(57)【要約】【課題】湿式成膜法による有機電界発光素子の製造工程では、様々な機能を有する層を形成するための材料を溶剤に溶解または分散させたインクを製造し、これを用いて塗布膜を作製する。これらのインクは、使用時までの期間に劣化し、素子特性が低下するという問題がある。特に、発光層形成用組成物においては、発光材料が酸素や水に対して敏感なため、長期保管安定性を得ることが容易ではなく、更なる組成物の保管安定性を得ることが望まれている。【解決手段】少なくとも一つの燐光発光材料、溶媒及びフェノール系酸化防止剤を含有する組成物を湿式成膜して発光層を形成する工程、並びに特定の重量平均分子量を有する高分子化合物である芳香族三級アミン化合物、電子受容性化合物、及び特定の沸点を有する溶媒を含む組成物を湿式成膜して正孔注入層を形成する工程を含む、正孔注入層、正孔輸送層及び発光層をこの順に有する有機電界発光素子の形成方法。【選択図】図１
2020095970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機電界発光素子が正孔注入層、正孔輸送層及び発光層をこの順に有し
該発光層は、少なくとも一つ以上の燐光発光材料、溶媒及びフェノール系酸化防止剤を含有する組成物を湿式成膜して形成し、
該正孔注入層は、重量平均分子量が１０００以上、１００００００以下の高分子化合物である芳香族三級アミン化合物、電子受容性化合物、及び沸点１１０℃以上３００℃以下の溶媒を含む組成物（ただし、以下の液状組成物１、２、５、６及び７を除く。）を湿式成膜して形成するものである、
有機電界発光素子の形成方法。
［液状組成物１：
下記高分子化合物２を７０重量部、下記燐光発光材料１を３０重量部、フェノール系酸化防止剤として２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール（ＢＨＴ）を１重量部、および溶媒としてシクロヘキシルベンゼンを９８９９重量部加え、室温にて溶解させた液状組成物。
液状組成物２、５、６、７は、液状組成物１のフェノール系酸化防止剤と溶媒を下表に変えた以外は液状組成物１と同様である。
2020095970.tif 000040
燐光発光材料１：
【化１】
2020095970.tif 000041
高分子化合物２：以下の方法で合成された高分子化合物
攪拌翼、バッフル、冷却管、及び温度計を付けた１Ｌセパラブルフラスコに、２，２’
−（２，５−ジヘキシル−１，４−フェニレン）−ビス（４，４，５，５−テトラメチル−[１．３．２]−ジオキサボロラン）を１６．４４ｇ、９，９’−ビス（４−ヘキシルフェニル）−２，７−ジブロモ−９Ｈ−フルオレンを１７．０１ｇ、２，４−ビス（４−ブロモフェニル）−６−（４−ｎ−ドデシルフェニル）−１，３，５−トリアジンを４．１９ｇ、及びトルエンを４４６ｇ仕込み、フラスコ内の空気を窒素で置換した。該フラスコをオイルバスに漬け、内温が９０℃になるまで昇温し、酢酸パラジウムを０．００７ｇ、及びトリ（ｏ−メトキシフェニル）ホスフィンを０．０５ｇ仕込んだ後、２０重量％の水酸化テトラエチルアンモニウム水１１７ｇを１時間かけて滴下した。オイルバスの温度を１００℃にして５時間攪拌した後、フェニルホウ酸を０．４０ｇ、ジクロロビストリフェニルホスフィンを０．０２３ｇ、及び２０重量％の水酸化テトラエチルアンモニウム水を１１７ｇ加え、さらにオイルバスの温度を１００℃にして１５時間攪拌した。反応液を室温まで冷却した後、トルエンで稀釈した。その後、１５重量％のＮ，Ｎ−ジエチルジチオカルバミド酸ナトリウム水溶液で洗浄し、次いで、イオン交換水で洗浄した。溶液中の水を共沸脱水により除いた後、析出した結晶を濾過して除いた。濾液を１０重量％塩酸、３重量％アンモニア水、及びイオン交換水で洗浄した後、濾液をシリカゲル／アルミナ混合カラム（アルミナの重量に対するシリカゲルの重量の比が１）に通した。カラムを通液した液をメタノールに滴下し、生じたポリマーを濾過した。得られたポリマーをメタノールで洗浄した後、乾燥させ、２０ｇの高分子化合物２を得た。］
【請求項２】
前記燐光発光材料は、金属錯体である、請求項１に記載の有機電界発光素子の形成方法。
【請求項３】
前記金属錯体は、遷移金属を含有する金属錯体である、請求項２に記載の有機電界発光素子の形成方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか1項に記載の有機電界発光素子の形成方法を用いた、有機ＥＬディスプレイの形成方法。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか1項に記載の有機電界発光素子の形成方法を用いた、有機ＥＬ照明の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
有機電界発光素子用組成物、有機電界発光素子、表示装置及び照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機電界発光照明（有機ＥＬ照明）や有機電界発光ディスプレイ（有機ＥＬディスプレイ）など、有機電界発光素子（以下、「有機ＥＬ素子」と称すこともある。）を利用する各種電子デバイスが実用化されつつある。有機ＥＬパネルは、印加電圧が低く消費電力が小さく、面発光であり、三原色発光も可能であることから、照明やディスプレイへの適用が盛んに検討されている。さらに、製造コストを低減したり、大面積の有機ＥＬパネルを用いた電子デバイスの実用化が求められている。
【０００３】
有機ＥＬパネルの製造方法は、従来、陽極と陰極との間に複数の有機層（発光層、正孔注入層、正孔輸送膜、電子輸送層等）を、低分子系色素等の有機層の材料を真空蒸着することにより行なわれていた。しかしながら、真空蒸着法では材料の利用効率が低く、製造コストが高くなるという問題があった。
さらに、大面積パネルを真空蒸着法で形成する場合、蒸着源からの輻射熱による基板や蒸着マスクの熱膨張が不均一に起こるため、均質で欠陥がない大面積の薄膜を得ることが困難であった。
【０００４】
ところで近年、有機層を湿式成膜法によって形成する技術が報告されている。湿式製膜法によれば、必要な材料を必要な量だけ必要な箇所に塗布することが可能であるため、材料の利用効率を高くすることが可能である。また、不均一な熱輻射が無いため、大面積であっても均一に成膜することが可能である。
このような湿式成膜法による有機電界発光素子の製造工程は、大面積の有機ＥＬデバイス製造の簡便化、効率化、低コスト化が可能になることが期待され、種々の検討がなされている。具体的には、例えば、インクジェット方式やノズルコート方式などを使用して、大面積の有機ＥＬデバイスを低コストで実現できると考えられている。
【０００５】
湿式成膜法による有機電界発光素子の製造工程では、様々な機能を有する層を形成するための材料を溶剤に溶解または分散させたインクを製造し、これを用いて塗布膜を作製する。しかしながら、これらのインクは、使用時までの期間に劣化し、素子特性が低下するという問題点がある。その要因の一つは、空気などによる酸化である。そのため、酸化防止剤などを添加することが検討されている。これは、特に樹脂などに酸化防止剤をいれて、酸化を抑制する効果を転用したものであり、特に高分子系の有機電界発光材料に対して添加されている。また、一部では蛍光の発光層に添加することにより、特性を改善された例が見られる（特許文献１）。
【０００６】
一方で、燐光発光材料に対して酸化防止剤を添加することは試みられていない。何故ならば、酸化防止剤は、基底３重項の酸素と材料との間の酸化反応を阻害するが、同時に酸化防止剤は、ラジカルを補足する機能を有するが故に、自身がラジカルとなって、発光材料を消光、劣化させるためである。例えば、ルテニウム系錯体は、代表的な酸化防止剤であるフェノール系酸化防止剤により劣化を引き起こすことが知られている（特許文献２）。また、燐光発光材料であるＴｅｔｒａｋｉｓ（μ−ｐｙｒｏｐｈｏｓｐｈｉｔｏ）ｄｉｐｌａｔｉｎａｔｅ（ＩＩ）は、オレフィン、燐、アミンなどの幅広い材料により消光を受けることが示されている（非特許文献１）。
【０００７】
ＢＨＴ（ブチルヒドロキシトルエン）や亜リン酸系酸化防止剤などの一般的な酸化防止
剤は、ヒドロキシル基や燐の孤立電子対などを利用したラジカル補捉などを原理とした酸化防止剤の系のため、同種の要因で、燐光発光層の特性が劣化すると推測され、そのためこれまで検討されていなかったと考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−５９９３５号公報
【特許文献２】特開平１１−１９４０９４号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．１９８８，２９、４０８８−４０９４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
湿式成膜法による有機電界発光素子の製造工程では、様々な機能を有する層を形成するための材料を溶剤に溶解または分散させたインクを製造し、これを用いて塗布膜を作製する。しかしながら、これらのインクは、使用時までの期間に劣化し、素子特性が低下するという問題点があった。特に、発光層形成用組成物においては、発光材料が酸素や水に対して敏感なため、長期保管安定性を得ることが容易ではなく、さらなる組成物の保管安定性を得ることが望まれていた。本発明は、上記課題を解決した組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題に対して、本発明者らは鋭意検討を行った結果、従来、発光性能を低下させる故に添加するべきではないと考えられていた酸化防止剤を、発光層形成用組成物に添加することにより、発光材料の機能を損なうことなく、発光層形成用組成物の長期保管安定性を実現できることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、以下を要旨とする。
［１］少なくとも一つ以上の燐光発光材料、溶媒及び酸化防止剤を含有する組成物。
［２］前記組成物が、有機電界発光素子の発光層を形成するための組成物である、［１］に記載の組成物。
［３］前記燐光発光材料は、金属錯体である、［１］又は［２］に記載の組成物。
［４］前記金属錯体は、遷移金属を含有する金属錯体である、［３］に記載の組成物。
［５］前記酸化防止剤は、フェノール系酸化防止剤である、［１］から［４］のいずれかに記載の組成物。
［６］［１］から［５］のいずれかに記載の組成物を湿式成膜することによって形成された層を有する、有機電界発光素子。
［７］［６］に記載の有機電界発光素子を用いて作られた有機ＥＬディスプレイ。
［８］［６］に記載の有機電界発光素子を用いて作られた有機ＥＬ照明。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の組成物を用いることにより、長期保管した組成物を用いて有機電界発光素子を作製しても、駆動寿命が低下しない良好な素子を得ることができる。すなわち、長期保管可能な組成物を得ることができる。
本発明の作用機構は、以下のように推定される。
通常、発光層に用いる燐光発光材料は、３重項状態を経由する発光機構を有する。３重項状態は、電子状態としては安定であるが、基底状態が３重項である酸素や、孤立電子対を持つ水などを補足しやすく、化合物としては不安定である。そのため、酸素や水などによる酸化を阻害するために、酸化防止剤を入れることにより、その作用を止めることができる。一方で、酸化防止剤は、ラジカルに対する活性点は持つが、立体障害などにより反
応点を保護しているため、燐光発光材料を壊すことなく、発光の阻害も行わないと推定される。
【００１３】
さらに、遷移金属を持つ錯体は、ＩｒやＰｔ錯体のような燐光発光材料に代表されるように、３重項状態を形成しやすい。また、より原子核から遠いところに電子雲（軌道）を持つ為、配位子に因る配位を受けるなど、通常よりも弱い結合の形成を起こすことからも分かる通り、孤立電子対、ラジカル、空軌道を有する物質、３重項状態の材料などの影響を受けやすい。そのため、基底三重項の酸素の影響を防ぐために、酸化防止剤が有効である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は有機電界発光素子に係る好適な素子断面の模式図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明の実施の形態を詳細に説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変形して実施することができる。
本発明は、少なくとも一つ以上の燐光発光材料、溶媒及び酸化防止剤を含有する組成物、である。
【００１６】
＜燐光発光材料＞
本発明の燐光発光材料とは、励起三重項状態から発光を示す材料をいう。例えば、Ir、Pt、Eu などを有する金属錯体化合物がその代表例である。中でも、材料の構造として、金属錯体を含むものが好ましい。
金属錯体の中でも、三重項状態を経由して発光する燐光発光性有機金属錯体として、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中心金属として含むウェルナー型錯体又は有機金属錯体化合物が挙げられる。好ましくは下記式（Ｉ）又は式（ＩＩ）で表される化合物が挙げられる。
【００１７】
ＭＬ（ｑ−ｊ）Ｌ’ｊ ・・・（Ｉ）
（式（Ｉ）中、Ｍは金属を表し、ｑは上記金属の価数を表す。また、Ｌ及びＬ’は二座配位子を表す。ｊは０、１又は２の数を表す。ＬまたはＬ’が複数ある場合、複数のＬまたは複数のＬ’はそれぞれ同一であっても異なってもよい。）
【００１８】
【化１】
2020095970.tif 000003
【００１９】
（式（ＩＩ）中、Ｍ2は金属を表し、Ｔは炭素原子又は窒素原子を表す。Ｒ９２〜Ｒ９５
は、それぞれ独立に置換基を表す。但し、Ｔが窒素原子の場合は、Ｒ９４及びＲ９５は無い。）
以下、まず、式（Ｉ）で表される化合物について説明する。
式（Ｉ）中、Ｍは周期表第７〜１１族から選ばれる金属であり、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、中でもより好ましくはイリジウム又は白金であり、安定性が高い点および発光効率が高い点から、最も好ましくはイリジウムである。
【００２０】
また、式（Ｉ）中、二座配位子Ｌは、以下の式（ＩＩＩ）で表される部分構造を有する配位子を示す。
【００２１】
【化２】
2020095970.tif 000004
【００２２】
上記式（ＩＩＩ）の部分構造において、環Ａ１は、置換基を有していてもよい、芳香環基を表わす。本発明における芳香環基は、芳香族炭化水素環基でもよいし、芳香族複素環基でもよい。
また、上記式（ＩＩＩ）の部分構造において、環Ａ２は、置換基を有していてもよい、含窒素芳香族複素環基を表す。
【００２３】
また、式（Ｉ）中、二座配位子Ｌ’は、以下の部分構造を有する配位子を示す。
【００２４】
【化３】
2020095970.tif 000005
【００２５】
中でも、Ｌ’としては、錯体の安定性の観点から、以下に挙げる配位子が好ましい。
【００２６】
【化４】
2020095970.tif 000006
【００２７】
式（Ｉ）で表される化合物として、更に好ましくは、下記式（Ｉａ）、（Ｉｂ）、（Ｉｃ）で表される化合物が挙げられる。
【００２８】
【化５】
2020095970.tif 000007
【００２９】
（式（Ｉａ）中、Ｍ４は、Ｍと同様の金属を表し、ｗは、上記金属の価数を表し、環Ａ１は、置換基を有していてもよい芳香環基を表し、環Ａ２は、置換基を有していてもよい含窒素芳香族複素環基を表す。ｗが２以上で環Ａ１および環Ａ２が複数ある場合、複数の環Ａ１または環Ａ２はそれぞれ同一であっても異なってもよい。）
【００３０】
【化６】
2020095970.tif 000008
【００３１】
（式（Ｉｂ）中、Ｍ５は、Ｍと同様の金属を表し、ｗ−１は、上記金属の価数を表し、環Ａ１は、置換基を有していてもよい芳香環基を表し、環Ａ２は、置換基を有していてもよい含窒素芳香族複素環基を表す。ｗが３以上で環Ａ１および環Ａ２が複数ある場合、複数の環Ａ１または環Ａ２はそれぞれ同一であっても異なってもよい。）
【００３２】
【化７】
2020095970.tif 000009
【００３３】
（式（Ｉｃ）中、Ｍ６は、Ｍと同様の金属を表し、ｗは、上記金属の価数を表し、ｊは、０、１又は２を表し、環Ａ１及び環Ａ１’は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい芳香環基を表し、環Ａ２及び環Ａ２’は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい
含窒素芳香族複素環基を表す。ｗ−ｊが２以上またはｊが２以上で環Ａ１、環Ａ１’、環Ａ２または環Ａ２’が複数ある場合、複数の環Ａ１、環Ａ１’、環Ａ２または環Ａ２’はそれぞれ同一であっても異なってもよい。）
【００３４】
上記式（Ｉａ）〜（Ｉｃ）、（ＩＩＩ）において、環Ａ１及び環Ａ１’の芳香環は、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基であり、好ましくは、２個の遊離原子価を有するベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、トリフェニリル環、アセナフテン環、フルオランテン環、フルオレン環、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であり、さらに好ましくはベンゼン環、ナフタレン環であり、最も好ましくはベンゼン環である。ここで、本発明において、遊離原子価とは、有機化学・生化学命名法（上）（改定第２版、南江堂、１９９２年発行）に記載のとおり、他の遊離原子価と結合を形成できるものを言う。すなわち、例えば、「１個の遊離原子価を有するベンゼン環」はフェニル基のことを言い、「２個の遊離原子価を有するベンゼン環」はフェニレン基のことを言う。
【００３５】
上記式（Ｉａ）〜（Ｉｃ）、（ＩＩＩ）において、環Ａ２及び環Ａ２’の含窒素芳香族複素環基として好ましくはピリジル基、ピリミジル基、ピラジル基、トリアジル基、ピラジル基、イミダゾリル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、キノリル基、イソキノリル基、キノキサリル基、キナゾリル基、フェナントリジル基であり、さらに好ましくはピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、イミダゾリル基、キノリル基、イソキノリル基、キノキサリル基、キナゾリル基が好ましく、特に好ましくはピリジル基、イミダゾリル基、キノリル基、イソキノリル基、キノキサリル基、キナゾリル基であり、最も好ましくはピリジル基、イミダゾリル基、キノリル基、キノキサリル基、キナゾリル基である。
【００３６】
上記式（Ｉａ）〜（Ｉｃ）、（ＩＩＩ）において、環Ａ１と環Ａ２の組合せ構造、あるいは環Ａ１’と環Ａ２’の組合せ構造として最も好ましくは、置換基を有していてもよいフェニル−ピリジン構造、置換基を有していてもよいフェニル−キノリン構造、置換基を有していてもよいフェニル−キノキサリン構造、置換基を有していてもよいフェニル−イミダゾール構造、置換基を有していてもよいフェニル−キナゾリン構造である。
【００３７】
上記式（Ｉａ）〜（Ｉｃ）、（ＩＩＩ）における環Ａ１、環Ａ１’、環Ａ２及び環Ａ２’が有していてもよい置換基としては、ハロゲン原子、炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数１〜１２のアルケニル基、炭素数１〜１２のアルコキシカルボニル基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、炭素数１〜２４のアラルキル基、炭素数１〜１２のアリールオキシ基、炭素数１〜２４のジアルキルアミノ基、炭素数８〜２４のジアリールアミノ基、５又は６員環の単環又は２〜４縮合環である芳香族炭化水素環基、炭素数６〜２４の芳香族炭化水素基、カルバゾリル基、アシル基、ハロアルキル基、シアノ基等が挙げられる。好ましくは、炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、炭素数１〜２４のアラルキル基、炭素数８〜２４のジアリールアミノ基、５又は６員環の単環又は２〜４縮合環である芳香族炭化水素環基、炭素数４〜２４の芳香環基、カルバゾリル基である。炭素数８〜２４のジアリールアミノ基、５又は６員環の単環又は２〜４縮合環である芳香族炭化水素環基、炭素数６〜２４の１価の芳香族炭化水素基、カルバゾリル基は、その基を構成するアリール部位にさらに置換基を有していてもよく、その置換基としては、炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、炭素数１〜２４のアラルキル基、炭素数１〜１２のアルキル基で置換されていてもよい炭素数６〜２４の１価の芳香族炭化水素基が挙げられる。炭素数６〜２４の１価の芳香族炭化水素基としては、好ましくはベンゼン環が１ないし４連結した１価の基である。
【００３８】
なお、これら置換基は互いに連結して環を形成してもよい。具体例としては、環Ａ１が
有する置換基と環Ａ２が有する置換基とが結合するか、又は、環Ａ１’が有する置換基と環Ａ２’が有する置換基とが結合することにより、一つの縮合環を形成してもよい。このような縮合環としては、７，８−ベンゾキノリン基等が挙げられる。これら置換基が互いに連結して形成した環は、さらに前記置換基を有していてもよい。また、前記置換基は１つ有してもよいし、同じかまたは異なる２以上の置換基を有してもよい。
また、式（Ｉａ）〜（Ｉｃ）におけるＭの好ましい例としては、式（Ｉ）におけるＭと同様である。
【００３９】
次に、式（ＩＩ）で表される化合物について説明する。
式（ＩＩ）中、Ｍ2は金属を表す。具体例としては、周期表第７〜１１族から選ばれる金属として前述した金属が挙げられる。中でも好ましくは、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、白金または金が挙げられ、特に好ましくは、白金、パラジウム等の２価の金属が挙げられる。
【００４０】
また、式（ＩＩ）において、Ｒ92およびＲ93は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、シアノ基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、アラルキルアミノ基、ハロアルキル基、水酸基、アリールオキシ基、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表す。
【００４１】
更に、Ｔが炭素原子の場合、Ｒ94およびＲ95は、それぞれ独立に、Ｒ92およびＲ93と同様の例示物で表される置換基を表す。また、Ｔが窒素原子の場合は該Ｔに直接結合するＲ94またはＲ95は存在しない。
また、Ｒ92〜Ｒ95は、更に置換基を有していてもよい。置換基としては、前記の置換基とすることができる。
更に、Ｒ92〜Ｒ95のうち任意の２つ以上の基が互いに連結して環を形成してもよい。燐光発光性有機金属錯体として好ましくは式（Ｉ）で表される化合物である。
【００４２】
【化８】
2020095970.tif 000010
【００４３】
【化９】
2020095970.tif 000011
【００４４】
【化１０】
2020095970.tif 000012
【００４５】
【化１１】
2020095970.tif 000013
【００４６】
【化１２】
2020095970.tif 000014
【００４７】
【化１３】
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【００４８】
【化１４】
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【００４９】
【化１５】
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【００５０】
【化１６】
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【００５１】
【化１７】
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【００５２】
【化１８】
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【００５３】
【化１９】
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【００５４】
【化２０】
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【００５５】
【化２１】
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【００５６】
【化２２】
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【００５７】
【化２３】
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【００５８】
【化２４】
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【００５９】
【化２５】
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【００６０】
＜酸化防止剤＞
酸化防止剤の種類としては、フェノール系としては、ＢＨＴ（ブチルヒドロキシトルエン）、ＢＨＡ（ブチルヒドロキシアニソール）や、Ｉｒｇａｎｏｘシリーズ（ＢＡＳＦ社）、アデカスタブＡＯシリーズ（ＡＤＥＫＡ社）、ヨシノックスシリーズ（エーピーアイコーポレーション社）に代表されるヒンダードフェノール系が好ましい。また、トコフェロール、アスコルビン酸など食品用酸化防止剤などはＢＨＴなどと同様の機構で機能するため、同種の効果が期待できる。また、亜リン酸エステル類も、フェノール系と同様、ラジカルの捕捉と自身の酸化による機能材料の保護の効果が期待されるため、同種の機能が作用すると考えられる。特に、ＢＨＴやＢＨＡ、炭素数２０以下のアルキル鎖または、炭素数３０以下のアリ−ル基を有する亜リン酸エステルが好ましい。
【００６１】
＜組成物＞
本発明の組成物は、少なくとも前記燐光発光材料、前記酸化防止剤、および溶媒を含有する。本発明の組成物は通常湿式成膜法で層や膜を形成するために用いられ、特に有機電界発光素子の有機層を形成するために用いられることが好ましい。該有機層は、特に発光層であることが好ましい。
【００６２】
すなわち、本発明の組成物は、有機電界発光素子用組成物であることが好ましく、更に有機電界発光素子の発光層形成用組成物として用いられることが特に好ましい。
本発明の組成物における燐光発光材料の含有量は、通常０．００１重量％以上、好ましくは０．０１重量％以上、さらに好ましくは０．０５重量％以上、通常１５重量％以下、好ましくは１０重量％以下である。組成物中の燐光発光材料の含有量をこの範囲とすることにより、例えば、この組成物を用いて発光層を形成した場合、隣接する層（例えば、正孔輸送層や正孔阻止層）から発光層へ効率よく、正孔や電子の注入が行われ、駆動電圧を低減することができる。尚、燐光発光材料は組成物中に、１種のみ含まれていてもよく、２種以上が組み合わされて含まれていてもよい。
【００６３】
本発明の組成物における溶媒に対する酸化防止剤の含有量は、通常０．０００１重量％以上であり、通常１０重量％以下、より好ましくは０．１重量％以下、更に好ましくは、０．０１重量％以下、更に好ましくは０．００１重量％以下である。酸化防止剤含有量をこの範囲とすることにより、組成物中の燐光発光材料の劣化を良好に抑えられ、かつ、発光層における発光効率の低下が無く好ましい。
【００６４】
＜その他の成分＞
本発明の組成物を例えば有機電界発光素子用に用いる場合、組成物には、上述の燐光発光材料、酸化防止剤および溶媒の他、有機電界発光素子、特に発光層に用いられる電荷輸送性化合物を含有することができる。
本発明の組成物を用いて有機電界発光素子の発光層を形成する場合には、本発明の燐光発光材料をドーパント材料とし、他の電荷輸送性化合物をホスト材料として含むことが好ましい。
【００６５】
本発明の組成物が含有し得る電荷輸送性化合物としては、従来有機電界発光素子用材料として用いられているものを使用することができる。例えば、ピリジン、カルバゾール、ナフタレン、ペリレン、ピレン、アントラセン、クリセン、ナフタセン、フェナントレン、コロネン、フルオランテン、ベンゾフェナントレン、フルオレン、アセトナフトフルオランテン、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、キナクリドン誘導体、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、アリールアミノ基が置換された縮合芳香族環化合物、アリールアミノ基が置換されたスチリル誘導体等が挙げられる。
【００６６】
これらは１種類を単独で用いてもよく、また２種類以上を任意の組み合わせ、および比率で用いてもよい。
本発明の組成物における電荷輸送性化合物の含有量は、通常０．０１重量％以上、好ましくは０．１重量％以上、また、通常５０重量％以下、好ましくは３０重量％以下、さらに好ましくは１０重量％以下である。
【００６７】
また、本発明の組成物における電荷輸送性化合物の含有量は、金属錯体化合物に対して、通常１００重量％以上、好ましくは２００重量％以上、さらに好ましくは３００重量％以上であり、通常１０００００重量％以下、好ましくは１００００重量％以下、さらに好ましくは２０００重量％以下である。
本発明の組成物に含有される溶媒は、湿式成膜により金属錯体化合物を含む層を形成するために用いる、揮発性を有する液体成分である。
【００６８】
該溶媒は、溶質である金属錯体化合物、後述の電荷輸送性化合物、および酸化防止剤が良好に溶解する溶媒であれば特に限定されない。好ましい溶媒としては、例えば、ｎ−デカン、シクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、デカリン、ビシクロヘキサン等のアルカン類；トルエン、キシレン、メチシレン、フェニルシクロヘキサン、テトラリン等の芳香族炭化水素類；クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素類；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、ジフェニルエーテル等の芳香族エーテル類；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類、シクロヘキサノン、シクロオクタノン、フェンコン等の脂環族ケトン類；シクロヘキサノール、シクロオクタノール等の脂環族アルコール類；メチルエチルケトン、ジブチルケトン等の脂肪族ケトン類；ブタノール、ヘキサノール等の脂肪族アルコール類；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類；等が挙げられる。中でも好ましくは、アルカン類や芳香族炭化水素類であり、特に、フェニルシクロヘキサンは湿式成膜プロセスにおいて好ましい粘度と沸点を有している。
【００６９】
これらの溶媒は１種類を単独で用いてもよく、また２種類以上を任意の組み合わせ、および比率で用いてもよい。
溶媒の沸点は、通常８０℃以上、好ましくは９０℃以上、より好ましくは１００℃以上、特に好ましくは１１０℃以上である。また、溶媒の沸点は、通常３００℃以下、好まし
くは２８０℃以下、より好ましくは２５０℃以下である。溶媒の沸点が上記下限を下回ると、湿式成膜時において、組成物からの溶媒蒸発により、成膜安定性が低下する可能性がある。
【００７０】
本発明の組成物における溶媒の含有量は、好ましくは２０重量％以上、より好ましくは５０重量％以上、さらに好ましくは８０重量％以上、また、好ましくは９９．９５重量％以下、より好ましくは９９．９重量％以下、さらに好ましくは９９．８重量％以下である。例えば、発光層は通常３〜２００ｎｍ程度の厚みに形成されるが、本発明の組成物を用いてこのような厚みの発光層を形成する場合、溶媒の含有量がこの下限を下回ると、組成物の粘性が高くなりすぎ、成膜作業性が低下する可能性がある。一方、この上限を上回ると、成膜後、溶媒を除去して得られる膜の厚みが稼げなくなるため、成膜が困難となる傾向がある。
【００７１】
本発明の金属錯体化合物含有組成物には、必要に応じて、上記の化合物等の他に、更に他の化合物等を含有していてもよい。例えば、上記の溶媒の他に、別の溶媒を含有していてもよい。そのような溶媒としては、例えば、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類、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。これらは１種類を単独で用いてもよく、また２種類以上を任意の組み合わせ、および比率で用いてもよい。
【００７２】
＜湿式成膜法＞
湿式成膜法とは、基板上に、溶媒を含む組成物を塗布し、溶媒を乾燥除去して膜を形成する方法をいう。塗布方法としては、限定はされないが、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。
【００７３】
溶媒を乾燥除去する方法としては、通常、加熱乾燥を行う。加熱工程において使用する加熱手段の例としては、クリーンオーブン、ホットプレート、赤外線加熱が挙げられる。赤外線加熱としては、ハロゲンヒーターやセラミックコートしたハロゲンヒーター、セラミックヒーター等が使用できる。赤外線による加熱は基板あるいは膜に直接熱エネルギーを与えるため、オーブンやホットプレートを用いた加熱と比べて短時間での乾燥が可能となり、加熱雰囲気のガス（水分や酸素）の影響や、微小なごみの影響を最小限に抑えることができ、生産性が向上し、好ましい。
【００７４】
加熱温度は、通常７０℃以上、好ましくは７５℃以上、より好ましくは８０℃以上であり、通常１５０℃以下、好ましくは、１４０℃以下、より好ましくは、１３０℃以下である。
加熱時間は、通常１０秒以上、好ましくは６０秒以上、より好ましくは９０秒以上であり、通常１２０分以下、好ましくは６０分以下、より好ましくは３０分以下である。
また、加熱乾燥の前に真空乾燥を行うことも好ましい。
本発明の組成物を湿式成膜法にて成膜した有機層の膜厚は、通常５ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上、さらに好ましくは２０ｎｍ以上であり、通常５００ｎｍ以下、好ましくは３００ｎｍ以下、さらに好ましくは２００ｎｍ以下である。
【００７５】
［有機電界発光素子］
本発明に係る有機電界発光素子は、陽極、陰極、及びこれらの間に少なくとも１層の有機層を有する有機電界発光素子であって、該有機層のうち少なくとも１層が、本発明の組成物を用いて湿式製膜により形成された層であることを特徴とする。この層は発光層であることが好ましい。
図１は本発明にかかる有機電界発光素子に好適な構造例を示す断面の模式図であり、図１において、符号１は基板、符号２は陽極、符号３は正孔注入層、符号４は正孔輸送層、符号５は発光層、符号６は正孔阻止層、符号７は電子輸送層、符号８は電子注入層、符号９は陰極を各々表す。
【００７６】
［１］基板
基板１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。
【００７７】
［２］陽極
基板１上には陽極２が設けられる。陽極２は発光層側の層（正孔注入層３、正孔輸送層４又は発光層５など）への正孔注入の役割を果たすものである。
この陽極２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、インジウム及び／又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。
【００７８】
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を用いて陽極を形成する場合には、適当なバインダー樹脂溶液に分散させて、基板１上に塗布することにより陽極２を形成することもできる。さらに、導電性高分子の場合は、電解重合により直接基板１上に薄膜を形成したり、基板１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（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，６０巻，２７１１頁，１９９２年）。
【００７９】
陽極２は通常は単層構造であるが、所望により複数の材料からなる積層構造とすることも可能である。
陽極２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い。この場合、陽極の厚みは通常５ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上であり、また通常１０００ｎｍ以下、好ましくは５００ｎｍ以下程度である。不透明でよい場合は陽極２の厚みは任意であり、陽極２は基板１と同一でもよい。また、さらには上記の陽極２の上に異なる導電材料を積層することも可能である。
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に、陽極表面を紫外線（ＵＶ）／オゾン処理をしたり、酸素プラズマ処理や、アルゴンプラズマ処理をすることが好ましい。
【００８０】
［３］正孔注入層
正孔注入層３は、陽極２から発光層５へ正孔を輸送する層であり、通常、陽極２上に形成される。
本発明に係る正孔注入層３の形成方法は真空蒸着法でも、湿式成膜法でもよく、特に制限はないが、ダークスポット低減の観点から正孔注入層３を湿式成膜法により形成することが好ましい。
正孔注入層３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。
【００８１】
＜湿式成膜法による正孔注入層の形成＞
湿式成膜により正孔注入層３を形成する場合、通常は、正孔注入層３を構成する材料を適切な溶媒（正孔注入層用溶媒）と混合して塗布用の組成物（正孔注入層形成用組成物）を調製し、この正孔注入層形成用組成物を適切な手法により、正孔注入層３の下層に該当する層（通常は、陽極）上に塗布し、乾燥することにより正孔注入層３を形成する。
【００８２】
（正孔輸送性化合物）
正孔注入層形成用組成物は通常、正孔注入層の構成材料として正孔輸送性化合物及び溶媒を含有する。正孔輸送性化合物は、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化合物であれば、重合体などの高分子化合物であっても、単量体などの低分子化合物であってもよいが、高分子化合物であることが好ましい。
【００８３】
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。正孔輸送性化合物の例としては、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、カーボン等が挙げられる。
【００８４】
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り、重合体であっても、単量体であってもよい。
上記例示した中でも非晶質性、可視光の透過率の点から、芳香族アミン化合物が好ましく、特に芳香族三級アミン化合物が好ましい。ここで、芳香族三級アミン化合物とは、芳香族三級アミン構造を有する化合物であって、芳香族三級アミン由来の基を有する化合物も含む。
【００８５】
芳香族三級アミン化合物の種類は特に制限されないが、表面平滑化効果による均一な発光の点から、重量平均分子量が１０００以上、１００００００以下の高分子化合物（繰り返し単位が連なる重合型化合物）がさらに好ましい。
また、正孔輸送性化合物としては、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。
【００８６】
正孔注入層形成用組成物中の、正孔輸送性化合物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。この濃度が高すぎると膜厚にムラが生じる可能性があり、また、低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。
【００８７】
（電子受容性化合物）
正孔注入層形成用組成物は正孔注入層の構成材料として、電子受容性化合物を含有していることが好ましい。
電子受容性化合物とは、酸化力を有し、上述の正孔輸送性化合物から一電子受容する能
力を有する化合物が好ましく、具体的には、電子親和力が４ｅＶ以上である化合物が好ましく、５ｅＶ以上である化合物がさらに好ましい。
【００８８】
このような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種又は２種以上の化合物等が挙げられる。さらに具体的には、塩化鉄（ＩＩＩ）（日本国特開平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（ペンタフルオロフェニル）ボラン（日本国特開２００３−３１３６５号公報）等の芳香族ホウ素化合物；有機基の置換したオニウム塩（国際公開第２００５／０８９０２４号）；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。
【００８９】
これらの電子受容性化合物は、正孔輸送性化合物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。
正孔注入層或いは正孔注入層形成用組成物中の電子受容性化合物の正孔輸送性化合物に対する含有量は、通常０．１モル％以上、好ましくは１モル％以上である。但し、通常１００モル％以下、好ましくは４０モル％以下である。
【００９０】
（溶媒）
湿式成膜法に用いる正孔注入層形成用組成物の溶媒のうち少なくとも１種は、上述の正孔注入層の構成材料を溶解しうる化合物であることが好ましい。また、この溶媒の沸点は通常８０℃以上、好ましくは１００℃以上、さらに好ましくは１１０℃以上、通常３００℃以下、好ましくは２８０℃以下であることが好ましい。溶媒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、溶媒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り、他の層や基板に悪影響を与える可能性がある。
【００９１】
溶媒として例えば、エーテル系溶媒、エステル系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒、アミド系溶媒などが挙げられる。
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、等が挙げられる。
【００９２】
エステル系溶媒としては、例えば、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、等が挙げられる。
芳香族炭化水素系溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、シクロヘキシルベンゼン、３−イロプロピルビフェニル、１，２，３，４−テトラメチルベンゼン、１，４−ジイソプロピルベンゼン、シクロヘキシルベンゼン、メチルナフタレン等が挙げられる。
【００９３】
アミド系溶媒としては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、等が挙げられる。
その他、ジメチルスルホキシド等も用いることができる。
これらの溶媒は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用いてもよい。
【００９４】
（成膜方法）
正孔注入層形成用組成物を調製後、この組成物を湿式成膜により、正孔注入層３の下層に該当する層（通常は、陽極２）上に塗布し、乾燥することにより正孔注入層３を形成する。
塗布工程における温度は、組成物中に結晶が生じることによる膜の欠損を防ぐため、１０℃以上が好ましく、５０℃以下が好ましい。
【００９５】
塗布工程における相対湿度は、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、通常８０％以下である。
塗布後、必要に応じて、真空乾燥などにより大雑把に溶媒を除去し、その後加熱により正孔注入層形成用組成物の膜を乾燥する。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、赤外線ヒーター（ハロゲンヒーター）などが挙げられる。
【００９６】
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、正孔注入層形成用組成物に用いた溶媒の沸点以上の温度で加熱することが好ましい。また、正孔注入層に用いた溶媒が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３００℃以下で加熱することが好ましい。
【００９７】
加熱工程において、加熱温度が正孔注入層形成用組成物の溶媒の沸点以上であり、かつ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秒以上で、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。
【００９８】
＜真空蒸着法による正孔注入層の形成＞
真空蒸着により正孔注入層３を形成する場合には、正孔注入層３の構成材料（前述の正孔輸送性化合物、電子受容性化合物等）の１種又は２種以上を真空容器内に設置されたるつぼに入れ（２種以上の材料を用いる場合は各々のるつぼに入れ）、真空容器内を適当な真空ポンプで１０-4Ｐａ程度まで排気した後、るつぼを加熱して（２種以上の材料を用いる場合は各々のるつぼを加熱して）、蒸発量を制御して正孔注入層３の構成材料を蒸発させ（２種以上の材料を用いる場合は各々独立に蒸発量を制御して蒸発させ）、るつぼと向き合って置かれた基板の陽極２上に正孔注入層３を形成する。なお、２種以上の材料を用いる場合は、それらの混合物をるつぼに入れ、加熱、蒸発させて正孔注入層３を形成することもできる。
【００９９】
蒸着時の真空度は、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０．１×１０-7Ｔｏｒｒ（１．３×１０-6Ｐａ）以上、通常９．０×１０-6Ｔｏｒｒ（１２．０×１０-4Ｐａ）以下である。
蒸着速度は、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０．１Å／秒以上、通常５．０Å／秒以下である。
【０１００】
［４］正孔輸送層
正孔輸送層４は、正孔注入層がある場合には正孔注入層３の上に、正孔注入層３が無い場合には陽極２の上に形成することができる。また、本発明の有機電界発光素子は、正孔輸送層を省いた構成であってもよい。
正孔輸送層４の形成方法は真空蒸着法でも、湿式成膜法でもよく、特に制限はないが、ダークスポット低減の観点から正孔輸送層４を湿式成膜法により形成することが好ましい。
【０１０１】
正孔輸送層４を形成する材料としては、正孔輸送性が高く、かつ、注入された正孔を効率よく輸送することができる材料であることが好ましい。そのために、イオン化ポテンシャルが小さく、可視光の光に対して透明性が高く、正孔移動度が大きく、安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造時や使用時に発生しにくいことが好ましい。また、多くの場合、発光層５に接するため、発光層５からの発光を消光したり、発光層５との間でエキサイプレックスを形成して効率を低下させたりしないことが好ましい。
【０１０２】
このような正孔輸送層４の材料としては、従来、正孔輸送層の構成材料として用いられている材料であればよく、例えば、前述の正孔注入層３に使用される正孔輸送性化合物として例示したものが挙げられる。また、アリールアミン誘導体、フルオレン誘導体、スピロ誘導体、カルバゾール誘導体、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、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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が好ましい。
ポリアリールアミン誘導体としては、下記式（Ｖ）で表される繰り返し単位を含む重合体であることが好ましい。特に、下記式（Ｖ）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又はＡｒbが異なっているものであってもよい。
【０１０５】
【化２６】
2020095970.tif 000028
【０１０６】
（式（Ｖ）中、Ａｒa及びＡｒbは、各々独立して、置換基を有していてもよい、芳香族炭化水素基又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、１個または２個の遊離原子価を有する、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、１個または２個の遊離原子価を有する、６員環の単環若しくは２〜５縮合環又はこれらの環が２環以上直接結合で連結してなる基が挙げられる。
【０１０７】
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１個または２個の遊離原子価を有する、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、１個または２個の遊離原子価を有する、５又は６員環の単環若しくは２〜４縮合環又はこれらの環が２環以上直接結合で連結してなる基が挙げられる。
【０１０８】
有機溶媒に対する溶解性、耐熱性の点から、Ａｒa及びＡｒbは、各々独立に、１個または２個の遊離原子価を有する、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（ビフェニレン基）やターフェニル基（ターフェニレン基））が好ましく、中でも、１個または２個の遊離原子価を有する、ベンゼン環、ビフェニル環、フルオレン環が好ましい。
【０１０９】
Ａｒa及び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。
【０１１０】
ポリアリーレン誘導体としては、前記式（Ｖ）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、芳香族炭化水素基又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。
ポリアリーレン誘導体としては、下記式（ＶＩ）及び下記式（ＶＩＩ）からなる繰り返し単位のうち少なくとも一方を有する重合体が好ましい。
【０１１１】
【化２７】
2020095970.tif 000029
【０１１２】
（式（ＶＩ）中、Ｒa、Ｒb、Ｒc及びＲdは、各々独立に、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。ｖ及びｗは、各々独立に、０〜３の整数を表す。ｖ又はｗが２以上の場合、一分子中に含まれる複数のＲa又はＲbは同一であっても異なっていてもよく、隣接するＲa又はＲb同士で環を形成していてもよい。）
【０１１３】
【化２８】
2020095970.tif 000030
【０１１４】
（式（ＶＩＩ）中、Ｒe及びＲfは、各々独立に、上記式（ＶＩ）におけるＲa、Ｒb、Ｒc又はＲdと同義である。ｘ及びｙは、各々独立に、０〜３の整数を表す。ｘ又はｙが２以上の場合、一分子中に含まれる複数のＲｅ及びＲｆは同一であっても異なっていてもよく、隣接するＲｅ又はＲｆ同士で環を形成していてもよい。Ｑは、５員環又は６員環を構成する原子又は原子群を表す。）
Ｑの具体例としては、−Ｏ−、−ＢＲ−、−ＮＲ−、−ＳｉＲ2−、−ＰＲ−、−ＳＲ−、−ＣＲ2−又はこれらが結合してなる基などが挙げられる。尚、ここでのＲは、水素原子又は任意の有機基を表す。本発明における任意の有機基とは、少なくとも一つの炭素原子を含む基であればよい。
【０１１５】
また、ポリアリーレン誘導体としては、前記式（ＶＩ）及び前記式（ＶＩＩ）からなる繰り返し単位のうち少なくとも一方に加えて、さらに下記式（ＶＩＩＩ）で表される繰り返し単位を有することが好ましい。
【０１１６】
【化２９】
2020095970.tif 000031
【０１１７】
（式（ＶＩＩＩ）中、Ａｒc〜Ａｒh及びＡｒjは、各々独立に、置換基を有していてもよい、芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を表す。γ及びδは、各々独立に０又は１を表す。）
Ａｒc〜Ａｒh及びＡｒjの具体例としては、前記式（Ｖ）における、Ａｒa及びＡｒbと同様である。
【０１１８】
上記式（ＶＩ）〜（ＶＩＩＩ）の具体例及びポリアリーレン誘導体の具体例等は、日本国特開２００８−９８６１９号公報に記載のものなどが挙げられる。
湿式成膜法で正孔輸送層４を形成する場合は、上記正孔注入層３の形成と同様にして、
正孔輸送層形成用組成物を調製した後、塗布し、加熱乾燥する。
正孔輸送層形成用組成物には、上述の正孔輸送性化合物の他、溶媒を含有する。用いる溶媒は上記正孔注入層形成用組成物に用いたものと同様である。また、塗布条件、加熱乾燥条件等も正孔注入層３の形成の場合と同様である。
【０１１９】
真空蒸着法により正孔輸送層を形成する場合もまた、その成膜条件等は上記正孔注入層３の形成の場合と同様である。
正孔輸送層４は、上記正孔輸送性化合物の他、各種の発光材料、電子輸送性化合物、電子受容性化合物、バインダー樹脂、レベリング剤、消泡剤等の塗布性改良剤などを含有していてもよい。
【０１２０】
正孔輸送層４はまた、不溶化基を有する化合物（以下、「不溶化性化合物」と称する）を不溶化して形成される層であることが、耐熱性あるいは成膜性の観点から好ましい。不溶化性化合物は、不溶化基を有する化合物であって、不溶化することにより不溶化ポリマーを形成する。
不溶化基とは、熱及び／又は活性エネルギー線の照射により反応する基であり、反応後は反応前に比べて有機溶媒や水への溶解性を低下させる効果を有する基である。本発明においては、不溶化基は、脱離基又は架橋性基であることが好ましい。
【０１２１】
脱離基とは、結合している芳香族炭化水素環から７０℃以上で解離し、さらに溶媒に対して可溶性を示す基をいう。ここで、溶媒に対して可溶性を示すとは、化合物が熱及び／又は活性エネルギー線の照射によって反応する前の状態で、常温でトルエンに０．１重量％以上溶解することをいい、化合物のトルエンへの溶解性は、好ましくは０．５重量％以上、より好ましくは１重量％以上である。
【０１２２】
この脱離基として好ましくは、芳香族炭化水素環側に極性基を形成せずに熱解離する基であり、逆ディールスアルダー反応により熱解離する基であることがより好ましい。またさらに、１００℃以上で熱解離する基であることが好ましく、３００℃以下で熱解離する基であることが好ましい。
また、架橋性基の例を挙げると、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；ベンゾシクロブタン由来の基などが挙げられる。
【０１２３】
不溶化性化合物は、モノマー、オリゴマー、ポリマーのいずれであってもよい。不溶化性化合物は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。
不溶化性化合物としては、架橋性基を有する正孔輸送性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。
【０１２４】
不溶化性化合物を不溶化して正孔輸送層４を形成するには、通常、不溶化性化合物を溶媒に溶解又は分散した正孔輸送層形成用組成物を調製して、湿式成膜法により成膜して不溶化させる。
正孔輸送層形成用組成物は、不溶化性化合物を通常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。
【０１２５】
このような濃度で不溶化性化合物を含む正孔輸送層形成用組成物を下層（通常は正孔注入層３）上に成膜後、加熱及び／又は光などの活性エネルギー照射により、不溶化性化合物を不溶化させる。
塗布時の温度、湿度などの条件は、前記正孔注入層３の湿式成膜時と同様である。塗布後の加熱の手法は特に限定されない。加熱温度条件としては、通常１２０℃以上、好ましくは４００℃以下である。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。
【０１２６】
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、高圧水銀ランプ等を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。
このようにして形成される正孔輸送層４の膜厚は、通常５ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上であり、また通常１０００ｎｍ以下、好ましくは５００ｎｍ以下である。
【０１２７】
［５］発光層
正孔輸送層４の上には通常、発光層５が設けられる。発光層５は、電界を与えられた電
極間において、陽極２から正孔注入層３を通じて注入された正孔と、陰極９から電子輸送層７を通じて注入された電子との再結合により励起された、主たる発光源となる層である。発光層５は発光材料（ドーパント）と１種又は２種以上のホスト材料を含むことが好ましい。発光材料は本発明に係る金属錯体化合物であることが好ましく、ホスト材料は本発明に係る電荷輸送性化合物であることが好ましい。発光層５は、本発明の組成物を湿式成膜して形成した層であることが好ましい。発光層５は、さらに真空蒸着法で形成した層を有していても良い。
【０１２８】
なお、発光層５は、本発明の性能を損なわない範囲で、発光材料（ドーパント）とホスト材料以外の他の材料、成分を含んでいてもよい。
有機電界発光素子は、発光層が２層以上であってもよい。発光層を２層以上設ける場合は、いずれかの発光層が本発明の規定を満たせばよい。２層以上の場合、各々の発光層が直接接していてもよいし、間に他の層を介していてもよい。間に介する他の層としては、電荷輸送層、ブロック層、電荷発生層等が挙げられる。
【０１２９】
好ましくは、本発明の組成物を湿式成膜して形成した層の上に、蒸着法にて形成した発光層を有する構成であり、さらに好ましくは、本発明の組成物を湿式成膜して形成した層の上に、蒸着法にて形成した蛍光発光層を有する構成である。本発明の組成物を湿式成膜して形成した層の上に蒸着法にて発光層を形成することにより均一に発光層を積層することができ、好ましい。さらに、本発明の組成物を湿式成膜して形成した層の上に蒸着法にて形成する発光層が蛍光発光層であれば、蛍光発光層材料は通常重原子を含まず比較的低い温度で蒸着できるため、蛍光発光材料が下層である本発明の組成物を湿式成膜して形成した層へ付着した際のエネルギーが低く、下層へのダメージが無く好ましい。
【０１３０】
［６］正孔阻止層
正孔阻止層６は、発光層５の上に、発光層５の陰極側の界面に接するように積層形成される。特に、発光層５の発光材料として燐光発光材料を用いたり、青色発光材料を用いたりする場合、正孔阻止層６を設けることは効果的である。正孔阻止層６は正孔と電子を発光
層５内に閉じこめて、発光効率を向上させる機能を有する。即ち、正孔阻止層６は、発光層５から移動してくる正孔が電子輸送層７に到達するのを阻止することで、発光層５内で電子との再結合確率を増やし、生成した励起子を発光層５内に閉じこめる役割と、電子輸送層７から注入された電子を効率よく発光層５の方向に輸送する役割がある。
正孔阻止層６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。
【０１３１】
このような条件を満たす正孔阻止層材料としては、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（日本国特開平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（日本国特開平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（日本国特開平１０−７９２９７号公報）が挙げられる。さらに、国際公開第２００５／０２２９６２号に記載の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材料として好ましい。
【０１３２】
なお、正孔阻止層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および比率で併用してもよい。
正孔阻止層６の膜厚は、通常０．３ｎｍ以上、好ましくは０．５ｎｍ以上で、通常１００ｎｍ以下、好ましくは５０ｎｍ以下である。
正孔阻止層６も正孔注入層３と同様の方法で形成することができるが、通常は真空蒸着法が用いられる。
【０１３３】
［７］電子輸送層
電子輸送層７は素子の発光効率をさらに向上させることを目的として、正孔注入層６と後述の電子注入層８との間に設けられる。電子輸送層７は、電界を与えられた電極間において陰極９から注入された電子を効率よく発光層５の方向に輸送することができる化合物より形成される。電子輸送層７に用いられる電子輸送性化合物としては、陰極９又は電子注入層８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であることが必要である。
【０１３４】
このような条件を満たす材料としては、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（日本国特開昭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−又は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５，６４５，９４８号公報）、キノキサリン化合物（日本国特開平６−２０７１６９号公報）、フェナントロリン誘導体（日本国特開平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。
【０１３５】
電子輸送層７の膜厚は、通常下限は１ｎｍ、好ましくは５ｎｍ程度であり、上限は通常３００ｎｍ、好ましくは１００ｎｍ程度である。
電子輸送層７は、正孔注入層３と同様にして湿式成膜法、或いは真空蒸着法により形成されるが、通常は、真空蒸着法が用いられる。
［８］電子注入層
電子注入層８は陰極９から注入された電子を効率よく発光層５へ注入する役割を果たす。電子注入を効率よく行うには、電子注入層８を形成する材料は、仕事関数の低い金属が好ましく、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が用いられる。
電子注入層８の膜厚は０．１〜５ｎｍが好ましい。
【０１３６】
また、陰極９と電子輸送層７との界面に電子注入層８として、ＬｉＦ、ＭｇＦ2、Ｌｉ2Ｏ、Ｃｓ2ＣＯ3等の極薄絶縁膜（膜厚０．１〜５ｎｍ程度）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（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，７０巻，１５２頁，１９９７年；日本国特開平１０−７４５８６号公報；ＩＥＥＥＴｒａｎｓ．Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｄｅｖｉｃｅｓ，４４巻，１２４５頁，１９９７年；ＳＩＤ ０４ Ｄｉｇｅｓｔ，１５４頁）。
【０１３７】
さらに、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材料に、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（日本国特開平１０−２７０１７１号公報、日本国特開２００２−１００４７８号公報、日本国特開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。この場合の膜厚は通常５ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上で、通常２００ｎｍ以下、好ましくは１００ｎｍ以下である。
【０１３８】
電子注入層８は、発光層５と同様にして湿式成膜法、或いは真空蒸着法により形成される。真空蒸着法の場合には、真空容器内に設置されたるつぼ又は金属ボートに蒸着源を入れ、真空容器内を適当な真空ポンプで１０-4Ｐａ程度にまで排気した後、るつぼ又は金属ボートを加熱して蒸発させ、るつぼ又は金属ボートと向き合って置かれた基板上に電子注入層を形成する。
【０１３９】
アルカリ金属の蒸着は、クロム酸アルカリ金属と還元剤をニクロムに充填したアルカリ金属ディスペンサーを用いて行う。このディスペンサーを真空容器内で加熱することにより、クロム酸アルカリ金属が還元されてアルカリ金属が蒸発される。有機電子輸送材料とアルカリ金属とを共蒸着する場合は、有機電子輸送材料を真空容器内に設置されたるつぼに入れ、真空容器内を適当な真空ポンプで１０-4Ｐａ程度にまで排気した後、各々のるつぼ及びディスペンサーを同時に加熱して蒸発させ、るつぼ及びディスペンサーと向き合って置かれた基板上に電子注入層を形成する。
このとき、電子注入層８の膜厚方向において均一に共蒸着されるが、膜厚方向において濃度分布があっても構わない。
【０１４０】
［９］陰極
陰極９は、発光層５側の層（電子注入層８又は発光層５など）に電子を注入する役割を果たす。
陰極９として用いられる材料は、前記陽極２に使用される材料を用いることも可能であるが、効率よく電子注入を行うには、仕事関数の低い金属が好ましく、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。
【０１４１】
陰極９の膜厚は通常、陽極２と同様である。低仕事関数金属から成る陰極を保護する目的で、この上にさらに、仕事関数が高く大気に対して安定な金属層を積層することは素子の安定性を増す。この目的のために、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。
【０１４２】
［１０］その他の構成層
以上、図１に示す層構成の素子を中心に説明してきたが、本発明の有機電界発光素子における陽極２及び陰極９と発光層５との間には、その性能を損なわない限り、上記説明にある層の他にも、任意の層を有していてもよく、また発光層５以外の任意の層を省略してもよい。
【０１４３】
例えば、正孔阻止層８と同様の目的で、正孔輸送層４と発光層５の間に電子阻止層を設けることも効果的である。電子阻止層は、発光層５から移動してくる電子が正孔輸送層４に到達することを阻止することで、発光層５内で正孔との再結合確率を増やし、生成した励起子を発光層５内に閉じこめる役割と、正孔輸送層４から注入された正孔を効率よく発光層５の方向に輸送する役割がある。
【０１４４】
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）が高いことが挙げられる。また、発光層５を湿式成膜法で形成する場合、電子阻止層も湿式成膜法で形成することが、素子製造が容易となるため、好ましい。
このため、電子阻止層も湿式成膜適合性を有することが好ましく、このような電子阻止層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）等が挙げられる。
【０１４５】
なお、図１とは逆の構造、即ち、基板１上に陰極９、電子注入層８、電子輸送層７、正孔阻止層６、発光層５、正孔輸送層４、正孔注入層３、陽極２の順に積層することも可能であり、少なくとも一方が透明性の高い２枚の基板の間に本発明の有機電界発光素子を設けることも可能である。
さらには、図１に示す層構成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。その際には段間（発光ユニット間）の界面層（陽極がＩＴＯ、陰極がＡｌの場合はその２層）の代わりに、例えばＶ2Ｏ5等を電荷発生層として用い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。
【０１４６】
本発明は、有機電界発光素子が、単一の素子、アレイ状に配置された構造からなる素子、陽極と陰極がＸ−Ｙマトリックス状に配置された構造のいずれにおいても適用することができる。
【０１４７】
［表示装および照明装置］
本発明の表示装置及び照明装置は、上述のような本発明の有機電界発光素子を用いたものである。本発明の表示装置及び照明装置の形式や構造については特に制限はなく、本発明の有機電界発光素子を用いて常法に従って組み立てることができる。
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、本発明の表示装置および照明装置を形成することができる。
【実施例】
【０１４８】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。
【０１４９】
［実施例１］
図１に示す有機電界発光素子を作製した。
まず、ガラス基板上１に、ＩＴＯ透明導電膜を１５０ｎｍの厚さに堆積し、２ｍｍ幅のストライプにパターニングして、ＩＴＯの陽極２を形成した基板（三容真空社製、スパッタ
成膜品）について、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した後、圧縮空気で乾燥させ、紫外線オゾン洗浄を施した。
【０１５０】
次に、下記（Ｐ１）で表される繰り返し構造を有する正孔輸送性高分子化合物を２．０重量％と、下記（Ａ１）で表される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（ペンタフルオロフェニル）ボラートを０．８重量％含む安息香酸エチル溶液（正孔注入層形成用組成物）を調製した。
【０１５１】
【化３０】
2020095970.tif 000032
【０１５２】
この正孔注入層形成用組成物を、下記に示す条件でスピンコート法により上記ＩＴＯ基板上に塗布し、さらに下記に示すベーク条件にてベークすることにより、膜厚４０ｎｍの正孔注入層３を得た。
＜成膜条件＞
スピンコート雰囲気 大気雰囲気下
ベーク条件 大気雰囲気下、２３０℃、１時間
その後、下記（Ｈ１）で表される正孔輸送性高分子化合物の１重量％シクロヘキシルベンゼン溶液（正孔輸送層形成用組成物）を調製し、これを下記に示す条件で正孔注入層３上にスピンコートにて塗布し、ベークによる架橋処理を行うことで、膜厚１０ｎｍの正孔輸送層４を形成した。
【０１５３】
【化３１】
2020095970.tif 000033
【０１５４】
＜成膜条件＞
スピンコート雰囲気 窒素雰囲気下
ベーク条件 窒素雰囲気下、２３０℃、１時間
次に、発光層５を形成するにあたり、以下に示す発光材料（Ｄ−１）と、電荷輸送材料（ｈ−１〜ｈ−３）、及びジブチルヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）を用いて、下記に示す組成の発光層形成用組成物を調製した。
【０１５５】
【化３２】
2020095970.tif 000034
【０１５６】
＜発光層形成用組成物組成＞ 
溶剤 シクロヘキシルベンゼン
成分濃度 （Ｄ−１）：０．６重量％
（ｈ−１）：２．２５重量％
（ｈ−２）：０．３７５重量％
（ｈ−３）：０．３７５重量％
ＢＨＴ ：０．０１重量％
この発光層形成用組成物を調整した当日に、この溶液を用いて、以下に示す条件で正孔輸送層４上にスピンコート法にて塗布し、下記に示すベーク条件でベーク処理を行うことで
、膜厚５０ｎｍの発光層５を形成した。
【０１５７】
＜成膜条件＞
スピンコート雰囲気 窒素雰囲気下
ベーク条件 窒素雰囲気下、２３０℃、１０分 
次に、正孔注入層３、正孔輸送層４及び発光層５を湿式成膜した基板を真空蒸着装置内に搬入し、粗排気を行った後、クライオポンプを用いて装置内の真空度が３．０×１０-4Ｐａ以下になるまで排気した。発光層５の上に、真空度を２．２×１０-4Ｐａ以下に保った状態で、正孔阻止材料としてＢＡｌｑ（ＣＡＳ：１４６１６２−５４−１）を蒸着速度０．６〜１．２Å／秒で膜厚１０ｎｍ積層することにより正孔阻止層６を形成した。
【０１５８】
次いで、真空度を２．２×１０-4Ｐａ以下に保った状態で、正孔阻止層６の上に、トリス（８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム（Ａｌｑ3）を加熱して、蒸着速度０．７〜１．３Å／秒で膜厚２０ｎｍ積層することにより電子輸送層７を形成した。
ここで、電子輸送層７までの蒸着を行った素子を、有機層蒸着用チャンバーから金属蒸着用チャンバーへと搬送した。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ストライプと直交するように素子に密着させて設置した。有機層蒸着時と同様にして装置内を真空度が１．１×１０-4Ｐａ以下になるまで排気した。
【０１５９】
その後、真空度を１．０×１０-4Ｐａ以下に保った状態で、電子輸送層７の上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を、モリブデンボートを用いて加熱することにより蒸着速度０．０７〜０．１５Å／秒で膜厚０．５ｎｍ積層することにより電子注入層８を形成した。次に、同様にして、真空度を２．０×１０-4Ｐａに保った状態で、アルミニウムを、モリブデンボートを用いて加熱することにより、蒸着速度０．６〜１０．０Å／秒で膜厚８０ｎｍ蒸着することにより、陰極９を形成した。以上の電子注入層８及び陰極９の蒸着時の基板温度は、室温に保持した。
【０１６０】
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、１ｍｍの幅で光硬化性樹脂３０Ｙ−４３７（スリーボンド社製）を塗布し、中央部に水分ゲッターシート（ダイニック社製）を設置した。この上に、陰極の形成を終了した基板を搬入し、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。
以上の様にして、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。
【０１６１】
［実施例２］
発光層形成用組成物を塗布する前に、発光層形成用組成物を６０℃に加温したエスペック社製小型環境試験機「ＳＵ−２２１」に２週間保管して用いた以外は、実施例１と同様の方法を用いることにより有機電界発光素子を得た。
【０１６２】
［比較例１］
発光材料（Ｄ−１）と電荷輸送材料（ｈ−１〜ｈ−３）及びシクロヘキシルベンゼンのみを用いて、発光層形成用組成物を調整した以外は、実施例１と同様の方法を用いることにより有機電界発光素子を得た。
【０１６３】
［比較例２］
発光材料（Ｄ−１）と電荷輸送材料（ｈ−１〜ｈ−３）及びシクロヘキシルベンゼンのみを用いて、発光層形成用組成物を調整した以外は、実施例２と同様の方法を用いること
により有機電界発光素子を得た。
実施例１、２及び比較例１、２について、初期輝度５０００ｃｄ／ｍ2における電流値を用いて、定電流駆動を行った。その際の５０時間後の初期輝度に対する輝度の相対比率（Ｌ／Ｌ０、％）について、比較例１を基準とした時の差（ΔＬ／Ｌ０）を表１にまとめた。実施例１と比較例１との間で駆動寿命に対して変化がほとんど見られないことから、ＢＨＴが素子特性に影響を与えていないことが示唆された。また実施例２と比較例２を比較することにより、ＢＨＴを添加することにより、６０℃の発光層形成用組成物の保管安定性が極めて良好になることが分かった。
【０１６４】
【表１】
2020095970.tif 000035
【０１６５】
［実施例３］
実施例１に於いて、正孔輸送層４の形成までは、同様の操作で行った。次に発光層５の形成の際に、同様の発光層形成用組成物を用いて、膜厚を３０ｎｍに変更して形成した。次に、正孔注入層３、正孔輸送層４及び発光層５を湿式成膜した基板を真空蒸着装置内に搬入し、粗排気を行った後、クライオポンプを用いて装置内の真空度が３．０×１０-4Ｐａ以下になるまで排気した。発光層５の上に、真空度を２．２×１０-4Ｐａ以下に保った状態で、下記に示す蛍光材料Ｄ−２と電荷輸送材料ｈ−５を、ｈ−５の蒸着速度が０．８〜１．２Å／秒に保ち、Ｄ−２を体積比でｈ−５：Ｄ−２＝１００：１０になるように調整しながら、膜厚１０ｎｍ積層することにより発光層５−２を形成した。その後、実施例１と同様の方式で、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層、陰極を形成し、封止処理を行うことで、有機電界発光素子を得た。
【０１６６】
【化３３】
2020095970.tif 000036
【０１６７】
［実施例４］
発光層形成用組成物を塗布する前に、発光層形成用組成物を６０℃に加温したエスペック社製小型環境試験機「ＳＵ−２２１」に２週間保管して用いた以外は、実施例３と同様の方法を用いることにより有機電界発光素子を得た。
【０１６８】
［比較例３］
発光材料（Ｄ−１）と電荷輸送材料（ｈ−１〜ｈ−３）及びシクロヘキシルベンゼンのみを用いて、発光層形成用組成物を調整した以外は、実施例３と同様の方法を用いることにより有機電界発光素子を得た。
【０１６９】
［比較例４］
発光材料（Ｄ−１）と電荷輸送材料（ｈ−１〜ｈ−３）及びシクロヘキシルベンゼンのみを用いて、発光層形成用組成物を調整した以外は、実施例４と同様の方法を用いることにより有機電界発光素子を得た。
実施例３、４及び比較例３、４について、電流密度５０ｍＡ／ｃｍ2による定電流駆動を行った。その際の５０時間後の初期輝度に対する輝度の相対比率（Ｌ／Ｌ０、％）について、比較例３を基準とした時の差（ΔＬ／Ｌ０）を表２にまとめた。実施例３と比較例３との間で駆動寿命に対して変化がほとんど見られないことから、ＢＨＴが素子特性に影響を与えていないことが示唆され、隣接層の発光挙動にも影響を与えないことが示唆された。また実施例４と比較例４を比較することにより、ＢＨＴを添加することにより、６０
℃の発光層形成用組成物の保管安定性が極めて良好になることが分かった。
【０１７０】
【表２】
2020095970.tif 000037
【０１７１】
［実施例５］
発光材料（Ｄ−１）の代わりに下記に示す発光材料（Ｄ−３）を用いた以外は、実施例１と同様の方法を用いることにより有機電界発光素子を得た。
【０１７２】
【化３４】
2020095970.tif 000038
【０１７３】
［実施例６］
発光層形成用組成物を塗布する前に、発光層形成用組成物を６０℃に加温したエスペック社製小型環境試験機「ＳＵ−２２１」に２週間保管して用いた以外は、実施例５と同様の方法を用いることにより有機電界発光素子を得た。
【０１７４】
［比較例５］
発光材料（Ｄ−３）と電荷輸送材料（ｈ−１〜ｈ−３）及びシクロヘキシルベンゼンのみを用いて、発光層形成用組成物を調整した以外は、実施例５と同様の方法を用いることにより有機電界発光素子を得た。
【０１７５】
［比較例６］
発光材料（Ｄ−３）と電荷輸送材料（ｈ−１〜ｈ−３）及びシクロヘキシルベンゼンのみを用いて、発光層形成用組成物を調整した以外は、実施例６と同様の方法を用いることに
より有機電界発光素子を得た。
【０１７６】
［比較例７］
まず６０℃に加温したエスペック社製小型環境試験機「ＳＵ−２２１」に保管する段階に於いては、電荷輸送材料（ｈ−１〜ｈ−３）、ＢＨＴおよびシクロヘキシルベンゼンのみを用いて調液した組成物の状態で保管した。２週間保管後、該組成物に発光材料（Ｄ−３）を実施例６の発光層形成用組成物と同じ濃度になるように追加し、発光層形成用組成物を調整した。その発光層形成用組成物を用いて発光層を形成した以外は、実施例６と同様の方法を用いることにより有機電界発光素子を得た。
【０１７７】
[比較例８]
まず６０℃に加温したエスペック社製小型環境試験機「ＳＵ−２２１」に保管する段階に於いては、電荷輸送材料（ｈ−１〜ｈ−３）、シクロヘキシルベンゼンのみを用いて調液した組成物の状態で保管した。２週間保管後、該組成物に発光材料（Ｄ−３）を実施例６の発光層形成用組成物と同じ濃度になるように追加し、発光層形成用組成物を調整した。その発光層形成用組成物を用いて発光層を形成した以外は、実施例６と同様の方法を用いることにより有機電界発光素子を得た。
【０１７８】
実施例５、６及び比較例５、６について、初期輝度５０００ｃｄ／ｍ2における電流値を用いて、定電流駆動を行った。その際の５０時間後の初期輝度に対する輝度の相対比率（Ｌ／Ｌ０、％）について、比較例５を基準とした時の差（ΔＬ／Ｌ０）を表３にまとめた。実施例５と比較例５との間で駆動寿命に対して変化がほとんど見られないことから、ＢＨＴが素子特性に影響を与えていないかやや寿命が伸びる効果があることが示唆された。また実施例６と比較例６を比較することにより、ＢＨＴを添加することにより、６０℃の発光層形成用組成物の保管安定性が極めて良好になることが示唆された。また、実施例１〜２、比較例１〜２と表３の結果を比較することにより、ドーパントの種類を変えても機能することが示唆された。また、比較例７、８から、燐光発光をする材料が存在していない場合においては、ＢＨＴの有無に依らず保管安定性が損なわれていない。このことから、特に燐光発光材料を含有するときに効果的であることが分かった。
【０１７９】
【表３】
2020095970.tif 000039
【符号の説明】
【０１８０】
符号１ 基板
符号２ 陽極
符号３ 正孔注入層
符号４ 正孔輸送層
符号５ 発光層
符号６ 正孔阻止層
符号７ 電子輸送層符号８ 電子注入層
符号９ 陰極
【図１】
2020095970.tif 000042