(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二つの電極と少なくとも１層の有機機能層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、該有機機能層の少なくとも１層が発光層であり、該発光層が、発光材料を含有する粒子及び下記一般式(１)で表される部分構造を主鎖に有し、重量平均分子量が２，０００〜１００，０００の範囲内にあるキャリア輸送性バインダーを含有し、かつ膜厚が５〜１００ｎｍの範囲内で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。
【化１】
0005790536.tif 000048
〔式中、Ｒは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を表す。〕
【請求項２】
前記キャリア輸送性バインダーが、前記一般式(１)で表される部分構造と共に、下記構造式（Ａ）で表される部分構造を有することを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化２】
0005790536.tif 000049
【請求項３】
前記発光材料を含有する粒子の平均粒径（ｎｍ）が、前記粒子を含有する有機機能層の膜厚（ｎｍ）の０．１〜１．２倍の範囲内であることを特徴とする請求項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】
前記キャリア輸送性バインダーの重量平均分子量が、３，０００〜８０，０００の範囲内であることを特徴とする請求項１から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】
請求項１から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を製造する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、
発光材料を良溶媒に溶解した発光材料溶液と、該発光材料の貧溶媒に溶解した下記一般式(１)で表される部分構造を主鎖に有し、重量平均分子量が２，０００〜１００，０００の範囲内にあるキャリア輸送性バインダー溶液を、液相成長法で会合させて、前記発光材料を含有する粒子を含む分散液を調製し、当該分散液を含む塗布液を塗布して発光層を形成す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の製造方法。
【化Ａ】
0005790536.tif 000050
〔式中、Ｒは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を表す。〕
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光効率、発光寿命及び熱安定性に優れた有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法に関する。
【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、有機ＥＬ素子ともいう）は、固体発光型の安価な大面積フルカラー表示素子や書き込み光源アレイとしての用途が有望視されており、活発な研究開発が進められている。
【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。
【０００４】
この様な有機ＥＬ素子では、２〜２０Ｖ程度の比較的低い電圧を印加すると、有機機能層に対し、陰極からは電子が注入され、陽極からは正孔が注入される。この電子と正孔が、有機機能層を構成する発光層において再結合し、生成した励起子が励起状態から基底状態に戻る際に、エネルギーを光として放出することにより発光が得られることが知られており、次世代の平面ディスプレイや照明として期待されている技術である。
【０００５】
最近発見された燐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有機ＥＬ素子に比べ、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、発光素子の層構成や電極構成等の研究が世界中で広く行われている。
【０００６】
特に、地球温暖化防止策の一つとして、人類のエネルギー消費に占める比率が高い照明器具への応用が検討されはじめており、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、研究が盛んに行われている。
【０００７】
照明用白色発光パネルにおいては、近年のＬＥＤの急速な発光効率、寿命向上と価格の低下をうけ、有機エレクトロルミネッセンス素子が市場で普及するためには、より一層の発光の効率化、素子寿命の向上及び低価格化が求められている。とりわけ、従来、有機ＥＬ素子の作製に広く用いられていた蒸着法では、製造コストが高くなってしまうため、コストを低減できる方法で作製した有機ＥＬ素子で、かつ性能を向上させることが求められている。コストを低減できる可能性が高い方法としては、例えば、湿式塗布法による有機ＥＬ素子の製造方法が挙げられる。
【０００８】
一般的な有機ＥＬ素子では、陽極としてスズドープ酸化インジウム（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ；以下、ＩＴＯと略記する。）、ホール注入層として水系溶媒で形成された薄膜を有し、ＬｉＦ等のアルカリ金属、あるいはアルカリ土類金属を含む電子注入層と、Ａｌ等の金属薄膜からなる陰極等から構成されている。
【０００９】
このような構成からなる有機ＥＬ素子において、塗布方式により作製された有機層を有する場合、発光層の周辺層から化学的に不安定なＬｉ原子あるいはイオン、材料に含まれる不純物、さらには塗布プロセスで使用した残存溶媒等が発光層へ拡散し、これにより、特に、発光効率の低下や寿命劣化を引き起こす要因となっている。また、塗布プロセスで形成された膜は、蒸着プロセスを用いて形成された従来の有機ＥＬ層に比べ、形成された途膜が均一でなく、輝度ムラが発生しやすいといった問題を抱えている。
【００１０】
これらの原因としては、蒸着プロセスを用いて形成された膜に比べて、塗布プロセスを用いて形成された膜は粗膜であるため、周辺層からの拡散物質の影響を受けやすいと考えられる。また、膜形成においては、塗布液の物性や、塗布工程又は乾燥工程の影響を受けることにより、特に、大面積で均一な膜を安定して形成することは極めて困難であるのが現状である。
【００１１】
これらの問題に対し、形成した薄膜の密度を高める方法としては、例えば、有機ＥＬ素子全体をラミネート材で圧縮することにより、形成した膜を均一に加圧して膜密度を高め、塗布方式で形成した粗膜を、蒸着方式で形成した膜品質レベルまで高める方法が開示されている。（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に開示されている方法では、塗布、乾燥して形成した後の膜に対し負荷をかけることになり、リーク発生の原因になりやすく、また、残存溶媒に対しては、その効果が小さい。
【００１２】
また、１，０００〜２０，０００の範囲内の分子量を有する非水系分散液を塗布して、有機エレクトロルミネッセンス素子構成層を形成する方法が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。特許文献２に記載の方法によれば、発光効率及び発光寿命に優れた有機ＥＬ素子を得ることができ、分散粒子内部では溶媒を含まない高密度な状態を実現することができるとされているが、非水系分散液の組成としては分散剤やバインダーを用いていないため、分散媒体が時間の経過に伴って凝集して沈降し易く、塗膜形成後も外部から与えられる熱等の影響により、膜の結晶状態が変化しやすくなり、特性の変動が大きい等の問題を抱えている。
【００１３】
また、有機エレクトロルミネッセンス素子形成材料の非水系分散液に非イオン性分散安定剤を含有させる方法が開示されている（例えば、特許文献３参照。）。特許文献３に記載されている方法によれば、非水系分散液の経時安定性は改善させることができるものの、分散安定剤が存在することにより、分散粒界のキャリア移動が阻害される等の問題を誘発し、低電圧の駆動ができないといった問題を抱えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００７−１２８７９９号公報
【特許文献２】特開２００７−８０６５７号公報
【特許文献３】特開２００７−１６５２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その解決すべき課題は、湿式成膜による有機機能層の形成においても、高い発光効率と長い発光寿命を有し、高温環境下における駆動安定性に優れる有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明者らは、様々な観点から、上記課題の解決方法を検討する過程で、湿式成膜を用いた有機機能層の形成において、その形成に用いる各種構成材料を粒子状態で含有する分散液の溶質に対する溶媒和が、形成される層の密度や安定性等に対し、予想外に影響を及ぼすことを発見し、更に当該溶媒和による影響を軽減あるいは排除する方法を見いだし、本発明に至った次第である。
【００１７】
本発明の上記課題は、下記の手段により解決される。
【００１８】
１．二つの電極と少なくとも１層の有機機能層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、該有機機能層の少なくとも１層が発光層であり、該発光層が、発光材料を含有する粒子及び下記一般式(１)で表される部分構造を主鎖に有し、重量平均分子量が２，０００〜１００，０００の範囲内にあるキャリア輸送性バインダーを含有し、かつ膜厚が５〜１００ｎｍの範囲内で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。
【化１】
0005790536.tif 000002
〔式中、Ｒは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を表す。〕
【００２２】
２．前記キャリア輸送性バインダーが、前記一般式(１)で表される部分構造と共に、下記構造式（Ａ）で表される部分構造を有することを特徴とする第１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２３】
【化２】
0005790536.tif 000003
３．前記発光材料を含有する粒子の平均粒径（ｎｍ）が、前記粒子を含有する有機機能層の膜厚（ｎｍ）の０．１〜１．２倍の範囲内であることを特徴とする第１項又は第２項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
４．前記キャリア輸送性バインダーの重量平均分子量が、３，０００〜８０，０００の範囲内であることを特徴とする第１項から第３項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。
５．第１項から第４項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を製造する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、
発光材料を良溶媒に溶解した発光材料溶液と、該発光材料の貧溶媒に溶解した下記一般式(１)で表される部分構造を主鎖に有し、重量平均分子量が２，０００〜１００，０００の範囲内にあるキャリア輸送性バインダー溶液を、液相成長法で会合させて、前記発光材料を含有する粒子を含む分散液を調製し、当該分散液を含む塗布液を塗布して発光層を形成す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の製造方法。
【化Ａ】
0005790536.tif 000004
〔式中、Ｒは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を表す。〕
【００２５】
本発明の上記手段により、上記問題を解決することができるのは、以下の理由によるものと推測している。
【００２６】
例えば、従来の塗布方式による有機機能層の形成においては、溶質（各有機機能層の構成材料）を、溶媒等を用いて分子状態に溶解して塗布を行っているが、このような場合には、構成材料の一分子の周りに多くの溶媒が溶媒和している状態であると推測される。塗布乾燥時には、この溶媒が揮発するためには、溶解している分子に溶媒和した溶媒分子を、高分子被膜を形成した後に揮発させることになるため、結果として、真空下で形成した膜よりも低密度な膜となってしまうと考えられる。
【００２７】
それに対し、本発明で規定する有機機能材料により構成された粒子を含む分散液を用いて有機機能層を形成する場合には、一粒子に対して溶媒和した溶媒分子の数が圧倒的に少なく、高密度な膜が得られることが期待できる。有機機能材料により構成された粒子を分散液中で凝集することなく安定に存在させるためには、添加剤によって保護することが好ましいと考えられる。一般的には、添加剤としては、界面活性剤を粒子表面に吸着させ、電荷の反発力を利用して粒子を安定化させる方法、あるいは高分子バインダーを粒子表面に吸着させることで生じる立体障害を利用して粒子を安定化させる方法が考えられる。
【００２８】
しかしながら、これらの方法により粒子の分散状態を維持するための添加剤は、有機機能層を形成した後も形成した被膜中に残存し、キャリア輸送の阻害や発光材料の励起エネルギーを消光し、発光を阻害する等の諸問題を生じる場合が多い。発明者らは、鋭意検討の結果、本発明で規定する特定の高分子バインダーを用いることにより、分散液の安定化と有機機能層としての高機能化が両立し得ることを見いだし、本発明に至った次第である。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の上記手段により、湿式成膜による有機機能層の形成においても、高い発光効率と長い発光寿命を有し、高温環境下における駆動安定性に優れる有機エレクトロルミネッセンス素子を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】有機エレクトロルミネッセンス素子の概略的な構成の一例を示す断面図。
【図２】本発明に係る粒子を含む分散液の調製に用いる分散装置の一例であるマイクロミキサ装置の概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、二つの電極と少なくとも１層の有機機能層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、該有機機能層の少なくとも１層が発光層であり、該発光層が、発光材料を含有する粒子及び下記一般式(１)で表される部分構造を主鎖に有し、重量平均分子量が２，０００〜１００，０００の範囲内にあるキャリア輸送性バインダーを含有し、かつ膜厚が５〜１００ｎｍの範囲内であることを特徴とする。この特徴は、請求項１から請求項５に係る発明に共通する技術的特徴である。
【００３２】
本発明の実施態様としては、本発明の目的効果をより発現することができる観点から、前記キャリア輸送性バインダーが、前記一般式（１）で表される部分構造と共に、前記構造式（Ａ）で表される部分構造を有することが好ましい。また、前記粒子の平均粒径（ｎｍ）が、前記粒子を含有する有機機能層の膜厚（ｎｍ）の０．１〜１．２倍の範囲内であることが好ましい。また、前記キャリア輸送性バインダーの重量平均分子量が、３，０００〜８０，０００の範囲内であることが好ましい態様である。
【００３３】
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。
【００３４】
《有機機能層の形成に用いる粒子の調製方法》
本発明の有機ＥＬ素子においては、有機機能層の少なくとも１層が、粒子及び重量平均分子量が２，０００〜１００，０００の範囲内にあるバインダーを含有する、膜厚が５〜１００ｎｍの範囲の層であることを特徴とする。
【００３５】
本発明に係る粒子は、発光材料（以下、発光ドーパントともいう）を含有していることが好ましく、特に好ましくは、発光材料として後述する燐光発光材料（以下、燐光発光ドーパントともいう）を含有する粒子である。
【００３６】
はじめに、本発明に係る粒子の調製方法について説明する。
【００３７】
本発明に係る粒子を調製する方法としては、乾式粉砕、湿式粉砕のトップダウン法、液相成長法や気相成長法のようなボトムアップ法のいずれの方法でも良いが、得られる粒子の大きさを小さくできる点から、ボトムアップ法が好ましい。
【００３８】
液相成長法とは、例えば、溶質を良溶媒に溶かしておき、そこに貧溶媒を加えることで、微粒子を析出させるマイクロミキサを用いた再沈法を使用することができ、有機物をナノ粒子化したい場合は、この方法を好適に用いることができる。本発明で好適に用いることができる粒子の調製装置としては、例えば、日本大学生産工学部第４２回学術講演会要旨５−２３に記載されているような装置を用いることができる。
【００３９】
また、ほかには、特開２００８−１２４５３号公報に記載のような超臨界状態媒体中での合成反応法も適用することができ、これらの方法で調製した粒子を媒質に分散して分散液を調製して使用しても良い。超臨界状態の媒質としては、例えば、水、二酸化炭素、メタン、エタン、プロパン、エチレン、プロピレン、メタノール、エタノール、アセトンを使用できるが、これに限らない。
【００４０】
有機機能層の構成材料である溶質の溶解度を、溶媒ごとに測定し、溶解度の低いものを使用することができるが、その他にも、例えば、溶質と貧溶媒の溶解度パラメーター（ＳＰ値）の差を溶解度の指標とすることができる。このとき、ＳＰ値が近すぎると、溶質が溶解してしまうため、大きな粒子を形成することができなくなるが、ＳＰ値の差が極めて大きい場合、溶質を含んだ超臨界媒質に貧溶媒を加えた瞬間に結晶核が多く発生するため、小さい結晶となる。ＳＰ値の差が２〜１０（ＭＰａ１／２）、好ましくは３〜６（ＭＰａ１／２）であれば、貧溶媒を加えたときに適度な量の結晶核が生成するため、核が成長する反応場の温度や反応時間を調整することで、数十ｎｍの粒径の粒子を調製することができる。また、溶解する有機機能層の構成材料である溶質は何種類であっても良く、この場合、粒子の粒径が幅広い分布を持つことがある。
【００４１】
本発明においては、良溶媒と貧溶媒のＳＰ値の差が大きいほど、平均粒子径が小さい粒子を調製することができる。ここで、平均粒子径が１０〜５０ｎｍの範囲の粒子を調製するには、ＳＰ値の差が２〜８の良溶媒と貧溶媒との組み合わせを好適に用いることができ、さらに好ましくは３〜６である。良溶媒としてＳＰ値が８．８であるトルエンを使用した場合、貧溶媒としては下記に限るものではないが、例えばｎ−ブタノール、ｎ−プロパノール、エタノール、メタノールなどのアルコールやフェノールを用いることができる。一方、最小の極大値Ｂで規定する３〜１０ｎｍの範囲に粒子径を有する粒子を調製するには、ＳＰ値の差が８〜２０の良溶媒と貧溶媒の組み合わせを好適に用いることができ、さらに好ましくは１２〜１８である。良溶媒としてトルエンを用いた場合、貧溶媒として例えば水を用いることができる。
【００４２】
また、平均粒子径が異なる２種の粒子を含む分散液を用いることもできる。ここで、２種の粒子は互いに同一種からなるものでも、異種でも良い。例えば、発光層に用いる発光材料として、例えば、ホスト化合物と青ドーパント化合物からなる平均粒子径が３０ｎｍの粒子とホスト化合物と緑や赤ドーパントからなる平均粒子径が９ｎｍの粒子を含む液を用いても良い。
【００４３】
また、溶質を溶解した良溶媒に加える貧溶媒として、上記の方法で調製した粒子を含む液を使用しても良い。このときには、新たに発生した核が成長して別の粒子を形成する過程と、もともと含まれる粒子をさらに成長させる過程の２種類の過程があるため、粒子の粒径分布としては複数の極大値が発現する。加える貧溶媒に含まれる一次粒子物質は良溶媒中に溶解している溶質と同じであってもなくても良い。
【００４４】
生成する粒子の形は、材料によって様々ではあるが、本発明に係る粒子においては、粒子の長軸に対する短軸の比率（長軸／短軸）の平均値が１．０以上、２．０未満の範囲であることが好ましい。例えば、ラグビーボール型の粒子であった場合は、長軸と短軸の長さの割合に相当し、球に近い方がより好ましい。粒子の形は、例えば、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で撮影した粒子画像を観察することにより求めることができ、３００個の粒子の最長距離（長軸）と最短距離（短軸）を測定し、その平均を本発明で用いる平均（長軸／短軸）比とする。ここで、長軸は粒子の外周の２点に接する円の直径であり、短軸は粒子に２点で内接する円の直径を表す。
【００４５】
本発明に係る粒子の粒子径分布は、以下の方法により求めることができる。
【００４６】
作製した有機ＥＬ素子について、本発明に係る粒子を含有する有機機能層の断面を、透過型電子顕微鏡を用い、倍率として２５万倍で観察し、約３００個の粒子の粒子径測定を行い、横軸に粒子径（ｎｍ）、縦軸に粒子数をプロットし、粒子径分布プロファイルを作成する。なお、粒子径分布で用いる粒子径は、粒子の長軸と短軸の平均値とする。
【００４７】
また、粒子を含む有機機能層の膜厚は、有機ＥＬ素子の断面を、ＴＥＭ観察を行って求めることのできる層厚の平均値とする。１μｍの視野を倍率２５万倍で観察して、層の厚さの平均を求め、これを有機機能層の膜厚とする。
【００４８】
次いで、本発明に係る粒子を含む分散液の調製装置について説明する。
【００４９】
図２は、本発明に係る粒子を含む分散液の調製に用いる分散装置の一例であるマイクロミキサ装置（マイクロリアクター装置ともいう）の概略構成図である。
【００５０】
図２に示すように、マイクロミキサ装置３１は、左側に、攪拌機３２を備えた貧溶媒タンク３３を有し、反対側には、攪拌機３９を備えた溶質／良溶媒タンク４０を有している。
【００５１】
ここでいう溶質とは、粒子を構成する材料であり、具体的には、各有機機能層の構成材料、例えば、詳細については後述する正孔輸送材料、電子輸送材料、発光層を形成する発光材料（ドーパント化合物）、ホスト化合物等を挙げることができる。
【００５２】
また、本発明でいう良溶媒とは、これらの有機機能層の構成材料に対し高い溶解能を有している溶媒であり、貧溶媒とは、溶質に対し溶解能が低い溶媒である。従って、本発明では、良溶媒、あるいは貧溶媒を一義的に決めることはできず、使用する溶質に対する溶解性により分類される。
【００５３】
本発明に係る粒子の調製方法においては、上記良溶媒に溶解した溶質溶液を、多量の貧溶媒と会合させることにより、溶質を含む微粒子を形成する。このとき、粒子が析出する際には、溶媒分子と溶質分子の相互作用が低いため、形成された粒子中へ貧溶媒が取り込まれることはなく、また、粒子表面に配向した溶媒分子も非常に弱い相互作用で粒子についているため、有機機能膜を形成した後、低エネルギーで乾燥して蒸発させることができる。なお、膜中に残留した溶媒量は、例えば、昇温脱離ガス分析（ＴＤＳ）で測定することができる。
【００５４】
図２において、貧溶媒タンク３３に貯留した貧溶媒は、ポンプ３４を介して、Ｔ型マイクロミキサ３５の流路ａに導かれる。一方、溶質／良溶媒タンク４０に貯留した良溶媒に溶解した溶質溶液を、ポンプ３８を介してＴ型マイクロミキサ３５の流路ｂに導く。そして、各ポンプ３４、３８の送液条件を制御しながら両液を流路の中央部で会合させ、溶質より形成される粒子を析出させ、粒子を含む分散液を流路ｃより排出し、粒子の貯留タンク３６に貯留する。
【００５５】
各粒子の粒子径の制御は、溶質の濃度、良溶媒、貧溶媒の種類、貧溶媒と良溶媒に溶解した溶質溶液との会合比率、会合速度、会合時間等を制御することができる。
【００５６】
なお、本発明においては、貧溶媒と良溶媒に溶解した溶質溶液との会合比率（貧溶媒：良溶媒に溶解した溶質溶液、体積比率）としては、５：１〜５０：１の範囲であることが好ましく、５：１〜２５：１の範囲がより好ましく、８：１〜１５：１の範囲が更に好ましい。
【００５７】
上記のようにして調製された本発明に係る粒子を含む分散液は、希釈又は濃縮することにより、塗布に適した濃度に調整することができる。このような操作を行ったときや、塗布前には、超音波分散などにより、二次凝集を解く処理を施すことも好ましい。また、この分散液に溶解するバインダーとなる有機低分子化合物を溶解しても良い。溶解する場合は、単分子であり、微結晶化して粒子とならない限りは本発明の対象となる粒子ではない。本発明でいう粒子とは、０．５ｎｍ以上の大きさの粒子のこととする。
【００５８】
《有機機能層の形成に用いるバインダー》
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、有機機能層の少なくとも１層が、上記説明した粒子と共に、重量平均分子量が２，０００〜１００，０００の範囲内にあるバインダーを含むことを特徴とする。
【００５９】
本発明で規定する重量平均分子量は、ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）をカラム溶媒として用いる分子量測定用ＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）により測定した値を用いる。
【００６０】
ゲルパーミエーションクロマトグラフィーを用いた高分子材料の重量平均分子量の具体的な測定方法の一例を、以下に示す。
【００６１】
溶媒：テトラヒドロフラン
カラム：Ｓｈｏｄｅｘ  Ｋ８０６、Ｋ８０５、Ｋ８０３Ｇ（昭和電工（株）製を３本接続して使用した）
カラム温度：２５℃
試料濃度：０．１質量％
検出器：ＲＩ  Ｍｏｄｅｌ  ５０４（ＧＬサイエンス社製）
ポンプ：Ｌ６０００（日立製作所（株）製）
流量：１．０ｍｌ／ｍｉｎ
校正曲線：標準ポリスチレンＳＴＫ  ｓｔａｎｄａｒｄ  ポリスチレン（東ソー（株）製）Ｍｗ＝２，８００，０００〜５００迄の１３サンプルによる校正曲線を使用した。１３サンプルは、ほぼ等間隔に用いることが好ましい。
【００６２】
本発明に係るバインダーは、本発明に係る粒子からなる有機機能層を有機半導体として機能させるため、キャリア（正孔又は電子）輸送性を有していることが好ましい。キャリア移動度としては１×１０−８ｃｍ２／Ｖｓ以上であることが好ましい。また、本発明に係るバインダーは、高い発光効率を得るため、三重項励起エネルギーが高いことが好ましく、具体的には２．８ｅＶ以上の三重項励起エネルギーを有することが好ましい。
【００６３】
また、本発明に係るバインダーは、下記一般式（１）で表される部分構造を有することが好ましい。
【００６４】
【化３】
0005790536.tif 000005
【００６５】
上記一般式（１）において、Ｒは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を表す。
【００６６】
Ｒで表されるアルキル基としては、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、ペンタデシル基等が挙げられ、シクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられ、芳香族炭化水素基としては、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、ビフェニリル基等が挙げられ、芳香族複素環基としては、例えば、ピリジル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、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、アザカルバゾリル基（前記カルバゾリル基のカルバゾール環を構成する炭素原子の任意の一つ以上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、フタラジニル基等を挙げることができる。
【００６７】
本発明に係るバインダーは、上記一般式（１）で表される部分構造と共に、下記構造式（Ａ）で表される部分構造を有することが好ましい。
【００６８】
【化４】
0005790536.tif 000006
【００６９】
以下に、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の有機機能層を構成するバインダーとして好ましく用いることができる重量平均分子量が２，０００〜１００，０００の範囲内にある高分子化合物の例示化合物１−１ａ〜２−８ｃを示すが、本発明はこれらに限定されない。
【００７０】
【化５】
0005790536.tif 000007
【００７１】
【化６】
0005790536.tif 000008
【００７２】
【化７】
0005790536.tif 000009
【００７３】
本発明に係るバインダーは、従来公知の合成方法に従って合成して得ることができる。
【００７４】
上記例示した例示化合物１−１ａ〜２−８ｃは、全てキャリア輸送性を有し、かつ三重項励起エネルギーが、２．８ｅＶ以上である。
【００７５】
《有機エレクトロルミネッセンス素子の構成》
図１は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の概略的な構成の一例を示す断面図である。
【００７６】
図１に示すように、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子１００（以下、有機ＥＬ素子１００と略記する。）は、可撓性支持基板１を有している。可撓性支持基板１上には陽極２が形成され、陽極２上には有機機能層２０が形成され、有機機能層２０上には陰極８が形成されている。
【００７７】
有機機能層２０とは、陽極２と陰極８との間に設けられている各層をいう。具体的には、有機機能層２０には、正孔注入層３、正孔輸送層４、発光層５、電子輸送層６、電子注入層７が含まれ、そのほかに正孔ブロック層や電子ブロック層等が含まれてもよい。
【００７８】
可撓性支持基板１上の陽極２、有機機能層２０、陰極８は封止接着剤９を介して可撓性封止部材１０によって封止されている。
【００７９】
なお、有機ＥＬ素子１００のこれらの層構造（図１参照）は、単に好ましい構成の一例を示したものであり、本発明はこれらに限定されない。すなわち、本発明の有機ＥＬ素子１００としては、下記（ｉ）〜（viii）の層構造を有していてもよい。
【００８０】
（ｉ）可撓性支持基板／陽極／発光層／電子輸送層／陰極／熱伝導層／封止用接着剤／封止部材
（ii）可撓性支持基板／陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極／熱伝導層／封止用接着剤／封止部材
（iii）可撓性支持基板／陽極／正孔輸送層／発光層／正孔ブロック層／電子輸送層／陰極／熱伝導層／封止用接着剤／封止部材
（iv）可撓性支持基板／陽極／正孔輸送層／発光層／正孔ブロック層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極／熱伝導層／封止用接着剤／封止部材
（ｖ）可撓性支持基板／陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／発光層／正孔ブロック層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極／熱伝導層／封止用接着剤／封止部材
（vi）ガラス支持体／陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極／封止部材
（vii）ガラス支持体／陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子注入層／陰極／封止部材
（viii）ガラス支持体／陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極／封止部材
〔有機ＥＬ素子の有機機能層〕
本発明の有機ＥＬ素子を構成する有機機能層の詳細について説明する。
【００８１】
（１：注入層  正孔注入層、電子注入層）
本発明の有機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、上記の如く陽極と発光層又は正孔輸送層の間、及び陰極と発光層又は電子輸送層との間に存在させてもよい。
【００８２】
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。
【００８３】
正孔注入層としては、例えば、特開平９−４５４７９号公報、同９−２６００６２号公報、同８−２８８０６９号公報等にもその詳細が記載されており、正孔注入層に適用可能な正孔注入材料としては、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体等を含むポリマーやアニリン系共重合体、ポリアリールアルカン誘導体、又は導電性ポリマーが挙げられ、好ましくはポリチオフェン誘導体、ポリアニリン誘導体、ポリピロール誘導体であり、さらに好ましくはポリチオフェン誘導体である。
【００８４】
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。本発明においては、上記バッファー層（注入層）はごく薄い膜であることが望ましく、フッ化カリウム、フッ化ナトリウムが好ましい。その膜厚は０．１ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは０．１〜１００ｎｍ、さらに好ましくは０．５〜１０ｎｍ、最も好ましくは０．５〜４ｎｍである。
【００８５】
（２：正孔輸送層）
本発明に係る正孔輸送層を構成する正孔輸送材料としては、上記正孔注入層で適用するのと同様の化合物を使用することができるが、さらには、ポルフィリン化合物、芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第３級アミン化合物を用いることが好ましい。
【００８６】
芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノフェニル；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−〔１，１′−ビフェニル〕−４，４′−ジアミン（ＴＰＤ）；２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）プロパン；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラ−ｐ−トリル−４，４′−ジアミノビフェニル；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン；ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン；ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタン；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ジ（４−メトキシフェニル）−４，４′−ジアミノビフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノジフェニルエーテル；４，４′−ビス（ジフェニルアミノ）クオードリフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン；４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４′−〔４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン；４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニル）ベンゼン；３−メトキシ−４′−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン；Ｎ−フェニルカルバゾール、さらには、米国特許第５，０６１，５６９号明細書に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば、４，４′−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル（ＮＰＤ）、特開平４−３０８６８８号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが３つスターバースト型に連結された４，４′，４″−トリス〔Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）等が挙げられる。
【００８７】
さらに、これらの材料を高分子鎖に導入した、又はこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。また、ｐ型−Ｓｉ、ｐ型−ＳｉＣ等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。本発明においては、正孔輸送層の上層に発光層を塗布するため、これら高分子材料が好適に用いることができる。
【００８８】
また、特開平４−２９７０７６号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、特開２００１−１０２１７５号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）、特開平１１−２５１０６７号公報、Ｊ．Ｈｕａｎｇ  ｅｔ．ａｌ．著文献（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ  ８０（２００２），ｐ．１３９）、特表２００３−５１９４３２号公報に記載されているような、いわゆるｐ型半導体的性質を有するとされる正孔輸送材料を用いることもできる。
【００８９】
本発明において、正孔輸送層は、本発明の技術的特徴である正孔輸送材料を含む粒子を分散状態で含有する分散液を用い、湿式塗布法（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等）を用いて、塗布、乾燥することにより形成することができる。また、その他の正孔輸送層の形成方法としては、上記正孔輸送材料を、例えば、真空蒸着法、ラングミュア−ブロジェット法（ＬＢ法）等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。
【００９０】
正孔輸送層の膜厚については、特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５〜２００ｎｍである。この正孔輸送層は上記材料の１種又は２種以上からなる一層構造であってもよい。
【００９１】
以下、本発明の有機ＥＬ素子の正孔輸送材料に用いられる化合物の好ましい化合物例（例示化合物（１）〜（６０））を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
【００９２】
【化８】
0005790536.tif 000010
【００９３】
【化９】
0005790536.tif 000011
【００９４】
【化１０】
0005790536.tif 000012
【００９５】
【化１１】
0005790536.tif 000013
【００９６】
【化１２】
0005790536.tif 000014
【００９７】
【化１３】
0005790536.tif 000015
【００９８】
なお、上記例示化合物に記載のｎは重合度を表し、重量平均分子量が５０，０００〜２００，０００の範囲となる整数を表す。重量平均分子量は６０，０００〜１００，０００の範囲であることがさらに好ましい。高分子を一次粒子化したい場合は、上記の分子量の範囲よりも高分子量側を使用することが好ましく、２００，０００〜１０００，０００の範囲で使用することがより好ましい。
【００９９】
これらの高分子化合物は、例えば、Ｍａｋｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．，１９３，９０９頁（１９９２）等に記載の公知の方法で合成することができる。
【０１００】
（３：電子輸送層）
本発明に係る有機機能層の一つである電子輸送層とは、電子を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で電子注入層、正孔ブロック層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は単層で用いてもよいし、複数層設けることもできる。例えば、正孔ブロック層／電子輸送層の組み合わせを用いることができる。
【０１０１】
従来、単層の電子輸送層、及び複数層とする場合は発光層に対して陰極側に隣接する電子輸送層に用いられる電子輸送材料（正孔ブロック材料を兼ねる）としては、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができ、例えば、フルオレン誘導体、カルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、シロール誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、８−キノリノール誘導体等の金属錯体等が挙げられる。
【０１０２】
その他、メタルフリー若しくはメタルフタロシアニン、又はそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。
【０１０３】
これらの中でもカルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体、ピリジン誘導体等が本発明では好ましく、アザカルバゾール誘導体であることがより好ましい。
【０１０４】
本発明において、電子輸送層は、本発明の技術的特徴である電子輸送材料を含む粒子を分散状態で含有する分散液を用い、湿式塗布法（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等）を用いて、塗布、乾燥することにより形成することができる。また、その他の電子輸送層の形成方法としては、上記電子輸送材料を、例えば、真空蒸着法、ラングミュア−ブロジェット法（ＬＢ法）等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。
【０１０５】
電子輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５〜２００ｎｍである。電子輸送層は上記材料の１種又は２種以上からなる一層構造であってもよい。
【０１０６】
また、本発明には半導体ナノ粒子を使用しても良く、例えば、酸化亜鉛、酸化イットリウム、酸化チタンなどの酸化物を用いることができるが、この限りではない。
【０１０７】
また、本発明の半導体ナノ粒子のほかに、不純物をゲスト材料としてドープしたｎ性の高い電子輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、同１０−２７０１７２号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。
【０１０８】
本発明における電子輸送層には、有機物のアルカリ金属塩を含有することが好ましい。有機物の種類としては特に制限はないが、ギ酸塩、酢酸塩、プロピオン酸、酪酸塩、吉草酸塩、カプロン酸塩、エナント酸塩、カプリル酸塩、シュウ酸塩、マロン酸塩、コハク酸塩、安息香酸塩、フタル酸塩、イソフタル酸塩、テレフタル酸塩、サリチル酸塩、ピルビン酸塩、乳酸塩、リンゴ酸塩、アジピン酸塩、メシル酸塩、トシル酸塩、ベンゼンスルホン酸塩が挙げられ、好ましくはギ酸塩、酢酸塩、プロピオン酸塩、酪酸塩、吉草酸塩、カプロン酸塩、エナント酸塩、カプリル酸塩、シュウ酸塩、マロン酸塩、コハク酸塩、安息香酸塩、より好ましくはギ酸塩、酢酸塩、プロピオン酸塩、酪酸塩等の脂肪族カルボン酸のアルカリ金属塩が好ましく、脂肪族カルボン酸の炭素数が４以下であることが好ましい。最も好ましくは酢酸塩である。
【０１０９】
有機物のアルカリ金属塩のアルカリ金属の種類としては特に制限はないが、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓが挙げられ、好ましくはＫ、Ｃｓ、さらに好ましくはＣｓである。有機物のアルカリ金属塩としては、前記有機物とアルカリ金属の組み合わせが挙げられ、好ましくは、ギ酸Ｌｉ、ギ酸Ｋ、ギ酸Ｎａ、ギ酸Ｃｓ、酢酸Ｌｉ、酢酸Ｋ、酢酸Ｎａ、酢酸Ｃｓ、プロピオン酸Ｌｉ、プロピオン酸Ｎａ、プロピオン酸Ｋ、プロピオン酸Ｃｓ、シュウ酸Ｌｉ、シュウ酸Ｎａ、シュウ酸Ｋ、シュウ酸Ｃｓ、マロン酸Ｌｉ、マロン酸Ｎａ、マロン酸Ｋ、マロン酸Ｃｓ、コハク酸Ｌｉ、コハク酸Ｎａ、コハク酸Ｋ、コハク酸Ｃｓ、安息香酸Ｌｉ、安息香酸Ｎａ、安息香酸Ｋ、安息香酸Ｃｓ、より好ましくは酢酸Ｌｉ、酢酸Ｋ、酢酸Ｎａ、酢酸Ｃｓ、最も好ましくは酢酸Ｃｓである。
【０１１０】
これらドープ材の含有量は、添加する電子輸送層に対し、好ましくは１．５〜３５質量％の範囲であり、より好ましくは３〜２５質量％の範囲であり、最も好ましくは５〜１５質量％の範囲である。
【０１１１】
（４：発光層）
以下、有機ＥＬ素子を構成する有機機能層の一つである発光層について詳述する。
【０１１２】
有機ＥＬ素子を構成する発光層は、電極又は電子輸送層及び正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよい。
【０１１３】
本発明の有機ＥＬ素子においては、有機機能層の少なくとも１層が、重量平均分子量が２，０００〜１００，０００の範囲内にあるバインダーと共に、粒子含有していることを特徴とするが、更には、該粒子を含有する有機機能層が発光層であり、該粒子が発光材料を含有し、含有する発光材料（発光ドーパントともいう）が燐光発光材料（燐行発光ドーパントともいう）であることが好ましい態様である。
【０１１４】
本発明に係る発光層の膜厚は、おおむね５〜５００ｎｍの範囲であるが、本発明に係る粒子を含有する有機機能層が発光層である場合には、発光層の膜厚は、５〜１００ｎｍの範囲である。
【０１１５】
本発明において、発光層は、下記に示す発光層の構成材料、例えば、発光材料（ドーパント化合物）、ホスト化合物等を含む粒子を分散状態で含有する分散液を用い、湿式塗布法（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等）で塗布、乾燥することにより形成することができる。また、必要に応じてその他の発光層の形成方法、例えば、ラングミュア−ブロジェット法（ＬＢ法）等の公知の方法により、膜形成することができる。
【０１１６】
発光層は、主にドーパント化合物とホスト化合物とが含有されて構成されている。
【０１１７】
以下、ホスト材料及びドーパント材料についてそれぞれ説明する。
【０１１８】
〈４．１：ホスト化合物〉
本発明の有機ＥＬ素子の発光層に含有されるホスト化合物としては、室温（２５℃）における燐光発光の燐光量子収率が０．１未満の化合物が好ましい。さらに好ましくは燐光量子収率が０．０１未満である。また、前記非発光性有機材料にはホスト化合物を含んでいてもよい。
【０１１９】
ホスト化合物としては、公知のホスト化合物をまた、後述する発光材料を複数種用いることで異なる発光を混ぜることが可能となり、これにより任意の発光色を得ることができる。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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る。
【０１２２】
本発明に用いられるホスト化合物は、カルバゾール誘導体であることが好ましい。
【０１２３】
本発明においては、ホスト化合物として、下記一般式（２）で示される化合物を用いることが好ましい。
【０１２４】
【化１４】
0005790536.tif 000016
【０１２５】
上記一般式（２）において、ＸはＮＲ′、Ｏ、Ｓ、ＣＲ′Ｒ″又はＳｉＲ′Ｒ″を表す。Ｒ′、Ｒ″は各々水素原子又は置換基を表す。Ａｒは芳香族環を表す。ｎは０〜８の整数を表す。
【０１２６】
一般式（２）におけるＸにおいて、Ｒ′、Ｒ″で各々表される置換基としては、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、ドシルウレイド基、フェニルウレイド基ナフチルウレイド基、２−ピリジルアミノウレイド基等）、スルフィニル基（例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、２−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、２−ピリジルスルフィニル基等）、アルキルスルホニル基（例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、２−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等）、アリールスルホニル基又はヘテロアリールスルホニル基（例えば、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、２−ピリジルスルホニル基等）、アミノ基（例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、２−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、２−ピリジルアミノ基等）、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等）、フッ化炭化水素基（例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタフルオロフェニル基等）、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、シリル基（例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等）等が挙げられる。これらの置換基は上記の置換基によって更に置換されていてもよい。これらの置換基は複数が互いに結合して環を形成していてもよい。
【０１２７】
中でも、ＸとしてはＮＲ′又はＯが好ましく、また、Ｒ′としては、芳香族炭化水素基（芳香族炭素環基、アリール基等ともいい、例えば、フェニル基、ｐ−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基）、又は芳香族複素環基（例えば、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等）が特に好ましい。
【０１２８】
上記の芳香族炭化水素基、芳香族複素環基は、各々一般式（２）のＸにおいて、Ｒ′、Ｒ″で各々表される置換基を有してもよい。
【０１２９】
一般式（２）において、Ａｒにより表される芳香族環としては、芳香族炭化水素環又は芳香族複素環が挙げられる。また、該芳香族環は単環でもよく、縮合環でもよく、更に未置換でも、一般式（２）のＸにおいて、Ｒ′、Ｒ″で各々表される置換基を有してもよい。
【０１３０】
一般式（２）において、Ａｒにより表される芳香族炭化水素環としては、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。これらの環は更に、一般式（ａ）で表される部分構造のＸにおいて、Ｒ′、Ｒ″で各々表される置換基を有してもよい。
【０１３１】
一般式（２）において、Ａｒ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。
【０１３２】
これらの環は、更に一般式（２）において、Ｒ′、Ｒ″で各々表される置換基を有してもよい。
【０１３３】
上記の中でも、一般式（２）において、Ａｒにより表される芳香族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。
【０１３４】
また、一般式（２）において、Ａｒにより表される芳香族環としては、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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
また、一般式（２）において、ｎは０〜８の整数を表すが、０〜２であることが好ましく、特にＸがＯ、Ｓである場合には１又は２であることが好ましい。
【０１３７】
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。
【０１３８】
以下に、一般式（２）で表されるホスト化合物の具体例（ａ−１〜ａ−４１）を示すが、これらに限定されるものではない。
【０１３９】
【化１５】
0005790536.tif 000017
【０１４０】
【化１６】
0005790536.tif 000018
【０１４１】
【化１７】
0005790536.tif 000019
【０１４２】
【化１８】
0005790536.tif 000020
【０１４３】
【化１９】
0005790536.tif 000021
【０１４４】
【化２０】
0005790536.tif 000022
【０１４５】
【化２１】
0005790536.tif 000023
【０１４６】
【化２２】
0005790536.tif 000024
【０１４７】
〈４．２：発光材料（発光ドーパント）〉
本発明においては、本発明に係る粒子としては、発光材料（発光ドーパント）を含有していることが好ましい態様である。
【０１４８】
本発明に係る発光材料（発光ドーパント）としては、蛍光性化合物、燐光発光材料（燐光性化合物、燐光発光性化合物等ともいう）を用いることができるが、更に好ましくは発光材料として燐光発光材料（燐光ドーパント）を含有する粒子であることが好ましい態様である。
【０１４９】
本発明において、燐光発光材料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℃）にて燐光発光する化合物であり、燐光量子収率が２５℃において０．０１以上の化合物であると定義されるが、好ましい燐光量子収率は０．１以上である。
【０１５０】
上記燐光量子収率は、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。溶液中での燐光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明において燐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燐光量子収率（０．０１以上）が達成されればよい。
【０１５１】
燐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、このエネルギーを燐光発光材料に移動させることで燐光発光材料からの発光を得るというエネルギー移動型、もう一つは燐光発光材料がキャリアトラップとなり、燐光発光材料上でキャリアの再結合が起こり燐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、燐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。
【０１５２】
燐光発光材料は、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、又は白金化合物（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。
【０１５３】
以下に、本発明において好適な燐光発光ドーパントについて詳細に説明する。
【０１５４】
本発明に係る燐光発光ドーパントとしては、下記一般式（３）で表される化合物が好ましい。
【０１５５】
【化２３】
0005790536.tif 000025
【０１５６】
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。
【０１５７】
一般式（３）で表される燐光性化合物は、最高被占軌道（Ｈｉｇｈｅｓｔ  Ｏｃｃｕｐｉｅｄ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｏｒｂｉｔａｌ；ＨＯＭＯ）のエネルギー準位が−５．１５〜−３．５０ｅＶの範囲であり、最低空軌道（Ｌｏｗｅｓｔ  Ｕｎｏｃｃｕｐｉｅｄ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｏｒｂｉｔａｌ；ＬＵＭＯ）のエネルギー準位が−１．２５〜＋１．００ｅＶの範囲であり、好ましくはＨＯＭＯのエネルギー準位が−４．８０〜−３．５０ｅＶの範囲で、ＬＵＭＯのエネルギー準位が−０．８０〜＋１．００ｅＶの範囲である。
【０１５８】
一般式（３）で表される燐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若しくはアリール基である。
【０１５９】
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。
【０１６０】
Ｂ１〜Ｂ５は、炭素原子、窒素原子、酸素原子若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。
【０１６１】
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。
【０１６２】
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。
【０１６３】
本発明に係る発光材料を含有する粒子は、上記各説明した発光材料を、前述の粒子の調製方法に従って、例えば、図２に示したマイクロミキサ装置等を用いて調製することができる。
【０１６４】
以下に、一般式（３）で表される燐光性化合物の具体的な化合物（Ｄ−１〜Ｄ−１３３）を例示するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１６５】
【化２４】
0005790536.tif 000026
【０１６６】
【化２５】
0005790536.tif 000027
【０１６７】
【化２６】
0005790536.tif 000028
【０１６８】
【化２７】
0005790536.tif 000029
【０１６９】
【化２８】
0005790536.tif 000030
【０１７０】
【化２９】
0005790536.tif 000031
【０１７１】
【化３０】
0005790536.tif 000032
【０１７２】
【化３１】
0005790536.tif 000033
【０１７３】
【化３２】
0005790536.tif 000034
【０１７４】
【化３３】
0005790536.tif 000035
【０１７５】
【化３４】
0005790536.tif 000036
【０１７６】
【化３５】
0005790536.tif 000037
【０１７７】
【化３６】
0005790536.tif 000038
【０１７８】
【化３７】
0005790536.tif 000039
【０１７９】
【化３８】
0005790536.tif 000040
【０１８０】
【化３９】
0005790536.tif 000041
【０１８１】
【化４０】
0005790536.tif 000042
【０１８２】
【化４１】
0005790536.tif 000043
【０１８３】
〔陽極〕
有機ＥＬ素子を構成する陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としては、Ａｕ等の金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ２Ｏ３−ＺｎＯ）等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。陽極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状パターンを形成してもよく、あるいはパターン精度を余り必要としない場合（１００μｍ以上程度）は、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。あるいは、有機導電性化合物のように塗布可能な物質を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等湿式成膜法を用いることもできる。この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を１０％より大きくすることが望ましく、また陽極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。さらに膜厚は材料にもよるが、通常は、１０〜１０００ｎｍの範囲であり、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【０１８４】
〔陰極〕
一方、陰極としては、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。陰極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。なお、発光した光を透過させるため、有機ＥＬ素子の陽極又は陰極のいずれか一方が透明又は半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
【０１８５】
また、陰極に上記金属を１〜２０ｎｍの膜厚で作製した後に、陽極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に形成することで、透明又は半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する有機ＥＬ素子を作製することができる。
【０１８６】
〔支持基板〕
本発明の有機ＥＬ素子に用いることのできる支持基板（以下、基体、基板、基材、支持体等ともいう）としては、ガラス、プラスチック等の種類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、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において、高温保存安定性や色度変動を抑制する効果が大きく現れるため、特に好ましい支持基板は、有機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。
【０１８７】
樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）、セルロースアセテートフタレート、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類又はそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリルあるいはポリアリレート類、アートン（商品名ＪＳＲ社製）あるいはアペル（商品名三井化学社製）といったシクロオレフィン系樹脂等を挙げられる。
【０１８８】
樹脂フィルムの表面には、無機物、有機物の被膜又はその両者のハイブリッド被膜が形成されていてもよく、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％ＲＨ）が０．０１ｇ／（ｍ２・２４ｈ）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）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）以下であることがさらに好ましい。
【０１８９】
バリア膜を形成する材料としては、水分や酸素等の有機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。
【０１９０】
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、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。
【０１９１】
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。
【０１９２】
本発明の有機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。ここに、外部取り出し量子効率（％）＝有機ＥＬ素子外部に発光した光子数／有機ＥＬ素子に流した電子数×１００である。
【０１９３】
〔封止：封止接着剤、封止部材〕
本発明の有機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、支持基板と接着剤で接着する方法を挙げることができる。
【０１９４】
封止部材としては、有機ＥＬ素子の表示領域を覆うように配置されておればよく、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。
【０１９５】
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、シリコン、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる一種以上の金属又は合金からなるものが挙げられる。
【０１９６】
本発明においては、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  ７１９−１９９２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。
【０１９７】
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。
【０１９８】
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。なお、有機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。
【０１９９】
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。
【０２００】
封止部材と有機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。
【０２０１】
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。
【０２０２】
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、可撓性の有機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。
【０２０３】
以下に、固体封止を行う場合の好ましい態様を説明する。
【０２０４】
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。
【０２０５】
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の範囲であることがより好ましく、０．０１〜１００ｐｐｍの範囲であることが最も好ましい。
【０２０６】
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。
【０２０７】
本発明おいて、封止用接着剤の含水率は、例えば、露点温度が−８０℃以下、酸素濃度０．８ｐｐｍの窒素雰囲気下に置き時間を変化させることで調整することができる。また、１００Ｐａ以下の真空状態で置き時間を変化させて乾燥させることもできる。また、封止用接着材は接着剤のみで乾燥させることもできるが、封止部材へあらかじめ配置し乾燥させることもできる。
【０２０８】
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。これを封止部材として、アルミニウム面にディスペンサを使用して均一に塗布し封止用接着剤をあらかじめ配置しておき、樹脂基板１と封止部材５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。
【０２０９】
接着剤の種類また量、そして面積等によって加熱また圧着時間は異なるが、０．１〜３ＭＰａの範囲の圧力で仮接着、また８０〜１８０℃の範囲の温度で、熱硬化時間は５秒〜１０分間の範囲で選べばよい。
【０２１０】
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。
【０２１１】
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。
【０２１２】
固体封止は以上のように封止部材と有機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。封止部材としては、ステンレス、アルミニウム、マグネシウム合金等の金属、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ナイロン、ポリ塩化ビニル等のプラスチック、及びこれらの複合物、ガラス等が挙げられ、必要に応じて、特に樹脂フィルムの場合には、樹脂基板と同様、アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、窒化ケイ素等のガスバリア層を積層したものを用いることができる。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。
【０２１３】
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及び共押出しラミネーション法も使用できるがドライラミネート方式が好ましい。
【０２１４】
また、金属箔をスパッタや蒸着等で形成し、導電性ペースト等の流動性電極材料から形成する場合は、逆にポリマーフィルムを基材としてこれに金属箔を成膜する方法で作製してもよい。
【０２１５】
〔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、有機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。
【０２１６】
本発明において、可撓性支持基板から陽極との間、あるいは可撓性支持基板から光出射側のいずれかの場所に光取出し部材を有することが好ましい。
【０２１７】
光取出し部材としては、プリズムシートやレンズシート及び拡散シートが挙げられる。また、全反射を起こす界面若しくはいずれかの媒質中に導入される回折格子や拡散構造等が挙げられる。
【０２１８】
通常、基板から光を放射するような有機エレクトロルミネッセンス素子においては、発光層から放射された光の一部が基板と空気との界面において全反射を起こし、光を損失するという問題が発生する。この問題を解決するために、基板の表面にプリズムやレンズ状の加工を施す、若しくは基板の表面にプリズムシートやレンズシート及び拡散シートを貼り付けることにより、全反射を抑制して光の取り出し効率を向上させる。
【０２１９】
また、光取り出し効率を高めるためには、全反射を起こす界面若しくはいずれかの媒質中に回折格子を導入する方法や拡散構造を導入する方法が知られている。
【０２２０】
《有機ＥＬ素子の製造方法》
本発明の有機ＥＬ素子の製造方法の一例として、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極からなる有機ＥＬ素子の製造方法を説明する。
【０２２１】
はじめに、適当な基体上に所望の電極物質、例えば、陽極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは１０〜２００ｎｍの膜厚になるように、蒸着やスパッタリング等の薄膜形成方法により形成させて、陽極を作製する。
【０２２２】
次に、この上に有機ＥＬ素子材料である正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層の有機機能層（有機化合物薄膜）を形成させるが、本発明においては発光層の少なくとも１層が、発光材料を含有する粒子及び前記一般式(１)で表される部分構造を主鎖に有し、重量平均分子量が２，０００〜１００，０００の範囲内にあるキャリア輸送性バインダーを含有している塗布液を用いて形成されることを特徴とする。
【０２２３】
有機機能層を形成する工程は、主に、その有機機能層を構成する塗布液を、支持基板の陽極上に塗布・積層する工程と、塗布・積層後の塗布液を、乾燥させる工程とで構成される。塗布・乾燥する工程は大気下で行っても構わないが、乾燥する工程は窒素などの不活性ガス雰囲気で行われることが好ましく、さらには塗布する工程も不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。ここで不活性ガス雰囲気は水や酸素を１００ｐｐｍ以下含むことが好ましく、さらに好ましくは１０ｐｐｍ以下であり、さらに好ましくは１ｐｐｍ以下である。
【０２２４】
本発明に係る粒子を含む分散液を用いた形成方法として、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。本発明においてはウェットプロセスの中でも、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。
【０２２５】
本発明に係る有機ＥＬ材料を溶解又は分散する液媒体としては、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル等の脂肪酸エステル類、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、トルエン、キシレン、メシチレン、シクロヘキシルベンゼン等の芳香族炭化水素類、シクロヘキサン、デカリン、ドデカン等の脂肪族炭化水素類、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）等の有機溶媒を用いることができる。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及び超臨界溶媒中への貧溶媒への添加により分散することができる。
【０２２６】
また、本発明に係る有機ＥＬ材料を溶解又は分散する調液工程は、不活性ガス雰囲気下であることが好ましく、前述のウェットプロセスにより基材上に塗布されるまで溶液が塗布雰囲気に曝されない工程であることが好ましい。
【０２２７】
これらの層の塗布・積層及び乾燥工程は枚葉製造であっても、ライン製造であっても良い。また、各層を塗布する際の雰囲気は共通でも良いが、揮発する溶媒の影響の観点から各層の塗布ブースが隔壁などで囲まれ、雰囲気の循環がそれぞれ独立していることが好ましい。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。
【０２２８】
これらの層を乾燥後、その上に陰極用物質からなる薄膜を、１μｍ以下、好ましくは５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるように、例えば、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陰極を設けることにより、所望の有機ＥＬ素子が得られる。
【０２２９】
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有機ＥＬ素子を製造することができる。
【０２３０】
《用途》
本発明の有機ＥＬ素子は、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源として用いることができる。
【０２３１】
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。本発明の有機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。
【実施例】
【０２３２】
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。
【０２３３】
《有機ＥＬ素子の作製》
〔有機ＥＬ素子１の作製：比較例〕
（１：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。）を用いた。その可撓性フィルムの陽極を形成する側の全面に、特開２００４−６８１４３号公報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、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、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が０．００１ｍｌ／ｍ２／ｄａｙ以下、水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％ＲＨ）が０．００１ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下のガスバリア性の可撓性フィルムを作製した。
【０２３４】
（２：陽極層の形成）
上記作製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）膜をスパッタ法により成膜し、フォトリソグラフィー法によりパターニングを行い、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。
【０２３５】
（３：正孔注入層の形成）
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、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳと略記、Ｂａｙｅｒ製、Ｂａｙｔｒｏｎ  Ｐ  Ａｌ  ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を、３０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により製膜した。製膜は、大気雰囲気下において行った。その後、２００℃で１時間乾燥して、膜厚が３０ｎｍの正孔注入層を設けた。
【０２３６】
（４：正孔輸送層の形成）
この基板を、窒素ガス雰囲気下に移し、正孔輸送材料である化合物Ａ（Ｍｗ＝８０，０００、下記参照）をクロロベンゼンに０．５％溶解した溶液を、１５００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により製膜し、１３０℃で３０分間乾燥し、膜厚が３０ｎｍの正孔輸送層を形成した。
【０２３７】
（５：発光層の形成）
次いで、下記の各添加剤を混合、溶解して調製した発光層組成物１と、基板とを室温の状態に維持し、１５００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により、正孔輸送層上に発光層組成物１を塗布し、１２０℃で３０分間乾燥して、発光層１を形成した。別にガラス基板に同様の方法で発光層１を成膜したところ、膜厚は４０ｎｍであった。
【０２３８】
〈発光層組成物１の調製〉
１）非発光性有機材料
化合物Ｂ（下記参照）                                    １１．６００質量部
２）発光性ドーパント
化合物Ｃ（下記参照）                                      ２．８８０質量部
化合物Ｄ（下記参照）                                      ０．００８質量部
化合物Ｅ（下記参照）                                      ０．００８質量部
３）溶媒
トルエン                                                    ２０００質量部
（６：電子輸送層の形成）
続いて、２０ｍｇの化合物Ｆ（下記参照）を、４ｍｌのテトラフルオロプロパノール（ＴＦＰＯ）に溶解した溶液を、１５００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により製膜し、１２０℃で３０分間乾燥し、膜厚３０ｎｍの電子輸送層とした。
【０２３９】
【化４２】
0005790536.tif 000044
【０２４０】
（７：電子注入層及び陰極の形成）
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フッ化カリウム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フッ化カリウムを０．０２ｎｍ／秒で前記電子輸送層上に膜厚２ｎｍの電子注入層を形成した。引き続き、アルミニウムを、１００ｎｍの厚さで蒸着して陰極を形成した。
【０２４１】
（８：封止及び有機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、有機ＥＬ素子１を作製した。
【０２４２】
なお、封止部材としては、可撓性の厚さ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ラート（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。
【０２４３】
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）に沿って厚さ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。
【０２４４】
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。
【０２４５】
（Ａ）ビスフェノールＡ
（Ｂ）ジグリシジルエーテル（ＤＧＥＢＡ）
（Ｃ）ジシアンジアミド（ＤＩＣＹ）エポキシアダクト系硬化促進剤
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及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圧着条件、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、有機ＥＬ素子１を作製した。
【０２４６】
〔有機ＥＬ素子２の作製〕
上記有機ＥＬ素子１の作製において、発光層１を、下記の方法で形成した発光層２に変更した以外は同様にして、有機ＥＬ素子２を作製した。
【０２４７】
（発光層２の形成）
〈発光層組成物２の調製〉
１）非発光性有機材料
化合物Ｂ（前出）                                        １３０．５０質量部
２）発光ドーパント
化合物Ｃ（前出）                                          １４．３０質量部
化合物Ｄ（前出）                                            ０．０８質量部
化合物Ｅ（前出）                                            ０．０８質量部
３）溶媒
トルエン                                                    ２０００質量部
良溶媒に溶解した溶質溶液として、上記発光層組成物２を調製し、図２に示すＴ型マイクロミキサ３５に導入した。ここで、マイクロミキサ管の長さは任意に変更でき、液の混合後の反応時間を自由に変えることができる構成を有する。ポンプ３４により、貧溶媒タンク３３より貧溶媒としてテトラフルオロプロパノールを送液し、各ポンプ３４、３８の回転数を調整し、良溶媒に溶解した溶質溶液である発光層組成物２のＴ型マイクロミキサ３５への送液量を４ｍｌ／分とし、貧溶媒であるテトラフルオロプロパノールの送液量を４０ｍｌ／分として、流路内径が１５０μｍであるＴ型マイクロミキサ３５内の中央部で、両液を高速会合させて、非発光性有機材料及び発光ドーパントを析出させた粒子を含む発光層組成物２の分散液（第１液）を調製した。このとき、両液が会合してから、粒子を含む分散液として、Ｔ型マイクロミキサ３５から排出されるまでの所要時間は１秒であった。
【０２４８】
上記調製した発光層組成物２分散液（第１液）が含有する粒子を、電子顕微鏡を用いて２５万倍で撮影し、粒子の長軸／短軸を測定し、（長軸＋短軸）／２をその粒子の粒子径として、約３００個の粒子について測定し、その平均値を求めた結果、３１ｎｍであった。
【０２４９】
上記調製した発光層組成物２分散液（第１液）を正孔輸送層まで塗布した基板上に滴下し、１５００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により製膜し、１２０℃で３０分間乾燥し、膜厚が４０ｎｍの発光層２を形成した。
【０２５０】
上記作製した有機ＥＬ素子２の断面を、電子顕微鏡を用いて２５万倍で撮影し、３００個の粒子について（長軸／短軸）比を測定した結果、平均（長軸／短軸）比は２．３であり、横軸に粒子径（（長軸＋短軸）／２）、縦軸に粒子数をプロットした粒子径分布曲線を作成した結果、極大ピークは一つで、３１ｎｍであった。
【０２５１】
〔有機ＥＬ素子３の作製〕
上記有機ＥＬ素子１の作製において、発光層１を、下記の方法で形成した発光層３に変更した以外は同様にして、有機ＥＬ素子３を作製した。
【０２５２】
（発光層３の形成）
〈発光層組成物３の調製〉
１）非発光性有機材料
化合物Ｂ（前出）                                          ８０．５０質量部
２）発光ドーパント
化合物Ｃ（前出）                                          １４．３０質量部
化合物Ｄ（前出）                                            ０．０８質量部
化合物Ｅ（前出）                                            ０．０８質量部
３）溶媒
トルエン                                                    ２０００質量部
〈バインダー溶液３の調製〉
１）バインダー
例示化合物２−８ｂ                                              ５０質量部
２）溶媒
テトラフルオロプロパノール                                  ２０００質量部
良溶媒に溶解した溶質溶液として上記発光層組成物３を調製し、図２に示すＴ型マイクロミキサ３５に導入した。ポンプ３４により、貧溶媒タンク３３より貧溶媒としてテトラフルオロプロパノールを送液し、各ポンプ３４、３８の回転数を調整し、良溶媒に溶解した溶質溶液である発光層組成物３のＴ型マイクロミキサ３５への送液量を４ｍｌ／分とし、貧溶媒であるテトラフルオロプロパノールの送液量を３６ｍｌ／分として、流路内径が１５０μｍのＴ型マイクロミキサ３５内の中央部で、両液を高速会合させて、非発光性有機材料及び発光ドーパントを析出させた粒子を含む発光層組成物３分散液（第１液）を調製した。更に、マイクロミキサの排出側流路に形成した分岐配管（インライン混合部）より、上記バインダー溶液３を４ｍｌ／分の送液量で、インライン混合した。このとき、両液が会合してから、粒子を含む発光層組成物３分散液（第２液）として、Ｔ型マイクロミキサ３５から排出されるまでの所要時間は１．２秒であった。
【０２５３】
上記調製した発光層組成物３分散液（第２液）が含有する粒子を、電子顕微鏡を用いて２５万倍で撮影し、粒子の長軸／短軸を測定し、（長軸＋短軸）／２をその粒子の粒子径として、約３００個の粒子について測定し、その平均値を求めた結果、３３ｎｍであった。
【０２５４】
上記調製した発光層組成物３分散液（第２液）を正孔輸送層まで塗布した基板上に滴下し、１５００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により製膜し、１２０℃で３０分間乾燥し、発光層３を形成した。
【０２５５】
上記作製した有機ＥＬ素子３の断面を、電子顕微鏡を用いて２５万倍で撮影し、３００個の粒子について（長軸／短軸）比を測定した結果、平均（長軸／短軸）比は１．６であり、横軸に粒子径（（長軸＋短軸）／２）、縦軸に粒子数をプロットした粒子径分布曲線を作成した結果、極大ピークは一つで、３３ｎｍであった。
【０２５６】
〔有機ＥＬ素子４の作製〕
上記有機ＥＬ素子１の作製において、発光層１を、下記の方法で形成した発光層４に変更した以外は同様にして、有機ＥＬ素子４を作製した。
【０２５７】
（発光層４の形成）
〈発光層組成物４の調製〉
１）非発光性有機材料
化合物Ｂ（前出）                                          ８０．５０質量部
２）発光性ドーパント
化合物Ｃ（前出）                                          １４．３０質量部
化合物Ｄ（前出）                                            ０．０８質量部
化合物Ｅ（前出）                                            ０．０８質量部
３）溶媒
トルエン                                                    ２０００質量部
〈バインダー溶液４の調製〉
１）バインダー
例示化合物２−８ｂ                                            ５００質量部
２）溶媒
テトラフルオロプロパノール                                ２００００質量部
良溶媒に溶解した溶質溶液として、上記発光層組成物４を調製し、図２に示すＴ型マイクロミキサ３５に導入した。ポンプ３４により、貧溶媒タンク３３より貧溶媒としてテトラフルオロプロパノールに溶解したバインダー溶液４を送液し、各ポンプ３４、３８の回転数を調製し、良溶媒に溶解した溶質溶液である発光層組成物４のＴ型マイクロミキサ３５への送液量を４ｍｌ／分とし、貧溶媒であるテトラフルオロプロパノールに溶解したバインダー溶液４の送液量を４０ｍｌ／分として、流路内径が１５０μｍのＴ型マイクロミキサ３５内の中央部で、両液を高速会合させて、非発光性有機材料、発光ドーパントを析出させた粒子及びバインダーを含む発光層組成物４分散液（第１液）を調製した。このとき、両液が会合してから、粒子を含む分散液として、Ｔ型マイクロミキサ３５から排出されるまでの所要時間は１．２秒であった。
【０２５８】
上記調製した発光層組成物４分散液（第１液）が含有する粒子を、電子顕微鏡を用いて２５万倍で撮影し、粒子の長軸／短軸を測定し、（長軸＋短軸）／２をその粒子の粒子径として、約３００個の粒子について測定し、その平均値を求めた結果、３３ｎｍであった。
【０２５９】
上記調製した発光層組成物４分散液（第１液）を正孔輸送層まで塗布した基板上に滴下し、１５００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により製膜し、１２０℃で３０分間乾燥し、発光層４を形成した。
【０２６０】
上記作製した有機ＥＬ素子４の断面を、電子顕微鏡を用いて２５万倍で撮影し、３００個の粒子について（長軸／短軸）比を測定した結果、平均（長軸／短軸）比は１．６であり、横軸に粒子径（（長軸＋短軸）／２）、縦軸に粒子数をプロットした粒子径分布曲線を作成した結果、極大ピークは一つで、３３ｎｍであった。
【０２６１】
〔有機ＥＬ素子５〜１６の作製〕
上記有機ＥＬ素子４の作製において、発光層の作製に用いるバインダーの種類、粒子の平均粒径（Ｔ型マイクロミキサにおける会合条件を制御）、発光層の膜厚を表１に記載のように変更した以外は同様にして、有機ＥＬ素子５〜１６を作製した。
【０２６２】
〔有機ＥＬ素子１７の作製〕
上記有機ＥＬ素子４の作製において、発光層の作製に用いるバインダーの種類を、例示化合物２−３ａに示す構造で、重量平均分子量が１，８００の比較バインダー１に変更した以外は同様にして、有機ＥＬ素子１７を作製した。
【０２６３】
〔有機ＥＬ素子１８の作製〕
上記有機ＥＬ素子４の作製において、発光層の作製に用いるバインダーの種類を、例示化合物２−８ｂに示す構造で、重量平均分子量が１１０，０００である比較バインダー２に変更した以外は同様にして、有機ＥＬ素子１８を作製した。
【０２６４】
〔有機ＥＬ素子１９の作製〕
上記有機ＥＬ素子１の作製において、発光層の膜厚を４０ｎｍから５５ｎｍに変更した以外は同様にして、有機ＥＬ素子１９を作製した。
【０２６５】
【表１】
0005790536.tif 000045
【０２６６】
《発光層組成物分散液の評価》
各有機ＥＬ素子の発光層の形成に用いた各発光層組成物分散液について、下記の方法に従って、分散液安定性の評価を行った。
【０２６７】
〔分散液安定性の評価〕
上記発光層組成物分散液１〜１９を調製した後、それぞれの発光層組成物分散液を透明サンプル瓶に充填、密閉した後、未処理のサンプルと、４０℃の恒温槽中で１０分後、１時間後、１０時間保存したサンプルについて、分散液状態を目視観察し、下記の基準に従って分散安定性を評価した。
【０２６８】
なお、発光層組成物分散液１及び１９は、同一発光層組成物で、各添加剤が溶解した状態にある。
【０２６９】
○：発光層組成物分散液は、ほぼ澄明である
△：発光層組成物分散液は、分散液の濁り又は粘度増加がやや認められるが、実用上は許容されるレベルである
×：発光層組成物分散液は、底部に分散質の沈降が発生、又はゲル化を起こしている
以上により得られた結果を、表２に示す。
【０２７０】
【表２】
0005790536.tif 000046
【０２７１】
表２に記載の結果より明らかなように、本発明の有機ＥＬ素子の作製に用いた発光層組成物分散液は、比較の発光層組成物分散液に対し、分散粒子の分散安定性に優れていることが分かる。なお、比較の発光層組成物（分散液）１及び１９は、組成物が完全に溶解し、粒子が存在しない構成である。
【０２７２】
《有機ＥＬ素子の評価》
上記作製した有機ＥＬ素子１〜１９について、下記の各評価を行った。
【０２７３】
〔パワー効率の測定〕
上記作製した各有機ＥＬ素子に対し、２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流を印加したときのパワー効率（ｌｍ／Ｗ）を測定した。なお、測定には分光放射輝度計ＣＳ−２０００（コニカミノルタセンシング製）を用いた。有機ＥＬ素子１〜１９のパワー効率は、有機ＥＬ素子１の測定値を１００とした相対値で表した。数値が高いほどパワー効率が高いことを示す。
【０２７４】
〔耐熱性の評価〕
上記作製した有機ＥＬ素子１〜１９を、８５℃の環境下に１００時間保存した後、上記と同様の方法でパワー効率（ｌｍ／Ｗ）を測定した。保存後のパワー効率は、保存前のパワー効率を１００とした相対値で表示した。数値が１００に近い程、有機ＥＬ素子の耐熱性に優れていることを表す。
【０２７５】
〔素子寿命の評価〕
上記作製した有機ＥＬ素子１〜１９を、駆動開始時輝度を４０００ｃｄ／ｍ２とし、一定電流値で連続駆動させながら、分光放射輝度計ＣＳ−２０００（コニカミノルタセンシング社製）を用いて輝度の変化を測定し、測定した輝度が半減するまでの時間（ＬＴ５０）を求めた。
【０２７６】
有機ＥＬ素子１のＬＴ５０を１００とした相対値を求め、これを素子寿命（連続駆動安定性）の尺度とした。数値が高いほど素子寿命に優れていることを示す。
【０２７７】
以上により得られた結果を、表３に示す。
【０２７８】
【表３】
0005790536.tif 000047
【０２７９】
表３に記載の結果より明らかなように、本発明で規定する構成からなる有機ＥＬ素子は、加熱に対しても安定で高いパワー効率を示し、かつ素子寿命に優れていることが分かる。
【符号の説明】
【０２８０】
１  可撓性支持基板
２  陽極
３  正孔注入層
４  正孔輸送層
５  発光層
６  電子輸送層
７  電子注入層
８  陰極
９  封止接着剤
１０  可撓性封止部材
２０  有機機能層
３１  マイクロミキサ装置
３２、３９  攪拌機
３３  貧溶媒タンク
３４、３８  ポンプ
３５  Ｔ型マイクロミキサ
３６  粒子の貯留タンク
３７  圧力計
４０  溶質／良溶媒タンク
１００  有機エレクトロルミネッセンス素子
ａ、ｂ、ｃ  流路
【図１】
0005790536.tif 000051
【図２】
0005790536.tif 000052