(57)【要約】【課題】本発明の課題は、生産性及び液滴吐出方式（インクジェット方式）における吐出安定性に優れた発光層形成用インク組成物とそれを用いた高発光効率で耐久性に優れた発光素子の作製方法と、それを具備し、調色性に優れたエレクトロルミネッセンスデバイスを提供することである。【解決手段】発光素子を構成する発光層を液滴吐出法で形成するのに用いる発光層形成用インク組成物であって、量子ドットと、ホスト化合物とを含有し、更に沸点が１８０〜３２０℃の範囲内にある溶媒Ａを総溶媒量の１０〜９０質量％の範囲内で含有し、かつ沸点が６０℃以上、１８０℃未満の範囲内にある溶媒Ｂを総溶媒量の１０〜９０質量％の範囲内で含有することを特徴とする発光層形成用インク組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子を構成する発光層を液滴吐出法で形成するのに用いる発光層形成用インク組成物であって、
量子ドットと、ホスト化合物とを含有し、更に沸点が１８０〜３２０℃の範囲内にある溶媒Ａを総溶媒量の１０〜９０質量％の範囲内で含有し、かつ沸点が６０℃以上、１８０℃未満の範囲内にある溶媒Ｂを総溶媒量の１０〜９０質量％の範囲内で含有することを特徴とする発光層形成用インク組成物。
【請求項２】
前記沸点が１８０〜３２０℃の範囲内にある溶媒Ａが、芳香族系溶媒であることを特徴とする請求項１に記載の発光層形成用インク組成物。
【請求項３】
前記沸点が１８０〜３２０℃の範囲内にある溶媒Ａが、２つ以上の芳香族環を有する芳香族系溶媒であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の発光層形成用インク組成物。
【請求項４】
前記沸点が６０℃以上、１８０℃未満の範囲内にある溶媒Ｂが、芳香族系溶媒であ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発光層形成用インク組成物。
【請求項５】
更に、沸点が６０℃以上、１８０℃未満の範囲内にある非芳香族系炭化水素溶媒を含有することを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の発光層形成用インク組成物。
【請求項６】
前記ホスト化合物が、リン光スペクトルにおける０−０遷移バンドに帰属される発光極大波長が４１３〜４５９ｎｍの範囲内にある化合物であることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の発光層形成用インク組成物。
【請求項７】
前記ホスト化合物が、下記一般式（１）で表される化合物であ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発光層形成用インク組成物。
【化１】
2014077046.tif 000053
〔式中、Ｘは、ＮＲ′、酸素原子、硫黄原子、ＣＲ′Ｒ″、又はＳｉＲ′Ｒ″を表す。ｙ１及びｙ２は、各々ＣＲ′又は窒素原子を表す。Ｒ′及びＲ″は、各々水素原子又は置換基を表す。Ａｒ１及びＡｒ２は、各々芳香環を表し、それぞれ同一でも異なっていてもよい。ｎは０〜４の整数を表す。〕
【請求項８】
前記一般式（１）におけるＸが、酸素原子であることを特徴とする請求項７に記載の発光層形成用インク組成物。
【請求項９】
前記一般式（１）におけるＡｒ１又はＡｒ２が、下記一般式（２）で表される構造であることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の発光層形成用インク組成物。
【化２】
2014077046.tif 000054
〔式中、ｙ１及びｙ２は、各々ＣＲ′又は窒素原子を表す。Ｒ′及びＲ″は、各々水素原子又は置換基を表す。Ａｒ１及びＡｒ２は、各々芳香環を表し、それぞれ同一でも異なっていてもよい。ｎは０〜４の整数を表す。〕
【請求項１０】
前記量子ドットが、Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＩｎＰ、ＩｎＮ、ＺｎＳ、Ｉｎ２Ｓ３、ＺｎＯ、ＣｄＯ又はこれらの混合物で構成されていることを特徴とする請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載の発光層形成用インク組成物。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０までのいずれか一項に記載の発光層形成用インク組成物を用いた発光素子の作製方法であって、
発光素子は、基材上に、第１の電極を形成する工程、発光層を形成する工程及び第２の電極を形成する工程を経て作製され、
前記発光層を形成する工程は、量子ドットと、ホスト化合物とを含有する発光層形成用インク組成物を用いて、液滴吐出法により発光層を形成する工程であり、
前記発光層形成用インク組成物が、更に沸点が１８０〜３２０℃の範囲内にある溶媒Ａを発光層形成用インク組成物の総溶媒量の１０〜９０質量％の範囲内で含有し、かつ沸点が６０℃以上、１８０℃未満の範囲内にある溶媒Ｂを発光層形成用インク組成物の総溶媒量の１０〜９０質量％の範囲内で含有することを特徴とする発光素子の作製方法。
【請求項１２】
請求項１から請求項１０までのいずれか一項に記載の発光層形成用インク組成物を用いて作製された発光素子が、量子ドットとして、発光極大波長が４４３〜４９６ｎｍの範囲内にある量子ドットＡと、発光極大波長が４９７〜５６４ｎｍの範囲内にある量子ドットＢと、発光極大波長が６２０〜７２９ｎｍの範囲内にある量子ドットＣとを含有し、前記発光素子がパターン状に形成されていることを特徴とするエレクトロルミネッセンスデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光層形成用インク組成物とそれを用いた発光素子の作製方法及びそれを具備したエレクトロルミネッセンスデバイスに関し、詳しくは、発光効率、発光寿命及び調色性が改良された発光層形成用インク組成物とそれを用いた発光素子の作製方法及びそれを具備したエレクトロルミネッセンスデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機物質を使用したエレクトロルミネッセンスデバイス、例えば、有機エレクトロルミネッセンス素子は、固体発光型の軽量、薄型及び安価な大面積フルカラー表示素子や書き込み光源アレイとしての用途が有望視されており、研究開発が活発に進められている。特に、移動体（携帯電話、自動車、航空機）においては、従来よりも薄く軽量で、割れない照明（フレキシブル基板からなる照明）が期待されている。また、これらの新しい価値を期待されつつも、既存の蛍光灯や白色のＬｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ（以下、ＬＥＤと略記する。）に対して性能が低いのが現状であり、さらなる高効率化、長寿命化の技術が求められている。
【０００３】
エレクトロルミネッセンスデバイスの一つである有機エレクトロルミネッセンス素子は、フィルム上に形成された１対の陽極と陰極との間に、有機発光物質を含有する厚さ僅か０．１μｍ程度の有機機能層を単層構成又は多層構成で有する薄膜型の全固体素子である。このような有機エレクトロルミネッセンス素子に２〜２０Ｖ程度の比較的低い電圧を印加すると、有機化合物層に陰極から電子が注入され、陽極から正孔が注入される。この電子と正孔とが発光層において再結合し、形成された励起子が基底状態に戻る際にエネルギーを光として放出することにより発光が得られることが知られており、次世代の平面ディスプレイや照明として期待されている技術である。
【０００４】
さらに、最近発見されたリン光発光を利用する有機エレクトロルミネッセンス素子では、以前の蛍光発光を利用する方式に比べ、原理的には約４倍の発光効率の実現が可能であることから、その材料開発をはじめとし、有機機能層の層構成や電極の研究開発が世界中で行われている。特に、地球温暖化防止策の１つとして、人類のエネルギー消費の多くを占める照明器具への応用が検討されはじめ、従来の照明器具に置き換わりうる白色発光パネルの実用化に向けて、性能向上やコストダウンの試みが盛んに行われている。
【０００５】
有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた照明用の白色発光パネルにおいては、高効率及び長寿命が求められているが、特に長寿命化の観点においては、蛍光灯や、エレクトロルミネッセンスを応用した白色のＬＥＤに対して性能が不十分であるのが現状であり、さらなる高効率化及び長寿命化の技術の開発が求められている。また、色温度の制御のために、スペクトルのシャープな発光材料も求められている。
【０００６】
一方、照明用のエレクトロルミネッセンスデバイスにおいては、新たな照明用デバイスの機能として、色々なシチュエーションに対応して、様々の色温度あるいは所望とする色相に照明光源を制御することができる機能が求められている。このようなニーズに対応した照明としては、パッシブマトリクスディスプレイを応用し、青色発光素子（Ｂ）、緑色発光素子（Ｇ）、赤色発光素子（Ｒ）をそれぞれストライプ状に配置した有機ＥＬ照明が、例えば、特開２０１０−１９２４７５号公報及び特開２０１２−９９４７２号公報に開示されている。しかしながら、これら提案されている方法は、基本的には、パッシブマトリックスディスプレイの変形であり、製造コストが高いという課題を抱えており、更なる低価格化及び高生産適性の付与が求められている。生産性を高め、製造コストの低減という観点から、発光素子の形成方法として、湿式塗布方式により発光素子を作製する試みがなされているが、一般に有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、ＯＬＥＤともいう。）は、水分あるいは酸素により劣化する特性を有しているため、大気圧環境下のような簡易な設備により製造することが困難であった。
【０００７】
上記課題に対し、発光材料として無機発光物質である「量子ドット」を用いる方法がある。量子ドットにより構成された発光素子（以下、ＱＬＥＤともいう。）は、原理的には酸素により発光が消失することがなく、また、無機物であるために耐久性に優れ、各種溶媒に分散が可能である特徴を有している。したがって、ＱＬＥＤは、湿式塗布方式を適用することができ、例えば、オープンな大気圧環境下での塗布及び製膜が可能とされており、ＯＬＥＤよりも低コストで、かつロールｔｏロールのような高い生産性を備えた製造方式により作製することができる可能性を有している。しかしながら、量子ドットの生産上の課題としては、量子ドットを含む塗布液（分散液）を安定した状態で塗布することが重要な要件となるが、現状では、塗膜形成時に量子ドットの凝集が発生し、その結果、発光効率の低下を引き起こしやすくなる。
【０００８】
このような特性を有する量子ドットを含む組成物においては、量子ドットと共に、適切なホスト化合物を共存させて安定化させる方法が知られている。一方、量子ドットを含む塗布液により発光層等を安定して形成する方法として、液滴吐出法（インクジェット記録方式ともいう。）を用いて、基材上に量子ドットを含む組成物を付与する方法が提案されている。
【０００９】
例えば、特許文献１及び２においては、微粒子状の量子ドットと、分散媒として特定の有機溶媒とから構成される吐出液を、インクジェット法で吐出して発光層を形成する方法が開示されているが、分散質は量子ドットのみであり、分散安定化という観点では不十分であり、また提案されている分散媒では、例えば、ホスト化合物を共存させようとした場合、ホスト化合物が十分に溶解しないため、量子ドットが凝集しやすくなり、発光素子として低寿命であるとの課題を有している。
【００１０】
一方、液滴吐出法で有機層を形成する方法として、２５℃以下の融点を有する芳香族ケトン溶媒、あるいは芳香族エーテル溶媒中に、小分子有機半導体材料を含有した液体組成物を、インクジェット印刷方式で基材上に吐出して、有機層（発光層）を形成する方法が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。しかしながら、特許文献２においては、分散質として量子ドットを用いる方法に関する記載や示唆は見られない。
【００１１】
また、有機溶媒を２種以上含有し、それぞれの有機溶媒の沸点差が２０℃以上の組み合わせとし、溶質として、例えば、正孔注入材料あるいは正孔輸送材料を含む有機電界発光素子用組成物を、インクジェット法により、ベタ塗布して有機層を形成する方法が開示されている（例えば、特許文献３参照。）。しかしながら、特許文献３においては、溶質として正孔注入材料あるいは正孔輸送材料を用いた組成物であり、分散質として量子ドットを用いる方法に関する記載や示唆は一切みられない。
【００１２】
したがって、分散媒として量子ドットを含み、液滴吐出法（インクジェット法）により、量子ドットの凝集を生じることなく、耐久性に優れた量子ドット含有層を、安定かつ高い生産性で形成する方法の開発が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００９−７６２８２号公報
【特許文献２】特開２０１０−０９９９５号公報
【特許文献３】国際公開第２０１０／０９３５９２号
【特許文献４】特開２００９−５９８４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、生産性及び液滴吐出方式（インクジェット方式）における吐出安定性に優れた発光層形成用インク組成物とそれを用いた高発光効率で耐久性に優れた発光素子の作製方法と、それを具備し、調色性に優れたエレクトロルミネッセンスデバイスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討を進めた結果、発光素子を構成する発光層を液滴吐出法で形成するのに用いる発光層形成用インク組成物であって、量子ドットと、ホスト化合物とを含有し、更に沸点が１８０〜３２０℃の範囲内にある溶媒Ａを総溶媒量の１０〜９０質量％の範囲内で含有し、かつ沸点が６０℃以上、１８０℃未満にある溶媒Ｂを総溶媒量の１０〜９０質量％の範囲内で含有することを特徴とする発光層形成用インク組成物を用いることにより、生産性及び液滴吐出方式（インクジェット方式）における吐出安定性に優れた発光層形成用インク組成物を得ることができ、更には液滴吐出方式（インクジェット方式）で本発明の発光層形成用インク組成物を用いて発光層を形成する方法によりことにより、高発光効率で耐久性に優れた発光素子の作製方法を実現することができることを見出し、本発明に至った次第である。
【００１６】
すなわち、本発明の上記課題は、下記の手段により解決される。
【００１７】
１．発光素子を構成する発光層を液滴吐出法で形成するのに用いる発光層形成用インク組成物であって、
量子ドットと、ホスト化合物とを含有し、更に沸点が１８０〜３２０℃の範囲内にある溶媒Ａを総溶媒量の１０〜９０質量％の範囲内で含有し、かつ沸点が６０℃以上、１８０℃未満の範囲内にある溶媒Ｂを総溶媒量の１０〜９０質量％の範囲内で含有することを特徴とする発光層形成用インク組成物。
【００１８】
２．前記沸点が１８０〜３２０℃の範囲内にある溶媒Ａが、芳香族系溶媒であることを特徴とする第１項に記載の発光層形成用インク組成物。
【００１９】
３．前記沸点が１８０〜３２０℃の範囲内にある溶媒Ａが、２つ以上の芳香族環を有する芳香族系溶媒であることを特徴とする第１項又は第２項に記載の発光層形成用インク組成物。
【００２０】
４．前記沸点が６０℃以上、１８０℃未満の範囲内にある溶媒Ｂが、芳香族系溶媒であ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発光層形成用インク組成物。
【００２１】
５．更に、沸点が６０℃以上、１８０℃未満の範囲内にある非芳香族系炭化水素溶媒を含有することを特徴とする第１項から第４項までのいずれか一項に記載の発光層形成用インク組成物。
【００２２】
６．前記ホスト化合物が、リン光スペクトルにおける０−０遷移バンドに帰属される発光極大波長が４１３〜４５９ｎｍの範囲内にある化合物であることを特徴とする第１項から第５項までのいずれか一項に記載の発光層形成用インク組成物。
【００２３】
７．前記ホスト化合物が、下記一般式（１）で表される化合物であ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発光層形成用インク組成物。
【００２４】
【化１】
2014077046.tif 000002
〔式中、Ｘは、ＮＲ′、酸素原子、硫黄原子、ＣＲ′Ｒ″、又はＳｉＲ′Ｒ″を表す。ｙ１及びｙ２は、各々ＣＲ′又は窒素原子を表す。Ｒ′及びＲ″は、各々水素原子又は置換基を表す。Ａｒ１及びＡｒ２は、各々芳香環を表し、それぞれ同一でも異なっていてもよい。ｎは０〜４の整数を表す。〕
８．前記一般式（１）におけるＸが、酸素原子であることを特徴とする第７項に記載の発光層形成用インク組成物。
【００２５】
９．前記一般式（１）におけるＡｒ１又はＡｒ２が、下記一般式（２）で表される構造であることを特徴とする第７項又は第８項に記載の発光層形成用インク組成物。
【００２６】
【化２】
2014077046.tif 000003
〔式中、ｙ１及びｙ２は、各々ＣＲ′又は窒素原子を表す。Ｒ′及びＲ″は、各々水素原子又は置換基を表す。Ａｒ１及びＡｒ２は、各々芳香環を表し、それぞれ同一でも異なっていてもよい。ｎは０〜４の整数を表す。〕
１０．前記量子ドットが、Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＩｎＰ、ＩｎＮ、ＺｎＳ、Ｉｎ２Ｓ３、ＺｎＯ、ＣｄＯ又はこれらの混合物で構成されていることを特徴とする第１項から第９項までのいずれか一項に記載の発光層形成用インク組成物。
【００２７】
１１．第１項から第１０項までのいずれか一項に記載の発光層形成用インク組成物を用いた発光素子の作製方法であって、
発光素子は、基材上に第１の電極を形成する工程、発光層を形成する工程及び第２の電極を形成する工程を経て作製され、
前記発光層を形成する工程は、量子ドットと、ホスト化合物とを含有する発光層形成用インク組成物を用いて、液滴吐出法により発光層を形成する工程であり、
前記発光層形成用インク組成物が、更に沸点が１８０〜３２０℃の範囲内にある溶媒Ａを発光層形成用インク組成物の総溶媒量の１０〜９０質量％の範囲内で含有し、かつ沸点が６０℃以上、１８０℃未満の範囲内にある溶媒Ｂを発光層形成用インク組成物の総溶媒量の１０〜９０質量％の範囲内で含有することを特徴とする発光素子の作製方法。
【００２８】
１２．第１項から第１０項までのいずれか一項に記載の発光層形成用インク組成物を用いて作製された発光素子が、量子ドットとして、発光極大波長が４４３〜４９６ｎｍの範囲内にある量子ドットＡと、発光極大波長が４９７〜５６４ｎｍの範囲内にある量子ドットＢと、発光極大波長が６２０〜７２９ｎｍの範囲内にある量子ドットＣとを含有し、前記発光素子がパターン状に形成されていることを特徴とするエレクトロルミネッセンスデバイス。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の上記手段により、生産性及び液滴吐出方式（インクジェット方式）における吐出安定性に優れた発光層形成用インク組成物とそれを用いた高発光効率で耐久性に優れた発光素子の作製方法と、それを具備し、調色性に優れたエレクトロルミネッセンスデバイスを提供することができる。
【００３０】
本発明の効果の発現機構及び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。
前述のように、量子ドットが凝集すると濃度消光を起こし発光効率が低下するため、ホスト化合物中に分散させることが好ましいが、他方でホスト化合物が完全にアモルファスの状態の膜だとキャリア輸送性が不十分となるため、ある程度配向したホスト化合物中に量子ドット化合物が凝集していることが好ましい。ここで、好ましいホスト化合物の配向は芳香族環が基板に対して平行に配列した、いわゆる“Ｆａｃｅ−ｏｎ”配向であることが好ましい。
【００３１】
このような理想状態を形成しうる発光層形成用インク組成物について検討したところ、少なくとも２種の沸点の異なる溶媒を用いると、初期に低沸点の溶媒を揮発させて高沸点の溶媒中に過飽和の状況を形成させ、乾燥直前にホスト分子同士が配向して析出するため、前記のような理想状態に近い発光層を形成でき、高効率かつ長寿命な発光素子を得ることができるものと推定している。
【００３２】
中でもホスト化合物に対して良溶媒である芳香族系化合物を高沸点溶媒として用いた場合、さらには低沸点溶媒としても芳香族系溶媒を用いることが好ましい。また、量子ドットの良溶媒である炭化水素系溶媒を混合するとより好ましい。さらには、溶媒自体も”Ｆａｃｅ−ｏｎ”配向を好むような複数の芳香族環を有する溶媒を用いるとさらに上記のような効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る発光素子の構成（順層構成）の一例を示す概略断面図
【図２】本発明に係る発光素子の他の構成（順層構成）の一例を示す概略断面図
【図３】本発明に係る発光素子の構成（逆層構成）の一例を示す概略断面図
【図４】本発明に係る発光素子の他の構成（逆層構成）の一例を示す概略断面図
【図５】発光素子がパターン状に形成されたエレクトロルミネッセンスデバイスの概略斜視図
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本発明の発光層形成用インク組成物は、発光素子を構成する発光層を液滴吐出法で形成するのに用いる発光層形成用インク組成物であって、量子ドットと、ホスト化合物とを含有し、更に沸点が１８０〜３２０℃の範囲内にある溶媒Ａを総溶媒量の１０〜９０質量％の範囲内で含有し、かつ沸点が６０℃以上、１８０℃未満の範囲内にある溶媒Ｂを総溶媒量の１０〜９０質量％の範囲内で含有することを特徴とする発光層形成用インク組成物を用いることを特徴とし、生産性及び液滴吐出方式における吐出安定性に優れた発光層形成用インク組成物を実現することができる。この特徴は、請求項１から請求項１２に係る発明に共通する技術的特徴である。
【００３５】
本発明の実施態様としては、本発明の目的とする効果をより発現できる観点から、前記沸点が１８０〜３２０℃の範囲内にある溶媒Ａが、芳香族系溶媒であること、あるいは２つ以上の芳香族環を有する芳香族系溶媒であることにより、より優れた吐出安定性を得ることができる観点から好ましい。また、前記沸点が６０℃以上、１８０℃未満の範囲内にある溶媒Ｂが、芳香族系溶媒であることが好ましい。
【００３６】
また、前記ホスト化合物が、リン光スペクトルにおける０−０遷移バンドに帰属される発光波長が４１３〜４５９ｎｍの範囲内にあるホスト化合物であることが、高発光効率で耐久性に優れた発光素子を得ることができる観点から好ましい。更には、ホスト化合物が、前記一般式（１）で表される化合物であることが好ましい。加えて、一般式（１）におけるＸが、ＮＲ′であること、あるいは酸素原子であることが、より耐久性に優れた発光素子を得ることができる観点から、好ましい態様である。更には、一般式（１）におけるＡｒ１又はＡｒ２が、前記一般式（２）で表される構造であることが、本発明の目的とする効果をより発現することができる観点から好ましい。
【００３７】
また、量子ドットとしては、量子ドットとしては、Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＩｎＰ、ＩｎＮ、ＺｎＳ、Ｉｎ２Ｓ３、ＺｎＯ、ＣｄＯ又はこれらの混合物で構成されていることが、量子ドットとしての効果をより発現することができる観点から好ましい態様である。
【００３８】
また、本発明の発光素子の作製方法は、発光層形成用インク組成物を用いた発光素子の作製方法であって、発光素子は、基材上に、第１の電極を形成する工程、発光層を形成する工程及び第２の電極を形成する工程を経て作製され、前記発光層を形成する工程は、少なくとも１種の量子ドットと、ホスト化合物とを含有する発光層形成用インク組成物を用いて、液滴吐出法により発光層を形成する工程であり、前記発光層形成用インク組成物が、更に沸点が１８０〜３２０℃の範囲内にある溶媒Ａを発光層形成用インク組成物の総溶媒量の１０〜９０質量％の範囲内で含有し、かつ沸点が６０℃以上、１８０℃未満の範囲内にある溶媒Ｂを発光層形成用インク組成物の総溶媒量の１０〜９０質量％の範囲内で含有することを特徴とする。このような作製方法を適用することにより、高発光効率で耐久性に優れた発光層を有する発光素子を形成することができる。
【００３９】
また、本発明のエレクトロルミネッセンスデバイスは、本発明の発光素子の作製方法で作製された発光素子が、量子ドットとして、発光極大波長が４４３〜４９６ｎｍの範囲内にある量子ドットＡと、発光極大波長が４９７〜５６４ｎｍの範囲内にある量子ドットＢと、発光極大波長が６２０〜７２９ｎｍの範囲内にある量子ドットＣとを含有し、前記発光素子がパターン状に形成されていることを特徴とするものである。このような構成とすることにより、調色に優れた照明装置を実現することができる。
【００４０】
なお、本発明において、「量子ドット」とは、電子（及び正孔）を微小な空間に閉じ込めるために形成した直径が数〜数十ｎｍの半導体微結晶であって、量子サイズ効果を発現する微結晶をいう。
【００４１】
また、「量子ドットのバンドギャップ」とは、量子ドットの価電子帯と伝導帯とのエネルギー差（エネルギーギャップ）をいう。
【００４２】
また、「ホスト化合物、リン光発光ドーパント等のバンドギャップ」とは、最高被占分子軌道（ＨＯＭＯ）のエネルギー準位と最低空分子軌道（ＬＵＭＯ）のエネルギー準位とのエネルギー差（エネルギーギャップ）をいう。
【００４３】
また、本発明に係るホスト化合物は、リン光スペクトルにおける０−０遷移バンドに帰属される発光波長が４１３〜４５９ｎｍの範囲にあることを特徴とするが、バンドギャップで表示すると、２．７〜３．０ｅＶの範囲である。
【００４４】
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、本発明において示す「〜」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。
【００４５】
《発光素子の構成》
図１に、本発明に係る発光素子（ＱＬＥＤ）の構成（順層構成）の一例を示す概略断面図である。
【００４６】
図１に示すように、発光素子１００は、可撓性支持基板１を有している。可撓性支持基板１上には陽極２が形成され、陽極２上には、複数層から構成されている有機機能層２０が形成され、有機機能層２０上には陰極８が形成されている。
【００４７】
有機機能層２０とは、陽極２と陰極８との間に設けられている発光素子１００を構成する各層をいう。
【００４８】
有機機能層２０には、図１で例示するように、正孔注入層３、正孔輸送層４、発光層５、電子輸送層６、電子注入層７により形成されており、そのほかに正孔ブロック層や電子ブロック層等が含まれてもよい。ここで、本発明に係る発光層５は、発光体として量子ドットと、ホスト化合物とを含有する。
【００４９】
本発明でいう順層構成とは、図１に示すように、陽極２と陰極８間に設けられた有機機能層２０の構成として、量子ドット１１を含む発光層５を基準として、可撓性支持基板１側に陽極２と正孔注入層３及び正孔輸送層４を配置し、陰極８側に電子輸送層６及び電子注入層７が配置されている構成である。
【００５０】
これに対し逆層構成とは、図１で示した順層構成（可撓性支持基板１側から陽極２／正孔注入層３／正孔輸送層４／発光層５／電子輸送層６／電子注入層７／陰極８）に対し、図３に示すように、可撓性支持基板１側から陰極８／電子注入層７／電子輸送層６／発光層５／正孔輸送層４／正孔注入層３／陽極２となる構成をいう。
【００５１】
一般に、量子ドットは発光素子を形成するほかの有機物に比して、量子ドット自体のエネルギー準位、中でもＨＯＭＯ準位が非常に深いため（６〜７ｅＶ）、正孔をトラップしやすいため、量子ドット層の先に正孔が注入しにくくなるため、通常の有機ＥＬなどで一般的な順層構成では効率の高い素子を得にくい傾向がある。
【００５２】
他方、透明電極側を陽極として適用する構成とした場合、透明電極の上には電子輸送層、次いで量子ドットを含む発光層という構成となるため、量子ドットを含む発光層としては、電子を流せればよく、逆にＬＵＭＯ準位の深い量子ドットを含む発光層は良好に電子を流せるため、キャリアバランスのとれた発光素子となり、発光効率及び耐久性が向上する。なお逆層構成では、フッ化リチウム等の水分・酸素に不安定な材料を使用する必要がないため、耐久性も向上することが可能となる。
【００５３】
可撓性支持基板１上の陽極２、有機機能層２０、陰極８は封止接着剤９を介して可撓性封止部材１０によって封止されている。
【００５４】
図２は、本発明に係る発光素子の他の構成（順層構成）の一例を示す概略断面図であり、量子ドット１１が発光層５と電子輸送層６との界面に配置された構成を示してある。また、図４は、図２の構成に対し、逆層構成とした概略断面図である。
【００５５】
なお、図１に示したような発光素子１００の層構成は、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。例えば、本発明に係る発光素子１００は、順層構成としては、（ｉ）〜（xi）の層構成を有していてもよい。
【００５６】
（ｉ）可撓性支持基板／陽極／発光層／電子輸送層／陰極／熱伝導層／封止用接着剤／封止部材
（ii）可撓性支持基板／陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極／熱伝導層／封止用接着剤／封止部材
（iii）可撓性支持基板／陽極／正孔輸送層／発光層／正孔ブロック層／電子輸送層／陰極／熱伝導層／封止用接着剤／封止部材
（iv）可撓性支持基板／陽極／正孔輸送層／発光層／正孔ブロック層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極／熱伝導層／封止用接着剤／封止部材
（ｖ）可撓性支持基板／陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／発光層／正孔ブロック層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極／熱伝導層／封止用接着剤／封止部材
（vi）ガラス支持体／陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極／封止部材
（vii）ガラス支持体／陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子注入層／陰極／封止部材
（viii）ガラス支持体／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／封止部材
（ix）可撓性支持基板／陽極／正孔注入層／発光層／（電子注入層）／陰極／熱伝導層／封止用接着剤／封止部材
（x）可撓性支持基板／陽極／正孔注入層／第１発光層／中間層／第２発光層／電子輸送層／陰極／熱伝導層／封止用接着剤／封止部材
（ｘi）可撓性支持基板／陽極／正孔注入層／第１発光層／電荷発生層／第２発光層／電子輸送層／陰極／熱伝導層／封止用接着剤／封止部材
また、逆層構成の発光素子として好ましい層構成（ａ）〜（ｋ）を以下に示す。
【００５７】
（ａ）可撓性支持基板／陰極／電子輸送層／発光層／陽極／熱伝導層／封止用接着剤／封止部材
（ｂ）可撓性支持基板／陰極／電子輸送層／発光層／正孔輸送層／陽極／熱伝導層／封止用接着剤／封止部材
（ｃ）可撓性支持基板／陰極／電子輸送層／正孔ブロック層／発光層／正孔輸送層／陽極／熱伝導層／封止用接着剤／封止部材
（ｄ）可撓性支持基板／陰極バッファー層／陰極／電子輸送層／正孔ブロック層／発光層／正孔輸送層／陽極／熱伝導層／封止用接着剤／封止部材
（ｅ）可撓性支持基板／陰極／陰極バッファー層／電子輸送層／正孔ブロック層／発光層／正孔輸送層／陽極バッファー層／陽極／熱伝導層／封止用接着剤／封止部材
（ｆ）ガラス支持体／陰極／電子注入層／発光層／正孔注入層／陽極／封止部材
（ｇ）ガラス支持体／陰極／電子注入層／発光層／正孔輸送層／正孔注入層／陽極／封止部材
（ｈ）ガラス支持体／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／封止部材
（ｉ）可撓性支持基板／陰極／（電子注入層）／発光層／正孔注入層／陽極／熱伝導層／封止用接着剤／封止部材
（ｊ）可撓性支持基板／陰極／電子輸送層／第１発光層／中間層／第２発光層／正孔注入層／陽極／熱伝導層／封止用接着剤／封止部材
（ｋ）可撓性支持基板／陰極／電子輸送層／第１発光層／電荷発生層／第２発光層／正孔注入層／陽極／熱伝導層／封止用接着剤／封止部材
≪発光素子の構成要素≫
《有機機能層》
次いで、本発明に係る発光素子を構成する有機機能層２０の詳細について説明する。
【００５８】
［１］発光層
本発明に係る発光素子を構成する発光層は、量子ドットと、ホスト化合物とを含有し、更に沸点が１８０〜３２０℃の範囲内にある溶媒Ａを総溶媒量の１０〜９０質量％の範囲内で含有し、かつ沸点が６０℃以上、１８０℃未満の範囲内にある溶媒Ｂを総溶媒量の１０〜９０質量％の範囲内で含有する発光層形成用インク組成物を用い、液滴吐出法により形成することを特徴とする。
【００５９】
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。
【００６０】
本発明における発光層の膜厚の総和はおおむね１〜１００ｎｍの範囲であり、好ましくは、より低い駆動電圧を得ることができることから５０ｎｍ以下であり、発光層の膜厚としては５〜５０ｎｍの範囲に調整することがより好ましく、更に好ましくは１０〜３０ｎｍの範囲内である。本発明に係る発光層には、白色発光を示すための青、緑、赤若しくは中間色の各色発光を示す構成であることが好ましい。
【００６１】
発光層の作製には、後述する発光材料やホスト化合物を、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。
【００６２】
以下、本発明に係る発光層を形成する本発明の発光層形成用インク組成物の各構成材料の詳細について説明する。
【００６３】
〔１．１〕量子ドット
本発明の発光層形成用インク組成物においては、量子ドットを含有することを特徴とする。
【００６４】
すなわち、図１及び図３に示すように、量子ドット１１は、発光層形成用インク組成物を用いて形成する発光層５に含有されていてもよいし、あるいは、図２及び図４に示すとおり、発光層と発光層に隣接する層（例えば、正孔輸送層４あるいは電子輸送層６）との界面に存在していても良い。本発明においては、特には、量子ドットが、発光層に含有している。
【００６５】
本発明に係る量子ドットとは、半導体材料の結晶で構成され、量子閉じ込め効果を有する所定の大きさの粒子をいい、その粒子径が数ｎｍ〜数十ｎｍ程度の微粒子であり、下記に示す量子ドット効果が得られるものをいう。
【００６６】
本発明に係る量子ドット（微粒子）の粒子径としては、具体的には１〜２０ｎｍの範囲内であることが好ましく、更に好ましくは１〜１０ｎｍの範囲内である。
【００６７】
このような量子ドットのエネルギー準位Ｅは、一般に、プランク定数を「ｈ」と、電子の有効質量を「ｍ」と、微粒子の半径を「Ｒ」としたとき、下式（Ｉ）で表される。
【００６８】
式（Ｉ）
Ｅ∝ｈ２／ｍＲ２
式（Ｉ）で示されるように、量子ドットのバンドギャップは、「Ｒ−２」に比例して大きくなり、いわゆる、量子ドット効果が得られる。このように、量子ドットの粒子径を制御、規定することによって、量子ドットのバンドギャップ値を制御することができる。すなわち、微粒子の粒子径を制御、規定することにより、通常の原子には無い多様性を持たせることができる。そのため、光によって励起させたり、量子ドットを含む有機ＥＬ素子に対して電圧をかけることで、量子ドットに電子とホールを閉じ込めて再結合させたりすることで電気エネルギーを所望の波長の光に変換して出射させることができる。本発明では、このような発光性の量子ドット材料を量子ドットと定義する。
【００６９】
量子ドットの平均粒子径は、上述したように、数ｎｍ〜数十ｎｍ程度であるが、白色発光の発光材料の１つとして用いる場合、目的とする発光色に対応する平均粒子径に設定する。例えば、赤発光を得たい場合には、量子ドットの平均粒子径としては３．０〜２０ｎｍの範囲内に設定することが好ましく、緑発光を得たい場合には、量子ドットの平均粒子径を１．５〜１０ｎｍの範囲内に設定することが好ましく、青色発光を得たい場合には、量子ドットの平均粒子径を１．０〜３．０ｎｍの範囲内に設定することが好ましい。
【００７０】
平均粒子径の測定方法としては、公知の方法を用いることができる。例えば、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により量子ドットの粒子観察を行い、そこから粒子径分布の数平均粒子径として求める方法や、電子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて平均粒子径を求める方法、動的光散乱法による粒径測定装置、例えば、Ｍａｌｖｅｒｎ社製、「ＺＥＴＡＳＩＺＥＲＮａｎｏ  Ｓｅｒｉｅｓ  Ｎａｎｏ−ＺＳを用いて測定することができる。その他にも、Ｘ線小角散乱法により得られたスペクトルから量子ドットの粒子径分布シミュレーション計算を用いて粒子径分布を導出する方法などが挙げられるが、本発明においては、電子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて平均粒子径を求める方法が好ましい。
【００７１】
また、本発明に係る量子ドットにおいては、アスペクト比（長軸径／短軸径）の値が、１．０〜２．０の範囲内であることが好ましく、より好ましくは１．１〜１．７の範囲である。本発明に係る量子ドットに係るアスペクト比（長軸径／短軸径）についても、例えば、電子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて、長軸径及び短軸径を測定して求めることができる。なお測定する個体数としては、３００個以上であることが好ましい。
【００７２】
量子ドットの添加量は、添加する層の全構成物質を１００質量部％としたとき、０．０１〜５０質量％の範囲内であることが好ましく、０．５〜３０質量％の範囲内であることがより好ましく、２．０〜２５質量％の範囲内であることが最も好ましい。添加量が０．０１質量％以上であれば、十分な輝度効率を得ることができ、５０質量％以下であれば、適度な量子ドット粒子間距離を維持でき、量子サイズ効果を十分に発揮させることができる。
【００７３】
また、前述したリン光発光性化合物は、その励起寿命がミリ若しくはマイクロ秒オーダーと比較的長いために、層内での濃度が濃すぎると励起子のエネルギーが振動緩和して消失するいわゆる濃度消光の問題がある。しかし、これらの量子ドットを発光層若しくはその隣接層に添加することにより、量子ドット及びリン光発光性化合物そのものの発光が得られるだけに留まらず、詳細は不明だが量子ドットによる層全体の形状の変化や量子ドットの表面エネルギーによるリン光発光性化合物の分散性向上によるものと推測されるリン光発光性化合物の発光効率の向上効果が得られる。
【００７４】
（１．１．１）量子ドットの構成材料
量子ドットの構成材料としては、例えば、炭素、ケイ素、ゲルマニウム、錫等の周期表第１４族元素の単体、リン（黒リン）等の周期表第１５族元素の単体、セレン、テルル等の周期表第１６族元素の単体、炭化ケイ素（ＳｉＣ）等の複数の周期表第１４族元素からなる化合物、酸化錫（IV）（ＳｎＯ２）、硫化錫（II、IV）（Ｓｎ（II）Ｓｎ（IV）Ｓ３）、硫化錫（IV）（ＳｎＳ２）、硫化錫（II）（ＳｎＳ）、セレン化錫（II）（ＳｎＳｅ）、テルル化錫（II）（ＳｎＴｅ）、硫化鉛（II）（ＰｂＳ）、セレン化鉛（II）（ＰｂＳｅ）、テルル化鉛（II）（ＰｂＴｅ）等の周期表第１４族元素と周期表第１６族元素との化合物、窒化ホウ素（ＢＮ）、リン化ホウ素（ＢＰ）、砒化ホウ素（ＢＡｓ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、リン化アルミニウム（ＡｌＰ）、砒化アルミニウム（ＡｌＡｓ）、アンチモン化アルミニウム（ＡｌＳｂ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、リン化ガリウム（ＧａＰ）、砒化ガリウム（ＧａＡｓ）、アンチモン化ガリウム（ＧａＳｂ）、窒化インジウム（ＩｎＮ）、リン化インジウム（ＩｎＰ）、砒化インジウム（ＩｎＡｓ）、アンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）等の周期表第１３族元素と周期表第１５族元素との化合物（あるいはIII−Ｖ族化合物半導体）、硫化アルミニウム（Ａｌ２Ｓ３）、セレン化アルミニウム（Ａｌ２Ｓｅ３）、硫化ガリウム（Ｇａ２Ｓ３）、セレン化ガリウム（Ｇａ２Ｓｅ３）、テルル化ガリウム（Ｇａ２Ｔｅ３）、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）、硫化インジウム（Ｉｎ２Ｓ３）、セレン化インジウム（Ｉｎ２Ｓｅ３）、テルル化インジウム（Ｉｎ２Ｔｅ３）等の周期表第１３族元素と周期表第１６族元素との化合物、塩化タリウム（Ｉ）（ＴｌＣｌ）、臭化タリウム（Ｉ）（ＴｌＢｒ）、ヨウ化タリウム（Ｉ）（ＴｌＩ）等の周期表第１３族元素と周期表第１７族元素との化合物、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、テルル化亜鉛（ＺｎＴｅ）、酸化カドミウム（ＣｄＯ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、硫化水銀（ＨｇＳ）、セレン化水銀（ＨｇＳｅ）、テルル化水銀（ＨｇＴｅ）等の周期表第１２族元素と周期表第１６族元素との化合物（あるいはII−VI族化合物半導体）、硫化砒素（III）（Ａｓ２Ｓ３）、セレン化砒素（III）（Ａｓ２Ｓｅ３）、テルル化砒素（III）（Ａｓ２Ｔｅ３）、硫化アンチモン（III）（Ｓｂ２Ｓ３）、セレン化アンチモン（III）（Ｓｂ２Ｓｅ３）、テルル化アンチモン（III）（Ｓｂ２Ｔｅ３）、硫化ビスマス（III）（Ｂｉ２Ｓ３）、セレン化ビスマス（III）（Ｂｉ２Ｓｅ３）、テルル化ビスマス（III）（Ｂｉ２Ｔｅ３）等の周期表第１５族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化銅（Ｉ）（Ｃｕ２Ｏ）、セレン化銅（Ｉ）（Ｃｕ２Ｓｅ）等の周期表第１１族元素と周期表第１６族元素との化合物、塩化銅（Ｉ）（ＣｕＣｌ）、臭化銅（Ｉ）（ＣｕＢｒ）、ヨウ化銅（Ｉ）（ＣｕＩ）、塩化銀（ＡｇＣｌ）、臭化銀（ＡｇＢｒ）等の周期表第１１族元素と周期表第１７族元素との化合物、酸化ニッケル（II）（ＮｉＯ）等の周期表第１０族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化コバルト（II）（ＣｏＯ）、硫化コバルト（II）（ＣｏＳ）��の周期表第９族元素と周期表第１６族元素との化合物、四酸化三鉄（Ｆｅ３Ｏ４）、硫化鉄（II）（ＦｅＳ）等の周期表第８族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化マンガン（II）（ＭｎＯ）等の周期表第７族元素と周期表第１６族元素との化合物、硫化モリブデン（IV）（ＭｏＳ２）、酸化タングステン（IV）（ＷＯ２）等の周期表第６族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化バナジウム（II）（ＶＯ）、酸化バナジウム（IV）（ＶＯ２）、酸化タンタル（Ｖ）（Ｔａ２Ｏ５）等の周期表第５族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化チタン（ＴｉＯ２、Ｔｉ２Ｏ５、Ｔｉ２Ｏ３、Ｔｉ５Ｏ９等）等の周期表第４族元素と周期表第１６族元素との化合物、硫化マグネシウム（ＭｇＳ）、セレン化マグネシウム（ＭｇＳｅ）等の周期表第２族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化カドミウム（II）クロム（III）（ＣｄＣｒ２Ｏ４）、セレン化カドミウム（II）クロム（III）（ＣｄＣｒ２Ｓｅ４）、硫化銅（II）クロム（III）（ＣｕＣｒ２Ｓ４）、セレン化水銀（II）クロム（III）（ＨｇＣｒ２Ｓｅ４）等のカルコゲンスピネル類、バリウムチタネート（ＢａＴｉＯ３）等が挙げられるが、ＳｎＳ２、ＳｎＳ、ＳｎＳｅ、ＳｎＴｅ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、ＰｂＴｅ等の周期表第１４族元素と周期表第１６族元素との化合物、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ等のIII−Ｖ族化合物半導体、Ｇａ２Ｏ３、Ｇａ２Ｓ３、Ｇａ２Ｓｅ３、Ｇａ２Ｔｅ３、Ｉｎ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｓ３、Ｉｎ２Ｓｅ３、Ｉｎ２Ｔｅ３等の周期表第１３族元素と周期表第１６族元素との化合物、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＯ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＨｇＯ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ等のII−VI族化合物半導体、Ａｓ２Ｏ３、Ａｓ２Ｓ３、Ａｓ２Ｓｅ３、Ａｓ２Ｔｅ３、Ｓｂ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｓ３、Ｓｂ２Ｓｅ３、Ｓｂ２Ｔｅ３、Ｂｉ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｓ３、Ｂｉ２Ｓｅ３、Ｂｉ２Ｔｅ３等の周期表第１５族元素と周期表第１６族元素との化合物、ＭｇＳ、ＭｇＳｅ等の周期表第２族元素と周期表第１６族元素との化合物が好ましく、中でも、Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、Ｇａ２Ｏ３、Ｇａ２Ｓ３、Ｉｎ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｓ３、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＣｄＯ、ＣｄＳがより好ましい。これらの物質は、毒性の高い陰性元素を含まないので耐環境汚染性や生物への安全性に優れており、また、可視光領域で純粋なスペクトルを安定して得ることができるので、発光素子の形成に有利である。これらの材料のうち、ＣｄＳｅ、ＺｎＳｅ、ＣｄＳは、発光の安定性の点で好ましい。発光効率、高屈折率、安全性の経済性の観点から、ＺｎＯ、ＺｎＳの量子ドットが好ましい。また、上記の材料は、１種で用いるものであってもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００７５】
なお、上述した量子ドットには、必要に応じて微量の各種元素を不純物としてドープすることができる。このようなドープ物質を添加することにより発光特性を大きく向上させることができる。
【００７６】
本発明のエレクトロルミネッセンスデバイスにおいては、量子ドットとして、発光極大波長が４４３〜４９６ｎｍの範囲内にある量子ドットＡと、発光極大波長が４９７〜５６４ｎｍの範囲内にある量子ドットＢと、発光極大波長が６２０〜７２９ｎｍの範囲内にある量子ドットＣとを含有する発光素子を具備することを特徴とする。
【００７７】
本発明でいう発光波長（バンドギャップ）とは、無機物である量子ドットの場合は、価電子帯と伝導帯のエネルギー差を量子ドットにおけるバンドギャップ（ｅＶ）であり、発光波長（ｎｍ）＝１２４０／バンドギャップ（ｅＶ）で表される。
【００７８】
量子ドットのバンドギャップ（ｅＶ）は、Ｔａｕｃプロットを用いて測定することができる。
【００７９】
バンドギャップ（ｅＶ）の光科学的測定手法の一つであるＴａｕｃプロットについて説明する。
【００８０】
Ｔａｕｃプロットを用いたバンドギャップ（Ｅ０）の測定原理を以下に示す。
【００８１】
半導体材料の長波長側の光学吸収端近傍の比較的吸収の大きい領域において、光吸収係数αと光エネルギーｈν（ただし、ｈはプランク常数、νは振動数）、及びバンドキャップエネルギーＥ０の間には次式（Ａ）、が成り立つと考えられている。
【００８２】
式（Ａ）
αｈν＝Ｂ（ｈν−Ｅ０）２
したがって、吸収スペクトルを測定し、そこから（αｈν）の０．５乗に対してｈνをプロット（いわゆる、Ｔａｕｃプロット）し、直線区間を外挿したα＝０におけるｈνの値が求めようとする量子ドットのバンドギャップエネルギーＥ０となる。
【００８３】
なお、量子ドットの場合は、吸収と発光のスペクトルの差異（ストークスシフト）が小さく、また波形もシャープであるため、簡便には発光スペクトルの極大波長をバンドギャップの指標として用いることもできる。
【００８４】
また、他の方法として、これら有機及び無機機能材料のエネルギー準位を見積もる方法としては、走査型トンネル分光法、紫外線光電子分光法、Ｘ線光電子分光法、オージェ電子分光法により求められるエネルギー準位から求める方法及び光学的にバンドギャップを見積もる方法が挙げられる。
【００８５】
また、これら量子ドットは、ホールと電子が量子ドット内での直接再結合することによる発光だけでなく、有機電子ブロック正孔輸送層や有機発光層、又は正孔ブロック電子輸送層中で生じた励起子のエネルギーを量子ドットに吸収させ量子ドットのコアからの発光を得ても良い。これらの量子ドットは、低濃度ドープされているため、その他のリン光発光性化合物にも励起子のエネルギーを吸収させて発光を得ることができる。
【００８６】
量子ドットの表面は、不活性な無機物の被覆層又は有機配位子で構成された被膜で被覆されたものであるのが好ましい。すなわち、量子ドットの表面は、量子ドット材料で構成されたコア領域と、不活性な無機物の被覆層又は有機配位子で構成されたシェル領域とを有するコア／シェル構造を有するものであるのが好ましい。
【００８７】
このコア／シェル構造は、少なくとも２種類の化合物で形成されていることが好ましく、２種類以上の化合物でグラジエント構造（傾斜構造）を形成していても良い。これにより、塗布液中における量子ドットの凝集を効果的に防止することができ、量子ドットの分散性を向上させることができるとともに、輝度効率が向上し、連続駆動させた場合に生じる色ズレを抑制することができる。また、被覆層の存在により、安定的に発光特性が得られる。
【００８８】
また、量子ドットの表面が被膜（シェル部）で被覆されていると、後述するような表面修飾剤を量子ドットの表面付近に確実に担持させることができる。
【００８９】
被膜（シェル部）の厚さは、特に限定されないが、０．１〜１０ｎｍの範囲内であることが好ましく、０．１〜５ｎｍの範囲内であることがより好ましい。
【００９０】
一般に、量子ドットの平均粒子径により発光色を制御することができ、被膜の厚さが上記範囲内の値であれば、被膜の厚さが原子数個分に相当する厚さから量子ドット１個に満たない厚さであり、量子ドットを高密度で充填することができ、十分な発光量が得られる。また、被膜の存在により、お互いのコア粒子の粒子表面に存在する欠陥、ダングリングボンドへの電子トラップによる非発光の電子エネルギーの転移を抑制でき、量子効率の低下を抑えることができる。
【００９１】
（１．１．２）機能性の表面修飾剤
量子ドットを含有している本発明の発光層形成用インク組成物を用いて発光層をインクジェット方式で形成する際、本発明の発光層形成用インク組成物においては、量子ドットの表面近傍に、表面修飾剤が付着していることが好ましい。これにより、発光層形成用インク組成物中における量子ドットの分散安定性を特に優れたものとすることができる。また、量子ドットの製造時において、量子ドット表面に表面修飾剤を付着させることにより、形成される量子ドットの形状が真球度の高いものとなり、また、量子ドットの粒子径分布を狭く抑えられるため、特に優れたものとすることができる。
【００９２】
本発明で適用可能な機能性の表面修飾剤としては、量子ドットの表面に直接付着したものであってもよいし、シェルを介して付着したもの（表面修飾剤が直接付着するのはシェルで、量子ドットのコア部には接触していないもの）であってもよい。
【００９３】
表面修飾剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類；トリプロピルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリヘキシルホスフィン、トリオクチルホスフィン等のトリアルキルホスフィン類；ポリオキシエチレンｎ−オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンｎ−ノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類；トリ（ｎ−ヘキシル）アミン、トリ（ｎ−オクチル）アミン、トリ（ｎ−デシル）アミン等の第３級アミン類；トリプロピルホスフィンオキシド、トリブチルホスフィンオキシド、トリヘキシルホスフィンオキシド、トリオクチルホスフィンオキシド、トリデシルホスフィンオキシド等の有機リン化合物；ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート等のポリエチレングリコールジエステル類；ピリジン、ルチジン、コリジン、キノリン類の含窒素芳香族化合物等の有機窒素化合物；ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、テトラデシルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン等のアミノアルカン類；ジブチルスルフィド等のジアルキルスルフィド類；ジメチルスルホキシドやジブチルスルホキシド等のジアルキルスルホキシド類；チオフェン等の含硫黄芳香族化合物等の有機硫黄化合物；パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等の高級脂肪酸；アルコール類；ソルビタン脂肪酸エステル類；脂肪酸変性ポリエステル類；３級アミン変性ポリウレタン類；ポリエチレンイミン類等が挙げられるが、量子ドットが後述するような方法で調製されるものである場合、表面修飾剤としては、高温液相において量子ドットの微粒子に配位して、安定化する物質であるのが好ましく、具体的には、トリアルキルホスフィン類、有機リン化合物、アミノアルカン類、第３級アミン類、有機窒素化合物、ジアルキルスルフィド類、ジアルキルスルホキシド類、有機硫黄化合物、高級脂肪酸、アルコール類が好ましい。このような表面修飾剤を用いることにより、塗布液中における量子ドットの分散性を特に優れたものとすることができる。また、量子ドットの製造時において形成される量子ドットの形状をより真球度の高いものとし、量子ドットの粒度分布をよりシャープなものとすることができる。
【００９４】
本発明において、前述のように、量子ドットのサイズ（平均粒子径）としては、１〜２０ｎｍの範囲内であることが好ましい。本発明において、量子ドットのサイズとは、量子ドット材料で構成されたコア領域と、不活性な無機物の被覆層又は有機配位子で構成されたシェル領域及び表面修飾剤で構成されるトータルのサイズを表す。表面修飾剤やシェルが含まれない場合は、それを含まないサイズを表す。
【００９５】
（１．１．３）量子ドットの製造方法
量子ドットの製造方法としては、従来行われている下記のような量子ドットの製造方法等が挙げられるが、これらに限定されるものではなく公知の任意の方法を用いることができる。また、また、Ａｌｄｒｉｃｈ社、ＣｒｙｓｔａｌＰｌｅｘ社、ＮＮＬａｂ社等から市販品として購入することもできる。
【００９６】
例えば、高真空下のプロセスとしては、分子ビームエピタキシー法、ＣＶＤ法等；液相製造方法としては、原料水溶液を、例えば、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、イソオクタン等のアルカン類、又はベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素等の非極性有機溶媒中の逆ミセルとして存在させ、この逆ミセル相中にて結晶成長させる逆ミセル法、熱分解性原料を高温の液相有機媒体に注入して結晶成長させるホットソープ法、さらに、ホットソープ法と同様に、酸塩基反応を駆動力として比較的低い温度で結晶成長を伴う溶液反応法等が挙げられる。これらの製造方法から任意の方法を使用することができるが、中でも、液相製造方法が好ましい。
【００９７】
なお、液相製造方法において、量子ドットの合成に際して、表面に存在する有機表面修飾剤を初期表面修飾剤という。例えば、ホットソープ法における初期表面修飾剤の例としては、トリアルキルホスフィン類、トリアルキルホスフィンオキシド類、アルキルアミン類、ジアルキルスルホキシド類、アルカンホスホン酸等が挙げられる。これらの初期表面修飾剤は、交換反応により上述の機能性表面修飾剤に交換することが好ましい。
【００９８】
具体的には、例えば、前述したホットソープ法により得られるトリオクチルホスフィンオキシド等の初期表面修飾剤は、機能性表面修飾剤を含有する液相中で行う交換反応により、上述の機能性表面修飾剤と交換することが可能である。
【００９９】
以下に、量子ドットの製造方法の一例を示す。
【０１００】
〈１〉量子ドットの製造例１
まず、ＣｄＯパウダー（１．６ｍｍｏｌ、０．２０６ｇ；Ａｌｄｒｉｃｈ、＋９９．９９％）とオレイン酸（６．４ｍｍｏｌ、１．８ｇ；Ａｌｄｒｉｃｈ、９５％）とを４０ｍｌのトリオクチルアミン（ＴＯＡ、Ａｌｄｒｉｃｈ、９５％）中で混合する。混合された溶液を高速で撹拌しながら１５０℃で熱処理し、Ｎ２を流しながら３００℃まで温度を上昇させた。次いで、３００℃で、トリオクチルホスフィン（ＴＯＰ、Ｓｔｒｅｍ、９７％）に添加された２．０モル／ＬのＳｅ（Ａｌｆａ  Ａｅｓａｒ）０．２ｍｌを、上記Ｃｄ−含有混合物に高速で注入する。
【０１０１】
９０秒後、ＴＯＡ（２１０μｌ  ｉｎ６ｍｌ）に添加された１．２ｍｍｏｌのｎ−オクタンチオールを、注射器ポンプ（ｓｙｒｉｎｇｅ  ｐｕｍｐ）を用いて１ｍｌ／ｍｉｎの速度で注入して４０分間反応させる。
【０１０２】
次に、０．９２ｇの酢酸亜鉛と２．８ｇのオレイン酸とを２０ｍｌのＴＯＡに２００℃で、Ｎ２雰囲気下で溶解させて０．２５モル／ＬのＺｎ前駆体溶液を調製する。
【０１０３】
次いで、１６ｍｌのアリコート（ａｌｉｑｕｏｔ）
のＺｎ−オレイン酸溶液（１００℃で加熱された）を前記Ｃｄ−含有反応媒質に２ｍｌ／ｍｉｎの速度で注入する。その後、ＴＯＡ（１．１２ｍｌ  ｉｎ  ６ｍｌ）中の６．４ｍｍｏｌのｎ−オクタンチオールを、注射器ポンプを用いて１ｍｌ／ｍｉｎの速度で注入する。
【０１０４】
全体反応は、２時間かけて行う。反応が終わった後、生成物を約５０〜６０℃に冷却し、有機スラッジを遠心分離（５，６００ｒｐｍ）で除去する。不透明な塊がなくなるまでエタノール（Ｆｉｓｈｅｒ、ＨＰＬＣ  ｇｒａｄｅ）を添加する。次いで、遠心分離して得られた沈殿物をトルエン（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ、Ａｎｈｙｄｒｏｕｓ  ９９．８％）中で溶解させることにより、ＣｄＳｅ／ＣｄＳ／ＺｎＳコア−シェル量子ドットコロイド溶液を得ることができる。
【０１０５】
〈２〉量子ドットの製造例２
ＣｄＳｅ／ＺｎＳのコア／シェル構造を有する量子ドットを得ようとする場合、界面活性剤としてＴＯＰＯ（ｔｒｉｏｃｔｙｌｐｈｏｓｐｈｉｎｅ  ｏｘｉｄｅ）を使用した有機溶媒に（ＣＨ３）２Ｃｄ（ｄｉｍｅｔｈｙｌ  ｃａｄｍｉｕｍ）、ＴＯＰＳｅ（ｔｒｉｏｃｔｙｌｐｈｏｓｐｈｉｎｅ  ｓｅｌｅｎｉｄｅ）などのコア（ＣｄＳｅ）に該当する前駆体物質を注入して結晶が生成されるようにし、結晶が一定の大きさで成長するように高温で一定時間維持した後、シェル（ＺｎＳ）に該当する前駆体物質を注入して既に生成されたコアの表面にシェルが形成されるようにすることで、ＴＯＰＯでキャッピング（ｃａｐｐｉｎｇ）されたＣｄＳｅ／ＺｎＳの量子ドットを得ることができる。
【０１０６】
〈３〉量子ドットの製造例３
アルゴン気流下、トリ−ｎ−オクチルホスフィンオキシド（ＴＯＰＯ）（関東化学社製）７．５ｇに、ステアリン酸（関東化学社製）２．９ｇ、ｎ−テトラデシルホスホン酸（ＡＶＯＣＡＤＯ社製）６２０ｍｇ、及び、酸化カドミニウム（和光純薬工業社製）２５０ｍｇを加え、３７０℃に加熱混合した。これを２７０℃まで自然冷却させた後、あらかじめトリブチルホスフィン（関東化学社製）２．５ｍｌにセレン（ＳＴＲＥＭ  ＣＨＥＭＩＣＡＬ社製）２００ｍｇを溶解させた溶液を加え、減圧乾燥し、ＴＯＰＯで被覆されたＣｄＳｅ微粒子を得る。
【０１０７】
次いで、得られたＣｄＳｅ微粒子に、ＴＯＰＯ１５ｇを加えて加熱し、引き続き２７０℃でトリオクチルホスフィン（シグマアルドリッチ社製）１０ｍｌにジエチルジチオカルバミン酸亜鉛（東京化成社製）１．１ｇを溶解した溶液を加え、表面にＴＯＰＯが固定された、ＣｄＳｅのナノ結晶をコアとし、ＺｎＳをシェルとするナノ粒子（以下、ＴＯＰＯ固定量子ドットともいう）を得た。なお、この状態の量子ドットは、トルエンやテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）等の有機溶媒に可溶である。
【０１０８】
その後、作製したＴＯＰＯ固定量子ドットをＴＨＦに溶解させて８５℃に加温し、そこにエタノールに溶解させたＮ−［（Ｓ）−３−メルカプト−２−メチルプロピオニル］−Ｌ−プロリン（シグマアルドリッチ社製）１００ｍｇを滴下させ、１２時間程度還流させた。１２時間還流後、ＮａＯＨ水溶液を加え、２時間、９０℃で加熱してＴＨＦを蒸発させた。得られた未精製の量子ドットを、限外濾過（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ社製、「Ｍｉｃｒｏｃｏｎ」）及びセファデックスカラム（Ａｍｅｒｓｈａｍ  Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ社製、「ＭｉｃｒｏＳｐｉｎ  Ｇ−２５Ｃｏｌｕｍｎｓ」）を用いて精製と濃縮とを行うことで、量子ドットの表面にＮ−［（Ｓ）−３−メルカプト−２−メチルプロピオニル］−Ｌ−プロリンが固定された親水性の量子ドットを製造することができる。
【０１０９】
〔１．２〕ホスト化合物
本発明の発光層形成用インク組成物においては、量子ドットと共に、ホスト化合物を含有することを特徴とするが、本発明に適用可能なホスト化合物としては、特に制限はないが、リン光スペクトルにおける０−０遷移バンドに帰属される発光波長が４１３〜４５９ｎｍ（２．７〜３．０ｅＶ）の範囲という発光波長の短い化合物であり、すなわち三重項エネルギーの高い化合物であることが好ましい。
【０１１０】
このように、三重項のエネルギー準位においても、量子ドットよりも広いバンドギャップのホスト化合物を用いることで、量子ドット化合物へのキャリアの注入や励起子の閉じ込めが効率的なものとなり、高効率の発光、及び熱的失活過程の低減による寿命の向上を得ることができる。
【０１１１】
本発明に係る０−０遷移バンドとは、本発明においては、下記の測定法で得られたリン光スペクトルチャートの中で、最も短波長側に現れる発光極大波長を０−０遷移バンドと定義する。
【０１１２】
本発明に係るホスト化合物のリン光スペクトルにおける０−０遷移バンドに帰属される発光波長は、下記の方法により求めることができる。
【０１１３】
はじめに、測定対象であるホスト化合物を、よく脱酸素されたエタノール／メタノール＝４／１（ｖｏｌ／ｖｏｌ）の混合溶媒に溶かし、リン光測定用セルに入れた後、液体窒素温度７７Ｋで励起光を照射し、励起光を照射した後、１００ｍｓでの発光スペクトルを測定する。リン光は蛍光に比べ発光寿命が長いため、１００ｍｓ後に残存する光はほぼリン光であると考えることができる。なお、リン光寿命が１００ｍｓより短い化合物に対しては遅延時間を短くして測定しても構わないが、蛍光と区別できなくなるほど遅延時間を短くしてしまうとリン光と蛍光が分離できないので問題となるため、その分離が可能な遅延時間を選択する必要がある。
【０１１４】
また、上記溶媒系で溶解できないホスト化合物については、そのホスト化合物を溶解しうる任意の溶媒を使用してもよい。実質上、上記測定法ではリン光波長の溶媒効果はごく僅かなので問題ないと考えられる。
【０１１５】
リン光スペクトルは通常強度が弱いことが多いため、拡大するとノイズとピークの判別が難しくなるケースがある。このような場合には、励起光照射中の発光スペクトル（便宜上これを定常光スペクトルという）を拡大し、励起光を照射した後、１００ｍｓ後の発光スペクトル（便宜上、これをリン光スペクトルという）と重ねあわせリン光スペクトルに由来する定常光スペクトル部分から、リン光スペクトルのピーク波長を読みとることで決定することができる。
【０１１６】
また、リン光スペクトルをスムージング処理することでノイズとピークを分離しピーク波長を読みとることもできる。なお、スムージング処理としては、Ｓａｖｉｔｚｋｙ＆Ｇｏｌａｙの平滑化法等を適用することができる。
【０１１７】
上記測定で用いることのできる測定装置としては、日立ハイテク製の蛍光光度計Ｆ４５００等を挙げることができる。
【０１１８】
本発明に係る発光素子の発光層に含有されるホスト化合物としては、室温（２５℃）におけるリン光発光のリン光量子収率が０．１未満の化合物が好ましい。さらに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、その層中での体積比が５０％以上であることが好ましい。
【０１１９】
ホスト化合物としては、本発明で規定する上記条件を満たす化合物であれば特に制限はなく、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、後述する発光材料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。
【０１２０】
また、本発明に用いられるホスト化合物としては、本発明で規定する上記条件を満たす化合物であれば特に制限はなく、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２，０００以下の材料を用いることが好ましく、塗布時の分子量１，０００以下の材料を用いることが更に好ましく、特には、分子量が５００〜１０００の範囲にあるホスト化合物が好ましい。
【０１２１】
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。ここで、ガラス転移点（Ｔｇ）とは、ＤＳＣ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｙ：示差走査熱量法）を用いて、ＪＩＳ−Ｋ−７１２１に準拠した方法により求められる値である。
【０１２２】
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。例えば、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号公報等が挙げられ、本発明で規定する上記条件を満たす化合物を選択して用いることができる。
【０１２３】
更には、本発明に係るホスト化合物が、下記一般式（１）で示される化合物が好ましい。これは、下記式（１）で表される化合物は、縮環構造を有するためにキャリア輸送性が高く、また前記の広い三重項エネルギー（リン光の０−０バンド）を有するためである。
【０１２４】
【化３】
2014077046.tif 000004
【０１２５】
上記一般式（１）において、Ｘは、ＮＲ′、酸素原子、硫黄原子、ＣＲ′Ｒ″、又はＳｉＲ′Ｒ″を表す。ｙ１及びｙ２は、各々ＣＲ′又は窒素原子を表す。Ｒ′及びＲ″は、各々水素原子又は置換基を表す。Ａｒ１及びＡｒ２は、各々芳香環を表し、それぞれ同一でも異なっていても良い。ｎは０〜４の整数を表す。
【０１２６】
一般式（１）におけるＸ、ｙ１及びｙ２において、Ｒ′及びＲ″で各々表される置換基としては、例えば、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。
【０１２７】
中でも、電子輸送性に優れる構造として、特に、一般式（１）中でＸが、ＮＲ′又は酸素原子である化合物が好ましい。すなわち、（アザ）カルバゾール環又は（アザ）ジベンゾフラン環を有する化合物であることが好ましい。ここで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。
【０１２８】
上記の芳香族炭化水素基、芳香族複素環基は、各々一般式（１）のＸにおいて、Ｒ′及びＲ″で各々表される置換基を有してもよい。
【０１２９】
一般式（１）において、ｙ１及びｙ２で表される原子としては、ＣＲ′又は窒素原子が挙げられるが、より好ましくはＣＲ′である。このような化合物は正孔輸送性にも優れ、陽極・陰極から注入された正孔・電子を効率よく発光層内で再結合・発光させることができる。
【０１３０】
一般式（１）において、Ａｒ１及びＡｒ２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、更に未置換でも、一般式（１）のＸにおいて、Ｒ′及びＲ″で各々表される置換基を有してもよい。
【０１３１】
一般式（１）において、Ａｒ１及びＡｒ２により表される芳香族炭化水素環としては、例えば、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。
【０１３２】
一般式（１）で表される部分構造において、Ａｒ１及びＡｒ２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。
【０１３３】
これらの環は、更に一般式（１）において、Ｒ′及びＲ″で各々表される置換基を有してもよい。
【０１３４】
上記の中でも、一般式（１）において、Ａｒ１及びＡｒ２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。
【０１３５】
また、一般式（１）において、Ａｒ１及びＡｒ２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、更に上記の置換基を有していてもよい。
【０１３６】
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。
【０１３７】
また、一般式（１）において、ｎは０〜４の整数を表すが、０〜２であることが好ましく、特に、Ｘが、酸素原子又は硫黄原子である場合には、１〜２であることが好ましい。
【０１３８】
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。
【０１３９】
本発明に係るホスト化合物として、前記一般式（１）におけるＡｒ１又はＡｒ２が、下記一般式（２）で表される構造であることが好ましい。このような化合物は、特にキャリア輸送性に優れ、かつ量子ドットへのキャリア注入に優れる傾向があるためである。
【０１４０】
【化４】
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【０１４１】
上記一般式（２）において、ｙ１及びｙ２は、各々ＣＲ′又は窒素原子を表す。Ｒ′及びＲ″は、各々水素原子又は置換基を表す。Ａｒ１及びＡｒ２は、各々芳香環を表し、それぞれ同一でも異なっていてもよい。ｎは０〜４の整数を表す。
【０１４２】
一般式（２）におけるｙ１、ｙ２、ＣＲ′、Ｒ′、Ｒ″は、各々一般式（１）におけるそれぞれと同義である。
【０１４３】
以下に、本発明に適用可能なホスト化合物として、一般式（１）で表される化合物、一般式（２）で表される部分構造を有する一般式（１）で表される化合物及びその他の構造からなる化合物例を示すが、これらに限定されるものではない。
【０１４４】
【化５】
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【０１４５】
【化６】
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【０１４６】
【化７】
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【０１４７】
【化８】
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【０１４８】
【化９】
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【０１４９】
【化１０】
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【０１５０】
【化１１】
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【０１５１】
【化１２】
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【０１５２】
【化１３】
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【０１５３】
【化１４】
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【０１５４】
【化１５】
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【０１５５】
【化１６】
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【０１５６】
【化１７】
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【０１５７】
【化１８】
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【０１５８】
【化１９】
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【０１５９】
【化２０】
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【０１６０】
【化２１】
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【０１６１】
【化２２】
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【０１６２】
【化２３】
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【０１６３】
【化２４】
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【０１６４】
【化２５】
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【０１６５】
【化２６】
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【０１６６】
【化２７】
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【０１６７】
【化２８】
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【０１６８】
【化２９】
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【０１６９】
【化３０】
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【０１７０】
【化３１】
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【０１７１】
【化３２】
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【０１７２】
【化３３】
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【０１７３】
【化３４】
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【０１７４】
【化３５】
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【０１７５】
【化３６】
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【０１７６】
【化３７】
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【０１７７】
【化３８】
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【０１７８】
【化３９】
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【０１７９】
【化４０】
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【０１８０】
【化４１】
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【０１８１】
〔１．３〕溶媒
本発明の発光層形成用インク組成物においては、量子ドット、ホスト化合物と共に、沸点が１８０〜３２０℃の範囲内にある溶媒Ａを総溶媒量の１０〜９０質量％の範囲内で含有し、かつ沸点が６０℃以上、１８０℃未満の範囲内にある溶媒Ｂを総溶媒量の１０〜９０質量％の範囲内で含有することを特徴としている。
【０１８２】
更には、本発明に係る沸点が１８０〜３２０℃の範囲内にある溶媒Ａが、芳香族系溶媒であること、更には、２つ以上の芳香族環を有する芳香族系溶媒であること、及び平板状分子であることが好ましい。
【０１８３】
また、本発明に係る沸点が６０℃以上、１８０℃未満の範囲内にある溶媒Ｂが、芳香族系溶媒であることが好ましい態様である。
【０１８４】
また、本発明の発光素子の作製方法においては、本発明の目的効果を損なわない範囲で、沸点が６０〜１２０℃の範囲内にある非芳香族系炭化水素溶媒（溶媒Ｃと称す）を含有してもよい。
【０１８５】
以下、溶媒Ａ、溶媒Ｂ及び溶媒Ｃと、液滴吐出法（インクジェット記録方式）について説明する。
【０１８６】
（１．３．１）溶媒Ａ
本発明に係る溶媒Ａは、沸点が１８０〜３２０℃の範囲内にある溶媒であり、芳香族系溶媒であること、２つ以上の芳香族環を有する芳香族系溶媒であること、及び平板状分子であることが好ましい。
【０１８７】
本発明でいう平板状分子とは、分子を構成する化学結合の歪みのエネルギーが十分に緩和したコンフォーメーションにおいて、その分子形状が平板状又は変形した平板（例えば、円盤状、薄板状等）である分子を意味する。ここでいう「分子を構成する化学結合の歪みのエネルギーが十分に緩和したコンフォーメーション」は、与えられた分子構造について、一般的に行われている分子動力学的な計算により決定できる。ここでいう分子計算法とは、分子軌道（ＭＯ）法、分子動力学（ＭＤ）法、あるいは分子力場（ＭＭ）法等の一般的原理、又はこれらの複合により行われ、ａｂｉｎｉｔｉｏ法あるいは半経験的（Ｓｅｍｉ−ｅｍｐｉｒｉｃａｌ）計算のいずれによっても構わない。なお、本発明において、これらの計算の対象とする平板状分子は真空中、単分子状態であるものを意味する。本発明に係る平板状粒子とは、アスペクト比が２以上の分子を意図する。本発明においてアスペクト比とは、分子の厚みに対する分子の直径の比をいう。分子の直径とは、分子の主平面に対し垂直な方向から見たときの投影像を同面積の円像に換算したときの直径である。
【０１８８】
本発明に係る溶媒Ａに該当する沸点が１８０〜３２０℃の範囲内にある芳香族系溶媒としては、例えば、２，２−ジメチル−１，３−ベンゾジオキソール（１８２）、１，２−ジエチルベンゼン（１８４）、ｐ−ジエチルベンゼン（１８４）、２−エチルアミソール（１８７）、２，３−ジヒドロベンゾフラン（１８９）、２，３−ジヒドロベンゾフラン（１８９）、３，５−ジメチルアミソール（１９３）、アリールフェニルエーテル（１９５）、２，５−ジメチルアミソール（１９５）、２，３−ジヒドロ−２−メチルベンゾフラン（１９８）、２，４−ジクロロトルエン（２０１）、Ｎ−メチルピロリドン（２０２）、アミルベンゼン（２０２）、４−エチルフェネトーレ（２０５）、１，２−ジメトキシベンゼン（２０７）、テトラリン（２０７）、１，３，５−トリクロロベンゼン（２０９）、ブトキシベンゼン（２１０）、ベンジルアセテート（２１２）、トリクロロベンゼン（２１３）、エチルベンゾエート（２１３）、安息香酸エチル（２１３）、１，４−ベンゾジオキサン（２１６）、酢酸ベンジル（２１６）、１，３−ジメトキシベンゼン（２１７）、２，２−ジメトキシトルエン（２１８）、ベンジルブチルエーテル（２２０）、４−ｔ−ブチルアニソール（２２２）、ｔｒａｎｓ−ｐ−プロペニルアミソール（２３５）、シクロヘキシルベンゼン（２３９）、グリシジルフェニルエーテル（２４５）、１，２，４−トリメトキシベンゼン（２４７）、安息香酸ブチル（２５０）、１，３−ジプロポキシベンゼン（２５１）、ｐ−アニスアルデヒドジメチルアセタール（２５３）、１−テトラロン（２５６）、１，２−メトキシ−４−（１−プロピニル）ベンゼン（２６４）、４−（１−プロペニル）−１，２−ジメトキシベンゼン（２６４）、３−フェニルオキシトルエン（２７２）、テトラヒドロ−２−フェノキシ−２Ｈ−ピラン（２７５）、ジベンジルエーテル（２９８）、ジフェニルエーテル（３０３）、イソプロピルビフェニル（３０３）等を挙げることができるが、これら例示する溶媒のみ限定されるものではない。なお、上記カッコ内に記載の数値は、沸点（℃）である。
【０１８９】
（１．３．２）溶媒Ｂ
本発明に係る溶媒Ｂは、沸点が６０℃以上、１８０℃未満の範囲内にある芳香族系溶媒であることが好ましい。
【０１９０】
本発明に適用可能な溶媒Ｂとしては、例えば、ベンゼン（８０）、トルエン（１１０）、クロロベンゼン（１３２）、エチルベンゼン（１３６）、ｐ−キシレン（１３８）、ｍ−キシレン（１３９）、ｏ−キシレン（１４４）、イソプロピルベンゼン（１５２）、アニソール（１５４）、ｏ−クロロトルエン（１５９）、ｐ−クロロトルエン（１６２）、１，２−メチレンジオキシベンゼン（１７２）、フェネトール（１７２）、２−メトキシトルエン（１７２）、ｍ−ジクロロベンゼン（１７３）、ベンジルメチルエーテル（１７４）、３−メトキシトルエン（１７７）、４−メトキシトルエン（１７７）、ｏ−シメン（１７８）等を挙げることができるが、これら例示する溶媒のみ限定されるものではない。なお、上記カッコ内に記載の数値は、沸点（℃）である。
【０１９１】
（１．３．３）溶媒Ｃ
本発明に係る発光層形成用インク組成物においては、本発明の目的効果を損なわない範囲で、沸点が６０〜１２０℃の範囲内にある非芳香族系溶媒Ｃを含有してもよい。
【０１９２】
溶媒Ｃとしては、例えば、２−メチルペンタン（６０）、ヘキサン（６９）、１，１，１−トリクロロエタン（７４）、酢酸エチル（７７）、メチルエチルケトン（８０）、シクロヘキサン（８０）、ギ酸プロピル（８１）、エチレングリコールジメチルエーテル（８２）、１，２−ジクロロエタン（８４）、酢酸イソプロピル（８９）、ジクロロプロパン（９７）、ヘプタン（９８）、酢酸プロピル（１０２）、ギ酸ブチル（１０７）、エチレングリコールジグリシジルエーテル（１１２）、酢酸イソブチル（１１７）等を例示することができる。なお、上記カッコ内に記載の数値は、沸点（℃）である。
【０１９３】
発光層形成用インク組成物に上記溶媒Ａ及び溶媒Ｂを適用することにより、発光層形成用インク組成物を構成するホスト化合物を効果的に溶解すると共、液滴吐出法により発光層を形成する際に、液滴吐出装置の液滴吐出部で、例えば、吐出休止時にノズル部に形成されているメニスカス（発光層形成用インク組成物の吐出部先端）が、外気に晒された際の乾燥等を防止することができ、安定した吐出を実現することができる。そのような観点から、沸点が６０℃未満の揮発性の高い溶媒の使用は避ける。
【０１９４】
〔１．４〕液滴吐出方法（インクジェット記録方式）
本発明の発光素子の作製方法においては、基材上に、第１の電極を形成する工程、発光層を形成する工程及び第２の電極を形成する工程を経て作製する発光素子の作製方法であって、前記発光層は、量子ドット、ホスト化合物と共に、沸点が１８０〜３２０℃の範囲内にある溶媒Ａを総溶媒量の１０〜９０質量％の範囲内で含有し、かつ沸点が６０℃以上、１８０℃未満の範囲内にある溶媒Ｂを総溶媒量の１０〜９０質量％の範囲内で含有する発光層形成用インク組成物を用いて、液滴吐出法により形成することを特徴としている。
【０１９５】
本発明の発光素子の作製方法に適用可能な液滴吐出装置としては、インクジェット記録方式で広く用いられているインクジェット記録装置を適用することができる。
【０１９６】
本発明に適用可能な液滴吐出法は、例えば、量子ドット、ホスト化合物及び特定の溶媒を含有する発光層形成用インク組成物を装填したプリンタ等により、デジタル信号に基づきインクジェットヘッドよりインク液滴として吐出させ、所望の基板表面、例えば、正孔輸送層上、あるいは電子輸送上に吐出することにより、発光層を形成する方法である。
【０１９７】
本発明の発光層形成用インク組成物を吐出して画像形成を行う際に、使用するインクジェットヘッドはオンデマンド方式でもコンティニュアス方式でも構わない。又吐出方式としては、電気−機械変換方式（例えば、シングルキャビティー型、ダブルキャビティー型、ベンダー型、ピストン型、シェアーモード型、シェアードウォール型等）、電気−熱変換方式（例えば、サーマルインクジェット型、バブルジェット（登録商標）型等）等などいずれの吐出方式を用いても構わない。
【０１９８】
その中でも、本発明に係る液滴吐出法においては、本発明の発光層形成用インク組成物を３０μｍ以下のノズル径を有するピエゾ型インクジェット記録ヘッドから吐出させて、発光層を形成すること、更に、３０μｍ以下のノズル径を有するラインヘッド方式のピエゾ型インクジェット記録ヘッドから吐出させて、発光層を形成することが好ましい。
【０１９９】
インクジェットプリンターの印字方式として、シャトルヘッド方式の記録ヘッドに対し、ラインヘッド方式の記録ヘッドを用いて、発光層形成用インク組成物を吐出することにより、本発明の発光層形成用インク組成物の発光層形成特性を十分に引き出すことができ、その結果、基板上等へ極めて良好なドット形状（真円性）や印字精度を達成することができる。
【０２００】
［２］注入層
本発明に係る発光素子においては、注入層は必要に応じて設けることができる。注入層としては電子注入層と正孔注入層があり、上記の如く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。
【０２０１】
本発明でいう注入層とは、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で、「発光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。
【０２０２】
正孔注入層は、例えば、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、正孔注入層に適用可能な正孔注入材料としては、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、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、シラザン誘導体等を含むポリマーやアニリン系共重合体、ポリアリールアルカン誘導体、又は導電性ポリマーが挙げられ、好ましくはポリチオフェン誘導体、ポリアニリン誘導体、ポリピロール誘導体であり、さらに好ましくはポリチオフェン誘導体である。
【０２０３】
電子注入層は、例えば、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。
【０２０４】
本発明においては、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、フッ化カリウム、フッ化ナトリウムが好ましい。その膜厚は０．１ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは０．１〜１００ｎｍ、さらに好ましくは０．５〜１０ｎｍ、最も好ましくは０．５〜４ｎｍである。
【０２０５】
［３］正孔輸送層
正孔輸送層を構成する正孔輸送材料としては、上記正孔注入層で適用するのと同様の化合物を使用することができるが、さらには、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。
【０２０６】
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（以下、ＴＰＤと略記する。）；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、さらには、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（以下、ＮＰＤと略記する。）、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（以下、ＭＴＤＡＴＡと略記する。）等が挙げられる。
【０２０７】
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。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。
【０２０８】
また、特開平４−２９７０７６号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、特開２００１−１０２１７５号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）、特開平１１−２５１０６７号公報、Ｊ．Ｈｕａｎｇ  ｅｔ．ａｌ．著文献（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ  ８０（２００２），ｐ．１３９）、特表２００３−５１９４３２号公報に記載されているような、いわゆるｐ型半導体的性質を有するとされる正孔輸送材料を用いることもできる。
【０２０９】
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することができる。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１種又は２種以上からなる一層構造であってもよい。
【０２１０】
以下、本発明に係る発光素子において、正孔輸送材料として用いることのできる化合物の好ましい具体例（（１）〜（６０））を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
【０２１１】
【化４２】
2014077046.tif 000043
【０２１２】
【化４３】
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【０２１３】
【化４４】
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【０２１４】
【化４５】
2014077046.tif 000046
【０２１５】
【化４６】
2014077046.tif 000047
【０２１６】
【化４７】
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【０２１７】
なお、上記例示化合物に記載のｎは重合度を表し、重量平均分子量が５０，０００〜２００，０００の範囲となる整数の値を表す。重量平均分子量が５０，０００以上であれば、溶媒への溶解性を制御することができ、製膜時に他の層と混合することがない。また、所望の発光効率を得ることができる。また、重量平均分子量が２００，０００以下であれば、適切な合成条件や精製条件を選択することができる。また、分子量分布の拡大を抑制することができ、不純物の残存量も低減することができ、発光素子の発光効率、電圧、寿命の向上に貢献することができる。
【０２１８】
これらの高分子化合物は、Ｍａｋｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．，１９３，９０９頁（１９９２）等に記載の公知の方法で合成することができる。
【０２１９】
［４］電子輸送層
本発明に係る発光素子の有機機能層を構成する電子輸送層とは、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、正孔ブロック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。
【０２２０】
従来、単層の電子輸送層、及び複数の電子輸送層とする場合、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（正孔ブロック材料を兼ねる）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、フルオレン誘導体、カルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、シロール誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、８−キノリノール誘導体等の金属錯体等が挙げられる。
【０２２１】
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。
【０２２２】
これらの中でもカルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体、ピリジン誘導体等が本発明では好ましく、アザカルバゾール誘導体であることがより好ましい。
【０２２３】
電子輸送層は、上記電子輸送材料を、例えば、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、好ましくは上記電子輸送材料、フッ化アルコール溶剤を含有する塗布液を用いたウェットプロセスにより形成することができる。
【０２２４】
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種以上からなる単層構造であってもよい。
【０２２５】
また、不純物をゲスト材料としてドープした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。
【０２２６】
本発明に係る電子輸送層には、有機物のアルカリ金属塩を含有することが好ましい。有機物の種類としては、特に制限はないが、例えば、ギ酸塩、酢酸塩、プロピオン酸、酪酸塩、吉草酸塩、カプロン酸塩、エナント酸塩、カプリル酸塩、シュウ酸塩、マロン酸塩、コハク酸塩、安息香酸塩、フタル酸塩、イソフタル酸塩、テレフタル酸塩、サリチル酸塩、ピルビン酸塩、乳酸塩、リンゴ酸塩、アジピン酸塩、メシル酸塩、トシル酸塩、ベンゼンスルホン酸塩が挙げられ、好ましくはギ酸塩、酢酸塩、プロピオン酸塩、酪酸塩、吉草酸塩、カプロン酸塩、エナント酸塩、カプリル酸塩、シュウ酸塩、マロン酸塩、コハク酸塩、安息香酸塩等が挙げられる。より好ましくは、ギ酸塩、酢酸塩、プロピオン酸塩、酪酸塩等の脂肪族カルボン酸のアルカリ金属塩であり、脂肪族カルボン酸の炭素数が４以下であることが好ましく、最も好ましくは酢酸塩である。
【０２２７】
有機物のアルカリ金属塩のアルカリ金属の種類としては、特に制限はないが、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓが挙げられ、好ましくはＫ、Ｃｓ、さらに好ましくはＣｓである。有機物のアルカリ金属塩としては、前記有機物とアルカリ金属の組み合わせが挙げられ、好ましくは、ギ酸Ｌｉ、ギ酸Ｋ、ギ酸Ｎａ、ギ酸Ｃｓ、酢酸Ｌｉ、酢酸Ｋ、酢酸Ｎａ、酢酸Ｃｓ、プロピオン酸Ｌｉ、プロピオン酸Ｎａ、プロピオン酸Ｋ、プロピオン酸Ｃｓ、シュウ酸Ｌｉ、シュウ酸Ｎａ、シュウ酸Ｋ、シュウ酸Ｃｓ、マロン酸Ｌｉ、マロン酸Ｎａ、マロン酸Ｋ、マロン酸Ｃｓ、コハク酸Ｌｉ、コハク酸Ｎａ、コハク酸Ｋ、コハク酸Ｃｓ、安息香酸Ｌｉ、安息香酸Ｎａ、安息香酸Ｋ、安息香酸Ｃｓ、より好ましくは酢酸Ｌｉ、酢酸Ｋ、酢酸Ｎａ、酢酸Ｃｓ、最も好ましくは酢酸Ｃｓである。
【０２２８】
これら有機物のアルカリ金属塩の含有量は、添加する電子輸送層１００質量％に対し、好ましくは１．５〜３５質量％の範囲内であり、より好ましくは３〜２５質量％の範囲内であり、最も好ましくは５〜１５質量％の範囲内である。
【０２２９】
《陽極》
本発明に係る発光素子を構成する陽極としては、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−スズの複合酸化物（以下、ＩＴＯと略記。）、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。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（１００μｍ以上程度）は、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。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。さらに膜厚は材料にもよるが、通常は、１０〜１０００ｎｍの範囲であり、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【０２３０】
なお、順層構成型の発光素子においては、陽極は透明電極であることが必要であり、前記の金属酸化物、あるいは非常に薄膜の金属膜（例えば、銀薄膜等）であることが好ましい。
【０２３１】
《陰極》
一方、本発明に係る発光素子を構成する陰極としては、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。インジウム−スズの複合酸化物（以下、ＩＴＯと略記。）、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。
【０２３２】
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、発光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。
【０２３３】
なお、逆層構成型の発光素子においては、陰極は透明電極である必要があり、前記の金属酸化物、あるいは非常に薄い金属膜（銀等）であることが好ましい。
【０２３４】
また、陰極に上記金属を１〜２０ｎｍの膜厚で形成した後に、陽極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に形成することで、透明又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発光素子を作製することができる。
【０２３５】
《支持基板》
本発明に係る発光素子に用いることのできる支持基板（以下、基体、基板、基材、支持体等ともいう。）としては、ガラス、プラスチック等、その材質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、例えば、ガラス、石英、透明樹脂フィルムを挙げることができる。リジットな基板よりもフレキシブルな基板が、高温保存安定性や色度変動を抑制する効果が大きく発現するため、特に好ましい支持基板は、発光素子にフレキシブル性を与えることが可能な可撓性を備えた樹脂フィルムである。
【０２３６】
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。
【０２３７】
樹脂フィルムの表面には、無機物、有機物の被膜又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、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０．０１ｇ／（ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ）以下のバリア性フィルムであることが好ましく、さらには、ＪＩＳ  Ｋ
７１２６−１９８７に準拠した方法で測定した酸素透過度が、１×１０−３ｃｍ３／（ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ）以下、水蒸気透過度が１×１０−３ｇ／（ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ）以下の高バリア性フィルムであることが好ましく、前記の水蒸気透過度が１×１０−５ｇ／（ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ）以下であることが、更に好ましい。
【０２３８】
バリア膜を形成する材料としては、水分や酸素等の発光素子の劣化を招く因子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。さら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。無機層と有機機能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。
【０２３９】
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（ＣＶＤ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、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。
【０２４０】
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。
【０２４１】
本発明に係る発光素子において、発光の室温における外部取り出し効率は、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。
【０２４２】
ここで、外部取り出し量子効率（％）＝発光素子外部に発光した光子数／発光素子に流した電子数×１００である。
【０２４３】
《封止》
本発明に係る発光素子に適用可能な封止手段としては、例えば、封止部材と電極、支持基板とを封止接着剤で接着する方法を挙げることができる。
【０２４４】
封止部材としては、発光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。
【０２４５】
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、シリコーン、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。
【０２４６】
本発明においては、封止部材として、発光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。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、１×１０−３ｃｍ３／（ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ）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。
【０２４７】
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。
【０２４８】
封止接着剤としては、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。
【０２４９】
なお、発光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。
【０２５０】
また、有機機能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機能層を被覆し、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。さら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。
【０２５１】
封止部材と発光素子の表示領域との間隙には、気相及び液相を形成することを目的として、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。
【０２５２】
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。
【０２５３】
封止にはケーシングタイプの封止（缶封止）と密着タイプの封止（固体封止）があるが、薄型化の観点からは固体封止が好ましい。また、可撓性の発光素子を作製する場合は、封止部材にも可撓性が求められるため、固体封止が好ましい。
【０２５４】
以下に、固体封止を行う場合の好ましい態様を説明する。
【０２５５】
本発明に係る封止用接着剤には、熱硬化接着剤や紫外線硬化樹脂などを用いることができるが、好ましくはエポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン樹脂など熱硬化接着剤、より好ましくは耐湿性、耐水性に優れ、硬化時の収縮が少ないエポキシ系熱硬化型接着性樹脂である。
【０２５６】
本発明に係る封止用接着剤の含水率は、３００ｐｐｍ以下であることが好ましく、０．０１〜２００ｐｐｍであることがより好ましく、０．０１〜１００ｐｐｍであることが最も好ましい。
【０２５７】
本発明でいう含水率は、いかなる方法により測定しても構わないが、例えば、容量法水分計（カールフィッシャー）、赤外水分計、マイクロ波透過型水分計、加熱乾燥重量法、ＧＣ／ＭＳ、ＩＲ、ＤＳＣ（示差走査熱量計）、ＴＤＳ（昇温脱離分析）が挙げられる。また、精密水分計ＡＶＭ−３０００型（オムニテック社製）等を用い、水分の蒸発によって生じる圧力上昇から水分を測定でき、フィルムまた固形フィルム等の水分率の測定を行うことができる。
【０２５８】
本発明おいて、封止用接着剤の含水率は、例えば、露点温度が−８０℃以下、酸素濃度０．８ｐｐｍの窒素雰囲気下に置き時間を変化させることで調整することができる。また、１００Ｐａ以下の真空状態で置き時間を変化させて乾燥させることもできる。また、封止用接着材は接着剤のみで乾燥させることもできるが、封止部材へあらかじめ配置し乾燥させることもできる。
【０２５９】
密着封止（固体封止）を行う場合、封止部材としては、例えば、５０μｍ厚のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）にアルミ箔（３０μｍ厚）をラミネートしたものを用いることができる。これを封止部材として、アルミニウム面にディスペンサを使用して均一に塗布し、封止用接着剤をあらかじめ配置しておき、樹脂基板と封止部材を位置合わせ後、両者を圧着して（０．１〜３ＭＰａ）、温度８０〜１８０℃で密着・接合（接着）して、密着封止（固体封止）することができる。
【０２６０】
接着剤の種類や量、そして面積等によって加熱また圧着時間は変わるが０．１〜３ＭＰａの圧力で仮接着、また８０〜１８０℃の温度で、熱硬化時間は５秒〜１０分間の範囲で選べばよい。
【０２６１】
加熱した圧着ロールを用いると圧着（仮接着）と加熱が同時にでき、且つ内部の空隙も同時に排除でき好ましい。
【０２６２】
また、接着層の形成方法としては、材料に応じて、ディスペンサを用い、ロールコート、スピンコート、スクリーン印刷法、スプレーコートなどのコーティング法、印刷法を用いることができる。
【０２６３】
固体封止は以上のように封止部材と発光素子基板との間に空間がなく硬化した樹脂で覆う形態である。
【０２６４】
封止部材としては、ステンレス、アルミニウム、マグネシウム合金等の金属、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ナイロン、ポリ塩化ビニル等のプラスチック、及びこれらの複合物、ガラス等が挙げられ、必要に応じて、特に樹脂フィルムの場合には、樹脂基板と同様、アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、窒化ケイ素等のガスバリア層を積層したものを用いることができる。
【０２６５】
ガスバリア層は、封止部材成形前に封止部材の両面若しくは片面にスパッタリング、蒸着等により形成することもできるし、封止後に封止部材の両面若しくは片面に同様な方法で形成してもよい。これについても、酸素透過度が１×１０−３ｍｌ／（ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ）以下、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。
【０２６６】
封止部材としては、アルミニウム等の金属箔をラミネートしたフィルム等でもよい。金属箔の片面にポリマーフィルムを積層する方法としては、一般に使用されているラミネート機を使用することができる。接着剤としてはポリウレタン系、ポリエステル系、エポキシ系、アクリル系等の接着剤を用いることができる。必要に応じて硬化剤を併用してもよい。ホットメルトラミネーション法やエクストルージョンラミネート法及び共押出しラミネーション法も使用できるがドライラミネート方式が好ましい。
【０２６７】
また、金属箔をスパッタや蒸着等で形成し、導電性ペースト等の流動性電極材料から形成する場合は、逆にポリマーフィルムを基材としてこれに金属箔を成膜する方法で作製してもよい。
【０２６８】
《保護膜、保護板》
有機機能層を挟み支持基板と対向する側の封止膜、あるいは封止用フィルムの外側に、発光素子の機械的強度を高めるため、保護膜あるいは保護板を設けてもよい。特に、封止が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、軽量か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。
【０２６９】
本発明において、可撓性支持基板から陽極との間、あるいは可撓性支持基板から光出射側のいずれかの場所に光取出し部材を有することが好ましい。
【０２７０】
光取出し部材としては、プリズムシートやレンズシート及び拡散シートが挙げられる。また、全反射を起こす界面若しくはいずれかの媒質中に導入される回折格子や拡散構造等が挙げられる。
【０２７１】
通常、基板から光を放射するような有機エレクトロルミネッセンス素子においては、発光層から放射された光の一部が基板と空気との界面において全反射を起こし、光を損失するという問題が発生する。この問題を解決するために、基板の表面にプリズムやレンズ状の加工を施す、若しくは基板の表面にプリズムシートやレンズシート及び拡散シートを貼り付けることにより、全反射を抑制して光の取り出し効率を向上させる。
【０２７２】
また、光取り出し効率を高めるためには、全反射を起こす界面若しくはいずれかの媒質中に回折格子を導入する方法や拡散構造を導入する方法が知られている。
【０２７３】
《発光素子の製造方法》
本発明に係る発光素子の製造方法の一例として、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／陰極からなる発光素子の製造方法を説明する。
【０２７４】
はじめに、適当な基体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１０〜２００ｎｍの膜厚になるように、蒸着やスパッタリング等の薄膜形成方法により形成させて、陽極を作製する。
【０２７５】
次に、この上に発光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、電子注入層の有機機能層（有機化合物薄膜）を形成させる。
【０２７６】
本発明の発光素子の作製方法においては、本発明に係る発光層は、発光層形成用インク組成物を用いて、液滴吐出法（インクジェット記録方式）により形成することを特徴とする。
【０２７７】
発光層を除く有機機能層を形成する工程は、主に、（ｉ）その有機機能層を構成する塗布液を、支持基板の陽極上に塗布・積層する工程と、（ii）塗布・積層後の塗布液を、乾燥させる工程とで構成される。
【０２７８】
（ｉ）の工程では、発光層を除く各層の形成方法として、前記の如く蒸着法、ウェットプロセス（例えば、スピンコート法、キャスト法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、インクジェット法、印刷法、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（Ｌａｎｇｍｕｉｒ  Ｂｌｏｄｇｅｔｔ法）等を挙げることができる。）を用いることができる。
【０２７９】
本発明に係る発光層を除く層を構成する有機ＥＬ材料を溶解又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、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）等の有機溶媒を用いることができ、その中でも沸点が１００〜１５０℃の範囲内にある溶媒を用いることが好ましい。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。
【０２８０】
また、本発明に係る発光層を除く層を構成する有機ＥＬ材料を溶解又は分散する調液行程、基材上に塗布されるまでの塗布工程は不活性ガス雰囲気下であることが好ましいが、使用素材により不活性ガス雰囲気下で行わなくとも発光素子性能を落とさずに成膜できるため、必ずしも不活性ガス雰囲気下で行わなくてもよい場合がある。この場合、製造コストを抑えることができより好ましい。
【０２８１】
（ii）の工程では、塗布・積層された有機機能層の乾燥を行う。
【０２８２】
ここでいう乾燥とは、塗布直後の膜の溶媒含有量を１００％とした場合に、０．２％以下まで低減されることを指す。
【０２８３】
乾燥の手段としては一般的に汎用されているものを使用でき、減圧あるいは加圧乾燥、加熱乾燥、送風乾燥、ＩＲ乾燥及び電磁波による乾燥などが挙げられる。中でも加熱乾燥が好ましく、有機機能層塗布溶媒の中で最も低沸点の溶媒の沸点以上の温度であり、有機機能層材料のＴｇの中で最も低Ｔｇである材料の（Ｔｇ＋２０）℃より低い温度で保持することが最も好ましい。本発明において、より具体的には８０℃以上１５０℃以下で保持し乾燥することが好ましく、１００℃以上１３０℃以下で保持し乾燥することがより好ましい。
【０２８４】
塗布・積層後の塗布液を乾燥させる際の雰囲気は、不活性ガス以外の気体の体積濃度が２００ｐｐｍ以下の雰囲気とすることが好ましいが、調液塗布工程と同様に必ずしも不活性ガス雰囲気下で行わなくてもよい場合がある。この場合、製造コストを抑えることができより好ましい。
【０２８５】
不活性ガスは好ましくは窒素ガス及びアルゴンガス等の希ガスであり、製造コスト上最も好ましくは窒素ガスである。
【０２８６】
これらの層の塗布・積層及び乾燥工程は枚葉製造であっても、ライン製造であってもよい。更に、乾燥工程はライン上で搬送中に行ってもよいが、生産性の観点から堆積あるいはロール状に非接触で巻き取り乾燥してもよい。
【０２８７】
これらの層を乾燥後、その上に陰極用物質からなる薄膜を、１μｍ以下、好ましくは５０ｎｍ〜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、所望の発光素子が得られる。
【０２８８】
該加熱処理後に前記密着封止あるいは封止部材と電極、支持基板とを接着剤で接着することで発光素子を製造することができる。
【０２８９】
《エレクトロルミネッセンスデバイス》
本発明のエレクトロルミネッセンスデバイス（以下、ＥＬデバイスともいう）では本発明の発光層形成用インク組成物を用いて作製された発光素子が、量子ドットとして、発光極大波長が４４３〜４９６ｎｍの範囲内にある量子ドットＡ（ＢＱＤともいう）と、発光極大波長が４９７〜５６４ｎｍの範囲内にある量子ドットＢ（ＧＱＤともいう）と、発光極大波長が６２０〜７２９ｎｍの範囲内にある量子ドットＣ（ＲＱＤともいう）とを含有し、発光素子がパターン状に形成されていることを特徴とする。
【０２９０】
図５は、発光素子がパターン状に形成されたエレクトロルミネッセンスデバイスの概略斜視図である。
【０２９１】
図５に示すように、エレクトロルミネッセンスデバイスＥＬＤは、基板Ｆ上に異なる発光色の複数の発光素子として、ストライプ状（パターン状）の発光極大波長が４４３〜４９６ｎｍの範囲内にある量子ドットＡを含有し、液滴吐出法で形成された発光層を有する青色発光の発光素子ＢＤと、発光極大波長が４９７〜５６４ｎｍの範囲内にある量子ドットＢを含有し、液滴吐出法で形成された発光層を有する緑色発光の発光素子ＧＤと、発光極大波長が６２０〜７２９ｎｍの範囲内にある量子ドットＣを含有し、液滴吐出法で形成された発光を有する赤色発光の発光素子ＲＤとから構成される発光素子ユニットＵを、複数ユニットを繰り返して配列した構成の照明装置となっている。
【０２９２】
照明の際には、それぞれの発光素子の発光強度、発光の有無を適宜調整することにより、各発光色が調合・調色され、所望の照明色を実現することができる。
【０２９３】
《用途》
本発明に係る発光素子は、照明デバイス、表示デバイス、ディスプレイ、上述のような各種発光光源として用いることができる。
【０２９４】
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、さらには表示装置を必要とする一般の家庭用電気器具等広い範囲の用途が挙げられるが、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。
【０２９５】
本発明に係る発光素子においては、必要に応じ成膜時にメタルマスクやインクジェットプリンティング法等でパターニングを施してもよい。パターニングする場合は、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、素子全層をパターニングしてもよく、素子の作製においては、従来公知の方法を用いることができる。
【実施例】
【０２９６】
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。
【０２９７】
実施例１
《発光素子の作製》
下記の方法に従って、発光素子１〜３３を作製した。
【０２９８】
〔発光素子１の作製〕
（１．１）第１電極の形成
準備した厚さ０．５ｍｍの白板ガラス基板上に、厚さ１２０ｎｍのＩＴＯ（インジウムチンオキシド）膜をスパッタ法により成膜し、フォトリソグラフィー法によりパターニングを行って、第１電極層（陰極）を形成した。
【０２９９】
（１．２）正孔阻止層の形成
正孔阻止層の形成は、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ  ２０１０，１３２，  ＰＰ１７３８１−１７３８３に記載の方法に従って作製した。
【０３００】
パターニング後のＩＴＯ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。この基板上に、下記の方法により調製したゾルゲルＺｎＯ形成液を２０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により製膜した後、３００℃で５分焼成することにより、ＺｎＯから構成される膜厚３０ｎｍの正孔注入層を設けた。
【０３０１】
〈ゾルゲルＺｎＯ形成液の調製〉
無水酢酸亜鉛（シグマ−アルドリッチ社製  ９９．９９９％グレード）  １５７質量部
２−メトキシエタノール                                            ９６０質量部
エタノールアミン                                                    ４０質量部
（１．３）発光層１の形成
次いで、下記の発光層形成用インク組成物１を調製し、コニカミノルタＩＪ社製のインクジェットヘッドＫＭ１０２４（ノズル数＝１ヘッド当たり１０２４、３６０ｄｐｉ（本発明でいうｄｐｉとは、２．５４ｃｍあたりのドット数を表す。）、インク液滴量４２ｐｌ）を用いて射出したのち、１２０℃で１０分乾燥させることにより量子ドット１を含有する発光層１を形成した。なお、後述するＰＬ発光効率（ＰＬＱＥ）は、この操作が完了した段階で測定した。
【０３０２】
〈発光層形成用インク組成物１〉
量子ドットＢＱＤ（サイトダイアグノスティクス社製  Ｔｒｉｌｉｔｅ４５０（登録商標）、ＣｄＳｅ  発光波長：４５０ｎｍ）                                  ２質量部
溶媒Ａ：ドデカン（沸点：２１６℃）                              １０００質量部
（１．４）正孔輸送層、正孔注入層及び陽極の形成
続いて、発光層１を形成した基板を、大気に曝露することなく真空蒸着装置へ取り付けた。また、モリブデン製抵抗加熱ボートにＳｐｉｒｏ−ＴＰＤ（Ｎ−Ｎ′−（Ｂｉｓ（３−ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ）−Ｎ，Ｎ′−ｂｉｓ（ｐｈｅｎｙｌ）−９，９−ｓｐｉｒｏｂｉｆｌｕｏｒｅｎｅ）及びヘキサシアノヘキサアザトリフェニレン（ＨＡＴ−ＣＮ）を入れたものを真空蒸着装置に取り付けた。
【０３０３】
次いで、真空槽を４×１０−５Ｐａまで減圧した後、前記ボートに通電及び加熱して、Ｓｐｉｒｏ−ＴＰＤにより、０．０２ｎｍ／秒で前記発光層上に蒸着し、膜厚６０ｎｍの正孔輸送層を形成した。次いで、同様にＨＡＴ−ＣＮを０．０２ｎｍ／秒で前記正孔輸送層上に膜厚１０ｎｍの正孔注入層を形成した。
【０３０４】
引き続き、アルミニウム１００ｎｍを蒸着して陽極を形成した。
【０３０５】
（１．５）封止及び白色電界発光デバイスの作製
続いて、基板を大気に曝露することなく真空蒸着装置から取り出し、グローブボックス内でガラスキャップと熱硬化接着材としてエポキシ系接着剤を用いて封止し、比較例サンプル１（白色電界発光デバイス）を製作した。
【０３０６】
熱硬化接着剤としては下記の（Ａ）〜（Ｃ）を混合したエポキシ系接着剤を用いた。
【０３０７】
（Ａ）ビスフェノールＡジグリシジルエーテル（ＤＧＥＢＡ）
（Ｂ）ジシアンジアミド（ＤＩＣＹ）
（Ｃ）エポキシアダクト系硬化促進剤
〔発光素子２の作製〕
上記発光素子１の作製において、発光層の形成を、下記発光層形成用インク組成物２を用いて行った以外は同様にして、発光素子２を作製した。
【０３０８】
〈発光層形成用インク組成物２〉
量子ドットＢＱＤ（サイトダイアグノスティクス社製    Ｔｒｉｌｉｔｅ４５０（登録商標）、ＣｄＳｅ  発光波長：４５０ｎｍ）                                ２質量部
溶媒Ｂ：ｏ−キシレン（沸点：１４４℃）                          １０００質量部
〔発光素子３の作製〕
上記発光素子１の作製において、発光層の形成を、下記発光層形成用インク組成物３を用いて行った以外は同様にして、発光素子３を作製した。
【０３０９】
〈発光層形成用インク組成物３〉
量子ドットＢＱＤ（サイトダイアグノスティクス社製    Ｔｒｉｌｉｔｅ４５０（登録商標）、ＣｄＳｅ  発光波長：４５０ｎｍ）                                ２質量部
ホスト化合物：例示化合物Ｈ−１５９                                    ８質量部
溶媒Ａ：ドデカン（沸点：２１６℃）                              １０００質量部
〔発光素子４の作製〕
上記発光素子１の作製において、発光層の形成を、下記発光層形成用インク組成物４を用いて行った以外は同様にして、発光素子４を作製した。
【０３１０】
〈発光層形成用インク組成物４〉
量子ドットＢＱＤ（サイトダイアグノスティクス社製  Ｔｒｉｌｉｔｅ４５０（登録商標）、ＣｄＳｅ  発光波長：４５０ｎｍ）                                  ２質量部
ホスト化合物：例示化合物Ｈ−１５９                                    ８質量部
溶媒Ｂ：ｏ−キシレン（沸点：１４４℃）                          １０００質量部
〔発光素子５の作製〕
上記発光素子１の作製において、発光層の形成を、下記発光層形成用インク組成物５を用いて行った以外は同様にして、発光素子５を作製した。
【０３１１】
〈発光層形成用インク組成物５〉
量子ドットＢＱＤ（サイトダイアグノスティクス社製  Ｔｒｉｌｉｔｅ４５０（登録商標）、ＣｄＳｅ  発光波長：４５０ｎｍ）                                  ２質量部
ホスト化合物：例示化合物Ｈ−１５９                                    ８質量部
溶媒Ａ：ドデカン（沸点：２１６℃）                                ９５０質量部
溶媒Ｂ：ｏ−キシレン（沸点：１４４℃）                              ５０質量部
〔発光素子６の作製〕
上記発光素子１の作製において、発光層の形成を、下記発光層形成用インク組成物６を用いて行った以外は同様にして、発光素子６を作製した。
【０３１２】
〈発光層形成用インク組成物６〉
量子ドットＢＱＤ（サイトダイアグノスティクス社製  Ｔｒｉｌｉｔｅ４５０（登録商標）、ＣｄＳｅ  発光波長：４５０ｎｍ）                                  ２質量部
ホスト化合物：例示化合物Ｈ−１５９                                    ８質量部
溶媒Ａ：ドデカン（沸点：２１６℃）                                  ５０質量部
溶媒Ｂ：ｏ−キシレン（沸点：１４４℃）                            ９５０質量部
〔発光素子７の作製〕
上記発光素子１の作製において、発光層の形成を、下記発光層形成用インク組成物７を用いて行った以外は同様にして、発光素子７を作製した。
【０３１３】
〈発光層形成用インク組成物７〉
量子ドットＢＱＤ（サイトダイアグノスティクス社製  Ｔｒｉｌｉｔｅ４５０（登録商標）、ＣｄＳｅ  発光波長：４５０ｎｍ）                                  ２質量部
ホスト化合物：例示化合物Ｈ−１５９                                    ８質量部
溶媒Ａ：ドデカン（沸点：２１６℃）                                ９５０質量部
溶媒Ｃ：ヘキサン（沸点：６９℃）                                    ５０質量部
〔発光素子８の作製〕
上記発光素子１の作製において、発光層の形成を、下記発光層形成用インク組成物８を用いて行った以外は同様にして、発光素子８を作製した。
【０３１４】
〈発光層形成用インク組成物８〉
量子ドットＧＱＤ（サイトダイアグノスティクス社製  Ｔｒｉｌｉｔｅ５４０（登録商標）、ＣｄＳｅ  発光波長：５４０ｎｍ）                                  ２質量部
溶媒Ａ：ドデカン（沸点：２１６℃）                              １０００質量部
〔発光素子９の作製〕
上記発光素子１の作製において、発光層の形成を、下記発光層形成用インク組成物９を用いて行った以外は同様にして、発光素子９を作製した。
【０３１５】
〈発光層形成用インク組成物９〉
量子ドットＲＱＤ（サイトダイアグノスティクス社製  Ｔｒｉｌｉｔｅ４５０（登録商標）、ＣｄＳｅ  発光波長：６３０ｎｍ）                                  ２質量部
溶媒Ａ：ドデカン（沸点：２１６℃）                              １０００質量部
〔発光素子１０の作製〕
上記発光素子１の作製において、発光層の形成を、下記発光層形成用インク組成物１０を用いて行った以外は同様にして、発光素子１０を作製した。
【０３１６】
〈発光層形成用インク組成物１０〉
量子ドットＢＱＤ（サイトダイアグノスティクス社製  Ｔｒｉｌｉｔｅ４５０（登録商標）、ＣｄＳｅ  発光波長：４５０ｎｍ）                                  ２質量部
ホスト化合物：例示化合物Ｈ−１５９                                    ８質量部
溶媒Ａ：２，２−ジメチル−１，３−ベンゾジオキソール（沸点：１８２℃）
１３０質量部
溶媒Ｂ：キシレン（沸点：１４４℃）                                ８７０質量部
〔発光素子１１〜３０の作製〕
上記発光素子１０の作製において、発光層の形成に用いる発光層形成用インク組成物の構成として、量子ドットの種類、ホスト化合物の種類、溶媒Ａ及び溶媒Ｂの種類と溶媒比を、表１及び表２に記載の構成に変更した以外は同様にして、発光素子１１〜３０を作製した。
【０３１７】
〔発光素子３１の作製〕
上記発光素子１０の作製において、発光層の形成を、下記発光層形成用インク組成物３１を用いて行った以外は同様にして、発光素子３１を作製した。
【０３１８】
〈発光層形成用インク組成物３１〉
量子ドットＢＱＤ（サイトダイアグノスティクス社製  Ｔｒｉｌｉｔｅ４５０（登録商標）、ＣｄＳｅ  発光波長：４５０ｎｍ）                                  ２質量部
ホスト化合物：例示化合物Ｈ−１１５                                    ８質量部
溶媒Ａ：イソプロピルビフェニル（沸点：３０３℃）                  １００質量部
溶媒Ｂ：キシレン（沸点：１４４℃）                                ７００質量部
溶媒Ｃ：ヘキサン（沸点：６９℃）                                  ２００質量部
〔発光素子３２の作製〕
上記発光素子３１の作製の発光層の形成において、量子ドットＢＱＤに代えて、量子ドットＧＱＤを用いた以外は同様にして、発光素子３２を作製した。
【０３１９】
〔発光素子３３の作製〕
上記発光素子３１の作製の発光層の形成において、量子ドットＢＱＤに代えて、量子ドットＲＱＤを用いた以外は同様にして、発光素子３３を作製した。
【０３２０】
【表１】
2014077046.tif 000049
【０３２１】
【表２】
2014077046.tif 000050
【０３２２】
なお、表１及び表２に略称で記載した各構成材料の詳細は、以下のとおりである。
【０３２３】
（量子ドット）
ＢＱＤ：サイトダイアグノスティクス社製  Ｔｒｉｌｉｔｅ４５０（登録商標）、ＣｄＳｅ  発光波長：４５０ｎｍ
ＧＱＤ：サイトダイアグノスティクス社製  Ｔｒｉｌｉｔｅ５４０（登録商標）、ＣｄＳｅ  発光波長：５４０ｎｍ
ＲＱＤ：サイトダイアグノスティクス社製  Ｔｒｉｌｉｔｅ６３０（登録商標）、ＣｄＳｅ  発光波長：６３０ｎｍ
（ホスト化合物）
【化４８】
2014077046.tif 000051
【０３２４】
（溶媒）
〈溶媒Ａ〉
ＤＭＢＯ：２，２−ジメチル−１，３−ベンゾジオキソール（沸点：１８２℃）
ＮＭＰ：Ｎ−メチルピロリドン（沸点：２０２℃）
ＴＣＢ：トリクロロベンゼン（沸点：２１３℃）
ＣＨＢ：シクロヘキシルベンゼン（沸点：２３９℃）
ＰＯＴ：３−フェニルオキシトルエン（沸点：２７２℃）
ＤＰＥ：ジフェニルエーテル（沸点：３０３℃）
ＩＰＢＰ：イソプロピルビフェニル（沸点：３０３℃）
〈溶媒Ｂ〉
ＭＴ：３−メトキシトルエン（沸点：１７７℃）
《発光素子の評価》
〔発光層のＰＬＱＥの測定〕
下記の方法に従って、発光素子を構成する発光層のＰＬ量子収率（ＰＬＱＥ）を測定した。ＰＬＱＥは、各発光素子の発光層まで形成した段階での試料を用いて測定した。
【０３２５】
発光層までを形成した段階の各試料について、グローブボックス内に設置した日立分光蛍光光度計  Ｆ−２７００（日立社製）を用いて、ＰＬ量子収率を測定した。
【０３２６】
次いで、測定した各ＰＬＱＥを基に、下記の基準に従ってＰＬ量子効率の評価を行った。
【０３２７】
◎：ＰＬＱＥが、７０％以上である
○：ＰＬＱＥが、６０％以上、７０％未満である
△：ＰＬＱＥが、５０％以上、６０％未満である
×：ＰＬＱＥが、５０％未満である
〔発光効率の評価〕
各発光素子に対し、２３℃で、２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下で発光させ、発光開始直後の発光輝度Ｌを、分光放射輝度計ＣＳ−２０００（コニカミノルタオプティクス社製）を用いて測定した。
【０３２８】
次いで、比較例である発光素子１の発光輝度を１．００とした相対発光効率を求めた。なお、緑発光の発光素子８と発光素子３２については、比較例である発光素子８の発光輝度を１．００として、発光素子３２の相対発光効率を求めた。また、赤発光の発光素子９と発光素子３３については、比較例である発光素子９の発光輝度を１．００として、発光素子３３の相対発光効率を求めた。
【０３２９】
〔耐久性の評価：ＬＴ５０の測定〕
各発光素子を連続駆動させ、上記分光放射輝度計ＣＳ−２０００を用いて輝度を測定し、測定した輝度が、初期の輝度が半減するまでの時間（ＬＴ５０）を求めた。駆動条件は、連続駆動開始時に、青発光（ＢＱＤ）、赤発光（ＲＱＤ）の場合は１００ｃｄ／ｍ２、緑発光（ＧＱＤ）の場合は１０００ｃｄ／ｍ２となる電流値とした。
【０３３０】
次いで、比較例である発光素子１におけるＬＴ５０を１．００とした相対値を求め、これを耐久性の尺度とした。数値が大きいほど、耐久性に優れ、長寿命であることを表す。
【０３３１】
なお、緑発光の発光素子８と発光素子３２については、比較例である発光素子８のＬＴ５０を１．００として、発光素子３２の相対ＬＴ５０を求めた。また、赤発光の発光素子９と発光素子３３については、比較例である発光素子９のＬＴ５０を１．００として、発光素子３３の相対ＬＴ５０を求めた。
【０３３２】
〔吐出安定性の評価〕
各表示素子の作製に用いた発光層形成用インク組成物を、コニカミノルタＩＪ社製のインクジェットヘッドＫＭ１０２４（ノズル数２５６）を用いて、２３℃、５５％ＲＨの環境下で、インク液温度を３０℃に保温しながら、インク液滴量を４２ｐｌの条件で、１時間の連続吐出を行った後、１０分間休止し、次いで１時間の連続吐出を行う操作を、計１２時間行った後、インクジェットヘッドの２５６個のノズルにおける発光層形成用インク組成物の射出状態（液滴の飛翔状態）を目視観察し、ノズルつまりに起因してノズル欠や斜め出射が発生しているノズル数比率を測定し、下記の基準に従って、吐出安定性の評価を行った。
【０３３３】
◎：ノズル欠や斜め出射が発生しているノズル数が、１．０％未満である
○：ノズル欠や斜め出射が発生しているノズル数が、１．０％以上、２．０％未満である
△：ノズル欠や斜め出射が発生しているノズル数が、２．０％以上、５．０％未満である
×：ノズル欠や斜め出射が発生しているノズル数が、５．０％以上である
以上により、得られた結果を、表３に示す。
【０３３４】
【表３】
2014077046.tif 000052
【０３３５】
表３に記載の結果より明らかなように、本発明で規定する構成からなる発光層形成用インク組成物を用いて形成した発光層を有する発光素子は、発光層のＰＬＱＥ（ＰＬ量子効率）が高く、発光効率に優れ、かつ発光素子寿命も向上している。これは、適切なホスト化合物中に量子ドット化合物を適切な溶媒の組み合わせにより分散させたことで、量子ドット同士の凝集による消光が抑えられ、発光効率が改善し、さらには非発光過程による熱的なダメージ等が抑制されたためと想定される。また、本発明の発光層形成用インク組成物は、量子ドットを凝集させることなく、吐出安定性に優れ、適切な時間で製膜されるように調整された溶媒組成によって、膜均質性の高い発光層を形成することができる。
【０３３６】
特に、０−０遷移バンドに帰属される発光波長が４１４〜４５９ｎｍの範囲にある特定のホスト化合物を量子ドットと共に発光層に用いることによって、この効果は顕著に表れることを確認することができた。
【０３３７】
実施例２
《エレクトロルミネッセンスデバイスの作製》
下記の方法に従って、図５に記載の発光素子をストライプ状に配列した各エレクトロルミネッセンスデバイス（ＥＬデバイス）を作製した。
【０３３８】
〔ＥＬデバイス１：比較例〕
実施例１に記載の青色発光素子（図５に記載のＢＤ）である発光素子３と、緑色発光素子（図５に記載のＧＤ）である発光素子８と、赤色発光素子（図５に記載のＲＤ）である発光素子９とを、図５に示すようなストライプ状に配列して、白色発光のＥＬデバイス１を作製した。
【０３３９】
〔ＥＬデバイス２〜２３の作製：本発明〕
実施例１に記載の青色発光素子（図５に記載のＢＤ）である発光素子１０〜３１のそれぞれと共に、緑色発光素子（図５に記載のＧＤ）である発光素子３２と、赤色発光素子（図５に記載のＲＤ）である発光素子３３とを、図５に示すようなストライプ状に配列して、白色発光のＥＬデバイス２〜２３を作製した。
【０３４０】
《ＥＬデバイスの評価》
上記作製した各ＥＬデバイスに通電し、各色発光素子の印加電圧を制御して、調色適性を確認した結果、本発明のＥＬデバイスは、比較例に対し、同じ駆動電圧で比較した際の発光輝度、および寿命に優れていることを確認することができた。また、本発明の青色発光素子を用いた場合には、青成分の発光輝度が十分高いため、色温度の高い発光色に調色可能であった。
【符号の説明】
【０３４１】
１  可撓性支持基板
２  陽極
３  正孔注入層
４  正孔輸送層
５  発光層
６  電子輸送層
７  電子注入層
８  陰極
９  封止接着剤
１０  可撓性封止部材
１１  量子ドット
２０  有機機能層
１００  有機エレクトロルミネッセンス素子
ＥＬＤ  エレクトロルミネッセンスデバイス
Ｆ  基板
ＢＤ  青色発光素子
ＧＤ  緑色発光素子
ＲＤ  赤色発光素子
【図１】
2014077046.tif 000055
【図２】
2014077046.tif 000056
【図３】
2014077046.tif 000057
【図４】
2014077046.tif 000058
【図５】
2014077046.tif 000059