(57)【要約】  膜厚方向に濃度勾配を生じるように蒸着される第１の蒸着材料と膜厚方向に均一な濃度で蒸着される第１の蒸着材料とは異なる第２の蒸着材料とを少なくとも含む複数の蒸着材料を、被蒸着部材の同一面上に蒸着して成膜する真空蒸着装置は、被蒸着部材を移動させる移動装置と、被蒸着部材に向けて第１の蒸着材料を膜厚方向に濃度勾配が生じるように放出する第１の分散容器と、被蒸着部材に向けて第２の蒸着材料を膜厚方向に均一な濃度になるように放出する第２の分散容器と、を備える。
2012105348.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
膜厚方向に濃度勾配を生じるように蒸着される第１の蒸着材料と膜厚方向に均一な濃度で蒸着される前記第１の蒸着材料とは異なる第２の蒸着材料とを少なくとも含む複数の蒸着材料を、被蒸着部材の同一面上に蒸着して成膜する真空蒸着装置であって、
前記被蒸着部材を移動させる移動装置と、
前記被蒸着部材に向けて前記第１の蒸着材料を膜厚方向に濃度勾配が生じるように放出する第１の分散容器と、
前記被蒸着部材に向けて前記第２の蒸着材料を膜厚方向に均一な濃度になるように放出する第２の分散容器と、を備えたことを特徴とする真空蒸着装置。
【請求項２】
前記第１の蒸着材料を蒸発させる第１の蒸発セルと、
前記第２の蒸着材料を蒸発させる第２の蒸発セルと、を備え、
前記第１の分散容器は、前記第１の蒸発セルで蒸発された第１の蒸着材料が供給されるように前記第１の蒸発セルと接続され、
前記第２の分散容器は、前記第２の蒸発セルで蒸発された第２の蒸着材料が供給されるように前記第２の蒸発セルと接続され、
前記第１の分散容器は、前記被蒸着部材を移動させる方向に沿って、前記第１の蒸着材料を放出する複数の放出口を有し、前記複数の放出口からの前記第１の蒸着材料の放出量が前記被蒸着部材を移動させる方向に沿って異なるように放出することを特徴とする請求項１に記載の真空蒸着装置。
【請求項３】
前記第１の蒸発セルは、前記被蒸着部材を移動させる方向とは逆の方向に沿って、蒸発された第１の蒸着材料を供給するように前記第１の分散容器と接続されていることを特徴とする請求項２に記載の真空蒸着装置。
【請求項４】
前記被蒸着部材を移動させる方向に沿って、前記複数の放出口の径の大きさを異ならせることを特徴とする請求項２または３に記載の真空蒸着装置。
【請求項５】
前記第２の分散容器は、前記被蒸着部材に対する対向面と反対側の面で、かつ、前記第２の分散容器略中央部において、前記第２の蒸発セルと接続されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の真空蒸着装置。
【請求項６】
前記第１の蒸着材料及び前記第２の蒸着材料とは異なる第３の蒸着材料を、前記被蒸着部材に向けて膜厚方向に均一な濃度になるように、前記第１の蒸着材料及び第２の蒸着材料とともに、前記被蒸着部材の同一面上に蒸着することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の真空蒸着装置。
【請求項７】
膜厚方向に濃度勾配を生じるように蒸着される第１の蒸着材料と膜厚方向に均一な濃度で蒸着される前記第１の蒸着材料とは異なる第２の蒸着材料とを少なくとも含む複数の蒸着材料を、被蒸着部材の同一面上に蒸着して成膜する真空蒸着方法であって、
前記被蒸着部材を移動させつつ、
前記被蒸着部材に向けて前記第１の蒸着材料を膜厚方向に濃度勾配が生じるように放出し、
前記被蒸着部材に向けて前記第２の蒸着材料を膜厚方向に均一な濃度になるように放出することを特徴とする真空蒸着方法。
【請求項８】
基板上に、陽極と、陰極と、前記陽極及び前記陰極の間に少なくとも１層の発光層を含む有機機能層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記有機機能層の少なくとも１層を請求項１〜６のいずれか一項に記載の真空蒸着装置又は請求項７に記載の真空蒸着方法により形成した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９】
前記有機機能層の少なくとも１層が発光層であ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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空蒸着装置、真空蒸着方法及び該真空蒸着装置または該真空蒸着方法を用いて形成された有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光型の電子ディスプレイデバイスとして、エレクトロルミネッセンスディスプレイがある。前記エレクトロルミネッセンスディスプレイの構成要素としては、無機エレクトロルミネッセンス素子（以下、無機ＥＬ素子ともいう）や有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子、有機電界発光素子ともいう）が挙げられる。無機ＥＬ素子は平面型光源として使用されてきたが、発光素子を駆動させるためには交流の高電圧が必要である。
一方、有機ＥＬ素子は、発光する化合物を含有する発光層を、陰極と陽極で挟んだ構成を有し、該発光層に電子及び正孔を注入して、再結合させることにより励起子（エキシトン）を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出（蛍光・燐光）を利用して発光する素子であり、数Ｖ〜数十Ｖ程度の無機ＥＬ素子に比べ低電圧で発光が可能である。更に自己発光型であるために視野角に富み、視認性が高く、薄膜型の完全固体素子であるために省スペース、携帯性等の観点から注目されている。
また、有機ＥＬ素子は、従来実用に供されてきた主要な光源、例えば、発光ダイオードや冷陰極管と異なり、面光源であることも大きな特徴である。この特性を有効に活用できる用途として、照明用光源や様々なディスプレイのバックライトがある。特に近年、需要の増加が著しい液晶フルカラーディスプレイのバックライトとして用いることも好適である。【０００３】
有機ＥＬ素子をこのような照明用光源、あるいはディスプレイのバックライトとして用いる場合には、白色もしくは、いわゆる電球色（以下、総合して白色と称す）を呈する光源として用いることになる。有機ＥＬ素子で白色発光を得るには、(i)１つの有機ＥＬ素子中に発光波長の異なる複数の発光ドーパントを調整し、混色により白色を得る方法、(ii)多色の発光画素を例えば、青・緑・赤の３色を塗りわけ、同時に発光させ混色して白色を得る方法、(iii)色変換色素を用いて白色を得る方法（例えば、青発光材料と色変換蛍光色素の組み合わせ）などがある。
この中でも、低コスト、高生産性、簡便な駆動方法など照明用光源、バックライトに求められる様々な要求から判断すると、１つの有機ＥＬ素子中に発光波長の異なる複数の発光ドーパントを調整し、混色により白色を得る方法がこれらの用途には有効であり、近年、研究開発が意欲的に進められている。
上述の方法により白色発光を得る方法について更に詳細に述べれば、有機ＥＬ素子中に補色の関係にある２色の発光ドーパント、例えば、青色発光ドーパントを含有する第１の発光層と黄色発光ドーパントを含有する第２の発光層を用い混色して白色を得る方法や、３色の発光ドーパント、例えば、青色と緑色と赤色の各色の発光ドーパントをそれぞれ別々の層に含有させて、混色して白色を得る方法が挙げられる。
上記のように、青色と緑色及び赤色の３色の蛍光体を発光材料として別々の発光層にドープすることによって、白色の有機ＥＬ素子を得る方法が開示されている（例えば、特許文献１、２参照）。
また、白色を得る方法として、上記のように発光色の異なる層を各々別個に設けるのではなく、２色以上の発光ドーパントとホスト化合物を１層の発光層中に共存させ、２色以上を発光させる方法がある。この方法は、有機ＥＬ素子の有機層の数を削減できること、また有機層の数を削減するので発光ドーパントの使用量を減少できることから、白色発光有機ＥＬ素子を得るにあたり有力な方法の一つである。
このような方法を用い、陽極側から赤色発光層及び青色発光層が順次設けられてなり、かつ赤色発光層は少なくとも一つの緑色発光ドーパントを含有することを特徴とする有機電界発光素子が開示されている（例えば、特許文献３参照）。【０００４】
ところで、近年、蛍光材料に対し、より高輝度の有機ＥＬ素子が得られる燐光発光ドーパントの開発が精力的に進められている（例えば、特許文献４、非特許文献１、２参照）。従来の蛍光材料からの発光は、励起一重項からの発光であり、一重項励起子と三重項励起子の生成比が１：３であるため、発光性励起種の生成確率は２５％であるのに対し、励起三重項からの発光を利用する燐光発光ドーパントの場合では、励起子生成比率と一重項励起子から三重項励起子への内部変換により、内部量子効率の上限が１００％となるため、蛍光発光ドーパントの場合に比べ、原理的に発光効率が最大４倍となる。
このような燐光発光ドーパントを用いて、上述した態様のように発光効率が高い２色以上の燐光発光ドーパントを１層に共存させ、白色発光有機ＥＬ素子を得ようとした場合、発光色の異なる層を複数積層して白色を得る場合に比し、駆動条件（例えば、駆動電流や駆動電圧）の変化、環境変化及び経時に対する色度の安定性を確保することが比較的容易ではあるということが判ってきた。とりわけ照明光源用途においては、発光色の色度安定性や色度均一性に対する要求は厳しく、白色に発光する有機ＥＬ素子を照明光源用途に実用化するには、如何に色度の安定性や色度均一性を確保するかが重要な課題となっており、１層の発光層に各色の燐光発光ドーパントを含有させることが有用である。【０００５】
発光層１層内に、ホスト化合物、青色発光ドーパント、緑色発光ドーパント及び赤色発光ドーパントが共存する場合、最低励起三重項エネルギー準位（Ｔ１）が高い青色発光ドーパントから、Ｔ１が低い赤色発光ドーパント及び／または緑色発光ドーパントに励起子のエネルギー移動がある。そのために、同一の発光層内の青色発光ドーパント、緑色発光ドーパント及び赤色発光ドーパントの濃度を同じにした場合、青色がほとんど発光せず、赤色及び緑色が発光するために、全体として白色発光が得られない。白色発光を得るためには、青色発光ドーパントの濃度を発光層全体の１０重量％から３０重量％にするのに対して、緑色発光ドーパントと赤色発光ドーパントの濃度を発光層全体の０．０５重量％から１重量％の低濃度にする必要がある。
しかしながら、発光層内の赤色発光ドーパント及び緑色発光ドーパントの濃度を青色発光ドーパントの濃度に対し低濃度とすると、赤色発光ドーパント及び緑色発光ドーパントの小さな濃度バラツキが色度バラツキ（色ムラ）に繋がるという問題がある。そこで、色ムラを少なくするために、赤色発光ドーパント及び緑色発光ドーパントのような低濃度ドーパントの発光層内での濃度均一性が重要となる。これに対して、白色を得るために青色発光ドーパントは、赤色発光ドーパント及び緑色発光ドーパントに比べて濃度が１０％以上存在するため、多少の濃度バラツキが起きても色度バラつきに繋がりにくくなっている。色ムラを起こさないためには、赤色発光ドーパント及び緑色発光ドーパントの発光層内での濃度を均一にすることが特に重要である。
また、有機ＥＬ素子をこのような照明用光源、あるいはディスプレイのバックライトとして実用する為に重要な課題として、発光効率と発光寿命の向上、特に発光寿命の向上が挙げられる。【０００６】
発光層において、発光ドーパントとして使用される青色発光ドーパントの中には正孔輸送性が高い物質がある。この正孔輸送性が高い物質を青色発光ドーパントとして使用し発光層内にドープさせる場合では、発光層内陽極側の界面付近で青色発光ドーパントの濃度を高くすると、陽極または陽極に形成される有機層から発光層に注入される正孔が発光層内陽極側の界面から早く離れ発光層中央部に移動し易くなるので、正孔及び電子が再結合し発光する場所が発光層中央部になる。そして、発光層内陰極側の界面の正孔輸送性が高い青色発光ドーパントは、青色発光ドーパンが電子の侵入を妨げる電子阻止材として働くため、陰極側界面付近では、青色発光ドーパントの濃度を低くし電子が入り易くすることで、電子が陰極側界面から早く離れて発光層中心部に移動し易くなる。その結果、正孔及び電子は発光層中央部で結合しやすくなり、発光層中央部で発光する。
このように、他層との界面での発光はロスが大きいことが知られており、正孔輸送性が高い青色発光ドーパント使う場合において、陽極側界面付近の青色発光ドーパントの濃度が高く、陰極側界面付近の青色発光ドーパントの濃度が低い濃度勾配を持たせることにより、界面から早く離れて発光層中心部で発光するため、発光効率や発光寿命の向上、特に発光寿命の向上に繋がる。
逆に青色発光ドーパントに電子輸送性が高い材料を使う場合には、発光層の陰極側界面付近の青色発光ドーパントの濃度を高くすることで、同様の効果が得られる。
このように、色度安定性及び発光効率や発光寿命の向上、特に発光寿命の向上の課題を解決するためには、発光層の陽極界面側において、正孔輸送性が高い青色発光ドーパントの濃度を高くし、陰極界面側に向けて低濃度となるように濃度勾配を持たせるとともに、赤色発光ドーパントや緑色発光ドーパントは発光層内において低濃度で均一に分布させることが要求されている。【０００７】
ところで、発光層の形成方法として、一般に蒸着、塗布及び転写などの方法が挙げられるが、蒸着が好ましく用いられる。発光層を形成するために蒸着を使用した蒸着装置を用いて、蒸着材料を放出する放出口を複数有する分散容器を複数積層することで、各分散器から複数の材料を用いて共蒸着を行う技術が開示されている（例えば、特許文献５参照）。この技術によれば、成膜の面内のバラツキを低減することができる。
しかしながら、上記特許文献５に記載の蒸着装置を用いた技術では、発光層の膜厚方向、発光層内に蒸着材料の濃度勾配を持たせ発光層を形成するように蒸着することはできない。
そこで、発光層の膜厚方向、発光層内に蒸着材料の濃度勾配を持たせる共蒸着法として、２種類のそれぞれ異なる材料を有する２つの蒸着源を基板の搬送方向に沿い、互いの蒸着範囲がオーバーラップするように配置することで、蒸着された２種類の材料に膜厚方向で濃度勾配を持たし蒸着する技術や、２種類のそれぞれ異なる材料を有する２つの蒸着源を基板の搬送方向に沿って配置するとともに各蒸着源の開口径を搬送方向に沿って大きくなるように、あるいは小さくなるように変化させることで、蒸着された２種類の材料に膜厚方向で濃度勾配を持たし蒸着する技術が開示されている（例えば、特許文献６参照）。しかしながら、上記特許文献６に記載の蒸着装置においては、２種類の材料をそれぞれに濃度勾配を持たせ共蒸着することは開示されているものの、材料を膜厚方向で均一に共蒸着する技術は示されていない。
このように、１つの層内の膜厚方向において、ある材料は濃度勾配が生じるように、他の材料は濃度均一になるように共蒸着して層を形成する技術は知られていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平６−２０７１７０号公報
【特許文献２】特開２００４−２３５１６８号公報
【特許文献３】国際公開第２００４／０７７８８６号パンフレット
【特許文献４】米国特許第６，０９７，１４７号明細書
【特許文献５】特開２００８−０７５０９５号公報
【特許文献６】特開２００３−０７７６６２号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ  ｅｔ  ａｌ．，ｎａｔｕｒｅ、３９５巻、１５１〜１５４頁（１９９８年）
【非特許文献２】Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ  ｅｔ  ａｌ．，ｎａｔｕｒｅ、４０３巻、１７号、７５０〜７５３頁（２０００年）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、１つの層内の膜厚方向において、ある材料は濃度勾配が生じるように、他の材料は濃度均一になるように共蒸着して層を形成することが可能な真空蒸着装置及び真空蒸着方法について提供することを目的としている。また、該真空蒸着装置または該真空蒸着方法によって形成された有機機能層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一の態様によれば、膜厚方向に濃度勾配を生じるように蒸着される第１の蒸着材料と膜厚方向に均一な濃度で蒸着される前記第１の蒸着材料とは異なる第２の蒸着材料とを少なくとも含む複数の蒸着材料を、被蒸着部材の同一面上に蒸着して成膜する真空蒸着装置であって、
前記被蒸着部材を移動させる移動装置と、
前記被蒸着部材に向けて前記第１の蒸着材料を膜厚方向に濃度勾配が生じるように放出する第１の分散容器と、
前記被蒸着部材に向けて前記第２の蒸着材料を膜厚方向に均一な濃度になるように放出する第２の分散容器と、を備えたことを特徴とする真空蒸着装置が提供される。【００１２】
本発明の他の態様によれば、膜厚方向に濃度勾配を生じるように蒸着される第１の蒸着材料と膜厚方向に均一な濃度で蒸着される前記第１の蒸着材料とは異なる第２の蒸着材料とを少なくとも含む複数の蒸着材料を、被蒸着部材の同一面上に蒸着して成膜する真空蒸着方法であって、
前記被蒸着部材を移動させつつ、
前記被蒸着部材に向けて前記第１の蒸着材料を膜厚方向に濃度勾配が生じるように放出し、
前記被蒸着部材に向けて前記第２の蒸着材料を膜厚方向に均一な濃度になるように放出することを特徴とする真空蒸着方法が提供される。【００１３】
本発明の他の態様によれば、基板上に、陽極と、陰極と、前記陽極及び前記陰極の間に少なくとも１層の発光層を含む有機機能層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記有機機能層の少なくとも１層を前記真空蒸着装置又は前期真空蒸着方法により形成したことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、１つの層内の膜厚方向において、ある材料は濃度勾配が生じるように、他の材料は濃度均一になるように共蒸着して１つの層を形成することが可能な真空蒸着装置及び真空蒸着方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】枚葉基材を使用する場合の真空蒸着装置の概略図である。
【図２】長尺基材を使用する場合の真空蒸着装置の概略図である。
【図３】有機ＥＬ素子の概略図である。
【図４】図３の有機ＥＬ素子の断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１及び図２は、真空蒸着装置の概略図である。
真空蒸着装置１００は、１つの成膜室１内で、形成される層の膜厚方向Ｘに濃度勾配を生じるように蒸着される濃度勾配用材料（第１の蒸着材料）と、膜厚方向Ｘに均一な濃度で蒸着される濃度均一用材料（第２の蒸着材料）と、を少なくとも含む複数の蒸着材料を基材２（被蒸着部材）の同一面上に蒸着して成膜する装置である。
本発明の真空蒸着装置１００は、例えば、後述の有機ＥＬ素子の、ホスト化合物、青色発光ドーパント、緑色発光ドーパント及び赤色発光ドーパントの４種類の材料からなる１層の発光層を形成するのに好適である。
図３は有機ＥＬ素子の一例を示した概略図であり、図４は有機ＥＬ素子の断面図を示している。有機ＥＬ素子１０１は、ガラス基板１０３上に設けられた陽極１０７と、陰極１０５とを有し、陽極１０７と陰極１０５との間に設けられた発光層を含む有機機能層１０６と、を有する。また、有機ＥＬ素子１０１の表示領域を覆うようにしてガラスカバー１０２が配置され、接着剤層１０４等を介してガラス基板１０３上に封止されている。図４中、１０８はガラスカバー１０２とガラス基板１０３によって形成された空間内に充填された窒素ガスで、１０９は捕水剤１０９である。【００１７】
本発明において、濃度勾配用材料としては、青色発光ドーパントが１０重量％から３０重量％、濃度均一用材料としては赤色発光ドーパント及び緑色発光ドーパントを使用し、赤色発光ドーパント及び緑色発光ドーパントは各ドーパント濃度が、発光層全体の０．０５重量％から１重量％以下となるように濃度を設定することが好ましい。【００１８】
まず、本発明の真空蒸着装置について説明する。
《真空蒸着装置》
真空蒸着装置１００は、成膜室１と、成膜室１内で基材２を水平方向に移動させる移動装置３と、基材２の下面に該基材２と対向して設けられ、濃度勾配用材料を放出する複数の放出口４３を有する濃度勾配用分散容器（第１の分散容器）４と、基材２に対向して設けられ、濃度均一用材料を放出する複数の放出口５３を有する濃度均一用分散容器（第２の分散容器）５と、基材２に対向して設けられ、ホスト用材料（ホスト化合物：第３の蒸着材料）を放出する複数の放出口６３を有するホスト用分散容器６と、濃度勾配用分散容器４、濃度均一用分散容器５及びホスト用分散容器６にそれぞれ接続されて、濃度勾配用材料、濃度均一用材料及びホスト用材料を蒸発させる濃度勾配用蒸発セル（第１の蒸発セル）４１、濃度均一用蒸発セル（第２の蒸発セル）５１及びホスト用蒸発セル６１と、を有する。
成膜室１内は、真空度１０−６Ｐａ〜１０−２Ｐａの範囲であり所定の真空状態に保持されている。
基材２の形状は特に限定されず、図１に示すように枚葉基材２Ａでも、図２に示すようにロール状に巻いた長尺基材（帯状基材）２Ｂであっても良い。基材２の材料については、後述する。
移動装置３は、枚葉基材２Ａを使用する場合、図１に示すように、成膜室１内の上部で枚葉基材２Ａを保持部材３１に保持させるとともに、水平方向（図中、左右方向）に沿って移動させる構成のものとする。また、長尺基材２Ｂを使用する場合には、図２に示すように、１対の巻き取りローラ３２で長尺基材２Ｂを巻き取ることによって長尺基材２Ｂを水平方向（図中、左右方向）に移動させる構成のものとする。【００１９】
成膜室１の下部には、下方から順にホスト用分散容器６と、濃度勾配用分散容器４と、濃度均一用分散容器５と、が互いに所定間隔をあけて積層されている。下方の方が分散容器から放出口までの距離が長いため蒸着されて成膜された層内での濃度バラツキが大きくなる傾向が有り、成膜された層内で他の材料に比較し低濃度の材料は濃度バラツキの影響を受け易いので、上方に配置されることが望ましい。
濃度均一用分散容器５の上面及び下面には、それぞれ複数の貫通穴５a，５b，５c，５d及び５eが形成されている。上面に形成された複数の貫通穴５aは、濃度均一用分散容器５の内部に連通して、濃度均一用分散容器５の上面から上方に延出する複数のノズル５２が設けられている。ノズル５２の先端は開口され、これが濃度均一用材料として、例えば、緑色発光ドーパント及び赤色発光ドーパントの混合材料を放出する複数の放出口５３とされている。図１及び図２では、ノズル５２の先端の開口を放出口５３としているが、例えば、ノズル５２を設けずに、濃度均一用分散容器５の上面の貫通穴５aをそのまま放出口としても良い。
濃度勾配用分散容器４の上面及び下面には、それぞれ複数の貫通穴４a，４b及び４cが形成されている。上面に形成された複数の貫通穴４aには、濃度勾配用分散容器４の内部に連通して、濃度勾配用分散容器４の上面から上方に延出する複数のノズル４２が設けられている。ノズル４２は、濃度均一用分散容器５の下面の貫通穴５dを介して濃度均一用分散容器５の内部に挿入され、濃度均一用分散容器５の上面の貫通穴５bを介して濃度均一用分散容器５の外部に突出している。ノズル４２の先端は開口され、これが濃度勾配用材料として、例えば、青色発光ドーパントの材料を放出する複数の放出口４３とされている。
ホスト用分散容器６の上面には、複数の貫通穴６aが形成されている。上面に形成された複数の貫通穴６aには、ホスト用分散容器６の内部に連通して、ホスト用分散容器６の上面から上方に延出する複数のノズル６２が設けられている。ノズル６２は、濃度勾配用分散容器４の下面の貫通穴４cを介して濃度勾配用分散容器４の内部に挿入され、濃度勾配用分散容器４の上面の貫通穴４bを介し、さらに、濃度均一用分散容器５の下面の貫通穴５eを介して、濃度均一用分散容器５の内部に挿入されて、上面の貫通穴５cを介して濃度均一用分散容器５の外部に突出している。ノズル６２の先端は開口され、これが濃度均一用材料ホスト用材料として、例えばホスト化合物の材料を放出する放出口６３とされている。
濃度均一用分散容器５の放出口５３、濃度勾配用分散容器４の放出口４３及びホスト用分散容器６の放出口６３は、同一平面上に配置されている。また、濃度均一用分散容器５の各放出口５３の径の大きさは特に限定されないが、好ましくは全て同じ径となっていることであり、濃度勾配用分散容器４やホスト用分散容器６の各放出口４３，６３も同様に全て同じ径が好ましい。【００２０】
成膜室１の外部には、各材料を蒸発させて、濃度勾配用分散容器４、ホスト用分散容器６及び濃度均一用分散容器５に、濃度勾配用材料、ホスト用材料及び濃度均一用材料をそれぞれ供給する濃度勾配用蒸発セル４１、ホスト用蒸発セル６１、２つの濃度均一用蒸発セル５１（例えば、緑色濃度均一用蒸発セル５１G及び赤色濃度均一用蒸発セル５１R）が設けられている。
濃度勾配用蒸発セル４１は、成膜室１の内部または外部の何れの場所に配置されていても問題ないが、好ましくは、成膜室１の外部であり、基材２の移動方向Ｙ下流側の側方に配置されており、導入管４５及び開閉弁４６を介して濃度勾配用分散容器４の基材２の移動方向Ｙ下流側の側面４７に接続されていることである。このような配置であると、基材２に蒸着される層に濃度勾配用材料に濃度勾配が形成し易い。
ホスト用蒸発セル６１は、成膜室１の内部または外部の何れの場所に配置されていても問題ないが、好ましくは、成膜室１の外部であり、基材２の下方に配置されており、導入管６５及び開閉弁６６を介してホスト用分散容器６の下面の略中央部６７に接続されていることである。このような配置であると、基材２に蒸着される層にホスト用材料が均一に蒸着され易い。
濃度均一用蒸発セル５１は、成膜室１の内部または外部の何れの場所に配置されていても問題ないが、好ましくは、成膜室１の外部であり、基材２の下方に配置されており、導入管５５及び開閉弁５６を介して濃度均一用分散容器５の下面の略中央部５７に接続されていることである。このような配置であると、基材２に蒸着される層に濃度均一用材料が均一に蒸着され易い。【００２１】
また、各開閉弁４６，５６及び６６と各導入管４５，５５及び６５には、図示しない加熱装置を設けることが好ましい。加熱装置によって、各蒸発材料の凝固や付着を防止することができる。
なお、成膜室１内には、基材２に成膜された膜厚を検出する水晶振動子７１が設けられており、この水晶振動子７１で検出された値が、成膜室１外の膜厚センサ７２に出力されて膜厚が測定される。測定された膜厚は、制御装置７３に出力されて、制御装置７３は所定の膜厚になると各開閉弁４６，５６及び／または６６を閉鎖するように制御する。また、各分散容器４，５及び６には、蒸着レートを検出するためのそれぞれ水晶振動子４８，５８及び６８が設けられており、この水晶振動子４８，５８及び６８で検出された値が、上記膜厚センサ７２に出力されて蒸着レートを測定する。測定された蒸着レートは、制御装置７３に出力されて、制御装置７３は所定の蒸着レートになると各開閉弁４６，５６及び／または６６を開放するように制御する。【００２２】
次に、上記構成の真空蒸着装置１００を使用した真空蒸着方法について説明する。
《真空蒸着方法》
まず、濃度勾配用蒸発セル４１では、濃度勾配用材料の蒸発温度まで加熱して濃度勾配用材料を蒸発させる。また、ホスト用蒸発セル６１ではホスト用材料の蒸発温度、濃度均一用蒸発セル５１では濃度均一用材料の蒸発温度となるようにそれぞれの材料を加熱して蒸発させておく。
次いで、各開閉弁４６，５６及び／または６６を開放することによって、濃度勾配用蒸発セル４１から蒸発した濃度勾配用材料を濃度勾配用分散容器４に供給し、ホスト用蒸発セル６１から蒸発したホスト用材料をホスト用分散容器６に供給し、濃度均一用蒸発セル５１から蒸発した濃度均一用材料を濃度均一用分散容器５に供給する。これによって、濃度勾配用分散容器４の放出口４３から、蒸発した濃度勾配用材料が放出され、ホスト用分散容器６の放出口６３からは蒸発したホスト用材料が放出され、さらに、濃度均一用分散容器５の放出口５３からは蒸発した濃度均一用材料が放出される。【００２３】
このとき、基材２に、膜厚方向Ｘに濃度勾配が生じるように濃度勾配用材料を蒸着するには、例えば、放出口４３の径を調整することや、濃度勾配用蒸発セル４１を、濃度勾配用分散容器４の側面４７に導入管４５を介して接続することが挙げられる。前者の場合、放出口４３の径を調整することで濃度勾配を形成することができる、後者の場合は、例えば、キャリアーガスとして例えばアルゴンガスを 導入することや開閉弁４６の開け閉めを調整することで、濃度勾配用蒸発セル４１から濃度勾配用分散容器４に供給される蒸発された材料の供給量を大きくすることが可能となり、濃度勾配用分散容器４の奥側（接続された導入管４５と反対の側面４９側）の放出口４３から放出される濃度勾配用材料は、濃度勾配用分散容器４の入り口側（接続された導入管４５側）の放出口４３から放出される濃度勾配用材料よりも放出量が多くなる。つまり、濃度勾配用分散容器４の奥側から入り口側に向けて濃度勾配用材料の放出量が多くなるので、基材２に蒸着される層の膜厚方向Ｘに濃度勾配を持たせることができる。一方、開閉弁４６の開け閉めを調整することで、濃度勾配用蒸発セル４１から濃度勾配用分散容器４に供給される蒸発された材料の供給量を小さくすることにより、濃度勾配用分散容器４の奥側の放出口４３から放出される濃度勾配用材料は、濃度勾配用分散容器４の入り口側の放出口４３から放出される濃度勾配用材料よりも放出量を小さくすることができる。
一方、ホスト用蒸発セル６１及び濃度均一用蒸発セル５１は、例えば、それぞれホスト用分散容器６及び濃度均一用容器５の下面の略中央部６７，５７に導入管６５，５５を介して接続することで、ホスト用分散容器６及び濃度均一用分散容器５の各放出口６３及び５３からは、ほぼ均一の放出量で材料を放出することができ、基材２に蒸着される層の膜厚方向Ｘに均一の濃度で蒸着することができる。また、その他にも、放出口６３及び５３の径を調整することによりほぼ均一の放出量で材料を放出することが可能である。【００２４】
そして、上述のように各材料が放出された成膜室１内において、枚葉基材２Ａを使用する場合は、保持部材３１に枚葉基材２Ａを保持させて、所定の速度で枚葉基材２Ａを移動させる。長尺基材２Ｂを使用する場合には、巻き取りローラ３２を回転させながら長尺基材２Ｂを所定の速度で移動させる。
このような方法で蒸着することで、濃度勾配用分散容器４から放出される濃度勾配用材料は、基材２の下面から膜厚方向Ｘ（図中、下向き）に向かって基材２に蒸着される濃度が薄くなるように蒸着される。また、ホスト用分散容器６から放出されるホスト用材料や、濃度均一用分散容器５から放出される濃度均一用材料は、いずれも膜厚方向Ｘ及び基材移動方向Ｙにおいて略均一濃度で蒸着されることになる。
その後、所定の膜厚となったら、開放弁４６，６６及び／または５６を閉鎖して蒸着を終了する。【００２５】
なお、上記実施形態において、濃度均一用分散容器５には、緑色発光ドーパント用の蒸発セル５１Ｇと、赤色発光ドーパント用の蒸発セル５１Ｒとが接続されており、濃度均一用分散容器５には蒸発した緑色発光ドーパント及び赤色発光ドーパントの混合材料が供給される構成となっているが、濃度均一用分散容器５を２つ設けて、それぞれの濃度均一用分散容器５に緑色発光ドーパント用の蒸発セル５１Ｇ及び赤色発光ドーパント用の蒸発セル５１Ｒを接続させるように構成しても良い。【００２６】
また、ホスト用蒸発セル６１は、ホスト用分散容器６の下面の略中央６７に導入管６５を介して接続され、ホスト用分散容器６の各放出口６３からの放出量を均一となるようにしたが、ホスト用蒸発セル６１を、ホスト用分散容器６の側面で、基材２の移動方向Ｙ上流側の側面６９に導入管（図示しない）を介して接続し、放出口６３からの放出量を、基材２の移動方向Ｙの上流側から下流側に向けて増加させるように変化させても良い。つまり、上記で濃度勾配用分散容器４から放出される材料の放出量を、基材２の移動方向Ｙ下流側に向けて減少するように変化させたが、これとは反対に、ホスト用分散容器６では、放出量を基材２の移動方向Ｙの上流側から下流側に向けて増加させるように変化させることで、基材２の移動方向Ｙ上流側に向けて放出量が減少する青色発光ドーパントの減少分を、ホスト用材料の増加分で補充することができる。【００２７】
また、上記実施形態では、濃度勾配用分散容器４の放出口４３の径は全て同一の径であるとしたが、基材２の移動方向Ｙの上流側から下流側に向けて小さくなるように形成しても良い。これによって、材料放出量をより変化させることができ、濃度勾配をより形成し易くなる。その変化させる放出径の範囲としては、１ｍｍ〜１５ｍｍ、好ましくは５ｍｍ〜１０ｍｍである。【００２８】
さらに、上記実施形態では、上段から下段に向けて順に濃度均一用分散用容器５、濃度勾配用分散容器４及びホスト用分散容器６を配置するとしたが、濃度勾配用分散容器４とホスト用分散容器６を上下逆に配置しても構わない。なお、濃度均一用材料（例えば、緑色発光ドーパント及び赤色発光ドーパントの混合材料）を最も抵抗を少なくして放出し、バラツキが少なく均一に蒸着させることができる点で、濃度均一用分散用容器５を最上段に配置することが好ましい。【００２９】
次に、本発明の真空蒸着装置１００を使用して形成した有機機能層を備えた有機ＥＬ素子について説明する。
《有機ＥＬ素子の白色色度》
本発明の有機ＥＬ素子や該有機ＥＬ素子に係る化合物の発光色は、「新編色彩科学ハンドブック」（日本色彩学会編、東京大学出版会、１９８５）の１０８頁の図４．１６において、有機ＥＬ素子からの発光を分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング社製）で測定した結果を、ＣＩＥ色度座標に当てはめたときの色で決定される。
本発明における白色としての好ましい色度は、相関色温度が２５００Ｋ〜７０００Ｋ、かつＣＩＥ１９３１表色系おいて、各色温度での黒体輻射線上からのｙ値乖離が０．１以下である。【００３０】
《有機ＥＬ素子の層構成》
次に、有機ＥＬ素子の層構成の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。
（ｉ）陽極／発光層ユニット／電子輸送層／陰極
（ii）陽極／正孔輸送層／発光層ユニット／電子輸送層／陰極
（iii）陽極／正孔輸送層／発光層ユニット／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（iv）陽極／正孔輸送層／発光層ユニット／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／発光層ユニット／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
なお、上記において陽極、陰極を除く層が本発明で言う有機機能層である。
本発明の有機ＥＬ素子においては、発光層ユニットは、本発明で規定する要件を満たす構成である発光層を少なくとも１層有していれば、何層でもよいが、好ましくは本発明で規定する要件を満たす構成である発光層１層のみからなるものである。【００３１】
《発光層》
本発明における発光層は、電極または電子輸送層、正孔輸送層等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が、発光層の中央部において発光する方が好ましい。  隣接層との界面での発光は発光輝度等ロスが大きく、発光層の中央部で発光させることにより、発光効率や発光寿命の向上、特に発光寿命の向上に繋がる。
本発明に係る発光層は、本発明で規定する要件を満たしていれば、その構成には特に制限はない。
発光層の膜厚の総和は、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、４０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲に調整することが好ましく、更に好ましくは５０ｎｍ以上、１５０ｎｍ以下の範囲に調整される。
発光層を形成する方法としては、後述する発光ドーパントやホスト化合物を、上述した本発明の真空蒸着方法を用いて形成することができる。【００３２】
《発光ドーパント》
次いで、本発明における発光ドーパントについて説明する。
本発明における発光ドーパントとしては、燐光発光ドーパント（以下、燐光発光体、燐光性化合物、燐光発光性化合物ともいう）を用いることを特徴とする。
（燐光発光体）
本発明における燐光発光体は、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℃）にて燐光発光する化合物であり、燐光量子収率が、２５℃において０．０１以上の化合物であると定義されるが、好ましい燐光量子収率は０．１以上である。
上記燐光量子収率は、例えば、第４版実験化学講座７の分光IIの３９８頁（１９９２年版、丸善）に記載の方法により測定できる。溶液中での燐光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明に係る燐光発光体は、任意の溶媒のいずれかにおいても、上記燐光量子収率（０．０１以上）が達成されればよい。
燐光発光体の発光の原理としては、２タイプが挙げられ、一つのタイプはキャリアが輸送されるホスト化合物上でキャリアの再結合が起こってホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーを燐光発光体に移動させることで燐光発光体からの発光を得るというエネルギー移動型、もう一つのタイプは、燐光発光体がキャリアトラップとなり、燐光発光体上でキャリアの再結合が生じ、燐光発光体からの発光が得られるというキャリアトラップ型であるが、いずれの場合においても、燐光発光体の励起状態のエネルギーは、ホスト化合物の励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。
燐光発光体は、有機ＥＬ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。
本発明における燐光発光体としては、好ましくは元素の周期表で８族〜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、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。
以下に、青色発光ドーパント、緑色発光ドーパント及び赤色発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、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。【００３３】
《濃度勾配用材料》
次に、濃度勾配用材料について説明する。濃度勾配用材料は、形成される層の膜厚方向に濃度勾配を持たせる材料であり、例えば、有機ＥＬ素子の発光層を形成する場合では、青色発光ドーパントを用いると好ましい。
発光層内における濃度勾配用材料の濃度勾配分布について、例えば、青色発光ドーパントの濃度分布について説明する。本発明においては、青色発光ドーパントとして正孔輸送性が高い材料を用いることが好ましく、その場合、発光層内の陽極側端部において高濃度に含有されており、膜厚方向、陰極側へ向けて濃度が低くなるよう（低濃度）となるように発光層内に濃度分布を持っている。発光層の陽極側界面から発光層中央部までの部分の青色発光ドーパントの平均含有量が、陰極側界面から発光層中央部までの平均含有量より多いと好ましく、さらに好ましくは陽極側端部が最も高濃度であり、陽極側界端部から陰極側端部へかけて単調に青色発光ドーパント濃度が減少していくことである。単調に青色発光ドーパントが減少するとは発光層の陽極側端部を除き、極大濃度部分を有さないということである。本発明において、陽極側端部とは発光層の陽極側界面から５ｎｍ、もしくは発光層全体の１／２０の厚さの内、薄い方の厚さの領域を指し、陰極側端部とは発光層の陰極側界面から５ｎｍ、もしくは発光層全体の１／２０の厚さの内、薄い方の厚さの領域を指す。
前記発光層における陽極側端部の前記青色発光ドーパントの含有量としては、青色発光ドーパントとして正孔輸送性が高い材料を用いる場合には、５０重量％以上、１００重量％未満であることが好ましい。この範囲であると、発光層の陽極側界面で青色発光ドーパント濃度が高くなり、正孔輸送性をさらに高めることができ、陽極側から注入されてくる正孔を効率良く発光層の中央に運ぶことができ該発光層の中央で発光する確率が飛躍的に向上するので発光効率や寿命の向上につながり、電力効率の低下を抑制すること、また駆動経時における色度安定性の低下も抑制することができる。
逆に、青色発光ドーパントとして電子輸送性が高い材料を用いる場合には、発光層の陰極側端部において高濃度に含有させ、陽極側端部へ向けて低濃度となるように濃度分布となるように発光層内に濃度分布を持たせると上記と同様の効果が得られる。
本発明の構成の発光層により、電力効率に優れ、寿命かつ色度の安定性や均一性に優れた有機ＥＬ素子が得られる。【００３４】
《濃度均一用材料》
次に、濃度均一用材料について説明する。濃度均一用材料は、形成される層の膜厚方向に濃度均一で蒸着される材料であり、例えば、有機ＥＬ素子の発光層を形成する場合では、緑色発光ドーパント、赤色発光ドーパント及びホスト化合物を用いると好ましい。
発光層内における濃度均一用材料の濃度均一分布について、例えば、緑色及び赤色の発光ドーパントの発光層内における濃度分布について説明する。本発明においては、青色、緑色及び赤色の発光ドーパントを発光層１層に含有する場合には、最低励起三重項エネルギー準位（Ｔ１）が高い青色発光ドーパントから最低励起三重項エネルギー準位の低い緑色発光ドーパント及び／または赤色発光ドーパントに励起子のエネルギー移動があるため、青色、緑色及び赤色の濃度を発光層内で同じにすると青がほとんど発光せずに、緑色及び赤色が発光してしまい、青色、緑色及び赤色のバランスが崩れ白色発光を得ることができない。そのため、蒸着により発光層を形成する場合には、例えば、青色、緑色及び赤色の発光ドーパントの濃度をそれぞれ１５体積％、０．１３体積％及び０．１３体積％にして共蒸着することで白色の発光が得られる。しかしながら、この場合、各材料に比べ高濃度で含有されている青色発光ドーパントは濃度変動の影響を受けないが、青色発光ドーパントに比較し低濃度で含有される緑色発光ドーパント及び赤色発光ドーパントは、蒸着レートを低レートにする必要があり、低レートのため蒸着レートが不安定な上に蒸着レートの僅かな変動により色ムラが生じ易い。
そのため、緑色発光ドーパント及び赤色発光ドーパントは、青色発光ドーパントに比較し低濃度で、かつ面内の濃度分布を均一にすることで、面内の色度バラツキ（色ムラ）を抑制することができる。【００３５】
《有機ＥＬ素子》
本発明の有機ＥＬ素子の発光色は、白色であり、その白色発光スペクトルが、４６５〜４８０ｎｍ、５００〜５１５ｎｍ、及び６００〜６２０ｎｍの波長領域内に発光極大波長を有することが好ましい。有機ＥＬ素子の発光層は、上述の通り、ホスト化合物と、いずれも燐光発光性の青色発光ドーパント、緑色発光ドーパント及び赤色発光ドーパントを含有する。
（青色発光ドーパント）
本発明においては、青色発光ドーパントが、下記一般式（Ａ）〜（Ｃ）から選ばれる少なくとも１つの部分構造を有することが好ましい。
【化１】
2012105348.tif 000003
前記一般式（Ａ）において、Ｒａは水素原子、脂肪族基、芳香族基または複素環基を表し、Ｒｂ、Ｒｃは各々水素原子または置換基を表し、Ａ１は芳香族環または芳香族複素環を形成するのに必要な残基を表し、ＭはＩｒまたはＰｔを表す。
【化２】
2012105348.tif 000004
また、前記一般式（Ｂ）において、Ｒａは水素原子、脂肪族基、芳香族基または複素環基を表し、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｂ１、Ｒｃ１は各々水素原子または置換基を表し、Ａ１は芳香族環または芳香族複素環を形成するのに必要な残基を表し、ＭはＩｒまたはＰｔを表す。
【化３】
2012105348.tif 000005
また、前記一般式（Ｃ）において、Ｒａは水素原子、脂肪族基、芳香族基または複素環基を表し、Ｒｂ、Ｒｃは各々水素原子または置換基を表し、Ａ１は芳香族環または芳香族複素環を形成するのに必要な残基を表し、ＭはＩｒまたはＰｔを表す。
一般式（Ａ）〜（Ｃ）の構造は部分構造であり、それ自身が完成構造の発光ドーパントとなるには、中心金属の価数に対応した配位子が必要である。
一般式（Ａ）〜（Ｃ）において、ＭはＩｒ、Ｐｔを表し、特にＩｒが好ましい。また一般式（Ａ）〜（Ｃ）の部分構造３個で完成構造となるトリス体が好ましい。
以下、本発明における発光ドーパントの前記一般式（Ａ）〜（Ｃ）の部分構造を持つ化合物を例示するが、これらに限定されるものではない。
本発明において、青色発光ドーパントとして好適に用いられる化合物としては、以下の化合物（１−１）〜（１−１０）が挙げられる。
【化４】
2012105348.tif 000006
【００３６】
（緑色発光ドーパント）
本発明において、緑色発光ドーパントとして好適に用いられる化合物としては、次の化合物が挙げられる。
【化５】
2012105348.tif 000007
【００３７】
（赤色発光ドーパント）
本発明において、赤色発光ドーパントとして好適に用いられる化合物としては、次の化合物が挙げられる。
【化６】
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【００３８】
（ホスト化合物）
次に、発光層に含まれるホスト化合物について説明する。
本発明の有機ＥＬ素子の発光層に含まれるホスト化合物とは、室温（２５℃）における燐光発光の燐光量子収率が、０．１未満の化合物であることが好ましく、更に好ましくは燐光量子収率が０．０１未満の化合物である。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質量％以上であることが好ましい。
ホスト化合物としては、ホスト化合物を単独で用いてもよく、または複数種併用して用いてもよい。
本発明に用いられる発光ホスト化合物としては、構造的には特に制限はないが、代表的にはカルバゾール誘導体、トリアリールアミン誘導体、芳香族ボラン誘導体、含窒素複素環化合物、チオフェン誘導体、フラン誘導体、オリゴアリーレン化合物等の基本骨格を有するもの、または、カルボリン誘導体やジアザカルバゾール誘導体（ここで、ジアザカルバゾール誘導体とは、カルボリン誘導体のカルボリン環を構成する炭化水素環の少なくとも一つの炭素原子が窒素原子で置換されているものを表す。）等が挙げられる。
本発明に係る発光層に用いられる発光ホスト化合物としては、下記一般式（ａ）で表される化合物が好ましい。
【化７】
2012105348.tif 000009
一般式（ａ）において、Ｘは、ＮＲ′、Ｏ、Ｓ、ＣＲ′Ｒ″またはＳｉＲ′Ｒ″を表し、Ｒ′、Ｒ″は各々水素原子または置換基を表す。Ａｒは芳香環を表す。ｎは０から８の整数を表す。
Ｘとして好ましく用いられるのは、ＮＲ′またはＯであり、Ｒ′としては芳香族炭化水素基、芳香族複素環基が特に好ましい。
一般式（ａ）において、Ａｒで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、後述するような置換基を有していてもよい。
Ａｒで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、特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、ベンゼン環である。上記の中でも、置換基を有するベンゼン環が好ましく、特に好ましくは、カルバゾリル基を有するベンゼン環が好ましい。
ここで、一般式（ａ）において、Ａｒで表される芳香環が有してもよい置換基は、Ｒ′、Ｒ″で、各々表される置換基と同義である。
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または２であることが好ましい。
また、本発明に用いるホスト化合物は、低分子化合物でも、繰り返し単位をもつ高分子化合物でもよく、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（蒸着重合性発光ホスト）でもいい。
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、高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。
本発明においては、複数の発光層を有する場合には、ホスト化合物は発光層ごとに異なっていてもよいが、同一の化合物であることが優れた駆動寿命特性が得られることから好ましい。
また、前記ホスト化合物は、その最低励起３重項エネルギー（Ｔ1）が、２．７ｅＶより大きいことがより高い発光効率を得られることから好ましい。本発明でいう最低励起３重項エネルギーとは、ホスト化合物を溶媒に溶解し、液体窒素温度において観測した燐光発光スペクトルの最低振動バンド間遷移に対応する発光バンドのピークエネルギーを言う。
本発明においては、ガラス転移点が９０℃以上の化合物が好ましく、更には１３０℃以上の化合物が優れた駆動寿命特性を得られることから好ましい。
ここで、ガラス転移点（Ｔｇ）とは、ＤＳＣ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｙ：示差走査熱量法）を用いて、ＪＩＳ−Ｋ−７１２１に準拠した方法により求められる値である。
本発明の有機ＥＬ素子においては、ホスト材料はキャリアの輸送を担うため、キャリア輸送能を有する材料が好ましい。キャリア輸送能を表す物性としてキャリア移動度が用いられるが、有機材料のキャリア移動度は、一般的に電界強度に依存性が見られる。電界強度依存性の高い材料は、正孔と電子注入・輸送バランスを崩しやすい為、中間層材料、ホスト材料は、移動度の電界強度依存性の少ない材料を用いることが好ましい。
本発明において、ホスト化合物として好適に用いられる化合物としては、次の化合物が挙げられる。
【化８】
2012105348.tif 000010
【００３９】
《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。
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る層のことで、例えば、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３〜１６６頁）にその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。陽極バッファー層（正孔注入層）としては、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。
陰極バッファー層（電子注入層）としては、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。
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、使用する素材にもよるが、その膜厚は０．１ｎｍ〜５μｍの範囲が好ましい。【００４０】
《阻止層：正孔阻止層、電子阻止層》
阻止層は、有機化合物薄膜の基本構成層の他に必要に応じて設けられるものである。「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の２３７頁等に記載されている正孔阻止（ホールブロック）層がある。
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。また、後述する電子輸送層の構成を必要に応じて、正孔阻止層として用いることができる。
本発明の有機ＥＬ素子に設ける正孔阻止層は、発光層に隣接して設けられていることが好ましい。
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電子阻止層として用いることができる。
本発明に係る正孔阻止層、電子阻止層の膜厚としては、特に制限はないが、好ましくは３ｎｍ〜１００ｎｍであり、更に好ましくは５ｎｍ〜３０ｎｍである。【００４１】
《正孔輸送層》
正孔輸送層とは、正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は単層または複数層設けることができる。
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。
正孔輸送材料として好ましく用いられるのは、より高効率の発光素子が得られることから、いわゆるｐ型半導体的性質を有するとされる正孔輸送材料である。
正孔輸送層は上記正孔輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法（ラングミュア−ブロジェット法）、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公知の薄膜形成法により製膜して形成することができる。
本発明に係る電子阻止層、正孔輸送層の膜厚については、特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。この正孔輸送層は上記材料の１種または２種以上からなる一層構造であってもよい。【００４２】
《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に含まれる。電子輸送層は単層または複数層設けることができる。
従来、単層の電子輸送層、及び複数層とする場合は、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するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。
電子輸送材料として好ましく用いられるのは、より低消費電力の素子が得られることから、不純物をドープしたｎ型半導体的性質を有するとされる電子輸送材料である。
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、ＬＢ法（ラングミュア−ブロジェット法）、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公知の薄膜形成法により製膜して形成することができる。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５〜２００ｎｍである。電子輸送層は上記材料の１種または２種以上からなる一層構造であってもよい。【００４３】
《被蒸着部材》
本発明の被蒸着部材（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。前記被蒸着部材は、有機ＥＬ素子の支持基板として用いることができ、有機ＥＬ素子において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ＥＬ素子にフレキシブル性を与えることが可能な樹脂フィルムである。
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又はそれらの誘導体、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、アクリル或いはポリアリレート類、アートン（商品名ＪＳＲ社製）或いはアペル（商品名三井化学社製）といったシクロオレフィン系樹脂等を挙げられる。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、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された水蒸気透過度が、０．０１ｇ／ｍ２・ｄａｙ・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、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２６−１９９２に準拠した方法で測定された酸素透過度が、１０−３ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下、水蒸気透過度が、１０−３ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下の高バリア性フィルムであることが好ましく、前記の水蒸気透過度、酸素透過度がいずれも１０−５ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であることが、更に好ましい。
バリア膜を形成する材料としては、水分や酸素など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、窒化珪素など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。
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、コーティング法など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も好ましい。
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基板や不透明樹脂フィルム、セラミック基板等が挙げられる。【００４４】
《封止》
本発明の有機ＥＬ素子の封止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。
ガラス、ポリマー、金属等からなる封止部材が有機ＥＬ素子を覆うように配置されておればよく、封止部材は凹板状でも、平板状でもよい。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。また、封止部材の透明性、電気絶縁性は特に限定されない。
本発明においては、有機ＥＬ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（金属箔）を好ましく使用することができる。更には、ポリマーフィルムは、酸素透過度１０−３ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下、水蒸気透過度１０−３ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下のものであることが好ましい。また、前記の水蒸気透過度、酸素透過度がいずれも１０−５ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であることが、更に好ましい。
接着剤として、光硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、湿気硬化型接着剤、熱及び化学硬化型（二液混合）、ホットメルト型接着剤、紫外線硬化型接着剤を挙げることができる。
なお、有機ＥＬ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。  接着剤は、ディスペンサーによる塗工やスクリーン印刷やラミネート等により、封止部材に形成することができる。
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、該電極と有機層を被覆し、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、水分や酸素など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、窒化珪素など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、コーティング法などを用いることができる。
封止部材と有機ＥＬ素子との間隙には、気相および液相では、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。【００４５】
《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、前記封止部材に用いたのと同様の材料を用いることができる。【００４６】
《陽極》
有機ＥＬ素子における陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としてはＡｕ等の金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ２Ｏ３−ＺｎＯ）等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。陽極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により、薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は（１００μｍ以上程度）、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。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、コーティング方式など湿式製膜法を用いることもできる。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。【００４７】
《陰極》
一方、陰極としては、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。陰極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。なお、発光した光を透過させるため、有機ＥＬ素子の陽極または陰極のいずれか一方が、透明または半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
また、陰極に上記金属を１ｎｍ〜２０ｎｍの膜厚で作製した後に、陽極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に作製することで、透明または半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する素子を作製することができる。【００４８】
《有機ＥＬ素子の作製方法》
本発明の有機ＥＬ素子の作製方法の一例として、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極からなる有機ＥＬ素子の作製方法について説明する。
まず適当な支持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。次に、この上に有機ＥＬ素子材料である正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層の有機機能層を形成させる。
この有機機能層を薄膜化する方法としては、真空蒸着方法、ウェットプロセス（スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法、ＬＢ法（ラングミュア−ブロジェット法）、スプレー法、印刷法、スロット型コータ法）等があるが、少なくとも一つの有機機能層は上述した本発明の真空蒸着装置又は真空蒸着方法により形成される。その他の層では、均質な膜が得られやすく、且つピンホールが生成しにくい等の点から、真空蒸着方法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法、スロット型コータ法が特に好ましい。更に層毎に異なる製膜法を適用してもよい。
本発明では、濃度勾配を有する有機機能層を形成する際、特に、発光層を形成する場合に、上述した本発明の真空蒸着方法を用いることが好ましい。蒸着レートを経時で操作することや場所により操作することで膜厚方向での濃度を精密にコントロール可能であることから、本発明の真空蒸着方法を用いて濃度勾配を有する発光層を作製する。
有機機能層を形成する際に、本発明の真空蒸着方法を採用する場合、その蒸着条件は使用する化合物の種類等により異なるが、一般に蒸着させる材料の加熱温度５０℃〜４５０℃、真空度１０−６Ｐａ〜１０−２Ｐａ、蒸着速度０．０００２ｎｍ／秒〜５０ｎｍ／秒、基板温度−５０℃〜３００℃の範囲で適宜選ぶことが望ましい。形成される膜厚は０．１ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍの範囲であることが望ましい。
これらの有機機能層を形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を、１μｍ以下好ましくは５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるように、例えば、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陰極を設けることにより所望の有機ＥＬ素子が得られる。この有機ＥＬ素子の作製は、一回の真空引きで一貫して正孔注入層から陰極まで作製するのが好ましいが、途中で取り出して異なる成膜法を施しても構わない。その際、作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行う等の配慮が必要となる。
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。
有機ＥＬ素子は、空気よりも屈折率の高い（屈折率１．６〜２．１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。
この光の取り出しの効率を向上させる手法としては、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。
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。
本発明の有機ＥＬ素子は、支持基板（基板）の光取出し側に、例えばマイクロレンズアレイ状の構造を設けるような加工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。また、有機ＥＬ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。【００４９】
以上、本発明の実施形態によれば、基材２を移動させる移動装置３と、基材２に向けて濃度勾配用材料を膜厚方向Ｘに濃度勾配が生じるように放出する濃度勾配用分散容器４と、基材２に向けて濃度均一用材料を膜厚方向Ｘに均一な濃度になるように放出する濃度均一用分散容器５と、を備えるので、濃度勾配用分散容器４から放出される濃度勾配用材料は、基材２の下面から膜厚方向Ｘに向かって基材２に蒸着される濃度が薄くなるように蒸着される。また、濃度均一用分散容器５から放出される濃度均一用材料は、膜厚方向Ｘ及び基材移動方向Ｙにおいて略均一濃度で蒸着される。
したがって、濃度勾配用材料として青色発光ドーパントを使用し、濃度均一用材料として赤色発光ドーパント及び緑色発光ドーパントを使用した場合、基材２の膜厚方向Ｘにおいて、陽極側端部に青色発光ドーパントを高濃度でドープすることができるため、発光層の陽極側端部で青色発光ドーパント濃度が高くなり、陽極側端部は正孔輸送性をさらに高めることができ、正孔を発光層の陽極側端部から発光層の中央部に輸送し易くなり、発光層の中央部で発光するので発光効率や寿命の向上につながる。また、赤色及び緑色発光ドーパントについては、青色発光ドーパントの濃度に比較し低濃度で、かつ面内の濃度を均一にすることができるので、面内の色度バラツキ（色ムラ）を抑制することができる。【００５０】
さらに、濃度勾配用分散容器４は、好ましくは、基材２の移動方向Ｙとは逆の方向に沿って濃度勾配用材料を供給するように濃度勾配用蒸発セル４１と接続されている。つまり、濃度勾配用分散容器４の基材２の移動方向Ｙ下流側の側面４７において、濃度勾配用蒸発セル４１と接続されているので、濃度勾配用蒸発セル４１で蒸発した濃度勾配用材料は、濃度勾配用分散容器４の側面４７側から供給される構成となっている。その結果、濃度勾配用分散容器４の奥側（濃度勾配用蒸発セル４１に接続された側と反対側）の放出口４３から、入り口側（濃度勾配用蒸発セル４１に接続された側）の放出口４３に向けて、放出される濃度勾配用材料の放出量が減少する。このように、濃度勾配用分散容器４内において、基材２の移動方向Ｙに沿って濃度勾配用材料の放出量を容易に変化させることができる。したがって、基材２の膜厚方向Ｘにおいて濃度勾配を有するように濃度勾配用材料を蒸着させることができる。
さらに、濃度均一用分散容器５は、その下面（基材２の対向面と反対側の面）でかつ基材２の移動方向Ｙにおける略中央部５７において、濃度均一用蒸発セル５１と接続されているので、濃度均一用蒸発セル５１で蒸発した濃度均一用材料は、濃度均一用分散容器５の下面側の略中央部５７から供給される。よって、濃度均一用分散容器５の各放出口５３から放出する濃度均一用材料の放出量を容易に均一とすることができる。したがって、基材２の面内において、均一濃度で濃度均一用材料を蒸着させることができる。
【実施例】
【００５１】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。また、以下に実施例で使用する化合物の構造を示す。
実施例１
〔有機ＥＬ素子１０１の作製〕
厚さ０．７ｍｍのガラス基板上に、陽極としてＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１１０ｎｍの厚さで成膜しパターニングを行った後、このＩＴＯを成膜したガラス基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った後、このＩＴＯ成膜ガラス基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。
市販の真空蒸着装置を用い、真空度１×１０−４Ｐａまで減圧した後、ＩＴＯ成膜ガラス基板を移動させながら正孔輸送性の化合物ＨＴ−１を、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で蒸着し、２０ｎｍの正孔輸送層（ＨＴＬ）を設けた。
次いで、図１に示された本発明の真空蒸着装置を用い、基板の搬送速度を０．１２ｍ／ｍｉｎとし、 化合物Ａ−３（青色発光ドーパント）、化合物Ａ−１（緑色発光ドーパント）、化合物Ａ−２（赤色発光ドーパント）及び化合物Ｈ−１（ホスト化合物）からなる発光層を形成するために、化合物Ａ−３が形成される発光層の膜厚に対し線形に３５重量％から５重量％の濃度になるように場所による蒸着速度を変化させ、化合物Ａ−１と化合物Ａ−２は形成される発光層の膜厚に依存することなく各々０．２重量％の濃度になるように、蒸着速度０．０００２ｎｍ／秒で、化合物Ｈ−１は６４．６重量％から９４．６重量％の濃度になるように場所により蒸着速度を変化させて、厚さ７０ｎｍになるよう共蒸着し発光層を形成した。
その後、上記と同様の市販の真空蒸着装置を用い、電子輸送性の化合物ＥＴ−１を膜厚３０ｎｍに蒸着して電子輸送層を形成し、更にＫＦ（フッ化カリウム）を厚さ２ｎｍで形成した。更に、アルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成した。
【化９】
2012105348.tif 000011
【００５２】
次いで、上記有機ＥＬ素子の非発光面をガラスカバーで覆い、図３、図４に示す構成からなる有機ＥＬ素子１０１を作製した。
なお、ガラスカバーでの封止作業は、有機ＥＬ素子を大気に接触させることなく窒素雰囲気下のグローブボックス（純度９９．９９９％以上の高純度窒素ガスの雰囲気下）で行った。【００５３】
[有機ＥＬ素子１０２の作製]
上記で作製した有機ＥＬ素子１０１の作製において、厚さ０．７ｍｍのガラス基板の代わりに、幅７００ｍｍ、厚さ１８０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴフィルム）の両面に、アクリル系クリアハードコート層を塗布乾燥後、紫外線硬化させた基材フィルムに、大気圧プラズマＣＶＤにより、酸化珪素からなる低密度層、中密度層、高密度層、中密度層からなるユニットを３ユニット積層して、総膜厚９００ｎｍの透明ガスバリア層を形成したＰＥＴフィルムを用い、図１に示された本発明の真空蒸着装置の代わりに、図２に示された本発明の真空蒸着装置を用いて作製した以外は、有機ＥＬ素子１０１の作製と同様にして有機ＥＬ素子１０２を作製した。【００５４】
〔有機ＥＬ素子１０３の作製〕
上記で作製した有機ＥＬ素子１０１の作製において、発光層の形成を市販の蒸着装置を用いて、有機ＥＬ素子１０１と同じ材料である青色発光ドーパント、緑色発光ドーパント、赤色発光ドーパント及びホスト化合物を蒸着し形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子１０３を作製した。【００５５】
《有機ＥＬ素子の評価》
〔ＴＯＦ−ＳＩＭＳによる濃度評価〕
ＴＯＦ−ＳＩＭＳによる濃度測定は、Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ社製の飛行時間型２次イオン質量分析計ＴＲＩＦＴ２を用い、１次イオンとして加速電圧２５ｋＶのＩｎイオン（ビーム電流は２ｎＡ）を用いて、有機ＥＬ素子１０１、１０２及び１０３の発光層の陽極側界面から陰極側界面までの各材料の濃度を測定した。
有機ＥＬ素子１０１及び１０２の青色発光ドーパント、緑色発光ドーパント及び赤色発光ドーパントの濃度は、設計通りの値であり、青色発光ドーパントは陽極側端部から陰極側端部に掛けて２５重量％から２重量％の濃度勾配があり、かつ、緑色及び赤色発光ドーパントは、膜厚に対し各々０．０２重量％であり、低濃度の均一化が達成できた。
一方、有機ＥＬ素子１０３の発光層は、有機ＥＬ素子１０１のような各材料に濃度勾配はみられなかった。【００５６】
〔輝度ムラ・色度ムラの評価〕
作製した有機ＥＬ素子１０１、１０２及び１０３を２５Ａ／ｍ２の一定電流値で駆動し、発光面を正面から目視観察し、輝度ムラ及び色度ムラの観察を行った。
有機ＥＬ素子１０１及び１０２は、面内輝度ムラ及び面内色度ムラは観察されず、良好な結果だった。一方、有機ＥＬ素子１０３では、面内輝度ムラ及び面内色度ムラが有機ＥＬ素子１０１に比べ観察された。【００５７】
〔色度変動幅の評価〕
色度変動幅の評価は、正面輝度３００ｃｄ／ｍ２〜１５００ｃｄ／ｍ２におけるＣＩＥ１９３１色度座標における、ｘ、ｙ値の変動最大距離ΔＥ（下式）で行った。
ΔＥ＝（Δｘ２＋Δｙ２）１／２
有機ＥＬ素子１０１及び１０２の変動最大距離ΔＥは０．０１未満であり、良好な結果だった。一方、有機ＥＬ素子１０３の変動大距離ΔＥは０．０１以上であった。
【符号の説明】
【００５８】
１  成膜室
２  基材（被蒸着部材）
３  移動装置
４  濃度勾配用分散容器（第１の分散容器）
５  濃度均一用分散容器（第２の分散容器）
６  ホスト用分散容器
４a，５a，６a  放出口
４１  濃度勾配用蒸発セル（第１の蒸発セル）
４７  側面
５１  濃度均一用蒸発セル（第２の蒸発セル）
５７  略中央部
６１  ホスト用蒸発セル
６７  略中央部
１００  真空蒸着装置
１０１  有機ＥＬ素子
１０２  ガラスカバー
１０３  ガラス基板
１０４  接着剤層
１０５  陰極
１０６  有機機能層
１０７  透明電極（陽極）
１０８  窒素ガス
１０９  捕水剤
Ｘ  膜厚方向
Ｙ  移動方向
【図１】
2012105348.tif 000012
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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