(57)【要約】  陽極（１０）及び陰極（３０）と、陽極（１０）及び陰極（３０）の間に、陽極側領域（２２）、内部領域（２４）及び陰極側領域（２６）からなる発光層（２０）を有し、各領域（２２），（２４），（２６）が、有機材料からなるホスト化合物と、重金属を有する金属錯体からなる三重項寄与の発光性能を有するドーパントとを含有し、内部領域（２４）のドーパント濃度が、陽極側領域（２２）及び陰極側領域（２４）のドーパント濃度より、高い有機エレクトロルミネッセンス素子(１)。【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極及び陰極と、
前記陽極及び陰極の間に、陽極側領域、内部領域及び陰極側領域からなる発光層を有し、
前記各領域が、有機材料からなるホスト化合物と、重金属を有する金属錯体からなる三重項寄与の発光性能を有するドーパントとを含有し、
前記内部領域のドーパント濃度が、前記陽極側領域及び陰極側領域のドーパント濃度より、高い有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２】
前記金属錯体の三重項エネルギーギャップが、２．６５ｅＶ以上である請求項１記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３】
前記陽極側領域のドーパント濃度と、前記陰極側領域のドーパント濃度が異なる請求項１又は２記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】
前記陰極側領域のドーパント濃度が、前記陽極側領域のドーパント濃度より、高い請求項３記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
前記内部領域のドーパント濃度が、３０重量％以下である請求項１乃至４のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項６】
前記内部領域のドーパント濃度と、前記陽極側領域又は陰極側領域のドーパント濃度のうち低いドーパント濃度との差が、３重量％〜１５重量％である請求項１乃至５のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項７】
前記陽極側領域、前記内部領域及び前記陰極側領域の間におけるドーパント濃度の変化が、不連続である請求項１乃至６のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項８】
前記陽極側領域及び陰極側領域が、それぞれ前記陽極又は陰極の界面から５ｎｍ以上までの領域である請求項１乃至７のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項９】
さらに、前記発光層と前記陽極の間に正孔輸送層を、又は前記発光層と前記陰極の間に電子輸送層を有し、
前記陽極側領域及び陰極側領域が、それぞれ前記正孔輸送層又は電子輸送層と、発光層との界面から５ｎｍ以上までの領域である請求項１乃至７のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１０】
前記素子が、３５０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長成分を含む光を発する請求項１乃至９のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子に関し、さらに詳しくは、高効率な有機ＥＬ素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機物質を使用した有機ＥＬ素子は、固体発光型の安価な大面積フルカラー表示素子としての用途が有望視され、多くの開発が行われている。一般に有機ＥＬ素子は、発光層及び該層を挟んだ一対の対向電極から構成されている。両電極間に電界が印加されると、陰極側から電子が注入され、陽極側から正孔が注入される。発光は、この電子が発光層において正孔と再結合し、励起状態を生成し、励起状態が基底状態に戻る際にエネルギーを光として放出する現象である。【０００３】
従来の有機ＥＬ素子の構成としては、様々なものが知られているが、例えば、特許文献１には、ＩＴＯ（インジウムチンオキシド）／正孔輸送層／発光層／陰極の素子構成の有機ＥＬ素子が開示されている。さらに、正孔輸送層の材料として、芳香族第三級アミンを用いることが開示されており、この素子構成により、２０Ｖ以下の印加電圧で数百ｃｄ／ｍ２の高輝度が可能となった。【０００４】
さらに、非特許文献１には、りん光性発光ドーパントであるイリジウム錯体を発光層にドーパントとして用いることにより、輝度数百ｃｄ／ｍ２以下で、発光効率が約４０ルーメン／Ｗ以上であることが報告されている。
しかし、このようなりん光型有機ＥＬ素子の多くは、緑色系又は赤色系の発光であり、多色化、さらには、青色発光の高効率化が問題とされている。特に、青色系では、発光量子効率５％以上の素子構成が少ないという問題があった。【０００５】
また、有機ＥＬ素子をフラットパネルディスプレイ等へ応用する場合、発光効率を改善し、低消費電力化することが求められているが、非特許文献１の素子構成では、発光輝度向上とともに、発光効率が著しく低下するという欠点を有しており、そのためフラットパネルディスプレイの消費電力が低下しないという問題があった。【０００６】
尚、有機ＥＬ素子の発光層において濃度勾配を利用した技術として、特許文献２がある。特許文献２の実施例１と比較例１に重金属錯体Ｉｒｐｐｙを用いた有機ＥＬ素子の記載がある。しかし、この実施例１の素子は、錯体を含有する発光層以外の部位もドーピング又は混合層を用いた構成であり、外部量子収率が１５％から１６％とわずか１％しか上昇していない。さらに、特許文献２ではＩｒｐｐｙ即ち発光が緑域への適応のみが記載されており、青色発光、特に重金属錯体を用いた有機ＥＬ素子は記載されていない。【０００７】
また、特許文献３にも濃度勾配による性能向上の技術が記載されている。しかし、これは、発光層の陽極側と陰極側で単調に濃度勾配を持たせる技術である。【０００８】
【特許文献１】特開昭６３−２９５６９５号公報
【特許文献２】特開２００５−１００７６７号公報
【特許文献３】ＵＳ２００５／００４６３３７Ａ１
【非特許文献１】Ｔ．Ｔｓｕｔｓｕｉ．ｅｔ．ａｌ．Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｖｏｌ．３８（１９９９）ｐｐ．Ｌ１５０２−Ｌ１５０４
【０００９】
本発明の目的は、高電流効率又は高発光効率の有機ＥＬ素子、特に青色発光の有機ＥＬ素子を提供することである。
【発明の開示】
【００１０】
発光層に用いるドーパントは、発光層内への電荷注入性及び発光性が求められる。本発明者らは、りん光発光型有機ＥＬ素子において、この両特性を分離させることによる発光性能の向上を鋭意検討した結果、電荷注入性に優れたドーパント濃度域と発光性に優れたドーパント濃度域があり、これらの濃度域を分離して含有することにより、発光特性を向上させ、より高性能な素子ができることを見出し、本発明を完成させた。
【００１１】
本発明によれば、以下の有機ＥＬ素子が提供される。
１．陽極及び陰極と、
前記陽極及び陰極の間に、陽極側領域、内部領域及び陰極側領域からなる発光層を有し、
前記各領域が、有機材料からなるホスト化合物と、重金属を有する金属錯体からなる三重項寄与の発光性能を有するドーパントとを含有し、
前記内部領域のドーパント濃度が、前記陽極側領域及び陰極側領域のドーパント濃度より、高い有機エレクトロルミネッセンス素子。
２．前記金属錯体の三重項エネルギーギャップが、２．６５ｅＶ以上である１記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
３．前記陽極側領域のドーパント濃度と、前記陰極側領域のドーパント濃度が異なる１又は２記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
４．前記陰極側領域のドーパント濃度が、前記陽極側領域のドーパント濃度より、高い３記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
５．前記内部領域のドーパント濃度が、３０重量％以下である１乃至４のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
６．前記内部領域のドーパント濃度と、前記陽極側領域又は陰極側領域のドーパント濃度のうち低いドーパント濃度との差が、３重量％〜１５重量％である１乃至５のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
７．前記陽極側領域、前記内部領域及び前記陰極側領域の間におけるドーパント濃度の変化が、不連続である１乃至６のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
８．前記陽極側領域及び陰極側領域が、それぞれ前記陽極又は陰極の界面から５ｎｍ以上までの領域である１乃至７のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
９．さらに、前記発光層と前記陽極の間に正孔輸送層を、又は前記発光層と前記陰極の間に電子輸送層を有し、前記陽極側領域及び陰極側領域が、それぞれ前記正孔輸送層又は電子輸送層と、発光層との界面から５ｎｍ以上までの領域である１乃至７のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
１０．前記素子が、３５０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長成分を含む光を発する１乃至９記載のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１２】
本発明によれば、高電流効率又は高発光効率の有機ＥＬ素子、特に青色発光の有機ＥＬ素子が提供できる。
【００１３】
本発明では、発光層内全域での平均濃度が、従来の均一濃度の発光層の平均濃度より低くても、従来の素子よりも高効率であり、この結果、錯体の消費を抑えた形態での高効率化を実現した。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る有機ＥＬ素子の一実施形態を示す断面図である。
【図２】三重項エネルギーギャップの求め方を説明するための光励起発光スペクトルを示す図である。
【図３】本発明に係る有機ＥＬ素子の他の実施形態を示す断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
図１は、本発明に係る有機ＥＬ素子の一実施形態を示す断面図である。
この有機ＥＬ素子１は、陽極１０、発光層２０及び陰極３０からなり、発光層２０は、層状の陽極側領域２２、内部領域２４及び陰極側領域２６からなる。【００１６】
発光層２０全体の膜厚は通常１５ｎｍ〜５００ｎｍである。各領域２２，２４，２６の膜厚は、好ましくは５ｎｍ以上であり、さらに好ましくは５ｎｍ〜１００ｎｍ、より好ましくは５ｎｍ〜３０ｎｍである。面発光として機能させるには層として連続性のある膜が必要であるが、５ｎｍ未満ではこの機構を持つことができず、発光性能が不均一性となる場合がある。陽極側領域２２及び陰極側領域２４は、それぞれ陽極１０及び陰極３０の界面ａ，ｂから５ｎｍ以上までの領域であることが好ましい。【００１７】
各領域２２，２４，２６は、それぞれ有機材料からなるホスト化合物と、重金属を有する金属錯体からなる三重項寄与の発光性能を有するドーパントとを含有する。好ましくは、金属錯体の三重項エネルギーギャップは２．６５ｅＶ以上である。
本発明において、発光層とは、上記のドーパントを含有している有機層である。【００１８】
具体的には、この実施形態では、内部領域２４のドーパント濃度は、陽極側領域のドーパント濃度及び陰極側領域のドーパント濃度より高い。ここで各領域のドーパント濃度は、各領域における平均ドーパント濃度である。内部領域のドーパント濃度は、陽極側領域及び陰極側領域のドーパント濃度より、好ましくは２重量％以上、より好ましくは４重量％以上高い【００１９】
陽極側領域２２のドーパント濃度と、陰極側領域２６のドーパント濃度は同一でも異なってもよい。異なる場合、１重量％以上、異なってよい。
異なるときは、電荷注入性を改善するため、陰極側領域２６のドーパント濃度が、陽極側領域２４のドーパント濃度より、高いほうが好ましい。【００２０】
各領域２２，２４，２６のドーパント濃度は、好ましくは０．１〜３０重量％、より好ましくは、０．１〜２０重量％である。通常、陽極側領域２２と陰極側領域２６は１重量％〜１５重量％、内部領域２４は５重量％〜３０重量％であり、好ましくは陽極側領域２２と陰極側領域２６は３重量％〜１０重量％、内部領域２４は８重量％〜２０重量％である。【００２１】
また、内部領域２４と、陽極側領域２２及び陰極側領域２６とのドーパント濃度差は、陽極側領域２２又は陰極側領域２６のドーパント濃度のうち低いドーパント濃度との差が３重量％〜１５重量％であることが好ましい。【００２２】
さらに、陽極側領域２２、内部領域２４及び陰極側領域２６の間におけるドーパント濃度の変化が、不連続であることが好ましい。不連続とは、好ましくは、二つの領域間の界面において、ドーパント濃度が連続しないで３重量％以上／１０Å(１０Å離れた２点間で３重量％以上の差異があること）変化することである。【００２３】
ドーパントは、重金属を有する金属錯体からなる。好ましくは金属錯体の三重項エネルギーギャップは２．６５ｅＶ以上である。即ち、本発明の有機ＥＬ素子はりん光型有機ＥＬ素子である。さらに好ましくは、有機ＥＬ素子１は、緑から青系の光を発する。この場合、「緑から青系発光」を三重項発光が寄与することにより、高効率な発光が実現する。緑から青系光は、少なくとも約４２０〜５３０ｎｍにピーク波長を有する。【００２４】
三重項エネルギーギャップ（ＥｇＴ）は、７７Ｋで金属錯体の光励起発光スペクトルを測定し、その最短波長値から算出できる。
本発明では、図２に示すように、波長「λｏ」のエネルギーを換算して、ＥｇＴを求める。図２に示す光励起発光スペクトルの短波長側成分で接線を引き、λｏを決定する。このλｏの値を元に、換算式ＥｇＴ（ｅＶ）＝１２３９．８５／λｏにより、ＥｇＴ値を決定する。【００２５】
例えば、三重項エネルギーギャップ（ＥｇＴ）は公知のりん光測定法（例えば、「光化学の世界」（日本化学会編・１９９３）５０頁付近の記載方法）により測定できる。具体的には、有機材料を溶媒に溶解（試料１０μｍｏｌ／リットルＥＰＡ（ジエチルエーテル：イソペンタン：エタノール＝５：５：２（容積比））し、りん光測定用試料とする。石英セルへ入れた試料を７７Ｋに冷却、励起光を照射し、該りん光を波長に対し、測定する。図２に示すように、りん光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対して接線を引き、該波長値（λｏ）をエネルギー値に換算した値をＥｇＴとする。【００２６】
好ましくは、素子１は、３５０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長成分を含む光を発する。３５０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長成分を含む光を発すると、色度面において青色化することができる。【００２７】
図３は、本発明に係る有機ＥＬ素子の他の実施形態を示す断面図である。
この有機ＥＬ素子２は、発光層２０と陽極１０の間に正孔輸送層４０を、発光層２０と陰極３０の間に電子輸送層５０を有する他は、前記実施形態と同じである。正孔輸送層４０と電子輸送層５０により、より発光層への電荷注入性が改善され、高電流効率（Ｌ／Ｊ効率）化できる。【００２８】
この他、本発明の有機ＥＬ素子は他の介在層を含むことでき、例えば以下の構成をとることができる。
（１）陽極／正孔輸送層／発光層／陰極
（２）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／陰極
（３）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
（４）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極【００２９】
上記（３）又は（４）の構成が好ましい。基板上、この順序で又はこの逆の順序で積層する。尚、発光層からの発光を効率よく取り出すために、陽極及び陰極の少なくとも一方は透明又は半透明物質により形成することが好ましい。
本実施形態において、陽極側領域２２及び陰極側領域２４は、それぞれ正孔輸送層４０又は電子輸送層５０と、発光層２０との界面から５ｎｍ以上までの領域であることが好ましい。【００３０】
有機ＥＬ素子１の各層１０〜４０の成膜法は特に限定されず、従来の有機ＥＬ素子を製造する方法を用いて製造できる。具体的には、真空蒸着法、キャスト法、塗布法、スピンコート法等により形成することができる。
真空蒸着法では、発光層のホスト化合物の成膜速度とドーパントの成膜速度の調整により濃度を決定できる。
キャスト法、塗布法、スピンコート法等の湿式成膜の場合は、成膜溶液へのホスト化合物とドーパントの重量比により発光層中の錯体濃度を決定できる。【００３１】
濃度勾配させる方法として例えば、真空蒸着法では、蒸着温度の変更やシャッターの開閉による成膜速度の変更が挙げられる。また、塗布方法では、その濃度相当のホスト材料と錯体重量を混合したインク溶液により作製できる。さらに、キャスト法では、沈殿速度と乾燥速度のバランスにより濃度勾配のある薄膜を作製できる。濃度勾配はこれらの方法により実現できるが、これらに限定されない。【００３２】
本発明の素子構成においては、正孔障壁が電子障壁より小さく、正孔注入性の方が電子注入性より優れていることから、発光層への電荷注入性の観点から、好ましくは、陰極領域のドーパント濃度が、陽極側領域のドーパント濃度より高い。高濃度域の濃度は均一濃度で素子を作製したときの最高効率を得る濃度とするのが好ましい。【００３３】
特に、発光性ドーパントとホスト化合物のイオン化ポテンシャルの差（ΔＩｐ）が以下の条件を満たし、さらに、各濃度域のいずれの濃度も３０重量％以下であると、本発明のように濃度域を変えることによる高効率化が一層有効になる。
−０．４ｅＶ≦ΔＩｐ≦０．４ｅＶ
ΔＩｐ＝Ｉｐ（ドーパント）−Ｉｐ（ホスト化合物）
上記式は、前述のように本発明での素子構成の場合、正孔障壁が電子障壁より小さく、正孔注入性の方が電子注入性より優れていることから、特に、電流効率向上の効果が顕著になる条件である。さらに好ましい条件を以下に示す。
−０．３ｅＶ≦ΔＩｐ≦０．３ｅＶ
イオン化ポテンシャルは、市販の大気下光電子分光装置ＡＣ−１等により測定できる。【００３４】
また、青系の場合、特に、三重項からの発光が寄与する場合、ホスト化合物とドーパント化合物の光学エネルギーギャップの差は小さくなる傾向があり、場合によっては、ドーパントの方が広くなる場合もある。特に、重金属錯体の場合、その構造安定性や反応性の観点から、イオン化ポテンシャルがホスト化合物より大きくなる場合がある。即ち、発光層内での正孔を止める（溜める）機能が弱くなることがある。このような正孔の溜め込み効果を向上するため、正孔輸送層を有する構成の場合、発光層と陽極の間に、該正孔輸送層とホスト材料の混合層を設ける、又は、非発光性ドーパントを用いることが好ましく、その結果発光安定性が向上する。【００３５】
本発明のドーパントの重金属としては、例えば、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｍｏ又はＲｅが挙げられる。配位子としては、例えば、Ｃ，Ｎが金属に配位又は結合する配位子（ＣＮ配位子）があり、具体的には、以下の配位子を例示できる。
【化１】
2007004563.tif 000002
【００３６】
好ましくは、配位子はフッ素原子を有する。例えば、以下の配位子が挙げられる。
【化２】
2007004563.tif 000003
【００３７】
発光層のホスト化合物としては、例えば、アミン誘導体、カルバゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ベンゾオキサゾール系、ベンゾチアゾール系及びベンゾイミダゾール系等の蛍光増白剤、金属キレート化オキサノイド化合物又はスチリル系化合物等の薄膜形成性の良い化合物を用いることができる。【００３８】
好ましいホスト化合物は、少なくとも一つカルバゾリル基を有する有機化合物、具体的には、特願２００３−３８７８５５やＵＳ６８６３９９７Ｂ２に挙げられる化合物群である。好ましい構造骨格として、ＵＳ６８６３９９７Ｂ２のクレーム１，１１記載の骨格が挙げられる。より好ましい化合物としては、ＵＳ６８６３９９７Ｂ２のクレーム２４，２６記載の化合物が挙げられる。【００３９】
また、ホスト化合物の３重項準位エネルギーは、ドーパントの３重項準位エネルギーよりも大きいことが好ましい。このような関係により、ホスト化合物のエネルギーが効率よくドーパントへ移動し、発光効率がより向上する。
ホスト化合物の具体的例として、以下のカルバゾリル基含有化合物が挙げられる。
【化３】
2007004563.tif 000004
（Ｍｅはメチル基である。）【００４０】
正孔注入層や正孔輸送層用材料は、特に制限はなく、従来の有機ＥＬ素子に用いられる公知の有機材料を使用できる。具体的には、アミン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、ポリシランやアミリン共重合体等が挙げられる。【００４１】
また、電子輸送層や電子注入層用材料として、ヘテロ環及びカルバゾリル基含有化合物や従来から用いられているアルミキレート錯体等が挙げられる。特に好ましくは特願２００２−２９９８１０、特願２００４−０６４００４記載の化合物が挙げられる。【００４２】
ヘテロ環及びカルバゾリル基含有化合物として、以下の化合物を例示できる。
【化４】
2007004563.tif 000005
【００４３】
また、アルミキレート錯体として、下記式（１）の化合物を例示できる。
【化５】
2007004563.tif 000006
（式中、Ｒ１はアルキル基、オキシ基、アミノ基、Ｒ２，Ｒ３はそれぞれ水素原子、アルキル基、オキシ基、アミノ基、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は、それぞれシアノ、ハロゲン、α−ハロアルキル、α−ハロアルコキシ、アミド、スルホニル等から選択され得る。Ｌは、下記式（２）又は（３）で示される。
【化６】
2007004563.tif 000007
（式中、Ｒ７〜〜Ｒ２６はそれぞれ水素又は炭化水素基を表す。））【００４４】
アルミキレート錯体は、具体的には以下の化合物を例示できる。
【化７】
2007004563.tif 000008
【００４５】
本発明の有機ＥＬ素子は、基板により支持されることが好ましい。基板の材料については、特に制限はなく、有機ＥＬ素子に慣用されているもの、例えば、ガラス、透明プラスチック又は石英等を用いることができる。【００４６】
陽極の材料としては、仕事関数が４ｅＶ以上と大きい金属、合金、電気伝導性化合物又はこれらの混合物が好ましく用いられる。具体例としては、Ａｕ等の金属、ＣｕＩ、ＩＴＯ、ＳｎＯ２又はＺｎＯ等の誘電性透明材料が挙げられる。陽極は、例えば蒸着法やスパッタリング法等の方法で、前記材料の薄膜を形成することにより作製することができる。発光層からの発光を陽極より取り出す場合、陽極の透過率は１０％より大きいことが好ましい。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。【００４７】
陰極の材料としては、仕事関数が４ｅＶ以下と小さい金属、合金、電気伝導性化合物又はこれらの混合物が好ましく用いられる。具体例としては、ナトリウム、リチウム、アルミニウム、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／銅混合物、Ａｌ／Ａｌ２Ｏ３、インジウム等が挙げられる。この陰極は、蒸着法やスパッタリング法等の方法で、前記材料の薄膜を形成することにより作製することができる。発光層からの発光を陰極より取り出す場合、陰極の透過率は１０％より大きいことが好ましい。また、陰極のシート抵抗は、数百Ω／□以下が好ましい。陰極の膜厚は材料にもよるが、通常１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲で選択される。【００４８】
また、本発明の有機ＥＬ素子は、さらに電流効率又は発光効率を上げるために、必要に応じて、正孔輸送層及び電子注入層に無機材料を添加してもよい。また、好ましくは、正孔注入層や正孔輸送層に無機材料を用いてもよい。一方、さらに電流（発光）効率を上げるために、電子輸送層と金属陰極との間に無機材料を用いてもよい。具体的には、Ｌｉ，Ｍｇ，Ｃｓ等のアルカリ金属の弗化物や酸化物である。
[実施例]【００４９】
実施例１
（有機ＥＬ素子の作製）
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。洗浄後の透明電極ライン付きガラス基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着し、まず透明電極ラインが形成されている側の面上に、前記透明電極を覆うようにして膜厚１００ｎｍの下記ＨＩＭからなる正孔注入材料を抵抗加熱蒸着により成膜した。この膜は、正孔注入層（ＨＩＬ）として機能する。ＨＩＭの成膜に続けて、この膜上に膜厚１０ｎｍの下記ＨＴＭからなる正孔輸送層（ＨＴＬ）を抵抗加熱蒸着により成膜した。【００５０】
この膜上に膜厚３０ｎｍで、ホスト化合物（下記ＨＯＳＴ、Ｉｐ＝６．０ｅＶ、Ｅｇｓ＝３．２１ｅＶ、ＥｇＴ＝２．８９ｅＶ）とドーパント（下記錯体Ｄ、Ｉｐ＝６．３ｅＶ、ＥｇＴ＝２．７５ｅＶ）を抵抗加熱により共蒸着成膜した。このとき、成膜速度制御により所定の濃度にして膜厚５ｎｍまで共蒸着して陽極側領域を作製し、その後、同様に内部領域の所定濃度にしてさらに膜厚５ｎｍまで共蒸着して内部領域を作製し、その後、さらに陰極側領域の所定濃度に変更してさらに膜厚２０ｎｍまで共蒸着して陰極側領域を作製した。陽極側領域、内部領域及び陰極側領域から、発光層（ＥＭＬ）が形成される。【００５１】
そして、発光層の成膜に続けて、この発光層上に膜厚２５ｎｍの下記ＥＴＭからなる電子輸送層（ＥＴＬ）を抵抗加熱蒸着により成膜し、さらにこの層の上にＡｌｑ層（電子注入層）（ＥＩＬ）を膜厚５ｎｍ成膜した。この後、ＬｉＦを電子注入性電極（陰極）として成膜速度１Å／ｍｉｎで膜厚０．１ｎｍ形成した。このＬｉＦ層上に金属Ａｌを蒸着させ、金属陰極を膜厚１３０ｎｍ形成し有機ＥＬ素子を形成した。【００５２】
ホスト化合物とドーパントのイオン化ポテンシャルは、大気中紫外線光電子分析装置ＡＣ−１（理研計器株式会社製）で測定した。ＥｇＳ値はホスト化合物のトルエン希薄溶液の吸収スペクトルの測定結果から求めた。ＥｇＴ値は前述の方法により決定した。
本実施例において各領域内のドーパント濃度はほぼ一定であり、ドーパント濃度はその成膜時の成膜速度より換算した。ドーパント濃度の厚さ方向濃度分布は、ＸＰＳ（Ｘ線光電子分光法）により測定が可能である。結果を表１に示す。
尚、表中の発光層（ＥＬＭ）欄の括弧書きの数値（％）は、各領域におけるドーパント濃度（重量％）を示す。【００５３】
【化８】
2007004563.tif 000009
【００５４】
（有機ＥＬ素子の評価）
得られた有機ＥＬ発光素子について、輝度、効率、色度を所定直流電圧を印加した条件で測定し、発光輝度１００ｃｄ／ｍ２程度の発光時の電流効率（＝（輝度）／（電流密度））を算出した。
結果を表１に示す。表中において、Ｖは印加直流電圧である。Ｊは電流密度であり、Ｌは輝度であり、Ｌ／Ｊは電流効率を示す。ｋは発光効率である。Ｅ．Ｑ．Ｅ．は外部量子収率であり、同色系ではこの価が大きい程高性能であることを示す。λｍａｘはＥＬスペクトルのピーク波長である。ＣＩＥ（ｘ，ｙ）は色度である。【００５５】
比較例１
発光層の各領域においてドーパント濃度を変えず同じにした他は、実施例１と同様に有機ＥＬ素子を作製し、評価した。結果を表１に示す。【００５６】
実施例２−１１
発光層の各領域の膜厚及びドーパント濃度を表１−６に示すように変えた他は、実施例１と同様に有機ＥＬ素子を作製し、評価した。結果を表１−６に示す。【００５７】
比較例２−４
発光層のドーパント濃度を表１−６に示すように変えた他は、比較例１と同様に有機ＥＬ素子を作製し、評価した。結果を表１−６に示す。【００５８】
【表１】
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【００５９】
【表２】
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【００６０】
【表３】
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【００６１】
【表４】
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【００６２】
【表５】
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【００６３】
【表６】
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【００６４】
この結果より、実施例では、同じ発光色で、比較例より高電流効率の素子を実現できたことがわかる。
りん光型素子では、高電流効率（Ｌ／Ｊ（ｃｄ．／Ａ））や高発光効率（ｋ（ｌｍ．／Ｗ））を実現するには、従来の蛍光型より高濃度が必要な場合がある。しかし、実施例は、ドーピング量を同等にして高電流効率や高発光効率を実現できた。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明の有機ＥＬ素子は、壁掛テレビの平面発光体やディスプレイのバックライト等の光源として使用できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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