(57)【要約】【課題】  より低電圧で駆動することが可能な有機ＥＬ素子を提供すること。【解決手段】  陽極と、陽極上に設けられた発光層と、発光層上に設けられた第１の層と、第１の層上に設けられた第２の層と、第２の層上に設けられた陰極と、を備え、第１の層が、アルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素及び希土類金属元素からなる群から選択される少なくとも１種を含有する有機金属錯体を有し、第２の層が、電子輸送性の有機化合物と、アルカリ金属及びアルカリ土類金属のうちの少なくとも一方の金属とを含む、有機エレクトロルミネッセンス素子。【選択図】図１
2019087580.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極及び陰極と、前記陽極及び前記陰極の間に設けられた発光層とを備える有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記陰極と前記発光層との間に設けられた第１の層と、
前記第１の層と前記陰極の間に設けられた第２の層と、を備え、
前記第１の層はアルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素及び希土類金属元素からなる群から選択される少なくとも１種を含有する有機金属錯体化合物を含み、
前記第２の層は、電子輸送性の有機化合物と、アルカリ金属及びアルカリ土類金属のうちの少なくとも一方の金属とを含む、有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２】
前記第１の層は、発光層に接している、請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３】
前記第２の層は、前記第１の層に接している、請求項１又は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】
前記陰極は、前記第２の層に接している、請求項１〜３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】
前記有機金属錯体化合物は、８−キノリノラートナトリウム、８−キノリノラートリチウム、リチウム２−（２’，２”−ビピリジン−６’−イル）フェノラート、及びナトリウムリチウム２−（２’，２”−ビピリジン−６’−イル）フェノラートからなる群から選択される少なくとも一つを含む、請求項１〜４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６】
前記第１の層は、前記有機金属錯体化合物を５０〜１００体積％の割合で含む、請求項１〜５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７】
前記電子輸送性の有機化合物は、フルオレン骨格を有する化合物を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項８】
前記アルカリ金属及びアルカリ土類金属のうちの少なくとも一方の金属が、アルカリ土類金属である、請求項１〜７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。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」という場合もある。）は、陽極と、陰極と、当該陽極及び陰極間に配置される発光層とを含んで構成され、陽極及び陰極からそれぞれ注入される正孔及び電子が発光層において再結合することによって発光する。
【０００３】
有機ＥＬ素子においては、陰極から発光層への電子注入障壁を低下させ低電圧駆動を実現するために、陰極と発光層の間に有機金属錯体化合物の層が設けられる場合がある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２３３２６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、有機ＥＬ素子についてさらなる駆動電圧の低下が求められている。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、より低電圧で駆動することが可能な有機ＥＬ素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の有機ＥＬ素子は、陽極及び陰極と、陽極及び陰極の間に設けられた発光層とを備える有機エレクトロルミネッセンス素子であって、陰極と発光層との間に設けられた第１の層と、第１の層と陰極の間に設けられた第２の層と、を備え、第１の層はアルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素及び希土類金属元素からなる群から選択される少なくとも１種を含有する有機金属錯体化合物を含み、第２の層は、電子輸送性の有機化合物と、アルカリ金属及びアルカリ土類金属のうちの少なくとも一方の金属とを含む。このような有機ＥＬ素子によれば、より低電圧で駆動することが可能である。
【０００８】
上記第１の層は、発光層に接していてもよい。また、上記第２の層は、上記第１の層に接していてもよい。また、上記陰極は、上記第２の層に接していてもよい。第１の層、第２の層及び陰極のそれぞれが互いに接することにより、さらに低電圧で有機ＥＬ素子を駆動することができる。
【０００９】
上記有機金属錯体化合物は、８−キノリノラートナトリウム、８−キノリノラートリチウム、リチウム２−（２’，２”−ビピリジン−６’−イル）フェノラート、及びナトリウムリチウム２−（２’，２”−ビピリジン−６’−イル）フェノラートから選択される少なくとも一つを含むことが好ましい。
【００１０】
上記第１の層は、有機金属錯体化合物を５０〜１００体積％の割合で含むと好ましい。
【００１１】
上記電子輸送性の有機化合物は、フルオレン骨格を有する化合物を含むと好ましい。
【００１２】
上記第２の層は、Ｃａ及びＢａのうち少なくとも１つを含むと好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、より低電圧で駆動することが可能な有機ＥＬ素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、一実施形態に係る有機ＥＬ素子の構成を模式的に示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。同一の要素には同一符号を付する。重複する説明は省略する。図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。
【００１６】
図１に模式的に示したように本実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）１は、基板Ｐ上に、陽極Ｅ１、正孔注入層１１、正孔輸送層１２、発光層１３、第１の層１４ｂ、第２の層１４ａ及び陰極Ｅ２が順に設けられて構成されている。なお、以下、第１の層１４ｂ及び第２の層１４ａを併せて多層型電子輸送層１４と呼ぶこともある。有機ＥＬ素子１は、曲面状又は平面状の照明装置、例えばスキャナの光源として用いられる面状光源、及び、表示装置に好適に用いられ得る。有機ＥＬ素子１は、発光層１３から放射される光が基板Ｐを通して出射されるボトムエミッション型であってもよく、発光層１３から放射される光が基板Ｐとは反対側（すなわち、陰極Ｅ２側から）から出射されるトップエミッション型であってもよい。
【００１７】
＜基板＞
基板Ｐは、有機ＥＬ素子１の製造工程において化学的に変化しない基板が好適に用いられ、例えばガラス基板、シリコン基板などのリジッド基板であっても、プラスチック基板、高分子フィルムなどの可撓性基板であってもよい。可撓性基板を用いることで、全体として可撓性の有機ＥＬ素子とすることができる。基板Ｐには有機ＥＬ素子１を駆動するための電極や、駆動回路が予め形成されていてもよい。有機ＥＬ素子１がボトムエミッション型である場合、基板Ｐは、発光層１３から放射される可視光（例えば、波長３６０ｎｍ〜８３０ｎｍの光）を実質的に透過するプラスチック材料から構成されていてもよい。
【００１８】
＜陽極＞
陽極Ｅ１及び陰極Ｅ２のうちの少なくとも一方は、透明である。陽極Ｅ１には、電気抵抗の低い薄膜が好適に用いられる。有機ＥＬ素子１がボトムエミッション型である場合、基板Ｐ側に配置される陽極Ｅ１は、透明であって、可視光領域の光に対する透過率が高いものが好適に用いられる。陽極Ｅ１の材料としては、導電性を有する金属酸化物膜、及び金属薄膜などが用いられる。
【００１９】
これらの中でも、陽極Ｅ１としては、透過率、パターニングの容易さから、ＩＴＯ、ＩＺＯ、及び酸化スズから成る薄膜が好適に用いられる。なお、陰極Ｅ２側から光を取り出す場合には、陽極Ｅ１としては、発光層１３からの光を陰極Ｅ２側に反射する材料によって形成されることが好ましく、そのような材料としては、仕事関数３．０ｅＶ以上の金属、金属酸化物、金属硫化物が好ましい。例えば光を反射する程度の膜厚の金属薄膜が用いられる。
【００２０】
有機ＥＬ素子１がトップエミッション型である場合、発光層１３からの光を陽極Ｅ１で反射して陰極Ｅ２側から光を取り出すため、陽極Ｅ１の材料としては可視光反射率の高い材料が好ましい。このような陽極Ｅ１の具体的な材料としては、例えば、アルミニウムや銀が挙げられる。
【００２１】
有機ＥＬ素子１がボトムエミッション型である場合、発光層１３からの光を陰極Ｅ２で反射して陽極Ｅ１側から光を取り出すため、陽極Ｅ１の材料としては可視光透過率の高い材料が好ましい。このような陽極Ｅ１の具体的な材料としては、例えば、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、インジウムスズ酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ：略称ＩＴＯ）及びインジウム亜鉛酸化物（ＩｎｄｉｕｍＺｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ：略称ＩＺＯ）などからなる薄膜や、金、白金、銀、銅、アルミニウムあるいはこれら金属を少なくとも１種類含む合金等が挙げられる。
【００２２】
陽極Ｅ１の形成方法の例としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法などを挙げることができる。また、陽極Ｅ１として、ポリアニリン若しくはその誘導体、ポリチオフェン若しくはその誘導体などの有機物の透明導電膜を用いてもよい。
【００２３】
陽極Ｅ１の厚さは、光の透過性、電気伝導度などを考慮して適宜決定することができる。陽極Ｅ１の厚さは、例えば１０ｎｍ〜１０μｍであり、好ましくは２０ｎｍ〜１μｍであり、さらに好ましくは５０ｎｍ〜５００ｎｍである。
【００２４】
＜正孔注入層＞
正孔注入層１１は、陽極Ｅ１からの正孔注入効率を向上させる機能を有する機能層である。正孔注入層１１を構成する正孔注入材料の例としては、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、及び、酸化アルミニウムなどの酸化物、フェニルアミン化合物、スターバースト型アミン化合物、フタロシアニン化合物、アモルファスカーボン、ポリアニリン、及び、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）のようなポリチオフェン誘導体などを挙げることができる。
【００２５】
正孔注入層１１は、例えば前述の正孔注入材料を含む塗布液を用いた塗布法によって形成されてもよい。塗布液の溶媒としては、正孔注入材料を溶解するものであればよく、例えばクロロホルム、水、塩化メチレン、ジクロロエタン等の塩素系溶媒、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセルソルブアセテート等のエステル系溶媒を挙げることができる。
【００２６】
塗布法としては、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、及び、インクジェットプリント法などを挙げることができる。これら塗布法のうちの１つを用いて、陽極Ｅ１が形成された基板Ｐ上に前述した塗布液を塗布することによって、正孔注入層１１を形成することができる。
【００２７】
真空蒸着法などによって正孔注入層１１を成膜することも可能である。さらに、金属酸化物から成る正孔注入層１１であればスパッタリング法、イオンプレーティング法などを用いることも可能である。
【００２８】
正孔注入層１１の厚さは、用いる材料によって最適値が異なり、求められる特性及び成膜の簡易さなどを勘案して適宜決定される。正孔注入層１１の厚さは、例えば１ｎｍ〜１μｍであり、好ましくは２ｎｍ〜５００ｎｍであり、さらに好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。
【００２９】
＜正孔輸送層＞
正孔輸送層１２は、正孔輸送層１２の陽極Ｅ１側の界面に接している層（図１では、正孔注入層１１）又は陽極Ｅ１により近い正孔輸送層１２から発光層１３への正孔注入を向上させる機能を有する機能層である。
【００３０】
正孔輸送層１２を構成する正孔輸送材料としては、ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、ポリシラン若しくはその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体、ポリアニリン若しくはその誘導体、ポリチオフェン若しくはその誘導体、ポリアリールアミン若しくはその誘導体、ポリピロール若しくはその誘導体、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）若しくはその誘導体、又はポリ（２，５−チエニレンビニレン）若しくはその誘導体などを挙げることができる。また、特開２０１２−１４４７２２号公報に開示されている正孔輸層材料も挙げることができる。
【００３１】
正孔輸送層１２は、例えば前述の正孔輸送材料を含む塗布液を用いた塗布法によって形成されてもよい。溶液からの成膜に用いる溶媒としては、正孔輸送材料を溶解させるものであればよく、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン等の塩素系溶媒、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセルソルブアセテート等のエステル系溶媒を挙げることができる。
【００３２】
溶液からの成膜方法としては、正孔注入層を成膜する方法として挙げた方法と同様の塗布法を挙げることができる。
【００３３】
正孔輸送層１２の膜厚としては、用いる材料によって最適値が異なり、駆動電圧と発光効率が適度な値となるように適宜設定され、少なくともピンホールが発生しないような厚さが必要であり、厚すぎると、素子の駆動電圧が高くなり好ましくない。従って、該正孔輸送層１２の膜厚は、例えば１ｎｍ〜１μｍであり、好ましくは２ｎｍ〜５００ｎｍであり、さらに好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。
【００３４】
＜発光層＞
発光層１３は、通常、主として蛍光及び／又はりん光を発光する有機物、又は該有機物とこれを補助するドーパント材料とを含む。ドーパント材料は、例えば発光効率を向上させたり、発光波長を変化させたりするために加えられる。なお、有機物としては、溶解性の観点からは高分子化合物であることが好ましい。発光層１３は、ポリスチレン換算の数平均分子量が、１．０×１０３〜１０８である高分子化合物を含むことが好ましい。主として蛍光及び／又はりん光を発光する有機物としては、例えば下記の色素系の材料、金属錯体系の材料、高分子系の材料を挙げることができる。
【００３５】
色素系の材料としては、例えばシクロペンダミン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、トリフェニルアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、ピロール誘導体、チオフェン環化合物、ピリジン環化合物、ペリノン誘導体、ペリレン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、オキサジアゾールダイマー、ピラゾリンダイマー、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体などを挙げることができる。
【００３６】
金属錯体系の材料としては、例えばＴｂ、Ｅｕ、Ｄｙなどの希土類金属、又はＡｌ、Ｚｎ、Ｂｅ、Ｐｔ、Ｉｒなどを中心金属に有し、オキサジアゾール、チアジアゾール、フェニルピリジン、フェニルベンゾイミダゾール、キノリン構造などを配位子に有する金属錯体を挙げることができる。金属錯体としては、例えばイリジウム錯体、白金錯体などの三重項励起状態からの発光を有する金属錯体、アルミニウムキノリノール錯体、ベンゾキノリノールベリリウム錯体、ベンゾオキサゾリル亜鉛錯体、ベンゾチアゾール亜鉛錯体、アゾメチル亜鉛錯体、ポルフィリン亜鉛錯体、フェナントロリンユーロピウム錯体などを挙げることができる。
【００３７】
高分子系の材料としては、例えばポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリアセチレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、上記色素材料、金属錯体材料を高分子化した材料などを挙げることができる。
【００３８】
上記発光材料のうち、青色に発光する材料としては、ジスチリルアリーレン誘導体、オキサジアゾール誘導体、及びそれらの重合体、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体などを挙げることができる。なかでも高分子材料のポリビニルカルバゾール誘導体、ポリパラフェニレン誘導体やポリフルオレン誘導体などが好ましい。青色に発光する材料としては、特開２０１２−１４４７２２号公報に開示されている材料も挙げられる。
【００３９】
緑色に発光する材料としては、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体、及びそれらの重合体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体などを挙げることができる。なかでも高分子材料のポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体などが好ましい。緑色に発光する材料としては、特開２０１２−０３６３８８号公報に開示されている材料も挙げられる。
【００４０】
赤色に発光する材料としては、クマリン誘導体、チオフェン環化合物、及びそれらの重合体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリフルオレン誘導体などを挙げることが出来る。なかでも高分子材料のポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリフルオレン誘導体などが好ましい。赤色に発光する材料としては、特開２０１１−１０５７０１号公報に開示されている材料も挙げられる。
【００４１】
ドーパント材料としては、例えばペリレン誘導体、クマリン誘導体、ルブレン誘導体、キナクリドン誘導体、スクアリウム誘導体、ポルフィリン誘導体、スチリル色素、テトラセン誘導体、ピラゾロン誘導体、デカシクレン、フェノキサゾンなどを挙げることができる。
【００４２】
発光層１３の形成方法としては、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スリットコート法、キャピラリーコート法、スプレーコート法、ノズルコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、反転印刷法、インクジェットプリント法などの塗布法を用いることができる。パターン形成や多色の塗分けが容易であるという点で、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、反転印刷法、インクジェットプリント法が好ましい。また、昇華性を示す低分子化合物の場合には、真空蒸着法を用いることができる。さらには、レーザーや摩擦による転写や熱転写などの方法によって、所望するところのみに発光層１３を形成することもできる。これらの中でも製造工程の容易さから、発光材料を含む溶液を用いて塗布法で発光層１３を形成することが好ましい。発光材料を含む溶液の溶媒としては、例えば前述した正孔注入層１１を形成するための塗布液の溶媒として挙げた溶媒を用いることができる。
【００４３】
発光層１３の厚さは、約２ｎｍ〜２００ｎｍであると好ましい。
【００４４】
＜第１の層＞
発光層１３と後述の陰極Ｅ２の間には、第１の層１４ｂが設けられている。第１の層１４ｂは、発光層１３に直接接していてもよい。第１の層１４ｂは、有機金属錯体化合物を含む。
【００４５】
上記有機金属錯体化合物は、アルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素及び希土類金属元素からなる群から選択される少なくとも一種を含有する。上記有機金属錯体化合物は、アルカリ金属元素又はアルカリ土類金属元素をイオンの状態で含んでいてもよい。アルカリ金属イオンとしては、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｒｂ＋、及びＣｓ＋が挙げられ、これらの中でも、Ｌｉ＋、Ｎａ＋又はＣｓ＋が好ましく、Ｌｉ＋又はＮａ＋がさらに好ましい。アルカリ土類金属イオンとしては、Ｂｅ２＋、Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋及びＢａ２＋が挙げられ、これらの中でもＭｇ２＋、Ｃａ２＋又はＢａ２＋が好ましく、Ｃａ２＋又はＢａ２＋が更に好ましい。
【００４６】
上記有機金属錯体化合物は、希土類金属元素をイオンの状態で含んでいてもよい。希土類金属イオンとしては、例えば、Ｙ３＋、Ｌａ３＋、Ｃｅ４＋、Ｅｕ３＋、Ｇｄ３＋、Ｔｂ３＋、Ｙｂ３＋、が挙げられる。これらの中でもＥｕ３＋又はＹｂ３＋が好ましく、Ｙｂ３＋が更に好ましい。
【００４７】
また、有機金属錯体化合物に含まれる配位子には、キノリノラート、ベンゾキノリノラート、アクリジノラート、フェナントリジノラート、ヒドロキシフェニルオキサゾール、ヒドロキシフェニルチアール、ヒドロキシジアリールオキサジアゾール、ヒドロキシジアリールチアジアゾール、ヒドロキシフェニルベンゾイミダゾール、ヒドロキシベンゾトリアゾール、ヒドロキシフルボラン、ビピリジル、フェナントロリン、フタロシアニン、ポルフィリン、シクロペンタジエン、２−（２−ピリジル）フェノラート骨格を有する配位子、βージケトン類、アゾメチン類、及びこれらの誘導体が挙げられる。有機金属錯体化合物に含まれる配位子としては、具体的には、以下の式（１）〜（１８）で表される配位子が挙げられる。
【化１】
2019087580.tif 000003
【化２】
2019087580.tif 000004
【化３】
2019087580.tif 000005
【化４】
2019087580.tif 000006
【化５】
2019087580.tif 000007
【００４８】
式（１）〜式（１８）で表される各配位子において、五員環又は六員環を構成する炭素原子に結合する少なくとも１つの水素原子は、炭素数１〜１２のアルキル基で置換されていてもよい。炭素数１〜１２のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、又はｔｅｒｔ−ブチル基が好ましい。
【００４９】
式（１）〜（１８）中、有機金属錯体化合物としては、式（１）（８−キノリノラート）、式（２）（５−キノキサリノラート）、式（４）（８−キナゾリノラート）、式（６）（ベンゾ−８−キノリノラート）、式（７）（ベンゾ−５−キノキサリノラート）、式（９）（ベンゾ−８−キナゾリノラート）、及び式（１８）（２−（２’，２”−ビピリジン−６’−イル）フェノラート）で表される配位子が好ましく、式（１）、式（２）又は式（４）で表されるの配位子がさらに好ましい。
【００５０】
有機金属錯体化合物の具体例としては、８−キノリノラートリチウム（Ｌｉｑ）、８−キノリノラートナトリウム（Ｎａｑ）、８−キノリノラートカリウム、８−キノリノラートルビジウム、８−キノリノラートセシウム、ベンゾ−８−キノリノラートリチウム、ベンゾ−８−キノリノラートナトリウム、ベンゾ−８−キノリノラートカリウム、ベンゾ−８−キノリノラートルビジウム、ベンゾ−８−キノリノラートセシウム、２−メチルー８−キノリノラートリチウム、２−メチルー８−キノリノラートナトリウム、２−メチルー８−キノリノラートカリウム、２−メチルー８−キノリノラートルビジウム、２−メチルー８−キノリノラートセシウム、リチウム２−（２’，２”−ビピリジン−６’−イル）フェノラート（ＬｉＢＰＰ）、及びナトリウムリチウム２−（２’，２”−ビピリジン−６’−イル）フェノラート（ＮａＢＰＰ）が挙げられる。
【００５１】
上記の中でも有機金属錯体化合物としては、８−キノリノラートリチウム、８−キノリノラートナトリウム、リチウム２−（２’，２”−ビピリジン−６’−イル）フェノラート（ＬｉＢＰＰ）、及びナトリウムリチウム２−（２’，２”−ビピリジン−６’−イル）フェノラート（ＮａＢＰＰ）からなる群から選択される少なくとも１つを含むことが好ましく、さらに８−キノリノラートナトリウムが好ましい。
【００５２】
第１の層１４ｂは、電子輸送性の有機化合物を含んでいてもよい。電子輸送性の有機化合物としては、電子を輸送する機能を有する電子輸送層に一般に使用されている公知の有機化合物が使用できる。たとえば、ナフタレン、アントラセンなどの縮合アリール環を有する化合物やその誘導体、フルオレン骨格を有する化合物、４，４−ビス（ジフェニルエテニル）ビフェニルに代表されるスチリル系芳香環誘導体、ペリレン誘導体、ペリノン誘導体、クマリン誘導体、ナフタルイミド誘導体、アントラキノン、ナフトキノン、ジフェノキノン、アントラキノジメタン、テトラシアノアントラキノジメタンなどのキノン誘導体、リンオキサイド誘導体、カルバゾール誘導体、及び、インドール誘導体、トリス（８−キノリノラート）アルミニウム（ＩＩＩ）などのキノリノラート錯体、及び、ヒドロキシフェニルオキサゾール錯体などのヒドロキシアゾール錯体、アゾメチン錯体、トロポロン金属錯体及びフラボノール金属錯体、及び電子受容性窒素を有するヘテロアリール環を有する化合物などが挙げられる。
【００５３】
また、電子輸送性の有機化合物の具体例としては、以下の式（Ｉ）で表されるＰＰＴ（２，８−ビス（ジフェニルホスホリル）ベンゾ［ｂ，ｄ］チオフェン）、式（ＩＩ）で表されるＴＰＢｉ（１，３，５−トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール−２−イル）ベンゼン）、式（ＩＩＩ）で表されるＴｍＰｙＰＢ（１，３，５−トリス（３−ピリジルー３−フェニル）ベンゼン）、式（ＩＶ）で表されるＢ３ＰｙＰＢ（１，３−ビス（３，５−ジピリド−３−イルフェニル）ベンゼン）も挙げることができる。
【化６】
2019087580.tif 000008
【化７】
2019087580.tif 000009
【化８】
2019087580.tif 000010
【化９】
2019087580.tif 000011
【００５４】
電子受容性窒素とは、隣接原子との間に多重結合を形成している窒素原子を表す。窒素原子が高い電子陰性度を有することから、多重結合も電子受容的な性質を有する。従って、電子受容性窒素を有するヘテロアリール環は、高い電子親和性を有する。これらの電子受容性窒素を有するヘテロアリール環構造を有する化合物としては、例えば、ベンズイミダゾール誘導体、ベンズチアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ピリジン誘導体、ピラジン誘導体、フェナントロリン誘導体、キノキサリンン誘導体、キノリン誘導体、ベンゾキノリン誘導体、ビピリジンやターピリジンなどのオリゴピリジン誘導体、キノキサリン誘導体、及び、ナフチリジン誘導体、フェナントロリン誘導体などが好ましい化合物として挙げられる。
【００５５】
電子輸送性の有機化合物としては、フルオレン骨格を有する化合物が好ましい。フルオレン骨格を有する化合物としては、例えば、９，９−スピロビフルオレンの１〜８量体が挙げられる。フルオレン骨格を有する化合物は、フルオレン環に直接結合した水素の少なくとも一つがカルバゾール基、フォスフィンオキシド基、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基、チオフェン基、トリアジン基、ビピリジン基、ピリジン基等に置換されたものであってもよい。より具体的には、２，２’’：７’’，２’’’’−テル−９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］（ＴＳＢＦ）が好ましい。
【００５６】
第１の層１４ｂは、有機ＥＬ素子の駆動電圧をより低減できる観点から、第１の層１４ｂに含まれる材料の総量１００体積％に対して、有機金属錯体化合物を５０〜１００体積％の割合で含んでいることが好ましく、８０〜１００体積％含んでいることがより好ましい。
【００５７】
第１の層１４ｂの形成方法としては、例えば、有機金属錯体化合物を真空蒸着させる方法が挙げられる。また、第１の層１４ｂが電子輸送性の有機化合物を含む場合は、電子輸送性の有機化合物と有機金属錯体化合物とを真空蒸着法により共蒸着すればよい。電子輸送性の有機化合物と有機金属錯体化合物とを真空蒸着法により共蒸着する場合、第１の層１４ｂに含まれる有機金属錯体化合物の割合は、電子輸送性の有機化合物の蒸着速度と有機金属錯体化合物の蒸着速度を変更することで、調整することができる。
【００５８】
第１の層の厚さとしては、特に制限はないが、例えば、０．１〜１０ｎｍとすることができる。
【００５９】
＜第２の層＞
第２の層１４ａは、第１の層１４ｂと陰極Ｅ２との間に設けられた層であり、電子輸送性の有機化合物（以下、第１の材料とも呼ぶ）と、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の少なくとも一方（以下、第２の材料とも呼ぶ）とを含む。すなわち、第２の層１４ａは、第１の材料と第２の材料との混合物をからなる層である。第２の層１４ａは、第１の層１４ｂに直接接していてもよい。
【００６０】
第２の層１４ａに含まれる第１の材料としては、一般に電子輸送層に使用されている公知の有機化合物が使用できる。より具体的には、上述の第１の層１４ｂに含まれる電子輸送性の有機化合物として列挙したものが挙げられる。これらの中でも、フルオレン骨格を有する化合物が好ましい。
【００６１】
第２の層１４ａに含まれる第２の材料において、アルカリ金属としては、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓが挙げられ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、及びＣｓが好ましい。また、第２の層１４ａに含まれるアルカリ土類金属としては、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａが挙げられ、これらの中でもＣａ及びＢａが好ましい。第２の層１４ａに含まれる第２の材料としては、アルカリ土類金属が好ましい。
【００６２】
第２の層１４ａは、有機ＥＬ素子の駆動電圧をより低減できる観点や、可視光透過率の観点から、第２の層１４ａに含まれる材料の総量１００体積％に対して、第１の材料を７０〜９９体積％、第２の材料を１〜３０体積％の割合で含んでいることが好ましく、第１の材料を９０〜９９体積％、第２の材料を１〜１０体積％の割合で含んでいることがより好ましい。
【００６３】
上記第１の層１４ｂ及び第２の層１４ａを有する本実施形態の有機ＥＬ素子によれば、駆動電圧を低下させることが可能となる。この理由は、必ずしも定かではないが、本発明者は以下のように考えている。まず、第２の層が存在しない場合、すなわち、第１の層が直接Ａｌ等の陰極又はＢａ等の還元性の金属層と接している場合、第１の層の有機金属錯体化合物に含まれるアルカリ金属元素等は、その酸化状態に応じて陰極又は金属層から電子を受け取り、発光層に電子を受け渡すことができる。これにより、発光層中で正孔と電子が結合し、発光層が発光する。しかしながら、上記有機金属錯体化合物が上記陰極又は金属層により還元されると、第１の層と陰極若しくは金属層との界面又は陰極若しくは金属層の内部に、副生成物として有機金属錯体化合物の配位子と、陰極若しくは金属層に含まれる金属との錯体が形成されてしまう。かかる副生成物は抵抗成分として作用し、有機ＥＬ素子の駆動電圧を上昇させる傾向があると考えられる。ここで、本実施形態の有機ＥＬ素子では、第２の層が第２の材料と共に電子輸送性を有する第１の材料を含むため、第２の材料による有機金属錯体化合物の還元が第１の材料を介して行われる。そのため、上記副生成物の生成が抑制され、有機ＥＬ素子の駆動電圧を低減できるものと考えられる。また、第１の材料は、陰極から第１の層への電子注入障壁を低減させる作用も有すると考えられる。
【００６４】
第２の層を形成する方法としては、例えば、第１の材料及び第２の材料を真空蒸着法により共蒸着させる方法が挙げられる。第１の材料及び第２の材料の蒸着速度としては、特に制限はないが、第１の材料の蒸着速度が０．１〜１．０Å／ｓであり、第２の材料の蒸着速度が０．０１〜０．３Å／ｓであると好ましい。第１の材料及び第２の材料を真空蒸着法により共蒸着させる場合、第２の層１４ａに含まれる第１の材料及び第２の材料の割合は、第１の材料の蒸着速度と第２の材料の蒸着速度を変更することで、調整することができる。
【００６５】
第２の層は、０．１ｎｍ〜２００ｎｍの厚さを有することが好ましい。
【００６６】
＜陰極＞
陰極Ｅ２の材料としては、仕事関数が小さく、第２の層１４ａへの電子注入が容易で、電気伝導度の高い材料が好ましい。陰極Ｅ２は、第２の層１４ａに接していてもよい。
【００６７】
陰極Ｅ２の厚さは、電気伝導度、耐久性を考慮して適宜設定される。陰極Ｅ２の厚さは、例えば１０ｎｍ〜１０μｍであり、好ましくは２０ｎｍ〜１μｍであり、さらに好ましくは５０ｎｍ〜５００ｎｍである。
【００６８】
有機ＥＬ素子１がトップエミッション型の場合、発光層１３からの光を陰極Ｅ２側から光を取り出すため、陰極Ｅ２の材料としては可視光透過率の高い材料が好ましい。このような陰極Ｅ２の材料としては、例えば、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、インジウムスズ酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ：略称ＩＴＯ）及びインジウム亜鉛酸化物（ＩｎｄｉｕｍＺｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ：略称ＩＺＯ）などからなる薄膜や、金、白金、銀、銅、アルミニウム、アルカリ金属、アルカリ土類金属あるいはこれら金属を少なくとも１種類含む合金等が用いられる。
【００６９】
有機ＥＬ素子１がボトムエミッション型である場合、発光層１３からの光を陰極Ｅ２で反射して陽極Ｅ１側から光を取り出すため、陰極Ｅ２の材料としては可視光反射率の高い材料が好ましい。このような陰極Ｅ２の具体的な材料としては、例えば、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、インジウムスズ酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ：略称ＩＴＯ）及びインジウム亜鉛酸化物（ＩｎｄｉｕｍＺｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ：略称ＩＺＯ）などからなる薄膜や、金、白金、銀、銅、アルミニウム、アルカリ金属、アルカリ土類金属あるいはこれら金属を少なくとも１種類含む合金等が挙げられる。
【００７０】
陰極Ｅ２の形成方法としては、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、及び、金属薄膜を熱圧着するラミネート法などを挙げることができる。
【００７１】
以上、本発明の種々の実施形態を説明したが、例示した種々の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００７２】
例えば、有機ＥＬ素子の構成は、図１に例示した構成に限定されない。
【００７３】
有機ＥＬ素子は、発光層１３と陰極Ｅ２との間に第１の層１４ｂ及び第２の層１４ａを有していればよい。有機ＥＬ素子の取り得る層構成の例を示す。なお、以下のａ）〜ｃ）では、第１の層及び第２の層を含む層を多層型電子輸送層とも呼ぶ。
ａ）陽極／正孔注入層／発光層／多層型電子輸送層／陰極
ｂ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／多層型電子輸送層／陰極
ｃ）陽極／発光層／多層型電子輸送層／陰極
記号「／」は、記号「／」の両側の層同士が接合していることを意味している。
【００７４】
ａ）〜ｃ）において、「多層型電子輸送層」とは、具体的には
（ｉ）    第１積層構造：第１の層／第２の層、
（ｉｉ）  第２積層構造：第１の層／第２の層／電子注入層、
（ｉｉｉ）第３積層構造：第１の層／第２の層／電子輸送層／電子注入層、
（ｉｖ）  第４積層構造：第１の層／第２の層／電子輸送層、
（ｖ）    第５積層構造：第１の層／電子注入層／第２の層／電子輸送層、及び、
（ｖｉ）  第６積層構造：第１の層／電子輸送層／第２の層／電子輸送層
の何れかを意味する。
【００７５】
上記（ｉｉ）、（ｉｉｉ）及び（ｖ）において、電子注入層は、陰極Ｅ２から第２の層１４ａへの、又は第２の層１４ａから第１の層１４ｂへの電子注入効率を向上させる機能を有する機能層である。電子注入層の厚さは、用いる材料によって最適値が異なり、電気的な特性や成膜の容易性などを勘案して適宜設定され、例えば０．１ｎｍ〜１μｍである。
【００７６】
電子注入層の材料には、公知の電子注入材料が用いられ得る。電子注入層の材料としては、例えばアルカリ金属、アルカリ土類金属、アルカリ金属及びアルカリ土類金属のうちの１種類以上を含む合金、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩、フッ化物又はこれらの物質の混合物等が挙げられる。この他に従来知られた電子輸送性の有機材料と、アルカリ金属の有機金属錯体を混合した層を電子注入として利用することができる。
【００７７】
上記（ｉｉｉ）、（ｉｖ）及び（ｖｉ）において、電子輸送層は、陰極Ｅ２から第２の層１４ａ若しくは電子注入層へ、又は第２の層１４ａから第１の層１４ｂへ電子を輸送する機能を有する層である。電子輸送層を構成する電子輸送性の材料としては、一般に電子輸送性の材料として用いられているものであれば特に制限はないが、例えば、上述の第１の層１４ｂ及び第２の層１４ａに含まれる電子輸送性の有機化合物等が挙げられる。電子輸送層の膜厚は、例えば０．１ｎｍ〜１μｍであってよい。なお、上記（ｖ）及び（ｖｉ）において、各電子輸送層は、電子注入層又は電子輸送層／電子注入層の層構造に置換されてもよい。
【００７８】
多層型電子輸送層を構成する少なくとも何れかの層が正孔の輸送を堰き止める機能を有する層である場合、そのような正孔の輸送を堰き止める機能を有する層は、正孔ブロック層と称される場合もある。
【００７９】
正孔ブロック層が正孔の輸送を堰き止める機能を有することは、例えば正孔電流のみを流す有機ＥＬ素子を作製し、その電流値の減少で堰き止める効果を確認することができる。
【００８０】
また、ａ）及びｂ）において、正孔注入層、及び／又は正孔輸送層が電子の輸送を堰き止める機能を有する場合には、これらの層が電子ブロック層と称される場合もある。電子ブロック層が電子の輸送を堰き止める機能を有することは、例えば電子電流のみを流す有機ＥＬ素子を作製し、測定された電流値の減少で電子の輸送を堰き止める効果を確認することができる。なお、正孔注入層、及び／又は正孔輸送層とは別に、電子ブロック層を陽極と発光層との間に設けてもよい。
【００８１】
更に、有機ＥＬ素子は単層の発光層を有していても２層以上の発光層を有していてもよい。上記ａ）〜ｃ）の層構成のうちのいずれか１つにおいて、陽極と陰極との間に配置された積層体を「構造単位Ａ」とすると、２層の発光層を有する有機ＥＬ素子の構成として、下記ｄ）に示す層構成を挙げることができる。なお、２個ある（構造単位Ａ）の層構成は互いに同じであっても、異なっていてもよい。
ｄ）陽極／（構造単位Ａ）／電荷発生層／（構造単位Ａ）／陰極
【００８２】
ここで電荷発生層とは、電界を印加することにより、正孔と電子とを発生する層である。電荷発生層としては、例えば酸化バナジウム、インジウムスズ酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ：略称ＩＴＯ）、酸化モリブデンなどからなる薄膜を挙げることができる。
【００８３】
「（構造単位Ａ）／電荷発生層」を「構造単位Ｂ」とすると、３層以上の発光層１３を有する有機ＥＬ素子の構成として、以下のｅ）に示す層構成を挙げることができる。
ｅ）陽極／（構造単位Ｂ）ｘ／（構造単位Ａ）／陰極
記号「ｘ」は、２以上の整数を表し、「（構造単位Ｂ）ｘ」は、（構造単位Ｂ）がｘ段積層された積層体を表す。また、複数ある（構造単位Ｂ）の層構成は同じでも、異なっていてもよい。
【００８４】
電荷発生層を設けずに、複数の発光層を直接的に積層させて有機ＥＬ素子を構成してもよい。
【００８５】
これまでの説明では、陽極を基板側に配置した例を説明したが、陰極を基板側に配置してもよい。この場合、例えばａ）〜ｃ）の各有機ＥＬ素子を基板上に作製する場合、陰極（各構成ａ）〜ｃ）の右側）から順に各層を基板上に積層すればよい。
【００８６】
本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子は有機ＥＬディスプレイに用いることができる。
【実施例】
【００８７】
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。
【００８８】
［実施例１］
実施例１として図１に示す、基板上に、陽極、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、第１の層、第２の層、及び陰極が順に積層された有機ＥＬ素子を製造した。以下、実施例１の有機ＥＬ素子を有機ＥＬ素子Ａ１と称す。実施例１では、有機ＥＬ素子Ａ１をガラスによって封止する。以下、有機ＥＬ素子の製造方法を具体的に説明する。
【００８９】
＜基板及び陽極＞
有機ＥＬ素子の基板としてガラス基板を準備した。ガラス基板上に、陽極としてＩＴＯ薄膜を所定のパターンで形成した。ＩＴＯ薄膜はスパッタリング法によって形成し、その膜厚は、４５ｎｍであった。ＩＴＯ薄膜が表面に形成されたガラス基板を、有機溶媒、アルカリ洗剤及び超純水でこの順に超音波洗浄した後、有機溶媒で１０分間煮沸し、乾燥させた。次に、紫外線オゾン（ＵＶ−Ｏ３）装置を用いて、ＩＴＯ薄膜が形成されている面に紫外線オゾン処理を約１５分間行った。
【００９０】
＜正孔注入層＞
電荷輸送性を有する有機材料と電子受容性材料とを組み合わせた正孔注入材料を、スピンコート法によってＩＴＯ薄膜上に塗布することにより、３５ｎｍの厚みの塗膜を形成した。以下では、実施例１で使用した正孔注入材料を正孔注入材料α１と称す。大気中において、上記塗膜をホットプレート上で乾燥させて正孔注入層を形成した。ホットプレートを利用した乾燥では、まず８０℃で４分間乾燥させた後、更に２３０℃で１５分間乾燥させた。
【００９１】
＜正孔輸送層＞
高分子材料である正孔輸送材料とキシレンとを混合し、固形物（正孔輸送材料）濃度が０．７質量％の正孔輸送層形成用組成物を得た。以下では、実施例１で使用した正孔輸送材料を正孔輸送材料α２と称す。得られた正孔輸送層形成用組成物を、スピンコート法により正孔注入層上に塗布し、膜厚２０ｎｍの塗膜を得た。この塗膜を設けたガラス基板を窒素雰囲気（不活性雰囲気）下において、ホットプレートを利用して、２００℃で３０分間加熱することで溶媒を蒸発させた後、室温まで自然冷却し、正孔輸送層を得た。
【００９２】
＜発光層＞
発光性共役系高分子材料とキシレンとを混合し、発光性共役系高分子材料の濃度が１．３％の発光層形成用組成物を得た。実施例１では、発光性共役系高分子材料として青色発光性共役系高分子材料を使用した。以下では、実施例１で使用した青色発光性共役系高分子材料を青色発光性共役系高分子材料α３と称す。得られた発光層形成用組成物を、スピンコート法により正孔輸送層上に塗布し、膜厚６０ｎｍの塗膜を得た。この塗膜を設けたガラス基板を窒素雰囲気（不活性雰囲気）下において、ホットプレートを利用して、１８０℃で１０分間加熱することで溶媒を蒸発させた後、室温まで自然冷却し、発光層を得た。
【００９３】
＜第１の層＞
発光層が形成されたガラス基板を蒸着チャンバーに移し、発光層上に第１の層を形成した。具体的には、蒸着チャンバー内の真空度が１．０×１０−５Ｐａ以下になるまで排気し、下記式で表される８−キノリノラートナトリウム（Ｎａｑ）を真空蒸着法によって発光層上に成膜し、膜厚が２ｎｍであり、Ｎａｑからなる第１の層を形成した。蒸着速度は０．３Å／ｓであった。
【００９４】
【化１０】
2019087580.tif 000012
【００９５】
＜第２の層＞
第１の層を形成した後、蒸着チャンバー内で第１の層上に第２の層を形成した。具体的には、第１の層上に、第１の材料である下記式で表されるＴＳＢＦと第２の材料であるバリウムとを真空蒸着法によって共蒸着し、膜厚１０ｎｍの第２の層を形成した。ＴＳＢＦの蒸着速度は、０．９Å／ｓとし、バリウムの蒸着速度は０．１Å／ｓとした。このとき、第２の層には、ＴＳＢＦが９０体積％、バリウムが１０体積％の割合で含まれている。
【００９６】
【化１１】
2019087580.tif 000013
【００９７】
＜陰極＞
第２の層を形成した後、金属専用の蒸着チャンバー内で陰極を形成した。具体的には、第２の層上に、真空蒸着法によりアルミニウムを蒸着し、膜厚が１００ｎｍの陰極を形成した。これにより有機ＥＬ素子Ａ１が完成した。
【００９８】
＜ガラス封止＞
陰極を形成した後、大気に暴露させることなく蒸着室から有機ＥＬ素子Ａ１を封止処理室に搬送し、窒素雰囲気（不活性雰囲気）下において、ＵＶ硬化樹脂を周囲に塗布した封止ガラスと、蒸着室から搬送されたガラス基板とを貼り合わせてＵＶ光を照射することでＵＶ硬化樹脂を硬化し、有機ＥＬ素子Ａ１をガラスによって封止した。
【００９９】
上記のようにして製造した有機ＥＬ素子Ａ１を駆動して、駆動電圧を測定した。駆動電圧は、有機ＥＬ素子Ａ１を１０ｍＡ／ｃｍ２の定電流で駆動しているときの電圧である。有機ＥＬ素子Ａ１の駆動電圧は、３．４Ｖであった。
【０１００】
［比較例１］
比較例１として、先行技術（特許４５１４８４１号）記載の有機ＥＬ素子Ｂ１を作製した。有機ＥＬ素子Ｂ１は、第２の層を形成しなかったこと以外は、有機ＥＬ素子Ａ１と同様の方法により作製された。作製された有機ＥＬ素子Ｂ１を実施例１と同様にガラス封止した。
【０１０１】
比較例１の有機ＥＬ素子Ｂ１を駆動して、実施例１と同様の条件で、駆動電圧を測定した。有機ＥＬ素子Ｂ１の駆動電圧は、７．９Ｖであった。
【０１０２】
［比較例２］
比較例２として、有機ＥＬ素子Ｃ１を作製した。有機ＥＬ素子Ｃ１は、有機ＥＬ素子Ａ１における第２の層に代えてバリウム単層を形成したこと以外は、有機ＥＬ素子Ａ１と同様の方法により作製された。なお、バリウム単層は、１．０×１０−５Ｐａ以下になるまで排気された真空チャンバー内での真空蒸着法（蒸着速度：０．３Å／ｓ）によって金属バリウムを第１の層上に成膜することにより形成した。バリウム単層の膜厚は１ｎｍであった。作製された有機ＥＬ素子Ｃ１を実施例１と同様にガラス封止した。
【０１０３】
比較例２の有機ＥＬ素子Ｃ１を駆動して、実施例１と同様の条件で、駆動電圧を測定した。有機ＥＬ素子Ｃ１の駆動電圧は、６．６Ｖであった。
【０１０４】
［比較例３］
比較例３として、有機ＥＬ素子Ｄ１を作製した。有機ＥＬ素子Ｄ１は、有機ＥＬ素子Ａ１における第２の層に代えて、第１の層上にバリウム単層、ＴＳＢＦ単層及びフッ化ナトリウム層をこの順に形成したこと以外は、有機ＥＬ素子Ａ１と同様の方法により作製された。バリウム単層、ＴＳＢＦ単層及びフッ化ナトリウム層は、１．０×１０−５Ｐａ以下になるまで排気された真空チャンバー内での真空蒸着法により、それぞれ０．３Å／ｓ、１．０Å／ｓ及び０．３Å／ｓの蒸着速度で形成された。バリウム単層、ＴＳＢＦ単層及びフッ化ナトリウム層の厚さはそれぞれ１ｎｍ、１０ｎｍ及び３ｎｍであった。作製された有機ＥＬ素子Ｄ１を実施例１と同様にガラス封止した。
【０１０５】
比較例３の有機ＥＬ素子Ｄ１を駆動して、実施例１と同様の条件で、駆動電圧を測定した。有機ＥＬ素子Ｄ１の駆動電圧は、７．０Ｖであった。
【０１０６】
［実施例１及び比較例１〜３の比較］
前述した実施例１及び比較例１〜３の有機ＥＬ素子について、駆動電圧の測定結果を表１に示す。
【０１０７】
【表１】
2019087580.tif 000014
【０１０８】
［実施例２］
実施例２として、有機ＥＬ素子Ａ２を作製した。有機ＥＬ素子Ａ２は、第１の層がＴＳＢＦを含むこと以外は、実施例１の有機ＥＬ素子Ａ１と同様の方法で作製された。なお、有機ＥＬ素子Ａ２における第１の層は、発光層上にＮａｑとＴＳＢＦとを真空蒸着法によって共蒸着することにより形成された。Ｎａｑの蒸着速度は０．５Å／ｓであり、ＴＳＢＦの蒸着速度は、０．５Å／ｓであった。このとき、第１の層には、Ｎａｑが５０体積％、ＴＳＢＦが５０体積％の割合で含まれていると。有機ＥＬ素子Ａ２における第１の層の厚さは２ｎｍであった。作製された有機ＥＬ素子Ａ２を実施例１と同様にガラス封止した。
【０１０９】
実施例２の有機ＥＬ素子Ａ２を駆動して、実施例１と同様の条件で、駆動電圧を測定した。有機ＥＬ素子Ａ２の駆動電圧は、３．８Ｖであった。
【０１１０】
［実施例３］
実施例３として有機ＥＬ素子Ａ３を作製した。有機ＥＬ素子Ａ３は、第１の層の形成時におけるＮａｑの蒸着速度を０．８Å／ｓとし、ＴＳＢＦの蒸着速度を０．２Å／ｓとしたこと以外は、実施例２と同じ方法により作製された。作製された有機ＥＬ素子Ａ３を実施例１と同様にガラス封止した。このとき、第１の層には、Ｎａｑが８０体積％、ＴＳＢＦが２０体積％の割合で含まれている。
【０１１１】
実施例３の有機ＥＬ素子Ａ３を駆動して、実施例１と同様の条件で、駆動電圧を測定した。有機ＥＬ素子Ａ３の駆動電圧は、３．５Ｖであった。
【０１１２】
［実施例１〜３及び比較例１の比較］
前述した実施例１〜３、及び比較例１の駆動電圧の測定結果を表２に示す。
【０１１３】
【表２】
2019087580.tif 000015
【０１１４】
［実施例４］
実施例４として、有機ＥＬ素子Ａ４を作製した。有機ＥＬ素子Ａ４は、第２の層における第２の材料としてバリウムに代えてカルシウムを使用したこと以外は、有機ＥＬ素子Ａ１と同様の方法により作製された。なお、有機ＥＬ素子Ａ４における第２の層は、ＴＳＢＦと金属カルシウムとを真空蒸着法によって共蒸着することにより形成された。第２の層の膜厚は１０ｎｍであった。この際に、ＴＳＢＦの蒸着速度は、０．９Å／ｓとし、カルシウムの蒸着速度は０．１Å／ｓとした。このとき、第２の層には、ＴＳＢＦが９０体積％、カルシウムが１０体積％の割合で含まれている。作製された有機ＥＬ素子Ａ４を実施例１と同様にガラス封止した。
【０１１５】
実施例４の有機ＥＬ素子Ａ４を駆動して、実施例１と同様の条件で、駆動電圧を測定した。有機ＥＬ素子Ａ４の駆動電圧は、３．８Ｖであった。
【０１１６】
［実施例１、４及び比較例１の比較］
前述した実施例１、４比較例１の有機ＥＬ素子について、駆動電圧の測定結果を表３に示す。
【０１１７】
【表３】
2019087580.tif 000016
【０１１８】
［実施例５］
実施例５として、有機ＥＬ素子Ａ５を作製した。有機ＥＬ素子Ａ５は、第１の層として、Ｎａｑに代えて８−キノリノラートリチウム（Ｌｉｑ）を使用したこと以外は、有機ＥＬ素子Ａ１と同様の方法により作製された。なお、有機ＥＬ素子Ａ５における第１の層は、発光層上に、Ｌｉｑを真空蒸着法によって蒸着することにより形成した（蒸着速度：０．３Å／ｓ）。第１の層の膜厚は、１ｎｍであった。作製された有機ＥＬ素子Ａ４を実施例１と同様にガラス封止した。
【０１１９】
実施例５の有機ＥＬ素子Ａ５を駆動して、実施例１と同様の条件で、駆動電圧を測定した。有機ＥＬ素子Ａ５の駆動電圧は、４．１Ｖであった。
【０１２０】
［比較例４］
比較例４として、先行技術（特許４５１４８４１号）記載の有機ＥＬ素子Ｆ１を作製した。有機ＥＬ素子Ｆ１は、第２の層を形成しなかったこと以外、有機ＥＬ素子Ａ５と同様の方法により作製された。作製された有機ＥＬ素子Ｆ１を実施例１と同様にガラス封止した。
【０１２１】
比較例４の有機ＥＬ素子Ｆ１を駆動して、実施例１と同様の条件で、駆動電圧を測定した。有機ＥＬ素子Ｆ１の駆動電圧は、７．８Ｖであった。
【０１２２】
［実施例５及び比較例４の比較］
前述した実施例４及び比較例４の有機ＥＬ素子について、駆動電圧の測定結果を表４に示す。
【０１２３】
【表４】
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【符号の説明】
【０１２４】
１…有機ＥＬ素子、１１…正孔注入層、１２…正孔輸送層、１３…発光層、１４ａ…第２の層、１４ｂ…第１の層、Ｅ１…陽極、Ｅ２…陰極。
【図１】
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