WO2017159797A1 - Ｅｌ素子及びｅｌ素子の製造方法 - Google Patents

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fluorescent material
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麻絵 伊藤
学 二星
優人 塚本
伸一 川戸
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    • H10K2101/27—Combination of fluorescent and phosphorescent emission

Definitions

  • the present invention relates to an EL element and a method for manufacturing the EL element.
  • This light emission mechanism makes it possible to excite all red, blue, and green emission centers using a photosensitizer, and it is possible to realize light emission with a shorter wavelength especially in blue light emission.
  • application to an organic EL display is expected (Patent Document 1).
  • TTA is generated by collisions between triplet excitons, it is necessary to cause overlapping of wave functions between acceptor molecules, and the distance between acceptor molecules is preferably 0 nm or more and 1 nm or less. Therefore, in the research field of upconversion using TTA, the mainstream method is to mix donors and acceptors in a volatile organic solvent, and to generate energy transfer using diffusion of donor and acceptor molecules in the solution. Application of devices such as solar cells and organic EL displays is not easy.
  • a donor / acceptor is dispersed in a polymer such as PMMA (polymethyl methacrylate).
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • Patent Document 2 a visually homogeneous and transparent light obtained by dissolving and / or dispersing an organic photosensitizing molecule and an organic light emitting molecule, which is a combination showing a triplet-triplet annihilation process, in an ionic liquid.
  • the conversion element is described.
  • the light conversion element of Patent Document 2 is homogenized by adding a solution in which organic photosensitizer molecules are dissolved in toluene and a solution in which organic light emitting molecules are dissolved in toluene to an ionic liquid and stirring the mixture. It is obtained through a step of removing.
  • the light conversion element of Patent Document 2 can convert input light into high-intensity light by up-conversion through TTA, and can be applied to, for example, solar cells.
  • the light conversion element of Patent Document 2 is a liquid, it is difficult to form the light emitting layer of the EL element with a desired film thickness.
  • Non-Patent Document 1 describes a technique for forming a thin film of an ionic liquid by vapor deposition without decomposing the ionic liquid by irradiating a target obtained by mixing Si powder into the ionic liquid with a continuous wave infrared laser. .
  • Patent Document 2 does not describe a method of mixing a phosphorescent material as a donor and a fluorescent material as an acceptor in the formed ionic liquid film, and high efficiency due to the collision of acceptors with high frequency. It is difficult to manufacture an EL element using a simple TTA-UC.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an EL device using up-conversion light emission through high-efficiency triplet-triplet annihilation and a method for manufacturing the EL device. It is in.
  • an EL element includes a first electrode, a second electrode, and at least one light emission provided between the first electrode and the second electrode.
  • the light emitting layer includes an ionic liquid, a phosphorescent material, and a fluorescent material, and the energy level of the lowest triplet excited state of the phosphorescent material is that of the fluorescent material.
  • the energy level of the lowest singlet excited state of the fluorescent material is higher than the energy level of the lowest singlet excited state of the phosphorescent material, and is higher than the energy level of the lowest triplet excited state.
  • the material is characterized by being homogeneously dispersed in the liquid film of the ionic liquid.
  • a method for manufacturing an EL element is provided between a first electrode, a second electrode, and the first electrode and the second electrode.
  • At least one light emitting layer wherein the light emitting layer includes a phosphorescent material and a fluorescent material, and the energy level of the lowest triplet excited state of the phosphorescent material is the energy level of the lowest triplet excited state of the fluorescent material.
  • the lowest singlet excited state energy level of the fluorescent material is higher than the lowest singlet excited state energy level of the phosphorescent material. It includes a step of forming the light emitting layer by co-evaporation of a material and a fluorescent material.
  • an EL element using up-conversion light emission that has undergone highly efficient triplet-triplet annihilation can be provided.
  • FIG. 5A and 5B are diagrams illustrating a configuration of an EL light emitting device according to Embodiment 4 of the present invention, where FIG. 5A is a plan view and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line A-A ′ in FIG. 6A and 6B are diagrams showing a configuration of an EL light emitting device according to Embodiment 5 of the present invention, where FIG. 5A is a plan view and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line B-B ′ in FIG.
  • Embodiment 1 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an EL light emitting device according to this embodiment.
  • the EL light emitting device 100 has a configuration in which a transparent substrate 1, a reflective electrode 2, and an EL element 10 are provided in this order.
  • a sealing film (not shown) for sealing the EL element 10 is preferably provided between the substrate 1 and the substrate 1.
  • the substrate 1 for example, a glass substrate can be used.
  • the EL element 10 has a configuration in which a first electrode 11 as an anode, an EL layer 13, and a second electrode 12 as a cathode are provided in this order from the reflective electrode 2 side.
  • the first electrode 11 and the second electrode 12 are provided facing each other, and a voltage is applied by the power source 3.
  • the first electrode 11 is a transparent electrode or a semi-transparent electrode.
  • ITO having a thickness of 100 nm can be used.
  • the second electrode 12 for example, aluminum (Al) or silver (Ag) having a thickness of 100 nm can be used.
  • the EL layer 13 has a configuration in which a hole injection layer 14 and a blue light emitting layer 15 are provided in this order from the first electrode 11 side.
  • the EL layer 13 according to this embodiment includes a hole transport layer provided between the hole injection layer 14 and the blue light emitting layer 15, and the blue light emitting layer 15, the second electrode 12, and the like.
  • a structure in which an electron transport layer and an electron injection layer are provided in this order may be employed.
  • the EL light emitting device 100 is a bottom emission type light emitting device.
  • the thickness of the blue light emitting layer 15 can be set to 40 nm, for example.
  • the hole injection layer 14 is made of, for example, HAT-CN (dipyrazino [2,3-f: 2 ′, 3′-h] quinoxaline-2,3,6,7,10,11-hexacarbonitrile) having a thickness of 40 nm. Can be used.
  • OMox In addition to HAT-CN, OMox, TAPC, ⁇ -NPD, TPD, CuPC, PEDOT / PSS, or the like, which is a co-deposition layer of an organic material and molybdenum oxide, may be used as the hole injection layer 14. Good.
  • the blue light emitting layer 15 includes an ionic liquid 20, a blue fluorescent material 21 (fluorescent material, first fluorescent material), and a red phosphorescent material 22 (phosphorescent material).
  • the viscosity of the ionic liquid 20 is generally about 1/10 to 1/100 of that of the polymer material, and the fluidity is high, so that the molecules are more likely to diffuse than the polymer material. For this reason, the blue fluorescent material 21 and the red phosphorescent material 22 are uniformly dispersed in the liquid film of the ionic liquid 20.
  • the viscosity of the ionic liquid 20 is not particularly limited, but upconversion luminescence described later is caused by the TTA process, and therefore, for example, ⁇ 100 ° C. to 200 ° C., ⁇ 50 ° C. to 100 ° C., ⁇ 30 ° C. to 80 ° C., etc.
  • the liquid state is suitable in the temperature range where the EL light emitting device 100 is driven.
  • the viscosity of the ionic liquid 20 in the EL element 10 according to one embodiment of the present invention is 0.000001 Pa ⁇ S or more, 0.00001 Pa ⁇ S or more, 0.0001 Pa ⁇ S or more, 0.001 Pa ⁇ S or more at 300K. 1 Pa ⁇ S or less, 10 Pa ⁇ S or less, 100 Pa ⁇ S or less, or 1000 Pa ⁇ S or less is preferable.
  • the melting point and the solidification temperature of the ionic liquid 20 are not particularly limited. However, since up-conversion light emission is caused by the TTA process, the melting point is, for example, ⁇ 200 ° C. or higher in consideration of the use environment of the EL light emitting device 100. It is preferable that it is below °C.
  • the melting point of the ionic liquid 20 is more preferably 0 ° C. or lower, more preferably ⁇ 10 ° C. or lower, more preferably ⁇ 30 ° C. or lower, and more preferably ⁇ 50 ° C. or lower. preferable.
  • the solidification temperature (freezing point) of the ionic liquid 20 is preferably ⁇ 200 ° C. or higher and 10 ° C. or lower.
  • the freezing point of the ionic liquid 20 is more preferably 0 ° C. or lower, more preferably ⁇ 10 ° C. or lower, more preferably ⁇ 30 ° C. or lower, and more preferably ⁇ 50 ° C. or lower. preferable.
  • both the melting point and the freezing point are suitable to be 0 ° C or lower.
  • the energy level of the lowest triplet excited state of the red phosphorescent material 22 is higher than the energy level of the lowest triplet excited state of the blue fluorescent material 21. Moreover, the energy level of the lowest singlet excited state of the blue fluorescent material 21 is higher than the energy level of the red singlet excited state of the red phosphor material 22.
  • the red phosphorescent material 22 acts as a photosensitizer for the blue fluorescent material 21, whereby light in the blue wavelength region (or ultraviolet region) that is the fluorescent wavelength region of the blue fluorescent material 21 is emitted from the blue light emitting layer 15. Is taken out. That is, in the blue light emitting layer 15 of this embodiment, the red phosphorescent material 22 is a donor and the blue fluorescent material 21 is an acceptor.
  • [Bmim] [TFSA] (1-butyl-3-methylimidazolium; bis (trifluoromethanesulfonyl) imide) can be used as the ionic liquid 20, and the blue fluorescent material 21
  • PtOEP octaethylporphyrin platinum complex
  • DPA 9,10-diphenylanthracene
  • FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a light emission mechanism in the light emitting layer
  • FIG. 2A is a diagram showing energy transfer between the phosphorescent material and the fluorescent material
  • FIG. Indicates the energy levels of the phosphorescent material and the fluorescent material.
  • solid arrows indicate the direction of electron spin.
  • the red phosphorescent material 22 When holes and electrons are injected into the EL layer 13, energy is generated by combining the holes and electrons in the blue light emitting layer 15, and the red phosphorescent material 22 is excited as shown in FIG. Thus, the red phosphorescent material 22A in a singlet excited state is obtained. As a result, as shown in FIG. 2B, the red phosphorescent material 22 changes from the ground state S0 to the singlet excited state S1 having high energy.
  • the red phosphorescent material 22A in the singlet excited state S1 transitions to the triplet excited state T1 by the intersystem crossing, and becomes a red phosphorescent material 22B in the triplet excited state T1.
  • the energy level of the lowest triplet excited state T1 of the red phosphor material 22 is higher than the energy level of the lowest triplet excited state T1 of the blue fluorescent material 21. Therefore, the red phosphorescent material 22B in the triplet excited state T1 returns to the ground state S0 by exchanging energy with the adjacent blue fluorescent material 21 by the Dexter mechanism (Dexter transition), and the blue fluorescent material 21 is triplet excited. The blue fluorescent material 21B in the state T1 is obtained.
  • Excited state migration occurs between the blue fluorescent material 21B in the triplet excited state T1 and the other blue fluorescent material 21, and the blue fluorescent materials 21B in the triplet excited state T1 finally collide with each other.
  • the blue fluorescent material 21B in one triplet excited state T1 becomes the blue fluorescent material 21A in the singlet excited state S1.
  • the energy level of the lowest singlet excited state S1 of the blue fluorescent material 21 is higher than the energy level of the lowest singlet excited state S1 of the red phosphor material 22. For this reason, blue light emission when the blue fluorescent material 22 returns to the ground state S0 becomes up-conversion light emission.
  • the blue fluorescent material 21 and the red phosphorescent material 22 are uniformly dispersed in the liquid film of the low viscosity ionic liquid 20. Therefore, compared with the case where the blue fluorescent material 21 and the red phosphorescent material 22 are mixed in the solid, diffusion and collision of molecules constituting the blue fluorescent material 21 and the red phosphorescent material 22 are likely to occur, and TTA is efficiently generated. Therefore, upconversion light emission can be performed, so that light can be emitted with high quantum efficiency.
  • the EL element 10 is formed by vapor deposition in a vacuum. That is, the first electrode 11, the hole injection layer 14, the blue light emitting layer 15, and the second electrode 12 are formed by a vacuum consistent deposition process.
  • FIG. 3 is a schematic view showing a process of forming a light emitting layer of the EL element of the present embodiment.
  • a vapor deposition source 51 of the blue fluorescent material 21, a vapor deposition source 52 of the red phosphorescent material 22, and a vapor deposition source 53 of the ionic liquid 20 are used.
  • the blue fluorescent material 21, the red phosphorescent material 22, and the ionic liquid 20 are co-evaporated on the deposition target substrate 54 in a vacuum.
  • the blue fluorescent material 21, the red phosphorescent material 22, and the ionic liquid 20 are co-evaporated to form the blue light emitting layer 15, whereby the blue fluorescent material 21 and the red phosphorescent material 22 are converted into the ionic liquid 20.
  • the blue light emitting layer 15 containing the ionic liquid 20 by a vapor deposition process in vacuum, all the layers constituting the EL element 10 can be formed by a vacuum consistent vapor deposition process. Therefore, it is not necessary to increase the number of steps compared to a conventional EL element that does not use the ionic liquid 20 for the blue light emitting layer 15.
  • the ionic liquid 20 is preferably formed by molecular beam epitaxy (MBE).
  • MBE molecular beam epitaxy
  • a deposition source 53 is disposed in a vacuum chamber of 3 ⁇ 10 ⁇ 9 torr, and a semiconductor laser (for example, a continuous wave infrared laser emitting at 808 nm) as shown in FIG. Is irradiated to a target (deposition source 53) in which Si powder is mixed with ionic liquid through a quartz window.
  • the irradiation conditions of the continuous wave infrared laser can be a frequency of 2 to 4 Hz and a pulse width of 10 to 30 ms.
  • This vapor deposition method can control the amount of ionic liquid deposited during laser irradiation on the nanometer order without decomposing the ionic liquid.
  • the ionic liquid is produced by MBE on the seed layer laid on the substrate, wetting of the ionic liquid is improved, and a thin film (liquid film) can be produced.
  • a liquid film in which the ionic liquid is wetted and spread is obtained by vapor deposition of the ionic liquid on the seed layer
  • the ionic liquid 20 is used for the blue light emitting layer 15 in which the multilayer film is laminated, the ionic liquid 20 is a liquid. It spreads in the form of a liquid film rather than drops.
  • the film thickness of the ionic liquid 20 can be controlled on the nanometer order by the combined use of a laser microscope, an atomic force microscope, and QCM.
  • the EL element 10 using [Bmim] [TFSA] as the ionic liquid 20 is exemplified, but the material that can be used as the ionic liquid 20 is not limited thereto.
  • a hydrophobic ionic liquid as the ionic liquid 20.
  • mixing of moisture into the blue light emitting layer 15 can be suppressed.
  • moisture content can be suppressed.
  • the ionic liquid 20 is preferably one that causes a cation- ⁇ interaction between the blue fluorescent material 21 and the red phosphorescent material 22.
  • an energy stabilizing interaction is generated between the cation in the ionic liquid 20 and the ⁇ electrons of the blue fluorescent material 21 and the red phosphorescent material 22, and the ionic liquid 20 of the blue fluorescent material 21 and the red phosphorescent material 22 is in the ionic liquid 20.
  • the stability of dissolution / dispersion can be improved.
  • the EL light emitting device 100 can be a light emitting device that emits green light, and by using a red fluorescent material instead of the blue fluorescent material 21.
  • the EL light emitting device 100 can be a light emitting device that emits red light.
  • the distance between the reflective electrode 2 provided on the surface opposite to the blue light emitting layer 15 in the first electrode 11 and the second electrode 12 has an optical path length corresponding to the fluorescence wavelength of the blue fluorescent material 21. It is preferable that the distance is designed. By using a microcavity structure in this way, the purity of the emission color can be increased.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the EL light emitting device according to this embodiment.
  • the EL light emitting device 200 of the present embodiment includes an EL layer 113 having a film thickness adjusting layer 17 (partition layer) and a green light emitting layer 16 instead of the EL layer 13 of the EL light emitting device 100 of the first embodiment. Except for this point, it has the same configuration as the EL light emitting device 100 according to the first embodiment.
  • the EL layer 113 of the EL light emitting device 200 includes, from the first electrode 11 side, a hole injection layer 14, a green light emitting layer 16 (second light emitting layer), a film thickness adjusting layer 17, and a blue light emitting layer 15 (first light emitting layer 15). Light emitting layer) in this order.
  • the thickness of the blue light emitting layer 15 and the green light emitting layer 16 can be set to 20 nm, for example.
  • the green light emitting layer 16 includes an ionic liquid 20, a green fluorescent material 23 (fluorescent material, second fluorescent material), and a red phosphorescent material 22.
  • the green fluorescent material 23 and the red phosphorescent material 22 are homogeneously dispersed in the liquid film of the ionic liquid 20.
  • the energy level of the lowest triplet excited state of the red phosphorescent material 22 is higher than the energy level of the lowest triplet excited state of the green fluorescent material 23.
  • the energy level of the green fluorescent material 23 in the lowest singlet excited state is higher than the energy level of the red phosphorescent material 22 in the lowest singlet excited state.
  • the red phosphorescent material 22 acts as a photosensitizer of the green fluorescent material 23, thereby extracting green light that is a fluorescent wavelength region of the green fluorescent material 23 from the green light emitting layer 16. That is, in the green light emitting layer 16 of this embodiment, the red phosphorescent material 22 is a donor and the green fluorescent material 23 is an acceptor.
  • a green fluorescent material 23 for example, BPEA (9,10-bis (phenylethynyl) anthracene) can be used.
  • the EL light emitting device 200 of the present embodiment is a light emitting device that emits white light.
  • the film thickness adjusting layer 17 is formed by Forster transition between the blue fluorescent material 21 and the red phosphorescent material 22 included in the blue light emitting layer 15 and the green fluorescent material 23 and the red phosphorescent material 22 included in the green light emitting layer 16. Suppress energy transfer. Thereby, TTA can be efficiently generated and up-conversion light can be emitted. Further, by providing the film thickness adjusting layer 17 between the blue light emitting layer 15 and the green light emitting layer 16, blue light can be extracted from the blue light emitting layer 15 and green light can be extracted from the green light emitting layer 16.
  • the thickness of the film thickness adjusting layer 17 is preferably 20 nm or more and 40 nm or less.
  • the intermolecular distance of the blue fluorescent material 21 is small so that migration occurs between the blue fluorescent material 21 ⁇ / b> B in the triplet excited state and the other blue fluorescent material 21. It is preferable that it is within the Dexter effective radius.
  • the intermolecular distance of the green fluorescent material 23 is small so that migration occurs between the green fluorescent material 23B in the triplet excited state and the other green fluorescent material 23. , Preferably within the Dexter effective radius.
  • the intermolecular distance of the blue fluorescent material 21 in the blue light emitting layer 15 is preferably 0 nm or more and 1 nm or less.
  • the intermolecular distance of the green fluorescent material 23 in the green light emitting layer 16 is preferably 0 nm or more and 1 nm or less. Accordingly, exciton migration occurs efficiently between the fluorescent materials, so that upconversion light emission via TTA can be efficiently generated.
  • the intermolecular distance of the red phosphorescent material 22 is large in order to suppress the Forster transition between the molecules of the red phosphorescent material 22.
  • the intermolecular distance of the red phosphorescent material 22 is preferably greater than 10 nm and not greater than 40 nm. Moreover, it is more preferable that it is 20 nm or more. Thereby, the energy transfer efficiency between the red phosphorescent materials 22 becomes 0% or more and 50% or less, and the Forster transition between the molecules of the red phosphorescent material 22 can be suppressed. 16 can suppress red light emission. In the case of a light emitting device that emits monochromatic light, such as the EL light emitting device 100 of Embodiment 1, it is particularly preferable that the intermolecular distance of the red phosphorescent material 22 is large.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the EL light emitting device according to this embodiment.
  • the EL light emitting device 300 of this embodiment includes an EL element 210.
  • the EL element 210 includes a transparent or translucent second electrode 12 in place of the second electrode 12 of the EL light emitting device 100 of Embodiment 1. Except for the point provided, it has the same configuration as the EL light emitting device 100 according to the first embodiment.
  • the EL light emitting device 300 is a top emission type light emitting device.
  • the EL light-emitting device 200 of Embodiment 2 can also be used as a top emission type white light-emitting device by making the 2nd electrode 12 into a transparent or semi-transparent electrode similarly.
  • the distance between the reflective electrode 2 and the second electrode 212 is preferably designed to be a distance that forms an optical path length corresponding to the fluorescence wavelength of the blue fluorescent material 21.
  • FIG. 6A and 6B are diagrams showing the configuration of the EL light emitting device according to the present embodiment.
  • FIG. 6A is a plan view
  • FIG. 6B is a view taken along the line AA ′ in FIG. It is sectional drawing.
  • the EL light emitting device 400 according to the present embodiment has the same configuration as the EL light emitting device 100 according to the first embodiment, except that the EL light emitting device 400 includes a plurality of light emitting regions each having an EL layer that emits light of different colors. is doing.
  • the EL light emitting device 400 includes a red light emitting region 400R that emits red light, a green light emitting region 400G that emits green light, and a blue light emitting region 400B that emits blue light. I have. In plan view, the red light emitting area 400R, the green light emitting area 400G, and the blue light emitting area 400B are arranged in a line.
  • the red light emitting region 400R is provided with the red light emitting EL layer 13R on the substrate 1
  • the green light emitting region 400G is provided with the green light emitting EL layer 13G.
  • the blue light emitting region 400B is provided with a blue light emitting EL layer 13B.
  • the EL light emitting device 400 includes the configuration of the reflective electrode, the hole injection layer, the first and second electrodes, and the like described with reference to FIG. 1, but is illustrated in FIG. Is omitted.
  • the EL layer 13 described in Embodiment 1 can be applied as the blue light-emitting EL layer 13B, and the blue fluorescent material 21 of the EL layer 13 described in Embodiment 1 is replaced with a red fluorescent material as the red light-emitting EL layer 13R.
  • a layer in which the blue fluorescent material 21 of the EL layer 13 described in Embodiment 1 is replaced with a green fluorescent material can be used as the green light-emitting EL layer 13G.
  • a sealing layer 65 is provided on each EL layer.
  • a bank 60 is provided between the light emitting layers, and the light emitting layers are partitioned by the bank 60.
  • the bank 60 for example, a polyimide film can be used.
  • the distance between the second electrode provided in each light emitting region and the reflective electrode is an optical path corresponding to the fluorescence wavelength of the fluorescent material included in each light emitting layer. It is preferable that the distance is designed to form a length. By using a microcavity structure in this way, the purity of the emission color can be increased.
  • the EL light emitting device 400 can emit light of various colors by individually controlling the amount of light emitted from each light emitting area. Therefore, the EL light emitting device 400 can be used as, for example, a full color display device.
  • FIG. 7 is a diagram showing a configuration of the EL light emitting device according to the present embodiment.
  • FIG. 7A is a plan view
  • FIG. 7B is a cross-sectional view taken along line BB ′ of FIG. FIG.
  • the EL light emitting device 500 according to the present embodiment has the same configuration as the EL light emitting device 100 according to the fourth embodiment, except that an EL layer that emits white light and a color filter are provided in each light emitting region. ing.
  • the EL light emitting device 500 includes a red light emitting region 500R that emits red light, a green light emitting region 500G that emits green light, and a blue light emitting region 500B that emits blue light. I have. In plan view, the red light emitting area 500R, the green light emitting area 500G, and the blue light emitting area 500B are arranged in a line.
  • a white light emitting EL layer 113 is provided in the red light emitting region 500R, the green light emitting region 500G, and the blue light emitting region 500B.
  • the EL light emitting device 500 includes the configuration of the reflective electrode, the hole injection layer, the first and second electrodes, and the like described with reference to FIG. 1, but is illustrated in FIG. Is omitted.
  • the white light-emitting EL layer 113 the EL layer 113 described in Embodiment 2 can be applied.
  • a color filter 61 that transmits red light is provided between the white light emitting EL layer 113 and the sealing layer 65 in the red light emitting region 500R.
  • a color filter 62 that transmits green light is provided between the white light emitting EL layer 113 and the sealing layer 65.
  • the white light emitting EL layer 113 and the sealing layer are provided.
  • a color filter 63 that transmits blue light is provided between 65. Thereby, light of a different color can be extracted from each light emitting region.
  • the EL light emitting device 500 can emit light of various colors by individually controlling the amount of light emitted from each light emitting area. Therefore, the EL light emitting device 500 can be used as, for example, a full color display device.
  • the EL element according to aspect 1 of the present invention includes at least one light emission provided between the first electrode (11), the second electrode (12, 212), and the first electrode and the second electrode.
  • EL element (10, 110, 210) comprising layers (blue light-emitting layer 15 and green light-emitting layer 16), wherein the light-emitting layer comprises ionic liquid (20) and phosphorescent material (red phosphorescent material 22).
  • a fluorescent material blue fluorescent material 21, green fluorescent material 23
  • the energy level of the lowest triplet excited state of the phosphorescent material is higher than the energy level of the lowest triplet excited state of the fluorescent material
  • the energy level of the lowest singlet excited state of the fluorescent material is higher than the energy level of the lowest singlet excited state of the phosphorescent material
  • the fluorescent material and the phosphorescent material are in the liquid film of the ionic liquid. That it is evenly distributed. And butterflies.
  • the EL element according to Aspect 2 of the present invention may have a configuration in which the fluorescence wavelength of the fluorescent material in the aspect 1 is in an ultraviolet region or a blue wavelength region.
  • up-converted high energy light can be emitted.
  • the EL element according to Aspect 3 of the present invention is the EL element according to Aspect 1 or 2, wherein a reflective electrode (2) is provided on the surface of the first electrode opposite to the light emitting layer, and the first electrode is transparent. It is an electrode or a translucent electrode, The distance between the said reflective electrode and the said 2nd electrode may be the structure which is the distance which forms the optical path length according to the fluorescence wavelength of the said fluorescent material.
  • the EL element according to aspect 4 of the present invention is the EL element according to aspect 1 or 2, wherein a reflective electrode is provided on the surface of the first electrode opposite to the light emitting layer, and the second electrode is a transparent electrode or a half It is a transparent electrode,
  • the distance between the said reflective electrode and the said 2nd electrode may be the structure which is a distance which forms the optical path length according to the fluorescence wavelength of the said fluorescent material.
  • the EL element according to Aspect 5 of the present invention is the EL element according to Aspect 1, wherein the light-emitting layer includes a first light-emitting layer (blue light-emitting layer 15) and a second layer stacked between the first electrode and the second electrode.
  • a light emitting layer green light emitting layer 16
  • the first light emitting layer includes the phosphorescent material and the first fluorescent material (blue fluorescent material 21)
  • the second light emitting layer includes the phosphorescent material.
  • the structure may include a material and a second fluorescent material (green fluorescent material 23) having a fluorescent wavelength different from the fluorescent wavelength of the first fluorescent material.
  • mixed color light of the fluorescent color of the first fluorescent material and the fluorescent color of the second fluorescent material can be extracted from the light emitting layer. Thereby, for example, white light can be emitted.
  • the EL device according to Aspect 6 of the present invention includes the material included in the first light emitting layer and the second light emitting layer between the first light emitting layer and the second light emitting layer.
  • the structure provided with the partition layer (film thickness adjustment layer 17) which suppresses transmission / reception of the energy between materials to be used may be sufficient.
  • the EL element according to Aspect 7 of the present invention may have a configuration in which the intermolecular distance of the fluorescent material in the light emitting layer is 0 nm or more and 1 nm or less in any one of Aspects 1 to 6.
  • the intermolecular distance of the phosphorescent material in the light emitting layer may be greater than 10 nm and not greater than 40 nm. More preferably, the configuration may be 20 nm or more and 40 nm or less.
  • the energy transfer efficiency between the phosphorescent materials is 0% or more and 50% or less, and the Forster transition between the molecules of the phosphorescent material can be suppressed, and the phosphorescence of the phosphorescent material in the light emitting layer can be suppressed. Can be suppressed.
  • the ionic liquid may be hydrophobic.
  • moisture can be prevented from being mixed into the fluorescent material and the phosphorescent material. Moreover, the change of the physical property of ionic liquid itself by mixing of water
  • moisture content can be suppressed.
  • the ionic liquid may be configured to generate a cation- ⁇ interaction between the fluorescent material and the phosphorescent material.
  • an energy-stabilized interaction occurs between the cation in the ionic liquid and the ⁇ electrons of the fluorescent material and the phosphorescent material, so that the dissolution and dispersion of the fluorescent material and the phosphorescent material in the ionic liquid are stable. Can increase the sex.
  • the ionic liquid in any one of Aspects 1 to 10, may have a viscosity at 300 K of 0.000001 Pa ⁇ S to 1 Pa ⁇ S.
  • the fluorescent material and the phosphorescent material are more uniformly dispersed in the ionic liquid film at room temperature.
  • the EL element according to Aspect 12 of the present invention may have a configuration in which the melting point and freezing point of the ionic liquid are ⁇ 200 ° C. or higher and 0 ° C. or lower in any of the above aspects 1 to 11.
  • the ionic liquid is a liquid at normal temperature, and the fluorescent material and the phosphorescent material are more uniformly dispersed in the liquid film of the ionic liquid.
  • An EL element manufacturing method includes a first electrode, a second electrode, and at least one light emitting layer provided between the first electrode and the second electrode,
  • the light-emitting layer includes a phosphorescent material and a fluorescent material, and the energy level of the lowest triplet excited state of the phosphorescent material is higher than the energy level of the lowest triplet excited state of the fluorescent material, and the lowest level of the fluorescent material.
  • a method for manufacturing an EL element wherein an energy level in a singlet excited state is higher than an energy level in a minimum singlet excited state of the phosphorescent material, and an ionic liquid, a phosphorescent material, and a fluorescent material are co-evaporated. And a step of forming the light emitting layer.
  • the fluorescent material and the phosphorescent material can be uniformly dispersed in the liquid film of the ionic liquid. This makes it possible to manufacture an EL element that enables up-conversion emission through highly efficient triplet-triplet annihilation.
  • the method for manufacturing an EL element according to Aspect 14 of the present invention may be a manufacturing method in which the ionic liquid, the phosphorescent material, and the fluorescent material are co-evaporated in vacuum in the Aspect 13.
  • the EL element can be manufactured by a vacuum consistent deposition process together with other layers constituting the EL element.

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Abstract

高効率な三重項－三重項消滅を経たアップコンバージョン発光を利用したＥＬ素子を提供する。青色発光層（１５）は、イオン液体（２０）と、赤色燐光材料（２２）と、青色蛍光材料（２１）と、を含み、青色蛍光材料（２１）と赤色燐光材料（２２）とは、イオン液体（２０）の液膜中に均質に分散されている。

Description

ＥＬ素子及びＥＬ素子の製造方法
　本発明は、ＥＬ素子及びＥＬ素子の製造方法に関する。
　近年、近赤外などの低エネルギー光を可視光などの高エネルギー光に変換するフォトン・アップコンバージョン、特に、三重項－三重項消滅（TTA:T-T-Annihiration）を経たアップコンバージョン（ＴＴＡ－ＵＣ）を利用した高効率の発光機構が注目を集めている。
　この発光機構により、光増感剤を用いて赤・青・緑の発光中心のすべてを励起することが可能になり、また、特に青色発光において、より短波長な発光を実現することができるため、例えば、有機ＥＬディスプレイへの応用が期待されている（特許文献１）。
　ＴＴＡは三重項励起子同士の衝突により生じるため、アクセプター分子間の波動関数の重なりを生じさせる必要があり、アクセプター分子間の距離が０ｎｍ以上１ｎｍ以下であることが望ましい。そのため、ＴＴＡを用いたアップコンバージョンの研究分野では、揮発性有機溶媒中でドナー・アクセプタを混合し、溶液中でのドナー・アクセプタ分子の拡散を利用してエネルギー移動を生じさせる方法が主流であり、太陽電池や有機ＥＬディスプレイなどのデバイス応用は容易ではない。
　一方で、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）などのポリマー中にドナー・アクセプタを分散させた例もあるが、ポリマー中では分子が拡散・衝突しにくく、高効率化を図ることが困難である。
　さらに、最近では、分子組織化したアクセプター中にドナーを分散させて溶液中で極めて高効率（量子効率30％）の発光を実現した例や、アクセプター分子をビルディングブロックとした金属有機構造体（MOF：Metal Organic Frameworks）のナノ結晶を合成し、その結晶表面をドナー分子で被覆することで、高効率で固体中のＴＴＡ－ＵＣを成功させた例も報告されている。しかしながら、上記の手法は、真空一貫の蒸着プロセスで実現することができないため、プロセス上の制約により、真空中で有機膜を積層して作製するＥＬ素子への応用は困難である。
　また、特許文献２では、三重項－三重項消滅過程を示す組み合わせである有機光増感分子および有機発光分子を、イオン液体中に溶解および／または分散させて成る、目視上均質かつ透明な光変換要素について記載されている。特許文献２の光変換要素は、有機光増感分子をトルエンに溶解させた溶液と、有機発光分子をトルエンに溶解させた溶液とをイオン液体に加え、攪拌することによって均質化した後、トルエンを除去する工程を経て得られる。
　特許文献２の光変換要素は、入力光を、ＴＴＡを経たアップコンバージョンによって高強度の光に変換することができ、例えば太陽電池などに応用することができる。
国際公開公報ＷＯ２０１４／１５７６１９号（２０１４年１０月２日公開） 国際公開公報ＷＯ２０１２／０５０１３７号（２０１２年４月１９日公開）
Shnigo Maruyama et al., Molecular Beam Depposition of Nanoscale Ionic Liquids in Ultrahigh Vaccum, ACS NANO, vol.4, No.10, 2010.
　しかしながら、特許文献２の技術のＥＬ素子への適用を考えた場合、ウェットプロセスあるいは溶媒を脱気するプロセスが必要となる。そのため、真空蒸着により陰極を形成する工程に、発光層をウェットプロセスで形成する工程が加わり、作製工程が増えてしまうという課題がある。また、脱気するプロセスを行った場合も同様に、工程が増えてしまうため、量産化が困難である。
　さらに、特許文献２の光変換要素は液体であるため、ＥＬ素子の発光層として所望の膜厚に形成することが困難である。
　非特許文献１には、イオン液体にＳｉ粉末を混ぜたターゲットに連続波赤外レーザーを照射することにより、イオン液体を分解させることなくイオン液体の薄膜を蒸着により形成する技術が記載されている。
　しかしながら、特許文献２には、形成したイオン液体膜に、ドナーとしての燐光材料とアクセプターとしての蛍光材料とを混合する方法について記載されておらず、アクセプター同士が高頻度で衝突することによる高効率なＴＴＡ－ＵＣを利用したＥＬ素子を製造することは困難である。
　本発明は、前記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、高効率な三重項－三重項消滅を経たアップコンバージョン発光を利用したＥＬ素子及びＥＬ素子の製造方法を提供することにある。
　上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るＥＬ素子は、第１電極と、第２電極と、上記第１電極と上記第２電極との間に設けられた少なくとも１つの発光層と、を備えたＥＬ素子であって、上記発光層は、イオン液体と、燐光材料と、蛍光材料と、を含み、上記燐光材料の最低三重項励起状態のエネルギー準位は上記蛍光材料の最低三重項励起状態のエネルギー準位より高く、かつ、上記蛍光材料の最低一重項励起状態のエネルギー準位は上記燐光材料の最低一重項励起状態のエネルギー準位より高く、上記蛍光材料と上記燐光材料とは、上記イオン液体の液膜中に均質に分散されていることを特徴とする。
　また、上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るＥＬ素子の製造方法は、第１電極と、第２電極と、上記第１電極と上記第２電極との間に設けられた少なくとも１つの発光層と、を備え、上記発光層は燐光材料と蛍光材料とを含み、上記燐光材料の最低三重項励起状態のエネルギー準位は上記蛍光材料の最低三重項励起状態のエネルギー準位より高く、かつ、上記蛍光材料の最低一重項励起状態のエネルギー準位は上記燐光材料の最低一重項励起状態のエネルギー準位より高い、ＥＬ素子の製造方法であって、イオン液体と、燐光材料と、蛍光材料と、を共蒸着することにより上記発光層を形成する工程を含むことを特徴とする。
　本発明の一態様によれば、高効率な三重項－三重項消滅を経たアップコンバージョン発光を利用したＥＬ素子を提供することができる。
本発明の実施形態１に係るＥＬ発光装置の断面図である。 発光層における発光機構を説明するための概略図であり、（ａ）は燐光材料および蛍光材料の間でのエネルギーの移動を示す図であり、（ｂ）は燐光材料と蛍光材料のエネルギー準位を示すである。 ＥＬ素子の発光層を形成する工程を示す概略図である。 本発明の実施形態２に係るＥＬ発光装置の断面図である。 本発明の実施形態３に係るＥＬ発光装置の断面図である。 本発明の実施形態４に係るＥＬ発光装置の構成を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ’線矢視断面図である。 本発明の実施形態５に係るＥＬ発光装置の構成を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ－Ｂ’線矢視断面図である。
　〔実施形態１〕
　以下、本発明の実施の形態について、図１～３に基づいて詳細に説明する。
　＜ＥＬ発光装置の構成＞
　図１は、本実施形態に係るＥＬ発光装置の断面図である。
　ＥＬ発光装置１００は、透明な基板１と、反射電極２と、ＥＬ素子１０とがこの順に設けられた構成を有している。なお、基板１との間にＥＬ素子１０を封止するための図示しない封止膜を備えていることが好ましい。基板１として、例えばガラス基板を用いることができる。
　ＥＬ素子１０は、反射電極２側から、陽極としての第１電極１１と、ＥＬ層１３と、陰極としての第２電極１２とがこの順に設けられた構成を有している。第１電極１１と第２電極１２は互いに対向して設けられており、電源３により電圧を印加される。第１電極１１は透明電極または半透明電極であり、第１電極１１として、例えば厚み１００ｎｍのＩＴＯを用いることができる。第２電極１２として、例えば厚み１００ｎｍのアルミニウム（Ａｌ）、または銀（Ａｇ）を用いることができる。
　ＥＬ層１３は、第１電極１１側から、正孔注入層１４と、青色発光層１５とがこの順に設けられた構成を有している。なお、図示は省略するが、本実施形態に係るＥＬ層１３は、正孔注入層１４と青色発光層１５との間に正孔輸送層が設けられ、青色発光層１５と第２電極１２との間に電子輸送層と電子注入層とがこの順に設けられた構成であってもよい。
　第１電極１１と第２電極１２との間に電圧を印加すると、第１電極１１からＥＬ層１３に正孔が注入されるとともに、第２電極１２からＥＬ層１３に電子が注入される。正孔と電子とが青色発光層１５で結合することにより、青色発光層１５が発光する。青色発光層１５で生じた青色光は、基板１側から取り出される。すなわち、ＥＬ発光装置１００はボトムエミッション型の発光装置である。
　青色発光層１５の厚みは、例えば４０ｎｍとすることができる。正孔注入層１４は、例えば厚み４０ｎｍのＨＡＴ－ＣＮ（ジピラジノ［２，３－ｆ：２’，３’－ｈ］キノキサリン－２，３，６，７，１０，１１－ヘキサカルボニトリル）を用いることができる。
　また、正孔注入層１４としては、ＨＡＴ－ＣＮの他に、有機材料とモリブデン酸化物との共蒸着層であるＯＭｏｘ、ＴＡＰＣ，α－ＮＰＤ、ＴＰＤ、ＣｕＰＣ、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳなどを用いてもよい。
　＜発光層＞
　図１に示すように、青色発光層１５は、イオン液体２０と、青色蛍光材料２１（蛍光材料、第１の蛍光材料）と、赤色燐光材料２２（燐光材料）とを含んでいる。
　イオン液体２０の粘度は、一般的に、高分子材料の１／１０～１／１００程度であり、流動性が高いため、高分子材料に比べて分子の拡散が起こりやすい。そのため、青色蛍光材料２１と赤色燐光材料２２とは、イオン液体２０の液膜中に均質に分散されている。
　なお、イオン液体２０の粘度に特に制限はないが、後述するアップコンバージョン発光がＴＴＡ過程に起因するため、例えば、－１００℃～２００℃、－５０℃～１００℃、－３０℃～８０℃等の、ＥＬ発光装置１００を駆動させる温度領域において液体状態であると適する。本発明の一態様に係るＥＬ素子１０におけるイオン液体２０の粘度は、３００Ｋにおいて、０．０００００１Ｐａ・Ｓ以上、０．００００１Ｐａ・Ｓ以上、０．０００１Ｐａ・Ｓ以上、０．００１Ｐａ・Ｓ以上であることができ、１Ｐａ・Ｓ以下、１０Ｐａ・Ｓ以下、１００Ｐａ・Ｓ以下、１０００Ｐａ・Ｓ以下であることが好ましい。
　また、イオン液体２０の融点および凝固温度に特に制限はないが、アップコンバージョン発光がＴＴＡ過程に起因するため、ＥＬ発光装置１００の使用環境を考慮して、例えば、融点は－２００℃以上、１０℃以下であることが好ましい。また、イオン液体２０の融点は、０℃以下であることがより好ましく、－１０℃以下であることがより好ましく、－３０℃以下であることがより好ましく、－５０℃以下であることがより好ましい。
　また、イオン液体２０の凝固温度（凝固点）は、－２００℃以上、１０℃以下であることが好ましい。また、イオン液体２０の凝固点は、０℃以下であることがより好ましく、－１０℃以下であることがより好ましく、－３０℃以下であることがより好ましく、－５０℃以下であることがより好ましい。
　また、通常の環境における使用のためには、融点、凝固点ともに０℃以下であると適する。
　赤色燐光材料２２の最低三重項励起状態のエネルギー準位は、青色蛍光材料２１の最低三重項励起状態のエネルギー準位より高い。また、青色蛍光材料２１の最低一重項励起状態のエネルギー準位は、赤色燐光材料２２の最低一重項励起状態のエネルギー準位より高い。
　これにより、赤色燐光材料２２は、青色蛍光材料２１の光増感剤として作用することによって、青色発光層１５から、青色蛍光材料２１の蛍光波長領域である青色波長域（または紫外域）の光が取り出される。すなわち、本実施形態の青色発光層１５において、赤色燐光材料２２はドナーであり、青色蛍光材料２１はアクセプターである。
　上記のような材料としては、例えば、イオン液体２０として、［Ｂｍｉｍ］［ＴＦＳＡ］（１－ブチル－３－メチルイミダゾリウム；ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド）を用いることができ、青色蛍光材料２１として、ＤＰＡ（９，１０－ジフェニルアントラセン）を用いることができ、赤色燐光材料２２として、ＰｔＯＥＰ（オクタエチルポルフィリン白金錯体）を用いることができる。
　＜発光機構＞
　図２は、発光層における発光機構を説明するための概略図であり、図２の（ａ）は燐光材料および蛍光材料の間でのエネルギーの移動を示す図であり、図２の（ｂ）は燐光材料と蛍光材料のエネルギー準位を示すである。図２の（ｂ）中、実線の矢印は電子のスピンの向きを示す。
　ＥＬ層１３に正孔および電子が注入されると、青色発光層１５において正孔と電子とが結合することによってエネルギーが生じ、図２の（ａ）に示すように、赤色燐光材料２２が励起されて一重項励起状態の赤色燐光材料２２Ａとなる。これにより、図２の（ｂ）に示すように、赤色燐光材料２２は、基底状態Ｓ０からエネルギーの高い一重項励起状態Ｓ１となる。
　そして、一重項励起状態Ｓ１の赤色燐光材料２２Ａは、系間交差によって三重項励起状態Ｔ１へと遷移し、三重項励起状態Ｔ１の赤色燐光材料２２Ｂとなる。
　図２の（ｂ）に示すように、赤色燐光材料２２の最低三重項励起状態Ｔ１のエネルギー準位は青色蛍光材料２１の最低三重項励起状態Ｔ１のエネルギー準位より高い。そのため、デクスター機構（デクスター遷移）により、三重項励起状態Ｔ１の赤色燐光材料２２Ｂは、隣接する青色蛍光材料２１との間でエネルギー交換して基底状態Ｓ０に戻り、青色蛍光材料２１は三重項励起状態Ｔ１の青色蛍光材料２１Ｂとなる。
　三重項励起状態Ｔ１の青色蛍光材料２１Ｂと、他の青色蛍光材料２１との間で励起状態の移動（マイグレーション）が起こり、最終的に三重項励起状態Ｔ１の青色蛍光材料２１Ｂ同士が互いに衝突することによって、デクスター機構により、一方の三重項励起状態Ｔ１の青色蛍光材料２１Ｂは一重項励起状態Ｓ１の青色蛍光材料２１Ａとなる。
　ここで、青色蛍光材料２１の最低一重項励起状態Ｓ１のエネルギー準位は、赤色燐光材料２２の最低一重項励起状態Ｓ１のエネルギー準位より高い。このため、青色蛍光材料２２が基底状態Ｓ０に戻る際の青色発光は、アップコンバージョン発光となる。
　本実施形態のＥＬ発光装置１００では、青色発光層１５において、青色蛍光材料２１および赤色燐光材料２２は、低粘度のイオン液体２０の液膜中に均質に分散されている。そのため、青色蛍光材料２１および赤色燐光材料２２を固体中に混入させた場合に比べて、青色蛍光材料２１および赤色燐光材料２２を構成する分子の拡散および衝突が起こり易く、効率的にＴＴＡを生じさせてアップコンバージョン発光させることができるため、高い量子効率で発光させることができる。
　＜製造方法＞
　以下、ＥＬ素子１０の形成方法（製造方法）について説明する。
　本実施形態のＥＬ発光装置１００の製造工程では、真空中における蒸着によりＥＬ素子１０を形成する。すなわち、第１電極１１、正孔注入層１４、青色発光層１５、および第２電極１２を、真空一貫の蒸着プロセスで形成する。
　図３は、本実施形態のＥＬ素子の発光層を形成する工程を示す概略図である。
　図３に示すように、青色発光層１５を蒸着により形成する工程では、青色蛍光材料２１の蒸着源５１と、赤色燐光材料２２の蒸着源５２と、イオン液体２０の蒸着源５３を用いて、青色蛍光材料２１と、赤色燐光材料２２と、イオン液体２０とを、真空中で被成膜基板５４上に共蒸着する。
　このように、青色蛍光材料２１と、赤色燐光材料２２と、イオン液体２０とを、共蒸着により青色発光層１５を形成することによって、青色蛍光材料２１と赤色燐光材料２２とを、イオン液体２０の液膜中に均質に分散させることができる。
　また、イオン液体２０を含む青色発光層１５を真空中での蒸着プロセスにより形成することで、ＥＬ素子１０を構成する全ての層を真空一貫の蒸着プロセスによって形成することができる。そのため、青色発光層１５にイオン液体２０を用いない従来のＥＬ素子に比べて、工程数を増やす必要がない。
　なお、イオン液体２０は分子線エピタキシー法（ＭＢＥ）により形成することが好ましい。分子線エピタキシー法による蒸着条件の一例として、３×１０－９ｔｏｒｒの真空チャンバー内に蒸着源５３を配置し、図３に示すように、半導体レーザー（例えば８０８ｎｍで発光する連続波赤外レーザー）を、石英製の窓を通してイオン液体にＳｉ粉末を混ぜたターゲット（蒸着源５３）に照射する。連続波赤外レーザーの照射条件は周波数２～４Ｈｚ、パルス幅１０～３０ｍｓとすることができる。
　この蒸着方法により、イオン液体を分解させることなく、レーザー照射時のイオン液体蒸着量をナノメートルオーダーで制御することができる。また、シード層を基板上に敷いた上にイオン液体をＭＢＥにより作製することで、イオン液体の濡れが向上し、薄膜（液膜）を作製することができる。また、シード層上にイオン液体を蒸着することでイオン液体がぬれ広がった液膜が得られることから、多層膜を積層する青色発光層１５にイオン液体２０を使用する場合、イオン液体２０は液滴状ではなく液膜状に濡れ広がる。レーザー顕微鏡や原子間力顕微鏡とＱＣＭの併用によりイオン液体２０の膜厚をナノメートルオーダーで制御することができる。
　＜その他＞
　なお、本実施形態の説明では、イオン液体２０として［Ｂｍｉｍ］［ＴＦＳＡ］を用いたＥＬ素子１０を例示したが、イオン液体２０として用いることができる材料はこれに限られない。
　例えば、イオン液体２０として、１－ブチル－３－メチルイミダゾリウム；ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１－エチル－３－メチルイミダゾリウム；ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１－プロピル－３－メチルイミダゾリウム；ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１，２－ジメチル－３－プロピルイミダゾリウム；ビス（トリフルオロメチルスルホニル）メチド、Ｎ，Ｎ－ジエチル－Ｎ－メチル－Ｎ－（２－メトキシエチル）アンモニウム；ビス（トリフルオロメチルスルホニル）メチド、１－ヘキシル－３－メチルイミダゾリウム；ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１－オクチル－３－メチルイミダゾリウム；ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１－エチル－２，３－ジメチルイミダゾリウム；ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１－ブチル－２，３－ジメチルイミダゾリウム；ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミドなどを用いてもよい。
　また、イオン液体２０として、疎水性のイオン液体を用いることが好ましい。これにより、青色発光層１５への水分の混入を抑制することができる。また、水分の混入によるイオン液体２０自体の物性の変化を抑制することができる。
　また、イオン液体２０は、青色蛍光材料２１および赤色燐光材料２２との間でカチオン－π相互作用を生じるものであることが好ましい。これにより、イオン液体２０中のカチオンと、青色蛍光材料２１および赤色燐光材料２２のπ電子との間でエネルギー安定化相互作用が生じ、青色蛍光材料２１および赤色燐光材料２２のイオン液体２０中での溶解・分散の安定性を高めることができる。
　また、青色蛍光材料２１に代えて緑色蛍光材料を用いることにより、ＥＬ発光装置１００を、緑色光を出射する発光装置とすることができ、青色蛍光材料２１に代えて赤色蛍光材料を用いることにより、ＥＬ発光装置１００を、赤色光を出射する発光装置とすることができる。
　また、第１電極１１における青色発光層１５とは反対側の面に設けられた反射電極２と、第２電極１２との間の距離は、青色蛍光材料２１の蛍光波長に応じた光路長を形成する距離に設計されていることが好ましい。このようにマイクロキャビティ構造とすることによって、発光色の純度を高めることができる。
　〔実施形態２〕
　本発明の他の実施形態について、図４に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
　図４は、本実施形態に係るＥＬ発光装置の断面図である。
　本実施形態のＥＬ発光装置２００は、実施形態１のＥＬ発光装置１００のＥＬ層１３に代えて、膜厚調整層１７（仕切層）と緑色発光層１６とを有するＥＬ層１１３を備えている点を除けば、実施形態１に係るＥＬ発光装置１００と同じ構成を有している。
　ＥＬ発光装置２００のＥＬ層１１３は、第１電極１１側から、正孔注入層１４と、緑色発光層１６（第２発光層）と、膜厚調整層１７と、青色発光層１５（第１発光層）とがこの順に設けられた構成を有している。なお、本実施形態では、青色発光層１５および緑色発光層１６の厚みは、例えば２０ｎｍとすることができる。
　図４に示すように、緑色発光層１６は、イオン液体２０と、緑色蛍光材料２３（蛍光材料、第２の蛍光材料）と、赤色燐光材料２２とを含んでいる。緑色蛍光材料２３と赤色燐光材料２２とは、イオン液体２０の液膜中に均質に分散されている。
　赤色燐光材料２２の最低三重項励起状態のエネルギー準位は、緑色蛍光材料２３の最低三重項励起状態のエネルギー準位より高い。また、緑色蛍光材料２３の最低一重項励起状態のエネルギー準位は、赤色燐光材料２２の最低一重項励起状態のエネルギー準位より高い。
　これにより、赤色燐光材料２２は、緑色蛍光材料２３の光増感剤として作用することによって、緑色発光層１６から、緑色蛍光材料２３の蛍光波長領域である緑色光が取り出される。すなわち、本実施形態の緑色発光層１６において、赤色燐光材料２２はドナーであり、緑色蛍光材料２３はアクセプターである。このような緑色蛍光材料２３として、例えば、ＢＰＥＡ（９，１０－ビス（フェニルエチニル）アントラセン）を用いることができる。
　青色発光層１５からは青色光が取り出され、緑色発光層１６からは緑色光が取り出され、ＥＬ素子１１０全体からは、混色光である白色光が取り出される。すなわち、本実施形態のＥＬ発光装置２００は、白色光を発光する発光装置である。
　膜厚調整層１７は、青色発光層１５に含まれる青色蛍光材料２１および赤色燐光材料２２と、緑色発光層１６に含まれる緑色蛍光材料２３および赤色燐光材料２２との間でのフェルスター遷移によるエネルギーの授受を抑制する。これにより、効率的にＴＴＡを生じさせてアップコンバージョン発光させることができる。また、青色発光層１５と緑色発光層１６との間に膜厚調整層１７を設けることにより、青色発光層１５からは青色光を取り出し、緑色発光層１６からは緑色光を取り出すことができる。なお、膜厚調整層１７の厚みは、２０ｎｍ以上４０ｎｍ以下であることが好ましい。
　＜蛍光材料および燐光材料の混合比＞
　青色発光層１５および緑色発光層１６における蛍光材料と燐光材料の混合量は、効率的にＴＴＡを生じさせてアップコンバージョン発光させることができるよう、適切に設計されることが好ましい。
　より具体的には、青色発光層１５においては、三重項励起状態の青色蛍光材料２１Ｂと、他の青色蛍光材料２１との間でマイグレーションが生じるように、青色蛍光材料２１の分子間距離は小さいことが好ましく、デクスター有効半径以内であることが好ましい。同様に、緑色発光層１６においては、三重項励起状態の緑色蛍光材料２３Ｂと、他の緑色蛍光材料２３との間でマイグレーションが生じるように、緑色蛍光材料２３の分子間距離は小さいことが好ましく、デクスター有効半径以内であることが好ましい。
　例えば、青色発光層１５において青色蛍光材料２１の分子間距離は、０ｎｍ以上１ｎｍ以下であることが好ましい。同様に、緑色発光層１６において緑色蛍光材料２３の分子間距離は、０ｎｍ以上１ｎｍ以下であることが好ましい。これにより、蛍光材料の間で効率的に励起子の移動が生じるため、ＴＴＡを経たアップコンバージョン発光を効率的に生じさせることができる。
　また、青色発光層１５および緑色発光層１６においては、赤色燐光材料２２の分子間でのフェルスター遷移を抑制するために、赤色燐光材料２２の分子間距離は大きいことが好ましい。例えば、赤色燐光材料２２の分子間距離は１０ｎｍより大きく４０ｎｍ以下であることが好ましい。また、２０ｎｍ以上であることがより好ましい。これにより、赤色燐光材料２２同士でのエネルギー移動効率は０％以上、５０％以下となり、赤色燐光材料２２の分子間でのフェルスター遷移を抑制することができ、青色発光層１５および緑色発光層１６における赤色発光を抑制することができる。実施形態１のＥＬ発光装置１００のように単色光を出射する発光装置の場合、特に、赤色燐光材料２２の分子間距離は大きいことが好ましい。
　〔実施形態３〕
　本発明の他の実施形態について、図５に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
　図５は、本実施形態に係るＥＬ発光装置の断面図である。
　本実施形態のＥＬ発光装置３００は、ＥＬ素子２１０を備えており、ＥＬ素子２１０は、実施形態１のＥＬ発光装置１００の第２電極１２に代えて、透明または半透明な第２電極１２を備えている点を除けば、実施形態１に係るＥＬ発光装置１００と同じ構成を有している。
　第１電極１１と第２電極２１２との間に電圧を印加すると、第１電極１１からＥＬ層１３に正孔が注入されるとともに、第２電極２１２からＥＬ層１３に電子が注入される。正孔と電子とが青色発光層１５で結合することにより、青色発光層１５が発光する。青色発光層１５で生じた光は、第２電極２１２側から取り出される。すなわち、ＥＬ発光装置３００はトップエミッション型の発光装置である。
　なお、図示は省略するが、実施形態２のＥＬ発光装置２００も同様に、第２電極１２を透明または半透明な電極とすることによって、トップエミッション型の白色光発光装置とすることができる。
　また、反射電極２と第２電極２１２との間の距離は、青色蛍光材料２１の蛍光波長に応じた光路長を形成する距離に設計されていることが好ましい。このようにマイクロキャビティ構造とすることによって、発光色の純度を高めることができる。
　〔実施形態４〕
　本発明の他の実施形態について、図６に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
　図６は、本実施形態に係るＥＬ発光装置の構成を示す図であり、図６の（ａ）は平面図であり、図６の（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ’線矢視断面図である。
　本実施形態のＥＬ発光装置４００は、それぞれが異なる色の光を出射するＥＬ層を有する複数の発光領域を備えている点を除けば、実施形態１に係るＥＬ発光装置１００と同じ構成を有している。
　図６の（ａ）に示すように、ＥＬ発光装置４００は、赤色光を出射する赤発光領域４００Ｒと、緑色光を出射する緑発光領域４００Ｇと、青色光を出射する青発光領域４００Ｂとを備えている。平面視で、赤発光領域４００Ｒと、緑発光領域４００Ｇと、青発光領域４００Ｂとは、一列に配列されている。
　図６の（ｂ）に示すように、基板１上において、赤発光領域４００Ｒには基板１上に赤色発光ＥＬ層１３Ｒが設けられており、緑発光領域４００Ｇには緑色発光ＥＬ層１３Ｇが設けられており、青発光領域４００Ｂには青色発光ＥＬ層１３Ｂが設けられている。なお、ＥＬ発光装置４００は、図１を参照して説明した反射電極、正孔注入層、第１および第２電極などの構成を備えているが、説明のため図６の（ｂ）では図示を省略する。
　青色発光ＥＬ層１３Ｂとして、実施形態１で説明したＥＬ層１３を適用することができ、赤色発光ＥＬ層１３Ｒとして、実施形態１で説明したＥＬ層１３の青色蛍光材料２１を赤色蛍光材料に代えた層を適用することができ、緑色発光ＥＬ層１３Ｇとして、実施形態１で説明したＥＬ層１３の青色蛍光材料２１を緑色蛍光材料に代えた層を適用することができる。
　各ＥＬ層の上には封止層６５が設けられている。また、各発光層の間には、バンク６０が設けられており、バンク６０によって各発光層が仕切られている。バンク６０として、例えばポリイミド膜を用いることができる。
　また、図６の（ｂ）に示すように、各発光領域に設けられる第２電極と、図示しない反射電極との間の距離は、各発光層に含まれる蛍光材料の蛍光波長に応じた光路長を形成する距離に設計されていることが好ましい。このようにマイクロキャビティ構造とすることによって、発光色の純度を高めることができる。
　ＥＬ発光装置４００は、各発光領域の出射光量を個別に制御することによって、様々な色の光を出射することができる。そのため、ＥＬ発光装置４００は、例えばフルカラーの表示装置として利用することができる。
　〔実施形態５〕
　本発明の他の実施形態について、図７に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
　図７は、本実施形態に係るＥＬ発光装置の構成を示す図であり、図７の（ａ）は平面図であり、図７の（ｂ）は図７の（ａ）のＢ－Ｂ’線矢視断面図である。
　本実施形態のＥＬ発光装置５００は、各発光領域に、白色発光するＥＬ層と、カラーフィルターとが設けられている点を除けば、実施形態４に係るＥＬ発光装置１００と同じ構成を有している。
　図７の（ａ）に示すように、ＥＬ発光装置５００は、赤色光を出射する赤発光領域５００Ｒと、緑色光を出射する緑発光領域５００Ｇと、青色光を出射する青発光領域５００Ｂとを備えている。平面視で、赤発光領域５００Ｒと、緑発光領域５００Ｇと、青発光領域５００Ｂとは、一列に配列されている。
　図７の（ｂ）に示すように、基板１上において、赤発光領域５００Ｒ、緑発光領域５００Ｇ、および青発光領域５００Ｂには、白色発光ＥＬ層１１３が設けられている。なお、ＥＬ発光装置５００は、図１を参照して説明した反射電極、正孔注入層、第１および第２電極などの構成を備えているが、説明のため図７の（ｂ）では図示を省略する。白色発光ＥＬ層１１３として、実施形態２で説明したＥＬ層１１３を適用することができる。
　さらに、図７の（ｂ）に示すように、赤発光領域５００Ｒにおいて、白色発光ＥＬ層１１３と封止層６５との間には、赤色光を透過させるカラーフィルター６１が設けられており、緑発光領域５００Ｇにおいて、白色発光ＥＬ層１１３と封止層６５との間には、緑色光を透過させるカラーフィルター６２が設けられており、青発光領域５００Ｂにおいて、白色発光ＥＬ層１１３と封止層６５との間には、青色光を透過させるカラーフィルター６３が設けられている。これにより、各発光領域からそれぞれ異なる色の光を取り出すことができる。
　ＥＬ発光装置５００は、各発光領域の出射光量を個別に制御することによって、様々な色の光を出射することができる。そのため、ＥＬ発光装置５００は、例えばフルカラーの表示装置として利用することができる。
　〔まとめ〕
　本発明の態様１に係るＥＬ素子は、第１電極（１１）と、第２電極（１２、２１２）、と、上記第１電極と上記第２電極との間に設けられた少なくとも１つの発光層（青色発光層１５、緑色発光層１６）と、を備えたＥＬ素子（１０、１１０、２１０）であって、上記発光層は、イオン液体（２０）と、燐光材料（赤色燐光材料２２）と、蛍光材料（青色蛍光材料２１、緑色蛍光材料２３）と、を含み、上記燐光材料の最低三重項励起状態のエネルギー準位は上記蛍光材料の最低三重項励起状態のエネルギー準位より高く、かつ、上記蛍光材料の最低一重項励起状態のエネルギー準位は上記燐光材料の最低一重項励起状態のエネルギー準位より高く、上記蛍光材料と上記燐光材料とは、上記イオン液体の液膜中に均質に分散されていることを特徴とする。
　上記の構成によれば、蛍光材料および燐光材料を固体中に混入させた場合に比べて、蛍光材料および燐光材料を構成する分子の拡散および衝突が起こり易い。そのため、高効率な三重項－三重項消滅を経たアップコンバージョン発光を利用したＥＬ素子を提供することができる。
　本発明の態様２に係るＥＬ素子は、上記態様１において、上記蛍光材料の蛍光波長は、紫外域または青色波長域である構成であってもよい。
　上記の構成によれば、アップコンバージョンされた高エネルギーの光を出射することができる。
　本発明の態様３に係るＥＬ素子は、上記態様１または２において、上記第１電極における上記発光層とは反対側の面に反射電極（２）が設けられており、上記第１電極は透明電極または半透明電極であり、上記反射電極と上記第２電極との間の距離は、上記蛍光材料の蛍光波長に応じた光路長を形成する距離である構成であってもよい。
　上記の構成によれば、マイクロキャビティ構造とすることによって、第１電極側から色純度の高い光を取り出すことができる。
　本発明の態様４に係るＥＬ素子は、上記態様１または２において、上記第１電極における上記発光層とは反対側の面に反射電極が設けられており、上記第２電極は透明電極または半透明電極であり、上記反射電極と上記第２電極との間の距離は、上記蛍光材料の蛍光波長に応じた光路長を形成する距離である構成であってもよい。
　上記の構成によれば、マイクロキャビティ構造とすることによって、第２電極側から色純度の高い光を取り出すことができる。
　本発明の態様５に係るＥＬ素子は、上記態様１において、上記発光層として、上記第１電極と上記第２電極との間に積層された第１発光層（青色発光層１５）と第２発光層（緑色発光層１６）とを備えており、上記第１発光層は、上記燐光材料と、第１の蛍光材料（青色蛍光材料２１）とを含み、上記第２発光層は、上記燐光材料と、上記第１の蛍光材料の蛍光波長とは異なる蛍光波長を有する第２の蛍光材料（緑色蛍光材料２３）とを含んでいる構成であってもよい。
　上記の構成によれば、発光層から、第１の蛍光材料の蛍光色と、第２の蛍光材料の蛍光色との混色光を取り出すことができる。これにより、例えば白色光を出射することができる。
　本発明の態様６に係るＥＬ素子は、上記態様５において、上記第１発光層と上記第２発光層との間には、上記第１発光層に含まれる材料と上記第２発光層に含まれる材料との間のエネルギーの授受を抑制する仕切層（膜厚調整層１７）が設けられている構成であってもよい。
　上記の構成によれば、第１発光層に含まれる蛍光材料および燐光材料と、第２発光層に含まれる蛍光材料および燐光材料との間でのフェルスター遷移によるエネルギーの授受を抑制することができる。これにより、効率的にＴＴＡを生じさせてアップコンバージョン発光させることができる。また、第１発光層からは第１の蛍光材料の蛍光を取り出し、第２発光層からは第２の蛍光材料の蛍光を取り出すことができる。
　本発明の態様７に係るＥＬ素子は、上記態様１～６の何れかにおいて、上記発光層における上記蛍光材料の分子間距離は、０ｎｍ以上１ｎｍ以下である構成であってもよい。
　上記の構成によれば、三重項励起状態の蛍光材料と、他の蛍光材料との間でマイグレーションが生じ、ＴＴＡを経たアップコンバージョン発光を効率的に生じさせることができる。
　本発明の態様８に係るＥＬ素子は、上記態様１～７の何れかにおいて、上記発光層における上記燐光材料の分子間距離は、１０ｎｍより大きく、４０ｎｍ以下である構成であってもよい。より好ましくは２０ｎｍ以上４０ｎｍ以下である構成であってもよい。
　上記の構成によれば、燐光材料同士でのエネルギー移動効率は０％以上、５０％以下となり、燐光材料の分子間でのフェルスター遷移を抑制することができ、発光層における燐光材料の燐光を抑制することができる。
　本発明の態様９に係るＥＬ素子は、上記態様１～８の何れかにおいて、上記イオン液体は疎水性である構成であってもよい。
　上記の構成によれば、蛍光材料および燐光材料への水分の混入を抑制することができる。また、水分の混入によるイオン液体自体の物性の変化を抑制することができる。
　本発明の態様１０に係るＥＬ素子は、上記態様１～９の何れかにおいて、上記イオン液体は、上記蛍光材料と上記燐光材料との間でカチオン-π相互作用を生じる構成であってもよい。
　上記の構成によれば、イオン液体中のカチオンと、蛍光材料および燐光材料のπ電子との間でエネルギー安定化相互作用が生じ、蛍光材料および燐光材料のイオン液体中での溶解・分散の安定性を高めることができる。
　本発明の態様１１に係るＥＬ素子は、上記態様１～１０の何れかにおいて、上記イオン液体は、３００Ｋにおける粘度が０．０００００１Ｐａ・Ｓ以上１Ｐａ・Ｓ以下である構成であってもよい。
　上記の構成によれば、常温において、蛍光材料および燐光材料がイオン液体の液膜中により均質に分散する。
　本発明の態様１２に係るＥＬ素子は、上記態様１～１１の何れかにおいて、上記イオン液体の融点および凝固点は、－２００℃以上０℃以下である構成であってもよい。
　上記の構成によれば、常温において、イオン液体は液体であり、蛍光材料および燐光材料がイオン液体の液膜中により均質に分散する。
　本発明の態様１３に係るＥＬ素子の製造方法は、第１電極と、第２電極と、上記第１電極と上記第２電極との間に設けられた少なくとも１つの発光層と、を備え、上記発光層は燐光材料と蛍光材料とを含み、上記燐光材料の最低三重項励起状態のエネルギー準位は上記蛍光材料の最低三重項励起状態のエネルギー準位より高く、かつ、上記蛍光材料の最低一重項励起状態のエネルギー準位は上記燐光材料の最低一重項励起状態のエネルギー準位より高い、ＥＬ素子の製造方法であって、イオン液体と、燐光材料と、蛍光材料と、を共蒸着することにより上記発光層を形成する工程を含むことを特徴とする。
　上記の製造方法によれば、イオン液体と、燐光材料と、蛍光材料と、を共蒸着するため、蛍光材料と燐光材料とを、イオン液体の液膜中に均質に分散させることができる。これにより、高効率な三重項－三重項消滅を経たアップコンバージョン発光を可能としたＥＬ素子を製造することができる。
　本発明の態様１４に係るＥＬ素子の製造方法は、上記態様１３において、真空中で、上記イオン液体と、上記燐光材料と、上記蛍光材料と、を共蒸着する製造方法であってもよい。
　上記の製造方法によれば、ＥＬ素子を構成する他の層とともに、真空一貫の蒸着プロセスによってＥＬ素子を製造することができる。
　本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
　２　反射電極
　１０、１１０、２１０　ＥＬ素子
　１１　第１電極
　１２、２１２　第２電極
　１５　青色発光層（発光層、第１発光層）
　１６　緑色発光層（発光層、第２発光層）
　１７　膜厚調整層（仕切層）
　２０　イオン液体
　２１　青色蛍光材料（蛍光材料）
　２２　赤色燐光材料（燐光材料）
　２３　緑色蛍光材料（蛍光材料）
　１００、２００、３００、４００、５００　ＥＬ発光装置

Claims (14)

  1. 　第１電極と、第２電極と、上記第１電極と上記第２電極との間に設けられた少なくとも１つの発光層と、を備えたＥＬ素子であって、
    　上記発光層は、イオン液体と、燐光材料と、蛍光材料と、を含み、
    　上記燐光材料の最低三重項励起状態のエネルギー準位は上記蛍光材料の最低三重項励起状態のエネルギー準位より高く、かつ、上記蛍光材料の最低一重項励起状態のエネルギー準位は上記燐光材料の最低一重項励起状態のエネルギー準位より高く、
    　上記蛍光材料と上記燐光材料とは、上記イオン液体の液膜中に均質に分散されていることを特徴とするＥＬ素子。
  2. 　上記蛍光材料の蛍光波長は、紫外域または青色波長域であることを特徴とする請求項１に記載のＥＬ素子。
  3. 　上記第１電極における上記発光層とは反対側の面に反射電極が設けられており、
    　上記第１電極は透明電極または半透明電極であり、
    　上記反射電極と上記第２電極との間の距離は、上記蛍光材料の蛍光波長に応じた光路長を形成する距離であることを特徴とする請求項１または２に記載のＥＬ素子。
  4. 　上記第１電極における上記発光層とは反対側の面に反射電極が設けられており、
    　上記第２電極は透明電極または半透明電極であり、
    　上記反射電極と上記第２電極との間の距離は、上記蛍光材料の蛍光波長に応じた光路長を形成する距離であることを特徴とする請求項１または２に記載のＥＬ素子。
  5. 　上記発光層として、上記第１電極と上記第２電極との間に積層された第１発光層と第２発光層とを備えており、
    　上記第１発光層は、上記燐光材料と、第１の蛍光材料とを含み、
    　上記第２発光層は、上記燐光材料と、上記第１の蛍光材料の蛍光波長とは異なる蛍光波長を有する第２の蛍光材料とを含んでいることを特徴とする請求項１に記載のＥＬ素子。
  6. 　上記第１発光層と上記第２発光層との間には、上記第１発光層に含まれる材料と上記第２発光層に含まれる材料との間のエネルギーの授受を抑制する仕切層が設けられていることを特徴とする請求項５に記載のＥＬ素子。
  7. 　上記発光層における上記蛍光材料の分子間距離は、０ｎｍ以上１ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１～６の何れか１項に記載のＥＬ素子。
  8. 　上記発光層における上記燐光材料の分子間距離は、１０ｎｍより大きく４０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１～７の何れか１項に記載のＥＬ素子。
  9. 　上記イオン液体は疎水性であることを特徴とする請求項１～８の何れか１項に記載のＥＬ素子。
  10. 　上記イオン液体は、上記蛍光材料と上記燐光材料との間でカチオン-π相互作用を生じることを特徴とする請求項１～９の何れか１項に記載のＥＬ素子。
  11. 　上記イオン液体は、３００Ｋにおける粘度が０．０００００１Ｐａ・Ｓ以上１Ｐａ・Ｓ以下であることを特徴とする請求項１～１０の何れか１項に記載のＥＬ素子。
  12. 　上記イオン液体の融点および凝固点は、－２００℃以上０℃以下であることを特徴とする請求項１～１１の何れか１項に記載のＥＬ素子。
  13. 　第１電極と、第２電極と、上記第１電極と上記第２電極との間に設けられた少なくとも１つの発光層と、を備え、上記発光層は燐光材料と蛍光材料とを含み、上記燐光材料の最低三重項励起状態のエネルギー準位は上記蛍光材料の最低三重項励起状態のエネルギー準位より高く、かつ、上記蛍光材料の最低一重項励起状態のエネルギー準位は上記燐光材料の最低一重項励起状態のエネルギー準位より高い、ＥＬ素子の製造方法であって、
    　イオン液体と、燐光材料と、蛍光材料と、を共蒸着することにより上記発光層を形成する工程を含むことを特徴とするＥＬ素子の製造方法。
  14. 　真空中で、上記イオン液体と、上記燐光材料と、上記蛍光材料と、を共蒸着することを特徴とする請求項１３に記載のＥＬ素子の製造方法。
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