(57)【要約】  有機ＥＬ素子は、陽極と陰極との間に、発光層を含む少なくとも１層の有機層が挟持されて構成され、発光層に一般式（１）〜（４）の何れかで表されるイリジウム錯体化合物が含有され、当該イリジウム錯体化合物の発光極大波長は４７０ｎｍ以下である。
2014024668.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と陰極との間に、発光層を含む少なくとも１層の有機層が挟持された有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記発光層に、下記一般式（１）〜（４）の何れかで表されるイリジウム錯体化合物が含有され、当該イリジウム錯体化合物の発光極大波長が４７０ｎｍ以下であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１】
2014024668.tif 000084
〔一般式（１）中、Ｖは三価の連結基を表し、Ｌ１、Ｌ２及びＬ３と共有結合で連結している。Ｌ１〜Ｌ３は、各々下記一般式（５）で表される。〕
【化２】
2014024668.tif 000085
〔一般式（２）中、Ｖは二価の連結基を表し、Ｌ２及びＬ３と共有結合で連結している。Ｌ１〜Ｌ３は、各々下記一般式（５）で表される。〕
【化３】
2014024668.tif 000086
〔一般式（３）中、Ｖはそれぞれ二価の連結基を表し、Ｌ１、Ｌ２及びＬ３とそれぞれ共有結合で連結している。Ｌ１〜Ｌ３は、各々下記一般式（５）で表される。〕
【化４】
2014024668.tif 000087
〔一般式（４）中、Ｖはそれぞれ二価の連結基を表し、Ｌ１、Ｌ２及びＬ３とそれぞれ共有結合で連結している。Ｌ１〜Ｌ３は、各々下記一般式（５）で表される。〕
【化５】
2014024668.tif 000088
〔一般式（５）中、Ｘ１〜Ｘ５は含窒素複素環を形成する元素群であり、炭素原子又は窒素原子から選ばれ、Ｘ４及びＸ５のうち少なくとも１つは窒素原子を表し、Ｘ５は前記一般式（１）〜（４）におけるＩｒと配位結合を形成する。Ｘ６〜Ｘ１１は芳香族５員環又は芳香族６員環を形成する元素群であり、炭素原子又は窒素原子から選ばれ、Ｘ７は前記一般式（１）〜（４）におけるＩｒと共有結合を形成する。但し、Ｘ６〜Ｘ１１が芳香族５員環を形成する場合にはＸ１１は単なる結合手を表す。〕
【請求項２】
前記一般式（１）〜（４）におけるＬ１〜Ｌ３のうち少なくとも１つのＬ１〜Ｌ３では、前記一般式（５）においてＸ１〜Ｘ５が形成する含窒素複素環がイミダゾール環であることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３】
前記一般式（１）〜（４）におけるＬ１〜Ｌ３のうち少なくとも１つのＬ１〜Ｌ３では、前記一般式（５）においてＸ１〜Ｘ５が形成する含窒素複素環がピラゾール環であることを特徴とする請求項１又は２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】
前記一般式（１）〜（４）におけるＬ１〜Ｌ３のうち少なくとも１つのＬ１〜Ｌ３では、前記一般式（５）においてＸ１〜Ｘ５が形成する含窒素複素環がトリアゾール環であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
前記一般式（１）〜（４）におけるＬ１〜Ｌ３のうち少なくとも１つのＬ１〜Ｌ３では、前記一般式（５）においてＸ６〜Ｘ１１が芳香族６員環を形成することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項６】
前記一般式（１）〜（４）におけるＬ１〜Ｌ３のうち少なくとも１つは、前記一般式（５）が下記一般式（６）で表されることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化６】
2014024668.tif 000089
〔一般式（６）中、Ｘ６〜Ｘ１１は前記一般式（５）におけるＸ６〜Ｘ１１と同義である。Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は各々水素原子又は置換基を表し、Ｒ１とＸ１１が環を形成していてもよい。〕
【請求項７】
前記一般式（１）〜（４）におけるＬ１〜Ｌ３のうち少なくとも１つは、前記一般式（５）が下記一般式（７）で表されることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化７】
2014024668.tif 000090
〔一般式（７）中、Ｘ６〜Ｘ１１は前記一般式（５）におけるＸ６〜Ｘ１１と同義である。Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は各々水素原子又は置換基を表し、Ｒ３とＸ１１が環を形成していてもよい。〕
【請求項８】
前記一般式（１）〜（４）におけるＬ１〜Ｌ３のうち少なくとも１つは、前記一般式（５）が下記一般式（８）で表されることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化８】
2014024668.tif 000091
〔一般式（８）中、Ｘ６〜Ｘ１１は前記一般式（５）におけるＸ６〜Ｘ１１と同義である。Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は各々水素原子又は置換基を表し、Ｒ１とＸ１１が環を形成していてもよい。〕
【請求項９】
前記一般式（１）〜（４）におけるＬ１〜Ｌ３のうち少なくとも１つは、前記一般式（５）が下記一般式（９）で表されることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化９】
2014024668.tif 000092
〔一般式（９）中、Ｘ６〜Ｘ１１は前記一般式（５）におけるＸ６〜Ｘ１１と同義である。Ｒ１及びＲ２は各々水素原子又は置換基を表し、Ｒ１とＸ１１が環を形成していてもよい。〕
【請求項１０】
前記一般式（１）〜（４）の何れかで表されるイリジウム錯体化合物の発光極大波長が４６５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１１】
前記一般式（１）〜（４）の何れかで表されるイリジウム錯体化合物の発光極大波長が４６０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１２】
前記一般式（１）〜（４）におけるＶは、Ｌ１〜Ｌ３と、前記一般式（５）〜（９）におけるＸ９で連結していることを特徴とする請求項１〜１１の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１３】
発光色が白色であることを特徴とする請求項１〜１２の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１４】
請求項１〜１３の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする照明装置。
【請求項１５】
請求項１〜１３の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子、照明装置及び表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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）は、発光する化合物を含有する発光層を、陰極と陽極とで挟んだ構成を有し、電界を印加することにより、陽極から注入された正孔と陰極から注入された電子を発光層内で再結合させることで励起子（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）を利用した発光素子である。また、有機ＥＬ素子は、電極と電極の間を厚さわずかサブミクロン程度の有機材料の膜で構成する全固体素子であり、数Ｖ〜数十Ｖ程度の電圧で発光が可能であることから、次世代の平面ディスプレイや照明への利用が期待されている。【０００３】
実用化に向けた有機ＥＬ素子の開発としては、プリンストン大より、励起三重項からのリン光発光を用いる有機ＥＬ素子の報告がされ（例えば、非特許文献１参照）、以来、室温でリン光を示す材料の研究が活発になってきている（例えば、特許文献１、非特許文献２参照）。【０００４】
更に、リン光発光を利用する有機ＥＬ素子は、以前の蛍光発光を利用する有機ＥＬ素子に比べ原理的に約４倍の発光効率が実現可能であることから、その材料開発を初めとし、発光素子の層構成や電極の研究開発が世界中で行われている。例えば、イリジウム錯体系等重金属錯体を中心に多くの化合物が合成検討なされている（例えば、非特許文献３参照）。【０００５】
このように、リン光発光方式は大変ポテンシャルの高い方式であるが、リン光発光を利用する有機ＥＬデバイスにおいては、蛍光発光を利用する有機ＥＬデバイスとは大きく異なり、発光中心の位置をコントロールする方法、とりわけ発光層の内部で再結合を行い、いかに発光を安定に行わせることができるかが、素子の効率・寿命を捕らえる上で重要な技術的課題となっている。【０００６】
そこで近年、発光層に隣接する形で、発光層の陽極側に位置する正孔輸送層と発光層の陰極側に位置する電子輸送層とを備えた多層積層型の素子が良く知られている（例えば、特許文献２参照）。また、発光層にはホスト化合物とドーパントとしてのリン光発光性化合物とを用いた混合層が多く用いられている。【０００７】
一方、材料の観点からは高いキャリア輸送性や熱的、電気的に安定な材料が求められている。特に青色リン光発光を利用するにあたっては、青色リン光発光性化合物自身が高い三重項励起エネルギー（Ｔ１）を有しているために、適用可能な周辺材料の開発と精密な発光中心の制御が強く求められている。【０００８】
代表的な青色リン光発光性化合物としてはＦＩｒｐｉｃが知られており、主配位子のフェニルピリジンにフッ素置換をすること、及び副配位子としてピコリン酸を用いることにより短波化が実現されている。これらのドーパントはカルバゾール誘導体やトリアリールシラン類をホスト化合物として組み合わせることによって素子の高効率化が達成されているが、素子の発光寿命が大幅に劣化するため、そのトレードオフの改善が求められていた。
このトレードオフを改善する手段として、金属錯体を籠化して熱安定性を上げる検討がなされている。例えば、有機ＥＬ素子材料である金属錯体の熱安定性を改良することで、蒸着の際に分解物が発生することを防止し、素子性能を向上させる技術等がある。【０００９】
また、近年、高いポテンシャルを有する青色リン光発光性化合物として、特定の配位子を有する金属錯体が見出されている（例えば、特許文献３、４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第６，０９７，１４７号明細書
【特許文献２】特開２００５−１１２７６５号公報
【特許文献３】米国特許出願公開第２０１１／００５７５５９号明細書
【特許文献４】国際公開第２０１１／０８６０８９号
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ  ｅｔ  ａｌ．，ｎａｔｕｒｅ、３９５巻、１５１〜１５４ページ（１９９８年）
【非特許文献２】Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ  ｅｔ  ａｌ．，ｎａｔｕｒｅ、４０３巻、１７号、７５０〜７５３頁（２０００年）
【非特許文献３】Ｓ．Ｌａｍａｎｓｋｙ  ｅｔ  ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１２３巻、４３０４頁（２００１年）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記した従来の金属錯体は青色純度が十分ではなく、更なる性能の向上が求められている。また、そのようなより短波な青色リン光発光材料においては、熱安定性だけでなく、そのバンドギャップの広さに起因した、励起子の安定性、キャリア通電時の安定性も求められている。【００１３】
したがって、本発明の目的は、有機エレクトロルミネッセンス素子材料の熱安定性、励起子の安定性、キャリア通電時の安定性を向上させ、且つ発光スペクトルの波形を改良することで、発光効率が高く長寿命な有機エレクトロルミネッセンス素子、該素子を備えた照明装置及び表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の上記目的を達成するため、本発明の一態様によれば、
陽極と陰極との間に、発光層を含む少なくとも１層の有機層が挟持された有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記発光層に、下記一般式（１）〜（４）の何れかで表されるイリジウム錯体化合物が含有され、当該イリジウム錯体化合物の発光極大波長が４７０ｎｍ以下であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子が提供される。【００１５】
【化１】
2014024668.tif 000003
【００１６】
一般式（１）中、Ｖは三価の連結基を表し、Ｌ１、Ｌ２及びＬ３と共有結合で連結している。Ｌ１〜Ｌ３は、各々下記一般式（５）で表される。【００１７】
【化２】
2014024668.tif 000004
【００１８】
一般式（２）中、Ｖは二価の連結基を表し、Ｌ２及びＬ３と共有結合で連結している。Ｌ１〜Ｌ３は、各々下記一般式（５）で表される。【００１９】
【化３】
2014024668.tif 000005
【００２０】
一般式（３）中、Ｖはそれぞれ二価の連結基を表し、Ｌ１、Ｌ２及びＬ３とそれぞれ共有結合で連結している。Ｌ１〜Ｌ３は、各々下記一般式（５）で表される。【００２１】
【化４】
2014024668.tif 000006
【００２２】
一般式（４）中、Ｖはそれぞれ二価の連結基を表し、Ｌ１、Ｌ２及びＬ３とそれぞれ共有結合で連結している。Ｌ１〜Ｌ３は、各々下記一般式（５）で表される。【００２３】
【化５】
2014024668.tif 000007
【００２４】
一般式（５）中、Ｘ１〜Ｘ５は含窒素複素環を形成する元素群であり、炭素原子又は窒素原子から選ばれ、Ｘ４及びＸ５のうち少なくとも１つは窒素原子を表し、Ｘ５は前記一般式（１）〜（４）におけるＩｒと配位結合を形成する。Ｘ６〜Ｘ１１は芳香族５員環又は芳香族６員環を形成する元素群であり、炭素原子又は窒素原子から選ばれ、Ｘ７は前記一般式（１）〜（４）におけるＩｒと共有結合を形成する。但し、Ｘ６〜Ｘ１１が芳香族５員環を形成する場合にはＸ１１は単なる結合手を表す。【００２５】
また、本発明の更に他の態様によれば、
上記有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする照明装置が提供される。【００２６】
また、本発明の更に他の態様によれば、
上記有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする表示装置が提供される。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、熱安定性に優れるだけでなく、錯体の励起状態の安定性、キャリア通電時の安定性に優れ、良好な発光スペクトル波形を有する有機エレクトロルミネッセンス素子材料を用い、発光効率が高く長寿命な有機エレクトロルミネッセンス素子、該素子を用いた照明装置及び表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】有機ＥＬ素子から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Ａ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】照明装置の模式図である。
【図７Ａ】有機ＥＬフルカラー表示装置の概略構成図を示す。
【図７Ｂ】有機ＥＬフルカラー表示装置の概略構成図を示す。
【図７Ｃ】有機ＥＬフルカラー表示装置の概略構成図を示す。
【図７Ｄ】有機ＥＬフルカラー表示装置の概略構成図を示す。
【図７Ｅ】有機ＥＬフルカラー表示装置の概略構成図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３０】
《有機ＥＬ素子の構成層》
本発明の有機ＥＬ素子の構成層について説明する。本発明の有機ＥＬ素子において、陽極と陰極との間に挟持される各種有機層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。
【００３１】
（ｉ）陽極／発光層ユニット／電子輸送層／陰極
（ｉｉ）陽極／正孔輸送層／発光層ユニット／電子輸送層／陰極
（ｉｉｉ）陽極／正孔輸送層／発光層ユニット／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（ｉｖ）陽極／正孔輸送層／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
（ｖ）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／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
【００３２】
更に、発光層ユニットは複数の発光層の間に非発光性の中間層を有していてもよく、該中間層が電荷発生層であるようなマルチフォトンユニット構成であってもよい。この場合、電荷発生層としては、ＩＴＯ（インジウム・錫酸化物）、ＩＺＯ（インジウム・亜鉛酸化物）、ＺｎＯ２、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＴｉＯｘ、ＶＯｘ、ＣｕＩ、ＩｎＮ、ＧａＮ、ＣｕＡｌＯ２、ＣｕＧａＯ２、ＳｒＣｕ２Ｏ２、ＬａＢ６、ＲｕＯ２等の導電性無機化合物層や、Ａｕ／Ｂｉ２Ｏ３等の２層膜や、ＳｎＯ２／Ａｇ／ＳｎＯ２、ＺｎＯ／Ａｇ／ＺｎＯ、Ｂｉ２Ｏ３／Ａｕ／Ｂｉ２Ｏ３、ＴｉＯ２／ＴｉＮ／ＴｉＯ２、ＴｉＯ２／ＺｒＮ／ＴｉＯ２等の多層膜、またＣ６０等のフラーレン類、オリゴチオフェン等の導電性有機物層、金属フタロシアニン類、無金属フタロシアニン類、金属ポルフィリン類、無金属ポルフィリン類等の導電性有機化合物層等が挙げられる。
【００３３】
本発明の有機ＥＬ素子における発光層としては白色発光層であることが好ましく、これらを用いた照明装置であることが好ましい。
【００３４】
本発明の有機ＥＬ素子を構成する各層について以下説明する。
【００３５】
《発光層》
本発明に係る発光層は、電極または電子輸送層及び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。
【００３６】
発光層の膜厚の総和は特に制限はないが、膜の均質性や、発光時に不必要な高電圧を印加することを防止し、且つ、駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、好ましくは２ｎｍ〜５μｍの範囲に調整され、更に好ましくは２ｎｍ〜２００ｎｍの範囲に調整され、特に好ましくは５ｎｍ〜１００ｎｍの範囲に調整される。
【００３７】
発光層の作製には、後述する発光ドーパントやホスト化合物を用いて、例えば、真空蒸着法、湿式法（ウェットプロセスともいい、例えば、スピンコート法、キャスト法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、インクジェット法、印刷法、スプレーコート法、カーテンコート法、ＬＢ法（ラングミュア・ブロジェット（Ｌａｎｇｍｕｉｒ  Ｂｌｏｄｇｅｔｔ法））等を挙げることができる。）等により成膜して形成することができる。
【００３８】
本発明の有機ＥＬ素子の発光層には、発光ドーパント（リン光発光性ドーパント（リン光ドーパント、リン光発光性ドーパント基ともいう）や蛍光ドーパント等）化合物と、発光ホスト化合物とを含有することが好ましい。
【００３９】
（１）発光性ドーパント化合物
発光性ドーパント化合物（発光ドーパント、ドーパント化合物、単にドーパントともいう）について説明する。
発光性ドーパントとしては、蛍光ドーパント（蛍光性化合物ともいう）、リン光ドーパント（リン光発光体、リン光性化合物、リン光発光性化合物等ともいう）を用いることができる。
【００４０】
（１．１）リン光ドーパント（リン光発光ドーパントともいう）
本発明に係るリン光ドーパントについて説明する。
本発明に係るリン光ドーパント化合物は、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。
【００４１】
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、本発明に係るリン光ドーパントは、任意の溶媒のいずれかにおいて上記リン光量子収率（０．０１以上）が達成されればよい。
【００４２】
リン光ドーパントの発光は原理としては２種挙げられ、１つはキャリアが輸送されるホスト化合物上でキャリアの再結合が起こって発光性ホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーをリン光ドーパントに移動させることでリン光ドーパントからの発光を得るというエネルギー移動型である。もう１つはリン光ドーパントがキャリアトラップとなり、リン光ドーパント上でキャリアの再結合が起こり、リン光ドーパント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。いずれの場合においても、リン光ドーパントの励起状態のエネルギーはホスト化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。
【００４３】
ここで、本発明者らは、上記本発明の目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、有機ＥＬ素子の有機層に、下記一般式（１）〜（４）の何れかで表されるイリジウム錯体ドーパントを含有させることで、有機ＥＬ素子の励起子安定性及びキャリア安定性を向上させられることを明らかにした。即ち、イリジウム原子に配位する複数の配位子を互いに連結させること、即ち籠化することで、励起状態、ラジカルアニオン又はラジカルカチオン状態でのイリジウム錯体のＩｒ原子と配位子の離脱を防ぎ、励起子安定性及びキャリア安定性の向上に至った。また、本発明の一般式（１）〜（４）の何れかで表されるイリジウム錯体化合物によって、発光スペクトルの波形を改良することができ、具体的には、長波側の発光を抑えることができた。更に、当該イリジウム錯体ドーパントが有機ＥＬ素子に含有されていることで、有機ＥＬ素子の高発光輝度と発光寿命の長寿命化とを達成できることを見出した。
【００４４】
よって、本発明の有機ＥＬ素子は、発光層に、下記一般式（１）〜（４）の何れかで表されるイリジウム錯体化合物が有機ＥＬ素子材料として含有されて構成されているものである。
【００４５】
本発明に係る下記一般式（１）〜（４）の何れかで表されるイリジウム錯体化合物は、光源とサンプルの距離を１０ｍｍとし、ＵＶ−ＬＥＤ（５Ｗ／ｃｍ２）を２０分照射したときの輝度残存率が、好ましくは６０％以上であり、更に好ましくは７０％以上であり、最も好ましくは８０％以上である。
【００４６】
本発明に係る下記一般式（１）〜（４）の何れかで表されるイリジウム錯体化合物の２−メチルテトラヒドロフラン溶液中の発光スペクトルにおける「２波目強度／１波目強度」が、好ましくは０．９５以下であり、更に好ましくは０．８５以下であり、更に好ましくは０．７５以下である。ここで、１波目強度は最も短波側の極大波長の強度を表し、２波目は２番目に短波側の極大波長の強度を表す。
【００４７】
（１．１．１）一般式（１）〜（４）の何れかで表されるイリジウム錯体化合物
本発明に係る一般式（１）〜（４）の何れかで表されるイリジウム錯体化合物について説明する。本発明に係る有機ＥＬ素子の発光層に含有されるイリジウム錯体化合物は、下記一般式（１）〜（４）で表される。
【００４８】
【化６】
2014024668.tif 000008
【００４９】
一般式（１）において、Ｖは三価の連結基を表し、Ｌ１、Ｌ２及びＬ３と共有結合で連結している。
一般式（１）において、Ｌ１〜Ｌ３は、各々下記一般式（５）で表される。
【００５０】
【化７】
2014024668.tif 000009
【００５１】
一般式（２）において、Ｖは二価の連結基を表し、Ｌ２及びＬ３と共有結合で連結している。
一般式（２）において、Ｌ１〜Ｌ３は、各々下記一般式（５）で表される。
【００５２】
【化８】
2014024668.tif 000010
【００５３】
一般式（３）において、Ｖはそれぞれ二価の連結基を表し、Ｌ１、Ｌ２及びＬ３とそれぞれ共有結合で連結している。
一般式（３）において、Ｌ１〜Ｌ３は、各々下記一般式（５）で表される。
【００５４】
【化９】
2014024668.tif 000011
【００５５】
一般式（４）において、Ｖはそれぞれ二価の連結基を表し、Ｌ１、Ｌ２及びＬ３とそれぞれ共有結合で連結している。
一般式（４）において、Ｌ１〜Ｌ３は、各々下記一般式（５）で表される。
【００５６】
ここで、一般式（１）〜（４）におけるＬ１〜Ｌ３は、下記一般式（５）で表される。
【００５７】
【化１０】
2014024668.tif 000012
【００５８】
一般式（５）において、Ｘ１〜Ｘ５は含窒素複素環を形成する元素群であり、炭素原子又は窒素原子から選ばれ、Ｘ４及びＸ５のうち少なくとも１つは窒素原子を表し、Ｘ５は一般式（１）〜（４）におけるＩｒと配位結合を形成する。
一般式（５）において、Ｘ１〜Ｘ５で表される含窒素複素環としては、例えば、イミダゾール環、ピラゾール環、トリアゾール環等が挙げられる。
【００５９】
一般式（５）において、Ｘ６〜Ｘ１１は芳香族５員環又は芳香族６員環を形成する元素群であり、炭素原子又は窒素原子から選ばれ、Ｘ７は一般式（１）〜（４）におけるＩｒと共有結合を形成する。但し、Ｘ６〜Ｘ１１が芳香族５員環を形成する場合にはＸ１１は単なる結合手を表す。
一般式（５）において、Ｘ６〜Ｘ１１で表される芳香族５員環としては、例えば、チオフェン環、イミダゾール環、ピラゾール環、トリアゾール環等が挙げられ、好ましくは、チオフェン環、イミダゾール環である。
一般式（５）において、Ｘ６〜Ｘ１１で表される芳香族６員環としては、例えば、ベンゼン環、ピリジン環等が挙げられ、好ましくは、ベンゼン環である。
一般式（５）において、Ｘ６〜Ｘ１１で表される芳香族５員環又は芳香族６員環は更に置換基を有していても良く、当該置換基が他の基と結合して縮合環を形成していても良い。置換基としては、例えば、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、トリフルオロメチル基、イソプロピル基等）、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基等）、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子等）、シアノ基、ニトロ基、ジアルキルアミノ基（例えば、ジメチルアミノ基等）、トリアルキルシリル基（例えば、トリメチルシリル等）、トリアリールシリル基（例えば、トリフェニルシリル基等）、トリヘテロアリールシリル基（例えば、トリピリジルシリル基等）、ベンジル基、アリール基（例えば、フェニル基等）、ヘテロアリール基（例えば、ピリジル基、カルバゾリル基等）等が挙げられる。
【００６０】
また、本発明における一般式（１）〜（４）の何れかで表されるイリジウム錯体化合物の発光極大波長は４７０ｎｍ以下を示す。
【００６１】
ここで、イリジウム錯体化合物の発光極大波長を測定する測定方法について説明する。
まず、測定するドーパント化合物を、よく脱酸素された２−メチルテトラヒドロフラン溶媒に溶解させ、リン光測定用セルに入れた後、励起光を照射して発光スペクトルを測定する。なお、上記溶媒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媒を使用してもよい。
次に発光極大波長の求め方であるが、上記測定法で得られた発光スペクトルの中で、最も短波側に現れる極大波長をもって、発光極大波長とする。
【００６２】
また、上記した一般式（５）は、好ましくは、下記一般式（６）で表される。
【００６３】
【化１１】
2014024668.tif 000013
【００６４】
一般式（６）において、Ｘ６〜Ｘ１１は、一般式（５）におけるＸ６〜Ｘ１１と同義である。
【００６５】
一般式（６）において、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は各々水素原子又は置換基を表し、Ｒ１とＸ１１が環を形成していてもよい。
一般式（６）において、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３で表される置換基としては、一般式（５）においてＸ６〜Ｘ１１で表される環が有していても良い置換基と同様のものが挙げられる。
【００６６】
また、上記した一般式（５）は、好ましくは、下記一般式（７）で表される。
【化１２】
2014024668.tif 000014
【００６７】
一般式（７）において、Ｘ６〜Ｘ１１は、一般式（５）におけるＸ６〜Ｘ１１と同義である。
【００６８】
一般式（７）において、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は各々水素原子又は置換基を表し、Ｒ３とＸ１１が環を形成していてもよい。
一般式（７）において、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３で表される置換基としては、一般式（５）においてＸ６〜Ｘ１１で表される環が有していても良い置換基と同様のものが挙げられる。
【００６９】
また、上記した一般式（５）は、好ましくは、下記一般式（８）で表される。
【００７０】
【化１３】
2014024668.tif 000015
【００７１】
一般式（８）において、Ｘ６〜Ｘ１１は、一般式（５）におけるＸ６〜Ｘ１１と同義である。
【００７２】
一般式（８）において、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、一般式（６）におけるＲ１、Ｒ２及びＲ３と同義である。
【００７３】
また、上記した一般式（５）は、好ましくは、下記一般式（９）で表される。
【００７４】
【化１４】
2014024668.tif 000016
【００７５】
一般式（９）において、Ｘ６〜Ｘ１１は、一般式（５）におけるＸ６〜Ｘ１１と同義である。
【００７６】
一般式（９）において、Ｒ１及びＲ２は、一般式（６）におけるＲ１及びＲ２と同義である。
【００７７】
なお、一般式（１）〜（４）においてＶで表される二価又は三価の連結基は、Ｌ１〜Ｌ３で表される各配位子と共有結合で連結することができれば何れの構造であっても良い。また、Ｖで表される連結基は、上記した一般式（５）〜（９）における含窒素複素環に連結されていても良いし、Ｘ６〜Ｘ１１で表される環に連結されていても良いし、これらの環が有する置換基に連結されていても良い。
【００７８】
（１．１．２）具体例
以下、本発明に係る一般式（１）〜（４）の何れかで表されるイリジウム錯体化合物の具体例を以下に示すが本発明はこれに限定されない。
【００７９】
【化１５】
2014024668.tif 000017
【００８０】
【化１６】
2014024668.tif 000018
【００８１】
【化１７】
2014024668.tif 000019
【００８２】
【化１８】
2014024668.tif 000020
【００８３】
【化１９】
2014024668.tif 000021
【００８４】
【化２０】
2014024668.tif 000022
【００８５】
【化２１】
2014024668.tif 000023
【００８６】
【化２２】
2014024668.tif 000024
【００８７】
【化２３】
2014024668.tif 000025
【００８８】
【化２４】
2014024668.tif 000026
【００８９】
【化２５】
2014024668.tif 000027
【００９０】
【化２６】
2014024668.tif 000028
【００９１】
【化２７】
2014024668.tif 000029
【００９２】
【化２８】
2014024668.tif 000030
【００９３】
【化２９】
2014024668.tif 000031
【００９４】
【化３０】
2014024668.tif 000032
【００９５】
【化３１】
2014024668.tif 000033
【００９６】
【化３２】
2014024668.tif 000034
【００９７】
【化３３】
2014024668.tif 000035
【００９８】
【化３４】
2014024668.tif 000036
【００９９】
【化３５】
2014024668.tif 000037
【０１００】
（１．１．３）合成例
以下に、一般式（１）〜（４）の何れかで表されるイリジウム錯体化合物の合成例について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。上記した具体例のうち化合物例１の合成方法を例にとって以下に説明する。
化合物例１は以下のスキームに従って合成することができる。
【０１０１】
【化３６】
2014024668.tif 000038
【０１０２】
【化３７】
2014024668.tif 000039
【０１０３】
（工程１）
３頭フラスコに、中間体Ａを５ｇ、Ｉｒ（ａｃａｃ）３を２．６ｇ、エチレングリコールを５０ｍｌ入れ、窒素雰囲気下にて２００℃で２４時間加熱撹拌した。
析出した結晶をろ取し、ろ取した結晶をメタノール洗浄して、中間体Ｂを１．１ｇ得た。
【０１０４】
（工程２）
３頭フラスコに、工程１で得られた中間体Ｂを１．１ｇ、ジメチルホルムアミドを３０ｍｌ入れ、窒素雰囲気下にて、Ｎ−ブロモスクシンイミド０．５２ｇを加えた。
析出した結晶をろ取し、ろ取した結晶をメタノール洗浄した後、水洗し、中間体Ｃを１．０ｇ得た。
【０１０５】
（工程３）
３頭フラスコに、工程２で得られた中間体Ｃを１．０ｇ、Ｚｎ（ＣＮ）２を０．５３ｇ、Ｐｄ（ｄｂａ）２を０．０５ｇ、Ｚｎを０．０３ｇ、ジメチルホルムアミドを５０ｍｌ入れ、窒素雰囲気下にて１００℃で７時間加熱撹拌した。
酢酸エチルと水を加えた後、分液ろうとに移して、有機層を取りだし、これに脱水剤として硫酸マグネシウムを加えた後、硫酸マグネシウムをろ紙で除いた後、ナスフラスコに移して、酢酸エチルを濃縮した。残渣を、シリカゲルクロマトグラフィー（展開溶媒：ヘキサン：トルエン）で精製し、化合物例１を０．３ｇ得た。
【０１０６】
（１．２）蛍光ドーパント（蛍光性化合物ともいう）
蛍光ドーパントとしては、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、または希土類錯体系蛍光体等や、レーザー色素に代表される蛍光量子収率が高い化合物が挙げられる。
【０１０７】
（１．３）従来公知のドーパントとの併用
また、本発明に係る発光ドーパントは、複数種の化合物を併用して用いてもよく、構造の異なるリン光ドーパント同士の組み合わせや、リン光ドーパントと蛍光ドーパントを組み合わせて用いてもよい。
【０１０８】
ここで、発光ドーパントとして、本発明に係る一般式（１）〜（４）の何れかで表されるイリジウム錯体化合物と併用して用いてもよい従来公知の発光ドーパントの具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
【０１０９】
【化３８】
2014024668.tif 000040
【０１１０】
【化３９】
2014024668.tif 000041
【０１１１】
【化４０】
2014024668.tif 000042
【０１１２】
【化４１】
2014024668.tif 000043
【０１１３】
【化４２】
2014024668.tif 000044
【０１１４】
【化４３】
2014024668.tif 000045
【０１１５】
【化４４】
2014024668.tif 000046
【０１１６】
（２）発光ホスト化合物（発光ホスト、ホスト化合物ともいう）
本発明においてホスト化合物は、発光層に含有される化合物の内で、その層中での質量比が２０％以上であり、且つ室温（２５℃）においてリン光発光のリン光量子収率が、０．１未満の化合物と定義される。好ましくはリン光量子収率が０．０１未満である。また、発光層に含有される化合物の中で、その層中での質量比が２０％以上であることが好ましい。
【０１１７】
本発明に用いることができる発光ホストとしては、特に制限はなく、従来有機ＥＬ素子で用いられる化合物を用いることができる。代表的に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１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。
【０１１８】
本発明に用いることができる公知の発光ホストとしては正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、且つ、発光の長波長化を防ぎ、なおかつ高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。
【０１１９】
また、本発明においては、従来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。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、前記リン光ドーパントとして用いられる本発明の金属錯体及び／または従来公知の化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。
【０１２０】
また、本発明に用いられる発光ホストとしては、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（重合性発光ホスト）でもよく、このような化合物を一種または複数種用いても良い。
【０１２１】
公知の発光ホストの具体例としては、以下の文献に記載の化合物が挙げられる。
特開２００１−２５７０７６号公報、同２００２−３０８８５５号公報、同２００１−３１３１７９号公報、同２００２−３１９４９１号公報、同２００１−３５７９７７号公報、同２００２−３３４７８６号公報、同２００２−８８６０号公報、同２００２−３３４７８７号公報、同２００２−１５８７１号公報、同２００２−３３４７８８号公報、同２００２−４３０５６号公報、同２００２−３３４７８９号公報、同２００２−７５６４５号公報、同２００２−３３８５７９号公報、同２００２−１０５４４５号公報、同２００２−３４３５６８号公報、同２００２−１４１１７３号公報、同２００２−３５２９５７号公報、同２００２−２０３６８３号公報、同２００２−３６３２２７号公報、同２００２−２３１４５３号公報、同２００３−３１６５号公報、同２００２−２３４８８８号公報、同２００３−２７０４８号公報、同２００２−２５５９３４号公報、同２００２−２６０８６１号公報、同２００２−２８０１８３号公報、同２００２−２９９０６０号公報、同２００２−３０２５１６号公報、同２００２−３０５０８３号公報、同２００２−３０５０８４号公報、同２００２−３０８８３７号公報等。
【０１２２】
以下、本発明の有機ＥＬ素子の発光層の発光ホストとして用いられる具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
【０１２３】
【化４５】
2014024668.tif 000047
【０１２４】
【化４６】
2014024668.tif 000048
【０１２５】
【化４７】
2014024668.tif 000049
【０１２６】
【化４８】
2014024668.tif 000050
【０１２７】
【化４９】
2014024668.tif 000051
【０１２８】
更に、本発明の有機ＥＬ素子の発光層の発光ホストとして特に好ましいものは、下記一般式（Ｂ）又は一般式（Ｅ）で表される化合物である。
【０１２９】
【化５０】
2014024668.tif 000052
【０１３０】
一般式（Ｂ）及び（Ｅ）中、ＸａはＯ又はＳを表し、Ｘｂ、Ｘｃ、Ｘｄ及びＸｅは、各々水素原子、置換基又は下記一般式（Ｃ）で表される基を表し、Ｘｂ、Ｘｃ、Ｘｄ及びＸｅのうち少なくとも１つは下記一般式（Ｃ）で表される基を表し、下記一般式（Ｃ）で表される基のうち少なくとも１つはＡｒがカルバゾリル基を表す。
【０１３１】
一般式（Ｃ）
Ａｒ−（Ｌ４）ｎ−＊
【０１３２】
一般式（Ｃ）中、Ｌ４は芳香族炭化水素環又は芳香族複素環から導出される２価の連結基を表す。ｎは０〜３の整数を表し、ｎが２以上の場合、複数のＬ４は同じでも異なっていてもよい。＊は一般式（Ｂ）又は（Ｅ）との連結部位を表す。Ａｒは下記一般式（Ｄ）で表される基を表す。
【０１３３】
【化５１】
2014024668.tif 000053
【０１３４】
一般式（Ｄ）中、ＸｆはＮ（Ｒ″）、Ｏ又はＳを表し、Ｅ１〜Ｅ８はＣ（Ｒ″１）又はＮを表し、Ｒ″及びＲ″１は水素原子、置換基又は一般式（Ｃ）におけるＬ４との連結部位を表す。＊は一般式（Ｃ）におけるＬ４との連結部位を表す。
【０１３５】
上記一般式（Ｂ）で表される化合物においては、好ましくは、Ｘｂ、Ｘｃ、Ｘｄ及びＸｅのうち少なくとも２つが一般式（Ｃ）で表され、より好ましくはＸｃが一般式（Ｃ）で表され且つ一般式（Ｃ）のＡｒが置換基を有していてもよいカルバゾリル基を表す。
【０１３６】
以下に、本発明の有機ＥＬ素子の発光層のホスト化合物（発光ホストともいう）として好ましく用いられる一般式（Ｂ）で表さ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。
【０１３７】
【化５２】
2014024668.tif 000054
【０１３８】
【化５３】
2014024668.tif 000055
【０１３９】
【化５４】
2014024668.tif 000056
【０１４０】
【化５５】
2014024668.tif 000057
【０１４１】
【化５６】
2014024668.tif 000058
【０１４２】
【化５７】
2014024668.tif 000059
【０１４３】
【化５８】
2014024668.tif 000060
【０１４４】
【化５９】
2014024668.tif 000061
【０１４５】
【化６０】
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【０１４６】
【化６１】
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【０１４７】
【化６２】
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【０１４８】
【化６３】
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【０１４９】
【化６４】
2014024668.tif 000066
【０１５０】
また、本発明の有機ＥＬ素子の発光層の発光ホストとして、下記一般式（Ｂ′）で表される化合物も、特に好ましく用いられる。
【０１５１】
【化６５】
2014024668.tif 000067
【０１５２】
一般式（Ｂ′）中、ＸａはＯ又はＳを表し、Ｘｂ及びＸｃは、各々置換基又は上記した一般式（Ｃ）で表される基を表す。
Ｘｂ及びＸｃのうち少なくとも１つは上記した一般式（Ｃ）で表される基を表し、該一般式（Ｃ）で表される基のうち少なくとも１つはＡｒがカルバゾリル基を表す。
【０１５３】
上記一般式（Ｂ′）で表される化合物においては、好ましくは、一般式（Ｃ）のＡｒが置換基を有していてもよいカルバゾリル基を表し、より好ましくは、一般式（Ｃ）のＡｒが置換基を有していてもよく且つＮ位で一般式（Ｃ）におけるＬ４と連結したカルバゾリル基を表す。
【０１５４】
本発明の有機ＥＬ素子の発光層のホスト化合物（発光ホストともいう）として好ましく用いられる一般式（Ｂ′）で表される化合物は、具体的には、先に発光ホストとして用いられる具体例として挙げた、ＯＣ−９、ＯＣ−１１、ＯＣ−１２、ＯＣ−１４、ＯＣ−１８、ＯＣ−２９、ＯＣ−３０、ＯＣ−３１、ＯＣ−３２が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
【０１５５】
《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。電子輸送層は単層もしくは複数層を設けることができる。
【０１５６】
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く、電子輸送層の構成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併用することも可能である。
【０１５７】
電子輸送層に用いられる従来公知の材料（以下、電子輸送材料という）の例としては、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、ナフタレンペリレン等の多環芳香族炭化水素、複素環テトラカルボン酸無水物、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、カルボリン誘導体、または、該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炭素原子の少なくとも一つが窒素原子で置換されている環構造を有する誘導体、ヘキサアザトリフェニレン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、電子吸引性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。
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。
【０１５８】
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。
【０１５９】
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用いることができる。
また、ｎ型−Ｓｉ、ｎ型−ＳｉＣ等の無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。
【０１６０】
電子輸送層は電子輸送材料を、例えば、真空蒸着法、湿式法（ウェットプロセスともいい、例えば、スピンコート法、キャスト法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、インクジェット法、印刷法、スプレーコート法、カーテンコート法、ＬＢ法（ラングミュア・ブロジェット（Ｌａｎｇｍｕｉｒ  Ｂｌｏｄｇｅｔｔ法）等を挙げることができる。））等により、薄膜化することにより形成することが好ましい。
【０１６１】
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〜５０００ｎｍ程度、好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。この電子輸送層は上記材料の一種または二種以上からなる一層構造であってもよい。
【０１６２】
また、金属錯体やハロゲン化金属など金属化合物等のｎ型ドーパントをドープして用いてもよい。
【０１６３】
以下、本発明の白色有機ＥＬ素子の電子輸送層の形成に好ましく用いられる従来公知の化合物（電子輸送材料）の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
【０１６４】
【化６６】
2014024668.tif 000068
【０１６５】
【化６７】
2014024668.tif 000069
【０１６６】
【化６８】
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【０１６７】
【化６９】
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【０１６８】
【化７０】
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【０１６９】
【化７１】
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【０１７０】
【化７２】
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【０１７１】
【化７３】
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【０１７２】
【化７４】
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【０１７３】
【化７５】
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【０１７４】
《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（Ａｌ２Ｏ３）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。
【０１７５】
陰極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【０１７６】
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１ｎｍ〜２０ｎｍの膜厚で作製した後に、後述する陽極の説明で挙げる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。
【０１７７】
《注入層：電子注入層（陰極バッファー層）、正孔注入層》
注入層は必要に応じて設け、電子注入層と正孔注入層があり、上記の如く陽極と発光層または正孔輸送層の間、及び陰極と発光層または電子輸送層との間に存在させてもよい。
【０１７８】
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頁〜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。
【０１７９】
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、特表２００３−５１９４３２や特開２００６−１３５１４５等に記載されているようなヘキサアザトリフェニレン誘導体バッファー層、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、トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム錯体等に代表されるオルトメタル化錯体層等が挙げられる。
【０１８０】
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、フッ化カリ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、フッ化セシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。上記バッファー層（注入層）はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるがその膜厚は０．１ｎｍ〜５μｍの範囲が好ましい。
【０１８１】
《阻止層：正孔阻止層、電子阻止層》
阻止層は、上記の如く有機化合物薄膜の基本構成層の他に必要に応じて設けられるものである。例えば、特開平１１−２０４２５８号公報、同１１−２０４３５９号公報、及び「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の２３７頁等に記載されている正孔阻止（ホールブロック）層がある。
【０１８２】
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。
【０１８３】
また、前述する電子輸送層の構成を必要に応じて、本発明に係わる正孔阻止層として用いることができる。
【０１８４】
本発明の有機ＥＬ素子の正孔阻止層は、発光層に隣接して設けられていることが好ましい。
【０１８５】
正孔阻止層には、前述のホスト化合物として挙げた、カルバゾール誘導体、カルボリン誘導体、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、カルボリン環を構成する炭素原子のいずれかひとつが窒素原子で置き換わったものを示す）を含有することが好ましい。
【０１８６】
また、本発明においては、有機ＥＬ素子が発光色の異なる複数の発光層を有する場合、その発光極大波長が最も短波にある発光層が、全発光層中、最も陽極に近いことが好ましいが、このような場合、該最短波層と該層の次に陽極に近い発光層との間に正孔阻止層を追加して設けることが好ましい。更には、該位置に設けられる正孔阻止層に含有される化合物の５０質量％以上が、前記最短波発光層のホスト化合物に対しそのイオン化ポテンシャルが０．３ｅＶ以上大きいことが好ましい。
【０１８７】
イオン化ポテンシャルは化合物のＨＯＭＯ（最高占有軌道）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）として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。
【０１８８】
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。
【０１８９】
また、後述する正孔輸送層の構成を必要に応じて電子阻止層として用いることができる。本発明に係る正孔阻止層、電子輸送層の膜厚としては、好ましくは３ｎｍ〜１００ｎｍであり、更に好ましくは５ｎｍ〜３０ｎｍである。
【０１９０】
《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。
【０１９１】
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。
また、特表２００３−５１９４３２号公報や特開２００６−１３５１４５号公報等に記載されているようなアザトリフェニレン誘導体も同様に正孔輸送材料として用いることができる。
【０１９２】
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。
【０１９３】
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；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。
【０１９４】
更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
また、ｐ型−Ｓｉ、ｐ型−ＳｉＣ等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。
【０１９５】
また、特開平１１−２５１０６７号公報、Ｊ．Ｈｕａｎｇ  ｅｔ．ａｌ．著文献（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ  ８０（２００２），ｐ．１３９）に記載されているような、所謂ｐ型正孔輸送材料を用いることもできる。本発明においては、より高効率の発光素子が得られることからこれらの材料を用いることが好ましい。
【０１９６】
正孔輸送層は上記正孔輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。
正孔輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ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種以上からなる一層構造であってもよい。
【０１９７】
また、不純物をドープしたｐ性の高い正孔輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報の各公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。
本発明においては、このようなｐ性の高い正孔輸送層を用いることが、より低消費電力の素子を作製することができるため好ましい。
【０１９８】
《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、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。
【０１９９】
また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ２Ｏ３−ＺｎＯ）等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。陽極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は（１００μｍ以上程度）、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。
【０２００】
あるいは、有機導電性化合物のように塗布可能な物質を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等湿式成膜法を用いることもできる。この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を１０％より大きくすることが望ましく、また陽極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。更に膜厚は材料にもよるが、通常１０ｎｍ〜１０００ｎｍ、好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【０２０１】
《支持基板》
本発明の有機ＥＬ素子に用いることのできる支持基板（以下、基体、基板、基材、支持体等とも言う）としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、また透明であっても不透明であってもよい。支持基板側から光を取り出す場合には、支持基板は透明であることが好ましい。好ましく用いられる透明な支持基板としては、ガラス、石英、透明樹脂フィルムを挙げることができる。特に好ましい支持基板は、有機ＥＬ素子にフレキシブル性を与えることが可能な樹脂フィルムである。
【０２０２】
樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）、セルロースアセテートフタレート（ＴＡＣ）、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類またはそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリルあるいはポリアリレート類、アートン（商品名ＪＳＲ社製）あるいはアペル（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。
【０２０３】
樹脂フィルムの表面には、無機物、有機物の被膜またはその両者のハイブリッド被膜が形成されていてもよく、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０．０１ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下のバリア性フィルムであることが好ましく、更には、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が、１０−３ｍｌ／（ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ）以下、水蒸気透過度が、１０−５ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下の高バリア性フィルムであることが好ましい。
【０２０４】
バリア膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。更に該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることがより好ましい。無機層と有機層の積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。
【０２０５】
バリア膜の形成方法については特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができるが、特開２００４−６８１４３号公報に記載されているような大気圧プラズマ重合法によるものが特に好ましい。
【０２０６】
不透明な支持基板としては、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。
【０２０７】
本発明の有機ＥＬ素子の発光の室温における外部取り出し効率は、１％以上であることが好ましく、５％以上であるとより好ましい。
【０２０８】
ここで、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。
【０２０９】
また、カラーフィルター等の色相改良フィルター等を併用しても、有機ＥＬ素子からの発光色を蛍光体を用いて多色へ変換する色変換フィルターを併用してもよい。色変換フィルターを用いる場合においては、有機ＥＬ素子の発光のλｍａｘは４８０ｎｍ以下が好ましい。
【０２１０】
《有機ＥＬ素子の作製方法》
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／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層（電子注入層）／陰極からなる素子の作製方法について説明する。
【０２１１】
まず、適当な基体上に所望の電極物質、例えば、陽極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの膜厚になるように形成させ、陽極を作製する。
【０２１２】
次に、この上に素子材料である正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、陰極バッファー層等の有機化合物を含有する薄膜を形成させる。
【０２１３】
薄膜の形成方法としては、例えば、真空蒸着法、湿式法（ウェットプロセスともいう）等により成膜して形成することができる。
湿式法としては、スピンコート法、キャスト法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、インクジェット法、印刷法、スプレーコート法、カーテンコート法、ＬＢ法等があるが、精密な薄膜が形成可能で、且つ高生産性の点から、ダイコート法、ロールコート法、インクジェット法、スプレーコート法などのロール・ツー・ロール方式適性の高い方法が好ましい。また、層ごとに異なる成膜法を適用してもよい。
【０２１４】
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、メチルエチルケトン、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等の有機溶媒を用いることができる。
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。
【０２１５】
これらの層の形成後、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。
【０２１６】
また、順序を逆にして、陰極、陰極バッファー層、電子輸送層、正孔阻止層、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。
【０２１７】
本発明の有機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成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ことが好ましい。
【０２１８】
《封止》
本発明に用いられる封止手段としては、例えば、封止部材と電極、支持基板とを接着剤で接着する方法を挙げることができる。
【０２１９】
封止部材としては、有機ＥＬ素子の表示領域を覆うように配置されておればよく、凹板状でも平板状でもよい。また透明性、電気絶縁性は特に問わない。
【０２２０】
具体的には、ガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等が挙げられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等を挙げることができる。
また、ポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等から形成されたものを挙げることができる。
金属板としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブテン、シリコン、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる一種以上の金属または合金からなるものが挙げられる。
【０２２１】
本発明においては、素子を薄膜化できるということからポリマーフィルム、金属フィルムを好ましく使用することができる。
更には、ポリマーフィルムは、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が１×１０−３ｍｌ／（ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ）以下、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％ＲＨ）が、１×１０−３ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下のものであることが好ましい。
【０２２２】
封止部材を凹状に加工するのは、サンドブラスト加工、化学エッチング加工等が使われる。
【０２２３】
接着剤として具体的には、アクリル酸系オリゴマー、メタクリル酸系オリゴマーの反応性ビニル基を有する光硬化及び熱硬化型接着剤、２−シアノアクリル酸エステル等の湿気硬化型等の接着剤を挙げることができる。また、エポキシ系等の熱及び化学硬化型（二液混合）を挙げることができる。また、ホットメルト型のポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンを挙げることができる。また、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤を挙げることができる。
【０２２４】
なお、有機ＥＬ素子が熱処理により劣化する場合があるので、室温から８０℃までに接着硬化できるものが好ましい。また、前記接着剤中に乾燥剤を分散させておいてもよい。封止部分への接着剤の塗布は市販のディスペンサーを使ってもよいし、スクリーン印刷のように印刷してもよい。
【０２２５】
また、有機層を挟み支持基板と対向する側の電極の外側に該電極と有機層を被覆し、支持基板と接する形で無機物、有機物の層を形成し封止膜とすることも好適にできる。この場合、該膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。
更に、該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることが好ましい。これらの膜の形成方法については、特に限定はなく、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができる。
【０２２６】
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。
【０２２７】
吸湿性化合物としては、例えば、金属酸化物（例えば、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム等）、硫酸塩（例えば、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸コバルト等）、金属ハロゲン化物（例えば、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、フッ化セシウム、フッ化タンタル、臭化セリウム、臭化マグネシウム、沃化バリウム、沃化マグネシウム等）、過塩素酸類（例えば、過塩素酸バリウム、過塩素酸マグネシウム等）等が挙げられ、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。
【０２２８】
《保護膜、保護板》
有機層を挟み支持基板と対向する側の前記封止膜、あるいは前記封止用フィルムの外側に、素子の機械的強度を高めるために保護膜、あるいは保護板を設けてもよい。特に封止が前記封止膜により行われている場合には、その機械的強度は必ずしも高くないため、このような保護膜、保護板を設けることが好ましい。これに使用することができる材料としては、前記封止に用いたのと同様なガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等を用いることができるが、軽量且つ薄膜化ということからポリマーフィルムを用いることが好ましい。
【０２２９】
《光取り出し》
有機ＥＬ素子は空気よりも屈折率の高い（屈折率が１．７〜２．１程度）層の内部で発光し、発光層で発生した光のうち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。
【０２３０】
この光の取り出しの効率を向上させる手法としては、例えば、透明基板表面に凹凸を形成し、透明基板と空気界面での全反射を防ぐ方法（米国特許第４，７７４，４３５号明細書）、基板に集光性を持たせることにより効率を向上させる方法（特開昭６３−３１４７９５号公報）、素子の側面等に反射面を形成する方法（特開平１−２２０３９４号公報）、基板と発光体の間に中間の屈折率を持つ平坦層を導入し、反射防止膜を形成する方法（特開昭６２−１７２６９１号公報）、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法（特開２００１−２０２８２７号公報）、基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間（含む、基板と外界間）に回折格子を形成する方法（特開平１１−２８３７５１号公報）等がある。
【０２３１】
本発明においては、これらの方法を本発明の有機ＥＬ素子と組み合わせて用いることができるが、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法、あるいは基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間（含む、基板と外界間）に回折格子を形成する方法を好適に用いることができる。
【０２３２】
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。
【０２３３】
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。
【０２３４】
低屈折率層としては、例えば、エアロゲル、多孔質シリカ、フッ化マグネシウム、フッ素系ポリマー等が挙げられる。透明基板の屈折率は一般に１．５〜１．７程度であるので、低屈折率層は屈折率がおよそ１．５以下であることが好ましい。また、更に１．３５以下であることが好ましい。
【０２３５】
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。
【０２３６】
全反射を起こす界面もしくはいずれかの媒質中に回折格子を導入する方法は、光取り出し効率の向上効果が高いという特徴がある。この方法は回折格子が１次の回折や２次の回折といった所謂ブラッグ回折により、光の向きを屈折とは異なる特定の向きに変えることができる性質を利用して、発光層から発生した光の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。
【０２３７】
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。
【０２３８】
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。
【０２３９】
回折格子を導入する位置としては前述の通り、いずれかの層間もしくは媒質中（透明基板内や透明電極内）でもよいが、光が発生する場所である有機発光層の近傍が望ましい。
【０２４０】
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。
【０２４１】
回折格子の配列は正方形のラチス状、三角形のラチス状、ハニカムラチス状等、２次元的に配列が繰り返されることが好ましい。
【０２４２】
《集光シート》
本発明の有機ＥＬ素子は基板の光取り出し側に、例えば、マイクロレンズアレイ状の構造を設けるように加工したり、あるいは所謂集光シートと組み合わせることにより、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。
【０２４３】
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１０μｍ〜１００μｍが好ましい。これより小さくなると回折の効果が発生して色付く、大きすぎると厚みが厚くなり好ましくない。
【０２４４】
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）等を用いることができる。
プリズムシートの形状としては、例えば、基材に頂角９０度、ピッチ５０μｍの△状のストライプが形成されたものであってもよいし、頂角が丸みを帯びた形状、ピッチをランダムに変化させた形状、その他の形状であってもよい。
【０２４５】
また、発光素子からの光放射角を制御するために、光拡散板・フィルムを集光シートと併用してもよい。例えば、（株）きもと製拡散フィルム（ライトアップ）等を用いることができる。
【０２４６】
《用途》
本発明の有機ＥＬ素子は、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源として用いることができる。発光光源として、例えば、照明装置（家庭用照明、車内照明）、時計や液晶用バックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるがこれに限定するものではないが、特に液晶表示装置のバックライト、照明用光源としての用途に有効に用いることができる。
【０２４７】
本発明の有機ＥＬ素子においては、必要に応じ成膜時にメタルマスクやインクジェットプリンティング法等でパターニングを施してもよい。パターニングする場合は、電極のみをパターニングしてもよいし、電極と発光層をパターニングしてもよいし、素子全層をパターニングしてもよく、素子の作製においては、従来公知の方法を用いることができる。
【０２４８】
本発明の有機ＥＬ素子や本発明に係る化合物の発光する色は、「新編色彩科学ハンドブック」（日本色彩学会編、東京大学出版会、１９８５）の１０８頁の図４．１６において、分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング（株）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。
【０２４９】
また、本発明の有機ＥＬ素子が白色素子の場合には、白色とは、２度視野角正面輝度を上記方法により測定した際に、１０００ｃｄ／ｍ２でのＣＩＥ１９３１表色系における色度がＸ＝０．３３±０．０７、Ｙ＝０．３３±０．１の領域内にあることを言う。
【０２５０】
《表示装置》
本発明の表示装置について説明する。本発明の表示装置は、本発明の有機ＥＬ素子を具備したものである。本発明の表示装置は単色でも多色でもよいが、ここでは多色表示装置について説明する。
【０２５１】
多色表示装置の場合は発光層形成時のみシャドーマスクを設け、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、印刷法等で膜を形成できる。
発光層のみパターニングを行う場合、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、スピンコート法、印刷法である。
【０２５２】
表示装置に具備される有機ＥＬ素子の構成は、必要に応じて上記の有機ＥＬ素子の構成例の中から選択される。
【０２５３】
また、有機ＥＬ素子の製造方法は、上記の本発明の有機ＥＬ素子の製造の一態様に示したとおりである。
【０２５４】
このようにして得られた多色表示装置に直流電圧を印加する場合には、陽極を＋、陰極を−の極性として電圧２Ｖ〜４０Ｖ程度を印加すると発光が観測できる。また、逆の極性で電圧を印加しても電流は流れずに発光は全く生じない。更に交流電圧を印加する場合には、陽極が＋、陰極が−の状態になったときのみ発光する。なお、印加する交流の波形は任意でよい。
【０２５５】
多色表示装置は、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源として用いることができる。表示デバイス、ディスプレイにおいて、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。
【０２５６】
表示デバイス、ディスプレイとしては、テレビ、パソコン、モバイル機器、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く、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。
【０２５７】
発光光源としては家庭用照明、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、光センサーの光源等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
【０２５８】
以下、本発明の有機ＥＬ素子を有する表示装置の一例を図面に基づいて説明する。
図１は有機ＥＬ素子から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。
【０２５９】
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等からなる。
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。
【０２６０】
図２は表示部Ａの模式図である。
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いる。
【０２６１】
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（詳細は図示していない）。
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、フルカラー表示が可能となる。
【０２６２】
次に、画素の発光プロセスを説明する。図３は画素の模式図である。
画素は有機ＥＬ素子１０、スイッチングトランジスター１１、駆動トランジスター１２、コンデンサー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。
【０２６３】
図３において、制御部Ｂからデータ線６を介してスイッチングトランジスター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から走査線５を介してスイッチングトランジスター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ー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ー１３と駆動トランジスター１２のゲートに伝達される。
【０２６４】
画像データ信号の伝達により、コンデンサー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、駆動トランジスター１２の駆動がオンする。駆動トランジスター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、ゲー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。
【０２６５】
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ー１１の駆動がオフする。しかし、スイッチングトランジスター１１の駆動がオフしてもコンデンサー１３は充電された画像データ信号の電位を保持するので、駆動トランジスター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１０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ー１２が駆動して有機ＥＬ素子１０が発光する。
即ち、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ー１１と駆動トランジスター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いる。
【０２６６】
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いし、２値の画像データ信号による所定の発光量のオン、オフでもよい。また、コンデンサー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いし、次の走査信号が印加される直前に放電させてもよい。
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。
【０２６７】
図４はパ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。
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に接続している画素３が画像データ信号に応じて発光する。
パッシブマトリクス方式では画素３にアクティブ素子が無く、製造コストの低減が計れる。
【０２６８】
《照明装置》
本発明の照明装置について説明する。本発明の照明装置は上記有機ＥＬ素子を有する。
本発明の有機ＥＬ素子に共振器構造を持たせた有機ＥＬ素子として用いてもよく、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、光センサーの光源等が挙げられるが、これらに限定されない。また、レーザー発振をさせることにより上記用途に使用してもよい。
また、本発明の有機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。または、異なる発光色を有する本発明の有機ＥＬ素子を２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。
【０２６９】
また、本発明の有機ＥＬ材料は照明装置として、実質白色の発光を生じる有機ＥＬ素子に適用できる。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、赤色、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よいし、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よい。
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で発光する材料を複数組み合わせたもの、蛍光またはリン光で発光する発光材料と、発光材料からの光を励起光として発光する色素材料との組み合わせたもののいずれでもよいが、本発明に係る白色有機ＥＬ素子においては、発光ドーパントを複数組み合わせ混合するだけでよい。
【０２７０】
発光層、正孔輸送層あるいは電子輸送層等の形成時のみマスクを設け、マスクにより塗り分ける等単純に配置するだけでよく、他層は共通であるのでマスク等のパターニングは不要であり、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、印刷法等で例えば電極膜を形成でき、生産性も向上する。
この方法によれば、複数色の発光素子をアレー状に並列配置した白色有機ＥＬ装置と異なり、素子自体が発光白色である。
発光層に用いる発光材料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、本発明に係る金属錯体、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よい。
【０２７１】
《本発明の照明装置の一態様》
本発明の有機ＥＬ素子を具備した、本発明の照明装置の一態様について説明する。
本発明の有機ＥＬ素子の非発光面をガラスケースで覆い、厚み３００μｍ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、これを陰極上に重ねて透明支持基板と密着させ、ガラス基板側からＵＶ光を照射して、硬化させて、封止し、図５、図６に示すような照明装置を形成することができる。
【０２７２】
図５は、照明装置の概略図を示し、本発明の有機ＥＬ素子１０１はガラスカバー１０２で覆われている（なお、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。）。
【０２７３】
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。なお、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。
【０２７４】
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
また、以下に説明する実施例で用いられる化合物の構造を以下に示す。
【０２７５】
【化７６】
2014024668.tif 000078
【実施例１】
【０２７６】
（励起子耐性試験）
《有機ＥＬ素子１−１の作製》
１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍの石英基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、モリブデン製抵抗加熱ボートにホスト化合物としてＯＣ−１１とドーパント化合物として比較１を入れた後、当該加熱ボートに通電して加熱し、それぞれ蒸着速度０．１ｎｍ／秒、０．００６ｎｍ／秒で石英基板上に共蒸着して膜厚８０ｎｍの層を設けた。【０２７７】
《有機ＥＬ素子１−２〜１−８の作製》
有機ＥＬ素子１−１の作製において、発光層におけるホスト化合物及びドーパント化合物を表１に記載の化合物に変更した。
それ以外は同様にして、有機ＥＬ素子１−２〜１−８を各々作製した。【０２７８】
《有機ＥＬ素子１−１〜１−８の評価》
得られた有機ＥＬ素子１−１〜１−８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３００μｍ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、これを上記有機層に重ねて前記透明支持基板と密着させ、ガラス基板側からＵＶ光を照射して硬化させて封止し、図５及び図６に示すような照明装置を作製して評価した。
このようにして作製した各サンプルについて以下の評価を行った。評価結果を表１に示す。【０２７９】
〔発光極大波長〕
測定するドーパント化合物を、よく脱酸素された２−メチルテトラヒドロフラン溶媒に溶解させ、リン光測定用セルに入れた後、励起光を照射して発光スペクトルを測定した。得られた発光スペクトルの中で、最も短波側に現れる極大波長を発光極大波長とした。【０２８０】
〔輝度残存率〕
ＵＶ−ＬＥＤ（５Ｗ／ｃｍ２）光源とサンプルの距離を１０ｍｍとし、サンプルに対し光を２０分照射したときの輝度残存率を測定した。
有機ＥＬ素子１−１を１００とする相対値で表した。
輝度残存率＝（初期輝度−２０分後輝度）／初期輝度【０２８１】
【表１】
2014024668.tif 000079
【０２８２】
〔まとめ〕
光照射による励起子耐久試験を行い、表１のように、本発明の化合物は、比較化合物に対して、輝度残存率が高いことから、励起子耐久性に優れていることがわかる。
【実施例２】
【０２８３】
《有機ＥＬ素子２−１の作製》
（ホールオンリー素子の作製）
１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上に、陽極としてＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ製膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。【０２８４】
この透明支持基板上に、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｈ．Ｃ．  スタルク社製、ＣＬＥＶＩＯ  Ｐ  ＶＰ  ＡＩ  ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を用い、３０００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコート法により薄膜を形成した後、２００℃にて１時間乾燥し、膜厚２０ｎｍの第１正孔輸送層を設けた。【０２８５】
この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正孔輸送材料としてα−ＮＰＤを２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにホスト化合物としてＯＣ−１１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにドーパント化合物として比較１を１００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取り付けた。【０２８６】
次いで真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、α−ＮＰＤの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で第１正孔輸送層上に蒸着し、膜厚２０ｎｍの第２正孔輸送層を設けた。【０２８７】
更に、ホスト化合物としてＯＣ−１１とドーパント化合物として比較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０．１ｎｍ／秒、０．００６ｎｍ／秒で前記第２正孔輸送層上に共蒸着して膜厚８０ｎｍの発光層を設けた。【０２８８】
α−ＮＰＤの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で発光層上に蒸着し、膜厚２０ｎｍの電子阻止層を設けた。
なお、蒸着時の基板温度は室温であった。【０２８９】
引き続き、アルミニウムを蒸着して膜厚１１０ｎｍの陰極を形成し、有機ＥＬ素子２−１を作製した。【０２９０】
《有機ＥＬ素子２−２〜２−１０の作製》
有機ＥＬ素子２−１の作製において、発光層におけるホスト化合物及びドーパント化合物を表２に記載の化合物に変更した。
それ以外は同様にして、有機ＥＬ素子２−２〜２−１０を各々作製した。【０２９１】
《有機ＥＬ素子２−１〜２−１０の評価》
得られた有機ＥＬ素子２−１〜２−１０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３００μｍ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、ガラス基板側からＵＶ光を照射して硬化させて封止し、図５及び図６に示すような照明装置を作製して評価した。
このようにして作製した各サンプルについて下記の評価を行った。評価結果を表２に示す。【０２９２】
〔駆動時電圧上昇〕
有機ＥＬ素子を室温（約２３〜２５℃）、２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下、１００時間通電させ、駆動した時の電圧を各々測定し、測定結果を下記に示した計算式により計算し、得られた結果を表２に示した。
有機ＥＬ素子２−１を１００とする相対値で表した。
駆動時の電圧上昇（相対値）＝輝度半減時の駆動電圧−初期駆動電圧
なお、値が小さいほうが比較に対して駆動時の電圧上昇が小さいことを示す。【０２９３】
【表２】
2014024668.tif 000080
【０２９４】
〔まとめ〕
ホールオンリー素子駆動による正孔通電時の耐久試験を行い、表２のように、本発明の化合物は、比較化合物に対して、駆動時の電圧上昇が少なく、正孔通電時の安定性が向上している事がわかる。
【実施例３】
【０２９５】
《有機ＥＬ素子３−１の作製》
（エレクトロンオンリー素子の作製）
１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上に、陽極としてＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ製膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。【０２９６】
この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Ｃａを２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにホスト化合物としてＯＣ−１１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにドーパント化合物として比較１を１００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取り付けた。【０２９７】
次いで真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、Ｃａの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で透明支持基板上に蒸着し、膜厚１０ｎｍの正孔阻止層を設けた。【０２９８】
更に、ホスト化合物としてＯＣ−１１とドーパント化合物として比較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０．１ｎｍ／秒、０．００６ｎｍ／秒で前記正孔阻止層上に共蒸着して膜厚８０ｎｍの発光層を設けた。【０２９９】
Ｃａの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で発光層上に蒸着した。
なお、蒸着時の基板温度は室温であった。【０３００】
引き続き、アルミニウムを蒸着して膜厚１１０ｎｍの陰極を形成し、有機ＥＬ素子２−１を作製した。【０３０１】
《有機ＥＬ素子３−２〜３−１０の作製》
有機ＥＬ素子３−１の作製において、発光層におけるホスト化合物及びドーパント化合物を表３に記載の化合物に変更した。
それ以外は同様にして、有機ＥＬ素子３−２〜３−１０を各々作製した。【０３０２】
《有機ＥＬ素子３−１〜３−１０の評価》
得られた有機ＥＬ素子３−１〜３−１０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３００μｍ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、ガラス基板側からＵＶ光を照射して硬化させて封止し、図５及び図６に示すような照明装置を作製して評価した。
このようにして作製した各サンプルについて下記の評価を行った。評価結果を表３に示す。【０３０３】
〔駆動時電圧上昇〕
有機ＥＬ素子を室温（約２３〜２５℃）、２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下、１００時間通電させ、駆動した時の電圧を各々測定し、測定結果を下記に示した計算式により計算し、得られた結果を表３に示した。
有機ＥＬ素子３−１を１００とする相対値で表した。
駆動時の電圧上昇（相対値）＝輝度半減時の駆動電圧−初期駆動電圧
なお、値が小さいほうが比較に対して駆動時の電圧上昇が小さいことを示す。【０３０４】
【表３】
2014024668.tif 000081
【０３０５】
〔まとめ〕
エレクトロンオンリー素子駆動による正孔通電時の耐久試験を行い、表３のように、本発明の化合物は、比較化合物に対して、駆動時の電圧上昇が少なく、電子通電時の安定性が向上している事がわかる。
【実施例４】
【０３０６】
《有機ＥＬ素子４−１の作製》
１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上に、陽極としてＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ製膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。【０３０７】
この透明支持基板上に、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｈ．Ｃ．  スタルク社製、ＣＬＥＶＩＯ  Ｐ  ＶＰ  ＡＩ  ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を用い、３０００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコート法により薄膜を形成した後、２００℃にて１時間乾燥し、膜厚２０ｎｍの第１正孔輸送層を設けた。【０３０８】
この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正孔輸送材料としてα−ＮＰＤを２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにホスト化合物としてＯＣ−３０を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに電子輸送材料としてＥＴ−８を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにドーパント化合物として比較１を１００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取り付けた。【０３０９】
次いで真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、α−ＮＰＤの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で第１正孔輸送層上に蒸着し、膜厚２０ｎｍの第２正孔輸送層を設けた。【０３１０】
更に、ホスト化合物としてＯＣ−３０とドーパント化合物として比較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０．１ｎｍ／秒、０．００６ｎｍ／秒で前記第２正孔輸送層上に共蒸着して膜厚４０ｎｍの発光層を設けた。【０３１１】
更にＥＴ−８の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で前記発光層上に蒸着して膜厚３０ｎｍの電子輸送層を設けた。
なお、蒸着時の基板温度は室温であった。【０３１２】
引き続き、フッ化リチウムを蒸着して膜厚０．５ｎｍの陰極バッファー層を形成し、更にアルミニウムを蒸着して膜厚１１０ｎｍの陰極を形成し、有機ＥＬ素子４−１を作製した。【０３１３】
《有機ＥＬ素子４−２〜４−１０の作製》
有機ＥＬ素子４−１の作製において、発光層におけるホスト化合物及びドーパント化合物を表４に記載の化合物に変更した。
それ以外は同様にして、有機ＥＬ素子４−２〜４−１０を各々作製した。【０３１４】
《有機ＥＬ素子４−１〜４−１０の評価》
得られた有機ＥＬ素子４−１〜４−１０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３００μｍ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、ガラス基板側からＵＶ光を照射して硬化させて封止し、図５及び図６に示すような照明装置を作製して評価した。
このようにして作製した各サンプルについて下記の評価を行った。評価結果を表４に示す。【０３１５】
（１）外部取り出し量子効率（単に、効率ともいう）
有機ＥＬ素子を室温（約２３〜２５℃）、２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下による点灯を行い、点灯開始直後の発光輝度（Ｌ）［ｃｄ／ｍ２］を測定することにより、外部取り出し量子効率（η）を算出した。
ここで、発光輝度の測定はＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング製）を用いて行い、外部取り出し量子効率は有機ＥＬ素子４−１を１００とする相対値で表した。【０３１６】
（２）半減寿命
下記に示す測定法に従って、半減寿命の評価を行った。
各有機ＥＬ素子を初期輝度１０００ｃｄ／ｍ２を与える電流で定電流駆動して、初期輝度の１／２（５００ｃｄ／ｍ２）になる時間を求め、これを半減寿命の尺度とした。
なお、半減寿命は有機ＥＬ素子４−１を１００とする相対値で表した。【０３１７】
（３）駆動時の電圧上昇
有機ＥＬ素子を室温（約２３℃〜２５℃）、２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下により駆動した時の電圧を各々測定し、測定結果を下記に示した計算式により計算し、得られた結果を表４に示した。
有機ＥＬ素子４−１を１００とする相対値で表した。
駆動時の電圧上昇（相対値）＝輝度半減時の駆動電圧−初期駆動電圧
なお、値が小さいほうが比較に対して駆動時の電圧上昇が小さいことを示す。【０３１８】
（４）熱安定性評価
有機ＥＬ素子４−１〜４−１０のそれぞれについて、同じ蒸着ボート（モリブデン製抵抗加熱ボート）を用い同じ構成の素子を５素子ずつ作製した（例えば、有機ＥＬ素子４−１，４−１ｂ，４−１ｃ，４−１ｄ，４−１ｅ）。
それぞれ１回目に作製した素子（例えば、有機ＥＬ素子４−１）、３回目に作製した素子（例えば、有機ＥＬ素子４−１ｃ）、５回目に作製した素子（例えば、有機ＥＬ素子４−１ｅ）のそれぞれについて上記と同様の方法で半減寿命を測定した。各素子の半減寿命は、１回目に作製した有機ＥＬ素子４−１を１００とする相対値で表した。【０３１９】
【表４】
2014024668.tif 000082
【０３２０】
（５）まとめ
表４から、本発明の有機ＥＬ素子４−４〜４−８は、比較例の有機ＥＬ素子１−１〜１−３に対して、発光効率及び寿命が良好であり、素子としての特性が向上していることが分かる。更には、比較例の有機ＥＬ素子４−１は１回目に作製された素子、３回目に作製された素子、５回目に作製された素子、と半減寿命が徐々に低下していくのに対して、本発明の有機ＥＬ素子４−４〜４−８は１回目に作製された素子、３回目に作製された素子、５回目素子に作製された素子、と半減寿命がほとんど低下しておらず、本発明の有機ＥＬ素子に用いられているドーパント化合物は熱安定性に優れていることが分かる。
【実施例５】
【０３２１】
《白色発光有機ＥＬ素子５−１の作製》
１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上に、陽極としてＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ製膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。【０３２２】
この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正孔輸送材料としてα−ＮＰＤを２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにホスト化合物としてＯＣ−１１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに電子輸送材料としてＥＴ−１１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにドーパント化合物として比較１を１００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにドーパント化合物としてＤ−１０を１００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取り付けた。【０３２３】
次いで真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、α−ＮＰＤの入った前記加熱ボートをそれぞれ別々に通電して、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で透明支持基板に蒸着し膜厚２０ｎｍの正孔輸送層を設けた。【０３２４】
更に、ホスト化合物としてＯＣ−１１、ドーパント化合物として比較１及びＤ−１０の入った前記加熱ボートに通電して、ＯＣ−１１、比較１、Ｄ−１０の蒸着速度が１００：５：０．６になるように調節し、膜厚３０ｎｍの厚さになるように蒸着して発光層を設けた。【０３２５】
更にＥＴ−１１の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で前記発光層上に蒸着して膜厚３０ｎｍの電子輸送層を設けた。
なお、蒸着時の基板温度は室温であった。【０３２６】
引き続き、フッ化リチウムを蒸着して膜厚０．５ｎｍの陰極バッファー層を形成し、更にアルミニウムを蒸着して膜厚１１０ｎｍの陰極を形成して、有機ＥＬ素子５−１を作製した。【０３２７】
作製した有機ＥＬ素子５−１に通電したところほぼ白色の光が得られ、照明装置として使用出来ることが分かった。なお、例示の他の化合物に置き換えても同様に白色の発光が得られることが分かった。【０３２８】
《有機ＥＬ素子５−２〜５−１０の作製》
有機ＥＬ素子５−１の作製において、発光層におけるホスト化合物及びドーパント化合物を表５に示す化合物に変更した。
それ以外は同様にして、有機ＥＬ素子５−２〜５−１０を各々作製した。【０３２９】
《有機ＥＬ素子５−１〜５−１０の評価》
得られた有機ＥＬ素子５−１〜５−１０を評価するに際しては、当該有機ＥＬ素子を実施例２の有機ＥＬ素子２−２〜２−１０と同様に封止し、図５及び図６に示すような照明装置を作製して評価した。
このようにして作製した各サンプルに対し、実施例４と同様に、外部取り出し量子効率、半減寿命及び駆動時の電圧上昇について評価を行った。評価結果を表５に示す。なお、表５における外部取り出し量子効率、発光寿命及び駆動時の電圧上昇の測定結果は、有機ＥＬ素子５−１の測定値を１００とする相対値で表した。【０３３０】
【表５】
2014024668.tif 000083
【０３３１】
表５から、本発明の有機ＥＬ素子５−４〜５−１０は、比較例の有機ＥＬ素子５−１〜５−３に対して、高い発光効率及び長寿命を示し、駆動時の電圧上昇も抑える等、素子としての特性が向上していることが分かる。
【実施例６】
【０３３２】
《有機ＥＬフルカラー表示装置の作製》
図７は、有機ＥＬフルカラー表示装置の概略構成図を示す。
ガラス基板２０１上に、陽極としてＩＴＯ透明電極２０２を１００ｎｍ成膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）に１００μｍのピッチでパターニングを行った後（図７（ａ）参照）、このガラス基板２０１上であってＩＴＯ透明電極２０２の間に非感光性ポリイミドの隔壁２０３（幅２０μｍ、厚さ２．０μｍ）をフォトリソグラフィーで形成した（図７（ｂ）参照）。【０３３３】
ＩＴＯ電極２０２上であって隔壁２０３同士の間に下記組成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；ＭＪ８００Ｃ）を用いて吐出注入し、紫外光を２００秒間照射し、６０℃、１０分間の乾燥処理により、膜厚４０ｎｍの正孔注入層２０４を設けた（図７（ｃ）参照）。【０３３４】
この正孔注入層２０４上に、各々下記組成の青色発光層組成物、緑色発光層組成物、赤色発光層組成物を同様にインクジェットヘッドを使用して吐出注入し、６０℃、１０分間乾燥処理し、各色の発光層２０５Ｂ，２０５Ｇ，２０５Ｒを設けた（図７（ｄ）参照）。【０３３５】
次に、各発光層２０５Ｂ，２０５Ｇ，２０５Ｒを覆うように電子輸送材料（ＥＴ−１０）を蒸着して膜厚２０ｎｍの電子輸送層（図示略）を設け、更にフッ化リチウムを蒸着して膜厚０．６ｎｍの陰極バッファー層（図示略）を設け、Ａｌを蒸着して膜厚１３０ｎｍの陰極１０６を設けて有機ＥＬ素子を作製した（図７（ｅ）参照）。【０３３６】
作製した有機ＥＬ素子はそれぞれ電極に電圧を印加することにより青色、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かった。【０３３７】
（正孔注入層組成物）
正孔輸送材料７  ２０質量部
シクロヘキシルベンゼン  ５０質量部
イソプロピルビフェニル  ５０質量部
（青色発光層組成物）
ホスト材料１  ０．７質量部
化合物例１  ０．０４質量部
シクロヘキシルベンゼン  ５０質量部
イソプロピルビフェニル  ５０質量部
（緑色発光層組成物）
ホスト材料１  ０．７質量部
Ｄ−１  ０．０４質量部
シクロヘキシルベンゼン  ５０質量部
イソプロピルビフェニル  ５０質量部
（赤色発光層組成物）
ホスト材料１  ０．７質量部
Ｄ−１０  ０．０４質量部
シクロヘキシルベンゼン  ５０質量部
イソプロピルビフェニル  ５０質量部
【産業上の利用可能性】
【０３３８】
以上のように、本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子材料の熱安定性、励起子の安定性、キャリア通電時の安定性を向上させ、且つ発光スペクトルの波形を改良することで、発光効率が高く長寿命な有機エレクトロルミネッセンス素子、該素子を備えた照明装置及び表示装置を提供することに適している。
【符号の説明】
【０３３９】
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ー
１２    駆動トランジスター
１３    コンデンサー
１０１  有機ＥＬ素子
１０２  ガラスカバー
１０５  陰極
１０６  有機ＥＬ層
１０７  透明電極付きガラス基板
１０８  窒素ガス
１０９  捕水剤
２０１  ガラス基板
２０２  ＩＴＯ透明電極
２０３  隔壁
２０４  正孔注入層
２０５Ｂ、２０５Ｇ、２０５Ｒ  発光層
２０６  陰極
Ａ      表示部
Ｂ      制御部
【図１】
2014024668.tif 000093
【図２】
2014024668.tif 000094
【図３】
2014024668.tif 000095
【図４】
2014024668.tif 000096
【図５】
2014024668.tif 000097
【図６】
2014024668.tif 000098
【図７Ａ】
2014024668.tif 000099
【図７Ｂ】
2014024668.tif 000100
【図７Ｃ】
2014024668.tif 000101
【図７Ｄ】
2014024668.tif 000102
【図７Ｅ】
2014024668.tif 000103
【国際調査報告】
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2014024668.tif 000105
2014024668.tif 000106
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