WO2006117914A1 - 有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法 - Google Patents

有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法 Download PDF

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Hideo Taka
Hiroshi Kita
Hiroaki Ando
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Konica Minolta Holdings, Inc.
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Definitions

  • the present invention relates to a method for producing an organic electoluminescence element.
  • ELD electoric luminescence display
  • inorganic electoluminescence devices and organic electroluminescence devices (hereinafter also referred to as organic EL devices).
  • organic EL devices Inorganic electoric luminescence elements require a high alternating voltage to drive the power-emitting elements that have been used as planar light sources.
  • an organic EL element has a configuration in which a light emitting layer containing a compound that emits light is sandwiched between a cathode and an anode.
  • excitons Is an element that emits light by utilizing the emission of light (fluorescence / phosphorescence) when the exciton is deactivated, and can emit light at a voltage of several volts to several tens of volts. Since it is a self-emitting type, it has a wide viewing angle, and since it is a thin-film type completely solid element with high visibility, it is attracting attention from the viewpoints of space saving and portability.
  • organic EL elements that emit light efficiently and with high luminance with lower power consumption are desired.
  • stilbene derivatives distyrylarylene derivatives, or tris.
  • a method of doping a styrylarylene derivative with a small amount of phosphor to improve emission luminance and extend the lifetime of the device see, for example, Patent Document 1
  • 8-hydroxyquinoline aluminum complex as a host compound
  • an element having an organic light emitting layer doped with a small amount of phosphor see, for example, Patent Document 2
  • an 8-hydroxyquinoline aluminum complex as a host compound As an element having an organic light emitting layer doped with a small amount of phosphor (see, for example, Patent Document 2), an 8-hydroxyquinoline aluminum complex as a host compound, and an organic compound doped with a quinacridone dye
  • An element having a light emitting layer see, for example, Patent Document 3 is known.
  • a white light emitting device when a white light emitting device is manufactured, a plurality of light emitting compounds having different emission maximum wavelengths must be installed in the light emitting layer.
  • a phosphorescent light emitting device It is difficult to deposit a plurality of phosphorescent dopants at the same ratio each time by the vacuum deposition method, and it is expected that there will be a problem in the yield during production. If it is possible to produce organic EL devices by printing or coating methods, it is the same for any organic EL device manufactured by preparing a solution in which phosphorescent dopants are mixed in the same ratio.
  • the coating production method is considered to be one of the excellent production methods in terms of various points.
  • the coating production method is different from the vapor deposition system in terms of thin film physical properties and physical properties at the film interface.
  • further improvements in coating methods are awaited.
  • reduction of adhesion between organic layers has been an issue.
  • organic layers can be coated by applying a plurality of organic layers, followed by pressure heating and drying. A technique has been described in which unevenness occurs at the film interface between the layers and the adhesion at the interface is improved by the anchor effect (see, for example, Patent Document 5).
  • Patent Document 1 Japanese Patent No. 3093796
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 63-264692
  • Patent Document 3 JP-A-3-255190
  • Patent Document 4 U.S. Pat.No. 6,097,147
  • Patent Document 5 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-26000
  • Patent Document 6 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2002-299061
  • Patent Document 7 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-259523
  • Non-Patent Document 1 M. A. Baldo et al., Nature, 395 ⁇ , 151—154 (1998)
  • Non-Patent Document 2 MA Baldo et al., Nature, 403 ⁇ , No. 17, 750-753 (the year of 2000)
  • Non-Patent Document 3 S. Lamansky et al., J. Am. Chem. Soc., 123 ⁇ , 4304 (2001)
  • the coating method has many advantages, but it cannot be said that the required elements such as high efficiency of light emission, long life, and low driving voltage are still sufficient. There is a strong demand for means and materials to do this.
  • An object of the present invention is made in view of an energetic problem, and is an organic electo-luminescence device for producing an organic-elect luminescence device having a high luminous efficiency and a long life and a low driving voltage at a low cost. It is providing the manufacturing method of a luminescence element. Means for solving the problem
  • At least two layers of the organic compound layer are formed by a coating method
  • a method for producing an organic electoluminescence device wherein at least one layer other than the layer adjacent to the anode is applied by a coating method using a dispersion and is subjected to a smooth wrinkle treatment.
  • the solubility range of the solubility parameter of the organic compound constituting the plurality of organic compound layers is 8.3 to 10.6, respectively, and the solubility parameter of the solvent of the dispersion is 7.0 to 8 . 2 Or 10. 7 to 23.0, The method for producing an organic electoluminescence device according to 1 above.
  • the plurality of organic compound layers are at least three layers,
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a display device configured with organic EL element force.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a display unit.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a pixel.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a passive matrix type full-color display device.
  • FIG. 5 is a schematic view of a lighting device.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the lighting device.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of a manufacturing process of a full color display device by an ink jet method.
  • the present invention provides a method for producing an organic electroluminescent element having a plurality of organic compound layers between a cathode and an anode, wherein at least two of the organic compound layers are formed by a coating method, By applying at least one layer other than the layer adjacent to the anode by a coating method using a dispersion and performing a smoothing treatment, the dispersion in the dispersion is partially dissolved and smoothed.
  • the film is formed by the wrinkle treatment, the layer formed using the dispersion liquid and the The smoothness of the layer interface with the organic compound layer underneath is further improved and the adhesion is improved, which makes it possible to produce an organic EL device with a high external extraction efficiency and a long life and a low driving voltage at a low cost. It has been found that it can be manufactured.
  • materials such as poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / polystyrene sulfonate (hereinafter also referred to as PEDOTZPSS! /, U) aqueous dispersions utilizing the difference in dissolved physical properties are transported by holes.
  • PEDOTZPSS! /, U polystyrene sulfonate
  • the solubility range of the solubility parameter of the organic compound constituting the plurality of organic compound layers is 8.3 to L0.6, respectively, and the solubility parameter of the solvent of the dispersion liquid Is preferably 7.0 to 8.2 or 10.7 to 23.0.
  • the diffusion of the material from the layer formed using the dispersion liquid to the lower layer or the diffusion from the lower layer to the layer formed using the dispersion liquid can be suppressed, the external extraction efficiency of the organic electoluminescence device can be suppressed.
  • the lifetime can be further improved, and the drive voltage can be further reduced.
  • the solubility parameter is generally used as an index of affinity with a solvent.
  • the solubility of the organic thin film that constitutes the organic layer of the organic EL element is used as a descriptive value.
  • Table 1 The values of the solvent solubility parameters shown in Table 1 below are based on the “Durability of High Molecular Materials” published by the Industrial Research Council! Speak.
  • the solubility range of the solubility parameter refers to the range between the minimum value and the maximum value of the solubility parameter of the solvent that damages the underlying thin film during coating.
  • the range is determined by the following method. Yes.
  • a 1 mm glass substrate was ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol, dried with dry nitrogen gas, and UV ozone cleaned for 5 minutes.
  • the main material constituting each organic compound layer was formed by spin coating so as to have a dry film thickness of 30 nm, and dried at 60 ° C. for 1 hour under reduced pressure.
  • the coating conditions vary depending on the individual materials. Soluble solvents such as tetrahydrofuran, toluene, dichlorobenzene, etc., are dissolved and adjusted to 1.0 to 5.0% by mass. Spin coating conditions are 500 rpm. To 3, OOOrpm, spin coating was performed for 30 seconds, and the dry film thickness was 30nm.
  • Water 23.0 Dispersion is prepared by dispersing a solute that is hardly soluble in the solvent as a dispersion in the solvent.
  • the solubility range of the solubility parameter of the organic compound constituting the organic compound layer is 8.3 to 10.6. It is assumed that the solubility parameter of the solvent of the liquid is 7.0 to 8.2 or 10.7 to 23.0 (that is, the organic compound constituting the other organic compound layer is soluble in the dispersion solvent as well as the dispersion of the dispersion liquid). In this case, the lower layer of the layer formed using the dispersion can be prevented from being dissolved by the solvent of the dispersion.
  • the organic compound constituting the organic compound layer of the organic electoluminescence device generally has a solubility parameter in the range of 8.3-10.6, so that the selection range of the material is not narrowed.
  • a high-performance organic electroluminescence device can be manufactured.
  • the glass transition temperature of the main component constituting at least three adjacent organic compound layers decreases in order from the anode side.
  • At least three adjacent organic compound layers are formed by a coating method using a dispersion.
  • the smoothness can be improved and the adhesion can be improved at the interface of more layers, and as a result, the external extraction efficiency and life of the organic-electric luminescence element can be further improved, and the driving voltage can be further increased. Can be further reduced.
  • all of the organic compound layer is formed by a coating method.
  • an organic electoluminescence device can be produced at a lower cost.
  • the coating method is coating using a non-aqueous solvent.
  • a non-aqueous solvent it is possible to prevent the mixing of ionic substances such as a slight amount of water expected to remain in the thin film and the salts contained therein, and it is possible to produce a higher performance organic electoluminescence device.
  • At least one of the organic compound layers preferably contains a phosphorescent material. As a result, an organic electoluminescence device having higher luminous efficiency can be produced.
  • a desired electrode material for example, a thin film having a material force for an anode, 1
  • the coating according to the present invention may be applied to a film thickness of 10 ⁇ m or less, preferably 10 nm to 200 nm (the coating may be a uniform coating or a dispersion using a dispersion. Details of the coating will be described later), vapor deposition and An anode is formed by a method such as sputtering.
  • an organic compound layer (a hole transport layer, a light emitting layer, a hole blocking layer, an electron transport layer, etc.) and an inorganic compound layer (anode buffer layer, cathode buffer), which are constituent layers of the organic EL element, are formed thereon. Layer) or the like.
  • anode buffer layer a cathode buffer
  • coating, vapor deposition, sputtering, etc. can be used as well as the anode.
  • a thin film having a cathode material force is formed thereon by a method such as vapor deposition or sputtering so as to have a thickness of 1 ⁇ m or less, preferably in the range of 50 to 200 nm.
  • a desired organic EL element can be obtained. It is preferable to fabricate the organic EL element from the hole injection layer to the cathode in a single evacuation, but it does not matter if it is taken out halfway and subjected to different film formation methods. At that time, it is necessary to consider that the work is performed in a dry inert gas atmosphere.
  • the multi-color display device using the organic EL element of the present invention is provided with a shadow mask only when the light emitting layer is formed, and the other layers are common, so that there is no need for patterning such as a shadow mask.
  • Films can be formed by vapor deposition, casting, spin coating, inkjet, spraying, printing, etc.
  • the method is not limited, but a vapor deposition method, an inkjet method, and a printing method are preferable.
  • a vapor deposition method patterning using a shadow mask is preferred.
  • a vapor deposition method and a coating method can be used as a method for forming the anode, the cathode, and the organic compound layer and the inorganic compound layer provided between the anode and the cathode according to the present invention.
  • a vapor deposition method and a coating method can be used as a method for forming the anode, the cathode, and the organic compound layer and the inorganic compound layer provided between the anode and the cathode according to the present invention.
  • a coating method there is a so-called wet process (for example, spin coating method, casting method, ink jet method, printing method) or the like. A homogeneous film can be obtained easily and pinholes are not easily generated.
  • the spin coating method, the ink jet method, the printing method and the like are particularly preferably used. Further, a different film forming method may be applied for each layer. The details of the application will be described later in the application.
  • each of the organic compound layer and the inorganic compound layer is 0. Inn! It is preferably ⁇ 5 ⁇ m, and it is preferable to select appropriately within the range of 5 nm to 200 nm! /.
  • the vapor deposition conditions are to of compound types such as by different forces generally boat temperature 50 ° C ⁇ 450 ° C, vacuum of 10- 6 Pa ⁇ 10- 2 Pa, deposition rate 0. OlnmZ sec ⁇ 50NmZ sec, a substrate temperature 50 ° Celsius to It is preferable to adjust the conditions to be in the range of 300 ° C.
  • the coating liquid used may be a solution in which the constituent material of the organic EL element is uniformly dissolved.
  • the dispersion is dispersed in a solvent! Or a dispersion liquid !, but at least two organic compound layers of the organic EL element are formed by a coating method, and at least other than the layer adjacent to the anode.
  • a dispersion is used for the coating liquid of one layer.
  • the coating solution according to the present invention is a solution in which a forming material such as a cathode, an anode, or an organic compound layer is appropriately selected, or a cathode, anode, an organic compound layer, or the like that is appropriately selected.
  • a dispersion in which particulates of the forming material (either primary particles or secondary particles may be formed) are dispersed in a solvent.
  • a coating solution which may be a solution or a dispersion
  • a preferred embodiment of the present invention preparation using a non-aqueous solvent can be mentioned.
  • the non-aqueous solvent represents a solvent that does not substantially contain water, but “a solvent that does not substantially contain water has a water content of 0.1% by mass or less.
  • a solvent that does not substantially contain water has a water content of 0.1% by mass or less.
  • the water content in the solvent can be measured with a conventionally known Karl Fischer moisture meter, an automatic moisture measuring device, or the like.
  • the dispersion using the non-aqueous solvent according to the present invention refers to a dispersion solvent in a fine particle dispersion (in the case of using a plurality of types of dispersion solvents, 50% by volume or more of a main component component).
  • a non-aqueous solvent preferably a solvent other than water, preferably an alcohol-based, nitrile-based, or hydrocarbon-based solvent (specifically, a non-aqueous solvent). , And the following aromatic solvents are used).
  • the solute concentration is in the range of 0.01 mass% to 10 mass% (in the case of a dispersion, the solid content in the dispersion is the mass of the entire dispersion.
  • the solvent used in the coating solution can be appropriately selected without particular limitation.
  • halogen solvents such as chlorophonolem, tetrasalt carbon, dichloromethane, 1,2-dichloroethane, dichlorobenzene, dichlorohexanone, acetone, etc.
  • Ketone solvents such as methyl ethyl ketone, jetyl ketone, methyl isobutyl ketone, n-propyl methyl ketone and cyclohexanone, aromatic solvents such as benzene, toluene and xylene, ethyl acetate, n-propyl acetate and acetic acid n-Butyl, methyl propionate, ethyl propionate, ⁇ -butyrolatatone, ester solvents such as jetyl carbonate, ether solvents such as tetrahydrofuran and dioxane, amide solvents such as dimethylformamide and dimethylacetamide, methanol, ethano 1-butanol, ethanol Alcohol solvents such as tylene glycol, acetonitrile, propylene Examples include -tolyl solvents such as oral pio-tolyl, dimethyl sulfoxide, water, and mixed solvents thereof
  • a hydrophilic coating solution can be obtained.
  • an alcohol solvent such as ethylene glycol, an ether solvent such as tetrahydrofuran or dioxane, an amide solvent such as dimethylformamide or dimethylacetamide, a mixed solvent thereof or the like
  • a hydrophilic coating solution can be obtained.
  • any dispersion solvent may be used as long as it does not dissolve the dispersion medium, but alcohol solvents and nitrile solvents are preferable, and methanol, ethanol, and acetonitrile are more preferable. , Propionitrile.
  • the boiling point of the solvent is preferably 60 ° C to 200 ° C, more preferably 80 ° C to 180 ° C.
  • the viscosity of the coating solution is preferably 0.5 mPa's to 500 mPa's from the viewpoint of reducing coating unevenness during drying and facilitating adjustment of the dry film thickness.
  • the viscosity of the coating solution can be appropriately adjusted to a desired range by adjusting the temperature, pressure, and the like at the time of coating, and the viscosity is a conventionally known rotational viscometer. It can be measured using a B-type viscometer.
  • the type of the coating liquid can be appropriately selected according to the constituent material of the organic EL element.
  • a hydrophilic coating solution or a lipophilic coating solution may be used.
  • a wet coating method such as a dating method, a spin coating method, a casting method, a die coating method, a roll coating method, a blade coating method, a bar coating method, a gravure coating method is particularly preferably performed.
  • a discharge type coater among the coaters that are preferably used as a coating means.
  • the discharge amount of the coating liquid can be easily controlled, and can be applied over a large area.
  • it since it can be applied to any shape in a thin layer, it is very advantageous in that an organic light emitting device having high luminance and excellent luminous efficiency can be obtained efficiently at low cost.
  • the drying conditions are not particularly limited, but it is preferable to employ a temperature, pressure, etc. in a range that does not damage the coated layer.
  • the smoothing treatment refers to a treatment for forming a dispersion in a coated dispersion into a film.
  • a treatment for forming a film of the dispersion by heating the dispersion can be mentioned.
  • the main component for forming the constituent layer this main component is It is preferable that the film is formed at a temperature lower than the glass transition temperature (Tg) of the material (which is also a main component in the solid content dissolved in the coating solution).
  • Tg glass transition temperature
  • the glass transition temperature of the main component constituting at least three adjacent organic compound layers decreases in order from the anode side.
  • the glass transition temperature can be maintained by a conventionally known method, for example, DSC (Differential Scanning Colorimetry).
  • a dispersion liquid in which components of the organic EL element constituent layers (anode, cathode, organic compound layer, etc.) are dispersed in the coating liquid as a solid content can be used. Is preferably applied in the state of a fine particle dispersion in which the solid content is dispersed in the coating liquid.
  • a conventionally known method for producing a fine particle dispersion can be used. For example, there are dispersion by physical force using a homogenizer (high pressure, ultrasonic wave, etc.), a bead mill, a jet mill, an optimizer, and emulsification dispersion.
  • a homogenizer high pressure, ultrasonic wave, etc.
  • a bead mill a bead mill
  • a jet mill an optimizer
  • emulsification dispersion emulsification dispersion.
  • polymer fine particles are synthesized by a method such as gas phase polymerization, emulsion polymerization, suspension polymerization, etc., and this is dispersed (in some cases, if redispersion is required) And can be used for coating according to the present invention.
  • a plurality of methods may be used alone or in combination (also referred to in combination).
  • a conventionally known reprecipitation method for example, the method described in Chemistry and Industry, page 137, 2002, etc. may be applied as a method for preparing the nanoparticles.
  • the average particle size of the dispersed particles in the fine particle dispersion used in the present invention is Inn! ⁇ 2
  • the range of OOnm is more preferable, the range of 5nm to 100nm is more preferable, and the range of 10nm to 60nm is particularly preferable.
  • a nanoparticle dispersion liquid suitable for forming a constituent layer of an organic EL element can be prepared. Also, a nanoparticle dispersion liquid suitable for forming a constituent layer of an organic EL element can be prepared. Also
  • the particle size of the fine particles in the dispersion was measured with a Malvern Zetasizer 1000HS.
  • concentration of the dispersion may be appropriately adjusted with the same solvent used for the dispersion solvent depending on the use conditions.
  • the concentration in the dispersion was measured by calculating the solid concentration by the following method, and this value was used as the concentration of the dispersion.
  • the solid content concentration was determined as follows. Weigh 5 g of the dispersion and reduce it at 100 ° C under reduced pressure.
  • the application of the coating method to the formation of the constituent layers of the organic EL device according to the present invention is particularly limited to the constituent layers. It can be applied to any constituent layer, but it can be applied to the outside of the organic EL element.
  • the effects described in the present invention such as an improvement in quantum efficiency, a longer emission lifetime, and a reduction in driving voltage, etc.
  • the phosphorescent light-emitting material according to the present invention is a fine particle dispersion (may be a fine particle dispersion). It is preferable to form the light emitting layer of the organic EL device of the present invention and incorporate the phosphorescent light emitting material into the light emitting layer as a dopant compound.
  • a phosphorescent organic metal complex is preferably used as the phosphorescent light-emitting material according to the present invention.
  • the advantage of incorporating a dopant into the light emitting layer by using a phosphorescent organometallic complex (the phosphorescent organometallic complex will be described in detail later) as a fine particle dispersion when forming the light emitting layer.
  • a polar solvent is conventionally used in the trader to dissolve the organometallic complex. It was common.
  • the dispersion system can have intermolecular interactions in the micro range even compared to the homogeneous solution system, which makes it easy to optimize (tune) thin film properties for individual materials. In addition, the effects of the present invention were obtained.
  • the solvent in which the phosphorescent organometallic complex is dispersed is not particularly limited as long as it is a dispersible solvent. However, in order to obtain the effects described in the present invention to the maximum, it is preferable to use a nonpolar solvent, alcohol or water, which is considered a poor solvent, as the dispersion solvent.
  • the phosphorescent organic metal complex (the phosphorescent organic metal complex will be described in detail later) contained in the dispersion (fine particle dispersion) is a phosphorescent organic metal complex.
  • the inclusion compound may be included to form a complex.
  • the composite is preferably present in a state in which a clathrate compound is clathrated with a phosphorescent organometallic complex (also referred to as a light-emitting dopant, which will be described later).
  • the inclusion compound preferably has a hole transporting group or an electron transporting group. The hole transporting group and the electron transporting group will be described in the case of the inclusion compound.
  • the inclusion complex can also be used as a form of a polymer having a partial structure having an inclusion function as a repeating unit.
  • the present inventors have achieved the above problems by improving the external extraction quantum efficiency and emission lifetime of the element, reducing the driving voltage, and the like by using an organic EL element produced using the composite of the present invention.
  • the process is shown below.
  • a conventionally known light-emitting compound having a dendrimer structure is a compound having a dendron (both a tree-like molecule and) in the molecule) and an organic fluorescent dye.
  • An organic electret comprising a fluorescent color conversion film having a fixed organic fluorescent dye encapsulated in a cyclodextrin derivative, V, an organic light emitting device, and an inclusion complex of an organic compound and a cyclodextrin
  • the inclusion effect of each luminescent compound is included in the internal space of the inclusion compound (also called the ⁇ effect, which impedes the proximity of dopants due to steric factors.
  • the concentration indicating concentration quenching is calculated from the fluorescence intensity measurement. This will be explained in detail in the section of the clathrate compound.
  • the composite that can be used in the present invention includes various display devices and displays, as well as various light emitting light sources and materials for forming lighting devices, such as home lighting, interior lighting, and exposure light sources. It is also useful as a forming material for such a kind of lamp, and is also useful as a forming material for a display device such as a knocklight of a liquid crystal display device. Among them, it is preferably used as a material for forming an organic EL element used in the above display device and lighting device, and in particular, a light-emitting layer that is a constituent layer of the organic EL element (details of the light-emitting layer will be described later). It is preferably used as a forming material.
  • the inclusion compound is included in the phosphorescent organometallic complex.
  • a conventionally known inclusion compound the inclusion compound includes a guest molecule containing the guest molecule
  • the synthesis of the complex can be carried out by referring to the synthesis method (in the state of being incorporated in the internal space) (these synthesis methods are well known to those skilled in the art).
  • the clathrate compound that can be used in the present invention is a compound having a clathrate function as shown below. [0106] (inclusion)
  • the inclusion in the present invention is an ion bond force, ion-dipole interaction, hydrogen bond, charge transfer interaction, coordination bond, van der Waals force, bond force such as ⁇ - ⁇ interaction ( ⁇ stack), etc.
  • the compound enclosing the inclusion complex in the present invention, the compound in which the phosphorescent organometallic complex is included
  • the state in which the inclusion complex surrounds the guest molecule is not limited to the state in which the guest compound is completely or partially taken into the internal space of the inclusion compound.
  • the state where the guest compound is not completely taken into the internal space of the inclusion compound is also included. It is preferable to include as a state.
  • the effect described in the present invention improvement of the external extraction quantum efficiency of the device is more preferable when the guest compound molecules are not completely taken into the internal space of the inclusion compound. It is preferable because it can be obtained.
  • the balance between the inclusion effect and the charge injection that is, the magnitude of the intermolecular interaction between the inclusion compound and the organometallic complex is calculated by calculating the degree of concentration quenching suppression described in detail below. It is possible to confirm the degree of contact (and the degree of suppression of concentration quenching).
  • the concentration indicating concentration quenching is measured from the fluorescence intensity measurement of the complex and the non-inclusion organometallic complex, respectively, the degree of suppression of concentration quenching is calculated, and the degree of inclusion is calculated. Estimated.
  • the concentration [C] indicating concentration quenching was determined from the fluorescence intensity at each concentration.
  • the concentration [CO] indicating the concentration quenching of the organometallic complex in the blank clathrate is determined, and when the relationship between the two is (CZC0)> 1.1, the clathrate (organometallic) The complex is included by the inclusion compound).
  • the value of (CZCO) is preferably 1.2 or more, more preferably in the range of 1.4 to 3.0.
  • the concentration of the phosphorescent dopant in the clathrate can be determined and calculated by ICP (inductively coupled plasma) emission analysis, which is a well-known inorganic metal quantitative method.
  • the present inventors considered the inclusion by considering the intermolecular interaction between the inclusion complex and the organometallic complex from the degree of inclusion (the suppression of concentration quenching). This has led to the development of an organic EL device that optimizes the balance between effect and charge injection, takes advantage of the high luminous efficiency of phosphorescent organic EL devices, and has a long emission lifetime. It was also found that the organic EL device of the present invention exhibits excellent characteristics such as low driving voltage.
  • the inclusion state of the organometallic complex in a complex formed by an inclusion compound and a phosphorescent organometallic complex that is clathrated with the inclusion compound By selecting the combination of the inclusion complex and the phosphorescent dopant, for example, 1: 1 clathrate and 2: 1 clathrate The inclusion ratio with the organometallic complex (phosphor dopant) can be adjusted. As mentioned above, the inclusion control (specifically, the balance adjustment between inclusion effect and intermolecular interaction)
  • the inclusion complex that can be used in the present invention refers to a compound having the inclusion function shown below, for example, a crown ether derivative, a cyclophane derivative, a calixarene derivative, a carbon nanotube derivative, a cyclodextrin derivative. , Cyclotriphosphazene derivatives, cryptand derivatives, potando derivatives, etc. Among them, calic squalene derivatives, crown ether derivatives and cyclodextrin derivatives are preferred, and calixarene derivatives and crown ether derivatives are more preferred. .
  • calixarene derivatives preferably used as the inclusion complex that can be used in the present invention will be specifically described below.
  • the calixarene derivative that can be used in the present invention is a generic name for compounds having a cyclic structure in which a phenol derivative is bonded with an alkylene group or an oxyalkylene group, as represented by the following general formula (A).
  • the phenolic hydroxyl group in the molecule may be substituted with a substituent.
  • the divalent linking groups represented by A / L are hydrocarbon groups such as alkylene groups, alkene groups, alkynylene groups, arylene groups, etc.
  • the alkylene group, the alkylene group, the alkynylene group, and the arylene group may each include a heteroatom (for example, a nitrogen atom, a sulfur atom, or a silicon atom).
  • It is a divalent linking group derived from a compound having an aromatic bicyclic ring (also referred to as a heteroaromatic compound) such as thiophene-1,5-diyl group or pyrazine-1,2,3-diyl group. It may be a chalcogen atom such as oxygen or sulfur.
  • a group connecting hetero atoms such as an alkylimino group, a dialkylsilane diyl group or a diarylgermandyl group may be used.
  • examples of the divalent linking group represented by A and L include, for example, a force rubazole ring, a carboline ring, a diaza force rubazole ring (also referred to as a monoazacarboline ring, and carbon atoms constituting the carboline ring). One of these is replaced with a nitrogen atom), triazole ring, pyrrole ring, pyridine ring, pyrazine ring, quinoxaline ring, thiophene ring, oxadiazole ring, dibenzofuran ring, dibenzothiophene ring, indole ring, etc.
  • Aromatic heterocycle group force such as Aromatic heterocycle force selected A divalent group or the like derived can be used.
  • the substituent represented by R includes an alkyl group (for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, a hexyl group).
  • an alkyl group for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, a hexyl group.
  • acyl group for example, acetyl group, ethylcarbonyl group, propylcarbon group, pentylcarbonyl group, cyclohexylcarboxyl group.
  • octylcarbol group 2-ethylhexylcarbol group, dodecylcarpol group, phenolcarol group, naphthylcarbol group, pyridylcarbol group, etc.
  • acyloxy group for example, acetylyloxy group
  • Ethylcarbonyloxy group butylcarbonyloxy group
  • octylcarbonyloxy group dodecylcarbonyloxy group, phenylcarbonyloxy group, etc.
  • amide group for example, methylcarbolamino group, ethylcarbo- group) Luamino group, dimethyl carbolumino group, propyl carbolumino group, pentyl carbolumino group, cyclohexyl Carboxylamino group, 2-ethylhexylcarbolamino group, octylcarbolamino group, dodecylcarbolamino group
  • Sylsulfuric group dodecylsulfuric group, phenylsulfuric group, naphthylsulfuric group, 2-pyridylsulfiferic group, etc.
  • alkylsulfuric group for example, methinolesnorehoninole group, Ethinolesnole-nole group, butinolesnolehoninole group, cyclohexenolesnoleol group, 2-ethylhexylsulfol group, dodecylsulfol group, etc.
  • arylsulfol group or heteroarylsulfol group Eg, phenylsulfol group, naphthylsulfol group, 2-pyridylsulfol group, etc.
  • amino group eg, amino group, ethylamino group, dimethylamino group, butylamino group, cyclopent
  • substituents may be further substituted with the above substituents.
  • a plurality of these substituents may be bonded to each other to form a ring.
  • calixarene derivatives that can be used in the present invention are shown below, but the present invention is not limited thereto.
  • CA-1 A represents CH or N
  • R represents a hydrogen atom, a methyl group or an acetyl group
  • n represents an integer of 1 to 6.
  • the crown ether derivative that can be used in the present invention is a cyclic polyether as represented by the following general formula (B) or general formula (C), and the entire ring becomes a polydentate ligand, It represents the generic name of compounds having a function of clathrating metal ions and organic ions, and some or all of them may be substituted with nitrogen or sulfur instead of oxygen atoms.
  • L represents a single bond or a divalent linking group
  • Ch represents an oxygen atom or a sulfur atom
  • m represents an integer of 1 to 9
  • n represents an integer of 1 to 3
  • Z represents a residue of a fluorescent compound or a residue of a phosphorescent compound.
  • the divalent linking group represented by L is a divalent group represented by A and L in the general formula (A). It is synonymous with the linking group.
  • the fluorescent compound used as the residue of the fluorescent compound represented by Z includes a fluorescent dopant (described later) Specific examples of dyes, fluorescent compounds, or fluorescent dopants described in (also referred to as fluorescent compounds).
  • the phosphorescent compound used as the residue of the phosphorescent compound represented by Z is a phosphorous described later. Examples thereof include compounds described in Photochemical Compounds (also referred to as phosphorescent dopants).
  • each of the crown ether derivatives represented by the general formulas (B) and (C) has a substituent R which the calixarene derivative represented by the general formula (A) has, and Moyo! / [0138]
  • R which the calixarene derivative represented by the general formula (A) has, and Moyo! /
  • CE-1 and CE-2 which are the specific examples described above, A represents CH or N, and n represents an integer of 1 to 9.
  • the cyclodextrin derivative that can be used in the present invention is a compound having a structure in which a plurality of D-dalcobilanose groups are cyclized by a 1, 4 glycosidic bond as represented by the following general formula (D). It is a general term.
  • the primary and secondary hydroxyl groups present in the molecule may be substituted with a substituent.
  • R represents a substituent
  • Z represents a residue or phosphorescence of the fluorescent compound. Represents a residue of a sex compound.
  • the fluorescent compound used as a residue of the fluorescent compound represented by Z includes a fluorescent dopant (also referred to as a fluorescent compound) described later.
  • Dye a fluorescent dopant
  • fluorescent compounds or fluorescent dopants are given.
  • the phosphorescent compound used as a residue of the phosphorescent compound represented by Z is a phosphorescent compound (phosphorescence) described later.
  • compounds described in also referred to as dopant).
  • the inclusion complex that can be used in the present invention preferably has at least a hole transporting group or an electron transporting group from the viewpoint of improving the light emission efficiency of the device.
  • the hole transporting group and the electron transporting group of the clathrate compound used in the present invention will be described.
  • the hole transporting group possessed by the inclusion complex that can be used in the present invention will be described. [0152]
  • the hole transporting group possessed by the inclusion complex that can be used in the present invention is contained in a hole transporting layer used as a constituent layer of the organic EL device of the present invention, which will be described later.
  • a substituent derived from a hole transport material is preferably used.
  • the hole transport material containing the substituent (hole transportable group) as a partial structure in the molecule has either hole injection or transport or electron barrier properties, and is an organic substance, Any of inorganic substances may be used. For example, triazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, force rubazole derivatives, carboline derivatives, diazacarbazole derivatives (where diaza force rubazole constitutes the carboline ring of the carboline derivative).
  • One of the carbon atoms is replaced by a nitrogen atom.
  • Conventionally known materials such as zon derivatives, stilbene derivatives, silazane derivatives, tereline copolymers, conductive polymer oligomers, particularly thiophene oligomers, volphiline compounds, aromatic tertiary amine compounds And styrylamine compounds, aromatic tertiary amine compounds and the like.
  • aromatic tertiary amine compounds and styrylamine compounds include N, N, N ', N'-tetraphenyl-1,4'-daminophenol; N, N' —Diphenyl N, N '— Bis (3-methylphenol) 1 [1, 1' — Biphenyl] 1, 4, 4 '— Diamine (TPD); 2, 2 Bis (4 di-p-tolylaminophenol 1, 1-bis (4 di-l-tri-laminophenol) cyclohexane; N, N, N ', N'—tetra-l-tolyl-1,4,4'-diaminobiphenyl; 1 Bis (4 di-p-triaminophenol) 4 Phenol mouth hexane; Bis (4-dimethylamino 2-methylphenol) phenylmethane; Bis (4-di-p-triaminophenol) phenol; N, N ' —Diphenyl N, N '—Di (4
  • NPD 4,4 ′ bis [N- (1-naphthyl) N phenolamino] biphenyl
  • NPD 4,4 ′ bis [N- (1-naphthyl) N phenolamino] biphenyl
  • MTDATA starburst type- Luamine
  • Examples of the organic compound layer according to the organic EL device of the present invention include a hole transport layer, a light-emitting layer, a hole blocking layer, an electron transport layer, and the like in the above layer configuration.
  • an organic compound contained in a constituent layer of an organic EL element such as an electron injection layer is contained, it is defined as an organic compound layer. Further, when an organic compound is used for the anode buffer layer, the cathode buffer layer, etc., each of the anode buffer layer and the cathode buffer layer forms an organic compound layer.
  • the organic compound layer includes a layer containing “organic EL element material that can be used for a constituent layer of an organic EL element” and the like, which will be described later.
  • An inorganic compound layer refers to a layer in which an inorganic compound is a main component (where the main component indicates a case where 50% by mass or more of the entire layer is contained) as a constituent component of the constituent layer. Specifically, the case where an inorganic compound is used to form one anode buffer layer, one cathode buffer layer, and the like in the above layer configuration.
  • the hole transport layer is a hole transport material having a function of transporting holes.
  • a hole injection layer and an electron blocking layer are also included in the hole transport layer.
  • the hole transport layer can be provided as a single layer or a plurality of layers.
  • the hole transport material has any of hole injection or transport and electron barrier properties, and may be either organic or inorganic.
  • the hole transport layer used in the present invention includes, for example, a triazole derivative, an oxadiazole derivative, an imidazole derivative, a polyarylalkane derivative, a pyrazoline derivative, and the like.
  • pyrazolone derivatives phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, amino substituents, rukon derivatives, oxazole derivatives, styrylanthracene derivatives, fluorenone derivatives, hydrazone derivatives, stilbene derivatives, silazane derivatives, aniline-based copolymers, and high conductivity
  • Conventionally known materials such as molecular oligomers, particularly thiophene oligomers may be used.
  • an aromatic tertiary amine compound and a styrylamine compound particularly an aromatic tertiary amine compound.
  • aromatic tertiary amine compounds and styrylamine compounds include aromatic tertiary amine compounds and styrylamines described in the above-mentioned hole transporting group of the inclusion compound.
  • the compound similar to a compound can be mentioned.
  • a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or these materials as a polymer main chain can also be used.
  • inorganic compounds such as p-type—Si and p-type—SiC can also be used as the hole injection material and the hole transport material.
  • the hole transport layer is formed by thin-filming the hole transport material by a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, a printing method including an ink jet method, or an LB method. Can be formed.
  • the film thickness of the hole transport layer is not particularly limited, but usually
  • the thickness is about 5 nm to 5 ⁇ m, preferably 5 nm to 200 nm.
  • the hole transport layer may have a single layer structure that is one or more of the above materials.
  • any material can be selected from conventionally known compounds as the material as long as it has a function of transferring electrons injected from the cathode to the light emitting layer. Can be used. Further, the electron transport layer contains a material having a function of transporting electrons, and in a broad sense, an electron injection layer and a hole blocking layer are also included in the electron transport layer.
  • the electron transport layer can be provided as a single layer or a plurality of layers.
  • electron transport materials examples include: Mouth-substituted fluorene derivatives, diphenylquinone derivatives, thiopyran dioxide derivatives, heterocyclic tetracarboxylic anhydrides such as naphthalene perylene, carpositimide, fluorenylidenemethane derivatives, anthraquinodimethane and anthrone derivatives, oxadiazole derivatives, etc. .
  • thiadiazole derivatives in which the oxygen atom of the oxadiazole ring is substituted with a sulfur atom and quinoxaline derivatives having a quinoxaline ring known as an electron withdrawing group can also be used as an electron transport material.
  • Monkey thiadiazole derivatives in which the oxygen atom of the oxadiazole ring is substituted with a sulfur atom
  • Metal complexes in which is replaced with In, Mg, Cu, Ca, Sn, Ga or Pb can also be used as electron transport materials.
  • metal-free or metal phthalocyanine and those in which the terminal is substituted with an alkyl group or a sulfonic acid group can also be preferably used as the electron transporting material.
  • the distyrylvirazine derivative exemplified as the material for the light-emitting layer can also be used as an electron transport material, and, like the hole injection layer and the hole transport layer, n-type single Si, n-type SiC, etc.
  • These inorganic semiconductors can also be used as an electron transport material.
  • This electron transport layer can be formed by depositing the above compound by a known thin film forming method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, or an LB method.
  • a known thin film forming method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, or an LB method.
  • the electron transport layer can be formed by thinning the electron transport material by a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, a printing method including an ink jet method, or an LB method. it can.
  • the thickness of the electron transport layer is not particularly limited, but is usually about 5 nm to 5 ⁇ m, preferably 5 nm to 200 nm.
  • the electron transport layer may have a single layer structure that can be one or more of the above materials. [0179] Specific examples of the compound preferably used for forming the electron transport layer of the organic EL device of the present invention will be given below, but the present invention is not limited thereto.
  • the light emitting layer used in the present invention will be described.
  • the light emitting layer used in the present invention is a layer that emits light by recombination of electrons and holes injected from the electrode, the electron transport layer, or the hole transport layer, and the light emitting portion is a layer of the light emitting layer. It may be the inside or the interface between the light emitting layer and the adjacent layer! /.
  • the composite of the present invention (the above-mentioned inclusion complex is combined with the phosphorescent material (phosphorescent compound) exhibiting the above phosphorescence emission).
  • the phosphorescent material phosphorescent compound
  • the maximum phosphorescence emission wavelength of the phosphorescent compound is not particularly limited. In principle, the central metal, the ligand, the substituent of the ligand, etc.
  • the light emission wavelength obtained can be changed by selecting it, but the phosphorescence emission wavelength of the phosphorescent compound is 380 ⁇ ! It is preferable to have a maximum wavelength of phosphorescence emission at ⁇ 480 nm.
  • Examples of such phosphorescent emission wavelengths include organic EL elements that emit blue light and organic EL elements that emit white light, but these elements have lower emission voltage and lower power consumption. Can be operated with.
  • the host compound used in the present invention is a compound having a phosphorescence quantum yield of phosphorescence emission of less than 0.01 at room temperature (25 ° C.) among the compounds contained in the light emitting layer.
  • a plurality of known host compounds may be used in combination as the host compound. Charge transfer by using multiple types of host compounds Therefore, the organic EL element can be made highly efficient.
  • these known host compounds compounds having a hole transporting ability and an electron transporting ability, preventing a long emission wavelength, and having a high Tg (glass transition temperature) are preferred U, .
  • the light emitting layer may further contain a host compound having a fluorescence maximum wavelength as the host compound.
  • a host compound having a fluorescence maximum wavelength is a compound having a high fluorescence quantum yield in a solution state.
  • the fluorescence quantum yield is preferably 10% or more, particularly preferably 30% or more.
  • Specific host compounds having a fluorescence maximum wavelength include coumarin dyes, pyran dyes, cyanine dyes, croconium dyes, squalium dyes, oxobenzanthracene dyes, fluorescein dyes, rhodamine dyes, pyrylium. Pigments, perylene pigments, stilbene pigments, polythiophene pigments, and the like.
  • the fluorescence quantum yield can be measured by the method described in the fourth edition of Experimental Chemistry Course 7, Spectroscopy II, page 362 (1992 edition, Maruzen). [0193] The color emitted in this specification is shown in Fig.
  • the light-emitting layer can be formed by depositing the above compound by a known thin film method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, an LB method, or an inkjet method.
  • the thickness of the light emitting layer is not particularly limited, but is usually selected in the range of 511111 to 5111, preferably 5 nm to 200 nm.
  • the light emitting layer may have a single layer structure in which these phosphorescent compounds or host compounds have one or more kinds of force, or a plurality of layers having the same composition or different compositions. It may be a laminated structure.
  • Phosphorescent material also referred to as phosphorescent compound, phosphorescent dopant, phosphorescent dopant
  • the phosphorescent compound used in the present invention is preferably selected from the following organometallic complexes that exhibit phosphorescence emission (also referred to as phosphorescent compounds). ,.
  • the iridium complex described in JP-A-2001-247859 represented by the formulas listed in pages 16 to 18 of International Publication No. 00 / 70,655, for example, tris (2— Platinum complexes such as (ferropyridine) iridium and the like, osmium complexes, or 2, 3, 7, 8, 12, 13, 17, 18-otataethyl-21H, 23H-porphyrin platinum complexes are also examples.
  • a phosphorescent compound as a dopant, a light-emitting organic EL device with high internal quantum efficiency can be realized.
  • the phosphorescent compound used in the present invention is preferably a complex compound containing any one metal belonging to Group 8, Group 9, or Group 10 of the periodic table of elements. Preferred force More preferred are iridium compounds, osmium compounds, platinum compounds (platinum complex compounds), and rare earth complexes.
  • the phosphorescent compound (phosphorescent compound) used in the present invention has the ability to emit light from an excited triplet, and the phosphorescence quantum yield is 0.001 or more at 25 ° C. More preferably, the phosphorescence quantum yield is 0.01 or more, particularly preferably 0.1 or more.
  • the phosphorescence quantum yield can be measured by the method described in the fourth edition of Experimental Chemistry Course 7, Spectroscopy II, page 398 (1992, Maruzen). Although the phosphorescence quantum yield in a solution can be measured using various solvents, it is sufficient that the phosphorescence quantum yield is achieved in any solvent.
  • Each of the above organometallic complexes may be used alone or in combination of two or more compounds. These compounds can be synthesized by referring to the methods described in Inorg. Chem. 40, 1704-1711, etc.
  • the phosphorescent compound (phosphorescent compound) according to the present invention emits blue light having an excited triplet force, and emits blue light as described below as a so-called blue light-emitting dopant.
  • Sexual metal complexes are preferably used.
  • a dendrimer-type phosphorescent organic metal complex represented by the following general formula (D) can be used as the phosphorescent compound according to the present invention.
  • dendron represents a tree-like molecule represented by the following general formula (E).
  • N represents an integer greater than 0
  • m represents an integer greater than 0 and less than n.
  • P is the core
  • Ar represents a trivalent group derived from an aromatic hydrocarbon ring or an aromatic heterocyclic ring. Represents an aromatic heterocycle, and X represents a single bond or a divalent linking group that binds to the phosphorescent organometallic complex P, which serves as the core. n represents the number of branches (also called a generation number).
  • examples of the aromatic hydrocarbon ring represented by Ar include a benzene ring, biphenyl ring, naphthalene ring, azulene ring, anthracene ring, phenanthrene ring, pyrene ring, and talycene.
  • examples of the aromatic heterocycle represented by Ar include a furan ring, a thiophene ring, an oxazole ring, a pyrrole ring, a pyridine ring, a pyridazine ring, a pyrimidine ring, a pyrazine ring, Triazine ring, benzimidazole ring, oxadiazole ring, triazole ring, imidazole ring, pyrazole ring, thiazole ring, indole ring, indazole ring, benzimidazole ring, benzothiazole ring, benzoxazole ring, quinoxaline ring, quinazoline ring, Cinnoline ring, quinoline ring, isoquinoline ring, phthalazine ring, naphthyridine ring, force rubazole ring, carboline ring, diaza force rubazole ring, carboline ring,
  • These rings may further have a substituent represented by R in the general formula (A).
  • the divalent linking group represented by X has the same meaning as the divalent linking group represented by A in the general formula (A).
  • the phosphorescent compound used in the present invention is, for example, Organic Letter, vol3, No.
  • Fluorescent dopant also a fluorescent compound
  • a typical example of a fluorescent dopant that may contain a fluorescent dopant in addition to a dopant made of a phosphorescent compound in the light emitting layer of the organic EL device of the present invention is a coumarin dye. , Pyran dyes, cyanine dyes, croconium dyes, squame dyes, oxobenzanthracene dyes, fluorescein dyes, rhodamine dyes, pyrylium dyes, perylene dyes, stilbene dyes, polythiophene dyes, Or a rare earth complex fluorescent substance, other well-known fluorescent compounds, etc. are mentioned.
  • the hole blocking layer is an electron transport layer in a broad sense, and has a material force that has a function of transporting electrons while transporting holes and is extremely small, and blocks holes while transporting electrons. Thus, the probability of recombination of electrons and holes can be improved.
  • the hole blocking layer has a role of blocking the holes moving from the hole transport layer from reaching the cathode, and the cathode force efficiently transports the injected electrons toward the light emitting layer. It can be formed by a composite.
  • the physical properties required of the material constituting the hole blocking layer include high electron mobility and low hole mobility, and the ionization potential of the light emitting layer in order to efficiently confine holes in the light emitting layer.
  • a force having a large value of ionization potential It is preferable to have a band gap larger than the band gap of the light emitting layer.
  • the use of at least one of a styryl compound, a triazole derivative, a phenanthorin derivative, an oxadiazole derivative, and a boron derivative is also effective in obtaining the effects of the present invention.
  • Examples of other compounds include exemplified compounds described in JP-A-2003-31367, 2003-31368, and Japanese Patent No. 2721441.
  • the electron blocking layer is a hole transport layer in a broad sense, and has a material force that has a function of transporting holes and has a remarkably small ability to transport electrons, and transports electrons while transporting holes. By blocking, the recombination probability of electrons and holes can be improved.
  • the hole blocking layer and the electron blocking layer are formed by thin-filming the above materials by a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, an ink jet method, or an LB method. can do.
  • an electrode material made of a metal, an alloy, an electrically conductive compound or a mixture thereof having a high work function (4 eV or more) is preferably used.
  • electrode materials include metals such as Au, conductive transparent materials such as Cul, indium tinoxide (ITO), SnO, and ZnO. IDIXO (In O—ZnO) etc.
  • amorphous material capable of producing a transparent conductive film may be used.
  • these electrode materials can be formed into a thin film by vapor deposition or sputtering, and a pattern of the desired shape can be formed by photolithography. (About 100 ⁇ m or more) A pattern may be formed through a mask having a desired shape when the electrode material is deposited or sputtered. When emitting light from this anode, It is desirable that the excess ratio be larger than 10%.
  • the sheet resistance as the anode is preferably several hundred ⁇ or less.
  • the film thickness depends on the material. Usually ⁇ ! ⁇ 1000 nm, preferably 1 Onm ⁇ 200 nm.
  • a cathode having a work function (4 eV or less) metal referred to as an electron injecting metal
  • an alloy referred to as an electrically conductive compound
  • a mixture thereof is used.
  • electrode materials include sodium, sodium-potassium alloy, magnesium, lithium, magnesium Z copper mixture, magnesium Z silver mixture, magnesium Z aluminum mixture, magnesium Z indium mixture, aluminum Z acid aluminum UM (Al 2 O 3) mixture, indium, lithium
  • a 2 3 Z aluminum mixture, aluminum or the like is preferred.
  • the cathode can be produced by forming a thin film of these electrode materials by a method such as vapor deposition or sputtering.
  • the sheet resistance as the cathode is preferably several hundred ⁇ or less, and the preferred film thickness is usually 10 nm to 5 ⁇ m, preferably 50 nm to 200 nm.
  • the emission luminance is advantageously improved.
  • a transparent or semi-transparent cathode can be produced by producing the conductive transparent material mentioned in the description of the anode on the anode. It is possible to produce a device in which both cathodes are transparent.
  • Electrode formation it is usually formed by sputtering ITO (Indium Tin Oxide) on a glass substrate or vacuum deposition of a metal such as aluminum or calcium.
  • ITO Indium Tin Oxide
  • a positive / negative electrode forming method by coating (solution coating, dispersion coating, etc.) according to the present invention a method using a PEDOT derivative as an electrode (Japanese Patent Publication No. 2005-501373 and US Pat. No. 5035926) Etc.), coating of fine metal particles such as indium, tin, antimony, aluminum and zinc, and technology for forming transparent electrode thin films by heat treatment (JP 20 05-183054), applying conductive paste such as silver paste
  • methods for forming a circuit Japanese Patent Laid-Open No. 2002-324966
  • Buffer layer Anode buffer layer, cathode buffer layer
  • the injection layer is provided as necessary, and includes a cathode buffer layer (electron injection layer) and an anode buffer layer (hole injection layer). As described above, between the anode and the light emitting layer or the hole transport layer, and between the cathode and the light emitting layer. You may exist between an optical layer or an electron carrying layer.
  • a cathode buffer layer electron injection layer
  • an anode buffer layer hole injection layer
  • the noffer layer is a layer provided between the electrode and the organic layer in order to lower the driving voltage and improve the light emission luminance. “The organic EL element and its industrial front line (November 30, 1998) Nu 'tea
  • anode buffer layer There are an anode buffer layer and a cathode buffer layer.
  • anode buffer layer (hole injection layer) The details of the anode buffer layer (hole injection layer) are described in JP-A-9-45479, JP-A-9260062, JP-A-8-288069 and the like.
  • Copper phthalate Using a phthalocyanine buffer layer typified by cyanine, an oxide buffer layer typified by acid vanadium, an amorphous carbon buffer layer, a conductive polymer such as polyarrin (emeraldine) or polythiophene Examples thereof include a polymer buffer layer.
  • an oxide buffer layer containing vanadium oxide as a main component is defined as the inorganic compound layer.
  • cathode buffer layer (electron injection layer) Details of the cathode buffer layer (electron injection layer) are described in JP-A-6-325871, JP-A-917574, JP-A-10-74586, and the like.
  • Metal buffer layer typified by aluminum, etc.
  • alkali metal compound buffer layer typified by lithium fluoride
  • alkaline earth metal compound typified by magnesium fluoride
  • an acid buffer layer represented by acid aluminum is an acid buffer layer represented by acid aluminum.
  • the above-mentioned noffer layer depends on the material that is desired to be a very thin film.
  • a range of 0.1 nm to 5 m is preferred.
  • a metal buffer layer typified by strontium and aluminum an alkali metal compound buffer layer typified by lithium fluoride, an alkaline earth metal compound buffer layer typified by magnesium fluoride,
  • An oxide buffer layer typified by oxide aluminum is an inorganic compound layer according to the present invention.
  • the organic EL device of the present invention is preferably formed on a substrate.
  • the substrate of the organic EL device of the present invention is not particularly limited to the type of glass, plastic, and the like, and is not particularly limited as long as it is transparent. Examples thereof include glass, quartz, and a light transmissive resin film. Particularly preferred V, the substrate is a resin film that can give flexibility to the organic EL element.
  • Examples of the resin film include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyethersulfone (PES), polyetherimide, polyetheretherketone, polyphenylene sulfide, polyarylate, polyimide, and polycarbonate.
  • Examples thereof include films having (PC), cellulose triacetate (TAC), cellulose acetate propionate (CAP) and the like.
  • an inorganic or organic film or a hybrid film of both may be formed on the surface of the resin film.
  • the external extraction efficiency at room temperature of light emission of the organic electoluminescence device of the present invention is preferably 1% or more, more preferably 5% or more.
  • external extraction quantum efficiency (%) number of photons emitted outside the organic EL element Z number of electrons flowing through the organic EL element X 100.
  • a hue improving filter such as a color filter may be used in combination, or a color conversion filter that converts the light emitted from the organic EL element into multiple colors using a phosphor may be used in combination.
  • the ⁇ max of light emission of the organic EL element is preferably 480 nm or less.
  • Organic EL element materials that can be used in the constituent layers of organic EL elements >> Further, compounds that can be used as the constituent material of the constituent layer of the organic EL device of the present invention will be specifically described. The compound shown below can also be used for a misaligned layer of the organic compound layer according to the present invention as long as the V does not affect the performance of the organic EL device of the present invention.
  • Examples of the vinyl monomer that can be used in the present invention include compounds represented by the following general formula (1), but the present invention is not limited thereto.
  • R represents a hydrogen atom or a methyl group
  • A represents a divalent linking group or a single bond
  • Z represents a residue of a fluorescent compound or a phosphorescent compound residue (also referred to as a phosphorescent compound residue, which may have an organometallic complex in the molecular structure).
  • the divalent linking group represented by A in addition to hydrocarbon groups such as an alkylene group, an alkene group, an alkylene group, an arylene group, the alkylene group,
  • the alkene group, the alkynylene group, and the arylene group may each contain a heteroatom (for example, a nitrogen atom, a sulfur atom, a silicon atom, etc.), and thiophene-2, 5-
  • It may be a divalent linking group derived from a compound having an aromatic heterocycle (also called a heteroaromatic compound), such as a diyl group or a pyrazine-2,3-diyl group, oxygen, It may be a chalcogen atom such as sulfur.
  • it may be a group that meets and links heteroatoms such as an alkylimino group, a dialkylsilane diyl group, or a diarylgermandyl group.
  • examples of the divalent linking group represented by A include force rubazole ring, carboline ring, diaza force rubazole ring (also referred to as monoazacarboline ring, and one of carbon atoms constituting the carboline ring). (Showing a ring structure with a nitrogen atom replaced), a triazole ring, Aromatic heterocyclic group forces such as pyrrole ring, pyridine ring, pyrazine ring, quinoxaline ring, thiophene ring, oxadiazole ring, dibenzofuran ring, dibenzothiophene ring, indole ring, etc. Divalent groups can be used.
  • the fluorescent compound used for the residue of the fluorescent compound is a compound described in the above-mentioned fluorescent dopant (both fluorescent compounds are also!). , Rare earth complex phosphors, and other known fluorescent compounds.
  • a compound having a repeating unit represented by the following general formula (2) can be used, and the compound may be a homopolymer.
  • it may be a copolymer with other polymerizable monomers.
  • R represents a hydrogen atom or a methyl group
  • A represents a divalent linking group or a single bond
  • Z is a residue of a fluorescent biocompound or a phosphorescent compound residue (also called a phosphorescent compound residue, which may have an organometallic complex in the molecular structure).
  • the divalent linking group represented by A has the same meaning as the divalent linking group represented by A in the general formula (1).
  • the residue of the fluorescent compound and the phosphorescent compound residue represented by Z are each represented by Z in the general formula (1). It is synonymous with a fluorescent compound residue and a phosphorescent compound residue, respectively.
  • Examples of the copolymerizable monomer include, for example, methacrylic acid and ester derivatives thereof (methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, butyl methacrylate, i-butyl methacrylate, T-butyl methacrylate, octyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, benzyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, methacrylic acid Jetylaminoethyl, etc.), or acrylic acid and its ester derivatives (methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, butyl acrylate, i-butyl acrylate, t-butyl acrylate,
  • condensation polymer used in the present invention examples include the ability to include a compound represented by the following general formula (3).
  • the present invention is not limited to these.
  • [Ar] n represents an aromatic hydrocarbon ring or an aromatic heterocyclic ring having n substitutable sites.
  • Z represents a fluorescent compound residue or a phosphorescent compound residue, and m of n replaceable sites of Ar are linked via K.
  • K represents a divalent linking group or a single bond.
  • n represents a number from 1 to 3
  • m represents a number from l to n.
  • L is a divalent linking group selected from the linking group group 1 described below.
  • examples of the aromatic hydrocarbon ring represented by Ar include a benzene ring, a biphenyl ring, a naphthalene ring, an azulene ring, an anthracene ring, a phenanthrene ring, a pyrene ring, and a chrysene.
  • these rings may further have a substituent represented by R in the general formula (A).
  • examples of the aromatic heterocycle represented by Ar include a furan ring, a thiophene ring, an oxazole ring, a pyrrole ring, a pyridine ring, a pyridazine ring, a pyrimidine ring, a pyrazine ring, Triazine ring, benzimidazole ring, oxadiazole ring, triazole ring, imidazole ring, pyrazole ring, thiazole ring, indole ring, indazole ring, benzimidazole ring, benzothiazole ring, benzoxazole ring, quinoxaline ring, quinazoline ring, Cinnoline ring, quinoline ring, isoquinoline ring, phthalazine ring, naphthyridine ring, force rubazole ring, carboline ring, diaza force rubazole
  • the divalent linking group represented by K has the same meaning as the divalent linking group represented by A in the general formula (1).
  • the residue of the fluorescent compound represented by Z and the phosphorescent compound residue are the fluorescent compound represented by Z in the general formula (1), respectively. Residue and phosphorescent compound residue are synonymous with each other.
  • the divalent linking group represented by L is selected from the following linking group group 1.
  • the alkyl groups represented by R to R include, for example,
  • Examples include til, ethyl, propyl, isopropyl, tert butyl, pentyl, hexyl, octyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl and the like. These may further have a substituent represented by R in the general formula (A).
  • Examples of the aromatic hydrocarbon group represented by 14 include, for example, a phenyl group, a p-chlorophenyl group, a mesityl group, a tolyl group, a xylyl group, a naphthyl group, an anthryl group, an azulenyl group, an acenaphthyl group, a fluorenyl group.
  • a phenyl group a p-chlorophenyl group
  • a mesityl group a tolyl group, a xylyl group, a naphthyl group, an anthryl group, an azulenyl group, an acenaphthyl group, a fluorenyl group.
  • phenanthryl group indenyl group, pyrenyl group, biphenylyl group and the like.
  • Examples of the aromatic heterocyclic group represented by 14 include, for example, a pyridyl group, a pyrimidinyl group, a furyl group, a pyrrolyl group, an imidazolyl group, a benzoimidazolyl group, a pyrazolyl group, a pyrazyl group, and a triazolyl group (for example, 1, 2, 4 Triazol 1 Group, 1, 2, 3-triazol-1-yl group, etc.), oxazolyl group, benzoxazolyl group, thiazolyl group, isoxazolyl group, isothiazolyl group, furazanyl group, chenyl group, quinolyl group, benzofuryl group, Dibenzofuryl, benzocher, dibenzocher, indolyl, carbazolyl, carbolinyl, diazacarbazolyl (one of the carbon atoms constituting the carboline ring of the carbo group is replaced by a nitrogen
  • condensation polymer represented by the general formula (3) are shown below, but the present invention is not limited thereto.
  • ⁇ Display device, lighting device ⁇ A display device using the organic EL element of the present invention (monochromatic or multicolored) and lighting device will be described.
  • the order of preparation may be reversed, and the cathode, cathode buffer layer, electron transport layer, hole transport layer, light emitting layer, hole transport layer, anode buffer layer, and anode may be prepared in this order.
  • a DC voltage is applied to the multicolor display device thus obtained, light emission can be observed by applying a voltage of about 2 to 40 V with the positive polarity of the anode and the negative polarity of the cathode.
  • An AC voltage may be applied.
  • the alternating current waveform to be applied may be arbitrary.
  • the display device can be used as a display device, a display, and various light sources. Display devices and displays can be displayed in full color by using three types of organic EL elements that emit blue, red, and green light.
  • Display devices and displays include televisions, personal computers, mono equipment, AV equipment, text broadcast displays, information displays in automobiles, and the like.
  • the driving method when used as a display device for reproducing moving images which may be used as a display device for reproducing still images or moving images, may be either a simple matrix (passive matrix) method or an active matrix method.
  • the lighting device includes household lighting, interior lighting, clock and liquid crystal backlights, billboard advertisements, signals, light sources for optical storage media, light sources for electrophotographic copying machines, light sources for optical communication processors, light sensors. Examples of the light source are not limited thereto.
  • the organic EL device of the present invention can be used as an organic EL device having a resonator structure.
  • the purpose of use of the organic EL element having such a resonator structure includes a light source of an optical storage medium, a light source of an electrophotographic copying machine, a light source of an optical communication processor, a light source of an optical sensor, and the like. However, it is not limited to these. Moreover, you may use for the said use by making a laser oscillation.
  • the organic EL device of the present invention may be used as a kind of lamp for illumination or exposure light source, or a projection device of a type for projecting an image, or directly viewing a still image or a moving image. It may be used as a type of display device (display).
  • the drive system can be a simple matrix (passive matrix) system. Either the active matrix method may be used.
  • a full-color display device can be manufactured by using three or more organic EL elements of the present invention having different emission colors.
  • FIG. 1 is a schematic view showing an example of a display device configured with organic EL element power.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a display such as a mobile phone that displays image information by light emission of an organic EL element.
  • the display 1 also includes a display unit A having a plurality of pixels, and a control unit B that performs image scanning of the display unit A based on image information.
  • the control unit B is electrically connected to the display unit A, and sends a scanning signal and an image data signal to each of a plurality of pixels based on image information from the outside. Sequentially emit light according to the image data signal, scan the image, and display the image information on the display unit A.
  • FIG. 2 shows a schematic diagram of the display unit A.
  • the display unit A includes a wiring unit including a plurality of scanning lines 5 and data lines 6, a plurality of pixels 3 and the like on a substrate.
  • the main members of the display unit A will be described below.
  • FIG. 2 shows the case where the light emitted from pixel 3 is extracted in the direction of the white arrow (downward).
  • the scanning lines 5 and the plurality of data lines 6 in the wiring portion are each made of a conductive material, and the scanning lines 5 and the data lines 6 are orthogonal to each other in a grid pattern and are connected to the pixels 3 at orthogonal positions. (Details not shown).
  • the pixel 3 receives an image data signal from the data line 6, and emits light according to the received image data.
  • Full color display is possible by appropriately arranging pixels in the red region, the green region, and the blue region on the same substrate. Next, a pixel light emission process will be described.
  • FIG. 3 shows a schematic diagram of a pixel.
  • the pixel includes an organic EL element 10, a switching transistor 11, a driving transistor 12, a capacitor 13, and the like.
  • Full-color display can be performed by using organic EL elements of red, green, and blue light emission as organic EL elements 10 in a plurality of pixels and arranging them on the same substrate.
  • control unit B force also applies an image data signal to the drain of the switching transistor 11 via the data line 6.
  • a scanning signal is applied to the gate of the switching transistor 11 via the control unit B force scanning line 5
  • the driving of the switching transistor 11 is turned on, and the image data signal applied to the drain is transferred to the capacitor 13 and the driving transistor. It is transmitted to the gate of the star 12.
  • the capacitor 13 is charged according to the potential of the image data signal, and the drive of the drive transistor 12 is turned on.
  • the drive transistor 12 has a drain connected to the power supply line 7 and a source connected to the electrode of the organic EL element 10, and the organic EL element is connected from the power supply line 7 according to the potential of the image data signal applied to the gate. Current is supplied to element 10.
  • the organic EL element 10 emits light by providing a switching transistor 11 and a drive transistor 12 as active elements for each of the plurality of pixels. Element 10 is emitting light. Such a light emitting method is called an active matrix method.
  • the light emission of the organic EL element 10 is a multi-value image data signal having a plurality of gradation potentials. You can use multiple levels of light emission, or you can use a binary image data signal to turn on or turn on a predetermined amount of light! /.
  • the potential of the capacitor 13 may be maintained until the next scanning signal is applied, or may be discharged immediately before the next scanning signal is applied.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a display device based on a noisy matrix method.
  • a plurality of scanning lines 5 and a plurality of image data lines 6 are provided in a lattice shape so as to face each other with the pixel 3 interposed therebetween.
  • the pixel 3 connected to the applied scanning line 5 emits light according to the image data signal.
  • the noisy matrix method there is no active element in pixel 3, and the manufacturing cost can be reduced.
  • the material used for the organic EL element of the present invention is also applicable to an organic EL element that emits substantially white light as a lighting device.
  • a plurality of light emitting colors are emitted simultaneously by a plurality of light emitting materials to obtain white light emission by color mixing.
  • the combination of multiple emission colors may include the three maximum emission wavelengths of the three primary colors of blue, green, and blue, and the complementary colors such as blue and yellow, blue green and orange are used 2 It may be one containing two emission maximum wavelengths.
  • a combination of light emitting materials for obtaining a plurality of emission colors includes a combination of a plurality of phosphorescent or fluorescent materials (luminescent dopants), a light emitting material that emits fluorescent or phosphorescent light, and Any combination of a dye material that emits light from the light-emitting material as excitation light may be used, but a white organic-electric-luminescence element is preferably combined with a plurality of light-emitting dopants.
  • the layer structure of the organic electoluminescence device for obtaining a plurality of emission colors a method in which a plurality of emission dopants are present in one emission layer, a plurality of emission layers, and each emission Examples thereof include a method in which dopants having different emission wavelengths are present in the layer, and a method in which minute pixels emitting light of different wavelengths are formed in a matrix.
  • patterning may be performed by metal mask ink jet printing or the like during film formation. In the case of patterning, only the electrode may be patterned, the electrode and the light emitting layer may be patterned, or the entire element layer may be patterned.
  • the light emitting material used for the light emitting layer is not particularly limited.
  • the light emitting material according to the present invention is adapted to the wavelength range corresponding to the CF (color filter) characteristics. Select a platinum complex or any of the known luminescent materials and combine them to make them white.
  • the white light-emitting organic EL element is used as a variety of light-emitting light sources and lighting devices, as a kind of lamp such as home lighting, interior lighting, and exposure light source. It is also useful for display devices such as backlights for liquid crystal display devices.
  • Electron transport layer Alq (Tg: 175 ° C), dispersion coating, solubility range of solubility parameter
  • Luminescent layer PVK + PD-1 (Tg:> 200 ° C), solution coating, solubility parameter solubility range: 8. 6 ⁇ : LO. 0
  • Hole transport layer PEDOT / PSS (Tg:> 200 ° C), dispersion coating, solubility range of solubility parameter:> 14. 8
  • this ITO transparent electrode was The provided transparent support substrate was ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol, dried with dry nitrogen gas, and subjected to UV ozone cleaning for 5 minutes.
  • a dispersion of bis (2-methyl-8quinolinolato)-(p-phenolphenol) aluminum (BAlq) prepared in the same manner as in the above-described method for producing a nanoparticle dispersion using apex mill ( dispersion solvent: ethyl alcohol, average particle size: 33 nm, solid content: 0. 6 mass 0/0), under the conditions of 3000 rpm, 30 seconds, to form a film by spin coating, smoothing layer processing The film was vacuum-dried at 95 ° C for 1 hour to form a 20 nm-thick hole blocking layer.
  • dispersion solvent ethyl alcohol, average particle size: 33 nm, solid content: 0. 6 mass 0/0
  • Chill alcohol average particle size: 30 nm, solid content: 1.0 mass 0/0), 2000 rpm, conditions under 30 seconds, to form a film by spin coating, 95 ° serves as a smoothing I spoon treatment layer And dried in a vacuum for 1 hour to form an electron transport layer having a thickness of 40 nm.
  • Electron transport layer Alq (Tg: 175 ° C), dispersion coating, solubility range of solubility parameter
  • Luminescent layer PVK + PD—l (Tg:> 200 ° C), dispersion coating, solubility parameter solubility range: 8.6 to: L0. 0
  • a positive electrode As a positive electrode, patterning was performed on a substrate (NH-45 manufactured by NH Techno Glass Co., Ltd.) on which ITO was deposited on a 1mm glass substrate.
  • the transparent support substrate provided with electrodes was ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol, dried with dry nitrogen gas, and UV ozone cleaned for 5 minutes.
  • the film was formed by spin coating under the condition of 30 seconds, and vacuum dried at 80 ° C. for 1 hour to serve as a smoothing treatment of the layer to obtain a light emitting layer having a thickness of 50 nm.
  • a dispersion of Alq prepared in the same manner as the above-described method for producing a nanoparticle dispersion using apex mill (dispersion solvent: ethyl alcohol, average particle size: 30 nm, solid content: 1.
  • Cathode A1 (deposition) 2) Cathode buffer layer; LiF (deposition)
  • Electron transport layer Alq (Tg: 175 ° C), dispersion coating, solubility range of solubility parameter
  • Luminescent layer PVK + PD—l (Tg:> 200 ° C), dispersion coating, solubility parameter solubility range: 8. 6 ⁇ : LO. 0
  • Transparent support with this ITO transparent electrode after patterning on a substrate (100 mm X 100 mm X I. 1 mm glass substrate with ITO lOOnm film) (NH Techno Glass NA-45)
  • substrate 100 mm X 100 mm X I. 1 mm glass substrate with ITO lOOnm film
  • the substrate was ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol, dried with dry nitrogen gas, and subjected to UV ozone cleaning for 5 minutes.
  • a dispersion of OC-2—NPD prepared by the nanoparticle dispersion manufacturing method using the apex mill described above (dispersion solvent: ethyl alcohol, average grain) (Diameter: 35 nm, solid content: 1.0% by mass) under the conditions of 1500 rpm and 30 seconds by spin coating, and vacuum drying at 100 degrees for 1 hour to serve as a layer smoothing treatment.
  • a 40 nm second hole transport layer was formed.
  • a dispersion of Alq prepared in the same manner as in the method for producing a nanoparticle dispersion using the apex mill described above (dispersion solvent: ethyl alcohol, average particle size: 30 nm, solid content: 1.
  • Electron transport layer Alq (Tg: 175 ° C), dispersion coating, solubility range of solubility parameter
  • Luminescent layer PVK + PD—l (Tg:> 200 ° C), dispersion coating, solubility parameter solubility range: 8.6 to: L0. 0
  • Hole transport layer VM-3, VM-4 (Tg:> 200 ° C), solution coating, solubility parameter solubility range: not measurable
  • this ITO transparent electrode was The provided transparent support substrate was ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol, dried with dry nitrogen gas, and subjected to UV ozone cleaning for 5 minutes.
  • the substrate was heated at 150 ° C for 2 hours under nitrogen, and polymerization was performed on the substrate to provide a hole-transport layer having a thickness of 30 nm.
  • the degree of polymerization of the film was obtained by GPC measurement of a film that was separately coated on a quartz substrate under the same conditions. The average molecular weight was 4800 in terms of standard polystyrene.
  • a solution obtained by dissolving 30 mg of PVK and 1.5 mg of PD-1 in 3 ml of dichroic benzene was formed by spin coating at 2000 rpm for 30 seconds. Time It vacuum-dried and it was set as the light emitting layer with a film thickness of 50 nm.
  • the molybdenum heating boat containing Alq was energized and heated, and the deposition rate was 0.1 nm.
  • An electron transport layer having a thickness of 40 nm was formed by vapor deposition on the hole blocking layer at a rate of / sec.
  • Onm was vapor-deposited to form a cathode, and organic EL elements 1-4 were produced.
  • Luminescent layer PVK + PD-1 (Tg:> 200 ° C), solution coating, solubility parameter solubility range: 8.6 to: L0. 0 4)
  • Hole transport layer PEDOT / PSS (Tg:> 200 ° C), dispersion coating, solubility range of solubility parameter:> 14. 8
  • Electron transport layer Alq (Tg: 175 ° C), solution coating, solubility range of solubility parameter: 8
  • Luminescent layer PVK + PD-1 (Tg:> 200 ° C), solution coating, solubility parameter Soluble range: 8.6 ⁇ : LO. 0
  • Hole transport layer PEDOT / PSS (Tg:> 200 ° C), dispersion coating, solubility range of solubility parameter:> 14. 8
  • this ITO transparent electrode After patterning on a 100 mm X 100 mm X I. 1 mm glass substrate as an anode on a substrate (NH-45 made by NH Techno Glass) with ITO (indium oxide) filmed, this ITO transparent electrode
  • the provided transparent support substrate was ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol, dried with dry nitrogen gas, and subjected to UV ozone cleaning for 5 minutes.
  • PEDOTZPSS poly (3,4-ethylenedioxythiophene) -polystyrenesulfonate
  • a solution prepared by dissolving BAlqlOmg in 3 ml of toluene was formed into a film by spin coating at 1000 rpm for 30 seconds, and vacuum-dried at 60 degrees for 1 hour to provide a hole blocking layer.
  • the total film thickness after drying was slightly thinner than before the hole blocking layer was provided, suggesting partial dissolution of the lower layer.
  • Luminescent layer OC-6 + PD-1 (Tg: 110 ° C), dispersion coating, solubility parameter solubility range: 8.3-: LO. 0
  • the external extraction quantum efficiency, the light emission lifetime, and the driving voltage (also simply referred to as voltage) were measured and evaluated by the methods described below.
  • the non-light emitting surface of each organic EL element after fabrication was covered with a glass case, and a glass substrate having a thickness of 300 m was sealed as a sealing substrate.
  • a sealing material an epoxy photo-curing adhesive (Lux Track LC0629B manufactured by Toagosei Co., Ltd.) is applied as a sealing material, and this is overlaid on the cathode to adhere to the transparent support substrate, and then a glass substrate.
  • Sidelight UV light was irradiated, cured and sealed, and an illumination device as shown in Figs. 5 and 6 was formed and evaluated.
  • FIG. 5 shows a schematic diagram of the lighting device, in which the organic EL element 101 is covered with a glass cover 102 (in the sealing operation with the glass cover, the organic EL element 101 is brought into contact with the atmosphere. Without using a glove box under a nitrogen atmosphere (in an atmosphere of high-purity nitrogen gas with a purity of 99.999% or higher).
  • FIG. 6 shows a cross-sectional view of the lighting device.
  • 105 denotes a cathode
  • 106 denotes an organic EL layer
  • 107 denotes a glass substrate with a transparent electrode.
  • the glass cover 102 is filled with nitrogen gas 108 and a water catching agent 109 is provided.
  • the external extraction quantum efficiency (%) was measured when a constant current of 2.5 mA / cm 2 was applied in a dry nitrogen gas atmosphere at 23 ° C. The measurement was performed using a spectral radiation luminance meter CS-1000 (manufactured by Coforce Minolta Sensing).
  • the voltage at the start of light emission was measured at a temperature of 23 ° C. in a dry nitrogen gas atmosphere.
  • the voltage at the start of light emission was measured when the luminance was 50 cd / m 2 or more.
  • a spectral radiance meter CS-1000 manufactured by Konica Minolta Sensing was used for measuring the luminance.
  • Table 2 shows the measurement results of the external extraction quantum efficiency, light emission lifetime, and drive voltage of organic EL elements 1 1-1 1-7. Each measured value is a relative value when the organic EL element 1-5 is set to 100.
  • each organic EL element of the present invention was compared with the organic EL element 1-5 produced by the conventional coating method, which is a comparative organic EL element. It is clear that the external extraction quantum efficiency is high (high light emission efficiency), the light emission lifetime is long, and the drive voltage of the element is reduced.
  • Luminescent layer OC-12 (Tg: 120 ° C) + PD-1, dispersion applied, solubility parameter Soluble range: 8-3: LO. 6
  • a dispersion of OC-4 prepared by the above-described method for producing a nanoparticle dispersion using an Avex mill (dispersion solvent: ethyl alcohol, average particle size: 29 nm, solid content: 1 . 0 mass 0/0), 1500 rpm, 30 seconds under the conditions of, to form a film by spin coating, also serves as a smoothing I spoon treatment layer vacuum dried for two hours at 140 degrees, the second positive thickness 40nm A hole transport layer was formed.
  • Avex mill dispersion solvent: ethyl alcohol, average particle size: 29 nm, solid content: 1 . 0 mass 0/0
  • a BAlq dispersion prepared in the same manner as the above-described method for producing a nanoparticle dispersion using an apex mill (dispersion solvent: n-butyl alcohol, average particle size: 33 nm, solid content) 1.0 mass%) by spin coating under conditions of 500 rpm for 30 seconds and vacuum-dried at 95 ° C for 3 hours to serve as a layer smoothing process. did.
  • First hole transport layer PEDOTZPSS, dispersion coating, solubility parameter solubility range:> 14. 8
  • a solution of 30 mg OC 12 and 1.5 mg PD-1 dissolved in 3 ml of dichroic benzene was deposited by spin coating at 2000 rpm for 30 seconds, at 120 degrees. Vacuum-dried for 1 hour to obtain a light-emitting layer having a thickness of 50 nm.
  • Second hole transport layer OC-4 (deposition)
  • this ITO transparent electrode was provided.
  • the transparent support substrate was ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol, dried with dry nitrogen gas, and UV ozone cleaned for 5 minutes.
  • a solution of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) -polystyrene sulfonate (PEDOTZPSS Bayer, Baytron P Al 4083) diluted to 70% with pure water at 3000 rpm
  • the film was dried at 200 ° C. for 1 hour to provide a first hole transport layer having a thickness of 30 nm.
  • the transparent support substrate provided with this first hole transport layer is fixed to a substrate holder of a commercially available vacuum deposition apparatus, while 200 mg of OC-4 is placed in a molybdenum resistance heating boat as a material for forming the second hole transport layer.
  • the first hole transport layer The second hole transport layer having a thickness of 40 nm was provided.
  • the heating boat containing OC-12 and PD-1 was energized and heated, and co-deposited on the hole transport layer at a deposition rate of 0.2 nmZ seconds and 0.012 nm / second, respectively.
  • a light emitting layer having a thickness of 50 ⁇ m was provided.
  • the substrate temperature at the time of vapor deposition was room temperature.
  • the heating boat containing Balq was energized and heated, and was deposited on the light emitting layer at a deposition rate of 0. InmZ seconds to provide a 45 nm-thick hole blocking layer.
  • the substrate temperature during vapor deposition was room temperature.
  • lithium fluoride 0.5 nm and aluminum lOnm were deposited to form a cathode, and an organic EL device 2-3 was produced.
  • Luminescent layer OC-12 (Tg: 120 ° C) + PD-1, 1, dispersion coating, solubility parameter solubility range: 8.3-: L0.6
  • a solution of lOmg of VP-3 dissolved in 3ml of tetrahydrofuran on this transparent support substrate was formed by spin coating at 1000rpm for 30 seconds, and then at 150 ° C for 1 hour under nitrogen It dried and provided the 1st hole transport layer with a film thickness of 20 nm.
  • a dispersion of OC-4 (dispersion solvent: ethyl alcohol, average particle diameter: 29 ⁇ m, prepared by the above-mentioned method for producing a nanoparticle dispersion using an apex mill) solids: 1. 0 mass 0/0), under the conditions of 1500 rpm, 30 seconds, to form a film by spin coating, vacuum dried for two hours at 140 ° serves as a smoothing I spoon treatment layer thickness 40nm
  • the second hole transport layer a dispersion of OC-4 (dispersion solvent: ethyl alcohol, average particle diameter: 29 ⁇ m, prepared by the above-mentioned method for producing a nanoparticle dispersion using an apex mill) solids: 1. 0 mass 0/0), under the conditions of 1500 rpm, 30 seconds, to form a film by spin coating, vacuum dried for two hours at 140 ° serves as a smoothing I spoon treatment layer thickness 40nm
  • the second hole transport layer a dispersion solvent: ethyl
  • a dispersion of BAlq prepared in the same manner as the above-described method for producing a nanoparticle dispersion using apex mill (dispersion solvent: n-butyl alcohol, average particle size: 33 nm, solid content 1.0) (Mass%) was formed by spin coating under conditions of 500 rpm for 30 seconds and vacuum dried at 95 ° C. for 3 hours to serve as a layer smoothing treatment to form a 45 nm thick hole blocking layer.
  • the organic EL device of the present invention is more organic than the organic EL devices 2-2 and 2-3 manufactured by the conventional coating method, which is a comparative organic EL device. It is clear that the device has a high external extraction quantum efficiency (high luminous efficiency), a long emission lifetime, and a low driving voltage of the device.
  • the characteristics of organic EL devices are lower than those of organic EL devices manufactured by vapor deposition.
  • the organic EL device manufactured by the conventional coating method is generally considered to have inferior device properties.
  • the organic EL device of the present invention has external quantum efficiency (high light emission efficiency) and light emission life. It was also possible to achieve significant improvements.
  • the organic EL element 2-4 which uses a non-aqueous solvent for all the organic layers (solvent for forming the organic layer), further improved the lifetime.
  • a blue light-emitting organic EL element 2-1B was produced in the same manner as in the production of the organic EL element 2-1 produced in Example 2, except that PD-1 was changed to PD-9.
  • the organic EL element 2-1 produced in Example 2 was used as the green light-emitting organic EL element.
  • a red light emitting organic EL device 2-1R was produced in the same manner as in the production of the organic EL device 2-1 produced in Example 2, except that PD-1 was changed to PD-6.
  • a wiring portion including a plurality of scanning lines 5 and data lines 6, and a plurality of juxtaposed pixels 3 (light emission color is a pixel in a red region, a pixel in a green region, a pixel in a blue region, etc.)
  • the scanning line 5 and the plurality of data lines 6 in the wiring portion each have a conductive material force, and the scanning line 5 and the data line 6 are orthogonal to the lattice shape and are connected to the pixel 3 at the orthogonal position. (Details not shown).
  • the plurality of images Element 3 is driven by an active matrix system in which an organic EL element corresponding to each emission color, a switching transistor as an active element, and a driving transistor are provided, and a scanning signal is applied from scanning line 5 Then, the image data signal is received from the data line 6 and light is emitted according to the received image data. In this way, a full-color display device was produced by appropriately juxtaposing the red, green, and blue pixels.
  • the white light-emitting organic EL element 2-1 W was similarly prepared except that PD-1 was changed to PD-1, PD-6, and PD-9. Produced.
  • the obtained organic EL element 2-1 W was covered with a glass case in the same manner as in Examples 1 and 2, and a lighting device was obtained.
  • the illuminating device could be used as a thin illuminating device that emits white light with high luminous efficiency and long emission life.
  • a method using an ink jet method is preferred as a force application means in which application (solution application, dispersion application, etc.) is used, and one of the means can be mentioned.
  • FIG. 7 is a schematic diagram illustrating an example of a manufacturing process of a full-color display device by an inkjet method.
  • ITO indium tinoxide
  • a substrate on which an lOOnm film was formed ⁇ -45 manufactured by Techno Glass Co., Ltd.
  • a non-photosensitive polyimide partition wall 203 width 20 / zm thickness 2.O / zm is formed by photolithography in the gap between the ITO transparent electrodes 202 on the glass substrate 201. It was.
  • the following hole injection layer composition is ejected and injected onto the electrode 203 using an inkjet head (manufactured by Epson Corporation; MJ800C) and dried at 200 ° C. for 10 minutes to form a hole transport layer having a thickness of 40 nm. 204 was produced.
  • the hole transport layer 204 On the hole transport layer 204, the following blue light-emitting composition, green light-emitting composition, and red light-emitting composition were used, respectively, in the same manner as in the discharge treatment of the hole injection layer composition. Then, the blue light emitting layer 205B, the green light emitting layer 205G, and the red light emitting layer 205R were formed on the glass substrate 201, respectively.
  • the organic EL device produced by forming each light emitting layer using the inkjet method as described above exhibits blue, green, and red light emission by applying a voltage to each electrode, and is full color. I was able to use it as a display device.

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Abstract

　本発明は、高い外部取り出し量子効率を示し、発光寿命が長く、且つ、駆動電圧の低い有機ＥＬ素子、照明装置および表示装置を提供する。この有機エレクトロルミネッセンス素子は、支持基盤上に少なくとも陽極、陰極及び該陽極と該陰極間に少なくとも一つの発光層を含む有機化合物層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、該陽極、該陰極及び該有機化合物層の各々が塗布により形成されたことを特徴とする。

Description

明 細 書
有機エレクト口ルミネッセンス素子の製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、有機エレクト口ルミネッセンス素子の製造方法に関する。
背景技術
[0002] 従来、発光型の電子ディスプレイデバイスとして、エレクト口ルミネッセンスディスプレ ィ（以下、 ELDと略記する）がある。 ELDの構成要素としては、無機エレクト口ルミネッ センス素子や有機エレクト口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。無機エレクト口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力 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。
[0003] 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 (ェ 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、視認性が高ぐ薄膜型の完全固体素子であるため に省スペース、携帯性等の観点から注目されて 、る。
[0004] 今後の実用化に向けた有機 EL素子の開発としては、更に低消費電力で、効率よく 高輝度に発光する有機 EL素子が望まれており、例えば、スチルベン誘導体、ジスチ リルァリーレン誘導体またはトリススチリルァリーレン誘導体に、微量の蛍光体をドー プし、発光輝度の向上、素子の長寿命化を達成する方法 (例えば、特許文献 1参照。 )、 8—ヒドロキシキノリンアルミニウム錯体をホストイ匕合物として、これに微量の蛍光体 をドープした有機発光層を有する素子 (例えば、特許文献 2参照。）、 8—ヒドロキシキ ノリンアルミニウム錯体をホストイ匕合物として、これにキナクリドン系色素をドープした 有機発光層を有する素子 (例えば、特許文献 3参照。）等が知られている。
[0005] 上記各特許文献に開示されて!、る技術は、励起一重項からの発光を用いる場合、 一重項励起子と三重項励起子の生成比が 1： 3であるため、発光性励起種の生成確 率が 25%であることと、光の取り出し効率が約 20%であるため、外部取り出し量子効 率（ ext)の限界は 5%とされている。
[0006] ところが、プリンストン大学より、励起三重項からの燐光発光を用いる有機 EL素子 の報告 (例えば、非特許文献 1参照。）がされて以来、室温で燐光を示す材料の研究 が活発になってきている (例えば、非特許文献 2及び特許文献 4参照。 )0励起三重 項を使用すると、内部量子効率の上限が 100%となるため、励起一重項の場合に比 ベて原理的に発光効率力 倍となり、冷陰極管とほぼ同等の性能が得られ照明用に も応用可能であり注目されている。例えば、多くの化合物力 Sイリジウム錯体系等重金 属錯体を中心に合成検討がなされている (例えば、非特許文献 3参照。 )0
[0007] 現在、この燐光発光を用いた有機 EL素子の更なる発光の高効率化、長寿命化が 活発に検討されている。その一つとして、素子構造の多層化が挙げられる。初期の有 機 EL素子では、発光層を陽極と陰極で挟んだ単層構造であり、この場合、発光層の みでキャリア注入、移動、発光までの全てを行わなくてはならず、そのため効率も非 常に低いものであった。その後、キャリア注入、移動、ブロック及び発光等、それぞれ の機能を分離した多層 (積層構造)素子へと展開し、高効率化、長寿命化、低駆動電 圧化の点で大きな進展を見せて 、る。
[0008] 一方、有機 EL素子を大面積化するにあたり、低分子化合物を用いた有機 EL素子 の作製にぉ 、て一般的である真空蒸着法による製造は、設備やエネルギー効率の 面で問題があることが知られており、インクジェット法やスクリーン印刷法などを含む 印刷法もしくはスピンコートあるいはキャストコートといった塗布法が望ましいと考えら れている。
[0009] また、例えば、白色発光素子を作製する際には異なる発光極大波長をもつ複数の 発光性ィ匕合物を発光層に設置しなければならないが、特に、リン光発光素子の場合 、真空蒸着法で複数のリン光性ドーパントを毎回同じ比率で蒸着することは困難であ り、製造時の歩留まりに問題の出ることが予想されるが、溶剤溶解性に優れた材料を 用いて前記印刷法や塗布法による有機 EL素子の作製が可能となれば、リン光性ド 一パントを同じ比率で混合した溶液を調製することによって、製造されるいずれの有 機 EL素子に対しても同じ比率のリン光性ドーパントを含有せしめることができ、同じ 発光色の白色発光有機 EL素子を安定的に作製することが可能となる。 [0010] このように 、ろ 、ろな点で塗布製造方法は優れた製造方法のひとつであると考えら れるが、薄膜物性や膜界面での物性の点で、一般的に蒸着系に対して劣る場合が あり、さらなる塗布法の改良が待たれている。例えば、塗布法では、有機層間の密着 性の低下が課題としてあつたが、密着性を向上させる技術として、複数の有機層を塗 布後、一括して加圧加熱乾燥を行うことにより、有機層間の膜界面に凹凸が生じ、ァ ンカー効果により、界面の密着性を向上させる技術が記載されている（例えば、特許 文献 5参照)。
[0011] また、発光の高効率化、長寿命化などを目的として、有機層を機能層 (正孔輸送層 、発光層、電子輸送層など)ごとに積層するような場合、塗布法では、有機層の上層 の塗布液溶媒により下層の膜表面の溶解が生じてしまい、下層の膜に乱れが生じる ことがあるため、複数の有機層を、均一に積層して形成するのが極めて困難であった
[0012] これに対し、下層を構成する主材料の溶解度パラメータの可溶範囲外の溶媒に、 上層の材料を溶解させ、下層薄膜表面を乱れさせること無ぐ積層する技術が開示さ れている（例えば、特許文献 6参照)。また、下層を構成する主材料の溶解度パラメ一 タの可溶範囲外の溶媒 (貧溶媒)を、上層の材料を溶解度パラメータの可溶範囲内 の溶媒 (良溶媒)と貧溶媒の混合溶媒に溶解させ、溶解度を落として積層する技術が 開示されている (例えば、特許文献 7参照)。
特許文献 1：特許第 3093796号公報
特許文献 2：特開昭 63 - 264692号公報
特許文献 3 :特開平 3— 255190号公報
特許文献 4 :米国特許第 6, 097, 147号明細書
特許文献 5：特開 2005 - 26000号公報
特許文献 6：特開 2002— 299061号公報
特許文献 7：特開 2005 - 259523号公報
非特許文献 1 : M. A. Baldo et al. , nature, 395卷、 151— 154ページ（1998 年）
非特許文献 2 : M. A. Baldo et al. , nature, 403卷、 17号、 750— 753ページ（ 2000年）
非特許文献 3 : S. Lamansky et al. , J. Am. Chem. Soc. , 123卷、 4304ぺー ジ（2001年）
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0013] 上述したように、連続した湿式塗布法による積層はそれ自体が困難であり、また有 機層間の密着性の低下、有機層間の混じりあい等は、低効率化、低寿命化、高駆動 電圧化を招く原因となる。
[0014] また、一般的に有機 EL材料用途に用いられる材料は、その種類によって溶解度パ ラメータ、溶解度等の溶解物性が大きく異なるという例は極めて稀であるため、従来 技術のような方法は、任意の有機 EL材料に対して適用が困難であるという課題があ る。
[0015] 塗布法は、多くの利点を持つ方法であるが、発光の高効率化、長寿命化、低駆動 電圧化など要求される諸要素について未だ充分とはいえず、これらの課題を解決す るための手段や材料が強く望まれている。
[0016] 本発明の目的は、力かる課題に鑑みてなされたものであり、発光効率が高ぐ長寿 命で、かつ低駆動電圧である有機エレクト口ルミネッセンス素子を低コストで製造する 有機エレクト口ルミネッセンス素子の製造方法を提供することである。 課題を解決するための手段
[0017] 本発明の上記目的は、下記構成により達成された。
[0018] 1.陰極と陽極との間に、複数の有機化合物層を有する有機エレクト口ルミネッセン ス素子の製造方法にぉ 、て、
前記有機化合物層の少なくとも 2層が塗布法で形成され、
前記陽極に隣接する層以外の少なくとも 1層が分散液を用いる塗布法で塗布し、平 滑ィ匕処理を行って形成されたことを特徴とする有機エレクト口ルミネッセンス素子の製 造方法。
[0019] 2.前記複数の有機化合物層を構成する有機化合物の溶解度パラメータの可溶範 囲が各々 8. 3〜10. 6であり、前記分散液の溶媒の溶解度パラメータが 7. 0〜8. 2 又は 10. 7〜23. 0であることを特徴とする前記 1に記載の有機エレクト口ルミネッセン ス素子の製造方法。
[0020] 3.前記複数の有機化合物層が、少なくとも 3層であ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口ルミネッセンス素子の製造方法。
[0021] 4.前記有機化合物層の隣接する少なくとも 3層が、塗布法で形成されることを特徴 とする前記 3に記載の有機エレクト口ルミネッセンス素子の製造方法。
[0022] 5.前記隣接する少なくとも 3層の有機化合物層の主成分のガラス転移温度が、陽 極側より順に小さくなることを特徴とする前記 4に記載の有機エレクト口ルミネッセンス 素子の製造方法。
[0023] 6.前記隣接する少なくとも 3層の有機化合物層が分散液を用いる塗布法で塗布し 、平滑化処理を行って形成されることを特徴とする前記 3乃至 5の ヽずれか 1項に記 載の有機エレクト口ルミネッセンス素子の製造方法。
[0024] 7.前記有機化合物層のすべてが、塗布法で形成されたことを特徴とする前記 1乃 至 6のいずれか 1項に記載の有機エレクト口ルミネッセンス素子の製造方法。
[0025] 8.前記塗布法が、非水溶媒を含有する塗布液を用いることを特徴とする前記 1乃 至 7のいずれか 1項に記載の有機エレクト口ルミネッセンス素子の製造方法。
[0026] 9.前記有機化合物層の少なくとも 1層が、リン光発光材料を含有することを特徴と する前記 1乃至 8のいずれ力 1項に記載の有機エレクト口ルミネッセンス素子の製造 方法。
発明の効果
[0027] 本発明により、発光効率が高ぐ長寿命で、かつ低駆動電圧である有機エレクト口 ルミネッセンス素子を低コストで製造することができる有機エレクト口ルミネッセンス素 子の製造方法を提供することができた。
図面の簡単な説明
[0028] [図 1]有機 EL素子力 構成される表示装置の一例を示した模式図である。
[図 2]表示部の模式図である。
[図 3]画素の模式図である。
[図 4]パッシブマトリクス方式フルカラー表示装置の模式図である。 [図 5]照明装置の概略図である。
[図 6]照明装置の断面図である。
[図 7]インクジェット法によるフルカラー表示装置の作製工程の一例を示す模式図で ある。
符号の説明
[0029] 1 ディスプレイ
3 画素
5 走査線
6 データ線
7 電源ライン
10 有機 EL素子
11 スイッチングトランジスタ
12 馬区動トランジスタ
13 コンデンサ
A 表示部
B 制御部
107 透明電極付きガラス基板
106 有機 EL層
105 陰極
102 ガラスカバー
108 窒素ガス
109 捕水剤
発明を実施するための最良の形態
[0030] 本発明は、陰極と陽極との間に複数の有機化合物層を有する有機エレクトロルミネ ッセンス素子の製造方法において、前記有機化合物層の少なくとも 2層が塗布法で 形成され、さら〖こ、陽極に隣接する層以外の少なくとも 1層を、分散液を用いる塗布 法で塗布し、平滑化処理を行って形成することにより、分散液中の分散物が部分的 に溶解してカゝら平滑ィ匕処理で膜形成されるので、分散液を用いて形成する層と、そ の下の有機物化合層との層界面の平滑性がより一層向上して密着性が高まり、これ により、外部取り出し効率が高ぐ長寿命で、かつ低駆動電圧の有機 EL素子を低コ ストで製造することができることを見出したことである。
[0031] 例えば、溶解物性の差を利用したポリ（3, 4—エチレンジォキシチォフェン) /ポリ スチレンスルホネート（以下、 PEDOTZPSSとも!/、う）水分散液等の材料を正孔輸 送層に用いた場合、この上層に分散液を用いた塗布方法で塗布し、さらに平滑ィ匕処 理を行って薄膜を形成することで、有機 EL素子用途に適した平滑性が高ぐ界面の 密着性の良い薄膜とすることが可能となり、外部取り出し効率が高ぐ長寿命、かつ 低駆動電圧の有機 EL素子を低コストで製造することができる。
[0032] 本発明にお ヽては、複数の有機化合物層を構成する有機化合物の溶解度パラメ ータの可溶範囲が各々 8. 3〜： L0. 6であり、分散液の溶媒の溶解度パラメータが 7. 0〜8. 2又は 10. 7〜23. 0であることが好ましい。これにより、分散液を用いる塗布 法で層を形成する際に、分散液を用いて形成する層の下層が、分散液の溶媒により 溶解されるのを抑えることができるため、有機層間の混じりあい、すなわち、分散液を 用いて形成する層から下層への材料の拡散、もしくは下層から分散液を用いて形成 する層への拡散を抑えることができることから、有機エレクト口ルミネッセンス素子の外 部取り出し効率、寿命をより一層向上させることができ、さらに駆動電圧をより一層低 下させることができる。
本発明に係る溶解度パラメータとは、液体のモル蒸発熱（ Δ H)とモル体積 (V)より定 義され、溶解度パラメータ SP= ( A HZV) 1/2 (単位：（Cal/cm2) 1/2)で表される量を指 す。溶解度パラメータは溶媒との親和性の指標として、一般的に用いられる。本明細 書内では、有機 EL素子の有機層を構成する有機薄膜の溶解性を記述数値として使 用する。後述の表 1に示した溶媒の溶解度パラメータの値は、工業調査会出版の「高 分子材料の耐久性」の値を参考にして！ヽる。
[0033] 溶解度パラメータの可溶範囲とは、塗布時に、下層の薄膜にダメージを与える溶媒 の溶解度パラメータの最小値と最大値の間を指し、次のような方法により、その範囲 を決定している。
[0034] 〈各有機化合物層を構成する主材料の溶解度パラメータの可溶範囲の測定方法〉 100mm X 100mm X I. 1mmのガラス基板をイソプロピルアルコールで超音波洗 浄し、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、前記の各有機化合物層を構成する主材料を乾燥膜厚 30nmとなるように、スピン コート法により成膜し、減圧下、 60°Cにて 1時間乾燥した。なお、塗布条件は個々の 材料で異なる力 テトラヒドロフラン、トルエン、ジクロロベンゼン等の各々可溶な溶媒 を 1. 0から 5. 0質量％となるように溶解 '調整し、スピンコート条件は回転数 500から 3, OOOrpmの任意な回転数で 30秒スピンコートを行い、乾燥膜厚 30nmとなる条件 を用いた。
[0035] このように作製した試験片上に、スピンコーターにより、表 1に示す溶解度パラメータ
(単位：（cal/cm2) 1/2)を有する溶媒のみを、 1000rpm、 30秒スピンコートし、基板上 の薄膜にダメージがあるかどうかを目視により評価した。評価の結果、ダメージが認め られな 、溶媒の溶解度パラメータの最小値と最大値の間を、溶解度パラメータの可 溶範囲と定義した。
[0036] [表 1]
溶解度パラメータ
溶媒 . ノ 、
(cal/ cm )
n 一ペン夕ン 7.0
n—へキサン 7.2
ジェチルエーテル 7.7
π —オクタン 7.8
シクロへキサン 8.3
四塩化炭素 8.6
p—キジレン 8.8
トルエン 8.9
醉酸ェチル 9.0
テ卜ラヒドロフラン 9.2
メチルェチルケトン 9.3
クロロ木ルム 9.4
塩化メチレン 9.7
ァセトン 9.8
1 , 4—ジ才キサン 10.1
ピリジン 10.8
n—ブタノール 11.1
ィソプロピルアルコール 11.1
ァセ卜二卜 リル 11.9
ジメチルホルムアミ ド 12.0
エタノール 12.8
メタノール 14.8
水 23.0 分散液は、溶媒に溶けにくい溶質を分散物として溶媒中に分散させることで調製す るが、有機化合物層を構成する有機化合物の溶解度パラメータの可溶範囲が 8.3 〜10.6であり、分散液の溶媒の溶解度パラメータが 7.0〜8.2又は 10.7〜23.0 であるとしておく（即ち、分散液の溶媒に対して、分散液の分散物と同じく他の有機 化合物層を構成する有機化合物も溶解性が悪 ヽ状態としておく）ことで、分散液を用 いて形成する層の下層が分散液の溶媒により溶解されるのを抑えることができるよう になる。また、有機エレクト口ルミネッセンス素子の有機化合物層を構成する有機化 合物は、一般的に、溶解度パラメータの可溶範囲が 8.3-10.6であるので、材料の 選択の幅を狭めずにして上述したような高性能な有機エレクト口ルミネッセンス素子を 製造することができる。 [0038] また、本発明においては、有機化合物層の隣接する少なくとも 3層が塗布法で形成 されることが好ましい。これにより、より一層低コストで有機 EL素子を製造することがで きる。
[0039] また、本発明においては、隣接する少なくとも 3層の有機化合物層を構成する主成 分のガラス転移温度が、陽極側より順に小さくなることが好ましい。この様な構成とす ることにより、層の平滑ィ匕処理を兼ねて乾燥する際、下層の乱れを起こすことなく上 層の成膜ができ、その結果、より一層高性能な有機エレクト口ルミネッセンス素子を製 造することができる。
[0040] また、本発明においては、隣接する少なくとも 3層の有機化合物層が、分散液を用 いる塗布法で形成されることが好ましい。これにより、より多くの層界面において平滑 性が向上して密着性が高めることができ、その結果、有機エレクト口ルミネッセンス素 子の外部取り出し効率、寿命をより一層向上させることができ、さらに駆動電圧をより 一層低下させることができる。
[0041] また、前記有機化合物層のすべてが、塗布法で形成されることが好ま 、。これに より、より一層低コストで有機エレクト口ルミネッセンス素子を製造することができる。
[0042] また、前記塗布法が、非水溶媒を用いる塗布であることが好ま 、。これにより、薄 膜中に残存が予想される僅かな水分やそれに含まれる塩などイオン性物質の混入を 防ぐことができ、より一層高性能な有機エレクト口ルミネッセンス素子を製造することが できる。
[0043] 前記有機化合物層の少なくとも 1層が、燐光発光材料を含有することが好ましい。こ れにより、より一層発光効率の高い有機エレクト口ルミネッセンス素子を製造すること ができる。
[0044] 次いで、本発明の有機 EL素子の製造方法について、さらに説明する。
[0045] (有機 EL素子の作製方法）
本発明の有機 EL素子の作製方法の一例として、陽極/陽極バッファ層/正孔輸 送層 Z発光層 Z正孔阻止層 Z電子輸送層 Z陰極バッファ層 Z陰極からなる有機 E
L素子の作製法につ 、て説明する。
[0046] まず、適当な基体上に、所望の電極物質、例えば、陽極用物質力 なる薄膜を、 1 μ m以下、好ましくは 10nm〜200nmの膜厚になるように、本発明に係る塗布 (均一 塗布でもよぐ分散液を用いる塗布でもよい。なお、前記塗布の詳細は後述する。）、 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素子の構成層である、有機化合物層 (正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電 子輸送層等)、無機化合物層（陽極バッファ層、陰極バッファ層等)の構成層を形成 させる。陰極の形成についても、前記陽極と同様に、塗布、蒸着、スパッタリング等を 用!/、ることができる。
[0047] これらの層を形成後、その上に陰極用物質力もなる薄膜を、 1 μ m以下好ましくは 5 0〜200nm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。この有機 EL素 子の作製は、一回の真空引きで一貫して正孔注入層から陰極まで作製するのが好ま しいが、途中で取り出して異なる製膜法を施しても力まわない。その際、作業を乾燥 不活性ガス雰囲気下で行う等の配慮が必要となる。
[0048] 本発明の有機 EL素子を用いた多色の表示装置は、発光層形成時のみシャドーマ スクを設け、他層は共通であるのでシャドーマスク等のパターユングは不要であり、一 面に蒸着法、キャスト法、スピンコート法、インクジェット法、スプレー法、印刷法等で 膜を形成できる。
[0049] 発光層のみパターユングを行う場合、その方法に限定はないが、好ましくは蒸着法 、インクジェット法、印刷法である。蒸着法を用いる場合においてはシャドーマスクを 用いたパターユングが好まし 、。
[0050] また、作製順序を逆にして、陰極、陰極バッファ層、電子輸送層、正孔輸送層、発 光層、正孔輸送層、陽極バッファ層、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 2〜40V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。
[0051] 本発明に係る陽極、陰極及び該陽極と該陰極間に設けられる有機化合物層、無機 化合物層の形成方法としては、蒸着法、塗布法を用いることが出来るが、本発明では 塗布法 (溶液塗布、分散液塗布の 、ずれであってもよ!/ヽ）が好ましく用いられる。 [0052] また、塗布方法としては、いわゆる、ウエットプロセス（例えば、スピンコート法、キャス ト法、インクジェット法、印刷法)等がある力 均質な膜が得られやすぐかつピンホー ルが生成しにくい等の点から、スピンコート法、インクジェット法、印刷法等が特に好ま しく用いられる。更に、層ごとに異なる製膜法を適用してもよい。尚、塗布の詳細につ いては、後述の塗布のところで説明する。
[0053] 有機化合物層、無機化合物層の各々の膜厚としては 0. Inn！〜 5 μ mであり、好ま しくは 5nm〜200nmの範囲で適宜選ぶことが望まし!/、。
[0054] 有機 EL素子の構成層（陽極、陰極、有機化合物層、無機化合物層等)の作製に蒸 着法 (例えば、真空蒸着法等)を併用する場合には、その蒸着条件は、使用する化 合物の種類等により異なる力 一般にボート加熱温度 50°C〜450°C、真空度 10—6Pa 〜10— 2Pa、蒸着速度 0. OlnmZ秒〜 50nmZ秒、基板温度 50°C〜300°Cの範 囲になるように条件を調整することが好ま 、。
[0055] なお、本発明の有機 EL素子の層構成、構成材料については、別途詳細に説明す る。
[0056] 《塗布法》
本発明の有機 EL素子の製造方法に係る塗布法について説明する。
[0057] 本発明の有機 EL素子の製造方法に係る塗布法において、用いる塗布液は、有機 EL素子の構成材料が均一に溶解されている溶液でもよぐ有機化合物層の形成材 料が固形分として分散物が溶媒中に分散されて!、る分散液でもよ!、が、有機 EL素 子の有機化合物層の少なくとも 2層が塗布法で形成され、かつ陽極に隣接する層以 外の少なくとも 1層の塗布液には分散液を用いる。
[0058] 本発明に係る塗布液は、適宜選択した、陰極、陽極や有機化合物層等の形成材 料を溶媒に溶解させた溶液、または、適宜選択した、陰極、陽極や有機化合物層等 の形成材料の粒子状 (一次粒子でも、二次粒子を形成して 、てもよ ヽ)を溶媒に分散 させた分散液がある。
[0059] (非水溶媒）
本発明に係る非水溶媒について説明する。
[0060] 塗布液 (溶液でも、分散液でもよい）を調製するにあたり、本発明に係る好ましい態 様の一つとして、非水溶媒を用いて調製することが挙げられる。
[0061] ここで、非水溶媒とは、実質的に水を含まない溶媒を表すが、『実質的に水を含ま ない溶媒とは、溶媒中の水の含有量が 0. 1質量％以下』であるものを非水溶媒と定 義し、また、溶媒中の水の含有量は、従来公知のカールフィッシャー水分計や、自動 水分測定装置等により測定できる。
[0062] (非水溶媒を用いた分散液）
本発明に係る非水溶媒を用いた分散液にっ 、て説明する。
[0063] 本発明に係る非水溶媒を用いた分散液とは、微粒子分散液における分散溶媒 (複 数種の分散溶媒を使用する場合は構成する分散溶媒の内、 50体積％以上の主成 分指す)として上記の非水溶媒を用いて調製された分散液を表し、非水溶媒としては 、水以外の溶媒として好ましくは、アルコール系、二トリル系、炭化水素系溶媒 (具体 的には、下記に示す芳香族系溶剤等が挙げられる)等を用いている分散液を指す。
[0064] なお、前記陽極、陰極、有機化合物層の形成材料と、溶媒の組合せとしては、有機 化合物層の種類に応じて適宜、最適の組み合わせを選択することが好ま U、。
[0065] 塗布液の調製においては、本発明においては、溶質濃度が 0. 01質量％〜10質 量％の範囲 (分散液の場合には、分散液中の固形分が分散液全体の質量の 0. 01 質量％〜50質量％の範囲）に調整することが好ましぐまた、分散液の調製において は、分散粒子の粒径が 1 μ m以下になるように調整することが好ましい。
[0066] (塗布液調製に用いる溶媒）
塗布液に用いる溶媒としては、特に制限はなぐ適宜選択することができ、例えば、 クロロホノレム、四塩ィ匕炭素、ジクロロメタン、 1, 2—ジクロロエタン、ジクロロベンゼン、 ジクロロへキサノン等のハロゲン系溶媒、アセトン、メチルェチルケトン、ジェチルケト ン、メチルイソブチルケトン、 n—プロピルメチルケトン、シクロへキサノン等のケトン系 溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系溶剤、酢酸ェチル、酢酸 n—プロピ ル、酢酸 n—ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸ェチル、 γ —ブチロラタトン、 炭酸ジェチル等のエステル系溶媒、テトラヒドロフラン、ジォキサン等のエーテル系溶 媒、ジメチルホルムアミド、ジメチルァセトアミド等のアミド系溶媒、メタノール、ェタノ ール、 1—ブタノール、エチレングリコール等のアルコール系溶媒、ァセトニトリル、プ 口ピオ-トリル等の-トリル系溶媒、ジメチルスルホキシド、水、これらの混合溶媒、等 が挙げられる。なお、これらの中でも前記溶媒として、水、メタノール、 1ーブタノール
、エチレングリコール等のアルコール系溶媒、テトラヒドロフラン、ジォキサン等のエー テル系溶媒、ジメチルホルムアミド、ジメチルァセトアミド等のアミド系溶媒、これらの 混合溶媒等を使用すると、親水性塗布液が得られる。
[0067] 上記の中でも、分散液を調製する場合は、分散溶媒は分散媒体を溶解しないもの なら、何でもよいが、アルコール系溶媒、二トリル系溶媒が好ましい、より好ましくはメ タノール、エタノール、ァセトニトリル、プロピオ二トリルである。
[0068] また、溶媒の沸点としては、 60°C〜200°Cが好ましぐ更に好ましくは、 80°C〜180
°Cの範囲である。
[0069] (塗布液の粘度）
前記塗布液の粘度としては、乾燥時の塗布ムラを低減させ、且つ、乾燥膜厚の調 整を容易にする観点から、 0. 5mPa' s〜500mPa' sが好ましぐ更に、 lmPa' s〜l
OOmPa · sの範囲に調整することが好まし!/、。
[0070] なお、前記塗布液の粘度は、前記塗布の際の温度、圧力等を調節することにより適 宜所望の範囲に調整することができ、また、前記粘度は、従来公知の回転粘度計、 B 型粘度計等を用いて測定できる。
[0071] 前記塗布液の種類は、有機 EL素子の構成材料に応じて、適宜選択することができ
、親水性塗布液であってもよいし、親油性塗布液であってもよい。
[0072] (塗布液の塗布方法ど塗布手段）
前記塗布液の塗布方法としては、例えば、デイツビング法、スピンコーティング法、 キャスティング法、ダイコート法、ロールコート法、ブレードコート法、バーコート法、グ ラビヤコート法等の湿式塗布法により特に好適に行うことができる。これらの中でも、 塗布手段としてコータを用いて行うのが好ましぐ前記コータの中でも、吐出型コータ を用いて行うのが特に好まし 、。
[0073] また、吐出型コータを用いる場合、精密ダイヤフラムポンプを備え、該精密ダイヤフ ラムポンプの駆動により塗布液が吐出される態様が好ましい。
[0074] この場合、前記塗布液の吐出量を容易に制御し、大面積に塗布可能であり、精密 にかつ薄層に、し力も任意の形状に塗布できるので、高輝度で発光効率に優れた有 機発光素子が低コストで効率良く得られる点で非常に有利である。
[0075] (塗布後の乾燥）
前記乾燥の条件としては、特に制限はないが、塗布形成した層が損傷しない範囲 の温度、圧力等を採用することが好ましい。
[0076] また、塗布液に分散液を用いた場合には、塗布後に平滑化処理を行う。平滑化処 理とは、塗布された分散液中の分散物を膜化させる処理のことをいう。平滑化処理の 一例としては、例えば、分散物を加熱することで分散物を膜化させる処理が挙げられ る。このときに、溶媒の乾燥後もしくは乾燥しながら、有機 EL素子の構成層を形成す ることが好ましぐ加熱成膜を行う場合には、前記構成層を形成する主成分 (この主 成分は塗布液中に溶解して ヽる固形分中の主成分でもある）の材料のガラス転移温 度 (Tg)よりも低い温度で製膜されることが好ましい。また、隣接する少なくとも 3層の 有機化合物層を構成する主成分のガラス転移温度が陽極側より順に小さくなることが 好ましい。
[0077] ここで、ガラス転移温度は、従来公知の方法、例えば、 DSC (示差走査熱量法: Dif ferential Scanning Colorimetry)により永めること力 S出来 。
[0078] 《微粒子分散液》
本発明に係る塗布には、有機 EL素子の構成層（陽極、陰極、有機化合物層等)の 成分が固形分として塗布液中に分散している分散液を用いることが出来るが、好まし くは、該固形分が塗布液中に微粒子分散して ヽる微粒子分散液の状態で塗布する ことが好ましい。
[0079] (微粒子分散液の調製方法）
微粒子分散液の調製方法としては、従来公知の微粒子分散液を製造する方法を 用いることができる。例えば、ホモジナイザー（高圧、超音波等）、ビーズミル、ジェット ミル、アルティマイザ一による物理的な力による分散や、乳化分散等がある。上記方 法に加えて、高分子材料の場合、気相重合、乳化重合、懸濁重合等の方法により、 高分子微粒子を合成し、これを分散液 (場合によっては、再分散が必要な場合もある )とする方法があり、本発明に係る塗布に用いることができる。 [0080] 微粒子分散液の調製には、上記の方法を単独で用いてもよぐ複数の方法を併用 ( 複合して用いるともいう）して用いても構わない。また、ナノ粒子の調製方法として従 来公知の再沈法、例えば、化学と工業、 137ページ、 2002年に記載の方法等を適 用してちょい。
[0081] (微粒子分散液中の分散粒子の平均粒径及び平均粒径の測定方法）
これらの方法を用いることにより、ナノサイズの粒径を持つナノ粒子を含む微粒子分 散液の製造が可能であり、本発明の有機 EL素子の構成層を塗布で積層する場合に 有効であり、且つ、得られた素子の諸特性 (輝度、発光寿命等)も極めて良好である。
[0082] ここで、本発明に用いられる微粒子分散物中の分散粒子の平均粒径は、 Inn！〜 2
OOnmの範囲が好ましぐ更に好ましくは、 5nm〜100nmの範囲であり、特に好まし くは、 10nm〜60nmの範囲である。
[0083] 上述の方法を、使用する材料によって適宜選択、または、組み合わせることで、有 機 EL素子の構成層の形成に適したナノ微粒子分散液を調製することができる。また
、分散液中の微粒子の粒径は、マルバーン社製ゼータサイザ一 1000HSにより測定 した。分散液の濃度は、使用条件によって分散溶媒に用いたものと同一の溶媒で適 宜希釈調整して用いて構わな 、。
[0084] (分散物の濃度）
微粒子分散物（単に分散物でもよい）において、分散液中における濃度の測定は、 下記の方法で固形分濃度を求め、この値を分散液の濃度とした。
[0085] ここで、固形分濃度は次のようにもとめた。分散液 5gを量り取り、減圧下、 100°Cで
3時間乾燥し、残渣の質量を測定した。この時、下記一般式を用いて分散液の濃度（ 固形分濃度)を求めた。
[0086] 固形分濃度 (％) =残渣質量 (g) Z5 (g) X 100
《有機 EL素子の構成層形成への微粒子分散液の適用》
本発明に係る有機 EL素子の構成層 (構成層は、陽極、陰極、有機化合物層等で ある）の形成に塗布方法を適用し、塗布時に分散液を用いることについては、特に構 成層の限定はなぐいずれの構成層にも適用できるが、有機 EL素子の外部取りだし 量子効率の向上、発光寿命の長寿命化、駆動電圧の低減等、本発明に記載の効果 を好ましく得る観点カゝらは、本発明に係るリン光性発光材料 (リン光性発光材料につ V、ては後で詳細に説明する）を微粒子分散液 (微粒子分散物でもよ!、)として用い、 本発明の有機 EL素子の発光層の形成を行い、ドーパントイ匕合物として、前記リン光 性発光材料を発光層中に組み込むことが好ま 、。
[0087] (リン光発光性有機金属錯体の微粒子分散物）
本発明に係るリン光性発光材料としては、リン光発光性有機金属錯体が好ましく用 いられる。リン光発光性有機金属錯体 (なお、リン光発光性有機金属錯体については 後で詳細に説明する）を発光層形成時に微粒子分散物として用いて、発光層中にド 一パントを組み込むメリットにつ 、て、本発明者等は以下のように考えて!/、る。
[0088] 従来、有機金属錯体 (リン光発光性有機金属錯体もこの範疇である)を素子材料と して用いて素子の構成層を形成するときには、蒸着 (スパッタリング等)や、溶液を用 Vヽての塗布による方法が用いられてきて 、る。
[0089] 蒸着法に比較して、特に、コストメリットに優れている溶液系での塗布を考えると、従 来、有機金属錯体を溶解するためには、当該業者においては極性溶媒が使用され ることが一般的であった。
[0090] し力しながら、前記有機金属錯体が溶解しやすい極性溶媒を用いることにより、従 来の有機 EL素子材料の中で、濃度消光の抑制効果が高いとされている、包接型の 有機金属錯体や、デンドリマー構造をもつ発光性ィ匕合物、ポリマー鎖を含む配位子 を有する有機金属錯体等では、本来の濃度消光機能が十分に発揮されな 、と 、う問 題点があった。
[0091] そこで、有機金属錯体を溶解させて溶液とするのではなぐ分散液 (微粒子分散液 )として用いることで、包接型の有機金属錯体や、ポリマー鎖を含む配位子を有する 有機金属錯体が、各々本来持っている濃度消光抑制機能が十分に発揮されることを 、本発明者等は見出した。
[0092] 更に、有機金属錯体を溶解させて溶液とするのではなぐ分散液 (微粒子分散液） として用いる場合、平均粒子径ゃ分散濃度の変化により個々の材料に対する最適化 (チューニング)調整が可能となり、薄膜物性のコントロールが可能になるという、有機 EL素子製造上のメリットをも併せて得ることが出来た。 [0093] また、分散系は均一溶液系に比べても、ミクロな範囲で分子間相互作用を持たせる ことができるため、個々の材料に対する薄膜物性の最適化 (チューニング）が容易と なるということが併せて、本発明の効果として得ることができた。
[0094] また、リン光発光性有機金属錯体を分散させる溶媒としては、特に分散可能な溶媒 であれば特に限定はないが、本発明に記載の効果を最大限に得るためには、一般 的に貧溶媒と考えられる非極性溶媒、アルコールまたは水等を分散溶媒として用い ることが好ましい。
[0095] 《複合体》
本発明では、分散液 (微粒子分散液)に含まれる、リン光発光性有機金属錯体 (リン 光発光性有機金属錯体については後で詳細に説明する）は、リン光発光性有機金 属錯体が、包接化合物に包接され、複合体を形成していてもよい。
[0096] 複合体とは、包接化合物に、リン光発光性有機金属錯体 (発光ドーパントともいい、 説明は後述する。）を包接させた状態で存在することが好ましい。また、包接化合物 は、正孔輸送性基または電子輸送性基を有することが好ましい。前記正孔輸送性基 、電子輸送性基については、包接ィ匕合物のところで説明する。
[0097] 更に、包接ィ匕合物は、包接機能を有する部分構造を繰り返し単位として有する重 合体の形態としても用いることが出来る。
[0098] 本発明者等は、上記の問題点を本発明の複合体を用いて作製された有機 EL素子 により、素子の外部取り出し量子効率や発光寿命の向上、駆動電圧の低減等を達成 したが、その経緯を下記に示す。
[0099] 従来公知の、デンドリマー構造をもつ発光性ィ匕合物（ここで、デンドリマーとは、デン ドロン (榭木状分子とも 、 、）を分子内に有するものである）、有機蛍光色素をシクロ デキストリン誘導体に包接させた固定ィヒ有機蛍光色素を有する蛍光色変換膜をもち V、た有機発光素子や、有機化合物とシクロデキストリン類の包接錯体を含有すること を特徴とする有機エレクト口ルミネッセンス素子においては、各々の発光性化合物が 包接ィ匕合物の内部空間に包接されたことによる、包接効果 (籠効果ともいい、立体的 な要因によりドーパント同士の接近が妨げられることによる濃度消光の抑制、材料の 劣化防止、素子の安定性向上等)を得ることには成功しているが、反面、有機 EL素 子の発光に欠かせない正孔と電子の再結合の効率が低下したり、正孔と電子の再結 合により生成したホスト化合物の励起三重項状態からリン光発光性化合物 (有機金 属錯体)へのスムースなエネルギー移動が抑制され、発光効率の低下、駆動電圧の 増加等の好ましくない現象が招来される等の傾向があった。
[0100] 本発明者等は、種々検討の結果、包接効果と電荷注入のバランスの調整が上記問 題点解決のキーと考え、前記バランスを調整する手段として、包接化合物と有機金属 錯体の分子間相互作用（ここで、分子間相互作用とは有機金属錯体が包接化合物 により包接されて ヽる度合 ヽを示す）に着目した。
[0101] そして、前記分子間相互作用の強さを表すパラメータ一として、有機金属錯体、複 合体の各々の濃度消光の抑制度 (本発明では、蛍光強度測定から濃度消光を示す 濃度を算出する。これについては、包接ィ匕合物のところで詳細に説明する。）を測定 することにより、包接効果と電荷注入のノ ンスの状態を推定することが可能になつ た。
[0102] 尚、本発明に用いることができる複合体は、種々の表示デバイス、ディスプレイに加 えて、各種発光光源、照明装置の形成材料として用いる、家庭用照明、車内照明、 また露光光源のような一種のランプ用形成材料としても有用であり、また、液晶表示 装置のノ ックライト等、表示装置用の形成材料としても有用である。中でも、上記の表 示装置、照明装置に用いられる有機 EL素子の形成材料として好ましく用いられ、特 に、有機 EL素子の構成層である発光層（なお、発光層についての詳細は後述する） の形成用材料として好ましく用いられる。
[0103] また、複合体の合成に当たっては、包接化合物をリン光発光性有機金属錯体に包 接させるわけであるが、従来公知の包接体 (包接化合物がゲスト分子を包接化合物 の内部空間に取りこんだ状態）の合成方法 (これら合成は、当該業者にとっては周知 の合成方法である。）を参照することにより、複合体の合成を実施することが出来る。
[0104] 《包接化合物》
本発明に用いることができる包接ィ匕合物につ 、て説明する。
[0105] 本発明に用いることができる包接ィ匕合物は、下記に示すような包接機能を有する化 合物である。 [0106] (包接）
本発明でいう包接とは、イオン結合力、イオン一双極子相互作用、水素結合、電荷 移動相互作用、配位結合、ファンデルワールス力、 π— π相互作用（ πスタック)等 の結合力により、包接ィ匕合物が包接される化合物 (本発明では、リン光発光性有機 金属錯体が包接される化合物である。）を取り囲んで、本発明の複合体を生成する現 象を示す。
[0107] また、本発明においては、包接ィ匕合物がゲスト分子を取り囲むという状態は、包接 化合物の内部空間にゲストィヒ合物が完全または部分的に取り込まれる状態はもちろ んであるが、包接ィ匕合物がゲスト分子との分子間相互作用により分子集合体を形成 する場合も含み、前記包接化合物の内部空間にゲスト化合物が完全に取り込まれて いない状態も包接されている状態として含むことが好ましい。本発明においては、包 接ィ匕合物の内部空間にゲストィ匕合物分子が完全に取り込まれていない状態のほうが 、本発明に記載の効果 (素子の外部取り出し量子効率の向上)をより好ましく得ること ができるので好ましい。
[0108] (包接の確認方法）
リン光発光性有機金属錯体が包接化合物に包接されて複合体を形成したか、また は未包接体の状態で存在して!/、るかの確認方法としては、従来公知の包接体の一 般的な確認方法を使用することができる。
[0109] 例えば、包接ィ匕合物は溶解するが、有機金属錯体は溶解しな 、ような溶媒系で包 接を行うことで、溶液中での有機金属錯体の消失をもって包接体の生成を確認出来 る。
[0110] より定量的な確認手段としては、 — NMR (核磁気共鳴分析)または、 13C— ΝΜ R (核磁気共鳴分析)等を用いることで、単独の有機金属錯体で存在しているか、包 接ィ匕合物と複合体を形成しているかどうかを定量的に確認することが出来る。
[0111] また、包接効果と電荷注入のバランス、即ち、包接化合物と有機金属錯体の分子 間相互作用の大きさは、下記で詳述する、濃度消光の抑制度を算出することにより包 接の度合 ヽ (濃度消光の抑制度とも 、う）を確認することができる。
[0112] 以下に、包接の度合いについて説明する。 [0113] 《包接の度合い (濃度消光の抑制度)の算出方法》
包接の度合いの算出方法としては、複合体、未包接状態の有機金属錯体の蛍光 強度測定から濃度消光を示す濃度を各々測定し、濃度消光の抑制度を算出し、包 接の度合いを推定した。
[0114] 具体的には、次のような操作により算出することができる。合成した複合体 (包接体 ともいう）をゲノレ濾過クロマトグラフィー、もしくはカラムクロマトグラフィー等により精製 した後、濃度を変えて蛍光測定 (測定は各々 N = 3)を行い、その平均値を用いた。
[0115] 各濃度での蛍光強度から、濃度消光を示す濃度 [C]を決定した。同様にして、ブラ ンクとなる未包接体の有機金属錯体の濃度消光を示す濃度 [CO]を決定し、両者の 関係が、（CZC0) > 1. 1のとき、包接体 (有機金属錯体が包接化合物により包摂さ れている）と定義した。ここで、本発明においては、（CZCO)の値が 1. 2以上である ことが好ましぐ更に好ましくは、 1. 4〜3. 0の範囲である。
[0116] また、包接体中のリン光ドーパントの濃度は、当該業者周知の無機金属の定量方 法である ICP (誘導結合プラズマ)発光分析により決定し、算出することが出来る。
[0117] 以上から、本発明者等は、上記の包接の度合い (濃度消光の抑制度)から、包接ィ匕 合物と有機金属錯体の分子間相互作用を考慮することによって、包接効果と電荷注 入のバランスを最適化し、リン光発光型有機 EL素子の高い発光効率を生かしながら 、且つ、高い発光寿命を有する有機 EL素子の開発に至ったものである。また、本発 明の有機 EL素子は、駆動電圧も低!、と 、う優れた特性を示すことがわかった。
[0118] また、包接化合物と、該包接化合物に包接したリン光発光性有機金属錯体により形 成された複合体における、該有機金属錯体の包接状態のコントロールの一つの方法 としては、包接ィ匕合物とリン光発光性ドーパントの組み合わせを選択することで、例え ば 1 : 1包接体、 2 : 1包接体と言ったように、包接時の包接化合物と有機金属錯体 (リ ン光ドーパント）のとの包接比を調節することができる。前述のように、包接状態のコン トロール (具体的には、包接効果と分子間相互作用とのバランス調整ということである
)の結果、後述の実施例に示すように、外部取り出し量子効率や発光寿命の向上だ けではなぐ素子の駆動電圧の低減という効果をも併せて実現することが出来る。
[0119] 《包接化合物の具体例》 本発明に用いることができる包接ィ匕合物とは、下記に示す包接機能を有する化合 物を指し、例えば、クラウンエーテル誘導体、シクロフアン誘導体、カリックスァレーン 誘導体、カーボンナノチューブ誘導体、シクロデキストリン誘導体、シクロトリフォスファ ゼン誘導体、クリプタンド誘導体、ポタンド誘導体等が挙げられる力 中でも、カリック スァレーン誘導体、クラウンエーテル誘導体、シクロデキストリン誘導体が好ましぐ更 に好ましくは、カリックスァレーン誘導体、クラウンエーテル誘導体が挙げられる。
[0120] また、本発明に用いることができる包接ィ匕合物として好ましく用いられるカリックスァ レーン誘導体、クラウンエーテル誘導体、シクロデキストリン誘導体について、以下に 具体的に説明する。
[0121] (カリックスァレーン誘導体）
本発明に用いることができるカリックスァレーン誘導体とは、下記一般式 (A)で表さ れるように、フエノール誘導体をアルキレン基またはォキシアルキレン基で結合した環 状構造を有する化合物の総称を表し、また、分子内のフエノール性水酸基は置換基 で置換されて 、て構わな 、。
[0122] [化 1] 般式 (A>
Figure imgf000023_0001
[0123] 一般式 (A)にお!/、て、 A、 Lで各々表される二価の連結基としては、アルキレン基、 ァルケ-レン基、アルキニレン基、ァリーレン基などの炭化水素基のほか、前記アル キレン基、前記ァルケ-レン基、前記アルキニレン基、前記ァリーレン基中、各々へ テロ原子 (例えば、窒素原子、硫黄原子、珪素原子等)を含むものであってもよぐま た、チォフェン一 2, 5—ジィル基や、ピラジン一 2, 3—ジィル基のような、芳香族複 素環を有する化合物（ヘテロ芳香族化合物ともいう）に由来する二価の連結基であつ てもよいし、酸素や硫黄などのカルコゲン原子であってもよい。また、アルキルイミノ基 、ジアルキルシランジィル基ゃジァリールゲルマンジィル基のような、ヘテロ原子を会 して連結する基でもよい。
[0124] 更に、 A、 Lで各々表される二価の連結基としては、例えば、力ルバゾール環、カル ボリン環、ジァザ力ルバゾール環（モノアザカルボリン環ともいい、カルボリン環を構成 する炭素原子のひとつが窒素原子で置き換わった構成の環構成を示す)、トリァゾー ル環、ピロール環、ピリジン環、ピラジン環、キノキサリン環、チォフェン環、ォキサジ ァゾール環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチォフェン環、インドール環等のような芳香 族複素環群力 選択される芳香族複素環力 導出される二価の基等を用いることが 出来る。
[0125] また、更に、後述する Rで表される置換基を有してもよい。
[0126] 一般式 (A)にお 、て、 Rで表される置換基としては、アルキル基 (例えば、メチル基 、ェチル基、プロピル基、イソプロピル基、 tert—ブチル基、ペンチル基、へキシル基
、ォクチル基、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、シクロへキシル基等）、アルケニル基 (例え ば、ビュル基、ァリル基等）、アルキ-ル基 (例えば、ェチュル基、プロパルギル基等） 、ァリール基 (例えば、フエ-ル基、ナフチル基等）、芳香族複素環基 (例えば、フリル 基、チェニル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジュル基、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-ル基、ジァザカルバゾリル基 (前記カルボリ-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、ォキサゾリ ジル基等）、アルコキシ基 (例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルォキシ基、ペン チルォキシ基、へキシルォキシ基、ォクチルォキシ基、ドデシルォキシ基等）、シクロ アルコキシ基 (例えば、シクロペンチルォキシ基、シクロへキシルォキシ基等）、ァリー ルォキシ基 (例えば、フエノキシ基、ナフチルォキシ基等）、アルキルチオ基 (例えば、 メチルチオ基、ェチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、へキシルチオ基、 ォクチルチオ基、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、シクロへキシルチオ基等）、ァリールチオ基 (例えば、フエ二ルチオ基、ナ フチルチオ基等）、アルコキシカルボ-ル基（例えば、メチルォキシカルボ-ル基、ェ チルォキシカルボニル基、ブチルォキシカルボニル基、ォクチルォキシカルボニル 基、ドデシルォキシカルボニル基等）、ァリールォキシカルボ-ル基 (例えば、フエ- ルォキシカルボ-ル基、ナフチルォキシカルボ-ル基等）、スルファモイル基（例えば 、アミノスルホ -ル基、メチルアミノスルホ -ル基、ジメチルアミノスルホ -ル基、ブチ ルアミノスルホニル基、へキシルアミノスルホニル基、シクロへキシルアミノスルホニル 基、ォクチルアミノスルホ -ル基、ドデシルアミノスルホ-ル基、フエ-ルアミノスルホ
-ル基、ナフチルアミノスルホ -ル基、 2—ピリジルアミノスルホ -ル基等）、ァシル基（ 例えば、ァセチル基、ェチルカルボ-ル基、プロピルカルボ-ル基、ペンチルカルボ ニル基、シクロへキシルカルボ-ル基、ォクチルカルポ-ル基、 2—ェチルへキシル カルボ-ル基、ドデシルカルポ-ル基、フエ-ルカルポ-ル基、ナフチルカルボ-ル 基、ピリジルカルボ-ル基等）、ァシルォキシ基 (例えば、ァセチルォキシ基、ェチル カルボニルォキシ基、ブチルカルボニルォキシ基、ォクチルカルボニルォキシ基、ド デシルカルボニルォキシ基、フエ-ルカルポニルォキシ基等）、アミド基 (例えば、メチ ルカルボ-ルァミノ基、ェチルカルボ-ルァミノ基、ジメチルカルボ-ルァミノ基、プロ ピルカルボ-ルァミノ基、ペンチルカルボ-ルァミノ基、シクロへキシルカルボ-ルァ ミノ基、 2—ェチルへキシルカルボ-ルァミノ基、ォクチルカルボ-ルァミノ基、ドデシ ルカルボ-ルァミノ基、フエ-ルカルポ-ルァミノ基、ナフチルカルボ-ルァミノ基等） 、力ルバモイル基（例えば、ァミノカルボ-ル基、メチルァミノカルボ-ル基、ジメチル ァミノカルボ-ル基、プロピルアミノカルボ-ル基、ペンチルァミノカルボ-ル基、シク 口へキシルァミノカルボ-ル基、ォクチルァミノカルボ-ル基、 2—ェチルへキシルァ ミノカルボ-ル基、ドデシルァミノカルボ-ル基、フエ-ルァミノカルボ-ル基、ナフチ ルァミノカルボ-ル基、 2—ピリジルァミノカルボ-ル基等）、ウレイド基 (例えば、メチ ルゥレイド基、ェチルウレイド基、ペンチルゥレイド基、シクロへキシルウレイド基、オタ チルウレイド基、ドデシルウレイド基、フ -ルゥ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）、スルフィエル基（例えば、メチルスルフィ-ル基、ェチルスル フィエル基、ブチルスルフィ-ル基、シクロへキシルスルフィ-ル基、 2—ェチルへキ シルスルフィ-ル基、ドデシルスルフィ-ル基、フエ-ルスルフィ-ル基、ナフチルス ルフィ-ル基、 2—ピリジルスルフィエル基等）、アルキルスルホ -ル基（例えば、メチ ノレスノレホニノレ基、ェチノレスノレホ-ノレ基、ブチノレスノレホニノレ基、シクロへキシノレスノレホ -ル基、 2—ェチルへキシルスルホ -ル基、ドデシルスルホ -ル基等）、ァリールスル ホ-ル基またはへテロアリールスルホ -ル基（例えば、フエ-ルスルホ-ル基、ナフチ ルスルホ -ル基、 2—ピリジルスルホ -ル基等）、アミノ基 (例えば、アミノ基、ェチルァ ミノ基、ジメチルァミノ基、ブチルァミノ基、シクロペンチルァミノ基、 2—ェチルへキシ ルァミノ基、ドデシルァミノ基、ァ-リノ基、ナフチルァミノ基、 2—ピリジルァミノ基等） 、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、フルォロメチル基、トリフルォロメチル基、ペンタフルォロェチル基、ペンタフ ルォロフエ-ル基等）、シァノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、シリル基 (例え ば、トリメチルシリル基、トリイソプロビルシリル基、トリフエ-ルシリル基、フエ-ルジェ チルシリル基等)等が挙げられる。
[0127] これらの置換基は、上記の置換基によってさらに置換されて 、てもよ 、。また、これ らの置換基は複数が互 、に結合して環を形成して 、てもよ 、。
[0128] 以下に、本発明に用いることができるカリックスァレーン誘導体の具体例を挙げるが 、本発明はこれらに限定されない。
[0129] [化 2]
Figure imgf000026_0001
[0130] CA- 1にお!/ヽて、 Aは、 CHまたは Nを表し、 Rは、水素原子、メチル基またはァセ チル基を表し、 nは、 1〜6の整数を表す。
[0131] (クラウンエーテル誘導体）
本発明に用いることができるクラウンエーテル誘導体とは、下記一般式 (B)または 一般式 (C)で各々表されるように、環状ポリエーテルであって、環全体が多座配位子 となり、金属イオンや有機イオンと包接する機能を持つ化合物の総称を表し、且つ、 酸素原子の代わりにその一部、または全てが窒素、硫黄で置換されても良い。
[0132] [化 3] 一般式 (B) 一般式 (C)
Figure imgf000027_0001
[0133] 一般式 (B)、一般式 (C)の各々にお 、て、 Lは、単結合または二価の連結基を表し 、 Chは、酸素原子または硫黄原子を表す。 mは、 1〜9の整数、 nは、 1〜3の整数を 表し、 Zは、蛍光性化合物の残基またはリン光性化合物の残基を表す。
[0134] 一般式 (B)、一般式 (C)の各々にお 、て、 Lで表される二価の連結基は、上記一般 式 (A)の A、 Lで各々表される二価の連結基と同義である。
[0135] 一般式 (B)、一般式 (C)の各々にお 、て、 Zで表される蛍光性ィ匕合物の残基として 用いられる蛍光性化合物としては、後述する蛍光性ドーパント (蛍光発光性化合物と もいう）に記載の色素、蛍光性ィ匕合物または蛍光性ドーパントの具体例等が挙げられ る。
[0136] 一般式 (B)、一般式 (C)の各々にお 、て、 Zで表されるリン光性化合物の残基とし て用いられるリン光性ィ匕合物としては、後述するリン光性ィ匕合物（リン光ドーパントとも いう）に記載の化合物等が挙げられる。
[0137] また、上記一般式 (B)、 (C)で各々表されるクラウンエーテル誘導体は、上記一般 式 (A)で表されるカリックスァレーン誘導体が有する置換基 Rを有して 、てもよ!/、。 [0138] 以下、本発明に用いられるクラウンエーテル誘導体の具体例を挙げるが、本発明は これらに限定されない。
[0139] [化 4]
Figure imgf000028_0001
Figure imgf000028_0002
[0140] 上記の具体例である CE— 1、 CE— 2の各々において、 Aは、 CHまたは Nを表し、 nは、 1〜9の整数を表す。
[0141] (シクロデキストリン誘導体）
本発明に用いることができるシクロデキストリン誘導体とは、下記一般式 (D)で表さ れるように、複数の D—ダルコビラノース基がひー1、 4グリコシド結合によって環化し た構造を有する化合物の総称である。分子内に存在する 1級と 2級の水酸基は、置 換基で置換されて 、ても構わな 、。
[0142] [化 5]
Figure imgf000028_0003
[0143] 一般式 (D)にお 、て、 Rは置換基を表し、 Zは、蛍光性化合物の残基またはリン光 性化合物の残基を表す。
[0144] 一般式 (D)にお 、て、 Rで表される置換基は、上記一般式 (A)にお 、て、 Rで表さ れる置換基と同義である。
[0145] 一般式 (D)にお 、て、 Zで表される蛍光性ィ匕合物の残基として用いられる蛍光性ィ匕 合物としては、後述する蛍光性ドーパント (蛍光発光性化合物ともいう）に記載の色素
、蛍光性ィヒ合物または蛍光性ドーパントの具体例等が挙げられる。
[0146] 一般式 (D)にお 、て、 Zで表されるリン光性ィ匕合物の残基として用いられるリン光性 化合物としては、後述するリン光性ィ匕合物（リン光ドーパントともいう）に記載の化合物 等が挙げられる。
[0147] 以下、本発明に用いることができるシクロデキストリン誘導体の好ましい具体例を示 す力 本発明はこれらに限定されない。
[0148] [化 6]
Figure imgf000029_0001
CD— 1 CD— 2
[0149] CD- I, 2において、 Acは、各々ァセチル基を表す。
[0150] また、本発明に用いることができる包接ィ匕合物は、素子の発光効率向上の観点から 、少なくとも正孔輸送性基または電子輸送性基を有することが好ましい。以下に、本 発明に用いられる包接化合物が有する正孔輸送性基、電子輸送性基につ!、て説明 する。
[0151] (包接化合物が有する正孔輸送性基）
本発明に用いることができる包接ィ匕合物が有する正孔輸送性基にっ 、て説明する [0152] 本発明に用いることができる包接ィ匕合物が有する正孔輸送性基としては、後述する 、本発明の有機 EL素子の構成層として用いられる正孔輸送性層に含有される正孔 輸送材料から誘導される置換基が好ましく用いられる。
[0153] 前記置換基 (正孔輸送性基)を分子内に部分構造として含む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が、例えば、トリァゾール誘導体、ォキサジァゾール 誘導体、イミダゾール誘導体、力ルバゾール誘導体、カルボリン誘導体、ジァザカル バゾール誘導体（ここで、ジァザ力ルバゾールとは、前記カルボリン誘導体のカルボリ ン環を構成する炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを表す。）、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、フエ-レンジアミン誘 導体、ァリールァミン誘導体、ァミノ置換カルコン誘導体、ォキサゾール誘導体、スチ リルアントラセン誘導体、フルォレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、 シラザン誘導体、ァ-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 ェンオリゴマー等の従来公知の材料や、ボルフイリンィ匕合物、芳香族第三級アミンィ匕 合物及びスチリルアミンィ匕合物、芳香族第三級アミンィ匕合物等が挙げられる。
[0154] 芳香族第三級アミンィ匕合物及びスチリルアミンィ匕合物の代表例としては、 N, N, N ' , N' —テトラフエニル一 4, 4' —ジァミノフエ-ル； N, N' —ジフエ-ル一 N, N ' —ビス（3—メチルフエ-ル）一〔1, 1' —ビフエ-ル〕一 4, 4' —ジァミン（TPD) ; 2, 2 ビス（4 ジ一 p トリルァミノフエ-ル）プロパン； 1, 1—ビス（4 ジ一 p トリ ルァミノフエ-ル）シクロへキサン； N, N, N' , N' —テトラ一 p トリル一 4, 4' - ジアミノビフエ-ル； 1 , 1 ビス（4 ジ一 p トリルァミノフエ-ル） 4 フエ-ルシク 口へキサン；ビス（4 -ジメチルァミノ 2 メチルフエ-ル）フエニルメタン；ビス（4 -ジ —p トリルァミノフエ-ル）フエ-ルメタン； N, N' —ジフエ-ル一 N, N' —ジ（4— メトキシフエ-ル） 4, 4' ージアミノビフエニル； N, N, N' , N' —テトラフエ-ル —4, 4' ージアミノジフエ-ルエーテル； 4, 4' ビス（ジフエ-ルァミノ）クオ一ドリフ ェ -ル； N, N, N トリ（p トリル）ァミン； 4— (ジ— p トリルァミノ）— 4' —〔4— (ジ —p トリルァミノ）スチリル〕スチルベン； 4— N, N ジフエ-ルァミノ—（2 ジフエ- ルビ-ル）ベンゼン； 3—メトキシ一 4' — N, N ジフエニルアミノスチルベンゼン； N フエ-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ーナ フチル） N フエ-ルァミノ〕ビフエ-ル（以下、 NPDと略記する）、特開平 4 308 688号公報に記載されているトリフエ-ルァミンユニットが 3つスターバースト型に連 結された 4, 4' , A" —トリス〔?^— (3—メチルフエ-ル）一 N フエ-ルァミノ〕トリフエ -ルァミン（以下、 MTDATAと略記する）等が挙げられる。
[0155] 以下、本発明に係る分散液の調製方法の一例を下記に示す。
[0156] (a)再沈法による分散液 (微粒子分散液)の調製
300mgのポリビ-ルカルバゾール（PVK)、 18mgのトリス（2—フエ-ルビリジン）ィ リジゥム (Ir (ppy) )を 30mlのテトラヒドロフラン (THF)に溶解した。次に、エタノール
3
ZTHF(9Zl)溶液 50mlを激しく撹拌し、これに前述の THF溶液 10mlをマイクロシ リンジを用いて滴下し、一次分散液を得た。この一次分散液を撹拌しながら窒素気流 下で約 6時間かけて、体積がほぼ半分になるまでゆっくり濃縮し、目的の分散液を得 た。（平均粒径 60nm)
(b)乳化分散による分散液 (微粒子分散液：ナノ微粒子の製造)の調製
クレアミックス CLM (ェムテクニック（株）社製）のポットに、ポリビュル力ルバゾール（ PVK) 12gとトリス（2—フエ-ルビリジン)イリジウム（Ir (ppy) ) 0. 72gおよび 1, 2—
3
ジクロロェタン 100mlをカ卩え、撹拌して溶解させた。
[0157] ここに、 270mlの純水を加え、 20000rpmで 5分間乳化を行った。その後、 1, 2— ジクロロエタンを流去し、微粒子水分散液を得た（平均粒径 40nm)。
[0158] 次に常法に従って、 n ブチルアルコールへの溶媒置換を行い、目的の微粒子ァ ルコール分散液を得た（平均粒径 50nm)。
[0159] (c)ァペックスミルを用いたナノ微粒子分散液の製造方法
4, 4，—ビス [N— (1—ナフチル） N フエ-ルァミノ]ビフエ-ル（α— NPD) 50 gをエチルアルコール 300mlに加え、これを壽工業製ァペックスミルで、 0. 05mmの ビーズを用いて 20分間周速 8mZ秒で分散させ、目的の微粒子アルコール分散液 を得た (平均粒径 35nm)。 [0160] 本発明において、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ない。 (i)陽極 Z発光層 Z電子輸送層 Z陰極 (ϋ)陽極 Z正孔 輸送層 Z発光層 Z電子輸送層 Z陰極 (m)陽極 Z正孔輸送層 Z発光層 Z正孔阻止 層 Z電子輸送層 Z陰極 Gv)陽極 Z正孔輸送層 Z発光層 Z正孔阻止層 Z電子輸送 層 Z陰極バッファ一層 Z陰極 (V)陽極 Z陽極バッファ一層 Z正孔輸送層 Z発光層 Z正孔阻止層 Z電子輸送層 Z陰極バッファ一層 Z陰極
(有機化合物層）
本発明の有機 EL素子に係る有機化合物層としては、上記の層構成の中で、正孔 輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層等が挙げられるが、その他、正孔注入層
、電子注入層等、有機 EL素子の構成層に含有される有機化合物が含有されていれ ば、有機化合物層として定義される。更に、陽極バッファ一層、陰極バッファ一層等 に有機化合物が用いられる場合には、陽極バッファ一層、陰極バッファ一層は、各々 有機化合物層を形成する。
[0161] 尚、前記有機化合物層には、後述する、『有機 EL素子の構成層に使用可能な有 機 EL素子材料』等を含有する層も含まれる。
[0162] (無機化合物層）
無機化合物層とは、構成層の構成成分として無機化合物が主成分 (ここで、主成分 とは、層全体の 50質量％以上含有される場合を示す)を形成する場合の層を示し、 具体的には、上記の層構成の中で、陽極バッファ一層、陰極バッファ一層等の形成 に無機化合物が用いられる場合が挙げられる。
[0163] 《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力 なり、広い意味で 正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は単層または複数 層設けることができる。
[0164] 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 、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。
[0165] 本発明に用いられる正孔輸送層には、例えば、トリァゾール誘導体、ォキサジァゾ 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、フエ-レンジァミン誘導体、ァリールァミン誘導体、ァミノ置換力 ルコン誘導体、ォキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルォレノン誘導 体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、ァニリン系共重合体、ま た、導電性高分子オリゴマー、特にチォフェンオリゴマー等の従来公知の材料を用 いてもよい。
[0166] 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力 ポルフィリン化合物
、芳香族第三級ァミン化合物及びスチリルァミン化合物、特に芳香族第三級ァミン化 合物を用いることが好まし 、。
[0167] 芳香族第三級アミンィ匕合物及びスチリルアミンィ匕合物の代表例としては、前述した 包接化合物が有する正孔輸送性基に記載の芳香族第三級ァミン化合物及びスチリ ルァミン化合物と同様の化合物を挙げることができる。
[0168] さらに、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。
[0169] 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、薄膜ィ匕することに 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、通常は
5nm〜5 μ m程度、好ましくは 5nm〜200nmである。この正孔輸送層は、上記材料 の 1種または 2種以上力 なる一層構造であってもよ 、。
[0170] 以下、本発明の有機 EL素子の正孔輸送層の形成に好ましく用いられる化合物の 具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
[0171] [化 7] A.正孔輸送材料
Figure imgf000034_0001
[0172] 《電子輸送層》
本発明に用いることができる電子輸送層は、陰極より注入された電子を発光層に伝 達する機能を有していればよぐ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る。また、電子輸送層とは電子を輸送する機能を 有する材料を含有し、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。
[0173] この電子輸送層に用いられる材料 (以下、電子輸送材料という）の例としては、 -ト 口置換フルオレン誘導体、ジフヱ-ルキノン誘導体、チォピランジオキシド誘導体、ナ フタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、カルポジイミド、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、ォキサジァゾール誘導体 等が挙げられる。更に、上記ォキサジァゾール誘導体において、ォキサジァゾール 環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引性基として 知られて!/ヽ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 ることがでさる。
[0174] 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。
[0175] または、 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
-ゥム（Alq )、トリス（5, 7—ジクロロ一 8—キノリノール）アルミニウム、トリス（5, 7—ジ
3
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- ゥム、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。
[0176] その他、メタルフリーまたはメタルフタロシアニン、更には、それらの末端がアルキル 基ゃスルホン酸基等で置換されて ヽるものも、電子輸送材料として好ましく用いること ができる。または、発光層の材料として例示したジスチリルビラジン誘導体も、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型一 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。
[0177] この電子輸送層は、上記化合物を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト 法、 LB法等の公知の薄膜形成法により製膜して形成することができる。
[0178] (電子輸送層の膜厚）
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、キヤ 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〜5 μ m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種以上力もなる一層構造であってもよ 、。 [0179] 以下、本発明の有機 EL素子の電子輸送層の形成に好ましく用いられる化合物の 具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
[0180] [化 8]
C.電子輸送材料
Figure imgf000036_0001
[0181] 《発光層》
本発明に用いられる発光層につ 、て説明する。 [0182] 本発明に用いられる発光層は、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!/、。
[0183] 本発明に用いられる発光層には、本発明の複合体 (上記の包接ィ匕合物に、上記の リン光発光を示すリン光発光材料 (リン光性ィ匕合物）が包接されている）を用いること で、発光効率が高ぐ長寿命の有機 EL素子を作製することができる。
[0184] リン光性ィ匕合物の発光は、原理としては 2種挙げられ、一つはキャリアが輸送される ホストイ匕合物上でキャリアの再結合が起こってホストイ匕合物の励起状態が生成し、こ のエネルギーをリン光性ィ匕合物に移動させることでリン光性ィ匕合物からの発光を得る というエネルギー移動型、もう一つはリン光性ィ匕合物がキャリアトラップとなり、リン光 性ィ匕合物上でキャリアの再結合が起こり、リン光性ィ匕合物力 の発光が得られるとい うキャリアトラップ型であるが、いずれの場合においても、リン光性化合物の励起状態 のエネルギーはホストイ匕合物の励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。
[0185] 本発明においては、リン光性ィ匕合物のリン光発光極大波長としては特に制限される ものではなぐ原理的には、中心金属、配位子、配位子の置換基等を選択することで 得られる発光波長を変化させることができるが、リン光性ィ匕合物のリン光発光波長が 3 80ηπ！〜 480nmにリン光発光の極大波長を有することが好ましい。
[0186] このようなリン光発光波長を有するものとしては、青色に発光する有機 EL素子や白 色に発光する有機 EL素子が挙げられるが、これらの素子はより発光電圧を抑え、低 消費電力で作動させることができる。
[0187] また、リン光性ィ匕合物を複数種用いることで、異なる発光を混ぜることが可能となり、 これにより任意の発光色を得ることができる。リン光性化合物の種類、ドープ量を調整 することで白色発光が可能であり、照明、ノ ックライトへの応用もできる。
[0188] 《ホストイ匕合物》
本発明に用いられるホストイ匕合物とは、発光層に含有される化合物のうちで室温（2 5°C)において、リン光発光のリン光量子収率が 0. 01未満の化合物である。
[0189] 本発明に用いられる発光層にお ヽては、ホストイ匕合物として、公知のホスト化合物 を複数種併用して用いてもよい。ホストイ匕合物を複数種もちいることで、電荷の移動 を調整することが可能であり、有機 EL素子を高効率ィ匕することができる。これらの公 知のホストイ匕合物としては、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、かつ、発光の長波 長化を防ぎ、なおかつ高 Tg (ガラス転移温度)である化合物が好ま U、。
[0190] 公知のホストイ匕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が挙 げられる。
[0191] 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— 10544 5号公報、同 2002— 343568号公報、同 2002— 141173号公報、同 2002— 352 957号公報、同 2002— 203683号公報、同 2002— 363227号公報、同 2002— 2 31453号公報、同 2003— 3165号公報、同 2002— 234888号公報、同 2003— 2 7048号公報、同 2002— 255934号公報、同 2002— 260861号公報、同 2002— 280183号公報、同 2002— 299060号公報、同 2002— 302516号公報、同 2002 — 305083号公報、同 2002— 305084号公報、同 2002— 308837号公報等であ る。
[0192] また、発光層は、ホストイ匕合物としてさらに蛍光極大波長を有するホストイ匕合物を含 有していてもよい。この場合、他のホスト化合物とリン光性化合物から蛍光性化合物 へのエネルギー移動で、有機 EL素子としての電界発光は蛍光極大波長を有する他 のホストイ匕合物力 の発光も得られる。蛍光極大波長を有するホストイ匕合物として好 ましいのは、溶液状態で蛍光量子収率が高いものである。ここで、蛍光量子収率は 1 0%以上、特に 30%以上が好ましい。具体的な蛍光極大波長を有するホスト化合物 としては、クマリン系色素、ピラン系色素、シァニン系色素、クロコニゥム系色素、スク ァリウム系色素、ォキソベンツアントラセン系色素、フルォレセイン系色素、ローダミン 系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチォフェン系色 素等が挙げられる。蛍光量子収率は、前記第 4版実験化学講座 7の分光 IIの 362頁 ( 1992年版、丸善）に記載の方法により測定することができる。 [0193] 本明細書の発光する色は、「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 ユカミノルタセンシング社製)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。
[0194] 発光層は、上記化合物を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、 LB法、 インクジェット法等の公知の薄膜ィ匕法により製膜して形成することができる。発光層と しての膜厚は特に制限はないが、通常は511111〜5 111、好ましくは 5nm〜200nmの 範囲で選ばれる。この発光層は、これらのリン光性ィ匕合物やホストイ匕合物が 1種また は 2種以上力もなる一層構造であってもよいし、あるいは、同一組成または異種組成 の複数層からなる積層構造であってもよ 、。
[0195] 以下、本発明の有機 EL素子の発光層のホストイ匕合物として好ましく用いられる化 合物の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
[0196] [化 9]
B.ホスト OC-6
Figure imgf000040_0001
10]
Figure imgf000041_0001
[0198] 《リン光発光材料 (リン光性化合物、リン光ドーパント、リン光発光性ドーパント等とも いう)》
本発明に用いられるリン光性ィ匕合物としては、下記のようなリン光発光を示す有機 金属錯体 (リン光性ィ匕合物とも 、う）の中から適宜選択して用いることが好ま 、。
[0199] 例えば、特開 2001— 247859号公報に記載のイリジウム錯体、国際公開第 00/7 0, 655号パンフレット 16〜18ページに挙げられるような式で表される、例えば、トリス (2—フエ-ルビリジン)イリジウム等やオスミウム錯体、あるいは 2, 3, 7, 8, 12, 13, 17, 18—オタタエチル— 21H, 23H—ポルフィリン白金錯体のような白金錯体もド 一パントとして挙げられる。ドーパントとしてこのようなリン光性ィ匕合物を用いることによ り、内部量子効率の高い発光有機 EL素子を実現できる。
[0200] 本発明に用いられるリン光性ィ匕合物としては、好ましくは元素周期表の第 8族、第 9 族または第 10族に属するいずれか 1種の金属を含有する錯体系化合物が好ましい 力 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)、希土類錯体である。
[0201] 本発明に用いられるリン光性化合物（リン光発光性化合物）は、励起三重項からの 発光が観測される力 更に、リン光量子収率が、 25°Cにおいて 0. 001以上であるこ と力 子ましく、更に好ましくは、リン光量子収率が 0. 01以上であり、特に好ましくは 0. 1以上である。 [0202] 上記リン光量子収率は、第 4版実験化学講座 7の分光 IIの 398頁（1992年版、丸 善）に記載の方法により測定できる。溶液中でのリン光量子収率は種々の溶媒を用 いて測定できるが、任意の溶媒の何れかにおいて上記リン光量子収率が達成されれ ば良い。
[0203] 以下、本発明の有機 EL素子の発光層のリン光性ィ匕合物（リン光発光性ィ匕合物、発 光ドーパント等ともいう）として好ましく用いられる化合物の具体例を挙げるが、本発 明はこれらに限定されない。
[0204] [化 11]
PD- PD- PD -3
Figure imgf000042_0001
[0205] [化 12]
Figure imgf000043_0001
[0206] 上記の各有機金属錯体は、単独で用いてもよぐ 2種以上の化合物を併用して用い てもよい。尚、これらのィ匕合物は、 ί列えば、 Inorg. Chem. 40卷、 1704〜1711に記 載の方法等を参照することにより合成可能である。
[0207] 本発明に係るリン光性ィ匕合物（リン光発光性ィ匕合物）としては、励起三重項力もの 発光が青色である、いわゆる、青色発光ドーパントとして下記のような青色発光性ォ ルトメタル錯体が好ましく用いられる。
[0208] また、本発明に係るリン光性ィ匕合物として、下記一般式 (D)で表されるデンドリマー 型リン光発光性有機金属錯体を用いることができる。
[0209] 一般式 (D)
P—[ (デンドロン） m]n
一般式 (D)において、デンドロンは、下記一般式 (E)で表される榭木状分子を表し
、 nは、 0を超える整数を表し、 mは、 0を超え、且つ、 n未満の整数を表す。 Pは、コア
(核)となる、リン光発光性有機金属錯体を表す。
[0210] [化 13]
'般式 (E>
Figure imgf000043_0002
[0211] 一般式 (E)において Arは、芳香族炭化水素環または芳香族複素環から導出され る三価の基を表す。芳香族複素環を表し、 Xは、前記コア (核)となる、リン光発光性 有機金属錯体 Pと結合する単結合または二価の連結基を表す。 nは、分岐回数 (世 代数ともいう）を表す。 [0212] 一般式 (E)において、 Arで表される芳香族炭化水素環としては、例えば、ベンゼン 環、ビフエ-ル環、ナフタレン環、ァズレン環、アントラセン環、フエナントレン環、ピレ ン環、タリセン環、ナフタセン環、トリフエ-レン環、 o—テルフエ-ル環、 m—テルフエ -ル環、 p—テルフエ-ル環、ァセナフテン環、コロネン環、フルオレン環、フルオラン トレン環、ナフタセン環、ペンタセン環、ペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピレン 環、ピラントレン環、アンスラアントレン環等が挙げられる。尚、これらの環は、更に、上 記一般式 (A)において、 Rで表される置換基を有していてもよい。
[0213] 一般式 (E)において、 Arで表される芳香族複素環としては、例えば、フラン環、チ ォフェン環、ォキサゾール環、ピロール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピ ラジン環、トリアジン環、ベンゾイミダゾール環、ォキサジァゾール環、トリァゾール環、 イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、インドール環、インダゾール環、ベン ゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾォキサゾール環、キノキサリン環、キ ナゾリン環、シンノリン環、キノリン環、イソキノリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、 力ルバゾール環、カルボリン環、ジァザ力ルバゾール環（カルボリン環を構成する炭 化水素環の炭素原子の一つが更に窒素原子で置換されている環を示す)等が挙げ られる。
[0214] 尚、これらの環は、更に、上記一般式 (A)において、 Rで表される置換基を有して いてもよい。
[0215] 一般式 (E)にお 、て、 Xで表される二価の連結基は、一般式 (A)にお 、て、 Aで表 される二価の連結基と同義である。
[0216] 以下、一般式 (D)で表されるデンドリマーの具体例を示すが、本発明はこれらに限 定されない。
[0217] [化 14]
Figure imgf000045_0001
Figure imgf000045_0002
D-1
[0218] 本発明に用いられるリン光性化合物は、例えば、 Organic Letter誌、 vol3、 No.
16、 p2579〜2581 (2001)、 Inorganic Chemistry,第 30卷、第 8号、 1685〜1 687ページ（1991年）、 J. Am. Chem. Soc. , 123卷、 4304ページ（2001年）、 In organic Chemistry,第 40卷、第 7号、 1704〜1711ぺージ（2001年）、1110 &1^ c Chemistry,第 41卷、第 12号、 3055〜3066ページ（2002年）、 New Journal of Chemistry. ,第 26卷、 1171ページ（2002年）、更に、これらの文献中に記 載の参考文献等の方法を適用することにより合成できる。
[0219] このま力にも、 f列えば、、 J. Am. Chem. Soc. 123卷 4304〜4312頁（2001年）、 国際公開第 00Z70655号パンフレット、同第 02Z15645号パンフレツ K特開 200 1— 247859号公報、同 2001— 345183号公報、同 2002— 117978号公報、同 2 002— 170684号公報、同 2002— 203678号公報、同 2002— 235076号公報、 同 2002— 302671号公報、同 2002— 324679号公報、同 2002— 332291号公報 、同 2002— 332292号公報、同 2002— 338588号公報等に記載の一般式で挙げ られているイリジウム錯体、あるいは、具体的例として挙げられるイリジウム錯体、特開 2002— 8860号公報記載の式 (IV)で表されるイリジウム錯体等が挙げられる。
[0220] 《蛍光性ドーパント (蛍光発光性化合物とも!、う）》 本発明の有機 EL素子の発光層には、さらにリン光発光性化合物からなるドーパン トの他に、蛍光性ドーパントが加えられていても良ぐ蛍光性ドーパントの代表例とし ては、クマリン系色素、ピラン系色素、シァニン系色素、クロコニゥム系色素、スクァリ ゥム系色素、ォキソベンツアントラセン系色素、フルォレセイン系色素、ローダミン系 色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチォフェン系色素、 又は希土類錯体系蛍光体、その他公知の蛍光性化合物等が挙げられる。
[0221] 以下、本発明に用いられる蛍光性ドーパントの好ましく具体例を挙げる力 本発明 はこれらに限定されない。
[0222] [化 15]
4.発光ドーパント
Figure imgf000046_0001
《阻止層：正孔阻止層、電子阻止層》
正孔阻止層とは広い意味では電子輸送層であり、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材料力 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。
[0224] 正孔阻止層は、正孔輸送層から移動してくる正孔を陰極に到達するのを阻止する 役割と、陰極力 注入された電子を効率よく発光層の方向に輸送することができるィ匕 合物により形成される。正孔阻止層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、及び正孔を効率的に発光層内に閉じこめるた めに、発光層のイオン化ポテンシャルより大き 、イオン化ポテンシャルの値を有する 力 発光層のバンドギャップより大きいバンドギャップを有することが好ましい。正孔阻 止材料としては、スチリル化合物、トリァゾール誘導体、フエナント口リン誘導体、ォキ サジァゾール誘導体、ボロン誘導体の少なくとも 1種を用いることも本発明の効果を 得るうえで有効である。
[0225] その他のィ匕合物 ί列として、特開 2003— 31367号公報、同 2003— 31368号公報 、特許第 2721441号明細書等に記載の例示化合物が挙げられる。
[0226] 一方、電子阻止層とは広い意味では正孔輸送層であり、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力 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。
[0227] この正孔阻止層、電子阻止層は、上記材料を、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、 LB法等の公知の方法により、薄膜ィ匕することにより 形成することができる。
[0228] 《陽極》
有機 EL素子における陽極としては、仕事関数の大きい (4eV以上)金属、合金、電 気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。こ のような電極物質の具体例としては Au等の金属、 Cul、インジウムチンォキシド (ITO ) , SnO、 ZnO等の導電性透明材料が挙げられる。また、 IDIXO (In O— ZnO)等
2 2 3 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一法で所 望の形状のパターンを形成してもよぐあるいはパターン精度をあまり必要としない場 合は（100 μ m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。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ぐまた、陽極としてのシート抵抗は数百 ΩΖ 口以下が好ましい。さらに膜厚は材料にもよる力 通常 ΙΟηπ！〜 1000nm、好ましく は 1 Onm〜 200nmの範囲で選ばれる。
[0229] 《陰極》
一方、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、ナトリウム一カリウム合金、マグネ シゥム、リチウム、マグネシウム Z銅混合物、マグネシウム Z銀混合物、マグネシウム Zアルミニウム混合物、マグネシウム Zインジウム混合物、アルミニウム Z酸ィ匕アルミ -ゥム (Al O )混合物、インジウム、リチウム
2 3 Z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、電子注入性及び酸ィ匕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 Z銀混合物、マグネシウム Zアルミニウム混合物、マグネシゥ ム Zインジウム混合物、アルミニウム Z酸ィ匕アルミニウム (Al O )混合物、リチウム
2 3 Z アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。
[0230] 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 ΩΖ口以下 が好ましぐ膜厚は通常 10nm〜5 μ m、好ましくは 50nm〜200nmの範囲で選ばれ る。なお、発光した光を透過させるため、有機 EL素子の陽極または陰極のいずれか 一方が、透明または半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
[0231] また、陰極に上記金属を Inn！〜 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 ることがでさる。
[0232] 《塗布による電極の形成方法》
本発明に係る電極 (陰極、陽極等)の形成方法につ！、て説明する。
[0233] 電極の形成にお!、ては、通常ガラス基板上への ITO (インジウムティンオキサイド） のスパッタや、アルミニウム、カルシウム等の金属の真空蒸着によって形成されること が多いが、本発明に係る塗布 (溶液塗布、分散液塗布等）による陽 ·陰電極形成方法 としては、 PEDOT誘導体を電極とする方法 (特表 2005— 501373号公報及び米国 特許第 5035926号明細書等）、インジウム、錫、アンチモン、アルミニウム及び亜鉛 等の金属微粒子の塗布、加熱処理によって透明電極薄膜を形成する技術 (特開 20 05— 183054号公報）、銀ペースト等の導電性ペーストを塗布し、回路を形成する方 法 (特開 2002— 324966号公報)等が開示されており、これらの方法を使用すること が出来る。
[0234] 次に、本発明の有機 EL素子の構成層として用いられる、注入層、阻止層、電子輸 送層等について説明する。
[0235] 《バッファ層》：陽極バッファ層、陰極バッファ層
注入層は必要に応じて設け、陰極バッファ層（電子注入層）と陽極バッファ層（正孔 注入層）があり、上記のごと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。
[0236] ノッファ層とは、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素子とその工業ィ匕最前線（1998年 11月 30日ェヌ '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
、陽極バッファ層と陰極バッファ層とがある。
[0237] 陽極バッファ層（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、銅フタ口 シァニンに代表されるフタロシアニンバッファ層、酸ィ匕バナジウムに代表される酸ィ匕 物バッファ層、アモルファスカーボンバッファ層、ポリア-リン（ェメラルディン）やポリ チォフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファ層等が挙げられる。
[0238] 上記の中で、例えば、酸化バナジウムが主成分として含有される酸化物バッファ層 等は、上記の無機化合物層として定義される。
[0239] 陰極バッファ層（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 ゥムゃアルミニウム等に代表される金属バッファ層、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 物バッファ層、酸ィヒアルミニウムに代表される酸ィヒ物バッファ層等が挙げられる。上記 ノ ッファ層（注入層）はごく薄い膜であることが望ましぐ素材にもよるが、その膜厚は
0. lnm〜5 mの範囲が好ましい。
[0240] 上記の中で、例えば、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層、酸ィ匕アルミニウムに代表される酸ィ匕 物バッファ層等は、本発明に係る無機化合物層である。
[0241] 《基体 (基板、基材、支持体等とも!ヽぅ)》
本発明の有機 EL素子は基体上に形成されているのが好ましい。
[0242] 本発明の有機 EL素子に係る基体としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に 限定はなぐまた、透明のものであれば特に制限はないが、好ましく用いられる基板と しては例えばガラス、石英、光透過性榭脂フィルムを挙げることができる。特に好まし V、基体は、有機 EL素子にフレキシブル性を与えることが可能な榭脂フィルムである。
[0243] 榭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)、ポリエーテルスルホン（PES)、ポリエーテルイミド、ポリエーテル エーテルケトン、ポリフエ-レンスルフイド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリカーボネート (PC)、セルローストリアセテート (TAC)、セルロースアセテートプロピオネート（CAP )等を有するフィルム等が挙げられる。また、榭脂フィルムの表面には、無機物または 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 、てもよ 、。
[0244] 本発明の有機エレクト口ルミネッセンス素子の発光の室温における外部取り出し効 率は 1%以上であることが好ましぐより好ましくは 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 Z有機 EL素子に流した電子 数 X 100である。
[0245] また、カラーフィルタ等の色相改良フィルタ等を併用しても、有機 EL素子からの発 光色を蛍光体を用いて多色へ変換する色変換フィルタを併用してもよい。色変換フィ ルタを用いる場合にぉ 、ては、有機 EL素子の発光の λ maxは 480nm以下が好まし い。
[0246] 《有機 EL素子の構成層に使用可能な有機 EL素子材料》 更に、本発明の有機 EL素子の構成層の構成材料として適用可能な化合物を具体 的に説明する。尚、下記に示すィ匕合物は、本発明の有機 EL素子の性能に影響しな V、範囲ならば、本発明に係る有機化合物層の 、ずれの層に用いることも可能である
[0247] (ビュルモノマー）
本発明に用いることができるビニルモノマーとしては、下記一般式（1)で表されるィ匕 合物が挙げられるが、本発明はこれらに限定されな 、。
[0248] [化 16] 一般式 (1 )
R-C=CH2
A
[0249] 一般式（1)において、 Rは、水素原子またはメチル基を表し、 Aは二価の連結基ま たは単結合を表す。 Zは、蛍光性化合物の残基またはリン光性化合物残基 (リン光発 光性ィ匕合物残基ともいい、分子構造中に有機金属錯体を有していてもよい。）を表す
[0250] 一般式（1)において、 Aで表される二価の連結基としては、アルキレン基、ァルケ- レン基、アルキ-レン基、ァリーレン基などの炭化水素基のほか、前記アルキレン基、 前記ァルケ-レン基、前記アルキニレン基、前記ァリーレン基中、各々ヘテロ原子（ 例えば、窒素原子、硫黄原子、珪素原子等)を含むものであってもよぐまた、チオフ ェン—2, 5—ジィル基や、ピラジン—2, 3—ジィル基のような、芳香族複素環を有す る化合物（ヘテロ芳香族化合物ともいう）に由来する二価の連結基であってもよいし、 酸素や硫黄などのカルコゲン原子であってもよい。また、アルキルイミノ基、ジアルキ ルシランジィル基ゃジァリールゲルマンジィル基のような、ヘテロ原子を会して連結 する基でもよ 、。
[0251] 更に、 Aで表される二価の連結基としては、例えば、力ルバゾール環、カルボリン環 、ジァザ力ルバゾール環（モノアザカルボリン環ともいい、カルボリン環を構成する炭 素原子のひとつが窒素原子で置き換わった構成の環構成を示す)、トリァゾール環、 ピロール環、ピリジン環、ピラジン環、キノキサリン環、チォフェン環、ォキサジァゾ一 ル環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチォフェン環、インドール環等のような芳香族複素 環群力 選択される芳香族複素環力 導出される二価の基等を用いることが出来る。
[0252] また、更に、上記一般式 (A)にお 、て、 Rで表される置換基を有して 、てもよ 、。
[0253] 一般式（1)において、蛍光性ィ匕合物の残基に用いられる蛍光性ィ匕合物としては、 上記の蛍光性ドーパント (蛍光発光性化合物とも!ヽぅ）で記載の化合物、希土類錯体 系蛍光体、その他公知の蛍光性化合物等が挙げられる。
[0254] 一般式（1)において、リン光性化合物残基に用いられるリン光発光性化合物として は、上記のリン光化合物で記載の有機金属錯体ゃ従来公知の文献に記載の化合物 等を用いることが出来る。
[0255] 以下に、本発明に用いられるビュルモノマーの具体例を示す力 本発明はこれらに 限定されない。
[0256] [化 17]
Figure imgf000053_0001
[0257] [化 18]
Figure imgf000054_0001
[0258] [化 19]
Figure imgf000055_0001
[0259] [化 20]
Figure imgf000056_0001
VM -30 VM -31
Figure imgf000056_0002
[0260] (ビュルポリマー）
本発明に用いることができるビニルポリマーとしては、下記一般式（2)で表される繰 り返し単位を有する化合物を用いることができ、前記化合物は、ホモポリマーでもよく
、その他重合可能な単量体との共重合体でもよい。
[0261] [化 21]
—般式 (2)
Figure imgf000056_0003
一般式（2)において、 Rは、水素原子またはメチル基を表し、 Aは二価の連結基ま たは単結合を表す。 Zは、蛍光生化合物の残基またはリン光性ィ匕合物残基 (リン光発 光性ィ匕合物残基ともいい、分子構造中に有機金属錯体を有していてもよい。）を表す [0263] 一般式（2)において、 Aで表される二価の連結基は、上記一般式（1)において、 A で表される二価の連結基と同義である。
[0264] 一般式（2)にお 、て、 Zで表される蛍光性化合物の残基、リン光性ィ匕合物残基は、 各々、一般式（1)において、 Zで表される蛍光性化合物残基、リン光性化合物残基と 各々同義である。
[0265] 前記の共重合可能な単量体 (モノマーともいう）としては、例えば、メタクリル酸及び そのエステル誘導体 (メタクリル酸メチル、メタクリル酸ェチル、メタクリル酸プロピル、 メタクリル酸ブチル、メタクリル酸 iーブチル、メタクリル酸 tーブチル、メタクリル酸オタ チル、メタクリル酸シクロへキシル、メタクリル酸 2—ヒドロキシェチル、メタクリル酸 2— ヒドロキシプロピル、メタクリル酸テトラヒドロフルフリル、メタクリル酸ベンジル、メタタリ ル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジェチルアミノエチル等）、或いはアクリル酸 及びそのエステル誘導体（アクリル酸メチル、アクリル酸ェチル、アクリル酸プロピル、 アクリル酸ブチル、アクリル酸 iーブチル、アクリル酸 tーブチル、アクリル酸ォクチル、 アクリル酸シクロへキシル、アクリル酸 2—ヒドロキシェチル、アクリル酸 2—ヒドロキシ プロピル、アクリル酸テトラヒドロフルフリル、アクリル酸 2—エトキシェチル、アクリル酸 ジエチレングリコールエトキシレート、アクリル酸 3—メトキシブチル、アクリル酸ベンジ ル、アクリル酸ジメチルアミノエチル、アクリル酸ジェチルアミノエチル等）、アルキル ビニノレエーテノレ（メチノレビニノレエーテノレ、ェチノレビニノレエーテノレ、ブチノレビニノレエ一 テル等）、アルキルビュルエステル（ギ酸ビュル、酢酸ビュル、酪酸ビュル、カプロン 酸ビュル、ステアリン酸ビュル等）、アクリロニトリル、塩化ビュル、スチレン等を挙げる ことが出来る。
[0266] 以下に、本発明に用いられるビュルポリマーの具体例を示す力 本発明はこれらに 限定されない。
[0267] [化 22]
Figure imgf000058_0001
[0268] [化 23]
Figure imgf000059_0001
[0269] [化 24]
Figure imgf000060_0001
[0270] [化 25]
Figure imgf000061_0001
[0271] (縮合ポリマー）
本発明に用いられる縮合ポリマーとしては、下記一般式（3)で表される化合物が挙 げられる力 本発明はこれらに限定されない。
[0272] [化 26] 一般式 (3)
[Ar]n-L-^- ( m-Zm )
[0273] 一般式 (3)において、 [Ar]nは、 n個所の置換可能な部位を有する、芳香族炭化 水素環または芳香族複素環を表す。 Zは、蛍光性ィ匕合物残基またはリン光性ィ匕合物 残基を表し、 Arの置換可能な部位 n個所のうちの m個所が Kを介して連結して ヽる。 Kは、二価の連結基または単結合を表す。 nは、 1〜3の数を表し、 mは、 l〜nの数を 表す。ここで、 Z、 Kが複数の場合、各々は独立に、同一でもよぐ異なっていてもよい 。 Lは、後述する連結基群 1から選択される二価の連結基である。
[0274] 一般式（3)にお 、て、 Arで表される芳香族炭化水素環としては、ベンゼン環、ビフ ェニル環、ナフタレン環、ァズレン環、アントラセン環、フエナントレン環、ピレン環、ク リセン環、ナフタセン環、トリフエ-レン環、 o—テルフエ-ル環、 m—テルフエ-ル環、 p—テルフエ-ル環、ァセナフテン環、コロネン環、フルオレン環、フルオラントレン環 、ナフタセン環、ペンタセン環、ペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピレン環、ビラ ントレン環、アンスラアントレン環等が挙げられる。尚、これらの環は、更に、上記一般 式 (A)において、 Rで表される置換基を有していてもよい。
[0275] 一般式（3)において、 Arで表される芳香族複素環としては、例えば、フラン環、チ ォフェン環、ォキサゾール環、ピロール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピ ラジン環、トリアジン環、ベンゾイミダゾール環、ォキサジァゾール環、トリァゾール環、 イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、インドール環、インダゾール環、ベン ゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾォキサゾール環、キノキサリン環、キ ナゾリン環、シンノリン環、キノリン環、イソキノリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、 力ルバゾール環、カルボリン環、ジァザ力ルバゾール環（カルボリン環を構成する炭 化水素環の炭素原子の一つが更に窒素原子で置換されている環を示す)等が挙げ られる。
[0276] 尚、これらの環は、更に、上記一般式 (A)にお 、て、 Rで表される置換基を有して いてもよい。
[0277] 一般式（3)において、 Kで表される二価の連結基は、一般式（1)において、 Aで表 される二価の連結基と同義である。
[0278] 一般式 (3)において、 Zで表される蛍光性化合物の残基、リン光性ィ匕合物残基は、 各々、一般式（1)において、 Zで表される蛍光性化合物残基、リン光性化合物残基と 各々同義である。
[0279] 一般式（3)において、 Lで表される二価の連結基は、下記の連結基群 1から選択さ れる。
[0280] [化 27]
Figure imgf000063_0001
[0281] 上記連結基群 1において、 R〜R
1 4は、各々アルキル基、芳香族炭化水素基または 芳香族複素環基を表す。
[0282] 上記連結基群 1において、 R〜Rで各々表されるアルキル基としては、例えば、メ
1 4
チル基、ェチル基、プロピル基、イソプロピル基、 tert ブチル基、ペンチル基、へキ シル基、ォクチル基、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 が挙げられる。これらは、更に、上記一般式 (A)において、 Rで表される置換基を有 していてもよい。
[0283] 上記連結基群 1において、 R〜R
1 4で表される芳香族炭化水素基としては、例えば、 フエ-ル基、 p クロロフヱ-ル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、ァ ントリル基、ァズレニル基、ァセナフテュル基、フルォレニル基、フエナントリル基、ィ ンデニル基、ピレニル基、ビフヱ-リル基等が挙げられる。
[0284] これらの基は、更に、上記一般式 (A)において、 Rで表される置換基を有していて ちょい。
[0285] 上記連結基群 1において、 R〜R
1 4で表される芳香族複素環基としては、例えば、ピ リジル基、ピリミジニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基 、ピラゾリル基、ピラジュル基、トリァゾリル基 (例えば、 1, 2, 4 トリァゾールー 1ーィ ル基、 1, 2, 3—トリァゾール— 1—ィル基等）、ォキサゾリル基、ベンゾォキサゾリル 基、チアゾリル基、イソォキサゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、チェニル基 、キノリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基、ベンゾチェ-ル基、ジベンゾチェ- ル基、インドリル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジァザカルバゾリル基（カルボ -ル基のカルボリン環を構成する炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを 示す）、キノキサリニル基、ピリダジ -ル基、トリアジニル基、キナゾリニル基、フタラジ ニル基等が挙げられる。
[0286] これらの基は、更に、上記一般式 (A)にお!/、て、 Rで表される置換基を有して!/、て ちょい。
[0287] 以下、一般式 (3)で表される縮合ポリマーの具体例を示すが、本発明はこれらに限 定されない。
[0288] [化 28]
Figure imgf000065_0001
[0289] [化 29]
Figure imgf000066_0001
R = 2—ェチルへキシル基
[0290] [化 30]
その他
Figure imgf000066_0002
Figure imgf000066_0003
R = 2—ェチルへキシル、 才クチル
Figure imgf000066_0004
[0291] 《表示装置、照明装置》 本発明の有機 EL素子を用いた表示装置 (単色でもよぐ多色でもよい）、照明装置 について説明する。
[0292] また作製順序を逆にして、陰極、陰極バッファ層、電子輸送層、正孔輸送層、発光 層、正孔輸送層、陽極バッファ層、陽極の順に作製することも可能である。このよう〖こ 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 2〜40V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。
[0293] 表示装置は、表示デバイス、ディスプレー、各種発光光源として用いることができる 。表示デバイス、ディスプレーにおいて、青、赤、緑発光の 3種の有機 EL素子を用い ることにより、フルカラーの表示が可能となる。
[0294] 表示デバイス、ディスプレーとしてはテレビ、パソコン、モノィル機器、 AV機器、文 字放送表示、自動車内の情報表示等が挙げられる。特に静止画像や動画像を再生 する表示装置として使用してもよぐ動画再生用の表示装置として使用する場合の駆 動方式は単純マトリックス (パッシブマトリックス）方式でもアクティブマトリックス方式で もどちらでもよい。
[0295] 照明装置は、家庭用照明、車内照明、時計や液晶用のバックライト、看板広告、信 号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光セン サの光源等が挙げられるがこれに限定するものではない。
[0296] また、本発明の有機 EL素子は、共振器構造を持たせた有機 EL素子として用いて ちょい。
[0297] このような共振器構造を有した有機 EL素子の使用目的としては、光記憶媒体の光 源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサの光源等が挙げられ るが、これらに限定されない。また、レーザ発振をさせることにより、上記用途に使用し てもよい。
[0298] 本発明の有機 EL素子は、照明用や露光光源のような 1種のランプとして使用しても よいし、画像を投影するタイプのプロジェクシヨン装置や、静止画像や動画像を直接 視認するタイプの表示装置 (ディスプレイ）として使用してもよい。動画再生用の表示 装置として使用する場合の駆動方式は単純マトリクス (パッシブマトリクス)方式でもァ クティブマトリクス方式でもどちらでもよい。または、異なる発光色を有する本発明の有 機 EL素子を 3種以上使用することにより、フルカラー表示装置を作製することが可能 である。または、一色の発光色、例えば白色発光をカラーフィルタを用いて BGRにし 、フルカラー化することも可能である。さらに、有機 ELの発光色を色変換フィルタを用 いて他色に変換しフルカラー化することも可能であるが、その場合、有機 EL発光の λ maxは 480nm以下であることが好まし!/、。
[0299] 本発明の有機 EL素子を構成として有する表示装置の一例を図面に基づいて説明 する。
[0300] 図 1は、有機 EL素子力 構成される表示装置の一例を示した模式図である。有機 EL素子の発光により画像情報の表示を行う、例えば、携帯電話等のディスプレイの 模式図である。
[0301] ディスプレイ 1は、複数の画素を有する表示部 A、画像情報に基づいて表示部 Aの 画像走査を行う制御部 B等力もなる。
[0302] 制御部 Bは、表示部 Aと電気的に接続され、複数の画素それぞれに外部からの画 像情報に基づいて走査信号と画像データ信号を送り、走査信号により走査線毎の画 素が画像データ信号に応じて順次発光して画像走査を行って画像情報を表示部 A に表示する。
[0303] 図 2は、表示部 Aの模式図を表す。
[0304] 表示部 Aは基板上に、複数の走査線 5及びデータ線 6を含む配線部と、複数の画 素 3等とを有する。表示部 Aの主要な部材の説明を以下に行う。図 2においては、画 素 3の発光した光が、白矢印方向（下方向）へ取り出される場合を示して 、る。
[0305] 配線部の走査線 5及び複数のデータ線 6は、各々導電材料からなり、走査線 5とデ ータ線 6は格子状に直交して、直交する位置で画素 3に接続している（詳細は図示せ ず)。
[0306] 画素 3は、走査線 5から走査信号が印加されると、データ線 6から画像データ信号を 受け取り、受け取った画像データに応じて発光する。発光の色が赤領域の画素、緑 領域の画素、青領域の画素を、適宜、同一基板上に並置することによって、フルカラ 一表示が可能となる。 [0307] 次に、画素の発光プロセスを説明する。
[0308] 図 3は、画素の模式図を表す。
[0309] 画素は、有機 EL素子 10、スイッチングトランジスタ 11、駆動トランジスタ 12、コンデ ンサ 13等を備えている。複数の画素に有機 EL素子 10として、赤色、緑色、青色発 光の有機 EL素子を用い、これらを同一基板上に並置することでフルカラー表示を行 うことができる。
[0310] 図 3において、制御部 B力もデータ線 6を介してスイッチングトランジスタ 11のドレイ ンに画像データ信号が印加される。そして、制御部 B力 走査線 5を介してスィッチン グトランジスタ 11のゲートに走査信号が印加されると、スイッチングトランジスタ 11の 駆動がオンし、ドレインに印加された画像データ信号がコンデンサ 13と駆動トランジ スタ 12のゲートに伝達される。
[0311] 画像データ信号の伝達により、コンデンサ 13が画像データ信号の電位に応じて充 電されるとともに、駆動トランジスタ 12の駆動がオンする。駆動トランジスタ 12は、ドレ インが電源ライン 7に接続され、ソースが有機 EL素子 10の電極に接続されており、ゲ 一トに印加された画像データ信号の電位に応じて電源ライン 7から有機 EL素子 10に 電流が供給される。
[0312] 制御部 Bの順次走査により走査信号が次の走査線 5に移ると、スイッチングトランジ スタ 11の駆動がオフする。しかし、スイッチングトランジスタ 11の駆動がオフしてもコン デンサ 13は充電された画像データ信号の電位を保持するので、駆動トランジスタ 12 の駆動はオン状態が保たれて、次の走査信号の印加が行われるまで有機 EL素子 1 0の発光が継続する。順次走査により次に走査信号が印加されたとき、走査信号に 同期した次の画像データ信号の電位に応じて駆動トランジスタ 12が駆動して有機 E L素子 10が発光する。
[0313] すなわち、有機 EL素子 10の発光は、複数の画素それぞれの有機 EL素子 10に対 して、アクティブ素子であるスイッチングトランジスタ 11と駆動トランジスタ 12を設けて 、複数の画素 3それぞれの有機 EL素子 10の発光を行っている。このような発光方法 をアクティブマトリクス方式と呼んで 、る。
[0314] ここで、有機 EL素子 10の発光は、複数の階調電位を持つ多値の画像データ信号 による複数の階調の発光でもよ 、し、 2値の画像データ信号による所定の発光量の オン、才フでもよ！/、。
[0315] また、コンデンサ 13の電位の保持は、次の走査信号の印加まで継続して保持して もよ 、し、次の走査信号が印加される直前に放電させてもょ 、。
[0316] 本発明においては、上述したアクティブマトリクス方式に限らず、走査信号が走査さ れたときのみデータ信号に応じて有機 EL素子を発光させるパッシブマトリクス方式の 発光駆動でもよい。
[0317] 図 4は、ノッシブマトリクス方式による表示装置の模式図である。図 4において、複 数の走査線 5と複数の画像データ線 6が画素 3を挟んで対向して格子状に設けられ ている。
[0318] 順次走査により走査線 5の走査信号が印加されたとき、印加された走査線 5に接続 して 、る画素 3が画像データ信号に応じて発光する。ノッシブマトリクス方式では画 素 3にアクティブ素子がなく、製造コストの低減が図れる。
[0319] 本発明の有機 EL素子に用いる材料は、また、照明装置として、実質白色の発光を 生じる有機 EL素子に適用可能である。複数の発光材料により複数の発光色を同時 に発光させて混色により白色発光を得る。複数の発光色の組み合わせとしては、青 色、緑色、青色の 3原色の 3つの発光極大波長を含有させたものでも良いし、青色と 黄色、青緑と橙色等の補色の関係を利用した 2つの発光極大波長を含有したもので も良い。
[0320] また、複数の発光色を得るための発光材料の組み合わせは、複数のリン光または 蛍光を発光する材料 (発光ドーパント）を、複数組み合わせたもの、蛍光またはリン光 を発光する発光材料と、該発光材料からの光を励起光として発光する色素材料とを 組み合わせたもののいずれでも良いが、白色有機エレクト口ルミネッセンス素子にお V、ては、発光ドーパントを複数組み合わせる方式が好ま 、。
[0321] 複数の発光色を得るための有機エレクト口ルミネッセンス素子の層構成としては、複 数の発光ドーパントを、一つの発光層中に複数存在させる方法、複数の発光層を有 し、各発光層中に発光波長の異なるドーパントをそれぞれ存在させる方法、異なる波 長に発光する微小画素をマトリックス状に形成する方法等が挙げられる。 [0322] 白色有機エレクト口ルミネッセンス素子においては、必要に応じ製膜時にメタルマス クゃインクジェットプリンティング法等でパター-ングを施してもょ 、。パター-ングす る場合は、電極のみをパターユングしてもいいし、電極と発光層をパターユングしても いいし、素子全層をパターユングしてもいい。
[0323] 発光層に用いる発光材料としては特に制限はなぐ例えば、液晶表示素子におけ るノ ックライトであれば、 CF (カラーフィルター）特性に対応した波長範囲に適合する ように、本発明に係る白金錯体、また公知の発光材料の中から任意のものを選択して 組み合わせて白色化すれば良!、。
[0324] このように、白色発光有機 EL素子は、前記表示デバイス、ディスプレーに加えて、 各種発光光源、照明装置として、家庭用照明、車内照明、露光光源のような一種の ランプとして、また、液晶表示装置のバックライト等の表示装置にも有用に用いられる
[0325] その他、時計等のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体等の光源、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、更には表示装置を 必要とする一般の家庭用電気器具等広い範囲の用途が挙げられる。
実施例
[0326] 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、 実施例に使用の化合物の構造式を下記に示す。
[0327] [化 31]
Figure imgf000071_0001
実施例 1
《有機 EL素子 1—1の作製》
〈各構成層の構成と形成方法〉 1)陰極 ； Al (蒸着）
2)陰極バッファ層; LiF (蒸着）
3)電子輸送層 ； Alq (Tg : 175°C)、分散液塗布、溶解度パラメータの可溶範囲
3
: 8. 8〜： LO. 0
4)正孔阻止層 ； BAlq (Tg： 100°C)、分散液塗布、溶解度パラメータの可溶範 囲： 8. 8〜： LO. 6
5)発光層 ；PVK+PD—l (Tg : > 200°C)、溶液塗布、溶解度パラメータの 可溶範囲： 8. 6〜： LO. 0
6)正孔輸送層 ； PEDOT/PSS (Tg： > 200°C)、分散液塗布、溶解度パラメ一 タの可溶範囲： > 14. 8
7)陽極 ；ITO (蒸着）
8)ガラス基板
〈有機 EL素子の作製〉
陽極として 100mm X 100mm X I. 1mmのガラス基板上に、 ITO (インジウムチン ォキシド)を lOOnm成膜した基板 (NHテクノグラス社製 NA— 45)にパターユングを 行つた後、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一ルで超 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。
[0329] この透明支持基板上に、ポリ（3, 4 エチレンジォキシチォフェン） ポリスチレンス ルホネート（PEDOTZPSSゝ 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成膜した後、 200°Cにて 1 時間乾燥し、膜厚 30nmの正孔輸送層を設けた。
[0330] この正孔輸送層上に、ポリビ-ルカルバゾール（PVK; VP— 6) 30mgと 1. 5mgの PD— 1とをジクロ口ベンゼン 3mlに溶解した溶液を、 2000rpm、 30秒の条件下、ス ピンコート法により製膜し、 60度で 1時間真空乾燥し、膜厚 50nmの発光層とした。
[0331] 次に、前述のァペックスミルを用いたナノ微粒子分散液の製造方法と同様にして調 製したビス（2—メチル 8 キノリノラート） - (p フエ-ルフエノラート）アルミニウム（ BAlq)の分散液 (分散溶媒：エチルアルコール、平均粒径： 33nm、固形分： 0. 6質 量0 /0)を、 3000rpm、 30秒の条件下、スピンコート法により製膜し、層の平滑化処理 を兼ねて 95度で 1時間真空乾燥し、膜厚 20nmの正孔阻止層とした。
[0332] さらに、前述のァペックスミルを用いたナノ微粒子分散液の製造方法と同様にして 調製したトリス (8 -ヒドロキシキノリラート)アルミニウム (Alq )の分散液 (分散溶媒：ェ
3
チルアルコール、平均粒径： 30nm、固形分： 1. 0質量0 /0)を、 2000rpm、 30秒の条 件下、スピンコート法により製膜し、層の平滑ィ匕処理を兼ねて 95度で 1時間真空乾燥 し、膜厚 40nmの電子輸送層とした。
[0333] これを真空蒸着装置に取付け、次 、で、真空槽を 4 X 10— 4Paまで減圧し、陰極バッ ファー層としてフッ化リチウム 0. 5nm及び陰極としてアルミニウム l lOnmを蒸着して 陰極を形成し、有機 EL素子 1—1を作製した。
[0334] 《有機 EL素子 1 2の作製》
〈各構成層の構成と形成方法〉
1)陰極 ； A1 (蒸着）
2)陰極バッファ層; LiF (蒸着）
3)電子輸送層 ； Alq (Tg : 175°C)、分散液塗布、溶解度パラメータの可溶範囲
3
: 8. 8〜： L0. 0
4)正孔阻止層 ； BAlq (Tg： 100°C)、分散液塗布、溶解度パラメータの可溶範 囲： 8. 8〜： L0. 6
5)発光層 ； PVK+PD— l (Tg : > 200°C)、分散液塗布、溶解度パラメータ の可溶範囲： 8. 6〜： L0. 0
6)第二正孔輸送層； OC— 2 (Tg : 100°C)、溶液塗布、溶解度パラメータの可溶範 囲： 8. 3〜： L0. 6
7)第一正孔輸送層； PEDOT/PSS (Tg： > 200°C)、分散液塗布、溶解度パラメ ータの可溶範囲： > 14. 8
8)陽極 ：ITO (蒸着）
9)ガラス基板
〈有機 EL素子の作製〉
陽極として 100mm X 100mm X I. 1mmのガラス基板上に、 ITOを lOOnm成膜し た基板 (NHテクノグラス社製 NA— 45)にパターユングを行った後、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。
[0335] この透明支持基板上に、ポリ（3, 4 エチレンジォキシチォフェン） ポリスチレンス ルホネート（PEDOTZPSSゝ Bayer社製、 Baytron P A1 4083)を純水で 70% に希釈した溶液を 3000rpm、 30秒でスピンコート法により成膜した後、 200°Cにて 1 時間乾燥し、膜厚 30nmの第一正孔輸送層を設けた。
[0336] この第一正孔輸送層上に、 OC— 2 ( α—NPD) 10mgをトルエン 3mlに溶解した溶 液を、 500rpm、 30秒の条件下、スピンコート法により製膜し、 100度で 1時間真空乾 燥し、膜厚 40nmの第二正孔輸送層とした。
[0337] この第二正孔輸送層上に、前述の乳化分散によるナノ微粒子分散液の製造方法 で調製した PVKと PD— 1の分散液 (分散溶媒: n ブチルアルコール、平均粒径: 4
8nm、固形分： 1. 0質量％、 PVKZPD— 1 = 100 6 (質量7質量））を2500 111
、 30秒の条件下、スピンコート法により製膜し、層の平滑ィ匕処理を兼ねて 80度で 1時 間真空乾燥し、膜厚 50nmの発光層とした。
[0338] 次に、前述のァペックスミルを用いたナノ微粒子分散液の製造方法と同様にして調 製した BAlqの分散液 (分散溶媒：エチルアルコール、平均粒径： 33nm、固形分： 0.
6質量0 /0)を、 3000rpm、 30秒の条件下、スピンコート法により製膜し、層の平滑ィ匕 処理を兼ねて 95度で 1時間真空乾燥し、膜厚 20nmの正孔阻止層とした。
[0339] 更に、前述のァペックスミルを用いたナノ微粒子分散液の製造方法と同様にして調 製した Alqの分散液 (分散溶媒:エチルアルコール、平均粒径： 30nm、固形分： 1.
3
0質量0 /0)を、 2000rpm、 30秒の条件下、スピンコート法により製膜し、層の平滑ィ匕 処理を兼ねて 95度で 1時間真空乾燥し、膜厚 40nmの電子輸送層とした。
[0340] これを真空蒸着装置に取付け、次 、で、真空槽を 4 X 10— 4Paまで減圧し、陰極バッ ファー層としてフッ化リチウム 0. 5nm及び陰極としてアルミニウム l lOnmを蒸着して 陰極を形成し、有機 EL素子 1—2を作製した。
[0341] 《有機 EL素子 1 3の作製》
〈各構成層の構成と形成方法〉
1)陰極 ； A1 (蒸着） 2)陰極バッファ層; LiF (蒸着）
3)電子輸送層 ； Alq (Tg : 175°C)、分散液塗布、溶解度パラメータの可溶範囲
3
: 8. 8〜： LO. 0
4)正孔阻止層 ； BAlq (Tg： 100°C)、分散液塗布、溶解度パラメータの可溶範 囲： 8. 8〜： LO. 6
5)発光層 ； PVK+PD— l (Tg : > 200°C)、分散液塗布、溶解度パラメータ の可溶範囲： 8. 6〜： LO. 0
6)第二正孔輸送層； OC— 2 (Tg : 100°C)、分散液塗布、溶解度パラメータの可溶 範囲： 8. 3〜： LO. 6
7)第一正孔輸送層； VP— 1 (Tg： 150°C)、溶液塗布、溶解度パラメータの可溶範 囲： 8. 8〜： L0. 0
8)陽極 ；ITO (蒸着）
9)ガラス基板
〈有機 EL素子の作製〉
陽極として 100mm X 100mm X I. 1mmのガラス基板上に、 ITOを lOOnm成膜し た基板 (NHテクノグラス社製 NA— 45)にパターユングを行った後、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。
[0342] この透明支持基板上に、 4級アンモ-ゥム塩をドープした 30mgの VP— 1をトルェ ン 3mlに溶解した溶液を、 3000rpm、 30秒の条件下、スピンコート法により製膜し、 窒素下、 140°Cにて 1時間乾燥し、膜厚 30nmの第一正孔輸送層を設けた。
[0343] この第一正孔輸送層上に、前述のァペックスミルを用いたナノ微粒子分散液の製 造方法で調製した OC— 2 — NPD)の分散液 (分散溶媒：ェチルアルコール、平 均粒径： 35nm、固形分 1. 0質量％)を、 1500rpm、 30秒の条件下、スピンコート法 により製膜し、層の平滑ィ匕処理を兼ねて 100度で 1時間真空乾燥し、膜厚 40nmの 第二正孔輸送層とした。
[0344] この第二正孔輸送層上に、前述の再沈法によるナノ微粒子分散液の製造方法で 調整した PVKと PD— 1の分散液（分散溶媒：エタノール ZTHF、平均粒径： 60nm、 固形分： 0. 5質量％、 PVKZPD— 1 = 100Z6 (質量 Z質量））を 500rpm、 30秒の 条件下、スピンコート法により製膜し、層の平滑ィ匕処理を兼ねて 80度で 1時間真空乾 燥し、膜厚 50nmの発光層とした。
[0345] 次に、前述のァペックスミルを用いたナノ微粒子分散液の製造方法と同様にして調 製した BAlqの分散液 (分散溶媒：エチルアルコール、平均粒径： 33nm、固形分： 0.
6質量0 /0)を、 3000rpm、 30秒の条件下、スピンコート法により製膜し、層の平滑ィ匕 処理を兼ねて 95度で 1時間真空乾燥し、膜厚 20nmの正孔阻止層とした。
[0346] 更に、前述のァペックスミルを用いたナノ微粒子分散液の製造方法と同様にして調 製した Alqの分散液 (分散溶媒:エチルアルコール、平均粒径： 30nm、固形分： 1.
3
0質量0 /0)を、 2000rpm、 30秒の条件下、スピンコート法により製膜し、層の平滑ィ匕 処理を兼ねて 95度で 1時間真空乾燥し、膜厚 40nmの電子輸送層とした。
[0347] これを真空蒸着装置に取付け、次 、で、真空槽を 4 X 10— 4Paまで減圧し、陰極バッ ファー層としてフッ化リチウム 0. 5nm及び陰極としてアルミニウム l lOnmを蒸着して 陰極を形成し、有機 EL素子 1—3を作製した。
[0348] 《有機 EL素子 1 4の作製》
〈各構成層の構成と形成方法〉
1)陰極 ； A1 (蒸着）
2)陰極バッファ層; LiF (蒸着）
3)電子輸送層 ； Alq (Tg : 175°C)、分散液塗布、溶解度パラメータの可溶範囲
3
: 8. 8〜： L0. 0
4)正孔阻止層 ； BAlq (Tg： 100°C)、分散液塗布、溶解度パラメータの可溶範 囲： 8. 8〜： L0. 6
5)発光層 ； PVK+PD— l (Tg : > 200°C)、分散液塗布、溶解度パラメータ の可溶範囲： 8. 6〜： L0. 0
6)正孔輸送層 ； VM— 3、 VM-4 (Tg : > 200°C)、溶液塗布、溶解度パラメ一 タの可溶範囲：測定不可
7)陽極 ：ITO (蒸着）
8)ガラス基板 〈有機 EL素子の作製〉
陽極として 100mm X 100mm X I. 1mmのガラス基板上に、 ITO (インジウムチン ォキシド)を lOOnm成膜した基板 (NHテクノグラス社製 NA— 45)にパターユングを 行つた後、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一ルで超 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。
[0349] この透明支持基板上に、 9. 9mgの VM— 3、 0. lmgの VM—4をトルエン 3mlに溶 解した溶液を、 500rpm、 30秒の条件下、スピンコート法により製膜した。
[0350] この基板を窒素下、 150度にて 2時間加熱し、基板上で重合を行い、膜厚 30nmの 正孔輸送層を設けた。膜の重合度は、同条件で別途石英基板上に塗布 '重合した 膜の GPC測定により求めた。標準ポリスチレン換算で平均分子量 4800であった。こ の正孔輸送層上に、 PVK30mgと 1. 5mgの PD— 1とをジクロ口ベンゼン 3mlに溶解 した溶液を、 2000rpm、 30秒の条件下、スピンコート法により製膜し、 60度で 1時間 真空乾燥し、膜厚 50nmの発光層とした。
[0351] 次に、前述のァペックスミルを用いたナノ微粒子分散液の製造方法と同様にして調 製した BAlqの分散液 (分散溶媒：エチルアルコール、平均粒径： 33nm、固形分： 0. 6質量0 /0)を、 3000rpm、 30秒の条件下、スピンコート法により製膜し、層の平滑ィ匕 処理を兼ねて 95度で 1時間真空乾燥し、膜厚 20nmの正孔阻止層とした。
[0352] これを真空蒸着装置に取付け、次 、で、真空槽を 4 X 10— 4Paまで減圧した。
[0353] 次に、 Alqの入ったモリブデン製加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度 0. lnm
3
/秒で前記正孔阻止層の上に蒸着して膜厚 40nmの電子輸送層を設けた。
[0354] 更に、陰極バッファ一層としてフッ化リチウム 0. 5nm及び陰極としてアルミニウム 11
Onmを蒸着して陰極を形成し、有機 EL素子 1—4を作製した。
[0355] 《有機 EL素子 1 5の作製：比較例》
〈各構成層の構成と形成方法〉
1)陰極 ； A1 (蒸着）
2)陰極バッファ層; LiF (蒸着）
3)発光層 ；PVK+PD—l (Tg : > 200°C)、溶液塗布、溶解度パラメータの 可溶範囲： 8. 6〜： L0. 0 4)正孔輸送層 ； PEDOT/PSS (Tg： > 200°C)、分散液塗布、溶解度パラメ一 タの可溶範囲： > 14. 8
5)陽極 ；ITO (蒸着）
6)ガラス基板
〈有機 EL素子の作製〉
陽極として 100mm X 100mm X I. 1mmのガラス基板上に、 ITO (インジウムチン ォキシド)を lOOnm成膜した基板 (NHテクノグラス社製 NA— 45)にパターユング を行つた後、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。
[0356] この透明支持基板上に、ポリ（3, 4 エチレンジォキシチォフェン） ポリスチレンス ルホネート（PEDOTZPSSゝ 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成膜した後、 200°Cにて 1 時間乾燥し、膜厚 30nmの正孔輸送層を設けた。
[0357] 正孔輸送層上に、 30mgの PVKと 1. 5mgの PD— 1とをジクロ口ベンゼン 3mlに溶 解した溶液を、 2000rpm、 30秒の条件下、スピンコート法により製膜し、 60度で 1時 間真空乾燥し、膜厚 50nmの発光層とした。
[0358] これを真空蒸着装置に取付け、次 、で、真空槽を 4 X 10— 4Paまで減圧し、陰極バッ ファー層としてフッ化リチウム 0. 5nm及び陰極としてアルミニウム l lOnmを蒸着して 陰極を形成し、有機 EL素子 1— 5 (比較例)を作製した。
[0359] 《有機 EL素子 1—6の作製》
〈各構成層の構成と形成方法〉
1)陰極 ； A1 (蒸着）
2)陰極バッファ層; LiF (蒸着）
3)電子輸送層 ； Alq (Tg : 175°C)、溶液塗布、溶解度パラメータの可溶範囲： 8
3
. 8〜： L0. 0
4)正孔阻止層 ； BAlq (Tg： 100°C)、溶液塗布、溶解度パラメータの可溶範囲： 8. 8〜： L0. 6
5)発光層 ；PVK+PD—l (Tg : > 200°C)、溶液塗布、溶解度パラメータの 可溶範囲： 8. 6〜： LO. 0
6)正孔輸送層 ； PEDOT/PSS (Tg： > 200°C)、分散液塗布、溶解度パラメ一 タの可溶範囲： > 14. 8
7)陽極 ：ITO (蒸着）
8)ガラス基板
〈有機 EL素子の作製〉
陽極として 100mm X 100mm X I. 1mmのガラス基板上に、 ITO (インジウムチン ォキシド)を lOOnm成膜した基板 (NHテクノグラス社製 NA— 45)にパターユング を行つた後、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—エチレンジォキシチォフェン）—ポリスチレンスルホネート（ PEDOTZPSS、： 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成膜した後、 200°Cにて 1時間乾燥し 、膜厚 30nmの正孔輸送層を設けた。
[0360] この正孔輸送層上に、ポリビ-ルカルバゾール（PVK; VP— 6) 30mgと 1. 5mgの PD— 1とをジクロ口ベンゼン 3mlに溶解した溶液を、 2000rpm、 30秒の条件下、ス ピンコート法により製膜し、 60度で 1時間真空乾燥し、膜厚 50nmの発光層とした。
[0361] BAlqlOmgをトルエン 3mlに溶解した溶液を、 1000rpm、 30秒の条件下、スピン コート法により製膜し、 60度で 1時間真空乾燥し、正孔阻止層を設けた。しかしながら 乾燥後の総膜厚は、正孔阻止層を設ける前よりも若干薄くなり、下層の部分的な溶 解を伴ったことが示唆される。
[0362] 次いで、 15mgの Alq3をテトラヒドロフラン 3mlに溶解した溶液を、 1000rpm、 30 秒の条件下、スピンコート法により製膜し、 60度で 1時間真空乾燥し、電子輸送層を 設けた。乾燥後の膜厚は、先程の場合と同様に、電子輸送層を設ける前の総膜厚の 80%程度を示し、この場合も下層の部分的な溶解を伴ったことが示唆される。
[0363] これを真空蒸着装置に取付け、次 、で、真空槽を 4 X 10— 4Paまで減圧した。陰極バ ッファー層としてフッ化リチウム 0. 5nm及び陰極としてアルミニウム 11 Onmを蒸着し て陰極を形成し、有機 EL素子 1—6を作製した。 [0364] 《有機 EL素子 1 7の作製》
〈各構成層の構成と形成方法〉
1)陰極 ； A1 (蒸着）
2)陰極バッファ層; LiF (蒸着）
3)正孔阻止層 ；OC— 14 (Tg : 90°C)、分散液塗布、溶解度パラメータの可溶範 囲： 8. 6〜： LO. 6
4)発光層 ；OC— 6 + PD—l (Tg : 110°C)、分散液塗布、溶解度パラメータ の可溶範囲： 8. 3〜： LO. 0
5)正孔輸送層 ； VP— 3 (Tg: 180°C)、溶液塗布、溶解度パラメータの可溶範囲 ： 8. 8〜： LO. 0
6)陽極 ；ITO (蒸着）
7)ガラス基板
〈有機 EL素子の作製〉
陽極として 100mm X 100mm X I. 1mmのガラス基板上に、 ITO (インジウムチン ォキシド)を lOOnm成膜した基板 (NHテクノグラス社製 NA— 45)にパターユング を行つた後、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。
[0365] この透明支持基板上に、 15mgの VP— 3をテトラヒドロフラン 3mlに溶解した溶液を 、 1000rpm、 30秒の条件下、スピンコート法により製膜した。この基板を窒素下、 15 0度にて 2時間加熱し、基板上で重合を行い、膜厚 30nmの正孔輸送層を設けた。
[0366] この正孔輸送層上に、前述の再沈法によるナノ微粒子分散液の製造方法と同様に して調製した OC— 6と PD— 1の分散液 (分散溶媒：ァセトニトリル ZTHF、平均粒径 :45nm、固形分： 0. 5質量％、 OC 6ZPD— 1 = 100 6 (質量7質量））を50(^ pm、 30秒の条件下、スピンコート法により製膜し、層の平滑化処理を兼ねて 90度で 1時間真空乾燥し、膜厚 40nmの発光層とした。
[0367] 次に、再沈法によるナノ微粒子分散液の製造方法と同様にして調製した OC— 14 の分散液 (分散溶媒:ァセトニトリル Zジクロロェタン、平均粒径： 30nm、固形分： 1. 0質量0 /0)を、 3000rpm、 30秒の条件下、スピンコート法により製膜し、層の平滑ィ匕 処理を兼ねて 80度で 1時間真空乾燥し、膜厚 40nmの正孔阻止層とした。
[0368] これを真空蒸着装置に取付け、次 、で、真空槽を 4 X 10— 4Paまで減圧した。陰極バ ッファー層としてフッ化リチウム 0. 5nm及び陰極としてアルミニウム 11 Onmを蒸着し て陰極を形成し、有機 EL素子 1—7を作製した。
[0369] 《有機 EL素子 1 1〜1 7の評価》
得られた有機 EL素子 1 1〜1 7の各々について、下記に記載の方法により、外 部取り出し量子効率、発光寿命及び駆動電圧 (単に電圧ともいう）を測定、評価した。
[0370] ここで、有機 EL素子 1— 1〜1— 7を評価するに際しては、作製後の各有機 EL素子 の非発光面をガラスケースで覆い、厚み 300 mのガラス基板を封止用基板として 用いて、周囲にシール材として、エポキシ系光硬化型接着剤 (東亞合成社製 ラック ストラック LC0629B)を適用し、これを上記陰極上に重ねて前記透明支持基板と密 着させ、ガラス基板側力 UV光を照射して、硬化、封止して、図 5、図 6に示すような 照明装置を形成して評価した。
[0371] 図 5は、照明装置の概略図を示し、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 6は、照明装置の断面図を示し、図 6において、 105は陰極 、 106は有機 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。
[0372] 〔外部取りだし量子効率の測定〕
作製した有機 EL素子について、 23°C、乾燥窒素ガス雰囲気下で 2. 5mA/cm2 定電流を印加した時の外部取り出し量子効率（％)を測定した。尚、測定には分光放 射輝度計 CS - 1000 (コ-力ミノルタセンシング社製)を用いた。
[0373] 〔発光寿命の測定〕
温度 23°C、乾燥窒素ガス雰囲気下で 2. 5mAZcm2の一定電流で駆動したときに 、輝度が発光開始直後の輝度 (初期輝度)の半分に低下するのに要した時間を測定 し、これを半減寿命時間（ τ 0. 5)として寿命の指標とした。尚、測定には同様に、分 光放射輝度計 CS - 1000 (コ-力ミノルタセンシング社製)を用いた。 [0374] 〔駆動電圧の測定〕
温度 23°C、乾燥窒素ガス雰囲気下で発光開始の電圧を測定した。なお、発光開 始の電圧は、輝度 50cd/m2以上となったときの電圧値を測定した。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社製）を用いた。
[0375] 有機 EL素子 1一 1〜1一 7の外部取り出し量子効率、発光寿命、駆動電圧の測定 結果を、表 2に示す。なお、各測定値は、有機 EL素子 1—5を 100とした時の相対値 、^!した。
[0376] [表 2]
Figure imgf000082_0001
[0377] 表 2に記載の結果より明らかなように、比較の有機 EL素子である従来の塗布法によ り製造した有機 EL素子 1—5に比べて、本発明の各有機 EL素子は、外部取りだし量 子効率が高く（高発光効率である）、発光寿命が長ぐ且つ、素子の駆動電圧が低減 していることが明らかである。
[0378] 実施例 2
《有機 EL素子 2— 1の作製》
〈各構成層の構成と形成方法〉
1)陰極 ； A1 (蒸着）
2)陰極バッファ層； LiF (蒸着）
3)正孔阻止層 ； BAlq (Tg： 100°C)、分散液塗布、溶解度パラメータの可溶範 囲： 8. 8〜： LO. 6
4)発光層 ； OC— 12 (Tg： 120°C) + PD— 1、分散液塗布、溶解度パラメ一 タの可溶範囲：8. 3〜： LO. 6
5)第二正孔輸送層； OC— 4 (Tg : 140°C)、分散液塗布、溶解度パラメータの可溶 範囲： 8. 6〜： LO. 6
6)第一正孔輸送層； PEDOTZPSS、分散液塗布、溶解度パラメータの可溶範囲 ： > 14. 8
7)陽極 ；ITO (蒸着）
8)ガラス基板
〈有機 EL素子の作製〉
陽極として 100mm X 100mm X I. 1mmのガラス基板上に、 ITO (インジウムチン ォキシド)を lOOnm成膜した基板 (NHテクノグラス社製 NA— 45)にパターユング を行つた後、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。
[0379] この透明支持基板上に、ポリ（3, 4 エチレンジォキシチォフェン） ポリスチレンス ルホネート（PEDOTZPSSゝ Bayer社製、 Baytron P A1 4083)を純水で 70% に希釈した溶液を 3000rpm、 30秒でスピンコート法により成膜した後、 200°Cにて 1 時間乾燥し、膜厚 30nmの第一正孔輸送層を設けた。
この第一正孔輸送層上に、前述のアベックスミルを用いたナノ微粒子分散液の製造 方法で調製した OC— 4の分散液 (分散溶媒:エチルアルコール、平均粒径： 29nm、 固形分： 1. 0質量0 /0)を、 1500rpm、 30秒の条件下、スピンコート法により製膜し、 層の平滑ィ匕処理を兼ねて 140度で 2時間真空乾燥し、膜厚 40nmの第二正孔輸送 層とした。
[0380] この第二正孔輸送層上に、前述の乳化分散によるナノ微粒子分散液の製造方法と 同様にして調製した OC— 12と PD— 1の分散液 (分散溶媒： n ブチルアルコール、 平均粒径： 38nm、固形分： 1. 0質量0 /0、 OC - 12/PD- 1 = 100/6) ^2500rp m、 30秒の条件下、スピンコート法により製膜し、層の平滑化処理を兼ねて 120度で 2時間真空乾燥し、膜厚 50nmの発光層とした。
[0381] 次に、前述のァペックスミルを用いたナノ微粒子分散液の製造方法と同様にして調 製した BAlqの分散液 (分散溶媒: n ブチルアルコール、平均粒径： 33nm、固形分 1. 0質量％)を、 500rpm、 30秒の条件下、スピンコート法により製膜し、層の平滑化 処理を兼ねて 95度で 3時間真空乾燥し、膜厚 45nmの正孔阻止層とした。
[0382] これを真空蒸着装置に取付け、次 、で、真空槽を 4 X 10— 4Paまで減圧し、陰極バッ ファー層としてフッ化リチウム 0. 5nm及び陰極としてアルミニウム l lOnmを蒸着して 陰極を形成し、有機 EL素子 2—1を作製した。
[0383] 《有機 EL素子 2— 2の作製：比較例》
〈各構成層の構成と形成方法〉
1)陰極 ； A1 (蒸着）
2)陰極バッファ層; LiF (蒸着）
3)発光層 ； OC— 12 + PD— 1、溶液塗布、溶解度パラメータの可溶範囲： 8 . 3〜： L0. 6
4)第一正孔輸送層； PEDOTZPSS、分散液塗布、溶解度パラメータの可溶範囲 : > 14. 8
5)陽極 ；ITO (蒸着）
6)ガラス基板
〈有機 EL素子の作製〉
陽極として 100mm X 100mm X I. 1mmのガラス基板上に、 ITO (インジウムチン ォキシド)を lOOnm成膜した基板 (NHテクノグラス社製 NA— 45)にパターユング を行つた後、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。
[0384] この透明支持基板上に、ポリ（3, 4—エチレンジォキシチォフェン） ポリスチレンス ルホネート（PEDOTZPSSゝ 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成膜した後、 200°Cにて 1 時間乾燥し、膜厚 30nmの正孔輸送層を設けた。
正孔輸送層上に、 30mgの OC 12と 1. 5mgの PD— 1とをジクロ口ベンゼン 3mlに 溶解した溶液を、 2000rpm、 30秒の条件下、スピンコート法により製膜し、 120度で 1時間真空乾燥し、膜厚 50nmの発光層とした。
[0385] これを真空蒸着装置に取付け、次 、で、真空槽を 4 X 10— 4Paまで減圧し、陰極バッ ファー層としてフッ化リチウム 0. 5nm及び陰極としてアルミニウム l lOnmを蒸着して 陰極を形成し、有機 EL素子 2— 2を作製した。
[0386] 《有機 EL素子 2— 3の作製:比較例》
〈各構成層の構成と形成方法
1)陰極 ； LiF+Al (蒸着）
2)正孔阻止層 ； BAlq (蒸着）
3)発光層 ； OC— 12 + PD— 1 (蒸着）
4)第二正孔輸送層； OC— 4 (蒸着）
5)第一正孔輸送層； PEDOT/PSS (分散液塗布）
6)陽極 ；ITO (蒸着）
7)ガラス基板
〈有機 EL素子の作製〉
陽極として 100mm X 100mm X I. 1mmのガラス基板上に、 ITO (インジウムチン ォキシド)を lOOnm製膜した基板 (NHテクノグラス社製 NA45)にパターユングを 行つた後、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一ルで超 音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、 UVオゾン洗浄を 5分間行なった。
[0387] この透明支持基板上にポリ (3, 4—エチレンジォキシチォフェン）一ポリスチレンス ルホネート（PEDOTZPSSゝ 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成膜した後、 200°Cにて 1 時間乾燥し、膜厚 30nmの第一正孔輸送層を設けた。この第一正孔輸送層を設けた 透明支持基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、一方、モリブデン製 抵抗加熱ボートに第二正孔輸送層の形成材料として OC— 4を 200mg入れ、別のモ リブデン製抵抗加熱ボートにホストイ匕合物として OC— 12を 200mg入れ、別のモリブ デン製抵抗加熱ボートに PD— 1を lOOmg入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボート に Balqを 200mg入れ、真空蒸着装置に取付けた。
[0388] 次いで、真空槽を 4 X 10— 4Paまで減圧した後、 OC— 4の入った前記加熱ボートに 通電して加熱し、蒸着速度 0. InmZ秒で、第一正孔輸送層上に蒸着して、膜厚 40 nmの第二正孔輸送層を設けた。 [0389] 更に、 OC— 12と PD— 1の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、それぞれ蒸 着速度 0. 2nmZ秒、 0. 012nm/秒で前記正孔輸送層上に共蒸着して膜厚 50η mの発光層を設けた。なお、蒸着時の基板温度は室温であった。
[0390] さらに、 Balqの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度 0. InmZ秒で 前記発光層の上に蒸着して膜厚 45nmの正孔阻止層を設けた。尚、蒸着時の基板 温度は室温であった。引き続きフッ化リチウム 0. 5nm及びアルミニウム l lOnmを蒸 着して陰極を形成し、有機 EL素子 2— 3を作製した。
[0391] 《有機 EL素子 2—4の作製》
〈各構成層の構成と形成方法〉
1)陰極 ； A1 (蒸着）
2)陰極バッファ層; LiF (蒸着）
3)正孔阻止層 ； BAlq (Tg： 100°C)、分散液塗布、溶解度パラメータの可溶範 囲： 8. 8〜： L0. 6
4)発光層 ； OC— 12 (Tg： 120°C) + PD— 1、分散液塗布、溶解度パラメ一 タの可溶範囲：8. 3〜： L0. 6
5)第二正孔輸送層； OC— 4 (Tg : 140°C)、分散液塗布、溶解度パラメータの可溶 範囲： 8. 6〜： L0. 6
5)第一正孔輸送層； VP— 3、溶液塗布、溶解度パラメータの可溶範囲： 8. 8〜10 . 0
6)陽極 ；ITO (蒸着）
7)ガラス基板
〈有機 EL素子の作製〉
陽極として 100mm X 100mm X I. 1mmのガラス基板上に、 ITO (インジウムチン ォキシド)を lOOnm成膜した基板 (NHテクノグラス社製 NA— 45)にパターユング を行つた後、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。
[0392] この透明支持基板上に lOmgの VP— 3をテトラヒドロフラン 3mlに溶解した溶液を、 1000rpm、 30秒の条件下、スピンコート法により製膜し、窒素下、 150°Cにて 1時間 乾燥し、膜厚 20nmの第一正孔輸送層を設けた。
[0393] この第一正孔輸送層上に、前述のァペックスミルを用いたナノ微粒子分散液の製 造方法で調整した OC— 4の分散液 (分散溶媒:エチルアルコール、平均粒径： 29η m、固形分： 1. 0質量0 /0)を、 1500rpm、 30秒の条件下、スピンコート法により製膜し 、層の平滑ィ匕処理を兼ねて 140度で 2時間真空乾燥し、膜厚 40nmの第二正孔輸送 層とした。
[0394] この第二正孔輸送層上に、前述の乳化分散によるナノ微粒子分散液の製造方法と 同様にして調製した OC— 12と PD— 1の分散液 (分散溶媒： n—ブチルアルコール、 平均粒径： 38nm、固形分： 1. 0質量0 /0、 OC - 12/PD- 1 = 100/6) ^2500rp m、 30秒の条件下、スピンコート法により製膜し、層の平滑化処理を兼ねて 120度で 2時間真空乾燥し、膜厚 50nmの発光層とした。
[0395] 次に、前述のァペックスミルを用いたナノ微粒子分散液の製造方法と同様にして調 製した BAlqの分散液 (分散溶媒: n—ブチルアルコール、平均粒径： 33nm、固形分 1. 0質量％)を、 500rpm、 30秒の条件下、スピンコート法により製膜し、層の平滑化 処理を兼ねて 95度で 3時間真空乾燥し、膜厚 45nmの正孔阻止層とした。
[0396] これを真空蒸着装置に取付け、次 、で、真空槽を 4 X 10— 4Paまで減圧し、陰極バッ ファー層としてフッ化リチウム 0. 5nm及び陰極としてアルミニウム l lOnmを蒸着して 陰極を形成し、有機 EL素子 2— 4を作製した。
[0397] 《有機 EL素子 2— 1〜2— 4の評価》
得られた有機£ 素子2—1〜2—4にっぃて、実施例 1に記載の評価方法と同様に して各評価を行った。
[0398] 得られた結果を下記の表 3に示す。なお、なお、各測定値は、有機 EL素子 2— 2を
100とした時の相対値で表した。
[0399] [表 3] 有機 E L素子番号 外部取り出し量子効率 発光寿命 駆動電圧 備 考
2一 1 170 450 69 本発明
2 - 2 100 100 100 比較例
2 - 3 185 600 70 比較例
2 - 4 175 900 70 本発明 [0400] 表 3に記載の結果より明らかな様に、比較の有機 EL素子である従来の塗布法によ り製造した有機 EL素子 2— 2、 2— 3に比べて、本発明の有機 EL素子は、外部取りだ し量子効率が高く（高発光効率である）、発光寿命が長ぐ且つ、素子の駆動電圧が 低減していることが明らかである。
[0401] また、蒸着法により製造した有機 EL素子 2— 3と比較しても、有機 EL素子の特性（ 発光輝度、発光寿命等)上、遜色はなぐ蒸着法で製造した有機 EL素子に比べて、 従来の塗布方法で製造した有機 EL素子の特性は、一般的に素子特性が劣るとされ てきたが、本発明の有機 EL素子は、外部取りだし量子効率 (高発光効率)、発光寿 命の大幅な改善をも実現できた。特に、全ての有機層（を形成する際の溶媒)に非水 系溶媒を用いている有機 EL素子 2— 4においては、更なる寿命の向上も確認できた
[0402] 実施例 3
《フルカラー表示装置の作製》
(青色発光有機 EL素子）
実施例 2で作製した有機 EL素子 2— 1の作製において、 PD— 1を PD— 9に変更し た以外は同様にして、青色発光有機 EL素子 2— 1Bを作製した。
[0403] (緑色発光有機 EL素子）
緑色発光有機 EL素子として、実施例 2で作製した有機 EL素子 2—1を用いた。
[0404] (赤色発光有機 EL素子）
実施例 2で作製した有機 EL素子 2— 1の作製において、 PD— 1を PD— 6に変更し た以外は同様にして、赤色発光有機 EL素子 2— 1Rを作製した。
[0405] 上記の赤色、緑色及び青色の各発光有機 EL素子を、同一基板上に並置し、図 1 に記載の形態を有するアクティブマトリクス方式フルカラー表示装置を作製し、図 2に は、作製した前記表示装置の表示部 Aの模式図のみを示した。即ち、同一基板上に 、複数の走査線 5及びデータ線 6を含む配線部と、並置した複数の画素 3 (発光の色 が赤領域の画素、緑領域の画素、青領域の画素等）とを有し、配線部の走査線 5及 び複数のデータ線 6はそれぞれ導電材料力 なり、走査線 5とデータ線 6は格子状に 直交して、直交する位置で画素 3に接続している（詳細は図示せず)。前記複数の画 素 3は、それぞれの発光色に対応した有機 EL素子、アクティブ素子であるスィッチン グトランジスタと駆動トランジスタそれぞれが設けられたアクティブマトリクス方式で駆 動されており、走査線 5から走査信号が印加されると、データ線 6から画像データ信 号を受け取り、受け取った画像データに応じて発光する。この様に各赤、緑、青の画 素を適宜、並置することによって、フルカラー表示装置を作製した。
[0406] 該フルカラー表示装置を駆動することにより、発光効率が高い発光寿命の長いフル カラー動画表示が得られることを確認することができた。
[0407] 実施例 4
《白色発光照明装置の作製》
実施例 2で作製した有機 EL素子 2—1の作製において、 PD— 1を PD— 1、 PD— 6 、 PD— 9に変更した以外は同様して、白色発光有機 EL素子 2—1 Wを作製した。得 られた有機 EL素子 2—1 Wを実施例 1、 2と同様に、非発光面をガラスケースで覆い 、照明装置とした。照明装置は、発光効率が高く発光寿命の長い白色光を発する薄 型の照明装置として使用することができた。
[0408] 実施例 5
《インクジェット方式を用いたフルカラー表示装置の作製》
本発明の有機 EL素子の構成層の作製には、塗布 (溶液塗布、分散液塗布等）が 用いられる力 塗布手段としてインクジェット方式を用いる方法が好ま 、手段のひと つとして挙げられる。
[0409] ここで、インクジェット方式を用いての有機 EL素子の作製工程 (製造工程とも 、う） を図 7を用いて説明する。
[0410] 図 7は、インクジェット法によるフルカラー表示装置の作製工程の一例を示す模式 図である。
[0411] まず、陽極として 100mm X I OOmm X I. 1mmのガラス基板 201上に ITO (インジ ゥムチンォキシド)を、 lOOnm成膜した基板 (ΝΗテクノグラス社製 ΝΑ— 45)にパタ 一ユングして、 ITO電極 202を形成した後、このガラス基板 201上の ITO透明電極 2 02間の間隙に、非感光性ポリイミドの隔壁 203 (幅 20 /z m 厚さ 2. O /z m)をフォトリ ソグラフィ一で形成させた。前記非感光性ポリイミド隔壁 203で挟まれて 、る ITO電 極 203上に、下記の正孔注入層組成物を、インクジェットヘッド（エプソン社製； MJ80 0C)を用いて吐出注入し、 200°C、 10分間の乾燥処理により膜厚 40nmの正孔輸送 層 204を作製した。
[0412] この正孔輸送層 204上に、それぞれ下記の青色発光組成物、緑色発光組成物、 赤色発光組成物を、前記正孔注入層組成物の吐出処理の場合と同様にインクジェッ トヘッドを使用して吐出注入し、各々青色発光層 205B、緑色発光層 205G、赤色発 光層 205Rを、ガラス基板 201上に形成させた。
[0413] このガラス基板 201を、真空蒸着装置に取付け、次いで、真空槽を 4 X 10— 4Paまで 減圧し、陰極バッファ一層および陰極 206として、フツイ匕リチウム 0. 5nm及びアルミ ニゥム l lOnmをそれぞれ蒸着して真空蒸着して有機 EL素子を作製した。
[0414] (正孔輸送層組成物）
ポリ（3, 4—エチレンジォキシチォフェン） ポリスチレンスルホネート（PEDOTZP
SS、： Bayer社製、 Baytron P A1 4083) 20gを純水 65g、エトキシエタノール 10g
、グリセリン 5gで希釈したものを用いた。
[0415] (緑色発光層組成物）
300mgの PVKと 15mgの PD— 1をシクロへキシルベンゼン 25ml、イソプロピルビ フエ-ル 25mlに溶解したものを用いた。
[0416] (青色発光層組成物）
300mgの PVKと 15mgの PD— 9をシクロへキシルベンゼン 25ml、イソプロピルビ フエ-ル 25mlに溶解したものを用いた。
[0417] (赤色発光層組成物）
300mgの PVKと 15mgの PD— 6をシクロへキシルベンゼン 25ml、イソプロピルビ フエ-ル 25mlに溶解したものを用いた。
[0418] 上記の様にして、インクジェット方式を用いて各発光層を形成して作製した有機 EL 素子は、それぞれの電極に電圧を印加することにより各々青色、緑色、赤色の発光 を示し、フルカラー表示装置として利用できることがわ力つた。

Claims

請求の範囲
[1] 陰極と陽極との間に、複数の有機化合物層を有する有機エレクト口ルミネッセンス 素子の製造方法において、
前記有機化合物層の少なくとも 2層が塗布法で形成され、
前記陽極に隣接する層以外の少なくとも 1層が分散液を用いる塗布法で塗布し、平 滑ィ匕処理を行って形成されたことを特徴とする有機エレクト口ルミネッセンス素子の製 造方法。
[2] 前記複数の有機化合物層を構成する有機化合物の溶解度パラメータの可溶範囲 が各々 8. 3〜10. 6であり、前記分散液の溶媒の溶解度パラメータが 7. 0〜8. 2又 は 10. 7〜23. 0であることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の有機エレクトロル ミネッセンス素子の製造方法。
[3] 前記複数の有機化合物層が、少なくとも 3層であることを特徴とする請求の範囲第 1 項または第 2項に記載の有機エレクト口ルミネッセンス素子の製造方法。
[4] 前記有機化合物層の隣接する少なくとも 3層が、塗布法で形成されることを特徴と する請求の範囲第 3項に記載の有機エレクト口ルミネッセンス素子の製造方法。
[5] 前記隣接する少なくとも 3層の有機化合物層の主成分のガラス転移温度が、陽極 側より順に小さくなることを特徴とする請求の範囲第 4項に記載の有機エレクト口ルミ ネッセンス素子の製造方法。
[6] 前記隣接する少なくとも 3層の有機化合物層が分散液を用いる塗布法で塗布し、 平滑化処理を行って形成されることを特徴とする請求の範囲第 3項乃至第 5項のい ずれ力 1項に記載の有機エレクト口ルミネッセンス素子の製造方法。
[7] 前記有機化合物層のすべてが、塗布法で形成されたことを特徴とする請求の範囲 第 1項乃至第 6項のいずれか 1項に記載の有機エレクト口ルミネッセンス素子の製造 方法。
[8] 前記塗布法が、非水溶媒を含有する塗布液を用いることを特徴とする請求の範囲 第 1項乃至第 7項のいずれか 1項に記載の有機エレクト口ルミネッセンス素子の製造 方法。
[9] 前記有機化合物層の少なくとも 1層が、リン光発光材料を含有することを特徴とする 請求の範囲第 1項乃至第 8項のいずれか 1項に記載の有機エレクト口ルミネッセンス 素子の製造方法。
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