(57)【要約】  本発明は、駆動寿命が長くかつ保存安定性に優れた有機電界発光素子を提供することを目的とし、それに適した発光層形成用組成物を提供するものであり、具体的には、発光材料、非発光材料、及び有機溶媒とを含む、有機電界発光素子の発光層形成用組成物であって、該発光材料は１種又は複数種であってもよく、該非発光材料は、ガラス転移温度が１３０℃以上である高Ｔｇ化合物及びガラス転移温度が１００℃以下である低Ｔｇ化合物とを含み、全ての非発光材料に対する該低Ｔｇ化合物の含有率が１０〜７０重量％であり、該非発光材料の内、少なくとも一つはピリミジン骨格又はトリアジン骨格を有する材料であることを特徴とする、発光層形成用組成物を提供するものである。
2018135656.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光材料、非発光材料、及び有機溶媒を含む、有機電界発光素子の発光層形成用組成物であって、
該非発光材料は、ガラス転移温度が１３０℃以上である高Ｔｇ化合物及びガラス転移温度が１００℃以下である低Ｔｇ化合物とを含み、
全ての該非発光材料に対する該低Ｔｇ化合物の含有率が８〜７０質量％であり、
該非発光材料の内、少なくとも一つはピリミジン骨格又はトリアジン骨格を有する材料である、発光層形成用組成物。
【請求項２】
前記発光層形成用組成物に含まれる全ての前記非発光材料の総量に対する含有率が１．０質量％以上である全ての各非発光材料の分子量が５０００以下である、請求項１に記載の発光層形成用組成物。
【請求項３】
全ての前記発光材料の分子量が５０００以下である、請求項１又は２に記載の発光層形成用組成物。
【請求項４】
前記発光層形成用組成物に含まれる、ピリミジン骨格又はトリアジン骨格を有する材料が、前記高Ｔｇ化合物及び／又は前記低Ｔｇ化合物である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発光層形成用組成物。
【請求項５】
前記発光層形成用組成物に含まれる全ての前記非発光材料の加重平均ガラス転移温度が１００℃以上である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の発光層形成用組成物。
【請求項６】
前記低Ｔｇ化合物が、単環化合物同士が直接結合及び／又は連結基を介して結合した化合物である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の発光層形成用組成物。
【請求項７】
前記低Ｔｇ化合物が、芳香族炭化水素単環化合物同士が直接結合及び／又は連結基を介して結合した化合物のみからなる、請求項１〜６のいずれか１項に記載の発光層形成用組成物。
【請求項８】
前記低Ｔｇ化合物が、下記の構造式（Ａ）で表される化合物である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の発光層形成用組成物。
【化１】
2018135656.tif 000029
［式（Ａ）において、Ｒ１〜Ｒ１５は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数６〜３０の、フェニル基若しくは芳香族炭化水素単環化合物が結合した一価の化合物を表す。］
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の発光層形成用組成物を用いて湿式成膜した発光層を有する有機電界発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光層形成用組成物と、この発光層形成用組成物を含有する有機電界発光素子関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機電界発光素子は、簡単な素子構成で様々な色に発光することができることから、近年、ディスプレイや照明等の発光装置を製造するための技術として、盛んに開発が行われている。
有機電界発光素子は、陽極及び陰極から正孔及び電子を注入し、発光層に各電荷を到達させ、この発光層で電荷再結合させることで、発光を得るものである。この原理から、通常、発光材料だけでなく、電荷輸送材料を含有する発光層形成用組成物を用いて発光層を形成し、電荷を発光層内に留めることにより、発光効率を向上させることが検討されている（特許文献１参照）。【０００３】
一方で、電荷を発光層に留めることは、有機電界発光素子の電流−電圧特性を悪化させる。一つの層に電荷を留めるには、通常、膜内に電荷のトラップ準位をつくり電荷を留める方法等により行われる。これらの方法によれば、電荷を発光層に留めることにより、発光効率を上げることが可能であるが、同時に、電流−電圧特性を悪化させる、すなわち有機電界発光素子の駆動電圧の上昇につながる。駆動電圧が高くなると、消費電力が増えてしまうため、例えば、発光層形成用組成物に含有される電荷輸送材料の総数を３種類以上とすることにより駆動電圧化を低下させる技術が提案されている（特許文献２参照）。
しかしながら、電荷輸送材料の種類を増やした場合に、有機電界発光素子の重要な特性である駆動寿命を向上させる手法や、高温における保存安定性を維持する手法については、未だ検討が不十分であると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】日本国特開２００５−２１９５１３号公報
【特許文献２】国際公開ＷＯ２０１３／０６９３３８号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、駆動寿命が長くかつ保存安定性に優れた有機電界発光素子を提供することを目的とし、それに適した発光層形成用組成物を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題に対し、本発明者らが鋭意検討を行った結果、ガラス転移温度が、所定の温度より高い化合物と、所定の温度より低い化合物を発光層形成用組成物に用いることで、駆動寿命が長く、かつ高温保存後でも駆動寿命が低下しにくい有機電界発光素子が得られることを見出した。
本発明はこのような知見に基づいて達成されたものであり、以下を要旨とする。
［１］発光材料、非発光材料、及び有機溶媒を含む、有機電界発光素子の発光層形成用組成物であって、該非発光材料は、ガラス転移温度が１３０℃以上である高Ｔｇ化合物及びガラス転移温度が１００℃以下である低Ｔｇ化合物とを含み、全ての該非発光材料に対する該低Ｔｇ化合物の含有率が８〜７０質量％であり、該非発光材料の内、少なくとも一つはピリミジン骨格又はトリアジン骨格を有する材料である、発光層形成用組成物。
［２］前記発光層形成用組成物に含まれる全ての前記非発光材料の総量に対する含有率が１．０質量％以上である全ての各非発光材料の分子量が５０００以下である、［１］に記載の発光層形成用組成物。
［３］全ての前記発光材料の分子量が５０００以下である、［１］又は［２］に記載の発光層形成用組成物。
［４］前記発光層形成用組成物に含まれる、ピリミジン骨格又はトリアジン骨格を有する材料が、前記高Ｔｇ化合物及び／又は前記低Ｔｇ化合物である、［１］〜［３］のいずれか１項に記載の発光層形成用組成物。
［５］前記発光層形成用組成物に含まれる全ての前記非発光材料の加重平均ガラス転移温度が１００℃以上である、［１］〜［４］のいずれか１項に記載の発光層形成用組成物。
［６］前記低Ｔｇ化合物が、単環化合物同士が直接結合及び／又は連結基を介して結合した化合物である、［１］〜［５］に記載の発光層形成用組成物。
［７］前記低Ｔｇ化合物が、芳香族炭化水素単環化合物同士が直接結合及び／又は連結基を介して結合した化合物のみからなる、［１］〜［６］のいずれか１項に記載の発光層形成用組成物。
［８］前記低Ｔｇ化合物が、下記の構造式（Ａ）で表される化合物である、［１］〜［７］のいずれか１項に記載の発光層形成用組成物。【０００７】
【化１】
2018135656.tif 000003
【０００８】
［式（Ａ）において、Ｒ１〜Ｒ１５は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数６〜３０の、フェニル基若しくは芳香族炭化水素単環化合物が結合した一価の化合物を表す。］
［９］［１］〜［８］のいずれか１項に記載の発光層形成用組成物を用いて湿式成膜した発光層を有する有機電界発光素子。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、高温保存後において、駆動寿命が長く、かつ発光効率の高い有機電界発光素子を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の有機電界発光素子の実施の形態の一例を示す模式的な断面図である。
【図２】図２は、本発明の有機電界発光素子の実施の形態の別の一例を示す模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に本発明の発光層形成用組成物、有機電界発光素子及びその製造方法の実施態様を詳細に説明するが、以下の説明は、本発明の実施態様の一例（代表例）であり、本発明は、その要旨を超えない限り、これらの内容に特定されない。
［発光層形成用組成物］
本発明の発光層形成用組成物は、有機電界発光素子の発光層の形成に用いられるものであり、発光材料、非発光材料、及び有機溶媒を含み、非発光材料として、ガラス転移温度（以下、Ｔｇと記載）が１３０℃以上である高Ｔｇ化合物と、Ｔｇが１００℃以下である低Ｔｇ化合物とを含む。
【００１２】
（発光材料）
発光材料としては、通常、有機電界発光素子の発光材料として使用されている任意の公知の材料を適用することができ、特に制限はなく、所望の発光波長で発光し、発光効率が良好である物質を用いればよい。発光材料としては、蛍光発光材料であってもよく、燐光発光材料であってもよいが、内部量子効率及び発熱の少なさの観点から、好ましくは燐光発光材料である。
【００１３】
燐光発光材料としては、例えば、長周期型周期表（以下、特に断り書きの無い限り「周期表」という場合には、長周期型周期表を指すものとする。）第７〜１１族から選ばれる金属を中心金属として含むウェルナー型錯体又は有機金属錯体等が挙げられる。
周期表第７〜１１族から選ばれる金属として、好ましくは、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金、金等が挙げられる。周期表第７〜１１族から選ばれる金属としては、イリジウム及び白金がより好ましい。
【００１４】
錯体の配位子としては、アリールピリジン配位子、ヘテロアリールピリジン配位子、アリールピラゾール配位子、ヘテロアリールピラゾール配位子等のアリール基、又はヘテロアリール基に、ピリジン、ピラゾール、又はフェナントロリン等が結合した配位子が好ましく、特にフェニルピリジン配位子、フェニルピラゾール配位子が好ましい。
燐光発光材料として、具体的には、トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム、トリス（２−フェニルピリジン）ルテニウム、トリス（２−フェニルピリジン）パラジウム、ビス（２−フェニルピリジン）白金、トリス（２−フェニルピリジン）オスミウム、トリス（２−フェニルピリジン）レニウム、オクタエチル白金ポルフィリン、オクタフェニル白金ポルフィリン、オクタエチルパラジウムポルフィリン、オクタフェニルパラジウムポルフィリン等が挙げられる。
【００１５】
特に、燐光発光材料の有機金属錯体としては、好ましくは下記式（Ｉ）で表される化合物が挙げられる。
ＭＬ（ｑ−ｊ）Ｌ′ｊ        （Ｉ）
（式（Ｉ）中、Ｍは金属を表し、ｑは上記金属の価数を表す。また、Ｌ及びＬ′は二座配位子を表す。ｊは０、１又は２の数を表す。Ｌ又はＬ’は、それぞれが複数存在する場合、複数のＬ又はＬ’はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。）
式（Ｉ）中、Ｍは任意の金属を表す。好ましいＭの具体例としては、周期表第７〜１１族から選ばれる金属として前述した金属等が挙げられる。
また、式（Ｉ）中、二座配位子Ｌは、以下の部分構造を有する配位子を示す。
【００１６】
【化２】
2018135656.tif 000004
【００１７】
上記Ｌの部分構造において、環Ａ１は、置換基を有していてもよい、芳香環基を表す。本発明における芳香環基は、芳香族炭化水素基でも良いし、芳香族複素環基でも良い。
また、上記Ｌの部分構造において、環Ａ２は、置換基を有していてもよい、含窒素芳香族複素環基を表す。
また、式（Ｉ）中、二座配位子Ｌ′としては、以下示す配位子を挙げることができる。
【００１８】
【化３】
2018135656.tif 000005
【００１９】
本発明における燐光発光材料の有機金属錯体として、発光層中で共存する非発光材料と相互作用しやすいという観点から、分子が比較的立体的で嵩高い、二座配位子を有する上記式（Ｉ）で表される化合物が好ましい。
また、例えば、青色は蛍光発光材料、緑色及び赤色は燐光発光材料を用いる等、蛍光発光材料と燐光発光材料を組み合わせて用いてもよい。
【００２０】
なお、湿式成膜法により発光層を形成する際に用いられる発光層形成用組成物の調製に用いる溶剤への溶解性を向上させる目的で、発光材料の分子の対称性や剛性を低下させたり、或いはアルキル基等の親油性置換基を導入したりすることが好ましい。
発光材料は、いずれか１種のみを用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
【００２１】
本発明における発光材料の分子量は、好ましくは５０００以下、更に好ましくは４０００以下、特に好ましくは３０００以下である。また、本発明における発光材料の分子量は、通常４００以上、好ましくは６００以上、更に好ましくは８００以上、特に好ましくは１０００以上である。この分子量範囲であることによって、発光材料どうしが凝集せず非発光材料と均一に混合し、発光効率の高い発光層を得ることができると考えられる。
【００２２】
発光材料の分子量は、Ｔｇや融点、分解温度等が高く、発光材料及び形成された発光層の耐熱性に優れる点、及び、ガス発生、再結晶化及び分子のマイグレーション等に起因する膜質の低下や材料の熱分解に伴う不純物濃度の上昇等が起こり難い点では大きいことが好ましい。一方、発光材料の分子量は、有機化合物の精製が容易で、溶剤に溶解させやすい点では小さいことが好ましい。
【００２３】
（非発光材料）
本発明における非発光材料とは、発光材料以外のすべての不揮発性材料を指すものとする。不揮発性材料とは、発光層形成用組成物における有機溶媒以外の材料であって、発光層を形成した際に発光層に含まれる材料のことを言う。非発光材料としては、後述の高Ｔｇ化合物と低Ｔｇ化合物とを少なくとも含むが、これら以外の材料を含んでもよい。
【００２４】
本発明においては、有機電界発光素子の電荷に対する耐久性の観点から、非発光材料の内、少なくとも一つはピリミジン骨格又はトリアジン骨格を有する材料であり、後述の高Ｔｇ化合物あるいは低Ｔｇ化合物の少なくとも一方が、ピリミジン骨格又はトリアジン骨格を有する材料であるであることが好ましい。さらに、非発光材料のいずれかがトリアジン骨格を有する材料であることがさらに好ましく、後述の高Ｔｇ化合物あるいは低Ｔｇ化合物の少なくとも一方がトリアジン骨格を有する材料であるであることが特に好ましく、後述の低Ｔｇ化合物がトリアジン骨格を有する材料であることが最も好ましい。
【００２５】
本発明の発光層形成用組成物においては、発光層形成用組成物に含まれる全ての非発光材料の総量に対する含有率が１．０質量％以上である全ての各非発光材料の分子量は、５０００以下が好ましく、さらに好ましくは４０００以下であり、特に好ましくは３０００以下であり、最も好ましくは２０００以下であり、通常３００以上、好ましくは３５０以上、より好ましくは４００以上である。
【００２６】
＜高Ｔｇ化合物＞
本発明の高Ｔｇ化合物は、Ｔｇが１３０℃以上を示す化合物である。高Ｔｇ化合物としては、通常、有機電界発光素子の発光層の形成に用いられる化合物から、Ｔｇが１３０℃以上のものを適宜選択すればよいが、高Ｔｇ化合物としては、発光層に通常含有される電荷輸送材料であることが好ましい。
【００２７】
Ｔｇが１３０℃以上である化合物としては、電荷輸送性に優れる中心骨格に対して、３環以上の縮合環構造を結合する化合物であることが好ましい。特に、３環以上の縮合環構造を２以上有する化合物及び/又は５環以上の縮合環を少なくとも１つ有する化合物であることが好ましい。これらの化合物であることで、分子の剛直性が増し、熱に応答する分子運動の程度を抑制する効果が得られ易くなる。
また、高Ｔｇ化合物が有する３環以上の縮合環及び５環以上の縮合環は、芳香族炭化水素環又は芳香族複素環を有することが電荷輸送性及び材料の耐久性の点で好ましい。
【００２８】
電荷輸送性に優れる中心骨格としては、具体的には、芳香族構造、芳香族アミン構造、トリアリールアミン構造、ジベンゾフラン構造、ナフタレン構造、フェナントレン構造、フタロシアニン構造、ポルフィリン構造、チオフェン構造、ベンジルフェニル構造、フルオレン構造、キナクリドン構造、トリフェニレン構造、カルバゾール構造、ピレン構造、アントラセン構造、フェナントロリン構造、キノリン構造、ピリジン構造、ピリミジン構造、トリアジン構造、オキサジアゾール構造又はイミダゾール構造等が挙げられる。
【００２９】
中でも、電子輸送性に優れ構造が比較的安定な材料である観点から、ピリジン構造、ピリミジン構造、トリアジン構造を有する化合物がより好ましく、ピリミジン構造、トリアジン構造を有する化合物であることがさらに好ましい。
本発明における高Ｔｇ化合物は、発光材料自身が電子を輸送することによる発光材料の劣化を抑え駆動寿命をより長くできるという点で、電子輸送性に優れた構造を有する材料であることが好ましい。
【００３０】
また、正孔輸送性に優れた構造を有する化合物も好ましく、前記電荷輸送性に優れた中心骨格の中でも、カルバゾール構造、ジベンゾフラン構造、トリアリールアミン構造、ナフタレン構造、フェナントレン構造又はピレン構造が正孔輸送性に優れた構造として好ましく、カルバゾール構造、ジベンゾフラン構造又はトリアリールアミン構造がさらに好ましい。
【００３１】
本発明における高Ｔｇ化合物は、発光材料自身が正孔を輸送することによる発光材料の劣化を抑え駆動寿命をより長くできるという点で、正孔輸送性に優れた構造を有する材料であることが好ましい。
本発明の高Ｔｇ化合物は、前述の通り、３環以上の縮合環構造を有することが好ましく、３環以上の縮合環構造を２以上有する化合物及び/又は５環以上の縮合環を少なくとも１つ有する化合物であることがさらに好ましい。
３環以上の縮合環構造としては、具体的には、アントラセン構造、フェナントレン構造、ピレン構造、クリセン構造、ナフタセン構造、トリフェニレン構造、フルオレン構造、ベンゾフルオレン構造、インデノフルオレン構造、インドロフルオレン構造、カルバゾール構造、インデノカルバゾール構造、インドロカルバゾール構造、ジベンゾフラン構造、ジベンゾチオフェン構造等が挙げられる。電荷輸送性ならびに溶解性の観点から、フェナントレン構造、フルオレン構造、インデノフルオレン構造、カルバゾール構造、インデノカルバゾール構造、インドロカルバゾール構造、ジベンゾフラン構造及びジベンゾチオフェン構造からなる群より選択される少なくとも１つが好ましく、電荷に対する耐久性の観点からカルバゾール構造又はインドロカルバゾール構造がさらに好ましい。
【００３２】
本発明における高Ｔｇ化合物の分子量は、通常５０００以下、好ましくは４０００以下、更に好ましくは３０００以下、最も好ましくは２０００以下である。また、本発明における高Ｔｇ化合物の分子量は、通常３００以上、好ましくは３５０以上、更に好ましくは４００以上である。
高Ｔｇ化合物の分子量は、ガス発生や再結晶化及び分子のマイグレーション等に起因する膜質の低下が起こり難い点では大きいことが好ましい。一方、高Ｔｇ化合物の分子量は、有機化合物の精製が容易で、溶剤に溶解させやすい点では小さいことが好ましい。
【００３３】
本発明における高Ｔｇ化合物のＴｇは、１３０℃以上であれば本発明の効果を著しく損なわない限り任意である。本発明における高Ｔｇ化合物のＴｇは、高温保存時の膜が安定であることから、好ましくは１３５℃以上、更に好ましくは１４０℃以上である。また、本発明における高Ｔｇ化合物のＴｇは、有機溶剤に対する溶解性が高いことから、通常２５０℃以下、好ましくは２００℃以下、より好ましくは１８０℃以下、更に好ましくは１６０℃以下である。
【００３４】
例えば、有機電界発光素子を車載用ディスプレイに用いる場合等においては、夏の炎天下で車を停めていると車内温度は８０℃を超えることがあるため、車載用ディスプレイは１００℃を超える高温保存試験での信頼性が要求される。そのため、有機電界発光素子の一般的な高温保存試験は通常１００℃以上で行われ、高くても１２０℃程度であるこ。また、Ｔｇ付近での膜物性やモルフォロジーの変化は、実際にはＴｇの前後で徐々に起こる。以上のことから、本発明における高Ｔｇ化合物のＴｇは、保存試験よりも十分高い温度である１３０℃以上である。また、長期間の高温保存試験における膜物性やモルフォロジーの変化をより抑えられるという観点からは、より高いＴｇが更に好ましい。一方で、高Ｔｇ化合物のＴｇは、溶剤への溶解性及び膜中での結晶化の抑制による素子安定性という観点からは、低いことが好ましい。
本発明の発光層形成用組成物には、高Ｔｇ化合物が少なくとも１種類含まれていればよいが、複数含まれていてもよい。
【００３５】
＜低Ｔｇ化合物＞
本発明の低Ｔｇ化合物は、Ｔｇが１００℃以下を示す化合物である。低Ｔｇ化合物としては、単環化合物同士が、直接結合及び／又は連結基を介して結合した化合物であることが好ましい。該化合物は、置換基を有していてもよく、該置換基は特に限定されないが、アルキル基又はアラルキル基が溶解性及びインクの保管安定性に優れる点で好ましい。
連結基としては通常、有機電界発光素子用材料として用いられる原子、置換基であれば特に限定しないが、具体的には、二価の連結基として、酸素原子、硫黄原子、アルキレン基、スルホ基、カルボニル基；三価の連結基として窒素原子；四価の連結基としてケイ素原子が好ましい。ここで、連結基は、全ての結合手に単環化合物が結合することを意味する。また、これらの連結基は、単環化合物同士を連結してもよく、また、単環化合物同士が直接結合を介して結合した化合物を連結してもよい。さらに、このとき連結する単環化合物、若しくは単環化合物同士が直接結合を介して結合した化合物は、同じ構造であっても異なる構造であってもよい。例えば、窒素原子が連結基で、単環化合物同士が直接結合を介して結合した化合物がアリ―ル基の場合はトリアリールアミンの事を指し、トリアリールアミンの３つの置換基が同じであっても異なっていてもよい。連結基としては、隣接する環のねじれがより大きくなり、分子の平面性が低く分子パッキングによる結晶化を引き起こしにくいという点から、窒素原子又はアルキレン基がより好ましい。また、電荷に対する耐久性の観点から、直接結合のみからなる化合物がさらに好ましい。
【００３６】
低Ｔｇ化合物としては、通常、有機電界発光素子の発光層の形成に用いられる化合物から、上記条件を満たすものを適宜選択すればよいが、低Ｔｇ材料としては、具体的には、単環化合物同士が、直接結合及び／又は連結基を介して結合した化合物であって、芳香族構造、芳香族アミン構造、チオフェン構造、ベンジルフェニル構造、ピリジン構造、ピリミジン構造、トリアジン構造、オキサジアゾール構造及びイミダゾール構造からなる群から選択される少なくとも1つの構造を有する化合物が好ましい。芳香族炭化水素単環化合物同士が、直接結合及び／又は連結基を介して結合した化合物であって、芳香族構造、芳香族アミン構造又はベンジルフェニル構造を有する化合物が、より電荷輸送性に優れることからさらに好ましい。
【００３７】
低Ｔｇ化合物としては、分子としての平面性が低く、分子パッキングによる結晶化を引き起こしにくいという点で、単環化合物同士が、直接結合及び／又は連結基を介して結合した化合物が好ましい。一方、水素結合の影響が少なく結合の回転が置きやすく、より分子の平面性を低くできるという点では、芳香族炭化水素単環化合物同士が直接結合及び／又は連結基を介して結合した化合物がより好ましい。さらには、本発明の発光層形成用組成物に含まれる低Ｔｇ化合物が、芳香族炭化水素単環化合物同士が直接結合した化合物のみからなることが、電荷に対する耐久性が優れる点で好ましい。
特に、芳香族炭化水素単環化合物同士が直接結合した低Ｔｇ化合物として、下記式（Ａ）で表される化合物が好ましい。
【００３８】
【化４】
2018135656.tif 000006
【００３９】
式（Ａ）において、Ｒ１〜Ｒ１５は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数６〜３０の、フェニル基若しくは芳香族炭化水素単環化合物が結合した一価の化合物を表す。
式 (Ａ)の構造を有する低Ｔｇ化合物は、電荷に対する耐久性が高く、熱等による分子運動と安定性を両立しやすい構造である。また、式 (Ａ)の構造は、芳香族炭化水素の単環のみが結合した化合物であるため、高Ｔｇ化合物同士の隙間を埋めやすく好ましい。また、式 (Ａ)の構造は、高Ｔｇ化合物が３環以上の縮合環構造又は５環以上の縮合環構造を有する場合、該縮合環によって生じる高Ｔｇ化合物同士の隙間を埋めやすいため好ましい。
また、式 (Ａ)の構造は、該縮合環が芳香族炭化水素環又は芳香族複素環を含む場合、芳香族炭化水素化合物である式（Ａ）との親和性が高くなり、高Ｔｇ化合物同士の隙間を埋めた状態がより安定すると考えられ、好ましい。
【００４０】
また、本発明における好ましい低Ｔｇ化合物は、単環化合物同士が、直接結合及び／又は連結基を介して結合した化合物である。これらの中でも電子輸送性に優れ構造が比較的安定な材料である、ピリジン系化合物、ピリミジン系化合物、トリアジン系化合物等であることが好ましい。これらの化合物であることで、発光材料自身が電子を輸送することによる発光材料の劣化を抑え駆動寿命をより長くすることが可能になる。
【００４１】
本発明における低Ｔｇ化合物は、発光材料自身が電子を輸送することによる発光材料の劣化を抑え駆動寿命をより長くできるという点で、電子輸送性に優れ構造が比較的安定な材料であることが好ましい。
一方、本発明における低Ｔｇ化合物は、発光材料自身が正孔を輸送することによる発光材料の劣化を抑え駆動寿命をより長くできるという点で、正孔輸送性に優れた構造を有する材料であることが好ましい。
【００４２】
正孔輸送性に優れた構造としては、ジシクロアルキルアリールアミン構造、シクロアルキルジアリールアミン構造、トリアリールアミン構造が好ましい。これらの中でも、耐久性の観点から、トリアリールアミン構造がさらに好ましい。
【００４３】
本発明における低Ｔｇ化合物の分子量は、通常５０００以下、好ましくは４０００以下、更に好ましくは３０００以下、最も好ましくは２０００以下である。また、本発明における低Ｔｇ化合物の分子量は、通常３００以上、好ましくは３５０以上、より好ましくは４００以上である。
低Ｔｇ化合物の分子量は、ガス発生や再結晶化及び分子のマイグレーション等に起因する膜質の低下が起こり難い点では大きいことが好ましい。一方、低Ｔｇ化合物の分子量は、有機化合物の精製が容易で、溶剤に溶解させやすい点では小さいことが好ましい。
【００４４】
本発明における低Ｔｇ化合物のＴｇは、１００℃以下であれば本発明の効果を著しく損なわない限り任意である。本発明における低Ｔｇ化合物のＴｇは、好ましくは９５℃以下、より好ましくは９０℃以下である。また、本発明における低Ｔｇ化合物のＴｇは、通常６０℃以上、好ましくは７０℃以上、より好ましくは８０℃以上、更に好ましくは８５℃以上である。
【００４５】
本発明における低Ｔｇ化合物のＴｇは、溶剤への溶解性及び膜中での結晶化の抑制による素子安定性という観点からは、低いことが好ましい。一方で、低Ｔｇ化合物のＴｇは、不揮発性の確保や素子作製プロセス及び素子の保存における熱安定性の観点からは、高いことが好ましい。
本発明の発光層形成用組成物には、低Ｔｇ化合物が少なくとも１種類含まれていればよいが、複数含まれていてもよい。
【００４６】
（有機溶媒）
本発明の発光層形成用組成物は、インクジェット法等の湿式成膜法を用いて発光層として形成することが好ましい。本発明で用いられる有機溶媒としては、発光材料及び非発光材料等の発光層材料が良好に溶解又は分散するものであれば特に限定されない。
有機溶媒の溶解性としては、２５℃、１気圧下で、発光材料及び非発光材料等を、各々、通常０．０１質量％以上、好ましくは０．０５質量％以上、さらに好ましくは０．１質量％以上溶解することが好ましい。以下に有機溶媒の具体例を挙げるが、本発明の効果を損なわない限り、有機溶媒はこれらに限定されるものではない。
【００４７】
有機溶媒としては、例えば、ｎ−デカン、シクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、デカリン、ビシクロヘキサン等のアルカン類；トルエン、キシレン、メチシレン、シクロヘキシルベンゼン、テトラメチルシクロヘキサノン、テトラリン等の芳香族炭化水素類；クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素類；１，２−ジメトキシベンゼン、１，３−ジメトキシベンゼン、アニソール、フェネトール、２−メトキシトルエン、３−メトキシトルエン、４−メトキシトルエン、２，３−ジメチルアニソール、２，４−ジメチルアニソール、ジフェニルエーテル等の芳香族エーテル類；酢酸フェニル、プロピオン酸フェニル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ｎ−ブチル等の芳香族エステル類；シクロヘキサノン、シクロオクタノン、フェンコン等の脂環族ケトン類；シクロヘキサノール、シクロオクタノール等の脂環族アルコール類；メチルエチルケトン、ジブチルケトン等の脂肪族ケトン類；ブタノール、ヘキサノール等の脂肪族アルコール類；エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコール−１−モノメチルエーテルアセタート（ＰＧＭＥＡ）等の脂肪族エーテル類；等が挙げられる。
【００４８】
上記の中でも、好ましくは、アルカン類及び/又は芳香族炭化水素類、より好ましくはトルエン、キシレン及びシクロヘキシルベンゼンからなる群より選択される少なくとも１つである。これらであることで、非極性で水分の影響を受けにくく、また材料が溶解しやすくインクを安定に保存しやすい。
これらの有機溶媒は、１種類を単独で用いてもよく、また、２種類以上を任意の組み合わせ及び比率で用いてもよい。
また、より均一な膜を得るためには、成膜直後の液膜から有機溶媒が適当な速度で蒸発することが好ましい。このため、有機溶媒の沸点は、通常８０℃以上、好ましくは１００℃以上、より好ましくは１２０℃以上である。また、有機溶媒の沸点は、通常２７０℃以下、好ましくは２５０℃以下、より好ましくは沸点２３０℃以下である。
【００４９】
（発光層形成用組成物の組成比について）
本発明の発光層形成用組成物は、非発光材料として、前述の通り、少なくとも上記高Ｔｇ化合物と低Ｔｇ化合物を含有していれば、その他の成分を適宜含有していてもよい。ただし、発光層形成用組成物に含まれる全ての非発光材料に対する低Ｔｇ化合物の含有率（以下、単に低Ｔｇ化合物の含有率と記載）が８〜７０質量％であることが必要であり、１０〜７０質量％であることがより好ましい。低Ｔｇ化合物の含有率は、８質量％以上であり、１０質量％以上が好ましく、１５質量％以上がより好ましい。また、低Ｔｇ化合物の含有率は、８０質量％以下であり、７０質量％以下が好ましく、５０質量％以下がより好ましく、４０質量％以下が更に好ましく、３５質量％以下が特に好ましい。
【００５０】
低Ｔｇ化合物の含有率は、溶剤への溶解性や溶解した後のインク保存安定性、発光層の結晶化が起こりづらく発光面が均一かつ安定となる点では、高いことが好ましい。一方、低Ｔｇ化合物の含有率は、素子の高温保存における膜のモルフォロジーの変化が起こりにくい点では、低いことが好ましい。
【００５１】
発光層形成用組成物に含まれる全ての非発光材料に対する高Ｔｇ化合物の含有率（以下、単に高Ｔｇ化合物の含有率と記載）は、１０質量％以上が好ましく、１５質量％以上がさらに好ましく、また、９０質量％以下が好ましく、７０質量％以下が更に好ましい。
高Ｔｇ化合物の含有率は、低Ｔｇ化合物とは逆に、溶剤への溶解性や溶解した後の保存安定性、発光層の結晶化が起こりづらく発光面が均一かつ安定となる点では、低いことが好ましく、素子の高温保存における膜のモルフォロジーの変化が起こりにくい点では、高いことが好ましい。
また、発光層形成用組成物に含まれる全不揮発性材料における発光材料の含有率は、５質量％以上が好ましく、１０質量％以上がさらに好ましく、また、４０質量％以下が好ましく、３０質量％以下が更に好ましい。
【００５２】
（本発明の作用機構）
高Ｔｇ化合物を含むことで、膜の耐熱性が向上し、低Ｔｇ化合物を含むことで、成膜時に均一な膜が形成できると推測される。
高Ｔｇ化合物は、成膜時に結晶化しやすく、剛直な化合物であるため、高Ｔｇ化合物同士は分子レベルでは密接しにくいことから、膜の電荷輸送性を低下させる。しかし、低Ｔｇ化合物が存在すると、低Ｔｇ化合物が剛直な高Ｔｇ化合物同士の隙間を埋める形になり、高Ｔｇ化合物の結晶化を抑制し、かつ均一な膜が形成できると推測される。
【００５３】
さらに、低Ｔｇ化合物と高Ｔｇ化合物を含む組成物を湿式成膜すると、低Ｔｇ化合物と高Ｔｇ化合物が均一に混合した状態で乾燥する。つまり、低Ｔｇ化合物が剛直な高Ｔｇ化合物同士の隙間を埋めた膜を容易に形成でき、輸送性に優れた均一な膜が形成されやすくなると考えられる。従来の真空加熱蒸着方法では、材料がクラスターとなって蒸着されるため、高Ｔｇ化合物同士の隙間を低Ｔｇ化合物が埋めにくいと考えられる。
【００５４】
また、膜中では、低Ｔｇ化合物が高Ｔｇ化合物間に存在するため、高Ｔｇ化合物の結晶化が抑制された、耐熱性の高い膜となると考えられる。
また、通常、低Ｔｇ化合物のみを有機電界発光素子に用いた場合は耐熱性が不足するため、高温保存によって有機電界発光素子の劣化が促進されたり、通電駆動で劣化が早まると考えられていた。驚くべきことに、本発明では、低Ｔｇ化合物と高Ｔｇ化合物を混合することで、低Ｔｇ化合物と高Ｔｇ化合物の相互作用により有機電界発光素子の耐熱性が向上するという予期せぬ効果を見出した。これは、高温保存時の熱や通電駆動での発熱による低Ｔｇ化合物の熱運動が、低Ｔｇ化合物の近傍に存在する高Ｔｇ化合物によって抑制されているためであると推測される。
【００５５】
低Ｔｇ化合物を含むことで、有機溶媒への溶解性が向上して組成物の保存安定性を確保できるだけでなく、有機電界発光素子の膜中での結晶化を抑えることができ、室温における駆動寿命を長くすることができる。加えて、高Ｔｇ化合物を含むことで、低Ｔｇ化合物により懸念される１００℃付近での高温保存下における膜物性やモルフォロジーの変化を抑えることができ、高温保存後でも変わらず安定した長い駆動寿命を得ることができる。
【００５６】
高Ｔｇ化合物のＴｇが１３０℃以上である理由は前述の通りである。
また、低Ｔｇ化合物のＴｇが１００℃以下であることで、高Ｔｇ化合物との相互作用が抑制され、低Ｔｇ化合物の結晶化抑制の効果が発現しやすい傾向にある。本発明のように３０℃以上の差がある場合には、互いのＴｇに由来する効果がそれぞれ十分に発現すると考えられる。
高Ｔｇ化合物と低Ｔｇ化合物のＴｇの差は特に限定されないが、３０℃以上が好ましく、４０℃以上がより好ましく、５０℃以上がさらに好ましい。また、７０℃以下が好ましく、６５℃以下がより好ましい。上記下限値以上であることで、Ｔｇ差がある程度大きくなり、高Ｔｇ化合物が低Ｔｇ化合物の分子運動の影響を受けにくくなるため、高温においても膜のモルフォロジーが変化しにくくなる。また上記上限値以下であることで、高Ｔｇ化合物と低Ｔｇ化合物がより均一に膜中で混ざり易くなる。
【００５７】
低Ｔｇ化合物の含有率は、前述の通り８〜７０質量％である。８質量％以上であることで、高Ｔｇ化合物の分子間相互作用に与える影響があり、膜及び有機溶媒中での結晶化を抑制しやすい。また、７０質量％以下であることで、低Ｔｇ化合物に起因する高温保存時の結晶性の変化を、残り３０質量％未満の他の材料により吸収することができ、膜全体のモルフォロジー変化を抑制できる傾向にある。
【００５８】
高Ｔｇ化合物及び低Ｔｇ化合物のいずれかが、電子輸送性が高く、構造安定性に優れたピリミジン骨格又はトリアジン骨格であることで、発光材料上に電子が局在化する確率が下がり、安定した発光を得ることができる。従って、上記長寿命化の効果を十分に得ることができる。
さらに低Ｔｇ化合物が、単環化合物同士が直接結合及び／又は連結基を介して結合した化合物であると、分子としての平面性がより低くなり、分子パッキングによる結晶化をより引き起こしにくくなる。従って、上記結晶化抑制の効果をより一層得ることができる。
【００５９】
本発明の発光層形成用組成物に含まれる全非発光材料の総量に対する含有率が１．０質量％以上である各非発光材料の分子量は５０００以下が好ましい。上記分子量がこの範囲であることで、ほとんどの非発光材料が均一に混合した状態で成膜されて好ましい。
高分子量の化合物が膜中に少ないと、３次元的な分子の絡まりが抑制され、高Ｔｇ化合物と低Ｔｇ化合物とが均一に混合されやすくなる。その結果、低Ｔｇ化合物同士が集まった微小な領域の生成が抑制され、高温保存時の安定性が得られ易くなる。また、成膜時に高Ｔｇ化合物同士が集まった微小な領域が生成して成膜時に結晶化することを抑制し、均一な膜が得られ易くなり、有機電界発光素子の特性が向上する。
また、上記分子量の上限以下であることで、化合物の溶媒への溶解性が改善したり、溶媒中での分子鎖の絡まりが抑制され、不純物(すなわち劣化原因物質)の除去が行いやすくなる。
【００６０】
本発明において、発光層形成用組成物に含まれる全ての非発光材料の加重平均ガラス転移温度は、１００℃以上であることが好ましく、１１５℃以上であることがより好ましい。また加重平均ガラス転移温度は、好ましくは１５０℃以下であり、より好ましくは１４５℃以下である。加重平均ガラス転移温度が１００℃以上であることで、高温保存時の熱や、通電時に有機電界発光素子内で発生する熱の影響を受けて膜のモルフォロジーが変化しにくく、すなわち駆動寿命がより長くなる。また、加重平均ガラス転移温度が１５０℃以下であることで、分子同士の隙間が埋まりやすくなり、膜中の電荷輸送性しいては駆動寿命が改善する。
【００６１】
（その他の非発光材料）
本発明の発光層形成用組成物が、上記高Ｔｇ化合物及び低Ｔｇ化合物以外に含んでいてもよい非発光材料としては、電荷輸送材料及び酸化防止剤等の添加剤が挙げられる。
【００６２】
＜第３の電荷輸送材料＞
本発明の発光層形成用組成物には、前記高Ｔｇ化合物又は前記低Ｔｇ化合物のいずれにも属さない電荷輸送材料が含まれていてもよい。便宜上、これを第３の電荷輸送材料と呼ぶ。第３の電荷輸送材料としては、電荷輸送性に優れる骨格を有する材料が好ましい。
電荷輸送性に優れる骨格としては、具体的には、芳香族構造、芳香族アミン構造、トリアリールアミン構造、ジベンゾフラン構造、ナフタレン構造、フェナントレン構造、フタロシアニン構造、ポルフィリン構造、チオフェン構造、ベンジルフェニル構造、フルオレン構造、キナクリドン構造、トリフェニレン構造、カルバゾール構造、ピレン構造、アントラセン構造、フェナントロリン構造、キノリン構造、ピリジン構造、ピリミジン構造、トリアジン構造、オキサジアゾール構造、イミダゾール構造等が挙げられる。
【００６３】
中でも、電子輸送特性に優れ構造が比較的安定な材料である観点から、ピリジン構造、ピリミジン構造及びトリアジン構造を有する化合物からなる群から選択される少なくとも１つがより好ましく、ピリミジン構造、及び/又はトリアジン構造を有する化合物であることがさらに好ましい。
本発明における第３の電荷輸送材料は、発光材料自身が電子を輸送することによる発光材料の劣化を抑え駆動寿命をより長くできるという点で、電子輸送性に優れた構造を有する材料であることが好ましい。
【００６４】
また、正孔輸送性に優れた構造を有する化合物も好ましく、前記電荷輸送性に優れた中心骨格の中でも、カルバゾール構造、ジベンゾフラン構造、トリアリールアミン構造、ナフタレン構造、フェナントレン構造又はピレン構造が正孔輸送性に優れた構造として好ましく、カルバゾール構造、ジベンゾフラン構造又はトリアリールアミン構造がさらに好ましい。
【００６５】
本発明における第３の電荷輸送材料は、発光材料自身が正孔を輸送することによる発光材料の劣化を抑え駆動寿命をより長くできるという点で、正孔輸送性に優れた構造を有する材料であることが好ましい。
本発明における第３の電荷輸送材料の分子量は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意である。本発明における第３の電荷輸送材料の分子量は、通常５０００以下、好ましくは４０００以下、さらに好ましくは３０００以下、最も好ましくは２０００以下である。また、本発明における第３の電荷輸送材料の分子量は、通常３００以上、好ましくは３５０以上、更に好ましくは４００以上である。
【００６６】
第３の電荷輸送材料の分子量は、ガス発生や再結晶化及び分子のマイグレーション等に起因する膜質の低下が起こり難い点では大きいことが好ましい。一方、第３の電荷輸送材料の分子量は、有機化合物の精製が容易で、溶剤に溶解させやすい点では小さいことが好ましい。
本発明の発光層形成用組成物には、前記高Ｔｇ化合物又は前記低Ｔｇ化合物のいずれにも属さない第３の電荷輸送材料が含まれていることが好ましい。また、第３の電荷輸送材料は２種以上であってもかまわない。
【００６７】
［発光層の形成方法］
本発明に係る発光層は、上述の本発明の発光層形成用組成物を用いて湿式成膜法で形成される。
【００６８】
（湿式成膜による発光層の形成方法）
本発明において湿式成膜法とは、成膜方法、即ち、塗布方法として湿式で成膜させる方法を採用し、この塗布膜を乾燥させて膜形成を行う方法をいう。塗布方法としては、例えば、スピンコート法、ディップコート法、ダイコート法、バーコート法、ブレードコート法、ロールコート法、スプレーコート法、キャピラリーコート法、インクジェット法、ノズルプリンティング法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、フレキソ印刷法等が挙げられる。これらの成膜方法の中でも、スピンコート法、スプレーコート法、インクジェット法、ノズルプリンティング法等が好ましい。
【００６９】
湿式成膜法により発光層を形成する場合は、通常、上述の発光材料、高Ｔｇ化合物、低Ｔｇ化合物、及び必要に応じて用いられるその他の材料を適切な有機溶媒に溶解させることにより調製した発光層形成用組成物を用いて成膜し、加熱、減圧等により有機溶媒を除去することにより形成する。
有機溶媒の除去方法としては、加熱又は減圧を用いることができる。加熱方法において使用する加熱手段としては、膜全体に均等に熱を与えることから、クリーンオーブン、ホットプレート等が好ましい。
【００７０】
加熱工程における加熱温度は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、乾燥時間を短くする点では温度が高いほうが好ましく、材料へのダメージが少ない点では低い方が好ましい。
上限は通常２５０℃以下であり、好ましくは２００℃以下、さらに好ましくは１５０℃以下である。下限は通常３０℃以上であり、好ましくは５０℃以上であり、さらに好ましくは８０℃以上である。上限以下の温度であることで、通常用いられる電荷輸送材料又は燐光発光材料の分解や結晶化を抑制できる。また、上記下限以上であることで、溶媒の除去時間を短縮することができる。加熱工程における加熱時間は、発光層形成用組成物中の溶媒の沸点や蒸気圧、材料の耐熱性、及び加熱条件によって適切に決定される。
【００７１】
［ガラス転移温度（Ｔｇ）の測定方法］
本発明におけるＴｇの測定方法は以下の通りである。
示差走査熱量計を用いて、室温（２５℃）から３００℃まで１０℃／ｍｉｎの昇温速度で測定し、それによって得られたＤＳＣカーブにおけるガラス転移を示す変曲点の中心の温度をＴｇとした。測定条件を下記に示す。
【００７２】
＜ガラス転移点温度測定条件＞
示差走査熱量計（ＤＳＣ）：島津  ＤＴＡ−５０
試料量：約４ｍｇ
試料容器：アルミパン
雰囲気：大気
温度範囲：室温（２５℃）〜３００℃
昇温速度：１０℃／ｍｉｎ
加重平均ガラス転移温度は、全非発光材料について、上記方法により求めた各非発光材料のＴｇに各非発光材料の重量比率を乗じたものの総和である。
【００７３】
［有機電界発光素子の層構成と製造方法］
以下に、本発明に係る有機電界発光素子の一般的層構成及びその製造方法等の実施の形態の一例を、図１を参照して説明する。
図１は本発明に係る有機電界発光素子１０の構造例を示す断面の模式図であり、図１において、１は基板、２は陽極、３は正孔注入層、４は正孔輸送層、５は発光層、６は正孔阻止層、７は電子輸送層、８は電子注入層、９は陰極を各々表す。
【００７４】
これらの構造に適用する材料は、公知の材料を適用することができ、特に制限はないが、各層に関しての代表的な材料や製法を一例として以下に記載する。また、公報や論文等を引用している場合、該当内容を当業者の常識の範囲で適宜、適用、応用することができるものとする。
【００７５】
（基板１）
基板１は、有機電界発光素子の支持体となるものであり、通常、石英やガラスの板、金属板や金属箔、プラスチックフィルムやシート等が用いられる。これらのうち、ガラス板や、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスルホン等の透明な合成樹脂の板が好ましい。基板１は、外気による有機電界発光素子の劣化が起こり難いことからガスバリア性の高い材質とするのが好ましい。このため、特に合成樹脂製の基板等のようにガスバリア性の低い材質を用いる場合は、基板１の少なくとも片面に緻密なシリコン酸化膜等を設けてガスバリア性を上げるのが好ましい。
【００７６】
（陽極２）
陽極２は、発光層側の層に正孔を注入する機能を担う。陽極２は、通常、アルミニウム、金、銀、ニッケル、パラジウム、白金等の金属；インジウム及び／又はスズの酸化物等の金属酸化物；ヨウ化銅等のハロゲン化金属；カーボンブラック及びポリ（３−メチルチオフェン）、ポリピロール、ポリアニリン等の導電性高分子等により構成される。陽極２の形成は、通常、スパッタリング法、真空蒸着法等の乾式法により行われることが多い。また、銀等の金属微粒子、ヨウ化銅等の微粒子、カーボンブラック、導電性の金属酸化物微粒子、導電性高分子微粉末等を用いて陽極２を形成する場合には、適当なバインダー樹脂溶液に分散させて、基板上に塗布することにより形成することもできる。また、導電性高分子の場合は、電解重合により直接基板上に薄膜を形成したり、基板上に導電性高分子を塗布して陽極２を形成することもできる（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，６０巻，２７１１頁，１９９２年）。
【００７７】
陽極２は、通常、単層構造であるが、適宜、積層構造としてもよい。陽極２が積層構造である場合、１層目の陽極上に異なる導電材料を積層してもよい。  陽極２の厚みは、必要とされる透明性と材質等に応じて、決めればよい。特に高い透明性が必要とされる場合は、可視光の透過率が６０％以上となる厚みが好ましく、８０％以上となる厚みが更に好ましい。陽極２の厚みは、通常５ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上であり、また、通常１０００ｎｍ以下、好ましくは５００ｎｍ以下とするのが好ましい。一方、透明性が不要な場合は、陽極２の厚みは必要な強度等に応じて任意に厚みとすればよく、この場合、陽極２は基板１と同一の厚みでもよい。
陽極２の表面に成膜を行う場合は、成膜前に、紫外線＋オゾン、酸素プラズマ、アルゴンプラズマ等の処理を施すことにより、陽極上の不純物を除去すると共に、そのイオン化ポテンシャルを調整して正孔注入性を向上させておくのが好ましい。
【００７８】
（正孔注入層３）
陽極側から発光層側に正孔を輸送する機能を担う層は、通常、正孔注入輸送層又は正孔輸送層と呼ばれる。そして、陽極側から発光層側に正孔を輸送する機能を担う層が２層以上ある場合に、より陽極側に近い方の層を正孔注入層３と呼ぶことがある。正孔注入層３は、陽極から発光層側に正孔を輸送する機能を強化する点で、用いることが好ましい。正孔注入層３を用いる場合、通常、正孔注入層３は、陽極上に形成される。
【００７９】
正孔注入層３の膜厚は、通常１ｎｍ以上、好ましくは５ｎｍ以上、また、通常１０００ｎｍ以下、好ましくは５００ｎｍ以下である。
正孔注入層３の形成方法は、真空蒸着法でも、湿式成膜法でもよい。成膜性が優れる点では、湿式成膜法により形成することが好ましい。
正孔注入層３は、正孔輸送性化合物を含むことが好ましく、正孔輸送性化合物と電子受容性化合物とを含むことがより好ましい。更には、正孔注入層中にカチオンラジカル化合物を含むことが好ましく、カチオンラジカル化合物と正孔輸送性化合物とを含むことが特に好ましい。
【００８０】
＜正孔輸送性化合物＞
正孔注入層形成用組成物は、通常、正孔注入層３となる正孔輸送性化合物を含有する。また、湿式成膜法の場合は、通常、更に溶剤も含有する。正孔注入層形成用組成物は、正孔輸送性が高く、注入された正孔を効率よく輸送できるのが好ましい。このため、正孔移動度が大きく、トラップとなる不純物が製造時や使用時等に発生し難いのが好ましい。また、安定性に優れ、イオン化ポテンシャルが小さく、可視光に対する透明性が高いことが好ましい。特に、正孔注入層３が発光層５と接する場合は、発光層５からの発光を消光しないものや発光層５とエキサイプレックスを形成して、発光効率を低下させないものが好ましい。
【００８１】
正孔輸送性化合物としては、陽極２から正孔注入層３への電荷注入障壁の観点から、４．５ｅＶ〜６．０ｅＶのイオン化ポテンシャルを有する化合物が好ましい。正孔輸送性化合物の例としては、芳香族アミン系化合物、フタロシアニン系化合物、ポルフィリン系化合物、オリゴチオフェン系化合物、ポリチオフェン系化合物、ベンジルフェニル系化合物、フルオレン基で３級アミンを連結した化合物、ヒドラゾン系化合物、シラザン系化合物系化合物、キナクリドン系化合物等が挙げられる。
【００８２】
上述の例示化合物のうち、非晶質性及び可視光透過性の点から、芳香族アミン化合物が好ましく、芳香族三級アミン化合物が特に好ましい。ここで、芳香族三級アミン化合物とは、芳香族三級アミン構造を有する化合物であって、芳香族三級アミン由来の基を有する化合物も含む。
芳香族三級アミン化合物の種類は、特に制限されないが、表面平滑化効果により均一な発光を得やすい点から、重量平均分子量が１０００以上１００００００以下の高分子化合物（繰り返し単位が連なる重合型化合物）を用いるのが好ましい。芳香族三級アミン高分子化合物の好ましい例としては、下記式（ＩＩ）で表される繰り返し単位を有する高分子化合物等が挙げられる。
【００８３】
【化５】
2018135656.tif 000007
【００８４】
（式（ＩＩ）中、Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい芳香族基又は置換基を有していてもよい複素芳香族基を表す。Ａｒ３〜Ａｒ５は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい芳香族基又は置換基を有していてもよい複素芳香族基を表す。Ｙは、下記の連結基群の中から選ばれる連結基を表す。また、Ａｒ１〜Ａｒ５のうち、同一のＮ原子に結合する二つの基は互いに結合して環を形成してもよい。
下記に連結基を示す。
【００８５】
【化６】
2018135656.tif 000008
【００８６】
（上記各式中、Ａｒ６〜Ａｒ１６は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい芳香族基又は置換基を有していてもよい複素芳香族基を表す。Ｒ105及びＲ106は、それぞれ独立して、水素原子又は任意の置換基を表す。）
【００８７】
Ａｒ１〜Ａｒ１６の芳香族基及び複素芳香族基としては、高分子化合物の溶解性、耐熱性、正孔注入輸送性の点から、ベンゼン環、ナフタレン環、フェナントレン環、チオフェン環、又はピリジン環由来の基が好ましく、ベンゼン環又はナフタレン環由来の基がさらに好ましい。
式（ＩＩ）で表される繰り返し単位を有する芳香族三級アミン高分子化合物の具体例としては、国際公開第２００５／０８９０２４号パンフレットに記載のもの等が挙げられる。
【００８８】
＜電子受容性化合物＞
正孔注入層３には、正孔輸送性化合物の酸化により、正孔注入層３の導電率を向上させることができるため、電子受容性化合物を含有していることが好ましい。
電子受容性化合物としては、酸化力を有し、上述の正孔輸送性化合物から一電子受容する能力を有する化合物が好ましく、具体的には、電子親和力が４ｅＶ以上である化合物が好ましく、電子親和力が５ｅＶ以上である化合物が更に好ましい。
【００８９】
このような電子受容性化合物としては、例えば、トリアリールホウ素化合物、ハロゲン化金属、ルイス酸、有機酸、オニウム塩、アリールアミンとハロゲン化金属との塩、アリールアミンとルイス酸との塩よりなる群から選ばれる１種又は２種以上の化合物等が挙げられる。具体的には、４−イソプロピル−４’−メチルジフェニルヨードニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボラート、トリフェニルスルホニウムテトラフルオロボラート等の有機基の置換したオニウム塩（国際公開２００５／０８９０２４号パンフレット）；塩化鉄（ＩＩＩ）（特開平１１−２５１０６７号公報）、ペルオキソ二硫酸アンモニウム等の高原子価の無機化合物；テトラシアノエチレン等のシアノ化合物；トリス（ペンタフルオロフェニル）ボラン（特開２００３−３１３６５号公報）等の芳香族ホウ素化合物；フラーレン誘導体及びヨウ素等が挙げられる。
【００９０】
＜カチオンラジカル化合物＞
カチオンラジカル化合物としては、正孔輸送性化合物から一電子取り除いた化学種であるカチオンラジカルと、対アニオンとからなるイオン化合物が好ましい。但し、カチオンラジカルが正孔輸送性の高分子化合物由来である場合、カチオンラジカルは高分子化合物の繰り返し単位から一電子取り除いた構造となる。
【００９１】
カチオンラジカルとしては、正孔輸送性化合物として前述した化合物から一電子取り除いた化学種であることが好ましい。正孔輸送性化合物として好ましい化合物から一電子取り除いた化学種であることが、非晶質性、可視光の透過率、耐熱性及び溶解性等の点から好適である。 
ここで、カチオンラジカル化合物は、前述の正孔輸送性化合物と電子受容性化合物を混合することにより生成させることができる。即ち、前述の正孔輸送性化合物と電子受容性化合物とを混合することにより、正孔輸送性化合物から電子受容性化合物へと電子移動が起こり、正孔輸送性化合物のカチオンラジカルと対アニオンとからなるカチオンイオン化合物が生成する。 
【００９２】
ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．，２０００年，１２巻，４８１頁）やエメラルジン塩酸塩（Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．，１９９０年，９４巻，７７１６頁）等の高分子化合物由来のカチオンラジカル化合物は、酸化重合（脱水素重合）することによっても生成する。
ここでいう酸化重合は、モノマーを酸性溶液中で、ペルオキソ二硫酸塩等を用いて化学的に、又は、電気化学的に酸化するものである。この酸化重合（脱水素重合）の場合、モノマーが酸化されることにより高分子化されるとともに、酸性溶液由来のアニオンを対アニオンとする、高分子の繰り返し単位から一電子取り除かれたカチオンラジカルが生成する。
【００９３】
＜湿式成膜法による正孔注入層３の形成＞
湿式成膜法により正孔注入層３を形成する場合、通常、正孔注入層３となる材料を可溶な溶剤（正孔注入層用溶剤）と混合して成膜用の組成物（正孔注入層形成用組成物）を調製し、この正孔注入層形成用組成物を正孔注入層３の下層に該当する層（通常は、陽極２）上に塗布して成膜し、乾燥させることにより形成させる。
【００９４】
正孔注入層形成用組成物中における正孔輸送性化合物の濃度は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、膜厚の均一性の点では、低い方が好ましく、また、一方、正孔注入層３に欠陥が生じ難い点では、高い方が好ましい。具体的には、０．０１質量％以上であるのが好ましく、０．１質量％以上であるのが更に好ましく、０．５質量％以上であるのが特に好ましく、また、一方、７０質量％以下であるのが好ましく、６０質量％以下であるのが更に好ましく、５０質量％以下であるのが特に好ましい。
【００９５】
溶剤としては、例えば、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤、アミド系溶剤等が挙げられる。
エーテル系溶剤としては、例えば、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコール−１−モノメチルエーテルアセタート（ＰＧＭＥＡ）等の脂肪族エーテル及び１，２−ジメトキシベンゼン、１，３−ジメトキシベンゼン、アニソール、フェネトール、２−メトキシトルエン、３−メトキシトルエン、４−メトキシトルエン、２，３−ジメチルアニソール、２，４−ジメチルアニソール等の芳香族エーテル等が挙げられる。
【００９６】
エステル系溶剤としては、例えば、酢酸フェニル、プロピオン酸フェニル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ｎ−ブチル等の芳香族エステル等が挙げられる。
芳香族炭化水素系溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、シクロヘキシルベンゼン、３−イソプロピルビフェニル、１，２，３，４−テトラメチルベンゼン、１，４−ジイソプロピルベンゼン、メチルナフタレン等が挙げられる。アミド系溶剤としては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等が挙げられる。
【００９７】
これらの他、ジメチルスルホキシド等も用いることができる。
正孔注入層３の湿式成膜法による形成は、通常、正孔注入層形成用組成物を調製後に、これを、正孔注入層３の下層に該当する層（通常は、陽極２）上に塗布成膜し、乾燥することにより行われる。正孔注入層３は、通常、成膜後に、加熱や減圧乾燥等により塗布膜を乾燥させる。
【００９８】
＜真空蒸着法による正孔注入層３の形成＞
真空蒸着法により正孔注入層３を形成する場合には、通常、正孔注入層３の構成材料（前述の正孔輸送性化合物、電子受容性化合物等）の１種類又は２種類以上を真空容器内に設置された坩堝に入れ（２種類以上の材料を用いる場合は、通常各々を別々の坩堝に入れ）、真空容器内を真空ポンプで１０−４Ｐａ程度まで排気した後、坩堝を加熱して（２種類以上の材料を用いる場合は、通常各々の坩堝を加熱して）、坩堝内の材料の蒸発量を制御しながら蒸発させ（２種類以上の材料を用いる場合は、通常各々独立に蒸発量を制御しながら蒸発させ）、坩堝に向き合って置かれた基板上の陽極上に正孔注入層３を形成させる。なお、２種類以上の材料を用いる場合は、それらの混合物を坩堝に入れ、加熱、蒸発させて正孔注入層３を形成することもできる。
【００９９】
蒸着時の真空度は、本発明の効果を著しく損なわない限り限定されないが、通常０．１×１０−６Ｔｏｒｒ（０．１３×１０−４Ｐａ）以上、９．０×１０−６Ｔｏｒｒ（１２．０×１０−４Ｐａ）以下である。蒸着速度は、本発明の効果を著しく損なわない限り限定されないが、通常０．１Å／秒以上、５．０Å／秒以下である。蒸着時の成膜温度は、本発明の効果を著しく損なわない限り限定されないが、好ましくは１０℃以上、５０℃以下で行われる。
【０１００】
（正孔輸送層４）
正孔輸送層４は、陽極側から発光層側に正孔を輸送する機能を担う層である。正孔輸送層４は、本発明の有機電界発光素子では、必須の層では無いが、陽極２から発光層５に正孔を輸送する機能を強化する点では、この層を用いるのが好ましい。正孔輸送層４を用いる場合、通常、正孔輸送層４は、陽極２と発光層５の間に形成される。また、上述の正孔注入層３がある場合は、正孔注入層３と発光層５の間に形成される。
【０１０１】
正孔輸送層４の膜厚は、通常５ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上であり、また、一方、通常３００ｎｍ以下、好ましくは１００ｎｍ以下である。
正孔輸送層４の形成方法は、真空蒸着法でも、湿式成膜法でもよい。成膜性が優れる点では、湿式成膜法により形成することが好ましい。
正孔輸送層４は、通常、正孔輸送層４となる正孔輸送性化合物を含有する。正孔輸送層４に含まれる正孔輸送性化合物としては、特に、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニルで代表される、２個以上の３級アミンを含み２個以上の縮合芳香族環が窒素原子に置換した芳香族ジアミン（特開平５−２３４６８１号公報）、４，４’，４’’−トリス（１−ナフチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン等のスターバースト構造を有する芳香族アミン化合物（Ｊ．Ｌｕｍｉｎ．，７２−７４巻、９８５頁、１９９７年）、トリフェニルアミンの四量体から成る芳香族アミン化合物（Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．，２１７５頁、１９９６年）、２，２’，７，７’−テトラキス−（ジフェニルアミノ）−９，９’−スピロビフルオレン等のスピロ化合物（Ｓｙｎｔｈ．Ｍｅｔａｌｓ，９１巻、２０９頁、１９９７年）、４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾールビフェニル等のカルバゾール誘導体等が挙げられる。また、例えばポリビニルカルバゾール、ポリビニルトリフェニルアミン（特開平７−５３９５３号公報）、テトラフェニルベンジジンを含有するポリアリーレンエーテルサルホン（Ｐｏｌｙｍ．Ａｄｖ．Ｔｅｃｈ．，７巻、３３頁、１９９６年）等も好ましく使用できる。
【０１０２】
＜湿式成膜法による正孔輸送層４の形成＞
湿式成膜法で正孔輸送層４を形成する場合は、通常、上述の正孔注入層３を湿式成膜法で形成する場合と同様にして、正孔注入層形成用組成物の代わりに正孔輸送層形成用組成物を用いて形成させる。
湿式成膜法で正孔輸送層４を形成する場合は、通常、正孔輸送層形成用組成物は、更に溶剤を含有する。正孔輸送層形成用組成物に用いる溶剤は、上述の正孔注入層形成用組成物で用いる溶剤と同様の溶剤を使用することができる。
正孔輸送層形成用組成物中における正孔輸送性化合物の濃度は、正孔注入層形成用組成物中における正孔輸送性化合物の濃度と同様の範囲とすることができる。
正孔輸送層４の湿式成膜法による形成は、前述の正孔注入層３の成膜法と同様に行うことができる。
【０１０３】
＜真空蒸着法による正孔輸送層４の形成＞
真空蒸着法で正孔輸送層４を形成する場合についても、通常、上述の正孔注入層３を真空蒸着法で形成する場合と同様にして、正孔注入層形成用組成物の代わりに正孔輸送層形成用組成物を用いて形成させることができる。蒸着時の真空度、蒸着速度及び温度等の成膜条件等は、前記正孔注入層３の真空蒸着時と同様の条件で成膜することができる。
【０１０４】
（発光層５）
発光層５は、一対の電極間に電界が与えられた時に、陽極２から注入される正孔と陰極９から注入される電子が再結合することにより励起され、発光する機能を担う層である。発光層５は、陽極２と陰極９の間に形成される層であり、発光層５は、陽極２の上に正孔注入層３がある場合は、正孔注入層３と陰極９の間に形成され、陽極２の上に正孔輸送層４がある場合は、正孔輸送層４と陰極９との間に形成される。
【０１０５】
発光層５の膜厚は本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、膜に欠陥が生じ難い点では厚いことが好ましいが、また、一方で、駆動電圧が低くなりやすい点では薄いことが好ましい。具体的には、通常３ｎｍ以上、好ましくは５ｎｍ以上、また、通常２００ｎｍ以下、好ましくは１００ｎｍ以下の範囲であるのがよい。
なお、有機電界発光素子には、発光層は２層以上設けてもかまわない。
発光層５の詳細については、前述の通りである。
本発明に係る発光層以外の発光層を真空蒸着法で形成する場合は次のように形成する。
【０１０６】
＜真空蒸着法による発光層の形成方法＞
真空蒸着法により発光層を形成する場合には、通常、発光層の構成材料（前述の発光材料、非発光材料等）を、各々真空容器内に設置された別々の坩堝に入れ、真空容器内を真空ポンプで１０−４Ｐａ程度まで排気した後、各坩堝を加熱して、各坩堝内の材料の蒸発量を独立に制御しながら蒸発させ、各坩堝に向き合って置かれた基板等の上に発光層を形成させる。なお、構成材料の混合物を１つの坩堝に入れ、加熱、蒸発させて発光層を形成することもできる。
【０１０７】
蒸着時の真空度は、本発明の効果を著しく損なわない限り限定されないが、通常０．１×１０−６Ｔｏｒｒ（０．１３×１０−４Ｐａ）以上、９．０×１０−６Ｔｏｒｒ（１２．０×１０−４Ｐａ）以下である。蒸着速度は、本発明の効果を著しく損なわない限り限定されないが、通常０．１Å／秒以上、５．０Å／秒以下である。蒸着時の成膜温度は、本発明の効果を著しく損なわない限り限定されないが、好ましくは１０℃以上、５０℃以下で行われる。
【０１０８】
（正孔阻止層６）
発光層５と後述の電子注入層８との間に、正孔阻止層６を設けてもよい。正孔阻止層６は、発光層５の上に、発光層５の陰極側の界面に接するように積層される層である。
この正孔阻止層６は、陽極２から移動してくる正孔を陰極９に到達するのを阻止する役割と、陰極９から注入された電子を効率よく発光層５の方向に輸送する役割とを有する。正孔阻止層６を構成する材料に求められる物性としては、電子移動度が高く正孔移動度が低いこと、エネルギーギャップ（ＨＯＭＯ、ＬＵＭＯの差）が大きいこと、励起三重項準位（Ｔ１）が高いことが挙げられる。
【０１０９】
このような条件を満たす正孔阻止層６の材料としては、例えば、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（フェノラト）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（トリフェニルシラノラト）アルミニウム等の混合配位子錯体、ビス（２−メチル−８−キノラト）アルミニウム−μ−オキソ−ビス−（２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム二核金属錯体等の金属錯体、ジスチリルビフェニル誘導体等のスチリル化合物（特開平１１−２４２９９６号公報）、３−（４−ビフェニルイル）−４−フェニル−５（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール等のトリアゾール誘導体（特開平７−４１７５９号公報）、バソクプロイン等のフェナントロリン誘導体（特開平１０−７９２９７号公報）等が挙げられる。更に、国際公開第２００５／０２２９６２号パンフレットに記載の２，４，６位が置換されたピリジン環を少なくとも１個有する化合物も、正孔阻止層６の材料として好ましい。
【０１１０】
正孔阻止層６の形成方法に制限はなく、前述の発光層５の形成方法と同様にして形成することができる。
正孔阻止層６の膜厚は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、通常０．３ｎｍ以上、好ましくは０．５ｎｍ以上であり、また、通常１００ｎｍ以下、好ましくは５０ｎｍ以下である。
【０１１１】
（電子輸送層７）
電子輸送層７は素子の電流効率をさらに向上させることを目的として、発光層５と電子注入層８との間に設けられる。
電子輸送層７は、電界を与えられた電極間において、陰極９又は電子注入層８から電子を効率よく注入し、発光層５の方向に電子を効率よく輸送することができる化合物より形成される。
電子輸送層７に用いられる電子輸送性化合物としては、通常、陰極９又は電子注入層８からの電子注入効率が高く、注入された電子を効率よく輸送できる化合物が好ましい。電子輸送性化合物としては、具体的には、例えば、８−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体等の金属錯体（特開昭５９−１９４３９３号公報）、１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリンの金属錯体、オキサジアゾール誘導体、ジスチリルビフェニル誘導体、シロール誘導体、３−ヒドロキシフラボン金属錯体、５−ヒドロキシフラボン金属錯体、ベンズオキサゾール金属錯体、ベンゾチアゾール金属錯体、トリスベンズイミダゾリルベンゼン（米国特許第５６４５９４８号明細書）、キノキサリン化合物（特開平６−２０７１６９号公報）、フェナントロリン誘導体（特開平５−３３１４５９号公報）、２−ｔ−ブチル−９，１０−Ｎ，Ｎ’−ジシアノアントラキノンジイミン、ｎ型水素化非晶質炭化シリコン、ｎ型硫化亜鉛、ｎ型セレン化亜鉛等が挙げられる。
電子輸送層７の膜厚は、通常１ｎｍ以上、好ましくは５ｎｍ以上であり、また、一方、通常３００ｎｍ以下、好ましくは１００ｎｍ以下である。
電子輸送層７は、前記と同様にして湿式成膜法、或いは真空蒸着法により正孔阻止層６上に積層することにより形成される。通常は、真空蒸着法が用いられる。
【０１１２】
（電子注入層８）
陰極９と電子輸送層７又は発光層５の間に電子注入層８を設けてもよい。電子注入層８は、陰極９から注入された電子を効率よく、電子輸送層７又は発光層５へ注入する役割を果たす。
電子注入を効率よく行うには、電子注入層８を形成する材料は、仕事関数の低い金属が好ましい。例としては、ナトリウムやセシウム等のアルカリ金属、バリウムやカルシウム等のアルカリ土類金属等が用いられる。その膜厚は通常０．１ｎｍ以上、５ｎｍ以下が好ましい。
【０１１３】
更に、バソフェナントロリン等の含窒素複素環化合物や８−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体等の金属錯体に代表される有機電子輸送材料に、ナトリウム、カリウム、セシウム、リチウム、ルビジウム等のアルカリ金属をドープする（特開平１０−２７０１７１号公報、特開２００２−１００４７８号公報、特開２００２−１００４８２号公報等に記載）ことも、電子注入・輸送性が向上し優れた膜質を両立させることが可能となるため好ましい。
【０１１４】
膜厚は通常、５ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上、また、通常２００ｎｍ以下、好ましくは１００ｎｍ以下の範囲である。
電子注入層８は、湿式成膜法或いは真空蒸着法により、発光層５又はその上の正孔阻止層上に積層することにより形成される。
湿式成膜法の場合の詳細は、前述の発光層５の場合と同様である。
【０１１５】
（陰極９）
陰極９は、発光層側の層（電子注入層８又は発光層５等）に電子を注入する役割を果たす。陰極９の材料としては、前記の陽極２に使用される材料を用いることが可能であるが、効率良く電子注入を行なう上では、仕事関数の低い金属を用いることが好ましく、例えば、スズ、マグネシウム、インジウム、カルシウム、アルミニウム、銀等の金属又はそれらの合金等が用いられる。具体例としては、例えば、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、アルミニウム−リチウム合金等の低仕事関数の合金電極等が挙げられる。
【０１１６】
素子の安定性の点では、陰極９の上に、仕事関数が高く、大気に対して安定な金属層を積層して、低仕事関数の金属からなる陰極９を保護するのが好ましい。積層する金属としては、例えば、アルミニウム、銀、銅、ニッケル、クロム、金、白金等の金属が挙げられる。
陰極の膜厚は通常、陽極２と同様である。
【０１１７】
（その他の層）
本発明の有機電界発光素子は、本発明の効果を著しく損なわなければ、更に他の層を有していてもよい。すなわち、陽極２と陰極９との間に、上述の他の任意の層を有していてもよい。
【０１１８】
＜その他の素子構成＞
上述の説明とは逆の構造、即ち、基板上に陰極、電子注入層、発光層、正孔注入層、陽極の順に積層することも可能である。
【実施例】
【０１１９】
次に、本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例の記載に限定されるものではない。【０１２０】
（実施例１）
図１に示す構成の有機電界発光素子を作製した。【０１２１】
＜陽極＞
ガラス製の基板１上に、インジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）透明導電膜を厚さ７０ｎｍに成膜したもの（スパッタ成膜品、シート抵抗１５Ω）を通常のフォトリソグラフィ技術により２ｍｍ幅のストライプにパターニングして陽極２を形成した。陽極２を形成した基板１（ＩＴＯ基板）を、純水による超音波洗浄、純水による水洗の順で洗浄後、窒素ブローで乾燥させ、最後に紫外線オゾン洗浄の処理を行った。【０１２２】
＜正孔注入層＞
次いで、正孔注入層３を以下のように湿式成膜法によって形成した。
正孔輸送性化合物として、下記式（Ｐ１）で表される繰り返し構造を有する高分子化合物（重量平均分子量  ５２０００）を２．０質量％、電子受容性化合物として４−イソプロピル−４’−メチルジフェニルヨードニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボラートを０．４質量％、安息香酸エチルに溶解させた正孔注入層形成用組成物を調製し、この正孔注入層形成用組成物を、前記ＩＴＯ基板上にスピンコート法により成膜し、さらに加熱乾燥することにより、膜厚３２ｎｍの正孔注入層３を形成した。成膜条件は以下の通りであった。【０１２３】
＜成膜条件＞
スピンコート条件：スピナ回転数５００ｒｐｍ／２秒  →２１００ｒｐｍ／３０秒
加熱乾燥条件：２３０℃のクリーンオーブン内に１時間放置  【０１２４】
【化７】
2018135656.tif 000009
【０１２５】
＜正孔輸送層＞
次いで、形成された正孔注入層３上に、以下の通り、湿式成膜法によって正孔輸送層４を形成した。
架橋性化合物として、以下に示す繰り返し構造の高分子化合物（ＨＴ−１）（重量平均分子量：５３０００）を溶剤としてシクロヘキシルベンゼンに溶解させて正孔輸送層形成用組成物を調製した。該正孔輸送層形成用組成物における、該高分子化合物（ＨＴ−１）の濃度は２．０質量％であった。【０１２６】
【化８】
2018135656.tif 000010
【０１２７】
該正孔輸送層形成用組成物を、正孔注入層３上にスピンコート法により成膜し、さらに加熱乾燥することにより、該高分子化合物（ＨＴ−１）を架橋反応させて硬化させ、膜厚２１ｎｍの正孔輸送層４を形成した。成膜条件は以下の通りであった。
＜成膜条件＞
スピンコート条件：スピナ回転数５００ｒｐｍ／２秒  →２９００ｒｐｍ／１２０秒
加熱乾燥条件：２３０℃のホットプレート上に１時間放置【０１２８】
＜発光層＞
次いで、形成された正孔輸送層４上に、以下の通り、発光層５を形成した。  以下に示す化合物（ＨＨ−１）、（ＨＨ−２）、（Ｈ−１）、（ＬＨ−１）及び（Ｄ−１）を、３５：２０：３５：１０：１５の質量比で混合し、この混合物が３．４５質量％となるようキシレンに溶解させた発光層形成用組成物を調製し、この発光層形成用組成物を窒素雰囲気下で、前記正孔輸送層４上にスピンコート法により成膜し、さらに加熱乾燥することにより、膜厚５９ｎｍの発光層５を形成した。成膜条件は以下の通りであった。【０１２９】
＜成膜条件＞
スピンコート条件：スピナ回転数５００ｒｐｍ／２秒  →１７００ｒｐｍ／１２０秒
加熱乾燥条件：１２０℃のホットプレート上に２０分放置  【０１３０】
【化９】
2018135656.tif 000011
【０１３１】
【化１０】
2018135656.tif 000012
【０１３２】
【化１１】
2018135656.tif 000013
【０１３３】
【化１２】
2018135656.tif 000014
【０１３４】
【化１３】
2018135656.tif 000015
【０１３５】
なお、上記化合物（ＨＨ−１）、（ＨＨ−２）、（Ｈ−１）及び（ＬＨ−１）のＴｇは、それぞれ１５９℃、１４２℃、１１３℃及び９０℃であり、かつ非発光材料であることから、（ＨＨ−１）と（ＨＨ−２）が本発明の高Ｔｇ化合物に相当し、（ＬＨ−１）が本発明の低Ｔｇ化合物に相当する。低Ｔｇ化合物である（ＬＨ−１）がピリミジン骨格を有し、かつ単環化合物同士が直接結合及び／又は連結基を介して、結合した化合物となっている。
各化合物の分子量は、（ＨＨ−１）、（ＨＨ−２）、（Ｈ−１）、（ＬＨ−１）及び（Ｄ−１）がそれぞれ９６８．４、８６６．３、６３６．３、８４１．４及び１３６３．９であり、いずれも分子量５０００以下であった。また、発光層形成用組成物に含まれる全非発光材料の総量に対する低Ｔｇ化合物の含有率は１０質量％で、全非発光材料の加重平均ガラス転移温度は１３３℃であった。【０１３６】
＜正孔阻止層＞
次いで、形成された発光層５上に、真空蒸着法により正孔阻止層６として以下に示す化合物（ＨＢ−１）を膜厚１０ｎｍとなるように形成した。【０１３７】
【化１４】
2018135656.tif 000016
【０１３８】
＜電子輸送層＞
次いで、形成された正孔阻止層６上に、真空蒸着法により電子輸送層７として以下に示す化合物（ＥＴ−１）を膜厚２０ｎｍとなるように形成した。【０１３９】
【化１５】
2018135656.tif 000017
【０１４０】
＜電子注入層・陰極＞
ここで、電子輸送層７までの蒸着を行った素子を、一度、前記真空蒸着装置内より大気中に取り出して、陰極蒸着用のマスクとして、陽極であるＩＴＯストライプと直交する形状の２ｍｍ幅のストライプ状シャドーマスクを素子に密着させ、別の真空蒸着装置内に設置して、電子輸送層７と同様の真空蒸着法により、電子注入層８としてフッ化リチウム（ＬｉＦ）を膜厚０．５ｎｍ、次いで陰極９としてアルミニウムを膜厚８０．０ｎｍとなるようにそれぞれ積層した。【０１４１】
＜封止＞
引き続き、素子が保存中に大気中の水分等で劣化することを防ぐため、以下に記載の方法で封止処理を行った。
真空蒸着装置に連結された窒素グローブボックス中で、２３ｍｍ×２３ｍｍサイズのガラス板の外周部に、約１ｍｍの幅で光硬化性樹脂を塗布し、中央部に水分ゲッターシートを設置した。この上に、陰極形成を終了した基板を、蒸着された面が乾燥剤シートと対向するように貼り合わせた。その後、光硬化性樹脂が塗布された領域のみに紫外光を照射し、樹脂を硬化させた。これにより、２ｍｍ×２ｍｍサイズの発光面積部分を有する有機電界発光素子が得られた。【０１４２】
（実施例２）
実施例１において、発光層形成用組成物に含まれる非発光材料及び発光材料として、化合物（ＨＨ−２）、（ＬＨ−１）、（ＬＨ−２）、（Ｈ−１）及び（Ｄ−１）を、１５：１５：１５：５５：１５の質量比で混合したものに変更したこと以外は実施例１と同様に有機電界発光素子を作製した。なお、化合物（ＬＨ−２）は以下に示す構造を有する化合物であり、Ｔｇは８７℃であり、分子量は７６２．３であった。また、発光層形成用組成物に含まれる全非発光材料の総量に対する低Ｔｇ化合物の含有率は３０質量％であり、全非発光材料の加重平均ガラス転移温度は１１０℃であった。【０１４３】
【化１６】
2018135656.tif 000018
【０１４４】
（実施例３）
実施例１において、発光層形成用組成物に含まれる非発光材料及び発光材料として、化合物（ＨＨ−１）、（Ｈ−２）、（Ｈ−３）、（ＬＨ−１）及び（Ｄ−１）を、３５：１５：３５：１５：１５の質量比で混合したものに変更したこと以外は実施例１と同様に有機電界発光素子を作製した。なお、化合物（Ｈ−２）及び（Ｈ−３）は以下に示す構造を有する化合物であり、Ｔｇはそれぞれ１２９℃、１０９℃であり、分子量はそれぞれ７９１．３及び１１５７．５及びであった。発光層形成用組成物に含まれる全非発光材料の総量に対する低Ｔｇ化合物の含有率は１５質量％であり、全非発光材料の加重平均ガラス転移温度は１２７℃であった。【０１４５】
【化１７】
2018135656.tif 000019
【０１４６】
【化１８】
2018135656.tif 000020
【０１４７】
（実施例４）
実施例１において、発光層形成用組成物に含まれる非発光材料及び発光材料として、化合物（ＨＨ−１）、（ＬＨ−１）及び（Ｄ−１）を、７０：３０：１５の質量比で混合したものに変更したこと以外は実施例１と同様に有機電界発光素子を作製した。発光層形成用組成物に含まれる全非発光材料の総量に対する低Ｔｇ化合物の含有率は３０質量％であり、全非発光材料の加重平均ガラス転移温度は１３８℃であった。【０１４８】
（実施例５）
実施例１において、発光層形成用組成物に含まれる非発光材料及び発光材料として、（ＨＨ−１）、（Ｈ−２）、（ＬＨ−１）及び（Ｄ−１）を、７０：１５：１５：１５の質量比で混合したものに変更したこと以外は実施例１と同様に有機電界発光素子を作製した。発光層形成用組成物に含まれる全非発光材料の総量に対する低Ｔｇ化合物の含有率は１５質量％であり、全非発光材料の加重平均ガラス転移温度は１４４℃であった。
あった。【０１４９】
（実施例６）
実施例１において、発光層形成用組成物に含まれる非発光材料及び発光材料として、（ＨＨ−１）、（Ｈ−３）、（ＬＨ−１）、及び（Ｄ−１）を、３５：３５：３０：１５の質量比で混合したものに変更したこと以外は実施例１と同様に有機電界発光素子を作製した。発光層形成用組成物に含まれる全非発光材料の総量に対する低Ｔｇ化合物の含有率は３０質量％で、全非発光材料の加重平均ガラス転移温度は１２１℃であった。
あった。【０１５０】
（比較例１）
実施例１において、発光層形成用組成物に含まれる非発光材料及び発光材料として、（ＬＨ−１）、（ＬＨ−２）、（Ｈ−３）及び（Ｄ−１）を、３０：３５：３５：１５の質量比で混合したものに変更したこと以外は実施例１と同様に有機電界発光素子を作製した。全非発光材料の加重平均ガラス転移温度は９６℃であった。【０１５１】
（比較例２）
実施例１において、発光層形成用組成物に含まれる非発光材料及び発光材料として、（ＨＨ−１）、（ＨＨ−２）、及び（Ｄ−１）を、７０：３０：１５の質量比で混合したものに変更したこと以外は実施例１と同様に有機電界発光素子を作製した。全非発光材料の加重平均ガラス転移温度は１５４℃であった。
及び及び作製【０１５２】
＜有機電界発光素子の駆動寿命の評価＞
実施例１〜６並びに比較例１及び２において得られた各有機電界発光素子を１００℃の恒温槽内で７２時間保存した後に、１５ｍＡ／ｃｍ２で駆動させ、輝度７０００ｃｄ／ｍ２で換算したときの１５％減衰寿命（ＬＴ８５）を算出した。そして、比較例のうち、ＬＴ８５の長かった比較例２のＬＴ８５を１とした場合の相対値（以下「加熱後ＬＴ８５」と称す。）を求めた。各実施例及び比較例の発光層形成用組成物の組成比と、駆動寿命の評価結果を表１に示す。【０１５３】
【表１】
2018135656.tif 000021
【０１５４】
（実施例７）
図２に示す構成の有機電界発光素子を作製した。【０１５５】
＜発光層＞
実施例１と同様に陽極から正孔輸送層４まで形成し、発光層形成用組成物に含まれる非発光材料及び発光材料として、（ＨＨ−３）、（Ｈ−１）、（ＬＨ−２）及び（Ｄ−１）を、３５：３５：３０：１５の質量比で混合したものに変更したこと以外は実施例１と同様に発光層を形成した。なお、化合物（ＨＨ−３）は以下に示す構造を有する化合物であり、Ｔｇは１３２℃であり、分子量は８６８．１であった。発光層形成用組成物に含まれる全非発光材料の総量に対する低Ｔｇ化合物の含有率は３０質量％であり、全非発光材料の加重平均ガラス転移温度は１１２℃であった。【０１５６】
【化１９】
2018135656.tif 000022
【０１５７】
＜電子輸送層＞
次いで、形成された発光層５上に、真空蒸着法により電子輸送層７として以下に示す化合物ＥＴ−２と化合物１を、２：３の質量比で混合した混合物を膜厚２０ｎｍとなるように形成した。なお、実施例１とは異なり正孔阻止層６は形成しなかった。【０１５８】
【化２０】
2018135656.tif 000023
【０１５９】
【化２１】
2018135656.tif 000024
【０１６０】
＜陰極・封止＞
次いで陰極９としてアルミニウムを膜厚８０．０ｎｍとなるように積層した後、。実施例１と同様に封止処理を行った。なお、実施例１とは異なり、電子注入層８は形成しなかった。  【０１６１】
（実施例８）
実施例７において、発光層形成用組成物に含まれる非発光材料及び発光材料として化合物（ＨＨ−１）、（ＬＨ−３）及び（Ｄ−１）を、７０：３０：１５の質量比で混合したものに変更したこと以外は実施例７と同様に有機電界発光素子を作製した。なお、化合物（ＬＨ−３）は以下に示す構造を有する化合物であり、Ｔｇは９５℃であり、分子量は５８６．２であった。また、発光層形成用組成物に含まれる全非発光材料の総量に対する低Ｔｇ化合物の含有率は３０質量％であり、全非発光材料の加重平均ガラス転移温度は１４０℃であった。【０１６２】
【化２２】
2018135656.tif 000025
【０１６３】
（実施例９）
実施例７において、発光層形成用組成物に含まれる非発光材料及び発光材料として化合物（ＨＨ−１）、（ＬＨ−１）、（ＬＨ−３）及び（Ｄ−１）を、７０：１５：１５：１５の質量比で混合したものに変更したこと以外は実施例７と同様に有機電界発光素子を作製した。発光層形成用組成物に含まれる全非発光材料の総量に対する低Ｔｇ化合物の含有率は３０質量％であり、全非発光材料の加重平均ガラス転移温度は１３９℃であった。【０１６４】
（実施例１０）
実施例７において、発光層形成用組成物に含まれる非発光材料及び発光材料として化合物（ＨＨ−１）、（ＬＨ−１）及び（Ｄ−１）を、７０：３０：１５の質量比で混合したものに変更したこと以外は実施例７と同様に有機電界発光素子を作製した。発光層形成用組成物に含まれる全非発光材料の総量に対する低Ｔｇ化合物の含有率は３０質量％であり、全非発光材料の加重平均ガラス転移温度は１３８℃であった。【０１６５】
（比較例３）
実施例７において、発光層形成用組成物に含まれる非発光材料及び発光材料として化合物（ＨＨ−１）、（ＬＨ−４）及び（Ｄ−１）を、７０：３０：１５の質量比で混合したものに変更したこと以外は実施例７と同様に有機電界発光素子を作製した。なお、化合物（ＬＨ−４）は以下に示す構造を有する化合物であり、Ｔｇは９５℃であり、分子量は９３０．２であった。また、全非発光材料の加重平均ガラス転移温度は１４０℃であった。【０１６６】
【化２３】
2018135656.tif 000026
【０１６７】
（比較例４）
実施例７において、発光層形成用組成物に含まれる非発光材料及び発光材料として化合物（ＨＨ−１）、（ＬＨ−５）及び（Ｄ−１）を、７０：３０：１５の重量比で混合したものに変更したこと以外は実施例７と同様に有機電界発光素子を作製した。なお、化合物（ＬＨ−５）は以下に示す構造を有する化合物であり、Ｔｇは８６℃であり、分子量は６１２．８であった。また、全非発光材料の加重平均ガラス転移温度は１３７℃であった。【０１６８】
【化２４】
2018135656.tif 000027
【０１６９】
（比較例５）
実施例７において、発光層形成用組成物に含まれる非発光材料及び発光材料として化合物（ＨＨ−１）、（ＬＨ−１）及び（Ｄ−１）を、９５：５：１５の質量比で混合したものに変更したこと以外は実施例７と同様に有機電界発光素子を作製した。なお、全非発光材料の加重平均ガラス転移温度は１５６℃であった。【０１７０】
＜有機電界発光素子の駆動寿命の評価＞
実施例７〜１０及び比較例３〜５において得られた各有機電界発光素子を１００℃の恒温槽内で７２時間保存した後に、１５ｍＡ／ｃｍ２で駆動させ、輝度７０００ｃｄ／ｍ２で換算したときの１５％減衰寿命（ＬＴ８５）を算出した。そして、比較例のうち、ＬＴ８５が最も長かった比較例５のＬＴ８５を１とした場合の相対値として「加熱後ＬＴ８５」を求めた。各実施例及び比較例の発光層形成用組成物の組成比と、駆動寿命の評価結果を表２に示す。【０１７１】
【表２】
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【０１７２】
表１において、非発光材料として高Ｔｇ化合物及び低Ｔｇ化合物を含む実施例１〜６では、非発光材料として高Ｔｇ化合物又は低Ｔｇ化合物のいずれか一方のみを含む比較例１及び比較例２に対して、加熱後においてもＬＴ８５が大きく、電圧も低いことが示されている。
表２において、非発光材料としてピリミジン骨格又はトリアジン骨格を有する材料を含み、かつ低Ｔｇ化合物の含有率が特定範囲である実施例７〜１０は、ＬＴ８５が大きくなっている。一方、非発光材料としてピリミジン骨格を有する材料及びトリアジン骨格を有する材料のいずれもを含まない比較例３及び４は、加熱後のＬＴ８５が小さくなっている。また、非発光材料としてピリミジン骨格又はトリアジン骨格を有する材料を含むが、低Ｔｇ化合物の含有率が特定範囲から外れる比較例５は、加熱後の電圧が高くなっている。
以上より、実施例１〜１０は加熱後でも高い特性が得られており、加熱後であっても優れた有機電界発光素子であることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【０１７３】
本発明は、有機電界発光素子の発光層形成用組成物として、有機電界発光素子が使用される各種の分野、例えば、フラットパネル・ディスプレイ（例えばＯＡコンピュータ用や壁掛けテレビ）や面発光体としての特徴を生かした光源（例えば、複写機の光源、液晶ディスプレイや計器類のバックライト光源）、表示板、標識灯、照明装置等の分野において、好適に使用することが出来る。
【符号の説明】
【０１７４】
１  基板
２  陽極
３  正孔注入層
４  正孔輸送層
５  発光層
６  正孔阻止層
７  電子輸送層
８  電子注入層
９  陰極
１０  有機電界発光素子
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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2018135656.tif 000034
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