(57)【要約】【課題】貼合法によって作製された有機ＥＬ素子の接合面での密着性を改善し、接合面が剥離することがなく、且つキャリア移動が高められ、高い発光輝度及び発光寿命が得られる有機ＥＬ素子、及びその製造方法、また該有機ＥＬ素子用いた照明装置、ディスプレイ装置を提供すること。【解決手段】陽極と陰極との間に複数の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、一方の電極上に反応性置換基を有する有機化合物を含有する第１の有機層を少なくとも１層形成し、他方の電極上に第２の有機層を少なくとも１層形成し、第１の有機層と第２の有機層を互いに対向させて貼り合わせて作製したことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と陰極との間に複数の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、一方の電極上に反応性置換基を有する有機化合物を含有する第１の有機層を少なくとも１層形成し、他方の電極上に第２の有機層を少なくとも１層形成し、第１の有機層と第２の有機層を互いに対向させて貼り合わせて作製した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】
前記第２の有機層に反応性置換基を有する有機化合物を含有することを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３】
前記複数の有機層のうち少なくとも１層がリン光性発光化合物を含有することを特徴とする請求項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。
【請求項４】
前記反応性置換基が下記置換基群から選ばれる反応性置換基であることを特徴とする請求項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。
【化１】
2008034786.tif 000042
（上記反応性置換基において、Ａは下記一般式（ａ）、−Ｏ−及び−Ｓ−からなる連結基群から選択される少なくとも１つを有する連結基、または該連結基の複数の組み合わせで表される２価の連結基を表し、Ｂは水素原子または置換基を表す。）
【化２】
2008034786.tif 000043
（式中、Ｒ、Ｒ′は各々水素原子または置換基を表し、ｎは１以上の整数を表す。）
【請求項５】
前記第１の有機層と第２の有機層を互いに対向させて貼り合わせ、反応性置換基を有する有機化合物間で結合を形成させたことを特徴とする請求項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の有機層と第２の有機層との界面で前記結合を形成させたことを特徴とする請求項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。
【請求項７】
前記結合が共有結合であることを特徴とする請求項５または６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項８】
前記有機層の少なくとも１層が湿式法で形成されたことを特徴とする請求項１〜７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９】
陽極と陰極との間に複数の有機層を有する請求項１〜８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の製造方法であって、一方の電極上に第１の有機層を少なくとも１層形成する工程、他方の電極上に第２の有機層を少なくとも１層形成する工程、更に第１の有機層と第２の有機層を互いに対向させて貼り合わせ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１０】
請求項１〜８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を用いたことを特徴とする照明装置。
【請求項１１】
請求項１〜８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を用いたことを特徴とするディスプレイ装置。
【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、照明装置及びディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス素子（以後、有機ＥＬ素子ともいう）は電極と電極の間を厚さわずか０．１μｍ程度の有機材料の膜で構成する全固体素子であり、なお且つその発光が２〜２０Ｖ程度の比較的低い電圧で達成できることから、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】
更に最近発見されたリン光発光を利用する有機ＥＬ素子では、以前の蛍光発光を利用するそれに比べ原理的に約４倍の発光効率が実現可能であることから、その材料開発を初めとし、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】
また、有機ＥＬ素子の構成の特徴は透明電極と対向電極に有機層が挟まれただけの単純なものであり、平面ディスプレイの代表である液晶ディスプレイに比べ、部品点数が圧倒的に少ないため、製造コストも低く抑えられるはずであるが、現状では必ずしもそうではなく、性能的にもコスト的にも液晶ディスプレイに大きく水をあけられている。コストに対しては、生産性の悪さがその要因と考えられる。
【０００５】
現在商品化されている有機ＥＬの殆どは、低分子材料を基板上に蒸着して成膜する、所謂蒸着法で製造されている。この蒸着法は精製が容易で高純度材料が得やすい低分子化合物に適用することができること、更に積層構造を作るのが容易なことから、効率、寿命という面で非常に優れているが、反面、例えば、１０-4Ｐａ以下という高真空条件下で蒸着を行うため、成膜する装置に制約が加わり、実際には小さい面積の基板にしか適用できず、更に複数層積層するとなると成膜に時間がかかりスループットが低いことが欠点である。特に照明用途や大面積の電子ディスプレイに適用する場合は問題となり、有機ＥＬがそのようなアプリケーションに実用されていない１つの原因となっている。
【０００６】
また、高分子系は塗布プロセスにより有機層の形成が可能であるが、大面積化、発光ムラ等、またコスト面で有利だが、純度が上げにくいこと、発光性能は蒸着系に及ばないことが欠点である。
【０００７】
また、製造方式自体に着目してみると、（Ａ）電極基板上に薄膜を逐次形成して行く方法（逐次成膜法）、（Ｂ）電極基板上と対向電極基板の２つに適宜薄膜を形成した後に貼合する方法（貼合法）とがあり、貼合法の利点としては、（１）逐次製膜法では最後に成膜する対向電極を予め準備しておけること、（２）基板にフィルムを用いることでロールツウロール方式での連続生産が可能になること、（３）接合面を有機層同士にすれば有機層の積層が容易にできることなどが挙げられる。特に（１）や（２）は生産性を飛躍的に改善する原動力になり、有機ＥＬ素子の製造コストを大幅に低減することも可能になると思われる。
【０００８】
また、通常適用されている逐次成膜法では、有機層の成膜後に対向電極が成膜されるが、例えば、仕事関数の小さい金属を用いる陰極の場合、既に成膜されている有機層にダメージを与え、有機ＥＬ素子の発光特性や発光寿命などが大きく劣化してしまうという問題点もあり、電極の成膜が一番最初に行われる貼合法はこの観点からも好ましい。
【０００９】
このように、貼合方式は生産性を革新的に改善する有効な技術手段ではあるが、現在のところ貼合した時の接合面が必ずしも分子レベルで密着しておらず、結果としてキャリア移動がスムーズに行えなくなること、また接合面が剥離し、発光素子として機能しなくなるなどの問題点が挙げられている。特に、接合面の剥離はロールツウロール方式では製造上大きな問題となる恐れがある。
【００１０】
このような観点から貼合時の接合不良を改善する技術がいくつか開示されている。例えば、両方の接合層を同じ材料で構成されたものにすることで、層間の密着性を向上させる技術（例えば、特許文献１参照。）が、また２つの接合面を湿式法で作製した完全に乾燥していない状態の膜を貼合する技術（例えば、特許文献２参照。）が紹介されているが、両方とも接合面での密着性は不十分であり、根本的な解決とはなっていない。
【００１１】
その他、接合面には高分子バインダーを存在させ、且つ素子周囲を接着または融着することで接合面の密着性を向上させる技術（例えば、特許文献３参照。）が、また同様の技術思想を発光層を転写法で作る技術と組み合わせ、リン光発光にも適用できることが記載されている（例えば、特許文献４参照。）。しかしながら、周囲を接着することは素子駆動中の水分や酸素の悪影響を低減し、発光寿命を向上させることには寄与するが、前記接合面剥離を根本的に解決できる技術手段ではない。
【００１２】
また、有機ＥＬ素子の層間を共有結合でつなぎ、層間の密着を向上させる技術が開示されている（例えば、特許文献５参照。）。この技術思想は逐次成膜法において膜を成膜する時、またはその後で有機層界面に共有結合を形成させる技術であり、貼合法における界面接着の手段ではない。
【００１３】
貼合法は前記接合面での不具合さえ改善してやれば、性能的にも製造プロセス的にも良好な革新的な方法になりうるものである。
【特許文献１】特開２００２−２０３６７５号公報
【特許文献２】特開平９−３０６６６７号公報
【特許文献３】特開平９−７７３６号公報
【特許文献４】特開２００４−７９３００号公報
【特許文献５】特開２００４−１０３４０１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
従って、本発明の目的は、貼合法によって作製された有機ＥＬ素子の接合面での密着性を改善し、接合面が剥離することがなく、且つキャリア移動が高められ、高い発光輝度及び発光寿命が得られる有機ＥＬ素子、及びその製造方法、また該有機ＥＬ素子用いた照明装置、ディスプレイ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の上記目的は、以下の手段により達成される。
【００１６】
１．陽極と陰極との間に複数の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、一方の電極上に反応性置換基を有する有機化合物を含有する第１の有機層を少なくとも１層形成し、他方の電極上に第２の有機層を少なくとも１層形成し、第１の有機層と第２の有機層を互いに対向させて貼り合わせて作製したことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１７】
２．前記第２の有機層に反応性置換基を有する有機化合物を含有することを特徴とする前記１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１８】
３．前記複数の有機層のうち少なくとも１層がリン光性発光化合物を含有することを特徴とする前記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。
【００１９】
４．前記反応性置換基が下記置換基群から選ばれる反応性置換基であることを特徴とする前記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。
【００２０】
【化１】
2008034786.tif 000002
【００２１】
（上記反応性置換基において、Ａは下記一般式（ａ）、−Ｏ−及び−Ｓ−からなる連結基群から選択される少なくとも１つを有する連結基、または該連結基の複数の組み合わせで表される２価の連結基を表し、Ｂは水素原子または置換基を表す。）
【００２２】
【化２】
2008034786.tif 000003
【００２３】
（式中、Ｒ、Ｒ′は各々水素原子または置換基を表し、ｎは１以上の整数を表す。）
５．前記第１の有機層と第２の有機層を互いに対向させて貼り合わせ、反応性置換基を有する有機化合物間で結合を形成させたことを特徴とする前記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。
【００２４】
６．前記第１の有機層と第２の有機層との界面で前記結合を形成させたことを特徴とする前記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。
【００２５】
７．前記結合が共有結合であることを特徴とする前記５または６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２６】
８．前記有機層の少なくとも１層が湿式法で形成されたことを特徴とする前記１〜７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。
【００２７】
９．陽極と陰極との間に複数の有機層を有する前記１〜８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の製造方法であって、一方の電極上に第１の有機層を少なくとも１層形成する工程、他方の電極上に第２の有機層を少なくとも１層形成する工程、更に第１の有機層と第２の有機層を互いに対向させて貼り合わせ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。
【００２８】
１０．前記１〜８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を用いたことを特徴とする照明装置。
【００２９】
１１．前記１〜８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を用いたことを特徴とするディスプレイ装置。
【発明の効果】
【００３０】
本発明により、貼合法によって作製された有機ＥＬ素子の接合面での密着性を改善し、接合面が剥離することがなく、且つキャリア移動が高められ、高い発光輝度及び発光寿命が得られる有機ＥＬ素子、及びその製造方法、また該有機ＥＬ素子用いた照明装置、ディスプレイ装置を提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００３２】
本発明は、有機ＥＬ素子を貼合法によって得るときの上記欠点、即ち、貼合した接合面が必ずしも分子レベルで密着しておらず結果としてキャリア移動がスムーズに行えなくなる、また接合面が剥離しやすく、発光素子として機能しなくなるなどの問題点を解決した有機ＥＬ素子を提供するものである。なお、本発明で接合は貼り合わせることと同義である。
【００３３】
本発明においては、陽極と陰極との間に複数の有機層を有する有機ＥＬ素子の一方の電極（例えば、陰極）上に反応性置換基を有する有機化合物を含有する第１の有機層を少なくとも１層形成し、他方の電極（例えば、陽極）上に第２の有機層を少なくとも１層形成し、第１の有機層と第２の有機層を互いに対向させて貼り合わせて有機ＥＬ素子を形成する。第２の有機層にも反応性置換基を有する有機化合物を含有せしめても構わない。第１の有機層と第２の有機層を互いに対向させて貼り合わせて有機ＥＬ素子を形成する際には、第１の有機層と第２の有機層を互いに対向させて接触させた後、反応性置換基を有する有機化合物同士で結合を形成、好ましくは貼り合わせた接着層界面で結合を形成させるために、電子線、紫外線照射、または熱などのエネルギーを加えてもよく、または発光素子を通電することにより発光層内で発生するアニオンラジカルまたはカチオンラジカルを重合開始剤として利用し、結合を形成させてもよい。
【００３４】
また、本発明においては結合を形成する反応性置換基を有する有機化合物は、同一の化合物同士であっても、異なる化合物間であってもよい。形成される結合としては、好ましくは共有結合である。
【００３５】
ここで、反応性置換基を有する有機化合物における反応性置換基とは、２つ以上の置換基間で新たな結合を形成する有機化学反応が起こり得る置換基を表し、反応性置換基を有する有機化合物としては重合性のモノマーなどが挙げられる。また反応性置換基の具体例としては、化１に示した置換基やトリクロロシラン、また光２＋２反応、Ｄｉｅｌｓ−Ａｌｄｅｒ反応のような環化付加反応が可能な基が挙げられるが、これに限ったものではない。
【００３６】
また、貼り合わせる第１の有機層と第２有機層は、機能として同じでも異なっていてもよい。
【００３７】
陰極側の部材として、例えば、支持体（例えば、ガラス基板）上にアルミニウム等からなる陰極を真空蒸着等により形成し、この上に、例えば、電子輸送材料層を塗布あるいは蒸着等により形成する。一方、陽極側の部材として、例えば、ＩＴＯ等の薄膜を陽極として形成したガラス基板上に、例えば、正孔輸送層、発光層をこれも塗布あるいは蒸着等により順次形成する。陰極側及び陽極側のこれら二つの部材を互いに有機層同士（前記電子輸送層と発光層）、密着、貼合することで有機ＥＬ素子が得られる。
【００３８】
接合される積層面は有機ＥＬ素子各機能層のどの層間でもよいが、貼り合わせる積層面は互いに有機層であることが好ましい。貼合、密着が容易、且つ貼合後剥離しにくいこと、また有機層の場合表面粗さの調整が容易であること等から、有機層同士の貼合が好ましい。
【００３９】
また、接合した積層面の不具合によるキャリア移動の面内での不均一による発光ムラは、有機層界面で発光する蛍光発光方式よりも発光層内部に発光領域を持つリン光発光方式の方が比較的現れにくいこと、特に発光層の有機層全体における相対的な膜厚比率を上げた時や発光層の膜厚を厚くした時、また発光層同士を接合する発光層２層とした時など、リン光性発光化合物を含有するリン光発光方式は発光ムラをわからないくらいにできるため、本発明の貼合による作製方法はリン光発光方式に適している。
【００４０】
本発明において、有機ＥＬ素子各有機層を一方の電極上に、また他方の電極上にそれぞれ、例えば、陰極側の部材、そして陽極用の部材として積層、形成するが、これら有機ＥＬ素子各機能層を形成する有機薄膜の形成方法については特に限定はない。
【００４１】
現在上市されている有機ＥＬ素子形成の殆どが低分子材料を蒸着して成膜する、所謂蒸着法であるが、これら蒸着による方法、また高分子系材料において比較的よく用いられる有機層をスピンコート、インクジェット、印刷、スプレーといった塗布（湿式）プロセスにより製造する方法等、いずれであってもよい。
【００４２】
しかしながら、大気圧下で製造することができるため低コスト化が可能であると同時に、必要な材料（高分子材料及び／または低分子材料）を溶液に調製して薄膜塗布するため、複数の有機材料を精密に混合できる（例えば、発光ホスト材料に対するドーパント等の調製がしやすい等）こと、また素子を大面積化しても発光ムラができにくいという特徴があり、湿式法が好ましい。また、対向電極を予め成膜したフィルム基板を準備しておけば、ロールツウロール方式での連続生産が可能であること可能であること、有機層の貼合も容易にできることなどから、本発明においては、有機層の少なくとも１層は湿式法で形成されることが好ましい。更に前記第１の有機層、または第２の有機層の少なくとも一方が湿式法で形成されることがより好ましい。また、本発明においては、有機層は少なくとも３層であることが好ましい。
【００４３】
有機ＥＬ素子の製造プロセスにおいて、金属や金属酸化物による電極を成膜する際は、性能のよい膜とするため高いエネルギーを印加することが望まれるが、有機層を逐次積層するやり方では最後に電極層を形成するため、有機薄膜のダメージが懸念され、実質上、真空蒸着や穏和な条件下でのスパッタリングで成膜するしかすべがない状況であるが、この点、貼合法においては予めこれを行った後、各有機層の積層が行われるため、逐次有機層が形成される逐次法に比べ、既に成膜されている有機層にダメージを与えることがなく（有機ＥＬ素子の発光特性や発光寿命などが大きく劣化してしまう）、また性能のよい電極膜を形成でき好ましいものである。
【００４４】
陰極側部材と陽極側部材を密着、貼合するための加圧、加熱手段としては、気泡等が混入せずに加圧または加圧・加熱処理できるものであれば特に制限はなく用いることができる。例えば、陰極側部材と陽極側部材を間に挟んで、減圧下、例えば、０．１×１０-2〜１．０×１０-1Ｐａ程度の減圧環境下で押圧力０．１ＭＰａ程度の圧力で圧着し、密着させる。
【００４５】
また、接合用の治具として押圧手段と架台とからなるプレス機を用いることができ、陰極側部材と陽極側部材を押圧手段と架台間に挟み密着させる方法を用いることもできる。この場合、圧力としては、通常０．５〜１００Ｎ／ｃｍ2、好ましくは５〜５０Ｎ／ｃｍ2、また加圧時間は通常０．１〜３００秒程度とすればよい。
【００４６】
また、ラミネーター等、圧力ロールを用い密着させる場合は、通常１〜２００Ｎ／ｃｍ2、好ましくは５〜１００Ｎ／ｃｍ2の圧力、搬送速度が通常０．１〜２００ｍｍ／秒、好ましくは０．５〜１００ｍｍ／秒程度であれば気泡等が混入せず密着が可能である。
【００４７】
また、貼合時にはいずれの場合にも圧力とともに加温してもよく、温度をかける場合、加熱温度は通常６０〜２００℃、好ましくは１００〜１５０℃の範囲である。
【００４８】
また、貼合時には活性光線等も利用できる。活性光線としては、電子線、紫外線等があり、紫外線の光源としては、紫外線ランプ（例えば、０．５ｋＰａ〜１ＭＰａまでの動作圧力を有する低圧、中圧、高圧水銀ランプ）、キセノンランプ、タングステンランプ、ハロゲンランプ等が用いられ、５０００〜８０００μＷ／ｃｍ2程度の強度を有する紫外線が好ましく照射される。硬化に要するエネルギー量としては、０．０２〜２０ｋＪ／ｃｍ2の範囲が用いられる。
【００４９】
なお、陰極側部材の基板及び／または陽極側部材の基板を余熱させておけば生産性が向上するので好ましい。
【００５０】
〈接合界面の共有結合形成〉
また、本発明の好ましい態様においては、上記貼合された接合界面について、これを分子レベルで密着させるため、接合後に界面間に共有結合を形成させることが非常に有効な手段であることを見出した。
【００５１】
有機ＥＬの層間を共有結合でつなぐ技術は、前記特許文献５に開示されているが、本発明では貼合法における界面接着の手段としてこの技術を適用する。
【００５２】
即ち、貼り合わせる積層面の少なくとも一方に反応性置換基を有する有機化合物を含有させる。このような置換基は素子内部で発生する活性種や貼合時の熱により化学変化を起こし共有結合の形成により、貼合された有機層間の分子レベルでの密着性を向上させる。
【００５３】
また、これらの反応性置換基を有する有機化合物を含有させると、駆動のジュール熱（つまり電流が素子内を流れることにより）で化合物間の反応（化学変化）が進むため、その結果として分子レベルの密着性が向上、発光性能や発光寿命などが改善されるという新しい現象についても発見した。
【００５４】
有機ＥＬ素子の発光層は、通常リン光性の発光を利用する、所謂「リン光素子」では、リン光性発光化合物を発光ホストに対し質量比で１〜２０％程度混合することが発光効率の観点から有効であるとされており、本発明においてリン光性の発光を利用する場合には発光ホストを併用することが好ましく、このような化学変化は該発光ホスト材料とこれに反応性を持つリン光性発光化合物との化学反応を利用してもよい。
【００５５】
例えば、発光層同士を貼合する場合、また発光層がリン光性発光化合物と発光ホストとで構成されるとき、リン光性発光化合物の化学変化は発光ホストとの（縮合や重合等）反応を利用してもよく、発光ホストとの化学反応を利用する場合、リン光性発光化合物に置換している特定の反応性基と反応を起こしうる反応性置換基を発光ホストに導入することが好ましい。
【００５６】
例えば、リン光性発光化合物に水酸基（−ＯＨ）が置換している場合、発光ホストにはイソシアナート基（−ＮＣＯ）や、イソチオシアナート基（−ＮＣＳ）を導入した材料を選択する、あるいはリン光性発光化合物にビニル基が置換している場合、それとラジカル重合可能なビニル基を導入した発光ホストを選択する。
【００５７】
また、陰極側部材の表面層が電子輸送層であり、陽極側部材の表面層が発光層の場合でも、例えば、ビニル基等の反応性置換基を持つ電子輸送層、及び同じくビニル基等の反応性置換基を持つ発光ホストまたはドーパント材料を含有する発光層をそれぞれ有する部材を貼合することで、層間において重合が行われ、貼合された有機層間の密着性が向上する。陰極側基板の最表層が発光層であり、陽極側基板の最表層が正孔輸送層である場合も同様に、反応性基を持つ正孔輸送材料を含有した正孔輸送層を用いればよい。
【００５８】
従って、貼合する２つの積層面の少なくとも一方には反応性置換基を有する有機化合物を含有することが好ましく、貼合する２つの積層面の少なくとも一方に反応性置換基を有する有機化合物を含有し、他方にこれと反応する基を有する材料を含有していれば、互いに反応することで密着を強化でき、接合面の剥離をなくし、またキャリア移動を容易ならしめることができる。
【００５９】
また、貼り合わせる積層面の両方に反応性置換基を有する有機化合物を有する場合がより積層面の密着を強化でき好ましい。
【００６０】
また、本発明の好ましい態様においては、リン光性発光化合物また発光ホスト、正孔輸送材料、電子輸送材料等、貼合される各有機層中にビニル基やアリル基、ビニルエーテル基など炭素−炭素２重結合を含む置換基が置換した材料を少なくとも１種存在させることで、その発光素子を通電により発光層内で発生するアニオンラジカルまたはカチオンラジカルを重合開始剤として利用し、鎖状及び／または網目状のポリマーを形成させることができ、層内での重合により発光素子は最初の状態よりもより堅牢性が増強されたものとなり、通電（駆動）するうちに次第に耐久性が増す発光素子を実現することも可能である。勿論、通常の重合開始剤を反応性置換基を有する有機化合物と共に用いることもできる。
【００６１】
このような、素子内部で発生する活性種や、駆動時のジュール熱によって化学変化を起超す反応性置換基としては、前記の基も含め以下のような基が挙げられる。
【００６２】
【化３】
2008034786.tif 000004
【００６３】
上記反応性置換基において、Ａは下記一般式（ａ）、−Ｏ−及び−Ｓ−からなる連結基群から選択される少なくとも１つを有する連結基、または該連結基の複数の組み合わせで表される２価の連結基を表し、Ｂは水素原子または置換基を表す。
【００６４】
【化４】
2008034786.tif 000005
【００６５】
式中、Ｒ、Ｒ′は各々水素原子または置換基を表し、ｎは１以上の整数を表す。
【００６６】
Ｒ、Ｒ′各々表される置換基としては、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等）、シクロアルキル基（例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等）、アルケニル基（例えば、ビニル基、アリル基、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（前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）、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）、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）、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、ヒドロキシ基、メルカプト基等が挙げられる。
【００６７】
ｎは１以上の整数を表すが、その上限は５である。
【００６８】
上記の反応性置換基の中で、炭素−炭素２重結合を含む置換基、より好ましくはビニル基やアリル基、ビニルエーテル基が挙げられる。更に、反応性置換基を有する有機化合物は２つ以上の反応性置換基を有していることが好ましい。
【００６９】
貼合時に密着に反応性置換基による架橋反応を用いる場合、熱、また活性光線等が利用できる。加熱の場合、６０〜２００℃の範囲で１秒〜５時間、また活性光線であれば、例えば、前記の紫外光源が同じく用いることができ、５０００〜８０００μＷ／ｃｍ2程度の強度を有する紫外線を照射すればよい。反応に要するエネルギー量としては、０．０２〜２０ｋＪ／ｃｍ2の範囲が用いられる。
【００７０】
類似する従来技術は今までに例を見ないが、近い技術として成膜した後に高分子量化するという公知文献としては以下のようなものがあり、その架橋反応は本発明に利用できる。
【００７１】
例えば、特開平５−２７１１６６号公報には、分子内にビニル基を２つ有する２官能性のトリフェニルアミン誘導体が記載されており、その化合物を成膜した後に紫外線照射により３次元架橋されたポリマーが形成されることが開示されている。また、特開２００１−２９７８８２号公報には、２つ以上のビニル基を有する材料を複数の層に添加する技術が開示されており、この場合重合反応は陰極を積層する前の有機層成膜時点で紫外線や熱の照射で行っている。また、特開２００３−７３６６６号公報においては、リン光性発光化合物の末端にビニル基を有する材料と同様にビニル基を有するコモノマーの混合物にラジカル発生剤であるＡＩＢＮを添加して成膜時に重合反応を進行させる製造方法が開示されている。更に特開２００３−８６３７１号公報には、同一層内の２分子間でディールスアルダー反応を起こさせて架橋させる製造方法が記載されている。
【００７２】
有機接合面反応進行の確認は、例えば、反応性置換基を有する有機化合物がビニル基置換のモノマーの場合、ビニル基の２重結合の分布を以下の様な分析手法で測定することによって知ることが可能である。
【００７３】
まず、一般的な微小領域分析手法にて分析が可能な程度の分析面積を確保する必要があるが、そのためには薄膜を斜めに切削するのが有効な手段である。斜めに切削することで表面に垂直に断面を作成した場合と比較して、１／ｃｏｓθ（θは表面法線から切削面の角度を引いた値）だけ面積が拡大される。
【００７４】
一例を挙げれば当業界で一般的に用いられているウルトラミクロトームを用いてガラスナイフの刃を傾けて切削する方法や、ダイプラウインテス社製サイカスＮＮ０４型を用いて斜めに切削した面を作成する方法を挙げることができる。
【００７５】
分析面積が確保できた後に２重結合を計測することとなるが、２重結合を計測する手段はいくつか考えられる。例えば、顕微赤外分光分析やラマン分光分析、あるいは２重結合に特異的に反応し、且つ特異な元素を有する標識試薬にて２重結合を標識化し、電子線プローブマイクロアナライザー、Ｘ線光電子分光装置、オージェ電子分光装置、飛行時間型２次イオン質量分析装置などで標識元素の分布を計測する方法を好ましく挙げることができる。
【００７６】
《有機ＥＬ素子の構成層》
本発明の有機ＥＬ素子の構成層について説明する。本発明において、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。
【００７７】
（ｉ）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
（ii）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（iii）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（iv）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
（ｖ）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
本発明の有機ＥＬ素子においては、青色発光層の発光極大波長は４３０〜４８０ｎｍにあるものが好ましく、緑色発光層は発光極大波長が５１０〜５５０ｎｍ、赤色発光層は発光極大波長が６００〜６４０ｎｍの範囲にある単色発光層であることが好ましく、これらを用いた表示装置であることが好ましい。また、これらの少なくとも３層の発光層を積層して白色発光層としたものであってもよい。更に、発光層間には非発光性の中間層を有していてもよい。本発明の有機ＥＬ素子としては白色発光層であることが好ましく、これらを用いた照明装置であることが好ましい。
【００７８】
本発明の有機ＥＬ素子を構成する各層について説明する。
【００７９】
《発光層》
本発明に係る発光層は、電極または電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよい。
【００８０】
発光層の膜厚の総和は特に制限はないが、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、且つ駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、２ｎｍ〜５μｍの範囲に調整することが好ましく、更に好ましくは２〜２００ｎｍの範囲に調整され、特に好ましくは１０〜２０ｎｍの範囲である。
【００８１】
発光層の作製には、後述する発光ドーパントやホスト化合物を、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化法により製膜して形成することができる。
【００８２】
本発明の有機ＥＬ素子の発光層には、発光ホスト化合物と発光ドーパント（リン光性発光化合物や蛍光ドーパント）の少なくとも１種類とを含有することが好ましい。
【００８３】
（ホスト化合物（発光ホストともいう））
本発明に用いられるホスト化合物について説明する。
【００８４】
ここで、本発明においてホスト化合物とは、発光層に含有される化合物の内でその層中での質量比が２０％以上であり、且つ室温（２５℃）において、リン光発光のリン光量子収率が０．１未満の化合物と定義される。好ましくはリン光量子収率が０．０１未満である。また、発光層に含有される化合物の中で、その層中での質量比が２０％以上であることが好ましい。
【００８５】
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、または複数種併用して用いてもよい。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素子を高効率化することができる。また、後述する発光ドーパント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。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、且つ発光の長波長化を防ぎ、なお且つ高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。
【００８６】
好ましく用いることのできるホスト化合物の具体例としては、例えば、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（トリアリールボラン誘導体）、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、またはカルボリン（アザカルバゾール）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１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、また以下の文献に記載されている化合物が挙げられる。
【００８７】
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。
【００８８】
また、本発明に用いられる発光ホストとしては、従来公知の低分子化合物でも繰り返し単位を持つ高分子化合物でもよく、また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。
【００８９】
また、前記のように貼合後に積層面の密着を強化し、また層内での耐久性を向上させるため、反応性置換基（水酸基、イソシアナート基、イソチオシアナート基またビニル基等）を導入したホスト化合物を用いることができる。
【００９０】
反応性置換基を導入したホスト化合物の例として、代表的には以下のものが挙げられる。
【００９１】
【化５】
2008034786.tif 000006
【００９２】
【化６】
2008034786.tif 000007
【００９３】
【化７】
2008034786.tif 000008
【００９４】
【化８】
2008034786.tif 000009
【００９５】
【化９】
2008034786.tif 000010
【００９６】
（発光ドーパント）
本発明に係る発光ドーパントについて説明する。
【００９７】
本発明に係る発光ドーパントとしては、蛍光ドーパント（蛍光性化合物ともいう）、リン光性発光化合物を用いることができるが、より発光効率の高い有機ＥＬ素子を得る観点からは、本発明の有機ＥＬ素子の発光層や発光ユニットに使用される発光ドーパント（単に、発光材料ということもある）としては、上記のホスト化合物を含有すると同時にリン光性発光化合物を含有することが好ましい。
【００９８】
（リン光性発光化合物）
本発明に係るリン光性発光化合物について説明する。
【００９９】
本発明に係るリン光性発光化合物は、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℃）にてリン光発光する化合物であり、リン光量子収率が、２５℃において０．０１以上の化合物であると定義されるが、好ましいリン光量子収率は０．１以上である。
【０１００】
上記リン光量子収率は、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。溶液中でのリン光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明に係るリン光性発光化合物は、任意の溶媒のいずれかにおいて上記リン光量子収率（０．０１以上）が達成されればよい。
【０１０１】
リン光性発光化合物の発光は原理としては２種挙げられ、１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、このエネルギーをリン光性発光化合物に移動させることでリン光性発光化合物からの発光を得るというエネルギー移動型、もう１つはリン光性発光化合物がキャリアトラップとなり、リン光性発光化合物上でキャリアの再結合が起こり、リン光性発光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が、いずれの場合においても、リン光性発光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である。
【０１０２】
リン光性発光化合物は、有機ＥＬ素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることができる。本発明に係るリン光性発光化合物としては、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、更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。
【０１０３】
以下に、リン光性発光化合物として用いられる化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。これらの化合物は、例えば、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．４０巻、１７０４〜１７１１に記載の方法等により合成できる。
【０１０４】
【化１０】
2008034786.tif 000011
【０１０５】
【化１１】
2008034786.tif 000012
【０１０６】
【化１２】
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【０１０７】
【化１３】
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【０１０８】
【化１４】
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【０１０９】
【化１５】
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【０１１０】
【化１６】
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【０１１１】
また、本発明において好ましく用いられる、錯体化合物中に架橋性の反応性基を導入したリン光性発光化合物の代表例を以下に挙げる。これらに限定されない。
【０１１２】
【化１７】
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【０１１３】
【化１８】
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【０１１４】
【化１９】
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【０１１５】
【化２０】
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【０１１６】
【化２１】
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【０１１７】
蛍光ドーパント（蛍光性化合物）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。
【０１１８】
次に、本発明の有機ＥＬ素子の構成層として用いられる、注入層、阻止層、電子輸送層等について説明する。
【０１１９】
《注入層：電子注入層、正孔注入層》
注入層は必要に応じて設け、電子注入層と正孔注入層があり、上記の如く陽極と発光層または正孔輸送層の間、及び陰極と発光層または電子輸送層との間に存在させてもよい。
【０１２０】
注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３〜１６６頁）に詳細に記載されており、正孔注入層（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。
【０１２１】
陽極バッファー層（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。
【０１２２】
陰極バッファー層（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おり、具体的にはストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。上記バッファー層（注入層）はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるがその膜厚は０．１ｎｍ〜５μｍの範囲が好ましい。
【０１２３】
《阻止層：正孔阻止層、電子阻止層》
阻止層は、上記の如く有機化合物薄膜の基本構成層の他に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。
【０１２４】
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、本発明に係わる正孔阻止層として用いることができる。
【０１２５】
本発明の有機ＥＬ素子の正孔阻止層は、発光層に隣接して設けられていることが好ましい。
【０１２６】
正孔阻止層には、前述のホスト化合物として挙げたアザカルバゾール誘導体を含有することが好ましい。
【０１２７】
また、本発明においては、複数の発光色の異なる複数の発光層を有する場合、その発光極大波長が最も短波にある発光層が、全発光層中、最も陽極に近いことが好ましいが、このような場合、該最短波層と該層の次に陽極に近い発光層との間に正孔阻止層を追加して設けることが好ましい。更には、該位置に設けられる正孔阻止層に含有される化合物の５０質量％以上が、前記最短波発光層のホスト化合物に対しそのイオン化ポテンシャルが０．３ｅＶ以上大きいことが好ましい。
【０１２８】
イオン化ポテンシャルは化合物のＨＯＭＯ（最高被占分子軌道）レベルにある電子を真空準位に放出するのに必要なエネルギーで定義され、例えば、下記に示すような方法により求めることができる。
【０１２９】
（１）米国Ｇａｕｓｓｉａｎ社製の分子軌道計算用ソフトウェアであるＧａｕｓｓｉａｎ９８（Ｇａｕｓｓｉａｎ９８、Ｒｅｖｉｓｉｏｎ  Ａ．１１．４，Ｍ．Ｊ．Ｆｒｉｓｃｈ，ｅｔ  ａｌ，Ｇａｕｓｓｉａｎ，Ｉｎｃ．，Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ  ＰＡ，２００２．）を用い、キーワードとしてＢ３ＬＹＰ／６−３１Ｇ＊を用いて構造最適化を行うことにより算出した値（ｅＶ単位換算値）の小数点第２位を四捨五入した値としてイオン化ポテンシャルを求めることができる。この計算値が有効な背景には、この手法で求めた計算値と実験値の相関が高いためである。
【０１３０】
（２）イオン化ポテンシャルは光電子分光法で直接測定する方法により求めることもできる。例えば、理研計器社製の低エネルギー電子分光装置「Ｍｏｄｅｌ  ＡＣ−１」を用いて、あるいは紫外光電子分光として知られている方法を好適に用いることができる。
【０１３１】
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。本発明に係る正孔阻止層、電子輸送層の膜厚としては、好ましくは３〜１００ｎｍであり、更に好ましくは５〜３０ｎｍである。
【０１３２】
《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。正孔輸送層は単層または複数層設けることができる。
【０１３３】
正孔輸送材料としては、正孔の注入または輸送、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、また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。
【０１３４】
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、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。
【０１３５】
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５，０６１，５６９号明細書に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば、４，４′−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル（ＮＰＤ）、特開平４−３０８６８８号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが３つスターバースト型に連結された４，４′，４″−トリス〔Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）等が挙げられる。
【０１３６】
更に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。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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
正孔輸送層は上記正孔輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。正孔輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５〜５μｍ程度、好ましくは５〜２００ｎｍである。この正孔輸送層は上記材料の１種または２種以上からなる一層構造であってもよい。
【０１３９】
また、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。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。
【０１４０】
本発明においては、このようなｐ性の高い正孔輸送層を用いることがより低消費電力の素子を作製することができるため好ましい。
【０１４１】
正孔輸送層についても同様に正孔輸送材料分子中に反応性置換基を導入したものが用いることができ、反応性置換基を有する特に好ましい正孔輸送材料としては以下のものが挙げられる。
【０１４２】
【化２２】
2008034786.tif 000023
【０１４３】
【化２３】
2008034786.tif 000024
【０１４４】
【化２４】
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【０１４５】
【化２５】
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【０１４６】
電子輸送層とは電子を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は単層または複数層設けることができる。
【０１４７】
従来、単層の電子輸送層、及び複数層とする場合は発光層に対して陰極側に隣接する電子輸送層に用いられる電子輸送材料（正孔阻止材料を兼ねる）としては、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができ、例えば、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、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、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。更に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。更に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。
【０１４８】
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または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、メタルフリーもしくはメタルフタロシアニン、また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。
【０１４９】
電子輸送層は上記電子輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。電子輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５〜２００ｎｍである。電子輸送層は上記材料の１種または２種以上からなる一層構造であってもよい。
【０１５０】
また、不純物をドープしたｎ性の高い電子輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、同１０−２７０１７２号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。
【０１５１】
本発明においては、このようなｎ性の高い電子輸送層を用いることがより低消費電力の素子を作製することができるため好ましい。
【０１５２】
反応性置換基を有する電子輸送材料の例としては、以下のものが挙げられる。
【０１５３】
【化２６】
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【０１５４】
【化２７】
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【０１５５】
【化２８】
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【０１５６】
【化２９】
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【０１５７】
《陽極》
本発明において、例えば、第一の電極基板上に形成される陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としてはＡｕ等の金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ2、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ2Ｏ3−ＺｎＯ）等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。陽極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により、薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状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。この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を１０％より大きくすることが望ましく、また陽極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。更に膜厚は材料にもよるが、通常１０〜１０００ｎｍ、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【０１５８】
《陰極》
一方、例えば、第一の電極基板上に形成される陰極としては、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）混合物、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。
【０１５９】
陰極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。なお、発光した光を透過させるため、有機ＥＬ素子の陽極または陰極のいずれか一方が透明または半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
【０１６０】
また、陰極に上記金属を１〜２０ｎｍの膜厚で作製した後に、陽極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に作製することで、透明または半透明の陰極を作製することができる。
【０１６１】
本発明においては、これらの電極層を基板上に最初に形成した後、有機層の形成を行うため、例えば、通常の場合のように陰極形成を最後に行う必要がなく、電極形成時、有機層（皮膜）がダメージを受けることが少ない方法である。また、成膜条件への制約が小さいため電極形成が容易である。
【０１６２】
《支持基盤》
本発明の有機ＥＬ素子に係る支持基盤（以下、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。支持基盤側から光を取り出す場合には、支持基盤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盤としては、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盤は有機ＥＬ素子にフレキシブル性を与えることが可能で、ロールツウロールによって素子形成が可能な樹脂フィルムである。
【０１６３】
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、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（ＴＡＣ）、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、アクリルあるいはポリアリレート類、アートン（ＪＳＲ社製）あるいはアペル（三井化学社製）といったシクロオレフィン系樹脂等を挙げられる。
【０１６４】
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が形成されていてもよく、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２９−１９８７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・２４ｈｒ以下のバリア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１０-4ｍｌ／ｍ2・ｄａｙ／ＭＰａ以下、水蒸気透過度が１０-3ｇ／ｍ2・２４ｈｒ以下の高バリア性フィルムであることが好ましい。
【０１６５】
高バリア性フィルムとするために樹脂フィルム表面に形成されるバリア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、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素などを用いることができる。更に該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることがより好ましい。無機層と有機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。
【０１６６】
《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、支持基盤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おればよく、凹板状でも平板状でもよい。また、透明性、電気絶縁性は特に限定されない。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。
【０１６７】
また、ポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。金属板としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブテン、シリコン、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる一種以上の金属または合金からなるものが挙げられる。本発明においては、素子を薄膜化できるということからポリマーフィルム、金属フィルムを好ましく使用することができる。
【０１６８】
更には、ポリマーフィルムは酸素透過度１０-4ｍｌ／ｍ2・ｄａｙ／ＭＰａ以下、水蒸気透過度が１０-3ｇ／ｍ2・２４ｈｒ以下、特に１０-5ｇ／ｍ2・２４ｈｒ以下のものであることが好ましい。また、酸素透過度も１０-6ｍｌ／ｍ2・ｄａｙ／ＭＰａ以下であることが更に好ましい。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。
【０１６９】
接着剤として、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。なお、有機ＥＬ素子が熱処理により劣化する場合があるので、室温から８０℃までに接着硬化できるものが好ましい。また、前記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。
【０１７０】
また、有機層を挟み支持基盤と対向する側の電極の外側に該電極と有機層を被覆し、支持基盤と接する形で無機物、有機物の層を形成し封止膜とすることも好適にできる。この場合、該膜を形成する材料としては、水分や酸素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、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素などを用いることができる。更に該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることが好ましい。
【０１７１】
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、コーティング法などを用いることができる。
【０１７２】
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。吸湿性化合物としては、例えば、金属酸化物（例えば、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム等）、硫酸塩（例えば、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸コバルト等）、金属ハロゲン化物（例えば、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、フッ化セシウム、フッ化タンタル、臭化セリウム、臭化マグネシウム、沃化バリウム、沃化マグネシウム等）、過塩素酸類（例えば、過塩素酸バリウム、過塩素酸マグネシウム等）等が挙げられ、硫酸塩、金属ハロゲン化物及び過塩素酸類においては無水塩が好適に用いられる。
【０１７３】
《保護膜、保護板》
有機層を挟み支持基盤と対向する側の前記封止膜、あるいは前記封止用フィルムの外側に素子の機械的強度を高めるために保護膜、あるいは保護板を設けてもよい。特に、封止が前記封止膜により行われている場合には、その機械的強度は必ずしも高くないため、このような保護膜、保護板を設けることが好ましい。これに使用することができる材料としては、前記封止に用いたのと同様なガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等を用いることができるが、軽量且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。
【０１７４】
《有機ＥＬ素子の作製方法》
本発明の有機ＥＬ素子の作製方法について説明する。
【０１７５】
適当な支持基盤上に所望の電極物質、例えば、陽極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは１０〜２００ｎｍの膜厚になるように、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陽極を作製して陽極基板とする。次に、この上に有機ＥＬ素子材料である正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層等各有機層をこの順で有機材料薄膜として形成させる。陽極基板側にこれらの層のうち任意の層まで形成してもよい。例えば、正孔輸送層まで形成させて、陽極側部材を作製する。この有機化合物薄膜の成膜法としては、前記の如く蒸着法、ウェットプロセス（スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法）等があるが、均質な膜が得られやすく、且つピンホールが生成しにくい等の点から、真空蒸着法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法が特に好ましい。層毎に異なる製膜法を適用してもよい。
【０１７６】
また、別に第二の支持基板上に陰極物質からなる薄膜を同じく１μｍ以下、好ましくは１０〜２００ｎｍの膜厚になるように、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陰極基板を作製する。
【０１７７】
次に、この上に陽極基板上に形成された正孔輸送層の以降の陰極側に形成されるべき各層を前記と逆の順で、例えば、電子輸送層、正孔阻止層、発光層と順次形成して、陰極側部材を作製する。陰極基板上に形成する有機層各層の成膜方法としては、前記同様に蒸着法、ウェットプロセス（スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法）いずれでもよい。
【０１７８】
なお、成膜法として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１０-6〜１０-2Ｐａ、蒸着速度０．０１〜５０ｎｍ／秒、基板温度−５０〜３００℃、膜厚０．１ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５〜２００ｎｍの範囲で適宜選ぶことが望ましい。
【０１７９】
接合治具は両基板を互いに対向させ、間に挟んで均一な圧力で圧着できるスタンパー様治具と架台とからなるものを用いることができ、圧力を、例えば、真空ラミネーターを用いて１×１０-2Ｐａの減圧環境下で押圧力０．１ＭＰａで圧着し、両有機層を密着、固定し貼合する。
【０１８０】
また対向する層中に、例えば、発光ホストあるいはリン光性発光化合物、また正孔輸送層中の正孔輸送材料（貼合する層同士、その層に含まれる機能性材料）に化学反応を利用し共有結合の形成で架橋して密着性を高めようとする場合、紫外線等活性光線を利用してもよい。
【０１８１】
上記は陽極基板に正孔輸送層まで設け、陰極基板に発光層以降を設けたが、他の組み合わせでも勿論よく、例えば、発光層を両者に設け、発光層同士を密着（また架橋）してもよい。他の組み合わせでも構わない。
【０１８２】
このような有機ＥＬ素子は、直流電圧を印加する場合には陽極を＋、陰極を−の極性として電圧２Ｖ〜４０Ｖ程度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い。なお、印加する交流の波形は任意でよい。
【０１８３】
《光取り出し》
有機ＥＬ素子は空気よりも屈折率の高い（屈折率が１．７〜２．１程度）層の内部で発光するため、発生した光のうち１５％から２０％程度の光しか取り出せないと言われている。これは、臨界角以上の角度θで界面（透明基板と空気との界面）に入射する光が全反射を起こすことから、透明電極ないし発光層と透明基板との間で光が全反射を起こし、光が透明電極ないし発光層を導波し、結果として光が素子側面方向に逃げるためである。
【０１８４】
こ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（米国特許第４，７７４，４３５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（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（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（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（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）等がある。
【０１８５】
本発明においては、これらの方法を本発明の有機ＥＬ素子と組み合わせて用いることができる。特に、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、あるいは基板、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を好適に用いることができる。
【０１８６】
また、透明電極と透明基板の間に低屈折率の媒質、例えば、エアロゲル、多孔質シリカ、フッ化マグネシウム、フッ素系ポリマー等の層を、光の波長よりも長い厚みで形成すると、透明電極から出てきた光は媒質の屈折率が低いほど外部への取り出し効率が高くなる。透明基板の屈折率は一般に１．５〜１．７程度であるので、低屈折率層は屈折率がおよそ１．５以下であることが好ましい。また、更に１．３５以下であることが好ましい。
【０１８７】
また、低屈折率媒質の厚みは媒質中の波長の２倍以上となるのが望ましい。これは低屈折率媒質の厚みが、光の波長程度になってエバネッセントで染み出した電磁波が基板内に入り込む膜厚になると、低屈折率層の効果が薄れるからである。
【０１８８】
全反射を起こす界面もしく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次の回折といった所謂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して、発光層から発生した光のうち層間での全反射等により外に出ることができない光をいずれかの層間、もしくは媒質中（透明基板内や透明電極内）に回折格子を導入することで光を回折させ、光を外に取り出そうとするものである。
【０１８９】
導入する回折格子は、２次元的な周期屈折率を持っていることが望ましい。これは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ので、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１次元回折格子では、特定の方向に進む光しか回折されず、光の取り出し効率がさほど上がらない。しかしながら、屈折率分布を２次元的な分布にすることによりあらゆる方向に進む光が回折され、光の取り出し効率が上がる。
【０１９０】
回折格子を導入する位置としては前述の通り、いずれかの層間もしくは媒質中（透明基板内や透明電極内）でもよいが、光が発生する場所である有機発光層の近傍が望ましい。
【０１９１】
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倍程度が好ましい。
【０１９２】
回折格子の配列は正方形のラチス状、三角形のラチス状、ハニカムラチス状等、２次元的に配列が繰り返されることが好ましい。
【０１９３】
《集光シート》
また、本発明の有機ＥＬ素子は基板の光取り出し側に、マイクロレンズアレイ状の構造を設けるように加工したり、あるいは所謂集光シートと組み合わせ、特定方向、例えば、素子発光面の正面方向に集光することにより輝度を高めることができる。
【０１９４】
マイクロレンズアレイの例としては、基板の光取り出し側に一辺が３０μｍでその頂角が９０度となるような四角錐を２次元に配列する。一辺は１０〜１００μｍ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、大きすぎると厚みが厚くなり好ましくない。
【０１９５】
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ものを用いることが可能である。このようなシートとして、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。プリズムシートの形状としては、例えば、基材に頂角９０度、ピッチ５０μｍの△状のストライプが形成されたものであってもよいし、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、その他の形状であってもよい。
【０１９６】
また、発光素子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）等を用いることができる。
【０１９７】
《用途》
本発明の有機ＥＬ素子は、表示デバイス、各種発光光源として用いることができる。発光光源として、例えば、家庭用照明、車内照明、時計や液晶用のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるがこれに限定するものではないが、特にカラーフィルターと組み合わせた液晶表示装置のバックライト、照明用光源としての用途に有効に用いることができる。
【０１９８】
《ディスプレイ装置》
本発明のディスプレイ装置について説明する。本発明の表示装置は多色または白色の表示装置に用いられる。多色または白色の表示装置の場合は、発光層形成時のみシャドーマスクを設ける。発光層をパターニングする場合、その方法に限定はないが、好ましくは蒸着法、インクジェット法、印刷法である。蒸着法を用いる場合においては、シャドーマスクを用いたパターニングが好ましい。このようにして得られた多色または白色の表示装置に、直流電圧を印加する場合には、陽極を＋、陰極を−の極性として電圧２Ｖ〜４０Ｖ程度を印加すると、発光が観測できる。また、逆の極性で電圧を印加しても電流は流れずに発光は全く生じない。更に、交流電圧を印加する場合には、陽極が＋、陰極が−の状態になったときのみ発光する。なお、印加する交流の波形は任意でよい。
【０１９９】
《照明装置》
本発明の照明装置について説明する。本発明の有機ＥＬ素子は、照明用や露光光源のような一種のランプとして使用してもよいし、画像を投影するタイプのプロジェクション装置や、静止画像や動画像を直接視認するタイプの表示装置（ディスプレイ）のバックライトとして使用してもよい。液晶表示装置用のバックライトとして使用する場合の液晶の駆動方式は、単純マトリクス（パッシブマトリクス）方式でもアクティブマトリクス方式でもどちらでもよい。液晶表示装置におけるバックライトであれば、発光層に用いる発光材料としては特に制限はなく、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、発光材料中から任意のものを選択して組み合わせて、また、前記の光取り出し及び／または集光シート等と組み合わせて、白色化すればよい。
【０２００】
このように、本発明の有機ＥＬ素子はＣＦ（カラーフィルター）と組み合わせて、またＣＦ（カラーフィルター）パターンに合わせ素子及び駆動トランジスタ回路を配置することで、有機ＥＬ素子から取り出される白色光をバックライトとして、青色フィルター、緑色フィルター、赤色フィルターを介して、青色光（４３０〜４８０ｎｍの範囲に発光極大を有する）、緑色光（波長５１０〜５５０ｎｍの範囲に発光極大を有する）、赤色光（波長６００〜６４０ｎｍの範囲に発光極大を有する）を得ることで、低駆動電圧で長寿命のフルカラーの有機エレクトロルミネッセンスディスプレイができ、好ましい。
【０２０１】
また、これらディスプレイに加えて、各種発光光源、照明装置として、家庭用照明、車内照明、また露光光源のような一種のランプとして、液晶表示装置のバックライト等、表示装置にも有用に用いられる。その他、時計等のバックライト、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、更には表示装置を必要とする一般の家庭用電気器具等広い範囲の用途が挙げられる。
【実施例】
【０２０２】
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明の実施態様はこれらに限定されない。
【０２０３】
実施例１
《比較例サンプル１の作製》
１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス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、ガラス基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）を市販のスピンコータに取り付け、例示化合物４−８（５０ｍｇ）を１，２−ジクロロエタン１０ｍｌに溶解した溶液を用い、１０００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート（膜厚４０４５ｎｍ）し、２５℃で１時間真空乾燥して、反応性置換基を有する有機化合物である例示化合物４−８を含有する有機層１をガラス基板上に作製した。
【０２０４】
上記と同様にガラス基板上に、同じく例示化合物４−８を含有する有機層２を作製した。
【０２０５】
このようにして得られた各ガラス基板上の有機層１と有機層２を対向させて重ね合わせ、接合冶具で固定し、比較例サンプル１を作製した。
【０２０６】
《実施例サンプル１の作製》
次に上記で得られた比較例サンプル１に紫外光を１２０秒間照射し、実施例サンプル１を作製した。
【０２０７】
《有機層中における例示化合物４−８の残存量の分析》
有機相中の例示化合物４−８の残存量について、例示化合物４−８のビニル基の残存量を測定する方法により求めた。ビニル基の２重結合の分布は以下の手段により求めた。
【０２０８】
フーリエ変換赤外分光装置（島津製作所製ＦＴＩＲ−８３００）にて、各サンプルのＩＲスペクトルを測定し、１６２６ｃｍ-1に検出されるＣ＝Ｃ伸縮振動由来のピーク強度を比較した。
【０２０９】
【表１】
2008034786.tif 000031
【０２１０】
測定結果より、比較例サンプル１と実施例サンプル１とのＣ＝Ｃ伸縮振動由来のピーク強度から、例示化合物４−８のビニル基はほぼ全て反応していることが確認された。
【０２１１】
実施例２
《比較例サンプル２の作製》
１００ｍｍ×１００ｍｍ×１００μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム基板１を市販のスピンコータに取り付け、反応性置換基を有する有機化合物である例示化合物４−８（５０ｍｇ）を１，２−ジクロロエタン１０ｍｌに溶解した溶液を用い、１０００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート（膜厚約４０ｎｍ）し、２５℃で１時間真空乾燥して、例示化合物４−８を含有する有機層１をフィルム基板１上に作製した。
【０２１２】
上記と同様に厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム基板２上に、同じく例示化合物４−８を含有する有機層２を作製した。
【０２１３】
このようにして得られた各ポリエチレンテレフタレートフィルム基板上の有機層１と有機層２を対向させて重ね合わせ、接合冶具で固定し、比較例サンプル２を作製した。
【０２１４】
《実施例サンプル２の作製》
次に上記で得られた比較例サンプル２にポリエチレンテレフタレートフィルム基板１側より紫外光を１２０秒間照射し、実施例サンプル２を作製した。
【０２１５】
《有機層中における例示化合物４−８の残存量の分析》
薄膜中の未反応の例示化合物４−８については、例示化合物４−８のビニル基の分布を測定する方法により求めた。ビニル基の２重結合の存在は以下の手段により求めることができる。
【０２１６】
分析面積を確保するため、ダイプラウインテス社製サイカスＮＮ０４型にて斜め切削を行った。拡大倍率を５００倍とし、切削を行い、２０μｍ幅の分析面積を得た。次いで、この切削面について臭素付加法により薄膜中に残存する２重結合を標識化した。標識化後の試料について、Ｘ線光電子分光装置アルバックファイ製ＱｕａｎｔｅｒａＳＸＭを用いて切削面表面の元素組成分布を計測し、切削面表面の元素組成分布を得た。測定結果を以下に示す。
【０２１７】
【表２】
2008034786.tif 000032
【０２１８】
測定結果より、例示化合物４−８のビニル基は層の深さ方向によらずほぼ全て反応していることが確認された。
【０２１９】
実施例３
《比較例サンプル３の作製》
１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス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、市販のスピンコータに取り付け、例示化合物１−１１（５０ｍｇ）を１，２−ジクロロエタン１０ｍｌに溶解した溶液を用い、１０００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート（膜厚約４０ｎｍ）し、２５℃で１時間真空乾燥して、反応性置換基を有する有機化合物である例示化合物１−１１を含有する有機層１をガラス基板上に作製した。
【０２２０】
上記と同様にガラス基板上に、同じく例示化合物４−１１を含有する有機層２を作製した。
【０２２１】
このようにして得られた各ガラス基板上の有機層１と有機層２を対向させて重ね合わせ、接合冶具で固定し、比較例サンプル３を作製した。
【０２２２】
《実施例サンプル３の作製》
次に、上記で得られた比較例サンプル３を１５０℃で１時間加熱し、実施例サンプル３を作製した。
【０２２３】
《接合界面での反応性検討》
作製した比較例サンプル３及び実施例サンプル３をテトラヒドロフラン５０ｍｌに浸漬し、十分に攪拌した後にガラス基板を取り除き、得られた溶液から溶媒を留去した。残留物について、飛行時間型２次イオン質量分析計（ＴＯＦ−ＳＩＭＳ）にて分析したところ、実施例サンプル３を浸漬した溶液の残留物からのみ、例示化合物１−１１と例示化合物４−１１が反応した反応物Ａの分子量に相当する分子量１２４８のピークが検出された。
【０２２４】
以上より貼り合わせた接合界面にて反応が進行していることを確認した。
【０２２５】
【化３０】
2008034786.tif 000033
【０２２６】
実施例４
《有機ＥＬ素子１−１〜１−３の作製》
〈陽極側部位の作製〉
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ製膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設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。
【０２２７】
この基板を市販のスピンコータに取り付け、下記化合物ＢＣＰ（６０ｍｇ）をトルエン１０ｍｌに溶解した溶液を用い、１０００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート（膜厚約４０ｎｍ）し、有機層１層を有する陽極側部位を作製した。
【０２２８】
〈陰極部位の作製〉
陽極部位の作製時に使用したＵＶオゾン洗浄済みの基板を市販のスピンコータに取り付け、下記化合物ＣＢＰ（６０ｍｇ）をトルエン１０ｍｌに溶解した溶液を用い、１０００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート（膜厚約４０ｎｍ）し、有機層１層を有する陰極部位を作製した。
【０２２９】
このようにして得られた陽極側部位と陰極部位の有機層を対向させて重ね合わせ、接合冶具で固定し、１００℃で１時間加熱処理を行い、有機ＥＬ素子１−１を作製した。
【０２３０】
有機ＥＬ素子１−１の作製において、陽極側部位と陰極部位の有機層に使用する化合物を表３に化合物に置き換えた以外は、有機ＥＬ素子１−１と同じ方法で有機ＥＬ素子１−２〜１−３を作製した。
【０２３１】
（剥離強度の測定）
有機ＥＬ素子の剥離強度はＳＡＩＣＡＳ法にて、ダイプラ・ウィンテス社製のＳＡＩＣＡＳ  ＮＮ−０４型を用いて測定した。ＳＡＩＣＡＳ法とは鋭利な切刃（単結晶ダイヤモンド、焼結合金）を用いて、垂直荷重を一定方向に保った状態で、水平方向に定速で動かすために必要な水平荷重を測定する手法であり、薄膜の剥離強度の測定が可能となる。測定条件は下記の通りである。
【０２３２】
サイカス測定条件
装置；ダイプラウインテス製サイカスＮＮ−０４型
測定条件；ダイヤモンド製１ｍｍ幅の刃を使用。剪断角度は４５°
押圧荷重を２μＮ、バランス加重１μＮとし、垂直速度１ｎｍ／秒、水平速度１００ｎｍ／秒にて切削を行い、水平、垂直力を記録した。なお、サンプリングステップは０．２秒／ｐｏｉｎｔである。
【０２３３】
【化３１】
2008034786.tif 000034
【０２３４】
【表３】
2008034786.tif 000035
【０２３５】
低分子の化合物同士により形成された有機層の接合面の剥離強度は低い値を示すのに対し、少なくとも１方の有機層に分子構造中に反応性置換基を有する有機化合物を用い、加熱処理もしくは紫外線照射を行ったものは、接合面の剥離強度が高い値を示すことが分かる。
【０２３６】
実施例５
《有機ＥＬ素子２−１〜２−３の作製》
〈陰極側部位の作製〉
１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス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、市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、アルミニウム（膜厚約１１０ｎｍ）、フッ化リチウム（膜厚約０．５ｎｍ）を蒸着した。
【０２３７】
この基板を市販のスピンコータに取り付け、ＢＣＰ（２０ｍｇ）をトルエン１０ｍｌに溶解した溶液を用い、１０００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート（膜厚約１０ｎｍ）、６０℃で１時間真空乾燥し、電子輸送層を設け、陰極側部位を作製した。
【０２３８】
〈陽極側部位の作製〉
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ製膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設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。
【０２３９】
この基板を市販のスピンコータに取り付け、例示化合物４−１（６０ｍｇ）をトルエン１０ｍｌに溶解した溶液を用い、１０００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート（膜厚約４０ｎｍ）、紫外光を３０秒照射した後、６０℃で１時間真空乾燥し、正孔輸送層とした。
【０２４０】
次いで、ＣＢＰ（６０ｍｇ）とＩｒ−１（３．０ｍｇ）とをトルエン６ｍｌに溶解した溶液を用い、１０００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコートし（膜厚約６０ｎｍ）、６０℃で１時間真空乾燥し、発光層とし、陽極側部位を作製した。
【０２４１】
〈接合〉
このようにして得られた陰極側部位の電子輸送層と陽極側部位の発光層を対向させて重ね合わせ、接合冶具を用いて１×１０-2Ｐａの減圧環境下で押圧力０．１ＭＰａで圧着し、密着、固定し、１００℃で１時間過熱処理を行い、出来上がった素子を封止処理（エポキシ系の接着剤を用いた）し、有機ＥＬ素子２−１を作製した。
【０２４２】
有機ＥＬ素子２−１の作製において、電子輸送層、発光層及び正孔輸送層に使用する化合物を表４に示す化合物に置き換えた以外は、有機ＥＬ素子２−１と同じ方法で有機ＥＬ素子２−２、２−３を作製した。
【０２４３】
《有機ＥＬ素子２−１〜２−３の評価》
以下のようにして作製した有機ＥＬ素子２−１〜２−３の評価を行い、その結果を表４に示す。
【０２４４】
（外部取り出し量子効率）
作製した有機ＥＬ素子について、２３℃、乾燥窒素ガス雰囲気下で２．５ｍＡ／ｃｍ2定電流を印加した時の外部取り出し量子効率（％）を測定した。なお測定には同様に分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタ製）を用いた。
【０２４５】
（寿命）
２．５ｍＡ／ｃｍ2の一定電流で駆動したときに、輝度が発光開始直後の輝度（初期輝度）の半分に低下するのに要した時間を測定し、これを半減寿命時間（τ０．５）として寿命の指標とした。なお、測定には分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタ製）を用いた。
【０２４６】
表４の外部取り出し量子効率、寿命の測定結果は、有機ＥＬ素子２−１を１００とした時の相対値で表した。
【０２４７】
【表４】
2008034786.tif 000036
【０２４８】
表４から、本発明の有機ＥＬ素子は、外部取り出し量子効率に優れ、長寿命化が達成されていることが分かった。
【０２４９】
実施例６
《有機ＥＬ素子３−１〜３−３の作製》
〈陰極側部位の作製〉
１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス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、市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、アルミニウム（膜厚約１１０ｎｍ）、フッ化リチウム（膜厚約０．５ｎｍ）を蒸着した。
【０２５０】
この基板を市販のスピンコータに取り付け、（ｔ−Ｂｕ）ＰＢＤ（２０ｍｇ）をトルエン８０ｍｌに溶解した溶液を用い、１０００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート、６０℃で１時間真空乾燥し、電子輸送層を設け、陰極側部位を作製した。
【０２５１】
〈陽極側部位の作製〉
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ製膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設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。
【０２５２】
この基板を市販のスピンコータに取り付け、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ社製、Ｂａｙｔｒｏｎ  Ｐ  Ａｌ  ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を３０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により製膜した後、２００℃にて１時間乾燥し、膜厚３０ｎｍの第一正孔輸送層を設けた。
【０２５３】
この基板を窒素雰囲気下に移し、第一正孔輸送層上に、例示化合物４−１４（５０ｍｇ）をトルエン１０ｍｌに溶解した溶液を用い、１０００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート、紫外光を３０秒照射した後、６０℃で１時間真空乾燥し、第二正孔輸送層とした。
【０２５４】
次いで、比較化合物１（６０ｍｇ）とＩｒ−１（６．０ｍｇ）とをトルエン６ｍｌに溶解した溶液を用い、１０００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコートし（膜厚約６０ｎｍ）、６０℃で１時間真空乾燥し、発光層とし、陽極側部位を作製した。
【０２５５】
【化３２】
2008034786.tif 000037
【０２５６】
〈接合〉
このようにして得られた陰極側部位の電子輸送層と陽極側部位の発光層を対向させて重ね合わせ、接合冶具を用いて１×１０-2Ｐａの減圧環境下で押圧力０．１ＭＰａで圧着し、密着、固定し、１００℃で１時間過熱処理を行い、出来上がった素子を封止処理（エポキシ系の接着剤を用いた）し、有機ＥＬ素子３−１を作製した。
【０２５７】
有機ＥＬ素子３−１の作製において、電子輸送層、発光層及び第二正孔輸送層に使用する化合物を表５に示す化合物に置き換えた以外は、有機ＥＬ素子３−１と同じ方法で有機ＥＬ素子３−２、３−３を作製した。
【０２５８】
《有機ＥＬ素子３−１〜３−３の評価》
実施例５と同様にして、外部取り出し量子効率、寿命の評価を行った。
【０２５９】
【表５】
2008034786.tif 000038
【０２６０】
表５から、本発明の有機ＥＬ素子は、外部取り出し量子効率に優れ、長寿命化が達成されていることが分かった。
【０２６１】
実施例７
《有機ＥＬ素子４−１〜４−３の作製》
〈陰極側部位の作製〉
１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス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、市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、アルミニウム（膜厚約１１０ｎｍ）、フッ化リチウム（膜厚約０．５ｎｍ）を蒸着した。
【０２６２】
この基板を市販のスピンコータに取り付け、例示化合物３−２（２０ｍｇ）をトルエン１０ｍｌに溶解した溶液を用い、１０００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート（膜厚約１０ｎｍ）、紫外光を３０秒照射した後、６０℃で１時間真空乾燥し、電子輸送層を設けた。
【０２６３】
次いで、ＣＢＰ（６０ｍｇ）とＩｒ−１２（３．０ｍｇ）とをトルエン１２ｍｌに溶解した溶液を用い、１０００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコートし（膜厚約３０ｎｍ）、６０℃で１時間真空乾燥し発光層とし、陰極側部位を作製した。
【０２６４】
〈陽極側部位の作製〉
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ製膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設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。
【０２６５】
この基板を市販のスピンコータに取り付け、例示化合物４−１（６０ｍｇ）をトルエン１０ｍｌに溶解した溶液を用い、１０００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート（膜厚約４０ｎｍ）、紫外光を３０秒照射した後、６０℃で１時間真空乾燥し正孔輸送層とした。
【０２６６】
次いで、ＣＢＰ（６０ｍｇ）とＩｒ−１（３．０ｍｇ）とをトルエン１２ｍｌに溶解した溶液を用い、１０００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコートし（膜厚約３０ｎｍ）、６０℃で１時間真空乾燥し、発光層とし、陽極側部位を作製した。
【０２６７】
〈接合〉
このようにして得られた陰極側部位の発光層と陽極側部位の発光層を対向させて重ね合わせ、接合冶具を用いて、１×１０-2Ｐａの減圧環境下で押圧力０．１ＭＰａで圧着し、密着、固定し、陽極側から紫外光（１００ｍＷ／ｃｍ2）を９０秒照射し、出来上がった素子を封止処理（ガラス基板同士をエポキシ系の接着剤を用い接着した）し、有機ＥＬ素子４−１を作製した。
【０２６８】
有機ＥＬ素子４−１の作製において、電子輸送層、発光層及び正孔輸送層に使用する化合物を表６に示す化合物に置き換えた以外は、有機ＥＬ素子４−１と同じ方法で有機ＥＬ素子４−２、４−３を作製した。
【０２６９】
《有機ＥＬ素子４−１〜４−３の評価》
実施例５と同様にして、外部取り出し量子効率、寿命の評価を行った。
【０２７０】
【表６】
2008034786.tif 000039
【０２７１】
表６から、本発明の有機ＥＬ素子は、外部取り出し量子効率に優れ、長寿命化が達成されていることが分かった。
【０２７２】
実施例８
《有機ＥＬ素子５−１〜５−５の作製》
〈陰極側部位の作製〉
１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。この基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、モリブデン製抵抗加熱ボートの１つにアルミニウム２００ｍｇを入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにフッ化リチウム２００ｍｇを入れ、更に別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＢＣＰを２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにホスト化合物としてＣＢＰ２００ｍｇを入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＩｒ−９を１００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取り付けた。
【０２７３】
次いで、真空槽を４×１０-4Ｐａまで減圧した後、アルミニウムの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、アルミニウム（膜厚約１１０ｎｍ）を蒸着し、続いてフッ化リチウムの入った熱ボートに通電して加熱し、フッ化リチウム（膜厚約０．５ｎｍ）を蒸着した。
【０２７４】
次に、ＢＣＰの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で前記発光層の上に蒸着して膜厚約１０ｎｍの電子輸送層を設けた。更に、ＣＢＰとＩｒ−９の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、それぞれ蒸着速度０．２ｎｍ／秒、０．０１２ｎｍ／秒で前記正孔輸送層上に共蒸着して、膜厚４０ｎｍの発光層を設け、陰極側部位を作製した。
【０２７５】
〈陽極側部位の作製〉
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ製膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設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。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、モリブデン製抵抗加熱ボートにα−ＮＰＤを２００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取り付けた。
【０２７６】
真空槽を４×１０-4Ｐａまで減圧した後、α−ＮＰＤの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で透明支持基板に蒸着し、膜厚４０ｎｍの正孔輸送層を設け、陽極側部位を作製した。
【０２７７】
〈接合〉
このようにして得られた陰極側部位の発光層と陽極側部位の正孔輸送層を対向させて重ね合わせ、接合時具を用いて、１×１０-2Ｐａの減圧環境下で押圧力０．１ＭＰａで圧着、密着、固定して、出来上がった素子をそのまま封止処理（ガラス基板同士をエポキシ系の接着剤を用い接着した）し、有機ＥＬ素子５−１を作製した。
【０２７８】
有機ＥＬ素子５−１の作製において、電子輸送層、発光層及び正孔輸送層に使用する化合物を表７に示す化合物に置き換えた以外は、有機ＥＬ素子５−１と同じ方法で有機ＥＬ素子５−２、５−３を作製した。
【０２７９】
更に有機ＥＬ素子５−１〜５−３それぞれに、２３℃、乾燥窒素ガス雰囲気下で５．０ｍＡ／ｃｍ2定電流を１００時間印加後の素子を有機ＥＬ素子５−４〜５−６とした。
【０２８０】
《有機ＥＬ素子５−１〜５−６の評価》
実施例５と同様にして、外部取り出し量子効率、寿命の評価を行った。
【０２８１】
【化３３】
2008034786.tif 000040
【０２８２】
【表７】
2008034786.tif 000041
【０２８３】
表７から、本発明の有機ＥＬ素子は、外部取り出し量子効率に優れ、長寿命化が達成されていることが分かった。
【０２８４】
実施例９
《フルカラー表示装置の作製》
（青色発光有機ＥＬ素子）
青色発光有機ＥＬ素子として、実施例７で作製した有機ＥＬ素子４−３を用い、青色発光有機ＥＬ素子６−１Ｂ（青）とした。
【０２８５】
（緑色発光有機ＥＬ素子）
実施例７の有機ＥＬ素子４−３の作製において、２−７を２−１に変更した以外は同様にして、緑色発光有機ＥＬ素子６−１Ｇ（緑）を作製した。
【０２８６】
（赤色発光有機ＥＬ素子）
実施例７の有機ＥＬ素子４−３の作製において、２−７を２−５に変更した以外は同様にして、赤色発光有機ＥＬ素子６−１Ｒ（赤）を作製した。
【０２８７】
上記の赤色、緑色及び青色発光有機ＥＬ素子を同一基板上に並置し、図１に記載の形態を有するアクティブマトリクス方式フルカラー表示装置を作製し、図２には、作製した前記表示装置の表示部Ａの模式図のみを示した。即ち、同一基板上に複数の走査線５及びデータ線６を含む配線部と、並置した複数の画素３（発光の色が赤領域の画素、緑領域の画素、青領域の画素等）とを有し、配線部の走査線５及び複数のデータ線６はそれぞれ導電材料からなり、走査線５とデータ線６は格子状に直交して、直交する位置で画素３に接続している（詳細は図示せず）。前記複数の画素３は、それぞれの発光色に対応した有機ＥＬ素子、アクティブ素子であるスイッチングトランジスタと駆動トランジスタそれぞれが設けられたアクティブマトリクス方式で駆動されており、走査線５から走査信号が印加されると、データ線６から画像データ信号を受け取り、受け取った画像データに応じて発光する。このように各赤、緑、青の画素を適宜、並置することによって、フルカラー表示装置を作製した。
【０２８８】
前記フルカラー表示装置を駆動することにより、発光効率が高い発光寿命の長いフルカラー動画表示が得られることを確認することができた。
【０２８９】
実施例１０
《白色の照明装置の作製》
実施例７の有機ＥＬ素子４−３において、２−７を２−７と２−１と２−５の混合物に変更した以外は同様にして、白色発光有機ＥＬ素子７−１Ｗ（白色）を作製した。
【０２９０】
得られた有機ＥＬ素子７−１Ｗを評価するに際しては、非発光面をガラスケースで覆い、照明装置とした。照明装置は、発光効率が高く発光寿命の長い白色光を発する薄型の照明装置として使用することができた。
【図面の簡単な説明】
【０２９１】
【図１】有機ＥＬ素子から構成される表示装置の一例を示した模式図である。
【図２】表示部の模式図である。
【図３】画素の模式図である。
【符号の説明】
【０２９２】
１  ディスプレイ
３  画素
５  走査線
６  データ線
７  電源ライン
１０  有機ＥＬ素子
１１  スイッチングトランジスタ
１２  駆動トランジスタ
１３  コンデンサ
Ａ  表示部
Ｂ  制御部
【図１】
2008034786.tif 000044
【図２】
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【図３】
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