JP2011228569A - 有機電界発光素子 - Google Patents

Abstract

【課題】単層構造の発光層で白色の演色性を改善できると共に、外部量子効率及び耐久性を向上させることができる有機電界発光素子の提供。
【解決手段】陽極２及び陰極８の間に、少なくとも発光層５を含む有機電界発光素子１０であって、前記発光層５が、ホスト材料、混合配位子を有する第一ドーパント材料、及び第二ドーパント材料を含み、前記混合配位子を有する第一ドーパント材料からの発光が、２つ以上の配位子からの発光を有し、前記混合配位子を有する第一ドーパント材料からの２つ以上の発光ピーク波長と前記第二ドーパント材料からの発光強度が最大となる波長が異なり、前記混合配位子を有する第一ドーパント材料と前記第二ドーパント材料からの複合発光が、白色発光となる有機電界発光素子１０である。
【選択図】図４

Description

本発明は、有機電界発光素子（以下、「有機エレクトロルミネッセンス素子」、「有機ＥＬ素子」と称することもある）に関する。

有機電界発光素子は、自発光、高速応答などの特長を持ち、フラットパネルディスプレイへの適用が期待されており、特に、正孔輸送性の有機薄膜（正孔輸送層）と電子輸送性の有機薄膜（電子輸送層）とを積層した２層型（積層型）のものが報告されて以来、１０Ｖ以下の低電圧で発光する大面積発光素子として関心を集めている。積層型の有機電界発光素子は、陽極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、及び陰極を基本構成とし、このうち前記発光層は、前記正孔輸送層又は前記電子輸送層にその機能を兼ねさせてもよい。

このような有機電界発光素子において、発光層単層で、１つの発光材料で白色を実現する方法として、例えば図１に示すように、青色を発する配位子Ａと、緑色を発する配位子Ｂとを有する混合配位子錯体を利用することが報告されている（非特許文献１参照）。
前記混合配位子錯体は、図２に示すように、青色を発する配位子Ａからの発光ピーク波長と、緑色を発する配位子Ｂからの発光ピーク波長とを有しているが、赤色領域の発光強度が弱いため、白色の演色性が悪いという課題がある。

また、特許文献１から３には、シクロメタル化遷移金属錯体を用いた有機電界発光素子が提案されている。これらの提案のシクロメタル化遷移金属錯体は、互いに異なる配位子を有している。また、他の発光物質とともに、白色発光素子に用いることができることが記載されている。
しかし、特許文献１から３に記載のシクロメタル化遷移金属錯体は、１つの配位子のみで単色に発光するため、該シクロメタル化遷移金属錯体を用いて白色発光を実現するには、他の色で発光する材料を２種類用いなければならない。一方、混合配位子錯体は２つ以上の配位子から発光するため、１つの材料で２色以上の発光が可能であり、混合配位子錯体を用いて白色発光を実現するには、他の色で発光する材料を１種類用いればよく、この点において、特許文献１から３に記載のシクロメタル化遷移金属錯体と、本発明の混合配位子を有する第一ドーパント材料とは明らかに相違する。

したがって単層構造の発光層で白色の演色性を改善できると共に、外部量子効率及び耐久性を向上させることができる有機電界発光素子の速やかな提供が望まれているのが現状である。

特開２００６−１０４２０１号公報 特開２００６−６３０８０号公報 特開２００６−２１３７２３号公報

Ｔｈｉｎ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ ５１６ （２００８） ３６１４

本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、単層構造の発光層で白色の演色性を改善できると共に、外部量子効率及び耐久性を向上させることができる有機電界発光素子を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、混合配位子を有する第一ドーパント材料は一つの材料により単層構造の発光層で白色発光を実現できるが、白色の演色性が劣るという問題があった。そこで、発光層に、混合配位子を有する第一ドーパント材料と第二ドーパント材料を添加することにより、前記混合配位子を有する第一ドーパント材料の発光で不足している発光色を補うと共に、外部量子効率も向上できることを知見した。

本発明は、本発明者らによる前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞ 陽極及び陰極の間に、少なくとも発光層を含む有機電界発光素子であって、
前記発光層が、ホスト材料、混合配位子を有する第一ドーパント材料、及び第二ドーパント材料を含み、
前記混合配位子を有する第一ドーパント材料からの発光が、２つ以上の配位子からの発光を有し、
前記混合配位子を有する第一ドーパント材料からの２つ以上の発光ピーク波長と、前記第二ドーパント材料からの発光強度が最大となる波長とが異なり、
前記混合配位子を有する第一ドーパント材料と前記第二ドーパント材料からの複合発光が、白色発光となることを特徴とする有機電界発光素子である。
＜２＞ 発光層が単層構造である前記＜１＞に記載の有機電界発光素子である。
＜３＞ 混合配位子を有する第一ドーパント材料及び第二ドーパント材料が、いずれも燐光発光材料である前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の有機電界発光素子である。
＜４＞ 混合配位子を有する第一ドーパント材料及び第二ドーパント材料の中心金属が、いずれも白金及びイリジウムのいずれかである前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の有機電界発光素子である。
＜５＞ 混合配位子を有する第一ドーパント材料の中心金属がイリジウムであり、第二ドーパント材料の中心金属が白金及びイリジウムのいずれかである前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の有機電界発光素子である。
＜６＞ 混合配位子を有する第一ドーパント材料の中心金属がイリジウムであり、第二ドーパント材料の中心金属がイリジウムである前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の有機電界発光素子である。
＜７＞ 混合配位子を有する第一ドーパント材料のドープ濃度が、ホスト材料に対して０．０１質量％〜５０質量％である前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載の有機電界発光素子である。
＜８＞ 第二ドーパント材料のドープ濃度が、ホスト材料に対して０．０１質量％〜５０質量％である前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の有機電界発光素子である。
＜９＞ 混合配位子を有する第一ドーパント材料における２つ以上の配位子からの発光のうち、短波長側の発光ピーク強度Ａと、長波長側の発光ピーク強度Ｂとの比（Ａ：Ｂ）が、１：０．１〜１：３である前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載の有機電界発光素子である。
＜１０＞ 混合配位子を有する第一ドーパント材料における２つ以上の配位子からの発光のうち、短波長側の発光ピーク強度Ａと、第二ドーパント材料からの発光強度Ｃとの比（Ａ：Ｃ）が１：０．１〜１：３である前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載の有機電界発光素子である。
＜１１＞ 混合配位子を有する第一ドーパント材料における２つ以上の配位子からの発光のうち、短波長側の発光ピーク波長、及び長波長側の発光ピーク波長の少なくともいずれかと、第二ドーパント材料からの発光強度が最大となる波長とが５ｎｍ以上離れている前記＜１＞から＜１０＞のいずれかに記載の有機電界発光素子である。

本発明によると、従来における問題を解決することができ、単層構造の発光層で白色の演色性を改善できると共に、外部量子効率及び耐久性を向上させることができる有機電界発光素子を提供することができる。

図１は、従来の青色を発光する配位子Ａと、緑色を発光する配位子Ｂとを有する混合配位子錯体を示す図である。 図２は、図１の混合配位子錯体におけるスペクトル形状を示す図である。 図３は、図１の混合配位子錯体に第二ドーパント材料を添加した状態を示す図である。 図４は、本発明の有機電界発光素子の層構成の一例を示す概略図である。

（有機電界発光素子）
本発明の有機電界発光素子は、陽極及び陰極の間に、少なくとも発光層を有してなり、電子輸送層、電子注入層、正孔注入層、正孔輸送層、正孔ブロック層、電子ブロック層を有することが好ましく、更に必要に応じてその他の構成を有していてもよい。

＜発光層＞
前記発光層は、ホスト材料、混合配位子を有する第一ドーパント材料、及び第二ドーパント材料を含み、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。

前記発光層は、上記成分を含む単層構造であることが好ましい。複数積層構造であると製造コストが高くなってしまうことがある。

前記混合配位子を有する第一ドーパント材料からの発光は、２つ以上の配位子からの発光を有する。
前記混合配位子を有する第一ドーパント材料からの２つ以上の発光ピーク波長と前記第二ドーパント材料からの発光強度が最大となる波長が異なる。前記混合配位子を有する第一ドーパント材料からの２つ以上の発光ピーク波長と前記第二ドーパント材料からの発光強度が最大となる波長が同じであると、第二ドーパント材料の添加による白色の演色性を改善する効果が得られないことがある。
前記混合配位子を有する第一ドーパント材料における２つ以上の配位子からの発光のうち、短波長側の発光ピーク波長、及び長波長側の発光ピーク波長の少なくともいずれかと、第二ドーパント材料からの発光強度が最大となる波長とが５ｎｍ以上離れていることが好ましく、１０ｎｍ以上離れていることがより好ましい。前記短波長側の発光ピーク波長、及び長波長側の発光ピーク波長の少なくともいずれかと、前記第二ドーパント材料からの発光強度が最大となる波長との差が５ｎｍ未満であると、第二ドーパント材料の添加による白色の演色性を改善する効果が得られないことがある。

前記混合配位子を有する第一ドーパント材料における２つ以上の配位子からの発光のうち、短波長側の発光ピーク強度Ａと、長波長側の発光ピーク強度Ｂとの比（Ａ：Ｂ）は、１：０．１〜１：３であることが好ましく、１：０．２〜１：２であることがより好ましく、１：０．５〜１：１．５であることが更に好ましい。
前記比（Ａ：Ｂ）のＢが、０．１未満であると、短波長側の発光が強く観測され、白色から色ずれすることがあり、３を超えると、長波長側の発光が強く観測され、白色から色ずれすることがある。

前記混合配位子を有する第一ドーパント材料における２つ以上の配位子からの発光のうち、短波長側の発光ピーク強度Ａと、第二ドーパント材料からの発光強度Ｃとの比（Ａ：Ｃ）は、１：０．１〜１：３であることが好ましく、１：０．２〜１：２であることがより好ましく、１：０．２〜１：１．５であることが更に好ましい。
前記比（Ａ：Ｂ）のＢが、０．１未満であると、第二ドーパント材料の添加による白色の演色性を改善する効果が得られないことがあり、３を超えると、第二ドーパント材料からの発光が強く観測され、白色から色ずれすることがある。

ここで、前記混合配位子を有する第一ドーパント材料からの２つ以上の発光ピーク波長、及び前記第二ドーパント材料からの発光強度が最大となる波長は、例えばこれら材料の発光スペクトルを測定することにより求めることができる。前記発光スペクトルの測定は、例えば第一ドーパント材料又は第二ドーパント材料をジクロロメタンに１０のマイナス４乗ｍｏｌ／Ｌの濃度で溶かし、そのときの溶液の発光スペクトルを測定する。次に、各材料を用いて各々有機電界発光素子を作製し、各素子の発光スペクトルを測定し、実質的に溶液の発光スペクトルと同じ発光スペクトルであるのが、第一ドーパント材料又は第二ドーパント材料からの発光であり、これから発光強度が最大となる波長を求めることができる。
したがって、本発明においては、前記混合配位子を有する第一ドーパント材料と前記第二ドーパント材料からの複合発光が白色発光となる。
即ち、図２に示すように、混合配位子を有する第一ドーパント材料だけでは、青色を発光する配位子Ａからの発光ピーク波長と、緑色を発光する配位子Ｂからの発光ピーク波長とを有しているが、赤色領域の発光強度が弱いため、白色の演色性が悪いという課題がある。そこで、図３に示すように、混合配位子を有する第一ドーパント材料に赤色（Ｒ）の第二ドーパント材料を少量ドープすることで、混合配位子を有する第一ドーパント材料の発光で不足している発光色を補うことができ、発光層単層でより演色性の高い白色を実現することができる。なお、混合配位子を有する第一ドーパント材料により発光で不足する発光色は異なるので、該不足している発光色を補うことができる第二ドーパント材料を適宜選択して用いることができる。

前記混合配位子を有する第一ドーパント材料及び前記第二ドーパント材料は、いずれも燐光発光材料であることが、発光効率、駆動耐久性の点で好ましい。

前記混合配位子を有する第一ドーパント材料及び前記第二ドーパント材料の中心金属が、いずれも白金及びイリジウムのいずれかであることが好ましく、混合配位子を有する第一ドーパント材料の中心金属がイリジウムであり、第二ドーパント材料の中心金属が白金及びイリジウムのいずれかであることがより好ましく、発光効率、駆動耐久性、正孔トラップ性が強い点で混合配位子を有する第一ドーパント材料の中心金属がイリジウムであり、第二ドーパント材料の中心金属がイリジウムであることが更に好ましい。

前記混合配位子を有する第一ドーパント材料のドープ濃度は、前記ホスト材料に対して０．０１質量％〜５０質量％であることが好ましく、０．１質量％〜４０質量％であることがより好ましく、０．１質量％〜３０質量％であることが更に好ましい。
前記ドープ濃度が、０．０１質量％未満であると、第一ドーパント材料からの発光が観測されないことがあり、５０質量％を超えると、第一ドーパント材料のみからの発光しか観測されないことがある。

前記第二ドーパント材料のドープ濃度は、前記ホスト材料に対して０．０１質量％〜５０質量％であることが好ましく、０．１質量％〜４０質量％であることがより好ましく、０．１質量％〜３０質量％であることが更に好ましい。
前記ドープ濃度が、０．０１質量％未満であると、第二ドーパント材料からの発光が観測されないことがあり、５０質量％を超えると、第二ドーパント材料のみからの発光しか観測されないことがある。

前記混合配位子を有する第一ドーパント材料及び前記第二ドーパント材料のいずれかが正孔トラップ材となればよい。これにより、外部量子効率を向上させることができる。

前記第二ドーパント材料が正孔トラップ材となる場合には、前記ホスト材料のイオン化ポテンシャル（Ｉｐ）は、前記第二ドーパント材料のイオン化ポテンシャル（Ｉｐ）よりも大きいことが好ましく、前記混合配位子を有する第一ドーパント材料のイオン化ポテンシャル（Ｉｐ）は、前記第二ドーパント材料のイオン化ポテンシャル（Ｉｐ）よりも大きいことが好ましい。

前記混合配位子を有する第一ドーパント材料が正孔トラップ材となる場合には、前記ホスト材料のイオン化ポテンシャル（Ｉｐ）は、前記混合配位子を有する第一ドーパント材料のイオン化ポテンシャル（Ｉｐ）よりも大きいことが好ましく、前記第二ドーパント材料のイオン化ポテンシャル（Ｉｐ）は、前記混合配位子を有する第一ドーパント材料のイオン化ポテンシャル（Ｉｐ）よりも大きいことが好ましい。

以上説明した特性を満たすホスト材料、混合配位子を有する第一ドーパント材料、及び第二ドーパント材料の具体的な化合物について、以下に説明する。

−ホスト材料−
前記ホスト材料としては、上記特性を満たせば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば正孔輸送性に優れる正孔輸送性ホスト材料及び電子輸送性に優れる電子輸送性ホスト材料を用いることができる。

−−正孔輸送性ホスト材料−−
前記正孔輸送性ホスト材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ピロール、インドール、カルバゾール、アザインドール、アザカルバゾール、ピラゾール、イミダゾール、ポリアリールアルカン、ピラゾリン、ピラゾロン、フェニレンジアミン、アリールアミン、アミノ置換カルコン、スチリルアントラセン、フルオレノン、ヒドラゾン、スチルベン、シラザン、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、ポルフィリン系化合物、ポリシラン系化合物、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマー、有機シラン、カーボン膜、又はそれらの誘導体、などが挙げられる。
これらの中でも、インドール誘導体、カルバゾール誘導体、アザインドール誘導体、アザカルバゾール誘導体、芳香族第三級アミン化合物、チオフェン誘導体が好ましく、分子内にインドール骨格、カルバゾール骨格、アザインドール骨格、アザカルバゾール骨格、又は芳香族第三級アミン骨格を有するものがより好ましく、カルバゾール骨格を有する化合物が特に好ましい。
また、本発明においては、前記ホスト材料の水素を一部又はすべて重水素に置換したホスト材料を用いることができる（特願２００８−１２６１３０号明細書、特表２００４−５１５５０６号公報）。

このような正孔輸送性ホスト材料としての具体的化合物としては、例えば下記のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。

前記正孔輸送性ホスト材料の含有量は、発光層を形成する全化合物質量に対して、１０質量％〜９９．９質量％であることが好ましく、２０質量％〜９９．５質量％がより好ましく、３０質量％〜９９質量％が更に好ましい。

−−電子輸送性ホスト材料−−
前記電子輸送性ホスト材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばピリジン、ピリミジン、トリアジン、イミダゾール、ピラゾール、トリアゾール、オキサール、オキサジアゾール、フルオレノン、アントラキノジメタン、アントロン、ジフェニルキノン、チオピランジオキシド、カルボジイミド、フルオレニリデンメタン、ジスチリルピラジン、フッ素置換芳香族化合物、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、フタロシアニン、又はそれらの誘導体（他の環と縮合環を形成してもよい）、８−キノリノール誘導体の金属錯体、メタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体、などが挙げられる。

前記電子輸送性ホスト材料としては、例えば金属錯体、アゾール誘導体（ベンズイミダゾール誘導体、イミダゾピリジン誘導体等）、アジン誘導体（ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体等）などが挙げられる。これらの中でも、耐久性の点から金属錯体化合物が特に好ましい。
前記金属錯体化合物としては、金属に配位する少なくとも１つの窒素原子、酸素原子、又は硫黄原子を有する配位子をもつ金属錯体がより好ましい。
前記金属錯体中の金属イオンとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばベリリウムイオン、マグネシウムイオン、アルミニウムイオン、ガリウムイオン、亜鉛イオン、インジウムイオン、錫イオン、白金イオン、パラジウムイオンなどが挙げられる。これらの中でも、ベリリウムイオン、アルミニウムイオン、ガリウムイオン、亜鉛イオン、白金イオン、又はパラジウムイオンが好ましく、アルミニウムイオン、亜鉛イオン、又はパラジウムイオンがより好ましい。

前記金属錯体中に含まれる配位子としては、特に制限はなく、種々の公知の配位子が有るが、例えば、「Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｈｏｔｏｐｈｙｓｉｃｓ ｏｆ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ」、Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ社、Ｈ．Ｙｅｒｓｉｎ著、１９８７年発行、「有機金属化学−基礎と応用−」、裳華房社、山本明夫著、１９８２年発行等に記載の配位子が挙げられる。

前記配位子としては、例えば含窒素ヘテロ環配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数３〜１５であり、単座配位子であっても２座以上の配位子であってもよい。好ましくは２座以上６座以下の配位子である。また、２座以上６座以下の配位子と単座の混合配位子も好ましい。
前記配位子としては、例えばアジン配位子（例えば、ピリジン配位子、ビピリジル配位子、ターピリジン配位子などが挙げられる）、ヒドロキシフェニルアゾール配位子（例えば、ヒドロキシフェニルベンズイミダゾール配位子、ヒドロキシフェニルベンズオキサゾール配位子、ヒドロキシフェニルイミダゾール配位子、ヒドロキシフェニルイミダゾピリジン配位子などが挙げられる）、アルコキシ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１０であり、例えばメトキシ、エトキシ、ブトキシ、２−エチルヘキシロキシなどが挙げられる）、アリールオキシ配位子（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニルオキシ、１−ナフチルオキシ、２−ナフチルオキシ、２，４，６−トリメチルフェニルオキシ、４−ビフェニルオキシなどが挙げられる）、ヘテロアリールオキシ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばピリジルオキシ、ピラジルオキシ、ピリミジルオキシ、キノリルオキシなどが挙げられる）、アルキルチオ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメチルチオ、エチルチオなどが挙げられる）、アリールチオ配位子（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニルチオなどが挙げられる）、ヘテロアリールチオ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばピリジルチオ、２−ベンズイミゾリルチオ、２−ベンズオキサゾリルチオ、及び２−ベンズチアゾリルチオなどが挙げられる）、シロキシ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数３〜２５、特に好ましくは炭素数６〜２０であり、例えば、トリフェニルシロキシ基、トリエトキシシロキシ基、及びトリイソプロピルシロキシ基などが挙げられる。）、芳香族炭化水素アニオン配位子（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２５、特に好ましくは炭素数６〜２０であり、例えばフェニルアニオン、ナフチルアニオン、及びアントラニルアニオンなどが挙げられる）、芳香族ヘテロ環アニオン配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数２〜２５、特に好ましくは炭素数２〜２０であり、例えばピロールアニオン、ピラゾールアニオン、ピラゾールアニオン、トリアゾールアニオン、オキサゾールアニオン、ベンゾオキサゾールアニオン、チアゾールアニオン、ベンゾチアゾールアニオン、チオフェンアニオン、ベンゾチオフェンアニオンなどが挙げられる）、インドレニンアニオン配位子などが挙げられ、好ましくは含窒素ヘテロ環配位子、アリールオキシ配位子、ヘテロアリールオキシ基、又はシロキシ配位子であり、更に好ましくは含窒素ヘテロ環配位子、アリールオキシ配位子、シロキシ配位子、芳香族炭化水素アニオン配位子、又は芳香族ヘテロ環アニオン配位子である。

前記金属錯体電子輸送性ホスト材料としては、例えば特開２００２−２３５０７６号公報、特開２００４−２１４１７９号公報、特開２００４−２２１０６２号公報、特開２００４−２２１０６５号公報、特開２００４−２２１０６８号公報、特開２００４−３２７３１３号公報などに記載の化合物が挙げられる。

このような電子輸送性ホスト材料としては、具体的には、以下の材料を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。

前記電子輸送性ホスト材料の含有量は、前記発光層を形成する全化合物質量に対して、１０質量％〜９９．９質量％であることが好ましく、２０質量％〜９９．５質量％がより好ましく、３０質量％〜９９質量％が更に好ましい。

−混合配位子を有する第一ドーパント材料−
前記混合配位子を有する第一ドーパント材料としては、上記特性を満たせば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、中心金属が白金及びイリジウムのいずれかであり、配位子を２つ以上有する混合配位子錯体などが挙げられる。これらの中でも、中心金属がイリジウムを含む混合配位子錯体が特に好ましい。

前記混合配位子を有する第一ドーパント材料としては、例えば下記構造式で表される化合物などが挙げられる。これらの化合物に限定されるものではない。

更に、前記混合配位子を有する第一ドーパント材料としては、例えば、Ji Hyun Seo等著 Thin Solid Films 516(2008)3614、Duo-Fong Huang等著 Journal of the Chinese Chemical Society 55(2008)419等に記載の化合物などが挙げられる。

−第二ドーパント材料−
前記第二ドーパント材料としては、上記特性を満たせば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば中心金属が白金及びイリジウムのいずれかである錯体などが挙げられる。これらの中でも、中心金属がイリジウムを含む錯体が特に好ましい。
前記錯体の配位子としては、例えば、Ｇ．Ｗｉｌｋｉｎｓｏｎ等著，Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｐｅｒｇａｍｏｎ Ｐｒｅｓｓ社１９８７年発行、Ｈ．Ｙｅｒｓｉｎ著，「Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｈｏｔｏｐｈｙｓｉｃｓ ｏｆ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ」Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ社１９８７年発行、山本明夫著「有機金属化学−基礎と応用−」裳華房社、１９８２年発行等に記載の配位子などが挙げられる。
具体的な配位子としては、ハロゲン配位子（好ましくは塩素配位子）、芳香族炭素環配位子（例えば、シクロペンタジエニルアニオン、ベンゼンアニオン、又はナフチルアニオンなど）、含窒素ヘテロ環配位子（例えば、フェニルピリジン、ベンゾキノリン、キノリノール、ビピリジル、又はフェナントロリンなど）、ジケトン配位子（例えば、アセチルアセトンなど）、カルボン酸配位子（例えば、酢酸配位子など）、アルコラト配位子（例えば、フェノラト配位子など）、一酸化炭素配位子、イソニトリル配位子、シアノ配位子などが挙げられる。これらの中でも、含窒素ヘテロ環配位子が特に好ましい。

前記錯体は、化合物中に遷移金属原子を１つ有してもよいし、また、２つ以上有するいわゆる複核錯体であってもよい。異種の金属原子を同時に含有していてもよい。これらの中でも、燐光発光材料としては、例えば下記のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。

前記中心金属がイリジウムを含む錯体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、下記一般式（１）、（２）及び（３）のいずれかで表される化合物であることが好ましい。
ただし、前記一般式（１）、（２）及び（３）中、ｎは、１〜３の整数を表す。Ｘ−Ｙは、二座配位子を表す。環Ａは、窒素原子、硫黄原子及び酸素原子のいずれかを含んでいてもよい環構造を表す。Ｒ^１１は、置換基を表し、ｍ１は、０〜６の整数を表す。ｍ１が２以上の場合には隣接するＲ^１１どうしが結合して窒素原子、硫黄原子及び酸素原子のいずれかを含んでいてもよい環を形成してもよく、該環は更に置換基により置換されていてもよい。Ｒ^1２は、置換基を表し、ｍ２は、０〜４の整数を表す。ｍ２が２以上の場合には隣接するＲ^１２どうしが結合して窒素原子、硫黄原子及び酸素原子のいずれかを含んでいてもよい環を形成してもよく、該環は更に置換基により置換されていてもよい。なお、Ｒ^１１とＲ^１２とが結合して窒素原子、硫黄原子及び酸素原子のいずれかを含んでいてもよい環を形成してもよく、該環は更に置換基により置換されていてもよい。

前記環Ａは、窒素原子、硫黄原子及び酸素原子のいずれかを含んでいてもよい環構造を表し、５員環、６員環などが好適に挙げられる。該環は置換基で置換されていてもよい。

Ｘ−Ｙは、二座配位子を表し、二座のモノアニオン性配位子などが好適に挙げられる。
前記二座のモノアニオン性配位子としては、例えば、ピコリナート（ｐｉｃ）、アセチルアセトナート(ａｃａｃ)、ジピバロイルメタナート（ｔ−ブチルａｃａｃ）などが挙げられる。
上記以外の配位子としては、例えば、Ｌａｍａｎｓｋｙらの国際公開第２００２／１５６４５号パンフレットの８９頁〜９１頁に記載の配位子が挙げられる。

前記Ｒ^１１及びＲ^１２における置換基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ハロゲン原子、アルコキシ基、アミノ基、アルキル基、シクロアルキル基、窒素原子又は硫黄原子を含んでいてもよいアリール基、窒素原子又は硫黄原子を含んでいてもよいアリールオキシ基を表し、これらは更に置換されていてもよい。
前記Ｒ^１１及びＲ^１２は、互いに隣接するものどうしで結合して、窒素原子、硫黄原子又は酸素原子を含んでいてもよい環を形成してもよく、５員環、６員環などが好適に挙げられる。該環は更に置換基で置換されていてもよい。

前記一般式（１）、（２）、及び（３）のいずれかで表される具体的化合物としては、例えば下記のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。

前記燐光発光材料のその他の例としては、以下のような化合物が挙げられる。

前記発光層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば抵抗加熱蒸着法、真空蒸着法、電子ビーム法、スパッタリング法、分子積層法、コーティング法（スピンコート法、キャスト法、ディップコート法など）などの方法が挙げられる。これらの中でも、真空蒸着法が特に好ましい。

前記発光層の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５ｎｍ〜１００ｎｍが好ましく、２０ｎｍ〜４０ｎｍがより好ましい。

＜電子注入層、電子輸送層＞
前記電子注入層又は電子輸送層は、陰極又は陰極側から電子を受け取り陽極側に輸送する機能を有する層である。
前記電子輸送層としては、前記電子輸送性ホスト材料、前記電子供与性ドーパント等の材料を含み形成される。

前記電子注入層又は電子輸送層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、駆動電圧を下げるという観点から、各々５００ｎｍ以下であることが好ましい。
前記電子輸送層の厚みとしては、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。
前記電子注入層の厚みとしては、０．１ｎｍ〜２００ｎｍであるのが好ましく、０．２ｎｍ〜１００ｎｍであるのがより好ましく、０．５ｎｍ〜５０ｎｍであるのが更に好ましい。
前記電子注入層又は電子輸送層は、１種又は２種以上の材料からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。

＜正孔注入層、正孔輸送層＞
前記正孔注入層又は正孔輸送層は、陽極又は陽極側から正孔を受け取り陰極側に輸送する機能を有する層である。該正孔注入層及び正孔輸送層は、単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
これらの層に用いられる正孔注入材料又は正孔輸送材料としては、低分子化合物であっても高分子化合物であってもよい。
前記正孔注入材料又は正孔輸送材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばピロール誘導体、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、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、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、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、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、フタロシアニン系化合物、ポルフィリン系化合物、チオフェン誘導体、有機シラン誘導体、カーボン、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

前記正孔注入層又は正孔輸送層には、電子受容性ドーパントを含有させることができる。
前記電子受容性ドーパントとしては、電子受容性で有機化合物を酸化する性質を有すれば、無機化合物でも有機化合物でも使用できる。
前記無機化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば塩化第二鉄、塩化アルミニウム、塩化ガリウム、塩化インジウム、五塩化アンチモン等のハロゲン化金属；五酸化バナジウム、三酸化モリブデン等の金属酸化物、などが挙げられる。
前記有機化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば置換基としてニトロ基、ハロゲン、シアノ基、トリフルオロメチル基等を有する化合物；キノン系化合物、酸無水物系化合物、フラーレン、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記電子受容性ドーパントの使用量は、特に制限はなく、材料の種類によって異なるが、正孔輸送層材料又は正孔注入材料に対して０．０１質量％〜５０質量％が好ましく、０．０５質量％〜３０質量％がより好ましく、０．１質量％〜３０質量％が更に好ましい。

前記正孔注入層又は正孔輸送層は、特に制限はなく、公知の方法に従って形成することができるが、例えば、蒸着法、スパッタ法等の乾式製膜法、湿式塗布法、転写法、印刷法、インクジェット方式、などにより好適に形成することができる。
前記正孔注入層又は正孔輸送層の厚みは、１ｎｍ〜５００ｎｍが好ましく、５ｎｍ〜２５０ｎｍがより好ましく、１０ｎｍ〜２００ｎｍが更に好ましい。

＜正孔ブロック層、電子ブロック層＞
前記正孔ブロック層は、陽極側から発光層に輸送された正孔が陰極側に通り抜けることを防止する機能を有する層であり、通常、発光層と陰極側で隣接する有機化合物層として設けられる。
前記電子ブロック層は、陰極側から発光層に輸送された電子が陽極側に通り抜けることを防止する機能を有する層であり、通常、発光層と陽極側で隣接する有機化合物層として設けられる。
前記正孔ブロック層を構成する化合物としては、例えばＢａｌｑ等のアルミニウム錯体、トリアゾール誘導体、ＢＣＰ等のフェナントロリン誘導体、などが挙げられる。
前記電子ブロック層を構成する化合物としては、例えば前述の正孔輸送材料として挙げたものが利用できる。

前記電子ブロック層又は及び正孔ブロック層は、特に制限はなく、公知の方法に従って形成することができるが、例えば、蒸着法、スパッタ法等の乾式製膜法、湿式塗布法、転写法、印刷法、インクジェット方式、などにより好適に形成することができる。
前記正孔ブロック層又は電子ブロック層の厚みは、１ｎｍ〜２００ｎｍであることが好ましく、１ｎｍ〜５０ｎｍであることがより好ましく、３ｎｍ〜１０ｎｍであることが更に好ましい。また、正孔ブロック層又は電子ブロック層は、上述した材料の１種又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。

＜電極＞
本発明の有機電界発光素子は、一対の電極、即ち陽極と陰極とを含む。前記有機電界発光素子の性質上、陽極及び陰極のうち少なくとも一方の電極は透明であることが好ましい。通常、陽極は有機化合物層に正孔を供給する電極としての機能を有していればよく、陰極は有機化合物層に電子を注入する電極としての機能を有していればよい。
前記電極としては、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、有機電界発光素子の用途、目的に応じて公知の電極材料の中から適宜選択することができる。
前記電極を構成する材料としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、導電性化合物、又はこれらの混合物等が好適に挙げられる。

−陽極−
前記陽極を構成する材料としては、例えば、アンチモン、フッ素等をドープした酸化錫（ＡＴＯ、ＦＴＯ）、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化亜鉛インジウム（ＩＺＯ）等の導電性金属酸化物；金、銀、クロム、ニッケル等の金属；これらの金属と導電性金属酸化物との混合物又は積層物；ヨウ化銅、硫化銅等の無機導電性物質；ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール等の有機導電性材料、又はこれらとＩＴＯとの積層物、などが挙げられる。これらの中でも、導電性金属酸化物が好ましく、生産性、高導電性、透明性等の点からＩＴＯが特に好ましい。

−陰極−
前記陰極を構成する材料としては、例えば、アルカリ金属（例えばＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ等）、アルカリ土類金属（例えばＭｇ、Ｃａ等）、金、銀、鉛、アルミニウム、ナトリウム−カリウム合金、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−銀合金、インジウム、イッテルビウム等の希土類金属、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいが、安定性と電子注入性とを両立させる観点からは、２種以上を好適に併用することができる。
これらの中でも、電子注入性の点からアルカリ金属、アルカリ土類金属が好ましく、保存安定性に優れる点からアルミニウムを主体とする材料が特に好ましい。
前記アルミニウムを主体とする材料とは、アルミニウム単独、アルミニウムと０．０１質量％〜１０質量％のアルカリ金属又はアルカリ土類金属との合金若しくはこれらの混合物（例えば、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金など）を意味する。

前記電極の形成方法については、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができ、例えば印刷方式、コーティング方式等の湿式方式；真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的方式；ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ法等の化学的方式、などが挙げられる。これらの中でも、前記電極を構成する材料との適性を考慮し、適宜選択した方法に従って前記基板上に形成することができる。例えば、陽極の材料としてＩＴＯを選択する場合には、直流又は高周波スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等に従って形成することができる。陰極の材料として金属等を選択する場合には、その１種又は２種以上を同時又は順次にスパッタ法等に従って形成することができる。

なお、前記電極を形成する際にパターニングを行う場合は、フォトリソグラフィー等による化学的エッチングによって行ってもよいし、レーザー等による物理的エッチングによって行ってもよく、また、マスクを重ねて真空蒸着やスパッタ等をして行ってもよいし、リフトオフ法や印刷法によって行ってもよい。

＜基板＞
本発明の有機電界発光素子は、基板上に設けられていることが好ましく、電極と基板とが直接接する形で設けられていてもよいし、中間層を介在する形で設けられていてもよい。
前記基板の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばイットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）、ガラス（無アルカリガラス、ソーダライムガラス等）等の無機材料；ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル；ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）等の有機材料、などが挙げられる。

前記基板の形状、構造、大きさ等については、特に制限はなく、有機電界発光素子の用途、目的等に応じて適宜選択することができる。一般的には、基板の形状としては、板状であることが好ましい。基板の構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよく、また、単一部材で形成されていてもよいし、２以上の部材で形成されていてもよい。基板は透明でも不透明でもよく、透明な場合は無色透明でも有色透明でもよい。

前記基板には、その表面又は裏面に透湿防止層（ガスバリア層）を設けることができる。
前記透湿防止層（ガスバリア層）の材料としては、例えば窒化珪素、酸化珪素等の無機物などが挙げられる。
前記透湿防止層（ガスバリア層）は、例えば高周波スパッタリング法などにより形成することができる。

−その他の構成−
前記その他の構成としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、保護層、封止容器、樹脂封止層、封止接着剤などを挙げることができる。
前記保護層、前記封止容器、前記樹脂封止層、前記封止接着剤などの内容としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、特開２００９−１５２５７２号公報等に記載の事項を適用することができる。

図４は、本発明の有機電界発光素子の層構成の一例を示す概略図である。有機電界発光素子１０は、ガラス基板１上に形成された陽極２（例えばＩＴＯ電極）と、正孔注入層３と、正孔輸送層４と、発光層５と、第一電子輸送層６と、第二電子輸送層７と、電子注入層（不図示）、陰極８（例えばＡｌ−Ｌｉ電極）とをこの順に積層してなる層構成を有する。なお、陽極２（例えばＩＴＯ電極）と陰極８（例えばＡｌ−Ｌｉ電極）とは電源を介して互いに接続されている。

−駆動−
本発明の有機電界発光素子は、陽極と陰極との間に直流（必要に応じて交流成分を含んでもよい）電圧（通常２ボルト〜１５ボルト）、又は直流電流を印加することにより、発光を得ることができる。
本発明の有機電界発光素子は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）によりアクティブマトリックスへ適用することができる。薄膜トランジスタの活性層としてアモルファスシリコン、高温ポリシリコン、低温ポリシリコン、微結晶シリコン、酸化物半導体、有機半導体、カーボンナノチューブ等を適用することができる。
本発明の有機電界発光素子は、例えば国際公開２００５／０８８７２６号パンフレット、特開２００６−１６５５２９号公報、米国特許出願公開２００８／０２３７５９８号明細書等に記載の薄膜トランジスタを適用することができる。

本発明の有機電界発光素子は、特に制限はなく、種々の公知の工夫により、光取り出し効率を向上させることができる。例えば、基板表面形状を加工する（例えば微細な凹凸パターンを形成する）基板、ＩＴＯ層、有機層の屈折率を制御する基板、ＩＴＯ層、有機層の厚みを制御すること等により、光の取り出し効率を向上させ、外部量子効率を向上させることが可能である。
本発明の有機電界発光素子からの光取り出し方式は、トップエミッション方式であってもボトムエミッション方式であってもよい。

本発明の有機電界発光素子は、共振器構造を有してもよい。例えば、第１の態様では、透明基板上に、屈折率の異なる複数の積層膜よりなる多層膜ミラー、透明又は半透明電極、発光層、及び金属電極を重ね合わせて有する。発光層で生じた光は多層膜ミラーと金属電極を反射板としてその間で反射を繰り返し共振する。
第２の態様では、透明基板上に、透明又は半透明電極と金属電極がそれぞれ反射板として機能して、発光層で生じた光はその間で反射を繰り返し共振する。
共振構造を形成するためには、２つの反射板の有効屈折率、反射板間の各層の屈折率と厚みから決定される光路長を所望の共振波長を得るのに最適な値となるよう調整される。
前記第１の態様の場合の計算式は、特開平９−１８０８８３号公報に記載されている。
前記第２の態様の場合の計算式は、特開２００４−１２７７９５号公報に記載されている。

−用途−
本発明の有機電界発光素子は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、表示素子、ディスプレイ、バックライト、電子写真、照明光源、記録光源、露光光源、読み取り光源、標識、看板、インテリア、光通信等に好適に利用できる。
前記有機電界発光ディスプレイをフルカラータイプのものとする方法としては、例えば「月刊ディスプレイ」、２０００年９月号、３３〜３７ページに記載されているように、色の３原色（青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）、赤色（Ｒ））に対応する光をそれぞれ発光する有機電界発光素子を基板上に配置する３色発光法、白色発光用の有機電界発光素子による白色発光をカラーフィルターを通して３原色に分ける白色法、青色発光用の有機電界発光素子による青色発光を蛍光色素層を通して赤色（Ｒ）及び緑色（Ｇ）に変換する色変換法、などが知られている。

以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。

（比較例１）
−有機電界発光素子の作製−
厚み０．５ｍｍ、２．５ｃｍ角のガラス基板を洗浄容器に入れ、中性洗剤中で超音波洗浄した後、純水中で超音波洗浄し、１２０℃で１２０分間熱処理を行った。その後、３０分間ＵＶ−オゾン処理を行った。このガラス基板上に真空蒸着法にて以下の各層を蒸着した。なお、以下の実施例及び比較例における蒸着速度は、特に断りのない場合は０．２ｎｍ／秒である。蒸着速度は水晶振動子を用いて測定した。また、以下の各層の厚みは水晶振動子を用いて測定した。

まず、ガラス基板上に、陽極としてＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を厚みが１００ｎｍとなるようにスパッタ法にて形成した。
次に、前記陽極（ＩＴＯ）上に、下記構造式で表される４，４’，４”−トリス（Ｎ，Ｎ−（２−ナフチル）−フェニルアミノ）トリフェニルアミン（２−ＴＮＡＴＡ）に、下記構造式で表されるＦ４−ＴＣＮＱを１質量％ドープした正孔注入層を厚みが４５ｎｍになるように真空蒸着法にて形成した。

次に、前記正孔注入層上に、正孔輸送層としてα−ＮＰＤ（Ｂｉｓ[Ｎ−(１−ｎａｐｈｔｈｙｌ)−Ｎ−ｐｈｅｎｙｌ]ｂｅｎｚｉｄｉｎｅ）を厚みが７ｎｍとなるように真空蒸着法にて形成した。
次に、前記正孔輸送層上に、第二正孔輸送層として下記構造式で表される正孔輸送材料１を厚みが３ｎｍとなるように真空蒸着法にて形成した。

次に、前記第二正孔輸送層上に、ホスト材料としてｍＣＰ(1,3-bis(carbazol-9-yl)benzene)と、該ｍＣＰに対して１０質量％の燐光発光材料である下記構造式で表される混合配位子錯体１をドープした発光層を３０ｎｍの厚みに真空蒸着法にて形成した。

次に、前記発光層上に、第一電子輸送層として下記構造式で表されるＢａｌｑ（Ｂｉｓ−（２−ｍｅｔｈｙｌ−８−ｑｕｉｎｏｌｉｎｏｌａｔｏ）−４−（ｐｈｅｎｙｌ−ｐｈｅｎｏｌａｔｅ）−ａｌｕｍｉｎｉｕｍ（ＩＩＩ））を厚みが２９ｎｍとなるように真空蒸着法にて形成した。

次に、前記第一電子輸送層上に、第二電子輸送層としてＢＣＰ（2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline）を厚みが１ｎｍとなるように真空蒸着法にて形成した。
次に、前記第二電子輸送層上に、電子注入層としてＬｉＦを厚みが０．１ｎｍとなるように真空蒸着法にて形成した。
次に、前記電子注入層上に、パターニングしたマスク（発光領域が２ｍｍ×２ｍｍとなるマスク）を設置し、金属アルミニウムを厚みが７０ｎｍとなるように真空蒸着し、陰極を形成した。
作製した積層体を、窒素ガスで置換したグローブボックス内に入れ、ガラス製の封止缶及び紫外線硬化型の接着剤（ＸＮＲ５５１６ＨＶ、長瀬チバ株式会社製）を用いて封止した。以上により、比較例１の有機電界発光素子を作製した。
この比較例１の有機電界発光素子の層構成は、以下に示す通りである。（ ）内は厚みを表す。
＜ＩＴＯ（１００ｎｍ）／２−ＴＮＡＴＡ＋１質量％Ｆ４−ＴＣＮＱ（４５ｎｍ）／ＮＰＤ（７ｎｍ）／正孔輸送材料１（３ｎｍ）／ｍＣＰ＋１０質量％混合配位子錯体１（３０ｎｍ）／Ｂａｌｑ（２９ｎｍ）／ＢＣＰ（１ｎｍ）／ＬｉＦ（０．１ｎｍ）／Ａｌ（７０ｎｍ）＞

（実施例１）
比較例１において、発光層における第二ドーパント材料としてｍＣＰに対し０．１質量％の燐光発光材料である下記構造式で表されるイリジウム錯体１をドープした以外は、比較例１と同様にして、実施例１の有機電界発光素子を作製した。

この実施例１の有機電界発光素子の層構成は、以下に示す通りである。（ ）内は厚みを表す。
＜ＩＴＯ（１００ｎｍ）／２−ＴＮＡＴＡ＋１質量％Ｆ４−ＴＣＮＱ（４５ｎｍ）／ＮＰＤ（７ｎｍ）／正孔輸送材料１（３ｎｍ）／ｍＣＰ＋１０質量％混合配位子錯体１＋０．１質量％イリジウム錯体１（３０ｎｍ）／Ｂａｌｑ（２９ｎｍ）／ＢＣＰ（１ｎｍ）／ＬｉＦ（０．１ｎｍ）／Ａｌ（７０ｎｍ）＞

（実施例２）
比較例１において、発光層における第二ドーパント材料としてｍＣＰに対し０．１質量％の燐光発光材料である下記構造式で表されるイリジウム錯体２をドープした以外は、比較例１と同様にして、実施例２の有機電界発光素子を作製した。

この実施例２の有機電界発光素子の層構成は、以下に示す通りである。（ ）内は厚みを表す。
＜ＩＴＯ（１００ｎｍ）／２−ＴＮＡＴＡ＋１質量％Ｆ４−ＴＣＮＱ（４５ｎｍ）／ＮＰＤ（７ｎｍ）／正孔輸送材料１（３ｎｍ）／ｍＣＰ＋１０質量％混合配位子錯体１＋０．１質量％イリジウム錯体２（３０ｎｍ）／Ｂａｌｑ（２９ｎｍ）／ＢＣＰ（１ｎｍ）／ＬｉＦ（０．１ｎｍ）／Ａｌ（７０ｎｍ）＞

（実施例３）
比較例１において、発光層における第二ドーパント材料としてｍＣＰに対し０．１質量％の燐光発光材料である下記構造式で表されるイリジウム錯体３をドープした以外は、比較例１と同様にして、実施例３の有機電界発光素子を作製した。

この実施例３の有機電界発光素子の層構成は、以下に示す通りである。（ ）内は厚みを表す。
＜ＩＴＯ（１００ｎｍ）／２−ＴＮＡＴＡ＋１質量％Ｆ４−ＴＣＮＱ（４５ｎｍ）／ＮＰＤ（７ｎｍ）／正孔輸送材料１（３ｎｍ）／ｍＣＰ＋１０質量％混合配位子錯体１＋０．１質量％イリジウム錯体３（３０ｎｍ）／Ｂａｌｑ（２９ｎｍ）／ＢＣＰ（１ｎｍ）／ＬｉＦ（０．１ｎｍ）／Ａｌ（７０ｎｍ）＞

（実施例４）
比較例１において、発光層における第二ドーパント材料としてｍＣＰに対し０．２質量％の燐光発光材料であるＩｒ（ｐｐｙ）_３をドープした以外は、比較例１と同様にして、実施例４の有機電界発光素子を作製した。
この実施例４の有機電界発光素子の層構成は、以下に示す通りである。（ ）内は厚みを表す。
＜ＩＴＯ（１００ｎｍ）／２−ＴＮＡＴＡ＋１質量％Ｆ４−ＴＣＮＱ（４５ｎｍ）／ＮＰＤ（７ｎｍ）／正孔輸送材料１（３ｎｍ）／ｍＣＰ＋１０質量％混合配位子錯体１＋０．２質量％Ｉｒ（ｐｐｙ）_３（３０ｎｍ）／Ｂａｌｑ（２９ｎｍ）／ＢＣＰ（１ｎｍ）／ＬｉＦ（０．１ｎｍ）／Ａｌ（７０ｎｍ）＞

（実施例５）
比較例１において、発光層における第二ドーパント材料としてｍＣＰに対し０．２質量％の燐光発光材料である下記構造式で表されるイリジウム錯体４をドープした以外は、比較例１と同様にして、実施例５の有機電界発光素子を作製した。

この実施例５の有機電界発光素子の層構成は、以下に示す通りである。（ ）内は厚みを表す。
＜ＩＴＯ（１００ｎｍ）／２−ＴＮＡＴＡ＋１質量％Ｆ４−ＴＣＮＱ（４５ｎｍ）／ＮＰＤ（７ｎｍ）／正孔輸送材料１（３ｎｍ）／ｍＣＰ＋１０質量％混合配位子錯体１＋０．２質量％イリジウム錯体４（３０ｎｍ）／Ｂａｌｑ（２９ｎｍ）／ＢＣＰ（１ｎｍ）／ＬｉＦ（０．１ｎｍ）／Ａｌ（７０ｎｍ）＞

次に、比較例１及び実施例１〜５の各有機電界発光素子について、以下のようにして。１，０００ｃｄ／ｍ^２における平均演色評価数（Ｒａ）、外部量子効率、及び０．２ｍＡで駆動した際の耐久性、１，０００ｃｄ／ｍ^２における色座標（ＣＲＩ）を測定した。結果を表１に示す。

＜１，０００ｃｄ／ｍ^２における平均演色評価数（Ｒａ）＞
ＫＥＩＴＨＬＥＹ社製ソースメジャーユニット２４００型を用いて、直流電流を各素子に印加し、発光させた。発光スペクトルと発光波長を、浜松ホトニクス株式会社製スペクトルアナライザーＰＭＡ−１１を用いて測定した。得られたスペクトルから、ＣＩＥ昼光を基準としてＲ１〜Ｒ８の演色評価数を平均して、平均演色評価数（Ｒａ）を求めた。

＜外部量子効率＞
ＫＥＩＴＨＬＥＹ社製ソースメジャーユニット２４００型を用いて、直流電流を各有機電界発光素子に印加し、発光させた。発光時の輝度をトプコン社製輝度計ＢＭ−８を用いて測定した。発光スペクトルと発光波長は、浜松ホトニクス株式会社製スペクトルアナライザーＰＭＡ−１１を用いて測定した。これらの数値をもとに、外部量子効率を輝度換算法により算出した。

＜０．２ｍＡで駆動した際の耐久性＞
各有機電界発光素子に、０．２ｍＡの一定電流を通電し、輝度が初期輝度の半分になるまでの時間を測定した。

＜色度座標（ＣＲＩ）＞
ＫＥＩＴＨＬＥＹ社製ソースメジャーユニット２４００型を用いて、直流電流を各有機電界発光素子に印加し、発光させた。発光スペクトルと発光波長を、浜松ホトニクス株式会社製スペクトルアナライザーＰＭＡ−１１を用いて測定した。得られたスペクトルからＣＩＥ表色系を用い、色度座標（ＣＲＩ）を求めた。

表１の結果から、比較例１に比べて実施例１〜５は、平均演色評価数（Ｒａ）、及び外部量子効率が共に向上したことが分かった。平均演色評価数（Ｒａ）が向上した理由は、混合配位子錯体１からの発光で不足していた赤色領域、及び青色乃至緑色領域（５００ｎｍ付近）の発光が足し合わさったためであると考えられる。
また、外部量子効率が向上した理由は、第二ドーパント材料が正孔トラップとなったためであると考えられる。
また、実施例１〜５は、比較例１と比べて、耐久性が向上した。これは、第二ドーパント材料を添加したことで、混合配位子錯体１に対する負荷が低減したためと考えられる。
また、色度座標（ＣＲＩ）の結果から、比較例１及び実施例１〜５ともに白色発光が得られていることが分かった。

次に、比較例１及び実施例１〜５で使用した材料について、以下のようにして求めたイオン化ポテンシャル（Ｉｐ）の計算結果、発光ピーク波長の結果を表２に示す。

＜イオン化ポテンシャル値（Ｉｐ）の計算＞
イオン化ポテンシャル値（Ｉｐ）の計算は、米国Ｇａｕｓｓｉａｎ社製の分子軌道計算用ソフトウェア（Ｇａｕｓｓｉａｎ０３（Ｇａｕｓｓｉａｎ ０３， Ｒｅｖｉｓｉｏｎ Ｄ．０２，Ｍ．Ｊ．Ｆｒｉｓｃｈ，ｅｔａｌ， Ｇａｕｓｓｉａｎ， Ｉｎｃ．， Ｗａｌｌｉｎｇ ｆｏｒｄ ＣＴ，２００４．）を用いて計算した計算値であり、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。

＜発光ピーク波長の測定＞
ＫＥＩＴＨＬＥＹ社製ソースメジャーユニット２４００型を用いて、直流電流を各素子に印加し、発光させた。発光スペクトルと発光波長を、浜松ホトニクス株式会社製スペクトルアナライザーＰＭＡ−１１を用いて測定した。得られたスペクトルから、発光強度が最大となる発光波長を求めた。

表２の結果から、第二ドーパント材料のイオン化ポテンシャル（Ｉｐ）は、ホスト材料ｍＣＰと混合配位子錯体１のイオン化ポテンシャル（Ｉｐ）よりも小さいことが分かった。したがって、第二ドーパント材料が正孔トラップ材となり、外部量子効率が向上したものと考えられる。

（比較例２）
比較例１において、発光層におけるｍＣＰに対して１質量％の燐光発光材料である上記構造式で表される混合配位子錯体１をドープした以外は、比較例１と同様にして、比較例２の有機電界発光素子を作製した。
この比較例２の有機電界発光素子の層構成は、以下に示す通りである。（ ）内は厚みを表す。
＜ＩＴＯ（１００ｎｍ）／２−ＴＮＡＴＡ＋１質量％Ｆ４−ＴＣＮＱ（４５ｎｍ）／ＮＰＤ（７ｎｍ）／正孔輸送材料１（３ｎｍ）／ｍＣＰ＋１質量％混合配位子錯体１（３０ｎｍ）／Ｂａｌｑ（２９ｎｍ）／ＢＣＰ（１ｎｍ）／ＬｉＦ（０．１ｎｍ）／Ａｌ（７０ｎｍ）＞

（実施例６）
比較例２において、発光層における第二ドーパント材料としてｍＣＰに対し１５質量％の燐光発光材料である下記構造式で表される白金錯体１をドープした以外は、比較例２と同様にして、実施例６の有機電界発光素子を作製した。

この実施例６の有機電界発光素子の層構成は、以下に示す通りである。（ ）内は厚みを表す。
＜ＩＴＯ（１００ｎｍ）／２−ＴＮＡＴＡ＋１質量％Ｆ４−ＴＣＮＱ（４５ｎｍ）／ＮＰＤ（７ｎｍ）／正孔輸送材料１（３ｎｍ）／ｍＣＰ＋１質量％混合配位子錯体１＋１５質量％白金錯体１（３０ｎｍ）／Ｂａｌｑ（２９ｎｍ）／ＢＣＰ（１ｎｍ）／ＬｉＦ（０．１ｎｍ）／Ａｌ（７０ｎｍ）＞

（実施例７）
比較例２において、発光層における第二ドーパント材料としてｍＣＰに対し１５質量％の燐光発光材料である下記構造式で表される白金錯体２をドープした以外は、比較例２と同様にして、実施例７の有機電界発光素子を作製した。

この実施例７の有機電界発光素子の層構成は、以下に示す通りである。（ ）内は厚みを表す。
＜ＩＴＯ（１００ｎｍ）／２−ＴＮＡＴＡ＋１質量％Ｆ４−ＴＣＮＱ（４５ｎｍ）／ＮＰＤ（７ｎｍ）／正孔輸送材料１（３ｎｍ）／ｍＣＰ＋１質量％混合配位子錯体１＋１５質量％白金錯体２（３０ｎｍ）／Ｂａｌｑ（２９ｎｍ）／ＢＣＰ（１ｎｍ）／ＬｉＦ（０．１ｎｍ）／Ａｌ（７０ｎｍ）＞

（実施例８）
比較例２において、発光層における第二ドーパント材料としてｍＣＰに対し１５質量％の燐光発光材料である下記構造式で表されるイリジウム錯体５をドープした以外は、比較例２と同様にして、実施例８の有機電界発光素子を作製した。

この実施例８の有機電界発光素子の層構成は、以下に示す通りである。（ ）内は厚みを表す。
＜ＩＴＯ（１００ｎｍ）／２−ＴＮＡＴＡ＋１質量％Ｆ４−ＴＣＮＱ（４５ｎｍ）／ＮＰＤ（７ｎｍ）／正孔輸送材料１（３ｎｍ）／ｍＣＰ＋１質量％混合配位子錯体１＋１５質量％イリジウム錯体５（３０ｎｍ）／Ｂａｌｑ（２９ｎｍ）／ＢＣＰ（１ｎｍ）／ＬｉＦ（０．１ｎｍ）／Ａｌ（７０ｎｍ）＞

次に、比較例２及び実施例６〜８で作製した有機電界発光素子について、比較例１及び実施例１〜５と同様にして、１，０００ｃｄ／ｍ^２における平均演色評価数（Ｒａ）、外部量子効率、０．２ｍＡで駆動した際の耐久性、１，０００ｃｄ／ｍ^２における色度座標（ＣＲＩ）を評価した。結果を表３に示す。

表３の結果から、比較例２に比べて実施例６〜８は、平均演色評価数（Ｒａ）、及び外部量子効率が共に向上した。Ｒａが向上した理由として、混合配位子錯体１からの発光で不足していた青色領域の発光が足し合わさったためであると考えられる。
また、比較例２に比べて実施例６〜８の外部量子効率が向上した理由としては、混合配位子錯体１が正孔トラップ材となったためと考えられる。
また、実施例６〜８は比較例２と比べて、耐久性が向上した。これは、第二ドーパント材料を添加したことで、混合配位子錯体１に対する負荷が低減したためであると考えられる。
また、色度座標（ＣＲＩ）の結果から、比較例２及び実施例６〜８ともに白色発光が得られていることが分かった。

次に、比較例２及び実施例６〜８で使用した材料について、比較例１及び実施例１〜５と同様にして、イオン化ポテンシャル（Ｉｐ）の計算結果、及び発光ピーク波長を求めた。結果を表４に示す。

表４の結果から、混合配位子錯体１のイオン化ポテンシャル（Ｉｐ）が、ホスト材料であるｍＣＰと第二ドーパント材料のイオン化ポテンシャル（Ｉｐ）より小さいことが分かった。したがって、混合配位子錯体１が正孔トラップ材となり、外部量子効率が向上したものと考えられる。

（比較例３）
比較例１において、発光層におけるｍＣＰに対して１質量％の燐光発光材料である下記構造式で表される混合配位子錯体２をドープした以外は、比較例１と同様にして、比較例３の有機電界発光素子を作製した。

この比較例３の有機電界発光素子の層構成は、以下に示す通りである。（ ）内は厚みを表す。
＜ＩＴＯ（１００ｎｍ）／２−ＴＮＡＴＡ＋１質量％Ｆ４−ＴＣＮＱ（４５ｎｍ）／ＮＰＤ（７ｎｍ）／正孔輸送材料１（３ｎｍ）／ｍＣＰ＋１質量％混合配位子錯体２（３０ｎｍ）／Ｂａｌｑ（２９ｎｍ）／ＢＣＰ（１ｎｍ）／ＬｉＦ（０．１ｎｍ）／Ａｌ（７０ｎｍ）＞

（実施例９）
比較例３において、発光層における第二ドーパント材料としてｍＣＰに対し１５質量％の燐光発光材料である下記構造式で表される白金錯体３をドープした以外は、比較例３と同様にして、実施例９の有機電界発光素子を作製した。

この実施例９の有機電界発光素子の層構成は、以下に示す通りである。（ ）内は厚みを表す。
＜ＩＴＯ（１００ｎｍ）／２−ＴＮＡＴＡ＋１質量％Ｆ４−ＴＣＮＱ（４５ｎｍ）／ＮＰＤ（７ｎｍ）／正孔輸送材料１（３ｎｍ）／ｍＣＰ＋１質量％混合配位子錯体２＋１５質量％白金錯体３（３０ｎｍ）／Ｂａｌｑ（２９ｎｍ）／ＢＣＰ（１ｎｍ）／ＬｉＦ（０．１ｎｍ）／Ａｌ（７０ｎｍ）＞

（実施例１０）
比較例３において、発光層における第二ドーパント材料としてｍＣＰに対し１５質量％の燐光発光材料であるＩｒ（ｐｐｙ）_３をドープした以外は、比較例３と同様にして、実施例１０の有機電界発光素子を作製した。
この実施例１０の有機電界発光素子の層構成は、以下に示す通りである。（ ）内は厚みを表す。
＜ＩＴＯ（１００ｎｍ）／２−ＴＮＡＴＡ＋１質量％Ｆ４−ＴＣＮＱ（４５ｎｍ）／ＮＰＤ（７ｎｍ）／正孔輸送材料１（３ｎｍ）／ｍＣＰ＋１質量％混合配位子錯体２＋１５質量％Ｉｒ（ｐｐｙ）_３（３０ｎｍ）／Ｂａｌｑ（２９ｎｍ）／ＢＣＰ（１ｎｍ）／ＬｉＦ（０．１ｎｍ）／Ａｌ（７０ｎｍ）＞

（実施例１１）
比較例３において、発光層における第二ドーパント材料としてｍＣＰに対し１５質量％の燐光発光材料である上記構造式で表されるイリジウム錯体４をドープした以外は、比較例３と同様にして、実施例１１の有機電界発光素子を作製した。
この実施例１１の有機電界発光素子の層構成は、以下に示す通りである。（ ）内は厚みを表す。
＜ＩＴＯ（１００ｎｍ）／２−ＴＮＡＴＡ＋１質量％Ｆ４−ＴＣＮＱ（４５ｎｍ）／ＮＰＤ（７ｎｍ）／正孔輸送材料１（３ｎｍ）／ｍＣＰ＋１質量％混合配位子錯体２＋１５質量％イリジウム錯体４（３０ｎｍ）／Ｂａｌｑ（２９ｎｍ）／ＢＣＰ（１ｎｍ）／ＬｉＦ（０．１ｎｍ）／Ａｌ（７０ｎｍ）＞

次に、比較例３及び実施例９〜１１で作製した各有機電界発光素子について、比較例１及び実施例１〜５と同様にして、１０００ｃｄ／ｍ^２における平均演色評価数（Ｒａ）、外部量子効率、０．２ｍＡで駆動した際の耐久性、１，０００ｃｄ／ｍ^２における色度座標（ＣＲＩ）を評価した、結果を表５に示す。

表５の結果から、比較例３に比べて実施例９〜１１は、平均演色評価数（Ｒａ）及び外部量子効率が共に向上した。Ｒａが向上した理由として、混合配位子錯体２からの発光で不足していた青緑色領域（５００ｎｍ〜５５０ｎｍ付近）の発光が足し合わさったためであると考えられる。
また、比較例３に比べて実施例９〜１１の外部量子効率が向上した理由としては、混合配位子錯体２が正孔トラップ材となったためであると考えられる。
また、実施例９〜１１は比較例３と比べて、耐久性が向上した。これは、第二ドーパント材料を添加したことで、混合配位子錯体２に対する負荷が低減したためと考えられる。
また、色度座標（ＣＲＩ）の結果から、比較例３及び実施例９〜１１ともに白色発光が得られていることが分かった。

次に、比較例３及び実施例９〜１１で使用した材料について、比較例１及び実施例１〜５と同様にして、イオン化ポテンシャル（Ｉｐ）の計算結果、及び発光ピーク波長を求めた。結果を表６に示す。

表６の結果から、混合配位子錯体２のイオン化ポテンシャル（Ｉｐ）が、ホスト材料ｍＣＰと第二ドーパント材料のイオン化ポテンシャル（Ｉｐ）よりも小さいことが分かった。したがって、混合配位子錯体２が正孔トラップ材となり、外部量子効率が向上したものと考えられる。

本発明の有機電界発光素子は、単層構造の発光層で白色の演色性を改善できると共に、外部量子効率及び耐久性を向上させることができるので、例えば表示素子、ディスプレイ、バックライト、電子写真、照明光源、記録光源、露光光源、読み取り光源、標識、看板、インテリア、光通信などに好適に用いられる。

１ 基板
２ 陽極
３ 正孔注入層
４ 正孔輸送層
５ 発光層
６ 第一電子輸送層
７ 第二電子輸送層
８ 陰極
１０ 有機電界発光素子

Claims (11)

1. 陽極及び陰極の間に、少なくとも発光層を含む有機電界発光素子であって、
   前記発光層が、ホスト材料、混合配位子を有する第一ドーパント材料、及び第二ドーパント材料を含み、
   前記混合配位子を有する第一ドーパント材料からの発光が、２つ以上の配位子からの発光を有し、
   前記混合配位子を有する第一ドーパント材料からの２つ以上の発光ピーク波長と、前記第二ドーパント材料からの発光強度が最大となる波長とが異なり、
   前記混合配位子を有する第一ドーパント材料と前記第二ドーパント材料からの複合発光が、白色発光となることを特徴とする有機電界発光素子。
2. 発光層が単層構造である請求項１に記載の有機電界発光素子。
3. 混合配位子を有する第一ドーパント材料及び第二ドーパント材料が、いずれも燐光発光材料である請求項１から２のいずれかに記載の有機電界発光素子。
4. 混合配位子を有する第一ドーパント材料及び第二ドーパント材料の中心金属が、いずれも白金及びイリジウムのいずれかである請求項１から３のいずれかに記載の有機電界発光素子。
5. 混合配位子を有する第一ドーパント材料の中心金属がイリジウムであり、第二ドーパント材料の中心金属が白金及びイリジウムのいずれかである請求項１から４のいずれかに記載の有機電界発光素子。
6. 混合配位子を有する第一ドーパント材料の中心金属がイリジウムであり、第二ドーパント材料の中心金属がイリジウムである請求項１から５のいずれかに記載の有機電界発光素子。
7. 混合配位子を有する第一ドーパント材料のドープ濃度が、ホスト材料に対して０．０１質量％〜５０質量％である請求項１から６のいずれかに記載の有機電界発光素子。
8. 第二ドーパント材料のドープ濃度が、ホスト材料に対して０．０１質量％〜５０質量％である請求項１から７のいずれかに記載の有機電界発光素子。
9. 混合配位子を有する第一ドーパント材料における２つ以上の配位子からの発光のうち、短波長側の発光ピーク強度Ａと、長波長側の発光ピーク強度Ｂとの比（Ａ：Ｂ）が、１：０．１〜１：３である請求項１から８のいずれかに記載の有機電界発光素子。
10. 混合配位子を有する第一ドーパント材料における２つ以上の配位子からの発光のうち、短波長側の発光ピーク強度Ａと、第二ドーパント材料からの発光強度Ｃとの比（Ａ：Ｃ）が１：０．１〜１：３である請求項１から９のいずれかに記載の有機電界発光素子。
11. 混合配位子を有する第一ドーパント材料における２つ以上の配位子からの発光のうち、短波長側の発光ピーク波長、及び長波長側の発光ピーク波長の少なくともいずれかと、第二ドーパント材料からの発光強度が最大となる波長とが５ｎｍ以上離れている請求項１から１０のいずれかに記載の有機電界発光素子。