(57)【要約】  本発明の課題は、界面における光の反射を抑制した光透過率の高い有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することである。当該有機エレクトロルミネッセンス素子は、透明支持体と、光透過性の陽極及び陰極と、前記透明支持体及び前記陽極の間に形成された第１のガスバリアー層と、を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のガスバリアー層と前記陽極との間に中間層を有し、前記第１のガスバリアー層の屈折率（ｎ１）と、前記陽極の屈折率（ｎ２）と、前記中間層の屈折率（ｎ３）とが、特定の関係を満たすことを特徴とする。
2017057023.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明支持体と、光透過性の陽極及び陰極と、前記透明支持体及び前記陽極の間に形成された第１のガスバリアー層と、を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のガスバリアー層と前記陽極との間に中間層を有し、
前記第１のガスバリアー層の屈折率（ｎ１）と、前記陽極の屈折率（ｎ２）と、前記中間層の屈折率（ｎ３）とが、下記式（１）で表される関係を満たすことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
式（１）  ｎ１＜ｎ３＜ｎ２
［式（１）中の屈折率ｎ１〜ｎ３は、それぞれ、２３℃及び５５％ＲＨの環境下における、波長５５０ｎｍの光の屈折率である。］
【請求項２】
前記中間層の屈折率（ｎ３）が、１．６０〜１．９０の範囲内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】
前記中間層の屈折率（ｎ３）が、１．７０〜１．８０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】
前記中間層が、複数の化合物を含有してな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】
前記中間層が、前記第１のガスバリアー層と前記陽極との間にのみ設けられてい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有機エレクトロルミネッセンス素子。
【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に関する。より詳しくは、本発明は、界面の光の反射を抑制した透過率の高い有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
光透過性の陽極及び陰極を有するような、光透過型の有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、単に「有機ＥＬ素子」ともいう。）において、光透過率は最も重要な特性であり、このため、当該光透過率に対する顧客の要求も非常に高い。
このような要求としては、具体的には、可視光平均（本発明において、可視光とは、波長４００〜８００ｎｍまでの光をいう。）で７０％以上との要求もある。
しかしながら、従来の有機ＥＬ素子において、光透過性の陽極及び陰極を用いた場合、光透過率についての上記要求を満たす有機ＥＬ素子とするためには改善の余地があった（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。
そこで、現在、光透過率を向上させるための技術的施策を実施している。
なお、一般的に、光透過率を低下させている主な要因としては、（ｉ）各界面のフレネル反射、（ii）各層を構成する材料による光の吸収、（iii）陰極として用いている金属（Ａｌ、Ａｇ）による光の反射及び吸収、が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１４６１４４号公報
【特許文献２】特開２００４−０１４４０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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、界面における光の反射を抑制した光透過率の高い有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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のガスバリアー層と陽極との間に中間層を設け、当該第１のガスバリアー層の屈折率（ｎ１）と、当該陽極の屈折率（ｎ２）と、当該中間層の屈折率（ｎ３）とが、特定の関係を満たすことで、界面での光の反射を抑制することができ、この結果、光透過率の高い有機エレクトロルミネッセンス素子を提供できることを見いだし本発明に至った。
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。【０００６】
１．透明支持体と、光透過性の陽極及び陰極と、前記透明支持体及び前記陽極の間に形成された第１のガスバリアー層と、を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のガスバリアー層と前記陽極との間に中間層を有し、
前記第１のガスバリアー層の屈折率（ｎ１）と、前記陽極の屈折率（ｎ２）と、前記中間層の屈折率（ｎ３）とが、下記式（１）で表される関係を満たすことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
式（１）  ｎ１＜ｎ３＜ｎ２
［式（１）中の屈折率ｎ１〜ｎ３は、それぞれ、２３℃及び５５％ＲＨの環境下における、波長５５０ｎｍの光の屈折率である。］【０００７】
２．前記中間層の屈折率（ｎ３）が、１．６０〜１．９０の範囲内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。【０００８】
３．前記中間層の屈折率（ｎ３）が、１．７０〜１．８０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。【０００９】
４．前記中間層が、複数の化合物を含有してな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。【００１０】
５．前記中間層が、前記第１のガスバリアー層と前記陽極との間にのみ設けられてい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有機エレクトロルミネッセンス素子。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の上記手段により、界面における光の反射を抑制した光透過率の高い有機エレクトロルミネッセンス素子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。【００１２】
フレネル反射は、屈折率が高い層から低い層へと通る光の経路であっても、屈折率が低い層から高い層へと通る光の経路であっても同様に、屈折率に差があると生じる。すなわち、フレネル反射は、光の経路によらず、あくまで屈折率の差によって生じる。
本発明者は、透明支持体及び陽極の間に第１のガスバリアー層が形成された有機ＥＬ素子において、上記（ｉ）各界面のフレネル反射を抑制すべく、第１のガスバリアー層と、陽極とに着目した。【００１３】
第１のガスバリアー層として、例えば、公知の材料であるパーヒドロポリシラザン（ＰＨＰＳ）を使用した場合、波長５５０ｎｍの光の屈折率（ｎ１）は１．６０である。また、陽極として、例えば、公知の材料であるＩＺＯ（インジウム・亜鉛酸化物）を使用した場合、波長５５０ｎｍの光の屈折率（ｎ２）は１．９０である。これら屈折率ｎ１と屈折率ｎ２との差は有機ＥＬ素子を構成する層の中でも比較的大きい。
そこで、本発明者は、第１のガスバリアー層と、陽極との間に上記式（１）を満たす屈折率ｎ３の中間層（例えば、ＭｇＯ（波長５５０ｎｍの光の屈折率（ｎ３）は１．７４））を設けることで、界面の光の反射を抑制し、光透過率を向上できると推察し本発明に至った。
なお、有機ＥＬ素子において、一般に、最も屈折率の差が大きい界面は、空気（波長５５０ｎｍの光の屈折率は１．０）と透明支持体（波長５５０ｎｍの光の屈折率は１．６）との界面であるが、当該界面でのフレネル反射については、モスアイフィルムなどの反射防止フィルムを貼ることで、軽減することができ、光透過性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子の層構成の一例を示す概略断面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、透明支持体と、光透過性の陽極及び陰極と、前記透明支持体及び前記陽極の間に形成された第１のガスバリアー層と、を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のガスバリアー層と前記陽極との間に中間層を有し、前記第１のガスバリアー層の屈折率（ｎ１）と、前記陽極の屈折率（ｎ２）と、前記中間層の屈折率（ｎ３）とが、上記式（１）で表される関係を満たすことを特徴とする。この特徴は各請求項に係る発明に共通又は対応する技術的特徴である。
【００１６】
本発明の実施態様としては、中間層の屈折率（ｎ３）が、１．６０〜１．９０の範囲内であることが、本発明の効果発現の観点から好ましい。
また、本発明の実施態様としては、中間層の屈折率（ｎ３）が、１．７０〜１．８０の範囲内であることが、本発明の効果発現の観点から更に好ましい。
【００１７】
本発明においては、中間層が、複数の化合物を含有してなることが、屈折率を良好に調整でき、ひいては、界面の光の反射を効果的に抑制できるため、光透過率のより高い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。
【００１８】
本発明に係る中間層が、前記第１のガスバリアー層と前記陽極との間にのみ設けられていることが、非発光時において、陽極の境界が認識されにくくなり、この結果、外観が良好になるため好ましい。
【００１９】
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。
【００２０】
なお、本発明に係る「光透過性」とは、分光透過率４００〜８００ｎｍの範囲での平均の透過率が５０％以上であることをいう。透過率は、例えば、測定器として、日立製作所製Ｕ−３３００を用い直線透過率のデータを取得することで求めることができる。
【００２１】
≪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、透明支持体と、光透過性の陽極及び陰極と、前記透明支持体及び前記陽極の間に形成された第１のガスバリアー層と、を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のガスバリアー層と前記陽極との間に中間層を有し、
前記第１のガスバリアー層の屈折率（ｎ１）と、前記陽極の屈折率（ｎ２）と、前記中間層の屈折率（ｎ３）とが、下記式（１）で表される関係を満たすことを特徴とする。
【００２２】
式（１）  ｎ１＜ｎ３＜ｎ２
［式（１）中の屈折率ｎ１〜ｎ３は、それぞれ、２３℃及び５５％ＲＨの環境下における、波長５５０ｎｍの光の屈折率である。］
【００２３】
［有機エレクトロルミネッセンス素子の構成］
有機ＥＬ素子の素子構成としては、例えば、陽極／有機発光層／陰極、陽極／正孔輸送層／有機発光層／電子輸送層／陰極、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／有機発光層／電子輸送層／陰極、陽極／正孔注入層／有機発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極、陽極／正孔注入層／有機発光層／電子注入層／陰極、等の各種の構成を挙げることができるが、これに限定されない。
なお、陽極と陰極との間に形成される層をまとめて有機機能層ともいう。
【００２４】
図１に、本発明の有機ＥＬ素子の一例としての概略断面図を示す。
図１において、有機エレクトロルミネッセンス素子１は、透明支持体１０と、光透過性の陽極１３及び陰極１５と、透明支持体１０及び陽極１３の間に形成された第１のガスバリアー層１１とを有する。また、第１のガスバリアー層１１と陽極１３との間に中間層１２を更に有している。
図１に示す有機ＥＬ素子１は、そのほか、有機機能層１４、バッファー層１６、無機防湿層（ＳｉＮ層）１７、封止用接着剤１８、第２のガスバリアー層１９、封止部材２０を有する。
【００２５】
以下に、有機ＥＬ素子を構成する各層について、詳述する。
【００２６】
［透明支持体］
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子を構成する透明支持体としては、光透過性を備えていれば特に制限はなく、例えば、ガラス材料、石英、透明樹脂フィルム等を挙げることができる。
【００２７】
ガラス材料としては、例えば、シリカガラス、ソーダ石灰シリカガラス、鉛ガラス、ホウケイ酸塩ガラス、無アルカリガラス等が挙げられる。これらのガラス材料の表面には、その上に形成する層との密着性、耐久性、平滑性の観点から、必要に応じて、研磨等の物理的処理を施す又は無機物又は有機物から構成されるアンダーコート層や、これらの物理的処理やアンダーコート層を組み合わせたハイブリッド被膜を形成しても良い。
【００２８】
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、アクリル又はポリアリレート類、アートン（商品名ＪＳＲ社製）又はアペル（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が挙げられる。
【００２９】
有機ＥＬ素子においては、上記説明した透明支持体上に、必要に応じて、発光層が積層される面とは反対側の面に第３のガスバリアー層を更に設ける構成であってもよい。なお、当該第３のガスバリアー層は、後述の本発明に係る第１のガスバリアー層と同様のものが使用できる。
【００３０】
［光透過性の陽極及び陰極］
本発明に係る陽極及び陰極は、光透過性を有する。
【００３１】
＜陽極＞
陽極は本発明に係る式（１）を満たすような屈折率ｎ２を満たす。
このような本発明の有機ＥＬ素子を構成する陽極の材料としては、光透過性の材料であれば特に限定されず、具体例としては、Ａｇ、Ａｕ等の金属又は金属を主成分とする合金、ＣｕＩ又はインジウム−スズの複合酸化物（ＩＴＯ）、酸化インジウム・亜鉛（ＩＺＯ）、ＳｎＯ２及びＺｎＯ等の金属酸化物を挙げることができる。
陽極は、これらの導電性材料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て作製することができる。また、シート抵抗は、数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常５ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【００３２】
＜陰極＞
本発明に係る陰極は、発光層等の有機機能層に正孔を供給するために機能する電極膜であり、金属、合金、有機又は無機の導電性化合物若しくはこれらの混合物が用いられる。
このような、陽極を構成する材料としては、Ａｇ、Ａｕ等の金属又は金属を主成分とする合金、ＣｕＩ又はインジウム−スズの複合酸化物（ＩＴＯ）、ＳｎＯ２及びＺｎＯ等の金属酸化物を挙げることができるが、金属又は金属を主成分とする合金であることが好ましく、更に好ましくは、銀又は銀を主成分とする合金である。
【００３３】
陰極を、銀を主成分として構成する場合、銀の純度としては、９９％以上であることが好ましい。また、銀の安定性を確保するためにパラジウム（Ｐｄ）、銅（Ｃｕ）及び金（Ａｕ）等が添加されていてもよい。
【００３４】
陰極は銀を主成分として構成されている層であるが、具体的には、銀単独で形成しても又は銀（Ａｇ）を含有する合金から構成されていてもよい。そのような合金としては、例えば、銀・マグネシウム（Ａｇ・Ｍｇ）、銀・銅（Ａｇ・Ｃｕ）、銀・パラジウム（Ａｇ・Ｐｄ）、銀・パラジウム・銅（Ａｇ・Ｐｄ・Ｃｕ）、銀・インジウム（Ａｇ・Ｉｎ）などが挙げられる。
【００３５】
上記陰極を構成する各構成材料の中でも、本発明の有機ＥＬ素子を構成する陰極としては、銀を主成分として構成し、厚さが２〜２０ｎｍの範囲内であることが好ましいが、更に好ましくは厚さが４〜１２ｎｍの範囲内である。厚さが２０ｎｍ以下であれば、陰極の光を吸収する成分及び光を反射する成分の量を低く抑えられ、高い光透過率が維持されるため好ましい。
【００３６】
銀を主成分として構成されている層とは、陰極中の銀の含有量が６０質量％以上であることをいい、好ましくは銀の含有量が８０質量％以上であり、より好ましくは銀の含有量が９０質量％以上であり、特に好ましくは銀の含有量が９８質量％以上である。
【００３７】
陰極においては、銀を主成分として構成されている層が、必要に応じて複数の層に分けて積層された構成であっても良い。
【００３８】
また、本発明においては、陰極が、銀を主成分として構成する場合には、銀膜の均一性を高める観点から、その下部に、下地層を設けることが好ましい。下地層としては、特に制限はないが、窒素原子又は硫黄原子を有する有機化合物を含有する層であることが好ましく、当該下地層上に、陰極を形成する方法が好ましい態様である。
【００３９】
［第１のガスバリアー層］
本発明の有機ＥＬ素子は、透明支持体及び陽極の間に、第１のガスバリアー層が形成されている。
【００４０】
第１のガスバリアー層を形成する材料としては、水分や酸素など、有機ＥＬ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、窒化ケイ素などの無機物を用いることができる。更に、第１のガスバリアー層の脆弱性を改良するため、これら無機機能層と有機機能層との積層構造を持たせることがより好ましい。無機機能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構成であってもよい。
【００４１】
［中間層］
本発明の有機ＥＬ素子は、第１のガスバリアー層と陽極との間に中間層を有する。
本発明に係る中間層は、屈折率（ｎ３）が、後述の式（１）で表される関係を満たし、かつ、透明性を有するものであれば、特に限定されない。なお、中間層の屈折率（ｎ３）は、本発明の効果発現の観点から、好ましくは１．６０〜１．９０の範囲内であり、より好ましくは１．７０〜１．８０の範囲内である。
また、中間層は、第１のガスバリアー層と前記陽極との間にのみ設けられていることが好ましい。このようにすれば、本発明の有機ＥＬ素子の非発光時において、陽極の境界が認識されにくくなり、この結果、外観が良好になるため好ましい。
【００４２】
中間層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。
【００４３】
例えば、中間層を真空蒸着法によって形成する場合、具体的には、下記のような材料（化合物）を使用できる。
酸化物であれば、Ａｌ２Ｏ３、ＣｅＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、ＨｆＯ２、Ｌａ２Ｏ３、ＭｇＯ、Ｎｂ２Ｏ３、ＮｉＯ、ＳｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＴｉＯ２、Ｔｉ３Ｏ５、Ｙ２Ｏ３、ＷＯ３、ＺｎＯ、ＺｒＯ２などが挙げられる。
フッ化物であれば、ＡｌＦ３、ＣａＦ２、ＣｅＦ３、ＧｄＦ３、ＬａＦ３、ＬｉＦ、ＭｇＦ２、ＮａＦ、ＮｄＦ３、ＹＦ３などが挙げられる。また、これ以外にも、ＺｎＳのような硫化物も使用できる。
【００４４】
また、中間層をスパッタリング法によって形成する場合、具体的には、下記のような材料（化合物）を使用できる。
酸化物であれば、Ａｌ２Ｏ３、ＣｅＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、ＨｆＯ２、ＩＴＯ、Ｌａ２Ｏ３、ＭｇＯ、Ｎｂ２Ｏ５、ＮｉＯ、ＳｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＴｉＯ、ＴｉＯ２、Ｔｉ３Ｏ５、Ｙ２Ｏ３、ＷＯ３、ＺｒＯ２、ＺｒＯ２などが挙げられる。
フッ化物であれば、ＡｌＦ３、ＣａＦ３、ＣｅＦ３、ＧｄＦ３、ＬａＦ３、ＬｉＦ、ＭｇＦ２、ＮｄＦ３、ＹＦ３などが挙げられる。
そのほか、ＺｎＳなどの硫化物なども好適に使用できる。
【００４５】
本発明に係る中間層を構成する材料としては、上記のようなものを使用できるが、これに限定されず、有機物なども好適に使用できる。なお、陽極をスパッタリング法で形成する場合は、無機物を材料として使用することが、陽極を形成する際に中間層が損傷を受けることを回避できるため好ましい。
また、本発明に係る中間層を構成する好ましい材料としては、消衰係数がより低いものがよく、具体的には、波長６３２．８ｎｍにおける消衰係数が０．０１以下、より好ましくは０．００１以下であるものが好ましい。なお、消衰係数は、ジェー・エー・ウーラム・ジャパン（株）社製の分光エリプソメーターａｌｐｈａ−ＳＥを用いて計測することができる。
【００４６】
また、上述のように、中間層の屈折率（ｎ３）は、１．７０〜１．８０の範囲内であることがより好ましいが、屈折率を持つ無機材料は種類が少ない。そこで、本発明に係る中間層は、上記化合物を２種以上使用するなどして、複数の化合物から形成された層であってもよい。これにより、中間層の屈折率（ｎ３）を、例えば１．７０〜１．８０の範囲内にするなど、任意の値に調整できる。
なお、このような複数の化合物を含有してなる中間層は、具体的には、例えば、波長５５０ｎｍの光の屈折率が高いＭｏＯと、当該屈折率が低いフッ化物とを共蒸着するなどして形成できる。
【００４７】
上記材料（化合物）やその混合物等の内いくつかについて、表１にその屈折率を記載した。
【００４８】
【表１】
2017057023.tif 000003
【００４９】
［屈折率の関係］
本発明の有機ＥＬ素子は、第１のガスバリアー層の屈折率（ｎ１）と、陽極の屈折率（ｎ２）と、中間層の屈折率（ｎ３）とが、下記式（１）で表される関係を満たす。
【００５０】
式（１）  ｎ１＜ｎ３＜ｎ２
［式（１）中の屈折率ｎ１〜ｎ３は、それぞれ、２３℃及び５５％ＲＨの環境下における、波長５５０ｎｍの光の屈折率である。］
【００５１】
なお、中間層の屈折率（ｎ３）の好ましい値は、垂直方向のフレネル反射を求める式より、（ｎ１−ｎ３）２／（ｎ１＋ｎ３）２＋（ｎ３−ｎ２）２／（ｎ３＋ｎ２）２が最少になるｎ３の値が好ましい。具体的には、例えば、ｎ１が１．６０、ｎ２が１．９０であれば、好ましいｎ３は１．７４となる。
【００５２】
＜屈折率の測定方法＞
本発明において、屈折率の測定方法は、通常用いられている方法を用いることができる。具体的には、例えば、各層を単独で塗設したサンプルについて、分光光度計（日立製作所製Ｕ−４０００型等）の分光反射率の測定結果から求めることができる。分光反射率の測定はサンプルの裏面を粗面化処理した後、黒色のスプレーで光吸収処理を行って裏面の光反射を防止し、５度正反射の条件で行い、波長５５０ｎｍの光の反射率より屈折率を求める。
なお、本発明に係る屈折率の値は、２３℃及び５５％ＲＨの環境下において測定された値である。
【００５３】
［発光層］
発光層は、発光材料としてリン光発光化合物又は蛍光性化合物を用いることができるが、本発明においては、特に、発光材料としてリン光発光化合物が含有されている構成が好ましい。
【００５４】
この発光層は、電極又は電子輸送層から注入された電子と、正孔輸送層から注入された正孔と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する層との界面であってもよい。
【００５５】
このような発光層としては、含まれる発光材料が発光要件を満たしていれば、その構成には特に制限はない。また、同一の発光スペクトルや発光極大波長を有する層が複数層あってもよい。この場合、各発光層間には非発光性の層を有していることが好ましい。
【００５６】
発光層の厚さの総和は、１〜１００ｎｍの範囲内にあることが好ましく、より低い駆動電圧を得ることができることから１〜３０ｎｍの範囲内がさらに好ましい。なお、発光層の厚さの総和とは、発光層間に非発光性の層が存在する場合には、当該非発光性の層も含む厚さである。
【００５７】
以上のような発光層は、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（ラングミュア・ブロジェット、Ｌａｎｇｍｕｉｒ  Ｂｌｏｄｇｅｔｔ法）及びインクジェット法等の公知の方法により形成することができる。
【００５８】
また発光層は、複数の発光材料を混合してもよく、リン光発光材料と蛍光発光材料（蛍光ドーパント、蛍光性化合物ともいう）とを同一発光層中に混合して用いてもよい。発光層の構成としては、ホスト化合物（発光ホスト等ともいう）及び発光材料（発光ドーパント化合物ともいう。）を含有し、発光材料より発光させることが好ましい。
【００５９】
＜ホスト化合物＞
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。さらにリン光量子収率が０．０１未満であることが好ましい。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。
【００６０】
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のホスト化合物を用いてもよい。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、有機電界発光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。
【００６１】
発光層に用いられるホスト化合物としては、従来公知の低分子化合物でも、繰り返し単位をも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（蒸着重合性発光ホスト）でもよい。
【００６２】
本発明に適用可能なホスト化合物としては、例えば、特開２００１−２５７０７６号公報、同２００１−３５７９７７号公報、同２００２−８８６０号公報、同２００２−４３０５６号公報、同２００２−１０５４４５号公報、同２００２−３５２９５７号公報、同２００２−２３１４５３号公報、同２００２−２３４８８８号公報、同２００２−２６０８６１号公報、同２００２−３０５０８３号公報、米国特許出願公開第２００５／０１１２４０７号明細書、米国特許出願公開第２００９／００３０２０２号明細書、国際公開第２００１／０３９２３４号、国際公開第２００８／０５６７４６号、国際公開第２００５／０８９０２５号、国際公開第２００７／０６３７５４号、国際公開第２００５／０３０９００号、国際公開第２００９／０８６０２８号、国際公開第２０１２／０２３９４７号、特開２００７−２５４２９７号公報、欧州特許第２０３４５３８号明細書等に記載されている化合物を挙げることができる。
【００６３】
＜発光材料＞
本発明で用いることのできる発光材料としては、リン光発光性化合物（リン光性化合物、リン光発光材料又はリン光発光ドーパントともいう。）及び蛍光発光性化合物（蛍光性化合物又は蛍光発光材料ともいう。）が挙げられるが、特に、リン光発光性化合物を用いることが、高い発光効率を得ることができる観点から好ましい。
【００６４】
（リン光発光性化合物）
リン光発光性化合物とは、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。
【００６５】
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、本発明においてリン光発光性化合物を用いる場合、任意の溶媒のいずれかにおいて、上記リン光量子収率として０．０１以上が達成されればよい。
【００６６】
リン光発光性化合物は、一般的な有機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が、好ましくは元素の周期表で８〜１０族の金属を含有する錯体系化合物であり、さらに好ましくはイリジウム化合物、オスミウム化合物、白金化合物（白金錯体系化合物）又は希土類錯体であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。
【００６７】
本発明においては、少なくとも一つの発光層が、二種以上のリン光発光性化合物が含有されていてもよく、発光層におけるリン光発光性化合物の濃度比が発光層の厚さ方向で変化している態様であってもよい。
【００６８】
本発明に使用できる公知のリン光発光性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等が挙げられる。
【００６９】
Ｎａｔｕｒｅ  ３９５，１５１（１９９８）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７８，  １６２２（２００１）、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．１９，７３９（２００７）、Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．１７，３５３２（２００５）、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．１７，１０５９（２００５）、国際公開第２００９／１００９９１号、国際公開第２００８／１０１８４２号、国際公開第２００３／０４０２５７号、米国特許出願公開第２００６／８３５４６９号明細書、米国特許出願公開第２００６／０２０２１９４号明細書、米国特許出願公開第２００７／００８７３２１号明細書、米国特許出願公開第２００５／０２４４６７３号明細書等に記載の化合物を挙げることができる。
【００７０】
また、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．４０，１７０４（２００１）、Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．１６，２４８０（２００４）、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．１６，２００３（２００４）、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．ｌｎｔ．Ｅｄ．２００６，４５，７８００、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．８６，１５３５０５（２００５）、Ｃｈｅｍ．Ｌｅｔｔ．３４，５９２（２００５）、Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．２９０６（２００５）、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．４２，１２４８（２００３）、国際公開第２００９／０５０２９０号、国際公開第２００９／０００６７３号、米国特許第７３３２２３２号明細書、米国特許出願公開第２００９／００３９７７６号、米国特許第６６８７２６６号明細書、米国特許出願公開第２００６／０００８６７０号明細書、米国特許出願公開第２００８／００１５３５５号明細書、米国特許第７３９６５９８号明細書、米国特許出願公開第２００３／０１３８６５７号明細書、米国特許第７０９０９２８号明細書等に記載の化合物を挙げることができる。
【００７１】
また、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．ｌｎｔ．Ｅｄ．４７，１（２００８）、Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．１８，５１１９（２００６）、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．４６，４３０８（２００７）、Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ  ２３，３７４５（２００４）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７４，１３６１（１９９９）、国際公開第２００６／０５６４１８号、国際公開第２００５／１２３８７３号、国際公開第２００５／１２３８７３号、国際公開第２００６／０８２７４２号、米国特許出願公開第２００５／０２６０４４１号明細書、米国特許第７５３４５０５号明細書、米国特許出願公開第２００７／０１９０３５９号明細書、米国特許第７３３８７２２号明細書、米国特許第７２７９７０４号明細書、米国特許出願公開第２００６／１０３８７４号明細書等に記載の化合物も挙げることができる。
【００７２】
さらには、国際公開第２００５／０７６３８０号、国際公開第２００８／１４０１１５号、国際公開第２０１１／１３４０１３号、国際公開第２０１０／０８６０８９号、国際公開第２０１２／０２０３２７号、国際公開第２０１１／０５１４０４号、国際公開第２０１１／０７３１４９号、特開２００９−１１４０８６号公報、特開２００３−８１９８８号公報、特開２００２−３６３５５２号公報等に記載の化合物も挙げることができる。
【００７３】
本発明においては、好ましいリン光発光性化合物としてはＩｒを中心金属に有する有機金属錯体が挙げられる。さらに好ましくは、金属−炭素結合、金属−窒素結合、金属−酸素結合、金属−硫黄結合の少なくとも１つの配位様式を含む錯体が好ましい。
【００７４】
上記説明したリン光発光性化合物（リン光発光性金属錯体ともいう）は、例えば、Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｅｔｔｅｒ誌、ｖｏｌ３、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されている参考文献等に開示されている方法を適用することにより合成することができる。
【００７５】
（蛍光発光性化合物）
蛍光発光性化合物としては、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素又は希土類錯体系蛍光体等が挙げられる。
【００７６】
＜電荷注入層＞
電荷注入層は、駆動電圧低下や発光輝度向上のために、電極と発光層の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）にその詳細が記載されており、正孔注入層と電子注入層とがある。
【００７７】
電荷注入層としては、一般には、正孔注入層であれば、陽極と発光層又は正孔輸送層との間、電子注入層であれば陰極と発光層又は電子輸送層との間に存在させることができるが、透明電極に隣接して電荷注入層を配置させることが好ましい。
【００７８】
正孔注入層は、駆動電圧低下や発光輝度向上のために、透明電極である陽極に隣接して配置される層であり、「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いる。
【００７９】
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、正孔注入層に用いられる材料としては、例えば、ポルフィリン誘導体、フタロシアニン誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、トリアリールアミン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、イソインドール誘導体、アントラセンやナフタレン等のアセン系誘導体、フルオレン誘導体、フルオレノン誘導体、及びポリビニルカルバゾール、芳香族アミンを主鎖又は側鎖に導入した高分子材料又はオリゴマー、ポリシラン、導電性ポリマー又はオリゴマー（例えば、ＰＥＤＯＴ（ポリエチレンジオキシチオフェン）：ＰＳＳ（ポリスチレンスルホン酸）、アニリン系共重合体、ポリアニリン、ポリチオフェン等）等が挙げられる。
【００８０】
トリアリールアミン誘導体としては、α−ＮＰＤ（４，４′−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル）に代表されるベンジジン型や、ＭＴＤＡＴＡ（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）に代表されるスターバースト型、トリアリールアミン連結コア部にフルオレンやアントラセンを有する化合物等が挙げられる。
【００８１】
また、特表２００３−５１９４３２号公報や特開２００６−１３５１４５号公報等に記載されているようなヘキサアザトリフェニレン誘導体も同様に正孔輸送材料として用いることができる。
【００８２】
電子注入層は、駆動電圧低下や発光輝度向上のために、陰極と発光層との間に設けられる層のことである。なお、詳細は、「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）に記載されている。
【００８３】
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、電子注入層に好ましく用いられる材料の具体例としては、ストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム等に代表されるアルカリ金属化合物、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム等に代表されるアルカリ金属ハライド層、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層、酸化モリブデン、酸化アルミニウム等に代表される金属酸化物、リチウム８−ヒドロキシキノレート（Ｌｉｑ）等に代表される金属錯体等が挙げられる。電子注入層はごく薄い膜であることが望ましく、構成材料にもよるが、その層厚は１ｎｍ〜１０μｍの範囲が好ましい。
【００８４】
＜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及び電子阻止層も正孔輸送層の機能を有する。正孔輸送層は単層又は複数層設けることができる。
【００８５】
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、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、導電性高分子オリゴマー及びチオフェンオリゴマー等が挙げられる。
【００８６】
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を用いることができ、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。
【００８７】
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（略称：ＴＰＤ）、２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）プロパン、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラ−ｐ−トリル−４，４′−ジアミノビフェニル、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン、ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン、ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタン、Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ジ（４−メトキシフェニル）−４，４′−ジアミノビフェニル、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノジフェニルエーテル、４，４′−ビス（ジフェニルアミノ）クオードリフェニル、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン、４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４′−〔４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン、４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニル）ベンゼン、３−メトキシ−４′−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン及びＮ−フェニルカルバゾール等が挙げられる。
【００８８】
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及びＬＢ法（ラングミュア・ブロジェット、Ｌａｎｇｍｕｉｒ  Ｂｌｏｄｇｅｔｔ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。正孔輸送層の層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の範囲である。この正孔輸送層は、上記材料の一種又は二種以上からなる一層構造であってもよい。
【００８９】
また、正孔輸送層の材料に不純物をドープすることにより、ｐ性を高くすることもできる。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報及びＪ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。
【００９０】
このように、正孔輸送層のｐ性を高くすると、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。
【００９１】
＜電子輸送層＞
電子輸送層は、電子を輸送する機能を有する材料から構成され、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、単層構造又は複数層の積層構造として設けることができる。
【００９２】
単層構造の電子輸送層及び積層構造の電子輸送層において、発光層に隣接する層部分を構成する電子輸送材料（正孔阻止材料を兼ねる）としては、カソード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良い。このような材料としては、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る。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、アントロン誘導体及びオキサジアゾール誘導体等が挙げられる。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、電子輸送層の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高分子材料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。
【００９３】
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（略称：Ａｌｑ３）、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（略称：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、電子輸送層の材料として用いることができる。
【００９４】
電子輸送層は、上記材料を、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及びＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することで形成することができる。電子輸送層の層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の範囲内である。電子輸送層は上記材料の一種又は二種以上からなる単一構造であってもよい。
【００９５】
＜阻止層＞
阻止層としては、正孔阻止層及び電子阻止層が挙げられ、上記説明した有機機能層の各構成層の他に、必要に応じて設けられる層である。例えば、特開平１１−２０４２５８号公報、同１１−２０４３５９号公報、及び「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の２３７頁等に記載されている正孔阻止（ホールブロック）層等を挙げることができる。
【００９６】
正孔阻止層とは、広い意味では、電子輸送層の機能を有する。正孔阻止層は、電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が著しく小さい正孔阻止材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、電子輸送層の構成を必要に応じて、正孔阻止層として用いることができる。正孔阻止層は、発光層に隣接して設けられていることが好ましい。
【００９７】
一方、電子阻止層とは、広い意味では、正孔輸送層の機能を有する。電子阻止層は、正孔を輸送する機能を有しつつ、電子を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、正孔輸送層の構成を必要に応じて電子阻止層として用いることができる。本発明に適用する正孔阻止層の層厚としては、好ましくは３〜１００ｎｍの範囲であり、さらに好ましくは５〜３０ｎｍの範囲である。
【００９８】
＜その他の層＞
上述の層の他、本発明の有機ＥＬ素子が接着剤によって封止（以下、「固体封止」ともいう。）される場合、陰極における有機機能層が積層される面とは反対側の面にバッファー層を設け、その上にＳｉＮなどからなる無機防湿層を設けていてもよい。このようにすることにより、接着剤に含まれるガスや水分などから、有機ＥＬ素子を構成する層を保護することができる。
【００９９】
（バッファー層）
上記無機防湿層を形成する方法としては、通常スパッタリング法やＣＶＤ法といった方法が使用される。これらの方法は、無機防湿層が形成される層に対して与えるダメージが比較的大きい。このため、無機防湿層を形成する場合、当該ダメージを緩和するために、バッファー層を形成し、当該バッファー層上に無機防湿層を積層することが好ましい。
このようなバッファー層としては、スパッタリング法やＣＶＤ法といった方法によるダメージを緩和することができる材料、および厚さであれば、特に制限はなく、例えば、ＭｏＯ３のような無機物や、α−ＮＰＤといった有機物であってもよい。
【０１００】
（無機防湿層）
無機防湿層は、接着剤に含まれるガスや水分などから、有機ＥＬ素子を構成する層を保護することができるものであればよい。具体的には、水蒸気透過係数が１×１０−６〜１×１０−１ｇ・ｍ／ｍ２／ｄａｙ、酸素透過係数が１×１０−４〜１×１０−１ｍｌ・ｍ／ｍ２／ｄａｙ程度の材料からなる層であることが好ましい。このような無機防湿層を構成する材料は特に限定されず、例えば、金属酸化物、金属窒化物、金属硫化物、金属炭化物等のセラミック膜であることが挙げられる。さらに、具体的には、例えば、無機酸化物であることが更に好ましく、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、酸窒化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化スズ等を挙げることができ、特に酸化ケイ素、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、酸窒化ケイ素、酸化アルミニウム、酸窒化アルミニウム等のセラミック膜であること好ましい。
【０１０１】
［封止部材］
有機ＥＬ素子を封止するのに用いられる封止手段としては、例えば、フレキシブルな封止部材と、陰極及び透明支持体とをエポキシ系熱硬化型接着剤などの封止用接着剤で接着する方法（固体封止）を挙げることができる。
【０１０２】
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いればよく、凹板状でも、平板状でもよく、また、例えば、上記透明支持体と同様に第２のガスバリアー層を有するポリエチレンテレフタレートからなるフィルムであってもよい。
【０１０３】
具体的には、フレキシブル性を備えた薄膜ガラス板、ポリマー板、フィルム、金属フィルム（金属箔）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（ＰＥＴ）、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。金属フィルムとしては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブテン、シリコン、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる一種以上の金属又は合金が挙げられる。
【０１０４】
本発明においては、封止部材としては、有機ＥＬ素子を薄膜化することできる観点から、ポリマーフィルム及び金属フィルムを好ましく使用することができる。さらに、ポリマーフィルムは、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された温度２５±０．５℃、相対湿度９０±２％ＲＨにおける水蒸気透過度が、１×１０−３ｇ／ｍ２・２４ｈ以下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された酸素透過度が、１×１０−３ｍｌ／ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ（１ａｔｍは、１．０１３２５×１０５Ｐａである）以下であって、温度２５±０．５℃、相対湿度９０±２％ＲＨにおける水蒸気透過度が、１×１０−３ｇ／ｍ２・２４ｈ以下であることが好ましい。
【０１０５】
封止部材と有機ＥＬ素子の表示領域（発光領域）との間隙には、気相及び液相では窒素、アルゴン等の不活性気体やフッ化炭化水素、シリコンオイルのような不活性液体を注入することもできる。また、封止部材と有機ＥＬ素子の表示領域との間隙を真空とすることや、間隙に吸湿性化合物を封入することもできる。
【０１０６】
また、有機ＥＬ素子における有機機能層を完全に覆い、かつ有機ＥＬ素子における第１電極である陽極と、第２電極である陰極の端子部分を露出させる状態で、透明支持体上に封止膜を設けることもできる。
【０１０７】
このような封止膜は、無機材料や有機材料を用いて構成され、特に、水分や酸素等の浸入を抑制する機能を有する材料、例えば、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素等の無機材料が用いられる。さらに封止膜の脆弱性を改良するために、これら無機材料からなる膜と共に、有機材料からなる膜を用いて積層構造としても良い。
【０１０８】
これらの封止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。
【０１０９】
以上のような封止部材は、有機ＥＬ素子における陽極と、陰極の端子部分を露出させるとともに、少なくとも発光機能層を覆う状態で設けられていることが好ましい。
【０１１０】
〔有機ＥＬ素子の製造方法〕
本発明の有機ＥＬ素子の製造方法としては、透明支持体上に、第１のガスバリアー層、中間層、陽極、有機機能層、陰極を積層して形成することが挙げられる。
以下に、有機ＥＬ素子の製造方法の具体例を記載する。
【０１１１】
まず、透明支持体を準備し、該透明支持体上に、本発明に係る第１のガスバリアー層を設け、その上に本発明に係る中間層を形成する。当該中間層の上に、所望の電極物質、例えば、陽極を構成する材料を１μｍ以下、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲内の膜厚になるように、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陽極を形成する。同時に、陽極端部に、外部電源と接続する接続電極部を形成する。
【０１１２】
次に、この上に、正孔注入層及び正孔輸送層、発光層、電子輸送層等を順に積層する。
【０１１３】
これらの各層の形成は、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、蒸着法、印刷法等があるが、均質な層が得られやすく、かつ、ピンホールが生成しにくい等の点から、真空蒸着法又はスピンコート法が特に好ましい。更に、層ごとに異なる形成法を適用しても良い。これらの各層の形成に蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は使用する化合物の種類等により異なるが、一般にボート加熱温度５０〜４５０℃、真空度１×１０−６〜１×１０−２Ｐａ、蒸着速度０．０１〜５０ｎｍ／秒、基板温度−５０〜３００℃、層厚０．１〜５μｍの範囲内で、各条件を適宜選択することが望ましい。
【０１１４】
以上のようにして電子輸送層を形成した後、この上部に陰極を蒸着法やスパッタ法などの適宜の形成法によって形成する。
【０１１５】
陰極の形成後、必要であればバッファー層を形成した上で無機防湿層（ＳｉＮ層）を形成した後、これらを封止部材によって封止する。その際、陽極及び陰極の端子部分を露出させた状態で、透明支持体上に、少なくとも正孔注入層、正孔輸送層、発光層や電子輸送層などを覆うように封止する。
【０１１６】
なお、本発明を適用可能な実施形態は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【実施例】
【０１１７】
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」又は「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」又は「質量％」を表す。【０１１８】
［有機ＥＬ素子１の製造］
（透明支持体の準備）
厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（帝人デュポンフィルム株式会社製、極高透明品ＰＥＴ  Ｔｙｐｅ  Ｋ）を透明支持体として準備した。【０１１９】
下記ポリシラザン含有液を、ワイヤレスバーにて、乾燥後の平均の厚さが３００ｎｍとなるように塗布し、温度８５℃、湿度５５％ＲＨの雰囲気下で１分間加熱処理して乾燥させた。次いで、温度２５℃、湿度１０％ＲＨ（露点温度−８℃）の雰囲気下に１０分間保持し、除湿処理を行って、透明支持体上にポリシラザン含有層を形成した。【０１２０】
次に、ポリシラザン含有層を形成した透明支持体を、エキシマ照射装置ＭＥＣＬ−Ｍ−１−２００（株式会社エム・ディ・コム製）の稼動ステージ上に固定し、下記の改質処理条件１で改質処理を行い、３００ｎｍからなるポリシラザン改質層（不図示）を形成し、第１のガスバリアー層を設けた透明支持体を得た。【０１２１】
（ポリシラザン含有液）
ポリシラザン含有液としては、パーヒドロポリシラザン（アクアミカ    ＮＮ１２０−１０、無触媒タイプ、ＡＺエレクトロニックマテリアルズ（株）製）の１０質量％ジブチルエーテル溶液を調製した。【０１２２】
〈改質処理条件１〉
照射波長：１７２ｎｍ
ランプ封入ガス：Ｘｅ
エキシマランプ光強度：１３０ｍＷ／ｃｍ２（１７２ｎｍ）
試料と光源の距離：１ｍｍ
ステージ加熱温度：７０℃
照射装置内の酸素濃度：０．５％
エキシマランプ照射時間：５秒【０１２３】
＜ＭｇＯからなる中間層の形成＞
電子ビーム蒸着法（ＥＢ蒸着法）により、厚さ１００ｎｍのＭｇＯ（酸化マグネシウム）からなる中間層を、第１のガスバリアー層上に形成した。【０１２４】
＜陽極の形成＞
前記中間層の上に、スパッタ法により膜厚１５０ｎｍのＩＺＯ膜からなる陽極を、中間層の上に形成した。【０１２５】
［有機機能層の作製］
真空蒸着装置の真空層内において、以下のようにして有機機能層を形成した。【０１２６】
（正孔輸送・注入層）
正孔輸送注入材料として下記構造式に示すα−ＮＰＤが入った加熱ボートに通電して加熱し、α−ＮＰＤよりなる正孔注入層と正孔輸送層とを兼ねた正孔輸送・注入層を、陽極上に形成した。この際、蒸着速度０．１ｎｍ／秒〜０．２ｎｍ／秒、膜厚２０ｎｍとした。【０１２７】
【化１】
2017057023.tif 000004
【０１２８】
（発光層）
次に、下記構造式に示すホスト材料Ｈ４の入った加熱ボートと、下記構造式に示す燐光発光性化合物Ｉｒ−４の入った加熱ボートとを、それぞれ独立に通電し、ホスト材料Ｈ４と燐光発光性化合物Ｉｒ−４とよりなる発光層を、正孔輸送・注入層上に形成した。この際、蒸着速度がホスト材料Ｈ４：燐光発光性化合物Ｉｒ−４＝１００：６となるように、加熱ボートの通電を調節した。また厚さ３０ｎｍとした。【０１２９】
【化２】
2017057023.tif 000005
【０１３０】
（正孔阻止層）
次いで、正孔阻止材料として下記構造式に示すＢＡｌｑが入った加熱ボートに通電して加熱し、ＢＡｌｑよりなる正孔阻止層を、発光層上に形成した。この際、蒸着速度０．１ｎｍ／秒〜０．２ｎｍ／秒、厚さ１０ｎｍとした。【０１３１】
【化３】
2017057023.tif 000006
【０１３２】
（電子輸送・注入層）
その後、電子輸送材料として、下記化合物１０の入った加熱ボートと、フッ化カリウムの入った加熱ボートとを、それぞれ独立に通電し、化合物１０とフッ化カリウムとよりなる電子注入層と電子輸送層とを兼ねた電子輸送・注入層を、正孔阻止層上に形成した。この際、蒸着速度が化合物１０：フッ化カリウム＝７５：２５になるように、加熱ボートの通電を調節した。また厚さ３０ｎｍとした。【０１３３】
【化４】
2017057023.tif 000007
【０１３４】
（陰極）
次いで、別の真空層内に有機機能層が形成された透明支持体を移送し、市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、タングステン製の抵抗加熱ボートに銀（Ａｇ）を入れ、真空蒸着装置の真空槽内に取り付けた。【０１３５】
次に、真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、銀の入った加熱ボートを通電して加熱した。これにより、蒸着速度０．１〜０．２ｎｍ／秒で厚さ１０ｎｍの銀からなる陰極を形成した。【０１３６】
＜バッファー層の形成＞
上記陰極の上に、α−ＮＰＤの入った加熱ボートを通電し、真空蒸着法にて成膜レート０．１〜０．２ｎｍ／ｓｅｃでバッファー層を６０ｎｍ形成した。【０１３７】
＜無機防湿層（ＳｉＮ層）の形成＞
上記バッファー層の上に無機防湿層（ＳｉＮ層）を、以下の条件で、デポアップ方式のプラズマＣＶＤ成膜装置によって形成した。
ＳｉＮ層の膜厚は３００ｎｍとした。
ＳｉＮ層は、バッファー層に対面するように設けられた電極と、この電極にプラズマ励起電力を供給する高周波電源と、透明支持体を保持する保持部材に対してバイアス電力を供給するバイアス電源と、電極に向けてキャリアガスや原料ガスを供給するガス供給手段と、を備えたプラズマＣＶＤ成膜装置で形成した。
成膜ガスは、シランガス（ＳｉＨ４）、アンモニアガス（ＮＨ３）、窒素ガス（Ｎ２）及び水素ガス（Ｈ２）を用いた。これらのガスの供給量は、シランガスが１００ｓｃｃｍ、アンモニアガスが２００ｓｃｃｍ、窒素ガスが５００ｓｃｃｍ、水素ガスが５００ｓｃｃｍとした。また、成膜圧力は５０Ｐａとした。
電極には、高周波電源から周波数１３．５ＭＨｚで３０００Ｗのプラズマ励起電力を供給した。さらに、保持部材には、バイアス電源から５００Ｗのバイアス電力を供給した。【０１３８】
＜封止＞
上記透明支持体と同様に、厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（帝人デュポンフィルム株式会社製、極高透明品ＰＥＴ  Ｔｙｐｅ  Ｋ）上に、前記と同様のポリシラザン含有液を塗布し、エキシマランプで処理して第２のガスバリアー層を形成して、第２のガスバリアー層付の透明封止部材を得た。【０１３９】
（有機ＥＬ素子の封止）
透明封止部材の接着は、接着剤としてエポキシ系熱硬化型接着剤（巴川製紙所社製エレファンＣＳ）を用い、酸素濃度１０ｐｐｍ以下、水分濃度１０ｐｐｍ以下のグローブボックス内で、８０℃、０．０４ＭＰａ荷重下、減圧（１×１０−３ＭＰａ以下）吸引を２０秒、プレスを２０秒の条件で、真空プレスした。【０１４０】
その後、グローブボックス内で、１１０℃のホットプレート上で３０分間加熱して接着層を熱硬化させ、図１に記載の層構成を有する有機ＥＬ素子１を得た。【０１４１】
［有機ＥＬ素子２〜１１の作製］
有機ＥＬ素子１の作製において、ＭｇＯからなる中間層を、下記各材料からなる中間層としたほかは、上記有機ＥＬ素子１の作製と同様にして有機ＥＬ素子２〜１１を作製した。
なお、有機ＥＬ素子１１については、有機ＥＬ素子１の作製において、中間層を作製しなかった以外は有機ＥＬ素子１と同様にして作製した。【０１４２】
（α−ＮＰＤからなる中間層）
第１のガスバリアー層の上にα−ＮＰＤを成膜レート０．１〜０．２ｎｍ／ｓｅｃ、真空蒸着法にて厚さ１００ｎｍとなるよう成膜してα−ＮＰＤからなる中間層を形成した。【０１４３】
（ＣｅＦ３からなる中間層）
第１のガスバリアー層の上にＣｅＦ３を成膜レート０．１〜０．２ｎｍ／ｓｅｃ、真空蒸着法にて厚さ１００ｎｍとなるよう成膜してＣｅＦ３からなる中間層を形成した。【０１４４】
（ＭｏＯ３及びＭｇＦ２からなる中間層）
第１のガスバリアー層の上にＭｏＯ３とＭｇＦ２をそれぞれ成膜レート０．１ｎｍ／ｓｅｃ（レートで１．１：１に）、真空蒸着法にて厚さ１００ｎｍとなるよう共蒸着してＭｏＯ３及びＭｇＦ２からなる中間層を形成した。【０１４５】
（ＭｇＦ２からなる中間層）
第１のガスバリアー層の上にＭｇＦ２を成膜レート０．１〜０．２ｎｍ／ｓｅｃ、真空蒸着法にて厚さ１００ｎｍとなるよう成膜してＭｇＦ２からなる中間層を形成した。【０１４６】
（Ｎｂ２Ｏ５からなる中間層）
第１のガスバリアー層の上にＮｂ２Ｏ５を成膜レート０．１〜０．２ｎｍ／ｓｅｃ、真空蒸着法にて厚さ１００ｎｍとなるよう成膜してＮｂ２Ｏ５からなる中間層を形成した。【０１４７】
（ＳｉＮからなる中間層）
第１のガスバリアー層の上にＳｉＮを、デポアップ方式のプラズマＣＶＤ成膜装置によって、厚さ１００ｎｍとなるよう成膜してＳｉＮからなる中間層を形成した。
具体的には、ＳｉＮからなる中間層は、ガスバリアー層に対面するように設けられた電極と、この電極にプラズマ励起電力を供給する高周波電源と、透明支持体を保持する保持部材に対してバイアス電力を供給するバイアス電源と、電極に向けてキャリアガスや原料ガスを供給するガス供給手段と、を備えたプラズマＣＶＤ成膜装置で形成した。
成膜ガスは、シランガス（ＳｉＨ４）、アンモニアガス（ＮＨ３）、窒素ガス（Ｎ２）及び水素ガス（Ｈ２）を用いた。これらのガスの供給量は、シランガスが１００ｓｃｃｍ、アンモニアガスが２００ｓｃｃｍ、窒素ガスが５００ｓｃｃｍ、水素ガスが５００ｓｃｃｍとした。また、成膜圧力は５０Ｐａとした。
電極には、高周波電源から周波数１３．５ＭＨｚで３０００Ｗのプラズマ励起電力を供給した。さらに、保持部材には、バイアス電源から５００Ｗのバイアス電力を供給した。
なお、成膜レートは３．０〜６．０ｎｍ／ｓｅｃとした。【０１４８】
（Ａｌ２Ｏ３からなる中間層）
第１のガスバリアー層の上にＡｌ２Ｏ３を成膜レート０．１〜０．２ｎｍ／ｓｅｃ、真空蒸着法にて厚さ１００ｎｍとなるよう成膜してＡｌ２Ｏ３からなる中間層を形成した。【０１４９】
（ＺｎＳからなる中間層）
第１のガスバリアー層の上にＺｎＳを成膜レート０．１〜０．２ｎｍ／ｓｅｃ、真空蒸着法にて厚さ１００ｎｍとなるよう成膜してＺｎＳからなる中間層を形成した。【０１５０】
（Ｙ２Ｏ３からなる中間層）
第１のガスバリアー層の上にＹ２Ｏ３を成膜レート０．１〜０．２ｎｍ／ｓｅｃ、真空蒸着法にて厚さ１００ｎｍとなるよう成膜してＹ２Ｏ３からなる中間層を形成した。【０１５１】
【表２】
2017057023.tif 000008
【０１５２】
［屈折率の測定］
第１のガスバリアー層、中間層及び陽極の屈折率は、下記のようにして測定した。
なお、下記測定は、２３℃及び５５％ＲＨの環境下において行った。【０１５３】
＜第１のガスバリアー層の屈折率の測定＞
上記作製した有機ＥＬ素子１〜１１について、第１のガスバリアー層を形成した段階でサンプルとして、ジェー・エー・ウーラム・ジャパン（株）社製の分光エリプソメーターａｌｐｈａ−ＳＥを用いて、当該サンプルの分光反射率を測定することにより、屈折率を求めた。具体的には、サンプルの裏面を粗面化処理した後、黒色のスプレーで光吸収処理を行って裏面の光反射を防止し、５度正反射の条件で測定を行い、波長５５０ｎｍの光の反射率より屈折率を求めた。【０１５４】
＜中間層及び陽極の屈折率の測定＞
上記第１のガスバリアー層の屈折率の測定において、第１のガスバリアー層の代わりに中間層又は陽極を形成した段階でサンプルとしたほかは同様にして中間層及び陽極の屈折率を測定した。【０１５５】
〔有機ＥＬ素子１〜１１の評価〕
上記のようにして作製された有機ＥＬ素子１〜１１について、分光光度計（日立製作所製Ｕ−３３００）を用い、本発明に係る中間層を有さない有機ＥＬ素子１１をリファレンスとして、分光透過率４００〜８００ｎｍの範囲での平均の光透過率（％）を測定した。
なお、光透過率の評価基準は下記のとおりとし、○、△を合格とし、×を不合格とした。【０１５６】
○…有機ＥＬ素子１１に比べ光透過率が１％以上向上
△…有機ＥＬ素子１１に比べ光透過率が０．１％以上１％未満向上
×…有機ＥＬ素子１１に比べ光透過率が０．１％未満向上（又は向上なし若しくは低下）
【産業上の利用可能性】
【０１５７】
以上のように、本発明は、界面における光の反射を抑制した光透過率の高い有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することに適している。
【符号の説明】
【０１５８】
１    有機エレクトロルミネッセンス素子
１０  透明支持体
１１  第１のガスバリアー層
１２  中間層
１３  陽極
１４  有機機能層
１５  陰極
１６  バッファー層
１７  無機防湿層（ＳｉＮ層）
１８  封止用接着剤
１９  第２のガスバリアー層
２０  封止部材
【図１】
2017057023.tif 000009
【国際調査報告】
2017057023.tif 000010
2017057023.tif 000011
2017057023.tif 000012
2017057023.tif 000013