(57)【要約】  本発明の課題は、リン光寿命の短寿命化を達成し、高寿命な有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することである。また、当該素子が具備された照明装置及び表示装置を提供することである。  本発明のエレクトロルミネッセンスは、陽極と陰極の間に発光層を有し、当該発光層にドーパントとして少なくとも２種の金属化合物を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、当該金属化合物のうち少なくとも１種はリン光発光性金属錯体（Ｄ１）であり、少なくとも１種は非発光性金属化合物（Ｄ２）であり、当該非発光性金属化合物を構成する金属の原子番号が、前記リン光発光性金属錯体の中心金属の原子番号よりも大きいことを特徴とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と陰極の間に発光層を有し、当該発光層にドーパントとして少なくとも２種の金属化合物を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、当該金属化合物のうち少なくとも１種はリン光発光性金属錯体（Ｄ１）であり、少なくとも１種は非発光性金属化合物（Ｄ２）であり、当該非発光性金属化合物を構成する金属の原子番号が、前記リン光発光性金属錯体の中心金属の原子番号よりも大きい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２】
前記リン光発光性金属錯体（Ｄ１）の中心金属が、イリジウム（Ｉｒ）であることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３】
前記非発光性金属化合物（Ｄ２）を構成する金属の原子番号が、Ａｕの原子番号以上であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】
前記有機エレクトロルミネッセンス素子が、白色光を発光する有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
請求項１から請求項４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。
【請求項６】
請求項１から請求項４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。
【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、それが具備された照明装置及び表示装置に関する。より詳しくは、高寿命な有機エレクトロルミネッセンス素子と、それが具備された照明装置及び表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子ともいう。）は、発光する化合物を含有する発光層を、陰極と陽極とで挟んだ構成を有し、電界を印加することにより、陽極から注入された正孔と陰極から注入された電子を発光層内で再結合させることで励起子（エキシトン）を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出（蛍光・リン光）を利用した発光素子である。また、有機ＥＬ素子は、電極と電極の間を厚さわずかサブミクロン程度の有機材料の膜で構成する全固体素子であり、数Ｖ〜数十Ｖ程度の電圧で発光が可能であることから、次世代の平面ディスプレイや照明への利用が期待されている。【０００３】
実用化に向けた有機ＥＬ素子の開発としては、プリンストン大より、内部重原子効果を利用した励起三重項からのリン光発光を用いる有機ＥＬ素子の報告がされ（例えば、非特許文献１参照。）、以来、室温でリン光を示す材料の研究が活発になってきている（例えば、特許文献１及び非特許文献２参照。）。【０００４】
更に、リン光発光を利用する有機ＥＬ素子は、以前の蛍光発光を利用する有機ＥＬ素子に比べ原理的に約４倍の発光効率が実現可能であることから、その材料開発を初めとし、発光素子の層構成や電極の研究開発が世界中で行われている。例えば、イリジウム錯体系等重金属錯体を中心に多くの化合物が合成検討なされている（例えば、非特許文献３参照。）。【０００５】
このように、リン光発光方式は大変ポテンシャルの高い方式であるが、一方でリン光発光を利用する有機ＥＬデバイスは、蛍光発光を利用する有機ＥＬデバイスと比べてＴ−Ｔａｎｉｈｉｌａｔｉｏｎが生じやすく、高輝度で効率、寿命が低下するというデメリットを有している。その理由の１つとして、リン光材料特有の励起三重項状態が長い（リン光寿命が長い）ことが挙げられる。発光過程において、励起状態が長いことにより周辺材料に発光がクエンチされる可能性が大きいからである。つまり、素子寿命改良のためにはリン光寿命を短くすることが重要であり、改良が望まれているが、このような報告はほとんどなされていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第６０９７１４７号明細書
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ  ｅｔ  ａｌ．，ｎａｔｕｒｅ、３９５巻、１５１〜１５４ページ（１９９８年）
【非特許文献２】Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ  ｅｔ  ａｌ．，ｎａｔｕｒｅ、４０３巻、１７号、７５０〜７５３頁（２０００年）
【非特許文献３】Ｓ．Ｌａｍａｎｓｋｙ  ｅｔ  ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１２３巻、４３０４頁（２００１年）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、リン光寿命の短寿命化を達成し、高寿命な有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することである。また、当該有機エレクトロルミネッセンス素子が具備された照明装置及び表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記課題を解決すべく、上記問題の原因等について検討した結果、発光層にドーパントとして少なくとも２種の金属化合物を含有し、そのうち少なくとも１種はリン光発光性金属錯体（Ｄ１）であり、少なくとも１種は、非発光性金属化合物（Ｄ２）であり、当該非発光性金属化合物（Ｄ２）を構成する金属の原子番号を、前記リン光発光性金属錯体の中心金属の原子番号よりも大きくすることで、リン光寿命の短寿命化を達成でき、有機ＥＬ素子を高寿命化できることを見いだし本発明に至った。【００１０】
すなわち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。【００１１】
１．陽極と陰極の間に発光層を有し、当該発光層にドーパントとして少なくとも２種の金属化合物を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、当該金属化合物のうち少なくとも１種はリン光発光性金属錯体（Ｄ１）であり、少なくとも１種は非発光性金属化合物（Ｄ２）であり、当該非発光性金属化合物を構成する金属の原子番号が、前記リン光発光性金属錯体の中心金属の原子番号よりも大きいことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。【００１２】
２．前記リン光発光性金属錯体（Ｄ１）の中心金属が、イリジウム（Ｉｒ）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。【００１３】
３．前記非発光性金属化合物（Ｄ２）を構成する金属の原子番号が、Ａｕの原子番号以上であることを特徴とする第１項又は第２項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。【００１４】
４．前記有機エレクトロルミネッセンス素子が、白色光を発光する有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする第１項から第３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。【００１５】
５．第１項から第４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。【００１６】
６．第１項から第４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。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の上記手段により、リン光寿命の短寿命化を達成し、高寿命な有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することができる。また、当該有機エレクトロルミネッセンス素子が具備された照明装置及び表示装置を提供することができる。【００１８】
本発明の効果の発現機構ないし作用機構については、明確にはなっていないが、以下のように推察している。【００１９】
本発明の効果は非発光性金属化合物（Ｄ２）による外部重原子効果に基づいていると考えられる。重原子効果とは、分子内又は溶媒内等の分子外に重原子を導入することにより、スピン−軌道相互作用が大きくなり、禁制遷移である項間交差（Ｓ＊→Ｔ＊）やリン光発光（Ｔ＊→Ｓ０）が促進される現象をいう。なお、重原子とは、原子番号、すなわち原子核の正電荷の数の大きい原子をいう。【００２０】
報告されているように、一般のリン光発光性金属錯体は分子内に重原子を有し、内部重原子効果を利用してリン光発光する。本発明では、既に内部重原子効果を有するリン光発光性金属錯体（Ｄ１）の周辺（分子外）に、より重原子の非発光性金属化合物（Ｄ２）を用いることで外部重原子効果を発現したと考えられる。これは、スピン−軌道相互作用が更に大きくなることでリン光発光が促進（放射速度定数：Ｋｒが増大）されたためであると推定している。また、この効果は、リン光発光性金属錯体にＩｒ錯体を用いた場合、非発光性金属化合物を構成する金属として、原子番号が１つ大きいＰｔよりも、原子番号が２以上大きい方（Ａｕ、Ｂｉ等）がより顕著である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】有機ＥＬ素子から構成される表示装置の一例
【図２】表示部Ａの模式図
【図３】画素の回路図
【図４】パッシブマトリクス方式による表示装置の模式図
【図５】照明装置の概略図
【図６】照明装置の断面図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、陽極と陰極の間に発光層を有し、当該発光層にドーパントとして少なくとも２種の金属化合物を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、当該金属化合物のうち少なくとも１種はリン光発光性金属錯体（Ｄ１）であり、少なくとも１種は非発光性金属化合物（Ｄ２）であり、当該非発光性金属化合物を構成する金属の原子番号が、前記リン光発光性金属錯体の中心金属の原子番号よりも大きいことを特徴とする。この特徴は、請求項１から請求項６までの請求項に係る発明に共通する技術的特徴である。
【００２３】
本発明の実施態様としては、本発明の効果発現の観点から、前記リン光発光性金属錯体（Ｄ１）の中心金属が、イリジウム（Ｉｒ）であることが好ましい。また、非発光性金属化合物（Ｄ２）を構成する金属の原子番号が、Ａｕの原子番号以上であることが、より大きな重原子効果が得られることから好ましい。
【００２４】
さらに、本発明においては、白色光を発光する有機エレクトロルミネッセンス素子であることが好ましい。
【００２５】
本発明の有機ＥＬ素子は、照明装置及び表示装置に好適に具備され得る。
【００２６】
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、本願において、「〜」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。
【００２７】
《２種の金属化合物》
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、発光層に少なくとも２種の金属化合物を含有し、当該金属化合物のうち少なくとも１種はリン光発光性金属錯体（Ｄ１）であり、少なくとも１種は非発光性金属化合物（Ｄ２）であり、当該非発光性金属化合物（Ｄ２）を構成する金属の原子番号が、前記リン光発光性金属錯体の中心金属の原子番号よりも大きい。
【００２８】
本発明に係る２種の金属化合物の発光性又は非発光性とは、有機ＥＬデバイスにした際の関係であり、非発光性とは、非発光性金属化合物に起因する発光が実質的に存在しないことを意味する。リン光発光性金属錯体（Ｄ１）からの発光の色は、非発光性金属化合物（Ｄ２）を加えても実質的に変化しない。実質的に変化しないとは、リン光発光性金属錯体（Ｄ１）を含有する発光層中に非発光性金属化合物を加えても、ＣＩＥ（国際照明委員会  Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅ  ｄｅＬ’Ｅｃｌａｉｒａｇｅ）１９３１表色系における色度図に準拠した、発光性ドーパントからの発光色の（ｘ、ｙ）色座標の変化が、０．０１５単位未満であることをいう。実施形態によっては、ＣＩＥ（ｘ、ｙ）色座標の変化が０．０１０単位未満である。
【００２９】
〔リン光発光性金属錯体〕
本発明に係るリン光発光性金属錯体は、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。
【００３０】
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発光性金属錯体は、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。
【００３１】
リン光発光性金属錯体の発光は原理としては２種挙げられ、一つはキャリアが輸送されるホスト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性金属錯体に移動させることでリン光発光性金属錯体からの発光を得るというエネルギー移動型である。もう一つはリン光発光性金属錯体がキャリアトラップとなり、リン光発光性金属錯体上でキャリアの再結合が起こりリン光発光性金属錯体からの発光が得られるというキャリアトラップ型である。いずれの場合においても、リン光発光性金属錯体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。
【００３２】
本発明において使用できるリン光発光性金属錯体としては、有機ＥＬ素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることができる。
【００３３】
本発明に使用できる公知のリン光発光性金属錯体の具体例としては、以下の文献に記載されている化合物等が挙げられる。
【００３４】
Ｎａｔｕｒｅ  ３９５，１５１（１９９８）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７８，１６２２（２００１）、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．１９，７３９（２００７）、Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．１７，３５３２（２００５）、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．１７，１０５９（２００５）、国際公開第２００９／１００９９１号、国際公開第２００８／１０１８４２号、国際公開第２００３／０４０２５７号、米国特許公開第２００６８３５４６９号、米国特許公開第２００６０２０２１９４号、米国特許公開第２００７００８７３２１号、米国特許公開第２００５０２４４６７３号、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．４０，１７０４（２００１）、Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．１６，２４８０（２００４）、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．１６，２００３（２００４）、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．ｌｎｔ．Ｅｄ．２００６，４５，７８００、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．８６，１５３５０５（２００５）、Ｃｈｅｍ．Ｌｅｔｔ．３４，５９２（２００５）、Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．２９０６（２００５）、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．４２，１２４８（２００３）、国際公開第２００９／０５０２９０号、国際公開第２００２／０１５６４５号、国際公開第２００９／０００６７３号、米国特許公開第２００２００３４６５６号、米国特許第７３３２２３２号、米国特許公開第２００９０１０８７３７号、米国特許公開第２００９００３９７７６号、米国特許第６９２１９１５号、米国特許第６６８７２６６号、米国特許公開第２００７０１９０３５９号、米国特許公開第２００６０００８６７０号、米国特許公開第２００９０１６５８４６号、米国特許公開第２００８００１５３５５号、米国特許第７２５０２２６号、米国特許第７３９６５９８号、米国特許公開第２００６０２６３６３５号、米国特許公開第２００３０１３８６５７号、米国特許公開第２００３０１５２８０２号、米国特許第７０９０９２８号、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．ｌｎｔ．Ｅｄ．４７，１（２００８）、Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．１８，５１１９（２００６）、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．４６，４３０８（２００７）、Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ  ２３，３７４５（２００４）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７４，１３６１（１９９９）、国際公開第２００２／００２７１４号、国際公開第２００６／００９０２４号、国際公開第２００６／０５６４１８号、国際公開第２００５／０１９３７３号、国際公開第２００５／１２３８７３号、国際公開第２００５／１２３８７３号、国際公開第２００７／００４３８０号、国際公開第２００６／０８２７４２号、米国特許公開第２００６／０２５１９２３号、米国特許公開第２００５０２６０４４１号、米国特許第７３９３５９９号、米国特許第７５３４５０５号、米国特許第７４４５８５５号、米国特許公開第２００７０１９０３５９号、米国特許公開第２００８０２９７０３３号、米国特許第７３３８７２２号、米国特許公開第２００２０１３４９８４号、米国特許第７２７９７０４号、米国特許公開第２００６０９８１２０号、米国特許公開第２００６１０３８７４号、国際公開第２００５／０７６３８０号、国際公開第２０１０／０３２６６３号、国際公開第２００８／１４０１１５号、国際公開第２００７／０５２４３１号、国際��開第２０１１／１３４０１３号、国際公開第２０１１／１５７３３９号、国際公開第２０１０／０８６０８９号、国際公開第２００９／１１３６４６号、国際公開第２０１２／０２０３２７号、国際公開第２０１１／０５１４０４号、国際公開第２０１１／００４６３９号、国際公開第２０１１／０７３１４９号、米国特許公開第２０１２／２２８５８３号、米国特許公開第２０１２／２１２１２６号、特開２０１２−０６９７３７号公報、特開２０１２−１９５５５４号公報、特開２００９−１１４０８６号公報、特開２００３−８１９８８号公報、特開２００２−３０２６７１号公報、特開２００２−３６３５５２号公報、特開２００９−２３１５１６号公報、国際公開２０１２／１１２８５３号、特許５１２４９４２号公報、特許４７８４６００号公報、特開２０１０−４７７６４号公報等である。
【００３５】
中でも、好ましいリン光発光性金属錯体（Ｄ１）としてはＩｒを中心金属に有する有機金属錯体が挙げられる。さらに好ましくは、金属−炭素結合、金属−窒素結合、金属−酸素結合、金属−硫黄結合の少なくとも１つの配位様式を含む錯体が好ましい。
【００３６】
ここで、本発明に使用できる公知のリン光発光性金属錯体の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
【００３７】
【化１】
2016084648.tif 000003
【００３８】
【化２】
2016084648.tif 000004
【００３９】
【化３】
2016084648.tif 000005
【００４０】
【化４】
2016084648.tif 000006
【００４１】
【化５】
2016084648.tif 000007
【００４２】
【化６】
2016084648.tif 000008
【００４３】
【化７】
2016084648.tif 000009
【００４４】
〔非発光性金属化合物〕
次に、非発光性金属化合物（Ｄ２）は、周期表第３族から第１１族の遷移金属元素又は第１３族から第１５族の卑金属元素から選ばれる少なくとも１種の金属元素を含有する化合物であることが好ましい。
【００４５】
リン光発光性金属錯体の中心金属は発光効率等の観点から、Ｉｒが好ましい。重原子効果を十分に発現させるためには、前記遷移金属又は卑金属の原子番号が、前記リン光発光性金属錯体の中心金属の原子番号よりも大きくすることが必要である。したがって、Ｉｒと共に用いられる非発光性金属化合物はＩｒよりも原子番号の大きい金属を含有する金属化合物を用いる。具体的にはＰｔ、Ａｕ、Ｂｉが好ましく、中でもＡｕの原子番号以上であることが好ましい。具体的にはＡｕ及びＢｉが特に好ましい。
【００４６】
非発光性金属化合物は、好ましくは、炭素原子、酸素原子、窒素原子を少なくとも１種を有しており、金属−窒素結合、金属−酸素結合、金属−硫黄結合の少なくとも１つの配位様式を含む錯体や金属−炭素結合を有する化合物が好ましい。
【００４７】
これらの化合物の合成方法は、錯体の場合は、前記した発光性有機金属錯体で示した文献中に記載されている。また、金属−炭素結合を有する化合物の合成方法については、Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  Ｖｏｌｕｍｅ  ２０１３，Ｉｓｓｕｅ  ２４，ｐａｇｅｓ  ５２８２−５２８９、を参照することができる。
【００４８】
具体的な化合物としては以下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。
【００４９】
【化８】
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【００５０】
【化９】
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【００５１】
《発光層》
本発明に係る発光層は、電極又は電子輸送層及び正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよい。
【００５２】
発光層の層厚の総和は特に制限はないが、膜の均質性や、発光時に不必要な高電圧を印加することを防止し、かつ、駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、好ましくは２ｎｍ〜５μｍの範囲内に調整され、更に好ましくは２〜２００ｎｍの範囲内に調整され、特に好ましくは５〜１００ｎｍの範囲内に調整される。
【００５３】
本発明に係る発光層は、前述した少なくとも２種のドーパントを含有する。発光層中のリン光発光性金属錯体に対する非発光性金属化合物の割合は、リン光発光性金属錯体に対し０．５〜５０倍（質量比）の範囲内であることが外部重原子効果を発現する観点から好ましい。また、リン光発光性金属錯体と非発光性金属化合物の２種の金属化合物の合計は、発光層の総量に対し１〜９０質量％であることが好ましい。
【００５４】
発光層は、ホスト化合物を含有することが好ましい。
【００５５】
〔ホスト化合物〕
本発明に係るホスト化合物は、発光層において主に電荷の注入及び輸送を担う化合物であり、有機ＥＬ素子においてそれ自体の発光は実質的に観測されない。
【００５６】
好ましくは室温（２５℃）においてリン光発光のリン光量子収率が、０．１未満の化合物であり、さらに好ましくはリン光量子収率が０．０１未満の化合物である。また、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％以上であることが好ましい。
【００５７】
また、ホスト化合物の励起状態エネルギーは、同一層内に含有されるリン光発光性金属錯体の励起状態エネルギーよりも高いことが好ましい。
【００５８】
ホスト化合物は、単独で用いてもよく、又は複数種併用して用いてもよい。ホスト化合物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。
【００５９】
本発明で用い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。低分子化合物でも繰り返し単位を有する高分子化合物でもよく、また、ビニル基やエポキシ基のような反応性基を有する化合物でもよい。
【００６０】
公知のホスト化合物としては、正孔輸送能又は電子輸送能を有しつつ、かつ、発光の長波長化を防ぎ、さらに、有機ＥＬ素子を高温駆動時や素子駆動中の発熱に対して安定して動作させる観点から、高いガラス転移温度（Ｔｇ）を有することが好ましい。より好ましくはＴｇが９０℃以上であり、さらに好ましくは１２０℃以上である。
【００６１】
ここで、ガラス転移点（Ｔｇ）とは、ＤＳＣ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｙ：示差走査熱量法）を用いて、ＪＩＳ−Ｋ−７１２１に準拠した方法により求められる値である。
【００６２】
本発明の有機ＥＬ素子に用いられる、公知のホスト化合物の具体例としては、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。
【００６３】
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、米国特許公開第２００３０１７５５５３号、米国特許公開第２００６０２８０９６５号、米国特許公開第２００５０１１２４０７号、米国特許公開第２００９００１７３３０号、米国特許公開第２００９００３０２０２号、米国特許公開第２００５０２３８９１９号、国際公開第２００１０３９２３４号、国際公開第２００９／０２１１２６号、国際公開第２００８／０５６７４６号、国際公開第２００４／０９３２０７号、国際公開第２００５／０８９０２５号、国際公開第２００７／０６３７９６号、国際公開第２００７／０６３７５４号、国際公開第２００４／１０７８２２号、国際公開第２００５／０３０９００号、国際公開第２００６／１１４９６６号、国際公開第２００９／０８６０２８号、国際公開第２００９／００３８９８号、国際公開第２０１２／０２３９４７号、特開２００８−０７４９３９号公報、特開２００７−２５４２９７号公報、欧州特許出願公開第２０３４５３８号明細書、等である。
【００６４】
《電子輸送層》
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。
【００６５】
電子輸送層の総層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。
【００６６】
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、電子輸送層の総層厚を５ｎｍ〜２００μｍ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。
【００６７】
一方で、電子輸送層の層厚を厚くすると電圧が上昇しやすくなるため、特に層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。
【００６８】
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、電子の注入性又は輸送性、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。
【００６９】
例えば、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。
【００７０】
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、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。
【００７１】
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好ましく用いることができる。また、発光層の材料として例示した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。
【００７２】
また、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。
【００７３】
本発明に係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、例えば、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。
【００７４】
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。
【００７５】
米国特許第６５２８１８７号、米国特許第７２３０１０７号、米国特許公開第２００５００２５９９３号、米国特許公開第２００４００３６０７７号、米国特許公開第２００９０１１５３１６号、米国特許公開第２００９０１０１８７０号、米国特許公開第２００９０１７９５５４号、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、米国特許公開第２００９０３０２０２号、国際公開第２００４０８０９７５号、国際公開第２００４／０６３１５９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。
【００７６】
本発明におけるより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。
【００７７】
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。
【００７８】
《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。
【００７９】
また、前述する電子輸送層の構成を必要に応じて、本発明に係る正孔阻止層として用いることができる。
【００８０】
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。
【００８１】
本発明に係る正孔阻止層の層厚としては、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。
【００８２】
正孔阻止層に用いられる材料としては、前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。
【００８３】
《電子注入層》
本発明に係る電子注入層（「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。
【００８４】
本発明において電子注入層は必要に応じて設け、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。
【００８５】
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層厚は０．１ｎｍ〜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。
【００８６】
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、前述の電子輸送材料を用いることも可能である。
【００８７】
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。
【００８８】
《正孔輸送層》
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。
【００８９】
正孔輸送層の総層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の範囲内である。
【００９０】
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、正孔の注入性又は輸送性、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。
【００９１】
例えば、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、及びポリビニルカルバゾール、芳香族アミンを主鎖又は側鎖に導入した高分子材料又はオリゴマー、ポリシラン、導電性ポリマー又はオリゴマー（例えば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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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又は側鎖に導入した高分子材料又はオリゴマー等が好ましく用いられる。
【００９７】
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。
【００９８】
例えば、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．Ｃｈｅｍ．３，３１９（１９９３）、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．６，６７７（１９９４）、Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．１５，３１４８（２００３）、米国特許公開第２００３０１６２０５３号、米国特許公開第２００２０１５８２４２号、米国特許公開第２００６０２４０２７９号、米国特許公開第２００８０２２０２６５号、米国特許第５０６１５６９号、国際公開第２００７／００２６８３号、国際公開第２００９／０１８００９号、ＥＰ６５０９５５、米国特許公開第２００８０１２４５７２号、米国特許公開第２００７０２７８９３８号、米国特許公開第２００８０１０６１９０号、米国特許公開第２００８００１８２２１号、国際公開第２０１２／１１５０３４号、特表２００３−５１９４３２号公報、特開２００６−１３５１４５号公報、米国特許出願番号１３／５８５９８１号等である。
【００９９】
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。
【０１００】
《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。
【０１０１】
また、前述する正孔輸送層の構成を必要に応じて、本発明に係る電子阻止層として用いることができる。
【０１０２】
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。
【０１０３】
本発明に係る電子阻止層の層厚としては、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。
【０１０４】
電子阻止層に用いられる材料としては、前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。
【０１０５】
《正孔注入層》
本発明に係る正孔注入層（「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。
【０１０６】
本発明において正孔注入層は必要に応じて設け、上記の如く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。
【０１０７】
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、例えば前述の正孔輸送層に用いられる材料等が挙げられる。
【０１０８】
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。
【０１０９】
前述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。
【０１１０】
《他の含有物》
前述した本発明における有機層は、更に他の含有物が含まれていてもよい。
【０１１１】
他の含有物としては、例えば臭素、ヨウ素及び塩素等のハロゲン元素やハロゲン化化合物、Ｐｄ、Ｃａ、Ｎａ等のアルカリ金属やアルカリ土類金属、遷移金属の化合物や錯体、塩等が挙げられる。
【０１１２】
他の含有物の含有量は、任意に決定することができるが、含有される層の全質量％に対して１０００ｐｐｍ以下であることが好ましく、より好ましくは５００ｐｐｍ以下であり、さらに好ましくは５０ｐｐｍ以下である。
【０１１３】
ただし、電子や正孔の輸送性を向上させる目的や、励起子のエネルギー移動を有利にするための目的などによってはこの範囲内ではない。
【０１１４】
《有機ＥＬ素子の構成層》
本発明の有機ＥＬ素子における代表的な素子構成としては、以下の構成を上げることができるが、これらに限定されるものではない。
（１）陽極／発光層／陰極
（２）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
（３）陽極／正孔輸送層／発光層／陰極
（４）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（５）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
（６）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（７）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／（電子阻止層／）発光層／（正孔阻止層／）電子輸送層／電子注入層／陰極
上記の中で（７）の構成が好ましく用いられるが、これに限定されるものではない。
【０１１５】
本発明に係る発光層は、単層又は複数層で構成されており、発光層が複数の場合は各発光層の間に非発光性の中間層を設けてもよい。必要に応じて、発光層と陰極との間に正孔阻止層（正孔障壁層ともいう）や電子注入層（陰極バッファー層ともいう）を設けてもよく、また、発光層と陽極との間に電子阻止層（電子障壁層ともいう）や正孔注入層（陽極バッファー層ともいう）を設けてもよい。
【０１１６】
本発明に係る電子輸送層とは、電子を輸送する機能を有する層であり、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。また、複数層で構成されていてもよい。
【０１１７】
本発明に係る正孔輸送層とは、正孔を輸送する機能を有する層であり、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。また、複数層で構成されていてもよい。
【０１１８】
上記の代表的な素子構成において、陽極と陰極を除いた層を「有機層」ともいう。
【０１１９】
（タンデム構造）
また、本発明に係る有機ＥＬ素子は、少なくとも１層の発光層を含む発光ユニットを複数積層した、いわゆるタンデム構造の素子であってもよい。
【０１２０】
タンデム構造の代表的な素子構成としては、例えば以下の構成を挙げることができる。
【０１２１】
陽極／第１発光ユニット／第２発光ユニット／第３発光ユニット／陰極
陽極／第１発光ユニット／中間層／第２発光ユニット／中間層／第３発光ユニット／陰極
ここで、上記第１発光ユニット、第２発光ユニット及び第３発光ユニットは全て同じであっても、異なっていてもよい。また２つの発光ユニットが同じであり、残る１つが異なっていてもよい。
【０１２２】
また、第３発光ユニットはなくてもよく、一方で第３発光ユニットと電極の間にさらに発光ユニットや中間層を設けてもよい。複数の発光ユニットは直接積層されていても、中間層を介して積層されていてもよく、中間層は、一般的に中間電極、中間導電層、電荷発生層、電子引抜層、接続層、中間絶縁層とも呼ばれ、陽極側の隣接層に電子を、陰極側の隣接層に正孔を供給する機能を持った層であれば、公知の材料及び構成を用いることができる。
【０１２３】
中間層に用いられる材料としては、例えば、ＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）、ＩＺＯ（インジウム・亜鉛酸化物）、ＺｎＯ２、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＴｉＯｘ、ＶＯｘ、ＣｕＩ、ＩｎＮ、ＧａＮ、ＣｕＡｌＯ２、ＣｕＧａＯ２、ＳｒＣｕ２Ｏ２、ＬａＢ６、ＲｕＯ２、Ａｌ等の導電性無機化合物層や、Ａｕ／Ｂｉ２Ｏ３等の２層膜や、ＳｎＯ２／Ａｇ／ＳｎＯ２、ＺｎＯ／Ａｇ／ＺｎＯ、Ｂｉ２Ｏ３／Ａｕ／Ｂｉ２Ｏ３、ＴｉＯ２／ＴｉＮ／ＴｉＯ２、ＴｉＯ２／ＺｒＮ／ＴｉＯ２等の多層膜、またＣ６０等のフラーレン類、オリゴチオフェン等の導電性有機物層、金属フタロシアニン類、無金属フタロシアニン類、金属ポルフィリン類、無金属ポルフィリン類等の導電性有機化合物層等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
【０１２４】
発光ユニット内の好ましい構成としては、例えば上記の代表的な素子構成で挙げた（１）〜（７）の構成から、陽極と陰極を除いたもの等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
【０１２５】
タンデム型有機ＥＬ素子の具体例としては、例えば、
米国特許第６３３７４９２号、米国特許第７４２０２０３号、米国特許第７４７３９２３号、米国特許第６８７２４７２号、米国特許第６１０７７３４号、米国特許第６３３７４９２号、国際公開第２００５／００９０８７号、特開２００６−２２８７１２号公報、特開２００６−２４７９１号公報、特開２００６−４９３９３号公報、特開２００６−４９３９４号公報、特開２００６−４９３９６号公報、特開２０１１−９６６７９号公報、特開２００５−３４０１８７号公報、特許第４７１１４２４号公報、特許第３４９６６８１号公報、特許第３８８４５６４号公報、特許第４２１３１６９号公報、特開２０１０−１９２７１９号公報、特開２００９−０７６９２９号公報、特開２００８−０７８４１４号公報、特開２００７−０５９８４８号公報、特開２００３−２７２８６０号公報、特開２００３−０４５６７６号公報、国際公開第２００５／０９４１３０号等に記載の素子構成や構成材料等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
【０１２６】
《有機層の形成方法》
有機層（正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層等）の形成方法について説明する。
【０１２７】
有機層の形成方法は、特に制限はなく、従来公知の例えば真空蒸着法、湿式法（ウェットプロセスともいう）等による形成方法を用いることができる。
【０１２８】
湿式法としては、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、スプレーコート法、カーテンコート法、ＬＢ法（ラングミュア−ブロジェット法）等があるが、均質な薄膜が得られやすく、かつ高生産性の点から、ダイコート法、ロールコート法、インクジェット法、スプレーコート法などのロール・ｔｏ・ロール方式適性の高い方法が好ましい。
【０１２９】
本発明に係る有機ＥＬ素子を構成する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、ＤＭＦ、ＤＭＳＯ等の有機溶媒を用いることができる。
【０１３０】
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。
【０１３１】
更に層毎に異なる製膜法を適用してもよい。製膜に蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は使用する化合物の種類等により異なるが、一般にボート加熱温度５０〜４５０℃、真空度１０−６〜１０−２Ｐａ、蒸着速度０．０１〜５０ｎｍ／秒、基板温度−５０〜３００℃、層厚０．１ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５〜２００ｎｍの範囲で適宜選ぶことが望ましい。
【０１３２】
有機層の形成は、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。その際は作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。
【０１３３】
《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、好ましくは４．５Ｖ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、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。
【０１３４】
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、又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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
陽極の厚さは材料にもよるが、通常１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【０１３７】
《陰極》
陰極としては仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。
【０１３８】
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、厚さは通常１０ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【０１３９】
なお、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。
【０１４０】
また、陰極に上記金属を１〜２０ｎｍの厚さで作製した後に、陽極の説明で挙げる導電性透明材料をその上に作製することで、透明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。
【０１４１】
《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、基板とも言う）としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、また透明であっても不透明であってもよい。支持基板側から光を取り出す場合には、支持基板は透明であることが好ましい。好ましく用いられる透明な支持基板としては、ガラス、石英、透明樹脂フィルムを挙げることができる。特に好ましい支持基板は、有機ＥＬ素子にフレキシブル性を与えることが可能な樹脂フィルムである。
【０１４２】
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。
【０１４３】
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１×１０−２ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下のバリアー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）以下の高バリアー性フィルムであることが好ましい。
【０１４４】
バリアー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、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素等を用いることができる。更に当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。
【０１４５】
バリアー膜の形成方法については特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法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。
【０１４６】
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。
【０１４７】
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量子効率は、１％以上であることが好ましく、５％以上であるとより好ましい。
【０１４８】
ここで、外部取り出し量子効率（％）＝有機ＥＬ素子外部に発光した光子数／有機ＥＬ素子に流した電子数×１００である。
【０１４９】
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。
【０１５０】
《封止》
有機ＥＬ素子の封止に用いられる封止手段としては、例えば、封止部材と、電極、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。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、電気絶縁性は特に限定されない。
【０１５１】
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、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる１種以上の金属又は合金からなるものが挙げられる。
【０１５２】
本発明においては、有機ＥＬ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１×１０−３ｍｌ／ｍ２／２４ｈ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）％）が、１×１０−３ｇ／（ｍ２／２４ｈ）以下のものであることが好ましい。
【０１５３】
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。
【０１５４】
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。
【０１５５】
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。
【０１５６】
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当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、当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、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素等を用いることができる。
【０１５７】
さらに当該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることが好ましい。これらの膜の形成方法については特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができる。
【０１５８】
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。
【０１５９】
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、ヨウ化バリウム、ヨウ化マグネシウム等）、過塩素酸類（例えば、過塩素酸バリウム、過塩素酸マグネシウム等）等が挙げられ、硫酸塩、金属ハロゲン化物及び過塩素酸類においては無水塩が好適に用いられる。
【０１６０】
《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。
【０１６１】
《光取り出し向上技術》
有機エレクトロルミネッセンス素子は、空気よりも屈折率の高い（屈折率１．６〜２．１程度の範囲内）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。
【０１６２】
この光の取り出しの効率を向上させる手法としては、例えば、透明基板表面に凹凸を形成し、透明基板と空気界面での全反射を防ぐ方法（例えば、米国特許第４７７４４３５号明細書）、基板に集光性を持たせることにより効率を向上させる方法（例えば、特開昭６３−３１４７９５号公報）、素子の側面等に反射面を形成する方法（例えば、特開平１−２２０３９４号公報）、基板と発光体の間に中間の屈折率を持つ平坦層を導入し、反射防止膜を形成する方法（例えば、特開昭６２−１７２６９１号公報）、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法（例えば、特開２００１−２０２８２７号公報）、基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間（含む、基板と外界間）に回折格子を形成する方法（特開平１１−２８３７５１号公報）などが挙げられる。
【０１６３】
本発明においては、これらの方法を本発明の有機エレクトロルミネッセンス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。
【０１６４】
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有機ＥＬ素子を得ることができる。
【０１６５】
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。
【０１６６】
低屈折率層としては、例えば、エアロゲル、多孔質シリカ、フッ化マグネシウム、フッ素系ポリマーなどが挙げられる。透明基板の屈折率は一般に１．５〜１．７程度の範囲内であるので、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。
【０１６７】
また、低屈折率媒質の厚さは、媒質中の波長の２倍以上となるのが望ましい。これは、低屈折率媒質の厚さが、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層厚になると、低屈折率層の効果が薄れるからである。
【０１６８】
全反射を起こす界面又は、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、回折格子が一次の回折や、二次の回折といった、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、いずれかの層間又は媒質中（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。
【０１６９】
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一次元回折格子では、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。
【０１７０】
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。
【０１７１】
回折格子を導入する位置としては、いずれかの層間又は媒質中（透明基板内や透明電極内）でも良いが、光が発生する場所である有機発光層の近傍が望ましい。このとき、回折格子の周期は、媒質中の光の波長の約１／２〜３倍程度の範囲内が好ましい。回折格子の配列は、正方形のラチス状、三角形のラチス状、ハニカムラチス状など、二次元的に配列が繰り返されることが好ましい。
【０１７２】
《集光シート》
本発明の有機ＥＬ素子は、支持基板（基板）の光取出し側に、例えばマイクロレンズアレイ上の構造を設けるように加工したり、又は、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、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。
【０１７３】
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く、大きすぎると厚さが厚くなり好ましくない。
【０１７４】
集光シートとしては、例えば液晶表示装置のＬＥＤバックライトで実用化されているものを用いることが可能である。このようなシートとして例えば、住友スリーエム社製輝度上昇フィルム（ＢＥＦ）などを用いることができる。プリズムシートの形状としては、例えば基板に頂角９０度、ピッチ５０μｍの△状のストライプが形成されたものであってもよいし、頂角が丸みを帯びた形状、ピッチをランダムに変化させた形状、その他の形状であっても良い。
【０１７５】
また、有機ＥＬ素子からの光放射角を制御するために光拡散板・フィルムを、集光シートと併用してもよい。例えば、（株）きもと製拡散フィルム（ライトアップ）などを用いることができる。
【０１７６】
《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。
【０１７７】
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。
【０１７８】
《表示装置》
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。
【０１７９】
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。
【０１８０】
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。
【０１８１】
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。
【０１８２】
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。
【０１８３】
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。
【０１８４】
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２〜４０Ｖ程度を印加すると発光が観測できる。また、逆の極性で電圧を印加しても電流は流れずに発光は全く生じない。更に交流電圧を印加する場合には、陽極が＋、陰極が−の状態になったときのみ発光する。なお、印加する交流の波形は任意でよい。
【０１８５】
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。
【０１８６】
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。
【０１８７】
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。
【０１８８】
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。
【０１８９】
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。
【０１９０】
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。
【０１９１】
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。
【０１９２】
図２は表示部Ａの模式図である。
【０１９３】
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。
【０１９４】
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。
【０１９５】
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）。
【０１９６】
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。
【０１９７】
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。
【０１９８】
次に、画素の発光プロセスを説明する。
【０１９９】
図３は画素の回路図である。
【０２００】
画素は有機ＥＬ素子１０、スイッチングトランジスタ１１、駆動トランジスタ１２、コンデンサ１３等を備えている。複数の画素に有機ＥＬ素子１０として、赤色、緑色、青色発光の有機ＥＬ素子を用い、これらを同一基板上に並置することでフルカラー表示を行うことができる。
【０２０１】
図３において、制御部Ｂからデータ線６を介してスイッチングトランジスタ１１のドレインに画像データ信号が印加される。そして、制御部Ｂから走査線５を介してスイッチングトランジスタ１１のゲートに走査信号が印加されると、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオンし、ドレインに印加された画像データ信号がコンデンサ１３と駆動トランジスタ１２のゲートに伝達される。
【０２０２】
画像データ信号の伝達により、コンデンサ１３が画像データ信号の電位に応じて充電されるとともに、駆動トランジスタ１２の駆動がオンする。駆動トランジスタ１２は、ドレインが電源ライン７に接続され、ソースが有機ＥＬ素子１０の電極に接続されており、ゲートに印加された画像データ信号の電位に応じて電源ライン７から有機ＥＬ素子１０に電流が供給される。
【０２０３】
制御部Ｂの順次走査により走査信号が次の走査線５に移ると、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオフする。
【０２０４】
しかし、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオフしてもコンデンサ１３は充電された画像データ信号の電位を保持するので、駆動トランジスタ１２の駆動はオン状態が保たれて、次の走査信号の印加が行われるまで有機ＥＬ素子１０の発光が継続する。
【０２０５】
順次走査により次に走査信号が印加されたとき、走査信号に同期した次の画像データ信号の電位に応じて駆動トランジスタ１２が駆動して有機ＥＬ素子１０が発光する。
【０２０６】
即ち、有機ＥＬ素子１０の発光は、複数の画素それぞれの有機ＥＬ素子１０に対して、アクティブ素子であるスイッチングトランジスタ１１と駆動トランジスタ１２を設けて、複数の画素３それぞれの有機ＥＬ素子１０の発光を行っている。このような発光方法をアクティブマトリクス方式と呼んでいる。
【０２０７】
ここで、有機ＥＬ素子１０の発光は複数の階調電位を持つ多値の画像データ信号による複数の階調の発光でもよいし、２値の画像データ信号による所定の発光量のオン、オフでもよい。また、コンデンサ１３の電位の保持は次の走査信号の印加まで継続して保持してもよいし、次の走査信号が印加される直前に放電させてもよい。
【０２０８】
本発明においては、上述したアクティブマトリクス方式に限らず、走査信号が走査されたときのみデータ信号に応じて有機ＥＬ素子を発光させるパッシブマトリクス方式の発光駆動でもよい。
【０２０９】
図４はパッシブマトリクス方式による表示装置の模式図である。図４において、複数の走査線５と複数の画像データ線６が画素３を挟んで対向して格子状に設けられている。
【０２１０】
順次走査により走査線５の走査信号が印加されたとき、印加された走査線５に接続している画素３が画像データ信号に応じて発光する。
【０２１１】
パッシブマトリクス方式では画素３にアクティブ素子が無く、製造コストの低減が計れる。
【０２１２】
《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。
【０２１３】
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。
【０２１４】
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。
【０２１５】
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。
【０２１６】
また、本発明の有機ＥＬ素子は、白色光を発光する有機ＥＬ素子であることができる。照明装置に、白色の発光を生じる有機ＥＬ素子を適用することができる。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ことができる。
【０２１７】
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。
【０２１８】
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、本発明に係るリン光発光性ドーパントに加えて、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や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等いずれでもよいが、本発明の白色光を発光する有機ＥＬ素子においては、発光性ドーパントを複数組み合わせ混合することもできる。
【０２１９】
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。
【０２２０】
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光を発光する有機ＥＬ装置と異なり、素子自体が白色光を発光する。
【０２２１】
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。
【０２２２】
なお、本発明において白色の発光は、発光した光を分光放射輝度計で測定したとき、ＣＩＥ１９３１表色系における色度が、ｘ＝０．３３±０．０７、ｙ＝０．３３±０．１０の領域内の発光色であることが好ましい。
【０２２３】
《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。
【０２２４】
本発明の有機ＥＬ素子の非発光面をガラスケースで覆い、厚み３００μｍのガラス基板を封止用基板として用いて、周囲にシール材として、エポキシ系光硬化型接着剤（東亞合成社製ラックストラックＬＣ０６２９Ｂ）を適用し、これを陰極上に重ねて透明支持基板と密着させ、ガラス基板側からＵＶ光を照射して、硬化させて、封止し、図５、図６に示すような照明装置を形成することができる。
【０２２５】
図５は、照明装置の概略図を示し、本発明の有機ＥＬ素子１０１はガラスカバー１０２で覆われている（なお、ガラスカバーでの封止作業は、有機ＥＬ素子１０１を大気に接触させることなく窒素雰囲気下のグローブボックス（純度９９．９９９％以上の高純度窒素ガスの雰囲気下）で行うことが好ましい。）。
【０２２６】
図６は、照明装置の断面図を示し、図６において、１０５は陰極、１０６は有機ＥＬ層、１０７は透明電極付きガラス基板を示す。
【実施例】
【０２２７】
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」又は「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」又は「質量％」を表す。【０２２８】
（実施例１）
【化１０】
2016084648.tif 000012
【０２２９】
《有機ＥＬ素子１−１の作製》
１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上に、陽極としてＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）を１００ｎｍ製膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。【０２３０】
この透明支持基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、一方、モリブデン製抵抗加熱ボートに正孔注入材料としてＨＴ−１を２００ｍｇ入れ、モリブデン製抵抗加熱ボートに正孔輸送材料としてＨＴ−２を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにホスト化合物としてＨＳ−１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに電子輸送材料としてＥＴ−１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにリン光発光性金属錯体としてＤ−６３を１００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取り付けた。【０２３１】
次いで真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、ＨＴ−１の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で透明支持基板上に蒸着し、層厚１０ｎｍの第２正孔輸送層を設けた。【０２３２】
次いで、ＨＴ−２の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で透明支持基板上に蒸着し、層厚２０ｎｍの第２正孔輸送層を設けた。【０２３３】
更に、ホスト化合物としてＨＳ−１と、リン光発光性金属錯体としてＤ−６３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、０．００９ｎｍ／秒で前記第２正孔輸送層上に共蒸着して層厚４０ｎｍの発光層を設けた。【０２３４】
更にＥＴ−１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層厚３０ｎｍの電子輸送層を設けた。【０２３５】
なお、蒸着時の基板温度は室温であった。【０２３６】
引き続き、フッ化リチウムを蒸着して層厚０．５ｎｍの陰極バッファー層を形成し、更にアルミニウムを蒸着して層厚１１０ｎｍの陰極を形成し、有機ＥＬ素子１−１を作製した。【０２３７】
また、１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍの石英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分間行った後、上記の方法にて有機ＥＬ素子１−１の発光層のみを設けた薄膜も作製した。【０２３８】
《有機ＥＬ素子１−２〜１−８の作製》
有機ＥＬ素子１−１の作製において、発光層におけるリン光発光性金属錯体（Ｄ１）の他に、更に非発光性金属化合物（Ｄ２）として、表１に記載の化合物を別のモリブデン製抵抗加熱ボートに１００ｍｇ入れて、発光性／非発光性の２種の金属化合物の割合が１：１（質量比）となるようにした。【０２３９】
それ以外は同様にして、有機ＥＬ素子１−２〜１−８と各有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層のみの薄膜を各々作製した。【０２４０】
《有機ＥＬ素子１−１〜１−８の評価》
このようにして作製した有機ＥＬ素子とそれぞれの発光層のみの薄膜の各サンプルを用いてリン光寿命、絶対量子収率及び素子寿命の評価を行った。【０２４１】
（リン光寿命）
発光層のみの薄膜を室温下（２５℃）にて、励起波長２８０ｎｍの紫外線を照射し、発光極大波長の強度の減衰をフィッティングし、リン光寿命（τ）を測定した。リン光寿命測定には、小型蛍光寿命測定装置Ｃ１１３６７（浜松ホトニクス製）を用いた。なお、リン光寿命は有機ＥＬ素子１−１とともに作製した、有機ＥＬ素子１−１の発光層のみの薄膜を１００と設定する相対値で表に示した。【０２４２】
（絶対量子収率）
発光層のみの薄膜を室温（２５℃）、窒素雰囲気下にて、励起波長２８０ｎｍの紫外線を照射し、絶対量子収率（ＰＬＱＥ）を測定した。絶対量子収率測定には、絶対ＰＬ量子収率測定装置Ｃ１１３４７（浜松ホトニクス製）を用いた。なお、絶対量子収率は有機ＥＬ素子１−１の発光層のみの薄膜を１００と設定する相対値で下記表に示した。【０２４３】
（素子寿命）
有機ＥＬ素子を室温で定電流下、４０００ｃｄ／ｃｍ２の定輝度条件下による連続発光を行い、初期輝度の半分の輝度になるのに要する時間（τ１／２）を測定した。なお、発光寿命は有機ＥＬ素子１−１を１００と設定する相対値で下記表に示した。有機ＥＬ素子の発光輝度の測定はＣＳ−２０００（コニカミノルタ（株）製）を用いた。有機ＥＬ素子とその発光層のみの薄膜による評価結果を表１に示す。【０２４４】
なお、有機ＥＬ素子１−１に対する有機ＥＬ素子１−２〜１−８の発光色の変化は、１９３１表色系における（ｘ、ｙ）色座標において、それぞれ０．０１５未満であった。【０２４５】
【表１】
2016084648.tif 000013
【０２４６】
表１から明らかなように、リン光発光性金属錯体（Ｄ１）よりも原子番号の大きい非発光性金属化合物（Ｄ２）を更にも用いた有機ＥＬ素子は、比較の有機ＥＬ素子に比べ、課題のリン光寿命の短寿命化を達成し、高寿命化していることが明らかである。また、原子番号のより大きいＡｕ、Ｂｉを用いた場合に、上述した効果は顕著である。【０２４７】
（実施例２）
《有機ＥＬ素子２−１の作製》
１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上に、陽極としてＩＴＯを１００ｎｍ製膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。【０２４８】
この透明支持基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、一方、モリブデン製抵抗加熱ボートに正孔注入材料としてＨＴ−１を２００ｍｇ入れ、モリブデン製抵抗加熱ボートに正孔輸送材料としてＨＴ−２を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにホスト化合物としてＨＳ−１２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに電子輸送材料としてＥＴ−１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにリン光発光性金属錯体としてＤ−１７を１００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取り付けた。【０２４９】
次いで真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、ＨＴ−１の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で透明支持基板上に蒸着し、層厚１０ｎｍの第２正孔輸送層を設けた。【０２５０】
次いで、ＨＴ−２の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で透明支持基板上に蒸着し、層厚２０ｎｍの第２正孔輸送層を設けた。【０２５１】
更に、ホスト化合物としてＨＳ−１とリン光発光性金属錯体としてＤ−１７の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、それぞれ蒸着速度０．１ｎｍ／秒、０．００６ｎｍ／秒で前記第２正孔輸送層上に共蒸着して層厚４０ｎｍの発光層を設けた。【０２５２】
更にＥＴ−１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層厚３０ｎｍの電子輸送層を設けた。【０２５３】
なお、蒸着時の基板温度は室温であった。【０２５４】
引き続き、フッ化リチウムを蒸着して層厚０．５ｎｍの陰極バッファー層を形成し、更にアルミニウムを蒸着して層厚１１０ｎｍの陰極を形成し、有機ＥＬ素子２−１を作製した。【０２５５】
また、１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍの石英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分間行った後、上記の方法にて有機ＥＬ素子２−１の発光層のみを設けた薄膜も作製した。【０２５６】
《有機ＥＬ素子２−２〜２−７の作製》
発光層におけるリン光発光性金属錯体（Ｄ１）の他に、更に非発光性金属化合物（Ｄ２）として、表２に記載の化合物を別のモリブデン製抵抗加熱ボートに１００ｍｇ入れて、発光性／非発光性の２種の金属化合物の割合が２：１（質量比）となるようにした。【０２５７】
それ以外は同様にして、有機ＥＬ素子２−２〜２−７と各有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層のみの薄膜を各々作製した。【０２５８】
《有機ＥＬ素子２−１〜２−７の評価》
得られた有機ＥＬ素子２−１〜２−７を評価するに際しては、当当該有機ＥＬ素子を実施例１の有機ＥＬ素子１−１〜１−８と同様に封止し、図５、図６に示すような照明装置を形成して、実施例１と同様の評価を行った。結果を表２に示す。リン光寿命、絶対量子収率及び素子寿命は、有機ＥＬ素子２−１又はその発光層のみの薄膜を１００とする相対値で示した。【０２５９】
なお、有機ＥＬ素子２−１に対する有機ＥＬ素子２−２〜２−７の発光色の変化は、１９３１表色系における（ｘ、ｙ）色座標において、それぞれ０．０１５未満であった。【０２６０】
【表２】
2016084648.tif 000014
【０２６１】
表２から明らかなように、リン光発光性金属錯体（Ｄ１）よりも原子番号の大きい非発光性金属化合物（Ｄ２）を更にも用いた有機ＥＬ素子は、比較の有機ＥＬ素子に比べ、課題のリン光寿命の短寿命化を達成し、高寿命化していることが明らかである。また、原子番号のより大きいＡｕ、Ｂｉを用いた場合に、上述した効果は顕著である。【０２６２】
（実施例３）
《有機ＥＬ素子３−１の作製》
１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上に、陽極としてＩＴＯを１００ｎｍ製膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。【０２６３】
この透明支持基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、一方、モリブデン製抵抗加熱ボートに正孔注入材料としてＨＴ−１を２００ｍｇ入れ、モリブデン製抵抗加熱ボートに正孔輸送材料としてＨＴ−２を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにホスト化合物としてＨＳ−３を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに電子輸送材料としてＥＴ−１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにリン光発光性金属錯体としてＤ−１を１００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取り付けた。【０２６４】
次いで真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、ＨＴ−１の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で透明支持基板上に蒸着し、層厚１０ｎｍの第１正孔輸送層を設けた。【０２６５】
次いで、ＨＴ−２の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で透明支持基板上に蒸着し、層厚２０ｎｍの第２正孔輸送層を設けた。【０２６６】
更に、ホスト化合物としてＨＳ−３とリン光発光性金属錯体としてＤ−１の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、それぞれ蒸着速度０．１ｎｍ／秒、０．００６ｎｍ／秒で前記第２正孔輸送層上に共蒸着して層厚４０ｎｍの発光層を設けた。【０２６７】
更にＥＴ−１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層厚３０ｎｍの電子輸送層を設けた。【０２６８】
なお、蒸着時の基板温度は室温であった。【０２６９】
引き続き、フッ化リチウムを蒸着して厚さ０．５ｎｍの陰極バッファー層を形成し、更にアルミニウムを蒸着して厚さ１１０ｎｍの陰極を形成し、有機ＥＬ素子３−１を作製した。【０２７０】
また、１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍの石英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分間行った後、上記の方法にて有機ＥＬ素子３−１の発光層のみを設けた薄膜も作製した。【０２７１】
《有機ＥＬ素子３−２〜３−７の作製》
有機ＥＬ素子３−１の作製において、発光層におけるリン光発光性金属錯体（Ｄ１）の他に、更に非発光性金属化合物（Ｄ２）として、表３に記載の化合物を別のモリブデン製抵抗加熱ボートに１００ｍｇ入れて、発光性／非発光性の２種の金属化合物の割合が１：２（質量比）となるようにした。【０２７２】
それ以外は同様にして、有機ＥＬ素子３−２〜３−７と各有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層のみの薄膜を各々作製した。【０２７３】
《有機ＥＬ素子３−１〜３−７の評価》
得られた有機ＥＬ素子３−１〜３−７を評価するに際しては、当当該有機ＥＬ素子を実施例１の有機ＥＬ素子１−１〜１−８と同様に封止し、図５、図６に示すような照明装置を形成して、同様の評価を行った。結果を表３に示す。リン光寿命、絶対量子収率及び素子寿命は、有機ＥＬ素子３−１又はその発光層のみの薄膜を１００とする相対値で示した。【０２７４】
なお、有機ＥＬ素子３−１に対する有機ＥＬ素子３−２〜３−７の発光色の変化は、１９３１表色系における（ｘ、ｙ）色座標において、それぞれ０．０１５未満であった。【０２７５】
【表３】
2016084648.tif 000015
【０２７６】
表３から明らかなように、リン光発光性金属錯体（Ｄ１）よりも原子番号の大きい非発光性金属化合物（Ｄ２）を更にも用いた有機ＥＬ素子は、比較の有機ＥＬ素子に比べ、課題のリン光寿命の短寿命化を達成し、高寿命化していることが明らかである。また、原子番号のより大きいＡｕ、Ｂｉを用いた場合に、上述した効果は顕著である。【０２７７】
（実施例４）
《有機ＥＬ素子４−１の作製》
１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上に、陽極としてＩＴＯを１００ｎｍ成膜した基板（ＡｖａｎＳｔｒａｔｅ株式会社製、ＮＡ−４５）にパターニングを行った。その後、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て、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。【０２７８】
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株式会社製、Ｂａｙｔｒｏｎ  Ｐ  Ａｌ  ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を用い、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、層厚３０ｎｍの第１正孔輸送層を設けた。【０２７９】
この第１正孔輸送層上に、正孔輸送材料Ｐｏｌｙ（Ｎ，Ｎ′−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ′−ビス（フェニル））ベンジジン（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｄｙｅ  Ｓｏｕｒｃｅ株式会社製、ＡＤＳ−２５４）のクロロベンゼン溶液を用い、スピンコート法により薄膜を形成した。１５０℃で１時間加熱乾燥し、層厚４０ｎｍの第２正孔輸送層を設けた。【０２８０】
この第２正孔輸送層上に、ホスト化合物としてのＨＳ−２を９０ｍｇとリン光発光性金属錯体としてのＤ−６３を１０ｍｇを酢酸ブチルに溶解させた液を用いて、スピンコート法により薄膜を形成し、１２０℃で１時間加熱乾燥し、層厚３０ｎｍの発光層を設けた。【０２８１】
この発光層上に、電子輸送材料としてのＥＴ−１の１−ブタノール溶液を用い、スピンコート法により薄膜を形成し、層厚２０ｎｍの電子輸送層を設けた。【０２８２】
この基板を、真空蒸着装置に取付け、真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した。次いで、フッ化リチウムを蒸着して厚さ１．０ｎｍの電子注入層を形成し、アルミニウムを蒸着して厚さ１１０ｎｍの陰極を形成し、有機ＥＬ素子４−１を作製した。【０２８３】
また、１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍの石英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分間行った後、上記の方法にて有機ＥＬ素子４−１の発光層のみを設けた薄膜も作製した。【０２８４】
《有機ＥＬ素子４−２〜４−７の作製》
有機ＥＬ素子４−１の作製において、発光層におけるリン光発光性金属錯体（Ｄ１）の他に、更に非発光性金属化合物（Ｄ２）として、表３に記載の化合物を発光性／非発光性の２種の金属化合物の割合が２：３（質量比）となるようにした。【０２８５】
それ以外は同様にして、有機ＥＬ素子４−２〜４−７と各有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層のみの薄膜を各々作製した。【０２８６】
《有機ＥＬ素子４−１〜４−７の評価》
得られた有機ＥＬ素子４−１〜４−７を評価するに際しては、当当該有機ＥＬ素子を実施例１の有機ＥＬ素子１−１〜１−８と同様に封止し、図５、図６に示すような照明装置を形成して、同様の評価を行った。結果を表４に示す。リン光寿命、絶対量子収率及び素子寿命は、有機ＥＬ素子４−１又はその発光層のみの薄膜を１００とする相対値で示した。【０２８７】
なお、有機ＥＬ素子４−１に対する有機ＥＬ素子４−２〜４−７の発光色の変化は、１９３１表色系における（ｘ、ｙ）色座標において、それぞれ０．０１５未満であった。【０２８８】
【表４】
2016084648.tif 000016
【０２８９】
表４から明らかなように、リン光発光性金属錯体（Ｄ１）よりも原子番号の大きい非発光性金属化合物（Ｄ２）を更にも用いた有機ＥＬ素子は、比較の有機ＥＬ素子に比べ、課題のリン光寿命の短寿命化を達成し、高寿命化していることが明らかである。また、原子番号のより大きいＡｕ、Ｂｉを用いた場合に、上述した効果は顕著である。【０２９０】
（実施例５）
《白色発光有機ＥＬ素子５−１の作製》
１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上に、陽極としてＩＴＯを１００ｎｍ製膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。【０２９１】
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株式会社製、Ｂａｙｔｒｏｎ  Ｐ  Ａｌ  ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を用い、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、層厚３０ｎｍの第１正孔輸送層を設けた。【０２９２】
この透明支持基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、一方、モリブデン製抵抗加熱ボートに正孔輸送材料としてＨＴ−２を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにホスト化合物としてＨＳ−１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにホスト化合物としてＨＳ−３を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに電子輸送材料としてＥＴ−１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにリン光発光性金属錯体としてＤ−６３を１００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにリン光発光性金属錯体としてＤ−１７を１００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにリン光発光性金属錯体としてＤ−１を１００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取り付けた。【０２９３】
次いで真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、ＨＴ−２の入った前記加熱ボートをそれぞれ別々に通電して、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で透明支持基板に蒸着し層厚２０ｎｍの第１正孔輸送層を設けた。【０２９４】
更に、ホスト化合物としてＨＳ−３、リン光発光性金属錯体としてＤ−１７、及びＤ−１の入った前記加熱ボートに通電して、蒸着速度が１００：１：０．３となるように調節し、層厚３０ｎｍの第１発光層を設けた。更に、ホスト化合物としてＨＳ−１、リン光発光性金属錯体としてＤ−６３の入った前記加熱ボートに通電して、ＨＳ−１、Ｄ−６３の蒸着速度が１００：１５になるように調節し、層厚３０ｎｍの第２発光層を設けた。【０２９５】
更にＥＴ−１入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で前記第２発光層上に蒸着して層厚３０ｎｍの電子輸送層を設けた。【０２９６】
なお、蒸着時の基板温度は室温であった。【０２９７】
引き続き、フッ化リチウムを蒸着して層厚０．５ｎｍの陰極バッファー層を形成し、更にアルミニウムを蒸着して厚さ１１０ｎｍの陰極を形成して、有機ＥＬ素子５−１を作製した。【０２９８】
また、１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍの石英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分間行った後、上記の方法にて有機ＥＬ素子５−１の発光層のみを設けた薄膜も作製した。【０２９９】
《有機ＥＬ素子５−２〜５−７の作製》
有機ＥＬ素子５−１の作製において、第２発光層におけるリン光発光性金属錯体（Ｄ１）の他に、更に非発光性金属化合物（Ｄ２）として、表５に記載の化合物を別のモリブデン製抵抗加熱ボートに１００ｍｇ入れて、発光性／非発光性の２種の金属化合物の割合が１：１（質量比）となるようにした。【０３００】
それ以外は同様にして、有機ＥＬ素子５−２〜５−７と各有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層のみの薄膜を各々作製した。【０３０１】
《有機ＥＬ素子５−１〜５−７の評価》
得られた有機ＥＬ素子５−１〜５−７を評価するに際しては、当当該有機ＥＬ素子を実施例１の有機ＥＬ素子１−１〜１−８と同様に封止し、図５、図６に示すような照明装置を形成して、同様の評価を行った。結果を表５に示す。リン光寿命、絶対量子収率及び素子寿命は、有機ＥＬ素子５−１又はその発光層のみの薄膜を１００とする相対値で示した。【０３０２】
なお、リン光発光性金属錯体（Ｄ１）としてＤ−６３を用いた発光色に対して、表２に示した非発光性金属化合物（Ｄ２）をさらに用いた場合でも発光色の変化は、１９３１表色系における（ｘ、ｙ）色座標において、それぞれ０．０１５未満であった。【０３０３】
【表５】
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【０３０４】
表５から明らかなように、リン光発光性金属錯体（Ｄ１）よりも原子番号の大きい非発光性金属化合物（Ｄ２）を更にも用いた有機ＥＬ素子は、比較の有機ＥＬ素子に比べ、課題のリン光寿命の短寿命化を達成し、高寿命化していることが明らかである。また、原子番号のより大きいＡｕ、Ｂｉを用いた場合に、上述した効果は顕著である。【０３０５】
なお、作製した有機ＥＬ素子５−１〜５−７に通電し、発光した光を分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタ（株）製）で測定した結果、１０００ｃｄ／ｍ２でのＣＩＥ１９３１表色系における色度が、ｘ＝０．３３±０．０７、ｙ＝０．３３±０．１０の領域内の白色光が得られ、照明装置として有用であることが分かった。【０３０６】
（実施例６）
《表示装置の作製》
（青色発光有機ＥＬ素子）
実施例１の、本発明に係る２種の金属化合物を有する有機ＥＬ素子１−６を青色発光素子として用いた。【０３０７】
（緑色発光有機ＥＬ素子）
実施例２の、本発明に係る２種の金属化合物を有する有機ＥＬ素子２−５を緑色発光素子として用いた。【０３０８】
（赤色発光有機ＥＬ素子）
実施例３の、本発明に係る２種の金属化合物を有する有機ＥＬ素子３−５を赤色発光素子として用いた。【０３０９】
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。【０３１０】
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。【０３１１】
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。【０３１２】
このフルカラー表示装置は駆動することにより、長寿命のフルカラー動画表示が得られることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【０３１３】
本発明のエレクトロルミネッセンス素子は、高寿命であり照明装置及び表示装置に好ましく適用することができる。
【符号の説明】
【０３１４】
１  ディスプレイ
３  画素
５  走査線
６  データ線
７  電源ライン
１０  有機ＥＬ素子
１１  スイッチングトランジスタ
１２  駆動トランジスタ
１３  コンデンサ
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
Ｌ  光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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