(57)【要約】【課題】結晶化しにくく、コーティングによる成膜が容易で、ドーパントとして燐光発光材料を使用可能である高発光効率な有機ＥＬ素子、及び当該有機ＥＬ素子を備えた高発光効率な発光パネルを提供する。【解決手段】一対の対向電極と、これらによって挟持された単層又は多層の有機化合物層から構成されている有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記有機化合物層の少なくとも一層に特定の化合物を少なくとも一種類以上含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、及び該有機エレクトロルミネッセンス素子を備えた発光パネルである。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の対向電極と、これらによって挟持された単層又は多層の有機化合物層から構成されている有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記有機化合物層の少なくとも一層に下記式（１）
【化１】
2004220986.tif 000013
（式中、Ａｒは共役結合に関する炭素原子数が６個以上６０個以下からなる未置換もしくは置換のアリーレン基、または共役結合に関する炭素原子数が４個以上６０個以下からなる未置換もしくは置換の複素環化合物基を示す。Ｒは、それぞれ独立に水素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数１〜２０のアルキルチオ基、炭素数１〜６０のアルキルシリル基、炭素数１〜４０のアルキルアミノ基、炭素数６〜６０のアリール基、炭素数６〜６０のアリールオキシ基、炭素数７〜６０のアリールアルキル基、炭素数７〜６０のアリールアルコキシ基、炭素数８〜６０のアリールアルケニル基、炭素数６〜６０のアリールアミノ基、炭素数４〜６０の複素環化合物基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子からなる群から選ばれる基を示す。）
の繰り返し単位を少なくとも一つ含む化合物を少なくとも一種類以上含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。
【請求項２】
前記有機化合物層が、前記式（１）の繰り返し単位を少なくとも一つ含む化合物に、少なくとも一種の発光材料を分散させた発光層である、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】
前記発光層が、前記発光材料として燐光性のイリジウム化合物を０．５〜２０重量％含有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】
前記発光層と陰極の間に隣接して電子輸送性化合物を含む層を設けたことを特徴とする、請求項２又は３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
前記発光層と陽極の間に隣接して正孔輸送性化合物を含む層を設けたことを特徴とする、請求項２又は３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項６】
前記発光層と陰極の間に隣接して電子輸送性化合物を含む層と、前記発光層と陽極の間に隣接して正孔輸送性化合物を含む層を設けたことを特徴とする、請求項２又は３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項７】
前記請求項１乃至６いずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えることを特徴とする、発光パネル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子、及びこの有機エレクトロルミネッセンス素子を備える発光パネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電界発光を利用したエレクトロルミネッセンス素子（以下、エレクトロルミネッセンスを「ＥＬ」と略記する）は、薄型である、自己発光であるため視認性が高く視野角が広い、かつ完全固体であるため耐衝撃性に優れているなどの優れた特徴を有することから、各種表示装置における発光素子としての利用が注目されている。
このＥＬ素子には、発光材料に無機化合物を用いてなる無機ＥＬ素子と有機化合物を用いてなる有機ＥＬ素子とがある。
【０００３】
このうち特に有機ＥＬ素子は、印加電圧を大幅に低くできるうえ、小型化が容易であって、消費電力が小さく、面発光が可能であり、かつ三原色発光も可能であることから、次世代の発光素子として研究開発がなされている。
【０００４】
この有機ＥＬ素子の構成については、陽極／有機発光層／陰極の構成を基本とし、これに正孔注入輸送層や電子注入層を適時設けたもの、例えば、陽極／正孔輸送層／有機発光層／陰極や、陽極／正孔輸送層／有機発光層／電子注入層／陰極などの構成のものが知られている。
【０００５】
これまで有機ＥＬ素子では蛍光材料から取り出される発光を利用していた。有機ＥＬ素子は素子内に注入された電子と正孔の再結合により生じた励起状態のエネルギーを発光として取り出すが、生じた励起状態は一重項状態が２５％、三重項状態が７５％になると考えられている。蛍光を利用した有機ＥＬ素子では一重項状態のエネルギーのみを利用しているため、内部量子収率が原理的に２５％に留まる。ここで注目されているのが燐光を利用した有機ＥＬ素子である。燐光有機ＥＬ素子では一重項状態のエネルギーのみならず三重項状態のエネルギーも利用することが可能であり、内部量子収率を原理的には１００％まで上げることが可能となる。燐光有機ＥＬ素子では燐光を発するドーパントとして白金やイリジウムなどの重金属を含む金属錯体系発光材料をホスト材料にドーピングすることで燐光発光を取り出す（非特許文献１、非特許文献２、非特許文献３）。
【０００６】
この燐光ドーパントの発光にはホスト材料に対する依存性がある。ホスト材料に必要とされる基本性能としては、正孔輸送性、電子輸送性を有すること、ホスト材料の還元電位が燐光ドーパントの還元電位よりも高いこと、ホスト材料の三重項状態エネルギーレベルがドーパントの還元電位よりも低いことなどが挙げられ、一般にはＣＢＰ（４，４’−Ｂｉｓ（Ｃａｒｂａｚｏｌ−９‐ｙｌ）−ｂｉｐｈｅｎｙｌ）（特許文献１）が好適に用いられている。
【０００７】
しかし、この燐光発光材料を用いた有機ＥＬ素子でホスト材料として用いられているＣＢＰのような電荷輸送材料は、結晶化しやすく、結晶化を防ぐために多量（５〜１０％程度）のドーピングを必要とする、また、コーティングによる成膜は困難である、という欠点がある。従って、このＣＢＰを用いて発光効率が高い有機ＥＬ素子をコーティングにより得ることは困難であった。
【０００８】
【非特許文献１】
Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ  ｅｔ．ａｌ，  “Ｎａｔｕｒｅ”，（１９９８），  ｖｏｌ．３９５，  ｐ．１５１
【非特許文献２】
Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ  ｅｔ．ａｌ，  “Ａｐｌｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ”，（１９９９），  ｖｏｌ．７５，  ｐ．４
【非特許文献３】
Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ  ｅｔ．ａｌ，  “Ｎａｔｕｒｅ”，（２０００），  ｖｏｌ．４０３，  ｐ．７５０
【特許文献１】
特開平１０−１６８４４３号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる事情を考慮して成し遂げられたものであり、その目的は、結晶化しにくく、コーティングによる成膜が容易で、ドーパントとして燐光発光材料を使用可能である高発光効率な有機ＥＬ素子、及び当該有機ＥＬ素子を備えた高発光効率な発光パネルを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、一対の対向電極と、これらによって挟持された単層又は多層の有機化合物層から構成されている有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記有機化合物層の少なくとも一層に下記式（１）
【００１１】
【化２】
2004220986.tif 000002
【００１２】
（式中、Ａｒは共役結合に関する炭素原子数が６個以上６０個以下からなる未置換もしくは置換のアリーレン基、または共役結合に関する炭素原子数が４個以上６０個以下からなる未置換もしくは置換の複素環化合物基を示す。Ｒは、それぞれ独立に水素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数１〜２０のアルキルチオ基、炭素数１〜６０のアルキルシリル基、炭素数１〜４０のアルキルアミノ基、炭素数６〜６０のアリール基、炭素数６〜６０のアリールオキシ基、炭素数７〜６０のアリールアルキル基、炭素数７〜６０のアリールアルコキシ基、炭素数８〜６０のアリールアルケニル基、炭素数６〜６０のアリールアミノ基、炭素数４〜６０の複素環化合物基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子からなる群から選ばれる基を示す。）
の繰り返し単位を少なくとも一つ含む化合物を少なくとも一種類以上含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が、上記課題を解決することを見出した。
【００１３】
前記有機化合物層が、前記式（１）の繰り返し単位を少なくとも一つ含む化合物に、少なくとも一種の発光材料を分散させた発光層であることは、発光材料の変更により容易に発光色を変更できる点から、好ましい。
【００１４】
中でも、前記発光層が、前記発光材料として燐光性のイリジウム化合物を０．５〜２０重量％含有することが、三重項状態のエネルギーも利用することが可能であって高発光効率を達成し得る点から、好ましい。
【００１５】
前記発光層と陰極の間に隣接して電子輸送性化合物を含む層を設けることは、電子を有機ＥＬ素子に注入しやすくする点から、好ましい。
【００１６】
また、前記発光層と陽極の間に隣接して正孔輸送性化合物を含む層を設けることは、正孔を有機ＥＬ素子に注入しやすくする点から、好ましい。
【００１７】
更に、前記発光層と陰極の間に隣接して電子輸送性化合物を含む層と、前記発光層と陽極の間に隣接して正孔輸送性化合物を含む層を設けることは、電子と正孔を注入しやすくすること及び注入される電子と正孔の数のバランスをとる点から、好ましい。
【００１８】
本発明に係る発光パネルは、前記本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子を備えることを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００２０】
まず、下記式（１）について説明する。
【００２１】
【化３】
2004220986.tif 000003
【００２２】
式（１）におけるＡｒは、共役結合に関する炭素原子数が６個以上６０個以下からなるアリーレン基、または共役結合に関する炭素原子数が４個以上６０個以下からなる複素環化合物基である。具体的には、Ａｒとしては下記式（ａ）〜（ｊ）の芳香族化合物基もしくはその誘導体基が例示される。
【００２３】
【化４】
2004220986.tif 000004
【００２４】
【化５】
2004220986.tif 000005
【００２５】
これらの中で、１，４−フェニレン基、４，４’−ビフェニレン基、４，４’’−ターフェニレン基もしくはその誘導体基が好ましい。
【００２６】
Ａｒの例示式中のＲ、および、一般式（１）におけるＲは水素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数１〜２０のアルキルチオ基、炭素数１〜６０のアルキルシリル基、炭素数１〜４０のアルキルアミノ基、炭素数６〜６０のアリール基、炭素数６〜６０のアリールオキシ基、炭素数７〜６０のアリールアルキル基、炭素数７〜６０のアリールアルコキシ基、炭素数８〜６０のアリールアルケニル基、炭素数６〜６０のアリールアミノ基、炭素数４〜６０の複素環化合物基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子からなる群から選ばれる基であり、互いに同一であっても異なっていても良い。
【００２７】
ここで、炭素数１〜２０のアルキル基としてはメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−オクチル基、ノニル基、デシル基、ラウリル基などが挙げられ、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基が好ましい。
【００２８】
炭素数１〜２０のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、ラウリルオキシ基などが挙げられ、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基が好ましい。
【００２９】
炭素数１〜２０のアルキルチオ基としては、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ブチルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、ヘプチルチオ基、オクチルチオ基、ノニルチオ基、デシルチオ基、ラウリルチオ基などが挙げられ、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、デシルチオ基が好ましい。
【００３０】
炭素数１〜６０のアルキルシリル基としては、メチルシリル基、エチルシリル基、プロピルシリル基、ブチルシリル基、ペンチルシリル基、ヘキシルシリル基、ヘプチルシリル基、オクチルシリル基、ノニルシリル基、デシルシリル基、ラウリルシリル基、トリメチルシリル基、エチルジメチルシリル基、プロピルジメチルシリル基、ブチルジメチルシリル基、ペンチルジメチルシリル基、ヘキシルジメチルシリル基、ヘプチルジメチルシリル基、オクチルジメチルシリル基、ノニルジメチルシリル基、デシルジメチルシリル基、ラウリルジメチルシリル基などが挙げられ、ペンチルシリル基、ヘキシルシリル基、オクチルシリル基、デシルシリル基、ペンチルジメチルシリル基、ヘキシルジメチルシリル基、オクチルジメチルシリル基、デシルジメチルシリル基が好ましい。
【００３１】
炭素数１〜４０のアルキルアミノ基としては、メチルアミノ基、エチルアミノ基、プロピルアミノ基、ブチルアミノ基、ペンチルアミノ基、ヘキシルアミノ基、ヘプチルアミノ基、オクチルアミノ基、ノニルアミノ基、デシルアミノ基、ラウリルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基などが挙げられ、ペンチルアミノ基、ヘキシルアミノ基、オクチルアミノ基、デシルアミノ基が好ましい。
【００３２】
炭素数６〜６０のアリール基としては、フェニル基、Ｃ１〜Ｃ１２アルコキシフェニル基（Ｃ１〜Ｃ１２は、炭素数１〜１２であることを示す。以下も同様である。）、Ｃ１〜Ｃ１２アルキルフェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基などが例示され、Ｃ１〜Ｃ１２アルコキシフェニル基、Ｃ１〜Ｃ１２アルキルフェニル基が好ましい。
【００３３】
炭素数６〜６０のアリールオキシ基としては、フェノキシ基、Ｃ１〜Ｃ１２アルコキシフェノキシ基、Ｃ１〜Ｃ１２アルキルフェノキシ基、１−ナフチルオキシ基、２−ナフチルオキシ基などが挙げられ、Ｃ１〜Ｃ１２アルコキシフェノキシ基、Ｃ１〜Ｃ１２アルキルフェノキシ基が好ましい。
【００３４】
炭素数７〜６０のアリールアルキル基としては、フェニル−Ｃ１〜Ｃ１２アルキル基、Ｃ１〜Ｃ１２アルコキシフェニル−Ｃ１〜Ｃ１２アルキル基、Ｃ１〜Ｃ１２アルキルフェニル−Ｃ１〜Ｃ１２アルキル基、１−ナフチル−Ｃ１〜Ｃ１２アルキル基、２−ナフチル−Ｃ１〜Ｃ１２アルキル基などが挙げされ、Ｃ１〜Ｃ１２アルコキシフェニル−Ｃ１〜Ｃ１２アルキル基、Ｃ１〜Ｃ１２アルキルフェニル−Ｃ１〜Ｃ１２アルキル基が好ましい。
【００３５】
炭素数７〜６０のアリールアルコキシ基としては、フェニルＣ１〜Ｃ１２アルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ１２アルコキシフェニル−Ｃ１〜Ｃ１２アルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ１２アルキルフェニル−Ｃ１〜Ｃ１２アルコキシ基、１−ナフチル−Ｃ１〜Ｃ１２アルコキシ基、２−ナフチル−Ｃ１〜Ｃ１２アルコキシ基などが挙げられ、Ｃ１〜Ｃ１２アルキルフェニル−Ｃ１〜Ｃ１２アルコキシ基が好ましい。
【００３６】
炭素数８〜６０のアリールアルケニル基としては、フェニルＣ１〜Ｃ１２アルケニル基、Ｃ１〜Ｃ１２アルコキシフェニル−Ｃ１〜Ｃ１２アルケニル基、Ｃ１〜Ｃ１２アルキルフェニル−Ｃ１〜Ｃ１２アルケニル基、１−ナフチル−Ｃ１〜Ｃ１２アルケニル基、２−ナフチル−Ｃ１〜Ｃ１２アルケニル基などが挙げられ、Ｃ１〜Ｃ１２アルコキシフェニル−Ｃ１〜Ｃ１２アルケニル基、Ｃ１〜Ｃ１２アルキルフェニル−Ｃ１〜Ｃ１２アルケニル基が好ましい。
【００３７】
炭素数６〜６０のアリールアミノ基としては、フェニルアミノ基、ジフェニルアミノ基、Ｃ１〜Ｃ１２アルコキシフェニルアミノ基、ジ（Ｃ１〜Ｃ１２アルコキシフェニル）アミノ基、ジ（Ｃ１〜Ｃ１２アルキルフェニル）アミノ基、１−ナフチルアミノ基、２−ナフチルアミノ基などが挙げられ、Ｃ１〜Ｃ１２アルキルフェニルアミノ基、ジ（Ｃ１〜Ｃ１２アルキルフェニル）アミノ基が好ましい。
【００３８】
炭素数４〜６０の複素環化合物基としては、チエニル基、Ｃ１〜Ｃ１２アルキルチエニル基、ピロリル基、フリル基、ピリジル基、Ｃ１〜Ｃ１２アルキルピリジル基などが挙げられ、Ｃ１〜Ｃ１２アルキルチエニル基、Ｃ１〜Ｃ１２アルキルピリジル基が好ましい。
【００３９】
ハロゲン原子としてはフッ素、塩素、臭素、ヨウ素原子などが挙げられる。
【００４０】
Ｒの例のうち、アルキル基を含む置換基においては、それらは直鎖、分岐または環状のいずれかまたはそれらの組合せであってもよく、直鎖でない場合、例えばイソアミル基、２−エチルヘキシル基、３，７−ジメチルオクチル基、シクロヘキシル基、４−Ｃ１〜Ｃ１２アルキルシクロヘキシル基などが例示される。
【００４１】
さらに、Ａｒの例示式中のＲ、および、一般式（１）におけるＲのうち少なくともひとつが互いに結合して、飽和あるいは不飽和の五員環、六員環を形成しても、あるいは形成していなくてもよい。
【００４２】
一般式（１）の具体的な例としては、次式（２）〜（９）などが挙げられる。
【００４３】
【化６】
2004220986.tif 000006
【００４４】
【化７】
2004220986.tif 000007
【００４５】
【化８】
2004220986.tif 000008
【００４６】
ここで、正孔輸送性材料として一般的なポリビニルカルバゾールにおいて、隣り合うカルバゾール基が重なり合うことでエキシマーが形成されやすいという問題が知られている。エキシマーが形成されると、エキシマーが電荷のトラップとなることで電荷の輸送が妨げられる、発光性材料とともに用いる場合に消光中心として働くことで発光が妨げられる、などの問題がある。本発明の電荷輸送性材料においては、上記の置換基群を導入することで一般式（１）で表される複数の繰り返し部分の重なり合いを防ぐことにより、エキシマー形成を避けることが望ましい。
【００４７】
一般式（１）の繰り返し単位の合計数は好ましくは５〜１０００００、さらに好ましくは１０〜１００００、特に好ましくは２０〜５０００である。
【００４８】
本発明に用いられる化合物は，一般式（１）の繰り返し単位を少なくとも一つ含むものであり、一般式（１）の繰り返し単位からなるホモポリマーであっても良いし、他の単量体との共重合体であっても良い。共重合体の場合にはランダム、ブロック、またはグラフト共重合体であっても良いし、それらの中間的な構造を有する高分子、例えば、ブロック性を帯びたランダム共重合体であっても良い。
【００４９】
一般式（１）の繰り返し単位と共重合する他の単量体としては、特に限定されないが、有機溶媒に対する溶解性を低下させることのない構造を有するもの、また、電荷輸送性を低下させることのない構造を有するものが望ましい。例えば、ビニルカルバゾール、ビニル（トリフェニルアミン）などが挙げられる。
【００５０】
一般式（１）で表される繰り返し単位の割合は、繰り返し単位の構造にもよるが、単量体成分の総量を１００モル％とした時に、５０モル％以上１００モル％以下であることが望ましく、７０モル％以上１００モル％以下であることがさらに好ましい。
【００５１】
本発明に用いられる化合物の重合度は、その繰り返し構造や割合によっても変化するので一律ではないが、分子量がポリスチレン換算で１０３〜１０８であることが好ましく、溶解性および成膜性の観点からは１０４〜１０６が更に好ましい。ここで、分子量はクロロホルムを溶媒として、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により求めたポリスチレン換算の数平均分子量である。
【００５２】
本発明の有機ＥＬ素子の構造については、一対の対向電極と、これらによって挟持された単層あるいは多層の有機化合物層の少なくとも一層に一般式（１）の繰り返し単位を少なくとも一つ含む化合物（以下、「一般式（１）の化合物」という）を少なくとも一種類以上含有していれば特に制限はなく、公知の構造を採用することができる。
【００５３】
例えば、一般式（１）の化合物と発光材料との混合物からなる発光層の両面に一対の電極を有する構造のもの、さらに陰極と発光層の間に電子輸送材料を含む電子輸送層、及び／または、陽極と発光層の間に正孔輸送材料を含む正孔輸送層を積層したものが例示される。また、他の発光材料からなる発光層に一般式（１）の化合物を含む層を電荷輸送層として積層してもよい。また、発光層や電荷輸送層は、一層の場合と複数の層を組み合わせる場合も本発明に含まれる。
【００５４】
一般式（１）の化合物を少なくとも一種類以上含有する層を発光層として用いる場合には、式（１）の化合物に少なくとも一種の発光材料を分散させた発光層とすることができ、発光材料としては、後述する公知の発光材料を使用することができる。また、一般式（１）の化合物を他の高分子化合物に分散させた層とすることもできる。さらに、一般式（１）の化合物と他の電荷輸送材料を同時に使用してもよい。
【００５５】
同時に使用される電荷輸送材料、すなわち、電子輸送材料または正孔輸送材料としては公知のものが使用でき、特に限定されないが、正孔輸送材料としてはピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体などが例示され、電子輸送材料としてはオキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタンもしくはその誘導体、ベンゾキノンもしくはその誘導体、ナフトキノンもしくはその誘導体、アントラキノンもしくはその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタンもしくはその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレンもしくはその誘導体、ジフェノキノン誘導体、または８−ヒドロキシキノリンもしくはその誘導体の金属錯体などが例示される。
【００５６】
これらのうち、電子輸送性の化合物と正孔輸送性の化合物のいずれか一方、または両方を同時に使用すればよい。これらは単独で用いてもよいし、二種類以上を混合して用いてもよい。
【００５７】
また、一般式（１）の繰り返し単位と他の電荷輸送性を有する構造の単量体との共重合体を用いることもできる。正孔輸送機能を有するカルバゾール基を含む構造の単量体との共重合体の例として、次式（１０）などが挙げられる。
【００５８】
【化９】
2004220986.tif 000009
【００５９】
（式中、ｍ、ｎは１以上の整数である。）
電子輸送機能を有するオキサチアゾール基を含む構造の単量体との共重合体の例としては、次式（１１）などが挙げられる。
【００６０】
【化１０】
2004220986.tif 000010
【００６１】
（式中、ｍ、ｎは１以上の整数である。）
本発明の有機ＥＬ素子に使用できる発光材料としては特に限定されないが、例えば、ナフタレン誘導体、アントラセンもしくはその誘導体、ペリレンもしくはその誘導体、ポリメチン系、キサンテン系、クマリン系、シアニン系などの色素類、芳香族アミン、テトラフェニルシクロペンタジエンもしくはその誘導体、またはテトラフェニルブタジエンもしくはその誘導体、ＣｄＳｅやＣｄＳなどの可視域にバンドギャップの値を持つ半導体のナノ結晶、ポリ−ｐ−フェニレンビニレンもしくはポリフルオレンなどのπ共役高分子、白金やイリジウムなどの重金属を含む金属錯体などを用いることができる。これらのうち、イリジウムを含む金属錯体をはじめとした燐光発光を有するものを用いることが好ましい。
【００６２】
発光材料は、発光層中に０．５〜２０重量％配合することが好ましく、更に１〜１０重量％配合することが好ましく、中でも、燐光性のイリジウム化合物を０．５〜２０重量％、特に１〜１０重量％配合することが好ましい。
【００６３】
さらに、一般式（１）の繰り返し単位と発光機能を有する構造の単量体との共重合体を用いることもできる。イリジウムを含む金属錯体を含有する構造との共重合体の例として、次式（１２）などが挙げられる。
【００６４】
【化１１】
2004220986.tif 000011
【００６５】
（式中、ｍ、ｎは１以上の整数である。）
次に、本発明の有機ＥＬ素子の代表的な作製方法について述べる。陽極および陰極からなる一対の電極は、平面発光の有機ＥＬ素子を得るためには、電極の少なくとも一方が透明または半透明であって、この透明または半透明な電極側から発光を取り出すことが望ましいが、素子の端面から発光を取り出す形態を取る場合にはこの限りではない。
【００６６】
基板には石英、ソーダガラスなどのガラス板、金属板や金属箔、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂などのプラスチックなどが用いられる。
【００６７】
有機ＥＬ素子の発光取り出し方向を基板側としたときには、基板および有機ＥＬ素子の電極のうち基板上に設けられる電極が透明または半透明であることが望ましい。
【００６８】
電極には導電性の金属酸化物膜、金属薄膜などが用いられる。具体的には、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）などの導電性金属酸化物、金、銀、クロム、ニッケルなどの金属、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロールなどの有機導電性材料、これらの混合物または積層物などが挙げられ、特に、高導電性、透明性などの点からＩＴＯを好ましく陽極として用いることができる。
【００６９】
次いで、電極上に一般式（１）の化合物と発光材料を含む層を発光層として形成する。形成方法としては、これら材料の溶融液、溶液、分散液、または混合液を使用するスピンコート法、キャストコート法、ディップコート法、ダイコート法、ビードコート法、バーコート法、ロールコート法、スプレーコート法、グラビアコート法、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法などの塗布方法により成膜することが特に好ましい。
【００７０】
発光層の膜厚としては、通常１ｎｍ〜１μｍ、好ましくは２ｎｍ〜５００ｎｍ、さらに好ましくは５ｎｍ〜５００ｎｍである。
【００７１】
なお、塗布法により成膜した場合には、溶媒を除去するために、好ましくは減圧下または不活性雰囲気下で、３０〜３００℃、更に好ましくは６０〜２００℃の温度で加熱乾燥することが望ましい。
【００７２】
また、発光層と他の電荷輸送材料の層とを積層する場合には、上記の成膜方法で発光層を設ける前に陽極上に正孔輸送層を形成する、または、発光層を設けた後に電子輸送層を形成することが望ましい。
【００７３】
電荷輸送層の形成方法としては、特に限定されないが、固体状態からの真空蒸着法、または溶融状態、溶液状態、分散液状態、混合液状態からのスピンコート法、キャストコート法、ディップコート法、ダイコート法、ビードコート法、バーコート法、ロールコート法、スプレーコート法、グラビアコート法、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法を用いることができる。
【００７４】
電荷輸送層の膜厚としては、通常１ｎｍ〜１μｍ、好ましくは２ｎｍ〜５００ｎｍ、さらに好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。
【００７５】
次いで発光層または電荷輸送層の上に電極を設ける。この電極は陰極となる。陰極としては電子を注入しやすいように４ｅＶより小さい仕事関数を持つものが好ましく、アルカリ金属（たとえばリチウム、ナトリウム、セシウムなど）およびそのハロゲン化物（たとえばフッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化セシウム、塩化リチウム、塩化ナトリウム、塩化セシウムなど）、アルカリ土類金属（カルシウム、マグネシウムなど）およびそのハロゲン化物（フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウムなど）、アルミニウム、銀などの金属、導電性金属酸化物およびこれらの合金または混合物などが挙げられる。
【００７６】
陰極の作製方法としては真空蒸着法、スパッタリング法、金属薄膜を圧着するラミネート法などが用いられる。
【００７７】
陰極作製後、有機ＥＬ素子を保護する保護層を装着してもよい。この有機ＥＬ素子を長期間安定的に用いるためには、素子を外部から保護するために、保護層または保護カバーを装着することが望ましい。保護層としては、高分子化合物、金属酸化物、金属フッ化物、金属ホウ化物、珪素酸化物、珪素窒化物などを用いることができる。また、保護カバーとしては、ガラス板、表面に低透水率処理を施したプラスチック板などを用いることができ、このカバーを熱硬化樹脂や光硬化樹脂で素子基板と貼り合わせて密閉する方法が好適に用いられる。
【００７８】
図１（ａ）〜（ｃ）に本発明の有機ＥＬ素子の断面図の例を模式的に示す。例えば、図１（ａ）のように発光層と陰極の間に隣接して電子輸送性化合物を含む層を設けたり、また、図１（ｂ）のように発光層と陽極の間に隣接して正孔輸送性化合物を含む層を設けたり、更に、図１（ｃ）のように発光層と陰極の間に隣接して電子輸送性化合物を含む層と、発光層と陽極の間に隣接して正孔輸送性化合物を含む層を設けることによって、電子又は正孔、あるいは電子と正孔の両方を有機ＥＬ素子に注入しやすくすることが可能になる。
【００７９】
本発明の有機ＥＬ素子を用いて面状の素子を得るためには、面状の陽極と陰極が重なり合うように配置すればよい。
【００８０】
またパターン状の発光を得るためには、前記面状の発光素子の表面にパターン状の窓を設けたマスクを設置する方法、非発光部の有機層を極端に厚く形成して実質的に非発光とする方法、陽極または陰極のいずれか一方、または両方の電極をパターン状に形成する方法が挙げられる。
【００８１】
さらに、ドットマトリクス素子とするためには、陽極と陰極を共にストライプ状に形成して直交するように配置する方法、片方の電極をＴＦＴで選択駆動できるようにする方法などが挙げられる。
【００８２】
また、同一面状に発光色の異なる有機ＥＬ素子を複数配置することにより部分カラー表示、マルチカラー表示、フルカラー表示が可能となる。
【００８３】
このようにして、従来のＣＢＰを用いる場合に比して容易に高効率な有機ＥＬ素子を得ることができる。また本発明に係る有機ＥＬ素子は、コーティング成膜によって作製可能なため、大面積の表示領域を有する素子とすることも可能である。
【００８４】
このようにして製造された本発明に係る有機ＥＬ素子は、モジュール工程を経て得られたモジュールと異方性導電膜（ＡＣＦ）等で熱圧着等され、これにより、本発明に係る発光パネルが得られる。
【００８５】
【実施例】
次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
【００８６】
（製造例１）
＜電荷輸送性材料の合成＞
Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド５０ｍＬにオキシ塩化リン０．８０ｇを加えて室温で撹拌することで溶解させ、ここにＣＢＰ２．４２ｇを乾燥クロロホルム１５ｍＬに溶解したものを加えて室温で撹拌することで、ＣＢＰのホルミル体（４−（Ｃａｒｂａｚｏｌ−９‐ｙｌ）−４’−（３−ｆｏｒｍｙｌｃａｒｂａｚｏｌ−９‐ｙｌ）−ｂｉｐｈｅｎｙｌ）を得た。別に、トリフェニルホスフィン１．８３ｇをベンゼン５０ｍＬに溶解させ、臭化メタン０．６７ｇを加えて室温で撹拌することでホスホニウム塩を生成した。このホスホニウム塩を乾燥窒素気流下で乾燥ジエチルエーテル５０ｍＬに溶解させ、ブチルリチウムのヘキサン溶液（１．６Ｍ）４．４ｍＬを加えて室温で撹拌することでリンイリドを生成し、ここに乾燥ジエチルエーテル２０ｍＬに溶解させたＣＢＰのホルミル体２．１８ｇを加えてＷｉｔｔｉｇ反応させることでＣＢＰのビニル体（４−（Ｃａｒｂａｚｏｌ−９‐ｙｌ）−４’−（３−ｖｉｎｙｌｃａｒｂａｚｏｌ−９‐ｙｌ）−ｂｉｐｈｅｎｙｌ）を生成した。
【００８７】
ＣＢＰのビニル体１．８ｇを乾燥窒素気流下で乾燥テトラヒドロフラン５０ｍＬに溶解させ、アゾビスイソブチロニトリル３ｍｇを加え室温で１２時間撹拌することで重合した。これをメタノール１００ｍＬに注ぎ、固形分を希薄塩酸で洗浄した後、アセトンを溶媒としてソックスレー還流器で溶解成分を除去して不溶部を分離した。これをクロロホルムに溶解させ、メタノールで再沈殿を行なうことにより、目的とする重合体（式（１３））を得た。得られた重合体を、以下、電荷輸送性材料１という。
【００８８】
【化１２】
2004220986.tif 000012
【００８９】
（式中、ｎは１以上の整数である。）
電荷輸送性材料１はトルエン、キシレンなどの芳香族系溶媒、クロロホルム、１，２−ジクロロエタンなどのハロゲン化炭化水素系溶媒、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒に可溶であった。電荷輸送性材料１のポリスチレン換算の数平均分子量は、クロロホルムを溶媒としてゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で求め、その値は１．０×１０４であった。電荷輸送性材料１の構造については、１Ｈ−ＮＭＲ、ＩＲスペクトルで相当するスペクトルを得た。
【００９０】
（実施例１）
（１）有機ＥＬ素子の作製
ガラス基板上にＩＴＯの透明導電性膜が成膜された基板を所望の形状にパターニングした後、洗浄およびＵＶ／オゾン処理を施した。次いで、ポリ−３，４−エチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルフォネート水分散液（略称ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、商品名Ｂａｙｔｒｏｎ  ＴＰ  ＣＨ８０００、バイエル社）を洗浄基板上に滴下し、スピンコートした。その後２００℃のホットプレート上で１０分加熱乾燥することにより、８０ｎｍの正孔輸送層を形成した。
【００９１】
続いて、製造例１の電荷輸送材料１とＩｒ（ｐｐｙ）３（ｔｒｉｓ（２−ｐｈｅｎｙｌｐｙｒｉｄｉｎｅ）ｉｒｉｄｉｕｍ）をテトラヒドロフランに下記構成比率で混合したものを電子輸送層兼発光層形成用組成物として滴下し、スピンコートすることにより、９０ｎｍの電子輸送兼発光層を形成した。
【００９２】
＜組成＞
電荷輸送材料１              １９  重量部
Ｉｒ（ｐｐｙ）３         １  重量部
テトラヒドロフラン    ９９５  重量部
さらに、５．０×１０−６Ｔｏｒｒの真空条件下で、金属カルシウムを０．１４ｎｍ／ｓの成膜速度で１０ｎｍ真空蒸着し、さらにその上に銀を０．２３ｎｍ／ｓの成膜速度で２５０ｎｍ真空蒸着して電極を形成した。
【００９３】
このようにして得られた有機ＥＬ素子に外部電源（ケースレー社製ソースメーター２４００）を接続し、ＩＴＯを陽極、金属電極を陰極として直流電圧を印加すると、Ｉｒ（ｐｐｙ）３に由来する緑色の発光を得た。
【００９４】
（２）評価
この素子の輝度はトプコン社製輝度計ＢＭ−８を用いて測定した。また発光スペクトルはトプコン社製分光放射計ＳＲ−２を用いて測定した。発光スペクトルを図２に示す。
【００９５】
この素子は印加電圧１０Ｖで発光開始して、２６Ｖで約３０００ｃｄ／ｍ２の輝度で発光した。最高発光効率は約３．５ｃｄ／Ａに達した。
【００９６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る有機ＥＬ素子は、特に燐光有機発光素子をコーティング成膜によって作製することが可能であることから、従来のＣＢＰを用いる場合に比して容易に高発光効率な有機ＥＬ素子を得ることができる。更に、大面積の表示領域を有する素子とすることも可能である。
【００９７】
また、本発明に係る発光パネルは、本発明に係る高発光効率な有機ＥＬ素子を備えるため、高発光効率な発光パネルである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る有機ＥＬ素子の一例についての模式的断面図である。
【図２】本発明に係る有機ＥＬ素子の発光スペクトルの一例である。
【符号の説明】
１…基板（ガラス）
２…陽極（ＩＴＯ）
３…陰極（金属電極）
４…発光層
５…電子輸送層
６…正孔輸送層
【図１】
2004220986.tif 000014
【図２】
2004220986.tif 000015