(57)【要約】【課題】  従来の有機無機ハイブリッド型の有機電界発光素子よりも更に発光特性に優れた有機無機ハイブリッド型の有機電界発光素子を提供する。【解決手段】  複数の層が積層された構造を有する有機電界発光素子であって、該有機電界発光素子は、第１の電極と第２の電極との間に、第１の金属酸化物層、発光層を含む低分子化合物層、及び、第２の金属酸化物層をこの順に有し、該発光層は、ホストとして機能する金属錯体を少なくとも１種含むことを特徴とする有機電界発光素子。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の層が積層された構造を有する有機電界発光素子であって、
該有機電界発光素子は、第１の電極と第２の電極との間に、第１の金属酸化物層、発光層を含む低分子化合物層、及び、第２の金属酸化物層をこの順に有し、
該発光層は、ホストとして機能する金属錯体を少なくとも１種含むことを特徴とする有機電界発光素子。
【請求項２】
前記有機電界発光素子は、第１の金属酸化物層と発光層を含む低分子化合物層との間にバッファ層を有し、
該バッファ層は、有機化合物を含む溶液を塗布することで形成される平均厚さが５〜１００ｎｍの層であることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項３】
前記発光層は、リン光発光材料を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の有機電界発光素子。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の有機電界発光素子を用いて形成されることを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれかに記載の有機電界発光素子を用いて形成されることを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機電界発光素子に関する。より詳しくは、電子機器の表示部等の表示装置や照明装置等としての利用可能な有機電界発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機電界発光素子は、薄く、柔軟でフレキシブルであるという特徴を有し、また、表示装置として用いた場合には、現在主流となっている液晶やプラズマの表示装置に比べ、高輝度、高精細な表示が可能となり、液晶表示装置に比べて視野角も広い等の優れた特徴を有することから、今後テレビや携帯電話のディスプレイ等としての利用の拡大や、照明装置としての利用が期待されている素子である。
有機電界発光素子は、陰極と陽極との間に、電子輸送層、発光層、正孔輸送層等の複数の層が積層された構造を有しており、各層を構成するのに適した材料について、研究、開発が行われている。このうち、発光層については、リン光材料を使うことで発光効率が向上することが知られており、リン光材料を用いた有機電界発光素子について研究、報告がされている（例えば、非特許文献１参照。）。リン光材料を用いる場合、通常はホスト材料中にリン光材料を分散させて用いられることになり、例えば、有機材料であるＣＢＰや金属錯体であるＢｅｐｐ２にリン光材料であるＩｒ（ｐｐｙ）３を分散させたものを発光層として用いた有機電界発光素子が開示されている（非特許文献２、３参照。）。
【０００３】
一方、このような有機電界発光素子としては、有機電界発光素子を構成する各層が全て有機物で構成されたものの他、有機電界発光素子を構成する層の一部に無機物で構成された層を有する有機無機ハイブリッド型のものについても研究が行われている。
従来の有機無機ハイブリッド型の有機電界発光素子において、発光層にリン光材料を用いたものとしては、ポリビニルカルバゾールポリマーにドーパントとしてイリジウム化合物を添加したものを金属酸化物層の上に積層した構造を有する有機無機ハイブリッド型の有機電界発光素子（非特許文献４参照。）や、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレニル−２，７−ジイル）にイリジウム化合物を添加したものを発光層とする有機無機ハイブリッド型の有機電界発光素子（非特許文献５参照。）が開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】ウ  シク  ジェオン（Ｗｏｏ  Ｓｉｋ  Ｊｅｏｎ）外５名「オーガニック  エレクトロニクス（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）」、第１０巻、２００９年、ｐ２４０−２４６
【非特許文献２】タエ  ジン  パク（Ｔａｅ  Ｊｉｎ  Ｐａｒｋ）外７名「アプライド  フィジクス  レターズ（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ）」、第９２巻、２００８年、ｐ１１３３０８
【非特許文献３】ウ  シク  ジェオン（Ｗｏｏ  Ｓｉｋ  Ｊｅｏｎ）外６名「アプライド  フィジクス  レターズ（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ）」、第９２巻、２００８年、ｐ１１３３１１
【非特許文献４】ヘンク  Ｊ．ボリンク（Ｈｅｎｋ  Ｊ．Ｂｏｌｉｎｋ）外３名「アドバンスト  マテリアルズ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）」、２０１０年、第２２巻、ｐ２１９８−２２０１
【非特許文献５】ヘンク  Ｊ．ボリンク（Ｈｅｎｋ  Ｊ．Ｂｏｌｉｎｋ）外２名「ケミストリー  オブ  マテリアルズ（Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ｏｆ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）」、２００９年、第２１巻、ｐ４３９−４４１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように、有機電界発光素子として、リン光材料を発光層に用いたものが報告されている。有機無機ハイブリッド型の有機電界発光素子は、有機成分が有する柔軟性や成形性と、無機成分が有する強度や耐久性とを併せ持つことが可能であると考えられる。また、有機化合物のみで各層が構成された有機電界発光素子に比べて酸素や水に対する耐性が高いため素子内部の各層を厳密に密閉する必要性が低減され、製造時の手間も少ない等の利点を有している。これらの特徴のため、有機無機ハイブリッド型の有機電界発光素子は、実用化に大きな期待が寄せられている。一方で、有機無機ハイブリッド型の有機電界発光素子は、有機電界発光素子を構成する各層が全て有機物で構成された有機電界発光素子に比べて発光特性にまだ改善の余地があるため、更に発光特性を向上させた有機無機ハイブリッド型の有機電界発光素子の開発が求められている。
【０００６】
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、従来の有機無機ハイブリッド型の有機電界発光素子よりも更に発光特性に優れた有機無機ハイブリッド型の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】
【０００７】
本発明者は、有機無機ハイブリッド型の有機電界発光素子の発光特性を改善する方法について種々検討したところ、第１の電極と第２の電極との間に、第１の金属酸化物層、発光層を含む低分子化合物層、及び、第２の金属酸化物層をこの順に有する構成の有機電界発光素子とし、この有機電界発光素子の発光層を、ホストとして少なくとも１種類の金属錯体を有するものとすると、従来の有機無機ハイブリッド型の有機電界発光素子に比べて発光特性に優れた有機電界発光素子となることを見出し、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。
【０００８】
すなわち本発明は、複数の層が積層された構造を有する有機電界発光素子であって、上記有機電界発光素子は、第１の電極と第２の電極との間に、第１の金属酸化物層、発光層を含む低分子化合物層、及び、第２の金属酸化物層をこの順に有し、上記発光層は、ホストとして機能する金属錯体を少なくとも１種含むことを特徴とする有機電界発光素子である。
以下に本発明を詳述する。
なお、以下において記載する本発明の個々の好ましい形態を２つ以上組み合わせたものもまた、本発明の好ましい形態である。
【０００９】
本発明の有機電界発光素子は、第１の電極と第２の電極との間に、第１の金属酸化物層、発光層を含む低分子化合物層、及び、第２の金属酸化物層をこの順に有するものである限り、これら以外の他の層を有していてもよい。
なお、本発明において低分子化合物とは、高分子化合物（重合体）ではない化合物を意味し、分子量が低い化合物を必ずしも意味するものではない。
【００１０】
本発明の有機電界発光素子は、発光層にホストとして機能する金属錯体を少なくとも１種含むものであり、そこにゲストとして低分子化合物である発光材料が分散したものであることが好ましい。このような、ともに低分子化合物であるホスト−ゲストを組み合わせた発光層とすることで、有機電界発光素子が発光効率や発光寿命等の発光特性に優れたものとなる。
発光層が含む発光材料は、１種であってもよく、２種以上であってもよい。
【００１１】
本発明の有機電界発光素子は、第１の金属酸化物層と発光層を含む低分子化合物層との間にバッファ層を有し、該バッファ層は、有機化合物を含む溶液を塗布することで形成される平均厚さが５〜１００ｎｍの層であることが好ましい。
本発明の有機電界発光素子において、第１の金属酸化物層の上に発光層を含む低分子化合物層を積層させる構成とした場合、金属酸化物層に接する低分子化合物層の結晶化が起こることによってリーク電流が増大して電流効率が低下し、顕著な場合では結晶化により均一な面発光が得られないという不具合が発生するおそれがある。有機無機ハイブリッド型の有機電界発光素子において、低分子化合物層が結晶化する原因は以下のように考えられる。
有機無機ハイブリッド型の有機電界発光素子では、ガラス等の基板上に配置された第１の電極と、第１の金属酸化物層が存在し、その上に発光層を含む低分子化合物層を成膜することになる。ここで、従来の方法によれば第１の金属酸化物層はスプレー熱分解法、ゾルゲル法、スパッタ法等の方法で成膜され、表面は平滑ではなく凹凸を持つ。この第１の金属酸化物層の上に、真空蒸着等の方法で発光層を含む低分子化合物層を成膜した場合、第１の金属酸化物層の表面の凹凸が結晶核となり、第１の金属酸化物層に接する低分子化合物層の結晶化が促進される。このため、有機電界発光素子を完成させたとしても、大きなリーク電流が流れ、発光面が不均一化して、実用に耐える素子は得られないことになる。
一方で、第１の電極上に第１の金属酸化物層を有さない、いわゆる通常構造の有機電界発光素子においては、第１の電極表面が十分平滑に研磨されたものが入手可能であり、たとえ第１の電極表面上に発光層を含む低分子化合物層を直接成膜したとしても、結晶化という問題は起こりにくい。したがって、このような結晶化は、有機無機ハイブリッド型の有機電界発光素子に特有の課題であり、発光層のホストとして低分子化合物を用いる場合に新たに生じる課題である。
この課題に対し、第１の金属酸化物層と発光層を含む低分子化合物層との間に有機化合物を含む溶液を塗布することで形成される平均厚さが５〜１００ｎｍのバッファ層を設けると、低分子化合物層における低分子化合物の結晶化が抑制され、これによって、有機無機ハイブリッド型の有機電界発光素子が発光層等として低分子化合物から形成される層を有する場合でもリーク電流の抑制と、均一な面発光を得ることができることになる。
【００１２】
上記発光層を含む低分子化合物層とは、低分子化合物によって形成される１つの層又は低分子化合物によって形成される複数の層が積層されたものであって、その中の１つの層が発光層であるものである。すなわち、発光層を含む低分子化合物層とは、低分子化合物によって形成される発光層、又は、低分子化合物によって形成される発光層と低分子化合物によって形成されるその他の層とが積層されたもの、のいずれかである。低分子化合物によって形成されるその他の層は、１層であってもよく２層以上であってもよい。また、発光層とその他の層の積層される順番は特に制限されない。
【００１３】
上記低分子化合物によって形成されるその他の層は、正孔輸送層又は電子輸送層であることが好ましい。すなわち、低分子化合物層が複数の層からなるものである場合、発光層以外のその他の層として、正孔輸送層及び／又は電子輸送層を有することが好ましい。このように、有機電界発光素子が、発光層とは異なる独立した層として正孔輸送層及び／又は電子輸送層を有することは、本発明の有機電界発光素子の好適な実施形態の１つである。
本発明の有機電界発光素子が正孔輸送層を独立した層として有する場合、発光層と第２の金属酸化物層との間に正孔輸送層を有することが好ましい。本発明の有機電界発光素子が電子輸送層を独立した層として有し、更に上述したバッファ層も有する場合、有機化合物から形成されるバッファ層と発光層との間に電子輸送層を有することが好ましい。
本発明の有機電界発光素子が独立した層として正孔輸送層や電子輸送層を有さない場合、本発明の有機電界発光素子の必須の構成として有する層のいずれかが、これらの層の機能を兼ねることになる。
【００１４】
本発明の有機電界発光素子の好ましい形態の１つは、有機電界発光素子が、第１の電極、第１の金属酸化物層、有機化合物から形成されるバッファ層、発光層、正孔輸送層、第２の金属酸化物層、第２の電極のみからなり、これらの層のいずれかが電子輸送層の機能を兼ねる形態である。
また、有機電界発光素子が、第１の電極、第１の金属酸化物層、有機化合物から形成されるバッファ層、発光層、第２の金属酸化物層、第２の電極のみからなり、これらの層のいずれかが正孔輸送層及び電子輸送層の機能を兼ねる形態もまた、本発明の有機電界発光素子の好ましい形態の１つである。
【００１５】
本発明の有機電界発光素子において、第１の電極は陰極であり、第２の電極は陽極である。第１の電極としては、ＩＴＯ（インジウム酸化錫）、ＩＺＯ（インジウム酸化亜鉛）、ＦＴＯ（フッ素酸化錫）、Ｉｎ３Ｏ３、ＳｎＯ２、Ｓｂ含有ＳｎＯ２、Ａｌ含有ＺｎＯ等の酸化物等が挙げられる。この中でも、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＦＴＯが好ましい。
第２の電極としては、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌまたはこれらを含む合金等が挙げられる。この中でも、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌが好ましい。
【００１６】
上記第１の電極の平均厚さは、特に制限されないが、１０〜５００ｎｍであることが好ましい。より好ましくは、１００〜２００ｎｍである。第１の電極の平均厚さは、触針式段差計、分光エリプソメトリーにより測定することができる。
上記第２の電極の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜１０００ｎｍであることが好ましい。より好ましくは、３０〜１５０ｎｍである。また、不透過な材料を用いる場合でも、例えば平均厚さを１０〜３０ｎｍ程度にすることで、トップエミッション型及び透明型の陽極として使用することができる。
第２の電極の平均厚さは、水晶振動子膜厚計により成膜時に測定することができる。
【００１７】
上記第１の金属酸化物層は、電子注入層として機能し、第２の金属酸化物層は、正孔注入層として機能する層である。
第１の金属酸化物層としては、特に制限されないが、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化タングステン（ＷＯ３）、酸化二オブ（Ｎｂ２Ｏ５）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化錫（ＳｎＯ２）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）等の１種又は２種以上を用いることができる。
【００１８】
上記第２の金属酸化物層としては、特に制限されないが、酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）、酸化モリブテン（ＭｏＯ３）、酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）等の１種又は２種以上を用いることができる。これらの中でも、酸化バナジウム又は酸化モリブテンを主成分とするものが好ましい。第２の金属酸化物層が酸化バナジウム又は酸化モリブテンを主成分とするものにより構成されると、第２の金属酸化物層が第２の電極から正孔を注入して発光層又は正孔輸送層へ輸送するという正孔注入層としての機能により優れたものとなる。また、酸化バナジウム又は酸化モリブテンは、それ自体の正孔輸送性が高いため、第２の電極から発光層又は正孔輸送層への正孔の注入効率が低下するのを好適に防止することもできるという利点がある。より好ましくは、酸化バナジウム及び／又は酸化モリブテンから構成されるものである。
【００１９】
上記第１の金属酸化物層の平均厚さは、特に限定されないが、１〜１０００ｎｍであることが好ましい。より好ましくは、２〜１００ｎｍである。
上記第２の金属酸化物層の平均厚さは、特に限定されないが、１〜１０００ｎｍであることが好ましい。より好ましくは、５〜５０ｎｍである。
第１の金属酸化物層の平均厚さは、触針式段差計、分光エリプソメトリーにより測定することができる。
第２の金属酸化物層の平均厚さは、水晶振動子膜厚計により成膜時に測定することができる。
【００２０】
本発明の有機電界発光素子の発光層は、ホストとして金属錯体を有するものである。発光層のホストは、ゲストとの間でエネルギーや電子を移動させてゲストを励起状態にする役割を有し、ゲストとの間でエネルギーや電子の移動を行うホストの励起エネルギーがゲストの励起エネルギーよりも大きいことが好ましい。発光層のホストとして用いる金属錯体は、電気伝導性を有し、アモルファスな材料であって、ホストとして用いる発光材料との間でそのような関係にあるものであれば使用することができるが、ホストとして用いる金属錯体としては、下記式（１）；
【００２１】
【化１】
2014049696.tif 000002
【００２２】
（式中、点線の円弧は、酸素原子と窒素原子とを繋ぐ骨格部分の一部とともに環構造が形成されていることを表し、Ｚと窒素原子とを含んで形成される環構造は、複素環構造である。Ｘ’、Ｘ’’は、同一又は異なって、水素原子、又は、環構造の置換基となる１価の置換基を表し、点線の円弧部分を形成する環構造に複数個結合していてもよい。Ｘ’、Ｘ’’は、結合して点線の円弧で表される２つの環構造の一部とともに新たな環構造を形成してもよい。酸素原子と窒素原子とを繋ぐ骨格部分における点線は、点線で結ばれる２つの原子が単結合又は二重結合で結合していることを表す。Ｍは、金属原子を表す。Ｚは、炭素原子又は窒素原子を表す。窒素原子からＭへの矢印は、窒素原子がＭ原子へ配位していることを表す。Ｒ０は、１価の置換基又は２価の連結基を表す。ｍはＲ０の数を表し、０又は１の数である。ｎは、金属原子Ｍの価数を表す。ｒは、１又は２の数である。）で表される金属錯体、
下記式（２）；
【００２３】
【化２】
2014049696.tif 000003
【００２４】
（式中、Ｘ’、Ｘ’’は、同一又は異なって、水素原子、又は、キノリン環構造の置換基となる１価の置換基を表し、キノリン環構造に複数個結合していてもよい。Ｍは、金属原子を表す。窒素原子からＭへの矢印は、窒素原子がＭ原子へ配位していることを表す。Ｒ０は、１価の置換基又は２価の連結基を表す。ｍはＲ０の数を表し、０又は１の数である。ｎは、金属原子Ｍの価数を表す。ｒは、１又は２の数である。）で表される金属錯体、
下記式（３）；
【００２５】
【化３】
2014049696.tif 000004
【００２６】
（式中、点線の円弧は、酸素原子と窒素原子とを繋ぐ骨格部分の一部とともに環構造が形成されていることを表し、Ｚと窒素原子とを含んで形成される環構造は、複素環構造である。Ｘ’、Ｘ’’は、同一又は異なって、水素原子、又は、環構造の置換基となる１価の置換基を表し、点線の円弧部分を形成する環構造に複数個結合していてもよい。Ｘ’、Ｘ’’は、結合して点線の円弧で表される２つの環構造の一部とともに新たな環構造を形成してもよい。酸素原子と窒素原子とを繋ぐ骨格部分における点線は、点線で結ばれる２つの原子が単結合又は二重結合で結合していることを表す。Ｍは、金属原子を表す。Ｚは、炭素原子又は窒素原子を表す。窒素原子からＭへの矢印は、窒素原子がＭ原子へ配位していることを表す。ｎは、金属原子Ｍの価数を表す。ＸａとＸｂとを結ぶ実線の円弧は、ＸａとＸｂとが少なくとも１つの他の原子を介して結合していることを表し、ＸａとＸｂとともに環構造を形成していてもよい。また少なくとも１つの他の原子を介したＸａとＸｂとの結合の中に配位結合を含んでいてもよい。Ｘａ、Ｘｂは、同一又は異なって、酸素原子、窒素原子、炭素原子のいずれかを表す。ＸｂからＭへの矢印は、ＸｂがＭ原子へ配位していることを表す。ｍ’は、１〜３の数である。）で表される金属錯体が挙げられ、これらの１種又は２種以上を用いることができる。
【００２７】
上記式（１）において、ｒが１である場合、Ｍ原子を構造中に１つ有する下記式（４−１）で表される金属錯体となり、ｒが２である場合、Ｍ原子を構造中に２つ有する下記式（４−２）で表される金属錯体となる。
【００２８】
【化４】
2014049696.tif 000005
【００２９】
上記式（１）、式（３）において点線の円弧で表される環構造としては、１つの環からなる環構造であってもよく、２つ以上の環からなる環構造であってもよい。このような環構造としては、炭素数２〜２０の芳香環や複素環が挙げられ、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環等の芳香環；ジアゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアジアゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、イミダゾリン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ジアジン環、トリアジン環、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、ベンゾトリアゾール環等の複素環が挙げられる。
これらの中でも、ベンゼン環、チアゾール環、イソチアゾール環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアジアゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、イミダゾリン環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、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、ベンゾトリアゾール環が好ましい。
【００３０】
上記式（１）〜（３）においてＸ’、Ｘ’’で表される環構造が有する置換基としては、ハロゲン原子、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１０のアラルキル基、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１０のアルケニル基、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１０のアリール基、アリールアミノ基、シアノ基、アミノ基、アシル基、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１０のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１０のアルコキシ基、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１０のアルキルアミノ基、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１０のジアルキルアミノ基、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１０のアラルキルアミノ基、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１０のハロアルキル基、水酸基、アリールオキシ基、カルバゾール基等が挙げられる。
なお、Ｘ’、Ｘ’’で表される環構造が有する置換基がアリール基、アリールアミノ基である場合、アリール基、アリールアミノ基に含まれる芳香環が更に置換基を有していてもよく、その場合の置換基としては、上記Ｘ’、Ｘ’’で表される置換基の具体例と同じものが挙げられる。
【００３１】
上記式（１）、式（３）で表される点線の円弧で表される２つの環構造の置換基が結合して点線の円弧で表される２つの環構造の一部とともに新たな環構造を形成する場合、新たに形成される環構造としては、５員環構造や６員環構造が挙げられ、点線の円弧で表される２つの環構造と新たな環構造を合わせた環構造としては、例えば、下記（５−１）、（５−２）のような構造が挙げられる。
【００３２】
【化５】
2014049696.tif 000006
【００３３】
上記式（１）〜（３）において、Ｍで表される金属原子としては、周期表の第１〜３族、９族、１０族、１２族又は１３族の金属原子が好ましく、亜鉛、アルミニウム、ガリウム、白金、ロジウム、イリジウム、ベリリウム、マグネシウムのいずれかが好ましい。
【００３４】
上記式（１）、式（２）においてＲ０が１価の置換基である場合、１価の置換基は、下記式（６−１）〜（６−３）のいずれかであることが好ましい。
【００３５】
【化６】
2014049696.tif 000007
【００３６】
（式中、Ａｒ１〜Ａｒ５は、置換基を有していてもよい芳香環、複素環、若しくは、芳香環又は複素環が２つ以上直接に結合した構造を表し、Ａｒ３〜Ａｒ５は、同一の構造であっても異なる構造であっていてもよい。Ｑ０は、ケイ素原子又はゲルマニウム原子を表す。）
Ａｒ１〜Ａｒ５の芳香環又は複素環の具体例としては、上記式（１）において点線の円弧で表される環構造の芳香環又は複素環の具体例と同様のものを挙げることができ、芳香環又は複素環が２つ以上直接に結合した構造としては、これら芳香環又は複素環の具体例として挙げられた環構造が２つ以上直接に結合した構造が挙げられる。なおこの場合、直接に結合する２つ以上の芳香環や複素環は同一の環構造であってもよく、異なる環構造であってもよい。
芳香環又は複素環の置換基の具体例としては、上記式（１）において点線の円弧で表される環構造の芳香環又は複素環の置換基の具体例と同様のものを挙げることができる。
また、
【００３７】
上記式（１）、式（２）においてＲ０が２価の連結基である場合、Ｒ０は−Ｏ−、−ＣＯ−のいずれかであることが好ましい。
【００３８】
上記式（３）において、Ｘａ、Ｘｂと、ＸａとＸｂとを結ぶ実線の円弧とで形成される構造は、環構造を１つ又は複数含んでいてもよい。環構造は、Ｘａ、Ｘｂを含んで形成されていてもよく、その場合の環構造としては、上記式（１）、式（３）において点線の円弧で表される環構造と同様のものや、ピラゾール環が挙げられる。好ましくは、Ｘａ、Ｘｂを含んでピラゾール環が形成された構造である。
【００３９】
上記式（３）において、ＸａとＸｂとを結ぶ実線の円弧は、炭素原子のみからなるものであってもよく、他の原子を含んでいてもよい。他の原子としては、ホウ素原子、窒素原子、硫黄原子等が挙げられる。
またＸａとＸｂとを結ぶ実線の円弧は、Ｘａ、Ｘｂを含んで形成される環構造以外の環構造を１つ又は２つ以上含んでいてもよく、その場合の環構造としては、上記式（１）、式（３）において点線の円弧で表される環構造と同様のものや、ピラゾール環が挙げられる。
【００４０】
上記式（３）で表される構造の例としては、下記式（７）の構造等が挙げられる。
【００４１】
【化７】
2014049696.tif 000008
【００４２】
（式（７）中、Ｒ１〜Ｒ３は、同一又は異なって、水素原子又は１価の置換基を表す。窒素原子からＭへの矢印及び酸素原子からＭへの矢印は、窒素原子、酸素原子がＭ原子へ配位していることを表す。点線の円弧、酸素原子と窒素原子とを繋ぐ骨格部分における点線、Ｘ’、Ｘ’’、Ｍ、Ｚ、ｎ、ｍ’は、式（３）と同様である。）
式（７）のＲ１〜Ｒ３の１価の置換基としては、上記式（１）〜（３）においてＸ’、Ｘ’’で表される環構造が有する置換基と同様のものが挙げられる。
【００４３】
上記式（１）で表される化合物の具体例としては、下記式（８−１）〜（８−４０）で表される構造の化合物等が挙げられる。
【００４４】
【化８−１】
2014049696.tif 000009
【化８−２】
2014049696.tif 000010
【化８−３】
2014049696.tif 000011
【化８−４】
2014049696.tif 000012
【００４５】
上記式（２）で表される化合物の具体例としては、下記式（９−１）〜（９−３）で表される構造の化合物等が挙げられる。
【００４６】
【化９】
2014049696.tif 000013
【００４７】
上記式（３）で表される化合物の具体例としては、下記式（１０−１）〜（１０−８）で表される構造の化合物等が挙げられる。
【００４８】
【化１０】
2014049696.tif 000014
【００４９】
本発明における金属錯体としては、上述のものの１種又は２種以上を用いることができるが、これらの中でも、上記式（８−１１）で表されるビス［２−（２−ベンゾチアゾリル）フェノラト］亜鉛、上記式（８−３４）で表されるビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナート）ベリリウム（Ｂｅｂｑ２）、上記式（８−３５）で表されるビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−ピリジン］ベリリウム（Ｂｅｐｐ２）が好ましい。
【００５０】
本発明の有機電界発光素子の発光層は、リン光発光材料を含むことが好ましい。リン光発光材料をゲストとして含むことで、本発明の有機電界発光素子が、発光効率及び発光寿命により優れたものとなる。
リン光発光材料としては、下記式（１１）、（１２）のいずれかで表される化合物を好適に用いることができる。
【００５１】
【化１１】
2014049696.tif 000015
【００５２】
（式（１１）中、点線の円弧は、酸素原子と３つの炭素原子とで構成された骨格部分の一部とともに環構造が形成されていることを表し、窒素原子を含んで形成される環構造は、複素環構造である。Ｘ’、Ｘ’’は、同一又は異なって、水素原子、又は、環構造の置換基となる１価の置換基を表し、点線の円弧部分を形成する環構造に複数個結合していてもよい。Ｘ’、Ｘ’’は、結合して点線の円弧で表される２つの環構造の一部とともに新たな環構造を形成してもよい。また、ｎが２以上である場合には、複数のＸ’同士又はＸ’’同士が結合して１つの置換基を形成していてもよい。窒素原子と３つの炭素原子とで構成された骨格部分における点線は、点線で結ばれる２つの原子が単結合又は二重結合で結合していることを表す。Ｍ’は、金属原子を表す。窒素原子からＭ’への矢印は、窒素原子がＭ’原子へ配位していることを表す。ｎは、金属原子Ｍ’の価数を表す。）
【００５３】
【化１２】
2014049696.tif 000016
【００５４】
（式（１２）中、点線の円弧は、酸素原子と３つの炭素原子とで構成された骨格部分の一部とともに環構造が形成されていることを表し、窒素原子を含んで形成される環構造は、複素環構造である。Ｘ’、Ｘ’’は、同一又は異なって、水素原子、又は、環構造の置換基となる１価の置換基を表し、点線の円弧部分を形成する環構造に複数個結合していてもよい。Ｘ’、Ｘ’’は、結合して点線の円弧で表される２つの環構造の一部とともに新たな環構造を形成してもよい。窒素原子と３つの炭素原子とで構成された骨格部分における点線は、点線で結ばれる２つの原子が単結合又は二重結合で結合していることを表す。Ｍ’は、金属原子を表す。窒素原子からＭ’への矢印は、窒素原子がＭ’原子へ配位していることを表す。ｎは、金属原子Ｍ’の価数を表す。ＸａとＸｂとを結ぶ実線の円弧は、ＸａとＸｂとが少なくとも１つの他の原子を介して結合していることを表し、ＸａとＸｂとともに環構造を形成していてもよい。Ｘａ、Ｘｂは、同一又は異なって、酸素原子、窒素原子、炭素原子のいずれかを表す。ＸｂからＭ’への矢印は、ＸｂがＭ’原子へ配位していることを表す。ｍ’は、１〜３の数である。）
【００５５】
上記式（１１）及び式（１２）における点線の円弧で表される環構造としては、炭素数２〜２０の芳香環や複素環が挙げられ、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環等の芳香族炭化水素環；ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、ベンゾチアゾール環、ベンゾチオール環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾオキソール環、ベンゾイミダゾール環、キノリン環、イソキノリン環、キノキサリン環、およびフェナントリジン環、チオフェン環、フラン環、ベンゾチオフェン環、ベンゾフラン環等の複素環が挙げられる。
【００５６】
上記式（１１）及び式（１２）においてＸ’、Ｘ’’で表される置換基としては、上記式（１）においてＸ’、Ｘ’’で表される置換基と同様のものが挙げられる。
上記式（１１）及び式（１２）において、点線の円弧で表される２つの環構造が有する置換基同士が結合して点線の円弧で表される２つの環構造の一部とともに新たな環構造を形成している場合、点線の円弧で表される２つの環構造と新たな環構造を合わせた環構造としては、例えば、上記（５−１）、（５−２）のような構造が挙げられる。
【００５７】
上記式（１１）及び式（１２）において、Ｍ’で表される金属原子としては、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金及び金が挙げられる。
【００５８】
上記式（１２）で表される構造としては、下記式（１３−１）、（１３−２）の構造等が挙げられる。
【化１３】
2014049696.tif 000017
【００５９】
（式（１３−１）、（１３−２）中、Ｒ１〜Ｒ３は、同一又は異なって、水素原子又は１価の置換基を表す。式（１３−２）において、Ｒ１〜Ｒ３が１価の置換基の場合、環構造が複数の１価の置換基を有していてもよい。窒素原子からＭ’への矢印及び酸素原子からＭ’への矢印は、窒素原子、酸素原子がＭ’原子へ配位していることを表す。点線の円弧、窒素原子と３つの炭素原子とで構成された骨格部分における点線、Ｘ’、Ｘ’’、Ｍ’、ｎ、ｍ’は、式（１２）と同様である。）
Ｒ１〜Ｒ３の１価の置換基としては、上記式（１）〜（３）においてＸ’、Ｘ’’で表される環構造が有する置換基と同様のものが挙げられる。
【００６０】
上記式（１１）や式（１２）で表される化合物の具体例としては、下記式（１４−１）〜（１４−３０）で表される化合物が挙げられる。
【００６１】
【化１４−１】
2014049696.tif 000018
【化１４−２】
2014049696.tif 000019
【化１４−３】
2014049696.tif 000020
【化１４−４】
2014049696.tif 000021
【００６２】
本発明におけるリン光発光材料としては、上述のものの１種又は２種以上を用いることができるが、これらの中でも、上記式（１４−１）で表されるイリジウム  トリス（２−フェニルピリジン）（Ｉｒ（ｐｐｙ）３）、上記式（１４−１９）で表されるイリジウム  トリス（１−フェニルイソキノリン）（Ｉｒ（ｐｉｑ）３）、上記式（１４−２７）で表されるイリジウム  ビス（２−メチルジベンゾ−［ｆ，ｈ］キノキサリン）（アセチルアセトナート）（Ｉｒ（ＭＤＱ）２（ａｃａｃ））、上記式（１４−２８）で表されるイリジウム  トリス［３−メチル−２−フェニルピリジン］（Ｉｒ（ｍｐｙ）３）等が好ましい。
【００６３】
上記発光層におけるリン光発光材料の含有量は、発光層を形成する材料１００質量％に対して、０．５〜２０質量％であることが好ましい。このような含有量であると、発光特性をより良好なものとすることができる。より好ましくは、０．５〜１０質量％であり、更に好ましくは、１〜６質量％である。
【００６４】
本発明の有機電界発光素子の発光層は、上記ホストとして機能する金属錯体、及び、リン光発光材料以外の低分子化合物を含んでいてもよい。
そのような低分子化合物としては、８−ヒドロキシキノリン  アルミニウム（Ａｌｑ３）、トリス（４−メチル−８キノリノレート）  アルミニウム（III）（Ａｌｍｑ３）、８−ヒドロキシキノリン  亜鉛（Ｚｎｑ２）、（１，１０−フェナントロリン）−トリス−（４，４，４−トリフルオロ−１−（２−チエニル）−ブタン−１，３−ジオネート）ユーロピウム（III）（Ｅｕ（ＴＴＡ）３（ｐｈｅｎ））、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィン  プラチナム（II）のような各種金属錯体；ジスチリルベンゼン（ＤＳＢ）、ジアミノジスチリルベンゼン（ＤＡＤＳＢ）のようなベンゼン系化合物、ナフタレン、ナイルレッドのようなナフタレン系化合物、フェナントレンのようなフェナントレン系化合物、クリセン、６−ニトロクリセンのようなクリセン系化合物、ペリレン、Ｎ，Ｎ’−ビス（２，５−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−３，４，９，１０−ペリレン−ジ−カルボキシイミド（ＢＰＰＣ）のようなペリレン系化合物、コロネンのようなコロネン系化合物、アントラセン、ビススチリルアントラセンのようなアントラセン系化合物、ピレンのようなピレン系化合物、４−（ジ−シアノメチレン）−２−メチル−６−（パラ−ジメチルアミノスチリル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ）のようなピラン系化合物、アクリジンのようなアクリジン系化合物、スチルベンのようなスチルベン系化合物、４，４’−ビス［９−ジカルバゾリル］−２，２’−ビフェニル（ＣＢＰ）、４、４’−ビス（９−エチルー３−カルバゾビニレン）−１，１’−ビフェニル（ＢＣｚＶＢｉ）のようなカルバゾール系化合物、２，５−ジベンゾオキサゾールチオフェンのようなチオフェン系化合物、ベンゾオキサゾールのようなベンゾオキサゾール系化合物、ベンゾイミダゾールのようなベンゾイミダゾール系化合物、２，２’−（パラ−フェニレンジビニレン）−ビスベンゾチアゾールのようなベンゾチアゾール系化合物、ビスチリル（１，４−ジフェニル−１，３−ブタジエン）、テトラフェニルブタジエンのようなブタジエン系化合物、ナフタルイミドのようなナフタルイミド系化合物、クマリンのようなクマリン系化合物、ペリノンのようなペリノン系化合物、オキサジアゾールのようなオキサジアゾール系化合物、アルダジン系化合物、１，２，３，４，５−ペンタフェニル−１，３−シクロペンタジエン（ＰＰＣＰ）のようなシクロペンタジエン系化合物、キナクリドン、キナクリドンレッドのようなキナクリドン系化合物、ピロロピリジン、チアジアゾロピリジンのようなピリジン系化合物、２，２’，７，７’−テトラフェニル−９，９’−スピロビフルオレンのようなスピロ化合物、フタロシアニン（Ｈ２Ｐｃ）、銅フタロシアニンのような金属または無金属のフタロシアニン系化合物、さらには特開２００９−１５５３２５号公報および特願２０１０−２８２７３号に記載のホウ素化合物材料等が挙げられ、これらの１種又は２種以上を用いることができる。
【００６５】
本発明の有機電界発光素子の発光層における、ホストとして機能する金属錯体、及び、ゲスト材料以外の低分子化合物の含有割合は、発光層を形成する材料１００質量％に対して、０．５〜２０質量％であることが好ましい。このような含有量であると、発光特性をより良好なものとすることができる。より好ましくは、０．５〜１０質量％であり、更に好ましくは、１〜６質量％である。
【００６６】
上記発光層の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜１５０ｎｍであることが好ましい。より好ましくは、２０〜１００ｎｍである。
発光層の平均厚さは、水晶振動子膜厚計により成膜時に測定することができる。
【００６７】
上記正孔輸送層の材料としては、正孔輸送層の材料として通常用いることができるいずれの低分子化合物も用いることができ、これらを混合して用いてもよい。
低分子化合物としては、１，１−ビス（４−ジ−パラ−トリアミノフェニル）シクロへキサン、１，１’−ビス（４−ジ−パラ−トリルアミノフェニル）−４−フェニル−シクロヘキサンのようなアリールシクロアルカン系化合物、４，４’，４’’−トリメチルトリフェニルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、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（ＴＰＤ１）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−メトキシフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ２）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メトキシフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ３）、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（α−ＮＰＤ）、ＴＰＴＥのようなアリールアミン系化合物、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−パラ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（パラ−トリル）−パラ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（メタ−トリル）−メタ−フェニレンジアミン（ＰＤＡ）のようなフェニレンジアミン系化合物、カルバゾール、Ｎ−イソプロピルカルバゾール、Ｎ−フェニルカルバゾールのようなカルバゾール系化合物、スチルベン、４−ジ−パラ−トリルアミノスチルベンのようなスチルベン系化合物、ＯｘＺのようなオキサゾール系化合物、トリフェニルメタン、ｍ−ＭＴＤＡＴＡのようなトリフェニルメタン系化合物、１−フェニル−３−（パラ−ジメチルアミノフェニル）ピラゾリンのようなピラゾリン系化合物、ベンジン（シクロヘキサジエン）系化合物、トリアゾールのようなトリアゾール系化合物、イミダゾールのようなイミダゾール系化合物、１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ジ（４−ジメチルアミノフェニル）−１，３，４，−オキサジアゾールのようなオキサジアゾール系化合物、アントラセン、９−（４−ジエチルアミノスチリル）アントラセンのようなアントラセン系化合物、フルオレノン、２，４，７，−トリニトロ−９−フルオレノン、２，７−ビス（２−ヒドロキシ−３−（２−クロロフェニルカルバモイル）−１−ナフチルアゾ）フルオレノンのようなフルオレノン系化合物、ポリアニリンのようなアニリン系化合物、シラン系化合物、１，４−ジチオケト−３，６−ジフェニル−ピロロ−（３，４−ｃ）ピロロピロールのようなピロール系化合物、フルオレンのようなフルオレン系化合物、ポルフィリン、金属テトラフェニルポルフィリンのようなポルフィリン系化合物、キナクリドンのようなキナクリドン系化合物、フタロシアニン、銅フタロシアニン、テトラ（ｔ−ブチル）銅フタロシアニン、鉄フタロシアニンのような金属または無金属のフタロシアニン系化合物、銅ナフタロシアニン、バナジルナフタロシアニン、モノクロロガリウムナフタロシアニンのような金属または無金属のナフタロシアニン系化合物、Ｎ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニルベンジジンのようなベンジジン系化合物等が挙げられ、これらの１種又は２���以上を用いることができる。
これらの中でも、α−ＮＰＤ、ＴＰＴＥのようなアリールアミン系化合物が好ましい。
【００６８】
本発明の有機電界発光素子が独立した層として正孔輸送層を有する場合、正孔輸送層の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜１５０ｎｍであることが好ましい。より好ましくは、４０〜１００ｎｍである。
正孔輸送層の平均厚さは、水晶振動子膜厚計により成膜時に測定することができる。
【００６９】
上記電子輸送層の材料としては、電子輸送層の材料として通常用いることができるいずれの低分子化合物も用いることができ、これらを混合して用いてもよい。
電子輸送層の材料として用いることができる低分子化合物の例としては、後述する式（１５）で表されるホウ素含有化合物の他、トリス−１，３，５−（３’−（ピリジン−３’’−イル）フェニル）ベンゼン（ＴｍＰｙＰｈＢ）のようなピリジン誘導体、（２−（３−（９−カルバゾリル）フェニル）キノリン（ｍＣＱ））のようなキノリン誘導体、２−フェニル−４，６−ビス（３，５−ジピリジルフェニル）ピリミジン（ＢＰｙＰＰＭ）のようなピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、バソフェナントロリン（ＢＰｈｅｎ）のようなフェナントロリン誘導体、２，４−ビス（４−ビフェニル）−６−（４’−（２−ピリジニル）−４−ビフェニル）−［１，３，５］トリアジン（ＭＰＴ）のようなトリアジン誘導体、３−フェニル−４−（１’−ナフチル）−５−フェニル−１，２，４−トリアゾール（ＴＡＺ）のようなトリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル−１，３，４−オキサジアゾール）（ＰＢＤ）のようなオキサジアゾール誘導体、２，２’，２’’−（１，３，５−ベントリイル）−トリス（１−フェニル−１−Ｈ−ベンズイミダゾール）（ＴＰＢＩ）のようなイミダゾール誘導体、ナフタレン、ペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾラト］亜鉛（Ｚｎ（ＢＴＺ）２）、トリス（８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウム（Ａｌｑ３）などに代表される各種金属錯体、２，５−ビス（６’−（２’，２’’−ビピリジル））−１，１−ジメチル−３，４−ジフェニルシロール（ＰｙＰｙＳＰｙＰｙ）等のシロール誘導体に代表される有機シラン誘導体等が挙げられ、これらの１種又は２種以上を用いることができる。
これらの中でも、Ａｌｑ３のような金属錯体、ＴｍＰｙＰｈＢのようなピリジン誘導体が好ましい。
【００７０】
本発明の有機電界発光素子が独立した層として電子輸送層を有する場合、電子輸送層の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜１５０ｎｍであることが好ましい。より好ましくは、４０〜１００ｎｍである。
電子輸送層の平均厚さは、水晶振動子膜厚計により成膜時に測定することができる。
【００７１】
本発明の有機電界発光素子において、第１、第２の金属酸化物層、第２の電極、発光層、正孔輸送層、電子輸送層を形成する方法は特に制限されず、気相成膜法であるプラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤ、レーザーＣＶＤ等の化学蒸着法（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、溶射法、そして液相成膜法である電解メッキ、浸漬メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、ゾル・ゲル法、ＭＯＤ法、スプレー熱分解法、微粒子分散液を用いたドクターブレード法、スピンコート法、インクジェット法、スクリーンプリンティング法等の印刷技術等を用いることができ、材料に応じた適切な方法を選択して用いることができる。
【００７２】
本発明の有機電界発光素子において、上述したバッファ層は、有機化合物を含む溶液を塗布することで形成される層であることが好ましい。塗布により所定の厚みのバッファ層を形成することでバッファ層上に成膜する低分子化合物の結晶化を効果的に抑制することが可能となる。
上記有機化合物を含む溶液を塗布する方法は特に制限されず、スピンコート法、キャスティング法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法、インクジェット印刷法等の各種塗布方法を用いることができる。この中でも、スピンコート法が好ましい。
バッファ層を塗布成膜することで、第１の金属酸化物層表面に存在する凹凸が平滑化されるため、次にバッファ層上に成膜する低分子化合物の結晶化が抑制される。
【００７３】
上記有機化合物を含む溶液を調製するために使用する溶媒としては、有機化合物を溶解することができるものである限り特に制限されないが、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、トルエン、キシレン、クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロベンゼン等の１種又は２種以上を用いることができる。これらの中でも、ＴＨＦ、トルエン、クロロホルム、ジクロロエタンが好ましい。
【００７４】
上記有機化合物を含む溶液は、溶媒中の有機化合物の濃度が０．０５〜１０質量％であることが好ましい。このような濃度であると、塗布した時の塗りムラや凹凸の発生を抑えることができる。溶媒中の有機化合物の濃度はより好ましくは、０．１〜５質量％であり、更に好ましくは０．１〜３質量％である。
【００７５】
上記バッファ層は、平均厚さが５〜１００ｎｍであることが好ましい。平均厚さがこのような範囲であることで、発光層を含む低分子化合物層の結晶化を抑制する効果を充分に発揮することができる。バッファ層の平均厚さが５ｎｍより薄いと、第１の金属酸化物表面に存在する凹凸を十分に平滑化できず、リーク電流が大きくなってバッファ層を形成することの効果を充分に発揮することができないおそれがある。また、バッファ層の平均厚さが１００ｎｍより厚いと、駆動電圧が上昇し実用上好ましくない。また、有機化合物として、後述する本発明における好ましい構造の化合物を用いた場合には、バッファ層は電子輸送層としての機能も充分に発揮することができる。上記バッファ層の平均厚さは、より好ましくは、１０〜６０ｎｍである。
バッファ層の平均厚さは触針式段差計、分光エリプソメトリーにより測定することができる。
【００７６】
本発明の有機電界発光素子は、基板上に有機電界発光素子を構成する各層が積層されたものであってもよい。基板上に各層が積層されたものである場合、基板上に形成された第１の電極上に、各層が形成されたものであることが好ましい。この場合、本発明の有機電界発光素子は、基板がある側とは反対側に光を取り出すトップエミッション型のものであってもよく、基板がある側に光を取り出すボトムエミッション型のものであってもよい。
【００７７】
上記基板の材料としては、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１種又は２種以上を用いることができる。
また、トップエミッション型の場合には、不透明基板も用いることができ、例えば、アルミナのようなセラミックス材料で構成された基板、ステンレス鋼のような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も用いることができる。
【００７８】
上記基板の平均厚さは、０．１〜３０ｍｍであることが好ましい。より好ましくは、０．１〜１０ｍｍである。
基板の平均厚さはデジタルマルチメーター、ノギスにより測定することができる。
【００７９】
本発明の有機電界発光素子において、バッファ層を形成する有機化合物は、塗布により有機化合物の層の形成が可能なものであれば特に制限されないが、有機化合物の例としては、トランス型ポリアセチレン、シス型ポリアセチレン、ポリ（ジ−フェニルアセチレン）（ＰＤＰＡ）、ポリ（アルキル，フェニルアセチレン）（ＰＡＰＡ）のようなポリアセチレン系化合物；ポリ（パラ−フェンビニレン）（ＰＰＶ）、ポリ（２，５−ジアルコキシ−パラ−フェニレンビニレン）（ＲＯ−ＰＰＶ）、シアノ−置換−ポリ（パラ−フェンビニレン）（ＣＮ−ＰＰＶ）、ポリ（２−ジメチルオクチルシリル−パラ−フェニレンビニレン）（ＤＭＯＳ−ＰＰＶ）、ポリ（２−メトキシ，５−（２’−エチルヘキソキシ）−パラ−フェニレンビニレン）（ＭＥＨ−ＰＰＶ）のようなポリパラフェニレンビニレン系化合物；ポリ（３−アルキルチオフェン）（ＰＡＴ）、ポリ（オキシプロピレン）トリオール（ＰＯＰＴ）のようなポリチオフェン系化合物；ポリ（９，９−ジオクチルフルオレンのようなポリ（９，９−ジアルキルフルオレン）（ＰＤＡＦ）、ポリ（ジオクチルフルオレン−アルト−ベンゾチアジアゾール）（Ｆ８ＢＴ）、α，ω−ビス［Ｎ，Ｎ’−ジ（メチルフェニル）アミノフェニル］−ポリ［９，９−ビス（２−エチルヘキシル）フルオレン−２，７−ジル］（ＰＦ２／６ａｍ４）、ポリ（９，９−ジオクチル−２，７−ジビニレンフルオレニル−オルト−コ（アントラセン−９，１０−ジイル）のようなポリフルオレン系化合物；ポリ（パラ−フェニレン）（ＰＰＰ）、ポリ（１，５−ジアルコキシ−パラ−フェニレン）（ＲＯ−ＰＰＰ）のようなポリパラフェニレン系化合物；ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（ＰＶＫ）のようなポリカルバゾール系化合物；ポリ（メチルフェニルシラン）（ＰＭＰＳ）、ポリ（ナフチルフェニルシラン）（ＰＮＰＳ）、ポリ（ビフェニリルフェニルシラン）（ＰＢＰＳ）のようなポリシラン系化合物や、下記の式（１５）で表されるホウ素含有化合物等が挙げられる。これらは１種を用いてもよく、２種以上を用いてもよい。
【００８０】
上記バッファ層は、還元剤を含むものであることが好ましい。還元剤はｎ−ドーパントとして働くため、バッファ層が還元剤を含むことで陰極から発光層への電子の供給が充分に行われるため、発光の効率が向上する。
上記バッファ層が含む還元剤は、電子供与性の化合物であれば特に制限されないが、１，３−ジメチル−２，３−ジヒドロ−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール、１，３−ジメチル−２−フェニル−２，３−ジヒドロ−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール、（４−（１，３−ジメチル−２，３−ジヒドロ−１Ｈ−ベンゾイミダゾール−２−イル）フェニル）ジメチルアミン（Ｎ−ＤＭＢＩ）、１，３，５−トリメチル−２−フェニル−２，３−ジヒドロ−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール等の２，３−ジヒドロベンゾ［ｄ］イミダゾール化合物；３−メチル−２−フェニル−２，３−ジヒドロベンゾ［ｄ］チアゾール等の２，３−ジヒドロベンゾ［ｄ］チアゾール化合物；３−メチル−２−フェニル−２，３−ジヒドロベンゾ［ｄ］オキサゾール等の２，３−ジヒドロベンゾ［ｄ］オキサゾール化合物；ロイコクリスタルバイオレット（＝トリス（４−ジメチルアミノフェニル）メタン）、ロイコマラカイトグリーン（＝ビス（４−ジメチルアミノフェニル）フェニルメタン）、トリフェニルメタン等のトリフェニルメタン化合物；２，６−ジメチル−１，４−ジヒドロピリジン−３，５−ジカルボン酸ジエチル（ハンチュエステル）等のジヒドロピリジン化合物等の１種又は２種以上を用いることができる。この中でも、２，３−ジヒドロベンゾ［ｄ］イミダゾール化合物や、ジヒドロピリジン化合物が好ましい。より好ましくは、（４−（１，３−ジメチル−２，３−ジヒドロ−１Ｈ−ベンゾイミダゾール−２−イル）フェニル）ジメチルアミン（Ｎ−ＤＭＢＩ）、または２，６−ジメチル−１，４−ジヒドロピリジン−３，５−ジカルボン酸ジエチル（ハンチュエステル）である。
【００８１】
上記バッファ層が含む還元剤の量は、バッファ層を形成する有機化合物１００質量％に対して、０．１〜１５質量％であることが好ましい。還元剤をこのような割合で含むと、有機電界発光素子の発光効率を充分に高いものとすることができる。より好ましくは、バッファ層を形成する有機化合物１００質量％に対して、０．５〜１０質量％であり、更に好ましくは、１〜５質量％である。
【００８２】
本発明の有機電界発光素子において、バッファ層を形成する有機化合物は、ホウ素原子を有する有機化合物であることが好ましい。より好ましくは、ホウ素原子を有する有機化合物が下記式（１５）で表される構造の化合物である。
すなわち、本発明の有機電界発光素子において、バッファ層を形成するホウ素原子を有する有機化合物は、下記式（１５）；
【００８３】
【化１５】
2014049696.tif 000022
【００８４】
（式中、点線の円弧は、実線で表される骨格部分と共に環構造が形成されていることを表す。実線で表される骨格部分における点線部分は、点線で結ばれる１対の原子が二重結合で結ばれていてもよいことを表す。窒素原子からホウ素原子への矢印は、窒素原子がホウ素原子へ配位していることを表す。Ｑ１及びＱ２は、同一又は異なって、実線で表される骨格部分における連結基であり、少なくとも一部が点線の円弧部分と共に環構造を形成しており、置換基を有していてもよい。Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４は、同一又は異なって、水素原子、又は、環構造の置換基となる１価の置換基を表し、点線の円弧部分を形成する環構造に複数個結合していてもよい。ｎ１は２〜１０の整数を表す。Ｙ１は直接結合又はｎ１価の連結基であり、ｎ１個存在するＹ１以外の構造部分とそれぞれ独立に、点線の円弧部分を形成する環構造、Ｑ１、Ｑ２、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４におけるいずれか１箇所で結合していることを表す。）で表されるホウ素含有化合物であることが好ましい。
【００８５】
有機無機ハイブリッド型電界発光素子は、陽極からのホール注入が陰極からの電子注入よりも効率よく起こり、発光位置は陰極側酸化物（本発明における第１の金属酸化物に相当）界面近傍に存在することが知られている。第１の金属酸化物層に接するバッファ層からの発光を避けるため、バッファ層を形成する有機化合物としては、発光層に含まれる発光性化合物のＨＯＭＯ準位よりも深いＨＯＭＯ準位を持つ化合物を選択することが好ましい。さらに、発光層で生成したエキシトンのエネルギーがバッファ層の化合物に移動して発光することを避けるため、発光層に含まれる発光性化合物のＨＯＭＯ−ＬＵＭＯエネルギーギャップよりも広いＨＯＭＯ−ＬＵＭＯエネルギーギャップを持つ化合物を選択することがより好ましい。上記式（１５）で表されるホウ素含有化合物は非常に深いＨＯＭＯと、広いＨＯＭＯ−ＬＵＭＯエネルギーギャップを併せ持ち、塗布可能な化合物であるため様々な種類の発光層に対して有効に機能することができる。
また、ホウ素原子を有する有機化合物がこのような構造を有する化合物であると、有機化合物から形成されるバッファ層が電子輸送層としての機能にも優れたものとなり、バッファ層と別に電子輸送層を設ける必要がなくなる。
【００８６】
上記式（１５）で表されるホウ素含有化合物は、（ｉ）熱的に安定な化合物である、（ｉｉ）ＨＯＭＯ、ＬＵＭＯのエネルギー準位が低い、（ｉｉｉ）良好な塗布膜を作製することが可能である等の種々の特性を有するものであり、本発明の有機電界発光素子の材料として好適に用いることができるものである。
【００８７】
上記式（１５）において、点線の円弧は、実線で表される骨格部分、すなわちホウ素原子とＱ１と窒素原子とを繋ぐ骨格部分の一部又はホウ素原子とＱ２とを繋ぐ骨格部分の一部、と共に環構造が形成されていることを表している。これは、上記式（１５）で表される化合物が構造中に少なくとも４つ環構造を有し、上記式（１５）において、ホウ素原子とＱ１と窒素原子とを繋ぐ骨格部分及びホウ素原子とＱ２とを繋ぐ骨格部分が、該環構造の一部として含まれていることを表している。なお、Ｘ１の結合する環構造は、その環構造骨格が炭素原子以外の原子を含まず、炭素原子からなるものである。
上記式（１５）において、実線で表される骨格部分、すなわちホウ素原子とＱ１と窒素原子とを繋ぐ骨格部分及びホウ素原子とＱ２とを繋ぐ骨格部分、における点線部分は、それぞれの骨格部分において点線で結ばれる１対の原子が二重結合で結ばれていてもよいことを表す。
【００８８】
上記式（１５）において、窒素原子からホウ素原子への矢印は、窒素原子がホウ素原子へ配位していることを表す。ここで、配位しているとは、窒素原子がホウ素原子に対して配位子と同様に作用して化学的に影響していることを意味し、配位結合（共有結合）となっていてもよく、配位結合を形成していなくてもよい。好ましくは、配位結合となっていることである。
【００８９】
上記式（１５）において、Ｑ１及びＱ２は、同一又は異なって、実線で表される骨格部分における連結基であり、少なくとも一部が点線の円弧部分と共に環構造を形成しているものであって、置換基を有していてもよい。これは、Ｑ１及びＱ２がそれぞれ、該環構造の一部として組み込まれていることを表している。
上記式（１５）において、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４は、同一又は異なって、水素原子、又は、環構造の置換基となる１価の置換基を表し、点線の円弧部分を形成する環構造に複数個結合していてもよい。すなわち、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４が水素原子である場合には、上記式（１５）で表される化合物の構造中、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４を有する４つの環構造は置換基を有していないことを示し、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４のいずれか、又は、全てが、１価の置換基である場合には、該４つの環構造のいずれか、又は、いずれもが置換基を有することとなる。その場合には、１つの環構造の有する置換基の数は１つであってもよいし、２つ以上であってもよい。
なお、本明細書中において置換基とは、炭素を含む有機基と、ハロゲン原子、ヒドロキシ基等の炭素を含まない基とを含めた基を意味している。
【００９０】
上記式（１５）において、ｎ１は２〜１０の整数を表し、Ｙ１は、直接結合又はｎ１価の連結基である。すなわち、上記式（１５）で表される化合物においては、Ｙ１が、直接結合であり、２個存在するＹ１以外の構造部分どうしがそれぞれ独立に、点線の円弧部分を形成する環構造、Ｑ１、Ｑ２、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４におけるいずれか１箇所で結合しているか、又は、Ｙ１がｎ１価の連結基であり、上記式（１５）におけるＹ１以外の構造部分が複数存在し、それらが連結基であるＹ１を介して結合することとなる。
【００９１】
上記式（１５）において、Ｙ１が、直接結合である場合、上記式（１５）は、２個存在するＹ１以外の構造部分の一方の、点線の円弧部分を形成する環構造、Ｑ１、Ｑ２、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４におけるいずれか１箇所と、もう一方の、点線の円弧部分を形成する環構造、Ｑ１、Ｑ２、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４におけるいずれか１箇所とが直接結合していることを表す。当該結合位置は特に制限されないが、Ｙ１以外の構造部分の一方のＸ１が結合している環又はＸ２が結合している環と、もう一方のＸ１が結合している環又はＸ２が結合している環とが直接結合していることが好ましい。より好ましくは、Ｙ１以外の構造部分の一方のＸ２が結合している環と、もう一方のＸ２が結合している環とが直接結合していることである。
この場合、２個存在するＹ１以外の構造部分の構造は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
【００９２】
上記式（１５）において、Ｙ１が、ｎ１価の連結基であり、上記式（１５）におけるＹ１以外の構造部分が複数存在し、それらが連結基であるＹ１を介して結合している場合、このように複数存在する上記式（１５）におけるＹ１以外の構造部分が連結基であるＹ１を介して結合する構造は、Ｙ１以外の構造部分が直接結合している構造よりも、更に酸化に強くなり製膜性も向上することから、より好ましい。
なお、Ｙ１が、ｎ１価の連結基である場合、Ｙ１は、ｎ１個存在するＹ１以外の構造部分とそれぞれ独立に、点線の円弧部分を形成する環構造、Ｑ１、Ｑ２、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４におけるいずれか１箇所で結合しているものであるが、これは、Ｙ１以外の構造部分が、点線の円弧部分を形成する環構造、Ｑ１、Ｑ２、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４におけるいずれか１箇所でＹ１と結合していればよく、Ｙ１以外の構造部分のＹ１との結合部位は、ｎ１個存在するＹ１以外の構造部分それぞれに独立であって、全て同一部位であってもよいし、一部が同一部位であってもよいし、全て異なる部位であってもよい、ということを意味している。当該結合位置は特に制限されないが、ｎ１個存在するＹ１以外の構造部分の全てが、Ｘ１が結合している環又はＸ２が結合している環でＹ１と結合していることが好ましい。より好ましくは、ｎ１個存在するＹ１以外の構造部分の全てが、Ｘ２が結合している環でＹ１と結合していることである。
また、ｎ１個存在するＹ１以外の構造部分の構造は、全て同一であってもよいし、一部が同一であってもよいし、全て異なっていてもよい。
【００９３】
上記式（１５）におけるＹ１がｎ１価の連結基である場合、該連結基としては、例えば、置換基を有していてもよい鎖状、分岐鎖状又は環状の炭化水素基、置換基を有していてもよいヘテロ元素を含む基、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複素環基が挙げられる。これらの中でも、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複素環基といった芳香環を有する基であることが好ましい。すなわち、上記式（１５）におけるＹ１は、芳香環を有する基であることもまた、本発明の好適な実施形態の１つである。
更に、Ｙ１は、上述した連結基が複数組み合わさった構造を有する連結基であってもよい。
【００９４】
上記鎖状、分岐鎖状又は環状の炭化水素基としては、下記式（１６−１）〜（１６−８）のいずれかで表される基であることが好ましい。これらの中でも、下記式（１６−１）、（１６−７）がより好ましい。
上記へテロ元素を含む基としては、下記式（１６−９）〜（１６−１３）のいずれかで表される基であることが好ましい。これらの中でも、下記式（１６−１２）、（１６−１３）がより好ましい。
【００９５】
上記アリール基としては、下記式（１６−１４）〜（１６−２０）のいずれかで表される基であることが好ましい。これらの中でも、下記式（１６−１４）、（１６−２０）がより好ましい。
【００９６】
上記複素環基としては、下記式（１６−２１）〜（１６−２７）のいずれかで表される基であることが好ましい。これらの中でも、下記式（１６−２３）、（１６−２４）がより好ましい。
【００９７】
【化１６】
2014049696.tif 000023
【００９８】
上記鎖状、分岐鎖状又は環状の炭化水素基、ヘテロ元素を含む基、アリール基、複素環基が有する置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子のハロゲン原子；フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基等のハロアルキル基；メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基等の炭素数１〜２０の直鎖状又は分岐鎖状アルキル基；シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等の炭素数５〜７の環状アルキル基；メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基等の炭素数１〜２０の直鎖状又は分岐鎖状アルコキシ基；ニトロ基；シアノ基；メチルアミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等の炭素数１〜１０のアルキル基を有するジアルキルアミノ基；ジフェニルアミノ基、カルバゾリル基等のジアリールアミノ基；アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基等のアシル基；ビニル基、１−プロペニル基、アリル基、スチリル基等の炭素数２〜３０のアルケニル基；エチニル基、１−プロピニル基、プロパルギル基等の炭素数２〜３０のアルキニル基；ハロゲン原子やアルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、アルキニル基等で置換されていてもよいアリール基；ハロゲン原子やアルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、アルキニル基で置換されていてもよい複素環基；Ｎ，Ｎ−ジメチルカルバモイル基、Ｎ，Ｎ−ジエチルカルバモイル基等のＮ，Ｎ−ジアルキルカルバモイル基；ジオキサボロラニル基、スタニル基、シリル基、エステル基、ホルミル基、チオエーテル基、エポキシ基、イソシアネート基等が挙げられる。なお、これらの基は、ハロゲン原子やヘテロ元素、アルキル基、芳香環等で置換されていてもよい。
これらの中でも、Ｙ１における鎖状、分岐鎖状又は環状の炭化水素基、ヘテロ元素を含む基、アリール基、複素環基が有する置換基としては、ハロゲン原子、炭素数１〜２０の直鎖状又は分岐鎖状アルキル基、炭素数１〜２０の直鎖状又は分岐鎖状アルコキシ基、アリール基、複素環基、ジアリールアミノ基が好ましい。より好ましくは、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ジアリールアミノ基である。
上記Ｙ１における鎖状、分岐鎖状又は環状の炭化水素基、ヘテロ元素を含む基、アリール基、複素環基が置換基を有する場合、置換基が結合する位置や数は特に制限されない。
【００９９】
上記式（１５）におけるｎ１は、２〜１０の整数を表すが、好ましくは、２〜６の整数である。より好ましくは、２〜５の整数であり、更に好ましくは、２〜４の整数であり、特に好ましくは、溶媒への溶解性の観点から、２又は３である。最も好ましくは２である。すなわち、上記式（１５）で表されるホウ素含有化合物は、二量体であることが最も好ましい。
【０１００】
上記式（１５）におけるＱ１及びＱ２としては、下記式（１７−１）〜（１７−８）；
【０１０１】
【化１７】
2014049696.tif 000024
【０１０２】
で表される構造が挙げられる。なお、上記式（１７−２）は、炭素原子に水素原子が２つ結合し、更に３つの原子が結合する構造であるが、当該水素原子以外の、炭素原子に結合する３つの原子は、いずれも水素原子以外の原子である。上記式（１７−１）〜（１７−８）の中でも、（１７−１）、（１７−７）、（１７−８）のいずれかが好ましい。より好ましくは、（１７−１）である。すなわち、Ｑ１及びＱ２が、同一又は異なって、炭素数１の連結基を表すこともまた、本発明の好適な実施形態の１つである。
【０１０３】
上記式（１５）において、点線の円弧と、実線で表される骨格部分の一部とによって形成される環構造は、Ｘ１の結合する環構造の骨格が炭素原子からなる限り、環状構造であれば特に制限されない。
上記式（１５）において、Ｙ１が直接結合であって、ｎ１が２である場合、Ｘ１が結合している環としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、テトラセン環、ペンタセン環、トリフェニレン環、ピレン環、フルオレン環、インデン環、チオフェン環、フラン環、ピロール環、ベンゾチオフェン環、ベンゾフラン環、インドール環、ジベンゾチオフェン環、ジベンゾフラン環、カルバゾール環、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、オキサゾール環、ベンゾオキサゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピリダジン環、キノリン環、イソキノリン環、キノキサリン環、ベンゾチアジアゾール環が挙げられ、これらはそれぞれ、下記式（１８−１）〜（１８−３３）で表される。
これらの中でも、環構造骨格が炭素原子のみからなるものが好ましく、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、テトラセン環、ペンタセン環、トリフェニレン環、ピレン環、フルオレン環、インデン環が好ましい。より好ましくは、ベンゼン環、ナフタレン環、フルオレン環であり、更に好ましくは、ベンゼン環である。
【０１０４】
【化１８】
2014049696.tif 000025
【０１０５】
上記式（１５）において、Ｙ１が直接結合であって、ｎ１が２である場合、Ｘ２が結合している環としては、例えば、イミダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピラジン環、ピリミジン環、キノリン環、イソキノリン環、フェナントリジン環、キノキサリン環、ベンゾチアジアゾール環、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、オキサゾール環、ベンゾオキサゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環が挙げられる。これらはそれぞれ、下記式（１９−１）〜（１９−１７）で表される。なお、下記式（１９−１）〜（１９−１７）中の＊印は、Ｘ１が結合している環を構成し、かつ、上記式（１５）におけるホウ素原子とＱ１と窒素原子とを繋ぐ骨格部分を構成する炭素原子が、＊印の付された炭素原子のいずれか１つと結合することを表している。また、＊印の付された炭素原子を除く位置で他の環構造と縮環していてもよい。これらの中でも、ピリジン環、ピリミジン環、キノリン環、フェナントリジン環が好ましい。より好ましくは、ピリジン環、ピリミジン環、キノリン環である。更に好ましくは、ピリジン環である。
【０１０６】
【化１９】
2014049696.tif 000026
【０１０７】
また、上記式（１５）において、Ｙ１が直接結合であって、ｎ１が２である場合、Ｘ３が結合している環及びＸ４が結合している環としては、上記式（１８−１）〜（１８−３３）で表される環が挙げられる。これらの中でも、ベンゼン環、ナフタレン環、ベンゾチオフェン環が好ましい。より好ましくは、ベンゼン環である。
【０１０８】
上記式（１５）において、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４は、同一又は異なって、水素原子、又は、環構造の置換基となる１価の置換基を表す。該１価の置換基としては特に制限されないが、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４としては、例えば、水素原子、置換基を有していてもよいアリール基、複素環基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アリールアルコキシ基、シリル基、ヒドロキシ基、アミノ基、ハロゲン原子、カルボキシル基、チオール基、エポキシ基、アシル基、置換基を有していてもよいオリゴアリール基、１価のオリゴ複素環基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アゾ基、スタニル基、ホスフィノ基、シリルオキシ基、置換基を有していてもよいアリールオキシカルボニル基、置換基を有していてもよいアルコキシカルボニル基、置換基を有していてもよいカルバモイル基、置換基を有していてもよいアリールカルボニル基、置換基を有していてもよいアルキルカルボニル基、置換基を有していてもよいアリールスルホニル基、置換基を有していてもよいアルキルスルホニル基、置換基を有していてもよいアリールスルフィニル基、置換基を有していてもよいアルキルスルフィニル基、ホルミル基、シアノ基、ニトロ基、アリールスルホニルオキシ基、アルキルスルホニルオキシ基；メタンスルホネート基、エタンスルホネート基、トリフルオロメタンスルホネート基等のアルキルスルホネート基；ベンゼンスルホネート基、ｐ−トルエンスルホネート基等のアリールスルホネート基；ベンジルスルホネート基等のアリールアルキルスルホネート基、ボリル基、スルホニウムメチル基、ホスホニウムメチル基、ホスホネートメチル基、アリールスルホネート基、アルデヒド基、アセトニトリル基等が挙げられる。
【０１０９】
上記Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４における置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子のハロゲン原子；塩化メチル基、臭化メチル基、ヨウ化メチル基、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基等のハロアルキル基；メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基等の炭素数１〜２０の直鎖状又は分岐鎖状アルキル基；シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等の炭素数５〜７の環状アルキル基；メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基等の炭素数１〜２０の直鎖状又は分岐鎖状アルコキシ基；ヒドロキシ基；チオール基；ニトロ基；シアノ基；アミノ基；アゾ基；メチルアミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等の炭素数１〜４０のアルキル基を有するモノ又はジアルキルアミノ基；ジフェニルアミノ基、カルバゾリル基などのアミノ基；アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基等のアシル基；ビニル基、１−プロペニル基、アリル基、ブテニル基、スチリル基等の炭素数２〜２０のアルケニル基；エチニル基、１−プロピニル基、プロパルギル基、フェニルアセチニル等の炭素数２〜２０のアルキニル基；ビニルオキシ基、アリルオキシ基等のアルケニルオキシ基；エチニルオキシ基、フェニルアセチルオキシ基等のアルキニルオキシ基；フェノキシ基、ナフトキシ基、ビフェニルオキシ基、ピレニルオキシ基等のアリールオキシ基；トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、ペンタフルオロエトキシ基、パーフルオロフェニル基等のパーフルオロ基及び更に長鎖のパーフルオロ基；ジフェニルボリル基、ジメシチルボリル基、ビス（パーフルオロフェニル）ボリル基等のボリル基；アセチル基、ベンゾイル基等のカルボニル基；アセトキシ基、ベンゾイルオキシ基等のカルボニルオキシ基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基；メチルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基等のスルフィニル基；アルキルスルホニルオキシ基；アリールスルホニルオキシ基；ホスフィノ基；トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、ジメチル−ｔｅｒｔ−ブチルシリル基、トリメトキシシリル基、トリフェニルシリル基等のシリル基；シリルオキシ基；スタニル基；ハロゲン原子やアルキル基、アルコキシ基等で置換されていてもよいフェニル基、２，６−キシリル基、メシチル基、デュリル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、アントリル基、ピレニル基、トルイル基、アニシル基、フルオロフェニル基、ジフェニルアミノフェニル基、ジメチルアミノフェニル基、ジエチルアミノフェニル基、フェナンスレニル基等のアリール基；チエニル基、フリル基、シラシクロペンタジエニル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、チアゾリル基、チアジアゾリル基、アクリジニル基、キノリル基、キノキサロイル基、フェナンスロリル基、ベンゾチエニル基、ベンゾチアゾリル基、インドリル基、カルバゾリル基、ピリジル基、ピロリル基、ベンゾオキサゾリル基、ピリミジル基、イミダゾリル基等のヘテロ環基；カルボキシル基；カルボン酸エステル；エポキシ基；イソシアノ基；シアネート基；イソシアネート基；チオシアネート基；イソチオシアネート基；カルバモイル基；Ｎ，Ｎ−ジメチルカルバモイル基、Ｎ，Ｎ−ジエチルカルバモイル基等のＮ，Ｎ−ジアルキルカルバモイル基；ホルミル基；ニトロソ基；ホルミルオキシ基；等が挙げられる。なお、これらの基は、ハロゲン原子やアルキル基、アリール基等で置換されていてもよく、更に、これらの基がお互いに任意の場所で結合して環を形成していてもよい。
【０１１０】
これらの中でも、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４としては、水素原子；ハロゲン原子、カルボキシル基、ヒドロキシ基、チオール基、エポキシ基、アミノ基、アゾ基、アシル基、アリル基、ニトロ基、アルコキシカルボニル基、ホルミル基、シアノ基、シリル基、スタニル基、ボリル基、ホスフィノ基、シリルオキシ基、アリールスルホニルオキシ基、アルキルスルホニルオキシ基等の反応性基；炭素数１〜２０の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基；炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基、炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基、アリール基、炭素数２〜８のアルケニル基、炭素数２〜８のアルキニル基又は該反応性基で置換された、炭素数１〜２０の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基；炭素数１〜２０の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基；炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基、炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基、アリール基、炭素数２〜８のアルケニル基、炭素数２〜８のアルキニル基又は該反応性基で置換された、炭素数１〜２０の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基；アリール基；炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基、炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基、アリール基、炭素数２〜８のアルケニル基、炭素数２〜８のアルキニル基又は該反応性基で置換された、アリール基；オリゴアリール基；炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基、炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基、アリール基、炭素数２〜８のアルケニル基、炭素数２〜８のアルキニル基又は該反応性基で置換された、オリゴアリール基；１価の複素環基；炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基、炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基、アリール基、炭素数２〜８のアルケニル基、炭素数２〜８のアルキニル基又は該反応性基で置換された、１価の複素環基；１価のオリゴ複素環基；炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基、炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基、アリール基、炭素数２〜８のアルケニル基、炭素数２〜８のアルキニル基又は該反応性基で置換された、１価のオリゴ複素環基；アルキルチオ基；アリールオキシ基；アリールチオ基；アリールアルキル基；アリールアルコキシ基；アリールアルキルチオ基；アルケニル基；炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基、炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基、アリール基、炭素数２〜８のアルケニル基、炭素数２〜８のアルキニル基又は該反応性基で置換された、アルケニル基；アルキニル基；炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基、炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基、アリール基、炭素数２〜８のアルケニル基、炭素数２〜８のアルキニル基又は該反応性基で置換された、アルキニル基が好ましい。
より好ましくは、水素原子、臭素原子、ヨウ素原子、アミノ基、ボリル基、アルキニル基、アルケニル基、ホルミル基、シリル基、スタニル基、ホスフィノ基、該反応性基で置換されたアリール基、該反応性基で置換されたオリゴアリール基、１価の複素環基又は該反応性基で置換された１価の複素環基、該反応性基で置換された１価のオリゴ複素環基、アルケニル基又は該反応性基で置換されたアルケニル基、アルキニル基又は該反応性基で置換されたアルキニル基である。中でも、Ｘ１及びＸ２として更に好ましくは、水素原子、アルキル基、アリール基、含窒素複素芳香族基、アルケニル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シリル基等の還元に強い官能基である。特に好ましくは、水素原子、アリール基、含窒素複素芳香族基である。また、Ｘ３及びＸ４として更に好ましくは、水素原子、カルバゾリル基、トリフェニルアミノ基、チエニル基、フラニル基、アルキル基、アリール基、インドリル基等の酸化に強い官能基である。特に好ましくは、水素原子、カルバゾリル基、トリフェニルアミノ基、チエニル基である。このように、Ｘ１及びＸ２として還元に強い官能基を有し、Ｘ３及びＸ４として酸化に強い官能基を有するものとすると、ホウ素含有化合物全体として更に還元にも酸化にも強い化合物となるものと考えられる。
なお、上記式（１５）において、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４が１価の置換基である場合、環構造に対するＸ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４の結合位置や結合する数は、特に制限されない。
【０１１１】
上記式（１５）において、Ｙ１がｎ１価の連結基であり、ｎ１が２〜１０である場合、Ｘ１が結合している環としては、上記式（１５）において、Ｙ１が直接結合であり、ｎ１が２である場合にＸ１が結合している環と同様である。それらの環の中でも、ベンゼン環、ナフタレン環、ベンゾチオフェン環が好ましい。より好ましくは、ベンゼン環である。
【０１１２】
上記式（１５）において、Ｙ１がｎ１価の連結基であり、ｎ１が２〜１０である場合、Ｘ２が結合している環、Ｘ３が結合している環、及び、Ｘ４が結合している環としては、それぞれ、上記式（１５）においてＹ１が直接結合であり、ｎ１が２である場合にＸ２が結合している環、Ｘ３が結合している環、及びＸ４が結合している環として挙げられた環と同様であり、好ましい構造も同様である。
【０１１３】
すなわち、上記式（１５）におけるＹ１が直接結合であって、ｎ１が２である場合、及び、Ｙ１がｎ１価の連結基であり、ｎ１が２〜１０である場合のいずれの場合においても、上記式（１５）で表されるホウ素含有化合物が、下記式（２０）；
【０１１４】
【化２０】
2014049696.tif 000027
【０１１５】
（式中、窒素原子からホウ素原子への矢印、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、ｎ１及びＹ１は式（１５）と同様である。）で表されるホウ素含有化合物であることもまた、本発明の好適な実施形態の１つである。
【０１１６】
上記式（１５）で表されるホウ素含有化合物は、Ｓｕｚｕｋｉカップリング反応等の通常用いられる種々の反応を用いることにより合成することができる。また、ジャーナル・オブ・ザ・アメリカン・ケミカル・ソサイエティー（Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ）、２００９年、第１３１巻、第４０号、１４５４９−１４５５９頁に記載の手法によっても合成可能である。
上記式（１５）で表されるホウ素含有化合物の合成スキームの一例を挙げると下記反応式のように表される。下記反応式（Ｉ）は、上記式（１５）で表されるホウ素含有化合物であって、Ｙ１が直接結合であり、ｎ１が２であるものの合成スキームの一例を表し、下記反応式（ＩＩ）は、上記式（１５）で表されるホウ素含有化合物であって、Ｙ１がｎ１価の連結基であり、ｎ１が２〜１０であるものの合成スキームの一例を表している。ただし、上記式（１５）で表されるホウ素含有化合物の製造方法は、これに制限されない。
なお、下記スキームにおいて、原料となる（ａ）の化合物は、例えば、ジャーナル・オブ・オーガニック・ケミストリー（Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）、２０１０年、第７５巻、第２４号、８７０９−８７１２頁に記載の手法により合成可能である。また、原料となる（ｂ）の化合物は、（ａ）の化合物に対して下記反応式（ＩＩＩ）で表されるホウ素化反応により合成することができる。
【０１１７】
【化２１】
2014049696.tif 000028
【０１１８】
【化２２】
2014049696.tif 000029
【０１１９】
【化２３】
2014049696.tif 000030
【０１２０】
上記式（１５）で表されるホウ素含有化合物は、塗布による均一な成膜が可能であり、低いＨＯＭＯ、ＬＵＭＯ準位を持つため、本発明の有機電界発光素子の材料として好適に用いることができるものである。
【０１２１】
本発明の有機電界発光素子は、発光層ホストとして金属錯体を用いることで、従来の有機無機ハイブリッド型有機電界発光素子に比べて発光効率、発光寿命に優れるものであり、表示装置や照明装置の材料として好適に用いることができるものである。
このような、本発明の有機電界発光素子を用いて形成される表示装置もまた、本発明の１つである。更に本発明の有機電界発光素子を用いて形成される照明装置もまた、本発明の１つである。
【発明の効果】
【０１２２】
本発明の有機電界発光素子は、上述の構成よりなり、従来の有機無機ハイブリッド型有機電界発光素子に比べて発光効率、発光寿命等の発光特性に優れるものである。有機無機ハイブリッド型有機電界発光素子は、有機電界発光素子を構成する各層が全て有機物で構成された有機電界発光素子のように各層を厳密に密閉する必要性が低減されたものである等の製造上の利点を有しており、このような利点と、優れた発光特性とを有する本発明の有機電界発光素子は、表示装置や照明装置の材料等に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】実施例１及び比較例１で作製した有機電界発光素子の、電圧−輝度特性を示すグラフである。
【図２】実施例１及び比較例１で作製した有機電界発光素子の、電流密度−電流効率特性を示すグラフである。
【図３】実施例１及び比較例１で作製した有機電界発光素子の、相対輝度の経時変化を示すグラフである。
【図４】実施例２及び比較例２で作製した有機電界発光素子の、電圧−輝度特性を示すグラフである。
【図５】実施例２及び比較例２で作製した有機電界発光素子の、電流密度−電流効率特性を示すグラフである。
【図６】実施例２及び比較例２で作製した有機電界発光素子の、相対輝度の経時変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０１２４】
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は「重量部」を、「％」は「質量％」を意味するものとする。
【０１２５】
以下の実施例において、有機電界発光素子を構成する各層の平均厚さは触針式段差計（製品名「アルファステップＩＱ」、ＫＬＡテンコール社製）を用いて測定した。
【０１２６】
（合成例１）
（２，７−ビス（３−ジベンゾボロリル−４−ピリジルフェニル）−９，９’−スピロフルオレンの合成）
１００ｍＬ二口ナスフラスコに、２−(ジベンゾボロリルフェニル)−５−ブロモピリジン（２．６ｇ、６．５ｍｍｏｌ）、２，７−ビス（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラニル）−９，９’−スピロフルオレン（１．５ｇ、２．７ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰｔＢｕ３）２（１７０ｍｇ、０．３２ｍｍｏｌ）を入れた。フラスコ内を窒素雰囲気下にし、ＴＨＦ（６５ｍＬ）を加え、攪拌した。
これに、２Ｍ  リン酸三カリウム水溶液（１１ｍＬ、２２ｍｍｏｌ）を加え、７０℃で還流させながら加熱攪拌した。１２時間後、室温まで冷却し、反応溶液を分液ロートに移して水を加え、酢酸エチルで抽出した。有機層を３Ｎ塩酸、水、飽和食塩水で洗浄した後、硫酸マグネシウムで乾燥した。濾過した濾液を濃縮して、得られた固体をメタノールで洗浄し、２，７−ビス（３−ジベンゾボロリル−４−ピリジルフェニル）−９，９’−スピロフルオレン（ホウ素含有化合物１）を収率４７％で得た（１．２ｇ、１．３ｍｍｏｌ）。
その物性値は以下の通りであった。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）  ：  δ６．６７（ｄ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，２Ｈ），６．７５（ｄ，Ｊ＝１．２Ｈｚ，２Ｈ），６．８２（ｄ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，４Ｈ），６．９７（ｄｔ，Ｊ＝７．２，１．２Ｈｚ，４Ｈ），７．０９（ｄｔ，Ｊ＝７．２，０．８Ｈｚ，２Ｈ），７．２４−７．４０（ｍ，１４Ｈ），７．７４−７．７７（ｍ，６Ｈ），７．８４−７．９５（ｍ，１０Ｈ）
また、合成例１の反応は、下記反応式のように表される。
【０１２７】
【化２４】
2014049696.tif 000031
【０１２８】
（有機電界発光素子の作製）
（実施例１）
［１］市販されている平均厚さ０．７ｍｍのＩＴＯ電極層付き透明ガラス基板を用意した。この時、基板のＩＴＯ電極（第１の電極）は幅２ｍｍにパターニングされているものを用いた。この基板をアセトン中、イソプロパノール中でそれぞれ１０分間超音波洗浄後、イソプロパノール中で５分間煮沸した。この基板をイソプロパノール中から取り出し、窒素ブローにより乾燥させ、ＵＶオゾン洗浄を２０分行った。
［２］この基板を、亜鉛金属ターゲットを持つミラトロンスパッタ装置の基板ホルダーに固定した。約１×１０−４Ｐａまで減圧した後、アルゴンと酸素を導入した状態でスパッタし、膜厚約２ｎｍの酸化亜鉛層を作成した。この時にメタルマスクを併用して、電極取り出しのためＩＴＯ電極の一部は酸化亜鉛が成膜されないようにした。
［３］酢酸マグネシウムの１％水−エタノール（体積比で１：３）混合溶液を作成した。工程［２］で作成した基板を、工程［１］と同様にして再度洗浄した。洗浄した酸化亜鉛薄膜付き基板をスピンコーターにセットした。この基板上に酢酸マグネシウム溶液を滴下し、毎分１３００回転で６０秒間回転させた。これを大気中、４００℃にセットしたホットプレートで２時間焼成することにより、酸化亜鉛／酸化マグネシウム層（第１の金属酸化物層）を形成した。
［４］ホウ素含有化合物１の０．２％テトラヒドロフラン溶液を作成した。工程［３］で作成した酸化亜鉛／酸化マグネシウム薄膜（層）付き基板をスピンコーターにセットした。この基板上にホウ素含有化合物１溶液を滴下し、毎分２０００回転で３０秒間回転させ、ホウ素含有有機化合物からなるバッファ層を形成した。バッファ層の平均厚さは５ｎｍであった。
［５］ホウ素含有有機化合物の層まで形成した基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（Ｂｅｂｑ２）、イリジウムトリス（１−フェニルイソキノリン）（Ｉｒ（ｐｉｑ）３）、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（α−ＮＰＤ）をそれぞれアルミナルツボに入れて蒸着源にセットした。真空蒸着装置内を約１×１０−５Ｐａまで減圧し、Ｂｅｂｑ２をホスト、Ｉｒ（ｐｉｑ）３をドーパントとして３５ｎｍ共蒸着し、発光層を成膜した。この時、ドープ濃度はＩｒ（ｐｉｑ）３が発光層全体に対して６重量％となるようにした。次に、α−ＮＰＤを６０ｎｍ蒸着し、正孔輸送層を成膜した。次に、一度窒素パージした後、三酸化モリブデン、金をアルミナルツボに入れて蒸着源にセットした。真空蒸着装置内を約１×１０−５Ｐａまで減圧し、三酸化モリブデン（第２の金属酸化物層）を膜厚１０ｎｍになるように蒸着した。次に、金（第２の電極）を膜厚５０ｎｍになるように蒸着し、有機電界発光素子１を作製した。第２の電極を蒸着する時、ステンレス製の蒸着マスクを用いて蒸着面が幅２ｍｍの帯状になるようにした。すなわち、作製した有機電界発光素子の発光面積は、４ｍｍ２とした。
【０１２９】
（比較例１）
工程［５］においてＢｅｂｑ２に代えて４，４’−ビス［９−ジカルバゾリル］−２，２’−ビフェニル（ＣＢＰ）をホストとして用いた以外は実施例１と同様にして、有機電界発光素子２を作製した。
【０１３０】
（実施例２）
［１］市販されている平均厚さ０．７ｍｍのＩＴＯ電極層付き透明ガラス基板を用意した。この時、基板のＩＴＯ電極（第１の電極）は幅２ｍｍにパターニングされているものを用いた。この基板をアセトン中、イソプロパノール中でそれぞれ１０分間超音波洗浄後、イソプロパノール中で５分間煮沸した。この基板をイソプロパノール中から取り出し、窒素ブローにより乾燥させ、ＵＶオゾン洗浄を２０分行った。
［２］この基板を、亜鉛金属ターゲットを持つミラトロンスパッタ装置の基板ホルダーに固定した。約１×１０−４Ｐａまで減圧した後、アルゴンと酸素を導入した状態でスパッタし、膜厚約２ｎｍの酸化亜鉛層を作成した。この時にメタルマスクを併用して、電極取り出しのためＩＴＯ電極の一部は酸化亜鉛が成膜されないようにした。これを大気中、４００℃にセットしたホットプレートで１時間焼成することにより、酸化亜鉛層（第１の金属酸化物層）を形成した。
［３］ホウ素含有化合物１の１％、（４−（１，３−ジメチル−２，３−ジヒドロ−１Ｈ−ベンゾイミダゾール−２−イル）フェニル）ジメチルアミン（Ｎ−ＤＭＢＩ）の０．０１％１，２−ジクロロエタン混合溶液を作成した。工程［２］で作成した酸化亜鉛薄膜（層）付き基板をスピンコーターにセットした。この基板上にホウ素含有化合物１、Ｎ−ＤＭＢＩ混合溶液を滴下し、毎分２０００回転で３０秒間回転させ、ホウ素含有有機化合物を含むバッファ層を形成した。さらに、これを窒素雰囲気下１００℃にセットしたホットプレートで１時間アニール処理を施した。バッファ層の平均厚さは６０ｎｍであった。
［４］ホウ素含有化合物の層まで形成した基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。ビス［２−（２’−ヒドロキシフェニル）ピリジン］ベリリウム（Ｂｅｐｐ２）、トリス［３−メチル−２−フェニルピリジン］イリジウム（ＩＩＩ）（Ｉｒ（ｍｐｙ）３）、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（α−ＮＰＤ）をそれぞれアルミナルツボに入れて蒸着源にセットした。真空蒸着装置内を約１×１０−５Ｐａまで減圧し、Ｂｅｐｐ２をホスト、（Ｉｒ（ｍｐｙ）３）をドーパントとして３５ｎｍ共蒸着し、発光層を成膜した。この時、ドープ濃度は（Ｉｒ（ｍｐｙ）３）が発光層全体に対して６重量％となるようにした。次に、α−ＮＰＤを６０ｎｍ蒸着し、正孔輸送層を成膜した。次に、一度窒素パージした後、三酸化モリブデン、金をアルミナルツボに入れて蒸着源にセットした。真空蒸着装置内を約１×１０−５Ｐａまで減圧し、三酸化モリブデン（第２の金属酸化物層）を膜厚１０ｎｍになるように蒸着した。次に、金（第２の電極）を膜厚５０ｎｍになるように蒸着し、有機電界発光素子３を作製した。第２の電極を蒸着する時、ステンレス製の蒸着マスクを用いて蒸着面が幅２ｍｍの帯状になるようにした。すなわち、作製した有機電界発光素子の発光面積は、４ｍｍ２とした。
【０１３１】
（比較例２）
工程［４］においてＢｅｐｐ２に代えてＣＢＰをホストとして用いた以外は実施例２と同様にして、有機電界発光素子４を作製した。
【０１３２】
（有機電界発光素子の発光特性測定）
ケースレー社製の「２４００型ソースメーター」により、素子への電圧印加と、電流測定を行った。コニカミノルタ社製の「ＬＳ−１００」により、発光輝度を測定した。
実施例１および比較例１で作製した有機電界発光素子を、アルゴン雰囲気下で０Ｖ〜１４Ｖまでの直流電圧を印加した時の電圧−輝度特性を図１に、電流密度−電流効率特性を図２に示す。実施例１で作製した素子は比較例１で作製した素子に比べて輝度、電流効率が共に高く優れた特性を有することが分かった。また、実施例１および比較例１で作製した有機電界発光素子をアルゴン雰囲気下で、初期１００ｃｄ／ｍ２となる一定直流電流印加した時の相対輝度変化を図３に示す。実施例１で作製した素子は比較例１で作製した素子に比べて輝度の低下が抑えられており、長寿命であることが分かった。
同様に、実施例２および比較例２で作製した有機電界発光素子を、アルゴン雰囲気下で０Ｖ〜１８Ｖまでの直流電圧を印加した時の電圧−輝度特性を図４に、電流密度−電流効率特性を図５に示す。実施例２で作製した素子は比較例２で作製した素子に比べて輝度、電流効率が共に高く優れた特性を有することが分かった。また、実施例２および比較例２で作製した有機電界発光素子をアルゴン雰囲気下で、初期１００ｃｄ／ｍ２となる一定直流電流印加した時の相対輝度変化を図６に示す。実施例２で作製した素子は比較例２で作製した素子に比べて輝度の低下が抑えられており、長寿命であることが分かった。
【図１】
2014049696.tif 000032
【図２】
2014049696.tif 000033
【図３】
2014049696.tif 000034
【図４】
2014049696.tif 000035
【図５】
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【図６】
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