(57)【要約】  有機ＥＬ素子（１００）は、陽極（２）と陰極（８）との間に、発光層（５）を含む少なくとも１層の有機化合物層が配置され、有機化合物層の少なくとも１層が、ウェットプロセスにより成膜され、かつ、一般式（１）で表されるイリジウム錯体と、一般式（Ａ）で表されるホスト化合物と、を含んでいる。  【化１】2013168534.tif 000065  【化２】2013168534.tif 000066
2013168534.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層の有機化合物層が配置された有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記有機化合物層の少なくとも１層が、ウェットプロセスにより成膜され、かつ、一般式（１）で表されるイリジウム錯体と、一般式（Ａ）で表されるホスト化合物と、を含んでい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】
2013168534.tif 000057
〔一般式（１）中、「環Ａｍ」，「環Ａｎ」，「環Ｂｍ」および「環Ｂｎ」は５員または６員の芳香族炭化水素環または芳香族複素環を表し、「Ａｒ」は芳香族炭化水素環、芳香族複素環、非芳香族炭化水素環または非芳香族複素環を表す。「Ｒ１ｍ」，「Ｒ２ｍ」，「Ｒ１ｎ」および「Ｒ２ｎ」はそれぞれ独立に炭素数２以上のアルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよい。「Ｒａ」，「Ｒｂ」および「Ｒｃ」はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アミノ基、シリル基、アリールアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、非芳香族炭化水素環基または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよく、「Ｒａ」は「Ａｒ」と環を形成していてもよい。ｎａは１〜３の整数を表し、ｎｂは１〜４の整数を表し、ｎｃは１または２を表す。ｍは１または２を表し、ｎは１または２を表し、ｍ＋ｎは３である。なお、Ｉｒに配位している３つの配位子の構造がすべて同じであることはない。〕
【化２】
2013168534.tif 000058
〔一般式（Ａ）中、「Ｘ」はＮＲ′，Ｏ，Ｓ，ＣＲ′Ｒ″またはＳｉＲ′Ｒ″を表す。Ｒ′およびＲ″は各々水素原子または置換基を表す。「Ａｒ」は芳香環を表す。ｎは０〜８の整数を表す。〕
【請求項２】
請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記一般式（１）の環Ｂｎがベンゼン環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。
【請求項３】
請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記一般式（１）の環Ｂｍがベンゼン環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。
【請求項４】
請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記一般式（１）で表されるイリジウム錯体が、下記一般式（２）で表され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３】
2013168534.tif 000059
〔一般式（２）中、「Ａｒ」は芳香族炭化水素環、芳香族複素環、非芳香族炭化水素環または非芳香族複素環を表す。「Ｒ１ｍ」，「Ｒ２ｍ」，「Ｒ１ｎ」および「Ｒ２ｎ」はそれぞれ独立に炭素数２以上のアルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよい。「Ｒａ」および「Ｒｃ」はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アミノ基、シリル基、アリールアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、非芳香族炭化水素環基または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよく、「Ｒａ」は「Ａｒ」と環を形成していてもよい。ｎａは１〜３の整数を表し、ｎｃは１または２を表す。ｍは１または２を表し、ｎは１または２を表し、ｍ＋ｎは３である。なお、Ｉｒに配位している３つの配位子の構造がすべて同じであることはない。〕
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記一般式（１）または（２）のＡｒがベンゼン環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。
【請求項６】
請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記一般式（１）で表されるイリジウム錯体が、下記一般式（３）で表され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４】
2013168534.tif 000060
〔一般式（３）中、「Ｒ１ｍ」，「Ｒ２ｍ」，「Ｒ１ｎ」および「Ｒ２ｎ」はそれぞれ独立に炭素数２以上のアルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよい。「Ｒａ」，「Ｒｃ」および「Ｒａ３」はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アミノ基、シリル基、アリールアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、非芳香族炭化水素環基または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよい。ｎａは１〜３の整数を表し、ｎｃは１または２を表し、ｎＲ３は１〜５の整数を表す。ｍは１または２を表し、ｎは１または２を表し、ｍ＋ｎは３である。なお、Ｉｒに配位している３つの配位子の構造がすべて同じであることはない。〕
【請求項７】
請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記一般式（１）で表されるイリジウム錯体が、下記一般式（４）で表され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５】
2013168534.tif 000061
〔一般式（４）中、「Ｒ１ｍ」，「Ｒ２ｍ」，「Ｒ１ｎ」および「Ｒ２ｎ」はそれぞれ独立に炭素数２以上のアルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよい。「Ｒａ」，「Ｒｃ」および「Ｒａ３」はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アミノ基、シリル基、アリールアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、非芳香族炭化水素環基または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよい。ｎａは１〜３の整数を表し、ｎｃは１または２を表し、ｎＲ３は１〜４の整数を表す。「Ｘ」はＯ，Ｓ，ＳｉＲｚ１Ｒｚ２，ＮＲｚ１またはＣＲｚ１Ｒｚ２を表し、Ｒｚ１およびＲｚ２はアルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基または非芳香族複素環基を表す。ｍは１または２を表し、ｎは１または２を表し、ｍ＋ｎは３である。〕
【請求項８】
請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記一般式（１）で表されるイリジウム錯体が、下記一般式（５）で表され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６】
2013168534.tif 000062
〔一般式（５）中、「Ｒ１ｍ」，「Ｒ２ｍ」，「Ｒ１ｎ」および「Ｒ２ｎ」はそれぞれ独立に炭素数２以上のアルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよい。「Ｒａ」，「Ｒｃ」および「Ｒａ３」はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アミノ基、シリル基、アリールアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、非芳香族炭化水素環基または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよい。ｎａは１〜３の整数を表し、ｎｃは１または２を表し、ｎＲ３は１〜４の整数を表す。「Ｘ」はＯ，Ｓ，ＳｉＲｚ１Ｒｚ２，ＮＲｚ１またはＣＲｚ１Ｒｚ２を表し、Ｒｚ１およびＲｚ２はアルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基または非芳香族複素環基を表す。ｍは１または２を表し、ｎは１または２を表し、ｍ＋ｎは３である。〕
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記一般式（１）のＲ１ｎおよびＲ２ｎが共に炭素原子数２以上のアルキル基またはシクロアルキル基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。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記一般式（１）のＲ１ｍおよびＲ２ｍが共に炭素原子数２以上のアルキル基またはシクロアルキル基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。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記一般式（１）のＲ１ｎおよびＲ２ｎの少なくとも一方が炭素原子数３以上の分岐アルキル基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。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記一般式（１）のＲ１ｍおよびＲ２ｍの少なくとも一方が炭素原子数３以上の分岐アルキル基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。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記一般式（１）のＲ１ｎ，Ｒ２ｎ，Ｒ１ｍおよびＲ２ｍの全てが炭素原子数３以上の分岐アルキル基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。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記一般式（１）のｍが２であり、ｎが１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。
【請求項１５】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記一般式（１）のｍが１であり、ｎが２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。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記一般式（Ａ）のＸがＮＲ′を表し、Ｒ′が水素原子または置換基を表すことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記一般式（Ａ）のＸがＮＲ′を表し、Ｒ′がジベンゾフラン環を有する置換基を表すことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１８】
請求項１〜１７のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記一般式（Ａ）が、非対称性分子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。
【請求項１９】
請求項１〜１８のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
白色発光す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。
【請求項２０】
請求項１９に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記白色発光が、一層の発光層に含まれる前記イリジウム錯体を含む複数の発光材料からの発光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。
【請求項２１】
請求項１〜２０のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記イリジウム錯体と前記ホスト化合物との混合モル比が１：３〜１：９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。
【請求項２２】
請求項１〜２１のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記イリジウム錯体中には、配位子の配位比率が互いに異なる２種のイリジウム錯体が含まれ、それらイリジウム錯体の混合モル比が９９．９５：０．０５〜９９．５０：０．５０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。
【請求項２３】
請求項１〜２２のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を具備することを特徴とする表示装置。
【請求項２４】
請求項１〜２２のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を具備することを特徴とする照明装置。
【請求項２５】
陽極と陰極との間に、発光層を含む少なくとも１層の有機化合物層が配置された有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、
前記有機化合物層の少なくとも１層の構成材料を含む塗布液を調製する工程と、
前記塗布液をウェットプロセスにより成膜する工程と、
を備え、
前記塗布液には、一般式（１）で表されるイリジウム錯体と、一般式（Ａ）で表されるホスト化合物と、が含まれてい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の製造方法。
【化７】
2013168534.tif 000063
〔一般式（１）中、「環Ａｍ」，「環Ａｎ」，「環Ｂｍ」および「環Ｂｎ」は５員または６員の芳香族炭化水素環または芳香族複素環を表し、「Ａｒ」は芳香族炭化水素環、芳香族複素環、非芳香族炭化水素環または非芳香族複素環を表す。「Ｒ１ｍ」，「Ｒ２ｍ」，「Ｒ１ｎ」および「Ｒ２ｎ」はそれぞれ独立に炭素数２以上のアルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよい。「Ｒａ」，「Ｒｂ」および「Ｒｃ」はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アミノ基、シリル基、アリールアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、非芳香族炭化水素環基または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよく、「Ｒａ」は「Ａｒ」と環を形成していてもよい。ｎａは１〜３の整数を表し、ｎｂは１〜４の整数を表し、ｎｃは１または２を表す。ｍは１または２を表し、ｎは１または２を表し、ｍ＋ｎは３である。なお、Ｉｒに配位している３つの配位子の構造がすべて同じであることはない。〕
【化８】
2013168534.tif 000064
〔一般式（Ａ）中、「Ｘ」はＮＲ′，Ｏ，Ｓ，ＣＲ′Ｒ″またはＳｉＲ′Ｒ″を表す。Ｒ′およびＲ″は各々水素原子または置換基を表す。「Ａｒ」は芳香環を表す。ｎは０〜８の整数を表す。〕
【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、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法、表示装置および照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発光型の電子ディスプレイデバイスとして、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬＤ）が知られている。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（無機ＥＬ素子）や有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）が挙げられる。【０００３】
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。【０００４】
一方、有機ＥＬ素子は、発光する化合物を含有する発光層を、陰極と陽極とで挟んだ構成を有し、発光層に電子および正孔を注入して、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る。有機ＥＬ素子は、数Ｖ〜数十Ｖ程度の電圧で発光が可能であり、さらに自己発光型であるために視野角に富み、視認性が高く、また、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。さらには、有機ＥＬ素子は、面光源であるという特徴も有している。【０００５】
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。特に近年では、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が好適となっている。【０００６】
有機ＥＬ素子をこのような照明用光源やディスプレイのバックライトとして使用する場合、発光色が白色またはいわゆる電球色（以下、総合して白色と称す。）を呈する光源として用いることになる。【０００７】
白色発光を得るためには、Ｂ（青色）／Ｇ（緑色）／Ｒ（赤色）の３層の発光層を積層したり、Ｂ／Ｙ（黄色）のように補色関係にある２層の発光層を積層したりする方法（たとえば、特許文献１参照）、多色の発光画素、たとえば、青・緑・赤の３色を塗り分け、同時に発光させ、混色して白色を得る方法、色変換色素を用いて白色を得る方法（たとえば、青色発光ドーパントと色変換蛍光色素の組み合わせ）、１つの素子中に発光波長の異なる複数の発光ドーパントを調製し混色により白色を得る方法等が考えられ、これらの方法により白色発光を達成することができる。【０００８】
しかし、発光色の異なる発光層を積層すると、駆動電流量の変動や連続駆動時の経時変化により発光位置がずれるため、発光色が変わってしまうという問題があった。多色の発光画素の塗り分けによる方法はマスクの位置合わせ等の製造工程が煩雑で歩留まりが悪く、色変換方式では発光効率が低いという問題がある。【０００９】
これらに対し、単一の発光層に全ての発光ドーパントを混在させることで、発光位置のずれを抑える方法がある。しかし、発光ドーパントが混在すると、各発光ドーパントの発光エネルギーレベルの違いによってエネルギー移動が起きてしまう。【００１０】
たとえば、特許文献２には、同一層に共存する発光ドーパント間のエネルギー移動を利用して効率を向上させる方法が開示されている。
しかし、特許文献２に開示されている技術では、発光色の異なる発光ドーパントを混合しても、発光するのは一方の発光ドーパントだけであり、白色発光を得るのには適さない。すなわち、単一の発光層で好ましい白色発光を得るためには、多層構成のときと同じ発光ドーパントの比率では白色発光を得ることはできず、発光エネルギーレベルの高い発光ドーパントに対して、発光エネルギーレベルの低い発光ドーパントの含有量を極少量にしなければならず、蒸着によってこのような発光層を作製しようとしても、ごく微量の材料比率の制御が難しく、発光色の安定した有機ＥＬ素子の生産は困難であった。【００１１】
一方、発光層を含む有機化合物層の製造方法としては、ウェットプロセス（スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、スプレー法、印刷法等）がある。
ウェットプロセスは、真空プロセスを必要とせず連続生産が簡便であるという理由で、近年注目を集める製造方法となっている。ウェットプロセスにおいては、塗布液調液時の材料混合比を調整することにより、所望の組成の発光層を形成することができ、混合比が大きく異なる組成の発光層を形成する場合においても優位である。【００１２】
しかし、ウェットプロセスでは塗布溶媒等の不純物による発光阻害や空孔形成、加熱乾燥による素材劣化、さらには塗布時に特定の素材同士が凝集し結晶化することによる発光阻害の問題があり、蒸着素子に比べて高効率のウェットプロセスによる素子はいまだに得られていないのが現状である。【００１３】
発光阻害の軽減および発光効率向上の手段として、複数のホスト材料を混合して発光層を形成する方法が提案されている。【００１４】
たとえば、特許文献３では、１種のリン光発光ドーパントに対し２種のホスト材料を用いることで、エネルギー移動による発光阻害緩和と隣接層からの注入障壁軽減を両立し、高効率、高色純度かつ長寿命な有機ＥＬ素子を達成している。【００１５】
一方、発光層の問題点として、輸送性を高めて低電圧化し、高効率化を図る課題がある。これらを解決するために、電荷の輸送に関わるドーパントを高濃度添加し輸送性を高める方法が一般的に知られているが、十分な結果が得られていない。【００１６】
上記特許文献を参考に、ウェットプロセスによる白色発光層を含む有機ＥＬ素子の開発を試みたところ、上記特許文献には記載されていなかった新たな問題があることが判明した。【００１７】
すなわち、ウェットプロセスにおいて、高効率かつ長寿命の発光を得る場合、電荷輸送を担う発光ドーパントを高濃度化したいが、異なるホスト化合物を複数用いた場合でも発光ドーパント同士の凝集が避けられず、発光阻害等の問題を解決するには十分とはいえなかった。上記素材凝集と電荷輸送性とはトレードオフの関係にあり、白色発光の場合、これらの課題はさらに複雑となり、添加量を上げても発光ロスが少なく、さらに電荷輸送性を両立できる材料が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開平７−０４１７５９号公報
【特許文献２】特開２００６−０４１３９５号公報
【特許文献３】特開２００７−２５１０９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
したがって、本発明の主な目的は、発光ドーパント同士の凝集・結晶化を抑制し、駆動電圧、発光効率、発光寿命および溶解性に優れた有機ＥＬ素子を提供することにあり、併せてこれを備えた表示装置および照明装置、有機ＥＬ素子の製造方法を提供することにある。【００２０】
また、本発明の他の目的は、異なる発光色の発光ドーパントを複数含む白色発光層をウェットプロセスにより成膜した場合であっても、発光ドーパント同士の凝集・結晶化を抑制し、駆動電圧、発光効率、発光寿命および溶解性に優れた有機ＥＬ素子を提供することである。【００２１】
上記課題を解決するため、本発明によれば、
陽極と陰極との間に、発光層を含む少なくとも１層の有機化合物層が配置された有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記有機化合物層の少なくとも１層が、ウェットプロセスにより成膜され、かつ、一般式（１）で表されるイリジウム錯体と、一般式（Ａ）で表されるホスト化合物と、を含んでい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。【００２２】
【化１】
2013168534.tif 000003
【００２３】
一般式（１）中、「環Ａｍ」，「環Ａｎ」，「環Ｂｍ」および「環Ｂｎ」は、５員または６員の芳香族炭化水素環または芳香族複素環を表す。「Ａｒ」は、芳香族炭化水素環、芳香族複素環、非芳香族炭化水素環または非芳香族複素環を表す。「Ｒ１ｍ」，「Ｒ２ｍ」，「Ｒ１ｎ」および「Ｒ２ｎ」は、それぞれ独立に、炭素数２以上のアルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよい。「Ｒａ」，「Ｒｂ」および「Ｒｃ」は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アミノ基、シリル基、アリールアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、非芳香族炭化水素環基または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよく、「Ｒａ」は「Ａｒ」と環を形成していてもよい。ｎａは１〜３の整数を表し、ｎｂは１〜４の整数を表し、ｎｃは１または２を表す。ｍは１または２を表し、ｎは１または２を表すが、ｍ＋ｎは３である。なお、Ｉｒに配位している３つの配位子の構造がすべて同じであることはない。【００２４】
【化２】
2013168534.tif 000004
【００２５】
一般式（Ａ）中、「Ｘ」は、ＮＲ′，Ｏ，Ｓ，ＣＲ′Ｒ″またはＳｉＲ′Ｒ″を表す。Ｒ′およびＲ″は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。「Ａｒ」は、芳香環を表す。ｎは０〜８の整数を表す。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、発光ドーパント同士の凝集・結晶化を抑制し、駆動電圧、発光効率、発光寿命および溶解性に優れた有機ＥＬ素子を提供することができ、併せてこれを備えた表示装置および照明装置、有機ＥＬ素子の製造方法を提供することができる。【００２７】
本発明の効果の発現機構ないし作用機構については、詳細は不明であり、推測の域を脱しないが、以下のように推察している。【００２８】
すなわち、従来のトリス体（３つある２座配位子がすべて同じ構造）のイリジウム錯体ドーパントでは、ドーパント−ドーパント相互作用部位が少なくとも６か所存在するため、同分子相互作用確率が高いのに対し、本発明にかかるイリジウム錯体ドーパントは、非対称であるため、ドーパント間の相互作用部位が２か所もしくは４か所に特定され、同分子が多数連なるようなクラスターが形成されにくくなる。その結果、溶解性が高くなり、析出しないため、塗布液を長時間保存でき、生産効率向上しいてはコスト削減につながる。
また、クラスターが形成されにくいことから、塗布成膜し乾燥膜とする際、ホスト化合物を巻き込み易く、高ドープが可能であり、輸送性向上と濃度消光のトレードオフ関係を改善することができるものと考えられる。
さらに、ドーパント同士の凝集・結晶化を抑制することができるため、ドーパント濃度を高めても濃度消光することなく発光効率を高められると考えられる。【００２９】
一方で、従来のトリス体のイリジウム錯体とホスト化合物との組み合わせでは、上記のとおり、ドーパント−ドーパント相互作用部位が６か所存在し、同分子相互作用確率が高くなっていることから、ドーパント−ホスト相互作用を優位とする、すなわち、ホスト分子間にドーパント分子を均一に分散させるためには、よりホスト化合物の混合比率を多くする必要があった。
本発明では、ヘテロ体のイリジウム錯体を用いているため、相互作用エネルギーの安定化部位を２か所もしくは４か所に限定でき、連鎖的にドーパントが凝集していくことを抑制することができるから、ドーパントをより少ないホスト分子で分散可能とし、結果としてドーパントを高濃度でドープすることができる。
さらに、ドーパント−ドーパント相互作用が軽減されることで、ドーパント−ホスト相互作用が従来のトリス体を用いた場合よりも強まることが予想され、ホスト化合物の結晶化による高電圧化や、結晶中に閉じ込められてしまう溶媒の滞留を抑制できると推測される。【００３０】
本発明では、溶解性を向上させる観点から、ホスト化合物として、一般式（Ａ）で表されるホスト化合物を用い、より好ましくはジベンゾフラン骨格を持つ非対称なホスト化合物を用いるのがよい。【００３１】
さらに驚くべきことに、本発明のイリジウム錯体とホスト化合物の組み合わせにより、塗布膜の課題である膜中に残留する溶媒による性能劣化も軽減できることを見出した。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の有機ＥＬ素子の概略構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明とその構成要素、およ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が、本発明はこれらに限定されるものではない。
なお、本発明において、「〜」は、その前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用する。
【００３４】
《有機ＥＬ素子の構成》
図１に示すとおり、有機ＥＬ素子１００は、支持基板１上に、陽極２、有機化合物層の積層体２０、陰極８が順次積層され、構成されている。
【００３５】
積層体２０は、有機化合物を含有する各層からなり、正孔注入層３、正孔輸送層４、発光層５、電子輸送層６、電子注入層７を有している。
その他、正孔阻止層や電子阻止層等の有機化合物層が設けられていてもよい。
【００３６】
陽極２、積層体２０、陰極８は、封止接着剤９を介して、封止部材１０によって封止されている。
【００３７】
なお、有機ＥＬ素子１００のこれらの層構造（図１参照）は単に好ましい具体例を示したものであり、本発明はこれらに限定されない。
【００３８】
たとえば、有機ＥＬ素子１００は、下記（ｉ）〜（ii）の層構造を有していてもよい。
【００３９】
（ｉ）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
（ii）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／電子注入層／陰極
【００４０】
本発明の有機ＥＬ素子においては、青色発光ドーパントの発光極大波長は４３０〜４８０ｎｍの範囲内にあるものが好ましく、緑色発光ドーパントの発光極大波長は５１０〜５５０ｎｍの範囲内、赤色発光ドーパントの発光極大波長は６００〜６４０ｎｍの範囲にあることが好ましく、これらを用いた表示装置であることが好ましい。また、これらの少なくとも３色の発光層を積層して白色発光層としたものであってもよいし、同一層に複数の発光色を混ぜてもよい。さらに、発光層間には非発光性の中間層を有していてもよい。
塗布方式で成膜する場合、コストと簡易性の問題から単一層に３色の発光ドーパントを混ぜた白色層であることが好ましい。
本発明の有機ＥＬ素子１００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。
【００４１】
本発明の有機ＥＬ素子１００を構成する各層について説明する。
【００４２】
《発光層５》
本発明にかかる発光層は、電極または電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子およ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。
【００４３】
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のを防止し、かつ、駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、２ｎｍ〜５μｍの範囲に調整することが好ましく、さらに好ましくは２〜２００ｎｍの範囲に調整され、特に好ましくは、１０〜１００ｎｍの範囲である。
【００４４】
本発明の有機ＥＬ素子の発光層には、発光ドーパント（リン光発光ドーパントや蛍光発光ドーパント等）と、ホスト化合物とが含有される。
【００４５】
（１）発光ドーパント
発光ドーパントとしては、蛍光発光ドーパントやリン光発光ドーパント（リン光性化合物、リン光発光性化合物等ともいう。）を挙げることができるが、より発光寿命が長く、濃度消光の影響を受けやすいリン光発光ドーパントであることが分子凝集を抑制する観点から好ましく、具体的には、少なくとも青色リン光発光ドーパントである後述の一般式（１）で表されるイリジウム錯体が用いられる。
【００４６】
（１．１）リン光発光ドーパント
発光ドーパントとしては、高い発光効率が得られることからリン光発光ドーパント（リン光性化合物ともいう。）が好ましい。リン光発光ドーパントとは、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、リン光量子収率が２５℃において０．０１以上の化合物であることが好ましい。より好ましくは０．１以上である。本発明では、それ以外に発光層に含まれる化合物をホスト化合物とする。
【００４７】
なお、発光層中におけるホスト化合物とリン光発光ドーパントの割合は、発光層全体に含まれる化合物の質量を１００％とすると、各々の化合物で１〜９９質量％の間であればどのような割合でもよいが、好ましくはリン光発光ドーパントの割合よりもホスト化合物の割合が大きい方がよく、より好ましくはリン光発光ドーパントの割合は１〜３０質量％である。
【００４８】
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ページ（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、本発明に用いられるリン光発光ドーパントとは、任意の溶媒のいずれかにおいて上記リン光量子収率が達成される化合物である。
【００４９】
発光ドーパントの最大発光波長とは、発光スペクトルの極大値において、発光強度が最大であるところの波長である。本発明では、発光ドーパントの発光スペクトルを以下のように測定する。
まず、発光ドーパントの吸収スペクトルを測定し、３００〜３５０ｎｍの範囲の吸収最大波長を励起光として設定する。設定した励起光を用いて、窒素バブリングを行いながら蛍光光度計Ｆ−４５００（日立製作所製）にて発光スペクトルを測定する。なお、使用できる溶媒に制限はないが、化合物の溶解性の観点から２−メチルテトラヒドロフラン、ジクロロメタン等が好ましく用いられる。測定時の濃度は充分希釈していることが好ましく、具体的には１０−６〜１０−４ｍｏｌ／Ｌの範囲で測定することが好ましい。また、測定時の温度としては特に制限はないが、一般的には室温〜７７Ｋの範囲の温度設定が行われることが好ましい。
【００５０】
リン光発光ドーパントの発光原理としては２種挙げられ、一つはキャリアが輸送されるホスト化合物上でキャリアの再結合が起こって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発光ドーパントに移動させることでリン光発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、もう一つはリン光発光ドーパントがキャリアトラップとなり、リン光発光ドーパント上でキャリアの再結合が起こりリン光発光ドーパント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、リン光発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。
【００５１】
本発明にかかるリン光発光ドーパントは、少なくとも１種の青色リン光材料を含むものであり、より具体的には、後述の一般式（１）で表されるイリジウム錯体を含むものであるが、白色発光の有機ＥＬ素子とする場合には、少なくとも１種の青色リン光材料に加えて、当該青色リン光材料よりもバンドギャップエネルギーが低い少なくとも２つのリン光材料が用いられる。青色リン光材料よりもバンドギャップエネルギーが低いリン光発光ドーパントとしては、有機ＥＬ素子の発光層に使用される従来公知のものの中から適宜選択して用いることができるが、好ましくは元素の周期表で８〜１０族の金属を含有する錯体系化合物であり、さら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。
【００５２】
（１．１．１）一般式（１）で表されるイリジウム錯体（青色リン光発光ドーパント）
以下に、本発明の一般式（１）で表されるイリジウム錯体について説明する。
【００５３】
【化３】
2013168534.tif 000005
【００５４】
一般式（１）中、「環Ａｍ」，「環Ａｎ」，「環Ｂｍ」および「環Ｂｎ」は５員または６員の芳香族炭化水素環または芳香族複素環を表し、「Ａｒ」は芳香族炭化水素環、芳香族複素環、非芳香族炭化水素環または非芳香族複素環を表す。「Ｒ１ｍ」，「Ｒ２ｍ」，「Ｒ１ｎ」および「Ｒ２ｎ」はそれぞれ独立に炭素数２以上のアルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよい。「Ｒａ」，「Ｒｂ」および「Ｒｃ」はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アミノ基、シリル基、アリールアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、非芳香族炭化水素環基または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよく、「Ｒａ」は「Ａｒ」と環を形成していてもよい。ｎａは１〜３の整数を表し、ｎｂは１〜４の整数を表し、ｎｃは１または２を表す。ｍは１または２を表し、ｎは１または２を表し、ｍ＋ｎは３である。なお、Ｉｒに配位している３つの配位子の構造がすべて同じであることはない。
【００５５】
一般式（１）において、「環Ａｎ」、「環Ａｍ」、「環Ｂｎ」および「環Ｂｍ」で表される５員または６員の芳香族炭化水素環としては、たとえば、ベンゼン環が挙げられる。
一般式（１）において、「環Ａｎ」、「環Ａｍ」、「環Ｂｎ」および「環Ｂｍ」で表される５員または６員の芳香族複素環としては、たとえば、フラン環、チオフェン環、オキサゾール環、ピロール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環等が挙げられる。好ましくは「環Ｂｎ」および「環Ｂｍ」の少なくとも一方がベンゼン環であり、より好ましくは「環Ａｎ」および「環Ａｍ」の少なくとも一方がベンゼン環である。
【００５６】
一般式（１）において、「Ａｒ」で表される芳香族炭化水素環としては、たとえば、ベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、アズレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ピレン環、クリセン環、ナフタセン環、トリフェニレン環、ｏ−テルフェニル環、ｍ−テルフェニル環、ｐ−テルフェニル環、アセナフテン環、コロネン環、フルオレン環、フルオラントレン環、ナフタセン環、ペンタセン環、ペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピレン環、ピラントレン環、アンスラアントレン環等が挙げられる。
一般式（１）において、「Ａｒ」で表される芳香族複素環としては、たとえば、シロール環、フラン環、チオフェン環、オキサゾール環、ピロール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、インドール環、ベンズイミダゾール環、ベンズチアゾール環、ベンズオキサゾール環、キノキサリン環、キナゾリン環、フタラジン環、チエノチオフェン環、カルバゾール環、アザカルバゾール環（カルバゾール環を構成する炭素原子の任意の一つ以上が窒素原子で置き換わったものを表す）、ジベンゾシロール環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、ベンゾチオフェン環やジベンゾフラン環を構成する炭素原子の任意の一つ以上が窒素原子で置き換わった環、ベンゾジフラン環、ベンゾジチオフェン環、アクリジン環、ベンゾキノリン環、フェナジン環、フェナントリジン環、フェナントロリン環、サイクラジン環、キンドリン環、テペニジン環、キニンドリン環、トリフェノジチアジン環、トリフェノジオキサジン環、フェナントラジン環、アントラジン環、ペリミジン環、ナフトフラン環、ナフトチオフェン環、ナフトジフラン環、ナフトジチオフェン環、アントラフラン環、アントラジフラン環、アントラチオフェン環、アントラジチオフェン環、チアントレン環、フェノキサチイン環、ジベンゾカルバゾール環、インドロカルバゾール環、ジチエノベンゼン環等が挙げられる。
一般式（１）において、「Ａｒ」で表される非芳香族炭化水素環としては、たとえば、シクロアルカン（たとえば、シクロペンタン環、シクロヘキサン環等）、シクロアルコキシ基（たとえば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等）、シクロアルキルチオ基（たとえば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等）、シクロヘキシルアミノスルホニル基、テトラヒドロナフタレン環、９，１０−ジヒドロアントラセン環、ビフェニレン環等が挙げられる。
一般式（１）において、「Ａｒ」で表される非芳香族複素環としては、たとえば、エポキシ環、アジリジン環、チイラン環、オキセタン環、アゼチジン環、チエタン環、テトラヒドロフラン環、ジオキソラン環、ピロリジン環、ピラゾリジン環、イミダゾリジン環、オキサゾリジン環、テトラヒドロチオフェン環、スルホラン環、チアゾリジン環、ε−カプロラクトン環、ε−カプロラクタム環、ピペリジン環、ヘキサヒドロピリダジン環、ヘキサヒドロピリミジン環、ピペラジン環、モルホリン環、テトラヒドロピラン環、１，３−ジオキサン環、１，４−ジオキサン環、トリオキサン環、テトラヒドロチオピラン環、チオモルホリン環、チオモルホリン−１，１−ジオキシド環、ピラノース環、ジアザビシクロ［２，２，２］−オクタン環、フェノキサジン環、フェノチアジン環、オキサントレン環、チオキサンテン環、フェノキサチイン環等が挙げられる。
一般式（１）において、「Ａｒ」で表されるこれらの環は、置換基を有していてもよく、さらに当該置換基同士が互いに結合して環を形成してもよい。
一般式（１）において、「Ａｒ」は、好ましくは芳香族炭化水素環または芳香族複素環であり、より好ましくは芳香族炭化水素環であり、さらに好ましくはベンゼン環である。
【００５７】
一般式（１）において、「Ｒ１ｍ」および「Ｒ２ｍ」で表されるアルキル基としては、たとえば、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、ｎ−ブチル基、ｔ‐ブチル基、ｎ−ヘキシル基、２−メチルヘキシル基、ペンチル基、アダマンチル基、ｎ−デシル基、ｎ−ドデシル基等が挙げられる。
一般式（１）において、「Ｒ１ｍ」および「Ｒ２ｍ」で表される芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基または非芳香族複素環基としては、上述の一般式（１）において「Ａｒ」で表される芳香族炭化水素環、芳香族複素環、非芳香族炭化水素環または非芳香族複素環から導出される１価の基が挙げられる。
一般式（１）において、「Ｒ１ｍ」および「Ｒ２ｍ」で表される炭素数２以上のアルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基または非芳香族複素環基がさらに有していてもよい置換基としては、たとえば、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アミノ基、シリル基、アリールアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、非芳香族炭化水素環基または非芳香族複素環基等が挙げられる。
一般式（１）においては、「Ｒ１ｍ」および「Ｒ２ｍ」が共に炭素原子数２以上のアルキル基またはシクロアルキル基であることが好ましく、また、「Ｒ１ｍ」および「Ｒ２ｍ」のいずれか一方が炭素原子数３以上の分岐アルキル基であることも好ましい。また、「Ｒ１ｍ」および「Ｒ２ｍ」が共に炭素原子数３以上の分岐アルキル基であることがさらに好ましい。
【００５８】
一般式（１）において、「Ｒ１ｎ」および「Ｒ２ｎ」は、上述の一般式（１）における「Ｒ１ｍ」および「Ｒ２ｍ」と同義である。
【００５９】
一般式（１）において、「Ｒａ」、「Ｒｂ」および「Ｒｃ」で表されるアリール基およびヘテロアリール基としては、上述の一般式（１）において「Ａｒ」で表される芳香族炭化水素環および芳香族複素環から導出される１価の基が挙げられる。
一般式（１）において、「Ｒａ」、「Ｒｂ」および「Ｒｃ」で表される非芳香族炭化水素環基および非芳香族複素環基としては、上述の一般式（１）において「Ａｒ」で表される非芳香族炭化水素環および非芳香族複素環から導出される１価の基が挙げられる。
【００６０】
一般式（１）において、ｎａは１〜３の整数を表すが、正面から見て左側の配位子におけるｎａは１または２を表し、正面から見て右側の配位子におけるｎａは１〜３の整数を表す。
【００６１】
上記一般式（１）で表されるイリジウム錯体は、下記一般式（２）で表されることが好ましい。
【００６２】
【化４】
2013168534.tif 000006
【００６３】
一般式（２）中、「Ａｒ」は芳香族炭化水素環、芳香族複素環、非芳香族炭化水素環または非芳香族複素環を表す。「Ｒ１ｍ」，「Ｒ２ｍ」，「Ｒ１ｎ」および「Ｒ２ｎ」はそれぞれ独立に炭素数２以上のアルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよい。「Ｒａ」および「Ｒｃ」はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アミノ基、シリル基、アリールアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、非芳香族炭化水素環基または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよく、「Ｒａ」は「Ａｒ」と環を形成していてもよい。ｎａは１〜３の整数を表し、ｎｃは１または２を表す。ｍは１または２を表し、ｎは１または２を表し、ｍ＋ｎは３である。なお、Ｉｒに配位している３つの配位子の構造がすべて同じであることはない。
【００６４】
一般式（２）において、「Ａｒ」、「Ｒ１ｍ」、「Ｒ２ｍ」、「Ｒ１ｎ」、「Ｒ２ｎ」、「Ｒａ」、「Ｒｃ」、ｎａ、ｎｃ、ｍおよびｎは、一般式（１）における「Ａｒ」、「Ｒ１ｍ」、「Ｒ２ｍ」、「Ｒ１ｎ」、「Ｒ２ｎ」、「Ｒａ」、「Ｒｃ」、ｎａ、ｎｃ、ｍおよびｎと同義である。
【００６５】
本発明にかかる一般式（１），（２）で各々表されるイリジウム錯体は、国際公開第２００６／１２１８１１号等に記載の公知の方法を参照することにより合成可能である。
【００６６】
上記一般式（２）で表されるイリジウム錯体は、下記一般式（３）で表されることが好ましい。
【００６７】
【化５】
2013168534.tif 000007
【００６８】
一般式（３）中、「Ｒ１ｍ」，「Ｒ２ｍ」，「Ｒ１ｎ」および「Ｒ２ｎ」はそれぞれ独立に炭素数２以上のアルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよい。「Ｒａ」，「Ｒｃ」および「Ｒａ３」はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アミノ基、シリル基、アリールアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、非芳香族炭化水素環基または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよい。ｎａは１〜３の整数を表し、ｎｃは１または２を表し、ｎＲ３は１〜５の整数を表す。ｍは１または２を表し、ｎは１または２を表し、ｍ＋ｎは３である。なお、Ｉｒに配位している３つの配位子の構造がすべて同じであることはない。
【００６９】
一般式（３）において、「Ｒ１ｍ」、「Ｒ２ｍ」、「Ｒ１ｎ」、「Ｒ２ｎ」、「Ｒａ」、「Ｒｃ」、ｎａ、ｎｃ、ｍおよびｎは、一般式（１）における「Ｒ１ｍ」、「Ｒ２ｍ」、「Ｒ１ｎ」、「Ｒ２ｎ」、「Ｒａ」、「Ｒｃ」、ｎａ、ｎｃ、ｍおよびｎと同義である。
一般式（３）において、「Ｒａ３」は、一般式（１）における「Ｒａ」、「Ｒｂ」および「Ｒｃ」と同義である。
【００７０】
上記一般式（１）で表されるイリジウム錯体は、下記一般式（４）で表されることが好ましい。
【００７１】
【化６】
2013168534.tif 000008
【００７２】
一般式（４）中、「Ｒ１ｍ」，「Ｒ２ｍ」，「Ｒ１ｎ」および「Ｒ２ｎ」はそれぞれ独立に炭素数２以上のアルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよい。「Ｒａ」，「Ｒｃ」および「Ｒａ３」はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アミノ基、シリル基、アリールアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、非芳香族炭化水素環基または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよい。ｎａは１〜３の整数を表し、ｎｃは１または２を表し、ｎＲ３は１〜４の整数を表す。「Ｘ」はＯ，Ｓ，ＳｉＲｚ１Ｒｚ２，ＮＲｚ１またはＣＲｚ１Ｒｚ２を表し、Ｒｚ１およびＲｚ２はアルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基または非芳香族複素環基を表す。ｍは１または２を表し、ｎは１または２を表し、ｍ＋ｎは３である。
【００７３】
一般式（４）において、「Ｒ１ｍ」、「Ｒ２ｍ」、「Ｒ１ｎ」、「Ｒ２ｎ」、「Ｒａ」、「Ｒｃ」、ｎａ、ｎｃ、ｍおよびｎは、一般式（１）における「Ｒ１ｍ」、「Ｒ２ｍ」、「Ｒ１ｎ」、「Ｒ２ｎ」、「Ｒａ」、「Ｒｃ」、ｎａ、ｎｃ、ｍおよびｎと同義である。
一般式（４）において、「Ｒａ３」は、一般式（１）における「Ｒａ」、「Ｒｂ」および「Ｒｃ」と同義である。
【００７４】
一般式（４）における「Ｘ」において、Ｒｚ１およびＲｚ２で表される芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基または非芳香族複素環基としては、上記一般式（１）において「Ａｒ」で表される芳香族炭化水素環、芳香族複素環、非芳香族炭化水素環または非芳香族炭化水素環から導出される１価の基が挙げられる。
【００７５】
上記一般式（１）で表されるイリジウム錯体は、下記一般式（５）で表されることが好ましい。
【００７６】
【化７】
2013168534.tif 000009
【００７７】
一般式（５）中、「Ｒ１ｍ」，「Ｒ２ｍ」，「Ｒ１ｎ」および「Ｒ２ｎ」はそれぞれ独立に炭素数２以上のアルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよい。「Ｒａ」，「Ｒｃ」および「Ｒａ３」はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アミノ基、シリル基、アリールアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、非芳香族炭化水素環基または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよい。ｎａは１〜３の整数を表し、ｎｃは１または２を表し、ｎＲ３は１〜４の整数を表す。「Ｘ」はＯ，Ｓ，ＳｉＲｚ１Ｒｚ２，ＮＲｚ１またはＣＲｚ１Ｒｚ２を表し、Ｒｚ１およびＲｚ２はアルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基または非芳香族複素環基を表す。ｍは１または２を表し、ｎは１または２を表し、ｍ＋ｎは３である。
【００７８】
一般式（５）において、「Ｒ１ｍ」、「Ｒ２ｍ」、「Ｒ１ｎ」、「Ｒ２ｎ」、「Ｒａ」、「Ｒｃ」、ｎａ、ｎｃ、ｍおよびｎは、一般式（１）における「Ｒ１ｍ」、「Ｒ２ｍ」、「Ｒ１ｎ」、「Ｒ２ｎ」、「Ｒａ」、「Ｒｃ」、ｎａ、ｎｃ、ｍおよびｎと同義である。
一般式（５）において、「Ｒａ３」は、一般式（１）における「Ｒａ」、「Ｒｂ」および「Ｒｃ」と同義である。
一般式（５）において、「Ｘ」は、一般式（４）における「Ｘ」と同義である。
【００７９】
以下に、本発明で用いることのできるイリジウム錯体（リン光発光ドーパント）の具体的な化合物を例示する。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００８０】
【化８】
2013168534.tif 000010
【００８１】
【化９】
2013168534.tif 000011
【００８２】
【化１０】
2013168534.tif 000012
【００８３】
【化１１】
2013168534.tif 000013
【００８４】
【化１２】
2013168534.tif 000014
【００８５】
【化１３】
2013168534.tif 000015
【００８６】
【化１４】
2013168534.tif 000016
【００８７】
（１．１．２）従来公知の発光ドーパントとの併用
本発明にかかる一般式（１）で表されるイリジウム錯体は、複数種の化合物と併用して用いてもよく、構造の異なるリン光発光ドーパントとの組み合わせや、蛍光ドーパントと組み合わせて用いてもよい。
【００８８】
以下に、発光ドーパントとして、本発明にかかる一般式（１）で表されるイリジウム錯体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。
【００８９】
【化１５】
2013168534.tif 000017
【００９０】
【化１６】
2013168534.tif 000018
【００９１】
【化１７】
2013168534.tif 000019
【００９２】
【化１８】
2013168534.tif 000020
【００９３】
【化１９】
2013168534.tif 000021
【００９４】
【化２０】
2013168534.tif 000022
【００９５】
【化２１】
2013168534.tif 000023
【００９６】
【化２２】
2013168534.tif 000024
【００９７】
【化２３】
2013168534.tif 000025
【００９８】
【化２４】
2013168534.tif 000026
【００９９】
【化２５】
2013168534.tif 000027
【０１００】
【化２６】
2013168534.tif 000028
【０１０１】
【化２７】
2013168534.tif 000029
【０１０２】
【化２８】
2013168534.tif 000030
【０１０３】
【化２９】
2013168534.tif 000031
【０１０４】
【化３０】
2013168534.tif 000032
【０１０５】
【化３１】
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【０１０６】
【化３２】
2013168534.tif 000034
【０１０７】
【化３３】
2013168534.tif 000035
【０１０８】
【化３４】
2013168534.tif 000036
【０１０９】
（２）ホスト化合物
（２．１）一般式（Ａ）で表されるホスト化合物
本発明にかかるホスト化合物は、下記一般式（Ａ）で表される。
【０１１０】
【化３５】
2013168534.tif 000037
【０１１１】
一般式（Ａ）中、「Ｘ」はＮＲ′，Ｏ，Ｓ，ＣＲ′Ｒ″またはＳｉＲ′Ｒ″を表す。Ｒ′およびＲ″は各々水素原子または置換基を表す。「Ａｒ」は芳香環を表す。ｎは０〜８の整数を表す。
【０１１２】
一般式（Ａ）における「Ｘ」において、Ｒ′、Ｒ″で各々表される置換基としては、アルキル基（たとえば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等）、シクロアルキル基（たとえば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等）、アルケニル基（たとえば、ビニル基、アリル基等）、アルキニル基（たとえば、エチニル基、プロパルギル基等）、芳香族炭化水素環基（芳香族炭素環基、アリール基等ともいい、たとえば、フェニル基、ｐ−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等）、芳香族複素環基（たとえば、ピリジル基、ピリミジニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピラジニル基、トリアゾリル基（たとえば、１，２，４−トリアゾール−１−イル基、１，２，３−トリアゾール−１−イル基等）、オキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、キノリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基（カルボリニル基のカルボリン環を構成する炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す）、キノキサリニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等）、複素環基（たとえば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等）、アルコキシ基（たとえば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等）、シクロアルコキシ基（たとえば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等）、アリールオキシ基（たとえば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等）、アルキルチオ基（たとえば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等）、シクロアルキルチオ基（たとえば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等）、アリールチオ基（たとえば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等）、アルコキシカルボニル基（たとえば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等）、アリールオキシカルボニル基（たとえば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等）、スルファモイル基（たとえば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、２−ピリジルアミノスルホニル基等）、アシル基（たとえば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、２−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等）、アシルオキシ基（たとえば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等）、アミド基（たとえば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、２−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等）、カルバモイル基（たとえば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、２−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、２−ピリジルアミノカルボニル基等）、ウレイド基（たとえば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基ナフチルウレイド基、２−ピリジルアミノウレイド基等）、スルフィニル基（たとえば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、２−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、２−ピリジルスルフィニル基等）、アルキルスルホニル基（たとえば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、２−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等）、アリールスルホニル基またはヘテロアリールスルホニル基（たとえば、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、２−ピリジルスルホニル基等）、アミノ基（たとえば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、２−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、２−ピリジルアミノ基等）、ハロゲン原子（たとえば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等）、フッ化炭化水素基（たとえば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタフルオロフェニル基等）、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、シリル基（たとえば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等）等が挙げられる。これらの置換基は上記の置換基によってさらに置換されていてもよい。これらの置換基は複数が互いに結合して環を形成していてもよい。
【０１１３】
中でも、「Ｘ」としてはＮＲ′またはＯが好ましく、また、Ｒ′としては、芳香族炭化水素基（芳香族炭素環基、アリール基等ともいい、たとえば、フェニル基、ｐ−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基）、または芳香族複素環基（たとえば、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等）が特に好ましい。
上記の芳香族炭化水素基、芳香族複素環基は、各々一般式（Ａ）の「Ｘ」において、Ｒ′、Ｒ″で各々表される置換基を有してもよい。
【０１１４】
一般式（Ａ）において、「Ａｒ」により表される芳香環としては、芳香族炭化水素環または芳香族複素環が挙げられる。また、芳香環は単環でもよく、縮合環でもよく、さらに未置換でも、一般式（Ａ）の「Ｘ」において、Ｒ′、Ｒ″で各々表される置換基を有してもよい。
【０１１５】
一般式（Ａ）において、「Ａｒ」により表される芳香族炭化水素環としては、ベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、アズレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ピレン環、クリセン環、ナフタセン環、トリフェニレン環、ｏ−テルフェニル環、ｍ−テルフェニル環、ｐ−テルフェニル環、アセナフテン環、コロネン環、フルオレン環、フルオラントレン環、ナフタセン環、ペンタセン環、ペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピレン環、ピラントレン環、アンスラアントレン環等が挙げられる。これらの環はさらに、一般式（Ａ）で表される部分構造の「Ｘ」において、Ｒ′、Ｒ″で各々表される置換基を有してもよい。
【０１１６】
一般式（Ａ）において、「Ａｒ」により表される芳香族複素環としては、たとえば、フラン環、ジベンゾフラン環、チオフェン環、オキサゾール環、ピロール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、ベンゾイミダゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、インドール環、インダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、キノキサリン環、キナゾリン環、シンノリン環、キノリン環、イソキノリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、カルバゾール環、カルボリン環、ジアザカルバゾール環（カルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子の一つがさらに窒素原子で置換されている環を示す）等が挙げられる。
これらの環は、さらに一般式（Ａ）において、Ｒ′、Ｒ″で各々表される置換基を有してもよい。
【０１１７】
上記の中でも、一般式（Ａ）において、「Ａｒ」により表される芳香環として、好ましく用いられるのは、カルバゾール環、カルボリン環、ジベンゾフラン環、ベンゼン環であり、さらに好ましく用いられるのは、カルバゾール環、カルボリン環、ベンゼン環であり、より好ましくは置換基を有するベンゼン環であり、特に好ましくはカルバゾリル基を有するベンゼン環が挙げられる。
【０１１８】
また、一般式（Ａ）において、「Ａｒ」により表される芳香環としては、各々３環以上の縮合環が好ましい一態様であり、３環以上が縮合した芳香族炭化水素縮合環としては、具体的には、ナフタセン環、アントラセン環、テトラセン環、ペンタセン環、ヘキサセン環、フェナントレン環、ピレン環、ベンゾピレン環、ベンゾアズレン環、クリセン環、ベンゾクリセン環、アセナフテン環、アセナフチレン環、トリフェニレン環、コロネン環、ベンゾコロネン環、ヘキサベンゾコロネン環、フルオレン環、ベンゾフルオレン環、フルオランテン環、ペリレン環、ナフトペリレン環、ペンタベンゾペリレン環、ベンゾペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピラントレン環、コロネン環、ナフトコロネン環、オバレン環、アンスラアントレン環等が挙げられる。なお、これらの環は、さらに上記の置換基を有していてもよい。
【０１１９】
また、３環以上が縮合した芳香族複素環としては、具体的には、アクリジン環、ベンゾキノリン環、カルバゾール環、カルボリン環、フェナジン環、フェナントリジン環、フェナントロリン環、カルボリン環、サイクラジン環、キンドリン環、テペニジン環、キニンドリン環、トリフェノジチアジン環、トリフェノジオキサジン環、フェナントラジン環、アントラジン環、ペリミジン環、ジアザカルバゾール環（カルボリン環を構成する炭素原子の任意の一つが窒素原子で置き換わったものを表す。）、フェナントロリン環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、ナフトフラン環、ナフトチオフェン環、ベンゾジフラン環、ベンゾジチオフェン環、ナフトジフラン環、ナフトジチオフェン環、アントラフラン環、アントラジフラン環、アントラチオフェン環、アントラジチオフェン環、チアントレン環、フェノキサチイン環、チオファントレン環（ナフトチオフェン環）等が挙げられる。なお、これらの環はさらに置換基を有していてもよい。
【０１２０】
また、一般式（Ａ）において、ｎは０〜８の整数を表すが、０〜２であることが好ましく、特に「Ｘ」がＯ、Ｓである場合には１〜２であることが好ましい。
【０１２１】
本発明においては、特に、ジベンゾフラン環とカルバゾール環とをともに有する低分子化合物が好ましい。
【０１２２】
以下に、本発明で用いることのできる一般式（Ａ）で表されるホスト化合物の具体的な化合物を例示する。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１２３】
【化３６】
2013168534.tif 000038
【０１２４】
【化３７】
2013168534.tif 000039
【０１２５】
【化３８】
2013168534.tif 000040
【０１２６】
【化３９】
2013168534.tif 000041
【０１２７】
【化４０】
2013168534.tif 000042
【０１２８】
【化４１】
2013168534.tif 000043
【０１２９】
【化４２】
2013168534.tif 000044
【０１３０】
【化４３】
2013168534.tif 000045
【０１３１】
【化４４】
2013168534.tif 000046
【０１３２】
【化４５】
2013168534.tif 000047
【０１３３】
【化４６】
2013168534.tif 000048
【０１３４】
【化４７】
2013168534.tif 000049
【０１３５】
【化４８】
2013168534.tif 000050
【０１３６】
【化４９】
2013168534.tif 000051
【０１３７】
（２．２）従来公知のホスト化合物との併用
また、本発明にかかるホスト化合物は、複数種の化合物を併用して用いてもよい。複数種のホスト化合物を用いることにより、電荷（正孔および／または電子）の移動度（移動量）を調整することができ、有機ＥＬ素子の発光効率を向上させることができる。
【０１３８】
一般式（Ａ）で表されるホスト化合物と併用してもよいホスト化合物としては、公知のホスト化合物を用いることができる。
【０１３９】
本発明において、併用することができるホスト化合物としては、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。
【０１４０】
本発明に用いることができる公知のホスト化合物としては正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、かつ、発光の長波長化を防ぎ、なおかつ高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。
【０１４１】
また、本発明に用いられる公知のホスト化合物としては、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二種または三種以上用いてもよい。
【０１４２】
具体的には、ホスト化合物の分子内において、カルバゾール骨格、トリアリールアミン骨格、チオフェン骨格、フラン骨格、カルボリン骨格、ジアザカルバゾール骨格を有するのが好ましく、カルバゾール骨格、チオフェン骨格、フラン骨格を有するのがより好ましい。
【０１４３】
公知のホスト化合物の具体例としては、たとえば、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号公報等に記載のホスト化合物が挙げられる。
【０１４４】
（３）ウェットプロセス
本発明にかかる発光層は、ウェットプロセスで形成されることにより、発光ドーパントが均一に含有された層となる。本発明において、ウェットプロセスは、スピンコート法、インクジェット法、印刷法等の塗布法による成膜が好ましい。
【０１４５】
本発明にかかる有機ＥＬ素子材料を溶解または分散する液媒体としては、たとえば、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、酢酸イソプロピル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、３−メトキシブチルアセテート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が、素子中の含まれる溶媒量を抑制する点から、沸点が５０〜１８０℃の範囲の溶媒が好適に用いられる。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。
【０１４６】
本発明において、有機ＥＬ素子中に含まれる溶媒含有量としては、０．０１〜１μｇ／ｃｍ２の範囲である。溶媒含有量が０．０１μｇ／ｃｍ２以下の場合には、有機膜が疎となるため、素子駆動時の高電圧化を引き起こし、１μｇ／ｃｍ２以上の場合には、素子駆動時の物質拡散や発光材料の凝集を引き起こし、低効率、低駆動寿命となってしまう。
これらの溶媒含有量は、昇温脱離ガス分光法により求めることができる。
【０１４７】
（４）その他の特性
本発明にかかる有機ＥＬ素子を白色素子にした場合、特定の発光ドーパント間の相互作用のみならず、異なる波長の発光ドーパント間の相互作用も軽減することができる。
たとえば、本発明において、白色素子を作製する際、上記青色リン光発光ドーパントに加えて、緑色発光ドーパントおよび赤色発光ドーパントが用いられるが、これら２つの発光ドーパントは長波すなわちπ共役長が長いため、π−π相互作用により分子間凝集し易くなっている。本発明においては、短波の青色リン光発光ドーパントとして、ヘテロ体のイリジウム錯体を用いているから、従来のトリス体と比較して、相互作用エネルギーの安定化部位を２か所もしくは４か所に限定し分子間凝集を抑えることができる。その結果として、短波の発光ドーパントから長波の緑色または赤色発光ドーパントへのエネルギー移動確率を減らすことができ、これまで低濃度でしかドープできなかった長波の発光ドーパント量を増やすことが可能となり、さらなる長寿命化を図ることができる。
【０１４８】
また、従来のドーパントとホスト化合物との組み合わせでは、ドーパント−ドーパント相互作用部位が６か所存在するため同分子相互作用確率が高く、ドーパント−ホスト相互作用を優位とする、すなわちホスト分子間にドーパント分子を均一に分散させるためには、よりホスト化合物の混合比率を多くする必要があった。
本発明では、ヘテロ体のドーパントを用いているため、従来のトリス体と比較して、相互作用エネルギーの安定化部位を２か所もしくは４か所に限定でき、連鎖的にドーパントが凝集していくことを抑制することができる。その結果、ドーパントはより少ないホスト分子で分散させることができ、ドーパント化合物を高濃度でドープすることができる。
ドーパントとホスト化合物との混合モル比としては、１：３〜１：９が好ましく、１：４〜１：８がより好ましく、１：５〜１：７がさらに好ましい。
これ以下のドーパント濃度では通常のトリス体と性能が変わらなく、合成的負荷の観点で好ましくない。また、これより高濃度の場合、ドーパント−ドーパント間距離が物理的に近くなるため、効果が頭打ちとなり好ましくない。
【０１４９】
また、イリジウム錯体の製造工程において、目的とする錯体（主生成物）と配位子の配位比率が異なる他のイリジウム錯体（副生成物）が生成される場合がある。たとえば、構造式ＩｒＡＡＢの製造工程においては、副生成物としてＩｒＡＢＢが生成される（ＡとＢは異なる配位子である。）。
【０１５０】
ここで、主生成物と副生成物の許容される混合モル比としては、９９．９５：０．０５〜９９．５０：０．５０の混合比で含有されていてもよい。
上記主生成物と副生成物は、共通の配位子を有するため、発光波長やＨＯＭＯ−ＬＵＭＯ準位が非常に近似している。本発明の配位子に５員環構造を有するリン光発光ドーパントは、発光層で正孔を隣接の正孔輸送層から受け取り、電子を発光層のホスト分子から受け取ると考えられるため、その注入が悪いとホール過剰になる部分が近傍の錯体を攻撃し、分解の原因となると考えられる。本発明においては、多くの主生成物が存在する中にごく少量の副生成物が混在することにより、一部でＬＵＭＯ準位が階段状となり、電子注入がスムーズになるため、この分解の原因を抑制していると考えられる。
【０１５１】
また、緑色ドーパントによく用いられる６員環構造のフェニルピリジン配位子においてはこの効果は見られない。これは、本発明の５員環構造を有する配位子で形成される錯体が、フェニルピリジン配位子で形成される錯体に比べて配位子の金属に直接配位している部分の表面積が小さいため、電荷がたまった場合、より部分的に高エネルギーになりやすいためであると考えられる。
【０１５２】
このような効果は、副生成物の混合比が上記範囲より小さい場合には観測されず、また、反対に混合比が大きい場合には、発光波長がブロードになり色度変化が大きく、効率低下が発生する。
【０１５３】
また、本発明の実施態様としては、本発明の効果の観点から、隣接層との界面から０〜１０ｎｍの範囲の発光ドーパントの平均濃度が全発光ドーパントの平均濃度に対して５０％以上であることが好ましく、発光層内の陽極に近い側に全発光ドーパントの平均濃度に対して５０％以上の平均濃度である範囲が存在することが好ましい。また、当該発光層の発光ホストの分子量が１５００以下であることが好ましい。
【０１５４】
本発明における全発光ドーパントの平均濃度に対して５０％以上の平均濃度である範囲とは、当該発光層内に含まれる全発光ドーパントの平均濃度に対して５０％以上の発光ドーパントの平均濃度である範囲を指し、全て発光ドーパントであることも含まれる。
本発明では、当該範囲が隣接層との界面から０〜５ｎｍであることを特徴としているが、好ましくは０〜１０ｎｍである。当該発光層内に含まれる全発光ドーパントの平均濃度に対して５０％以上の平均濃度である範囲は、当該発光層内の陽極に近い側および陰極に近い側の両側に存在しても、片側のみに存在してもよい。片側にのみ存在する場合は、陽極に近い側に存在することが好ましい。
【０１５５】
隣接層との界面付近に全発光ドーパントの平均濃度に対して５０％以上の平均濃度である範囲の形成方法としては、たとえば、発光層の塗布成膜時において、溶媒を高速に乾燥する方法がある。溶媒を高速に乾燥する手段としては、蒸気圧の高い溶媒を用いる、溶媒を送風により乾燥させる等がある。蒸気圧の高い溶媒とは２０℃での蒸気圧が１．０ｋＰａ以上の溶媒であり、このような溶媒としては、たとえば、トルエン（２０℃蒸気圧：２．９ｋＰａ）、酢酸エチル（２０℃蒸気圧：２．９ｋＰａ）、酢酸イソプロピル（２０℃蒸気圧：５．３ｋＰａ）、酢酸ノルマルプロピル（２０℃蒸気圧：３．３ｋＰａ）、メチルエチルケトン（２０℃蒸気圧：１０．５ｋＰａ）が挙げられる。溶媒を送風により乾燥させるとは、発光層塗布直後に送風を当て乾燥させることであり、用いるホスト化合物あるいは発光ドーパントの特性や材料純度、または用いる溶媒の特性等に依存するため、その送風条件を一般的に規定することはできない。しかし、送風の温度および風速は、本発明にかかる発光層の形成に影響が出ない限り、大きいほど乾燥速度は速くなり、より速い乾燥が可能である。
【０１５６】
発光層内に含まれる全発光ドーパントの濃度の平均に対して、５０％以上の平均濃度である範囲の測定方法としては、いくつか方法があるが、膜内の元素の量を高感度で分析可能で、かつ深さ方向の元素の濃度変化を追えることから二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ）を用いることが好ましい。二次イオン質量分析法については、たとえば、日本表面科学会「二次イオン質量分析法（表面科学技術選書）」（丸善）等を参考にすることができる。
【０１５７】
二次イオン質量分析法は、１０−８Ｐａ程度の高真空下で一次イオンと呼ばれるイオンビームを試料表面に照射しスパッタリングを行う。それにより放出された構成粒子の中で、二次イオンを質量分析することにより表面に存在する元素を分析する方法である。表面をスパッタし、削り取っていく破壊分析ではあるが、表面からμｍ以上の深さまでの元素の濃度変化を分析することが可能である。
【０１５８】
一次イオンとしては、たとえば、Ｃｓ＋、Ｉｎ＋、Ｇａ＋等の金属イオン種が好ましいが、どのイオン種を用いるのが好ましいかは測定対象元素によって使い分けられる。
【０１５９】
本発明では、具体的にはＰｈｙｓｉｃａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ製のＡＤＥＰＴ１０１０を使用して、一次イオン種は、Ｃｓ＋、一次イオンの加速電圧は２ｋＶの条件で有機ＥＬ素子内の深さ方向における各種元素の分布量を測定した。
【０１６０】
隣接層とは、ホスト化合物および発光ドーパントを含有する発光層に隣接する、発光層とは異なる機能を有する層であり、当該隣接層は陽極と発光層の間でも陰極と発光層の間でもよい。隣接層に特に制限はないが、たとえば、正孔注入層（陽極バッファー層）、電子注入層（陰極バッファー層）、正孔阻止層、電子阻止層、正孔輸送層、電子輸送層、中間層であり、キャリアの発光層への移動を容易にするために、隣接層は電子輸送層あるいは正孔輸送層が好ましい。
【０１６１】
上記のようにして発光層を形成した場合、発光輝度の低下および駆動電圧の上昇を抑えることができた。
その理由としては定かではないが、隣接層との界面付近を発光層内に含まれる全発光ドーパントの平均濃度に対して５０％以上の平均濃度とすることで、キャリアの注入を阻害する要因が除かれ、発光輝度の低下および駆動電圧の上昇が抑制され、低電圧での駆動が可能になったと推定している。
【０１６２】
本発明において、ホスト化合物は２種以上用いてもよい。２種以上のホスト化合物を組み合わせることで、凝集や結晶化による発光効率の低下を防ぐことができるだけでなく、再結合効率を上げることができ、発光効率を改善することができる。
【０１６３】
すなわち、異なるエネルギー準位を持つ２種以上のホスト化合物を共存させることで、それぞれのホスト化合物のＬＵＭＯ（もしくはＨＯＭＯ）エネルギー準位が影響を及ぼし、単一のホスト化合物からなる場合やＬＵＭＯ（もしくはＨＯＭＯ）エネルギー準位を考慮せずにホスト化合物を複数用いた場合に比べて、キャリアトラップとホッピングのバランスがとれ、擬似的に広いエネルギーバンドを形成したようなＬＵＭＯ（もしくはＨＯＭＯ）の役割を持たせることができ、その結果、発光ドーパントへのエネルギー遷移が容易になり、ホールと電子との再結合効率が高まり、発光効率が向上すると考えられる。
【０１６４】
さらに、擬似的に広いエネルギーバンドを形成したようなホスト化合物のＬＵＭＯ（もしくはＨＯＭＯ）エネルギー準位は、隣接した電子（もしくは正孔）輸送層等からのキャリア移動が容易になるだけでなく、ＬＵＭＯ（もしくはＨＯＭＯ）エネルギー準位が異なる複数のリン光発光ドーパントへのキャリア移動が容易になるという特徴も合わせ持つ。
したがって、異なる有機層を接合した際に発生するエネルギー障壁による注入阻害を最小化できるだけでなく、キャリア注入されたホスト化合物から異なるエネルギー準位を持つ複数の発光ドーパントへのキャリア移動時に問題となるキャリアトラップの問題を最小化することができ、再結合確率の向上、さらには再結合領域の拡大により、発光効率の向上と長寿命化を同時に達成できる点で優れている。
【０１６５】
これら２種以上のホスト化合物のＬＵＭＯ（もしくはＨＯＭＯ）エネルギー準位の絶対値は特に限定はされないが、それぞれのＬＵＭＯエネルギー準位の絶対値の差が、０．１〜１．０ｅＶであることが好ましく、０．２〜１．０ｅＶであることがより好ましい。ＬＵＭＯエネルギー準位の絶対値の差が、０．１ｅＶより小さい場合には、上述の再結合確率向上の効果が小さく、１．０ｅＶより大きい場合には、逆に電荷の注入効率が悪くなることが考えられる。
【０１６６】
また、本発明において発光ドーパントの分子ファンデルワールス体積に対し、異なる分子ファンデルワールス体積を持つ複数のホスト分子を混合させてもよい。ドーパント分子の大きさによっては、再結合確率、ひいては発光効率が異なっており、発光色の調整や寿命後の色変化に対する調整が困難であったが、発光ドーパント分子の間に異なる分子ファンデルワールス体積を持つ複数のホスト化合物を介在させることにより、上記問題を解決できると考えられる。
【０１６７】
さらに、異なる分子ファンデルワールス体積を持つ複数の発光ドーパントと複数のホスト化合物が共存することで、層内の分子充填率が高まり、結果として発光を阻害する残留溶媒分子等の不純物が存在しにくい高密度な膜形成が可能となるだけではなく、同一分子との相互作用確率を低減することができるため、発光効率を下げる原因となる結晶化を生じさせにくいと考えられる。
【０１６８】
発光ドーパントの分子ファンデルワールス体積およびホスト化合物のファンデルワールス体積の上記関係から、少なくとも当該ホスト化合物間の分子ファンデルワールス体積の差が１０Å３以上であることが好ましい。これにより、分子充填による電気的劣化改善の効果が得られると考えられる。
【０１６９】
本発明において、分子ファンデルワールス体積とは、分子を構成する原子をファンデルワールス半径の球に置き換えて、該球を分子の形に配列したときの分子の表面より内側の体積を指す。
ところで、分子性結晶における平衡分子間隔、すなわち分子間相互作用のポテンシャル曲線の極小点における分子間隔をファンデルワールス距離と言うが、二つの分子をその距離以内に近接させるには非常に大きな力を必要とする。この意味で分子を一定の体積と形を持った剛体と考えることは妥当であり、また分子内の各原子がそれぞれ固有の半径の球状体積を占めると仮定することが一般的になされていることから、これら原子に固有の半径をファンデルワールス半径と呼ぶ。
【０１７０】
これらのホスト化合物を複数混合する方法は、単色の発光素子においても有効であるが、異なる発光波長の発光ドーパントを複数含む白色発光素子においてとりわけ好適である。
【０１７１】
なお、発光ドーパントおよびホスト化合物の分子ファンデルワールス体積は、分子軌道計算支援ソフト「Ｔｅｎｃｕｂｅ／ＷＭ」で求めた値である。
【０１７２】
（エネルギー準位）
ＬＵＭＯとは化合物の最低空分子軌道である。そして、ＬＵＭＯエネルギー準位とは、真空準位にある電子が化合物のＬＵＭＯに落ちて安定化するエネルギーであり、真空準位を０としたときのエネルギーで定義される。
【０１７３】
ＨＯＭＯとは化合物の最高被占分子軌道である。そして、ＨＯＭＯエネルギー準位とは、ＨＯＭＯにある電子を、真空準位に移動させるのに要するエネルギーに「−１」を掛けて得られた値で定義される。
【０１７４】
本発明において、ＨＯＭＯエネルギー準位およびＬＵＭＯエネルギー準位の値は、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．）を用いて計算した時の値であり、キーワードとしてＢ３ＬＹＰ／ＬａｎＬ２ＤＺ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）と定義する。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。
【０１７５】
また、本発明者等は、発光層の形成において、特にホスト化合物の分子量が、塗布成膜後の発光層のＸ線小角散乱測定で低分子有機物による散乱線のギニエプロットの傾きが緩い、すなわち凝集や空隙の少ない、蒸着膜で形成されたような材料が分散された薄膜を形成することができ、得られる有機ＥＬ素子の特性（パワー効率および発光寿命）との関係において、ある好ましい関係があることを見出した。
発光層中の低分子有機物、特にホスト化合物の分子量としては、好ましくは４００〜２０００の範囲であり、さらに好ましくは４００〜８００の範囲である。
ここでいう「分子量」とは、従来公知の質量スペクトルを用いて得られるが、高分子（たとえば、分子量が１００００以上のもの）については、従来公知のＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）を用いて測定したものである。
【０１７６】
発光層のＸ線小角散乱の測定には、たとえば、株式会社リガク製ナノスケールＸ線構造評価装置ＮＡＮＯ−Ｖｉｅｗｅｒのような汎用装置を用いてもよく、好ましくは、ＫＥＫ／ＰＦ、ＳＰ−ｒｉｎｇ８、ＳＡＧＡ−ＬＳのような大型放射光施設を利用したＸ線小角散乱装置を用いることができる。その測定条件を下記に示す。
【０１７７】
Ｘ線としてＳＰ−ｒｉｎｇ８の放射光を用い、波長１Åで薄膜試料に照射した。
測定にはＨＵＢＥＲ製多軸回折装置を用い、Ｘ線入射角θは０．２°で固定して薄膜試料に照射し、検出器はシンチレーションカウンターを用いて１〜４３°までの散乱線測定を行った。
【０１７８】
これら得られたＸ線小角散乱データの解析にはリガク社製粒径・空孔径解析ソフトウェアＮＡＮＯ−Ｓｏｌｖｅｒを用いた。
Ｘ線を物質に入射すると、それを構成している各々の原子のもつ電子雲により一部が散乱される。散乱角の小さい範囲（本発明では１〜８°）からは、数ｎｍ〜数百ｎｍの空間レベルの情報を得ることができ、これを利用した構造評価がＸ線小角散乱である。
Ｘ線小角散乱のプロファイルでは散乱角θの代わりに、一般に散乱ベクトルｑが用いられる。ｑは下記式（ｉ）で与えられる。
【０１７９】
ｑ＝（４π／λ）ｓｉｎθ  …  （ｉ）
式（ｉ）中、「λ」はＸ線の波長、「θ」は散乱角を表す。
【０１８０】
ｑの小さな領域はギニエ（Ｇｕｎｉｅｒ）領域、大きな領域はポロド（Ｐｏｒｏｄ）領域と呼ばれ、前者からはより大きな空間的情報、粒子分散状態や長周期構造、後者からはより小さな領域の情報、高分子の重合状態、分散粒子の表面形状、蛋白質の構造解析等を得ることができる。
【０１８１】
Ｘ線小角散乱において粒子解析を行う場合、ギニエプロットが一般的に用いられる。
粒径分布が比較的小さく、マトリックス中で粒子同士の相互作用が小さい場合、散乱強度Ｉ（ｑ）は式（ii）で表される。
【０１８２】
Ｉ（ｑ）＝Ｉ（０）ｅｘｐ（−ｑ＾２＊Ｒｇ＾２／３）  …  （ii）
式（ii）中、「Ｉ（ｑ）」は散乱強度、「Ｒｇ」は慣性半径を表す。
【０１８３】
この式はギニエの法則と呼ばれ、ｑ＾２に対し散乱強度Ｉ（ｑ）をプロットした場合、その傾きは散乱体の慣性半径に依存することになる。すなわち膜内での分子密度の異なる凝集クラスターや空隙の大きさの情報が含まれている。
一般的に散乱体の粒子が小さく、均一に分散されている場合、このギニエプロットの傾きは緩くなり、粒子が大きく編在しているような場合、傾きが急になることが知られている。
【０１８４】
次に、本発明の有機ＥＬ素子の構成層として用いられる、注入層、阻止層、正孔輸送層、電子輸送層等について説明する。
【０１８５】
《正孔注入層３》
本発明にかかる正孔注入層（「陽極バッファー層」ともいう）とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために陽極と発光層との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いる。
本発明において正孔注入層は必要に応じて設けられ、上記のように陽極と発光層又は陽極と正孔輸送層との間に存在させてもよい。
【０１８６】
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、正孔注入層に用いられる材料としては、たとえば、後述の正孔輸送層に用いられる材料等が挙げられる。
中でも、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニン誘導体、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ヘキサアザトリフェニレン誘導体、酸化バナジウムに代表される金属酸化物、アモルファスカーボン、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、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、トリアリールアミン誘導体等が好ましい。
上記の正孔注入層に用いられる材料は、単独で用いてもよく、また複数種を併用して用いてもよい。
【０１８７】
《電子注入層７》
本発明にかかる電子注入層（「陰極バッファー層」ともいう）とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために陰極と発光層との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いる。
本発明において電子注入層は必要に応じて設けられ、上記のように陰極と発光層との間、又は陰極と電子輸送層との間に存在させてもよい。
【０１８８】
電子注入層はごく薄い膜であることが好ましく、素材にもよるがその膜厚は０．１〜５ｎｍの範囲が好ましい。また、構成材料が断続的に存在する不均一な膜であってもよい。
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、電子注入層に好ましく用いられる材料の具体例としては、ストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム等に代表されるアルカリ金属化合物、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム等に代表されるアルカリ土類金属化合物、酸化アルミニウムに代表される金属酸化物、リチウム８−ヒドロキシキノレート（Ｌｉｑ）等に代表される金属錯体等が挙げられる。また、後述の電子輸送材料を用いることも可能である。
また、上記の電子注入層に用いられる材料は、単独で用いてもよく、複数種を併用して用いてもよい。
【０１８９】
《正孔阻止層》
正孔阻止層とは、広い意味では電子輸送層の機能を有する層であり、好ましくは電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が小さい材料からなり、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、後述する電子輸送層の構成を必要に応じて、本発明に係る正孔阻止層として用いることができる。
本発明の有機ＥＬ素子に設ける正孔阻止層は、発光層の陰極側に隣接して設けられることが好ましい。
本発明にかかる正孔阻止層の膜厚としては、好ましくは３〜１００ｎｍの範囲であり、さらに好ましくは５〜３０ｎｍの範囲である。
正孔阻止層に用いられる材料としては、後述の電子輸送層に用いられる材料が好ましく用いられ、また、前述のホスト化合物として用いられる材料も正孔阻止層に好ましく用いられる。
【０１９０】
《電子阻止層》
電子阻止層とは、広い意味では正孔輸送層の機能を有する層であり、好ましくは正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が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。
また、後述する正孔輸送層の構成を必要に応じて、本発明にかかる電子阻止層として用いることができる。
本発明の有機ＥＬ素子に設ける電子阻止層は、発光層の陽極側に隣接して設けられることが好ましい。
本発明に係る電子阻止層の膜厚としては、好ましくは３〜１００ｎｍの範囲であり、更に好ましくは５〜３０ｎｍの範囲である。
電子阻止層に用いられる材料としては、後述の正孔輸送層に用いられる材料が好ましく用いられ、また、前述のホスト化合物として用いられる材料も電子阻止層に好ましく用いられる。
【０１９１】
《正孔輸送層４》
本発明において正孔輸送層とは、正孔を輸送する機能を有する材料からなり、陽極より注入された正孔を発光層に伝達する機能を有していればよい。
本発明の正孔輸送層の総膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍの範囲であり、より好ましくは２〜５００ｎｍであり、さらに好ましくは５〜２００ｎｍである。
【０１９２】
正孔輸送層に用いられる材料（以下、正孔輸送材料という）としては、正孔の注入性または輸送性、電子の障壁性のいずれかを有していればよく、従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。
たとえば、ポルフィリン誘導体、フタロシアニン誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、トリアリールアミン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、イソインドール誘導体、アントラセンやナフタレン等のアセン系誘導体、フルオレン誘導体、フルオレノン誘導体、、およびポリビニルカルバゾール、芳香族アミンを主鎖または側鎖に導入した高分子材料またはオリゴマー、ポリシラン、導電性ポリマーまたはオリゴマー（たとえば、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ、アニリン系共重合体、ポリアニリン、ポリチオフェン等）等が挙げられる。
トリアリールアミン誘導体としては、αＮＰＤに代表されるベンジジン型や、ＭＴＤＡＴＡに代表されるスターバースト型、トリアリールアミン連結コア部にフルオレンやアントラセンを有する化合物等が挙げられる。
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ヘキサ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。
【０１９３】
さらに、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。
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、いわゆるｐ型正孔輸送材料やｐ型−Ｓｉ、ｐ型−ＳｉＣ等の無機化合物を用いることもできる。さらに、Ｉｒ（ｐｐｙ）３に代表されるような中心金属にＩｒやＰｔを有するオルトメタル化有機金属錯体も好ましく用いられる。
【０１９４】
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、トリアリールアミン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、アザトリフェニレン誘導体、有機金属錯体、芳香族アミンを主鎖または側鎖に導入した高分子材料またはオリゴマー等が好ましく用いられる。
【０１９５】
本発明の有機ＥＬ素子に用いられる、公知の好ましい正孔輸送材料の具体例としては、上記で挙げた文献の他、以下の文献に記載の化合物等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
たとえば、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．６９，２１６０（１９９６）、Ｊ．Ｌｕｍｉｎ．７２−７４，９８５（１９９７）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７８，６７３（２００１）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．９０，１８３５０３（２００７）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．９０，１８３５０３（２００７）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５１，９１３（１９８７）、Ｓｙｎｔｈ．Ｍｅｔ．８７，１７１（１９９７）、Ｓｙｎｔｈ．Ｍｅｔ．９１，２０９（１９９７）、Ｓｙｎｔｈ．Ｍｅｔ．１１１，４２１（２０００）、ＳＩＤ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  Ｄｉｇｅｓｔ，３７，９２３（２００６）、Ｊ．Ｍａｔｅｒ．Ｃｈｅｒｎ．３，３１９（１９９３）、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．６，６７７（１９９４）、Ｃｈｅｒｎ．Ｍａｔｅｒ．１５，３１４８（２００３）、米国特許出願公開第２００３／０１６２０５３号明細書、米国特許出願公開第２００２／０１５８２４２号明細書、米国特許出願公開第２００６／０２４０２７９号明細書、米国特許出願公開第２００８／０２２０２６５号明細書、米国特許第５０６１５６９号明細書、国際公開第２００７／００２６８３号、国際公開第２００９／０１８００９号、欧州特許出願公開第０６５０９５５号明細書、米国特許出願公開第２００８／０１２４５７２号明細書、米国特許出願公開第２００７／０２７８９３８号明細書、米国特許出願公開第２００８／０１０６１９０号明細書、米国特許出願公開第２００８／００１８２２１号明細書、国際公開第２０１２／１１５０３４号、特表２００３−５１９４３２号公報、特開２００６−１３５１４５号公報、米国特許出願公開第２０１３／００４９５７６号明細書等である。
正孔輸送材料は、単独で用いてもよく、また複数種を併用して用いてもよい。
【０１９６】
《電子輸送層６》
本発明において電子輸送層とは、電子を輸送する機能を有する材料からなり、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い。
本発明の電子輸送層の総膜厚については特に制限はないが、通常は２ｎｍ〜５μｍの範囲であり、より好ましくは２〜５００ｎｍであり、さらに好ましくは５〜２００ｎｍである。
また、有機ＥＬ素子においては発光層で生じた光を電極から取り出す際、発光層から直接取り出される光と、光を取り出す電極と対極に位置する電極によって反射されてから取り出される光とが干渉を起こすことが知られている。光が陰極で反射される場合は、電子輸送層の総膜厚を数ｎｍ〜数μｍの間で適宜調整することにより、この干渉効果を効率的に利用することが可能である。
一方で、電子輸送層の膜厚を厚くすると電圧が上昇しやすくなるため、特に膜厚が厚い場合においては、電子輸送層の電子移動度は１０−５ｃｍ２／Ｖｓ以上であることが好ましい。
【０１９７】
電子輸送層に用いられる材料（以下、電子輸送材料という）としては、電子の注入性または輸送性、正孔の障壁性のいずれかを有していればよく、従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。
たとえば、含窒素芳香族複素環誘導体（カルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体（カルバゾール環を構成する炭素原子の１つ以上が窒素原子に置換されたもの）、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、ピリダジン誘導体、トリアジン誘導体、キノリン誘導体、キノキサリン誘導体、フェナントロリン誘導体、アザトリフェニレン誘導体、オキサゾール誘導体、チアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、ベンズオキサゾール誘導体、ベンズチアゾール誘導体等）、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、シロール誘導体、芳香族炭化水素環誘導体（ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、トリフェニレン等）等が挙げられる。
また、配位子にキノリノール骨格やジベンゾキノリノール骨格を有する金属錯体、たとえば、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又は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。また、発光層の材料としても用いられるジスチリルピラジン誘導体も、電子輸送材料として用いることができるし、正孔注入層、正孔輸送層と同様にｎ型−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。
また、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。
【０１９８】
本発明にかかる電子輸送層においては、電子輸送層にドープ材をゲスト材料としてドープして、ｎ性の高い（電子リッチ）電子輸送層を形成してもよい。ドープ材としては、金属錯体やハロゲン化金属など金属化合物等のｎ型ドーパントが挙げられる。このような構成の電子輸送層の具体例としては、たとえば、特開平４−２９７０７６号公報、同１０−２７０１７２号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等の文献に記載されたものが挙げられる。
【０１９９】
本発明の有機ＥＬ素子に用いられる、公知の好ましい電子輸送材料の具体例としては、以下の文献に記載の化合物等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
たとえば、米国特許第６５２８１８７号明細書、米国特許第７２３０１０７号明細書、米国特許出願公開第２００５／００２５９９３号明細書、米国特許出願公開第２００４／００３６０７７号明細書、米国特許出願公開第２００９／０１１５３１６号明細書、米国特許出願公開第２００９／０１０１８７０号明細書、米国特許出願公開第２００９／０１７９５５４号明細書、国際公開第２００３／０６０９５６号、国際公開第２００８／１３２０８５号、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７５，４（１９９９）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７９，４４９（２００１）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．８１，１６２（２００２）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．８１，１６２（２００２）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７９，１５６（２００１）、米国特許第７９６４２９３号明細書、米国特許出願公開第２００９／０３０２０２号明細書、国際公開第２００４０８０９７５号 、国際公開第２００４０６３１５９号、国際公開第２００５／０８５３８７号、国際公開第２００６／０６７９３１号、国際公開第２００７／０８６５５２号、国際公開第２００８／１１４６９０号、国際公開第２００９／０６９４４２号、国際公開第２００９／０６６７７９号、国際公開第２００９／０５４２５３号、国際公開第２０１１／０８６９３５号、国際公開第２０１０／１５０５９３号、国際公開第２０１０／０４７７０７号、欧州特許出願公開第２３１１８２６号明細書、特開２０１０−２５１６７５号公報、特開２００９−２０９１３３号公報、特開２００９−１２４１１４号公報、特開２００８−２７７８１０号公報、特開２００６−１５６４４５号公報、特開２００５−３４０１２２号公報、特開２００３−４５６６２号公報、特開２００３−３１３６７号公報、特開２００３−２８２２７０号公報、国際公開第２０１２／１１５０３４号等である。
【０２００】
本発明におけるより好ましい電子輸送材料としては、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、トリアジン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、カルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体、ベンズイミダゾール誘導体が挙げられる。
電子輸送材料は、単独で用いてもよく、また複数種を併用して用いてもよい。
【０２０１】
《陽極２》
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、電気伝導性化合物およ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。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。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。さらに膜厚は材料にもよるが、通常は、１０〜１０００ｎｍの範囲であり、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【０２０２】
《陰極８》
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、電気伝導性化合物およ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、電子注入性およ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、たとえば、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。
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の範囲内、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。
【０２０３】
また、陰極に上記金属を１〜２０ｎｍの範囲内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。
【０２０４】
《支持基板１》
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、支持体等ともいう。）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。
【０２０５】
樹脂フィルムとしては、たとえば、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、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。
【０２０６】
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、さらには、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が、１０−３ｃｍ３／（ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ）以下、水蒸気透過度が１０−３ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下の高バリア性フィルムであることが好ましく、前記の水蒸気透過度が１０−５ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下であることがさらに好ましい。
【０２０７】
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、たとえば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。さらに、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。
【０２０８】
バリア膜の形成方法については特に限定はなく、たとえば、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。
【０２０９】
不透明な支持基板としては、たとえば、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。
【０２１０】
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、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。
【０２１１】
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。
【０２１２】
《封止》
本発明に用いられる封止手段としては、たとえば、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。
【０２１３】
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いればよく、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。
【０２１４】
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、ゲルマニウムおよ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。
【０２１５】
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。さらには、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、１×１０−３ｃｍ３／（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。
【０２１６】
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。
【０２１７】
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および熱硬化型接着剤、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、エポキシ系等の熱および化学硬化型（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。
【０２１８】
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、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。
【０２１９】
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、たとえば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。さらに、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、たとえば真空蒸着法、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。
【０２２０】
封止部材と有機ＥＬ素子の表示領域との間隙には、気相および液相では、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。
【０２２１】
吸湿性化合物としては、たとえば、金属酸化物（たとえば、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（たとえば、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（たとえば、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（たとえば、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、金属ハロゲン化物および過塩素酸類においては無水塩が好適に用いられる。
【０２２２】
《保護膜、保護板》
有機層を挟み支持基板と対向する側の封止膜、あるいは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、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。
【０２２３】
《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の範囲内程度）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。
【０２２４】
この光の取り出しの効率を向上させる手法としては、たとえば、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（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。
【０２２５】
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。
【０２２６】
本発明はこれらの手段を組み合わせることにより、さら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。
【０２２７】
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。
【０２２８】
低屈折率層としては、たとえば、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の範囲内程度であるので、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。
【０２２９】
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。
【０２３０】
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、いずれかの層間若しくは、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。
【０２３１】
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。
【０２３２】
回折格子を導入する位置としては前述のとおり、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。
【０２３３】
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倍の範囲内程度が好ましい。
【０２３４】
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。
【０２３５】
《集光シート》
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、支持基板の光取出し側に、たとえば、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、いわゆる集光シートと組み合わせることにより、特定方向、たとえば、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。
【０２３６】
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二次元に配列する。一辺は１０〜１００μｍの範囲内が好ましい。これより小さくなると回折の効果が発生して色付き、大きすぎると厚さが厚くなり好ましくない。
【０２３７】
集光シートとしては、たとえば、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、たとえば、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、たとえば、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。
【０２３８】
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。たとえば、（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。
【０２３９】
《有機ＥＬ素子の作製方法》
本発明の有機ＥＬ素子の作製方法の一例として、陽極／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素子の作製法を説明する。
【０２４０】
まず、適当な基体上に所望の電極物質、たとえば、陽極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲内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。
【０２４１】
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、電子注入層の有機化合物薄膜を形成させる。
【０２４２】
これら各層の形成方法としては、蒸着法、ウェットプロセス（スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法）等があるが、本発明においては、上記一般式（１）〜（５）のいずれかで表されるイリジウム錯体および上記一般式（Ａ）で表されるホスト化合物を含む有機化合物層においては、ウェットプロセスにより成膜され、特に、発光層の形成に好適に用いられる。
また、他の有機化合物層においても、均質な膜が得られやすく、素材が任意の比率で混合でき、かつピンホールが生成しにくい等の点から、ウェットプロセスが好ましく、中でも、スピンコート法、インクジェット法、印刷法等の塗布法による成膜が好ましい。
【０２４３】
本発明にかかる有機ＥＬ材料を溶解または分散する液媒体としては、たとえば、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。
【０２４４】
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、たとえば、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。
【０２４５】
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多色の表示装置に、直流電圧を印加する場合には陽極を＋、陰極を−の極性として電圧２〜４０Ｖの範囲内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。
【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、たとえば、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。
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。
【０２４７】
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るものではない。なお、実施例において「部」あるいは「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」あるいは「質量％」を表す。
【実施例１】
【０２４８】
《有機ＥＬ素子の作製》
（１）有機ＥＬ素子（サンプル）１−１の作製
（１．１）ガスバリア性の可撓性フィルムの作製
可撓性フィルムとして、ポリエチレンナフタレートフィルム（帝人デュポン社製フィルム、以下、ＰＥＮと略記する）の陽極を形成する側の全面に、特開２００４−６８１４３号公報に記載の構成からなる大気圧プラズマ放電処理装置を用いて、連続して可撓性フィルム上に、ＳｉＯｘからなる無機物のガスバリア膜を厚さ５００ｎｍとなるように形成し、酸素透過度０．００１ｃｍ３／（ｍ２・２４ｈ）以下、水蒸気透過度０．００１ｇ／(ｍ２・２４ｈ）以下のガスバリア性の可撓性フィルムを作製した。【０２４９】
（１．２）陽極の形成
準備したガスバリア性の可撓性フィルム上に厚さ１２０ｎｍのＩＴＯ（インジウムチンオキシド）をスパッタ法により成膜し、フォトリソグラフィー法によりパターニングを行い、陽極を形成した。
なお、パターンは、発光面積が５０ｍｍ平方になるようなパターンとした。【０２５０】
（１．３）正孔注入層の形成
パターニング後のＩＴＯ基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。この基板上に、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と略記、Ｂａｙｅｒ製、Ｂａｙｔｒｏｎ  Ｐ  Ａｌ  ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を３０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により成膜した後、２００℃にて１時間乾燥し、膜厚３０ｎｍの正孔注入層を設けた。【０２５１】
（１．４）正孔輸送層の形成
この基板を、窒素ガス（グレードＧ１）を用いた窒素雰囲気下に移し、下記組成の正孔輸送層組成物を、１５００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により成膜した後、１６０℃で３０分間保持し、膜厚３０ｎｍの正孔輸送層とした。【０２５２】
＜正孔輸送層組成物＞
正孔輸送材料用高分子化合物（６０）（重量平均分子量Ｍｗ＝８００００）
５質量部
クロロベンゼン                                    １０００質量部【０２５３】
【化５０】
2013168534.tif 000052
【０２５４】
（１．５）発光層の形成
次いで、下記組成の発光層組成物を１５００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法によりそれぞれ成膜した後、１２０℃で３０分間保持し膜厚５０ｎｍの発光層をそれぞれ形成した。【０２５５】
＜発光層組成物＞
ＯＣ−２９（ホスト化合物の具体例）                ８．７８質量部
ＤＰ−１（リン光発光ドーパントの具体例）          ３．０１質量部
酢酸イソプロピル                                  ２０００質量部【０２５６】
（１．６）電子輸送層の形成
続いて、２０ｍｇの下記化合物Ａを４ｍｌのテトラフルオロプロパノール（ＴＦＰＯ）に溶解した溶液を、１５００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により成膜した後、１２０℃で３０分間保持し、膜厚３０ｎｍの電子輸送層とした。【０２５７】
【化５１】
2013168534.tif 000053
【０２５８】
（１．７）電子注入層、陰極の形成
続いて、基板を大気に曝露することなく真空蒸着装置へ取り付けた。また、モリブデン製抵抗加熱ボートにフッ化ナトリウムおよびフッ化カリウムを入れたものを真空蒸着装置に取り付け、真空槽を４×１０−５Ｐａまで減圧した後、前記ボートに通電して加熱してフッ化ナトリウムを０．０２ｎｍ／秒で前記電子輸送層上に膜厚１ｎｍの薄膜を形成し、続けて同様にフッ化カリウムを０．０２ｎｍ／秒でフッ化ナトリウム上に膜厚１．５ｎｍの電子注入層を形成した。
引き続き、アルミニウムを蒸着して厚さ１００ｎｍの陰極を形成した。【０２５９】
（１．８）封止および有機ＥＬ素子の作製
引き続き、市販のロールラミネート装置を用いて封止部材を接着し、有機ＥＬ素子のサンプル１−１を製作した。【０２６０】
詳しくは、封止部材として、可撓性の厚み３０μｍのアルミニウム箔（東洋アルミニウム株式会社製）に、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（１２μｍ厚）をドライラミネーション用の接着剤（２液反応型のウレタン系接着剤）を用いラミネートした（接着剤層の厚み１．５μｍ）ものを用いた。【０２６１】
アルミニウム面に封止用接着剤として、熱硬化性接着剤を、ディスペンサーを使用してアルミ箔の接着面（つや面）に沿って厚み２０μｍで均一に塗布した。これを１００Ｐａ以下の真空下で１２時間乾燥させた。さらに露点温度が−８０℃以下、酸素濃度０．８ｐｐｍの窒素雰囲気下へ移動し、１２時間以上乾燥させ、封止用接着剤の含水率を１００ｐｐｍ以下となるように調整した。
熱硬化接着剤としては下記の（Ａ）〜（Ｃ）を混合したエポキシ系接着剤を用いた。【０２６２】
（Ａ）ビスフェノールＡジグリシジルエーテル（ＤＧＥＢＡ）
（Ｂ）ジシアンジアミド（ＤＩＣＹ）
（Ｃ）エポキシアダクト系硬化促進剤【０２６３】
以上のようにして、封止基板を、取り出し電極および電極リードの接合部を覆うようにして密着・配置して、圧着ロールを用いて厚着条件、圧着ロール温度１２０℃、圧力０．５ＭＰａ、装置速度０．３ｍ／ｍｉｎで密着封止して、サンプル１を作製した。【０２６４】
（２）有機ＥＬ素子（サンプル）１−２〜１−１８の作製
サンプル１の作製において、リン光発光ドーパント、ホスト化合物および混合モル比を表１に記載のとおりに変更した以外は同様にして、有機ＥＬ素子のサンプル１−２〜１−１８を作製した。【０２６５】
【化５２】
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【０２６６】
《有機ＥＬ素子の評価》
サンプル１−１〜１−１８に対し、下記の各評価を行った。【０２６７】
（１）塗布液の析出性評価
各サンプルの発光層の塗布液を３日間放置した後に、目視による析出評価を行った。
評価結果を表１に示す。
表１中、各判断基準の定義は下記のとおりとした。【０２６８】
◎：無色透明であり析出が全くない
○：塗布液容器に若干粒が見られるが、再撹拌するとすぐに問題なく溶ける
△：塗布液容器に粒が確認され、５分以上再撹拌をしなければ溶けない
×：塗布液が白濁し、再撹拌しても全く溶けない【０２６９】
（２）膜中の溶媒含有量評価
各サンプルの発光層の形成方法と同様にして、シリコンウェハー上に発光層を形成し、熱脱離スペクトル測定装置「ＴＤＳ１２００（電子科学株式会社製）」を使用し、単位面積当たりの溶媒脱離量から膜中の溶媒含有量を求めた。
評価結果を表１に示す。
なお、溶媒含有量はサンプル１−１５の溶媒含有量を１００とする相対値で表した。
表１中、数値が小さいほど、高効率であり、連続駆動安定性にも優れていることを示している。【０２７０】
（３）駆動電圧および発光効率の測定
各サンプルに対し、室温（約２３〜２５℃の範囲内）で、２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流密度条件下による点灯を行い、分光放射輝度計ＣＳ−２０００（コニカミノルタセンシング社製）を用いて、各サンプルの発光輝度を測定し、当該電流値における駆動電圧および発光効率（外部取り出し効率）を求めた。
評価結果を表１に示す。
なお、駆動電圧および発光効率はサンプル１−１５の駆動電圧および発光効率を１００とする相対値で表した。
表１中、駆動電圧の数値が小さいほど、また、発光効率の数値が大きいほど、低電力駆動、高効率であり優れていることを示している。【０２７１】
（４）連続駆動安定性（半減寿命）の評価
各サンプルを半径５ｃｍの円柱に巻きつけ、その後各サンプルを折り曲げた状態で連続駆動させ、上記分光放射輝度計ＣＳ−２０００を用いて輝度を測定し、測定した輝度が半減する時間（ＬＴ５０）を求めた。駆動条件は、連続駆動開始時に４０００ｃｄ／ｍ２となる電流値とした。
評価結果を表１に示す。
なお、半減寿命はサンプル１−１５の半減寿命を１００とする相対値で表した。
表１中、数値が大きいほど、連続駆動安定性に優れている（長寿命である）ことを示している。【０２７２】
【表１】
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【０２７３】
（５）まとめ
表１に示すとおり、本発明のサンプル１−１〜１−１４は、比較例のサンプル１−１５〜１−１８と比較して、素子材料の析出、溶媒含有量、発光効率、駆動電圧および寿命において、優れていることが明らかである。
以上から、ウェットプロセスにより成膜された発光層に、一般式（１）で表されるイリジウム錯体と、一般式（Ａ）で表されるホスト化合物とを含有させることが有用であることがわかる。【０２７４】
特に、本発明における有機ＥＬ素子は、表示装置および照明装置に用いた場合、有用であることがわかる。
【実施例２】
【０２７５】
《白色有機ＥＬ素子の作製》
（１）白色有機ＥＬ素子（サンプル）２−１の作製
サンプル１−１の作製において、発光層組成物を下記のように変更した以外は同様にして、白色有機ＥＬ素子のサンプル２−１を作製した。【０２７６】
＜発光層組成物＞
ＯＣ−２９（ホスト化合物の具体例）                  ８．７８質量部
ＤＰ−１（リン光発光ドーパントの具体例）            ３．０１質量部
Ｄ−６７（従来公知の発光ドーパントの具体例）        ０．０５質量部
Ｄ−７５（従来公知の発光ドーパントの具体例）        ０．０５質量部
酢酸イソプロピル                                    ２０００質量部【０２７７】
（２）白色有機ＥＬ素子（サンプル）２−２〜２−４の作製
サンプル２−１の作製において、ドーパント（ＤＰ−１）および混合モル比を表２に記載のとおりに変更した以外は同様にして、白色有機ＥＬ素子のサンプル２−２〜２−４を作製した。
なお、混合モル比は従来公知の発光ドーパントを除くリン光発光ドーパントとホスト化合物との混合モル比を表している。【０２７８】
《白色有機ＥＬ素子の評価》
サンプル２−１〜２−４に対し、実施例１と同様に評価を行った。
評価結果を表２に示す。
なお、評価結果はサンプル２−３の値を１００とする相対値で表した。【０２７９】
【表２】
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【０２８０】
表２に示すとおり、本発明のサンプル２−１，２−２は、比較例のサンプル２−３，２−４と比較して、素子材料の析出、溶媒含有量、発光効率、駆動電圧および寿命において、優れていることが明らかである。
【産業上の利用可能性】
【０２８１】
本発明は、発光ドーパント同士の凝集・結晶化を抑制し、駆動電圧、発光効率、発光寿命および溶解性に優れた有機ＥＬ素子を提供するのに、特に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【０２８２】
１  支持基板
２  陽極
３  正孔注入層
４  正孔輸送層
５  発光層
６  電子輸送層
７  電子注入層
８  陰極
９  封止用接着剤
１０  封止部材
２０  積層体
１００  有機ＥＬ素子
【図１】
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【国際調査報告】
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