(57)【要約】  本発明の薄膜は、下記一般式（１）で表される構造を有する化合物を含有する。    【化１】2020012685.tif 000038
2020012685.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で表される構造を有する化合物を含有する薄膜。
【化１】
2020012685.tif 000036
（一般式（１）中、Ａｒ１〜Ａｒ３は、各々独立に、水素原子、芳香族炭化水素環又は複素環を表し、かつ、少なくとも一つはピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、又はキナゾリン環を表す。Ａｒ４〜Ａｒ６は、各々独立に、水素原子、芳香族炭化水素環又は複素環を表し、かつ、少なくとも一つはピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、又はキナゾリン環を表す。ｎは１以上、かつ５以下の整数を表す。Ｌは、各々独立に、芳香族炭化水素環又は複素環を表す。）
【請求項２】
前記一般式（１）において、ｎ＝２の場合、Ｌのうち少なくとも一つは複素環である請求項１に記載の薄膜。
【請求項３】
前記一般式（１）において、ｎは３以上である請求項１に記載の薄膜。
【請求項４】
前記一般式（１）において、Ｌが、各々独立に、フェニル環、ピリジン環、ピラジン環、又はピリミジン環を表す請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の薄膜。
【請求項５】
更に電子注入材料を含有する請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の薄膜。
【請求項６】
電極と、発光層を含む複数の有機機能層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記有機機能層の少なくとも一層が、請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の前記薄膜である有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項７】
前記薄膜、電子注入層、前記電極の順に積層されている請求項６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項８】
前記電極が、銀を主成分としており、
前記有機機能層が、前記電極に隣接して設けられている請求項６または請求項７に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項９】
前記電極が、膜厚が１５ｎｍ以下であり、かつ透明である請求項６から請求項８までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１０】
下記一般式（１）で表される構造を有する化合物を含有する有機エレクトロルミネッセンス用材料。
【化２】
2020012685.tif 000037
（一般式（１）中、Ａｒ１〜Ａｒ３は、各々独立に、水素原子、芳香族炭化水素環又は複素環を表し、かつ、少なくとも一つはピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、又はキナゾリン環を表す。Ａｒ４〜Ａｒ６は、各々独立に、水素原子、芳香族炭化水素環又は複素環を表し、かつ、少なくとも一つはピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、又はキナゾリン環を表す。ｎは１以上、かつ５以下の整数を表す。Ｌは、各々独立に、芳香族炭化水素環又は複素環を表す。）
【請求項１１】
請求項６から請求項９までのいずれか一項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表示装置。
【請求項１２】
請求項６から請求項９までのいずれか一項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照明装置。
【請求項１３】
電極と、請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の薄膜を有する電子デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜、電子デバイス、有機エレクトロルミネッセンス素子、有機エレクトロルミネッセンス用材料、表示装置、及び、照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子デバイスは一般に広く普及しており、例えば、太陽光パネルや有機エレクトロルミネッセンス素子などがその代表例である。有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子）は、電極（陽極及び陰極）、発光層を有する構成であり、陽極から注入された正孔と陰極から注入された電子を発光層内で再結合させることで励起子（エキシトン）を生成させる。このエキシトンが失活する際の光の放出を利用している。【０００３】
近年、省電力化などの観点から、それら電子デバイスの性能向上が求められている。例えば、一般的に普及している電子デバイスとして有機ＥＬ素子が挙げられ、有機ＥＬ素子の性能向上のため、様々な有機ＥＬ材料が開発されている。その例としては、特許文献１及び特許文献２に記載の有機ＥＬ材料が挙げられる。これらの例では、ピリミジン化合物が有機ＥＬ材料に用いられ、有機ＥＬ素子の性能向上を図っている。
しかしながら、さらなる電子デバイスの性能向上が求められており、より駆動電圧が低減され、一定時間保存した際の駆動電圧の上昇、すなわち保存安定性がより向上された電子デバイスが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００４／３９７８６号
【特許文献２】米国特許出願公開第２００７／１９０３５５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記問題に鑑みて、電子デバイスの性能向上のため、電子デバイスの駆動電圧の低減及び保存時の安定性向上に寄与する薄膜、当該薄膜を用いた電子デバイス、当該薄膜を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子、当該有機エレクトロルミネッセンス素子に用いる有機エレクトロルミネッセンス用材料、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】
【０００６】
本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。【０００７】
１．下記一般式（１）で表される構造を有する化合物を含有する薄膜。【０００８】
【化１】
2020012685.tif 000003
【０００９】
（一般式（１）中、Ａｒ１〜Ａｒ３は、各々独立に、水素原子、芳香族炭化水素環又は複素環を表し、かつ、少なくとも一つはピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、又はキナゾリン環を表す。Ａｒ４〜Ａｒ６は、各々独立に、水素原子、芳香族炭化水素環又は複素環を表し、かつ、少なくとも一つはピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、又はキナゾリン環を表す。ｎは１以上、かつ５以下の整数を表す。Ｌは、各々独立に、芳香族炭化水素環又は複素環を表す。）【００１０】
２．前記一般式（１）において、ｎ＝２の場合、Ｌのうち少なくとも一つは複素環である第１項に記載の薄膜。【００１１】
３．前記一般式（１）において、ｎは３以上である第１項に記載の薄膜。【００１２】
４．前記一般式（１）において、Ｌが、各々独立に、フェニル環、ピリジン環、ピラジン環、又はピリミジン環を表す第１項から第３項までのいずれか一項に記載の薄膜。【００１３】
５．更に電子注入材料を含有する第１項から第４項までのいずれか一項に記載の薄膜。【００１４】
６．電極と、発光層を含む複数の有機機能層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記有機機能層の少なくとも一層が、第１項から第５項までのいずれか一項に記載の前記薄膜である有機エレクトロルミネッセンス素子。【００１５】
７．前記薄膜、電子注入層、前記電極の順に積層されている第６項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。【００１６】
８．前記電極が、銀を主成分としており、
前記有機機能層が、前記電極に隣接して設けられている第６項または第７項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。【００１７】
９．前記電極が、膜厚が１５ｎｍ以下であり、かつ透明である第６項から第８項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。【００１８】
１０．下記一般式（１）で表される構造を有する化合物を含有する有機エレクトロルミネッセンス用材料。【００１９】
【化２】
2020012685.tif 000004
【００２０】
（一般式（１）中、Ａｒ１〜Ａｒ３は、各々独立に、水素原子、芳香族炭化水素環又は複素環を表し、かつ、少なくとも一つはピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、又はキナゾリン環を表す。Ａｒ４〜Ａｒ６は、各々独立に、水素原子、芳香族炭化水素環又は複素環を表し、かつ、少なくとも一つはピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、又はキナゾリン環を表す。ｎは１以上、かつ５以下の整数を表す。Ｌは、各々独立に、芳香族炭化水素環又は複素環を表す。）【００２１】
１１．第６項から第９項までのいずれか一項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表示装置。【００２２】
１２．第６項から第９項までのいずれか一項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照明装置。【００２３】
１３．電極と、第１項から第５項までのいずれか一項に記載の薄膜を有する電子デバイス。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、駆動電圧及び高温保存時の安定性が改善された有機エレクトロルミネッセンス素子及び当該有機エレクトロルミネッセンス素子に用いる有機エレクトロルミネッセンス用材料を提供することができる。また、駆動電圧及び高温保存時の安定性が改善された表示装置及び照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【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
【図２】表示部Ａの模式図
【図３】画素の回路図
【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
【図５】照明装置の概略図
【図６】照明装置の断面を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の薄膜は、下記一般式（１）で表される構造を有する化合物を含有することを特徴とする。この特徴は、請求項１から請求項４までの請求項に係る発明に共通する技術的特徴である。また、本発明の薄膜は、下記一般式（１）で表される構造を有する化合物以外にも、他の化合物を含んでもよい。
【００２７】
《一般式（１）で表される構造を有する化合物》
【００２８】
【化３】
2020012685.tif 000005
【００２９】
一般式（１）中、Ａｒ１〜Ａｒ３は、各々独立に、水素原子又は芳香族炭化水素環又は複素環を表し、更に置換基を有してもよく、かつ、少なくとも一つはピリジン環又はピラジン環又はピリミジン環又はキナゾリン環である。すなわち、Ａｒ１〜Ａｒ３は、各々独立に、水素原子、又は、置換又は無置換の芳香族炭化水素環、又は、置換又は無置換の複素環を表し、かつ少なくとも一つはピリジン環又はピラジン環又はピリミジン環又はキナゾリン環である。芳香族炭化水素環の具体例としては、特に制限されないが、例えば、ベンゼン環、ナフチル環、アントラセン環、ピレン環等が挙げられる。複素環の具体例としては、特に制限されないが、例えば、上記芳香族炭化水素環における炭素原子の一部が、ヘテロ原子（酸素原子、窒素原子又は硫黄原子）によって置換されたものもあり、例えば、ピリジン環、ピロール環、フラン環、ピラン環、イミダゾール環、ピラゾール環、オキサゾール環、ピリダジン環、ピリミジン環、プリン環、トリアジン環、トリアゾール環、キノリン環、イソキノリン環等が挙げられる。
【００３０】
一般式（１）中、Ａｒ４〜Ａｒ６は、各々独立に、水素原子又は芳香族炭化水素環又は複素環を表し、更に置換基を有してもよく、かつ、少なくとも一つはピリジン環又はピラジン環又はピリミジン環又はキナゾリン環である。すなわち、Ａｒ４〜Ａｒ６は、各々独立に、水素原子、又は、置換又は無置換の芳香族炭化水素環、又は、置換又は無置換の複素環を表し、かつ少なくとも一つはピリジン環又はピラジン環又はピリミジン環又はキナゾリン環である。芳香族炭化水素環の具体例としては、特に制限されないが、例えば、ベンゼン環、ナフチル環、アントラセン環、ピレン環等が挙げられる。複素環の具体例としては、特に制限されないが、例えば、上記芳香族炭化水素環における炭素原子の一部が、ヘテロ原子（酸素原子、窒素原子又は硫黄原子）によって置換されたものもあり、例えば、ピリジン環、ピロール環、フラン環、ピラン環、イミダゾール環、ピラゾール環、オキサゾール環、ピリダジン環、ピリミジン環、プリン環、トリアジン環、トリアゾール環、キノリン環、イソキノリン環等が挙げられる。
【００３１】
一般式（１）中、ｎは１以上、かつ５以下の整数を表す。
【００３２】
一般式（１）中、Ｌは、各々独立に、芳香族炭化水素環又は複素環を表し、更に置換基を有してもよい。すなわち、Ｌは、各々独立に、置換又は無置換の芳香族炭化水素環、又は、置換又は無置換の複素環を表す。Ｌの具体例としては、特に制限されないが、例えば、ベンゼン環、ナフチル環、アントラセン環、フルオレン環、ピリジン環、ピラジン環、トリアジン環、ピリミジン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、インドール環、イミダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピラゾール環又はトリアゾール環、アザジベンゾフラン環を含む二価の連結基を表すもの等が挙げられる。
【００３３】
これらのうち、Ｌは、各々独立に、フェニル環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、を表すものであることが好ましい。これらは、更に置換基を有してもよい。
【００３４】
ｎ＝２の場合、Ｌのうち少なくとも一つは複素環であることが好ましい。すなわち、ｎ＝２の場合、Ｌのうち少なくとも一つは置換又は無置換の複素環であることが好ましい。複素環の具体例としては、特に制限されず、前述の同様の例が挙げられる。
【００３５】
一般式（１）中、ｎは３以上、５以下であることが好ましい。さらに、ｎは３以上、５以下であり、かつ、Ｌは、各々独立に、フェニル環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、を表すものであることが好ましい。これらは置換基を有してもよい。
【００３６】
一般式（１）で用いられる置換基としては、特に制限されないが、例えば、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、トリフルオロメチル基、イソプロピル基等）、アリール基（例えば、フェニル基等）、ヘテロアリール基（例えば、ピリジル基、カルバゾリル基等）、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子等）、シアノ基、若しくはフッ化アルキル基等が挙げられ、後述する例示化合物で使用されているものも好ましい。
【００３７】
《一般式（１）で表される構造を有する化合物の合成例》
＜合成例１＞
本発明化合物（１）の合成
【００３８】
【化４】
2020012685.tif 000006
【００３９】
２００ｍＬの４頭コルベンに化合物（１−１） １．８ｇ（４．６４ｍｍｏｌ）、化合物（１−２） ０．８４ｇ（２．５５ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム １．２８ｇ（９．２８ｍｍｏｌ）、純水 ５ｍＬ、ＴＨＦ ４３ｍＬを投入して、窒素ガスを流入しながら室温で３０分撹拌した。その後、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０） ０．５７５ｇ（０．３４８ｍｍｏｌ）、２−ジシクロヘキシルホスフィノ−２′，６′−ジメトキシビフェニル ０．１４２ｇ（０．３４８ｍｍｏｌ）を投入して撹拌しながら７時間加熱還流した。反応終了後、室温まで冷却し、水を加えて撹拌、濾過した。得られた粗結晶にＴＨＦを加えて加熱還流下、懸濁撹拌した後、室温に冷却して濾過、乾燥して１．５６ｇの固体を得た。得られた固体を昇華精製して、化合物（１） １．０４ｇ（収率６５％）を得た。構造は１Ｈ−ＮＭＲにより確認した。
【００４０】
＜合成例２＞
本発明化合物（４９）の合成
【００４１】
【化５】
2020012685.tif 000007
【００４２】
２００ｍＬの４頭コルベンに化合物（４９−１） １．７ｇ（４．３４ｍｍｏｌ）、化合物（４９−２） ０．８２ｇ（２．４８ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム ０．９２ｇ（６．６８ｍｍｏｌ）、純水 ４ｍＬ、ＴＨＦ ４０ｍＬを投入して、窒素ガスを流入しながら室温で３０分撹拌した。その後、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０） ０．１４４ｇ（０．２５ｍｍｏｌ）２−ジシクロヘキシルホスフィノ−２′，６′−ジメトキシビフェニル ０．１０２ｇ（０．２５ｍｍｏｌ）を投入して撹拌しながら７時間加熱還流した。反応終了後、室温まで冷却し、水を加えて撹拌、濾過した。得られた粗結晶にＴＨＦを加えて加熱還流下、懸濁撹拌した後、室温に冷却して濾過、乾燥して１．０２ｇの固体を得た。得られた固体を昇華精製して、化合物（４９） ０．９０ｇ（収率６０％）を得た。構造は１Ｈ−ＮＭＲにより確認した。
【００４３】
《一般式（１）で表される構造を有する化合物の具体例》
一般式（１）で表される構造を有する化合物の具体例を以下に示す。これらの化合物は一例であって、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４４】
【化６】
2020012685.tif 000008
【００４５】
【化７】
2020012685.tif 000009
【００４６】
【化８】
2020012685.tif 000010
【００４７】
【化９】
2020012685.tif 000011
【００４８】
【化１０】
2020012685.tif 000012
【００４９】
【化１１】
2020012685.tif 000013
【００５０】
【化１２】
2020012685.tif 000014
【００５１】
【化１３】
2020012685.tif 000015
【００５２】
【化１４】
2020012685.tif 000016
【００５３】
【化１５】
2020012685.tif 000017
【００５４】
【化１６】
2020012685.tif 000018
【００５５】
【化１７】
2020012685.tif 000019
【００５６】
【化１８】
2020012685.tif 000020
【００５７】
【化１９】
2020012685.tif 000021
【００５８】
【化２０】
2020012685.tif 000022
【００５９】
前記説明した本発明の薄膜に関して、その使用方法は特に限定されず、様々な製品等に用いることができる。本発明の薄膜を用いる製品としては、例えば、太陽光パネルや有機ＥＬ素子など、種々の電子デバイス等が挙げられる。それら電子デバイスは、金属等により形成される電極と、前記薄膜を有している。
【００６０】
また、本発明の有機エレクトロルミネッセンス用材料は、前記一般式（１）で表される構造を有する化合物を含有することを特徴とする。前記一般式（１）については、前記説明したとおりである。
【００６１】
また、前記一般式（１）で表される構造を有する化合物における複数の窒素含有ヘテロ環は、銀との相互作用があり、銀原子の拡散距離が減少し、銀の凝集を抑制することができる。それにより銀を主成分とした電極の均一膜を達成することもできる。電極の詳細については後述する。また、本発明化合物は結晶性を抑制することができるため、膜形成時に積層しやすく平滑性を向上させることができる。さらに、銀の凝集を抑制することにより、銀原子の粒界が増えることを抑制できるため、駆動電圧の低下や、経時的な駆動電圧の上昇を抑制することができる。
【００６２】
また、前記一般式（１）で表される構造を有する化合物におけるヘテロ原子は、電子注入材料として用いられるアルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類と相互作用があり、それら電子注入材料として用いられるアルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類の各原子の発光層への拡散を抑制し、駆動電圧の低下や、経時的な駆動電圧の上昇を抑制することができる。
【００６３】
《有機ＥＬ素子の構成層》
本発明の有機ＥＬ素子の構成層について説明する。本発明の有機ＥＬ素子において、電極とは、陽極と陰極を意味する。陽極と陰極との間に挟持される各種有機機能層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。
（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／陰極バッファー層／陰極
（ｖ）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／発光層ユニット／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
【００６４】
更に、発光層ユニットは複数の発光層の間に非発光性の中間層を有していてもよく、該中間層が電荷発生層であるようなマルチフォトンユニット構成であってもよい。この場合、電荷発生層としては、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、オリゴチオフェン類、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。また、電荷発生層は、複数の発光層間の電子の移動を促進する機能を有し、リチウム等のアルカリ金属や、アルカリ土類金属、希土類等が含まれていることが望ましい。その他、電荷発生層の機能や構成としては、後述する電子注入層と同様であってもよい。
以下、本発明の有機ＥＬ素子を構成する各層について説明する。
【００６５】
《有機機能層》
本発明の有機ＥＬ素子は、陽極と、発光層を含む複数の有機機能層と、陰極とをこの順に有する。すなわち、本発明に係る有機機能層は、陽極と陰極の間に位置することを特徴とする。
本発明の有機ＥＬ素子は、複数の有機機能層を有し、当該有機機能層は、発光層、及び、前記説明した本発明の薄膜を含んでいる。なお、発光層は一つであっても複数であってもよい。
【００６６】
また、有機機能層として、前記一般式（１）で表される構造を有する化合物及び電子注入材料を含有する層を有することが好ましい。すなわち、有機機能層としての前記薄膜に電子注入材料が含まれる、若しくは前記薄膜とは別に、電子注入材料が含まれた有機機能層（後述する電子注入層）が設けられることが好ましい。
また、後述する電子注入層が存在する場合、前記薄膜、電子注入層及び前記陰極の順に積層されていることも好ましい。
【００６７】
《発光層》
本発明に用いる発光層は、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。
発光層の層厚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を印加することを防止し、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の範囲に調整される。発光層の層厚の総和は、更に好ましくは２〜２００ｎｍの範囲に調整され、特に好ましくは５〜１００ｎｍの範囲に調整される。
【００６８】
発光層の作製には、後述する発光ドーパントやホスト化合物を用いて、例えば、真空蒸着法、湿式法等により成膜して形成することができる。湿式法は、ウェットプロセスともいい、例えば、スピンコート法、キャスト法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、インクジェット法、印刷法、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（Ｌａｎｇｍｕｉｒ  Ｂｌｏｄｇｅｔｔ法））等を挙げることができる。
本発明の有機ＥＬ素子の発光層には、発光性ドーパント（リン光発光性ドーパントや蛍光発光性ドーパント等）化合物と、ホスト化合物とを含有することが好ましい。
【００６９】
（１）発光性ドーパント
発光性ドーパント（発光ドーパント、ドーパント化合物、単にドーパントともいう。）について説明する。
発光性ドーパントとしては、リン光発光性ドーパント（リン光ドーパント、リン光性化合物、リン光発光性化合物等ともいう。）、蛍光発光性ドーパント（蛍光ドーパント、蛍光性化合物、蛍光発光性化合物ともいう。）を用いることができる。
【００７０】
（１．１）リン光ドーパント
リン光ドーパントは、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、具体的には室温（２５℃）にてリン光発光する化合物である。リン光ドーパントは、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。しかし、本発明で用いられるリン光ドーパントは、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。
【００７１】
リン光ドーパントの発光は原理としては２種挙げられる。一つはエネルギー移動型である。エネルギー移動型は、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発光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ドーパントからの発光を得るものである。もう一つはキャリアトラップ型である。キャリアトラップ型は、リン光ドーパントがキャリアトラップとなり、リン光ドーパント上でキャリアの再結合が起こり、リン光ドーパントからの発光が得られるというものである。いずれの場合においても、リン光ドーパントの励起状態のエネルギーはホスト化合物の励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。
【００７２】
（１．２）蛍光ドーパント
蛍光ドーパントとしては、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素、又は希土類錯体系蛍光体等や、レーザー色素に代表される蛍光量子収率が高い化合物が挙げられる。
【００７３】
［従来公知のドーパントとの併用］
また、本発明に用いられる発光ドーパントは、複数種の化合物を併用して用いてもよく、構造の異なるリン光ドーパント同士の組み合わせや、リン光ドーパントと蛍光ドーパントを組み合わせて用いてもよい。
ここで、発光ドーパントとして、従来公知の国際公開第２０１３／０６１８５０号に記載の化合物を好適に用いることができるが、本発明はこれらに限定されない。
【００７４】
［ホスト化合物］
本発明に用いることができるホスト化合物（発光ホスト、発光ホスト化合物ともいう。）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２０％以上であることが好ましい。
【００７５】
本発明に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。代表的にはカルバゾール誘導体、トリアリールアミン誘導体、芳香族誘導体、含窒素複素環化合物、チオフェン誘導体、フラン誘導体、オリゴアリーレン化合物等の基本骨格を有するもの、又は、カルボリン誘導体やジアザカルバゾール誘導体（ここで、ジアザカルバゾール誘導体とは、カルボリン誘導体のカルボリン環を構成する炭化水素環の少なくとも一つの炭素原子が窒素原子で置換されているものを表す。）等が挙げられる。
【００７６】
本発明に用いることができる公知の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、かつ、発光の長波長化を防ぎ、なおかつ高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。
また、本発明においては、従来公知のホスト化合物を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。また、従来公知の化合物を複数種用いることで、異なる発光を混ぜることが可能となり、これにより任意の発光色を得ることができる。
【００７７】
また、本発明に用いられるホスト化合物としては、低分子化合物でも、繰り返し単位を持つ高分子化合物でもよく、ビニル基やエポキシ基のような重合性基を有する低分子化合物（重合性ホスト化合物）でもよい。また、本発明に用いられるホスト化合物としては、このような化合物を１種又は複数種用いても良い。
【００７８】
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が挙げられる。
特開２００１−２５７０７６号公報、同２００２−３０８８５５号公報、同２００１−３１３１７９号公報、同２００２−３１９４９１号公報、同２００１−３５７９７７号公報、同２００２−３３４７８６号公報、同２００２−８８６０号公報、同２００２−３３４７８７号公報、同２００２−１５８７１号公報、同２００２−３３４７８８号公報、同２００２−４３０５６号公報、同２００２−３３４７８９号公報、同２００２−７５６４５号公報、同２００２−３３８５７９号公報、同２００２−１０５４４５号公報、同２００２−３４３５６８号公報、同２００２−１４１１７３号公報、同２００２−３５２９５７号公報、同２００２−２０３６８３号公報、同２００２−３６３２２７号公報、同２００２−２３１４５３号公報、同２００３−３１６５号公報、同２００２−２３４８８８号公報、同２００３−２７０４８号公報、同２００２−２５５９３４号公報、同２００２−２６０８６１号公報、同２００２−２８０１８３号公報、同２００２−２９９０６０号公報、同２００２−３０２５１６号公報、同２００２−３０５０８３号公報、同２００２−３０５０８４号公報、同２００２−３０８８３７号公報等である。
【００７９】
《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も用いられる。このような電極物質の具体例としては、アルミニウム、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。
陰極は、特に、銀を主成分として構成されていることが好ましい。銀を主成分とする合金は、例えば、銀マグネシウム（ＡｇＭｇ）、銀銅（ＡｇＣｕ）、銀パラジウム（ＡｇＰｄ）、銀パラジウム銅（ＡｇＰｄＣｕ）、銀インジウム（ＡｇＩｎ）等が挙げられる。
なお、本発明における「主成分」とは、膜又は層中の５０質量％以上含有されていることを表し、好ましくは８０質量％以上、更に好ましくは９０質量％以上含有されていることを表す。
【００８０】
銀を主成分とする合金を用いる陰極は、必要に応じて複数の層に分けて積層された構成であってもよい。
陰極の膜厚は、通常１０ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。銀を主成分とする合金を用いる場合は、膜厚が、１５ｎｍ以下であることが好ましく、１２ｎｍ以下であることがより好ましい。また、銀を主成分とする合金を用いる場合は、膜厚が、４ｎｍ以上であることが好ましい。すなわち、銀を主成分とする合金を用いる場合は、膜厚が、４〜１２ｎｍの範囲内であることがより好ましい。膜厚が当該範囲内であることにより、膜が吸収又は反射する光の成分をより低減することができ、光透過率をより維持することができ、かつ層の導電性もより確保できる。
【００８１】
前述のとおり、陰極が銀を主成分とする場合、陰極は、前記一般式（１）で表される構造を有する化合物を含有する有機機能層、すなわち前記薄膜に隣接することが好ましい。
前記薄膜は、陰極に隣接していることが好ましく、前記薄膜上に陰極を形成する場合であっても、陰極上に前記薄膜を形成してもよい。更には、前記薄膜上に陰極を形成し、更に当該陰極上に前記薄膜を形成し、陰極を２層の前記薄膜で挟持する構成であってもよい。
【００８２】
前記薄膜の上部に、銀を主成分とする陰極を成膜する際、陰極を構成する銀原子が前記薄膜に含有されている前記一般式（１）で表される構造を有する化合物と相互作用する。これにより、前記薄膜表面上での銀原子の拡散距離が減少し、特異箇所での銀の凝集（マイグレーション）を抑制することができる。
すなわち、銀原子は、まず銀原子と親和性のある原子を有する前記薄膜表面上で二次元的な核を形成し、それを中心に二次元の単結晶層を形成するという層状成長型（Ｆｒａｎｋ−ｖａｎ  ｄｅｒ  Ｍｅｒｗｅ：ＦＭ型）の膜成長によって成膜されるようになる。
【００８３】
なお、一般的には、前記薄膜表面において付着した銀原子が表面を拡散しながら結合して３次元的な核を形成し、３次元的な島状に成長するという島状成長型（Ｖｏｌｕｍｅｒ−Ｗｅｂｅｒ：ＶＷ型）での膜成長により、島状に成膜しやすいと考えられる。
しかし、本発明においては、前記薄膜に含有されている前記一般式（１）で表される構造を有する化合物により、島状成長が抑制され、層状成長が促進されると推察される。
したがって、薄い膜厚でありながらも均一な膜厚の陰極が得られるようになる。その結果、その薄い膜厚により光透過性を保ちつつも、導電性が確保された透明電極とすることができる。
【００８４】
さらに、前記説明したように、特異箇所での銀の凝集を抑制することにより、陰極と前記薄膜との界面において、銀原子の粒界が増えることを抑制できるため、駆動電圧の低下や、経時的な駆動電圧の上昇を抑制することができる。
【００８５】
また、陰極の上部に前記薄膜を成膜した場合、陰極を構成する銀原子が前記薄膜に含有されている銀原子と親和性のある原子と相互作用し、運動性が抑制されるものと考えられる。これによって、陰極の表面平滑性が良化することで乱反射を抑制することができ、光透過率を向上することが可能である。
このような相互作用によって、熱や温度といった物理刺激に対する陰極の膜質変化が抑制され、耐久性を向上させることができたものと推測している。
【００８６】
陰極は、銀を主成分とする合金の他、一般的な電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法で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、駆動電圧をより低くし、発光効率、素子寿命等をより向上させる観点から、陰極としてのシート抵抗値は数百Ω／ｓｑ．（Ω／□）以下が好ましく、５０Ω／ｓｑ．以下がより好ましく、特に２５Ω／ｓｑ．以下であることが好ましい。下限については特に規定されるものではないが、例えば、１Ω／ｓｑ．以上とすることができる。
なお、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。陰極の光透過率は、３０％以上であることが好ましく、５０％以上であることがより好ましい。更に好ましくは７０％以上である。上限については特に規定されるものではないが、例えば、９５％以下とすることができる。
また、陰極に上記金属を１〜２０ｎｍの膜厚で作製した後に、後述する陽極の説明で挙げる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る。これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する素子を作製することができる。
【００８７】
《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、前述のとおり、前記一般式（１）で表される構造を有する化合物を含有することも好ましい。すなわち、電子輸送層は前記薄膜であることも好ましい。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。電子輸送層は単層若しくは複数層を設けることができる。更に、後述する電子注入層に含まれる材料も含有する電子注入輸送層を設けてもよい。
電子輸送層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、電子輸送層の構成材料としては、従来公知の化合物の中から任意のものを選択し併用することも可能である。
【００８８】
電子輸送層に用いられる従来公知の材料（以下、電子輸送材料という。）の例としては、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、ナフタレンペリレン等の多環芳香族炭化水素、複素環テトラカルボン酸無水物、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、カルボリン誘導体、又は、該カルボリン誘導体のカルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子の少なくとも一つが窒素原子で置換されている環構造を有する誘導体、ヘキサアザトリフェニレン誘導体等が挙げられる。
更に、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引性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。
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。
【００８９】
また、８−キノリノール誘導体の金属錯体、例えば、トリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ）３、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。
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用いることができる。
また、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。
【００９０】
電子輸送層は電子輸送材料を、例えば、真空蒸着法、湿式法等により、薄膜化することで形成することが好ましい。湿式法は、ウェットプロセスともいい、例えば、スピンコート法、キャスト法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、インクジェット法、印刷法、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（Ｌａｎｇｍｕｉｒ  Ｂｌｏｄｇｅｔｔ法））等を挙げることができる。
【００９１】
電子輸送層の層厚については特に制限はないが、通常は５〜５０００ｎｍ程度、好ましくは５〜２００ｎｍである。この電子輸送層は上記材料の１種又は２種以上からなる１層構造であってもよい。
また、金属錯体やハロゲン化金属など金属化合物等のｎ型ドーパントをドープして用いてもよい。
【００９２】
本発明の有機ＥＬ素子の電子輸送層の形成に好ましく用いられる従来公知の電子輸送材料の一例として、国際公開第２０１３／０６１８５０号に記載の化合物を好適に用いることができるが、本発明はこれらに限定されない。
【００９３】
《注入層：電子注入層（陰極バッファー層）、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、陽極と発光層又は正孔輸送層の間、及び陰極と発光層又は電子輸送層との間に存在させてもよい。
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機能層間に設けられる層のことである。注入層は、「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。
【００９４】
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いる。陽極バッファー層としては、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、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、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層等が挙げられる。
【００９５】
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いる。陰極バッファー層としては、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、リチウム、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリ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、フッ化セ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、イッテルビウム、スカンジウムに代表される希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。
【００９６】
また、前記説明したように、前記有機機能層は、前記一般式（１）で表される構造を有する化合物を含有することが好ましい。
【００９７】
例えば、電子輸送層と陰極が隣接し、電子注入層が設けられていない場合、電子輸送層に前記一般式（１）で表される構造を有する化合物に加えて、電子注入材料を含有することも好ましい（すなわち、電子注入輸送層が設けられている）。このような場合であり、かつ、陰極の主成分として銀が用いられる場合、前記説明したように、特異箇所での銀の凝集を抑制することで、駆動電圧の低下や経時的な駆動電圧上昇の抑制が可能である。
【００９８】
例えば、電子輸送層、電子注入層、陰極がこの順に積層される場合、電子輸送層に前記一般式（１）で表される構造を有する化合物を含有し（電子輸送層が前記薄膜に該当する）、電子注入層に電子注入材料を含有することも好ましい。この場合、前記一般式（１）で表される構造を有する化合物が、電子注入材料として使用されるアルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類等と相互作用し、電子注入材料の発光層への拡散を抑制すると考えられるため、駆動電圧の低下と経時的な駆動電圧上昇を抑制することができると考えられる。
【００９９】
《阻止層：正孔阻止層、電子阻止層》
阻止層は、上記のように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。
【０１００】
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る。正孔阻止層は、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。
本発明の有機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。
正孔阻止層には、前述のホスト化合物として挙げた、カルバゾール誘導体、カルボリン誘導体、ジアザカルバゾール誘導体（ここで、ジアザカルバゾール誘導体とは、カルボリン環を構成する炭素原子のいずれか一つが窒素原子で置き換わったものをいう。）を含有することが好ましい。
【０１０１】
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る。電子阻止層は、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、電子輸送層の層厚としては、好ましくは３〜１００ｎｍであり、更に好ましくは５〜３０ｎｍである。
【０１０２】
《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。正孔輸送層は単層又は複数層設けることができる。
正孔輸送材料としては、正孔の注入又は輸送、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、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。
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。
【０１０３】
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。
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；Ｎ−フェニルカルバゾール、更には米国特許第５０６１５６９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三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。
【０１０４】
更に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。
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
正孔輸送層の層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種又は２種以上からなる１層構造であってもよい。
【０１０７】
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。
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作製することができるため好ましい。
【０１０８】
《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、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い。又はパターン精度を余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。
【０１０９】
又は、導電性有機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の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、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値は数百Ω／ｓｑ．以下が好ましい。更に膜厚は材料にもよるが、通常１０〜１０００ｎｍ、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【０１１０】
《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。
【０１１１】
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（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、アクリル又はポリアリレート類、アートン（商品名ＪＳＲ社製）又はアペル（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のフィルムを挙げることができる。
【０１１２】
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い。ハイブリッド被膜は、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い。更には、ハイブリッド被膜は、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。
【０１１３】
ガスバリアー層を形成する材料としては、水分や酸素等の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。更に該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることがより好ましい。無機層と有機機能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。
【０１１４】
ガスバリアー層の形成方法については特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、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。しかし、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。
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。
【０１１５】
本発明の有機ＥＬ素子の発光の室温における外部取り出し収率は、１％以上であることが好ましく、５％以上であるとより好ましい。
ここで、外部取り出し量子収率（％）＝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。
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。
【０１１６】
《有機ＥＬ素子の作製方法》
有機ＥＬ素子の作製方法の一例として、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層（電子注入層）／陰極からなる素子の作製方法について説明する。
まず、適当な基板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１０〜２００ｎｍの膜厚になるように形成させ、陽極を作製する。
次に、この上に素子材料である正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、陰極バッファー層等の有機化合物を含有する薄膜を形成させる。
【０１１７】
薄膜の形成方法としては、例えば、真空蒸着法、湿式法（ウェットプロセスともいう。）等により成膜して形成することができる。
湿式法としては、スピンコート法、キャスト法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、インクジェット法、印刷法、スプレーコート法、カーテンコート法、ＬＢ法等がある。しかし、湿式法としては、精密な薄膜が形成可能で、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、スプレーコート法等のロール・ｔｏ・ロール方式適性の高い方法が好ましい。また、層ごとに異なる成膜法を適用してもよい。
【０１１８】
本発明に用いられる発光ドーパント等の有機ＥＬ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、ジメチルホルムアミド（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。
【０１１９】
これらの層の形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるように形成させ、陰極を設けることにより所望の有機ＥＬ素子が得られる。
また、順序を逆にして、陰極、陰極バッファー層、電子輸送層、正孔阻止層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極の順に作製することも可能である。
本発明の有機ＥＬ素子の作製は、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、作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。
【０１２０】
《封止》
本発明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、電気絶縁性は特に問わない。
【０１２１】
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、ポリサルフォン等から形成されたもの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、モリブデン、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。
【０１２２】
本発明においては、素子を薄膜化できるということからポリマーフィルム、金属フィルムを好ましく使用することができる。
更には、ポリマーフィルムは、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。
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。
【０１２３】
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。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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
また、有機機能層を挟み支持基板と対向する側の電極の外側に当該電極と有機機能層を被覆し、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、当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。
更に、当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。
【０１２６】
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、シリコー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。
【０１２７】
《保護膜、保護板》
有機機能層を挟み支持基板と対向する側の前記封止膜、又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、又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。
【０１２８】
《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１５〜２０％程度の光しか取り出せないことが一般的にいわれている。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ためである。また、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。
【０１２９】
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（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（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（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）等がある。
【０１３０】
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。しかし、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、又は基板、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、更に高輝度又は耐久性に優れた素子を得ることができる。
【０１３１】
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り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、更に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。
【０１３２】
全反射を起こす界面若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一次の回折や二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たものである。この方法は、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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
回折格子を導入する位置としては前述のとおり、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）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。
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、二次元的に配列が繰り返されることが好ましい。
【０１３５】
《集光シート》
本発明の有機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、又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二次元に配列する。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、大きすぎると厚さが厚くなり好ましくない。
【０１３６】
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。
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。
【０１３７】
《用途》
本発明の有機ＥＬ素子は、表示装置、ディスプレイ、各種発光装置等に用いることができる。発光装置として、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するものではない。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。
【０１３８】
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。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。
【０１３９】
本発明の有機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７．１６において、分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタ（株）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。
また、本発明の有機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いう。
【０１４０】
《表示装置》
本発明の有機ＥＬ素子は、表示装置に用いることもできる。
本発明の表示装置は、本発明の有機ＥＬ素子を具備する。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。
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。
【０１４１】
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。
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。
このようにして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２〜４０Ｖ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。なお、印加する交流の波形は任意でよい。
【０１４２】
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。
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。
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。
【０１４３】
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。
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。
【０１４４】
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、表示部Ａと制御部Ｂとを電気的に接続する配線部Ｃ等を有する。
制御部Ｂは表示部Ａと配線部Ｃを介して電気的に接続され、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る。そして、走査信号により走査線ごと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。
【０１４５】
図２はアクティブマトリクス方式による表示装置の模式図であり、表示部Ａの模式図である。
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Ｃ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。
図２においては、画素３の発光した光（発光光Ｌ）が白矢印方向（下方向）へ取り出される場合を示している。
【０１４６】
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）。
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。
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。
【０１４７】
次に、画素の発光プロセスを説明する。図３は画素の回路を示した概略図である。
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、コンデンサー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、緑色及び青色発光の有機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。
【０１４８】
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の駆動がオンする。そして、ドレインに印加された画像データ信号がコンデンサー１３と駆動トランジスタ１２のゲートに伝達される。
【０１４９】
画像データ信号の伝達により、コンデンサー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。
【０１５０】
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ー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る。そして、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。
すなわち、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。
【０１５１】
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、コンデンサー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。
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。
【０１５２】
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。
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。
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なく、製造コストの低減が計れる。
本発明の有機ＥＬ素子を用いることにより、発光効率が向上した表示装置が得られた。
【０１５３】
《照明装置》
本発明の有機ＥＬ素子は、照明装置に用いることもできる。
本発明の照明装置は、本発明の有機ＥＬ素子を具備する。
本発明の有機ＥＬ素子は、共振器構造を持たせた有機ＥＬ素子として用いてもよい。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、レーザー発振をさせることにより上記用途に使用してもよい。
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。
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、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。又は、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。
【０１５４】
例えば、複数の発光材料を用いる場合、複数の発光色を同時に発光させて、混色することで白色発光を得ることができる。複数の発光色の組み合わせとしては、赤色、緑色及び青色の三原色の三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二つの発光極大波長を含有したものでもよい。
【０１５５】
また、本発明の有機ＥＬ素子の形成方法は、発光層、正孔輸送層又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い。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、インクジェット法及び印刷法等で、例えば、電極膜を形成でき、生産性も向上する。
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。
【０１５６】
［照明装置の一態様］
本発明の有機ＥＬ素子の非発光面をガラスケースで覆い、厚さ３００μｍのガラス基板を封止用基板として用いる。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る。そして、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及び図６に示すような照明装置を形成することができる。
図５は、照明装置の概略図を示し、本発明の有機ＥＬ素子（照明装置内の有機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、照明装置内の有機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）で行った。）。
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は有機機能層、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。
本発明の有機ＥＬ素子を用いることにより、発光効率が向上した照明装置が得られた。
【実施例１】
【０１５７】
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。なお、実施例において「部」又は「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り、「質量部」又は「質量％」を表す。【０１５８】
なお、本実施例では有機ＥＬ素子を例に挙げているが、本発明の薄膜はこれに限定されず、有機ＥＬ素子以外の様々な電子デバイスに用いることができる。【０１５９】
［実施例１］
（有機ＥＬ素子の作製）
＜有機ＥＬ素子１−１の作製＞
５０ｍｍ×５０ｍｍ、厚さ０．７ｍｍのガラス基板上に、陽極としてＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）を１５０ｎｍの厚さで成膜した。パターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を付けた透明基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄した。次いで、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。その後、この透明基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。【０１６０】
真空蒸着装置内の蒸着用るつぼの各々に、各層の構成材料を、各々素子作製に最適の量を充填した。蒸着用るつぼはモリブデン製又はタングステン製の抵抗加熱用材料で作製されたものを用いた。
真空度１×１０−４Ｐａまで減圧した後、ＨＡＴ−ＣＮ（１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリル）の入った蒸着用るつぼに通電して加熱した。そして、蒸着速度０．１ｎｍ／秒でＩＴＯ透明電極上に蒸着し、層厚１０ｎｍの正孔注入層を形成した。【０１６１】
次いで、α−ＮＰＤ（４，４′−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル）を蒸着速度０．１ｎｍ／秒で前記正孔注入層上に蒸着し、層厚４０ｎｍの正孔輸送層を形成した。ホスト化合物としてＣＢＰ（４，４′−Ｂｉｓ（ｃａｒｂａｚｏｌ−９−ｙｌ）ｂｉｐｈｅｎｙｌ）、発光ドーパントとしてＩｒ（ｐｐｙ）３（Ｔｒｉｓ（２−ｐｈｅｎｙｌｐｙｒｉｄｉｎａｔｏ）ｉｒｉｄｉｕｍ（III））を、それぞれ９０％、１０％の体積％になるように蒸着速度０．１ｎｍ／秒で共蒸着し、層厚３０ｎｍの発光層を形成した。【０１６２】
その後、比較化合物１（電子輸送層（１））とＬｉＱ（８−ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎａｔｏ  ｌｉｔｈｉｕｍ）（電子輸送層（２））をそれぞれ５０％、５０％の体積％になるように蒸着速度０．１ｎｍ／秒で共蒸着し、層厚３０ｎｍの電子輸送層を形成した。なお、電子輸送層（電子輸送層（１）と電子輸送層（２）を合わせた層）が本発明における薄膜に相当する。
更に、ＬｉＱを蒸着速度０．１ｎｍ／秒で蒸着し、膜厚２ｎｍの電子注入層を形成した後に、アルミニウムを蒸着速度０．１ｎｍ／秒で蒸着し、層厚１００ｎｍの陰極を形成した。
上記素子の非発光面側を、純度９９．９９９％以上の高純度窒素ガスの雰囲気下で、缶状ガラスケースで覆い、電極取り出し配線を設置して、有機ＥＬ素子１−１を作製した。【０１６３】
【化２１】
2020012685.tif 000023
【０１６４】
＜有機ＥＬ素子１−２〜１−３５の作製＞
電子輸送層（１）、（２）及び電子注入層に含有させる化合物等を表Ｉに示すように変えた以外は有機ＥＬ素子１−１と同様の方法で有機ＥＬ素子１−２〜１−３５を作製した。
なお、表Ｉ中、「−」は、成分を含有していないことを示す。【０１６５】
（評価）
（１）相対駆動電圧の測定
作製した各有機ＥＬ素子について、各有機ＥＬ素子の透明電極側（すなわち透明基板側）と、対向電極側（すなわち陰極側）との両側での正面輝度を測定し、その和が１０００ｃｄ／ｍ２となるときの電圧を駆動電圧（Ｖ）として測定した。なお、輝度の測定には、分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタ製）を用いた。
上記で得られた駆動電圧を下記式に当てはめて、有機ＥＬ素子１−１の駆動電圧に対する、各有機ＥＬ素子の相対駆動電圧を求めた。
相対駆動電圧（％）＝（各有機ＥＬ素子の駆動電圧／有機ＥＬ素子１−１の駆動電圧）×１００
得られた数値が小さいほど、好ましい結果であることを表す。【０１６６】
（２）高温保存下での相対駆動電圧変化の測定
上記作製した有機ＥＬ素子を、温度８０℃で、２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下で発光させ、発光開始直後の駆動電圧と、開始１００時間後の駆動電圧を測定した。
得られた高温保存前と保存後の駆動電圧を比較して、駆動電圧の変化量（高温保存前の駆動電圧から高温保存後の駆動電圧を差し引いた値）を求めた。
上記で得られた駆動電圧の変化量を下記式に当てはめて、有機ＥＬ素子１−１の駆動電圧変化量に対する、各有機ＥＬ素子の駆動電圧変化量の相対値を高温保存下での相対駆動電圧変化として求めた。
高温保存下での相対駆動電圧変化率（％）＝（各有機ＥＬ素子の駆動電圧変化量／有機ＥＬ素子１−１の駆動電圧変化量）×１００
得られた数値が小さいほど、好ましい結果であることを表す。【０１６７】
【表１】
2020012685.tif 000024
【０１６８】
［実施例２］
（有機ＥＬ素子の作製）
＜有機ＥＬ素子２−１の作製＞
５０ｍｍ×５０ｍｍ、厚さ０．７ｍｍのガラス基板上に、陽極としてＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）を１５０ｎｍの厚さで成膜し、パターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を付けた透明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分間行った後、この透明基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。【０１６９】
真空蒸着装置内の蒸着用るつぼの各々に、各層の構成材料を、各々素子作製に最適の量を充填した。蒸着用るつぼはモリブデン製又はタングステン製の抵抗加熱用材料で作製されたものを用いた。
真空度１×１０−４Ｐａまで減圧した後、ＨＡＴ−ＣＮ（１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリル）の入った蒸着用るつぼに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒でＩＴＯ透明電極上に蒸着し、層厚１０ｎｍの正孔注入層を形成した。【０１７０】
次いで、α−ＮＰＤ（４，４′−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル）を蒸着速度０．１ｎｍ／秒で前記正孔注入層上に蒸着し、層厚４０ｎｍの正孔輸送層を形成した。
ホスト化合物としてＣＢＰ、発光ドーパントとしてＩｒ（ｐｐｙ）３を、それぞれ９０％、１０％の体積％になるように蒸着速度０．１ｎｍ／秒で共蒸着し、層厚３０ｎｍの発光層を形成した。【０１７１】
その後、比較化合物２とＫＦをそれぞれ８５％、１５％の体積％になるように蒸着速度０．１ｎｍ／秒で共蒸着し、層厚３０ｎｍの電子輸送層を形成した。なお、電子輸送層が本発明における薄膜に相当する。
この後、銀とマグネシウムをそれぞれ９０％、１０％の体積％になるように蒸着速度０．１ｎｍ／秒で共蒸着し、膜厚１５ｎｍの陰極を形成した。
上記素子の非発光面側を、純度９９．９９９％以上の高純度窒素ガスの雰囲気下で、缶状ガラスケースで覆い、電極取り出し配線を設置して、有機ＥＬ素子２−１を作製した。【０１７２】
【化２２】
2020012685.tif 000025
【０１７３】
＜有機ＥＬ素子２−２〜２−１８の作製＞
電子輸送層の化合物と、陰極の銀とマグネシウムの成分比を、表IIに示すように変えた以外は有機ＥＬ素子２−１と同様にして有機ＥＬ素子２−２〜２−１８を作製した。
なお、有機ＥＬ素子２−１〜２−１８において、電子輸送層にはＫＦが１５％含まれるが、表II中、ＫＦの表記は省略している。【０１７４】
（評価）
（１）相対駆動電圧の測定
作製した各有機ＥＬ素子について、各有機ＥＬ素子の透明電極側（すなわち透明基板側）と、対向電極側（すなわち陰極側）との両側での正面輝度を測定し、その和が１０００ｃｄ／ｍ２となるときの電圧を駆動電圧（Ｖ）として測定した。なお、輝度の測定には、分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタ製）を用いた。
上記で得られた駆動電圧を下記式に当てはめて、有機ＥＬ素子２−１の駆動電圧に対する、各有機ＥＬ素子の相対駆動電圧を求めた。
相対駆動電圧（％）＝（各有機ＥＬ素子の駆動電圧／有機ＥＬ素子２−１の駆動電圧）×１００
得られた数値が小さいほど、好ましい結果であることを表す。【０１７５】
（２）高温保存下での相対駆動電圧変化の測定
上記作製した有機ＥＬ素子を、温度８０℃で、２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下で発光させ、発光開始直後の駆動電圧と、開始１００時間後の駆動電圧を測定した。
得られた高温保存前と保存後の駆動電圧を比較して、駆動電圧の変化量（高温保存前の駆動電圧から高温保存後の駆動電圧を差し引いた値）を求めた。
上記で得られた駆動電圧の変化量を下記式に当てはめて、有機ＥＬ素子２−１の駆動電圧変化量に対する、各有機ＥＬ素子の駆動電圧変化量の相対値を高温保存下での相対駆動電圧変化として求めた。
高温保存下での相対駆動電圧変化率（％）＝（各有機ＥＬ素子の駆動電圧変化量／有機ＥＬ素子２−１の駆動電圧変化量）×１００
得られた数値が小さいほど、好ましい結果であることを表す。【０１７６】
【表２】
2020012685.tif 000026
【０１７７】
［実施例３］
（有機ＥＬ素子の作製）
＜有機ＥＬ素子３−１の作製＞
５０ｍｍ×５０ｍｍ、厚さ０．７ｍｍのガラス基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄した。次いで、乾燥窒素ガスで乾燥させた後、このガラス基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。【０１７８】
真空蒸着装置内の蒸着用るつぼの各々に、各層の構成材料を、各々素子作製に最適の量を充填した。蒸着用るつぼはモリブデン製又はタングステン製の抵抗加熱用材料で作製されたものを用いた。
真空度１×１０−４Ｐａまで減圧した後、ガラス基板に蒸着マスクを装着し、陽極としてＡｌの入った蒸着用るつぼに通電して加熱した。そして、蒸着速度０．１ｎｍ／秒でガラス基板上に蒸着し、層厚１００ｎｍのパターニングされた陽極を形成した。
次いで、ＨＡＴ−ＣＮ（１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリル）を蒸着速度０．１ｎｍ／秒で陽極上に蒸着し、層厚１０ｎｍの正孔注入層を形成した。【０１７９】
さらに、α−ＮＰＤ（４，４′−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル）を蒸着速度０．１ｎｍ／秒で前記正孔注入層上に蒸着し、層厚４０ｎｍの正孔輸送層を形成した。
ホスト化合物としてＣＢＰ、発光ドーパントとしてＩｒ（ｐｐｙ）３を、それぞれ９０％、１０％の体積％になるように蒸着速度０．１ｎｍ／秒で共蒸着し、層厚３０ｎｍの発光層を形成した。【０１８０】
その後、電子輸送層として、Ａｌｑ３を蒸着速度０．１ｎｍ／秒で蒸着し、層厚３０ｎｍの電子輸送層を形成した。
その後、比較化合物３とＬｉＱをそれぞれ５０％、５０％の体積％になるように蒸着速度０．１ｎｍ／秒で共蒸着し、層厚２ｎｍの電子注入層を形成した。なお、電子注入層が本発明における薄膜に相当する。
この後、銀を蒸着速度０．１ｎｍ／秒で蒸着し、膜厚１５ｎｍの陰極を形成した。
上記素子の非発光面側を、純度９９．９９９％以上の高純度窒素ガスの雰囲気下で、缶状ガラスケースで覆い、電極取り出し配線を設置して、有機ＥＬ素子３−１を作製した。【０１８１】
【化２３】
2020012685.tif 000027
【０１８２】
＜有機ＥＬ素子３−２〜３−２１の作製＞
電子注入層の化合物と、陰極の銀とマグネシウムの比率及び陰極の膜厚を、表IIIに示すように変えた以外は有機ＥＬ素子３−１と同様にして有機ＥＬ素子３−２〜３−２１を作製した。
なお、有機ＥＬ素子３−１〜３−２１において、電子注入層にはＬｉＱが５０％含まれるが、表III中、ＬｉＱの表記は省略している。【０１８３】
（評価）
（１）相対駆動電圧の測定
作製した各有機ＥＬ素子について、各有機ＥＬ素子の透明電極側（すなわち透明基板側）と、対向電極側（すなわち陰極側）との両側での正面輝度を測定し、その和が１０００ｃｄ／ｍ２となるときの電圧を駆動電圧（Ｖ）として測定した。なお、輝度の測定には、分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタ製）を用いた。
上記で得られた駆動電圧を下記式に当てはめて、有機ＥＬ素子３−１の駆動電圧に対する、各有機ＥＬ素子の相対駆動電圧を求めた。
相対駆動電圧（％）＝（各有機ＥＬ素子の駆動電圧／有機ＥＬ素子３−１の駆動電圧）×１００
得られた数値が小さいほど、好ましい結果であることを表す。【０１８４】
（２）高温保存下での相対駆動電圧変化の測定
上記作製した有機ＥＬ素子を、温度８０℃で、２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下で発光させ、発光開始直後の駆動電圧と、開始１００時間後の駆動電圧を測定した。
得られた高温保存前と保存後の駆動電圧を比較して、駆動電圧の変化量（高温保存前の駆動電圧から高温保存後の駆動電圧を差し引いた値）を求めた。
上記で得られた駆動電圧の変化量を下記式に当てはめて、有機ＥＬ素子３−１の駆動電圧変化量に対する、各有機ＥＬ素子の駆動電圧変化量の相対値を高温保存下での相対駆動電圧変化として求めた。
高温保存下での相対駆動電圧変化率（％）＝（各有機ＥＬ素子の駆動電圧変化量／有機ＥＬ素子３−１の駆動電圧変化量）×１００
得られた数値が小さいほど、好ましい結果であることを表す。【０１８５】
【表３】
2020012685.tif 000028
【０１８６】
［実施例４］
（有機ＥＬ素子の作製）
＜有機ＥＬ素子４−１の作製＞
５０ｍｍ×５０ｍｍ、厚さ０．７ｍｍのガラス基板上に、陽極としてＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）を１５０ｎｍの厚さで成膜した。パターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を付けた透明基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄した。次いで、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。その後、この透明基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。【０１８７】
真空蒸着装置内の蒸着用るつぼの各々に、各層の構成材料を、各々素子作製に最適の量を充填した。蒸着用るつぼはモリブデン製又はタングステン製の抵抗加熱用材料で作製されたものを用いた。
真空度１×１０−４Ｐａまで減圧した後、ＨＡＴ−ＣＮ（１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリル）の入った蒸着用るつぼに通電して加熱した。そして、蒸着速度０．１ｎｍ／秒でＩＴＯ透明電極上に蒸着し、層厚２０ｎｍの第１正孔注入層を形成した。【０１８８】
次いで、下記構造式に示す化合物４−Ａを蒸着速度０．１ｎｍ／秒で前記第１正孔注入層上に蒸着し、層厚５０ｎｍの第１正孔輸送層を形成した。【０１８９】
【化２４】
2020012685.tif 000029
【０１９０】
さらに、下記構造式に示す化合物４−Ｂを蒸着速度０．１ｎｍ／秒で前記第１正孔輸送層上に蒸着し、層厚１０ｎｍの電子阻止層を形成した。【０１９１】
【化２５】
2020012685.tif 000030
【０１９２】
第１発光層のホスト化合物として下記構造式に示す化合物４−Ｃ、青色蛍光発光ドーパントとして化合物４−Ｄを、それぞれ９５％、５％の体積％になるように蒸着速度０．１ｎｍ／秒で共蒸着し、層厚３０ｎｍの第１発光層を形成した。【０１９３】
【化２６】
2020012685.tif 000031
【０１９４】
【化２７】
2020012685.tif 000032
【０１９５】
その後、第１電子輸送層として、下記構造式に示す化合物４−Ｅを蒸着速度０．１ｎｍ／秒で蒸着し、層厚３０ｎｍの第１電子輸送層を形成した。【０１９６】
【化２８】
2020012685.tif 000033
【０１９７】
以上の工程により、第１正孔輸送層、電子阻止層、第１発光層、第１電子輸送層から成る第１発光ユニットを作製した。【０１９８】
次に、比較化合物１とＬｉをそれぞれ９５％、５％の体積％になるように蒸着速度０．１ｎｍ／秒で共蒸着し、第１電子輸送層上に層厚２０ｎｍの電荷発生層を形成した。なお、電荷発生層が本発明における薄膜に相当する。【０１９９】
その後、上記第１正孔輸送層と同様にＨＡＴ−ＣＮ（１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリル）を蒸着速度０．１ｎｍ／秒で前記電荷発生層上に蒸着し、膜厚２０ｎｍの第２正孔注入層を形成した。次いで、化合物４−Ａを蒸着速度０．１ｎｍ／秒で前記第２正孔注入層上に蒸着し、層厚６０ｎｍの第２正孔輸送層を形成した。
第２発光層のホスト化合物として下記構造式に示す化合物４−Ｆ、緑色リン光発光ドーパントとしてＩｒ（ｐｐｙ）３、赤色リン光発光ドーパントとしてＩｒ（ｐｉｑ）３（Ｔｒｉｓ［１−ｐｈｅｎｙｌｉｓｏｑｕｉｎｏｌｉｎｅ−Ｃ２，Ｎ］ｉｒｉｄｉｕｍ(III)）をそれぞれ７９％、２０％、１％の体積％になるように蒸着速度０．１ｎｍ／秒で共蒸着し、層厚２０ｎｍの第２発光層を形成した。【０２００】
【化２９】
2020012685.tif 000034
【０２０１】
その後、上記第１電子輸送層と同様に、化合物４−Ｅを蒸着速度０．１ｎｍ／秒で蒸着し、層厚３０ｎｍの第２電子輸送層を形成した。
更に、ＬｉＱを蒸着速度０．１ｎｍ／秒で蒸着し、膜厚２ｎｍの電子注入層を形成した後に、アルミニウムを蒸着速度０．１ｎｍ／秒で蒸着し、層厚１００ｎｍの陰極を形成した
上記素子の非発光面側を、純度９９．９９９％以上の高純度窒素ガスの雰囲気下で、缶状ガラスケースで覆い、電極取り出し配線を設置して、有機ＥＬ素子４−１を作製した。【０２０２】
＜有機ＥＬ素子４−２〜４−１１の作製＞
電荷発生層の化合物を表IVのように変えた以外は、有機ＥＬ素子４−１と同様にして有機ＥＬ素子４−２〜４−１１を作製した。
なお、有機ＥＬ素子４−１〜４−１１において、電荷発生層にはＬｉが５％含まれるが、表IV中、Ｌｉの表記は省略している。【０２０３】
（評価）
（１）相対駆動電圧の測定
作製した各有機ＥＬ素子について、各有機ＥＬ素子の透明電極側（すなわち透明基板側）と、対向電極側（すなわち陰極側）との両側での正面輝度を測定し、その和が１０００ｃｄ／ｍ２となるときの電圧を駆動電圧（Ｖ）として測定した。なお、輝度の測定には、分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタ製）を用いた。
上記で得られた駆動電圧を下記式に当てはめて、有機ＥＬ素子４−１の駆動電圧に対する、各有機ＥＬ素子の相対駆動電圧を求めた。
相対駆動電圧（％）＝（各有機ＥＬ素子の駆動電圧／有機ＥＬ素子４−１の駆動電圧）×１００
得られた数値が小さいほど、好ましい結果であることを表す。【０２０４】
（２）高温保存下での相対駆動電圧変化の測定
上記作製した有機ＥＬ素子を、温度８０℃で、２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下で発光させ、発光開始直後の駆動電圧と、開始１００時間後の駆動電圧を測定した。
得られた高温保存前と保存後の駆動電圧を比較して、駆動電圧の変化量（高温保存前の駆動電圧から高温保存後の駆動電圧を差し引いた値）を求めた。
上記で得られた駆動電圧の変化量を下記式に当てはめて、有機ＥＬ素子４−１の駆動電圧変化量に対する、各有機ＥＬ素子の駆動電圧変化量の相対値を高温保存下での相対駆動電圧変化として求めた。
高温保存下での相対駆動電圧変化率（％）＝（各有機ＥＬ素子の駆動電圧変化量／有機ＥＬ素子４−１の駆動電圧変化量）×１００
得られた数値が小さいほど、好ましい結果であることを表す。【０２０５】
【表４】
2020012685.tif 000035
【０２０６】
以上より、本発明の有機ＥＬ素子は、比較例の有機ＥＬ素子よりも相対駆動電圧が低く、高温保存下での相対駆動電圧変化も小さいことから高温保存時の安定性に優れ、耐久性に優れていることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【０２０７】
本発明は、電子デバイスの性能向上のため、電子デバイスの駆動電圧の低減及び保存時の安定性向上に寄与する薄膜、電子デバイス、有機エレクトロルミネッセンス素子、有機エレクトロルミネッセンス用材料、表示装置、及び、照明装置に利用することができる。
【符号の説明】
【０２０８】
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  コンデンサー
１０１  照明装置内の有機ＥＬ素子
１０２  ガラスカバー
１０５  陰極
１０６  有機機能層
１０７  透明電極付きガラス基板
１０８  窒素ガス
１０９  捕水剤
Ａ  表示部
Ｂ  制御部
Ｃ  配線部
Ｌ  発光光
【図１】
2020012685.tif 000039
【図２】
2020012685.tif 000040
【図３】
2020012685.tif 000041
【図４】
2020012685.tif 000042
【図５】
2020012685.tif 000043
【図６】
2020012685.tif 000044
【国際調査報告】
2020012685.tif 000045
2020012685.tif 000046
2020012685.tif 000047
2020012685.tif 000048