(57)【要約】  基板（１）上に、少なくとも、第１の電極（２）、発光層（２２）および第２の電極（８）をこの順に積層したエレクトロルミネッセンス素子が開示されている。当該素子では、発光層（２２）には量子ドット（３０）が含有され、第１の電極（２）と発光層（２２）との間には、窒素原子を含有するポリマーからなる中間層（２１）が形成されている。
2014057968.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、少なくとも、第１の電極、発光層および第２の電極をこの順に積層したエレクトロルミネッセンス素子であって、
前記発光層には量子ドットが含有され、
前記第１の電極と前記発光層との間か、または前記発光層と前記第２の電極との間のいずれか一方には、窒素原子を含有するポリマーからなる中間層が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素子。
【請求項２】
請求項１に記載のエレクトロルミネッセンス素子において、
前記窒素原子を含有するポリマーがアミノ基を含有することを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３】
請求項１に記載のエレクトロルミネッセンス素子において、
前記窒素原子を含有するポリマーが、芳香族環を含む構造単位を主鎖として有する共役系高分子化合物であり、
前記主鎖の芳香族環のそれぞれには２個以上のアミノ基が結合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素子。
【請求項４】
請求項１に記載のエレクトロルミネッセンス素子において、
前記アミノ基を含有するポリマーが、一般式（Ａ）で表わされる構造単位（塩の形態を含む。）を主鎖として有することを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。
【化１】
2014057968.tif 000084
［一般式（Ａ）中、ｎは１または２を表し、ｍは２〜１０００を表す。
Ａ１は窒素原子、炭素原子またはケイ素原子を表す。
Ｌ１およびＬ２は炭素原子数１〜２０のアルキレン基、炭素原子数３〜２０のシクロアルキレン基、炭素原子数６〜３０のアリーレン基、炭素原子数１〜３０のヘテロアリーレン基、炭素原子数１〜２０のアルキレンオキシ基およびこれらの組合せから選ばれる２価の連結基を表す。
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、水素原子、置換もしくは無置換の炭素原子数１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素原子数３〜２０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素原子数６〜３０のアリール基または置換もしくは無置換の炭素原子数１〜３０のヘテロアリール基を表す。］
【請求項５】
請求項４に記載のエレクトロルミネッセンス素子において、
前記一般式（Ａ）で表わされる構造単位を主鎖として有する化合物が、中性の化合物であることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項６】
請求項４に記載のエレクトロルミネッセンス素子において、
前記一般式（Ａ）が一般式（Ｂ）で表されることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。
【化２】
2014057968.tif 000085
［一般式（Ｂ）中、ｎは１または２を表し、ｍは２〜１０００を表す。
Ａ２は窒素原子、炭素原子またはケイ素原子を表す。
Ｚ１およびＺ２は、それぞれ独立して、−Ｃ（Ｒ３）＝Ｃ（Ｒ４）−、−Ｃ（Ｒ５）＝Ｎ−、−Ｏ−または−Ｓ−を表す。
Ｌ１は炭素原子数１〜２０のアルキレン基、炭素原子数３〜２０のシクロアルキレン基、炭素原子数６〜３０のアリーレン基、炭素原子数１〜３０のヘテロアリーレン基、炭素原子数１〜２０のアルキレンオキシ基およびこれらの組合せから選ばれる２価の連結基を表す。
Ｒ１〜Ｒ５は、それぞれ独立して、水素原子、置換もしくは無置換の炭素原子数１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素原子数３〜２０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素原子数６〜３０のアリール基または置換もしくは無置換の炭素原子数１〜３０のヘテロアリール基を表す。］
【請求項７】
請求項６に記載のエレクトロルミネッセンス素子において、
前記一般式（Ｂ）中、Ｚ１およびＺ２が、それぞれ独立して、−ＣＨ＝ＣＨ−を表すことを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項８】
請求項６に記載のエレクトロルミネッセンス素子において、
前記一般式（Ｂ）中、Ａ２が炭素原子を表すことを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項９】
請求項６に記載のエレクトロルミネッセンス素子において、
前記一般式（Ａ）または前記一般式（Ｂ）中、Ｒ１およびＲ２がいずれもアルキル基を表すことを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１０】
請求項１に記載のエレクトロルミネッセンス素子において、
前記中間層の層厚が２〜１０ｎｍの範囲内であることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１１】
請求項１に記載のエレクトロルミネッセンス素子において、
前記中間層が前記第1の電極と前記発光層との間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素子。
【請求項１２】
請求項１に記載のエレクトロルミネッセンス素子において、
前記発光層には、少なくとも１種のホスト材料と、少なくとも１種の量子ドットとが含まれ、
前記ホスト材料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極大波長が４１４〜４５９ｎｍの波長領域内にあることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１３】
請求項１２に記載のエレクトロルミネッセンス素子において、
前記量子ドットの平均粒子径が１〜２０ｎｍの範囲内であることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１４】
請求項１２に記載のエレクトロルミネッセンス素子において、
前記量子ドットがSi、Ge、GaN、GaP、CdS、CdSe、CdTe、InP、InN、ZnS、In2S3、ZnO、CdO、CuInS、CuInSe、CuInGaSeまたはこれらの混合物で構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素子。
【請求項１５】
請求項１２に記載のエレクトロルミネッセンス素子において、
前記ホスト化合物の分子量が500〜1000であることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１６】
請求項１２に記載のエレクトロルミネッセンス素子において、
前記ホスト化合物が一般式（１）で表されることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。
【化３】
2014057968.tif 000086
［一般式（１）中、ＸはＮＲ’、Ｏ、Ｓ、ＣＲ’Ｒ’’またはＳｉＲ’Ｒ’’を表す。
ｙ１、ｙ２はＣＲ’またはＮを表す。
Ｒ’、Ｒ’’は各々水素原子または置換基を表す。
Ａｒ１およびＡｒ２は芳香環を表し、互いに同一でもよいし異なっていてもよい。
ｍ、ｎは０〜４の整数を表す。］
【請求項１７】
請求項１６に記載のエレクトロルミネッセンス素子において、
前記一般式（１）中、ＸがＯまたはＮＲ’であることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１８】
請求項１７に記載のエレクトロルミネッセンス素子において、
前記一般式（１）中、Ａｒ１およびＡｒ２の少なくとも一方が、一般式（２）で表されることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。
【化４】
2014057968.tif 000087
〔一般式（２）中、ｙ１およびｙ２は各々ＣＲ′または窒素原子を表す。
Ｒ′は各々水素原子または置換基を表す。
Ａｒ１およびＡｒ２は各々芳香環を表し、互いに同一でもよいし異なっていてもよい。
ｍ、ｎは０〜４の整数を表す。〕
【請求項１９】
請求項１に記載のエレクトロルミネッセンス素子において、
前記発光層には、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極大波長が４６０〜８２７ｎｍの波長領域内にあるリン光発光ドーパント化合物が含有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素子。
【請求項２０】
請求項１に記載のエレクトロルミネッセンス素子において、
前記発光層には、一般式（３）で表されるリン光発光ドーパントが含有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素子。
【化５】
2014057968.tif 000088
［一般式（３）中、Ｒ１は置換基を表す。
Ｚは５〜７員環を形成するのに必要な非金属原子群を表す。
ｎ１は０〜５の整数を表す。
Ｂ１〜Ｂ５は炭素原子、窒素原子、酸素原子または硫黄原子を表し、少なくとも１つは窒素原子を表す。
Ｍ１は元素周期表における８族〜１０族の金属を表す。
Ｘ１およびＸ２は炭素原子、窒素原子または酸素原子を表す。
Ｌ1はＸ１およびＸ２と共に２座の配位子を形成する原子群を表す。
ｍ１は１、２または３の整数を表し、ｍ２は０、１または２の整数を表し、ｍ１＋ｍ２は２または３である。］
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエレクトロルミネッセンス素子（ＥＬ素子）に関し、詳しくは、発光効率、発光寿命に優れたエレクトロルミネッセンス素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機物質を使用した有機エレクトロルミネッセンス素子（以下において、適宜、「有機ＥＬ素子」、または「ＯＬＥＤ；Organic light-Emitting Diode」と略称する。）は、固体発光型で軽量・薄型・かつ高効率な安価な大面積フルカラー表示素子や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ＬＥＤ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】
有機ＥＬ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（単層部又は多層部）で構成する薄膜型の全固体素子である。このような有機ＥＬ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、エネルギー準位が伝導帯から価電子帯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。
さらに、最近発見されたリン光発光を利用する有機ＥＬ素子では、以前の蛍光発光を利用するそれに比べ、原理的に約４倍の発光効率が実現可能であることから、その材料開発を始めとし、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なっている。
しかしリン光有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ；Organic light-Emitting Diode）は酸素および水分に敏感であるため、前記のようなフレキシブルな照明として使用したい場合、バリア性の高い高額なバリアフィルムおよび生産性の低い工程の処理（真空蒸着、および不活性雰囲気下での塗布プロセス等）が必要となるため、必ずしも安価かつ生産性の高いものとはいえなかった。【０００４】
他方、最近リン光型有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ）と同様の高効率が期待される全固体型電界エレクトロルミネッセンス素子として、量子ドットＬＥＤ（ＱＬＥＤ）がある（特許文献１）。ＱＬＥＤでは、励起一重項準位（Ｓ１）と励起三重項準位（Ｔ１）が近いために熱的にＳ１とＴ１で系間交差が可能であるため、実質的には蛍光（Ｓ１からの発光）でありながら、量子収率が〜１００％を期待できる。
ここで蛍光からの発光であるため、基底三重項である分子である酸素分子によって失活されにくく、また特許文献２で開示されるように、水分に対しても強い傾向があるため、大気下のような生産性の高い環境で製造することができる可能性があると想定される。さらに特許文献３のように逆層構成とすることで、層内に酸素や水分で劣化しやすいフッ化リチウム等のアルカリ金属ハライドを含まないため、より安定性の高い素子を得られると期待される。
また、逆層構成においては、非常に準位の深い量子ドットのＨＯＭＯ／ＬＵＭＯに対して準位の近い金属酸化物等の正孔ブロック層・電子輸送層を用いることができるため、高い効率を期待することができる。【０００５】
しかし前記特許文献３においては、基材上の第１電極（透明電極、ＩＴＯ）上に約３００℃，５分の焼成を行うことで酸化亜鉛層を形成しているが、このような塗布プロセスのものでは前記のような簡便な大気圧下塗布によるプラスチック基板上のエレクトロルミネッセンス素子の製造を行うことができず、理想的なエレクトロルミネッセンス素子を得ることの妨げとなっていた。また一般に金属酸化物薄膜は表面ラフネスが高く、リークに起因するダークスポットが発生しやすく、寿命の点でも課題を有していた。
また、前記特許文献１〜３では量子ドット層単体からなる発光層が用いられているが、量子ドットは凝集すると発光効率が低下するため、適度にホスト中に分散させることが発光効率の向上には有効であるが、量子ドットを用いた電界エレクトロルミネッセンス素子、中でも青色エレクトロルミネッセンス素子として適切なホスト化合物はこれまで見出されておらず、寿命に関しては未だ課題を有していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２００７／０９５１７３号
【特許文献２】国際公開第２０１１／０６０１８１号
【特許文献３】国際公開第２００９／１２３７６３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は高発光効率で長寿命のエレクトロルミネッセンス素子を提供することであって、さらにプラスチックフィルム上への生産性（焼成温度や焼成時間など）に優れたエレクトロルミネッセンス素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は上記課題を解決すべく、プラスチックの耐えうる温度で製膜できる電子輸送層がないか探索した。
ここで、一般にＩＴＯなどの透明電極の仕事関数は−４．８ｅＶ程度であり、量子ドットのＬＵＭＯ準位は一般的に−４．０〜−３．０ｅＶ程度であるため、この中間にＬＵＭＯ準位を有する化合物で、かつ〜１５０℃程度で製膜できる電子輸送層が必要となる。
しかし、このような深い準位を有する有機物はほとんどなく、あったとしても塗布性・製膜性が低く使用できないものであった。
他方で、金属及び金属酸化物等の表面をごく薄い有機物層（自己組織化単分子膜等）で覆うと、有機物層の電子特性によって金属及び金属酸化物表面の電位が変動することが知られている。
本発明者らは、特定の化合物を用いることでこのような効果を適切に発揮させることができ、第１電極と量子ドットのＬＵＭＯ準位の間の電気的な接合が改善され、高い効率および高い耐久性を得ることができることを見出した。【０００９】
すなわち、本発明にかかる上記課題は以下の手段により解決される。
１．  基板上に、少なくとも、第１の電極、発光層および第２の電極をこの順に積層したエレクトロルミネッセンス素子であって、
前記発光層には量子ドットが含有され、
前記第１の電極と前記発光層との間か、または前記発光層と前記第２の電極との間のいずれか一方には、窒素原子を含有するポリマーからなる中間層が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素子。
２．  好ましくは、前記窒素原子を含有するポリマーがアミノ基を含有する。
３．  好ましくは、前記窒素原子を含有するポリマーが、芳香族環を含む構造単位を主鎖として有する共役系高分子化合物であり、
前記主鎖の芳香族環のそれぞれには２個以上のアミノ基が結合されている。【００１０】
４．  好ましくは、前記アミノ基を含有するポリマーが、一般式（Ａ）で表わされる構造単位（塩の形態を含む。）を主鎖として有する。【００１１】
【化１】
2014057968.tif 000003
【００１２】
［一般式（Ａ）中、ｎは１または２を表し、ｍは２〜１０００を表す。
Ａ１は窒素原子、炭素原子またはケイ素原子を表す。
Ｌ１およびＬ２は炭素原子数１〜２０のアルキレン基、炭素原子数３〜２０のシクロアルキレン基、炭素原子数６〜３０のアリーレン基、炭素原子数１〜３０のヘテロアリーレン基、炭素原子数１〜２０のアルキレンオキシ基およびこれらの組合せから選ばれる２価の連結基を表す。
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、水素原子、置換もしくは無置換の炭素原子数１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素原子数３〜２０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素原子数６〜３０のアリール基または置換もしくは無置換の炭素原子数１〜３０のヘテロアリール基を表す。］【００１３】
５．  より好ましくは、前記一般式（Ａ）で表わされる構造単位を主鎖として有する化合物が、中性の化合物である。
６．  より好ましくは、前記一般式（Ａ）が一般式（Ｂ）で表される。【００１４】
【化２】
2014057968.tif 000004
【００１５】
［一般式（Ｂ）中、ｎは１または２を表し、ｍは２〜１０００を表す。
Ａ２は窒素原子、炭素原子またはケイ素原子を表す。
Ｚ１およびＺ２は、それぞれ独立して、−Ｃ（Ｒ３）＝Ｃ（Ｒ４）−、−Ｃ（Ｒ５）＝Ｎ−、−Ｏ−または−Ｓ−を表す。
Ｌ１は炭素原子数１〜２０のアルキレン基、炭素原子数３〜２０のシクロアルキレン基、炭素原子数６〜３０のアリーレン基、炭素原子数１〜３０のヘテロアリーレン基、炭素原子数１〜２０のアルキレンオキシ基およびこれらの組合せから選ばれる２価の連結基を表す。
Ｒ１〜Ｒ５は、それぞれ独立して、水素原子、置換もしくは無置換の炭素原子数１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素原子数３〜２０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素原子数６〜３０のアリール基または置換もしくは無置換の炭素原子数１〜３０のヘテロアリール基を表す。］【００１６】
７．  さらに好ましくは、前記一般式（Ｂ）中、Ｚ１およびＺ２が、それぞれ独立して、−ＣＨ＝ＣＨ−を表す。
８．  さらに好ましくは、前記一般式（Ｂ）中、Ａ２が炭素原子を表す。
９．  さらに好ましくは、前記一般式（Ａ）または前記一般式（Ｂ）中、Ｒ１およびＲ２がいずれもアルキル基を表す。【００１７】
１０．  好ましくは、前記中間層の層厚が２〜１０ｎｍの範囲内である。
１１．  好ましくは、前記中間層が前記第1の電極と前記発光層との間に形成されている。
１２．  好ましくは、前記発光層には、少なくとも１種のホスト材料と、少なくとも１種の量子ドットとが含まれ、
前記ホスト材料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極大波長が４１４〜４５９ｎｍの波長領域内にある。【００１８】
１３．  より好ましくは、前記量子ドットの平均粒子径が１〜２０ｎｍの範囲内である。
１４．  より好ましくは、前記量子ドットがSi、Ge、GaN、GaP、CdS、CdSe、CdTe、InP、InN、ZnS、In2S3、ZnO、CdO、CuInS、CuInSe、CuInGaSeまたはこれらの混合物で構成されている。
１５．  より好ましくは、前記ホスト化合物の分子量が500〜1000である。【００１９】
１６．  より好ましくは、前記ホスト化合物が一般式（１）で表される。【００２０】
【化３】
2014057968.tif 000005
【００２１】
［一般式（１）中、ＸはＮＲ’、Ｏ、Ｓ、ＣＲ’Ｒ’’またはＳｉＲ’Ｒ’’を表す。
ｙ１、ｙ２はＣＲ’またはＮを表す。
Ｒ’、Ｒ’’は各々水素原子または置換基を表す。
Ａｒ１およびＡｒ２は芳香環を表し、互いに同一でもよいし異なっていてもよい。
ｍ、ｎは０〜４の整数を表す。］【００２２】
１７．  さらに好ましくは、前記一般式（１）中、ＸがＯまたはＮＲ’である。
１８．  さらに好ましくは、前記一般式（１）中、Ａｒ１およびＡｒ２の少なくとも一方が、一般式（２）で表される。【００２３】
【化４】
2014057968.tif 000006
【００２４】
〔一般式（２）中、ｙ１およびｙ２は各々ＣＲ′または窒素原子を表す。
Ｒ′は各々水素原子または置換基を表す。
Ａｒ１およびＡｒ２は各々芳香環を表し、互いに同一でもよいし異なっていてもよい。
ｍ、ｎは０〜４の整数を表す。〕【００２５】
１９．  好ましくは、前記発光層には、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極大波長が４６０〜８２７ｎｍの波長領域内にあるリン光発光ドーパント化合物が含有されている。【００２６】
２０．  好ましくは、前記発光層には、一般式（３）で表されるリン光発光ドーパントが含有されている。【００２７】
【化５】
2014057968.tif 000007
【００２８】
［一般式（３）中、Ｒ１は置換基を表す。
Ｚは５〜７員環を形成するのに必要な非金属原子群を表す。
ｎ１は０〜５の整数を表す。
Ｂ１〜Ｂ５は炭素原子、窒素原子、酸素原子または硫黄原子を表し、少なくとも１つは窒素原子を表す。
Ｍ１は元素周期表における８族〜１０族の金属を表す。
Ｘ１およびＸ２は炭素原子、窒素原子または酸素原子を表す。
Ｌ1はＸ１およびＸ２と共に２座の配位子を形成する原子群を表す。
ｍ１は１、２または３の整数を表し、ｍ２は０、１または２の整数を表し、ｍ１＋ｍ２は２または３である。］
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、高発光効率で長寿命のエレクトロルミネッセンス素子であって、さらにプラスチックフィルム上への生産性（焼成温度や焼成時間など）に優れた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。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】ＥＬ素子の概略構成を示す断面図である。
【図２】アミノ基を有するポリマー（例示化合物１５）の概略的な吸収スペクトルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
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。
【００３２】
《ＥＬ素子の構成》
図１に示すとおり、本発明の好ましい実施形態にかかるＥＬ素子１００は、支持基板１を有している。支持基板１上には第１の電極２（陰極、カソード）が形成され、第１の電極２上には有機機能層２０が形成され、有機機能層２０上には第２の電極８（陽極、アノード）が形成されている。
【００３３】
有機機能層２０とは、第１の電極２と第２の電極８との間に設けられているＥＬ素子１００を構成する各層をいう。
【００３４】
有機機能層２０には、たとえば、正孔阻止層２１（中間層）、発光層２２、正孔輸送層２３、正孔注入層２４が含まれ、電子注入層等の他の有機層が含まれてもよい。
【００３５】
支持基板１上の第１の電極２，有機機能層２０，第２の電極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。
【００３６】
なお、ＥＬ素子１００のこれらの逆層型の構造（図１参照）は単に好ましい具体例を示したものであり、本発明は図１に例示した構成に限定されない。
ＥＬ素子１００の代表的な構成として、例えば、下記（ｉ）〜（xviii）に例示するような層構造を挙げることができる。
【００３７】
（ｉ）支持基板／第１の電極／正孔阻止層／発光層／第２の電極／封止用接着剤／封止部材
（ii）支持基板／第１の電極／正孔阻止層／発光層／正孔輸送層／第２の電極／封止用接着剤／封止部材
（iii）支持基板／第１の電極／正孔阻止層／発光層／正孔注入層／第２の電極／封止用接着剤／封止部材
（iv）支持基板／第１の電極／正孔阻止層／発光層／正孔輸送層／正孔注入層／第２の電極／封止用接着剤／封止部材
（ｖ）支持基板／第１の電極／電子注入層／正孔阻止層／発光層／第２の電極／封止用接着剤／封止部材
（vi）支持基板／第１の電極／電子注入層／正孔阻止層／発光層／正孔輸送層／第２の電極／封止用接着剤／封止部材
（vii）支持基板／第１の電極／電子注入層／正孔阻止層／発光層／正孔注入層／第２の電極／封止用接着剤／封止部材
（viii）支持基板／第１の電極／電子注入層／正孔阻止層／発光層／正孔輸送層／正孔注入層／第２の電極／封止用接着剤／封止部材
（ix）支持基板／第１の電極／電子輸送層／第１の発光層／電荷発生層／第２の発光層／正孔輸送層／第２の電極／封止用接着剤／封止部材
（ｘ）支持基板／第１の電極／電子注入層／電子輸送層／第１の発光層／第２の発光層／正孔輸送層／第２の電極／封止用接着剤／封止部材
（xi）支持基板／第１の電極／電子注入層／電子輸送層／第１の発光層／中間層／第２の発光層／正孔輸送層／第２の電極／封止用接着剤／封止部材
（xii）支持基板／第１の電極／電子注入層／電子輸送層／第１の発光層／電荷発生層／第２の発光層／正孔輸送層／第２の電極／封止用接着剤／封止部材
（xiii）支持基板／第１の電極／電子輸送層／第１の発光層／第２の発光層／正孔輸送層／正孔注入層／第２の電極／封止用接着剤／封止部材
（xiv）支持基板／第１の電極／電子輸送層／第１の発光層／中間層／第２の発光層／正孔輸送層／正孔注入層／第２の電極／封止用接着剤／封止部材
（ＸＶ）支持基板／第１の電極／電子輸送層／第１の発光層／電荷発生層／第２の発光層／正孔輸送層／正孔注入層／第２の電極／封止用接着剤／封止部材
（xvi）支持基板／第１の電極／電子注入層／電子輸送層／第１の発光層／第２の発光層／正孔輸送層／正孔注入層／第２の電極／封止用接着剤／封止部材
（xvii）支持基板／第１の電極／電子注入層／電子輸送層／第１の発光層／中間層／第２の発光層／正孔輸送層／正孔注入層／第２の電極／封止用接着剤／封止部材
（xviii）支持基板／第１の電極／電子注入層／電子輸送層／第１の発光層／電荷発生層／第２の発光層／正孔輸送層／正孔注入層／第２の電極／封止用接着剤／封止部材
【００３８】
また、ＥＬ素子１００では、第１の電極２を陽極（アノード）としかつ第２の電極８を陰極（カソード）として、第１の電極２から第２の電極８に向けて、有機機能層２０を、正孔注入層２４、正孔輸送層２３、発光層２２、正孔阻止層２１（中間層）で構成する、といった順層型の構造もとりうる。
もちろん、上記（ｉ）〜（viii）に例示するような層構造においても、第１の電極を陽極（アノード）としかつ第２の電極を陰極（カソード）として、第１の電極と第２の電極との有機機能層の層構成を逆転させた順層型の構造もとりうる。
【００３９】
《ＥＬ素子の有機機能層》
次いで、ＥＬ素子を構成する有機機能層の詳細について説明する。
【００４０】
〔１〕注入層：正孔注入層、電子注入層
ＥＬ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、上記の如く第１の電極と発光層または正孔阻止層の間、及び第２の電極と発光層または電子輸送層との間に存在させてもよい。
【００４１】
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、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３〜１６６頁）に詳細に記載されており、正孔注入層と電子注入層とがある。
【００４２】
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、また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。また、Chem. Rev. 107, 1233 (2007)、Phys. Rev. B 79, 245308 (2009)、WO2011/131185やWO2011/134458等に記載されているように、ｐ型ドーパントと、前記正孔注入材料として好ましい誘導体または後述する正孔輸送材料とを組み合わせて導電性を高めた組成物で構成されていても良い。
【００４３】
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。また、上記アルカリ金属化合物やアルカリ金属、WO2005/86251、WO2007/107306等に記載されるようなｎ型ドーパント等で後述する電子輸送材料等にドープすることにより導電性を高めた組成物も好ましく用いることができる（例えばアルカリ金属と電子輸送層を組み合わせた電子注入層はAppl. Phys. Lett. 94, 083303 (2009)等を参考として形成することができる）。
【００４４】
但し前述のように、これらの材料は酸素や水分に不安定であることが多く、素子の効率低下の一因となるため、これらの材料、特にアルカリ金属やアルカリ金属化合物は使用しない方が好ましい。しかし用いる必要がある場合には、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。
【００４５】
〔２〕正孔輸送層
本発明において正孔輸送層とは、正孔を輸送する機能を有する材料からなり、陽極より注入された正孔を発光層に伝達する機能を有していればよい。
本発明の正孔輸送層の総膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍの範囲であり、より好ましくは２ｎｍ〜５００ｎｍであり、さらに好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。
正孔輸送層に用いられる材料（以下、正孔輸送材料という）としては、正孔の注入性または輸送性、電子の障壁性のいずれかを有していればよく、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、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、芳香族アミンをを主鎖または側鎖に導入した高分子材料またはオリゴマー、ポリシラン、導電性ポリマーまたはオリゴマー（例えばPEDOT：PSS、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。
トリアリールアミン誘導体としては、αNPDに代表されるベンジジン型や、MTDATAに代表されるスターバースト型、Ｓｐｉｒｏ−ＴＰＤ等の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。
【００４６】
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。
さらに不純物をドープしたｐ性の高い正孔輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報の各公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。
また、特開平１１−２５１０６７号公報、Ｊ．Ｈｕａｎｇ  ｅｔ．ａｌ．著文献（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ  ８０（２００２），ｐ．１３９）に記載されているような、所謂ｐ型正孔輸送材料やｐ型-Si、ｐ型-SiC等の無機化合物を用いることもできる。さらにＩｒ（ｐｐｙ）３に代表されるような中心金属にＩｒやＰｔを有するオルトメタル化有機金属錯体も好ましく用いられる。
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、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、アザトリフェニレン誘導体、有機金属錯体、芳香族アミンを主鎖または側鎖に導入した高分子材料またはオリゴマー等が好ましく用いられる。
【００４７】
本発明の有機ＥＬ素子に用いられる、公知の好ましい正孔輸送材料の具体例としては、上記で挙げた文献の他、以下の文献に記載の化合物等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
例えば、Ａｐｐｌ．  Ｐｈｙｓ．  Ｌｅｔｔ．  ６９，  ２１６０  （１９９６）、Ｊ．  Ｌｕｍｉｎ．  ７２−７４，  ９８５  （１９９７）、Ａｐｐｌ．  Ｐｈｙｓ．  Ｌｅｔｔ．  ７８，  ６７３  （２００１）、Ａｐｐｌ．  Ｐｈｙｓ．  Ｌｅｔｔ．  ９０，  １８３５０３  （２００７）、Ａｐｐｌ．  Ｐｈｙｓ．  Ｌｅｔｔ．  ９０，  １８３５０３  （２００７）、Ａｐｐｌ．  Ｐｈｙｓ．  Ｌｅｔｔ．  ５１，  ９１３  （１９８７）、Ｓｙｎｔｈ．  Ｍｅｔ．  ８７，  １７１  （１９９７）、Ｓｙｎｔｈ．  Ｍｅｔ．  ９１，  ２０９  （１９９７）、Ｓｙｎｔｈ．  Ｍｅｔ．  １１１，４２１  （２０００）、ＳＩＤ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  Ｄｉｇｅｓｔ，  ３７，  ９２３  （２００６）、Ｊ．  Ｍａｔｅｒ．  Ｃｈｅｒｎ．  ３，  ３１９  （１９９３）、Ａｄｖ．  Ｍａｔｅｒ．  ６，  ６７７  （１９９４）、Ｃｈｅｒｎ．  Ｍａｔｅｒ．  １５，３１４８  （２００３）、米国特許公開第２００３０１６２０５３号、米国特許公開第２００２０１５８２４２号、米国特許公開第２００６０２４０２７９号、米国特許公開第２００８０２２０２６５号、米国特許第５０６１５６９号、国際公開第２００７００２６８３号、国際公開第２００９０１８００９号、ＥＰ６５０９５５、米国特許公開第２００８０１２４５７２号、米国特許公開第２００７０２７８９３８号、米国特許公開第２００８０１０６１９０号、米国特許公開第２００８００１８２２１号、国際公開第２０１２１１５０３４号、特表２００３−５１９４３２号公報、特開２００６−１３５１４５号、米国特許出願番号１３／５８５９８１号等である。
正孔輸送材料は単独で用いてもよく、また複数種を併用して用いてもよい。
【００４８】
〔３〕正孔阻止層
ＥＬ素子の有機機能層を構成する正孔阻止層とは、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、電子輸送層も正孔阻止層に含まれる。正孔阻止層層は単層または複数層設けることができる。
【００４９】
（３．１）正孔阻止材料
正孔阻止材料としては、アミノ基を含有するポリマーが使用される。
アミノ基を含有するポリマーは、一般式（Ａ）で表わされる構造単位（塩の形態を含む。）を主鎖として有する。
【００５０】
【化６】
2014057968.tif 000008
【００５１】
一般式（Ａ）中、ｎは１または２を表し、ｍは２〜１０００を表す。
Ａ１は窒素原子、炭素原子またはケイ素原子を表す。
Ｌ１およびＬ２は炭素原子数１〜２０のアルキレン基、炭素原子数３〜２０のシクロアルキレン基、炭素原子数６〜３０のアリーレン基、炭素原子数１〜３０のヘテロアリーレン基、炭素原子数１〜２０のアルキレンオキシ基およびこれらの組合せから選ばれる２価の連結基を表す。
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、水素原子、置換もしくは無置換の炭素原子数１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素原子数３〜２０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素原子数６〜３０のアリール基または置換もしくは無置換の炭素原子数１〜３０のヘテロアリール基を表す。
【００５２】
一般式（Ａ）で表わされる構造単位を主鎖として有する化合物は、中性の化合物である。
【００５３】
一般式（Ａ）で表される化合物は好ましくは一般式（Ｂ）で表される。
【００５４】
【化７】
2014057968.tif 000009
【００５５】
一般式（Ｂ）中、ｎは１または２を表し、ｍは２〜１０００を表す。
Ａ２は窒素原子、炭素原子またはケイ素原子を表す。
Ｚ１およびＺ２は、それぞれ独立して、−Ｃ（Ｒ３）＝Ｃ（Ｒ４）−、−Ｃ（Ｒ５）＝Ｎ−、−Ｏ−または−Ｓ−を表す。
Ｌ１は炭素原子数１〜２０のアルキレン基、炭素原子数３〜２０のシクロアルキレン基、炭素原子数６〜３０のアリーレン基、炭素原子数１〜３０のヘテロアリーレン基、炭素原子数１〜２０のアルキレンオキシ基およびこれらの組合せから選ばれる２価の連結基を表す。
Ｒ１〜Ｒ５は、それぞれ独立して、水素原子、置換もしくは無置換の炭素原子数１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素原子数３〜２０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素原子数６〜３０のアリール基または置換もしくは無置換の炭素原子数１〜３０のヘテロアリール基を表す。
【００５６】
一般式（Ｂ）中、Ｚ１およびＺ２は、好ましくは、それぞれ独立して、−ＣＨ＝ＣＨ−を表す。
一般式（Ｂ）中、Ａ２は好ましくは炭素原子を表す。
一般式（Ａ）または一般式（Ｂ）中、Ｒ１およびＲ２は好ましくはいずれもアルキル基を表す。
【００５７】
一般式（Ａ）や一般式（Ｂ）で表される具体的な化合物を下記に例示する。
【００５８】
【化８】
2014057968.tif 000010
【００５９】
【化９】
2014057968.tif 000011
【００６０】
【化１０】
2014057968.tif 000012
【００６１】
【化１１】
2014057968.tif 000013
【００６２】
【化１２】
2014057968.tif 000014
【００６３】
【化１３】
2014057968.tif 000015
【００６４】
【化１４】
2014057968.tif 000016
【００６５】
【化１５】
2014057968.tif 000017
【００６６】
【化１６】
2014057968.tif 000018
【００６７】
【化１７】
2014057968.tif 000019
【００６８】
【化１８】
2014057968.tif 000020
【００６９】
（３．２）製造方法や特性
正孔阻止層は、上記正孔阻止材料を、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、好ましくは上記正孔阻止材料，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。
【００７０】
正孔阻止層の膜厚については特に制限はないが、２〜１０ｎｍ程度、好ましくは５〜１０ｎｍである。正孔阻止層は上記材料の１種または２種以上からなる単層構造であってもよい。
【００７１】
〔４〕発光層
ＥＬ素子を構成する発光層には量子ドットが含有されている。
【００７２】
発光層は、含まれる発光材料が前記要件を満たしていれば、その構成には特に制限はない。
【００７３】
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。
【００７４】
発光層の膜厚は１〜１００ｎｍの範囲にあることが好ましく、さらに好ましくは、より低い駆動電圧を得ることができることから５０ｎｍ以下である。
【００７５】
個々の発光層の膜厚としては１〜５０ｎｍの範囲に調整することが好ましい。
【００７６】
個々の発光層は青、緑、赤の各色発光を示しても良く、各発光層の膜厚の関係については、特に制限はない。
【００７７】
発光層の形成には、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（ラングミュア・ブロジェット（Ｌａｎｇｍｕｉｒ  Ｂｌｏｄｇｅｔｔ法）、インクジェット法等の公知の薄膜化法により製膜して形成することができる。
【００７８】
発光層の具体的な構成として、発光層にはホスト化合物および量子ドットが含有され、さらに発光材料（リン光発光ドーパント）が含有されてもよい。
なお、量子ドットとリン光発光ドーパントとを共に含む際には、１層の発光層内に量子ドットとリン光発光ドーパントが共に含まれていても良いし、それぞれを別々に含む層が積層されていても良い。複数の層に分けて積層される場合には、量子ドットを含む層とリン光発光ドーパントを含む層とが、直接隣接して積層されても良いし、発光材料を含まないホスト化合物のみの層または電荷発生層が介在した状態で積層されていても良い。
【００７９】
（４．１）ホスト化合物
ホスト化合物としては、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４１４〜４５９ｎｍ（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にあることを特徴とするものである。
【００８０】
このように、三重項のエネルギー準位においても、量子ドット化合物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、およ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。
【００８１】
本発明に係るホスト化合物としては、上記条件を満たす化合物であれば特に制限はない。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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わずかなので問題ないと考えられる。
【００８５】
次に０−０遷移バンドの求め方であるが、本発明においては、上記測定法で得られたリン光スペクトルチャートのなかで、最も短波長側に現れる発光極大波長をもって０−０遷移バンドと定義する。
【００８６】
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言う）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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
ホスト化合物としては、本発明で規定する上記条件を持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、また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、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。
【００９１】
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持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。
【００９２】
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。
【００９３】
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持たす化合物を選択して用いることができる。
【００９４】
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）で表わされる化合物は、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。
【００９５】
【化１９】
2014057968.tif 000021
【００９６】
一般式（１）中、「Ｘ」はＮＲ′、酸素原子、硫黄原子、ＣＲ′Ｒ″またはＳｉＲ′Ｒ″を表す。
「ｙ１およびｙ２」は各々ＣＲ′または窒素原子を表す。
「Ｒ′およびＲ″」は各々水素原子または置換基を表す。
「Ａｒ１およびＡｒ２」は各々芳香環を表し、互いに同一でもよいし異なっていてもよい。
「ｍ、ｎ」は０〜４の整数を表す。
【００９７】
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。
【００９８】
中でも、電子輸送性に優れる構造として、一般式（１）中でＸが、ＮＲ′または酸素原子である化合物が好ましい。すなわち、(アザ)カルバゾール環または（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。
【００９９】
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。
【０１００】
一般式（１）において、ｙ１及びｙ２で表される原子としては、ＣＲ′また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、第１の電極・第２の電極から注入された電子・正孔を効率よく発光層内で再結合・発光させることができる。
【０１０１】
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、芳香族炭化水素環または芳香族複素環が挙げられる。また、該芳香環は単環でもよく、縮合環でもよく、更に未置換でも、一般式（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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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、酸素原子または硫黄原子である場合には、１〜２であることが好ましい。
ｍ、ｎは互いに同じでもよいし異なっていてもよい。
【０１０９】
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。
【０１１０】
一般式（１）中、好ましくはＡｒ１およびＡｒ２の少なくとも一方が、一般式（２）で表される。
【０１１１】
【化２０】
2014057968.tif 000022
【０１１２】
一般式（２）中、「ｙ１およびｙ２」は各々ＣＲ′または窒素原子を表す。
「Ｒ′」は各々水素原子または置換基を表す。
「Ａｒ１およびＡｒ２」は各々芳香環を表し、互いに同一でもよいし異なっていてもよい。
「ｍ、ｎ」は０〜４の整数を表し、互いに同じでもよいし異なっていてもよい。
【０１１３】
ｙ１およびｙ２やＲ′の置換基は、前記一般式（１）において説明したものと同様のものを挙げることができる。
Ａｒ１およびＡｒ２で表される芳香環は、前記一般式（１）においてＡｒ１及びＡｒ２により表される芳香環と同様のものを挙げることができる。
【０１１４】
以下に、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４１４〜４５９ｎｍ（２．７〜３．０ｅＶ）の範囲にある本発明に係る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。
【０１１５】
【化２１】
2014057968.tif 000023
【０１１６】
【化２２】
2014057968.tif 000024
【０１１７】
【化２３】
2014057968.tif 000025
【０１１８】
【化２４】
2014057968.tif 000026
【０１１９】
【化２５】
2014057968.tif 000027
【０１２０】
【化２６】
2014057968.tif 000028
【０１２１】
【化２７】
2014057968.tif 000029
【０１２２】
【化２８】
2014057968.tif 000030
【０１２３】
【化２９】
2014057968.tif 000031
【０１２４】
【化３０】
2014057968.tif 000032
【０１２５】
【化３１】
2014057968.tif 000033
【０１２６】
【化３２】
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【０１２７】
【化３３】
2014057968.tif 000035
【０１２８】
【化３４】
2014057968.tif 000036
【０１２９】
【化３５】
2014057968.tif 000037
【０１３０】
【化３６】
2014057968.tif 000038
【０１３１】
【化３７】
2014057968.tif 000039
【０１３２】
【化３８】
2014057968.tif 000040
【０１３３】
【化３９】
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【０１３４】
【化４０】
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【０１３５】
【化４１】
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【０１３６】
【化４２】
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【０１３７】
【化４３】
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【０１３８】
【化４４】
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【０１３９】
【化４５】
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【０１４０】
【化４６】
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【０１４１】
【化４７】
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【０１４２】
【化４８】
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【０１４３】
【化４９】
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【０１４４】
【化５０】
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【０１４５】
【化５１】
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【０１４６】
【化５２】
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【０１４７】
【化５３】
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【０１４８】
【化５４】
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【０１４９】
【化５５】
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【０１５０】
【化５６】
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【０１５１】
【化５７】
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【０１５２】
（４．２）発光材料
本発明に係る発光材料としては、一般には、蛍光性化合物、リン光発光材料（リン光発光性化合物、リン光発光性化合物等ともいう）を用いることができる。
本発明においては、好ましくはリン光発光性化合物を併用することで、色温度が高く演色性も高い有機ＥＬ素子を得ることができる。これは量子ドットからなる発光はスペクトル幅が狭いため、演色性の高いブロードなスペクトルの白色発光を得難いためである。このように、量子ドットからの短波な青色発光と、リン光発光材料からの比較的ブロードな発光を組み合わせることで、色温度が高く、かつ演色性も高い白色光を得ることができる。
【０１５３】
本発明において、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。
【０１５４】
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材料を用いる場合、任意の溶媒のいずれかにおいて上記リン光量子収率（０．０１以上）が達成されればよい。
【０１５５】
リン光発光材料の発光原理としては２種挙げられ、一つはキャリアが輸送されるホスト化合物上でキャリアの再結合が起こってホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーをリン光発光材料に移動させることでリン光発光材料からの発光を得るというエネルギー移動型、もう一つはリン光発光材料がキャリアトラップとなり、リン光発光材料上でキャリアの再結合が起こりリン光発光材料からの発光が得られるというキャリアトラップ型であるが、いずれの場合においても、リン光発光材料の励起状態のエネルギーはホスト化合物の励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。
【０１５６】
リン光発光材料は、有機ＥＬ素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることができるが、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、または白金化合物（白金錯体系化合物）、希土類錯体であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。
【０１５７】
また、本発明に係るリン光発光ドーパントとしては、リン光スペクトルにおける０−０遷移バンドに帰属する発光波長が、４６０〜８２７ｎｍ（２．７〜１．５ｅＶ）の範囲内にあるリン光発光ドーパントであることが好ましい。
このような範囲の発光波長を有するリン光発光ドーパントと、本発明に係る４１４〜４７７ｎｍに発光する量子ドット化合物とのスペクトルの組合せにより、演色性の高い白色照明を得ることができる。
中でも、少なくとも５２０〜５６０ｎｍ、６００〜６４０ｎｍの波長領域に発光極大波長を有するリン光発光ドーパントを含むことが好ましく、さらに４６０〜４９０ｎｍの波長領域に発光極大波長を有するリン光発光ドーパントも含むことが好ましい。
【０１５８】
本発明に係るリン光発光ドーパントの０−０遷移バンドに帰属する発光波長は、前記ホスト化合物の０−０遷移バンドに帰属する発光波長の測定に用いたのと同様の方法で求めることができる。
【０１５９】
前記４６０〜４９０ｎｍの波長領域に発光極大波長を有するリン光発光性化合物としては、下記一般式（３）で表されるリン光発光ドーパントが好ましい。
【０１６０】
【化５８】
2014057968.tif 000060
【０１６１】
一般式（３）において、Ｒ１は置換基を表す。Ｚは５〜７員環を形成するのに必要な非金属原子群を表す。ｎ１は０〜５の整数を表す。Ｂ１〜Ｂ５は炭素原子、窒素原子、酸素原子、又は硫黄原子を表し、少なくとも一つは窒素原子を表す。Ｍ１は元素周期表における８族〜１０族の金属を表す。Ｘ１及びＸ２は炭素原子、窒素原子又は酸素原子を表し、Ｌ１はＸ１及びＸ２と共に２座の配位子を形成する原子群を表す。ｍ１は１、２、又は３の整数を表し、ｍ２は０、１、又は２の整数を表すが、ｍ１＋ｍ２は２又は３である。
【０１６２】
本発明に係る一般式（３）で表されるリン光発光性化合物は、ＨＯＭＯが−５．１５〜−３．５０ｅＶ、ＬＵＭＯが−１．２５〜＋１．００ｅＶであり、好ましくはＨＯＭＯが−４．８０〜−３．５０ｅＶ、ＬＵＭＯが−０．８０〜＋１．００ｅＶである。
【０１６３】
一般式（３）で表されるリン光発光性化合物において、Ｒ１で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、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等）、シクロアルキル基（例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等）、アルケニル基（例えば、ビニル基、アリル基等）、アルキニル基（例えば、エチニル基、プロパルギル基等）、芳香族炭化水素環基（芳香族炭素環基、アリール基等ともいい、例えば、フェニル基、ｐ−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等）、芳香族複素環基（例えば、ピリジル基、ピリミジニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピラジニル基、トリアゾリル基（例えば、１，２，４−トリアゾール−１−イル基、１，２，３−トリアゾール−１−イル基等）、オキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、キノリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基（前記カルボリニル基のカルボリン環を構成する炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す）、キノキサリニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等）、複素環基（例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等）、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等）、シクロアルコキシ基（例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等）、アルキルチオ基（例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等）、シクロアルキルチオ基（例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等）、アリールチオ基（例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等）、アルコキシカルボニル基（例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等）、アリールオキシカルボニル基（例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等）、スルファモイル基（例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、２−ピリジルアミノスルホニル基等）、アシル基（例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、２−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等）、アシルオキシ基（例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等）、アミド基（例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、２−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等）、カルバモイル基（例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、２−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、２−ピリジルアミノカルボニル基等）、ウレイド基（例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基ナフチルウレイド基、２−ピリジルアミノウレイド基等）、スルフィニル基（例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、２−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、２−ピリジルスルフィニル基等）、アルキルスルホニル基（例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、２−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等）、アリールスルホニル基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）、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。これらの置換基のうち、好ましいものはアルキル基もしくはアリール基である。
【０１６４】
Ｚは、５〜７員環を形成するのに必要な非金属原子群を表す。Ｚにより形成される５〜７員環としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、ピリジン環、ピリミジン環、ピロール環、チオフェン環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサゾール環及びチアゾール環等が挙げられる。これらのうちで好ましいものは、ベンゼン環である。
【０１６５】
Ｂ１〜Ｂ５は、炭素原子、窒素原子、酸素原子もしくは硫黄原子を表し、少なくとも一つは窒素原子を表す。これら５つの原子により形成される芳香族含窒素複素環としては単環が好ましい。例えば、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、テトラゾール環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、オキサジアゾール環及びチアジアゾー環ル等が挙げられる。これらのうちで好ましいものは、ピラゾール環、イミダゾール環であり、特に好ましくはＢ２、Ｂ５が窒素原子であるイミダゾール環である。これらの環は上記の置換基によって更に置換されていてもよい。置換基として好ましいものはアルキル基及びアリール基であり、更に好ましくはアリール基である。
【０１６６】
Ｌ１は、Ｘ１、Ｘ２と共に２座の配位子を形成する原子群を表す。Ｘ１−Ｌ１−Ｘ２で表される２座の配位子の具体例としては、例えば、置換又は無置換のフェニルピリジン、フェニルピラゾール、フェニルイミダゾール、フェニルトリアゾール、フェニルテトラゾール、ピラザボル、ピコリン酸及びアセチルアセトン等が挙げられる。これらの基は上記の置換基によって更に置換されていてもよい。
【０１６７】
ｍ１は、１、２又は３の整数を表し、ｍ２は０、１又は２の整数を表すが、ｍ１＋ｍ２は２又は３である。中でも、ｍ２は０である場合が好ましい。Ｍ１で表される金属としては、元素周期表の８〜１０族の遷移金属元素（単に遷移金属ともいう）が用いられるが、中でもイリジウム、白金が好ましく、更に好ましくはイリジウムである。
【０１６８】
以下に、一般式（３）で表されるリン光発光性化合物の具体的な化合物（Ｄ−１〜Ｄ−９３）を例示するが、これら例示する中でも、リン光スペクトルにおける０−０遷移バンドに帰属する発光波長が、４６０〜８２７ｎｍ（２．７〜１．５ｅＶ）の範囲内にあるリン光発光性化合物がより好ましい。
【０１６９】
【化５９】
2014057968.tif 000061
【０１７０】
【化６０】
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【０１７１】
【化６１】
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【０１７２】
【化６２】
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【０１７３】
【化６３】
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【０１７４】
【化６４】
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【０１７５】
【化６５】
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【０１７６】
【化６６】
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【０１７７】
【化６７】
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【０１７８】
【化６８】
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【０１７９】
（４．３）量子ドット
本発明においては、発光層が、発光波長が４１３〜４７７ｎｍの範囲にある量子ドットを含有することを特徴とする。
【０１８０】
すなわち、図１に示すように、量子ドット３０は、発光層２２に含有されている。量子ドット３０は、発光層２２と発光層に隣接する層（たとえば正孔阻止層２１や正孔輸送層２３）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、少なくとも発光層２２に含有している態様が好ましい。
【０１８１】
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。
【０１８２】
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。
【０１８３】
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。
【０１８４】
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。
【０１８５】
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１．５〜１５ｎｍ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１．０〜１０ｎｍの範囲内に設定することが好ましい。但し、青色発光の量子ドットの平均粒子径は、それを構成する材料に寄っても変動する。
【０１８６】
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。
【０１８７】
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。
【０１８８】
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、０．０５〜２５質量％の範囲内であることがより好ましく、０．１〜２０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、演色性の良い白色発光を得ることができ、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。
【０１８９】
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も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もしくはその隣接層に添加することにより、量子ドットおよ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。
【０１９０】
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。また量子ドットはＣｕＩｎＳ、ＣｕＩｎＳｅ、ＣｕＩｎＧａＳｅであってもよい。
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。
【０１９１】
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。
【０１９２】
本発明に係る量子ドットにおいては、発光波長が４１３〜４７７ｎｍ（２．６〜３．６ｅＶ）としての範囲にあることを特徴とする。
【０１９３】
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。
【０１９４】
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。
【０１９５】
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。
【０１９６】
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。
【０１９７】
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於いて光吸収係数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。
【０１９８】
式（Ａ）
αｈν＝Ｂ（ｈν−Ｅ０）２
従って、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。
【０１９９】
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。
【０２００】
また、他の方法として、これら有機およ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およ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。
【０２０１】
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、また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。
【０２０２】
量子ドットの表面は、不活性な無機物の被覆層また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また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。
【０２０３】
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。
【０２０４】
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。
【０２０５】
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。
【０２０６】
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。
【０２０７】
（４．４）機能性の表面修飾剤
量子ドットを含有している有機機能層を湿式塗布方式で形成する際、それに用いる塗布液中においては、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、塗布液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。
【０２０８】
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。
【０２０９】
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。
【０２１０】
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または有機配位子で構成されたシェル領域およ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。
【０２１１】
（４．５）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。
【０２１２】
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、またはベンゼン、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。
【０２１３】
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。
【０２１４】
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。
【０２１５】
以下に、量子ドットの製造方法の一例を示す。
【０２１６】
〈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。
【０２１７】
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。
【０２１８】
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。
【０２１９】
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。
【０２２０】
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えることができる。
【０２２１】
〈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。
【０２２２】
〈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、予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。
【０２２３】
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。
【０２２４】
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。
【０２２５】
（４．６）量子ドットの製膜方法
量子ドットの製膜方法は、ウェットプロセスによるものが好ましい。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。
【０２２６】
更に、量子ドットの単分子膜を他の媒体上に形成した後に転写するような転写方法（フィルム、スタンプ等）による製膜方法も有用である。
【０２２７】
この際、用いる溶媒としては沸点が１００〜１５０℃の溶媒を含むことが好ましい。このような範囲の溶媒を用いることで、適切な乾燥速度となり、塗布膜に含まれる量子ドット化合物が適切に配向させることができ、より高い発光効率と耐久性をえることができるようになる。
【０２２８】
このような溶媒としては、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、ｎ−ブタノール等を上げることができる。また、これらの溶媒を含む混合溶媒でもよく、その比率としては９：１〜０：１０の範囲であることが好ましい。
【０２２９】
《第１の電極（陰極、カソード）》
第１の電極としては、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、酸化等に対する耐久性の点から、第２の電極は、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。
なお、発光した光を透過させるため、ＥＬ素子の第１の電極または第２の電極のいずれか一方が透明または半透明であれば発光輝度が向上し好都合であるが、一般には基板および第1の電極を透明とすることで発光層で発生した光を外部に取りだせるため、第1の電極は透明電極であることが好ましい。すなわち、ＩＴＯ，ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＦＴＯなどの金属酸化物からなる電極であっても良い。
第１の電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、第１の電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。
【０２３０】
《第２の電極（陽極、アノード）》
第１の電極としては、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。
第１の電極は、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。
この第１の電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、また第１の電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。
【０２３１】
また、第２の電極に上記金属を１〜２０ｎｍの膜厚で形成した後に、第１の電極の説明で挙げた金属酸化物系の導電性透明材料をその上に形成することで、透明または半透明の第２の電極を作製することができ、これを応用することで第１の電極と第２の電極の両方が透過性を有するＥＬ素子を作製することができる。
【０２３２】
《支持基板》
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、ＥＬ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。
【０２３３】
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またはそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリルあるいはポリアリレート類、アートン（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。
【０２３４】
樹脂フィルムの表面には、無機物、有機物の被膜またはその両者のハイブリッド被膜が形成されていてもよく、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。
【０２３５】
バリア膜を形成する材料としては、水分や酸素等のＥＬ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。
【０２３６】
バリア膜の形成方法については、特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法（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。
【０２３７】
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。
【０２３８】
ＥＬ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。
【０２３９】
ここで、外部取り出し量子効率（％）＝ＥＬ素子外部に発光した光子数／ＥＬ素子に流した電子数×１００である。
【０２４０】
《封止》
ＥＬ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。
【０２４１】
封止部材としては、ＥＬ素子の表示領域を覆うように配置されておればよく、凹板状でも平板状でもよい。また透明性、電気絶縁性は特に問わない。
【０２４２】
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一種以上の金属または合金からなるものが挙げられる。
【０２４３】
本発明においては、封止部材として、ＥＬ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。
【０２４４】
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。
【０２４５】
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。
【０２４６】
なお、ＥＬ素子が熱処理により劣化する場合があるので、室温から８０℃までに接着硬化できるものが好ましい。また、接着剤中に乾燥剤を分散させておいてもよい。封止部分への接着剤の塗布は市販のディスペンサを使ってもよいし、スクリーン印刷のように印刷してもよい。
【０２４７】
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−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。
【０２４８】
封止部材とＥＬ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。
【０２４９】
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。
【０２５０】
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ＥＬ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。
【０２５１】
以下に、固体封止を行う場合の好ましい態様を説明する。
【０２５２】
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。
【０２５３】
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。
【０２５４】
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−）、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。
【０２５５】
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、封止部材へ予め配置し乾燥させることもできる。
【０２５６】
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、封止用接着剤を予め配置しておき、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。
【０２５７】
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。
【０２５８】
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。
【０２５９】
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。
【０２６０】
固体封止は以上のように封止部材とＥＬ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。
【０２６１】
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、およびこれらの複合物、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。
【０２６２】
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。
【０２６３】
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良い。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およ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。
【０２６４】
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成してもよい。
【０２６５】
《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、ＥＬ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。
【０２６６】
本発明において、可撓性支持基板から第１の電極との間、あるいは可撓性支持基板から光出射側の何れかの場所に光取出し部材を有することが好ましい。
【０２６７】
光取出し部材としては、プリズムシートやレンズシートおよび拡散シートが挙げられる。また、全反射を起こす界面も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。
【０２６８】
通常、基板から光を放射するようなＥＬ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、もしくは基板の表面にプリズムシートやレンズシートおよ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。
【０２６９】
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も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。
【０２７０】
《ＥＬ素子の製造方法》
ＥＬ素子の製造方法の一例として、第１の電極／正孔阻止層／発光層／正孔輸送層／正孔注入層／第２の電極からなるＥＬ素子の製造方法を説明する。
【０２７１】
はじめに、適当な基体上に所望の電極物質、例えば、第１の電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、第１の電極を作製する。
【０２７２】
次に、この上に正孔阻止層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層の有機機能層（有機化合物薄膜）を形成させる。
【０２７３】
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、支持基板の第１の電極上に塗布・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。
【０２７４】
（ｉ）の工程では、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。
本発明のＥＬ素子の製造方法においては、少なくとも量子ドットを含有する発光層を塗布方式で形成し、該発光層の形成用塗布液が、沸点が１００〜１５０℃の範囲内にある溶媒を含有する形態が好ましい。
【０２７５】
発光層以外の有機機能層の形成においても、均質な膜が得られやすく、かつピンホールが生成しにくい等の点から、本発明においてはウェットプロセスが好ましく、中でも、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、インクジェット法等の塗布法による成膜が好ましい。
【０２７６】
ＥＬ材料を溶解または分散する液媒体としては、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル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。
【０２７７】
また、ＥＬ材料を溶解また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ＥＬ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良い場合がある。この場合、製造コストを抑えることができより好ましい。
【０２７８】
なお、発光層以外の有機機能層の各層（たとえば、正孔輸送層層や正孔注入層など）を形成する場合には、公知の蒸着法によりその層を形成することもできる。
【０２７９】
（ii）の工程では、塗布・積層された有機機能層の乾燥を行う。
【０２８０】
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。
【０２８１】
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乾燥およ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。
【０２８２】
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良い場合がある。この場合、製造コストを抑えることができより好ましい。
【０２８３】
不活性ガスは好ましくは窒素ガスおよ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。
【０２８４】
これらの層の塗布・積層およ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良い。更に、乾燥工程はライン上で搬送中に行っても良いが、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良い。
【０２８５】
これらの層を乾燥後、その上に第２の電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、第２の電極を設けることにより、所望のＥＬ素子が得られる。
【０２８６】
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ＥＬ素子を製造することができる。
【０２８７】
《用途》
本発明のＥＬ素子は、表示デバイス、ディスプレイ、照明等の各種発光光源として用いることができる。
【０２８８】
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。
【０２８９】
本発明のＥＬ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。
【０２９０】
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。
【実施例１】
【０２９１】
《本発明の化合物の積層塗布性の確認》
石英ガラス基板を、界面活性剤と超純水による超音波洗浄、超純水による超音波洗浄の順で洗浄後、窒素ブローで乾燥させ、最後に紫外線オゾン洗浄を行った。
洗浄した基板上に、例示化合物１５を０．１質量％になるようにヘキサフルオロイソプロパノールに溶解して溶液を調製した。
この溶液を、乾燥膜厚が約２０ｎｍになるように、上記石英ガラス基板上に、６５℃に調温したブレードコーターを用いて塗布乾燥した。その後、１００℃の温風で２分間加熱処理して、例示化合物１５の塗布膜を形成した。【０２９２】
図２において、この塗布膜のスペクトルは細い点線（塗布直後）のスペクトルである。また、この塗布膜上にｏ−ジクロロベンゼンのみを再度塗布したものが太い点線（ｏＤＣＢ  ６５Ｃ塗布）のスペクトルであり、この塗布膜を１分間ｏ−ジクロロベンゼン中に浸漬したものが実線（ｏＤＣＢ  浸漬）のスペクトルである。
図２に示す結果から、本発明に係る共役系高分子化合物（例示化合物１５）の塗布膜は、発光層や光電変換層を塗布するのに一般的に使用されるｏ−ジクロロベンゼンには溶解しないことが示される。ゆえに、この塗布膜上に発光層や光電変換層を塗布法によって、発光層や光電変換層上に相関混合なくかつ容易に形成できることが考察される。
【実施例２】
【０２９３】
《青色発光ＥＬ素子の作製》
（１）比較例サンプル１の作製
（１．１）ガスバリア性の可撓性フィルムの作製
可撓性フィルムとして、ポリエチレンナフタレートフィルム（帝人デュポン社製フィルム、以下、ＰＥＮと略記する）の第１電極を形成する側の全面に、特開２００４−６８１４３号に記載の構成からなる大気圧プラズマ放電処理装置を用いて、連続して可撓性フィルム上に、ＳｉＯｘからなる無機物のガスバリア膜を厚さ５００ｎｍとなるように形成し、酸素透過度１０Ｅ−４ｍｌ／ｍ２／ｄａｙ以下、水蒸気透過度１０Ｅ−４ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下のガスバリア性の可撓性フィルムを作製した。【０２９４】
（１．２）第１の電極の形成
準備したガスバリア性の可撓性フィルム上に厚さ１２０ｎｍのＩＴＯ（インジウムチンオキシド）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い、第１の電極（陰極、カソード）を形成した。なお、パターンは発光面積が５０ｍｍ平方になるようなパターンとした。【０２９５】
（１．３）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。但し、ここで用いられている３００℃の焼成はＰＥＮ基板では不可能なため、ＰＥＮ基板の加熱可能な最大温度である１２０℃での焼成に変更した。
すなわち、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、１２０℃で５分焼成することにより、ＺｎＯから構成される膜厚３０ｎｍの正孔阻止層を設けた。【０２９６】
＜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【０２９７】
（１．４）発光層の形成
次いで、下記組成の発光層組成物および同溶媒により倍希釈した組成物を１５００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法によりそれぞれ製膜した後、１２０℃で３０分間保持し膜厚４０ｎｍの発光層をそれぞれ形成した。
＜発光層組成物＞
量子ドット（サイトダイアグノスティクス社製Trilite（登録商標）450、４５０ｎｍ発光）  ３．０質量部
トルエン  ２０００質量部【０２９８】
（１．５）正孔輸送層、正孔注入層、第２の電極の形成
続いて、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、Ｈ−１２１（ＴＣＴＡ）およびＦ４−ＴＣＮＱを入れたものを真空蒸着装置に取り付け、真空槽を４×１０−５Ｐａまで減圧した後、前記ボートに通電して加熱してＳｐｉｒｏ−ＴＰＤを０．０２ｎｍ／秒で前記発光層上に膜厚６０ｎｍの正孔輸送層を形成し、続けて同様Ｈ−１２１とＦ４−ＴＣＮＱをそれぞれ０．０２ｎｍ／秒、０．００５ｎｍ／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。
引き続き、アルミニウムを蒸着して厚さ１００ｎｍの第２の電極（陽極、アノード）を形成した。【０２９９】
【化６９】
2014057968.tif 000071
【０３００】
（１．６）封止及びＥＬ素子の作製
引き続き、市販のロールラミネート装置を用いて封止部材を接着し、比較例サンプル１（ＥＬ素子）を製作した。
なお、封止部材として、可撓性の厚み３０μｍのアルミニウム箔（東洋アルミニウム株式会社製）に、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（１２μｍ厚）をドライラミネーション用の接着剤（２液反応型のウレタン系接着剤）を用いラミネートした（接着剤層の厚み１．５μｍ）ものを用いた。
アルミニウム面に封止用接着剤として、熱硬化性接着剤を、ディスペンサを使用してアルミ箔の接着面（つや面）に沿って厚み２０μｍで均一に塗布した。これを１００Ｐａ以下の真空下で１２時間乾燥させた。さらに露点温度が−８０℃以下、酸素濃度０．８ｐｐｍの窒素雰囲気下へ移動し、１２時間以上乾燥させ、封止用接着剤の含水率を１００ｐｐｍ以下となるように調整した。
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。
（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  【０３０１】
以上のようにして、図１に記載の形態になるよう、封止基板を、取り出し電極および電極リードの接合部を覆うようにして密着・配置して、圧着ロールを用いて厚着条件、圧着ロール温度１２０℃、圧力０．５ＭＰａ、装置速度０．３ｍ／ｍｉｎで密着封止して、比較例サンプル１（ＥＬ素子）を作製した。【０３０２】
（２）比較例サンプル２の作製
上記「比較例サンプル１の作製」において、正孔阻止層を、以下の方法で合成した酸化亜鉛ナノパーティクルを用いて形成した。
それ以外は上記と同様にして比較例のサンプル２を得た。
＜酸化亜鉛ナノパーティクルの合成＞
Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, No. 7, p1188を参考として、酸化亜鉛ナノ粒子を合成した。
60℃に保持した酢酸亜鉛２水和物の１０ｍＭ溶液１２５ｍｌに対し、水酸化カリウム３０ｍＭメタノール６５ｍｌに６０℃で溶解させた溶液を加えて、乳白濁したのち、還流を行って無色透明となった時点から３時間還流を行い、室温で４時間放置した。上澄みをデカントしたのち、再びメタノール１００ｍｌを加えて１６時間放置し、再度上澄みをデカントし、すぐにクロロベンゼンを加えて１８ｍｌに調整し、約５０ｍｇ／ｍｌのＺｎＯナノパーティクル分散液を得た。
その後、前記（１．１）で得られた基板上に、前記酸化亜鉛ナノパーティクル溶液を３０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により製膜した後、１２０℃で１０分間乾燥し、膜厚３０ｎｍの正孔阻止層を設けた。
以降は比較例のサンプル１と同様にして封止まで行い、比較例サンプル２を作製した。【０３０３】
（３）実施例サンプル１１〜２７、３１の作製
上記「比較例サンプル１の作製」において、正孔阻止層の塗布液として、下記に記載の材料をそれぞれ使用するとともに、焼成条件（焼成温度および焼成時間）を下記に記載の条件に変更して実施例サンプル１１〜２７、３１を作製した。
なお、実施例サンプル２０〜２７、３１では、発光層を形成するのに、量子ドットに加えてホスト化合物（表２参照）も使用した。当該ホスト化合物の添加量は、２０００質量部のトルエン中に７．０質量部である。
実施例サンプル３１では、可撓性フィルムとして、ＰＥＮに代えてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を用いるとともに、発光層の量子ドットの種類（表２参照）を変更した。
実施例サンプル１３〜２７、３１では、正孔阻止層の形成に際して、例示化合物１はＪ．  Ａｍ．  Ｃｈｅｍ．  Ｓｏｃ．  ２０１１，  １３３，  ８４１６に従って、例示化合物２はＡｄｖ．  Ｍａｔｅｒ．，２０１１，２３，ｐ３０８６に従って、例示化合物３はJ. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 8416に従って、例示化合物１１はAdv. Mater. 2007, 19, 2010に従って合成した。
例示化合物１０、１５は下記のとおりに合成した。【０３０４】
＜製造例１：例示化合物１０の合成＞
下記反応により、例示化合物１０を合成した。【０３０５】
【化７０】
2014057968.tif 000072
【０３０６】
Ａｄｖ．  Ｍａｔｅｒ．  ２００７，１９，２０１０を参考として、化合物Ｂを合成した。化合物Ｂの重量平均分子量は４４００であった。この化合物Ｂ  １．０ｇおよびＮ，Ｎ，Ｎ’−トリメチルエチレンジアミン（アルドリッチ社製）５．５ｇを、テトラヒドロフラン１００ｍｌおよびＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド１００ｍｌの混合溶媒に溶解させ、室温（２５℃）で４８時間撹拌して、反応を行った。反応終了後、溶媒を減圧留去し、さらに水に再沈殿を行うことで、例示化合物１０を１．０ｇ得た（収率９０％）。【０３０７】
＜製造例２：例示化合物１５の合成＞
下記反応により、例示化合物１５を合成した。【０３０８】
【化７１】
2014057968.tif 000073
【０３０９】
上記製造例１と同様にして化合物Ｂを合成した。この化合物Ｂ  １．０ｇおよび３，３’−イミノビス（Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピルアミン）（アルドリッチ社製）９．０ｇを、テトラヒドロフラン１００ｍｌおよびＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド１００ｍｌの混合溶媒に溶解させ、室温（２５℃）で４８時間撹拌して、反応を行った。反応終了後、溶媒を減圧留去し、さらに水に再沈殿を行うことで、例示化合物１５を１．３ｇ得た（収率９０％）。
得られた化合物について、Ｈ−ＮＭＲによって構造を特定した。結果を下記に示す。7.6〜8.0ppm(br), 2.88ppm(br), 2.18ppm(m), 2.08ppm(s), 1.50ppm(m), 1.05ppm(br).【０３１０】
（３．１）実施例サンプル１１
ｎ−ブタノール：ＰＥＩ（ポリエチレンイミン）：ＤＥＧ（他官能エポキシ、Trimethylolpropane triglycidyl etherの２または３置換体）＝１００：０．２：０．１
焼成条件；100℃、3分【０３１１】
【化７２】
2014057968.tif 000074
【０３１２】
（３．２）実施例サンプル１２
ｎ−ブタノール：２-アミノエチル−２−アミノプロピルトリメトキシシラン（ＡＥＡＰＴＭＳ）＝１００：０．３
なお、ＡＥＡＰＴＭＳ自身は低分子化合物であるが、大気中で塗布・ベーク中に水分やアミノ基等の触媒効果によりトリメトキシシリル基が反応し、ポリマー状の不溶層を形成することができる。
焼成条件；100℃、3分【０３１３】
（３．３）実施例サンプル１３〜２７、３１
ＴＦＰＯ（テトラフルオロプロパノール）：表１および表２に記載の化合物＝１００：０．３
焼成条件；70℃、30秒【０３１４】
【化７３】
2014057968.tif 000075
【０３１５】
《ＥＬ素子の評価》
比較例サンプル１〜２および実施例サンプル１１〜２７、３１について、下記の各評価を行った。【０３１６】
（１）塗布性の評価
正孔阻止層を形成する際の塗布液の焼成温度（製膜温度）と焼成時間（乾燥・ベーク時間）とを、生産性の観点から以下の基準で評価した。
＜製膜温度＞
◎  70℃以下
○  100℃以下
△  120°以下
×  121℃以上
＜乾燥・ベーク時間＞
◎  30秒以下
○  1分以下
△  3分以下
×  3分以上【０３１７】
（２）発光効率の測定
各サンプルに対し、室温（約２３〜２５℃）で、２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下による点灯を行い、分光放射輝度計ＣＳ−２０００（コニカミノルタセンシング社製）を用いて測定した。
表３では、比較例サンプル２の発光効率を１．００として、他のサンプルの発光効率を相対値で示している。数値が大きいほど、発光効率に優れていることを表す。なお、比較例サンプル１は発光しなかった。【０３１８】
（３）連続駆動安定性（寿命）の評価
各サンプルを連続駆動させ、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７０％となる時間（ＬＴ７０）を求めた。駆動条件は、連続駆動開始時に１０００ｃｄ／ｍ２となる電流値とした。
比較例サンプル２のＬＴ７０を１．００とした相対値を求め、これを連続駆動安定性の尺度とした。
表３中、数値が大きいほど、連続駆動安定性に優れている（長寿命である）ことを表す。【０３１９】
【表１】
2014057968.tif 000076
【０３２０】
【表２】
2014057968.tif 000077
【０３２１】
【表３】
2014057968.tif 000078
【０３２２】
（３）まとめ
表３に示すとおり、実施例サンプル１１〜２７、３１では、公知の金属酸化物からなる正孔阻止層に比して非常に低温かつ高速に製膜できることが明らかである。また、その正孔阻止層を用いて得られる素子は、プラスチック基板上であっても十分発光輝度（発光効率）が高く、寿命も向上している。また、特定のホスト化合物を発光層に含むことで、さらにこれらの特性を向上できることが分かる。
このような結果から、量子ドットを含むエレクトロルミネッセンス素子を高効率かつ長寿命にするためには、本発明で開示されるような正孔阻止層を用い、さらには量子ドットを含む発光層のホスト化合物としてリン光スペクトルにおける０−０遷移バンドの波長を一定の範囲に制御することが有用であることがわかる。
【実施例３】
【０３２３】
《白色発光ＥＬ素子の作製》
（１）比較例サンプル４１の作製
特許文献３を参考として作製を行った。【０３２４】
（１．１）第１の電極の形成
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）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い、第１電極層（陽極）を形成した。なお、パターンは発光面積が５０ｍｍ平方になるようなパターンとした。【０３２５】
（１．２）正孔阻止層の形成
前記実施例２の「比較例サンプル２の作製」において使用した酸化亜鉛ナノパーティクル溶液を、３０００ｒｐｍで３０秒間のスピンコートにより製膜した後、１２０℃で１０分間乾燥させ、膜厚３０ｎｍの正孔阻止層を設けた。【０３２６】
（１．３）第１の発光層の形成
次いで、下記組成の発光層組成物および同溶媒により倍希釈した組成物を１５００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法によりそれぞれ製膜した後、１２０℃で３０分間保持し膜厚４０ｎｍの発光層をそれぞれ形成した。
＜量子ドット発光層組成物＞
量子ドット（サイトダイアグノスティクス社製Trilite（登録商標）450、４５０ｎｍ発光）  ３．０質量部
例示化合物Ｈ−１１５  ７．０質量部
トルエン  ２０００質量部【０３２７】
（１．４）中間層の形成
続いて、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Ｈ−７３を入れたものを真空蒸着装置に取り付け、真空槽を４×１０−５Ｐａまで減圧した後、前記ボートに通電して加熱し、Ｈ−７３からなる厚さ２０ｎｍの中間層を形成した。【０３２８】
（１．５）第２の発光層の形成
引き続き、蒸着速度を調整して下記の比率となるように第２の発光層を３０ｎｍの膜厚で形成した。
イリジウム錯体Ｇ：  ４．０質量部
イリジウム錯体Ｒ：  １．０質量部
ホスト化合物Ｈ−７３：  ９２質量部【０３２９】
イリジウム錯体Ｇ；
【化７４】
2014057968.tif 000079
【０３３０】
イリジウム錯体Ｒ；
【化７５】
2014057968.tif 000080
【０３３１】
（１．６）正孔輸送層・正孔注入層と第２の電極との形成
続いて、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、Ｈ−１２１およびＦ４−ＴＣＮＱを入れたものを真空蒸着装置に取り付け、真空槽を４×１０−５Ｐａまで減圧した後、前記ボートに通電して加熱してＳｐｉｒｏ−ＴＰＤを０．０２ｎｍ／秒で前記発光層上に膜厚６０ｎｍの正孔輸送層を形成し、続けて同様Ｈ−１２１とＦ４−ＴＣＮＱをそれぞれ０．０２ｎｍ／秒、０．００５ｎｍ／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。
引き続き、アルミニウムを蒸着して厚さ１００ｎｍの陽極を形成した。【０３３２】
（１．７）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４１を製作した。
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。
（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【０３３３】
（２）実施例サンプル４２〜４４の作製
上記「比較例サンプル４１の作製」において、正孔阻止層の塗布液として、下記に記載の材料をそれぞれ使用して実施例サンプル４２〜４４を作製した。【０３３４】
（２．１）実施例サンプル４２
ｎ−ブタノール：ＰＥＩ（ポリエチレンイミン）：ＤＥＧ（他官能エポキシ、Trimethylolpropane triglycidyl etherの２または３置換体）＝１００：０．２：０．１【０３３５】
（２．２）実施例サンプル４３
ｎ−ブタノール：２-アミノエチルー２−アミノプロピルトリメトキシシラン＝１００：０．３【０３３６】
（２．３）実施例サンプル４４
ＴＦＰＯ（テトラフルオロプロパノール）：例示化合物１５＝１００：０．３【０３３７】
（３）比較例サンプル４５および実施例サンプル４６〜４８の作製
上記「比較例サンプル４１の作製」において、第２の発光層の形成における組成を以下に変更した以外は同様にして、比較例サンプル４５を作製した。
上記「実施例サンプル４２〜４４の作製」において、各第２の発光層の形成における組成を以下に変更した以外は同様にして、実施例サンプル４６〜４８を作製した。
イリジウム錯体Ｄ−９０（Ｂ）：  ７．６質量部
イリジウム錯体Ｇ：  ０．３質量部
イリジウム錯体Ｒ：  ０．１質量部
ホスト化合物Ｈ−７３：  ９２質量部【０３３８】
（４）実施例サンプル４９の作製（タンデム型素子）
上記「実施例サンプル４８の作製」において、中間層の形成における組成を以下に記載の電荷発生層に変更した以外は同様にして、実施例サンプル４９を作製した。
＜電荷発生層＞
第１層（正孔輸送層）    Ｓｐｉｒｏ−ＴＰＤ、厚さ２０ｎｍ
第２層（ｐ型層）        Ｈ−１２１：Ｆ４−ＴＣＮＱ＝１００：１０、厚さ５ｎｍ
第３層（金属層）        アルミニウム、厚さ１ｎｍ
第４層（ｎ型層）        ＢＰｈｅｎ：Ａｌｑ３：リチウム＝４９：４９：２、厚さ４０ｎｍ【０３３９】
【化７６】
2014057968.tif 000081
【０３４０】
《ＥＬ素子の評価》
比較例サンプル４１、４５および実施例サンプル４２〜４４、４６〜４８、４９について、下記の各評価を行った。【０３４１】
（１）色温度および演色性の測定
各サンプルに対し、室温（約２３〜２５℃）で、分光放射輝度計ＣＳ−２０００（コニカミノルタセンシング社製）を用いて、各サンプルの発光輝度を測定し、発光輝度１０００ｃｄ／ｍ２における色温度および演色性を評価した。評価の基準は下記のとおりである。
＜色温度＞
◎：５０００Ｋ以上
○：５０００Ｋ未満
△：４０００Ｋ未満
×：３０００Ｋ未満
＜演色性＞
◎：８５以上
○：８５未満
△：７５未満
×：６５未満【０３４２】
（２）発光効率の測定
各サンプルを、室温（約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。
次いで、比較例サンプル４１の発光輝度を１．００とした相対発光輝度を求め、これを初期の発光効率（外部取り出し量子効率）の尺度とした。数値が大きいほど、発光効率に優れていることを表す。【０３４３】
（３）連続駆動安定性（寿命）の評価
各サンプルを連続駆動させ、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７０％となる時間（ＬＴ７０）を求めた。駆動条件は、連続駆動開始時に４０００ｃｄ／ｍ２となる電流値とした。
比較例サンプル４１のＬＴ７０を１．００とした相対値を求め、これを連続駆動安定性の尺度とした。数値が大きいほど、連続駆動安定性に優れている（長寿命である）ことを表す。【０３４４】
【表４】
2014057968.tif 000082
【０３４５】
【表５】
2014057968.tif 000083
【０３４６】
（４）まとめ
表５に示すとおり、実施例サンプル４２〜４４、４６〜４８、４９では、公知の金属酸化物からなる正孔阻止層に比して十分発光効率が高く、寿命も向上している。また特定のリン光発光化合物を第２の発光層に含むことで、さらにこれらの特性を向上できるだけでなく、演色性や色温度を高められることが分かる。
このような結果から、量子ドットを含む白色発光エレクトロルミネッセンス素子を高効率かつ長寿命にするためには、本発明で開示されるような正孔阻止層を用い、さらには発光層に量子ドット化合物だけでなく特定のリン光発光化合物を含有させることが有用であることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【０３４７】
本発明は、高発光効率で長寿命のエレクトロルミネッセンス素子を提供するのに利用され、さらにプラスチックフィルム上への生産性（焼成温度や焼成時間など）に優れたエレクトロルミネッセンス素子を提供するのに好適に利用することができる。
【符号の説明】
【０３４８】
２  第１の電極
８  第２の電極
９  封止接着剤
１０  可撓性封止部材
２０  有機機能層
２１  正孔阻止層（中間層）
２２  発光層
２３  正孔輸送層
２４  正孔注入層
３０  量子ドット
１００  ＥＬ素子
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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