(57)【要約】【課題】パワー効率が高く、長寿命の有機ＥＬ素子を提供することであり、該素子の発光層中に微結晶が含有されない有機ＥＬ素子の製造方法を提供することであり、更に、該素子を有する表示装置及び照明装置を提供する。【解決手段】陽極、陰極間に構成層として、ドーパント及びホストを含有する少なくとも１層の発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、  該発光層は塗布法で成膜され、且つ、前記発光層は、Ｘ線回折で測定される微結晶を含有しないことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極、陰極間に構成層として、ドーパント及びホストを含有する少なくとも１層の発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、
該発光層は塗布法で成膜され、且つ、前記発光層は、Ｘ線回折で測定される微結晶を含有しないことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２】
前記ホストの分子量が１５００以下であることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３】
前記ホストの分子量が８００以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】
前記ホストが、１分子中に下記一般式（ａ）で表される部分構造を少なくとも３個有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１】
2010278287.tif 000017
〔式中、ＸはＮＲ′、Ｏ、Ｓ、ＣＲ′Ｒ″またはＳｉＲ′Ｒ″を表す。Ｒ′、Ｒ″は各々水素原子または置換基を表す。Ａｒは芳香環を形成するのに必要な原子群を表す。ｎは０〜８の整数を表す。〕
【請求項５】
前記ドーパントがリン光発光を呈することを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項６】
前記ドーパントが下記一般式（１）で表されることを特徴とする請求項５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化２】
2010278287.tif 000018
〔式中、Ｚは炭化水素環基、芳香族複素環基または複素環基を表す。Ｒ８１〜Ｒ８６は水素原子または置換基を表す。Ｐ１−Ｌ１−Ｐ２は２座の配位子を表し、Ｐ１、Ｐ２は各々独立に炭素原子、窒素原子または酸素原子を表す。Ｌ１はＰ１、Ｐ２と共に２座の配位子を形成する原子群を表す。ｊ１は１〜３の整数を表し、ｊ２は０〜２の整数を表すが、ｊ１＋ｊ２は２または３である。Ｍ１は元素周期表における８〜１０族の金属元素を表す。〕
【請求項７】
前記一般式（１）のＭ１がイリジウムであることを特徴とする請求項６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を用いたことを特徴とする表示装置。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を用いたことを特徴とする照明装置。
【請求項１０】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、該発光層の少なくとも１層が低分子有機化合物からなる発光層であり、該発光層の塗布、成膜及び乾燥後の最終的な膜厚の５％増の膜厚までの乾燥時間を２０秒以下で前記発光層を形成する工程を有し、且つ、前記発光層中の低分子有機化合物の微結晶によるＸ線回折ピークが検出されないことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項１１】
前記乾燥時間が１０秒以下であることを特徴とする請求項１０に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子、該素子を用いた表示装置、照明装置及び有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光型の電子ディスプレイデバイスとして、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（以下、ＥＬＤと略記する）がある。ＥＬＤの構成要素としては、無機エレクトロルミネッセンス素子（以下、無機ＥＬ素子とも言う）や有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子とも言う）が挙げられる。無機ＥＬ素子は平面型光源として使用されてきたが、発光素子を駆動させるためには交流の高電圧が必要である。
【０００３】
一方、有機エレクトロルミネッセンス素子は、発光する化合物を含有する発光層を陰極と陽極で挟んだ構成を有し、発光層に電子及び正孔を注入して、再結合させることにより励起子（エキシトン）を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出（蛍光・リン光）を利用して発光する素子であり、数Ｖ〜数十Ｖ程度の電圧で発光が可能であり、更に自己発光型であるために視野角に富み、視認性が高く、薄膜型の完全固体素子であるために省スペース、携帯性等の観点から注目されている。
【０００４】
また、有機エレクトロルミネッセンス素子は、従来実用に供されてきた主要な光源、例えば、発光ダイオードや冷陰極管と異なり、面光源であることも大きな特徴である。この特性を有効に活用できる用途として、照明用光源や様々なディスプレイのバックライトがある。特に近年、需要の増加が著しい液晶フルカラーディスプレイのバックライトとして用いることも好適である。
【０００５】
これら有機ＥＬ素子の製造方法としては、真空蒸着法、ウェットプロセス（塗布法）等があるが、真空プロセスを必要とせず、連続生産が簡便であり生産速度を早くできるという理由で近年はウェットプロセス（スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、スプレー法、印刷法、スロット型コータ法）における製造方法が注目されている。
【０００６】
一般的に、塗布型の有機ＥＬ素子としては、発光層に高分子材料を用いている塗布型の高分子有機ＥＬ素子（例えば、特許文献１参照。）の例が挙げられる。
【０００７】
しかしながら、塗布型の高分子有機ＥＬ素子においては、材料の精製が難しいことや、その分子量分布を制御することが困難である等の理由から、性能面、生産安定性上での懸念を有している。
【０００８】
そこで、近年では塗布型の低分子有機ＥＬ素子が注目されている。塗布により形成された低分子有機ＥＬ素子が開示されていて（例えば、特許文献２参照。）、色純度がよく、発光効率、輝度、半減寿命に優れた低分子有機ＥＬ素子が提供されているが、塗布型の低分子有機ＥＬ素子を照明用途で用いるには十分な性能ではなく、更なる駆動電圧の低下や寿命の向上が求められている。
【０００９】
低分子塗布型有機ＥＬ素子の駆動電圧を上昇させてしまう原因には、薄膜内に含有される微結晶の存在が挙げられる。一般的な蒸着法で堆積された膜や、ウェットプロセスで形成された高分子膜は非晶質であることが知られており、薄膜内における微結晶の存在の問題は低分子塗布型有機ＥＬ素子に特有の問題である。
【００１０】
微結晶が存在すると粒界により、正孔及び電子の輸送が散乱され抵抗を増大させてしまう。また、微結晶を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子を長時間駆動すると、ジュール熱の発生により微結晶がより大きな結晶に成長してしまい、正孔及び電子の輸送抵抗が時間経過とともに増大し、駆動電圧の上昇を招き素子寿命が短くなる。微結晶生成による駆動電圧の上昇や、素子寿命を短くする効果は、その結晶サイズが大きくなるほど大きくなる。従って、低分子塗布型有機ＥＬ素子の駆動電圧を低下させるためには、含有される微結晶のサイズを出来るだけ小さくすること、また、その微結晶の含有数の低減が必要となる。
【００１１】
サイズの大きな微結晶の含有を抑制する塗布成膜法について記載した多数の先行文献が存在する。
【００１２】
例えば、インクジェット塗布法による非晶質薄膜形成法が開示されている。２種類の溶剤を混合し、最適インク粘度の確保と、乾燥過程におけるインクの表面張力並びに上記有機材料の溶解限を増加させることによって、隔壁層で区画された凹領域のみに選択的に、インクジェット法で有機材料の非晶質膜形成する方法が開示されている（例えば、特許文献３参照。）。
【００１３】
この方法は塗布法全般に有効であるといえるが、この文献での非晶質膜形成の確認は目視でのみ行われており、目で見えない範囲での微結晶生成の可能性は否定できない。
【００１４】
また、有機層材料を不活性ガス雰囲気中で塗布した後、不活性ガス雰囲気中において、ガラス転移温度Ｔｇよりも１０℃以上低い温度で加熱乾燥を行うことにより、加熱時における有機物の結晶化を防ぐ方法が開示されている（例えば、特許文献４参照。）。
【００１５】
この方法では、加熱乾燥時の結晶成長は防げるが、塗布後から加熱乾燥時までに起こる溶媒の揮発による大きな微結晶の生成は避けられない。
【００１６】
更に、Ｘ線回折により微結晶による回折ピークが検出されない薄膜を含む蒸着型の有機ＥＬ素子の作製方法が開示されている文献（例えば、特許文献５参照。）があるが、Ｘ線回折による回折ピークが検出されない低分子塗布型の有機ＥＬ素子の作製方法については解決されていない課題として残されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開平６−３３０４８号公報
【特許文献２】特開２００６−１９０７５９号公報
【特許文献３】特開２００６−６６２９４号公報
【特許文献４】特開２００５−３１０６３９号公報
【特許文献５】特開２００５−２７６７４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明の目的は、パワー効率が高く、長寿命の有機ＥＬ素子を提供することであり、該素子の発光層中に微結晶が含有されない有機ＥＬ素子の製造方法を提供することであり、更に、該素子を有する表示装置及び照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の上記目的は下記の構成により達成された。
【００２０】
１．陽極、陰極間に構成層として、ドーパント及びホストを含有する少なくとも１層の発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、
該発光層は塗布法で成膜され、且つ、前記発光層は、Ｘ線回折で測定される微結晶を含有しないことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２１】
２．前記ホストの分子量が１５００以下であることを特徴とする前記１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２２】
３．前記ホストの分子量が８００以下であることを特徴とする前記１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２３】
４．前記ホストが、１分子中に下記一般式（ａ）で表される部分構造を少なくとも３個有することを特徴とする前記１〜３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２４】
【化１】
2010278287.tif 000002
【００２５】
〔式中、ＸはＮＲ′、Ｏ、Ｓ、ＣＲ′Ｒ″またはＳｉＲ′Ｒ″を表す。Ｒ′、Ｒ″は各々水素原子または置換基を表す。Ａｒは芳香環を形成するのに必要な原子群を表す。ｎは０〜８の整数を表す。〕
５．前記ドーパントがリン光発光を呈することを特徴とする前記２〜４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２６】
６．前記ドーパントが下記一般式（１）で表されることを特徴とする前記５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２７】
【化２】
2010278287.tif 000003
【００２８】
〔式中、Ｚは炭化水素環基、芳香族複素環基または複素環基を表す。Ｒ８１〜Ｒ８６は水素原子または置換基を表す。Ｐ１−Ｌ１−Ｐ２は２座の配位子を表し、Ｐ１、Ｐ２は各々独立に炭素原子、窒素原子または酸素原子を表す。Ｌ１はＰ１、Ｐ２と共に２座の配位子を形成する原子群を表す。ｊ１は１〜３の整数を表し、ｊ２は０〜２の整数を表すが、ｊ１＋ｊ２は２または３である。Ｍ１は元素周期表における８〜１０族の金属元素を表す。〕
７．前記一般式（１）のＭ１がイリジウムであることを特徴とする前記６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２９】
８．前記１〜７のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を用いたことを特徴とする表示装置。
【００３０】
９．前記１〜７のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を用いたことを特徴とする照明装置。
【００３１】
１０．前記１〜７のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、該発光層の少なくとも１層が低分子有機化合物からなる発光層であり、該発光層の塗布、成膜及び乾燥後の最終的な膜厚の５％増の膜厚までの乾燥時間を２０秒以下で前記発光層を形成する工程を有し、且つ、前記発光層中の低分子有機化合物の微結晶によるＸ線回折ピークが検出されないことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【００３２】
１１．前記乾燥時間が１０秒以下であることを特徴とする前記１０に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【発明の効果】
【００３３】
本発明により、パワー効率が高く、長寿命の有機ＥＬ素子を提供することであり、該素子の発光層中に微結晶が含有されない有機ＥＬ素子の製造方法を提供することであり、更に、該素子を有する表示装置及び照明装置を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の有機ＥＬ素子の製造方法に適用される塗布装置の一例を示す概略模式図である。
【図２】図１に示す塗布装置の側面拡大図である。
【図３】図２に示す塗布装置に用いられるインクジェットヘッド３１１の設置配列の一例を示す概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子においては、請求項１〜７のいずれか１項に規定される構成により、高いパワー効率を示し、且つ、発光寿命の長い有機エレクトロルミネッセンス素子、該素子を用いた表示装置及び照明装置を提供することができた。
【００３６】
併せて、該素子の発光層中に微結晶が含有されない有機ＥＬ素子の製造方法を提供することができた。
【００３７】
以下、本発明に係る各構成要素の詳細について、順次説明する。
【００３８】
本発明は、基板上に陽極及び陰極を有し、該陽極、該陰極に構成層として、ドーパント及びホストを含有する少なくとも１層の発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、
（ａ）該発光層は塗布法で成膜され、
（ｂ）前記発光層は、Ｘ線回折で測定される微結晶を含有しない有機エレクトロルミネッセンス素子である。
【００３９】
本発明の有機ＥＬ素子は、従来公知のＸ線回折で微結晶が検出される発光層の塗布膜を含有する低分子塗布型有機エレクトロルミネッセンス素子に比べ、飛躍的にパワー効率が上昇し、また長寿命化することを見出した。
【００４０】
以下、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、本発明の有機ＥＬ素子とも言う）の各構成要素の詳細について、順次説明する。
【００４１】
《有機ＥＬ素子の層構成》
次に、本発明の有機ＥＬ素子の層構成の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。
【００４２】
（ｉ）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
（ii）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（iii）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（iv）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
（ｖ）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
《上記の各層の形成法》
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、構成層である少なくとも１層の発光層が塗布法で成膜形成されていればよく、その他の層の形成方法は特に塗布成膜方法に限定されず、必要に応じて、蒸着法等を用いて成膜することもできる。
【００４３】
しかしながら、本発明の有機ＥＬ素子の製造方法においては、構成層である発光層の形成方法として、塗布法（塗布成膜方法ともいう）が用いられ、中でも、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、スプレー法、印刷法、スロット型コータ法等があるが、均質な膜が得られやすく、且つピンホールが生成しにくい等の点から、スピンコート法、インクジェット法、スプレー法、印刷法、スロット型コータ法等の塗布法による成膜が好ましく、その中でもスロット型コータ法を更に好ましく用いることができる。
【００４４】
もちろん、本発明の有機ＥＬ素子の発光層以外の構成層についても、上記の塗布法（塗布成膜方法）を適用することが好ましい。
【００４５】
また、塗布成膜後の乾燥方法には、スピン乾燥、熱風乾燥、遠赤外乾燥、真空乾燥、減圧乾燥などが適用できる。
【００４６】
（発光層の塗布成膜方法）：Ｘ線回折ピークが検出されない発光層の形成
以下、本発明の有機ＥＬ素子の製造方法として、発光層の塗布成膜法を詳述する。本発明において塗布成膜法とは塗布後、乾燥が終了するまでの方法をいう。
【００４７】
本発明者らは、様々な塗布成膜法で膜厚が等しくなるように成膜された低分子有機物薄膜を用意し、該低分子有機物薄膜中の含有微結晶の大きさ及び含有量の抑制について鋭意検討を重ねたところ、塗布後、乾燥後の最終的な膜厚の５％増の膜厚までの乾燥時間を短くすることで、Ｘ線回折測定で低分子有機物による回折ピークが検出されない薄膜を形成できることを見出した。
【００４８】
発光層中の低分子有機物としては、ドーパント（発光ドーパントともいう）、ホスト（発光ホストともいう）等、非常に多数のものがあり、Ｘ線回折ピークが検出されない薄膜を作成できる条件として、乾燥時間をどれだけ短くすればよいかは一概には言えないが、いくつかの低分子有機物についてその条件を確認したところ、ほとんどのものは塗布から乾燥後の最終的な膜厚の５％増の膜厚までの乾燥時間を２０秒以下にすることで、Ｘ線回折測定で低分子有機物による回折ピークが検出されない薄膜が形成できた。
【００４９】
塗布から乾燥後の最終的な膜厚の５％増の膜厚までの乾燥時間を２０秒以下で成膜した薄膜で、Ｘ線回折測定で回折ピークが検出されてしまう低分子有機物材料であっても、更に前記乾燥時間を短くして、１０秒以下とすることでＸ線回折ピークが観測されない薄膜を形成することができた。
【００５０】
このことから、本発明者等は、乾燥時間が短い方が微結晶の大きさを小さくできるのでは推察している。
【００５１】
尚、Ｘ線回折測定で低分子有機物による回折ピークが検出されない薄膜を低分子塗布型有機ＥＬ素子に用いることを可能にしたのは、本願発明が初めてであり、従来公知の方法で成功している例はない。
【００５２】
また、今回、本発明者等は、発光層の形成において、特にホスト（ホスト化合物）の分子量が、塗布成膜後の発光層のＸ線回折ピークの有無と、得られる有機ＥＬ素子の特性（パワー効率及び発光寿命）との関係において、ある好ましい関係があることを見出した。
【００５３】
即ち、本発明に係る発光層中の低分子有機物、特にホストの分子量としては、４００〜１５００の範囲が好ましく、更に好ましくは４００〜８００の範囲である。
【００５４】
ここで、本発明に係る分子量とは、従来公知の質量スペクトルを用いて得られるが、高分子（例えば、分子量が１００００以上のもの）については、従来公知のＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）を用いて測定したものである。
【００５５】
本発明に係る発光層等の薄膜の塗布乾燥過程では、溶液を塗布した後、薄膜が形成され乾燥が進行すると溶媒が蒸発するにしたがい、膜厚が薄くなっていき、乾燥を十分に行うと溶媒は蒸発しなくなり、乾燥後の最終的な膜厚の薄膜となる。
【００５６】
前記乾燥後の最終的な膜厚の５％増の膜厚というのは、例えば、乾燥後の最終的な膜厚が５０ｎｍの薄膜を作製しようとした場合は５２．５ｎｍの膜厚に相当する。
【００５７】
本発明に係る発光層の膜厚の測定には、例えば分光エリプソメータ（例えばジョバンイボン社製ＵＶＩＳＥＬ）を用いることができる。
【００５８】
また、乾燥後の最終的な膜厚の５％増の膜厚までの乾燥時間を短くすることで、Ｘ線回折測定で低分子有機物による回折ピークが検出されない薄膜を形成する塗布成膜法を用いて作製された塗布型低分子有機ＥＬ素子の駆動電圧は、塗布するとＸ線回折ピークが観測される通常の塗布成膜法で成膜された塗布型低分子有機ＥＬ素子に比べて、駆動電圧が大幅に低下したことによりパワー効率が大幅に上昇して、低分子塗布型有機ＥＬ素子の性能向上に効果があることが確認された。
【００５９】
また、前記乾燥時間を１０秒以下と短くしたものはそうでないものと比べて性能が向上した。
【００６０】
（発光層中においてＸ線回折測定で測定される微結晶が含有されないとは）
発光層のＸ線回折測定には、例えば、株式会社リガク製薄膜構造評価装置ＡＴＸ−Ｇを用いることができる。その測定条件を下記に示す。
【００６１】
Ｘ線はターゲットを銅とし、１５ｋＷの出力で発生させた。スリットコリメーション光学系を用いて測定を行った。平行ビームとしたＸ線を全反射臨界角近傍の低角で入射させ、Ｘ線の侵入深さを膜厚同等とした。
【００６２】
発光層のＸ線回折測定においては、入射角度θを０．２３°とし、Ｘ線照射面積はスリットの大きさで制限し、最大の照射面積が２５ｍｍ２となるように調整した。
【００６３】
入射角度を一定とし、検出器を２θ＝５°〜４５°で走査し、Ｘ線強度を計測する。結晶性確認のためのＸ線回折測定は対象となる素子の中心近傍を少なくとも３点、好ましくは５点以上測定する。
【００６４】
本発明に係る発光層の塗布成膜法で作製された薄膜においてＸ線回折測定で微結晶が含有されないとは、Ｘ線回折ピークが観測されないことであるが、具体的には、Ｘ線回折測定において、回折ピークが観測されない場合、発光層中の対照化合物の結晶化度が１％以下の場合に回折ピークが観測されない。
【００６５】
その場合、本願では、Ｘ線回折測定で測定される微結晶を発光層が含有しないと定義する。
【００６６】
結晶化度とは、全Ｘ線散乱強度のうち、結晶性の回折ピークの割合のことをいう。少なくとも３点、好ましくは５点以上Ｘ線回折測定を行い、結晶化度を算出し、その平均をもって、結晶性を判定する。
【００６７】
なぜ乾燥時間を短くすることで微結晶粒の大きさを小さくすることができるか、本発明者等は、そのメカニズムは以下のように推察している。
【００６８】
乾燥時間が短い場合、膜内部からの溶媒の蒸発が十分に行われないと考えられる。結晶は一種類の分子の規則正しい配列からなるものなので、溶媒が残留している系では微結晶粒を作りにくかったのだと言える。前記乾燥後の最終的な膜厚の５％増の膜厚は膜表面に緻密な膜ができる膜厚に対応するといえる。
【００６９】
このことから、本発明に係る発光層の塗布成膜法は、乾燥の時間が短くできればどんな乾燥プロセスでもよく、例えば、乾燥速度を多段階に変えたものや乾燥手段を多種類併用する方法（例えば、熱風乾燥と遠赤外線乾燥の組み合わせ）も含まれる。ここで、乾燥速度とは単位時間中に蒸発する溶媒量に対応する。
【００７０】
乾燥速度を制御する方法は、熱風乾燥であれば風の温度や風速、スピン乾燥であればスピン回転数などの乾燥方法の条件制御や、塗布溶液に蒸気圧の異なる溶媒の選択をすることが挙げられるが、本発明に用いられる乾燥速度の制御方法はこれらに限定されない。
【００７１】
本発明に用いることができる溶媒は乾燥速度が大きいものが好ましく、２０℃における蒸気圧が２．６７ｋＰａ以上のものが更に好ましい。
【００７２】
このような溶媒としては、例えばトルエン、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、メチルエチルケトンなどを用いることができるが、これに限らない。２０℃における蒸気圧が２．６７ｋＰａ以上である蒸気圧が高い溶媒を用いて、熱風乾燥を行った場合、熱風乾燥における風速を小さく抑えたまま、塗布後から乾燥後の最終的な膜厚の５％増までの膜厚までの乾燥時間を短くすることができる。風速を小さく抑えられるので、乾燥時における吹き荒れムラを低減することができる。
【００７３】
本発明に係る塗布乾燥法を用いて作製した有機ＥＬ素子のパワー効率が高い理由は、薄膜中における微結晶が占める含有体積の割合が同じであっても、サイズの小さな微結晶にすることで、サイズの大きな微結晶を含む場合と比較して、素子駆動中にキャリアが非晶質膜と微結晶粒の界面に遭遇する確率を下げることができるため、キャリアが散乱されにくくなるためと考えている。
【００７４】
また、本発明の有機ＥＬ素子の発光層以外のその他の構成層の形成方法については、後述する有機ＥＬ素子の作製方法のところでも、詳細に説明する。
【００７５】
《発光層》
本発明に係る発光層は、電極または電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよい。
【００７６】
発光層の膜厚は特に制限はないが、形成する膜の均質性や、発光時に不必要な高電圧を印加するのを防止し、且つ駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、２〜２００ｎｍの範囲に調整することが好ましく、更に好ましくは５ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の範囲に調整される。
【００７７】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層は、ウェットプロセスにより形成されることが好ましい。既知のウェットプロセスの塗布方法としては、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、スプレー法、印刷法、スロット型コータ法等があるが、均質な膜が得られやすく、且つピンホールが生成しにくい等の点から、本発明においてはスピンコート法、インクジェット法、スプレー法、印刷法、スロット型コータ法等の塗布法による成膜が好ましく、その中でもスロット型コータ法が更に好ましい。
【００７８】
また発光効率向上の点から、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層には、発光ホストと発光ドーパントの少なくとも一種とを含有することが好ましい。
【００７９】
以下、発光層に含まれるドーパント、ホストについて説明する。
【００８０】
（ホスト）
ここで、本発明においてホストとは、発光層に含有される化合物の内で室温（２５℃）においてリン光発光のリン光量子収率が、０．１未満の化合物である。好ましくはリン光量子収率が０．０１未満である。また、発光層に含有される化合物の中で、その層中での質量比が２０％以上であることが好ましい。
【００８１】
本発明に用いることができるホストとしては特に制限はなく、従来有機ＥＬ素子で用いられる化合物を用いることができるが、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、且つ大きい励起３重項エネルギーを有し、なお且つ高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。
【００８２】
更にホストは複数種併用して用いてもよい。ホスト化合物を複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機ＥＬ素子を更に高効率化することができる。また、後述の発光ドーパントを複数種用いることで、異なる発光を混ぜることが可能となり、これにより任意の発光色を得ることができる。
【００８３】
また、本発明に用いられるホストとしては、高分子化合物でも、低分子化合物でもよく、低分子化合物の中でも、ビニル基やエポキシ基のような重合性基を有する低分子化合物（重合性発光ホスト）でもよい。また、このような化合物を１種または複数種用いてもよい。
【００８４】
本発明に係るホスト化合物（単に、ホストともいう）の分子量としては１５００以下であることが好ましく、更に好ましくは分子量が８００以下である。
【００８５】
【化３】
2010278287.tif 000004
【００８６】
【化４】
2010278287.tif 000005
【００８７】
【化５】
2010278287.tif 000006
【００８８】
【化６】
2010278287.tif 000007
【００８９】
【化７】
2010278287.tif 000008
【００９０】
発光ホストとしては公知の発光ホスト単独で用いてもよく、または複数種併用して用いてもよい。発光ホストを複数種用いることで電荷の移動を調整することが可能であり、有機エレクトロルミネッセンス素子を高効率化することができる。また、後述する発光ドーパントを複数種用いることで、異なる発光を混ぜることが可能となり、これにより任意の発光色を得ることができる。
【００９１】
併用してもよい公知の発光ホストとしては、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、且つ発光の長波長化を防ぎ、なお且つ高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。
【００９２】
公知の発光ホストの具体例としては、以下の文献に記載の化合物が挙げられる。
【００９３】
特開２００１−２５７０７６号公報、同２００２−３０８８５５号公報、同２００１−３１３１７９号公報、同２００２−３１９４９１号公報、同２００１−３５７９７７号公報、同２００２−３３４７８６号公報、同２００２−８８６０号公報、同２００２−３３４７８７号公報、同２００２−１５８７１号公報、同２００２−３３４７８８号公報、同２００２−４３０５６号公報、同２００２−３３４７８９号公報、同２００２−７５６４５号公報、同２００２−３３８５７９号公報、同２００２−１０５４４５号公報、同２００２−３４３５６８号公報、同２００２−１４１１７３号公報、同２００２−３５２９５７号公報、同２００２−２０３６８３号公報、同２００２−３６３２２７号公報、同２００２−２３１４５３号公報、同２００３−３１６５号公報、同２００２−２３４８８８号公報、同２００３−２７０４８号公報、同２００２−２５５９３４号公報、同２００２−２６０８６１号公報、同２００２−２８０１８３号公報、同２００２−２９９０６０号公報、同２００２−３０２５１６号公報、同２００２−３０５０８３号公報、同２００２−３０５０８４号公報、同２００２−３０８８３７号公報等。
【００９４】
中でも、本発明に係るホスト化合物としては、上記一般式（ａ）で表される部分構造を少なくとも３個以上有するホスト化合物が好ましい。３個以上の連結はＸの部分で連結してもよく、その他の部分で連結してもよい。
【００９５】
《一般式（ａ）で表される部分構造》
一般式（ａ）で表される部分構造について説明する。
【００９６】
一般式（ａ）で表される部分構造のＸにおいて、Ｒ′、Ｒ″で各々表される置換基としては、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等）、シクロアルキル基（例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等）、アルケニル基（例えば、ビニル基、アリル基等）、アルキニル基（例えば、エチニル基、プロパルギル基等）、芳香族炭化水素環基（芳香族炭素環基、アリール基等ともいい、例えば、フェニル基、ｐ−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等）、芳香族複素環基（例えば、ピリジル基、ピリミジニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピラジニル基、トリアゾリル基（例えば、１，２，４−トリアゾール−１−イル基、１，２，３−トリアゾール−１−イル基等）、オキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、キノリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基（前記カルボリニル基のカルボリン環を構成する炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す）、キノキサリニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等）、複素環基（例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等）、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等）、シクロアルコキシ基（例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等）、アルキルチオ基（例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等）、シクロアルキルチオ基（例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等）、アリールチオ基（例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等）、アルコキシカルボニル基（例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等）、アリールオキシカルボニル基（例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等）、スルファモイル基（例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、２−ピリジルアミノスルホニル基等）、アシル基（例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、２−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等）、アシルオキシ基（例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等）、アミド基（例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、２−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等）、カルバモイル基（例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、２−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、２−ピリジルアミノカルボニル基等）、ウレイド基（例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基ナフチルウレイド基、２−ピリジルアミノウレイド基等）、スルフィニル基（例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、２−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、２−ピリジルスルフィニル基等）、アルキルスルホニル基（例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、２−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等）、アリールスルホニル基またはヘテロアリールスルホニル基（例えば、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、２−ピリジルスルホニル基等）、アミノ基（例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、２−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、２−ピリジルアミノ基等）、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等）、フッ化炭化水素基（例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタフルオロフェニル基等）、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、シリル基（例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等）等が挙げられる。これらの置換基は上記の置換基によって更に置換されていてもよい。これらの置換基は複数が互いに結合して環を形成していてもよい。
【００９７】
中でも、ＸとしてはＮＲ′またはＯが好ましく、またＲ′としては、芳香族炭化水素基（芳香族炭素環基、アリール基等ともいい、例えば、フェニル基、ｐ−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基）または、芳香族複素環基（例えば、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等）が特に好ましい。
【００９８】
上記の芳香族炭化水素基、芳香族複素環基は、各々、一般式（ａ）で表される部分構造のＸにおいて、Ｒ′、Ｒ″で各々表される置換基を有してもよい。
【００９９】
一般式（ａ）で表される部分構造において、Ａｒにより表される芳香環としては、芳香族炭化水素環または芳香族複素環が挙げられる。また、該芳香環は単環でもよく、縮合環でもよく、更に未置換でも、一般式（ａ）で表される部分構造のＸにおいて、Ｒ′、Ｒ″で各々表される置換基を有してもよい。
【０１００】
一般式（ａ）で表される部分構造において、Ａｒにより表される芳香族炭化水素環としては、ベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、アズレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ピレン環、クリセン環、ナフタセン環、トリフェニレン環、ｏ−テルフェニル環、ｍ−テルフェニル環、ｐ−テルフェニル環、アセナフテン環、コロネン環、フルオレン環、フルオラントレン環、ナフタセン環、ペンタセン環、ペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピレン環、ピラントレン環、アンスラアントレン環等が挙げられる。これらの環は更に、一般式（ａ）で表される部分構造のＸにおいて、Ｒ′、Ｒ″で各々表される置換基を有してもよい。
【０１０１】
一般式（ａ）で表される部分構造において、Ａｒにより表される芳香族複素環としては、例えば、フラン環、ジベンゾフラン環、チオフェン環、オキサゾール環、ピロール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、ベンゾイミダゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、インドール環、インダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、キノキサリン環、キナゾリン環、シンノリン環、キノリン環、イソキノリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、カルバゾール環、カルボリン環、ジアザカルバゾール環（カルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子の一つが更に窒素原子で置換されている環を示す）等が挙げられる。
【０１０２】
これらの環は、更に一般式（ａ）で表される部分構造のＸにおいて、Ｒ′、Ｒ″で各々表される置換基を有してもよい。
【０１０３】
上記の中でも、一般式（ａ）において、Ａｒにより表される芳香環として、好ましく用いられるのは、カルバゾール環、カルボリン環、ジベンゾフラン環、ベンゼン環であり、更に好ましく用いられるのは、カルバゾール環、カルボリン環、ベンゼン環であり、より好ましくは置換基を有するベンゼン環であり、特に好ましくはカルバゾリル基を有するベンゼン環が挙げられる。
【０１０４】
また、一般式（ａ）において、Ａｒにより表される芳香環としては、各々３環以上の縮合環が好ましい一態様であり、３環以上が縮合した芳香族炭化水素縮合環としては、具体的には、ナフタセン環、アントラセン環、テトラセン環、ペンタセン環、ヘキサセン環、フェナントレン環、ピレン環、ベンゾピレン環、ベンゾアズレン環、クリセン環、ベンゾクリセン環、アセナフテン環、アセナフチレン環、トリフェニレン環、コロネン環、ベンゾコロネン環、ヘキサベンゾコロネン環、フルオレン環、ベンゾフルオレン環、フルオランテン環、ペリレン環、ナフトペリレン環、ペンタベンゾペリレン環、ベンゾペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピラントレン環、コロネン環、ナフトコロネン環、オバレン環、アンスラアントレン環等が挙げられる。
【０１０５】
なお、これらの環は、更に上記の置換基を有していてもよい。
【０１０６】
また、３環以上が縮合した芳香族複素環としては、具体的には、アクリジン環、ベンゾキノリン環、カルバゾール環、カルボリン環、フェナジン環、フェナントリジン環、フェナントロリン環、カルボリン環、サイクラジン環、キンドリン環、テペニジン環、キニンドリン環、トリフェノジチアジン環、トリフェノジオキサジン環、フェナントラジン環、アントラジン環、ペリミジン環、ジアザカルバゾール環（カルボリン環を構成する炭素原子の任意の一つが窒素原子で置き換わったものを表す）、フェナントロリン環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、ナフトフラン環、ナフトチオフェン環、ベンゾジフラン環、ベンゾジチオフェン環、ナフトジフラン環、ナフトジチオフェン環、アントラフラン環、アントラジフラン環、アントラチオフェン環、アントラジチオフェン環、チアントレン環、フェノキサチイン環、チオファントレン環（ナフトチオフェン環）等が挙げられる。なお、これらの環は更に置換基を有していてもよい。
【０１０７】
また、一般式（ａ）において、ｎは０〜８の整数を表すが、０〜２であることが好ましく、特にＸがＯ、Ｓである場合には１〜２であることが好ましい。
【０１０８】
《一般式（ａ−１）、（ａ−２）または（ａ−３）で表されるホスト化合物》
本発明に係るホスト化合物は、上記一般式（ａ）で表される部分構造を少なくとも３個有するが、好ましい態様としては、下記の一般式（ａ−１）、（ａ−２）または（ａ−３）で表される化合物が好ましい。
【０１０９】
【化８】
2010278287.tif 000009
【０１１０】
式中、Ａｒ′、Ａｒ″は芳香環を表し、該芳香環は、一般式（ａ）においてＡｒにより表される芳香環と同義である。ｎは１以上の整数を表し、ｍは０以上の整数を表す。
【０１１１】
《ドーパント》
次にドーパントについて説明する。
【０１１２】
ドーパント−ホスト型の発光原理としては２つ挙げられ、１つはキャリアが輸送されるホスト上でキャリアの再結合が起こってホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーをドーパントに移動させることでドーパントからの発光を得るというエネルギー移動型である。もう１つはドーパントがキャリアトラップとなり、ドーパント化合物上でキャリアの再結合が起こりドーパントからの発光が得られるというキャリアトラップ型である。
【０１１３】
また、エネルギー移動型ではエネルギー移動をしやすい条件として、ホストの発光とドーパントの吸収の重なり積分が大きい方が良い。キャリアトラップ型ではキャリアトラップしやすいエネルギー関係であることが必要である。例えば、電子のキャリアトラップはホストの電子親和力（ＬＵＭＯレベル）よりもドーパントの電子親和力（ＬＵＭＯ）の方が大きい必要がある。
【０１１４】
逆に正孔のキャリアトラップはドーパントのイオン化ポテンシャル（ＨＯＭＯ）よりもドーパントのイオン化ポテンシャル（ＨＯＭＯ）が小さいことが好ましい。
【０１１５】
これらのことから、ドーパントには色純度を含めた発光色と発光効率からドーパント化合物の選択が可能で、ホスト化合物はキャリア輸送性が良く、更に上記のエネルギー関係を満たすものから選ばれる。
【０１１６】
発光層のドーパントは有機ＥＬ素子のドーパントとして使用される公知のものの中から任意のものを選択して用いることができるが、蛍光発光またはリン光発光する有機化合物または錯体であることが好ましい。
【０１１７】
蛍光を発するドーパントの代表例としては、レーザー色素に代表される蛍光量子収率が高い化合物や、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素、または希土類錯体系蛍光体等が挙げられる。
【０１１８】
リン光発光するドーパントとしては、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、具体的には、室温（２５℃）にてリン光発光する化合物であり、リン光量子収率が、２５℃において０．０１以上の化合物であるが、好ましいリン光量子収率は０．１以上である。
【０１１９】
上記リン光量子収率は、第４版実験化学講座７の分光IIの３９８頁（１９９２年版、丸善）に記載の方法により測定できる。溶液中でのリン光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明に係るリン光ドーパントは、任意の溶媒のいずれかにおいて上記リン光量子収率（０．０１以上）が達成されればよい。
【０１２０】
本発明に係るリン光ドーパントは、好ましくは元素の周期表で８〜１０族の金属を含有する錯体系化合物であり、更に好ましくはイリジウム化合物、オスミウム化合物、ユーロピウム錯体、または白金化合物（白金錯体系化合物）、希土類錯体であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。
【０１２１】
本発明に係るリン光ドーパントとして、更に好ましくは前記一般式（１）で表される化合物が挙げられる。具体的には以下の特許公報に記載されている化合物等が挙げられる。
【０１２２】
国際公開第００／７０６５５号パンフレット、特開２００２−２８０１７８号公報、特開２００１−１８１６１６号公報、特開２００２−２８０１７９号公報、特開２００１−１８１６１７号公報、特開２００２−２８０１８０号公報、特開２００１−２４７８５９号公報、特開２００２−２９９０６０号公報、特開２００１−３１３１７８号公報、特開２００２−３０２６７１号公報、特開２００１−３４５１８３号公報、特開２００２−３２４６７９号公報、国際公開第０２／１５６４５号パンフレット、特開２００２−３３２２９１号公報、特開２００２−５０４８４号公報、特開２００２−３３２２９２号公報、特開２００２−８３６８４号公報、特表２００２−５４０５７２号公報、特開２００２−１１７９７８号公報、特開２００２−３３８５８８号公報、特開２００２−１７０６８４号公報、特開２００２−３５２９６０号公報、国際公開第０１／９３６４２号パンフレット、特開２００２−５０４８３号公報、特開２００２−１００４７６号公報、特開２００２−１７３６７４号公報、特開２００２−３５９０８２号公報、特開２００２−１７５８８４号公報、特開２００２−３６３５５２号公報、特開２００２−１８４５８２号公報、特開２００３−７４６９号公報、特表２００２−５２５８０８号公報、特開２００３−７４７１号公報、特表２００２−５２５８３３号公報、特開２００３−３１３６６号公報、特開２００２−２２６４９５号公報、特開２００２−２３４８９４号公報、特開２００２−２３５０７６号公報、特開２００２−２４１７５１号公報、特開２００１−３１９７７９号公報、特開２００１−３１９７８０号公報、特開２００２−６２８２４号公報、特開２００２−１００４７４号公報、特開２００２−２０３６７９号公報、特開２００２−３４３５７２号公報、特開２００２−２０３６７８号公報等。
【０１２３】
以下にドーパントの例を挙げるがこれらに限定されない。
【０１２４】
【化９】
2010278287.tif 000010
【０１２５】
【化１０】
2010278287.tif 000011
【０１２６】
【化１１】
2010278287.tif 000012
【０１２７】
【化１２】
2010278287.tif 000013
【０１２８】
【化１３】
2010278287.tif 000014
【０１２９】
特に、本発明の有機ＥＬ素子でリン光ドーパントを用いる場合、ホストの３重項エネルギーは、ドーパントの３重項エネルギーより大きいことが好ましい。これにより、輝度、及び外部取り出し効率を高くすることができ、品質をより高めることができる。
【０１３０】
本発明に係るリン光ドーパントとしては、上記一般式（１）で表される化合物が好ましく用いられる。
【０１３１】
一般式（１）において、Ｐ１−Ｌ１−Ｐ２で表される２座の配位子としては、例えば、置換または無置換のフェニルピリジン、フェニルピラゾール、フェニルイミダゾール、フェニルトリアゾール、フェニルテトラゾール、ピラザボール、アセチルアセトン、ピコリン酸等が挙げられる。
【０１３２】
Ｍ１は元素周期表における８〜１０族の遷移金属元素が用いられるが、中でもイリジウム、白金が好ましく、特にイリジウムが好ましい。
【０１３３】
Ｚで表される炭化水素環基としては、非芳香族炭化水素環基、芳香族炭化水素環基が挙げられ、非芳香族炭化水素環基としては、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられ置換されていても無置換でもよい。
【０１３４】
また、芳香族炭化水素環基（芳香族炭化水素基、アリール基等とも言う）としては、例えば、フェニル基、ｐ−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等が挙げられる。これらの基は置換されていても無置換でもよい。
【０１３５】
一般式（１）において、Ｒ８１〜Ｒ８６は水素原子または置換基を表し、置換基の例としては、前述した一般式（ａ）で表される部分構造のＸにおいて、Ｒ′、Ｒ″で各々表される置換基と同様である。
【０１３６】
また、これらの置換基は上記の置換基によって更に置換されていてもよい。また、これらの置換基は複数が互いに結合して環を形成していてもよい。
【０１３７】
次に、本発明の有機ＥＬ素子の構成層として用いられる、注入層、阻止層、電子輸送層等について説明する。
【０１３８】
《注入層：電子注入層、正孔注入層》
注入層は必要に応じて設けることができ、陽極と発光層または正孔輸送層の間、及び陰極と発光層または電子輸送層との間に存在させてもよい。
【０１３９】
注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３頁〜１６６頁）に詳細に記載されており、正孔注入層（陽極バッファー層）と電子注入層（陰極バッファー層）とがある。
【０１４０】
陽極バッファー層（正孔注入層）は、特開平９−４５４７９号公報、同９−２６００６２号公報、同８−２８８０６９号公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファー層等が挙げられる。
【０１４１】
また、特開平６−０２５６５８号公報に記載されているフェロセン化合物、特開平１０−２３３２８７号公報等に記載されているスターバースト型の化合物、特開２０００−０６８０５８号公報、特開２００４−６３２１号公報に記載されているトリアリールアミン型の化合物、特開２００２−１１７９７９号公報に記載されている含硫黄環含有化合物、米国特許出願公開第２００２／１５８２４２号明細書、米国特許出願公開第２００６／２５１９２２号明細書、特開２００６−４９３９３号公報等に記載されているヘキサアザトリフェニレン化合物等も正孔注入層として挙げられる。
【０１４２】
陰極バッファー層（電子注入層）は、特開平６−３２５８７１号公報、同９−１７５７４号公報、同１０−７４５８６号公報等にもその詳細が記載されており、具体的には、ストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。
【０１４３】
上記バッファー層（注入層）はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるがその膜厚は０．１ｎｍ〜５μｍの範囲が好ましい。
【０１４４】
《阻止層：正孔阻止層、電子阻止層》
阻止層は、有機化合物薄膜の構成層として必要に応じて設けられるものである。
【０１４５】
例えば、特開平１１−２０４２５８号公報、同１１−２０４３５９号公報、及び「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の２３７頁等に記載されている正孔阻止（ホールブロック）層がある。
【０１４６】
正孔阻止層とは広い意味では電子輸送層の機能を有し、電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が著しく小さい正孔阻止材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。
【０１４７】
また、後述する電子輸送層の構成を必要に応じて、本発明に係わる正孔阻止層として用いることができる。
【０１４８】
本発明の有機ＥＬ素子の正孔阻止層が発光層に隣接して設けられる場合は、ウェットプロセスにより形成されることが好ましい。更に、特に好ましくはインクジェット法、印刷法、スロット型コータ法等の塗布法で形成されることであり、中でも、スロット型コータ法で形成されることが更に好ましい。
【０１４９】
一方、電子阻止層とは広い意味では正孔輸送層の機能を有し、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、後述する正孔輸送層の構成を必要に応じて、本発明に係わる電子阻止層として用いることができる。
【０１５０】
本発明に係る正孔阻止層、電子阻止層の膜厚としては、好ましくは３ｎｍ〜１００ｎｍであり、更に好ましくは５ｎｍ〜３０ｎｍである。
【０１５１】
《正孔輸送層》
正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層の機能を有する。正孔輸送層は単層または複数層設けることができる。
【０１５２】
正孔輸送材料としては、正孔の注入または輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、また導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられる。
【０１５３】
正孔輸送材料としては上記のものを使用することができるが、ポルフィリン化合物、芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第３級アミン化合物を用いることが好ましい。
【０１５４】
芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノフェニル、Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−〔１，１′−ビフェニル〕−４，４′−ジアミン（ＴＰＤ）、２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）プロパン、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラ−ｐ−トリル−４，４′−ジアミノビフェニル、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン、ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン、ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタン、Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ジ（４−メトキシフェニル）−４，４′−ジアミノビフェニル、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノジフェニルエーテル、４，４′−ビス（ジフェニルアミノ）クオードリフェニル、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン、４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４′−〔４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン、４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ（２−ジフェニルビニル）ベンゼン、３−メトキシ−４′−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン、Ｎ−フェニルカルバゾール、更には米国特許第５，０６１，５６９号明細書に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば、４，４′−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル（ＮＰＤ）、特開平４−３０８６８８号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが３つスターバースト型に連結された４，４′，４″−トリス〔Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）等が挙げられる。
【０１５５】
更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。また、ｐ型−Ｓｉ、ｐ型−ＳｉＣ等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。
【０１５６】
また、特開平１１−２５１０６７号公報、Ｊ．Ｈｕａｎｇ  ｅｔ．ａｌ．著文献（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ  ８０（２００２），ｐ．１３９）に記載されているような、所謂ｐ型正孔輸送材料を用いることもできる。本発明においては、より高効率の発光素子が得られることからこれらの材料を用いることが好ましい。
【０１５７】
正孔輸送層は上記正孔輸送材料を、例えば、真空蒸着法、ウェットプロセス法、インクジェット法を含む印刷法、スプレー法、スロット型コータ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができるが、発光層に隣接して設けられる場合は、ウェットプロセスにより形成されることが好ましい。更に、特に好ましくはインクジェット法、印刷法、スロット型コータ法等の塗布法で形成されることであり、その中でもスロット型コータ法で形成されることが更に好ましい。
【０１５８】
正孔輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５〜２００ｎｍである。この正孔輸送層は上記材料の２種以上からなる一層構造であってもよい。
【０１５９】
また、不純物をドープしたｐ性の高い正孔輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報の各公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。
【０１６０】
本発明においては、このようなｐ性の高い正孔輸送層を用いることが、より低消費電力の素子を作製することができるため好ましい。
【０１６１】
《電子輸送層》
電子輸送層とは電子を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層の機能を有する。電子輸送層は単層または複数層設けることができる。
【０１６２】
従来、発光層に対して陰極側に隣接する電子輸送層に用いられる電子輸送材料（正孔阻止材料を兼ねる）としては、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができ、例えば、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。更に上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることができる。更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
【０１６３】
また、８−キノリノール誘導体の金属錯体、例えば、トリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ）、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）亜鉛（Ｚｎｑ）等、及びこれらの金属錯体の中心金属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、ＧａまたはＰｂに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることができる。
【０１６４】
その他、メタルフリーもしくはメタルフタロシアニン、またはそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。また、発光層の材料として例示したジスチリルピラジン誘導体も、電子輸送材料として用いることができるし、正孔注入層、正孔輸送層と同様にｎ型−Ｓｉ、ｎ型−ＳｉＣ等の無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。
【０１６５】
電子輸送層は上記電子輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、スプレー法、スロット型コータ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができるが、発光層に隣接して設けられる場合は、ウェットプロセスにより形成されることが好ましい。更に、特に好ましくはインクジェット法、印刷法、スロット型コータ法等の塗布法で形成されることであり、その中でもスロット型コータ法で形成されることが更に好ましい。
【０１６６】
電子輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。電子輸送層は上記材料の２種以上からなる一層構造であってもよい。
【０１６７】
《陽極》
有機ＥＬ素子における陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としては、Ａｕ等の金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ２Ｏ３−ＺｎＯ）等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。
【０１６８】
陽極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は（１００μｍ以上程度）、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。あるいは、有機導電性化合物のように塗布可能な物質を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等湿式成膜法を用いることもできる。
【０１６９】
この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を１０％より大きくすることが望ましく、また陽極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。更に膜厚は材料にもよるが、通常１０ｎｍ〜１０００ｎｍ、好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【０１７０】
《陰極》
一方、陰極としては仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。
【０１７１】
これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。
【０１７２】
陰極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。なお、発光した光を透過させるため、有機ＥＬ素子の陽極または陰極のいずれか一方が透明または半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
【０１７３】
また、陰極に上記金属を１〜２０ｎｍの膜厚で作製した後に、陽極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に作製することで、透明または半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する素子を作製することができる。
【０１７４】
《支持基板》
本発明の有機ＥＬ素子に用いることのできる支持基板（以下、基体、基板、基材、支持体等とも言う）としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、また透明であっても不透明であってもよい。支持基板側から光を取り出す場合には、支持基板は透明であることが好ましい。好ましく用いられる透明な支持基板としては、ガラス、石英、透明樹脂フィルムを挙げることができる。特に好ましい支持基板は、有機ＥＬ素子にフレキシブル性を与えることが可能な樹脂フィルムである。
【０１７５】
樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）、セルロースアセテートフタレート（ＴＡＣ）、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類またはそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリルあるいはポリアリレート類、アートン（ＪＳＲ製）あるいはアペル（三井化学製）といったシクロオレフィン系樹脂等を挙げられる。
【０１７６】
樹脂フィルムの表面には、無機物、有機物の被膜またはその両者のハイブリッド被膜が形成されていてもよく、水蒸気透過度が０．０１ｇ／ｍ２／日・ａｔｍ以下のバリア性フィルムであることが好ましく、更には酸素透過度１０−３ｇ／ｍ２／日以下、水蒸気透過度１０−５ｇ／ｍ２／日以下の高バリア性フィルムであることが好ましい。
【０１７７】
バリア膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。更に該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることがより好ましい。無機層と有機層の積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。
【０１７８】
バリア膜の形成方法については特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができるが、特開２００４−６８１４３号公報に記載されているような大気圧プラズマ重合法によるものが特に好ましい。
【０１７９】
不透明な支持基板としては、例えば、アルミ、ステンレス等の金属板、フィルムや不透明樹脂基板、セラミック製の基板等が挙げられる。
【０１８０】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光の室温における外部取り出し量子効率は、１％以上であることが好ましく、より好ましくは５％以上である。
【０１８１】
ここに、外部取り出し量子効率（％）＝有機ＥＬ素子外部に発光した光子数／有機ＥＬ素子に流した電子数×１００である。
【０１８２】
また、カラーフィルター等の色相改良フィルター等を併用しても、有機ＥＬ素子からの発光色を蛍光体を用いて多色へ変換する色変換フィルターを併用してもよい。色変換フィルターを用いる場合においては、有機ＥＬ素子の発光のλｍａｘは４８０ｎｍ以下が好ましい。
【０１８３】
《封止》
本発明に用いられる封止手段としては、例えば、封止部材と電極、支持基板とを接着剤で接着する方法を挙げることができる。
【０１８４】
封止部材としては、有機ＥＬ素子の表示領域を覆うように配置されておればよく、凹板状でも平板状でもよい。また透明性、電気絶縁性は特に問わない。
【０１８５】
具体的には、ガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等が挙げられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等を挙げることができる。また、ポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。金属板としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブテン、シリコン、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる一種以上の金属または合金からなるものが挙げられる。
【０１８６】
本発明においては、素子を薄膜化できるということからポリマーフィルム、金属フィルムを好ましく使用することができる。
【０１８７】
更には、ポリマーフィルムはＪＩＳ  Ｋ  ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が１×１０−３ｍｌ／ｍ２／２４ｈ以下、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％ＲＨ）が、１×１０−３ｇ／（ｍ２／２４ｈ）以下のものであることが好ましい。
【０１８８】
封止部材を凹状に加工するのは、サンドブラスト加工、化学エッチング加工等が使われる。
【０１８９】
接着剤として具体的には、アクリル酸系オリゴマー、メタクリル酸系オリゴマーの反応性ビニル基を有する光硬化及び熱硬化型接着剤、２−シアノアクリル酸エステル等の湿気硬化型等の接着剤を挙げることができる。また、エポキシ系等の熱及び化学硬化型（二液混合）を挙げることができる。また、ホットメルト型のポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンを挙げることができる。また、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤を挙げることができる。
【０１９０】
なお、有機エレクトロルミネッセンス素子が熱処理により劣化する場合があるので、室温から８０℃までに接着硬化できるものが好ましい。また、前記接着剤中に乾燥剤を分散させておいてもよい。封止部分への接着剤の塗布は市販のディスペンサーを使ってもよいし、スクリーン印刷のように印刷してもよい。
【０１９１】
また、有機層を挟み支持基板と対向する側の電極の外側に該電極と有機層を被覆し、支持基板と接する形で無機物、有機物の層を形成し封止膜とすることも好適にできる。この場合、該膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。
【０１９２】
更に該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることが好ましい。これらの膜の形成方法については、特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができる。
【０１９３】
封止部材と有機ＥＬ素子の表示領域との間隙には、気相及び液相では、窒素、アルゴン等の不活性気体やフッ化炭化水素、シリコンオイルのような不活性液体を注入することが好ましい。また、真空とすることも可能である。また、内部に吸湿性化合物を封入することもできる。
【０１９４】
吸湿性化合物としては、例えば、金属酸化物（例えば、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム等）、硫酸塩（例えば、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸コバルト等）、金属ハロゲン化物（例えば、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、フッ化セシウム、フッ化タンタル、臭化セリウム、臭化マグネシウム、沃化バリウム、沃化マグネシウム等）、過塩素酸類（例えば、過塩素酸バリウム、過塩素酸マグネシウム等）等が挙げられ、硫酸塩、金属ハロゲン化物及び過塩素酸類においては無水塩が好適に用いられる。
【０１９５】
《保護膜、保護板》
有機層を挟み支持基板と対向する側の前記封止膜、あるいは前記封止用フィルムの外側に、素子の機械的強度を高めるために保護膜、あるいは保護板を設けてもよい。特に封止が前記封止膜により行われている場合には、その機械的強度は必ずしも高くないため、このような保護膜、保護板を設けることが好ましい。これに使用することができる材料としては、前記封止に用いたのと同様なガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等を用いることができるが、軽量、且つ薄膜化ということからポリマーフィルムを用いることが好ましい。
【０１９６】
《光取り出し》
有機ＥＬ素子は空気よりも屈折率の高い（屈折率が１．７〜２．１程度）層の内部で発光し、発光層で発生した光のうち１５％から２０％程度の光しか取り出せないことが一般的に言われている。これは、臨界角以上の角度θで界面（透明基板と空気との界面）に入射する光は、全反射を起こし素子外部に取り出すことができないことや、透明電極ないし発光層と透明基板との間で光が全反射を起こし、光が透明電極ないし発光層を導波し、結果として光が素子側面方向に逃げるためである。
【０１９７】
この光の取り出しの効率を向上させる手法としては、例えば、透明基板表面に凹凸を形成し、透明基板と空気界面での全反射を防ぐ方法（米国特許第４，７７４，４３５号明細書）、基板に集光性を持たせることにより効率を向上させる方法（特開昭６３−３１４７９５号公報）、素子の側面等に反射面を形成する方法（特開平１−２２０３９４号公報）、基板と発光体の間に中間の屈折率を持つ平坦層を導入し、反射防止膜を形成する方法（特開昭６２−１７２６９１号公報）、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法（特開２００１−２０２８２７号公報）、基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間（含む、基板と外界間）に回折格子を形成する方法（特開平１１−２８３７５１号公報）等がある。
【０１９８】
本発明においては、これらの方法を本発明の有機ＥＬ素子と組み合わせて用いることができるが、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法、あるいは基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間（含む、基板と外界間）に回折格子を形成する方法を好適に用いることができる。
【０１９９】
本発明はこれらの手段を組み合わせることにより、更に高輝度あるいは耐久性に優れた素子を得ることができる。
【０２００】
透明電極と透明基板の間に低屈折率の媒質を光の波長よりも長い厚みで形成すると、透明電極から出てきた光は、媒質の屈折率が低いほど外部への取り出し効率が高くなる。
【０２０１】
低屈折率層としては、例えば、エアロゲル、多孔質シリカ、フッ化マグネシウム、フッ素系ポリマー等が挙げられる。透明基板の屈折率は一般に１．５〜１．７程度であるので、低屈折率層は屈折率がおよそ１．５以下であることが好ましい。また、更に１．３５以下であることが好ましい。
【０２０２】
また、低屈折率媒質の厚みは媒質中の波長の２倍以上となるのが望ましい。これは低屈折率媒質の厚みが、光の波長程度になってエバネッセントで染み出した電磁波が基板内に入り込む膜厚になると、低屈折率層の効果が薄れるからである。
【０２０３】
全反射を起こす界面もしくはいずれかの媒質中に回折格子を導入する方法は、光取り出し効率の向上効果が高いという特徴がある。この方法は回折格子が１次の回折や２次の回折と更にブラッグ回折により、光の向きを屈折とは異なる特定の向きに変えることができる性質を利用して、発光層から発生した光のうち層間での全反射等により外に出ることができない光を、いずれかの層間もしくは、媒質中（透明基板内や透明電極内）に回折格子を導入することで光を回折させ、光を外に取り出そうとするものである。
【０２０４】
導入する回折格子は、二次元的な周期屈折率を持っていることが望ましい。これは発光層で発光する光はあらゆる方向にランダムに発生するので、ある方向にのみ周期的な屈折率分布を持っている一般的な１次元回折格子では、特定の方向に進む光しか回折されず、光の取り出し効率がさほど上がらない。しかしながら、屈折率分布を二次元的な分布にすることにより、あらゆる方向に進む光が回折され、光の取り出し効率が上がる。
【０２０５】
回折格子を導入する位置としては前述の通り、いずれかの層間もしくは媒質中（透明基板内や透明電極内）でもよいが、光が発生する場所である有機発光層の近傍が望ましい。
【０２０６】
このとき、回折格子の周期は媒質中の光の波長の約１／２〜３倍程度が好ましい。
【０２０７】
回折格子の配列は正方形のラチス状、三角形のラチス状、ハニカムラチス状等、２次元的に配列が繰り返されることが好ましい。
【０２０８】
《集光シート》
本発明の有機ＥＬ素子は基板の光取り出し側に、例えば、マイクロレンズアレイ状の構造を設けるように加工したり、あるいは所謂集光シートと組み合わせることにより、特定方向、例えば、素子発光面に対し正面方向に集光することにより、特定方向上の輝度を高めることができる。
【０２０９】
マイクロレンズアレイの例としては、基板の光取り出し側に一辺が３０μｍでその頂角が９０度となるような四角錐を２次元に配列する。一辺は１０μｍ〜１００μｍが好ましい。これより小さくなると回折の効果が発生して色付く、大きすぎると厚みが厚くなり好ましくない。
【０２１０】
集光シートとしては、例えば、液晶表示装置のＬＥＤバックライトで実用化されているものを用いることが可能である。このようなシートとして、例えば、住友スリーエム製輝度上昇フィルム（ＢＥＦ）等を用いることができる。プリズムシートの形状としては、例えば、基材に頂角９０度、ピッチ５０μｍの△状のストライプが形成されたものであってもよいし、頂角が丸みを帯びた形状、ピッチをランダムに変化させた形状、その他の形状であってもよい。
【０２１１】
また、発光素子からの光放射角を制御するために、光拡散板・フィルムを集光シートと併用してもよい。例えば、（株）きもと製拡散フィルム（ライトアップ）等を用いることができる。
【０２１２】
《有機ＥＬ素子の作製方法》
本発明の有機ＥＬ素子の作製方法の一例として、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極からなる有機ＥＬ素子の作製法を説明する。
【０２１３】
まず適当な基板上に所望の電極物質、例えば、陽極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの膜厚になるように、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ陽極を作製する。
【０２１４】
作製後、洗浄表面改質処理工程、帯電除去処理工程を行ってもよい。
【０２１５】
洗浄表面改質処理としては、低圧水銀ランプ、エキシマランプ、プラズマ洗浄装置、などが利用可能である。この洗浄表面改質処理により、有機汚染物除去と濡れ性向上の表面改質が行われる。
【０２１６】
帯電除去処理としては、大別して光照射方式とコロナ放電式があり、光照射式は微弱Ｘ線、コロナ放電式はコロナ放電により空気イオンを生成する。この空気イオンは、帯電物体に引き寄せられて反対極性の電荷を補い、静電気を中和する。
【０２１７】
コロナ放電による除電器、軟Ｘ線による除電器が利用可能である。この帯電除去処理により、基板の帯電除去が図られるため、ゴミの付着や絶縁破壊が防止されるため、素子の歩留まりの向上が図られる。
【０２１８】
次に、この上に有機ＥＬ素子材料である正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、正孔阻止層の有機化合物薄膜を形成させる。
【０２１９】
本発明の有機ＥＬ素子の有機層は前述の通り、真空蒸着法及びウェットプロセス（スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、スプレー法、印刷法、スロット型コータ法）で形成されるが、均質な膜が得られやすく、且つピンホールが生成しにくい等の点から、本発明においては有機層の一部もしくは全部について、スピンコート法、インクジェット法、スプレー法、印刷法、スロット型コータ法等のウェットプロセスによる成膜が好ましく、その中でもスロット型コータ法が更に好ましい。
【０２２０】
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス材料を溶解または分散する液媒体としては、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル等の脂肪酸エステル類、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、トルエン、キシレン、メシチレン、シクロヘキシルベンゼン等の芳香族炭化水素類、シクロヘキサン、デカリン、ドデカン等の脂肪族炭化水素類、ＤＭＦ、ＤＭＳＯ等の有機溶媒を用いることができるが、２．６７ｋＰａ以上（２０℃時）の蒸気圧の高い溶媒（トルエン、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、メチルエチルケトンなど）がより好ましい。その中でも、特に酢酸イソプロピルが好ましい。また分散方法としては、超音波、高剪断力分散やメディア分散等の分散方法により分散することができる。
【０２２１】
塗布後、乾燥処理工程にて溶媒の除去を行ってもよい。乾燥処理工程では乾燥炉を用いることができ、乾燥炉では有機化合物層の材料に応じて、適宜数ゾーンにして温度条件の変更や風速の変更等を行うことが可能である。
【０２２２】
溶媒除去後、加熱処理を行ってもよい。加熱処理は裏面より伝熱される形態であれば形式には拘らないが、加熱処理はガラス転移点温度±５０度で且つ分解温度を超えない温度且つ裏面伝熱で行うことが好ましい。加熱処理を行うことにより膜の平滑性や残留溶媒の除去、塗膜の硬化が図られることにより、積層時の素子特性の向上が図られる。
【０２２３】
加熱処理後、基板を減圧下（１０−６〜１０−２Ｐａ）に収納させてもよく。適宜、温度をかけてもよい。収納期間は１〜２００時間が好ましく、長ければ長い程よい。これにより、素子劣化に起因する酸素や微量水分が取り除かれる。
【０２２４】
これらの層を形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるように、例えば、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陰極を設けることにより所望の有機ＥＬ素子が得られる。
【０２２５】
また、作製順序を逆にして、陰極、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極の順に作製することも可能である。このようにして得られた多色の表示装置に、直流電圧を印加する場合には陽極を＋、陰極を−の極性として電圧２Ｖ〜４０Ｖ程度を印加すると発光が観測できる。また交流電圧を印加してもよい。なお、印加する交流の波形は任意でよい。
【０２２６】
《ウェットプロセス》
本発明においては、有機エレクトロルミネッセンス素子の有機層に要求される非常に薄く、且つ高平滑性の単層塗布膜を形成するために効果的な方法として、スロット型コータ塗布方法、またはインクジェット塗布方法が好ましい。下記に、スロット型コータ塗布方法、またはインクジェット塗布方法について詳細に説明する。
【０２２７】
スロット型塗布コータを使用する場合、コータの上流に減圧チャンバーを設置し、ビード部を減圧状態に保持することで塗布の均一性が更に向上する。ビード下部を減圧することで支持体の表面性や濡れ性の変化があっても、塗布液の接液位置がほとんど変動せず、均一な膜厚の塗布膜が得ることができるからである。
【０２２８】
スロット型コータ塗布方式とは、塗布液供給装置から供給された塗布液はコータダイのポケット部で巾手に広がり、スリット部から巾手に均一な流量で流出し、そのまま支持体に巾手に均一な塗布膜厚で塗布される。前述のように、コータダイ上流部に減圧チャンバー装置を設置するのが、更に好ましい実施形態である。
【０２２９】
インクジェットヘッドとしては特に限定はなく、例えば、発熱素子を有し、この発熱素子からの熱エネルギーにより塗布液の膜沸騰による急激な体積変化によりノズルから塗布液を吐出させるサーマルタイプのヘッドでもよいし、インク圧力室に圧電素子を備えた振動板を有しており、この振動板によるインク圧力室の圧力変化で塗布液を吐出させる剪断モード型（ピエゾ型）のヘッドであってもよい。
【０２３０】
図１は、本発明の有機ＥＬ素子の製造方法に適用される塗布装置の一例を示す概略模式図である。図１は３種類の塗布液を重ねて塗布し、３層の塗布膜を形成する例で、２層の塗布はスロット型コータ（以下、コータとも略す）を用い、１層はインクジェットを用いた例である。図２は、図１に示す塗布装置を矢印Ｚ１方向から見た側面拡大図である。コータ１１、２１は断面図としている。
【０２３１】
ロール状に巻かれた長尺状の支持体１は、駆動手段（不図示）により巻き出しロール（不図示）から矢印Ｂ方向に繰り出され搬送される。
【０２３２】
長尺状の支持体１はバックアップロール２に支持されながら搬送され、塗布手段である塗布ユニット１０のコータ１１、塗布ユニット２０のコータ２１、塗布ユニット３０のインクジェットユニット３１に配設されたインクジェットヘッド３１１により、順次１層づつ塗布液を塗布され、３層の重層塗布膜を形成される。形成された重層塗布膜は乾燥部（不図示）で乾燥され巻き取りロール（不図示）に巻き取られる。
【０２３３】
塗布ユニット１０は、コータ１１、送液ポンプ１２、塗布液タンク１３及び塗布液供給管１４を含み構成される。送液ポンプ１２は、塗布液タンク１３に貯留されている塗布液を塗布液供給管１４を介してコータ１１に供給する。コータ１１は、支持体幅方向に塗布幅に対応するスリット１１１を有し、支持体１を挟みバックアップロール２に対向する位置に配設される。コータ１１は、スリット１１１より支持体１に塗布液を吐出して塗布を行う。塗布ユニット１０は、支持体１の幅方向に渡り塗布液をスリット１１１より均一に吐出する機能も有する。
【０２３４】
塗布ユニット２０は、コータ２１、送液ポンプ２２、塗布液タンク２３及び塗布液供給管２４を含み構成される。機能は塗布ユニット１０と同様である。
【０２３５】
塗布ユニット３０は、インクジェットユニット３１、インクジェットユニット３１に配設されたインクジェットヘッド３１１、塗布液タンク３３、塗布液供給管３４を含み構成される。インクジェットヘッド３１１は支持体１を挟みバックアップロール２に対向する位置に配設される。塗布液タンク３３に貯留されている塗布液は、塗布液供給管３４を介しインクジェットヘッド３１１に供給され、インクジェットヘッド３１１のノズルから支持体１に射出される。これにより、塗布液が支持体１に塗布される。塗布液は、インクジェットヘッド３１１のノズルよりバックアップロール２の略回転中心方向に射出される。
【０２３６】
インクジェットユニット３１にはインクジェットヘッド３１１が任意の個数、配列で設置されている。個数及び配列は、使用する塗布液、塗布条件、例えばインクジェットヘッド３１１の射出幅及び支持体１の塗布幅等、により適宜設定される。
【０２３７】
塗布ユニット３０は、塗布液をインクジェットヘッド３１１に供給するとともに、インクジェットヘッド３１１内の塗布液圧力を一定に保つ機能も有する。
【０２３８】
インクジェットヘッド３１１としては特に限定はなく、例えば発熱素子を有し、この発熱素子からの熱エネルギーにより塗布液の膜沸騰による急激な体積変化によりノズルから塗布液を吐出させるサーマルタイプのヘッドでもよいし、インク圧力室に圧電素子を備えた振動板を有しており、この振動板によるインク圧力室の圧力変化で塗布液を吐出させる剪断モード型（ピエゾ型）のヘッドであってもよい。
【０２３９】
図３は、図２に示す塗布装置に用いられるインクジェットヘッド３１１の設置配列の一例を示す概略平面図である。
【０２４０】
図３において、３１１−１〜３１１−５は配置されたインクジェットヘッドを示す。インクジェットヘッド３１１−１〜３１１−５は、各ヘッド３１１−１〜３１１−５のノズル吐出口を有する面と支持体１の塗布膜面とが平行で一定間隔を保持し、支持体１の移動方向と直交方向である幅方向に配設されたノズル吐出口の中心を結ぶ線と支持体１の移動方向とのなす角度を９０°に配置されている。
【０２４１】
また、隣り合うヘッドの間に未塗布部をなくすために、各ヘッド３１１−１〜３１１−５の端部は互いに重なり合うように千鳥状に配設されている。このように複数のヘッドを使用し、本図に示す様に配設することで支持体１の幅に対する対応が容易となり、且つ、各ヘッド間で未塗布部分がなくなり安定した塗布膜が得られる。
【０２４２】
コータ１１、２１及びインクジェットヘッド３１１はバックアップロール２の円周に沿って所定の間隔で配設される。
【０２４３】
有機ＥＬ層に用いられる有機ＥＬ材料の塗布液は乾燥しやすい性質を有する。このため、コータ１１で塗布した第１の塗布液の乾燥の進行程度によって、コータ２１で第２の塗布液を塗布しても混合しなくなる。
【０２４４】
従って、塗布を所定の間隔で行うと塗布液の混合を生じることなく塗膜を積層することができる。ここで、塗布液が相互に混合を生じない時間は、塗布液毎に予め実験等により測定し、設定することができる。前記所定の間隔は測定した塗布液が相互に混合を生じない時間と、支持体１の移動速度から設定することができる。
【０２４５】
また、バックアップロール２の直径は、前記所定の間隔と、配設する塗布ユニットの数から設定することができる。
【０２４６】
ここで、バックアップロールの直径は０．５〜５ｍの範囲が好ましい。０．５ｍ未満では配設する塗布ユニットの数が少なくなり、１パスで塗布できる層数が少なく生産効率が低減する。また、１パスで塗布できる層数が少なくなると巻き取り回数が多くなり、塗布膜面が前記巻き取り時に損傷を受けやすくなる。５ｍを超えるとバックアップロール２の製作が困難になり、メンテナンス性も低減する。
【０２４７】
また、塗布１層の乾燥後塗布膜厚は特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、更には５ｎｍ〜２００ｎｍであることが好ましい。
【０２４８】
この方式による塗布速度は１ｍ／分〜１０ｍ／分が好ましく、１ｍ／分〜５ｍ／分が更に好ましい。塗布乾燥後膜厚が薄いため、塗布速度を１０ｍ／ｍｉｎ以下とすると、安定に塗布でき、品質欠陥を抑えることが可能である。
【０２４９】
また、十分に乾燥した後に上層が塗布されるので、層間の混合が発生しにくくなり、これも品質欠陥を防ぐことにつながる。
【０２５０】
本実施の形態では、２つのコータと１つのインクジェットというようにコータとインクジェットの組合せの構成としたが、全てコータでも、また全てインクジェットの構成としてもよい。
【０２５１】
《表示装置、照明装置》
本発明に係る有機ＥＬ素子を適用した表示装置、照明装置について説明する。本発明に係る有機ＥＬ素子は、画像を投影するタイプのプロジェクション装置や、静止画像や動画像を直接視認するタイプの表示装置（ディスプレイ）として使用してもよいし、照明用や露光光源のような一種のランプとして使用してもよい。
【実施例】
【０２５２】
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されない。尚、実施例において「部」あるいは「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」あるいは「質量％」を表す。また、実施例において用いられる化合物の構造を下記に示す。
【０２５３】
【化１４】
2010278287.tif 000015
【０２５４】
実施例１
《有機ＥＬ素子１０１の作製》
陽極として厚さ２００μｍのポリエーテルサルフォン（住友ベークライト製フィルム、以下、ＰＥＳと略記する）上に、大気圧プラズマ重合法を用い透明ガスバリア性フィルムを作製した。
【０２５５】
次いで、このガスバリア性フィルム基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１２０ｎｍ成膜した。陽極が形成されているロール状帯状可撓性シートを繰り出し、洗浄表面改質処理工程、帯電除去処理工程を経て、ロール状に巻き取った。
【０２５６】
洗浄表面改質処理としては、ドライ洗浄表面改質処理装置としては低圧水銀ランプ波長１８４．９ｎｍ、照射強度１５ｍＷ／ｃｍ２、照射距離１０ｍｍにて実施した。
【０２５７】
帯電除去処理としては、微弱Ｘ線による除電器を利用した。
【０２５８】
この基板上に、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ネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ製、Ｂａｙｔｒｏｎ  Ｐ  Ａｌ  ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を直径３ｍのバックアップロールを利用し、スロット型コータ法により塗布速度４ｍ／分で成膜した後、２００℃にて１時間乾燥し、膜厚３０ｎｍの正孔注入層を設けた。
【０２５９】
正孔輸送層用塗布液を下記のように調製し、直径３ｍのバックアップロールを利用し、スロット型コータを利用して、塗布速度４ｍ／分、乾燥後膜厚を正孔輸送層２０ｎｍになるように塗布した。
【０２６０】
この基板を、１５０℃で１０秒加熱し、加熱したまま、高圧水銀ランプ（株式会社オーク製作所製ＯＨＤ−１１０Ｍ−ＳＴ）を用い３０ｍＷ／ｃｍ２の紫外光を２０秒間照射した。更に１２０℃で３０分間加熱し正孔輸送層を設けた。
【０２６１】
（正孔輸送層用塗布液）
トルエン中に、ＨＴ−Ａを０．４５質量％、ＨＴ−Ｂを０．０５質量％になるように溶解させ正孔輸送層用塗布液を調製した。
【０２６２】
次いで、発光層用塗布液を下記のように調製し、直径３ｍのバックアップロールを利用し、スロット型コータを利用して、塗布速度４ｍ／分、乾燥後膜厚を５０ｎｍとなるように塗布した。
【０２６３】
（発光層用塗布液）
酢酸ブチル中に、Ｈ−３１を１質量％、ペリレンを０．１質量％になるように溶解させ、発光層用塗布液を調製した。
【０２６４】
発光層の塗布後、すぐに加熱された気流による乾燥処理工程にて溶媒を除去した。スリットノズル形式の噴出し口から成膜面に向け高さ１００ｍｍ、噴出し風速１ｍ／秒、幅手分布５％、乾燥温度１００℃で実施した。
【０２６５】
塗布後から加熱された気流による乾燥処理工程における溶媒除去まで発光層の膜厚は分光エリプソメータで測定された。塗布開始から乾燥後の膜厚の５％増となる５２．５ｎｍまで乾燥するのにかかった時間は２８秒だった。
【０２６６】
別途、用意した基板に上記と同様にして、発光層までを設けた。この基板の中心近傍の５点についてＸ線回折測定して結晶化度を算出し、５点の平均をとったところ５％であり、発光層のホスト分子による微結晶によるＸ線回折ピークが検出された。
【０２６７】
次いで、電子輸送層用塗布液を下記のように調製し、直径３ｍのバックアップロールを利用し、スロット型コータを利用して、塗布速度４ｍ／分、乾燥後膜厚を３０ｎｍとなるように塗布した。
【０２６８】
（電子輸送層用塗布液）
２，２，３，３−テトラフルオロ−１−プロパノール中に、ＥＴ−Ａを０．７５質量％になるように溶解させ、電子輸送層用塗布液を調製した。
【０２６９】
塗布後、加熱された気流による乾燥処理工程にて溶媒を除去した。スリットノズル形式の噴出し口から成膜面に向け高さ１００ｍｍ、噴出し風速１ｍ／秒、幅手分布５％、乾燥温度１００℃で実施した。
【０２７０】
溶媒除去後、温度１５０℃のヒートロールを密に並べたロール間から吸引することにより基板が吸着搬送され、裏面伝熱による加熱で熱処理を行った。
【０２７１】
巻き取られたロールは収納箱に保管され、減圧下（１０−６〜１０−２Ｐａ）に収納された。電子輸送層まで設けた基板を、得られたロール状の上記フィルムを蒸着機に移動し、４×１０−４Ｐａまで減圧した。なお、フッ化セシウム及びアルミニウムをそれぞれタンタル製抵抗加熱ボートに入れ、蒸着機に取り付けておいた。
【０２７２】
電子輸送層上に蒸着ヘッドを用いて、電子注入層として厚さ３ｎｍのフッ化セシウムを蒸着した。
【０２７３】
続いて、有機ＥＬ層領域及び電極出し領域を含めた領域に厚さ１００ｎｍのアルミ層も同様に蒸着を行い、陰極を設けた。
【０２７４】
陰極まで設けた基板を、電極となる領域以外にスパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、イオンプレーティング法などを用いＳｉＯｘやＳｉＮｘもしくは複合膜などの無機膜を３００ｎｍの封止膜として形成し巻き取り、有機ＥＬ素子１０１を得た。
【０２７５】
《有機ＥＬ素子１０２の作製》
有機ＥＬ素子１０１の作製において、発光層の塗布乾燥条件を以下のように変更した以外は同様にして、有機ＥＬ素子１０２を作製した。
【０２７６】
有機ＥＬ素子１０２の正孔輸送層までを有機ＥＬ素子１０１と同様にして形成したあと、発光層用塗布液を下記のように調製し、直径３ｍのバックアップロールを利用し、スロット型コータを利用して、塗布速度４ｍ／分、乾燥後膜厚を５０ｎｍとなるように塗布した。
【０２７７】
（発光層用塗布液）
酢酸ブチル中に、Ｈ−３１を１質量％、ペリレンを０．１質量％になるように溶解させ、発光層用塗布液を調製した。
【０２７８】
発光層の塗布後、すぐに加熱された気流による乾燥処理工程にて溶媒を除去した。スリットノズル形式の噴出し口から成膜面に向け高さ１００ｍｍ、噴出し風速１．５ｍ／秒、幅手分布５％、乾燥温度１００℃で実施した。
【０２７９】
塗布後から加熱された気流による乾燥処理工程における溶媒除去まで発光層の膜厚は分光エリプソメータで測定された。塗布開始から乾燥後の膜厚の５％増となる５２．５ｎｍまで乾燥するのにかかった時間は１８秒だった。
【０２８０】
別途、用意した基板に上記と同様にして、発光層までを設けた。この基板の中心近傍の５点についてＸ線回折測定して結晶化度を算出し、５点の平均をとったところ０．５％であり、発光層中には、微結晶によるＸ線回折ピークは検出されなかった。
【０２８１】
《有機ＥＬ素子１０３〜１１０の作製》
有機ＥＬ素子１０１の作製において、表１のようにホスト、ドーパント、発光層の塗布溶媒および乾燥条件を変更した以外は同様にして、有機ＥＬ素子１０３〜１１０を作製した。
【０２８２】
《有機ＥＬ素子２０１の作製》
前記スロット型コータ塗布方法での有機ＥＬ素子１０１の作製において、以下の手順で正孔輸送層、発光層、電子輸送層を設けること以外は同様にして、有機ＥＬ素子２０１を作製した。
【０２８３】
（有機ＥＬ素子２０１における正孔輸送層、発光層、電子輸送層の作製）
正孔輸送層用塗布液を有機ＥＬ素子１０１の作製で用いた溶液と同じように調製し、直径３ｍのバックアップロールを利用し、インクジェット塗布装置を利用して、塗布速度４ｍ／分、乾燥後膜厚を正孔輸送層２０ｎｍになるように塗布した。
【０２８４】
この基板を１５０℃で１０秒加熱し、加熱したまま高圧水銀ランプ（株式会社オーク製作所製ＯＨＤ−１１０Ｍ−ＳＴ）を用い、３０ｍＷ／ｃｍ２の紫外光を２０秒間照射した。更に１２０℃で３０分間加熱し正孔輸送層を設けた。
【０２８５】
次いで、発光層用塗布液を有機ＥＬ素子１０１の作製で用いた溶液と同じように調製し、直径３ｍのバックアップロールを利用し、インクジェット塗布装置を利用して、塗布速度４ｍ／分、乾燥後膜厚を発光層５０ｎｍとなるように二つの液を塗布した。
【０２８６】
発光層の塗布後、すぐに加熱された気流による乾燥処理工程にて溶媒を除去した。スリットノズル形式の噴出し口から成膜面に向け高さ１００ｍｍ、噴出し風速１．５ｍ／秒、幅手分布５％、乾燥温度１００℃で実施した。塗布後から加熱された気流による乾燥処理工程における溶媒除去まで発光層の膜厚は分光エリプソメータで測定された。
【０２８７】
塗布開始から乾燥後の膜厚の５％増となる５２．５ｎｍまで乾燥するのにかかった時間は２０秒だった。
【０２８８】
別途、用意した基板に上記と同様にして、発光層までを設けた。この基板の中心近傍の５点についてＸ線回折測定して結晶化度を算出し、５点の平均をとったところ０．７％であり、発光層中では、微結晶によるＸ線回折ピークは検出されなかった。
【０２８９】
次いで、電子輸送層塗布液を有機ＥＬ素子１０１の作製で用いた溶液と同じように調製し、直径３ｍのバックアップロールを利用し、インクジェット塗布装置を利用して、塗布速度４ｍ／分、電子輸送層の乾燥後膜厚が３０ｎｍとなるように塗布した。
【０２９０】
《有機エレクトロルミネッセンス素子の評価》
作製した有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子１０１〜１１０、有機ＥＬ素子２０１）について、下記のようにしてパワー効率及び発光寿命を評価した。
【０２９１】
《パワー効率》
作製した有機エレクトロルミネッセンス素子に対し、２．５ｍＡ／ｃｍ２定電流を印加したときのパワー効率（ｌｍ／Ｗ）を測定した。なお、測定には分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング製）を用いた。有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子１０１〜１１０、有機ＥＬ素子２０１）のパワー効率は、有機ＥＬ素子１０１の測定値を１００とした相対値で表した。
【０２９２】
《発光寿命》
作製した有機エレクトロルミネッセンス素子に対し、正面輝度１０００ｃｄ／ｍ２となるような電流を与え、連続駆動した。正面輝度が初期の半減値（５００ｃｄ／ｍ２）になるまでに掛かる時間を求め、有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子１０１〜１１０、有機ＥＬ素子２０１）の寿命を有機ＥＬ素子１０１の測定値を１００とした相対値で表した。
【０２９３】
（ホスト化合物の分子量の計算）
下記の表１に記載のホスト化合物の分子量計算においては、下記の原子量値を用い、また、高分子であるポリビニルカルバゾールについては、従来公知のＧＰＣ法による測定値（数平均分子量）を用いた。
【０２９４】
Ｃ（炭素原子）＝１２．０１１
Ｈ（水素原子）＝１．００７９４
Ｎ（窒素原子）＝１４．００６７４
Ｏ（酸素原子）＝１５．９９９４
また、分子量の計算においては、上記の原子量値を用い、下４桁の値を四捨五入した値を用いた。
【０２９５】
Ｈ−１８（Ｃ５１Ｈ３３Ｎ５）＝７１５．８５７
Ｈ−２７（Ｃ４２Ｈ２６Ｎ２Ｏ）＝５７４．６８１
Ｈ−３１（Ｃ１０２Ｈ６４Ｎ６）＝１３７３．６７１
得られた結果を表１に示す。
【０２９６】
【表１】
2010278287.tif 000016
【０２９７】
表１から、微結晶が検出されている比較の有機ＥＬ素子１０１に比べて、発光層においてＸ線回折で微結晶が検出されていない本発明の有機ＥＬ素子は、パワー効率が高く、且つ、発光寿命もともに上昇していることが明らかである。
【０２９８】
更に、パワー効率、発光寿命ともに上昇した本発明の有機ＥＬ素子は、本発明の表示装置、照明装置として共に有用に用いることができることが分かった。
【符号の説明】
【０２９９】
１  支持体
２  バックアップロール
１０、２０、３０  塗布ユニット
１１、１２  コータ
１２、２２  送液ポンプ
１３、２３、３３  塗布液タンク
１１１、２１１  スリット
３１  インクジェットユニット
３１１  インクジェットヘッド
【図１】
2010278287.tif 000019
【図２】
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【図３】
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