JP4661781B2 - 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置及び照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス（以下、有機ＥＬとも略記する）素子に関するものである。詳しく言えば、発光効率が高く、なおかつ、発光寿命の長い有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。

発光型の電子ディスプレイデバイスとして、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬＤ）がある。ＥＬＤの構成要素としては、無機エレクトロルミネッセンス素子や有機エレクトロルミネッセンス素子が挙げられる。無機エレクトロルミネッセンス素子は平面型光源として使用されてきたが、発光素子を駆動させるためには交流の高電圧が必要である。有機エレクトロルミネッセンス素子は、発光する化合物を含有する発光層を、陰極と陽極で挟んだ構成を有し、発光層に電子及び正孔を注入して、再結合させることにより励起子（エキシトン）を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出（蛍光・燐光）を利用して発光する素子であり、数Ｖ〜数十Ｖ程度の電圧で発光が可能であり、さらに、自己発光型であるために視野角に富み、視認性が高く、薄膜型の完全固体素子であるために省スペース、携帯性等の観点から注目されている。

しかしながら、今後の実用化に向けた有機ＥＬ素子においては、さらに低消費電力で効率よく高輝度に発光する有機ＥＬ素子の開発が望まれている。

その解決方法として、スチルベン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体またはトリススチリルアリーレン誘導体に、微量の蛍光体をドープし、発光輝度の向上、素子の長寿命化を達成した技術がある（例えば、特許文献１参照。）。

また、８−ヒドロキシキノリンアルミニウム錯体をホスト化合物として、これに微量の蛍光体をドープした有機発光層を有する素子（例えば、特許文献２参照。）、８−ヒドロキシキノリンアルミニウム錯体をホスト化合物として、これにキナクリドン系色素をドープした有機発光層を有する素子（例えば、特許文献３参照。）が知られている。

以上の例はドープした蛍光体から発光を得る方式であるが、このように、励起一重項からの発光を用いる場合、一重項励起子と三重項励起子の生成比が１：３であるため発光性励起種の生成確率が２５％であることと、光の取り出し効率が約２０％であるため、外部取り出し量子効率（ηｅｘｔ）の限界は５％とされている。ところが、プリンストン大学のグループにより、励起三重項からの燐光発光を用いる有機ＥＬ素子の報告（例えば、非特許文献１参照。）がされて以来、室温で燐光を示す材料の研究が活発になってきている。例えば、リン光を発光する有機エレクトロルミネッセンス素子の研究成果（例えば、非特許文献２、特許文献４参照。）が開示されている。

励起三重項を使用すると、内部量子効率の上限が１００％となるため、励起一重項の場合に比べて原理的に発光効率が４倍となることから、有機エレクトロルミネッセンスディスプレーの低消費電力化が可能となるし、また、この効率が高輝度領域においても再現されば冷陰極管に近い発光効率になるため照明用途としても興味深い。

例えば、イリジウム錯体などの重金属錯体が幅広く合成検討されている（例えば、非特許文献３参照。）。又、ドーパントとして、トリス（２−フェニルピリジン）イリジウムを用いた検討がされている（例えば、非特許文献２参照。）。

その他、ドーパントとしてＬ₂Ｉｒ（ａｃａｃ）（Ｌは配位子、ａｃａｃはアセチルアセトナートを表す）、例えば（ｐｐｙ）₂Ｉｒ（ａｃａｃ）（ｐｐｙは２−フェニルピリジンを表す）、（例えば、非特許文献４参照。）を、又、ドーパントとして、トリス（２−（ｐ−トリル）ピリジン）イリジウム（Ｉｒ（ｐｔｐｙ）₃），トリス（ベンゾ［ｈ］キノリン）イリジウム（Ｉｒ（ｂｚｑ）₃），Ｉｒ（ｂｚｑ）₂ＣｌＰ（Ｂｕ）₃等を用いた検討（例えば、非特許文献５参照。）が行われている。又、各種イリジウム錯体を用いて素子化する試みがされている（例えば、非特許文献３参照。）。

又、高い発光効率を得るために、ホール輸送性の化合物を燐光性化合物のホストとして用いている例（例えば、非特許文献６参照。）、各種電子輸送性材料を燐光性化合物のホストとして、これらに新規なイリジウム錯体をドープして用いている例（例えば、非特許文献４参照。）がある。

更に、ホールブロック層の導入により高い発光効率を得ている例がある（例えば、非特許文献５参照。）。

しかし、前記Ｉｒ錯体と前記ホストとの組み合わせでは、色純度の高い青色発光を効率良く出すことには至っておらず、赤色発光についても青色ほどではないが十分な効率が得られていない。

一方で、リン光を発光する発光ドーパントとしてＩｒ錯体以外の化合物も検討されている。例えば、オルトメタル化パラジウム錯体を発光ドーパントとして使用することが開示されている（例えば、特許文献５参照。）が、この場合前記Ｉｒ錯体に比べて発光輝度や発光効率の点で劣る。また、オルトメタル化白金錯体を同様に発光ドーパントとして利用する方法が開示されている（例えば、特許文献６参照。）が、この場合、イリジウム錯体と比較すると、発光効率が低下してしまうという問題点があった。

該オルトメタル化白金錯体について、本発明者らは詳細な検討を行ったところ、前記白金錯体を発光ドーパントとして使用した発光素子の発光効率が低い要因が、発光ホスト材料とのマッチングであることがわかった。すなわち、オルトメタル化イリジウム錯体をドーパントとして用いる場合よりも、前記白金錯体をドーパントとして用いる場合は、併用する発光ホストのＴ１エネルギーを前記イリジウム錯体のそれよりも大きくしないと十分な発光効率を得ることができないことがわかった。

オルトメタル化白金錯体とＴ１エネルギーの高い発光ホストとの組み合わせは、非特許文献７に掲載があるが、ここで用いている発光ホストは分子量が小さく耐久性の点で大きな問題があることがわかった。
特許第３０９３７９６号明細書 特開昭６３−２６４６９２号公報 特開平３−２５５１９０号公報 米国特許第６，０９７，１４７号明細書 特開２００１−１８１６１６号公報 特開２００１−１８１６１７号公報 Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ ｅｔ ａｌ．，ｎａｔｕｒｅ、３９５巻、１５１−１５４ページ（１９９８年） Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ ｅｔ ａｌ．，ｎａｔｕｒｅ、４０３巻、１７号、７５０−７５３ページ（２０００年） Ｓ．Ｌａｍａｎｓｋｙ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１２３巻、４３０４ページ（２００１年） Ｍ．Ｅ．Ｔｏｍｐｓｏｎ ｅｔ ａｌ．，Ｔｈｅ １０ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｗｏｒｋｓｈｏｐ ｏｎ Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ａｎｄ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ（ＥＬ’００、浜松） Ｍｏｏｎ−Ｊａｅ Ｙｏｕｎ．０ｇ，Ｔｅｔｓｕｏ Ｔｓｕｔｓｕｉ ｅｔ ａｌ．，Ｔｈｅ １０ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｗｏｒｋｓｈｏｐ ｏｎ Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ａｎｄ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ（ＥＬ’００、浜松） Ｉｋａｉ ｅｔ ａｌ．，Ｔｈｅ １０ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｗｏｒｋｓｈｏｐ ｏｎ Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ａｎｄ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ（ＥＬ’００、浜松） Ｎｅｗ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ．， 第２６巻、１１７１ページ（２００２年）

本発明の目的は、白金錯体と特定のリン光波長（０−０バンド）と特定の分子量を有する発光ホストを含有する高効率、長寿命な素子、または、前記金属錯体を発光層に隣接する隣接層に含有する高効率、長寿命な素子を提供することであり、且つ、本発明の素子を用いた表示装置（画像表示ともいう）及び照明装置を提供することである。

本発明の上記目的は、下記の構成１〜７により達成された。

（構成１）電極と有機物含有層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機物含有層の少なくとも１層が発光層であり、該発光層が、少なくとも発光ドーパントと発光ホストを有し、該発光ドーパントの少なくとも１種が下記一般式（１）で表される部分構造またはその互変異性体を有するオルトメタル化白金錯体であり、且つ、該発光ホストの少なくとも１種のリン光の０−０バンドが４５０ｎｍ以下であり、且つ、分子量が４５０以上であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
〔式中、Ｃは炭素原子、Ｎは窒素原子、Ｐｔは白金原子を表し、Ｚ ₁₁ は、Ｘ ₁ 及び窒素原子と共にピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、ベンズイミダゾール環、ベンズチアゾール環、ベンズオキサゾール環、キナゾリン環、フタラジン環、ピロリジン環、イミダゾリジン環、モルホリン環またはオキサゾリジン環を形成するのに必要な原子群を表し、Ｚ ₁₂ は、Ｘ ₂ 及び炭素原子とともに芳香族環を形成するのに必要な原子群を表す。Ｘ ₁ 、Ｘ ₂ は、各々炭素原子または窒素原子を表し、Ｌ ₁ は単結合、―ＣＨ _２ −、―ＣＨ（Ｒ _１ ）−、―Ｃ（Ｒ _１ ）（Ｒ _２ ）−、―Ｏ−、―Ｓ−、―Ｓｉ（Ｒ _１ ）（Ｒ _２ ）−（Ｒ _１ 及びＲ _２ は、各々独立にアルキル基、シクロアルキル基、アリール基またはハロゲン原子を表す。）、―ＣＨ _２ ＣＨ _２ −、１，２―シクロヘキシレン基、１，２―フェニレン基または３，４−チエニレン基を表す。尚、ＮとＸ ₁ 及びＣとＸ ₂ は、各々単結合または２重結合で結合されている。〕

（構成２）電極と有機物含有層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、
該有機物含有層が、少なくとも発光層と該発光層に隣接する正孔阻止層を有し、且つ、該正孔阻止層に構成１に記載の一般式（１）で表される部分構造またはその互変異性体を有するオルトメタル化白金錯体が含有されていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。

（構成３）前記発光ホストのリン光の０−０バンドが４３０ｎｍ以下であることを特徴とする構成１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。

（構成４）前記発光層が、発光波長の異なる少なくとも２種の発光ドーパントを含有することを特徴とする構成１〜３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。

（構成５）発光色が白色であることを特徴とする構成１〜４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。

（構成６）構成１〜５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を有することを特徴とする表示装置。

（構成７）構成１〜５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を有することを特徴とする照明装置。

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。 表示部Ａの模式図である。 画素の模式図である。 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。 有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１の概略模式図である。 有機ＥＬ素子を具備してなる照明装置の平面模式図である。 発光ホストのリン光０−０バンドと発光効率を示すプロット図である。 発光ホストの一つである例示化合物Ｈ−１の定常光スペクトルとリン光スペクトルの測定チャートである。 発光ホストの一つである例示化合物Ｈ−２の定常光スペクトルとリン光スペクトルの測定チャートである。 発光ホストの一つである例示化合物Ｈ−３の定常光スペクトルとリン光スペクトルの測定チャートである。 発光ホストの一つである例示化合物Ｈ−４の定常光スペクトルとリン光スペクトルの測定チャートである。 発光ホストの一つである例示化合物Ｈ−６の定常光スペクトルとリン光スペクトルの測定チャートである。 発光ホストの一つである例示化合物Ｈ−７の定常光スペクトルとリン光スペクトルの測定チャートである。 発光ホストの一つである例示化合物Ｈ−８の定常光スペクトルとリン光スペクトルの測定チャートである。 発光ホストの一つである例示化合物Ｈ−９の定常光スペクトルとリン光スペクトルの測定チャートである。 発光ホストの一つである例示化合物Ｈ−１０の定常光スペクトルとリン光スペクトルの測定チャートである。 発光ホストの一つである例示化合物Ｈ−１１の定常光スペクトルとリン光スペクトルの測定チャートである。 発光ホストの一つである例示化合物Ｈ−１２の定常光スペクトルとリン光スペクトルの測定チャートである。 発光ホストの一つである例示化合物Ｈ−１３の定常光スペクトルとリン光スペクトルの測定チャートである。 発光ホストの一つである例示化合物Ｈ−１５の定常光スペクトルとリン光スペクトルの測定チャートである。 発光ホストの一つである例示化合物Ｈ−１６の定常光スペクトルとリン光スペクトルの測定チャートである。 発光ホストの一つである例示化合物Ｈ−２０の定常光スペクトルとリン光スペクトルの測定チャートである。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子において、請求項１〜７のいずれか１項で規定する構成とすることにより、高い発光効率を示し、且つ、半減寿命の長い有機エレクトロルミネッセンス素子を得ることが出来る。更に、前記有機エレクトロルミネッセンス素子を用いることにより、高輝度で、且つ、高耐久性を示す、請求項８に記載の表示装置、請求項９に記載の照明装置を各々得ることが出来た。

以下、本発明に係る各構成要素の詳細について、順次説明する。

本発明者等は、上記の問題点を種々検討した結果、オルトメタル化白金錯体を発光ドーパントに用いる際に、ある特定の発光ホストと組み合わせることで良好な発光効率と長い発光寿命が達成されることを見いだした。

更に具体的に説明すると、本発明者等は、オルトメタル化白金錯体と、短波なリン光波長（０−０バンド）を有する発光ホストとの組み合わせ、その両者を共に発光層に含有する有機ＥＬ素子を設計したところ、高い外部取り出し効率と良好な発光寿命を示すことを見出した。また、本発明の有機ＥＬ素子を用いることにより、高効率な画像表示装置及び照明装置が得られることを併せてを見いだすことが出来た。

上記のように、有機ＥＬ素子でオルトメタル化白金錯体を発光ドーパントとして用いることは知られていたが、その性能については何れもオルトメタル化イリジウム錯体に比較して低く、実用上問題があった。

本発明者等は、オルトメタル化白金錯体について検討したところ、従来リン光を発光する高効率な有機ＥＬ素子の発光ドーパントとして注目されているオルトメタル化イリジウム錯体に比べ、同じ配位子を持つ白金錯体が数十ｎｍ短波長なリン光波長であることを見いだした。

しかしながら、前記白金錯体は通常イリジウム錯体の発光ホストとして用いられている発光ホストと組み合わせ有機ＥＬ素子を作製してみても良好な発光効率が得られないことも判明した。

この現象は、オルトメタル化白金錯体の三重項のＭＬＣＴ＊（Ｍｅｔａｌ−ｔｏ−Ｌｉｇａｎｄ ｃｈａｒｇｅ ｔｒａｎｓｆｅｒ）励起状態及びπ−π＊励起状態が、対応するオルトメタル化イリジウム錯体のそれに比べ高エネルギー側にシフトしていることから、従来の発光ホストでは三重項エネルギーが低すぎ十分なエネルギー移動が行えないことが原因ではないかと考えられる。

そこで、発光ホストに三重項エネルギーの高い、つまり、リン光波長の０−０バンドの波長が短い材料を使うことでその問題が解決されるのではないかと考えた。

三重項エネルギーの高い発光ホストはあまり広くは知られておらず、上記仮説を検証するには新たな発光ホストの創出も必要になるが、鋭意検討した結果、発光ホスト材料の構造によらず、ある一定以下の０−０バンド波長を有するものであれば、オルトメタル化白金錯体を効率よく発光させることができることがわかり、本発明に至った。

《発光ホスト、発光ドーパント》
本発明に係る発光ホスト、発光ドーパントについて説明する。

「発光ホスト（単にホストともいう）」とは、２種以上の化合物で構成される発光層中にて混合比（質量）の最も多い化合物のことを意味し、それ以外の化合物については、発光ドーパント「ドーパント化合物（単に、ドーパントともいう）」という。

例えば、発光層を化合物Ａ、化合物Ｂという２種で構成し、その混合比がＡ：Ｂ＝１０：９０であれば化合物Ａがドーパント化合物であり、化合物Ｂがホスト化合物である。更に、発光層を化合物Ａ、化合物Ｂ、化合物Ｃの３種から構成し、その混合比がＡ：Ｂ：Ｃ＝５：１０：８５であれば、化合物Ａ、化合物Ｂが、発光ドーパント（ドーパント化合物）であり、化合物Ｃが発光ホスト（ホスト化合物）である。尚、ホストとはそれ自体実質発光せず、ドーパントにキャリアもしくはエネルギーを伝達する役割を担うものである。

本発明に係る発光ホストは、後述する、リン光０−０バンドが４５０ｎｍ以下であることが必須要件であり、更に、該０−０バンドが３５０ｎｍ以上、４３０ｎｍ以下であることが好ましい。

発光ホストとしては、構造的には特に制限はないが、代表的にはカルバゾール誘導体、トリアリールアミン誘導体、芳香族ボラン誘導体、含窒素複素環化合物、チオフェン誘導体、フラン誘導体、オリゴアリーレン化合物等の基本骨格を有し、且つ、前記０−０バンドが４５０ｎｍ以下の化合物が好ましい化合物として挙げられる。０−０バンドとしては、また、発光ホストは低分子化合物でも、繰り返し単位を持つ高分子化合物でもよい。

発光ホストとしては、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、かつ、発光の長波長化を防ぎ、なおかつ高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。

以下に、発光ホストとして用いられる化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。

発光ホストとして用いられる、上記の化合物は、リン光の０−０バンドが４５０ｎｍ以下であるが、リン光の０−０バンドは下記のようにして求められる。

《リン光の０−０バンドの測定方法》
まず、リン光スペクトルの測定方法について説明する。

測定する発光ホスト化合物を、よく脱酸素されたエタノール／メタノール＝４／１（ｖｏｌ／ｖｏｌ）の混合溶媒に溶かし、リン光測定用セルに入れた後液体窒素温度７７Ｋで励起光を照射し、励起光照射後１００ｍｓでの発光スペクトルを測定する。リン光は蛍光に比べ発光寿命が長いため、１００ｍｓ後に残存する光はほぼリン光であると考えることができる。なお、リン光寿命が１００ｍｓより短い化合物に対しては遅延時間を短くして測定しても構わないが、蛍光と区別できなくなるほど遅延時間を短くしてしまうとリン光と蛍光が分離できないので問題となるため、その分離が可能な遅延時間を選択する必要がある。

また、上記溶剤系で溶解できない化合物については、その化合物を溶解しうる任意の溶剤を使用してもよい（実質上、上記測定法ではリン光波長の溶媒効果はごくわずかなので問題ない）。

次に０−０バンドの求め方であるが、本発明においては、上記測定法で得られたリン光スペクトルチャートのなかで最も短波長側に現れる発光極大波長をもって０−０バンドと定義する。

リン光スペクトルは通常強度が弱いことが多いため、拡大するとノイズとピークの判別が難しくなるケースがある。このような場合には励起光照射中の発光スペクトル（便宜上これを定常光スペクトルと言う）を拡大し、励起光照射後１００ｍｓ後の発光スペクトル（便宜上これをリン光スペクトルと言う）と重ねあわせリン光スペクトルに由来する定常光スペクトル部分からリン光スペクトルのピーク波長を読みとることで決定することができる。

また、リン光スペクトルをスムージング処理することでノイズとピークを分離しピーク波長を読みとることもできる。なお、スムージング処理としては、Ｓａｖｉｔｚｋｙ＆Ｇｏｌａｙの平滑化法等を適用することができる。

ここで、図面によりリン光のスペクトルチャート及び０−０バンドの波長決定のプロセスを説明する。

図８は、本発明に係る発光ホストの一つである例示化合物Ｈ−１の定常光スペクトルとリン光スペクトルの測定チャートである。図８において、実線ａで表されるスペクトルチャートが、励起光照射直後に測定される定常光スペクトルであり、実線ｂで表されるスペクトルチャートが、励起光照射後１００ｍｓにおいて測定されるリン光スペクトルである。測定されたリン光スペクトルの中で最も短波長側に現れている、４２３ｎｍのピークが０−０バンドである。

図９〜図２２も、本発明に係る発光ホストの定常光スペクトルチャートとリン光スペクトルチャートを各々示す。

以下、上記に示した発光ホストの具体例について、各リン光０−０バンドの測定結果を示す。

発光ホスト（化合物） リン光の０−０バンド（ｎｍ）
Ｈ−１ ４２３ｎｍ
Ｈ−２ ４１５ｎｍ
Ｈ−３ ４１０ｎｍ
Ｈ−４ ４１０ｎｍ
Ｈ−５ ４１６ｎｍ
Ｈ−６ ４１３ｎｍ
Ｈ−７ ４１１ｎｍ
Ｈ−８ ４１２ｎｍ
Ｈ−９ ４１７ｎｍ
Ｈ−１０ ４１４ｎｍ
Ｈ−１１ ４１３ｎｍ
Ｈ−１２ ４１７ｎｍ
Ｈ−１３ ４３５ｎｍ
Ｈ−１４ ４０３ｎｍ
Ｈ−１５ ４４０ｎｍ
Ｈ−１６ ４４１ｎｍ
Ｈ−１７ ４２６ｎｍ
Ｈ−１８ ４２６ｎｍ
Ｈ−１９ ４１０ｎｍ
Ｈ−２０ ４３２ｎｍ
以上の本発明に係る発光ホストである、リン光の０−０バンドが４５０ｎｍ以下の化合物は、発光層中に後述する白金錯体の発光ドーパントと共に用いられることが必須要件であるが、発光ホスト以外の用途、例えば、正孔輸送材料、電子輸送材料、正孔注入材料、電子注入材料、正孔阻止材料、電子阻止材料として使用しても良く、その場合は発光ホストとして用いた化合物と同一の化合物を発光層以外の層に用いても、発光ホストとして用いた化合物と異なる化合物を発光層以外の層に用いてもよい。

《白金錯体：発光ドーパント》
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子としては、発光層に用いられる発光ドーパントとして少なくとも１種の白金錯体が用いられること、または、前記発光層に隣接する隣接層に含有されることが必須要件であるが、前記白金錯体としては、前記一般式（１）で表されるオルトメタル化白金錯体が好ましく用いられる。

前記一般式（１）において、Ｚ₁₁は炭素原子及び窒素原子とともに複素芳香族環または非芳香族環を形成するのに必要な原子群を表し、本発明ではＺ₁₁が芳香族環を形成することが好ましい。Ｚ₁₂は炭素原子とともに芳香族環または非芳香族環を形成するのに必要な原子群を表し、本発明ではＺ₁₂は芳香族環を形成することが好ましい。

一般式（１）において、Ｚ₁₁で形成される芳香族環としては、例えば、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、ベンズイミダゾール環、ベンズチアゾール環、ベンズオキサゾール環、キナゾリン環、フタラジン環等が挙げられる。

一般式（１）において、Ｚ₁₁で形成される非芳香族環としては、例えば、ピロリジン環、イミダゾリジン環、モルホリン環、オキサゾリジン環等が挙げられる。

一般式（１）において、Ｚ₁₂で形成される芳香族環としては、例えばベンゼン環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、フラン環、チオフェン環等が挙げられる。

一般式（１）において、Ｚ₁₂で形成される非芳香族環としては、例えば、以下に挙げる環が挙げられる。

一般式（１）において、Ｌ₁は、単結合または２価の連結器を表すが、好ましくは、単結合または原子数が１〜２の２価の連結基であり、最も好ましいのは、単結合である。

Ｌ₁が原子数１の連結基を表す場合の具体例としては、−ＣＨ₂−、−ＣＨ（Ｒ₁）−、−Ｃ（Ｒ₁）（Ｒ₂）−、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｓｉ（Ｒ₁）（Ｒ₂）−等が挙げられる。尚、Ｒ₁及びＲ₂は、各々独立にアルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、（ｔ）ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等）、シクロアルキル基（例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等）、アリール基（例えば、フェニル基、ナフチル基等）、ハロゲン原子（例えば、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、フッ素原子等）を表す。

Ｌ₁が原子数２の連結基を表す場合の具体例としては、−ＣＨ₂ＣＨ₂−、１，２−シクロヘキシレン基、１，２−フェニレン基や３，４−チエニレン基のような隣接する２箇所が連結位となったアリーレン基等が挙げられる。

Ｚ₁₁及びＺ₁₂で表される環構造はさらに任意の置換基を有していても良く、さらに縮合可能な部位同士で縮合環を形成してもよい。

上記の任意の置換基としては、例えば、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、（ｔ）ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等）、シクロアルキル基（例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等）、アルケニル基（例えば、ビニル基、アリル基等）、アルキニル基（例えば、プロパルギル基等）、アリール基（例えば、フェニル基、ナフチル基等）、複素環基（例えば、ピリジル基、チアゾリル基、オキサゾリル基、イミダゾリル基、フリル基、ピロリル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、セレナゾリル基、スルホラニル基、ピペリジニル基、ピラゾリル基、テトラゾリル基等）、ハロゲン原子（例えば、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、フッ素原子等）、アルコキシル基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等）、シクロアルコキシル基（例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等）、アルキルチオ基（例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等）、シクロアルキルチオ基（例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等）、アリールチオ基（例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等）、アルコキシカルボニル基（例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等）、アリールオキシカルボニル基（例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等）、スルファモイル基（例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、２−ピリジルアミノスルホニル基等）、ウレイド基（例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基、ナフチルウレイド基、２−ピリジルアミノウレイド基等）、アシル基（例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、２−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等）、アシルオキシ基（例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等）、アミド基（例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、２−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等）、カルバモイル基（例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、２−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、２−ピリジルアミノカルボニル基等）、スルフィニル基（例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、２−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、２−ピリジルスルフィニル基等）、アルキルスルホニル基またはアリールスルホニル基（例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、２−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、２−ピリジルスルホニル基等）、アミノ基（例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、２−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、２−ピリジルアミノ基等）、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシル基等が挙げられる。

上記一般式（１）で表されるオルトメタル化白金錯体の中でも、特に好ましいものは下記一般式（２）で表される化合物である。

一般式（２）で表されるオルトメタル化白金錯体について説明する。

式中、Ｃは炭素原子、Ｎは窒素原子、Ｐｔは白金原子を表し、Ｚ₁₁、Ｚ₁₂、Ｘ₁、Ｘ₂は、各々前記一般式（１）における記載と同義である。

一般式（２）において、Ｙ₁−Ｌ₂−Ｙ₂は２座の配位子を表し、Ｙ₁、Ｙ₂は、各々独立に酸素原子、硫黄原子、セレン原子または窒素原子を表し、Ｌ₂はＹ₁、Ｙ₂と共に２座の配位子を形成するのに必要な原子群を表す。また、Ｙ₁−Ｌ₂−Ｙ₂で表される２座の配位子の具体例としては、特に制限はないが、酢酸、アセチルアセトン、チオカルバミン酸誘導体、２−アシルフェノール、ピコリン酸等の誘導体であることが好ましい。

以下に、一般式（１）または（２）で表されるオルトメタル化白金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。

前記一般式（１）及び（２）で表される各々のオルトメタル化錯体（オルトメタル化白金体ともいう）は、中心金属白金と配位子とからなる、いわゆる金属錯体であるが、前記金属錯体の配位子の部分は、例えば、Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｅｔｔｅｒ誌、ｖｏｌ３、Ｎｏ．１６、ｐ２５７９〜２５８１（２００１）等を参考にして合成することが出来、また、前記配位子と中心金属Ｐｔ（原子でも金属イオンでもよい）との金属錯体は、前記の参考文献に記載の方法を適用することにより合成できる。

（発光ホストと発光ドーパントとの混合比）
発光層中の主成分であるホスト化合物である発光ホストに対する発光ドーパントとの混合比は、好ましくは質量で０．１質量％〜３０質量％未満の範囲に調整することである。

ただし、発光ドーパントは複数種の化合物を混合して用いても良く、混合する相手は構造を異にする白金錯体でも、その他の構造を有するリン光性ドーパントや蛍光性ドーパントでもよい。

ここで、本発明に係る発光ドーパントである白金錯体と併用しても良いドーパント（リン光性ドーパント、蛍光性ドーパント等）について述べる。

発光ドーパントは、大きくわけて、蛍光を発光する蛍光性ドーパントとリン光を発光するリン光性ドーパントの２種類がある。

前者（蛍光性ドーパント）の代表例としては、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素、または希土類錯体系蛍光体等が挙げられる。

後者（リン光性ドーパント）の代表例としては、好ましくは元素の周期表で８属、９属、１０属の金属を含有する錯体系化合物であり、更に好ましくは、イリジウム化合物、オスミウム化合物、又はロジウム化合物であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。

次に、代表的な有機ＥＬ素子の構成について述べる。

《有機ＥＬ素子の構成層》
本発明の有機ＥＬ素子の構成層について説明する。

本発明において、有機ＥＬ素子の層構成の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。

（１）陽極／正孔輸送層／発光層／陰極
（２）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（３）陽極／電子阻止層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（４）陽極／正孔輸送層／電子阻止層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（５）陽極／正孔輸送層／電子阻止層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（６）陽極／正孔輸送層／電子阻止層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
（７）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／電子阻止層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
（８）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／電子阻止層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
《阻止層（電子阻止層、正孔阻止層）》
本発明に係る阻止層（例えば、電子阻止層、正孔阻止層）について説明する。

本発明においては、発光層に隣接する隣接層、例えば、正孔阻止層、電子阻止層等に、上記の白金錯体（例えば、前記一般式（１）で表される部分構造またはその互変異性体を有するオルトメタル化白金錯体等）を用いることが好ましく、特に好ましくは正孔阻止層に用いることである。

上記白金錯体を正孔阻止層、電子阻止層に含有させる場合、前記白金錯体を層として１００質量％の状態で含有させてもよいし、他の有機化合物（例えば、本発明に係る有機化合物含有層に用いられる化合物等）と混合してもよい。

本発明に係る阻止層の膜厚としては好ましくは１ｎｍ〜１００ｎｍであり、更に好ましくは３ｎｍ〜３０ｎｍである。また、白金錯体としては前記一般式（１）で表されるオルトメタル化白金錯体が好ましく用いられる。

《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し、電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、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。

正孔阻止層としては、例えば特開平１１−２０４２５８号公報、同１１−２０４３５９号公報、及び「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日 エヌ・ティー・エス社発行）」の２３７頁等に記載の正孔阻止（ホールブロック）層等を本発明に係る正孔阻止層として適用可能である。また、後述する電子輸送層の構成を必要に応じて、本発明に係る正孔阻止層として用いることが出来る。

《電子阻止層》
一方、電子阻止層とは広い意味では正孔輸送層の機能を有し、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、後述する正孔輸送層の構成を必要に応じて電子阻止層として用いることが出来る。

また、本発明においては、発光層に隣接する隣接層、即ち、正孔阻止層、電子阻止層に、上記の本発明に係る白金錯体を用いることが好ましく、特に正孔阻止層に用いることが好ましい。

《発光層》
本発明においては、発光ドーパントとして、本発明に係る、前記一般式（１）で表される白金錯体を用い、且つ、発光ホストとして、該発光ホストの少なくとも１種のリン光の０−０バンドが４５０ｎｍ以下であり、且つ、分子量が４５０以上である化合物を用いることで、発光効率及び発光寿命の両方の特性が共に改善されることが判った。

また、本発明に係る白金錯体や発光ホスト以外にも公知の発光ホストや発光ドーパントを併用してもよい。

併用してもよい公知の発光ホストとしては、後述の電子輸送材料及び正孔輸送材料もその相応しい一例として挙げられ、蛍光極大波長が４１５ｎｍ以下であることが好ましく、リン光の０−０バンドが４５０ｎｍ以下であることがさらに好ましい。

この発光層は、上記化合物を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法などの公知の薄膜化法により製膜して形成することができる。発光層としての膜厚は、特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍの範囲で選ばれる。この発光層は、これらの発光材料一種又は二種以上からなる一層構造であってもよいし、あるいは、同一組成又は異種組成の複数層からなる積層構造であってもよい。

また、この発光層は、特開昭５７−５１７８１号公報に記載されているように、樹脂などの結着材と共に上記発光材料を溶剤に溶かして溶液としたのち、これをスピンコート法などにより薄膜化して形成することができる。このようにして形成された発光層の膜厚については、特に制限はなく、状況に応じて適宜選択することができるが、通常は５ｎｍ〜５μｍの範囲である。

《正孔輸送層》
正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する材料を含み、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は単層もしくは複数層設けることができる。

正孔輸送材料としては、特に制限はなく、従来、光導伝材料において、正孔の電荷注入輸送材料として慣用されているものやＥＬ素子の正孔注入層、正孔輸送層に使用される公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。

正孔輸送材料は、正孔の注入もしくは輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。例えばトリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、また、導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられる。

正孔輸送材料としては、上記のものを使用することができるが、ポルフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第三級アミン化合物を用いることが好ましい。

芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−４，４’−ジアミノフェニル；Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−〔１，１’−ビフェニル〕−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）；２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）プロパン；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン；Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ−ｐ−トリル−４，４’−ジアミノビフェニル；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン；ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン；ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタン；Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（４−メトキシフェニル）−４，４’−ジアミノビフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−４，４’−ジアミノジフェニルエーテル；４，４’−ビス（ジフェニルアミノ）クオードリフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン；４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４’−〔４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン；４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニル）ベンゼン；３−メトキシ−４’−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン；Ｎ−フェニルカルバゾール、さらには、米国特許第５，０６１，５６９号明細書に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば４，４’−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル（ＮＰＤ）、特開平４−３０８６８８号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが３つスターバースト型に連結された４，４’，４’’−トリス〔Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）、ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホン酸共重合体（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等が挙げられる。

さらにこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。

また、ｐ型−Ｓｉ、ｐ型−ＳｉＣ等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。

また、本発明においては正孔輸送層の正孔輸送材料は４１５ｎｍ以下に蛍光極大波長を有することが好ましく、リン光の０−０バンドが４５０ｎｍ以下であることがさらに好ましい。また、正孔輸送材料は、高Ｔｇであることが好ましい。

この正孔輸送層は、上記正孔輸送材料を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。正孔輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５０００ｎｍ程度である。この正孔輸送層は、上記材料の一種または二種以上からなる一層構造であってもよい。

《電子輸送層》
電子輸送層とは電子を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は、単層もしくは複数層を設けることができる。

従来、単層の電子輸送層、及び複数層とする場合は発光層に対して陰極側に隣接する電子輸送層に用いられる電子輸送材料（正孔阻止材料を兼ねる）としては、下記の材料が知られている。

さらに、電子輸送層は、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。

この電子輸送層に用いられる材料（以下、電子輸送材料という）の例としては、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、ナフタレンペリレンなどの複素環テトラカルボン酸無水物、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピリジン誘導体、ピロール誘導体、アリールボラン誘導体などが挙げられる。さらに、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることができる。

さらにこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。

また、８−キノリノール誘導体の金属錯体、例えばトリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ）、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）亜鉛（Ｚｎｑ）など、及びこれらの金属錯体の中心金属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、Ｇａ又はＰｂに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることができる。その他、メタルフリー若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など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など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。

電子輸送層に用いられる好ましい化合物は、蛍光極大波長が４１５ｎｍ以下であることが好ましく、リン光の０−０バンドが４５０ｎｍ以下であることがさらに好ましい。電子輸送層に用いられる化合物は、高Ｔｇである化合物が好ましい。

この電子輸送層は、上記電子輸送材料を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。電子輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５〜５０００ｎｍ程度である。この電子輸送層は、上記材料の一種または二種以上からなる一層構造であってもよい。

次に、本発明の有機ＥＬ素子の構成層として用いられる、注入層について説明する。

《注入層》：電子注入層、正孔注入層
注入層は必要に応じて設け、電子注入層と正孔注入層があり、上記のごとく陽極と発光層または正孔輸送層の間、及び、陰極と発光層または電子輸送層との間に存在させてもよい。

注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上の為に電極と有機層間に設けられる層のことで、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日 エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３〜１６６頁）に詳細に記載されており、正孔注入層（陽極バッファー層）と電子注入層（陰極バッファー層）とがある。

陽極バッファー層（正孔注入層）は、特開平９−４５４７９号公報、同９−２６００６２号公報、同８−２８８０６９号公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファー層等が挙げられる。

陰極バッファー層（電子注入層）は、特開平６−３２５８７１号公報、同９−１７５７４号公報、同１０−７４５８６号公報等にもその詳細が記載されており、具体的には、ストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。

上記バッファー層（注入層）はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるが、その膜厚は０．１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲が好ましい。

この注入層は上記材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。注入層の膜厚については特に制限はないが、通常は、５ｎｍ〜５０００ｎｍ程度である。この注入層は、上記材料の一種または二種以上からなる一層構造であってもよい。

《陽極》
本発明の有機ＥＬ素子に係る陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としてはＡｕ等の金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ₂、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ₂Ｏ₃−ＺｎＯ）等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。陽極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により、薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は（１００μｍ以上程度）、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を１０％より大きくすることが望ましく、また、陽極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。さらに膜厚は材料にもよるが、通常１０ｎｍ〜１０００ｎｍ、好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。

《陰極》
一方、本発明に係る陰極としては、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、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。陰極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により、薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ〜１０００ｎｍ、好ましくは５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。なお、発光を透過させるため、有機ＥＬ素子の陽極または陰極のいずれか一方が、透明または半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。

《基体（基板、基材、支持体等ともいう）》
本発明の有機ＥＬ素子に係る基体としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、また、透明のものであれば特に制限はないが、好ましく用いられる基板としては例えばガラス、石英、光透過性樹脂フィルムを挙げることができる。特に好ましい基体は、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。

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）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリカーボネート（ＰＣ）、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）等からなるフィルム等が挙げられる。

樹脂フィルムの表面には、無機物もしくは有機物の被膜またはその両者のハイブリッド被膜が形成されていてもよく、水蒸気透過率が０．０１ｇ／ｍ²・ｄａｙ・ａｔｍ以下の高バリア性フィルムであることが好ましい。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光の室温における外部取り出し効率は１％以上であることが好ましく、より好ましくは２％以上である。ここに、外部取り出し量子効率（％）＝有機ＥＬ素子外部に発光した光子数／有機ＥＬ素子に流した電子数×１００である。

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よい。

照明用途で用いる場合には、発光ムラを低減させるために粗面加工したフィルム（アンチグレアフィルム等）を併用することもできる。

多色表示装置として用いる場合は少なくとも２種類の異なる発光極大波長を有する有機ＥＬ素子からなるが、有機ＥＬ素子を作製する好適な例を説明する。

《有機ＥＬ素子の作製方法》
本発明の有機ＥＬ素子の作製方法の一例として、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極からなる有機ＥＬ素子の作製方法について説明する。

まず適当な基体上に、所望の電極物質、例えば陽極用物質からなる薄膜を、１μｍ以下、好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの膜厚になるように、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陽極を作製する。次に、この上に素子材料である正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、正孔阻止層の有機化合物薄膜を形成させる。

有機化合物薄膜の薄膜化の方法としては、前記の如くスピンコート法、キャスト法、インクジェット法、蒸着法、印刷法等があるが、均質な膜が得られやすく、かつピンホールが生成しにくい等の点から、真空蒸着法またはスピンコート法が特に好ましい。さらに層ごと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^-6Ｐａ〜１０^-2Ｐａ、蒸着速度０．０１ｎｍ〜５０ｎｍ／秒、基板温度−５０℃〜３００℃、膜厚０．１ｎｍ〜５μｍの範囲で適宜選ぶことが望ましい。

これらの層の形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を、１μｍ以下好ましくは５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるように、例えば蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陰極を設けることにより、所望の有機ＥＬ素子が得られる。この有機ＥＬ素子の作製は、一回の真空引きで一貫して正孔注入層から陰極まで作製するのが好ましいが、途中で取り出して異なる製膜法を施してもかまわない。その際、作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行う等の配慮をすることが好ましい。

《表示装置》
本発明の表示装置について説明する。

本発明の表示装置は単色でも多色でもよいが、ここでは、多色表示装置について説明する。多色表示装置の場合は、発光層形成時のみシャドーマスクを設け、一面に蒸着法、キャスト法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法等で膜を形成できる。

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、印刷法である。蒸着法を用いる場合においてはシャドーマスクを用いたパターニングが好ましい。

また作製順序を逆にして、陰極、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極の順に作製することも可能である。

このようにして得られた多色表示装置に、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。さらに、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。

多色表示装置は、表示デバイス、ディスプレー、各種発光光源として用いることができる。表示デバイス、ディスプレーにおいて、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。

表示デバイス、ディスプレーとしてはテレビ、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ックス（パッシブマトリックス）方式でもアクティブマトリックス方式でもどちらでもよい。

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、光センサの光源等が挙げられるがこれらに限定されない。

《照明装置》
本発明の照明装置について説明する。

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、レーザ発振をさせることにより、上記用途に使用してもよい。

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良いし、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）として使用しても良い。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良い。または、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。

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。

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。

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。

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。

図２は、表示部Ａの模式図である。

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。

図においては、画素３の発光した光が、白矢印方向（下方向）へ取り出される場合を示している。

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）。

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。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。

次に、画素の発光プロセスを説明する。

図３は、画素の模式図である。

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。

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。

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。

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。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。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。

すなわち、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。

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。

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。

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。

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。

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。

本発明に係わる有機ＥＬ材料は、また、照明装置として、実質白色の発光を生じる有機ＥＬ素子に適用できる。複数の発光材料により複数の発光色を同時に発光させて混色により白色発光を得る。複数の発光色の組み合わせとしては、青色、緑色、青色の３原色の３つの発光極大波長を含有させたものでも良いし、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良い。

また、複数の発光色を得るための発光材料の組み合わせは、複数のリン光または蛍光を発光する材料（発光ドーパント）を、複数組み合わせたもの、蛍光またはリン光を発光する発光材料と、該発光材料からの光を励起光として発光する色素材料とを組み合わせたもののいずれでも良いが、本発明に係わる白色有機エレクトロルミネッセンス素子においては、発光ドーパントを複数組み合わせる方式が好ましい。

複数の発光色を得るための有機エレクトロルミネッセンス素子の層構成としては、複数の発光ドーパントを、一つの発光層中に複数存在させる方法、複数の発光層を有し、各発光層中に発光波長の異なるドーパントをそれぞれ存在させる方法、異なる波長に発光する微小画素をマトリックス状に形成する方法等が挙げられる。

本発明に係わる白色有機エレクトロルミネッセンス素子においては、必要に応じ製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いいし、電極と発光層をパターニングしてもいいし、素子全層をパターニングしてもいい。

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、本発明に係わる白金錯体、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良い。

このように、白色発光する本発明の発光有機ＥＬ素子は、前記表示デバイス、ディスプレーに加えて、各種発光光源、照明装置として、家庭用照明、車内照明、また露光光源のような一種のランプとして、また液晶表示装置のバックライト等、表示装置にも有用に用いられる。

その他、時計等のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体等の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサの光源等、更には表示装置を必要とする一般の家庭用電気器具等広い範囲の用途が挙げられる。

以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されない。

実施例１
《有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１の作製》：比較例
陽極としてガラス上にＩＴＯを１５０ｎｍ成膜した基板（ＮＨテクノグラス社製：ＮＡ−４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極（陽極）を設けた透明支持基板をｉｓｏ−プロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。

この透明支持基板を、市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、一方、５つのモリブデン製抵抗加熱ボートに、α−ＮＰＤ、ＣＢＰ（比較化合物１）、Ｉｒ−１、ＢＣＰ、Ａｌｑ₃をそれぞれ入れ真空蒸着装置に取付けた。

次いで、真空槽を４×１０^-4Ｐａまで減圧した後、α−ＮＰＤの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒〜０．２ｎｍ／秒で透明支持基板に膜厚５０ｎｍの厚さになるように蒸着し、正孔輸送層を設けた。

さらに、ＣＢＰ（比較化合物１）の入った前記加熱ボートとＩｒ−１の入ったボートをそれぞれ独立に通電して発光ホストであるＣＢＰ（比較化合物１）と発光ドーパントであるＩｒ−１の蒸着速度が１００：７になるように調節し膜厚３０ｎｍの厚さになるように蒸着し、発光層を設けた。

ついで、ＢＣＰ（比較化合物６）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〜０．２ｎｍ／秒で厚さ１０ｎｍの正孔阻止層を設けた。更に、Ａｌｑ₃の入った前記加熱ボートを通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒〜０．２ｎｍ／秒で膜厚４０ｎｍの電子輸送層を設けた。

次に、真空槽をあけ、電子輸送層の上にステンレス鋼製の長方形穴あきマスクを設置し、一方、モリブデン製抵抗加熱ボートにマグネシウム３ｇを入れ、タングステン製の蒸着用バスケットに銀を０．５ｇ入れ、再び真空槽を２×１０^-4Ｐａまで減圧した後、マグネシウム入りのボートに通電して蒸着速度１．５ｎｍ／秒〜２．０ｎｍ／秒でマグネシウムを蒸着し、この際、同時に銀のバスケットを加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で銀を蒸着し、前記マグネシウムと銀との混合物から成る陰極（２００ｎｍ）を作製した。

更に、この有機ＥＬ素子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で置換したグローブボックス）へ移し、図５に示す概略模式図のような封止構造にして、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１を作製した。

尚、図５中、捕水剤である酸化バリウム２５は、アルドリッチ社製の高純度酸化バリウム粉末を、粘着剤付きのフッ素樹脂系半透過膜（ミクロテックス：Ｓ−ＮＴＦ８０３１Ｑ（日東電工製））でガラス製封止缶２４に貼り付けたものを予め準備して使用した。封止缶と有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１との接着には紫外線硬化型の接着剤２７を用い、紫外線ランプを照射することで両者を接着し封止素子とした。

《有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−２〜１−２１の作製》
上記の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１の作製において、発光層の作製に用いた発光ホストであるＣＢＰ（比較化合物１）と発光ドーパントであるＩｒ−１を、各々表１に記載の化合物に替えた以外は同様にして、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−２〜１−２１を各々作製した。

得られた有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１〜１−２１の各々について下記のような評価を行った。

《発光効率（発光輝度、外部取り出し量子効率ともいう）》
有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−２〜１−２１の各々の素子を温度２３度、乾燥窒素ガス雰囲気下で２．５ｍＡ／ｃｍ²の定電流条件下による連続点灯を行い、点灯開始直後の発光輝度（Ｌ）［ｃｄ／ｍ²］及び外部取り出し量子効率（η）を測定した。ここで、発光輝度の測定などは、ＣＳ−１０００（ミノルタ製）を用いた。

また、外部取り出し量子効率は、各々有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１を１００とした時の相対値で表した。

《発光寿命》
有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１〜１−２７の各々の素子を室温下、２．５ｍＡ／ｃｍ²の定電流条件下による連続点灯を行い、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。また、発光寿命は、各々有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１を１００とした時の相対値で表した。

得られた結果を表１に示す。

表１から、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１１〜ＯＬＥＤ１−２１で示されるように、リン光の０−０バンドが４５０ｎｍよりも短波長である本発明に係る発光ホストと本発明に係るオルトメタル化白金錯体との組み合わせでは、いずれも著しく発光効率が向上していることが判る。特に、リン光０−０バンドが４３０ｎｍよりも短波長な発光ホストを用いた有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１３〜１−２１ではその改善効果が著しいことがわかる。

表１において、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１〜１−５及び有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−２２〜１−２５で示されるように、発光ドーパントとして、従来公知のオルトメタル化イリジウム錯体を発光ドーパントに用いた素子では、発光ホストのリン光０−０バンドが４５０ｎｍよりも長波長であっても、短波であっても、それほど大きな発光効率の変動はなく、上記の本発明の有機ＥＬ素子のような著しい発光効率の改善効果は全く認められない。

それどころか、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−６〜１−９で示されるような、本発明に係るオルトメタル化白金錯体を発光ドーパントに用い、リン光０−０バンドが４５０ｎｍよりも長波長である従来公知の発光ホストを用いた素子では、発光効率が上昇するどころか、逆に著しく発光効率が低下するという結果しか得られないことが判る。

なお、このことは図７に示した発光ホストのリン光０−０バンドと発光効率を示すプロット図からも読みとることができる。つまり、発光ホストの性能は化合物の骨格によらずリン光の０−０バンドが短波長であることが重要であることがわかった。

また、同時に発光ホストに分子量４５０以上の本発明の化合物を用いた場合、オルトメタル化イリジウム錯体では、ほとんど発光寿命を改善できないのに対し、オルトメタル化白金錯体との組み合わせでは、ＯＬＥＤＤ１−１よりも発光寿命の長い良好な素子が得られることが判る。

実施例２
《有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２−１の作製》
実施例１の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１の正孔輸送層を構成するα−ＮＰＤの代わりに、Ｈ−１５を用いて電子阻止層を形成し、次いで、正孔阻止層をＢＣＰ（比較化合物６）からＨ−１６に換え、発光層の作製に用いたＣＢＰ（比較化合物１）はそのままにして、発光ドーパントをオルトメタル化イリジウム錯体（Ｉｒ−１）をオルトメタル化白金錯体Ｄ−５０に変更した以外は全く同様にして、封止構造を有する有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２−１を作製した。

《有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２−２〜２−２０の作製》
上記の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２−１の発光層の作製に用いたＣＢＰ（比較化合物１）と発光ドーパント（Ｄ−５０）を表２に記載の化合物に替えた以外は同様にして、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２−２〜２−２０を各々作製した。

得られた有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２−１〜２−２０の各々について下記のような評価を行った。

《発光寿命》
有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２−１〜２−２０の各素子を２３℃、２．５ｍＡ／ｃｍ²の定電流条件下による連続点灯を行い、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。

また、発光寿命は、各々有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２−１を１００とした時の相対値で表した。得られた結果を表２に示す。

表２から、発光ホストにリン光の０−０バンドが４５０ｎｍ以下あり、かつ分子量が４５０以上である化合物を用いた有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ２−８〜２−１２及び２−１６〜２−２０）は、前記０−０バンドが４５０ｎｍよりも長波長である発光ホストを用いた有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ２−１〜２−５及び２−１３）よりも発光寿命が長くなることがわかった。

また、リン光０−０バンドが４５０ｎｍ以下であるが、分子量が４５０未満の発光ホスト（ＬＭＷＨ−１およびＬＭＷＨ−２）を用いた有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ２−６〜２−７および２−１４〜２−１５）では寿命の改善効果が認められないこともわかった。

表２に示した有機ＥＬ素子は全て、正孔輸送層及び電子輸送層にもリン光の０−０バンドが４５０ｎｍよりも短波長な化合物を用いているが、これらを実施例１の有機ＥＬ素子で用いたようなリン光の０−０バンドが長波長な化合物（α−ＮＰＤ及びＢＣＰ）に置き換えると発光効率が約５％〜１５％低下し、発光寿命も５％〜２５％程度低くなってしまうことがわかった。

従って、オルトメタル化白金錯体を発光ドーパントに用いる有機ＥＬ素子においては、発光ホストにリン光０−０バンドが４５０ｎｍ以下の化合物を用いることが非常に効果的であるが、さらに電子輸送層や正孔輸送層にもリン光の０−０バンドが４５０ｎｍ以下の短波長な化合物を用いることが好ましいことがわかった。

実施例３
《有機ＥＬ素子３−１〜３−１０の作製》
実施例１の有機ＥＬ素子１−１の作製において、正孔阻止層の作製に用いたＢＣＰを表３に記載の化合物構成に変更した以外は同様にして、有機ＥＬ素子３−１〜３−１０を各々作製した。また、有機ＥＬ素子１−１は実施例１と同様にして作製し、比較例とした。

得られた有機ＥＬ素子１−１、３−１〜３−１０について、実施例１と同様にして発光効率を、実施例２と同様にして発光寿命を各々評価し、得られた結果を表３に示す。

尚、表３の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３−７〜３−１０のように、正孔阻止層を構成する化合物が２種類の場合の比率は、質量比を表す。

表３から、比較に比べて本発明の有機ＥＬ素子は、発光効率、発光寿命共に飛躍的に向上することがわかる。また、本発明の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３−７〜３−１０の評価結果から、本発明に係る白金錯体を正孔阻止層に微量ドープするだけでも本発明に記載の効果が得られることが明らかである。

実施例４
《フルカラー表示装置の作製》
（青色発光素子の作製）
実施例２の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２−８の発光層に用いた発光ドーパントをＤ−５０からＤ−８９に変更し、電子輸送層のＡｌｑ₃を製膜した後にフッ化リチウム０．５ｎｍ及びアルミニウム１１０ｎｍを蒸着して、陰極バッファー層、陰極を各々形成した以外は同様にして、青色発光素子を作製した。

（緑色発光素子の作製）
上記の青色発光素子の発光層に用いた発光ドーパントをＤ−８９からＤ−４５に変更した以外は同様にして、緑色発光素子を作製した。

（赤色発光素子の作製）
上記の青色発光素子の作製において、発光ドーパントをＤ−８９からＤ−４６に変更した以外は同様にして、赤色発光素子を作製した。

上記で作製した、各々赤色、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、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。即ち、同一基板上に、複数の走査線５及びデータ線６を含む配線部と、並置した複数の画素３（発光の色が赤領域の画素、緑領域の画素、青領域の画素等）とを有し、配線部の走査線５及び複数のデータ線６はそれぞれ導電材料からなり、走査線５とデータ線６は格子状に直交して、直交する位置で画素３に接続している（詳細は図示せず）。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。この様に各赤、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。

該フルカラー表示装置を駆動することにより、輝度が高く、高耐久性を有し、且つ、鮮明なフルカラー動画表示が得られることが判った。

実施例５
《白色発光素子及び白色照明装置の作製》
実施例１の透明電極基板の電極を２０ｍｍ×２０ｍｍにパターニングし、その上に実施例１と同様に正孔輸送層としてα−ＮＰＤを５０ｎｍの厚さで製膜し、さらに、Ｈ−３の入った前記加熱ボートとＤ−８９の入ったボート及びＤ−４６の入ったボートをそれぞれ独立に通電して発光ホストであるＨ−３と発光ドーパントであるＤ−８９及びＤ−４６の蒸着速度が１００：５：０．６になるように調節し膜厚３０ｎｍの厚さになるように蒸着し、発光層を設けた。

ついで、ＢＣＰを１０ｎｍ製膜して正孔阻止層を設けた。更に、Ａｌｑ₃を４０ｎｍで製膜し電子輸送層を設けた。

次に、真空槽をあけ、電子輸送層の上にステンレス鋼製の透明電極とほぼ同じ形状の正方形穴あきマスクを設置し、陰極バッファー層としてフッ化リチウム０．５ｎｍ及び陰極としてアルミニウム１１０ｎｍを蒸着製膜した。

この素子を実施例２と同様な方法及び同様な構造の封止缶を具備させ平面ランプを作製した。この平面ランプの通電したところほぼ白色の光が得られ、照明装置として使用できることがわかった。

得られた平面ランプの平面図を図６（ａ）に、側面図を図６（ｂ）で示す。

本発明により、高い発光効率を示し、且つ、半減寿命の長い有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬとも略記する）及び表示装置並びに照明装置を提供することが出来た。

Claims (7)

1. 電極と有機物含有層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機物含有層の少なくとも１層が発光層であり、該発光層が、少なくとも発光ドーパントと発光ホストを有し、該発光ドーパントの少なくとも１種が下記一般式（１）で表される部分構造またはその互変異性体を有するオルトメタル化白金錯体であり、且つ、該発光ホストの少なくとも１種のリン光の０−０バンドが４５０ｎｍ以下であり、且つ、分子量が４５０以上であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
   〔式中、Ｃは炭素原子、Ｎは窒素原子、Ｐｔは白金原子を表し、Ｚ ₁₁ は、Ｘ ₁ 及び窒素原子と共にピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、ベンズイミダゾール環、ベンズチアゾール環、ベンズオキサゾール環、キナゾリン環、フタラジン環、ピロリジン環、イミダゾリジン環、モルホリン環またはオキサゾリジン環を形成するのに必要な原子群を表し、Ｚ ₁₂ は、Ｘ ₂ 及び炭素原子とともに芳香族環を形成するのに必要な原子群を表す。Ｘ ₁ 、Ｘ ₂ は、各々炭素原子または窒素原子を表し、Ｌ ₁ は単結合、―ＣＨ _２ −、―ＣＨ（Ｒ _１ ）−、―Ｃ（Ｒ _１ ）（Ｒ _２ ）−、―Ｏ−、―Ｓ−、―Ｓｉ（Ｒ _１ ）（Ｒ _２ ）−（Ｒ _１ 及びＲ _２ は、各々独立にアルキル基、シクロアルキル基、アリール基またはハロゲン原子を表す。）、―ＣＨ _２ ＣＨ _２ −、１，２―シクロヘキシレン基、１，２―フェニレン基または３，４−チエニレン基を表す。尚、ＮとＸ ₁ 及びＣとＸ ₂ は、各々単結合または２重結合で結合されている。〕
2. 電極と有機物含有層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、
   該有機物含有層が、少なくとも発光層と該発光層に隣接する正孔阻止層を有し、且つ、該正孔阻止層に請求項１に記載の一般式（１）で表される部分構造またはその互変異性体を有するオルトメタル化白金錯体が含有されていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
3. 前記発光ホストのリン光の０−０バンドが４３０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
4. 前記発光層が、発光波長の異なる少なくとも２種の発光ドーパントを含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
5. 発光色が白色であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を有することを特徴とする表示装置。
7. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を有することを特徴とする照明装置。