JP5835217B2 - 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に関し、更に詳しくは、半減輝度寿命の改善及び連続駆動での電圧上昇を抑制した有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
従来、発光型の電子ディスプレイデバイスとして、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬＤ）がある。ＥＬＤの構成要素としては、無機エレクトロルミネッセンス素子や有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子ともいう）が挙げられる。無機エレクトロルミネッセンス素子は平面型光源として使用されてきたが、発光素子を駆動させるためには交流の高電圧が必要である。
一方、有機ＥＬ素子は、発光する化合物を含有する発光層を陰極と陽極で挟んだ構成を有し、発光層に電子及び正孔を注入して、再結合させることにより励起子（エキシトン）を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出（蛍光・燐光）を利用して発光する素子であり、数Ｖ〜数十Ｖ程度の電圧で発光が可能であり、更に、自己発光型であるために視野角に富み、視認性が高く、薄膜型の完全固体素子であるために省スペース、携帯性の観点から注目されている。
実用化に向けた有機ＥＬ素子の開発としては、プリンストン大より、励起三重項からのリン光発光を用いる有機ＥＬ素子の報告がされて以来（例えば、非特許文献１参照）、室温でリン光を示す材料の研究が活発になってきて（例えば、非特許文献２、特許文献１参照）いる。
更に、最近発見されたリン光発光を利用する有機ＥＬ素子では、以前の蛍光発光を利用する素子に比べ原理的に約４倍の発光効率が実現可能であることから、その材料開発を始めとし、発光素子の層構成や電極の研究開発が世界中で行われている。
例えば、多くの化合物がイリジウム錯体系等重金属錯体を中心に合成検討されて（例えば、非特許文献３参照）いる。
このように大変にポテンシャルの高い方式であるが、リン光発光を利用する有機ＥＬデバイスにおいては、蛍光発光を利用する有機ＥＬデバイスとは大きく異なり、発光中心の位置をコントロールする方法、とりわけ発光層の内部で再結合を行い、いかに発光を安定に行わせることができるかが、素子の効率・寿命をとらえる上で重要な技術的な課題となっている。
近年、発光層に隣接する形で、（発光層の陽極側に位置する）正孔輸送層と、（発光層の陰極側に位置する）電子輸送層を備えた多層積層型の素子がよく知られている。
特に青色リン光発光を利用するにあたっては、青色リン光発光材料自身が高Ｔ１（最低励起三重項状態）であるため、周辺材料の開発と精密な発光中心の制御が強く求められている。
しかしながら、多層化することで機能分離を行い性能向上が望める反面、異種材料での多層積層になることで界面が複数発生することから、電気化学的にも注入障壁が生じる可能性が増す上に、材料同士の相互作用や励起状態の材料が反応、分解を起こす可能性があると考えている。また、経時で層間の材料が拡散することで、キャリアトラップとなる等の懸念も考えられる。その結果、輝度寿命の低下や経時での電圧上昇が起こるのではないかと推測をしている。
上記の様な問題点を解決する手段としては、例えば、下層を有機酸で処理し、難溶層を作製する、あるいは表面を架橋・重合すると言った工夫をすることで拡散を抑制する工夫がなされている（例えば、特許文献２、３参照）。しかしながら、酸処理をすることで不純物が導入されることになる、あるいは難溶層や架橋層が注入障壁やトラップ成分として働くからか、充分な性能が出るに至っていない。また、界面に電荷移動錯体を含む界面領域を設けることで界面での注入障壁を軽減する等の工夫がなされている（例えば、特許文献４参照）が、更なる性能改善策が求められている。
Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ ｅｔ ａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ、３９５巻、１５１〜１５４頁（１９９８年））
Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ ｅｔ ａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ、４０３巻、１７号、７５０〜７５３頁（２０００年）
Ｓ．Ｌａｍａｎｓｋｙ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１２３巻、４３０４頁（２００１年）
本発明の目的は、半減輝度寿命および駆動経時での電圧上昇を改善した有機エレクトロルミネッセンス素子、詳しくは臨界表面張力が１０ｍＮ／ｍ〜３０ｍＮ／ｍの中間層を用いることで、半減輝度寿命および駆動経時の電圧上昇を改善し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。
本発明の上記目的は、以下の構成１〜６により達成することができるが、具体的に本発明によれば、構成４で示される有機エレクトロルミネッセンス素子が提供される。
１．基板上に、陽極、及び陰極と、両電極に挟まれた複数の有機機能層とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、該複数の有機機能層は、少なくとも正孔注入層と、正孔輸送層および発光層を有し、かつ、該複数の有機機能層の任意の２つの有機機能層の間に少なくとも１層のフッ化ポリマーを含有する中間層を有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。
２．前記中間層の膜厚が１ｎｍ〜１０ｎｍであることを特徴とする前記１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
３．前記中間層が下記一般式（ａ）で示される高分子材料を含有することを特徴とする前記１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
（式中、Ｒ１およびＲ２は、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基、複素環基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、シクロアルキルチオ基、アリールチオ基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、スルファモイル基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、カルバモイル基、ウレイド基、スルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基またはヘテロアリールスルホニル基、アミノ基、ハロゲン原子、フッ化炭化水素基、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、チオール基、シリル基、ホスホノ基から選ばれる少なくとも１種であって、少なくとも一方は、酸素、窒素、硫基のいずれかを１つ以上含む置換基を表す。ｎ１は１０〜１００００の整数を表す。）
４．前記中間層が下記一般式（ｂ）で示される高分子材料を含有することを特徴とする前記１〜３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
４．前記中間層が下記一般式（ｂ）で示される高分子材料を含有することを特徴とする前記１〜３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
（式中、Ｘは少なくとも１つの酸素、窒素、硫黄のいずれかを１つ以上含む、環状エーテル、環状チオエーテル、環状アザエーテル、クラウンエーテル、チアクラウンエーテル、アザクラウンエーテルから選ばれる少なくとも１種の環状部分構造を表す。ｎ２は１０〜１００００の整数を表す。）
５．前記中間層が、前記正孔注入層と前記発光層との間にあることを特徴とする前記１〜４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
５．前記中間層が、前記正孔注入層と前記発光層との間にあることを特徴とする前記１〜４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
６．前記中間層が、前記正孔注入層と前記正孔輸送層の間にあることを特徴とする前記１〜５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
本発明により、発光寿命が改善し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た。
以下、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
本発明に係る有機ＥＬ素子においては、有機機能層間に少なくとも一層のフッ化ポリマーを含有する中間層を設けることにより、半減輝度寿命が改善された素子を提供することができた。
以下本発明の有機ＥＬ素子の各構成要素について、順次説明する。
《中間層》
本発明に係る中間層について説明する。
本発明に係る中間層について説明する。
本発明に係る中間層とは、本発明に係るフッ化ポリマー（フッ素置換された高分子ともいう）を含有することが特徴である。
本発明に記載の効果（半減輝度寿命と電圧上昇を改善される）を得る観点からは、本発明に係る中間層の９０質量％以上がフッ化ポリマーであることが好ましい。
また、本発明に係る中間層には、その他、従来公知の有機ＥＬ素子材料として公知の素材が更に含有されていても良い。
本発明に係る中間層は臨界表面張力が、１０ｍＮ／ｍ〜３０ｍＮ／ｍの範囲であることが好ましいが、前記のような臨界表面張力を示す中間層を得るための素材としても、本発明に係るフッ化ポリマーは好ましく用いることができる。
また、本発明に係るフッ化ポリマーはフッ素置換された有機溶媒を選択すればウエットプロセスで製膜ができるものも多く、蒸着法のようなドライプロセスで製膜するよりも生産的性が高くより好ましい。
更に、前記一般式（ａ）または（ｂ）で示すようなフッ化ポリマーを用いることで、結晶性を抑え、透明なアモルファス膜ができやすいため最も好ましい。
尚、臨界表面張力の算出と、算出の際に用いる接触角の測定は、例えばプラスチック事典 １０５９（朝倉書店（１９９２年３月刊行））に記載の方法で算出することができる。
上記条件を満たす層が半減輝度寿命と経時での電圧上昇を改善する理由は定かではないが、界面の有機材料がアニオンラジカル、カチオンラジカルあるいは励起状態になった時に材料間での反応が起こり得るが、該中間層を設けることで、有機材料間の反応や劣化を緩和する効果があるのではないかと推測しているが、詳細は明らかになっていない。
また、臨界表面張力が非常に低い膜を設けるため、塗布で一般的に用いられるポリエチレンジオキシチオフェン−ポリスルホン酸（以下、ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳともいう）のような水分散系の正孔注入材料を用いた際、膜内に残留する水分の拡散にも効果があるのではないかと推測をしており、上記のような水分散系の正孔注入材料を用いた場合でも好適に用いることができる。
中間層の膜厚は特に制限はないが、形成する膜の均質性や、発光時に不必要な高電圧の印加防止の観点から、１ｎｍ〜２０ｎｍの範囲に調整することが好ましく、更に好ましくは、１ｎｍ〜１０ｎｍの範囲に調整することである。
《一般式（ａ）および一般式（ｂ）で表される化合物》
本発明に係る一般式（ａ）および一般式（ｂ）における、フッ化ポリマーにはそれぞれ、置換基Ｒ１、Ｒ２および環状置換基Ｘを有していることを特徴とし、Ｒ１、Ｒ２のいずれかに酸素、窒素、硫黄を少なくとも１つ以上含むか、環状置換基Ｘ内に酸素、窒素、硫黄を少なくとも１つ以上含むことが好ましい。
本発明に係る一般式（ａ）および一般式（ｂ）における、フッ化ポリマーにはそれぞれ、置換基Ｒ１、Ｒ２および環状置換基Ｘを有していることを特徴とし、Ｒ１、Ｒ２のいずれかに酸素、窒素、硫黄を少なくとも１つ以上含むか、環状置換基Ｘ内に酸素、窒素、硫黄を少なくとも１つ以上含むことが好ましい。
置換基Ｒ１、Ｒ２は上記の特徴を満たしていればいずれの置換基が導入されていても良い。置換基Ｒ１、Ｒ２の具体例としては、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等）、シクロアルキル基（例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等）、アルケニル基（例えば、ビニル基、アリル基、１−プロペニル基、２−ブテニル基、１，３−ブタジエニル基、２−ペンテニル基、イソプロペニル基等）、アルキニル基（例えば、エチニル基、プロパルギル基等）、芳香族炭化水素基（芳香族炭化水素環基、芳香族炭素環基、アリール基等ともいい、例えば、フェニル基、ｐ−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等）、芳香族複素環基（例えば、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基（前記カルボリニル基のカルボリン環を構成する任意の炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す）、フタラジニル基等）、複素環基（例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等）、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等）、シクロアルコキシ基（例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等）、アルキルチオ基（例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等）、シクロアルキルチオ基（例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等）、アリールチオ基（例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等）、アルコキシカルボニル基（例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等）、アリールオキシカルボニル基（例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等）、スルファモイル基（例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、２−ピリジルアミノスルホニル基等）、アシル基（例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、２−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等）、アシルオキシ基（例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等）、アミド基（例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、２−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等）、カルバモイル基（例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、２−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、２−ピリジルアミノカルボニル基等）、ウレイド基（例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基ナフチルウレイド基、２−ピリジルアミノウレイド基等）、スルフィニル基（例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、２−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、２−ピリジルスルフィニル基等）、アルキルスルホニル基（例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、２−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等）、アリールスルホニル基またはヘテロアリールスルホニル基（例えば、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、２−ピリジルスルホニル基等）、アミノ基（例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、２−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、２−ピリジルアミノ基等）、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等）、フッ化炭化水素基（例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタフルオロフェニル基等）、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、チオール基、シリル基（例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等）、ホスホノ基等が挙げられる。
これらの置換基は、上記の置換基によって更に置換されていてもよい。
本発明に係る一般式（ｂ）における、フッ化ポリマーは環状置換基Ｘを有しており、環状置換基Ｘ内に酸素、窒素、硫黄を少なくとも１つ以上含む。
環状置換基Ｘは上記の条件を満たしていればいずれの置換基でも良い。環状置換基Ｘの具体例としては、環状エーテル、環状チオエーテル、環状アザエーテル、あるいはクラウンエーテル、チアクラウンエーテル、アザクラウンエーテル等が挙げられる。
また、上記置換基の水素をフッ素に任意の数置換したものでも良い。
以下に、一般式（ａ）および一般式（ｂ）で表される化合物の具体例を記載するが、本発明はこれらに限定されない。
上記具体例のｎは１０〜１００００の範囲を表すが、製膜時の溶媒への溶解性の観点からは、１０〜１０００の範囲であることが好ましい。
本発明に係る一般式（ａ）または（ｂ）で表される高分子材料としては、例えば、米国特許第３，４１８，３０２号明細書、米国特許第３，９７８，０３０号明細書、特開昭６３−２３８１１１号公報、特開昭６３−２３８１１５号公報、特開平１−１３１２１４号公報、特開平１−１３１２１５号公報等に記載されているポリマーが好適に用いられる。
《有機ＥＬ素子の層構成》
次に、本発明の有機ＥＬ素子の層構成の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
次に、本発明の有機ＥＬ素子の層構成の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（ｉ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／中間層／発光層／電子輸送層／陰極
（ii）陽極／正孔注入層／中間層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（iii）陽極／正孔注入層／中間層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（iv）陽極／正孔注入層／中間層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
（ｖ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／中間層／電子注入層／陰極
この内、陽極、陰極、及び中間層を除いた各層を総称して有機機能層と言う。
（ii）陽極／正孔注入層／中間層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（iii）陽極／正孔注入層／中間層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（iv）陽極／正孔注入層／中間層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
（ｖ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／中間層／電子注入層／陰極
この内、陽極、陰極、及び中間層を除いた各層を総称して有機機能層と言う。
以下に各層について説明する。
《発光層》
発光層とは、電極または電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよいが、層間での励起子の失活等が考えられることから発光層の層内であることが好ましい。
発光層とは、電極または電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよいが、層間での励起子の失活等が考えられることから発光層の層内であることが好ましい。
発光層の膜厚は特に制限はないが、形成する膜の均質性や、発光時に不必要な高電圧を印加するのを防止し、且つ駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、２ｎｍ〜２００ｎｍの範囲に調整することが好ましく、更に好ましくは５ｎｍ〜１００ｎｍの範囲に調整される。
以下に発光層に含まれるホスト化合物（発光ホストとも言う）と発光ドーパントについて説明する。
《ホスト化合物》
本発明に用いられるホスト化合物について説明する。
本発明に用いられるホスト化合物について説明する。
ここで、本発明においてホスト化合物とは、発光層に含有される化合物の内でその層中での質量比が２０％以上であり、且つ室温（２５℃）においてリン光発光のリン光量子収率が０．１未満の化合物であり、更に、リン光量子効率は０．０１未満であることが好ましい。
ホスト化合物としては、公知のホスト化合物を単独で用いてもよく、または複数種併用して用いてもよい。ホスト化合物を複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機ＥＬ素子を高効率化することができる。
また、後述する発光ドーパント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。
以下に、本発明に用いられるホスト化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。
また、本発明に用いられる発光ホストとしては、従来公知の低分子化合物でも、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（重合性発光ホスト）でも良い。
ホスト化合物としては、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、且つ発光の長波長化を防ぎ、なお且つ、高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。ホスト化合物の具体例としては、以下の文献に記載されている化合物も挙げられる。
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。
《発光ドーパント》
本発明に係る発光ドーパントについて説明する。
本発明に係る発光ドーパントについて説明する。
本発明に係る発光ドーパントとしては、蛍光ドーパント、リン光ドーパントを用いることができるが、より発光効率の高い有機ＥＬ素子を得る観点からは、有機ＥＬ素子の発光層や発光ユニットに使用される発光ドーパントとして、上記のホスト化合物を含有すると同時にリン光ドーパントを含有することが好ましい。
リン光ドーパントは、有機ＥＬ素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることができる。
本発明に係るリン光ドーパントとしては、好ましくは元素の周期表で８族〜１０族の遷移金属元素（単に、遷移金属ともいう）を含有する錯体系化合物が好ましく、更に好ましくはイリジウム化合物、オスミウム化合物、または白金化合物（白金錯体系化合物）、希土類錯体であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。
以下に、リン光ドーパントとして用いられる化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。これらの化合物は、例えば、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．４０巻、１７０４〜１７１１に記載の方法等を参照することにより合成できる。
《注入層：電子注入層、正孔注入層》
注入層は必要に応じて設け、電子注入層と正孔注入層があり、上記の如く陽極と発光層または正孔輸送層の間、及び陰極と発光層または電子輸送層との間に存在させてもよい。
注入層は必要に応じて設け、電子注入層と正孔注入層があり、上記の如く陽極と発光層または正孔輸送層の間、及び陰極と発光層または電子輸送層との間に存在させてもよい。
注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３〜１６６頁）に詳細に記載されており、正孔注入層（陽極バッファー層）と電子注入層（陰極バッファー層）とがある。
陽極バッファー層（正孔注入層）は、特開平９−４５４７９号公報、同９−２６００６２号公報、同８−２８８０６９号公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファー層等が挙げられる。
また、高分子バッファー層には導電性向上のためにポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）のような酸をドープすることが一般的に良く用いられる。
正孔注入層の膜厚は特に制限はないが、形成する膜の均質性の観点から、２ｎｍ〜２００ｎｍの範囲に調整することが好ましく、更に好ましくは５ｎｍ〜１００ｎｍの範囲に調整される。
陰極バッファー層（電子注入層）は、特開平６−３２５８７１号公報、同９−１７５７４号公報、同１０−７４５８６号公報等にもその詳細が記載されており、具体的にはストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。
上記バッファー層（注入層）はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるがその膜厚は０．１ｎｍ〜５μｍの範囲が好ましい。
《阻止層：正孔阻止層、電子阻止層》
阻止層は、上記の如く有機化合物薄膜の基本構成層の他に必要に応じて設けられるものである。例えば、特開平１１−２０４２５８号公報、同１１−２０４３５９号公報、及び「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の２３７頁等に記載されている正孔阻止（ホールブロック）層がある。
阻止層は、上記の如く有機化合物薄膜の基本構成層の他に必要に応じて設けられるものである。例えば、特開平１１−２０４２５８号公報、同１１−２０４３５９号公報、及び「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の２３７頁等に記載されている正孔阻止（ホールブロック）層がある。
正孔阻止層とは広い意味では電子輸送層の機能を有し、電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が著しく小さい正孔阻止材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、後述する電子輸送層の構成を必要に応じて、本発明に係わる正孔阻止層として用いることができる。
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化合物を好ましく用いることができる。
また、本発明においては、複数の発光色の異なる複数の発光層を有する場合、その発光極大波長が最も短波にある発光層が、全発光層中、最も陽極に近いことが好ましいが、このような場合、該最短波層と該層の次に陽極に近い発光層との間に正孔阻止層を追加して設けることが好ましい。
更には、該位置に設けられる正孔阻止層に含有される化合物の５０質量％以上が、前記最短波発光層のホスト化合物に対しそのイオン化ポテンシャルが０．３ｅＶ以上大きいことが好ましい。
一方、電子阻止層とは広い意味では正孔輸送層の機能を有し、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。
また、後述する正孔輸送層の構成を必要に応じて電子阻止層として用いることができる。本発明に係る正孔阻止層、電子輸送層の膜厚としては、３ｎｍ〜１００ｎｍの範囲であることが好ましく、更に好ましくは、５ｎｍ〜３０ｎｍの範囲である。
《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、広い意味で電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は単層または複数層設けることができる。
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、広い意味で電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は単層または複数層設けることができる。
正孔輸送材料としては、正孔の注入または輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。
例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、また導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられる。
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ゼン；Ｎ−フェニルカルバゾール、更には米国特許第５，０６１，５６９号明細書に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば、４，４′−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル（ＮＰＤ）、特開平４−３０８６８８号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが３つスターバースト型に連結された４，４′，４″−トリス〔Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）等が挙げられる。
更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。また、ｐ型−Ｓｉ、ｐ型−ＳｉＣ等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。
また、特開平１１−２５１０６７号公報、Ｊ．Ｈｕａｎｇ ｅｔ．ａｌ．著 文献（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ ８０（２００２），ｐ．１３９）に記載されているような、所謂、ｐ型正孔輸送材料を用いることもできる。本発明においては、高発光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。
正孔輸送層は上記正孔輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。
正孔輸送層の膜厚については特に制限はないが、５ｎｍ〜５μｍの範囲であることが好ましく、更に好ましくは、５ｎｍ〜２００ｎｍの範囲である。
また、正孔輸送層は上記材料の１種または２種以上からなる一層構造であってもよい。
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）等に記載の正孔輸送層が挙げられる。
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。
《電子輸送層》
電子輸送層とは電子を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は単層または複数層設けることができる。
電子輸送層とは電子を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は単層または複数層設けることができる。
従来、単層の電子輸送層、及び複数層とする場合は発光層に対して陰極側に隣接する電子輸送層に用いられる電子輸送材料（正孔阻止材料を兼ねる）としては、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができ、例えば、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。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。更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
また、８−キノリノール誘導体の金属錯体、例えば、トリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ）、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）亜鉛（Ｚｎｑ）等、及びこれらの金属錯体の中心金属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、ＧａまたはＰｂに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることができる。
その他、メタルフリーもしくはメタルフタロシアニン、またはそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。
また、発光層の材料として例示したジスチリルピラジン誘導体も、電子輸送材料として用いることができるし、正孔注入層、正孔輸送層と同様にｎ型−Ｓｉ、ｎ型−ＳｉＣ等の無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。
電子輸送層は上記電子輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。
電子輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。電子輸送層は上記材料の１種または２種以上からなる一層構造であってもよい。
また、不純物をゲスト材料としてドープしたｎ性の高い電子輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、同１０−２７０１７２号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。
本発明においては、このようなｎ性の高い電子輸送層を用いることがより低消費電力の素子を作製することができるため好ましい。
《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）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。
有機ＥＬ素子における陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。
このような電極物質の具体例としては、Ａｕ等の金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ２Ｏ３−ＺｎＯ）等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。
陽極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は（１００μｍ以上程度）、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。
あるいは、有機導電性化合物のように塗布可能な物質を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等湿式成膜法を用いることもできる。
この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を１０％より大きくすることが望ましく、また陽極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。
更に、膜厚は材料にもよるが、１０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲が好ましく、更に好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲である。
《陰極》
陰極としては仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。
陰極としては仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。
このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、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。
また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
尚、発光した光を透過させて、発光輝度を向上させる観点から、有機ＥＬ素子の陽極または陰極のいずれか一方が透明または半透明であることが好ましい。
また、陰極に上記金属を１ｎｍ〜２０ｎｍの膜厚で作製した後に、陽極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に作製することで、透明また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。
《基板》
本発明の有機ＥＬ素子に用いることのできる基板（以下、支持基板とも言う）としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、また透明であっても不透明であってもよい。基板側から光を取り出す場合には、基板は透明であることが好ましい。好ましく用いられる透明な基板としては、ガラス、石英、透明樹脂フィルムを挙げることができる。特に好ましい基板は、有機ＥＬ素子にフレキシブル性を与えることが可能な樹脂フィルムである。
本発明の有機ＥＬ素子に用いることのできる基板（以下、支持基板とも言う）としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、また透明であっても不透明であってもよい。基板側から光を取り出す場合には、基板は透明であることが好ましい。好ましく用いられる透明な基板としては、ガラス、石英、透明樹脂フィルムを挙げることができる。特に好ましい基板は、有機ＥＬ素子にフレキシブル性を与えることが可能な樹脂フィルムである。
樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）、セルロースアセテートフタレート（ＴＡＣ）、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類またはそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリルあるいはポリアリレート類、アートン（ＪＳＲ製）あるいはアペル（三井化学製）といったシクロオレフィン系樹脂等を挙げられる。
樹脂フィルムの表面には、無機物、有機物の被膜またはその両者のハイブリッド被膜が形成されていてもよく、水蒸気透過度が０．０１ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下のバリア性フィルムであることが好ましく、更には酸素透過度１０−３ｃｍ３／（ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ）以下（１ａｔｍは、１．０１３２５×１０５Ｐａである）、水蒸気透過度１０−５ｃｍ３／（ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ）以下の高バリア性フィルムであることが好ましい。
バリア膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。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。
バリア膜の形成方法については特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができるが、特開２００４−６８１４３号公報に記載されているような大気圧プラズマ重合法によるものが特に好ましい。
不透明な基板としては、例えば、アルミ、ステンレス等の金属板、フィルムや不透明樹脂基板、セラミック製の基板等が挙げられる。
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、より好ましくは５％以上である。
ここに、外部取り出し量子効率（％）＝（有機ＥＬ素子外部に発光した光子数）／（有機ＥＬ素子に流した電子数）×１００である。
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、また、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。
《封止》
本発明の有機ＥＬ素子の封止手段としては、例えば、封止部材と電極、支持基板とを接着剤で接着する方法を挙げることができる。
本発明の有機ＥＬ素子の封止手段としては、例えば、封止部材と電極、支持基板とを接着剤で接着する方法を挙げることができる。
封止部材としては、有機ＥＬ素子の表示領域を覆うように配置されておればよく、凹板状でも平板状でもよい。また透明性、電気絶縁性は特に問わない。
具体的には、ガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等が挙げられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等を挙げることができる。また、ポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。金属板としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブテン、シリコン、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる一種以上の金属または合金からなるものが挙げられる。
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。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１×１０−３ｃｍ３／（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）％ＲＨ）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、有機層を挟み基板と対向する側の電極の外側に該電極と有機層を被覆し、基板と接する形で無機物、有機物の層を形成し封止膜とすることも好適にできる。この場合、該膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。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、沃化バリウム、沃化マグネシウム等）、過塩素酸類（例えば、過塩素酸バリウム、過塩素酸マグネシウム等）等が挙げられ、また、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。
《有機ＥＬ素子の作製方法》
本発明の有機ＥＬ素子の作製方法は、陽極と陰極に挟まれた有機機能層をドライプロセスやウエットプロセスいずれを用いて製膜しても良いが、生産性の観点からウエットプロセスで成膜することが好ましい。有機積層体全てをウエットプロセスで形成することもまた好ましい。本発明でいうウエットプロセスとは、層を形成する際に層形成材料を溶液の形態で供給し、層形成を行うものである。
本発明の有機ＥＬ素子の作製方法は、陽極と陰極に挟まれた有機機能層をドライプロセスやウエットプロセスいずれを用いて製膜しても良いが、生産性の観点からウエットプロセスで成膜することが好ましい。有機積層体全てをウエットプロセスで形成することもまた好ましい。本発明でいうウエットプロセスとは、層を形成する際に層形成材料を溶液の形態で供給し、層形成を行うものである。
本発明の有機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／電子輸送層／電子注入層／陰極からなる有機ＥＬ素子の作製法を説明する。
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１０ｎｍ〜２００ｎｍの膜厚になるように、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ陽極を作製する。
次に、この上に有機ＥＬ素子材料である正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、正孔阻止層等の有機化合物薄膜（有機層）を形成させる。
これら各層の形成方法としては、前記の如く蒸着法、ウエットプロセス（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）等が挙げられる。
更にまた、均質な膜が容易に得られ、且つ、ピンホールが生成しにくい等の観点から、本発明においてはスピンコート法、ダイコート法、インクジェット法、スプレー法、印刷法等の塗布法による成膜が好ましい。
本発明の有機ＥＬ素子をウエットプロセスで作製する際に、材料を溶解また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、シクロペンタノン、２−ペンタノン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブ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、アニソール等の芳香族炭化水素類、シクロヘキサン、デカリン、ドデカン等の脂肪族炭化水素類、ＤＭＦ、ＤＭＳＯ等の有機溶媒や、または、水を用いることができる。
これらの層を形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるように、例えば、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陰極を設けることにより所望の有機ＥＬ素子が得られる。
また、作製順序を逆にして、陰極、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極の順に作製することも可能である。
このようにして得られた多色の表示装置に、直流電圧を印加する場合には陽極を＋、陰極を−の極性として電圧２Ｖ〜４０Ｖ程度を印加すると発光が観測できる。また、交流電圧を印加してもよい。なお、印加する交流の波形は任意でよい。
《保護膜、保護板》
有機層を挟み基板と対向する側の前記封止膜、あるいは前記封止用フィルムの外側に、素子の機械的強度を高めるために保護膜、あるいは保護板を設けてもよい。
有機層を挟み基板と対向する側の前記封止膜、あるいは前記封止用フィルムの外側に、素子の機械的強度を高めるために保護膜、あるいは保護板を設けてもよい。
特に封止が前記封止膜により行われている場合には、その機械的強度は必ずしも高くないため、このような保護膜、保護板を設けることが好ましい。これに使用することができる材料としては、前記封止に用いたのと同様なガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等を用いることができるが、軽量且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》
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内１５％から２０％程度の光しか取り出せないことが一般的に言われている。
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内１５％から２０％程度の光しか取り出せないことが一般的に言われている。
これは、臨界角以上の角度θで界面（透明基板と空気との界面）に入射する光は、全反射を起こし素子外部に取り出すことができないことや、透明電極ないし発光層と透明基板との間で光が全反射を起こし、光が透明電極ないし発光層を導波し、結果として光が素子側面方向に逃げるためである。
この光の取り出しの効率を向上させる手法としては、例えば、透明基板表面に凹凸を形成し、透明基板と空気界面での全反射を防ぐ方法（米国特許第４，７７４，４３５号明細書）、基板に集光性を持たせることにより効率を向上させる方法（特開昭６３−３１４７９５号公報）、有機ＥＬ素子の側面等に反射面を形成する方法（特開平１−２２０３９４号公報）、基板と発光体の間に中間の屈折率を持つ平坦層を導入し、反射防止膜を形成する方法（特開昭６２−１７２６９１号公報）、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法（特開２００１−２０２８２７号公報）、基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間（含む、基板と外界間）に回折格子を形成する方法（特開平１１−２８３７５１号公報）等がある。
本発明においては、これらの方法を本発明の有機ＥＬ素子と組み合わせて用いることができるが、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法、あるいは基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間（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。
本発明はこれらの手段を組み合わせることにより、更に高輝度あるいは耐久性に優れた有機ＥＬ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みで形成すると、透明電極から出てきた光は、媒質の屈折率が低いほど外部への取り出し効率が高くなる。
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く、更に好ましくは１．３５以下である。
また、低屈折率媒質の厚みは媒質中の波長の２倍以上となるのが望ましい。これは低屈折率媒質の厚みが、光の波長程度になってエバネッセントで染み出した電磁波が基板内に入り込む膜厚になると、低屈折率層の効果が薄れるからである。
全反射を起こす界面もしくはいずれかの媒質中に回折格子を導入する方法は、光取り出し効率の向上効果が高いという特徴がある。この方法は回折格子が１次の回折や２次の回折といった所謂ブラッグ回折により、光の向きを屈折とは異なる特定の向きに変えることができる性質を利用して、発光層から発生した光の内、層間での全反射等により外に出ることができない光をいずれかの層間、もしくは媒質中（透明基板内や透明電極内）に回折格子を導入することで光を回折させ、光を外に取り出そうとするものである。
導入する回折格子は、二次元的な周期的屈折率を持っていることが望ましい。これは発光層で発光する光はあらゆる方向にランダムに発生するので、ある方向にのみ周期的な屈折率分布を持っている一般的な１次元回折格子では、特定の方向に進む光しか回折されず、光の取り出し効率がそれほど上がらない。
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。
回折格子を導入する位置としては、前述の通りいずれかの層間もしくは媒質中（透明基板内や透明電極内）でもよいが、光が発生する場所である有機発光層の近傍が望ましい。このとき、回折格子の周期は媒質中の光の波長の約１／２〜３倍程度が好ましい。
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。
《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、あるいは所謂集光シートと組み合わせたりすることにより、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。
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、あるいは所謂集光シートと組み合わせたりすることにより、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、例えば一辺が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１０μｍ〜１００μｍが好ましい。これより小さくなると回折の効果が発生して色付く、大きすぎると厚みが厚くなり好ましくない。
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、基板に頂角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。
《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。
本発明の有機ＥＬ素子においては、必要に応じ成膜時にメタルマスクやインクジェットプリンティング法等でパターニングを施してもよい。パターニングする場合は、電極のみをパターニングしてもよいし、電極と発光層をパターニングしてもよいし、素子全層をパターニングしてもよく、素子の作製においては、従来公知の方法を用いることができる。
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４．１６において、分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング製）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、白色とは、２度視野角正面輝度を上記方法により測定した際に、１０００ｃｄ／ｍ２でのＣＩＥ１９３１表色系における色度がＸ＝０．３３±０．０７、Ｙ＝０．３３±０．１の領域内にあることを言う。本発明の有機ＥＬ素子の発光層には、発光ホスト化合物とゲスト材料としての発光ドーパントの少なくとも一種を含有することが好ましい。
以下、実施例により本発明を説明するが本発明はこれらに限定されない。
また、以下に実施例で使用する化合物の構造を示す。
実施例１
《有機ＥＬ素子１０１の作製》
陽極として、１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ製膜した基板にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をノルマル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。
《有機ＥＬ素子１０１の作製》
陽極として、１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ製膜した基板にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をノルマル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。
この透明支持基板を真空蒸着装置に取付け、真空層を４×１０−４Ｐａまで減圧し、化合物ＨＩ−１を蒸着にて製膜を行い、厚さ２０ｎｍの正孔注入層（ＨＩＬ）とした。
次に、化合物ＨＴ−１を蒸着にて製膜を行い、厚さ２０ｎｍの正孔輸送層（ＨＴＬ）とした。更に、化合物Ｄ−１が膜厚比で１６％になるように化合物Ｈ−２７と化合物Ｄ−１を共蒸着し、厚さ４０ｎｍの発光層（ＥＭＬ）を形成した。
また、化合物ＥＴ−１を蒸着で成膜を行い、厚さ２０ｎｍの電子輸送層（ＥＴＬ）とした。その後に電子注入層としてＬｉＦを１ｎｍで成膜し、アルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成した。
次いで、上記素子の非発光面をガラスケースで覆い、図１、図２に示す構成からなる有機ＥＬ素子１０１を作製した。
図１は有機ＥＬ素子の概略図を示し、有機ＥＬ素子１０１は、ガラスカバー１０２で覆われている。尚、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２は有機ＥＬ素子の断面図を示し、図２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。尚、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。
《有機ＥＬ素子１０２の作製》
有機ＥＬ素子１０１の作製において、正孔注入層を製膜した後に、基板を窒素雰囲気下のグローブボックスへと移動し、グローブボックス中でポリエチレン（ＰＥ）６０ｍｇをクロロベンゼン１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚３０ｎｍの中間層を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子１０２を作製した。
有機ＥＬ素子１０１の作製において、正孔注入層を製膜した後に、基板を窒素雰囲気下のグローブボックスへと移動し、グローブボックス中でポリエチレン（ＰＥ）６０ｍｇをクロロベンゼン１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚３０ｎｍの中間層を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子１０２を作製した。
《有機ＥＬ素子１０３および１０４の作製》
有機ＥＬ素子１０２の作製において、ＰＥをそれぞれ４０ｍｇ、２０ｍｇをクロロベンゼン１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚２０ｎｍ、１０ｎｍの中間層を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子１０３および１０４を作製した。
有機ＥＬ素子１０２の作製において、ＰＥをそれぞれ４０ｍｇ、２０ｍｇをクロロベンゼン１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚２０ｎｍ、１０ｎｍの中間層を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子１０３および１０４を作製した。
《有機ＥＬ素子１０５の作製》
有機ＥＬ素子１０１の作製において、正孔注入層を製膜する前に、基板を窒素雰囲気下のグローブボックスへと移動し、グローブボックス中でＩ−１（２０ｍｇ）を２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル−１，１，２，２−テトラフルオロエチルエーテル１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚１０ｎｍの中間層を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子１０５を作製した。
有機ＥＬ素子１０１の作製において、正孔注入層を製膜する前に、基板を窒素雰囲気下のグローブボックスへと移動し、グローブボックス中でＩ−１（２０ｍｇ）を２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル−１，１，２，２−テトラフルオロエチルエーテル１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚１０ｎｍの中間層を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子１０５を作製した。
《有機ＥＬ素子１０６の作製》
有機ＥＬ素子１０１の作製において、正孔注入層を製膜した後に、基板を窒素雰囲気下のグローブボックスへと移動し、グローブボックス中でポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）６０ｍｇを２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル−１，１，２，２−テトラフルオロエチルエーテル１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚３０ｎｍの中間層を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子１０６を作製した。
有機ＥＬ素子１０１の作製において、正孔注入層を製膜した後に、基板を窒素雰囲気下のグローブボックスへと移動し、グローブボックス中でポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）６０ｍｇを２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル−１，１，２，２−テトラフルオロエチルエーテル１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚３０ｎｍの中間層を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子１０６を作製した。
《有機ＥＬ素子１０７および１０８の作製》
有機ＥＬ素子１０６の作製において、ＰＶＤＦをそれぞれ４０ｍｇ、２０ｍｇを２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル−１，１，２，２−テトラフルオロエチルエーテル１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚２０ｎｍ、１０ｎｍの中間層を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子１０７および１０８を作製した。
有機ＥＬ素子１０６の作製において、ＰＶＤＦをそれぞれ４０ｍｇ、２０ｍｇを２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル−１，１，２，２−テトラフルオロエチルエーテル１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚２０ｎｍ、１０ｎｍの中間層を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子１０７および１０８を作製した。
《有機ＥＬ素子１０９の作製》
有機ＥＬ素子１０１の作製において、正孔注入層を製膜した後に、基板を窒素雰囲気下のグローブボックスへと移動し、グローブボックス中でＩ−２（６０ｍｇ）を２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル−１，１，２，２−テトラフルオロエチルエーテル１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚３０ｎｍの中間層を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子１０９を作製した。
有機ＥＬ素子１０１の作製において、正孔注入層を製膜した後に、基板を窒素雰囲気下のグローブボックスへと移動し、グローブボックス中でＩ−２（６０ｍｇ）を２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル−１，１，２，２−テトラフルオロエチルエーテル１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚３０ｎｍの中間層を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子１０９を作製した。
《有機ＥＬ素子１１０および１１１の作製》
有機ＥＬ素子１０９の作製において、Ｉ−２をそれぞれ４０ｍｇ、２０ｍｇを２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル−１，１，２，２−テトラフルオロエチルエーテル１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚２０ｎｍ、１０ｎｍの中間層を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子１１０および１１１を作製した。
有機ＥＬ素子１０９の作製において、Ｉ−２をそれぞれ４０ｍｇ、２０ｍｇを２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル−１，１，２，２−テトラフルオロエチルエーテル１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚２０ｎｍ、１０ｎｍの中間層を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子１１０および１１１を作製した。
《有機ＥＬ素子１１２の作製》
有機ＥＬ素子１０１の作製において、正孔注入層を製膜した後に、基板を窒素雰囲気下のグローブボックスへと移動し、グローブボックス中でＩ−１（６０ｍｇ）を２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル−１，１，２，２−テトラフルオロエチルエーテル１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚３０ｎｍの中間層を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子１１２を作製した。
有機ＥＬ素子１０１の作製において、正孔注入層を製膜した後に、基板を窒素雰囲気下のグローブボックスへと移動し、グローブボックス中でＩ−１（６０ｍｇ）を２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル−１，１，２，２−テトラフルオロエチルエーテル１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚３０ｎｍの中間層を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子１１２を作製した。
《有機ＥＬ素子１１３および１１４の作製》
有機ＥＬ素子１１２の作製において、Ｉ−１をそれぞれ４０ｍｇ、２０ｍｇを２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル−１，１，２，２−テトラフルオロエチルエーテル１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚２０ｎｍ、１０ｎｍの中間層を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子１１３および１１４を作製した。
有機ＥＬ素子１１２の作製において、Ｉ−１をそれぞれ４０ｍｇ、２０ｍｇを２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル−１，１，２，２−テトラフルオロエチルエーテル１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚２０ｎｍ、１０ｎｍの中間層を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子１１３および１１４を作製した。
《有機ＥＬ素子１０１〜１１４の評価》
作製した有機ＥＬ素子１０１〜１１４について、下記のようにして、半減寿命及び半減輝度到達時電圧上昇の評価を行った。
作製した有機ＥＬ素子１０１〜１１４について、下記のようにして、半減寿命及び半減輝度到達時電圧上昇の評価を行った。
（半減寿命）
作製した有機ＥＬ素子に対し、正面輝度１０００ｃｄ／ｍ２となるような電流を与え、連続駆動した。正面輝度が初期の半減値（５００ｃｄ／ｍ２）になるまでに掛かる時間を半減寿命として求め、有機ＥＬ素子１０２〜１１０の半減寿命は、有機ＥＬ素子１０１（比較例）の測定値を１００とした相対値で表した。
作製した有機ＥＬ素子に対し、正面輝度１０００ｃｄ／ｍ２となるような電流を与え、連続駆動した。正面輝度が初期の半減値（５００ｃｄ／ｍ２）になるまでに掛かる時間を半減寿命として求め、有機ＥＬ素子１０２〜１１０の半減寿命は、有機ＥＬ素子１０１（比較例）の測定値を１００とした相対値で表した。
（半減輝度到達時電圧上昇（Ｖｔ））
作製した有機ＥＬ素子に対し、正面輝度２０００ｃｄ／ｍ２となるような電流を与え、正面輝度が初期の半減値（１０００ｃｄ／ｍ２）になるまで連続駆動し、駆動終了時から駆動直後の電圧の差を半減輝度到達時電圧上昇として求め、結果をＡ〜Ｄに分類した。
作製した有機ＥＬ素子に対し、正面輝度２０００ｃｄ／ｍ２となるような電流を与え、正面輝度が初期の半減値（１０００ｃｄ／ｍ２）になるまで連続駆動し、駆動終了時から駆動直後の電圧の差を半減輝度到達時電圧上昇として求め、結果をＡ〜Ｄに分類した。
Ａ：半減輝度到達時電圧上昇が０．５Ｖ未満
Ｂ：半減輝度到達時電圧上昇が０．５Ｖ以上１．０Ｖ未満
Ｃ：半減輝度到達時電圧上昇が１．０Ｖ以上２．０Ｖ未満
Ｄ：半減輝度到達時電圧上昇が２．０Ｖ以上
なお、輝度の測定には分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング製）を用いた。また、本発明においては、ランクＡ、Ｂが実用可能レベルである。
Ｂ：半減輝度到達時電圧上昇が０．５Ｖ以上１．０Ｖ未満
Ｃ：半減輝度到達時電圧上昇が１．０Ｖ以上２．０Ｖ未満
Ｄ：半減輝度到達時電圧上昇が２．０Ｖ以上
なお、輝度の測定には分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング製）を用いた。また、本発明においては、ランクＡ、Ｂが実用可能レベルである。
表１の記載から、比較の有機ＥＬ素子に比べて、本発明の有機ＥＬ素子は、正孔注入層と正孔輸送層間にフッ化ポリマーを含有する中間層を形成することで、半減寿命が長くなり、且つ、半減輝度到達時の電圧上昇が抑制されていることが明らである。
また、製膜を１０ｎｍにすることで更に高い効果を示していること、一般式（ｂ）で表される化合物である材料Ｉ−１または一般式（ａ）で表される材料Ｉ−２を用いることで、更に本発明の効果が顕著に表れていることが併せて明らかである。
実施例２
《有機ＥＬ素子１１５の作製》
実施例１の有機ＥＬ素子１１４の作製において、正孔注入層（ＨＩＬ）と正孔輸送層（ＨＴＬ）との間に中間層を設けるのではなく、正孔輸送層（ＨＴＬ）を製膜した後に、基板を窒素雰囲気下のグローブボックスへと移動し、グローブボックス中でＩ−１（２０ｍｇ）をクロロベンゼン１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚１０ｎｍの中間層を設け、次いで、発光層（ＥＭＬ）を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子１１５を作製した。
《有機ＥＬ素子１１５の作製》
実施例１の有機ＥＬ素子１１４の作製において、正孔注入層（ＨＩＬ）と正孔輸送層（ＨＴＬ）との間に中間層を設けるのではなく、正孔輸送層（ＨＴＬ）を製膜した後に、基板を窒素雰囲気下のグローブボックスへと移動し、グローブボックス中でＩ−１（２０ｍｇ）をクロロベンゼン１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚１０ｎｍの中間層を設け、次いで、発光層（ＥＭＬ）を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子１１５を作製した。
《有機ＥＬ素子１１６の作製》
実施例１の有機ＥＬ素子１１４の作製において、正孔注入層（ＨＩＬ）と正孔輸送層（ＨＴＬ）との間に中間層を設けるのではなく、発光層（ＥＭＬ）を製膜した後に、基板を窒素雰囲気下のグローブボックスへと移動し、グローブボックス中でＩ−１（２０ｍｇ）をクロロベンゼン１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚１０ｎｍの中間層を設け、次いで、電子輸送層（ＥＴＬ）を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子１１６を作製した。
実施例１の有機ＥＬ素子１１４の作製において、正孔注入層（ＨＩＬ）と正孔輸送層（ＨＴＬ）との間に中間層を設けるのではなく、発光層（ＥＭＬ）を製膜した後に、基板を窒素雰囲気下のグローブボックスへと移動し、グローブボックス中でＩ−１（２０ｍｇ）をクロロベンゼン１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚１０ｎｍの中間層を設け、次いで、電子輸送層（ＥＴＬ）を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子１１６を作製した。
《有機ＥＬ素子１１７の作製》
実施例１の有機ＥＬ素子１１４の作製において、正孔注入層（ＨＩＬ）、中間層、次いで、正孔輸送層（ＨＴＬ）を製膜した後、基板を窒素雰囲気下のグローブボックスへと移動し、グローブボックス中で、該正孔輸送層（ＨＴＬ）上に、Ｉ−１（２０ｍｇ）をクロロベンゼン１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚１０ｎｍの中間層を設け、次いで、発光層を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子１１７を作製した。
実施例１の有機ＥＬ素子１１４の作製において、正孔注入層（ＨＩＬ）、中間層、次いで、正孔輸送層（ＨＴＬ）を製膜した後、基板を窒素雰囲気下のグローブボックスへと移動し、グローブボックス中で、該正孔輸送層（ＨＴＬ）上に、Ｉ−１（２０ｍｇ）をクロロベンゼン１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚１０ｎｍの中間層を設け、次いで、発光層を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子１１７を作製した。
《有機ＥＬ素子１１８の作製》
有機ＥＬ素子１１７の作製において、正孔輸送層（ＨＴＬ）と発光層（ＥＭＬ）との間に中間層を設けずに、発光層を製膜した後に基板を窒素雰囲気下のグローブボックスへと移動し、グローブボックス中で、該発光層（ＥＭＬ）上に、Ｉ−１（２０ｍｇ）をクロロベンゼン１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚１０ｎｍの中間層を設け、次いで、電子輸送層（ＥＴＬ）を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子１１８を作製した。
有機ＥＬ素子１１７の作製において、正孔輸送層（ＨＴＬ）と発光層（ＥＭＬ）との間に中間層を設けずに、発光層を製膜した後に基板を窒素雰囲気下のグローブボックスへと移動し、グローブボックス中で、該発光層（ＥＭＬ）上に、Ｉ−１（２０ｍｇ）をクロロベンゼン１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚１０ｎｍの中間層を設け、次いで、電子輸送層（ＥＴＬ）を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子１１８を作製した。
《有機ＥＬ素子１１９の作製》
有機ＥＬ素子１１５の作製において、正孔輸送層（ＨＴＬ）、中間層、次いで、発光層（ＥＭＬ）を製膜した後、基板を窒素雰囲気下のグローブボックスへと移動し、グローブボックス中で、該発光層（ＥＭＬ）上に、Ｉ−１（２０ｍｇ）をクロロベンゼン１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚１０ｎｍの中間層を設け、次いで、電子輸送層（ＥＴＬ）を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子１１９を作製した。
有機ＥＬ素子１１５の作製において、正孔輸送層（ＨＴＬ）、中間層、次いで、発光層（ＥＭＬ）を製膜した後、基板を窒素雰囲気下のグローブボックスへと移動し、グローブボックス中で、該発光層（ＥＭＬ）上に、Ｉ−１（２０ｍｇ）をクロロベンゼン１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚１０ｎｍの中間層を設け、次いで、電子輸送層（ＥＴＬ）を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子１１９を作製した。
《有機ＥＬ素子１２０の作製》
有機ＥＬ素子１１７の作製において、発光層（ＥＭＬ）を製膜した後、に基板を窒素雰囲気下のグローブボックスへと移動し、グローブボックス中で、該発光層（ＥＭＬ）上に、Ｉ−１（２０ｍｇ）をクロロベンゼン１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚１０ｎｍの中間層を設け、次いで、電子輸送層（ＥＴＬ）を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子１２０を作製した。
有機ＥＬ素子１１７の作製において、発光層（ＥＭＬ）を製膜した後、に基板を窒素雰囲気下のグローブボックスへと移動し、グローブボックス中で、該発光層（ＥＭＬ）上に、Ｉ−１（２０ｍｇ）をクロロベンゼン１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚１０ｎｍの中間層を設け、次いで、電子輸送層（ＥＴＬ）を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子１２０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、実施例１と同様にして、半減寿命及び半減輝度到達時電圧上昇の評価を行った。
作製した有機ＥＬ素子について、実施例１と同様にして、半減寿命及び半減輝度到達時電圧上昇の評価を行った。
尚、半減寿命の値は、実施例１の有機ＥＬ素子１０１の測定値を１００とした場合の相対値で示した。
表２から、正孔輸送層と発光層との間に中間層を設けた有機ＥＬ素子、発光層と電子輸送層との間に中間層を設けた有機ＥＬ素子でも、実施例１と同様に、半減寿命が長くなり、且つ、半減輝度到達時の電圧上昇が抑制されていることが判る。
更に、本発明の有機ＥＬ素子１１７〜１２０のように、中間層が複数層ある構成においては、更に、半減寿命（％）が長寿命化することが判る。
実施例３
《有機ＥＬ素子２０１の作製》
陽極として、１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ製膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ−４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
《有機ＥＬ素子２０１の作製》
陽極として、１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ製膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ−４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
この透明支持基板上に、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社製、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製膜した後、２００℃にて１時間乾燥し、膜厚３０ｎｍの正孔注入層（ＨＩＬ）を設けた。
次いで、基板を窒素雰囲気下のグローブボックスへと移動し、化合物ＨＴ−２（５０ｍｇ）をモノクロロベンゼン１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて１５００ｒｐｍ、３０秒の条件下でスピンコート（膜厚約２０ｎｍ）し、１６０℃、３０分間窒素下で乾燥し、正孔輸送層（ＨＴＬ）とした。
さらに、化合物Ｈ−２７（７３ｍｇ）と化合物Ｄ−１（１４ｍｇ）を酢酸イソプロピル１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて１５００ｒｐｍ、３０秒の条件化でスピンコート（膜厚約４０ｎｍ）し、１２０℃、３０分間窒素下で乾燥し、発光層（ＥＭＬ）とした。
次いで、化合物ＥＴ−１（５０ｍｇ）を２，２，３，３−テトラフルオロプロパノール１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて１５００ｒｐｍ、３０秒の条件化でスピンコート（膜厚約２０ｎｍ）し、１２０℃、３０分間窒素下で乾燥し、電子輸送層（ＥＴＬ）とした。
基板を真空蒸着装置に取付け、真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧し、電子注入層としてＬｉＦを２ｎｍで成膜し、その後アルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子２０１を作製した。
《有機ＥＬ素子２０２の作製》
有機ＥＬ素子２０１の作製において、正孔注入層（ＨＩＬ）を製膜した後、該正孔注入層上に、ポリエチレン（ＰＥ）６０ｍｇをクロロベンゼン１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚３０ｎｍの中間層を設け、次いで、正孔輸送層（ＨＴＬ）を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子２０２を作製した。
有機ＥＬ素子２０１の作製において、正孔注入層（ＨＩＬ）を製膜した後、該正孔注入層上に、ポリエチレン（ＰＥ）６０ｍｇをクロロベンゼン１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚３０ｎｍの中間層を設け、次いで、正孔輸送層（ＨＴＬ）を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子２０２を作製した。
《有機ＥＬ素子２０３および２０４の作製》
有機ＥＬ素子２０２の作製において、ＰＥをそれぞれ４０ｍｇ、２０ｍｇをクロロベンゼン１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚２０ｎｍ、１０ｎｍの中間層を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子２０３および２０４を作製した。
有機ＥＬ素子２０２の作製において、ＰＥをそれぞれ４０ｍｇ、２０ｍｇをクロロベンゼン１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚２０ｎｍ、１０ｎｍの中間層を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子２０３および２０４を作製した。
《有機ＥＬ素子２０５の作製》
有機ＥＬ素子２０１の作製において、正孔注入層を製膜する前に、基板を窒素雰囲気下のグローブボックスへと移動し、グローブボックス中でＩ−１（２０ｍｇ）を２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル−１，１，２，２−テトラフルオロエチルエーテル１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚１０ｎｍの中間層を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子２０５を作製した。
有機ＥＬ素子２０１の作製において、正孔注入層を製膜する前に、基板を窒素雰囲気下のグローブボックスへと移動し、グローブボックス中でＩ−１（２０ｍｇ）を２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル−１，１，２，２−テトラフルオロエチルエーテル１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚１０ｎｍの中間層を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子２０５を作製した。
《有機ＥＬ素子２０６の作製》
有機ＥＬ素子２０２の作製において、ＰＥの代わりに、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）６０ｍｇを２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル−１，１，２，２−テトラフルオロエチルエーテル１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚３０ｎｍの中間層を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子２０６を作製した。
有機ＥＬ素子２０２の作製において、ＰＥの代わりに、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）６０ｍｇを２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル−１，１，２，２−テトラフルオロエチルエーテル１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚３０ｎｍの中間層を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子２０６を作製した。
《有機ＥＬ素子２０７および２０８の作製》
有機ＥＬ素子２０６の作製において、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）をそれぞれ４０ｍｇ、２０ｍｇを２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル−１，１，２，２−テトラフルオロエチルエーテル１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚２０ｎｍ、１０ｎｍの中間層を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子２０７および２０８を作製した。
有機ＥＬ素子２０６の作製において、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）をそれぞれ４０ｍｇ、２０ｍｇを２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル−１，１，２，２−テトラフルオロエチルエーテル１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚２０ｎｍ、１０ｎｍの中間層を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子２０７および２０８を作製した。
《有機ＥＬ素子２０９の作製》
有機ＥＬ素子２０６の作製において、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）の代わりに、Ｉ−２（６０ｍｇ）を２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル−１，１，２，２−テトラフルオロエチルエーテル１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚３０ｎｍの中間層を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子２０９を作製した。
有機ＥＬ素子２０６の作製において、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）の代わりに、Ｉ−２（６０ｍｇ）を２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル−１，１，２，２−テトラフルオロエチルエーテル１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚３０ｎｍの中間層を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子２０９を作製した。
《有機ＥＬ素子２１０および２１１の作製》
有機ＥＬ素子２０９の作製において、Ｉ−２をそれぞれ４０ｍｇ、２０ｍｇを２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル−１，１，２，２−テトラフルオロエチルエーテル１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚２０ｎｍ、１０ｎｍの中間層を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子２１０および２１１を作製した。
有機ＥＬ素子２０９の作製において、Ｉ−２をそれぞれ４０ｍｇ、２０ｍｇを２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル−１，１，２，２−テトラフルオロエチルエーテル１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚２０ｎｍ、１０ｎｍの中間層を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子２１０および２１１を作製した。
《有機ＥＬ素子２１２の作製》
有機ＥＬ素子２０６の作製において、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）の代わりに、Ｉ−１（６０ｍｇ）を２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル−１，１，２，２−テトラフルオロエチルエーテル１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚３０ｎｍの中間層を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子２１２を作製した。
有機ＥＬ素子２０６の作製において、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）の代わりに、Ｉ−１（６０ｍｇ）を２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル−１，１，２，２−テトラフルオロエチルエーテル１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚３０ｎｍの中間層を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子２１２を作製した。
《有機ＥＬ素子２１３および２１４の作製》
有機ＥＬ素子２１２の作製において、Ｉ−１をそれぞれ４０ｍｇ、２０ｍｇを２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル−１，１，２，２−テトラフルオロエチルエーテル１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚２０ｎｍ、１０ｎｍの中間層を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子２１３および２１４を作製した。
有機ＥＬ素子２１２の作製において、Ｉ−１をそれぞれ４０ｍｇ、２０ｍｇを２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル−１，１，２，２−テトラフルオロエチルエーテル１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚２０ｎｍ、１０ｎｍの中間層を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子２１３および２１４を作製した。
《有機ＥＬ素子２０１〜２１４の評価》
得られた有機ＥＬ素子２０１〜２１４の各々について、実施例１と同様にして、半減寿命及び半減輝度到達時電圧上昇の評価を行った。なお、半減寿命の値は有機ＥＬ素子２０１の測定値を１００とした場合の相対値で示した。
得られた有機ＥＬ素子２０１〜２１４の各々について、実施例１と同様にして、半減寿命及び半減輝度到達時電圧上昇の評価を行った。なお、半減寿命の値は有機ＥＬ素子２０１の測定値を１００とした場合の相対値で示した。
表３から、複数の有機機能層（例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層等）がウエットプロセスで作製された有機ＥＬ素子においても、フッ化ポリマーを含有する中間層を設けた本発明の有機ＥＬ素子は、そうではない比較の有機ＥＬ素子に比べて、半減寿命（％）が長く、且つ、半減輝度到達時の電圧上昇が抑制されていることが明らかである。
実施例４
《有機ＥＬ素子２１５の作製》
有機ＥＬ素子２１４の作製において、正孔注入層（ＨＩＬ）と正孔輸送層（ＨＴＬ）との間に中間層を設けずに、正孔輸送層を製膜した後に、基板を窒素雰囲気下のグローブボックスへと移動し、グローブボックス中で、該正孔輸送層（ＨＴＬ）上に、Ｉ−１（２０ｍｇ）をクロロベンゼン１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚１０ｎｍの中間層を設け、次いで、発光層（ＥＭＬ）を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子２１５を作製した。
《有機ＥＬ素子２１５の作製》
有機ＥＬ素子２１４の作製において、正孔注入層（ＨＩＬ）と正孔輸送層（ＨＴＬ）との間に中間層を設けずに、正孔輸送層を製膜した後に、基板を窒素雰囲気下のグローブボックスへと移動し、グローブボックス中で、該正孔輸送層（ＨＴＬ）上に、Ｉ−１（２０ｍｇ）をクロロベンゼン１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚１０ｎｍの中間層を設け、次いで、発光層（ＥＭＬ）を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子２１５を作製した。
《有機ＥＬ素子２１６の作製》
有機ＥＬ素子２１５の作製において、正孔輸送層（ＨＴＬ）と発光層（ＥＭＬ）との間に中間層を設けずに、発光層を製膜した後に、基板を窒素雰囲気下のグローブボックスへと移動し、グローブボックス中で、該発光層（ＥＭＬ）上に、Ｉ−１（２０ｍｇ）をクロロベンゼン１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚１０ｎｍの中間層を設け、次いで、電子輸送層（ＥＴＬ）を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子２１６を作製した。
有機ＥＬ素子２１５の作製において、正孔輸送層（ＨＴＬ）と発光層（ＥＭＬ）との間に中間層を設けずに、発光層を製膜した後に、基板を窒素雰囲気下のグローブボックスへと移動し、グローブボックス中で、該発光層（ＥＭＬ）上に、Ｉ−１（２０ｍｇ）をクロロベンゼン１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚１０ｎｍの中間層を設け、次いで、電子輸送層（ＥＴＬ）を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子２１６を作製した。
《有機ＥＬ素子２１７の作製》
有機ＥＬ素子２１４の作製において、正孔輸送層を製膜した後に、基板を窒素雰囲気下のグローブボックスへと移動し、グローブボックス中で、該正孔輸送層（ＨＴＬ）上に、Ｉ−１（２０ｍｇ）をクロロベンゼン１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚１０ｎｍの中間層を設け、次いで、発光層（ＥＭＬ）を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子２１７を作製した。
有機ＥＬ素子２１４の作製において、正孔輸送層を製膜した後に、基板を窒素雰囲気下のグローブボックスへと移動し、グローブボックス中で、該正孔輸送層（ＨＴＬ）上に、Ｉ−１（２０ｍｇ）をクロロベンゼン１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚１０ｎｍの中間層を設け、次いで、発光層（ＥＭＬ）を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子２１７を作製した。
《有機ＥＬ素子２１８の作製》
有機ＥＬ素子２１７の作製において、正孔輸送層（ＨＴＬ）と発光層（ＥＭＬ）との間に中間層を設けずに、発光層を製膜した後に、基板を窒素雰囲気下のグローブボックスへと移動し、グローブボックス中で、該発光層（ＥＭＬ）上に、Ｉ−１（２０ｍｇ）をクロロベンゼン１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚１０ｎｍの中間層を設け、次いで、電子輸送層（ＥＴＬ）を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子２１８を作製した。
有機ＥＬ素子２１７の作製において、正孔輸送層（ＨＴＬ）と発光層（ＥＭＬ）との間に中間層を設けずに、発光層を製膜した後に、基板を窒素雰囲気下のグローブボックスへと移動し、グローブボックス中で、該発光層（ＥＭＬ）上に、Ｉ−１（２０ｍｇ）をクロロベンゼン１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚１０ｎｍの中間層を設け、次いで、電子輸送層（ＥＴＬ）を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子２１８を作製した。
《有機ＥＬ素子２１９の作製》
有機ＥＬ素子２１５の作製において、発光層（ＥＭＬ）を製膜した後に基板を窒素雰囲気下のグローブボックスへと移動し、グローブボックス中で、該発光層（ＥＭＬ）上に、Ｉ−１（２０ｍｇ）をクロロベンゼン１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚１０ｎｍの中間層を設け、次いで、電子輸送層（ＥＴＬ）を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子２１９を作製した。
有機ＥＬ素子２１５の作製において、発光層（ＥＭＬ）を製膜した後に基板を窒素雰囲気下のグローブボックスへと移動し、グローブボックス中で、該発光層（ＥＭＬ）上に、Ｉ−１（２０ｍｇ）をクロロベンゼン１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚１０ｎｍの中間層を設け、次いで、電子輸送層（ＥＴＬ）を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子２１９を作製した。
《有機ＥＬ素子２２０の作製》
有機ＥＬ素子２１７の作製において、発光層（ＥＭＬ）を製膜した後に基板を窒素雰囲気下のグローブボックスへと移動し、グローブボックス中で、該発光層（ＥＭＬ）上に、Ｉ−１（２０ｍｇ）をクロロベンゼン１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚１０ｎｍの中間層を設け、次いで、電子輸送層（ＥＴＬ）を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子２２０を作製した。
有機ＥＬ素子２１７の作製において、発光層（ＥＭＬ）を製膜した後に基板を窒素雰囲気下のグローブボックスへと移動し、グローブボックス中で、該発光層（ＥＭＬ）上に、Ｉ−１（２０ｍｇ）をクロロベンゼン１０ｍｌに溶解させた溶液を用いて、５０００ｒｐｍ、６０秒の条件下でスピンコートし、１５０℃、３０分間窒素下で加熱し膜厚１０ｎｍの中間層を設け、次いで、電子輸送層（ＥＴＬ）を形成した以外は同様にして、有機ＥＬ素子２２０を作製した。
《有機ＥＬ素子２１５〜２２０の評価》
作製した有機ＥＬ素子２１５〜２２０について、実施例１と同様にして、半減寿命及び半減輝度到達時電圧上昇の評価を行った。尚、半減寿命の値は有機ＥＬ素子２０１の測定値を１００とした場合の相対値で示した。
作製した有機ＥＬ素子２１５〜２２０について、実施例１と同様にして、半減寿命及び半減輝度到達時電圧上昇の評価を行った。尚、半減寿命の値は有機ＥＬ素子２０１の測定値を１００とした場合の相対値で示した。
表４から、複数の有機機能層（例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層等）がウエットプロセスで作製された素子においても、正孔輸送層（ＨＴＬ）と正孔注入層（ＨＩＬ）との間以外に、中間層が挿入した場合でも本発明の効果が出ていることがわかる。
更に、より顕著に効果が出ている例が正孔注入層から発光層の間に中間層を設けたものであることもわかる。また、中間層が複数層ある構成においても効果が得られることが併せて明らかとなっている。
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
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 (4)
- 基板上に、陽極、及び陰極と、両電極に挟まれた複数の有機機能層とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、該複数の有機機能層は、少なくとも正孔注入層と、正孔輸送層および発光層を有し、かつ、該複数の有機機能層の任意の２つの有機機能層の間に少なくとも１層の下記一般式（ｂ）で示される高分子材料を含有する中間層を有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。
- 前記中間層が、前記正孔注入層と前記発光層との間に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。
- 前記中間層が、前記正孔注入層と前記正孔輸送層の間にあることを特徴とする請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記一般式（ｂ）で示される高分子材料が、下記化合物Ｉ−１であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
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