(57)【要約】      （修正有）【課題】高効率、高耐久性を具備した有機電界発光素子を提供する。【解決手段】陽極と陰極と、該陽極と該陰極との間に挟持されている有機化合物からなる層と、から構成され、該有機化合物からなる層が、電子供与性（ドナー性）のフルオレン骨格部位と電子欠乏性（アクセプター性）のピリジン、キノリン又はイソキノリン骨格部位とが結合したドナー−アクセプター構造を有している配位子を少なくとも一つ有するＩｒ錯体又はＰｔ錯体であるリン光発光材料を含有することを特徴とする。この有機電界発光素子は高効率、高耐久性を具備している。【選択図】図１
2008297382.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）乃至一般式（４）のいずれかで表される配位子を少なくとも一つ有するＩｒ錯体又はＰｔ錯体であることを特徴とするリン光発光材料。
【化１】
2008297382.tif 000025
（式（１）において、Ｘ1及びＸ2のうちいずれかは炭素原子数１乃至２０のフッ素化アルキル基である。Ｘ1及びＸ2のうち炭素原子数１乃至２０のフッ素化アルキル基でないものは、アリール基又はアルキル基である。式（２）において、Ｘ3及びＸ4のうちいずれかは炭素原子数１乃至２０のフッ素化アルキル基である。Ｘ3及びＸ4のうち炭素原子数１乃至２０のフッ素化アルキル基でないものは、アリール基又はアルキル基である。式（３）において、Ｘ5及びＸ6のうちいずれかは炭素原子数１乃至２０のフッ素化アルキル基である。Ｘ5及びＸ6のうち炭素原子数１乃至２０のフッ素化アルキル基でないものは、アリール基又はアルキル基である。式（４）において、Ｘ7及びＸ8のうちいずれかは炭素原子数１乃至２０のフッ素化アルキル基である。Ｘ7及びＸ8のうち炭素原子数１乃至２０のフッ素化アルキル基でないものは、アリール基又はアルキル基である。Ｒ1乃至Ｒ32は、それぞれ水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数１乃至２０のアルキル基である。）
【請求項２】
陽極と陰極と、
該陽極と該陰極との間に挟持されている有機化合物からなる層と、から構成され、
該有機化合物からなる層が請求項１に記載のリン光発光材料を含有することを特徴とする、有機電界発光素子。
【請求項３】
前記リン光発光材料を含有する層が塗布法により形成されることを特徴とする、請求項２に記載の有機電界発光素子。
【請求項４】
前記リン光発光材料が発光層に含有されることを特徴とする、請求項２又は３に記載の有機電界発光素子。
【請求項５】
請求項２乃至４のいずれか一項に記載の有機電界発光素子と薄膜トランジスタとを組み合わせることで構成され、パッシブマトリックス方式又はアクティブマトリックス方式で駆動されることを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リン光発光材料、それを用いた有機電界発光素子及び画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電界発光素子は，古くはアントラセン蒸着膜に電圧を印加して発光させた例（非特許文献１）等がある。近年、電界発光素子の中でも有機電界発光素子は、無機電界発光素子に比べて大面積化が容易であることや、新規材料の開発が容易でありその材料又は材料の組み合わせによって所望の発色が得られることが知られている。また有機電界発光素子は低電圧で駆動可能である等の利点を有していることから、高速応答性や高効率の発光素子として、材料開発を含めたデバイス化のための応用研究が精力的に行われている。
【０００３】
例えば、非特許文献２では、透明基板上に、上下２層の電極と、これらの電極の間に発光層を含む有機化合物からなる層が形成されている有機電界発光素子が開示されている。
【０００４】
ところで最近では、従来の一重項励起子から基底状態に遷移するときに発生する蛍光を利用する形式に止まらず、三重項励起子を経由した燐光発光を利用する形式についても検討がなされている。燐光発光を利用した有機電界発光素子として、具体的には、非特許文献３及び４で開示されている有機電界発光素子が挙げられる。これらの文献で開示されている有機電界発光素子は、主として有機化合物からなる層が４層で構成されているものである。４層の構成として、例えば、陽極側からホール輸送層、発光層、励起子拡散防止層、電子輸送層からなる構成が挙げられる。また上記の構成の有機電界発光素子に含有されるリン光発光材料として、Ｉｒ（ｐｐｙ）3が広く知られている。
【０００５】
このように有機電界発光素子における最近の進歩は著しく、その特徴として、低印加電圧で高輝度、発光波長の多様性、高速応答性、発光デバイスの薄型・軽量化が可能であることが挙げられる。このことから、有機電界発光素子は広汎な用途への可能性を示唆している。
【０００６】
しかしながら、実用化を考える上で、現状では更なる高輝度の光出力あるいは高変換効率が必要である。また、長時間の使用による経時変化や酸素を含む雰囲気気体、湿気等による劣化等の耐久性の面で未だ多くの問題がある。さらにはフルカラーディスプレイ等への応用を考えた場合、良好な色純度、高効率の赤色発光が必要となるが、これらの問題に関してもまだ十分に解決されたとは言えない。
【０００７】
【特許文献１】国際公開第ＷＯ０１／０７２９２７号パンフレット
【非特許文献１】Ｔｈｉｎ  Ｓｏｌｉｄ  Ｆｉｌｍｓ，９４，１７１（１９８２）
【非特許文献２】Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｓｙｍｐ．１２５，１〜４８（１９９７）
【非特許文献３】Ｉｍｐｒｏｖｅｄ  ｅｎｅｒｇｙ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｉｎ  ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｓｐｈｏｒｅｓｃｅｎｔ  ｄｅｖｉｃｅ（Ｄ．Ｆ．Ｏ’Ｂｒｉｅｎ他，Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ  Ｖｏｌ．７４，Ｎｏ．３，ｐ４２２（１９９９））
【非特許文献４】Ｖｅｒｙ  ｈｉｇｈ−ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  ｇｒｅｅｎ  ｏｒｇａｎｉｃ  ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅｓ  ｂａｓｄ  ｏｎ  ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｓｐｈｏｒｅｓｃｅｎｃｅ（Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ他，Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ  Ｖｏｌ．７５，Ｎｏ．１，ｐ４（１９９９））
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、新規のリン光発光材料を提供することにある。また、本発明の他の目的は、高効率、高耐久性を具備した有機電界発光素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題は、本発明のリン光発光材料により課題が達成される。即ち、本発明のリン光発光材料は、下記一般式（１）乃至一般式（４）のいずれかで表される配位子を少なくとも一つ有するＩｒ錯体又はＰｔ錯体であることを特徴とする。
【００１０】
【化１】
2008297382.tif 000003
（式（１）において、Ｘ1及びＸ2のうちいずれかは炭素原子数１乃至２０のフッ素化アルキル基である。Ｘ1及びＸ2のうち炭素原子数１乃至２０のフッ素化アルキル基でないものは、アリール基又はアルキル基である。式（２）において、Ｘ3及びＸ4のうちいずれかは炭素原子数１乃至２０のフッ素化アルキル基である。Ｘ3及びＸ4のうち炭素原子数１乃至２０のフッ素化アルキル基でないものは、アリール基又はアルキル基である。式（３）において、Ｘ5及びＸ6のうちいずれかは炭素原子数１乃至２０のフッ素化アルキル基である。Ｘ5及びＸ6のうち炭素原子数１乃至２０のフッ素化アルキル基でないものは、アリール基又はアルキル基である。式（４）において、Ｘ7及びＸ8のうちいずれかは炭素原子数１乃至２０のフッ素化アルキル基である。Ｘ7及びＸ8のうち炭素原子数１乃至２０のフッ素化アルキル基でないものは、アリール基又はアルキル基である。Ｒ1乃至Ｒ32は、それぞれ水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数１乃至２０のアルキル基である。）
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、新規のリン光発光材料が提供できる。また、本発明によれば、高効率、高耐久性を具備した有機電界発光素子が提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
まず本発明のリン光発光材料について説明する。本発明のリン光発光材料は、下記一般式（１）乃至一般式（４）のいずれかで示される配位子を少なくとも一つ有するＩｒ錯体又はＰｔ錯体である。
【００１３】
【化２】
2008297382.tif 000004
【００１４】
式（１）において、Ｘ1及びＸ2のうちいずれかは炭素原子数１乃至２０のフッ素化アルキル基である。
【００１５】
式（２）において、Ｘ3及びＸ4のうちいずれかは炭素原子数１乃至２０のフッ素化アルキル基である。
【００１６】
式（３）において、Ｘ5及びＸ6のうちいずれかは炭素原子数１乃至２０のフッ素化アルキル基である。
【００１７】
式（４）において、Ｘ7及びＸ8のうちいずれかは炭素原子数１乃至２０のフッ素化アルキル基である。
【００１８】
Ｘ1乃至Ｘ8で表される炭素原子数１乃至２０のフッ素化アルキル基とは、下記の（ａ）又は（ｂ）の置換基である。
（ａ）アルキル基中に含まれる水素原子の全てがフッ素原子に置き換わった置換基
（ｂ）アルキル基中に含まれる水素原子の一部がフッ素原子に置き換わり、残りの水素原子の全て又は一部が、臭素、ヨウ素、塩素等のフッ素以外のハロゲン原子又は重水素に置き換わった置換基
【００１９】
上記のアルキル基として、具体的には、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−オクチル基、イソプロピル基、イソブチル基、ターシャリーブチル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基等が挙げられる。
【００２０】
式（１）において、Ｘ1及びＸ2のうち炭素原子数１乃至２０のフッ素化アルキル基でないものは、アリール基又はアルキル基である。
【００２１】
式（２）において、Ｘ3及びＸ4のうち炭素原子数１乃至２０のフッ素化アルキル基でないものは、アリール基又はアルキル基である。
【００２２】
式（３）において、Ｘ5及びＸ6のうち炭素原子数１乃至２０のフッ素化アルキル基でないものは、アリール基又はアルキル基である。
【００２３】
式（４）において、Ｘ7及びＸ8のうち炭素原子数１乃至２０のフッ素化アルキル基でないものは、アリール基又はアルキル基である。
【００２４】
上記のアルキル基として、具体的には、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−オクチル基、イソプロピル基、イソブチル基、ターシャリーブチル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基、シクロプロピル基等が挙げられる。
【００２５】
上記のアリール基として、具体的には、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、メチルナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ビフェニル基等が挙げられる。
【００２６】
式（１）乃至式（４）において、Ｒ1乃至Ｒ32は、それぞれ水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数１乃至２０のアルキル基を表す。
【００２７】
Ｒ1乃至Ｒ32で表されるハロゲン原子として、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等が挙げられる。
【００２８】
Ｒ1乃至Ｒ32で表される炭素原子数１乃至２０のアルキル基として、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−オクチル基、イソプロピル基、イソブチル基、ターシャリーブチル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基等が挙げられる。上記のアルキル基中の水素原子の全部又は一部がフッ素原子に置換されていてもよい。
【００２９】
本発明のリン光発光材料は、Ｉｒ又はＰｔを中心金属とする有機金属錯体であり、この中心金属をＭとすると、本発明のリン光発光材料である有機金属錯体は、下記一般式（５）で示すことができる。
ＭＬmＬ’n        （５）
【００３０】
式（５）において、ｍは１乃至３の整数であり、ｎは０乃至２の整数である。ただし、ｍ＋ｎは２又は３である。
【００３１】
式（５）において、Ｌは、一般式（１）乃至一般式（４）の配位子のいずれかを表す。
【００３２】
式（５）において、Ｌ’は、下記一般式（６）乃至（８）で表される配位子である。
【００３３】
【化３】
2008297382.tif 000005
【００３４】
式（６）において、Ａは、ベンゼン環、単環の複素環又は縮合環を表す。
【００３５】
Ａが単環の複素環である場合、具体的には、チオフェン環、フラン環、イミダゾール環、オキサゾール環、ピロール環、チアゾール環、ピラゾール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピラジン環、モルホリン環、２Ｈ−ピラン環、４Ｈ−ピラン環等が挙げられる。
【００３６】
Ａが縮合環である場合、具体的には、カルバゾール環、フルオレニル基、ジベンゾチオフェン環、ジベンゾフラン環、フェノチアジン環、フェノキサジン環等が挙げられる。
【００３７】
Ａで表されるベンゼン環、単環の複素環又は縮合環は、さらに置換基を有してもよい。その置換基として、例えば、フッ素、フェニル基等が挙げられる。
【００３８】
式（６）において、Ｂは、窒素原子を含有する複素環を表す。複素環として具体的には、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、キノキサリン環、キノリン環、ナフチリジン環、ピロール環、イミダゾール環、チアゾール環、ピラゾール環等が挙げられる。
【００３９】
式（６）において、ＡとＢは共有結合によって結合している。
【００４０】
式（７）において、Ｂ’は、窒素原子を含有する複素環を表す。複素環として具体的には、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、キノキサリン環、キノリン環、ナフチリジン環、ピロール環、イミダゾール環、チアゾール環、ピラゾール環等が挙げられる。
【００４１】
式（８）において、Ｅ及びＧは、それぞれ炭素原子数１乃至２０の直鎖状あるいは分岐状のアルキル基又は置換あるいは無置換のアリール基を表す。
【００４２】
Ｅ又はＧがアルキル基である場合、その具体例として、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−オクチル基、イソプロピル基、イソブチル基、ターシャリーブチル基等が挙げられる。このときアルキル基中の水素原子の全部又は一部はフッ素原子に置換されていてもよい。
【００４３】
Ｅ又はＧがアリール基である場合、その具体例として、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、メチルナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基等が挙げられる。当該アリール基が有してもよい置換基は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子、シアノ基等である。
【００４４】
式（８）において、Ｊは水素、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子、炭素原子数１乃至２０の直鎖状あるいは分岐状のアルキル基又は置換あるいは無置換のアリール基を表す。
【００４５】
Ｊがアルキル基である場合、その具体例として、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−オクチル基、イソプロピル基、イソブチル基、ターシャリーブチル基等が挙げられる。このときアルキル基中の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。
【００４６】
Ｊがアリール基である場合、その具体例として、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、メチルナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基等が挙げられる。当該アリール基が有してもよい置換基は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子、シアノ基等である。
【００４７】
本発明のリン光発光材料は、一般式（１）乃至一般式（４）で示される配位子を有するＩｒ錯体又はＰｔ錯体である。一般式（１）乃至一般式（４）の配位子は、フルオレン骨格の９位又は９’位にフッ素化アルキル基を有していることを特徴とする。この場合、フルオレン骨格の９位及び９’位にそれぞれフッ素化アルキル基を有していてもよい。
【００４８】
錯体を構成する配位子として、フルオレン骨格の９位又は９’位にフッ素化アルキル基を有する化合物を導入すると、以下の利点がある。
【００４９】
１．各種溶剤に対して優れた溶解性を示す。
【００５０】
２．リン光発光材料の発光色のコントロールが可能となり、色純度の良好なリン光発光材料が得られる。
【００５１】
３．錯体の電子受容性が向上し、発光量子収率が向上する。
【００５２】
４．錯体のキャリア輸送能が向上し、有機電界発光素子の発光効率が向上する。
【００５３】
以下、上記の利点を有する原理・理由について説明する。
【００５４】
第一の利点は、電気陰性度の高いフッ素原子により、配位子となる分子の電子の局在化を制御して、リン光発光材料となる錯体分子同士の分子間力を弱め、結晶化しにくくなることによって起こるものである。また、フッ素原子の導入により錯体自体の極性が高くなるので、高い極性の溶媒に溶解しやすくなる。
【００５５】
第二の利点を有する理由として、以下のことが考えられる。一般式（１）乃至一般式（４）の配位子は、電子供与性（ドナー性）のフルオレン骨格部位と電子欠乏性（アクセプター性）のピリジン、キノリン又はイソキノリン骨格部位とが結合したドナー−アクセプター構造を有している。一般式（１）乃至（４）の配位子は、さらにドナー部位であるフルオレン骨格に、電子吸引性基であるフッ素化アルキル基を導入している。このことから、アクセプター部位が同じであれば、基本的に電子吸引性基を持たないものよりも錯体の発光波長をブルーシフトさせることができる。
【００５６】
この機能を利用すれば、錯体の発光の発光波長のコントロールが自由に行える。即ち、アクセプター部位の置換基効果によって錯体の発光波長がレッドシフトした場合においても、例えば、下記に示すようにドナー部位側の置換基効果を利用することで、任意の発光波長まで戻すことが可能である。
【００５７】
【化４】
2008297382.tif 000006
【００５８】
従って、アクセプター部位にどのような置換基が導入されていても、ドナー部位の電子吸引性の強弱を利用して、好ましい赤、緑又は青色の発光波長を得ることができる。ここでいう発光波長とは、有機電界発光素子から得られる発光波長を意味する。即ち、高色純度の指標とされているＮＴＳＣ色度座標又はＨＤＴＶ色度座標に準じた赤、緑又は青色の発光波長であり、かつ視感度がより高い範囲の発光波長である。例えば、可視光領域で赤色は約６０５〜７８０ｎｍとされるが、視感度の影響で６４０ｎｍ以上の赤色は非常に暗く感じる。これは、図１で示される比視感度曲線から見ても明らかである。このため、所望される赤色の発光波長は、色純度及び視感度が高い赤色波長である６０５ｎｍ乃至６４０ｎｍである。一方、緑色では５００ｎｍ乃至５４０ｎｍであり、青色では４３０ｎｍ乃至４６０ｎｍであるので、いずれにしてもごく狭い範囲に限られる。
【００５９】
第三の利点は、フッ素化アルキル基を導入することにより、配位子全体のＬＵＭＯ（Ｌｏｗｅｓｔ  Ｕｎｏｃｃｕｐｉｅｄ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｏｒｂｉｔａｌ）準位が向上する。これにより、錯体全体の電子受容性も向上し、該錯体の発光形態は3π−π＊性よりもむしろ3ＭＬＣＴ（金属−配位子電荷移動遷移）性が強くなる。その結果、輻射速度定数ｋｒの発光エネルギー依存性が大きい錯体、即ち、高発光収率の錯体が得られる可能性が高い。
【００６０】
第四の利点は、電気陰性度の高いフッ素原子によって飽和した環（アリール基又は複素環基）は、電子欠乏状態となるために電子を受け取りやすくなる。例えば、下記に示すフッ素化アリール基又はフッ素化複素環基
【００６１】
【化５】
2008297382.tif 000007
は、上記の効果により、それ自体がキャリア輸送部位（特に、電子輸送部位）として機能する。本発明のリン光発光材料も配位子中のフルオレン骨格の９位又は９’位にフッ素化アルキル基が導入され、このフルオレン骨格がキャリア輸送部位（特に、電子輸送部位）として機能する。
【００６２】
以下、本発明のリン光発光材料の具体例を示すが、本発明は、これに限定されるものではない。
【００６３】
【化６】
2008297382.tif 000008
【００６４】
【化７】
2008297382.tif 000009
【００６５】
【化８】
2008297382.tif 000010
【００６６】
【化９】
2008297382.tif 000011
【００６７】
【化１０】
2008297382.tif 000012
【００６８】
【化１１】
2008297382.tif 000013
【００６９】
次に、本発明の有機電界発光素子について説明する。本発明の有機電界発光素子は、陽極と陰極と、該陽極と該陰極との間に挟持されている有機化合物からなる層と、から構成される。
【００７０】
以下、図面を参照しながら、本発明の有機電界発光素子について詳細に説明する。
【００７１】
図２は、本発明の有機電界発光素子の実施形態の例を示す断面図である。ここで、（ａ）は第一の実施形態を、（ｂ）は第二の実施形態を、（ｃ）は第三の実施形態をそれぞれ示す。
【００７２】
図２（ａ）の有機電界発光素子１ａは、上から金属電極１１、発光層１２、ホール輸送層１３、透明電極１４の順番で構成されている積層体が、透明基板１５の上に設けられている。
【００７３】
一般に有機電界発光素子は、透明基板１５上に、５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の膜厚を持つ透明電極１４と、複数の有機化合物からなる層と、この有機化合物からなる層の上に形成される金属電極１１とが順次積層して構成されている。
【００７４】
図２（ａ）の有機電界発光素子１ａは、電気的整流性を示す。即ち、金属電極１１を陰極に透明電極１４を陽極になるようにして電界を印加すると、金属電極１１から電子が、透明電極１５からはホールが、それぞれ発光層１２に向けて注入される。注入されたホールと電子は、発光層１２に到達し、発光層１２内の発光性分子中で再結合する。この時発光性分子の励起子が生じ、この励起子が基底状態に戻る際に発光する。この時ホール輸送層１３は電子をブロッキングする役割を果たすので、発光層１２とホール輸送層１３との間の界面における再結合効率が上がる。このため、電極間に設けられている層が発光層のみである有機電界発光素子と比較して発光効率が向上する。
【００７５】
図２（ｂ）の有機電界発光素子１ｂは、図２（ａ）の有機電界発光素子１ａにおいて、金属電極１１と発光層１２との間に、電子輸送層１６が設けられている。図２（ｂ）の有機電界発光素子１ｂは、発光機能を有する層と電子及びホール輸送のいずれかの機能を有する層とを分離している。この構成にすると、キャリアブロッキングをより効果的に行うことができるので、発光効率をより向上させることが可能である。
【００７６】
図２（ｃ）の有機電界発光素子１ｃは、図２（ｂ）の有機電界発光素子１ｂにおいて、電子輸送層１６と発光層１２との間に励起子拡散防止層１７が設けられている。図２（ｃ）の有機電界発光素子１ｃは、励起子拡散防止層１７を設けることで、発光層１２の中で励起子を効率よく閉じ込めることができるので、発光効率のさらなる向上を図ることが可能である。
【００７７】
本発明の有機電界発光素子は、上記の実施形態に限定されない。例えば、ホール輸送層と発光層との間に、電子ブロッキング層や酸拡散防止層等を設けてもよい。これらは発光層からの電子の漏れ出しを抑制したり、ホール輸送層側からのイオン成分（酸成分）をブロックして発光層に到達しないようにしたりする等の機能を有する。
【００７８】
本発明の有機電界発光素子は、有機化合物からなる層、具体的には、図２（ａ）乃至（ｃ）で示される発光層１２、ホール輸送層１３、電子輸送層１６及び励起子拡散阻止層１７のうちいずれかの層に本発明のリン光発光材料を含有する。好ましくは、発光層１２に、本発明のリン光発光材料を含有するものである。また、本発明のリン光発光材料を含有する層は、他の化合物を含有してもよく、その含有量は特に限定されない。
【００７９】
次に、本発明の有機電界発光素子を構成する各層の構成部材について説明する。
【００８０】
透明電極１４を構成する材料としては、仕事関数が大きなＩＴＯ等が用いられる。仕事関数が大きい材料を透明電極１４の材料として用いると、透明電極１４からホール輸送層１３へのホール注入が容易になる。
【００８１】
金属電極１１を構成する材料としては、アルミニウム、マグネシウム等の金属単体、これら金属単体を組み合わせた合金等の仕事関数の小さな金属材料が用いられる。仕事関数の小さい材料を金属電極１１の材料として用いると、金属電極１１から有機層、例えば、電子輸送層１６への電子注入が容易になる。
【００８２】
発光層１２を構成する材料としては、本発明のリン光発光材料が含まれるが、他の化合物を混合してもよい。
【００８３】
具体的には、公知のホール輸送性材料、電子輸送性材料又は発光材料で構わない。
【００８４】
ホール輸送性材料の具体例としては、トリアリールアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、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、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、オキサゾール誘導体、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、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、ポリ（ビニルカルバゾール）、ポリ（シリレン）、ポリ（チオフェン）等が挙げられる。
【００８５】
また、電子輸送性材料としては、オキサジアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、チアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、ピラジン誘導体、トリアゾール誘導体、トリアジン誘導体、ペリレン誘導体、キノリン誘導体、キノキサリン誘導体、フルオレノン誘導体、アントロン誘導体、フェナントロリン誘導体、キノリノールアルミニウム錯体等の有機金属錯体等の有機化合物が挙げられる。
【００８６】
また、発光材料としては、ベンゾオキサゾール及びその誘導体、ベンゾイミダゾール及びその誘導体、ベンゾチアゾール及びその誘導体、スチリルベンゼン及びその誘導体、ポリフェニル及びその誘導体、ジフェニルブタジエン及びその誘導体、テトラフェニルブタジエン及びその誘導体、ナフタルイミド及びその誘導体、クマリン及びその誘導体、縮合環芳香族化合物、ペリノン及びその誘導体、オキサジアゾール及びその誘導体、オキサジン及びその誘導体、アルダジン及びその誘導体、ピラリジン及びその誘導体、シクロペンタジエン及びその誘導体、ビススチリルアントラセン及びその誘導体、キナクリドン及びその誘導体、ピロロピリジン及びその誘導体、チアジアゾロピリジン及びその誘導体、スチリルアミン及びその誘導体、ジケトピロロピロール及びその誘導体、芳香族ジメチリディン化合物、８−キノリノール及びその誘導体を配位子とする金属錯体、ピロメテン及びその誘導体を配位子とする金属錯体、希土類錯体、遷移金属錯体等に代表される各種金属錯体、ポリチオフェン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン等のポリマー化合物、有機シラン及びその誘導体等が挙げられる。発光材料は、好ましくは、縮合環芳香族化合物、キナクリドン誘導体、ジケトピロロピロール誘導体、ピロメテン誘導体を配位子とする金属錯体、希土類錯体、遷移金属錯体である。さらに好ましくは、縮合環芳香族化合物、遷移金属錯体である。
【００８７】
さらに本発明とは異なるリン光性の発光材料を併用して使用することもできる。該リン光性の発光材料として、好ましくは、遷移金属錯体である。遷移金属錯体をリン光性の発光材料として使用する場合、錯体の中心金属は特に限定されないが、好ましくは、イリジウム、白金、レニウム、ルテニウム等である。具体的には、下記の文献で開示されているオルトメタル化錯体を使用することができる。
１．山本明夫著「有機金属  基礎と応用」、１５０頁及び２３２頁、裳華房社（１９８２年）
２．エイチ・ヤルシン（Ｈ．Ｙｅｒｓｉｎ）著「フォトケミストリー・アンド・フォトフィジックス・オブ・コーディネーション・コンパウンド（Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｐｈｏｔｏｐｈｙｓｉｃｓ  ｏｆ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄ）」、７１頁乃至７７頁及び１３５頁乃至１４６頁、Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ社（１９８７年）
３．（独）日本学術振興会「情報科学用有機材料  第１４２委員会」Ｃ部会（有機エレクトロシクス），第９回研究会資料，２５項乃至３２項（２００５年）
【００８８】
上記以外にも、特許文献にて開示されているもの、例えば、米国特許６３０３２３１号明細書、米国特許６０９７１４７号明細書、ＷＯ００／５７６７６号パンフレット、ＷＯ００／７０６５５号パンフレット、ＷＯ０１／０８２３０号パンフレット、ＷＯ０１／３９２３４号パンフレット、ＷＯ０１／４１５１２号パンフレット、ＷＯ０２／０２７１４号パンフレット、ＷＯ０２／１５６４５号パンフレット、特開２００１−２４７８５９号公報、特願２０００−３３５６１号、特願２００１−１８９５３９号、特願２００１−２４８１６５号、特願２００１−３３６８４号、特願２００１−２３９２８１号、特願２００１−２１９９０９号、欧州特許１２１１２５７号明細書、特開２００２−２２６４９５号公報、特開２００２−２３４８９４号公報、特開２００１−２４７８５９号公報、特開２００１−２９８４７０号公報、特開２００２−１７３６７４号公報、特開２００２−２０３６７８号公報、特開２００２−２０３６７９号公報等にて開示されているリン光性の発光材料が好適に使用できる。
【００８９】
また、非特許文献で開示されているもの、例えば、ネイチャー（Ｎａｔｕｒｅ）、３９５巻、１５１頁（１９９８年）、アプライド・フィジックス・レターズ（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ）、７５巻、４頁（１９９９年）、ポリマー・プレプリンツ（Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｐｒｅｐｒｉｎｔｓ）、４１巻、７７０頁（２０００年）、ジャーナル・オブ・アメリカン・ケミカル・ソシエティ（Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ）、１２３巻、４３０４頁（２００１年）、アプライド・フィジックス・レターズ（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ）、７９巻、２０８２頁（１９９９年）等に記載のリン光性の発光材料も好適に使用できる。
【００９０】
ホール輸送層１３を構成する材料としては、例えば、ポリ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（ＰＤＯＴ／ＰＳＳ）等が使用できる。
【００９１】
電子輸送層１６を構成する材料としては、例えばオキサジアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、Ａｌキノリノール錯体等を用いることができる。
【００９２】
本発明の有機電界発光素子の製造方法は特に限定されない。具体的には、蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、熱転写法又は塗布法（スピンコート法、インクジェット法、印刷法（オフセット、グラビア、凸、凹、スクリーン印刷等）、スプレー法、電子写真法を応用した液体現像法）等で作製することができる。特に、本発明のリン光発光材料を含有する層は、塗布法により形成されることが好ましい。
【００９３】
本発明の有機電界発光素子は、省エネルギーや高輝度が必要な製品への応用が可能である。応用例としては画像表示装置、プリンターの光源、照明装置、液晶表示装置のバックライト等が考えられる。
【００９４】
画像表示装置としては、例えば、省エネルギーや高視認性・軽量なフラットパネルディスプレイが挙げられる。
【００９５】
また、プリンターの光源としては、例えば、現在広く用いられているレーザビームプリンタのレーザー光源部を、本発明の有機電界発光素子に置き換えることができる。置き換える方法として、例えば、独立にアドレスできる有機電界発光素子をアレイ上に配置する方法が挙げられる。レーザー光源部を本発明の有機電界発光素子に置き換えても、感光ドラムに所望の露光を行うことで、画像形成することについては従来と変わりがない。ここで本発明の有機電界発光素子を用いることで、装置体積を大幅に減少することができる。
【００９６】
照明装置やバックライトに関しては、本発明の有機電界発光素子を使用することで省エネルギー効果が期待できる。
【００９７】
次に、本発明の画像表示装置について説明する。本発明の画像表示装置は、本発明の有機電界発光素子と薄膜トランジスタとを組み合わせて構成されるものである。また、本発明の画像表示装置は、パッシブマトリックス方式又はアクティブマトリックス方式で駆動される。
【００９８】
以下、図面を参照して、アクティブマトリクス方式を例にとって、本発明の画像表示装置を詳細に説明する。
【００９９】
図３は、本発明の有機電界発光素子と駆動手段とを備えた画像表示装置の一構成例を模式的に示す図である。図３の画像表示装置２０には、走査信号ドライバー２１、情報信号ドライバー２２、電流供給源２３が配置され、それぞれゲート選択線Ｇ、情報信号線Ｉ、電流供給線Ｃに接続される。ゲート選択線Ｇと情報信号線Ｉの交点には、画素回路２４が配置される。走査信号ドライバー２１は、ゲート選択線Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３・・・Ｇｎを順次選択し、これに同期して情報信号ドライバー２２から画像信号が情報信号線Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３・・・Ｉｎのいずれかを介して画素回路２４に印加される。
【０１００】
次に、画素の動作について説明する。図４は、図３の画像表示装置に配置されている１つの画素を構成する回路を示す回路図である。図４の画素回路３０においては、ゲート選択線Ｇｉに選択信号が印加されると、第一の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ１）３１がＯＮになり、コンデンサー（Ｃadd）３２に画像信号Ｉｉが供給され、第二の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ２）３３のゲート電圧を決定する。有機電界発光素子３４には第二の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ２）（３３）のゲート電圧に応じて電流供給線Ｃｉより電流が供給される。ここで第二の薄膜トランジスタ（３３）のゲート電位は、第一の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ１）３１が次に走査選択されるまでコンデンサー（Ｃadd）３２に保持される。このため、有機電界発光素子３４は、次の走査が行われるまで流れ続ける。これにより１フレーム期間中常に有機電界発光素子３４を発光させることが可能となる。
【０１０１】
図５は、本発明の画像表示装置で用いられるＴＦＴ基板の断面構造の一例を示した模式図である。ＴＦＴ基板の製造工程の一例を示しながら、構造の詳細を以下に説明する。図５の画像表示装置４０を製造する際には、まずガラス等の基板４１上に、上部に作られる部材（ＴＦＴ又は有機層）を保護するための防湿層４２がコートされる。防湿膜４２を構成する材料として、酸化ケイ素、酸化ケイ素と窒化ケイ素との複合体等が用いられる。次に、スパッタリングによりＣｒ等の金属を製膜し、所定の回路形状にパターニングすることでゲート電極４３を形成する。続いて、酸化シリコン等をプラズマＣＶＤ法又は触媒化学気相成長法（ｃａｔ−ＣＶＤ法）等により製膜し、パターニングしてゲート絶縁体４４を形成する。次に、プラズマＣＶＤ法等により（場合によっては２９０℃以上の温度でアニールして）シリコン膜を製膜し、回路形状に従ってパターニングすることで半導体層４５を形成する。
【０１０２】
さらに、この半導体膜４５にドレイン電極４６とソース電極４７とを設けることでＴＦＴ素子４８を作製し、図４に示すような回路を形成する。次に、このＴＦＴ素子４８の上部に絶縁膜４９を形成する。次に、コンタクトホール（スルーホール）５０を、金属から成る有機電界発光素子用の陽極５１をソース電極４７に接続するように形成する。
【０１０３】
この陽極５１の上に、多層あるいは単層の有機層５２と、陰極５３とを順次積層することにより、画像表示装置４０を得ることができる。本発明のリン光発光材料を用いた画像表示装置を駆動することにより、良好な画質で、長時間表示にも安定な表示が可能になる。
【０１０４】
尚、本発明の画像表示装置は、スイッチング素子に特に限定はなく、単結晶シリコン基板やＭＩＭ素子、ａ−Ｓｉ型等でも容易に応用することができる。
【実施例】
【０１０５】
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。しかし、本発明はこれらに限定されるものではない。まず実施例に用いたリン光発光材料の構造を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１０６】
【化１２】
2008297382.tif 000014
【０１０７】
［比較例］
次に、比較例で使用した化合物（Ｇ１）〜化合物（Ｇ３）の構造式を以下に示す。
【０１０８】
【化１３】
2008297382.tif 000015
【０１０９】
ここで、実施例に用いた化合物を合成するための代表的な合成例を以下に示す。
【０１１０】
［実施例１］（化合物（Ｉ）の合成）
【０１１１】
【化１４】
2008297382.tif 000016
【０１１２】
（１）２００ｍｌのナスフラスコに以下の試薬、溶媒を仕込んだ。
化合物（Ａ１）：１．０ｇ（３．４ｍｍｏｌ）
化合物（Ａ２）：０．５６ｇ（３．４ｍｍｏｌ）
テトラキストリフェニルフォスフィンパラジウム：０．１ｇ（０．０８ｍｍｏｌ）
２Ｍ−炭酸ナトリウム水溶液：２０ｍｌ
エタノール：２０ｍｌ
トルエン：８０ｍｌ
【０１１３】
次に、反応溶液を窒素気流下で加熱還流しながら６時間攪拌を行った。反応終了後、反応溶液を冷水１００ｍｌ中に注ぎ、トルエン５０ｍｌを加えて分液を行い、有機層を水層から分離した後、この有機層を減圧下で濃縮した。次に、得られた固形物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：トルエン）で精製した。次に、ヘキサンで再結晶することにより白色結晶の中間化合物（Ａ３）を１．１ｇ（収率９２％）得た。
【０１１４】
（２）３つ口フラスコに以下の試薬、溶媒を仕込んだ。
中間化合物（Ａ３）：０．３７ｇ（１ｍｍｏｌ）
塩化イリジウム（ＩＩＩ）の水和物：０．６ｇ
エトキシエタノ−ル：５０ｍｌ
水：１０ｍｌ
【０１１５】
次に、反応溶液を窒素気流下室温で３０分間攪拌し、その後反応溶液を還流させながら１時間攪拌した。反応終了後、反応溶液を室温まで冷却し、水５０ｍｌを投入した。析出した沈殿物を濾取水洗後、エタノ−ルで洗浄した。次に、この沈殿物を室温で減圧乾燥することにより、赤色粉末の中間化合物（Ａ４）を０．３ｇ（収率６１％）得た。
【０１１６】
（３）２００ｍｌの３つ口フラスコに以下の試薬、溶媒を仕込んだ。
エトキシエタノ−ル：１００ｍｌ
中間化合物（Ａ４）：０．３ｇ（０．１５ｍｍｏｌ）
アセチルアセトン：０．０４ｇ（０．３８ｍｍｏｌ）
炭酸ナトリウム：０．０８ｇ（０．８ｍｍｏｌ）
【０１１７】
次に、反応溶液を窒素気流下室温で１時間攪拌し、その後反応溶液を還流させながら７時間攪拌した。反応終了後、反応溶液を氷冷し、析出した沈殿物を濾取水洗した。この沈殿物をエタノールで洗浄し、クロロホルムに溶解した後，不溶物をろ過した。次に、このろ液を減圧下で濃縮した後、クロロホルム−メタノールで再結晶することにより、赤色粉末の化合物（Ｉ）を０．１５ｇ（収率４７％）得た。
【０１１８】
ＭＡＬＳＤＩ−ＴＯＦ  ＭＳによりこの化合物のＭ＋である１０４２を確認した。この化合物のトルエン溶液のリン光発光スペクトルのλmaxは６０５ｎｍであった。
【０１１９】
また、下記化合物（Ｇ１）
【０１２０】
【化１５】
2008297382.tif 000017
の発光量子収率を基準（Φ＝１）としたときに、化合物（Ｉ）の発光量子収率はΦ＝１．２５だった。尚、発光量子収率は、積分球（Ｃ９９２０−１２：浜松ホトニクス株式会社製）で測定した。具体的には、単位時間当りに有機電界発光素子に注入される電子数（Ｎｅ）と有機電界発光素子から外部へ放出される単位時間当りのフォトン数（Ｎｐ）との比から、発光量子効率が算出できる（発光量子効率＝Ｎｐ／Ｎｅ）。
【０１２１】
［実施例２］（化合物［ＩＩ］の合成）
【０１２２】
【化１６】
2008297382.tif 000018
【０１２３】
１００ｍｌの３つ口フラスコに以下の試薬、溶媒を仕込んだ。
化合物（Ｉ）：０．５ｇ（０．４７ｍｍｏｌ）
中間化合物（Ａ３）：０．５４ｇ（１．４ｍｍｏｌ）
グリセロ−ル：２０ｍｌ
【０１２４】
次に、反応溶液を窒素気流下１８０℃付近で加熱しながら８時間攪拌した。反応終了後、反応溶液を室温まで冷却した後、水１００ｍｌを投入した。次に、析出した沈殿物を濾取・水洗し、１００℃で５時間減圧乾燥した。この沈殿物を、クロロホルムを展開溶媒としたシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより、赤色粉末の化合物（ＩＩ）を０．３ｇ（収率４８％）得た。
【０１２５】
ＭＡＬＳＤＩ−ＴＯＦ  ＭＳによりこの化合物のＭ＋である１０４２を確認した。また、化合物（ＩＩ）のトルエン溶液の中のリン光発光スペクトルのλmaxは６０７ｎｍであった。
【０１２６】
さらに、実施例１と同様に化合物（ＩＩ）の量子収率を評価したところ、上記化合物（Ｇ１）の発光量子収率を基準（Φ＝１）とした場合、化合物（ＩＩ）の発光量子収率はΦ＝１．２３だった。
【０１２７】
［実施例３］（化合物（ＩＩＩ）の合成）
【０１２８】
【化１７】
2008297382.tif 000019
【０１２９】
（１）２００ｍｌのナスフラスコに以下の試薬、溶媒を仕込んだ。尚、化合物（Ａ７）は、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，６５（２２），７７０３−７７０６（２０００）に記載の合成法に従って合成した。
化合物（Ａ７）：１．０ｇ（２．２ｍｍｏｌ）
化合物（Ａ８）：０．３６ｇ（２．２ｍｍｏｌ）
テトラキストリフェニルフォスフィンパラジウム：０．１ｇ（０．０８ｍｍｏｌ）
２Ｍ−炭酸ナトリウム水溶液：２０ｍｌ
エタノール：２０ｍｌ
トルエン：８０ｍｌ
【０１３０】
次に、反応溶液を窒素気流下で加熱還流しながら６時間攪拌を行った。反応終了後、反応溶液を冷水１００ｍｌ中に注ぎ、次いでトルエンを５０ｍｌ加えて分液を行い、有機層を水層から分離した後、有機層を減圧下で濃縮を行った。次に、得られた固形物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：トルエン）で精製し、次いでヘキサンで再結晶することにより、白色結晶の中間化合物（Ａ９）を０．９３ｇ（収率７９％）得た。（２）実施例１（３）において、中間化合物（Ａ３）の代わりに、中間化合物（Ａ９）を０．９３ｇ使用する以外は、実施例１と同様の合成方法を行うことにより、赤色粉末の化合物（ＩＩＩ）を０．０８ｇ（収率６．８％）得た。
【０１３１】
ＭＡＬＳＤＩ−ＴＯＦ  ＭＳによりこの化合物のＭ＋である１３６６を確認した。また化合物（ＩＩＩ）のトルエン溶液中のリン光発光スペクトルのλmaxは６０５ｎｍであった。
【０１３２】
さらに、実施例１と同様に量子収率を評価したところ、化合物（Ｇ１）の発光量子収率を基準（Φ＝１）とした場合、化合物（ＩＩＩ）の発光量子収率はΦ＝１．２４だった。
【０１３３】
［実施例４］（化合物（ＩＶ）の合成）
【０１３４】
【化１８】
2008297382.tif 000020
【０１３５】
実施例１（２）において、中間化合物（Ａ３）の代わりに、化合物（Ａ１１）を１．０ｇ使用する以外は、実施例１と同様の合成方法で（Ａ１１）とアセチルアセトン（ａｃａｃ）の比率が２：１である有機金属錯体を得た。次いで、この有機金属錯体について、実施例２と同様の合成方法で、化合物（Ａ１１）０．５８ｇと反応させることにより、黄色粉末の化合物（ＩＶ）を０．２２ｇ（収率１３％）得た。
【０１３６】
ＭＡＬＳＤＩ−ＴＯＦ  ＭＳによりこの化合物のＭ＋である１３６９を確認した。またこの化合物のトルエン溶液中のリン光発光スペクトルのλmaxは５２５ｎｍであった。
【０１３７】
さらに、実施例１と同様に量子収率を評価したところ、化合物（Ｇ３）の発光量子収率を基準（Φ＝１）とした場合、化合物（ＩＶ）の発光量子収率はΦ＝１．２６だった。
【０１３８】
［実施例５］（化合物（Ｖ）の合成）
【０１３９】
【化１９】
2008297382.tif 000021
【０１４０】
実施例１（２）において、中間化合物（Ａ３）の代わりに、化合物（Ａ１１）を１．０ｇ使用する以外は、実施例１と同様の合成方法で第一段階の錯体合成反応を行った。次いで、実施例１（３）において、ａｃａｃの代わりに、化合物（Ａ１３）を用いる以外は実施例１と同様の合成方法で行うことによって、黄色粉末の化合物（Ｖ）を０．２５ｇ（収率１４％）得た。
【０１４１】
ＭＡＬＳＤＩ−ＴＯＦ  ＭＳによりこの化合物のＭ＋である１３６９を確認した。またこの化合物のトルエン溶液中のリン光発光スペクトルのλmaxは５１５ｎｍであった。
【０１４２】
さらに、実施例１と同様に量子収率を評価したところ、化合物（Ｇ３）の発光量子収率を基準（Φ＝１）とした場合、化合物（Ｖ）の発光量子収率はΦ＝１．１８だった。
【０１４３】
［実施例６］（化合物（ＶＩ）の合成）
【０１４４】
【化２０】
2008297382.tif 000022
【０１４５】
実施例１（２）において、中間化合物（Ａ３）の代わりに、化合物（Ａ１５）を３．０ｇ使用する以外は、実施例１と同様の合成方法で（Ａ１５）とａｃａｃの比率が２：１である有機金属錯体を得た。次いで、この有機金属錯体について、実施例２と同様の合成方法で、化合物（Ａ１５）０．６０ｇと反応させることにより、黄色粉末の化合物（ＶＩ）を０．３５ｇ（収率１０％）得た。
【０１４６】
ＭＡＬＳＤＩ−ＴＯＦ  ＭＳによりこの化合物のＭ＋である１３８０を確認した。またこの化合物のトルエン溶液中のリン光発光スペクトルのλmaxは５２１ｎｍであった。
【０１４７】
さらに、実施例１と同様に量子収率を評価したところ、化合物（Ｇ３）の発光量子収率を基準（Φ＝１）とした場合、化合物（ＶＩ）の発光量子収率はΦ＝１．３２だった。
【０１４８】
［実施例７］（有機電界発光素子の作製）
図１（ｂ）に示す有機層が３層の有機電界発光素子を作製した。まずガラス基板（透明基板１５）上に、透明電極１４としてＩＴＯを、膜厚１００ｎｍ、電極面積が３．１４ｍｍ2になるようにパターニングした。このＩＴＯがパターニングされた基板上に、以下に記載した手順で有機層及び金属電極層をスピンコート製膜法又は１０-4Ｐａ減圧下における真空蒸着法により積層して素子を作製した。
【０１４９】
具体的には、まずホール輸送層１３として、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ  ＡＩ  ４０８３（Ｂａｙｔｒｏｎ社製）をスピンコート法によりＩＴＯ基板上に製膜した。スピンコート法で成膜するときは、窒素雰囲気下で回転速度を２０００ｒｐｍとして２分間回転させた。成膜後２００℃で乾燥した。乾燥後のホール注入輸送層１３の膜厚は４００Åであった。
【０１５０】
次に、発光層１２として、化合物（Ｉ）を含む層を形成した。具体的には、化合物（Ｉ）がポリ（９，９−ジ−ｎ−ヘキシルフルオレニル−２，７’−ジイル）（ＰＦＬ）（アルドリッチ社製，製品番号５７１０４−０）に対して４重量％になるように秤量し、該混合物の０．２重量％トルエン溶液を調製した。次に、調製した溶液をスピンコート法で成膜した。成膜するときは窒素雰囲気下で行い、回転速度を１０００ｒｐｍとして１分間回転させた。成膜後８０℃で乾燥した。乾燥後の発光層１２の膜厚は４００Åであった。
【０１５１】
次に、電子輸送層１６として、Ｂｐｈｅｎ（Ａｌｄｒｉｃｈ社製）を蒸着法で製膜した。このとき電子輸送層１６の膜厚を２００Åとした。
【０１５２】
次に、金属電極１１としてＬｉＦを蒸着法により膜厚１０Åで製膜した。その上にＡｌを蒸着法により膜厚１２００Åで製膜した。以上により有機電界発光素子を得た。
【０１５３】
得られた素子について、以下に示す方法でその性能を評価した。
（ｉ）発光波長
発光波長は、本発明のリン光発光材料である化合物をトルエンに溶解させて所定の濃度（１０-5〜１０-4ｍｏｌ／ｌ）の調製したものについて、分光光度計（Ｆ−４５００：日立ハイテクノロジーズ社製）で測定した。
（ｉｉ）電流効率
電流効率は、本発明の有機電界発光素子を有機ＥＬ発光特性評価装置（株式会社クレイドル製）で測定した。この装置は暗箱、輝度計、マルチチャンネル分光器、素子駆動電源及び解析装置で構成され、素子への駆動電流、駆動電圧をプログラムにより制御することで、輝度、素子の電流−輝度特性、電圧−輝度特性、電圧−電流特性に関するデータが得られる。この装置により電流効率が測定できる。
（ｉｉｉ）輝度半減時間
輝度半減寿命は、上記電流効率測定の場合と同様の装置を使用して測定した。即ち、本発明の素子の初期輝度を１０００ｃｄ／Ａに設定し、該輝度が５０％に減衰する時間を輝度半減時間とした。
（ｉｖ）発光ムラ
発光ムラは、本発明の素子に１ｍＡの電流を流し発光させた時の発光面を、目視で観察してダークスポットの有無を確認した。
【０１５４】
本実施例の有機電界発光素子において、輝度が１０００ｃｄ／ｍ2のときの電流効率は１４ｃｄ／Ａ、電力効率は１３ｌｍ／Ｗであった。このとき素子から発せられる発光スペクトルのピークは６０５ｎｍだった。
【０１５５】
［実施例８］〜［実施例１２］
実施例７において、発光層１２に含有するリン光発光材料として、化合物（Ｉ）の代わりに、化合物（ＩＩ）乃至化合物（ＶＩ）をそれぞれ用いる以外は、実施例７と同様の方法で素子を作製した。得られた素子について、実施例７と同様に評価した。評価結果を表１に示す。
【０１５６】
［比較例１］〜［比較例３］
実施例７において、発光層１２に含有するリン光発光材料として、化合物（Ｉ）の代わりに、下記の化合物（Ｇ１）乃至化合物（Ｇ３）をそれぞれ用いる以外は、実施例１０と同様にして素子を作製した。得られた素子について、実施例７と同様に評価した。評価結果を表１に示す。
【０１５７】
【化２１】
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【０１５８】
【表１】
2008297382.tif 000024
【０１５９】
上記の表より、配位子の部分構造であるフルオレン部位にフッ素含有アルキル基を持たないリン光発光材料、即ち、化合物（Ｇ１）乃至化合物（Ｇ３）を使用した素子においては発光ムラ及びダークスポット（非点灯部分）が確認された。また、化合物（Ｇ１）乃至化合物（Ｇ３）がポリ（９，９−ジ−ｎ−ヘキシルフルオレニル−２，７’−ジイル）中で凝集（結晶化）していることが確認できた。
【０１６０】
また、化合物（Ｇ２）を使用した素子では素子が発する光の発光ピークが６６０ｎｍであり、紫色を含んだような深い赤色を呈するとともに、素子の効率も低かった。また、化合物（Ｇ３）を使用した素子の素子が発する光の発光ピークは５６０ｎｍであり、黄緑色を呈した。よって、何れの場合でも色純度の高い赤色又は緑色の発光を示さなかった。
【０１６１】
上述のように、フッ素含有置換基をフルオレン骨格と、フルオレニルピリジン骨格、フルオレニルキノリン骨格又はフルオレニルイソキノリン骨格とを組み合わせた化合物を配位子を含むＩｒ錯体又はＰｔ錯体（本発明のリン光発光材料）は溶解性に優れている。このため、公知の塗布法で容易に製膜することができる。また、本発明のリン光発光材料を使用した本発明の有機電界発光素子は、高効率、高耐久性を具備した優れた素子である。また、本発明の有機電界発光素子は表示素子としても優れている。
【図面の簡単な説明】
【０１６２】
【図１】比視感度曲線を示す図である。
【図２】本発明の有機電界発光素子の実施形態の例を示す断面図であり、（ａ）は第一の実施形態を示し、（ｂ）は第二の実施形態を示し、（ｃ）は第三の実施形態を示す。
【図３】本発明の有機電界発光素子と駆動手段を備えた画像表示装置の一構成例を模式的に示した図である。
【図４】図３の画像表示装置に配置されている１つの画素を構成する回路を示す回路図である。
【図５】本発明の画像表示装置で用いられるＴＦＴ基板の断面構造の一例を示した模式図である。
【符号の説明】
【０１６３】
１ａ，１ｂ，１ｃ，３４  有機電界発光素子
１１  金属電極
１２  発光層
１３  ホール輸送層
１４  透明電極
１５  透明基板
１６  電子輸送層
１７  励起子拡散防止層
２０，４０  画像表示装置
２１  走査信号ドライバー
２２  情報信号ドライバー
２３  電流供給源
３０  画素回路
３１  第一の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
３２  コンデンサー
３３  第二の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
４１  基板
４２  防湿膜
４３  ゲート電極
４４  ゲート絶縁膜
４５  半導体層
４６  ドレイン電極
４７  ソース電極
４８  ＴＦＴ素子
４９  絶縁膜
５０  コンタクトホール（スルーホール）
５１  陽極
５２  有機層
５３  陰極
５４  第一の保護層
５５  第二の保護層
【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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