JP7416079B2 - 有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents
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Description
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及び有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
より詳しくは、簡便なプロセスで輝度ムラが改善される有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び当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に関する。
より詳しくは、簡便なプロセスで輝度ムラが改善される有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び当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に関する。
有機材料のエレクトロルミネッセンス（ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：以下「ＥＬ」と略記する。）を利用した有機エレクトロルミネッセンス素子（「有機電界発光素子」、「有機ＥＬ素子」ともいう。）は、平面発光を可能とする新しい発光システムとして既に実用化されている技術である。有機ＥＬ素子は、電子ディスプレイはもとより、最近では照明機器にも適用され、その発展が期待されている。
有機エレクトロルミネッセンス素子は、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）を生成させる。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～十数Ｖ程度の電圧で発光が可能である。
有機エレクトロルミネッセンス素子を照明用光源又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や輝度ムラが挙げられる。
発光効率の向上のためには、有機エレクトロルミネッセンス素子を構成する有機機能層の一部において、それぞれ別の機能を有する材料を混合して構成する、いわゆるホスト－ゲスト構造を組み入れることが一般的となっている。具体的には、発光層におけるホスト化合物と発光性ド一パントの組み合わせが挙げられる。
輝度ムラは、有機機能層の厚さや組成のバラつきにより生じるため、広い面積を均一に成膜する方法が求められている。
発光効率の向上のためには、有機エレクトロルミネッセンス素子を構成する有機機能層の一部において、それぞれ別の機能を有する材料を混合して構成する、いわゆるホスト－ゲスト構造を組み入れることが一般的となっている。具体的には、発光層におけるホスト化合物と発光性ド一パントの組み合わせが挙げられる。
輝度ムラは、有機機能層の厚さや組成のバラつきにより生じるため、広い面積を均一に成膜する方法が求められている。
例えば特許文献１及び非特許文献１では、発光層における発光性ホスト化合物に対する発光性ド一パントの比率が、発光層内で連続的に変化することで効率が向上することを示している。しかし、発光性ド一パントの濃度を連続的に変化させる手段として明示しているのは真空蒸着法における蒸着レートの制御のみであり、生産性に適した手段の提案とはいえない。
一方、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法としては、蒸着法、ウェット・プロセス（スピンコート法、ダイコート法、キャスト法、インクジェット法、スプレー法、印刷法）等があるが、真空プロセスを必要とせず、連続生産が簡便であるという理由で近年はウェット・プロセスにおける製造方法が注目されている。
特許文献２では、ウェット・プロセスにおいて、ホスト化合物と発光性ドーパントの比率が異なる溶液をあらかじめ２種以上準備し、それらを順次積層塗布し、乾燥時にホスト化合物と発光性ドーパントが相互に拡散して連続的な濃度変化を生じさせる方法が開示されている。
また、非特許文献２では、ホスト層の上にインクジェットにより発光性ドーパントの液を滴下し、ホスト層が発光性ドーパント液に溶けることで、発光層を形成する方法が開示されている。
しかし、特許文献２及び非特許文献２には、生産性に優れるウェット・プロセスによる有機ＥＬ素子の製造方法が開示されているが、本発明者が検討したところ、膜厚や組成の不均一性に起因すると考えられる輝度ムラが生じることが分かった。
しかし、特許文献２及び非特許文献２には、生産性に優れるウェット・プロセスによる有機ＥＬ素子の製造方法が開示されているが、本発明者が検討したところ、膜厚や組成の不均一性に起因すると考えられる輝度ムラが生じることが分かった。
Ｓ．Ｒ．Ｆｏｒｒｅｓｔ，ｅｔ ａｌ．，"Ｔｅｎｆｏｌｄ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｉｎ ｔｈｅ ｌｉｆｅｔｉｍｅ ｏｆ ｂｌｕｅ ｐｈｏｓｐｈｏｒｅｓｃｅｎｔ ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ－ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅｓ"Ｎａｔｕｒｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｉｏｎ，２０１４，５，５００８．
岡田 裕之， 中 茂樹「インクジェットによる有機ＥＬデバイス作製」；日本印刷学会誌，２０１０，３９，３７４－３７６．
本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、簡便なプロセスで輝度ムラが改善される有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び当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を提供することである。
本発明者は、上記課題を解決すべく、上記問題の原因等について検討する過程において、ある特定の有機機能層を加熱・融解させたとき、当該有機機能層を構成する化合物が、隣接層を構成する化合物と混合する挙動を見出し本発明に至った。
すなわち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。
すなわち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。
１．基板上に、陽極と、少なくとも一層の発光層を含む有機機能層と、陰極と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であって、
前記発光層をウェット・プロセスで形成する工程を有し、かつ、
当該発光層に含有させるホスト化合物と発光性ドーパントの組成を、当該発光層の厚さ方向において、連続的又は断続的に変化させる加熱・融解工程を有し、
前記発光層の形成において、前記基板側から、前記ホスト化合物を含有するホスト層と前記発光性ドーパントを含有するドーパント層をこの順に形成し、その後、
前記加熱・融解工程において、少なくとも前記ホスト層を融解させることで、当該ホスト層と前記ドーパント層のそれぞれの構成成分を混合させ、
前記発光層の前記陰極側から前記陽極側に向かう厚さ方向において、前記ホスト化合物と前記発光性ドーパントの組成を連続的又は断続的に変化させ、かつ、
前記発光性ドーパントの濃度が連続的又は断続的に減少する領域を形成する
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。
前記発光層をウェット・プロセスで形成する工程を有し、かつ、
当該発光層に含有させるホスト化合物と発光性ドーパントの組成を、当該発光層の厚さ方向において、連続的又は断続的に変化させる加熱・融解工程を有し、
前記発光層の形成において、前記基板側から、前記ホスト化合物を含有するホスト層と前記発光性ドーパントを含有するドーパント層をこの順に形成し、その後、
前記加熱・融解工程において、少なくとも前記ホスト層を融解させることで、当該ホスト層と前記ドーパント層のそれぞれの構成成分を混合させ、
前記発光層の前記陰極側から前記陽極側に向かう厚さ方向において、前記ホスト化合物と前記発光性ドーパントの組成を連続的又は断続的に変化させ、かつ、
前記発光性ドーパントの濃度が連続的又は断続的に減少する領域を形成する
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。
２．前記発光性ドーパントが、熱活性型遅延蛍光性化合物である、
ことを特徴とする第１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
ことを特徴とする第１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
３．前記ホスト化合物が、絶縁性の高分子化合物である、
ことを特徴とする第１項又は第２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の製造方法。
ことを特徴とする第１項又は第２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の製造方法。
４．前記ホスト化合物が、ポリスチレンである、
ことを特徴とする第１項から第３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の製造方法。
ことを特徴とする第１項から第３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の製造方法。
５．基板上に、陽極と、少なくとも一層の発光層を含む有機機能層と、陰極とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記発光層が、前記基板側からホスト化合物を含有するホスト層と発光性ドーパントを含有するドーパント層の塗布膜からなり、
当該ホスト層と当該ドーパント層とが融解接合されており、
前記発光層の前記陰極側から前記陽極側に向かう厚さ方向において、前記ホスト化合物と前記発光性ドーパントの組成が連続的又は断続的に変化し、かつ、前記厚さ方向において、前記発光性ドーパントの濃度が連続的又は断続的に減少する領域が形成されている、
ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
前記発光層が、前記基板側からホスト化合物を含有するホスト層と発光性ドーパントを含有するドーパント層の塗布膜からなり、
当該ホスト層と当該ドーパント層とが融解接合されており、
前記発光層の前記陰極側から前記陽極側に向かう厚さ方向において、前記ホスト化合物と前記発光性ドーパントの組成が連続的又は断続的に変化し、かつ、前記厚さ方向において、前記発光性ドーパントの濃度が連続的又は断続的に減少する領域が形成されている、
ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
６．前記発光性ドーパントが、熱活性型遅延蛍光性化合物である、
ことを特徴とする第５項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
ことを特徴とする第５項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
７．前記ホスト化合物が、絶縁性の高分子化合物である、
ことを特徴とする第５項又は第６項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
ことを特徴とする第５項又は第６項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
本発明の上記手段により、簡便なプロセスで輝度ムラが改善される有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び当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を提供することができる。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法は、基板上に、陽極と、少なくとも一層の発光層を含む有機機能層と、陰極と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であって、前記発光層をウェット・プロセスで形成する工程を有し、かつ、当該発光層に含有させるホスト化合物と発光性ドーパントの組成を、当該発光層の厚さ方向において、連続的又は断続的に変化させる加熱・融解工程を有し、前記発光層の形成において、前記基板側から、前記ホスト化合物を含有するホスト層と前記発光性ドーパントを含有するドーパント層をこの順に形成し、その後、前記加熱・融解工程において、少なくとも前記ホスト層を融解させることで、当該ホスト層と前記ドーパント層のそれぞれの構成成分を混合させ、前記発光層の前記陰極側から前記陽極側に向かう厚さ方向において、前記ホスト化合物と前記発光性ドーパントの組成を連続的又は断続的に変化させ、かつ、前記発光性ドーパントの濃度が連続的又は断続的に減少する領域を形成することを特徴とする。
この特徴は、下記各実施形態に共通する又は対応する技術的特徴である。
この特徴は、下記各実施形態に共通する又は対応する技術的特徴である。
本発明の実施形態としては、前記加熱・融解工程において、前記発光層の前記陰極側から前記陽極側に向かう厚さ方向において、前記発光性ドーパントの濃度が連続的又は断続的に減少する領域を形成することで、発光効率が向上し、発光輝度ムラ防止に優れる。
本発明においては、発光効率の観点から、前記発光性ドーパントが、熱活性型遅延蛍光性化合物であることが好ましい。また、前記ホスト化合物が、絶縁性の高分子化合物であることが好ましい。さらに、前記ホスト化合物が、ポリスチレンであることが好ましい。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板上に、陽極と、少なくとも一層の発光層を含む有機機能層と、陰極とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記発光層が、前記基板側からホスト化合物を含有するホスト層と発光性ドーパントを含有するドーパント層の塗布膜からなり、当該ホスト層と当該ドーパント層とが融解接合されており、前記発光層の前記陰極側から前記陽極側に向かう厚さ方向において、前記ホスト化合物と前記発光性ドーパントの組成が連続的又は断続的に変化し、かつ、前記厚さ方向において、前記発光性ドーパントの濃度が連続的又は断続的に減少する領域が形成されていることを特徴とする。
以下、本発明とその構成要素及び本発明を実施するための形態・態様について説明をする。なお、本願において、「～」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。
（有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法の概要）
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法（以下、「有機ＥＬ素子」という。）は、基板上に、陽極と、少なくとも一層の発光層を含む有機機能層と、陰極と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であって、前記発光層をウェット・プロセスで形成する工程を有し、かつ、当該発光層に含有させるホスト化合物と発光性ドーパントの組成を、当該発光層の厚さ方向において、連続的又は断続的に変化させる加熱・融解工程を有し、前記発光層の形成において、前記基板側から、前記ホスト化合物を含有するホスト層と前記発光性ドーパントを含有するドーパント層をこの順に形成し、その後、前記加熱・融解工程において、少なくとも前記ホスト層を融解させることで、当該ホスト層と前記ドーパント層のそれぞれの構成成分を混合させ、前記発光層の前記陰極側から前記陽極側に向かう厚さ方向において、前記ホスト化合物と前記発光性ドーパントの組成を連続的又は断続的に変化させ、かつ、前記発光性ドーパントの濃度が連続的又は断続的に減少する領域を形成することを特徴とする。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法（以下、「有機ＥＬ素子」という。）は、基板上に、陽極と、少なくとも一層の発光層を含む有機機能層と、陰極と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であって、前記発光層をウェット・プロセスで形成する工程を有し、かつ、当該発光層に含有させるホスト化合物と発光性ドーパントの組成を、当該発光層の厚さ方向において、連続的又は断続的に変化させる加熱・融解工程を有し、前記発光層の形成において、前記基板側から、前記ホスト化合物を含有するホスト層と前記発光性ドーパントを含有するドーパント層をこの順に形成し、その後、前記加熱・融解工程において、少なくとも前記ホスト層を融解させることで、当該ホスト層と前記ドーパント層のそれぞれの構成成分を混合させ、前記発光層の前記陰極側から前記陽極側に向かう厚さ方向において、前記ホスト化合物と前記発光性ドーパントの組成を連続的又は断続的に変化させ、かつ、前記発光性ドーパントの濃度が連続的又は断続的に減少する領域を形成することを特徴とする。
なお、本願でいう「ホスト化合物と発光性ドーパントの組成を、発光層の厚さ方向において、連続的又は断続的に変化させる」とは、発光層の厚さ方向において、一定間隔で、当該ホスト化合物と発光性ドーパントのそれぞれの濃度の変化状態を測定したとき、連続的若しくは断続的に濃度が減少している状態、又は連続的若しくは断続的に濃度が増加している状態になっているように変化させることをいう。
ここで、「連続的」とは、一定間隔で測定して得られた濃度の値を発光層の厚さ方向の表面からの距離に対してプロットしたとき、略一定の傾きの直線又は略一定の曲率の曲線が描けるような変化状態をいう。また、「断続的」とは、上記と同様のプロットをしたとき、おおよそ上記のような直線又は曲線が描けるが、当該直線や曲線上に載らない濃度値が前記厚さ方向においてところどころ観測されるような変化状態をいう。
なお、当該濃度の変化状態の測定は、例えば飛行時間型二次イオン質量分析法（ＴＯＦ－ＳＩＭＳ：Ｔｉｍｅ－ｏｆ－Ｆｌｉｇｈｔ Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｉｏｎ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）を用い、かつイオンスパッタリングを利用して表面エッチングを行いながら、スパッタと測定を交互に繰り返して得られたスペクトル情報から元素の組成又は分子構造について深さ方向プロファイルを得ることによりできる。
以下において、各構成要素等について詳細な説明をする。
以下において、各構成要素等について詳細な説明をする。
（有機ＥＬ素子の構成）
本発明の製造方法を用いることができる有機ＥＬ素子の代表的な構成例としては、以下の構成例を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
（ｉ）陽極／発光層／陰極
（ｉｉ）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
（ｉｉｉ）陽極／正孔輸送層／発光層／陰極
（ｉｖ）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（ｖ）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
（ｖｉ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（ｖｉｉ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／（電子阻止層／）発光層／（正孔阻止層／）電子輸送層／電子注入層／陰極
上記の中で（ｖｉｉ）の構成が好ましく用いられるが、これに限定されるものではない。
本発明の製造方法を用いることができる有機ＥＬ素子の代表的な構成例としては、以下の構成例を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
（ｉ）陽極／発光層／陰極
（ｉｉ）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
（ｉｉｉ）陽極／正孔輸送層／発光層／陰極
（ｉｖ）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（ｖ）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
（ｖｉ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（ｖｉｉ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／（電子阻止層／）発光層／（正孔阻止層／）電子輸送層／電子注入層／陰極
上記の中で（ｖｉｉ）の構成が好ましく用いられるが、これに限定されるものではない。
本発明に係る発光層は、単層又は複数層で構成されており、発光層が複数の場合は各発光層の間に非発光性の中間層を設けてもよい。必要に応じて、発光層と陰極との間に正孔阻止層（正孔障壁層ともいう）や電子注入層（陰極バッファー層ともいう）を設けてもよく、また、発光層と陽極との間に電子阻止層（電子障壁層ともいう）や正孔注入層（陽極バッファー層ともいう）を設けてもよい。
本発明に係る「電子輸送層」とは、電子を輸送する機能を有する層であり、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。また、複数層で構成されていてもよい。
本発明に係る「正孔輸送層」とは、正孔を輸送する機能を有する層であり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。また、複数層で構成されていてもよい。
上記の代表的な素子構成において、陽極と陰極を除いた層を「有機機能層」ともいう。
本発明に係る「電子輸送層」とは、電子を輸送する機能を有する層であり、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。また、複数層で構成されていてもよい。
本発明に係る「正孔輸送層」とは、正孔を輸送する機能を有する層であり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。また、複数層で構成されていてもよい。
上記の代表的な素子構成において、陽極と陰極を除いた層を「有機機能層」ともいう。
（発光層の形成方法）
本発明に係る発光層の形成方法については、当該発光層をウェット・プロセスで形成する工程を有し、かつ、当該発光層に含有させるホスト化合物と発光性ドーパントの組成を、当該発光層の厚さ方向において、連続的又は断続的に変化させる加熱・融解工程を有することを特徴とする。
また、前記発光層の形成において、前記基板側から、前記ホスト化合物を含有するホスト層と前記発光性ドーパントを含有するドーパント層をこの順に形成し、その後、前記加熱・融解工程において、少なくとも前記ホスト層を融解させることで、当該ホスト層と前記ドーパント層のそれぞれの構成成分を混合させ、前記発光層の前記陰極側から前記陽極側に向かう厚さ方向において、前記ホスト化合物と前記発光性ドーパントの組成を連続的又は断続的に変化させ、かつ、前記発光性ドーパントの濃度が連続的又は断続的に減少する領域を形成する。
本発明に係る発光層の形成方法については、当該発光層をウェット・プロセスで形成する工程を有し、かつ、当該発光層に含有させるホスト化合物と発光性ドーパントの組成を、当該発光層の厚さ方向において、連続的又は断続的に変化させる加熱・融解工程を有することを特徴とする。
また、前記発光層の形成において、前記基板側から、前記ホスト化合物を含有するホスト層と前記発光性ドーパントを含有するドーパント層をこの順に形成し、その後、前記加熱・融解工程において、少なくとも前記ホスト層を融解させることで、当該ホスト層と前記ドーパント層のそれぞれの構成成分を混合させ、前記発光層の前記陰極側から前記陽極側に向かう厚さ方向において、前記ホスト化合物と前記発光性ドーパントの組成を連続的又は断続的に変化させ、かつ、前記発光性ドーパントの濃度が連続的又は断続的に減少する領域を形成する。
《ウェット・プロセス》
本発明に係る発光層は、ウェット・プロセスで形成することを特徴とする。
本発明で用いられるウェット・プロセス（「湿式法」ともいう。）としては、スピンコート法、キャスト法、インクジェット印刷法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、スプレーコート法、カーテンコート法、ＬＢ法（ラングミュア－ブロジェット法）等があるが、均質な薄膜が得られやすく、かつ高生産性の点から、ダイコート法、ロールコート法、インクジェット印刷法、スプレーコート法などのロール・ｔｏ・ロール方式適性の高い方法が好ましい。
本発明に係る発光層は、ウェット・プロセスで形成することを特徴とする。
本発明で用いられるウェット・プロセス（「湿式法」ともいう。）としては、スピンコート法、キャスト法、インクジェット印刷法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、スプレーコート法、カーテンコート法、ＬＢ法（ラングミュア－ブロジェット法）等があるが、均質な薄膜が得られやすく、かつ高生産性の点から、ダイコート法、ロールコート法、インクジェット印刷法、スプレーコート法などのロール・ｔｏ・ロール方式適性の高い方法が好ましい。
本発明に係る有機ＥＬ材料（化合物又は混合物）を溶解又は分散する液媒体としては特に制限はなく、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、ジクロロベンゼン、ジクロロヘキサノン等のハロゲン系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、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媒、ベンゼン、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系溶媒、シクロヘキサン、デカリン、ドデカン等の脂肪族系溶媒、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媒、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒、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媒、メタノール、エタノール、１－ブタノール、エチレングリコール等のアルコール系溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル系溶媒、ジメチルスルホキシド、水又はこれらの混合液媒体等が挙げられる。
これらの液媒体の沸点としては、迅速に液媒体を乾燥させる観点から乾燥処理の温度未満の沸点が好ましく、具体的には６０～２００℃の範囲内が好ましく、さらに好ましくは、８０～１８０℃の範囲内である。
塗布液は、塗布範囲を制御する目的や、塗布後の表面張力勾配に伴う液流動（例えばコーヒーリングと呼ばれる現象を引き起こす液流動）を抑制する目的に応じて、界面活性剤を含有することができる。
界面活性剤としては、溶媒に含まれる水分の影響、レベリング性、基板への濡れ性等の観点から、例えばアニオン性又はノニオン性の界面活性剤等が挙げられる。具体的には、含フッ素系活性剤等、国際公開第０８／１４６６８１号、特開平２－４１３０８号公報等に挙げられた界面活性剤を用いることができる。
界面活性剤としては、溶媒に含まれる水分の影響、レベリング性、基板への濡れ性等の観点から、例えばアニオン性又はノニオン性の界面活性剤等が挙げられる。具体的には、含フッ素系活性剤等、国際公開第０８／１４６６８１号、特開平２－４１３０８号公報等に挙げられた界面活性剤を用いることができる。
湿式法に用いる塗布液は、有機機能層を形成する材料が液媒体に均一に溶解される溶液でも、材料が固形分として液媒体に分散される分散液でもよい。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。
塗布膜の粘度についても、膜厚と同様に、有機機能層として必要とされる機能と有機材料の溶解度又は分散性により、適宜選択することが可能で、具体的には例えば０．３～１００ｍＰａ・ｓの範囲内で選択することができる。
塗布膜の膜厚は、有機機能層として必要とされる機能と有機材料の溶解度又は分散性により適宜選択することが可能で、具体的には例えば１～９０μｍの範囲内で選択することができる。
塗布膜の膜厚は、有機機能層として必要とされる機能と有機材料の溶解度又は分散性により適宜選択することが可能で、具体的には例えば１～９０μｍの範囲内で選択することができる。
湿式法により塗布膜を形成した後、上述した液媒体を除去する乾燥工程を有することができる。乾燥工程の温度は特に制限されないが、有機機能層や透明電極や基材が損傷しない程度の温度で乾燥処理することが好ましい。具体的には、塗布液の組成等によって異なるため一概にはいえないが、例えば８０℃以上の温度とすることができ、上限は３００℃程度までは可能な領域と考えられる。時間は１０秒以上１０分以下程度とすることが好ましい。このような条件とすることにより、乾燥を迅速に行うことができる。
《インクジェット印刷法》
以下、インクジェット印刷法による有機層の形成方法について、その一例を、図を参照して説明する。
以下、インクジェット印刷法による有機層の形成方法について、その一例を、図を参照して説明する。
図１は、インクジェット印刷方式を用いた有機ＥＬ素子の製造方法の一例を示す概略図である。
図１には、インクジェットヘッド（３０）を具備したインクジェット印刷装置を用いて、基材（２）上に、有機ＥＬ素子の有機層を形成する有機機能性材料等（必要に応じて本発明のπ共役系化合物を含む）を吐出する方法の一例を示してある。
図１に示すように、一例として、基材（２）を連続的に搬送しながら、インクジェットヘッド（３０）により、前記有機機能性材料等をインク液滴として順次、基材（２）上に射出して、有機ＥＬ素子（１）の有機機能層を形成する。
本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法に適用可能なインクジェットヘッド（３０）としては、特に限定はなく、例えばインク圧力室に圧電素子を備えた振動板を有し、この振動板によるインク圧力室の圧力変化でインク組成物を吐出させる剪断モード型（ピエゾ型）のヘッドでもよいし、発熱素子を有し、この発熱素子からの熱エネルギーによりインク組成物の膜沸騰による急激な体積変化によりノズルからインク組成物を吐出させるサーマルタイプのヘッドであってもよい。
インクジェットヘッド（３０）には、射出用のインク組成物の供給機構などが接続されている。インク組成物のインクジェットヘッド（３０）への供給は、タンク（３８Ａ）により行われる。インクジェットヘッド（３０）内のインク組成物の圧力を常に一定に保つように、この例ではタンク液面を一定にする。その方法としては、インク組成物をタンク（３８Ａ）からオーバーフローさせてタンク（３８Ｂ）に自然流下で戻している。タンク（３８Ｂ）からタンク（３８Ａ）へのインク組成物の供給は、ポンプ（３１）により行われており、射出条件に合わせて安定的にタンク（３８Ａ）の液面が一定となるように制御されている。
なお、ポンプ（３１）によりタンク（３８Ａ）へインク組成物を戻す際には、フィルター（３２）を通してから行われている。このように、インク組成物はインクジェットヘッド（３０）へ供給される前に絶対濾過精度又は準絶対濾過精度が０．０５～５０μｍの濾材を少なくとも１回は通過させることが好ましい。
また、インクジェットヘッド（３０）の洗浄作業や液体充填作業などを実施するためにタンク（３６）よりインク組成物が、タンク（３７）より洗浄溶媒がポンプ（３９）によりインクジェットヘッド（３０）へ強制的に供給可能となっている。インクジェットヘッド（３０）に対してこうしたタンクポンプ類は複数に分けても良いし、配管の分岐を使用してもよい、またそれらの組み合わせでもかまわない。
図１では配管分岐（３３）を使用している。さらにインクジェットヘッド（３０）内のエアーを十分に除去するためにタンク（３６）よりポンプ（３９）にてインクジェットヘッド（３０）へインク組成物を強制的に送液しながらエアー抜き配管からインク組成物を抜き出して廃液タンク（３４）に送ることもある。
《インクジェットヘッド》
図２Ａ及び図２Ｂは、インクジェット印刷方式に適用可能なインクジェットヘッドの構造の一例を示す概略外観図である。
図２Ａ及び図２Ｂは、インクジェット印刷方式に適用可能なインクジェットヘッドの構造の一例を示す概略外観図である。
図２Ａは、本発明に適用可能なインクジェットヘッド（１００）を示す概略斜視図であり、図２Ｂは、インクジェットヘッド（１００）の底面図である。
本発明に適用可能なインクジェットヘッド（１００）は、インクジェット記録装置（図示略）に搭載されるものであり、インクをノズルから吐出させるヘッドチップと、このヘッドチップが配設された配線基板と、この配線基板とフレキシブル基板を介して接続された駆動回路基板と、ヘッドチップのチャネルにフィルターを介してインクを導入するマニホールドと、内側にマニホールドが収納された筐体（５６）と、この筐体（５６）の底面開口を塞ぐように取り付けられたキャップ受板（５７）と、マニホールドの第１インクポート及び第２インクポートに取り付けられた第１及び第２ジョイント（８１ａ、８１ｂ）と、マニホールドの第３インクポートに取り付けられた第３ジョイント（８２）と、筐体（５６）に取り付けられたカバー部材（５９）とを備えている。また、筐体（５６）をプリンタ本体側に取り付けるための取り付け用孔（６８）がそれぞれ形成されている。
また、図２Ｂで示すキャップ受板（５７）は、キャップ受板取り付け部（６２）の形状に対応して、外形が左右方向に長尺な略矩形板状として形成され、その略中央部に複数のノズルが配置されているノズルプレート（６１）を露出させるため、左右方向に長尺なノズル用開口部（７１）が設けられている。また、図２Ａで示すインクジェットヘッド内部の具体的な構造に関しては、例えば特開２０１２－１４００１７号公報に記載されている図２等を参照することができる。
図２Ａ及び図２Ｂにはインクジェットヘッドの代表例を示したが、その他にも、例えば特開２０１２－１４００１７号公報、特開２０１３－０１０２２７号公報、特開２０１４－０５８１７１号公報、特開２０１４－０９７６４４号公報、特開２０１５－１４２９７９号公報、特開２０１５－１４２９８０号公報、特開２０１６－００２６７５号公報、特開２０１６－００２６８２号公報、特開２０１６－１０７４０１号公報、特開２０１７－１０９４７６号公報、特開２０１７－１７７６２６号公報等に記載されている構成からなるインクジェットヘッドを適宜選択して適用することができる。
本発明に適用可能なインクジェットヘッドは、例えば特開２０１２－１４００１７号公報、特開２０１３－０１０２２７号公報、特開２０１４－０５８１７１号公報、特開２０１４－０９７６４４号公報、特開２０１５－１４２９７９号公報、特開２０１５－１４２９８０号公報、特開２０１６－００２６７５号公報、特開２０１６－００２６８２号公報、特開２０１６－１０７４０１号公報、特開２０１７－１０９４７６号公報、特開２０１７－１７７６２６号公報等に記載されている構成からなるインクジェットヘッドを適宜選択して適用することができる。
《加熱・融解工程》
本発明に係る発光層の形成方法については、当該発光層をウェット・プロセスで形成する工程を有し、かつ、当該発光層に含有させるホスト化合物と発光性ドーパントの組成を、当該発光層の厚さ方向において、連続的又は断続的に変化させる加熱・融解工程を有し、前記発光層の形成において、前記基板側から、前記ホスト化合物を含有するホスト層と前記発光性ドーパントを含有するドーパント層をこの順に形成し、その後、前記加熱・融解工程において、少なくとも前記ホスト層を融解させることで、当該ホスト層と前記ドーパント層のそれぞれの構成成分を混合させ、前記発光層の前記陰極側から前記陽極側に向かう厚さ方向において、前記ホスト化合物と前記発光性ドーパントの組成を連続的又は断続的に変化させ、かつ、前記発光性ドーパントの濃度が連続的又は断続的に減少する領域を形成することを特徴とする。
ここで、「加熱・融解」とは、固体状の物質を加熱して融解させること、すなわち、固体状物質を加熱して液体状に変化させることをいう。
本発明に係る発光層の形成方法については、当該発光層をウェット・プロセスで形成する工程を有し、かつ、当該発光層に含有させるホスト化合物と発光性ドーパントの組成を、当該発光層の厚さ方向において、連続的又は断続的に変化させる加熱・融解工程を有し、前記発光層の形成において、前記基板側から、前記ホスト化合物を含有するホスト層と前記発光性ドーパントを含有するドーパント層をこの順に形成し、その後、前記加熱・融解工程において、少なくとも前記ホスト層を融解させることで、当該ホスト層と前記ドーパント層のそれぞれの構成成分を混合させ、前記発光層の前記陰極側から前記陽極側に向かう厚さ方向において、前記ホスト化合物と前記発光性ドーパントの組成を連続的又は断続的に変化させ、かつ、前記発光性ドーパントの濃度が連続的又は断続的に減少する領域を形成することを特徴とする。
ここで、「加熱・融解」とは、固体状の物質を加熱して融解させること、すなわち、固体状物質を加熱して液体状に変化させることをいう。
加熱・融解工程における加熱温度は、ホスト層を構成する化合物及び組成等に依存して異なるが、少なくともホスト層の一部が融解しホスト層の構成成分（化合物）がドーパント層に浸透・拡散させて、両層の構成成分を混合させ、かつ、前記ホスト化合物と前記発光性ドーパントの組成を厚さ方向で連続的に変化させることができる温度にする。具体的には、ホスト層を構成するホスト化合物の融解温度以上、昇華温度以下の範囲内の温度で加熱する。
加熱手段としては、ホットプレートによる加熱、加熱乾燥した気体（例えば窒素ガス、ヘリウムガス等の不活性気体）による加熱や赤外線照射による加熱等を挙げることができる。
加熱手段としては、ホットプレートによる加熱、加熱乾燥した気体（例えば窒素ガス、ヘリウムガス等の不活性気体）による加熱や赤外線照射による加熱等を挙げることができる。
《その他の有機機能層の形成方法》
本発明に係る発光層以外の有機機能層、例えば正孔注入層、正孔輸送層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層等の形成方法について、特に制限はなく、従来公知の例えば真空蒸着法、ウェット・プロセス等による形成方法を用いることができる。
ウェット・プロセスについては、発光層の形成方法と同様の方法を採用できる。
本発明に係る発光層以外の有機機能層、例えば正孔注入層、正孔輸送層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層等の形成方法について、特に制限はなく、従来公知の例えば真空蒸着法、ウェット・プロセス等による形成方法を用いることができる。
ウェット・プロセスについては、発光層の形成方法と同様の方法を採用できる。
なお、各有機機能層ごとに異なる成膜法を適用してもよい。成膜に蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は使用する化合物の種類等により異なるが、一般にボート加熱温度５０～４５０℃、真空度１０－６～１０－２Ｐａ、蒸着速度０．０１～５０ｎｍ／秒、基板温度－５０～３００℃、膜厚０．１ｎｍ～５μｍ、好ましくは５～２００ｎｍの範囲内で適宜選ぶことが望ましい。
（有機ＥＬ素子の構成する有機機能層及び電極）
以下において、本発明の有機ＥＬ素子を構成する主要な有機機能層等について順次説明する。
《発光層》
本発明に係る発光層は、基板側からホスト化合物（単に「ホスト」ともいう。）を含有するホスト層と発光性ドーパント（単に「ドーパント」ともいう。）を含有するドーパント層の塗布膜からなり、当該ホスト層と当該ドーパント層が融解接合されており、当該発光層に含有されるホスト化合物及び発光性ドーパントの組成が陰極側から陽極側に向かう厚さ方向において、連続的又は断続的に変化し、かつ、前記厚さ方向において、前記発光性ドーパントの濃度が連続的又は断続的に減少する領域が形成されていることを特徴とする。
以下において、本発明の有機ＥＬ素子を構成する主要な有機機能層等について順次説明する。
《発光層》
本発明に係る発光層は、基板側からホスト化合物（単に「ホスト」ともいう。）を含有するホスト層と発光性ドーパント（単に「ドーパント」ともいう。）を含有するドーパント層の塗布膜からなり、当該ホスト層と当該ドーパント層が融解接合されており、当該発光層に含有されるホスト化合物及び発光性ドーパントの組成が陰極側から陽極側に向かう厚さ方向において、連続的又は断続的に変化し、かつ、前記厚さ方向において、前記発光性ドーパントの濃度が連続的又は断続的に減少する領域が形成されていることを特徴とする。
本発明に係る発光層は、電極又は隣接層から注入されてくる電子及び正孔が再結合し、励起子を経由して発光する場を提供する層であり、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境界面であってもよい。
発光層の厚さの総和は、特に制限はないが、形成する層の均質性や、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～５μｍの範囲内に調整することが好ましく、より好ましくは２～５００ｎｍの範囲内に調整され、さらに好ましくは５～２００ｎｍの範囲内に調整される。
また、個々の発光層の厚さとしては、２ｎｍ～１μｍの範囲内に調整することが好ましく、より好ましくは２～２００ｎｍの範囲内に調整され、さらに好ましくは３～１５０ｎｍの範囲内に調整される。
発光層の厚さの総和は、特に制限はないが、形成する層の均質性や、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～５μｍの範囲内に調整することが好ましく、より好ましくは２～５００ｎｍの範囲内に調整され、さらに好ましくは５～２００ｎｍの範囲内に調整される。
また、個々の発光層の厚さとしては、２ｎｍ～１μｍの範囲内に調整することが好ましく、より好ましくは２～２００ｎｍの範囲内に調整され、さらに好ましくは３～１５０ｎｍの範囲内に調整される。
発光層についての更に詳細な説明に入る前に、本発明の基礎となる技術的思想と関連する有機ＥＬの発光方式及び発光材料について述べる。
《有機ＥＬの発光方式》
有機ＥＬの発光方式としては三重項励起状態から基底状態に戻る際に光を発する「リン光発光」と、一重項励起状態から基底状態に戻る際に光を発する「蛍光発光」の二通りがある。
有機ＥＬ素子のような電界で励起する場合には、三重項励起子が７５％の確率で、一重項励起子が２５％の確率で生成するため、リン光発光の方が蛍光発光に比べ発光効率を高くすることが可能で、低消費電力化を実現するには優れた方式である。
有機ＥＬの発光方式としては三重項励起状態から基底状態に戻る際に光を発する「リン光発光」と、一重項励起状態から基底状態に戻る際に光を発する「蛍光発光」の二通りがある。
有機ＥＬ素子のような電界で励起する場合には、三重項励起子が７５％の確率で、一重項励起子が２５％の確率で生成するため、リン光発光の方が蛍光発光に比べ発光効率を高くすることが可能で、低消費電力化を実現するには優れた方式である。
さらに、近年では、安達らの発見により一重項励起状態と三重項励起状態のエネルギーギャップを小さくすることで、発光中のジュール熱及び／又は発光素子が置かれる環境温度によりエネルギー準位の低い三重項励起状態から一重項励起状態に逆項間交差がおこり、結果としてほぼ１００％に近い蛍光発光を可能とする現象（熱活性型遅延蛍光又は熱励起型遅延蛍光ともいう：「ＴＡＤＦ」：ｔｈｅｒｍａｌｌｙ ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｄｅｌａｙｅｄ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ）と、それを可能にする蛍光発光性化合物が見いだされている（例えば非特許文献Ｈ．Ｕｏｙａｍａ，ｅｔ ａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ，２０１２，４９２，２３４－２３８、Ｈ．Ｎａｋａｎоｔａｎｉ，ｅｔ ａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｉｏｎ，２０１４，５，４０１６－４０２２等参照。）。
《リン光発光性化合物》
前述のとおり、リン光発光は発光効率的には蛍光発光よりも理論的には３倍有利であるが、三重項励起状態から一重項基底状態へのエネルギー失活（＝リン光発光）は禁制遷移であり、また同様に一重項励起状態から三重項励起状態への項間交差も禁制遷移であるため、通常その速度定数は小さい。すなわち、遷移が起こりにくいため、リン光寿命はミリ秒から秒オーダーと長くなり、所望の発光を得ることが困難である。
ただし、イリジウムやプラチナなどの重金属を用いた錯体が発光する場合には、中心金属の重原子効果によって、前記の禁制遷移の速度定数が三桁以上増大し、配位子の選択によっては、１００％のリン光量子収率を得ることも可能となる。
前述のとおり、リン光発光は発光効率的には蛍光発光よりも理論的には３倍有利であるが、三重項励起状態から一重項基底状態へのエネルギー失活（＝リン光発光）は禁制遷移であり、また同様に一重項励起状態から三重項励起状態への項間交差も禁制遷移であるため、通常その速度定数は小さい。すなわち、遷移が起こりにくいため、リン光寿命はミリ秒から秒オーダーと長くなり、所望の発光を得ることが困難である。
ただし、イリジウムやプラチナなどの重金属を用いた錯体が発光する場合には、中心金属の重原子効果によって、前記の禁制遷移の速度定数が三桁以上増大し、配位子の選択によっては、１００％のリン光量子収率を得ることも可能となる。
《蛍光発光性化合物》
一般的な蛍光発光性材料は、リン光発光性材料のような重金属錯体である必要性は特になく、炭素、酸素、窒素及び水素などの一般的な元素の組み合わせから構成される、いわゆる有機化合物が適用でき、さらに、リンや硫黄、ケイ素などその他の非金属元素を用いることも可能で、また、アルミニウムや亜鉛などの典型金属の錯体も活用できるなど、その多様性はほぼ無限といえる。
ただし、従来の蛍光化合物では前記のように励起子の２５％しか発光に適用できないために、リン光発光のような高効率発光は望めない。
一般的な蛍光発光性材料は、リン光発光性材料のような重金属錯体である必要性は特になく、炭素、酸素、窒素及び水素などの一般的な元素の組み合わせから構成される、いわゆる有機化合物が適用でき、さらに、リンや硫黄、ケイ素などその他の非金属元素を用いることも可能で、また、アルミニウムや亜鉛などの典型金属の錯体も活用できるなど、その多様性はほぼ無限といえる。
ただし、従来の蛍光化合物では前記のように励起子の２５％しか発光に適用できないために、リン光発光のような高効率発光は望めない。
《遅延蛍光化合物》
［励起三重項－三重項消滅（ＴＴＡ）遅延蛍光化合物］
蛍光発光性化合物の問題点を解決すべく登場したのが遅延蛍光を利用した発光方式である。三重項励起子同士の衝突を起源とするＴＴＡ方式は、下記のような一般式で記述できる。すなわち、従来、励起子のエネルギーが、無輻射失活により、熱にしか変換されなかった三重項励起子の一部が、発光に寄与しうる一重項励起子に逆項間交差できるメリットがあり、実際の有機ＥＬ素子においても従来の蛍光発光素子の約２倍の外部取り出し量子効率を得ることができている。
一般式： Ｔ＊ ＋ Ｔ＊ → Ｓ＊ ＋ Ｓ（式中、Ｔ＊は三重項励起子、Ｓ＊は一重項励起子、Ｓは基底状態分子を表す。）
しかしながら、上式からもわかるように、二つの三重項励起子から発光に利用できる一重項励起子は一つしか生成しないため、この方式で１００％の内部量子効率を得ることは原理上できない。
［励起三重項－三重項消滅（ＴＴＡ）遅延蛍光化合物］
蛍光発光性化合物の問題点を解決すべく登場したのが遅延蛍光を利用した発光方式である。三重項励起子同士の衝突を起源とするＴＴＡ方式は、下記のような一般式で記述できる。すなわち、従来、励起子のエネルギーが、無輻射失活により、熱にしか変換されなかった三重項励起子の一部が、発光に寄与しうる一重項励起子に逆項間交差できるメリットがあり、実際の有機ＥＬ素子においても従来の蛍光発光素子の約２倍の外部取り出し量子効率を得ることができている。
一般式： Ｔ＊ ＋ Ｔ＊ → Ｓ＊ ＋ Ｓ（式中、Ｔ＊は三重項励起子、Ｓ＊は一重項励起子、Ｓは基底状態分子を表す。）
しかしながら、上式からもわかるように、二つの三重項励起子から発光に利用できる一重項励起子は一つしか生成しないため、この方式で１００％の内部量子効率を得ることは原理上できない。
《熱活性型遅延蛍光（ＴＡＤＦ）化合物》
もう一つの高効率蛍光発光であるＴＡＤＦ方式は、ＴＴＡの問題点を解決できる方式である。
蛍光発光性化合物は、前記のごとく無限に分子設計できる利点を持っている。すなわち、分子設計された化合物の中で、特異的に三重項励起状態と一重項励起状態のエネルギー準位差（以下において、適宜、「ΔＥＳＴ」と略記する。）が極めて近接する化合物が存在する。
このような化合物は、分子内に重原子を持っていないにもかかわらず、ΔＥＳＴが小さいために通常では起こりえない三重項励起状態から一重項励起状態への逆項間交差が起こる。さらに、一重項励起状態から基底状態への失活（＝蛍光発光）の速度定数が極めて大きいことから、三重項励起子はそれ自体が基底状態に熱的に失活（無輻射失活）するよりも、一重項励起状態経由で蛍光を発しながら基底状態に戻る方が速度論的に有利である。そのため、ＴＡＤＦでは理論的には１００％の蛍光発光が可能となる。
もう一つの高効率蛍光発光であるＴＡＤＦ方式は、ＴＴＡの問題点を解決できる方式である。
蛍光発光性化合物は、前記のごとく無限に分子設計できる利点を持っている。すなわち、分子設計された化合物の中で、特異的に三重項励起状態と一重項励起状態のエネルギー準位差（以下において、適宜、「ΔＥＳＴ」と略記する。）が極めて近接する化合物が存在する。
このような化合物は、分子内に重原子を持っていないにもかかわらず、ΔＥＳＴが小さいために通常では起こりえない三重項励起状態から一重項励起状態への逆項間交差が起こる。さらに、一重項励起状態から基底状態への失活（＝蛍光発光）の速度定数が極めて大きいことから、三重項励起子はそれ自体が基底状態に熱的に失活（無輻射失活）するよりも、一重項励起状態経由で蛍光を発しながら基底状態に戻る方が速度論的に有利である。そのため、ＴＡＤＦでは理論的には１００％の蛍光発光が可能となる。
＜ΔＥＳＴに関する分子設計思想＞
上記ΔＥＳＴを小さくするための分子設計について説明する。
ΔＥＳＴを小さくするためには、原理上分子内の最高被占軌道（ｈｉｇｈｅｓｔ ｏｃｃｕｐｉｅｄ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｏｒｂｉｔａｌ：ＨＯＭＯ）と最低空軌道（ｌｏｗｅｓｔ ｕｎｏｃｃｕｐｉｅｄ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｏｒｂｉｔａｌ：ＬＵＭＯ）の空間的な重なりを小さくすることが最も効果的である。
一般に分子の電子軌道において、ＨＯＭＯは電子供与性部位に、ＬＵＭＯは電子吸引性部位に分布することが知られており、分子内に電子供与性と電子吸引性の骨格を導入することによって、ＨＯＭＯとＬＵＭＯが存在する位置を遠ざけることが可能である。
上記ΔＥＳＴを小さくするための分子設計について説明する。
ΔＥＳＴを小さくするためには、原理上分子内の最高被占軌道（ｈｉｇｈｅｓｔ ｏｃｃｕｐｉｅｄ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｏｒｂｉｔａｌ：ＨＯＭＯ）と最低空軌道（ｌｏｗｅｓｔ ｕｎｏｃｃｕｐｉｅｄ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｏｒｂｉｔａｌ：ＬＵＭＯ）の空間的な重なりを小さくすることが最も効果的である。
一般に分子の電子軌道において、ＨＯＭＯは電子供与性部位に、ＬＵＭＯは電子吸引性部位に分布することが知られており、分子内に電子供与性と電子吸引性の骨格を導入することによって、ＨＯＭＯとＬＵＭＯが存在する位置を遠ざけることが可能である。
例えば「実用化ステージを迎えた有機光エレクトロニクス」応用物理 第８２巻、第６号、２０１３年においては、シアノ基やトリアジンなどの電子吸引性の骨格と、カルバゾールやジフェニルアミノ基等の電子供与性の骨格とを導入することで、ＬＵＭＯとＨＯＭＯとをそれぞれ局在化させている。
また、化合物の基底状態と三重項励起状態との分子構造変化を小さくすることも効果的である。構造変化を小さくするための方法としては、例えば化合物を剛直にすることなどが効果的である。ここで述べる剛直とは、例えば分子内の環と環との結合における自由回転を抑制することや、π共役面の大きい縮合環を導入するなど、分子内において自由に動ける部位が少ないことを意味する。特に、発光に関与する部位を剛直にすることによって、励起状態における構造変化を小さくすることが可能である。
また、化合物の基底状態と三重項励起状態との分子構造変化を小さくすることも効果的である。構造変化を小さくするための方法としては、例えば化合物を剛直にすることなどが効果的である。ここで述べる剛直とは、例えば分子内の環と環との結合における自由回転を抑制することや、π共役面の大きい縮合環を導入するなど、分子内において自由に動ける部位が少ないことを意味する。特に、発光に関与する部位を剛直にすることによって、励起状態における構造変化を小さくすることが可能である。
（１）発光性ドーパント
本発明の発光性ドーパントとしては、蛍光発光性化合物とリン光発光性化合物が好ましく用いられる。本発明においては、発光性ドーパントが発光層中に、５～８０質量％の範囲内で含有し、特に、２０～４０質量％の範囲内で含有することが好ましい。
本発明の発光性ドーパントとしては、蛍光発光性化合物とリン光発光性化合物が好ましく用いられる。本発明においては、発光性ドーパントが発光層中に、５～８０質量％の範囲内で含有し、特に、２０～４０質量％の範囲内で含有することが好ましい。
発光層中の発光性化合物の濃度については、使用される特定の発光性化合物及びデバイスの必要条件に基づいて、任意に決定することができる。
また、本発明で用いられる発光性化合物は、複数種を併用して用いてもよく、構造の異なる蛍光発光性化合物同士の組み合わせや、蛍光発光性化合物とリン光発光性化合物とを組み合わせて用いてもよい。これにより、任意の発光色を得ることができる。
また、本発明で用いられる発光性化合物は、複数種を併用して用いてもよく、構造の異なる蛍光発光性化合物同士の組み合わせや、蛍光発光性化合物とリン光発光性化合物とを組み合わせて用いてもよい。これにより、任意の発光色を得ることができる。
本発明の有機ＥＬ素子や本発明に用いられ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３．１６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。
本発明においては、１層又は複数層の発光層が、発光色の異なる複数の発光性化合物を含有し、白色発光を示すことも好ましい。
白色を示す発光性化合物の組み合わせについては特に限定はないが、例えば青と橙や、青と緑と赤の組合わせ等が挙げられる。
本発明の有機ＥＬ素子における白色とは、２度視野角正面輝度を前述の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＝０．３９±０．０９、ｙ＝０．３８±０．０８の領域内にあることが好ましい。
本発明においては、１層又は複数層の発光層が、発光色の異なる複数の発光性化合物を含有し、白色発光を示すことも好ましい。
白色を示す発光性化合物の組み合わせについては特に限定はないが、例えば青と橙や、青と緑と赤の組合わせ等が挙げられる。
本発明の有機ＥＬ素子における白色とは、２度視野角正面輝度を前述の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＝０．３９±０．０９、ｙ＝０．３８±０．０８の領域内にあることが好ましい。
（１．１）蛍光発光性化合物
蛍光発光性化合物は、上述の特定の有機化合物を用いてもよいし、有機ＥＬ素子の発光層に使用される公知の蛍光発光性化合物や遅延蛍光を発する化合物（遅延蛍光発光性化合物）の中から適宜選択して用いてもよい。
蛍光発光性化合物は、上述の特定の有機化合物を用いてもよいし、有機ＥＬ素子の発光層に使用される公知の蛍光発光性化合物や遅延蛍光を発する化合物（遅延蛍光発光性化合物）の中から適宜選択して用いてもよい。
本発明に使用できる公知の蛍光性化合物の例としては、アントラセン誘導体、ピレン誘導体、クリセン誘導体、フルオランテン誘導体、ペリレン誘導体、フルオレン誘導体、アリールアセチレン誘導体、スチリルアリーレン誘導体、スチリルアミン誘導体、アリールアミン誘導体、ホウ素錯体、クマリン誘導体、ピラン誘導体、シアニン誘導体、クロコニウム誘導体、スクアリウム誘導体、オキソベンツアントラセン誘導体、フルオレセイン誘導体、ローダミン誘導体、ピリリウム誘導体、ペリレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、又は希土類錯体系化合物等が挙げられる。
遅延蛍光を発する化合物（遅延蛍光発光性化合物及び熱活性型遅延蛍光化合物）の例としては、国際公開第２０１１／１５６７９３号、特開２０１１－２１３６４３号公報、特開２０１０－９３１８１号公報、特許５３６６１０６号、国際公開第２０１３／１６１４３７号、国際公開第２０１６／１５８５４０号等に記載の化合物が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
上記の熱活性型遅延蛍光化合物として、下記一般式（１）～（６）で表される構造を有する化合物が好ましい。
［一般式（１）において、Ａｒ１～Ａｒ３は、各々独立に、置換又は無置換のアリール基を表し、少なくとも１つは下記一般式（２）で表される構造を有する基で置換されたアリール基を表す。］
［一般式（２）において、Ｒ１～Ｒ８は、各々独立に、水素原子又は置換基を表す。Ｚは、Ｏ、Ｓ、Ｏ＝Ｃ、Ａｒ４－Ｎ、又は化学結合を表す。Ａｒ４は、置換又は無置換のアリール基を表す。Ｒ１～Ｒ８のうち隣り合う基同士は、互いに結合を形成、又は、連結基を介して環を形成してもよい。］
［一般式（３）において、Ｒ１～Ｒ５の少なくとも１つは、シアノ基を表し、Ｒ１～Ｒ５の少なくとも１つは下記一般式（４）で表される構造を有する基を表し、残りのＲ１～Ｒ５は水素原子又は置換基を表す。］
［一般式（４）において、Ｒ２１～Ｒ２８は、各々独立に、水素原子又は置換基を表す。ただし、下記要件（Ａ）又は（Ｂ）の少なくとも一方を満たす。
要件（Ａ）：Ｒ２５及びＲ２６は、単結合を形成する。
要件（Ｂ）：Ｒ２７及びＲ２８は、置換又は無置換のベンゼン環を形成するのに必要な原子団を表す。］
要件（Ａ）：Ｒ２５及びＲ２６は、単結合を形成する。
要件（Ｂ）：Ｒ２７及びＲ２８は、置換又は無置換のベンゼン環を形成するのに必要な原子団を表す。］
［一般式（５）において、Ｒ１及びＲ２は、各々独立に、下記一般式（６）で表される構造を有する基を表す。］
［一般式（６）において、Ｒ１～Ｒ８は、各々独立に、水素原子又は置換基を表す。Ｚは、Ｏ、Ｓ、Ｏ＝Ｃ、Ａｒ４－Ｎ、又は結合を表す。Ａｒ４は、置換又は無置換のアリール基を表す。Ｒ１～Ｒ８のうち隣り合う基同士は、互いに結合を形成、又は、連結基を介して環を形成してもよい。］
以下にＴＡＤＦ性化合物を例に挙げるが、本発明はこれに限定されない。
以下に、本発明に係るＴＡＤＦ性化合物に関する種々の測定方法について記載する。
（電子密度分布）
本発明に係る発光性化合物は、ΔＥｓｔを小さくするという観点から、分子内においてＨＯＭＯとＬＵＭＯが実質的に分離していることが好ましい。これらＨＯＭＯ及びＬＵＭＯの分布状態については、分子軌道計算により得られる構造最適化した際の電子密度分布から求めることができる。
本発明に係る発光性化合物の分子軌道計算による構造最適化及び電子密度分布の算出は、計算手法として、汎関数としてＢ３ＬＹＰ、基底関数として６－３１Ｇ（ｄ）を用いた分子軌道計算用ソフトウェアを用いて算出することができ、ソフトウェアに特に限定はなく、いずれを用いても同様に求めることができる。
本発明に係る発光性化合物は、ΔＥｓｔを小さくするという観点から、分子内においてＨＯＭＯとＬＵＭＯが実質的に分離していることが好ましい。これらＨＯＭＯ及びＬＵＭＯの分布状態については、分子軌道計算により得られる構造最適化した際の電子密度分布から求めることができる。
本発明に係る発光性化合物の分子軌道計算による構造最適化及び電子密度分布の算出は、計算手法として、汎関数としてＢ３ＬＹＰ、基底関数として６－３１Ｇ（ｄ）を用いた分子軌道計算用ソフトウェアを用いて算出することができ、ソフトウェアに特に限定はなく、いずれを用いても同様に求めることができる。
本発明においては、分子軌道計算用ソフトウェアとして、米国Ｇａｕｓｓｉａｎ社製のＧａｕｓｓｉａｎ０９（Ｒｅｖｉｓｉｏｎ Ｃ．０１，Ｍ．Ｊ．Ｆｒｉｓｃｈ，ｅｔ ａｌ，Ｇａｕｓｓｉａｎ，Ｉｎｃ．，２０１０．）を用いた。
また、「ＨＯＭＯとＬＵＭＯが実質的に分離している」とは、上記分子計算により算出されたＨＯＭＯ軌道分布及びＬＵＭＯ軌道分布の中心部位が離れており、より好ましくはＨＯＭＯ軌道の分布とＬＵＭＯ軌道の分布がほぼ重なっていないことを意味する。
また、「ＨＯＭＯとＬＵＭＯが実質的に分離している」とは、上記分子計算により算出されたＨＯＭＯ軌道分布及びＬＵＭＯ軌道分布の中心部位が離れており、より好ましくはＨＯＭＯ軌道の分布とＬＵＭＯ軌道の分布がほぼ重なっていないことを意味する。
また、ＨＯＭＯとＬＵＭＯの分離状態については、前述の汎関数としてＢ３ＬＹＰ、基底関数として６－３１Ｇ（ｄ）を用いた構造最適化計算から、さらに時間依存密度汎関数法（Ｔｉｍｅ－Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ＤＦＴ）による励起状態計算を実施してＳ１、Ｔ１のエネルギー（それぞれＥ（Ｓ１）、Ｅ（Ｔ１））を求めてΔＥｓｔ＝Ｅ（Ｓ１）－Ｅ（Ｔ１）として算出することも可能である。算出されたΔＥｓｔが小さいほど、ＨＯＭＯとＬＵＭＯがより分離していることを示す。本発明においては、前述と同様の計算手法を用いて算出されたΔＥｓｔが０．５ｅＶ以下であることが好ましく、より好ましくは０．２ｅＶ以下であり、さらに好ましくは０．１ｅＶ以下である。
（最低励起一重項エネルギーＳ１）
本発明に係る発光性化合物の最低励起一重項エネルギーＳ１については、本発明においても通常の手法と同様にして算出されるもので定義される。すなわち、測定対象となる化合物を石英基板上に蒸着して試料を作製し、室温（２５℃）でこの試料の吸収スペクトル（縦軸：吸光度、横軸：波長とする。）を測定する。この吸収スペクトルの長波長側の立ち上がりに対して接線を引き、その接線と横軸との交点の波長値に基づいて、所定の換算式から算出される。
本発明に係る発光性化合物の最低励起一重項エネルギーＳ１については、本発明においても通常の手法と同様にして算出されるもので定義される。すなわち、測定対象となる化合物を石英基板上に蒸着して試料を作製し、室温（２５℃）でこの試料の吸収スペクトル（縦軸：吸光度、横軸：波長とする。）を測定する。この吸収スペクトルの長波長側の立ち上がりに対して接線を引き、その接線と横軸との交点の波長値に基づいて、所定の換算式から算出される。
ただし、本発明において使用する発光性化合物の、分子自体の凝集性が比較的高い場合においては、薄膜の測定においては凝集による誤差を生じる可能性がある。本発明における発光性化合物はストークスシフトが比較的小さいこと、さらに励起状態と基底状態の構造変化が小さいことを考慮し、本発明に係る最低励起一重項エネルギーＳ１は、室温（２５℃）における発光性化合物の溶液状態の最大発光波長のピーク値を近似値として用いた。ここで、使用する溶媒は、発光性化合物の凝集状態に影響を与えない、すなわち溶媒効果の影響が小さい溶媒、例えばシクロヘキサンやトルエン等の非極性溶媒等を用いることができる。
（ストークスシフトの測定）
発光性化合物の溶液（ジクロロメタン、クロロホルム等の適切な溶媒を使用）の励起（吸収）スペクトルと発光スペクトルとを、蛍光分光光度計（例えば島津製作所製ＲＦ－５３００型蛍光分光計、日立社製Ｆ－４５００型蛍光分光計等）を用いて測定し、蛍光極大波長と励起（吸収）極大波長との差を「ストークスシフト」として求めることができる。
発光性化合物の溶液（ジクロロメタン、クロロホルム等の適切な溶媒を使用）の励起（吸収）スペクトルと発光スペクトルとを、蛍光分光光度計（例えば島津製作所製ＲＦ－５３００型蛍光分光計、日立社製Ｆ－４５００型蛍光分光計等）を用いて測定し、蛍光極大波長と励起（吸収）極大波長との差を「ストークスシフト」として求めることができる。
（１．２）リン光発光性ドーパント
本発明に用いられる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。
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、本発明に用いられ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。
本発明に用いられる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。
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、本発明に用いられ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。
リン光発光性ドーパントは、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。本発明に使用できる公知のリン光発光性ドーパントの具体例としては、以下の文献に記載されている化合物等が挙げられる。
Ｎａｔｕｒｅ ３９５，１５１（１９９８）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７８，１６２２（２００１）、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．１９，７３９（２００７）、Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．１７，３５３２（２００５）、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．１７，１０５９（２００５）、国際公開第２００９／１００９９１号、国際公開第２００８／１０１８４２号、国際公開第２００３／０４０２５７号、米国特許出願公開第２００６／８３５４６９号明細書、米国特許出願公開第２００６／０２０２１９４号明細書、米国特許出願公開第２００７／００８７３２１号明細書、米国特許出願公開第２００５／０２４４６７３号明細書、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．４０，１７０４（２００１）、Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．１６，２４８０（２００４）、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．１６，２００３（２００４）、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．ｌｎｔ．Ｅｄ．２００６，４５，７８００、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．８６，１５３５０５（２００５）、Ｃｈｅｍ．Ｌｅｔｔ．３４，５９２（２００５）、Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．２９０６（２００５）、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．４２，１２４８（２００３）、国際公開第２００９／０５０２９０号、国際公開第２００２／０１５６４５号、国際公開第２００９／０００６７３号、米国特許出願公開第２００２／００３４６５６号明細書、米国特許第７３３２２３２号、米国特許出願公開第２００９／０１０８７３７号明細書、米国特許出願公開第２００９／００３９７７６号明細書、米国特許第６９２１９１５号、米国特許第６６８７２６６号、米国特許出願公開第２００７／０１９０３５９号明細書、米国特許出願公開第２００６／０００８６７０号明細書、米国特許出願公開第２００９／０１６５８４６号明細書、米国特許出願公開第２００８／００１５３５５号明細書、米国特許第７２５０２２６号、米国特許第７３９６５９８号、米国特許出願公開第２００６／０２６３６３５号明細書、米国特許出願公開第２００３／０１３８６５７号明細書、米国特許出願公開第２００３／０１５２８０２号明細書、米国特許第７０９０９２８号、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．ｌｎｔ．Ｅｄ．４７，１（２００８）、Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．１８，５１１９（２００６）、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．４６，４３０８（２００７）、Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ ２３，３７４５（２００４）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７４，１３６１（１９９９）、国際公開第２００２／００２７１４号、国際公開第２００６／００９０２４号、国際公開第２００６／０５６４１８号、国際公開第２００５／０１９３７３号、国際公開第２００５／１２３８７３号、国際公開第２００５／１２３８７３号、国際公開第２００７／００４３８０号、国際公開第２００６／０８２７４２号、米国特許出願公開第２００６／０２５１９２３号明細書、米国特許出願公開第２００５／０２６０４４１号明細書、米国特許第７３９３５９９号、米国特許第７５３４５０５号、米国特許第７４４５８５５号、米国特許出願公開第２００７／０１９０３５９号明細書、米国特許出願公開第２００８／０２９７０３３号明細書、米国特許第７３３８７２２号、米国特許出願公開第２００２／０１３４９８４号明細書、米国特許第７２７９７０４号、米国特許出願公開第２００６／０９８１２０号明細書、米国特許出願公開第２００６／１０３８７４号明細書、国際公開第２００５／０７６３８０号、国際公開第２０１０／０３２６６３号、国際公開第２００８１４０１１５号、国際公開第２００７／０５２４３１号、国際公開第２０１１／１３４０１３号、国際公開第２０１１／１５７３３９号、国際公開第２０１０／０８６０８９号、国際公開第２００９／１１３６４６号、国際公開第２０１２／０２０３２７号、国際公開第２０１１／０５１４０４号、国際公開第２０１１／００４６３９号、国際公開第２０１１／０７３１４９号、米国特許出願公開第２０１２／２２８５８３号明細書、米国特許出願公開第２０１２／２１２１２６号明細書、特開２０１２－０６９７３７号公報、特願２０１１－１８１３０３号公報、特開２００９－１１４０８６号公報、特開２００３－８１９８８号公報、特開２００２－３０２６７１号公報、特開２００２－３６３５５２号公報等である。
中でも、好ましいリン光発光性ドーパントとしては、Ｉｒを中心金属に有する有機金属錯体が挙げられる。さらに好ましくは、金属－炭素結合、金属－窒素結合、金属－酸素結合、金属－硫黄結合の少なくとも一つの配位様式を含む錯体が好ましい。
Ｎａｔｕｒｅ ３９５，１５１（１９９８）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７８，１６２２（２００１）、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．１９，７３９（２００７）、Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．１７，３５３２（２００５）、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．１７，１０５９（２００５）、国際公開第２００９／１００９９１号、国際公開第２００８／１０１８４２号、国際公開第２００３／０４０２５７号、米国特許出願公開第２００６／８３５４６９号明細書、米国特許出願公開第２００６／０２０２１９４号明細書、米国特許出願公開第２００７／００８７３２１号明細書、米国特許出願公開第２００５／０２４４６７３号明細書、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．４０，１７０４（２００１）、Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．１６，２４８０（２００４）、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．１６，２００３（２００４）、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．ｌｎｔ．Ｅｄ．２００６，４５，７８００、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．８６，１５３５０５（２００５）、Ｃｈｅｍ．Ｌｅｔｔ．３４，５９２（２００５）、Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．２９０６（２００５）、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．４２，１２４８（２００３）、国際公開第２００９／０５０２９０号、国際公開第２００２／０１５６４５号、国際公開第２００９／０００６７３号、米国特許出願公開第２００２／００３４６５６号明細書、米国特許第７３３２２３２号、米国特許出願公開第２００９／０１０８７３７号明細書、米国特許出願公開第２００９／００３９７７６号明細書、米国特許第６９２１９１５号、米国特許第６６８７２６６号、米国特許出願公開第２００７／０１９０３５９号明細書、米国特許出願公開第２００６／０００８６７０号明細書、米国特許出願公開第２００９／０１６５８４６号明細書、米国特許出願公開第２００８／００１５３５５号明細書、米国特許第７２５０２２６号、米国特許第７３９６５９８号、米国特許出願公開第２００６／０２６３６３５号明細書、米国特許出願公開第２００３／０１３８６５７号明細書、米国特許出願公開第２００３／０１５２８０２号明細書、米国特許第７０９０９２８号、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．ｌｎｔ．Ｅｄ．４７，１（２００８）、Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．１８，５１１９（２００６）、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．４６，４３０８（２００７）、Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ ２３，３７４５（２００４）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７４，１３６１（１９９９）、国際公開第２００２／００２７１４号、国際公開第２００６／００９０２４号、国際公開第２００６／０５６４１８号、国際公開第２００５／０１９３７３号、国際公開第２００５／１２３８７３号、国際公開第２００５／１２３８７３号、国際公開第２００７／００４３８０号、国際公開第２００６／０８２７４２号、米国特許出願公開第２００６／０２５１９２３号明細書、米国特許出願公開第２００５／０２６０４４１号明細書、米国特許第７３９３５９９号、米国特許第７５３４５０５号、米国特許第７４４５８５５号、米国特許出願公開第２００７／０１９０３５９号明細書、米国特許出願公開第２００８／０２９７０３３号明細書、米国特許第７３３８７２２号、米国特許出願公開第２００２／０１３４９８４号明細書、米国特許第７２７９７０４号、米国特許出願公開第２００６／０９８１２０号明細書、米国特許出願公開第２００６／１０３８７４号明細書、国際公開第２００５／０７６３８０号、国際公開第２０１０／０３２６６３号、国際公開第２００８１４０１１５号、国際公開第２００７／０５２４３１号、国際公開第２０１１／１３４０１３号、国際公開第２０１１／１５７３３９号、国際公開第２０１０／０８６０８９号、国際公開第２００９／１１３６４６号、国際公開第２０１２／０２０３２７号、国際公開第２０１１／０５１４０４号、国際公開第２０１１／００４６３９号、国際公開第２０１１／０７３１４９号、米国特許出願公開第２０１２／２２８５８３号明細書、米国特許出願公開第２０１２／２１２１２６号明細書、特開２０１２－０６９７３７号公報、特願２０１１－１８１３０３号公報、特開２００９－１１４０８６号公報、特開２００３－８１９８８号公報、特開２００２－３０２６７１号公報、特開２００２－３６３５５２号公報等である。
中でも、好ましいリン光発光性ドーパントとしては、Ｉｒを中心金属に有する有機金属錯体が挙げられる。さらに好ましくは、金属－炭素結合、金属－窒素結合、金属－酸素結合、金属－硫黄結合の少なくとも一つの配位様式を含む錯体が好ましい。
（２）ホスト化合物
本発明に用いられるホスト化合物は、発光層において主に発光性化合物の分散を担う化合物であり、有機ＥＬ素子においてそれ自体の発光は実質的に観測されない。
ホスト化合物は、単独で用いてもよく、又は複数種併用して用いてもよい。ホスト化合物を複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機エレクトロルミネッセンス素子を高効率化することができる。
本発明に用いられるホスト化合物は、発光層において主に発光性化合物の分散を担う化合物であり、有機ＥＬ素子においてそれ自体の発光は実質的に観測されない。
ホスト化合物は、単独で用いてもよく、又は複数種併用して用いてもよい。ホスト化合物を複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機エレクトロルミネッセンス素子を高効率化することができる。
ホスト化合物としては、逆エネルギー移動の観点から、発光性ドーパントの励起一重項エネルギーより大きな励起エネルギーをもつものが好ましく、さらに発光性ドーパントの励起三重項エネルギーより大きな励起三重項エネルギーをもつものがより好ましい。
ホスト化合物は、駆動安定性の観点から、カチオンラジカル状態、アニオンラジカル状態、及び励起状態の全ての活性種の状態において安定に存在でき、分解や付加反応などの化学変化を起こさないこと、さらに、層中において通電経時でホスト分子がオングストロームレベルで移動しないことが好ましい。
本発明の有機ＥＬ素子に公知のホスト化合物を用いる場合、その具体例としては、以下の文献に記載の化合物等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
特開２００１－２５７０７６号公報、同２００２－３０８８５５号公報、同２００１－３１３１７９号公報、同２００２－３１９４９１号公報、同２００１－３５７９７７号公報、同２００２－３３４７８６号公報、同２００２－８８６０号公報、同２００２－３３４７８７号公報、同２００２－１５８７１号公報、同２００２－３３４７８８号公報、同２００２－４３０５６号公報、同２００２－３３４７８９号公報、同２００２－７５６４５号公報、同２００２－３３８５７９号公報、同２００２－１０５４４５号公報、同２００２－３４３５６８号公報、同２００２－１４１１７３号公報、同２００２－３５２９５７号公報、同２００２－２０３６８３号公報、同２００２－３６３２２７号公報、同２００２－２３１４５３号公報、同２００３－３１６５号公報、同２００２－２３４８８８号公報、同２００３－２７０４８号公報、同２００２－２５５９３４号公報、同２００２－２６０８６１号公報、同２００２－２８０１８３号公報、同２００２－２９９０６０号公報、同２００２－３０２５１６号公報、同２００２－３０５０８３号公報、同２００２－３０５０８４号公報、同２００２－３０８８３７号公報、同２０１６－１７８２７４号公報、米国特許出願公開第２００３／０１７５５５３号、米国特許出願公開第２００６／０２８０９６５号、米国特許出願公開第２００５／０１１２４０７号、米国特許出願公開第２００９／００１７３３０号、米国特許出願公開第２００９／００３０２０２号、米国特許出願公開第２００５／０２３８９１９号、国際公開第２００１／０３９２３４号、国際公開第２００９／０２１１２６号、国際公開第２００８／０５６７４６号、国際公開第２００４／０９３２０７号、国際公開第２００５／０８９０２５号、国際公開第２００７／０６３７９６号、国際公開第２００７／０６３７５４号、国際公開第２００４／１０７８２２号、国際公開第２００５／０３０９００号、国際公開第２００６／１１４９６６号、国際公開第２００９／０８６０２８号、国際公開第２００９／００３８９８号、国際公開第２０１２／０２３９４７号、特開２００８－０７４９３９号公報、特開２００７－２５４２９７号公報、欧州特許第２０３４５３８号明細書、国際公開第２０１１／０５５９３３号、国際公開第２０１２／０３５８５３号、特開２０１５－３８９４１号公報、米国特許出願公開第２０１７／０５６８１４号である。
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、同２０１６－１７８２７４号公報、米国特許出願公開第２００３／０１７５５５３号、米国特許出願公開第２００６／０２８０９６５号、米国特許出願公開第２００５／０１１２４０７号、米国特許出願公開第２００９／００１７３３０号、米国特許出願公開第２００９／００３０２０２号、米国特許出願公開第２００５／０２３８９１９号、国際公開第２００１／０３９２３４号、国際公開第２００９／０２１１２６号、国際公開第２００８／０５６７４６号、国際公開第２００４／０９３２０７号、国際公開第２００５／０８９０２５号、国際公開第２００７／０６３７９６号、国際公開第２００７／０６３７５４号、国際公開第２００４／１０７８２２号、国際公開第２００５／０３０９００号、国際公開第２００６／１１４９６６号、国際公開第２００９／０８６０２８号、国際公開第２００９／００３８９８号、国際公開第２０１２／０２３９４７号、特開２００８－０７４９３９号公報、特開２００７－２５４２９７号公報、欧州特許第２０３４５３８号明細書、国際公開第２０１１／０５５９３３号、国際公開第２０１２／０３５８５３号、特開２０１５－３８９４１号公報、米国特許出願公開第２０１７／０５６８１４号である。
（２．１）絶縁性ポリマー
本発明に用いられる絶縁性ポリマーの「絶縁性」とは、電気抵抗率が１×１０６Ω・ｍ以上であり、好ましくは１×１０８Ω・ｍ以上であり、さらに好ましくは１×１０１０Ω・ｍ以上である。
絶縁性ポリマー単体の電気抵抗率が１×１０６Ω・ｍ以上であることにより、発光層中を流れるリーク電流を抑えることができると考えられる。
本発明に用いられる絶縁性ポリマーの「絶縁性」とは、電気抵抗率が１×１０６Ω・ｍ以上であり、好ましくは１×１０８Ω・ｍ以上であり、さらに好ましくは１×１０１０Ω・ｍ以上である。
絶縁性ポリマー単体の電気抵抗率が１×１０６Ω・ｍ以上であることにより、発光層中を流れるリーク電流を抑えることができると考えられる。
絶縁性ポリマーの種類は、発光性ドーパント化合物とともに発光層を形成可能であれば特に限定されない。一実施形態において、絶縁性ポリマーとしては、安定性がより高い、主鎖が炭素原子で構成されているポリマーが用いられる。
絶縁性ポリマーを含む発光層を塗布法により形成できるように、絶縁性ポリマーは可溶性のポリマーであることが好ましく、非プロトン性極性溶媒への溶解性を示すことが好ましい。具体的には、１ｇのＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミドに対する絶縁性ポリマーの２５℃における溶解度は、０．５ｍｇ以上であることが好ましく、１．０ｍｇ以上であることがさらに好ましく、２．０ｍｇ以上であることがより好ましい。
絶縁性ポリマーの種類に特段の制限はなく、例えばポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン、ポリビニルポリピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリメチルビニルエーテル、ポリイソプロピルアクリルアミド等の非イオン性ポリマー；ポリアクリル酸ナトリウム、ポリスチレンスルホン酸ナトリウム、ポリイソプロピレンスルホン酸ナトリウム、ポリナフタレンスルホン酸縮合体塩、ポリエチレンイミンザンテート塩等のカチオン性ポリマー；ジメチルアミノメチル（メタ）アクリレート四級塩、ジメチルジアリルアンモニウムクロライド、ポリアミジン、ポリビニルイミダゾリン、ジシアンジアミド系縮合体、エピクロルヒドリンジメチルアミン縮合体、ポリエチレンイミン等のアニオン性ポリマー；ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート四級塩アクリル酸共重合体、ポリアクリルアミドのホフマン分解物等の両性ポリマーが挙げられる。好ましくは、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチルである。
絶縁性ポリマーは、２以上の互いに異なる繰り返し単位を含んでいてもよい。
絶縁性ポリマーは、２以上の互いに異なる繰り返し単位を含んでいてもよい。
絶縁性ポリマーの重量平均分子量は、特に限定されないが、好ましくは５×１０３以上であり、より好ましくは１０×１０３以上である。また、好ましくは１０００×１０３以下であり、より好ましくは４００×１０３以下である。重量平均分子量がこの範囲にあることにより、発光性ドーパントの拡散を適切に制御できるものと考えられる。
《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、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有する層をいう。
電子輸送層の総膜厚については、特に制限はないが、通常は２ｎｍ～５μｍの範囲内であり、より好ましくは２～５００ｎｍの範囲内であり、さらに好ましくは５～２００ｎｍの範囲内である。
電子輸送層とは、電子を輸送する機能を有する材料からなり、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有する層をいう。
電子輸送層の総膜厚については、特に制限はないが、通常は２ｎｍ～５μｍの範囲内であり、より好ましくは２～５００ｎｍの範囲内であり、さらに好ましくは５～２００ｎｍの範囲内である。
電子輸送層に用いられる材料（以下、「電子輸送材料」ともいう。）としては、電子の注入性又は輸送性、正孔の障壁性のいずれかを有していればよく、従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。
従来公知の化合物としては、例えば含窒素芳香族複素環誘導体（カルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体（カルバゾール環を構成する炭素原子の一つ以上が窒素原子に置換されたもの）、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、ピリダジン誘導体、トリアジン誘導体、キノリン誘導体、キノキサリン誘導体、フェナントロリン誘導体、アザトリフェニレン誘導体、オキサゾール誘導体、チアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、ベンズオキサゾール誘導体、ベンズチアゾール誘導体等）、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、シロール誘導体、芳香族炭化水素環誘導体（ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、トリフェニレン等）等が挙げられる。
従来公知の化合物としては、例えば含窒素芳香族複素環誘導体（カルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体（カルバゾール環を構成する炭素原子の一つ以上が窒素原子に置換されたもの）、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、ピリダジン誘導体、トリアジン誘導体、キノリン誘導体、キノキサリン誘導体、フェナントロリン誘導体、アザトリフェニレン誘導体、オキサゾール誘導体、チアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、ベンズオキサゾール誘導体、ベンズチアゾール誘導体等）、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、シロール誘導体、芳香族炭化水素環誘導体（ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、トリフェニレン等）等が挙げられる。
また、配位子にキノリノール骨格やジベンゾキノリノール骨格を有する金属錯体、例えばトリス（８－キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ３）、トリス（５，７－ジクロロ－８－キノリノール）アルミニウム、トリス（５，７－ジブロモ－８－キノリノール）アルミニウム、トリス（２－メチル－８－キノリノール）アルミニウム、トリス（５－メチル－８－キノリノール）アルミニウム、ビス（８－キノリノール）亜鉛（Ｚｎｑ）等、及びこれらの金属錯体の中心金属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、Ｇａ又はＰｂに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることができる。
その他、メタルフリー若しくはメタルフタロシアニン、又はそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。また、発光層の材料として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。
また、これらの材料を高分子鎖に導入した、又はこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
また、これらの材料を高分子鎖に導入した、又はこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
本発明に係る電子輸送層においては、電子輸送層にドープ材をゲスト材料としてドープして、ｎ性の高い（電子リッチ）電子輸送層を形成してもよい。ドープ材としては、金属錯体やハロゲン化金属など金属化合物等のｎ型ドーパントが挙げられる。このような構成の電子輸送層の具体例としては、例えば特開平４－２９７０７６号公報、同１０－２７０１７２号公報、特開２０００－１９６１４０号公報、同２００１－１０２１７５号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等の文献に記載されたものが挙げられる。
本発明の有機ＥＬ素子に用いられる、公知の好ましい電子輸送材料の具体例としては、以下の文献に記載の化合物等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
米国特許第６５２８１８７号、米国特許第７２３０１０７号、米国特許公開第２００５／００２５９９３号、米国特許公開第２００４／００３６０７７号、米国特許公開第２００９／０１１５３１６号、米国特許公開第２００９／０１０１８７０号、米国特許公開第２００９／０１７９５５４号、国際公開第２００３／０６０９５６号、国際公開第２００８／１３２０８５号、Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ． Ｌｅｔｔ． ７５， ４ （１９９９）、Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ． Ｌｅｔｔ． ７９， ４４９ （２００１）、Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ． ８１， １６２ （２００２）、Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ． Ｌｅｔｔ． ８１， １６２ （２００２）、Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ． Ｌｅｔｔ． ７９，
１５６ （２００１）、米国特許第７９６４２９３号、米国特許公開第２００９／０３０２０２号、国際公開第２００４／０８０９７５号、国際公開第２００４／０６３１５９号、国際公開第２００５／０８５３８７号、国際公開第２００６／０６７９３１号、国際公開第２００７／０８６５５２号、国際公開第２００８／１１４６９０号、国際公開第２００９／０６９４４２号、国際公開第２００９／０６６７７９号、国際公開第２００９／０５４２５３号、国際公開第２０１１／０８６９３５号、国際公開第２０１０／１５０５９３号、国際公開第２０１０／０４７７０７号、ＥＰ２３１１８２６号、特開２０１０－２５１６７５号公報、特開２００９－２０９１３３号公報、特開２００９－１２４１１４号公報、特開２００８－２７７８１０号公報、特開２００６－１５６４４５号公報、特開２００５－３４０１２２号公報、特開２００３－４５６６２号公報、特開２００３－３１３６７号公報、特開２００３－２８２２７０号公報、国際公開第２０１２／１１５０３４号、等である。
米国特許第６５２８１８７号、米国特許第７２３０１０７号、米国特許公開第２００５／００２５９９３号、米国特許公開第２００４／００３６０７７号、米国特許公開第２００９／０１１５３１６号、米国特許公開第２００９／０１０１８７０号、米国特許公開第２００９／０１７９５５４号、国際公開第２００３／０６０９５６号、国際公開第２００８／１３２０８５号、Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ． Ｌｅｔｔ． ７５， ４ （１９９９）、Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ． Ｌｅｔｔ． ７９， ４４９ （２００１）、Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ． ８１， １６２ （２００２）、Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ． Ｌｅｔｔ． ８１， １６２ （２００２）、Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ． Ｌｅｔｔ． ７９，
１５６ （２００１）、米国特許第７９６４２９３号、米国特許公開第２００９／０３０２０２号、国際公開第２００４／０８０９７５号、国際公開第２００４／０６３１５９号、国際公開第２００５／０８５３８７号、国際公開第２００６／０６７９３１号、国際公開第２００７／０８６５５２号、国際公開第２００８／１１４６９０号、国際公開第２００９／０６９４４２号、国際公開第２００９／０６６７７９号、国際公開第２００９／０５４２５３号、国際公開第２０１１／０８６９３５号、国際公開第２０１０／１５０５９３号、国際公開第２０１０／０４７７０７号、ＥＰ２３１１８２６号、特開２０１０－２５１６７５号公報、特開２００９－２０９１３３号公報、特開２００９－１２４１１４号公報、特開２００８－２７７８１０号公報、特開２００６－１５６４４５号公報、特開２００５－３４０１２２号公報、特開２００３－４５６６２号公報、特開２００３－３１３６７号公報、特開２００３－２８２２７０号公報、国際公開第２０１２／１１５０３４号、等である。
より好ましい電子輸送材料としては、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、トリアジン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、カルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体、ベンズイミダゾール誘導体が挙げられる。
電子輸送材料は単独で用いてもよく、また複数種を併用して用いてもよい。
電子輸送材料は単独で用いてもよく、また複数種を併用して用いてもよい。
《正孔阻止層》
正孔阻止層とは、広い意味では、電子輸送層の機能を有する層であり、好ましくは電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が小さい材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる層をいう。
また、前述の電子輸送層の構成を必要に応じて、正孔阻止層として用いることができる。
正孔阻止層とは、広い意味では、電子輸送層の機能を有する層であり、好ましくは電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が小さい材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる層をいう。
また、前述の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。
前記正孔阻止層は、発光層の陰極側に隣接して設けられることが好ましい。
また、正孔阻止層の層厚としては、好ましくは３～１００ｎｍの範囲内であり、さらに好ましくは５～３０ｎｍの範囲内である。
正孔阻止層に用いられる材料としては、前述の電子輸送層に用いられる材料が好ましく用いられ、また、前述のホスト化合物として用いられる材料も正孔阻止層に好ましく用いられる。
また、正孔阻止層の層厚としては、好ましくは３～１００ｎｍの範囲内であり、さらに好ましくは５～３０ｎｍの範囲内である。
正孔阻止層に用いられる材料としては、前述の電子輸送層に用いられる材料が好ましく用いられ、また、前述のホスト化合物として用いられる材料も正孔阻止層に好ましく用いられる。
《電子注入層》
電子注入層（「陰極バッファー層」ともいう。）とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために陰極と発光層との間に設けられる層をいい、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３～１６６頁）に詳細に記載されている。
電子注入層は、必要に応じて設け、上記のように陰極と発光層との間、又は陰極と電子輸送層との間に存在させてもよい。
電子注入層はごく薄い膜であることが好ましく、素材にもよるが、その層厚は０．１～５ｎｍの範囲内が好ましい。また構成材料が断続的に存在する不均一な膜であってもよい。
電子注入層（「陰極バッファー層」ともいう。）とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために陰極と発光層との間に設けられる層をいい、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３～１６６頁）に詳細に記載されている。
電子注入層は、必要に応じて設け、上記のように陰極と発光層との間、又は陰極と電子輸送層との間に存在させてもよい。
電子注入層はごく薄い膜であることが好ましく、素材にもよるが、その層厚は０．１～５ｎｍの範囲内が好ましい。また構成材料が断続的に存在する不均一な膜であってもよい。
電子注入層は、特開平６－３２５８７１号公報、同９－１７５７４号公報、同１０－７４５８６号公報等にもその詳細が記載されており、電子注入層に好ましく用いられる材料の具体例としては、ストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム等に代表されるアルカリ金属化合物、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム等に代表されるアルカリ土類金属化合物、酸化アルミニウムに代表される金属酸化物、リチウム８－ヒドロキシキノレート（Ｌｉｑ）等に代表される金属錯体等が挙げられる。また、前述の電子輸送材料を用いることも可能である。
また、上記の電子注入層に用いられる材料は単独で用いてもよく、複数種を併用して用いてもよい。
また、上記の電子注入層に用いられる材料は単独で用いてもよく、複数種を併用して用いてもよい。
《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材料からなり、陽極より注入された正孔を発光層に伝達する機能を有する層をいう。
前記正孔輸送層の総膜厚については、特に制限はないが、通常は５ｎｍ～５μｍの範囲内であり、より好ましくは２～５００ｎｍの範囲内であり、さらに好ましくは５～２００ｎｍの範囲内である。
正孔輸送層とは、正孔を輸送する機能を有する材料からなり、陽極より注入された正孔を発光層に伝達する機能を有する層をいう。
前記正孔輸送層の総膜厚については、特に制限はないが、通常は５ｎｍ～５μｍの範囲内であり、より好ましくは２～５００ｎｍの範囲内であり、さらに好ましくは５～２００ｎｍの範囲内である。
正孔輸送層に用いられる材料（以下、「正孔輸送材料」という。）としては、正孔の注入性又は輸送性、電子の障壁性のいずれかを有していればよく、従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。
例えばポルフィリン誘導体、フタロシアニン誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、トリアリールアミン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、イソインドール誘導体、アントラセンやナフタレン等のアセン系誘導体、フルオレン誘導体、フルオレノン誘導体、及びポリビニルカルバゾール、芳香族アミンを主鎖又は側鎖に導入した高分子材料又はオリゴマー、ポリシラン、導電性ポリマー又はオリゴマー（例えばＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ、アニリン系共重合体、ポリアニリン、ポリチオフェン等）等が挙げられる。
トリアリールアミン誘導体としては、α－ＮＰＤに代表されるベンジジン型や、ＭＴＤＡＴＡに代表されるスターバースト型、トリアリールアミン連結コア部にフルオレンやアントラセンを有する化合物等が挙げられる。
また、特表２００３－５１９４３２号公報や特開２００６－１３５１４５号公報等に記載されているようなヘキサアザトリフェニレン誘導体も同様に正孔輸送材料として用いることができる。
さらに、不純物をドープしたｐ性の高い正孔輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平４－２９７０７６号公報、特開２０００－１９６１４０号公報、同２００１－１０２１７５号公報の各公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。
また、特表２００３－５１９４３２号公報や特開２００６－１３５１４５号公報等に記載されているようなヘキサアザトリフェニレン誘導体も同様に正孔輸送材料として用いることができる。
さらに、不純物をドープしたｐ性の高い正孔輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平４－２９７０７６号公報、特開２０００－１９６１４０号公報、同２００１－１０２１７５号公報の各公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。
また、特開平１１－２５１０６７号公報、Ｊ．Ｈｕａｎｇ ｅｔ．ａｌ．著文献（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ ８０（２００２），ｐ．１３９）に記載されているような、いわゆるｐ型正孔輸送材料やｐ型－Ｓｉ、ｐ型－ＳｉＣ等の無機化合物を用いることもできる。さらにＩｒ（ｐｐｙ）３に代表されるような中心金属にＩｒやＰｔを有するオルトメタル化有機金属錯体も好ましく用いられる。
正孔輸送材料としては、上記のものを使用することができるが、トリアリールアミン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、アザトリフェニレン誘導体、有機金属錯体、芳香族アミンを主鎖又は側鎖に導入した高分子材料又はオリゴマー等が好ましく用いられる。
正孔輸送材料としては、上記のものを使用することができるが、トリアリールアミン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、アザトリフェニレン誘導体、有機金属錯体、芳香族アミンを主鎖又は側鎖に導入した高分子材料又はオリゴマー等が好ましく用いられる。
本発明の有機ＥＬ素子に用いられる、公知の好ましい正孔輸送材料の具体例としては、上記で挙げた文献の他、以下の文献に記載の化合物等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
例えばＡｐｐｌ． Ｐｈｙｓ． Ｌｅｔｔ． ６９， ２１６０ （１９９６）、Ｊ． Ｌｕｍｉｎ． ７２－７４， ９８５ （１９９７）、Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ． Ｌｅｔｔ． ７８， ６７３ （２００１）、Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ． Ｌｅｔｔ． ９０， １８３５０３（２００７）、Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ． Ｌｅｔｔ． ９０， １８３５０３ （２００７）、Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ． Ｌｅｔｔ． ５１， ９１３ （１９８７）、Ｓｙｎｔｈ． Ｍｅｔ． ８７， １７１ （１９９７）、Ｓｙｎｔｈ． Ｍｅｔ． ９１， ２０９ （１９９７）、Ｓｙｎｔｈ． Ｍｅｔ． １１１，４２１ （２０００）、ＳＩＤ ＳｙｍｐｏｓｉｕｍＤｉｇｅｓｔ， ３７， ９２３ （２００６）、Ｊ． Ｍａｔｅｒ． Ｃｈｅｍ． ３， ３１９ （１９９３）、Ａｄｖ． Ｍａｔｅｒ． ６， ６７７ （１９９４）、Ｃｈｅｍ． Ｍａｔｅｒ． １５，３１４８ （２００３）、米国特許公開第２００３／０１６２０５３号、米国特許公開第２００２／０１５８２４２号、米国特許公開第２００６／０２４０２７９号、米国特許公開第２００８／０２２０２６５号、米国特許第５０６１５６９号、国際公開第２００７／００２６８３号、国際公開第２００９／０１８００９号、ＥＰ６５０９５５、米国特許公開第２００８／０１２４５７２号、米国特許公開第２００７／０２７８９３８号、米国特許公開第２００８／０１０６１９０号、米国特許公開第２００８／００１８２２１号、国際公開第２０１２／１１５０３４号、特表２００３－５１９４３２号公報、特開２００６－１３５１４５号公報、米国特許出願番号１３／５８５９８１号等である。
正孔輸送材料は単独で用いてもよく、また複数種を併用して用いてもよい。
正孔輸送材料は単独で用いてもよく、また複数種を併用して用いてもよい。
《電子阻止層》
電子阻止層とは、広い意味では正孔輸送層の機能を有する層であり、好ましくは正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる層をいう。
また、前述の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。
前記電子阻止層は、発光層の陽極側に隣接して設けられることが好ましい。
また、電子阻止層の層厚としては、好ましくは３～１００ｎｍの範囲内であり、さらに好ましくは５～３０ｎｍの範囲内である。
電子阻止層に用いられる材料としては、前述の正孔輸送層に用いられる材料が好ましく用いられ、また、前述のホスト化合物として用いられる材料も電子阻止層に好ましく用いられる。
電子阻止層とは、広い意味では正孔輸送層の機能を有する層であり、好ましくは正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる層をいう。
また、前述の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。
前記電子阻止層は、発光層の陽極側に隣接して設けられることが好ましい。
また、電子阻止層の層厚としては、好ましくは３～１００ｎｍの範囲内であり、さらに好ましくは５～３０ｎｍの範囲内である。
電子阻止層に用いられる材料としては、前述の正孔輸送層に用いられる材料が好ましく用いられ、また、前述のホスト化合物として用いられる材料も電子阻止層に好ましく用いられる。
《正孔注入層》
正孔注入層（「陽極バッファー層」ともいう。）とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために陽極と発光層との間に設けられる層をいう。例えば「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３～１６６頁）に詳細に記載されている。
正孔注入層は必要に応じて設け、上記のように陽極と発光層又は陽極と正孔輸送層との間に存在させてもよい。
正孔注入層（「陽極バッファー層」ともいう。）とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために陽極と発光層との間に設けられる層をいう。例えば「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３～１６６頁）に詳細に記載されている。
正孔注入層は必要に応じて設け、上記のように陽極と発光層又は陽極と正孔輸送層との間に存在させてもよい。
正孔注入層は、特開平９－４５４７９号公報、同９－２６００６２号公報、同８－２８８０６９号公報等にもその詳細が記載されており、正孔注入層に用いられる材料としては、例えば前述の正孔輸送層に用いられる材料等が挙げられる。
中でも銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニン誘導体、特表２００３－５１９４３２号公報や特開２００６－１３５１４５号公報等に記載されているようなヘキサアザトリフェニレン誘導体、酸化バナジウムに代表される金属酸化物、アモルファスカーボン、ポリアニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子、トリス（２－フェニルピリジン）イリジウム錯体等に代表されるオルトメタル化錯体、トリアリールアミン誘導体等が好ましい。
前述の正孔注入層に用いられる材料は単独で用いてもよく、また複数種を併用して用いてもよい。
前述の正孔注入層に用いられる材料は単独で用いてもよく、また複数種を併用して用いてもよい。
《その他添加剤》
前述した本発明に係る有機機能層は、さらに他の添加剤が含まれていてもよい。
添加剤としては、例えば臭素、ヨウ素及び塩素等のハロゲン元素やハロゲン化化合物、Ｐｄ、Ｃａ、Ｎａ等のアルカリ金属やアルカリ土類金属、遷移金属の化合物や錯体、塩等が挙げられる。
添加剤の含有量は、任意に決定することができるが、含有される層の全質量％に対して１０００ｐｐｍ以下であることが好ましく、より好ましくは５００ｐｐｍ以下であり、さらに好ましくは５０ｐｐｍ以下である。
ただし、電子や正孔の輸送性を向上させる目的や、励起子のエネルギー移動を有利にするための目的などによってはこの範囲内ではない。
前述した本発明に係る有機機能層は、さらに他の添加剤が含まれていてもよい。
添加剤としては、例えば臭素、ヨウ素及び塩素等のハロゲン元素やハロゲン化化合物、Ｐｄ、Ｃａ、Ｎａ等のアルカリ金属やアルカリ土類金属、遷移金属の化合物や錯体、塩等が挙げられる。
添加剤の含有量は、任意に決定することができるが、含有される層の全質量％に対して１０００ｐｐｍ以下であることが好ましく、より好ましくは５００ｐｐｍ以下であり、さらに好ましくは５０ｐｐｍ以下である。
ただし、電子や正孔の輸送性を向上させる目的や、励起子のエネルギー移動を有利にするための目的などによってはこの範囲内ではない。
《陽極》
有機ＥＬ素子における陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上、好ましくは４．５Ｖ以上）金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としては、Ａｕ等の金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ２Ｏ３－ＺｎＯ）等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。
有機ＥＬ素子における陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上、好ましくは４．５Ｖ以上）金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としては、Ａｕ等の金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ２Ｏ３－ＺｎＯ）等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。
陽極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、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。
又は、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好ましく、また陽極としてのシート抵抗は数百Ω／ｓｑ．以下が好ましい。
陽極の膜厚は材料にもよるが、通常１０ｎｍ～１μｍ、好ましくは１０～２００ｎｍの範囲で選ばれる。
又は、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好ましく、また陽極としてのシート抵抗は数百Ω／ｓｑ．以下が好ましい。
陽極の膜厚は材料にもよるが、通常１０ｎｍ～１μｍ、好ましくは１０～２００ｎｍの範囲で選ばれる。
《陰極》
陰極としては、仕事関数の小さい（５ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する。）、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム－カリウム合金、マグネシウム、リチウム、銀、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム、希土類金属等が挙げられる。
陰極としては、仕事関数の小さい（５ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する。）、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム－カリウム合金、マグネシウム、リチウム、銀、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム、希土類金属等が挙げられる。
これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えばマグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。
陰極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。又は、金属ナノ粒子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。陰極としてのシート抵抗は数百Ω／ｓｑ．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素子の陽極又は陰極のいずれか一方が透明又は半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
また、陰極に上記金属を１～２０ｎｍの膜厚で作製した後に、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、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。
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。
また、陰極に上記金属を１～２０ｎｍの膜厚で作製した後に、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、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。
《支持基板》
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。
有機ＥＬ素子に用いることのできる支持基板（以下、基体、基板、基材、支持体等ともいう。）としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、また透明であっても不透明であってもよい。支持基板側から光を取り出す場合には、支持基板は透明であることが好ましい。好ましく用いられる透明な支持基板としては、ガラス、石英、透明樹脂フィルムを挙げることができる。特に好ましい支持基板は、有機ＥＬ素子にフレキシブル性を与えることが可能な樹脂フィルムである。
樹脂フィルムとしては、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（登録商標）（ＪＳＲ社製）又はアペル（登録商標）（三井化学社製）といったシクロオレフィン系樹脂等の樹脂フィルムを挙げられる。
樹脂フィルムの表面には、無機物、有機物のガスバリア膜又はその両者のハイブリッドガスバリア膜が形成されていてもよく、ＪＩＳ Ｋ ７１２９－１９９２に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％ＲＨ）が０．０１ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下のガスバリア性フィルムであることが好ましく、さらには、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・ａｔｍ）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。
ガス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、例えば酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素等を用いることができる。さらに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。
ガス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、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができるが、特開２００４－６８１４３号公報に記載されているような大気圧プラズマ重合法によるものが特に好ましい。
不透明な支持基板としては、例えばアルミ、ステンレス等の金属板、フィルムや不透明樹脂基板、セラミック製の基板等が挙げられる。
本発明の有機ＥＬ素子の発光の室温における外部取り出し量子効率は、１％以上であることが好ましく、５％以上であるとより好ましい。
ここで、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。
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。
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量子効率は、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。
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。
《封止》
有機ＥＬ素子の封止に用いられる封止手段としては、例えば封止部材と、電極、支持基板とを接着剤で接着する方法を挙げることができる。封止部材としては、有機ＥＬ素子の表示領域を覆うように配置されていればよく、凹板状でも、平板状でもよい。また、透明性、電気絶縁性は特に限定されない。
有機ＥＬ素子の封止に用いられる封止手段としては、例えば封止部材と、電極、支持基板とを接着剤で接着する方法を挙げることができる。封止部材としては、有機ＥＬ素子の表示領域を覆うように配置されていればよく、凹板状でも、平板状でもよい。また、透明性、電気絶縁性は特に限定されない。
具体的には、ガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等が挙げられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等を挙げることができる。また、ポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。金属板としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブテン、シリコン、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる１種以上の金属又は合金からなるものが挙げられる。
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）％）が、１×１０－３ｇ／（ｍ２／２４ｈ）以下のものであることが好ましい。
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）％）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。
接着剤としては、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。
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。
接着剤としては、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。
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。
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、膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素等を用いることができる。
さらに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。
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、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。
《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。
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。
《光取り出し向上技術》
有機ＥＬ素子は、空気よりも屈折率の高い（屈折率１．６～２．１程度の範囲内）層の内部で発光し、発光層で発生した光のうち１５～２０％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ことや、透明電極又は発光層と透明基板との間で光が全反射を起こし、光が透明電極又は発光層を導波し、結果として、光が素子側面方向に逃げるためである。
有機ＥＬ素子は、空気よりも屈折率の高い（屈折率１．６～２．１程度の範囲内）層の内部で発光し、発光層で発生した光のうち１５～２０％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ことや、透明電極又は発光層と透明基板との間で光が全反射を起こし、光が透明電極又は発光層を導波し、結果として、光が素子側面方向に逃げるためである。
この光の取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（例えば米国特許第４７７４４３５号明細書）、基板に集光性を持たせることにより効率を向上させる方法（例えば特開昭６３－３１４７９５号公報）、素子の側面等に反射面を形成する方法（例えば特開平１－２２０３９４号公報）、基板と発光体の間に中間の屈折率を持つ平坦層を導入し、反射防止膜を形成する方法（例えば特開昭６２－１７２６９１号公報）、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法（例えば特開２００１－２０２８２７号公報）、基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間（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）などが挙げられる。
本発明においては、これらの方法を前記有機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、又は基板、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。
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。
本発明は、これらの手段を組み合わせることにより、さらに高輝度又は耐久性に優れた素子を得ることができる。
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。
本発明は、これらの手段を組み合わせることにより、さらに高輝度又は耐久性に優れた素子を得ることができる。
低屈折率層としては、例えばエアロゲル、多孔質シリカ、フッ化マグネシウム、フッ素系ポリマーなどが挙げられる。透明基板の屈折率は一般に１．５～１．７程度の範囲内であるので、低屈折率層は、屈折率がおよそ１．５以下であることが好ましい。またさらに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。
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。
全反射を起こす界面又は、いずれかの媒質中に回折格子を導入する方法は、光取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、いわゆるブラッグ回折により、光の向きを屈折とは異なる特定の向きに変えることができる性質を利用して、発光層から発生した光のうち、層間での全反射等により外に出ることができない光を、いずれかの層間又は、媒質中（透明基板内や透明電極内）に回折格子を導入することで光を回折させ、光を外に取り出そうとするものである。
導入する回折格子は、二次元的な周期屈折率を持っていることが望ましい。これは、発光層で発光する光はあらゆる方向にランダムに発生するので、ある方向にのみ周期的な屈折率分布を持っている一般的な一次元回折格子では、特定の方向に進む光しか回折されず、光の取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。
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。
回折格子を導入する位置としては、いずれかの層間、又は媒質中（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好ましい。このとき、回折格子の周期は、媒質中の光の波長の約１／２～３倍程度の範囲内が好ましい。回折格子の配列は、正方形のラチス状、三角形のラチス状、ハニカムラチス状など、二次元的に配列が繰り返されることが好ましい。
《集光シート》
本発明の有機ＥＬ素子は、支持基板（基板）の光取出し側に、例えばマイクロレンズアレイ上の構造を設けるように加工すること、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の範囲内が好ましい。これより小さくなると回折の効果が発生して色付く、大きすぎると厚さが厚くなり好ましくない。
本発明の有機ＥＬ素子は、支持基板（基板）の光取出し側に、例えばマイクロレンズアレイ上の構造を設けるように加工すること、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の範囲内が好ましい。これより小さくなると回折の効果が発生して色付く、大きすぎると厚さが厚くなり好ましくない。
集光シートとしては、例えば液晶表示装置のＬＥＤバックライトで実用化されているものを用いることが可能である。このようなシートとして、例えば住友スリーエム社製輝度上昇フィルム（ＢＥＦ）などを用いることができる。プリズムシートの形状としては、例えば基材に頂角９０度、ピッチ５０μｍの△状のストライプが形成されたものであってもよいし、頂角が丸みを帯びた形状、ピッチをランダムに変化させた形状、その他の形状であってもよい。
また、有機ＥＬ素子からの光放射角を制御するために光拡散板・フィルムを、集光シートと併用してもよい。例えば（株）きもと製拡散フィルム（ライトアップ）などを用いることができる。
また、有機ＥＬ素子からの光放射角を制御するために光拡散板・フィルムを、集光シートと併用してもよい。例えば（株）きもと製拡散フィルム（ライトアップ）などを用いることができる。
（その他：タンデム構造を有する有機ＥＬ素子）
本発明の有機ＥＬ素子は、少なくとも１層の発光層を含む発光ユニットを複数積層した、いわゆるタンデム構造の素子であってもよい。
タンデム構造の代表的な素子構成としては、例えば以下の構成を挙げることができる。
陽極／第１発光ユニット／第２発光ユニット／第３発光ユニット／陰極
陽極／第１発光ユニット／中間層／第２発光ユニット／中間層／第３発光ユニット／陰極
ここで、上記第１発光ユニット、第２発光ユニット及び第３発光ユニットは全て同じであっても、異なっていてもよい。また二つの発光ユニットが同じであり、残る一つが異なっていてもよい。
また、第３発光ユニットはなくてもよく、一方で第３発光ユニットと電極の間にさらに発光ユニットや中間層を設けてもよい。
本発明の有機ＥＬ素子は、少なくとも１層の発光層を含む発光ユニットを複数積層した、いわゆるタンデム構造の素子であってもよい。
タンデム構造の代表的な素子構成としては、例えば以下の構成を挙げることができる。
陽極／第１発光ユニット／第２発光ユニット／第３発光ユニット／陰極
陽極／第１発光ユニット／中間層／第２発光ユニット／中間層／第３発光ユニット／陰極
ここで、上記第１発光ユニット、第２発光ユニット及び第３発光ユニットは全て同じであっても、異なっていてもよい。また二つの発光ユニットが同じであり、残る一つが異なっていてもよい。
また、第３発光ユニットはなくてもよく、一方で第３発光ユニットと電極の間にさらに発光ユニットや中間層を設けてもよい。
複数の発光ユニットは直接積層されていても、中間層を介して積層されていてもよく、中間層は、一般的に中間電極、中間導電層、電荷発生層、電子引抜層、接続層、中間絶縁層とも呼ばれ、陽極側の隣接層に電子を、陰極側の隣接層に正孔を供給する機能を持った層であれば、公知の材料及び構成を用いることができる。
中間層に用いられる材料としては、例えばＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）、ＩＺＯ（インジウム・亜鉛酸化物）、ＺｎＯ２、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＴｉＯｘ、ＶＯｘ、ＣｕＩ、ＩｎＮ、ＧａＮ、ＣｕＡｌＯ２、ＣｕＧａＯ２、ＳｒＣｕ２Ｏ２、ＬａＢ６、ＲｕＯ２、Ａｌ等の導電性無機化合物層や、Ａｕ／Ｂｉ２Ｏ３等の２層膜や、ＳｎＯ２／Ａｇ／ＳｎＯ２、ＺｎＯ／Ａｇ／ＺｎＯ、Ｂｉ２Ｏ３／Ａｕ／Ｂｉ２Ｏ３、ＴｉＯ２／ＴｉＮ／ＴｉＯ２、ＴｉＯ２／ＺｒＮ／ＴｉＯ２等の多層膜、またＣ６０等のフラーレン類、オリゴチオフェン等の導電性有機物層、金属フタロシアニン類、無金属フタロシアニン類、金属ポルフィリン類、無金属ポルフィリン類等の導電性有機化合物層等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
発光ユニット内の好ましい構成としては、例えば上記の代表的な素子構成で挙げた（ｉ）～（ｖｉｉ）の構成から、陽極と陰極を除いたもの等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
タンデム型有機ＥＬ素子の具体例としては、例えば米国特許第６３３７４９２号、米国特許第７４２０２０３号、米国特許第７４７３９２３号、米国特許第６８７２４７２号、米国特許第６１０７７３４号、米国特許第６３３７４９２号、国際公開第２００５／００９０８７号、特開２００６－２２８７１２号公報、特開２００６－２４７９１号公報、特開２００６－４９３９３号公報、特開２００６－４９３９４号公報、特開２００６－４９３９６号公報、特開２０１１－９６６７９号公報、特開２００５－３４０１８７号公報、特許第４７１１４２４号、特許第３４９６６８１号、特許第３８８４５６４号、特許第４２１３１６９号、特開２０１０－１９２７１９号公報、特開２００９－０７６９２９号公報、特開２００８－０７８４１４号公報、特開２００７－０５９８４８号公報、特開２００３－２７２８６０号公報、特開２００３－０４５６７６号公報、国際公開第２００５／０９４１３０号等に記載の素子構成や構成材料等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
（用途）
本発明の有機ＥＬ素子は、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源として用いることができる。
発光光源として、例えば照明装置（家庭用照明、車内照明）、時計や液晶用バックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるがこれに限定するものではないが、特に液晶表示装置のバックライト、照明用光源としての用途に有効に用いることができる。
本発明における有機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印刷法等でパターニングを施してもよい。パターニングする場合は、電極のみをパターニングしてもよいし、電極と発光層をパターニングしてもよいし、素子全層をパターニングしてもよく、素子の作製においては、従来公知の方法を用いることができる。
本発明の有機ＥＬ素子は、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源として用いることができる。
発光光源として、例えば照明装置（家庭用照明、車内照明）、時計や液晶用バックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるがこれに限定するものではないが、特に液晶表示装置のバックライト、照明用光源としての用途に有効に用いることができる。
本発明における有機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印刷法等でパターニングを施してもよい。パターニングする場合は、電極のみをパターニングしてもよいし、電極と発光層をパターニングしてもよいし、素子全層をパターニングしてもよく、素子の作製においては、従来公知の方法を用いることができる。
《照明装置の一態様》
本発明の有機ＥＬ素子を具備した、照明装置の一態様について説明する。
前記有機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３、図４に示すような照明装置を形成することができる。
本発明の有機ＥＬ素子を具備した、照明装置の一態様について説明する。
前記有機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３、図４に示すような照明装置を形成することができる。
図３は、照明装置の概略図を示し、本発明に係る有機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）で行った。）。
図４は、照明装置の断面図を示し、図４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。
図４は、照明装置の断面図を示し、図４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。
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、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。
実施例及び比較例で用いた化合物を以下に示す。
実施例及び比較例で用いた化合物を以下に示す。
（実施例１）
《有機ＥＬ素子の作製》
〔有機ＥＬ素子（１－１）の作製〕
陽極として、１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上に、ＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）を厚さ１００ｎｍの成膜を施した基板（ＮＨテクノグラス製ＮＡ４５）を用意し、その基板上にパターニングを行った。その後、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、さらにＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
《有機ＥＬ素子の作製》
〔有機ＥＬ素子（１－１）の作製〕
陽極として、１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上に、ＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）を厚さ１００ｎｍの成膜を施した基板（ＮＨテクノグラス製ＮＡ４５）を用意し、その基板上にパターニングを行った。その後、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、さらにＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
この基板上に、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）－ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ製、Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ Ａｌ ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を３０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により成膜した後、２００℃にて１時間乾燥し、厚さ３０ｎｍの正孔輸送層を設けた。
この基板を窒素雰囲気下に移し、下記の発光性ドーパント層組成物１を正孔輸送層上に５００ｒｐｍ、１２０秒の条件下、スピンコート法により成膜（厚さ約１００ｎｍ）し、１２０℃で９０分間加熱乾燥し、発光層を形成した。
（発光性ドーパント層組成物１）
４ＣｚＩＰＮ ５．０質量部
ポリスチレン ７．５質量部
ジエチレングリコール １００質量部
４ＣｚＩＰＮ ５．０質量部
ポリスチレン ７．５質量部
ジエチレングリコール １００質量部
この基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、真空槽を４×１０－４Ｐａまで減圧した後、Ａｇを蒸着して厚さ１００ｎｍの陰極を形成し、有機ＥＬ素子（１－１）を作製した。
〔有機ＥＬ素子（１－２）～（１－５）の作製〕
有機ＥＬ素子１の作製において、発光性ドーパント層組成物１の発光性ドーパントとホスト化合物を表Iのように変化させた以外は同様にして、有機ＥＬ素子（１－２）～（１－５）を作製した。
有機ＥＬ素子１の作製において、発光性ドーパント層組成物１の発光性ドーパントとホスト化合物を表Iのように変化させた以外は同様にして、有機ＥＬ素子（１－２）～（１－５）を作製した。
〔有機ＥＬ素子（１－６）の作製〕
陽極として、１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上に、ＩＴＯ（酸化インジウム・スズ）を厚さ１００ｎｍの成膜を施した基板（ＮＨテクノグラス製ＮＡ４５）を用意し、その基板上にパターニングを行った。その後、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、さらにＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
この基板上に、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）－ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ製、Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ Ａｌ ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を３０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により成膜した後、２００℃にて１時間乾燥し、厚さ３０ｎｍの正孔輸送層を設けた。
陽極として、１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上に、ＩＴＯ（酸化インジウム・スズ）を厚さ１００ｎｍの成膜を施した基板（ＮＨテクノグラス製ＮＡ４５）を用意し、その基板上にパターニングを行った。その後、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、さらにＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
この基板上に、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）－ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ製、Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ Ａｌ ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を３０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により成膜した後、２００℃にて１時間乾燥し、厚さ３０ｎｍの正孔輸送層を設けた。
この基板を窒素雰囲気下に移し、正孔輸送層上に８０ｍｇのポリスチレンを１０ｍｌのジエチレングリコールジメチルエーテルに溶解した溶液を５００ｒｐｍ、１２０秒の条件下、スピンコート法により成膜（厚さ約６０ｎｍ）し、１２０℃で９０分間加熱乾燥し、ホスト層とした。
さらに、下記の発光性ドーパント層組成物２をインクジェットヘッド（エプソン製；ＭＪ８００Ｃ）を用いてウェット膜厚が４μｍになるように吐出注入した。この基板を、上下隔壁を設け、隔壁上部と下部とにそれぞれ独立の乾燥風温度調整機を備えた乾燥箱の基板ホルダーに固定し、基板上面（発光層塗布面）に１２０℃に制御した加熱乾燥窒素を循環させ、基板裏面側は８０℃に制御した加熱乾燥窒素を循環させた。この状態で、１０分間の乾燥処理を施した。なお、基板両面にそれぞれ循環させた乾燥窒素の温度は乾燥開始から終了まで±１℃以内に制御されていることを確認した。別途作製した基板をＴＯＦ－ＳＩＭＳにより分析することで、下記ドーパント層組成物を吐出注入時、ホスト層がドーパント層組成物中のクロロホルムに一部溶解し、ホスト層とドーパント層の界面がなくなっていることが分かった。
（発光性ドーパント層組成物２）
４ＣｚＩＰＮ ５．０質量部
クロロホルム １００質量部
４ＣｚＩＰＮ ５．０質量部
クロロホルム １００質量部
この基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、真空槽を４×１０－４Ｐａまで減圧した後、Ａｇを蒸着して厚さ１００ｎｍの陰極を形成し、有機ＥＬ素子（１－６）を作製した。
〔有機ＥＬ素子（１－７）の作製〕
陽極として、１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上に、ＩＴＯ（酸化インジウム・スズ）を厚さ１００ｎｍの成膜を施した基板（ＮＨテクノグラス製ＮＡ４５）を用意し、その基板上にパターニングを行った。その後、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、さらにＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
この基板上に、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）－ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ製、Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ Ａｌ ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を３０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により成膜した後、２００℃にて１時間乾燥し、厚さ３０ｎｍの正孔輸送層を設けた。
陽極として、１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上に、ＩＴＯ（酸化インジウム・スズ）を厚さ１００ｎｍの成膜を施した基板（ＮＨテクノグラス製ＮＡ４５）を用意し、その基板上にパターニングを行った。その後、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、さらにＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
この基板上に、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）－ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ製、Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ Ａｌ ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を３０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により成膜した後、２００℃にて１時間乾燥し、厚さ３０ｎｍの正孔輸送層を設けた。
この基板を窒素雰囲気下に移し、正孔輸送層上に８０ｍｇのポリスチレンを１０ｍｌのジエチレングリコールジメチルエーテルに溶解した溶液を５００ｒｐｍ、１２０秒の条件下、スピンコート法により成膜（厚さ約６０ｎｍ）し、１２０℃で９０分間加熱乾燥し、ホスト層とした。
さらに、下記の発光性ドーパント層組成物３をインクジェットヘッド（エプソン製；ＭＪ８００Ｃ）を用いてウェット膜厚が４μｍになるように吐出注入した。この基板を、上下隔壁を設け、隔壁上部と下部とにそれぞれ独立の乾燥風温度調整機を備えた乾燥箱の基板ホルダーに固定し、基板上面（発光層塗布面）に１２０℃に制御した加熱乾燥窒素を循環させ、基板裏面側は８０℃に制御した加熱乾燥窒素を循環させた。この状態で、１０分間の乾燥処理を施すことにより発光性ドーパント層を乾燥させた。なお、基板両面にそれぞれ循環させた乾燥窒素の温度は乾燥開始から終了まで±１℃以内に制御されていることを確認した。この際、別途作製した基板をＴＯＦ－ＳＩＭＳにより分析することで、ホスト層の上に発光層が積層していることが分かった。
（発光性ドーパント層組成物３）
４ＣｚＩＰＮ ５．０質量部
トルエン １００質量部
４ＣｚＩＰＮ ５．０質量部
トルエン １００質量部
次に、この基板をホットプレート上に載せて、１７０℃で１時間加熱してホスト層を融解させ、ホスト化合物及び発光性ドーパントの組成が厚さ方向で連続的に変化しており、陰極側から陽極側に向かって、発光性ドーパントの濃度が連続的に減少している発光層を形成した。
この基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、真空槽を４×１０－４Ｐａまで減圧した後、Ａｇを蒸着して厚さ１００ｎｍの陰極を形成し、有機ＥＬ素子（１－７）を作製した。
〔有機ＥＬ素子（１－８）～（１－１１）の作製〕
有機ＥＬ素子（１－７）の作製において、発光性ドーパント層組成物２の発光性ドーパントとホスト化合物を表Iのように変化させた以外は同様にして、有機ＥＬ素子（１－８）～（１－１１）を作製した。
有機ＥＬ素子（１－７）の作製において、発光性ドーパント層組成物２の発光性ドーパントとホスト化合物を表Iのように変化させた以外は同様にして、有機ＥＬ素子（１－８）～（１－１１）を作製した。
《有機ＥＬ素子の評価》
作製した有機ＥＬ素子について、下記のようにして発光輝度及び輝度ムラを評価した。
作製した有機ＥＬ素子について、下記のようにして発光輝度及び輝度ムラを評価した。
〔発光性ドーパントの濃度分布〕
得られた有機ＥＬ素子の発光層中に含まれる発光性ドーパントの濃度分布は、ＴＯＦ－ＳＩＭＳ（飛行時間型二次イオン質量分析）（測定装置：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ社製 ２１００ＴＲＩＦＴ２ 一次イオン：Ｇａ 一次イオン加速電圧：２５ｋＶ 一次イオン電流：２ｐＡ ラスター範囲：２０μｍ 測定質量数：０．５－１０００Ｄａ 測定温度：－１００℃）により、層厚方向での発光性ドーパントの分析することで検出した。
得られた有機ＥＬ素子の発光層中に含まれる発光性ドーパントの濃度分布は、ＴＯＦ－ＳＩＭＳ（飛行時間型二次イオン質量分析）（測定装置：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ社製 ２１００ＴＲＩＦＴ２ 一次イオン：Ｇａ 一次イオン加速電圧：２５ｋＶ 一次イオン電流：２ｐＡ ラスター範囲：２０μｍ 測定質量数：０．５－１０００Ｄａ 測定温度：－１００℃）により、層厚方向での発光性ドーパントの分析することで検出した。
〔発光輝度〕
上記作製した各有機ＥＬ素子を、室温（約２５℃）で、０．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下で発光させ、発光輝度を分光放射輝度計ＣＳ－２０００（コニカミノルタ社製）を用い、０．０１ｍ間隔で位置を変えて１００点測定した。１００点の測定値の平均を各素子の発光輝度とした。表Iに、得られた発光輝度の相対値（有機ＥＬ素子（１－１）の発光輝度に対する相対値）を示した。
上記作製した各有機ＥＬ素子を、室温（約２５℃）で、０．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下で発光させ、発光輝度を分光放射輝度計ＣＳ－２０００（コニカミノルタ社製）を用い、０．０１ｍ間隔で位置を変えて１００点測定した。１００点の測定値の平均を各素子の発光輝度とした。表Iに、得られた発光輝度の相対値（有機ＥＬ素子（１－１）の発光輝度に対する相対値）を示した。
〔輝度の均一性〕
上記作製した各有機ＥＬ素子を、室温（約２５℃）で、０．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下で発光させ、発光輝度を分光放射輝度計ＣＳ－２０００（コニカミノルタ社製）を用い、０．０１ｍ間隔で位置を変えて１００点測定した。１００点の測定値のうち、最大輝度値、最小輝度値、平均輝度値を求めて、下記式により輝度のばらつきを求め、輝度の均一性を評価した。
輝度のばらつき＝｛（最大輝度値－最小輝度値）／平均輝度｝×１００
上記作製した各有機ＥＬ素子を、室温（約２５℃）で、０．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下で発光させ、発光輝度を分光放射輝度計ＣＳ－２０００（コニカミノルタ社製）を用い、０．０１ｍ間隔で位置を変えて１００点測定した。１００点の測定値のうち、最大輝度値、最小輝度値、平均輝度値を求めて、下記式により輝度のばらつきを求め、輝度の均一性を評価した。
輝度のばらつき＝｛（最大輝度値－最小輝度値）／平均輝度｝×１００
求めた輝度のばらつきから、乾燥の均一性を下記のように評価した。
○：輝度のばらつきが１．０未満であり、均一に成膜ができている。
×：輝度のばらつきが１．０以上であり、均一に成膜ができていない。
○：輝度のばらつきが１．０未満であり、均一に成膜ができている。
×：輝度のばらつきが１．０以上であり、均一に成膜ができていない。
下記表Iは、評価結果を示している。
表Iに示すように、比較例の素子（１－１）及び（１－６）と本発明の（１－７）との対比、同様に、素子（１－２）と（１－９）との対比、素子（１－３）と（１－１０）との対比、素子（１－４）と（１－１１）との対比、及び素子（１－５）と（１－８）との対比から、本発明の有機ＥＬ素子（１－７）～（１－１１）によれば、輝度のばらつきを抑えることができ、発光輝度が優れていることが分かる。
なお、比較例の有機ＥＬ素子（１－６）は、発光性ドーパント液にホスト層が残存溶媒に溶解したことにより膜厚ムラが生じ、そのため輝度のばらつきが大きくなったと推測される。
なお、比較例の有機ＥＬ素子（１－６）は、発光性ドーパント液にホスト層が残存溶媒に溶解したことにより膜厚ムラが生じ、そのため輝度のばらつきが大きくなったと推測される。
（実施例２）
《有機ＥＬ素子の作製》
〔有機ＥＬ素子（２－１）の作製〕
陽極として、１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上に、ＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）を厚さ１００ｎｍの成膜を施した基板（ＮＨテクノグラス製ＮＡ４５）を用意し、その基板上にパターニングを行った。その後、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、さらにＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
《有機ＥＬ素子の作製》
〔有機ＥＬ素子（２－１）の作製〕
陽極として、１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上に、ＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）を厚さ１００ｎｍの成膜を施した基板（ＮＨテクノグラス製ＮＡ４５）を用意し、その基板上にパターニングを行った。その後、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、さらにＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
この基板上に、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）－ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ製、Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ Ａｌ ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を３０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により成膜した後、２００℃にて１時間乾燥し、厚さ３０ｎｍの正孔輸送層を設けた。
この基板を窒素雰囲気下に移し、下記の発光性ドーパント層組成物１を正孔輸送層上に５００ｒｐｍ、１２０秒の条件下、スピンコート法により成膜（厚さ約１００ｎｍ）し、１２０℃で９０分間加熱乾燥し、発光層を形成した。
（発光性ドーパント層組成物１）
４ＣｚＩＰＮ ５．０質量部
ポリスチレン ７．５質量部
ジエチレングリコール １００質量部
４ＣｚＩＰＮ ５．０質量部
ポリスチレン ７．５質量部
ジエチレングリコール １００質量部
次に、この基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。
真空蒸着装置内の蒸着用るつぼの各々に、各層の構成材料を、各々素子作製に最適の量を充填した。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、ＳＦ３－ＴＲＺを蒸着速度１．０ｎｍ／秒で蒸着し、層厚５ｎｍの正孔阻止層を形成した。
真空蒸着装置内の蒸着用るつぼの各々に、各層の構成材料を、各々素子作製に最適の量を充填した。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、ＳＦ３－ＴＲＺを蒸着速度１．０ｎｍ／秒で蒸着し、層厚５ｎｍの正孔阻止層を形成した。
その後、ＳＦ３－ＴＲＺとＬｉＱ（８－ヒドロキシキノリノラト－リチウム）が、それぞれ５０％、５０％のモル％になるように蒸着速度１．０ｎｍ／秒で共蒸着し、層厚３０ｎｍの電子輸送層を形成した。
さらに、フッ化リチウムを膜厚０．５ｎｍで形成した後に、アルミニウム１００ｎｍを蒸着して陰極を形成した。
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。
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。
〔有機ＥＬ素子（２－２）～（２－５）の作製〕
有機ＥＬ素子（２－１）の作製において、発光性ドーパント層組成物１の発光性ドーパントとホスト化合物を表Iのように変化させた以外は同様にして、有機ＥＬ素子（２－２）～（２－５）を作製した。
有機ＥＬ素子（２－１）の作製において、発光性ドーパント層組成物１の発光性ドーパントとホスト化合物を表Iのように変化させた以外は同様にして、有機ＥＬ素子（２－２）～（２－５）を作製した。
〔有機ＥＬ素子（２－６）の作製〕
陽極として、１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上に、ＩＴＯ（酸化インジウム・スズ）を厚さ１００ｎｍの成膜を施した基板（ＮＨテクノグラス製ＮＡ４５）を用意し、その基板上にパターニングを行った。その後、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、さらにＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
この基板上に、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）－ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ製、Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ Ａｌ ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を３０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により成膜した後、２００℃にて１時間乾燥し、厚さ３０ｎｍの正孔輸送層を設けた。
陽極として、１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上に、ＩＴＯ（酸化インジウム・スズ）を厚さ１００ｎｍの成膜を施した基板（ＮＨテクノグラス製ＮＡ４５）を用意し、その基板上にパターニングを行った。その後、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、さらにＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
この基板上に、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）－ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ製、Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ Ａｌ ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を３０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により成膜した後、２００℃にて１時間乾燥し、厚さ３０ｎｍの正孔輸送層を設けた。
この基板を窒素雰囲気下に移し、正孔輸送層上に８０ｍｇのポリスチレンを１０ｍｌのジエチレングリコールジメチルエーテルに溶解した溶液を５００ｒｐｍ、１２０秒の条件下、スピンコート法により成膜（厚さ約６０ｎｍ）し、１２０℃で９０分間加熱乾燥し、ホスト層とした。
さらに、下記の発光性ドーパント層組成物２をインクジェットヘッド（エプソン製；ＭＪ８００Ｃ）を用いてウェット膜厚が４μｍになるように吐出注入した。この基板を、上下隔壁を設け、隔壁上部と下部とにそれぞれ独立の乾燥風温度調整機を備えた乾燥箱の基板ホルダーに固定し、基板上面（発光層塗布面）に１２０℃に制御した加熱乾燥窒素を循環させ、基板裏面側は８０℃に制御した加熱乾燥窒素を循環させた。この状態で、１０分間の乾燥処理を施した。なお、基板両面にそれぞれ循環させた乾燥窒素の温度は乾燥開始から終了まで±１℃以内に制御されていることを確認した。別途作製した基板をＴＯＦ－ＳＩＭＳにより分析することで、ドーパント層を吐出注入時、ホスト層がドーパント層組成物中のクロロホルムに一部溶解し、ホスト層とドーパント層の界面がなくなっていることが分かった。
（発光性ドーパント層組成物２）
４ＣｚＩＰＮ ５．０質量部
クロロホルム １００質量部
４ＣｚＩＰＮ ５．０質量部
クロロホルム １００質量部
次に、この基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。
真空蒸着装置内の蒸着用るつぼの各々に、各層の構成材料を、各々素子作製に最適の量を充填した。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、ＳＦ３－ＴＲＺを蒸着速度１．０ｎｍ／秒で蒸着し、層厚５ｎｍの正孔阻止層を形成した。
真空蒸着装置内の蒸着用るつぼの各々に、各層の構成材料を、各々素子作製に最適の量を充填した。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、ＳＦ３－ＴＲＺを蒸着速度１．０ｎｍ／秒で蒸着し、層厚５ｎｍの正孔阻止層を形成した。
その後、ＳＦ３－ＴＲＺとＬｉＱ（８－ヒドロキシキノリノラト－リチウム）が、それぞれ５０％、５０％のモル％になるように蒸着速度１．０ｎｍ／秒で共蒸着し、層厚３０ｎｍの電子輸送層を形成した。
さらに、フッ化リチウムを膜厚０．５ｎｍで形成した後に、アルミニウム１００ｎｍを蒸着して陰極を形成した。
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（２－６）を作製した。
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（２－６）を作製した。
〔有機ＥＬ素子（２－７）の作製〕
陽極として、１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上に、ＩＴＯ（酸化インジウム・スズ）を厚さ１００ｎｍの成膜を施した基板（ＮＨテクノグラス製ＮＡ４５）を用意し、その基板上にパターニングを行った。その後、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、さらにＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
この基板上に、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）－ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ製、Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ Ａｌ ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を３０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により成膜した後、２００℃にて１時間乾燥し、厚さ３０ｎｍの正孔輸送層を設けた。
陽極として、１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上に、ＩＴＯ（酸化インジウム・スズ）を厚さ１００ｎｍの成膜を施した基板（ＮＨテクノグラス製ＮＡ４５）を用意し、その基板上にパターニングを行った。その後、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、さらにＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
この基板上に、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）－ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ製、Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ Ａｌ ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を３０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により成膜した後、２００℃にて１時間乾燥し、厚さ３０ｎｍの正孔輸送層を設けた。
この基板を窒素雰囲気下に移し、正孔輸送層上に８０ｍｇのポリスチレンを１０ｍｌのジエチレングリコールジメチルエーテルに溶解した溶液を５００ｒｐｍ、１２０秒の条件下、スピンコート法により成膜（厚さ約６０ｎｍ）し、１２０℃で９０分間加熱乾燥し、ホスト層とした。
さらに、下記の発光性ドーパント層組成物３をインクジェットヘッド（エプソン製；ＭＪ８００Ｃ）を用いてウェット膜厚が４μｍになるように吐出注入した。この基板を、上下隔壁を設け、隔壁上部と下部とにそれぞれ独立の乾燥風温度調整機を備えた乾燥箱の基板ホルダーに固定し、基板上面（発光層塗布面）に１２０℃に制御した加熱乾燥窒素を循環させ、基板裏面側は８０℃に制御した加熱乾燥窒素を循環させた。この状態で、１０分間の乾燥処理を施すことにより発光性ドーパント層を乾燥させた。なお、基板両面にそれぞれ循環させた乾燥窒素の温度は乾燥開始から終了まで±１℃以内に制御されていることを確認した。この際、別途作製した基板をＴＯＦ－ＳＩＭＳにより分析することで、ホスト層の上に発光層が積層していることが分かった。
（発光性ドーパント層組成物３）
４ＣｚＩＰＮ ５．０質量部
トルエン １００質量部
４ＣｚＩＰＮ ５．０質量部
トルエン １００質量部
次に、この基板をホットプレート上に載せ、１７０℃で１時間加熱してホスト層を融解させ、ホスト化合物及び発光性ドーパントの組成が厚さ方向で連続的に変化しており、陰極側から陽極側に向かって、発光性ドーパントの濃度が減少している発光層を形成した。
次に、この基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。
真空蒸着装置内の蒸着用るつぼの各々に、各層の構成材料を、各々素子作製に最適の量を充填した。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、ＳＦ３－ＴＲＺを蒸着速度１．０ｎｍ／秒で蒸着し、層厚５ｎｍの正孔阻止層を形成した。
真空蒸着装置内の蒸着用るつぼの各々に、各層の構成材料を、各々素子作製に最適の量を充填した。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、ＳＦ３－ＴＲＺを蒸着速度１．０ｎｍ／秒で蒸着し、層厚５ｎｍの正孔阻止層を形成した。
その後、ＳＦ３－ＴＲＺとＬｉＱ（８－ヒドロキシキノリノラト－リチウム）が、それぞれ５０％、５０％のモル％になるように蒸着速度１．０ｎｍ／秒で共蒸着し、層厚３０ｎｍの電子輸送層を形成した。
さらに、フッ化リチウムを膜厚０．５ｎｍで形成した後に、アルミニウム１００ｎｍを蒸着して陰極を形成した。
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（２－７）を作製した。
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（２－７）を作製した。
〔有機ＥＬ素子（２－８）～（２－１１）の作製〕
有機ＥＬ素子２－７の作製において、発光性ドーパント層組成物２の発光性ドーパントとホスト化合物を表IIのように変化させた以外は同様にして、有機ＥＬ素子（２－８）～（２－１１）を作製した。
有機ＥＬ素子２－７の作製において、発光性ドーパント層組成物２の発光性ドーパントとホスト化合物を表IIのように変化させた以外は同様にして、有機ＥＬ素子（２－８）～（２－１１）を作製した。
《有機ＥＬ素子の評価》
作製した有機ＥＬ素子（２－１）～（２－１１）について、実施例１と同様に発光輝度を評価した。評価結果を表IIに示す。
作製した有機ＥＬ素子（２－１）～（２－１１）について、実施例１と同様に発光輝度を評価した。評価結果を表IIに示す。
表IIに示すように、比較例素子（２－１）及び素子（２－６）と本発明の有機ＥＬ素子（２－７）との対比、同様に、素子（２－２）と（２－９）との対比、素子（２－３）と（２－１０）との対比、素子（２－４）と（２－１１）との対比、及び素子（２－５）と（２－８）との対比から、本発明の有機ＥＬ素子（２－７）～（２－１１）は、発光輝度が優れていることが分かる。
簡便なプロセスで輝度ムラが改善される有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び当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を提供することができる。
１、１０１ 有機ＥＬ素子
２ 基材
３０、１００ インクジェットヘッド
３１、３９ ポンプ
３２ フィルター
３３ 配管分岐
３４ 廃液タンク
３５ 制御部
３６、３７、３８Ａ、３８Ｂ タンク
５６ 筐体
５７ キャップ受板
５９ カバー部材
６１ ノズルプレート
６２ キャップ受板取り付け部
６８ 取り付け用孔
７１ ノズル用開口部
８１ａ 第１ジョイト
８１ｂ 第２ジョイント
８２ 第３ジョイント
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
２ 基材
３０、１００ インクジェットヘッド
３１、３９ ポンプ
３２ フィルター
３３ 配管分岐
３４ 廃液タンク
３５ 制御部
３６、３７、３８Ａ、３８Ｂ タンク
５６ 筐体
５７ キャップ受板
５９ カバー部材
６１ ノズルプレート
６２ キャップ受板取り付け部
６８ 取り付け用孔
７１ ノズル用開口部
８１ａ 第１ジョイト
８１ｂ 第２ジョイント
８２ 第３ジョイント
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
Claims (7)
- 基板上に、陽極と、少なくとも一層の発光層を含む有機機能層と、陰極と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であって、
前記発光層をウェット・プロセスで形成する工程を有し、かつ、
当該発光層に含有させるホスト化合物と発光性ドーパントの組成を、当該発光層の厚さ方向において、連続的又は断続的に変化させる加熱・融解工程を有し、
前記発光層の形成において、前記基板側から、前記ホスト化合物を含有するホスト層と前記発光性ドーパントを含有するドーパント層をこの順に形成し、その後、
前記加熱・融解工程において、少なくとも前記ホスト層を融解させることで、当該ホスト層と前記ドーパント層のそれぞれの構成成分を混合させ、
前記発光層の前記陰極側から前記陽極側に向かう厚さ方向において、前記ホスト化合物と前記発光性ドーパントの組成を連続的又は断続的に変化させ、かつ、
前記発光性ドーパントの濃度が連続的又は断続的に減少する領域を形成する
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。 - 前記発光性ドーパントが、熱活性型遅延蛍光性化合物である、
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。 - 前記ホスト化合物が、絶縁性の高分子化合物である、
ことを特徴とする請求項１又は請求項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。 - 前記ホスト化合物が、ポリスチレンである、
ことを特徴とする請求項１から請求項３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の製造方法。 - 基板上に、陽極と、少なくとも一層の発光層を含む有機機能層と、陰極とを有する有機
エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記発光層が、前記基板側からホスト化合物を含有するホスト層と発光性ドーパントを含有するドーパント層の塗布膜からなり、
当該ホスト層と当該ドーパント層とが融解接合されており、
前記発光層の前記陰極側から前記陽極側に向かう厚さ方向において、前記ホスト化合物と前記発光性ドーパントの組成が連続的又は断続的に変化し、かつ、前記厚さ方向において、前記発光性ドーパントの濃度が連続的又は断続的に減少する領域が形成されている、
ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 前記発光性ドーパントが、熱活性型遅延蛍光性化合物である、
ことを特徴とする請求項５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 前記ホスト化合物が、絶縁性の高分子化合物である、
ことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
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|---|---|
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Citations (3)
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| JP2014529179A (ja) | 2011-07-12 | 2014-10-30 | ウェイク フォレスト ユニバーシティ | 光電デバイス及びその応用 |
| WO2019059056A1 (ja) | 2017-09-20 | 2019-03-28 | コニカミノルタ株式会社 | 積層膜の製造方法及び電子デバイスの製造方法 |
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- 2020-09-11 WO PCT/JP2020/034478 patent/WO2021060024A1/ja not_active Ceased
- 2020-09-11 JP JP2021548803A patent/JP7416079B2/ja active Active
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