(57)【要約】【課題】本発明の課題は、低いＨＯＭＯのエネルギー準位を持つリン光発光性ドーパントを用いた、大気中での取扱い性に優れ、かつ、駆動経時での色度安定性が良好な有機ＥＬ素子を提供することである。【解決手段】本発明の有機ＥＬ素子は、リン光発光性ドーパントのＨＯＭＯ（Ｄ）が下記条件式（１）を満たし、ホスト化合物のＨＯＭＯ（Ｈ）とリン光発光性ドーパントのＨＯＭＯ（Ｄ）とが下記条件式（２）を満たし、かつ、陽極側隣接層に含有される化合物ＡのＨＯＭＯ（Ａ）と発光層に含有されるホスト化合物又はリン光発光性ドーパントのいずれか高い方のＨＯＭＯ（ＥＭＬ）とが下記条件式（３）を満たすことを特徴とする。  −６．５０ｅＶ≦ＨＯＭＯ（Ｄ）≦−５．５０ｅＶ      （１）  −０．３０ｅＶ＜ＨＯＭＯ（Ｈ）−ＨＯＭＯ（Ｄ）≦１．３０ｅＶ      （２）  ０．１０ｅＶ≦ＨＯＭＯ（Ａ）−ＨＯＭＯ（ＥＭＬ）≦１．００ｅＶ      （３）【選択図】図１
2016225498.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と陰極との間に、少なくとも、ホスト化合物とリン光発光性ドーパントとが含有されている発光層と、前記発光層に前記陽極側で隣接する陽極側隣接層と、を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記リン光発光性ドーパントのＨＯＭＯのエネルギー準位（ＨＯＭＯ（Ｄ））が、下記条件式（１）を満たし、
前記ホスト化合物のＨＯＭＯのエネルギー準位（ＨＯＭＯ（Ｈ））と前記リン光発光性ドーパントのＨＯＭＯのエネルギー準位（ＨＯＭＯ（Ｄ））とが、下記条件式（２）を満たし、かつ、
前記陽極側隣接層に含有される化合物ＡのＨＯＭＯのエネルギー準位（ＨＯＭＯ（Ａ））と前記発光層に含有される前記ホスト化合物又は前記リン光発光性ドーパントのいずれか高い方のＨＯＭＯのエネルギー準位（ＨＯＭＯ（ＥＭＬ））とが、下記条件式（３）を満たすことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
−６．５０ｅＶ≦ＨＯＭＯ（Ｄ）≦−５．５０ｅＶ      （１）
−０．３０ｅＶ＜ＨＯＭＯ（Ｈ）−ＨＯＭＯ（Ｄ）≦１．３０ｅＶ      （２）
０．１０ｅＶ≦ＨＯＭＯ（Ａ）−ＨＯＭＯ（ＥＭＬ）≦１．００ｅＶ      （３）
【請求項２】
陽極と陰極との間に、少なくとも、ホスト化合物とリン光発光性ドーパントとが含有されている発光層と、前記発光層に前記陰極側で隣接する陰極側隣接層と、を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記リン光発光性ドーパントのＨＯＭＯのエネルギー準位（ＨＯＭＯ（Ｄ））が、下記条件式（１）を満たし、
前記ホスト化合物のＨＯＭＯのエネルギー準位（ＨＯＭＯ（Ｈ））と前記リン光発光性ドーパントのＨＯＭＯのエネルギー準位（ＨＯＭＯ（Ｄ））とが、下記条件式（２）を満たし、かつ、
前記陰極側隣接層に含有される化合物ＢのＨＯＭＯのエネルギー準位（ＨＯＭＯ（Ｂ））と前記発光層に含有される前記ホスト化合物又は前記リン光発光性ドーパントのいずれか高い方のＨＯＭＯのエネルギー準位（ＨＯＭＯ（ＥＭＬ））とが、下記条件式（４）を満たすことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
−６．５０ｅＶ≦ＨＯＭＯ（Ｄ）≦−５．５０ｅＶ      （１）
−０．３０ｅＶ＜ＨＯＭＯ（Ｈ）−ＨＯＭＯ（Ｄ）≦１．３０ｅＶ      （２）
０．３０ｅＶ≦ＨＯＭＯ（ＥＭＬ）−ＨＯＭＯ（Ｂ）≦２．００ｅＶ      （４）
【請求項３】
前記発光層に前記陰極側で隣接する陰極側隣接層を有し、
前記陰極側隣接層に含有される化合物ＢのＨＯＭＯのエネルギー準位（ＨＯＭＯ（Ｂ））と前記発光層に含有される前記ホスト化合物又は前記リン光発光性ドーパントのいずれか高い方のＨＯＭＯのエネルギー準位（ＨＯＭＯ（ＥＭＬ））とが、下記条件式（４）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
０．３０ｅＶ≦ＨＯＭＯ（ＥＭＬ）−ＨＯＭＯ（Ｂ）≦２．００ｅＶ      （４）
【請求項４】
前記陽極側隣接層に含有される前記化合物ＡのＬＵＭＯのエネルギー準位（ＬＵＭＯ（Ａ））と前記発光層に含有される前記ホスト化合物又は前記リン光発光性ドーパントのいずれか低い方のＬＵＭＯのエネルギー準位（ＬＵＭＯ（ＥＭＬ））とが、下記条件式（５）を満たすことを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
０．３０ｅＶ≦ＬＵＭＯ（Ａ）−ＬＵＭＯ（ＥＭＬ）≦１．５０ｅＶ      （５）
【請求項５】
前記発光層に前記陽極側で隣接する陽極側隣接層を有し、
前記陽極側隣接層に含有される化合物ＡのＬＵＭＯのエネルギー準位（ＬＵＭＯ（Ａ））と前記発光層に含有される前記ホスト化合物又は前記リン光発光性ドーパントのいずれか低い方のＬＵＭＯのエネルギー準位（ＬＵＭＯ（ＥＭＬ））とが、下記条件式（５）を満たすことを特徴とする請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
０．３０ｅＶ≦ＬＵＭＯ（Ａ）−ＬＵＭＯ（ＥＭＬ）≦１．５０ｅＶ      （５）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。より詳しくは、低いＨＯＭＯのエネルギー準位を持つリン光発光性ドーパントを用いた、大気中での取扱い性に優れ、かつ、駆動経時での色度安定性が良好な有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子ともいう。）は、発光する化合物を含有する発光層を、陰極と陽極とで挟んだ構成を有し、電界を印加することにより、陽極から注入された正孔と陰極から注入された電子とを発光層内で再結合させることにより励起子（エキシトン）を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出（蛍光・リン光）を利用した発光素子である。また、有機ＥＬ素子は、電極と電極との間を厚さわずかサブミクロン程度の有機材料の膜で構成する全固体素子であり、数Ｖ〜数十Ｖ程度の電圧で発光が可能であることから、次世代の平面ディスプレイや照明への利用が期待されている。
【０００３】
実用化に向けた有機ＥＬ素子の開発としては、プリンストン大より、内部重原子効果を利用した励起三重項からのリン光発光を用いる有機ＥＬ素子の報告がされ（例えば、非特許文献１参照。）、以来、室温でリン光を示す材料の研究が活発になってきている（例えば、特許文献１、非特許文献２参照。）。
【０００４】
さらに、リン光発光を利用する有機ＥＬ素子は、以前の蛍光発光を利用する有機ＥＬ素子に比べ原理的に約４倍の発光効率が実現可能であることから、その材料開発を初めとし、発光素子の層構成や電極の研究開発が世界中で行われている。例えば、イリジウム錯体系等の重金属錯体を中心に多くの化合物が合成検討なされている（例えば、非特許文献３参照。）。
【０００５】
発光効率を向上させるには、発光中心の位置をコントロールする方法、とりわけ発光層の内部で再結合を行い、いかに発光を安定に行わせることができるかが、素子の効率・寿命を向上させる上で重要な技術的な課題となっており、発光層への正孔と電子との注入バランスをとって、再結合確率を上げることが検討されている。
また、発光層内で再結合しなかったキャリアが、発光層を通過し、反対側の電荷輸送層へ注入することによる素子の耐久性劣化を改良するために、発光層とその隣接層とのＨＯＭＯのエネルギー準位差及びＬＵＭＯのエネルギー準位差を調整することで、キャリア漏れを抑制することが検討されている。
【０００６】
一方で、有機ＥＬ素子の発展のためにはコストを下げる必要があることから、大気中での材料や素子の取扱いを容易にすることが求められている。これまでに報告されている代表的な青色リン光発光性ドーパント、特にイリジウム錯体はその高いＨＯＭＯのエネルギー準位のために酸化されやすく、大気中での材料や素子の安定性に問題があった。また、大気中で保管した青色リン光発光材料は、有機溶媒への溶解性が低下することも分かっている。
【０００７】
近年では、色温度の高い照明装置、ディスプレイへの応用が盛んであり、低いＨＯＭＯのエネルギー準位を持つ、エネルギーギャップの広い青色リン光発光性ドーパントを用いた検討もなされているが、大気中での取扱い性改良を目的としたものではない。
また、このような低いＨＯＭＯのエネルギー準位を有し、かつ、エネルギーギャップの広いリン光発光性ドーパントを用いた場合の層設計においては依然問題が残されており、中でも駆動経時でのキャリアバランスに由来した色度安定性の面において問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第６０９７１４７号明細書
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ  ｅｔ  ａｌ．，ｎａｔｕｒｅ，３９５巻，１５１〜１５４ページ（１９９８年）
【非特許文献２】Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ ｅｔ  ａｌ．，ｎａｔｕｒｅ，４０３巻，１７号、７５０〜７５３頁（２０００年）
【非特許文献３】Ｓ．Ｌａｍａｎｓｋｙ  ｅｔ  ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１２３巻，４３０４頁（２００１年）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、低いＨＯＭＯのエネルギー準位を持つリン光発光性ドーパントを用いた、大気中での取扱い性に優れ、かつ、駆動経時での色度安定性が良好な有機ＥＬ素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、上記課題を解決すべく、上記問題の原因等について検討する過程において、リン光発光性ドーパントのＨＯＭＯのエネルギー準位、ホスト化合物のＨＯＭＯのエネルギー準位、及び陽極側隣接層又は陰極側隣接層に含有される化合物のＨＯＭＯのエネルギー準位が特定の序列を満たすことにより、低いＨＯＭＯのエネルギー準位を持つリン光発光性ドーパントを用いた、大気中での取扱い性に優れ、かつ、駆動経時での色度安定性が良好な有機ＥＬ素子を提供できることを見出し、本発明に至った。
【００１２】
すなわち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。
【００１３】
１．陽極と陰極との間に、少なくとも、ホスト化合物とリン光発光性ドーパントとが含有されている発光層と、前記発光層に前記陽極側で隣接する陽極側隣接層と、を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記リン光発光性ドーパントのＨＯＭＯのエネルギー準位（ＨＯＭＯ（Ｄ））が、下記条件式（１）を満たし、
前記ホスト化合物のＨＯＭＯのエネルギー準位（ＨＯＭＯ（Ｈ））と前記リン光発光性ドーパントのＨＯＭＯのエネルギー準位（ＨＯＭＯ（Ｄ））とが、下記条件式（２）を満たし、かつ、
前記陽極側隣接層に含有される化合物ＡのＨＯＭＯのエネルギー準位（ＨＯＭＯ（Ａ））と前記発光層に含有される前記ホスト化合物又は前記リン光発光性ドーパントのいずれか高い方のＨＯＭＯのエネルギー準位（ＨＯＭＯ（ＥＭＬ））とが、下記条件式（３）を満たすことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１４】
−６．５０ｅＶ≦ＨＯＭＯ（Ｄ）≦−５．５０ｅＶ      （１）
−０．３０ｅＶ＜ＨＯＭＯ（Ｈ）−ＨＯＭＯ（Ｄ）≦１．３０ｅＶ      （２）
０．１０ｅＶ≦ＨＯＭＯ（Ａ）−ＨＯＭＯ（ＥＭＬ）≦１．００ｅＶ      （３）
【００１５】
２．陽極と陰極との間に、少なくとも、ホスト化合物とリン光発光性ドーパントとが含有されている発光層と、前記発光層に前記陰極側で隣接する陰極側隣接層と、を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記リン光発光性ドーパントのＨＯＭＯのエネルギー準位（ＨＯＭＯ（Ｄ））が、下記条件式（１）を満たし、
前記ホスト化合物のＨＯＭＯのエネルギー準位（ＨＯＭＯ（Ｈ））と前記リン光発光性ドーパントのＨＯＭＯのエネルギー準位（ＨＯＭＯ（Ｄ））とが、下記条件式（２）を満たし、かつ、
前記陰極側隣接層に含有される化合物ＢのＨＯＭＯのエネルギー準位（ＨＯＭＯ（Ｂ））と前記発光層に含有される前記ホスト化合物又は前記リン光発光性ドーパントのいずれか高い方のＨＯＭＯのエネルギー準位（ＨＯＭＯ（ＥＭＬ））とが、下記条件式（４）を満たすことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１６】
−６．５０ｅＶ≦ＨＯＭＯ（Ｄ）≦−５．５０ｅＶ      （１）
−０．３０ｅＶ＜ＨＯＭＯ（Ｈ）−ＨＯＭＯ（Ｄ）≦１．３０ｅＶ      （２）
０．３０ｅＶ≦ＨＯＭＯ（ＥＭＬ）−ＨＯＭＯ（Ｂ）≦２．００ｅＶ      （４）
【００１７】
３．前記発光層に前記陰極側で隣接する陰極側隣接層を有し、
前記陰極側隣接層に含有される化合物ＢのＨＯＭＯのエネルギー準位（ＨＯＭＯ（Ｂ））と前記発光層に含有される前記ホスト化合物又は前記リン光発光性ドーパントのいずれか高い方のＨＯＭＯのエネルギー準位（ＨＯＭＯ（ＥＭＬ））とが、下記条件式（４）を満たすことを特徴とする第１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１８】
０．３０ｅＶ≦ＨＯＭＯ（ＥＭＬ）−ＨＯＭＯ（Ｂ）≦２．００ｅＶ      （４）
【００１９】
４．前記陽極側隣接層に含有される前記化合物ＡのＬＵＭＯのエネルギー準位（ＬＵＭＯ（Ａ））と前記発光層に含有される前記ホスト化合物又は前記リン光発光性ドーパントのいずれか低い方のＬＵＭＯのエネルギー準位（ＬＵＭＯ（ＥＭＬ））とが、下記条件式（５）を満たすことを特徴とする第１項又は第３項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２０】
０．３０ｅＶ≦ＬＵＭＯ（Ａ）−ＬＵＭＯ（ＥＭＬ）≦１．５０ｅＶ      （５）
【００２１】
５．前記発光層に前記陽極側で隣接する陽極側隣接層を有し、
前記陽極側隣接層に含有される化合物ＡのＬＵＭＯのエネルギー準位（ＬＵＭＯ（Ａ））と前記発光層に含有される前記ホスト化合物又は前記リン光発光性ドーパントのいずれか低い方のＬＵＭＯのエネルギー準位（ＬＵＭＯ（ＥＭＬ））とが、下記条件式（５）を満たすことを特徴とする第２項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２２】
０．３０ｅＶ≦ＬＵＭＯ（Ａ）−ＬＵＭＯ（ＥＭＬ）≦１．５０ｅＶ      （５）
【発明の効果】
【００２３】
本発明の上記手段により、低いＨＯＭＯのエネルギー準位を持つリン光発光性ドーパントを用いた、大気中での取扱い性に優れ、かつ、駆動経時での色度安定性が良好な有機ＥＬ素子を提供することができる。
【００２４】
本発明の効果の発現機構・作用機構については明確になっていないが、以下のように推察している。
【００２５】
本発明は、−６．５０〜−５．５０ｅＶの範囲内である、低いＨＯＭＯのエネルギー準位を有するリン光発光性ドーパントを用い、かつ、発光層に隣接する層のＨＯＭＯのエネルギー準位を制御することで、大気中での取扱い性を改良し、駆動経時での色度安定性を改良できることを見出し、本発明に至ったものである。
大気中における取扱い性の課題は、発光に寄与するリン光発光性ドーパントの高いＨＯＭＯのエネルギー準位に起因した酸化されやすさと推定しており、本発明では低いＨＯＭＯのエネルギー準位を有するリン光発光性ドーパントを用いて酸化耐性を向上させたことで、大気安定性が改良できたものと考えている。
【００２６】
一方で、このような低いＨＯＭＯのエネルギー準位で、かつエネルギーギャップの広いリン光発光性ドーパントを用いた場合、高いＨＯＭＯのエネルギー準位を有する、一般的なリン光発光性ドーパントの特徴である強いホールトラップ性が失われ、キャリアバランスが大きく崩れることで、再結合位置を駆動初期から後期まで安定に制御することが困難となり、色度安定性が低下するという問題に繋がっている。
そこで、本発明では、ホスト化合物及びリン発光性ドーパントのＨＯＭＯのエネルギー準位を−０．３０ｅＶ＜ＨＯＭＯ（Ｈ）−ＨＯＭＯ（Ｄ）≦１．３０ｅＶと規定し、かつ、発光層に陽極側又は陰極側で隣接する隣接層に含有される化合物のＨＯＭＯのエネルギー準位（ＨＯＭＯ（Ａ）又は（ＨＯＭＯ（Ｂ））と、発光層に含有されるホスト化合物又はリン光発光性ドーパントのいずれか高い方のＨＯＭＯのエネルギー準位（ＨＯＭＯ（ＥＭＬ））との関係を規定することで（０．１０ｅＶ≦ＨＯＭＯ（Ａ）−ＨＯＭＯ（ＥＭＬ）≦１．００ｅＶ又は０．３０ｅＶ≦ＨＯＭＯ（ＥＭＬ）−ＨＯＭＯ（Ｂ）≦２．００ｅＶ）、駆動初期から後期までの色度安定性を改良するものである。
【００２７】
ホスト化合物とリン光発光性ドーパントとのＨＯＭＯのエネルギー準位を規定することで、発光層内のホール輸送を主にホスト化合物が担い、駆動初期から駆動後期までの安定なホール輸送性を実現できたものと推察している。一般に、ＨＯＭＯのエネルギー準位が高い化合物がホール輸送を担うが、−０．３０ｅＶ＜ＨＯＭＯ（Ｈ）−ＨＯＭＯ（Ｄ）＜０ｅＶの間でも主にホスト化合物がホール輸送を担っていると考えられ、これは発光層の成分比として、ホスト化合物がリン光発光性ドーパントに対して多く含有されているためと考えられる。
また、陽極側隣接層に含有される化合物と発光層内の高いＨＯＭＯのエネルギー準位を有する化合物のＨＯＭＯのエネルギー準位との関係を規定することで、発光中心を制御できたものと推察している。
また、陰極側隣接層に含有される化合物と発光層内の高いＨＯＭＯのエネルギー準位を有する化合物のＨＯＭＯのエネルギー準位との関係を規定することで、陰極側隣接層の陰極側に隣接する電子輸送層等へのホール漏れを防ぐことができたものと推察している。これは、電子輸送層等は、ホール耐性あるいは励起子耐性が小さいため、ホール漏れを防止することにより、電子輸送材料が分解し、キャリアバランスが崩れることを抑制できたためと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の有機ＥＬ素子を構成する各層のＨＯＭＯ−ＬＵＭＯのエネルギー準位を模式的に表すエネルギーダイアグラム
【図２】照明装置の概略図
【図３】照明装置の断面図
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明の有機ＥＬ素子は、リン光発光性ドーパントのＨＯＭＯのエネルギー準位（ＨＯＭＯ（Ｄ））が上記条件式（１）を満たし、ホスト化合物のＨＯＭＯのエネルギー準位（ＨＯＭＯ（Ｈ））とリン光発光性ドーパントのＨＯＭＯのエネルギー準位（ＨＯＭＯ（Ｄ））とが上記条件式（２）を満たし、かつ、陽極側隣接層に含有される化合物ＡのＨＯＭＯのエネルギー準位（ＨＯＭＯ（Ａ））又は陰極側隣接層に含有される化合物ＢのＨＯＭＯのエネルギー準位（ＨＯＭＯ（Ｂ）と発光層に含有されるホスト化合物又はリン光発光性ドーパントのいずれか高い方のＨＯＭＯのエネルギー準位（ＨＯＭＯ（ＥＭＬ））とが上記条件式（３）又は（４）を満たすことを特徴とする。この特徴は、請求項１又は請求項２から請求項５までの請求項に係る発明に共通する技術的特徴である。
【００３０】
本発明の実施態様としては、陽極側隣接層に含有される化合物ＡのＬＵＭＯのエネルギー準位（ＬＵＭＯ（Ａ））と発光層に含有されるホスト化合物又はリン光発光性ドーパントのいずれか低い方のＬＵＭＯのエネルギー準位（ＬＵＭＯ（ＥＭＬ））とが、上記条件式（５）を満たすことが好ましい。
これにより、陽極側隣接層の陽極側で隣接する正孔輸送層等への電子漏れを防ぎ、駆動初期から後期までの色度安定性を向上させることができる。これは、正孔輸送層等が、電子耐性あるいは励起子耐性が小さいため、電子漏れを防止することにより、正孔輸送材料が分解し、キャリアバランスが崩れることを抑制できたためと考えられる。
【００３１】
以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、本願において、数値範囲を表す「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用している。
【００３２】
なお、本発明において、ＨＯＭＯ（Ｈｉｇｈｅｓｔ  Ｏｃｃｕｐｉｅｄ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｏｒｂｉｔａｌ）及びＬＵＭＯ（Ｌｏｗｅｓｔ  Ｕｎｏｃｃｕｐｉｅｄ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｏｒｂｉｔａｌ）のエネルギー準位の値は、米国Ｇａｕｓｓｉａｎ社製の分子軌道計算用ソフトウェアであるＧａｕｓｓｉａｎ０３（Ｇａｕｓｓｉａｎ０３、Ｒｅｖｉｓｉｏｎ  Ｄ０２，Ｍ．Ｊ．Ｆｒｉｓｃｈ，ｅｔ  ａｌ，Ｇａｕｓｓｉａｎ，Ｉｎｃ．，Ｗａｌｌｉｎｇｆｏｒｄ  ＣＴ，２００４．  ）を用いて計算した際の値であり、キーワードとして、リン光発光性ドーパントについてはＢ３ＬＹＰ／ＬａｎＬ２ＤＺ、その他の化合物についてはＢ３ＬＹＰ／６−３１Ｇ＊を用い、対象とする分子構造の構造最適化を行うことにより算出した値と定義する（ｅＶ単位換算値）。この計算値が有効な背景には、この手法で求めた計算値と実験値の相関が高いことが知られている。
【００３３】
《ＨＯＭＯ及びＬＵＭＯのエネルギー準位》
本発明の有機ＥＬ素子は、リン光発光性ドーパントのＨＯＭＯのエネルギー準位、及び各化合物間のＨＯＭＯのエネルギー準位差を特定の数値範囲内とすることを特徴とする。
以下、図面を用いて詳細に説明する。
【００３４】
図１には、本発明の有機ＥＬ素子を構成する陽極側隣接層、発光層及び陰極側隣接層のＨＯＭＯ−ＬＵＭＯのエネルギー準位を模式的に表すエネルギーダイアグラムの一例を示している。
なお、図１に示すエネルギーダイアグラムにおいては、ＨＯＭＯ（ＥＭＬ）＝ＨＯＭＯ（Ｈ）、ＬＵＭＯ（ＥＭＬ）＝ＬＵＭＯ（Ｈ）となっている。
【００３５】
本発明の有機ＥＬ素子は、第一に、リン光発光性ドーパントのＨＯＭＯのエネルギー準位（ＨＯＭＯ（Ｄ））が、下記式（１）を満たすことを特徴とする。
【００３６】
−６．５０ｅＶ≦ＨＯＭＯ（Ｄ）≦−５．５０ｅＶ      （１）
【００３７】
ＨＯＭＯ（Ｄ）が−５．５０ｅＶより高い場合は、リン光発光性ドーパントが酸化されやすい。また、ＨＯＭＯ（Ｄ）が−６．５０ｅＶより低い場合には、リン光発光性ドーパントが分解しやすくなってしまう。ＨＯＭＯ（Ｄ）を低くするには、リン光発光性ドーパントに電子吸引性基を複数置換する必要があり、その結果、複数の箇所で電荷分離が生じるため、リン光発光性ドーパントが分解しやすくなっていると考えられる。
【００３８】
第二に、ホスト化合物のＨＯＭＯのエネルギー準位（ＨＯＭＯ（Ｈ））とリン光発光性ドーパントのＨＯＭＯのエネルギー準位（ＨＯＭＯ（Ｄ））とが、下記条件式（２）を満たすことを特徴とする。
【００３９】
−０．３０ｅＶ＜ＨＯＭＯ（Ｈ）−ＨＯＭＯ（Ｄ）≦１．３０ｅＶ      （２）
【００４０】
ホスト化合物とリン光発光性ドーパントとのＨＯＭＯのエネルギー準位の差ｄ１（ＨＯＭＯ（Ｈ）−ＨＯＭＯ（Ｄ））が−０．３０ｅＶ以下である場合は、ホール輸送にリン光発光性ドーパントの関与が大きくなり、ホール輸送を２成分で行うために安定したホール輸送ができなくなり、１．３０ｅＶより大きい場合は、ホスト化合物上のみでカチオンラジカルが形成されるために、ホスト化合物上での励起子生成が増大し、その結果、ホスト化合物の分解に繋がり、駆動経時での安定した発光が得られなくなってしまう。
【００４１】
第三に、陽極側隣接層に含有される化合物ＡのＨＯＭＯのエネルギー準位（ＨＯＭＯ（Ａ））又は陰極側隣接層に含有される化合物ＢのＨＯＭＯのエネルギー準位（ＨＯＭＯ（Ｂ）と発光層に含有されるホスト化合物又はリン光発光性ドーパントのいずれか高い方のＨＯＭＯのエネルギー準位（ＨＯＭＯ（ＥＭＬ））とが、下記条件式（３）又は（４）を満たすことを特徴とする。
【００４２】
０．１０ｅＶ≦ＨＯＭＯ（Ａ）−ＨＯＭＯ（ＥＭＬ）≦１．００ｅＶ      （３）
０．３０ｅＶ≦ＨＯＭＯ（ＥＭＬ）−ＨＯＭＯ（Ｂ）≦２．００ｅＶ      （４）
【００４３】
ＨＯＭＯ（Ｈ）とＨＯＭＯ（Ｄ）との差が上記式（２）を満たす場合において、陽極側隣接層に含有される化合物ＡのＨＯＭＯのエネルギー準位（ＨＯＭＯ（Ａ））と発光層に含有されるホスト化合物又はリン光発光性ドーパントのいずれか高い方のＨＯＭＯのエネルギー準位（ＨＯＭＯ（ＥＭＬ））の差ｄ２（ＨＯＭＯ（Ａ）−ＨＯＭＯ（ＥＭＬ））が０．１０ｅＶより小さい場合は発光層へのホール注入が早すぎて発光中心を制御しきれず、１．００ｅＶより大きい場合はホール注入が遅すぎるために発光中心を制御しきれない。その結果、キャリアバランスが崩れるために、駆動経時での色度安定性が低下してしまう。
また、前述したように、ホール輸送は主にホスト化合物が担っているが、化合物Ａが含有される陽極側隣接層から発光層へのホール注入は、ＨＯＭＯのエネルギー準位が高いほうへ主に注入されると考えられるため、本発明の有機ＥＬ素子においては上記式（３）を適用している。
【００４４】
ここで、陽極側隣接層としては、正孔輸送層や電子阻止層が挙げられるが、電子阻止層であることが好ましい。
【００４５】
一方で、ＨＯＭＯ（Ｈ）とＨＯＭＯ（Ｄ）との差が上記式（２）を満たす場合において、陰極側隣接層に含有される化合物ＢのＨＯＭＯのエネルギー準位（ＨＯＭＯ（Ｂ））と発光層に含有されるホスト化合物又はリン光発光性ドーパントのいずれか高い方のＨＯＭＯのエネルギー準位（ＨＯＭＯ（ＥＭＬ））の差ｄ３（ＨＯＭＯ（ＥＭＬ）−ＨＯＭＯ（Ｂ））が０．３０ｅＶより小さい場合は、正孔を阻止することができず、２．００ｅＶより大きい場合には、大抵の場合、化合物ＢのＬＵＭＯのエネルギー準位も低くなるため、正孔阻止性と電子移動性とのバランスがとりにくく、電圧上昇や素子寿命の低下の問題が発生してしまう。
また、前述したように、ホール輸送は主にホスト化合物が担っているが、−０．３０ｅＶ＜ＨＯＭＯ（Ｈ）−ＨＯＭＯ（Ｄ）＜０ｅＶの間、つまり、リン光発光性ドーパントのほうがＨＯＭＯのエネルギー準位が高い場合においては、少なからずホールはリン光発光性ドーパントを経由して輸送されると考えられるため、正孔阻止の観点から、本発明の有機ＥＬ素子においては上記式（４）を適用している。
【００４６】
ここで、陰極側隣接層としては、電子輸送層や正孔阻止層が挙げられるが、正孔阻止層であることが好ましい。
【００４７】
また、ＨＯＭＯ（Ｈ）とＨＯＭＯ（Ｄ）との差が上記式（２）を満たす場合において、陽極側隣接層に含有される化合物ＡのＬＵＭＯのエネルギー準位（ＬＵＭＯ（Ａ））と発光層に含有されるホスト化合物又はリン光発光性ドーパントのいずれか低い方のＬＵＭＯのエネルギー準位（ＬＵＭＯ（ＥＭＬ））とが、下記条件式（５）を満たすことが好ましい。
【００４８】
０．３０ｅＶ≦ＬＵＭＯ（Ａ）−ＬＵＭＯ（ＥＭＬ）≦１．５０ｅＶ      （５）
【００４９】
ＬＵＭＯ（Ａ）とＬＵＭＯ（ＥＭＬ）との差ｄ４（ＬＵＭＯ（Ａ）−ＬＵＭＯ（ＥＭＬ））が０．３０ｅＶ以上である場合には、より電子を阻止することができ、１．５０ｅＶ以下である場合には、大抵の場合、化合物ＡのＨＯＭＯのエネルギー準位も低くなるため、電子阻止性と正孔移動性とのバランスがとりやすく、電圧上昇や素子寿命の低下を抑制することができる。
【００５０】
《有機ＥＬ素子の層構成》
本発明の有機ＥＬ素子における代表的な素子構成としては、以下の構成を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【００５１】
（１）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
（２）陽極／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／陰極
（４）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
（５）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（６）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／電子阻止層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
（７）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／電子注入層／陰極
（８）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／電子阻止層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／電子注入層／陰極
【００５２】
上記の中でも、（６）又は（７）の構成が好ましく、（８）の構成が特に好ましい。
【００５３】
本発明に係る発光層は、複数層で構成されていてもよく、この場合は各発光層の間に非発光性の中間層を設けてもよい。複数層で構成される発光層の例としては、以下の構成を挙げることができるが、これに限定されるものではない。
【００５４】
（９）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／電子阻止層／青発光層／緑赤発光層／正孔阻止層／電子輸送層／電子注入層／陰極
（１０）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／電子阻止層／緑赤発光層／青発光層／正孔阻止層／電子輸送層／電子注入層／陰極
（１１）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／電子阻止層／緑赤発光層／中間層／青発光層／正孔阻止層／電子輸送層／電子注入層／陰極
【００５５】
本発明の有機ＥＬ素子が、上記構成を有する白色発光素子であるとき、前述の条件式（１）〜（３）を満たす場合には（９）の構成であることが好ましく、前述の条件式（１）、（２）及び（４）を満たす場合には（１０）の構成であることが好ましい。
【００５６】
ここで、正孔輸送層とは、正孔を輸送する機能を有する層であり、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。また、正孔輸送層は、複数層で構成されていてもよい。
電子輸送層とは、電子を輸送する機能を有する層であり、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。また、電子輸送層は、複数層で構成されていてもよい。
上記の代表的な素子構成において、陽極と陰極とを除いた層を「有機層」ともいう。
【００５７】
《タンデム構造》
また、本発明の有機ＥＬ素子は、少なくとも１層の発光層を含む発光ユニットを複数積層した、いわゆるタンデム構造の素子であってもよい。
タンデム構造の代表的な素子構成としては、例えば、以下の構成を挙げることができる。
【００５８】
（Ｉ）陽極／第１発光ユニット／第２発光ユニット／第３発光ユニット／陰極
（II）陽極／第１発光ユニット／中間層／第２発光ユニット／中間層／第３発光ユニット／陰極
【００５９】
ここで、上記第１発光ユニット、第２発光ユニット及び第３発光ユニットは全て同じであっても、異なっていてもよい。また、二つの発光ユニットが同じであり、残る一つが異なっていてもよい。
また、第３発光ユニットはなくてもよく、一方で第３発光ユニットと電極の間に、更に発光ユニットや中間層を設けてもよい。
複数の発光ユニットは、直接積層されていても、中間層を介して積層されていてもよい。
【００６０】
ここでいう中間層とは、一般的に中間電極、中間導電層、電荷発生層、電子引抜層、接続層、中間絶縁層とも呼ばれ、陽極側の隣接層に電子を、陰極側の隣接層に正孔を供給する機能を持った層であれば、公知の材料及び構成を用いることができる。
中間層に用いられる材料としては、例えば、ＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）、ＩＺＯ（インジウム・亜鉛酸化物）、ＺｎＯ２、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＴｉＯｘ、ＶＯｘ、ＣｕＩ、ＩｎＮ、ＧａＮ、ＣｕＡｌＯ２、ＣｕＧａＯ２、ＳｒＣｕ２Ｏ２、ＬａＢ６、ＲｕＯ２、Ａｌ等の導電性無機化合物層や、Ａｕ／Ｂｉ２Ｏ３等の２層膜や、ＳｎＯ２／Ａｇ／ＳｎＯ２、ＺｎＯ／Ａｇ／ＺｎＯ、Ｂｉ２Ｏ３／Ａｕ／Ｂｉ２Ｏ３、ＴｉＯ２／ＴｉＮ／ＴｉＯ２、ＴｉＯ２／ＺｒＮ／ＴｉＯ２等の多層膜、また、Ｃ６０等のフラーレン類、オリゴチオフェン等の導電性有機物層、金属フタロシアニン類、無金属フタロシアニン類、金属ポルフィリン類、無金属ポルフィリン類等の導電性有機化合物層等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
【００６１】
発光ユニット内の好ましい構成としては、例えば上記の代表的な素子構成で挙げた（１）〜（１１）の構成から、陽極と陰極を除いたもの等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
【００６２】
タンデム型有機ＥＬ素子の具体例としては、例えば、米国特許第６３３７４９２号明細書、米国特許第７４２０２０３号明細書、米国特許第７４７３９２３号明細書、米国特許第６８７２４７２号明細書、米国特許第６１０７７３４号明細書、米国特許第６３３７４９２号明細書、国際公開第２００５／００９０８７号、特開２００６−２２８７１２号公報、特開２００６−２４７９１号公報、特開２００６−４９３９３号公報、特開２００６−４９３９４号公報、特開２００６−４９３９６号公報、特開２０１１−９６６７９号公報、特開２００５−３４０１８７号公報、特許第４７１１４２４号公報、特許第３４９６６８１号公報、特許第３８８４５６４号公報、特許第４２１３１６９号公報、特開２０１０−１９２７１９号公報、特開２００９−０７６９２９号公報、特開２００８−０７８４１４号公報、特開２００７−０５９８４８号公報、特開２００３−２７２８６０号公報、特開２００３−０４５６７６号公報、国際公開第２００５／０９４１３０号等に記載の素子構成や構成材料等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
【００６３】
〈発光層〉
本発明に係る発光層は、電極、又は電子輸送層及び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る。
発光層の厚さの総和は特に制限はないが、膜の均質性や、発光時に不必要な高電圧が印加されることを防止し、かつ、駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、好ましくは２ｎｍ〜５μｍの範囲内に調整され、更に好ましくは２〜２００ｎｍの範囲内に調整され、特に好ましくは５〜１００ｎｍの範囲内に調整される。
また、個々の発光層の厚さとしては、２ｎｍ〜１μｍの範囲内に調整することが好ましく、より好ましくは２〜２００ｎｍの範囲内に調整され、更に好ましくは３〜１５０ｎｍの範囲内に調整される。
【００６４】
本発明に係る発光層には、少なくとも前述の条件式（１）及び（２）を満たす、リン光発光性ドーパントとホスト化合物とが含有されている。
発光層には、第３成分が含有されていてもよく、第３成分としては後述の正孔輸送層、電子輸送層、正孔阻止層、電子阻止層、発光層に用いられている材料や従来公知のものを適宜採用することができる。
【００６５】
（リン光発光性ドーパント）
本発明に係るリン光発光性ドーパントとは、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。
上記リン光量子収率は、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性ドーパントは、任意の溶媒のいずれかにおいて上記リン光量子収率（０．０１以上）が達成されればよい。
【００６６】
リン光発光性ドーパントの発光原理としては２種挙げられ、一つはキャリアが輸送されるホスト化合物上でキャリアの再結合が起こってホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーをリン光発光性ドーパントに移動させることでリン光発光性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。もう一つは、リン光発光性ドーパントがキャリアトラップとなり、リン光発光性ドーパント上でキャリアの再結合が起こりリン光発光性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、リン光発光性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条件である。
本発明において使用できるリン光発光性ドーパントとしては、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。
【００６７】
本発明に使用できる公知のリン光ドーパントの具体例としては、以下の文献に記載されている化合物等が挙げられる。
例えば、Ｎａｔｕｒｅ  ３９５，１５１（１９９８）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７８，１６２２（２００１）、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．１９，７３９（２００７）、Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．１７，３５３２（２００５）、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．１７，１０５９（２００５）、国際公開第２００９／１００９９１号、国際公開第２００８／１０１８４２号、国際公開第２００３／０４０２５７号、米国特許出願公開第２００６／８３５４６９号明細書、米国特許出願公開第２００６／０２０２１９４号明細書、米国特許出願公開第２００７／００８７３２１号明細書、米国特許出願公開第２００５／０２４４６７３号明細書、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．４０，１７０４（２００１）、Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．１６，２４８０（２００４）、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．１６，２００３（２００４）、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．ｌｎｔ．Ｅｄ．２００６，４５，７８００、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．８６，１５３５０５（２００５）、Ｃｈｅｍ．Ｌｅｔｔ．３４，５９２（２００５）、Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．２９０６（２００５）、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．４２，１２４８（２００３）、国際公開第２００９／０５０２９０号、国際公開第２００２／０１５６４５号、国際公開第２００９／０００６７３号、米国特許出願公開第２００２／００３４６５６号明細書、米国特許第７３３２２３２号明細書、米国特許出願公開第２００９／０１０８７３７号明細書、米国特許出願公開第２００９／００３９７７６号明細書、米国特許第６９２１９１５号明細書、米国特許第６６８７２６６号明細書、米国特許出願公開第２００７／０１９０３５９号明細書、米国特許出願公開第２００６／０００８６７０号明細書、米国特許出願公開第２００９／０１６５８４６号明細書、米国特許出願公開第２００８／００１５３５５号明細書、米国特許第７２５０２２６号明細書、米国特許第７３９６５９８号明細書、米国特許出願公開第２００６／０２６３６３５号明細書、米国特許出願公開第２００３／０１３８６５７号明細書、米国特許出願公開第２００３／０１５２８０２号明細書、米国特許第７０９０９２８号明細書、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．ｌｎｔ．Ｅｄ．４７，１（２００８）、Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．１８，５１１９（２００６）、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．４６，４３０８（２００７）、Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ  ２３，３７４５（２００４）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７４，１３６１（１９９９）、国際公開第２００２／００２７１４号、国際公開第２００６／００９０２４号、国際公開第２００６／０５６４１８号、国際公開第２００５／０１９３７３号、国際公開第２００５／１２３８７３号、国際公開第２００７／００４３８０号、国際公開第２００６／０８２７４２号、米国特許出願公開第２００６／０２５１９２３号明細書、米国特許出願公開第２００５／０２６０４４１号明細書、米国特許第７３９３５９９号明細書、米国特許第７５３４５０５号明細書、米国特許第７４４５８５５号明細書、米国特許出願公開第２００７／０１９０３５９号明細書、米国特許出願公開第２００８／０２９７０３３号明細書、米国特許第７３３８７２２号明細書、米国特許出願公開第２００２／０１３４９８４号明��書、米国特許第７２７９７０４号明細書、米国特許出願公開第２００６／０９８１２０号明細書、米国特許出願公開第２００６／１０３８７４号明細書、国際公開第２００５／０７６３８０号、国際公開第２０１０／０３２６６３号、国際公開第第２００８／１４０１１５号、国際公開第２００７／０５２４３１号、国際公開第２０１１／１３４０１３号、国際公開第２０１１／１５７３３９号、国際公開第２０１０／０８６０８９号、国際公開第２００９／１１３６４６号、国際公開第２０１２／０２０３２７号、国際公開第２０１１／０５１４０４号、国際公開第２０１１／００４６３９号、国際公開第２０１１／０７３１４９号、米国特許出願公開第２０１２／２２８５８３号明細書、米国特許出願公開第２０１２／２１２１２６号明細書、特開２０１２−０６９７３７号公報、特開２０１２−１９５５５４号公報、特開２００９−１１４０８６号公報、特開２００３−８１９８８号公報、特開２００２−３０２６７１号公報、特開２００２−３６３５５２号公報、特開２００９−２３１５１６号公報、国際公開第２０１２／１１２８５３号、特許第５１２４９４２号公報、特許第４７８４６００号公報、特開２０１０−４７７６４号公報等である。
中でも、リン光発光性ドーパントとしては、Ｉｒを中心金属に有する有機金属錯体が挙げられる。さらに好ましくは、金属−炭素結合、金属−窒素結合、金属−酸素結合、金属−硫黄結合の少なくとも一つの配位様式を含む錯体が好ましい。
【００６８】
（ホスト化合物）
本発明に係るホスト化合物は、発光層において主に電荷の注入及び輸送を担う化合物であり、有機ＥＬ素子においてそれ自体の発光は実質的に観測されない。
好ましくは室温（２５℃）においてリン光発光のリン光量子収率が、０．１未満の化合物であり、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。
また、発光層に含有される化合物のうちで、その層中での質量比が２０％以上であることが好ましい。
また、ホスト化合物の励起状態エネルギーは、同一層内に含有されるリン光発光性ドーパントの励起状態エネルギーよりも高いことが好ましい。
ホスト化合物は、単独で用いてもよく、又は複数種併用して用いてもよい。ホスト化合物を複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機ＥＬ素子を高効率化することができる。
【００６９】
本発明で用いることができるホスト化合物としては、特に制限はなく、従来有機ＥＬ素子で用いられる化合物を用いることができる。低分子化合物でも繰り返し単位を有する高分子化合物でもよく、また、ビニル基やエポキシ基のような反応性基を有する化合物でもよい。
【００７０】
公知のホスト化合物としては、正孔輸送能又は電子輸送能を有しつつ、かつ、発光の長波長化を防ぎ、更に、有機ＥＬ素子を高温駆動時や素子駆動中の発熱に対して安定して動作させる観点から、高いガラス転移温度（Ｔｇ）を有することが好まし。好ましくはＴｇが９０℃以上であり、より好ましくは１２０℃以上である。
ここで、ガラス転移点（Ｔｇ）とは、ＤＳＣ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ：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。
【００７１】
本発明の有機ＥＬ素子に用いられる、公知のホスト化合物の具体例としては、以下の文献に記載の化合物等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
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、米国特許出願公開第２００３／０１７５５５３号明細書、米国特許出願公開第２００６／０２８０９６５号明細書、米国特許出願公開第２００５／０１１２４０７号明細書、米国特許出願公開第２００９／００１７３３０号明細書、米国特許出願公開第２００９／００３０２０２号明細書、米国特許出願公開第２００５／０２３８９１９号明細書、国際公開第２００１／０３９２３４号、国際公開第２００９／０２１１２６号、国際公開第２００８／０５６７４６号、国際公開第２００４／０９３２０７号、国際公開第２００５／０８９０２５号、国際公開第２００７／０６３７９６号、国際公開第２００７／０６３７５４号、国際公開第２００４／１０７８２２号、国際公開第２００５／０３０９００号、国際公開第２００６／１１４９６６号、国際公開第２００９／０８６０２８号、国際公開第２００９／００３８９８号、国際公開第２０１２／０２３９４７号、特開２００８−０７４９３９号公報、特開２００７−２５４２９７号公報、欧州特許第２０３４５３８号明細書等である。
【００７２】
〈正孔輸送層〉
本発明における正孔輸送層とは、正孔を輸送する機能を有する材料からなり、陽極より注入された正孔を発光層に伝達する機能を有していればよい。
正孔輸送層の総厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍの範囲内であり、より好ましくは２〜５００ｎｍの範囲内であり、更に好ましくは５〜２００ｎｍの範囲内である。
【００７３】
正孔輸送層に用いられる材料（以下、正孔輸送材料という）としては、正孔の注入性又は輸送性、電子の障壁性のいずれかを有していればよく、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る。
例えば、ポルフィリン誘導体、フタロシアニン誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、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、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、トリアリールアミン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、イソインドール誘導体、アントラセンやナフタレン等のアセン系誘導体、フルオレン誘導体、フルオレノン誘導体、及びポリビニルカルバゾール、芳香族アミンを主鎖又は側鎖に導入した高分子材料又はオリゴマー、ポリシラン、導電性ポリマー又はオリゴマー（例えばＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ、アニリン系共重合体、ポリアニリン、ポリチオフェン等）等が挙げられる。
トリアリールアミン誘導体としては、α−ＮＰＤに代表されるベンジジン型や、ＭＴＤＡＴＡに代表されるスターバースト型、トリアリールアミン連結コア部にフルオレンやアントラセンを有する化合物等が挙げられる。
また、特表２００３−５１９４３２号公報や特開２００６−１３５１４５号公報等に記載されているようなヘキサアザトリフェニレン誘導体も同様に正孔輸送材料として用いることができる。
さらに、不純物をドープしたｐ性の高い正孔輸送層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２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報の各公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。
また、特開平１１−２５１０６７号公報、Ｊ．Ｈｕａｎｇ  ｅｔ．ａｌ．著文献（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ  ８０（２００２），ｐ．１３９）に記載されているような、いわゆるｐ型正孔輸送材料やｐ型−Ｓｉ、ｐ型−ＳｉＣ等の無機化合物を用いることもできる。さらに、Ｉｒ（ｐｐｙ）３に代表されるような中心金属にＩｒやＰｔを有するオルトメタル化有機金属錯体も好ましく用いられる。
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、トリアリールアミン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、アザトリフェニレン誘導体、有機金属錯体、芳香族アミンを主鎖又は側鎖に導入した高分子材料又はオリゴマー等が好ましく用いられる。
【００７４】
本発明の有機ＥＬ素子に用いられる、公知の好ましい正孔輸送材料の具体例としては、上記で挙げた文献の他、以下の文献に記載の化合物等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
例えば、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．６９，２１６０（１９９６）、Ｊ．Ｌｕｍｉｎ．７２−７４，９８５（１９９７）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７８，６７３（２００１）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．９０，１８３５０３（２００７）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．９０，１８３５０３（２００７）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５１，９１３（１９８７）、Ｓｙｎｔｈ．Ｍｅｔ．８７，１７１（１９９７）、Ｓｙｎｔｈ．Ｍｅｔ．９１，２０９（１９９７）、Ｓｙｎｔｈ．Ｍｅｔ．１１１，４２１（２０００）、ＳＩＤ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  Ｄｉｇｅｓｔ，３７，９２３（２００６）、Ｊ．Ｍａｔｅｒ．Ｃｈｅｍ．３，３１９（１９９３）、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．６，６７７（１９９４）、Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．１５，３１４８（２００３）、米国特許出願公開第２００３／０１６２０５３号明細書、米国特許出願公開第２００２／０１５８２４２号明細書、米国特許出願公開第２００６／０２４０２７９号明細書、米国特許出願公開第２００８／０２２０２６５号明細書、米国特許第５０６１５６９号明細書、国際公開第２００７／００２６８３号、国際公開第２００９／０１８００９号、欧州特許第６５０９５５号明細書、米国特許出願公開第２００８／０１２４５７２号明細書、米国特許出願公開第２００７／０２７８９３８号明細書、米国特許出願公開第２００８／０１０６１９０号明細書、米国特許出願公開第２００８／００１８２２１号明細書、国際公開第２０１２／１１５０３４号、特表２００３−５１９４３２号公報、特開２００６−１３５１４５号公報、米国特許出願公開第２０１３／００４９５７６号明細書等である。
【００７５】
正孔輸送材料は単独で用いてもよく、また、複数種を併用して用いてもよい。
【００７６】
〈電子阻止層〉
電子阻止層とは、広い意味では正孔輸送層の機能を有する層であり、好ましくは正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が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、前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。
電子阻止層は、発光層の陽極側に隣接して設けられることが好ましい。
電子阻止層の厚さとしては、好ましくは３〜１００ｎｍの範囲内であり、更に好ましくは５〜３０ｎｍの範囲内である。
電子阻止層に用いられる材料としては、前述の正孔輸送層に用いられる材料が好ましく用いられ、また、前述のホスト化合物として用いられる材料も電子阻止層に好ましく用いられる。
【００７７】
〈正孔注入層〉
正孔注入層（陽極バッファー層ともいう。）とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために陽極と発光層との間に設けられる層のことで、「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）に詳細に記載されている。
本発明において正孔注入層は必要に応じて設け、上記のように陽極と発光層又は陽極と正孔輸送層との間に存在させてもよい。
正孔注入層は、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、正孔注入層に用いられる材料としては、例えば前述の正孔輸送層に用いられる材料等が挙げられる。
中でも、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニン誘導体、特表２００３−５１９４３２号公報や特開２００６−１３５１４５号公報等に記載されているようなヘキサアザトリフェニレン誘導体、酸化バナジウムに代表される金属酸化物、アモルファスカーボン、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、トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム錯体等に代表されるオルトメタル化錯体、トリアリールアミン誘導体等が好ましい。
前述の正孔注入層に用いられる材料は単独で用いてもよく、また、複数種を併用して用いてもよい。
【００７８】
〈電子輸送層〉
本発明において電子輸送層とは、電子を輸送する機能を有する材料からなり、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い。
本発明の電子輸送層の総厚については特に制限はないが、通常は２ｎｍ〜５μｍの範囲内であり、より好ましくは２〜５００ｎｍの範囲内であり、更に好ましくは５〜２００ｎｍの範囲内である。
また、有機ＥＬ素子においては発光層で生じた光を電極から取り出す際、発光層から直接取り出される光と、光を取り出す側の電極と対極に位置する電極によって反射されてから取り出される光とが干渉を起こすことが知られている。光が陰極で反射される場合は、電子輸送層の総厚を５ｎｍ〜２００μｍの間で適宜調整することにより、この干渉効果を効率的に利用することが可能である。
一方で、電子輸送層の厚さを大きくすると電圧が上昇しやすくなるため、特に厚さが大きい場合においては、電子輸送層の電子移動度は１×１０−５ｃｍ２／Ｖｓ以上であることが好ましい。
【００７９】
電子輸送層に用いられる材料（以下、電子輸送材料という。）としては、電子の注入性又は輸送性、正孔の障壁性のいずれかを有していればよく、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る。
例えば、含窒素芳香族複素環誘導体（カルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体（カルバゾール環を構成する炭素原子の一つ以上が窒素原子に置換されたもの）、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、ピリダジン誘導体、トリアジン誘導体、キノリン誘導体、キノキサリン誘導体、フェナントロリン誘導体、アザトリフェニレン誘導体、オキサゾール誘導体、チアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、ベンズオキサゾール誘導体、ベンズチアゾール誘導体等）、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、シロール誘導体、芳香族炭化水素環誘導体（ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、トリフェニレン等）等が挙げられる。
また、配位子にキノリノール骨格やジベンゾキノリノール骨格を有する金属錯体、例えば、トリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ３）、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又は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。
【００８０】
その他、メタルフリー若しくはメタルフタロシアニン、又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も用いられている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。
また、これらの材料を高分子鎖に導入した、又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。
電子輸送層においては、電子輸送層にドープ材をゲスト材料としてドープして、ｎ性の高い（電子リッチ）電子輸送層を形成してもよい。ドープ材としては、金属錯体やハロゲン化金属など金属化合物等のｎ型ドーパントが挙げられる。このような構成の電子輸送層の具体例としては、例えば、特開平４−２９７０７６号公報、同１０−２７０１７２号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等の文献に記載されたものが挙げられる。
【００８１】
本発明の有機ＥＬ素子に用いられる、公知の好ましい電子輸送材料の具体例としては、以下の文献に記載の化合物等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
米国特許第６５２８１８７号明細書、米国特許第７２３０１０７号明細書、米国特許出願公開第２００５／００２５９９３号明細書、米国特許出願公開第２００４／００３６０７７号明細書、米国特許出願公開第２００９／０１１５３１６号明細書、米国特許出願公開第２００９／０１０１８７０号明細書、米国特許出願公開第２００９／０１７９５５４号明細書、国際公開第２００３／０６０９５６号、国際公開第２００８／１３２０８５号、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７５，４（１９９９）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７９，４４９（２００１）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．８１，１６２（２００２）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．８１，１６２（２００２）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７９，１５６（２００１）、米国特許第７９６４２９３号明細書、米国特許出願公開第２００９／０３０２０２号明細書、国際公開第２００４／０８０９７５号、国際公開第２００４／０６３１５９号、国際公開第２００５／０８５３８７号、国際公開第２００６／０６７９３１号、国際公開第２００７／０８６５５２号、国際公開第２００８／１１４６９０号、国際公開第２００９／０６９４４２号、国際公開第２００９／０６６７７９号、国際公開第２００９／０５４２５３号、国際公開第２０１１／０８６９３５号、国際公開第２０１０／１５０５９３号、国際公開第２０１０／０４７７０７号、欧州特許第２３１１８２６号明細書、特開２０１０−２５１６７５号公報、特開２００９−２０９１３３号公報、特開２００９−１２４１１４号公報、特開２００８−２７７８１０号公報、特開２００６−１５６４４５号公報、特開２００５−３４０１２２号公報、特開２００３−４５６６２号公報、特開２００３−３１３６７号公報、特開２００３−２８２２７０号公報、国際公開第２０１２／１１５０３４号等である。
【００８２】
より好ましい電子輸送材料としては、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、トリアジン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、カルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体及びベンズイミダゾール誘導体が挙げられる。
【００８３】
電子輸送材料は単独で用いてもよく、また、複数種を併用して用いてもよい。
【００８４】
〈正孔阻止層〉
正孔阻止層とは、広い意味では電子輸送層の機能を有する層であり、好ましくは電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が小さい材料からなり、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、前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。
正孔阻止層は、発光層の陰極側に隣接して設けられることが好ましい。
正孔阻止層の厚さとしては、好ましくは３〜１００ｎｍの範囲内であり、更に好ましくは５〜３０ｎｍの範囲内である。
【００８５】
正孔阻止層に用いられる材料としては、前述の電子輸送層に用いられる材料が好ましく用いられ、また、前述のホスト化合物として用いられる材料も正孔阻止層に好ましく用いられる。
【００８６】
〈電子注入層〉
電子注入層（陰極バッファー層ともいう。）とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために陰極と発光層との間に設けられる層のことで、「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）に詳細に記載されている。
本発明において電子注入層は必要に応じて設け、上記のように陰極と発光層との間、又は陰極と電子輸送層との間に存在させてもよい。
電子注入層はごく薄い膜であることが好ましく、素材にもよるがその厚さは０．１〜５ｎｍの範囲内が好ましい。また、構成材料が断続的に存在する不均一な膜であってもよい。
【００８７】
電子注入層は、特開平６−３２５８７１号公報、同９−１７５７４号公報、同１０−７４５８６号公報等にもその詳細が記載されており、電子注入層に好ましく用いられる材料の具体例としては、ストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム等に代表されるアルカリ金属化合物、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム等に代表されるアルカリ土類金属化合物、酸化アルミニウムに代表される金属酸化物、リチウム８−ヒドロキシキノレート（Ｌｉｑ）等に代表される金属錯体等が挙げられる。また、前述の電子輸送材料を用いることも可能である。
【００８８】
上記の電子注入層に用いられる材料は単独で用いてもよく、また、複数種を併用して用いてもよい。
【００８９】
〈添加物〉
前述した本発明における有機層は、更に他の添加物が含まれていてもよい。
添加物としては、例えば、臭素、ヨウ素、塩素等のハロゲン元素やハロゲン化化合物、Ｐｄ、Ｃａ、Ｎａ等のアルカリ金属やアルカリ土類金属、遷移金属の化合物や錯体、塩等が挙げられる。
添加物の添加量は、任意に決定することができるが、添加される層の全質量％に対して１０００ｐｐｍ以下であることが好ましく、より好ましくは５００ｐｐｍ以下であり、更に好ましくは５０ｐｐｍ以下である。
ただし、電子や正孔の輸送性を向上させる目的や、励起子のエネルギー移動を有利にするための目的などによってはこの範囲内ではない。
【００９０】
《有機層の形成方法》
本発明に係る有機層（正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層等）の形成方法について説明する。
有機層の形成方法としては、特に制限はなく、従来公知の、例えば、真空蒸着法、湿式法（ウェットプロセスともいう。）等による形成方法を用いることができる。
湿式法としては、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、スプレーコート法、カーテンコート法、ＬＢ法（ラングミュア−ブロジェット法）等があるが、均質な薄膜が得られやすく、かつ高生産性の点から、ダイコート法、ロールコート法、インクジェット法、スプレーコート法などのロール・ツー・ロール方式適性の高い方法が好ましい。
有機層材料を溶解又は分散する液媒体としては、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル等の脂肪酸エステル類、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、トルエン、キシレン、メシチレン、シクロヘキシルベンゼン等の芳香族炭化水素類、シクロヘキサン、デカリン、ドデカン等の脂肪族炭化水素類、ＤＭＦ、ＤＭＳＯ等の有機溶媒を用いることができる。
また、分散方法としては、超音波、高剪断力分散やメディア分散等の分散方法により分散することができる。
【００９１】
成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１×１０−６〜１×１０−２Ｐａ、蒸着速度０．０１〜５０ｎｍ／秒、基板温度−５０〜３００℃、厚さ０．１ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５〜２００ｎｍの範囲内で適宜選ぶことが望ましい。
有機層の形成は、１回の真空引きで一貫して正孔注入層から陰極まで作製するのが好ましいが、途中で取り出して異なる成膜法を施しても構わない。その際は作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。
【００９２】
《陽極》
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、好ましくは４．５ｅＶ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・スズ酸化物（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、コーティング方式等湿式成膜法を用いることもできる。
【００９３】
この陽極より発光を取り出す場合には、光透過率を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。
陽極の厚さは材料にもよるが、通常１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲内で選ばれる。
【００９４】
《陰極》
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、アルミニウム、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や、アルミニウム等が好適である。
【００９５】
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、陰極の厚さは通常１０ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲内で選ばれる。
【００９６】
また、発光した光を透過させるため、有機ＥＬ素子の陽極又は陰極のいずれか一方が透明又は半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
また、陰極として上記金属を１〜２０ｎｍの厚さで作製した後に、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、透明又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との両方が光透過性を有する素子を作製することができる。
【００９７】
《支持基板》
本発明の有機ＥＬ素子に用いることのできる支持基板（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。
樹脂フィルムの材料としては、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（ＴＡＣ）、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、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、アクリルあるいはポリアリレート類、アートン（商品名ＪＳＲ社製）あるいはアペル（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。
【００９８】
樹脂フィルムの表面には、無機物、有機物の被膜又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（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％ＲＨ）が０．０１ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下のガスバリアー性フィルムであることが好ましく、更には、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が、１×１０−３ｍｌ／（ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ）以下、水蒸気透過度が、１×１０−５ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下の高ガスバリアー性フィルムであることが好ましい。
ガスバリアー膜を形成する材料としては、水分や酸素等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、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素等を用いることができる。さらに、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。
【００９９】
ガスバリアー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、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、コーティング法等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が特に好ましい。
【０１００】
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。
本発明の有機ＥＬ素子の発光の室温（２５℃）における外部取出し量子効率は、１％以上であることが好ましく、５％以上であることがより好ましい。
ここで、外部取出し量子効率（％）＝（有機ＥＬ素子外部に発光した光子数／有機ＥＬ素子に流した電子数）×１００である。
【０１０１】
また、カラーフィルター等の色相改良フィルター等を併用してもよいし、有機ＥＬ素子からの発光色を蛍光体を用いて多色へ変換する色変換フィルターを併用してもよい。
【０１０２】
《封止》
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、封止部材と、電極、支持基板とを接着剤で接着する方法を挙げることができる。封止部材としては、有機ＥＬ素子の表示領域を覆うように配置されていればよく、凹板状でも、平板状でもよい。また、透明性、電気絶縁性は特に限定されない。
具体的には、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、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる１種以上の金属又は合金からなるものが挙げられる。
【０１０３】
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。さらには、ポリマーフィルムはＪＩＳ  Ｋ  ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が１×１０−３ｍｌ／（ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ）以下、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％）が、１×１０−３ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下のものであることが好ましい。
【０１０４】
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及び熱硬化型接着剤、２−シアノアクリル酸エステル等の湿気硬化型等の接着剤を挙げることができる。また、エポキシ系等の熱及び化学硬化型（２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。
なお、有機ＥＬ素子が熱処理により劣化する場合があるので、室温（２５℃）から８０℃までに接着硬化できるものが好ましい。また、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。
【０１０５】
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、水分や酸素等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、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素等を用いることができる。
さらに、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、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、コーティング法等を用いることができる。
【０１０６】
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。
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、ヨウ化バリウム、ヨウ化マグネシウム等）、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）等が挙げられ、硫酸塩、金属ハロゲン化物及び過塩素酸類においては無水塩が好適に用いられる。
【０１０７】
《保護膜、保護板》
有機層を挟み支持基板と対向する側の封止膜あるいは封止用フィルムの外側に、素子の機械的強度を高めるために、保護膜あるいは保護板を設けてもよい。特に、封止が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、このような保護膜、保護板を設けることが好ましい。これに使用することができる材料としては、封止に用いたのと同様なガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等を用いることができるが、軽量かつ薄膜化ということからポリマーフィルムを用いることが好ましい。
【０１０８】
《光取出し向上技術》
有機ＥＬ素子は、空気よりも屈折率の高い（屈折率１．６〜２．１程度の範囲内）層の内部で発光し、発光層で発生した光のうち１５％から２０％程度の光しか取り出せないことが一般的に言われている。これは、臨界角以上の角度θで界面（透明基板と空気との界面）に入射する光は、全反射を起こし素子外部に取り出すことができないことや、透明電極又は発光層と透明基板との間で光が全反射を起こし、光が透明電極又は発光層を導波し、結果として、光が素子側面方向に逃げるためである。
この光の取出し効率を向上させる手法としては、例えば、透明基板表面に凹凸を形成し、透明基板と空気界面での全反射を防ぐ方法（例えば、米国特許第４７７４４３５号明細書）、基板に集光性を持たせることにより効率を向上させる方法（例えば、特開昭６３−３１４７９５号公報）、素子の側面等に反射面を形成する方法（例えば、特開平１−２２０３９４号公報）、基板と発光体の間に中間の屈折率を持つ平坦層を導入し、反射防止膜を形成する方法（例えば、特開昭６２−１７２６９１号公報）、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法（例えば、特開２００１−２０２８２７号公報）、基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間（基板と外界間を含む。）に回折格子を形成する方法（特開平１１−２８３７５１号公報）などが挙げられる。
【０１０９】
本発明においては、これらの方法を本発明の有機ＥＬ素子と組み合わせて用いることができるが、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法、あるいは基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間（基板と外界間を含む。）に回折格子を形成する方法を好適に用いることができる。
本発明は、これらの手段を組み合わせることにより、更に高輝度あるいは耐久性に優れた素子を得ることができる。
【０１１０】
透明電極と透明基板の間に低屈折率の媒質を光の波長よりも長い厚さで形成すると、透明電極から出てきた光は、媒質の屈折率が低いほど、外部への取出し効率が高くなる。
低屈折率層としては、例えば、エアロゲル、多孔質シリカ、フッ化マグネシウム、フッ素系ポリマーなどが挙げられる。透明基板の屈折率は一般に１．５〜１．７程度の範囲内であるので、低屈折率層は、屈折率がおよそ１．５以下であることが好ましく、更には１．３５以下であることが好ましい。
また、低屈折率媒質の厚さは、媒質中の波長の２倍以上となるのが望ましい。これは、低屈折率媒質の厚さが、光の波長程度になってエバネッセントで染み出した電磁波が基板内に入り込む膜厚になると、低屈折率層の効果が薄れるからである。
【０１１１】
全反射を起こす界面又は、いずれかの媒質中に回折格子を導入する方法は、光取出し効率の向上効果が高いという特徴がある。この方法は、回折格子が１次の回折や、２次の回折といった、いわゆるブラッグ回折により、光の向きを屈折とは異なる特定の向きに変えることができる性質を利用して、発光層から発生した光のうち、層間での全反射等により外に出ることができない光を、いずれかの層間若しくは媒質中（透明基板内や透明電極内）に回折格子を導入することで光を回折させ、光を外に取り出そうとするものである。
導入する回折格子は、二次元的な周期屈折率を持っていることが望ましい。これは、発光層で発光する光はあらゆる方向にランダムに発生するので、ある方向にのみ周期的な屈折率分布を持っている一般的な一次元回折格子では、特定の方向に進む光しか回折されず、光の取出し効率がさほど上がらない。
しかしながら、屈折率分布を二次元的な分布にすることにより、あらゆる方向に進む光が回折され、光の取出し効率が上がる。
回折格子を導入する位置としては、いずれかの層間、もしくは媒質中（透明基板内や透明電極内）でもよいが、光が発生する場所である発光層の近傍が望ましい。このとき、回折格子の周期は、媒質中の光の波長の約１／２〜３倍程度の範囲内が好ましい。回折格子の配列は、正方形のラチス状、三角形のラチス状、ハニカムラチス状など、二次元的に配列が繰り返されることが好ましい。
【０１１２】
《集光シート》
本発明の有機ＥＬ素子は、支持基板（基板）の光取出し側に、例えば、マイクロレンズアレイ上の構造を設けるように加工したり、あるいは、いわゆる集光シートと組み合わせることにより、特定方向、例えば、素子発光面に対し正面方向に集光することにより、特定方向上の輝度を高めることができる。
マイクロレンズアレイの例としては、基板の光取出し側に一辺が３０μｍでその頂角が９０度となるような四角錐を二次元に配列する。一辺は１０〜１００μｍの範囲内が好ましい。これより小さくなると回折の効果が発生して色付き、大きすぎると厚さが厚くなり好ましくない。
集光シートとしては、例えば、液晶表示装置のＬＥＤバックライトで実用化されているものを用いることが可能である。このようなシートとして例えば、住友スリーエム社製輝度上昇フィルム（ＢＥＦ）などを用いることができる。プリズムシートの形状としては、例えば、基材に頂角９０度、ピッチ５０μｍの△状のストライプが形成されたものであってもよいし、頂角が丸みを帯びた形状、ピッチをランダムに変化させた形状、その他の形状であってもよい。
また、有機ＥＬ素子からの光放射角を制御するために光拡散板・フィルムを、集光シートと併用してもよい。例えば、（株）きもと製拡散フィルム（ライトアップ）などを用いることができる。
【０１１３】
《用途》
本発明の有機ＥＬ素子は、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源として用いることができる。
発光光源として、例えば、照明装置（家庭用照明、車内照明）、時計や液晶用バックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるが、これに限定されるものではなく、特に液晶表示装置のバックライト、照明用光源としての用途に有効に用いることができる。
本発明の有機ＥＬ素子においては、必要に応じ成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く、素子の作製においては、従来公知の方法を用いることができる。
【０１１４】
《照明装置の一態様≫
本発明の有機ＥＬ素子を具備した照明装置の一態様について説明する。
本発明の有機ＥＬ素子の非発光面をガラスケースで覆い、厚み３００μｍのガラス基板を封止用基板として用いて、周囲にシール材として、エポキシ系光硬化型接着剤（東亞合成社製ラックストラックＬＣ０６２９Ｂ）を適用し、これを陰極上に重ねて透明支持基板と密着させ、ガラス基板側からＵＶ光を照射して、硬化させて、封止し、図２及び３に示すような照明装置を形成することができる。
図２に示すとおり、照明装置１００は、後述する本発明の有機ＥＬ素子１１０が基板１０１及びガラスカバー１０２により被覆された状態で構成されている（なお、ガラスカバーでの封止作業は、有機ＥＬ素子１０１を大気に接触させることなく窒素雰囲気下のグローブボックス（純度９９．９９９％以上の高純度窒素ガスの雰囲気下）で行う。）。
図３に示すとおり、有機ＥＬ素子１１０は、透明電極１０７上に、有機層１０６、陰極１０５が順次積層され構成されている。ガラスカバー１０２内には、窒素ガス１０８が充填され、捕水剤１０９が設けられている。
【実施例】
【０１１５】
以下、実施例により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。
【０１１６】
以下に、本実施例において用いた化合物の構造式と、発光層の陽極側隣接層に含有される化合物（Ａ−１〜Ａ−８）、ホスト化合物（Ｈ−１〜Ｈ−７）、リン光発光性ドーパント（Ｄ−１〜Ｄ−７）、発光層の陰極側隣接層の含有される化合物（Ｂ−１〜Ｂ−６）のＨＯＭＯ又はＬＵＭＯのエネルギー準位を示す。
【０１１７】
【化１】
2016225498.tif 000003
【０１１８】
【化２】
2016225498.tif 000004
【０１１９】
【化３】
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【０１２０】
【化４】
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【０１２１】
【化５】
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【０１２２】
【化６】
2016225498.tif 000008
【０１２３】
【化７】
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【０１２４】
［実施例１］
《有機ＥＬ素子の作製》
〈有機ＥＬ素子１０１の作製〉
陽極として、１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上に、ＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）を１００ｎｍ成膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極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し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
【０１２５】
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、一方、各モリブデン製抵抗加熱ボートに、正孔注入材料としてＨＴ−１を２００ｍｇ、正孔輸送材料としてＨＴ−２を２００ｍｇ、電子阻止材料としてＡ−１を２００ｍｇ、ホスト化合物としてＨ−１を２００ｍｇ、リン光発光性ドーパントとしてＤ−１を１００ｍｇ、正孔阻止材料としてＢ−１を２００ｍｇ、電子輸送材料としてＥＴ−１を２００ｍｇ、電子注入材料としてフッ化リチウムを５０ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取り付けた。
【０１２６】
次いで、真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、正孔注入材料としてＨＴ−１の入った加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で透明支持基板上に蒸着し、厚さ１０ｎｍの正孔注入層を設けた。
【０１２７】
次いで、正孔輸送材料としてＨＴ−２の入った加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で正孔注入層上に蒸着し、厚さ２０ｎｍの正孔輸送層を設けた。
【０１２８】
次いで、電子阻止材料としてＡ−１の入った加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で正孔輸送層上に蒸着し、厚さ１０ｎｍの電子阻止層を設けた。
【０１２９】
次いで、ホスト化合物としてＨ−１とリン光発光性ドーパントとしてＤ−１の入った加熱ボートに通電して加熱し、それぞれ蒸着速度０．１ｎｍ／秒、０．０１５ｎｍ／秒で電子阻止層上に共蒸着して、厚さ４０ｎｍの発光層を設けた。
【０１３０】
次いで、正孔阻止材料としてＢ−１の入った加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で発光層上に蒸着して、厚さ１０ｎｍの正孔阻止層を設けた。
【０１３１】
次いで、電子輸送材料としてＥＴ−１の入った加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で正孔阻止層上に蒸着して、厚さ３０ｎｍの電子輸送層を設けた。
【０１３２】
なお、蒸着時の基板温度は、室温（２５℃）であった。
【０１３３】
引き続き、フッ化リチウムを蒸着して厚さ０．５ｎｍの電子注入層を形成し、更にアルミニウムを蒸着して厚さ１１０ｎｍの陰極を形成し、有機ＥＬ素子１０１を作製した。
【０１３４】
〈有機ＥＬ素子１０２〜１２４の作製〉
有機ＥＬ素子１０１の作製において、電子阻止材料Ａ−１、ホスト化合物Ｈ−１、リン光発光性ドーパントＤ−１、正孔阻止材料Ｂ−１を表１に記載の化合物に変更した以外は同様にして、有機ＥＬ素子１０２〜１２４を作製した。
【０１３５】
《評価》
以上のようにして作製した各サンプルについて、封止を行い、下記の評価を行った。
評価結果を表１に示す。
【０１３６】
〈大気中での安定性評価〉
蒸着終了後、１０分後に窒素下にて封止した素子を２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下で発光させたときの電圧（ＶＮ（Ｖ））と、１０分間大気解放後、窒素下にて封止した素子を同条件下で発光させたときの電圧（Ｖａｉｒ（Ｖ））を測定し、その電圧比の値（Ｖａｉｒ／ＶＮ）を算出した。
なお、各有機ＥＬ素子の電圧比の値は、有機ＥＬ素子１０４の電圧比の値を１００とする相対値で示している。
【０１３７】
〈駆動経時での色度安定性〉
作製した各有機ＥＬ素子について、室温（２５℃）にて、正面輝度１０００ｃｄ／ｍ２の定輝度条件下で連続発光を行い、発光開始直後と、発光輝度が半分になったときの正面におけるＣＩＥ１９３１表色系におけるｘ、ｙ値の変動最大距離ΔＥを下式を用いて算出した。正面輝度は、分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタ社製）を用いて測定した。
なお、各有機ＥＬ素子の変動最大距離ΔＥは、有機ＥＬ素子１０４の変動最大距離ΔＥを１００とする相対値で示している。変動最大距離ΔＥの値が小さいほど変動が少なく、色度安定性が良好であることを意味する。
【０１３８】
ΔＥ＝（Δｘ２＋Δｙ２）１／２
【０１３９】
【表１】
2016225498.tif 000010
【０１４０】
表１から明らかなとおり、本発明の有機ＥＬ素子は、比較例の有機ＥＬ素子と比較して、大気中での安定性及び駆動経時での色度安定性が向上していることがわかる。
以上から、リン光発光性ドーパントのＨＯＭＯのエネルギー準位（ＨＯＭＯ（Ｄ））を−６．５０ｅＶ≦ＨＯＭＯ（Ｄ）≦−５．５０ｅＶ、ホスト化合物のＨＯＭＯのエネルギー準位（ＨＯＭＯ（Ｈ））とリン光発光性ドーパントのＨＯＭＯのエネルギー準位（ＨＯＭＯ（Ｄ））との関係を−０．３０ｅＶ＜ＨＯＭＯ（Ｈ）−ＨＯＭＯ（Ｄ）≦１．３０ｅＶとし、かつ、陽極側隣接層に含有される化合物ＡのＨＯＭＯのエネルギー準位（ＨＯＭＯ（Ａ））と発光層に含有されるホスト化合物又はリン光発光性ドーパントのいずれか高い方のＨＯＭＯのエネルギー準位（ＨＯＭＯ（ＥＭＬ））との関係を０．１０ｅＶ≦ＨＯＭＯ（Ａ）−ＨＯＭＯ（ＥＭＬ）≦１．００ｅＶ又は陰極側隣接層に含有される化合物ＢのＨＯＭＯのエネルギー準位（ＨＯＭＯ（Ｂ））と発光層に含有されるホスト化合物又はリン光発光性ドーパントのいずれか高い方のＨＯＭＯのエネルギー準位（ＨＯＭＯ（ＥＭＬ））との関係を０．３０ｅＶ≦ＨＯＭＯ（ＥＭＬ）−ＨＯＭＯ（Ｂ）≦２．００ｅＶとすることが有用であることが確認できた。
【０１４１】
また、陽極側隣接層に含有される化合物ＡのＬＵＭＯのエネルギー準位（ＬＵＭＯ（Ａ））と発光層に含有されるホスト化合物又はリン光発光性ドーパントのいずれか低い方のＬＵＭＯのエネルギー準位（ＬＵＭＯ（ＥＭＬ））との関係が、０．３０ｅＶ≦ＬＵＭＯ（Ａ）−ＬＵＭＯ（ＥＭＬ）≦１．５０ｅＶであるときに、駆動経時での色度安定性の向上がより顕著であることがわかる。
【０１４２】
［実施例２］
【０１４３】
《有機ＥＬ素子の作製》
〈有機ＥＬ素子２０１の作製〉
陽極として、１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上に、ＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）を１００ｎｍ成膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極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し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
【０１４４】
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、一方、各モリブデン製抵抗加熱ボートに正孔注入材料としてＨＴ−１を２００ｍｇ、正孔輸送材料としてＨＴ−２を２００ｍｇ、電子阻止材料としてＡ−１を２００ｍｇ、正孔阻止材料としてＢ−１を２００ｍｇ、電子輸送材料としてＥＴ−１を２００ｍｇ、電子注入材料としてフッ化リチウムを５０ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取り付けた。
【０１４５】
次いで、真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、正孔注入材料としてＨＴ−１の入った加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で透明支持基板上に蒸着し、厚さ１０ｎｍの正孔注入層を設けた。
【０１４６】
次いで、正孔輸送材料としてＨＴ−２の入った加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で正孔注入層上に蒸着し、厚さ２０ｎｍの正孔輸送層を設けた。
【０１４７】
次いで、電子阻止材料としてＡ−１の入った加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で正孔輸送層上に蒸着し、厚さ１０ｎｍの電子阻止層を設けた。
【０１４８】
ここで、電子阻止層まで設けた透明支持基板を真空蒸着装置からグローブボックス（純度９９．９９９％以上の高純度窒素ガスの雰囲気下）へ移動させ、電子阻止層上に、ホスト化合物としてのＨ−１（８５ｍｇ）と、リン光発光性ドーパントとしてのＤ−１（１５ｍｇ）とを酢酸ブチルに溶解させた液を用いて、スピンコート法により薄膜を形成し、１２０℃で１時間加熱乾燥し、厚さ３０ｎｍの発光層を設けた。
【０１４９】
この基板を、真空蒸着装置に戻し、基板ホルダーに固定し、真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、正孔阻止材料としてＢ−１の入った加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で発光層上に蒸着して、厚さ１０ｎｍの正孔阻止層を設けた。
【０１５０】
次いで、電子輸送材料としてＥＴ−１の入った加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で正孔阻止層上に蒸着して、厚さ３０ｎｍの電子輸送層を設けた。
【０１５１】
なお、蒸着時の基板温度は、室温（２５℃）であった。
【０１５２】
引き続き、フッ化リチウムを蒸着して厚さ０．５ｎｍの電子注入層を形成し、更にアルミニウムを蒸着して厚さ１１０ｎｍの陰極を形成し、有機ＥＬ素子２０１を作製した。
【０１５３】
〈有機ＥＬ素子２０２〜２０７の作製〉
有機ＥＬ素子２０１の作製において、電子阻止材料Ａ−１、ホスト化合物Ｈ−１、リン光発光性ドーパントＤ−１、正孔阻止材料Ｂ−１を表２に記載の化合物に変更した以外は同様にして、有機ＥＬ素子２０２〜２０７を作製した。
【０１５４】
《評価》
以上のようにして作製した各サンプルについて、封止を行い、実施例１と同様にして、大気中での安定性及び駆動経時での色度安定性を評価した。
評価結果を表２に示す。
なお、各有機ＥＬ素子の電圧比の値（Ｖａｉｒ／ＶＮ）及び変動最大距離ΔＥは、有機ＥＬ素子２０４の電圧比の値（Ｖａｉｒ／ＶＮ）及び変動最大距離ΔＥを１００とする相対値で示している。
【０１５５】
【表２】
2016225498.tif 000011
【０１５６】
表２から明らかなとおり、発光層を塗布法で形成した場合にも、実施例１と同様に、リン光発光性ドーパントのＨＯＭＯのエネルギー準位、各化合物間のＨＯＭＯ又はＬＵＭＯのエネルギー準位差を特定の数値範囲内に規定した本発明の有機ＥＬ素子は、比較例の有機ＥＬ素子と比較して、大気中での安定性及び駆動経時での色度安定性が向上していることがわかる。
【符号の説明】
【０１５７】
１００  照明装置
１０１  基板
１０２  ガラスカバー
１０５  陰極
１０６  有機層
１０７  透明電極
１０８  窒素ガス
１０９  補水剤
１１０  有機ＥＬ素子
ｄ１〜ｄ４  差（エネルギー準位の差）
【図１】
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【図２】
2016225498.tif 000013
【図３】
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