(57)【要約】  本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、透明基板と、銀もしくは銀を主成分とする合金で構成され透明基板の一主面上に設けられた透明電極と、有機材料で構成された発光層を有し透明電極を介して透明基板の一主面上に設けられた発光機能層と、発光機能層を介して透明基板の一主面上に設けられた対向電極とを有する。また、透明基板と透明電極との間に、透明基板側から散乱層と、有機層と、ＭｏＯ３、Ｐｄ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｎｉ、Ｃｏのうち少なくとも１種を含有し、膜厚１ｎｍ以下となるように構成された金属移動防止層とをこの順に積層した構成をさらに有する。
2015015993.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板と、
銀もしくは銀を主成分とする合金で構成され前記透明基板の一主面上に設けられた透明電極と、
有機材料で構成された発光層を有し前記透明電極を介して前記透明基板の一主面上に設けられた発光機能層と、
前記発光機能層を介して前記透明基板の一主面上に設けられた対向電極とを有し、
前記透明基板と前記透明電極との間に、
該透明基板側から
散乱層と、
有機層と、
ＭｏＯ３、Ｐｄ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｎｉ、Ｃｏのうち少なくとも１種を含有し、膜厚１ｎｍ以下となるように構成された金属移動防止層とをこの順に積層した構成をさらに有する
有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２】
前記金属移動防止層は、ＭｏＯ３、Ｐｄのうち少なくとも１種を含有する
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】
前記散乱層と前記有機層との間に挟持された平滑層を有する
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】
前記有機層は、ルイス塩基を有する化合物を用いて構成される
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】
前記有機層は、窒素原子（Ｎ）および硫黄原子（Ｓ）の少なくとも一方を含んだ化合物を用いて構成され、
前記化合物は、当該化合物に含まれる窒素原子（Ｎ）および硫黄原子（Ｓ）が有する非共有電子対のうち芳香族性に関与せずかつ金属に配位していない非共有電子対の数をｎ、分子量をＭとした場合の有効非共有電子対含有率［ｎ／Ｍ］が、２．０×１０-3≦［ｎ／Ｍ］となる
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】
前記化合物における前記有効非共有電子対含有率［ｎ／Ｍ］が、３．９×１０-3≦［ｎ／Ｍ］である
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】
前記有機層は、下記一般式（１）で表される構造を有する化合物を含有する
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。
【化１】
2015015993.tif 000074
［ただし一般式（１）中において、
Ｘ１１は、−Ｎ（Ｒ１１）−または−Ｏ−を表し、
Ｅ１０１〜Ｅ１０８は、各々−Ｃ（Ｒ１２）＝または−Ｎ＝を表し、Ｅ１０１〜Ｅ１０８のうち少なくとも一つは−Ｎ＝であり、
前記Ｒ１１および前記Ｒ１２は、それぞれが水素原子（Ｈ）または置換基を表す。］
【請求項８】
前記有機層は、前記一般式（１）におけるＸ１１を−Ｎ（Ｒ１１）−とした下記一般式（１ａ）で表される構造を有する化合物を含有する
請求項７に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化２】
2015015993.tif 000075
【請求項９】
前記有機層は、前記一般式（１ａ）におけるＥ１０４を−Ｎ＝とした下記一般式（１ａ−１）で表される構造を有する化合物を含有する
請求項８に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化３】
2015015993.tif 000076
【請求項１０】
前記有機層は、前記一般式（１ａ）におけるＥ１０３およびＥ１０６を−Ｎ＝とした下記一般式（１ａ−２）で表される構造を有する化合物を含有する
請求項８記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化４】
2015015993.tif 000077
【請求項１１】
前記有機層は、前記一般式（１）におけるＸ１１を−Ｏ−とし、Ｅ１０４を−Ｎ＝とした下記一般式（１ｂ）で表される構造を有する化合物を含有する
請求項７に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化５】
2015015993.tif 000078
【請求項１２】
前記有機層は、下記一般式（２）で表される構造を有する化合物を含有する
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。
【化６】
2015015993.tif 000079
［ただし一般式（２）中、
Ｙ２１は、アリーレン基、ヘテロアリーレン基またはそれらの組み合わせからなる２価の連結基を表し、
Ｅ２０１〜Ｅ２１６、Ｅ２２１〜Ｅ２３８は、各々−Ｃ（Ｒ２１）＝または−Ｎ＝を表し、
前記Ｒ２１は、水素原子（Ｈ）または置換基を表し、
Ｅ２２１〜Ｅ２２９の少なくとも１つおよびＥ２３０〜Ｅ２３８の少なくとも１つは−Ｎ＝であり、
ｋ２１およびｋ２２は、０〜４の整数を表すが、ｋ２１＋ｋ２２は２以上の整数である。］
【請求項１３】
前記有機層は、下記一般式（３）で表される構造を有する化合物を含有する
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。
【化７】
2015015993.tif 000080
［ただし一般式（３）中、
Ｅ３０１〜Ｅ３１２は、各々−Ｃ（Ｒ３１）＝を表し、
前記Ｒ３１は水素原子（Ｈ）または置換基を表し、
Ｙ３１は、アリーレン基、ヘテロアリーレン基またはそれらの組み合わせからなる２価の連結基を表す。］
【請求項１４】
前記有機層は、下記一般式（４）で表される構造を有する化合物を含有する
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。
【化８】
2015015993.tif 000081
［ただし一般式（４）中、
Ｅ４０１〜Ｅ４１４は、各々−Ｃ（Ｒ４１）＝を表し、
前記Ｒ４１は水素原子（Ｈ）または置換基を表し、
Ａｒ４１は、置換あるいは無置換の、芳香族炭化水素環あるいは芳香族複素環を表し、
ｋ４１は３以上の整数を表す。］
【請求項１５】
前記有機層は、下記一般式（５）で表される構造を有する化合物を含有する
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。
【化９】
2015015993.tif 000082
［ただし一般式（５）中、
Ｒ５１は置換基を表し、
Ｅ５０１，Ｅ５０２、Ｅ５１１〜Ｅ５１５、Ｅ５２１〜Ｅ５２５は、各々−Ｃ（Ｒ５２）＝または−Ｎ＝を表し、
Ｅ５０３〜Ｅ５０５は、各々−Ｃ（Ｒ５２）＝を表し、
前記Ｒ５２は、水素原子（Ｈ）または置換基を表し、
Ｅ５０１およびＥ５０２のうち少なくとも１つは−Ｎ＝であり、
Ｅ５１１〜Ｅ５１５のうち少なくとも１つは−Ｎ＝であり、
Ｅ５２１〜Ｅ５２５のうち少なくとも１つは−Ｎ＝である。］
【請求項１６】
前記有機層は、下記一般式（６）で表される構造を有する化合物を含有する
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。
【化１０】
2015015993.tif 000083
［ただし一般式（６）中、
Ｅ６０１〜Ｅ６１２は、各々−Ｃ（Ｒ６１）＝または−Ｎ＝を表し、
前記Ｒ６１は水素原子（Ｈ）または置換基を表し、
Ａｒ６１は、置換あるいは無置換の、芳香族炭化水素環あるいは芳香族複素環を表す。］
【請求項１７】
前記有機層は、下記一般式（７）で表される構造を有する化合物を含有する
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。
【化１１】
2015015993.tif 000084
〔ただし一般式（７）中、
Ｒ７１〜Ｒ７３は、各々水素原子（Ｈ）又は置換基を表し、
Ａｒ７１は、芳香族炭化水素環基あるいは芳香族複素環基を表す。〕
【請求項１８】
前記有機層は、下記一般式（８）で表される構造を有する化合物を含有する
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。
【化１２】
2015015993.tif 000085
〔ただし一般式（８）中、
Ｒ８１〜Ｒ８６は、各々水素原子（Ｈ）又は置換基を表し、
Ｅ８０１〜Ｅ８０３は、各々−Ｃ（Ｒ８７）＝または−Ｎ＝を表し、
前記Ｒ８７は、水素原子（Ｈ）または置換基を表し、
Ａｒ８１は、芳香族炭化水素環基又は芳香族複素環基を表す。〕
【請求項１９】
前記有機層は、下記一般式（８ａ）で表される構造を有する化合物を含有する
請求項１８に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１３】
2015015993.tif 000086
〔ただし一般式（８ａ）中において、
Ｅ８０４〜Ｅ８１１は、各々−Ｃ（Ｒ８８）＝または−Ｎ＝を表し、
前記Ｒ８８は、それぞれが水素原子（Ｈ）または置換基と表し、
Ｅ８０８〜Ｅ８１１のうち少なくとも一つは−Ｎ＝であり、
Ｅ８０４〜Ｅ８０７、Ｅ８０８〜Ｅ８１１は、各々互いに結合して新たな環を形成してもよい。〕
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明電極を用いた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」ともいう）は、陽極と陰極の間を、有機発光物質が含有された有機薄膜層（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。この様な有機ＥＬ素子に電圧を印加すると、有機薄膜層に陰極から電子が、陽極から正孔が注入され、これらが発光層（有機発光物質含有層）において再結合して励起子が生じる。有機ＥＬ素子はこれら励起子からの光の放出（蛍光・リン光）を利用した発光素子であり、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。【０００３】
さらに、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励起三重項からのリン光発光を利用する有機ＥＬ素子がプリンストン大学から報告されて以来、室温でリン光を示す材料の開発を始めとし、発光素子の層構成や電極の研究開発が世界中で行われている。【０００４】
このように、リン光発光方式は非常にポテンシャルの高い方式であるが、リン光発光を利用する有機ＥＬデバイスにおいては、蛍光発光を利用するそれとは大きく異なり、発光中心の位置をコントロールする方法、とりわけ発光層の内部で再結合を行い、いかに発光を安定に行わせることができるかが、素子の効率・寿命を捕らえる上で重要な技術的課題となっている。【０００５】
そこで近年は発光層に隣接する形で、発光層の陽極側に位置する正孔輸送層や、発光層の陰極側に位置する電子輸送層等を備えた多層積層型の素子が良く知られている。また、発光層には発光ドーパントとしてのリン光発光性化合物とホスト化合物とを用いた混合層が多く用いられている。【０００６】
一方、材料の観点からは素子性能向上に対する新規材料創出の期待が大きい。【０００７】
また、このような有機ＥＬ素子の発光層で生じた発光光は陽極又は陰極を透過して外部に取り出される。このため、陽極又は陰極のうちの少なくとも一方は透明電極として構成される。【０００８】
透明電極としては、酸化インジウムスズ（ＳｎＯ２−Ｉｎ２Ｏ３：Indium Tin Oxide：ＩＴＯ）等の酸化物半導体系の材料が一般的に用いられているが、ＩＴＯと銀とを積層して低抵抗化を狙った検討もなされている（例えば下記特許文献１参照）。しかしながら、ＩＴＯはレアメタルのインジウムを使用しているため、材料コストが高く、また抵抗を下げるために成膜後に３００℃程度でアニール処理する必要があるが、樹脂基板には不適である。また、有機ＥＬ素子の電極として使用した場合には、電極の表面平滑性が不十分であり、研磨等の処理が必要である。そこで、電気伝導率の高い銀等の金属材料を薄膜化した構成や、銀にアルミニウムを混ぜることにより銀単独よりも薄い膜厚で導電性を確保する構成（例えば下記特許文献２参照）が提案されている。【０００９】
また、透明電極として、窒素化合物を用いて構成された有機層に銀等の金属材料を隣接して設けることで銀等を薄膜化した構成、及びこの透明電極を電子デバイスに用いた構成（例えば下記特許文献３参照）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−１５６２３号公報
【特許文献２】特開２００９−１５１９６３号公報
【特許文献３】国際公開第２０１３／０７３３５６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、電気伝導率の高い銀やアルミニウムを用いて構成された透明電極であっても、該透明電極の表面平滑性が不十分である。また、有機層に銀等の金属材料を隣接して設けることにより銀等を薄膜化した構成の透明電極であっても、該透明電極を有機ＥＬ素子のボトムエミッション型に使用した場合には、透明電極の表面の平滑性が不十分なために、整流比の低下やリーク発生などの問題が生じることが確認された。したがって、このような有機エレクトロルミネッセンス素子においては、透明電極の平滑性に起因する整流比の低下やリーク発生等を抑制し、信頼性の向上が求められている。【００１２】
そこで本発明は、光の取り出し効率の向上を図りつつも信頼性の向上が図られた有機エレクトロルミネッセンス素子を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。【００１４】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、透明基板と、銀もしくは銀を主成分とする合金で構成され透明基板の一主面上に設けられた透明電極と、有機材料で構成された発光層を有し透明電極を介して透明基板の一主面上に設けられた発光機能層と、発光機能層を介して透明基板の一主面上に設けられた対向電極とを有する。また、透明基板と透明電極との間に、透明基板側から散乱層と、有機層と、ＭｏＯ３、Ｐｄ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｎｉ、Ｃｏのうち少なくとも１種を含有し、膜厚１ｎｍ以下となるように構成された金属移動防止層とをこの順に積層した構成をさらに有する。【００１５】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子によれば、透明基板上に散乱層を設けることにより、透明電極を通過して透明基板側から取り出される光の取り出し効率が向上する。【００１６】
また、散乱層上に有機層が設けられることにより、散乱層の凹凸面を平滑にすることができる。さらに、表面が平滑化された有機層上に１ｎｍ以下の金属移動防止層が設けられ、銀もしくは銀を主成分とする合金で構成された透明電極が形成されるため、金属移動防止層と透明電極における銀との相互作用が得られ、薄いながらも均一な厚さの透明電極を形成できる。
ここで、金属移動防止層は、１ｎｍ以下であることにより有機層と透明電極との相互作用を阻害することもない。したがって、有機層と金属移動防止層との透明電極に対する相乗的な作用効果により透明電極の均一性をより高めることができ、電極表面の平滑性がさらに向上する。【００１７】
そして特に、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、透明電極上に発光機能層が設けられた構成であり、上述したように透明電極の表面の平滑性が向上するため、素子内の整流比の低下やリーク発生等を抑制することができる。【００１８】
したがって、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、電極表面の平滑性が不十分であることによる整流比の低下やリーク発生等が抑制されたものとなり、光の取り出し効率の向上を図りつつも信頼性の向上が図られたものとなる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、光の取り出し効率の向上を図りつつも信頼性の向上が図られ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】
【００２０】
【図１】第１実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子の構成を示す断面模式図である。
【図２】窒素原子の結合様式を説明するためのＴＢＡＣとＩｒ（ｐｐｙ）３の構造式を示す図である。
【図３】ピリジン環の構造式と分子軌道を示す図である。
【図４】ピロール環の構造式と分子軌道を示す図である。
【図５】イミダゾール環の構造式と分子軌道を示す図である。
【図６】δ−カルボリン環の構造式と分子軌道を示す図である。
【図７】第２実施形態の平滑層を備えた有機エレクトロルミネッセンス素子の構成を示す断面模式図である。
【図８】実施例で作製した有機エレクトロルミネッセンス素子を説明する断面構成図である。
【図９】有機層の有効非共有電子対含有率［ｎ／Ｍ］と、有機層に積層された透明電極のシート抵抗との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
１．第１実施形態：有機エレクトロルミネッセンス素子
２．第２実施形態：平滑層を備えた有機エレクトロルミネッセンス素子
【００２２】
≪１．第１実施形態：有機エレクトロルミネッセンス素子≫
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子と記す）の具体的な実施の形態について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ素子の構成を示す断面模式図である。本実施形態においては、ボトムエミッション構造の有機ＥＬ素子１０の構成を説明する。
【００２３】
この図に示すように、有機ＥＬ素子１０は、得られた発光光ｈを透明基板１１側から取り出す、いわゆるボトムエミッション型の構成である。有機ＥＬ素子１０は、透明基板１１の上部に、銀もしくは銀を主成分とする合金で構成された透明電極２を備えており、この上部に発光機能層３と、対向電極５とを積層している。発光機能層３は、少なくとも有機材料で構成された発光層３ａを有する。また、有機ＥＬ素子１０は、透明基板１１と透明電極２との間に、透明基板１１側から順に散乱層１ａと、有機層１ｂと、金属移動防止層１ｃとを積層した構成をさらに有する。
【００２４】
したがって、有機ＥＬ素子１０は、透明基板１１上に、散乱層１ａと、有機層１ｂと、金属移動防止層１ｃと、透明電極２と、発光機能層３と、対向電極５がこの順に積層された構成である。
【００２５】
以下に、このような積層構造の有機ＥＬ素子１０について、透明基板１１、散乱層１ａ、有機層１ｂ、金属移動防止層１ｃ、透明電極２、発光機能層３、対向電極５の順に詳細な構成を説明する。尚、本発明の透明電極２の透明とは波長５５０ｎｍでの光透過率が５０％以上であることをいう。
【００２６】
＜透明基板１１＞
透明基板１１は、光透過性を有する基板材料で構成されたもので、例えばガラス、石英、透明樹脂フィルム等を挙げることができるが、これらに限定されない。また特に好ましい透明基板１１としては、有機ＥＬ素子１０にフレキシブル性を与えることが可能な樹脂フィルムである。
【００２７】
ガラスとしては、例えば、シリカガラス、ソーダ石灰シリカガラス、鉛ガラス、ホウケイ酸塩ガラス、無アルカリガラス等が挙げられる。これらのガラス材料の表面には、散乱層１ａとの密着性、耐久性、平滑性の観点から、必要に応じて、研磨等の物理的処理を施したり、無機物または有機物からなる被膜や、これらの被膜を組み合わせたハイブリッド被膜が形成される。
【００２８】
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、アクリル及びポリアリレート類、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）等といったシクロオレフィン系樹脂等を用いることができる。
【００２９】
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等によるバリア膜が形成されていてもよい。バリア膜は、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い。更には、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が、１０-3ｍｌ／（ｍ2・２４ｈ・ａｔｍ）以下、水蒸気透過度が、１０-5ｇ／（ｍ2・２４ｈ）以下の高バリア性フィルムであることが好ましい。
【００３０】
以上のようなバリア性フィルム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い。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。更に、当該バリア性フィルム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（有機層）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。
【００３１】
バリア性フィルムの形成方法については特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができるが、特開２００４−６８１４３号公報に記載の大気圧プラズマ重合法によるものが特に好ましい。
【００３２】
＜散乱層１ａ＞
散乱層１ａは、透明基板１１と透明電極２との間に設けられた層であって、透明基板１１の一主面上に設けられている。この散乱層１ａは、発光光ｈの光取り出し効率を向上させる層であって、可視光に対する透過率が５０％以上であることが好ましく、５５％以上であることがより好ましく、６０％以上であることが特に好ましい。
【００３３】
また、散乱層１ａは、波長５５０ｎｍにおける屈折率が１．７以上２．５未満の範囲内の高屈折率層であることが好ましい。散乱層１ａの屈折率を１．７以上とすることにより、有機ＥＬ素子１０の発光層３ａ内に閉じ込められる導波モード光や、陰極から反射されるプラズモンモード光等のような特異な光学モードの光を取り出すことができる。一方、プラズモンモードの最も高次側のモードであっても屈折率２．５以上の領域の光は略存在せず、これ以上の屈折率としても取り出せる光の量が増えることはないため、屈折率は２．５未満であればよい。
【００３４】
このような散乱層１ａは、屈折率１．７以上２．５未満を有する単独の素材で層を形成してもよいし、２種類以上の素材を混合することで屈折率１．７以上２．５未満の層を形成してもよい。このような混合系の場合、散乱層１ａの屈折率は、各々の素材固有の屈折率に混合比率を乗じた合算値により算出される計算屈折率でも代用可能である。また、この場合、各々の素材の屈折率は、１．７未満もしくは２．５以上であってもよいし、混合した場合には、層全体の屈折率として１．７以上２．５未満を満たしていればよい。
【００３５】
また、本発明の散乱層１ａは、樹脂と粒子との混合物による屈折率差を利用した混合散乱層としてもよいし、凹凸構造等の形状制御により形成された形状制御散乱層としてもよい。以下、散乱層１ａについて、（１．１）混合散乱層、（１．２）形状制御散乱層の順に詳細な説明をする。
【００３６】
［１．１  混合散乱層（散乱層１ａ）］
本発明の散乱層１ａにおいて、光を回折もしくは拡散させる層（混合散乱層）を用いて構成する場合について説明する。
【００３７】
本発明の混合散乱層は、透明基板１１と透明電極２との間に設けられた層であって、特に透明基板１１上の最表面に設けられることが好ましい。また、混合散乱層は、層媒体と該層媒体に含有される粒子とから構成されている。層媒体である樹脂材料（バインダー）と含有される粒子との屈折率差は、粒子の方が屈折率は大きく、０．０３以上であり、好ましくは０．１以上であり、より好ましくは０．２以上であり、特に好ましくは０．３以上である。層媒体と粒子との屈折率差が０．０３以上であれば、層媒体と粒子との界面で散乱効果が発生する。屈折率差が大きいほど、界面での屈折が大きくなり、散乱効果が向上するため好ましい。
【００３８】
混合散乱層は、上記のように、層媒体と粒子との屈折率の違いにより光を拡散させる層である。そのため、含有される粒子としては、可視光域のＭｉｅ散乱を生じさせる領域以上の粒径を有する透明な粒子であることが好ましく、その平均粒径は０．２μｍ以上であることが好ましい。
【００３９】
一方、粒径がより大きい場合、粒子を含有した混合散乱層の粗さを平坦化する必要があるため、工程の負荷、層の光の吸収の観点で不利な点がある。このため、平均粒径の上限としては、好ましくは１０μｍ未満、より好ましくは５μｍ未満、特に好ましくは３μｍ未満、最も好ましくは１μｍ未満である。
ここで、高屈折率粒子の平均粒径は、たとえば、日機装社製ナノトラックＵＰＡ−ＥＸ１５０といった動的光散乱法を利用した装置や、電子顕微鏡写真の画像処理により測定することができる。
【００４０】
このような粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、有機微粒子であっても、無機微粒子であってもよいが、中でも高屈折率を有する無機微粒子であることが好ましい。
【００４１】
高屈折率を有する有機微粒子としては、たとえば、ポリメチルメタクリレートビーズ、アクリル−スチレン共重合体ビーズ、メラミンビーズ、ポリカーボネートビーズ、スチレンビーズ、架橋ポリスチレンビーズ、ポリ塩化ビニルビーズ、ベンゾグアナミン−メラミンホルムアルデヒドビーズ等が挙げられる。
【００４２】
高屈折率を有する無機微粒子としては、たとえば、ジルコニウム、チタン、アルミニウム、インジウム、亜鉛、錫、アンチモン等の中から選ばれる少なくとも１つの酸化物からなる無機酸化物粒子が挙げられる。無機酸化物粒子としては、具体的には、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、ＢａＴｉＯ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｓｂ２Ｏ３、ＩＴＯ、ＳｉＯ２、ＺｒＳｉＯ４、ゼオライト等が挙げられ、中でも、ＴｉＯ２、ＢａＴｉＯ３、ＺｒＯ２、ＺｎＯ、ＳｎＯ２が好ましく、ＴｉＯ２が最も好ましい。また、ＴｉＯ２の中でも、アナターゼ型よりルチル型の方が、触媒活性が低いため高屈折率層や隣接した層の耐候性が高くなり、さらに屈折率が高いことから好ましい。
【００４３】
また、これらの粒子は、高屈折率の混合散乱層に含有させるために、後述の層媒体を分散液とした場合の分散性や安定性向上の観点から、表面処理を施したものを用いるか、あるいは表面処理を施さないものを用いるかを選択することができる。
【００４４】
表面処理を行う場合、表面処理の具体的な材料としては、酸化ケイ素や酸化ジルコニウム等の異種無機酸化物、水酸化アルミニウム等の金属水酸化物、オルガノシロキサン、ステアリン酸等の有機酸等が挙げられる。これら表面処理材は、１種を単独で用いてもよく、複数種を組み合わせて用いてもよい。中でも、分散液の安定性の観点から、表面処理材としては、異種無機酸化物および／または金属水酸化物が好ましく、金属水酸化物がより好ましい。
【００４５】
無機酸化物粒子が、表面処理材で表面被覆処理されている場合、その被覆量（一般的に、この被覆量は、粒子の質量に対する当該粒子の表面に用いた表面処理材の質量割合で示される。）は、０．０１〜９９質量％であることが好ましい。また、特に０．１〜１０質量％であることがより好ましい。本発明においては、０．１質量％以上であることにより、表面処理による分散性や安定性の向上効果を十分に得ることができ、また、１０質量％以下であることにより、混合散乱層の屈折率低下を避けることができる。
【００４６】
その他、高屈折率材料として、国際公開第２００９／０１４７０７号や米国特許第６６０８４３９号明細書等に記載の量子ドットも好適に用いることができる。
【００４７】
上記高屈折率粒子は、その屈折率が１．７以上であり、１．８５以上が好ましく、２．０以上が特に好ましい。屈折率が１．７未満であると、バインダーとの屈折率差が小さくなるため散乱量が減少し、光取り出し効率の向上効果が得られないことがある。
一方で、高屈折率粒子の屈折率の上限は３．０未満である。上記範囲内において、バインダーとの屈折率差が大きければ十分な散乱量を得ることができ、光取り出し効率の向上効果が得られる。
【００４８】
上記高屈折率粒子の配置は、粒子が混合散乱層（散乱層１ａ）と有機層１ｂとの界面に接触または近接するように粒子１層の厚みで配置されるのが好ましい。これにより、有機層１ｂ内で全反射が起きたときに混合散乱層に染み出してくるエバネッセント光を高屈折率粒子で散乱させることができ、光取り出し効率が向上する。尚、本実施形態においては、混合散乱層に隣接する層を有機層１ｂとしたが、これに限らず他の層が隣接しても同様の効果がある。
【００４９】
また、高屈折率粒子がその平均粒径を超える範囲（たとえば、混合散乱層の膜厚が高屈折率粒子の平均粒径の１．３倍）で存在する場合、粒子が散乱層１ａの界面から遠く離れた位置に存在するため、エバネッセント光を散乱させることがなく、光取り出し効率の向上に寄与しない。また、粒子の分布厚みが増えると、塗布の均一性もしくは界面平滑性の低下、または反射散乱光の増加による表示性能低下といった問題が生じる可能性がある。
【００５０】
高屈折率粒子の混合散乱層における含有量は、体積充填率で、１．０〜７０％の範囲内であることが好ましく、５〜５０％の範囲内であることがより好ましい。これにより、混合散乱層と有機層１ｂの界面に屈折率分布の粗密を作ることができ、光散乱量を増加させて光取り出し効率を向上させることができる。
【００５１】
混合散乱層の形成方法としては、たとえば、層媒体が樹脂材料の場合、媒体となる樹脂材料（ポリマー）溶液（溶媒としては、粒子の溶解しないものを用いる。）に上記粒子を分散し、透明基板１１上に塗布することで形成する。
これらの粒子は、実際には、多分散粒子であることや規則的に配置することが難しいことから、局部的には回折効果を有するものの、多くの部分は拡散により光の方向を変化させ光取り出し効率を向上させる。
【００５２】
本発明のバインダーとしては、公知の樹脂（バインダー）が特に制限なく使用可能であり、たとえば、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアリレート、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ナイロン（Ｎｙ）、芳香族ポリアミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ポリエーテルイミド等の樹脂フィルム、有機無機ハイブリッド構造を有するシルセスキオキサンを基本骨格とした耐熱透明フィルム（製品名Ｓｉｌａ−ＤＥＣ、チッソ株式会社製）、パーフルオロアルキル基含有シラン化合物（たとえば、（ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラデシル）トリエトキシシラン）の他、含フッ素モノマーと架橋性基付与のためのモノマーを構成単位とする含フッ素共重合体等が挙げられる。これら樹脂は、二種以上混合して使用することができる。これらの中でも、有機無機ハイブリッド構造を有するものが好ましい。
【００５３】
また、以下の親水性樹脂を使うことも可能である。親水性樹脂としては水溶性の樹脂、水分散性の樹脂、コロイド分散樹脂またはそれらの混合物が挙げられる。親水性樹脂としては、アクリル系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリウレタン系、フッ素系等の樹脂が挙げられ、たとえば、ポリビニルアルコール、ゼラチン、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルピロリドン、カゼイン、澱粉、寒天、カラギーナン、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミド、ポリスチレンスルホン酸、セルロース、ヒドロキシルエチルセルロース、カルボキシルメチルセルロース、ヒドロキシルエチルセルロース、デキストラン、デキストリン、プルラン、水溶性ポリビニルブチラール等のポリマーを挙げることができるが、これらの中でも、ポリビニルアルコールが好ましい。
バインダー樹脂として用いられるポリマーは、１種類を単独で用いてもよいし、必要に応じて２種類以上を混合して使用してもよい。
【００５４】
また、同様に、従来公知の樹脂粒子（エマルジョン）等も好適に使用可能である。
【００５５】
また、バインダーとしては、主として紫外線・電子線によって硬化する樹脂、すなわち、電離放射線硬化型樹脂に熱可塑性樹脂と溶剤とを混合したものや熱硬化型樹脂も好適に使用できる。
【００５６】
このようなバインダー樹脂としては、飽和炭化水素またはポリエーテルを主鎖として有するポリマーであることが好ましく、飽和炭化水素を主鎖として有するポリマーであることがより好ましい。
【００５７】
また、バインダーは架橋していることが好ましい。飽和炭化水素を主鎖として有するポリマーは、エチレン性不飽和モノマーの重合反応により得ることが好ましい。架橋しているバインダーを得るためには、２つ以上のエチレン性不飽和基を有するモノマーを用いることが好ましい。
【００５８】
また、本発明では、特定の雰囲気下で紫外線照射によって、金属酸化物、金属窒化物または金属酸化窒化物を形成し得る化合物が特に好適に使用される。本発明に適する化合物としては、特開平８−１１２８７９号公報に記載されている比較的低温で改質処理され得る化合物が好ましい。
具体的には、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を有するポリシロキサン（ポリシルセスキオキサンを含む）、Ｓｉ−Ｎ−Ｓｉ結合を有するポリシラザン、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合とＳｉ−Ｎ−Ｓｉ結合の両方を含むポリシロキサザン等を挙げることができる。これらは、２種以上を混合して使用することができる。また、異なる化合物を逐次積層したり、同時積層したりしても使用可能である。
【００５９】
（ポリシロキサン）
本発明で用いられるポリシロキサンとしては、一般構造単位としての〔（Ｒ０１）３ＳｉＯ１／２〕、〔（Ｒ０１）２ＳｉＯ〕、〔（Ｒ０１）ＳｉＯ３／２〕および〔ＳｉＯ２〕を含むことができる。ここで、Ｒ０１は、水素原子、１〜２０の炭素原子を含むアルキル基（たとえば、メチル、エチル、プロピル等）、アリール基（たとえば、フェニル等）、不飽和アルキル基（たとえば、ビニル等）からなる群より独立して選択される。特定のポリシロキサン基の例としては、〔ＰｈＳｉＯ３／２〕、〔ＭｅＳｉＯ３／２〕、〔ＨＳｉＯ３／２〕、〔ＭｅＰｈＳｉＯ〕、〔Ｐｈ２ＳｉＯ〕、〔ＰｈＶｉＳｉＯ〕、〔ＶｉＳｉＯ３／２〕（Ｖｉはビニル基を表す。）、〔ＭｅＨＳｉＯ〕、〔ＭｅＶｉＳｉＯ〕、〔Ｍｅ２ＳｉＯ〕、〔Ｍｅ３ＳｉＯ１／２〕等が挙げられる。また、ポリシロキサンの混合物やコポリマーも使用可能である。
【００６０】
（ポリシルセスキオキサン）
本発明においては、上述のポリシロキサンの中でもポリシルセスキオキサンを用いることが好ましい。ポリシルセスキオキサンは、シルセスキオキサンを構造単位に含む化合物である。「シルセスキオキサン」とは、〔（Ｒ０２）ＳｉＯ３／２〕で表される化合物であり、通常、（Ｒ０２）ＳｉＸ３（Ｒ０２は、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アラアルキル基等であり、Ｘは、ハロゲン、アルコキシ基等である。）型化合物が加水分解−重縮合して合成されるポリシロキサンである。ポリシルセスキオキサンの分子配列の形状としては、代表的には無定形構造、ラダー状構造、籠型構造、その部分開裂構造体（籠型構造からケイ素原子が一原子欠けた構造や籠型構造のケイ素−酸素結合が一部切断された構造）等が知られている。
【００６１】
これらのポリシルセスキオキサンの中でも、いわゆる水素シルセスキオキサンポリマーを用いることが好ましい。水素シルセスキオキサンポリマーとしては、ＨＳｉ（ＯＨ）ｘ〔Ｏ（Ｒ０３）〕ｙＯｚ／２で表されるヒドリドシロキサンポリマーが挙げられる。各々のＲ０３は、有機基または置換された有機基であり、酸素原子によってケイ素に結合した場合、加水分解性置換基を形成する。ｘ＝０〜２、ｙ＝０〜２、ｚ＝１〜３、ｘ＋ｙ＋ｚ＝３である。Ｒ０３としては、アルキル基（たとえば、メチル、エチル、プロピル、ブチル等）、アリール基（たとえば、フェニル等）、アルケニル基（たとえば、アリル、ビニル等）が挙げられる。これらの樹脂は、完全に縮合され（ＨＳｉＯ３／２）ｎ、あるいは部分的にのみ加水分解され（すなわち、一部のＳｉ−ＯＲ０３を含む）および／または部分的に縮合される（すなわち、一部のＳｉ−ＯＨを含む）ことができる。
【００６２】
（ポリシラザン）
本発明で用いられるポリシラザンとは、ケイ素−窒素結合を持つポリマーで、Ｓｉ−Ｎ、Ｓｉ−Ｈ、Ｎ−Ｈ等からなるＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４および両方の中間固溶体ＳｉＯｘＮｙ（ｘ：０．１〜１．９、ｙ：０．１〜１．３）等の無機前駆体ポリマーである。
【００６３】
本発明に好ましく用いられるポリシラザンとしては、下記一般式（Ｉ）で表される。
【００６４】
【化１４】
2015015993.tif 000003
【００６５】
一般式（Ｉ）中、Ｒ００１，Ｒ００２およびＲ００３は、各々水素原子、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基またはアルコキシ基を表す。
【００６６】
本発明では、緻密性の観点から、Ｒ００１，Ｒ００２およびＲ００３のすべてが水素原子であるパーヒドロポリシラザンが特に好ましい。
【００６７】
バインダーとしての電離放射線硬化型樹脂組成物の硬化方法としては、電離放射線硬化型樹脂組成物の通常の硬化方法、すなわち、電子線または紫外線の照射によって硬化することができる。
【００６８】
たとえば、電子線硬化の場合には、コックロフワルトン型、バンデグラフ型、共振変圧型、絶縁コア変圧器型、直線型、ダイナミトロン型、高周波型等の各種電子線加速器から放出される１０〜１０００ｋｅＶ、好ましくは３０〜３００ｋｅＶのエネルギーを有する電子線等が使用され、紫外線硬化の場合には、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、キセノンアーク、メタルハライドランプ等の光線から発する紫外線等が利用できる。
【００６９】
（エキシマランプを有する真空紫外線照射装置）
本発明にかかる好ましい紫外線照射装置としては、具体的には、１００〜２３０ｎｍの真空紫外線を発する希ガスエキシマランプが挙げられる。
Ｘｅ，Ｋｒ，Ａｒ，Ｎｅ等の希ガスの原子は、化学的に結合して分子を作らないため、不活性ガスと呼ばれる。しかし、放電などによりエネルギーを得た希ガスの原子（励起原子）は、他の原子と結合して分子を作ることができる。
たとえば、希ガスがＸｅ（キセノン）の場合には、下記反応式で示されるように、励起されたエキシマ分子であるＸｅ２＊が基底状態に遷移するときに、１７２ｎｍのエキシマ光を発光する。
【００７０】
ｅ＋Ｘｅ→Ｘｅ＊
Ｘｅ＊＋２Ｘｅ→Ｘｅ２＊＋Ｘｅ
Ｘｅ２＊→Ｘｅ＋Ｘｅ＋ｈν（１７２ｎｍ）
【００７１】
エキシマランプの特徴としては、放射が一つの波長に集中し、必要な光以外がほとんど放射されないので効率が高いことが挙げられる。また、余分な光が放射されないので、対象物の温度を比較的低く保つことができる。さらには、始動・再始動に時間を要さないので、瞬時の点灯点滅が可能である。
【００７２】
エキシマ光を効率よく照射する光源としては、誘電体バリア放電ランプが挙げられる。
誘電体バリア放電ランプの構成としては、電極間に誘電体を介して放電を起こすものであり、一般的には、誘電体からなる放電容器とその外部とに少なくとも一方の電極が配置されていればよい。誘電体バリア放電ランプとして、たとえば、石英ガラスで構成された太い管と細い管とからなる二重円筒状の放電容器中にキセノン等の希ガスが封入され、該放電容器の外部に網状の第１の電極を設け、内管の内側に他の電極を設けたものがある。誘電体バリア放電ランプは、電極間に高周波電圧等を加えることによって放電容器内部に誘電体バリア放電を発生させ、該放電により生成されたキセノン等のエキシマ分子が解離する際にエキシマ光を発生させる。
【００７３】
エキシマランプは、光の発生効率が高いため、低い電力の投入で点灯させることが可能である。また、温度上昇の要因となる波長の長い光は発せず、紫外線領域の単一波長でエネルギーを照射するため、照射光自体による照射対象物の温度上昇を抑えられる特徴を持っている。
【００７４】
［１．２  形状制御散乱層（散乱層１ａ）］
次に、本発明の散乱層１ａにおいて、光を回折もしくは拡散させる層（形状制御散乱層）を用いて構成する場合について説明する。
【００７５】
本発明の形状制御散乱層は、透明基板１１と透明電極２との間に設けられた層であって、全反射界面に設けられることが好ましく、全反射の強度の大きな屈折率の異なる層の界面に設けられることが好ましい。全反射界面とは、屈折率差が０．０５以上の界面をいい、より効果が大きいのは屈折率差０．１以上、特に効果が大きいのは屈折率差０．１５以上の界面である。
【００７６】
したがって、この様な界面が複数ある場合には、その複数個所に形状制御散乱層を設けることが好ましい態様である。また、形状制御散乱層は、透明基板１１に最も近い場所に設けることが好ましい態様である。
【００７７】
また、本発明の形状制御散乱層は、光を回折もしくは拡散させる凹凸構造を有して構成され、透明基板１１上の最表面に設けられる。これにより、該形状制御散乱層上に、たとえば、有機層１ｂ、金属移動防止層１ｃ、透明電極（陽極）２、発光層を含む発光機能層３各層、対向電極５等がこの順に形成された有機ＥＬ素子を作製した場合、発光層から放射される光のうち、透明基板１１と有機層１ｂとの界面における全反射を防止することができ、発光効率を向上させることができる。
【００７８】
光を回折させる凹凸構造は、図示を省略するが、一定のピッチ（周期）を有する凹凸状の構造からなるものである。
可視光の取り出し効率を向上させるためには、可視光の媒質中での光の波長４００〜７５０ｎｍの範囲内の光を回折させるための回折格子であることが必要である。回折格子への光の入射角と出射角、回折格子間隔（凹凸配列の周期）、光の波長、媒体の屈折率、回折次数等の間には、一定の関係があり、可視光およびその近傍の波長領域の光を回折させるため、本発明においては、凹凸配列のピッチは、取り出し効率が向上する波長に対応して、１５０〜３０００ｎｍの範囲内にある一定値をもつ必要がある。
【００７９】
回折格子として作用する凹凸構造は、たとえば、特開平１１−２８３７５１号公報、特開２００３−１１５３７７号公報等に記載されている。ストライプ状の回折格子は、ストライプに平行な方向に対しては回折効果がないため、２次元的にどの方向からも均一に回折格子としての作用するものが好ましい。たとえば、透明基板１１表面あるいは表示面の法線方向から見た形状として、所定の形状を有する凹部と凸部とが規則的に所定の間隔で形成されているものが好ましい。
【００８０】
凹部を構成する孔の形状としては、たとえば、円形、三角形、四角形、多角形等が挙げられるが特に限定されるものではない。その孔の内径は（同面積の円を想定して）、７５〜１５００ｎｍの範囲内であることが好ましい。
【００８１】
また、凹部（窪み）の平面方向から見た断面形状としては、半球状、矩形状、かまぼこ状、ピラミッド状等が挙げられるが特に限定されるものではない。この凹部の深さは、５０〜１６００ｎｍの範囲内であることが好ましく、５０〜１２００ｎｍの範囲内であることがより好ましい。凹部の深さが５０ｎｍ以上であることにより、形状制御散乱層による回折あるいは散乱する効果が十分に得られる。一方で、凹部の深さが１６００ｎｍ以下であることにより表示素子としての平滑性を損なうことなく回折あるいは散乱する効果を十分に得られる。
【００８２】
また、回折格子とするために、これらの凹部の配列は、正方形のラチス状（正方格子状）、ハニカムラチス状等、２次元的に規則的に配列が繰り返されることが好ましい。
【００８３】
また、突起である場合（凸型）、突起の形状は上記凹部の形状と同様であり、たとえば、凸部が柱状突起である場合、表面の法線方向から見た形状としては、円形、三角形、四角形、多角形のいずれであってもよい。突起の高さやピッチ（周期）は、上述の孔を形成した場合と同様である。すなわち、これらの凹凸の形状は、全く逆に、凸部が上記凹部の値を有するように形成されてもよい。
【００８４】
このような凹凸構造を有する形状制御散乱層を、たとえば、透明基板１１の表面に形成することで、透明基板１１側から発光を取り出す際に、凹凸構造のピッチ（周期）に対応した波長の光の取り出し効率を向上させることができる。
【００８５】
これらの回折格子を形成する方法としては、たとえば、樹脂材料膜上に形成しようとする場合には、インプリント手法等がある。インプリント手法を用いた場合には、たとえば、ポリマー膜としてポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等の熱可塑性樹脂を透明基板上に成膜した後、凹凸が設けられた金型で熱可塑性樹脂を加熱、加圧し、金型の凹凸形状を転写することで、所望の凹凸構造を形成することができる。
また、その他の形成方法として、透明基板１１上に紫外線硬化樹脂を塗布した後、凹凸が設けられた金型を密着させて紫外線を照射し、光重合により硬化して金型の凹凸形状を転写するといった手法を用いることもできる。
また、透明基板１１を上記樹脂材料で形成した場合には、直接透明基板に凹凸構造を形成してもよい。
【００８６】
また、透明基板１１上に酸化ケイ素等の無機酸化物で構成されたバリア層が形成されている場合には、反応性イオンエッチング等を用いて、バリア層に凹凸構造を形成することができる。
そして酸化ケイ素等の無機酸化物で構成されたバリア膜が形成されている場合には、ゾルゲル手法を用いてゲル状の膜を作成した後、ゲル状膜に凹凸が設けられた金型を押し当てたまま加熱することで、バリア膜に凹凸構造を形成することができる。
【００８７】
一方で、光を拡散させる凹凸構造とは、光の回折や屈折、反射により光を拡散させる構造であり、たとえば、平均ピッチ（周期）が０．３〜２０μｍの範囲内であり、平均高さがピッチの１／５〜１／３程度である１００〜７０００ｎｍの範囲内であるような波型形状等がある。全反射または対向電極５による反射によって発光層３ａ内部を伝播する光を拡散して取り出す光量が、直接外部に出射される光量と比較して充分な量とするには、少なくとも１００ｎｍ以上の高さであることが好ましい。また、波型形状のピッチ（周期）は長すぎると散乱現象が生じる前に発光層３ａで光が吸収され、平均高さがあまり大きくなると上部に設けられる発光層３ａの成膜が困難になるので、望ましくない。
【００８８】
＜有機層１ｂ＞
有機層１ｂは、透明基板１１と透明電極２との間に設けられた層であって、散乱層１ａを介して透明基板１１の一主面上に設けられている。このような有機層１ｂは、ルイス塩基を含む層であり、ルイス塩基を有する化合物、すなわち非共有電子対を持っている原子を含む化合物を用いて構成されている。このようなルイス塩基を有する化合物としては、窒素含有化合物または硫黄含有化合物が例示される。
【００８９】
一例として有機層１ｂは、窒素含有化合物および硫黄含有化合物の少なくとも一方または両方を用いて構成された層であり、それぞれ複数種類の化合物を含有していても良い。また、有機層１ｂを構成する化合物は、窒素原子（Ｎ）と硫黄原子（Ｓ）の両方を含有した化合物であっても良い。
【００９０】
以上のような有機層１ｂを透明電極２の下層に形成することで、銀を主成分とする透明電極２は、有機層１ｂを構成する窒素原子又は硫黄原子との相互作用により、隣接界面においての銀の拡散距離が減少して凝集が抑えられたものとなる。これにより、一般的には核成長型（Ｖｏｌｕｍｅｒ−Ｗｅｂｅｒ：ＶＷ型）での膜成長により島状に孤立し易い銀薄膜が、単層成長型（Ｆｒａｎｋ−ｖａｎ  ｄｅｒ  Ｍｅｒｗｅ：ＦＭ型）の膜成長によって成膜されるようになる。したがって、透明電極２の均一性を高めることができ、電極表面の平滑性を向上させることができる。
【００９１】
さらに、有機層１ｂを散乱層１ａ上に形成することにより、散乱層１ａの凹凸面を平滑にすることができる。
【００９２】
次に、有機層１ｂを構成する化合物の詳細を、窒素含有化合物I、窒素含有化合物II、窒素含有化合物III、硫黄含有化合物、および有機層１ｂの成膜方法の順に説明する。
【００９３】
［窒素含有化合物Ｉ］
有機層１ｂを構成する窒素含有化合物Iは、窒素原子（Ｎ）を含んだ化合物であれば良いが、特に非共有電子対を有する窒素原子を含む有機化合物であることが好ましい。
【００９４】
そして特に、有機層１ｂを構成する窒素含有化合物は、このような化合物に含有される窒素原子及び窒素原子のうち、特に透明電極２を構成する主材料である銀と安定的に結合する窒素原子又は硫黄原子の非共有電子対を［有効非共有電子対］とし、この［有効非共有電子対］の含有率が所定範囲であることを特徴としている。
【００９５】
ここで［有効非共有電子対］とは、化合物に含有される窒素原子が有する非共有電子対のうち、芳香族性に関与せずかつ金属に配位していない非共有電子対である。ここでの芳香族性とは、π電子を持つ原子が環状に並んだ不飽和環状構造を言い、いわゆる「ヒュッケル則」に従う芳香族性であって、環上のπ電子系に含まれる電子の数が「４ｎ＋２」(ｎ＝０、または自然数)個であることを条件としている。
【００９６】
以上のような［有効非共有電子対］は、その非共有電子対を備えた窒素原子自体が、芳香環を構成するヘテロ原子であるか否かにかかわらず、窒素原子が有する非共有電子対が芳香族性と関与しているか否かによって選択される。例えば、ある窒素原子が芳香環を構成するヘテロ原子であっても、その窒素原子の非共有電子対が芳香族性に必須要素として直接的に関与しない非共有電子対、すなわち共役不飽和環構造（芳香環）上の非局在化したπ電子系に芳香族性発現のために必須のものとして関与していない非共有電子対であれば、その非共有電子対は［有効非共有電子対］の一つとしてカウントされる。これに対して、ある窒素原子が芳香環を構成するヘテロ原子でない場合であっても、その窒素原子の非共有電子対が芳香族性に関与していれば、その窒素原子の非共有電子対は［有効非共有電子対］としてカウントされることはない。尚、各化合物において、上述した［有効非共有電子対］の数ｎは、［有効非共有電子対］を有する窒素原子の数と一致する。
【００９７】
次に、上述した［有効非共有電子対］について、具体例を挙げて詳細に説明する。
【００９８】
窒素原子は、第１５族元素であり、最外殻に５個の電子を有する。このうち３個の不対電子は他の原子との共有結合に用いられ、残りの２個は一対の非共有電子対となる。このため、通常、窒素原子の結合本数は３本である。
【００９９】
例えば、窒素原子を有する基として、アミノ基（−ＮＲ１Ｒ２）、アミド基（−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ１Ｒ２）、ニトロ基（−ＮＯ２）、シアノ基（−ＣＮ）、ジアゾ基（−Ｎ２）、アジド基（−Ｎ３）、ウレア結合（−ＮＲ１Ｃ＝ＯＮＲ２−）、イソチオシアネート基（−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ）、チオアミド基（−Ｃ（＝Ｓ）ＮＲ１Ｒ２）などが挙げられる。尚、Ｒ１，Ｒ２は、それぞれ水素原子（Ｈ）または置換基である。これらの基を構成する窒素原子の非共有電子対は、芳香族性に関与せずかつ金属に配位していないため、［有効非共有電子対］に該当する。このうち、ニトロ基（−ＮＯ２）の窒素原子が有する非共有電子対は、酸素原子との共鳴構造に利用されているものの、以降の実施例で示すように良好な効果が得られていることから、芳香族性に関与せずかつ金属に配位していない［有効非共有電子対］として窒素上に存在すると考えられる。
【０１００】
また、窒素原子は、非共有電子対を利用することで４本目の結合を作り出すこともできる。この場合の一例として、図２を用いて説明する。図２は、テトラブチルアンモニウムクロライド（ＴＢＡＣ）の構造式と、トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（III）［Ｉｒ（ｐｐｙ）３］の構造式である。
【０１０１】
このうち、ＴＢＡＣは、四つのブチル基のうちの１つが窒素原子とイオン結合しており、対イオンとして塩化物イオンを有する第四級アンモニウム塩である。この場合、窒素原子の非共有電子対を構成する電子のうちの１つは、ブチル基とのイオン結合に供与される。このため、ＴＢＡＣの窒素原子は、そもそも非共有電子対が存在していないと同等になる。したがって、ＴＢＡＣを構成する窒素原子の非共有電子対は、芳香族性に関与せずかつ金属に配位していない［有効非共有電子対］には該当しない。
【０１０２】
また、Ｉｒ（ｐｐｙ）３は、イリジウム原子と窒素原子とが配位結合している中性の金属錯体である。このＩｒ（ｐｐｙ）３を構成する窒素原子の非共有電子対は、イリジウム原子に配位していて、配位結合に利用されている。したがって、Ｉｒ（ｐｐｙ）３を構成する窒素原子の非共有電子対も、芳香族性に関与せずかつ金属に配位していない［有効非共有電子対］には該当しない。
【０１０３】
また、窒素原子は、芳香環を構成することのできるヘテロ原子として一般的であり、芳香族性の発現に寄与することができる。この「含窒素芳香環」としては、たとえば、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、トリアジン環、ピロール環、イミダゾール環、ピラゾール環、トリアゾール環、テトラゾール環等が挙げられる。
【０１０４】
図３は、以上に例示した基のうちの一つであるピリジン環の構造式と分子軌道を示す図である。図３に示すとおり、ピリジン環は、６員環状に並んだ共役（共鳴）不飽和環構造において、非局在化したπ電子の数が６個であるため、４ｎ＋２（ｎ＝０または自然数）のヒュッケル則を満たす。６員環内の窒素原子は、−ＣＨ＝を置換したものであるため、１個の不対電子を６π電子系に動員するのみで、非共有電子対は芳香族性発現のために必須のものとして関与していない。
【０１０５】
したがって、ピリジン環を構成する窒素原子の非共有電子対は、芳香族性に関与せずかつ金属に配位していない［有効非共有電子対］に該当する。
【０１０６】
図４は、ピロール環の構造式と分子軌道を示す図である。図４に示すとおり、ピロール環は、５員環を構成する炭素原子のうちの一つが窒素原子に置換された構造であるが、やはりπ電子の数は６個であり、ヒュッケル則を満たした含窒素芳香環である。ピロール環の窒素原子は、水素原子とも結合しているため、非共有電子対が６π電子系に動員される。
【０１０７】
したがって、ピロール環の窒素原子は、非共有電子対を有するものの、この非共有電子対は、芳香族性発現のために必須のものとして利用されているため、芳香族性に関与せずかつ金属に配位していない［有効非共有電子対］には該当しない。
【０１０８】
図５は、イミダゾール環の構造式と分子軌道を示す図である。図５に示すとおり、イミダゾール環は、二つの窒素原子Ｎ１，Ｎ２が、５員環内の１、３位に置換した構造を有しており、やはりπ電子数が６個の含窒素芳香環である。このうち一つの窒素原子Ｎ１は、１個の不対電子のみを６π電子系に動員し、非共有電子対を芳香族性発現のために利用していないピリジン環型の窒素原子であり、この窒素原子Ｎ１の非共有電子対は、［有効非共有電子対］に該当する。これに対して、他方の窒素原子Ｎ２は、非共有電子対を６π電子系に動員しているピロール環型の窒素原子であるため、この窒素原子Ｎ２の非共有電子対は、［有効非共有電子対］に該当しない。
【０１０９】
したがって、イミダゾール環においては、これを構成する二つの窒素原子Ｎ１，Ｎ２のうちの一つの窒素原子Ｎ１の非共有電子対のみが、［有効非共有電子対］に該当する。
【０１１０】
以上のような「含窒素芳香環」の窒素原子における非共有電子対の選別は、含窒素芳香環骨格を有する縮合環化合物の場合も同様に適用される。
【０１１１】
図６は、δ−カルボリン環の構造式と分子軌道を示す図である。図６に示すとおり、δ−カルボリン環は、含窒素芳香環骨格を有する縮合環化合物であり、ベンゼン環骨格、ピロール環骨格、およびピリジン環骨格がこの順に縮合したアザカルバゾール化合物である。このうち、ピリジン環の窒素原子Ｎ３は１個の不対電子のみをπ電子系に動員し、ピロール環の窒素原子Ｎ４は非共有電子対をπ電子系に動員しており、環を形成している炭素原子からの１１個のπ電子とともに、全体のπ電子数が１４個の芳香環となっている。
【０１１２】
したがって、δ-カルボリン環の二つの窒素原子Ｎ３，Ｎ４のうち、ピリジン環を構成する窒素原子Ｎ３の非共有電子対は［有効非共有電子対］に該当するが、ピロール環を構成する窒素原子Ｎ４の非共有電子対は、［有効非共有電子対］に該当しない。
【０１１３】
このように、縮合環化合物を構成する窒素原子の非共有電子対は、縮合環化合物を構成するピリジン環やピロール環等の単環化合物中の結合と同様に、縮合環化合物中の結合に関与する。
【０１１４】
そして以上説明した［有効非共有電子対］は、透明電極２の主成分である銀と強い相互作用を発現するために重要である。そのような［有効非共有電子対］を有する窒素原子は、安定性、耐久性の観点から、含窒素芳香環中の窒素原子であることが好ましい。したがって、有機層１ｃに含有される化合物は、［有効非共有電子対］を持つ窒素原子をヘテロ原子とした芳香族複素環を有することが好ましい。
【０１１５】
特に本実施形態においては、このような化合物の分子量Ｍに対する［有効非共有電子対］の数ｎを、例えば有効非共有電子対含有率［ｎ／Ｍ］と定義する。そして有機層１ｂは、この［ｎ／Ｍ］が、２．０×１０-3≦［ｎ／Ｍ］となるように選択された化合物を用いて構成されているところが特徴的である。また有機層１ｂは、以上のように定義される有効非共有電子対含有率［ｎ／Ｍ］が、３．９×１０-3≦［ｎ／Ｍ］の範囲であれば好ましく、６．５×１０-3≦［ｎ／Ｍ］の範囲であればさらに好ましい。
【０１１６】
また有機層１ｂは、有効非共有電子対含有率［ｎ／Ｍ］が上述した所定範囲である窒素含有化合物を用いて構成されていれば良く、このような化合物のみで構成されていても良く、またこのような化合物と他の化合物とを混合して用いて構成されていても良い。他の化合物は、窒素原子が含有されていてもいなくても良く、さらに有効非共有電子対含有率［ｎ／Ｍ］が上述した所定範囲でなくても良い。
【０１１７】
有機層１ｂが、複数の化合物を用いて構成されている場合、例えば化合物の混合比に基づき、これらの化合物を混合した混合化合物の分子量Ｍを求め、この分子量Ｍに対しての［有効非共有電子対］の合計の数ｎを、有効非共有電子対含有率［ｎ／Ｍ］の平均値として求め、この値が上述した所定範囲であることが好ましい。つまり有機層１ｂ自体の有効非共有電子対含有率［ｎ／Ｍ］が所定範囲であることが好ましい。
【０１１８】
尚、有機層１ｂが、複数の化合物を用いて構成されている場合であって、膜厚方向に化合物の混合比（含有比）が異なる構成であれば、透明電極２が設けられる側の有機層１ｂの表面における有効非共有電子対含有率［ｎ／Ｍ］が所定範囲であれば良い。
【０１１９】
以下に、有機層１ｂを構成する窒素含有化合物として、上述した有効非共有電子対含有率［ｎ／Ｍ］が２．０×１０-3≦［ｎ／Ｍ］を満たす窒素含有化合物の具体例（No.１〜No.４８）を示す。各窒素含有化合物No.１〜No.４８には、［有効非共有電子対］を有する窒素原子に対して○を付した。また、下記表１には、これらの窒素含有化合物No.１〜No.４８の分子量Ｍ、［有効非共有電子対］の数ｎ、および有効非共有電子対含有率［ｎ／Ｍ］を示す。下記窒素含有化合物No.３３の銅フタロシアニンにおいては、窒素原子が有する非共有電子対のうち銅に配位していない非共有電子対が［有効非共有電子対］としてカウントされる。
【０１２０】
【化１５】
2015015993.tif 000004
【０１２１】
【化１６】
2015015993.tif 000005
【０１２２】
【化１７】
2015015993.tif 000006
【０１２３】
【化１８】
2015015993.tif 000007
【０１２４】
【化１９】
2015015993.tif 000008
【０１２５】
【化２０】
2015015993.tif 000009
【０１２６】
【表１】
2015015993.tif 000010
【０１２７】
尚、上記表１には、これらの例示した窒素含有化合物が、以降に説明する他の窒素化合物IIを表す一般式（１）〜（８a）にも属する場合の該当一般式を示した。
【０１２８】
［窒素含有化合物II］
有機層１ｂを構成する他の窒素含有化合物IIとしては、以上のような有効非共有電子対含有率［ｎ／Ｍ］が上述した所定範囲である窒素含有化合物Ｉに限定されず、他の窒素含有化合物を用いても良い。有機層１ｂに用いられる他の窒素含有化合物は、有効非共有電子対含有率［ｎ／Ｍ］が上述した所定範囲で有る無しにかかわらず、窒素原子を含有する化合物が好ましく用いられる。中でも上述した［有効非共有電子対］を有する窒素原子を含有する化合物が特に好ましく用いられる。また、この有機層１ｂに用いられる他の窒素含有化合物は、この有機層１ｂが適用される電子デバイスごとに必要とされる性質を有する化合物が用いられる。例えば、この有機層１ｂが、有機ＥＬ素子の透明電極２の下地として用いられる場合、その成膜性の観点から、次に説明する一般式（１）〜（８ａ）で表される構造を有する窒素含有化合物IIが用いられる。
【０１２９】
これらの一般式（１）〜（８ａ）他で示される構造を有する窒素含有化合物IIの中には、上述した有効非共有電子対含有率［ｎ／Ｍ］の範囲に当てはまる窒素含有化合物Ｉも含まれ、このような窒素含有化合物であれば単独で有機層１ｂを構成する窒素含有化合物として用いることができる（上記表１参照）。一方、下記一般式（１）〜（８ａ）で示される構造を有する化合物が、上述した有効非共有電子対含有率［ｎ／Ｍ］の範囲に当てはまらない窒素含有化合物であれば、有効非共有電子対含有率［ｎ／Ｍ］が上述した範囲の窒素含有化合物と混合することで有機層１ｂを構成する窒素含有化合物として用いることが好ましい。
【０１３０】
【化２１】
2015015993.tif 000011
【０１３１】
上記一般式（１）中におけるＸ１１は、−Ｎ（Ｒ１１）−または−Ｏ−を表す。また一般式（１）中におけるＥ１０１〜Ｅ１０８は、各々−Ｃ（Ｒ１２）＝または−Ｎ＝を表す。Ｅ１０１〜Ｅ１０８のうち少なくとも１つは−Ｎ＝である。上記Ｒ１１およびＲ１２は、それぞれが水素原子（Ｈ）または置換基を表す。
【０１３２】
この置換基の例としては、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、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）、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、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基（上記カルボリニル基のカルボリン環を構成する任意の炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す）、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また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、ピペリジル基（ピペリジニル基ともいう）、２，２，６，６−テトラメチルピペリジニル基等）、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）、リン酸エステル基（例えば、ジヘキシルホスホリル基等）、亜リン酸エステル基（例えばジフェニルホスフィニル基等）、ホスホノ基等が挙げられる。
【０１３３】
これらの置換基の一部は、上記の置換基によってさらに置換されていてもよい。また、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。これらの置換基は、化合物と銀（Ａｇ）との相互作用を阻害することのないものが好ましく用いられ、さらには上述した有効非共有電子対を有する窒素原子を有するものが特に好ましく適用される。尚、以上の置換基に関する記述は、以降に説明する一般式（２）〜（８ａ）の説明において示される置換基に対して同様に適用される。
【０１３４】
以上のような一般式（１）で表される構造を有する窒素含有化合物は、化合物中の窒素原子と、透明電極２を構成する銀との間で強力な相互作用を発現できるため好ましい。
【０１３５】
【化２２】
2015015993.tif 000012
【０１３６】
上記一般式（１ａ）で示される構造を有する窒素含有化合物は、上記一般式（１）で示される構造を有する窒素含有化合物の一形態であり、一般式（１）におけるＸ１１を−Ｎ（Ｒ１１）−とした窒素含有化合物である。また、より好ましい形態としては、一般式（１ａ）中におけるＥ１０１〜Ｅ１０８において、Ｅ１０１〜Ｅ１０４のうち１つが−Ｎ＝、Ｅ１０５〜Ｅ１０８のうち１つが−Ｎ＝である。このような窒素含有化合物であれば、上記相互作用をより強力に発現できるため、好ましい。
【０１３７】
【化２３】
2015015993.tif 000013
【０１３８】
上記一般式（１ａ−１）で示される構造を有する窒素含有化合物は、上記一般式（１ａ）で示される構造を有する窒素含有化合物の一形態であり、一般式（１ａ）におけるＥ１０４を−Ｎ＝とした窒素含有化合物である。このような窒素含有化合物であれば、より効果的に上記相互作用を発現できるため、好ましい。
【０１３９】
【化２４】
2015015993.tif 000014
【０１４０】
上記一般式（１ａ−２）で示される構造を有する窒素含有化合物は、上記一般式（１ａ）で示される構造を有する窒素含有化合物の他の一形態であり、一般式（１ａ）におけるＥ１０３およびＥ１０６を−Ｎ＝とした窒素含有化合物である。このような窒素含有化合物は、窒素原子の数が多いことから、より強力に上記相互作用を発現できるため、好ましい。
【０１４１】
【化２５】
2015015993.tif 000015
【０１４２】
上記一般式（１ｂ）で示される構造を有する窒素含有化合物は、上記一般式（１）で示される構造を有する窒素含有化合物の他の一形態であり、一般式（１）におけるＸ１１を−Ｏ−とし、Ｅ１０４を−Ｎ＝とした窒素含有化合物である。このような化合物であれば、より効果的に上記相互作用を発現できるため、好ましい。
【０１４３】
さらに、以下の一般式（２）〜（８ａ）で表される構造を有する化合物であれば、より効果的に上記相互作用を発現できるため、好ましい。
【０１４４】
【化２６】
2015015993.tif 000016
【０１４５】
上記一般式（２）は、一般式（１）の一形態でもある。上記一般式（２）の式中、Ｙ２１は、アリーレン基、ヘテロアリーレン基またはそれらの組み合わせからなる２価の連結基を表す。Ｅ２０１〜Ｅ２１６、Ｅ２２１〜Ｅ２３８は、各々−Ｃ（Ｒ２１）＝または−Ｎ＝を表す。Ｒ２１は水素原子（Ｈ）または置換基を表す。ただし、Ｅ２２１〜Ｅ２２９の少なくとも１つ、およびＥ２３０〜Ｅ２３８の少なくとも１つは−Ｎ＝を表す。ｋ２１およびｋ２２は０〜４の整数を表すが、ｋ２１＋ｋ２２は２以上の整数である。
【０１４６】
一般式（２）において、Ｙ２１で表されるアリーレン基としては、例えば、ｏ−フェニレン基、ｐ−フェニレン基、ナフタレンジイル基、アントラセンジイル基、ナフタセンジイル基、ピレンジイル基、ナフチルナフタレンジイル基、ビフェニルジイル基（例えば、［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジイル基、３，３’−ビフェニルジイル基、３，６−ビフェニルジイル基等）、テルフェニルジイル基、クアテルフェニルジイル基、キンクフェニルジイル基、セキシフェニルジイル基、セプチフェニルジイル基、オクチフェニルジイル基、ノビフェニルジイル基、デシフェニルジイル基等が例示される。
【０１４７】
また一般式（２）において、Ｙ２１で表されるヘテロアリーレン基としては、例えば、カルバゾール環、カルボリン環、ジアザカルバゾール環（モノアザカルボリン環ともいい、カルボリン環を構成する炭素原子のひとつが窒素原子で置き換わった構成の環構成を示す）、トリアゾール環、ピロール環、ピリジン環、ピラジン環、キノキサリン環、チオフェン環、オキサジアゾール環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、インドール環からなる群から導出される２価の基等が例示される。
【０１４８】
Ｙ２１で表されるアリーレン基、ヘテロアリーレン基またはそれらの組み合わせからなる２価の連結基の好ましい態様としては、ヘテロアリーレン基の中でも、３環以上の環が縮合してなる縮合芳香族複素環から導出される基を含むことが好ましく、また、当該３環以上の環が縮合してなる縮合芳香族複素環から導出される基としては、ジベンゾフラン環から導出される基またはジベンゾチオフェン環から導出される基が好ましい。
【０１４９】
一般式（２）において、Ｅ２０１〜Ｅ２１６、Ｅ２２１〜Ｅ２３８で各々表される−Ｃ（Ｒ２１）＝のＲ２１が置換基である場合、その置換基の例としては、一般式（１）のＲ１１，Ｒ１２として例示した置換基が同様に適用される。
【０１５０】
一般式（２）において、Ｅ２０１〜Ｅ２０８のうちの６つ以上、およびＥ２０９〜Ｅ２１６のうちの６つ以上が、各々−Ｃ（Ｒ２１）＝で表されることが好ましい。
【０１５１】
一般式（２）において、Ｅ２２５〜Ｅ２２９の少なくとも１つ、およびＥ２３４〜Ｅ２３８の少なくとも１つが−Ｎ＝を表すことが好ましい。
【０１５２】
さらには、一般式（２）において、Ｅ２２５〜Ｅ２２９のいずれか１つ、およびＥ２３４〜Ｅ２３８のいずれか１つが−Ｎ＝を表すことが好ましい。
【０１５３】
また、一般式（２）において、Ｅ２２１〜Ｅ２２４およびＥ２３０〜Ｅ２３３が、各々−Ｃ（Ｒ２１）＝で表されることが好ましい態様として挙げられる。
【０１５４】
さらに、一般式（２）で表される構造を有する窒素含有化合物において、Ｅ２０３が−Ｃ（Ｒ２１）＝で表され、かつＲ２１が連結部位を表すことが好ましく、さらに、Ｅ２１１も同時に−Ｃ（Ｒ２１）＝で表され、かつＲ２１が連結部位を表すことが好ましい。
【０１５５】
さらに、Ｅ２２５及びＥ２３４が−Ｎ＝で表されることが好ましく、Ｅ２２１〜Ｅ２２４およびＥ２３０〜Ｅ２３３が、各々−Ｃ（Ｒ２１）＝で表されることが好ましい。
【０１５６】
【化２７】
2015015993.tif 000017
【０１５７】
上記一般式（３）は、一般式（１ａ−２）の一形態でもある。上記一般式（３）の式中、Ｅ３０１〜Ｅ３１２は、各々−Ｃ（Ｒ３１）＝を表し、Ｒ３１は水素原子（Ｈ）または置換基を表す。また、Ｙ３１は、アリーレン基、ヘテロアリーレン基またはそれらの組み合わせからなる２価の連結基を表す。
【０１５８】
上記一般式（３）において、Ｅ３０１〜Ｅ３１２で各々表される−Ｃ（Ｒ３１）＝のＲ３１が置換基である場合、その置換基の例としては、一般式（１）のＲ１１，Ｒ１２として例示した置換基が同様に適用される。
【０１５９】
また一般式（３）において、Ｙ３１で表されるアリーレン基、ヘテロアリーレン基またはそれらの組み合わせからなる２価の連結基の好ましい態様としては、一般式（２）のＹ２１と同様のものが挙げられる。
【０１６０】
【化２８】
2015015993.tif 000018
【０１６１】
上記一般式（４）は、一般式（１ａ−１）の一形態でもある。上記一般式（４）の式中、Ｅ４０１〜Ｅ４１４は、各々−Ｃ（Ｒ４１）＝を表し、Ｒ４１は水素原子（Ｈ）または置換基を表す。またＡｒ４１は、置換あるいは無置換の、芳香族炭化水素環あるいは芳香族複素環を表す。さらにｋ４１は３以上の整数を表す。
【０１６２】
上記一般式（４）において、Ｅ４０１〜Ｅ４１４で各々表される−Ｃ（Ｒ４１）＝のＲ４１が置換基である場合、その置換基の例としては、一般式（１）のＲ１１，Ｒ１２として例示した置換基が同様に適用される。
【０１６３】
また一般式（４）において、Ａｒ４１が芳香族炭化水素環を表す場合、この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、さらに一般式（１）のＲ１１，Ｒ１２として例示した置換基を有しても良い。
【０１６４】
また一般式（４）において、Ａｒ４１が芳香族複素環を表す場合、この芳香族複素環としては、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、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、フタラジン環、カルバゾール環、アザカルバゾール環等が挙げられる。尚、アザカルバゾール環とは、カルバゾール環を構成するベンゼン環の炭素原子が１つ以上窒素原子で置き換わったものを示す。これらの環は、さらに一般式（１）において、Ｒ１１，Ｒ１２として例示した置換基を有しても良い。
【０１６５】
【化２９】
2015015993.tif 000019
【０１６６】
上記一般式（５）の式中、Ｒ５１は置換基を表す。Ｅ５０１，Ｅ５０２、Ｅ５１１〜Ｅ５１５、Ｅ５２１〜Ｅ５２５は、各々−Ｃ（Ｒ５２）＝または−Ｎ＝を表す。Ｅ５０３〜Ｅ５０５は、各々−Ｃ（Ｒ５２）＝を表す。Ｒ５２は、水素原子（Ｈ）または置換基を表す。Ｅ５０１およびＥ５０２のうちの少なくとも１つは−Ｎ＝であり、Ｅ５１１〜Ｅ５１５のうちの少なくとも１つは−Ｎ＝であり、Ｅ５２１〜Ｅ５２５のうちの少なくとも１つは−Ｎ＝である。
【０１６７】
上記一般式（５）において、Ｒ５１が表す置換基およびＲ５２が置換基を表す場合、これらの置換基の例としては、一般式（１）のＲ１１，Ｒ１２として例示した置換基が同様に適用される。
【０１６８】
【化３０】
2015015993.tif 000020
【０１６９】
上記一般式（６）の式中、Ｅ６０１〜Ｅ６１２は、各々−Ｃ（Ｒ６１）＝または−Ｎ＝を表し、Ｒ６１は水素原子（Ｈ）または置換基を表す。またＡｒ６１は、置換あるいは無置換の、芳香族炭化水素環あるいは芳香族複素環を表す。
【０１７０】
上記一般式（６）において、Ｅ６０１〜Ｅ６１２で各々表される−Ｃ（Ｒ６１）＝のＲ６１が置換基である場合、その置換基の例としては、一般式（１）のＲ１１，Ｒ１２として例示した置換基が同様に適用される。
【０１７１】
また一般式（６）において、Ａｒ６１が表す、置換あるいは無置換の、芳香族炭化水素環あるいは芳香族複素環は、一般式（４）のＡｒ４１と同様のものが挙げられる。
【０１７２】
【化３１】
2015015993.tif 000021
【０１７３】
上記一般式（７）の式中、Ｒ７１〜Ｒ７３は、各々水素原子（Ｈ）又は置換基を表し、Ａｒ７１は、芳香族炭化水素環基あるいは芳香族複素環基を表す。
【０１７４】
また一般式（７）において、Ｒ７１〜Ｒ７３がそれぞれ置換基である場合、その置換基の例としては、一般式（１）のＲ１１，Ｒ１２として例示した置換基が同様に適用される。
【０１７５】
また一般式（７）において、Ａｒ７１が表す、芳香族炭化水素環あるいは芳香族複素環は、一般式（４）のＡｒ４１と同様のものが挙げられる。
【０１７６】
【化３２】
2015015993.tif 000022
【０１７７】
上記一般式（８）は、一般式（７）の一形態でもある。上記一般式（８）の式中、Ｒ８１〜Ｒ８６は、各々水素原子（Ｈ）又は置換基を表す。Ｅ８０１〜Ｅ８０３は、各々−Ｃ（Ｒ８７）＝または−Ｎ＝を表し、Ｒ８７は水素原子（Ｈ）または置換基を表す。Ａｒ８１は、芳香族炭化水素環基又は芳香族複素環基を表す。
【０１７８】
また一般式（８）において、Ｒ８１〜Ｒ８７がそれぞれ置換基である場合、その置換基の例としては、一般式（１）のＲ１１，Ｒ１２として例示した置換基が同様に適用される。
【０１７９】
また一般式（８）において、Ａｒ８１が表す、芳香族炭化水素環あるいは芳香族複素環は、一般式（４）のＡｒ４１と同様のものが挙げられる。
【０１８０】
【化３３】
2015015993.tif 000023
【０１８１】
上記一般式（８ａ）で示される構造を有する窒素含有化合物は、上記一般式（８）で示される窒素含有化合物の一形態であり、一般式（８）におけるＡｒ８１がカルバゾール誘導体である。上記一般式（８ａ）の式中、Ｅ８０４〜Ｅ８１１は、各々−Ｃ（Ｒ８８）＝または−Ｎ＝を表し、Ｒ８８は水素原子（Ｈ）または置換基を表す。Ｅ８０８〜Ｅ８１１のうち少なくとも一つは−Ｎ＝であり、Ｅ８０４〜Ｅ８０７、Ｅ８０８〜Ｅ８１１は、各々互いに結合して新たな環を形成してもよい。
【０１８２】
また一般式（８ａ）において、Ｒ８８が置換基である場合、その置換基の例としては、一般式（１）のＲ１１，Ｒ１２として例示した置換基が同様に適用される。
【０１８３】
また、上記一般式（１）〜（８）においては、有機層１ｂ上に設けられる金属移動防止層１ｃとともに、透明電極２の均一性を高め、平滑性を高める観点から、一般式（１ａ）、（１ａ-２）、（３）、（７）、（８）、（８ａ）で示される窒素含有化合物が好ましい。
【０１８４】
［窒素含有化合物III］
また有機層１ｂを構成するさらに他の窒素含有化合物IIIとして、以上のような一般式（１）〜（８ａ）の他、下記に具体例を示す窒素含有化合物１〜１６６が例示される。これらの窒素含有化合物は、成膜性に優れた材料である。またこれらの窒素含有化合物は、有機ＥＬ素子１０における電子輸送層または電子注入層を構成する材料としても用いることができるのである。尚、これらの窒素含有化合物１〜１６６の中には、上述した有効非共有電子対含有率［ｎ／Ｍ］の範囲に当てはまる窒素含有化合物も含まれ、このような窒素含有化合物であれば単独で有機層１ｂを構成する窒素含有化合物として用いることができる。さらに、これらの窒素含有化合物１〜１６６の中には、上述した一般式（１）〜（８ａ）に当てはまる窒素含有化合物もある。
【０１８５】
【化３４】
2015015993.tif 000024
【０１８６】
【化３５】
2015015993.tif 000025
【０１８７】
【化３６】
2015015993.tif 000026
【０１８８】
【化３７】
2015015993.tif 000027
【０１８９】
【化３８】
2015015993.tif 000028
【０１９０】
【化３９】
2015015993.tif 000029
【０１９１】
【化４０】
2015015993.tif 000030
【０１９２】
【化４１】
2015015993.tif 000031
【０１９３】
【化４２】
2015015993.tif 000032
【０１９４】
【化４３】
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【０１９５】
【化４４】
2015015993.tif 000034
【０１９６】
【化４５】
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【０１９７】
【化４６】
2015015993.tif 000036
【０１９８】
【化４７】
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【０１９９】
【化４８】
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【０２００】
【化４９】
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【０２０１】
【化５０】
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【０２０２】
【化５１】
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【０２０３】
【化５２】
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【０２０４】
【化５３】
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【０２０５】
【化５４】
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【０２０６】
【化５５】
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【０２０７】
【化５６】
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【０２０８】
【化５７】
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【０２０９】
【化５８】
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【０２１０】
【化５９】
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【０２１１】
【化６０】
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【０２１２】
【化６１】
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【０２１３】
【化６２】
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【０２１４】
【化６３】
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【０２１５】
【化６４】
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【０２１６】
【化６５】
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【０２１７】
【化６６】
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【０２１８】
【化６７】
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【０２１９】
【化６８】
2015015993.tif 000058
【０２２０】
［窒素含有化合物の合成例］
以下に代表的な窒素含有化合物の合成例として、窒素含有化合物５の具体的な合成例を示すが、これに限定されない。
【０２２１】
【化６９】
2015015993.tif 000059
【０２２２】
工程１：（中間体１の合成）
窒素雰囲気下、２，８−ジブロモジベンゾフラン（１．０モル）、カルバゾール（２．０モル）、銅粉末（３．０モル）、炭酸カリウム（１．５モル）を、ＤＭＡｃ（ジメチルアセトアミド）３００ｍｌ中で混合し、１３０℃で２４時間撹拌した。これによって得た反応液を室温まで冷却後、トルエン１Ｌを加え、蒸留水で３回洗浄し、減圧雰囲気下において洗浄物から溶媒を留去し、その残渣をシリカゲルフラッシュクロマトグラフィー（ｎ−ヘプタン：トルエン＝４：１〜３：１）にて精製し、中間体１を収率８５％で得た。
【０２２３】
工程２：（中間体２の合成）
室温、大気下で中間体１（０．５モル）をＤＭＦ（ジメチルホルムアミド）１００ｍｌに溶解し、ＮＢＳ（Ｎ−ブロモコハク酸イミド）（２．０モル）を加え、一晩室温で撹拌した。得られた沈殿を濾過し、メタノールで洗浄し、中間体２を収率９２％で得た。
【０２２４】
工程３：（窒素含有化合物５の合成）
窒素雰囲気下、中間体２（０．２５モル）、２−フェニルピリジン（１．０モル）、ルテニウム錯体［（η６−Ｃ６Ｈ６）ＲｕＣｌ２］２（０．０５モル）、トリフェニルホスフィン（０．２モル）、炭酸カリウム（１２モル）を、ＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）３Ｌ中で混合し、１４０℃で一晩撹拌した。
【０２２５】
反応液を室温まで冷却後、ジクロロメタン５Ｌを加え、反応液を濾過した。次いで減圧雰囲気下（８００Ｐａ、８０℃）において濾液から溶媒を留去し、その残渣をシリカゲルフラッシュクロマトグラフィー（ＣＨ２Ｃｌ２：Ｅｔ３Ｎ＝２０：１〜１０：１）にて精製した。
【０２２６】
減圧雰囲気下において、精製物から溶媒を留去した後、その残渣をジクロロメタンに再び溶解し、水で３回洗浄した。洗浄によって得られた物質を無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、減圧雰囲気下において乾燥後の物質から溶媒を留去することにより、窒素含有化合物５を収率６８％で得た。
【０２２７】
［硫黄含有化合物］
有機層１ｂを構成する硫黄含有化合物は、硫黄（Ｓ）を含んだ化合物であればよいが、特に非共有電子対を有する硫黄原子を含む有機化合物であり、２価の硫黄原子を有する下記一般式（９）、一般式（１０）、一般式（１１）、または一般式（１２）で表される。
【０２２８】
【化７０】
2015015993.tif 000060
【０２２９】
【化７１】
2015015993.tif 000061
【０２３０】
【化７２】
2015015993.tif 000062
【０２３１】
【化７３】
2015015993.tif 000063
【０２３２】
上記一般式（９）において、Ｒ９１及びＲ９２は、各々置換基を表す。Ｒ９１およびＲ９２で表される置換基としては、置換または無置換の炭化水素基が挙げられる。これらの炭化水素基では、酸素原子、窒素原子、リン原子を含んでも良い。
【０２３３】
Ｒ９１及びＲ９２で表される置換または無置換の炭化水素基としては、アルキル基又はアリール基が挙げられる。アルキル基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、ｉ−プロピル、ブチル、ｔ−ブチル、ペンチル、シクロペンチル、ヘキシル、シクロヘキシル、オクチル、ドデシル、ヒドロキシエチル、メトキシエチル、トリフルオロメチル、又はベンジル等の各基が挙げられる。アリール基としては、例えば、フェニル基、またはナフチル基等が挙げられる。
【０２３４】
上述した炭化水素基の何れかの部位に対してさらに置換可能な他の基としては、一般式（１）のＲ１１，Ｒ１２として例示した置換基が同様に適用される。
【０２３５】
上記一般式（１０）において、Ｒ９３及びＲ９４は、置換基を表す。
【０２３６】
Ｒ９３及びＲ９４で表される置換基としては、Ｒ９１及びＲ９２と同様の置換基が挙げられる。
【０２３７】
上記一般式（１１）において、Ｒ９５は、置換基を表す。
【０２３８】
Ｒ９５で表される置換基としては、Ｒ９１及びＲ９２と同様の置換基が挙げられる。
【０２３９】
上記一般式（１２）において、Ｒ９６は、置換基を表す。
【０２４０】
Ｒ９６で表される置換基としては、Ｒ９１及びＲ９２と同様の置換基が挙げられる。
【０２４１】
以下に、本発明の有機層１ｂに適用可能な硫黄原子を含有する硫黄含有化合物の具体例を挙げるが、これらの例示した化合物に限定されるものではない。
【０２４２】
また、一般式（９）で表される硫黄含有化合物の具体例としては、下記１−１〜１−９が挙げられる。
【０２４３】
【化７４】
2015015993.tif 000064
【０２４４】
また、一般式（１０）で表される硫黄含有化合物の具体例としては、下記２−１〜２−１１が挙げられる。
【０２４５】
【化７５】
2015015993.tif 000065
【０２４６】
また、一般式（１１）で表される硫黄含有化合物の具体例としては、下記３−１〜３−２３が挙げられる。
【０２４７】
【化７６】
2015015993.tif 000066
【０２４８】
【化７７】
2015015993.tif 000067
【０２４９】
また、一般式（１２）で表される硫黄含有化合物の具体例としては、下記４−１が挙げられる。
【０２５０】
【化７８】
2015015993.tif 000068
【０２５１】
尚、有機層１ｂを構成する硫黄含有化合物は、以上に例示した化合物の他、窒素含有化合物と同様に、有効非共有電子対含有率［ｎ／Ｍ］が、２．０×１０-3≦［ｎ／Ｍ］となるように選択された化合物であっても良く、３．９×１０-3≦［ｎ／Ｍ］の範囲であれば好ましく、６．５×１０-3≦［ｎ／Ｍ］の範囲であればさらに好ましい。
【０２５２】
ここで言う有効非共有電子対含有率［ｎ／Ｍ］とは、窒素含有化合物Iにおいての定義と同様である。すなわち、硫黄含有化合物に含有される硫黄原子のうち、特に透明電極２を構成する主材料である銀と安定的に結合する硫黄原子の非共有電子対を［有効非共有電子対］とした場合、この化合物の分子量Ｍに対する［有効非共有電子対］の数ｎである。また。有機層１ｂは、それ自体の有効非共有電子対含有率［ｎ／Ｍ］が所定範囲であることが好ましく、透明電極２と接する側の有機層１ｂの表面層における有効非共有電子対含有率［ｎ／Ｍ］が所定範囲であれば良いことも、窒素含有化合物を用いた場合と同様である。
【０２５３】
［有機層１ｂの成膜方法］
以上のような有機層１ｂの成膜方法としては、塗布法、インクジェット法、コーティング法、ディップ法などのウェットプロセスを用いる方法や、蒸着法（抵抗加熱法、ＥＢ法など）、スパッタ法、ＣＶＤ法などのドライプロセスを用いる方法などが挙げられる。なかでも蒸着法が好ましく適用される。
【０２５４】
特に、複数の化合物を用いて有機層１ｂを成膜する場合であれば、複数の蒸着源から複数の化合物を同時に供給する共蒸着が適用される。また化合物として高分子材料を用いる場合であれば、塗布法が好ましく適用される。この場合、化合物を溶媒に溶解させた塗布液を用いる。化合物を溶解させる溶媒が限定されることはない。さらに、複数の化合物を用いて有機層１ｂを成膜する場合であれば、複数の化合物を溶解させることが可能な溶媒を用いて塗布液を作製すれば良い。
【０２５５】
＜金属移動防止層１ｃ＞
金属移動防止層１ｃは、有機層１ｂと透明電極２との間に挟持されている層である。また、本例において、金属移動防止層１ｃは、有機層１ｂ上を表面拡散し難い材料で形成された層である。
【０２５６】
銀もしくは銀を主成分とする合金で構成された透明電極２の膜形成においては、膜形成面に付着したＡｇ原子が表面拡散しながら、ある大きさの塊（核）を生成する。そして、この塊（核）の周囲に沿うように、初期の薄膜成長が進む。このため、形成初期の膜では、塊同士の間に隙間があり、導通しない。この状態からさらに塊が成長し、厚みが１５μｍ程度になると、塊同士の一部が繋がり、かろうじて導通する。しかし、膜の表面がいまだ平滑ではなく、プラズモン吸収が生じやすい。また、有機ＥＬ素子に適用した場合には、透明電極の平滑性に起因する整流比の低下やリーク発生等が発生しやすい。
【０２５７】
これに対し、予め透明基板１１上に有機層１ｂと金属移動防止層１ｃとをこの順に形成すると、透明電極２を構成するＡｇ等の金属材料が、有機層１ｂや金属移動防止層１ｃ上を移動し難くなる。
【０２５８】
このような金属移動防止層１ｃは、有機層１ｂ上を表面拡散し難い材料であって、その成長核同士の間隔を、直接有機層１ｂ上にＡｇ原子等が表面拡散して形成される塊同士の間隔よりも、狭くすることができる材料で形成されていることとする。これにより、上記材料の成長核を起点としてＡｇ等の金属材料で構成された層が成長すると、厚みが薄くても平坦な層となりやすい。つまり、厚みが薄くても導通が得られ、さらにプラズモン吸収の生じ難い透明電極２を形成することができる。
【０２５９】
このような材料としては、金属又は金属酸化物で構成された材料が挙げられ、例えば、モリブデン（Ｍｏ）単体、モリブデン酸化物（ＭｏＯ２，ＭｏＯ３）、パラジウム（Ｐｄ）、鉄（Ｆｅ）、マンガン（Ｍｎ）、ガリウム（Ｇａ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、インジウム（Ｉｎ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）等の少なくともいずれかを含む材料が挙げられる。金属移動防止層１ｃは、これらの材料のうち１種のみを用いてもよく、２種を組み合わせて用いてもよい。
中でも、透明電極２の均一性、及び平滑性を高める観点から、モリブデン酸化物（ＭｏＯ３）、パラジウム（Ｐｄ）であることが好ましい。
【０２６０】
金属移動防止層１ｃは、有機層１ｂ上で表面拡散し難く、かつ透明電極２を構成するＡｇ等の金属材料と、親和性が高い必要がある。
また、緻密で細かい成長核が得られることが好ましい。例えば、イオンアシスト蒸着（ＩＡＤ：Ion Assisted Deposition）等の、アシストを用いて成長する層を細かく砕きながら形成することで、所望の金属移動防止層１ｃ（成長核）を得ることができる。
【０２６１】
また、金属移動防止層１ｃの平均厚みは１ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．５ｎｍ以下である。また、単原子層であってもよい。金属移動防止層１ｃの平均厚みは、形成速度及び形成時間により調整する。
【０２６２】
一般的に金属又は金属酸化物を含む材料の薄膜成長は、“ｎｕｃｌｅａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｇｒｏｗｔｈ”型の膜成長、すなわち、形成された島状同士が合体して成膜される。そして特に、形成された膜の膜厚が１ｎｍ以下においては、完全な連続膜とはならず、少なくとも一部が接触するように膜形成されていることが報告されている(http://hdl.handle.net/11094/2289,p.39-44)。
【０２６３】
このため、金属移動防止層１ｃは、平均厚みを１ｎｍ以下とすることにより、完全な連続膜とはならず、上記島状同士の少なくとも一部が接触するように膜形成される。そして、金属移動防止層１ｃの非連続の部分が有機層１ｂ及び透明電極２の接触する部分となる。これにより、金属移動防止層１ｃと透明電極２における銀との相互作用だけでなく、有機層１ｂと透明電極２との相互作用を図ることが可能となる。したがって、有機層１ｂと金属移動防止層１ｃとの透明電極２に対する相乗的な作用効果により、透明電極２の均一性をより高めることができ、電極表面の平滑性をさらに向上させることができる。
【０２６４】
また、金属移動防止層１ｃは、この形状に限られることなく、連続した均質な膜であってもよく、金属移動防止層１ｃを構成する材料の原子又は分子が互いに離間して分散された状態で付着している、いわゆる島状構造であってもよい。この場合、好ましくは、原子又は分子が互いに離間して付着している状態である。
さらに、金属移動防止層１ｃは、上記材料のみによる単独層として形成されていてもよく、上記材料と透明電極２を構成するＡｇ等の金属材料とが混在して形成された層としてもよい。
【０２６５】
成長核の厚みを１ｎｍ以下で形成する場合は、スパッタ法又は蒸着法を用いて形成することができる。或いは、十分な厚さの金属移動防止層１ｃを形成し、この層をドライエッチングして、厚み１ｎｍ以下の成長核を残存させる方法により形成することができる。
【０２６６】
スパッタ法としては、例えば、イオンビームスパッタ法や、マグネトロンスパッタ法、反応性スパッタ法、２極スパッタ法、バイアススパッタ法等を用いることができる。スパッタ時間は、形成する金属移動防止層１ｃ（成長核）の平均厚み、及び、形成速度に合わせて適宜選択する。スパッタ形成速度は、好ましくは０．１〜１５Å／秒であり、より好ましくは０．１〜７Å／秒である。
【０２６７】
一方、蒸着法としては、例えば、真空蒸着法、電子線蒸着法、イオンプレーティング法、イオンビーム蒸着法等を用いることができる。蒸着時間は、形成する金属移動防止層１ｃ（成長核）及び、形成速度に合わせて適宜選択される。蒸着速度は、好ましくは０．１〜１５Å／秒であり、より好ましくは０．１〜７Å／秒である。
【０２６８】
また、有機層１ｂ上に十分な厚さの金属移動防止層１ｃを形成した後、この層を所望の厚みまでドライエッチングする方法では、金属移動防止層１ｃの形成方法は特に制限されない。例えば、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法、プラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法等の気相成膜法や、メッキ法等の湿式成膜法を用いることができる。
【０２６９】
金属移動防止層１ｃのドライエッチング方法としては、エッチングガスやイオン、ラジカル等の物理的な衝突を伴うエッチング方法をいい、化学的な反応のみによってエッチングを行う反応性ガスエッチング等は含まない。このような物理的な衝突を伴うエッチング方法であれば特に制限されず、例えば、イオンビームエッチング、逆スパッタエッチング、プラズマエッチング等を用いることができる。
特にエッチング後の金属移動防止層１ｃに所望の非連続の部分又は凹凸を形成しやすいとの観点から、イオンビームエッチングが特に好ましい。
【０２７０】
金属移動防止層１ｃが厚すぎると、成長核を形成しても、薄くかつ平滑な透明電極２が得られ難い。さらに、この成長核を起点に形成される透明電極２が厚くなる。金属移動防止層１ｃ（成長核）の平均厚みは、金属移動防止層１ｃの厚みと、金属移動防止層１ｃのエッチング厚みとの差から求める。金属移動防止層１ｃのエッチング厚みは、エッチングレートとエッチング時間との積である。エッチングレートは、別途ガラス基板上に作製した厚み５０ｎｍの金属移動防止層１ｃを同条件でエッチングし、エッチング後の光の透過率がガラス基板と同等になる（大凡厚み０ｎｍ）までの時間から求める。金属移動防止層１ｃ（成長核）の平均厚みは、ドライエッチングする時間で調整する。
【０２７１】
＜透明電極２＞
透明電極２は、有機ＥＬ素子１０の陽極又は陰極を構成する電極であって、銀もしくは銀を主成分とする合金を用いて構成される。また、発光機能層３で生じた発光光ｈを取り出す側（光取り出し面１１ａ側）に設けられた電極であって、金属移動防止層１ｃを介して透明基板１１の一主面上に設けられた電極である。
【０２７２】
透明電極２を構成する銀（Ａｇ）を主成分とする合金としては、銀を５０質量％以上含む合金であることが好ましい。透明電極２を構成する銀（Ａｇ）を主成分とする合金は、一例として銀マグネシウム（ＡｇＭｇ）、銀銅（ＡｇＣｕ）、銀パラジウム（ＡｇＰｄ）、銀パラジウム銅（ＡｇＰｄＣｕ）、銀インジウム（ＡｇＩｎ）、銀アルミニウム（ＡｇＡｌ）、銀モリブデン(ＡｇＭｏ)などが挙げられる。
【０２７３】
以上のような透明電極２は、銀または銀を主成分とした合金の層が、必要に応じて複数の層に分けて積層された構成であっても良い。
【０２７４】
さらにこの透明電極２は、膜厚が４〜１２ｎｍの範囲にあることが好ましい。膜厚が１２ｎｍ以下であることにより、層の吸収成分または反射成分が低く抑えられ、透明電極２の光透過率が維持されるため好ましい。また、膜厚が４ｎｍ以上であることにより、層の導電性も確保される。
【０２７５】
［透明電極２の成膜方法］
以上のような透明電極２の成膜方法としては、塗布法、インクジェット法、コーティング法、ディップ法などのウェットプロセスを用いる方法や、蒸着法（抵抗加熱、ＥＢ法など）、スパッタ法、ＣＶＤ法などのドライプロセスを用いる方法などが挙げられる。
【０２７６】
例えば、スパッタ法を適用した透明電極２の成膜であれば、銀を主成分とした合金のスパッタターゲット用意し、このスパッタゲートを用いたスパッタ法を用いた成膜を行う。上述した合金の全ての場合において、スパッタ法を適用した透明電極２の成膜が行われるが、特に銀銅（ＡｇＣｕ）、銀パラジウム（ＡｇＰｄ）、または銀パラジウム銅（ＡｇＰｄＣｕ）、または銀モリブデン(ＡｇＭｏ)を成膜する場合に好ましい。
【０２７７】
また、銀アルミニウム（ＡｇＡｌ）、銀マグネシウム（ＡｇＭｇ）、銀インジウム（ＡｇＩｎ）を成膜する場合であれば、蒸着法を適用した透明電極２の成膜も行われる。蒸着法の場合、合金成分と銀（Ａｇ）とを共蒸着する。この際、合金成分の蒸着速度と銀（Ａｇ）の蒸着速度とをそれぞれ調整することにより、主材料である銀（Ａｇ）に対する合金成分の添加濃度を調整した蒸着成膜を行う。
【０２７８】
また透明電極２は、金属移動防止層１ｃ上に成膜されることにより、成膜後の高温アニール処理等がなくても十分に導電性を有することを特徴とするが、必要に応じて、成膜後に高温アニール処理等を行ったものであっても良い。
【０２７９】
＜発光機能層３＞
発光機能層３は、透明電極２と対向電極５との間に挟持された層であって、透明電極２及び対向電極５とともに有機ＥＬ素子１０を構成している。この発光機能層３は、一般的な有機ＥＬ素子における発光機能層の層構造であって良く、有機材料で構成された発光層３ａを有することが必須である。
【０２８０】
＜有機ＥＬ素子の構成層＞
以下、本発明の有機ＥＬ素子１０における代表的な構成としては、以下の構成を挙げるげることができるが、これらに限定されるものではない。
（１）陽極／発光層／陰極
（２）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
（３）陽極／正孔輸送層／発光層／陰極
（４）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（５）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
（６）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（７）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／（電子阻止層／）発光層／（正孔阻止層／）電子輸送層／電子注入層／陰極
上記の中で（７）の構成が好ましく用いられるが、これに限定されるものではない。
【０２８１】
上記構成において発光層は、単層または複数層で構成される。発光層が複数の場合は各発光層の間に非発光性の中間層を設けてもよい。また、必要に応じて、発光層と陰極との間に正孔阻止層（正孔障壁層ともいう）や電子注入層（陰極バッファー層ともいう）を設けてもよく、また、発光層と陽極との間に電子阻止層（電子障壁層ともいう）や正孔注入層（陽極バッファー層ともいう）を設けてもよい。
【０２８２】
電子輸送層は、電子を輸送する機能を有する層であり、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。また、正孔輸送層は、正孔を輸送する機能を有する層であり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。
また、電子輸送層及び正孔輸送層は、複数層で構成されていてもよい。
【０２８３】
（タンデム構造）
また、有機ＥＬ素子１０は、少なくとも１層の発光層を含む発光ユニットを複数積層した、いわゆるタンデム構造の素子であってもよい。
【０２８４】
発光ユニットとは、上記有機ＥＬ素子１０の構成において、発光性を有する発光機能層３に該当する。発光ユニットとしては、例えば、上記の代表的な素子構成で挙げた（１）〜（７）の構成から陽極及び陰極を除いた構成である。
【０２８５】
タンデム構造の代表的な素子構成としては、例えば以下の構成を挙げることができる。
（１．１）陽極／第１発光ユニット／中間層／第２発光ユニット／陰極
（２．２）陽極／第１発光ユニット／中間層／第２発光ユニット／中間層／第３発光ユニット／陰極
【０２８６】
ここで、上記第１発光ユニット、第２発光ユニットおよび第３発光ユニットは全て同じであっても、異なっていてもよい。また２つの発光ユニットが同じであり、残る１つが異なっていてもよい。
【０２８７】
また、複数の発光ユニットは直接積層されていても、中間層を介して積層されていてもよく、中間層は、一般的に中間電極、中間導電層、電荷発生層、電子引抜層、接続層、中間絶縁層とも呼ばれ、陽極側の隣接層に電子を、陰極側の隣接層に正孔を供給する機能を持った層であれば、公知の材料構成を用いることができる。
【０２８８】
中間層に用いられる材料としては、例えば、ＩＴＯ（インジウム・錫酸化物）、ＩＺＯ（インジウム・亜鉛酸化物）、ＺｎＯ２、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＴｉＯｘ、ＶＯｘ、ＣｕＩ、ＩｎＮ、ＧａＮ、ＣｕＡｌＯ２、ＣｕＧａＯ２、ＳｒＣｕ２Ｏ２、ＬａＢ６、ＲｕＯ２、Ａｌ等の導電性無機化合物層や、Ａｕ／Ｂｉ２Ｏ３等の２層膜や、ＳｎＯ２／Ａｇ／ＳｎＯ２、ＺｎＯ／Ａｇ／ＺｎＯ、Ｂｉ２Ｏ３／Ａｕ／Ｂｉ２Ｏ３、ＴｉＯ２／ＴｉＮ／ＴｉＯ２、ＴｉＯ２／ＺｒＮ／ＴｉＯ２等の多層膜、またＣ６０等のフラーレン類、オリゴチオフェン等の導電性有機物層、金属フタロシアニン類、無金属フタロシアニン類、金属ポルフィリン類、無金属ポルフィリン類等の導電性有機化合物層等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
【０２８９】
発光ユニット内の好ましい構成としては、例えば上記の代表的な素子構成で挙げた（１）〜（７）の構成が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
【０２９０】
タンデム型有機ＥＬ素子の具体例としては、例えば、米国特許第６，３３７，４９２号、米国特許第７，４２０，２０３号、米国特許第７，４７３，９２３号、米国特許第６，８７２，４７２号、米国特許第６，１０７，７３４号、米国特許第６，３３７，４９２号、国際公開第２００５／００９０８７号、特開２００６−２２８７１２号、特開２００６−２４７９１号、特開２００６−４９３９３号、特開２００６−４９３９４号、特開２００６−４９３９６号、特開２０１１−９６６７９号、特開２００５−３４０１８７号、特許第４７１１４２４号、特許第３４９６６８１号、特許第３８８４５６４号、特許第４２１３１６９号、特開２０１０−１９２７１９号、特開２００９−０７６９２９号、特開２００８−０７８４１４号、特開２００７−０５９８４８号、特開２００３−２７２８６０号、特開２００３−０４５６７６号、国際公開第２００５／０９４１３０号等に記載の素子構成や構成材料等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
【０２９１】
以下、本発明の有機ＥＬ素子を構成する各層について説明する。
【０２９２】
［発光層３ａ］
本発明に用いられる発光層３ａは、発光材料として例えば燐光発光化合物が含有されている。
【０２９３】
この発光層３ａは、陰極側から注入された電子と、陽極側から注入された正孔とが再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層３ａの層内であっても発光層３ａにおける隣接する層との界面であってもよい。
【０２９４】
このような発光層３ａとしては、含まれる発光材料が発光要件を満たしていれば、その構成には特に制限はない。また、同一の発光スペクトルや発光極大波長を有する層が複数層あってもよい。この場合、各発光層３ａ間には非発光性の中間層（図示せず）を有していることが好ましい。
【０２９５】
発光層３ａの膜厚の総和は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１〜３０ｎｍである。尚、発光層３ａの膜厚の総和とは、発光層３ａ間に非発光性の中間層が存在する場合には、当該中間層も含む膜厚である。
【０２９６】
複数層を積層した構成の発光層３ａの場合、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く、さらに好ましくは１〜２０ｎｍの範囲に調整することがより好ましい。積層された複数の発光層が、青、緑、赤のそれぞれの発光色に対応する場合、青、緑、赤の各発光層の膜厚の関係については、特に制限はない。
【０２９７】
以上のような発光層３ａ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、インクジェット法等の公知の薄膜形成方法により成膜して形成することができる。
【０２９８】
また発光層３ａは、複数の発光材料を混合してもよく、また燐光発光材料と蛍光発光材料（蛍光ドーパント、蛍光性化合物ともいう）を同一発光層３ａ中に混合して用いてもよい。
【０２９９】
発光層３ａの構成として、ホスト化合物（発光ホストともいう）、発光材料（発光ドーパント化合物、ゲスト材料ともいう）を含有し、発光材料より発光させることが好ましい。
【０３００】
（ホスト化合物）
発光層３ａ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、発光層３ａ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。
【０３０１】
ホスト化合物としては、公知のホスト化合物を単独で用いてもよく、または複数種用いてもよい。ホスト化合物を複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機ＥＬ素子１０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。
【０３０２】
用いられるホスト化合物としては、従来公知の低分子化合物でも、繰り返し単位をもつ高分子化合物でもよく、ビニル基やエポキシ基のような重合性基を有する低分子化合物（蒸着重合性発光ホスト）でもよい。
【０３０３】
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、発光の長波長化を防ぎ、かつ高Ｔｇ（ガラス転移温度）化合物が好ましい。ここでいうガラス転移点（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。
【０３０４】
有機ＥＬ素子１０に適用可能なホスト化合物の具体例としては、特開２０１３−４２４５の段落［０１６３］〜［０１７８］に記載の化合物Ｈ１〜Ｈ７９を例示することができる。特開２０１３−４２４５の段落［０１６３］〜［０１７８］に記載の化合物Ｈ１〜Ｈ７９を本願明細書に組み込む。
【０３０５】
また、その他の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を用いることもできる。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。
【０３０６】
（発光材料）
本発明で用いることのできる発光材料としては、燐光発光性化合物（燐光性化合物、燐光発光材料ともいう）が挙げられる。
【０３０７】
燐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。
【０３０８】
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性化合物を用いる場合、任意の溶媒のいずれかにおいて上記燐光量子収率（０．０１以上）が達成されればよい。
【０３０９】
燐光発光性化合物の発光の原理としては２種挙げられる。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性化合物に移動させることで燐光発光性化合物からの発光を得るというエネルギー移動型であり、もう一つは、燐光発光性化合物がキャリアトラップとなり、燐光発光性化合物上でキャリアの再結合が起こり燐光発光性化合物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。いずれの場合においても、燐光発光性化合物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となる。
【０３１０】
燐光発光性化合物は、一般的な有機ＥＬ素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることができるが、好ましくは元素の周期表で８〜１０族の金属を含有する錯体系化合物であり、さらに好ましくはイリジウム化合物、オスミウム化合物、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。
【０３１１】
本発明においては、少なくとも一つの発光層３ａに２種以上の燐光発光性化合物を含有していてもよく、発光層３ａにおける燐光発光性化合物の濃度比が発光層３ａの厚さ方向で変化していてもよい。
【０３１２】
燐光発光性化合物は好ましくは発光層３ａの総量に対し０．１体積％以上３０体積％未満である。
【０３１３】
本発明に適用可能な燐光発光性化合物としては、特開２０１３−４２４５の段落［０１８５］〜［０２４４］に記載の一般式（４）、一般式（５）、一般式（６）で表される化合物、及び、例示化合物を好ましく挙げることができる。また、その他の例示化合物として、Ｉｒ−４６、Ｉｒ−４７、Ｉｒ−４８を以下に示す。特開２０１３−４２４５の段落［０１８５］〜［０２４４］に記載の一般式（４）、一般式（５）、一般式（６）で表される化合物、及び、例示化合物（Ｐｔ−１〜Ｐｔ−３、Ｏｓ−１、Ｉｒ−１〜Ｉｒ−４５）を本願明細書に組み込む。
【０３１４】
【化７９】
2015015993.tif 000069
【０３１５】
尚、これらの燐光発光性化合物（燐光発光性の金属錯体ともいう）は、発光層３ａに発光ドーパントとして含有されることが好ましい態様であるが、発光層３ａ以外の各機能層に含有されていてもよい。
【０３１６】
また、燐光発光性化合物は、発光層３ａ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。
【０３１７】
上記の燐光発光性化合物（燐光発光性金属錯体等ともいう）は、例えば、Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｅｔｔｅｒｓ誌、ｖｏｌ.３、Ｎｏ．１６、２５７９〜２５８１頁（２００１）、Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，第３０巻、第８号、１６８５〜１６８７頁（１９９１年）、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１２３巻、４３０４頁（２００１年）、Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，第４０巻、第７号、１７０４〜１７１１頁（２００１年）、Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，第４１巻、第１２号、３０５５〜３０６６頁（２００２年）、Ｎｅｗ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ．，第２６巻、１１７１頁（２００２年）、Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，第４巻、６９５〜７０９頁（２００４年）、さらにこれらの文献中に記載の参考文献等の方法を適用することにより合成できる。
【０３１８】
（蛍光発光材料）
蛍光発光材料としては、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素、または希土類錯体系蛍光体等が挙げられる。
【０３１９】
［電子輸送層］
有機ＥＬ素子１０に用いる電子輸送とは、電子を輸送する機能を有する材料からなり、陰極より注入された電子を発光層３ａに伝達する機能を有する。
電子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。電子輸送層の総厚については特に制限はないが、通常は２ｎｍ〜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。
【０３２０】
また、有機ＥＬ素子１０においては発光層３ａで生じた光を電極から取り出す際、発光層３ａから直接取り出される光と、光を取り出す電極と対極に位置する電極によって反射されてから取り出される光とが干渉を起こすことが知られている。光が陰極で反射される場合は、電子輸送層の総膜厚を数ｎｍ〜数μｍの間で適宜調整することにより、この干渉効果を効率的に利用することが可能である。
【０３２１】
一方で、電子輸送層の膜厚を厚くすると電圧が上昇しやすくなるため、特に膜厚が厚い場合においては、電子輸送層の電子移動度は１０-5ｃｍ2／Ｖｓ以上であることが好ましい。
【０３２２】
電子輸送層に用いられる材料（以下、電子輸送材料という）としては、電子の注入性または輸送性、正孔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。
【０３２３】
例えば、含窒素芳香族複素環誘導体、芳香族炭化水素環誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、シロール誘導体等が挙げられる。
【０３２４】
上記含窒素芳香族複素環誘導体としては、カルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体（カルバゾール環を構成する炭素原子の１つ以上が窒素原子に置換）、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、ピリダジン誘導体、トリアジン誘導体、キノリン誘導体、キノキサリン誘導体、フェナントロリン誘導体、アザトリフェニレン誘導体、オキサゾール誘導体、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、ベンズイミダゾール誘導体、ベンズオキサゾール誘導体、ベンズチアゾール誘導体等が挙げられる。
芳香族炭化水素環誘導体としては、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、トリフェニレン等が挙げられる。
【０３２５】
また、配位子にキノリノール骨格やジベンゾキノリノール骨格を有する金属錯体、例えば、トリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ３）、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）亜鉛（Ｚｎｑ）等、及びこれらの金属錯体の中心金属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、Ｇａ又はＰｂに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることができる。
【０３２６】
その他、メタルフリーも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。また、発光層の材料として例示したジスチリルピラジン誘導体も、電子輸送材料として用いることができるし、正孔注入層、正孔輸送層と同様にｎ型−Ｓｉ、ｎ型−ＳｉＣ等の無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。
また、これらの材料を高分子鎖に導入した、また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。
【０３２７】
有機ＥＬ素子１０では、ゲスト材料として電子輸送層にドープ材をゲスト材料としてドープして、ｎ性の高い（電子リッチ）電子輸送層を形成してもよい。ドープ材としては、金属錯体やハロゲン化金属など金属化合物等のｎ型ドーパントが挙げられる。このような構成の電子輸送層の具体例としては、例えば、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)等の文献に記載されたものが挙げられる。
【０３２８】
有機ＥＬ素子１０に用いられる、公知の好ましい電子輸送材料の具体例としては、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。
【０３２９】
米国特許第６５２８１８７号、米国特許第７２３０１０７号、米国特許公開第２００５００２５９９３号、米国特許公開第２００４００３６０７７号、米国特許公開第２００９０１１５３１６号、米国特許公開第２００９０１０１８７０号、米国特許公開第２００９０１７９５５４号、国際公開第２００３０６０９５６号、国際公開第２００８１３２０８５号、Appl. Phys. Lett. 75, 4 (1999)、Appl. Phys. Lett. 79, 449 (2001)、Appl. Phys. Lett. 81, 162 (2002)、Appl. Phys. Lett. 81, 162 (2002)、Appl. Phys. Lett. 79, 156 (2001)、米国特許第７９６４２９３号 、米国特許公開第２００９０３０２０２号 、国際公開第２００４０８０９７５号 、国際公開第２００４０６３１５９号、国際公開第２００５０８５３８７号、国際公開第２００６０６７９３１号、国際公開第２００７０８６５５２号、国際公開第２００８１１４６９０号、国際公開第２００９０６９４４２号 、国際公開第２００９０６６７７９号、国際公開第２００９０５４２５３号、国際公開第２０１１０８６９３５号、国際公開第２０１０１５０５９３号、国際公開第２０１００４７７０７号、ＥＰ２３１１８２６号、特開２０１０−２５１６７５号、特開２００９−２０９１３３号、特開２００９−１２４１１４号、特開２００８−２７７８１０号、特開２００６−１５６４４５号、特開２００５−３４０１２２号、特開２００３−４５６６２号 、特開２００３−３１３６７号、特開２００３−２８２２７０号、国際公開第２０１２１１５０３４号等である。
【０３３０】
より好ましい電子輸送材料としては、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、トリアジン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、カルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体、ベンズイミダゾール誘導体が挙げられる。
【０３３１】
尚、電子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。
【０３３２】
［正孔阻止層］
正孔阻止層は、広い意味では電子輸送層の機能を有する層である。好ましくは、電子を輸送する機能を有しつつ、正孔を輸送する能力が小さい材料からなる。電子を輸送しつつ正孔を阻止することで、電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。
また、上述の電子輸送層の構成を、必要に応じて正孔阻止層として用いることができる。
【０３３３】
有機ＥＬ素子１０に設ける正孔阻止層は、発光層３ａの陰極側に隣接して設けられることが好ましい。
【０３３４】
有機ＥＬ素子１０において、正孔阻止層の厚さは、好ましくは３〜１００ｎｍの範囲であり、さらに好ましくは５〜３０ｎｍの範囲である。
正孔阻止層に用いられる材料としては、上述の電子輸送層に用いられる材料が好ましく用いられ、また、上述のホスト化合物として用いられる材料も正孔阻止層に好ましく用いられる。
【０３３５】
［電子注入層］
電子注入層（「陰極バッファー層」ともいう）は、駆動電圧低下や発光輝度向上のために陰極と発光層との間に設けられる層である。電子注入層の一例は、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３〜１６６頁）に記載されている。
【０３３６】
有機ＥＬ素子１０において、電子注入層は必要に応じて設けられ、上述のように陰極と発光層との間、又は、陰極と電子輸送層との間に設けられる。
電子注入層はごく薄い膜であることが好ましく、素材にもよるがその膜厚は０．１ｎｍ〜５ｎｍの範囲が好ましい。また構成材料が断続的に存在する不均一な膜であってもよい。
【０３３７】
電子注入層は、特開平６−３２５８７１号公報、同９−１７５７４号公報、同１０−７４５８６号公報等にもその詳細が記載されている。電子注入層に好ましく用いられる材料の具体例としては、ストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム等に代表されるアルカリ金属化合物、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム等に代表されるアルカリ土類金属化合物、酸化アルミニウムに代表される金属酸化物、リチウム８−ヒドロキシキノレート（Ｌｉｑ）等に代表される金属錯体等が挙げられる。また、上述の電子輸送材料を用いることも可能である。
また、上記の電子注入層に用いられる材料は単独で用いてもよく、複数種を併用して用いてもよい。
【０３３８】
［正孔輸送層］
正孔輸送層は、正孔を輸送する機能を有する材料からなる。正孔輸送層は、陽極より注入された正孔を発光層３ａに伝達する機能を有する層である。
【０３３９】
有機ＥＬ素子１０において、正孔輸送層の総膜厚に特に制限はないが、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。
【０３４０】
正孔輸送層に用いられる材料（以下、正孔輸送材料という）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い。正孔輸送材料は、従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。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。
【０３４１】
正孔輸送材料は、例えば、ポルフィリン誘導体、フタロシアニン誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、トリアリールアミン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、イソインドール誘導体、アントラセンやナフタレン等のアセン系誘導体、フルオレン誘導体、フルオレノン誘導体、ポリビニルカルバゾール、芳香族アミンを主鎖若しくは側鎖に導入した高分子材料又はオリゴマー、ポリシラン、導電性ポリマー又はオリゴマー（例えばＰＥＤＯＴ：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。
【０３４２】
トリアリールアミン誘導体としては、α−ＮＰＤ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、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。
【０３４３】
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ヘキサアザトリフェニレン誘導体も正孔輸送材料として用いることができる。
【０３４４】
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。例えば、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)等に記載された構成を正孔輸送層に適用することもできる。
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。
【０３４５】
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若しくは側鎖に導入した高分子材料又はオリゴマー等が好ましく用いられる。
【０３４６】
有機ＥＬ素子１０に用いられる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、これらに限定されない。
【０３４７】
Appl. Phys. Lett. 69, 2160 (1996)、J. Lμｍin. 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 SymposiμｍDigest, 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号である。
【０３４８】
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。
【０３４９】
［電子阻止層］
電子阻止層は、広い意味では正孔輸送層の機能を有する層である。好ましくは、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が小さい材料からなる。電子阻止層は、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで、電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。
【０３５０】
また、上述の正孔輸送層の構成を必要に応じて、有機ＥＬ素子１０の電子阻止層として用いることができる。有機ＥＬ素子１０に設ける電子阻止層は、発光層３ａの陽極側に隣接して設けられることが好ましい。
【０３５１】
電子阻止層の厚さとしては、好ましくは３〜１００ｎｍの範囲であり、更に好ましくは５〜３０ｎｍの範囲である。
電子阻止層に用いられる材料としては、上述の正孔輸送層に用いられる材料が好ましく用いることができる。また、上述のホスト化合物として用いられる材料も、電子阻止層として好ましく用いることができる。
【０３５２】
［正孔注入層］
正孔注入層（「陽極バッファー層」ともいう）は、駆動電圧低下や発光輝度向上のために陽極と発光層との間に設けられる層である。正孔注入層の一例は、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３〜１６６頁）に記載されている。
正孔注入層は必要に応じて設けられ、上述のように陽極と発光層３ａとの間、又は、陽極と正孔輸送層との間に設けられる。
【０３５３】
正孔注入層は、特開平９−４５４７９号公報、同９−２６００６２号公報、同８−２８８０６９号公報等にもその詳細が記載されている。
正孔注入層に用いられる材料は、例えば上述の正孔輸送層に用いられる材料等が挙げられる。中でも、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニン誘導体、特表２００３−５１９４３２や特開２００６−１３５１４５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、酸化バナジウムに代表される金属酸化物、アモルファスカーボン、ポリアニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子、トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム錯体等に代表されるオルトメタル化錯体、トリアリールアミン誘導体等が好ましい。
上述の正孔注入層に用いられる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。
【０３５４】
［含有物］
有機ＥＬ素子１０を構成する発光機能層３は、更に他の含有物を含んでもよい。
含有物としては、例えば臭素、ヨウ素及び塩素等のハロゲン元素やハロゲン化化合物、Ｐｄ、Ｃａ、Ｎａ等のアルカリ金属やアルカリ土類金属、遷移金属の化合物や錯体、塩等が挙げられる。
【０３５５】
含有物の含有量は、任意に決定することができるが、含有される層の全質量％に対して１０００ｐｐｍ以下であることが好ましく、より好ましくは５００ｐｐｍ以下であり、さらに好ましくは５０ｐｐｍ以下である。
ただし、電子や正孔の輸送性を向上させる目的や、励起子のエネルギー移動を有利にするための目的などによってはこの範囲内ではない。
【０３５６】
［発光機能層の形成方法］
有機ＥＬ素子１０の発光機能層（正孔注入層、正孔輸送層、発光層３ａ、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層等）の形成方法について説明する。
発光機能層３の形成方法は、特に制限はなく、従来公知の例えば真空蒸着法、湿式法（ウェットプロセス）等により形成することができる。
【０３５７】
湿式法としては、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、スプレーコート法、カーテンコート法、ＬＢ法（ラングミュア−ブロジェット法）等がある。均質な薄膜が得られやすく、且つ高生産性の点から、ダイコート法、ロールコート法、インクジェット法、スプレーコート法等のロール・ツー・ロール方式に適性の高い方法が好ましい。
【０３５８】
湿式法において、発光機能層の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、ＤＭＦ、ＤＭＳＯ等の有機溶媒を用いることができる。
また、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。
【０３５９】
発光機能層３を構成する各層の形成に蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は使用する化合物の種類等により異なるが、一般にボート加熱温度５０℃〜４５０℃、真空度１０-6Ｐａ〜１０-2Ｐａ、蒸着速度０．０１ｎｍ／秒〜５０ｎｍ／秒、基板温度−５０℃〜３００℃、膜厚０．１ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で適宜選ぶことが望ましい。
【０３６０】
有機ＥＬ素子１０の形成は、一回の真空引きで一貫して発光機能層３から対向電極５まで作製するのが好ましいが、途中で取り出して異なる製膜法を施しても構わない。その際は作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。
また、層毎に異なる形成方法を適用してもよい。
【０３６１】
＜対向電極５＞
対向電極５は、有機ＥＬ素子１０の陽極又は陰極を構成する電極であって、発光機能層３を介して透明基板１１の一主面上に設けられた電極である。この対向電極５は、有機ＥＬ素子１０の発光機能層３に対して、透明電極２が陽極であれば陰極として用いられ、透明電極２が陰極であれば陽極として用いられる。このため、少なくとも発光機能層３に接する側の界面層が、陰極または陽極として適する材料で構成されていることとする。
【０３６２】
このような対向電極５は、例えば発光機能層３の発光層３ａで生じた発光光ｈを、透明基板１１の光取り出し面１１ａ側に反射させる反射電極として構成されている。また対向電極５は、可視光に対して透過性を有していても良く、この場合には、対向電極５側からも発光光ｈを取り出すことが可能になる。
【０３６３】
ここで上述した対向電極５を構成する陽極および陰極は、以下のようであることとする。
【０３６４】
［陽極］
有機ＥＬ素子１０における陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上、好ましくは４．５Ｖ以上）金属、合金、電気伝導性化合物、及び、これらの混合物からなる電極物質が用いられる。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）等の非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。
【０３６５】
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し、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成する。或いは、パターン精度をあまり必要としない（１００μｍ以上程度）場合は、上記電極物質を蒸着法又はスパッタリング法で形成する際に、所望の形状のマスクを介してパターン形成してもよい。
【０３６６】
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の湿式成膜法を用いることもできる。また、陽極としてのシート抵抗は数百Ω／ｓｑ．以下が好ましい。
【０３６７】
陽極の厚さは、材料にもよるが、通常１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で透過性または反射性を考慮して選ばれる。
【０３６８】
［陰極］
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、これらの混合物からなる電極物質が用いられる。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、アルミニウム、希土類金属等が挙げられる。
【０３６９】
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、この電子注入性金属よりも仕事関数の値が大きく安定な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。
【０３７０】
陰極は、上記電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法を用いて、作製することができる。また、陰極のシート抵抗は、数百Ω／ｓｑ．以下が好ましい。
【０３７１】
陰極の厚さは、材料にもよるが、通常１０ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で透過性または反射性を考慮して選ばれる。
【０３７２】
（外部取り出し効率）
室温における有機ＥＬ素子１０の発光の外部取り出し効率は、１％以上であることが好ましく、５％以上であるとより好ましい。
ここで、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。
また、カラーフィルター等の色相改良フィルター等を併用しても、有機ＥＬ素子１０からの発光色を蛍光体により多色へ変換する色変換フィルターを併用してもよい。
【０３７３】
［封止］
有機ＥＬ素子１０は少ない電力で良好に発光するものの、水分に弱く、水分吸水により非発光部ができてしまうため、封止部材により封止することが好ましい。
【０３７４】
本発明の有機ＥＬ素子１０の封止に適用される封止手段としては、例えば、封止部材と、対向電極５及び透明基板１１とを接着剤で接着する方法を挙げることができる。封止部材としては、有機ＥＬ素子１０の表示領域を覆うように配置されていればよく、凹板状でも、平板状でもよい。また、封止部材の透明性、電気絶縁性は特に限定されない。
【０３７５】
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。また、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、ゲルマニウムおよ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。
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。
【０３７６】
有機ＥＬ素子１０の薄膜化のためには、ポリマーフィルム、金属フィルムを使用することが好ましい。さらに、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１×１０-3ｍｌ／（ｍ2／２４ｈ）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）％）が、１×１０-3ｇ／（ｍ2／２４ｈ）以下であることが好ましい。
【０３７７】
接着剤としては、例えば、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型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。
【０３７８】
なお、有機ＥＬ素子１０が熱処理により劣化する場合があるので、室温から８０℃以下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ーを使ってもよいし、スクリーン印刷のように印刷してもよい。
【０３７９】
また、透明基板１１と対向する側の対向電極５上に、この対向電極５と発光機能層３とを被覆し、透明基板１１と接する形で無機物、有機物の層を形成することで、封止膜とすることもできる。この場合、封止膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子等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。
【０３８０】
さらに、封止膜の脆弱性を改良するために、上述のバリア膜と同様に、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。
【０３８１】
封止部材と有機ＥＬ素子１０の表示領域との間隙には、窒素、アルゴン等の不活性気体による気相、又は、フッ化炭化水素、シリコンオイルのような不活性液体による液相を注入することが好ましい。また、封止部材と有機ＥＬ素子１０の表示領域との間隙を、真空とすることも可能である。
【０３８２】
さらに、封止部材と有機ＥＬ素子１０の表示領域との間隙の内部に、吸湿性化合物を封入することもできる。
【０３８３】
吸湿性化合物としては、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の金属酸化物、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸コバルト等の硫酸塩、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の金属ハロゲン化物、過塩素酸バリウム、及び、過塩素酸マグネシウム等の過塩素酸類等が挙げられる。硫酸塩、金属ハロゲン化物及び過塩素酸類としては無水塩が好適に用いられる。
【０３８４】
［保護膜、保護板］
有機ＥＬ素子１０を封止する封止膜又は封止用フィルムの外側には、素子の機械的強度を高めるために、保護膜又は保護板を設けてもよい。特に、封止膜により有機ＥＬ素子１０の封止が行われている場合には、機械的強度が必ずしも高くないため、保護膜又は保護板を設けることが好ましい。保護膜又は保護板として使用することが可能な材料は、例えば、上述の封止部材と同様に、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。保護膜又は保護板としては、軽量化及び薄膜化が可能なポリマーフィルムを用いることが好ましい。
【０３８５】
［光取り出し向上技術］
有機ＥＬ素子１０は、上述の散乱層１ａに加えて、有機ＥＬ素子１０の光の取り出しの効率を向上させるための他の構成を有していてもよい。
有機ＥＬ素子は、空気よりも屈折率の高い層（屈折率１．６〜２．１程度の範囲内）の内部で発光する。ここで、例えば透明電極や発光層、透明基板等の各層の界面に、臨界角以上の角度θで入射する光は、全反射を起こすため素子外部に取り出すことが難しい。また各層間で全反射を起こした光は、透明電極２や発光層を導波し、結果として光が素子側方向に逃げてしまう。このため、有機ＥＬ素子は、発光層で発生した光の一部しか、有機ＥＬ素子の外部に取り出せないことが知られている。
【０３８６】
有機ＥＬ素子の光の取り出しの効率を向上させる手法としては、例えば、透明基板表面に凹凸を形成し、透明基板と空気界面での全反射を防ぐ方法（例えば、米国特許第４７７４４３５号明細書）、基板に集光性を持たせることにより効率を向上させる方法（例えば、特開昭６３−３１４７９５号公報）、素子の側面等に反射面を形成する方法（例えば、特開平１−２２０３９４号公報）、基板と発光体の間に中間の屈折率を持つ平坦層を導入し、反射防止膜を形成する方法（例えば、特開昭６２−１７２６９１号公報）、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法（例えば、特開２００１−２０２８２７号公報）、基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間（含む、基板と外界間）に回折格子を形成する方法（特開平１１−２８３７５１号公報）等が挙げられる。
【０３８７】
有機ＥＬ素子１０においては、上述の方法を組み合わせて用いることができる。特に、透明基板１１と有機層１ｂの間に透明基板１１よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法、或いは、層間に回折格子を形成する方法を好適に用いることができる。
有機ＥＬ素子１０においては、これらの手段を組み合わせることにより、更に高輝度及び耐久性を向上することができる。
【０３８８】
有機ＥＬ素子１０において、透明電極２と透明基板１１の間に、透過する光の波長よりも長い厚さで低屈折率の媒質を形成すると、この媒質の屈折率が低いほど透明電極２から出てきた光の外部への取り出し効率が高くなる。
【０３８９】
低屈折率媒質で形成された低屈折率層としては、例えば、エアロゲル、多孔質シリカ、フッ化マグネシウム、フッ素系ポリマーなどが挙げられる。透明基板の屈折率は一般に１．５〜１．７程度の範囲内であるため、低屈折率層の屈折率は、およそ１．５以下であることが好ましく、さらに１．３５以下であることが好ましい。
【０３９０】
また、低屈折率層の厚さは、媒質中を透過する光の波長の２倍以上となることが望ましい。これは、低屈折率層の厚さを光の波長程度とした場合、低屈折率層の光取り出し面側に隣接する層内にエバネッセントで染み出した電磁波が入り込み、低屈折率層の効果が薄れるからである。
【０３９１】
全反射を起こす界面、又はいずれかの媒質中に回折格子を導入する方法は、光取り出し効率の向上効果が高いという特徴がある。この方法は、回折格子が１次の回折や、２次の回折といった、いわゆるブラッグ回折により、光の向きを屈折とは異なる特定の向きに変えることができる性質を利用する。回折格子を層間や媒質中に導入することで、層間での全反射等による光を回折させ、発光層から発生した光を外に取り出すことができる。
【０３９２】
導入する回折格子としては、ある方向にのみ周期的な屈折率分布を持っている一般的な一次元回折格子、及び、二次元的な周期屈折率を持っている回折格子のいずれも適用できる。
【０３９３】
特に、発光層で発光する光はあらゆる方向にランダムに発生するため、二次元的な周期屈折率を持っている回折格子を導入することにより、あらゆる方向にランダムに発生する光を回折することができる。このため、二次元的な周期屈折率を持つ回折格子を有機ＥＬ素子に導入することにより、屈折率分布を二次元的な分布にでき、あらゆる方向に進む光が回折されて、光の取り出し効率が向上する。
【０３９４】
回折格子を導入する位置は、いずれかの層間、又は、透明基板や透明電極等の媒質中でもよく、光が発生する場所である発光機能層の近傍が望ましい。このとき、回折格子の周期は、媒質中の光の波長の約１／２〜３倍程度の範囲内が好ましい。回折格子の配列は、正方形のラチス状、三角形のラチス状、ハニカムラチス状など、二次元的に配列が繰り返されることが好ましい。
【０３９５】
［集光シート］
有機ＥＬ素子１０は、上述の散乱層１ａに加えて、透明基板１１の光取り出し面１１ａ側に、例えばマイクロレンズアレイや、所謂集光シート設けることにより、特定方向、例えば素子発光面に対し正面方向に集光して、特定方向上の輝度を高めることができる。
また、有機ＥＬ素子１０からの光放射角を制御するために光拡散板・フィルムを、集光シートと併用してもよい。例えば、（株）きもと製拡散フィルム（ライトアップ）などを用いることができる。
【０３９６】
マイクロレンズアレイの例としては、透明基板１１の光取り出し面１１ａ側に一辺３０μｍ、頂角が９０度となるような四角錐を二次元に配列する。一辺は１０〜１００μｍの範囲内が好ましい。これより小さくなると回折の効果が発生して色付く、大きすぎると厚さが厚くなり好ましくない。
【０３９７】
集光シートとしては、例えば、液晶表示装置のＬＥＤバックライトで実用化されているシートを用いることが可能である。このようなシートとしては、例えば、住友スリーエム社製輝度上昇フィルム（ＢＥＦ）等を用いることができる。プリズムシートとしては、例えば基材に頂角９０度、ピッチ５０μｍの断面三角形状のストライプが形成された形状、頂角が丸みを帯びた形状、ピッチをランダムに変化させた形状、及び、その他の形状を用いることができる。
【０３９８】
［用途］
有機ＥＬ素子１０は、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源などの電子機器に適用することができる。
【０３９９】
発光光源としては、例えば、家庭用照明や車内照明等の照明装置、時計や液晶用バックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体等の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるがこれに限定するものではない。特に、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。
【０４００】
有機ＥＬ素子１０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、透明電極２及び対向電極５のみをパターニングしてもよく、これらの電極と発光層３ａをパターニングしてもよく、又は、素子全層をパターニングしてもよい。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。
【０４０１】
（照明装置）
照明装置に用いる有機ＥＬ素子は、上述した構成の有機ＥＬ素子に共振器構造を持たせた設計としてもよい。共振器構造として構成された有機ＥＬ素子の使用目的としては、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、光センサーの光源等が挙げられるが、これらに限定されない。また、レーザー発振をさせることにより上記用途に使用してもよい。
【０４０２】
尚、有機ＥＬ素子に用いられる材料は、実質的に白色の発光を生じる有機ＥＬ素子（白色有機ＥＬ素子ともいう）に適用できる。例えば、複数の発光材料により複数の発光色を同時に発光させて混色により白色発光を得ることもできる。複数の発光色の組み合わせとしては、赤色、緑色、青色の３原色の３つの発光極大波長を含有させたものでもよいし、青色と黄色、青緑と橙色等の補色の関係を利用した２つの発光極大波長を含有したものでもよい。
【０４０３】
また、複数の発光色を得るための発光材料の組み合わせは、複数のリン光または蛍光で発光する材料を複数組み合わせたもの、蛍光またはリン光で発光する発光材料と、発光材料からの光を励起光として発光する色素材料との組み合わせたもののいずれでもよいが、白色有機ＥＬ素子においては、発光ドーパントを複数組み合わせて混合したものでもよい。
【０４０４】
このような白色有機ＥＬ素子は、各色発光の有機ＥＬ素子をアレー状に個別に並列配置して白色発光を得る構成と異なり、有機ＥＬ素子自体が白色を発光する。このため、素子を構成するほとんどの層の成膜にマスクを必要とせず、一面に蒸着法、キャスト法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法等で例えば電極膜を形成でき、生産性も向上する。
【０４０５】
またこのような白色有機ＥＬ素子の発光層に用いる発光材料としては、特に制限はなく、例えば液晶表示素子におけるバックライトであれば、ＣＦ（カラーフィルター）特性に対応した波長範囲に適合するように、本発明に係る金属錯体、また公知の発光材料の中から任意のものを選択して組み合わせて白色化すればよい。
【０４０６】
以上に説明した白色有機ＥＬ素子を用いれば、実質的に白色の発光を生じる照明装置を作製することが可能である。
【０４０７】
また照明装置は、例えば有機ＥＬ素子を複数用いることにより、発光面を大面積化した照明装置としても用いることができる。この場合、有機ＥＬ素子を設けた複数の発光パネルを、支持基板上に複数配列する（すなわちタイリングする）ことによって発光面を大面積化する。支持基板は、封止部材を兼ねるものであっても良く、この支持基板と、発光パネルの透明基板との間に有機ＥＬ素子を挟持する状態で各発光パネルをタイリングする。支持基板と透明基板との間には接着剤を充填し、これによって有機ＥＬ素子を封止しても良い。尚、発光パネルの周囲には、透明電極および対向電極の端子を露出させておく。
【０４０８】
このような構成の照明装置では、各発光パネルの中央が発光領域となり、発光パネル間には非発光領域が発生する。このため、非発光領域からの光取り出し量を増加させるための光取り出し部材を、光取り出し面の非発光領域に設けても良い。光取り出し部材としては、集光シートや光拡散シートを用いることができる。
【０４０９】
＜効果＞
本発明の有機ＥＬ素子１０によれば、透明基板１１上に散乱層１ａを設けることにより、光の取り出し効率が向上する。
【０４１０】
また、散乱層１ａ上に有機層１ｂが設けられることにより、散乱層１ａの凹凸面を平滑にすることができる。
【０４１１】
また、表面が平滑化された有機層１ｂ上に１ｎｍ以下の金属移動防止層１ｃが設けられ、銀もしくは銀を主成分とする合金で構成された透明電極２が形成されるため、金属移動防止層１ｃと透明電極２における銀との相互作用が得られ、薄いながらも均一な厚さの透明電極を形成できる。
【０４１２】
さらに、金属移動防止層１ｃは、１ｎｍ以下であることにより完全な連続膜とはならないため、非連続の部分において有機層１ｂ及び透明電極２を隣接するように形成することができる。したがって、有機層１ｂと透明電極２の相互作用を阻害することなく、有機層１ｂと金属移動防止層１ｃとの透明電極２に対する相乗的な作用効果により透明電極２の均一性をより高めることができ、電極表面の平滑性がさらに向上する。
【０４１３】
そして特に、本発明の有機ＥＬ素子１０は、透明電極２上に発光機能層３が設けられた構成であり、上述したように透明電極２の表面の平滑性が向上するため、素子内の整流比の低下やリーク発生等を抑制することができる。
【０４１４】
したがって、本発明の有機ＥＬ素子１０は、電極表面の平滑性が不十分であることによる整流比の低下やリーク発生等が抑制されたものとなり、光の取り出し効率の向上を図りつつも信頼性の向上が図られたものとなる。
【０４１５】
≪２．第２実施形態：平滑層を備えた有機エレクトロルミネッセンス素子≫
次に、有機ＥＬ素子の第２実施形態について説明する。図７は、本発明の第２実施形態に係る平滑層を備えた有機ＥＬ素子の構成を示す断面模式図である。尚、第２実施形態の有機ＥＬ素子２０において、散乱層１ａと有機層１ｂとの間にさらに平滑層１ｄを設けた構成以外は、上述の第１実施形態と同様の構成である。このため、上述の第１実施形態と同様の構成については、説明を省略する。
【０４１６】
＜平滑層１ｄ＞
平滑層１ｄは、層媒体と該層媒体に含有される微粒子とから構成されている。ここで、層媒体である樹脂材料（バインダー）に含有される微粒子は、散乱層１ａが微粒子を有する混合散乱層である場合には、混合散乱層に含有される微粒子よりも小さい粒子とする。また、散乱層１ａが、凹凸構造を有する形状制御散乱層である場合には、形状制御散乱層が有する凹凸形状の凹部の幅及び高さよりも小さい粒子とする。
【０４１７】
平滑層１ｄは、波長５５０ｎｍにおける屈折率が１．７以上２．５未満の高屈折率層であることが好ましい。平滑層１ｄは、屈折率が１．７以上２．５未満であれば、単独の素材で形成されていてもよいし、２種類以上の化合物を混合して屈折率が１．７以上２．５未満の層を形成してもよい。混合物で形成する際の屈折率の考え方は、上記散乱層１ａの場合と同様である。尚、ここでは、散乱層１ａ及び平滑層１ｄの屈折率が、それぞれ１．７以上２．５未満の範囲内であることが好ましいが、各層の屈折率を個別に測定することは困難である場合が多いことから、散乱層１ａ及び平滑層１ｄをまとめて測定した屈折率の測定値が上記範囲を満たしていればよい。
【０４１８】
平滑層１ｄは、この上に有機層１ｂを良好に形成させる平坦性を有することが重要であり、その表面性は平均面粗さＲａが１００ｎｍ未満、好ましくは３０ｎｍ未満、特に好ましくは１０ｎｍ未満、最も好ましくは５ｎｍ未満である。なお、本発明において、平均面粗さＲａとは、原子間力顕微鏡法（Ａｔｏｍｉｃ  Ｆｏｒｃｅ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ；ＡＦＭ）にて測定された、１０μｍにおける平均面粗さＲａを言う。
【０４１９】
平滑層１ｄに用いられる層媒体としては、散乱層１ａと同様の樹脂材料（バインダー）が挙げられる。
【０４２０】
平滑層１ｄに含有される微粒子は、微粒子高屈折率材料の金属酸化物微粒子（無機粒子）であることが好ましく、特に平滑層１ｄの透明性を確保するために、微粒子ゾルの形態で用いることが好ましい。
【０４２１】
高屈折率の平滑層１ｄに含まれる金属酸化物微粒子（無機粒子）の屈折率の下限としては、バルクの状態で１．７以上であることが好ましく、１．８５以上であることがより好ましく、２．０以上であることがさらに好ましく、２．５以上であることが特に好ましい。また、金属酸化物微粒子の屈折率の上限としては、３．０以下であることが好ましい。金属酸化物微粒子の屈折率が１．７より低いとバインダーとの屈折率差が小さくなるため散乱量が減少し、光取り出し効率の向上効果が得られないことがある。一方で、金属酸化物微粒子の屈折率が３．０より高いと膜中での多重散乱が増加し、透明性が低下するため好ましくない。
【０４２２】
高屈折率の平滑層１ｄに含まれる金属酸化物微粒子（無機粒子）の粒径の下限としては、通常４ｎｍ以上であることが好ましく、５ｎｍ以上であることがより好ましく、６ｎｍ以上であることがさらに好ましい。また、金属酸化物微粒子の粒径の上限としては、７０ｎｍ以下であることが好ましく、６０ｎｍ以下であることがより好ましく、５０ｎｍ以下であることがさらに好ましい。
金属酸化物微粒子の粒径が４ｎｍ以上であることにより、この微粒子が凝集することなく平滑層１ｄの透明性を保つことができる。また、微粒子の表面積が大きくなりすぎることによる触媒活性を抑えることができる。これにより隣接した層を劣化させることなく表面を平坦化することが可能となる。
また、その粒径が７０ｎｍ以下であることにより、平滑層１ｄの透明性に影響することなく散乱層１ａの表面を平坦化することが可能となる。本発明の効果を損なわない限り、粒径の分布は制限されず、広くても狭くても複数の分布を持っていてもよい。
【０４２３】
また、散乱層１ａが２種類以上の化合物を含有する混合散乱層を用いて構成される場合には、散乱層１ａに含有される粒子の平均粒径の大きさによって表面に凹凸が生じる。平滑層１ｄに含まれる金属酸化物微粒子の粒径は、この散乱層１ａの平均面粗さＲａが上述した範囲となるように適宜設定することとする。
【０４２４】
平滑層１ｄにおける金属酸化物微粒子の含有量の下限としては、全体質量に対して、７０質量％以上であることが好ましく、８０質量％以上であることがより好ましく、８５質量％以上であることがさらに好ましい。また、金属酸化物微粒子の含有量の上限としては、９７質量％以下であることが好ましく、９５質量％以下であることがより好ましい。
金属酸化物微粒子の含有量が７０質量％以上であることにより、平滑層１ｄの屈折率を、例えば１．７以上というように所望の値に調整することが容易となる。また、その含有量が９５質量％以下であることにより、平滑層１ｄの塗布を円滑に行うことができ、乾燥後の膜の脆性悪化を伴うことなく、耐屈曲性を保つことができる。
【０４２５】
平滑層１ｄに含有される金属酸化物微粒子としては、安定性の観点から、ＴｉＯ２（二酸化チタンゾル）であることがより好ましい。また、ＴｉＯ２の中でも、特にアナターゼ型よりルチル型の方が触媒活性は低いため、平滑層１ｄや隣接した層の耐候性が高くなり、さらに屈折率が高いことから好ましい。
【０４２６】
本発明で用いることのできる二酸化チタンゾルの調製方法としては、たとえば、特開昭６３−１７２２１号公報、特開平７−８１９号公報、特開平９−１６５２１８号公報、特開平１１−４３３２７号公報等を参照することができる。
【０４２７】
二酸化チタン微粒子の好ましい一次粒子径は、５〜１５ｎｍの範囲内であり、より好ましくは６〜１０ｎｍの範囲内である。
【０４２８】
＜効果＞
このような有機ＥＬ素子２０は、散乱層１ａと有機層１ｂとの間に平滑層１ｄを挟持した構成であることにより、第１実施形態の効果に加えて、散乱層１ａの凹凸面をさらに平滑にすることができ、上部に設けられる透明電極２の均一性をより高めることができ、電極表面の平滑性がさらに向上する。
【０４２９】
また、本実施形態の有機ＥＬ素子２０においても、透明電極２上に発光機能層３が設けられた構成であり、上述したように透明電極２の表面の平滑性がさらに向上するため、素子内の整流比の低下やリーク発生等を抑制することができる。
【０４３０】
したがって、本発明の有機ＥＬ素子２０によれば、電極表面の平滑性が不十分であることによる整流比の低下やリーク発生等が抑制されたものとなり、光の取り出し効率の向上を図りつつも信頼性の向上が図られたものとなる。
【実施例】
【０４３１】
以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。【０４３２】
≪ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子の作製≫
試料１０１〜１３３の各有機ＥＬ素子を、発光領域の面積が５ｃｍ×５ｃｍとなるように作製した。下記表２には試料１０１〜１３３の各有機ＥＬ素子における各層の構成を示す。図８及び下記表２を参照し、作製手順を説明する。【０４３３】
＜試料１０１の作製手順＞
試料１０１の作製において、まず、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製の透明基板１１（以下、ＰＥＴ基板１１と記す）上に透明電極２を形成し、この透明電極２上に発光機能層３と、対向電極５を形成した後、封止部材により固体封止し、試料１０１の有機ＥＬ素子を作製した。【０４３４】
［透明電極２の作製］
先ず、ＰＥＴ基板１１上に、スパッタ法により膜厚１５０ｎｍのＩＴＯ膜を形成した。これにより、ＩＴＯ膜による透明電極２を作製した。【０４３５】
［発光機能層３の作製］
（正孔輸送・注入層３１）
正孔輸送注入材料として下記構造式に示すα−ＮＰＤが入った加熱ボートに通電して加熱し、α−ＮＰＤよりなる正孔注入層と正孔輸送層とを兼ねた正孔輸送・注入層３１を、透明電極２上に成膜した。この際、蒸着速度０．１ｎｍ／秒〜０．２ｎｍ／秒、膜厚２０ｎｍとした。【０４３６】
【化８０】
2015015993.tif 000070
【０４３７】
（発光層３２）
次に、下記構造式に示すホスト材料Ｈ４の入った加熱ボートと、下記構造式に示す燐光発光性化合物Ｉｒ−４の入った加熱ボートとを、それぞれ独立に通電し、ホスト材料Ｈ４と燐光発光性化合物Ｉｒ−４とよりなる発光層３２を、正孔輸送・注入層３１上に成膜した。この際、蒸着速度がホスト材料Ｈ４：燐光発光性化合物Ｉｒ−４＝１００：６となるように、加熱ボートの通電を調節した。また膜厚３０ｎｍとした。【０４３８】
【化８１】
2015015993.tif 000071
【０４３９】
（正孔阻止層３３）
次いで、正孔阻止材料として下記構造式に示すＢＡｌｑが入った加熱ボートに通電して加熱し、ＢＡｌｑよりなる正孔阻止層３３を、発光層３２上に成膜した。この際、蒸着速度０．１ｎｍ／秒〜０．２ｎｍ／秒、膜厚１０ｎｍとした。【０４４０】
【化８２】
2015015993.tif 000072
【０４４１】
（電子輸送・注入層３４）
その後、電子輸送材料として、先に有機層を構成する窒素含有化合物として構造式を示した化合物１０の入った加熱ボートと、フッ化カリウムの入った加熱ボートとを、それぞれ独立に通電し、化合物１０とフッ化カリウムとよりなる電子注入層と電子輸送層とを兼ねた電子輸送・注入層３４を、正孔阻止層３３上に成膜した。この際、蒸着速度が化合物１０：フッ化カリウム＝７５：２５になるように、加熱ボートの通電を調節した。また膜厚３０ｎｍとした。【０４４２】
［対向電極５の作製］
次いで、発光機能層３が形成されたＰＥＴ基板１１を、真空蒸着装置の真空槽内に移送し、真空槽内を４×１０-4Ｐａまで減圧した後、真空槽内に取り付けられたアルミニウムの入った加熱ボートを通電して加熱した。これにより、蒸着速度０．３ｎｍ／秒で膜厚１００ｎｍのアルミニウムからなる対向電極５を形成した。この対向電極５は、カソードとして用いられる。【０４４３】
（素子の封止）
その後、図示を省略するが、有機ＥＬ素子を、厚さ３００μｍのガラス基板からなる封止材で覆い、有機ＥＬ素子を囲む状態で、封止材とＰＥＴ基板１１との間に接着剤（シール材）を充填した。接着剤としては、エポキシ系光硬化型接着剤（東亞合成社製ラックストラックＬＣ０６２９Ｂ）を用いた。封止材とＰＥＴ基板１１との間に充填した接着剤に対して、ガラス基板からなる封止材側からＵＶ光を照射し、接着剤を硬化させて有機ＥＬ素子を封止した。【０４４４】
尚、有機ＥＬ素子の形成においては、各層の形成に蒸着マスクを使用し、５ｃｍ×５ｃｍのＰＥＴ基板における中央の４．５ｃｍ×４．５ｃｍを発光領域とし、発光領域の全周に幅０．２５ｃｍの非発光領域Ｂ設けた。また、アノードである透明電極２と、カソードである対向電極５とは、正孔輸送・注入層３１〜電子輸送・注入層３４によって絶縁された状態で、ＰＥＴ基板１１の周縁に端子部分を引き出された形状で形成した。
以上の工程により、試料１０１の有機ＥＬ素子を作製した。【０４４５】
＜試料１０２の作製手順＞
試料１０１の作製で説明した手順において、透明電極２の形成の前に散乱層１ａを形成する工程を追加した。【０４４６】
［散乱層１ａの作製］
ＰＥＴ基板１１上に、散乱層１ａを構成する分散液１をスピン塗布（５００ｒｐｍ、３０秒）にて回転塗布した後、簡易乾燥（８０℃、２分）し、さらに、ベーク（１２０℃、６０分）して、膜厚７００ｎｍからなる散乱層１ａを形成した。【０４４７】
（分散液１の作製方法）
分散液１として、屈折率２．４、平均粒径０．２５μｍのＴｉＯ２粒子（テイカ（株）製  ＪＲ６００Ａ）と樹脂溶液（ＡＰＭ社製  ＥＤ２３０ＡＬ（有機無機ハイブリッド樹脂））との固形分比率が７０ｖｏｌ％／３０ｖｏｌ％、ｎ−プロピルアセテートとシクロヘキサノンとの溶媒比が１０ｗｔ％／９０ｗｔ％、固形分濃度が１５ｗｔ％となるように、１０ｍｌ量の比率で処方設計した。【０４４８】
具体的には、上記ＴｉＯ２粒子と上記溶媒とを混合し、常温で冷却しながら、超音波分散機（エスエムテー社製  ＵＨ−５０）に、マイクロチップステップ（エスエムテー社製  ＭＳ−３  ３ｍｍφ）の標準条件で１０分間分散を加え、ＴｉＯ２の分散液を作製した。
次いで、ＴｉＯ２分散液を１００ｒｐｍで攪拌しながら、上記樹脂溶液を少量ずつ混合添加し、添加完了後、５００ｒｐｍまで攪拌速度を上げ、１０分間混合し、散乱層調液を得た。
その後、得られた散乱層調液を、疎水性ＰＶＤＦ  ０．４５μｍフィルター（ワットマン社製）にて濾過し、目的の分散液１を得た。【０４４９】
＜試料１０３の作製手順＞
透明電極２を銀（Ａｇ）で構成した以外は、上記試料１０２と同様の手順で、試料１０３の有機ＥＬ素子を作製した。ただし、銀（Ａｇ）で構成された透明電極２の膜厚は１０ｎｍとした。【０４５０】
この際、銀（Ａｇ）からなる透明電極２の形成は、先ず散乱層１ａまで形成したＰＥＴ基板１１を、市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。また、タングステン製の抵抗加熱ボートに銀（Ａｇ）を入れ、真空蒸着装置の真空槽内に取り付けた。【０４５１】
次に、真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、銀の入った加熱ボートを通電して加熱した。これにより、蒸着速度０．１ｎｍ／秒〜０．２ｎｍ／秒で膜厚１０ｎｍの銀からなる透明電極２を形成した。【０４５２】
＜試料１０４の作製手順＞
試料１０３の作製で説明した手順において、散乱層１ａの形成と透明電極２の形成との間に金属移動防止層１ｃを形成する工程を追加した。【０４５３】
［金属移動防止層１ｃの作製］
散乱層１ａまで形成したＰＥＴ基板１１を、スパッタリング装置の真空槽内に取り付けた。そして真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、予め真空層内に取り付けたＭｏＯ３のターゲットに電圧を印加し、散乱層１ａ上に膜厚０．５ｎｍのＭｏＯ３からなる金属移動防止層１ｃを形成した。【０４５４】
＜試料１０５の作製手順＞
試料１０４の作製で説明した手順において、散乱層１ａの形成と金属移動防止層１ｃの形成との間に蒸着法による有機層１ｂの形成を追加した。ただし、金属移動防止層１ｃは、金（Ａｕ）で形成した。【０４５５】
［有機層１ｂの作製］
散乱層１ａまで形成したＰＥＴ基板１１を、市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。また、先に有機層１ｂを構成する窒素含有化合物Iとして構造式を示した化合物Ｎｏ．１をタンタル製の抵抗加熱ボートに入れた。これらの基板ホルダーと抵抗加熱ボートとを真空蒸着装置の真空槽に取り付けた。【０４５６】
次に、真空槽を４×１０-4Ｐａまで減圧した後、化合物Ｎｏ．１の入った加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒〜０．２ｎｍ／秒で散乱層１ａ上に膜厚１０ｎｍの化合物Ｎｏ．１からなる有機層１ｂを形成した。【０４５７】
＜試料１０６〜１１５の作製手順＞
金属移動防止層１ｃを下記表２に示す各材料で構成した以外は、上記試料１０５と同様の手順で、試料１０６〜１１５の有機ＥＬ素子を作製した。【０４５８】
＜試料１１６〜１２９の作製手順＞
有機層１ｂを下記表２に示す各化合物で構成した以外は、上記試料１０６と同様の手順で、試料１１６〜１２９の有機ＥＬ素子を作製した。【０４５９】
＜試料１３０〜１３２の作製手順＞
試料１１６の作製で説明した手順において、散乱層１ａの形成と有機層１ｂの形成との間に平滑層１ｄを形成する工程を追加した。ただし、銀（Ａｇ）で構成された透明電極２は、それぞれ膜厚１０ｎｍ、８ｎｍ、６ｎｍで形成した。【０４６０】
［平滑層１ｄの作製］
散乱層１ａまで形成したＰＥＴ基板１１上に、平滑層１ｄを構成する分散液２をスピン塗布（５００ｒｐｍ、３０秒）にて回転塗布した後、簡易乾燥（８０℃、２分）し、さらに、ベーク（１２０℃、３０分）して、膜厚５００ｎｍからなる平滑層１ｄを形成した。【０４６１】
（分散液２の作製方法）
分散液２として、平均粒径０．０２μｍのナノＴｉＯ２分散液（テイカ（株）製  ＨＤＴ−７６０Ｔ）と樹脂溶液（ＡＰＭ社製  ＥＤ２３０ＡＬ（有機無機ハイブリッド樹脂））との固形分比率が４５ｖｏｌ％／５５ｖｏｌ％、ｎ−プロピルアセテートとシクロヘキサノンとトルエンとの溶媒比が２０ｗｔ％／３０ｗｔ％／５０ｗｔ％、固形分濃度が２０ｗｔ％となるように、１０ｍｌ量の比率で処方設計した。【０４６２】
具体的には、上記ナノＴｉＯ２分散液と上記溶媒を混合し、１００ｒｐｍで攪拌しながら、上記樹脂溶液を少量ずつ混合添加し、添加完了後、５００ｒｐｍまで攪拌速度を上げ、１０分間混合し、平滑層塗布液を得た。
その後、疎水性ＰＶＤＦ  ０．４５μｍフィルター（ワットマン社製）にて濾過し、目的の分散液２を得た。【０４６３】
＜試料１３３の作製手順＞
金属移動防止層１ｃをパラジウム（Ｐｄ）で構成した以外は、上記試料１３２と同様の手順で、試料１３３の有機ＥＬ素子３０を作製した。【０４６４】
＜実施例の各試料の評価＞
上記で作製した試料１０１〜１３３の各有機ＥＬ素子について、（１）電力効率、及び（２）整流比を測定した。【０４６５】
（１）電力効率は、分光放射輝度計ＣＳ−２０００（コニカミノルタ社製）を用いて、試料１０１〜１３３の有機ＥＬ素子の正面輝度を測定し、正面輝度１０００ｃｄ／ｍ2における電力効率を評価した。なお、電力効率の評価は、試料１０１の電力効率を１００として相対値で評価した。
（２）整流比は、各有機ＥＬ素子を室温下、５００μＡ／ｃｍ2で流れる順電圧とその逆電圧による電流値を３回測定し、その平均値より整流比を算出し、その値を対数（Ｌｏｇ）でとった値を示す。整流比が高いほどリーク特性に優れていることを表す。この結果を下記表２に合わせて示す。【０４６６】
【表２】
2015015993.tif 000073
【０４６７】
＜実施例の評価結果＞
表２から明らかなように、透明基板上に散乱層、有機層、金属移動防止層、透明電極、発光機能層、対向電極をこの順に設けた試料１０６〜１２９の有機ＥＬ素子は、試料１０１〜１０５の有機ＥＬ素子と比較して、電力効率、整流比ともに良好な結果が得られた。また、平滑層をさらに設けた試料１３０〜１３３の有機ＥＬ素子は、試料１０１〜１０５と比較して、電力効率、整流比ともにさらに良好な結果が得られた。【０４６８】
ここで、図９には、有効非共有電子対含有率［ｎ／Ｍ］が、２．０×１０-3≦［ｎ／Ｍ］≦１．９×１０-2である化合物No.１〜No.２０を用いた有機層の上部に、膜厚６ｎｍの銀（Ａｇ）からなる透明電極を形成した場合について、有機層を構成する化合物の有効非共有電子対含有率［ｎ／Ｍ］と、透明電極について測定されたシート抵抗の値をプロットしたグラフを示す。【０４６９】
図９のグラフから、有効非共有電子対含有率［ｎ／Ｍ］が２．０×１０-3≦［ｎ／Ｍ］≦１．９×１０-2の範囲では、有効非共有電子対含有率［ｎ／Ｍ］の値が大きいほど、透明電極のシート抵抗が低くなる傾向が見られた。そして有効非共有電子対含有率［ｎ／Ｍ］＝３．９×１０-3を境にして、３．９×１０-3≦［ｎ／Ｍ］の範囲であれば、飛躍的にシート抵抗を低下させる効果が得られることが確認された。以上より、２．０×１０-3≦［ｎ／Ｍ］である化合物で構成された有機層上に透明電極を形成することにより、透明電極の均一性を高めることができ、電極表面の平滑性が向上されることが確認された。【０４７０】
そして、有機層が設けられていない試料１０４とこれを有する試料１０６の各有機ＥＬ素子を比較すると、有機層を有する試料１０６は、電力効率、整流比ともにさらに良好な結果が得られた。従って、上記表１に記載されているような、有効非共有電子対含有率［ｎ／Ｍ］が２．０×１０-3≦［ｎ／Ｍ］の化合物を用いて構成された有機層を有することにより、透明電極の均一性、平滑性を高めることが確認された。つまり、有機層を有することにより、透明電極が単層成長型（Ｆｒａｎｋ−ｖａｎ  ｄｅｒ  Ｍｅｒｗｅ：ＦＭ型）の成長によって形成され、透明電極の均一性、平滑性が向上する。このため、整流比の低下やリーク発生が抑制され、信頼性の向上が図られた有機ＥＬ素子を構成することができる。【０４７１】
また、有機層を構成する材料が異なる試料１１６〜１２９の各有機ＥＬ素子を比較すると、それぞれ同等の良好な結果が得られた。【０４７２】
金属移動防止層を構成する材料が異なる試料１０６〜１１５の各有機ＥＬ素子を比較すると、ＭｏＯ３、Ｐｄで構成された金属移動防止層を有する試料１０６及び１０７の各有機ＥＬ素子は、電力効率、整流比ともに良好な結果が得られた。したがって、金属移動防止層は、透明電極を構成する銀（Ａｇ）と親和性が高い材料（ＭｏＯ３、Ｐｄ等）で構成されることにより、透明電極の均一性、平滑性を高めることが確認された。このため、信頼性の向上が図られた有機ＥＬ素子を構成することができる。【０４７３】
層構成の異なる試料１１６と１３０を比較すると、平滑層が設けられた試料１３０は、整流比において良好な結果が得られた。したがって、散乱層と有機層との間に平滑層を設けることにより、信頼性の向上が図られることが確認された。【０４７４】
透明電極の膜厚が異なる試料１３０〜１３２を比較すると、透明電極の膜厚が小さくなるほど、電力効率において良好な結果が得られた。また、試料１３２の金属移動防止層をパラジウム（Ｐｄ）で構成した試料１３３においても同様に良好な結果が得られた。【０４７５】
以上より、本発明構成の透明電極を用いた有機ＥＬ素子は、電力効率、整流比ともに向上することが確認された。
【符号の説明】
【０４７６】
１０，２０，３０…有機ＥＬ素子、１１…透明基板（ＰＥＴ基板）、１１ａ…光取りだし面、１ａ…散乱層、１ｂ…有機層、１ｃ…金属移動防止層、１ｄ…平滑層、２…透明電極、３…発光機能層、３１…正孔輸送・注入層、３ａ、３２…発光層、３３…正孔阻止層、３４…電子輸送・注入層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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