(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に設けた少なくとも一対の電極間に有機化合物層を形成した発光素子において、該有機化合物層が正孔輸送材およびりん光発光性化合物を含有する発光層と、イミダゾ［４，５−ｂ］ピリジン骨格を有する化合物を電子輸送材として含有する電子輸送層の少なくとも２層から構成されることを特徴とする発光素子。
【請求項２】
基材上に設けた少なくとも一対の電極間に有機化合物層を形成した発光素子において、該有機化合物層が正孔輸送材を含有する正孔輸送層、りん光発光性化合物を含有する発光層、およびイミダゾ［４，５−ｂ］ピリジン骨格を有する化合物を電子輸送材として含有する電子輸送層の少なくとも３層から構成されることを特徴とする発光素子。
【請求項３】
電子輸送材の最低励起三重項エネルギー準位が６０ｋｃａｌ／ｍｏｌ以上９０ｋｃａｌ／ｍｏｌ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の発光素子。
【請求項４】
電子輸送材のイオン化ポテンシャルが５．９ｅＶ以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の発光素子。
【請求項５】
電子輸送材の電子移動度が１×１０5Ｖ・ｃｍ-1の電場で１×１０-4ｃｍ2・Ｖ-1・ｓ-1以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の発光素子。
【請求項６】
りん光発光性化合物がオルトメタル化金属錯体およびポルフィリン金属錯体の少なくとも一つ以上であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の発光素子。
【請求項７】
有機化合物層の少なくとも一層が湿式製膜法で形成された請求項１〜６のいずれかに記載の発光素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は有機電界発光素子（以下、発光素子と称する）用材料および発光素子に関し、表示素子、フルカラ−ディスプレイ、バックライト、照明光源等の面光源やプリンタ−等の光源アレイ等の分野に好適に使用できる発光素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
発光素子は、固体発光型の安価な大面積フルカラ−表示素子や書き込み光源アレイとしての用途が有望視され、多くの開発が行われている。一般に発光素子は、発光層および該層を挟んだ一対の対向電極から構成されている。発光は、両電極間に電界が印加されると、陰極から電子が注入され、陽極から正孔が注入される。この電子と正孔が発光層において再結合し、エネルギ−準位が伝導体から価電子帯に戻る際にエネルギ−を光として放出する現象である。
【０００３】
これまで有機薄膜を形成した有機発光素子が数多く報告（マクロモレキュラリ−  シンポジウム、１２５巻、１頁、１９９７年記載の参考文献参照）されているが、該発光素子の場合、無機ＬＥＤ素子や、蛍光管に比べ非常に発光効率が低いという問題がある。一般に従来の発光素子は駆動電圧が高く、発光輝度や発光効率も低いことが知られていた。近年これらを解決する技術が種々報告されている。例えば有機化合物の蒸着により有機薄膜を形成する有機発光素子が提案されている（アプライド  フィジクスレタ−ズ、５１巻、９１３頁、１９８７年）。この発光素子の場合、電子輸送材からなる電子輸送層と、正孔輸送材からなる正孔輸送層との積層二層型の構造を有し、単層型構造を有する従来の発光素子と比較して発光特性が大幅に向上している。この発光素子では、正孔輸送材として低分子アミン化合物を用い、電子輸送材兼発光材料として８−キノリノ−ルのアルミニウム（Ａｌ）錯体（以下、Ａｌｑと称する）を用い、発光は緑色である。
【０００４】
現在提案されている発光素子のほとんどは、発光材料として発光層に蛍光発光性化合物を含有させて、一重項励起子から得られる蛍光発光を利用している。量子化学の知見によると、励起子状態において、蛍光発光が得られる一重項励起子と、りん光発光が得られる三重項励起子との比は１：３であるとされている。蛍光発光を利用する限り、励起子の２５％しか活用できず発光効率が必然的に低くなる。それに対して三重項励起子から得られるりん光発光を利用できるようになれば、更なる発光効率の向上が期待できる。
【０００５】
そこで、近年、イリジウムのフェニルピリジン錯体を用いたりん光利用の有機発光素子が報告されている（アプライド  フィジクスレタ−、７５巻、４頁、１９９９年、ジャパニ−ズジャ−ナル  オブ  アプライド  フィジクス、３８巻、Ｌ１５０２頁、１９９９年）。これらによると従来の蛍光利用の発光素子に対して、２〜３倍の発光効率を示す旨が報告されている。しかし、これは理論的な発光効率限界よりは低く、更なる効率向上が求められている。
【０００６】
上記の問題以外に従来の発光素子の製造では、蒸着方式の乾式製膜法ために低分子化合物の結晶化による劣化、高い製造コスト、製造効率が悪いという重大な欠点がある。そこで製造コストの削減や大面積素子への応用の目的で、高分子化合物を湿式製膜法により製膜した発光素子が報告されている。該高分子化合物としては、例えば、緑色の発光を示すポリパラフェニレンビニレン（ネイチャ−、３４７巻、５３９頁、１９９０年）、赤橙色の発光を示すポリ（３−アルキルチオフェン）（ジャパニ−ズ  ジャ−ナル  オブ  アプライド  フィジクス、３０巻、Ｌ１９３８頁、１９９１年）、青色発光素子としてポリアルキルフルオレン（ジャパニ−ズ  ジャ−ナル  オブ  アプライド  フィジクス、３０巻、Ｌ１９４１頁、１９９１年）などが挙げられる。また、特開平２−２２３１８８号公報においては、低分子化合物をバインダ−樹脂に分散させ、湿式塗布で製膜する試みも報告されている。しかしながら、いずれの場合も、一重項励起子から得られる蛍光発光を利用したものであり、発光効率が低いという根本的な問題がある。
【０００７】
三重項励起子を利用した湿式製膜型発光素子は報告が皆無である。発光効率、発光輝度が高く、製造コストが低く、大面積化が可能な有機発光素子は未だ開発されておらず、その提供が強く望まれている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、発光素子が積層二層型、積層三層型の構造を形成する際の電子輸送材の最低励起三重項エネルギー準位、イオン化ポテンシャル、電子移動度を規定し、りん光発光性化合物を利用した発光効率および発光輝度に優れ、かつ有機化合物層の少なくとも一層が湿式製膜法で形成される、大面積化が可能で、しかも製造コストを低減した発光素子の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を解決するために、下記の本発明の手段により達成された。
（１）基材上に設けた少なくとも一対の電極間に有機化合物層を形成した発光素子において、該有機化合物層が正孔輸送材およびりん光発光性化合物を含有する発光層と、イミダゾ［４，５−ｂ］ピリジン骨格を有する化合物を電子輸送材として含有する電子輸送層の少なくとも２層から構成されることを特徴とする発光素子。
（２）基材上に設けた少なくとも一対の電極間に有機化合物層を形成した発光素子において、該有機化合物層が正孔輸送材を含有する正孔輸送層、りん光発光性化合物を含有する発光層、およびイミダゾ［４，５−ｂ］ピリジン骨格を有する化合物を電子輸送材として含有する電子輸送層の少なくとも３層から構成されることを特徴とする発光素子。
（３）電子輸送材の最低励起三重項エネルギー準位が６０ｋｃａｌ／ｍｏｌ以上９０ｋｃａｌ／ｍｏｌ以下であることを特徴とする（１）または（２）に記載の発光素子。
（４）電子輸送材のイオン化ポテンシャルが５．９ｅＶ以上であることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の発光素子。
（５）電子輸送材の電子移動度が１×１０5Ｖ・ｃｍ-1の電場で１×１０-4ｃｍ2・Ｖ-1・ｓ-1以上であることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の発光素子。
（６）りん光発光性化合物がオルトメタル化金属錯体およびポルフィリン金属錯体の少なくとも一つ以上であることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の発光素子。
（７）有機化合物層の少なくとも一層が湿式製膜法で形成された（１）〜（６）のいずれかに記載の発光素子。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。なお、本明細書において「〜」はその前後に記載される数値を、それぞれ最小値および最大値として含む範囲を示す。
【００１１】
本発明の発光素子は基板上に透明電極、有機化合物層および背面電極を積層してなり、更に必要に応じて保護層等のその他の層を有してなる。なお、これらの各層を形成するための具体的な化合物例については、例えば「月刊ディスプレイ１９９８年１０月号別冊の『有機ＥＬディスプレイ』（テクノタイムズ社発光）」などに記載されている。
【００１２】
本発明において、有機化合物層は、発光層と電子輸送層の少なくとも２層、又は正孔輸送層、発光層、電子輸送層の少なくとも３層から構成され、更に必要に応じて正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層等を有してなる。
発光層は、少なくとも正孔輸送材およびりん光発光性化合物のいずれか一つを含有し、更にホスト化合物を含有しても良い。また必要に応じて適宜選択したポリマ−バインダ−等その他の成分を含有してなる。
【００１３】
正孔輸送材としては、低分子、高分子いずれの正孔輸送材も用いることができ、陽極から正孔を注入する機能、正孔を輸送する機能、陰極から注入された電子を障壁する機能のいずれかを有するものであれば限定されない。例えば以下の材料を挙げることができる。
カルバゾ−ル、トリアゾ−ル、オキサゾ−ル、オキサジアゾ−ル、イミダゾ−ル、ポリアリ−ルアルカン、ピラゾリン、ピラゾロン、フェニレンジアミン、アリ−ルアミン、アミノ置換カルコン、スチリルアントラセン、フルオレノン、ヒドラゾン、スチルベン、シラザン、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾ−ル）、およびこれらの誘導体；
芳香族第三アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリデン系化合物、ポルフィリン系化合物、ポリシラン系化合物、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマ−、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマ−；
ポリチオフェン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン、ポリフルオレン、およびこれらの誘導体等の高分子化合物等；
正孔輸送材の使用は、１種単独使用、２種以上の併用どちらでもよい。
【００１４】
正孔輸送材の発光層における含有量としては３０〜９９．９質量％、正孔輸送材の正孔輸送層における含有量としては３０〜１００質量％が好ましく、特性や要求性能に応じて適宜決定される。発光層および正孔輸送層における正孔輸送材の含有量が、それぞれ上記の質量％の範囲でない場合には、正孔輸送力が低下し、駆動電圧が上昇することがある。
【００１５】
本発明では、発光層にりん光発光性化合物を用いることで発光素子の発光効率を向上させている。該りん光発光性化合物とは、三重項励起子から発光することのできる化合物のことであり、特に限定されることはないが、発光層にりん光発光性化合物であるオルトメタル化金属錯体およびポルフィリン金属錯体の少なくとも一つを含有することが好ましい。
【００１６】
オルトメタル化金属錯体とは、例えば山本明夫著「有機金属化学−基礎と応用−」１５０頁、２３２頁、裳華房社（１９８２年発行）やH.Yersin著「Photochemistry and Photophisics of Coodination Compounds」７１〜７７頁、１３５〜１４６頁、Springer-Verlag社（１９８７年発行）等に記載されている化合物群の総称である。該オルトメタル化金属錯体を含む有機化合物層は、高輝度で発光効率に優れる点で有利である。
【００１７】
前記金属錯体の中心金属としては、遷移金属であればいずれも使用可能であるが、本発明では、中でもロジウム、白金、金、イリジウム、ルテニウム、パラジウム等を好ましく用いることができる。この中でより好ましいものはイリジウムである。前記オルトメタル化金属錯体の具体的な記載および化合物例は、特願2000-254171号公報の段落番号０１５２から０１８０までに記載されている。
【００１８】
オルトメタル化金属錯体を形成する配位子としては種々のものがある。上記文献にも記載されているが、その中でも好ましい配位子としては、２−フェニルピリジン誘導体、７，８−ベンゾキノリン誘導体、２−（２−チエニル）ピリジン誘導体、２−（１−ナフチル）ピリジン誘導体、２−フェニルキノリン誘導体等が挙げられる。これらの誘導体は必要に応じて置換基を有しても良い。オルトメタル化金属錯体は、前記配位子のほかに、他の配位子を有していてもよい。
【００１９】
本発明で用いるオルトメタル化金属錯体は Inorg.Chem. 1991年, 30号, 1685頁. ,同 1988年, 27号, 3464頁. ,同 1994年, 33号, 545頁. Inorg.Chim.Acta 1991年，181号, 245頁. J.Organomet.Chem. 1987年， 335号， 293頁.J.Am.Chem.Soc.  1985年, 107号, 1431頁. 等、種々の公知の手法で合成することができる。
オルトメタル化錯体の中でも、三重項励起子から発光する化合物が本発明においては発光効率向上の観点から好適に使用することができる。
【００２０】
発光層にりん光発光性化合物として、ポルフィリン金属錯体を発光層に含有させてもよい。ポルフィリン金属錯体はポルフィリン白金錯体の使用が好ましい。
【００２１】
りん光発光性化合物は１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。りん光発光性化合物の発光層における含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、０．１〜７０質量％であり、１〜２０質量％が好ましい。りん光発光性化合物の含有量が０．１〜７０質量％でない場合にはその含有効果が十分に発揮されないことがあり、１〜２０質量％であるとその含有効果が十分に発揮される。
【００２２】
ホスト化合物とは、その励起状態からりん光発光性化合物へのエネルギ−移動により、該りん光発光性化合物を発光させる機能を有する化合物である。ホスト化合物としては、励起子エネルギ−を発光材にエネルギ−移動できる化合物ならば特に制限はなく、目的に応じ適宜選択できる。具体的には以下の
カルバゾ−ル、トリアゾ−ル、オキサゾ−ル、オキサジアゾ−ル、イミダゾ−ル、ポリアリ−ルアルカン、ピラゾリン、ピラゾロン、フェニレンジアミン、アリ−ルアミン、アミノ置換カルコン、スチリルアントラセン、フルオレノン、ヒドラゾン、スチルベン、シラザン、アントラキノジメタン、アントロン、ジフェニルキノン、チオピランジオキシド、カルボジイミド、フルオレニリデンメタン、ジスチリルピラジン、フタロシアニン、およびこれらの誘導体；
芳香族第三アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリデン系化合物、ポルフィリン系化合物、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、８−キノリノ−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−ルやベンゾチアゾ−ルを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体ポリシラン系化合物；
ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾ−ル）誘導体、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマ−、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマ−；
ポリチオフェン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン、ポリフルオレン、およびこれらの誘導体等の高分子化合物等；
が例示できる。ホスト化合物の使用は、１種単独使用、２種以上の併用のどちらでもよい。
【００２３】
本発明では発光層に必要に応じて、電気的に不活性なポリマ−バインダ−を用いることができる。ポリマ−バインダ−としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリカ−ボネ−ト、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレ−ト、ポリブチルメタクリレ−ト、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキシド、ポリブタジエン、炭化水素樹脂、ケトン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアミド、エチルセルロ−ス、酢酸ビニル、ＡＢＳ樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリビニルブチラ−ル、ポリビニルアセタ−ル等を挙げることができる。発光層がポリマ−バインダ−を含有していると、発光層を湿式製膜法により容易にかつ大面積に塗布形成することができる点で有利である。
【００２４】
発光層を湿式製膜法により塗布形成する場合、発光層の材料を溶解して塗布液を調整する際に用いられる溶剤には、特に制限はなく、正孔輸送材、オルトメタル化錯体、ホスト材、ポリマ−バインダ−等の種類に応じて適宜選択できる。例えば、クロロホルム、四塩化炭素、ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタン、クロロベンゼン等のハロゲン系溶剤、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ｎ−プロピルメチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系溶剤、酢酸エチル、酢酸ｎ−プロピル、酢酸ｎ−ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、γ−ブチロラクトン、炭酸ジエチル等のエステル系溶剤、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエ−テル系溶剤、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド系溶剤、ジメチルスルホキシド、水等が挙げられる。
なお、塗布液における固形分量溶剤に対する固形分量としては、特に制限はなく、その粘度も湿式製膜方法に応じて任意に選択することができる。
【００２５】
本発明において、発光層は正孔注入層と共に積層形成されてもよい。正孔注入層の材料としては、透明電極から正孔を注入可能であるか、あるいは背面電極から注入された電子を障壁可能であればよく、例えば、Ｐ型無機半導体やＰ型の導電性高分子を挙げることができる。これらの材料は、駆動電圧がほとんど上昇させることなく、発光素子の膜厚を大きくさせることができ、輝度ムラやショ−トを改善することができる点で有利である。
【００２６】
発光層の厚みとしては、１０〜２００ｎｍが好ましく、２０〜８０ｎｍがより好ましい。厚みが２００ｎｍを越えると駆動電圧が上昇することがあり、１０ｎｍ未満であると該発光素子が短絡することがある。正孔注入層の厚みとしては、５〜１０００ｎｍ程度が好ましく、１０〜５００ｎｍが好ましい。
【００２７】
発光層を湿式製膜法により塗布形成する場合、発光層の材料を溶解して塗布液を調整する際に用いられる溶剤としては、発光層成分を溶出させることがなければ特に制限はなく、発光層の塗布液を調整する際に用いる溶剤と同様の溶剤が挙げられる。なお、塗布液における固形分量溶剤に対する固形分量としては、特に制限はなく、その粘度も湿式製膜方法に応じて任意に選択することができる。
【００２８】
電子輸送層は、少なくとも電子輸送材を含有してなり、また必要に応じて適宜選択したポリマ−バインダ−等その他の成分を含有してなる。電子輸送材としては電子を輸送する機能、陽極から注入された正孔を障壁する機能のいずれかを有しているもので有れば制限されることはなく、例えば以下の
トリアゾ−ル、オキサゾ−ル、オキサジアゾ−ル、フルオレノン、アントラキノジメタン、アントロン、ジフェニルキノン、チオピランジオキシド、カルボジイミド、フルオレニリデンメタン、ジスチリルピラジン、フタロシアニン、およびこれらの誘導体；
ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、８−キノリノ−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−ルやベンゾチアゾ−ルを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマ−、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマ−；
ポリチオフェン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン、ポリフルオレン、およびこれらの誘導体等の高分子化合物；
が例示できる。
【００２９】
電子輸送材は、１種の単独使用又は２種以上を併用してもよい。電子輸送材の電子輸送層における含有量としては２０〜１００質量％が好ましい。電子輸送材の含有量が２０〜１００質量％でない場合には、電子輸送力が低下し、駆動電圧が上昇することがある。
【００３０】
電子輸送材の最低励起三重項エネルギ−準位は、６０ｋｃａｌ／ｍｏｌ以上９０ｋｃａｌ／ｍｏｌ以下であることが好ましい。より好ましくは６２ｋｃａｌ／ｍｏｌ以上８５ｋｃａｌ／ｍｏｌ以下であり、更に好ましくは６５ｋｃａｌ／ｍｏｌ以上８０ｋｃａｌ／ｍｏｌ以下である。該最低励起三重項エネルギ−準位がこの範囲にない場合には、発光層内に生成した三重項励起子が電子輸送材にトラップされ、発光輝度、発光効率が低下する場合がある。最低励起三重項エネルギ−準位は、溶液又は薄膜の状態で、液体窒素温度に冷却して、りん光測定し、その立ち上がり波長から求めることができる。
【００３１】
電子輸送材のイオン化ポテンシャルは５．９ｅＶ以上であることが好ましい。より好ましくは６．０ｅＶ以上であり、更に好ましくは６．２ｅＶ以上である。この場合、発光層中に正孔を閉じ込めることができ、正孔と電子輸送層より注入された電子とを、効率よく再結合させ励起子を生成させることができ、高輝度、高発光効率が得られる点で有利である。電子輸送材のイオン化ポテンシャルは、任意の方法で測定することができるが、例えば、大気中紫外線光電子分析装置ＡＣ−１（理研計器株式会社製）により、測定することができる。
【００３２】
電子輸送材の電子移動度は駆動電圧の観点から、１×１０5Ｖ・ｃｍ-1の電場で１×１０-4ｃｍ2・Ｖ-1・ｓ-1以上であることが好ましい。より好ましくは該電場で２×１０-4ｃｍ2・Ｖ-1・ｓ-1以上であり、更に好ましくは該電場で４×１０-4ｃｍ2・Ｖ-1・ｓ-1以上である。この場合、発光層中での正孔と電子のチャ−ジバランスが整い、発光層中で効率よく励起子を生成させることができ、高輝度、高発光効率が得られる点で有利である。電子輸送材の電子移動度は任意の方法で測定することができるが、例えば、薄膜をタイム  オブ  フライト（ＴＯＦ）法で測定することができる。ＴＯＦ法については、シンセティック  メタルズ（Synth.Met.）111/112,(2000) 331ページの記載を参照できる。
【００３３】
本発明で用いられる電子輸送材は、分子内にヘテロ原子を１個以上含有する芳香族ヘテロ環化合物が好ましく用いられる。該電子輸送材の具体的な化合物としては、アゾ−ル骨格を有するものが好ましい。
アゾ−ル骨格を有する化合物とは、炭素原子、水素原子以外の原子を基本骨格内に２つ以上有する化合物であり、単環または縮環であってもよい。ヘテロ環骨格としては、好ましくはＮ、Ｏ、Ｓ原子から選ばれる原子を２つ以上有するものであり、より好ましくは少なくとも一つＮ原子を骨格内に有する芳香族ヘテロ環であり、更に好ましくはＮ原子を骨格内に２つ以上有する芳香族ヘテロ環である。またヘテロ原子は縮合位置にあっても、非縮合位置にあってもよい。ヘテロ原子を２つ以上含むヘテロ環骨格としては、例えばピラゾール、イミダゾール、ピラジン、ピリミジン、インダゾール、プリン、フタラジン、ナフチリジン、キノキサリン、キナゾリン、シンノリン、プテリジン、ペリミジン、フェナントロリン、ピロロイミダゾール、ピロロトリアゾール、ピラゾロイミダゾール、ピラゾロトリアゾール、ピラゾロピリミジン、ピラゾロトリアジン、イミダゾイミダゾール、イミダゾピリダジン、イミダゾピリジン、イミダゾピラジン、トリアゾロピリジン、ベンゾイミダゾール、ナフトイミダゾール、ベンゾオキサゾール、ナフトオキサゾール、ベンゾチアゾール、ナフトチアゾール、ベンゾトリアゾール、テトラザインデン、トリアジンなどが好ましく挙げられる。
上記の中でも、該電子輸送材として、イミダゾピリダジン、イミダゾピリジン、イミダゾピラジン、ベンゾイミダゾール、ナフトイミダゾール、ベンゾオキサゾール、ナフトオキサゾール、ベンゾチアゾール、ナフトチアゾール等の縮合アゾ−ル骨格を有する化合物またはトリアジン骨格を有する化合物がより好ましく、更に好ましくは縮合イミダゾピリジンである。
【００３４】
アゾ−ル骨格を有する化合物として好ましくは下記一般式（Ｉ）で表される化合物である。
【００３５】
【化１】
0004040249.tif 000002
【００３６】
式中、Ｒは水素原子または置換基を表す。ＸはＯ、ＳまたはＮ−Ｒa（Ｒaは水素原子、脂肪族炭化水素基、アリール基またはヘテロ環基を表す。）を表す。ＱはＮおよびＸと結合してヘテロ環を形成するのに必要な原子群を表す。また、ＲとＸ、ＲとＱは可能な場合には結合して環を形成しても良い。
【００３７】
以下に本発明で用いる電子輸送材の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３８】
【化２】
0004040249.tif 000003
【００３９】
【化３】
0004040249.tif 000004
【００４０】
【化４】
0004040249.tif 000005
【００４１】
【化５】
0004040249.tif 000006
【００４２】
【化６】
0004040249.tif 000007
【００４３】
【化７】
0004040249.tif 000008
【００４４】
【化８】
0004040249.tif 000009
【００４５】
【化９】
0004040249.tif 000010
【００４６】
【化１０】
0004040249.tif 000011
【００４７】
本発明で用いる一般式（Ｉ）で表される化合物は、特公昭４４−２３０２５号、同４８−８８４２号、特開昭５３−６３３１号、特開平１０−９２５７８号、米国特許３，４４９，２５５号、同５，７６６，７７９号、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，９４，２４１４（１９７２）、Ｈｅｌｖ．Ｃｈｉｍ．Ａｃｔａ，６３，４１３（１９８０）、Ｌｉｅｂｉｇｓ  Ａｎｎ．Ｃｈｅｍ．，１４２３（１９８２）などに記載の方法を参考にして合成できる。
【００４８】
本発明においては電子輸送材としては、縮合イミダゾピリジン骨格を含むことが最も好ましい。このとき電子輸送材の最低励起三重項エネルギ−準位は、６０ｋｃａｌ／ｍｏｌ以上９０ｋｃａｌ／ｍｏｌ以下の範囲内であり、かつ、電子輸送材のイオン化ポテンシャルは５．９ｅＶ以上であり、かつ、電子輸送材の電子移動度は、１×１０5Ｖ・ｃｍ-1の電場で１×１０-4ｃｍ2・Ｖ-1・ｓ-1以上であって、発光層中で効率よく励起子を生成させることができ、高輝度、高発光効率が得られる点で有利である。
【００４９】
電子輸送層での上記以外のその他の成分としては、特に制限はなく目的に応じて適宜選択することができる。電子輸送層がポリマ−バインダ−を含むと電子輸送層を湿式製膜法により容易にかつ大面積に塗布形成できる点で有利である。
【００５０】
電子輸送層の厚みとしては、１０〜２００ｎｍが好ましく、２０〜８０ｎｍがより好ましい。該厚みが、２００ｎｍを越えると駆動電圧が上昇することがあり、１０ｎｍ未満であると発光素子が短絡することがある。
【００５１】
本発明において、電子輸送層は電子注入層と共に積層形成されてもよい。電子注入層の材料としては、背面電極から電子を注入可能であるか、あるいは透明電極から注入された正孔を障壁可能であればよく、例えば、酸化アルミニウム、フッ化リチウム、フッ化セシウム等の無機絶縁体、ｎ型シリコン、二酸化チタン等のｎ型無機半導体、ナフタレンテトラカルボキシリックジイミド等のｎ型有機半導体、などが挙げられる。Ｐ型無機半導体やＰ型の導電性高分子を挙げることができる。電子注入層の厚みとしては、１〜１０ｎｍ程度である。
【００５２】
有機化合物層の前記発光素子における形成位置としては、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、透明電極上に又は背面電極上に形成されるのが好ましい。この場合、有機化合物層は、透明電極又は背面電極上の前面又は一面に形成される。有機化合物層の形状、大きさ、厚み等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００５３】
発光層と透明電極との間には、正孔注入層、正孔輸送層を形成してもよく、また後述する背面電極と電子輸送層との間には電子注入層を形成してもよい。
【００５４】
発光素子の層構成としては具体的に、
透明電極／発光層／電子輸送層／背面電極、
透明電極／発光層／電子輸送層／電子注入層／背面電極、
透明電極／正孔注入層／発光層／電子輸送層／背面電極、
透明電極／正孔注入層／発光層／電子輸送層／電子注入層／背面電極、
透明電極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／背面電極、
透明電極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／背面電極、
透明電極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／背面電極、
等が列挙できる。／は層間を意味する。発光はいずれも通常透明電極から取り出される。
【００５５】
有機化合物層は、蒸着法やスパッタ法等の乾式製膜法、ディッピング、スピンコ−ト法、ディップコ−ト法、キャスト法、ダイコ−ト法、ロ−ルコ−ト法、バ−コ−ト法、グラビアコ−ト法等の湿式製膜法いずれによっても好適に製膜することができる。
【００５６】
本発明の発光素子は、湿式製膜法による塗布形成の場合、有機化合物層を容易に大面積化することができ、高輝度で発光効率に優れた発光素子が低コストで効率よく得られる点で有利である。なお、前段の湿式製膜法の選択は、該有機化合物層の材料に応じて適宜おこなうことができる。湿式製膜法により製膜した場合は、製膜後、適宜乾燥を行うことができ、乾燥の条件としては特に制限はないが、塗布形成した層が損傷しない範囲の温度等を採用できる。
【００５７】
有機化合物層を湿式製膜法で塗布形成する場合、該有機化合物層には、バインダ−樹脂を添加することができる。この場合、該バインダ−樹脂としてはポリ塩化ビニル、ポリカ−ボネ−ト、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレ−ト、ポリブチルメタクリレ−ト、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキシド、ポリブタジエン、炭化水素樹脂、ケトン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアミド、エチルセルロ−ス、酢酸ビニル、ＡＢＳ樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリビニルブチラ−ル、ポリビニルアセタ−ルなどが挙げられる。バインダー樹脂は、１種単独使用、２種以上の併用のどちらでもよい。
【００５８】
発光素子の基材は、水分を透過させない材料又は水分透過率の極めて低い材料が好ましく、また、有機化合物層から発せられる光を散乱ないしは減衰等のさせることのない材料が好ましく用いられ、例えば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−ト、ポリブチレンテレフタレ−ト、ポリエチレンナフタレ−ト等のポリエステル、ポリスチレン、ポリカ−ボネ−ト、ポリエ−テルスルホン、ポリアリレ−ト、アリルジグリコ−ルカ−ボネ−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）等の合成樹脂等の有機材料、などが挙げられる。有機材料の場合、耐熱性、寸法安定性、耐溶剤性、電気絶縁性、加工性、低通気性、低吸湿性等に優れていることが好ましい。これらの中でも、透明電極の材料として好適に使用される錫ドープ酸化インジウム（以下、ＩＴＯと称する）の場合は、ＩＴＯとの格子定数の差が小さい材料が好ましい。発光素子の基材の材料は、１種単独使用、２種以上の併用のどちらでもよい。
【００５９】
基材の形状、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。一般的に基材の形状は板状である。基材の構造としては、単層構造、積層構造のどちらでもよく、また、単一部材で形成されていてもよいし、２つ以上の部材で形成されていてもよい。基材は、無色透明であってもよいし、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あるいは減衰等させることがない点で、無色透明であるのが好ましい。
【００６０】
基材には、その表面又は裏面（透明電極側）に透湿防止層（ガスバリア層）を設けるのが好ましい。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。該透湿防止層（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。該基材には、更に必要に応じハ−ドコ−ト層、アンダ−コ−ト層などを設けてもよい。
【００６１】
透明電極としては、通常、有機化合物層に正孔を供給する陽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、目的に応じ公知の電極の中から適宜選択できる。透明電極を陰極として機能させることもでき、この場合、背面電極を陽極として用いる。
【００６２】
透明電極の材料としては、金属、合金、金属酸化物、有機導電性化合物、またはこれらの混合物を好適に挙げられ、仕事関数が４．０ｅＶ以上の材料が好ましい。具体例としては、ＩＴＯ、アンチモンやフッ素等をド−プした酸化錫（ＡＴＯ、ＦＴＯ）、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化亜鉛インジウム（以下、ＩＺＯと称する）等の半導性金属酸化物、金、銀、クロム、ニッケル等の金属、更にこれらの金属と導電性金属酸化物との混合物または積層物、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−ルなどの有機導電性材料、およびこれらとＩＴＯとの積層物などが挙げられる。
【００６３】
透明電極は例えば、印刷方式、コ−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−ティング法等の物理的方式、化学蒸着法（ＣＶＤ）、プラズマＣＶＤ法等の中から前記材料との適性を考慮して適宜選択した方法に従って基板上に形成できる。例えば、透明電極の材料として、ＩＴＯを選択する場合に該透明電極の形成は、直流あるいは高周波スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレ−ティング法等に従って行うことができる。また透明電極の材料として有機導電性化合物を選択する場合には湿式製膜法に従って行うことができる。
【００６４】
透明電極の発光素子における形成位置としては、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、基板上に形成されるのが好ましい。この場合、透明電極は、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。
【００６５】
透明電極のパタ−ニングは、フォトリソグラフィ−などによる化学的エッチング、レ−ザ−などによる物理的エッチング、マスクを重ねた真空蒸着、スパッタ、リフトオフ法、印刷法等により行ってもよい。
【００６６】
透明電極の厚みとしては、前記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であり、５０ｎｍ〜２０μｍが好ましい。透明電極の抵抗値としては、１０3Ω／□以下が好ましく、１０2Ω／□以下がより好ましい。透明電極は、無色透明であっても、有色透明であってもよく、透明電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。この透過率は、分光光度計を用いた公知の方法に従って測定できる。なお、透明電極については、沢田豊監修「透明電極膜の新展開」シ−エムシ−刊（１９９９）に詳述があり、これらを本発明に適用できる。耐熱性の低いプラスティック基材を用いる場合は、ＩＴＯまたはＩＺＯを使用し、１５０℃以下の低温で製膜した透明電極が好ましい。
【００６７】
背面電極としては、通常、有機化合物層に電子を注入する陰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、目的に応じ公知の電極の中から適宜選択できる。背面電極を陽極として機能させることもでき、この場合、透明電極を陰極として機能させるようにすればよい。
【００６８】
背面電極の材料としては、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、電子注入性の点で、アルカリ金属やアルカリ度類金属が好ましく、保存安定性の面から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、又はアルミニウムと０．０１〜１０質量％のアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属との合金若しくは混合物（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、背面電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いる。
【００６９】
背面電極の形成法は、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−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−ティング法等の物理的方式、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ法等の中から前記材料との適性を考慮して適宜選択した方法に従って基板上に形成することができる。例えば、背面電極の材料として、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える。
【００７０】
背面電極のパタ−ニングは、フォトリソグラフィ−などによる化学的エッチング、レ−ザ−などによる物理的エッチング、マスクを重ねた真空蒸着、スパッタ、リフトオフ法、印刷法等により行ってもよい。フォトリソグラフィ−などによる化学的エッチングにより行ってもよい。
【００７１】
背面電極の発光素子における形成位置としては、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、有機化合物層上に形成されるのが好ましい。この場合、背面電極は、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。また、背面電極と有機化合物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等による誘電体層を１〜５ｎｍの厚みで挿入してもよい。なお、誘電体層は、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレ−ティング法等により形成できる。
【００７２】
透明電極の厚みとしては、前記材料により適宜選択でき、一概に規定することはできないが、通常１０ｎｍ〜５μｍであり、５０ｎｍ〜１μｍが好ましい。背面電極は、透明、不透明どちらでもよい。なお、透明な背面電極は、背面電極の材料を１〜１０ｎｍの厚みに薄く製膜し、更に前記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できる。
【００７３】
その他の層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、例えば保護層などが挙げられる。保護層としては、例えば特開平７−８５９７４号公報、同７−１９２８６６号公報、同８−２２８９１号公報、同１０−２７５６８２号公報、同１０−１０６７４６号公報等に記載のものが好適に挙げられる。
【００７４】
保護層は、積層型素子において、その最表面に、例えば、基材、透明電極、有機化合物層、および背面電極がこの順に積層される場合には、背面電極上に形成され、基材、背面電極、有機化合物層、および透明電極がこの順に積層される場合には、透明電極上に形成される。
【００７５】
保護層の形状、大きさ、厚み等については、適宜選択することができ、その材料としては、水分や酸素等の発光素子を劣化させ得るものを発光素子内に侵入乃至は透過させるのを抑制する機能を有していれば特に制限はなく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、酸化ゲルマニウム、二酸化ゲルマニウム等が挙げられる。
【００７６】
保護層の形成方法としては、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、分子センエピタキシ法、クラスタ−イオンビ−ム法、イオンプレ−ティング法、プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レ−ザ−ＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コ−ティング法、などが挙げられる。
【００７７】
更に本発明においては、発光素子における各層への水分や酸素の侵入を防止する目的で、封止層を設けるのも好ましい。封止層の材料としては、例えば、テトラフルオロエチレンと少なくとも１種のコモノマ−とを含む共重合体、共重合主鎖に環状構造を有する含フッ素共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレ−ト、ポリイミド、ポリユリア、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およびジクロロジフルオロエチレンから選択される２種以上の共重合体、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、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｔｌ、Ｎｉ等の金属、ＭｇＯ、ＳｉＯ、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＧｅＯ、ＮｉＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｆｅ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3、ＴｉＯ2等の金属酸化物、ＭｇＦ2、ＬｉＦ、ＡｌＦ3、ＣａＦ2等の金属フッ化物、パ−フルオロアルカン、パ−フルオロアミン、パ−フルオロエ−テル等の液状フッ素化炭素、液状フッ素化炭素に水分や酸素を吸着する吸着剤の分散物等が挙げられる。
【００７８】
本発明においては、発光素子を外部との水分や酸素の遮断の目的で封止板、封止容器により、封止剤を用いて封止することが好ましい。封止板、封止容器に用いられる材質としては、ガラス、ステンレス、アルミ等の金属、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）、ポリエステル、ポリカ−ボネ−ト等のプラスティックやセラミック等を用いることができる。封止材としては紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂、二液型硬化樹脂いずれも用いることができる。
【００７９】
更に本発明においては、封止容器と発光素子の間の空間に水分吸収剤または不活性液体を設けることができる。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、五酸化リン、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−シ−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−フルオロアルカンやパ−フルオロアミン、パ−フルオロエ−テル等のフッ素系溶剤、塩素系溶剤、シリコ−ンオイル類が挙げられる。
【００８０】
本発明の発光素子は、透明電極と背面電極との間に直流（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〜４０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。本発明の発光素子の駆動については、特開平２−１４８６８７号、同６−３０１３５５号、同５−２９０８０号、同７−１３４５５８号、同８−２３４６８５号、同２４１０４７号、米国特許５８２８４２９号、同６０２３３０８号、日本国特許第２７８４６１５号、等に記載の方法を利用することができる。
【００８１】
【実施例】
以下に、本発明の発光素子の実施例について説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではない。
【００８２】
実施例１
基材として厚みが０．５ｍｍで２．５ｃｍ角のガラス板を用い、この基材を真空チャンバ−内に導入し、ＳｎＯ2含有率が１０質量％であるＩＴＯタ−ゲット（インジウム：錫＝９５：５（モル比））を用いて、ＤＣマグネトロンスパッタ（条件：基材温度２５０℃、酸素圧１×１０-3Ｐａ）により、透明電極としてのＩＴＯ薄膜（厚み０．２μｍ）を形成した。ＩＴＯ薄膜の表面抵抗は１０Ω／□であった。
【００８３】
次に、前記透明電極を形成したガラス基板を洗浄容器に入れ、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）洗浄した後、これに酸素プラズマ処理を行った。そして、該透明電極の表面に、ポリ（エチレンジオキシチオフェン）―ポリスチレンスルホン酸水分散物（ＢＡＹＥＲ社製、Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ：固形分１．３質量％）をスピンコ−トした後、１５０℃、２時間真空乾燥して厚みが１００ｎｍの正孔注入層を形成した。
【００８４】
そして、この正孔注入層上に、正孔輸送材兼ホスト材としてのポリビニルカルバゾ−ル（Ｍｗ＝６３０００、アルドリッチ製）とオルトメタル化錯体としてのトリス（２−フェニルピリジン）イリジウム錯体とを４０：１の質量比でジクロロエタンに溶解して得た塗布液をスピンコ−タ−を用いて塗布し、室温で乾燥させることにより厚みが４０ｎｍの発光層を形成した。
【００８５】
次にこの発光層上にポリビニルブチラ−ル（Ｍｗ＝５００００，アルドリッチ製）と電子輸送材としての例示化合物２７とを１０：２０の質量比で、１−ブタノ−ルに溶解して得た塗布液を、スピンコ−タ−を用いて塗布し、８０℃で２時間真空乾燥させることにより、厚みが６０ｎｍの電子輸送層を形成した。更にこの電子輸送層上にパタ−ニングしたマスク（発光面積が５ｍｍ×５ｍｍとなるマスク）を設置し、蒸着装置内でマグネシウム：銀＝１０：１（モル比）を０．２５μｍ蒸着し、銀を０．３μｍ蒸着して背面電極を形成した。透明電極（陽極として機能する）および背面電極より、それぞれアルミニウムのリ−ド線を結線し、積層構造体を形成した。ここで得られた積層構造体を、窒素ガスで置換したグロ−ブボックス内に入れ、ガラス製の封止容器で紫外線硬化型接着剤（長瀬チバ製、ＸＮＲ５４９３）を用い封止した。以上により実施例１の発光素子を作成した。
【００８６】
発光素子を以下の方法で評価した。東洋テクニカ製ソ−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た。その時の最高輝度をＬｍａｘ、Ｌｍａｘが得られた時の電圧をＶｍａｘとした。更に２００ｃｄ／ｍ2時の発光効率を（η２００）、２０００ｃｄ／ｍ2時の発光効率を外部量子効率（η２０００）として表１に示した。
【００８７】
【表１】
0004040249.tif 000012
【００８８】
各々の材料の最低励起三重項エネルギ−準位は、バインダ−ポリマ−であるＰＭＭＡと電子輸送材を５０：５０（質量％）でジクロロエタンに溶解し、ガラス上に約０．１μｍ塗布したサンプルを用いて求めた。サンプルを液体窒素温度に冷却し、りん光測定して、その立ち上がり波長から求めた（ＦＬＵＯＲＯＬＯＧＩＩ、ＳＰＥＣ社製）。その結果を表２に示した。
【００８９】
【表２】
0004040249.tif 000013
【００９０】
各々の材料のイオン化ポテンシャルは、大気中紫外線光電子分析装置ＡＣ−１（理研計器株式会社製）により測定した。その結果を表２に示した。各々の材料の電子移動度は、バインダ−ポリマ−であるＰＭＭＡと電子輸送材を２０：８０（質量％）でジクロロエタンに溶解し、ＩＴＯのついたガラス上に約１μｍ塗布し、その上に白金を蒸着したサンプルを用いて、タイム オブ フライト法で求めた。なお電場は１×１０5Ｖ・ｃｍ-1とした。その結果を表２に示した。
【００９１】
実施例２
実施例１において、電子輸送層を電子輸送材としての例示化合物２７を真空蒸着法にて形成する（６０ｎｍ）以外は、実施例１と同様にして発光素子の作製、評価を行った。結果を表１に示した。
【００９２】
実施例３
実施例２において、電子輸送層を電子輸送材としての例示化合物２７のかわりに例示化合物２４を用いる以外は、実施例１と同様にして発光素子の作製、評価を行った。結果を表１および表２に示した。
【００９３】
実施例４
実施例２において、電子輸送層を電子輸送材としての例示化合物２７のかわりに例示化合物２９を用いる以外は、実施例１と同様にして発光素子の作製、評価を行った。結果を表１および表２に示した。
【００９４】
実施例５
実施例２において、電子輸送層を電子輸送材としての例示化合物２７のかわりに例示化合物３２を用いる以外は、実施例１と同様にして発光素子の作製、評価を行った。結果を表１および表２に示した。なお本実施例５は参考例である。
【００９５】
実施例６
実施例１において、正孔輸送材としてポリビニルカルバゾ−ルのかわりに、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン、ホスト材としてポリビニルカルバゾ−ルのかわりに４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾ−ルビフェニル（ＣＢＰ）、オルトメタル化錯体としてトリス（２−フェニルピリジン）イリジウム錯体を用い、更にポリマ−バインダ−としてポリメチルメタクリレート（Ｍｗ＝１２００００，アルドリッチ製）を用いて、それぞれ１０：２０：１：１０の質量比でジクロロエタンに溶解して得た塗布液をスピンコ−タ−を用いて塗布し、４０ｎｍの発光層を形成する以外は、実施例１と同様にして発光素子の作製、評価を行った。結果を表１に示した。
【００９６】
実施例７
実施例６において、電子輸送層を電子輸送材としての例示化合物２７を真空蒸着法にて形成する（６０ｎｍ）以外は、実施例１と同様にして発光素子の作製、評価を行った。結果を表１に示した。
【００９７】
実施例８
実施例７において、電子輸送層を電子輸送材としての例示化合物２７のかわりに例示化合物２２を用いる以外は実施例７と同様にして発光素子を作製し、実施例１と同様の評価を行った。結果を表１および表２に示した。
【００９８】
実施例９
実施例１と同様にＩＴＯ基板を洗浄後、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル− Ｎ，Ｎ’−ジ（ｍ−トリル）ベンジジン（ＴＰＤ）を膜厚４０ｎｍ、４，４’−ビス（カルバゾール−９−イル）ビフェニルおよびトリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（III）をそれぞれ蒸着速度０．４ｎｍ／秒、０．０２５ｎｍ／秒で膜厚２０ｎｍとなるように共蒸着し、次いで例示化合物２７を膜厚４０ｎｍ蒸着し、更にＬｉＦを膜厚１ｎｍ蒸着（１．０×１０-3〜１．３×１０-3Ｐａ）した。この上にパターニングしたマスク（発光面積が４ｍｍ×５ｍｍとなるマスク）を設置し、アルミニウムを２００ｎｍ蒸着（１．０×１０-3〜１．３×１０-3Ｐａ）して素子を作製した。結果を表１に示した。
【００９９】
参考例１
実施例２において、電子輸送材としての例示化合物２７を、ヒドロキシキノリンのアルミ錯体（Ａｌｑ）を用いた以外は、実施例２と同様にして、発光素子を作製し、実施例１と同様の評価を行った。結果を表１、表２に示した。
なお、参考例１では、Ａｌｑの最低励起三重項エネルギ−準位は５８ｋｃａｌ／ｍｏｌ、イオン化ポテンシャルは５．８ｅＶ、電子移動度１×１０5Ｖ・ｃｍ-1の電場で２×１０-5ｃｍ2・Ｖ-1・ｓ-1あった。その結果、発光効率、発光輝度は共に低かった。
【０１００】
参考例２
実施例１において、前記オルトメタル化錯体としてのトリス（２−フェニルピリジン）イリジウム錯体のかわりに、クマリン６を用いた以外は、実施例１と同様にして発光素子の作製、評価を行った。結果は表１に示した。発光層にオルトメタル化錯体を含有しないため、発光効率、発光輝度ともに低かった。
【０１０１】
【発明の効果】
本発明によれば、積層二層型、積層三層型の構造を形成するの電子輸送材の最低励起三重項エネルギー準位、イオン化ポテンシャル、電子移動度を規定することで発光効率および発光輝度に優れた発光素子が得られた。またりん光発光性化合物を含有するために、発光効率および発光輝度が高い発光素子を実現できた。発光素子の有機化合物層の少なくとも一層が湿式製膜法で形成できる場合は、製造コストが低減できる。