JP5413459B2 - 白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents

Description

本発明は、白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。詳しくは、フレキシブルな樹脂基板を用いた、白色に発光する有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。

発光型の電子ディスプレイデバイスとして、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（以下「ＥＬＤ」と略記する。）がある。ＥＬＤの構成要素としては、無機エレクトロルミネッセンス素子（以下「無機ＥＬ素子」ともいう。）や有機エレクトロルミネッセンス素子（以下「有機ＥＬ素子」ともいう。）が挙げられる。無機ＥＬ素子は、平面型光源として使用されてきたが、発光素子を駆動させるためには交流の高電圧が必要である。

一方、有機エレクトロルミネッセンス素子は、発光する化合物を含有する発光層を、陰極と陽極で挟んだ構成を有し、発光層に電子及び正孔を注入して、再結合させることにより励起子（エキシトン）を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出（蛍光・リン光）を利用して発光する素子であり、数Ｖ〜数十Ｖ程度の電圧で発光が可能であり、更に自己発光型であるために視野角に富み、視認性が高く、薄膜型の完全固体素子であるために省スペース、携帯性等の観点から注目されている。

また、有機エレクトロルミネッセンス素子は、従来実用に供されてきた主要な光源、例えば、発光ダイオードや冷陰極管と異なり、面光源であることも大きな特徴である。この特性を有効に活用できる用途として、照明用光源や様々なディスプレイのバックライトがある。特に近年、需要の増加が著しい液晶フルカラーディスプレイのバックライトとして用いることも好適である。

近年、照明光源用あるいはディスプレイ用として、省電力である有機ＥＬ発光パネルへの要請が高まってきている。大サイズの発光素子の開発は、特にその発光効率の向上や長寿命化が難しいなど、困難な課題を抱えていた。

発光効率が高く長寿命な有機ＥＬ素子を得るために、発光層を２層以上とし、うち１層には高分子ドーパントを含有する構成が開示されている（特許文献１参照）。同じく発光効率及び寿命の向上を図り、２層以上の発光層の全てに同一又は同一色の蛍光性物質をドープした構成が開示されている（特許文献２参照）。複数の発光層に含まれるホスト化合物のエネルギーギャップと、電子輸送層含有素材のエネルギーギャップを規定した有機ＥＬ素子が開示されている（特許文献３参照）。

このような研究開発がなされた結果、現在では有機エレクトロルミネッセンス素子は、１０Ｖ程度の低電圧で１００〜１０００００ｃｄ／ｍ^２程度の高輝度の面発光が可能となり、また蛍光物質の種類を選択することにより青色から赤色までのフルカラー化や白色発光が可能となっている。青や緑色材料については発光効率、寿命特性ともに十分なものが開発されてきているが、赤色材料及び白色発光素子においては発光効率や寿命の更なる向上が望まれている中で、白色発光素子においてもこれまで多数の報告がなされている。

白色発光を得る方法としては、一般に、赤、緑、青の３波長からの発光を用いる方法と、青と黄または青緑と橙の補色関係の２波長の発色を用いる方法がある。

また、一般的に、３色以上の発光材料を組み合わせて、１層中に３種以上の発光材料を混合することは、エネルギーレベルの低い長波長の発光材料へのエネルギーの移動が生じるため、これら発光材料の混合比を調整することが非常に難しく性能ばらつきの要因となることが知られている。

そこで、発光層を２層有する有機ＥＬ素子において、陽極に近い側の発光層を黄色〜赤色系発光層、陰極に近い側の発光層を青色系発光層とし、２層の発光層中に３色の発光材料を入れた積層型で高輝度及び長寿命を目的とする有機ＥＬ素子が開示されている（特許文献４参照）。また、白色発光層とその白色を補色するアシスト発光層からなる有機ＥＬ素子も開示されている（特許文献５参照）。

しかし、上記のような従来技術は、いずれも発光効率、輝度、及び寿命は良化してきているが、基本はガラス基板であり使用に際して制限が多く、生産適性や取り扱い性が良いとは言えず、特に近年望まれている有機ＥＬ素子の特性としては不足している。発光層を２層以上の構成として性能を向上させても製品化を考慮すると生産性、取り扱い性にはおのずと限界があった。

特開平６−３３０４８号公報 特開平１０−２６１４８８号公報 国際公開第２００５／００６８１６号 特開２００１−５２８７０号公報 特開２００６−２１０７４６号公報

本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、フレキシブルな樹脂基板を用いた白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子でありながら、フレキシビリティに伴う弊害耐性が良好で、折り曲げによる発光層界面の剥がれ、接触不良が生じにくく、低駆動電圧化が図れる白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することである。

本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。

１．樹脂基板上に陽極、陰極、及び該陽極と該陰極の間に発光ホスト及び発光性ドーパントを含有する少なくとも２層の発光層Ａ及び発光層Ｂを設けてなる白色有機エレクトロルミネッセンス素子において、該発光層Ａは赤の発光性ドーパント、緑の発光性ドーパント及び青の発光性ドーパントを含む３種以上の発光性ドーパントを含有し、該発光層Ｂは青の発光性ドーパントを含有し、該発光層Ａ及び該発光層Ｂは隣接しており、前記陽極に近い側に該発光層Ａを形成し、前記陰極に近い側に該発光層Ｂを形成し、かつ該発光層Ａと該発光層Ｂの間に混合領域を有することを特徴とする白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。

２．前記混合領域の厚さが、前記発光層Ａ及び発光層Ｂの総合層厚の１０〜３０％の範囲内であることを特徴とする前記第１項に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。

３．前記発光層Ｂの層厚が、前記発光層Ａの層厚の１．１〜３．０倍の範囲内であることを特徴とする前記第１項又は第２項に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。

４．前記発光層Ｂの前記青の発光性ドーパント含有量が、前記発光層Ａの前記青の発光性ドーパント含有量の０．５〜１．６倍の範囲内であることを特徴とする前記第１項から第３項までのいずれか一項に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。

５．前記発光層Ａの全固形分中、前記発光層Ａに含有する前記発光性ドーパントの合計量が、２０〜３５質量％の範囲内であることを特徴とする前記第１項から第４項までのいずれか一項に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。

６．前記発光層Ｂの全固形分中、前記発光層Ｂに含有する前記青の発光性ドーパントの合計量が、７〜２０質量％の範囲内であることを特徴とする前記第１項から第５項までのいずれか一項に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。

７．前記発光層Ａに含有される前記赤の発光性ドーパント、前記緑の発光性ドーパント、及び前記青の発光性ドーパントの含有比率が、多い順に、前記緑の発光性ドーパント、前記青の発光性ドーパント、前記赤の発光性ドーパントであることを特徴とする前記第１項から第６項までのいずれか一項に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。

８．前記発光層Ａ及び前記発光層Ｂは、湿式法で形成されることを特徴とする前記第１項から第７項までのいずれか一項に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。

９．前記発光層Ａ及び前記発光層Ｂを前記湿式法で形成するために用いるそれぞれの溶媒の溶解性パラメーターの差が、０．５以下であることを特徴とする前記第８項に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。

１０．前記溶媒が、エステル化合物であることを特徴とする前記第９項に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。

１１．前記発光性ドーパントが、リン光性化合物であることを特徴とする前記第１項から第１０項までのいずれか一項に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。

本発明の上記手段により、フレキシブルな樹脂基板を用いた白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子でありながら、フレキシビリティに伴う弊害耐性が良好で、折り曲げによる発光層界面の剥がれ、接触不良が生じにくく、低駆動電圧化が図れる白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することができる。

本発明の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子は、樹脂基板上に陽極、陰極、及び該陽極と該陰極の間に発光ホスト及び発光性ドーパントを含有する少なくとも２層の発光層Ａ及び発光層Ｂを設けてなる白色有機エレクトロルミネッセンス素子において、該発光層Ａは赤の発光性ドーパント、緑の発光性ドーパント及び青の発光性ドーパントを含む３種以上の発光性ドーパントを含有し、該発光層Ｂは青の発光性ドーパントを含有し、該発光層Ａ及び該発光層Ｂは隣接しており、前記陽極に近い側に該発光層Ａを形成し、前記陰極に近い側に該発光層Ｂを形成し、かつ該発光層Ａと該発光層Ｂの間に混合領域を有することを特徴とする。この特徴は、請求項１から請求項１１に係る発明に共通する技術的特徴である。

本発明の実施態様としては、本発明の効果発現の観点から、前記混合領域の厚さが、前記発光層Ａ及び発光層Ｂの総合層厚の１０〜３０％の範囲内であることが好ましい。また、前記発光層Ｂの層厚が、前記発光層Ａの層厚の１．１〜３．０倍の範囲内であることが好ましい。さらに、当該記発光層Ｂの前記青の発光性ドーパント含有量が、前記発光層Ａの前記青の発光性ドーパント含有量の０．５〜１．６倍の範囲内であることが好ましい。

本発明においては、当該発光層Ａの全固形分中、前記発光層Ａに含有する前記発光性ドーパントの合計量が、２０〜３５質量％の範囲内であることが好ましい。また、前記発光層Ｂの全固形分中、当該発光層Ｂに含有する前記青の発光性ドーパントの合計量が、７〜２０質量％の範囲内であることが好ましい。

本発明の実施態様としては、前記発光層Ａに含有される前記赤の発光性ドーパント、前記緑の発光性ドーパント、及び前記青の発光性ドーパントの含有比率が、多い順に、前記緑の発光性ドーパント、前記青の発光性ドーパント、前記赤の発光性ドーパントである態様であることが好ましい。

また、本発明において、前記発光層Ａ及び前記発光層Ｂは、湿式法で形成されることが好ましい。この場合、前記発光層Ａ及び前記発光層Ｂを前記湿式法で形成するために用いるそれぞれの溶媒の溶解性パラメーターの差が、０．５以下であることが好ましい。また、当該溶媒が、エステル化合物であることが好ましい。

本発明に係る前記発光性ドーパントとしては、リン光性化合物であることが好ましい。

以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。

《赤、緑及び青の発光性ドーパント》
本発明でいう「赤、緑及び青の発光性ドーパント」とは、蛍光性化合物、リン光性化合物のどちらを用いてもよいが、それぞれ赤領域（６００〜６４０ｎｍ）、緑領域（５００〜５４０ｎｍ）及び青領域（４４０〜４８０ｎｍ）に発光極大波長をもつ発光性ドーパントのことである。本発明に係る発光性ドーパントについては後述する。

《混合領域》
本発明でいう「混合領域」とは、発光層Ａと発光層Ｂを積層した時に両方の層の成分が混じり合っている部分を指す。本発明の白色発光有機ＥＬ素子を作製する場合、陽極側の発光層Ａの積層後に陰極側の発光層Ｂを積層することになる。その際に発光層Ｂの塗布液は先に積層されていた発光層Ａの塗膜を溶解しつつ発光層Ｂを形成する状態となる。混合領域の発光層Ａに近い側の組成は発光層Ａの構成成分が多く、発光層Ｂ側に近い側は発光層Ｂの構成成分が多くなる。本発明においては、発光層Ａの塗膜内で発光層Ｂの成分が存在し始めた位置から、発光層Ｂの塗膜内で発光層Ａの成分が存在する部分までを混合領域と定義する。

なお、発光層Ａの層厚は、前記混合領域の中間から基板方向に向かって、発光層Ａ及びＢの構成成分のうちの特定成分元素（例えば、イリジウム、白金等）の信号検出が無くなるまでとし、発光層Ｂの層厚は、当該発光層Ｂの表面（信号検出測定開始点）から混合領域の中間までとする。

２層の発光層間に当該混合領域を有することにより、接合障壁低減効果が得られ、低駆動電圧化が図れる。更に混合領域を形成することで発光層同士が混ざり合い、界面で剥離することが無くなる。そのため発光層が２層であることの効果が失われずにフレキシブル耐性が良好で、折り曲げによる発光層界面の剥がれ、接触不良が生じにくくなり、生産性の向上、取り扱い性の向上が図れるようになる。また、混合領域を有することにより、電流変動、電圧変動した場合の白色発光の再現性を向上させ、ＣＩＥ色度図での色変動が小さくすることができる。

混合領域の厚さとしては、２層の発光層の合計の層厚１０〜３０％であることが好ましい。この比率にすることにより、上記の効果がさらに良く現れる。

本発明の発光層間に混合領域を形成する方法としては、次に記載する方法を用いることができる。発光層Ａ及び発光層Ｂに含有させる各発光性ドーパント量の比率を変化させて積層塗布する方法、発光層Ａ及び発光層Ｂに使用する溶媒の溶解性パラメーター（以後「ＳＰ値」という。）を制御する方法、発光層Ａ及び発光層Ｂの塗布時の乾燥条件を制御して積層塗布する方法、発光層Ａ及び発光層Ｂの塗布液濃度を変化させて積層塗布する方法等がある。

なお、「塗布液濃度」とは、塗布液中に含有されている発光ホストと各発光性ドーパントを合わせた濃度をいう。また、「各発光性ドーパント量の比率」とは、発光ホストと各発光性ドーパントの総質量に対する各発光性ドーパントの比率をいう。

発光層Ａ及び発光層Ｂに含有させる各発光性ドーパント量の比率を変化させて積層塗布する方法では、例えば、プラスチック基材上に、酢酸ブチルに発光ホスト及び各発光性ドーパントを溶解した塗布液Ａを調整し、当該塗布液Ａを塗布して発光層Ａを形成する。次に発光層Ａを自然乾燥させた後に、塗布液Ａの発光性ドーパント量の比率を変化させた塗布液Ｂを調整し、塗布液Ｂを発光層Ａ上に塗布する。塗布液Ｂは、発光層Ｂを形成するが、溶媒である酢酸ブチルが蒸発するまで発光層Ａの表面を溶解し、溶解した部分と混じり合うことで混合領域を形成する。混合領域の厚さは、発光層Ａ及び発光層Ｂの層厚を変えることで調整することができる。

発光層Ａ及び発光層Ｂに使用する溶媒のＳＰ値を制御する方法では、例えば、プラスチック基材上に、酢酸ブチル（ＳＰ値８．５）に発光ホストと各発光性ドーパントを溶解した塗布液Ａを調整し、塗布液Ａを塗布して発光層Ａを形成するが、自然乾燥させて溶媒を完全に蒸発させない状態を保つ。次に酢酸イソプロピル（ＳＰ値８．４）に発光ホストと発光性ドーパントを溶解した塗布液Ｂを調整し、塗布液Ｂを発光層Ａ上に塗布する。塗布液Ｂは発光層Ａの表面を溶解し混合領域を形成する。また、溶媒のＳＰ値の差の値により混合速度が若干異なる。この性質を利用して発光層Ａ及び発光層Ｂの間の混合領域の厚さを調整することができる。

発光層Ａ及び発光層Ｂの塗布時の乾燥条件を制御して積層塗布する方法では、例えば、プラスチック基材上に、ある溶媒に発光ホストと各発光性ドーパントを溶解した塗布液Ａを調整し、塗布液Ａを塗布して発光層Ａを形成する。次に乾燥温度及び乾燥風をある条件に保ち、乾燥時間を制御する。発光層Ａ上に、塗布液Ａと同様に、ある溶媒に発光ホストと発光性ドーパントを溶解した塗布液Ｂを調整し、塗布液Ｂを塗布する。塗布液Ｂもまた乾燥温度及び乾燥風をある条件に保ち、乾燥時間を制御する。乾燥条件を制御された発光層Ａ及び発光層Ｂの界面は溶解し、互いに混じり合って混合領域を形成する。混合領域の厚さは発光層Ａ及び発光層Ｂの乾燥条件を変えることで調整することができる。

発光層Ａ及び発光層Ｂの塗布液濃度を変化させて積層塗布する方法では、例えば、プラスチック基材上に、酢酸ブチルに発光ホストと各発光性ドーパントを溶解した塗布液Ａを調整し、当該塗布液Ａを塗布し乾燥させて発光層Ａを形成する。次に、酢酸ブチルに発光ホスト及び塗布液Ａに対し発光性ドーパントの溶解量を変更した塗布液Ｂを調整し、発光層Ａ上に塗布する。塗布液Ｂは発光層Ａの表面を溶解し混合領域を形成する。混合領域の厚さは発光層Ａ及び発光層Ｂの発光性ドーパント含有量により決まる。この性質を利用して発光層Ａと発光層Ｂの混合領域の厚さを調整することができる。

しかしながら、上記の方法は用いる発光ホストあるいは発光性ドーパントの特性や使用する溶媒に対する溶解性、使用する溶媒の特性などに依存するため、その積層方法及び積層条件を各々の場合で調整する必要がある。なお、ＳＰ値については後述する。

混合領域の測定方法としては、いくつか方法があるが、例えばＸ線光電子分光分析装置（ＸＰＳ）で測定することができる。この装置でデプスプロファイル測定を行うことで、発光層の厚み、及び表面から深さ方向の元素の含有量が測定でき、発光層に含まれる発光性ドーパントを構成している元素の含有量を測定することで、混合領域の厚みを測定することができる。

《白色発光有機ＥＬ素子の発光色と正面輝度》
本発明の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子や該素子に係る化合物の発光色は、「新編色彩科学ハンドブック」（日本色彩学会編、東京大学出版会、１９８５）の１０８頁の図４．１６において、分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング社製）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。

本発明における白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子としての好ましい色度は、ＣＩＥ１９３１ｘｙ色度図上においてｘ値が０．３７±０．１、ｙ値が０．３７±０．１の範囲である。

《白色発光有機ＥＬ素子の層構成》
本発明に係る白色発光有機ＥＬ素子は、基板（基盤）、電極、種々の機能を有する有機層等の構成要素によって構成される。好ましい構成の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／正孔輸送層／電子阻止層／発光層ユニット／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（ii）陽極／正孔輸送層／電子阻止層／発光層ユニット／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
（iii）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／発光層ユニット／電子輸送層／陰極
（iv）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／電子阻止層／発光層ユニット／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（ｖ）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／電子阻止層／発光層ユニット／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
本発明の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子においては、少なくとも２層の発光層を有することを特徴とする。

なお、上記の正孔輸送層、電子阻止層、正孔阻止層、電子輸送層及び下記中間層を総称して「キャリア制御層」という。また、「キャリア」とは電子及び正孔をいい、「キャリア輸送層」は、キャリア輸送材料からなる層であるが、ｐ型又はｎ型半導体層から構成されることが好ましい。ここで、「ｐ型又はｎ型半導体層」とは、各々電子受容性化合物又は電子供与性化合物を含有し半導性を示す有機層をいう。

本発明の各層を成膜する方法としては、真空蒸着法、湿式法を用いることができるが、好ましくは湿式法で成膜することである。湿式法で成膜することにより連続成膜と樹脂基板への塗布が容易になる。湿式の成膜手段としては、湿式であればいずれの方法でもよいが、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、ダイコート法、ブレードコート法がある。また各層毎に異なる塗布方法を用いることもできる。

発光層ユニットは、発光ホスト及び発光性ドーパントを含有する発光層Ａ及び発光層Ｂの少なくとも２層の発光層を有する。発光層ユニット中、発光層Ａ及び発光層Ｂは互いに隣接していて、陽極に近い側に発光層Ａを形成し、陰極に近い側に発光層Ｂを形成する。また、発光層Ａには赤の発光性ドーパント、緑の発光性ドーパント及び青の発光性ドーパントを含む３種以上の発光性ドーパントを含有し、発光層Ｂには青の発光性ドーパントを含有する。

有機ＥＬ素子では、電子と正孔がある有機分子上で再結合することにより有機分子が励起状態となる。光を多く取り出すためには素子に電流を多く流す必要がある。しかし、一方のキャリアだけ多く流しても意味が無い。１回のキャリア再結合には、電子１個と正孔１個が必要であり、単位時間当たりに電子と正孔を同じだけ流すこと、そしてそれぞれを再結合させることが重要となる。上記のように発光層を２層構成として各発光性ドーパントを発光層中に偏在させることにより、電子と正孔のキャリアバランスを最適に調整することができ、外部量子効率、寿命の向上を図ることができる。

また、本発明に係る発光層は、電極、電子輸送層、又は正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよい。本発明に係る２層の発光層Ａ及び発光層Ｂの成膜方法は、真空蒸着法、湿式法（スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法、ダイコート法、ブレードコート法等）を用いることができるが、好ましくは湿式法で成膜することである。湿式法で成膜することにより連続成膜と樹脂基板への塗布が容易になる。

また、２層の発光層Ａ及び発光層Ｂを湿式法で成膜する際、各発光層に用いられる溶媒は同一のものでもよいし、異なるものでもよく、発光層により異なる溶媒を使用する場合は、２層の発光層Ａ及び発光層Ｂそれぞれの塗布液に使用される溶媒のＳＰ値の差が０．５以内であることが好ましく、更に好ましくは、０．３以内である。ＳＰ値は値が大きいほど極性が大きいことを表し、ＳＰ値が近いもの同士ほど均一に混ざり易いとされる。本発明では発光層Ａ及び発光層Ｂそれぞれに使用される溶媒のＳＰ値の差を０．５以内と小さくすることで、発光層Ａ及び発光層Ｂとの間の混合領域を最適に形成することが可能となる。尚、このＳＰ値とは溶解性パラメーター（Ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ）の略称で、溶剤などへの溶け易さを示す一つの指標として数値化されたものであり、凝集エネルギー密度（ＣＥＤ：Ｃｏｈｅｓｉｖｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｅｎｓｉｔｙ）の平方根で表される。このＣＥＤとは、１ミリリットル（ｍｌ）のものを蒸発させるのに要するエネルギー量を示すものである。

さらに、２層の発光層Ａ及び発光層Ｂの成膜に用いられる溶媒は、例えば、水、塩化メチレン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル等の脂肪酸エステル類、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、トルエン、キシレン、メシチレン、シクロヘキシルベンゼン等の芳香族炭化水素類、シクロヘキサン、デカリン、ドデカン等の脂肪族炭化水素類、ＤＭＦ、ＤＭＳＯ、ｎ−ブタノール、ｓ−ブタノール、ｔ−ブタノールのアルコール類等の有機溶媒があげられるが、好ましくはエステル化合物である。エステル化合物とはカルボン酸等の有機酸や硫酸等の無機のオキソ酸が、アルコールと脱水縮合してできた化合物のことを指す。有機酸としては例えば、ギ酸、酢酸、クエン酸、シュウ酸、スルホン酸が挙げられ、無機酸としては例えば、塩酸、リン酸、硝酸、硫酸、ホウ酸、フッ化水素酸が挙げられる。アルコールとしては例えば、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、１−ブタノール、２−ブタノール、２−メチル−１−プロパノール、２−メチル−２−プロパノール、１−ペンタノールが挙げられる。その中でも本発明では酢酸とアルコールからできたエステル化合物を用いることが特に好ましい。酢酸とアルコールからできたエステル化合物としては例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸プロピル、酢酸イソブチル、酢酸イソプロピルがあり、これらが特に好ましく用いられる。

本発明に係る発光層の総層厚は特に制限はないが、層の均質性や、発光時に不必要な高電圧を印加するのを防止し、且つ、駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、１０〜６０ｎｍの範囲に調整することが好ましく、更に好ましくは２０〜５０ｎｍの範囲である。発光層個々の層厚としては、２〜３０ｎｍの範囲に調整することが好ましく、発光層Ｂの層厚が発光層Ａの層厚の１．１〜３．０倍であることが特に好ましい。

本発明に係る発光層は、本発明で規定する要件を満たしていれば、その構成には特に制限はない。

次に、発光層に含まれる発光ホスト及び発光性ドーパントについて説明する。

（発光ホスト）
本発明に係る白色発光有機ＥＬ素子の発光層に含まれる「発光ホスト」とは、その化合物上のキャリアの再結合によって生成した励起子のエネルギーを発光性化合物（発光性ドーパント：ゲスト化合物）に移動し、その結果、当該発光性化合物を発光させる化合物、及び当該発光ホスト上のキャリアを発光性ドーパントにトラップさせ、当該発光性ドーパント上で励起子を生成させ、その結果、当該発光性ドーパントを発光させる化合物をいう。したがって、発光ホスト自体の発光能は低い程良い。例えば、室温（２５℃）におけるリン光発光のリン光量子収率が、０．１未満、好ましくは０．０１未満である化合物である。

発光ホストとしては、公知の発光ホストを単独で用いてもよく、または複数種併用して用いてもよいが、本発明においては、前記発光層Ａ及び前記発光層Ｂの少なくとも２層の発光層が、同一の発光ホストを含有することが好ましい。また、発光ホストを複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機ＥＬ素子を高効率化することができる。また、後述する発光性ドーパントとして用いられるリン光性化合物等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が可能であり、照明、バックライトへの応用もできる。

本発明では、前記発光層Ａ及び前記発光層Ｂが、同一の発光ホストを少なくとも各々の発光層の３０質量％以上含有することが好ましい。本発明において、前記「同一の発光ホスト」とは、リン光発光エネルギー、ガラス転移点等の物理化学的特性が同一である場合や発光ホストの分子構造が同一である場合をいう。

本発明に用いられる発光ホストとしては、構造的には特に制限はないが、代表的なものとしては、カルバゾール誘導体、トリアリールアミン誘導体、芳香族ボラン誘導体、含窒素複素環化合物、チオフェン誘導体、フラン誘導体、オリゴアリーレン化合物等の基本骨格を有するもの、または、カルボリン誘導体やジアザカルバゾール誘導体（ここで、ジアザカルバゾール誘導体とは、カルボリン誘導体のカルボリン環を構成する炭化水素環の少なくとも一つの炭素原子が窒素原子で置換されているものを表す。）等が挙げられる。

本発明に係る白色発光有機エレクトロルミネセンス素子を構成する各層の有機化合物は、１００℃以上のガラス転移温度（Ｔｇ）を有する材料を、各々の層の少なくとも８０質量％以上含有することが好ましい。

ここで、ガラス転温度（Ｔｇ）とは、ＤＳＣ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｙ：示差走査熱量法）を用いて、ＪＩＳ−Ｋ−７１２１に準拠した方法により求められる値である。上記のような同一の物理的特性を有する発光ホストを用いること、更に好ましくは、同一の分子構造を有する発光ホストを用いることにより、有機ＥＬ素子の有機化合物層（有機層ともいう）全体に渡って均質な膜性状が得られ、更にまた、発光ホストのリン光発光エネルギーを２．９ｅＶ以上になるように調整することが、発光性ドーパントからのエネルギー移動を効率的に抑制し、高輝度を得ることが出来る。

本発明に係るリン光発光エネルギーとは、発光ホストを基板（単に基板でもよい。）上に１００ｎｍの蒸着膜のフォトルミネッセンスを測定した時、得られるリン光発光スペクトルの０−０遷移バンドのピークエネルギーをいう。リン光発光の０−０遷移バンドの測定方法は後述する。

まず、リン光スペクトルの測定方法について説明する。測定する発光ホストを、よく脱酸素されたエタノール／メタノール＝４／１（体積／体積）の混合溶媒に溶かし、リン光測定用セルに入れた後、液体窒素温度７７°Ｋで励起光を照射し、励起光照射後１００ｍｓでの発光スペクトルを測定する。リン光は蛍光に比べ発光寿命が長いため、１００ｍｓ後に残存する光はほぼリン光であると考えることができる。なお、リン光寿命が１００ｍｓより短い化合物に対しては遅延時間を短くして測定しても構わないが、蛍光と区別できなくなるほど遅延時間を短く設定するとリン光と蛍光が分離できないので問題となるため、その分離が可能な遅延時間を選択する必要がある。また、上記溶剤系で溶解できない化合物については、その化合物を溶解しうる任意の溶剤を使用してもよい（実質上、上記測定法ではリン光波長の溶媒効果はごくわずかなので問題ない）。次に０−０遷移バンド求め方であるが、本発明においては、上記測定法で得られたリン光スペクトルチャートのなかで最も短波長側に現れる発光極大波長をもって０−０遷移バンドと定義する。リン光スペクトルは通常強度が弱いことが多いため、拡大するとノイズとピークの判別が難しくなるケースがある。このような場合には励起光照射中の発光スペクトル（便宜上これを定常光スペクトルと言う）を拡大し、励起光照射後１００ｍｓ後の発光スペクトル（便宜上これを「リン光スペクトル」という。）と重ねあわせリン光スペクトルに由来する定常光スペクトル部分からリン光スペクトルのピーク波長を読みとることで決定することができる。また、リン光スペクトルをスムージング処理することでノイズとピークを分離しピーク波長を読みとることもできる。なお、スムージング処理としては、Ｓａｖｉｔｚｋｙ＆Ｇｏｌａｙの平滑化法等を適用することができる。

また、本発明に用いる発光ホストは、低分子化合物でも、繰り返し単位をもつ高分子化合物でもよく、ビニル基やエポキシ基のような重合性基を有する低分子化合物（蒸着重合性発光ホスト）でもいい、従来公知の発光ホストの具体例としては、以下の文献に記載されている化合物が好適である。例えば、特開２００１−２５７０７６号公報、同２００２−３０８８５５号公報、同２００１−３１３１７９号公報、同２００２−３１９４９１号公報、同２００１−３５７９７７号公報、同２００２−３３４７８６号公報、同２００２−８８６０号公報、同２００２−３３４７８７号公報、同２００２−１５８７１号公報、同２００２−３３４７８８号公報、同２００２−４３０５６号公報、同２００２−３３４７８９号公報、同２００２−７５６４５号公報、同２００２−３３８５７９号公報、同２００２−１０５４４５号公報、同２００２−３４３５６８号公報、同２００２−１４１１７３号公報、同２００２−３５２９５７号公報、同２００２−２０３６８３号公報、同２００２−３６３２２７号公報、同２００２−２３１４５３号公報、同２００３−３１６５号公報、同２００２−２３４８８８号公報、同２００３−２７０４８号公報、同２００２−２５５９３４号公報、同２００２−２６０８６１号公報、同２００２−２８０１８３号公報、同２００２−２９９０６０号公報、同２００２−３０２５１６号公報、同２００２−３０５０８３号公報、同２００２−３０５０８４号公報、同２００２−３０８８３７号公報等が挙げられる。

本発明の白色発光有機ＥＬ素子においては、発光ホスト材料はキャリアの輸送を担うため、キャリア輸送能を有する材料が好ましい。キャリア輸送能を表す物性としてキャリア移動度が用いられるが、有機材料のキャリア移動度は、一般的に電界強度に依存性が見られる。電界強度依存性の高い材料は、正孔と電子注入・輸送バランスを崩しやすい為、発光ホスト材料は、移動度の電界強度依存性の少ない材料を用いることが好ましい。

（発光性ドーパント）
本発明に係る発光性ドーパントとしては、蛍光性化合物、リン光性化合物を用いることが出来るが、より発光効率の高い有機ＥＬ素子を得る観点からは、本発明に係る有機ＥＬ素子の発光層や発光ユニットに使用される発光性ドーパント（単に「発光材料」ともいう。）としては、上記の発光ホストを含有すると同時に、少なくとも１種以上のリン光性化合物を含有する。

（リン光性化合物）
本発明に係るリン光性化合物は、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、具体的には、室温（２５℃）にてリン光発光する化合物であり、リン光量子収率が、２５℃において０．０１以上の化合物であると定義されるが、好ましいリン光量子収率は０．１以上である。

上記リン光量子収率は、例えば、第４版実験化学講座７の分光IIの３９８頁（１９９２年版、丸善）に記載の方法により測定できる。溶液中でのリン光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明に係るリン光発光体は、任意の溶媒のいずれかにおいても、上記リン光量子収率（０．０１以上）が達成されればよい。

リン光性化合物の発光の原理としては、二つのタイプが挙げられ、一つのタイプはキャリアが輸送される発光ホスト上でキャリアの再結合が起こって発光ホストの励起状態が生成し、このエネルギーをリン光性化合物に移動させることでリン光性化合物からの発光を得るというエネルギー移動型、もう一つのタイプは、リン光性化合物がキャリアトラップとなり、リン光性化合物上でキャリアの再結合が生じ、リン光性化合物から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、発光ホストの励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。

本発明に係るリン光性化合物としては、好ましくは元素の周期表で８族〜１０族の金属を含有する錯体系化合物であり、更に好ましくはイリジウム化合物、オスミウム化合物、または白金化合物（白金錯体系化合物）、希土類錯体であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。

以下に、具体例の一部を示す。

（蛍光性化合物）
蛍光性化合物の代表例としては、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、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、ポリチオフェン系色素、又は希土類錯体系蛍光体等が挙げられる。

また、従来公知の発光性ドーパントも本発明に用いることができ、例えば、国際公開第００／７０６５５号パンフレット、特開２００２−２８０１７８号公報、特開２００１−１８１６１６号公報、特開２００２−２８０１７９号公報、特開２００１−１８１６１７号公報、特開２００２−２８０１８０号公報、特開２００１−２４７８５９号公報、特開２００２−２９９０６０号公報、特開２００１−３１３１７８号公報、特開２００２−３０２６７１号公報、特開２００１−３４５１８３号公報、特開２００２−３２４６７９号公報、国際公開第０２／１５６４５号パンフレット、特開２００２−３３２２９１号公報、特開２００２−５０４８４号公報、特開２００２−３３２２９２号公報、特開２００２−８３６８４号公報、特表２００２−５４０５７２号公報、特開２００２−１１７９７８号公報、特開２００２−３３８５８８号公報、特開２００２−１７０６８４号公報、特開２００２−３５２９６０号公報、国際公開第０１／９３６４２号パンフレット、特開２００２−５０４８３号公報、特開２００２−１００４７６号公報、特開２００２−１７３６７４号公報、特開２００２−３５９０８２号公報、特開２００２−１７５８８４号公報、特開２００２−３６３５５２号公報、特開２００２−１８４５８２号公報、特開２００３−７４６９号公報、特表２００２−５２５８０８号公報、特開２００３−７４７１号公報、特表２００２−５２５８３３号公報、特開２００３−３１３６６号公報、特開２００２−２２６４９５号公報、特開２００２−２３４８９４号公報、特開２００２−２３５０７６号公報、特開２００２−２４１７５１号公報、特開２００１−３１９７７９号公報、特開２００１−３１９７８０号公報、特開２００２−６２８２４号公報、特開２００２−１００４７４号公報、特開２００２−２０３６７９号公報、特開２００２−３４３５７２号公報、特開２００２−２０３６７８号公報等が挙げられる。

《発光性ドーパント含有量》
本発明では、発光層Ａは、赤の発光性ドーパント、緑の発光性ドーパント及び青の発光性ドーパントを含む３種以上の発光性ドーパントを含有し、発光層Ｂに青色を発光するドーパントを含有する。これによって、発光層Ｂに含有する短波の発光性ドーパントへのエネルギー遷移が高まり、発光効率が向上する。

本発明においては、発光層Ｂの青の発光性ドーパント含有量が前記発光層Ａの青の発光性ドーパント含有量の０．５〜１．６倍であることが好ましい。更に好ましくは、発光層Ａの全固形分中、発光層Ａに含有する前記発光性ドーパントの合計量が２０〜３５質量％であることである。本発明の特に好ましい態様としては、発光層Ａの全固形分中の前記発光性ドーパントの比率が多い順に、緑の発光性ドーパント、青の発光性ドーパント、赤の発光性ドーパントであることである。各発光性ドーパントの比率としては、緑の発光性ドーパントが１１．０〜１７．０質量％、青の発光性ドーパントが７．０〜１３．０質量％、赤の発光性ドーパントが０．５〜５．０質量％の範囲であると好ましいが、発光層Ａに含有する発光性ドーパントはこれらに限らず、従来公知の発光性ドーパントも用いることができる。

発光層Ａの全固形分中の前記発光性ドーパントの比率が多い順に、緑の発光性ドーパント、青の発光性ドーパント、赤の発光性ドーパントとする理由であるが、これは各発光性ドーパントのエネルギー移動のし易さからきているものである。エネルギー（キャリア）は緑や青の発光性ドーパントより、赤の発光性ドーパントの方に移動し易い。それは赤が一番発光しやすいことを意味する。そのため緑及び青を発光させるためには赤の発光性ドーパントより緑及び青の発光性ドーパントの比率を増やす必要がある。また白色を得るためには、緑、青、赤で色度の調整が必要となる。一方、発光性ドーパントの濃度が高過ぎるとＴ−Ｔ消滅という現象によりリン光発光の効率が低下し、逆に発光性ドーパントの濃度が低過ぎるとキャリア輸送能が悪くなり発光効率が低下する。白色であり高効率な有機ＥＬ素子を得るためには、発光性ドーパントは前記の含有量とすることが好ましい。

また、発光層Ｂの全固形分中、発光層Ｂに含有する青の発光性ドーパントの合計量が７〜２０質量％であることが好ましい。

発光層Ａの全固形分中の各発光性ドーパントの比率を多い順に緑の発光性ドーパント、青の発光性ドーパント、赤の発光性ドーパントとし、また、発光層Ａ及び発光層Ｂに含有させる青の発光性ドーパントの含有量を前述した範囲とすることで発光効率が高い白色光を得ることができる。このような発光効率が高くなる理由としては、電子と正孔の再結合の位置が関係している。発光層が１層だけの場合、電子と正孔が再結合する位置は、発光層内の陽極に近い側の隣接層との界面部分となる。この位置では高効率の発光が得られない場合が多い。そのため発光層を２層構成とし、陰極に近い側の発光層に青の発光性ドーパントを含有させることによりキャリアバランスを変化させ、電子と正孔の再結合位置を発光層の中心部に移動させることができる。再結合位置が中心部に移動することにより電子、正孔の移動がスムーズになり再結合がしやすくなる。そのため発光効率が高い白色発光有機ＥＬ素子を作製することができる。

《正孔輸送層》
正孔輸送層とは、正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層、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。

本発明においては、正孔輸送層は、所謂ｐ型半導体層であることが好ましい。低駆動電圧化に効果が認められ、キャリア（エレクトロン）アクセプターのドープにより、正孔密度を高めたり、高いＨＯＭＯ準位を形成しホッピング伝導による正孔移動度を高めているためと解釈されている。

正孔輸送材料としては、正孔の注入または輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、また導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられる。正孔輸送材料としては上記のものを使用することができるが、ポルフィリン化合物、芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第３級アミン化合物を用いることが好ましい。芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノフェニル；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−〔１，１′−ビフェニル〕−４，４′−ジアミン（ＴＰＤ）；２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）プロパン；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラ−ｐ−トリル−４，４′−ジアミノビフェニル；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン；ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン；ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタン；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ジ（４−メトキシフェニル）−４，４′−ジアミノビフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノジフェニルエーテル；４，４′−ビス（ジフェニルアミノ）クオードリフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン；４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４′−〔４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン；４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニル）ベンゼン；３−メトキシ−４′−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン；Ｎ−フェニルカルバゾール、更には、米国特許第５，０６１，５６９号明細書に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば、４，４′−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル（ＮＰＤ）、特開平４−３０８６８８号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが３つスターバースト型に連結された４，４′，４″−トリス〔Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）等が挙げられる。更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。また、ｐ型−Ｓｉ、ｐ型−ＳｉＣ等の無機化合物も使用することができる。

本発明に係るキャリア（エレクトロン）アクセプター材料としては、既知の材料を使用できる。例えば、特開平１１−２５１０６７号公報、Ｊ．Ｈｕａｎｇ ｅｔ．ａｌ．著文献（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ ８０（２００２）， ｐ．１３９）、特開平４−２９７０７６号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、特開２００１−１０２１７５号公報、特開２００４−２８１３７１号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。また、特願２００４−２１５７２７号における一般式（１）〜（７）も好ましく用いられる。

上記正孔輸送材料やキャリア（エレクトロン）アクセプターは、例えば、真空蒸着法、湿式法（スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法、ダイコート法、ブレードコート法等）を用いて薄膜化することにより成膜することができるが、好ましくは湿式法で成膜することである。湿式法で成膜することにより連続成膜と樹脂基板への塗布が容易になる。

材料の種類により特定できないが、本発明に係るアクセプター含有平均体積濃度は０．１％〜３０％であり、少なくとも該平均濃度よりも３％以上濃度が異なる領域が存在することが好ましい。また、最高濃度と最低濃度の差は１〜３０％であること、好ましくは１〜２０％、更に好ましくは、１〜１０％である。最高濃度領域の層厚比は１〜５０％であり、更に好ましくは２〜４５％である。

層厚としては通常は１ｎｍ〜１μｍ程度、好ましくは５〜２００ｎｍである。本発明に係る正孔輸送層と陰極側に隣接する有機層界面から５ｎｍ以内では、キャリア（エレクトロン）アクセプターの濃度は導電性を損なわない範囲で低いほど、連続駆動寿命の観点から好ましい。

《電子輸送層》
電子輸送層とは、電子を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は単層または複数層設けることができる。

本発明においては、電子輸送層は所謂ｎ型半導体層であることが好ましい。駆動電圧に効果が認められ、キャリア（エレクトロン）ドナーのドープにより、電子密度を高めたり、高いＬＵＭＯ準位を形成しホッピング伝導による電子移動度を高めているためと解釈されている。

電子輸送材料としては、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、既知のものを使用できる。例えば、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。更に、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることができる。更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。また、８−キノリノール誘導体の金属錯体、例えば、トリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ）、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）亜鉛（Ｚｎｑ）等、及びこれらの金属錯体の中心金属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、ＧａまたはＰｂに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることができる。その他、メタルフリーもしくはメタルフタロシアニン、またはそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。

本発明に係るキャリアドナー材料としては、既知の材料を使用できる。例えば、特開平４−２９７０７６号公報、特開平１０−２７０１７２号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、特開２００１−１０２１７５号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）などに記載されたものが挙げられる。また、特願２００４−２１５７２７号公報における一般式（８）〜（１０）も好ましく用いられる。本発明においては、このようなｎ性の高い電子輸送層を本発明に係るｐ性半導体層と併用することにより、低消費電力の素子を作製することが可能となる。

上記電子輸送材料やキャリア（エレクトロン）ドナーは、例えば、真空蒸着法、湿式法（スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法、ダイコート法、ブレードコート法等）を用いて薄膜化することにより成膜することができるが、好ましくは湿式法で成膜することである。湿式法で成膜することにより連続成膜と樹脂基板への塗布が容易になる。

好ましいドナー蒸着条件は材料の種類により特定できないが、本発明に係るドナー含有平均体積濃度は５〜９５％であり、少なくとも最大濃度と最低濃度の差が、５％以上濃度が異なる領域が存在することが好ましい。また、最高濃度と最低濃度の差は２０〜９０％であることが好ましい。好ましい最高濃度は１５〜９５％、更に好ましくは、２５〜９０％である。電子輸送層における最高濃度領域の層厚比は１〜５０％であり、更に好ましくは２〜４５％である。層厚としては通常は１ｎｍ〜１μｍ程度、好ましくは５〜２００ｎｍである。陽極側に隣接する有機層界面から本発明に係る電子輸送層の１／３の層厚における領域では、キャリアドナーの濃度は導電性を損なわない範囲で低いほど、連続駆動寿命の観点から好ましい。材料によって異なるが、５以下である場合が多い。本発明はドナー体積濃度が５％以上異なる領域が３つ以上あると、発光効率が更に向上する場合があり、その一例は連続的に変化する場合である。本発明で言う局所的とは、例えば、ドナー体積濃度が異なる１ｎｍ以上の層厚構成を任意に組み合わせた場合を挙げることができる。この場合でも、ドナー体積濃度は、最大濃度と最低濃度の差は５％以上である。

《注入層：電子注入層、正孔注入層》
注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３〜１６６頁）に詳細に記載されており、正孔注入層（陽極バッファー層）と電子注入層（陰極バッファー層）とがある。

注入層は必要に応じて設け、上記の如く陽極と発光層または正孔輸送層の間、及び陰極と発光層または電子輸送層との間に存在させてもよい。

陽極バッファー層（正孔注入層）は、特開平９−４５４７９号公報、同９−２６００６２号公報、同８−２８８０６９号公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファー層等が挙げられる。

陰極バッファー層（電子注入層）は、特開平６−３２５８７１号公報、同９−１７５７４号公報、同１０−７４５８６号公報等にもその詳細が記載されており、具体的にはストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。

上記バッファー層（注入層）はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるがその膜厚（層厚）は０．１〜５μｍの範囲が好ましい。

上記バッファー層（注入層）の成膜方法としては、真空蒸着法、湿式法（スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法、ダイコート法、ブレードコート法等）を用いることができるが、好ましくは湿式法で成膜することである。湿式法で成膜することにより連続成膜と樹脂基板への塗布が容易になる。

《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、電子輸送層の機能を有し、電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が著しく小さい正孔阻止材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、前述した電子輸送層の構成を必要に応じて、本発明に係わる正孔阻止層として用いることができる。本発明に係る白色発光有機ＥＬ素子の正孔阻止層は、発光層に隣接して設けられていることが好ましい。

阻止層は、上記の如く、有機化合物薄膜の基本構成層の他に必要に応じて設けられるものである。例えば、特開平１１−２０４２５８号公報、同１１−２０４３５９号公報、及び「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の２３７頁等に記載されている正孔阻止（ホールブロック）層がある。

本発明においては、正孔阻止層に含有される化合物の５０質量％以上が、前記最短波発光層の発光ホスト化合物に対し、そのイオン化ポテンシャルが０．２ｅＶ以上大きいことが好ましい。本発明に係る正孔阻止層は、前記エレクトロンドナーを含有すると、電子密度が増加するので、更なる低電圧化のために好ましい。

なお、イオン化ポテンシャルは化合物のＨＯＭＯ（最高被占分子軌道）レベルにある電子を真空準位に放出するのに必要なエネルギーで定義され、例えば下記に示すような方法により求めることができる。

（１）米国Ｇａｕｓｓｉａｎ社製の分子軌道計算用ソフトウェアであるＧａｕｓｓｉａｎ９８（Ｇａｕｓｓｉａｎ９８、Ｒｅｖｉｓｉｏｎ Ａ．１１．４，Ｍ．Ｊ．Ｆｒｉｓｃｈ，ｅｔ ａｌ，Ｇａｕｓｓｉａｎ，Ｉｎｃ．，Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ ＰＡ，２００２．）を用い、キーワードとしてＢ３ＬＹＰ／６−３１Ｇ＊を用いて構造最適化を行うことにより算出した値（ｅＶ単位換算値）の小数点第２位を四捨五入した値としてイオン化ポテンシャルを求めることができる。この計算値が有効な背景には、この手法で求めた計算値と実験値の相関が高いためである。

（２）イオン化ポテンシャルは光電子分光法で直接測定する方法により求めることもできる。例えば、理研計器社製の低エネルギー電子分光装置「Ｍｏｄｅｌ ＡＣ−１」を用いて、あるいは紫外光電子分光として知られている方法を好適に用いることができる。

一方、電子阻止層とは広い意味では正孔輸送層の機能を有し、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。本発明に好ましく用いられる電子阻止層は、前記正孔輸送層の材料である。更に前記エレクトロンアクセプターを含有すると更なる低電圧化の効果が得られる。

本発明に係わる正孔阻止層、電子阻止層の層厚としては好ましくは３〜１００ｎｍであり、更に好ましくは５〜３０ｎｍである。

上記阻止層の成膜方法としては、真空蒸着法、湿式法（スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法、ダイコート法、ブレードコート法等）を用いることができるが、好ましくは湿式法で成膜することである。湿式法で成膜することにより連続成膜と樹脂基板への塗布が容易になる。

《陽極》
白色発光有機ＥＬ素子における陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としてはＡｕ等の金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ_２、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ_２Ｏ_３−ＺｎＯ）等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。陽極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により、薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は（１００μｍ以上程度）、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。あるいは、有機導電性化合物のように塗布可能な物質を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式など湿式製膜法を用いることもできる。この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を１０％より大きくすることが望ましく、また陽極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。更に膜厚は材料にもよるが、通常１０〜１０００ｎｍ、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。

《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−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）混合物、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。陰極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常１０〜５μｍ、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。なお、発光した光を透過させるため、有機ＥＬ素子の陽極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。

また、陰極に上記金属を１〜２０ｎｍの膜厚で作製した後に、陽極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に作製することで、透明または半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する素子を作製することができる。

《樹脂基板》
本発明の白色発光有機ＥＬ素子は、その基板として、樹脂基板を用いることを特徴とする。

本発明において用いる樹脂基板としては、樹脂の種類には特に限定はないが、当該樹脂基板は、フレキシビリティを有し、かつ透明であることが好ましい。

樹脂基板の樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）、セルロースアセテートフタレート（ＴＡＣ）、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類又はそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリル或いはポリアリレート類、アートン（商品名ＪＳＲ社製）或いはアペル（商品名三井化学社製）といったシクロオレフィン系樹脂等を挙げられる。

フレキシビリティを有する樹脂基板、すなわち、フレキシブルな樹脂基板としては、その引っ張り強度が２０〜８０ｋｇ／ｍｍ^２であり、基板面に平行な任意の方向での弾性率が１０００〜２５００ｋｇ／ｍｍ^２であり、基板面に平行な任意の方向での破壊伸度が５％以上であることが好ましい。

本発明に係る樹脂基板の表面には、無機物、有機物の被膜またはその両者のハイブリッド被膜が形成されていてもよく、ＪＩＳ Ｋ ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％ＲＨ）が、１×１０^−３ｇ／（ｍ^２・２４ｈ）以下のバリア性フィルムであることが好ましく、更には、ＪＩＳ Ｋ ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が、１×１０^−３ｍｌ／ｍ^２・２４ｈ・ａｔｍ以下、水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％ＲＨ）が、１×１０^−３ｇ／（ｍ^２・２４ｈ）以下の高バリア性フィルムであることが好ましい。

高バリア性フィルムとするために樹脂フィルム表面に形成されるバリア膜を形成する材料としては、水分や酸素など素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素などを用いることができる。更に該膜の脆弱性を改良するためにこれら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることがより好ましい。無機層と有機層の積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。

《バリア膜の形成方法》
バリア膜の形成方法については、特に限定はなく、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法などを用いることができるが、特開２００４−６８１４３号公報に記載されているような大気圧プラズマ重合法によるものが特に好ましい。不透明な基板としては、例えばアルミ、ステンレス等の金属板・フィルムや不透明樹脂基板、セラミック製の基板等が挙げられる。

本発明に係る白色発光有機ＥＬ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く、より好ましくは５％以上である。ここに、外部取り出し量子効率（％）＝有機ＥＬ素子外部に発光した光子数／有機ＥＬ素子に流した電子数×１００である。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。

《封止》
本発明に係る白色発光有機ＥＬ素子の封止に用いられる封止手段としては、例えば封止部材と、電極、基板とを接着剤で接着する方法を挙げることができる。封止部材としては、有機ＥＬ素子を複数並べた面発光パネルの発光面と反対面にある複数の発光層全体を覆うように封止するのが好ましい。

具体的には、アクリル酸系オリゴマー、メタクリル酸系オリゴマーの反応性ビニル基を有する光硬化及び熱硬化型接着剤、２−シアノアクリル酸エステルなどの湿気硬化型等の接着剤を挙げることができる。また、エポキシ系などの熱及び化学硬化型（二液混合）を挙げることができる。また、ホットメルト型のポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンを挙げることができる。また、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤を挙げることができる。なお、有機ＥＬ素子が熱処理により劣化する場合があるので、室温から８０℃までに接着硬化できるものが好ましい。また、前記接着剤中に乾燥剤を分散させておいてもよい。

また、無機物、有機物の層を形成し封止膜とすることも好適にできる。この場合、該膜を形成する材料としては、水分や酸素など素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素などを用いることができる。更に該膜の脆弱性を改良するためにこれら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることが好ましい。

これらの膜の形成方法については、特に限定はなく、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法などを用いることができる。封止部材と有機ＥＬ素子の表示領域との間隙には、気相及び液相では、窒素、アルゴン等の不活性気体や、フッ化炭化水素、シリコンオイルのような不活性液体を注入することが好ましい。

また、真空とすることも可能である。また、内部に吸湿性化合物を封入することもできる。吸湿性化合物としては例えば金属酸化物（例えば、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム等）、硫酸塩（例えば、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸コバルト等）、金属ハロゲン化物（例えば、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、フッ化セシウム、フッ化タンタル、臭化セリウム、臭化マグネシウム、沃化バリウム、沃化マグネシウム等）、過塩素酸類（例えば過塩素酸バリウム、過塩素酸マグネシウム等）等があげられ、硫酸塩、金属ハロゲン化物及び過塩素酸類においては無水塩が好適に用いられる。

《保護膜、保護板》
有機層を挟み基板と対向する側の前記封止膜あるいは前記封止用フィルムの外側に、素子の機械的強度を高めるために保護膜、あるいは保護板を設けてもよい。特に、封止が前記封止膜により行われている場合には、その機械的強度は必ずしも高くないため、このような保護膜、保護板を設けることが好ましい。これに使用することができる材料としては、前記封止に用いたのと同様なガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等を用いることができるが、軽量かつ薄膜化ということからポリマーフィルムを用いることが好ましい。

《白色発光有機ＥＬ素子の作製方法》
本発明に係る白色発光有機ＥＬ素子の作製方法の一例として、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極からなる有機ＥＬ素子の作製法について説明する。

先ず、フレキシブル性を有する支持基板上に所望の電極物質、例えば、陽極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは１０〜３００ｎｍの膜厚になるように、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陽極を作製する。次に、この上に有機ＥＬ素子材料である正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層の有機化合物薄膜（有機層）を形成させる。

これら各層の形成方法としては、前記の如く真空蒸着法、湿式法（スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法、ダイコート法、ブレードコート法等）を用いることができるが、連続成膜と樹脂基板への塗布が容易になる等の点から、湿式法で成膜することが好ましい。更に層毎に異なる成膜法を適用してもよい。成膜に蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は使用する化合物の種類等により異なるが、一般にボート加熱温度５０〜４５０℃、真空度１０^−６〜１０^−２Ｐａ、蒸着速度０．０１〜５０ｎｍ／秒、基板温度−５０〜３００℃、膜厚０．１ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５〜２００ｎｍの範囲で適宜選ぶことが望ましい。これらの層を形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を、１μｍ以下好ましくは５０〜２００ｎｍ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構わない。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。

本発明において、成膜に湿式法を用いて有機層を塗布する際は、不活性雰囲気下で塗布を行うことが好ましい。不活性ガスとは、窒素、二酸化炭素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドンを言うが、安価で得られる点から不活性ガスとしては窒素が好ましい。また、不活性雰囲気下での酸素濃度、及び水分濃度が１〜１０００ｐｐｍの範囲であることが好ましく、１〜１００ｐｐｍの範囲であることがさらに好ましい。

本発明に係る有機ＥＬ材料を溶解または分散する液媒体としては、例えば、水、塩化メチレン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル等の脂肪酸エステル類、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、トルエン、キシレン、メシチレン、シクロヘキシルベンゼン等の芳香族炭化水素類、シクロヘキサン、デカリン、ドデカン等の脂肪族炭化水素類、ＤＭＦ、ＤＭＳＯ、ｎ−ブタノール、ｓ−ブタノール、ｔ−ブタノールのアルコール類等の有機溶媒を用いることができるが、本発明においてはエステル化合物であることがより好ましい。本発明において、一つの層を塗布するのに用いる液媒体は１種類でもよいが、２種類以上の溶媒を混合して用いることもできる。

また、分散方法としては、超音波、高剪断力分散やメディア分散等の分散方法により分散することができる。

本発明において、一つの層に発光ホスト、発光性ドーパント等、複数の化合物を有する場合は、同一の溶媒に複数の化合物を溶解して塗布してもよいし、それぞれ別の溶液として調製した溶液を基板上で混合してもよい。

正孔注入層〜電子輸送層を形成後、例えばフッ化リチウムといった無機金属から成る電子注入層を設ける。この場合は例えば蒸着法により製膜させることができる。

電子注入層の上に陰極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは、５０〜２００ｎｍ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し、陰極を設けることにより所望の有機ＥＬ素子が得られる。

また、作製順序を逆にして、陰極、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極の順に作製することも可能である。このようにして得られた有機ＥＬ素子を多色の表示装置に用い、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。

有機ＥＬ素子は、空気よりも屈折率の高い（屈折率１．６〜２．１程度）層の内部で発光し、発光層で発生した光のうち１５％から２０％程度の光しか取り出せないことが一般的に言われている。これは、臨界角以上の角度θで界面（透明基板と空気との界面）に入射する光は、全反射を起こし素子外部に取り出すことができないことや、透明電極ないし発光層と透明基板との間で光が全反射を起こし、光が透明電極ないし発光層を導波し、結果として、光が素子側面方向に逃げるためである。

この光の取り出しの効率を向上させる手法としては、例えば、透明基板表面に凹凸を形成し、透明基板と空気界面での全反射を防ぐ方法（例えば、米国特許第４７７４４３５号明細書）、基板に集光性を持たせることにより効率を向上させる方法（例えば、特開昭６３−３１４７９５号公報）、素子の側面等に反射面を形成する方法（例えば、特開平１−２２０３９４号公報）、基板と発光体の間に中間の屈折率を持つ平坦層を導入し、反射防止膜を形成する方法（例えば、特開昭６２−１７２６９１号公報）、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法（例えば、特開２００１−２０２８２７号公報）、基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間（含む、基板と外界間）に回折格子を形成する方法（特開平１１−２８３７５１号公報）などが挙げられる。

本発明においては、これらの方法を本発明に係る白色発光有機ＥＬ素子と組み合わせて用いることができるが、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法、あるいは基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間（含む、基板と外界間）に回折格子を形成する方法を好適に用いることができる。

本発明は、これらの手段を組み合わせることにより、更に高輝度あるいは耐久性に優れた素子を得ることができる。

透明電極と透明基板の間に低屈折率の媒質を光の波長よりも長い厚みで形成すると、透明電極から出てきた光は、媒質の屈折率が低いほど、外部への取り出し効率が高くなる。

低屈折率層としては、例えば、エアロゲル、多孔質シリカ、フッ化マグネシウム、フッ素系ポリマーなどが挙げられる。透明基板の屈折率は一般に１．５〜１．７程度であるので、低屈折率層は、屈折率がおよそ１．５以下であることが好ましい。またさらに１．３５以下であることが好ましい。

また、低屈折率媒質の厚みは、媒質中の波長の２倍以上となるのが望ましい。これは、低屈折率媒質の厚みが、光の波長程度になってエバネッセントで染み出した電磁波が基板内に入り込む膜厚になると、低屈折率層の効果が薄れるからである。

全反射を起こす界面または、いずれかの媒質中に回折格子を導入する方法は、光取り出し効率の向上効果が高いという特徴がある。この方法は、回折格子が１次の回折や、２次の回折といった、いわゆるブラッグ回折により、光の向きを屈折とは異なる特定の向きに変えることができる性質を利用して、発光層から発生した光のうち、層間での全反射等により外に出ることができない光を、いずれかの層間もしくは、媒質中（透明基板内や透明電極内）に回折格子を導入することで光を回折させ、光を外に取り出そうとするものである。

導入する回折格子は、二次元的な周期屈折率を持っていることが望ましい。これは、発光層で発光する光はあらゆる方向にランダムに発生するので、ある方向にのみ周期的な屈折率分布を持っている一般的な１次元回折格子では、特定の方向に進む光しか回折されず、光の取り出し効率がさほど上がらない。

しかしながら、屈折率分布を二次元的な分布にすることにより、あらゆる方向に進む光が回折され、光の取り出し効率が上がる。

回折格子を導入する位置としては、いずれかの層間、もしくは媒質中（透明基板内や透明電極内）でも良いが、光が発生する場所である有機発光層の近傍が望ましい。このとき、回折格子の周期は、媒質中の光の波長の約１／２〜３倍程度が好ましい。回折格子の配列は、正方形のラチス状、三角形のラチス状、ハニカムラチス状など、２次元的に配列が繰り返されることが好ましい。

本発明に係る白色発光有機ＥＬ素子は、支持基板（基板）の光取出し側に、例えばマイクロレンズアレイ上の構造を設けるように加工したり、あるいは、所謂集光シートと組み合わせることにより、特定方向、例えば素子発光面に対し正面方向に集光することにより、特定方向上の輝度を高めることができる。

マイクロレンズアレイの例としては、基板の光取り出し側に一辺が３０μｍでその頂角が９０度となるような四角錐を２次元に配列する。一辺は１０〜１００μｍが好ましい。これより小さくなると回折の効果が発生して色付く、大きすぎると厚さが厚くなり好ましくない。

集光シートとしては、例えば液晶表示装置のＬＥＤバックライトで実用化されているものを用いることが可能である。このようなシートとして例えば、住友スリーエム社製輝度上昇フィルム（ＢＥＦ）などを用いることができる。プリズムシートの形状としては、例えば基板に頂角９０度、ピッチ５０μｍの△状のストライプが形成されたものであってもよいし、頂角が丸みを帯びた形状、ピッチをランダムに変化させた形状、その他の形状であっても良い。

また、有機ＥＬ素子からの光放射角を制御するために光拡散板・フィルムを、集光シートと併用してもよい。例えば、（株）きもと製拡散フィルム（ライトアップ）などを用いることができる。

《白色発光有機ＥＬ素子の応用分野》
本発明の白色発光有機ＥＬ素子は、照明用や露光光源のような一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ョン装置や、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）方式でもアクティブマトリクス方式でもどちらでもよい。

本発明に用いられる白色発光有機ＥＬ素子においては、必要に応じ製膜時にメタルマスクやインクジェットプリンティング法等でパターニングを施してもよい。パターニングする場合は、電極のみをパターニングしてもよいし、電極と発光層をパターニングしてもよいし、素子全層をパターニングしてもよい。発光層に用いる発光性ドーパントとしては特に制限はなく、例えば、液晶表示素子におけるバックライトであれば、ＣＦ（カラーフィルタ）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、また公知の発光性ドーパントの中から任意のものを選択して組み合わせて、また本発明に係る光取り出し及び／または集光シートと組み合わせて、白色化すればよい。

このように、本発明に係る白色の有機ＥＬ素子は、ＣＦ（カラーフィルタ）と組み合わせて、また、ＣＦ（カラーフィルタ）パターンに合わせ素子及び駆動トランジスタ回路を配置することで、有機ＥＬ素子から取り出される白色光をバックライトとして、青色フィルタ、緑色フィルタ、赤色フィルタを介して青色光、緑色光、赤色光を得ることで、低駆動電圧で長寿命のフルカラーの有機エレクトロルミネッセンスディスプレイができ、好ましい。

本発明の白色発光有機ＥＬ素子は、上述のように、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源として用いることができる。発光光源として、例えば、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、光センサーの光源等が挙げられるがこれに限定するものではないが、特にカラーフィルタや光拡散板、光取り出しフィルムなどと組み合わせた各種表示装置のバックライト、照明用光源としての用途に有効に用いることができる。

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。

また、実施例に用いる化合物の構造式を下記に示す。なお、実施例において「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量％」を表す。

また、実施例において用いられる化合物の構造を下に示す。

実施例１
《白色発光有機ＥＬ素子１０１の作製》
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×０．１２５ｍｍのＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）基板上に大気圧プラズマ重合法で、厚さ約９０ｎｍの透明バリア膜を形成した。ＪＩＳ Ｋ−７１２９Ｂに準拠した方法により水蒸気透過率を測定した結果、１０^−３ｇ／ｍ^２／ｄａｙ以下であった。ＪＩＳ Ｋ−７１２６Ｂに準拠した方法により酸素透過率を測定した結果、１０^−３ｇ／ｍ^２／ｄａｙ以下であった。形成した透明性ガスバリア層の上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ製膜した基板にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた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。

＜正孔注入層＞
この透明支持基板に、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ社製、Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ ＡＩ ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を大気下で市販のスピンコーターを用いて３０００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコート法により製膜した後、１８０℃にて３０分乾燥し、層厚３０ｎｍの正孔注入層を設けた。

＜正孔輸送層＞
続いて、この基板を窒素雰囲気下に移し、２０ｍｇの化合物α−ＮＰＤを５ｍｌのトルエンに溶解した溶液を、市販のスピンコーターを用いて１５００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコート法により製膜した後、１２０℃にて３０分間乾燥した。次に出力３０ｍＷ／ｃｍ^２のＵＶランプを３０秒照射して重合・架橋し、層厚２０ｎｍの正孔輸送層を設けた。

＜発光層Ａ＞
続いて、発光層Ａ塗布液を下記のように調整し、市販のスピンコーターを用いて５０００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコート法により製膜した後、自然乾燥して層厚１６ｎｍの発光層Ａを設けた。

（発光層Ａ用塗布液）
ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール、分子量＝５万）０．７１０質量部
Ｉｒ（ｐｐｙ）_３（緑の発光性ドーパント） ０．１５０質量部
ＦＩｒ（ｐｉｃ）（青の発光性ドーパント） ０．１００質量部
Ｉｒ（ｐｉｑ）_３（赤の発光性ドーパント） ０．０４０質量部
酢酸ブチル（溶媒） １００質量部
＜発光層Ｂ＞
次いで、発光層Ｂ塗布液を下記のように調整し、市販のスピンコーターを用いて３０００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコート法により製膜した後、１２０℃にて３０分間乾燥して層厚２４ｎｍの発光層Ｂを設けた。

（発光層Ｂ用塗布液）
ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール、分子量＝５万）０．９００質量部
ＦＩｒ（ｐｉｃ）（青の発光性ドーパント） ０．１００質量部
酢酸イソプロピル（溶媒） １００質量部
＜電子輸送層＞
続いて、電子輸送用塗布液を下記のように調整し、市販のスピンコーターを用いて１５００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコート法により製膜した後、１２０℃、３０分間乾燥して層厚２０ｎｍの電子輸送層を設けた。

（電子輸送層用塗布液）
ＥＴ−Ａ ０．５００質量部
ＣｓＦ ０．１００質量部
１−ＢｕＯＨ（溶媒） １００質量部
引き続き、電子輸送層まで設けた基板を、大気曝露せずに、真空蒸着装置へ取り付け、真空度４×１０^−４Ｐａまで減圧した。なお、あらかじめタンタル製抵抗加熱ボードに入れ、蒸着装置に取り付けておいた。

アルミニウムの入った抵抗加熱ボードに通電加熱し、蒸着速度１〜２ｎｍ／秒でアルミニウムからなる膜厚１００ｎｍの陰極を設け、白色発光有機ＥＬ素子１０１を作製した。

《白色発光有機ＥＬ素子１０２の作製》
白色発光有機ＥＬ素子１０１の作製において、発光層Ａを以下の手順で設け、発光層Ｂを設けない以外は同様にして、白色発光有機ＥＬ素子１０２を作製した。

＜白色発光有機ＥＬ素子１０２における発光層Ａの作製＞
発光層Ａ塗布液を下記のように調整し、市販のスピンコーターを用いて１６００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコート法により製膜した後、１２０℃にて３０分間乾燥して層厚４０ｎｍの発光層Ａを設けた。

（発光層Ａ用塗布液）
ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール、分子量＝５万）０．７１０質量部
Ｉｒ（ｐｐｙ）_３（緑の発光性ドーパント） ０．１５０質量部
ＦＩｒ（ｐｉｃ）（青の発光性ドーパント） ０．１００質量部
Ｉｒ（ｐｉｑ）_３（赤の発光性ドーパント） ０．０４０質量部
酢酸ブチル（溶媒） １００質量部
《白色発光有機ＥＬ素子１０３の作製》
白色発光有機ＥＬ素子１０１の作製において発光層Ａ及び発光層Ｂを真空蒸着法で形成する以外は同様にして、白色発光有機ＥＬ素子１０３を作製した。

＜白色発光有機ＥＬ素子１０３における発光層Ａ及び発光層Ｂの作製＞
正孔輸送層まで設けた樹脂基板を、真空蒸着装置に取り付けた。真空蒸着装置内のタンタル製抵抗加熱ボードの各々に、Ｉｒ（ｐｐｙ）_３、ＦＩｒ（ｐｉｃ）、Ｉｒ（ｐｉｑ）_３、ＣＢＰ、アルミニウムを各々素子作製に最適の量充填した。蒸着用るつぼはモリブデン製またはタングステン製抵抗加熱用材料で作製されたものを用いた。

＜発光層Ａ＞
次いで、真空度４×１０^−４Ｐａまで減圧した後、緑の発光性ドーパントとしてＩｒ（ｐｐｙ）_３を１５質量部、青の発光性ドーパントとしてＦＩｒ（ｐｉｃ）を１０質量部、赤の発光性ドーパントとしてＩｒ（ｐｉｑ）_３を４質量部として、ＣＢＰをホストとして、これらの化合物の入った前記タンタル製抵抗加熱ボードに通電して加熱し、合計の蒸着速度０．１ｎｍ／秒で正孔輸送層上に共蒸着し層厚１６ｎｍの発光層Ａを設けた。

＜発光層Ｂ＞
続いて、青の発光性ドーパントとしてＦＩｒ（ｐｉｃ）を１０質量部として、ＣＢＰをホストとして、これらの化合物の入った前記タンタル製抵抗加熱ボードに通電して加熱し、合計の蒸着速度０．１ｎｍ／秒で発光層Ａ上に共蒸着し層厚２４ｎｍの発光層Ｂを設けた。

《白色発光有機ＥＬ素子１０４の作製》
白色発光有機ＥＬ素子１０１の作製において、発光層Ａと発光層Ｂの設ける順番を逆にした以外は同様にして、白色発光有機ＥＬ素子１０４を作製した。

《白色発光有機ＥＬ素子１０５の作製》
白色発光有機ＥＬ素子１０３の作製において、発光層Ａと発光層Ｂの蒸着順を逆にして形成した以外は同様にして、白色発光有機ＥＬ素子１０５を作製した。

《白色発光有機ＥＬ素子１０６の作製》
白色発光有機ＥＬ素子１０１の作製において、発光層Ａを以下の手順で設けること以外は同様にして、白色発光有機ＥＬ素子１０６を作製した。

＜白色発光有機ＥＬ素子１０６における発光層Ａの作製＞
発光層Ａ塗布液を下記のように調整し、市販のスピンコーターを用いて５０００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコート法により製膜し層厚１６ｎｍの発光層Ａを設けた。

（発光層Ａ用塗布液）
ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール、分子量＝５万）０．７１０質量部
Ｉｒ（ｐｐｙ）_３（緑の発光性ドーパント） ０．１６０質量部
ＦＩｒ（ｐｉｃ）（青の発光性ドーパント） ０．１３０質量部
酢酸ブチル（溶媒） １００質量部
《白色発光有機ＥＬ素子１０７の作製》
白色発光有機ＥＬ素子１０１の作製において、発光層Ａを以下の手順で設けること以外は同様にして、白色発光有機ＥＬ素子１０７を作製した。

＜白色発光有機ＥＬ素子１０７における発光層Ａの作製＞
発光層Ａ塗布液を下記のように調整し、市販のスピンコーターを用いて５０００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコート法により製膜し層厚１６ｎｍの発光層Ａを設けた。

（発光層Ａ用塗布液）
ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール、分子量＝５万）０．７１０質量部
Ｉｒ（ｐｐｙ）_３（緑の発光性ドーパント） ０．２５０質量部
Ｉｒ（ｐｉｑ）_３（赤の発光性ドーパント） ０．０４０質量部
酢酸ブチル（溶媒） １００質量部
《白色発光有機ＥＬ素子１０８の作製》
白色発光有機ＥＬ素子１０１の作製において、発光層Ａを以下の手順で設けること以外は同様にして、白色発光有機ＥＬ素子１０８を作製した。

＜白色発光有機ＥＬ素子１０８における発光層Ａの作製＞
発光層Ａ塗布液を下記のように調整し、市販のスピンコーターを用いて５０００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコート法により製膜し層厚１６ｎｍの発光層Ａを設けた。

（発光層Ａ用塗布液）
ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール、分子量＝５万）０．７１０質量部
ＦＩｒ（ｐｉｃ）（青の発光性ドーパント） ０．２７０質量部
Ｉｒ（ｐｉｑ）_３（赤の発光性ドーパント） ０．０２０質量部
酢酸ブチル（溶媒） １００質量部
《白色発光有機ＥＬ素子１０９の作製》
白色発光有機ＥＬ素子１０１の作製において、発光層Ａのスピンコーターの条件５０００ｒｐｍ、３０秒を４０００ｒｐｍ、３０秒の条件に変更し層厚２０ｎｍの発光層Ａを設け、発光層Ｂのスピンコーターの条件３０００ｒｐｍ、３０秒を４０００ｒｐｍ、３０秒の条件に変更し層厚２０ｎｍの発光層Ｂを設けた以外は同様にして、白色発光有機ＥＬ素子１０９を作製した。

《白色発光有機ＥＬ素子１１０の作製》
白色発光有機ＥＬ素子１０１の作製において、発光層Ａのスピンコーターの条件を４５００ｒｐｍ、３０秒に変更し層厚１８ｎｍの発光層Ａを設け、発光層Ｂのスピンコーターの条件を３５００ｒｐｍ、３０秒に変更し層厚２２ｎｍの発光層Ｂを設けた以外は同様にして、白色発光有機ＥＬ素子１１０を作製した。

《白色発光有機ＥＬ素子１１１の作製》
白色発光有機ＥＬ素子１０１の作製において、発光層Ａ及び発光層Ｂを以下の手順で設けること以外は同様にして、白色発光有機ＥＬ素子１１１を作製した。

＜白色発光有機ＥＬ素子１１１における発光層Ａ及び発光層Ｂの作製＞
発光層Ａ塗布液及び発光層Ｂ塗布液を下記のように調整し、まず、スピンコーターの条件を５０００ｒｐｍ、３０秒として層厚１０．５ｎｍの発光層Ａを設け、次に、発光層Ａ上にスピンコーターの条件を３０００ｒｐｍ、３０秒として層厚２９．５ｎｍの発光層Ｂを設けた。

（発光層Ａ用塗布液）
ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール、分子量＝５万）０．７１０質量部
Ｉｒ（ｐｐｙ）_３（緑の発光性ドーパント） ０．１５０質量部
ＦＩｒ（ｐｉｃ）（青の発光性ドーパント） ０．１００質量部
Ｉｒ（ｐｉｑ）_３（赤の発光性ドーパント） ０．０４０質量部
酢酸ブチル（溶媒） １５０質量部
（発光層Ｂ用塗布液）
ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール、分子量＝５万）０．９２０質量部
ＦＩｒ（ｐｉｃ）（青の発光性ドーパント） ０．０８０質量部
酢酸イソプロピル（溶媒） １００質量部
《白色発光有機ＥＬ素子１１２の作製》
白色発光有機ＥＬ素子１０１の作製において、発光層Ａ及び発光層Ｂを以下の手順で設けること以外は同様にして、白色発光有機ＥＬ素子１１２を作製した。

＜白色発光有機ＥＬ素子１１２における発光層Ａ及び発光層Ｂの作製＞
発光層Ａ塗布液及び発光層Ｂ塗布液を下記のように調整し、まず、スピンコーターの条件を５０００ｒｐｍ、３０秒として層厚９．５ｎｍの発光層Ａを設け、次に、発光層Ａ上にスピンコーターの条件を３０００ｒｐｍ、３０秒として層厚３０．５ｎｍの発光層Ｂを設けた。

（発光層Ａ用塗布液）
ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール、分子量＝５万）０．７１０質量部
Ｉｒ（ｐｐｙ）_３（緑の発光性ドーパント） ０．１５０質量部
ＦＩｒ（ｐｉｃ）（青の発光性ドーパント） ０．１００質量部
Ｉｒ（ｐｉｑ）_３（赤の発光性ドーパント） ０．０４０質量部
酢酸ブチル（溶媒） １７０質量部
（発光層Ｂ用塗布液）
ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール、分子量＝５万）０．９５０質量部
ＦＩｒ（ｐｉｃ）（青の発光性ドーパント） ０．０５０質量部
酢酸イソプロピル（溶媒） １００質量部
《白色発光有機ＥＬ素子１１３の作製》
白色発光有機ＥＬ素子１０１の作製において、発光層Ａ及び発光層Ｂを以下の手順で設けること以外は同様にして、白色発光有機ＥＬ素子１１３を作製した。

＜白色発光有機ＥＬ素子１１３における発光層Ａ及び発光層Ｂの作製＞
発光層Ａ塗布液及び発光層Ｂ塗布液を下記のように調整し、まず、スピンコーターの条件を５０００ｒｐｍ、３０秒として層厚１６ｎｍの発光層Ａを設け、次に、発光層Ａ上にスピンコーターの条件を３０００ｒｐｍ、３０秒として層厚２４ｎｍの発光層Ｂを設けた。

（発光層Ａ用塗布液）
ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール、分子量＝５万） ０．７１質量部
Ｉｒ（ｐｐｙ）_３（緑の発光性ドーパント） ０．１５質量部
ＦＩｒ（ｐｉｃ）（青の発光性ドーパント） ０．１０質量部
Ｉｒ（ｐｉｑ）_３（赤の発光性ドーパント） ０．０４質量部
酢酸ブチル（溶媒） １００質量部
（発光層Ｂ用塗布液）
ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール、分子量＝５万）０．９７３質量部
ＦＩｒ（ｐｉｃ）（青の発光性ドーパント） ０．０２７質量部
酢酸イソプロピル（溶媒） １００質量部
《白色発光有機ＥＬ素子１１４の作製》
白色発光有機ＥＬ素子１０１の作製において、発光層Ａ及び発光層Ｂを以下の手順で設けること以外は同様にして、白色発光有機ＥＬ素子１１４を作製した。

＜白色発光有機ＥＬ素子１１４における発光層Ａ及び発光層Ｂの作製＞
発光層Ａ塗布液及び発光層Ｂ塗布液を下記のように調整し、まず、スピンコーターの条件を５０００ｒｐｍ、３０秒として層厚１６ｎｍの発光層Ａを設け、次に、発光層Ａ上にスピンコーターの条件を３０００ｒｐｍ、３０秒として層厚２４ｎｍの発光層Ｂを設けた。

（発光層Ａ用塗布液）
ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール、分子量＝５万）０．７１０質量部
Ｉｒ（ｐｐｙ）_３（緑の発光性ドーパント） ０．１５０質量部
ＦＩｒ（ｐｉｃ）（青の発光性ドーパント） ０．１００質量部
Ｉｒ（ｐｉｑ）_３（赤の発光性ドーパント） ０．０４０質量部
酢酸ブチル（溶媒） １００質量部
（発光層Ｂ用塗布液）
ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール、分子量＝５万）０．９６０質量部
ＦＩｒ（ｐｉｃ）（青の発光性ドーパント） ０．０４０質量部
酢酸イソプロピル（溶媒） １００質量部
《白色発光有機ＥＬ素子１１５の作製》
白色発光有機ＥＬ素子１０１の作製において、発光層Ａ及び発光層Ｂを以下の手順で設けること以外は同様にして、白色発光有機ＥＬ素子１１５を作製した。

＜白色発光有機ＥＬ素子１１５における発光層Ａ及び発光層Ｂの作製＞
発光層Ａ塗布液及び発光層Ｂ塗布液を下記のように調整し、まず、スピンコーターの条件を５０００ｒｐｍ、３０秒として層厚１６ｎｍの発光層Ａを設け、次に、発光層Ａ上にスピンコーターの条件を３０００ｒｐｍ、３０秒として層厚膜厚２４ｎｍの発光層Ｂを設けた。

（発光層Ａ用塗布液）
ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール、分子量＝５万）０．７１０質量部
Ｉｒ（ｐｐｙ）_３（緑の発光性ドーパント） ０．１５０質量部
ＦＩｒ（ｐｉｃ）（青の発光性ドーパント） ０．１００質量部
Ｉｒ（ｐｉｑ）_３（赤の発光性ドーパント） ０．０４０質量部
酢酸ブチル（溶媒） １００質量部
（発光層Ｂ用塗布液）
ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール、分子量＝５万）０．９０７質量部
ＦＩｒ（ｐｉｃ）（青の発光性ドーパント） ０．０９３質量部
酢酸イソプロピル（溶媒） １００質量部
《白色発光有機ＥＬ素子１１６の作製》
白色発光有機ＥＬ素子１０１の作製において、発光層Ａ及び発光層Ｂを以下の手順で設けること以外は同様にして、白色発光有機ＥＬ素子１１６を作製した。

＜白色発光有機ＥＬ素子１１６における発光層Ａ及び発光層Ｂの作製＞
発光層Ａ塗布液及び発光層Ｂ塗布液を下記のように調整し、まず、スピンコーターの条件を５０００ｒｐｍ、３０秒として層厚１６ｎｍの発光層Ａを設け、次に、発光層Ａ上にスピンコーターの条件を３０００ｒｐｍ、３０秒として層厚２４ｎｍの発光層Ｂを設けた。

（発光層Ａ用塗布液）
ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール、分子量＝５万）０．７１０質量部
Ｉｒ（ｐｐｙ）_３（緑の発光性ドーパント） ０．１５０質量部
ＦＩｒ（ｐｉｃ）（青の発光性ドーパント） ０．１００質量部
Ｉｒ（ｐｉｑ）_３（赤の発光性ドーパント） ０．０４０質量部
酢酸ブチル（溶媒） １００質量部
（発光層Ｂ用塗布液）
ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール、分子量＝５万）０．８８０質量部
ＦＩｒ（ｐｉｃ）（青の発光性ドーパント） ０．１２０質量部
酢酸イソプロピル（溶媒） １００質量部
《白色発光有機ＥＬ素子１１７の作製》
白色発光有機ＥＬ素子１０１の作製において、発光層Ａ及び発光層Ｂを以下の手順で設けること以外は同様にして、白色発光有機ＥＬ素子１１７を作製した。

＜白色発光有機ＥＬ素子１１７における発光層Ａ及び発光層Ｂの作製＞
発光層Ａ塗布液及び発光層Ｂ塗布液を下記のように調整し、まず、スピンコーターの条件を５０００ｒｐｍ、３０秒として層厚１６ｎｍの発光層Ａを設け、次に、発光層Ａ上にスピンコーターの条件を３０００ｒｐｍ、３０秒として層厚２４ｎｍの発光層Ｂを設けた。

（発光層Ａ用塗布液）
ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール、分子量＝５万）０．８１０質量部
Ｉｒ（ｐｐｙ）_３（緑の発光性ドーパント） ０．１００質量部
ＦＩｒ（ｐｉｃ）（青の発光性ドーパント） ０．０６０質量部
Ｉｒ（ｐｉｑ）_３（赤の発光性ドーパント） ０．０３０質量部
酢酸ブチル（溶媒） １００質量部
（発光層Ｂ用塗布液）
ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール、分子量＝５万）０．９６０質量部
ＦＩｒ（ｐｉｃ）（青の発光性ドーパント） ０．０４０質量部
酢酸イソプロピル（溶媒） １００質量部
《白色発光有機ＥＬ素子１１８の作製》
白色発光有機ＥＬ素子１０１の作製において、発光層Ａ及び発光層Ｂを以下の手順で設けること以外は同様にして、白色発光有機ＥＬ素子１１８を作製した。

＜白色発光有機ＥＬ素子１１８における発光層Ａ及び発光層Ｂの作製＞
発光層Ａ塗布液及び発光層Ｂ塗布液を下記のように調整し、まず、スピンコーターの条件を５０００ｒｐｍ、３０秒として層厚１６ｎｍの発光層Ａを設け、次に、発光層Ａ上にスピンコーターの条件を３０００ｒｐｍ、３０秒として層厚２４ｎｍの発光層Ｂを設けた。

（発光層Ａ用塗布液）
ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール、分子量＝５万）０．７９０質量部
Ｉｒ（ｐｐｙ）_３（緑の発光性ドーパント） ０．１０５質量部
ＦＩｒ（ｐｉｃ）（青の発光性ドーパント） ０．０６５質量部
Ｉｒ（ｐｉｑ）_３（赤の発光性ドーパント） ０．０４０質量部
酢酸ブチル（溶媒） １００質量部
（発光層Ｂ用塗布液）
ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール、分子量＝５万）０．９３５質量部
ＦＩｒ（ｐｉｃ）（青の発光性ドーパント） ０．０６５質量部
酢酸イソプロピル（溶媒） １００質量部
《白色発光有機ＥＬ素子１１９の作製》
白色発光有機ＥＬ素子１０１の作製において、発光層Ａ及び発光層Ｂを以下の手順で設けること以外は同様にして、白色発光有機ＥＬ素子１１９を作製した。

＜白色発光有機ＥＬ素子１１９における発光層Ａ及び発光層Ｂの作製＞
発光層Ａ塗布液及び発光層Ｂ塗布液を下記のように調整し、まず、スピンコーターの条件を５０００ｒｐｍ、３０秒として層厚１６ｎｍの発光層Ａを設け、次に、発光層Ａ上にスピンコーターの条件を３０００ｒｐｍ、３０秒として層厚２４ｎｍの発光層Ｂを設けた。

（発光層Ａ用塗布液）
ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール、分子量＝５万）０．６６０質量部
Ｉｒ（ｐｐｙ）_３（緑の発光性ドーパント） ０．１６０質量部
ＦＩｒ（ｐｉｃ）（青の発光性ドーパント） ０．１２０質量部
Ｉｒ（ｐｉｑ）_３（赤の発光性ドーパント） ０．０６０質量部
酢酸ブチル（溶媒） １００質量部
（発光層Ｂ用塗布液）
ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール、分子量＝５万） ０．８８０質量部
ＦＩｒ（ｐｉｃ）（青の発光性ドーパント） ０．１２０質量部
酢酸イソプロピル（溶媒） １００質量部
《白色発光有機ＥＬ素子１２０の作製》
白色発光有機ＥＬ素子１０１の作製において、発光層Ａ及び発光層Ｂを以下の手順で設けること以外は同様にして、白色発光有機ＥＬ素子１２０を作製した。

＜白色発光有機ＥＬ素子１２０における発光層Ａ及び発光層Ｂの作製＞
発光層Ａ塗布液及び発光層Ｂ塗布液を下記のように調整し、まず、スピンコーターの条件を５０００ｒｐｍ、３０秒として層厚１６ｎｍの発光層Ａを設け、次に、発光層Ａ上にスピンコーターの条件を３０００ｒｐｍ、３０秒として層厚２４ｎｍの発光層Ｂを設けた。

（発光層Ａ用塗布液）
ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール、分子量＝５万）０．６４０質量部
Ｉｒ（ｐｐｙ）_３（緑の発光性ドーパント） ０．１６５質量部
ＦＩｒ（ｐｉｃ）（青の発光性ドーパント） ０．１２５質量部
Ｉｒ（ｐｉｑ）_３（赤の発光性ドーパント） ０．０７０質量部
酢酸ブチル（溶媒） １００質量部
（発光層Ｂ用塗布液）
ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール、分子量＝５万）０．８７５質量部
ＦＩｒ（ｐｉｃ）（青の発光性ドーパント） ０．１２５質量部
酢酸イソプロピル（溶媒） １００質量部
《白色発光有機ＥＬ素子１２１の作製》
白色発光有機ＥＬ素子１０１の作製において、発光層Ａ及び発光層Ｂを以下の手順で設けること以外は同様にして、白色発光有機ＥＬ素子１２１を作製した。

＜白色発光有機ＥＬ素子１２１における発光層Ａ及び発光層Ｂの作製＞
発光層Ａ塗布液及び発光層Ｂ塗布液を下記のように調整し、まず、スピンコーターの条件を５０００ｒｐｍ、３０秒として層厚１８ｎｍの発光層Ａを設け、次に、発光層Ａ上にスピンコーターの条件を３０００ｒｐｍ、３０秒として層厚２２ｎｍの発光層Ｂを設けた。

（発光層Ａ用塗布液）
ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール、分子量＝５万）０．６５０質量部
Ｉｒ（ｐｐｙ）_３（緑の発光性ドーパント） ０．１７０質量部
ＦＩｒ（ｐｉｃ）（青の発光性ドーパント） ０．１６０質量部
Ｉｒ（ｐｉｑ）_３（赤の発光性ドーパント） ０．０２０質量部
酢酸ブチル（溶媒） １００質量部
（発光層Ｂ用塗布液）
ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール、分子量＝５万）０．８００質量部
ＦＩｒ（ｐｉｃ）（青の発光性ドーパント） ０．２００質量部
酢酸イソプロピル（溶媒） １００質量部
《白色発光有機ＥＬ素子１２２の作製》
白色発光有機ＥＬ素子１０１の作製において、発光層Ａ及び発光層Ｂを以下の手順で設けること以外は同様にして、白色発光有機ＥＬ素子１２２を作製した。

＜白色発光有機ＥＬ素子１２２における発光層Ａ及び発光層Ｂの作製＞
発光層Ａ塗布液及び発光層Ｂ塗布液を下記のように調整し、まず、スピンコーターの条件を５０００ｒｐｍ、３０秒として層厚１８ｎｍの発光層Ａを設け、次に、発光層Ａ上にスピンコーターの条件を３０００ｒｐｍ、３０秒として層厚２２ｎｍの発光層Ｂを設けた。

（発光層Ａ用塗布液）
ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール、分子量＝５万）０．６５０質量部
Ｉｒ（ｐｐｙ）_３（緑の発光性ドーパント） ０．１７０質量部
ＦＩｒ（ｐｉｃ）（青の発光性ドーパント） ０．１６０質量部
Ｉｒ（ｐｉｑ）_３（赤の発光性ドーパント） ０．０２０質量部
酢酸ブチル（溶媒） １００質量部
（発光層Ｂ用塗布液）
ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール、分子量＝５万）０．７９０質量部
ＦＩｒ（ｐｉｃ）（青の発光性ドーパント） ０．２１０質量部
酢酸イソプロピル（溶媒） １００質量部
《白色発光有機ＥＬ素子１２３の作製》
白色発光有機ＥＬ素子１０１の作製において、発光層Ａ及び発光層Ｂを以下の手順で設けること以外は同様にして、白色発光有機ＥＬ素子１２３を作製した。

＜白色発光有機ＥＬ素子１２３における発光層Ａ及び発光層Ｂの作製＞
発光層Ａ塗布液及び発光層Ｂ塗布液を下記のように調整し、まず、スピンコーターの条件を５０００ｒｐｍ、３０秒として層厚１６ｎｍの発光層Ａを設け、次に、発光層Ａ上にスピンコーターの条件を３０００ｒｐｍ、３０秒として層厚２４ｎｍの発光層Ｂを設けた。

（発光層Ａ用塗布液）
ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール、分子量＝５万）０．７１０質量部
Ｉｒ（ｐｐｙ）_３（緑の発光性ドーパント） ０．２００質量部
ＦＩｒ（ｐｉｃ）（青の発光性ドーパント） ０．０４０質量部
Ｉｒ（ｐｉｑ）_３（赤の発光性ドーパント） ０．０５０質量部
酢酸ブチル（溶媒） １００質量部
（発光層Ｂ用塗布液）
ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール、分子量＝５万）０．９６０質量部
ＦＩｒ（ｐｉｃ）（青の発光性ドーパント） ０．０４０質量部
酢酸イソプロピル（溶媒） １００質量部
《白色発光有機ＥＬ素子１２４の作製》
白色発光有機ＥＬ素子１０１の作製において、発光層Ａを以下の手順で設けること以外は同様にして、白色発光有機ＥＬ素子１２４を作製した。

＜白色発光有機ＥＬ素子１２４における発光層Ａの作製＞
発光層Ａ塗布液を下記のように調整し、市販のスピンコーターを用いて５０００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコート法により製膜し層厚１６ｎｍの発光層Ａを設けた。

（発光層Ａ用塗布液）
ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール、分子量＝５万）０．７１０質量部
Ｉｒ（ｐｐｙ）_３（緑の発光性ドーパント） ０．１００質量部
ＦＩｒ（ｐｉｃ）（青の発光性ドーパント） ０．１５０質量部
Ｉｒ（ｐｉｑ）_３（赤の発光性ドーパント） ０．０４０質量部
酢酸ブチル（溶媒） １００質量部
《白色発光有機ＥＬ素子１２５の作製》
白色発光有機ＥＬ素子１０１の作製において、発光層Ａを以下の手順で設けること以外は同様にして、白色発光有機ＥＬ素子１２５を作製した。

＜白色発光有機ＥＬ素子１２５における発光層Ａの作製＞
発光層Ａ塗布液を下記のように調整し、市販のスピンコーターを用いて５０００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコート法により製膜し層厚１６ｎｍの発光層Ａを設けた。

（発光層Ａ用塗布液）
ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール、分子量＝５万）０．７１０質量部
Ｉｒ（ｐｐｙ）_３（緑の発光性ドーパント） ０．０４０質量部
ＦＩｒ（ｐｉｃ）（青の発光性ドーパント） ０．２００質量部
Ｉｒ（ｐｉｑ）_３（赤の発光性ドーパント） ０．０５０質量部
酢酸ブチル（溶媒） １００質量部
《白色発光有機ＥＬ素子１２６の作製》
白色発光有機ＥＬ素子１０１の作製において、発光層Ａを以下の手順で設けること以外は同様にして、白色発光有機ＥＬ素子１２６を作製した。

＜白色発光有機ＥＬ素子１２６における発光層Ａの作製＞
発光層Ａ塗布液を下記のように調整し、市販のスピンコーターを用いて５０００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコート法により製膜し層厚１６ｎｍの発光層Ａを設けた。

（発光層Ａ用塗布液）
ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール、分子量＝５万）０．６５０質量部
Ｉｒ（ｐｐｙ）_３（緑の発光性ドーパント） ０．１２０質量部
ＦＩｒ（ｐｉｃ）（青の発光性ドーパント） ０．１００質量部
Ｉｒ（ｐｉｑ）_３（赤の発光性ドーパント） ０．１３０質量部
酢酸ブチル（溶媒） １００質量部
《白色発光有機ＥＬ素子１２７の作製》
白色発光有機ＥＬ素子１０１の作製において、発光層Ａを以下の手順で設けること以外は同様にして、白色発光有機ＥＬ素子１２７を作製した。

＜白色発光有機ＥＬ素子１２７における発光層Ａの作製＞
発光層Ａ塗布液を下記のように調整し、市販のスピンコーターを用いて５０００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコート法により製膜し層厚１６ｎｍの発光層Ａを設けた。

（発光層Ａ用塗布液）
ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール、分子量＝５万）０．６５０質量部
Ｉｒ（ｐｐｙ）_３（緑の発光性ドーパント） ０．１００質量部
ＦＩｒ（ｐｉｃ）（青の発光性ドーパント） ０．１２０質量部
Ｉｒ（ｐｉｑ）_３（赤の発光性ドーパント） ０．１３０質量部
酢酸ブチル（溶媒） １００質量部
《白色発光有機ＥＬ素子１２８〜１３２の作製》
白色発光有機ＥＬ素子１０１の作製において、発光層Ａ及び発光層Ｂに用いるそれぞれの溶媒を表に記載したように変更した以外は同様にして、白色発光有機ＥＬ素子１２８〜１３２を作製した。

《白色発光有機ＥＬ素子１３３の作製》
白色発光有機ＥＬ素子１０１の作製において、発光層Ａ及び発光層Ｂを以下の手順で設けること以外は同様にして、白色発光有機ＥＬ素子１３３を作製した。

＜白色発光有機ＥＬ素子１３３における発光層Ａ及び発光層Ｂの作製＞
発光層Ａ塗布液及び発光層Ｂ塗布液を下記のように調整し、まず、スピンコーターの条件を４０００ｒｐｍ、３０秒として層厚２０ｎｍの発光層Ａを設け、次に、発光層Ａ上にスピンコーターの条件を４０００ｒｐｍ、３０秒層厚２０ｎｍの発光層Ｂを設けた以外は同様にして、白色発光有機ＥＬ素子１３３を作製した。

（発光層Ａ用塗布液）
ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール、分子量＝５万）０．７１０質量部
Ｉｒ（ｐｐｙ）_３（緑の発光性ドーパント） ０．１００質量部
ＦＩｒ（ｐｉｃ）（青の発光性ドーパント） ０．１５０質量部
Ｉｒ（ｐｉｑ）_３（赤の発光性ドーパント） ０．０４０質量部
酢酸ブチル（溶媒） １００質量部
（発光層Ｂ用塗布液）
ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール、分子量＝５万）０．９５０質量部
ＦＩｒ（ｐｉｃ）（青の発光性ドーパント） ０．０５０質量部
酢酸イソプロピル（溶媒） １００質量部
《封止》
前記白色発光有機ＥＬ素子の蒸着面側を３００μｍのエポキシ樹脂で覆い、更に１２μｍのアルミニウム箔で覆った後、硬化させた。白色発光有機ＥＬ素子１０１〜１３３は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）で作製した。

《混合領域の測定》
混合領域の測定は、（株）島津製作所製、Ｘ線光電子分光分析装置、ＡＸＩＳ−ＵＬＴＲＡを用いて行った。この装置で白色発光有機ＥＬ素子のデプスプロファイル測定を行い、表面からＰＥＮ基板到達までの測定に要した時間、及び発光性ドーパントに含有されているイリジウムの信号強度を測定し、発光層Ａ、発光層Ｂの層厚と、その間の混合領域の厚さを求めた。混合領域は、発光層Ａの塗膜内で発光層Ｂの成分が存在し始めた位置から、発光層Ｂの塗膜内で発光層Ａの成分が存在する部分までとした。また、発光層Ａの層厚は、混合領域の中間からＰＥＮ基板方向に向かってイリジウムの信号検出が無くなるまでとし、発光層Ｂの層厚は、当該発光層Ｂの表面（信号検出測定開始点）から混合領域の中間までとした。

《有機ＥＬ素子の評価》
作製した有機ＥＬ素子１０１〜１３３について下記のようにして外部取り出し量子効率、寿命、電圧、及び折り曲げ性を評価した。

（外部取り出し量子効率）
２３℃、乾燥窒素雰囲気下で２．５ｍＡ／ｃｍ^２定電流を印加したときの外部取り出し量子効率（％）を測定した。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。外部取り出し量子効率が１５％以上のものを合格とした。

（寿命（「発光寿命」ともいう。））
初期輝度１００００ｃｄを与える一定電流で連続駆動したときに、輝度が半減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。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。寿命が３００時間以上のものを合格とした。

（駆動電圧）
作製した有機ＥＬ素子に対し、印加する電圧を変化させながら輝度を測定し、正面輝度１０００ｃｄ／ｍ^２の発光が得られるときの電圧値を内挿により求めた。測定には分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング製）を用いた。４．５Ｖ以下のものを合格とした。

（折り曲げ性）
作製した白色発光有機ＥＬ素子の一辺を発光部分にかからないようにクリップで保持した。そのまま発光面が内側になるように４５度折り曲げ、続いて、その後逆方向に４５度折り曲げた。両側に曲げたときを１回と数え、有機ＥＬ素子がダメージを受けて発光しなくなるまで最大１００回の折り曲げを続けた。発光しなくなる直前の回数を折り曲げ性の回数とした。１００回以上折り曲げても問題なく発光するものを合格とした。

実施例１の評価結果を表１〜４に示した。

表１〜４記載に示した結果より明らかなように、本発明で規定する混合領域を有する構成からなる白色発光有機ＥＬ素子では、外部量子効率及び寿命が良く、低駆動電圧であり、更に折り曲げ性に強いことがわかる。特に、白色発光有機ＥＬ素子Ｎｏ．１０１、１１０、１１５、１１９、１２１、１３１及び１３２は高い効果を示している。

Claims (11)

1. 樹脂基板上に陽極、陰極、及び該陽極と該陰極の間に発光ホスト及び発光性ドーパントを含有する少なくとも２層の発光層Ａ及び発光層Ｂを設けてなる白色有機エレクトロルミネッセンス素子において、該発光層Ａは赤の発光性ドーパント、緑の発光性ドーパント及び青の発光性ドーパントを含む３種以上の発光性ドーパントを含有し、該発光層Ｂは青の発光性ドーパントを含有し、該発光層Ａ及び該発光層Ｂは隣接しており、前記陽極に近い側に該発光層Ａを形成し、前記陰極に近い側に該発光層Ｂを形成し、かつ該発光層Ａと該発光層Ｂの間に混合領域を有することを特徴とする白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
2. 前記混合領域の厚さが、前記発光層Ａ及び発光層Ｂの総合層厚の１０〜３０％の範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
3. 前記発光層Ｂの層厚が、前記発光層Ａの層厚の１．１〜３．０倍の範囲内であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
4. 前記発光層Ｂの前記青の発光性ドーパント含有量が、前記発光層Ａの前記青の発光性ドーパント含有量の０．５〜１．６倍の範囲内であることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
5. 前記発光層Ａの全固形分中、前記発光層Ａに含有する前記発光性ドーパントの合計量が、２０〜３５質量％の範囲内であることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
6. 前記発光層Ｂの全固形分中、該発光層Ｂに含有する前記青の発光性ドーパントの合計量が、７〜２０質量％の範囲内であることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
7. 前記発光層Ａに含有される前記赤の発光性ドーパント、前記緑の発光性ドーパント、及び前記青の発光性ドーパントの含有比率が、多い順に、前記緑の発光性ドーパント、前記青の発光性ドーパント、前記赤の発光性ドーパントであることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
8. 前記発光層Ａ及び前記発光層Ｂは、湿式法で形成されることを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
9. 前記発光層Ａ及び前記発光層Ｂを前記湿式法で形成するために用いるそれぞれの溶媒の溶解性パラメーターの差が、０．５以下であることを特徴とする請求項８に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
10. 前記溶媒が、エステル化合物であることを特徴とする請求項９に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
11. 前記発光性ドーパントが、リン光性化合物であることを特徴とする請求項１から請求項１０までのいずれか一項に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。