荷輸送材料を含むことを特徴とする、請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項３】
該正孔注入層が、該高分子正孔輸送材料および電子受容性化合物を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の有機電界発光素子。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の有機電界発光素子を有する有機ＥＬディスプレイ。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の有機電界発光素子を有する有機ＥＬ照明。
【請求項１】
陽極、陰極及び該陽極と該陰極の間に、正孔注入層、正孔輸送層および発光層をこの順に有する有機電界発光素子において、
該正孔注入層は、高分子正孔輸送材料を湿式成膜して形成される層であり、
該正孔輸送層は、架橋性化合物を架橋して形成される層であり、
該発光層は、低分子発光材料を湿式成膜して形成される層であることを特徴とする、
有機電界発光素子。
【請求項２】
該発光層が、ドーパント材料として該低分子発光材料を含み、さらにホスト材料として低分子電荷輸送材料を含むことを特徴とする、請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項３】
該正孔注入層が、該高分子正孔輸送材料および電子受容性化合物を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の有機電界発光素子。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の有機電界発光素子を有する有機ＥＬディスプレイ。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の有機電界発光素子を有する有機ＥＬ照明。
【図１】
【公開番号】特開２００９−２１２５１０（Ｐ２００９−２１２５１０Ａ）
【公開日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６５７６（Ｐ２００９−２６５７６）
【出願日】平成２１年２月６日（２００９．２．６）
【出願人】（０００００５９６８）三菱化学株式会社 (4,356)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月６日（２００９．２．６）
【出願人】（０００００５９６８）三菱化学株式会社 (4,356)
【Ｆターム（参考）】
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