(57)【要約】      （修正有）【課題】湿式法を適用可能で、電子注入、輸送特性及び耐久性に優れた有機電子輸送材料と有機電子材料形成用組成物、及びそれらを用いた有機電界発光素子の提供。【解決手段】下記式（１）及び（２）のいずれかで表される金属錯体と、アルコール系溶媒とを含むことを特徴とする有機電子輸送材料形成用組成物。2010278376.tif 000042Ｌ１及びＬ２は、ホスフィンオキシド誘導体、Ｌ３及びＬ４は、アルコキシド等の酸素配位子、Ｍは、金属元素又は金属イオンを表す。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の式（１）及び（２）のいずれかで表される金属錯体を含むことを特徴とする有機電子輸送材料。
【化１】
2010278376.tif 000021
式（１）及び（２）において、
Ｌ１及びＬ２は、下記の式（３）で表され、アルコール系溶媒に可溶であるホスフィンオキシド誘導体を表し、かつ
Ｌ１及びＬ２は互いに同一であっても異なっていてもよく、或いは
式（２）においてＬ１及びＬ２が同一の原子団に結合し、アルコール系溶媒に可溶なキレート配位子を形成していてもよく、
Ｌ３及びＬ４は、Ｃ−Ｏ単結合又はＣ＝Ｏ二重結合を有し、酸素原子で金属原子又はイオンに配位可能で、アルコール系溶媒に可溶である配位子を表し、かつ
Ｌ３及びＬ４は互いに同一であっても異なっていてもよく、或いは
式（１）及び（２）においてＬ３及びＬ４が同一の原子団に結合し、アルコール系溶媒に可溶なキレート配位子を形成していてもよく、
Ｍは、電気陰性度が１．６以下の金属元素又は金属イオンを表し、
【化２】
2010278376.tif 000022
式（３）において、
Ｒ３は１又は複数のアリール基及びヘテロアリール基の一方又は双方を有し、任意の１又は複数の炭素原子上に下記の式（４）で表されるホスフィンオキシド基を有していてもよい原子団を表し、
Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立して１又は複数の置換基を有していてもよいアリール基を表し、Ａｒ１及びＡｒ２が結合することによりリン原子を含むヘテロ環を形成していてもよく、
【化３】
2010278376.tif 000023
式（４）においてＡｒ３及びＡｒ４は、それぞれ独立して１又は複数の置換基を有していてもよいアリール基を表し、Ａｒ３及びＡｒ４が結合することによりリン原子を含むヘテロ環を形成していてもよい。
【請求項２】
前記式（１）及び（２）において、Ｌ３及びＬ４が同一の＝ＣＨ−基に結合しβ−ジケトナト配位子を形成し、前記金属錯体が下記の式（１）’及び（２）’のいずれかで表されることを特徴とする請求項１記載の有機電子輸送材料。
【化４】
2010278376.tif 000024
式（１）’及び（２）’において、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立して炭素数１以上１２以下の直鎖又は分岐鎖アルキル基、直鎖又は分岐鎖フルオロアルキル基、アリール基及びヘテロアリール基からなる群より選択される官能基を表す。
【請求項３】
前記式（１）、（１）’、（２）及び（２）’において、Ｍがアルカリ金属、アルカリ土類金属及びランタン（Ｌａ）からなる群より選択されることを特徴とする請求項１及び２のいずれか１項記載の有機電子輸送材料。
【請求項４】
前記式（１）、（１）’、（２）及び（２）’において、Ｌ１及びＬ２、或いはＬ１及びＬ２が原子団を共有することにより形成しているアルコール系溶媒に可溶なキレート配位子が下記の式ＡからＱのいずれかで表されるホスフィンオキシド誘導体からなる群より選択されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の有機電子輸送材料。
【化５】
2010278376.tif 000025
【化６】
2010278376.tif 000026
【化７】
2010278376.tif 000027
【請求項５】
下記の式（１）及び（２）のいずれかで表される金属錯体と、アルコール系溶媒とを含むことを特徴とする有機電子輸送材料形成用組成物。
【化８】
2010278376.tif 000028
式（１）及び（２）において、
Ｌ１及びＬ２は、下記の式（３）で表され、アルコール系溶媒に可溶であるホスフィンオキシド誘導体を表し、かつ
Ｌ１及びＬ２は互いに同一であっても異なっていてもよく、或いは
式（２）においてＬ１及びＬ２が同一の原子団に結合し、アルコール系溶媒に可溶なキレート配位子を形成していてもよく、
Ｌ３及びＬ４は、Ｃ−Ｏ単結合又はＣ＝Ｏ二重結合を有し、酸素原子で金属原子又はイオンに配位可能で、アルコール系溶媒に可溶である配位子を表し、かつ
Ｌ３及びＬ４は互いに同一であっても異なっていてもよく、或いは
式（１）及び（２）においてＬ３及びＬ４が同一の原子団に結合し、アルコール系溶媒に可溶なキレート配位子を形成していてもよく、
Ｍは、電気陰性度が１．６以下の金属元素又は金属イオンを表し、
【化９】
2010278376.tif 000029
式（３）において、
Ｒ３は１又は複数のアリール基及びヘテロアリール基の一方又は双方を有し、任意の１又は複数の炭素原子上に下記の式（４）で表されるホスフィンオキシド基を有していてもよい原子団を表し、
Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立して１又は複数の置換基を有していてもよいアリール基を表し、Ａｒ１及びＡｒ２が結合することによりリン原子を含むヘテロ環を形成していてもよく、
【化１０】
2010278376.tif 000030
式（４）においてＡｒ３及びＡｒ４は、それぞれ独立して１又は複数の置換基を有していてもよいアリール基を表し、Ａｒ３及びＡｒ４が結合することによりリン原子を含むヘテロ環を形成していてもよい。
【請求項６】
前記式（１）及び（２）において、Ｌ３及びＬ４が同一の＝ＣＨ−基に結合しβ−ジケトナト配位子を形成し、前記金属錯体が下記の式（１）’及び（２）’のいずれかで表されることを特徴とする請求項５記載の有機電子輸送材料形成用組成物。
【化１１】
2010278376.tif 000031
式（１）’及び（２）’において、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立して炭素数１以上１２以下の直鎖又は分岐鎖アルキル基、直鎖又は分岐鎖フルオロアルキル基、アリール基及びヘテロアリール基からなる群より選択される官能基を表す。
【請求項７】
前記式（１）、（１）’、（２）及び（２）’において、Ｍがアルカリ金属、アルカリ土類金属及びランタン（Ｌａ）からなる群より選択されることを特徴とする請求項５及び６のいずれか１項記載の有機電子輸送材料形成用組成物。
【請求項８】
前記式（１）、（１）’、（２）及び（２）’において、Ｌ１及びＬ２、或いはＬ１及びＬ２が原子団を共有することにより形成しているアルコール系溶媒に可溶なキレート配位子が下記の式ＡからＱのいずれかで表されるホスフィンオキシド誘導体からなる群より選択されることを特徴とする請求項５から７のいずれか１項記載の有機電子輸送材料形成用組成物。
【化１２】
2010278376.tif 000032
【化１３】
2010278376.tif 000033
【化１４】
2010278376.tif 000034
【請求項９】
下記の式（１）及び（２）のいずれかで表される金属錯体を含む電子輸送層を有することを特徴とする有機電界発光素子。
【化１５】
2010278376.tif 000035
式（１）及び（２）において、
Ｌ１及びＬ２は、下記の式（３）で表され、アルコール系溶媒に可溶であるホスフィンオキシド誘導体を表し、かつ
Ｌ１及びＬ２は互いに同一であっても異なっていてもよく、或いは
式（２）においてＬ１及びＬ２が同一の原子団に結合し、アルコール系溶媒に可溶なキレート配位子を形成していてもよく、
Ｌ３及びＬ４は、Ｃ−Ｏ単結合又はＣ＝Ｏ二重結合を有し、酸素原子で金属原子又はイオンに配位可能で、アルコール系溶媒に可溶である配位子を表し、かつ
Ｌ３及びＬ４は互いに同一であっても異なっていてもよく、或いは
式（１）及び（２）においてＬ３及びＬ４が同一の原子団に結合し、アルコール系溶媒に可溶なキレート配位子を形成していてもよく、
Ｍは、電気陰性度が１．６以下の金属元素又は金属イオンを表し、
【化１６】
2010278376.tif 000036
式（３）において、
Ｒ３は１又は複数のアリール基及びヘテロアリール基の一方又は双方を有し、任意の１又は複数の炭素原子上に下記の式（４）で表されるホスフィンオキシド基を有していてもよい原子団を表し、
Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立して１又は複数の置換基を有していてもよいアリール基を表し、Ａｒ１及びＡｒ２が結合することによりリン原子を含むヘテロ環を形成していてもよく、
【化１７】
2010278376.tif 000037
式（４）においてＡｒ３及びＡｒ４は、それぞれ独立して１又は複数の置換基を有していてもよいアリール基を表し、Ａｒ３及びＡｒ４が結合することによりリン原子を含むヘテロ環を形成していてもよい。
【請求項１０】
前記式（１）及び（２）において、Ｌ３及びＬ４が同一の＝ＣＨ−基に結合しβ−ジケトナト配位子を形成し、前記金属錯体が下記の式（１）’及び（２）’のいずれかで表されることを特徴とする請求項９記載の有機電界発光素子。
【化１８】
2010278376.tif 000038
式（１）’及び（２）’において、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立して炭素数１以上１２以下の直鎖又は分岐鎖アルキル基、直鎖又は分岐鎖フルオロアルキル基、アリール基及びヘテロアリール基からなる群より選択される官能基を表す。
【請求項１１】
前記式（１）、（１）’、（２）及び（２）’において、Ｍがアルカリ金属、アルカリ土類金属及びランタン（Ｌａ）からなる群より選択されることを特徴とする請求項９及び１０のいずれか１項記載の有機電界発光素子。
【請求項１２】
前記式（１）、（１）’、（２）及び（２）’において、Ｌ１及びＬ２、或いはＬ１及びＬ２が原子団を共有することにより形成しているアルコール系溶媒に可溶なキレート配位子が下記の式ＡからＱのいずれかで表されるホスフィンオキシド誘導体からなる群より選択されることを特徴とする請求項９から１１のいずれか１項記載の有機電界発光素子。
【化１９】
2010278376.tif 000039
【化２０】
2010278376.tif 000040
【化２１】
2010278376.tif 000041
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機電子輸送材料、有機電子材料形成用組成物及び有機電界発光素子に関し、より具体的には、多層構造を有する有機電子素子の製造において湿式法により形成が可能で、かつ電子注入特性、電子輸送特性及び耐久性に優れた有機電子輸送材料、当該有機電子輸送材料を湿式法により形成するための有機電子材料形成用組成物及びそれらを用いた有機電界発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
陽極と陰極との間に発光性有機層（有機エレクトロルミネッセンス層）が設けられた有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子（以下、「有機ＥＬ素子」という。）は、無機ＥＬ素子に比べ、直流低電圧での駆動が可能であり、輝度及び発光効率が高いという利点を有しており、次世代の表示装置として注目を集めている。最近になってフルカラー表示パネルが市販されるに至り、表示面の大型化、耐久性の向上等に向けて盛んに研究開発が行われている。
【０００３】
有機ＥＬ素子は、注入した電子とホール（正孔）との再結合により有機化合物を電気的に励起し発光させる電気発光素子である。有機ＥＬ素子の研究は、有機積層薄膜素子が高輝度で発光することを示したコダック社のＴａｎｇらの報告（非特許文献１参照）以来、多くの企業及び研究機関によりなされている。コダック社による有機ＥＬ素子の代表的な構成は、透明陽極であるＩＴＯ（酸化インジウムスズ）ガラス基板上にホール輸送材料であるジアミン化合物、発光材料であるトリス（８−キノリノラート）アルミニウム（III）、陰極であるＭｇ：Ａｌを順次積層したもので、１０Ｖ程度の駆動電圧で約１０００ｃｄ／ｃｍ２の緑色発光が観測された。現在研究及び実用化がなされている積層型有機ＥＬ素子は、基本的にはこのコダック社の構成を踏襲している。
【０００４】
有機ＥＬ素子は、その構成材料により、高分子系有機ＥＬ素子と低分子系有機ＥＬ素子に大別され、前者は湿式法により、後者は蒸着法及び湿式法のいずれかにより製造される。高分子系有機ＥＬ素子は、素子の作製に用いられる導電性高分子材料における正孔輸送特性と電子輸送特性とのバランスを取るのが困難であるため、近年では、電子輸送、正孔輸送及び発光の機能を分離した積層型低分子系有機ＥＬ素子が主流となりつつある。
【０００５】
積層型低分子系有機ＥＬ素子において、発光性有機層と電極との間に設けられる電子輸送層、電子注入層及び正孔輸送層の性能はデバイス特性を大きく左右するため、それらの性能向上に向けた研究開発が盛んになされており、電子輸送層及び電子注入層に関しても、多くの改良研究が報告されている。
例えば、特許文献１では、電子輸送性の有機化合物と、仕事関数の低い金属であるアルカリ金属を含む金属化合物とを共蒸着することにより、電子注入層中に金属化合物を混入させることにより、電子注入層の特性の改善を図る構成が提案されている。
また、特許文献２では、ホスフィンオキサイド化合物を電子輸送材料として用いることが提案されている。更に、特許文献３では、電子輸送層の構成として、配位部位を有する有機化合物にアルカリ金属をドーピングする方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−６３９１０号公報
【特許文献２】特開２００２−６３９８９号公報
【特許文献３】特開２００２−３５２９６１号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】C. W. Tang, S. A. VanSlyke著、「Organic electroluminescent diodes」、AppliedPhysics Letters（米国）、米国物理学会（The American Institute ofPhysics）、１９８７年９月２１日、第５１巻、第１２号、ｐ．９１３−９１５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１から３に記載の電子注入層、電子輸送材料及び電子輸送層は、いずれも動作電圧の低下や発光効率の向上を図ることが目的であり、湿式法による多層構造の形成や耐久性の向上が図られているとは言い難い。また、これらの発明においては、電子輸送層及び電子注入層を真空蒸着法により成膜するため、大掛かりな設備を必要とると共に、２種以上の材料を同時に蒸着する際には蒸着速度の精密な調整が困難であり、生産性に劣るという問題もある。
【０００９】
湿式法による積層型低分子系有機ＥＬ素子の製造法には大きく分けて２種類あり、１つは、下層を製膜後、熱や光により架橋や重合を行い不溶化し上層を製膜する方法、もう１つは、下層と上層で溶解性の大きく違う材料を用いる方法である。前者の方法は、材料の選択の幅が広い反面、架橋又は重合反応の終了後に反応開始剤や未反応物を取り除くことが困難であり、耐久性に問題がある。一方、後者の方法は、材料の選択が難しい反面、架橋や重合等の化学反応を伴わないため、前者の方法と比較して高純度で耐久性の高い素子の構築が可能になる。以上述べたように、湿式法による積層型低分子系有機ＥＬ素子の製造は、材料の選択が困難であるという問題があるにも関わらず、各層の構成材料の溶解性の違いを利用した後者の方法が適していると考えられる。しかし、各層の構成材料の溶解性の違いを利用した積層を難しくしている要因の１つに、導電性高分子やスピンコート可能な有機半導体の殆どが、トルエン、クロロホルム、テトラヒドロフラン等の比較的溶媒能の高い溶媒にしか溶けず、Ｐ型の導電性高分子でホール輸送層を成膜した後、同様の溶媒でＮ型の導電性高分子でスピンコートすると下地のホール輸送性高分子を浸食することになり、平坦で欠陥の少ないＰＮ界面を有する積層構造を形成できないという問題がある。特にインクジェット法を用いる場合には、溶媒が自然乾燥で除去されるため溶媒の滞留時間が長くなることから、ホール輸送層や発光層の浸食が激しくなり、実用上問題のないデバイス特性を得ることが著しく困難になるおそれがある。
【００１０】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、多層構造を有する有機電子素子の製造において湿式法により形成が可能で、かつ電子注入特性、電子輸送特性及び耐久性に優れた有機電子輸送材料、当該有機電子輸送材料を湿式法により形成するための有機電子材料形成用組成物及びそれらを用いた有機電界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】
【００１１】
前記目的に沿う本発明の第１の態様は、下記の式（１）及び（２）のいずれかで表される金属錯体を含むことを特徴とする有機電子輸送材料を提供することにより上記課題を解決するものである。
【００１２】
【化１】
2010278376.tif 000002
【００１３】
式（１）及び（２）において、
Ｌ１及びＬ２は、下記の式（３）で表され、アルコール系溶媒に可溶であるホスフィンオキシド誘導体を表し、かつ
Ｌ１及びＬ２は互いに同一であっても異なっていてもよく、或いは
式（２）においてＬ１及びＬ２が同一の原子団に結合し、アルコール系溶媒に可溶なキレート配位子を形成していてもよく、
Ｌ３及びＬ４は、Ｃ−Ｏ単結合又はＣ＝Ｏ二重結合を有し、酸素原子で金属原子又はイオンに配位可能で、アルコール系溶媒に可溶である配位子を表し、かつ
Ｌ３及びＬ４は互いに同一であっても異なっていてもよく、或いは
式（１）及び（２）においてＬ３及びＬ４が同一の原子団に結合し、アルコール系溶媒に可溶なキレート配位子を形成していてもよく、
Ｍは、電気陰性度（本発明においてＰａｕｌｉｎｇの電気陰性度を意味する。以下同じ。）が１．６以下の金属元素又は金属イオンを表し、
【００１４】
【化２】
2010278376.tif 000003
【００１５】
式（３）において、
Ｒ３は１又は複数のアリール基及びヘテロアリール基の一方又は双方を有し、任意の１又は複数の炭素原子上に下記の式（４）で表されるホスフィンオキシド基を有していてもよい原子団を表し、
Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立して１又は複数の置換基を有していてもよいアリール基を表し、Ａｒ１及びＡｒ２が結合することによりリン原子を含むヘテロ環を形成していてもよく、
【００１６】
【化３】
2010278376.tif 000004
【００１７】
式（４）においてＡｒ３及びＡｒ４は、それぞれ独立して１又は複数の置換基を有していてもよいアリール基を表し、Ａｒ３及びＡｒ４が結合することによりリン原子を含むヘテロ環を形成していてもよい。
【００１８】
本発明の第２の態様は、上記の式（１）及び（２）のいずれかで表される金属錯体と、アルコール系溶媒とを含むことを特徴とする有機電子輸送材料形成用組成物を提供することにより上記課題を解決するものである。
【００１９】
電子求引性のホスフィンオキシド基（Ｐ＝Ｏ）を有するホスフィンオキシド誘導体は優れた電子輸送特性及び電子注入特性を有するが、電気陰性度の低い（１．６以下）金属が配位することにより、電子輸送特性及び電子注入特性が更に向上すると共に耐久性が大幅に向上する。そのため、式（１）及び式（２）で表される金属錯体を用いることにより、電子輸送特性及び電子注入特性に加え耐久性に優れた有機電子輸送材料、有機電子材料形成用組成物及びそれらを用いた有機電界発光素子が提供される。
また、式（１）及び（２）で表される金属錯体は、アルコール系溶媒に可溶な金属錯体及びホスフィンオキシド誘導体を原料として合成され、それ自身もアルコール系溶媒に可溶である。そのため、有機ＥＬ素子等の有機電子デバイスの製造において、正孔輸送層や発光層等の他の層を溶解及び膨潤させないアルコール系溶媒を用いて湿式法により有機電子輸送材料を形成できる。
【００２０】
本発明の第１から第３の態様において、前記式（１）及び（２）におけるＬ３及びＬ４が同一の＝ＣＨ−基に結合しβ−ジケトナト配位子を形成し、前記金属錯体が下記の式（１）’及び（２）’のいずれかで表されるものであってもよい。
【００２１】
【化４】
2010278376.tif 000005
【００２２】
式（１）’及び（２）’において、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立して炭素数１以上１２以下の直鎖又は分岐鎖アルキル基、直鎖又は分岐鎖フルオロアルキル基、アリール基及びヘテロアリール基からなる群より選択される官能基を表す。
【００２３】
β−ジケトナト配位子は、アルコキシド配位子等よりも加水分解を受けにくいため、金属錯体の耐久性を向上できる。そのため、本発明により提供される有機電子輸送材料、有機電子輸送材料形成用組成物及び有機電界発光素子の耐久性を向上させることができる。
【００２４】
本発明の第１から第３の態様において、前記式（１）、（１）’、（２）及び（２）’におけるＭがアルカリ金属、アルカリ土類金属及びランタン（Ｌａ）からなる群より選択されることが好ましい。
【００２５】
本発明の第１から第３の態様において、前記式（１）、（１）’、（２）及び（２）’におけるＬ１及びＬ２、或いはＬ１及びＬ２が原子団を共有することにより形成しているアルコール系溶媒に可溶なキレート配位子が下記の式ＡからＱのいずれかで表されるホスフィンオキシド誘導体からなる群より選択されることが好ましい。
【００２６】
【化５】
2010278376.tif 000006
【００２７】
【化６】
2010278376.tif 000007
【００２８】
【化７】
2010278376.tif 000008
【発明の効果】
【００２９】
本発明によると、積層型低分子系有機ＥＬ素子等の多層構造を有する有機電子素子の製造において、湿式法により形成が可能で、かつ電子注入特性、電子輸送特性及び耐久性に優れた有機電子輸送材料、当該有機電子輸送材料を湿式法により形成するための有機電子材料形成用組成物及びそれらを用いた有機電界発光素子が提供される。また、本発明に係る有機電子輸送材料及び有機電子材料形成用組成物を用いると、電子輸送層や積層型低分子ＥＬ素子の製造に高価な蒸着装置が不要になると共に、金属と有機電子輸送材料との共蒸着のための複雑な条件設定が不要になる。そのため、電子輸送層や積層型低分子ＥＬ素子の製造コストを低減できると共に生産性を向上させることが可能になる。本発明を適用することにより、高い生産性かつ低コストで製造でき、発光効率に優れ、高い耐久性を有する有機電界発光素子が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第２の実施の形態に係る有機電界発光素子の実施形態の縦断面を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
続いて、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
（１）有機電子輸送材料形成用組成物
本発明の第１の実施の形態に係る有機電子材料形成用組成物は、下記の式（１）及び（２）のいずれか一方又は双方で表される金属錯体と、アルコール系溶媒とを含んでいる。
【化８】
2010278376.tif 000009
【００３２】
式（１）及び（２）において、
Ｌ１及びＬ２は、下記の式（３）で表され、アルコール系溶媒に可溶であるホスフィンオキシド誘導体を表し、かつ
Ｌ１及びＬ２は互いに同一であっても異なっていてもよく、或いは
式（２）においてＬ１及びＬ２が同一の原子団に結合し、アルコール系溶媒に可溶なキレート配位子を形成していてもよく、
Ｌ３及びＬ４は、Ｃ−Ｏ単結合又はＣ＝Ｏ二重結合を有し、酸素原子で金属原子又はイオンに配位可能で、アルコール系溶媒に可溶である配位子を表し、かつ
Ｌ３及びＬ４は互いに同一であっても異なっていてもよく、或いは
式（１）及び（２）においてＬ３及びＬ４が同一の原子団に結合し、アルコール系溶媒に可溶なキレート配位子を形成していてもよく、
Ｍは、電気陰性度が１．６以下の金属元素又は金属イオンを表し、
【００３３】
【化９】
2010278376.tif 000010
【００３４】
式（３）において、
Ｒ３は１又は複数のアリール基及びヘテロアリール基の一方又は双方を有し、任意の１又は複数の炭素原子上に下記の式（４）で表されるホスフィンオキシド基を有していてもよい原子団を表し、
Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立して１又は複数の置換基（式（４）で表されるホスフィンオキシド基であってもよい。）を有していてもよいアリール基を表し、Ａｒ１及びＡｒ２が結合することによりリン原子を含むヘテロ環を形成していてもよく、
【００３５】
【化１０】
2010278376.tif 000011
【００３６】
式（４）においてＡｒ３及びＡｒ４は、それぞれ独立して１又は複数の置換基を有していてもよいアリール基を表し、Ａｒ３及びＡｒ４が結合することによりリン原子を含むヘテロ環を形成していてもよい。
【００３７】
Ｒ３に含まれるアリール基及びヘテロアリール基の炭素数は特に限定されないが、２〜３０であることが好ましく、２〜２０であることがより好ましい。より具体的には、フェニル基等の単環式の芳香族炭化水素基、チオフェン環、トリアジン環、フラン環、ピラジン環、ピリジン環、チアゾール環、イミダゾール環、ピリミジン環等の単環式の複素環基、ナフタレン環、アントラセン環等の縮合多環式芳香族炭化水素基、チエノ[３，２−ｂ]フラン環等の縮合多環式の複素環基、ビフェニル環、ターフェニル環等の環集合式の芳香族炭化水素基、ビチオフェン環、ビフラン環等の環集合式の複素環基、アクリジン環、イソキノリン環、インドール環、カルバゾール環、カルボリン環、キノリン環、ジベンゾフラン環、シンノリン環、チオナフテン環、１，１０−フェナントロリン環、フェノチアジン環、プリン環、ベンゾフラン環、シロール環等の芳香族環と複素環との組み合わせからなるものが挙げられる。Ａｒ１〜Ａｒ４に含まれるアリール基についても上記の原子団Ｒ３の場合と同様であるが、好ましくはフェニル基である。
【００３８】
有機電子輸送材料形成用組成物は、金属塩又は金属化合物と配位子となる化合物、或いは金属錯体と、上記の式（３）で表されるホスフィンオキシド誘導体（式（１）及び（２）におけるＬ１及びＬ２、或いはＬ１及びＬ２が同一の原子団に結合することによって形成するアルコール系溶媒に可溶なキレート配位子に相当する）とをアルコール系溶媒中で混合することにより製造することができる。
【００３９】
式（３）で表されるホスフィンオキシド誘導体のうち、有機電子輸送材料形成用組成物の製造に好ましく用いられるのは下記の一般式（５）、（６）及び（７）で表されるホスフィンオキシド誘導体である。
【００４０】
【化１１】
2010278376.tif 000012
【００４１】
式（５）、（６）及び（７）において、
Ｘ及びＲ４は、１又は複数のアリール基及びヘテロアリール基の一方又は双方を有し、１又は複数の置換基を有していてもよい原子団を表し、
Ａｒ５〜Ａｒ２５はそれぞれ独立して１又は複数の置換基を有していてもよいアリール基を表し、
Ａｒ５とＡｒ６、Ａｒ７とＡｒ８、Ａｒ１２とＡｒ１３、Ａｒ１４とＡｒ１５、Ａｒ１６とＡｒ１７、Ａｒ１８とＡｒ１９、Ａｒ２０とＡｒ２１、Ａｒ２２とＡｒ２３、及びＡｒ２４とＡｒ２５がそれぞれ結合することによりリン原子を含むヘテロ環を形成していてもよい。
Ｘ、Ｒ４、Ａｒ５〜Ａｒ２５に含まれるアリール基についても上記の原子団Ｒ３の場合と同様であるが、Ａｒ５〜Ａｒ２５は好ましくはフェニル基である。
【００４２】
ホスフィンオキシド誘導体の具体例としては、下記の構造式Ａ〜Ｑで表されるホスフィンオキシド誘導体が挙げられる。
【００４３】
【化１２】
2010278376.tif 000013
【００４４】
【化１３】
2010278376.tif 000014
【００４５】
【化１４】
2010278376.tif 000015
【００４６】
ホスフィンオキシド誘導体は、市販のものを用いてもよく、第三級ホスフィンの酸化、塩化ホスフィニル又は二塩化ホスホリルとＧｒｉｇｎａｒｄ試薬との反応、ハロゲン化アリールとジアリールホスフィンオキシドとのカップリング、ジハロホスホランの加水分解等の任意の公知の方法を用いて合成して用いてもよい。
ホスフィンオキシド誘導体は任意の１種類を単独で用いてもよく、任意の２種類以上を任意の割合で混合して用いてもよい。有機電界発光素子の製造に用いられる陰極材料や有機発光層に含まれる発光材料の種類等に応じてホスフィンオキシド誘導体又はその組み合わせを適宜選択することにより、電子注入特性及び電子輸送特性を最適化できる。
【００４７】
式（１）及び（２）における、Ｃ−Ｏ単結合又はＣ＝Ｏ二重結合を有し、酸素原子で金属原子又はイオンに配位可能で、アルコール系溶媒に可溶である配位子Ｌ３及びＬ４の例としては、一般式Ｒ４−Ｏで表されるアルコキシド、一般式Ｒ５−Ｃ（＝Ｏ）−Ｒ６で表されるカルボニル誘導体、一般式Ｒ７−ＣＯＯで表されるカルボキシレート等が挙げられる。Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、及びＲ７は、それぞれ独立して炭素数１以上１２以下の直鎖又は分岐鎖アルキル基、直鎖又は分岐鎖フルオロアルキル基、アリール基及びヘテロアリール基からなる群より選択される官能基を表す。
Ｌ３及びＬ４は、同一の＝ＣＨ−基に結合しβ−ジケトナト配位子を形成していてもよい。この場合、上記の式（１）及び式（２）で表される金属錯体は、下記の式（１）’及び（２）’のいずれかで表される。
【００４８】
【化１５】
2010278376.tif 000016
【００４９】
式（１）’及び（２）’において、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立して炭素数１以上１２以下の直鎖又は分岐鎖アルキル基、直鎖又は分岐鎖フルオロアルキル基、アリール基及びヘテロアリール基からなる群より選択される官能基を表す。
【００５０】
遊離の状態又は金属β−ジケトナト錯体において中心金属に配位した状態で有機電子輸送材料形成組成物の製造に用いられるβ−ジケトンは、下記の一般式（８）で表される構造を有している。
【００５１】
【化１６】
2010278376.tif 000017
【００５２】
式（８）において、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立して炭素数１以上１２以下の直鎖又は分岐鎖アルキル基、直鎖又は分岐鎖フルオロアルキル基、アリール基及びヘテロアリール基からなる群より選択される官能基を表す。
【００５３】
電子輸送材料形成用組成物の製造に好ましく用いることができるβ−ジケトンの具体例としては、下式に示すものが挙げられる。下式に示したβ−ジケトンは、左からアセチルアセトン（ａｃａｃ）、２，２，６，６−テトラメチルヘプタン−３，５−ジオン（ＴＭＨＤ）、１，１，１−トリフルオロアセチルアセトン（ＴＦＡ）、１，１，１，５，５，５−ヘキサフルオロアセチルアセトン（ＨＦＡ）である。
【００５４】
【化１７】
2010278376.tif 000018
【００５５】
有機電子輸送材料形成用組成物の製造に用いられる金属（式（１）及び（２）におけるＭ）としては、電気陰性度（χ）が１．６以下である任意の金属が挙げられる。
なお、電気陰性度の最小値は、Ｃｓにおけるχ＝０．７９である。
【００５６】
電気陰性度が１．６以下の金属Ｍの具体例としては、アルカリ金属（Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ）、アルカリ土類金属（Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）、及びランタン（Ｌａ）が挙げられる。電気陰性度が１．６を超えると、陰極からの電子注入効率が低下するため、電子輸送特性が低下する。また、電気陰性度が１．６以下であっても、ランタン以外の遷移元素については、ｄ−ｄ遷移等により励起エネルギーがクエンチされるため、電子輸送特性が低下する。したがって、典型金属塩が好ましく、電気陰性度の小さなアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩が特に好ましい。
【００５７】
これらの金属を含む原料としては、金属アルコキシド、或いは１又は複数のβ−ジケトンが配位したβ−ジケトナト錯体が好ましいが、後者の場合、アルコール系溶媒に可溶な塩と遊離のβ−ジケトンを溶液中で反応（錯形成）させ、反応系内で生成させてもよい。この場合において、用いられる金属塩の種類に特に制限はなく、アルコール系溶媒に可溶であれば、塩化物等のハロゲン化物、硝酸塩、硫酸塩、炭酸塩、酢酸塩、スルホン酸塩等の任意の塩を用いることができる。
【００５８】
電子輸送材料形成用組成物の製造に用いられるアルコール系溶媒としては、電子輸送材料の下層に形成される有機発光層や正孔輸送層を溶解又は膨潤させにくく、金属化合物の溶解性が高い任意のアルコール系溶媒を用いることができ、好ましくは炭素数１〜７、より好ましくは炭素数１〜４の単価アルコールが用いられる。このようなアルコール系溶媒の具体例としては、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、１−ブタノール、２−ブタノール、ｔ−ブチルアルコール、１−ペンタノール、１−ヘキサノール、シクロヘキサノール等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、任意の２以上を任意の割合で混合して用いてもよい。
【００５９】
有機電子輸送材料形成用組成物中に含まれる金属錯体の好ましい濃度範囲は、金属錯体の溶解度及び溶媒の揮発性等に依存するために必ずしも一義的に決定できないが、例えば、０．１〜５重量％、好ましくは０．２〜２重量％である。金属錯体の濃度が低すぎると、膜厚の大きな電子輸送材料を形成するために必要な作業時間が増大するため生産性が低下する。逆に金属錯体の濃度が高すぎると、金属錯体が沈殿したり、溶液（有機電子輸送材料形成用組成物）の粘度が高くなりすぎて作業性が低下したりするおそれがある。
【００６０】
有機電子輸送材料形成用組成物の製造にあたり、個別に調製したそれぞれの原料の溶液を混合してもよい。この場合において、それぞれの溶液に使用する溶媒は同一であってもよいが、均一な溶液が得られるならば互いに異なっていてもよい。これにより、ホスフィンオキシド誘導体と金属化合物の溶解性が大きく異なっており、所望の量比で混合することが困難な場合においても、溶液の調製が可能となる。さらに、前記いずれの液状材料の調製方法においても、ホスフィンオキシド誘導体と金属化合物の比が所望の値となるよう混合することができる。なお、金属化合物の含有量は、ホスフィンオキシド誘導体に対して１〜５０ｗｔ％であることが好ましい。
【００６１】
なお、有機電子輸送材料形成用組成物を用いて形成される有機電子輸送材料（電子輸送層）が発光層を兼ねるようにするために、有機電子輸送材料形成用組成物が発光物質を更に含んでいてもよい。この場合において、添加される発光物質はアルコール系溶媒に可溶なものである必要がある。
【００６２】
（２）有機電界発光素子
次に、図１を参照しながら本発明の第２の実施の形態に係る有機電界発光素子について説明する。有機電界発光素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）１は、基板２上に設けられた陽極３と、陰極７と、陽極３と陰極７との間に、陽極３側から順に、正孔輸送層４と、有機発光層５と、電子輸送層６とを積層し、その全体が封止部材８で封止されている。
【００６３】
基板２は、有機電界発光素子１の支持体となるものである。本実施の形態に係る有機電界発光素子１は、基板２側から光を取り出す構成（ボトムエミッション型）であるため、基板２及び陽極３は、それぞれ、実質的に透明（無色透明、着色透明又は半透明）な材料より構成されている。基板２の構成材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエーテルサルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリアリレートのような樹脂材料や、石英ガラス、ソーダガラスのようなガラス材料等が挙げられ、これらのうちの１種又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００６４】
基板２の平均厚さは、特に限定されないが、０．１〜３０ｍｍ程度であるのが好ましく、０．１〜１０ｍｍ程度であるのがより好ましい。なお、有機電界発光素子１が基板２と反対側から光を取り出す構成（トップエミッション型）の場合、基板２には、透明基板及び不透明基板のいずれも用いることができる。不透明基板の例としては、アルミナ等のセラミックス材料で構成された基板、ステンレス鋼等の金属基板の表面に酸化膜（絶縁膜）を形成したもの、樹脂材料で構成された基板等が挙げられる。
【００６５】
陽極３は、後述する正孔輸送層４に正孔を注入する電極である。この陽極３の構成材料
としては、仕事関数が大きく、導電性に優れる材料を用いるのが好ましい。陽極３の構成材料としては、例えば、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）、ＩＺＯ（酸化インジウムジルコニウム）、Ｉｎ３Ｏ３、ＳｎＯ２、Ｓｂ含有ＳｎＯ２、Ａｌ含有ＺｎＯ等の酸化物、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕ又はこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの１種又は２種以上を組み合わせて用いることができる。陽極３の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜２００ｎｍ程度であるのが好ましく、５０〜１５０ｎｍ程度であるのがより好ましい。
【００６６】
一方、陰極７は、後述する電子輸送層６に電子を注入する電極であり、電子輸送層６の有機発光層５と反対側に設けられている。この陰極７の構成材料としては、仕事関数の小さい材料を用いるのが好ましい。陰極７の構成材料としては、例えば、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｓｃ、Ｙ、Ｙｂ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｃｓ、Ｒｂ又はこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの１種又は任意の２種以上を組み合わせて（例えば、複数層の積層体等）用いることができる。
【００６７】
特に、陰極７の構成材料として合金を用いる場合には、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ等の安定な金属元素を含む合金、具体的には、ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ、ＣｕＬｉ等の合金を用いるのが好
ましい。かかる合金を陰極７の構成材料として用いることにより、陰極７の電子注入効率及び安定性の向上を図ることができる。陰極７の平均厚さは、特に限定されないが、５０〜１００００ｎｍ程度であるのが好ましく、８０〜５００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
【００６８】
トップエミッション型の場合、仕事関数の小さい材料、又はこれらを含む合金を５〜２０ｎｍ程度とし、透過性を持たせ、さらにその上面にＩＴＯ等の透過性の高い導電材料を１００〜５００ｎｍ程度の厚さで形成する。
なお、本実施の形態に係る有機電界発光素子１は、ボトムエミッション型であるため、陰極７の光透過性は特に要求されない。
【００６９】
陽極３上には、正孔輸送層４が設けられている。この正孔輸送層４は、陽極３から注入された正孔を、有機発光層５まで輸送する機能を有するものである。
正孔輸送層４の構成材料としては、例えば、フタロシアニン、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）、鉄フタロシアニンのような金属又は無金属のフタロシアニン系化合物、ポリアリールアミン、フルオレン−アリールアミン共重合体、フルオレン−ビチオフェン共重合体、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、ポリビニルピレン、ポリビニルアントラセン、ポリチオフェン、ポリアルキルチオフェン、ポリヘキシルチオフェン、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリチニレンビニレン、ピレンホルムアルデヒド樹脂、エチルカルバゾールホルムアルデヒド樹脂又はその誘導体等が挙げられ、これらのうちの１種又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
また、前記化合物は、他の化合物との混合物として用いることもできる。一例として、ポリチオフェンを含有する混合物としては、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン／スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等が挙げられる。
【００７０】
正孔輸送層４の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜１５０ｎｍ程度であるのが好ましく、５０〜１００ｎｍ程度であるのがより好ましい。正孔輸送層４上、すなわち、陽極３の一方の面側には、有機発光層５が設けられている。この有機発光層５には、後述する電子輸送層６から電子が、また、前記正孔輸送層４から正孔がそれぞれ供給（注入）される。そして、有機発光層５内では、正孔と電子とが再結合し、この再結合に際して放出されたエネルギーにより励起子（エキシトン）が生成し、励起子が基底状態に戻る際にエネルギー（蛍光やりん光）が放出（発光）される。
【００７１】
有機発光層５の構成材料（発光物質）としては、１，３，５−トリス［（３−フェニル−６−トリフルオロメチル）キノキサリン−２−イル］ベンゼン（ＴＰＱ１）、１，３，５−トリス［｛３−（４−ｔ−ブチルフェニル）−６−トリフルオロメチル｝キノキサリン−２−イル］ベンゼン（ＴＰＱ２）のようなベンゼン系化合物、トリス（８−ヒドロキシキノリノレート）アルミニウム（Ａｌｑ３）、ファクトリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（Ｉｒ（ｐｐｙ）３）のような低分子系のものや、オキサジアゾール系高分子、トリアゾール系高分子、カルバゾール系高分子、ポリフルオレン系高分子、ポリパラフェニレンビニレン系高分子のような高分子系のものが挙げられ、これらの１種又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００７２】
有機発光層５の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜１５０ｎｍ程度であるのが好ましく、５０〜１００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
【００７３】
有機発光層５上には、電子輸送材料の一例である電子輸送層６が設けられている。この電子輸送層６は、陰極７から注入された電子を、有機発光層５まで輸送する機能を有するものである。電子輸送層６は、本発明の第１の実施の形態に係る電子輸送材料形成用組成物を用いて形成される。形成の方法については後述する。
【００７４】
電子輸送層６の平均厚さは、特に限定されないが、１〜１００ｎｍ程度であるのが好ましく、１０〜５０ｎｍ程度であるのがより好ましい。
【００７５】
封止部材８は、有機電界発光素子１（陽極３、正孔輸送層４、有機発光層５、電子輸送層６及び陰極７）を覆うように設けられ、これらを気密的に封止し、酸素や水分を遮断する機能を有する。封止部材８を設けることにより、有機電界発光素子１の信頼性の向上や、変質及び劣化の防止（耐久性向上）等の効果が得られる。
【００７６】
封止部材８の構成材料としては、例えば、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ又はこれらを含む合金、酸化シリコン、各種樹脂材料等を挙げることができる。なお、封止部材８の構成材料として導電性を有する材料を用いる場合には、短絡を防止するために、封止部材８と有機電界発光素子１との間には、必要に応じて、絶縁膜を設けるのが好ましい。また、封止部材８は、平板状として、基板２と対向させ、これらの間を、例えば熱硬化性樹脂等のシール材で封止するようにしてもよい。
【００７７】
有機電界発光素子１は、例えば、次のようにして製造することができる。
まず、基板２を用意し、この基板２上に陽極３を形成する。
陽極３は、例えば、プラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤ、レーザーＣＶＤのような化学蒸着法（ＣＶＤ）、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、電界メッキ、浸漬メッキ、無電界メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、ゾル・ゲル法、ＭＯＤ法、金属箔の接合等を用いて形成することができる。
【００７８】
次に、陽極３上に正孔輸送層４を形成する。
正孔輸送層４は、例えば、正孔輸送材料を溶媒に溶解又は分散媒に分散してなる正孔輸送層形成用材料を、陽極３上に供給した後、乾燥（脱溶媒又は脱分散媒）することにより形成することができる。正孔輸送層形成用材料の供給方法としては、例えば、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、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等の各種塗布法を用いることができる。このような塗布法を用いることにより、正孔輸送層４を比較的容易に形成することができる。
【００７９】
正孔輸送層形成用材料の調製に用いる溶媒又は分散媒としては、例えば、硝酸、硫酸、アンモニア、過酸化水素、水、二硫化炭素、四塩化炭素、エチレンカーボネイト等の無機溶媒や、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、アセトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、メチルイソプロピルケトン（ＭＩＰＫ）、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール（ＤＥＧ）、グリセリン等のアルコール系溶媒、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、１，４−ジオキサン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、テトラヒドロピラン（ＴＨＰ）、アニソール、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ジグリム）、ジエチレングリコールエチルエーテル（カルビトール）等のエーテル系溶媒、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、フェニルセロソルブ等のセロソルブ系溶媒、ヘキサン、ペンタン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒、トルエン、キシレン、ベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ピリジン、ピラジン、フラン、ピロール、チオフェン、メチルピロリドン等の芳香族複素環化合物系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）等のアミド系溶媒、クロロベンゼン、ジクロロメタン、クロロホルム、１，２−ジクロロエタン等のハロゲン化合物系溶媒、酢酸エチル、酢酸メチル、ギ酸エチル等のエステル系溶媒、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、スルホラン等の硫黄化合物系溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル、アクリロニトリル等のニトリル系溶媒、ギ酸、酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸等の有機酸系溶媒のような各種有機溶媒、又は、これらを含む混合溶媒等が挙げられる。
なお、乾燥は、例えば、大気圧又は減圧雰囲気中での放置、加熱処理、不活性ガスの吹付け等により行うことができる。
【００８０】
また、本工程に先立って、陽極３の上面には、酸素プラズマ処理を施すようにしてもよい。これにより、陽極３の上面に親液性を付与すること、陽極３の上面に付着する有機物を除去（洗浄）すること、陽極３の上面付近の仕事関数を調整すること等を行うことができる。
ここで、酸素プラズマ処理の条件としては、例えば、プラズマパワー１００〜８００Ｗ程度、酸素ガス流量５０〜１００ｍＬ／ｍｉｎ程度、被処理部材（陽極３）の搬送速度０．５〜１０ｍｍ／ｓｅｃ程度、基板２の温度７０〜９０℃程度とするのが好ましい。
【００８１】
次に、正孔輸送層４上（陽極３の一方の面側）に、有機発光層５を形成する。
有機発光層５は、例えば、発光材料を溶媒に溶解又は分散媒に分散してなる有機発光層形成用材料を、正孔輸送層４上に供給した後、乾燥（脱溶媒又は脱分散媒）することにより形成することができる。有機発光層形成用材料の供給方法及び乾燥の方法は、前記正孔輸送層４の形成で説明したのと同様である。
【００８２】
なお、前述したような発光材料を用いる場合、有機発光層形成用材料の調製に用いる溶媒又は分散媒としては、非極性溶媒が好適であり、例えば、キシレン、トルエン、シクロヘキシルベンゼン、ジハイドロベンゾフラン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ピリジン、ピラジン、フラン、ピロール、チオフェン、メチルピロリドン等の芳香族複素環化合物系溶媒、ヘキサン、ペンタン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒等が挙げられ、これらを単独又はこれらを含む混合溶媒として用いることができる。
【００８３】
次に、有機電子輸送材料形成用組成物を有機発光層５上に供給した後乾燥することにより、電子輸送層６が得られる。有機電子輸送材料形成用組成物の供給方法および乾燥の方法は、前記正孔輸送層４の形成で説明したのと同様であるため、詳しい説明を省略する。
【００８４】
最後に、電子輸送層６上（有機発光層５と反対側）に、陰極７を形成する。
陰極７は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、金属箔の接合、金属微粒子インクの塗布および焼成等を用いて形成することができる。
最後に、得られた有機発光素子１を覆うように封止部材８を被せ、基板２に接合する。
以上のような工程を経て、有機電界発光素子１が得られる。
【００８５】
以上のような製造方法によれば、有機層（ホール輸送層４、有機発光層５、電子輸送層６）の形成や、金属微粒子インクを使用する場合は陰極７の形成においても、真空装置等の大掛かりな設備を要しないため、有機発光素子１の製造時間および製造コストの削減を図ることができる。また、インクジェット法（液滴吐出法）を適用することで、大面積の素子の作製や多色の塗り分けが容易となる。
【００８６】
なお、本実施の形態では、正孔輸送層４および有機発光層５を液相プロセスにより製造することとして説明したが、本発明では、用いる正孔輸送材料および発光材料の種類に応じて、これらの層を、例えば、真空蒸着法等の気相プロセスにより形成するようにしてもよい。
【００８７】
このような有機発光素子１は、例えば光源等として使用することができる。また、複数の有機電界発光素子１をマトリックス状に配置することにより、ディスプレイ装置を構成することができる。
なお、ディスプレイ装置の駆動方式としては、特に限定されず、アクティブマトリックス方式、パッシブマトリックス方式のいずれであってもよい。
【００８８】
有機電界発光素子１に供給される電気エネルギー源としては、主に直流電流であるが、パルス電流や交流電流を用いることも可能である。電流値及び電圧値は特に制限はないが、素子の消費電力、寿命を考慮するとできるだけ低いエネルギーで最大の輝度が得られるようにするべきである。
【００８９】
ディスプレイ装置を構成する「マトリックス」とは、表示のための画素（ピクセル）が格子状に配置されたものをいい、画素の集合で文字や画像を表示する。画素の形状、サイズは用途によって決まる。例えばパーソナルコンピュータ、モニター、テレビの画像及び文字表示には、通常一辺が３００μｍ以下の四角形の画素が用いられるし、表示パネルのような大型ディスプレイの場合は、一辺がｍｍオーダーの画素を用いることになる。モノクロ表示の場合は、同じ色の画素を配列すればよいが、カラー表示の場合には、赤、緑、青の画素を並べて表示させる。この場合、典型的にはデルタタイプとストライプタイプがある。そして、このマトリックスの駆動方法としては、パッシブマトリックス方式及びアクティブマトリックス方式のどちらでもよい。前者には、構造が簡単であるという利点があるが、動作特性を考慮した場合、後者のアクティブマトリックスの方が優れる場合があるので、これも用途によって使い分けることが必要である。
【００９０】
有機電界発光素子１は、セグメントタイプの表示装置であってもよい。「セグメントタイプ」とは、予め決められた情報を表示するように所定形状のパターンを形成し、決められた領域を発光させることになる。例えば、デジタル時計や温度計における時刻や温度表示、オーディオ機器や電磁調理器等の動作状態表示、自動車のパネル表示などがあげられる。そして、前記マトリックス表示とセグメント表示は同じパネルの中に共存していてもよい。
【００９１】
有機電界発光素子１は、自発光しない表示装置の視認性を向上させる目的に使用され、液晶表示装置、時計、オーディオ機器、自動車パネル、表示板、標識等に使用されるバックライトであってもよい。特に液晶表示装置、中でも薄型化が課題となっているパーソナルコンピュータ用途のバックライトとしては、蛍光灯や導光板からなる従来のものに比べ、薄型化、軽量化が可能になる。
【実施例】
【００９２】
以下、本発明の効果を確認するために行った実施例について説明する。
使用したホスフィンオキシド誘導体（上記の式Ａ〜Ｑで表されるもの）のうち国際公開第２００５／１０４６２８号パンフレットに記載のものは、同パンフレットに記載の方法にしたがい合成した。
（１）有機電子輸送材料形成用組成物の製造
まず金属化合物を２−プロパノールに溶解後、ホスフィンオキシド誘導体を添加し熔解させた。得られた溶液を２−プロパノールで希釈し、金属化合物及びホスフィンオキシド誘導体の濃度の合計が０．５ｗｔ％である有機電子輸送材料形成用組成物を得た。
用いた金属化合物、ホスフィンオキシド誘導体（Ａ〜Ｑ）、後者に対する前者の添加量（ドープ濃度［ｗｔ％］）を下記の表１及び表２に示す。
【００９３】
（２）モデル系を用いた錯体形成の確認
有機電子輸送材料形成用組成物中で金属錯体が形成していることを確認するためのモデル実験を下記のとおり行った。
リチウムアセチルアセトナトＬｉ（ａｃａｃ）及びトリフェニルホスフィンオキシドＴＰＰＯをモル比で１：１及び１：２で混合し、Ｌｉの濃度が１Ｍになるようにメタノールに溶解した。この溶液とマトリックスであるニトロベンジルアルコールを混合し、ＦＡＢ−ＭＳ測定を行った。使用した質量分析器は、日本電子ＪＭＳ７００である。また、Ｌｉ（ａｃａｃ）及びＴＰＰＯをモル比で１：１及び１：２で混合し、Ｌｉの濃度が１Ｍになるように重水素置換ＤＭＳＯに溶解した溶液を用いて、１Ｈ−ＮＭＲ測定をおこなった。使用したＮＭＲ分光計は、日本電子ＪＮＭ−ＭＹ６０ＦＴ（６０ＭＨｚ）である。
なお、比較のため、Ｌｉ（ａｃａｃ）のみを溶解した溶液を用いて同様の測定も併せて行った。
【００９４】
ＦＡＢ−ＭＳ測定の結果
Ｌｉ（ａｃａｃ）のみを含む溶液では、［ａｃａｃ］＋（ｍ／ｚ＝９９）、［ａｃａｃ＋Ｌｉ−１］＋（ｍ／ｚ＝１０５）及び［ａｃａｃ＋Ｌｉ＋１］＋（ｍ／ｚ＝１０７）等に相当するピークが検出された。
一方、ＴＰＰＯを１モル当量加えたサンプルからは、［ＴＰＰＯ＋１］＋（ｍ／ｚ＝２７９）［ＬｉＴＰＰＯ］＋１（ｍ／ｚ＝２８５）及び［ＬｉＴＰＰＯ２］＋（ｍ／ｚ＝５６３）に相当するピークが検出された。この結果より、ＴＰＰＯのリチウムイオンへの配位が確認された。しかしながら、Ｌｉ、ａｃａｃ、ＴＰＰＯの３者からなる錯体は検出できなかった。これは、質量分析条件下ではａｃａｃが脱離しているためであると考えられる。
ＴＰＰＯを１当量添加した溶液及び２当量添加した溶液の測定結果を比較すると、ＴＰＰＯを２当量添加した溶液では、フリーのＴＰＰＯ由来の質量数（ｍ／ｚ＝２７９：［ＴＰＰＯ＋Ｈ］＋等）が検出された。この結果より、ＴＰＰＯ１配位体（一般式（１））が主に生成していることが予想される。
【００９５】
１Ｈ−ＮＭＲ測定の結果
次に、ａｃａｃがＴＰＰＯの配位により脱離を起こさず、Ｌｉに配位した状態で残っていることを確認するために、Ｌｉ（ａｃａｃ）とＴＰＰＯの混合溶液の１Ｈ−ＮＭＲを測定した。
フリーのａｃａｃではケト−エノール互変異性に起因して、δ＝２ｐｐｍ付近のメチル基由来のピークが２本に分裂すると共に、δ＝３．７ｐｐｍ及び５．７ｐｐｍに、それぞれエノール型及びケト型の３−位炭素上のプロトンに起因するピークが観察される。
一方、Ｌｉ（ａｃａｃ）のみを含む溶液及びＬｉ（ａｃａｃ）にＴＰＰＯを加えた溶液の１Ｈ−ＮＭＲは７．５〜８．０ｐｐｍ付近の芳香族由来のピーク以外はほぼ同等であり、メチル基由来のピーク（δ＝１．７ｐｐｍ）の分裂は見られず、３−位炭素上のプロトン由来のピークはδ＝５ｐｐｍ付近に一本線として観測され、ケト−エノール互変異性に由来するピークの分裂は観測されなかった。
このＮＭＲの結果から、ＴＰＰＯを加えることによりａｃａｃの脱離は起こらないことが示された。
【００９６】
以上のＦＡＢ−ＭＳの結果及び、１Ｈ−ＮＭＲの結果より、ＬｉａｃａｃとＴＰＰＯを溶液中で混合することによりＴＰＰＯのＬｉへの配位が起こると共に、それに伴うａｃａｃの脱離はおきないことが示された。
【００９７】
（３）積層型有機ＥＬ素子の製造
ＩＴＯ基板は、三容真空製のもの（膜厚８０ｎｍ）を使用した。基板洗浄に用いる２−プロパノールは関東化学製の電子工業用を用い、電子輸送層の成膜に用いるアルコール類は関東化学製、発光層の成膜に用いるトルエンは関東化学製の電子工業用を用いた。正孔輸送材料としてのＰＥＤＯＴ−ＰＳＳは、Ｈ．Ｃ．Ｓｔａｒｃｋ製の、ＡＩ４０８３を用いた。発光材料は、メルク製ＰＤＹ−１３２（商品名スーパーイエロー：ポリ−ｐ−フェニレンビニレン誘導体）を用いた。
ＩＴＯ基板の前処理として、２−プロパノール中で５分間煮沸洗浄し、その後すぐにＵＶ／Ｏ３処理装置に入れ、１５分間ＵＶ光照射によりＯ３処理を行った。ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ及び電子輸送層はアイデン製のスピンコーターを用い成膜後、大気中の乾燥庫で乾燥した。また、発光層は酸素濃度が１〜３ｐｐｍのＮ２雰囲気下（グローブボックス内）でＭＩＫＡＳＡ製のスピンコーターを用いて形成後、Ｎ２雰囲気下の乾燥庫で乾燥した。
【００９８】
陰極の蒸着には、大気中に設置した１．０×１０−３Ｐａ以下の高真空蒸着装置を用いた。蒸着速度は、ＬｉＦについては０．１Å／ｓ、Ａｌについては１０Å／ｓとした。またＭｇＡｇは９：１の重量比になるよう蒸着速度の制御により共蒸着した。Ｂａは、グローブボックス内に設置した高真空蒸着装置を用いて、蒸着速度１．０Å／ｓで蒸着した。全ての素子においてＮ２雰囲気下で封止を行った。
【００９９】
素子構造は、全て図１に示すものとした。各層の膜厚は下記のとおりである。
陽極：ＩＴＯ
正孔輸送層：ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ（５０ｎｍ）
有機発光層：ＰＤＹ−１３２（５０ｎｍ）
電子輸送層：表１及び２に示すホスフィンオキシド誘導体及び金属錯体を使用（３０ｎｍ）陰極：ＬｉＦ（０．２ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
【０１００】
（４）素子特性の評価
電流効率ηｃ［ｃｄ／Ａ］、電力効率ηｅ［ｌｍ／Ｗ］の測定には、有機ＥＬ発光効率測定装置を使用した。
５００ｃｄ／ｍ２換算寿命の測定にはアペックス製の装置を使用し、５０ｍＡ／ｍ２の定電流連続駆動により測定した。全て１．５乗則（下式参照）を用い５００ｃｄ／ｍ２に換算した駆動時間により、初期輝度の１／２に達した半減時間により比較した。
【０１０１】
１．５乗則：Ｔ＝（Ｌ０／Ｌ）１．５×Ｔ１
（式中、Ｌ０：初期輝度［ｃｄ／ｍ２］、Ｌ：換算輝度［ｃｄ／ｍ２］、Ｔ１：輝度半減時の実測時間、Ｔ：半減時間である。）
【０１０２】
上記のようにして得られた電流効率、電力効率及び５００ｃｄ／ｍ２換算寿命の測定結果を下記の表１及び表２に示す。
【０１０３】
【表１】
2010278376.tif 000019
【０１０４】
【表２】
2010278376.tif 000020
【０１０５】
上記の表１及び２の結果より、金属錯体を添加しなかった場合について比較実験を行わなかったＡ、Ｇ、Ｉ、Ｊ、Ｎ、Ｐ及びＱ以外の全てのホスフィンオキシド誘導体について、金属錯体の添加による５００ｃｄ／ｍ２換算寿命の顕著な増大が観測されることがわかる。これらの結果は、有機ＥＬ素子において、電子輸送層が上記の式（１）、（１）’、（２）、及び（２）’のいずれかで表される金属錯体を含むことにより、特にその寿命が大幅に延長可能であることを示している。
【符号の説明】
【０１０６】
１  有機電界発光素子
２  基板
３  陽極
４  正孔輸送層
５  有機発光層
６  電子輸送層
７  陰極
８  封止部材
【図１】
2010278376.tif 000043