(57)【要約】  輝度が高く、素子寿命の長い有機エレクトロルミネッセンス素子を提供する。有機エレクトロルミネッセンス素子（１０）は、陰極（７）、第１の有機層（６）、第２の有機層（５）、陽極（２）を備え、陰極、第１の有機層、第２の有機層、陽極がこの順に配置され、第１の有機層は、電子輸送性を示す第１の化合物と、アルカリ金属錯体とを含み、第２の有機層は、発光性高分子化合物を含む。
2015152148.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陰極、第１の有機層、第２の有機層および陽極を備え、陰極、第１の有機層、第２の有機層および陽極がこの順に配置された有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
第１の有機層は、電子輸送性を示す第１の化合物と、アルカリ金属錯体とを含み、
第２の有機層は、発光性高分子化合物を含む、有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２】
前記発光性高分子化合物のＬＵＭＯエネルギー準位をＥ１（ｅＶ）とし、
前記アルカリ金属錯体のＬＵＭＯエネルギー準位をＥ２（ｅＶ）とし、
前記陰極の仕事関数をＥ３（ｅＶ）としたときに、Ｅ１、Ｅ２およびＥ３が、下記式を満たす、請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
式：Ｅ１−１．５≦Ｅ２≦−│Ｅ３│＋２．０
【請求項３】
前記アルカリ金属錯体が下記式（１）で示される錯体である、請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１】
2015152148.tif 000010
（式中、ＭはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、ＲｂまたはＣｓを表す。）
【請求項４】
前記第１の化合物のＬＵＭＯエネルギー準位が−３．０ｅＶ以上であり、かつＨＯＭＯエネルギー準位が−５．５ｅＶ以下である、請求項１〜３のいずれか１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】
前記アルカリ金属錯体が、８−キノリノールナトリウム錯体である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項６】
前記第１の有機層の体積に対する前記アルカリ金属錯体の体積割合が、５０％〜９９％である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス素子（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  Ｅｌｅｍｅｎｔ）（以下有機ＥＬ素子という。）は、陽極および陰極からなる一対の電極と、これらの電極間に設けられる発光層とを備える。発光層と陰極との間には、さらに、電子輸送層が設けられることがある。【０００３】
電子輸送層として、アルミニウムキノレートまたはリチウムキノレートのみからなる薄膜層を用いた有機ＥＬ素子が提案されている（特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００４−５３４１０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
有機ＥＬ素子には、輝度のさらなる向上と、素子寿命のさらなる向上とが求められている。したがって本発明の目的は、輝度が高く、素子寿命の長い有機ＥＬ素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、陰極、第１の有機層、第２の有機層および陽極を備え、陰極、第１の有機層、第２の有機層および陽極がこの順に配置された有機ＥＬ素子であって、
第１の有機層は、電子輸送性を示す第１の化合物と、アルカリ金属錯体とを含み、
第２の有機層は、発光性高分子化合物を含む、有機ＥＬ素子に関する。【０００７】
また本発明は、前記発光性高分子化合物のＬＵＭＯエネルギー準位をＥ１（ｅＶ）とし、
前記アルカリ金属錯体のＬＵＭＯエネルギー準位をＥ２（ｅＶ）とし、
前記陰極の仕事関数をＥ３（ｅＶ）としたときに、Ｅ１、Ｅ２およびＥ３が下記式を満たす前記有機ＥＬ素子に関する。
式：Ｅ１−１．５≦Ｅ２≦−│Ｅ３│＋２．０【０００８】
また本発明は、前記アルカリ金属錯体が下記式（１）で示される錯体である前記有機ＥＬ素子に関する。【０００９】
【化１】
2015152148.tif 000003
【００１０】
（式中、ＭはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、ＲｂまたはＣｓを表す。）【００１１】
また本発明は、前記第１の化合物のＬＵＭＯエネルギー準位が−３．０ｅＶ以上であり、かつＨＯＭＯエネルギー準位が−５．５ｅＶ以下である前記有機ＥＬ素子に関する。【００１２】
また本発明は、前記アルカリ金属錯体が、８−キノリノールナトリウム錯体である前記有機ＥＬ素子に関する。【００１３】
また本発明は、前記第１の有機層の体積に対する前記アルカリ金属錯体の体積割合が、５０％〜９９％である前記有機ＥＬ素子に関する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、輝度が高く、素子寿命の長い有機ＥＬ素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の一実施形態の有機ＥＬ素子を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、図面は、発明が理解できる程度に、構成要素の形状、大きさ及び配置が概略的に示されているに過ぎない。本発明は以下の記述によって限定されるものではなく、各構成要素は本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【００１７】
図１は本発明の一実施形態の有機ＥＬ素子を模式的に示す断面図である。本実施形態の有機ＥＬ素子１０は、基板１、陽極２、正孔注入層３、正孔輸送層４、第２の有機層に相当する発光層５、第１の有機層に相当する電子輸送層６、および陰極７を備える。基板１、陽極２、正孔注入層３、正孔輸送層４、発光層５、電子輸送層６および陰極７はこの順に積層されている。
【００１８】
以下、有機ＥＬ素子１０を構成する各構成要素について順に説明する。
【００１９】
＜基板＞
基板１は、可撓性を有する基板であってもリジッドな基板であってもよい。基板１の例としては、ガラス板、プラスチック板、金属フィルム、および金属板などが挙げられる。
【００２０】
有機ＥＬ素子１０から放射される光を基板１側から取り出す場合には、基板１は光透過性を示す基板が用いられる。有機ＥＬ素子１０から放射される光を基板１側とは反対側（本実施形態では陰極７側）から取り出す場合は、光透過性を示す基板および光透過性を示さない基板のいずれも基板として用いることができる。
【００２１】
＜陽極＞
陽極２には、金属酸化物、金属硫化物および金属などを含む群より選択される１種以上の材料を含む薄膜を用いることができる。具体的には酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、インジウムスズ酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ：ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ：ＩＺＯ）、金、白金、銀、および銅などを含む群より選択される１種以上の材料を含む薄膜を用いることができる。発光層から放射される光が陽極を通って有機ＥＬ素子外に出射される有機ＥＬ素子の場合、陽極には光透過性を示す電極が用いられる。
【００２２】
＜正孔注入層＞
正孔注入層３には公知の正孔注入材料を用いることができる。正孔注入材料としては、たとえば酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、および酸化アルミニウムなどの酸化物、フェニルアミン類、スターバースト型アミン類、フタロシアニン類、アモルファスカーボン、ポリアニリン、およびポリチオフェン誘導体などを挙げることができる。
【００２３】
＜正孔輸送層＞
正孔輸送層４には公知の正孔輸送材料を用いることができる。正孔輸送材料としては、たとえばポリビニルカルバゾールおよびその誘導体、ポリシランおよびその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体、ポリアニリンおよびその誘導体、ポリチオフェンおよびその誘導体、ポリアリールアミンおよびその誘導体、ポリピロールおよびその誘導体、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）およびその誘導体、ならびにポリ（２，５−チエニレンビニレン）およびその誘導体などを挙げることができる。
【００２４】
＜発光性高分子化合物＞
第２の有機層に相当する発光層５は発光性高分子化合物を含む。発光性高分子化合物としては、発光能を有する共役高分子化合物が好ましい。発光性高分子化合物としては、たとえばアリーレン基、２価の複素環基及び２価の芳香族アミン基からなる群から選ばれる基を繰り返し単位として含む化合物が挙げられ、ポリフルオレン誘導体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリジアルキルフルオレン、ポリフルオレンベンゾチアジアゾール、ポリアルキルチオフェン等の共役系を有する高分子化合物が好適である。
【００２５】
ここで本明細書において高分子化合物とは、ポリスチレン換算の数平均分子量が１×１０３〜１×１０７である化合物であり、より好ましくは１×１０４〜５×１０６である化合物である。
【００２６】
また、発光層５は発光性高分子化合物に加えて、ペリレン色素、クマリン色素、ローダミン色素などの高分子色素化合物、ルブレン、ペリレン、９,１０−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン６、キナクリドン等の低分子色素化合物を含有していてもよい。また発光層５は、ナフタレン誘導体、アントラセンおよびその誘導体、ペリレンおよびその誘導体、ポリメチン類、キサンテン類、クマリン類、シアニン類などの色素類、８−ヒドロキシキノリンおよびその誘導体の金属錯体、芳香族アミン、テトラフェニルシクロペンタジエンおよびその誘導体、テトラフェニルブタジエンおよびその誘導体、トリス（２−フェニルピリジン）イリジウムなどの燐光を発光する金属錯体などから選ばれる１種以上を含有してもよい。
【００２７】
＜電子輸送層＞
第１の有機層に相当する電子輸送層６は、電子輸送性を示す第１の化合物と、アルカリ金属錯体とを含む。
【００２８】
（電子輸送性を示す第１の化合物）
電子輸送性を示す第１の化合物としては、たとえば一般に電子輸送層に使用される、電子輸送性を示す公知の化合物が挙げられる。第１の化合物としては、たとえばナフタレン、アントラセンなどの縮合芳香環を有する化合物およびその誘導体、４，４’−ビス（ジフェニルエテニル）ビフェニルに代表されるスチリル系芳香環誘導体、ペリレン誘導体、ペリノン誘導体、クマリン誘導体、ナフタルイミド誘導体、アントラキノン、ナフトキノン、ジフェノキノン、アントラキノジメタン、テトラシアノアントラキノジメタンなどのキノン誘導体、リンオキサイド誘導体、カルバゾール誘導体、インドール誘導体、トリス（８−キノリノラート）アルミニウム（ＩＩＩ）などのキノリノール錯体、ヒドロキシフェニルオキサゾール錯体などのヒドロキシアゾール錯体、アゾメチン錯体、トロポロン金属錯体、フラボノール金属錯体、ならびに電子受容性窒素を有するヘテロ芳香環を有する化合物などが挙げられる。
【００２９】
本明細書において電子受容性窒素とは、隣接原子との間に多重結合を形成している窒素原子を意味している。窒素原子が高い電子陰性度を有することから、多重結合も電子受容的な性質を有する。従って、電子受容性窒素を有するヘテロ芳香環は、高い電子親和性を有する。これらの電子受容性窒素を有するヘテロ芳香環構造を有する化合物の好適な例としては、ベンゾイミダゾール誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ピリジン誘導体、ピラジン誘導体、フェナントロリン誘導体、キノキサリン誘導体、キノリン誘導体、ベンゾキノリン誘導体、ビピリジンおよびターピリジンなどのオリゴピリジン誘導体、ならびにナフチリジン誘導体が挙げられる。
【００３０】
（アルカリ金属錯体）
アルカリ金属錯体としては、たとえば下記式（１）〜（１６）で表される化合物が挙げられる。
【００３１】
【化２】
2015152148.tif 000004
【００３２】
【化３】
2015152148.tif 000005
【００３３】
【化４】
2015152148.tif 000006
【００３４】
【化５】
2015152148.tif 000007
【００３５】
式（１）〜（１６）中、Ｍはアルカリ金属を表す。アルカリ金属の例としては、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）およびセシウム（Ｃｓ）が挙げられる。これらのなかでも、Ｍで表されるアルカリ金属としては、リチウム、ナトリウムまたはセシウムが好ましく、リチウムまたはナトリウムがさらに好ましい。
【００３６】
式（１）〜（１６）で表される各アルカリ金属錯体において、五員環または六員環を構成する炭素原子に結合する少なくとも１つの水素原子は、炭素原子数１〜１２のアルキル基で置換されていてもよい。五員環または六員環を構成する炭素原子に結合する少なくとも１つの水素原子を置換している炭素原子数１〜１２のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基またはｔ−ブチル基が好ましい。
【００３７】
式（１）〜（１６）で表される化合物中、アルカリ金属錯体としては、式（１）、式（２）、式（４）、式（６）、式（７）または式（９）で表される化合物が好ましく、式（１）、式（２）または式（４）で表される化合物がさらに好ましい。
【００３８】
アルカリ金属錯体としては、たとえば８−キノリノールリチウム錯体、８−キノリノールナトリウム錯体、８−キノリノールカリウム錯体、８−キノリノールルビジウム錯体、８−キノリノールセシウム錯体、ベンゾ−８−キノリノールリチウム錯体、ベンゾ−８−キノリノールナトリウム錯体、ベンゾ−８−キノリノールカリウム錯体、ベンゾ−８−キノリノールルビジウム錯体、ベンゾ−８−キノリノールセシウム錯体、２−メチル−８−キノリノールリチウム錯体、２−メチル−８−キノリノールナトリウム錯体、２−メチル−８−キノリノールカリウム錯体、２−メチル−８−キノリノールルビジウム錯体、および２−メチル−８−キノリノールセシウム錯体があげられ、これらの中でも８−キノリノールリチウム錯体、および８−キノリノールナトリウム錯体が好ましく、８−キノリノールナトリウム錯体がさらに好ましい。
【００３９】
前記第１の有機層（本実施形態では電子輸送層６）の体積に対するアルカリ金属錯体の体積割合は、１％〜９９％であることが好ましく、２５％〜９９％であることがより好ましく、５０％〜９９％であることがさらに好ましく、５０％〜７５％であることが特に好ましい。
【００４０】
＜陰極＞
陰極７の材料としては、仕事関数が小さく、発光層５への電子注入が容易であり、かつ電気伝導度が高い材料が好ましい。また発光層５からの光を陰極７で陽極２側に反射させる構成とする場合には、陽極２側から光を取出す有機ＥＬ素子では、陰極７の材料としては可視光反射率の高い材料が好ましい。陰極７の材料としては、例えばアルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属および周期表の１３族金属などを用いることができる。陰極の材料としては、たとえばリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、アルミニウム、スカンジウム、バナジウム、亜鉛、イットリウム、インジウム、セリウム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、イッテルビウムなどの金属、前記金属のうちの２種以上の合金、前記金属のうちの１種以上と、金、銀、白金、銅、マンガン、チタン、コバルト、ニッケル、タングステン、錫のうちの１種以上との合金、またはグラファイト若しくはグラファイト層間化合物などを用いることができる。陰極７の材料として用いられてもよい合金としては、たとえばマグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金、インジウム−銀合金、リチウム−アルミニウム合金、リチウム−マグネシウム合金、リチウム−インジウム合金、およびカルシウム−アルミニウム合金などを挙げることができる。また、陰極７としては導電性金属酸化物および導電性有機物を含む透明導電性電極を用いることができる。具体的には、導電性金属酸化物としては、たとえば酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ＩＴＯ、およびＩＺＯが挙げられ、導電性有機物としては、たとえばポリアニリンおよびその誘導体、ポリチオフェンおよびその誘導体などが挙げられる。なお陰極７は、２層以上の層が積層された積層体であってもよい。
【００４１】
＜エネルギー準位の関係＞
本実施形態の有機ＥＬ素子１０は、発光性高分子化合物のＬＵＭＯ（Ｌｏｗｅｓｔ  Ｕｎｏｃｃｕｐｉｅｄ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｏｒｂｉｔａｌ）エネルギー準位をＥ１（ｅＶ）、アルカリ金属錯体のＬＵＭＯ（Ｌｏｗｅｓｔ  Ｕｎｏｃｃｕｐｉｅｄ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｏｒｂｉｔａｌ）エネルギー準位をＥ２（ｅＶ）、陰極の仕事関数（−│フェルミ準位│）をＥ３（ｅＶ）とすると、Ｅ１、Ｅ２およびＥ３は、下記式を満たすことが好ましい。なお本明細書では真空準位を零（ｅＶ）とする。
式：Ｅ１−１．５≦Ｅ２≦−│Ｅ３│＋２．０
上記式において、「−│Ｅ３│」はＥ３の絶対値に、マイナス１を掛け算した値を意味する。
【００４２】
Ｅ１、Ｅ２およびＥ３が、上記式のような関係を満たすことで、陰極のフェルミ準位から発光性高分子化合物のＬＵＭＯエネルギー準位への電子注入が促進され、これによって有機ＥＬ素子１０の高輝度化および長寿命化を実現することができる。
【００４３】
また、第１の化合物は、そのＬＵＭＯエネルギー準位が−３．０ｅＶ以上であり、かつそのＨＯＭＯエネルギー準位が−５．５ｅＶ以下であることが好ましい。このような関係を満たすことで、陰極のフェルミ準位から発光性高分子化合物へのＬＵＭＯエネルギー準位への電子注入が促進され、また、第２の有機層（発光層）から第１の有機層（電子輸送層）への正孔の移動を抑制する効果が期待される。この効果によって、有機ＥＬ素子１０の高輝度化および長寿命化の実現が期待される。
【００４４】
＜各層の厚さ＞
陽極の厚さは、通常、１０ｎｍ〜２００ｎｍであり、３０ｎｍ〜１８０ｎｍであることが好ましく、４０ｎｍ〜１５０ｎｍであることがさらに好ましい。
【００４５】
正孔注入層の厚さは、通常、１０ｎｍ〜２００ｎｍであり、２０ｎｍ〜１００ｎｍであることが好ましく、３５ｎｍ〜６５ｎｍであることがさらに好ましい。
【００４６】
正孔輸送層の厚さは、通常、５ｎｍ〜１００ｎｍであり、１０ｎｍ〜５０ｎｍであることが好ましく、１５ｎｍ〜３０ｎｍであることがさらに好ましい。
【００４７】
第２の有機層に相当する発光層の厚さは、通常、２０ｎｍ〜２００ｎｍであり、３０ｎｍ〜１５０ｎｍであることが好ましく、３０ｎｍ〜１２０ｎｍであることがさらに好ましい。
【００４８】
第１の有機層に相当する電子輸送層の厚さは、通常、５ｎｍ〜２１００ｎｍであり、５ｎｍ〜１００ｎｍであることが好ましく、５ｎｍ〜３０ｎｍであることがさらに好ましい。
【００４９】
陰極の厚さは、通常、１０ｎｍ〜１０００ｎｍであり、２０ｎｍ〜５００ｎｍであることが好ましく、３０ｎｍ〜１２０ｎｍであることがさらに好ましい。
【００５０】
＜製造方法＞
本実施形態の有機ＥＬ素子１０は、電極および各層を順次基板上に積層する方法およびラミネート法などによって形成することができる。
【００５１】
電極および各層は公知の方法によって形成することができる。電極および各層の形成方法としては、たとえば真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法、塗布法などを挙げることができる。塗布法としては、たとえばスピンコート法、キャップコート法、スリットコート法、スプレーコート法、インクジェット印刷法、ノズルプリンティング法などを挙げることができる。
【００５２】
＜他の実施形態＞
図１に示される実施形態では、有機ＥＬ素子１０は、基板１、陽極２、正孔注入層３、正孔輸送層４、第２の有機層に相当する発光層５、第１の有機層に相当する電子輸送層６および陰極７がこの順に積層されている。しかしながら、本発明の有機ＥＬ素子はこの構成に限られない。
【００５３】
本実施形態の有機ＥＬ素子のとりうる層構成の一例を以下に示す。
（１）陽極／発光層（第２の有機層）／電子輸送層（第１の有機層）／陰極
（２）陽極／正孔注入層／発光層（第２の有機層）／電子輸送層（第１の有機層）／陰極（ここで、記号「／」は、記号「／」を挟む各層が接するように配置されていることを示す。以下同じ。）
【００５４】
なお有機ＥＬ素子は、陽極側から順に各層を基板上に積層して最後に陰極を形成する形態と、逆に、陰極から順に各層を基板上に積層して最後に陽極を形成する形態とのいずれの形態であってもよい。
【００５５】
また上述の実施形態では第１の有機層に相当する電子輸送層６は、発光層５および陰極７に接して配置されているが、電子輸送層と発光層との間には正孔ブロック層が介在していてもよく、また電子輸送層と陰極との間には電子注入層が介在していてもよい。正孔ブロック層、電子注入層および電子輸送層には公知の材料を用いることができる。
【００５６】
（実施例）
以下に本発明の実施例を示すが、本発明は実施例に限られるものではない。
【００５７】
（実施例１）
［基板の準備］
ＩＴＯ薄膜（陽極）がパターニングされたガラス基板を用意した。ＩＴＯ薄膜はスパッタリング法によって形成されており、その厚さは５０ｎｍである。この基板を、有機溶媒、アルカリ洗剤、超純水を用いて洗浄し、約８０℃の温風で約４時間以上処理して乾燥させた。次に、ガラス基板のＩＴＯ薄膜が形成された側の面に対して、ＵＶ−Ｏ３装置を用いるＵＶ−Ｏ３処理を約１０分間行った。
【００５８】
［正孔注入層の形成］
次に、正孔注入材料を含むインクを、スピンコート法によってＩＴＯ薄膜上に塗布することにより、３５ｎｍの厚みの塗膜を形成した。次いで、塗膜が形成された基板を、大気中においてホットプレートを用いて５０℃で１０分間乾燥させた後、さらに２３０℃で１５分間乾燥させることにより、正孔注入層を形成した。
【００５９】
［正孔輸送層の形成]
正孔輸送材料とキシレンとを混合し、正孔輸送材料の固形分濃度が０．６重量％である正孔輸送層形成用組成物を得た。得られた正孔輸送層形成用組成物を、スピンコート法により正孔注入層上に塗布し、厚さ２０ｎｍの塗膜を得た。この塗膜を設けた基板を窒素ガス雰囲気下、１８０℃で６０分間加熱して溶媒を蒸発させた後、室温まで自然冷却し、正孔輸送層を形成した。
【００６０】
［発光層（第２の有機層）の形成］
発光性共役高分子材料１とキシレンとを混合し、発光性共役高分子材料１の固形分濃度が１．３重量％である発光層形成用組成物を得た。得られた発光層形成用組成物を、スピンコート法により正孔輸送層上に塗布し、厚さ６０ｎｍの塗膜を得た。次に、塗膜が形成された基板を窒素ガス雰囲気下、１３０℃で１０分間加熱して溶媒を蒸発させた後、室温まで自然冷却し、発光層を形成した。
【００６１】
［電子輸送層（第１の有機層）の形成］
発光層形成後、蒸着チャンバーに基板を移し、真空度が１×１０−５Ｐａ以下になるまで排気した後、電子輸送材料１（東レ株式会社製：ＴＲ−Ｅ３１４）と８−キノリノールナトリウム錯体（Ｎａｑ）とを、発光層上に電子輸送層が形成されるように真空蒸着法によって共蒸着し、厚さが５ｎｍの電子輸送層（第１の有機層）を形成した。なお電子輸送材料１とＮａｑとの蒸着速度は、それぞれ０．５Å／ｓｅｃとした。つまり、電子輸送層中における電子輸送材料１とＮａｑとの体積比は、１：１である。換言すると、電子輸送層の体積に対するＮａｑの体積割合は、５０％である。
【００６２】
［陰極の形成］
次に、真空蒸着法によって電子輸送層上にアルミニウムを蒸着して厚さが１０００Åの陰極を形成した。なおアルミニウムの蒸着速度は２Å／ｓｅｃとした。
【００６３】
［ガラス封止］
陰極形成後、大気に曝露させることなく蒸着チャンバーから基板を搬出し、ＵＶ硬化樹脂を周囲に塗布した封止ガラスと、搬出した基板とを不活性ガス雰囲気下において貼り合わせた。次いでＵＶ光を照射することでＵＶ硬化樹脂を硬化して有機ＥＬ素子をガラス基板によって封止した。
【００６４】
（実施例２）
実施例１で陰極材料として使われたアルミニウムに代えてＭｇ−Ａｇ（合金）（Ｍｇ：Ａｇ＝９：１）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
【００６５】
陰極は、ＭｇとＡｇとの共蒸着によって形成した。Ｍｇの蒸着速度を０．９Å／ｓｅｃとし、Ａｇの蒸着速度を０．１Å／ｓｅｃとした。また陰極の厚さは、１０００Åとした。
【００６６】
（実施例３）
電子輸送層（第１の有機層）を実施例２とは異なる蒸着速度で形成した以外は実施例２と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。本実施例３では電子輸送材料１の蒸着速度を０．２５Å／ｓｅｃとし、Ｎａｑの蒸着速度を０．７５Å／ｓｅｃとした。
電子輸送層中における電子輸送材料１とＮａｑとの体積比は、１：３である。つまり、電子輸送層中における電子輸送材料１とＮａｑとの体積比を２５：７５とした。換言すると、電子輸送層の体積に対するＮａｑの体積割合は、７５％である。
【００６７】
（実施例４）
実施例２とは異なる材料で電子輸送層（第１の有機層）を形成した以外は、実施例２と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
【００６８】
本実施例では、電子輸送材料１（東レ株式会社製：ＴＲ−Ｅ３１４）と８−キノリノールリチウム錯体（Ｌｉｑ）とを真空蒸着法によって共蒸着し、厚さが５ｎｍの電子輸送層（第１の有機層）を形成した。なお電子輸送材料１およびＬｉｑの蒸着速度は、いずれも０．５Å／ｓｅｃとした。つまり、電子輸送層中における電子輸送材料１とＬｉｑとの体積比は、１：１である。換言すると、電子輸送層の体積に対するＬｉｑの体積割合は、５０％である。
【００６９】
（比較例１）
実施例１とは異なる材料で電子輸送層（第１の有機層）を形成した以外は、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
【００７０】
本比較例では、電子輸送材料１（東レ株式会社製：ＴＲ−Ｅ３１４）のみを真空蒸着法によって発光層上に堆積させ（蒸着速度：１Å／ｓｅｃ）、厚さが５ｎｍである電子輸送層（第１の有機層）を形成した。
【００７１】
（比較例２）
実施例１とは異なる材料で電子輸送層（第１の有機層）を形成した以外は、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
【００７２】
本比較例では、Ｎａｑのみを真空蒸着法によって発光層上に堆積させ（蒸着速度：１Å／ｓｅｃ）、厚さが５ｎｍである電子輸送層（第１の有機層）を形成した。
【００７３】
［材料のエネルギー準位］
実施例、比較例で使用した材料のエネルギー準位を下記表１に示す。
【００７４】
【表１】
2015152148.tif 000008
【００７５】
なおＨＯＭＯエネルギー準位は仕事関数測定装置（型番：ＡＣ−２、理研計器株式会社製）によって測定した。また分光光度計（型番：ＣＡＲＹ−５Ｅ、Ｖａｒｉａｎ社製）によって各材料を分析し、吸収端の位置からエネルギーギャップＥｇを算出した。さらに、ＨＯＭＯエネルギー準位にエネルギーギャップＥｇを加算することで、ＬＵＭＯエネルギー準位を算出した。なおＭｇ−Ａｇの仕事関数は文献値である。
【００７６】
［有機ＥＬ素子の評価］
実施例１、２、３、４および比較例１、２で作製した各有機ＥＬ素子に電圧を印加し、特性を評価した。評価結果を下記表２に示す。
【００７７】
【表２】
2015152148.tif 000009
【００７８】
表２において、電流効率は、１０ｍＡの電流を流したときの発光効率を表し、駆動電圧は、１０ｍＡの電流が有機ＥＬ素子に流れるときに当該有機ＥＬ素子に印加されている電圧を表し、ＬＴ８０は、駆動開始時の輝度を１０００ｃｄ／ｍ２に設定して定電流駆動したときに、駆動開始時から輝度が８割に低下するまでの時間を表している。
【００７９】
表２から明らかな通り、実施例１、２、３、４の有機ＥＬ素子を、比較例１、２の有機ＥＬ素子と１０ｍＡ／ｃｍ２で駆動する時の条件で比較すると、電流効率が高いばかりでなく駆動電圧が低く、かつ寿命も長くなっている。
【符号の説明】
【００８０】
１    基板
２    陽極
３    正孔注入層
４    正孔輸送層
５    発光層（第２の有機層）
６    電子輸送層（第１の有機層）
７    陰極
１０    有機ＥＬ素子
【図１】
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【国際調査報告】
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