(57)【要約】  本発明の課題は、発光ムラがなく、かつ形状精度の高い、発光パターンの切り替え可能な有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することである。  本発明の有機ＥＬ素子（１）は、支持基板（２）上に、一つ又は複数の有機機能層を有する、少なくとも二つの発光ユニット（６）及び（１０）と、光透過性を有する少なくとも１層の中間金属層（８）と、を有し、中間金属層（８）が発光ユニット（６）及び（１０）間に配置され、それぞれの発光ユニット（６）及び（１０）における少なくとも１層の有機機能層が、当該有機機能層の形成過程においてマスクパターン化され、更に、当該有機機能層の形成後に、光照射によりパターン化されて、発光機能が変調されている領域と、変調されていない領域とを有しており、少なくとも二つの発光ユニット（６）及び（１０）が、個別に又は同時に、電気的に駆動可能であることを特徴とする。
2014192589.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板上に、
一つ又は複数の有機機能層を有する、少なくとも二つの発光ユニットと、
光透過性を有する少なくとも１層の中間金属層と、
を有し、前記中間金属層が前記発光ユニット間に配置されている有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
それぞれの前記発光ユニットにおける少なくとも１層の前記有機機能層が、当該有機機能層の形成過程においてマスクパターン化され、更に、当該有機機能層の形成後に、光照射によりパターン化されて、発光機能が変調されている領域と、変調されていない領域とを有しており、
少なくとも二つの前記発光ユニットが、個別に又は同時に、電気的に駆動可能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。
【請求項２】
前記少なくとも１層の有機機能層が、正孔輸送層又は正孔注入層であ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。
【請求項３】
支持基板上に、
一つ又は複数の有機機能層を有する、少なくとも二つの発光ユニットと、
光透過性を有する少なくとも１層の中間金属層と、
を有し、前記中間金属層が前記発光ユニット間に配置されてい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、
それぞれの前記発光ユニットにおける少なくとも１層の前記有機機能層を、
マスクを用いて、パターニングする工程と、
光照射により、発光機能が変調された領域と、変調されていない領域とに区画する工程と、
を有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。
【請求項４】
前記少なくとも１層の有機機能層が、正孔輸送層又は正孔注入層であることを特徴とする請求項３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項５】
請求項１又は請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスモジュール。
【請求項６】
前記支持基板の発光面側に、偏光部材、ハーフミラー部材又は黒色フィルターを有することを特徴とする請求項５に記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュール。
【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、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法、及び有機エレクトロルミネッセンスモジュールに関する。より詳しくは、発光ムラがなく、かつ形状精度の高い、発光パターンの切り替え可能な有機エレクトロルミネッセンス素子、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法、及び有機エレクトロルミネッセンスモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、平面状の光源体として、導光板を用いた発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）及び有機発光ダイオード（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ：ＯＬＥＤ、以下、有機エレクトロルミネッセンス素子ともいう。）が注目されている。導光板ＬＥＤについては、一般照明のみならず、液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ：ＬＣＤ）用バックライトなど、様々な場面、用途で使用されるようになってきた（例えば、特許文献１参照。）。【０００３】
特に、２００８年頃から、スマートデバイス（スマートフォン、タブレット）の生産量が伸び、導光板ＬＥＤが使用されている。
主には、メインディスプレイ（例えば、ＬＣＤ）のバックライト用途であるが、その他の使用用途として、デバイス下部にある共通機能キーボタンのバックライトとしても、導光板ＬＥＤが組み込まれることが多くなっている。【０００４】
共通機能キーボタンには、主に、ホーム（四角形などのマークで表示）、戻る（矢印マークなどで表示）、検索（虫眼鏡マークなどで表示）の３種類が使用されることが多い。
これら共通機能キーボタンは、一般的には、カバーガラスに表示したいマークのパターンを印刷しておき、カバーガラスの内部に上記のような導光板ＬＥＤを設置し、必要な場面に応じてＬＥＤが発光して光が導光板（フィルム）を通して導光され、パターン部分に印刷されたドット形状の拡散部材を通して表示側へ光を取り出す構成になっている。【０００５】
しかし、ＬＥＤ導光方式を用いて上記共通機能キーボタンの発光を実現するには、いくつかの問題がある。
一つには、ＬＥＤの設置スペースが狭いため導光板（フィルム）を薄くする必要があるが、導光板を薄くすると、ＬＥＤソースの発光効率に対して、機器としての効率が低下してしまう。
また、キー表示のサイド側から光を導光するため、キーボタンの模様や形状によっては発光輝度のムラが生じる。これを解決しようとした場合、ＬＥＤソースの数を増やす必要があり、結果的にコストアップと消費電力増につながる。
さらには、場面に応じたキー表示の変更ができず、これを実現しようとすると、ＬＥＤ導光ユニットを複数枚重ねた構成となってしまい、厚さ増とコスト増につながってしまう。【０００６】
そのため、現状では、共通機能キーボタンの表示は、場面によらず１種類のみで、かつ発光ムラの多い、導光のためのドット形状が視認できてしまうようなキーユニットに限られてしまっている。【０００７】
ユーザーニーズから、上記三つの問題を解決可能な共通機能キーユニットが求められている。例えば、画面の向きに応じて、矢印マークの向きを適宜変更可能であり、発光ムラのない均一発光が得られ、未発光時に矢印マークの形状を視認できないようなものである。ＬＥＤ導光方式を用いた方式では、現状これを達成できていない。【０００８】
また、有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）素子製膜時に、マスクによりキー表示に対応した形状をパターニングすることも可能ではあるが、場面表示に応じて、同一場所で任意のマーク形状を切り替えるような発光パターンは不可能であった。
さらに、製膜時のマスクによるパターニングのみでは、解像度が低いという問題点もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第８３３０７２４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、発光ムラがなく、かつ形状精度の高い、発光パターンの切り替え可能な有機エレクトロルミネッセンス素子、及びその有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法、更には、有機エレクトロルミネッセンス素子を備えた有機エレクトロルミネッセンスモジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、上記課題を解決すべく、上記問題の原因等について検討する過程において、各発光ユニットにおける少なくとも１層の有機機能層が、当該有機機能層の形成過程においてマスクパターン化され、更に、当該有機機能層の形成後に、光照射によりパターン化されて、発光機能が変調されている領域と、変調されていない領域とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子が、発光ムラがなく、かつ形状精度を維持しつつ、発光パターンの切り替えが可能であることを見出し、本発明に至った。【００１２】
すなわち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。【００１３】
１．支持基板上に、
一つ又は複数の有機機能層を有する、少なくとも二つの発光ユニットと、
光透過性を有する少なくとも１層の中間金属層と、
を有し、前記中間金属層が前記発光ユニット間に配置されている有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
それぞれの前記発光ユニットにおける少なくとも１層の前記有機機能層が、当該有機機能層の形成過程においてマスクパターン化され、更に、当該有機機能層の形成後に、光照射によりパターン化されて、発光機能が変調されている領域と、変調されていない領域とを有しており、
少なくとも二つの前記発光ユニットが、個別に又は同時に、電気的に駆動可能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。【００１４】
２．前記少なくとも１層の有機機能層が、正孔輸送層又は正孔注入層であ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。【００１５】
３．支持基板上に、
一つ又は複数の有機機能層を有する、少なくとも二つの発光ユニットと、
光透過性を有する少なくとも１層の中間金属層と、
を有し、前記中間金属層が前記発光ユニット間に配置されてい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、
それぞれの前記発光ユニットにおける少なくとも１層の前記有機機能層を、
マスクを用いて、パターニングする工程と、
光照射により、発光機能が変調された領域と、変調されていない領域とに区画する工程と、
を有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。【００１６】
４．前記少なくとも１層の有機機能層が、正孔輸送層又は正孔注入層であることを特徴とする第３項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。【００１７】
５．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を備えたことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスモジュール。【００１８】
６．前記支持基板の発光面側に、偏光部材、ハーフミラー部材又は黒色フィルターを有することを特徴とする第５項に記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュール。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の上記手段により、発光ムラがなく、かつ形状精度の高い、発光パターンの切り替え可能な有機エレクトロルミネッセンス素子、及びその有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法、更には、有機エレクトロルミネッセンス素子を備えた有機エレクトロルミネッセンスモジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】有機ＥＬ素子の一例を示す概略断面図
【図２Ａ】発光ユニットの正孔注入層におけるパターン形状を示す平面図
【図２Ｂ】発光ユニットの正孔注入層におけるパターン形状を示す平面図
【図３】紫外線による照射領域と非照射領域とを示す平面図
【図４Ａ】発光ユニットの正孔注入層におけるパターン形状を示す平面図
【図４Ｂ】発光ユニットの正孔注入層におけるパターン形状を示す平面図
【図５】紫外線による照射領域と非照射領域とを示す平面図
【図６】有機ＥＬモジュールの一例を示す概略断面図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の有機ＥＬ素子は、支持基板上に、一つ又は複数の有機機能層を有する、少なくとも二つの発光ユニットと、光透過性を有する少なくとも１層の中間金属層と、を有し、中間金属層が発光ユニット間に配置され、それぞれの発光ユニットにおける少なくとも１層の有機機能層が、当該有機機能層の形成過程においてマスクパターン化され、更に、当該有機機能層の形成後に、光照射によりパターン化されて、発光機能が変調されている領域と、変調されていない領域とを有しており、少なくとも二つの発光ユニットが、個別に又は同時に、電気的に駆動可能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６までの請求項に係る発明に共通する技術的特徴である。
【００２２】
本発明の実施態様としては、光照射によりパターン化される少なくとも１層の有機機能層が、正孔輸送層又は正孔注入層であることが、マスク精度を向上させる観点から好ましい。
【００２３】
本発明の有機ＥＬ素子の製造方法は、それぞれの発光ユニットにおける少なくとも１層の有機機能層を、マスクを用いて、パターニングする工程と、光照射により、発光機能が変調された領域と、変調されていない領域とに区画する工程と、を有することを特徴とする。
【００２４】
本発明の実施態様としては、光照射によりパターン化される少なくとも１層の有機機能層が、正孔輸送層又は正孔注入層であることが、マスク精度を向上させる観点から好ましい。
【００２５】
また、本発明の有機ＥＬ素子は、有機ＥＬモジュールに好適に具備され得る。
本発明の実施態様としては、支持基板の発光面側に、偏光部材、ハーフミラー部材又は黒色フィルターを有することが、非発光時に黒色となることから好ましい。
【００２６】
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、本願において、数値範囲を表す「〜」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している。
【００２７】
≪有機ＥＬ素子の構成≫
本発明の有機ＥＬ素子の層構成の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。
【００２８】
（Ｉ）陽極／第１発光ユニット／中間金属層／第２発光ユニット／陰極
（II）陽極／第１発光ユニット／第１中間金属層／第２発光ユニット／第２中間金属層／第３発光ユニット／陰極
【００２９】
（Ｉ−１）陽極／白色発光ユニット／中間金属層／白色発光ユニット／陰極
（II−１）陽極／白色発光ユニット／第１中間金属層／白色発光ユニット／第２中間金属層／白色発光ユニット／陰極
【００３０】
本発明の有機ＥＬ素子の一例として、上記構成（Ｉ）の有機ＥＬ素子を図１に示す。
図１に示すとおり、有機ＥＬ素子１は、支持基板２上に、陽極４、発光ユニット６、中間金属層８、発光ユニット１０及び陰極１２が順次積層され、構成されている。
支持基板２側端部には、陽極４が引き出され、取出し電極４ａが形成されている。
中間金属層８は、光透過性を有している。
【００３１】
本発明において、発光ユニット数としては、２以上であれば特に制限はないが、生産効率を鑑みると、２〜１０の範囲内であることが好ましく、２〜３の範囲内であることがより好ましい。なお、発光ユニット数をＮ（Ｎは２以上の整数）とすると、中間金属層数は（Ｎ−１）である。
【００３２】
また、発光ユニットの層構成の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。
【００３３】
（ｉ）正孔注入輸送層／発光層／電子注入輸送層
（ii）正孔注入輸送層／発光層／正孔阻止層／電子注入輸送層
（iii）正孔注入輸送層／電子阻止層／発光層／正孔阻止層／電子注入輸送層
（iv）正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層
（ｖ）正孔注入層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／電子注入層
（vi）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
【００３４】
本発明においては、各発光ユニットの構成として、異なるものを組み合わせて使用することができるが、発光ユニットを構成する発光層を除いて、同一の層、材料を用いた構成であることが好ましく、更には、発光層数も同一であることが好ましい。これにより、生産上、使用材料数を少なくでき、コスト面、品質管理面においてメリットがあり、更には、蒸着プロセスであれば製膜チャンバーを各発光ユニットで共通化しやすいなど、生産効率面のメリットも享受することができる。
上記と同様の理由から、発光層を含む全層の構成、材料が同じであることが特に好ましい。
【００３５】
発光ユニットを構成する各層の形成方法としては、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法（ラングミュア−ブロジェット法）、インクジェット法、スプレー法、印刷法、スロット型コータ法等の公知の薄膜形成法により製膜して形成することができる。
【００３６】
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。
【００３７】
＜中間金属層（８）＞
本発明に係る中間金属層は、二つの発光ユニット間に配置され、かつ光透過性を有している。
中間金属層は、その一部微細領域にほとんど金属材料が製膜されていない状態、いわゆるピンホールが形成されていたり、面内方向において網状に形成されていてもよい。あるいは、中間金属層形成部分が、島状（斑状）に形成されていてもよい。
【００３８】
本発明の中間金属層としては、仕事関数３．０ｅＶ以下の金属が用いられる。
中間金属層に用いられる材料としては、カルシウム（仕事関数２．８７ｅＶ、融点１１１２．２Ｋ）、リチウム（同２．９ｅＶ、同４５３．７Ｋ）、ナトリウム（同２．７５ｅＶ、同３７１Ｋ）、カリウム（同２．３ｅＶ、同３３６．９Ｋ）、セシウム（同２．１４ｅＶ、同３０１．６Ｋ）、ルビジウム（同２．１６ｅＶ、同３１２．１Ｋ）、バリウム（同２．７ｅＶ、同９９８．２Ｋ）、ストロンチウム（同２．５９ｅＶ、同１０４２．２Ｋ）が挙げられるが、中でも、常圧での融点が４００Ｋ以上であり、有機ＥＬ素子の高温環境下での性能を損なうおそれの小さいリチウム、カルシウム、バリウム、ストロンチウムが好ましい。
【００３９】
中間金属層の層厚は、０．６〜５ｎｍの範囲内であることが好ましく、より好ましくは０．８〜３ｎｍの範囲内であり、更に好ましくは０．８〜２ｎｍの範囲内である。
中間金属層の層厚が５ｎｍより小さい場合、使用する金属材料の光吸収による有機ＥＬ素子の効率低下を抑制し、保存安定性、駆動安定性が劣化することがない。
一方で、中間導電層の層厚が０．６ｎｍより大きい場合、有機ＥＬ素子の性能安定性、特に素子作製後、比較的初期段階における性能変動が小さい。
なお、本発明における「中間金属層の層厚」とは、中間金属層の単位面積当たりの製膜質量を材料の密度で除して求められる「平均層厚」として定義される。したがって、中間金属層の任意の部分の層厚が「平均層厚」より厚くても、あるいは逆に薄くなっていても構わない。
【００４０】
本発明においては、中間金属層の電圧印加方向の導電性を損なうことなく、面内方向の導電性を抑えられることから、中間金属層の発光ユニット側両面が完全平坦面を有するよりも、少なくともその一方の面が非平坦面として形成されていることが好ましい。中間金属層が非平坦面を有するとは、中間金属層の面内方向における形状が網状又は島状となっていることを意味する。
【００４１】
また、中間金属層の陽極側に隣接する層が、単一の有機化合物を製膜することにより形成された層であることが好ましい。この場合、生産プロセスが簡便になり工程管理が容易となること、複数材料を使用することによる性能変動リスクを回避できるという点はもとより、より優れた長期あるいは高温保存安定性、長期駆動安定性が得られることから好ましい。
【００４２】
中間金属層に隣接する層は、陰極側に位置する発光ユニットと陽極側に位置する発光ユニット間で、中間金属層を介して、各発光ユニットからの電荷の授受、各発光ユニットへの電荷の注入を容易に行うことができる機能を有していることが望ましい。
このような機能を有する層として、電荷輸送性を高めるため、例えば、電荷輸送性有機材料と、該有機材料を酸化若しくは還元できる、又は該有機材料と電荷移動錯体を形成し得るような無機材料や有機金属錯体とをドーピングした混合層として形成することが好ましい。
【００４３】
＜発光層＞
発光層には、ホスト化合物及び発光ドーパントが含まれていることが好ましい。
発光層に含有される発光ドーパントは、発光層の層厚方向に対し、均一な濃度で含有されていてもよく、また濃度分布を有していてもよい。
各発光ユニットに包含される個々の発光層の層厚は、特に制限はないが、形成する膜の均質性や、発光時に不必要な高電圧を印加するのを防止し、かつ、駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、５〜２００ｎｍの範囲内に調整することが好ましく、更に好ましくは１０〜１００ｎｍの範囲内に調整される。
以下、発光層に含まれるリン光ホスト化合物及びリン光ドーパントについて説明する。
【００４４】
（１）リン光ホスト化合物
本発明に用いられるリン光ホスト化合物としては、構造的には特に制限はないが、代表的にはカルバゾール誘導体、トリアリールアミン誘導体、芳香族ボラン誘導体、含窒素複素環化合物、チオフェン誘導体、フラン誘導体、オリゴアリーレン化合物等の基本骨格を有するものや、カルボリン誘導体やジアザカルバゾール誘導体（ここで、ジアザカルバゾール誘導体とは、カルボリン誘導体のカルボリン環を構成する炭化水素環の少なくとも一つの炭素原子が窒素原子で置換されているものを表す。）等が挙げられる。
【００４５】
リン光ホスト化合物は、単独で用いてもよいし、複数種併用して用いてもよい。
【００４６】
本発明に係る発光層に用いられるリン光ホスト化合物としては、下記一般式（ａ）で表される化合物であることが好ましい。
【００４７】
【化１】
2014192589.tif 000003
【００４８】
一般式（ａ）中、「Ｘ」は、ＮＲ′、Ｏ、Ｓ、ＣＲ′Ｒ″又はＳｉＲ′Ｒ″を表す。Ｒ′及びＲ″は、それぞれ独立に、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。
【００４９】
一般式（ａ）における「Ｘ」において、Ｒ′及びＲ″で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、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、１−プロペニル基、２−ブテニル基、１，３−ブタジエニル基、２−ペンテニル基、イソプロペニル基等）、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、ビフェニリル基等）、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（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）、ホスホノ基等が挙げられる。
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。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。
【００５０】
一般式（ａ）において、好ましい「Ｘ」はＮＲ′又はＯであり、Ｒ′としては芳香族炭化水素基、芳香族複素環基が特に好ましい。
【００５１】
一般式（ａ）において、「Ａｒ」で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。
「Ａｒ」で表される芳香族環は、単環、縮合環のいずれでもよく、更には、未置換でも、上述のＲ′及びＲ″で表される置換基を有していてもよい。
【００５２】
一般式（ａ）において、「Ａｒ」で表される芳香族炭化水素環としては、例えば、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。
【００５３】
一般式（ａ）において、「Ａｒ」で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窒素原子で置換されている環を示す。）等が挙げられる。
【００５４】
上記の中でも、一般式（ａ）において、「Ａｒ」で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、より好ましく用いられるのは、カルバゾール環、カルボリン環、ベンゼン環である。さらには、置換基を有するベンゼン環が特に好ましく、カルバゾリル基を有するベンゼン環が最も好ましい。
【００５５】
また、一般式（ａ）において、「Ａｒ」で表される芳香族環としては、下記に示すような、各々３環以上の縮合環であることが好ましい一態様であり、そのような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。
【００５６】
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化水素環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。
【００５７】
また、一般式（ａ）において、ｎは０〜８の整数を表すが、０〜２の整数であることが好ましく、特に「Ｘ」がＯ又はＳである場合には、１又は２であることが好ましい。
【００５８】
以下、一般式（ａ）で表されるリン光ホスト化合物の具体例を示すが、これらに限定されるものではない。
【００５９】
【化２】
2014192589.tif 000004
【００６０】
【化３】
2014192589.tif 000005
【００６１】
【化４】
2014192589.tif 000006
【００６２】
【化５】
2014192589.tif 000007
【００６３】
【化６】
2014192589.tif 000008
【００６４】
【化７】
2014192589.tif 000009
【００６５】
【化８】
2014192589.tif 000010
【００６６】
【化９】
2014192589.tif 000011
【００６７】
また、本発明に用いるリン光ホスト化合物は、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。
【００６８】
リン光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、高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。本発明においては、ガラス転移点が９０℃以上の化合物が好ましく、更には１３０℃以上の化合物が優れた特性を得られることから好ましい。
ここで、ガラス転移点（Ｔｇ）とは、ＤＳＣ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ：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。
【００６９】
また、本発明においては、従来公知のホスト化合物を用いることもできる。
従来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好適に用いることができる。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。
【００７０】
本発明の有機ＥＬ素子が複数の発光層を有する場合、リン光ホスト化合物は発光層ごとに異なっていてもよいが、同一の化合物であることが生産効率上、工程管理上好ましい。
【００７１】
また、リン光ホスト化合物は、その最低励起３重項エネルギー（Ｔ１）が、２．７ｅＶより大きいことがより高い発光効率を得られることから好ましい。
本発明でいう最低励起３重項エネルギーとは、ホスト化合物を溶媒に溶解し、液体窒素温度において観測したリン光発光スペクトルの最低振動バンド間遷移に対応する発光バンドのピークエネルギーのことをいう。
【００７２】
（２）リン光発光ドーパント
本発明に用いることができるリン光発光ドーパントは、公知のものの中から選ぶことができる。例えば、元素の周期表で８族〜１０族の金属を含有する錯体系化合物、好ましくはイリジウム化合物、オスミウム化合物、若しくは白金化合物（白金錯体系化合物）、又は希土類錯体から選ぶことができる。中でも、最も好ましいのはイリジウム化合物である。
白色発光を呈する有機ＥＬ素子を作製する場合、少なくとも緑、黄、赤領域の発光を担う発光体としては、リン光発光材料が好ましい。
【００７３】
（一般式（Ａ）〜（Ｃ）で表される部分構造）
また、リン光発光ドーパントとして青色リン光発光ドーパントを用いる場合、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、下記一般式（Ａ）〜（Ｃ）から選ばれる少なくとも一つの部分構造を有していることが好ましい。
【００７４】
【化１０】
2014192589.tif 000012
【００７５】
一般式（Ａ）中、「Ｒａ」は、水素原子、脂肪族基、芳香族基又は複素環基を表す。「Ｒｂ」及び「Ｒｃ」は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。「Ａ１」は、芳香族環又は芳香族複素環を形成するのに必要な残基を表す。「Ｍ」は、Ｉｒ又はＰｔを表す。
【００７６】
【化１１】
2014192589.tif 000013
【００７７】
一般式（Ｂ）中、「Ｒａ」は、水素原子、脂肪族基、芳香族基又は複素環基を表す。「Ｒｂ」、「Ｒｃ」、「Ｒｂ１」及び「Ｒｃ１」は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。「Ａ１」は、芳香族環又は芳香族複素環を形成するのに必要な残基を表す。「Ｍ」は、Ｉｒ又はＰｔを表す。
【００７８】
【化１２】
2014192589.tif 000014
【００７９】
一般式（Ｃ）中、「Ｒａ」は、水素原子、脂肪族基、芳香族基又は複素環基を表す。「Ｒｂ」及び「Ｒｃ」は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。「Ａ１」は、芳香族環又は芳香族複素環を形成するのに必要な残基を表す。「Ｍ」は、Ｉｒ又はＰｔを表す。
【００８０】
一般式（Ａ）〜（Ｃ）において、「Ｒａ」で表される脂肪族基としては、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、２−エチル−ヘキシル基、オクチル基、ウンデシル基、ドデシル基、テトラデシル基）、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）が挙げられ、芳香族基としては、例えば、フェニル基、トリル基、アズレニル基、アントラニル基、フェナントリル基、ピレニル基、クリセニル基、ナフタセニル基、ｏ−テルフェニル基、ｍ−テルフェニル基、ｐ−テルフェニル基、アセナフテニル基、コロネニル基、フルオレニル基、ペリレニル基等が挙げられ、複素環基としては、例えば、ピロリル基、インドリル基、フリル基、チエニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、インドリジニル基、キノリニル基、カルバゾリル基、インドリニル基、チアゾリル基、ピリジル基、ピリダジニル基、チアジアジニル基、オキサジアゾリル基、ベンゾキノリニル基、チアジアゾリル基、ピロロチアゾリル基、ピロロピリダジニル基、テトラゾリル基、オキサゾリル基、クロマニル基等を挙げることができる。
これらの基は、一般式（ａ）におけるＲ′及びＲ″で表される置換基を有していてもよい。
【００８１】
一般式（Ａ）〜（Ｃ）において、「Ｒｂ」、「Ｒｃ」、「Ｒｂ１」及び「Ｒｃ１」で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、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）、アリール基（例えば、フェニル基、ナフチル基等）、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）、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）、アルコキシル基（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）、シクロアルコキシル基（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（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。
【００８２】
一般式（Ａ）〜（Ｃ）において、「Ａ１」で表される芳香族環としては、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、芳香族複素環としては、フラン環、チオフェン環、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、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窒素原子で置換されている環を示す。）等が挙げられる。
【００８３】
一般式（Ａ）〜（Ｃ）において、「Ｍ」は、Ｉｒ又はＰｔを表すが、中でもＩｒが好ましい。
【００８４】
一般式（Ａ）〜（Ｃ）の構造は部分構造であり、それ自身が完成構造の発光ドーパントとなるには、中心金属の価数に対応した配位子が必要である。そのような配位子としては、具体的には、ハロゲン（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子等）、アリール基（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、ビフェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基等）、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、ｔ−ブチル基等）、アルキルオキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、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、フタラジニル基等）、一般式（Ａ）〜（Ｃ）の金属を除いた部分構造等が挙げられる。
【００８５】
発光ドーパントしては、一般式（Ａ）〜（Ｃ）の部分構造３個で完成構造となるトリス体が好ましい。
【００８６】
以下、上記一般式（Ａ）〜（Ｃ）の部分構造を有する青色リン光発光ドーパントを例示するが、これらに限定されるものではない。
【００８７】
【化１３】
2014192589.tif 000015
【００８８】
【化１４】
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【００８９】
【化１５】
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【００９０】
【化１６】
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【００９１】
【化１７】
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【００９２】
【化１８】
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【００９３】
【化１９】
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【００９４】
【化２０】
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【００９５】
【化２１】
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【００９６】
（３）蛍光発光ドーパント
蛍光発光ドーパント（蛍光性ドーパント、蛍光発光体等ともいう。）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、希土類錯体系蛍光体等が挙げられる。
【００９７】
＜注入層：正孔注入層、電子注入層＞
注入層は、必要に応じて設けることができ、陽極又は中間金属層と、発光層又は正孔輸送層との間、あるいは陰極又は中間金属層と、発光層又は電子輸送層との間に存在させてもよい。
【００９８】
注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために、電極及び中間金属層と有機層間に設けられる層のことで、例えば、「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）にその詳細が記載されており、正孔注入層（陽極バッファー層）と電子注入層（陰極バッファー層）とがある。
【００９９】
正孔注入層（陽極バッファー層）としては、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おり、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、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を用いた高分子バッファー層等が挙げられる。また、特表２００３−５１９４３２号公報に記載されている材料を使用することも好ましい。
【０１００】
正孔注入層は、複数の材料を混合して用いてもよいが、本発明においては、単一の有機化合物を製膜することによって形成されることが好ましい。理由として、複数の材料を混合して使用する場合、混合比の生産時における変動、例えば、製膜基板面内における濃度変動等による性能変動のリスクが高くなることが挙げられる。
【０１０１】
正孔注入層の層厚については特に制限はないが、通常は０．１〜１００ｎｍ程度の範囲内、好ましくは１〜３０ｎｍの範囲内である。
【０１０２】
電子注入層に好適な材料としては、電子輸送層と陰極間に設ける電子注入層においては、仕事関数３ｅＶ以下のアルカリ金属、アルカリ土類金属、及びこれらの化合物が挙げられる。アルカリ金属化合物としては、具体的には、フッ化カリウム、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化セシウム、酸化リチウム、リチウムキノリン錯体、炭酸セシウム等が挙げられ、フッ化リチウム、フッ化セシウムが好ましい。
中間金属層の陽極側に隣接する層としては、アルカリ金属化合物あるいはアルカリ土類化合物からなる層を設けないことが好ましい。
【０１０３】
電子注入層の層厚については特に制限はないが、通常は０．１〜１０ｎｍ程度の範囲内、好ましくは０．１〜２ｎｍの範囲内である。
【０１０４】
＜阻止層：正孔阻止層、電子阻止層＞
阻止層は、必要に応じて設けられるものである。例えば、特開平１１−２０４２５８号公報、同１１−２０４３５９号公報、及び「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２３７頁等に記載されている正孔阻止（ホールブロック）層がある。
【０１０５】
正孔阻止層とは、広い意味では電子輸送層の機能を有し、電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が著しく小さい正孔阻止材料からなり、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、後述する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。
正孔阻止層は、発光層に隣接して設けられていることが好ましい。
【０１０６】
一方、電子阻止層とは、広い意味では正孔輸送層の機能を有し、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、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。また、後述する正孔輸送層の構成を必要に応じて電子阻止層として用いることができる。
【０１０７】
本発明に係る正孔阻止層及び電子阻子層の層厚としては、好ましくは３〜１００ｎｍの範囲内であり、更に好ましくは５〜３０ｎｍの範囲内である。
【０１０８】
＜正孔輸送層＞
正孔輸送層とは、正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、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。
正孔輸送層は、単層又は複数層設けることができる。
【０１０９】
正孔輸送材料としては、正孔の注入若しくは輸送、又は電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、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、アニリン系共重合体や、導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられる。
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、更には、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。
【０１１０】
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、更には、米国特許第５０６１５６９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個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。
【０１１１】
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。
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。本発明においては、より高効率の発光素子が得られることから、これらの材料を用いることが好ましい。
【０１１２】
正孔輸送層は、上記材料の１種又は２種以上からなる１層構造であってもよい。
【０１１３】
正孔輸送層の層厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度の範囲内、好ましくは５〜２００ｎｍの範囲内である。
【０１１４】
＜電子輸送層＞
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る。
電子輸送層は、単層又は複数層設けることができる。
【０１１５】
電子輸送層に用いられる電子輸送材料としては、陰極又は中間金属層を介して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、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。例えば、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、ビピリジル誘導体、フレオレニリデンメタン誘導体、カルボジイミド、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。また、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることができる。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。
本発明においては、中間金属層に隣接して電子輸送層を設ける場合には、ピリジン環をその構造の中に包含する化合物であることが好ましい。
【０１１６】
また、８−キノリノール誘導体の金属錯体、例えば、トリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ）、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。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も用いられる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。
【０１１７】
電子輸送層には、複数の材料を混合して用いてもよい。アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルカリ金属化合物又はアルカリ土類金属化合物のドーピングを行うこともできるが、電子輸送層は、単一の有機化合物を製膜することによって形成されることが好ましい。理由として、複数の材料を混合して使用する場合、混合比の生産時における変動、例えば、製膜基板面内における濃度変動等による性能変動のリスクが高くなることが挙げられる。
本発明においては、低仕事関数の中間金属層を用いることにより、アルカリ金属等のドーピングを行わずとも、中間金属層からの電子注入性を損なうことなく好適な性能を得ることができる。
【０１１８】
電子輸送層に含まれる有機化合物のガラス転移温度は、１１０℃以上であることがより優れた高温保存性、高温プロセス安定性が得られることから好ましい。
【０１１９】
電子輸送層の層厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度の範囲内、好ましくは５〜２００ｎｍの範囲内である。
【０１２０】
＜支持基板（２）＞
本発明の有機ＥＬ素子に適用する支持基板（基体、基板、基材、支持体ともいう。）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。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樹脂フィルムである。
【０１２１】
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が挙げられる。
【０１２２】
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が０．０１ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下のガスバリアー性フィルムであることが好ましく、更には、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２６−１９９２に準拠した方法で測定された酸素透過度が１×１０−３ｍｌ／（ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ）以下、及び水蒸気透過度が１×１０−３ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下の高ガスバリアー性フィルムであることが好ましく、更には、酸素透過度が１×１０−５ｍｌ／（ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ）以下、及び水蒸気透過度が１×１０−５／（ｍ２・２４ｈ）であることが特に好ましい。
【０１２３】
ガスバリアー膜を形成する材料としては、水分や酸素など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、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素などを用いることができる。さらに、ガスバリアー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。無機層と有機材料からなる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。
【０１２４】
ガスバリアー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、コーティング法など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も好適に用いることができる。
【０１２５】
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。
【０１２６】
＜封止＞
本発明の有機ＥＬ素子の封止に用いられる封止手段としては、例えば、封止部材と、電極、支持基板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、透明性、電気絶縁性は特に限定されない。
【０１２７】
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１種以上の金属又は合金からなるものが挙げられる。
【０１２８】
本発明においては、有機ＥＬ素子を薄膜化できるということからポリマーフィルム又は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、酸素透過度が１×１０−３ｍｌ／（ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ）以下、及び水蒸気透過度が１×１０−３ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下のものであることが好ましい。また、酸素透過度が１×１０−５ｍｌ／（ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ）以下、及び水蒸気透過度が１×１０−５／（ｍ２・２４ｈ）であることがより好ましい。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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などの湿気硬化型等の接着剤を挙げることができる。また、エポキシ系など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。
【０１３１】
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（２５℃）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。
【０１３２】
封止部材と有機ＥＬ素子の表示領域との間隙には、気相及び液相では、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。
【０１３３】
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、ヨウ化バリウム、ヨウ化マグネシウム等）、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。
【０１３４】
＜保護膜、保護板＞
有機ＥＬ素子の機械的強度を高めるために、上記封止用フィルムの外側に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、上記封止に用いたのと同様のガラス板、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。
【０１３５】
＜陽極（４）＞
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、Ａｇ、Ａｌ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。
【０１３６】
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のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は（１００μｍ以上程度）、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、コーティング方式など湿式製膜法を用いることもできる。
【０１３７】
陽極側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い。
また、陽極としてのシート抵抗値は、数百Ω／□以下が好ましい。
膜厚は材料にもよるが、通常５〜１０００ｎｍの範囲内、好ましくは５〜２００ｎｍの範囲内で選ばれる。
【０１３８】
＜陰極（１２）＞
一方、陰極としては、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、銀、アルミニウム等が挙げられる。これらの中でも、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２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や、アルミニウム、銀等が好適である。
【０１３９】
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。
【０１４０】
また、陰極としてのシート抵抗値は、数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常５ｎｍ〜５μｍの範囲内、好ましくは５〜２００ｎｍの範囲内で選ばれる。
【０１４１】
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。
また、陰極に上記材料を１〜２０ｎｍの範囲内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作製することで、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との両方が透過性を有する素子を作製することができる。
【０１４２】
≪発光パターンを有する有機ＥＬ素子の製造方法≫
本発明の発光パターンを有する有機ＥＬ素子の製造方法は、少なくとも一対の電極間に一つ又は複数の有機機能層を備えた有機ＥＬ素子が、状態に応じて、発光パターンを２種類以上切り替え可能なことを特徴とする。
なお、ここでいう「パターン」とは、有機ＥＬ素子により表示される図案（図の柄や模様）、文字、画像等をいう。
【０１４３】
ここでは、一例として、図１に示す有機ＥＬ素子１の製造方法を説明する。
【０１４４】
（１）積層工程
本発明の有機ＥＬ素子１の製造方法では、支持基板２上に、陽極４、発光ユニット６、中間金属層８、発光ユニット１０及び陰極１２を積層して形成する工程（積層工程）を行う。
【０１４５】
まず、支持基板２を準備し、該支持基板２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の範囲内の膜厚になるように、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陽極４を作製する。同時に、陽極４端部に、外部電源と接続される取出し電極４ａを蒸着法等の適宜の方法に形成する。
【０１４６】
次に、この上に、発光ユニット６を構成する正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層を順に積層し形成する。
なお、発光ユニット６の製膜時には、後述する発光ユニット１０とは異なるパターンが形成されるように、製膜時のシャドーマスクパターンを適宜選択する。
シャドーマスクパターンは、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層の全ての層に同一のシャドーマスクパターンを用いてもよいが、製膜精度の観点から、正孔注入層及び正孔輸送層に用いることが好ましく、正孔注入層のみにシャドーマスクを用いることがより好ましい。
【０１４７】
これらの各層の形成は、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、蒸着法、印刷法等があるが、均質な層が得られやすく、かつ、ピンホールが生成しにくい等の点から、真空蒸着法又はスピンコート法が特に好ましい。さらに、層ごとに異なる形成法を適用してもよい。これらの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１×１０−６〜１×１０−２Ｐａ、蒸着速度０．０１〜５０ｎｍ／秒、基板温度−５０〜３００℃、層厚０．１〜５μｍの範囲内で、各条件を適宜選択することが望ましい。
【０１４８】
これらの層を形成後、その上に中間金属層用物質からなる薄膜を、好ましくは層厚０．６〜５ｎｍの範囲内、より好ましくは０．８〜３ｎｍの範囲内、更に好ましくは０．８〜２ｎｍの範囲内になるように蒸着法により形成させ中間金属層８を設ける。
【０１４９】
次いで、発光ユニット６の製膜と同様にして、発光ユニット１０の各層を形成する。この際、上述したように、製膜時のシャドーマスクパターンは、発光ユニット６とは異なるものを用いる。
【０１５０】
以上のようにして発光ユニット１０を形成した後、この上部に陰極１２を蒸着法やスパッタ法などの適宜の形成法によって形成する。この際、陰極１２は、発光ユニット６及び１０によって中間金属層８や陽極４に対して絶縁状態を保ちつつ、発光ユニット１０の上方から支持基板２の周縁に端子部分を引き出した形状にパターン形成する。
【０１５１】
（２）封止工程
積層工程の後には、有機ＥＬ素子１を封止する工程（封止工程）を行う。
すなわち、陽極４（取出し電極４ａ）及び陰極１２の端子部分を露出させた状態で、支持基板２上に、少なくとも発光ユニット６及び１０を覆う封止材を設ける。
【０１５２】
（３）光照射工程
光照射することにより発光ユニット６及び１０の発光機能を変調させて、発光パターンを有する有機ＥＬ素子１を製造することができる。
ここで、光照射により発光機能を変調させるとは、光照射により、発光ユニットを構成する正孔輸送材料等の機能を変化させることにより、当該発光ユニットの発光機能を変化させることをいう。
【０１５３】
光照射工程において、その光照射方法は、発光ユニット６及び１０の所定パターン領域に所定の光照射することで当該照射部分を輝度が変化した発光領域とすることができれば、いずれの方法であってもよく、特定の方法に限定されるものではない。
光照射工程において照射される光は、紫外線、可視光線又は赤外線を更に含有していてもよいが、紫外線を含むことが好ましい。
ここで、本発明において、紫外線とは、その波長がＸ線よりも長く、可視光線の最短波長より短い電磁波をいい、具体的には波長が１〜４００ｎｍの範囲内のものである。
【０１５４】
紫外線の発生手段及び照射手段は、従来公知の装置等により紫外線を発生させ、かつ、照射すればよく、特に限定されない。具体的な光源としては、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、水素（重水素）ランプ、希ガス（キセノン、アルゴン、ヘリウム、ネオンなど）放電ランプ、窒素レーザー、エキシマレーザー（ＸｅＣｌ、ＸｅＦ、ＫｒＦ、ＫｒＣｌなど）、水素レーザー、ハロゲンレーザー、各種可視（ＬＤ）−赤外レーザーの高調波（ＹＡＧレーザーのＴＨＧ（Ｔｈｉｒｄ  Ｈａｒｍｏｎｉｃ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）光など）等が挙げられる。
【０１５５】
このような光照射工程は、封止工程の後に行われることが好ましい。
【０１５６】
また、光照射工程において、光強度又は照射時間等を調整して、光照射量を変化させることにより、当該光照射量に応じて光照射部分の発光輝度を変化させることが可能である。光照射量が多いほど発光輝度は減衰し、光照射量が少ないほど発光輝度の減衰率は小さい。したがって、光照射量が０、すなわち、光未照射の場合には、発光輝度は最大である。
【０１５７】
以上により、所望の発光パターンを有する有機ＥＬ素子１を製造することができる。このような有機ＥＬ素子１の製造においては、１回の真空引きで一貫して発光ユニット６から陰極１２まで作製するのが好ましいが、途中で真空雰囲気から支持基板２を取り出して異なる形成法を施しても構わない。その際、作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行う等の配慮が必要となる。
【０１５８】
また、このようにして得られた有機ＥＬ素子１に直流電圧を印加する場合には、発光させる発光ユニット６又は１０の両側に配置された電極（例えば、陽極４を＋の極性とし、中間金属層８を−の極性とする。）に、２〜４０Ｖ程度の電圧を印加すると発光が観測できる。また、交流電圧を印加してもよく、印加する交流の波形は任意でよい。
この際、電流は、発光パターン部分にのみ流れるため、不必要な部分にまで光を導光するＬＥＤと比較して、消費電力を低減させることができる。
【０１５９】
さらには、マスクを用いたパターン化に加えて、光照射によるパターン化を施すことで、より形状精度を高くすることができる。
【０１６０】
＜有機ＥＬ素子の発光パターン＞
複数層の発光ユニットを有する有機ＥＬ素子を光照射して発光輝度を変化、低減させる場合、封止工程を終えた有機ＥＬ素子に一括で光照射をしてしまうと、それぞれの発光ユニットで異なった図柄やマークを表示させることができなくなる。
これを避けるため、各発光ユニット間で図柄やマークを変える際には、成膜マスクにより有機層、特に、正孔輸送層や正孔注入層をマスクパターニングしておき、最終のトリミングの位置付けで光照射による発光輝度変化プロセスを実施するとよい。
以下、図面を用いて、図１で示される有機ＥＬ素子１について、より詳細に説明する。
【０１６１】
まず、発光ユニット６の正孔注入層６ａ成膜時に、図２Ａに対応する開口形状を有したメタルマスクを用いて蒸着工程を実施し、図２Ａで示される正孔注入層６ａを形成する。次に、発光ユニット１０の正孔注入層１０ａ成膜時に、図２Ｂに対応する開口形状を有したメタルマスクを用いて蒸着工程を同様に実施し、図２Ｂで示される正孔注入層１０ａを形成する。
本方式により、それぞれの発光ユニット６及び１０において、図２Ａ及びＢに対応する矢印形状の発光をそれぞれ確認することが可能となるが、矢印形状の精度は、蒸着時の成膜広がりボケを含んだものとなり、矢印形状の周囲部にも若干の輝度をもった、ぼんやりとしたものとなってしまう。
【０１６２】
これを解決するために、成膜、封止工程実施後に、光照射工程を行う。具体的には、図３に示すような発光形状を得るため、図３の非照射領域２０に光が当たらないよう非透過加工したマスク板を用意する。次に、図２Ａ及びＢの発光位置と上記マスク板を位置合わせしてマスク板を固定する。位置合わせ終了後、光照射工程を実施し、矢印形状の周囲部（照射領域２２）を輝度変化させる。この方式により、複数層の発光ユニットを有し、かつそれぞれの発光ユニットで発光形状を変える場合でも、図柄やマークを精度よく形成することが可能となる。
【０１６３】
このようにして作製された有機ＥＬ素子１は、発光ユニット６のみを駆動すれば、図２Ａに示す形状の発光パターンが観測され、発光ユニット１０のみを駆動すれば、図２Ｂに示す形状の発光パターンが観測される。
発光ユニット６及び１０の電気的駆動は、位置センサー等の情報に基づいて、ドライバーＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）で制御される。
【０１６４】
また、その他の態様として、図４Ａ及びＢに示される発光パターンとすることもできる。
図４Ａに示すように、発光ユニット６の正孔注入層６ｂは三角形状に形成されている。図４Ｂに示すように、発光ユニット１０の正孔注入層１０ｂは、発光ユニット６の正孔注入層６ｂの形状を１８０度反転させた形状（逆三角形状）で形成されている。
この場合にも、上記同様に、図５に示すように、発光ユニット６及び１０の正孔注入層６ｂ及び１０ｂが形成されている領域を紫外線の非照射部分２４、それ以外の領域を照射部分２６として紫外線を照射し、照射部分２６の発光輝度を変化させるものである。
【０１６５】
本態様においては、発光ユニット６のみを駆動すれば、図４Ａに示す形状の発光パターンが観測され、発光ユニット１０のみを駆動すれば、図４Ｂに示す形状の発光パターンが観測され、更には、発光ユニット６及び１０を同時に駆動すれば、いわゆる六芒星状の発光パターンを得ることもできる。
【０１６６】
なお、上記いずれの態様においても、各発光ユニット６及び１０の発光色は任意であり、同一であっても、異なっていてもよい。
【０１６７】
≪有機ＥＬ素子の用途≫
本発明の有機ＥＬ素子は、各種デバイスに好適に用いることができる。
以下では、その一例として、有機ＥＬモジュールについて説明する。
【０１６８】
≪有機ＥＬモジュールの構成≫
本発明において、有機ＥＬモジュールとは、少なくとも１以上の有機ＥＬ素子の陽極及び陰極に導電性材料（部材）が接続され、更に、配線基板等に接続された、それ自体が独立の機能を有する実装体のことをいう。
図６に、本発明の有機ＥＬモジュールの一例を示す。
【０１６９】
図６に示すように、有機ＥＬモジュール３０は、主に、有機ＥＬ素子１、異方性導電フィルム（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄａｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ：ＡＣＦ）３２及びフレキシブルプリント基板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ：ＦＰＣ）３４から構成されている。
有機ＥＬ素子１は、支持基板２及び電極や各種有機機能層を含む積層体１４を有している。積層体１４が積層されていない支持基板２側端部には、陽極４（図１参照）が引き出され、この取出し電極４ａとフレキシブルプリント基板３４とが、異方性導電フィルム３２を介して、電気的に接続されている。
フレキシブルプリント基板３４は、有機ＥＬ素子１（積層体１４）上に、接着剤３６を介して、接合されている。フレキシブルプリント基板３４は、図示しないドライバーＩＣやプリント基板に接続されている。
図６においては図示していないが、陰極１２（図１参照）についても取出し電極が形成され、当該取出し電極とフレキシブルプリント基板３４とが電気的に接続されている。
また、本発明においては、支持基板２の発光面側に偏光部材３８を設けてもよい。偏光部材３８に代えて、ハーフミラーや黒色フィルターを用いることもできる。これにより、本発明の有機ＥＬモジュール３０は、ＬＥＤでは導光ドットにより表現することができなかった黒色を表現可能となる。
【０１７０】
＜異方性導電フィルム（３２）＞
本発明に係る異方性導電フィルムは、導電性粒子、例えば、金、ニッケル、銀等の金属核そのものや樹脂核に金メッキしたもの等をバインダーに分散したものである。
バインダーとしては、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂が使われており、中でも、熱硬化性樹脂が好ましく、エポキシ樹脂を用いたものがより好ましい。
フィラーとしてニッケルファイバー（繊維状）を配向させた異方性導電性フィルムも好適に使用できる。
また、本発明においては、異方導電性フィルムに代えて、導電性ペースト等の流動性材料、例えば、銀ペースト等を用いてもよい。
【０１７１】
＜偏光部材（３８）＞
本発明に係る偏光部材としては、市販の偏光板又は円偏光板が挙げられる。
【０１７２】
偏光板の主たる構成要素である偏光膜とは、一定方向の偏波面の光だけを通す素子であり、代表的なものとして、ポリビニルアルコール系偏光フィルムがある。これは、主に、ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素を染色させたものと２色性染料を染色させたものとがある。偏光膜は、ポリビニルアルコール水溶液を製膜し、これを一軸延伸させて染色するか、染色した後一軸延伸してから、好ましくはホウ素化合物で耐久性処理を行ったものが用いられている。偏光膜の膜厚としては、５〜３０μｍの範囲内、好ましくは８〜１５μｍの範囲内である偏光膜が好ましく用いられており、本発明においては、このような偏光膜も好適に用いることができる。
【０１７３】
また、市販の偏光板保護フィルムを用いることも好ましく、具体的には、ＫＣ８ＵＸ２ＭＷ、ＫＣ４ＵＸ、ＫＣ５ＵＸ、ＫＣ４ＵＹ、ＫＣ８ＵＹ、ＫＣ１２ＵＲ、ＫＣ４ＵＥＷ、ＫＣ８ＵＣＲ−３、ＫＣ８ＵＣＲ−４、ＫＣ８ＵＣＲ−５、ＫＣ４ＦＲ−１、ＫＣ４ＦＲ−２、ＫＣ８ＵＥ、ＫＣ４ＵＥ（コニカミノルタ（株）製）等が挙げられる。
【０１７４】
偏光部材と支持基板とを貼り合わせるために用いられる粘着剤は、光学的に透明であることはもとより、適度な粘弾性や粘着特性を示すものが好ましい。
具体的には、アクリル系共重合体やエポキシ系樹脂、ポリウレタン、シリコーン系ポリマー、ポリエーテル、ブチラール系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、合成ゴム等が挙げられる。中でも、アクリル系共重合体は、最も粘着物性を制御しやすく、かつ透明性や耐候性、耐久性などに優れていることから好ましく用いることができる。
これら粘着剤は、基板上に塗設後、乾燥法、化学硬化法、熱硬化法、熱熔融法、光硬化法等により膜形成させ、硬化させることができる。
【０１７５】
≪発光パターンを有する有機ＥＬモジュールの製造方法≫
有機ＥＬモジュールは、電流の給電部である陽極の取出し電極と、電流の受取り部である陰極の取出し電極（図示略）を所定の方法にて接続することにより作製することができる。
特に、接続方法として異方性導電フィルムを用いた場合には、異方性導電フィルムの仮接着温度による仮貼合工程と、実際に異方性導電フィルム中の電気的接続を取る役割を有する導電性粒子を押しつぶす圧着工程を行うことにより、異方性導電フィルムと取出し電極が電気的に接続される。
支持基板がフィルム基材である場合には、フィルム基材への熱ダメージ低減のため、圧着温度が１００〜１５０℃の範囲内である異方性導電フィルム（例えば、日立化成社  ＭＦシリーズ等）を選定する。
【０１７６】
より具体的には、工程としては、まず、異方性導電フィルムの仮貼合工程を実施する。この工程は、例えば、ＡＣＦ貼り付け装置（大橋製作所製：ＬＤ−０３）などを用いる。仮貼合用のヒートツール温度は、８０℃程度に設定し、有機ＥＬ素子と異方性導電フィルムとを位置合わせした後、所定の圧力（０．１〜０．３ＭＰａ）にて、５秒程度の押圧により貼合を行う。
次いで、本貼合工程（圧着工程）を実施する。この工程は、例えば、本圧着装置（大橋製作所製：ＢＤ−０２）などを用いる。まず、本貼合用のヒートツール温度を１３０〜１５０℃程度に設定する。次に、有機ＥＬ素子に接続するフレキシブルプリント基板のコンタクトパッドを有機ＥＬ素子の電極取出し位置に位置合わせしてセットする。位置合わせ完了後、ヒートツールを所定の圧力（１〜３ＭＰａ）で、フレキシブルプリント基板上から１０秒程度押圧して本貼合工程が完了する。貼合後、異方性導電フィルム接合部補強のため、貼合部の上からシリコーン樹脂などをポッティングして補強してもよい。
【０１７７】
その他、用途に応じて、支持基板の発光面側に、偏光部材、ハーフミラー部材又は黒色フィルターを、接着剤を介して、設けることもできる。
【実施例】
【０１７８】
以下、実施例により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「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「体積％」を表す。【０１７９】
≪有機ＥＬ素子の作製≫
陽極として、３０ｍｍ×６０ｍｍ、厚さ０．７ｍｍのガラス基板上に、ＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１５０ｎｍの厚さで製膜した支持基板にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を付けた透明支持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分間行った後、この透明支持基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。
真空蒸着装置内の蒸着用るつぼの各々に、各層の構成材料を最適の量で充填した。蒸着用るつぼは、モリブデン製又はタングステン製の抵抗加熱用材料で作製されたものを用いた。【０１８０】
真空度１×１０−４Ｐａまで減圧した後、図２Ａの図柄がパターニングできるシャドーマスクを用い、化合物Ｍ−４の入った蒸着用るつぼに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で透明支持基板に蒸着し、層厚１５ｎｍの層を設けた。
次いで、化合物Ｍ−２を同様にして蒸着し、層厚４０ｎｍの層を設けた。
次いで、化合物ＢＤ−１、化合物ＧＤ−１、ＲＤ−１、化合物Ｈ−１及び化合物Ｈ−２を化合物ＢＤ−１が５％、化合物ＧＤ−１が１７％、ＲＤ−１が０．８％の濃度になるように蒸着速度０．１ｎｍ／秒で共蒸着し、層厚３０ｎｍの第１白色発光層を形成した。
次いで、化合物Ｅ―１を蒸着速度０．１ｎｍ／秒で蒸着して、層厚３０ｎｍの層を形成した。【０１８１】
【化２２】
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【０１８２】
【化２３】
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【０１８３】
【化２４】
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【０１８４】
続いて、リチウムを蒸着し、層厚１．５ｎｍの中間金属層を設けた。【０１８５】
次いで、図２Ｂの図柄がパターニングできるシャドーマスクを用い、化合物Ｍ−４を蒸着速度０．１ｎｍ／秒で蒸着し、層厚１５ｎｍの層を設けた。
次いで、化合物Ｍ−２を蒸着速度０．１ｎｍ／秒で蒸着し、層厚５０ｎｍの層を設けた。
次いで、化合物ＢＤ−１、化合物ＧＤ−１、ＲＤ−１、化合物Ｈ−１及び化合物Ｈ−２を化合物ＢＤ−１が５％、化合物ＧＤ−１が１７％、ＲＤ−１が０．８％の濃度になるように蒸着速度０．１ｎｍ／秒で共蒸着し、層厚３０ｎｍの第２白色発光層を形成した。
次いで、化合物Ｅ―１を蒸着速度０．１ｎｍ／秒で蒸着して、層厚３０ｎｍの層を形成した。
さらに、ＬｉＦを厚さ１．５ｎｍで形成した後に、アルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成した。【０１８６】
次いで、上記素子の非発光面をガラスケースで覆い、有機ＥＬ素子を作製した。【０１８７】
次いで、上記のようにして作製した有機ＥＬ素子の蒸着面側をガラスケースで覆い、有機ＥＬ素子を大気に接触させることなく、窒素雰囲気下のグローブボックス（純度９９．９９９％以上の高純度窒素ガスの雰囲気下）で封止を行った。【０１８８】
次いで、基板の上記各層が設けられている側と反対側の面上に、パターンマスク及び紫外線吸収フィルター（五鈴精工硝子株式会社製）を配置した状態で減圧密着させ、ＵＶテスター（岩崎電気株式会社製、ＳＵＶ−Ｗ１５１：１００ｍＷ／ｃｍ２）を用いて、基板側から紫外線を３時間照射し、パターニングした。
なお、紫外線吸収フィルターは、３２０ｎｍ以下の波長成分の光透過率が５０％以下のもの（カット波長：３２０ｎｍ）を用いた。【０１８９】
上記のようにして作製した有機ＥＬ素子の各発光ユニットを個別に駆動すると、図２Ａ及びＢに示すような異なる発光パターンを確認することができた。
【産業上の利用可能性】
【０１９０】
本発明は、発光ムラがなく、かつ形状精度の高い、発光パターンの切り替え可能な有機ＥＬ素子を提供することに、特に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【０１９１】
１  有機ＥＬ素子
２  支持基板
４  陽極
４ａ  取出し電極
６  発光ユニット
６ａ、６ｂ  正孔注入層
８  中間金属層
１０  発光ユニット
１０ａ、１０ｂ  正孔注入層
１２  陰極
１４  積層体
２０、２４  非照射領域
２２、２６  照射領域
３０  有機ＥＬモジュール
３２  異方性導電フィルム
３４  フレキシブル基板
３６  接着剤
３８  偏光部材
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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