(57)【要約】【課題】長寿命の有機エレクトロルミネッセンス素子を提供する。【解決手段】本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、第１電極と、第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に配置された発光層と、前記第１電極又は前記第２電極と前記発光層との間に少なくとも２層を含む積層膜と、を含み、前記少なくとも２層を含む積層膜には不純物が含まれ、かつ少なくとも２層における不純物濃度に差があることを特徴とする。【選択図】図１
2015142071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極と、
第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に配置された発光層と、
前記第１電極又は前記第２電極と前記発光層との間に少なくとも２層を含む積層膜と、
を含み、
前記少なくとも２層を含む積層膜には不純物が含まれ、かつ少なくとも２層における不純物濃度に差があることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２】
前記不純物は、ハロゲン元素を含む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】
前記ハロゲン元素は、Br及び／またはClであることを特徴とする請求項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】
前記少なくとも２層における不純物の含有量の倍率は、１．１倍以上であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何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】
前記積層膜における前記少なくとも２層は、同一の基本骨格を有する化合物を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何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】
前記同一の基本骨格を有する化合物は、アリール及び/またはヘテロアリールアミン骨格、ベンジジン骨格、アジン骨格、オキサジアゾール骨格、ベンゾオキサジン骨格から選択される基本骨格を有する化合物であることを特徴とする請求項５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項７】
前記同一の基本骨格を有する化合物は、以下の一般式（１）で表されることを特徴とする請求項５又は６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１】
2015142071.tif 000014
［前記一般式（１）中、Ar1〜Ar3はそれぞれ独立的に、置換若しくは無置換のアリール基、又は置換若しくは無置換のヘテロアリール基である。］
【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し、特に、長寿命の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】
近年、画像表示装置として、有機エレクトロルミネッセンス表示装置（Organic Electroluminescence Display：有機EL表示装置）の開発が盛んになってきている。有機ＥＬ表示装置は、液晶表示装置等とは異なり、陽極及び陰極から注入された正孔及び電子を発光層において再結合させることにより、発光層における有機化合物を含む発光材料を発光させて表示を実現するいわゆる自発光型の表示装置である。
【０００３】
有機エレクトロルミネッセンス素子（有機EL素子）としては、例えば、陽極、陽極上に配置された正孔輸送層、正孔輸送層上に配置された発光層、発光層上に配置された電子輸送層及び電子輸送層上に配置された陰極から構成された有機エレクトロルミネッセンス素子が知られている。陽極からは正孔が注入され、注入された正孔は正孔輸送層を移動して発光層に注入される。一方、陰極からは電子が注入され、注入された電子は電子輸送層を移動して発光層に注入される。発光層に注入された正孔と電子とが再結合することにより、発光層内で励起子が生成される。有機エレクトロルミネッセンス素子は、その励起子の輻射失活によって発生する光を利用して発光する。尚、有機エレクトロルミネッセンス素子は、以上に述べた構成に限定されず、種々の変更が可能である。
【０００４】
有機エレクトロルミネッセンス素子を表示装置に応用するにあたり、有機エレクトロルミネッセンス素子の長寿命化が求められており、有機エレクトロルミネッセンス素子の長寿命化を実現するために、有機エレクトロルミネッセンス素子を構成する各層の定常化、安定化、耐久化などが検討されている。
【０００５】
有機エレクトロルミネッセンス素子の長寿命化を妨げる問題の一つとして、有機エレクトロルミネッセンス素子に長時間電圧を印加することにより、有機エレクトロルミネッセンス素子の各層に含まれる不純物が有機エレクトロルミネッセンス素子の各層を構成する材料を分解、または変性することで素子の劣化が起こることがある。特許文献１には、この不純物濃度をより低くすることにより素子の寿命が向上することが報告されている。しかしながら、有機エレクトロルミネッセンス素子を構成する各層に使用される材料に含有されている不純物を全く無くすことは技術的に非常に困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００６／０１５９９５９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述の問題を解決するものであって、長寿命の有機エレクトロルミネッセンス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】
【０００８】
本発明の一実施形態によると、第１電極と、第２電極と、第１電極と第２電極との間に配置された発光層と、第１電極又は第２電極と発光層との間に少なくとも２層を含む積層膜と、を含み、少なくとも２層を含む積層膜には不純物が含まれ、かつ少なくとも２層における不純物濃度に差があることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子が提供される。
【０００９】
本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、長寿命化を実現することができる。
【００１０】
本発明の一実施形態によると、不純物がハロゲン元素を含んでもよい。
【００１１】
本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、長寿命化を実現することができる。
【００１２】
本発明の一実施形態によると、ハロゲン元素がBr及び／またはClであってもよい。
【００１３】
本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、長寿命化を実現することができる。
【００１４】
本発明の一実施形態によると、前記少なくとも２層における不純物の含有量の倍率が１．１倍以上であってもよい。
【００１５】
本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、長寿命化を実現することができる。
【００１６】
本発明の一実施形態によると、積層膜における少なくとも２層は、同一の基本骨格を有する化合物を含んでもよい。
【００１７】
本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、長寿命化を実現することができる。
【００１８】
本発明の一実施形態によると、同一の基本骨格を有する化合物は、アリール及び/またはヘテロアリールアミン骨格、ベンジジン骨格、アジン骨格、オキサジアゾール骨格、ベンゾオキサジン骨格から選択される基本骨格を有する化合物であってもよい。
【００１９】
本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、長寿命化を実現することができる。
【００２０】
本発明の一実施形態によると、同一の基本骨格を有する化合物は、以下の一般式（１）で表されてもよい。
【化１】
2015142071.tif 000003
［前記一般式（１）中、Ar1〜Ar3はそれぞれ独立的に、置換若しくは無置換のアリール基、又は置換若しくは無置換のヘテロアリール基である。］
【００２１】
本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、長寿命化を実現することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によると、高効率、長寿命の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料及びそれを用いた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。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子１００を示す概略図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子２００を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
上述の問題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明者は、有機エレクトロルミネッセンス素子が２つの電極間に不純物を各々含む少なくとも２層の積層膜を備え、該少なくとも２層の積層膜において、含有される不純物の濃度に差を出すことにより、有機エレクトロルミネッセンス素子の長寿命化が実現可能であることを見出し、本発明を完成させた。
【００２５】
以下、図面を参照して本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子について説明する。但し、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、本実施の形態で参照する図面において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２６】
図１は、本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子１００を示す。有機エレクトロルミネッセンス素子１００は、基板１０２と、基板１０２上に形成された陽極（Anode）１０４と、陽極１０４上に配置された第１の正孔注入輸送層（HT1）１０６と、第１の正孔注入輸送層１０６上に配置された第２の正孔注入輸送層１０８（HT2）と、第２の正孔注入輸送層１０８上に配置された発光層１１０（EML）と、発光層１１０上に配置された第１の電子注入輸送層１１２（ET1）と、第１の電子注入輸送層１１２上に配置された第２の電子注入輸送層１１４（ET2）と、第２の電子注入輸送層１１４上に配置された陰極（Cathode）１１６とを備える。第２の正孔注入輸送層１０８は、少なくとも２つの層からなる積層膜であり、第１の層（HT2a）１０８ａ及び第２の層（HT2ｂ）１０８ｂを備えていてもよい。尚、第２の正孔注入輸送層１０８の積層構造は、以上に述べた構造に限定されず、３層以上の積層膜からなる積層構造であってもよい。また、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の構成は、上述の構成に限定されず、必要に応じて、第１の正孔注入輸送層（HT1）１０６及び／または第２の電子注入輸送層（ET2）１１４が省略されてもよい。
【００２７】
基板１０２は、有機エレクトロルミネッセンス素子１００の支持体となるものであり、機械的強度及び寸法安定性に優れていることが好ましい。具体的には、石英、ガラス板、金属板、セラミック板、プラスティック板（ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリメタクリレート樹脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂等）等を基板１０２として使用することができる。
【００２８】
陽極１０４は、アルミニウム、金、銀、ニッケル、パラジウム、白金等の金属、酸化インジウムスズ（ITO）やインジウム亜鉛酸化物（IZO）等の金属酸化物、ヨウ化銅などのハロゲン化金属、カーボンブラック、或いは、ポリ（３−メチルチオフェン）、ポリピロール、ポリアニリン等の導電性高分子などにより構成される。陽極１０４は、スパッタリング法、真空蒸着法などにより形成することができる。陽極１０４に付着した不純物を除去し、イオン化ポテンシャルを調整して正孔注入性を向上させるために、基板１０２上に形成した陽極１０４表面を適切に処理することが好ましい。処理としては、紫外線（UV）／オゾン処理、酸素プラズマ処理、窒素プラズマ処理、若しくはアルゴンプラズマ処理、又はこれらの組み合わせた処理であってもよい。
【００２９】
第１の正孔注入輸送層１０６及び第２の正孔注入輸送層１０８は、正孔輸送性を有する化合物であれば、低分子化合物であっても、高分子化合物であってもよく、陽極からの注入性の観点より、４．５ｅＶ〜６．０ｅＶのイオン化ポテンシャルを有する化合物が好ましい。正孔注入輸送材料の例としては、芳香族アミン化合物、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、ポルフィリン誘導体、ポリチオフェン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、フルオレノン誘導体、ベンジルフェニル誘導体、スチルベン誘導体、シラザン化合物、フタロシアニン誘導体、ベンジジン誘導体、アジン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ベンゾオキサジン誘導体などが挙げられる。正孔注入材料としては、例えば、4,4',4"-Tris (N-1-naphtyl-N-phenylamino) triphenylamine (1-TNATA)、4,4',4''-tris(N-(2-naphthyl)-N-phenylamino)-triphenylamine (2-TNATA)、N,N,N’,N’-Tetrakis(3-methylphenyl)-3,3’-dimethylbenzidine (HMTPD)等が用いられてもよい。また、正孔注入輸送材料としては、限定されるわけではないが、以下の一般式（１）で表される芳香族アミン誘導体を用いることが好ましい。
【化２】
2015142071.tif 000004
一般式（１）において、Ar1〜Ar3はそれぞれ独立的に、置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、又は置換若しくは無置換の環形成炭素数３以上２０以下のヘテロアリール基である。
【００３０】
Ar1〜Ar3の置換若しくは無置換のアリール基のアリール基としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、トリナフチレン環、フルオレン環などの6員環の単環又は2〜5縮合環由来の基があげられる。
【００３１】
また、Ar1〜Ar3の置換若しくは無置換のヘテロアリール基のヘテロアリール基としては、フラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピリダジン環、トリアジン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、インドール環、カルバゾール環、カルボリン環、キノリン環、イソキノリン環、シノリン環、キノキサリン環、フェナントリジン環、ベンゾイミダゾール環、ペリミジン環、キナゾリン環、アズレン環、フェナントロリン環、フェナジン環、アクリジン環などの、5員環又は6員環の単環又は2〜4縮合環由来の基が挙げられる。
【００３２】
Ar1〜Ar3のアリール基又はヘテロアリール基に置換する置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、シリルオキシ基、置換シリルオキシ基、１価の置換若しくは無置換のヘテロアリール基、及びハロゲン原子から独立的に選択されてもよい。
【００３３】
一般式（１）で表される芳香族アミン誘導体としては、例えば、以下に示す化合物が挙げられる。
【化３】
2015142071.tif 000005
【化４】
2015142071.tif 000006
【化５】
2015142071.tif 000007
【化６】
2015142071.tif 000008
【化７】
2015142071.tif 000009
【００３４】
上述したように、第２の正孔注入輸送層１０８は、少なくとも２つの層である第１の層１０８ａ及び第２の層１０８ｂを含む積層構造を有する。第１の層１０８ａ及び第２の層１０８ｂに含まれる正孔注入輸送材料は同一であってもよく、互いに異なっていてもよいが、同一の基本骨格を有する化合物を含んでいることが好ましい。特に、第１の層１０８ａ及び第２の層１０８ｂが一般式（１）で表される芳香族アミン誘導体をともに含んでいることが好ましい。
【００３５】
第１の層１０８ａ及び第２の層１０８ｂは、各々の層を構成する正孔注入輸送材料に加えて不純物を含む。第１の層１０８ａ及び第２の層１０８ｂに含まれる不純物は、同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。該不純物は、原料不純物に起因する不純物、ハロゲン含有化合物、ハロゲン元素を含むことが好ましい。該ハロゲン元素としては、Br及び／またはClであることが好ましい。これらのハロゲン元素質量濃度は、それぞれ燃焼イオンクロマトグラフィ、誘導結合プラズマ質量分析（ICP-MS分析）によって特定されてもよい。第１の層１０８ａ及び第２の層１０８ｂに含まれる該不純物としてのハロゲン元素は、化合物の状態であってもよく、イオンの状態であってもよい。第１の層１０８ａ及び第２の層１０８ｂに含まれる不純物の濃度は、0.01ppm以上であることが好ましく、0.1ppm以上であることがより好ましく、1ppm以上であることがさらに好ましい。これは、不純物濃度を0.01ppm以下に抑えるための、化合物の精製の難易度が高く、合成、精製が非常に困難になると考えられるためである。また、不純物の濃度は、500ppm以下であることが好ましく、300ppm以下であることがより好ましく、200ppm以下であることがさらに好ましい。不純物濃度が高すぎると、電荷のトラップサイトを形成や、駆動電圧の上昇の原因となったり、消光因子として影響し、発光輝度の減衰などの原因となると考えられるためである。ここで、第１の層１０８ａに含まれる不純物の濃度と第２の層１０８ｂに含まれる不純物の濃度とには差があり、それぞれの層における不純物の含有量を比較した場合、含有される不純物の量が小さい層における不純物の含有量を１としたときに、含有される不純物の量が大きな層の不純物の含有量の倍率が１．１倍以上１０００倍以下であることが好ましい。より好ましくは、１．５倍以上５００倍以下であり、さらに好ましくは２．０倍以上２００倍以下である。不純物の含有量の倍率が１０００倍以下であることが好ましい理由としては、各層間の不純物の含有量の倍率が１０００倍を超えると、駆動電圧の上昇や消光作用等の影響が大きくなり発光輝度の減衰が考えられるためである。
【００３６】
第２の正孔注入輸送層１０８は、以上に説明した構成に限定されず、３層以上の積層膜からなる積層構造であってもよい。積層構造が３層以上の積層膜から構成される場合、積層構造を構成する全ての層に不純物が含まれ、且つ各層に含まれる不純物の濃度に差があることが好ましく、特に、互いに隣接する層に含まれる不純物の濃度に差があることが好ましい。また、積層構造が３層以上の積層膜から構成される場合、積層構造を構成する少なくとも２層に不純物が含まれ、且つ２層に含まれる不純物の濃度に差があってもよい。この場合、積層構造における不純物を含む２層が発光層に隣接していることが好ましい。
【００３７】
本発明において、不純物の濃度に差がある材料を積層する際、上述したように、積層構造における各積層膜に用いられる材料が同一の基本骨格を有する化合物であることが好ましい。従来、有機エレクトロルミネッセンス素子を駆動することにより、発光層と電極との間に配置された有機膜に存在する不純物が発光層に対して影響を与えることが、駆動寿命低下の大きな原因となっていた。不純物、例えばハロゲン元素などは、正孔注入輸送材料のラジカルアニオン、電子注入輸送材料のラジカルカチオンと反応し、キャリアのトラップサイトを形成する。このような反応が進行する方向としては、同一の基本骨格を有する材料間に進行すると考えられる。これはエネルギー準位が異なる材料（異なる基本骨格をもつ材料）間を進むよりも、エネルギー準位が同程度の材料（同一の基本骨格）間を進行する方が容易であるためと考えられる。本発明の有機エレクトロルミネッセンスでは、積層構造における各積層膜の材料として、同一の基本骨格を有する化合物を使用する際、各々の材料が異なる不純物の濃度を有することで、発光層に対する影響をより少なくすることができるため、有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動寿命が向上すると考えられる。前記同一の基本骨格を有する化合物は、前記一般式（１）で表されるアミン誘導体のほか、アリール及び/またはヘテロアリールアミン骨格、ベンジジン骨格、アジン骨格、オキサジアゾール骨格、ベンゾオキサジン骨格から選択される基本骨格を有する化合物であることが好ましい。
【００３８】
発光層１１０に含まれるホスト材料としては、例えば、カルバゾール系化合物、アントラセン系化合物、ピレン系化合物、ピリジン系化合物、フェナントロリン系化合物、オキサジアゾール系化合物、シロール系化合物、キナクリドン系化合物、ブダジエン系化合物芳香族アミン系化合物、フタロシアニン系化合物が挙げられる。また、発光層１１０に含まれるドーパント材料としては、単一の分子量で規定され、発光の性質を有する化合物であれば特に限定されず、公知の材料が適応可能である。例えば、蛍光発光性低分子化合物であってもよく、燐光発光性低分子化合物であってもよい。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子においては、蛍光発光性低分子化合物が発光層のドーパント材料として用いられることが好ましい。蛍光発光性低分子化合物としては、例えば、ナフタレン、ペリレン、ピレン、アントラセン、クマリン、クリセン、p-ビス(2-フェニルエステル)ベンゼン、キナクリドン、クマリン、ルブレン、ペリミドン、DCM(4-(dicyanomethylene)-2-methyl-6-(p-dimethylaminostyryl)-4H-pyran)、ベンゾピラン、ローダミン、ベンゾチオオキサンテン、アルミニウム錯体、及びこれらの誘導体が挙げられるが、以上に挙げた化合物に限定されるわけではない。燐光発光性化合物としては、周期表の第７〜１１族から選択される金属を含む有機金属錯体が好ましい。有機金属錯体の中心金属としては、特に、ロジウム、パラジウム、銀、イリジウム、白金、金等が好ましい。配位子としては、ヘテロアリールピリジン配位子、ヘテロアリールピラゾール配位子、フェナントロリン、またはこれらを組み合わせたもの等が挙げられる。限定されるわけではないが、好ましくは、発光層１１０に含まれるホスト材料として、第２の正孔注入輸送層１０８の積層構造における各積層膜の材料として使用される化合物とは異なる基本骨格を有する化合物を用いてもよく、より好ましくは、ホスト材料及びドーパント材料として第２の正孔注入輸送層１０８の積層構造における各積層膜の材料として使用される化合物とは異なる基本骨格を有する化合物を用いてもよい。
【００３９】
第１の電子注入輸送層１１２は、電子輸送性を示す化合物であれば特に限定されず、例えば、Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminium（Alq3）を含む材料により形成されてもよい。第2の電子注入輸送層１１４は、例えば、フッ化リチウム（LiF）を含む材料により形成される。陰極１１６は、陽極１０４の材料として述べた材料を用いて形成されてもよく、例えば、Al等の金属や酸化インジウムスズ（ITO）やインジウム亜鉛酸化物（IZO）等の透明材料により形成される。以上に述べた有機エレクトロルミネッセンス素子１００を構成する各層は、真空蒸着法、スパッタリング法、各種塗布など材料に応じた適切な成膜方法を選択することにより、形成することができる。
【００４０】
前述したように、有機エレクトロルミネッセンス素子を構成する各層に含まれる不純物は、有機エレクトロルミネッセンス素子の長寿命化を妨げる原因であった。しかしながら、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子１００では、第１の層１０８ａ及び第２の層１０８ｂの少なくとも２層を含む第２の正孔注入輸送層１０８において、第１の層１０８ａ及び第２の層１０８ｂの各層が不純物を含み、第１の層１０８ａの不純物の濃度と、第２の層１０８ｂの不純物の濃度とに差を出すことにより、有機エレクトロルミネッセンス素子の長寿命化を実現することができる。また、通常、有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する際、各層を構成する材料は不純物に対する影響を極力低くするため、精製の工程が長くなることが考えられ、例えば、ハロゲンなどの不純物を除去するための脱ハロゲン処理が行われる。しかしながら、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子では、不純物を除去するための工程を省略することができ、製造コストも低減することができる。また、有機エレクトロルミネッセンス素子の歩留を向上させることも可能となる。
【００４１】
上述したとおり、各層間の不純物の含有量の倍率は１．１倍以上であることが好ましいが、１．１倍未満である場合でも、各層に含有される不純物の濃度に差があれば、本発明の効果を奏することができる。但し、不純物の含有量の倍率が１．１倍未満である場合は、各層間の不純物の濃度の差が小さくなるため、本発明の効果が小さくなる可能性がある。
【００４２】
尚、有機エレクトロルミネッセンス素子１００では、陽極１０４と発光層１１０との間に配置された第２の正孔注入輸送層１０８の積層構造に含まれる各層における不純物の濃度に差を出すように構成することを説明したが、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、有機エレクトロルミネッセンス素子１００の構成に限定されるわけではない。例えば、電子注入輸送層を不純物を含む少なくとも２層からなる積層膜として形成し、該２層に含まれる不純物の濃度に差を持たせるように構成してもよい。この場合の不純物として、例えばBr及び／またはClなどのハロゲン元素が挙げられる。この場合でも、不純物を含む少なくとも２層からなる積層膜からなる第２の正孔注入輸送層１０８を備える有機エレクトロルミネッセンス素子１００と同様に、有機エレクトロルミネッセンス素子の長寿命化を実現することができる。
【００４３】
（実施例）
上述したような製造方法を用いて、濃度の異なる不純物（Cl）をそれぞれ含む２層の積層膜からなる正孔注入輸送層を備えた、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子を作成した。尚、有機エレクトロルミネッセンス素子は、正孔注入輸送層を構成する２層の積層膜に含まれる不純物（Cl）の濃度を変えて複数個作成した（実施例１〜３）。作成した有機エレクトロルミネッセンスを図２に示す有機エレクトロルミネッセンス素子２００として説明する。
【００４４】
有機エレクトロルミネッセンス素子２００においては、基板２０２には透明ガラス基板を用い、基板２０２上に１５０ｎｍの膜厚のITOで陽極２０４を形成した。この基板に対して、UV/O3洗浄を行った。洗浄後、透明電極ライン付き、ガラス基板２０２を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着し、真空蒸着装置中にて、６０ｎｍの膜厚の1-TNATAで第１の正孔注入輸送層２０６を形成し、次に、第１の正孔注入輸送層２０６上に第１の層（HT2a）２０８ａ及び第２の層（HT2b）２０８ｂからなる第２の正孔注入輸送層２０８を形成した。先ず、Clを不純物として含む、一般式（１）で表される芳香族アミン誘導体の一例として挙げた化合物１３を１５ｎｍの膜厚で第１の層２０８ａを第１の正孔注入輸送層２０６上に形成し、第１の層２０８ａとは異なる濃度のClを不純物として含む化合物１３を１５ｎｍの膜厚で第２の層２０８ｂを形成した。その後、ADNにBDAVBiを３％ドープした２５ｎｍの膜厚の発光層２１０を第２の層２０８ｂ上に形成し、３０ｎｍの膜厚のAlq3で第１の電子注入輸送層２１２を発光層２１０上に形成し、１ｎｍの膜厚のLiFで第２の電子注入輸送層２１４を第１の電子注入輸送層２１２上に形成し、１２０ｎｍの膜厚のAlで陰極２１６を第２の電子注入輸送層２１４上に形成した。
【００４５】
実施例１〜３として作成した有機エレクトロルミネッセンス素子における第１の層２０８ａに含まれる不純物Clの濃度及び第２の層２０８ｂに含まれる不純物Clの濃度と各層間のCl含有量の倍率を以下の表１に示す。尚、比較例として、Clを不純物として含む化合物１３からなる膜厚３０ｎｍの１層の正孔輸送層からなる第２の正孔注入輸送層を備える有機エレクトロルミネッセンス素子を、正孔輸送層に含まれる不純物の濃度を変えて作成した（比較例１〜２）。比較例として作成した有機エレクトロルミネッセンスは、第２の正孔注入輸送層の構成以外は、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子２００と同様である。比較例１〜２として作成した有機エレクトロルミネッセンス素子の第２の正孔注入輸送層を構成する正孔輸送層に含まれる不純物Clの濃度も表１に示す。
【表１】
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【００４６】
実施例１乃至実施例３、比較例１及び比較例２として作成した有機エレクトロルミネセンス素子を０．５８ｍＡで定電流駆動し、各有機エレクトロルミネセンス素子の寿命を測定した。尚、寿命は駆動直後の有機エレクトロルミネセンス素子の輝度を１００％としたとき、輝度が９５％まで減少した時の時間を測定した。測定結果を以下の表２に示す。尚、表２では、実施例１乃至実施例３、比較例１及び比較例２の有機エレクトロルミネセンス素子の寿命を比較例１の寿命を１．００としたときの寿命比として表している。
【表２】
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【００４７】
表２から明らかなように、比較例１と比較例２とを比較すると、正孔輸送層における不純物の濃度が大きな比較例２の寿命が低くなっている。しかしながら、第２の正孔注入輸送層が１層の不純物を含む正孔輸送層から構成されている比較例１及び比較例２に比して、第２の正孔注入輸送層における第１の層及び第２の層に含まれる不純物の濃度の差が相対的に大きな実施例１及び実施例２では、有機エレクトロルミネセンス素子が長寿命化していることが分かる。また、不純物の濃度が比較例１よりも高い比較例２と第１の層及び第２の層に含まれる不純物の濃度の差が相対的に小さな実施例３とを比べた場合、正孔注入輸送層が２層からなる積層膜であり、該２層に含まれる不純物の濃度に差がある実施例３の有機エレクトロルミネセンス素子のほうが、寿命の低減が抑制されていることが分かる。
【００４８】
以上の結果から、発光層に隣接する正孔注入輸送層が少なくとも２層からなる積層膜であり、該２層における不純物の濃度に差を出すように構成することにより、有機エレクトロルミネッセンス素子の長寿命化を実現することができることが分かる。また、該２層における不純物の含有量の倍率は１．１倍以上であることが好ましいが、不純物の含有量の倍率が１．１倍未満である場合も、有機エレクトロルミネッセンス素子の寿命の低減を抑制することが可能となることが分かる。
【００４９】
さらに、上述したような製造方法を用いて、濃度の異なる不純物（Br）をそれぞれ含む２層の積層膜からなる第２の正孔注入輸送層２０８を備えた、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子を作成した（実施例４）。ここでの有機エレクトロルミネッセンス素子の構成は、第２の正孔注入輸送層２０８における第１の層２０８ａ及び第２の層２０８ｂを一般式（１）で表される芳香族アミン誘導体の一例として挙げた化合物３を用いて形成し、第１の層２０８ａ及び第２の層２０８ｂに含まれる不純物がBrであること以外、上述した実施例１〜３の有機エレクトロルミネッセンス素子と同一である。また、比較例として、Brを不純物として含む化合物３からなる膜厚３０ｎｍの１層の正孔輸送層からなる第２の正孔注入輸送層を備える有機エレクトロルミネッセンス素子を作成した（比較例３）。比較例３として作成した有機エレクトロルミネッセンスは、第２の正孔注入輸送層の構成以外は、実施例４に係る有機エレクトロルミネッセンス素子と同様である。
【００５０】
実施例４として作成した有機エレクトロルミネッセンス素子における第１の層２０８ａに含まれる不純物Brの濃度及び第２の層２０８ｂに含まれる不純物Brの濃度と各層間のBr含有量の倍率を以下の表３に示す。また、比較例３として作成した有機エレクトロルミネッセンス素子の第２の正孔注入輸送層を構成する正孔輸送層に含まれる不純物Brの濃度も表３に示す。
【表３】
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【００５１】
実施例４及び比較例３として作成した有機エレクトロルミネセンス素子を０．５２ｍＡで定電流駆動し、各有機エレクトロルミネセンス素子の寿命を測定した。測定結果を以下の表４に示す。尚、表４では、実施例４の有機エレクトロルミネセンス素子の寿命を比較例３の有機エレクトロルミネッセンス素子の寿命を１．００としたときの寿命比として表している。
【表４】
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【００５２】
表４から明らかなように、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層に隣接する正孔注入輸送層における積層構造に含まれる不純物がBrである場合においても、積層構造中の各積層膜における不純物の濃度に差を出すように構成することにより、有機エレクトロルミネッセンス素子の長寿命化を実現することができることが分かる。
【００５３】
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、パッシブ・マトリクス駆動方式の有機エレクトロルミネッセンスディスプレイに利用されてもよく、アクティブ・マトリクス駆動方式の有機エレクトロルミネッセンスディスプレイに利用されてもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１００  有機エレクトロルミネッセンス素子、１０２  基板、１０４  陽極、１０６  第１の正孔注入輸送層、１０８  第２の正孔注入輸送層、１０８ａ  第１の層、１０８ｂ  第２の層、１１０  発光層、１１２  第１の電子注入輸送層、１１４  第２の電子注入輸送層、１１６  陰極
【図２】
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【図１】
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