(57)【要約】      （修正有）【課題】素子寿命が優れる発光素子を提供する。【解決手段】陽極、発光層、電子輸送層及び陰極がこの順番に配置されている発光素子であって、電子輸送層が、非導電性粒子と、式（ＥＴ−１）で表される構成単位を有する電子輸送性高分子材料と、式（ｈｈ−１）で表される非粒子性のアルカリ金属化合物と、を含む発光素子。2020178100.tif 000059（Ｍ3）a5（Ｚ3）b1（ｈｈ−１）【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極、発光層、電子輸送層及び陰極がこの順番に配置されている発光素子であって、前記電子輸送層が、非導電性粒子と、式（ＥＴ−１）で表される構成単位を有する電子輸送性高分子材料と、式（ｈｈ−１）で表される非粒子性のアルカリ金属化合物と、を含む発光素子。
【化１】
2020178100.tif 000057
［式（ＥＴ−１）中、ｎＥ１は、１以上の整数を表す。
ＡｒＥ１は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい複素環基を表す。
ＲＥ１は、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいシクロアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいシクロアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、又は、置換基を有していてもよいヘテロ原子を含む１価の基を表す。ＲＥ１が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。］
（Ｍ3）a5（Ｚ3）b1          （ｈｈ−１）
［式（ｈｈ−１）中、Ｍ3は、アルカリ金属カチオンを表す。Ｍ3が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
Ｚ3は、Ｆ-、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、ＯＨ-、Ｂ（Ｒp）4-、ＲpＳＯ3-、ＲpＣＯＯ-、ＲpＯ-、ＣｌＯ-、ＣｌＯ2-、ＣｌＯ3-、ＣｌＯ4-、ＳＣＮ-、ＣＮ-、ＮＯ3-、ＣＯ32-、ＳＯ42-、ＨＳＯ4-、ＰＯ43-、ＨＰＯ42-、Ｈ2ＰＯ4-、ＢＦ4-又はＰＦ6-である。Ｒpは、炭素原子数１〜１５の１価の有機基である。Ｒpが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
ａ５及びｂ１は、それぞれ独立に、１以上の整数である。但し、ａ５及びｂ１は、式（ｈｈ−１）で表されるアルカリ金属化合物の電荷が０となるように選択される。］
【請求項２】
前記非導電性粒子のＺ平均粒子径が、１００ｎｍより大きく３００ｎｍ以下である、請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記非導電性粒子が、シリカ粒子及びポリスチレン粒子の少なくとも１種を含む、請求項１又は２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記非導電性粒子の割合が、前記電子輸送性高分子材料１００質量部に対して、１〜２００質量部である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発光素子。
【請求項５】
前記非粒子性のアルカリ金属化合物の割合が、前記電子輸送性高分子材料１００質量部に対して、０．１〜１５０質量部である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の発光素子。
【請求項６】
前記電子輸送層における単位面積あたりの前記非導電性粒子の数が、０．２個／μｍ２以上である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の発光素子。
【請求項７】
前記陰極と前記電子輸送層とが接し、かつ、前記陰極と前記電子輸送層との界面の自乗平均粗さが５ｎｍ以上である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の発光素子。
【請求項８】
前記電子輸送性高分子材料が金属カチオンを含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の発光素子。
【請求項９】
前記金属カチオンが前記式（ｈｈ−１）中のＭ3のカチオンである、請求項８に記載の発光素子。
【請求項１０】
前記電子輸送層中のアルカリ金属元素についての透過電子顕微鏡のエネルギー分散型Ｘ線分光法のラインプロファイルがピークを示し、そのピークの半値全幅が１８ｎｍ以上、５５ｎｍ以下である、請求項１〜９のいずれか一項に記載の発光素子。
【請求項１１】
陽極、発光層、電子輸送層及び陰極がこの順番に配置されている発光素子の製造方法であって、前記電子輸送層が、非導電性粒子と、式（ＥＴ−１）で表される構成単位を有する電子輸送性高分子材料と、式（ｈｈ−１）で表される非粒子性のアルカリ金属化合物と、を含み、
前記非導電性粒子と、前記式（ＥＴ−１）で表される構成単位を有する前記電子輸送性高分子材料と、前記式（ｈｈ−１）で表される前記非粒子性のアルカリ金属化合物とを含む組成物を塗布して前記電子輸送層を形成する工程を含む、発光素子の製造方法。
【化２】
2020178100.tif 000058
［式（ＥＴ−１）中、ｎＥ１は、１以上の整数を表す。
ＡｒＥ１は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい複素環基を表す。
ＲＥ１は、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいシクロアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいシクロアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、又は、置換基を有していてもよいヘテロ原子を含む１価の基を表す。ＲＥ１が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。］
（Ｍ3）a5（Ｚ3）b1          （ｈｈ−１）
［式（ｈｈ−１）中、Ｍ3は、アルカリ金属カチオンを表す。Ｍ3が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
Ｚ3は、Ｆ-、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、ＯＨ-、Ｂ（Ｒp）4-、ＲpＳＯ3-、ＲpＣＯＯ-、ＲpＯ-、ＣｌＯ-、ＣｌＯ2-、ＣｌＯ3-、ＣｌＯ4-、ＳＣＮ-、ＣＮ-、ＮＯ3-、ＣＯ32-、ＳＯ42-、ＨＳＯ4-、ＰＯ43-、ＨＰＯ42-、Ｈ2ＰＯ4-、ＢＦ4-又はＰＦ6-である。Ｒpは、炭素原子数１〜１５の１価の有機基である。Ｒpが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
ａ５及びｂ１は、それぞれ独立に、１以上の整数である。但し、ａ５及びｂ１は、式（ｈｈ−１）で表されるアルカリ金属化合物の電荷が０となるように選択される。］
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、照明装置及び表示装置等の用途のため、有機物の薄膜を用いた有機ＥＬ素子等の発光素子の研究が盛んに行われている。輝度を向上させた発光素子として、例えば、特許文献１に記載の電子輸送層に高分子化合物とイオン性化合物を含む組成物を用いた発光素子が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２１４６８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の発光素子は、素子寿命が十分ではない。
そこで、本発明は、素子寿命が優れる発光素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、以下の［１］〜［１１］を提供する。
［１］陽極、発光層、電子輸送層及び陰極がこの順番に配置されている発光素子であって、前記電子輸送層が、非導電性粒子と、式（ＥＴ−１）で表される構成単位を有する電子輸送性高分子材料と、式（ｈｈ−１）で表される非粒子性のアルカリ金属化合物と、を含む発光素子。
【化１】
2020178100.tif 000002
［式（ＥＴ−１）中、ｎＥ１は、１以上の整数を表す。
ＡｒＥ１は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい複素環基を表す。
ＲＥ１は、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいシクロアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいシクロアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、又は、置換基を有していてもよいヘテロ原子を含む１価の基を表す。ＲＥ１が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。］
（Ｍ3）a5（Ｚ3）b1          （ｈｈ−１）
［式（ｈｈ−１）中、Ｍ3は、アルカリ金属カチオンを表す。Ｍ3が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
Ｚ3は、Ｆ-、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、ＯＨ-、Ｂ（Ｒp）4-、ＲpＳＯ3-、ＲpＣＯＯ-、ＲpＯ-、ＣｌＯ-、ＣｌＯ2-、ＣｌＯ3-、ＣｌＯ4-、ＳＣＮ-、ＣＮ-、ＮＯ3-、ＣＯ32-、ＳＯ42-、ＨＳＯ4-、ＰＯ43-、ＨＰＯ42-、Ｈ2ＰＯ4-、ＢＦ4-又はＰＦ6-である。Ｒpは、炭素原子数１〜１５の１価の有機基である。Ｒpが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
ａ５及びｂ１は、それぞれ独立に、１以上の整数である。但し、ａ５及びｂ１は、式（ｈｈ−１）で表されるアルカリ金属化合物の電荷が０となるように選択される。］
［２］前記非導電性粒子のＺ平均粒子径が、１００ｎｍより大きく３００ｎｍ以下である、［１］に記載の発光素子。
［３］前記非導電性粒子が、シリカ粒子及びポリスチレン粒子の少なくとも１種を含む、［１］又は［２］に記載の発光素子。
［４］前記非導電性粒子の割合が、前記電子輸送性高分子材料１００質量部に対して、１〜２００質量部である、［１］〜［３］のいずれかに記載の発光素子。
［５］前記非粒子性のアルカリ金属化合物の割合が、前記電子輸送性高分子材料１００質量部に対して、０．１〜１５０質量部である、［１］〜［４］のいずれかに記載の発光素子。
［６］前記電子輸送層における単位面積あたりの前記非導電性粒子の数が、０．２個／μｍ２以上である、［１］〜［５］のいずれかに記載の発光素子。
［７］前記陰極と前記電子輸送層とが接し、かつ、前記陰極と前記電子輸送層との界面の自乗平均粗さが５ｎｍ以上である、［１］〜［６］のいずれかに記載の発光素子。
［８］前記電子輸送性高分子材料が金属カチオンを含む、［１］〜［７］のいずれかに記載の発光素子。
［９］前記金属カチオンが前記式（ｈｈ−１）中のＭ3のカチオンである、［８］に記載の発光素子。
［１０］前記電子輸送層中のアルカリ金属元素についての透過電子顕微鏡のエネルギー分散型Ｘ線分光法のラインプロファイルがピークを示し、そのピークの半値全幅が１８ｎｍ以上、５５ｎｍ以下である、［１］〜［９］のいずれか一項に記載の発光素子。
【０００６】
［１１］陽極、発光層、電子輸送層及び陰極がこの順番に配置されている発光素子の製造方法であって、前記電子輸送層が、非導電性粒子と、式（ＥＴ−１）で表される構成単位を有する電子輸送性高分子材料と、式（ｈｈ−１）で表される非粒子性のアルカリ金属化合物と、を含み、
前記非導電性粒子と、前記式（ＥＴ−１）で表される構成単位を有する前記電子輸送性高分子材料と、前記式（ｈｈ−１）で表される前記非粒子性のアルカリ金属化合物とを含む組成物を塗布して前記電子輸送層を形成する工程を含む、発光素子の製造方法。
【化２】
2020178100.tif 000003
［式（ＥＴ−１）中、ｎＥ１は、１以上の整数を表す。
ＡｒＥ１は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい複素環基を表す。
ＲＥ１は、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいシクロアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいシクロアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、又は、置換基を有していてもよいヘテロ原子を含む１価の基を表す。ＲＥ１が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。］
（Ｍ3）a5（Ｚ3）b1          （ｈｈ−１）
［式（ｈｈ−１）中、Ｍ3は、アルカリ金属カチオンを表す。Ｍ3が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
Ｚ3は、Ｆ-、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、ＯＨ-、Ｂ（Ｒp）4-、ＲpＳＯ3-、ＲpＣＯＯ-、ＲpＯ-、ＣｌＯ-、ＣｌＯ2-、ＣｌＯ3-、ＣｌＯ4-、ＳＣＮ-、ＣＮ-、ＮＯ3-、ＣＯ32-、ＳＯ42-、ＨＳＯ4-、ＰＯ43-、ＨＰＯ42-、Ｈ2ＰＯ4-、ＢＦ4-又はＰＦ6-である。Ｒpは、炭素原子数１〜１５の１価の有機基である。Ｒpが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
ａ５及びｂ１は、それぞれ独立に、１以上の整数である。但し、ａ５及びｂ１は、式（ｈｈ−１）で表されるアルカリ金属化合物の電荷が０となるように選択される。］
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る発光素子は、素子寿命が優れるものである。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一態様における発光素子の模式断面図である。
【図２】実施例１で得られた電子輸送層をガラス基板上に成膜した膜の原子間力顕微鏡像による写真である。
【図３】実施例２で得られた電子輸送層をガラス基板上に成膜した膜の原子間力顕微鏡像による写真である。
【図４】実施例３で得られた電子輸送層をガラス基板上に成膜した膜の原子間力顕微鏡像による写真である。
【図５】実施例４で得られた電子輸送層をガラス基板上に成膜した膜の原子間力顕微鏡像による写真である。
【図６】実施例５で得られた電子輸送層をガラス基板上に成膜した膜の原子間力顕微鏡像による写真である。
【図７】実施例６で得られた電子輸送層をガラス基板上に成膜した膜の原子間力顕微鏡像による写真である。
【図８】実施例７で得られた電子輸送層をガラス基板上に成膜した膜の原子間力顕微鏡像による写真である。
【図９】実施例８で得られた電子輸送層をガラス基板上に成膜した膜の原子間力顕微鏡像による写真である。
【図１０】実施例９で得られた電子輸送層をガラス基板上に成膜した膜の原子間力顕微鏡像による写真である。
【図１１】実施例１０で得られた電子輸送層をガラス基板上に成膜した膜の原子間力顕微鏡像による写真である。
【図１２】実施例１１で得られた電子輸送層をガラス基板上に成膜した膜の原子間力顕微鏡像による写真である。
【図１３】比較例１で得られた電子輸送層をガラス基板上に成膜した膜の原子間力顕微鏡像による写真である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態について詳細に説明する。
【００１０】
＜共通する用語の説明＞
本明細書で共通して用いられる用語は、特記しない限り、以下の意味である。
【００１１】
Ｍｅはメチル基、Ｅｔはエチル基、Ｂｕはブチル基、ｉ−Ｐｒはイソプロピル基、ｔ−Ｂｕはｔｅｒｔ−ブチル基、Ｐｈはフェニル基を表す。
【００１２】
水素原子は、重水素原子であっても、軽水素原子であってもよい。
【００１３】
金属錯体を表す式中、配位子と中心金属との結合を表す実線は、共有結合又は配位結合を意味する。
【００１４】
「高分子化合物」とは、分子量分布を有し、ポリスチレン換算の数平均分子量が１×１０３以上（例えば、１×１０３〜１×１０８）である重合体を意味する。高分子化合物は、ブロック共重合体、ランダム共重合体、交互共重合体、及びグラフト共重合体のいずれであってもよいし、その他の態様であってもよい。
【００１５】
高分子化合物の末端基に重合活性基がそのまま残っていると、高分子化合物を発光素子の作製に用いた場合に発光特性又は輝度寿命が低下する可能性がある。よって、高分子化合物の末端基は、好ましくは安定な基である。この末端基としては、好ましくは主鎖と共役結合している基であり、例えば、炭素−炭素結合を介してアリール基又は１価の複素環基と結合している基が挙げられる。
【００１６】
「構成単位」とは、高分子化合物中に１個以上存在する単位を意味する。一般的に、高分子化合物中に２個以上存在する単位を「繰り返し単位」と言う。
【００１７】
「低分子化合物」とは、分子量分布を有さず、分子量が１×１０４以下の化合物を意味する。
【００１８】
「アルキル基」は、直鎖及び分岐のいずれでもよい。直鎖のアルキル基の炭素原子数は、通常１〜５０であり、好ましくは１〜１０であり、より好ましくは１〜６である。分岐のアルキル基の炭素原子数は、通常３〜５０であり、好ましくは３〜３０であり、より好ましくは４〜２０である。
【００１９】
かかるアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、２−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、イソアミル基、２−エチルブチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、２−エチルヘキシル基、３−プロピルヘプチル基、ｎ−デシル基、３，７−ジメチルオクチル基、２−エチルオクチル基、２−ヘキシルデシル基、及びｎ−ドデシル基等が挙げられる。
【００２０】
「アルキル基」が置換基を有する場合、具体的には、これらの基における水素原子の一部又は全部（例えば、１個〜置換され得る全ての水素原子）が、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、又はフッ素原子等で置換された基等が挙げられる。
【００２１】
このような「置換基を有するアルキル基」としては、例えば、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロヘキシル基、パーフルオロオクチル基、３−フェニルプロピル基、３−（４−メチルフェニル）プロピル基、３−（３，５−ジ−ヘキシルフェニル）プロピル基、及び６−エチルオキシヘキシル基が挙げられる。アルキル基が置換基を有する場合、その数は限定されず、１個〜置換され得る最大の数の間から適宜選択でき、具体的には、１〜９個、１〜５個、又は１〜３個等が挙げられる。
【００２２】
「アルキレン基」としては、例えば、前述した「アルキル基」から１個の水素原子を取り除いた２価の基が挙げられる。
【００２３】
「シクロアルキル基」の炭素原子数は、通常３〜５０であり、好ましくは３〜３０であり、より好ましくは４〜２０である。
【００２４】
「シクロアルキル基」としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロヘキシル基が挙げられる。
【００２５】
「アリール基」は、芳香族炭化水素から環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子１個を除いた残りの原子団を意味する。アリール基の炭素原子数は、通常６〜６０であり、好ましくは６〜２０であり、より好ましくは６〜１０である。
【００２６】
「アリール基」は、置換基を有していてもよい。
「置換基を有していてもよいアリール基」としては、例えば、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントラセニル基、２−アントラセニル基、９−アントラセニル基、１−ピレニル基、２−ピレニル基、４−ピレニル基、２−フルオレニル基、３−フルオレニル基、４−フルオレニル基、２−フェニルフェニル基、３−フェニルフェニル基、及び４−フェニルフェニル基等が挙げられる。アリール基は、これらの基における水素原子の一部又は全部（例えば、１個〜置換され得る全ての水素原子）が、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、又はフッ素原子等で置換された基であってもよい。アリール基が置換基を有する場合、その数は限定されず、１個〜置換され得る最大の数の間から適宜選択でき、具体的には、１〜９個、１〜５個、又は１〜３個等が挙げられる。
【００２７】
「アルコキシ基」は、直鎖及び分岐のいずれでもよい。直鎖のアルコキシ基の炭素原子数は、通常１〜４０であり、好ましくは１〜６である。分岐のアルコキシ基の炭素原子数は、通常３〜４０であり、好ましくは４〜１０である。
【００２８】
「アルコキシ基」としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、ｎ−ブチルオキシ基、イソブチルオキシ基、ｔｅｒｔ−ブチルオキシ基、ｎ−ペンチルオキシ基、ｎ−ヘキシルオキシ基、ｎ−ヘプチルオキシ基、ｎ−オクチルオキシ基、２−エチルヘキシルオキシ基、ｎ−ノニルオキシ基、ｎ−デシルオキシ基、３，７−ジメチルオクチルオキシ基、及びラウリルオキシ基等が挙げられる。
【００２９】
「アルコキシ基」は、置換基を有していてもよい。
「置換基を有するアルコキシ基」としては、これらの基における水素原子の一部又は全部（例えば、１個〜置換され得る全ての水素原子）が、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、又はフッ素原子等で置換された基等が挙げられる。アルコキシ基が置換基を有する場合、その数は限定されず、１個〜置換され得る最大の数の間から適宜選択でき、具体的には、１〜９個、１〜５個、又は１〜３個等が挙げられる。
【００３０】
「シクロアルコキシ基」の炭素原子数は、通常３〜４０であり、好ましくは４〜１０である。
【００３１】
シクロアルコキシ基は、置換基を有していてもよい。シクロアルコキシ基としては、例えば、シクロヘキシルオキシ基が挙げられる。
【００３２】
「アリールオキシ基」の炭素原子数は、通常６〜６０であり、好ましくは６〜４８である。
【００３３】
アリールオキシ基としては、例えば、フェノキシ基、１−ナフチルオキシ基、２−ナフチルオキシ基、１−アントラセニルオキシ基、９−アントラセニルオキシ基、及び１−ピレニルオキシ基等が挙げられる。
【００３４】
アリールオキシ基は、置換基を有していてもよい。
「置換基を有するアリールオキシ基」としては、これらの基における水素原子の一部又は全部（例えば、１個〜置換され得る全ての水素原子）が、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、又はフッ素原子等で置換された基等が挙げられる。アリールオキシ基が置換基を有する場合、その数は限定されず、１個〜置換され得る最大の数の間から適宜選択でき、具体的には、１〜９個、１〜５個、又は１〜３個等が挙げられる。
【００３５】
「アルキルスルフェニル基」は、直鎖及び分岐のいずれでもよい。直鎖のアルキルスルフェニル基の炭素原子数は、通常１〜４０であり、好ましくは４〜１０である。分岐のアルキルスルフェニル基の炭素原子数は、通常３〜４０であり、好ましくは４〜１０である。
【００３６】
「アルキルスルフェニル基」としては、例えば、メチルスルフェニル基、エチルスルフェニル基、プロピルスルフェニル基、イソプロピルスルフェニル基、ブチルスルフェニル基、イソブチルスルフェニル基、ｔｅｒｔ−ブチルスルフェニル基、ペンチルスルフェニル基、ヘキシルスルフェニル基、ヘプチルスルフェニル基、オクチルスルフェニル基、２−エチルヘキシルスルフェニル基、ノニルスルフェニル基、デシルスルフェニル基、３，７−ジメチルオクチルスルフェニル基、及びラウリルスルフェニル基等が挙げられる。
【００３７】
アルキルスルフェニル基は、置換基を有していてもよい。
「置換基を有するアルキルスルフェニル基」としては、これらの基における水素原子の一部又は全部（例えば、１個〜置換され得る全ての水素原子）が、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、又はフッ素原子等で置換された基等が挙げられる。アルキルスルフェニル基が置換基を有する場合、その数は限定されず、１個〜置換され得る最大の数の間から適宜選択でき、具体的には、１〜９個、１〜５個、又は１〜３個等が挙げられる。
【００３８】
「シクロアルキルスルフェニル基」の炭素原子数は、通常３〜４０であり、好ましくは４〜１０である。
【００３９】
「シクロアルキルスルフェニル基」としては、例えば、シクロヘキシルスルフェニル基が挙げられる。
【００４０】
「アリールスルフェニル基」の炭素原子数は、通常６〜６０であり、好ましくは７〜４８である。
【００４１】
アリールスルフェニル基としては、例えば、フェニルスルフェニル基、１−ナフチルスルフェニル基、２−ナフチルスルフェニル基、１−アントラセニルスルフェニル基、９−アントラセニルスルフェニル基、及び１−ピレニルスルフェニル基等が挙げられる。
【００４２】
アリールスルフェニル基は、置換基を有していてもよい。
「置換基を有するアリールスルフェニル基」としては、これらの基における水素原子の一部又は全部（例えば、１個〜置換され得る全ての水素原子）が、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、又はフッ素原子等で置換された基等が挙げられる。アリールスルフェニル基が置換基を有する場合、その数は限定されず、１個〜置換され得る最大の数の間から適宜選択でき、具体的には、１〜９個、１〜５個、又は１〜３個等が挙げられる。
【００４３】
「ｐ価の複素環基」（ｐは、１以上の整数を表す。）とは、複素環式化合物から、環を構成する炭素原子又はヘテロ原子に直接結合している水素原子のうちｐ個の水素原子を除いた残りの原子団を意味する。ｐ価の複素環基の中でも、芳香族複素環式化合物から、環を構成する炭素原子又はヘテロ原子に直接結合している水素原子のうちｐ個の水素原子を除いた残りの原子団である「ｐ価の芳香族複素環基」が好ましい。
【００４４】
「芳香族複素環式化合物」は、オキサジアゾール、チアジアゾール、チアゾール、オキサゾール、チオフェン、ピロール、ホスホール、フラン、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、トリアジン、ピリダジン、キノリン、イソキノリン、カルバゾール、及びジベンゾホスホール等の複素環自体が芳香族性を示す化合物、及び、フェノキサジン、フェノチアジン、ジベンゾボロール、ジベンゾシロール、及びベンゾピラン等の複素環自体は芳香族性を示さなくとも、複素環に芳香環が縮環されている化合物を意味する。
【００４５】
ｐ価の複素環基の炭素原子数は、通常２〜６０であり、好ましくは３〜２０であり、より好ましくは４〜２０である。
【００４６】
ｐ価の複素環基のうち、１価の複素環基としては、例えば、チエニル基、ピロリル基、フリル基、ピリジル基、ピペリジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、ピリミジニル基、及びトリアジニル基等が挙げられる。
【００４７】
ｐ価の複素環基は、置換基を有していてもよい。
【００４８】
「置換基を有する１価の複素環基」としては、これらの基における水素原子の一部又は全部（例えば、１個〜置換され得る全ての水素原子）が、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、又はシクロアルコキシ基等で置換された基等が挙げられる。複素環基が置換基を有する場合、その数は限定されず、１個〜置換され得る最大の数の間から適宜選択でき、具体的には、１〜９個、１〜５個、又は１〜３個等が挙げられる。
【００４９】
「ハロゲン原子」とは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を示す。
【００５０】
「アミノ基」は、置換基を有していてもよく、本実施形態においてはアミノ基及び置換アミノ基のうち、置換アミノ基が好ましい。「置換アミノ基」が有する置換基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は１価の複素環基が好ましい。
【００５１】
置換アミノ基としては、２置換アミノ基が好ましい。２置換アミノ基としては、例えば、ジアルキルアミノ基、ジシクロアルキルアミノ基及びジアリールアミノ基が挙げられる。２置換アミノ基の置換基は互いに結合して環を形成してもよい。２置換アミノ基の置換基としてのアルキル基の炭素原子数は、好ましくは１〜１０であり、より好ましくは１〜６であり、更に好ましくは１〜４である。
【００５２】
２置換アミノ基としては、例えば、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ビス（４−メチルフェニル）アミノ基、ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）アミノ基、及びビス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）アミノ基等が挙げられる。
【００５３】
「アルケニル基」は、直鎖及び分岐のいずれでもよい。直鎖のアルケニル基の炭素原子数は、通常２〜３０であり、好ましくは３〜２０である。分岐のアルケニル基の炭素原子数は、通常３〜３０であり、好ましくは４〜２０である。
【００５４】
「シクロアルケニル基」の炭素原子数は、通常３〜３０であり、好ましくは４〜２０である。
【００５５】
「アルケニル基」としては、例えば、ビニル基、１−プロペニル基、２−プロペニル基、２−ブテニル基、３−ブテニル基、３−ペンテニル基、４−ペンテニル基、１−ヘキセニル基、５−ヘキセニル基、及び７−オクテニル基が挙げられる。
【００５６】
「アルケニル基」及び「シクロアルケニル基」は、置換基を有していてもよい。
「置換基を有するアルケニル基」及び「置換基を有するシクロアルケニル基」としては、これらの基における水素原子の一部又は全部（例えば、１個〜置換され得る全ての水素原子）が置換基で置換された基が挙げられる。アルケニル基又はシクロアルケニル基が置換基を有する場合、その数は限定されず、１個〜置換され得る最大の数の間から適宜選択でき、具体的には、１〜９個、１〜５個、又は１〜３個等が挙げられる。
【００５７】
「アルキニル基」は、直鎖及び分岐のいずれでもよい。アルキニル基の炭素原子数は、通常２〜２０であり、好ましくは３〜２０である。分岐のアルキニル基の炭素原子数は、通常４〜３０であり、好ましくは４〜２０である。
【００５８】
「シクロアルキニル基」の炭素原子数は、通常４〜３０であり、好ましくは４〜２０である。
【００５９】
「アルキニル基」としては、例えば、エチニル基、１−プロピニル基、２−プロピニル基、２−ブチニル基、３−ブチニル基、３−ペンチニル基、４−ペンチニル基、１−ヘキシニル基、及び５−ヘキシニル基が挙げられる。
【００６０】
「アルキニル基」及び「シクロアルキニル基」は、置換基を有していてもよい。
例えば、「置換基を有するアルキニル基」としては、これらの基における水素原子の一部又は全部（例えば、１個〜置換され得る全ての水素原子）が置換基で置換された基が挙げられる。置換基を有する場合、その数は限定されず、１個〜置換され得る最大の数の間から適宜選択でき、具体的には、１〜９個、１〜５個、又は１〜３個等が挙げられる。
【００６１】
「ヒドロカルビル基」とは、炭化水素化合物から１個の水素原子を取り除いた１価の基であり、例えば、前述した、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、シクロアルキニル基、アリール基、及びこれらの基の組み合わせ等が挙げられる。
【００６２】
「ヒドロカルビレン基」としては、例えば、前述した「ヒドロカルビル基」から１個の水素を取り除いた２価の基が挙げられる。
【００６３】
「アリーレン基」は、芳香族炭化水素から環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子２個を除いた残りの原子団を意味する。アリーレン基の炭素原子数は、通常６〜６０であり、好ましくは６〜３０であり、より好ましくは６〜１８である。
【００６４】
「アリーレン基」としては、例えば、フェニレン基、ナフタレンジイル基、アントラセンジイル基、フェナントレンジイル基、ジヒドロフェナントレンジイル基、ナフタセンジイル基、フルオレンジイル基、ピレンジイル基、ペリレンジイル基、及びクリセンジイル基が挙げられる。
【００６５】
「アリーレン基」は、置換基を有していてもよい。
「置換基を有するアリーレン基」としては、これらの基における水素原子の一部又は全部（例えば、１個〜置換され得る全ての水素原子）が置換基で置換された基が挙げられる。「置換基を有していてもよいアリーレン基」は、好ましくは、式（Ａ−１）〜式（Ａ−２０）で表される基である。置換基を有する場合、その数は限定されず、１個〜置換され得る最大の数の間から適宜選択でき、具体的には、１〜９個、１〜５個、又は１〜３個等が挙げられる。
【００６６】
【化３】
2020178100.tif 000004
【００６７】
【化４】
2020178100.tif 000005
【００６８】
【化５】
2020178100.tif 000006
【００６９】
【化６】
2020178100.tif 000007
［式中、Ｒ及びＲａは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は１価の複素環基を表す。複数存在するＲ及びＲａは、各々、同一でも異なっていてもよく、Ｒａ同士は互いに結合して、それぞれが結合する原子と共に環を形成していてもよい。］
【００７０】
２価の複素環基の炭素原子数は、通常２〜６０であり、好ましくは、３〜２０であり、より好ましくは、４〜１５である。
【００７１】
２価の複素環基としては、例えば、ピリジン、ジアザベンゼン、トリアジン、アザナフタレン、ジアザナフタレン、カルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、ジベンゾシロール、フェノキサジン、フェノチアジン、アクリジン、ジヒドロアクリジン、フラン、チオフェン、アゾール、ジアゾール又はトリアゾールから、環を構成する炭素原子又はヘテロ原子に直接結合している水素原子のうち２個の水素原子を除いた２価の基が挙げられる。２価の複素環基は、置換基を有していてもよい。「置換基を有していてもよい２価の複素環基」は、好ましくは、式（ＡＡ−１）〜式（ＡＡ−３４）で表される基である。
【００７２】
【化７】
2020178100.tif 000008
【００７３】
【化８】
2020178100.tif 000009
【００７４】
【化９】
2020178100.tif 000010
【００７５】
【化１０】
2020178100.tif 000011
【００７６】
【化１１】
2020178100.tif 000012
【００７７】
【化１２】
2020178100.tif 000013
【００７８】
【化１３】
2020178100.tif 000014
［式中、Ｒ及びＲａは上記と同じ意味を表す。］
【００７９】
「架橋性基」とは、加熱、紫外線照射、近紫外線照射、可視光照射、赤外線照射、又はラジカル反応等に供することにより、他の原子団との間に新たな結合を生成することが可能な基である。架橋性基は、好ましくは、式（Ｂ−１）〜式（Ｂ−１７）のいずれかで表される基である。これらの基は、置換基を有していてもよい。
【００８０】
【化１４】
2020178100.tif 000015
【００８１】
「置換基」とは、本明細書中において特にことわりがない限り、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、１価の複素環基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基、置換アミノ基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基又はシクロアルキニル基を表す。置換基は架橋性基であってもよい。本実施形態において、ある基が置換基を有する場合、その数は限定されず、１個〜置換され得る最大の数の間から適宜選択でき、具体的には、１〜９個、１〜５個、又は１〜３個等が挙げられる。
【００８２】
＜発光素子＞
本実施形態に係る発光素子は、陽極、発光層、電子輸送層及び陰極を含む。本実施形態に係る発光素子において、電子輸送層は、非導電性粒子と、前記式（ＥＴ−１）で表される構成単位を有する電子輸送性高分子材料と、前記式（ｈｈ−１）で表される非粒子性のアルカリ金属化合物とを含む発光素子である。
【００８３】
図１は、本発明の一態様における発光素子の模式断面図である。発光素子１は、陽極１１、発光層１２、電子輸送層１３、及び陰極１４がこの順で積層されている。電子輸送層１３は非導電性粒子１５と、前記式（ＥＴ−１）で表される構成単位を有する電子輸送性高分子材料と、前記式（ｈｈ−１）で表される非粒子性のアルカリ金属化合物との混合物層１６を含む。
【００８４】
［電子輸送層］
（非導電性粒子）
本実施形態において、非導電性粒子は、電気伝導率が１０−６Ｓ／ｍ以下である粒子を意味する。非導電性粒子としては、例えば非金属粒子、非金属酸化物粒子及び有機化合物粒子が挙げられる。本明細書において、非金属粒子とは、非金属の無機物の粒子を意味する。非金属酸化物粒子とは、非金属の酸化物の粒子を意味する。有機化合物粒子とは、有機化合物の粒子を意味する。
【００８５】
非導電性粒子中の非金属粒子は、２種以上の非金属粒子であってもよく、非金属酸化物粒子は、２種以上の非金属酸化物粒子であってもよく、有機化合物粒子は、２種以上の有機化合物粒子であってもよい。即ち、非導電性粒子は、２種以上の非金属粒子からなっていてもよく、２種以上の非金属粒子と１種の非金属酸化物粒子からなってもよい。非導電性粒子が複数種の非導電性粒子からなる場合、複数種の非導電性粒子のそれぞれの電気伝導率が１０−６Ｓ／ｍ以下である。例えば、非導電性粒子が非金属粒子及び非金属酸化物粒子からなる場合、非金属粒子及び非金属酸化物粒子のそれぞれの電気伝導率が１０−６Ｓ／ｍ以下である。
【００８６】
電子輸送層に含まれる非導電性粒子は、発光素子の素子寿命向上の観点から、動的光散乱法により求めたＺ平均粒子径が５００ｎｍ以下であることが好ましく、３００ｎｍ以下であることがより好ましく、２００ｎｍ以下であることがさらに好ましい。非導電性粒子の粒子径を上記範囲とすることにより、発光素子の電気のリークが抑制されるため好ましい。
【００８７】
電子輸送層に含まれる非導電性粒子は、発光素子の素子寿命向上の観点から、動的光散乱法により求めたＺ平均粒子径が５０ｎｍ以上であることが好ましく、１００ｎｍより大きいことがより好ましく、１２０ｎｍ以上であることが更に好ましく、１５０ｎｍ以上であることが特に好ましい。
【００８８】
本実施形態において、Ｚ平均粒子径は、動的光散乱法により算出する。具体的には、例えば、粒子を分散させた溶液を測定セルに入れ、６３３ｎｍの波長の光を照射し、光子相関法に基づき、照射光の散乱強度のゆらぎ、溶液粘度及び温度からＺ平均粒子径を算出することができる。なお、原料としての非導電性粒子のＺ平均粒子径と、電子輸送層として形成された後の非導電性粒子のＺ平均粒子径は同じである。
【００８９】
有機化合物粒子としては、例えば、ポリスチレン粒子、ポリエステル粒子、メラミン粒子、ポリカーボネート粒子、フェノール樹脂粒子、エポキシ粒子、及びスチレンブタジエンゴム粒子が挙げられる。
【００９０】
非金属粒子としては、例えば、ダイヤモンド粒子、及びホウ素粒子等が挙げられる。非金属酸化物粒子としては、例えば、シリカ粒子が挙げられる。非導電性粒子としては、ポリスチレン粒子及びシリカ粒子が好ましく、シリカ粒子がより好ましい。
【００９１】
これらの非導電性粒子は、中実の粒子であっても、粒子中心部が空隙になっている粒子（例えば中空粒子）であってもよい。非導電性粒子は、一部の粒子のみが中実の粒子であってもよい。
【００９２】
これらの非導電性粒子は、粒子の分散性を改善するため、表面修飾が行われていてもよい。非導電性粒子は、一部の粒子のみが表面修飾が行われた粒子であってもよい。
【００９３】
（導電性高分子材料）
図１に示す一態様では、非導電性粒子１５と陰極１４との間に、電子輸送性高分子及び非粒子性のアルカリ金属化合物との混合物層１６が存在する。
【００９４】
電子輸送性高分子材料は、前記式（ＥＴ−１）で表される構成単位を有する高分子化合物である。
【００９５】
【化１５】
2020178100.tif 000016
【００９６】
ＡｒＥ１で表される芳香族炭化水素基は、前記アリーレン基から、環を形成する炭素原子に直接結合する水素原子ｎＥ１個を除いた基である。複素環基は、前記２価の複素環基から環を形成する炭素原子に直接結合する水素原子ｎＥ１個を除いた基である。
【００９７】
ＡｒＥ１で表される芳香族炭化水素基は、式１〜式１１で表される芳香族炭化水素から環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子（２＋ｎＥ１）個を除いた基であることが好ましい。ＡｒＥ１で表される芳香族炭化水素基は、式１、式２、式４、式５又は式７で表される芳香族炭化水素から環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子（２＋ｎＥ１）個を除いた基であることがより好ましく、式１、式４で表される芳香族炭化水素から環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子（２＋ｎＥ１）個を除いた基が更に好ましい。
【００９８】
【化１６】
2020178100.tif 000017
【００９９】
【化１７】
2020178100.tif 000018
【０１００】
ＡｒＥ１が芳香族炭化水素基である場合、当該芳香族炭化水素基は、ＲＥ１以外に更に置換基を有していてもよい。当該置換基としては特に限定されない。
【０１０１】
ＡｒＥ１で表される複素環基としては、例えば、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、ピラジン、ピリダジン、キノリン、キノキサリン、カルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、ジベンゾシロール、４ａ，１０ａ−ジヒドロフェノキサジン、４ａ，１０ａ−ジヒドロフェノチアジン、４ａ，９，９ａ，１０−テトラヒドロアクリジン、４ａ，５，６ａ，７，１２，１２ａ，１４，１４ａ−オクタヒドロキノリノ［２，３−ｂ］アクリジン、ピロール、フラン、チオフェン、イミダゾール、１，２，４−トリアゾール、オキサゾール、１，３，４−オキサジアゾール、チアゾール、又は１，３，４−ジアゾール等の複素環基から環を構成する炭素原子又はヘテロ原子に直接結合する水素原子（２＋ｎＥ１）個を除いた基が挙げられる。
【０１０２】
ＡｒＥ１が複素環基である場合、当該複素環基は、ＲＥ１以外に更に置換基を有していてもよい。当該置換基としては特に限定されない。
【０１０３】
ＲＥ１としては、電子輸送性高分子材料の極性溶媒への溶解性が優れ、発光層上に積層が容易となるので、置換基を有していてもよいヘテロ原子を含む１価の基が好ましく、式（９）で表される基がより好ましい。
【０１０４】
−ＲＥ２（−Ｘ１）ｍ１・・・（９）
（式（９）中、ＲＥ２は、（ｍ１＋１）価の基を表す。Ｘ１は、ヘテロ原子を含む１価の基を表す。ｍ１は、１以上の整数を表す。）
【０１０５】
ｎＥ１は、１〜４の整数であることが好ましく、１〜３の整数であることがより好ましく、１又は２であることが更に好ましい。ｎＥ１が１〜４の整数であると、電子輸送層を後述する塗布法により製造する際、溶媒に対する電子輸送性高分子材料の溶解性が優れる。上記高分子化合物が式（ＥＴ−１）で表される構成単位を複数有する場合、当該構成単位は、同一でも異なっていてもよい。例えば、電子輸送性高分子材料は、式（ＥＴ−１）においてＡｒＥ１が置換基を有してもよい後述の式１で表される芳香族炭化水素由来の基である構成単位と、ＡｒＥ１が置換基を有してもよい後述の式４で表される芳香族炭化水素由来の基である構成単位との繰り返し構造を有していてもよい。
【０１０６】
ＲＥ２で表される（ｍ１＋１）価の基としては、例えば、単結合、ヒドロカルビル基又は１価の複素環基から、ｍ１個の水素原子を取り除いた残りの原子団が挙げられる。当該原子団はいずれも置換基を有していてもよい。ＲＥ２で表される（ｍ１＋１）価の基としては、例えば、ｍ１が１の場合、式−Ｏ−（Ｒ’Ｏ）ｍ−で表される基（式中、Ｒ’は置換基を有していてもよいヒドロカルビレン基（例えば、置換基を有していてもよいアルキレン基）を示す）も挙げられる。
【０１０７】
ＲＥ２で表される（ｍ１＋１）価の基は、好ましくは、置換基を有していてもよいアルキル基からｍ１個の水素原子を取り除いた残りの原子団、置換基を有していてもよいアリール基からｍ１個の水素原子を取り除いた残りの原子団、１価の複素環基からｍ１個の水素原子を取り除いた残りの原子団、１価の複素環基で置換されたアルキル基からｍ１個の水素原子を取り除いた残りの原子団、又は１価の複素環基で置換されたアリール基からｍ１個の水素原子を取り除いた残りの原子団であり、より好ましくは、置換基を有していてもよいアリール基からｍ１個の水素原子を取り除いた残りの原子団である。
【０１０８】
Ｘ１の好ましい例としては、硫黄原子、酸素原子、窒素原子及びリン原子からなる群から選ばれる少なくとも１個のヘテロ原子を含む基が好ましく、式：−ＳＭで表される基、式：−ＯＭで表される基、式：−ＣＯ２Ｍで表される基、式：−ＮＭ２で表される基、式：−ＮＲＭで表される基、式：−ＰＯ３Ｍで表される基、式：−ＯＰ（＝Ｏ）（ＯＭ）２で表される基、式：−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＭ）２で表される基、式：−Ｃ（＝Ｏ）ＮＭ２で表される基、式：−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲＭで表される基、式：−ＳＯ３Ｍで表される基、式：−ＳＯ２Ｍで表される基、式：−ＮＲ３Ｍ’で表される基、カルボキシ基、スルホ基、水酸基、メルカプト基、アミノ基、置換アミノ基、シアノ基、ピロリドニル基、リン酸基、ホスホン酸基、置換ホスホン酸基、１価の複素環基、及び式（Ｉ）〜式（ＩＸ）で表される基が挙げられる。
Ｒは、上記Ｒと同じ意味を表す。
Ｍは、金属カチオン又は置換基を有していてもよいアンモニウムカチオンを表す。
Ｍ’は、アニオンを表す。
【０１０９】
Ｘ１は、式：−ＯＭで表される基、式：−ＣＯ２Ｍで表される基、式：−ＳＯ３Ｍで表される基、式：−ＳＯ２Ｍで表される基、及び式（Ｉ）〜式（ＩＸ）で表される基であることがより好ましく、式：−ＯＭで表される基、式：−ＣＯ２Ｍで表される基、式（Ｉ）、及び式（ＩＩ）で表される基であることが更に好ましく、式：−ＣＯ２Ｍで表される基、及び式（Ｉ）で表される基であることが特に好ましい。
【０１１０】
−Ｏ−（Ｒ’Ｏ）ｍ−Ｒ’’  （Ｉ）
【０１１１】
【化１８】
2020178100.tif 000019
【０１１２】
−Ｓ−（Ｒ’Ｓ）ｑ−Ｒ’’  （ＩＩＩ）
−Ｃ（＝Ｏ）−（Ｒ’−Ｃ（＝Ｏ））ｑ−Ｒ’’  （ＩＶ）
−Ｃ（＝Ｓ）−（Ｒ’−Ｃ（＝Ｓ））ｑ−Ｒ’’  （Ｖ）
−Ｎ｛（Ｒ’）ｑＲ’’｝２  （ＶＩ）
−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−（Ｒ’−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ）ｑ−Ｒ’’  （ＶＩＩ）
−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−（Ｒ’Ｏ）ｑ−Ｒ’’  （ＶＩＩＩ）
−ＮＨＣ（＝Ｏ）−（Ｒ’ＮＨＣ（＝Ｏ））ｑ−Ｒ’’  （ＩＸ）
［式（Ｉ）〜式（ＩＸ）中、Ｒ’は置換基を有していてもよいヒドロカルビレン基を表す。
Ｒ’’は水素原子、置換基を有していてもよいヒドロカルビル基、カルボキシ基、スルホ基、水酸基、メルカプト基、アミノ基、−ＮＲｃ２で表される基、シアノ基又は−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲｃ２で表される基を表す。
Ｒ’’’は置換基を有していてもよい３価の炭化水素基を表す。
ｍは１以上の整数を表す。
ｑは０以上の整数を表す。
Ｒｃは置換基を有していてもよい炭素原子数１〜３０のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数６〜５０のアリール基を表す。
Ｒ’、Ｒ’’及びＲ’’’の各々が複数個存在する場合、これらは同一でも異なっていてもよい。］
【０１１３】
Ｍで表される金属カチオンとしては、１価、２価又は３価のイオンが好ましく、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ａｇ、Ａｌ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｇａ、Ｍｎ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｖ、Ｗ、Ｙ、Ｙｂ、Ｚｎ及びＺｒ等の金属のイオンが挙げられる。Ｍで表される金属カチオンとしては、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ又はＣｓのアルカリ金属のイオンが好ましい。
【０１１４】
Ｍで表されるアンモニウムカチオンが有していてもよい置換基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基及びｔｅｒｔ−ブチル基等の炭素原子数１〜１０のアルキル基が挙げられる。
【０１１５】
Ｍ’で表されるアニオンとしては、例えば、Ｆ−、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＯＨ−、ＣｌＯ−、ＣｌＯ２−、ＣｌＯ３−、ＣｌＯ４−、ＳＣＮ−、ＣＮ−、ＮＯ３−、ＳＯ４２−、ＨＳＯ４−、ＰＯ４３−、ＨＰＯ４２−、Ｈ２ＰＯ４−、ＢＦ４−、ＰＦ６−、ＣＨ３ＳＯ３−、ＣＦ３ＳＯ３−、［（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ］−、テトラキス（イミダゾリル）ボレートアニオン、８−キノリノラトアニオン、２−メチル−８−キノリノラトアニオン及び２−フェニル−８−キノリノラトアニオン等が挙げられる。
【０１１６】
ｍ１は、１〜４の整数であることが好ましく、１〜３の整数であることがより好ましく、１又は２であることが更に好ましい。ｍ１が１〜４の整数であると、後述する塗布法により電子輸送層を製造する際、溶媒に対する電子輸送性高分子材料の溶解性が優れる。
【０１１７】
式−ＲＥ２（−Ｘ１）ｍ１で表される基としては、例えば、式（２−１）〜式（２−１２）、式（３−１）〜式（３−６）、及び式（４−１）〜式（４−７）で表される基が挙げられる。
【０１１８】
【化１９】
2020178100.tif 000020
【０１１９】
【化２０】
2020178100.tif 000021
［式（２−１）〜式（２−１２）中、Ｍ＋は、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｒｂ＋、Ｃｓ＋又はＮ＋（ＣＨ３）４を表す。Ｍ＋が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。］
【０１２０】
【化２１】
2020178100.tif 000022
［式（３−１）〜式（３−６）中、Ｘ−は、Ｆ−、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、Ｂ−（Ｃ６Ｈ５）４、ＣＨ３ＣＯＯ−又はＣＦ３ＳＯ３−を表す。］
【０１２１】
【化２２】
2020178100.tif 000023
【０１２２】
【化２３】
2020178100.tif 000024
【０１２３】
電子輸送性高分子材料としての高分子化合物は、例えば、特開２００９−２３９２７９号公報、特開２０１２−０３３８４５号公報、特開２０１２−２１６８２１号公報、特開２０１２−２１６８２２号公報、特開２０１２−２１６８１５号公報に記載の方法に従って合成することができる。
【０１２４】
・式（ＥＴ−１）で表される構成単位の好ましい形態
式（ＥＴ−１）で表される構成単位としては、例えば、式（５−１）〜式（５−３１）で表される構成単位が挙げられる。
【０１２５】
【化２４】
2020178100.tif 000025
【０１２６】
【化２５】
2020178100.tif 000026
【０１２７】
【化２６】
2020178100.tif 000027
【０１２８】
【化２７】
2020178100.tif 000028
【０１２９】
【化２８】
2020178100.tif 000029
【０１３０】
【化２９】
2020178100.tif 000030
【０１３１】
【化３０】
2020178100.tif 000031
【０１３２】
【化３１】
2020178100.tif 000032
【０１３３】
【化３２】
2020178100.tif 000033
【０１３４】
【化３３】
2020178100.tif 000034
【０１３５】
【化３４】
2020178100.tif 000035
［式（５−１）〜式（５−３１）中、Ｍ+は、前記Ｍ+と同じ意味を表す。］
【０１３６】
電子輸送性高分子材料は、式（ＥＴ−１）で表される構成単位とは異なる構成単位を更に有していてもよい。
【０１３７】
前記異なる構成単位としては、前記芳香環を有する化合物から２個の水素原子を取り除いた残りの原子団、前記ヒドロカルビル基から１個の水素原子を取り除いた残りの原子団、前記複素環基から１個の水素原子を取り除いた残りの原子団が挙げられる。前記異なる構成単位としては、前記芳香環を有する化合物から２個の水素原子を取り除いた残りの原子団、前記ヒドロカルビル基から１個の水素原子を取り除いた残りの原子団が好ましく、前記芳香環を有する化合物から２個の水素原子を取り除いた残りの原子団がより好ましい。
【０１３８】
電子輸送性高分子材料のポリスチレン換算の数平均分子量は、電子輸送層を塗布法により製造する際の塗膜の均一性が優れるため、好ましくは１．０×１０３〜１．０×１０７であり、より好ましくは２．０×１０３〜１．０×１０６であり、更に好ましくは１．０×１０４〜５．０×１０５である。
【０１３９】
本実施形態に係る発光素子において、式（ＥＴ−１）で表される構成単位を含む高分子化合物以外の電子輸送性高分子材料としては、公知のものが使用できる。公知の電子輸送性高分子材料としては、ポリキノリン及びその誘導体；ポリキノキサリン及びその誘導体；及びポリフルオレン及びその誘導体等が挙げられる。
【０１４０】
電子輸送材料は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
【０１４１】
（非粒子性のアルカリ金属化合物）
本実施形態において、非粒子性のアルカリ金属化合物は、アルカリ金属化合物を分散させた溶液を測定セルに入れ、６３３ｎｍの波長の光を照射し、光子相関法に基づき、照射光の散乱強度のゆらぎ、溶液粘度及び温度から算出されたＺ平均粒子径が５０ｎｍ未満である。
【０１４２】
本実施形態の非粒子性のアルカリ金属化合物は、前記式（ｈｈ−１）で表される化合物である。
（Ｍ3）a5（Ｚ3）b1          （ｈｈ−１）
【０１４３】
Ｍ3で表されるアルカリ金属カチオンとしては、例えば、Ｌｉ+、Ｎａ+、Ｋ+、Ｒｂ+、Ｃｓ+及びＦｒ+のアルカリ金属カチオンが挙げられ、Ｎａ+、Ｋ+及びＣｓ+が好ましく、Ｎａ+及びＣｓ+がより好ましく、Ｃｓ+が特に好ましい。
【０１４４】
Ｚ3としては、ＯＨ-、ＲpＳＯ3-、ＲpＣＯＯ-、ＲpＯ-、ＣＯ32-、ＳＯ42-、ＨＳＯ4-、ＰＯ43-、ＨＰＯ42-、及びＨ2ＰＯ4-が好ましく、ＯＨ-、ＲpＣＯＯ-、ＲpＯ-及びＣＯ32-がより好ましく、ＯＨ-及びＣＯ32-が更に好ましい。
【０１４５】
Ｒpで表される１価の有機基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、及びｔｅｒｔ−ブチル基等の炭素原子数１〜１０のアルキル基；及びフェニル基及び１−ナフチル基等の炭素原子数６〜３０のアリール基が挙げられる。
【０１４６】
非粒子性のアルカリ金属化合物は、ＬｉＯＨ、ＮａＯＨ、ＫＯＨ及びＣｓＯＨ等の金属水酸化物；ＬｉＦ、ＮａＦ、ＫＦ及びＣｓＦ等の金属ハロゲン化物；Ｌｉ2ＣＯ3、Ｎａ2ＣＯ3、Ｋ2ＣＯ3及びＣｓ2ＣＯ3等の金属炭酸塩；ＲpＣＯＯＬｉ、ＲpＣＯＯＮａ、ＲpＣＯＯＫ及びＲpＣＯＯＣｓ等の金属カルボン酸塩；ＲpＳＯ3Ｌｉ、ＲpＳＯ3Ｎａ、ＲpＳＯ3Ｋ、ＲpＳＯ3Ｃｓ、Ｌｉ2ＳＯ3、Ｎａ2ＳＯ3、Ｋ2ＳＯ3及びＣｓ2ＳＯ3等の金属硫酸塩；及びＲpＯＬｉ、ＲpＯＮａ、ＲpＯＫ及びＲpＯＣｓ等の金属アルコキシドからなる群から選ばれるアルカリ金属化合物であることが好ましく、ＬｉＯＨ、ＮａＯＨ、ＫＯＨ及びＣｓＯＨ等の金属水酸化物、Ｌｉ2ＣＯ3、Ｎａ2ＣＯ3、Ｋ2ＣＯ3及びＣｓ2ＣＯ3等の金属炭酸塩がより好ましい。
【０１４７】
式（ｈｈ−１）で表される化合物は、電子輸送層において水和物として存在していてもよい。つまり、（Ｍ3）a5（Ｚ3）b1・ｉＨ２Ｏで表される化合物として存在していてもよい。式（ｈｈ−１）で表される化合物によりｉは異なるが、例えばｉは０〜１０である。式（ｈｈ−１）で表される化合物は、電子輸送層において全てが水和物として存在していてもよいし、その一部が水和物として存在していてもよい。
【０１４８】
電子輸送層に非粒子性のアルカリ金属化合物が含まれると、発光素子が非導電性粒子及び電子輸送性高分子材料を有している場合において電子輸送性が向上する。
【０１４９】
電子輸送性高分子材料が金属カチオンを含む場合、非粒子性アルカリ金属化合物に含まれるアルカリ金属と、電子輸送性高分子材料に含まれる金属カチオンは、同一でも異なってもよいが、同一であることが好ましい。
【０１５０】
電子輸送性高分子材料は、非導電性粒子に吸着されてしまう場合がある。電子輸送性高分子材料が非導電性粒子に吸着されると、非導電性粒子近傍の電子輸送性高分子材料の量が減少し、電子輸送層内における電子輸送性高分子材料の分布が不均一となる。その結果、電子輸送層の電子輸送性が低下してしまう場合がある。
【０１５１】
しかしながら、電子輸送層が非粒子性のアルカリ金属化合物を含むことで、電子輸送性高分子材料が非導電性粒子へ吸着することによる影響を低減することができる。具体的には、電子輸送層内における非粒子性のアルカリ金属化合物が非導電性粒子に吸着されることで、電子輸送性高分子材料の非導電性粒子への吸着が抑制される。その結果、電子輸送性高分子材料及び非粒子性のアルカリ金属化合物が電子輸送層内に分散している状態となり、電子輸送性の低下を防止することができる。
【０１５２】
電子輸送層において、電子輸送性高分子材料１００質量部に対する非導電性粒子の割合は、１〜２００質量部であることが好ましい。素子寿命の向上の観点から、上記割合は、１０質量部以上が好ましく、２５質量部以上がより好ましく、５０質量部以上が更に好ましい。電子輸送層の導電性が良好になるので、上記割合は、１５０質量部以下が好ましく、１２０質量部以下がより好ましく、１００質量部以下が更に好ましく、８０質量部以下が特に好ましい。
【０１５３】
電子輸送層において、電子輸送性高分子材料１００質量部に対する非粒子性のアルカリ金属化合物の割合は、電子輸送性の観点から０．１〜１５０質量部であることが好ましい。上記割合は、１質量部以上が好ましく、３質量部以上がより好ましく、５質量部以上が更に好ましい。電子輸送層の導電性が良好になるので、上記割合は、１２５質量部以下が好ましく、５０質量部以下がより好ましく、２５質量部以下が更に好ましい。
【０１５４】
電子輸送層において、電子輸送性高分子材料１００質量部に対する非導電性粒子と非粒子性のアルカリ金属化合物の割合は、それぞれ、１〜２００質量部、０．１〜１５０質量部であることが好ましく、１０〜１５０質量部、１〜１２５質量部であることがより好ましく、２５〜１００質量部、５〜２５質量部であることが更に好ましい。電子輸送性高分子材料１００質量部に対する非導電性粒子の割合を１〜２００質量部とすると、発光素子からの光取出し効率が向上する。電子輸送性高分子材料１００質量部に対する非粒子性のアルカリ金属化合物の割合を０．１〜１５０質量部とすると、電子輸送性が向上する。
【０１５５】
本実施形態の発光素子における電子輸送層は、前記非導電性粒子を２種以上含んでいてもよく、前記電子輸送性高分子材料を２種以上含んでいてもよく、前記非粒子性のアルカリ金属化合物を２種以上含んでいてもよい。
【０１５６】
電子輸送層に含まれる単位面積あたりの前記非導電性粒子の数は、素子寿命の向上の観点から、０．１個／μｍ２以上が好ましく、０．２個／μｍ２以上がより好ましく、０．５個／μｍ２以上が更に好ましい。電子輸送層に含まれる単位面積あたりの前記非導電性粒子の数は、２０個／μｍ２以下であることが好ましく、１５個／μｍ２以下であることがより好ましく、１０個／μｍ２以下であることが更に好ましい。前記非導電性粒子の数を上記範囲とすることにより、発光素子の電気のリークが抑制される。
【０１５７】
電子輸送層に含まれる単位面積あたりの前記非導電性粒子の数（本明細書において、「粒子の密度」と言うこともある）は、例えば、以下の方法により解析を行い、算出することができる。電子輸送層を形成するための溶液をガラス基板上に成膜した物（即ち、ガラス基板上に電子輸送層を積層した物）の表面、発光素子の表面、又は、作製途中の発光素子の電子輸送層の表面を含むように、当該発光素子を構成する平面に対し垂直方向に下記の方法で撮影する。
（ｉ）原子間力顕微鏡で１０μｍ×１０μｍの範囲を測定して得られた画像を用いて解析を行う。
（ｉｉ）走査型電子顕微鏡で１０μｍ×１０μｍの範囲を測定して得られた画像を用いて解析を行う。
（ｉｉｉ）光学顕微鏡又はマイクロスコープ等により１０μｍ×１０μｍの範囲の光学的な観察により得られた画像を用いて解析を行う。
【０１５８】
電子輸送層と発光層との界面から電子輸送層と陰極の界面までの距離にばらつきが存在する。電子輸送層の最も薄い部分の厚さは、１ｎｍ〜５００ｎｍであり、好ましくは２ｎｍ〜３００ｎｍであり、より好ましくは５ｎｍ〜１００ｎｍである。電子輸送層中の最も厚い部分の厚さは、１１０ｎｍ〜１μｍであり、好ましくは１２０ｎｍ〜５００ｎｍであり、より好ましくは、１３０ｎｍ〜３５０ｎｍである。ここで、電子輸送層中の最も厚い部分には、前記非導電性粒子が存在していてもよい。
【０１５９】
電子輸送層は、陰極と接しており、電子輸送層と陰極との界面の自乗平均粗さは、５ｎｍ以上であることが好ましく、１０ｎｍ以上であることがより好ましく、１５ｎｍ以上であることが更に好ましい。なお後述する通り陰極が多層構造である場合、電子輸送層は、複数の陰極層のうち最も発光層側にある電子注入層と接する。
【０１６０】
電子輸送層と陰極との界面の自乗平均粗さ（ＲＭＳ）は、素子寿命の向上の観点から８０ｎｍ以下が好ましく、６０ｎｍ以下がより好ましく、５０ｎｍ以下が特に好ましい。自乗平均粗さは、例えば、以下のように求められる。まず原子間力顕微鏡を用いて、電子輸送層を形成するための溶液をガラス基板上に成膜した物（即ち、ガラス基板上に電子輸送層を積層した物）の表面、発光素子の表面、又は、作製途中の発光素子の電子輸送層の表面を含むように、当該発光素子を構成する平面に対し垂直方向に撮影する。得られた画像において計算区間１０μｍ×１０μｍとし、計算区間内の自乗平均粗さを求めることができる。ほかにも、例えば、電子輸送層を形成するための溶液をガラス基板上に成膜した物の表面、又は、発光素子の表面、又は、作製途中の発光素子の電子輸送層の表面を含むように、レーザー顕微鏡を用いて撮影された画像から求める方法、又は触針式表面計測計の測定結果から求める方法が挙げられる。
【０１６１】
電子輸送層と陰極との界面の最大高低差は、素子寿命の向上の観点から、５０ｎｍ以上であることが好ましく、８０ｎｍ以上であることがより好ましく、１００ｎｍ以上であることが更に好ましい。
【０１６２】
電子輸送層と発光層との界面から電子輸送層と陰極との界面までの最大距離は、３００ｎｍ以下であることが好ましく、２５０ｎｍ以下であることがより好ましく、２００ｎｍ以下であることが更に好ましい。電子輸送層と発光層との界面から電子輸送層と陰極との界面までの最大距離を上記範囲とすることにより、発光素子の電流のリークが抑制されるため好ましい。電子輸送層と発光層との界面から電子輸送層と陰極との界面までの最大距離は、光取出し効率向上の観点から、２０ｎｍ以上であることが好ましく、５０ｎｍ以上であることがより好ましく、８０ｎｍ以上であることが更に好ましい。
【０１６３】
電子輸送層と発光層との界面から電子輸送層と陰極との界面までの最大距離は、例えば、原子間力顕微鏡を用いて、電子輸送層を形成するための溶液をガラス基板上に成膜した物（即ち、ガラス基板上に電子輸送層を積層した物）の表面、発光素子の表面、又は、作製途中の発光素子の電子輸送層の表面を含むように、当該発光素子を構成する平面に対し垂直方向に撮影する。得られた画像において計算区間１０μｍ×１０μｍとし、計算区間内の電子輸送層と発光層との界面から電子輸送層と陰極との界面までの距離の最大値又は電子輸送層と発光層との界面から電子輸送層の表面までの距離の最大値を測定することで前期最大距離を求めることができる。ほかにも、例えば、発光素子、又は、陰極形成前の電子輸送層の表面を、レーザー顕微鏡を用いて得られた画像から求める方法、触針式表面計測計の測定結果から求める方法が挙げられる。
【０１６４】
［発光層］
本実施形態において、発光層は、発光材料を含む層であってよい。発光材料は、低分子化合物と高分子化合物とに分類される。発光材料は、高分子化合物であっても低分子化合物であってもよい。発光材料は、架橋性基を有していてよく、架橋性基により架橋されていてもよい。
【０１６５】
発光材料として用いられる低分子化合物としては、例えば、ナフタレン及びその誘導体；アントラセン及びその誘導体；ペリレン及びその誘導体；並びに、イリジウム、白金又はユーロピウムを中心金属とする三重項発光錯体（即ち、燐光発光性材料）が挙げられる。
【０１６６】
発光材料として用いられる高分子化合物としては、例えば、フェニレン基、ナフタレンジイル基、フルオレンジイル基、フェナントレンジイル基、ジヒドロフェナントレンジイル基、カルバゾールジイル基、フェノキサジンジイル基、フェノチアジンジイル基、アントラセンジイル基、又はピレンジイル基等を含む高分子化合物が挙げられる。
【０１６７】
本実施形態において、発光材料は、三重項発光錯体を含むことが好ましい。
三重項発光錯体としては、式Ｉｒ−１〜式Ｉｒ−５で表される金属錯体等のイリジウム錯体が好ましい。
【０１６８】
【化３５】
2020178100.tif 000036
【０１６９】
【化３６】
2020178100.tif 000037
【０１７０】
【化３７】
2020178100.tif 000038
［式中、ＲＤ１〜ＲＤ８、ＲＤ１１〜ＲＤ２０、ＲＤ２１〜ＲＤ２６及びＲＤ３１〜ＲＤ３７は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、１価の複素環基又はハロゲン原子を表し、水素原子及びハロゲン原子を除くこれらの基における水素原子の一部又は全部（例えば、１個〜置換され得る全ての水素原子）は置換基で置換されていてもよい。ＲＤ１〜ＲＤ８、ＲＤ１１〜ＲＤ２０、ＲＤ２１〜ＲＤ２６及びＲＤ３１〜ＲＤ３７が複数存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
−ＡＤ１−−−ＡＤ２−は、アニオン性の２座配位子を表し、ＡＤ１及びＡＤ２は、それぞれ独立に、イリジウム原子と結合する炭素原子、酸素原子又は窒素原子を表し、これらの原子は環を構成する原子であってもよい。−ＡＤ１−−−ＡＤ２−が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
ｎＤ１は、１、２又は３を表し、ｎＤ２は、１又は２を表す。］
【０１７１】
−ＡＤ１−−−ＡＤ２−で表されるアニオン性の２座配位子としては、例えば、式（６−１）〜式（６−６）で表される配位子が挙げられる。
【０１７２】
【化３８】
2020178100.tif 000039
［式（６−１）〜式（６−６）中、＊はＩｒと結合する部位を表す。］
【０１７３】
三重項発光錯体としては、例えば、以下に示す金属錯体が挙げられる。
【０１７４】
【化３９】
2020178100.tif 000040
【０１７５】
【化４０】
2020178100.tif 000041
【０１７６】
【化４１】
2020178100.tif 000042
【０１７７】
【化４２】
2020178100.tif 000043
【０１７８】
【化４３】
2020178100.tif 000044
【０１７９】
【化４４】
2020178100.tif 000045
【０１８０】
本実施形態において、発光材料は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
【０１８１】
本実施形態において、発光層は、発光材料と共にホスト材料を含むことが好ましい。ホスト材料は低分子化合物と高分子化合物とに分類される。ホスト材料は、高分子化合物であっても低分子化合物であってもよい。
【０１８２】
ホスト材料として用いられる低分子化合物としては、カルバゾール骨格を有する化合物、トリアリールアミン骨格を有する化合物、フェナントロリン骨格を有する化合物、トリアリールトリアジン骨格を有する化合物、アゾール骨格を有する化合物、ベンゾチオフェン骨格を有する化合物、ベンゾフラン骨格を有する化合物、フルオレン骨格を有する化合物、及びスピロフルオレン骨格を有する化合物等が挙げられ、その一例は、式（７−１）〜式（７−１１）で表される化合物である。
【０１８３】
【化４５】
2020178100.tif 000046
【０１８４】
【化４６】
2020178100.tif 000047
【０１８５】
ホスト材料として用いられる高分子化合物（以下、「高分子ホスト」ともいう。）としては、本発明の属する技術分野において、発光層のホスト材料として用いられているものを広く使用することができる。本発明の一態様においては、例えば、好ましくは、式（Ｙ）で表される構成単位を含む高分子化合物を挙げることができる。
【０１８６】
【化４７】
2020178100.tif 000048
［式中、ＡｒＹ１は、アリーレン基、２価の複素環基、又は、アリーレン基と２価の複素環基とが直接結合した２価の基を表し、これらの基における水素原子の一部又は全部（例えば、１個〜置換され得る全ての水素原子）は置換基で置換されていてもよい。］
【０１８７】
高分子ホストは、ブロック共重合体、ランダム共重合体、交互共重合体、及びグラフト共重合体のいずれであってもよいし、その他の態様であってもよいが、複数種の原料モノマーを共重合してなる共重合体であることが好ましい。
【０１８８】
高分子ホストは、ケミカルレビュー（Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．），第１０９巻，８９７−１０９１頁（２００９年）等に記載の公知の重合方法を用いて製造することができる。高分子ホストの製造方法としては、例えば、Ｓｕｚｕｋｉ反応、Ｙａｍａｍｏｔｏ反応、Ｂｕｃｈｗａｌｄ反応、Ｓｔｉｌｌｅ反応、Ｎｅｇｉｓｈｉ反応及びＫｕｍａｄａ反応等の遷移金属触媒を用いるカップリング反応により重合させる方法が例示される。
【０１８９】
重合方法において、単量体を仕込む方法としては、単量体全量を反応系に一括して仕込む方法、単量体の一部を仕込んで反応させた後、残りの単量体を一括、連続又は分割して仕込む方法、又は単量体を連続又は分割して仕込む方法等が挙げられる。
【０１９０】
遷移金属触媒としては、パラジウム触媒又はニッケル触媒等が挙げられる。
【０１９１】
重合反応の後処理は、公知の方法、例えば、分液により水溶性不純物を除去する方法、メタノール等の低級アルコールに重合反応後の反応液を加えて、析出させた沈殿を濾過した後、乾燥させる方法等を単独又は組み合わせて行ってよい。高分子ホストの純度が低い場合、例えば、晶析、再沈殿、ソックスレー抽出器による連続抽出、又はカラムクロマトグラフィー等の通常の方法にて精製することができる。本実施形態において、ホスト材料は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
【０１９２】
発光層の厚さは、通常、５ｎｍ〜１μｍであり、好ましくは１０ｎｍ〜５００ｎｍであり、より好ましくは３０ｎｍ〜２００ｎｍである。発光層の厚さは、例えば、以下の方法により求められる。素子作製の工程において発光層を形成する手順を用いて、ガラス板上に蒸着法又は塗布法にて発光層を形成する。前記発光層が形成されたガラス基板を、触針式段差計を用いて、発光層がついている部分とついていない部分の段差を計測し、任意の１０点間の平均値を発光層の厚さとすることができる。
【０１９３】
［電極］
本実施形態に係る発光素子は、陽極及び陰極を有している。
陽極の材料としては、例えば、導電性の金属酸化物、半透明の金属が挙げられ、好ましくは、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ（ＮＥＳＡ等）；インジウム・スズ・オキサイド（ＩＴＯ）、インジウム・亜鉛・オキサイド等の導電性化合物；銀とパラジウムと銅との複合体（ＡＰＣ）；金、白金、銀、銅である。
【０１９４】
本実施形態に係わる発光素子において、陰極は、単一の材料又は複数の材料からなる単層構造であってもよいし、複数層からなる多層構造であってもよい。陰極が単層構造である場合、陰極の材料としては、例えば、金、銀、銅、アルミニウム、クロム、スズ、鉛、ニッケル、チタン等の低抵抗金属及びこれらを含む合金；酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、ＩＴＯ、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化モリブデン等の導電性金属酸化物；及びこれらの導電性金属酸化物と金属との混合物が挙げられ、アルミニウム及びアルミニウムを含む合金が好ましい。多層構造である場合、本明細書においては、陰極を構成する複数の陰極層のうち、最も発光層側にある層を第１陰極層（電子注入層とも言う）と示す。そして、第１陰極層の次の層を第２陰極層、第２陰極層の次の層を第３陰極層・・・等と各層を示す。
【０１９５】
本実施形態に係わる陰極が電子注入層を有している場合、電子注入層の材料としては、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、前記金属を１種類以上含む合金；前記金属の酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩、及び複合酸化物；及びこれらの混合物からなる群より選択される１つ以上の材料等が挙げられる。
【０１９６】
アルカリ金属又はその酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩、複合酸化物の例としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、酸化リチウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化ルビジウム、酸化セシウム、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、フッ化ルビジウム、フッ化セシウム、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ルビジウム、炭酸セシウム、モリブデン酸カリウム、チタン酸カリウム、タングステン酸カリウム、及びモリブデン酸セシウムが挙げられる。
【０１９７】
アルカリ土類金属又はその酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩、複合酸化物の例としては、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、フッ化ストロンチウム、フッ化バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸ストロンチウム、炭酸化バリウム、モリブデン酸バリウム、及びタングステン酸バリウムが挙げられる。
【０１９８】
アルカリ金属又はアルカリ土類金属を１種類以上含む合金の例としては、Ｌｉ−Ａｌ合金、Ｍｇ−Ａｇ合金、Ａｌ−Ｂａ合金、Ｍｇ−Ｂａ合金、Ｂａ−Ａｇ合金、及びＣａ−Ｂｉ−Ｐｂ−Ｓｎ合金が挙げられる。
【０１９９】
陰極層材料として例示した材料と電子注入層を構成する材料として上記に例示した材料の両方を含む組成物も電子注入層に使用できる。電子供給能の観点から、電子注入層の材料の仕事関数が３．５ｅＶ以下であることが好ましい。本実施形態において、電子注入層の材料として、仕事関数が３．５ｅＶ以下の金属の酸化物、フッ化物、炭酸塩、及び複合酸化物等も好適に用いることができる。これらの電子注入層の材料は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。電子注入層以降の層、すなわち第２陰極層等の電子注入層上に積層される層の材料としては、電子注入層の材料と同様の材料が例示される。
【０２００】
陰極が多層構造の場合、各陰極層の材料の例としては、抵抗率が低く、水分への体腐食性が高い金属、金属酸化物等が好適に用いられる。より具体的には、金、銀、銅、アルミニウム、クロム、スズ、鉛、ニッケル、及びチタン等の低抵抗金属；前記低抵抗金属を含む合金；金属ナノ粒子；金属ナノワイヤー；酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、ＩＴＯ、ＩＺＯ、及び酸化モリブデン等の導電性金属酸化物；前記導電性金属酸化物と金属との混合物；前記導電性金属酸化物のナノ粒子；グラフェン、フラーレン、及びカーボンナノチューブ等の導電性炭素が挙げられる。各陰極層を構成するそれぞれの層で使用する材料としては、前述の中から一種類を単独で用いても、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【０２０１】
本実施形態においては、発光素子は、電子注入層を有することが好ましく、例えば、電子注入層と第２陰極層の２層構造、又は電子注入層、第２陰極層及び第３陰極層の３層構造が好ましい。本実施形態に係る発光素子が電子注入層を有する場合の例としては、Ｍｇ／Ａｌ、Ｃａ／Ａｌ、Ｂａ／Ａｌ、ＮａＦ／Ａｌ、ＫＦ／Ａｌ、ＲｂＦ／Ａｌ、ＣｓＦ／Ａｌ、Ｎａ２ＣＯ３／Ａｌ、Ｋ２ＣＯ３／Ａｌ、及びＣｓ２ＣＯ３／Ａｌ等の電子注入層と第１陰極層との２層構造、ＬｉＦ／Ｃａ／Ａｌ、ＮａＦ／Ｃａ／Ａｌ、ＮａＦ／Ｍｇ／Ａｇ、ＫＦ／Ｃａ／Ａｌ、ＲｂＦ／Ｃａ／Ａｌ、ＣｓＦ／Ｃａ／Ａｌ、Ｂａ／Ａｌ／Ａｇ、ＫＦ／Ａｌ／Ａｇ、ＫＦ／Ｃａ／Ａｇ、及びＫ２ＣＯ３／Ｃａ／Ａｇ等の電子注入層、第１陰極層及び第２陰極層の３層構造が挙げられる。ここで、符号「／」は各層が接していることを示す。なお、第２陰極層の材料が電子注入層の材料に対して還元作用を有することが好ましい。ここで、材料間の還元作用の有無及び程度は、例えば、化合物間の結合解離エネルギー（ΔｒＨ°）から見積もることができる。即ち、第２陰極層を構成する材料による、電子注入層を構成する材料に対する還元反応において、結合解離エネルギーが正である組み合わせの場合、第２陰極層の材料が電子注入層の材料に対して還元作用を有すると言える。
【０２０２】
結合解離エネルギーは、例えば「電気化学便覧第５版」（丸善、２０００年発行）、「熱力学データベースＭＡＬＴ」（科学技術社、１９９２年発行）で参照できる。
【０２０３】
陽極及び陰極は、各々、２層以上の積層構造としてもよく、メッシュ形状にパターニングした構造としてもよい。
【０２０４】
電極の作製方法としては、公知の方法が利用でき、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、及び溶液からの成膜による方法（高分子バインダーとの混合溶液を用いてもよい）が例示される。ロールツーロール法により発光素子を形成する場合等には、溶液からの成膜による方法を用いることが好ましい。
【０２０５】
本実施形態に係る発光素子は、基板上に形成されていてよい。基板は、その一面上に電極（陽極又は陰極）を形成することができ、且つ、有機層（発光層及び電子輸送層）を形成する際に化学的に変化しない基板であればよい。
【０２０６】
基板は、例えば、ガラス、プラスチック、及びシリコン等の材料からなる基板であってよい。基板は透明であっても半透明であっても不透明であってもよく、基板が不透明である場合は、基板から最も遠くにある電極が透明又は半透明であることが好ましい。
【０２０７】
ロールツーロール方式で発光素子を作製する場合には、屈曲性が優れるので、プラスチック材料からなる基板が好ましい。プラスチック材料としては、例えば、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルフルフォン、ポリエチレンテレフタレート、及びポリカーボネートが挙げられ、耐熱性、熱膨張率、及び、及び吸水率が優れるので、ＰＥＮの材料からなる基板が好ましい。
【０２０８】
本実施形態に係る発光素子は、上記以外の層を更に有していてもよい。例えば、発光素子は、正孔注入層及び正孔輸送層等を更に有していてもよい。
【０２０９】
［正孔注入層］
正孔注入層とは、陽極に接する層であり、且つ陽極から正孔を受け取る機能を有する層であり、更に必要に応じて正孔を輸送する機能、発光層へ正孔を供給する機能、及び陰極から注入された電子に対する障壁となる機能のいずれかを有する層をいう。正孔輸送層とは、主に正孔を輸送する機能を有する層であり、更に必要に応じて、陽極から正孔を受け取る機能、発光層へ正孔を供給する機能、陰極から注入された電子に対する障壁となる機能のいずれかを有する層をいう。
【０２１０】
本実施形態に係る発光素子において、正孔注入層を形成する材料としては、カルバゾール及びその誘導体；トリアゾール及びその誘導体；オキサゾール及びその誘導体；オキサジアゾール及びその誘導体；イミダゾール及びその誘導体；フルオレン及びその誘導体；ポリアリールアルカン及びその誘導体；ピラゾリン及びその誘導体；ピラゾロン及びその誘導体；フェニレンジアミン及びその誘導体；アリールアミン及びその及びその誘導体；スターバースト型アミン；フタロシアニン及びその誘導体；アミノ置換カルコン及びその誘導体；スチリルアントラセン及びその誘導体；フルオレノン及びその誘導体；ヒドラゾン及びその誘導体；スチルベン及びその誘導体；シラザン及びその誘導体；芳香族第三級アミン化合物；スチリルアミン化合物；芳香族ジメチリディン系化合物；ポルフィリン系化合物；ポリシラン系化合物；ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）及びその誘導体；有機シラン及びその誘導体；及びこれらを含む重合体；酸化バナジウム、酸化タンタル、酸化タングステン、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、及び酸化アルミニウム等の導電性金属酸化物；ポリアニリン、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー、及びポリチオフェン等の導電性高分子及びオリゴマー；ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）・ポリスチレンスルホン酸及びポリピロール等の有機導電性材料及びこれらを含む重合体；アモルファスカーボン；テトラシアノキノジメタン及びその誘導体（例えば、２，３，５，６−テトラフルオロ−７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン）、１，４−ナフトキノン及びその誘導体、ジフェノキノン及びその誘導体、及びポリニトロ化合物等のアクセプター性有機化合物；又はオクタデシルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤が好適に使用できる。
【０２１１】
これらの材料は、単一の成分で用いても複数の成分からなる組成物として用いてもよい。
正孔注入層は、これらの材料のみからなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。後述の正孔輸送層で用いることができる材料として例示する材料も正孔注入層で用いることができる。
【０２１２】
正孔注入層に続いて、正孔輸送層及び発光層等の有機化合物層を形成する場合、特に、両方の層を塗布法によって形成する場合には、先に塗布した層が後から塗布する層の溶液に含まれる溶媒に溶解して積層構造を作製できなくなることがある。この場合には、下層を溶媒不溶化する方法を用いることができる。
【０２１３】
溶媒不溶化する方法としては、高分子化合物に架橋性基を付け、架橋させて不溶化する方法、芳香族ビスアジドに代表される芳香環を有する架橋性基を有する低分子化合物を架橋剤として混合し、架橋させて不溶化する方法、アクリロイル基に代表される芳香環を有しない架橋性基を有する低分子化合物を架橋剤として混合し、架橋させて不溶化する方法、下層を紫外光に感光させて架橋させ、上層の製造に用いる有機溶媒に対して不溶化する方法、下層を加熱して架橋させ、及び上層の製造に用いる有機溶媒に対して不溶化する方法等が挙げられる。
【０２１４】
下層を加熱する場合の加熱の温度は通常１００℃〜３００℃であり、加熱時間は通常１分間〜１時間である。
【０２１５】
架橋以外で下層を溶解させずに積層するその他の方法として、隣り合った層の製造に異なる極性の溶液を用いる方法があり、例えば、下層に水溶性の高分子化合物を用い、上層に油溶性の高分子化合物を用いて、塗布しても下層が溶解しないようにする方法等がある。
【０２１６】
正孔注入層の厚さとしては、用いる材料によって最適値が異なり、駆動電圧と発光効率と素子寿命が適度な値となるように選択すればよいが、ピンホールが発生しない厚さが必要であり、あまり厚いと、素子の駆動電圧が高くなり好ましくない。従って、前記正孔注入層の厚さは、通常、１ｎｍ〜１μｍであり、好ましくは２ｎｍ〜５００ｎｍであり、更に好ましくは１０ｎｍ〜１００ｎｍである。正孔注入層の厚さは、陽極と正孔注入層との界面から、正孔輸送層と正孔注入層との界面までの距離を測定する以外は、発光層の厚さと同じ方法で測定することができる。
【０２１７】
［正孔輸送層］
本実施形態に係る発光素子において、正孔輸送層を構成する材料としては、例えば、カルバゾール及びその誘導体；トリアゾール及びその誘導体；オキサゾール及びその誘導体；オキサジアゾール及びその誘導体；イミダゾール及びその誘導体；フルオレン及びその誘導体；ポリアリールアルカン及びその誘導体；ピラゾリン及びその誘導体；ピラゾロン及びその誘導体；フェニレンジアミン及びその誘導体；アリールアミン及びその誘導体；アミノ置換カルコン及びその誘導体；スチリルアントラセン及びその誘導体；フルオレノン及びその誘導体；ヒドラゾン及びその誘導体；スチルベン及びその誘導体；シラザン及びその誘導体；芳香族第三級アミン化合物；スチリルアミン化合物；芳香族ジメチリディン系化合物；ポルフィリン系化合物；ポリシラン系化合物；ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）及びその誘導体；有機シラン及びその誘導体；及びこれらの構造を含む重合体；アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー、及びポリチオフェン等の導電性高分子及びオリゴマー；及びポリピロール等の有機導電性材料が挙げられる。
【０２１８】
これらの材料は単成分であっても或いは複数の成分からなる高分子化合物であってもよい。
正孔輸送層は、これらの材料のみからなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。正孔注入層で用いることができる材料として例示する材料も正孔輸送層で用いることができる。
【０２１９】
正孔輸送層に続いて、発光層等の有機層を塗布法にて形成する際に、下層が後から塗布する層の溶液に含まれる溶媒に溶解する場合は、正孔注入層の成膜方法での例示と同様の方法で下層を溶媒不溶にすることができる。
【０２２０】
正孔輸送層の厚さは、用いる材料によって最適値が異なり、駆動電圧と素子寿命が適度な値となるように選択すればよい。但し、ピンホールが発生しない程度の厚さが必要であるが、厚過ぎると、素子の駆動電圧が高くなる。従って、前記正孔輸送層の厚さは、通常、１ｎｍ〜１μｍであり、好ましくは２ｎｍ〜５００ｎｍであり、更に好ましくは５ｎｍ〜１００ｎｍである。正孔輸送層の厚さは、正孔注入層と正孔輸送層との界面から、発光層と正孔輸送層との界面までの距離を測定する以外は、発光層の厚さと同じ方法で測定することができる。
【０２２１】
正孔輸送層に用いる材料として、前記発光層で例示した発光材料及び発光材料に架橋性基を付けた材料等を用いてもよい。
【０２２２】
本実施形態に係る発光素子の好ましい層構成としては、例えば、下記の構成が挙げられる。（ａ）陽極−発光層−電子輸送層−陰極
（ｂ）陽極−正孔注入層−発光層−電子輸送層−陰極
（ｃ）陽極−正孔注入層−正孔輸送層−発光層−電子輸送層−陰極
【０２２３】
本実施形態に係る発光素子は、電極との密着性向上及び／又は電極からの電荷注入の改善のために、電極に接して絶縁層を設けてもよいが、電子輸送層と陰極は接することが好ましい。界面の密着性向上及び／又は混合の防止等のために正孔輸送層と発光層の界面又は電子輸送層と発光層の界面に薄いバッファー層を挿入してもよい。積層する層の順番及び数、並びに各層の厚さは、発光効率及び素子寿命を勘案して調整すればよい。
【０２２４】
本実施形態に係る発光素子は、例えば、基板上に各層を順次積層することにより製造することができる。具体的には、例えば、基板上に陽極を設け、その上に正孔注入層、正孔輸送層等の層を設け、その上に発光層を設け、その上に電子輸送層の層を設け、更にその上に、陰極を積層することにより、発光素子を製造することができる。
【０２２５】
他の製造方法としては、基板上に陰極を設け、その上に電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層等の層を設け、更にその上に、陽極を積層することにより、発光素子を製造することができる。
【０２２６】
更に他の製造方法としては、陽極又は陽極上に各層を積層した陽極側基材と、陰極又は陰極上に各層を積層させた陰極側基材とを、対向させて接合することにより製造することができる。
各層の積層には、真空蒸着法と塗布法のいずれを用いてもよい。
【０２２７】
本実施形態においては、電子輸送層を塗布法により形成することが好ましい。例えば、本発明の一態様における発光素子の製造方法は、陽極、発光層、電子輸送層及び陰極を形成する工程を有する発光素子の製造方法であって、前記電子輸送層を塗布法により形成する工程を有する、前記発光素子の製造方法である。より具体的には、電子輸送性高分子材料、非導電性粒子、及び非粒子性のアルカリ金属化合物を含有する組成物を準備し、当該組成物を塗布法により発光層上に成膜して、電子輸送層を形成する。
【０２２８】
塗布法で用いる溶媒は、層の形成に用いられる材料を溶解又は均一に分散できる溶媒であればよい。溶媒としては、例えば、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、クロロベンゼン、及びｏ−ジクロロベンゼン等の塩素系溶媒；ＴＨＦ、ジオキサン、アニソール、及び４−メチルアニソール等のエーテル系溶媒；トルエン、キシレン、メシチレン、エチルベンゼン、ペンチルベンゼン、ヘキシルベンゼン、ヘプチルベンゼン、オクチルベンゼン、ノニルベンゼン、デシルベンゼン、ウンデシルベンゼン、ドデシルベンゼンシクロヘキシルベンゼン、トリメチルベンゼン、及び３−フェノキシトルエン等の芳香族炭化水素系溶媒；シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ｎ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−へプタン、ｎ−オクタン、ｎ−ノナン、ｎ−デカン、ｎ−ドデカン、及びビシクロヘキシル等の脂肪族炭化水素系溶媒；アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、及びアセトフェノン等のケトン系溶媒；酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセルソルブアセテート、安息香酸メチル、及び酢酸フェニル等のエステル系溶媒；エチレングリコール、グリセリン、及び１，２−ヘキサンジオール等の多価アルコール系溶媒；メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、１−ブタノール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、及びシクロヘキサノール等のアルコール系溶媒；ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒；Ｎ−メチル−２−ピロリドン、及びＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド系溶媒、２，２，３，３−テトラフルオロプロパノール、１，１，１−トリフルオロ−２−プロパノール、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−プロパノール、２，２，３，３，４，４−ヘキサフルオロブタノール、２，２，３，３，４，４，４−ヘプタフルオロ−１−ブタノール、２，２，３，３，３−ペンタフルオロ−１−プロパノール、３，３，４，４，５，５，５−ヘプタフルオロ−２−ペンタノール、２，２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロ−１−ペンタノール、３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフルオロ−１−ヘキサノール、及び２，２，３，３，４，４，５，５，６，６，７，７−ドデカフルオロヘプタノール等のフッ素化アルコール溶媒、水が挙げられる。溶媒は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
【０２２９】
電子輸送層を塗布法により形成する場合、電子輸送層に含まれる非導電性粒子及び非粒子性アルカリ金属化合物は、前記塗布法で用いる溶媒に分散できることが好ましい。前記溶媒への非導電性粒子の分散性を向上させる観点から、非導電性粒子を前記塗布法で用いる溶媒に分散させた後、非粒子性アルカリ金属化合物を添加混合し、最後に電子輸送性高分子材料を混合して組成物を調整することが好ましい。前記溶媒への前記非導電性粒子の分散性を向上させるため、前記非導電性粒子に対し表面修飾を行っていてもよい。
【０２３０】
成膜方法としては、例えば、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビア印刷法、グラビア印刷法、バーコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、スリットコート法、キャップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェット印刷法、及びノズルコート法等の塗布法が挙げられ、スリットコート法、インクジェット印刷法を用いることが好ましい。
【０２３１】
塗布液において、溶媒の配合量は、層の形成に用いられる材料１００質量部に対して、通常、１０００〜１０００００質量部であり、好ましくは２０００〜２００００質量部である。
【０２３２】
電子輸送層以外の層の形成方法は、特に限定されず、公知の方法でよい。各層の形成に用いられる材料が低分子化合物である場合、例えば、粉末からの真空蒸着法、溶液又は溶融状態からの成膜による方法等により形成できる。各層の形成に用いられる材料が高分子化合物である場合、例えば、溶液又は溶融状態からの成膜による方法等により形成できる。
【０２３３】
＜電子輸送層におけるアルカリ金属元素の分布＞
上述の通り、非導電性粒子に電子輸送性高分子材料が吸着することがあるが、非粒子性のアルカリ金属化合物が電子輸送層内に分散していると、電子輸送層の電子輸送性の低下を抑制することができる。
【０２３４】
電子輸送層中に分散しているアルカリ金属元素を検出する方法として、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）によるエネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＸ）が挙げられる。
【０２３５】
アルカリ金属元素の層の分布を規定するパラメータとして、本明細書においては、以下の方法で測定されるＴＥＭによるＥＤＸのラインプロファイルから得られるピークの半値全幅（ＦＷＨＭ）を採用する。本発明の一態様における発光素子おいて、電子輸送層中のアルカリ金属元素についてのＴＥＭによるＥＤＸのラインプロファイルがピークを示し、そのピークの半値全幅（ＦＷＨＭ）が１８ｎｍ以上且つ５５ｎｍ以下であることが好ましい。ここでの半値全幅は、電子輸送層と発光層との界面から電子輸送層と陰極との界面までの距離とは異なる。
【０２３６】
以下に前記ピークの半値全幅の具体的な導出方法について説明する。まず、ＴＥＭを用いて発光素子の積層方向に対して平行な方向（言い換えれば陽極から陰極の方向）断面を観察し、ＥＤＸ測定視野を決定する。ＥＤＸ測定視野は、倍率３０万倍、１辺が４６０ｎｍの正方形の視野とし、陽極、発光層、電子輸送層及び陰極を含み、且つ、視野の中心から最近接の非導電性粒子の中心との距離が非導電性粒子の直径の３倍以上１１倍以下になるように選定する。非導電性粒子の中心は、ＴＥＭで粒子断面を観察し、発光素子の積層方向に対して平行な方向の直径と、垂直な方向の直径の交点とする。
【０２３７】
ＥＤＸ測定視野を視野の中心から最近接の非導電性粒子の中心との距離が非導電性粒子の直径の３倍以上１１倍以下になるように選定する理由は、以下の通りである。非導電性粒子には金属カチオンが吸着するため、非導電性粒子近傍の金属カチオンの分布は不均一となる。従って、非導電性粒子近傍を含むようＥＤＸ測定視野を設定すると、データにばらつきが生じ、再現性を確保するのが困難である。視野の中心から最近接の非導電性粒子の中心との距離が非導電性粒子の直径の３倍以上１１倍以下であれば、非導電性粒子への金属カチオンの吸着の影響がほぼないといえ、データ再現性を確保することができる。
【０２３８】
ＥＤＸによって前記測定視野の元素マッピング像を取得し、素子の積層方向に対して平行な方向（言い換えれば陽極から陰極の方向）のライン分析を行い、視野全体で平均化したラインプロファイルを取得する。ラインプロファイルのうち、電子輸送層中のアルカリ金属元素のラインプロファイルは、電子輸送層中のアルカリ金属元素に由来するピークを有する。
【０２３９】
このピークの半値全幅は、１８ｎｍ〜５５ｎｍであることが好ましく、１９ｎｍ〜５０ｎｍであることがより好ましく、２０ｎｍ〜４０ｎｍであることが更に好ましい。前記ピークの半値全幅が電子注入性と電子輸送性が最適化され好ましい。前記ピークの半値全幅が１８ｎｍ以上であると、電子注入性が良好となる。前記ピークの半値全幅が５５ｎｍ以下であると、電子輸送性が良好となる。
【０２４０】
このピークの半値全幅は、以下のように求めることができる。隣接平均により前記ラインプロファイルのスムージング処理を行う。得られたラインプロファイルで陽極と発光層の界面から発光層と電子輸送層の界面までの領域の最低強度を求める。前記最低強度を前記ラインプロファイルの全てのデータ点の強度から差し引く（ベースラインの設定）。得られた新たなラインプロファイルのピークについて、ピークトップの強度の半分の強度になる距離をピーク両側について求め、その距離の差を半値全幅（ＦＷＨＭ）とする。
【０２４１】
なお、陽極と発光層の界面から発光層と電子輸送層の界面までの領域には、発光層のみ含んでもよいし、発光層の他に例えば正孔注入層及び正孔輸送層を更に有していてもよい。その場合は、陽極と前記陽極と接する正孔注入層若しくは正孔輸送層の界面から発光層と電子輸送層の界面までの領域の最低強度を求める。
【０２４２】
＜用途＞
本発明の発光素子は、例えば、照明及びディスプレイ等に用いることができる。
【実施例】
【０２４３】
以下、実施例によって本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【０２４４】
＜ＮＭＲの測定＞
ＮＭＲの測定は、約１０ｍｇの測定試料を約０．７ｍＬの重溶媒に溶解させ、ＮＭＲ装置（Ａｇｉｌｅｎｔ製、商品名：ＩＮＯＶＡ３００又はＭＥＲＣＵＲＹ  ４００ＶＸ）を用いて行った。
【０２４５】
＜ＴＬＣ−ＭＳの測定＞
ＴＬＣ−ＭＳの測定は、測定試料をトルエン、テトラヒドロフラン又はクロロホルムに任意の濃度で溶解させ、ＤＡＲＴ用ＴＬＣプレート（テクノアプリケーションズ社製、商品名：ＹＳＫ５−１００）上に塗布し、ＴＬＣ−ＭＳ（日本電子社製、商品名：ＪＭＳ−Ｔ１００ＴＤ（Ｔｈｅ  ＡｃｃｕＴＯＦ  ＴＬＣ））を用いて行った。測定時のヘリウムガス温度は、２００〜４００℃の範囲で調節した。
【０２４６】
＜ＨＰＬＣによる分析＞
化合物の純度の指標として、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）面積百分率の値を用いた。この値は、特記しない限り、ＨＰＬＣ（島津製作所製、商品名：ＬＣ−２０Ａ）での２５４ｎｍにおける値とする。この際、測定する化合物は、０．０１〜０．２質量％の濃度になるようにテトラヒドロフラン又はクロロホルムに溶解させ、ＨＰＬＣに、濃度に応じて１〜１０μＬ注入した。ＨＰＬＣの移動相には、アセトニトリル及びテトラヒドロフランを用い、１ｍＬ／分の流速で、アセトニトリル／テトラヒドロフラン＝１００／０〜０／１００（容積比）のグラジエント分析で流した。カラムは、ＳＵＭＩＰＡＸ  ＯＤＳ  Ｚ−ＣＬＵＥ（住化分析センター製）又は同等の性能を有するＯＤＳカラムを用いた。検出器には、フォトダイオードアレイ検出器（島津製作所製、商品名：ＳＰＤ−Ｍ２０Ａ）を用いた。
【０２４７】
＜液体クロマトグラフ質量分析＞
液体クロマトグラフ質量分析（ＬＣ−ＭＳ）は、測定試料を約２ｍｇ／ｍＬの濃度になるようにクロロホルム又はＴＨＦに溶解させ、ＬＣ−ＭＳ（アジレントテクノロジー製、商品名：１１００ＬＣＭＳＤ）に約１μＬ注入し、ＬＣ−ＭＳの移動相には、アセトニトリル及びＴＨＦの比率を変化させながら用い、０．２ｍＬ／分の流量で流すことにより行った。カラムは、ＳＵＭＩＰＡＸ  ＯＤＳ  Ｚ−ＣＬＵＥ（φ４．６×２５０ｍｍ、３μｍ、住化分析センター製）を用いた。
【０２４８】
＜ＧＰＣによる分子量分析＞
高分子化合物のポリスチレン換算の数平均分子量（Ｍｎ）及びポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は、移動層にテトラヒドロフランを用い、下記のサイズエクスクルージョンクロマトグラフィー（ＳＥＣ）により求めた。なお、SECの測定条件は、次のとおりである。
測定する高分子化合物を約０．０５質量％の濃度でテトラヒドロフランに溶解させ、ＳＥＣに１０μＬ注入した。移動相は、０．６ｍＬ／分の流量で流した。カラムとして、ＴＳＫｇｕａｒｄｃｏｌｕｍｎ  ＳｕｐｅｒＡＷ−Ｈと、ＴＳＫｇｅｌ  Ｓｕｐｅｒ  ＡＷＭ−Ｈと、ＴＳＫｇｅｌ  ＳｕｐｅｒＡＷ３０００（いずれも東ソー製）の各１本を直列につないで用いた。検出器にはＵＶ−ＶＩＳ検出器（東ソー製、商品名：ＵＶ−８３２０ＧＰＣ）を用いた。
【０２４９】
＜Ｚ平均粒子径測定＞
Ｚ平均粒子径の測定は、測定試料の粒子を約１質量％以下の濃度になるように分散可能な溶媒で分散させ、ゼータサイザー（マルバーン製、商品名：ゼータサイザーナノＺＳ）を用いて行った。
【０２５０】
＜自乗平均粗さ（ＲＭＳ）、最大高低差、粒子の密度の測定＞
自乗平均粗さ、最大高低差、電子輸送層における単位面積あたりの非導電性粒子の数（本明細書中において、単位面積あたりの非導電性粒子の数を「粒子の密度」と示すこともある）の測定は、下記の方法で行った。
電子輸送層を形成するための溶液を、発光素子における電子輸送層と同一の厚さとなるようガラス基板上に成膜した後、電子輸送層の表面を含むように、原子間力顕微鏡を用いて電子輸送層とガラス基板との界面に対し垂直方向に撮影した。得られた画像において計算区間１０μｍ×１０μｍとし、計算区間内の自乗平均粗さ、最大高低差、電子輸送層における単位面積あたりの非導電性粒子の数を求めた。
【０２５１】
＜ＴＥＭによるＥＤＸ測定＞
ＦＩＢ（日立ハイテクノロジーズ社製、商品名：ＦＢ２２００）を用いて、発光素子を切片の厚さが１５０ｎｍとなるように、積層方向に対して平行方向に薄片化した。薄片化した発光素子の断面をＴＥＭ（日本電子社製、商品名：ＪＥＭ−２２００ＦＳ）で観察し、ＥＤＳ（日本電子社製、商品名：ＪＥＤ−２３００）によって、アルカリ金属元素のピークの半値全幅を下記の通り求めた。
【０２５２】
ＴＥＭを用いて加速電圧２００ｋV、倍率３０万倍、１辺が４６０ｎｍの正方形の視野で発光素子の断面を観察した。観察する視野は、陽極、発光層、電子輸送層及び陰極を含み、且つ、視野の中心から最近接の非導電性粒子の中心との距離が非導電性粒子の直径の３倍以上１１倍以下になるように選定した。非導電性粒子の中心は、ＴＥＭで非導電性粒子断面を観察し、発光素子の積層方向に対して平行な方向の直径と、垂直な方向の直径の交点とした。
【０２５３】
前記視野をＥＤＸ（デュエルタイム：０．５ｍｓｅｃ、積算回数：５０回）によって元素マッピング像を取得し、発光素子の積層方向に対して平行な方向のライン分析を行い、視野全体で平均化したラインプロファイルを取得した。ラインプロファイルのうち、電子輸送層中のアルカリ金属元素であるセシウムのラインプロファイルは、電子輸送層中のアルカリ金属元素のセシウムに由来するピークを示した。該ピークの半値全幅は、以下のように求めた。
【０２５４】
隣接平均によりラインプロファイルのスムージング処理を行った。得られたラインプロファイルで陽極と正孔注入層の界面から発光層と電子輸送層の界面までの領域の最低強度を求めた。前記最低強度をラインプロファイルの全てのデータ点の強度から差し引いた。得られた新たなラインプロファイルについて、ピークの強度の半分の値になる距離をピーク両側について求め、その距離の差を半値全幅とした。
【０２５５】
＜合成例１＞単量体ＣＭ１〜ＣＭ６の合成
単量体ＣＭ１〜ＣＭ６は、下記文献に記載された方法に従って合成し、それぞれ９９．５％以上のＨＰＬＣ面積百分率値を示したものを用いた。
単量体ＣＭ１は、特開２０１２−０３３８４５号公報記載の方法に従って合成した。
単量体ＣＭ２は、特開２０１０−１８９６３０号公報記載の方法に従って合成した。
単量体ＣＭ３〜ＣＭ５は、国際公開第２０１３／１４６８０６号に記載の方法に従って合成した。
単量体ＣＭ６は、国際公開第２００９／１５７４２４号に記載の方法に従って合成した。
【０２５６】
【化４８】
2020178100.tif 000049
【０２５７】
【化４９】
2020178100.tif 000050
【０２５８】
【化５０】
2020178100.tif 000051
【０２５９】
【化５１】
2020178100.tif 000052
【０２６０】
＜合成例２＞  高分子化合物Ｅ１の合成
反応容器内を不活性ガス雰囲気とした後、単量体ＣＭ１（９．２３ｇ）、単量体ＣＭ２（４．５８ｇ）、ジクロロビス（トリス−ｏ−メトキシフェニルホスフィン）パラジウム（８．６ｍｇ）及びトルエン（１７５ｍＬ）を加え、１０５℃に加熱した。その後、そこに、１２質量％炭酸ナトリウム水溶液（４０．３ｍＬ）を滴下し、２９時間還流させた。その後、そこに、フェニルボロン酸（０．４７ｇ）及びジクロロビス（トリス−ｏ−メトキシフェニルホスフィン）パラジウム（８．７ｍｇ）を加え、１４時間還流させた。
【０２６１】
その後、そこに、ジエチルジチアカルバミン酸ナトリウム水溶液を加え、８０℃で２時間撹拌した。得られた反応液を冷却後、メタノールに滴下したところ、沈澱が生じた。沈殿物をろ取し、メタノール、水で洗浄後、乾燥させることにより得た固体をクロロホルムに溶解させ、予めクロロホルムを通液したアルミナカラム及びシリカゲルカラムに順番に通すことにより精製した。得られた精製液をメタノールに滴下し、撹拌したところ、沈殿が生じた。沈殿物をろ取し、乾燥させることにより、高分子化合物Ｐ１（７．１５ｇ）を得た。高分子化合物Ｐ１の分子量は、Ｍｎは３．２×１０４、Ｍｗは６．０×１０４であった。
【０２６２】
高分子化合物Ｐ１は、仕込み原料の量から求めた理論値では、単量体ＣＭ１から誘導される構成単位と、単量体ＣＭ２から誘導される構成単位とが、５０：５０のモル比で構成されてなる共重合体である。
【０２６３】
反応容器内をアルゴンガス雰囲気下とした後、高分子化合物Ｐ１（３．１ｇ）、テトラヒドロフラン（１３０ｍＬ）、メタノール（６６ｍＬ）、水酸化セシウム一水和物（２．１ｇ）及び水（１２．５ｍＬ）を加え、６０℃で３時間撹拌した。その後、そこに、メタノール（２２０ｍＬ）を加え、２時間攪拌した。得られた反応混合物を濃縮した後、イソプロピルアルコールに滴下し、攪拌したところ、沈殿が生じた。沈殿物をろ取し、乾燥させることにより、高分子化合物Ｅ１（３．５ｇ）を得た。高分子化合物Ｅ１の１Ｈ−ＮＭＲ解析により、高分子化合物Ｐ１中のエチルエステル部位のシグナルが消失し、反応が完結したことを確認した。高分子化合物Ｅ１の分子量は、前記高分子化合物Ｐ１の分子量と同様である。
【０２６４】
高分子化合物Ｅ１は、高分子化合物Ｐ１の仕込み原料の量から求めた理論値では、式（８−１）で表される構成単位と、単量体ＣＭ２から誘導される構成単位とが、５０：５０のモル比で構成されてなる共重合体である。
【０２６５】
【化５２】
2020178100.tif 000053
【０２６６】
＜合成例３＞高分子化合物Ｈ１の合成
反応容器内を不活性ガス雰囲気とした後、単量体ＣＭ３（２．５２ｇ）、単量体ＣＭ４（０．４７ｇ）、単量体ＣＭ５（４．９０ｇ）、単量体ＣＭ６（０．５３ｇ）、及びトルエン（１５８ｍＬ）を加え、９５℃に加熱した。反応液に、２０質量％水酸化テトラエチルアンモニウム水溶液（１６ｍＬ）、ジクロロビス（トリス−ｏ−メトキシフェニルホスフィン）パラジウム（４．２ｍｇ）を加え、８時間還流させた。反応後、そこに、フェニルボロン酸（０．１２ｇ）、２０質量％水酸化テトラエチルアンモニウム水溶液（１６ｍＬ）、及びジクロロビス（トリス−ｏ−メトキシフェニルホスフィン）パラジウム（４．２ｍｇ）を加え、１５時間還流させた。その後、そこに、ジエチルジチアカルバミン酸ナトリウム水溶液を加え、８５℃で２時間撹拌した。冷却後、反応液を、３．６質量％塩酸水溶液で２回、２．５質量％アンモニア水溶液で２回、水で４回洗浄し、得られた溶液をメタノールに滴下したところ、沈澱が生じた。沈殿物をトルエンに溶解させ、アルミナカラム、シリカゲルカラムの順番で通すことにより精製した。得られた溶液をメタノールに滴下し、撹拌した後、得られた沈殿物をろ取し、乾燥させることにより、高分子化合物Ｈ１（６．０２ｇ）を得た。高分子化合物Ｈ１の分子量は、Ｍｎは３．８×１０４であり、Ｍｗは４．５×１０５であった。
【０２６７】
高分子化合物Ｈ１は、仕込み原料の量から求めた理論値では、単量体ＣＭ３から誘導される構成単位と、単量体ＣＭ４から誘導される構成単位と、単量体ＣＭ５から誘導される構成単位と、単量体ＣＭ６から誘導される構成単位とが、４０：１０：４７：３のモル比で構成されてなる共重合体である。
【０２６８】
＜合成例４＞燐光発光性化合物１及び２の合成
燐光発光性化合物１及び２は、下記文献に記載された方法に従って合成し、それぞれ９９．５％以上のＨＰＬＣ面積百分率値を示したものを用いた。
燐光発光性化合物１は、国際公開第２００６／１２１８１１号に記載の方法に準じて合成した。
燐光発光性化合物２は、国際公開第２００９／１３１２５５号に記載の方法に従って合成した。
【０２６９】
【化５３】
2020178100.tif 000054
【０２７０】
＜合成例５＞ポリスチレン粒子Ａの合成
フラスコを不活性雰囲気下にした後、４，４’−ビピリジル１０ｇ（６４ｍｍｏｌ）を１００ｍＬのジクロロメタンに混合させ、溶解するまで加熱撹拌した後、室温（２５℃であり、以下、同様である。）に冷却した。ジクロロメタン５０ｍＬに溶解させたメチルアイオダイド５ｍＬ（８０ｍｍｏｌ）を滴下することで、固体が析出した。反応液を室温で終夜撹拌した後、ろ過を行い、ジクロロメタンで洗浄を行った。得られた固体を、５０℃の真空乾燥機で一晩減圧乾燥したところ、１３．１１ｇの低分子化合物１を得た。
【０２７１】
フラスコを不活性雰囲気下にした後、低分子化合物１を１３ｇ（４３ｍｍｏｌ）秤量し、６００ｍＬのアセトニトリルに混合させ、溶解するまで８０℃で加熱撹拌した後室温に冷却させた。４−クロロメチルスチレン２１．５ｍＬ（１５４ｍｍｏｌ）を滴下し６０℃で６５時間加熱することで、赤色の沈殿が発生した。沈殿物をろ別し、アセトニトリルで洗浄を行った。得られた固体を、５０℃の真空乾燥機で一晩減圧乾燥したところ、１６．７１ｇの低分子化合物２を得た。
【０２７２】
フラスコを不活性雰囲気下にした後、スチレン５．２ｇ（４９．９ｍｍｏｌ）と、ジビニルベンゼン０．６５ｇ（４．９９ｍｍｏｌ）と、低分子化合物２を０．２２ｇ（０．４９ｍｍｏｌ）秤量し、９９ｍＬの純水に溶解させた後、窒素で１時間バブリングを行った。
１ｍＬの純水に溶解させた２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオンアミヂン）ジヒドロクロライド０．２７ｇ（１．００ｍｍｏｌ）を加えた後、８０℃で１４時間加熱撹拌を行った。反応液を放冷後、透析膜（Ｓｐｅｃｔｒａ／Ｐｒｏ  ４）に入れ封をした後、純水を用いて７日間精製を行ったところ、ポリスチレン粒子Ａの分散液約１００ｍＬを得た。得られたポリスチレン粒子ＡのＺ平均粒子径は１０２ｎｍであった。
【０２７３】
＜合成例６＞ポリスチレン粒子Ｂの合成
合成例５において、低分子化合物２の使用量を０．０４５ｇ（０．１ｍｍｏｌ）に変えた以外は、合成例５と同様にして、ポリスチレン粒子Ｂの分散液約１００ｍＬを得た。得られたポリスチレン粒子ＢのＺ平均粒子径は１５５ｎｍであった。
【０２７４】
＜実施例１＞発光素子Ｄ１の作製及び評価
（ｉ）陽極及び正孔注入層の形成
ガラス基板にスパッタ法により４５ｎｍの厚みでＩＴＯ膜を付けることにより陽極を形成した。陽極上に、日産化学工業株式会社製の正孔注入材料（ＮＤ−３２０２）を、スピンコート法にて厚さ３５ｎｍに成膜した。正孔注入材料が成膜された基板をホットプレート上で５０℃で３分間加熱して溶媒を揮発させ、続けてホットプレートにて２４０℃で１５分間加熱することにより正孔注入層を形成した。
【０２７５】
（ｉｉ）正孔輸送層の形成
キシレンに、高分子化合物Ｈ１を０．６５質量％の濃度で溶解させた。得られたキシレン溶液を用いて、正孔注入層の上に、スピンコート法により２０ｎｍの厚さで成膜し、窒素ガス雰囲気下、ホットプレート上で１８０℃、６０分間加熱させることにより正孔輸送層を形成した。
【０２７６】
（ｉｉｉ）発光層の形成
トルエンに、式で表される低分子化合物Ｘ（Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製、ＬＴ−Ｎ４０１３）、燐光発光性化合物１、及び燐光発光性化合物２（質量比：低分子化合物Ｘ／燐光発光性化合物１／燐光発光性化合物２＝７４／２５／１）を２．０質量％の濃度で溶解させ、トルエン溶液を調製した。このトルエン溶液を用いて、正孔輸送層の上にスピンコート法により７５ｎｍの厚さで成膜し、窒素ガス雰囲気下において、１３０℃で１０分間加熱することにより発光層を形成した。
【０２７７】
【化５４】
2020178100.tif 000055
【０２７８】
（ｉｖ）電子輸送層の形成
２，２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロ−１−ペンタノールに、シリカ粒子Ａ（信越化学工業株式会社製ＱＳＧ−１７０、Ｚ平均粒子径１９９ｎｍ）を分散させ、水酸化セシウム一水和物を添加し、高分子化合物Ｅ１を添加して、高分子化合物Ｅ１を０．２質量％の濃度の電子輸送層形成用分散液を得た。発光層の上に、前記電子輸送層形成用分散液をスピンコート法により、高分子化合物Ｅ１が１０ｎｍの厚となるように成膜し、窒素ガス雰囲気下、１３０℃、１０分間加熱することにより電子輸送層を形成した。当該電子輸送層中の、電子輸送性高分子材料である高分子化合物Ｅ１の１００質量部に対する、非導電性粒子の質量は５０質量部であり、アルカリ金属化合物の質量は１５質量部である。
【０２７９】
（ｖ）陰極の形成
電子輸送層が形成された基板を蒸着機内に置いて、１．０×１０−４Ｐａ以下に減圧した後、陰極として、電子輸送層の上にフッ化ナトリウムを約４ｎｍ、次いで、その上にアルミニウムを約２００ｎｍ蒸着した。その後、ガラス基板を用いて封止することにより、発光素子Ｄ１を作製した。
【０２８０】
＜比較例１＞発光素子ＣＤ１の作製及び評価
電子輸送層にシリカ粒子Ａを配合しなかった以外は、実施例１と同様にして、発光素子ＣＤ１を作製した。
【０２８１】
＜実施例２〜１１＞発光素子Ｄ２〜Ｄ１１の作製及び評価
使用した高分子化合物Ｅ１の電子輸送層形成用分散液中の濃度（質量％）、各非導電性粒子（表中では粒子と表す）の種類、高分子化合物Ｅ１の１００質量部に対する非導電性粒子の質量部、アルカリ金属化合物の種類、及び高分子化合物Ｅ１の１００質量部に対するアルカリ金属化合物の質量部を、表１に記載のものに変更した以外は、実施例１と同様にして発光素子を作製した。ここで、シリカ粒子Ｂは、日産化学工業株式会社製のＭＡ−ＳＴ−２０４０、Ｚ平均粒子径２９１ｎｍを用いた。
【０２８２】
（ｖｉ）発光素子の評価
発光素子に電流を印加することにより、ＥＬ発光が観測された。電子輸送層中の粒子の密度（個／μm２）、電子輸送層表面の自乗平均粗さ（ＲＭＳ）（ｎｍ）、発光素子の正面輝度が１２０００ｃｄ／ｍ２になる電流値にて素子を駆動した際の、正面輝度が初期の７割まで減少するまでの素子寿命（時間）を測定し、発光素子ＣＤ１（比較例１）の素子寿命（時間）の値を１００とした各々相対値、発光素子の正面輝度が１０００ｃｄ／ｍ２での発光効率（ｃｄ／Ａ）を表１に示す。また、図２〜１２は、それぞれ実施例１〜１１で得られた電子輸送層をガラス基板上に成膜した膜の原子間力顕微鏡像による写真である。図１３は、比較例１で得られた電子輸送層をガラス基板上に成膜した膜の原子間力顕微鏡像による写真である。
【０２８３】
【表１】
2020178100.tif 000056
【０２８４】
非導電性粒子を含まない比較例１の発光素子ＣＤ１に対し、シリカ粒子又はポリスチレン粒子を電子輸送層に含む実施例１〜１１の発光素子Ｄ１〜Ｄ１１は、素子寿命が高いことがわかった。また、実施例１〜１１の発光素子Ｄ１〜Ｄ１１は、発光効率が高いことがわかった。
【０２８５】
（ｖｉｉ）電子輸送層中のアルカリ金属の分布
実施例１、２、６及び８について、透過電子顕微鏡のエネルギー分散型Ｘ線分光法により、電子輸送層中のアルカリ金属元素について、前述の＜ＴＥＭによるＥＤＸ測定＞の方法によりラインプロファイル分析を行い、ラインプロファイルにおけるピークの半値全幅を測定した。実施例１の発光素子Ｄ１は、観察する視野を、視野の中心から最近接の非導電性粒子の中心との距離が非導電性粒子の直径の５倍になるように選定した。実施例２の発光素子Ｄ２は、観察する視野を、視野の中心から最近接の非導電性粒子の中心との距離が非導電性粒子の直径の３倍になるように選定したこと以外は実施例１の発光素子Ｄ１と同様に半値全幅を求めた。実施例６の発光素子Ｄ６は、観察する視野を、視野の中心から最近接の非導電性粒子の中心との距離が非導電性粒子の直径の５倍になるように選定したこと以外は実施例１の発光素子Ｄ１と同様に半値全幅を求めた。実施例８の発光素子Ｄ８は、観察する視野を、視野の中心から最近接の非導電性粒子の中心との距離が非導電性粒子の直径の１０倍になるように選定したこと以外は実施例１の発光素子Ｄ１と同様に半値全幅を求めた。
【０２８６】
発光素子Ｄ１、Ｄ２、Ｄ６及びＤ８について求められた半値全幅は、それぞれ２４．６ｎｍ、２７．１ｎｍ、２７．８ｎｍ及び３５．３ｎｍであった。
【産業上の利用可能性】
【０２８７】
本発明によれば、素子寿命が優れる発光素子が提供できる。
【符号の説明】
【０２８８】
１…発光素子、１１…陽極、１２…発光層、１３…電子輸送層、１４…陰極、１５…非導電性粒子、１６…混合物層。
【図１】
2020178100.tif 000060
【図２】
2020178100.tif 000061
【図３】
2020178100.tif 000062
【図４】
2020178100.tif 000063
【図５】
2020178100.tif 000064
【図６】
2020178100.tif 000065
【図７】
2020178100.tif 000066
【図８】
2020178100.tif 000067
【図９】
2020178100.tif 000068
【図１０】
2020178100.tif 000069
【図１１】
2020178100.tif 000070
【図１２】
2020178100.tif 000071
【図１３】
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