(57)【要約】【課題】１１０℃以上の高温処理に供しても特性の劣化を抑制する。【解決手段】支持基板１上に陽極２、有機化合物層３および陰極４が形成された有機ＥＬ素子が開示されている。当該有機ＥＬ素子では、有機化合物層３が少なくとも正孔輸送層３０２、発光層３０３および電子輸送層３０５を有し、正孔輸送層３０２が正孔輸送材料から構成され、発光層３０３がホスト化合物と発光ドーパントとから構成され、電子輸送層３０５が電子輸送材料から構成され、前記発光ドーパントを除く前記正孔輸送材料、前記ホスト化合物および前記電子輸送材料のすべてのガラス転移点Ｔｇが１１０℃以上であり、かつ、電子輸送層３０５にはアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属から選ばれる少なくとも１種類以上の金属またはそれらの金属化合物が含有されている。【選択図】図１
2013110262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板上に陽極、有機化合物層および陰極が形成された有機ＥＬ素子において、
前記有機化合物層が少なくとも正孔輸送層、発光層および電子輸送層を有し、
前記正孔輸送層が正孔輸送材料から構成され、
前記発光層がホスト化合物と発光ドーパントとから構成され、
前記電子輸送層が電子輸送材料から構成され、
前記発光ドーパントを除く前記正孔輸送材料、前記ホスト化合物および前記電子輸送材料のすべてのガラス転移点Ｔｇが１１０℃以上であり、かつ、前記電子輸送層にはアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属から選ばれる少なくとも１種類以上の金属またはそれらの金属化合物が含有されていることを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項２】
請求項１に記載の有機ＥＬ素子において、
前記電子輸送材料がフェニルピリジン基を有することを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項３】
請求項１または２に記載の有機ＥＬ素子において、
前記金属化合物がアルカリ金属フッ化物であることを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の有機ＥＬ素子において、
前記発光層と前記電子輸送層との間には、正孔阻止層が形成されていることを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の有機ＥＬ素子において、
前記電子輸送層と前記陰極との間には、電子注入層が形成されていることを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の有機ＥＬ素子と、
前記有機ＥＬ素子を、陽極および陰極の一部を露出させた状態で封止する封止部材と、
前記封止部材ならびにそこから露出した陽極および陰極の一部を保護する保護部材であって、接着時にかかる温度が１１０℃以上の熱硬化性樹脂製の前記保護部材と、
を備えることを特徴とする有機ＥＬモジュール。
【請求項７】
請求項６に記載の有機ＥＬモジュールにおいて、
前記保護部材が少なくとも接着剤層と保護基板とから構成されていることを特徴とする有機ＥＬモジュール。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の有機ＥＬ素子を形成する工程と、
前記有機ＥＬ素子を、陽極および陰極の一部を露出させた状態で封止する工程と、
架橋温度が１１０℃以上の熱硬化性樹脂製の保護部材で、前記有機ＥＬ素子の封止体ならびにそこから露出した陽極および陰極の一部を被覆し、前記保護部材の部分を１１０℃以上の温度で加熱する工程と、
を備えることを特徴とする有機ＥＬモジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は有機ＥＬ素子ならびにこれを封止・保護した有機ＥＬモジュールおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、照明装置や表示装置などの光源としてエレクトロルミネッセンスパネル（ＥＬパネル）が広く利用されている。
ＥＬパネルでは、たとえば、駆動時の熱の影響からの素子劣化を防ぐため、素子自身の耐熱性の改良手段として、材料のガラス転移点Ｔｇを高くする方法や界面の混合等を抑制する方法が従来公知である。
特許文献１では、正孔輸送性を有しガラス転移点が１５０℃以上またはガラス転移しない材料を含有する耐熱性層を設けることで、駆動時の熱による界面混合の影響を抑えようとしている。しかしながら、この方法では、正孔輸送層と発光層の界面混合の影響は防止できるが、電子輸送層側からの混合影響は防止できないという問題を抱えている。
【０００３】
特許文献２では、基板上に陽極、有機化合物層および陰極を積層し、その積層体を、接着剤層を介して放熱板で封止したＥＬパネル（有機ＥＬ素子）が開示されている。特に、特許文献２の有機ＥＬ素子によれば、接着剤層としてシート状の熱硬化性接着剤が使用可能とされ（段落００３４〜００３６参照）、そのことが実験２で検証されている（段落００５３〜００５４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−９１５７０号公報
【特許文献２】国際公開第２００５／１２２６４４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
有機ＥＬ素子に熱処理を実行する場合においては、特許文献２の段落００３６の記載にあるように、一般に、有機ＥＬ素子は耐熱温度が１１０℃程度であり、これを超えるような温度での熱処理は、有機ＥＬ素子の特性を劣化させる要因になると考えられている。
有機ＥＬ素子を屋外用途で使用する場合には、高耐久性が求められるが、実際には有機ＥＬ素子自身の耐熱性の問題により、耐候性が十分でないという課題を抱えている。また、素子自身の耐久性が維持できても、有機ＥＬモジュールにした場合、モジュールへの水分の浸入の影響により電極の腐食が起きたり、電圧変動が起きたり、輝度が低下する等の課題を抱えている。電極を保護するためには、太陽光パネル等で使用されるような湿度耐性のある熱硬化樹脂を用いることが有用であるが、１１０℃よりも高い温度で硬化する樹脂は有機ＥＬ素子自身の耐熱性の問題で使用できなかった。
したがって、本発明の主な目的は、有機化合物層を含む耐熱性の良好な有機ＥＬ素子であって、１１０℃以上の高温処理に供しても特性の劣化を抑制することができる有機ＥＬ素子を提供することにある。
本発明の他の目的は、当該有機ＥＬ素子を封止・保護した有機ＥＬモジュールおよびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の一態様によれば、
支持基板上に陽極、有機化合物層および陰極が形成された有機ＥＬ素子において、
前記有機化合物層が少なくとも正孔輸送層、発光層および電子輸送層を有し、
前記正孔輸送層が正孔輸送材料から構成され、
前記発光層がホスト化合物と発光ドーパントとから構成され、
前記電子輸送層が電子輸送材料から構成され、
前記発光ドーパントを除く前記正孔輸送材料、前記ホスト化合物および前記電子輸送材料のすべてのガラス転移点Ｔｇが１１０℃以上であり、かつ、前記電子輸送層にはアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属から選ばれる少なくとも１種類以上の金属またはそれらの金属化合物が含有されていることを特徴とする有機ＥＬ素子が提供される。
【０００７】
本発明の他の態様によれば、
前記有機ＥＬ素子と、
前記有機ＥＬ素子を、陽極および陰極の一部を露出させた状態で封止する封止部材と、
前記封止部材ならびにそこから露出した陽極および陰極の一部を保護する保護部材であって、架橋温度が１１０℃以上の熱硬化性樹脂製の前記保護部材と、
を備えることを特徴とする有機ＥＬモジュールが提供される。
【０００８】
本発明の他の態様によれば、
前記有機ＥＬ素子を形成する工程と、
前記有機ＥＬ素子を、陽極および陰極の一部を露出させた状態で封止する工程と、
架橋温度が１１０℃以上の熱硬化性樹脂製の保護部材で、前記有機ＥＬ素子の封止体ならびにそこから露出した陽極および陰極の一部を被覆し、前記保護部材の重複部分を１１０℃以上の温度で加熱圧着する工程と、
を備えることを特徴とする有機ＥＬモジュールの製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、１１０℃以上の高温処理に供しても特性の劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】有機ＥＬモジュールの概略構成を示す断面図である。
【図２】有機ＥＬモジュールの製造方法を概略的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について説明する。
【００１２】
《有機ＥＬモジュール（１００）》
図１に示すとおり、有機ＥＬモジュール１００は電極や有機化合物層を支持するための支持基板１を有している。
支持基板１上には陽極２、有機化合物層３および陰極４がこの順に形成され、有機化合物層３が陽極２と陰極４との間に形成されている。有機化合物層３はたとえば正孔注入層３０１、正孔輸送層３０２、発光層３０３、正孔阻止層３０４、電子輸送層３０５などから構成される。
陽極２、有機化合物層３および陰極４の積層体は封止部材５で封止（被覆）されている。有機ＥＬモジュール１００では封止部材５は封止樹脂で構成されている。
支持基板１、陽極、有機化合物層３および陰極４の積層体は２枚の保護部材１０で被覆され保護されている。保護部材１０は主に保護基板１１と接着剤層１２とから構成されている。各保護部材１０の接着剤層１２同士が対向した状態で各保護部材１０の側縁部が加熱接着されている。
陽極２と陰極４とには取出し電極２０，２１が接続され、取出し電極２０，２１が封止部材５や接着剤層１２を貫通して有機ＥＬモジュール１００の外部に延出している。このような構成から、保護部材１０は封止部材５ならびに有機ＥＬ素子の陽極２および陰極４の一部（取出し電極２０，２１）を被覆し保護している。
なお、本実施形態にかかる有機ＥＬ素子は、基本的には、有機ＥＬモジュール１００から保護部材１０を除いた部材（または封止部材５および保護部材１０を除いた部材）で構成される。
【００１３】
《有機ＥＬ素子の層構成》
次に、本発明の有機ＥＬ素子の層構成の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。
【００１４】
（ｉ）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
（ｉｉ）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（ｉｉｉ）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（ｉｖ）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
（ｖ）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
【００１５】
発光層には蛍光発光層とリン光発光層とがある。
蛍光発光層とは、主に励起一重項からの発光をする層であり、蛍光ドーパントと蛍光ホストを有することが好ましい。
本発明において蛍光ドーパントは青色発光であることが好ましく、２−メチルＴＨＦ等の溶剤に溶解し、希薄溶液中での発光極大波長が４００〜５００ｎｍであることが好ましく、４２０〜４８０ｎｍであることがより好ましい。
本発明の蛍光発光層は少なくとも１層以上の層構成を有し、単層でも複数層でも良い。
【００１６】
他方、リン光発光層とは、主に励起三重項からの発光をする層であり、リン光ドーパントとリン光ホストを有することが好ましい。
本発明において、リン光ドーパントは、どのような発光色のものでもよいが、有機ＥＬ素子の発光色として白色発光を意図する場合は、黄色の発光色のものかまたは緑色と赤色との発光色のものとし、青色蛍光発光層と組み合わせることが好ましい。
本発明のリン光発光層は少なくとも１層以上の層構成を有し、単層でも複数層でも良く、発光色の異なるリン光発光層を複数層設けることが好ましい。
【００１７】
《発光層（リン光発光層、蛍光発光層（３０３））》
本発明に係る発光層は、電極または電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよい。本発明に係る発光層は、本発明で規定する要件を満たしていれば、その構成には特に制限はない。
【００１８】
発光層の膜厚の総和は、特に制限はないが、形成する膜の均質性や、発光時に不必要な高電圧を印加するのを防止し、且つ、駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、５ｎｍ〜２００ｎｍの範囲に調整することが好ましく、更に好ましくは２０ｎｍ以上、１５０ｎｍ以下の範囲に調整される。また、本発明の構成で規定される構成において個々の発光層の膜厚としては、５ｎｍ〜２００ｎｍの範囲に調整することが好ましく、更に好ましくは、３ｎｍ以上、１５０ｎｍ以下の範囲に調整することである。
【００１９】
本実施形態にかかる発光層は、蛍光発光層またはリン光発光層のどちらか一方で構成されてもよいし、両方で構成されてもよい。
蛍光発光層には蛍光発光ドーパントとホスト化合物とが含有される。この蛍光ドーパントの含有比率は、０．０１〜２０体積％であり、好ましくは０．１〜１０体積％である。
リン光発光層にもリン光発光ドーパントとホスト化合物とが含有される。このリン光ドーパントの含有比率は、０．０１〜４０体積％であり、好ましくは０．１〜２０体積％である。
【００２０】
発光層を形成する方法としては、後述する発光ドーパントやホスト化合物を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法（ラングミュア−ブロジェット法）、インクジェット法、スプレー法、印刷法、スロット型コータ法等の公知の薄膜形成法により製膜して形成することができる。
【００２１】
発光層を構成する層は、本発明で規定する要件を満たす構成を有していれば何層でもよく、積層数は任意に設定可能である。
【００２２】
各発光層に含有されるリン光発光性、または蛍光発光性発光ドーパントは、発光層内においてその膜厚方向に対し、均一な濃度で含有されていてもよいが、濃度分布を有していてもよい。
【００２３】
（１）ホスト化合物
次に、発光層に含まれるホスト化合物（発光ホスト化合物ともいう）について説明する。
ホスト化合物としては、ホスト化合物を単独で用いてもよく、または複数種併用して用いてもよい。
【００２４】
本発明の有機ＥＬ素子のリン光発光層に含まれるリン光ホスト化合物とは、室温（２５℃）におけるリン光発光のリン光量子収率が、０．１未満の化合物であることが好ましく、更に好ましくはリン光量子収率が０．０１未満の化合物である。
【００２５】
本発明に用いられるリン光ホスト化合物としては、構造的には特に制限はないが、代表的にはカルバゾール誘導体、トリアリールアミン誘導体、芳香族ボラン誘導体、含窒素複素環化合物、チオフェン誘導体、フラン誘導体、オリゴアリーレン化合物等の基本骨格を有するもの、または、カルボリン誘導体やジアザカルバゾール誘導体（ここで、ジアザカルバゾール誘導体とは、カルボリン誘導体のカルボリン環を構成する炭化水素環の少なくとも一つの炭素原子が窒素原子で置換されているものを表す。）等が挙げられる。
【００２６】
本発明に係る発光層に用いられるリン光ホスト化合物としては、下記一般式（ａ）で表される化合物が好ましい。
【００２７】
【化１】
2013110262.tif 000003
【００２８】
一般式（ａ）において、Ｘは、ＮＲ′、Ｏ、Ｓ、ＣＲ′Ｒ″またはＳｉＲ′Ｒ″を表し、Ｒ′、Ｒ″は各々水素原子または置換基を表す。Ａｒは芳香環を表す。ｎは０から８の整数を表す。
【００２９】
一般式（ａ）におけるＸにおいて、Ｒ′、Ｒ″で各々表される置換基としては、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等）、シクロアルキル基（例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等）、アルケニル基（例えば、ビニル基、アリル基、１−プロペニル基、２−ブテニル基、１，３−ブタジエニル基、２−ペンテニル基、イソプロペニル基等）、アルキニル基（例えば、エチニル基、プロパルギル基等）、芳香族炭化水素基（芳香族炭素環基、アリール基等ともいい、例えば、フェニル基、ｐ−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等）、芳香族複素環基（例えば、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基（前記カルボリニル基のカルボリン環を構成する任意の炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す）、フタラジニル基等）、複素環基（例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等）、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等）、シクロアルコキシ基（例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等）、アルキルチオ基（例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等）、シクロアルキルチオ基（例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等）、アリールチオ基（例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等）、アルコキシカルボニル基（例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等）、アリールオキシカルボニル基（例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等）、スルファモイル基（例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、２−ピリジルアミノスルホニル基等）、アシル基（例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、２−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等）、アシルオキシ基（例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等）、アミド基（例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、２−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等）、カルバモイル基（例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、２−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、２−ピリジルアミノカルボニル基等）、ウレイド基（例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基ナフチルウレイド基、２−ピリジルアミノウレイド基等）、スルフィニル基（例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、２−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、２−ピリジルスルフィニル基等）、アルキルスルホニル基（例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、２−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等）、アリールスルホニル基またはヘテロアリールスルホニル基（例えば、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、２−ピリジルスルホニル基等）、アミノ基（例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、２−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、２−ピリジルアミノ基等）、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等）、フッ化炭化水素基（例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタフルオロフェニル基等）、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、シリル基（例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等）、ホスホノ基等が挙げられる。
【００３０】
これらの置換基は、上記の置換基によってさらに置換されていてもよい。また、これらの置換基は複数が互いに結合して環を形成していてもよい。
【００３１】
一般式（ａ）において、好ましいＸはＮＲ′またはＯであり、Ｒ′としては芳香族炭化水素基、芳香族複素環基が特に好ましい。
【００３２】
一般式（ａ）において、Ａｒで表される芳香族環としては、芳香族炭化水素環または芳香族複素環が挙げられる。また、該芳香族環は単環でもよく、縮合環でもよく、更に未置換でも、後述するような置換基を有していてもよい。
【００３３】
一般式（ａ）において、Ａｒで表される芳香族炭化水素環としては、ベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、アズレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ピレン環、クリセン環、ナフタセン環、トリフェニレン環、ｏ−テルフェニル環、ｍ−テルフェニル環、ｐ−テルフェニル環、アセナフテン環、コロネン環、フルオレン環、フルオラントレン環、ナフタセン環、ペンタセン環、ペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピレン環、ピラントレン環、アンスラアントレン環等が挙げられる。これらの環は更に置換基を有していてもよい。
【００３４】
一般式（ａ）において、Ａｒで表される芳香族複素環としては、例えば、フラン環、ジベンゾフラン環、チオフェン環、オキサゾール環、ピロール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、ベンゾイミダゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、インドール環、インダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、キノキサリン環、キナゾリン環、シンノリン環、キノリン環、イソキノリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、カルバゾール環、カルボリン環、ジアザカルバゾール環（カルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子の一つが更に窒素原子で置換されている環を示す）等が挙げられる。これらの環は更に置換基を有していてもよい。
【００３５】
上記の中でも、一般式（ａ）において、Ａｒで表される芳香族環として好ましく用いられるのは、カルバゾール環、カルボリン環、ジベンゾフラン環、ベンゼン環であり、特に好ましく用いられるのは、カルバゾール環、カルボリン環、ベンゼン環である。上記の中でも、置換基を有するベンゼン環が好ましく、特に好ましくは、カルバゾリル基を有するベンゼン環が好ましい。
【００３６】
また、一般式（ａ）において、Ａｒで表される芳香族環としては、下記に示すような、各々３環以上の縮合環が好ましい一態様であり、３環以上が縮合した芳香族炭化水素縮合環としては、具体的には、ナフタセン環、アントラセン環、テトラセン環、ペンタセン環、ヘキサセン環、フェナントレン環、ピレン環、ベンゾピレン環、ベンゾアズレン環、クリセン環、ベンゾクリセン環、アセナフテン環、アセナフチレン環、トリフェニレン環、コロネン環、ベンゾコロネン環、ヘキサベンゾコロネン環、フルオレン環、ベンゾフルオレン環、フルオランテン環、ペリレン環、ナフトペリレン環、ペンタベンゾペリレン環、ベンゾペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピラントレン環、コロネン環、ナフトコロネン環、オバレン環、アンスラアントレン環等が挙げられる。尚、これらの環は更に、置換基を有していてもよい。
【００３７】
また、３環以上が縮合した芳香族複素環としては、具体的には、アクリジン環、ベンゾキノリン環、カルバゾール環、カルボリン環、フェナジン環、フェナントリジン環、フェナントロリン環、カルボリン環、サイクラジン環、キンドリン環、テペニジン環、キニンドリン環、トリフェノジチアジン環、トリフェノジオキサジン環、フェナントラジン環、アントラジン環、ペリミジン環、ジアザカルバゾール環（カルボリン環を構成する炭素原子の任意の一つが窒素原子で置き換わったものを表す）、フェナントロリン環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、ナフトフラン環、ナフトチオフェン環、ベンゾジフラン環、ベンゾジチオフェン環、ナフトジフラン環、ナフトジチオフェン環、アントラフラン環、アントラジフラン環、アントラチオフェン環、アントラジチオフェン環、チアントレン環、フェノキサチイン環、チオファントレン環（ナフトチオフェン環）等が挙げられる。尚、これらの環は更に置換基を有していてもよい。
【００３８】
ここで、一般式（ａ）において、Ａｒで表される芳香族環が有してもよい置換基は、Ｒ′、Ｒ″で、各々表される置換基と同義である。
【００３９】
また、一般式（ａ）において、ｎは０〜８の整数を表すが、０〜２であることが好ましく、特にＸがＯ、Ｓである場合には１または２であることが好ましい。
【００４０】
以下に、一般式（ａ）で表される発光ホスト化合物の具体例を示すが、これらに限定されるものではない。
【００４１】
【化２】
2013110262.tif 000004
【００４２】
【化３】
2013110262.tif 000005
【００４３】
【化４】
2013110262.tif 000006
【００４４】
【化５】
2013110262.tif 000007
【００４５】
【化６】
2013110262.tif 000008
【００４６】
【化７】
2013110262.tif 000009
【００４７】
【化８】
2013110262.tif 000010
【００４８】
【化９】
2013110262.tif 000011
【００４９】
また、本発明に用いるリン光ホスト化合物は、低分子化合物でも、繰り返し単位をもつ高分子化合物でもよく、ビニル基やエポキシ基のような重合性基を有する低分子化合物（蒸着重合性発光ホスト）でもいい。
【００５０】
リン光ホスト化合物としては、ガラス転移温度Ｔｇが１１０℃以上である化合物が使用され、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、且つ、発光の長波長化を防止しうる化合物が好ましい。
【００５１】
従来公知のホスト化合物の具体例としては、以下の文献に記載されている化合物が好適である。例えば、特開２００１−２５７０７６号公報、同２００２−３０８８５５号公報、同２００１−３１３１７９号公報、同２００２−３１９４９１号公報、同２００１−３５７９７７号公報、同２００２−３３４７８６号公報、同２００２−８８６０号公報、同２００２−３３４７８７号公報、同２００２−１５８７１号公報、同２００２−３３４７８８号公報、同２００２−４３０５６号公報、同２００２−３３４７８９号公報、同２００２−７５６４５号公報、同２００２−３３８５７９号公報、同２００２−１０５４４５号公報、同２００２−３４３５６８号公報、同２００２−１４１１７３号公報、同２００２−３５２９５７号公報、同２００２−２０３６８３号公報、同２００２−３６３２２７号公報、同２００２−２３１４５３号公報、同２００３−３１６５号公報、同２００２−２３４８８８号公報、同２００３−２７０４８号公報、同２００２−２５５９３４号公報、同２００２−２６０８６１号公報、同２００２−２８０１８３号公報、同２００２−２９９０６０号公報、同２００２−３０２５１６号公報、同２００２−３０５０８３号公報、同２００２−３０５０８４号公報、同２００２−３０８８３７号公報等が挙げられる。
【００５２】
本発明においては、複数の発光層を有する場合には、ホスト化合物は発光層ごとに異なっていてもよいが、同一の化合物であることが優れた駆動寿命特性が得られることから好ましい。
【００５３】
また、前記リン光ホスト化合物は、その最低励起３重項エネルギー（Ｔ１）が、２．２ｅＶより大きいことがより高い発光効率を得られることから好ましい。本発明でいう最低励起３重項エネルギーとは、ホスト化合物を溶媒に溶解し、液体窒素温度において観測したリン光発光スペクトルの最低振動バンド間遷移に対応する発光バンドのピークエネルギーを言う。
【００５４】
ここで、ガラス転移点（Ｔｇ）とは、ＤＳＣ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｙ：示差走査熱量法）を用いて、ＪＩＳ−Ｋ−７１２１に準拠した方法により求められる値である。
【００５５】
本発明の有機ＥＬ素子においては、ホスト材料はキャリアの輸送を担うため、キャリア輸送能を有する材料が好ましい。キャリア輸送能を表す物性としてキャリア移動度が用いられるが、有機材料のキャリア移動度は、一般的に電界強度に依存性が見られる。電界強度依存性の高い材料は、正孔と電子注入・輸送バランスを崩しやすい為、中間層材料、ホスト材料は、移動度の電界強度依存性の少ない材料を用いることが好ましい。
【００５６】
なお、上記リン光ホスト化合物は、蛍光発光ドーパントに対するホスト化合物としても適宜用いることができる。
【００５７】
（２）発光ドーパント
次いで、本発明に係る発光ドーパントについて説明する。
【００５８】
（２．１）蛍光発光ドーパント（蛍光性ドーパント、蛍光発光体等ともいう）
本発明に係る発光性材料として用いられる蛍光発光ドーパントとしては、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素、又は希土類錯体系蛍光体等が挙げられる。
【００５９】
また、従来公知のドーパントも本発明に用いることができ、例えば、国際公開第００／７０６５５号パンフレット、特開２００２−２８０１７８号公報、同２００１−１８１６１６号公報、同２００２−２８０１７９号公報、同２００１−１８１６１７号公報、同２００２−２８０１８０号公報、同２００１−２４７８５９号公報、同２００２−２９９０６０号公報、同２００１−３１３１７８号公報、同２００２−３０２６７１号公報、同２００１−３４５１８３号公報、同２００２−３２４６７９号公報、国際公開第０２／１５６４５号パンフレット、特開２００２−３３２２９１号公報、同２００２−５０４８４号公報、同２００２−３３２２９２号公報、同２００２−８３６８４号公報、特表２００２−５４０５７２号公報、特開２００２−１１７９７８号公報、同２００２−３３８５８８号公報、同２００２−１７０６８４号公報、同２００２−３５２９６０号公報、国際公開第０１／９３６４２号パンフレット、特開２００２−５０４８３号公報、同２００２−１００４７６号公報、同２００２−１７３６７４号公報、同２００２−３５９０８２号公報、同２００２−１７５８８４号公報、同２００２−３６３５５２号公報、同２００２−１８４５８２号公報、同２００３−７４６９号公報、特表２００２−５２５８０８号公報、特開２００３−７４７１号公報、特表２００２−５２５８３３号公報、特開２００３−３１３６６号公報、同２００２−２２６４９５号公報、同２００２−２３４８９４号公報、同２００２−２３５０７６号公報、同２００２−２４１７５１号公報、同２００１−３１９７７９号公報、同２００１−３１９７８０号公報、同２００２−６２８２４号公報、同２００２−１００４７４号公報、同２００２−２０３６７９号公報、同２００２−３４３５７２号公報、同２００２−２０３６７８号公報等が挙げられる。
【００６０】
（２．２）リン光発光ドーパント
本発明に係るリン光発光ドーパントは、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、具体的には、室温（２５℃）にてリン光発光する化合物であり、リン光量子収率が、２５℃において０．０１以上の化合物であると定義されるが、好ましいリン光量子収率は０．１以上である。
【００６１】
上記リン光量子収率は、例えば、第４版実験化学講座７の分光IIの３９８頁（１９９２年版、丸善）に記載の方法により測定できる。溶液中でのリン光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明に係るリン光発光体は、任意の溶媒のいずれかにおいても、上記リン光量子収率（０．０１以上）が達成されればよい。
【００６２】
リン光発光ドーパントの発光の原理としては、２タイプが挙げられる。
一つのタイプはキャリアが輸送されるホスト化合物上でキャリア（電子、正孔）が結合し、ホスト化合物の励起状態が生成し、この励起エネルギーをリン光発光ドーパントに移動させることでリン光発光ドーパントからの発光を得るというエネルギー移動型である。
もう一つのタイプは、リン光発光ドーパントがキャリアトラップとなり、リン光発光ドーパント上でキャリアの再結合が生じ、リン光発光ドーパントからの発光が得られるというキャリアトラップ型である。
いずれの場合においても、リン光発光ドーパントの励起状態のエネルギーは、ホスト化合物の励起状態のエネルギーよりも低いことが高い発光効率を得る上で好ましい。
【００６３】
リン光発光ドーパントは、有機ＥＬ素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることができる。
【００６４】
本発明に係るリン光発光ドーパントとしては、好ましくは元素の周期表で８族〜１０族の金属を含有する錯体系化合物であり、更に好ましくはイリジウム化合物、オスミウム化合物、または白金化合物（白金錯体系化合物）、希土類錯体であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。
【００６５】
本発明に用いることができる化合物の具体例を以下に示すが、これらの化合物は、例えば、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．４０巻、１７０４〜１７１１に記載の方法等により合成できる。
【００６６】
【化１０】
2013110262.tif 000012
【００６７】
【化１１】
2013110262.tif 000013
【００６８】
【化１２】
2013110262.tif 000014
【００６９】
【化１３】
2013110262.tif 000015
【００７０】
《注入層：電子注入層、正孔注入層（３０１）》
注入層は必要に応じて設けることができ、陽極と発光層または正孔輸送層の間、及び陰極と発光層または電子輸送層との間に存在させてもよい。
【００７１】
注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設ける層のことで、例えば、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３〜１６６頁）にその詳細に記載されており、正孔注入層（陽極バッファー層）と電子注入層（陰極バッファー層）とがある。
【００７２】
陽極バッファー層（正孔注入層）としては、特開平９−４５４７９号公報、同９−２６００６２号公報、同８−２８８０６９号公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファー層等が挙げられる。また、特表２００３−５１９４３２号公報に記載される材料を使用することも好ましい。
【００７３】
陰極バッファー層（電子注入層）としては、特開平６−３２５８７１号公報、同９−１７５７４号公報、同１０−７４５８６号公報等にその詳細が記載されており、具体的にはストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。
【００７４】
上記バッファー層（注入層）はごく薄い膜であることが望ましく、使用する素材にもよるが、その膜厚は０．１ｎｍ〜５μｍの範囲が好ましい。
【００７５】
《阻止層：正孔阻止層（３０４）、電子阻止層》
阻止層は、有機化合物薄膜の基本構成層の他に必要に応じて設けられるものである。例えば、特開平１１−２０４２５８号公報、同１１−２０４３５９号公報、及び「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の２３７頁等に記載されている正孔阻止（ホールブロック）層がある。
【００７６】
正孔阻止層とは広い意味では電子輸送層の機能を有し、電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が著しく小さい正孔阻止材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、後述する電子輸送層の構成を必要に応じて、正孔阻止層として用いることができる。
【００７７】
本発明の有機ＥＬ素子に設ける正孔阻止層は、発光層に隣接して設けられていることが好ましい。
【００７８】
一方、電子阻止層とは広い意味では正孔輸送層の機能を有し、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、後述する正孔輸送層の構成を必要に応じて電子阻止層として用いることができる。
【００７９】
本発明に係る正孔阻止層、電子輸送層の膜厚としては、好ましくは３ｎｍ〜１００ｎｍであり、更に好ましくは５ｎｍ〜３０ｎｍである。
【００８０】
《正孔輸送層（３０２）》
正孔輸送層とは、正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は単層または複数層設けることができる。
【００８１】
正孔輸送材料としては、正孔の注入または輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。例えば、トリアゾール誘導体、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、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、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、オキサゾール誘導体、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、アニリン系共重合体、また導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられる。
【００８２】
正孔輸送材料としては上記のものを使用することができるが、更には、ポルフィリン化合物、芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第３級アミン化合物を用いることが好ましい。
【００８３】
芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノフェニル；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−〔１，１′−ビフェニル〕−４，４′−ジアミン（ＴＰＤ）；２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）プロパン；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラ−ｐ−トリル−４，４′−ジアミノビフェニル；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン；ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン；ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタン；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ジ（４−メトキシフェニル）−４，４′−ジアミノビフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノジフェニルエーテル；４，４′−ビス（ジフェニルアミノ）クオードリフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン；４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４′−〔４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン；４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニル）ベンゼン；３−メトキシ−４′−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン；Ｎ−フェニルカルバゾール、更には、米国特許第５，０６１，５６９号明細書に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば、４，４′−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル（ＮＰＤ）、特開平４−３０８６８８号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが３つスターバースト型に連結された４，４′，４″−トリス〔Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）等が挙げられる。
【００８４】
更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。また、ｐ型−Ｓｉ、ｐ型−ＳｉＣ等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。
【００８５】
また、特開平４−２９７０７６号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、特開２００１−１０２１７５号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）、特開平１１−２５１０６７号公報、Ｊ．Ｈｕａｎｇ  ｅｔ．ａｌ．著文献（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ  ８０（２００２），ｐ．１３９）、特表２００３−５１９４３２号公報に記載されているような、いわゆるｐ型半導体的性質を有するとされる正孔輸送材料を用いることもできる。
本発明においては、より高効率の発光素子が得られることから、これらの材料を用いることが好ましく、特に上記材料のなかでもガラス転移温度Ｔｇが１１０℃以上の材料を用いる。
【００８６】
正孔輸送層は上記正孔輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法（ラングミュア−ブロジェット法）、インクジェット法、スプレー法、印刷法、スロット型コータ法等の公知の薄膜形成法により製膜して形成することができる。正孔輸送層の膜厚については、特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。この正孔輸送層は上記材料の１種または２種以上からなる一層構造であってもよい。
【００８７】
《電子輸送層（３０５）》
電子輸送層とは、電子を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は単層または複数層設けることができる。
【００８８】
従来、単層の電子輸送層、及び複数層とする場合は、発光層に対して陰極側に隣接する電子輸送層に用いられる電子輸送材料（正孔阻止材料を兼ねる）としては、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができ、例えば、ニトロ置換フルオレン誘導体、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、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。更に、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることができる。更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
【００８９】
また、８−キノリノール誘導体の金属錯体、例えば、トリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ）、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）亜鉛（Ｚｎｑ）等、及びこれらの金属錯体の中心金属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、ＧａまたはＰｂに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることができる。
その他、メタルフリーもしくはメタルフタロシアニン、またはそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。
また、発光層の材料として例示したジスチリルピラジン誘導体も、電子輸送材料として用いることができるし、正孔注入層、正孔輸送層と同様に、ｎ型−Ｓｉ、ｎ型−ＳｉＣ等の無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。
特に本実施形態では、電子輸送材料として、上記材料のなかでもガラス転移温度Ｔｇが１１０℃以上の材料を用いる。
【００９０】
電子輸送層は上記電子輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法（ラングミュア−ブロジェット法）、インクジェット法、スプレー法、印刷法、スロット型コータ法等の公知の薄膜形成法により製膜して形成することができる。電子輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５〜２００ｎｍである。電子輸送層は上記材料の１種または２種以上からなる一層構造であってもよい。
【００９１】
また、不純物をドープしたｎ型半導体的性質を有するとされる電子輸送材料を用いることもできる。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、特開平１０−２７０１７２号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、特開２００１−１０２１７５号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）などに記載されたものが挙げられる。
【００９２】
本発明においては、このようなｎ型半導体的性質を有するとされる電子輸送材料を用いることもより低消費電力の素子を作製することができるため好ましい。
【００９３】
本実施形態にかかる電子輸送層は、主にフェニルピリジン構造を有する化合物から構成され、これにさらにアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属のうちから選択された１種以上の金属またはそれらの金属化合物が含有されている。
当該「金属化合物」には、有機金属錯体、金属−有機塩、金属−無機塩、酸化物、ハロゲン化物が含まれる。
特に有用なのは、Li、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr、Ba、La、Ce、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ybのいずれかと、これらの有機化合物または無機化合物であり、特に、アルカリ金属やアルカリ土類金属のハロゲン化物を用いることが好ましい。
当該金属およびその金属化合物の電子輸送層の構成材料中に占める含有比率は、０．０１〜４５体積％であり、好ましくは０．１〜２５体積％である。
【００９４】
フェニルピリジン構造を有する化合物は好ましくは一般式（１）で表わされる
【００９５】
【化１４】
2013110262.tif 000016
【００９６】
一般式（１）中、「Ａｒ１」はｎ価のアリール基を表し、「Ｒ」、「Ｒ’」は各々水素原子または置換基を表し、「ｎ」は１以上６以下の整数を表す。Ｒ、Ｒ’が複数存在する場合、隣接する置換基同士は互いに縮合して環を形成してもよい。
【００９７】
一般式（１）において、Ｒ、Ｒ’が置換基を表す場合、それらの置換基の具体例としては、アルキル基（例えばメチル基、エチル基、イソプロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、パーフルオロプロピル基、パーフルオロ−ｎ−ブチル基、パーフルオロ−ｔ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ベンジル基等）、又脂環式炭化水素の残基、例えばシクロアルキル基（シクロペンチル基、シクロヘキシル基等）及びシクロアルケニル基（例えばシクロヘキセニル基、シクロペンテニル基）等が、更に、アラルキル基（例えばベンジル基、２−フェネチル基等）、アリール基（例えばフェニル基、ナフチル基、ｐ−トリル基、ｐ−クロロフェニル基、フルオレニル基等）、アルコキシ基（例えばエトキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基等）、アリールオキシ基（例えばフェノキシ基等）、アルキルチオ基（メチルチオ、エチルチオ、イソプロピルチオ基等）、アリールチオ基（例えばフェニルチオ基、ナフチルチオ基、ｐ−トリルチオ基、ｐ−クロロフェニルチオ基）、ヒドロキシル基、アミノ基（ジメチルアミノ基、ジアリールアミノ基）、アルケニル基（例えばアリル基、１−エテニル基、１−プロペニル基、１−ブテニル基、１−オクタデセニル基等）、ハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等）等が挙げられる。
これらの基はさらに置換されていてもよく、前記置換基としては、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、ニトロ基、シアノ基、カルボキシル基、スルホ基、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシル基、アシルオキシ基、アミノ基、カルボンアミド基、スルホンアミド基、カルバモイル基、スルファモイル基、ウレイド基、アルコキシカルボニルアミノ基、スルファモイルアミノ基等が挙げられる。Ｒ、Ｒ’の好ましい例としては水素原子、アルキル基、アリール基等が挙げられ、水素原子であることがより好ましい。
【００９８】
一般式（１）において、ベンゼン環とピリジン環の結合はいずれの位置で行われていてもよいが、ピリジンの２位でベンゼン環に結合していることが好ましく、ベンゼン環側はＡｒ１に結合しているオルト位でピリジン環に結合していることが好ましい。また、Ｒ，Ｒ’を介して、ベンゼン環とピリジン環が縮環する構造をとることもできる。
【００９９】
一般式（１）において、Ａｒ１で表わされるアリール基としてはフェニル基、ナフチル基、トリフェニレン基、ビフェニル基、ターフェニル基等の芳香族炭化水素基、ピリジル基、ピリミジル基、トリアジニル基、チエニル基、フリル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチエニル基、キノリル基、イソキノリル基、アザカルバゾリル基等の芳香族複素環基が挙げられ、Ａｒ１で表わされるアリール基は置換基を有していてもよく、更に複数のアリール基が連結した構造を有していてもよい。Ａｒ１で表わされるアリール基としては、フェニル基、ジベンゾフラニル基、カルバゾリル基、ジベンゾチエニル基、アザカルバゾリル等が挙げられる。
【０１００】
一般式（１）において、ｎは１以上６以下の整数を表わし、アリール基からｎ個の結合手を介してフェニルピリジン構造と結合する。
ｎは２または３が好ましく、具体的なＡｒ１の構造としては、以下の挙げるものまたはその組み合わせが好ましく用いられる(Ａｒ２はアリール基を表わし、*の位置で一般式（１）のベンゼン環と結合する)。
【０１０１】
【化１５】
2013110262.tif 000017
【０１０２】
【化１６】
2013110262.tif 000018
【０１０３】
【化１７】
2013110262.tif 000019
【０１０４】
一般式（１）に係る化合物の具体例を示すが、これらに限定されるものではない。
【０１０５】
【化１８】
2013110262.tif 000020
【０１０６】
【化１９】
2013110262.tif 000021
【０１０７】
【化２０】
2013110262.tif 000022
【０１０８】
【化２１】
2013110262.tif 000023
【０１０９】
【化２２】
2013110262.tif 000024
【０１１０】
【化２３】
2013110262.tif 000025
【０１１１】
【化２４】
2013110262.tif 000026
【０１１２】
【化２５】
2013110262.tif 000027
【０１１３】
【化２６】
2013110262.tif 000028
【０１１４】
【化２７】
2013110262.tif 000029
【０１１５】
【化２８】
2013110262.tif 000030
【０１１６】
【化２９】
2013110262.tif 000031
【０１１７】
【化３０】
2013110262.tif 000032
【０１１８】
【化３１】
2013110262.tif 000033
【０１１９】
【化３２】
2013110262.tif 000034
【０１２０】
【化３３】
2013110262.tif 000035
【０１２１】
《支持基板（１）》
本発明の有機ＥＬ素子に適用する支持基板（以下、基体、基板、基材、支持体等ともいう）としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、また、透明であっても不透明であってもよい。支持基板側から光を取り出す場合には、支持基板は透明であることが好ましい。好ましく用いられる透明な支持基板としては、ガラス、石英、透明樹脂フィルムを挙げることができる。特に好ましい支持基板は、有機ＥＬ素子にフレキシブル性を与えることが可能な樹脂フィルムである。
【０１２２】
樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）、セルロースアセテートフタレート（ＴＡＣ）、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類又はそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリル或いはポリアリレート類、アートン（商品名ＪＳＲ社製）或いはアペル（商品名三井化学社製）といったシクロオレフィン系樹脂等を挙げられる。樹脂フィルムの表面には、無機物、有機物の被膜またはその両者のハイブリッド被膜が形成されていてもよく、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された水蒸気透過度が、０．０１ｇ／（ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ）以下のバリア性フィルムであることが好ましく、更には、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２６−１９９２に準拠した方法で測定された酸素透過度が、１０−３ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下、水蒸気透過度が、１０−３ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下の高バリア性フィルムであることが好ましく、前記の水蒸気透過度、酸素透過度がいずれも１０−５ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下であることが、更に好ましい。
【０１２３】
バリア膜を形成する材料としては、水分や酸素など素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素などを用いることができる。更に該膜の脆弱性を改良するためにこれら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることがより好ましい。無機層と有機層の積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。
【０１２４】
バリア膜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、分子線エピタキシー法、クラスタ−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、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法などを用いることができるが、特開２００４−６８１４３号公報に記載されているような大気圧プラズマ重合法によるものも好ましい。
【０１２５】
不透明な支持基板としては、例えば、アルミ、ステンレス等の金属板・フィルムや不透明樹脂基板、セラミック製の基板等が挙げられる。
【０１２６】
《陽極（２）》
有機ＥＬ素子における陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としてはＡｕ等の金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ２Ｏ３−ＺｎＯ）等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。陽極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により、薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は（１００μｍ以上程度）、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。あるいは、有機導電性化合物のように塗布可能な物質を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式など湿式製膜法を用いることもできる。この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を１０％より大きくすることが望ましく、また陽極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。更に膜厚は材料にもよるが、通常１０ｎｍ〜１０００ｎｍ、好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【０１２７】
《陰極（４）》
一方、陰極としては、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。陰極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。なお、発光した光を透過させるため、有機ＥＬ素子の陽極または陰極のいずれか一方が、透明または半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
【０１２８】
また、陰極に上記金属を１ｎｍ〜２０ｎｍの膜厚で作製した後に、陽極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に作製することで、透明または半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する素子を作製することができる。
【０１２９】
《封止（封止部材５）》
本発明の有機ＥＬ素子の封止に用いられる封止手段としては、例えば、封止樹脂で被覆する方法や、封止部材と電極および支持基板とを接着剤で接着する方法などを挙げることができる。
【０１３０】
封止部材は、有機ＥＬ素子の表示領域を覆うように配置されておればよく、陽極および陰極の一部（取出し電極）を露出させた状態で有機ＥＬ素子を封止している。
封止部材は、凹板状を呈するものであってもよいし平板状を呈するものであってもよく、その透明性や電気絶縁性の有無は特に限定されない。
【０１３１】
具体的には、封止部材としては、ガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等が挙げられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等を挙げることができる。また、ポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。金属板としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブテン、シリコン、ゲルマニウムおよびタンタルからなる群から選ばれる一種以上の金属または合金からなるものが挙げられる。
【０１３２】
本発明においては、有機ＥＬ素子を薄膜化できるということからポリマーフィルム、金属フィルムを好ましく使用することができる。更には、ポリマーフィルムは、酸素透過度１０−３ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下、水蒸気透過度１０−３ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下のものであることが好ましい。また、前記の水蒸気透過度、酸素透過度がいずれも１０−５ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下であることが、更に好ましい。
【０１３３】
封止部材を凹状に加工するのは、サンドブラスト加工、化学エッチング加工等が使われる。接着剤として具体的には、アクリル酸系オリゴマー、メタクリル酸系オリゴマーの反応性ビニル基を有する光硬化および熱硬化型接着剤、２−シアノアクリル酸エステルなどの湿気硬化型等の接着剤を挙げることができる。また、エポキシ系などの熱および化学硬化型（二液混合）を挙げることができる。また、ホットメルト型のポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンを挙げることができる。また、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤を挙げることができる。
【０１３４】
前記接着剤中に乾燥剤を分散させておいてもよい。封止部分への接着剤の塗布は、市販のディスペンサーを使ってもよいし、スクリーン印刷のように印刷してもよい。
【０１３５】
また、有機層を挟み支持基板と対向する側の電極の外側に、該電極と有機層を被覆し、支持基板と接する形で無機物、有機物の層を形成し封止膜とすることも好適にできる。この場合、該膜を形成する材料としては、水分や酸素など素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素などを用いることができる。更に該膜の脆弱性を改良するためにこれら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることが好ましい。これらの膜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、分子線エピタキシー法、クラスタ−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、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法などを用いることができる。
【０１３６】
封止部材と有機ＥＬ素子の表示領域との間隙には、気相および液相では、窒素、アルゴン等の不活性気体や、フッ化炭化水素、シリコンオイルのような不活性液体を注入することが好ましい。また、真空とすることも可能である。また、内部に吸湿性化合物を封入することもできる。
【０１３７】
吸湿性化合物としては、例えば、金属酸化物（例えば、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム等）、硫酸塩（例えば、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸コバルト等）、金属ハロゲン化物（例えば、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、フッ化セシウム、フッ化タンタル、臭化セリウム、臭化マグネシウム、沃化バリウム、沃化マグネシウム等）、過塩素酸類（例えば過塩素酸バリウム、過塩素酸マグネシウム等）等があげられ、硫酸塩、金属ハロゲン化物および過塩素酸類においては無水塩が好適に用いられる。
【０１３８】
《保護部材（１０）》
有機ＥＬ素子の支持基板と対向する封止膜または封止用フィルムの外側には、有機ＥＬ素子の取出し電極を保護する目的で、保護部材が設けられている。
特に、封止が前記封止膜により行われている場合には、その機械的強度は必ずしも高くないため、このような保護部材を設けることが好ましい。
保護部材は主に保護基板と接着剤層とから構成され、保護基板上に接着剤層が形成されている。保護部材は接着剤層が封止部材に接着され、封止部材ならびにそこから露出している有機ＥＬ素子の陽極および陰極の一部（取出し電極）を被覆し保護している。
保護基板としては、機械的あるいは化学的強度に優れ、具体的には、耐候性、耐熱性、耐水性、耐光性、耐風圧性、耐降雹性、耐薬品性、耐突き刺し性等の諸堅牢性に優れた樹脂シートが使用される。このような樹脂シートとしては、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリ塩化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、各種のナイロン等のポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアリールフタレート系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アセタール系樹脂、セルロース系樹脂等、各種の樹脂シートを使用することができる。保護基板としては、樹脂シートに代えて、ガラスも使用できる。
接着剤層を構成する樹脂としては、硬化プロセスでかかる加熱温度が１１０℃以上の熱硬化性樹脂が使用され、シート状に加工したときに柔軟性を示すものが好ましい。このような樹脂としては、例えば、ＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体）系の樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラール）系の樹脂、シリコーン系の樹脂、ポリエチレン系の樹脂等が例示される。これらの樹脂は、必要とされる性能に応じて、１種又は２種以上を混合して使用することができる。
【０１３９】
《有機ＥＬモジュールの製造方法》
はじめに、有機ＥＬ素子の作製方法の一例として、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極からなる有機ＥＬ素子の作製法について説明する。
【０１４０】
図２（ａ）に示すとおり、まず、適当な支持基板１上に所望の電極物質、例えば、陽極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの膜厚になるように、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陽極２を作製する。
【０１４１】
次に、この上に有機ＥＬ素子材料である正孔注入層３０１、正孔輸送層３０２、発光層３０３、正孔阻止層３０４、電子輸送層３０５の有機化合物層３を形成する。
かかる場合、少なくとも正孔輸送層３０２の正孔輸送材料、発光層３０３のホスト化合物および電子輸送層３０４の電子輸送材料のすべての材料については、ガラス転移温度が１１０℃以上の材料を選択する。
有機化合物層３の形成方法としては、前記の如く蒸着法、ウェットプロセス（スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法、ＬＢ法（ラングミュア−ブロジェット法）、スプレー法、印刷法、スロット型コータ法）等があるが、均質な膜が得られやすく、且つピンホールが生成しにくい等の点から、真空蒸着法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法、スロット型コータ法が特に好ましい。
【０１４２】
更に層毎に異なる形成法（製膜法）を適用してもよい。
製膜に蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は使用する化合物の種類等により異なるが、一般にボート加熱温度５０℃〜４５０℃、真空度１０−６Ｐａ〜１０−２Ｐａ、蒸着速度０．０１ｎｍ／秒〜５０ｎｍ／秒、基板温度−５０℃〜３００℃、膜厚０．１ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で適宜選ぶことが望ましい。
【０１４３】
その後、図２（ｂ）に示すとおり、有機化合物層３上に陰極用物質からなる薄膜を、１μｍ以下好ましくは５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるように、例えば、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陰極４を設けることにより所望の有機ＥＬ素子が得られる。
【０１４４】
この有機ＥＬ素子の作製は、一回の真空引きで一貫して正孔注入層３０１から陰極４まで作製するのが好ましいが、途中で取り出して異なる製膜法を施しても構わない。その際、作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行う等の配慮が必要となる。
【０１４５】
また作製順序を逆にして、陰極４、電子輸送層３０５、正孔阻止層３０４、発光層３０３、正孔輸送層３０２、正孔注入層３０１、陽極２の順に作製することも可能である。
【０１４６】
その後、図２（ｃ）に示すとおり、有機ＥＬ素子の陽極２および陰極４に対し取出し電極２０，２１をそれぞれ接続し、有機ＥＬ素子を、陽極２および陰極４の一部（取出し電極２０，２１）を露出させた状態で封止部材５（封止樹脂）により封止する。
その後、図２（ｄ）に示すとおり、有機ＥＬ素子の封止体とそこから露出した有機ＥＬ素子の陽極２および陰極４の一部（取出し電極２０，２１）とを、保護部材１０で被覆し、保護部材１０の重複部分を１１０℃以上の温度で加熱圧着する。かかる場合、２枚の保護部材１０を重ね合わせて有機ＥＬ素子の封止体などを被覆しその側縁部同士を加熱圧着してもよいし、１枚の保護部材１０を折り畳んで有機ＥＬ素子の封止体などを被覆しその側縁部（特に開放端）同士を加熱圧着してもよい。
以上の処理により、有機ＥＬ素子を封止・保護した有機ＥＬモジュール１００が製造される。
有機ＥＬモジュール１００は、有機ＥＬ素子を複数個並べて作製される大型パネルにも適用できる。広告や標識として屋外でも使用されるような大型パネルの場合、特に高耐久性が必要とされるため、有機ＥＬ素子を複数個並べた後の電極（取出し電極２０，２１）の露出部分を、保護部材１０を用いて保護することが特に好ましい。
【０１４７】
《表示装置》
本発明の有機ＥＬ素子または有機ＥＬモジュールを適用した表示装置について説明する。
本発明の有機ＥＬ素子または有機ＥＬモジュールは、多色または白色の表示装置に用いられる。
多色または白色の表示装置の場合は、発光層形成時のみシャドーマスクを設け、一面に蒸着法、キャスト法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法、スロット型コータ法等で膜を形成できる。発光層のみパターニングを行う場合、その方法に限定はないが、好ましくは蒸着法、インクジェット法、印刷法である。蒸着法を用いる場合においてはシャドーマスクを用いたパターニングが好ましい。
【０１４８】
有機ＥＬ素子の製造では、作製順序を上記と逆にして陰極、電子輸送層、正孔阻止層、発光層、正孔輸送層、陽極の順に作製することも可能である。
このようにして得られた多色または白色の表示装置に直流電圧を印加する場合には、陽極を＋、陰極を−の極性として電圧２〜４０Ｖ程度を印加すると、発光が観測できる。
【０１４９】
また、逆の極性で電圧を印加しても電流は流れずに発光は全く生じない。
更に、交流電圧を印加する場合には、陽極が＋、陰極が−の状態になったときのみ発光する。なお、印加する交流の波形は任意でよい。
【０１５０】
《照明装置》
本発明の有機ＥＬ素子または有機ＥＬモジュールを適用した照明装置について説明する。
本発明の有機ＥＬ素子または有機ＥＬモジュールは、照明用や露光光源のような一種のランプとして使用してもよいし、画像を投影するタイプのプロジェクション装置や、静止画像や動画像を直接視認するタイプの表示装置（ディスプレイ）として使用してもよい。
動画再生用の表示装置として使用する場合の駆動方式は、単純マトリクス（パッシブマトリクス）方式でもアクティブマトリクス方式でもどちらでもよい。
【０１５１】
本発明に用いられる白色有機ＥＬ素子または有機ＥＬモジュールにおいては、必要に応じ製膜時にメタルマスクやインクジェットプリンティング法等でパターニングを施してもよい。パターニングする場合は、電極のみをパターニングしてもよいし、電極と発光層をパターニングしてもよいし、素子全層をパターニングしてもよい。
【０１５２】
発光層に用いる発光ドーパントとしては特に制限はなく、例えば、液晶表示素子におけるバックライトであれば、ＣＦ（カラーフィルタ）特性に対応した波長範囲に適合するように、本発明に係る白金錯体、また公知の発光ドーパントの中から任意のものを選択して組み合わせて、また本発明係る光取り出し及び／または集光シートと組み合わせて、白色化すればよい。
【０１５３】
このように、本発明の白色の有機ＥＬ素子または有機ＥＬモジュールは、ＣＦ（カラーフィルタ）と組み合わせて、また、ＣＦ（カラーフィルタ）パターンに合わせ素子及び駆動トランジスタ回路を配置することで、有機エレクトロルミネッセンス素子から取り出される白色光をバックライトとして、青色フィルタ、緑色フィルタ、赤色フィルタを介して青色光、緑色光、赤色光を得ることで、低駆動電圧で長寿命のフルカラーの有機エレクトロルミネッセンスディスプレイができ、好ましい。
【０１５４】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【実施例１】
【０１５５】
《サンプル（有機ＥＬ素子）の作製》
（１）陽極の形成および支持基板の洗浄
はじめに、陽極として、縦横３０ｍｍ×３０ｍｍ，厚さ０．７ｍｍのガラス基板上に厚さ１１０ｎｍとなる条件でＩＴＯをスパッタ法で成膜してパターニングを行い、ＩＴＯ層から成るアノード（陽極）を形成した。
次いで、ＩＴＯ層を設けた透明支持基板を、イソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥させ、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
【０１５６】
（２）サンプル１０１〜１２０の作製
（２．１）サンプル１０１の作製
洗浄後の透明支持基板上に、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、ガラス転移点（Ｔｇ）＝１９０℃、Ｂａｙｅｒ製、Ｂａｙｔｒｏｎ  Ｐ  Ａｌ  ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を、３０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により製膜した後、１３０℃にて１時間乾燥させ、膜厚３０ｎｍの正孔注入層を設けた。
【０１５７】
正孔注入層を設けた後、この透明支持基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。
真空蒸着装置内の蒸着用るつぼの各々に、各層の構成材料を各々素子作製に最適の量、充填した。蒸着用るつぼはモリブデン製またはタングステン製の抵抗加熱用材料で作製されたものを用いた。
【０１５８】
次いで、真空度１×１０−４Ｐａまで減圧した後、ＨＴ−１（ガラス転移点（Ｔｇ）＝１４８℃）を厚さ７０ｎｍになるよう蒸着し正孔輸送層を形成した。
【０１５９】
【化３４】
2013110262.tif 000036
【０１６０】
次いで、化合物２（Ｔｇ＝１８９℃）が９５％、化合物３が５％となるように蒸着し、厚さ１０ｎｍの蛍光発光層を形成した。
【０１６１】
【化３５】
2013110262.tif 000037
【０１６２】
【化３６】
2013110262.tif 000038
【０１６３】
次いで、Ｈ−１（Ｔｇ＝１２９℃）が８６％、化合物５が１２質量％、化合物６が２質量％となるように蒸着し、厚さ５ｎｍのリン光発光層１を形成した。
【０１６４】
【化３７】
2013110262.tif 000039
【０１６５】
【化３８】
2013110262.tif 000040
【０１６６】
【化３９】
2013110262.tif 000041
【０１６７】
次いで、Ｈ−１（Ｔｇ＝１２９℃）が８８質量％、化合物５が１２質量％となるように蒸着し、厚さ１０ｎｍのリン光発光層２を形成した。
さらに化合物Ｅ−１（Ｔｇ＝１４７℃）とフッ化カリウムとを５０質量％の濃度になるように共蒸着し、厚さ４０ｎｍの電子輸送層を形成した。
次に、アルミニウムを１１０ｎｍ蒸着して陰極を形成してその非発光面をガラスケースで覆って封止し、有機ＥＬ素子（サンプル１０１）を得た。
【０１６８】
（２．２）サンプル１０２の作製
サンプル１０１の作製において、リン光発光層２の形成後に、Ｈ−１（Ｔｇ＝１２９℃）を蒸着し、厚さ１０ｎｍの正孔阻止層を形成した。
その他はサンプル１０１の作製と同様にして作製した。
【０１６９】
（２．３）サンプル１０３，１０４の作製
サンプル１０２の作製において、正孔輸送材料をＨＴ−２（Ｔｇ＝１１０℃）とＨＴ−３（Ｔｇ＝１４０℃）とに変更した。
それ以外はサンプル１０２の作製と同様にしてサンプル１０３，１０４を作製した。
【０１７０】
（２．４）サンプル１０５〜１０７の作製
サンプル１０２の作製において、リン光ホスト材料をＨ−２（Ｔｇ＝１１４℃）、Ｈ−３（Ｔｇ＝１３１℃）、Ｈ−４（Ｔｇ＝１４１℃）にそれぞれ変更した。
それ以外はサンプル１０２の作製と同様にしてサンプル１０５〜１０７を作製した。
【０１７１】
（２．５）サンプル１０８，１０９の作製
サンプル１０２の作製において、電子輸送層の構成材料をＥ−２、Ｅ−３に変更した。
それ以外はサンプル１０２の作製と同様にしてサンプル１０８，１０９を作製した。
【０１７２】
（２．６）サンプル１１０の作製
サンプル１０２の作製において、電子輸送層の構成材料をＨ−４に、またフッ化カリウムをフッ化リチウムに変更した。
それ以外はサンプル１０２の作製と同様にしてサンプル１１０を作製した。
【０１７３】
（２．７）サンプル１１１の作製
サンプル１０２の作製において、電子輸送層の作製後に電子注入層としてフッ化カリウムを２ｎｍ蒸着した。
それ以外はサンプル１０２の作製と同様にしてサンプル１１１を得た。
【０１７４】
（２．８）サンプル１１２の作製
サンプル１０８の作製において、電子輸送層の作製後に電子注入層としてフッ化カリウムを１ｎｍ蒸着した。
それ以外はサンプル１０８の作製と同様にしてサンプル１１２を得た。
【０１７５】
（２．９）サンプル１１３の作製
サンプル１０８の作製において、リン光発光層２の形成後に電子輸送層を形成し、電子輸送層の作製後に電子注入層としてフッ化カリウムを２ｎｍ蒸着した。
それ以外はサンプル１０８の作製と同様にしてサンプル１１２を得た。
【０１７６】
（２．１０）サンプル１１４の作製
サンプル１０２の作製において、電子輸送層にフッ化リチウムを共蒸着したのち、電子注入層としてフッ化リチウムを１ｎｍ形成した。
それ以外はサンプル１０２の作製と同様にしてサンプル１１４を得た。
【０１７７】
（２．１１）サンプル１１５の作製
サンプル１１０の作製において、電子注入層にフッ化リチウムを１ｎｍ形成した。
それ以外はサンプル１１０の作製と同様にしてサンプル１１５を得た。
【０１７８】
（２．１２）サンプル１１６の作製
サンプル１０２の作製において、電子輸送層の構成材料をＥ−４（Ｔｇ＝１０４℃）に変更した。
それ以外はサンプル１０２の作製と同様にしてサンプル１１６を作製した。
【０１７９】
（２．１３）サンプル１１７の作製
サンプル１０２の作製において、正孔輸送材料をα−ＮＰＤ（Ｔｇ＝９５℃）に変更した。
それ以外はサンプル１０２の作製と同様にしてサンプル１１７を作製した。
【０１８０】
（２．１４）サンプル１１８の作製
サンプル１０２の作製において、リン光発光層１，２のホストをＨ−５（Ｔｇ＝１０２℃）に変更した。
それ以外はサンプル１０２の作製と同様にしてサンプル１１８を作製した。
【０１８１】
（２．１５）サンプル１１９の作製
サンプル１０２の作製において、電子輸送材料をＥ−１のみに変更し、さらに電子注入層としてフッ化カリウムを２ｎｍ形成した。
それ以外はサンプル１０２と同様にしてサンプル１１９を作製した。
【０１８２】
（２．１６）サンプル１２０の作製
サンプル１１９の作製において、電子輸送材料をＢａｌｑ（Ｔｇ＝９９℃）に変更し、さらに電子注入層としてフッ化リチウムを１ｎｍ形成した。
それ以外はサンプル１１９と同様にしてサンプル１２０を作製した。
【０１８３】
【化４０】
2013110262.tif 000042
【０１８４】
【化４１】
2013110262.tif 000043
【０１８５】
【化４２】
2013110262.tif 000044
【０１８６】
【表１】
2013110262.tif 000045
【０１８７】
【表２】
2013110262.tif 000046
【０１８８】
《サンプルの評価》
（１）外部取り出し発光効率の算出
５ｍＡ／ｃｍ２の通電量における外部取り出し発光量子効率を求めた。
外部取り出し発光量子効率の測定には、分光放射輝度計CS-1000（コニカミノルタセンシング社製）を用いた。各有機ＥＬ素子の正面輝度および輝度確度依存性を測定することにより、基板前面から外部に放射される光量を測定し、外部取り出し発光量子効率を算出した。
算出結果を表３および表４に示す。
表３および表４中、発光効率の値はサンプル１０１を１００とした場合の相対値で表わしている。
【０１８９】
（２）加熱処理に伴う性能評価
各サンプルを、表３および表４に示す加熱条件（１００℃，１１０℃，１５０℃）でそれぞれ１時間加熱し、加熱前後での性能（駆動電圧および発光輝度）の変動量を算出した。
駆動電圧および発光輝度の測定には上記と同様に分光放射輝度計CS-1000（コニカミノルタセンシング社製）を用いた。
評価結果を表３および表４に示す。
表３および表４中、「電圧変動」は加熱前の駆動電圧を１００とした場合の相対値を示している。「輝度変化率」は加熱前後での輝度残存率（％）を示している。
なお、加熱条件は、有機ＥＬ素子を保護部材で加熱圧着する際の条件を想定して温度と時間とを設定している。
【０１９０】
【表３】
2013110262.tif 000047
【０１９１】
【表４】
2013110262.tif 000048
【０１９２】
（３）まとめ
表３および表４に示すとおり、サンプル１０１〜１１５とサンプル１１６〜１２０とを比較すると、サンプル１０１〜１１５は発光効率が向上するかまたは発光効率の低下が抑制されるとともに、加熱前後で性能変動が抑えられ、特に１１０℃以上の加熱温度条件においてその効果が顕著に現れている。
以上から、１１０℃以上の高温処理に対し有機ＥＬ素子の特性（性能）の劣化を抑制する上では、有機化合物層の構成材料としてガラス転移点１１０℃以上の材料を選択し、かつ、電子輸送層に一定の金属化合物を含有させることが有用であることがわかる。
【実施例２】
【０１９３】
《サンプル（有機ＥＬモジュール）の作製》
（１）保護部材の準備
ＰＥＴフィルムに対しエチレン系ポリマー樹脂のニュクレル（三井デュポン社製、架橋温度１００℃）を接着して「保護部材Ａ」を作製した。
ＰＥＴフィルムに対しＥＶＡ系樹脂のCIKcap（シーアイ化成社製、架橋温度１５０℃）を接着して「保護部材Ｂ」を作製した。
【０１９４】
（２）サンプル１０１〜１２０の作製
実施例１の各有機ＥＬ素子１０１〜１２０を、保護部材Ａ，Ｂで被覆して加熱圧着し、その後加熱硬化させ、各有機ＥＬ素子１０１〜１２０に対し２個ずつ有機ＥＬモジュールを作製した。
保護部材Ａによる保護では、９０℃で３０分間加熱圧着し、その後１００℃のオーブンで３０分間加熱硬化させた。
保護部材Ｂによる保護では、１３０℃で２分間加熱圧着し、その後１５０℃のオーブンで３０分間加熱硬化させた。
【０１９５】
《サンプルの評価》
各サンプルを、温度８５℃，湿度８５％の高温・高湿条件で１０００時間保存し、保存前後での性能（駆動電圧および発光輝度）の変動量を算出した。
当該変動量の算出は実施例１と同様の手法・基準でおこなった。
算出結果を表５および表６に示す。
併せて、温度８５℃，湿度８５％の高温・高湿条件で１０００時間保存した後のサンプルを観察したところ、保護部材Ａ（エチレン系ポリマー樹脂を使用）で被覆したサンプルでは電極部分に腐食が見られたが、保護部材Ｂ（ＥＶＡ系樹脂を使用）で被覆したサンプルでは電極部分に腐食は見られなかった。
【０１９６】
【表５】
2013110262.tif 000049
【０１９７】
【表６】
2013110262.tif 000050
【０１９８】
表５および表６に示すとおり、サンプル１０１〜１１５のうち保護部材Ｂで被覆したサンプルと、それ以外のサンプルとを比較すると、前者のサンプルは保存前後で性能変動が抑えられている。
そのため、高温・高湿処理に対し有機ＥＬ素子の特性（性能）の劣化を抑制する上では、保護部材として架橋温度が１１０℃以上の熱硬化性樹脂（接着剤）を使用することおよび１１０℃以上の温度で加熱圧着・加熱硬化させることが有用であることがわかる。
さらに、前者のサンプルでは、電極部分の腐食が抑制されており、本発明の有機ＥＬモジュールは、小型パネル（有機ＥＬ素子）を複数個並べて作製する大型パネル等には非常に有用であることがわかる。
【符号の説明】
【０１９９】
１  支持基板
２  陽極
３  有機化合物層
４  陰極
５  封止部材（封止樹脂）
１０  保護部材
１１  保護基板
１２  接着剤層
２０，２１  取出し電極
１００  有機ＥＬモジュール
３０１  正孔注入層
３０２  正孔輸送層
３０３  発光層
３０４  正孔阻止層
３０５  電子輸送層
【図１】
2013110262.tif 000051
【図２】
2013110262.tif 000052