(57)【要約】【課題】発光効率が高く、低電圧で駆動でき、駆動耐久性に優れた有機電界発光素子を提供する。【解決手段】陽極及び陰極間に、発光材料を含有する発光層と、電子輸送層（ＥＴＬ１）と、有機薄膜層（ＥＴＬ２）と、を陽極側からこの順に有し、前記有機薄膜層（ＥＴＬ２）は電子輸送材料を含有し且つその膜厚が０．０１〜３ｎｍであり、且つ、前記電子輸送層（ＥＴＬ１）と前記有機薄膜層（ＥＴＬ２）との膜厚比（ＥＴＬ１／ＥＴＬ２）が５〜５００であることを特徴とする有機電界発光素子。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極及び陰極間に、発光材料を含有する発光層と、電子輸送層（ＥＴＬ１）と、有機薄膜層（ＥＴＬ２）と、を陽極側からこの順に有し、前記有機薄膜層（ＥＴＬ２）は電子輸送材料を含有し且つその膜厚が０．０１〜３ｎｍであり、且つ、前記電子輸送層（ＥＴＬ１）と前記有機薄膜層（ＥＴＬ２）との膜厚比（ＥＴＬ１／ＥＴＬ２）が５〜５００であることを特徴とする有機電界発光素子。
【請求項２】
前記電子輸送層（ＥＴＬ１）の電子親和力の値（ＥＴＬ１（Ｅａ））と、前記有機薄膜層（ＥＴＬ２）の電子親和力の値（ＥＴＬ２（Ｅａ）とが、下記式（１）で表される関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光素子。
式（１）：ＥＴＬ１（Ｅａ）＜ＥＴＬ２（Ｅａ）
【請求項３】
陽極及び陰極間に、発光材料を含有する発光層と、電子輸送層（ＥＴＬ１）と、有機薄膜層（ＥＴＬ２）と、を陽極側からこの順に有し、前記有機薄膜層（ＥＴＬ２）は電子輸送材料を含有し且つその膜厚が０．０１〜３ｎｍであり、且つ、前記電子輸送層（ＥＴＬ１）と前記有機薄膜層（ＥＴＬ２）との膜厚比（ＥＴＬ１／ＥＴＬ２）が５〜５００であり、且つ、前記電子輸送層（ＥＴＬ１）の電子親和力の値（ＥＴＬ１（Ｅａ））と、前記有機薄膜層（ＥＴＬ２）の電子親和力の値（ＥＴＬ２（Ｅａ）とが、下記式（２）で表される関係を満たし、前記有機薄膜層（ＥＴＬ２）が陰極層に隣接していることを特徴とする有機電界発光素子。
式（２）：ＥＴＬ１（Ｅａ）＞ＥＴＬ２（Ｅａ）
【請求項４】
前記陰極層を構成する材料の仕事関数が、２．５〜４．５ｅＶの範囲であることを特徴とする請求項３に記載の有機電界発光素子。
【請求項５】
前記有機薄膜層（ＥＴＬ２）が、ピレン、カルバゾール、イミダゾピリジン及びそれらの誘導体、並びに金属錯体から選択される少なくとも１種を含む層であることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の有機電界発光素子。
【請求項６】
前記膜厚比（ＥＴＬ１／ＥＴＬ２）が７〜７０であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【請求項７】
前記膜厚比（ＥＴＬ１／ＥＴＬ２）が１０〜５０であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【請求項８】
前記電子輸送層（ＥＴＬ１）が金属錯体を含む層であることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気エネルギーを光に変換して発光できる有機電界発光素子（以下、「有機ＥＬ素子」、「発光素子」、又は「ＥＬ素子」ともいう。）に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、種々の表示素子に関する研究開発が活発であり、中でも有機電界発光（ＥＬ）素子は、低電圧で高輝度の発光を得ることができるため、有望な表示素子として注目されている。
有機電界発光素子は、発光層もしくは発光層を含む複数の有機層を挟んだ対向電極から構成されており、陰極から注入された電子と陽極から注入された正孔が発光層において再結合し、生成した励起子からの発光を利用するもの、又は、前記励起子からエネルギー移動によって生成する他の分子の励起子からの発光を利用するものである。
【０００３】
有機電界発光素子に要求される特性としては、高発光効率、低駆動電圧、高耐久性（長寿命化）などがある。
高発光効率、長寿命化に関しては、例えば、発光層への電子の流れを抑制する電子移動制御層を設ける技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
また、正孔阻止層を設けることによって正孔の漏れを阻止して発光効率を向上させる技術が開示されている（例えば、特許文献２、３参照）。
しかしながら、上記のいずれ文献に開示される有機電界発光素子についても、発光効率、駆動電圧、及び耐久性が充分とは言えず、特性向上が求められている。
【特許文献１】特開２００４−２７３１６３号公報
【特許文献２】特開２０００−２４３５７１号公報
【特許文献３】特開２０００−３７９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、発光効率が高く、低電圧で駆動でき、駆動耐久性に優れた有機電界発光素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は検討の結果、有機電界発光素子における発光層と陰極との間に、特定の態様に構成した電子輸送層と有機薄膜層とをこの順に有することで、前記課題を解決しうることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
則ち、前記課題は、下記の手段によって解決された。
＜１＞  陽極及び陰極間に、発光材料を含有する発光層と、電子輸送層（ＥＴＬ１）と、有機薄膜層（ＥＴＬ２）と、を陽極側からこの順に有し、前記有機薄膜層（ＥＴＬ２）は電子輸送材料を含有し且つその膜厚が０．０１〜３ｎｍであり、且つ、前記電子輸送層（ＥＴＬ１）と前記有機薄膜層（ＥＴＬ２）との膜厚比（ＥＴＬ１／ＥＴＬ２）が５〜５００であることを特徴とする有機電界発光素子。
以下、本態様の有機電界発光素子を「第１の態様」と称する場合がある。
【０００７】
＜２＞  前記電子輸送層（ＥＴＬ１）の電子親和力の値（ＥＴＬ１（Ｅａ））と、前記有機薄膜層（ＥＴＬ２）の電子親和力の値（ＥＴＬ２（Ｅａ）とが、下記式（１）で表される関係を満たすことを特徴とする前記＜１＞に記載の有機電界発光素子。
式（１）：ＥＴＬ１（Ｅａ）＜ＥＴＬ２（Ｅａ）
【０００８】
＜３＞  陽極及び陰極間に、発光材料を含有する発光層と、電子輸送層（ＥＴＬ１）と、有機薄膜層（ＥＴＬ２）と、を陽極側からこの順に有し、前記有機薄膜層（ＥＴＬ２）は電子輸送材料を含有し且つその膜厚が０．０１〜３ｎｍであり、且つ、前記電子輸送層（ＥＴＬ１）と前記有機薄膜層（ＥＴＬ２）との膜厚比（ＥＴＬ１／ＥＴＬ２）が５〜５００であり、且つ、前記電子輸送層（ＥＴＬ１）の電子親和力の値（ＥＴＬ１（Ｅａ））と、前記有機薄膜層（ＥＴＬ２）の電子親和力の値（ＥＴＬ２（Ｅａ）とが、下記式（２）で表される関係を満たし、前記有機薄膜層（ＥＴＬ２）が陰極層に隣接していることを特徴とする有機電界発光素子。
式（２）：ＥＴＬ１（Ｅａ）＞ＥＴＬ２（Ｅａ）
以下、本態様の有機電界発光素子を「第２の態様」と称する場合がある。
【０００９】
＜４＞  前記陰極層を構成する材料の仕事関数が、２．５〜４．５ｅＶの範囲であることを特徴とする前記＜３＞に記載の有機電界発光素子。
【００１０】
＜５＞  前記有機薄膜層（ＥＴＬ２）が、ピレン、カルバゾール、イミダゾピリジン及びそれらの誘導体、並びに金属錯体から選択される少なくとも１種を含む層であることを特徴とする前記＜３＞又は＜４＞に記載の有機電界発光素子。
【００１１】
＜６＞  前記膜厚比（ＥＴＬ１／ＥＴＬ２）が７〜７０であることを特徴とする前記＜１＞乃至＜５＞のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【００１２】
＜７＞  前記膜厚比（ＥＴＬ１／ＥＴＬ２）が１０〜５０であることを特徴とする前記＜１＞乃至＜５＞のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【００１３】
＜８＞  前記電子輸送層（ＥＴＬ１）が金属錯体を含む層であることを特徴とする前記１＞乃至＜７＞のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、発光効率が高く、低電圧で駆動でき、駆動耐久性に優れた有機電界発光素子を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の有機電界発光素子について、第１の態様及び第２の態様に分けて詳細に説明する。
【００１６】
（第１の態様）
本発明の第１の態様に係る有機電界発光素子は、発光材料を含有する発光層と、電子輸送層（ＥＴＬ１）と、該電子輸送層（ＥＴＬ１）に隣接する有機薄膜層（ＥＴＬ２）と、を陽極側からこの順に有し、前記有機薄膜層（ＥＴＬ２）は電子輸送材料を含有し且つその膜厚が０．０１〜３ｎｍであり、且つ、前記電子輸送層（ＥＴＬ１）と前記有機薄膜層（ＥＴＬ２）との膜厚比（ＥＴＬ１／ＥＴＬ２）が５〜５００であることを特徴とする。
【００１７】
本発明の有機電界発光素子は、上記構成としたことにより、発光効率を向上させるとともに、低電圧駆動、及び、駆動耐久性についても優れた効果を奏することができる。
本発明の作用は未だ明確ではないが、上記構成としたことにより、電極からの電子注入が促進されると共に、素子の耐性劣化が効果的に抑制されることから、発光効率の向上、低電圧駆動、及び駆動耐久性の向上が可能になったものと推測される。
【００１８】
本発明における電子輸送層（ＥＴＬ１）は、陰極側から電子を受け取り陽極側に輸送する機能を有する層である。本発明においては、発光層と電子輸送層（ＥＴＬ１）との間に、更に他の電子輸送層を有してもよい。
【００１９】
本発明における有機薄膜層（ＥＴＬ２）は、電子輸送層（ＥＴＬ１）と陰極との間に設けられる層であり、電子輸送材料を含有し且つその膜厚が０．０１〜３ｎｍであることが必要である。本発明においては、陰極と有機薄膜層（ＥＴＬ２）との間に、更に他の有機薄膜層を有してもよい。
【００２０】
電子輸送層（ＥＴＬ１）と、有機薄膜層（ＥＴＬ２）とは、隣接する層であることが好ましい。
なお、以下の説明では、電子輸送層（ＥＴＬ１）及び有機薄膜層（ＥＴＬ２）を、単に「ＥＴＬ１層」及び「ＥＴＬ２」層と称する場合がある。
【００２１】
本発明においては、電子輸送層（ＥＴＬ１層）と有機薄膜層（ＥＴＬ２層）との膜厚比（ＥＴＬ１／ＥＴＬ２）は５〜５００であることが必要である。該膜厚比は、７〜７０であることが好ましく、１０〜５０であることがより好ましい。
【００２２】
ＥＴＬ１層の膜厚としては、１０〜５０ｎｍであることが好ましく、１０〜４０ｎｍであることがより好ましく、１０〜３０ｎｍであることが更に好ましい。
本発明の有機電界発光素子が、ＥＴＬ１層以外の他の電子輸送層を有する場合、素子における電子輸送層全体の膜厚としては、電子移動度がホールの移動度に比べ小さいことから可能な限り薄い方が好ましく、２０〜６０ｎｍであることがより好ましく、２０〜３０ｎｍであることが更に好ましい。
【００２３】
ＥＴＬ２層の膜厚は０．０１〜３ｎｍであり、０．０５〜２ｎｍであることが好ましく、０．５〜１ｎｍであることが更に好ましい。
本発明の有機電界発光素子において、ＥＴＬ２層と他の有機化合物層とを含む有機化合物層全体の膜厚としては、駆動電圧の点から、１００〜４００ｎｍであることがより好ましく、２００〜３５０ｎｍであることが更に好ましい。
【００２４】
ＥＴＬ１層及びＥＴＬ２層の膜厚は、前記の膜厚比（ＥＴＬ１／ＥＴＬ２）を満たすように決定される。
【００２５】
有機薄膜層は、被形成面に対して、一定或いは不均一な膜厚で膜状に形成される態様であってもよいし、非連続的に形成される態様（例えば、島状に形成される態様）であってもよい。
【００２６】
なお、本発明における膜厚とは平均膜厚を指す。具体的な膜厚の設定は、各層を構成するそれぞれの材料からなる５０〜２００ｎｍ程度の単層を形成し、その膜厚を段差計あるいは光学式膜厚計等の手段で測定しておき、素子作製時にはその換算値から設定する。
また、膜厚は、ＵＬＶＡＣ製触針式表面形状測定器（ＤＥＫＴＡＫ）により測定した値である。
【００２７】
本発明の第１の態様においては、ＥＴＬ１と陰極の電子親和力の障壁差を小さくするという観点から、ＥＴＬ１層の電子親和力の値（ＥＴＬ１（Ｅａ））と、ＥＴＬ２層の電子親和力の値（ＥＴＬ２（Ｅａ））が、下記式（１）で表される関係を満たすことが好ましい。
式（１）：ＥＴＬ１（Ｅａ）＜ＥＴＬ２（Ｅａ）
【００２８】
ＥＴＬ１（Ｅａ）及びＥＴＬ２（Ｅａ）が、上記式（１）の関係を満たす場合において、ＥＴＬ２（Ｅａ）−ＥＴＬ１（Ｅａ）＝０．０１〜０．３ｅＶであることがより好ましく、ＥＴＬ２（Ｅａ）−ＥＴＬ１（Ｅａ）＝０．０１〜０．２ｅＶであることが更に好ましい。
【００２９】
本発明において、各層の電子親和力（Ｅａ）とは、その層で最も大きな割合を占める材料の電子親和力を意味する。
また、本発明における電子親和力Ｅａは、単層膜の吸収スペクトルからバンドギャップを算出し、これと別に測定したイオン化ポテンシャル（Ｉｐ）の値から電子親和力を求め、この値で規定する。該イオン化ポテンシャルはＡＣ−１（理研計器社）を用いて室温・大気下で測定した値で規定する。ＡＣ−１の測定原理については、安達千波矢等著「有機薄膜仕事関数データ集」シーエムシー出版社２００４年発行に記載されている。
【００３０】
ＥＴＬ２層の電子移動度は、発光層内のホールと電子とのキャリアバランスの観点から、２．０×１０−５ｃｍ２／Ｖ・ｓ以上１．０×１０−２ｃｍ２／Ｖ・ｓ以下であることが好ましく、１．０×１０−４ｃｍ２／Ｖ・ｓ以上１．０×１０−３ｃｍ２／Ｖ・ｓ以下であることがより好ましく、５．０×１０−４ｃｍ２／Ｖ・ｓ以上３．０×１０−３ｃｍ２／Ｖ・ｓ以下であることがさらに好ましい。
【００３１】
また、ＥＴＬ１層の電子移動度は、ＥＴＬ２層と同様、発光層内のホールと電子のキャリアバランスの観点から、２．０×１０−５ｃｍ２／Ｖ・ｓ以上１．０×１０−２ｃｍ２／Ｖ・ｓ以下であることが好ましく、１．０×１０−４ｃｍ２／Ｖ・ｓ以上１．０×１０−３ｃｍ２／Ｖ・ｓ以下であることがより好ましく、５．０×１０−４ｃｍ２／Ｖ・ｓ以上３．０×１０−３ｃｍ２／Ｖ・ｓ以下であることがさらに好ましい。
【００３２】
本発明の第１の態様において、ＥＴＬ１層に含有される電子輸送材料としては、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ナフタレン、ペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン誘導体、８−キノリノール誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体、有機シラン誘導体、等が挙げられる。
ＥＴＬ１層は、材料内を流れる電子に対する材料の耐久性の観点から、金属錯体を含む層であることが好ましい。該金属錯体としては、８−キノリノール誘導体の金属錯体、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体が好ましい。
【００３３】
本発明の有機電界発光素子が、発光層とＥＴＬ１層との間に、ＥＴＬ１層以外の他の電子輸送層を有す場合、他の電子輸送層が含有する電子輸送材料としては、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ナフタレン、ペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン誘導体、８−キノリノール誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体、有機シラン誘導体、等が挙げられる。
他の電子輸送層（発光層とＥＴＬ１層との間の層）は発光層とＥＴＬ１層との電子親和力の障壁を緩和する為に用いる為、また発光層からのホール移動をブロックする役割を果たす為、下記式（３）又は（４）で表される関係を満たすことが好ましい。
式（３）：発光層（Ｅａ）＜他の電子輸送層（Ｅａ）＜ＥＴＬ１（Ｅａ）
式（４）：発光層（Ｉｐ）＜他の電子輸送層（Ｉｐ）
【００３４】
本発明の第１の態様における有機薄膜層（ＥＴＬ２）に含有される電子輸送材料としては、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ナフタレン、ペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン誘導体、フェナンスロリン誘導体、８−キノリノール誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体、有機シラン誘導体、等が挙げられ、ＥＴＬ１と陰極の電子親和力の障壁差を小さくするという観点からは、式（１）を満たす材料がより好ましい。
【００３５】
本発明の第１の態様において、電子輸送層（ＥＴＬ１）及び有機薄膜層（ＥＴＬ２）に含有される電子輸送材料の組み合わせとしては、ＥＴＬ１層が含有する電子輸送材料は８−キノリノール誘導体の金属錯体、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体であり、ＥＴＬ２層が含有する電子輸送材料はフェナンスロリン誘導体、８−キノリノール誘導体の金属錯体である組み合わせが好ましい。材料内を流れる電子に対する材料の耐久性と駆動電圧の観点からは、ＥＴＬ１層が含有する電子輸送材料８−キノリノール誘導体の金属錯体であり、ＥＴＬ２層が含有する電子輸送材料がフェナンスロリン誘導体である組み合わせがより好ましい。
【００３６】
以下、本発明の有機電界発光素子に適用される構成について更に詳細に説明する。
本発明の第１の態様に係る有機電界発光素子は、陽極及び陰極間に、発光層と、電子輸送層（ＥＴＬ１層、又は、ＥＴＬ１層及び他の電子輸送層）と、有機薄膜層（ＥＴＬ２層、又は、ＥＴＬ２層及び他の有機薄膜層）と、を陽極側からこの順に有して構成される。
【００３７】
陰極及び陽極は基板上に形成されることが好ましい。また、陽極と陰極との間には、上記以外の他の有機化合物層を有していてもよい。
発光素子の性質上、陽極及び陰極のうち少なくとも一方の電極は、透明であることが好ましい。通常の場合、陽極が透明である。
【００３８】
本発明における有機電界発光素子の積層の具体的な態様としては、陽極側から、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、有機薄膜層の順に積層されている態様が好ましい。更に、正孔輸送層と発光層との間には電荷ブロック層等を有していてもよい。
なお、以下の説明において、陽極及び陰極間に設けられる発光層を含む各層は、「有機化合物層」と総称する場合がある。
【００３９】
＜基板＞
本発明で使用することができる基板としては、発光層から発せられる光を散乱又は減衰させない基板であることが好ましい。その具体例としては、ジルコニア安定化イットリウム（ＹＳＺ）、ガラス等の無機材料、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）等の有機材料が挙げられる。
【００４０】
例えば、基板としてガラスを用いる場合、その材質については、ガラスからの溶出イオンを少なくするため、無アルカリガラスを用いることが好ましい。また、ソーダライムガラスを用いる場合には、シリカなどのバリアコートを施したものを使用することが好ましい。有機材料の場合には、耐熱性、寸法安定性、耐溶剤性、電気絶縁性、及び加工性に優れていることが好ましい。
基板の形状、構造、大きさ等については、特に制限はなく、発光素子の用途、目的等に応じて適宜選択することができる。基板の形状としては、板状であることが好ましい。基板の構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよく、また、単一部材で形成されていてもよいし、２以上の部材で形成されていてもよい。
基板は、無色透明であっても、有色透明であってもよいが、発光層から発せられる光を散乱又は減衰等させることがない点で、無色透明であることが好ましい。
基板には、その表面又は裏面に透湿防止層（ガスバリア層）を設けることができる。
透湿防止層（ガスバリア層）の材料としては、窒化珪素、酸化珪素などの無機物が好適に用いられる。透湿防止層（ガスバリア層）は、例えば、高周波スパッタリング法などにより形成することができる。
熱可塑性基板を用いる場合には、更に必要に応じて、ハードコート層、アンダーコート層などを設けてもよい。
【００４１】
＜陽極＞
陽極は、通常、前記有機化合物層に正孔を供給する電極としての機能を有していればよく、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて、公知の電極材料の中から適宜選択することができる。前述のごとく、陽極は、通常、透明陽極として設けられる。
【００４２】
陽極の材料としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、導電性化合物、又はこれらの混合物が好適に挙げられ、仕事関数が４．０ｅＶ以上の材料が好ましい。陽極材料の具体例としては、アンチモンやフッ素等をドープした酸化錫（ＡＴＯ、ＦＴＯ）、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化亜鉛インジウム（ＩＺＯ）等の導電性金属酸化物、金、銀、クロム、ニッケル等の金属、さらにこれらの金属と導電性金属酸化物との混合物又は積層物、ヨウ化銅、硫化銅などの無機導電性物質、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、及びこれらとＩＴＯとの積層物などが挙げられる。この中で好ましいのは、導電性金属酸化物であり、特に、生産性、高導電性、透明性等の点からはＩＴＯが好ましい。
【００４３】
陽極は、例えば、印刷方式、コーティング方式等の湿式方式、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的方式、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ法等の化学的方式などの中から、陽極を構成する材料との適性を考慮して適宜選択した方法に従って、前記基板上に形成することができる。例えば、陽極の材料として、ＩＴＯを選択する場合には、陽極の形成は、直流又は高周波スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等に従って行うことができる。
本発明の有機電界発光素子において、陽極の形成位置としては特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて適宜選択することができるが、前記基板上に形成されるのが好ましい。この場合、陽極は、基板における一方の表面の全部に形成されていてもよく、その一部に形成されていてもよい。
なお、陽極を形成する際のパターニングとしては、フォトリソグラフィーなどによる化学的エッチングによって行ってもよいし、レーザーなどによる物理的エッチングによって行ってもよく、また、マスクを重ねて真空蒸着やスパッタ等をして行ってもよいし、リフトオフ法や印刷法によって行ってもよい。
陽極の厚みとしては、陽極を構成する材料により適宜選択することができ、一概に規定することはできないが、通常、１０ｎｍ〜５０μｍ程度であり、５０ｎｍ〜２０μｍが好ましい。
【００４４】
陽極の抵抗値としては、１０３Ω／ｓｑ．以下が好ましく、１０２Ω／ｓｑ．以下がより好ましい。陽極が透明である場合は、無色透明であっても、有色透明であってもよい。透明陽極側から発光を取り出すためには、その透過率としては、６０％以上が好ましく、７０％以上がより好ましい。
なお、透明陽極については、沢田豊監修「透明導電膜の新展開」シーエムシー刊（１９９９）に詳述があり、ここに記載される事項を本発明に適用することができる。耐熱性の低いプラスティック基材を用いる場合は、ＩＴＯ又はＩＺＯを使用し、１５０℃以下の低温で成膜した透明陽極が好ましい。
【００４５】
＜陰極＞
陰極は、通常、前記有機化合物層に電子を注入する電極としての機能を有していればよく、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて、公知の電極材料の中から適宜選択することができる。
陰極を構成する材料としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、電気伝導性化合物、これらの混合物などが挙げられ、仕事関数が４．５ｅＶ以下のものが好ましい。具体例としてはアルカリ金属（たとえば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ等）、アルカリ土類金属（たとえばＭｇ、Ｃａ等）、金、銀、鉛、アルミニウム、ナトリウム−カリウム合金、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−銀合金、インジウム、イッテルビウム等の希土類金属、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいが、安定性と電子注入性とを両立させる観点からは、２種以上を好適に併用することができる。
これらの中でも、陰極を構成する材料としては、電子注入性の点で、アルカリ金属やアルカリ土類金属が好ましく、保存安定性に優れる点で、アルミニウムを主体とする材料が好ましい。
アルミニウムを主体とする材料とは、アルミニウム単独、アルミニウムと０．０１〜１０質量％のアルカリ金属又はアルカリ土類金属との合金若しくはこれらの混合物（例えば、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金など）をいう。
なお、陰極の材料については、特開平２−１５５９５号公報、特開平５−１２１１７２号公報に詳述されており、これらの公報に記載の材料は、本発明においても適用することができる。
【００４６】
陰極の形成方法については、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができる。例えば、印刷方式、コーティング方式等の湿式方式、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的方式、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ法等の化学的方式などの中から、前記した陰極を構成する材料との適性を考慮して適宜選択した方法に従って形成することができる。例えば、陰極の材料として、金属等を選択する場合には、その１種又は２種以上を同時又は順次にスパッタ法等に従って行うことができる。
陰極を形成するに際してのパターニングは、フォトリソグラフィーなどによる化学的エッチングによって行ってもよいし、レーザーなどによる物理的エッチングによって行ってもよく、マスクを重ねて真空蒸着やスパッタ等をして行ってもよいし、リフトオフ法や印刷法によって行ってもよい。
【００４７】
本発明において、陰極形成位置は特に制限はなく、有機化合物層上の全部に形成されていてもよく、その一部に形成されていてもよい。
【００４８】
また、陰極と有機薄膜層との間に、アルカリ金属又はアルカリ土類金属のフッ化物、酸化物等を含む誘電体層を０．１〜５ｎｍの厚みで有していてもよい。この誘電体層は、一種の電子注入層と見ることもできる。誘電体層は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等により形成することができる。
【００４９】
陰極の厚みは、陰極を構成する材料により適宜選択することができ、一概に規定することはできないが、通常１０ｎｍ〜５μｍ程度であり、５０ｎｍ〜１μｍが好ましい。
また、陰極は、透明であってもよいし、不透明であってもよい。なお、透明な陰極は、陰極の材料を１〜１０ｎｍの厚さに薄く成膜し、更にＩＴＯやＩＺＯ等の透明な導電性材料を積層することにより形成することができる。
【００５０】
＜有機化合物層＞
本発明の有機電界発光素子は、少なくとも、発光層、電子輸送層、及び有機薄膜層を有するが、前述の通りその他の層を含んでもよい。その他の層としては、正孔輸送層、電荷ブロック層、正孔注入層等の各層が挙げられる。これらの層の詳細については後述する。
【００５１】
−有機化合物層の形成−
本発明の有機電界発光素子における有機化合物層を構成する各層は、蒸着法やスパッタ法等の乾式製膜法、転写法、印刷法等いずれによっても好適に形成することができる。
【００５２】
−電子輸送層、有機薄膜層−
本発明の第１の態様における電子輸送層（ＥＴＬ１層、又は、ＥＴＬ１層及び他の電子輸送層）と、有機薄膜層（ＥＴＬ２層、又は、ＥＴＬ２層及び他の有機薄膜層）についての詳細は既述した通りである。
【００５３】
−発光層−
発光層は、電界印加時に、陽極、正孔注入層、又は正孔輸送層から正孔を受け取り、陰極、電子注入層、又は電子輸送層から電子を受け取り、正孔と電子の再結合の場を提供して発光させる機能を有する層である。
【００５４】
本発明における発光層は発光材料を含有する層であり、ホスト材料と発光材料とをドーパントとして含有する層であることが好ましい。
発光材料としては、燐光発光材料であることがより好ましい。
ホスト材料としては、特に限定されるものではないが、電荷輸送材料であることが好ましい。
発光層は１層であっても２層以上であってもよい。
【００５５】
発光層に含有しうる燐光発光材料は、一般に、遷移金属原子又はランタノイド原子を含む錯体である。
遷移金属原子としては、特に限定されないが、好ましくは、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウム、及び白金が挙げられ、より好ましくは、レニウム、イリジウム、及び白金である。
ランタノイド原子としては、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテシウムが挙げられる。これらのランタノイド原子の中でも、ネオジム、ユーロピウム、及びガドリニウムが好ましい。
錯体の配位子としては、例えば、Ｇ．Ｗｉｌｋｉｎｓｏｎ等著，Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，  Ｐｅｒｇａｍｏｎ  Ｐｒｅｓｓ社１９８７年発行、Ｈ．Ｙｅｒｓｉｎ著，「Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｐｈｏｔｏｐｈｙｓｉｃｓ  ｏｆ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ」  Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ社１９８７年発行、山本明夫著「有機金属化学−基礎と応用−」裳華房社１９８２年発行等に記載の配位子などが挙げられる。
【００５６】
具体的な配位子としては、好ましくは、ハロゲン配位子（好ましくは塩素配位子）、含窒素ヘテロ環配位子（例えば、フェニルピリジン、ベンゾキノリン、キノリノール、ビピリジル、フェナントロリンなど）、ジケトン配位子（例えば、アセチルアセトンなど）、カルボン酸配位子（例えば、酢酸配位子など）、一酸化炭素配位子、イソニトリル配位子、シアノ配位子であり、より好ましくは、含窒素ヘテロ環配位子である。上記錯体は、化合物中に遷移金属原子を一つ有してもよいし、また、２つ以上有するいわゆる複核錯体であってもよい。異種の金属原子を同時に含有していてもよい。
燐光発光材料は、発光層中に、０．１〜２０体積％含有されることが好ましく、０．５〜１０体積％含有されることがより好ましい。
【００５７】
また、本発明における発光層に含有しうるホスト材料としては、例えば、カルバゾール骨格を有するもの、ジアリールアミン骨格を有するもの、ピリジン骨格を有するもの、ピラジン骨格を有するもの、トリアジン骨格を有するもの及びアリールシラン骨格を有するもの等が挙げられ、特に限定するものではないが、中でもカルバゾール骨格を有するものが好ましい。
ホスト材料のＴ１（最低多重項励起状態のエネルギーレベル）は、ドーパント材料のＴ１レベルより大きいことが好ましい。なお、ホスト材料とドーパント材料とを共蒸着することによって、ドーパント材料がホスト材料にドープされた発光層を好適に形成することができる。
【００５８】
発光層の厚さは、特に限定されるものではないが、通常、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。
ホスト材料は、発光層中に、５０〜９９．９体積％含有されることが好ましく、７０〜９９．９体積％含有されることがより好ましい。
【００５９】
−正孔注入層、正孔輸送層−
正孔注入層、正孔輸送層は、陽極又は陽極側から正孔を受け取り陰極側に輸送する機能を有する層である。発光層の陽極側に正孔輸送層を設けることによりホールの輸送を促進することが可能である。また、正孔輸送層よりも陽極側にさらに正孔注入層を設けることによって陽極からのホールの注入を促進することが可能である。
【００６０】
正孔注入層、正孔輸送層は、具体的には、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、ポルフィリン系化合物、有機シラン誘導体、カーボン、等を含有する層であることが好ましい。
【００６１】
正孔注入層、正孔輸送層の厚さは、駆動電圧を下げるという観点から、各々５０ｎｍ以下であることが好ましい。
正孔輸送層の厚さとしては、５〜５０ｎｍであることが好ましく、１０〜４０ｍであることが更に好ましい。また、正孔注入層の厚さとしては、０．５〜５０ｎｍであることが好ましく、１〜４０ｎｍであることが更に好ましい。
正孔注入層、正孔輸送層は、上述した材料の１種又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
【００６２】
正孔注入層、正孔輸送層の厚さは、ボトムエミッションでＩＴＯを陽極として使用する状況ではＩＴＯの凹凸を緩和する為、１００ｎｍ以上の厚さが必要となる場合がある。この場合、正孔注入層、正孔輸送層が厚膜となる為、駆動電圧が上昇し、ホールの輸送性が低下し発光層内のキャリアバランスが崩れる。これを防ぐ為、正孔注入層、輸送層にＰドープを施し、材料内のホール数を増加させる。ドープする材料としては、Ｆ４−ＴＣＮＱ等の材料が挙げられる。ドープ量は０．０５〜０．５体積％が好ましく、０．１〜０．３体積％であることが更に好ましい。
【００６３】
＜保護層＞
本発明において、有機ＥＬ素子全体は、保護層によって保護されていてもよい。
保護層に含まれる材料としては、水分や酸素等の素子劣化を促進するものが素子内に入ることを抑止する機能を有しているものであればよい。
その具体例としては、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ等の金属、ＭｇＯ、ＳｉＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＧｅＯ、ＮｉＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、ＴｉＯ２等の金属酸化物、ＳｉＮｘ、ＳｉＮｘＯｙ等の金属窒化物、ＭｇＦ２、ＬｉＦ、ＡｌＦ３、ＣａＦ２等の金属フッ化物、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、ポリイミド、ポリウレア、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリジクロロジフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレンとジクロロジフルオロエチレンとの共重合体、テトラフルオロエチレンと少なくとも１種のコモノマーとを含むモノマー混合物を共重合させて得られる共重合体、共重合主鎖に環状構造を有する含フッ素共重合体、吸水率１％以上の吸水性物質、吸水率０．１％以下の防湿性物質等が挙げられる。
【００６４】
保護層の形成方法については、特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、ＭＢＥ（分子線エピタキシ）法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法（高周波励起イオンプレーティング法）、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、ガスソースＣＶＤ法、コーティング法、印刷法、転写法を適用できる。
【００６５】
＜封止＞
さらに、本発明の有機電界発光素子は、封止容器を用いて素子全体を封止してもよい。
また、封止容器と発光素子の間の空間に水分吸収剤又は不活性液体を封入してもよい。水分吸収剤としては、特に限定されることはないが、例えば、酸化バリウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、五酸化燐、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化銅、フッ化セシウム、フッ化ニオブ、臭化カルシウム、臭化バナジウム、モレキュラーシーブ、ゼオライト、酸化マグネシウム等を挙げることができる。不活性液体としては、特に限定されることはないが、例えば、パラフィン類、流動パラフィン類、パーフルオロアルカンやパーフルオロアミン、パーフルオロエーテル等のフッ素系溶剤、塩素系溶剤、シリコーンオイル類が挙げられる。
【００６６】
（第２の態様）
本発明の第２の態様に係る有機電界発光素子は、一対の電極間に、発光材料を含有する発光層と、電子輸送層（ＥＴＬ１）と、有機薄膜層（ＥＴＬ２）と、を陽極側からこの順に有し、前記有機薄膜層（ＥＴＬ２）は電子輸送材料を含有し且つその膜厚が０．０１〜３ｎｍであり、且つ、前記電子輸送層（ＥＴＬ１）と前記有機薄膜層（ＥＴＬ２）との膜厚比（ＥＴＬ１／ＥＴＬ２）が５〜５００であり、且つ、前記電子輸送層（ＥＴＬ１）の電子親和力の値（ＥＴＬ１（Ｅａ））と、前記有機薄膜層（ＥＴＬ２）の電子親和力の値（ＥＴＬ２（Ｅａ）とが、下記式（１）で表される関係を満たし、前記有機薄膜層（ＥＴＬ２）が陰極層に隣接していることを特徴とする。
式（２）：ＥＴＬ１（Ｅａ）＞ＥＴＬ２（Ｅａ）。
【００６７】
かかる構成とすることで、本発明の第１の態様に係る有機電界発光素子と同様の作用効果が発揮される。以下、本発明の第２の態様に係る有機電界発光素子について説明するが、特に説明しない構成については、本発明の第１の態様に係る有機電界発光素子と同様の構成を、適宜、適用することができる。
【００６８】
本発明の第２の態様における有機薄膜層（ＥＴＬ２）は、電子輸送層（ＥＴＬ１）と陰極との間に設けられる層であり、電子輸送材料を含有し且つその膜厚が０．０１〜３ｎｍであり、且つ電子輸送層（ＥＴＬ１）の電子親和力の値（ＥＴＬ１（Ｅａ））と、有機薄膜層（ＥＴＬ２）の電子親和力の値（ＥＴＬ２（Ｅａ）とが、下記式（２）で表される関係を満たすこことが必要である。
式（２）：ＥＴＬ１（Ｅａ）＞ＥＴＬ２（Ｅａ）
【００６９】
また、本発明の第２の態様における有機薄膜層（ＥＴＬ２）は、陰極層に隣接している層である。
ここで、「陰極層」とは、有機ＥＬ素子において、陰極として機能する領域、及び、陰極と該陰極に隣接して形成される無機化合物層とを含んで構成される領域の双方を意味する。該無機化合物層としては、例えば、後述する誘電体層（電子注入層）のごとき無機化合物層が挙げられる。
なお、以下の説明では、本発明の第１の態様に係る有機電界発光素子と同様に、電子輸送層（ＥＴＬ１）及び有機薄膜層（ＥＴＬ２）を、単に「ＥＴＬ１」層及び「ＥＴＬ２」層と称する場合がある。
【００７０】
本発明においては、電子輸送層（ＥＴＬ１）と有機薄膜層（ＥＴＬ２）との膜厚比（ＥＴＬ１／ＥＴＬ２）は５〜５００であることが必要である。該膜厚比は、１０〜７０であることが好ましく、２０〜５０であることがより好ましい。
【００７１】
本発明の第２の態様おけるＥＴＬ１層及びＥＴＬ２層の膜厚、膜厚比（ＥＴＬ１／ＥＴＬ２）、有機薄膜層の態様などは、本発明の第１の態様に係る有機電界発光素子の場合と同様である。
【００７２】
本発明の第２の態様においては、ＥＴＬ２への電子の注入を促進するため、ＥＴＬ２より電子親和力の小さな薄い層を設け、高電圧を加えた場合に生じるトンネル効果という観点から、ＥＴＬ１層の電子親和力の値（ＥＴＬ１（Ｅａ））と、ＥＴＬ２層の電子親和力の値（ＥＴＬ２（Ｅａ））が、下記式（２）で表される関係を満たすことが必要である。
式（２）：ＥＴＬ１（Ｅａ）＞ＥＴＬ２（Ｅａ）
【００７３】
ＥＴＬ１（Ｅａ）とＥＴＬ２（Ｅａ）が、上記式（２）の関係を満たす場合において、ＥＴＬ１（Ｅａ）−ＥＴＬ２（Ｅａ）＝０．０１〜０．９ｅＶであることがより好ましく、ＥＴＬ１（Ｅａ）−ＥＴＬ２（Ｅａ）＝０．０１〜０．３ｅＶであることが更に好ましい。
【００７４】
本発明の第２の態様において、各層の電子親和力（Ｅａ）、ＥＴＬ２層の電子移動度、ＥＴＬ１層の電子移動度は、本発明の第１の態様に係る有機電界発光素子の場合と同様である。
【００７５】
また、本発明の第２の態様におけるＥＴＬ１層に含有される電子輸送材料も、本発明の第１の態様に係る有機電界発光素子の場合と同様である。有機電界発光素子が、発光層とＥＴＬ１層との間に、ＥＴＬ１層以外の他の電子輸送層を有する場合、他の電子輸送層が含有する電子輸送材料も、本発明の第１の態様に係る有機電界発光素子の場合と同様である。さらに、他の電子輸送層（発光層とＥＴＬ１層との間の層）は発光層とＥＴＬ１層との電子親和力の障壁を緩和する為に用いる為、また発光層からのホール移動をブロックする役割を果たす為、既述の式（３）または（４）で表される関係を満たすことが好ましい。
【００７６】
本発明の第２の態様における有機薄膜層（ＥＴＬ２）に含有される電子輸送材料としては、ピレン、カルバゾール、イミダゾピリジン及びそれらの誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ナフタレン、ペリレンの芳香環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン誘導体、フェナンスロリン誘導体、８−キノリノール誘導体の金属錯体、２−（２−フェノラト）イミダゾピリジンの誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体、有機シラン誘導体等が挙げられ、ＥＴＬ１と陰極の電子親和力の障壁差を小さくするという観点から、式（２）を満たす材料が選択される。
本発明の第２の態様における有機薄膜層（ＥＴＬ２）としては、材料内を流れる電子に対する材料の耐久性の観点から、上記の材料の中でも、ピレン、カルバゾール、イミダゾピリジン及びそれらの誘導体、並びに、２−（２−フェノラト）イミダゾピリジンの誘導体を含む金属錯体から選択される少なくとも１種を含む層であることが特に好ましい。
【００７７】
本発明の第２の態様において、電子輸送層（ＥＴＬ１）及び有機薄膜層（ＥＴＬ２）に含有される電子輸送材料の組み合わせとしては、ＥＴＬ１層が含有する電子輸送材料が、８−キノリノール誘導体の金属錯体、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体であり、ＥＴＬ２層が含有する電子輸送材料が、ピレン、カルバゾール、イミダゾピリジン及びそれらの誘導体、ナフタレン、ペリレン、ピレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、８−キノリノール誘導体を含む金属錯体に代表される各種金属錯体である組み合わせが好ましく、材料内を流れる電子に対する材料の耐久性の観点からは、ＥＴＬ１層が含有する電子輸送材料が８−キノリノール誘導体の金属錯体であり、ＥＴＬ２層が含有する電子輸送材料が、ピピレン、カルバゾール、イミダゾピリジン及びそれらの誘導体、２−（２−フェノラト）イミダゾピリジンの誘導体を含む金属錯体である組み合わせがより好ましい。
【００７８】
以下、本発明の第２の態様に係る有機電界発光素子に適用される構成について更に詳細に説明する。
本発明の第２の態様に係る有機電界発光素子は、一対の電極間に、発光層と、電子輸送層（ＥＴＬ１層、又は、ＥＴＬ１層及び他の電子輸送層）と、有機薄膜層（ＥＴＬ２層）と、を陽極側からこの順に有して構成される。
【００７９】
陽極および基板については、本発明の第１の態様に係る有機電界発光素子の場合と同様である。
【００８０】
本発明の第２の態様に係る陰極層は、既述のごとく、有機ＥＬ素子において、陰極として機能する領域、及び、陰極と該陰極に隣接して形成される無機化合物層とを含んで構成される領域の双方を意味する。
陰極は、の形状、構造、大きさ本発明の第１の態様に係る有機電界発光素子の場合と同様である。
【００８１】
陰極を構成する材料としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、電気伝導性化合物、これらの混合物などが挙げられる。
陰極を構成する材料の具体例としてはアルカリ金属（例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ等）、アルカリ土類金属（たとえばＭｇ、Ｃａ等）、金、銀、鉛、アルミニウム、ナトリウム−カリウム合金、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−銀合金、インジウム、イッテルビウム等の希土類金属、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいが、安定性と電子注入性とを両立させる観点からは、２種以上を好適に併用することができる。
これらの中でも、陰極を構成する材料としては、電子注入性の点で、アルカリ金属やアルカリ土類金属が好ましく、保存安定性に優れる点で、アルミニウムを主体とする材料が好ましい。
アルミニウムを主体とする材料とは、アルミニウム単独、アルミニウムと０．０１〜１０質量％のアルカリ金属又はアルカリ土類金属との合金若しくはこれらの混合物（例えば、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金など）をいう。
なお、陰極の材料については、特開平２−１５５９５号公報、特開平５−１２１１７２号公報に詳述されており、これらの公報に記載の材料は、本発明においても適用することができる。
【００８２】
陰極の形成方法及び陰極形成位置については、本発明の第１の態様に係る有機電界発光素子の場合と同様である。
【００８３】
また、陰極の隣接する無機化合物層として、アルカリ金属又はアルカリ土類金属のフッ化物、酸化物等を含む誘電体層を０．１〜３ｎｍの厚みで有していてもよい。
この誘電体層については、本発明の第１の態様に係る有機電界発光素子の場合と同様である。
【００８４】
陰極層を構成する材料の仕事関数としては、２．５〜４．５ｅＶの範囲であることが好ましく、２．８〜４．０ｅＶの範囲）であることがより好ましい。
【００８５】
陰極の厚みや態様については、本発明の第１の態様に係る有機電界発光素子の場合と同様である。また、陰極とともに上記誘電体層等の無機化合物層が設けられる場合には、該無機化合物層の厚みとしては、通常、０．１〜３ｎｍ程度であり、０．５〜２ｎｍが好ましい。
【００８６】
また、有機化合物層、有機化合物層の形成方法などについては、第２の態様で言及した内容、およびそれ以外については、本発明の第１の態様に係る有機電界発光素子の場合と同様である。さらに、正孔注入層、正孔輸送層、保護層については、本発明の第１の態様に係る有機電界発光素子の場合と同様である。封止についても、本発明の第１の態様に係る有機電界発光素子の場合と同様である。
【００８７】
以上のような本発明の有機電界発光素子は、陽極と陰極との間に直流（必要に応じて交流成分を含んでもよい）電圧（通常２ボルト〜１５ボルト）、又は直流電流を印加することにより、発光を得ることができる。そして、本発明によれば、発光効率が高く、低電圧で駆動でき、駆動耐久性に優れた有機電界発光素子を提供することができる。
【００８８】
本発明の有機電界発光素子の駆動方法については、特開平２−１４８６８７号、同６−３０１３５５号、同５−２９０８０号、同７−１３４５５８号、同８−２３４６８５号、同８−２４１０４７号の各公報、特許第２７８４６１５号、米国特許５８２８４２９号、同６０２３３０８号の各明細書、等に記載の駆動方法を適用することができる。
【００８９】
本発明における有機電界発光素子の駆動耐久性は、特定の輝度における輝度半減時間により測定することができる。例えば、ＫＥＩＴＨＬＥＹ製ソ−スメジャ−ユニット２４００型を用いて、直流電圧を有機ＥＬ素子に印加し発光させ、初期輝度１５００ｃｄ／ｍ２となるように電流を設定し、その電流値が一定となる条件で連続駆動試験をおこない、輝度が２０％減じるまでに要した時間を測定し、駆動耐久性とした。この駆動耐久性（時間）を従来発光素子と比較することにより求めることができる。本発明においてはこの数値を用いた。
また、発光特性としての発光効率は、前記駆動耐久性の測定と同時に、輝度−電流−電圧特性を測定し、本発明における発光効率（外部量子効率（％））とした。
【００９０】
本発明の有機ＥＬ素子は、表示素子、ディスプレイ、バックライト、電子写真、照明光源、記録光源、露光光源、読み取り光源、標識、看板、インテリア、光通信等に好適に利
【実施例】
【００９１】
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれにより限定されるものではない。
【００９２】
［比較例１］
０．５ｍｍ厚み、２．５ｃｍ角のガラス基板にＩｎ２Ｏ３含有率が９５質量％であるＩＴＯタ−ゲットを用いて、ＤＣマグネトロンスパッタ（条件：基材温度１００℃、酸素圧１×１０−３Ｐａ）により、透明陽極としてのＩＴＯ薄膜（厚み０．２μｍ）を形成した。ＩＴＯ薄膜の表面抵抗は１０Ω／ｓｑ．であった。
次に、前記透明陽極を形成した基板を洗浄容器に入れ、ＩＰＡ洗浄した後、これにＵＶ−オゾン処理を５分おこなった。この透明陽極上に銅フタロシアニン（ＣｕＰＣ）を真空蒸着法にて、０．１ｎｍ／秒の速度で１０ｎｍの正孔注入層を設けた。
その上に、α−ＮＰＤ（（Ｎ，Ｎ’−ジ−α−ナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル）−ベンジジン）を真空蒸着法にて０．３ｎｍ／秒の速度で蒸着し３０ｎｍの正孔輸送層を設けた。
この上に発光層中のホスト材料としてｍＣＰ、発光層中の発光材料として下記発光材料ＦＩｒｐｉｃを真空蒸着法にて１００／５の割合で共蒸着して、３０ｎｍの発光層を設けた。
発光層の上に、ＢＡｌｑを真空蒸着法にて０．２ｎｍ／秒の速度で蒸着し１０ｎｍの電子輸送層Ａを設け、その上に、Ａｌｑ3を真空蒸着法にて０．２ｎｍ／秒の速度で蒸着して３０ｎｍの電子輸送層Ｂを設けた。
さらに、この層上にパタ−ニングしたマスク（発光面積が２ｍｍ×２ｍｍとなるマスク）を設置し、フッ化リチウムを真空蒸着法にて１ｎｍ蒸着した。更に、この上にアルミニウムを真空蒸着法にて蒸着し０．１μｍの陰極を設けた。
得られた発光積層体をアルゴンガスで置換したグロ−ブボックス内に入れ、乾燥剤を設けたステンレス製の封止缶および紫外線硬化型の接着剤（ＸＮＲ５５１６ＨＶ、長瀬チバ製）を用いて封止し、比較例１の発光素子を得た。
なお、銅フタロシアニンの蒸着から封止までの作業は、真空または窒素雰囲気下で行い、大気に暴露することなく素子作製を行った。
【００９３】
以下に、比較例１の発光素子の構成を示す。
ＩＴＯ／ＣｕＰＣ（１０ｎｍ）／ＮＰＤ（３０ｎｍ）／ｍＣＰ＋ＦＩｒｐｉｃ（１００：５、３０ｎｍ）／ＢＡｌｑ（１０ｎｍ）／Ａｌｑ（３０ｎｍ）／ＬｉＦ（１ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
【００９４】
【化１】
2007227888.tif 000002
【００９５】
［評価］
−膜厚測定−
ガラス基板に一層蒸着するごとにULVAC製触針式表面形状測定器（DEKTAK）により測定し各層の膜厚を測定した。その結果を下記表１に示す。
【００９６】
−電子親和力の測定−
ＥＴＬ１層の電子親和力ＥＴＬ１（Ｅａ）、ＥＴＬ２層の電子親和力ＥＴＬ２（Ｅａ）は、それぞれ単層膜（単独層）の吸収スペクトルの長波端からバンドギャップを算出し、この値と紫外線光電子分析装置ＡＣ−１（理研計器製）により測定したイオン化ポテンシャル（Ｉｐ）の値から電子親和力（Ｅａ）を算出した。その結果を下記表１に示す。
【００９７】
また、上記により得られた発光素子を用いて、以下の方法で、駆動電圧、駆動耐久性、及び発光効率を測定した。
【００９８】
−駆動電圧−
発光素子を電流密度１ｍＡ／ｃｍ２で一定になるよう加えた電圧値を駆動電圧とした。
−駆動耐久性試験−
発光素子を発光初期の輝度が１５００ｃｄ／ｍ２となる電流値を一定とした条件で連続駆動試験をおこない、輝度減衰量が２０％を超えたときの時間を測定し、駆動耐久性とした。
−外部量子効率−
発光素子に電圧を印加して、この素子の光量−電流特性を測定し、発光効率（外部量子効率（％））を算出した。
【００９９】
［比較例２］
比較例１の電子輸送層Ｂにおいて、Ａｌｑに代えてＢＣＰを真空蒸着法にて０．２ｎｍ／秒の速度で３０ｎｍ蒸着した以外は、比較例１と同様に素子作製行い、比較例２の発光素子を得て、比較例１と同様の評価試験を行った。結果を表１に示す。
以下に比較例２の発光素子の構成を示す。
ＩＴＯ／ＣｕＰＣ（１０ｎｍ）／ＮＰＤ（３０ｎｍ）／ｍＣＰ＋ＦＩｒｐｉｃ（１００：５、３０ｎｍ）／ＢＡｌｑ（１０ｎｍ）／ＢＣＰ（３０ｎｍ）／ＬｉＦ（１ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
【０１００】
【化２】
2007227888.tif 000003
【０１０１】
［実施例１］
比較例１において、電子輸送層Ａ（ＢＡｌｑ、膜厚：１０ｎｍ）及び電子輸送層Ｂ（Ａｌｑ、膜厚：３０ｎｍ）に代えて、ＢＡｌｑを真空蒸着法にて０．２ｎｍ／秒の速度で蒸着し１５ｎｍの電子輸送層（ＥＴＬ１層）を設け、その上に、ＢＣＰを真空蒸着法にて０．０５ｎｍ／秒の速度で蒸着して２ｎｍの有機薄膜層（ＥＴＬ２層）を設けた以外は、比較例１と同様に素子作製を行い、実施例１の発光素子を得て、比較例１と同様の評価試験を行った。結果を下記表１に示す。
以下に実施例１の発光素子の構成を示す。
ＩＴＯ／ＣｕＰＣ（１０ｎｍ）／ＮＰＤ（３０ｎｍ）／ｍＣＰ＋ＦＩｒｐｉｃ（１００：５、３０ｎｍ）／ＢＡｌｑ（１５ｎｍ）／ＢＣＰ（２ｎｍ）／ＬｉＦ（１ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
【０１０２】
［比較例３］
比較例１において、発光層に用いた発光材料Ａに代えてＩｒ（ｐｐｙ）３を用いた以外は、比較例１と同様に素子作製行い、比較例２の発光素子を得て、比較例１と同様の評価試験を行った。結果を表１に示す。
以下に比較例３の発光素子の構成を示す。
ＩＴＯ／ＣｕＰＣ（１０ｎｍ）／ＮＰＤ（３０ｎｍ）／ｍＣＰ＋Ｉｒ（ｐｐｙ）３（１００：５、３０ｎｍ）／ＢＡｌｑ（１０ｎｍ）／Ａｌｑ（３０ｎｍ）／ＬｉＦ（１ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
【０１０３】
【化３】
2007227888.tif 000004
【０１０４】
［実施例２］
比較例２において、電子輸送層Ａ（ＢＡｌｑ、膜厚：１０ｎｍ）及び電子輸送層Ｂ（Ａｌｑ、膜厚：３０ｎｍ）に代えて、ＢＡｌｑを真空蒸着法にて０．２ｎｍ／秒の速度で蒸着し２５ｎｍの電子輸送層（ＥＴＬ１層）を設け、その上に、ＢＣＰを真空蒸着法にて０．０１ｎｍ／秒の速度で蒸着して０．０５ｎｍの有機薄膜層（ＥＴＬ２層）を設けた以外は、比較例２と同様に素子作製を行い、実施例２の発光素子を得て、比較例１と同様の評価試験を行った。結果を下記表１に示す。
以下に実施例２の発光素子の構成を示す。
ＩＴＯ／ＣｕＰＣ（１０ｎｍ）／ＮＰＤ（３０ｎｍ）／ｍＣＰ＋Ｉｒ（ｐｐｙ）３（１００：５、３０ｎｍ）／ＢＡｌｑ（２５ｎｍ）／ＢＣＰ（０．０５ｎｍ）／ＬｉＦ（１ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
【０１０５】
［実施例３］
比較例２において、電子輸送層Ａ（ＢＡｌｑ、膜厚：１０ｎｍ）及び電子輸送層Ｂ（Ａｌｑ、膜厚：３０ｎｍ）に代えて、ＢＡｌｑを真空蒸着法にて０．２ｎｍ／秒の速度で蒸着し３９ｎｍの電子輸送層（ＥＴＬ１層）を設け、その上に、ＢＣＰを真空蒸着法にて０．０５ｎｍ／秒の速度で蒸着して１ｎｍの有機薄膜層（ＥＴＬ２層）を設けた以外は、比較例２と同様に素子作製を行い、実施例３の発光素子を得て、比較例１と同様の評価試験を行った。結果を下記表１に示す。
以下に実施例３の発光素子の構成を示す。
ＩＴＯ／ＣｕＰＣ（１０ｎｍ）／ＮＰＤ（３０ｎｍ）／ｍＣＰ＋Ｉｒ（ｐｐｙ）３（１００：５、３０ｎｍ）／ＢＡｌｑ（３９ｎｍ）／ＢＣＰ（１ｎｍ）／ＬｉＦ（１ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
【０１０６】
［実施例４］
比較例１において、電子輸送層Ａ（ＢＡｌｑ、膜厚：１０ｎｍ）及び電子輸送層Ｂ（Ａｌｑ、膜厚：３０ｎｍ）に代えて、ＢＡｌｑを真空蒸着法にて０．２ｎｍ／秒の速度で蒸着し３９ｎｍの電子輸送層（ＥＴＬ１層）を設け、その上に、Ａｌｑを真空蒸着法にて０．０５ｎｍ／秒の速度で蒸着して１ｎｍの有機薄膜層（ＥＴＬ２層）を設けた以外は、比較例１と同様に素子作製を行い、実施例４の発光素子を得て、比較例１と同様の評価試験を行った。結果を下記表２に示す。
以下に実施例４の発光素子の構成を示す。
ＩＴＯ／ＣｕＰＣ（１０ｎｍ）／ＮＰＤ（３０ｎｍ）／ｍＣＰ＋ＦＩｒｐｉｃ（１００：５、３０ｎｍ）／ＢＡｌｑ（３９ｎｍ）／Ａｌｑ（１ｎｍ）／ＬｉＦ（１ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
【０１０７】
［比較例４］
比較例１において、発光層と電子輸送層Ａとの間に下記化合物Ａを真空蒸着法にて０．０５ｎｍ／秒の速度で蒸着して１ｎｍの電子輸送層Ｃを設けた以外は、比較例１と同様に素子作製行い、比較例４の発光素子を得て、比較例１と同様の評価試験を行った。結果を表２に示す。
以下に比較例４の発光素子の構成を示す。
ＩＴＯ／ＣｕＰＣ（１０ｎｍ）／ＮＰＤ（３０ｎｍ）／ｍＣＰ＋発光材料Ｃ（１００：５、３０ｎｍ）／化合物Ａ（１ｎｍ）／ＢＡｌｑ（１０ｎｍ）／Ａｌｑ（３０ｎｍ）／ＬｉＦ（１ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
【０１０８】
【化４】
2007227888.tif 000005
【０１０９】
［実施例５］
比較例４において、電子輸送層Ａ（ＢＡｌｑ、膜厚：１０ｎｍ）及び電子輸送層Ｂ（Ａｌｑ、膜厚：３０ｎｍ）に代えて、ＢＡｌｑを真空蒸着法にて０．２ｎｍ／秒の速度で蒸着し３９ｎｍの電子輸送層（ＥＴＬ１層）を設け、その上に、ＢＣＰを真空蒸着法にて０．０５ｎｍ／秒の速度で蒸着して１ｎｍの有機薄膜層（ＥＴＬ２層）を設けた以外は、比較例３と同様に素子作製を行い、実施例５の発光素子を得て、比較例１と同様の評価試験を行った。結果を下記表２に示す。
以下に実施例５の発光素子の構成を示す。
ＩＴＯ／ＣｕＰＣ（１０ｎｍ）／ＮＰＤ（３０ｎｍ）／ｍＣＰ＋ＦＩｒｐｉｃ（１００：５、３０ｎｍ）／化合物Ａ（１ｎｍ）／ＢＡｌｑ（３９ｎｍ）／ＢＣＰ（１ｎｍ）／ＬｉＦ（１ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
【０１１０】
［比較例５］
比較例１において、正孔注入層（銅フタロシアニン（ＣｕＰＣ）、１０ｎｍ）及び正孔輸送層（ＮＰＤ、３０ｎｍ）に代えて、２−ＴＮＡＴＡとＦ４-ＴＣＮＱとを真空蒸着法にて１０００／３の割合で０．５ｎｍ／秒の速度で共蒸着した１６０ｎｍの正孔注入層及びＮＰＤとＦ４-ＴＣＮＱとを真空蒸着法にて１０００／３の割合で０．５ｎｍ／秒の速度で共蒸着した５ｎｍの正孔輸送層を設け、後は比較例１と同様に素子作製行い、比較例１と同様の評価試験を行った。結果を表２に示す。
以下に比較例５の発光素子の構成を示す。
ＩＴＯ／２−ＴＮＡＴＡ＋Ｆ４-ＴＣＮＱ（１０００：３、１６０ｎｍ）／ＮＰＤ＋Ｆ４-ＴＣＮＱ（１０００：３、５ｎｍ）／ｍＣＰ＋発光材料Ｅ（１００：５、３０ｎｍ）／ＢＡｌｑ（１０ｎｍ）／Ａｌｑ（３０ｎｍ）／ＬｉＦ（１ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
【０１１１】
［実施例６］
比較例１において、正孔注入層（銅フタロシアニン（ＣｕＰＣ）、１０ｎｍ）及び正孔輸送層（ＮＰＤ、３０ｎｍ）に代えて、２−ＴＮＡＴＡとＦ４-ＴＣＮＱとを真空蒸着法にて１０００／３の割合で０．５ｎｍ／秒の速度で共蒸着した１６０ｎｍの正孔注入層及びＮＰＤとＦ４-ＴＣＮＱとを真空蒸着法にて１０００／３の割合で０．５ｎｍ／秒の速度で共蒸着した５ｎｍの正孔輸送層を設け、更に、電子輸送層Ａ（ＢＡｌｑ、膜厚：１０ｎｍ）及び電子輸送層Ｂ（Ａｌｑ、膜厚：３０ｎｍ）に代えて、ＢＡｌｑを真空蒸着法にて０．１ｎｍ／秒の速度で蒸着し１５ｎｍの電子輸送層（ＥＴＬ１層）を設け、その上に、ＢＣＰを真空蒸着法にて０．０５ｎｍ／秒の速度で蒸着して１ｎｍの有機薄膜層（ＥＴＬ２層）を設けた以外は、比較例１と同様に素子作製を行い、実施例６の発光素子を得て、比較例１と同様の評価試験を行った。結果を下記表２に示す。
以下に実施例６の発光素子の構成を示す。
ＩＴＯ／２−ＴＮＡＴＡ＋Ｆ４-ＴＣＮＱ（１０００：３、１６０ｎｍ）／ＮＰＤ＋Ｆ４-ＴＣＮＱ（１０００：３、５ｎｍ）／ｍＣＰ＋発光材料Ｅ（１００：５、３０ｎｍ）／ＢＡｌｑ（１５ｎｍ）／ＢＣＰ（１ｎｍ）／ＬｉＦ（１ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
【０１１２】
【化５】
2007227888.tif 000006
【０１１３】
【表１】
2007227888.tif 000007
【０１１４】
【表２】
2007227888.tif 000008
【０１１５】
表１及び表２に示されるように、電子輸送層（ＥＴＬ１）と、有機薄膜層（ＥＴＬ２）とを有し、これらの層の膜厚比が本発明の範囲内である実施例の発光素子は、発光効率が高く、低電圧で駆動でき、駆動耐久性に優れた素子であることが分かる。
【０１１６】
［比較例６］
比較例１において、電子輸送層Ｂを設けた後、さらに、この層上にパタ−ニングしたマスク（発光面積が２ｍｍ×２ｍｍとなるマスク）を設置し、アルミニウムを真空蒸着法にて蒸着し１００ｎｍの陰極層を設けた以外は、比較例１と同様にして、比較例６の発光素子を得た。
【０１１７】
以下に、比較例６の発光素子の構成を示す。
ＩＴＯ／ＣｕＰＣ（１０ｎｍ）／ＮＰＤ（３０ｎｍ）／ｍＣＰ＋ＦＩｒｐｉｃ（１００：５、３０ｎｍ）／ＢＡｌｑ（１０ｎｍ）／Ａｌｑ（３０ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
【０１１８】
［評価］
−膜厚測定−
比較例１と同様にして、各層の膜厚を測定した。その結果を下記表３に示す。
【０１１９】
−電子親和力の測定−
電子輸送層Ａ又はＥＴＬ１層の電子親和力（Ｅａ）、電子輸送層Ｂ又はＥＴＬ２層の電子親和力（Ｅａ）は、比較例１と同様にして算出した。その結果を下記表３に示す。
【０１２０】
また、上記により得られた発光素子を用いて、以下の方法で、駆動電圧、駆動耐久性、及び発光効率を測定した。
【０１２１】
−駆動電圧−
発光素子を電流密度１ｍＡ／ｃｍ２で一定になるよう加えた電圧値を駆動電圧とした。
−駆動耐久性試験−
発光素子の初期輝度が１５００ｃｄ／ｍ２となるように電流を設定し、その電流値が一定となる条件で連続駆動試験をおこない、輝度が２０％減じるまでに要した時間を測定し、駆動耐久性とした。
−発光効率−
発光素子に電圧を印加して、この素子の光量−電流特性を測定し、発光効率（外部量子効率 ％）を算出した。
【０１２２】
［実施例７］
比較例６において、電子輸送層Ａ（ＢＡｌｑ、膜厚：１０ｎｍ）及び電子輸送層Ｂ（Ａｌｑ、膜厚：３０ｎｍ）に代えて、ＢＡｌｑを真空蒸着法にて０．２ｎｍ／秒の速度で蒸着し１５ｎｍの電子輸送層（ＥＴＬ１層）を設け、その上に、下記ピレン誘導体の化合物Ｂ（以下「化合物Ｂ」と記す）を真空蒸着法にて０．０５ｎｍ／秒の速度で蒸着して２ｎｍの有機薄膜層（ＥＴＬ２層）を設けた以外は、比較例６と同様に素子作製を行い、実施例７の発光素子を得て、比較例６と同様の評価試験を行った。結果を下記表３に示す。
以下に実施例７の発光素子の構成を示す。
ＩＴＯ／ＣｕＰＣ（１０ｎｍ）／ＮＰＤ（３０ｎｍ）／ｍＣＰ＋ＦＩｒｐｉｃ（１００：５、３０ｎｍ）／ＢＡｌｑ（１５ｎｍ）／化合物Ｂ（２ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
【０１２３】
【化６】
2007227888.tif 000009
【０１２４】
［実施例８］
実施例７におけるＥＴＬ１層（ＢＡｌｑ、膜厚：１５ｎｍ）及びＥＴＬ２層（化合物Ｂ、膜厚：２ｎｍ）を、ＥＴＬ１層（Ａｌｑ、膜厚：２５ｎｍ）及びＥＴＬ２層（化合物Ｂ、膜厚：０．０５ｎｍ）に変更した以外は、実施例７と同様に素子作製を行い、実施例８の発光素子を得て、比較例６と同様の評価試験を行った。結果を下記表３に示す。
以下に実施例８の発光素子の構成を示す。
ＩＴＯ／ＣｕＰＣ（１０ｎｍ）／ＮＰＤ（３０ｎｍ）／ｍＣＰ＋ＦＩｒｐｉｃ（１００：５、３０ｎｍ）／化合物Ｂ（１ｎ）／Ａｌｑ（２５ｎｍ）／化合物Ｂ（０．０５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
【０１２５】
［実施例９］
実施例７におけるＥＴＬ１層（ＢＡｌｑ、膜厚：１５ｎｍ）及びＥＴＬ２層（化合物Ｂ、膜厚：２ｎｍ）を、ＥＴＬ１層（ＢＡｌｑ、膜厚：３５ｎｍ）及びＥＴＬ２層（イミダゾピリジン誘導体の化合物Ａ、膜厚：０．５ｎｍ）に変更した以外は、実施例７と同様に素子作製を行い、実施例９の発光素子を得て、比較例６と同様の評価試験を行った。結果を下記表３に示す。
以下に実施例９の発光素子の構成を示す。
ＩＴＯ／ＣｕＰＣ（１０ｎｍ）／ＮＰＤ（３０ｎｍ）／ｍＣＰ＋ＦＩｒｐｉｃ（１００：５、３０ｎｍ）／ＢＡｌｑ（３５ｎｍ）／化合物Ａ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
【０１２６】
［実施例１０］
実施例７におけるＥＴＬ１層（ＢＡｌｑ、膜厚：１５ｎｍ）及びＥＴＬ２層（化合物Ｂ、膜厚：０．０５ｎｍ）を、ＥＴＬ１層（ＢＡｌｑ、膜厚：１０ｎｍ）及びＥＴＬ２層（カルバゾール誘導体の化合物Ｃ（以下「化合物Ｃ」と記す。）、膜厚：１ｎｍ）に変更した以外は、実施例７と同様に素子作製を行い、実施例１０の発光素子を得て、比較例６と同様の評価試験を行った。結果を下記表３に示す。
以下に実施例１０の発光素子の構成を示す。
ＩＴＯ／ＣｕＰＣ（１０ｎｍ）／ＮＰＤ（３０ｎｍ）／ｍＣＰ＋発光材料Ａ（１００：５、３０ｎｍ）／ＢＡｌｑ（１０ｎｍ）／化合物Ｃ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
【０１２７】
【化７】
2007227888.tif 000010
【０１２８】
［実施例１１］
実施例７におけるＥＴＬ１層（ＢＡｌｑ、膜厚：１５ｎｍ）及びＥＴＬ２層（化合物Ｂ、膜厚：０．０５ｎｍ）を、ＥＴＬ１層（ＢＡｌｑ、膜厚：３９ｎｍ）及びＥＴＬ２層（化合物Ｂ、膜厚：１ｎｍ）に変更した以外は、実施例７と同様に素子作製を行い、実施例１１の発光素子を得て、比較例６と同様の評価試験を行った。結果を下記表３に示す。
以下に実施例１１の発光素子の構成を示す。
ＩＴＯ／ＣｕＰＣ（１０ｎｍ）／ＮＰＤ（３０ｎｍ）／ｍＣＰ＋ＦＩｒｐｉｃ（１００：５、３０ｎｍ）／ＢＡｌｑ（３９ｎｍ）／化合物Ｂ（１ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
【０１２９】
［実施例１２］
実施例７におけるＥＴＬ１層（ＢＡｌｑ、膜厚：１５ｎｍ）及びＥＴＬ２層（化合物Ｂ、膜厚：０．０５ｎｍ）を、ＥＴＬ１層（ＢＡｌｑ、膜厚：５０ｎｍ）及びＥＴＬ２層（化合物Ｂ、膜厚：１ｎｍ）に変更した以外は、実施例７と同様に素子作製を行い、実施例１２の発光素子を得て、比較例６と同様の評価試験を行った。結果を下記表３に示す。
以下に実施例１２の発光素子の構成を示す。
ＩＴＯ／ＣｕＰＣ（１０ｎｍ）／ＮＰＤ（３０ｎｍ）／ｍＣＰ＋ＦＩｒｐｉｃ（１００：５、３０ｎｍ）／ＢＡｌｑ（５０ｎｍ）／化合物Ｂ（１ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
【０１３０】
［比較例７］
比較例６において、発光層（ｍＣＰ＋ＦＩｒｐｉｃ、膜厚：３０ｎｍ）に代えて、発光層中のホスト材料としてｍＣＰ、発光層中の発光材料としてＩｒ（ｐｐｙ）３を真空蒸着法にて１００／５の割合で共蒸着して、３０ｎｍの発光層を設けた。さらに、陰極層（Ａｌ、１００ｎｍ）に代えて、リチウム−アルミニウム合金（アルミニウムにリチウムが０．６％含有）を真空蒸着法にて０．３ｎｍ／秒の速度で共蒸着した１００ｎｍの陰極層を設けた以外は、比較例６と同様に素子作製を行い、比較例７の発光素子を得て、比較例６と同様の評価試験を行った。結果を下記表４に示す。
以下に比較例７の発光素子の構成を示す。
ＩＴＯ／ＣｕＰＣ（１０ｎｍ）／ＮＰＤ（３０ｎｍ）／ｍＣＰ＋Ｉｒ（ｐｐｙ）３（１００：５、３０ｎｍ）／ＢＡｌｑ（１０ｎｍ）／Ａｌｑ（３０ｎｍ）／Ｌｉ−Ａｌ（１００ｎｍ）
【０１３１】
［実施例１３］
比較例７において、電子輸送層Ａ（ＢＡｌｑ、膜厚：１０ｎｍ）及び電子輸送層Ｂ（Ａｌｑ、膜厚：３０ｎｍ）を、ＥＴＬ１層（ＢＡｌｑ、膜厚：３９ｎｍ）及びＥＴＬ２層（下記金属錯体Ａ、膜厚：１ｎｍ）に変更した。（ＬｉＦの項は削除）した以外は、比較例７と同様に素子作製を行い、実施例１３の発光素子を得て、比較例６と同様の評価試験を行った。結果を下記表４に示す。
以下に実施例１３の発光素子の構成を示す。
ＩＴＯ／ＣｕＰＣ（１０ｎｍ）／ＮＰＤ（３０ｎｍ）／ｍＣＰ＋Ｉｒ（ｐｐｙ）３（１００：５、３０ｎｍ）／ＢＡｌｑ（３９ｎｍ）／金属錯体Ａ（１ｎｍ）／Ｌｉ−Ａｌ（１００ｎｍ）
【０１３２】
【化８】
2007227888.tif 000011
【０１３３】
［比較例８］
比較例６において、正孔注入層（銅フタロシアニン（ＣｕＰＣ）、１０ｎｍ）及び正孔輸送層（ＮＰＤ、３０ｎｍ）に代えて、２−ＴＮＡＴＡとＦ４−ＴＣＮＱとを真空蒸着法にて１０００／３の割合で０．５ｎｍ／秒の速度で共蒸着した１００ｎｍの正孔注入層及びＮＰＤとＦ４−ＴＣＮＱとを真空蒸着法にて１０００／３の割合で０．５ｎｍ／秒の速度で共蒸着した１０ｎｍの正孔輸送層を設け、発光層（ｍＣＰ＋ＦＩｒｐｉｃ、膜厚：３０ｎｍ）に代えて、発光層中のホスト材料としてｍＣＰ、発光層中の発光材料としてＩｒ（ｐｐｙ）３を真空蒸着法にて１００／５の割合で共蒸着して、３０ｎｍの発光層を設け、更に、陰極層（Ａｌ、１００ｎｍ）に代えて、フッ化リチウムを真空蒸着法にて１ｎｍ蒸着した層、及び、この上にアルミニウムを真空蒸着法にて１００ｎｍ蒸着した層からなる陰極層を設けた以外は、比較例６と同様に素子作製を行い、比較例８の発光素子を得た。そして、比較例６と同様の評価試験を行った。結果を下記表４に示す。
以下に比較例８の発光素子の構成を示す。
ＩＴＯ／２−ＴＮＡＴＡ＋Ｆ４−ＴＣＮＱ（１０００：３、１００ｎｍ）／ＮＰＤ＋Ｆ４−ＴＣＮＱ（１０００：３、１０ｎｍ）／ｍＣＰ＋Ｉｒ（ｐｐｙ）３（１００：５、３０ｎｍ）／ＢＡｌｑ（１０ｎｍ）／Ａｌｑ（３０ｎｍ）／ＬｉＦ（１ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
【０１３４】
［実施例１４］
比較例８において、電子輸送層Ａ（ＢＡｌｑ、膜厚：１０ｎｍ）及び電子輸送層Ｂ（Ａｌｑ、膜厚：３０ｎｍ）を、ＥＴＬ１層（ＢＡｌｑ、膜厚：３９ｎｍ）及びＥＴＬ２層（金属錯体Ａ、膜厚：１ｎｍ）に変更した以外は、比較例８と同様に素子作製を行い、実施例１４の発光素子を得た。そして、比較例６と同様の評価試験を行った。結果を下記表４に示す。
以下に実施例１４の発光素子の構成を示す。
ＩＴＯ／２−ＴＮＡＴＡ＋Ｆ４−ＴＣＮＱ（１０００：３、１００ｎｍ）／ＮＰＤ＋Ｆ４−ＴＣＮＱ（１０００：３、１０ｎｍ）／ｍＣＰ＋Ｉｒ（ｐｐｙ）３（１００：５、３０ｎｍ）／ＢＡｌｑ（３９ｎｍ）／金属錯体Ａ（１ｎｍ）／ＬｉＦ（１ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
【０１３５】
【表３】
2007227888.tif 000012
【０１３６】
【表４】
2007227888.tif 000013
【０１３７】
表３及び表４に示されるように、電子輸送層（ＥＴＬ１）と、有機薄膜層（ＥＴＬ２）とを有し、これらの層の膜厚比及びＥａ値の比が本発明の範囲内である実施例の発光素子は、発光効率が高く、低電圧で駆動でき、駆動耐久性に優れた素子であることが分かる。