(57)【要約】【課題】塗布法に適用できる有機ＥＬ材料含有溶液を提供する。【解決手段】有機ＥＬ材料含有溶液は、有機ＥＬ材料と溶媒とを含有する。  有機ＥＬ材料は、ホストとドーパントとを含む。ホストは、  低分子有機EL材料からなる有機EL機能性部位Ａと、この有機EL機能性部位Ａに結合して低分子有機ＥＬ材料を前記溶媒に可溶化させる可溶化部位Ｂと、を有する次の式、Ａ−Ｂ―Ｅ（Ｅは末端基を表す）で表される。  ここで、Ａは、アントラセン中心骨格を有する低分子有機ＥＬ材料である。  Ｂは、下記（３）式と（４）式と連結によって構成される。（３）式はユニット中にオルトまたはメタ位での結合を含み、（４）式はユニット中にパラ位の結合を含む。（３）式で構成される部位数をａ、下記（４）で構成される部位数をｂとした場合に3≦a+b≦２０であり、かつ、a≧bである。【化１】2008166629.tif 000037【化２】2008166629.tif 000038【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機ＥＬ材料と溶媒とを含有する有機ＥＬ材料含有溶液であって、
前記有機ＥＬ材料は、ホストとドーパントとを含み、
前記ホストは、
低分子有機EL材料からなる有機EL機能性部位Ａと、この有機EL機能性部位Ａに結合して低分子有機ＥＬ材料を前記溶媒に可溶化させる可溶化部位Ｂと、を有する下記（１）式で示される化合物であって、
【化１】
2008166629.tif 000033
（Ｅは末端基を表す）
前記ホストの構造のうち前記有機EL機能性部位Aは、下記（２）式で表され、
前記可溶化部位Ｂは下記（３）式と（４）式とにより構成され、
下記（３）式で構成される部位数をａ、下記（４）式で構成される部位数をｂとした場合に3≦ａ＋ｂ≦２０であり、かつ、ａ≧ｂである
ことを特徴とする有機EL材料含有溶液。
【化２】
2008166629.tif 000034
【化３】
2008166629.tif 000035
【化４】
2008166629.tif 000036
（ここで、Ａｒ1、Ａｒ２、Ａｒ３は置換もしくは無置換の炭素数６〜５０の芳香族炭化水素基、
Ｘ１，Ｘ２は、それぞれ独立に単結合、又は２価の置換もしくは無置換の炭素数６〜５０の芳香族炭化水素基、
Ｒ１〜Ｒ１６は各々独立に、水素原子、置換または無置換の芳香族炭化水素基、置換または無置換の芳香族複素環基、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のシクロアルキル基、置換または無置換のアルコキシ基、置換または無置換のアラルキル基、置換または無置換のアリールオキシ基、置換または無置換のアリールチオ基、置換または無置換のアルコキシカルボニル基、置換または無置換のシリル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基から選択される。
なお、Ｒ１〜Ｒ１６のうち隣接するものは互いに結合して環状構造を形成していてもよい。
【請求項２】
請求項１に記載の有機ＥＬ材料含有溶液において、
可溶化部位Ｂの構造中において前記（４）式は互いに隣接しない
ことを特徴とする有機EL材料含有溶液。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の有機ＥＬ材料含有溶液において、
前記可溶化部位Ｂ中、前記（３）式のＡｒ２及び前記（４）式のAｒ３は、フェニル基である
ことを特徴とする有機ＥＬ材料含有溶液。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の有機ＥＬ材料含有溶液において、
前記可溶化部位Ｂは、前記（３）式と前記（４）式との結合で構成され、
前記（３）式の数ａと前記（４）式の数ｂとの和を結合数Ｕで表すとき、
前記結合数Ｕの分散は単一の値である
ことを特徴とする有機ＥＬ材料含有溶液。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の有機ＥＬ材料含有溶液において、
前記可溶化部位Ｂは、総て前記（３）式にて構成されている
ことを特徴とする有機ＥＬ材料含有溶液。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の有機ＥＬ材料含有溶液において、
前記溶媒は、芳香族系溶媒、ハロゲン系溶媒およびエーテル系溶媒のうちから選択される
ことを特徴とする有機ＥＬ材料含有溶液。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の有機ＥＬ材料含有溶液において、
前記溶媒は、芳香族系溶媒、ハロゲン系溶媒およびエーテル系溶媒から選択され、
前記溶媒には、さらに、アルコール系溶液、ケトン系溶液、パラフィン系溶媒および炭素数４以上のアルキル置換芳香族系溶液から選択される粘度調整液が加えられる
ことを特徴とする有機ＥＬ材料含有溶液。
【請求項８】
請求項７に記載の有機ＥＬ材料含有溶液において、
前記溶媒は、前記芳香族系溶液とし、
前記粘度調整液は、アルコール系溶液または炭素数４以上のアルキル置換芳香族系溶液とする
ことを特徴とする有機ＥＬ材料含有溶液。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれかに記載の有機ＥＬ材料含有溶液に溶解させる有機ＥＬ材料の合成法であって、
前記有機ＥＬ機能性部位Aとしての低分子有機ＥＬ材料を合成する低分子有機ＥＬ材料合成工程と、
前記可溶化部位Bとしての分子鎖を合成する分子鎖合成工程と、
前記低分子有機ＥＬ材料合成工程にて合成された低分子有機ＥＬ材料と前記分子鎖合成工程にて合成された分子鎖とを結合する材料結合工程と、を備える
ことを特徴とする有機ＥＬ材料の合成法。
【請求項１０】
請求項９に記載の合成法によって合成された化合物。
【請求項１１】
請求項１から請求項８のいずれかに記載の有機ＥＬ材料含有溶液を被成膜領域に滴下する滴下工程と、
前記滴下工程にて滴下された有機ＥＬ材料含有溶液から前記溶媒を蒸発させて前記有機ＥＬ材料を成膜する成膜工程と、を備える
ことを特徴とする有機ＥＬ材料の薄膜形成方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の有機ＥＬ材料の薄膜形成方法により形成された有機ＥＬ材料の薄膜。
【請求項１３】
請求項１２に記載の有機ＥＬ材料の薄膜を含んだ有機ＥＬ素子。
【請求項１４】
請求項１３に記載の有機ＥＬ素子において、
前記有機ＥＬ材料含有溶液を用いた塗布法により成膜した薄膜を発光層に有し、
この発光層から青色発光色を得る
ことを特徴とする有機ＥＬ素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ材料含有溶液、有機ＥＬ材料の合成法、この合成法による合成された化合物、有機ＥＬ薄膜形成方法、有機ＥＬ薄膜、有機ＥＬ素子に関する。
例えば、有機ＥＬ素子を構成する有機薄膜を塗布法で形成するにあたって用いられる有機ＥＬ材料含有溶液に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機化合物の発光を利用した有機ＥＬ素子が知られている。この有機ＥＬ素子は、陽極と陰極との間で積層された複数の有機薄膜を有する。有機ＥＬ材料としては、高分子材料と低分子材料が知られている。そして、合成経路の簡易さや高純度精製が可能であることから、低分子有機ＥＬ材料の開発が進められ、低分子有機ＥＬ材料のなかから効率、寿命、色純度の点で非常に優れた有機ＥＬ材料が報告され、実用化が進んでいる。低分子有機ＥＬ材料を薄膜に成膜するにあたっては、真空蒸着法が採用され、良好な熱的安定性を持って昇華させて基板上に蒸着させることにより、高性能の有機ＥＬ素子が得られている（例えば、特許文献１）。
しかしながら、蒸着法にあっては、高真空の設備や複雑な製造工程が必要になるという問題があった。
【０００３】
これに対し、有機ＥＬ材料の成膜法として塗布法が知られている。塗布法は一般に高分子有機ＥＬ材料の成膜に用いられており、溶媒に溶解された有機ＥＬ材料を使用して有機ＥＬ材料の薄膜を形成することが行われている（例えば、特許文献２）。この塗布法によれば、有機ＥＬ材料の薄膜を簡易に成膜することができるという利点がある。
塗布法にて有機ＥＬ材料の薄膜を成膜するにあたっては、有機ＥＬ材料を溶液に溶解させる必要があるところ、高分子有機ＥＬ材料を溶媒に溶解させた塗布用組成物が一般に知られている。
溶媒としては、トルエン、キシレン、テトラリン、メシチレン、シクロへキシルベンゼン、イソプロピルビフェニルなどが用いられる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１５４９９３号
【特許文献２】特表２００４−５３６８９６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、低分子有機ＥＬ材料を塗布法で成膜するにあたり、任意の低分子有機ＥＬ材料を上記の溶媒に溶解させようとすると、低分子有機ＥＬ材料は難溶性であるという問題がある。
所定量以上（例えば１ｗｔ％以上）の溶解度がないと、塗布法を適用できないところ、低分子有機ＥＬ材料の溶解度は一般的に０．１ｗｔ％〜０．２ｗｔ％であり、このような低い溶解度であるため低分子有機ＥＬ材料を塗布法で成膜することができなかった。
【０００６】
さらに、低分子有機ＥＬ材料を溶媒に溶解させても、粘度が十分ではないという問題がある。塗布法で成膜する場合、例えば、インクジェット法やノズルプリント法が知られているが、前記方法では１ｃｐ以上の粘度が必要である。
この点、高分子有機ＥＬ材料であれば、溶媒にＥＬ材料を溶解させると溶液の粘度を大きくすることができる。これに対し、低分子有機ＥＬ材料は、溶媒に溶解させてもそれだけでは粘度を高くすることができないので、別途粘度を高くするための増粘手段を添加する必要がある。
増粘手段としては例えばアルコール系溶媒が知られているが、アルコール系溶媒は低分子有機ＥＬ材料に対しては貧溶媒であるという問題がある。
このように増粘手段として貧溶媒を添加するため、ますます溶解度が低くなるという問題があった。
【０００７】
上記のような問題のため、低分子有機ＥＬ材料で、発光効率、長寿命、色純度の点で非常に優れた材料を塗布法により簡易で低コストに成膜することができず、有機ＥＬ材料の本格的実用化にとって大きな障害となっている。
【０００８】
本発明の目的は、上記問題を解消し、塗布法に適用できる有機ＥＬ材料含有溶液を提供することにある。あわせて、本発明は、有機ＥＬ材料の合成法、この合成法による合成された化合物、有機ＥＬ材料の薄膜形成方法、有機ＥＬ材料の薄膜、有機ＥＬ素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の有機ＥＬ材料含有溶液は、
有機ＥＬ材料と溶媒とを含有する有機ＥＬ材料含有溶液であって、
前記有機ＥＬ材料は、ホストとドーパントとを含み、
前記ホストは、
低分子有機EL材料からなる有機EL機能性部位Ａと、この有機EL機能性部位に結合して低分子有機ＥＬ材料を前記溶媒に可溶化させる可溶化部位Ｂと、を有する下記（１）式で示される化合物であって、
【化１】
2008166629.tif 000002
前記ホストの構造のうち前記Aは、下記（２）式で表され、
前記可溶化部位Ｂは下記（３）式と（４）式とにより構成され、
下記（３）式で構成される部位数をａ、下記（４）式で構成される部位数をｂとした場合に
３≦ａ＋ｂ≦２０であり、かつ、ａ≧ｂである
ことを特徴とする。
【００１０】
【化２】
2008166629.tif 000003
【００１１】
【化３】
2008166629.tif 000004
【００１２】
【化４】
2008166629.tif 000005
【００１３】
（ここで、Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３は置換もしくは無置換の炭素数６〜５０の芳香族炭化水素基、
Ｘ１，Ｘ２は、それぞれ独立に単結合、又は２価の置換もしくは無置換の炭素数６〜５０の芳香族炭化水素基、
Ｒ１〜Ｒ１６は各々独立に、水素原子、置換または無置換の芳香族炭化水素基、置換または無置換の芳香族複素環基、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のシクロアルキル基、置換または無置換のアルコキシ基、置換または無置換のアラルキル基、置換または無置換のアリールオキシ基、置換または無置換のアリールチオ基、置換または無置換のアルコキシカルボニル基、置換または無置換のシリル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基から選択される。
なお、Ｒ１〜Ｒ１６のうち隣接するものは互いに結合して環状構造を形成していてもよい。
【００１４】
このような組成の溶液において、低分子有機ＥＬ材料にあっては溶媒に対して溶解度が稼げないところ、可溶化部位として構造Ｂを有することにより溶媒に対する溶解度を大きくすることができる。
ここで、溶媒に可溶化させるだけであれば、アントラセン中心骨格に置換基としてたとえば極性基をつけることで可溶化させることが考えられる。
しかしながら、このように有機ＥＬ機能性部位のアントラセン中心骨格に極性の置換基をつけると、有機ＥＬ材料としての機能を損ない、例えば、発光性能や寿命が甚だしく劣化するという問題が生じる。
また、可溶化するために、有機ＥＬ機能性部位に例えば分子量１万以上の分子鎖をつけてポリマーとすることが考えられる。
しかしながら、このように有機ＥＬ機能性部位Ａに大きな分子鎖をつけると、有機ＥＬ機能性部位の働きが十分でなくなり、十分な機能を発揮できないという問題が生じる。
この点、本発明においては、可溶化部位Ｂをつける位置は機能性部位ＡのＥＬ性能を損なわない位置とする。
【００１５】
さらに、可溶化部位Ｂは（３）式と（４）式との結合によって構成し、（３）式と（４）式とを合わせた数Ｕ（＝ａ＋ｂ）の上限は２０とする。
このように、可溶化部位Ｂの大きさを制限し、オリゴマーとすることで、有機ＥＬ機能性部位の機能を十分に発現させつつ、溶媒に対して必要な溶解度を有するようにできる。
特に、微量の溶解度でも十分なドーパントと異なり、ホストは所定値以上の溶解度がなければ塗布法によって十分な膜厚に成膜できないところ、本発明によって上記Ａで示される有機ＥＬ機能性部位を可溶化でき、塗布法によって成膜することができる。
なお、可溶化部位Ｂとしての機能を有するためにａ＋ｂの下限は３とする。
【００１６】
ここで、有機ＥＬ機能性部位Ａに可溶化部位Ｂをつけて可溶化できるが、ただし、可溶化部位Ｂの分子鎖においてパラ位での連結が多すぎると溶解性が向上しないことが実験により判明した。
そこで、本発明では、少なくとも一つはオルト位またはメタ位で連結する構成を有する一般式を（３）式で表し、少なくとも一つはパラ位で連結する構成を有する一般式を（４）式で表し、（３）式の数が（４）式の数以上であることとする（ａ≧ｂ）。
このように（３）式の数ａを（４）式の数ｂ以上にすることにより、（４）式に表されるパラ位での連結を含む構造の数を制限して、可溶化部位Ｂによる溶解性向上機能を高めることができる。
すると、短い可溶化部位Ｂによって低分子有機ＥＬ材料を可溶化させ、有機ＥＬ機能性部位Ａの機能を損なうことなく可溶化させることができる。
【００１７】
また、塗布法に適した有機ＥＬ材料含有溶液としては所定値以上の粘度を要するところ、低分子有機ＥＬ材料を溶媒に溶解させただけでは、十分な粘度をもたず、塗布法に適用できないという問題があった。
この点、本発明により有機ＥＬ材料の溶解度を向上させているので、溶媒に粘度調整材を混合させても塗布成膜に必要な溶解度を十分に確保することができる。
例えば、粘度調整材としてアルコール系などの貧溶媒を用いた場合でも有機ＥＬ材料の溶解度を十分に確保できるので、溶解度および粘度の点で性能に優れた塗布成膜用の有機ＥＬ材料含有溶液とすることができる。
また、本発明では低分子有機ＥＬ材料に分子鎖をつけるので、この材料を溶媒に溶解させることで粘度を上昇させることができる。
また、増粘手段としてアルコール系溶液を加えるような場合にあっても、このような増粘剤の添加量を少なくすることができる。
【００１８】
そして、このようなアントラセン系中心骨格を有する化合物は、例えば、青色発光層のホストとして好適であるところ、本発明により青色発光に好適なホストを可溶化させて、塗布法により青色発光層を構成することができる。
従来、ポリマー材料によれば塗布法でも発光層を成膜できたが、ポリマー系材料では性能の高い青色発光層に好適な材料はなかった。この点、本発明により高性能な青色発光層のホスト材料を塗布用に可溶化できる効果は非常に高い。
【００１９】
なお、（１）式の末端であるＥとしてはＨ（水素原子）が例として挙げられるが、これに限られるものではない。
【００２０】
ここで、ホストとドーパントについて説明する。
有機ＥＬ素子は、例えば、正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層、等の各機能を有する層の積層によって構成される。
そして、発光層はホストとドーパントとで構成され、ホストからドーパントにエネルギー移動等が生じ、ドーパントが発光機能を担う。
ホストに対してドーパントが添加（ドープ）されており、その比（ドーパント／ホスト）は、０．０１ｗｔ％〜２０ｗｔ％とすることが一例として挙げられる。
ホストは、例えば３０ｎｍ〜１００ｎｍの発光層の大部分（例えば８０％以上）を構成することになるので、塗布プロセスにて発光層を成膜するには、有機ＥＬ材料含有溶液に所定量のホストが溶解していなければならない。
この点、本発明によれば、塗布成膜に適した有機ＥＬ材料含有溶液とすることができる。
【００２１】
本発明では、
可溶化部位Ｂの構造中において前記（４）式は互いに隣接しない
ことが好ましい。
【００２２】
可溶化部位Ｂの構造中において（４）式が多いと溶解性が低くなるが、特に、（４）式のようにパラ位での接続が連続すると溶解性が低くなる。
この点、本発明によれば（４）式が連続しないので、可溶化部位Ｂにより溶解性を高めることができる。
また、短い可溶化部位でも可溶性を高めることができるので有機ＥＬ機能性部位の機能を十分に維持することができる。
【００２３】
本発明では、
前記可溶化部位Ｂ中、前記（３）式のＡｒ２および前記（４）式のAｒ３は、フェニル基である
ことが好ましい。
【００２４】
（３）式、（４）式中のAｒ２、Aｒ３をフェニル基とすることにより可溶化部位Bが折れ曲がりやすくなり、溶媒に対する溶解性を高くすることができる。
すると、可溶化部位Bの長さを短くしても必要な溶解度を保てる。
したがって、可溶化部位Bの長さを短くして、有機EL機能性部位Aの機能を十分に保ちつつ、高い溶解性を持ったホスト材料とすることができる。
【００２５】
本発明では、
前記可溶化部位Ｂは、前記（３）式と前記（４）式との結合で構成され、
前記（３）式の数ａと前記（４）式の数ｂとの和を結合数Ｕで表すとき、
前記結合数Ｕの分散は単一の値である
ことが好ましい。
【００２６】
このように結合数Ｕ（＝a＋ｂ）の分散を単一の値にして、ホスト材料の分子量または大きさを揃えることにより、有機ＥＬ材料としての機能を安定させることができる。
一般のポリマーやオリゴマーにおいては、重合数の値が所定の広がりをもった分散となるところ、分子ごとに大きさが違ってしまうと有機ＥＬ材料としての機能が安定せず、有機ＥＬ素子として発光素子を構成した場合に一定の性能が保証されないという問題が生じる。
この点、本発明においては、結合数Ｕの分散幅を狭くすることにより分子の大きさを揃え、性能を安定させることができる。
そして、ポリマーのごとく重合数が多いと重合数を制御して重合数の分散を狭くできないところ、本発明では、結合数Ｕ（＝a＋ｂ）を２０以下とするので、合成過程において結合数の制御が可能である。
【００２７】
なお、結合数Ｕ（＝a＋ｂ）の分散が単一の値であるとは、分散をとったときに、シングルモードのピークを有することであり、例えば、結合数Ｕ（＝ａ＋ｂ）を５とすることを目標として反応を行った場合に、ホストの約６０％以上において結合数Ｕが５になっていることが好ましい。
さらには、結合数Ｕを５とすることを目標として反応を行った場合に、ホストの約７０％以上において結合数Ｕが５になっていることが好ましく、さらには、ホストの約９０％以上において結合数Ｕが５になっていることが好ましく、もっとも好ましいのは、すべて（１００％）の結合数Ｕが５になっていることである。
【００２８】
なお、分散をとったときに、広い分布をもっていてもよい。例えば、蒸着法によって成膜を行う場合には、分子量がそろっていることが必要となるが、塗布法を適用する場合には分子量に分散があっても成膜プロセスには支障がないからである。
結合数Ｕにばらつきをもっていてもよい場合には、合成条件の緩和や合成工程を簡素がすることができる。
【００２９】
本発明では、
前記可溶化部位Ｂは、総て前記（３）式にて構成されている
ことが好ましい。
【００３０】
このような構造のときに最も溶解度を高くすることができる。
【００３１】
本発明では、
前記溶媒は、芳香族系溶媒、ハロゲン系溶媒およびエーテル系溶媒のうちから選択される
ことが好ましい。
【００３２】
このように芳香族系溶媒、ハロゲン系溶媒およびエーテル系溶媒のうちから溶媒を選択することにより、本発明の有機ＥＬ材料を必要量（例えば、１ｗｔ％）以上溶媒に溶解させることができる。
また、粘度調整液としてアルコール系溶液、ケトン系溶液、パラフィン系溶液および炭素数４以上のアルキル置換芳香族系溶液のうちから選択した溶液を加えると、有機ＥＬ材料含有溶液の粘度を増加させて各種の塗布手段（インクジェット、ノズルプリント、スピンコート）に適した粘度に調整することができる。
なお、溶媒は、芳香族系溶媒、ハロゲン系溶媒およびエーテル系溶媒のうちから選択される少なくとも一つであり、２つ以上を混合してもよいことはもちろんである。
同様に、粘度調整液も、アルコール系溶液、ケトン系溶液、パラフィン系溶液および炭素数４以上のアルキル置換芳香族系溶液のうちから選択される少なくとも一つであり、２つ以上を混合してもよいことはもちろんである。
【００３３】
なお、本発明においては分子鎖をつけてホストを可溶化しているので、このホストを溶媒に溶解させた際に分子鎖の分だけ溶液の粘度が高くなる。
したがって、粘度調整のために粘度調整液を加える場合でも、粘度調整液の添加量を少なくすることができる。
【００３４】
本発明では、
前記溶媒は、芳香族系溶媒、ハロゲン系溶媒およびエーテル系溶媒から選択され、
前記溶媒には、さらに、アルコール系溶液、ケトン系溶液、パラフィン系溶媒および炭素数４以上のアルキル置換芳香族系溶液から選択される粘度調整液が加えられる
ことが好ましい。
【００３５】
ここで、粘度調整液としてアルコール系溶液とするとアルコール系は水を吸いやすいことから溶液の保存管理に注意を要するところ、粘度調整液として炭素数４以上のアルキル置換芳香族系溶液とすると疎水性であるので保管が簡便であるという利点がある。
また、炭素数４以上のアルキル置換芳香族系溶液であれば、アルキル基の構造を変化させる（例えばアルキル鎖を長くする）ことにより粘度調整が可能であるという利点がある。
また、アルコール系溶液は粘度が高いので、高い溶液粘度を必要とする成膜プロセス（例えばインクジェット法）に適した溶液を調整する際に好適である。
【００３６】
なお、粘度調整液の種類や混合量等は、各種の成膜プロセスに必要な粘度に応じて適宜選択されうる。
炭素数４以上のアルキル置換芳香族系溶液とは、すなわち、芳香族であって炭素数４以上のアルキル置換基を有するものをいう。
アルキル置換基の炭素数の上限については特に定めるものではないが、例えば５０程度を上限にすることが例として挙げられる。
【００３７】
本発明では、
前記溶媒は、前記芳香族系溶液とし、
前記粘度調整液は、アルコール系溶液または炭素数４以上のアルキル置換芳香族系溶液とする
ことが好ましい。
【００３８】
ここで、粘度調整液としてアルコール系溶液とするとアルコール系は水を吸湿しやすいことから溶液の保存管理に注意を要するところ、粘度調整液として炭素数４以上のアルキル置換芳香族系溶液とすると疎水性であるので保管が簡便であるという利点がある。
また、炭素数４以上のアルキル置換芳香族系溶液であれば、アルキル基の構造を変化させる（例えばアルキル鎖を長くする）ことにより粘度調整が可能であるという利点がある。
また、アルコール系溶液は粘度が高いので、高い溶液粘度を必要とする成膜プロセス（例えばインクジェット法）に適した溶液を調整する際に好適である。
【００３９】
なお、粘度調整液の種類や混合量等は、各種の成膜プロセスに必要な粘度に応じて適宜選択されうる。
炭素数４以上のアルキル置換芳香族系溶液とは、すなわち、芳香族であって炭素数４以上のアルキル置換基を有するものをいう。
アルキル置換基の炭素数の上限については特に定めるものではないが、例えば５０程度を上限にすることが例として挙げられる。
【００４０】
本発明の有機ＥＬ材料の合成法は、
前記有機ＥＬ材料含有溶液に溶解させる有機ＥＬ材料の合成法であって、
前記有機ＥＬ機能性部位としての低分子有機ＥＬ材料を合成する低分子有機ＥＬ材料合成工程と、
前記可溶化部位としての分子鎖を合成する分子鎖合成工程と、
前記低分子有機ＥＬ材料合成工程にて合成された低分子有機ＥＬ材料と前記分子鎖合成工程にて合成された分子鎖とを結合する材料結合工程と、を備える
ことを特徴とする。
【００４１】
本発明の化合物は、前記有機ＥＬ材料の合成法によって合成されたことを特徴とする。
【００４２】
このような合成法において、低分子有機ＥＬ材料合成工程にて有機ＥＬ材料を合成し、分子鎖合成工程にて分子鎖を合成し、この有機ＥＬ材料と分子鎖とを結合して有機ＥＬ材料含有溶液として溶解させる有機ＥＬ材料を合成する。
したがって、高純度に精製した低分子有機ＥＬ材料と、結合数Ｕを所定値に制御した分子鎖とを合成して、純度が高く、分子量が一定に制御された有機ＥＬ材料を得ることができる。
ここで、溶媒に対する溶解度が高い有機ＥＬ材料を単一のステップで合成した場合、高溶解度のために再沈殿や再結晶といった精製方法を採用できないので、例えば、カラム精製が考えられるが、カラム精製では数キロ単位の精製に膨大な時間を要するため現実的ではない。
この点、低分子有機ＥＬ材料を高純度に精製しておき、この低分子有機ＥＬ材料と、オリゴマー化用の分子鎖とを合わせて結合させることにより、高純度で、性能が高く、かつ、溶媒に可溶な有機ＥＬ材料を得ることができる。
【００４３】
本発明の有機ＥＬ材料の薄膜形成方法は、
前記有機ＥＬ材料含有溶液を被成膜領域に滴下する滴下工程と、
前記滴下工程にて滴下された有機ＥＬ材料含有溶液から前記溶媒を蒸発させて前記有機ＥＬ材料を成膜する成膜工程と、を備える
ことを特徴とする。
【００４４】
本発明の有機ＥＬ材料の薄膜は、前記有機ＥＬ材料の薄膜形成方法により形成された
ことを特徴とする。
【００４５】
本発明の有機ＥＬ素子は、前記有機ＥＬ材料の薄膜を含んだことを特徴とする。
【００４６】
本発明では、
前記有機ＥＬ材料含有溶液を用いた塗布法により成膜した薄膜を発光層に有し、
この発光層から青色発光色を得ることが好ましい。
【００４７】
このような構成によれば、塗布法により青色発光する有機ＥＬ素子を得ることができる。
ここで、塗布法に用いる有機ＥＬ材料としてはポリマーが知られている。
しかしながら、ポリマーでは赤や緑の発光色をもつ発光材料が知られているが、ポリマーで青色発光材料は知られていない。
そのため、青色発光層を塗布法で作製することができなかった。
この点、本発明のホスト材料は青色発光層のホスト材料として好適であるので、本発明により青色発光層を塗布法にて成膜できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
以下、本発明の実施の形態を図示するとともに図中の各要素に付した符号を参照して説明する。
【００４９】
本発明の有機ＥＬ材料含有溶液は、有機ＥＬ材料が溶媒に溶解されたものである。
有機ＥＬ材料含有溶液は、ホストとドーパントとを含む。
【００５０】
ホストは、次の一般式
【００５１】
Ａ−Ｂ―Ｅ          ……（１）
（ただし、Ｅは末端基を表す。）
【００５２】
で表される。
ここで、Aは有機EL機能性部位である。
Ｂは可溶化部位である。
【００５３】
一般式中Ａとしての有機ＥＬ機能性部位としては、中心骨格がアントラセンである低分子有機ＥＬ材料として知られたものを好適に用いることができる。
さらに、中心骨格がアントラセンであって９、１０位の置換基が非対称である非対称型アントラセン誘導体の有機ＥＬ材料であることが好ましい。
つまり、有機EL機能性部位Ａは、一般式（２）で表される。
【００５４】
【化５】
2008166629.tif 000006
【００５５】
一般式（１）中、可溶化部位としてのＢは、基本単位の結合によって構成される分子鎖である。
そして、その結合するユニット数は２０以下とし、いわゆるオリゴマーである。
分子鎖は、次の式で表される。
すなわち、可溶化部位Bは、次の（３）式と（４）式との結合により構成された分子鎖である。
【００５６】
【化６】
2008166629.tif 000007
【００５７】
【化７】
2008166629.tif 000008
【００５８】
ここで、Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３は置換もしくは無置換の炭素数６〜５０の芳香族炭化水素基、
Ｘ１，Ｘ２は、それぞれ独立に単結合、又は２価の置換もしくは無置換の炭素数６〜５０の芳香族炭化水素基、
Ｒ１〜Ｒ１６は各々独立に、水素原子、置換または無置換の芳香族炭化水素基、置換または無置換の芳香族複素環基、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のシクロアルキル基、置換または無置換のアルコキシ基、置換または無置換のアラルキル基、置換または無置換のアリールオキシ基、置換または無置換のアリールチオ基、置換または無置換のアルコキシカルボニル基、置換または無置換のシリル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基から選択される。
なお、Ｒ１〜Ｒ１６のうち隣接するものは互いに結合して環状構造を形成していてもよい。
【００５９】
可溶化部位Bを構成するにあたっては、（３）式と（４）式との接続の順番は限定されるものではない。
例えば、交互に並んで、（３）―（４）―（３）―（４）―（３）―（４）等のように並んでもよい。、あるいは、（３）−（３）―（４）−（４）−（３）−（３）のように、（３）式で構成されるユニット部分と（４）式で構成されるユニット部分が並んでいてもよい。
【００６０】
ただし、可溶化させるために、可溶化部位Ｂを構成する（３）式と（４）式の数を比較したときに、（３）式の数ａが（４）式の数ｂ以上になっていることが必要である。
すなわち、ａ≧ｂである。（（３）式の数をａとし、（４）式の数をｂとする）。
なお、より可溶化させるために、ａ＞ｂであることが好ましい。
可溶化においては（４）式よりも（３）式の方が効果が大きいからである。
【００６１】
また、より可溶化させるために、可溶化部位Ｂにおいて、（４）式が互いに隣接しないことが好ましい。
例えば、（３）式を２つ、（４）式を２つ用いる場合、（３）―（３）―（４）―（４）とするのではなく、（３）―（４）―（３）―（４）とすることが好ましい。
これは、（４）式が連続すると、パラ位での接続が連続するため、溶解性が低くなるためである。
【００６２】
さらに好ましくは、可溶化部位Ｂは総て（３）式の結合で構成されていることである。
【００６３】
また、（３）式、（４）式におけるＡｒ２、Ａｒ３は適宜選択されればよく特に限定されるものではないが、溶解性を高めるために、例えば、Ａｒ２、Ａｒ３はフェニル基であることが好ましい。
Ａｒ２、Ａｒ３をフェニル基とすることにより、分子鎖である可溶化部位Ｂが折れ曲がりやすくなり、溶媒とよく親和して溶解性が高まるからである。
【００６４】
つまり、可溶化部位Ｂの構造としては、総て（３）式とし、Ａｒ２をフェニル基とすることが好ましい。
さらに、Ａｒ２への連結も総てオルト位またはメタ位になっていることが好ましい。
すなわち、次のような化合物が例として挙げられる。
【００６５】
【化８】
2008166629.tif 000009
【００６６】
ただし、Ａｒ２、Ａｒ３への連結は限定解釈されるものではない。つまり、Ａｒ２、Ａｒ３がベンゼン環構造を有している場合に、そのベンゼン環への連結関係はオルト、メタ、パラ位のいずれであってもよい。
少なくとも一つのオルト位またはメタ位での連結を有する（３）式の構造の数がパラ位を少なくとも一つ含む（４）式の数以上であれば本発明の目的である可溶化は達成可能だからである。
【００６７】
また、可溶化部位Ｂの長さには上限と下限を設けている。
すなわち、可溶化部位Ｂを構成する（３）式の数をａ、（４）式の数をｂとするとき、
（３）式と（４）式とを合わせた結合数Ｕ（＝a＋ｂ）は、３以上２０以下である。
可溶化部位Ｂの長さとして結合数Ｕが３未満では必要な溶解性が得られないからである。
また、結合数Ｕが２０を超えると、可溶化部位Ｂが大きすぎるために有機ＥＬ機能性部位Ａの機能発現が十分に得られなくなるからである。
【００６８】
可溶化部位Ｂは、上記の基本単位（３）式および（４）式の結合によって構成されるところ、結合数Ｕは単一の値になっていることが好ましい。
すなわち、一般にオリゴマーやポリマーにおいては、重合数の値が所定の広がりをもった分散となるところ、本発明では、結合数Ｕを同じ値にして分子の大きさを揃えることが好ましい。
このように分子の大きさを揃えることにより、有機ＥＬ材料としての性能を一定にすることができる。
【００６９】
次に、合成法について説明する。
ホストの合成法としては、まず、低分子ＥＬ材料（一般式中のＡ）を合成する。
このような合成は従来知られている。
低分子有機ＥＬ材料は、難溶性であることから再沈殿、再結晶等の精製法を採用することができる。また、低分子有機ＥＬ材料では、昇華精製を行うこともできる。
このような方法により高純度に有機ＥＬ材料を用意する。
また、可溶化部位（一般式中のＢ）としての分子鎖を用意する。
これは、上記の基本単位（（３）式、（４）式）の重合または逐次合成により合成する。
このとき、結合数Ｕが総ての分子鎖で同一になるようにコントロールする。
ここで、一般に重合は、所定量の基本単位を溶媒中に溶かして一度の反応で分子鎖を形成するものであるが、これに対し、逐次合成とは、基本単位を一つずつ順番につなげるように複数回の反応を行って分子鎖を順次伸ばしていくことをいう。
そして、低分子有機ＥＬ材料と分子鎖とを結合してホスト材料を合成する。
【００７０】
ホストの具体例を以下に挙げる。
【００７１】
【化９】
2008166629.tif 000010
【００７２】
（合成例）
ホストを合成した例を示す。
（合成例１）アントラセン化合物（ＡＮ-１）の合成。
アルゴン雰囲気下、既知の方法により得られた中間体Ｉ１ ３．３ｇ、３−（９−（ナフタレン−２−イル）アントラセン−１０−イル）フェニルボロン酸２．６ｇをＤＭＥ８０ｍｌ、及びトルエン８０ｍｌの混合溶媒に分散し、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム０．２０ｇ、及び２Ｍ−炭酸ナトリウム水溶液９ｍｌを加え、８時間加熱還流した。
一晩放置後、析出晶をろ別し、水、メタノールで洗浄、加熱トルエンで洗浄することで、目的の化合物（ＡＮ−１）３．５ｇを淡黄色固体として得た（収率６９％）。
得られた化合物のFD-MS（フィールドディソープションマス分析）を測定したところ、C66H44＝837に対しm/z＝837が得られたことから、この化合物をＡＮ−１と同定した。
【００７３】
【化１０】
2008166629.tif 000011
【００７４】
（合成例２）アントラセン化合物（ＡＮ-2）の合成。
上記ＡＮ-1合成において、中間体Ｉ１かわりに中間体Ｉ２６．１ｇを用いた。
目的化合物（ＡＮ-2）３．９ｇを淡黄色固体として得た（収率５０％）。
得られた化合物のFD-MS（フィールドディソープションマス分析）を測定したところ、C102H68＝1293に対しm/z＝1293が得られたことから、この化合物をＡＮ−２と同定した。
【００７５】
【化１１】
2008166629.tif 000012
【００７６】
溶媒および粘度調整液について説明する。
溶媒例としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、ジエチルベンゼン、アニソール、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、クロロトルエンなどのアルコキシ基、ハロゲンを有しても良い芳香族系溶媒が挙げられる。
また、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素、テトラクロロエタン、トリクロロエタンなどのハロゲン化炭化水素系溶媒も溶媒として用いられる。
また、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル系溶媒も溶媒として用いられる。
【００７７】
粘度調整液としては、メタノールやエタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、オクタノール、ノナノール、シクロヘキサノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エチレングリコール、ベンジルアルコールなどの直鎖または分岐のアルコール系溶媒が例として挙げられる。
また、ブチルベンゼン、シクロヘキシルベンゼン、テトラリン、ブチルベンゼン、ドデシルベンゼンなどの直鎖または分岐アルキル基を有しても良い炭素数４以上のアルキル置換芳香族系溶媒も粘度調整液として用いられる。
【００７８】
また、これらの溶媒および粘度調整液は単独で使用してもよく、複数混合して用いてもよい。
【００７９】
（溶解性評価）
次に溶解性の評価を行った例を示す。
（溶解性評価例１）
可溶化部位Ｂと溶解度との関係を評価する目的で、可溶化部位Ｂの結合数Ｕによる溶解度の変化を調べた。
化合物としては、下記式に示すアントラセン化合物を用いた。
この化合物の可溶化部位Ｂは（３）式で構成されている。（そこで、可溶化部位Ｂの結合数をａで表す。）
この構造において、結合数ａが１、２、３、６のものを合成した。
そして、ガラス瓶にこのアントラセン化合物0.01gとトルエン1gを加え、攪拌した。
目視で溶液中に不溶物の有無を確認した。評価結果を下表にまとめる。
【００８０】
【化１２】
2008166629.tif 000013
【００８１】
【表１】
2008166629.tif 000014
【００８２】
上記の結果より、可溶化部位Ｂの結合数ａが２以下である化合物の溶解度は１ｗｔ％以下である。
これに対し、可溶化部位Ｂの結合数ａが３以上ではある場合には溶解度は１ｗｔ％以上である。
すなわち、塗布用のホスト材料として十分な溶解性を有するために可溶化部位Ｂの結合数Ｕは３以上必要であることがわかった。
【００８３】
（溶解性評価例２）
可溶化部位Ｂを構成する単位との関係を評価する目的で、可溶化部位Ｂの構成が異なるときの溶解度の変化を調べた。
使用した化合物はＡＮ−１、ＡＮ−３、ＡＮ−４、ａｎ−１である。
これら化合物は、可溶化部位Ｂにおける連結基の連結位置に違いを与えている。
ＡＮ−１は可溶化部位Ｂが総て（３）式で表され、連結基の連結位置は総てメタ位である。
ＡＮ−３は可溶化部位Ｂが（３）−（４）−（３）であり、すなわち、m位−ｐ位−m位となっている。
ＡＮ−４は可溶化部位Ｂが（３）−（３）−（４）であり、すなわち、ｍ位−ｍ位−ｐ位となっている。
ａｎ−１は可溶化部位Ｂが（３）−（４）−（４）であり、すなわち、ｍ位−ｐ位−ｐ位となっている。
溶解性の評価としては、上記溶解性評価１と同様に、ガラス瓶にアントラセン化合物 0.01gとトルエン1gを加え、攪拌した。そして、目視で溶液中に不溶物の有無を確認した。
【００８４】
【化１３】
2008166629.tif 000015
【００８５】
【化１４】
2008166629.tif 000016
【００８６】
【化１５】
2008166629.tif 000017
【００８７】
【化１６】
2008166629.tif 000018
【００８８】
連結位置がm位−m位−m位であるＡＮ-1の上記溶解性評価結果は不溶物なしであり、トルエンに対して１ｗｔ％以上の溶解性を有していた。
連結位置がm位−ｐ位−m位であるＡＮ-3の上記溶解性評価結果は不溶物なしであり、トルエンに対して１ｗｔ％以上の溶解性を有していた。
連結位置がm位−m位−ｐ位であるＡＮ-4の上記溶解性評価結果は不溶物なしであり、トルエンに対して１ｗｔ％以上の溶解性を有していた。
連結位置がm位−ｐ位−ｐ位であるan-1の上記溶解性評価結果は不溶物有りであり、トルエンに対して１ｗｔ％以下の溶解性であった。
すなわち、連結基のなかにｐ位の連結を必ず有する（４）式の構造があってもよいが、an−１における（４）−（４）のように（４）式が連続すると溶解性がかなり低下することが示された。
【００８９】
（ドーパント）
次にドーパントについて説明する。ドーパントしては、スチリルアミン化合物及び／又はアリールアミン化合物が例として挙げられる。スチリルアミン化合物としては下記一般式（A）で表される化合物などが挙げられ、アリールアミン化合物としては下記式（B）で表される化合物などが挙げられる。
【００９０】
【化１７】
2008166629.tif 000019
【００９１】
（一般式（Ａ）中、Ａｒ８〜Ａｒ１０のうち少なくとも一つはスチリル基を含む。
さらには、Ａｒ８は、フェニル、ビフェニル、テルフェニル、スチルベン、ジスチリルアリールから選ばれる基であり、Ａｒ９及びＡｒ１０は、それぞれ水素原子又は炭素数が６〜２０の芳香族基であり、Ａｒ９〜Ａｒ１０は置換されていてもよい。ｐ’は、１〜４の整数である。）
【００９２】
ここで、炭素数が６〜２０の芳香族基としては、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントリル基、テルフェニル基等が好ましい。
【００９３】
【化１８】
2008166629.tif 000020
【００９４】
（一般式（Ｂ）中、Ａｒ１１〜Ａｒ１３は、置換されていてもよい核炭素数５〜４０のアリール基である。ｑ’は、１〜４の整数である。）
【００９５】
ここで、核原子数が５〜４０のアリール基としては、フェニル、ナフチル、アントラセニル、フェナントリル、クリセニル、ピレニル、コロニル、ビフェニル、テルフェニル、ピローリル、フラニル、チオフェニル、ベンゾチオフェニル、オキサジアゾリル、ジフェニルアントラセニル、インドリル、カルバゾリル、ピリジル、ベンゾキノリル、フルオランテニル、アセナフトフルオランテニル、スチルベン、又は、下記一般式（Ｃ）、（Ｄ）で示される基等が好ましい。
一般式（Ｃ）においてｒは１〜３の整数である。
【００９６】
【化１９】
2008166629.tif 000021
【００９７】
なお、核原子数が５〜４０のアリール基は、さらに置換基により置換されていてもよく、好ましい置換基としては、
炭素数１〜６のアルキル基（エチル基、メチル基、イソプロピル基、ｎ−プロピル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等）、
炭素数１〜６のアルコキシ基（エトキシ基、メトキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｓ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、ペントキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロペントキシ基、シクロヘキシルオキシ基等）、
核原子数５〜４０のアリール基、核原子数５〜４０のアリール基で置換されたアミノ基、核原子数５〜４０のアリール基を有するエステル基、
炭素数１〜６のアルキル基を有するエステル基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子（塩素、臭素、ヨウ素等）が挙げられる。
【００９８】
次に、有機ＥＬ素子について説明する。
（有機ＥＬ素子）
次に、有機ＥＬ素子について説明する。
【００９９】
（有機ＥＬ素子の構成）
以下、有機ＥＬ素子の素子構成について説明する。
（１）有機ＥＬ素子の構成
有機ＥＬ素子の代表的な素子構成としては、
(1) 陽極／発光層／陰極
(2) 陽極／正孔注入層／発光層／陰極
(3) 陽極／発光層／電子注入層／陰極
(4) 陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極
(5) 陽極／有機半導体層／発光層／陰極
(6) 陽極／有機半導体層／電子障壁層／発光層／陰極
(7) 陽極／有機半導体層／発光層／付着改善層／陰極
(8) 陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子注入層／陰極
(9) 陽極／絶縁層／発光層／絶縁層／陰極
(10)陽極／無機半導体層／絶縁層／発光層／絶縁層／陰極
(11)陽極／有機半導体層／絶縁層／発光層／絶縁層／陰極
(12)陽極／絶縁層／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／絶縁層／陰極
(13)陽極／絶縁層／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子注入層／陰極
などの構造を挙げることができる。
これらの中で通常(8)の構成が好ましく用いられる。
【０１００】
（２）透光性基板
有機ＥＬ素子は、透光性の基板上に作製する。ここでいう透光性基板は有機ＥＬ素子を支持する基板であり、400〜700nmの可視領域の光の透過率が50％以上で平滑な基板が好ましい。
具体的には、ガラス板、ポリマー板等が挙げられる。
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、石英等が挙げられる。
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。
【０１０１】
（３）陽極
有機ＥＬ素子の陽極は、正孔を正孔輸送層又は発光層に注入する役割を担うものであり、4.5eV以上の仕事関数を有することが効果的である。陽極材料の具体例としては、酸化インジウム錫合金（ＩＴＯ）、酸化錫（ＮＥＳＡ）、酸化インジウム亜鉛酸化物（IZO）、金、銀、白金、銅等が適用できる。また、陽極としては、電子輸送層又は発光層に電子を注入する目的で、仕事関数の小さい材料が好ましい。
陽極はこれらの電極物質を蒸着法やスパッタリング法等の方法で薄膜を形成させることにより作製することができる。
このように発光層からの発光を陽極から取り出す場合、陽極の発光に対する透過率が10％より大きくすることが好ましい。また、陽極のシート抵抗は、数百Ω／□以下が好ましい。陽極の膜厚は材料にもよるが、通常10nm〜1μm、好ましくは10〜200nmの範囲で選択される。
【０１０２】
（４）発光層
有機ＥＬ素子の発光層は以下の機能を併せ持つものである。
すなわち、
(1)注入機能；電界印加時に陽極又は正孔注入層より正孔を注入することができ、陰極又は電子注入層より電子を注入することができる機能、
(2)輸送機能；注入した電荷（電子と正孔）を電界の力で移動させる機能、
(3)発光機能；電子と正孔の再結合の場を提供し、これを発光につなげる機能、
がある。
ただし、正孔の注入されやすさと電子の注入されやすさに違いがあってもよく、また、正孔と電子の移動度で表される輸送能に大小があってもよいが、どちらか一方の電荷を移動することが好ましい。
この発光層を形成する方法としては、例えば、スピンコート法、ＬＢ法等の公知の方法を適用することができる。
発光層は、特に分子堆積膜であることが好ましい。
ここで分子堆積膜とは、気相状態の材料化合物から沈着され形成された薄膜や、溶液状態又は液相状態の材料化合物から固体化され形成された膜のことであり、通常この分子堆積膜は、ＬＢ法により形成された薄膜（分子累積膜）とは凝集構造、高次構造の相違や、それに起因する機能的な相違により区分することができる。
また、特開昭５７−５１７８１号公報に開示されているように、樹脂等の結着剤と材料化合物とを溶剤に溶かして溶液とした後、これをスピンコート法等により薄膜化することによっても、発光層を形成することができる。
さらに、発光層の膜厚は、好ましくは５〜50nm、より好ましくは７〜50nm、最も好ましくは10〜50nmである。５nm未満では発光層形成が困難となり、色度の調整が困難となる恐れがあり、50nmを超えると駆動電圧が上昇する恐れがある。
【０１０３】
（５）正孔注入・輸送層（正孔輸送帯域）
正孔注入・輸送層は発光層への正孔注入を助け、発光領域まで輸送する層であって、正孔移動度が大きく、イオン化エネルギーが通常5.5eV以下と小さい。このような正孔注入・輸送層としては、より低い電界強度で正孔を発光層に輸送する材料が好ましく、さらに正孔の移動度が、例えば104〜106V/cmの電界印加時に、少なくとも10-4cm2/V・秒であれば好ましい。
【０１０４】
具体例としては、トリアゾール誘導体（米国特許３，１１２，１９７号明細書等参照）、オキサジアゾール誘導体（米国特許３，１８９，４４７号明細書等参照）、イミダゾール誘導体（特公昭３７−１６０９６号公報等参照）、ポリアリールアルカン誘導体（米国特許３，６１５，４０２号明細書、同第３，８２０，９８９号明細書、同第３，５４２，５４４号明細書、特公昭４５−５５５号公報、同５１−１０９８３号公報、特開昭５１−９３２２４号公報、同５５−１７１０５号公報、同５６−４１４８号公報、同５５−１０８６６７号公報、同５５−１５６９５３号公報、同 ５６−３６６５６号公報等参照）、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体（米国特許第３，１８０，７２９号明細書、同第４，２７８，７４６号明細書、特開昭５５−８８０６４号公報、同５５−８８０６５号公報、同４９−１０５５３７号公報、同５５−５１０８６号公報、同５６−８００５１号公報、同５６−８８１４１号公報、同５７−４５５４５号公報、同５４−１１２６３７号公報、同５５−７４５４６号公報等参照）、フェニレンジアミン誘導体（米国特許第３，６１５，４０４号明細書、特公昭５１−１０１０５号公報、同４６−３７１２号公報、同４７−２５３３６号公報、特開昭５４−５３４３５号公報、同５４−１１０５３６号公報、同５４−１１９９２５号公報等参照）、アリールアミン誘導体（米国特許第３，５６７，４５０号明細書、同第３，１８０，７０３号明細書、同第３，２４０，５９７号明細書、同第３，６５８，５２０号明細書、同第４，２３２，１０３号明細書、同第４，１７５，９６１号明細書、同第４，０１２，３７６号明細書、特公昭４９−３５７０２号公報、同３９−２７５７７号公報、特開昭５５−１４４２５０号公報、同５６−１１９１３２号公報、同５６−２２４３７号公報、西独特許第１，１１０，５１８号明細書等参照）、アミノ置換カルコン誘導体（米国特許第３，５２６，５０１号明細書等参照）、オキサゾール誘導体（米国特許第３，２５７，２０３号明細書等に開示のもの）、スチリルアントラセン誘導体（特開昭５６−４６２３４号公報等参照）、フルオレノン誘導体（特開昭５４−１１０８３７号公報等参照）、ヒドラゾン誘導体（米国特許第３，７１７，４６２号明細書、特開昭５４−５９１４３号公報、同５５−５２０６３号公報、同５５−５２０６４号公報、同５５−４６７６０号公報、同５５−８５４９５号公報、同５７−１１３５０号公報、同５７−１４８７４９号公報、特開平２−３１１５９１号公報等参照）、スチルベン誘導体（特開昭６１−２１０３６３号公報、同第６１−２２８４５１号公報、同６１−１４６４２号公報、同６１−７２２５５号公報、同６２−４７６４６号公報、同６２−３６６７４号公報、同６２−１０６５２号公報、同６２−３０２５５号公報、同６０−９３４５５号公報、同６０−９４４６２号公報、同６０−１７４７４９号公報、同６０−１７５０５２号公報等参照）、シラザン誘導体（米国特許第４，９５０，９５０号明細書）、ポリシラン系（特開平２−２０４９９６号公報）、アニリン系共重合体（特開平２−２８２２６３号公報）、特開平１−２１１３９９号公報に開示されている導電性高分子オリゴマー（特にチオ��ェンオリゴマー）等を挙げることができる。
【０１０５】
正孔注入・輸送層の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（特開昭６３−２９５６９６５号公報等に開示のもの）、芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物（米国特許第４，１２７，４１２号明細書、特開昭５３−２７０３３号公報、同５４−５８４４５号公報、同５４−１４９６３４号公報、同５４−６４２９９号公報、同５５−７９４５０号公報、同５５−１４４２５０号公報、同５６−１１９１３２号公報、同６１−２９５５５８号公報、同６１−９８３５３号公報、同６３−２９５６９５号公報等参照）を用いることができ、特に芳香族第三級アミン化合物、を用いることが好ましい。
また、米国特許第５，０６１，５６９号に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有する、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（以下ＮＰＤと略記する）、また特開平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（以下ＭＴＤＡＴＡと略記する）等を挙げることができる。
【０１０６】
また、ｐ型Ｓｉ、ｐ型ＳｉＣ等の無機化合物も正孔注入層の材料として使用することができる。
【０１０７】
正孔注入・輸送層は上述した化合物を、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。
正孔注入・輸送層としての膜厚は特に制限はないが、通常は５nm〜５μmである。
【０１０８】
（６）電子注入・輸送層（電子輸送帯域）
有機発光層と陰極の間には電子注入・輸送層をさらに積層していても良い。電子注入・輸送層は発光層への電子の注入を助ける層であって、電子移動度が大きい。
有機ＥＬは発光した光が電極（この場合は陰極）により反射するため、直接陽極から取り出される発光と、電極による反射を経由して取り出される発光とが干渉することが知られている。この干渉効果を効率的に利用するため、電子輸送層は数nm〜数μmの膜厚で適宜選ばれるが、特に膜厚が厚いとき、電圧上昇を避けるために、１０４〜１０６V/cmの電界印加時に電子移動度が少なくとも10-5cm2/Vs以上であることが望ましい。
電子注入・輸送層に用いられる材料としては、８−ヒドロキシキノリンまたはその誘導体の金属錯体が好適である。
上記８−ヒドロキシキノリンまたはその誘導体の金属錯体の具体例としては、オキシン（一般に８−キノリノールまたは８−ヒドロキシキノリン）のキレートを含む金属キレートオキシノイド化合物が挙げられる。例えば中心金属としてAlを有するＡｌｑを電子注入・輸送層として用いることができる。
【０１０９】
下記式で示されるオキサジアゾール誘導体も電子注入（輸送）材として好適である。
【０１１０】
【化２０】
2008166629.tif 000022
【０１１１】
（式中Ａｒ１，Ａｒ２，Ａｒ３，Ａｒ５，Ａｒ６，Ａｒ９はそれぞれ置換または無置換のアリール基を示し、それぞれ互いに同一であっても異なっていてもよい。またＡｒ４，Ａｒ７，Ａｒ８は置換または無置換のアリーレン基を示し、それぞれ同一であっても異なっていてもよい）
【０１１２】
ここでアリール基としてはフェニル基、ビフェニル基、アントラニル基、クリセニル基、ペリレニル基、ピレニル基が挙げられる。
またアリーレン基としてはフェニレン基、ナフチレン基、ビフェニレン基、アントラニレン基、クリセニレン基、ペリレニレン基、ピレニレン基などが挙げられる。また置換基としては炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基またはシアノ基等が挙げられる。この電子伝達化合物は薄膜形成性のものが好ましい。
上記電子伝達性化合物の具体例としては下記のものを挙げることができる。
【０１１３】
【化２１】
2008166629.tif 000023
【０１１４】
下記式で示される含窒素複素環誘導体も電子注入（輸送）材として好適である。
【０１１５】
【化２２】
2008166629.tif 000024
【０１１６】
式中、A1〜A3は、窒素原子または炭素原子であり、Rは、置換基を有していてもよい炭素数６〜６０のアリール基、置換基を有していてもよい炭素数３〜６０のヘテロアリール基、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のハロアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基であり、nは0から5の整数であり、nが２以上の整数であるとき、複数のRは互いに同一又は異なっていてもよい。
また、隣接する複数のR基同士で互いに結合して、置換または未置換の炭素環式脂肪族環、あるいは、置換または未置換の炭素環式芳香族環を形成していてもよい。
Ar1は、置換基を有していてもよい炭素数６〜６０のアリール基、置換基を有していてもよい炭素数３〜６０のヘテロアリール基であり、Ar2は、水素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のハロアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数６〜６０のアリール基、置換基を有していてもよい炭素数３〜６０のヘテロアリール基であり（ただし、Ar1、Ar2のいずれか一方は置換基を有していてもよい炭素数１０〜６０の縮合環基、置換基を有していてもよい炭素数３〜６０のヘテロ縮合環基である）、L1、L2 は、それぞれ単結合、置換基を有していてもよい炭素数６〜６０の縮合環、置換基を有していてもよい炭素数３〜６０のヘテロ縮合環または置換基を有していてもよいフルオレニレン基である。）
【０１１７】
【化２３】
2008166629.tif 000025
【０１１８】
(式中、HArは、置換基を有していても良い炭素数３〜４０の含窒素複素環であり、L1は、単結合、置換基を有していてもよい炭素数６〜６０のアリーレン基、置換基を有していてもよい炭素数３〜６０のヘテロアリーレン基または置換基を有していてもよいフルオレニレン基であり、Ar1は、置換基を有していてもよい炭素数６〜６０の２価の芳香族炭化水素基であり、Ar2は、置換基を有していてもよい炭素数６〜６０のアリール基または置換基を有していてもよい炭素数３〜６０のヘテロアリール基である。
【０１１９】
また、次のシラシクロペンタジエン誘導体も電子注入（輸送）材に好適である。
【０１２０】
【化２４】
2008166629.tif 000026
【０１２１】
式中、Ｘ及びＹは、それぞれ独立に炭素数１から６までの飽和若しくは不飽和の炭化水素基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、アルキニルオキシ基、ヒドロキシ基、置換若しくは無置換のアリール基、置換若しくは無置換のヘテロ環又はＸとＹが結合して飽和又は不飽和の環を形成した構造であり、Ｒ1 〜Ｒ4 は、それぞれ独立に水素、ハロゲン、置換もしくは無置換の炭素数１から６までのアルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、パーフルオロアルキル基、パーフルオロアルコキシ基、アミノ基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アゾ基、アルキルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、スルフィニル基、スルフォニル基、スルファニル基、シリル基、カルバモイル基、アリール基、ヘテロ環基、アルケニル基、アルキニル基、ニトロ基、ホルミル基、ニトロソ基、ホルミルオキシ基、イソシアノ基、シアネート基、イソシアネート基、チオシアネート基、イソチオシアネート基もしくはシアノ基又は隣接した場合には置換若しくは無置換の環が縮合した構造である。
【０１２２】
次式で表されるボラン誘導体も電子注入（輸送）材として好適である。
【０１２３】
【化２５】
2008166629.tif 000027
【０１２４】
式中、Ｒ１〜Ｒ８およびＺ２は、それぞれ独立に、水素原子、飽和もしくは不飽和の炭化水素基、芳香族基、ヘテロ環基、置換アミノ基、置換ボリル基、アルコキシ基またはアリールオキシ基を示し、Ｘ、ＹおよびＺ１は、それぞれ独立に、飽和もしくは不飽和の炭化水素基、芳香族基、ヘテロ環基、置換アミノ基、アルコキシ基またはアリールオキシ基を示し、Ｚ１とＺ２の置換基は相互に結合して縮合環を形成してもよく、ｎは１〜３の整数を示し、ｎが２以上の場合、Ｚ１は異なってもよい。
但し、ｎが１、Ｘ、ＹおよびＲ２がメチル基であって、Ｒ８が水素原子または置換ボリル基の場合、および、ｎが３でＺ１がメチル基の場合を含まない。
【０１２５】
また、次式で示されるガリウム錯体も電子注入（輸送）材に好適である。
【０１２６】
【化２６】
2008166629.tif 000028
【０１２７】
式中、Ｑ１およびＱ２は、それぞれ独立に、下記式で示される配位子を表し、Ｌは、ハロゲン原子、置換もしくは未置換のアルキル基、置換もしくは未置換のシクロアルキル基、置換もしくは未置換のアリール基、置換もしくは未置換の複素環基、−ＯＲ１（Ｒ１は、水素原子、置換もしくは未置換のアルキル基、置換もしくは未置換のシクロアルキル基、置換もしくは未置換のアリール基、置換もしくは未置換の複素環基である。）または―Ｏ―Ｇａ−Ｑ３（Ｑ４）（Ｑ３およびＱ４は、Ｑ１およびＱ２と同じ意味を表す。）で示される配位子を表す。
【０１２８】
式中、Ｑ１〜Ｑ４は次式で表される残基で、８−ヒドロキシキノリン、２−メチル−８−ヒドロキシキノリン等のキノリン残基があるが、これらに限られるものではない。
【０１２９】
【化２７】
2008166629.tif 000029
【０１３０】
環Ａ1 およびＡ2は、互いに結合した置換もしくは未置換のアリール環もしくは複素環構造である。
【０１３１】
上記金属錯体はｎ型半導体としての性質が強く、電子注入能力が大きい。さらには、錯体形成時の生成エネルギーも低いために、形成した金属錯体の金属と配位子との結合性も強固になり、発光材料としての蛍光量子効率も大きくなっている。
【０１３２】
ここで、上記式の配位子を形成する環Ａ1およびＡ2の置換基の具体的な例を挙げると、塩素、臭素、ヨウ素、フッ素のハロゲン原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ステアリル基、トリクロロメチル基等の置換もしくは未置換のアルキル基、フェニル基、ナフチル基、３−メチルフェニル基、３−メトキシフェニル基、３−フルオロフェニル基、３−トリクロロメチルフェニル基、３−トリフルオロメチルフェニル基、３−ニトロフェニル基等の置換もしくは未置換のアリール基、メトキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、トリクロロメトキシ基、トリフルオロエトキシ基、ペンタフルオロプロポキシ基、２，２，３，３−テトラフルオロプロポキシ基、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−プロポキシ基、６−（パーフルオロエチル）ヘキシルオキシ基等の置換もしくは未置換のアルコキシ基、フェノキシ基、ｐ−ニトロフェノキシ基、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノキシ基、３−フルオロフェノキシ基、ペンタフルオロフェニル基、３−トリフルオロメチルフェノキシ基等の置換もしくは未置換のアリールオキシ基、メチルチオ基、エチルチオ基、ｔｅｒｔ−ブチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、トリフルオロメチルチオ基等の置換もしくは未置換のアルキルチオ基、フェニルチオ基、ｐ−ニトロフェニルチオ基、ｐｔｅｒｔ−ブチルフェニルチオ基、３−フルオロフェニルチオ基、ペンタフルオロフェニルチオ基、３−トリフルオロメチルフェニルチオ基等の置換もしくは未置換のアリールチオ基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、メチルアミノ基、ジエチルアミノ基、エチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基、ジフェニルアミノ基等のモノまたはジ置換アミノ基、ビス（アセトキシメチル）アミノ基、ビス（アセトキシエチル）アミノ基、ビスアセトキシプロピル）アミノ基、ビス（アセトキシブチル）アミノ基等のアシルアミノ基、水酸基、シロキシ基、アシル基、メチルカルバモイル基、ジメチルカルバモイル基、エチルカルバモイル基、ジエチルカルバモイル基、プロイピルカルバモイル基、ブチルカルバモイル基、フェニルカルバモイル基等のカルバモイル基、カルボン酸基、スルフォン酸基、イミド基、シクロペンタン基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、アントラニル基、フェナントリル基、フルオレニル基、ピレニル基等のアリール基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、インドリニル基、キノリニル基、アクリジニル基、ピロリジニル基、ジオキサニル基、ピペリジニル基、モルフォリジニル基、ピペラジニル基、トリアジニル基、カルバゾリル基、フラニル基、チオフェニル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、チアジアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、トリアゾリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基等の複素環基等がある。また、以上の置換基同士が結合してさらなる６員アリール環もしくは複素環を形成しても良い。
【０１３３】
有機ＥＬ素子の好ましい形態に、電子を輸送する領域又は陰極と有機層の界面領域に、還元性ドーパントを含有する素子がある。ここで、還元性ドーパントとは、電子輸送性化合物を還元ができる物質と定義される。したがって、一定の還元性を有するものであれば、様々なものが用いられ、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物、希土類金属の酸化物または希土類金属のハロゲン化物、アルカリ金属の有機錯体、アルカリ土類金属の有機錯体、希土類金属の有機錯体からなる群から選択される少なくとも一つの物質を好適に使用することができる。
【０１３４】
また、より具体的に、好ましい還元性ドーパントとしては、Li（仕事関数：2.9eV）、Ｎａ（仕事関数：2.36eV）、Ｋ（仕事関数：2.28eV）、Ｒｂ（仕事関数：2.16eV）およびＣｓ（仕事関数：1.95eV）からなる群から選択される少なくとも１つのアルカリ金属や、Ｃａ（仕事関数：2.9eV）、Ｓｒ（仕事関数：2.0〜2.5eV）、およびＢａ（仕事関数：2.52eV）からなる群から選択される少なくとも１つのアルカリ土類金属が挙げられる仕事関数が2.9eV以下のものが特に好ましい。これらのうち、より好ましい還元性ドーパントは、Ｋ、ＲｂおよびＣｓからなる群から選択される少なくとも１つのアルカリ金属であり、さらに好ましくは、ＲｂまたはＣｓであり、最も好ましのは、Ｃｓである。これらのアルカリ金属は、特に還元能力が高く、電子注入域への比較的少量の添加により、有機ＥＬ素子における発光輝度の向上や長寿命化が図られる。また、仕事関数が2.9eV以下の還元性ドーパントとして、これら２種以上のアルカリ金属の組合わせも好ましく、特に、Ｃｓを含んだ組み合わせ、例えば、ＣｓとＮａ、ＣｓとＫ、ＣｓとＲｂあるいはＣｓとＮａとＫとの組み合わせであることが好ましい。Ｃｓを組み合わせて含むことにより、還元能力を効率的に発揮することができ、電子注入域への添加により、有機ＥＬ素子における発光輝度の向上や長寿命化が図られる。
【０１３５】
陰極と有機層の間に絶縁体や半導体で構成される電子注入層をさらに設けても良い。この時、電流のリークを有効に防止して、電子注入性を向上させることができる。このような絶縁体としては、アルカリ金属カルコゲニド、アルカリ土類金属カルコゲニド、アルカリ金属のハロゲン化物およびアルカリ土類金属のハロゲン化物からなる群から選択される少なくとも１つの金属化合物を使用するのが好ましい。電子注入層がこれらのアルカリ金属カルコゲニド等で構成されていれば、電子注入性をさらに向上させることができる点で好ましい。具体的に、好ましいアルカリ金属カルコゲニドとしては、例えば、Ｌｉ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｓ、Ｎａ２ＳｅおよびＮａ２Ｏが挙げられ、好ましいアルカリ土類金属カルコゲニドとしては、例えば、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＢｅＯ、ＢａＳ、およびＣａＳｅが挙げられる。また、好ましいアルカリ金属のハロゲン化物としては、例えば、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＫＦ、ＬｉＣｌ、ＫＣｌおよびＮａＣｌ等が挙げられる。また、好ましいアルカリ土類金属のハロゲン化物としては、例えば、ＣａＦ２、ＢａＦ２、ＳｒＦ２、ＭｇＦ２およびＢｅＦ２といったフッ化物や、フッ化物以外のハロゲン化物が挙げられる。
また、電子輸送層を構成する半導体としては、Ｂａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｙｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｃｄ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｔａ、ＳｂおよびＺｎの少なくとも１つの元素を含む酸化物、窒化物または酸化窒化物等の１種単独または２種以上の組み合わせが挙げられる。また、電子輸送層を構成する無機化合物が、微結晶または非晶質の絶縁性薄膜であることが好ましい。電子輸送層がこれらの絶縁性薄膜で構成されていれば、より均質な薄膜が形成されるために、ダークスポット等の画素欠陥を減少させることができる。なお、このような無機化合物としては、上述したアルカリ金属カルコゲニド、アルカリ土類金属カルコゲニド、アルカリ金属のハロゲン化物およびアルカリ土類金属のハロゲン化物等が挙げられる。
【０１３６】
（７）陰極
陰極としては、電子注入・輸送層又は発光層に電子を注入するため、仕事関数の小さい（４eV以下）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・銀合金、アルミニウム／酸化アルミニウム、アルミニウム・リチウム合金、インジウム、希土類金属などが挙げられる。
この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。
ここで発光層からの発光を陰極から取り出す場合、陰極の発光に対する透過率は10％より大きくすることが好ましい。
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〜１μm、好ましくは50〜200nmである。
【０１３７】
（８）絶縁層
有機ＥＬ素子は超薄膜に電界を印可するために、リークやショートによる画素欠陥が生じやすい。これを防止するために、一対の電極間に絶縁性の薄膜層を挿入することが好ましい。
絶縁層に用いられる材料としては例えば酸化アルミニウム、弗化リチウム、酸化リチウム、弗化セ シウム、酸化セシウム、酸化マグネシウム、弗化マグネシウム、酸化カルシウム、弗化カルシウム、窒化アルミニウム、酸化チタン、酸化珪素、酸化ゲルマニウム、窒化珪素、窒化ホウ素、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化バナジウム等が挙げられる。
これらの混合物や積層物を用いてもよい。
【０１３８】
（９）有機ＥＬ素子の製造方法
以上例示した材料及び形成方法により陽極、発光層、必要に応じて正孔注入層、及び必要に応じて電子注入層を形成し、さらに陰極を形成することにより有機ＥＬ素子を作製することができる。また陰極から陽極へ、前記と逆の順序で有機ＥＬ素子を作製することもできる。
【０１３９】
以下、透光性基板上に陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極が順次設けられた構成の有機ＥＬ素子の作製例を記載する。
【０１４０】
まず適当な透光性基板上に陽極材料からなる薄膜を１μm以下、好ましくは10〜200nmの範囲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して陽極を作製する。
次にこの陽極上に正孔注入層を設ける。
正孔注入層の形成は、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法等の方法により行うことができる。膜厚５nm〜５μmの範囲で適宜選択することが好ましい。
【０１４１】
次に、正孔注入層上に設ける発光層の形成は、所望の有機発光材料を用いて真空蒸着法に代表されるドライプロセスや、スピンコート法、キャスト法等のウエットプロセスにより有機発光材料を薄膜化することにより形成できるが、大画面化、低コスト、製造プロセスの簡便さからウエットプロセスが好ましい。
【０１４２】
次に、この発光層上に電子注入層を設ける。
真空蒸着法により形成することが例として挙げられる。
【０１４３】
最後に陰極を積層して有機ＥＬ素子を得ることができる。
陰極は金属から構成されるもので、蒸着法、スパッタリングを用いることができる。
しかし下地の有機物層を製膜時の損傷から守るためには真空蒸着法が好ましい。
【０１４４】
有機ＥＬ素子の各層の形成方法は特に限定されない。
従来公知の真空蒸着法、スピンコーティング法等による形成方法を用いることができ、すなわち、有機薄膜層は、真空蒸着法、分子線蒸着法（ＭＢＥ法）あるいは溶媒に解かした溶液のディッピング法、スピンコーティング法、キャスティング法、バーコート法、ロールコート法、インクジェット法等の塗布法による公知の方法で形成することができる。
有機ＥＬ素子の各有機層の膜厚は特に制限されないが、一般に膜厚が薄すぎるとピンホール等の欠陥が生じやすく、逆に厚すぎると高い印加電圧が必要となり効率が悪くなるため、通常は数nmから１μmの範囲が好ましい。
なお、有機ＥＬ素子に直流電圧を印加する場合、陽極を＋、陰極を−の極性にして、５〜４０Ｖの電圧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、発光は全く生じない。さらに交流電圧を印加した場合には陽極が＋、陰極が−の極性になった時のみ均一な発光が観測される。印加する交流の波形は任意でよい。
【０１４５】
（有機ＥＬ素子作成例）
次に、有機ＥＬ素子を作成した例を示す。
２５ｍｍ×７５ｍｍ×１．１ｍｍ厚のＩＴＯ透明電極付きガラス基板（ジオマティック社製）をイソプロピルアルコール中で超音波洗浄を５分間行なった後、ＵＶオゾン洗浄を３０分間行なった。
その基板の上に、スピンコート法で正孔注入層に用いるポリエチレンジオキシチオフェン・ポリスチレンスルホン酸（PEDOT・PSS）を100ｎｍの膜厚で成膜した。
ついで、下記ポリマー１（Mw:145000）のトルエン溶液（0.6wt％）をスピンコート法で20ｎｍの膜厚で成膜し、170℃で30分間乾燥した。
ついで化合物ＡＮ−１：化合物ＢＤ−１（ＡＮ−１:ＢＤ−１＝20:1（wt/wt））の1wt％トルエン溶液を用いて発光層をスピンコート法で成膜した。
この時の膜厚は５０ｎｍであった。
この膜上に膜厚1０ｎｍのトリス（８−キノリノール）アルミニウム膜（以下「Ａｌｑ膜」と略記する。）を成膜した。
このＡｌｑ膜は、電子輸送層として機能する。
この後還元性ドーパントであるＬｉ（Ｌｉ源：サエスゲッター社製）とＡｌｑを二元蒸着させ、電子注入層（陰極）としてＡｌｑ：Ｌｉ膜を形成した。
このＡｌｑ：Ｌｉ膜上に金属Ａｌを蒸着させ金属陰極を形成し有機ＥＬ発光素子を形成した。
この素子は青色発光し、発光面は均一であった。
このときの発光効率5.2cd/Aであり、初期輝度1000cd/m2のときの輝度半減時間は1500時間であった。
【０１４６】
【化２８】
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【０１４７】
（有機ＥＬ素子作成の比較例）
上記有機ＥＬ素子作成例１と同様に有機ＥＬ素子を作成した。
ただし、上記ＡＮ−１に代えて下記化合物（化合物ａ）を用いた。
この化合物ａは、アントラセン中心骨格に置換基をつけたものである。
この化合物ａの溶解度を事前に評価したところ、トルエンに対する溶解度で１０ｗｔ％という高い溶解性を示した。
このようにして作成した有機ＥＬ素子は青色発光し、発光面は均一であった。
ただし、発光効率が4.1ｃｄ／Ａと低い効率しか得られず、初期輝度1000cd/m2のときの輝度半減時間は４６０時間であった。
【０１４８】
【化２９】
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【０１４９】
この比較例から分かるように、化合物の溶解性はアントラセンの２位にアリール置換基を導入することでも改善される。
しかしながら、アントラセン中心骨格の２位に置換基を導入すると、素子性能が実用的なレベルではなくなってしまう。
すなわち、溶解性だけでなく素子性能にも優れた化合物とするには、母骨格となるアントラセンに対して溶解性を高くする構造（可溶化部位Ｂ）を結合する位置も特定しなければならないことが示された。
【０１５０】
本発明は上記実施形態あるいは実施例に限定されるものではない。
例えば、（３）式のＡｒ２、（４）式のＡｒ３の構造やその連結位置は特に限定されるものではない。
例えば、Ａｒ２、Ａｒ３としては、フェニル基の他、ナフチル基、ターフェニル基等の縮合環およびそれらの誘導体であってもよい。
さらには、例えば、Ａｒ２、Ａｒ３は縮合環等ではなく、芳香族炭化水素基として例えば、次のような構造であってもよい。
すなわち、有機ＥＬ機能性部位Ａに可溶化部位Ｂが連結されており、この可溶化部位Ｂにおいてフェニル基を有するユニット（（３）式あるいは（４）式）が３以上２０以下であり、フェニル基を有するユニットのフェニル基において連結位置関係がｏ位、ｍ位のものの数ａがｐ位のものの数ｂよりも多いならば、本発明の趣旨の範囲内である。
【０１５１】
【化３０】
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【産業上の利用可能性】
【０１５２】
本発明は、有機ＥＬディスプレイの製造に利用できる。