(57)【要約】【課題】本発明の課題は、高輝度であっても、電力効率が良く、長寿命であり、さらに、色変動が抑制され、耐熱性が良好な有機エレクトロルミネッセンス素子、その製造方法、表示装置及び照明装置を提供することである。【解決手段】本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、陰極と陽極とにより挟まれた、少なくとも１層の発光層を備え、該発光層が少なくともホスト化合物と第１のリン光発光性化合物と第２のリン光発光性化合物とを含有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、第１のリン光発光性化合物に対する、第２のリン光発光性化合物の濃度（質量）％の比の値（第２のリン光発光性化合物／第１のリン光発光性化合物）が２．１〜３．２の範囲内となるように発光層に含有されることを特徴とすることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
陰極と陽極とにより挟まれた、少なくとも１層の発光層を備え、該発光層が少なくともホスト化合物と第１のリン光発光性化合物と第２のリン光発光性化合物とを含有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記第１のリン光発光性化合物と前記第２のリン光発光性化合物とが、当該第１のリン光発光性化合物に対する、当該第２のリン光発光性化合物の濃度（質量）％の比の値（当該第２のリン光発光性化合物／当該第１のリン光発光性化合物）が２．１〜３．２の範囲内となるように発光層に含有される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】
前記第１のリン光発光性化合物は、赤色リン光発光性ドーパントであり、
前記第２のリン光発光性化合物は、緑色リン光発光性ドーパント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】
前記第１のリン光発光性化合物の含有量が、前記発光層に対して、４〜１０質量％の範囲内であることを特徴とする請求項１又は請求項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】
前記発光層に含有される前記ホスト化合物と同一のホスト化合物から形成されるバッファー層が、前記発光層に隣接して前記陰極側に備えられていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
前記バッファー層の層厚が、３ｎｍ以上であることを特徴とする請求項４に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項６】
前記バッファー層の層厚が、５〜１５ｎｍの範囲内であることを特徴とする請求項４に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項７】
前記発光層で発生した光を、前記陽極と前記陰極との間で共振させる微小光共振器構造を有することを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項８】
前記微小光共振器構造には、誘電体ミラーが備えられていることを特徴とする請求項７に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項９】
請求項４から請求項８までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する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、前記発光層に隣接して前記陰極側に前記バッファー層を前記発光層に含有される前記ホスト化合物と同一のホスト化合物から形成するバッファー層形成工程を有する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１０】
請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子が、具備されていることを特徴とする表示装置。
【請求項１１】
請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子が、具備されてい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、有機エレクトロルミネッセンス素子とその製造方法に関する。また、当該有機エレクトロルミネッセンス素子が具備された、表示装置及び照明装置に関する。より詳しくは、高輝度であっても、電力効率が良く、長寿命であり、さらに、色変動が抑制され、耐熱性が良好な有機エレクトロルミネッセンス素子とその製造方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、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」という。）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」ともいう。）や有機エレクトロルミネッセンス素子（以下「有機ＥＬ素子」ともいう。）が挙げられる。
【０００３】
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。有機ＥＬ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る。当該有機ＥＬ素子は、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】
しかし、今後の実用化に向けた有機ＥＬ素子においては、更に低消費電力で効率よく高輝度に発光する有機ＥＬ素子の開発が求められている。
【０００５】
そこで、例えば、特許文献１、２及び３などには、電力効率が良く、かつ長寿命の赤色発光有機ＥＬ素子を製造する技術が開示されている。
【０００６】
一方、車両に搭載されるテールランプ（尾灯）若しくはウィンカー（方向指示器）などの各種の車両用灯具又は電子写真複写機の光源（プリントヘッドの光源）などに有機ＥＬ素子を採用できるよう、高輝度、かつ長寿命の有機ＥＬ素子の開発も求められている。
しかしながら、上述の特許文献１、２及び３に開示された有機ＥＬ素子は、ディスプレイ用途であり、３００〜６００ｃｄ／ｍ２程度の輝度運用を前提として構成されていた。このため、寿命測定も８０００ｃｄ／ｍ２程度で行っていることが多い。しかし、車両用灯具又は電子写真複写機の光源では２００００〜４００００ｃｄ／ｍ２の輝度が必要であるが、従来の有機ＥＬ素子の構成では、この点が考慮されていなかった。このため、従来の有機ＥＬ素子では、２００００〜４００００ｃｄ／ｍ２といった高輝度にすると、自己発熱により寿命が急激に劣化するおそれがあるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１００９５７号公報
【特許文献２】米国特許公開第２００７／０２４７０６１号明細書
【特許文献３】国際公開第２０１２／０２７４２７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、高輝度であっても、電力効率が良く、長寿命であり、さらに、色変動が抑制され、耐熱性が良好な有機エレクトロルミネッセンス素子、その製造方法、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】
【０００９】
本発明者は、上記課題を解決すべく、上記問題の原因等について検討する過程において、第１のリン光発光性化合物に対する、第２のリン光発光性化合物の濃度（質量）％の比の値（第２のリン光発光性化合物／第１のリン光発光性化合物）が２．１〜３．２の範囲内となるように、第１のリン光発光性化合物と、第２のリン光発光性化合物とを発光層に含有させることで、有機エレクトロルミネッセンス素子の電力効率、電流効率ともに向上させ、発熱を抑えることができることを見出した。これにより、高輝度での駆動であっても、非常に長い寿命であり、さらに、色変動が抑制され、耐熱性が良好である本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子に至った。
すなわち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。
【００１０】
１．陰極と陽極とにより挟まれた、少なくとも１層の発光層を備え、当該発光層が少なくともホスト化合物と第１のリン光発光性化合物と第２のリン光発光性化合物とを含有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記第１のリン光発光性化合物と前記第２のリン光発光性化合物とが、当該第１のリン光発光性化合物に対する、当該第２のリン光発光性化合物の濃度（質量）％の比の値（当該第２のリン光発光性化合物／当該第１のリン光発光性化合物）が２．１〜３．２の範囲内となるように発光層に含有されることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１１】
２．前記第１のリン光発光性化合物は、赤色リン光発光性ドーパントであり、
前記第２のリン光発光性化合物は、緑色リン光発光性ドーパントであることを特徴とする第１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１２】
３．前記第１のリン光発光性化合物の含有量が、前記発光層に対して、４〜１０質量％の範囲内であることを特徴とする第１項又は第２項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１３】
４．前記発光層に含有される前記ホスト化合物と同一のホスト化合物から形成されるバッファー層が、前記発光層に隣接して前記陰極側に備えられていることを特徴とする第１項から第３項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１４】
５．前記バッファー層の層厚が、３ｎｍ以上であることを特徴とする第４項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１５】
６．前記バッファー層の層厚が、５〜１５ｎｍの範囲内であることを特徴とする第４項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１６】
７．前記発光層で発生した光を、前記陽極と前記陰極との間で共振させる微小光共振器構造を有することを特徴とする第１項から第６項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１７】
８．前記微小光共振器構造には、誘電体ミラーが備えられていることを特徴とする第７項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１８】
９．第４項から第８項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する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、前記発光層に隣接して前記陰極側に前記バッファー層を、前記発光層に含有される前記ホスト化合物と同一のホスト化合物から形成するバッファー層形成工程を有する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。
【００１９】
１０．第１項から第８項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子が、具備されていることを特徴とする表示装置。
【００２０】
１１．第１項から第８項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子が、具備されていることを特徴とする照明装置。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の上記手段により、高輝度であっても、電力効率が良く、長寿命であり、さらに、色変動が抑制され、耐熱性が良好な有機エレクトロルミネッセンス素子、その製造方法、表示装置及び照明装置を提供することができる。
本発明の効果の発現機構ないし作用機構については、明確にはなっていないが、以下のように推察している。
【００２２】
第１のリン光発光性化合物を発光させるために、まず、発光層の電気的に励起したホスト化合物から、励起エネルギーが第２のリン光発光性化合物に移動する。次に、第２のリン光発光性化合物を介して、励起エネルギーが、第１のリン光発光性化合物に移動する。これにより、第１のリン光発光性化合物は、励起し、その後基底状態に放射失活することでリン光発光すると考えられる。このような経路を経て第１のリン光発光性化合物がリン光発光すると考えられる。本発明者らは、濃度（質量％）の比の値（第２のリン光発光性化合物／第１のリン光発光性化合物）が２．１〜３．２の範囲内となるような発光層にすることで、効率よく、上記経路を経て第１のリン光発光性化合物がリン光発光することを見出した。これにより、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、高輝度であっても、電力効率が良く、長寿命であり、色変動が抑制され、耐熱性が良好な有機エレクトロルミネッセンス素子になると推定される。
【００２３】
また、電子輸送層が発光層に隣接していると、上記経路を経ず、電子輸送層から直接第１のリン光発光性化合物へ励起エネルギーが受け渡され、リン光発光してしまうという懸念がある。
そこで、発光層に含有されるホスト化合物と同一のホスト化合物から形成されたバッファー層を、発光層に隣接して陰極側に備えることが好ましいと考えられる。このような構成によると、バッファー層が発光層よりも陰極側にあるため、当該バッファー層が電子注入される。したがって、この構成であると、上記経路を経ず、電子輸送層から直接第１のリン光発光性化合物へ励起エネルギーが受け渡され、リン光発光してしまうという懸念なく、第１のリン光発光性化合物を励起できると考えられる。すなわち、本発明では、より効率よく上記経路を経て第１のリン光発光性化合物がリン光発光することができる構成となっていると考えられる。これにより、本発明に係るバッファー層を備えた有機エレクトロルミネッセンス素子は、高輝度であっても、より、電力効率が良く、長寿命であり、色変動が抑制され、耐熱性が良好な有機エレクトロルミネッセンス素子になると推定される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の有機ＥＬ素子の構成の一例を示す概略断面図
【図２】有機ＥＬ素子から構成される表示装置の一例を示した模式図
【図３】図２における表示部Ａの模式図
【図４】画素の回路図
【図５】パッシブマトリクス方式による表示装置の模式図
【図６】照明装置の概略図
【図７】照明装置の断面図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、陰極と陽極とにより挟まれた、少なくとも１層の発光層を備え、該発光層が少なくともホスト化合物と第１のリン光発光性化合物と第２のリン光発光性化合物とを含有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記第１のリン光発光性化合物と前記第２のリン光発光性化合物とが、当該第１のリン光発光性化合物に対する、当該第２のリン光発光性化合物の濃度（質量）％の比の値（当該第２のリン光発光性化合物／当該第１のリン光発光性化合物）が２．１〜３．２の範囲内となるように発光層に含有されることを特徴とする。この特徴は、請求項１から請求項１１までの請求項に係る発明に共通する技術的特徴である。
【００２６】
本発明の実施態様としては、本発明の効果発現の観点から、前記第１のリン光発光性化合物は、赤色リン光発光性ドーパントであり、第２のリン光発光性化合物は、緑色リン光発光性ドーパントであることが好ましい。また、このような実施態様であることは、電子写真複写機の光源などに使用された場合に、赤色領域の感度がより良好になるため、好ましい。
【００２７】
さらに、本発明においては、前記第１のリン光発光性化合物の含有量が、前記発光層に対して、４〜１０質量％の範囲内であることが、高輝度であっても、より、電力効率が良く、長寿命であり、色変動が抑制され、耐熱性が良好な有機エレクトロルミネッセンス素子を提供できるため好ましい。
【００２８】
さらに、本発明においては、前記発光層に含有される前記ホスト化合物と同一のホスト化合物から形成されるバッファー層が、前記発光層に隣接して前記陰極側に備えられていることが好ましい。これにより、本発明の有機ＥＬ素子は、第２のリン光発光性化合物を介して、励起エネルギーが第１のリン光発光性化合物に移動し、第１のリン光発光性化合物は、効率よく、リン光発光する。このため、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、高輝度であっても、より、電力効率が良く、長寿命であり、変動が抑制され、耐熱性が良好なものになる。
【００２９】
さらに、本発明において、前記バッファー層の層厚が、３ｎｍ以上であることが好ましい。これにより、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、高輝度であっても、より、電力効率が良く、長寿命であり、色変動が抑制され、耐熱性が良好なものになる。
【００３０】
さらに、本発明において、バッファー層の層厚が、５〜１５ｎｍの範囲内であることが、より好ましい。これにより、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、高輝度であっても、より、電力効率が良く、長寿命であり、色変動が抑制され、耐熱性が良好なものになる。
【００３１】
さらに、本発明においては、前記発光層で発生した光を、前記陽極と前記陰極との間で共振させる微小光共振器構造を有することが好ましい。これにより、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子の正面輝度が向上する、という効果が得られる。
【００３２】
さらに、本発明においては、微小光共振器構造には、誘電体ミラーが備えられていることが好ましい。これにより有機エレクトロルミネッセンス素子の正面輝度が向上する、という効果が得られる。
【００３３】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法としては、前記発光層に隣接して前記陰極側に前記バッファー層を前記発光層に含有される前記ホスト化合物と同一のホスト化合物から形成するバッファー層形成工程を有する態様の製造方法であることが、好ましい。これにより、本発明の有機ＥＬ素子は、第２のリン光発光性化合物を介して、励起エネルギーが第１のリン光発光性化合物に移動し、第１のリン光発光性化合物は、効率よく、リン光発光する。このため、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、高輝度であっても、より、電力効率が良く、長寿命であり、色変動が抑制され、耐熱性が良好なものになる。
【００３４】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、表示装置及び照明装置に好適に具備され得る。これにより、高輝度であっても、電力効率が良く、長寿命であり、さらに、色変動が抑制され、耐熱性が良好な有機エレクトロルミネッセンス素子表示装置及び照明装置を得ることができる。
【００３５】
以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、本願において、「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。
【００３６】
（本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の概要）
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、陰極と陽極とにより挟まれた、少なくとも１層の発光層を備える有機エレクトロルミネッセンス素子であって、当該発光層が、少なくともホスト化合物と第１のリン光発光性化合物と第２のリン光発光性化合物とを含有することを特徴とする。
以下、本発明の有機ＥＬ素子の構成要素について詳細に説明をする。
【００３７】
《発光層》
本発明に係る発光層は、電極又は電子輸送層、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。
【００３８】
発光層の層厚の総和は特に制限はないが、層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、かつ駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、２ｎｍ〜５μｍの範囲に調整することが好ましく、更に好ましくは２〜２００ｎｍの範囲に調整され、特に好ましくは１０〜２０ｎｍの範囲である。
【００３９】
本発明の有機ＥＬ素子の発光層には、第１のリン光発光性ドーパント、第２のリン光発光性ドーパント及びホスト化合物を含有する。
なお、発光層の形成には、第１のリン光発光性ドーパント、第２のリン光発光性ドーパントやホスト化合物を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法、インクジェット法等の公知の薄膜化法により製膜して形成することができる。
【００４０】
（第１のリン光発光性化合物）
本発明の有機ＥＬ素子は、第１のリン光発光性化合物を含有することを特徴とする。また、当該第１のリン光発光性化合物が、第１の色に発光することを特徴とする。
本発明では、前記第１のリン光発光性化合物が、赤色リン光発光性ドーパントであることが好ましい。
本発明においては、当該第１のリン光発光性化合物の含有量が、発光層に対して、４〜１０質量％の範囲内であることが、高輝度であっても、より、電力効率が良く、長寿命であり、色変動が抑制され、耐熱性が良好な有機ＥＬ素子を提供できるため好ましい。
【００４１】
本発明に用いられる第１のリン光発光性ドーパントは、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と定義されるが、好ましいリン光量子収率は０．１以上である。
【００４２】
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発光性ドーパントは、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。
【００４３】
リン光発光性ドーパントは、有機ＥＬ素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることができる。
【００４４】
リン光発光性ドーパントは、好ましくは元素周期表で８族〜１０族の遷移金属元素を中心金属として有する錯体系化合物であり、さらに好ましくはイリジウム化合物、オスミウム化合物、又は白金化合物（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。
【００４５】
（第２のリン光発光性化合物）
また、本発明の有機ＥＬ素子は、第２のリン光発光性化合物を含有することを特徴とする。本発明では、第２のリン光発光性化合物が、緑色リン光発光性ドーパントであることが好ましい。
【００４６】
（第１のリン光発光性化合物と第２のリン光発光性化合物との濃度の比）
本発明では、第１のリン光発光性化合物と第２のリン光発光性化合物とが、濃度（質量）％の比の値（前記第２のリン光発光性化合物／前記第１のリン光発光性化合物）が２．１〜３．２の範囲内となるように発光層に含有されることを特徴とする。
【００４７】
〈赤色、緑色リン光発光性ドーパント〉
本発明に好ましく用いられる赤色、緑色リン光発光性ドーパントは、公知のリン光発光体化合物の中から、適宜選択して用いることができる。
【００４８】
以下に、好ましく用いられるリン光発光性ドーパントとして用いられる化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。
【００４９】
【化１】
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【００５０】
【化２】
2014207274.tif 000004
【００５１】
【化３】
2014207274.tif 000005
【００５２】
【化４】
2014207274.tif 000006
【００５３】
これらの金属錯体は、例えば、Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｅｔｔｅｒ，ｖｏｌ．３，Ｎｏ．１６，２５７９〜２５８１頁（２００１）、Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，第３０巻，第８号，１６８５〜１６８７頁（１９９１年）、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１２３巻，４３０４頁（２００１年）、Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，第４０巻，第７号，１７０４〜１７１１頁（２００１年）、Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，第４１巻，第１２号，３０５５〜３０６６頁（２００２年）、Ｎｅｗ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，第２６巻，１１７１頁（２００２年）、Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，第４巻，６９５〜７０９頁（２００４年）、さらにこれらの文献中に記載の参考文献等の方法を適用することにより合成できる。
【００５４】
（ホスト化合物）
本発明において、発光層に用いられるホスト化合物は、発光層に含有される化合物の内でその層中での質量比が５０％以上であることが好ましく、かつ室温（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。
【００５５】
ホスト化合物としては、公知のホスト化合物を単独で用いてもよく、又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。
【００５６】
本発明において、ホスト化合物としては一般式（２）で表される化合物が好ましい。
【００５７】
【化５】
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【００５８】
式中、ＸはＮＲ′、Ｏ、Ｓ、ＣＲ′Ｒ″又はＳｉＲ′Ｒ″を表す。Ｒ′、Ｒ″は各々水素原子又は置換基を表す。Ａｒは芳香環を表す。ｎは０〜８の整数を表す。
【００５９】
一般式（２）における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、ｔ−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又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さら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。
【００６０】
中でも、ＸとしてはＮＲ′又は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）、又は芳香族複素環基（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。
【００６１】
上記の芳香族炭化水素基、芳香族複素環基は、各々一般式（２）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。
【００６２】
一般式（２）において、Ａｒにより表される芳香環としては、芳香族炭化水素環又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、さらに未置換でも、一般式（２）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。
【００６３】
一般式（２）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。これらの環はさらに、一般式（２）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。
【００６４】
一般式（２）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さらに窒素原子で置換されている環を示す）等が挙げられる。
【００６５】
これらの環は、さらに一般式（２）において、Ｒ′、Ｒ″で各々表される置換基を有してもよい。
【００６６】
上記の中でも、一般式（２）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、さら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。
【００６７】
また、一般式（２）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。なお、これらの環は、さらに上記の置換基を有していてもよい。
【００６８】
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、これらの環はさらに置換基を有していてもよい。
【００６９】
また、一般式（２）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。
【００７０】
本発明においては、特に、ジベンゾフラン環とカルバゾール環をともに有するホスト化合物が好ましい。
【００７１】
以下に、一般式（２）で表されるホスト化合物の具体例を示すが、これらに限定されるものではない。
【００７２】
【化６】
2014207274.tif 000008
【００７３】
【化７】
2014207274.tif 000009
【００７４】
【化８】
2014207274.tif 000010
【００７５】
【化９】
2014207274.tif 000011
【００７６】
【化１０】
2014207274.tif 000012
【００７７】
【化１１】
2014207274.tif 000013
【００７８】
【化１２】
2014207274.tif 000014
【００７９】
また、本発明に用いられる発光ホストとしては、従来公知の低分子化合物でも、繰り返し単位を持つ高分子化合物でもよく、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）でもよいが、高分子材料を用いた場合、化合物が溶媒を取り込んで膨潤やゲル化等、溶媒が抜けにくいと思われる現象が起こりやすいので、これを防ぐために分子量は高くない方が好ましく、具体的には塗布時での分子量が１５００以下の材料を用いることが好ましく、塗布時の分子量１０００以下の材料を用いることがさらに好ましい。
【００８０】
併用してもよい公知のホスト化合物としては、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、かつ発光の長波長化を防ぎ、なおかつ高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。公知のホスト化合物の具体例としては、以下の文献に記載されている化合物が挙げられる。
【００８１】
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。
【００８２】
（層構成）
本発明に係る有機ＥＬ素子は、透明基板を有している。透明基板上には陽極が形成され、陽極上には例えば、正孔輸送層、発光層、電子輸送層（以下、これらを纏めて「有機機能層」ともいう。）が形成され、さらに、これらの層の上に陰極が形成されている。その他、本発明に係る有機ＥＬ素子は、有機機能層として正孔ブロック層や電子ブロック層等を有していてもよい。
【００８３】
透明基板上の陽極、有機機能層、陰極は封止接着剤を介して可撓性封止部材によって封止されている。ここで、本発明に係る有機機能層には、発光層に隣接して陰極側にバッファー層が形成されていることが好ましい。また、本発明の有機ＥＬ素子には、透明基板と陽極との間に、微小光共振器構造が形成されていることが好ましい。
【００８４】
なお、有機ＥＬ素子のこれらの層構造は単に好ましい具体例を示したものであり、本発明はこれらに限定されない。
【００８５】
例えば、本発明の有機ＥＬ素子は（ｉ）〜（ｖ）の層構造を有していてもよい。
【００８６】
本発明の有機ＥＬ素子における、電極と有機機能層の層構成の好ましい具体例（有機ＥＬ素子の構成例）を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。
【００８７】
（ｉ）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（ii）陽極／正孔輸送層／第一発光層／第二発光層／電子輸送層／陰極
（iii）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
（iv）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（ｖ）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
本発明の有機ＥＬ素子は、透明基板上に、陽極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、陰極の順に積層されていることが好ましい。発光層は、正孔輸送層と電子輸送層の間に位置して形成されていることが好ましい。
また、本発明の有機ＥＬ素子は、発光層に隣接して前記陰極側に発光層に含有される前記ホスト化合物と同一のホスト化合物から形成されるバッファー層を備えていることが好ましい。さらに、微小光共振器構造が、透明基板上と陽極との間に設けられていてもよい。また、透明電極上に絶縁層を備えていてもよい。
【００８８】
（有機機能層の層厚）
本発明の有機ＥＬ素子の有機機能層の総層厚は、０．０５〜０．３μｍであることが好ましく、より好ましくは０．１〜０．２μｍ程度である。
なお、有機機能層を構成する各層の層厚の測定には、例えば分光エリプソメーター（例えばジョバンイボン社製ＵＶＩＳＥＬ）を使用するなど、公知の方法を用いることができる。
【００８９】
（バッファー層）
本発明において、バッファー層とは、発光層に隣接して陰極側に設けられる層である。当該バッファー層は、発光層に含有されるホスト化合物と同一のホスト化合物から形成されることが好ましい。これにより、有機ＥＬ素子は、高輝度であっても、より、電力効率が良く、長寿命であり、色変動が抑制され、耐熱性が良好となる。また、当該バッファー層の層厚は、３ｎｍ以上であることが好ましく、より好ましくは、５〜１５ｎｍの範囲内である。
【００９０】
（微小光共振器構造）
本発明の有機ＥＬ素子は、発光層で発生した光を陽極と陰極との間で共振させる微小光共振器構造を備えることが好ましい。本発明の有機ＥＬ素子は、この微小光共振器構造を備えることにより、光の拡散が抑制され、露光スポットの広がりが少なくなる。これにより、光の放射角を小さくすることができるので、クロストークを防止することができる。また、発光波長の半値幅を狭くしてピーク波長の出力を強めて発光効率を向上させることができる。このような微小光共振器構造による光学的な特性は、発光部で発光する光の方向が共振方向に揃えられる作用があるために得られている。すなわち、本発明の有機ＥＬ素子は、微小光共振器構造を備えることにより、有機機能層の発光の広がり角を抑制し、さらに輝度が向上するという効果が得られることから、好ましい。
【００９１】
なお、有機ＥＬ素子が微小光共振器構造を備えるとは、有機ＥＬ素子内の発光が、有機ＥＬ素子内で光反射を起こし（構成層の屈折率の違い等により）、干渉現象を起こすことをいう。光反射を起こさせ、増幅した発光を取り出すためには、発光層を、半透明反射層と、光反射部とで挟む構造とすることが好ましい。
【００９２】
半透明反射層の構成としては、大きくわけて２種類が考えられる。一つは、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｇｅ、Ｏｓ、Ｒｕ、Ｃｒ、Ｗ、ＩＴＯ、ＳｎＯ２、ＺｎＯ２等の薄膜状電極とするもので、光反射率が３０％以上となる膜厚で構成されたもの、又は、前記薄膜状電極を２層以上積層し、反射率５０％以上かつ透過率３０％以上を両立する層である。
【００９３】
もう一つは、誘電体ミラー及び透明電極を積層したものであり、透明基板側からこの順序で有する。誘電体ミラーとしては、屈折率が０．１以上異なる膜を複数層積層したものである。誘電体ミラーは、別名、多層膜ミラーとも呼ぶ。
【００９４】
半透明反射層の構成として好ましいのは、後者の誘電体ミラー及び透明電極の組み合わせのものである。
【００９５】
光反射部の構成としては、金属電極が考えられ、光反射率は８０％以上あることが好ましい。
【００９６】
上記本発明の有機ＥＬ素子において、発光層を含む有機機能層を半透明反射層と光反射部とで挟む構造とした場合、この構造体の内部で発光波長の光の定在波が存在できる条件を満たすように有機機能層の光学膜厚と半透明反射層の光学層厚を調整する必要がある。該調整方法は公知の方法が適用できる。
【００９７】
例えば、特開平０６−２８３２７１号公報や、特開平０７−２８２９８１号、特開平０９−１８０８８３号各公報及び時任らのＪ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，Ｖｏｌ．８６，Ｎｏ．５，１ Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ １９９９ ｐ．２４０７−２４１１、中山らのＡｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．６３（５），２ Ａｕｇｕｓｔ １９９３ ｐ．５９４−５９５，高田らのＡｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．６３（１５），１１ Ｏｃｔｏｂｅｒ １９９３ ｐ．２０３２−２０３４などにその調整方法が記載されており、本発明はそれらの何れの方法を用いてもよい。
【００９８】
その一例としては、下記のような光学長の関係式（数式１）が挙げられ、光学長Ｌは目的の発光波長の１．５倍若しくは２倍になった時に効果的に発光強度の増強と発光スペクトルのシャープ化が観測される。なお、以下、微小光共振器構造は、半透明反射層として誘電体ミラー及び透明電極と、光反射部として金属電極とが具備されているものとして、説明を行う。
【００９９】
光学的微小共振器の光学長Ｌが、多層膜ミラー（誘電体ミラー）内部への光の浸み込み分を考慮した式は以下のとおりである。
【０１００】
（数式１） Ｌ＝（λ／２）×（ｎｅｆｆ／Δｎ）＋Σｎｉｄｉｃｏｓθ
ここで、ｎｅｆｆは多層膜ミラーの有効屈折率、Δｎは多層膜ミラーの二つの層の屈折率の差、ｎｉとｄｉは有機機能層と透明電極である透明導電層の屈折率と層厚、θは有機機能層同士又は有機機能層と透明導電層との各界面に入射する光と界面に立てた法線とのなす角度、で与えられ、理想的には、その光学長Ｌが目的の発光波長の１．５倍若しくは２．０倍である時に効率の良い微小光共振器構造となるが、実用上はその理想光学長の±１０％以内であれば本発明の目的は達せられる。
【０１０１】
上記構成において、（数式１）の第１項のλ／２（ｎｅｆｆ／Δｎ）は、共振している光が多層膜ミラーへ浸み込む深さを表している。第１項からわかるように、ｎｅｆｆとΔｎとは、多層膜ミラーを構成する材料によってきまる定数であるので、光の波長λが決まれば浸み込む深さも決まることになる。また、第２項における各層の屈折率ｎｉも材料によってきまる定数であり、また多層膜ミラーの各層の厚さはλ／４に設定されている。したがって、光学長Ｌは、透明導電層及び有機機能層の厚さｄｉを変更することにより制御することができる。
【０１０２】
光学的微小共振器に共振する光の波長は、上述の光学長Ｌによって決定される。すなわち、光学長Ｌが１／２波長の整数倍に相当する光が光学的微小共振器に共振できる。したがって、透明導電層と有機機能層の合計の層厚を薄くし、光学長Ｌを小さくして行くと、光学的微小共振器に共振して素子から放出される光の波長も短波長側に変化して行く。この場合、１／２波長の１．５倍が光学長Ｌと等しい光が共振する光として最も長波長である。したがって、素子から放出される光はこれより短波長となる。素子から放出される光が短波長になると、素子前方への指向性が高い光を得ることができる。また、光学長Ｌを小さくすると素子の発光モードを単一モードにすることができる。
【０１０３】
微小光共振器構造を有する有機ＥＬ素子は、透明基板の上側に設けられ、前記透明基板側から、誘電体ミラー、透明電極、発光層を含む有機機能層及び金属電極をこの順序で設けたものが好ましい。
【０１０４】
上記誘電体ミラーとして、例えばＳｉＯ２膜（低屈折率層）とＮｂ２Ｏ５膜（高屈折率層）の誘電体ミラーを用いて、高屈折率層／低屈折率層／高屈折率層と、交互に３層積層することが好ましい。これにより、本発明の有機ＥＬ素子は、拡散した光が正面に集光し、正面輝度が更に向上する効果が得られる。
【０１０５】
（絶縁層）
本願において、絶縁層は発光領域を一部に制限する際に使用され、透明電極上に設けられる層である。有機機能層と陰極は絶縁層が成膜されていない領域のみ透明電極上に成膜され、該領域のみ発光する。
【０１０６】
（電子注入層、正孔注入層）
本願において、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機能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」（１２３〜１６６頁）に詳細に記載されており、正孔注入層と電子注入層とがある。
【０１０７】
本発明においては、当該注入層は必要に応じて設け、上記のように陽極と発光層又は正孔輸送層の間、及び陰極と発光層又は電子輸送層との間に存在させてもよい。
【０１０８】
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正孔注入層、酸化バナジウムに代表される酸化物正孔注入層、アモルファスカーボン正孔注入層、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正孔注入層等が挙げられる。
【０１０９】
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電子注入層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物電子注入層、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電子注入層、酸化アルミニウムに代表される酸化物電子注入層等が挙げられる。上記電子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。
【０１１０】
本発明の電子注入層、正孔注入層の形成方法は、特に制限はなく、従来公知の例えば、真空蒸着法、湿式法（ウェットプロセスともいう）等による形成方法を用いることができる。
湿式法としては、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、スプレーコート法、カーテンコート法、ＬＢ法（ラングミュア−ブロジェット法）等があるが、均質な薄膜が得られやすく、かつ高生産性の点から、ダイコート法、ロールコート法、インクジェット法、スプレーコート法などのロール・ツー・ロール方式適性の高い方法が好ましい。
【０１１１】
（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に含まれる。正孔輸送層は、単層又は複数層設けることができる。
【０１１２】
正孔輸送材料としては、正孔の注入又は輸送、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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
正孔輸送層は、上記正孔輸送材料を、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、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成されることができる。正孔輸送層の層厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍの範囲内であり、好ましくは５〜２００ｎｍの範囲内である。この正孔輸送層は、上記材料の１種又は２種以上からなる１層構造であってもよい。
【０１１５】
（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に含まれる。電子輸送層は単層又は複数層設けることができる。
【０１１６】
従来、単層の電子輸送層、及び複数層とする場合は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。
【０１１７】
さらに、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。さらにこれらの材料を高分子鎖に導入した、又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。
【０１１８】
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又は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。
【０１１９】
その他、メタルフリー若しくはメタルフタロシアニン、又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。
【０１２０】
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、ＬＢ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。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５〜２００ｎｍである。電子輸送層は上記材料の１種又は２種以上からなる１層構造であってもよい。
【０１２１】
また、不純物をドープしたｎ性の高い電子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、同１０−２７０１７２号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。
【０１２２】
本発明においては、このようなｎ性の高い電子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。
【０１２３】
（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一般的には、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が、本発明においては前述のように、超臨界液体処理する場合は、導電性ポリマーとグリッドを有する電極を陽極として用いることが好ましい。なお、前述の導電性透明材料によれば、透明又は半透明の陽極（透明電極）を作製することができる。
【０１２４】
（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。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。
【０１２５】
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５０〜２００ｎｍ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素子の陽極又は陰極のいずれか一方が透明又は半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
【０１２６】
また、陰極に上記金属を１〜２０ｎｍの範囲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、透明又は半透明の陰極（透明電極）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。陰極の場合も、導電性ポリマーとグリッドを有する電極を用いることができる。
【０１２７】
（基板）
有機ＥＬ素子の基板としては、ガラス、セラミックス、陶磁器、金属なども知られているが、本発明ではフレキシブル基板である場合が、メリットが大きいので好ましい。特にプラスチックフィルムが好ましい。
【０１２８】
本発明の有機ＥＬ素子に用いることのできるフレキシブル基板としては、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。透明基板側から光を取り出す場合には、透明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フレキシブル基板としては、透明樹脂フィルムを挙げることができる。
【０１２９】
好ましい透明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（ＴＡＣ）、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、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類又はそれらの誘導体、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（商品名ＪＳＲ社製）あるいはアペル（商品名三井化学社製）といったシクロオレフィン系樹脂等を挙げられる。
【０１３０】
特に好ましい透明樹脂フィルムとしては、そのＴｇが８０℃以上である樹脂フィルムが好ましく、特に１００℃以上であることが好ましい。具体的には、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）、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミドである。有機機能層のＴｇとの関係で、Ｔｇ値の差が６０℃以内、好ましくは４０℃以内であることによって、超臨界流体処理への耐性が向上するとともに、有機ＥＬ素子の屈曲による膜剥がれや高温雰囲気下での寿命の向上に貢献する。
【０１３１】
（封止接着剤、封止部材）
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、透明基板とを接着剤で接着する方法を挙げることができる。
【０１３２】
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。
【０１３３】
具体的には、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１種以上の金属又は合金からなるものが挙げられる。
【０１３４】
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。
【０１３５】
さらには、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・ＭＰａ）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、１×１０−６ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下のものであることが好ましい。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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。なお、有機ＥＬ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、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。
【０１３８】
また、有機機能層を挟み透明基板と対向する側の電極の外側に該電極と有機機能層を被覆し、透明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。
【０１３９】
この場合、当該封止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、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素等を用いることができる。
【０１４０】
さらに、当該封止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、クラスターイオンビーム法、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。
【０１４１】
《有機ＥＬ素子の製造方法》
本発明の有機ＥＬ素子３００の製造方法の一例として、透明基板３１／誘電体ミラー３２／陽極３３／正孔注入層３４／正孔輸送層３５／発光層３６／バッファー層３７／電子輸送層３８／電子注入層３９／陰極４０からなる有機ＥＬ素子の製造方法を説明する。
【０１４２】
図１は、本発明の有機ＥＬ素子３００の一例を示す縦断正面図である。図１において、ガラスや樹脂フィルムを用いた透明基板３１の上に、スパッタ法により誘電体ミラー３２を形成する。この誘電体ミラー３２は、例えばＮｂ２Ｏ５上にＳｉＯ２とＮｂ２Ｏ５を交互に成膜し、３層から成る層で形成される。
【０１４３】
次に、誘電体ミラー３２上に、陽極３３をスパッタ法により形成する。陽極３３には、光透過性、かつ導電性の材料が使用される。このような特性を有する材料として、例えばＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）などの仕事関数の大きな材料を用いる。
【０１４４】
次に、この上に有機ＥＬ素子３００材料である正孔注入層３４、正孔輸送層３５、発光層３６、バッファー層３７、電子輸送層３８、電子注入層３９を形成させる。
【０１４５】
なお、正孔注入層３４、正孔輸送層３５、発光層３６、電子輸送層３８、電子注入層３９の形成方法は、前述のとおりである。
【０１４６】
本発明における有機ＥＬ素子３００の製造方法は、バッファー層形成工程を有している。バッファー層形成工程では、前記発光層３６に隣接して前記陰極４０側に前記バッファー層３７を前記発光層３６に含有される前記ホスト化合物と同一のホスト化合物から形成する。バッファー層３７の形成方法は、公知の技術を利用できる。バッファー層３７は、ホスト化合物と同一のホスト化合物を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法（ラングミュア・ブロジェット（Ｌａｎｇｍｕｉｒ  Ｂｌｏｄｇｅｔｔ法）、インクジェット法等の公知の薄膜形成法により、発光層３６に隣接して陰極４０側に成膜して作製することができる。
【０１４７】
上述のようにして製造された図１の構成の有機ＥＬ素子３００は、発光層３６からの出力光の中で、誘電体ミラー３２の反射光は、陰極４０で反射して陽極３３側から透明基板３１を通過して射出される。本発明においては、誘電体ミラー３２と陰極４０とにより微小光共振器を構成しており、更に図１のように誘電体ミラー３２が形成されている陽極３３側から光を射出しているので、光の利用効率が高められる。
【０１４８】
（用途）
本発明の有機ＥＬ素子は、電力が供給できる駆動回路を接続して、表示デバイスやディスプレイ等の表示装置、各種発光光源、及び照明装置として用いることができる。
【０１４９】
発光光源として、例えば、家庭用照明、車内照明、時計や液晶用のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるがこれに限定するものではないが、特にカラーフィルターと組み合わせた液晶表示装置のバックライト、照明用光源としての用途に有効に用いることができる。
【０１５０】
本発明の有機ＥＬ素子においては、必要に応じて有機機能層の製膜時にメタルマスクを用いたり、インクジェットプリンティング法等で発光領域をパターニングしたりしてもよい。また電極のみをパターニングしてもよいし、電極と発光層をパターニングしてもよいし、有機ＥＬ素子全体を任意の形状にパターニングしてもよい。
【０１５１】
《表示装置》
本発明に係る表示装置について説明する。本発明に係る表示装置は、本発明の有機ＥＬ素子を具備したものである。本発明に係る表示装置は単色でも多色でも良い。なお、表示装置は、様々な態様が考えら、例えば、一般的な表示デバイス、ディスプレイなど情報を出力する発光装置や、電子写真複写機の光源（プリントヘッドの光源）、車両に搭載されるテールランプ（尾灯）及びウィンカーなど情報を出力しない発光装置が挙げられるが、これらに限定されない。
【０１５２】
多色表示装置の場合は発光層形成時のみシャドーマスクを設け、一面に蒸着法、キャスト法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法等で膜を形成できる。
【０１５３】
発光層のみパターニングを行う場合、その方法に限定はないが、好ましくは蒸着法、インクジェット法、スピンコート法、印刷法である。
【０１５４】
表示装置に具備される有機ＥＬ素子の構成は、必要に応じて前述の有機ＥＬ素子の構成例の中から選択される。
【０１５５】
また、有機ＥＬ素子の製造方法は、前述の本発明の有機ＥＬ素子の製造方法に示したとおりである。
【０１５６】
このようにして得られた多色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、逆の極性で電圧を印加しても電流は流れずに発光は全く生じない。更に交流電圧を印加する場合には、陽極が＋、陰極が−の状態になったときのみ発光する。なお、印加する交流の波形は任意で良い。
【０１５７】
多色表示装置は、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源として用いることができる。表示デバイス、ディスプレイにおいて、青、赤、緑色発光の３種の有機ＥＬ素子を用いることによりフルカラーの表示が可能となる。
【０１５８】
表示デバイス、ディスプレイとしては、テレビ、パソコン、モバイル機器、ＡＶ機器、文字放送表示、自動車内の情報表示等が挙げられる。特に静止画像や動画像を再生する表示装置として使用しても良く、動画再生用の表示装置として使用する場合の駆動方式は単純マトリクス（パッシブマトリクス）方式でもアクティブマトリクス方式でもどちらでも良い。
【０１５９】
《本発明に係る表示装置の態様例》
以下、本発明の有機ＥＬ素子を有する表示装置の一態様を図面に基づいて説明する。
【０１６０】
図２は有機ＥＬ素子から構成される表示装置の一例を示した模式図である。有機ＥＬ素子の発光により画像情報の表示を行う、例えば、携帯電話等のディスプレイの模式図である。
【０１６１】
ディスプレイ１は複数の画素を有する表示部Ａ、画像情報に基づいて表示部Ａの画像走査を行う制御部Ｂ等からなる。制御部Ｂは表示部Ａと電気的に接続され、複数の画素それぞれに外部からの画像情報に基づいて走査信号と画像データ信号を送り、走査信号により走査線毎の画素が画像データ信号に応じて順次発光して画像走査を行って画像情報を表示部Ａに表示する。
【０１６２】
図３は図２における表示部Ａの模式図である。
【０１６３】
表示部Ａは基板上に、複数の走査線５及びデータ線６を含む配線部と複数の画素３等とを有する。表示部Ａの主要な部材の説明を以下に行う。
【０１６４】
図３においては、画素３の発光した光が白矢印方向（下方向）へ取り出される場合を示している。
【０１６５】
配線部の走査線５及び複数のデータ線６はそれぞれ導電材料からなり、走査線５とデータ線６は格子状に直交して、直交する位置で画素３に接続している（詳細は図示していない）。
【０１６６】
画素３は走査線５から走査信号が印加されると、データ線６から画像データ信号を受け取り、受け取った画像データに応じて発光する。発光の色が赤領域の画素、緑領域の画素、青領域の画素を適宜同一基板上に並置することによって、フルカラー表示が可能となる。
【０１６７】
次に、画素の発光プロセスを説明する。図４は画素の回路図である。画素は有機ＥＬ素子１０、スイッチングトランジスタ１１、駆動トランジスタ１２、コンデンサー１３等を備えている。複数の画素に有機ＥＬ素子１０として、赤色、緑色、青色発光の有機ＥＬ素子を用い、これらを同一基板上に並置することでフルカラー表示を行うことができる。
【０１６８】
図４において、制御部Ｂからデータ線６を介してスイッチングトランジスタ１１のドレインに画像データ信号が印加される。そして、制御部Ｂから走査線５を介してスイッチングトランジスタ１１のゲートに走査信号が印加されると、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオンし、ドレインに印加された画像データ信号がコンデンサー１３と駆動トランジスタ１２のゲートに伝達される。
【０１６９】
画像データ信号の伝達により、コンデンサー１３が画像データ信号の電位に応じて充電されるとともに、駆動トランジスタ１２の駆動がオンする。駆動トランジスタ１２は、ドレインが電源ライン７に接続され、ソースが有機ＥＬ素子１０の電極に接続されており、ゲートに印加された画像データ信号の電位に応じて電源ライン７から有機ＥＬ素子１０に電流が供給される。
【０１７０】
制御部Ｂの順次走査により走査信号が次の走査線５に移ると、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオフする。しかし、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオフしてもコンデンサー１３は充電された画像データ信号の電位を保持するので、駆動トランジスタ１２の駆動はオン状態が保たれて、次の走査信号の印加が行われるまで有機ＥＬ素子１０の発光が継続する。順次走査により次に走査信号が印加されたとき、走査信号に同期した次の画像データ信号の電位に応じて駆動トランジスタ１２が駆動して有機ＥＬ素子１０が発光する。
【０１７１】
即ち、有機ＥＬ素子１０の発光は、複数の画素それぞれの有機ＥＬ素子１０に対して、アクティブ素子であるスイッチングトランジスタ１１と駆動トランジスタ１２を設けて、複数の画素３それぞれの有機ＥＬ素子１０の発光を行っている。このような発光方法をアクティブマトリクス方式と呼んでいる。
【０１７２】
ここで、有機ＥＬ素子１０の発光は複数の階調電位を持つ多値の画像データ信号による複数の階調の発光でも良いし、２値の画像データ信号による所定の発光量のオン、オフでも良い。また、コンデンサー１３の電位の保持は次の走査信号の印加まで継続して保持しても良いし、次の走査信号が印加される直前に放電させても良い。
【０１７３】
本発明においては、上述したアクティブマトリクス方式に限らず、走査信号が走査されたときのみデータ信号に応じて有機ＥＬ素子を発光させるパッシブマトリクス方式の発光駆動でも良い。
【０１７４】
図５はパッシブマトリクス方式による表示装置の模式図である。図５において、複数の走査線５と複数の画像データ線６が画素３を挟んで対向して格子状に設けられている。順次走査により走査線５の走査信号が印加されたとき、印加された走査線５に接続している画素３が画像データ信号に応じて発光する。パッシブマトリクス方式では画素３にアクティブ素子が無く、製造コストの低減が計れる。
【０１７５】
また、本発明に係る表示装置の一態様として、誘電体ミラー層（微小光共振器構造）を具備した本発明の有機ＥＬ素子を、プリントヘッドの光源に採用した場合について説明する。
【０１７６】
ガラス基板上に、前述のようにして作製された誘電体ミラー層（以下「誘電体ミラー」ともいう。）を具備する有機ＥＬ素子を、複数個配列させた発光素子列と、各有機ＥＬ素子を駆動させる駆動素子（薄膜トランジスタ（ＴＦＴ））からなる駆動素子群と、これら駆動素子（駆動素子群）の駆動を制御する制御回路群とを一体形成させることで本発明の有機ＥＬ素子を作製する。
【０１７７】
具体的には、有機ＥＬ素子の陰極には第一電源線を接続し、陽極には駆動素子を介して第二電源線を接続する。各駆動素子には、そのソース領域に第一電源線を接続し、ゲート電極に制御回路群を接続する。これにより、制御回路群により各駆動素子の動作が制御され、各駆動素子により各有機ＥＬ素子への通電（発光）が制御される。
【０１７８】
ガラス基板上には、駆動素子などを含む回路部や、これを覆う平坦化膜を形成し、その上に上記有機ＥＬ素子を設ける。
【０１７９】
このような構成のもとに有機ＥＬ素子を、１列に整列させることで、有機ＥＬパネルを作製する。
【０１８０】
保持部材上に、上述した有機ＥＬパネルを設置し、有機ＥＬパネルからの光の射出方向にレンズアレイを配置することで、プリントヘッドを作製できる。
レンズアレイは、特に限定されないが、例えば、セルフォック（登録商標）レンズアレイ（日本板硝子社の商品名）を使用できる。
このような構成からなるプリントヘッドにあっては、有機ＥＬパネルから出射した光がレンズアレイで結像され、感光体ドラム上に照射される。
なお、感光体ドラムは、特に限定されないが、例えば、特開平１０−２３７３３７号公報に記載されているような、フタロシアニン系感光体を使用できる。
【０１８１】
《照明装置》
本発明に係る照明装置について説明する。本発明に係る照明装置は、本発明の有機ＥＬ素子を具備したものである。なお、照明装置は、様々な態様が考えられる。例えば、本発明の有機ＥＬ素子を具備する照明装置は、照明用のランプ、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源（プリントヘッドの光源）、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるが、これらに限定されない。また、異なる発光色を有する本発明の有機ＥＬ素子を２種以上使用することにより、様々な波長の光を発することができる照明装置を作製することが可能である。
【０１８２】
《本発明に係る照明装置の一態様》
本発明の有機ＥＬ素子を具備した、本発明に係る照明装置の一態様について説明する。
【０１８３】
本発明の有機ＥＬ素子の非発光面をガラスケースで覆い、厚さ３００μｍのガラス基板を封止用基板として用いて、周囲にシール材として、エポキシ系光硬化型接着剤（東亞合成社製ラックストラックＬＣ０６２９Ｂ）を適用し、これを陰極上に重ねて透明支持基板と密着させ、ガラス基板側からＵＶ光を照射して、硬化させて、封止し、図６及び図７に示すような照明装置を形成することができる。
【０１８４】
図６は、照明装置の概略図を示し、本発明の有機ＥＬ素子１０１はガラスカバー１０２で覆われている（なお、ガラスカバーでの封止作業は、有機ＥＬ素子１０１を大気に接触させることなく窒素雰囲気下のグローブボックス（純度９９．９９９％以上の高純度窒素ガスの雰囲気下）で行われることが好ましい。）。
【０１８５】
図７は、照明装置の断面図を示し、図７において、１０５は陰極、１０６は有機機能層、１０７は透明電極付きガラス基板を示す。なお、ガラスカバー１０２（図６参照）内には窒素ガス１０８が充填され、捕水剤１０９が設けられている。
【実施例】
【０１８６】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、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、各実施例において使用される化合物は、下記のとおりの構造を有するものである。
【０１８７】
【化１３】
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【０１８８】
［実施例１］
《有機ＥＬ素子の作製》
（有機ＥＬ素子１−１の作製）
陽極として、３０ｍｍ×３０ｍｍ、厚さ０．７ｍｍのガラス基板上に、下部電極としてＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１１０ｎｍの厚さで製膜し、パターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を付けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った後、この透明支持基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。
真空蒸着装置内の蒸着用るつぼの各々に、各層の構成材料を、各々素子作製に最適な量を充填した。ここで、最適な量とは、成膜する予定の合計膜厚をＸ［ｎｍ］としたとき、当該Ｘを１．２倍した数値（１．２×Ｘ）を投入する材料の質量［ｍｇ］とする。
蒸着用るつぼはモリブデン製又はタングステン製の抵抗加熱用材料で作製されたものを用いた。
真空度１×１０−４Ｐａまで減圧した後、化合物Ｍ−１の入った蒸着用るつぼに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で透明支持基板に蒸着し、膜厚１０ｎｍの層（正孔注入層）を形成した。
【０１８９】
次いで、当該正孔注入層の上層に、化合物Ｍ１と同様にして、化合物Ｍ−２を蒸着し、膜厚４０ｎｍの層（正孔輸送層）を形成した。
次いで、当該正孔輸送層の上層に、化合物Ｉｒ−１、Ｉｒ−１４及び化合物ａ−６を、化合物Ｉｒ−１が１５％の濃度、化合物Ｉｒ−１４が６％になるように蒸着速度０．１ｎｍ／秒で共蒸着し、膜厚５０ｎｍの赤色を呈するリン光発光層（発光層）を形成した。
【０１９０】
次いで、当該リン光発光層の上層に、化合物ａ−６を蒸着層０．１ｎｍ／秒で蒸着し、膜厚１０ｎｍの層（バッファー層）を形成し、更に、当該バッファー層の上層に、化合物Ｅ−１を蒸着速度０．１ｎｍ／秒で蒸着し、膜厚３５ｎｍの層（電子輸送層）を形成した。
【０１９１】
更に、当該電子輸送層の上層に、フッ化リチウム（電子注入層）を１ｎｍ、アルミニウムを１００ｎｍの膜厚に蒸着し、上部電極を形成した。
次いで、上記素子の非発光面をガラスカバーで覆って有機ＥＬ素子１−１を作製した。ガラスカバーでの封止作業は、有機ＥＬ素子１−１を大気に接触させることなく窒素雰囲気下のグローブボックス（純度９９．９９９％以上の高純度窒素ガスの雰囲気下）で行った。ガラスカバー内には窒素ガスが充填され、捕水剤が設けられている。
【０１９２】
（有機ＥＬ素子１−２〜１−２２の作製）
上記有機ＥＬ素子１−１の作製において、化合物Ｉｒ−１及びＩｒ−１４の濃度並びにバッファー層の層厚を表１のように変更し、有機ＥＬ素子１−２〜１−２２を作製した。
【０１９３】
〔有機ＥＬ発光素子の評価〕
有機ＥＬ発光素子１−１〜１−２２について、下記の各評価を行った。
【０１９４】
（電力効率の評価）
分光放射輝度計ＣＳ−２０００（コニカミノルタ社製）を用いて、各照明装置を構成する有機ＥＬ素子の正面輝度及び輝度角度依存性を測定し、正面輝度３００００ｃｄ／ｍ２における電力効率を求めた。
【０１９５】
なお、電力効率の評価は、有機ＥＬ素子１−１の電力効率を１００とする相対値で表示した。数値が大きいほど、電力効率に優れていることを表す。
また、電力効率は、６０以上を合格とする。
【０１９６】
（発光寿命の評価）
各照明装置を、５０℃、５０％ＲＨの環境下で、３００００ｃｄ／ｍ２で連続発光を行い、分光放射輝度計ＣＳ−２０００（コニカミノルタ社製）を用いて、輝度が初期の輝度の７０％となる時間（ＬＴ７０）を測定した。
なお、寿命は、３以上を合格とする。
【０１９７】
（色度安定性（色変動）の評価）
各照明装置を５０℃、５０％ＲＨの環境下で、有機ＥＬ素子を３００００ｃｄ／ｍ２の輝度で発光させた場合の色度（Ｘ及びＹ値）及び５０００ｃｄ／ｍ２で発光させた場合の色度（ｘ及びｙ値）をＣＩＥ１９３１によって測定し、｜Ｘ−ｘ｜及び｜Ｙ−ｙ｜のうち値が大きいほうを色変動の評価値とした。当該評価値は、値が小さいほど、高輝度でも、有機ＥＬ素子の色度変動が少なく、色度安定性（色変動）が良好であることを意味する。なお、輝度の測定については分光放射輝度計ＣＳ−２０００（コニカミノルタ社製）を用いた。
また、色度安定性は、３．０×１０−３未満を合格とする。
【０１９８】
（耐熱性の評価）
５０℃下で３００００ｃｄ／ｍ２の輝度を得た電流値を測定しておき、２５℃下で同じ電流値を印加する。その際得られた輝度Ｘを測定し、環境温度変化に対する輝度変動率（｜Ｘ−３００００｜／３００００）×１００（％）を耐熱性の評価値とした。当該評価値は、値が小さいほど、高輝度でも有機ＥＬ素子の輝度変動が少なく、耐熱性が良好である事を意味する。なお、輝度の測定については分光放射輝度計ＣＳ−２０００（コニカミノルタ社製）を用いた。
なお、耐熱性は、１０％未満を合格とする。
【０１９９】
以上により得られた結果を、表１に示す。
【０２００】
【表１】
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【０２０１】
表１に示した結果より、本発明は、比較例に比べて、電力効率、発光寿命、色度安定性及び耐熱性の点で良好なことが認められた。
【０２０２】
［実施例２］
本実施例における有機ＥＬ素子は、微小光共振器構造を備える。
以下に、本実施例における有機ＥＬ素子２−１から２−１４の作製手順及び作製された各有機ＥＬ素子の評価を示す。
【０２０３】
《有機ＥＬ素子の作製》
（有機ＥＬ素子２−１の作製）
有機ＥＬ素子の作製において、上記有機ＥＬ素子１−１に記載の構成における、ガラス基板とＩＴＯの間に誘電体ミラー層を作製した。誘電体ミラー層はガラス基板側から、ＳｉＯ２（ミラー（４））が０ｎｍ、Ｎｂ２Ｏ５（ミラー（３））が４０ｎｍ、ＳｉＯ２（ミラー（２））が１１０ｎｍ、Ｎｂ２Ｏ５（ミラー（１））が６０ｎｍとなるよう、スパッタ法にて成膜し、その上にＩＴＯを有機ＥＬ素子１−１と同様に４０ｎｍ成膜した。有機機能層は有機ＥＬ素子１−１と同様とした。
【０２０４】
（有機ＥＬ素子２−２〜２−６の作製）
有機ＥＬ素子２−１の作製において、ＳｉＯ２とＮｂ２Ｏ５とを表２のように変更し、有機ＥＬ素子２−２〜２−６を作製した。
【０２０５】
（有機ＥＬ素子２−７の作製）
上記有機ＥＬ素子２−７の作製において、有機機能層を有機ＥＬ素子１−１１に変更し、有機ＥＬ素子２−８を作製した。
【０２０６】
（有機ＥＬ素子２−８の作製）
上記有機ＥＬ素子２−７の作製において、有機機能層を有機ＥＬ素子１−１２に変更し、有機ＥＬ素子２−８を作製した。
【０２０７】
（有機ＥＬ素子２−９の作製）
上記有機ＥＬ素子２−７の作製において、有機機能層を有機ＥＬ素子１−９に変更し、有機ＥＬ素子２−８を作製した。
【０２０８】
（有機ＥＬ素子２−１０の作製）
上記有機ＥＬ素子２−７の作製において、有機機能層を有機ＥＬ素子１−１０に変更し、有機ＥＬ素子２−１０を作製した。
【０２０９】
（有機ＥＬ素子２−１１の作製）
上記有機ＥＬ素子２−７の作製において、有機機能層を有機ＥＬ素子１−１５に変更し、有機ＥＬ素子２−１１を作製した。
【０２１０】
（有機ＥＬ素子２−１２の作製）
上記有機ＥＬ素子２−７の作製において、有機機能層を有機ＥＬ素子１−１６に変更し、有機ＥＬ素子２−１２を作製した。
【０２１１】
（有機ＥＬ素子２−１３の作製）
上記有機ＥＬ素子２−７の作製において、有機機能層を有機ＥＬ素子１−１３に変更し、有機ＥＬ素子２−１３を作製した。
【０２１２】
（有機ＥＬ素子２−１４の作製）
上記有機ＥＬ素子２−７の作製において、有機機能層を有機ＥＬ素子１−１４に変更し、有機ＥＬ素子２−１４を作製した。
【０２１３】
〔有機ＥＬ発光素子の評価〕
実施例１と同様にして、各有機ＥＬ素子の電力効率、発光寿命及び耐熱性について評価を行った。
得られた結果を、表２に示す。
【０２１４】
【表２】
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【０２１５】
表２に示した結果より、本発明は、比較例に比べて、電力効率、発光寿命及び耐熱性の点で良好なことが認められた。
【符号の説明】
【０２１６】
１      ディスプレイ
３      画素
５      走査線
６      データ線
７      電源ライン
１０    素子
１１    スイッチングトランジスタ
１２    駆動トランジスタ
１３    コンデンサー
３１    透明基板
３２    誘電体ミラー
３３    陽極
３４    正孔注入層
３５    正孔輸送層
３６    発光層
３７    バッファー層
３８    電子輸送層
３９    電子注入層
４０    陰極
１０１  有機ＥＬ素子
１０２  ガラスカバー
１０５  陰極
１０６  有機機能層
１０７  透明電極付きガラス基板
１０８  窒素ガス
１０９  捕水剤
３００  素子
Ａ      表示部
Ｂ      制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2014207274.tif 000021
【図５】
2014207274.tif 000022
【図６】
2014207274.tif 000023
【図７】
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