JP6724294B2 - 有機電界発光素子用組成物、有機電界発光素子、表示装置及び照明装置 - Google Patents

Description

本発明は有機電界発光素子用組成物に関し、効率の高い有機電界発光素子を提供するための有機電界発光素子用組成物、該組成物を用いて製造される有機電界発光素子、並びに該有機電界発光素子を含む表示装置及び照明装置に関する。

近年、有機電界発光照明（有機ＥＬ照明）や有機電界発光ディスプレイ（有機ＥＬディスプレイ）など、有機電界発光素子（以下、「有機ＥＬ素子」と称すこともある。）を利用する各種電子デバイスが実用化されつつある。有機ＥＬパネルは、印加電圧が低く消費電力が小さく、面発光であり、三原色発光も可能であることから、照明やディスプレイへの適用が盛んに検討されている。さらに、製造コストの低減や、大面積の有機ＥＬパネルを用いた電子デバイスの実用化が求められている。

一方で、その実用化に対しては、さらなる長寿命化、高効率化が求められている。有機電界発光素子は、陽極及び陰極から注入された電荷が発光層上で再結合をおこし、励起子が発生することで発光する。そのため、効率の向上の手段として、発光層内に注入された電荷の閉じ込めが有効である。代表的な手法としては、発生した励起子の拡散を防ぐ方法があり、発光層の陰極側隣接層に励起子拡散防止層をもうけること（特許文献１）挙げられる。

発光層内部で高効率化を実現するための電荷を発光層内に閉じ込める手法としては、電荷捕捉性のある材料を発光層に用いる手段が考えられる。これを実現する手段の１つとして、ヘテロ原子が有する孤立電子対により電荷を捕捉し、閉じ込める方法が考えられる。孤立電子対を有するヘテロ原子を有する化合物として、例えばフェノール性水酸基を有する化合物が挙げられる。そのフェノール性水酸基を有する化合物は、従来、酸化防止剤として用いられてきた。（特許文献２、特許文献３）また、特許文献４では、フェノール系酸化防止剤が残存すると外部量子効率等の有機ＥＬ素子性能が低下するため、残存しない酸化防止剤を用いることが記載されている。特許文献５では、フェノール性水酸基を有する化合物である安定化剤は素子性能を大幅に劣化させるため、除去することが記載されている。

国際公開第２０１２/０７０２２６号公報 特開平１０−２５５９８１号公報 特開２００４−０８８０９４号公報 特開２０１３‐１６５０８９号公報 特開２０１３−０６０３９６号公報

しかしながら、特許文献２に記載の通り、フェノール性水酸基を有する化合物を発光層の材料と共存させた場合、特性の悪化を引き起こす可能性が考えられる。そのため、特許文献３，４，５にも記載があるように、フェノール性水酸基を有する化合物は発光材料への悪影響を避けるため、除去することが前提となっている。つまり、当業者であればこのような悪影響を与える化合物は除去されて残存しないことが好ましいと考えられていた。このような技術背景により積極的にフェノール性水酸基を有する化合物を用いること、更
には電荷を閉じ込めるといった手段は実施されてこなかったのである。

そこで、本発明において、効率の高い有機電界発光素子に用いる組成物を提供することを課題とする。

本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討した結果、今回筆者らが鋭意検討を行った結果、おどろくべきことに、亜リン酸エステル化合物を添加することにより、電流効率特性の向上がみられ本発明を完成させた。中でも亜リン酸エステル化合物の酸素と置換する元素をｓｐ３炭素に限定した化合物を使用することにより、より寿命特性の向上が見られることも見出した。

なお、本発明の作用機構は、以下のように推定される。
発光層に注入された電荷は、発光層に含有される、電荷輸送性化合物上をホッピング伝導することにより輸送される。亜リン酸エステル構造のヘテロ原子は、孤立電子対を有し、且つ電子密度が高いため、ホッピングする正孔の輸送の阻害を引き起こし、発光層内に、正孔を閉じ込める効果を高めていると推定される。また、好ましくは亜リン酸エステル構造のヘテロ原子である酸素原子に結合する置換基がｓｐ３炭素など非共役性である場合には、ヘテロ原子の孤立電子対密度が低下しにくく、発光層内に正孔を閉じ込める効果が維持されると考えられる。

すなわち、本発明の要旨は、以下の通りである。
少なくとも燐光発光材料、電界輸送性化合物及び、亜リン酸エステル化合物を含有する有機電界発光素子用組成物に存する。

本発明の有機電界発光素子用組成物によれば、これを用いて得られた有機電界発光素子が高電流効率を示し、長寿命化する事が可能であり、亜リン酸エステル化合物の特性上、有機電界発光素子用組成物の保存安定性や成膜プロセス安定性が期待され、その両立が可能な技術であり、有機電界発光素子用組成物として非常に有用なものである。

本発明の有機電界発光素子の構造の一例を模式的に示す断面図である。

以下に、本発明の実施の形態を詳細に説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変形して実施することができる。

＜燐光発光材料＞
本発明の燐光発光材料とは、励起三重項状態から発光を示す材料をいう。例えば、Ir、Pt、Eu などを有する金属錯体化合物がその代表例であり、材料の構造として、金属錯体
を含むものが好ましい。
金属錯体の中でも、三重項状態を経由して発光する燐光発光性有機金属錯体として、長周期型周期表（以下、特に断り書きの無い限り「周期表」という場合には、長周期型周期表を指すものとする。）第７〜１１族から選ばれる金属を中心金属として含むウェルナー型錯体又は有機金属錯体化合物が挙げられる。好ましくは下記式（Ｉ）又は式（ＩＩ）で表される化合物が挙げられる。

ＭＬ_{（ｑ−ｊ）}Ｌ’_ｊ ・・・（Ｉ）
（式（Ｉ）中、Ｍは金属を表し、ｑは上記金属の価数を表す。また、Ｌ及びＬ’は二座配
位子を表す。ｊは０、１又は２の数を表す。ＬまたはＬ’が複数ある場合、複数のＬまたは複数のＬ’はそれぞれ同一であっても異なってもよい。）

（式（ＩＩ）中、Ｍ^２は金属を表し、Ｔは炭素原子又は窒素原子を表す。Ｒ^９２〜Ｒ^９５は、それぞれ独立に置換基を表す。但し、Ｔが窒素原子の場合は、Ｒ^９４及びＲ^９５は無い。）
以下、まず、式（Ｉ）で表される化合物について説明する。
式（Ｉ）中、Ｍは周期表第７〜１１族から選ばれる金属であり、好ましくは、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金、金等が挙げられ、中でもより好ましくはイリジウム又は白金であり、安定性が高い点および発光効率が高い点から最も好ましくはイリジウムである。
また、式（Ｉ）中、二座配位子Ｌは、以下の式（ＩＩＩ）で表される部分構造を有する配位子を示す。

上記式（ＩＩＩ）の部分構造において、環Ａ１は、置換基を有していてもよい、芳香環基を表わす。本発明における芳香環基は、芳香族炭化水素環基でもよいし、芳香族複素環基でもよい。
また、上記式（ＩＩＩ）の部分構造において、環Ａ２は、置換基を有していてもよい、含窒素芳香族複素環基を表す。
また、式（Ｉ）中、二座配位子Ｌ’は、以下の部分構造を有する配位子を示す。

中でも、Ｌ’としては、錯体の安定性の観点から、以下に挙げる配位子が好ましい。

式（Ｉ）で表される化合物として、更に好ましくは、下記式（Ｉａ）、（Ｉｂ）、（Ｉｃ）で表される化合物が挙げられる。

（式（Ｉａ）中、Ｍ^４は、Ｍと同様の金属を表し、ｗは、上記金属の価数を表し、環Ａ１は、置換基を有していてもよい芳香環基を表し、環Ａ２は、置換基を有していてもよい含窒素芳香族複素環基を表す。ｗが２以上で環Ａ１および環Ａ２が複数ある場合、複数の環Ａ１または環Ａ２はそれぞれ同一であっても異なってもよい。）

（式（Ｉｂ）中、Ｍ^５は、Ｍと同様の金属を表し、ｗ−１は、上記金属の価数を表し、環Ａ１は、置換基を有していてもよい芳香環基を表し、環Ａ２は、置換基を有していてもよい含窒素芳香族複素環基を表す。ｗが３以上で環Ａ１および環Ａ２が複数ある場合、複数の環Ａ１または環Ａ２はそれぞれ同一であっても異なってもよい。）

（式（Ｉｃ）中、Ｍ^６は、Ｍと同様の金属を表し、ｗは、上記金属の価数を表し、ｊは、０、１又は２を表し、環Ａ１及び環Ａ１’は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい芳香環基を表し、環Ａ２及び環Ａ２’は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい含窒素芳香族複素環基を表す。ｗ−ｊが２以上またはｊが２以上で環Ａ１、環Ａ１’、環Ａ２または環Ａ２’が複数ある場合、複数の環Ａ１、環Ａ１’、環Ａ２または環Ａ２’はそれぞれ同一であっても異なってもよい。）

上記式（Ｉａ）〜（Ｉｃ）、（ＩＩＩ）において、環Ａ１及び環Ａ１’の芳香環は、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基であり、好ましくは、２個の遊離原子価を有するベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、トリフェニリル環、アセナフテン環、フルオランテン環、フルオレン環、フラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環であり、さらに好ましくはベンゼン環、ナフタレン環であり、最も好ましくはベンゼン環である。ここで、本発明において、遊離原子価とは、有機化学・生化学命名法（上）（改定第２版、南江堂、１９９２年発行）に記載のとおり、他の遊離原子価と結合を形成できるものを言う。すなわち、例えば、「１個の遊離原子価を有するベンゼン環」はフェニル基のことを言い、「２個の遊離原子価を有するベンゼン環」はフェニレン基のことを言う。

上記式（Ｉａ）〜（Ｉｃ）、（ＩＩＩ）において、環Ａ２及び環Ａ２’の含窒素芳香族複素環基として好ましくはピリジル基、ピリミジル基、ピラジル基、トリアジル基、ピラジル基、イミダゾリル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、キノリル基、イソキノリル基、キノキサリル基、キナゾリル基、フェナントリジル基、ベンゾチアゾール基であり、さらに好ましくはピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、イミダゾリル基、キノリル基、イソキノリル基、キノキサリル基、キナゾリル基が好ましく、特に好ましくはピリジル基、イミダゾリル基、キノリル基、イソキノリル基、キノキサリル基、キナゾリル基であり、最も好ましくはピリジル基、イミダゾリル基、キノリル基、キノキサリル基、キナゾリル基である。
上記式（Ｉａ）〜（Ｉｃ）、（ＩＩＩ）において、環Ａ１と環Ａ２の組合せ構造、あるいは環Ａ１‘と環Ａ２’の組合せ構造として最も好ましくは、置換基を有していてもよいフェニル−ピリジン構造、置換基を有していてもよいフェニル−キノリン構造、置換基を有していてもよいフェニル−キノキサリン構造、置換基を有していてもよいフェニル−イミダゾール構造、置換基を有していてもよいフェニル−キナゾリン構造である。

上記式（Ｉａ）〜（Ｉｃ）、（ＩＩＩ）における環Ａ１、環Ａ１’、環Ａ２及び環Ａ２’が有していてもよい置換基としては、ハロゲン原子、炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数１〜１２のアルケニル基、炭素数１〜１２のアルコキシカルボニル基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、炭素数１〜２４のアラルキル基、炭素数１〜１２のアリールオキシ基、炭素数１〜２４のジアルキルアミノ基、炭素数８〜２４のジアリールアミノ基、５又は６員環の単環又は２〜４縮合環である芳香族炭化水素環基、炭素数６〜２４の芳香族炭化水素基、カルバゾリル基、アシル基、ハロアルキル基、シアノ基等が挙げられる。好ましくは、炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、炭素数１〜２４のアラルキル基、炭素数８〜２４のジアリールアミノ基、５又は６員環の単環又は２〜４縮合環である芳香族炭化水素環基、炭素数４〜２４の芳香環基、カルバゾリル基である。炭素数８〜２４のジアリールアミノ基、５又は６員環の単環又は２〜４縮合環である芳香族炭化水素環基、炭素数６〜２４の１価の芳香族炭化水素基、カルバゾリル基は、その基を構成するアリール部位にさらに置換基を有していてもよく、その置換基としては、炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、炭素数１〜２４のアラルキル基、炭素数１〜１２のアルキル基で置換されていてもよい炭素数６〜２４の１価の芳香族炭化水素基が挙げられる。炭素数６〜２４の１価の芳香族炭化水素基としては、好ましくはベンゼン環が１ないし４連結した１価の基である。

なお、これら置換基は互いに連結して環を形成してもよい。具体例としては、環Ａ１が有する置換基と環Ａ２が有する置換基とが結合するか、又は、環Ａ１’が有する置換基と環Ａ２’が有する置換基とが結合することにより、一つの縮合環を形成してもよい。このような縮合環としては、７，８−ベンゾキノリン基等が挙げられる。これら置換基が互いに連結して形成した環は、さらに前記置換基を有していてもよい。また、前記置換基は１
つ有してもよいし、同じかまたは異なる２以上の置換基を有してもよい。

また、式（Ｉａ）〜（Ｉｃ）におけるＭの好ましい例としては、式（Ｉ）におけるＭと同様である。
次に、式（ＩＩ）で表される化合物について説明する。
式（ＩＩ）中、Ｍ^２は金属を表す。具体例としては、周期表第７〜１１族から選ばれる金属として前述した金属が挙げられる。中でも好ましくは、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金または金が挙げられ、特に好ましくは、白金、パラジウム等の２価の金属が挙げられる。

また、式（ＩＩ）において、Ｒ９２およびＲ９３は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、シアノ基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、アラルキルアミノ基、ハロアルキル基、水酸基、アリールオキシ基、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表す。

更に、Ｔが炭素原子の場合、Ｒ９４およびＲ９５は、それぞれ独立に、Ｒ９２およびＲ９３と同様の例示物で表される置換基を表す。また、Ｔが窒素原子の場合は該Ｔに直接結合するＲ９４またはＲ９５は存在しない。
また、Ｒ９２〜Ｒ９５は、更に置換基を有していてもよい。置換基としては、前記の置換基とすることができる。
更に、Ｒ９２〜Ｒ９５のうち任意の２つ以上の基が互いに連結して環を形成してもよい。燐光発光性有機金属錯体として好ましくは式（Ｉ）で表される化合物である。

＜亜リン酸エステル化合物＞
本発明における亜リン酸エステル化合物は、一般的な亜リン酸エステル構造を持つ化合物であれば特に制限されないが、例えば下記の構造を有するものである。

Ｒ_１〜Ｒ_３は、それぞれ独立にＣ１〜Ｃ６０のアルキル基、アルケニル基及びアラルキル基、Ｃ６〜３０のアリール基である。また、機能性を付与するため、エステル結合やエーテル結合によるＣ１〜３０のアルキル基やアラルキル基、Ｃ６〜Ｃ１８のアリール基を置換してもよい。
好ましくは、亜リン酸エステル構造の酸素に置換する置換基がｓｐ３混成軌道を有する炭素、すなわち、亜リン酸エステル構造の酸素に対して、ｓｐ３性炭素で置換する場合であり、更に好ましくは、アルキル基のみで形成される場合である。亜リン酸エステル構造の酸素に対しては、ｓｐ３性炭素で置換することが望ましい。ｓｐ３炭素で置換する場合、非共役構造であるため、発光材料の励起子を阻害しにくく好ましい。また、その原理上、ＨＯＭＯ−ＬＵＭＯエネルギー差が大きいため、可視光吸収による着色が無く好ましい。さらに、非共役基による結合は酸素原子の孤立電子対の電子密度を低下させにくいため、正孔の捕捉効果が低下しにくく好ましい。特に、亜リン酸エステル構造の酸素に対して、アルキル基のみで置換する場合はこの効果が顕著であり好ましい。

代表的な化合物としては、亜リン酸トリフェニル、亜リン酸トリヘキシル、亜リン酸トリデシル、亜リン酸トリイソデシル、亜リン酸トリラウリルなどが挙げられる。また、そ
の他、また、城北化学工業（株）などから販売されている亜リン酸エステル類などがあげられる。
具体的な構造を下記に示すが、これに限定されるものではない。

＜電荷輸送性化合物＞
本発明の組成物が含有し得る電荷輸送性化合物としては、従来有機電界発光素子用材料として用いられているものを使用することができる。例えば、ピリジン、カルバゾール、ナフタレン、ペリレン、ピレン、アントラセン、クリセン、ナフタセン、フェナントレン、コロネン、フルオランテン、ベンゾフェナントレン、フルオレン、アセトナフトフルオランテン、クマリン、ｐ−ビス（２−フェニルエテニル）ベンゼンおよびそれらの誘導体、キナクリドン誘導体、ＤＣＭ（４−（ｄｉｃｙａｎｏｍｅｔｈｙｌｅｎｅ）−２−ｍｅｔｈｙｌ−６−（ｐ−ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏｓｔｙｒｙｌ）−４Ｈ−ｐｙｒａｎ）系化合物、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、ベンゾチオキサンテン誘導体、アザベンゾチオキサンテン、アリールアミノ基が置換された縮合芳香族環化合物、アリールアミノ基が置換されたスチリル誘導体等が挙げられる。

これらは１種類を単独で用いてもよく、また２種類以上を任意の組み合わせ、および比率で用いてもよい。
本発明の組成物における電荷輸送性化合物の含有量は、通常０．０１質量％以上、好ましくは０．１質量％以上、また、通常５０質量％以下、好ましくは３０質量％以下、さらに好ましくは１０質量％以下である。

＜発光層形成用組成物＞
本発明の組成物は、少なくとも燐光発光材料、電荷輸送性化合物、前記亜リン酸エステル化合物を含有する。また、インク等の組成物には溶媒を含有してもよい。本発明の組成物は通常湿式成膜法で層や膜を形成するために用いられ、特に有機電界発光素子の発光層を形成するために用いられることが好ましい。

すなわち、本発明の組成物は、有機電界発光素子用組成物であることが好ましく、更に
有機電界発光素子の発光層形成用組成物として用いられることが特に好ましい。
本発明の組成物における燐光発光材料の含有量は、電荷輸送性化合物の総量に対して、通常１質量％以上、好ましくは５質量％以上、更に好ましくは１５質量％以上、通常５０質量％以下、好ましくは４０質量％以下である。組成物中の燐光発光材料の含有量をこの範囲とすることにより、例えば、この組成物を用いて発光層を形成した場合、隣接する層（例えば、正孔輸送層や正孔阻止層）から発光層へ効率よく、正孔や電子の注入が行われ、駆動電圧を低減することができる。尚、燐光発光材料は組成物中に、１種のみ含まれていてもよく、２種以上が組み合わされて含まれていてもよい。

また、発光材料の発光色は、特に限定されるものではないが、長波長であるほうが望ましく、具体的には、該組成物の塗布膜の発光の色（ピーク波長）が、緑色よりも長波（５００ｎｍ以上）、更に好ましくは黄緑色よりも長波（５５０ｎｍ以上）であることが望ましい。燐光発光層の発光原理から、孤立電子対による３重項励起状態の消光がおこるが、長波長発光の励起状態の方が、短波長発光の励起状態に比べ、エネルギーが低く、３重項励起状態自身が安定であり、そのため孤立電子対による消光の影響を受けにくいと推測される。

本発明の組成物における溶媒に対する亜リン酸エステル化合物の含有量は、組成物中の電荷輸送性化合物の総量に対して、通常０．０１質量％以上であり、好ましくは０．１質量％以上であり、通常１０質量％以下、より好ましくは５質量％以下、更に好ましくは、１質量％以下である。下限以上であれば、電荷の捕捉による発光効率向上がおこり、上限以下の場合は、組成物を用いて膜を形成した際に、孤立電子対の相互作用による消光がなく高い発光効率が維持されると考えられる。

＜その他の成分＞
本発明の組成物を例えば有機電界発光素子用に用いる場合、組成物には、上述の燐光発光材料、亜リン酸エステル化合物および電荷輸送性化合物の他、インクに用いる際には溶媒を含有することができる。
本発明の組成物に含有してもよい溶媒は、湿式成膜により金属錯体化合物を含む層を形成するために用いる、揮発性を有する液体成分である。

該溶媒は、溶質である金属錯体化合物、後述の電荷輸送性化合物、および本発明のフェノール性化合物が良好に溶解する溶媒であれば特に限定されない。好ましい溶媒としては、例えば、ｎ−デカン、シクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、デカリン、ビシクロヘキサン等のアルカン類；トルエン、キシレン、メチシレン、フェニルシクロヘキサン、テトラリン等の芳香族炭化水素類；クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素類；１，２−ジメトキシベンゼン、１，３−ジメトキシベンゼン、アニソール、フェネトール、２−メトキシトルエン、３−メトキシトルエン、４−メトキシトルエン、２，３−ジメチルアニソール、２，４−ジメチルアニソール、ジフェニルエーテル等の芳香族エーテル類；酢酸フェニル、プロピオン酸フェニル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ｎ−ブチル等の芳香族エステル類、シクロヘキサノン、シクロオクタノン、フェンコン等の脂環族ケトン類；シクロヘキサノール、シクロオクタノール等の脂環族アルコール類；メチルエチルケトン、ジブチルケトン等の脂肪族ケトン類；ブタノール、ヘキサノール等の脂肪族アルコール類；エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコール−１−モノメチルエーテルアセタート（ＰＧＭＥＡ）等の脂肪族エーテル類；等が挙げられる。中でも好ましくは、アルカン類や芳香族炭化水素類であり、特に、フェニルシクロヘキサンは湿式成膜プロセスにおいて好ましい粘度と沸点を有している。

これらの溶媒は１種類を単独で用いてもよく、また２種類以上を任意の組み合わせ、および比率で用いてもよい。
溶媒の沸点は、通常８０℃以上、好ましくは９０℃以上、より好ましくは１００℃以上、特に好ましくは１１０℃以上である。また、溶媒の沸点は、通常３００℃以下、好ましくは２８０℃以下、より好ましくは２５０℃以下である。溶媒の沸点が上記下限を下回ると、湿式成膜時において、組成物からの溶媒蒸発により、成膜安定性が低下する可能性がある。

本発明の組成物における溶媒の含有量は、好ましくは２０質量％以上、より好ましくは５０質量％以上、さらに好ましくは８０質量％以上、また、好ましくは９９．９５質量％以下、より好ましくは９９．９質量％以下、さらに好ましくは９９．８質量％以下である。例えば、発光層は通常３〜２００ｎｍ程度の厚みに形成されるが、本発明の組成物を用いてこのような厚みの発光層を形成する場合、溶媒の含有量がこの下限を下回ると、組成物の粘性が高くなりすぎ、成膜作業性が低下する可能性がある。一方、この上限を上回ると、成膜後、溶媒を除去して得られる膜の厚みが稼げなくなるため、成膜が困難となる傾向がある。

本発明の金属錯体化合物含有組成物には、必要に応じて、上記の化合物等の他に、更に他の化合物等を含有していてもよい。例えば、上記の溶媒の他に、別の溶媒を含有していてもよい。そのような溶媒としては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等のアミド類、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。これらは１種類を単独で用いてもよく、また２種類以上を任意の組み合わせ、および比率で用いてもよい。

＜湿式成膜法＞
湿式成膜法とは、基板上に、溶媒を含む組成物を塗布し、溶媒を乾燥除去して膜を形成する方法をいう。塗布方法としては、限定はされないが、例えばスピンコート法、ディップコート法、ダイコート法、バーコート法、ブレードコート法、ロールコート法、スプレーコート法、キャピラリーコート法、インクジェット法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、フレキソ印刷法等が挙げられる。

溶媒を乾燥除去する方法としては、通常、加熱乾燥を行う。加熱工程において使用する加熱手段の例としては、クリーンオーブン、ホットプレート、赤外線加熱が挙げられる。赤外線加熱としては、ハロゲンヒーターやセラミックコートしたハロゲンヒーター、セラミックヒーター等が使用できる。赤外線による加熱は基板あるいは膜に直接熱エネルギーを与えるため、オーブンやホットプレートを用いた加熱と比べて短時間での乾燥が可能となり、加熱雰囲気のガス（水分や酸素）の影響や、微小なごみの影響を最小限に抑えることができ、生産性が向上し、好ましい。

加熱温度は、通常７０℃以上、好ましくは７５℃以上、より好ましくは８０℃以上であり、通常１５０℃以下、好ましくは、１４０℃以下、より好ましくは、１３０℃以下である。
加熱時間は、通常１０秒以上、好ましくは６０秒以上、より好ましくは９０秒以上であり、通常１２０分以下、好ましくは６０分以下、より好ましくは３０分以下である。
また、加熱乾燥の前に真空乾燥を行うことも好ましい。
本発明の組成物を湿式成膜法にて成膜した有機層の膜厚は、通常５ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上、さらに好ましくは２０ｎｍ以上であり、通常５００ｎｍ以下、好ましくは３００ｎｍ以下、さらに好ましくは２００ｎｍ以下である。

［有機電界発光素子］
本発明に係る有機電界発光素子は、陽極、陰極、及びこれらの間に少なくとも１層の有機層を有する有機電界発光素子であって、該有機層のうち少なくとも１層が、本発明の組成物を用いて湿式製膜により形成された層であることを特徴とする。この層は発光層であることが好ましい。
図１は本発明にかかる有機電界発光素子に好適な構造例を示す断面の模式図であり、図１において、符号１は基板、符号２は陽極、符号３は正孔注入層、符号４は正孔輸送層、符号５は発光層、符号６は正孔阻止層、符号７は電子輸送層、符号８は電子注入層、符号９は陰極を各々表す。

［１］基板
基板１は有機電界発光素子の支持体となるものであり、石英やガラスの板、金属板や金属箔、プラスチックフィルムやシートなどが用いられる。特にガラス板や、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスルホンなどの透明な合成樹脂の板が好ましい。合成樹脂基板を使用する場合にはガスバリア性に留意する必要がある。基板のガスバリア性が小さすぎると、基板を通過した外気により有機電界発光素子が劣化することがあるので好ましくない。このため、合成樹脂基板の少なくとも片面に緻密なシリコン酸化膜等を設けてガスバリア性を確保する方法も好ましい方法の一つである。

［２］陽極
基板１上には陽極２が設けられる。陽極２は発光層側の層（正孔注入層３、正孔輸送層４又は発光層５など）への正孔注入の役割を果たすものである。
この陽極２は、通常、アルミニウム、金、銀、ニッケル、パラジウム、白金等の金属、インジウム及び／又はスズの酸化物などの金属酸化物、ヨウ化銅などのハロゲン化金属、カーボンブラック、或いは、ポリ（３−メチルチオフェン）、ポリピロール、ポリアニリン等の導電性高分子などにより構成される。

陽極２の形成は通常、スパッタリング法、真空蒸着法などにより行われることが多い。また、銀などの金属微粒子、ヨウ化銅などの微粒子、カーボンブラック、導電性の金属酸化物微粒子、導電性高分子微粉末などを用いて陽極を形成する場合には、適当なバインダー樹脂溶液に分散させて、基板１上に塗布することにより陽極２を形成することもできる。さらに、導電性高分子の場合は、電解重合により直接基板１上に薄膜を形成したり、基板１上に導電性高分子を塗布して陽極２を形成することもできる（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，６０巻，２７１１頁，１９９２年）。

陽極２は通常は単層構造であるが、所望により複数の材料からなる積層構造とすることも可能である。
陽極２の厚みは、必要とする透明性により異なる。透明性が必要とされる場合は、可視光の透過率を、通常６０％以上、好ましくは８０％以上とすることが望ましい。この場合、陽極の厚みは通常５ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上であり、また通常１０００ｎｍ以下、好ましくは５００ｎｍ以下程度である。不透明でよい場合は陽極２の厚みは任意であり、陽極２は基板１と同一でもよい。また、さらには上記の陽極２の上に異なる導電材料を積層することも可能である。
陽極に付着した不純物を除去し、イオン化ポテンシャルを調整して正孔注入性を向上させることを目的に、陽極表面を紫外線（ＵＶ）／オゾン処理をしたり、酸素プラズマ処理や、アルゴンプラズマ処理をすることが好ましい。

［３］正孔注入層
正孔注入層３は、陽極２から発光層５へ正孔を輸送する層であり、通常、陽極２上に形成される。
本発明に係る正孔注入層３の形成方法は真空蒸着法でも、湿式成膜法でもよく、特に制
限はないが、ダークスポット低減の観点から正孔注入層３を湿式成膜法により形成することが好ましい。
正孔注入層３の膜厚は、通常５ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上、また、通常１０００ｎｍ以下、好ましくは５００ｎｍ以下の範囲である。

＜湿式成膜法による正孔注入層の形成＞
湿式成膜により正孔注入層３を形成する場合、通常は、正孔注入層３を構成する材料を適切な溶媒（正孔注入層用溶媒）と混合して塗布用の組成物（正孔注入層形成用組成物）を調製し、この正孔注入層形成用組成物を適切な手法により、正孔注入層３の下層に該当する層（通常は、陽極）上に塗布し、乾燥することにより正孔注入層３を形成する。

（正孔輸送性化合物）
正孔注入層形成用組成物は通常、正孔注入層の構成材料として正孔輸送性化合物及び溶媒を含有する。正孔輸送性化合物は、通常、有機電界発光素子の正孔注入層に使用される、正孔輸送性を有する化合物であれば、重合体などの高分子化合物であっても、単量体などの低分子化合物であってもよいが、高分子化合物であることが好ましい。

正孔輸送性化合物としては、陽極２から正孔注入層３への電荷注入障壁の観点から４．５ｅＶ〜６．０ｅＶのイオン化ポテンシャルを有する化合物が好ましい。正孔輸送性化合物の例としては、芳香族アミン誘導体、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ベンジルフェニル誘導体、フルオレン基で３級アミンを連結した化合物、ヒドラゾン誘導体、シラザン誘導体、シラナミン誘導体、ホスファミン誘導体、キナクリドン誘導体、ポリアニリン誘導体、ポリピロール誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリチエニレンビニレン誘導体、ポリキノリン誘導体、ポリキノキサリン誘導体、カーボン等が挙げられる。

尚、本発明において誘導体とは、例えば、芳香族アミン誘導体を例にするならば、芳香族アミンそのもの及び芳香族アミンを主骨格とする化合物を含むものであり、重合体であっても、単量体であってもよい。
上記例示した中でも非晶質性、可視光の透過率の点から、芳香族アミン化合物が好ましく、特に芳香族三級アミン化合物が好ましい。ここで、芳香族三級アミン化合物とは、芳香族三級アミン構造を有する化合物であって、芳香族三級アミン由来の基を有する化合物も含む。

芳香族三級アミン化合物の種類は特に制限されないが、表面平滑化効果による均一な発光の点から、重量平均分子量が１０００以上、１００００００以下の高分子化合物（繰り返し単位が連なる重合型化合物）がさらに好ましい。

このような高分子化合物の材料としては、従来、正孔注入層用化合物として用いられている化合物を用いることができ、例えば、特開２００９−２１２５１０号公報、国際公開第２０１２／０９６３５２号公報、国際公開第２０１３／１９１１３７号公報等に開示されている化合物を用いることができる。
また、正孔輸送性化合物としては、ポリチオフェンの誘導体である３，４−ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）を高分子量ポリスチレンスルホン酸中で重合してなる導電性ポリマー（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）もまた好ましい。また、このポリマーの末端をメタクリレート等でキャップしたものであってもよい。

正孔注入層形成用組成物中の、正孔輸送性化合物の濃度は本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、膜厚の均一性の点で通常０．０１質量％以上、好ましくは０．１
質量％以上、さらに好ましくは０．５質量％以上、また、通常７０質量％以下、好ましくは６０質量％以下、さらに好ましくは５０質量％以下である。この濃度が高すぎると膜厚にムラが生じる可能性があり、また、低すぎると成膜された正孔注入層に欠陥が生じる可能性がある。

（電子受容性化合物）
正孔注入層形成用組成物は正孔注入層の構成材料として、電子受容性化合物を含有していることが好ましい。
電子受容性化合物とは、酸化力を有し、上述の正孔輸送性化合物から一電子受容する能力を有する化合物が好ましく、具体的には、電子親和力が４ｅＶ以上である化合物が好ましく、５ｅＶ以上である化合物がさらに好ましい。

このような電子受容性化合物としては、例えば、トリアリールホウ素化合物、ハロゲン化金属、ルイス酸、有機酸、オニウム塩、アリールアミンとハロゲン化金属との塩、アリールアミンとルイス酸との塩よりなる群から選ばれる１種又は２種以上の化合物等が挙げられる。さらに具体的には、塩化鉄（ＩＩＩ）（特開平１１−２５１０６７号公報）、ペルオキソ二硫酸アンモニウム等の高原子価の無機化合物；テトラシアノエチレン等のシアノ化合物、トリス（ペンタフルオロフェニル）ボラン（特開２００３−３１３６５号公報）等の芳香族ホウ素化合物；有機基の置換したオニウム塩（国際公開第２００５／０８９０２４号公報）；フラーレン誘導体；ヨウ素；ポリスチレンスルホン酸イオン、アルキルベンゼンスルホン酸イオン、ショウノウスルホン酸イオン等のスルホン酸イオン等が挙げられる。

これらの電子受容性化合物は、正孔輸送性化合物を酸化することにより正孔注入層の導電率を向上させることができる。
正孔注入層或いは正孔注入層形成用組成物中の電子受容性化合物の正孔輸送性化合物に対する含有量は、通常０．１モル％以上、好ましくは１モル％以上である。但し、通常１００モル％以下、好ましくは４０モル％以下である。

（溶媒）
湿式成膜法に用いる正孔注入層形成用組成物の溶媒のうち少なくとも１種は、上述の正孔注入層の構成材料を溶解しうる化合物であることが好ましい。また、この溶媒の沸点は通常８０℃以上、好ましくは１００℃以上、さらに好ましくは１１０℃以上、通常３００℃以下、好ましくは２８０℃以下であることが好ましい。溶媒の沸点が低すぎると、乾燥速度が速すぎ、膜質が悪化する可能性がある。また、溶媒の沸点が高すぎると乾燥工程の温度を高くする必要があり、他の層や基板に悪影響を与える可能性がある。

溶媒として例えば、エーテル系溶媒、エステル系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒、アミド系溶媒などが挙げられる。
エーテル系溶媒としては、例えば、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコール−１−モノメチルエーテルアセタート（ＰＧＭＥＡ）等の脂肪族エーテル；１，２−ジメトキシベンゼン、１，３−ジメトキシベンゼン、アニソール、フェネトール、２−メトキシトルエン、３−メトキシトルエン、４−メトキシトルエン、２，３−ジメチルアニソール、２，４−ジメチルアニソール等の芳香族エーテル、等が挙げられる。

エステル系溶媒としては、例えば、酢酸フェニル、プロピオン酸フェニル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ｎ−ブチル等の芳香族エステル、等が挙げられる。
芳香族炭化水素系溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、シクロヘキシルベンゼ
ン、３−イロプロピルビフェニル、１，２，３，４−テトラメチルベンゼン、１，４−ジイソプロピルベンゼン、シクロヘキシルベンゼン、メチルナフタレン等が挙げられる。

アミド系溶媒としては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、等が挙げられる。
その他、ジメチルスルホキシド等も用いることができる。
これらの溶媒は１種のみを用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で用いてもよい。

（成膜方法）
正孔注入層形成用組成物を調製後、この組成物を湿式成膜により、正孔注入層３の下層に該当する層（通常は、陽極２）上に塗布し、乾燥することにより正孔注入層３を形成する。
塗布工程における温度は、組成物中に結晶が生じることによる膜の欠損を防ぐため、１０℃以上が好ましく、５０℃以下が好ましい。

塗布工程における相対湿度は、本発明の効果を著しく損なわない限り限定されないが、通常０．０１ｐｐｍ以上、通常８０％以下である。
塗布後、必要に応じて、真空乾燥などにより大雑把に溶媒を除去し、その後加熱により正孔注入層形成用組成物の膜を乾燥する。加熱工程において使用する加熱手段の例を挙げると、クリーンオーブン、ホットプレート、赤外線ヒーター（ハロゲンヒーター）などが挙げられる。

加熱工程における加熱温度は、本発明の効果を著しく損なわない限り、正孔注入層形成用組成物に用いた溶媒の沸点以上の温度で加熱することが好ましい。また、正孔注入層に用いた溶媒が２種類以上含まれている混合溶媒の場合、少なくとも１種類がその溶媒の沸点以上の温度で加熱されるのが好ましい。溶媒の沸点上昇を考慮すると、加熱工程においては、好ましくは１２０℃以上、好ましくは３００℃以下で加熱することが好ましい。

加熱工程において、加熱温度が正孔注入層形成用組成物の溶媒の沸点以上であり、かつ膜の十分な不溶化が起こらなければ、加熱時間は限定されないが、好ましくは１０秒以上で、通常１８０分以下である。加熱時間が長すぎると他の層の成分が拡散する傾向があり、短すぎると正孔注入層が不均質になる傾向がある。加熱は２回に分けて行ってもよい。

＜真空蒸着法による正孔注入層の形成＞
真空蒸着により正孔注入層３を形成する場合には、正孔注入層３の構成材料（前述の正孔輸送性化合物、電子受容性化合物等）の１種又は２種以上を真空容器内に設置されたるつぼに入れ（２種以上の材料を用いる場合は各々のるつぼに入れ）、真空容器内を適当な真空ポンプで１０^−４Ｐａ程度まで排気した後、るつぼを加熱して（２種以上の材料を用いる場合は各々のるつぼを加熱して）、蒸発量を制御して正孔注入層３の構成材料を蒸発させ（２種以上の材料を用いる場合は各々独立に蒸発量を制御して蒸発させ）、るつぼと向き合って置かれた基板の陽極２上に正孔注入層３を形成する。なお、２種以上の材料を用いる場合は、それらの混合物をるつぼに入れ、加熱、蒸発させて正孔注入層３を形成することもできる。

蒸着時の真空度は、本発明の効果を著しく損なわない限り限定されないが、通常０．１×１０^−７Ｔｏｒｒ（１．３×１０^−６Ｐａ）以上、通常９．０×１０^−６Ｔｏｒｒ（１２．０×１０^−４Ｐａ）以下である。
蒸着速度は、本発明の効果を著しく損なわない限り限定されないが、通常０．１Å／秒以上、通常５．０Å／秒以下である。

［４］正孔輸送層
正孔輸送層４は、正孔注入層がある場合には正孔注入層３の上に、正孔注入層３が無い場合には陽極２の上に形成することができる。また、本発明の有機電界発光素子は、正孔輸送層を省いた構成であってもよい。
正孔輸送層４の形成方法は真空蒸着法でも、湿式成膜法でもよく、特に制限はないが、ダークスポット低減の観点から正孔輸送層４を湿式成膜法により形成することが好ましい。

正孔輸送層４を形成する材料としては、正孔輸送性が高く、かつ、注入された正孔を効率よく輸送することができる材料であることが好ましい。そのために、イオン化ポテンシャルが小さく、可視光の光に対して透明性が高く、正孔移動度が大きく、安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造時や使用時に発生しにくいことが好ましい。また、多くの場合、発光層５に接するため、発光層５からの発光を消光したり、発光層５との間でエキサイプレックスを形成して効率を低下させたりしないことが好ましい。

このような正孔輸送層４の材料としては、従来、正孔輸送層用材として用いられている材料を用いることができ、例えば、特開２００９−２１２５１０号公報、国際公開第２０１２／０９６３５２号公報、国際公開第２０１３／１９１１３７号公報等に開示されている化合物を用いることができる。
湿式成膜法で正孔輸送層４を形成する場合は、上記正孔注入層３の形成と同様にして、正孔輸送層形成用組成物を調製した後、塗布し、加熱乾燥する。

正孔輸送層形成用組成物には、上述の正孔輸送性化合物の他、溶媒を含有する。用いる溶媒は上記正孔注入層形成用組成物に用いたものと同様である。また、塗布条件、加熱乾燥条件等も正孔注入層３の形成の場合と同様である。
真空蒸着法により正孔輸送層を形成する場合もまた、その成膜条件等は上記正孔注入層３の形成の場合と同様である。
このようにして形成される正孔輸送層４の膜厚は、通常５ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上であり、また通常１０００ｎｍ以下、好ましくは５００ｎｍ以下である。

［５］発光層
正孔輸送層４の上には通常、発光層５が設けられる。発光層５は、電界を与えられた電極間において、陽極２から正孔注入層３を通じて注入された正孔と、陰極９から電子輸送層７を通じて注入された電子との再結合により励起された、主たる発光源となる層である。発光層５は発光材料（ドーパント）と１種又は２種以上のホスト材料を含むことが好ましい。発光材料は本発明に係る金属錯体化合物であることが好ましく、ホスト材料は本発明に係る電荷輸送性化合物であることが好ましい。発光層５は、本発明の組成物を湿式成膜して形成した層であることが好ましい。発光層５は、さらに真空蒸着法で形成した層を有していても良い。

なお、発光層５は、本発明の性能を損なわない範囲で、発光材料（ドーパント）とホスト材料以外の他の材料、成分を含んでいてもよい。
有機電界発光素子は、発光層が２層以上であってもよい。発光層を２層以上設ける場合は、いずれかの発光層が本発明の規定を満たせばよい。２層以上の場合、各々の発光層が直接接していてもよいし、間に他の層を介していてもよい。間に介する他の層としては、電荷輸送層、ブロック層、電荷発生層等が挙げられる。発光層が２層以上の場合、好ましくは、本発明の組成物を湿式成膜して形成した層の上に、蒸着方法にて形成した発光層を有する構成であり、さらに好ましくは、本発明の組成物を湿式成膜して形成した層の上に、蒸着方法にて形成した蛍光発光層を有する構成である。本発明の組成物を湿式成膜して
形成した層の上に蒸着方法にて発光層を形成することにより均一に発光層を積層することができ、好ましい。さらに、本発明の組成物を湿式成膜して形成した層の上に蒸着方法にて形成する発光層が蛍光発光層であれば、蛍光発光層材料は通常重原子を含まず比較的低い温度で蒸着できるため、蛍光発光材料が下層である本発明の組成物を湿式成膜して形成した層へ付着した際のエネルギーが低く、下層へのダメージが無く好ましい。

［６］正孔阻止層
正孔阻止層６は、発光層５の上に、発光層５の陰極側の界面に接するように積層形成される。特に、発光層５の発光材料として燐光発光材料を用いたり、青色発光材料を用いたりする場合、正孔阻止層６を設けることは効果的である。正孔阻止層６は正孔と電子を発光層５内に閉じこめて、発光効率を向上させる機能を有する。即ち、正孔阻止層６は、発光層５から移動してくる正孔が電子輸送層７に到達するのを阻止することで、発光層５内で電子との再結合確率を増やし、生成した励起子を発光層５内に閉じこめる役割と、電子輸送層７から注入された電子を効率よく発光層５の方向に輸送する役割がある。

正孔阻止層６を構成する材料に求められる物性としては、電子移動度が高く正孔移動度が低いこと、エネルギーギャップ（ＨＯＭＯ、ＬＵＭＯの差）が大きいこと、励起三重項準位（Ｔ１）が高いことが挙げられる。
このような条件を満たす正孔阻止層材料としては、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（フェノラト）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（トリフェニルシラノラト）アルミニウム等の混合配位子錯体、ビス（２−メチル−８−キノラト）アルミニウム−μ−オキソ−ビス−（２−メチル−８−キノリラト）アルミニウム二核金属錯体等の金属錯体、ジスチリルビフェニル誘導体等のスチリル化合物（特開平１１−２４２９９６号公報）、３−（４−ビフェニルイル）−４−フェニル−５（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール等のトリアゾール誘導体（特開平７−４１７５９号公報）、バソクプロイン等のフェナントロリン誘導体（特開平１０−７９２９７号公報）が挙げられる。さらに、国際公開第２００５／０２２９６２号に記載の２，４，６位が置換されたピリジン環を少なくとも１個有する化合物も正孔阻止材料として好ましい。

なお、正孔阻止層６の材料は、１種のみを用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせおよび比率で併用してもよい。
正孔阻止層６の膜厚は、通常０．３ｎｍ以上、好ましくは０．５ｎｍ以上で、通常１００ｎｍ以下、好ましくは５０ｎｍ以下である。
正孔阻止層６も正孔注入層３と同様の方法で形成することができるが、通常は真空蒸着法が用いられる。

［７］電子輸送層
電子輸送層７は素子の発光効率をさらに向上させることを目的として、正孔注入層６と後述の電子注入層８との間に設けられる。電子輸送層７は、電界を与えられた電極間において陰極９から注入された電子を効率よく発光層５の方向に輸送することができる化合物より形成される。電子輸送層７に用いられる電子輸送性化合物としては、陰極９又は電子注入層８からの電子注入効率が高く、かつ、高い電子移動度を有し注入された電子を効率よく輸送することができる化合物であることが必要である。

このような条件を満たす材料としては、８−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体などの金属錯体（特開昭５９−１９４３９３号公報）、１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリンの金属錯体、オキサジアゾール誘導体、ジスチリルビフェニル誘導体、シロール誘導体、３−又は５−ヒドロキシフラボン金属錯体、ベンズオキサゾール金属錯体、ベンゾチアゾール金属錯体、トリスベンズイミダゾリルベンゼン（米国特許第５，６４５，９４８
号公報）、キノキサリン化合物（特開平６−２０７１６９号公報）、フェナントロリン誘導体（特開平５−３３１４５９号公報）、２−ｔ−ブチル−９，１０−Ｎ，Ｎ’−ジシアノアントラキノンジイミン、ｎ型水素化非晶質炭化シリコン、ｎ型硫化亜鉛、ｎ型セレン化亜鉛などが挙げられる。

電子輸送層７の膜厚は、通常下限は１ｎｍ、好ましくは５ｎｍ程度であり、上限は通常３００ｎｍ、好ましくは１００ｎｍ程度である。
電子輸送層７は、正孔注入層３と同様にして湿式成膜法、或いは真空蒸着法により形成されるが、通常は、真空蒸着法が用いられる。

［８］電子注入層
電子注入層８は陰極９から注入された電子を効率よく発光層５へ注入する役割を果たす。電子注入を効率よく行うには、電子注入層８を形成する材料は、仕事関数の低い金属が好ましく、ナトリウムやセシウム等のアルカリ金属、バリウムやカルシウムなどのアルカリ土類金属が用いられる。

電子注入層８の膜厚は０．１〜５ｎｍが好ましい。
また、陰極９と電子輸送層７との界面に電子注入層８として、ＬｉＦ、ＭｇＦ_２、Ｌｉ_２Ｏ、Ｃｓ_２ＣＯ_３等の極薄絶縁膜（膜厚０．１〜５ｎｍ程度）を挿入することも、素子の効率を向上させる有効な方法である（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，７０巻，１５２頁，１９９７年；日本国特開平１０−７４５８６号公報；ＩＥＥＥＴｒａｎｓ．Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｄｅｖｉｃｅｓ，４４巻，１２４５頁，１９９７年；ＳＩＤ ０４ Ｄｉｇｅｓｔ，１５４頁）。

さらに、バソフェナントロリン等の含窒素複素環化合物や８−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体などの金属錯体に代表される有機電子輸送材料に、ナトリウム、カリウム、セシウム、リチウム、ルビジウム等のアルカリ金属をドープする（特開平１０−２７０１７１号公報、特開２００２−１００４７８号公報、特開２００２−１００４８２号公報などに記載）ことにより、電子注入・輸送性が向上し優れた膜質を両立させることが可能となるため好ましい。この場合の膜厚は通常５ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上で、通常２００ｎｍ以下、好ましくは１００ｎｍ以下である。

電子注入層８は、発光層５と同様にして湿式成膜法、或いは真空蒸着法により形成される。真空蒸着法の場合には、真空容器内に設置されたるつぼ又は金属ボートに蒸着源を入れ、真空容器内を適当な真空ポンプで１０^−４Ｐａ程度にまで排気した後、るつぼ又は金属ボートを加熱して蒸発させ、るつぼ又は金属ボートと向き合って置かれた基板上に電子注入層を形成する。

アルカリ金属の蒸着は、クロム酸アルカリ金属と還元剤をニクロムに充填したアルカリ金属ディスペンサーを用いて行う。このディスペンサーを真空容器内で加熱することにより、クロム酸アルカリ金属が還元されてアルカリ金属が蒸発される。有機電子輸送材料とアルカリ金属とを共蒸着する場合は、有機電子輸送材料を真空容器内に設置されたるつぼに入れ、真空容器内を適当な真空ポンプで１０^−４Ｐａ程度にまで排気した後、各々のるつぼ及びディスペンサーを同時に加熱して蒸発させ、るつぼ及びディスペンサーと向き合って置かれた基板上に電子注入層を形成する。
このとき、電子注入層８の膜厚方向において均一に共蒸着されるが、膜厚方向において濃度分布があっても構わない。

［９］陰極
陰極９は、発光層５側の層（電子注入層８又は発光層５など）に電子を注入する役割を
果たす。
陰極９として用いられる材料は、前記陽極２に使用される材料を用いることも可能であるが、効率よく電子注入を行うには、仕事関数の低い金属が好ましく、スズ、マグネシウム、インジウム、カルシウム、アルミニウム、銀等の適当な金属又はそれらの合金が用いられる。具体例としては、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、アルミニウム−リチウム合金等の低仕事関数合金電極が挙げられる。
陰極９の膜厚は通常、陽極２と同様である。低仕事関数金属から成る陰極を保護する目的で、この上にさらに、仕事関数が高く大気に対して安定な金属層を積層することは素子の安定性を増す。この目的のために、アルミニウム、銀、銅、ニッケル、クロム、金、白金等の金属が使われる。

［１０］その他の構成層
以上、図１に示す層構成の素子を中心に説明してきたが、本発明の有機電界発光素子における陽極２及び陰極９と発光層５との間には、その性能を損なわない限り、上記説明にある層の他にも、任意の層を有していてもよく、また発光層５以外の任意の層を省略してもよい。

例えば、正孔阻止層８と同様の目的で、正孔輸送層４と発光層５の間に電子阻止層を設けることも効果的である。電子阻止層は、発光層５から移動してくる電子が正孔輸送層４に到達することを阻止することで、発光層５内で正孔との再結合確率を増やし、生成した励起子を発光層５内に閉じこめる役割と、正孔輸送層４から注入された正孔を効率よく発光層５の方向に輸送する役割がある。

電子阻止層に求められる特性としては、正孔輸送性が高く、エネルギーギャップ（ＨＯＭＯ、ＬＵＭＯの差）が大きいこと、励起三重項準位（Ｔ１）が高いことが挙げられる。また、発光層５を湿式成膜法で形成する場合、電子阻止層も湿式成膜法で形成することが、素子製造が容易となるため、好ましい。
このため、電子阻止層も湿式成膜適合性を有することが好ましく、このような電子阻止層に用いられる材料としては、Ｆ８−ＴＦＢに代表されるジオクチルフルオレンとトリフェニルアミンの共重合体（国際公開第２００４／０８４２６０号公報）等が挙げられる。

なお、図１とは逆の構造、即ち、基板１上に陰極９、電子注入層８、電子輸送層７、正孔阻止層６、発光層５、正孔輸送層４、正孔注入層３、陽極２の順に積層することも可能であり、少なくとも一方が透明性の高い２枚の基板の間に本発明の有機電界発光素子を設けることも可能である。
さらには、図１に示す層構成を複数段重ねた構造（発光ユニットを複数積層させた構造）とすることも可能である。その際には段間（発光ユニット間）の界面層（陽極がＩＴＯ、陰極がＡｌの場合はその２層）の代わりに、例えばＶ_２Ｏ_５等を電荷発生層として用いると段間の障壁が少なくなり、発光効率・駆動電圧の観点からより好ましい。
本発明は、有機電界発光素子が、単一の素子、アレイ状に配置された構造からなる素子、陽極と陰極がＸ−Ｙマトリックス状に配置された構造のいずれにおいても適用することができる。

［表示装および照明装置］
本発明の表示装置及び照明装置は、上述のような本発明の有機電界発光素子を用いたものである。本発明の表示装置及び照明装置の形式や構造については特に制限はなく、本発明の有機電界発光素子を用いて常法に従って組み立てることができる。

例えば、「有機ＥＬディスプレイ」（オーム社、平成１６年８月２０日発行、時任静士、安達千波矢、村田英幸著）に記載されているような方法で、本発明の表示装置および照
明装置を形成することができる。

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。

［実施例１］
図１に示す有機電界発光素子を作製した。
まず、ガラス基板上１に、ＩＴＯ透明導電膜を１５０ｎｍの厚さに堆積し、２ｍｍ幅のストライプにパターニングして、ＩＴＯの陽極２を形成した基板（三容真空社製、スパッタ成膜品）について、界面活性剤水溶液による超音波洗浄、超純水による水洗、超純水による超音波洗浄、超純水による水洗の順で洗浄した後、圧縮空気で乾燥させ、紫外線オゾン洗浄を施した。

次に、下記（Ｐ１）で表される繰り返し構造を有する正孔輸送性高分子化合物を２．０質量％と、下記（Ａ１）で表される４−イソプロピル−４’−メチルジフェニルヨードニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボラートを０．８質量％含む安息香酸エチル溶液（正孔注入層形成用組成物）を調製した。

この正孔注入層形成用組成物を、下記に示す条件でスピンコート法により上記ＩＴＯ基板上に塗布し、さらに下記に示すベーク条件にてベークすることにより、膜厚４０ｎｍの正孔注入層３を得た。

＜成膜条件＞
スピンコート雰囲気 大気雰囲気下
ベーク条件 大気雰囲気下、２３０℃、１時間
その後、下記（Ｈ１）で表される正孔輸送性高分子化合物の１質量％シクロヘキシルベンゼン溶液（正孔輸送層形成用組成物）を調製し、これを下記に示す条件で正孔注入層３上にスピンコートにて塗布し、ベークによる架橋処理を行うことで、膜厚１０ｎｍの正孔輸送層４を形成した。

＜成膜条件＞
スピンコート雰囲気 窒素雰囲気下
ベーク条件 窒素雰囲気下、２３０℃、１時間
次に、発光層５を形成するにあたり、以下に示す発光材料（Ｄ−１）と、電荷輸送性化合物（ｈ−１〜ｈ−３）、及び亜リン酸エステル化合物として亜リン酸トリイソデシルを用いて、下記に示す組成の発光層形成用組成物を調製した。

＜発光層形成用組成物組成＞
溶剤 シクロヘキシルベンゼン
成分濃度 （Ｄ−１）：０．３質量％
（ｈ−１）：２．２５質量％
（ｈ−２）：０．３７５質量％
（ｈ−３）：０．３７５質量％
亜リン酸トリイソデシル ：０．０１質量％
この発光層形成用組成物を調整した当日に、この溶液を用いて、以下に示す条件で正孔輸送層４上にスピンコート法にて塗布し、下記に示すベーク条件でベーク処理を行うことで、膜厚５０ｎｍの発光層５を形成した。

＜成膜条件＞
スピンコート雰囲気 窒素雰囲気下
ベーク条件 窒素雰囲気下、１２０℃、１０分
次に、正孔注入層３、正孔輸送層４及び発光層５を湿式成膜した基板を真空蒸着装置内に搬入し、粗排気を行った後、クライオポンプを用いて装置内の真空度が３．０×１０^−４Ｐａ以下になるまで排気した。発光層５の上に、真空度を２．２×１０^−４Ｐａ以下に保った状態で、正孔阻止材料としてHB１を蒸着速度０．６〜１．２Å／秒で膜厚１０ｎｍ積層することにより正孔阻止層６を形成した。

次いで、真空度を２．２×１０^−４Ｐａ以下に保った状態で、正孔阻止層６の上に、ト
リス（８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム（Ａｌｑ３）を加熱して、蒸着速度０．７〜１．３Å／秒で膜厚２０ｎｍ積層することにより電子輸送層７を形成した。
ここで、電子輸送層７までの蒸着を行った素子を、有機層蒸着用チャンバーから金属蒸着用チャンバーへと搬送した。陰極蒸着用のマスクとして２ｍｍ幅のストライプ状シャドーマスクを、陽極２のＩＴＯストライプと直交するように素子に密着させて設置した。有機層蒸着時と同様にして装置内を真空度が１．１×１０^−４Ｐａ以下になるまで排気した。

その後、真空度を１．０×１０^−４Ｐａ以下に保った状態で、電子輸送層７の上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を、モリブデンボートを用いて加熱することにより蒸着速度０．０７〜０．１５Å／秒で膜厚０．５ｎｍ積層することにより電子注入層８を形成した。次に、同様にして、真空度を２．０×１０^−４Ｐａに保った状態で、アルミニウムを、モリブデンボートを用いて加熱することにより、蒸着速度０．６〜１０．０Å／秒で膜厚８０ｎｍ蒸着することにより、陰極９を形成した。以上の電子注入層８及び陰極９の蒸着時の基板温度は、室温に保持した。

引き続き、素子が保管中に大気中の水分等で劣化することを防ぐため、以下に記載の方法で封止処理を行った。
窒素グローブボックス中で、２３ｍｍ×２３ｍｍサイズのガラス板の外周部に、１ｍｍの幅で光硬化性樹脂３０Ｙ−４３７（スリーボンド社製）を塗布し、中央部に水分ゲッターシート（ダイニック社製）を設置した。この上に、陰極の形成を終了した基板を搬入し、蒸着された面が乾燥剤シートと対向するように貼り合わせた。その後、光硬化性樹脂が塗布された領域のみに紫外光を照射し、樹脂を硬化させた。
以上の様にして、２ｍｍ×２ｍｍのサイズの発光面積部分を有し、ピーク波長５６０ｎｍで発光する有機電界発光素子が得られた。

［実施例２］
亜リン酸エステル化合物として亜リン酸トリイソデシルの代わりに亜リン酸トリフェニルを使用した以外は実施例１と同様に操作することで、実施例２の有機電界発光素子を得た。

［比較例１］
亜リン酸エステル化合物を用いないこと以外は、実施例１と同様に操作することで、比較例１の有機電界発光素子を得た。

［比較例２］
亜リン酸エステル化合物として亜リン酸トリイソデシルの代わりに、チオ亜リン酸トリラウリルを用いた以外は、実施例１と同様に操作することにより比較例２の有機電界発光素子を得た。

実施例１〜２、比較例１〜２について、それぞれ、１０ｍＡ／ｃｍ^２の電流を流した時の輝度電流効率評価と、初期輝度５０００ｃｄ／ｍ^２の時の電流値を用いた直流電流駆動における５０時間後の相対輝度を測定し寿命評価をおこなった。比較例１を基準とした時のそれぞれの変化率を表１にまとめた。実施例２では、５０時間後の相対輝度はほとんど差が無かったが、輝度電流効率が向上した。アルキル基のみから構成された亜リン酸エステルを用いた実施例１では、輝度電流効率が向上するとともに寿命も伸長した。一方、チオ亜リン酸系では効果がなく、むしろ悪化していることがわかり、亜リン酸エステル構造が重要であることが示された。

１ 基板
２ 陽極
３ 正孔注入層
４ 正孔輸送層
５ 発光層
６ 正孔阻止層
７ 電子輸送層
８ 電子注入層
９ 陰極
１０ 有機電界発光素子

Claims (8)

1. 少なくとも下記式（Ｉａ）、（Ｉｂ）、または（Ｉｃ）であらわされる燐光発光材料、
   電荷輸送性化合物及び、亜リン酸エステル化合物を含有し、
   該亜リン酸エステル化合物の亜リン酸エステル構造の酸素に置換する置換基がｓｐ３混
   成軌道を有する炭素である有機電界発光素子用組成物。
   （式（Ｉａ）中、Ｍは、イリジウムを表し、ｗは、３を表し、環Ａ１は、置換基を有して
   いてもよい芳香環基を表し、環Ａ２は、置換基を有していてもよい含窒素芳香族複素環基
   を表す。複数の環Ａ１または環Ａ２はそれぞれ同一であっても異なってもよい。）
   （式（Ｉｂ）中、Ｍは、イリジウムを表し、ｗ−１は、２を表し、環Ａ１は、置換基を有
   していてもよい芳香環基を表し、環Ａ２は、置換基を有していてもよい含窒素芳香族複素
   環基を表す。複数の環Ａ１または環Ａ２はそれぞれ同一であっても異なってもよい。）
   （式（Ｉｃ）中、Ｍは、イリジウムを表し、ｗは、３を表し、ｊは、０、１又は２を表し
   、環Ａ１及び環Ａ１’は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい芳香環基を表し、
   環Ａ２及び環Ａ２’は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい含窒素芳香族複素環
   基を表す。ｗ−ｊが２以上またはｊが２以上で環Ａ１、環Ａ１’、環Ａ２または環Ａ２’
   が複数ある場合、複数の環Ａ１、環Ａ１’、環Ａ２または環Ａ２’はそれぞれ同一であっ
   ても異なってもよい。）
   （上記式（Ｉａ）〜（Ｉｃ）において、環Ａ１及び環Ａ１’の芳香環基は、芳香族炭化水
   素基または芳香族複素環基であり、環Ａ１と環Ａ２の組合せ構造、あるいは環Ａ１’と環
   Ａ２’の組合せ構造は、置換基を有していてもよいフェニル−ピリジン構造、置換基を有
   していてもよいフェニル−キノリン構造、置換基を有していてもよいフェニル−キノキサ
   リン構造、置換基を有していてもよいフェニル−イミダゾール構造、置換基を有していて
   もよいフェニル−キナゾリン構造である。
   上記式（Ｉａ）〜（Ｉｃ）における環Ａ１、環Ａ１’、環Ａ２及び環Ａ２’が有してい
   てもよい置換基としては、炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数１〜１２のアルコキシ基
   、炭素数１〜２４のアラルキル基、炭素数８〜２４のジアリールアミノ基、５又は６員環
   の単環又は２〜４縮合環である芳香族炭化水素環基、炭素数４〜２４の芳香環基、カルバ
   ゾリル基である。
   炭素数８〜２４のジアリールアミノ基、５又は６員環の単環又は２〜４縮合環である芳
   香族炭化水素環基、炭素数６〜２４の１価の芳香族炭化水素基、カルバゾリル基は、その
   基を構成するアリール部位にさらに置換基を有していてもよく、その置換基としては、炭
   素数１〜１２のアルキル基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、炭素数１〜２４のアラルキ
   ル基、炭素数１〜１２のアルキル基で置換されていてもよい炭素数６〜２４の１価の芳香
   族炭化水素基である。）
2. 該亜リン酸エステル化合物の亜リン酸エステル構造の酸素に置換する置換基が非共役構
   造であることを特徴とする、請求項１に記載の有機電界発光素子用組成物。
3. 該亜リン酸エステル化合物は、該電荷輸送性化合物の総量に対して、０．０１質量％以
   上であり、１０質量％以下、含有された請求項１または請求項２に記載の有機電界発光素
   子用組成物。
4. 該亜リン酸エステル化合物は、亜リン酸トリイソデシルである請求項１〜請求項３のい
   ずれか一項に記載された有機電界発光素子用組成物。
5. 少なくとも燐光発光材料、電荷輸送性化合物及び、亜リン酸エステル化合物を含有し、
   該亜リン酸エステル化合物の亜リン酸エステル構造の酸素に置換する置換基がｓｐ３混成
   軌道を有する炭素であり、
   該亜リン酸エステル化合物は、亜リン酸トリイソデシルである有機電界発光素子用組成
   物。
6. 陽極、陰極、及び前記陽極と前記陰極の間に少なくとも１層の発光層を有する有機電界
   発光素子であって、前記発光層の少なくとも１層が、請求項１〜請求項５のいずれかに記
   載の組成物を用いて湿式成膜することによって形成されたことを特徴とする有機電界発光
   素子。
7. 請求項６に記載の有機電界発光素子を有する表示装置。
8. 請求項６に記載の有機電界発光素子を有する照明装置。