(57)【要約】【課題】十分な輝度を有し、安定性および耐久性に優れ、且つ大面積化可能であり製造容易な有機ＥＬ素子を提供すること。【解決手段】少なくとも一方が透明または半透明である陽極および陰極よりなる一対の電極間に挾持された一つまたは複数の有機化合物層より構成される電界発光素子において、前記有機化合物層の少なくとも一層が、下記一般式（Ｉ−１）および（Ｉ−２）で示される構造から選択された少なくとも１種を部分構造として含む繰り返し単位よりなる電荷輸送性ポリエステルを１種以上含有することを特徴とする有機電界発光素子。【化１】2004171858.tif 000109【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方が透明または半透明である陽極および陰極よりなる一対の電極間に挾持された一つまたは複数の有機化合物層より構成される電界発光素子において、
前記有機化合物層の少なくとも一層が、下記一般式（Ｉ−１）および（Ｉ−２）で示される構造から選択された少なくとも１種を部分構造として含む繰り返し単位よりなる電荷輸送性ポリエステルを１種以上含有することを特徴とする有機電界発光素子。
【化１】
2004171858.tif 000105
〔一般式（Ｉ−１）及び（Ｉ−２）中、Ａｒは、置換もしくは未置換のフェニル基、置換もしくは未置換の芳香環数２〜１０の１価の多核芳香族炭化水素、置換もしくは未置換の芳香環数２〜１０の１価の縮合環芳香族炭化水素、置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環、又は、少なくとも１種の芳香族複素環を含む置換もしくは未置換の１価の芳香族基を表し、Ｘは、下記の式（１）〜（６）から選択された縮合環を含む置換もしくは未置換の２価の芳香族基を表し、ｋ、ｎ、ｌは０又は１を表し、Ｔは、炭素数１〜６の２価の直鎖状炭化水素基、又は、炭素数２〜１０の分枝鎖状炭化水素基を表す。〕
【化２】
2004171858.tif 000106
〔式（４）〜（６）中、Ｒ１は、水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、置換もしくは未置換のフェニル基、置換もしくは未置換のアラルキル基、または、ハロゲン原子を表し、Ｖは下記の式（７）〜（１２）から選択された基を表す。〕
【化３】
2004171858.tif 000107
〔式（１２）中、Ｒ２は、水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、置換もしくは未置換のフェニル基、置換もしくは未置換のアラルキル基、または、ハロゲン原子を表す。〕
【請求項２】
前記有機化合物層が、少なくとも発光層および電子輸送層から構成され、前記発光層及び電子輸送層の少なくとも一方が、前記一般式（Ｉ−１）および（Ｉ−２）で示される構造から選択された少なくとも１種を部分構造として含む繰り返し単位よりなる電荷輸送性ポリエステルを１種以上含有してなることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項３】
前記発光層が、電荷輸送性材料を含むことを特徴とする請求項２に記載の有機電界発光素子。
【請求項４】
前記有機化合物層が、少なくともホール輸送層、発光層および電子輸送層から構成され、前記ホール輸送層及び電子輸送層の少なくとも一方が、前記一般式（Ｉ−１）および（Ｉ−２）で示される構造から選択された少なくとも１種を部分構造として含む繰り返し単位よりなる電荷輸送性ポリエステルを１種以上含有してなることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項５】
前記有機化合物層が、発光層のみから構成され、前記発光層が、前記一般式（Ｉ−１）および（Ｉ−２）で示される構造から選択された少なくとも１種を部分構造として含む繰り返し単位よりなる電荷輸送性ポリエステルを１種以上含有してなることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項６】
前記発光層が、電荷輸送性材料を含むことを特徴とする請求項５に記載の有機電界発光素子。
【請求項７】
前記有機化合物層が、少なくともホール輸送層及び発光層から構成され、前記ホール輸送層及び前記発光層の少なくとも一方が、前記一般式（Ｉ−１）および（Ｉ−２）で示される構造から選択された少なくとも１種を部分構造として含む繰り返し単位よりなる電荷輸送性ポリエステルを、少なくとも１種含有してなることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項８】
前記発光層が、電荷輸送性材料を含むことを特徴とする請求項６に記載の有機電界発光素子。
【請求項９】
前記一般式（Ｉ−１）および（Ｉ−２）で示される構造から選択された少なくとも１種を部分構造として含む繰り返し単位よりなる電荷輸送性ポリエステルが、下記一般式（ＩＩ−１）および（ＩＩ−２）で示されるポリエステルであることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光素子。
【化４】
2004171858.tif 000108
〔一般式（ＩＩ−１）および（ＩＩ−２）中、Ａは前記一般式（Ｉ−１）および（Ｉ−２）で示される構造から選択された少なくとも１種を表し、Ｒは水素原子、アルキル基、置換もしくは未置換のアリール基、または、置換もしくは未置換のアラルキル基を表し、Ｙは２価のアルコール残基を表し、Ｚは２価のカルボン酸残基を表し、ＢおよびＢ’は、それぞれ独立に、一般式（ａ）：−Ｏ−（Ｙ−Ｏ）ｍ−Ｒ、または、一般式（ｂ）：−Ｏ−（Ｙ−Ｏ）ｍ−ＣＯ−Ｚ−ＣＯ−Ｏ−Ｒ’、で示される基（但し、一般式（ａ）および（ｂ）中、Ｒ、Ｙ、Ｚは上記したものと同じ基を意味し、Ｒ’はアルキル基、置換もしくは未置換のアリール基、または、置換もしくは未置換のアラルキル基を表し、ｍは１〜５の整数を表す。）を表し、ｍは１〜５の整数を表し、ｐは５〜５０００の整数を表す。〕
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示素子、バックライト、照明光源、電子写真用露光装置、標識、看板等に好適に使用できる有機電界発光素子（以下、「有機ＥＬ素子」と記述する）に関し、詳しくは、特定の電荷輸送性ポリマーを用いた有機電界発光素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電界発光素子（以下、「ＥＬ素子」と記述する）は、自発光性の全固体素子であり、視認性が高く衝撃にも強いため、広く応用が期待されている。現在は無機螢光体を用いたものが主流であるが、２００Ｖ以上の交流電圧が駆動に必要なため製造コストが高く、また、輝度が不十分等の問題点を有している。
【０００３】
一方、有機化合物を用いたＥＬ素子研究は、最初アントラセン等の単結晶を用いて始まったが、単結晶の場合、膜厚が１ｍｍ程度と厚く１００Ｖ以上の駆動電圧が必要であった。そのため蒸着法による薄膜化が試みられている（非特許文献１参照）。しかしながら、この方法で得られた薄膜は、駆動電圧が３０Ｖと未だ高く、また、膜中における電子・ホールキャリアの密度が低く、キャリアの再結合によるフォトンの生成確率が低いため十分な輝度が得られなかった。
【０００４】
ところが近年、ホール輸送性有機低分子化合物と電子輸送能を持つ螢光性有機低分子化合物の薄膜を真空蒸着法により順次積層した機能分離型のＥＬ素子において、１０Ｖ程度の低電圧で１０００ｃｄ／ｍ２以上の高輝度が得られるものが報告されている（非特許文献２参照）。以来、積層型のＥＬ素子の研究・開発が活発に行われている。
【０００５】
しかしながら、このタイプのＥＬ素子では、複数の蒸着工程において０．１μｍ以下の薄膜を形成していくためピンホールを生じ易く、十分な性能を得るためには厳しく管理された条件下で膜厚の制御を行うことが必要である。従って、生産性が低くかつ大面積化が難しいという問題がある。また、このＥＬ素子は数ｍＡ／ｃｍ２という高い電流密度で駆動されるため、大量のジュール熱を発生する。このため、蒸着によってアモルファスガラス状態で成膜されたホール輸送性低分子化合物や螢光性有機低分子化合物が次第に結晶化して最後には融解し、輝度の低下や絶縁破壊が生じるという現象が多く見られ、その結果素子の寿命が低下するという問題も有していた。
【０００６】
そこで、ＥＬ素子の熱安定性に関する問題の解決のために、ホール輸送材料として安定なアモルファスガラス状態が得られるスターバーストアミンを用いたＥＬ素子（非特許文献３参照）や、ポリフォスファゼンの側鎖にトリフェニルアミンを導入したポリマーを用いたＥＬ素子（非特許文献４参照）が提案されている。
【０００７】
しかし、これら単独ではホール輸送材料のイオン化ポテンシャルに起因するエネルギー障壁が存在するため、陽極からのホール注入性或いは発光層へのホール注入性を満足するものではない。また、前者のスターバーストアミンの場合、溶解性が小さいために精製が難しく純度を上げることが困難であることや、後者のポリマーの場合、高い電流密度が得られず十分な輝度が得られてない等の問題も存在する。
【０００８】
一方、これらの問題の解決を目指し、単層構造のＥＬ素子についても研究・開発が進められ、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）等の導電性高分子を用いたり（例えば、非特許文献５参照）、ホール輸送性ポリビニルカルバゾール中に電子輸送材料と螢光色素を混入したＥＬ素子（非特許文献６参照）が提案されているが、未だ輝度、発光効率等が有機低分子化合物を用いた積層型ＥＬ素子には及ばない。
【０００９】
【非特許文献１】
Ｔｈｉｎ  Ｓｏｌｉｄ  Ｆｉｌｍｓ，Ｖｏｌ．９４，１７１（１９８２）
【非特許文献２】
Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，Ｖｏｌ．５１，９１３（１９８７）
【非特許文献３】
第４０回応用物理学関係連合講演会予稿集３０ａ−ＳＺＫ−１４（１９９３）等
【非特許文献４】
第４２回高分子討論会予稿集２０Ｊ２１（１９９３）
【非特許文献５】
Ｎａｔｕｒｅ，Ｖｏｌ．３５７，４７７（１９９２）
【非特許文献６】
第３８回応用物理学関係連合講演会予稿集３１−Ｇ−１２（１９９１）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来の技術の上記問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は十分な輝度を有し、安定性および耐久性に優れ、且つ大面積化可能であり製造容易な有機ＥＬ素子を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため電荷輸送材料に関し鋭意検討した結果、下記一般式（Ｉ−１）および（Ｉ−２）で示される構造より選択された少なくとも１種を部分構造として含む電荷輸送性ポリエステルが、有機ＥＬ素子として好適な電荷注入特性、電荷移動度、薄膜形成能を有することを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は以下の通りである。
【００１２】
＜１＞  少なくとも一方が透明または半透明である陽極および陰極よりなる一対の電極間に挾持された一つまたは複数の有機化合物層より構成される電界発光素子において、
前記有機化合物層の少なくとも一層が、下記一般式（Ｉ−１）および（Ｉ−２）で示される構造から選択された少なくとも１種を部分構造として含む繰り返し単位よりなる電荷輸送性ポリエステルを１種以上含有することを特徴とする有機電界発光素子である。
【化５】
2004171858.tif 000002
〔一般式（Ｉ−１）及び（Ｉ−２）中、Ａｒは、置換もしくは未置換のフェニル基、置換もしくは未置換の芳香環数２〜１０の１価の多核芳香族炭化水素、置換もしくは未置換の芳香環数２〜１０の１価の縮合環芳香族炭化水素、置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環、又は、少なくとも１種の芳香族複素環を含む置換もしくは未置換の１価の芳香族基を表し、Ｘは、下記の式（１）〜（６）から選択された縮合環を含む置換もしくは未置換の２価の芳香族基を表し、ｋ、ｎ、ｌは０又は１を表し、Ｔは、炭素数１〜６の２価の直鎖状炭化水素基、又は、炭素数２〜１０の分枝鎖状炭化水素基を表す。〕
【化６】
2004171858.tif 000003
〔式（４）〜（６）中、Ｒ１は、水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、置換もしくは未置換のフェニル基、置換もしくは未置換のアラルキル基、または、ハロゲン原子を表し、Ｖは下記の式（７）〜（１２）から選択された基を表す。〕
【化７】
2004171858.tif 000004
〔式（１２）中、Ｒ２は、水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、置換もしくは未置換のフェニル基、置換もしくは未置換のアラルキル基、または、ハロゲン原子を表す。〕
【００１３】
＜２＞  前記有機化合物層が、少なくとも発光層および電子輸送層から構成され、前記発光層及び電子輸送層の少なくとも一方が、前記一般式（Ｉ−１）および（Ｉ−２）で示される構造から選択された少なくとも１種を部分構造として含む繰り返し単位よりなる電荷輸送性ポリエステルを１種以上含有してなることを特徴とする＜１＞に記載の有機電界発光素子である。
【００１４】
＜３＞  前記発光層が、電荷輸送性材料を含むことを特徴とする＜２＞に記載の有機電界発光素子である。
【００１５】
＜４＞  前記有機化合物層が、少なくともホール輸送層、発光層および電子輸送層から構成され、前記ホール輸送層及び電子輸送層の少なくとも一方が、前記一般式（Ｉ−１）および（Ｉ−２）で示される構造から選択された少なくとも１種を部分構造として含む繰り返し単位よりなる電荷輸送性ポリエステルを１種以上含有してなることを特徴とする＜１＞に記載の有機電界発光素子である。
【００１６】
＜５＞  前記有機化合物層が、発光層のみから構成され、前記発光層が、前記一般式（Ｉ−１）および（Ｉ−２）で示される構造から選択された少なくとも１種を部分構造として含む繰り返し単位よりなる電荷輸送性ポリエステルを１種以上含有してなることを特徴とする＜１＞に記載の有機電界発光素子である。
【００１７】
＜６＞  前記発光層が、電荷輸送性材料を含むことを特徴とする＜５＞に記載の有機電界発光素子である。
【００１８】
＜７＞  前記有機化合物層が、少なくともホール輸送層及び発光層から構成され、前記ホール輸送層及び前記発光層の少なくとも一方が、前記一般式（Ｉ−１）および（Ｉ−２）で示される構造から選択された少なくとも１種を部分構造として含む繰り返し単位よりなる電荷輸送性ポリエステルを、少なくとも１種含有してなることを特徴とする＜１＞に記載の有機電界発光素子である。
【００１９】
＜８＞  前記発光層が、電荷輸送性材料を含むことを特徴とする＜６＞に記載の有機電界発光素子である。
【００２０】
＜９＞  前記一般式（Ｉ−１）および（Ｉ−２）で示される構造から選択された少なくとも１種を部分構造として含む繰り返し単位よりなる電荷輸送性ポリエステルが、下記一般式（ＩＩ−１）および（ＩＩ−２）で示されるポリエステルであることを特徴とする＜１＞に記載の有機電界発光素子である。
【化８】
2004171858.tif 000005
〔一般式（ＩＩ−１）および（ＩＩ−２）中、Ａは前記一般式（Ｉ−１）および（Ｉ−２）で示される構造から選択された少なくとも１種を表し、Ｒは水素原子、アルキル基、置換もしくは未置換のアリール基、または、置換もしくは未置換のアラルキル基を表し、Ｙは２価のアルコール残基を表し、Ｚは２価のカルボン酸残基を表し、ＢおよびＢ’は、それぞれ独立に、一般式（ａ）：−Ｏ−（Ｙ−Ｏ）ｍ−Ｒ、または、一般式（ｂ）：−Ｏ−（Ｙ−Ｏ）ｍ−ＣＯ−Ｚ−ＣＯ−Ｏ−Ｒ’、で示される基（但し、一般式（ａ）および（ｂ）中、Ｒ、Ｙ、Ｚは上記したものと同じ基を意味し、Ｒ’はアルキル基、置換もしくは未置換のアリール基、または、置換もしくは未置換のアラルキル基を表し、ｍは１〜５の整数を表す。）を表し、ｍは１〜５の整数を表し、ｐは５〜５０００の整数を表す。〕
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の有機ＥＬ素子は、少なくとも一方が透明または半透明である陽極および陰極よりなる一対の電極間に挾持された一つまたは複数の有機化合物層より構成され、該有機化合物層の少なくとも一層が、下記一般式（Ｉ−１）および（Ｉ−２）で示される構造から選択された少なくとも１種を部分構造として含む繰り返し単位よりなる電荷輸送性ポリエステル（以下、単に「電荷輸送性ポリエステル」と記述することがある）を１種以上含有することを特徴とする。
【００２２】
本発明の有機ＥＬ素子は、前記電荷輸送性ポリエステルを含有してなる層を有することで、十分な輝度を有し、安定性および耐久性に優れる。さらに、前記電荷輸送性ポリエステルを用いることで、大面積化可能であり、容易に製造が可能となる。また、前記電荷輸送性ポリエステルは後述する構造を適宜選択することで、ホール輸送能、電子輸送能のいずれの機能をも付与することができる。このため、目的に応じてホール輸送層、発光層、電子輸送層等のいずれの層にも用いることができる。
【００２３】
【化９】
2004171858.tif 000006
【００２４】
一般式（Ｉ−１）及び（Ｉ−２）中、Ａｒは、置換もしくは未置換のフェニル基、置換もしくは未置換の芳香環数２〜１０の１価の多核芳香族炭化水素、置換もしくは未置換の芳香環数２〜１０の１価の縮合環芳香族炭化水素、置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環、又は、少なくとも１種の芳香族複素環を含む置換もしくは未置換の１価の芳香族基を表す。
【００２５】
一般式（Ｉ−１）および（Ｉ−２）中において、Ａｒを表す構造として選択される多核芳香族炭化水素および縮合環芳香族炭化水素を構成する芳香環数は特に限定されないが、芳香環数が２〜５のものが好ましく、縮合環芳香族炭化水素においては、全縮合環芳香族炭化水素が好ましい。
【００２６】
なお、当該多核芳香族炭化水素および縮合環芳香族炭化水素とは、本発明においては、具体的には以下に定義される多環式芳香族のことを意味する。即ち、「多核芳香族炭化水素」とは、炭素と水素とから構成される芳香環が２個以上存在し、これらの芳香環同士が、炭素―炭素の単結合によって結合している炭化水素化合物を表す。具体例としては、ビフェニル、ターフェニル等が挙げられる。また、「縮合環芳香族炭化水素」とは、炭素と水素とから構成される芳香環が２個以上存在し、これらの芳香環同士が、１対の隣接して結合する炭素原子を共有している炭化水素化合物を表す。具体例としては、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、フルオレン等が挙げられる。なお、全ての芳香環が縮合環構造のより連続的に隣接してなる縮合環芳香族炭化水素を「全縮合環芳香族炭化水素」という。一方、これ以外の縮合環芳香族炭化水素を「部分縮合環芳香族炭化水素」という。
【００２７】
また、Ａｒを表す構造の一つとして選択される芳香族複素環は、炭素と水素以外の元素も含む芳香環を表す。その環骨格を構成する原子数（Ｎｒ）は、Ｎｒ＝５及び／又は６が好ましく用いられる。また環骨格を構成するＣ以外の元素（異種元素）の種類及び数は特に限定されないが、例えば、Ｓ、Ｎ、Ｏ等が好ましく用いられ、前記環骨格中には２種類以上及び／又は２個以上の異種原子が含まれていてもよい。特に５員環構造を持つ複素環としては、チオフェン、チオフィン及びフランもしくはこれらの３位及び４位の炭素をさらに窒素で置換した複素環、ピロールもしくはこれらの３位及び４位の炭素をさらに窒素で置換した複素環が好ましく用いられ、６員環構造をもつ複素環として、ピリジンが好ましく用いられる。さらに、Ａｒを表す構造の一つとして選択される芳香族複素環を含む芳香族基は、骨格を構成する原子団中に、少なくとも１種の前記芳香族複素環を含む結合基を表す。これらは、すべてが共役系で構成されたもの、或いは、一部が非共役系で構成されたもののいずれでもよいが、電荷輸送性や発光効率の点で、すべてが共役系で構成されたものが好ましい。
【００２８】
Ａｒを表す構造として選択されるベンゼン環、多核芳香族炭化水素、縮合環芳香族炭化水素または複素環の置換基としては、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、フェノキシ基、アリール基、アラルキル基、置換アミノ基、ハロゲン原子等が挙げられる。アルキル基としては、炭素数１〜１０のものが好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基等が挙げられる。
【００２９】
アルコキシル基としては、炭素数１〜１０のものが好ましく、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基等が挙げられる。アリール基としては、炭素数６〜２０のものが好ましく、例えば、フェニル基、トルイル基等が挙げられる、アラルキル基としては、炭素数７〜２０のものが好ましく、例えば、ベンジル基、フェネチル基等が挙げられる。置換アミノ基の置換基としては、アルキル基、アリール基、アラルキル基等が挙げられ、具体例は前述の通りである。
【００３０】
一般式（Ｉ−１）および（Ｉ−２）中、Ｘは、縮合環を含む置換または未置換の２価の芳香族基を表し、具体的には芳香環数が３〜１０である下記の式（１）〜（６）から選択された芳香族基が挙げられる。
【００３１】
【化１０】
2004171858.tif 000007
【００３２】
式（４）〜（６）中、Ｒ１は、それぞれ水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、置換もしくは未置換のフェニル基、置換もしくは未置換のアラルキル基、または、ハロゲン原子を表し、Ｖは下記の式（７）〜（１２）から選択された基を表す。
【００３３】
【化１１】
2004171858.tif 000008
【００３４】
式（１２）中、Ｒ２は、水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、置換もしくは未置換のフェニル基、置換もしくは未置換のアラルキル基、または、ハロゲン原子を表す。
【００３５】
さらに、一般式（Ｉ−１）及び（Ｉ−２）中、ｋ、ｎ、ｌは０または１を示し、Ｔは炭素数１〜６の２価の直鎖状炭化水素基、または、炭素数２〜１０の２価の分枝鎖状炭化水素基を示し、好ましくは炭素数が２〜６の２価の直鎖状炭化水素基、及び、炭素数３〜７の２価の分枝鎖状炭化水素基より選択される。
【００３６】
以下、一般式（Ｉ−１）および（Ｉ−２）で示される構造の具体例を示す。本発明は、これら具体例に限定されるわけではない。なお、表１〜３５に示す構造番号１〜２０９は一般式（Ｉ−１）で示される構造の具体例を表し、表３６〜７２に示す構造番号２５１〜４７６は一般式（Ｉ−２）で示される構造の具体例を表す。
【００３７】
【表１】
2004171858.tif 000009
【００３８】
【表２】
2004171858.tif 000010
【００３９】
【表３】
2004171858.tif 000011
【００４０】
【表４】
2004171858.tif 000012
【００４１】
【表５】
2004171858.tif 000013
【００４２】
【表６】
2004171858.tif 000014
【００４３】
【表７】
2004171858.tif 000015
【００４４】
【表８】
2004171858.tif 000016
【００４５】
【表９】
2004171858.tif 000017
【００４６】
【表１０】
2004171858.tif 000018
【００４７】
【表１１】
2004171858.tif 000019
【００４８】
【表１２】
2004171858.tif 000020
【００４９】
【表１３】
2004171858.tif 000021
【００５０】
【表１４】
2004171858.tif 000022
【００５１】
【表１５】
2004171858.tif 000023
【００５２】
【表１６】
2004171858.tif 000024
【００５３】
【表１７】
2004171858.tif 000025
【００５４】
【表１８】
2004171858.tif 000026
【００５５】
【表１９】
2004171858.tif 000027
【００５６】
【表２０】
2004171858.tif 000028
【００５７】
【表２１】
2004171858.tif 000029
【００５８】
【表２２】
2004171858.tif 000030
【００５９】
【表２３】
2004171858.tif 000031
【００６０】
【表２４】
2004171858.tif 000032
【００６１】
【表２５】
2004171858.tif 000033
【００６２】
【表２６】
2004171858.tif 000034
【００６３】
【表２７】
2004171858.tif 000035
【００６４】
【表２８】
2004171858.tif 000036
【００６５】
【表２９】
2004171858.tif 000037
【００６６】
【表３０】
2004171858.tif 000038
【００６７】
【表３１】
2004171858.tif 000039
【００６８】
【表３２】
2004171858.tif 000040
【００６９】
【表３３】
2004171858.tif 000041
【００７０】
【表３４】
2004171858.tif 000042
【００７１】
【表３５】
2004171858.tif 000043
【００７２】
【表３６】
2004171858.tif 000044
【００７３】
【表３７】
2004171858.tif 000045
【００７４】
【表３８】
2004171858.tif 000046
【００７５】
【表３９】
2004171858.tif 000047
【００７６】
【表４０】
2004171858.tif 000048
【００７７】
【表４１】
2004171858.tif 000049
【００７８】
【表４２】
2004171858.tif 000050
【００７９】
【表４３】
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【００８０】
【表４４】
2004171858.tif 000052
【００８１】
【表４５】
2004171858.tif 000053
【００８２】
【表４６】
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【００８３】
【表４７】
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【００８４】
【表４８】
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【００８５】
【表４９】
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【００８６】
【表５０】
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【００８７】
【表５１】
2004171858.tif 000059
【００８８】
【表５２】
2004171858.tif 000060
【００８９】
【表５３】
2004171858.tif 000061
【００９０】
【表５４】
2004171858.tif 000062
【００９１】
【表５５】
2004171858.tif 000063
【００９２】
【表５６】
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【００９３】
【表５７】
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【００９４】
【表５８】
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【００９５】
【表５９】
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【００９６】
【表６０】
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【００９７】
【表６１】
2004171858.tif 000069
【００９８】
【表６２】
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【００９９】
【表６３】
2004171858.tif 000071
【０１００】
【表６４】
2004171858.tif 000072
【０１０１】
【表６５】
2004171858.tif 000073
【０１０２】
【表６６】
2004171858.tif 000074
【０１０３】
【表６７】
2004171858.tif 000075
【０１０４】
【表６８】
2004171858.tif 000076
【０１０５】
【表６９】
2004171858.tif 000077
【０１０６】
【表７０】
2004171858.tif 000078
【０１０７】
【表７１】
2004171858.tif 000079
【０１０８】
【表７２】
2004171858.tif 000080
【０１０９】
一般式（Ｉ−１）および（Ｉ−２）で示される構造から選択された少なくとも１種を部分構造として含む繰り返し単位よりなる電荷輸送性ポリエステルとしては、下記一般式（ＩＩ−１）および（ＩＩ−２）で示されるものが好適に使用される。
【０１１０】
【化１２】
2004171858.tif 000081
【０１１１】
一般式（ＩＩ−１）または（ＩＩ−２）式中、Ａは上記一般式（Ｉ−１）および（Ｉ−２）で示される構造から選択された少なくとも１種を表し、１つのポリマー中に２種類以上の構造Ａが含まれていてもよい。
【０１１２】
一般式（ＩＩ−１）または（ＩＩ−２）式中、Ｒは水素原子、アルキル基、置換もしくは未置換のアリール基、または、置換もしくは未置換のアラルキル基を表す。
アルキル基としては、炭素数１〜１０のものが好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基等が挙げられる。アリール基としては、炭素数６〜２０のものが好ましく、例えば、フェニル基、トルイル基等が挙げられる、アラルキル基としては、炭素数７〜２０のものが好ましく、例えば、ベンジル基、フェネチル基等が挙げられる。また、置換アリール基、置換アラルキル基の置換基としては、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、置換アミノ基、ハロゲン原子等が挙げられる。
【０１１３】
一般式（ＩＩ−１）または（ＩＩ−２）式中、Ｔは、炭素数１〜６の２価の直鎖状炭化水素基または炭素数２〜１０の２価の分枝鎖状炭化水素基を示し、好ましくは炭素数が２〜６の２価の直鎖状炭化水素基および炭素数３〜７の２価の分枝鎖状炭化水素基より選択される。また、ｍは０又は１である。Ｔで表される構造の具体的な例を以下に示す。
【０１１４】
【化１３】
2004171858.tif 000082
【０１１５】
一般式（ＩＩ−１）または（ＩＩ−２）式中、Ｙは２価アルコール残基を表し、Ｚは２価のカルボン酸残基を表す。ＹおよびＺは、具体的には下記の式（１３）〜（１９）から選択された基が挙げられる。
【０１１６】
【化１４】
2004171858.tif 000083
【０１１７】
式（１３）〜（１９）中、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、置換もしくは未置換のフェニル基、置換もしくは未置換のアラルキル基、または、ハロゲン原子を表し、ｃおよびｄはそれぞれ１〜１０の整数を意味し、ｅおよびｆは、それぞれ０、１または２の整数を意味し、ｇおよびｈはそれぞれ０または１を意味し、Ｖは前記式（５）〜（６）中におけるＶと同様である。また、ｐは５〜５，０００の整数を表すが、好ましくは１０〜１，０００の範囲である。
【０１１８】
以下、表７３〜８３に、一般式（ＩＩ−１）および（ＩＩ−２）で示される電荷輸送性ポリエステルの具体例を示すが、一般式（ＩＩ−１）および（ＩＩ−２）で示される電荷輸送性ポリエステルはこれら具体例のみに限定されるものではない。但し、表７３〜８３において、「モノマー」の欄の「Ａ」の欄に示される番号は、前記一般式（Ｉ−１）および（Ｉ−２）で示される具体例、すなわち表１、２の「構造」の欄に示された番号に対応している。また、「Ｙ」および「Ｚ」の欄のうち、「Ｙ」の欄のみに構造式が示されている場合は一般式（ＩＩ−１）で表される電荷輸送性ポリエステルの具体例を意味し、「Ｙ」および「Ｚ」の両方の欄に構造式が示されている場合は一般式（ＩＩ−２）で表される電荷輸送性ポリエステルの具体例を意味する。なお、以下の説明において、表７３〜８３の「化合物」の欄に示される番号に対応する電荷輸送性ポリエステルを例示化合物と称し、例えば、「化合物」の欄に示される番号が（１５）である電荷輸送性ポリエステルについては「例示化合物（１５）」と記載する。
【０１１９】
【表７３】
2004171858.tif 000084
【０１２０】
【表７４】
2004171858.tif 000085
【０１２１】
【表７５】
2004171858.tif 000086
【０１２２】
【表７６】
2004171858.tif 000087
【０１２３】
【表７７】
2004171858.tif 000088
【０１２４】
【表７８】
2004171858.tif 000089
【０１２５】
【表７９】
2004171858.tif 000090
【０１２６】
【表８０】
2004171858.tif 000091
【０１２７】
【表８１】
2004171858.tif 000092
【０１２８】
【表８２】
2004171858.tif 000093
【０１２９】
【表８３】
2004171858.tif 000094
【０１３０】
本発明の電荷輸送性ポリエステルの重量平均分子量Ｍｗは５０，０００〜１，０００，０００の範囲であることが好ましく、１０，０００〜３００，０００の範囲にあることがより好ましい。
【０１３１】
本発明の電荷輸送性ポリエステルは、下記構造式（ＩＩＩ−１）〜（ＩＩＩ−２）で示される電荷輸送性モノマーを、例えば、第４版実験化学講座第２８巻（丸善、１９９２）等に記載された公知の方法で重合させることによって合成することができる。なお、構造式（ＩＩＩ−１）〜（ＩＩＩ−２）中、Ａｒ、Ｘ、Ｔで表される部分構造、および、整数ｋ、ｎ、ｌの値は、前記一般式（Ｉ−１）または（Ｉ−２）におけるＡｒ、Ｘ、Ｔで表される部分構造、および、整数ｋ、ｎ、ｌと同様である。
【０１３２】
【化１５】
2004171858.tif 000095
【０１３３】
すなわち、一般式（ＩＩ−１）で示される電荷輸送性ポリエステルは、構造式（ＩＩＩ−１）および（ＩＩＩ−２）で示される電荷輸送性モノマーを用いて、次のようにして合成することができる。
構造式（ＩＩＩ−１）〜（ＩＩＩ−２）中のＡ’が水酸基の場合には、ＨＯ−（Ｙ−Ｏ）ｍ−Ｈ（但し、Ｙは２価のアルコール残基、ｍは１〜５の整数）で示される２価アルコール類をほぼ当量混合し、酸触媒を用いて重合する。酸触媒としては、硫酸、トルエンスルホン酸、トリフルオロ酢酸等、通常のエステル化反応に用いるものが使用でき、電荷輸送性モノマー１重量部に対して、１／１０，０００〜１／１０重量部、好ましくは１／１，０００〜１／５０重量部の範囲で用いられる。重合中に生成する水を除去するために、水と共沸可能な溶剤を用いることが好ましく、トルエン、クロロベンゼン、１−クロロナフタレン等が有効であり、電荷輸送性モノマー１重量部に対して、１〜１００重量部、好ましくは２〜５０重量部の範囲で用いられる。反応温度は任意に設定できるが、重合中に生成する水を除去するために、溶剤の沸点で反応させることが好ましい。
【０１３４】
反応終了後、溶剤を用いなかった場合には溶解可能な溶剤に溶解させる。溶剤を用いた場合には、反応溶液をそのまま、メタノール、エタノール等のアルコール類や、アセトン等のポリマーが溶解しにくい貧溶剤中に滴下し、電荷輸送性ポリエステルを析出させ、電荷輸送性ポリエステルを分離した後、水や有機溶剤で十分洗浄し、乾燥させる。更に、必要であれば適当な有機溶剤に溶解させ、貧溶剤中に滴下し、電荷輸送性ポリエステルを析出させる再沈殿処理を繰り返してもよい。再沈殿処理の際には、メカニカルスターラー等で、効率よく撹拌しながら行うことが好ましい。再沈殿処理の際に電荷輸送性ポリエステルを溶解させる溶剤は、電荷輸送性ポリエステル１重量部に対して、１〜１００重量部、好ましくは２〜５０重量部の範囲で用いられる。また、貧溶剤は電荷輸送性ポリエステル１重量部に対して、１〜１，０００重量部、好ましくは１０〜５００重量部の範囲で用いられる。
【０１３５】
Ａ’がハロゲンの場合には、ＨＯ−（Ｙ−Ｏ）ｍ−Ｈ（但し、Ｙは２価のアルコール残基、ｍは１〜５の整数であり、以下も同様である）で示される２価アルコール類をほぼ当量混合し、ピリジンやトリエチルアミン等の有機塩基性触媒を用いて重合する。有機塩基性触媒は、電荷輸送性モノマー１当量に対して、１〜１０当量、好ましくは２〜５当量の範囲で用いられる。溶剤としては、塩化メチレン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、トルエン、クロロベンゼン、１−クロロナフタレン等が有効であり、電荷輸送性モノマー１重量部に対して、１〜１００重量部、好ましくは２〜５０重量部の範囲で用いられる。反応温度は任意に設定できる。重合後、前述のように再沈殿処理し、精製する。
【０１３６】
また、ビスフェノール等の酸性度の高い２価アルコール類の場合には、界面重合法も用いることができる。すなわち、２価アルコール類を水に加え、当量の塩基を加えて溶解させた後、激しく撹拌しながら２価アルコール類と当量の電荷輸送性モノマー溶液を加えることによって重合できる。この際、水は２価アルコール類１重量部に対して、１〜１，０００重量部、好ましくは２〜５００重量部の範囲で用いられる。電荷輸送性モノマーを溶解させる溶剤としては、塩化メチレン、ジクロロエタン、トリクロロエタン、トルエン、クロロベンゼン、１−クロロナフタレン等が有効である。反応温度は任意に設定でき、反応を促進するために、アンモニウム塩、スルホニウム塩等の相間移動触媒を用いることが効果的である。相間移動触媒は、電荷輸送性モノマー１重量部に対して、０．１〜１０重量部、好ましくは０．２〜５重量部の範囲で用いられる。
【０１３７】
Ａ’がアルコキシ基（−Ｏ−Ｒ１３、但し、Ｒ１３はメチル基やエチル基などのアルキル基であり、以下も同様である）の場合には、前述の構造式（ＩＩＩ−１）および（ＩＩＩ−２）で示される電荷輸送性ポリマーに、ＨＯ−（Ｙ−Ｏ）ｍ−Ｈで示される２価アルコール類を過剰に加え、硫酸、リン酸等の無機酸、チタンアルコキシド、カルシウムおよびコバルト等の酢酸塩或いは炭酸塩、亜鉛や鉛の酸化物を触媒に用いて加熱し、エステル交換により合成できる。２価アルコール類は電荷輸送性モノマー１当量に対して、２〜１００当量、好ましくは３〜５０当量の範囲で用いられる。触媒は電荷輸送性モノマー１重量部に対して、１／１０，０００〜１重量部、好ましくは１／１，０００〜１／２重量部の範囲で用いられる。反応は、反応温度２００〜３００℃で行い、基−Ｏ−Ｒ１３から基−Ｏ−（Ｙ−Ｏ）ｍ−Ｈへのエステル交換終了後は、ＨＯ−（Ｙ−Ｏ）ｍ−Ｈの脱離による重合を促進するため、減圧下で反応させることが好ましい。また、ＨＯ−（Ｙ−Ｏ）ｍ−Ｈと共沸可能な１−クロロナフタレン等の高沸点溶剤を用いて、常圧下でＨＯ−（Ｙ−Ｏ）ｍ−Ｈを共沸で除きながら反応させることもできる。
【０１３８】
一方、一般式（ＩＩ−２）で示される電荷輸送性ポリエステルは、次のようにして合成することができる。
すなわち、一般式（ＩＩ−２）で示される電荷輸送性ポリエステルは、上記に説明した一般式（ＩＩ−１）で示される電荷輸送性ポリエステルを合成する場合において、構造式（ＩＩＩ−１）や（ＩＩＩ−２）で示される電荷輸送性モノマーの代りに、下記構造式（ＩＶ−１）や（ＩＶ−２）で示される化合物を用い、それ以外は同様に２価カルボン酸または２価カルボン酸ハロゲン化物等と反応させて得ることができる。
【０１３９】
【化１６】
2004171858.tif 000096
【０１４０】
上記構造式（ＩＶ−１）および（ＩＶ−２）中、Ａｒ、Ｘ、Ｔで表される部分構造、および、整数ｋ、ｎ、ｌの値は、前記一般式（Ｉ−１）または（Ｉ−２）におけるＡｒ、Ｘ、Ｔで表される部分構造、および、整数ｋ、ｎ、ｌと同様である。また、上記構造式（ＩＶ−１）および（ＩＶ−２）中、Ｙで表される部分構造、および、整数ｍの値は前記一般式（ＩＩ−１）および（ＩＩ―２）におけるＹで表される部分構造、および、整数ｍの値と同様である。
なお、構造式（ＩＶ−１）で示される化合物は、構造式（ＩＩＩ−１）で示される電荷輸送性モノマーに２価アルコール類を過剰に加えて反応させることにより得ることができ、構造式（ＩＶ−２）で示される化合物は、構造式（ＩＩＩ−２）で示される電荷輸送性モノマーに２価アルコール類を過剰に加えて反応させることにより得ることができる。
【０１４１】
次に、本発明の有機ＥＬ素子の構成について詳記する。
本発明の有機ＥＬ素子は、少なくとも一方が透明または半透明である一対の電極と、それら電極間に挾持された発光層を含む一つまたは複数の有機化合物層より構成され、前記有機化合物層の少なくとも一層に前記電荷輸送性ポリエステルを含有してなるものであれば特に限定されないが、具体的には以下に説明するような構成を有することができる。
【０１４２】
本発明の有機ＥＬ素子においては、有機化合物層が１つの場合は、有機化合物層は電荷輸送能を有する発光層を意味し、前記発光層が前記電荷輸送性ポリエステルを含有してなる。また、有機化合物層が複数の場合（機能分離型の場合）は、その少なくとも一つは発光層（この発光層は電荷輸送能を持っていてもよいし、持っていなくてもよい）であり、他の有機化合物層が、電荷輸送層、すなわち、ホール輸送層、電子輸送層、またはホール輸送層と電子輸送層よりなるものを意味し、これらの少なくとも一層が前記電荷輸送性ポリエステルを含有してなる。
【０１４３】
具体的には、例えば、有機化合物層が少なくとも電子輸送層および発光層から構成されるもの、少なくともホール輸送層、電子輸送層および発光層から構成されるもの、或いは少なくともホール輸送層および発光層から構成されるものであり、これらの少なくとも一層が前記電荷輸送性ポリエステルを含有してなるものが挙げられる。さらに、例えば、有機化合物層が発光層のみから構成されてなり、前記発光層が前記電荷輸送性ポリエステルを含有してなるもの等が挙げられる。また、本発明の有機ＥＬ素子においては、発光層が電荷輸送性材料（前記電荷輸送性ポリエステル以外のホール輸送性材料、電子輸送性材料）を含有していてもよい。
【０１４４】
以下、図面を参照しつつ、より詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
図１〜図４は、本発明の有機ＥＬ素子の層構成を説明するための模式的断面図であって、図１、図２、図４の場合は、有機化合物層が複数の場合の一例であり、図３の場合は、有機化合物層が１つの場合の例を示す。なお、図１〜図４において、同様の機能を有するものは同じ符号を付して説明する。
【０１４５】
図１に示す有機ＥＬ素子は、透明絶縁体基板１上に、透明電極２、電荷輸送能を持つ発光層６、電子輸送層５及び背面電極７を順次積層してなる。図２に示す有機ＥＬ素子は、透明絶縁体基板１上に、透明電極２、ホール輸送層３、発光層４、電子輸送層５及び背面電極７を順次積層してなる。図３に示す有機ＥＬ素子は、透明絶縁体基板１上に、透明電極２、電荷輸送能を持つ発光層６、及び背面電極７を順次積層してなる。図４に示す有機ＥＬ素子は、透明絶縁体基板１上に、透明電極２、ホール輸送層３、電荷輸送能を持つ発光層６及び背面電極７を順次積層してなる。以下、各々を詳しく説明する。
【０１４６】
なお、図１、図２に示す有機ＥＬ素子は発光材料（発光層）が、真空蒸着や溶液又は分散液を塗布・乾燥することが可能であるが良好な薄膜とならないものや、明確な電子輸送性を示さないものを用いる場合に、有機ＥＬ素子の耐久性向上或いは発光効率の向上を図る目的で、発光層４或いは電荷輸送能を持つ発光層６と背面電極７との間に電子輸送層を設けた層構成である。
【０１４７】
本発明における前記電荷輸送性ポリエステルが含有してなる有機化合物層は、その構造によっては、図１に示される有機ＥＬ素子の層構成の場合、電子輸送層５、電荷輸送能を有する発光層６としていずれも機能することができるし、また、図２に示される有機ＥＬ素子の層構成の場合、ホール輸送層３、電子輸送層５としていずれも機能することができ、図３に示される有機ＥＬ素子の層構成の場合、キャリア輸送能を持つ発光層６としていずれも機能することができ、図４に示される有機ＥＬ素子の層構成の場合、ホール輸送層３、キャリア輸送能を持つ発光層６としていずれも機能することができる。
【０１４８】
図１〜図４に示される有機ＥＬ素子の層構成の場合、透明絶縁体基板１は、発光を取り出すため透明なものが好ましく、ガラス、プラスチックフィルム等が用いられる。
【０１４９】
透明電極２は、透明絶縁体基板と同様に発光を取り出すため透明であって、かつホールの注入を行うため仕事関数の大きなものが好ましく、酸化スズインジウム（ＩＴＯ）、酸化スズ（ＮＥＳＡ）、酸化インジウム、酸化亜鉛等の酸化膜、および蒸着或いはスパッタされた金、白金、パラジウム等が用いられる。
【０１５０】
図２及び図４に示される有機ＥＬ素子の層構成の場合、ホール輸送層３は目的に応じて機能（ホール輸送能）が付与された電荷輸送性ポリエステル単独で形成されていてもよいが、ホール移動度を調節するために電荷輸送性ポリエステル以外のホール輸送材料を１重量％ないし５０重量％の範囲で混合分散して形成されていてもよい。
【０１５１】
このようなホール輸送材料としては、テトラフェニレンジアミン誘導体、トリフェニルアミン誘導体、カルバゾール誘導体、スチルベン誘導体、アリールヒドラゾン誘導体、ポルフィリン系化合物等が挙げられ、好適な具体例としては下記に示す化合物（Ｖ−１）〜（Ｖ−８）が挙げられるが、電荷輸送性ポリエステルとの相容性が良いことから、テトラフェニレンジアミン誘導体が特に好ましい。なお、下記に示す化合物（Ｖ−６）〜（Ｖ−８）において、ｎは１以上の整数を意味する。
【０１５２】
【化１７】
2004171858.tif 000097
【０１５３】
【化１８】
2004171858.tif 000098
【０１５４】
また、成膜性の向上、ピンホール防止等のため、他の汎用の樹脂、添加剤等との混合でもよい。具体的な樹脂としてはポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、セルロース樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレンブタジエン共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、シリコン樹脂、ポリ−Ｎ−カルバゾール樹脂、ポリシラン樹脂、ポリチオフェン、ポリピロール等の導電性樹脂等を用いることができる。また、添加剤としては、公知の酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤等を用いることができる。
【０１５５】
図２に示される有機ＥＬ素子の層構成の場合、発光層４には、固体状態で高い蛍光量子収率を示す化合物が発光材料として用いられる。発光材料が有機低分子の場合、真空蒸着法、もしくは、有機低分子と結着樹脂を含む溶液や分散液を塗布・乾燥することにより良好な薄膜形成が可能であることが条件である。また、発光材料が有機高分子の場合、それ自身を含む溶液または分散液を塗布・乾燥することにより良好な薄膜形成が可能であることが条件である。
【０１５６】
好適には、発光材料が有機低分子の場合、キレート型有機金属錯体、多核または縮合芳香環化合物、ペリレン誘導体、クマリン誘導体、スチリルアリーレン誘導体、シロール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサチアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体等が、高分子の場合、ポリパラフェニレン誘導体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリアセチレン誘導体等が挙げられる。好適な具体例として、下記の化合物（ＶＩ−１）〜（ＶＩ−１５）が用いられるが、これらに限定されたものではない。
なお、構造式（ＶＩ−１３）〜（ＶＩ−１５）中、ｎおよびｘは１以上の整数を示す。
【０１５７】
【化１９】
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【０１５８】
【化２０】
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【０１５９】
また、発光層４には有機ＥＬ素子の耐久性向上或いは発光効率の向上を目的として、上記の発光材料中にゲスト材料として発光材料と異なる色素化合物をドーピングしてもよい。前記色素化合物のドーピングは、真空蒸着によって発光層を形成する場合には、前記色素化合物は共蒸着を利用して行うことができ、溶液または分散液を塗布・乾燥することで発光層を形成する場合には、溶液または分散液中に混合することで行うことができる。
【０１６０】
発光層中における色素化合物のドーピングの割合としては０．００１重量％〜４０重量％程度、好ましくは０．０１重量％〜１０重量％程度である。このようなドーピングに用いられる色素化合物としては、発光材料との相容性が良く、かつ発光層の良好な薄膜形成を妨げない有機化合物が用いられ、好適にはＤＣＭ誘導体、キナクリドン誘導体、ルブレン誘導体、ポルフィリン系化合物等が挙げられる。好適な具体例として、下記の化合物（ＶＩＩ−１）〜（ＶＩＩ−４）が用いられるが、これらに限定されたものではない。
【０１６１】
【化２１】
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【０１６２】
図１及び２に示される有機ＥＬ素子の層構成の場合、電子輸送層に５には、目的に応じて機能（電子輸送能）が付与された前記電荷輸送性ポリエステルのみで形成されていてもよいが、電気的特性をさらに改善する等の目的で、電子移動度を調整するために、電荷輸送性ポリエステル以外の電子輸送性材料を１重量％ないし５０重量％の範囲で混合分散して形成されていてもよい。このような電荷輸送性ポリエステル以外の電子輸送材料としては、真空蒸着法により良好な薄膜形成が可能な有機化合物が用いられ、好適にはオキサジアゾール誘導体、ニトロ置換フルオレノン誘導体、ジフェノキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体等が挙げられる。好適な具体例として、下記の化合物（ＶＩＩＩ−１）〜（ＶＩＩＩ−３）が用いられるが、これらに限定されたものではない。なお、前記電荷輸送性ポリエステルを用いない場合は、これら電子輸送性材料単独で用いられることとなる。
【０１６３】
【化２２】
2004171858.tif 000102
【０１６４】
図１、図３又は図４に示される有機ＥＬ素子の層構成の場合、電荷輸送能を持つ発光層６は目的に応じて機能（ホール輸送能、或いは、電子輸送能）が付与された前記電荷輸送性ポリエステル中に発光材料を５０重量％以下分散させた有機化合物層であり、発光材料としては前記化合物（ＶＩ−１）〜（ＶＩ−１５）が好適に用いられるが、有機ＥＬ素子に注入されるホールと電子のバランスを調節するために前記電荷輸送性ポリエステル以外の電子輸送材料を１０重量％〜５０重量％分散させてもよい。
【０１６５】
このような電子輸送性材料としては、前記電荷輸送性ポリエステルと強い電子相互作用を示さない有機化合物が用いられることが好ましく、より好ましくは下記化合物（ＩＸ）が用いられるが、これに限定されるものではない。同様にホール移動度を調節するために、電荷輸送性ポリエステル以外のホール輸送材料、好ましくはテトラフェニレンジアミン誘導体を適量同時に分散させて用いてもよい。また、図２で示される有機ＥＬ素子の発光層４と同様、発光材料と異なる色素化合物をドーピングしてもよい。
【０１６６】
【化２３】
2004171858.tif 000103
【０１６７】
図１〜図４に示される有機ＥＬ素子の層構成において、背面電極７には、真空蒸着可能で、電子注入を行うため仕事関数の小さな金属が使用されるが、特に好ましくはマグネシウム、アルミニウム、銀、インジウムおよびこれらの合金が使用できる。また、背面電極７上には、さらに有機ＥＬ素子の水分や酸素による劣化を防ぐために保護層を設けてもよい。具体的な保護層の材料としては、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ等の金属、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２等の金属酸化物、ポリエチレン樹脂、ポリウレア樹脂、ポリイミド樹脂等の樹脂が挙げられる。保護層の形成には、真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマ重合法、ＣＶＤ法、コーティング法が適用できる。
【０１６８】
これら図１〜図４に示される有機ＥＬ素子は、まず、透明絶縁体基板１の片面に透明電極２を形成し、透明電極２上に有機ＥＬ素子の層構成に応じて有機化合物層を積層する。
すなわち、図１に示す有機ＥＬ素子の場合には、透明電極２上に、電荷輸送能を持つ発光層６、および、電子輸送層５を順次積層し、図２に示す有機ＥＬ素子の場合には、透明電極２上に、ホール輸送層３、発光層４、および、電子輸送層５を順次積層し、図３に示す有機ＥＬ素子の場合には、透明電極２上に、電荷輸送能を持つ発光層６を積層し、図４に示す有機ＥＬ素子の場合には、透明電極２上に、ホール輸送層３、および、電荷輸送能を持つ発光層６を順次積層する。
なお、ホール輸送層３及び電荷輸送能を持つ発光層６は、上記各材料を真空蒸着法、もしくは、有機溶媒中に溶解・分散して得られた塗布液を用いて透明電極２上にスピンコーティング法、ディップ法等を用いて成膜することによって形成される。
【０１６９】
ホール輸送層３、発光層４、電子輸送層５の膜厚は、０．１μｍ以下であることが好ましく、特に０．０３〜０．０８μｍの範囲であることが好ましい。また、電荷輸送能を有する発光層６の膜厚は０．０３〜０．２μｍ程度が好ましい。
上記各材料（前記ポリエステル、発光材料、電子輸送材料ホール輸送材料等）の有機化合物層中の分散状態は分子スケールで分散した状態でも微粒子スケールで分散した状態でも構わない。塗布液を用いた成膜法の場合、塗布液中に含まれる材料を分子スケールで分散した状態とするためには、分散溶媒は用いた上記各材料の共通溶媒を用いる必要があり、微粒子スケールで分散した状態とするために分散溶媒は用いた上記各材料の分散性及び溶解性を考慮して選択する必要がある。微粒子状に分散するためには、ボールミル、サンドミル、ペイントシェイカー、アトライター、ボールミル、ホモジェナイザー、超音波法等が利用できる。
【０１７０】
そして最後に、電子輸送層５（図１および図２に示す有機ＥＬ素子の場合）或いは電荷輸送能を有する発光層６（図３および図４に示す有機ＥＬ素子の場合）の上に背面電極７を真空蒸着法により形成することにより本発明の有機ＥＬ素子を得ることができる。
以上に説明したようにして得られた本発明の有機ＥＬ素子は、一対の電極間に、例えば、４〜２０Ｖで、電流密度１〜２００ｍＡ／ｃｍ２の直流電圧を印加することによって発光させることができる。
【０１７１】
【実施例】
以下に本発明を実施例を挙げてより具体的に説明する。但し、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以下の説明において、前記一般式（ＩＩＩ−１）および（ＩＩＩ−２）で表される電荷輸送性モノマーの末端（「Ｔ」に結合している部分）を除く主要部の構造が、表１〜表７２に示す構造の欄の番号に対応するものである場合、「電荷輸送性モノマー（表１〜表７２に示す「構造」の欄の番号）」と記載する。例えば、電荷輸送性モノマーの主要部の構造が、表１に示す５番の構造である場合には、「電荷輸送性モノマー（５）」と記載する。
【０１７２】
実施例に用いた電荷輸送性ポリエステルは、例えば以下のようにして得た。
−合成例１〔例示化合物（１７）〕−
電荷輸送性モノマー（３４）を２．０ｇ、エチレングリコール１０．０ｇおよびテトラブトキシチタン０．２ｇを５０ｍｌのフラスコに入れ、窒素気流下、２００℃で５時間加熱攪拌した。電荷輸送性モノマー（３４）が消費されたことを確認した後、真空ポンプにて０．５ｍｍＨｇに減圧してエチレングリコールを留去しながら２３０℃に加熱し、４時間反応を続けた。その後、室温まで冷却し、クロロベンゼン５０ｍｌに溶解して不溶物を０．１μｍのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）フィルターにて濾過し、その濾液をメタノール２５０ｍｌを撹拌している中に滴下してポリマーを析出させた。得られたポリマーを濾過し、十分にメタノールで洗浄した後、乾燥させ、１．９ｇの例示化合物（１７）を得た。分子量はＧＰＣにて測定し、Ｍｗ＝９．１２×１０４（スチレン換算）であり、電荷輸送性モノマー（３４）の分子量から求めたｐは約１０９であった。
【０１７３】
−合成例２〔例示化合物（２８）〕−
電荷輸送性モノマー（５８）を２．０ｇ、エチレングリコール１０．０ｇおよびテトラブトキシチタン０．２ｇを５０ｍｌのフラスコに入れ、窒素気流下、２００℃で４時間加熱攪拌した。電荷輸送性モノマー（５８）が消費されたことを確認した後、真空ポンプにて０．５ｍｍＨｇに減圧し、エチレングリコールを留去しながら２３０℃に加熱し、４時間反応を続けた。その後、室温まで冷却しクロロベンゼン５０ｍｌに溶解して不溶物を０．１μｍのＰＴＦＥフィルターにて濾過し、その濾液をメタノール２５０ｍｌを撹拌している中に滴下してポリマーを析出させた。得られたポリマーを濾過し、十分にメタノールで洗浄した後、乾燥させ、１．８ｇの例示化合物（２８）を得た。分子量はＧＰＣにて測定し、Ｍｗ＝１．２０×１０５（スチレン換算）であり、電荷輸送性モノマー（５８）の分子量から求めたｐは約１２３であった。
【０１７４】
−合成例３〔例示化合物（３０）〕−
電荷輸送性モノマー（７３）を５．０ｇ、エチレングリコール２５．０ｇおよびテトラブトキシチタン０．５ｇを１００ｍｌのフラスコに入れ、窒素気流下、２３０℃で５時間加熱攪拌した。電荷輸送性モノマー（７３）が消費されたことを確認した後、真空ポンプにて０．５ｍｍＨｇに減圧してエチレングリコールを留去しながら２３０℃に加熱し、４時間反応を続けた。その後、室温まで冷却し、クロロベンゼン１００ｍｌに溶解して不溶物を０．１μｍのＰＴＦＥフィルターにて濾過し、その濾液をメタノール５００ｍｌを撹拌している中に滴下してポリマーを析出させた。得られたポリマーを濾過し、十分にメタノールで洗浄した後、乾燥させ、４．６ｇの例示化合物（３０）を得た。分子量はＧＰＣにて測定し、Ｍｗ＝１．０４×１０５（スチレン換算）であり、電荷輸送性モノマー（７３）の分子量から求めたｐは約１１１であった。
【０１７５】
−合成例４〔例示化合物（３２）〕−
電荷輸送性モノマー（７４）を２．０ｇ、エチレングリコール８．０ｇおよびテトラブトキシチタン０．２ｇを５０ｍｌのフラスコに入れ、窒素気流下、２３０℃で４時間加熱攪拌した。電荷輸送性モノマー（７４）が消費されたことを確認した後、真空ポンプで０．５ｍｍＨｇに減圧してエチレングリコールを留去しながら２３０℃に加熱し、４時間反応を続けた。その後、室温まで冷却し、クロロベンゼン５０ｍｌに溶解して不溶物を０．１μｍのＰＴＦＥフィルターにて濾過し、その濾液をメタノール２５０ｍｌを撹拌している中に滴下してポリマーを析出させた。得られたポリマーを濾過し、十分にメタノールで洗浄した後、乾燥させ、１．９ｇの例示化合物（３２）を得た。分子量はＧＰＣにて測定し、Ｍｗ＝１．２１×１０５（スチレン換算）であり、電荷輸送性モノマー（７４）の分子量から求めたｐは約１２９であった。
【０１７６】
（実施例１）
まず、透明電極が設けられたガラス基板として、エッチング法等を利用して２ｍｍ幅の短冊型ＩＴＯ電極を片面に形成したガラス基板を作製し、２−プロパノール（電子工業用、関東化学社製）で超音波洗浄後、乾燥させたものを準備した（以下、洗浄乾燥処理後の上記ガラス基板を「ＩＴＯ電極付きガラス基板」と略す）。
次に、電荷輸送性ポリエステル［例示化合物（１７）］（Ｍｗ＝９．１２×１０４）の５重量％ジクロロエタン溶液を調製し、０．１μｍのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）フィルターで濾過した。この溶液を、ＩＴＯ電極付きガラス基板のＩＴＯ電極面が設けられた側に、ディップ法により塗布し、膜厚約０．１μｍのホール輸送層を形成した。十分乾燥させた後、発光材料として昇華精製した前記化合物（ＶＩ−１）をタングステンボートに入れ、真空蒸着法により蒸着して、ホール輸送層上に膜厚０．０５μｍの発光層を形成した。この時の真空度は１０−５Ｔｏｒｒ、ボート温度は３００℃であった。続いて発光層の上にＭｇ−Ａｇ合金を共蒸着により蒸着して、２ｍｍ幅、０．１５μｍ厚の短冊状の背面電極をＩＴＯ電極と交差するように形成した。形成された有機ＥＬ素子の有効面積は０．０４ｃｍ２であった。
【０１７７】
（実施例２）
電荷輸送性ポリエステル［例示化合物（１７）］（Ｍｗ＝９．１２×１０４）１重量部、発光材料として、前記化合物（ＶＩ−１）１重量部を混合し、１０重量％ジクロロエタン溶液を調製し、０．１μｍのＰＴＦＥフィルターで濾過した。この溶液を用いて、実施例１と同様にＩＴＯ電極付きガラス基板のＩＴＯ電極面側に、ディップ法により膜厚約０．１５μｍの電荷輸送能を有する発光層を形成した。充分乾燥させた後、この発光層の上にＭｇ−Ａｇ合金を共蒸着により蒸着して、２ｍｍ幅、０．１５μｍ厚の短冊状の背面電極をＩＴＯ電極と交差するように形成した。形成された有機ＥＬ素子の有効面積は０．０４ｃｍ２であった。
【０１７８】
（実施例３）
電荷輸送性ポリエステル［例示化合物（１７）］（Ｍｗ＝９．１２×１０４）を２重量部、発光材料として前記化合物（ＶＩ−１０）を０．１重量部、電子輸送材料として前記化合物（ＩＸ）を１重量部混合し、１０重量％ジクロロエタン溶液を調製し、０．１μｍのＰＴＦＥフィルターで濾過した。この溶液を用いて、実施例１と同様にＩＴＯ電極付きガラス基板のＩＴＯ電極面側に、ディップ法により塗布して、膜厚約０．１５μｍの電荷輸送能を有する発光層を形成した。十分乾燥させた後、この発光層の上にＭｇ−Ａｇ合金を共蒸着により蒸着して、２ｍｍ幅、０．１５μｍ厚の短冊状の背面電極をＩＴＯ電極と交差するように形成した。形成された有機ＥＬ素子の有効面積は０．０４ｃｍ２であった。
【０１７９】
（実施例４）
ホール輸送材料として電荷輸送性ポリエステル［例示化合物（１７）］（Ｍｗ＝９．１２×１０４）を１重量部、発光材料として化合物（ＶＩ−１）を１重量部を混合し、１０重量％ジクロロエタン溶液を調製し、０．１μｍのＰＴＦＥフィルターで濾過した。この溶液を、ＩＴＯ電極付きガラス基板のＩＴＯ電極面側に、ディップ法により塗布して膜厚０．０５μｍの電荷輸送能を持つ発光層を形成し、十分乾燥させた。その後、予め調製し、０．１μｍのＰＴＦＥフィルターで濾過した電荷輸送性ポリエステル［例示化合物（２８）］（Ｍｗ＝１．２０×１０５）の５重量％ジクロロエタン溶液を用いて、発光層上にスピンコート法により塗布し、厚さ０．１μｍの電子輸送層を形成した。最後に、この電子輸送層上にＭｇ−Ａｇ合金を共蒸着により蒸着して、２ｍｍ幅、０．１５μｍ厚の短冊状の背面電極をＩＴＯ電極と交差するように形成した。形成された有機ＥＬ素子の有効面積は０．０４ｃｍ２であった。
【０１８０】
（実施例５）
ＩＴＯ電極付きガラス基板のＩＴＯ電極面側に、電荷輸送性ポリエステル［例示化合物（１７）］（Ｍｗ＝９．１２×１０４）１重量部を含む厚さ０．１μｍのホール輸送層をディップ法により形成し、さらにこのホール輸送層上に、発光材料として化合物（ＶＩ−１）からなる厚さ０．０６５μｍの発光層を真空蒸着法により順次形成した。これらの層を十分乾燥させた後、予め調製し、０．１μｍのＰＴＦＥフィルターで濾過した電荷輸送性ポリエステル［例示化合物（２８）］（Ｍｗ＝１．２０×１０５）の５重量％ジクロロエタン溶液を、発光層上にスピンコート法により塗布し、厚さ０．１μｍの電子輸送層を形成した。最後に、この電子輸送層上にＭｇ−Ａｇ合金を共蒸着により蒸着して、２ｍｍ幅、０．１５μｍ厚の短冊状の背面電極をＩＴＯ電極と交差するように形成した。形成された有機ＥＬ素子の有効面積は０．０４ｃｍ２であった。
【０１８１】
（実施例６）
ホール輸送材料として電荷輸送性ポリエステル［例示化合物（１７）］（Ｍｗ＝９．１２×１０４）１重量部、発光材料として前記化合物（ＶＩ−１）１重量部、電子輸送材料として電荷輸送性ポリエステル［例示化合物（２８）］１重量部を用いて電荷輸送能を持つ発光層を形成した以外は実施例２と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
【０１８２】
（実施例７）
電荷輸送性ポリエステルとして例示化合物（１７）の代りに例示化合物（３０）（Ｍｗ＝１．０４×１０５）を用いた以外は、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
【０１８３】
（実施例８）
電荷輸送性ポリエステルとして例示化合物（１７）の代りに例示化合物（３０）（Ｍｗ＝１．０４×１０５）を用いた以外は、実施例２と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
【０１８４】
（実施例９）
電荷輸送性ポリエステルとして例示化合物（１７）の代りに例示化合物（３０）（Ｍｗ＝１．０４×１０５）を用いた以外は、実施例３と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
【０１８５】
（実施例１０）
電荷輸送性ポリエステルとして例示化合物（１７）の代りに例示化合物（３０）例示化合物（３２）（Ｍｗ＝１．２１×１０５）を用いた以外は、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
【０１８６】
（実施例１１）
電荷輸送性ポリエステルとして例示化合物（１７）の代りに例示化合物（３２）（Ｍｗ＝１．２１×１０５）を用いた以外は、実施例２と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
【０１８７】
（実施例１２）
電荷輸送性ポリエステルとして例示化合物（１７）の代りに例示化合物（３２）（Ｍｗ＝１．２１×１０５）を用いた以外は、実施例３と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
【０１８８】
（実施例１３）
ホール輸送材料として用いた電荷輸送性ポリエステルである例示化合物（１７）の代りに例示化合物（３０）（Ｍｗ＝１．０４×１０５）を用いた以外は実施例４と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
【０１８９】
（実施例１４）
ホール輸送材料として用いた電荷輸送性ポリエステルである例示化合物（１７）の代りに例示化合物（３２）（Ｍｗ＝１．２１×１０５）を用いた以外は、実施例５と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
【０１９０】
（比較例１）
ＩＴＯ電極付きガラス基板のＩＴＯ電極面側に、ホール輸送材料として、前記化合物（Ｖ−１）より構成される厚さ０．０５μｍのホール輸送層と、発光材料として前記化合物（ＶＩ−１）より構成される厚さ０．０６５μｍの発光層とを、順次真空蒸着法により形成した。最後に、この発光層上にＭｇ−Ａｇ合金を共蒸着により蒸着して、２ｍｍ幅、０．１５μｍ厚の短冊状の背面電極をＩＴＯ電極と交差するように形成した。形成された有機ＥＬ素子の有効面積は０．０４ｃｍ２であった。
【０１９１】
（比較例２）
ＩＴＯ電極付きガラス基板のＩＴＯ電極面側に、発光材料として前記化合物（ＶＩ−１）より構成される厚さ０．０６５μｍの発光層と、電子輸送材料として前記化合物（ＶＩＩＩ−１）より構成される厚さ０．０５μｍの電子輸送層とを順次真空蒸着法により形成した。最後に、この電子輸送層上にＭｇ−Ａｇ合金を共蒸着により蒸着して、２ｍｍ幅、０．１５μｍ厚の短冊状の背面電極をＩＴＯ電極と交差するように形成した。形成された有機ＥＬ素子の有効面積は０．０４ｃｍ２であった。
【０１９２】
（比較例３）
ホール輸送材料として前記化合物（Ｖ−１）を１重量部、発光材料として前記化合物（ＶＩ−１）を１重量部、結着樹脂としてポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）を１重量部混合し、これらの成分を１０重量％含むジクロロエタン溶液を調製し、さらに０．１μｍのＰＴＦＥフィルターで濾過した。この溶液を、ＩＴＯ電極付きガラス基板のＩＴＯ電極面側に、ディップ法により塗布して膜厚０．１μｍのホール輸送層を形成した。十分乾燥させた後、このホール輸送層上にＭｇ−Ａｇ合金を共蒸着により蒸着して、２ｍｍ幅、０．１５μｍ厚の短冊状の背面電極をＩＴＯ電極と交差するように形成した。形成された有機ＥＬ素子の有効面積は０．０４ｃｍ２であった。
【０１９３】
（比較例４）
ホール輸送性ポリエステルとして前記化合物（Ｖ−６）を２重量部、発光材料として前記化合物（Ｖ−１０）を０．１重量部、電子輸送材料として前記化合物（ＶＩＩＩ−１）を１重量部混合し、これらの成分を１０重量％含むジクロロエタン溶液を調製し、さらに０．１μｍのＰＴＦＥフィルターで濾過した。この溶液を、ＩＴＯ電極付きガラス基板のＩＴＯ電極面側に、ディップ法により塗布して膜厚０．１５μｍのホール輸送層を形成した。十分乾燥させた後、このホール輸送層上にＭｇ−Ａｇ合金を共蒸着により蒸着して、２ｍｍ幅、０．１５μｍ厚の短冊状の背面電極をＩＴＯ電極と交差するように形成した。形成された有機ＥＬ素子の有効面積は０．０４ｃｍ２であった。
【０１９４】
以上のように作製した有機ＥＬ素子を、真空中（１０−３Ｔｏｒｒ）でＩＴＯ電極側をプラス、Ｍｇ−Ａｇ背面電極側をマイナスとして直流電圧を印加し、発光について測定を行い、このときの最高輝度、および発光色を評価した。それらの結果を表８４に示す。また、乾燥窒素中で有機ＥＬ素子の発光寿命の測定を行った。発光寿命の評価は、初期輝度が５０ｃｄ／ｍ２となるように電流値を設定し、定電流駆動により輝度が初期値から半減するまでの時間を素子寿命（ｈｏｕｒ）とした。この時の駆動電流密度を素子寿命と共に表４に示す。
【０１９５】
【表８４】
2004171858.tif 000104
【０１９６】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明に用いられる上記一般式（Ｉ−１）および（Ｉ−２）で示される構造から選択された少なくとも１種を部分構造として含む繰り返し構造単位からなる電荷輸送性ポリエステルが、有機ＥＬ素子に好適なイオン化ポテンシャルおよび電荷移動度を持ち、また、スピンコーティング法、ディップ法等を用いて良好な薄膜を形成することが可能であるので、本発明の有機ＥＬ素子は、十分な輝度を有し、安定性および耐久性に優れ、且つ大面積化可能であり製造容易な有機ＥＬ素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の有機ＥＬ素子の層構成の一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明の有機ＥＬ素子の層構成の他の一例を示す概略構成図である。
【図３】本発明の有機ＥＬ素子の層構成の他の一例を示す概略構成図である。
【図４】本発明の有機ＥＬ素子の層構成の他の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１  透明絶縁体基板
２  透明電極
３  ホール輸送層
４  発光層
５  電子輸送層
６  電荷輸送能を持つ発光層
７  背面電極
【図１】
2004171858.tif 000110
【図２】
2004171858.tif 000111
【図３】
2004171858.tif 000112
【図４】
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