(57)【要約】【課題】生産性に優れたウェットプロセスで発光効率が高く、長寿命な有機ＥＬ素子を安定に製造可能な有機ＥＬ素子の製造方法及び該製造方法により製造された有機エレクトロルミネッセンス素子、該素子を具備した表示装置及び照明装置を提供する。【解決手段】発光層が低分子の発光ホスト化合物と低分子の発光ドーパント化合物を含有し、発光層を含む有機層が有機材料を溶媒に溶解または分散させた溶液を１．０×１０4Ｐａ以上塗布する工程により形成され、少なくとも最後の塗布工程後に１．０×１０4Ｐａ以上、不活性ガス雰囲気下で関係式（Ｉ）を満たす温度（Ｔ）の条件で加熱処理を行うことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。（Ｉ）全塗布工程で用いた溶媒の中で最も高い沸点温度＜Ｔ＜最後の塗布工程後に基板上に積層されている２層以上の有機層において、各有機層の質量比７０％以上を構成する有機材料の中で最も低いガラス転移温度【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に少なくとも陽極、陰極及び該陽極と陰極間に発光層を含む複数の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、
該発光層が低分子の発光ホスト化合物と少なくとも１種の低分子の発光ドーパント化合物を含有し、且つ、前記発光層を含む少なくとも２層の有機層が有機材料を溶媒に溶解または分散させた溶液を１．０×１０4Ｐａ以上の圧力条件下で１層ずつ塗布する工程により形成され、且つ、少なくとも最後の塗布工程後に１．０×１０4Ｐａ以上の圧力条件、不活性ガス雰囲気下で下記の関係式（１）を満たす温度（Ｔ）の条件で加熱処理を行うことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
関係式（１）：全塗布工程で用いた溶媒の中で最も高い沸点（℃）＜Ｔ＜最後の塗布工程後に基板上に積層されている２層以上の有機層において、各有機層の質量比７０％以上を構成する有機材料の中で最も低いガラス転移温度
【請求項２】
前記全塗布工程における第一の塗布工程の後、１．０×１０4Ｐａ以上の圧力条件、不活性ガス雰囲気下で下記関係式（２）を満たす温度（Ｔ１）で加熱処理を行う工程、且つ、第二の塗布工程以降の塗布工程ごとに１．０×１０4Ｐａ以上の圧力条件、不活性ガス雰囲気下で下記の関係式（３）を満たす温度（Ｔｎ）で加熱処理を行う工程を有する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の製造方法。
関係式（２）：第一の塗布工程で用いた溶媒の中で最も高い沸点（℃）＜Ｔ１＜第一の塗布工程後に基板上に積層されている有機層の質量比７０％以上を構成する有機材料のガラス転移温度
関係式（３）：第一の塗布工程〜第ｎの塗布工程で用いた溶媒の中で最も高い沸点（℃）＜Ｔｎ＜第ｎの塗布工程後に基板上に積層されている２層以上の有機層において、各有機層の質量比７０％以上を構成する有機材料の中で最も低いガラス転移温度、ここで、ｎは、２以上を表す。
【請求項３】
前記有機層の少なくとも３層が塗布工程で形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法で製造されたことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
前記発光ドーパント化合物の少なくとも一つがリン光発光化合物であり、該リン光発光化合物の発光極大波長が４８０ｎｍ以下であり、且つ、下記一般式（Ａ）〜（Ｃ）から選ばれる少なくとも１つの部分構造を有する化合物であることを特徴とする請求項４に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１】
2009164033.tif 000040
〔式中、Ｒａは水素原子、脂肪族基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基または複素環基を表し、Ｒｂ、Ｒｃは各々水素原子または置換基を表し、Ａ１は、芳香族炭化水素環または芳香族複素環を形成するのに必要な原子群を表し、Ｍは、ＩｒまたはＰｔを表す。〕
【化２】
2009164033.tif 000041
〔式中、Ｒａは水素原子、脂肪族基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基または複素環基を表し、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｂ1、Ｒｃ1は各々水素原子または置換基を表し、Ａ１は、芳香族炭化水素環または芳香族複素環を形成するのに必要な原子群を表し、ＭはＩｒまたはＰｔを表す。〕
【化３】
2009164033.tif 000042
〔式中、Ｒａは水素原子、脂肪族基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基または複素環基を表し、Ｒｂ、Ｒｃは各々水素原子または置換基を表し、Ａ１は、芳香族炭化水素環または芳香族複素環を形成するのに必要な原子群を表し、ＭはＩｒまたはＰｔを表す。〕
【請求項６】
請求項４または５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を具備することを特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項４または５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を具備することを特徴とする照明装置。
【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の製造方法、有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置及び照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発光型の電子ディスプレイデバイスとして、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（以下、ＥＬＤと略記する）がある。ＥＬＤの構成要素としては、無機エレクトロルミネッセンス素子（以下、無機ＥＬ素子ともいう）や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）が挙げられる。無機ＥＬ素子は平面型光源として使用されてきたが、発光素子を駆動させるためには交流の高電圧が必要である。
【０００３】
一方、有機ＥＬ素子は、発光する化合物を含有する発光層を、陰極と陽極で挟んだ構成を有し、発光層に電子及び正孔を注入して、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）を利用して発光する素子であり、数Ｖ〜数十Ｖ程度の電圧で発光が可能であり、さらに自己発光型であるために視野角に富み、視認性が高く、薄膜型の完全固体素子であるために省スペース、携帯性等の観点から注目されている。
【０００４】
また、有機ＥＬ素子は、従来実用に供されてきた主要な光源、例えば、発光ダイオードや冷陰極管と異なり、面光源であることも大きな特徴である。この特性を有効に活用できる用途として、照明用光源や様々なディスプレイのバックライトがある。特に近年、需要の増加が著しい液晶フルカラーディスプレイのバックライトとして用いることも好適である。
【０００５】
有機ＥＬ素子をこのような照明用光源、あるいはディスプレイのバックライトとして実用するための課題として発光効率の向上、長寿命化が挙げられる。発光効率の向上、長寿命化の手段として、有機ＥＬ素子を構成する有機機能層（以下、有機層ともいう）をそれぞれ別個の機能を有する層を複数積層して構成する方法がある。例えば、正孔輸送層／発光層／電子輸送層のような層構成が挙げられる。
【０００６】
一方、現在、有機ＥＬ材料には低分子系のものと高分子系のものが挙げられる。低分子系材料を用いてＥＬ素子を製造するには、通常高真空での蒸着法により行われる。低分子材料は昇華精製する事が可能で、精製が行いやすく、高純度な有機ＥＬ材料を用いることができ、更に積層構造を作るのが容易なため、効率、寿命という面で非常に優れている。
【０００７】
しかしながら、通常１０-4Ｐａ以下という高真空条件下で蒸着を行うため、操作が複雑でコストも高く製造の観点からは必ずしも好ましくない。
【０００８】
特に、ディスプレイのバックライト、或いは照明用途では、大面積に素子を形成しなければならないので、蒸着では製造が難しい。また、発光効率に優れるリン光発光有機ＥＬ素子で用いられるリン光ドーパントについても大面積でムラ無く、複数のドーパントを蒸着で素子に導入するのは困難であり、コスト的にも技術的にも難しいという問題点があった。
【０００９】
それに対し高分子系材料では蒸着プロセスでは困難なこともあり、スピンコート法、インクジェット法、キャスト法、スプレー法、印刷法といったウェットプロセスでの製造が通常行われている。
【００１０】
ウェットプロセスでは大気圧下で製造することができるためコストが安くすむメリットがある。更に溶液で調製して薄膜にするため、ドーパント等の調整がしやすく、大面積に対してもムラができにくいという特徴がある。
【００１１】
これは有機ＥＬ素子の照明用途にはコスト、製造技術という面で非常にメリットがあると言える。
【００１２】
しかし、高分子系材料では低分子材料に比べ材料の高純度な精製が難しく、効率、寿命といった性能が劣化してしまうというデメリットがあり、最近では低分子材料でのウエットプロセスが検討されている。
【００１３】
低分子材料では、高分子材料のように一つの材料で複数の機能を持たせることが難しい為、通常、発光層以外に、電子注入層、電子輸送層、正孔注入層（ホール注入層ともいう）、正孔輸送層（ホール輸送層ともいう）といった複数の機能層を積層させることが好ましい。
【００１４】
これらをウエットプロセスで積層する場合、溶媒の下地への影響を考慮する必要があり、例えば、互いに相溶性のない溶液からなる液層を隣接させて多層同時塗布する方法が記載されているものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【００１５】
しかしながら、この技術では、複数の層を同時塗布する為、どうしても隣接する層が混ざってしまい、性能が劣化してしまう問題が生じていた。
【００１６】
また、ウエットプロセスにおける重要な課題として、塗布後の残存溶媒の除去があり、その理由は、溶媒が有機層に残存すると、ダークスポットの発生を招いたり、また、寿命（発光寿命ともいう）、効率が劣化しまい、蒸着プロセスで製造された素子の性能より劣化してしまう要因の一つとなっている。
【００１７】
上記の特許文献１では、有機層を多層同時塗布後に真空乾燥で行っているが、ウエットプロセスでのメリットの一つである大気下中での製造が出来ないない為、大型化が難しくなり生産性が劣ってしまうという問題点があった。
【００１８】
また、少なくとも２つの有機層を連続して塗布・積層した後、２層を同時に加熱する方法が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
【００１９】
しかしながら、加熱温度を材料のガラス転移温度（Ｔｇ）より高温で行っており、特に低分子材料を用いた場合は材料の結晶性が変化し、効率、寿命といった性能低下への影響が大きいといった問題が生じた。
【００２０】
また、有機層材料のＴｇよりも１０℃以上低い温度で加熱する方法が記載されている文献（例えば、特許文献３参照。）があるが、使用する溶媒種によっては有機層に溶媒が残存してしまい、効率、寿命の低下を招いてしまうといった問題点があった。
【特許文献１】特開２００４−１４１７２号公報
【特許文献２】特開２００５−０２６００３号公報
【特許文献３】特開２００５−３１０６３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
本発明の目的は、生産性に優れたウェットプロセスで発光効率が高く、長寿命な有機ＥＬ素子を安定に製造可能な有機ＥＬ素子の製造方法及び該製造方法により製造された有機エレクトロルミネッセンス素子、該素子を具備した表示装置及び照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明の上記目的は下記の構成により達成された。
【００２３】
１．基板上に少なくとも陽極、陰極及び該陽極と陰極間に発光層を含む複数の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、
該発光層が低分子の発光ホスト化合物と少なくとも１種の低分子の発光ドーパント化合物を含有し、且つ、前記発光層を含む少なくとも２層の有機層が有機材料を溶媒に溶解または分散させた溶液を１．０×１０4Ｐａ以上の圧力条件下で１層ずつ塗布する工程により形成され、且つ、少なくとも最後の塗布工程後に１．０×１０4Ｐａ以上の圧力条件、不活性ガス雰囲気下で下記の関係式（１）を満たす温度（Ｔ）の条件で加熱処理を行うことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【００２４】
関係式（１）：全塗布工程で用いた溶媒の中で最も高い沸点（℃）＜Ｔ＜最後の塗布工程後に基板上に積層されている２層以上の有機層において、各有機層の質量比７０％以上を構成する有機材料の中で最も低いガラス転移温度
２．前記全塗布工程における第一の塗布工程の後、１．０×１０4Ｐａ以上の圧力条件、不活性ガス雰囲気下で下記関係式（２）を満たす温度（Ｔ１）で加熱処理を行う工程、且つ、第二の塗布工程以降の塗布工程ごとに１．０×１０4Ｐａ以上の圧力条件、不活性ガス雰囲気下で下記の関係式（３）を満たす温度（Ｔｎ）で加熱処理を行う工程を有することを特徴とする前記１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【００２５】
関係式（２）：第一の塗布工程で用いた溶媒の中で最も高い沸点（℃）＜Ｔ１＜第一の塗布工程後に基板上に積層されている有機層の質量比７０％以上を構成する有機材料のガラス転移温度
関係式（３）：第一の塗布工程〜第ｎの塗布工程で用いた溶媒の中で最も高い沸点（℃）＜Ｔｎ＜第ｎの塗布工程後に基板上に積層されている２層以上の有機層において、各有機層の質量比７０％以上を構成する有機材料の中で最も低いガラス転移温度、ここで、ｎは、２以上を表す。
【００２６】
３．前記有機層の少なくとも３層が塗布工程で形成されることを特徴とする前記１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【００２７】
４．前記１〜３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法で製造されたことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２８】
５．前記発光ドーパント化合物の少なくとも一つがリン光発光化合物であり、該リン光発光化合物の発光極大波長が４８０ｎｍ以下であり、且つ、下記一般式（Ａ）〜（Ｃ）から選ばれる少なくとも１つの部分構造を有する化合物であることを特徴とする前記４に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２９】
【化１】
2009164033.tif 000002
【００３０】
〔式中、Ｒａは水素原子、脂肪族基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基または複素環基を表し、Ｒｂ、Ｒｃは各々水素原子または置換基を表し、Ａ１は、芳香族炭化水素環または芳香族複素環を形成するのに必要な原子群を表し、Ｍは、ＩｒまたはＰｔを表す。〕
【００３１】
【化２】
2009164033.tif 000003
【００３２】
〔式中、Ｒａは水素原子、脂肪族基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基または複素環基を表し、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｂ1、Ｒｃ1は各々水素原子または置換基を表し、Ａ１は、芳香族炭化水素環または芳香族複素環を形成するのに必要な原子群を表し、ＭはＩｒまたはＰｔを表す。〕
【００３３】
【化３】
2009164033.tif 000004
【００３４】
〔式中、Ｒａは水素原子、脂肪族基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基または複素環基を表し、Ｒｂ、Ｒｃは各々水素原子または置換基を表し、Ａ１は、芳香族炭化水素環または芳香族複素環を形成するのに必要な原子群を表し、ＭはＩｒまたはＰｔを表す。〕
６．前記４または５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を具備することを特徴とする表示装置。
【００３５】
７．前記４または５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を具備することを特徴とする照明装置。
【発明の効果】
【００３６】
本発明により、生産性に優れたウェットプロセスで発光効率が高く、長寿命な有機ＥＬ素子を安定に製造可能な有機ＥＬ素子の製造方法及び該製造方法により製造された有機エレクトロルミネッセンス素子、該素子を具備した表示装置及び照明装置を提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
本発明の有機ＥＬ素子の製造方法においては、請求項１〜３のいずれか１項に記載の構成を有することにより、生産性に優れたウェットプロセスで発光効率が高く、長寿命な有機ＥＬ素子を安定に製造可能な有機ＥＬ素子の製造方法を提供することができた。
【００３８】
更に、該製造方法により、外部取り出し量子効率が高く、且つ、発光寿命の長い優れた特性を示す有機ＥＬ素子、該有機ＥＬ素子を具備した表示装置や照明装置を提供することができた。
【００３９】
以下、本発明に係る各構成要素の詳細について、順次説明する。
【００４０】
我々は鋭意研究の結果、低分子発光材料を用いた発光層を含む複数の有機層をウエットプロセスで形成させる方法において、各有機材料、溶媒の物性値、及び塗布後の加熱条件等を特定な条件でコントロールすることで、生産性に優れ、効率、寿命とも改良された有機ＥＬ素子を製造出来ることを見出した。
【００４１】
《有機ＥＬ素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）の製造方法》
本発明の有機ＥＬ素子の製造方法について説明する。
【００４２】
本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法は、陽極と陰極に挟まれた発光層を含む複数の有機層の２層以上をウェットプロセス（塗布法）で形成し、前記発光層が低分子の発光ホスト化合物と少なくとも１種の低分子の発光ドーパント化合物を含有し、且つ、前記発光層を含む少なくとも２層の有機層が有機材料を溶媒に溶解または分散させた溶液を１．０×１０4Ｐａ以上の圧力条件下で１層ずつ塗布する工程により形成され、且つ、少なくとも最後の塗布工程後に１．０×１０4Ｐａ以上の圧力条件、不活性ガス雰囲気下で下記の関係式（１）を満たす温度（Ｔ）の条件で加熱処理を行うことを特徴とする。
【００４３】
関係式（１）：全塗布工程で用いた溶媒の中で最も高い沸点（℃）＜Ｔ＜最後の塗布工程後に基板上に積層されている２層以上の有機層において、各有機層の質量比７０％以上を構成する有機材料の中で最も低いガラス転移温度
本発明の有機ＥＬ素子の製造方法の好ましい態様としては、前記全塗布工程における第一の塗布工程の後、１．０×１０4Ｐａ以上の圧力条件、不活性ガス雰囲気下で下記関係式（２）を満たす温度（Ｔ１）で加熱処理を行う工程、且つ、第二の塗布工程以降の塗布工程ごとに１．０×１０4Ｐａ以上の圧力条件、不活性ガス雰囲気下で下記の関係式（３）を満たす温度（Ｔｎ）で加熱処理を行う工程を有する態様が挙げられる。
【００４４】
関係式（２）：第一の塗布工程で用いた溶媒の中で最も高い沸点（℃）＜Ｔ１＜第一の塗布工程後に基板上に積層されている有機層の質量比７０％以上を構成する有機材料のガラス転移温度
関係式（３）：第一の塗布工程〜第ｎの塗布工程で用いた溶媒の中で最も高い沸点（℃）＜Ｔｎ＜第ｎの塗布工程後に基板上に積層されている２層以上の有機層において、各有機層の質量比７０％以上を構成する有機材料の中で最も低いガラス転移温度、ここで、ｎは２以上を表す。
【００４５】
本発明の有機ＥＬ素子製造方法の更に好ましい態様としては、前記有機層の少なくとも３層が塗布工程で形成されることである。
【００４６】
（本発明の有機ＥＬ素子の製造方法の一態様）
本発明の有機ＥＬ素子の製造方法の一態様（一例）について説明する。
【００４７】
本発明の有機ＥＬ素子の製造方法の一例として、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極からなる有機ＥＬ素子の製造法を説明する。
【００４８】
まず適当な基体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を製造する。
【００４９】
次に、この上に有機ＥＬ素子材料である正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層の有機化合物薄膜（有機層）を形成させる。
【００５０】
これら各層の形成方法としては、前記の如く蒸着法、塗布法があるが、本発明に係る有機ＥＬ素子においては、発光層を含む少なくとも２層の有機層が塗布法により形成される。３層以上の有機層が塗布法により形成されることが更に好ましく、全ての有機層を塗布法により形成されることが更に好ましい。
【００５１】
塗布の方法としては、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、スプレー法、印刷法、押し出し塗布法等があるが、大面積化、生産性を考慮するとインクジェット法、スプレー法、押し出し法による成膜が好ましい。
【００５２】
本発明において、有機層を塗布、及び加熱処理する工程は１．０×１０4Ｐａ以上の圧力条件下で行われることを特徴とする。生産性向上の観点からは、５．０×１０4Ｐａ〜１．１×１０5Ｐａの圧力条件の範囲で行われることが更に好ましい。
【００５３】
（不活性ガス）
また、本発明において、塗布後の加熱処理が不活性ガス雰囲気で行われることを特徴とする。本発明でいう不活性ガスとは、窒素、二酸化炭素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドンを言うが、安価で得られる点から不活性ガスとしては窒素であることが好ましい。また、不活性雰囲気下での酸素濃度、及び水分濃度が０ｐｐｍ〜１０００ｐｐｍの範囲であることが好ましく、０ｐｐｍ〜１００ｐｐｍの範囲であることが更に好ましい。
【００５４】
（塗布（溶液塗布、分散液塗布）に用いられる溶媒（溶剤））
また、本発明において、有機材料を後述の有機溶媒で溶解または分散して塗布する場合は、上述の不活性雰囲気下で塗布を行うことが好ましい。
【００５５】
本発明に係る有機ＥＬ材料を溶解または分散する液媒体としては、例えば、水（１００℃）、塩化メチレン（４０℃）、メチルエチルケトン（７９．６℃）、テトラヒドロフラン（６６℃）、シクロヘキサノン（１５５．６５℃）等のケトン類、酢酸エチル（７７．１１１℃）等の脂肪酸エステル類、ジクロロベンゼン（ｍ体：１７３．０℃、ｏ体：１８０．４℃、ｐ体：１７４．１℃）等のハロゲン化炭化水素類、トルエン（１１０．６℃）、キシレン（ｏ体：１４４．４℃、ｍ体：１３９．１℃、ｐ体：１３８．３℃）、メシチレン（１６４．７℃）、シクロヘキシルベンゼン（２３８．９℃）等の芳香族炭化水素類、シクロヘキサン（８０．７７℃）、デカリン（ｃｉｓ体：１９５．７℃、ｔｒａｎｓ体：１８７．２℃）、ドデカン（２１０．３℃）等の脂肪族炭化水素類、ＤＭＦ（１５３℃）、ＤＭＳＯ（２０８℃）、ｎ−ブタノール（１１７．５℃）、ｓ−ブタノール（９９．５℃）、ｔ−ブタノール（８２．５℃）のアルコール類等の有機溶媒を用いることができる。尚、上記溶剤の（）内の数値は、大気圧下（１０１３ｈＰａ）での沸点を表す。
【００５６】
本発明において、一つの層を塗布するのに用いる液媒体は１種類でも良いが、２種類以上の溶媒を混合して用いることもできる。
【００５７】
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。
【００５８】
本発明において、一つの層にホスト化合物、ドーパント化合物等、複数の化合物を有する場合は、同一の溶媒に複数の化合物を溶解して塗布しても良いし、それぞれ別の溶液として調製した溶液を基板上で混合しても良い。
【００５９】
本発明において、有機層を塗布で積層する場合、下層（例えば発光層を塗布する場合は正孔輸送層、電子輸送層を塗布する場合は発光層）が上層の塗布液に溶解しないことが好ましく、その場合、下層の有機材料が溶解しない溶媒を選択することが好ましい。
【００６０】
本発明では、有機ＥＬ素子の外部取り出し効率の向上及び半減寿命の劣化防止の観点から、塗布工程後の加熱処理温度と塗布に用いた溶媒の沸点（℃）と、加熱処理時に基板上に積層されている有機材料のＴｇを前記１の関係式（１）を満たすように調整することが必要であるが、更にこのましくは、前記２の関係式（２）と（３）を満たすように調整することが好ましい。
【００６１】
（有機層の質量比７０％以上を構成する有機材料のガラス転移温度（Ｔｇ））
前記１の関係式（１）、前記２の関係式（２）、（３）に記載の、「有機層の質量比７０％以上を構成する有機材料のガラス転移温度（Ｔｇ）」とは、一つの有機層が複数の有機材料で構成される場合その有機層の質量比７０％以上を構成する有機材料のＴｇのこと指し、１種の有機材料で７０％以上を占めない場合は質量比で７０％以上を構成させるに必要な複数の有機材料のうち最も低い有機材料のＴｇを指す。
【００６２】
例えば、発光層が１種類のホスト化合物と１種類のドーパント化合物から形成される場合、発光層におけるホスト化合物の質量比が７０％以上の場合は、ホスト化合物のＴｇのことを指す。
【００６３】
本発明に係る有機材料（具体的には、低分子の発光ホスト化合物、低分子の発光ドーパント化合物です）のＴｇ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ることが出来る。
【００６４】
尚、有機材料のＴｇとは、本発明の有機ＥＬ素子の製造方法において、塗布工程に用いる塗布液（分散液も含む）の調製に用いた化合物のＴｇを示す。
有機材料の中には、反応性基（エポキシ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、重合性基（ビニル基等）等）を有するものがあり、本発明において、そのような反応性基を有する有機材料を塗布後、反応（例えば、重合、架橋反応）させた後に加熱処理をする場合は、反応後の化合物のＴｇを指す。
（本発明に係る有機層の成膜方法）
本発明においては、上述のように、有機層の少なくとも３層を塗布法で形成させることが好ましいが、塗布法で製膜困難な有機層は蒸着法により製膜を行っても良い。例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層を塗布法で形成後、電子輸送層を蒸着により製膜することも出来る。
【００６５】
正孔注入層〜電子輸送層を形成後、その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、陰極を設けることにより所望の有機ＥＬ素子が得られる。
【００６６】
また製造順序を逆にして、陰極、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極の順に製造することも可能である。
【００６７】
このようにして得られた多色の表示装置に、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２Ｖ〜４０Ｖ程度を印加すると発光が観測できる。また交流電圧を印加してもよい。なお、印加する交流の波形は任意でよい。
【００６８】
以下、本発明に係る有機ＥＬ素子の各構成要素の詳細について、順次説明する。
【００６９】
《有機ＥＬ素子の層構成》
本発明に係る有機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。
【００７０】
（ｉ）陽極／発光層ユニット／電子輸送層／陰極
（ii）陽極／正孔輸送層／発光層ユニット／電子輸送層／陰極
（iii）陽極／正孔輸送層／発光層ユニット／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（iv）陽極／正孔輸送層／発光層ユニット／正孔阻止層／電子輸送層／電子注入層／陰極
（ｖ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層ユニット／正孔阻止層／電子輸送層／電子注入層／陰極
《発光層》
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。
【００７１】
発光層の膜厚は、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、かつ、駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、２ｎｍ〜２００ｎｍの範囲に調整することが好ましく、更に好ましくは５ｎｍ〜１００ｎｍの範囲に調整されることである。
【００７２】
本発明の有機ＥＬ素子の発光層には、低分子の発光ホスト化合物と、低分子のゲスト化合物として少なくとも一種の発光ドーパント化合物とが含有される。
【００７３】
任意の発光色を得る場合は、複数の発光ドーパント化合物の発色を混ぜることにより調整出来、一つの発光層に発光ドーパント化合物を２種以上含有させても良いし、複数の発光層に１種以上の発光ドーパント化合物を分けて含有させても良い。
【００７４】
《低分子の発光ホスト化合物、低分子の発光ドーパント化合物》
本発明に係る発光層のホスト化合物の少なくとも１種とドーパント化合物の少なくとも１種は各々低分子化合物である。
【００７５】
本発明において低分子とは、繰り返し構造単位を含まない分子量が３０００以下である化合物を表し、好まくは３００〜２０００の範囲の分子量を示す。
【００７６】
繰り返し構造を含まないとは、例えば、重合体の場合には、重合体中における単量体の構造部分が繰り返し単位ということになるが、本発明に係る低分子は、前記のような繰り返し単位を含まないことが特徴である。
【００７７】
分子量の測定方法としては、分子量が１０００以下の場合には、市販のＭＳ（質量分析法）が用いられ、分子量が１０００〜３０００の領域では、市販のＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフ）により分子量測定を行うことが出来る。
【００７８】
ＧＰＣ測定での分子量としては、数平均分子量が用いられる。
【００７９】
以下に、ＧＰＣによる測定装置の構成を示す。
【００８０】
測定装置  ：ＨＬＣ−８２２０ＧＰＣ（高速ＣＰＣ装置）
使用かラム：ＴＳＫｇｅｌ  ＳｕｐｅｒＨＭ−Ｍ（排除限界：４×１０6）
溶媒量    ：テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）
測定温度  ：４０℃
検出器    ：ＲＩまたはＵＶ検出器を使用
カラム流量：０．６ｍｌ／分
検量線    ：標準ポリスチレンを用いて検量線を作成した。
【００８１】
以下、本発明に係る発光層に含まれる低分子発光ホスト化合物（ホスト化合物ともいう）と低分子発光ドーパント化合物（発光ドーパント、またはドーパント化合物ともいう）について詳細に説明する。
【００８２】
（低分子ホスト化合物）
本発明に用いられる低分子ホスト化合物について説明する。
【００８３】
ここで、本発明において低分子ホスト化合物とは、発光層に含有される化合物の内でその層中での質量比が２０％以上であり、かつ室温（２５℃）においてリン光発光のリン光量子収率が、０．１未満の化合物と定義される。好ましくはリン光量子収率が０．０１未満である。また、発光層に含有される化合物の中で、その層中での質量比が３０％以上であることが好ましい。
【００８４】
本発明における低分子ホスト化合物としては、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ぎ、高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。本発明においては、少なくともガラス転移温度が９０℃以上のホスト化合物が好ましく、更には１３０℃以上であることが、より長い駆動寿命及び優れた耐久性が得られることから好ましい。
【００８５】
ここで、ガラス転移温度（Ｔｇ）とは、上記のように、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。
【００８６】
本発明に係る低分子ホスト化合物は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。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。
【００８７】
また、本発明に係る低分子のホスト化合物としては、公知のホスト化合物を使用することが出来る。公知のホスト化合物の具体例としては、以下の文献に記載されている化合物が挙げられる。
【００８８】
特開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２００２−３５２９５７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２００２−２６０８６１号公報、同２００２−２９９０６０号公報、同２００２−３０５０８３号公報、同２００２−３０５０８４号公報、同２００２−３０８８３７号公報等。
【００８９】
本発明では、上記の中から、分子量が３０００以下の化合物を本発明に係る低分子ホスト化合物として用いることができる。
【００９０】
（低分子発光ドーパント）
本発明に係る低分子発光ドーパントについて説明する。
【００９１】
本発明に係る低分子発光ドーパントとしては、蛍光ドーパント（蛍光性化合物ともいう）、リン光ドーパント（リン光発光体、リン光性化合物、リン光発光性化合物等ともいう）を用いることができるが、より発光効率の高い有機ＥＬ素子を得る観点からは、本発明に係る有機ＥＬ素子の発光層や発光ユニットに使用される低分子発光ドーパントとしてはリン光ドーパントが好ましく用いられる。
【００９２】
（低分子リン光発光性ドーパント）
本発明に係る低分子リン光発光性ドーパントについて説明する。
【００９３】
本発明に係る低分子リン光発光性ドーパントは、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。
【００９４】
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。
【００９５】
リン光ドーパントの発光は原理としては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、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が、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。
【００９６】
本発明に係るリン光発光性ドーパントとしては、好ましくは元素の周期表で８〜１０族の金属を含有する錯体系化合物であり、さら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、中でも好ましいのはイリジウム化合物または白金化合物である。
【００９７】
本発明に係る低分子リン光ドーパントは、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が、本発明においては、少なくとも発光極大波長が４８０ｎｍ以下の下記一般式（Ａ）〜（Ｃ）から選ばれる少なくとも１つの部分構造を有するリン光発光ドーパントを含有することが好ましい。
【００９８】
《一般式（Ａ）〜（Ｃ）のいずれで表される部分構造》
本発明に係る一般式（Ａ）〜（Ｃ）のいずれかを部分構造について説明する。
【００９９】
一般式（Ａ）において、Ｒａは水素原子、脂肪族基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基または複素環基を表し、Ｒｂ、Ｒｃは各々水素原子または置換基を表し、Ａ１は芳香族炭化水素環または芳香族複素環を形成するのに必要な残基を表し、ＭはＩｒまたはＰｔを表す。
【０１００】
一般式（Ｂ）において、Ｒａは水素原子、脂肪族基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基または複素環基を表し、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｂ１、Ｒｃ１は各々水素原子または置換基を表し、Ａ１は芳香族炭化水素環または芳香族複素環を形成するのに必要な残基を表し、ＭはＩｒまたはＰｔを表す。
【０１０１】
一般式（Ｃ）において、Ｒａは水素原子、脂肪族基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基または複素環基を表し、Ｒｂ、Ｒｃは各々水素原子または置換基を表し、Ａ１は、芳香族炭化水素環または芳香族複素環を形成するのに必要な残基を表し、ＭはＩｒまたはＰｔを表す。
【０１０２】
一般式（Ａ）〜（Ｃ）において、Ｒａで表される脂肪族基としては、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）等が挙げられる。
【０１０３】
これらの基は更に後述する置換基を有していても良い。
【０１０４】
一般式（Ａ）〜（Ｃ）において、Ｒａで表される芳香族炭化水素基（芳香族炭化水素環基、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）等が挙げられる。
【０１０５】
これらの基は、更に後述する置換基を有していても良い。
【０１０６】
一般式（Ａ）〜（Ｃ）において、Ｒａで表される芳香族複素環基としては、例えば、ピリジル基、ピリミジニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピラジニル基、トリアゾリル基（例えば、１，２，４−トリアゾール−１−イル基、１，２，３−トリアゾール−１−イル基等）、オキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、キノリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、インドリル基、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炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す）、キノキサリニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等が挙げられる。
【０１０７】
これらの基は、更に、後述する置換基を有してもよい。
【０１０８】
一般式（Ａ）〜（Ｃ）において、Ｒａで表される複素環基としては、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が挙げられる。
【０１０９】
これらの基は、更に、後述する置換基を有していてもよい。
【０１１０】
一般式（Ａ）〜（Ｃ）において、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｂ１、Ｒｃ１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（芳香族炭化水素環基、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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
上記一般式（Ａ）〜（Ｃ）で各々表される構造は部分構造であり、それ自身が完成構造の発光ドーパントとなるには、Ｍの価数に対応した配位子が必要である。
【０１１３】
具体的には、一般式（Ａ）〜（Ｃ）のＭを除いた部分構造を有する配位子等が挙げられる。その他、ハロゲン（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子または沃素原子等）イオン等、従来公知の配位子を含んでもよい。
【０１１４】
一般式（Ａ）〜（Ｃ）において、Ｍは、ＩｒまたはＰｔを表すが、本発明に記載の効果をより好ましく得る観点からは、特にＩｒが好ましい。
【０１１５】
また、一般式（Ａ）〜（Ｃ）で表されるいずれかの部分構造３個で完成構造となるトリス体が好ましい態様としてあげられる。
【０１１６】
以下、一般式（Ａ）〜（Ｃ）のいずれかで表される部分構造を有する化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。尚、下記の化合物はすべて、分子量は３０００以下である。
【０１１７】
【化４】
2009164033.tif 000005
【０１１８】
【化５】
2009164033.tif 000006
【０１１９】
【化６】
2009164033.tif 000007
【０１２０】
【化７】
2009164033.tif 000008
【０１２１】
【化８】
2009164033.tif 000009
【０１２２】
【化９】
2009164033.tif 000010
【０１２３】
【化１０】
2009164033.tif 000011
【０１２４】
【化１１】
2009164033.tif 000012
【０１２５】
更に、本発明においては、前記発光ドーパントのイオン化ポテンシャルエネルギーが５．１ｅＶより高い（エネルギーが小さい）ものであることが高い電力効率を得る上で好ましい。
【０１２６】
本発明においては、一般式（Ａ）〜（Ｃ）で表される構造の発光ドーパント以外に、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。
【０１２７】
以下に、リン光発光体として用いられる化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。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。
【０１２８】
【化１２】
2009164033.tif 000013
【０１２９】
【化１３】
2009164033.tif 000014
【０１３０】
【化１４】
2009164033.tif 000015
【０１３１】
【化１５】
2009164033.tif 000016
【０１３２】
【化１６】
2009164033.tif 000017
【０１３３】
（蛍光ドーパント（蛍光性化合物ともいう））
蛍光ドーパント（蛍光性化合物）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、または希土類錯体系蛍光体等が挙げられる。
【０１３４】
次に、本発明に係る有機ＥＬ素子の構成層として用いられる、注入層、阻止層、電子輸送層等について説明する。
【０１３５】
《注入層：電子注入層、正孔注入層》
注入層は必要に応じて設け、電子注入層と正孔注入層があり、上記の如く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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
陽極バッファー層（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、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。
【０１３８】
陰極バッファー層（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、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。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、素材にもよるがその膜厚は０．１ｎｍ〜５μｍの範囲が好ましい。
【０１３９】
《阻止層：正孔阻止層、電子阻止層》
阻止層は、上記の如く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。
【０１４０】
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、本発明に係わる正孔阻止層として用いることができる。
【０１４１】
本発明に係る有機ＥＬ素子の正孔阻止層は、発光層に隣接して設けられていることが好ましい。
【０１４２】
正孔阻止層には、前述のホスト化合物として挙げたアザカルバゾール誘導体を含有することが好ましい。
【０１４３】
また、本発明において、正孔阻止層に含有される化合物の５０質量％以上が、隣接する発光層のホスト化合物に対しそのイオン化ポテンシャルが０．３ｅＶ以上大きいことが好ましい。
【０１４４】
イオン化ポテンシャルは化合物のＨＯＭＯ（最高被占分子軌道）レベルにある電子を真空準位に放出するのに必要なエネルギーで定義され、例えば下記に示すような方法により求めることができる。
【０１４５】
（１）米国Ｇａｕｓｓｉａｎ社製の分子軌道計算用ソフトウェアであるＧａｕｓｓｉａｎ９８（Ｇａｕｓｓｉａｎ９８、Ｒｅｖｉｓｉｏｎ  Ａ．１１．４，Ｍ．Ｊ．Ｆｒｉｓｃｈ，ｅｔ  ａｌ，Ｇａｕｓｓｉａｎ，Ｉｎｃ．，Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ  ＰＡ，２００２．）を用い、キーワードとしてＢ３ＬＹＰ／６−３１Ｇ＊を用いて構造最適化を行うことにより算出した値（ｅＶ単位換算値）の小数点第２位を四捨五入した値としてイオン化ポテンシャルを求めることができる。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ためである。
【０１４６】
（２）イオン化ポテンシャルは光電子分光法で直接測定する方法により求めることもできる。例えば、理研計器社製の低エネルギー電子分光装置「Ｍｏｄｅｌ  ＡＣ−１」を用いて、あるいは紫外光電子分光として知られている方法を好適に用いることができる。
【０１４７】
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。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。
【０１４８】
《正孔輸送層》
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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
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、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。
【０１５１】
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、さらには米国特許第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。
【０１５２】
さら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。
【０１５３】
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、所謂ｐ型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い。
【０１５４】
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、インクジェット法を含む印刷法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより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５〜２００ｎｍ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。
【０１５５】
また、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。
【０１５６】
本発明においては、このようなｐ性の高い正孔輸送層を用いることが、より低消費電力の素子を製造することができるため好ましい。
【０１５７】
《電子輸送層》
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。
【０１５８】
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。さら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。さら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。
【０１５９】
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。
【０１６０】
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、インクジェット法を含む印刷法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより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。
【０１６１】
また、不純物をゲスト材料としてドープしたｎ性の高い電子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、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）等に記載されたものが挙げられる。
【０１６２】
本発明においては、このようなｎ性の高い電子輸送層を用いることがより低消費電力の素子を製造することができるため好ましい。
【０１６３】
《反応性有機化合物》
本発明において、下層が上層の塗布液に溶解しないように、下層の有機材料に反応性基をもつ有機化合物（反応性有機化合物）を用いても良い。反応性有機化合物を基板上で反応させ、有機分子によるネットワークポリマーを形成させ樹脂化させることで、溶剤溶解性が劣化し、上層塗布を可能とすることができる。
【０１６４】
反応性有機化合物を用いる層としては特に制限はなく、各層に用いることができる。
【０１６５】
本発明に用いることのできる反応性基の一例を示す。
【０１６６】
【化１７】
2009164033.tif 000018
【０１６７】
また、以下に、本発明に用いられる重合架橋性の有機ＥＬ素子材料の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。
【０１６８】
【化１８】
2009164033.tif 000019
【０１６９】
【化１９】
2009164033.tif 000020
【０１７０】
【化２０】
2009164033.tif 000021
【０１７１】
【化２１】
2009164033.tif 000022
【０１７２】
【化２２】
2009164033.tif 000023
【０１７３】
【化２３】
2009164033.tif 000024
【０１７４】
【化２４】
2009164033.tif 000025
【０１７５】
【化２５】
2009164033.tif 000026
【０１７６】
【化２６】
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【０１７７】
【化２７】
2009164033.tif 000028
【０１７８】
【化２８】
2009164033.tif 000029
【０１７９】
上記の重合架橋性の有機ＥＬ素子材料の合成は、例えば、新高分子実験学２  高分子の合成・反応（共立出版株式会社）等に記載の方法を参照することにより合成可能である。
【０１８０】
（重合架橋性の有機ＥＬ素子材料の重合架橋方法）
本発明に用いられる重合架橋性の有機ＥＬ素子材料の重合架橋方法としては、種々のエネルギー線が用いられる。ここで、エネルギー線としては、Ｘ線、中性子線、電子線、紫外線等があるが、好ましくは、紫外線、電子線である。
【０１８１】
紫外線の光源としては、紫外線ランプ（例えば、０．５ｋＰａ〜１ＭＰａまでの動作圧力を有する低圧、中圧、高圧水銀ランプ）、キセノンランプ、タングステンランプ、ハロゲンランプ等が用いられ、１ｍＷ／ｃｍ2〜５００ｍＷ／ｃｍ2程度の強度を有する紫外線が好ましく照射される。重合架橋（硬化ともいう）に要するエネルギー量としては、０．０１ｋＪ／ｃｍ2〜３０ｋＪ／ｃｍ2の範囲が好ましい。
【０１８２】
（重合架橋の分析方法（確認方法ともいう））
本発明に用いられる重合架橋性の有機ＥＬ素子材料が重合架橋（反応）したことの確認方法は、反応性基の存在を従来公知の分析方法、例えば、ＩＲ（赤外分光）、ラマン、ＵＶ（紫外線分光）等の一般に知られた分析方法を適用することにより追跡可能である。
【０１８３】
以下に、その一例として、反応性基として、重合性二重結合基（ビニル基、アリル基）の測定方法を記す。
【０１８４】
有機層中の重合性二重結合基の消失（重合架橋反応により重合性二重結合性基は消失する）については、重合性二重結合基の分布を測定する方法を利用することが出来る。つまり、重合性二重結合基が分布していない（検出限界以下にある）ことをもって、重合性二重結合基の消失とみなす。
【０１８５】
本発明では、重合性二重結合基の二重結合の分布は以下の工程により求めた。
【０１８６】
（ａ）分析面積を確保するため、ダイプラウインテス社製サイカスＮＮ０４型にて斜め切削を行った。拡大倍率を５００倍とし、切削を行い、分析面積を得た。
【０１８７】
（ｂ）次いで、得られた切削面について、臭素付加法により、素子の薄膜中に残存する二重結合を標識化した。
【０１８８】
（ｃ）標識化後の試料についてＸ線光電子分光（ＸＰＳともいう）装置アルバックファイ製ＱｕａｎｔｅｒａＳＸＭを用いて切削面表面の元素組成分布を計測し、切削面表面の元素組成分布を得た。
【０１８９】
《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）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製造可能な材料を用いてもよい。
【０１９０】
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。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。
【０１９１】
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。
【０１９２】
《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。
【０１９３】
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。
【０１９４】
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、製造することができる。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５０〜２００ｎｍ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。
【０１９５】
また、陰極に上記金属を１〜２０ｎｍの膜厚で製造した後に、陽極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に製造することで、透明または半透明の陰極を製造することができ、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製造することができる。
【０１９６】
《基板》
本発明に係る有機ＥＬ素子に用いることのできる基板（以下、基体、基材、支持基板、支持体等とも言う）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。基板側から光を取り出す場合には、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。
【０１９７】
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またはそれらの誘導体、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。
【０１９８】
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（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％ＲＨ）が０．０１ｇ／（ｍ2・２４ｈ）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  ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が、１０-3ｍｌ／（ｍ2・２４ｈ・ＭＰａ）以下、水蒸気透過度が、１０-5ｇ／（ｍ2・２４ｈ）以下の高バリア性フィルムであることが好ましい。
【０１９９】
バリア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、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪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。
【０２００】
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。
【０２０１】
不透明な基板としては、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。
【０２０２】
本発明に係る有機ＥＬ素子の発光の室温における外部取り出し効率は、１％以上であることが好ましく、より好ましくは５％以上である。
【０２０３】
ここに、外部取り出し量子効率（％）＝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。
【０２０４】
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、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。色変換フィルターを用いる場合においては、有機ＥＬ素子の発光のλｍａｘは４８０ｎｍ以下が好ましい。
【０２０５】
《封止》
本発明に用いられる有機ＥＬ素子の封止手段としては、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。
【０２０６】
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おればよく、凹板状でも平板状でもよい。また透明性、電気絶縁性は特に問わない。
【０２０７】
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一種以上の金属または合金からなるものが挙げられる。
【０２０８】
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）％ＲＨが、１×１０-3ｇ／（ｍ2／２４ｈ））以下のものであることが好ましい。
【０２０９】
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。
【０２１０】
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（二液混合）を挙げることができる。
【０２１１】
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。
【０２１２】
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、室温から８０℃までに接着硬化できるものが好ましい。また、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。
【０２１３】
また、有機層を挟み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、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、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪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。
【０２１４】
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、コーティング法等を用いることができる。
【０２１５】
封止部材と有機ＥＬ素子の表示領域との間隙には、気相及び液相では、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。
【０２１６】
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。
【０２１７】
《保護膜、保護板》
有機層を挟み基板と対向する側の前記封止膜、あるいは前記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、前記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。
【０２１８】
《光取り出し》
有機ＥＬ素子は空気よりも屈折率の高い（屈折率が１．７〜２．１程度）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、透明電極ないし発光層と透明基板との間で光が全反射を起こし、光が透明電極ないし発光層を導波し、結果として光が素子側面方向に逃げるためである。
【０２１９】
この光の取り出しの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（米国特許第４，７７４，４３５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（特開昭６３−３１４７９５号公報）、有機ＥＬ素子の側面等に反射面を形成する方法（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（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（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（含む、基板と外界間）に回折格子を形成する方法（特開平１１−２８３７５１号公報）等がある。
【０２２０】
本発明においては、これらの方法を本発明に係る有機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（含む、基板と外界間）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。
【０２２１】
本発明はこれらの手段を組み合わせることにより、さらに高輝度あるいは耐久性に優れた有機ＥＬ素子を得ることができる。
【０２２２】
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みで形成すると、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り出し効率が高くなる。
【０２２３】
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、フッ素系ポリマー等が挙げられる。透明基板の屈折率は一般に１．５〜１．７程度であるので、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い。また、さらに１．３５以下であることが好ましい。
【０２２４】
また、低屈折率媒質の厚みは媒質中の波長の２倍以上となるのが望ましい。これは低屈折率媒質の厚みが、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。
【０２２５】
全反射を起こす界面もしくはいずれかの媒質中に回折格子を導入する方法は、光取り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次の回折といった所謂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、いずれかの層間もしくは、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。
【０２２６】
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１次元回折格子では、特定の方向に進む光しか回折されず、光の取り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、光の取り出し効率が上がる。
【０２２７】
回折格子を導入する位置としては前述の通り、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有機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倍程度が好ましい。
【０２２８】
回折格子の配列は正方形のラチス状、三角形のラチス状、ハニカムラチス状等、２次元的に配列が繰り返されることが好ましい。
【０２２９】
《集光シート》
本発明に係る有機ＥＬ素子は基板の光取り出し側に、例えば、マイクロレンズアレイ状の構造を設けるように加工したり、あるいは所謂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。
【０２３０】
マイクロレンズアレイの例としては、基板の光取り出し側に一辺が３０μｍでその頂角が９０度となるような四角錐を２次元に配列する。一辺は１０〜１００μｍ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く、大きすぎると厚みが厚くなり好ましくない。
【０２３１】
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）等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。
【０２３２】
また、発光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）等を用いることができる。
【０２３３】
《用途》
本発明に係る有機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、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。但し、これらに限定されない。
【０２３４】
本発明に係る有機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、素子の製造においては、従来公知の方法を用いることができる。
【０２３５】
本発明に係る有機ＥＬ素子や本発明に係る化合物の発光する色は、「新編色彩科学ハンドブック」（日本色彩学会編、東京大学出版会、１９８５）の１０８頁の図４．１６において、分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング社製）で測定した結果をＣＩＥ色度座標に当てはめたときの色で決定される。
【０２３６】
また、本発明に係る有機ＥＬ素子が白色素子の場合には、白色とは、２度視野角正面輝度を上記方法により測定した際に、１０００ｃｄ／ｍ2でのＣＩＥ１９３１表色系における色度がＸ＝０．３３±０．０７、Ｙ＝０．３３±０．１の領域内にあることを言う。
【０２３７】
《表示装置》
本発明の表示装置について説明する。本発明の表示装置は、本発明の有機ＥＬ素子を具備したものである。
【０２３８】
本発明の表示装置は単色でも多色でもよいが、ここでは多色表示装置について説明する。多色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、印刷法等で膜を形成できる。
【０２３９】
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、スピンコート法、印刷法である。
【０２４０】
表示装置に具備される有機ＥＬ素子の構成は、必要に応じて上記の有機ＥＬ素子の構成例の中から選択される。
【０２４１】
また、有機ＥＬ素子の製造方法は、上記の本発明の有機ＥＬ素子の製造の一態様に示したとおりである。
【０２４２】
得られた多色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２Ｖ〜４０Ｖ程度を印加すると発光が観測できる。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。尚、印加する交流の波形は任意でよい。
【０２４３】
多色表示装置は、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。表示デバイス、ディスプレイにおいて、青、赤、緑発光の３種の有機ＥＬ素子を用いることによりフルカラーの表示が可能となる。
【０２４４】
表示デバイス、ディスプレイとしては、テレビ、パソコン、モバイル機器、ＡＶ機器、文字放送表示、自動車内の情報表示等が挙げられる。特に静止画像や動画像を再生する表示装置として使用してもよく、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。
【０２４５】
発光光源としては家庭用照明、車内照明、時計や液晶用のバックライト、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、本発明はこれらに限定されない。
【０２４６】
以下、本発明の有機ＥＬ素子を有する表示装置の一例を図面に基づいて説明する。
【０２４７】
図１は有機ＥＬ素子から構成される表示装置の一例を示した模式図である。有機ＥＬ素子の発光により画像情報の表示を行う、例えば、携帯電話等のディスプレイの模式図である。
【０２４８】
ディスプレイ１は複数の画素を有する表示部Ａ、画像情報に基づいて表示部Ａの画像走査を行う制御部Ｂ等からなる。
【０２４９】
制御部Ｂは表示部Ａと電気的に接続され、複数の画素それぞれに外部からの画像情報に基づいて走査信号と画像データ信号を送り、走査信号により走査線毎の画素が画像データ信号に応じて順次発光して画像走査を行って画像情報を表示部Ａに表示する。
【０２５０】
図２は表示部Ａの模式図である。
【０２５１】
表示部Ａは基板上に、複数の走査線５及びデータ線６を含む配線部と複数の画素３等とを有する。表示部Ａの主要な部材の説明を以下に行う。
【０２５２】
図においては、画素３の発光した光が白矢印方向（下方向）へ取り出される場合を示している。
【０２５３】
配線部の走査線５及び複数のデータ線６はそれぞれ導電材料からなり、走査線５とデータ線６は格子状に直交して、直交する位置で画素３に接続している（詳細は図示していない）。
【０２５４】
画素３は走査線５から走査信号が印加されると、データ線６から画像データ信号を受け取り、受け取った画像データに応じて発光する。
【０２５５】
発光の色が赤領域の画素、緑領域の画素、青領域の画素を適宜同一基板上に並置することによって、フルカラー表示が可能となる。
【０２５６】
次に、画素の発光プロセスを説明する。
【０２５７】
図３は画素の模式図である。
【０２５８】
画素は有機ＥＬ素子１０、スイッチングトランジスタ１１、駆動トランジスタ１２、コンデンサ１３等を備えている。複数の画素に有機ＥＬ素子１０として、赤色、緑色、青色発光の有機ＥＬ素子を用い、これらを同一基板上に並置することでフルカラー表示を行うことができる。
【０２５９】
図３において、制御部Ｂからデータ線６を介してスイッチングトランジスタ１１のドレインに画像データ信号が印加される。そして、制御部Ｂから走査線５を介してスイッチングトランジスタ１１のゲートに走査信号が印加されると、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオンし、ドレインに印加された画像データ信号がコンデンサ１３と駆動トランジスタ１２のゲートに伝達される。
【０２６０】
画像データ信号の伝達により、コンデンサ１３が画像データ信号の電位に応じて充電されるとともに、駆動トランジスタ１２の駆動がオンする。駆動トランジスタ１２は、ドレインが電源ライン７に接続され、ソースが有機ＥＬ素子１０の電極に接続されており、ゲートに印加された画像データ信号の電位に応じて電源ライン７から有機ＥＬ素子１０に電流が供給される。
【０２６１】
制御部Ｂの順次走査により走査信号が次の走査線５に移ると、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオフする。しかし、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオフしてもコンデンサ１３は充電された画像データ信号の電位を保持するので、駆動トランジスタ１２の駆動はオン状態が保たれて、次の走査信号の印加が行われるまで有機ＥＬ素子１０の発光が継続する。順次走査により次に走査信号が印加されたとき、走査信号に同期した次の画像データ信号の電位に応じて駆動トランジスタ１２が駆動して有機ＥＬ素子１０が発光する。
【０２６２】
即ち、有機ＥＬ素子１０の発光は、複数の画素それぞれの有機ＥＬ素子１０に対して、アクティブ素子であるスイッチングトランジスタ１１と駆動トランジスタ１２を設けて、複数の画素３それぞれの有機ＥＬ素子１０の発光を行っている。このような発光方法をアクティブマトリクス方式と呼んでいる。
【０２６３】
ここで、有機ＥＬ素子１０の発光は複数の階調電位を持つ多値の画像データ信号による複数の階調の発光でもよいし、２値の画像データ信号による所定の発光量のオン、オフでもよい。また、コンデンサ１３の電位の保持は次の走査信号の印加まで継続して保持してもよいし、次の走査信号が印加される直前に放電させてもよい。
【０２６４】
本発明においては、上述したアクティブマトリクス方式に限らず、走査信号が走査されたときのみデータ信号に応じて有機ＥＬ素子を発光させるパッシブマトリクス方式の発光駆動でもよい。
【０２６５】
図４はパッシブマトリクス方式による表示装置の模式図である。図４において、複数の走査線５と複数の画像データ線６が画素３を挟んで対向して格子状に設けられている。
【０２６６】
順次走査により走査線５の走査信号が印加されたとき、印加された走査線５に接続している画素３が画像データ信号に応じて発光する。
【０２６７】
パッシブマトリクス方式では画素３にアクティブ素子が無く、製造コストの低減が計れる。
【０２６８】
《照明装置》
本発明の照明装置について説明する。本発明の照明装置は上記有機ＥＬ素子を有する。
【０２６９】
本発明の有機ＥＬ素子に共振器構造を持たせた有機ＥＬ素子として用いてもよく、このような共振器構造を有した有機ＥＬ素子の使用目的としては、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、これらに限定されない。また、レーザ発振をさせることにより上記用途に使用してもよい。
【０２７０】
また、本発明の有機ＥＬ素子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。
【０２７１】
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。または、異なる発光色を有する本発明の有機ＥＬ素子を２種以上使用することにより、フルカラー表示装置を作製することが可能である。
【０２７２】
また本発明の有機ＥＬ材料は照明装置として、実質白色の発光を生じる有機ＥＬ素子に適用できる。複数の発光材料により複数の発光色を同時に発光させて混色により白色発光を得る。複数の発光色の組み合わせとしては、青色、緑色、青色の３原色の３つの発光極大波長を含有させたものでもよいし、青色と黄色、青緑と橙色等の補色の関係を利用した２つの発光極大波長を含有したものでもよい。
【０２７３】
また複数の発光色を得るための発光材料の組み合わせは、複数のリン光または蛍光で発光する材料を複数組み合わせたもの、蛍光またはリン光で発光する発光材料と、発光材料からの光を励起光として発光する色素材料との組み合わせたもののいずれでもよいが、本発明に係る白色有機ＥＬ素子においては、発光ドーパントを複数組み合わせ混合するだけでよい。
【０２７４】
発光層、正孔輸送層あるいは電子輸送層等の形成時のみマスクを設け、マスクにより塗り分ける等単純に配置するだけでよく、他層は共通であるのでマスク等のパターニングは不要であり、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、印刷法等で例えば電極膜を形成でき、生産性も向上する。
【０２７５】
この方法によれば、複数色の発光素子をアレー状に並列配置した白色有機ＥＬ装置と異なり、素子自体が発光白色である。
【０２７６】
発光層に用いる発光材料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（カラーフィルター）特性に対応した波長範囲に適合するように、本発明に係る金属錯体、また公知の発光材料の中から任意のものを選択して組み合わせて白色化すればよい。
【０２７７】
《本発明の照明装置の一態様》
本発明の有機ＥＬ素子を具備した、本発明の照明装置の一態様について説明する。
【０２７８】
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５、図６に示すような照明装置を形成することができる。
【０２７９】
図５は、照明装置の概略図を示し、本発明の有機ＥＬ素子１０１はガラスカバー１０２で覆われている（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）で行なった。）。
【０２８０】
図６は、照明装置の断面図を示し、図６において、１０５は陰極、１０６は有機ＥＬ層、１０７は透明電極付きガラス基板を示す。なお、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】
【０２８１】
以下、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されない。
【０２８２】
また、実施例に用いる化合物の構造式を下記に示す。尚、実施例において「部」あるいは「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」あるいは「質量％」を表す。
【０２８３】
【化２９】
2009164033.tif 000030
【０２８４】
【化３０】
2009164033.tif 000031
【０２８５】
実施例１
《有機ＥＬ素子１０１の製造》
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ製膜した基板（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分間行なった。
【０２８６】
この透明支持基板に、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−ト（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ社製、Ｂａｙｔｒｏｎ  Ｐ  ＡＩ  ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を大気下で市販のインクジェット式ヘッド（コニカミノルタ製ＫＭ５１２Ｓ水系ヘッド）を用いて液滴吐出して製膜した後、窒素ガス雰囲気下、大気圧下に移して９５℃にて３０分加熱処理し、膜厚３０ｎｍの第一正孔輸送層を設けた。
【０２８７】
続いて、下記組成の発光層組成物をトルエン（沸点１１１℃）に溶解させ、市販のインクジェット式ヘッド（コニカミノルタ製ＫＭ５１２Ｓ非水系ヘッド）を用いて液滴吐出して製膜した後、窒素雰囲気下、大気圧下で９５℃、３０分間加熱処理して膜厚４０ｎｍの発光層を形成した。
【０２８８】
尚、発光層の質量比７０％以上はホスト化合物Ｈ−１であり、Ｈ−１のＴｇは１３２℃であった。
【０２８９】
（発光層組成物）
Ｈ−１  （分子量＝７４０．８６０）                  １．０質量部
Ｄ−６６（分子量＝９４０．２２）                    ０．１質量部
トルエン                                            １００質量部
続いて、基板を大気に曝露することなく真空蒸着装置へ取り付けた。また、モリブデン製抵抗加熱ボートにＥＴ−ＡとＣｓＦをそれぞれ入れたものを真空蒸着装置に取り付け、真空槽を４×１０-4Ｐａまで減圧した後、前記ボートに通電して加熱してＥＴ−Ａを蒸着速度０．２ｎｍ／秒、ＣｓＦを０．０３ｎｍ／秒で前記発光層上に共蒸着して、膜厚４０ｎｍの電子輸送層を形成した。引き続き、アルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子１０１を製造した。
【０２９０】
《有機ＥＬ素子１０２〜１０５の製造》
有機ＥＬ素子１０１の製造において、発光層を塗布後の加熱処理条件を表２記載の条件で行った以外は同様にして有機ＥＬ素子１０２〜１０５を製造した。
【０２９１】
《有機ＥＬ素子１０６の製造》
有機ＥＬ素子１０４の製造において、発光層の組成物Ｈ−１をＣＢＰに変更した以外は同様にして有機ＥＬ素子１０６を製造した。ＣＢＰのＴｇは１０９℃であった。
【０２９２】
《有機ＥＬ素子１０７の製造》
有機ＥＬ素子１０４の製造において、発光層の組成物のＤ−６６をＦｉｒ（ｐｉｃ）に変更した以外は同様にして有機ＥＬ素子１０７を製造した。
【０２９３】
《有機ＥＬ素子１０８の製造》
有機ＥＬ素子１０４において、第一正孔輸送層を塗布、加熱処理後、下記の第二正孔輸送層を設け、その後、発光層を積層した以外は同様にして有機ＥＬ素子１０８を製造した。
【０２９４】
（第二正孔輸送層）
第一正孔輸送層を塗布・加熱処理後、窒素雰囲気下に移し、２０ｍｇの化合物４−１２を５ｍｌのトルエン（沸点：１１１℃）に溶解した溶液を市販のインクジェット式ヘッド（コニカミノルタ製ＫＭ５１２Ｓ非水系ヘッド）を用いて液滴吐出して正孔輸送膜上に塗布した。その後、出力３０ｍＷ／ｃｍ2のＵＶランプを１５秒照射して重合・架橋し、窒素雰囲気化、大気圧で９５℃、３０分間加熱処理して、膜厚２０ｎｍの第二正孔輸送層を設けた。
【０２９５】
尚、化合物４−１２を重合・架橋した後のＴｇは２３０℃であった。
【０２９６】
《有機ＥＬ素子の評価》
製造した有機ＥＬ素子１０１〜１０８について下記のようにして外部取り出し量子効率及び寿命を評価した。
【０２９７】
（外部取り出し量子効率）
２３℃、乾燥窒素雰囲気下で２．５ｍＡ／ｃｍ2定電流を印加したときの外部取り出し量子効率（％）を測定した。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。尚、外部取り出し量子効率は、有機ＥＬ素子１０１の測定値を１００とした相対値で表した。
【０２９８】
（寿命（発光寿命ともいう））
初期輝度１０００ｃｄを与える一定電流で連続駆動したときに、輝度が半減するのに要した時間を測定し、これを半減寿命時間（τ0.5）として寿命の指標とした。
【０２９９】
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、有機ＥＬ素子１０１の測定値を１００とした時の相対値で表した。
【０３００】
得られた有機ＥＬ素子１０１〜１０８製造時の塗布液調製条件及び上記の素子評価の結果を表１、２に示す。
【０３０１】
【表１】
2009164033.tif 000032
【０３０２】
【表２】
2009164033.tif 000033
【０３０３】
表２から、比較の素子に比べて、本発明の素子は、外部取り出し量子効率、寿命共に優れた性能を示すことが明らかである。
【０３０４】
実施例２
《有機ＥＬ素子２０１の製造》
実施例１の有機ＥＬ素子１０１の製造において、第一正孔輸送層及び発光層を形成後、下記の組成の電子輸送層組成物を１−ブタノール（沸点１１７℃）に溶解させ、市販のインクジェット式ヘッド（コニカミノルタ製ＫＭ５１２Ｓ非水系ヘッド）を用いて液滴吐出して製膜した後、窒素雰囲気下、大気圧下で１１５℃、３０分間加熱処理して膜厚２０ｎｍの電子輸送層を形成した。尚、ＥＴ−ＡのＴｇは１９０℃であった。
【０３０５】
（電子輸送層組成物）
ＥＴ−Ａ                                                      ０．５質量部
ＣｓＦ                                                        ０．１質量部
１−ブタノール                                                １００質量部
引き続き、基板を大気に曝露することなく真空蒸着装置へ取り付け、アルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子２０１を製造した。
【０３０６】
《有機ＥＬ素子２０２、２０３の製造》
有機ＥＬ素子２０１の製造において、電子輸送層を塗布後の加熱処理条件を表３、４記載の条件で行った以外は同様にして有機ＥＬ素子２０２、２０３を製造した。
【０３０７】
《有機ＥＬ素子の評価》
製造した有機ＥＬ素子２０１〜２０３について実施例１と同様にして外部取出し効率及び寿命を評価した。尚、表４においては、有機ＥＬ素子２０１の測定値を１００とした時の相対値で表した。
【０３０８】
製造した有機ＥＬ素子２０１〜２０３の塗布液の調製条件、塗布工程後の加熱処理条件を表３、表４に、また、得られた素子の評価結果を表４に示す。
【０３０９】
【表３】
2009164033.tif 000034
【０３１０】
【表４】
2009164033.tif 000035
【０３１１】
表４から、比較の素子に比べて、本発明の素子は、外部取り出し量子効率、寿命共に優れた性能を示すことが明らかである。
【０３１２】
実施例３
《有機ＥＬ素子３０１、３０２の製造》
実施例１の有機ＥＬ素子１０８の製造において、第一正孔輸送層、第二正孔輸送層の塗布後の加熱処理条件を表５、６に記載の条件で行った以外は同様にして有機ＥＬ素子３０１、３０２を製造した。
【０３１３】
《有機ＥＬ素子の評価》
実施例１の有機ＥＬ素子１０８、及び有機ＥＬ素子３０１、３０２について実施例１と同様にして外部取出し効率及び寿命を評価し、有機ＥＬ素子１０８の測定値を１００とした時の相対値で表した。結果を表６に示す。
【０３１４】
【表５】
2009164033.tif 000036
【０３１５】
【表６】
2009164033.tif 000037
【０３１６】
表６から、複数層を塗布工程で積層し、各塗布工程後、上記関係式（２）、（３）を満たす温度条件で加熱処理することで、さらに、寿命、外部取り出し量子効率が向上することが明らかである。
【０３１７】
実施例４
《有機ＥＬ素子４０１、４０２の製造》
実施例２の有機ＥＬ素子２０２の製造において、第一正孔輸送層、発光層の塗布後の加熱処理条件を表７、８に記載の条件で行った以外は同様にして有機ＥＬ素子４０１、４０２を製造した。
《有機ＥＬ素子の評価》
実施例１の有機ＥＬ素子２０２、及び有機ＥＬ素子４０１、４０２について実施例１と同様にして、外部取出し効率及び寿命を評価した。尚、有機ＥＬ素子２０２の測定値を１００とした時の相対値で表した。結果を表８に示す。
【０３１８】
【表７】
2009164033.tif 000038
【０３１９】
【表８】
2009164033.tif 000039
【０３２０】
表８から、複数層を塗布工程で積層し、各塗布工程後、上記関係式（２）、（３）を満たす温度条件で加熱処理することで、寿命、外部取り出し量子効率が更に向上することが明らかである。
【図面の簡単な説明】
【０３２１】
【図１】有機ＥＬ素子から構成される表示装置の一例を示した模式図である。
【図２】表示部Ａの模式図である。
【図３】画素の模式図である。
【図４】パッシブマトリクス方式フルカラー表示装置の模式図である。
【図５】照明装置の概略図である。
【図６】照明装置の模式図である。
【符号の説明】
【０３２２】
１  ディスプレイ
３  画素
５  走査線
６  データ線
７  電源ライン
１０  有機ＥＬ素子
１１  スイッチングトランジスタ
１２  駆動トランジスタ
１３  コンデンサ
Ａ  表示部
Ｂ  制御部
１０１  有機ＥＬ素子
１０２  ガラスカバー
１０５  陰極
１０６  有機ＥＬ層
１０７  透明電極付きガラス基板
１０８  窒素ガス
１０９  捕水剤
【図１】
2009164033.tif 000043
【図２】
2009164033.tif 000044
【図３】
2009164033.tif 000045
【図４】
2009164033.tif 000046
【図５】
2009164033.tif 000047
【図６】
2009164033.tif 000048