(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも1層の発光層を含む有機層を有する有機ルミネッセンス素子であって、該有
機層の少なくとも1層が、下記一般式（１）で表される金属錯体を含有することを特徴と
する有機エレクトロルミネッセンス素子。
一般式（１）
ＭＬ１・Ｌ２・（Ｌ３）ｎ
〔式中、ＭＬ１は、下記一般式（２）で表される部分構造を表し、Ｍは、元素周期表における８〜１０族の金属原子を表す。Ｌ１〜Ｌ３は、各々２価の配位子を表し、Ｌ１〜Ｌ３は同一であっても異なっていてもよく、互いに結合していてもよい。ｎは、１又は０を表す。〕
【化１】
0005849853.tif 000105
〔式中、Ｘは、炭素原子又は窒素原子を表す。Ａ１は、Ｘ−Ｃとともに５員もしくは６員の芳香族炭化水素環又は芳香族複素環を形成するのに必要な原子群を表す。Ａ２は、Ｎ−Ｃ−Ｎと共に５員の芳香族複素環を形成するのに必要な原子群を表す。Ａ３は、Ｃ−Ｃ−Ｃと共に６員の芳香族炭化水素環又は芳香族複素環を形成するのに必要な原子郡を表す。Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、それぞれＡ１、Ａ２及びＡ３に置換可能な置換基を表す。ｎ１は０〜４の整数を表し、ｎ２は０〜２の整数を表し、ｎ３は０〜２の整数を表す。Ｒ１〜Ｒ３が複数ある場合には、互いに同一の置換基であっても良いし異なる置換基であってもよい。Ａｒは、置換基を有してもよい５員もしくは６員の芳香族炭化水素環又は複素芳香族環を表す。ｎ４は、１〜３の整数を表す。Ａｒが複数ある場合、Ａｒは同一でも異なっていてもよく、Ａｒは、Ａ３によって形成される環と共に縮合環を形成してもよい。Ｒ４及びＲ５は、各々水素原子又は置換基を表し、Ｒ４及びＲ５の少なくとも一方は、置換基を有しても良い炭素数５〜２０の非環状分岐アルキル基を表す。〕
【請求項２】
前記一般式（２）で表される部分構造が、下記一般式（３）で表される部分構造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。
【化２】
0005849853.tif 000106
〔式中、Ａｒは、置換基を有してもよい５員もしくは６員の芳香族炭化水素環又は複素芳香族環を表す。ｎ４、は１〜３の整数を表す。Ａｒが複数ある場合、Ａｒは、同一でも異なっていてもよく、Ａｒが置換しているベンゼン環と共に縮合環を形成してもよい。Ｒ４及びＲ５は、各々水素原子又は置換基を表し、Ｒ４及びＲ５の少なくとも一方は、炭素数が５〜２０の範囲にある非環状分岐アルキル基を表す。Ｒ３は、ベンゼン環に置換可能な置換基を表す。ｎ３は、０〜２の整数を表す。Ｒ３が複数ある場合には、Ｒ３は互いに同一の置換基であっても良いし異なる置換基であってもよい。Ｒ１１〜Ｒ１６は、各々水素原子又は置換基を表す。〕
【請求項３】
前記一般式（２）におけるＲ４及びＲ５の少なくとも一方が、炭素数が５〜１５の範囲にある非環状分岐アルキル基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４】
前記一般式（３）におけるＲ４及びＲ５の少なくとも一方が、炭素数が５〜１５の範囲にある非環状分岐アルキル基であることを特徴とする請求項２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（２）におけるＡｒが、５員もしくは６員の芳香族炭化水素環であることを特徴とする請求項１又は請求項３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（３）におけるＡｒが、５員もしくは６員の芳香族炭化水素環であることを特徴とする請求項２又は請求項４に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項７】
前記一般式（２）におけるＡｒが、５員もしくは６員の芳香族複素環であることを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項８】
前記一般式（３）におけるＡｒが、５員もしくは６員の芳香族複素環であることを特徴とする請求項２又は請求項４に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項９】
前記一般式（１）におけるＬ１〜Ｌ３が、全て同一の化学構造であることを特徴とする請求項１から請求項８まで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。
【請求項１０】
前記一般式（１）におけるＬ１とＬ２が、それぞれ異なる化学構造であることを特徴とする請求項１から請求項８まで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。
【請求項１１】
前記一般式（１）におけるＬ１〜Ｌ３の少なくとも１つが、Ｍを介して連結する以外に、更に、Ｌ１とＬ２、Ｌ２とＬ３、又はＬ１とＬ３とが、二価の連結基を介して連結していることを特徴とする請求項１から請求項８まで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。
【請求項１２】
前記一般式（１）におけるＭが、イリジウムであることを特徴とする請求項１から請求項１１まで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。
【請求項１３】
前記一般式（１）で表される金属錯体を含有する有機層が、発光層であることを特徴とする請求項１から請求項１２まで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。
【請求項１４】
白色に発光することを特徴とする請求項１から請求項１３まで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。
【請求項１５】
請求項１から請求項１４まで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が具備されていることを特徴とする表示装置。
【請求項１６】
請求項１から請求項１４まで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が具備されていることを特徴とする照明装置。
【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、表示装置及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（以下、ＥＬＤという）がある。ＥＬＤの構成要素としては、無機エレクトロルミネッセンス素子や有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子ともいう）が挙げられる。
【０００３】
無機エレクトロルミネッセンス素子は、平面型光源として使用されてきたが、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で挟んだ構成を有し、発光層に電子及び正孔を注入して、再結合させることにより励起子（エキシトン）を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出（蛍光・リン光）を利用して発光する素子であり、数Ｖ〜数十Ｖ程度の電圧で発光が可能であり、更に自己発光型であるために視野角に富み、視認性が高く、薄膜型の完全固体素子であるために省スペース、携帯性等の観点から注目されている。
【０００５】
しかしながら、今後の実用化に向けた有機ＥＬ素子においては、更に低消費電力で効率よく高輝度に発光する有機ＥＬ素子の開発が望まれている。
【０００６】
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（Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ ｅｔａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ、３９５巻、１５１〜１５４頁（１９９８年））がされて以来、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、Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ ｅｔ ａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ、４０３巻、１７号、７５０〜７５３頁（２０００年）等にも開示されている。
【０００７】
励起三重項を使用すると、内部量子効率の上限が１００％となるため励起一重項の場合に比べて原理的に発光効率が４倍となり、冷陰極管とほぼ同等の性能が得られる可能性があることから照明用途としても注目されている。
【０００８】
そして、多くの化合物が、イリジウム錯体系等重金属錯体を中心に合成検討されている。また、ドーパントとしてトリス（２−フェニルピリジン）イリジウムを用いた検討がされている。その他、ドーパントとしてＬ２Ｉｒ（ａｃａｃ）、例えば、（ｐｐｙ）２Ｉｒ（ａｃａｃ）、トリス（２−（ｐ−トリル）ピリジン）イリジウム（Ｉｒ（ｐｔｐｙ）３）、トリス（ベンゾ［ｈ］キノリン）イリジウム（Ｉｒ（ｂｚｑ）３）等を用いた検討を行っている。これらの金属錯体は一般にオルトメタル化イリジウム錯体と呼ばれている。なお、上記で略称記載したＬは配位子を、ａｃａｃはアセチルアセトンを、ｐｐｙはフェニルピリジンを、ｐｔｐｙはｐ−トリルピリジン、ｂｚｑはベンゾ［ｈ］キノリンを表す。
【０００９】
また、各種イリジウム錯体を用いて素子化する試みがされている。
【００１０】
更に、高い発光効率を得るためにホール輸送性の化合物をリン光性化合物のホストとして用い、また、各種電子輸送性材料をリン光性化合物のホストとして、これらに新規なイリジウム錯体をドープして用いることも開示されている。
【００１１】
いずれの場合も発光素子とした場合の発光輝度や発光効率は、その発光する光がリン光に由来することから従来の素子に比べ大幅に改良されるものであるが、素子の発光寿命については従来の素子よりも低いという問題点があった。
【００１２】
このように、リン光性の高効率の発光材料は、発光波長の短波化と素子の発光寿命の改善が難しく、実用に耐えうる性能を十分に達成できていないのが現状である。
【００１３】
波長の短波化に関してはこれまでフェニルピリジンにフッ素原子、トリフルオロメチル基、シアノ基等の電子吸引基を置換基として導入すること、配位子としてピコリン酸やピラザボール系の配位子を導入することが知られている。
【００１４】
しかしながら、これらの配位子では発光材料の発光波長が短波化して青色を達成し、高効率の素子を達成できる一方、素子の発光寿命は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。
【００１５】
配位子としてフェニルピラゾールを有する金属錯体は発光波長が短波な発光材料であることが開示されている。
【００１６】
更に、フェニルピラゾールの５員環に６員環が縮合した部分構造を有する配位子から形成される金属錯体が開示されている。
【００１７】
また、米国特許出願公開第２００６／２５１９２３号明細書、国際公開第２００７／０９７１４９号明細書、国際公開第２００７／０９７１５３号明細書においては、フェニルイミダゾール骨格を有する配位子を有したイリジウム錯体が、有機ＥＬ素子における発光ドーパントとして有用であることが開示されている。
【００１８】
しかしながら、従来開示されている発光ドーパントを用いた有機ＥＬ素子では、発光効率や駆動電圧、寿命など未だ不十分であった。有機ＥＬ素子の発光層においては、キャリアの輸送性や発光ドーパントの凝集による濃度消光、励起子同士の相互作用による消光等の問題から、ホスト化合物中に発光ドーパントが均一に分散されていることが望ましいが、前記問題を解決し、十分な素子性能を発現する材料は未だ見出されていない。
【００１９】
このように多くの発光材料がイリジウム錯体、白金錯体を中心に合成検討がなされているが、高発光効率、低駆動電圧であり、且つ、長寿命である有機ＥＬ素子を提供するという観点からは、いまだに不十分であり、更なる解決方法が模索されている。
【００２０】
更に、例えば、特開２００２−３０２６７１号公報あるいは国際公開第２００７／００６３８０号明細書に記載が見られるように、大面積化、低コスト化、高生産性に対する要求から、湿式法（ウェットプロセス等ともいう）に対する期待が大きく、真空プロセスでの成膜に比べて低温で成膜可能であるため、下層の有機層のダメージを低減でき、発光効率や素子寿命の改善の面からも大きな期待が寄せられている。
【００２１】
これらの文献の中では、イオン性の金属錯体を使用したウェット成膜が実現されている。しかしながら、青色リン光発光を利用する有機ＥＬ素子において、ウェット成膜を実現するためには、実用上の観点から、現在知られている発光材料では、溶剤に対する溶解性、溶液安定性、駆動電圧、素子寿命等の点で、まだ不十分であり、更なる改良技術の開発が不可欠であることが判明した。
【００２２】
一方、有機エレクトロルミネッセンス材料の発光寿命を向上させる手段の一つとして、発光層に用いるホスト化合物及びドーパント化合物の探索が以前から行われており、実用に耐えうる可能性のある構造が見つかりつつある。しかしながら、これらの化合物の構造の小さな変更が、素子の発光寿命に与える影響が大きく、解決すべき課題も数多く残されている。
【００２３】
また、近年において、高いポテンシャルを有し、外部取り出し効率が高く、高寿命化を達成することができる青色リン光発光性化合物として、特定の配位子（ベンズイミダゾール母核）を有する金属錯体化合物が開示されている（例えば、特許文献１及び２参照。）
特許文献１及び特許文献２で開示されている有機エレクトロルミネッセンス素子では、発光効率や発光寿命という観点では、ある程度の改良は認められるもの、それら各特許文献で例示されている化合物は、有機エレクトロルミネッセンス素子の作製時、特に、当該化合物を含む有機機能層を、蒸着法を用いて形成する際に、安定性に問題を抱えている、すなわち、有機エレクトロルミネッセンス素子を作製する際に、上記各特許文献にて開示されている化合物を用いて、繰り返して蒸着を行った場合、蒸着の初期と最後で、得られる有機エレクトロルミネッセンス素子の寿命に、大きな差が生じることが判明し、早急な改良が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２４】
【特許文献１】米国特許第２０１１／５７５５９号明細書
【特許文献２】国際公開第２００８／９０７９５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、蒸着法による有機層の形成において、熱安定性に優れた金属錯体を用い、外部取り出し効率及び素子寿命に優れ、低電圧駆動が可能で、駆動時の電圧上昇が少ない有機エレクトロルミネッセンス素子と、それを用いた表示装置及び照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本発明者は、上記問題に鑑み鋭意検討を進めた結果、有機エレクトロルミネッセンス素子として、少なくとも1層の発光層を含む有機層を有し、該有機層の少なくとも１層が、有機層形成時に繰り返し蒸着を行った際、熱安定性に優れた前記一般式（１）で表される特定の配位子を有する金属錯体を含有することにより、外部取り出し効率及び素子寿命に優れ、低電圧駆動が可能で、駆動時の電圧上昇が少ない有機エレクトロルミネッセンス素子を実現することができることを見出して、本発明に至った次第である。
【００２７】
すなわち、本発明の上記問題は、下記の手段により解決される。
【００２８】
１．少なくとも1層の発光層を含む有機層を有する有機ルミネッセンス素子であって、該有機層の少なくとも1層が、下記一般式（１）で表される金属錯体を含有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。
【００２９】
一般式（１）
ＭＬ１・Ｌ２・（Ｌ３）ｎ
〔式中、ＭＬ１は、下記一般式（２）で表される部分構造を表し、Ｍは、元素周期表における８〜１０族の金属原子を表す。Ｌ１〜Ｌ３は、各々２価の配位子を表し、Ｌ１〜Ｌ３は、同一であっても異なっていてもよく、互いに結合していてもよい。ｎは、１又は０を表す。〕
【化１】
0005849853.tif 000002
〔式中、Ｘは、炭素原子又は窒素原子を表す。Ａ１は、Ｘ−Ｃとともに５員もしくは６員の芳香族炭化水素環又は芳香族複素環を形成するのに必要な原子群を表す。Ａ２は、Ｎ−Ｃ−Ｎと共に５員の芳香族複素環を形成するのに必要な原子群を表す。Ａ３は、Ｃ−Ｃ−Ｃと共に６員の芳香族炭化水素環又は芳香族複素環を形成するのに必要な原子郡を表す。Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、それぞれＡ１、Ａ２及びＡ３に置換可能な置換基を表す。ｎ１は０〜４の整数を表し、ｎ２は０〜２の整数を表し、ｎ３は０〜２の整数を表す。Ｒ１〜Ｒ３が複数ある場合には、互いに同一の置換基であっても良いし異なる置換基であってもよい。Ａｒは、置換基を有してもよい５員もしくは６員の芳香族炭化水素環又は複素芳香族環を表す。ｎ４は、１〜３の整数を表す。Ａｒが複数ある場合、Ａｒは同一でも異なっていてもよく、Ａｒは、Ａ３によって形成される環と共に縮合環を形成してもよい。Ｒ４及びＲ５は、各々水素原子又は置換基を表し、Ｒ４及びＲ５の少なくとも一方は、置換基を有しても良い炭素数５〜２０の非環状分岐アルキル基を表す。〕
２．前記一般式（２）で表される部分構造が、下記一般式（３）で表される部分構造であることを特徴とする第１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００３０】
【化２】
0005849853.tif 000003
〔式中、Ａｒは、置換基を有してもよい５員もしくは６員の芳香族炭化水素環又は複素芳香族環を表す。ｎ４は１〜３の整数を表す。Ａｒが複数ある場合、Ａｒは同一でも異なっていてもよく、Ａｒが置換しているベンゼン環と共に縮合環を形成してもよい。Ｒ４及びＲ５は、各々水素原子又は置換基を表し、Ｒ４及びＲ５の少なくとも一方は、炭素数が５〜２０の範囲にある非環状分岐アルキル基を表す。Ｒ３は、ベンゼン環に置換可能な置換基を表す。ｎ３は、０〜２の整数を表す。Ｒ３が複数ある場合には、Ｒ３は、互いに同一の置換基であっても良いし異なる置換基であってもよい。Ｒ１１〜Ｒ１６は、各々水素原子又は置換基を表す。〕
３．前記一般式（２）におけるＲ４及びＲ５の少なくとも一方が、炭素数が５〜１５の範囲にある非環状分岐アルキル基であることを特徴とする第１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００３１】
４．前記一般式（３）におけるＲ４及びＲ５の少なくとも一方が、炭素数が５〜１５の範囲にある非環状分岐アルキル基であることを特徴とする第２項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００３２】
５．前記一般式（２）におけるＡｒが、５員もしくは６員の芳香族炭化水素環であることを特徴とする第１項又は第３項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００３３】
６．前記一般式（３）におけるＡｒが、５員もしくは６員の芳香族炭化水素環であることを特徴とする第２項又は第４項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００３４】
７．前記一般式（２）におけるＡｒが、５員もしくは６員の芳香族複素環であることを特徴とする第１項又は第３項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００３５】
８．前記一般式（３）におけるＡｒが、５員もしくは６員の芳香族複素環であることを特徴とする第２項又は第４項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００３６】
９．前記一般式（１）におけるＬ１〜Ｌ３が、全て同一の化学構造であることを特徴とする第１項から第８項まで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。
【００３７】
１０．前記一般式（１）におけるＬ１とＬ２が、それぞれ異なる化学構造であることを特徴とする第１項から第８項まで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。
【００３８】
１１．前記一般式（１）におけるＬ１〜Ｌ３の少なくとも１つが、Ｍを介して連結する以外に、更に、Ｌ１とＬ２、Ｌ２とＬ３、又はＬ１とＬ３とが、二価の連結基を介して連結していることを特徴とする第１項から第８項まで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。
【００３９】
１２．前記一般式（１）におけるＭが、イリジウムであることを特徴とする第１項から第１１項まで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。
【００４０】
１３．前記一般式（１）で表される金属錯体を含有する有機層が、発光層であることを特徴とする第１項から第１２項まで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。
【００４１】
１４．白色に発光することを特徴とする第１項から第１３項まで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。
【００４２】
１５．第１項から第１４項まで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が具備されていることを特徴とする表示装置。
【００４３】
１６．第１項から第１４項まで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が具備されていることを特徴とする照明装置。
【発明の効果】
【００４４】
本発明の上記手段により、有機層を形成する蒸着時の熱安定性に優れた金属錯体を用い、外部取り出し効率及び素子寿命に優れ、低電圧駆動が可能で、駆動時の電圧上昇が少ない有機エレクトロルミネッセンス素子と、それを用いた表示装置及び照明装置を提供することができる。
【００４５】
本発明で規定する構成により、上記問題を解決することができたのは、以下の理由によるものと推測している。
【００４６】
蒸着法により有機層、特に発光層を形成する際、蒸着を繰り返し行った場合、金属錯体化合物の分解が進行し、これが素子寿命の劣化原因となっていた。この金属錯体化合物の分解を抑制する手段として、分子レベルの相互作用を制御する必要があると推測した。すなわち、金属錯体同士の会合や配列などを置換基で制御することにより、金属錯体化合物の熱安定性を改善できる可能性があると推測した。
【００４７】
この推測を念頭において、最適となる金属錯体化合物の構造を鋭意検討した結果、蒸着を繰り返しても特性の変化が少ない特定の構造が存在することを突き止めた。その化合物構造の傾向を更に詳細に検討を進めた結果、特定位置に嵩高い置換基を有する構造の金属錯体化合物群が、繰り返し加熱されるような環境下においても、高い熱安定性を発現することを見出し、本発明に至った次第である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の有機ＥＬ素子から構成される表示装置の一例を示す模式図
【図２】図１に示す表示装置を構成する表示部Ａの模式図
【図３】本発明の照明装置の概略図
【図４】本発明の照明装置の模式図
【発明を実施するための形態】
【００４９】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、有機層の少なくとも1層が、ＭＬ１・Ｌ２・（Ｌ３）ｎで表される金属錯体を含有し、更に、配位子の一つであるＭＬ１が、前記一般式（２）で表される部分構造を有し、蒸着時の熱安定性に優れた金属錯体を含有することを特徴とし、外部取り出し効率及び素子寿命に優れ、低電圧駆動が可能で、駆動時の電圧上昇が少ない有機エレクトロルミネッセンス素子を実現することができる。この特徴は、請求項１から請求項１６に係る発明に共通する技術的特徴である。
【００５０】
本発明の実施態様としては、本発明の目的とする効果をより発現できる観点から、前記一般式（２）で表される部分構造が、更には前記一般式（３）で表される部分構造であることが好ましい。
【００５１】
また、前記一般式（２）におけるＲ４及びＲ５の少なくとも一方が、炭素数が５〜１５の範囲にある非環状分岐アルキル基であること、あるいは前記一般式（３）におけるＲ４及びＲ５の少なくとも一方が、炭素数が５〜１５の範囲にある非環状分岐アルキル基であることが好ましい。
【００５２】
また、前記一般式（２）におけるＡｒが、５員もしくは６員の芳香族炭化水素環であること、あるいは前記一般式（３）におけるＡｒが、５員もしくは６員の芳香族炭化水素環であることが好ましい。
【００５３】
また、前記一般式（２）におけるＡｒが、５員もしくは６員の芳香族複素環であること、あるいは前記一般式（３）におけるＡｒが、５員もしくは６員の芳香族複素環であるこが好ましい。
【００５４】
また、前記一般式（１）におけるＬ１〜Ｌ３が、全て同一の化学構造であることが好ましい。また、前記一般式（１）におけるＬ１とＬ２が、それぞれ異なる化学構造であることが好ましい。また、前記一般式（１）におけるＬ１〜Ｌ３の少なくとも１つが、Ｍを介して連結する以外に、更に、Ｌ１とＬ２、Ｌ２とＬ３、又はＬ１とＬ３とが、二価の連結基を介して連結していることも、好ましい態様の一つである。
【００５５】
前記一般式（１）におけるＭとしては、イリジウムであることが好ましい。
【００５６】
また、前記一般式（１）で表される金属錯体を含有する有機層が、発光層であることが好ましい態様である。
【００５７】
また、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、白色に発光することが好ましい態様である。
【００５８】
また、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子を具備して、表示装置あるいは照明装置とすることを特徴とする。
【００５９】
以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、本発明において示す「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。
【００６０】
《一般式（１）で表される金属錯体》
本発明の有機ＥＬ素子においては、有機層の少なくとも1層が、下記一般式（１）で表される金属錯体を含有することを特徴とする。
【００６１】
一般式（１）
ＭＬ１・Ｌ２・（Ｌ３）ｎ
上記一般式（１）において、ＭＬ１は、下記一般式（２）で表される部分構造を表し、Ｍは、元素周期表における８〜１０族の金属原子を表す。Ｌ１〜Ｌ３は、各々２価の配位子を表し、Ｌ１〜Ｌ３は同一であっても異なっていてもよく、互いに結合していてもよい。ｎは、１又は０を表す。
【００６２】
【化３】
0005849853.tif 000004
【００６３】
上記一般式（２）において、Ｘは、炭素原子又は窒素原子を表す。Ａ１は、Ｘ−Ｃとともに５員もしくは６員の芳香族炭化水素環又は芳香族複素環を形成するのに必要な原子群を表す。Ａ２は、Ｎ−Ｃ−Ｎと共に５員の芳香族複素環を形成するのに必要な原子群を表す。Ａ３は、Ｃ−Ｃ−Ｃと共に６員の芳香族炭化水素環又は芳香族複素環を形成するのに必要な原子郡を表す。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はそれぞれＡ１、Ａ２、Ａ３に置換可能な置換基を表す。ｎ１は、０〜４の整数を表し、ｎ２は、０〜２の整数を表し、ｎ３、は０〜２の整数を表す。Ｒ１〜Ｒ３が複数ある場合には、互いに同一の置換基であっても良いし異なる置換基であってもよい。Ａｒは置換基を有してもよい５員もしくは６員の芳香族炭化水素環又は複素芳香族環を表す。ｎ４は、１〜３を表す。Ａｒが複数ある場合、Ａｒは同一でも異なっていてもよく、Ａｒは、Ａ３によって形成される環と共に縮合環を形成してもよい。Ｒ４及びＲ５は、各々水素原子又は置換基を表し、Ｒ４及びＲ５の少なくとも一方は、置換基を有しても良い炭素数５〜２０の非環状分岐アルキル基を表す。
【００６４】
更には、上記一般式（２）で表される部分構造が、下記一般式（３）で表される部分構造であることが好ましい。
【００６５】
【化４】
0005849853.tif 000005
【００６６】
上記一般式（３）において、Ａｒは、置換基を有してもよい５員もしくは６員の芳香族炭化水素環又は複素芳香族環を表す。ｎ４は、１〜３の整数を表す。Ａｒが複数ある場合、Ａｒは同一でも異なっていてもよく、Ａｒが置換しているベンゼン環と共に縮合環を形成してもよい。Ｒ４及びＲ５は、各々水素原子又は置換基を表し、Ｒ４及びＲ５の少なくとも一方は、炭素数が５〜２０の範囲にある非環状分岐アルキル基を表す。Ｒ３は、ベンゼン環に置換可能な置換基を表す。ｎ３は、０〜２の整数を表す。Ｒ３が複数ある場合には、Ｒ３は互いに同一の置換基であっても良いし異なる置換基であってもよい。Ｒ１１〜Ｒ１６は、各々水素原子又は置換基を表す。
【００６７】
上記一般式（１）において、Ｍで表される元素周期表における８〜１０族の金属原子としては、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｒｈが好ましく、さらにＩｒが好ましい。
【００６８】
上記一般式（２）及び（３）において、Ａｒで表される５員の芳香族複素環としては、例えば、オキサゾール環、チアゾール環、オキサジアゾール環、イソオキサゾール環、チアジアゾール環、チアトリアゾール環、イソチアゾール環、チオフェン環、フラン環、ピロール環、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る。また、６員の芳香族炭化水素環としては、ベンゼン環が挙げられる。また、６員の芳香族複素環としては、例えば、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環等が挙げられる。
【００６９】
上記一般式（２）において、Ｒ１〜Ｒ３は、それぞれＡ１、Ａ２及びＡ３に置換可能な置換基を表す置換基としては、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、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（例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等）、アルケニル基（例えば、ビニル基、アリル基等）、アルキニル基（例えば、エチニル基、プロパルギル基等）、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、例えば、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）、芳香族複素基（例えば、ピリジル基、ピリミジニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピラジニル基、トリアゾリル基（例えば、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（前記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（例えば、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（例えば、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（例えば、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（例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等）、アルキルチオ基（例えば、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（例えば、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（例えば、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（例えば、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（例えば、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（例えば、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（例えば、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（例えば、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（例えば、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（例えば、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（例えば、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（例えば、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（例えば、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（例えば、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（例えば、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（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等）、フッ化炭化水素基（例えば、フルオロメチル基、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（例えば、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更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。
【００７０】
上記一般式（３）において、Ｒ３、Ｒ１１〜Ｒ１６で表される置換基としては、上記で挙げた一般式（２）におけるＲ１〜Ｒ３で表される置換基と同様の基を挙げることができる。
【００７１】
上記一般式（２）及び（３）において、Ｒ４及びＲ５は、各々水素原子又は置換基を表し、Ｒ４及びＲ５の少なくとも一方は、置換基を有しても良い炭素数が５〜２０の非環状分岐アルキル基を表す。
【００７２】
より好ましくは、Ｒ４またはＲ５が、炭素数が５〜１５の範囲にある非環状の分岐アルキル基である。上記の中でも、Ｒ４及びＲ５の少なくとも一方が、炭素数が５〜１０の範囲にある分岐アルキル基であることが、更に好ましい。なお、分岐アルキル基の場合、α分岐、β分岐、γ分岐などが好ましく、複数の分岐を有するアルキル基及び左右対称に分岐したアルキル基なども好ましい。また、Ｒ３及びＲ４が、いずれも上記炭素数が５〜２０の非環状アルキル基のみから構成される場合が最も好ましい。
【００７３】
以下に、Ｒ４またはＲ５で表される炭素数が５〜２０の非環状分岐アルキル基と参考例の具体例を示すが、本発明ではこれら例示する非環状分岐アルキル基群にのみ限定されるものではない。
【００７４】
なお、以下に例示するに記載の＊印は、一般式（２）において、Ｒ４またはＲ５で示したＡ３とＣ−Ｃ−Ｃとで形成される６員の芳香族炭化水素環又は芳香族複素環との結合部位、あるいは、一般式（３）において、Ｒ４またはＲ５で示したフェニル基における結合部位を表す。
【００７５】
【化５】
0005849853.tif 000006
【００７６】
【化６】
0005849853.tif 000007
【００７７】
【化７】
0005849853.tif 000008
【００７８】
【化８】
0005849853.tif 000009
【００７９】
本発明においては、一般式（２）又は一般式（３）で表されるＭＬ１を部分構造として有する一般式（１）で表される金属錯体としては、特に、下記一般式（１１）〜一般式（１６）で表される化合物が好ましい。
【００８０】
【化９】
0005849853.tif 000010
【００８１】
【化１０】
0005849853.tif 000011
【００８２】
上記一般式（１１）〜一般式（１６）において、Ｒ４及びＲ５は、前記一般式（２）及び（３）におけるＲ４及びＲ５と同義であり、各々水素原子又は置換基を表し、Ｒ４及びＲ５の少なくとも一方は、置換基を有しても良い炭素数５〜２０の非環状分岐アルキル基を表す。
【００８３】
具体的な非環状アルキル基の例としては、上記例示したｒ０５０１〜ｒ２００２を挙げることができる。
【００８４】
また、本発明に係る一般式（１）で表されるＬ１〜Ｌ３において、ＭＬ１は前記一般式（２）で表される部分構造であることを特徴とし、Ｌ１〜Ｌ３は同一であって同一であっても異なっていてもよいが、Ｌ２及びＬ３と、Ｌ１とが異なる構造を有する場合には、ＭＬ２及びＭＬ３としては、下記一般式（２１）〜一般式（２６）で表される構造から選択されることが好ましい。
【００８５】
【化１１】
0005849853.tif 000012
【００８６】
上記一般式（２１）〜一般式（２６）において、Ｒ′及びＲ″はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、アルケニル基、アリール基又はヘテロアリール基を表す。Ｘは、硫黄原子、ＮＺ、酸素原子、セレン原子、ＢＺ、ＣＺＺ′又はＣ＝Ｏを表す。なお、Ｚ及びＺ′はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基又はアリール基を表す。
【００８７】
また、Ｌ１と、Ｌ２又はＬ３の化学式量（原子量と原子数の積の総和）の関係は、Ｌ１≧Ｌ２、Ｌ１≧Ｌ３であることが好ましい。
【００８８】
また、本発明に係る一般式（１）においては、Ｌ１〜Ｌ３の少なくとも１つが、Ｍを介して連結する以外に、更に、Ｌ１とＬ２、Ｌ２とＬ３、又はＬ１とＬ３とが、二価の連結基を介して連結している構造が、好ましい態様の一つであり、具体的には、下記一般式（３１）〜一般式（３２）で表される６配位金属錯体が好ましい。
【００８９】
【化１２】
0005849853.tif 000013
【００９０】
上記一般式（３１）〜一般式（３２）において、Ｌ１〜Ｌ３及びＭは、前記一般式（１）におけるそれらと同義である。
【００９１】
上記一般式（３１）において、Ｖは３価の連結基を表し、Ｌ１〜Ｌ３のそれぞれと共有結合して６座配位子を形成する。Ｖとしては、各２座配位子を連結する基で有れば特に限定は無いが、以下の構造が好ましい。＊はＬ１〜Ｌ３との結合部分を表し、ｎは１又は２を表す。
【００９２】
【化１３】
0005849853.tif 000014
【００９３】
上記一般式（３２）において、Ｖ１及びＶ２は各々２価の連結基を表し、それぞれＬ１とＬ２、及びＬ２とＬ３を共有結合で連結して６座配位子を形成する。Ｖ１及びＶ２としては、各２座配位子を連結する基で有れば特に限定は無いが、下記構造の連結基が好ましい。
【００９４】
【化１４】
0005849853.tif 000015
【００９５】
式中、Ｒ′は水素原子または置換基を表し、Ｘは２価の芳香族基、芳香族複素環基、酸素原子、硫黄原子、置換基を有してもよい窒素原子、ＣＯ、ＣＯＯまたはＳＯ２を表し、ｌは０または１を表し、ｍ及びｎはそれぞれ１から１２迄の整数を表す。
【００９６】
上記一般式（３３）において、Ｖ１は２価の連結基を表し、Ｌ１とＬ２を共有結合で連結して４座配位子を形成する。Ｖ１としては２座配位子を連結する基で有れば特に限定は無いが、前記一般式（３２）で例示した連結基が好ましい。
【００９７】
次いで、本発明に係る一般式（１）で表される金属錯体の具体例を示すが、本発明ではこれら例示する化合物に限定されるものではない。
【００９８】
（１）一般式（１１）で表される化合物
前記一般式（１１）で表される化合物の具体例として、例示化合物Ｄ−１０１〜例示化合物Ｄ−１９０を示す。
【００９９】
【化１５】
0005849853.tif 000016
【０１００】
なお、Ｒ４及びＲ５について略号で示した各番号は、前記化５〜化８にて例示した構造である。
【０１０１】
（２）一般式（１２）で表される化合物
前記一般式（１２）で表される化合物の具体例として、例示化合物Ｄ−１９１〜例示化合物Ｄ−２８０を示す。
【０１０２】
【化１６】
0005849853.tif 000017
【０１０３】
なお、Ｒ４及びＲ５について略号で示した各番号は、前記化５〜化８にて例示した構造である。
【０１０４】
（３）一般式（１３）で表される化合物
前記一般式（１３）で表される化合物の具体例として、例示化合物Ｄ−２８１〜例示化合物Ｄ−３６０を示す。
【０１０５】
【化１７】
0005849853.tif 000018
【０１０６】
なお、Ｒ４について略号で示した各番号は、前記化５〜化８にて例示した構造である。
【０１０７】
（４）一般式（１４）で表される化合物
前記一般式（１４）で表される化合物の具体例として、例示化合物Ｄ−３６１〜例示化合物Ｄ−４４０を示す。
【０１０８】
【化１８】
0005849853.tif 000019
【０１０９】
なお、Ｒ４及びＲ５について略号で示した各番号は、前記化５〜化８にて例示した構造である。
【０１１０】
（５）一般式（１５）で表される化合物
前記一般式（１５）で表される化合物の具体例として、例示化合物Ｄ−４４１〜例示化合物Ｄ−５２０を示す。
【０１１１】
【化１９】
0005849853.tif 000020
【０１１２】
なお、Ｒ４及びＲ５について略号で示した各番号は、前記化５〜化８にて例示した構造である。
【０１１３】
（６）一般式（１６）で表される化合物
前記一般式（１６）で表される化合物の具体例として、例示化合物Ｄ−５２１〜例示化合物Ｄ−６００を示す。
【０１１４】
【化２０】
0005849853.tif 000021
【０１１５】
なお、Ｒ４について略号で示した各番号は、前記化５〜化８にて例示した構造である。
【０１１６】
（７）一般式（１２）〜一般式（１６）で表される化合物以外で、一般式（１）で表される金属錯体の具体例として、例示化合物Ｄ−６０１〜例示化合物Ｄ−６４０を以下に示す。
【０１１７】
【化２１】
0005849853.tif 000022
【０１１８】
【化２２】
0005849853.tif 000023
【０１１９】
【化２３】
0005849853.tif 000024
【０１２０】
【化２４】
0005849853.tif 000025
【０１２１】
【化２５】
0005849853.tif 000026
【０１２２】
【化２６】
0005849853.tif 000027
【０１２３】
（８）一般式（３１）〜一般式（３２）で表される６配位金属錯体
前記一般式（３１）〜一般式（３２）で表される６配位金属錯体の具体例として、例示化合物Ｄ−６４１〜例示化合物Ｄ−６５０を以下に示す。
【０１２４】
【化２７】
0005849853.tif 000028
【０１２５】
【化２８】
0005849853.tif 000029
【０１２６】
【化２９】
0005849853.tif 000030
【０１２７】
【化３０】
0005849853.tif 000031
【０１２８】
【化３１】
0005849853.tif 000032
【０１２９】
（９）一般式（１）で表される金属錯体で、ＭがＩｒ以外の化合物として、例示化合物Ｄ−６５１〜例示化合物Ｄ−６６０を以下に示す。
【０１３０】
【化３２】
0005849853.tif 000033
【０１３１】
【化３３】
0005849853.tif 000034
【０１３２】
（１０）本発明に係る一般式（１）で表される金属錯体の合成例
本発明に係る一般式（１）で表される金属錯体は、公知の方法により合成可能であり、例えば、国際公開第２００６／１２１８１１号の７５ページ１行目から１７行目に記載の方法を参考に、下記スキームに従って構成することができる。下記の方法に従って得られた化合物は、ＮＭＲスペクトル及びＭａｓｓスペクトルにて例示化合物Ｄ−１０３であることを確認した。
【０１３３】
【化３４】
0005849853.tif 000035
【０１３４】
また、本発明に係る一般式（１）で表される金属錯体で、上記で例示した各化合物についても、上記例示化合物Ｄ−１０３の合成方法と同様の方法で得ることができる。
【０１３５】
《有機ＥＬ素子の構成層》
本発明の有機ＥＬ素子の層構成の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。
【０１３６】
（ｉ）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
（ii）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（iii）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（iv）陽極／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／陰極
（ｖ）陽極／陽極バッファー層／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／陰極
（vi）陽極／／正孔輸送層／陽極バッファー層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
（vii）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
本発明の有機ＥＬ素子でいう有機層とは、例えば、上記構成における発光層、電子輸送層、正孔輸送層、正孔阻止層等が、それに該当する。
【０１３７】
本発明においては、上記有機層の少なくとも１層が、少なくとも前記一般式（１）で表される金属錯体で、金属錯体を構成するリガンドの一つであるＭＬ１が前記一般式（２）で表される部分構造である金属錯体を含有することを特徴とする。更には、本発明に係る一般式（１）で表される金属錯体を含有する有機層が、発光層であることが好ましい。
【０１３８】
本発明に係る発光層は、ユニットを形成して発光層ユニットにすることもある。更に、発光層間には非発光性の中間層を有していてもよく、中間層は電荷発生層を含んでいてもよい。本発明の有機ＥＬ素子としては白色発光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。
【０１３９】
以下、本発明の有機ＥＬ素子を構成する各層について説明する。
【０１４０】
《発光層》
本発明に係る発光層では、前記一般式（１）で表される金属錯体を含有することが好ましい態様であるが、本発明に係る一般式（１）で表される化合物と共に、本発明の目的とする効果を損なわない範囲で、従来公知のホスト化合物及びドーパントを併用することができる。
【０１４１】
本発明に係る発光層は、電極又は電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよい。
【０１４２】
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、更に好ましくは２〜２００ｎｍの範囲に調整され、特に好ましくは、５〜１００ｎｍの範囲である。
【０１４３】
発光層の作製には、本発明に係る一般式（１）で表される金属錯体やホスト化合物を、例えば、真空蒸着法、湿式塗布法（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。））等により製膜して形成することができる。本発明においては、特に、湿式塗布方式（ウェットプロセス）を適用して発光層を形成することが、本発明の効果をいかんなく発現できる観点から好ましい。
【０１４４】
〔発光性ドーパント化合物〕
本発明に係る発光層において、本発明に係る一般式（１）で表される金属錯体（リン光発光性化合物、リン光発光性ドーパント）を用いることが好ましい態様である。
【０１４５】
本発明でいう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。
【０１４６】
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。
【０１４７】
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、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が、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。
【０１４８】
本発明の有機ＥＬ素子に係る発光ドーパントとしては、本発明に係る一般式（１）で表される金属錯体と共に、本発明の目的とする効果を損なわない範囲で、従来有機ＥＬ素子で用いられる発光ドーパントを併用することができ、その具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
【０１４９】
【化３５】
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【０１５０】
【化３６】
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【０１５１】
【化３７】
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【０１５２】
【化３８】
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【０１５３】
【化３９】
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【０１５５】
【化４１】
0005849853.tif 000042
【０１５６】
その他、本発明に係る一般式（１）で表される金属錯体と共に、従来有機ＥＬ素子で用いられる金属錯体化合物を用いることができ、例えば、以下の特許公報に記載されている化合物を挙げることができる。
【０１５７】
例えば、国際公開第００／７０６５５号、特開２００２−２８０１７８号公報、特開２００１−１８１６１６号公報、特開２００２−２８０１７９号公報、特開２００１−１８１６１７号公報、特開２００２−２８０１８０号公報、特開２００１−２４７８５９号公報、特開２００２−２９９０６０号公報、特開２００１−３１３１７８号公報、特開２００２−３０２６７１号公報、特開２００１−３４５１８３号公報、特開２００２−３２４６７９号公報、国際公開第０２／１５６４５号、特開２００２−３３２２９１号公報、特開２００２−５０４８４号公報、特開２００２−３３２２９２号公報、特開２００２−８３６８４号公報、特表２００２−５４０５７２号公報、特開２００２−１１７９７８号公報、特開２００２−３３８５８８号公報、特開２００２−１７０６８４号公報、特開２００２−３５２９６０号公報、国際公開第０１／９３６４２号、特開２００２−５０４８３号公報、特開２００２−１００４７６号公報、特開２００２−１７３６７４号公報、特開２００２−３５９０８２号公報、特開２００２−１７５８８４号公報、特開２００２−３６３５５２号公報、特開２００２−１８４５８２号公報、特開２００３−７４６９号公報、特表２００２−５２５８０８号公報、特開２００３−７４７１号公報、特表２００２−５２５８３３号公報、特開２００３−３１３６６号公報、特開２００２−２２６４９５号公報、特開２００２−２３４８９４号公報、特開２００２−２３５０７６号公報、特開２００２−２４１７５１号公報、特開２００１−３１９７７９号公報、特開２００１−３１９７８０号公報、特開２００２−６２８２４号公報、特開２００２−１００４７４号公報、特開２００２−２０３６７９号公報、特開２００２−３４３５７２号公報、特開２００２−２０３６７８号公報等である。
【０１５８】
〔ホスト化合物〕
本発明に係る発光層においては、本発明に係る一般式（１）で表される金属錯体と共に、ホスト化合物を含有することが好ましい態様である。
【０１５９】
本発明において、ホスト化合物（発光ホストともいう）とは、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、かつ室温（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、好ましくは、リン光量子収率が０．０１未満である。
【０１６０】
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。代表的な化合物としては、カルバゾール誘導体、トリアリールアミン誘導体、芳香族誘導体、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、又は、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。
【０１６１】
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、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。
【０１６２】
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、又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。
【０１６３】
また、前述のリン光ドーパントとして用いられる本発明に係る一般式（１）で表されるオルトメタル化イリジウム錯体又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。
【０１６４】
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又は複数種用いても良い。
【０１６５】
公知の発光ホストの具体例としては、以下の特許文献に記載の化合物が挙げられる。
【０１６６】
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。
【０１６７】
以下、本発明の有機ＥＬ素子の発光層に適用可能な発光ホストの具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
【０１６８】
【化４２】
0005849853.tif 000043
【０１６９】
【化４３】
0005849853.tif 000044
【０１７０】
【化４４】
0005849853.tif 000045
【０１７１】
【化４５】
0005849853.tif 000046
【０１７２】
【化４６】
0005849853.tif 000047
【０１７３】
更に、本発明の有機ＥＬ素子の発光層において、発光ホストとして特に好ましいものは、下記一般式（Ａ）で表される化合物である。
【０１７４】
【化４７】
0005849853.tif 000048
【０１７５】
上記一般式（Ａ）において、Ｘａは、酸素原子又は硫黄原子を表し、Ｘｂ、Ｘｃ、Ｘｄ、Ｘｅは、各々水素原子、置換基又は下記一般式（Ｂ）で表される基を表し、Ｘｂ、Ｘｃ、Ｘｄ、Ｘｅのうち少なくとも１つは、下記一般式（Ｂ）で表される基を表し、該一般式（Ｂ）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。
【０１７６】
一般式（Ｂ）
Ａｒ−（Ｌ４）ｎ−＊
上記一般式（Ｂ）において、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二価の連結基を表す。ｎは、０又は１〜３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（Ａ）との連結部位を表す。Ａｒは下記一般式（Ｃ）で表される基を表す。
【０１７７】
【化４８】
0005849853.tif 000049
【０１７８】
上記一般式（Ｃ）において、Ｘｆは、Ｎ（Ｒ″）、酸素原子又は硫黄原子を表し、Ｅ１〜Ｅ８は、Ｃ（Ｒ″１）又は窒素原子を表す。Ｒ″及びＲ″１は各々水素原子、置換基又はＬ４との連結部位を表す。＊はＬ４との連結部位を表す。
【０１７９】
上記一般式（Ａ）で表される化合物においては、好ましくは、Ｘｂ、Ｘｃ、Ｘｄ、Ｘｅのうち少なくとも２つが一般式（Ｂ）で表され、より好ましくは、Ｘｃが一般式（Ｂ）で表され、かつ一般式（Ｂ）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。
【０１８０】
以下に、本発明の有機ＥＬ素子において、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（Ａ）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。
【０１８１】
【化４９】
0005849853.tif 000050
【０１８２】
【化５０】
0005849853.tif 000051
【０１８３】
【化５１】
0005849853.tif 000052
【０１８４】
また、本発明の有機ＥＬ素子において、発光層の発光ホストとしては、下記一般式（Ａ′）で表される化合物も、特に好ましく用いられる。
【０１８５】
【化５２】
0005849853.tif 000053
【０１８６】
上記一般式（Ａ′）において、Ｘａは酸素原子又は硫黄原子を表し、Ｘｂ及びＸｃは、各々置換基又は上記一般式（Ｂ）で表される基を表し、Ｘｂ又はＸｃのうち少なくとも１つは、上記一般式（Ｂ）で表される基を表し、該一般式（Ｂ）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。
【０１８７】
上記一般式（Ａ′）で表される化合物において、好ましくは、Ｘｂ及びＸｃのうち少なくとも一方が一般式（Ｂ）で表され、より好ましくは、一般式（Ｂ）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、更に好ましくは、一般式（Ｂ）のＡｒが置換基を有していてもよいＮ位でＬ４と連結したカルバゾリル基を表す。
【０１８８】
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（Ａ′）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、Ｈ−７、Ｈ−１１、Ｈ−１２、Ｈ−１４、Ｈ−１８、Ｈ−２９、Ｈ−３０、Ｈ−３１、Ｈ−３２が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
【０１８９】
《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。
【０１９０】
電子輸送層に用いられる電子輸送材料（正孔阻止材料、電子注入材料も含む）としては陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、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て用いることが可能である。
【０１９１】
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、を含むアザカルバゾール誘導体等が挙げられる。
【０１９２】
ここで、アザカルバゾール誘導体とは、カルバゾール環を構成する炭素原子の１つ以上が窒素原子で置き換わったものを示す。
【０１９３】
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、又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。
【０１９４】
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。
【０１９５】
その他、メタルフリーもしくはメタルフタロシアニン、又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。
【０１９６】
また、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。
【０１９７】
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、製膜して形成することができるが、特に、湿式塗布方式（ウェットプロセス）を適用して電子輸送層を形成することが好ましい。
【０１９８】
電子輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５〜５０００ｎｍ程度、好ましくは５〜２００ｎｍである。この電子輸送層は上記材料の一種又は二種以上からなる１層構造であってもよい。
【０１９９】
また、不純物をドープしたｎ性の高い電子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、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）等に記載されたものが挙げられる。
【０２００】
本発明においては、発光層に隣接した有機層の少なくとも１層がフッ素原子含有化合物を含むことを特徴とするが、一つの態様としては、電子輸送層が発光層と隣接した位置に配置されるとき、電子輸送材料として、フッ素原子を含有する電子輸送材料を用いることができる。
【０２０１】
以下、本発明の有機ＥＬ素子において、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。
【０２０２】
【化５３】
0005849853.tif 000054
【０２０３】
【化５４】
0005849853.tif 000055
【０２０４】
【化５５】
0005849853.tif 000056
【０２０５】
【化５６】
0005849853.tif 000057
【０２０６】
【化５７】
0005849853.tif 000058
【０２０７】
【化５８】
0005849853.tif 000059
【０２０８】
【化５９】
0005849853.tif 000060
【０２０９】
【化６０】
0005849853.tif 000061
【０２１０】
【化６１】
0005849853.tif 000062
【０２１１】
【化６２】
0005849853.tif 000063
【０２１２】
《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。正孔輸送層は単層又は複数層設けることができる。
【０２１３】
正孔輸送材料としては、正孔の注入又は輸送、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。
【０２１４】
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。
【０２１５】
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。
【０２１６】
芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノフェニル；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−〔１，１′−ビフェニル〕−４，４′−ジアミン（ＴＰＤ）；２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）プロパン；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラ−ｐ−トリル−４，４′−ジアミノビフェニル；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン；ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン；ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタン；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ジ（４−メトキシフェニル）−４，４′−ジアミノビフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノジフェニルエーテル；４，４′−ビス（ジフェニルアミノ）クオードリフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン；４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４′−〔４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン；４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニル）ベンゼン；３−メトキシ−４′−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン；Ｎ−フェニルカルバゾール、更には米国特許第５，０６１，５６９号明細書に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば、４，４′−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル（ＮＰＤ）、特開平４−３０８６８８号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが３つスターバースト型に連結された４，４′，４″−トリス〔Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）等が挙げられる。
【０２１７】
更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、又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。
【０２１８】
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。
【０２１９】
また、特開平１１−２５１０６７号公報、Ｊ．Ｈｕａｎｇ ｅｔ．ａｌ．著文献（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ８０（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。
【０２２０】
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が、特に、湿式塗布方式（ウェットプロセス）を適用して正孔輸送層を形成することが好ましい。
【０２２１】
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５〜２００ｎｍである。この正孔輸送層は上記材料の一種又は２種以上からなる１層構造であってもよい。
【０２２２】
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。
【０２２３】
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。
【０２２４】
本発明に係る正孔輸送層においては、従来有機ＥＬ素子で用いられる正孔輸送材料を用いることができる。
【０２２５】
【化６３】
0005849853.tif 000064
【０２２６】
【化６４】
0005849853.tif 000065
【０２２７】
【化６５】
0005849853.tif 000066
【０２２８】
【化６６】
0005849853.tif 000067
【０２２９】
《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。
【０２３０】
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。
【０２３１】
また、前述の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。
【０２３２】
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。
【０２３３】
本発明に適用可能な正孔阻止材料としては、発光層に記載した従来公知のホスト化合物として挙げた、カルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体（ここで、アザカルバゾール誘導体とは、カルバゾール環を構成する炭素原子の１つ以上が窒素原子で置き換わったものを示す）を含有することが好ましい。
【０２３４】
また、本発明においては、複数の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。
【０２３５】
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。
【０２３６】
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。
【０２３７】
（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。
【０２３８】
（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。
【０２３９】
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。
【０２４０】
また、前述の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、電子阻止層の膜厚としては、好ましくは３〜１００ｎｍであり、更に好ましくは３〜３０ｎｍである。
【０２４１】
《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又は正孔輸送層の間、及び陰極と発光層又は電子輸送層との間に存在させてもよい。
【０２４２】
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。
【０２４３】
陽極バッファー層（正孔注入層）は、特開平９−４５４７９号公報、同９−２６００６２号公報、同８−２８８０６９号公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファー層等が挙げられる。
【０２４４】
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、フッ化ナトリウムやフッ化カリウム等に代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。上記バッファー層（注入層）はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるがその膜厚は０．１ｎｍ〜５μｍの範囲が好ましい。
【０２４５】
また、陽極バッファー層及び陰極バッファー層に用いられる材料は、他の材料と併用して用いることも可能であり、例えば正孔輸送層や電子輸送層中に混合して用いることも可能である。
【０２４６】
《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−スズの複合酸化物（以下、ＩＴＯと略記。）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。
【０２４７】
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。
【０２４８】
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。
【０２４９】
この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を１０％より大きくすることが望ましく、また陽極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。更に膜厚は材料にもよるが、通常１０〜１０００ｎｍ、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【０２５０】
《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。
【０２５１】
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。
【０２５２】
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。
【０２５３】
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５０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【０２５４】
尚、発光した光を透過させるため、有機ＥＬ素子の陽極又は陰極のいずれか一方が透明又は半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
【０２５５】
また、陰極に上記金属を１〜２０ｎｍの膜厚で作製した後に、陽極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に作製することで、透明又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。
【０２５６】
《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。
【０２５７】
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。
【０２５８】
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（ＴＡＣ）、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又はそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリル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。
【０２５９】
樹脂フィルムの表面には、無機物、有機物の被膜又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・ａｔｍ）以下のバリア性フィルムであることが好ましく、更には、ＪＩＳ Ｋ ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が１×１０−３ｍｌ／（ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ）以下、水蒸気透過度が１×１０−５ｇ／（ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ）以下の高バリア性フィルムであることが好ましい。
【０２６０】
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。
【０２６１】
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。
【０２６２】
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。
【０２６３】
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。
【０２６４】
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。
【０２６５】
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。
【０２６６】
《有機ＥＬ素子の製造方法》
有機ＥＬ素子の製造方法の一例として、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製造方法について説明する。
【０２６７】
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１０〜２００ｎｍの膜厚になるように形成させ、陽極を作製する。
【０２６８】
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。
【０２６９】
本発明の有機ＥＬ素子においては、少なくとも陰極と該陰極に隣接する電子輸送層は、湿式塗布法により塗布・成膜されることが好ましい。
【０２７０】
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、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、層ごとに異なる製膜法を適用してもよい。
【０２７１】
本発明に係る有機ＥＬ材料を溶解又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、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）等の有機溶媒を用いることができる。
【０２７２】
また、分散方法としては、超音波分散、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。
【０２７３】
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、陰極として設けることにより所望の有機ＥＬ素子が得られる。
【０２７４】
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。
【０２７５】
このようにして得られた多色の表示装置に、直流電圧を印加する場合には陽極を＋、陰極を−の極性として電圧２〜４０Ｖ程度を印加すると発光が観測できる。また交流電圧を印加してもよい。尚、印加する交流の波形は任意でよい。
【０２７６】
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製膜法を施しても構わない。その際、作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。
【０２７７】
《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。
【０２７８】
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。
【０２７９】
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。
【０２８０】
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、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる一種以上の金属又は合金からなるものが挙げられる。
【０２８１】
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。
【０２８２】
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・ＭＰａ）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。
【０２８３】
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。
【０２８４】
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。
【０２８５】
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。
【０２８６】
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。
【０２８７】
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。
【０２８８】
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。
【０２８９】
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。
【０２９０】
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、中でも、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。
【０２９１】
《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。
【０２９２】
《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。
【０２９３】
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。
【０２９４】
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。
【０２９５】
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。
【０２９６】
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さで形成すると、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。
【０２９７】
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、一般に常温測定で、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。
【０２９８】
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。
【０２９９】
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。
【０３００】
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。
【０３０１】
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。
【０３０２】
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。
【０３０３】
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。
【０３０４】
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、二次元的に配列が繰り返されることが好ましい。
【０３０５】
《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する、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。
【０３０６】
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。
【０３０７】
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。
【０３０８】
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。
【０３０９】
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。
【０３１０】
《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。
【０３１１】
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。
【０３１２】
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。
【０３１３】
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。
【０３１４】
《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。
【０３１５】
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。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。
【０３１６】
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。
【０３１７】
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。
【０３１８】
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。
【０３１９】
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。尚、印加する交流の波形は任意でよい。
【０３２０】
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。
【０３２１】
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。
【０３２２】
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。
【０３２３】
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。
【０３２４】
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。
【０３２５】
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。
【０３２６】
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。
【０３２７】
図２は表示部Ａの模式図である。
【０３２８】
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。
【０３２９】
図においては、画素３の発光した光Ｌが白矢印方向（下方向）へ取り出される場合を示している。
【０３３０】
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）。
【０３３１】
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。
【０３３２】
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。
【０３３３】
《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。
【０３３４】
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。
【０３３５】
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。
【０３３６】
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。又は、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。
【０３３７】
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、青色、緑色、青色の３原色の３つの発光極大波長を含有させたものでもよいし、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。
【０３３８】
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、複数のリン光又は蛍光で発光する材料を複数組み合わせたもの、蛍光又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。
【０３３９】
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。
【０３４０】
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。
【０３４１】
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。
【０３４２】
《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。
【０３４３】
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３、図４に示すような照明装置を形成することができる。
【０３４４】
図３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。尚、ガラスカバーでの封止作業は、有機ＥＬ素子１０１を大気に接触させることなく窒素雰囲気下のグローブボックス（純度９９．９９９％以上の高純度窒素ガスの雰囲気下）で行う。
【０３４５】
図４は、照明装置の断面図を示し、図４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。
【実施例】
【０３４６】
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「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量％」を表す。
【０３４７】
はじめに、以下に説明する各実施例で使用する例示した以外の化合物の構造を示す。
【０３４８】
【化６７】
0005849853.tif 000068
【０３４９】
実施例１
《有機ＥＬ素子の作製》
〔有機ＥＬ素子１−１の作製〕
１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上に、インジウム−スズの複合酸化物（ＩＴＯ）を、厚さ１００ｎｍで成膜した基板（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分間行って、陽極を形成した。
【０３５０】
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、Ｂａｙｅｒ社製、Ｂａｙｔｒｏｎ  Ｐ  Ａｌ  ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を用いて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、厚さ２０ｎｍの第１正孔輸送層を形成した。
【０３５１】
次いで、この第１正孔輸送層を設けた透明支持基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。一方、モリブデン製抵抗加熱ボートにα−ＮＰＤ（正孔輸送材料）を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＣＢＰ（ホスト化合物）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例示化合物Ｄ−９を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＢＣＰ（電子輸送材料）を２００ｍｇ入れ、それぞれを真空蒸着装置に取り付けた。
【０３５２】
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、前記正孔注入層上に蒸着し３０ｎｍの正孔輸送層を設けた。
【０３５３】
更に、ＣＢＰの入った前記加熱ボートと、例示化合物Ｄ−９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、０．０１０ｎｍ／秒で、前記正孔輸送層上に共蒸着して、厚さ４０ｎｍの発光層を形成した。
【０３５４】
次いで、更にＢＣＰの入った前記加熱ボートを通電、加熱して、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で、前記正孔阻止層上に蒸着して、厚さ３０ｎｍの電子輸送層を形成した。
【０３５５】
引き続き、陰極バッファー層としてフッ化リチウムを厚さ０．５ｎｍで蒸着し、更にアルミニウム薄膜を、厚さ１１０ｎｍで蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子１−１を作製した。
【０３５６】
〔有機ＥＬ素子１−２〜１−５６３の作製≫
上記有機ＥＬ素子１−１の作製において、発光層の形成で用いたドーパント化合物である例示化合物Ｄ−９を、表１〜表１２に記載の各ドーパント化合物に変更した以外は同様にして、有機ＥＬ素子１−２〜１−５６３を作製した。
【０３５７】
《有機ＥＬ素子の評価》
〔照明装置の作製〕
上記作製した有機ＥＬ素子１−１〜１−５６３の非発光面をガラスカバーで覆い、ガラスカバーと有機ＥＬ素子が作製されたガラス基板とが接触するガラスカバー側の周囲にシール剤としてエポキシ系光硬化型接着剤（東亞合成社製、ラクストラックＬＣ０６２９Ｂ）を用いて、これを有機ＥＬ素子の陰極側に重ねて前記透明支持基板と密着させ、ガラス基板側から有機ＥＬ素子を除いた部分にＵＶ光を照射して硬化させて封止し、図３及び図４に示す構成からなる照明装置１−１〜１−５６３を作製した。
【０３５８】
〔照明装置の評価〕
上記作製した各照明装置について、下記の各評価を行った。
【０３５９】
（１）外部取り出し量子効率の評価
各照明装置を構成する各有機ＥＬ素子を、２３℃、５０％ＲＨの環境下で、２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件による発光を行い、発光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。なお、発光輝度Ｌの測定は、ＣＳ−１０００（コニカミノルタオプティクス社製）を用いて行い、外部取り出し量子効率は有機ＥＬ素子１−１の発光輝度Ｌを１００とする相対値で表した。数値が大きいほど、外部取り出し量子効率に優れていることを表す。
【０３６０】
（２）半減寿命の評価
各照明装置を構成する各有機ＥＬ素子を、２３℃、５０％ＲＨの環境下で、初期輝度として１０００ｃｄ／ｍ２を与える電流で定電流連続駆動して、初期輝度の１／２（５００ｃｄ／ｍ２）になるまでの時間（半減期：τ１／２）を求め、この半減期τ１／２を半減寿命の尺度とした。
【０３６１】
なお、半減寿命の評価は、有機ＥＬ素子１−１の半減期τ１／２を１００とする相対値で表した。数値が大きいほど、発光寿命が長いことを表す。
【０３６２】
（３）駆動電圧の評価：駆動電圧の上昇耐性
各照明装置を構成する各有機ＥＬ素子を、２３℃、５０％ＲＨの環境下で、２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件による発光を行い、駆動開始時の電圧（Ｖ１）を測定したのち、上記半減寿命の評価と同様にして、初期輝度の１／２（５００ｃｄ／ｍ２）になるまでの時間（半減期：τ１／２）を求め、この時の駆動電圧（Ｖ２）を測定し、下式に従って、駆動電圧の上昇度ΔＶを測定した。
【０３６３】
駆動電圧の上昇度ΔＶ＝輝度半減時の駆動電圧Ｖ２−初期駆動電圧Ｖ１
なお、駆動電圧の評価は、有機ＥＬ素子１−１の駆動電圧の上昇度ΔＶを１００とする相対値で表した。値が小さいほうが、駆動時の電圧上昇が小さいことを示す。
【０３６４】
（４）熱安定性評価
上記有機ＥＬ素子１−１〜１−５６３の作製において、モリブデン製抵抗加熱ボートにドーパント化合物を、有機ＥＬ素子の発光層を１０回作製するのに必要とする量を装填し、同一の加熱ボートを加熱しながら、有機ＥＬ素子を連続して１０素子作製した（例えば、有機ＥＬ素子１−１について、有機ＥＬ素子１−１−１、１−１−２、１−１−３、…、１−１−１０まで作製した。）。なお、ドーパント化合物以外の形成材料については、各有機ＥＬ素子を作製するごとに、新しい材料に交換した。
【０３６５】
それぞれの有機ＥＬ素子の１回目に作製した有機ＥＬ素子（例えば、有機ＥＬ素子１−１−１）、３回目の蒸着処理を経たドーパント化合物を用いて作製した有機ＥＬ素子（例えば、有機ＥＬ素子１−１−３）、１０回目の蒸着処理を経たドーパント化合物を用いて作製した有機ＥＬ素子（例えば、有機ＥＬ素子１−１−１０）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。
【０３６６】
各有機ＥＬ素子の熱安定性の評価は、有機ＥＬ素子の１回目に作製した有機ＥＬ素子（例えば、有機ＥＬ素子１−１−１、有機ＥＬ素子１−２−１等）のそれぞれの半減寿命（半減期：τ１／２）を１００とし、それぞれ３回目に作製した有機ＥＬ素子（例えば、有機ＥＬ素子１−１−３、有機ＥＬ素子１−２−３等）の相対半減寿命、及び１０回目に作製した素子（例えば、有機ＥＬ素子１−１−１０、有機ＥＬ素子１−２−１０等）の相対半減寿命を算出した。数値が、１００に近いほど、連続的に有機ＥＬ素子の発光層を形成した際のドーパント化合物の熱安定性に優れていることを表す。
【０３６７】
以上により得られた結果を、表１〜表１２に示す。
【０３６８】
【表１】
0005849853.tif 000069
【０３６９】
【表２】
0005849853.tif 000070
【０３７０】
【表３】
0005849853.tif 000071
【０３７１】
【表４】
0005849853.tif 000072
【０３７２】
【表５】
0005849853.tif 000073
【０３７３】
【表６】
0005849853.tif 000074
【０３７４】
【表７】
0005849853.tif 000075
【０３７５】
【表８】
0005849853.tif 000076
【０３７６】
【表９】
0005849853.tif 000077
【０３７７】
【表１０】
0005849853.tif 000078
【０３７８】
【表１１】
0005849853.tif 000079
【０３７９】
【表１２】
0005849853.tif 000080
【０３８０】
表１〜表１２に記載の結果より明らかなように、本発明の有機ＥＬ素子１−４〜１−５６３は、比較例の有機ＥＬ素子１−１〜１−３に対して、各々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、有機ＥＬ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１−１〜１−３では、１回目に作製された有機ＥＬ素子の半減寿命に対し、３回目に作製された有機ＥＬ素子の半減寿命（相対値）、１０回目に作製された有機素子の半減寿命（相対値）が大きく低下していくのに対して、本発明の有機ＥＬ素子１−４〜１−５６３は、１回目に作製した有機ＥＬ素子の半減寿命に対し、３回目の蒸着処理を経たドーパント化合物を用いて作製された有機ＥＬ素子と、１０回目の蒸着処理を経たドーパント化合物を用いて作製されて有機ＥＬ素子の半減寿命の低下率が極めて小さく、連続作製した際、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。
【０３８１】
実施例２
《有機ＥＬ素子の作製》
〔有機ＥＬ素子２−１の作製〕
１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上に、インジウム−スズの複合酸化物（以下、ＩＴＯと略記。）を、厚さ１００ｎｍで成膜した基板（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分間行って、陽極を形成した。
【０３８２】
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、Ｂａｙｅｒ社製、Ｂａｙｔｒｏｎ  Ｐ  Ａｌ  ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を用いて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、厚さ２０ｎｍの第１正孔輸送層を設けた。
【０３８３】
次いで、この第１正孔輸送層を設けた透明支持基板を窒素雰囲気下に移し、上記形成した第１正孔輸送層上に、５０ｍｇのＡＤＳ２５４ＢＥ（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｄｙｅ Ｓｏｕｒｃｅ，Ｉｎｃ製  正孔輸送材料、Ｐｏｌｙ〔Ｎ，Ｎ−ｂｉｓ（４−ｂｕｔｙｌｐｈｅｎｙｌ）−Ｎ，Ｎ−ｂｉｓ（ｐｈｅｎｙｌ）−ｂｅｎｚｉｄｉｎｅ〕）を１０ｍｌのモノクロロベンゼンに溶解した溶液を用いて２５００ｒｐｍ、３０秒の条件で、スピンコート法により薄膜を形成した。更に１３０℃で１時間真空乾燥して、第２正孔輸送層を形成した。
【０３８４】
この第２正孔輸送層上に、１００ｍｇのＣＢＰ（前出）と１３ｍｇの例示化合物Ｄ−９とを１０ｍｌの酢酸ブチルに溶解した溶液を用いて、１０００ｒｐｍ、３０秒の条件で、スピンコート法により薄膜を形成した。更に、６０℃で１時間真空乾燥して、厚さ約４５ｎｍの発光層を形成した。
【０３８５】
次に、この発光層上に、５０ｍｇのＢＣＰ（前出）を１０ｍｌのヘキサフルオロイソプロパノール（ＨＦＩＰ）に溶解した溶液を用いて１０００ｒｐｍ、３０秒の条件で、スピンコート法により薄膜を形成した。更に、６０℃で１時間真空乾燥して、厚さ約２５ｎｍの電子輸送層を形成した。
【０３８６】
次いで、この基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、陰極バッファー層としてフッ化カリウムを厚さ０．４ｎｍで蒸着し、更にアルミニウム薄膜を厚さ１１０ｎｍで蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子２−１を作製した。
【０３８７】
〔有機ＥＬ素子２−２〜２−５６３の作製〕
上記有機ＥＬ素子２−１の作製において、発光層の形成で用いたドーパント化合物である例示化合物Ｄ−９を、表１３〜表２４に記載の各ドーパント化合物に変更した以外は同様にして、有機ＥＬ素子２−２〜２−５６３を作製した。
【０３８８】
《有機ＥＬ素子の評価》
〔照明装置の作製〕
上記作製した有機ＥＬ素子２−１〜２−５６３の非発光面をガラスカバーで覆い、ガラスカバーと有機ＥＬ素子が作製されたガラス基板とが接触するガラスカバー側の周囲にシール剤としてエポキシ系光硬化型接着剤（東亞合成社製、ラクストラックＬＣ０６２９Ｂ）を用いて、これを有機ＥＬ素子の陰極側に重ねて前記透明支持基板と密着させ、ガラス基板側から有機ＥＬ素子を除いた部分にＵＶ光を照射して硬化させて封止し、図３及び図４に示す構成からなる照明装置２−１〜２−５６３を作製した。
【０３８９】
〔照明装置の評価〕
上記作製した各照明装置について、実施例１に記載の方法と同様にして、外部取り出し量子効率の評価、半減寿命の評価及び駆動電圧の評価（駆動電圧の上昇耐性）を行い、得られ結果を表１３〜表２４に示す。なお、上記各評価においては、有機ＥＬ素子２−１の測定値を１００とする相対値で表した。
【０３９０】
【表１３】
0005849853.tif 000081
【０３９１】
【表１４】
0005849853.tif 000082
【０３９２】
【表１５】
0005849853.tif 000083
【０３９３】
【表１６】
0005849853.tif 000084
【０３９４】
【表１７】
0005849853.tif 000085
【０３９５】
【表１８】
0005849853.tif 000086
【０３９６】
【表１９】
0005849853.tif 000087
【０３９７】
【表２０】
0005849853.tif 000088
【０３９８】
【表２１】
0005849853.tif 000089
【０３９９】
【表２２】
0005849853.tif 000090
【０４００】
【表２３】
0005849853.tif 000091
【０４０１】
【表２４】
0005849853.tif 000092
【０４０２】
表１３〜表２４に記載の結果より明らかなように、本発明の有機ＥＬ素子２−４〜２−５６３は、比較例の有機ＥＬ素子２−１〜２−３に対して、各々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、有機ＥＬ素子としての特性が向上していることが分かる。
【０４０３】
実施例３
《有機ＥＬ素子の作製》
〔有機ＥＬ素子３−１の作製〕
１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上に、インジウム−スズの複合酸化物（以下、ＩＴＯと略記。）を、厚さ１００ｎｍで成膜した基板（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分間行って、陽極を形成した。
【０４０４】
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、モリブデン抵抗加熱ボートに、ＴＰＤ（正孔輸送材料）を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＣＢＰ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例示化合物Ｄ−９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例示化合物Ｄ−１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例示化合物Ｄ−６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ＢＣＰを２００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取り付けた。
【０４０５】
次いで、真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、ＴＰＤ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、透明支持基板に蒸着して、厚さ１０ｎｍの正孔輸送層を形成した。
【０４０６】
次いで、ＣＢＰと例示化合物Ｄ−９と例示化合物Ｄ−１と例示化合物Ｄ−６の入ったそれぞれの加熱ボートに通電して加熱し、それぞれ蒸着速度０．１ｎｍ／秒、０．０２５ｎｍ／秒、０．０００７ｎｍ／秒、０．０００２ｎｍ／秒で、前記正孔輸送層上に共蒸着して、厚さ６０ｎｍの発光層を形成した。
【０４０７】
更に、ＢＣＰ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、厚さ２０ｎｍの電子輸送層を形成した。
【０４０８】
引き続き、陰極バッファー層としてフッ化カリウムを厚さ０．５ｎｍで蒸着し、更にアルミニウム薄膜を、厚さ１１０ｎｍで蒸着して陰極を形成し、白色発光の有機ＥＬ素子３−１を作製した。
【０４０９】
〔有機ＥＬ素子３−２〜３−５６３の作製〕
上記有機ＥＬ素子３−１の作製において、発光層の形成で用いた青色発光性ドーパント化合物である例示化合物Ｄ−９を、表２５〜表３６に記載の各青色発光性ドーパント化合物に変更した以外は同様にして、白色発光の有機ＥＬ素子３−２〜３−５６３を作製した。
【０４１０】
《有機ＥＬ素子の評価》
〔照明装置の作製〕
上記作製した有機ＥＬ素子３−１〜３−５６３の非発光面をガラスカバーで覆い、ガラスカバーと有機ＥＬ素子が作製されたガラス基板とが接触するガラスカバー側の周囲にシール剤としてエポキシ系光硬化型接着剤（東亞合成社製、ラクストラックＬＣ０６２９Ｂ）を用いて、これを有機ＥＬ素子の陰極側に重ねて前記透明支持基板と密着させ、ガラス基板側から有機ＥＬ素子を除いた部分にＵＶ光を照射して硬化させて封止し、図３及び図４に示す構成からなる照明装置３−１〜３−５６３を作製した。
【０４１１】
〔照明装置の評価〕
上記作製した各照明装置について、実施例１に記載の方法と同様にして、外部取り出し量子効率の評価、半減寿命の評価、駆動電圧の評価（駆動電圧の上昇耐性）及び熱安定性の評価を行い、得られ結果を表２５〜表３６に示す。なお、上記外部取り出し量子効率、半減寿命及び駆動電圧の評価は、有機ＥＬ素子３−１の測定値を１００とする相対値で表した。また、熱安定性の評価は、それぞれの１回目に作製した有機ＥＬ素子の測定値を１００とする相対値で表示した。
【０４１２】
なお、熱安定性の評価は、各有機ＥＬ素子の発光層の形成において、青色発光性ドーパント化合物のみ、モリブデン製抵抗加熱ボートに有機ＥＬ素子の発光層を１０回作製するのに必要とする量を装填し、同一の加熱ボートを加熱しながら、有機ＥＬ素子を連続して１０素子作製した（例えば、有機ＥＬ素子３−１について、有機ＥＬ素子３−１−１、３−１−２、３−１−３、…、３−１−１０まで作製した。）。なお、青色発光性ドーパント化合物以外の形成材料については、各有機ＥＬ素子を作製するごとに、新しい材料に交換した。
【０４１３】
それぞれの有機ＥＬ素子の１回目に作製した有機ＥＬ素子（例えば、有機ＥＬ素子３−１−１）、３回目の蒸着処理を経たドーパント化合物を用いて作製した有機ＥＬ素子（例えば、有機ＥＬ素子３−１−３）、１０回目の蒸着処理を経たドーパント化合物を用いて作製した有機ＥＬ素子（例えば、有機ＥＬ素子３−１−１０）のそれぞれについて、実施例１に記載の同様にして、半減寿命を測定した。
【０４１４】
各有機ＥＬ素子の熱安定性の評価は、各有機ＥＬ素子の１回目に作製した有機ＥＬ素子（例えば、有機ＥＬ素子３−１−１、有機ＥＬ素子３−２−１等）の半減寿命（半減期：τ１／２）をそれぞれ１００とし、それぞれ３回目に作製した有機ＥＬ素子（例えば、有機ＥＬ素子３−１−３、有機ＥＬ素子３−２−３等）の相対半減寿命、及び１０回目に作製した素子（例えば、有機ＥＬ素子３−１−１０、有機ＥＬ素子３−２−１０等）の相対半減寿命を算出した。数値が、１００に近いほど、連続的に有機ＥＬ素子の発光層を形成した際のドーパント化合物の熱安定性に優れていることを表す。
【０４１５】
なお、上記作製した有機ＥＬ素子３−１〜３−５６３に通電したところ、ほぼ白色の発光が得られ、照明装置として使用出来ることが分かった。
【０４１６】
【表２５】
0005849853.tif 000093
【０４１７】
【表２６】
0005849853.tif 000094
【０４１８】
【表２７】
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【０４１９】
【表２８】
0005849853.tif 000096
【０４２０】
【表２９】
0005849853.tif 000097
【０４２１】
【表３０】
0005849853.tif 000098
【０４２２】
【表３１】
0005849853.tif 000099
【０４２３】
【表３２】
0005849853.tif 000100
【０４２４】
【表３３】
0005849853.tif 000101
【０４２５】
【表３４】
0005849853.tif 000102
【０４２６】
【表３５】
0005849853.tif 000103
【０４２７】
【表３６】
0005849853.tif 000104
【０４２８】
表２５〜表３６に記載の結果より明らかなように、本発明のドーパント化合物と従来のドーパント化合物を併用した白色発光の本発明の有機ＥＬ素子は、比較の有機ＥＬ素子に比べ、各々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られ、かつ熱安定性にもしぐれていることが分かる。
【０４２９】
実施例４
《有機ＥＬ素子の作製》
〔有機ＥＬ素子４−１の作製〕
（青色発光素子の作製）
実施例１において作製した有機ＥＬ素子１−５を青色発光素子として用いた。
【０４３０】
（緑色発光素子の作製）
実施例１に記載の有機ＥＬ素子１−５の作製において、ドーパント化合物として、例示化合物Ｄ−９を例示化合物Ｄ−１に変更した以外は同様にして緑色発光素子を作製し、これを緑色発光素子として用いた。
【０４３１】
（赤色発光素子の作製）
実施例１に記載の有機ＥＬ素子１−５の作製において、ドーパント化合物として、例示化合物Ｄ−９を例示化合物Ｄ−６に変更にした以外は同様にして赤色発光素子を作製し、これを赤色発光素子として用いた。
【０４３２】
上記で作製した赤色、緑色、青色発光有機ＥＬ素子を同一基板上に並置し、図１に記載のような形態を有するアクティブマトリクス方式フルカラー表示装置を作製した。図２には、作製した前記表示装置の表示部Ａの模式図のみを示した。
【０４３３】
即ち、同一基板上に複数の走査線５及びデータ線６を含む配線部と並置した複数の画素３（発光の色が赤領域の画素、緑領域の画素、青領域の画素等）とを有し、配線部の走査線５及び複数のデータ線６はそれぞれ導電材料からなり、走査線５とデータ線６は格子状に直交して、直交する位置で画素３に接続している（詳細は図示せず）。
【０４３４】
前記複数画素３は、それぞれの発光色に対応した有機ＥＬ素子、アクティブ素子であるスイッチングトランジスタと駆動トランジスタそれぞれが設けられたアクティブマトリクス方式で駆動されており、走査線５から走査信号が印加されるとデータ線６から画像データ信号を受け取り、受け取った画像データに応じて発光する。このように赤、緑、青の画素を適宜、並置することによって、フルカラー表示装置を作製した。
【０４３５】
このフルカラー表示装置は駆動することにより、輝度が高く、高耐久性を有し、且つ、鮮明なフルカラー動画表示が得られることが分かった。
【符号の説明】
【０４３６】
１  ディスプレイ
３  画素
５  走査線
６  データ線
Ａ  表示部
Ｂ  制御部
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
【図１】
0005849853.tif 000107
【図２】
0005849853.tif 000108
【図３】
0005849853.tif 000109
【図４】
0005849853.tif 000110