JP5720505B2 - 有機エレクトロルミネッセンス素子、照明装置および表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子、照明装置および表示装置に関し、更に詳しくは、有機エレクトロルミネッセンス素子および有機エレクトロルミネッセンス素子に好ましく用いることのできる化合物に関する。

従来、発光型の電子ディスプレイデバイスとして、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（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（以下、有機ＥＬ素子ともいう）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。
一方、有機ＥＬ素子は、発光する化合物を含有する発光層を陰極と陽極で挟んだ構成を有し、発光層に電子および正孔を注入して、再結合させることにより励起子（エキシトン）を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出（蛍光・リン光）を利用して発光する素子であり、数Ｖ〜数十Ｖ程度の電圧で発光が可能であり、更に自己発光型であるために視野角に富み、視認性が高く、薄膜型の完全固体素子であるために省スペース、携帯性等の観点から注目されている。

実用化に向けた有機ＥＬ素子の開発としては、例えば、プリンストン大より、Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ ｅｔ ａｌ．，ｎａｔｕｒｅ、３９５巻、１５１〜１５４ページ（１９９８年）に記載のように、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、以来、米国特許第６，０９７，１４７号明細書、Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ ｅｔ ａｌ．，ｎａｔｕｒｅ、４０３巻、１７号、７５０〜７５３頁（２０００年）などに記載のように、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。

リン光発光を利用する有機ＥＬ素子では、以前の蛍光発光を利用する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。
発光素子の層構成の材料として、イリジウム錯体系等重金属錯体を中心に多くの化合物の合成検討がなされており、例えば、Ｓ．Ｌａｍａｎｓｋｙ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１２３巻、４３０４頁（２００１年）には、それらの金属錯体を有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子ともいう）の発光層に使用することが記載されている。

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、リン光発光を利用する有機ＥＬデバイスにおいては、発光中心の位置をコントロールする方法、とりわけ発光層の内部で再結合を行い、いかに発光を安定に行わせることができるかと共に、リン光発光材料自身の発光性を如何に向上させるかが、素子の効率・寿命の面から、重要な技術的な課題となっている。

有機ＥＬ素子に使用される青色リン光用の発光材料として、フェニルピラゾール系、イミダゾフェナンスリジン系、フェニルイミダゾール系等の配位子を有するイリジウム錯体が知られているが、発光性、短波長発光、高耐久性の全てを同時に満足させることは非常に困難である。

単純なフェニルピラゾールのイリジウム錯体は室温では全く発光せず、置換基としてベンゼン環のようなバンドギャップを小さくするような基を導入してはじめて発光するようになることが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、配位子としてイミダゾフェナンスリジンを有する金属錯体は発光波長が短波な発光材料であることが開示されている（例えば、特許文献２、３参照）。

また、フェニルイミダゾールの金属錯体は発光波長が比較的短波な発光材料であることが開示されている（例えば、特許文献４、５、６参照）。

国際公開第２００４／０８５４５０号 国際公開第２００７／０９５１１８号 国際公開第２００８／１５６８７９号 国際公開第２００６／０４６９８０号 米国特許公報第２００６／０２５１９２３号明細書 米国特許公報第２０１１／００５７５５９号明細書

しかしながら、特許文献１に記載の技術にあっては、発光性と発光寿命を同時に改善するためにはπ共役系を拡張して発光波長を長波化する必要があり、青色リン光ドーパントの要件を満たすことができない。また、特許文献２及び３に記載の技術にあっては、発光効率が低く、消費電力の低減と発光寿命の長寿命化とを同時に達成することができない。また、特許文献４、５及び６に記載の技術にあっては、発光寿命を十分に長寿命化することができない。

一方、有機ＥＬ素子の大面積化、低コスト化、高生産性の観点から、有機ＥＬ素子の製造方法として、湿式法（ウェットプロセス等ともいう）が注目されている。この湿式法によれば、真空プロセスでの成膜に比して低温で成膜を行うことができるため、下層に位置する有機層のダメージを低減することができ、発光効率や素子寿命の改善が期待される。しかしながら、青色リン光発光を利用する有機ＥＬ素子のホスト材料や電子輸送材料は、溶剤に対する溶解性、溶液安定性が不十分であり、湿式法による製造を行うことが困難である。また、当該ホスト材料や電子輸送材料を用いて製造された有機ＥＬ素子は、駆動電圧が高いという問題もある。

本発明の目的は、低駆動電圧であり発光効率が高く、耐久性に優れ、ダークスポット、発光ムラ発生防止効果に優れる有機エレクトロルミネッセンス素子、照明装置及び表示装置を提供することにある。

本発明の上記目的は、以下の手段により達成することができる。
陽極と陰極の間に、発光層を含む少なくとも１層の有機層が挟持された有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記有機層の少なくとも１層には、一般式（１）で表される配位子が金属原子に配位したリン光発光性有機金属錯体が含有されている。

一般式（１）中、環Ａ及び環Ｂは５員または６員の芳香族炭化水素環または芳香族複素環を表す。Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アミノ基、シリル基、アリールアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、非芳香族炭化水素環基または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよく、Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方は炭素原子数２以上のアルキル基またはシクロアルキル基である。Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄはそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アミノ基、シリル基、アリールアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、非芳香族炭化水素環基または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよい。ｎｂ及びｎｄは１〜４の整数を表し、ｎｃは１または２を表す。Ｘ及びＹは単なる結合手、または、置換基を有しても良いケイ素原子を表す。但し、Ｘ及びＹが同時に単なる結合手で有ることは無い。

本発明の上記手段により、低駆動電圧であり発光効率が高く、耐久性に優れ、ダークスポット、発光ムラ発生防止効果に優れる有機エレクトロルミネッセンス素子、照明装置及び表示装置が提供できる。

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。 図１の表示装置の表示部の模式図である。 図１の表示装置の画素の模式図である。 パッシブマトリクス方式フルカラー表示装置の模式図である。 照明装置の概略図である。 照明装置の断面図である。

以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

《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。

（i）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
（ii）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（iii）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（iv）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
（v）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
（vi）陽極／／正孔輸送層／陽極バッファー層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
（vii）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極

複数の発光層が含まれる場合、該発光層間に非発光性の中間層を有してもよい。また、上記層構成の内、陽極及び陰極を除く発光層を含む有機化合物層を１つの発光ユニットとし、複数の発光ユニットを積層することが可能である。該複数の積層された発光ユニットにおいては、発光ユニット間に非発光性の中間層を有していてもよく、更に中間層は電荷発生層を含んでいてもよい。

本発明の有機ＥＬ素子としては白色発光層であることが好ましく、これらを用いた照明装置であることが好ましい。

本発明の有機ＥＬ素子を構成する各層について説明する。

《発光層》
本発明に係る発光層は、電極または電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよい。

発光層の膜厚の総和は特に制限はないが、膜の均質性や、発光時に不必要な高電圧を印加するのを防止し、かつ、駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、好ましくは２ｎｍ〜５μｍの範囲に調整され、更に好ましくは２ｎｍ〜２００ｎｍの範囲に調整され、特に好ましくは５ｎｍ〜１００ｎｍの範囲に調整される。

発光層の作製には、後述する発光ドーパントやホスト化合物を、例えば、真空蒸着法、湿式法（ウェットプロセスともいい、例えば、スピンコート法、キャスト法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、インクジェット法、印刷法、スプレーコート法、カーテンコート法、ＬＢ法（ラングミュア・ブロジェット（Ｌａｎｇｍｕｉｒ Ｂｌｏｄｇｅｔｔ法）等を挙げることができる。））等により製膜して形成することができる。

本発明の有機ＥＬ素子の発光層には、発光ドーパント（リン光発光性ドーパント（リン光ドーパント、リン光発光性ドーパント基ともいう）や蛍光ドーパント等）化合物と、発光ホスト化合物とを含有し、少なくとも１つの発光ドーパントは前述の一般式（１）で表される配位子が金属原子に配位したリン光発光性有機金属錯体であり、好ましくは、一般式（２）、（２Ａ）、（２ａ）又は（２ｂ）で表されるリン光発光性有機金属錯体である。

また、本発明に係る発光層には、以下の特許公報に記載されている化合物等を併用してもよい。
例えば、国際公開第００／７０６５５号、特開２００２−２８０１７８号公報、特開２００１−１８１６１６号公報、特開２００２−２８０１７９号公報、特開２００１−１８１６１７号公報、特開２００２−２８０１８０号公報、特開２００１−２４７８５９号公報、特開２００２−２９９０６０号公報、特開２００１−３１３１７８号公報、特開２００２−３０２６７１号公報、特開２００１−３４５１８３号公報、特開２００２−３２４６７９号公報、国際公開第０２／１５６４５号、特開２００２−３３２２９１号公報、特開２００２−５０４８４号公報、特開２００２−３３２２９２号公報、特開２００２−８３６８４号公報、特表２００２−５４０５７２号公報、特開２００２−１１７９７８号公報、特開２００２−３３８５８８号公報、特開２００２−１７０６８４号公報、特開２００２−３５２９６０号公報、国際公開第０１／９３６４２号、特開２００２−５０４８３号公報、特開２００２−１００４７６号公報、特開２００２−１７３６７４号公報、特開２００２−３５９０８２号公報、特開２００２−１７５８８４号公報、特開２００２−３６３５５２号公報、特開２００２−１８４５８２号公報、特開２００３−７４６９号公報、特表２００２−５２５８０８号公報、特開２００３−７４７１号公報、特表２００２−５２５８３３号公報、特開２００３−３１３６６号公報、特開２００２−２２６４９５号公報、特開２００２−２３４８９４号公報、特開２００２−２３５０７６号公報、特開２００２−２４１７５１号公報、特開２００１−３１９７７９号公報、特開２００１−３１９７８０号公報、特開２００２−６２８２４号公報、特開２００２−１００４７４号公報、特開２００２−２０３６７９号公報、特開２００２−３４３５７２号公報、特開２００２−２０３６７８号公報等である。

（１）発光性ドーパント化合物
発光性ドーパント化合物（発光ドーパントともいう）について説明する。
発光性ドーパントとしては、蛍光ドーパント（蛍光性化合物ともいう）、リン光ドーパント（リン光発光体、リン光性化合物、リン光発光性化合物等ともいう）を用いることができる。

本発明者らは、上記した本発明の目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、一般式（１）で表される配位子が金属原子に配位したリン光発光性有機金属錯体をリン光ドーパントとして用いることにより、高い発光輝度と低駆動電圧、さらに発光寿命の長寿命化も同時に達成できることを見出し、本発明に至った。また、本発明のリン光ドーパントを用いて作製された有機ＥＬ素子は経時安定性の点でも改善されることが分かった。

また、上記特許文献６に記載されているように、特定の置換基を有するイミダゾール骨格を有する配位子が配位した金属錯体が、有機ＥＬ素子における発光ドーパントとして有用であることはすでに知られている。

本発明の一般式（１）、（２）、（２Ａ）、（２ａ）、（２ｂ）では、配位子のフェニルイミダゾール部分で発光効率の向上効果、イミダゾール環のＮ−フェニル基と縮合したＡ環部分でキャリア移動が担われるという機能分離効果により、材料の堅牢性が向上していると推定される。その結果、素子全体のキャリアバランスも調整され、発光層のより中心部位でのキャリアの再結合が実現できていると考えられる。

本発明に係る一般式（１）で表わされる配位子が金属原子に配位したリン光発光性有機金属錯体においては、遷移金属元素Ｍに配位している配位子の組み合わせを変更したり、配位子に置換基を導入したりすることによって、化合物の発光波長を所望の領域に制御することができる。

このような金属錯体を有機ＥＬ素子材料として用いることにより、初期駆動電圧が低く、半減寿命が長く、ダークスポットや発光ムラの生成がなく、外部取り出し量子効率が高く、且つ、所望の発光波長で発光をコントロール可能な有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）、照明装置及び表示装置を提供することができる。

（１．１）リン光ドーパント（リン光発光ドーパントともいう）
本発明に係るリン光ドーパントについて説明する。
本発明に係るリン光ドーパント化合物は、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、具体的には室温（２５℃）にてリン光発光する化合物であり、リン光量子収率が、２５℃において０．０１以上の化合物であると定義されるが、好ましいリン光量子収率は０．１以上である。

上記リン光量子収率は、第４版実験化学講座７の分光ＩＩの３９８頁（１９９２年版、丸善）に記載の方法により測定できる。溶液中でのリン光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明に係るリン光ドーパントは、任意の溶媒のいずれかにおいて上記リン光量子収率（０．０１以上）が達成されればよい。

リン光ドーパントの発光は原理としては２種挙げられ、１つはキャリアが輸送されるホスト化合物上でキャリアの再結合が起こって発光性ホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーをリン光ドーパントに移動させることでリン光ドーパントからの発光を得るというエネルギー移動型である。もう１つはリン光ドーパントがキャリアトラップとなり、リン光ドーパント上でキャリアの再結合が起こり、リン光ドーパント化合物からの発光が得られるというキャリアトラップ型である。いずれの場合においても、リン光ドーパントの励起状態のエネルギーはホスト化合物の励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。

本発明の実施形態におけるリン光ドーパントとしては、以下に説明する、一般式（１）で表される配位子が金属原子に配位したリン光発光性有機金属錯体、一般式（２）、（２Ａ）、（２ａ）又は（２ｂ）で表されるリン光発光性有機金属錯体が用いられる。

（１．１．１）一般式（１）で表される配位子が配位したリン光発光性有機金属錯体

一般式（１）において、環Ａ及び環Ｂで表される５員または６員の芳香族炭化水素環としては、例えば、ベンゼン環が挙げられる。
一般式（１）において、環Ａ及び環Ｂで表される５員または６員の芳香族複素環としては、例えば、フラン環、チオフェン環、オキサゾール環、ピロール環、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、オキサジアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、等が挙げられる。
好ましくは環Ｂがベンゼン環であり、さらに好ましくは環Ａがベンゼン環である。

一般式（１）において、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アミノ基、シリル基、アリールアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、非芳香族炭化水素環基または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよく、Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方は炭素原子数２以上のアルキル基またはシクロアルキル基である。
一般式（１）において、Ｒ１及びＲ２で表されるアリール基としては、例えば、ベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、アズレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ピレン環、クリセン環、ナフタセン環、トリフェニレン環、ｏ−テルフェニル環、ｍ−テルフェニル環、ｐ−テルフェニル環、アセナフテン環、コロネン環、フルオレン環、フルオラントレン環、ナフタセン環、ペンタセン環、ペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピレン環、ピラントレン環、アンスラアントレン環等から導出される１価の基が挙げられる。
一般式（１）において、Ｒ１及びＲ２で表されるヘテロアリール基としては、例えば、シロール環、フラン環、チオフェン環、オキサゾール環、ピロール環、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、オキサジアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、インドール環、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、キノキサリン環、キナゾリン環、フタラジン環、チエノチオフェン環、カルバゾール環、アザカルバゾール環（カルバゾール環を構成する炭素原子の任意の一つ以上が窒素原子で置き換わったものを表す）、ジベンゾシロール環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、ベンゾチオフェン環やジベンゾフラン環を構成する炭素原子の任意の一つ以上が窒素原子で置き換わった環、ベンゾジフラン環、ベンゾジチオフェン環、アクリジン環、ベンゾキノリン環、フェナジン環、フェナントリジン環、フェナントロリン環、サイクラジン環、キンドリン環、テペニジン環、キニンドリン環、トリフェノジチアジン環、トリフェノジオキサジン環、フェナントラジン環、アントラジン環、ペリミジン環、ナフトフラン環、ナフトチオフェン環、ナフトジフラン環、ナフトジチオフェン環、アントラフラン環、アントラジフラン環、アントラチオフェン環、アントラジチオフェン環、チアントレン環、フェノキサチイン環、ジベンゾカルバゾール環、インドロカルバゾール環、ジチエノベンゼン環等から導出される１価の基が挙げられる。
一般式（１）において、Ｒ１及びＲ２で表される非芳香族炭化水素環基としては、例えば、シクロアルカン（例えば、シクロペンタン環、シクロヘキサン環等）、シクロアルコキシ基（例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等）、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）、シクロヘキシルアミノスルホニル基、テトラヒドロナフタレン環、９，１０−ジヒドロアントラセン環、ビフェニレン環等から導出される１価の基が挙げられる。
一般式（１）において、Ｒ１及びＲ２で表される非芳香族複素環基としては、例えば、エポキシ環、アジリジン環、チイラン環、オキセタン環、アゼチジン環、チエタン環、テトラヒドロフラン環、ジオキソラン環、ピロリジン環、ピラゾリジン環、イミダゾリジン環、オキサゾリジン環、テトラヒドロチオフェン環、スルホラン環、チアゾリジン環、ε−カプロラクトン環、ε−カプロラクタム環、ピペリジン環、ヘキサヒドロピリダジン環、ヘキサヒドロピリミジン環、ピペラジン環、モルホリン環、テトラヒドロピラン環、１，３−ジオキサン環、１，４−ジオキサン環、トリオキサン環、テトラヒドロチオピラン環、チオモルホリン環、チオモルホリン−１，１−ジオキシド環、ピラノース環、ジアザビシクロ［２，２，２］−オクタン環、フェノキサジン環、フェノチアジン環、オキサントレン環、チオキサンテン環、フェノキサチイン環等から導出される１価の基が挙げられる。
好ましくは、Ｒ１及びＲ２が共に炭素原子数２以上のアルキル基またはシクロアルキル基であり、また、Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方が炭素原子数３以上の分岐アルキル基であることも好ましい。さらに好ましくはＲ１及びＲ２が共に炭素原子数３以上の分岐アルキル基である。

一般式（１）において、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄはそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アミノ基、シリル基、アリールアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、非芳香族炭化水素環基または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよい。
一般式（１）において、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄで表されるアリール基及びヘテロアリール基としては、一般式（１）においてＲ１及びＲ２で表されるアリール基及びヘテロアリール基として挙げられたものと同様の基が挙げられる。
一般式（１）において、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄで表される非芳香族炭化水素環基及び非芳香族複素環基としては、一般式（１）においてＲ１及びＲ２で表される非芳香族炭化水素環基及び非芳香族複素環基として挙げられたものと同様の基が挙げられる。

一般式（１）において、ｎｂ及びｎｄは１〜４の整数を表し、ｎｃは１または２を表す。

一般式（１）において、Ｘ及びＹは単なる結合手、置換基を有しても良い炭素原子、窒素原子、ケイ素原子、酸素原子、硫黄原子またはセレン原子を表す。詳しくは、Ｘ及びＹを表す炭素原子、窒素原子、ケイ素原子は、置換基を有していても良い。但し、Ｘ及びＹが同時に単なる結合手で有ることは無い。
好ましくは、Ｘ及びＹが置換基を有しても良い窒素原子若しくは酸素原子、硫黄原子である。更に好ましくは、Ｙが単なる結合手であり、Ｘが置換基を有しても良い窒素原子若しくは酸素原子、硫黄原子である。

（１．１．２）一般式（２）で表されるリン光発光性有機金属錯体

一般式（２）において、環Ａ、環Ｂ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄ、ｎｂ、ｎｃ、ｎｄ、Ｘ及びＹは、上記一般式（１）の環Ａ、環Ｂ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄ、ｎｂ、ｎｃ、ｎｄ、Ｘ及びＹと同義である。
一般式（２）において、ＬはＭに配位したモノアニオン性の二座配位子のうちの１つまたは複数である。Ｌで表されるモノアニオン性の二座配位子の具体例としては、下記式の配位子等が挙げられる。

上記の式中において、Ｒｄ’、Ｒｄ’’及びＲｄ’’’は水素原子または置換基を表し、Ｒｄ’、Ｒｄ’’及びＲｄ’’’で表される置換基としては、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、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等）、アルケニル基（例えば、ビニル基、アリル基等）、アルキニル基（例えば、エチニル基、プロパルギル基等）、非芳香族炭化水素環基（例えば、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）、シクロアルコキシ基（例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等）、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）、テトラヒドロナフタレン環、９，１０−ジヒドロアントラセン環、ビフェニレン環等から導出される１価の基）、非芳香族複素環基（例えば、エポキシ環、アジリジン環、チイラン環、オキセタン環、アゼチジン環、チエタン環、テトラヒドロフラン環、ジオキソラン環、ピロリジン環、ピラゾリジン環、イミダゾリジン環、オキサゾリジン環、テトラヒドロチオフェン環、スルホラン環、チアゾリジン環、ε−カプロラクトン環、ε−カプロラクタム環、ピペリジン環、ヘキサヒドロピリダジン環、ヘキサヒドロピリミジン環、ピペラジン環、モルホリン環、テトラヒドロピラン環、１，３−ジオキサン環、１，４−ジオキサン環、トリオキサン環、テトラヒドロチオピラン環、チオモルホリン環、チオモルホリン−１，１−ジオキシド環、ピラノース環、ジアザビシクロ［２，２，２］−オクタン環、フェノキサジン環、フェノチアジン環、オキサントレン環、チオキサンテン環、フェノキサチイン環等から導出される一価の基）、芳香族炭化水素基（例えば、ベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、アズレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ピレン環、クリセン環、ナフタセン環、トリフェニレン環、ｏ−テルフェニル環、ｍ−テルフェニル環、ｐ−テルフェニル環、アセナフテン環、コロネン環、フルオレン環、フルオラントレン環、ナフタセン環、ペンタセン環、ペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピレン環、ピラントレン環、アンスラアントレン環等から導出される一価の基）、芳香族複素環基（例えば、シロール環、フラン環、チオフェン環、オキサゾール環、ピロール環、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、オキサジアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、インドール環、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、キノキサリン環、キナゾリン環、フタラジン環、チエノチオフェン環、カルバゾール環、アザカルバゾール環（カルバゾール環を構成する炭素原子の任意の一つ以上が窒素原子で置き換わったものを表す）、ジベンゾシロール環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、ベンゾチオフェン環やジベンゾフラン環を構成する炭素原子の任意の一つ以上が窒素原子で置き換わった環、ベンゾジフラン環、ベンゾジチオフェン環、アクリジン環、ベンゾキノリン環、フェナジン環、フェナントリジン環、フェナントロリン環、サイクラジン環、キンドリン環、テペニジン環、キニンドリン環、トリフェノジチアジン環、トリフェノジオキサジン環、フェナントラジン環、アントラジン環、ペリミジン環、ナフトフラン環、ナフトチオフェン環、ナフトジフラン環、ナフトジチオフェン環、アントラフラン環、アントラジフラン環、アントラチオフェン環、アントラジチオフェン環、チアントレン環、フェノキサチイン環、ジベンゾカルバゾール環、インドロカルバゾール環、ジチエノベンゼン環等から導出される一価の基）、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等）、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）、アリールチオ基（例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等）、アルコキシカルボニル基（例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等）、アリールオキシカルボニル基（例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等）、スルファモイル基（例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、２−ピリジルアミノスルホニル基等）、アシル基（例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、２−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等）、アシルオキシ基（例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等）、アミド基（例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、２−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等）、カルバモイル基（例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、２−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、２−ピリジルアミノカルボニル基等）、ウレイド基（例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基、ナフチルウレイド基、２−ピリジルアミノウレイド基等）、スルフィニル基（例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、２−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、２−ピリジルスルフィニル基等）、アルキルスルホニル基（例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、２−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等）、アリールスルホニル基またはヘテロアリールスルホニル基（例えば、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、２−ピリジルスルホニル基等）、アミノ基（例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、２−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、２−ピリジルアミノ基等）、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、フッ化炭化水素基（例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタフルオロフェニル基等）、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、シリル基（例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等）、ホスホノ基等が挙げられる。

一般式（２）において、Ｍは原子番号４０以上且つ元素周期表における８〜１０族の遷移金属原子を表すが、好ましくはＯｓ、Ｉｒ、Ｐｔであり、さらに好ましくはＩｒである。

一般式（２）において、ｍ’は０〜２の整数を表し、ｎ’は少なくとも１であり、ｍ’＋ｎ’は２または３を表す。好ましくはｎ’が３又は２、且つｍ’が０である。

（１．１．３）一般式（２Ａ）で表されるリン光発光性有機金属錯体

一般式（２Ａ）において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄ、ｎｂ、ｎｃ、ｎｄ、Ｘ、Ｙ、Ｍ、Ｌ’、ｍ’、ｎ’は、上記一般式（２）のＲ１、Ｒ２、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄ、ｎｂ、ｎｃ、ｎｄ、Ｘ、Ｙ、Ｍ、Ｌ’、ｍ’、ｎ’と同義である。

（１．１．４）一般式（２ａ）または（２ｂ）で表されるリン光発光性有機金属錯体

一般式（２ａ）及び（２ｂ）において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄ、ｎｂ、ｎｃ、ｎｄ、Ｍ、Ｌ’、ｍ’、ｎ’は、上記一般式（２）のＲ１、Ｒ２、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄ、ｎｂ、ｎｃ、ｎｄ、Ｍ、Ｌ’、ｍ’、ｎ’と同義である。Ｘは一般式（２Ａ）においてＸで表される元素として挙げられたものから単なる結合手を除いたものを表す。

本発明に係る一般式（２）で表される青色リン光発光性有機金属錯体の中でも、一般式（２Ａ）で表される有機金属錯体が好ましく、更に一般式（２ａ）又は（２ｂ）で表される有機金属錯体が好ましい。

（１．１．５）具体例
以下に、一般式（１）で表される配位子の具体例を記載するが、本発明はこれらに限定されない。

以下の表１〜表３に、一般式（２）、（２Ａ）、（２ａ）または（２ｂ）で表されるリン光発光性有機金属錯体（ドーパント）の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。表１〜３中においては、一般式（２）、（２Ａ）、（２ａ）または（２ｂ）で表されるリン光発光性有機金属錯体を、一般式：（Ｌ）ｎ＝Ｉｒ＝（ＡＬ）ｍで表したときの各構成を示している。即ち、当該一般式中、Ｌは上記した一般式（１）で表される配位子を表し、ＡＬは従来公知のモノアニオン性の２座配位子を表し、ｎはＩｒに配位しているＬの個数、ｍはＩｒに配位しているＡＬの個数をそれぞれ表す。
具体的には、例えば、表１中のＩｒＤ−１は、「（Ｌ−１）３Ｉｒ」と表すことができ、表２中のＩｒＤ−３９は「（Ｌ−１）２Ｉｒ（ＡＬ−９）」と表すことができる。これらＩｒＤ−１及びＩｒＤ−３９の構造式を下記に示す。

表１〜３中における従来公知の配位子ＡＬ−１〜ＡＬ１０は、以下に示す化合物である。

（１．１．６）合成例
以下に、本発明に係る金属錯体の合成例を示すが、本発明はこれらに限定されない。
リン光発光性有機金属錯体ＩｒＤ−１の合成方法を例にとって説明する。

硫酸７５ｍｌと硝酸５．８ｍｌの混酸中に１５ｇの２，６−ジイソプロピルアミンを０℃にて滴下後、０℃のまま約１．５時間撹拌した。反応液を氷水中に空け水酸化ナトリウム水溶液で中和した後、酢酸エチルにて抽出し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製することで、１５．４ｇ（８１．９％）の３−ニトロ−２，６−ジイソプロピルアミンを得た。

５０ｍｌのピリジンに１５．４ｇの３−ニトロ−２，６−ジイソプロピルアミンを溶解させた溶液に、８．８５ｍｌのベンゾイルクロリドを０℃にて滴下後、室温まで昇温し約５時間反応させた。反応溶に１００ｍｌの水を加えた後、酢酸エチルにて抽出し、酢酸エチルとヘプタンから再結晶を行うことで、１３．５ｇ（５９．７％）のＮ−（２，６−ジイソプロピル−３−ニトロフェニル）ベンズアミドを得た。

３００ｍｌの酢酸エチル中に１３．５ｇのＮ−（２，６−ジイソプロピル−３−ニトロフェニル）ベンズアミドと１ｇの５％Ｐｄ／Ｃを加えた溶液に、水素ガスを導入し、室温にて約１２時間撹拌した。反応液をセライト濾過後、酢酸エチルとヘプタンから再結晶を行うことで、９．５ｇ（７７．３％）のＮ−（３−アミノ−２，６−ジイソプロピル）ベンズアミドを得た。

１００ｍｌのエタノールと１６．２ｍｌの水の混合溶液に、９．５ｇのＮ−（３−アミノ−２，６−ジイソプロピル）ベンズアミドと１６．２ｍｌの臭化水素酸を加えた後、２．３ｇの亜硝酸ナトリウムを１０ｍｌの水に溶解させた溶液を０℃にて滴下した。滴下後、０℃のまま約２時間撹拌し、１．５８ｇの臭化銅（Ｉ）を７ｍｌの臭化水素酸に溶解させた溶液を０℃にて滴下した。滴下後、０℃で約１時間、室温にて約８時間、４５℃にて約１時間撹拌した後、反応溶液に水２００ｍｌを加え、酢酸エチルにて抽出し、アセトニトリルで再結晶を行うことで、７．９ｇ（６８．２％）のＮ−（３−ブロモ−２，６−ジイソプロピル）ベンズアミドを得た。

３００ｍｌのトルエン中に７．９ｇのＮ−（３−ブロモ−２，６−ジイソプロピル）ベンズアミドと２．４５ｍｌのオキシ塩化リンを加え、室温にて０．５時間撹拌後、加熱還流を２時間行った。反応溶液の約２００ｍｌを減圧留去後、残渣に９．６７ｇのアミノエタノールと７．３ｇのトリエチルアミンを０℃にて滴下後、室温まで昇温し約５時間撹拌した。反応液に１００ｍｌの酢酸エチルを加え、析出した個体をろ別し、ろ液を濃縮後、ろ液残渣に２００ｍｌのトルエンと９．２５ｇのｐ−トルエンスルホン酸一水和物を加え、加熱還流を約４時間行った。反応溶液に炭酸水素ナトリウム水溶液を加えた後、酢酸エチルにて抽出し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製することで、４．４２ｇ（５２．６％）の１−（３−ブロモ−２，６−ジイソプロピルフェニル）−２−フェニルイミダゾールを得た。

２３ｍｌのジメチルスルホキシド中に、１１０ｍｇのよう化銅（Ｉ）、１４２ｍｇのピコリン酸、４．４２ｇの１−（３−ブロモ−２，６−ジイソプロピルフェニル）−２−フェニルイミダゾール、１．７８ｇの２−クロロフェノール、４．８９ｇのリン酸三カリウムを加え、アルゴン下、９０℃にて約２４時間撹拌した。反応溶液に水を加え、酢酸エチルにて抽出し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製することでし、３．７１ｇ（７４．６％）の１−（３−（２−クロロフェニル）−２，６−ジイロプロピルフェニル）−２−フェニルイミダゾールを得た。

５０ｍｌのジメチルホルムアミド中に、０．１ｇの酢酸パラジウム、０．２３ｇのトリフェニルホスフィン、２．３７ｇの炭酸カリウム、３．７１ｇの１−（３−（２−クロロフェニル）−２，６−ジイロプロピルフェニル）−２−フェニルイミダゾールを加え、アルゴン下、約７時間加熱還流した。反応溶液に水を加え、酢酸エチルにて抽出し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製することで、２．３１ｇ（６８．２％）の１−（２，４−ジイロプロピルジベンゾフラン−３−イル）−２−フェニルイミダゾール（配位子Ｌ−１）を得た。

続いて、得られた配位子Ｌ−１からリン光発光性有機金属錯体ＩｒＤ−１を合成する。

１２ｍｌの２−エトキシエタノールと４ｍｌの水の混合溶液中に１．４９ｇの１−（２，４−ジイロプロピルジベンゾフラン−３−イル）−２−フェニルイミダゾールを加え、窒素吹き込み管、温度計、コンデンサーを付けて油浴スターラー上にセットした。これに、０．４５ｇのＩｒＣｌ_３・３Ｈ_２Ｏを添加し、窒素気流下、内温１３５℃で６時間煮沸還流して反応終了とした。
反応終了後室温まで冷却し、メタノールを加え、析出した固体を濾取した。得られた個体をメタノールで良く洗浄して乾燥し、μ錯体を１．１２ｇ（８７．０％）得た。

４０ｍｌの酢酸フェニル中に、１．１２ｇのμ錯体、０．８１ｇの１−（２，４−ジイロプロピルジベンゾフラン−３−イル）−２−フェニルイミダゾール、０．３０ｇのトリフルオロ酢酸銀を加え、窒素吹き込み管、温度計、空冷管を付けて油浴スターラー上にセットした。窒素気流化内温１５０℃で８時間加熱攪拌した。

反応終了後、室温まで冷却し、メタノールを加え分散後結晶を濾取し、１．２２ｇの粗結晶が得られた。

結晶をカラムクロマトグラフィー（展開溶媒テトラヒドロフラン／ヘプタン）で精製後、得られた結晶をテトラヒドロフラン及び酢酸エチルの混合溶媒で加熱懸濁後、濾過し、トリス（２−（１−（２，４−ジイロプロピルジベンゾフラン−３−イル）−イミダゾール−２−イル）フェニル−Ｃ，Ｎ−）イリジウム錯体（リン光発光性有機金属錯体ＩｒＤ−１）を０．９６ｇ（６３．６％）得た。

以上のようにして、リン光発光性有機金属錯体ＩｒＤ−１を合成することができる。

本発明に係る一般式（１）、（２）、（２Ａ）、（２ａ）、または（２ｂ）で各々表される化合物は、ＷＯ２００７／７０９７１４９等に記載の公知の方法を参照することによっても合成可能である。

（１．２）蛍光ドーパント（蛍光性化合物ともいう）
蛍光ドーパントとしては、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や、レーザー色素に代表される蛍光量子収率が高い化合物が挙げられる。

（１．３）従来公知の発光ドーパントとの併用
また本発明に係る発光ドーパントは、複数種の化合物を併用して用いてもよく、構造の異なるリン光ドーパント同士の組み合わせや、リン光ドーパントと蛍光ドーパントを組み合わせて用いてもよい。
以下に、本発明において、好ましく用いることの出来る公知のリン光ドーパント化合物の具体例を挙げる。勿論、本発明はこれらに限定されない。

（２）ホスト化合物（発光ホストとも言う）
本発明に用いられるホスト化合物について説明する。
ここで、本発明においてホスト化合物とは、発光層に含有される化合物の内でその層中での質量比が２０％以上であり、且つ室温（２５℃）においてリン光発光のリン光量子収率が０．１未満の化合物と定義される。好ましくはリン光量子収率が０．０１未満である。

ホスト化合物としては公知のホスト化合物を単独で用いてもよく、また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。また、上記した発光ドーパントを複数種用いることで異なる発光を混ぜることが可能となり、これにより任意の発光色を得ることができる。

また、本発明に用いられるホスト化合物としては、従来公知の低分子化合物でも、繰り返し単位を持つ高分子化合物でもよく、ビニル基やエポキシ基のような重合性基を有する低分子化合物（蒸着重合性発光ホスト）でもよい。

以下に、本発明に好ましく用いられるホスト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。

併用可能な公知のホスト化合物としては、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、発光の長波長化を防ぎ、且つ、Ｔｇ（ガラス転移温度）が高いものが好ましい。
公知のホスト化合物の具体例としては、以下の文献に記載されている化合物が挙げられる。
特開２００１−２５７０７６号公報、同２００２−３０８８５５号公報、同２００１−３１３１７９号公報、同２００２−３１９４９１号公報、同２００１−３５７９７７号公報、同２００２−３３４７８６号公報、同２００２−８８６０号公報、同２００２−３３４７８７号公報、同２００２−１５８７１号公報、同２００２−３３４７８８号公報、同２００２−４３０５６号公報、同２００２−３３４７８９号公報、同２００２−７５６４５号公報、同２００２−３３８５７９号公報、同２００２−１０５４４５号公報、同２００２−３４３５６８号公報、同２００２−１４１１７３号公報、同２００２−３５２９５７号公報、同２００２−２０３６８３号公報、同２００２−３６３２２７号公報、同２００２−２３１４５３号公報、同２００３−３１６５号公報、同２００２−２３４８８８号公報、同２００３−２７０４８号公報、同２００２−２５５９３４号公報、同２００２−２６０８６１号公報、同２００２−２８０１８３号公報、同２００２−２９９０６０号公報、同２００２−３０２５１６号公報、同２００２−３０５０８３号公報、同２００２−３０５０８４号公報、同２００２−３０８８３７号公報等。

《注入層：正孔注入層（陽極バッファー層）、電子注入層（陰極バッファー層）》
注入層は必要に応じて設け、電子注入層と正孔注入層があり、上記の如く陽極と発光層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ために電極と有機層間に設けられる層のことで、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３頁〜１６６頁）に詳細に記載されており、正孔注入層（陽極バッファー層）と電子注入層（陰極バッファー層）とがある。

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、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層等が挙げられる。また、特表２００３−５１９４３２や特開２００６−１３５１４５等に記載されているようなアザトリフェニレン誘導体も同様に正孔注入材料として用いることができる。

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、フッ化ナトリウムやフッ化カリウム等に代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。上記バッファー層（注入層）はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるがその膜厚は０．１ｎｍ〜５μｍの範囲が好ましい。

また、陽極バッファー層及び陰極バッファー層に用いられる材料は、他の材料と併用して用いることも可能であり、例えば正孔輸送層や電子輸送層中に混合して用いることも可能である。

《正孔輸送層》
正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は単層または複数層設けることができる。

正孔輸送材料としては、正孔の注入または輸送、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。また、特表２００３−５１９４３２や特開２００６−１３５１４５等に記載されているような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。

正孔輸送材料としては上記のものを使用することができるが、ポルフィリン化合物、芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第３級アミン化合物を用いることが好ましい。

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

更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、銅フタロシアニンやトリス（２−フェニルピリジン）イリジウム錯体等に代表されるシクロメタル化錯体やオルトメタル化錯体等も正孔輸送材料として使用することができる。

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、所謂ｐ型正孔輸送材料を用いることもできる。本発明においては、より高効率の発光素子が得られることからこれらの材料を用いることが好ましい。

正孔輸送層は上記正孔輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。
正孔輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。この正孔輸送層は上記材料の一種または２種以上からなる一層構造であってもよい。

また、不純物をドープしたｐ性の高い正孔輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報の各公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。
本発明においては、このようなｐ性の高い正孔輸送層を用いることが、より低消費電力の素子を作製することができるため好ましい。

以下、本発明の有機ＥＬ素子の正孔注入層及び正孔輸送層の形成に好ましく用いられる化合物の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。

《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。

電子輸送層に用いられる電子輸送材料（正孔阻止材料、電子注入材料も含む）としては陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、電子輸送層の構成材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して、単独または組み合わせて用いることが可能である。

電子輸送層に用いられる従来公知の材料（以下、電子輸送材料という）の例としては、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体、カルボリン誘導体、を含むアザカルバゾール誘導体等が挙げられる。ここで、アザカルバゾール誘導体とは、カルバゾール環を構成する炭素原子の１つ以上が窒素原子で置き換わったものを示す。
更に、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引性基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も電子輸送材料として用いることができる。
これらの材料を高分子鎖に導入した、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）等、及びこれらの金属錯体の中心金属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、Ｇａまたは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、メタルフリーもしくはメタルフタロシアニン、またはそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも電子輸送材料として用いることができる。
また、正孔注入層、正孔輸送層と同様にｎ型−Ｓｉ、ｎ型−ＳｉＣ等の無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。

電子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、好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍ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く、複数の層が積層した積層構造であってもよい。

また、不純物をドープしたｎ性の高い電子輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、同１０−２７０１７２号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。

以下、本発明の白色有機ＥＬ素子の電子輸送層の形成に好ましく用いられる従来公知の化合物（電子輸送材料）の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。

《阻止層：正孔阻止層、電子阻止層》
阻止層は、上記の如く有機化合物薄膜の基本構成層の他に必要に応じて設けられるものである。例えば、特開平１１−２０４２５８号公報、同１１−２０４３５９号公報、及び「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の２３７頁等に記載されている正孔阻止（ホールブロック）層がある。

正孔阻止層とは広い意味では電子輸送層の機能を有し、電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が著しく小さい正孔阻止材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。

また、前述の電子輸送層の構成を必要に応じて、本発明に係わる正孔阻止層として用いることができる。

本発明の有機ＥＬ素子の正孔阻止層は、発光層に隣接して設けられていることが好ましい。

正孔阻止層には、カルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体（ここで、アザカルバゾール誘導体とは、カルバゾール環を構成する炭素原子の１つ以上が窒素原子で置き換わったものを示す）、ピリジン誘導体など、含窒素化合物を含有することが好ましい。

また、本発明においては、複数の発光色の異なる複数の発光層を有する場合、その発光極大波長が最も短波にある発光層が、全発光層中、最も陽極に近いことが好ましいが、このような場合、該最短波層と該層の次に陽極に近い発光層との間に正孔阻止層を追加して設けることが好ましい。

更には、該位置に設けられる正孔阻止層に含有される化合物の５０質量％以上が、前記最短波発光層のホスト化合物に対しそのイオン化ポテンシャルが０．３ｅＶ以上大きいことが好ましい。

イオン化ポテンシャルは化合物のＨＯＭＯ（最高占有軌道）レベルにある電子を真空準位に放出するのに必要なエネルギーで定義され、例えば下記に示すような方法により求めることができる。
（１）米国Ｇａｕｓｓｉａｎ社製の分子軌道計算用ソフトウェアであるＧａｕｓｓｉａｎ９８（Ｇａｕｓｓｉａｎ９８、Ｒｅｖｉｓｉｏｎ Ａ．１１．４，Ｍ．Ｊ．Ｆｒｉｓｃｈ，ｅｔ ａｌ，Ｇａｕｓｓｉａｎ，Ｉｎｃ．，Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ ＰＡ，２００２．）を用い、キーワードとしてＢ３ＬＹＰ／６−３１Ｇ＊を用いて構造最適化を行うことにより算出した値（ｅＶ単位換算値）として求めることができる。この計算値が有効な背景には、この手法で求めた計算値と実験値の相関が高いためである。
（２）イオン化ポテンシャルは光電子分光法で直接測定する方法により求めることもできる。例えば、理研計器社製の低エネルギー電子分光装置「Ｍｏｄｅｌ ＡＣ−１」を用いて、あるいは紫外光電子分光として知られている方法を好適に用いることができる。

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、前述の正孔輸送層の構成を必要に応じて電子阻止層として用いることができる。本発明に係る正孔阻止層、電子阻止層の膜厚としては、好ましくは３ｎｍ〜１００ｎｍであり、更に好ましくは３ｎｍ〜３０ｎｍである。

《陽極》
有機ＥＬ素子における陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としては、Ａｕ等の金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ_２、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。

また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ_２Ｏ_３−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。

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。更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、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（Ａｌ_２Ｏ_３）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（Ａｌ_２Ｏ_３）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〜５μｍ、好ましくは５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。

なお、発光した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。
また、陰極に上記金属を１ｎｍ〜２０ｎｍの膜厚で作製した後に、陽極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に作製することで透明または半透明の陰極を作製でき、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。

《支持基板》
本発明の有機ＥＬ素子に用いることのできる支持基板（以下、基体、基板、基材、支持体等とも言う）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としては、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）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、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（ＴＡＣ）、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類またはそれらの誘導体、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（ＪＳＲ製）あるいはアペル（三井化学製）といったシクロオレフィン系樹脂等を挙げられる。

樹脂フィルムの表面には、無機物、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、ＪＩＳＫ ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％ＲＨ）が０．０１ｇ／（ｍ^２・２４ｈ）以下のバリア性フィルムであることが好ましく、更にはＪＩＳＫ ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が１０^−３ｍｌ／（ｍ^２・２４ｈ・ａｔｍ）以下、水蒸気透過度が１０^−５ｇ／（ｍ^２・２４ｈ）以下の高バリア性フィルムであることが好ましい。

バリア膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。更に該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることがより好ましい。無機層と有機層の積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。

バリア膜の形成方法については特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、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。

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。

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。

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。

また、カラーフィルター等の色相改良フィルター等を併用しても、有機ＥＬ素子からの発光色を蛍光体を用いて多色へ変換する色変換フィルターを併用してもよい。色変換フィルターを用いる場合においては、有機ＥＬ素子の発光のλｍａｘは４８０ｎｍ以下が好ましい。

《封止》
本発明の有機ＥＬ素子は、陽極、陰極、および陰極と陽極との間にある層を外気から密閉するために封止部材で遮断して封止しておくことが好ましい。

本発明に用いられる封止手段としては、例えば、封止部材と電極、支持基板とを接着剤で接着する方法を挙げることができる。

封止部材としては、有機ＥＬ素子の表示領域を覆うように配置されておればよく、凹板状でも平板状でもよい。また、透明性、電気絶縁性は特に問わない。

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種以上の金属または合金からなるものが挙げられる。

本発明においては、素子を薄膜化できるということからポリマーフィルム、金属フィルムを好ましく使用することができる。更には、ポリマーフィルムは、ＪＩＳＫ ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が１×１０^−３ｍｌ／（ｍ^２・２４ｈ・ａｔｍ）以下、ＪＩＳＫ ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％ＲＨ）が１×１０^−３ｇ／（ｍ^２・２４ｈ）以下のものであることが好ましい。

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。

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。

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。

また、有機層を挟み支持基板と対向する側の電極の外側に該電極と有機層を被覆し、支持基板と接する形で無機物、有機物の層を形成し、封止膜とすることも好適にできる。この場合、該膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。更に該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることが好ましい。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。

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。

吸湿性化合物としては、例えば、金属酸化物（例えば、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム等）、硫酸塩（例えば、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸コバルト等）、金属ハロゲン化物（例えば、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、フッ化セシウム、フッ化タンタル、臭化セリウム、臭化マグネシウム、沃化バリウム、沃化マグネシウム等）、過塩素酸類（例えば、過塩素酸バリウム、過塩素酸マグネシウム等）等が挙げられ、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。

《保護膜、保護板》
有機層を挟み支持基板と対向する側の前記封止膜、あるいは前記封止用フィルムの外側に、素子の機械的強度を高めるために保護膜、あるいは保護板を設けてもよい。特に封止が前記封止膜により行われている場合には、その機械的強度は必ずしも高くないため、このような保護膜、保護板を設けることが好ましい。これに使用することができる材料としては、前記封止に用いたのと同様なガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等を用いることができるが、軽量且つ薄膜化ということからポリフィルムを用いることが好ましい。

《光取り出し》
有機ＥＬ素子は空気よりも屈折率の高い（屈折率が１．７〜２．１程度）層の内部で発光し、発光層で発生した光のうち１５％から２０％程度の光しか取り出せないことが一般的に言われている。これは、臨界角以上の角度θで界面（透明基板と空気との界面）に入射する光は、全反射を起こし素子外部に取り出すことができないことや、透明電極ないし発光層と透明基板との間で光が全反射を起こし、光が透明電極ないし発光層を導波し、結果として光が素子側面方向に逃げるためである。

この光の取り出しの効率を向上させる手法としては、例えば、透明基板表面に凹凸を形成し、透明基板と空気界面での全反射を防ぐ方法（米国特許第４，７７４，４３５号明細書）、基板に集光性を持たせることにより効率を向上させる方法（特開昭６３−３１４７９５号公報）、素子の側面等に反射面を形成する方法（特開平１−２２０３９４号公報）、基板と発光体の間に中間の屈折率を持つ平坦層を導入し、反射防止膜を形成する方法（特開昭６２−１７２６９１号公報）、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法（特開２００１−２０２８２７号公報）、基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間（含む、基板と外界間）に回折格子を形成する方法（特開平１１−２８３７５１号公報）等がある。

本発明においては、これらの方法を本発明の有機ＥＬ素子と組み合わせて用いることができるが、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法、あるいは基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間（含む、基板と外界間）に回折格子を形成する方法を好適に用いることができる。

本発明はこれらの手段を組み合わせることにより、更に高輝度あるいは耐久性に優れた素子を得ることができる。

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みで形成すると、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。

低屈折率層としては、例えば、エアロゲル、多孔質シリカ、フッ化マグネシウム、フッ素系ポリマー等が挙げられる。透明基板の屈折率は一般に１．５〜１．７程度であるので、低屈折率層は屈折率がおよそ１．５以下であることが好ましい。また、更に１．３５以下であることが好ましい。

また、低屈折率媒質の厚みは媒質中の波長の２倍以上となるのが望ましい。これは低屈折率媒質の厚みが、光の波長程度になってエバネッセントで染み出した電磁波が基板内に入り込む膜厚になると、低屈折率層の効果が薄れるからである。

全反射を起こす界面もしくはいずれかの媒質中に回折格子を導入する方法は、光取り出し効率の向上効果が高いという特徴がある。この方法は回折格子が１次の回折や２次の回折といった所謂ブラッグ回折により、光の向きを屈折とは異なる特定の向きに変えることができる性質を利用して、発光層から発生した光のうち、層間での全反射等により外に出ることができない光を、いずれかの層間もしくは媒質中（透明基板内や透明電極内）に回折格子を導入することで光を回折させ、光を外に取り出そうとするものである。

導入する回折格子は、二次元的な周期屈折率を持っていることが望ましい。これは発光層で発光する光はあらゆる方向にランダムに発生するので、ある方向にのみ周期的な屈折率分布を持っている一般的な１次元回折格子では、特定の方向に進む光しか回折されず、光の取り出し効率がさほど上がらない。

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。

回折格子を導入する位置としては前述の通り、いずれかの層間もしくは媒質中（透明基板内や透明電極内）でもよいが、光が発生する場所である有機発光層の近傍が望ましい。

このとき、回折格子の周期は媒質中の光の波長の約１／２〜３倍程度が好ましい。

回折格子の配列は正方形のラチス状、三角形のラチス状、ハニカムラチス状等、２次元的に配列が繰り返されることが好ましい。

《集光シート》
本発明の有機ＥＬ素子は基板の光取り出し側に、例えば、マイクロレンズアレイ状の構造を設けるように加工したり、あるいは所謂集光シートと組み合わせることにより、特定方向、例えば、素子発光面に対し正面方向に集光することにより、特定方向上の輝度を高めることができる。

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２次元に配列する。一辺は１０μｍ〜１００μｍが好ましい。これより小さくなると回折の効果が発生して色付く、大きすぎると厚みが厚くなり好ましくない。

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、住友スリーエム製輝度上昇フィルム（ＢＥＦ）等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、基材に頂角９０度、ピッチ５０μｍの△状のストライプが形成されたものであってもよいし、頂角が丸みを帯びた形状、ピッチをランダムに変化させた形状、その他の形状であってもよい。

また、発光素子からの光放射角を制御するために、光拡散板・フィルムを集光シートと併用してもよい。例えば、（株）きもと製拡散フィルム（ライトアップ）等を用いることができる。

《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／正孔阻止層／電子輸送層／陰極からなる有機ＥＬ素子の作製法を説明する。

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。

更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／秒〜５０ｎｍ／秒、基板温度−５０℃〜３００℃、膜厚０．１μｍ〜５μｍの範囲で適宜選ぶことが望ましい。

層をウェットプロセスで製膜する場合、本発明に係る有機ＥＬ材料を溶解また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。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。

これらの層を形成後、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構わない。その際、作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行う等の配慮が必要となる。

《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。

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。

本発明の有機ＥＬ素子や本発明に係る化合物の発光する色は、「新編色彩科学ハンドブック」（日本色彩学会編、東京大学出版会、１９８５）の１０８頁の図４．１６において、分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング製）で測定した結果をＣＩＥ色度座標に当てはめたときの色で決定される。

また、本発明の有機ＥＬ素子が白色素子の場合には、白色とは、２度視野角正面輝度を上記方法により測定した際に１０００ｃｄ／ｍ^２でのＣＩＥ１９３１表色系における色度がＸ＝０．３３±０．０７、Ｙ＝０．３３±０．１の領域内にあることを言う。

《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上記有機ＥＬ素子を有する。
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、電子輸送層、正孔阻止層、発光層、正孔輸送層、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２Ｖ〜４０Ｖ程度を印加すると発光が観測できる。また、逆の極性で電圧を印加しても電流は流れずに発光は全く生じない。更に交流電圧を印加する場合には、陽極が＋、陰極が−の状態になったときのみ発光する。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。

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。

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、これに限定するものではない。

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２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ー１１、駆動トランジスター１２、コンデンサー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ー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ー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ー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ー１３と駆動トランジスター１２のゲートに伝達される。

画像データ信号の伝達により、コンデンサー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、駆動トランジスター１２の駆動がオンする。駆動トランジスター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ー１１の駆動がオフする。しかし、スイッチングトランジスター１１の駆動がオフしてもコンデンサー１３は充電された画像データ信号の電位を保持するので、駆動トランジスター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ー１２が駆動して有機ＥＬ素子１０が発光する。
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ー１１と駆動トランジスター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、コンデンサー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。

《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。
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。
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。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。

また本発明の有機ＥＬ材料は照明装置として、実質白色の発光を生じる有機ＥＬ素子に適用できる。複数の発光材料により複数の発光色を同時に発光させて混色により白色発光を得る。複数の発光色の組み合わせとしては、青色、緑色、青色の３原色の３つの発光極大波長を含有させたものでもよいし、青色と黄色、青緑と橙色等の補色の関係を利用した２つの発光極大波長を含有したものでもよい。
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で発光する材料を複数組み合わせたもの、蛍光またはリン光で発光する発光材料と、発光材料からの光を励起光として発光する色素材料との組み合わせたもののいずれでもよいが、本発明に係る白色有機ＥＬ素子においては、発光ドーパントを複数組み合わせ混合するだけでよい。

発光層もしくは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。この方法によれば、複数色の発光素子をアレー状に並列配置した白色有機ＥＬ装置と異なり、素子自体が発光白色である。
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。

このように、本発明に係る白色発光有機ＥＬ素子は、前記表示デバイス、ディスプレイに加えて、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、光センサーの光源等、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。

《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。
本発明の有機ＥＬ素子の非発光面をガラスケースで覆い、厚さ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。
図５は、照明装置の概略図を示している。
図５に示すとおり、有機ＥＬ素子１０１はガラスカバー１０２で覆われている。
ガラスカバー１０２での封止作業は、好ましくは、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）で行われる。
図６は、照明装置の断面図を示している。
図６に示すとおり、照明装置は主に陰極１０５、有機ＥＬ層１０６及び透明電極付きガラス基板１０７で構成され、これら部材がガラスカバー１０２で覆われている。
ガラスカバー１０２内には窒素ガス１０８が充填され、捕水剤１０９が設けられている。

《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（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ成膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。

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、モリブデン製抵抗加熱ボートにα−ＮＰＤ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ＯＣ−３７を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＢＡｌｑを２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに比較化合物として、Ｄ−５０を１００ｍｇ入れ、更に別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＡｌｑ_３を２００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取付けた。
ＢＡｌｑ及びＡｌｑ_３は、下記の構造式で表される。

次いで、真空槽を４×１０^−４Ｐａまで減圧した後、α−ＮＰＤの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で透明支持基板上に蒸着し、膜厚４０ｎｍの正孔輸送層を設けた。

更に、ＯＣ−３７と比較化合物Ｄ−５０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０．２ｎｍ／秒、０．０１２ｎｍ／秒で前記正孔輸送層上に共蒸着して、膜厚４０ｎｍの発光層を設けた。なお、蒸着時の基板温度は室温であった。

更に、ＢＡｌｑの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で前記発光層上に蒸着し、膜厚１０ｎｍの正孔阻止層を設けた。

その上に、更に、Ａｌｑ_３の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で前記正孔阻止層上に蒸着し、更に膜厚４０ｎｍの電子輸送層を設けた。なお、蒸着時の基板温度は室温であった。

引き続きフッ化リチウム０．５ｎｍおよびアルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子１−１を作製した。

《有機ＥＬ素子１−２〜１−１５の作製》
有機ＥＬ素子１−１の作製において、各種材料を表４に示すホスト化合物及びドーパント化合物に変更した。
それ以外は同様にして、有機ＥＬ素子１−２〜１−１５を作製した。
表４における比較化合物２は、下記の構造式で表される。

《有機ＥＬ素子１−１〜１−１５の評価》
得られた有機ＥＬ素子１−１を評価するに際しては、作製後の各有機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、これを上記陰極上に重ねて前記透明支持基板と密着させ、ガラス基板側からＵＶ光を照射して、硬化させて、封止して、図５及び図６に示すような照明装置を形成し、当該照明装置をサンプルとして評価した。

このようにして作製した各サンプルについて以下の評価を行った。評価結果を表４に示す。

（１）発光効率（外部取りだし量子効率ともいう）
作製した有機ＥＬ素子について、２３℃、乾燥窒素ガス雰囲気下で２．５ｍＡ／ｃｍ^２定電流を印加した時の外部取り出し量子効率（％）を測定し、発光効率の指標とした。なお、測定には分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング社製）を用いた。
表４の発光効率の測定結果は、有機ＥＬ素子１−１の測定値を１００とした時の相対値で表した。

（２）５０℃駆動寿命（高温保存時の半減寿命）
下記に示す測定法に従って、５０℃駆動寿命の評価を行った。
各有機ＥＬ素子を５０℃の一定条件で初期輝度１０００ｃｄ／ｍ^２を与える電流で定電流駆動して、初期輝度の１／２（５００ｃｄ／ｍ^２）になる時間を求め、これを５０℃駆動寿命の尺度とし、耐久性の指標とした。なお、５０℃駆動寿命は有機ＥＬ素子１−１の測定値を１００とした時の相対値で表示した。

（３）ダークスポット
各有機ＥＬ素子を室温下、２．５ｍＡ／ｃｍ^２の定電流条件下による連続点灯を行った際の発光面を目視で評価した。目視評価では、無作為に１０人の観測者を抽出し、ダークスポットを確認した人数を評価の指標とした。ダークスポットを確認した人数が５人以上の場合を「×」、ダークスポットを確認した人数が１〜４人の場合を「△」、ダークスポットを確認した人数が０人の場合を「○」とした。

（４）まとめ
表４から、本発明の有機ＥＬ素子１−３〜１−１５は、比較の有機ＥＬ素子１−１、１−２に比べて、発光効率が高く、高温での劣化が小さく、且つ、ダークスポットの生成が抑えられていることが明らかである。

《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（インジウムチンオキシド）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。

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、膜厚３０ｎｍの第１正孔輸送層を設けた。

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。更に、１５０℃で１時間加熱乾燥し、膜厚４０ｎｍの第２正孔輸送層を設けた。

この第２正孔輸送層上に、ホスト化合物ＯＣ−６およびドーパント化合物であるＤ−５０の酢酸ブチル溶液を用い、スピンコート法により薄膜を形成した。更に、１２０℃で１時間加熱乾燥し、膜厚４０ｎｍの発光層を設けた。

この発光層上に、電子輸送材料ＥＴ−１０の１−ブタノールの溶液を用い、スピンコート法により薄膜を形成し、膜厚２０ｎｍの不溶化した電子輸送層を設けた。

これを、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、電子注入層としてフッ化リチウム１．０ｎｍ、陰極としてアルミニウム１１０ｎｍをそれぞれ蒸着し、有機ＥＬ素子２−１を作製した。

《有機ＥＬ素子２−２〜２−１５の作製》
有機ＥＬ素子２−１の作製において、各種材料を表５に示すホスト化合物及びドーパント化合物に変更した。
それ以外は同様にして、有機ＥＬ素子２−２〜２−１５を各々作製した。

《有機ＥＬ素子の評価》
得られた有機ＥＬ素子２−１〜２−１５を評価するに際しては、これら有機ＥＬ素子を実施例１の有機ＥＬ素子１−１〜１−１５と同様に封止し、図５及び図６に示すような照明装置を形成して評価した。
このようにして作製した各サンプルについて以下の評価を行った。評価結果を表５に示す。

（１）発光効率（外部取りだし量子効率ともいう）
発光効率については実施例１と同様の方法で評価した（有機ＥＬ素子２−１を１００とする相対値で表した）。

（２）初期劣化
下記に示す測定法に従って、初期劣化の評価を行い、耐久性の指標とした。実施例１の（２）５０℃駆動寿命の評価と同様の測定法において、輝度が９０％に到達する時間を測定し、これを初期劣化の尺度とした。なお、初期劣化は有機ＥＬ素子２−１を１００とした。初期劣化は以下の計算式を基に計算した。
初期劣化＝（有機ＥＬ素子２−１の輝度９０％到達時間）／（各素子の輝度９０％到達時間）×１００
即ち、初期劣化の値は、小さいほど初期の劣化が小さいことを示す。

（３）連続駆動時の発光ムラ
初期輝度２０００ｃｄ／ｍ^２での定電流駆動において、１５０ｈｒ後の発光輝度を分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング社製）を用いて測定した。

発光面中の任意な点２０点を測定し、この際の測定値より、発光ムラ＝面内最低輝度／最高輝度として算出し、下記のように３段階のランク評価を行った。発光ムラが０．９０以上の場合を「○」、発光ムラが０．８６以上０．９０未満の場合を「△」、発光ムラが０．８６未満の場合を「×」とした。

（４）まとめ
表５から、本発明の有機ＥＬ素子２−３〜２−１５は、比較の有機素子２−１、２−２に比べて、発光効率が高く、初期の劣化が小さく、且つ、発光ムラが抑えられていることが明らかである。

≪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（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ成膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。

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、一方モリブデン製抵抗加熱ボートにＨＴ−３１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン抵抗加熱ボートにＨＴ−１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＯＣ−３４を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＤ−５０を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにｃＧＤを２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにｃＲＤ−１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＥＴ−２を２００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取り付けた。
なお、ｃＧＤ及びｃＲＤ−１は、下記の構造式で表される。

次いで真空槽を４×１０^−４Ｐａまで減圧した後、ＨＴ−３１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、膜厚１０ｎｍの正孔注入層を設けた。

更に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／秒で前記正孔注入層上に蒸着し、膜厚２０ｎｍの正孔輸送層を設けた。

更にＯＣ−３４とＤ−５０とｃＧＤとｃＲＤ−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、０．０２５ｎｍ／秒、０．０００７ｎｍ／秒、０．０００２ｎｍ／秒で前記正孔輸送層上に共蒸着し、膜厚６０ｎｍの発光層を設けた。

更にＥＴ−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／秒で前記発光層上に蒸着し、膜厚２０ｎｍの電子輸送層を設けた。

引き続き、フッ化カリウムを蒸着して膜厚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膜厚１１０ｎｍの陰極を形成し、有機ＥＬ素子３−１を作製した。

≪有機ＥＬ素子３−２〜３−１０の作製≫
有機ＥＬ素子３−１の作製において、各種材料を表６に示す化合物に変更した。
それ以外は同様にして、有機ＥＬ素子３−２〜３−１０を作製した。

≪有機ＥＬ素子３−１〜３−１０の評価≫
得られた有機ＥＬ素子３−１〜３−１０を評価するに際しては、これら有機ＥＬ素子を実施例１の有機ＥＬ素子１−１〜１−１５と同様に封止し、図５及び図６に示すような照明装置を形成して評価した。
このようにして作製した各サンプルについて以下の評価を行った。評価結果を表６に示す。

（１）駆動電圧
有機ＥＬ素子を室温（約２３℃〜２５℃）、２．５ｍＡ／ｃｍ^２の定電流条件下で駆動したときの電圧を各々測定し、測定結果を下記に示すように、有機ＥＬ素子３−１を１００として各々相対値で示した。
電圧＝（各素子の駆動電圧／有機ＥＬ素子３−１の駆動電圧）×１００
なお、値が小さいほうが比較に対して駆動電圧が低いことを示す。

（２）経時安定性
有機ＥＬ素子を８５℃で２４時間保存後、保存前後における各電力効率を求め、各々の電力効率比を下式に従って求め、これを経時安定性の尺度とした。
経時安定性（％）＝保存後の電力効率／保存前の電力効率×１００
なお、電力効率については分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング社製）を用いて、各有機ＥＬ素子の正面輝度及び輝度角度依存性を測定し、正面輝度１０００ｃｄ／ｍ^２における電力効率を求めた。

（３）発光色
２．５ｍＡ／ｃｍ^２の定電流条件下における連続発光を行った際の発光色を目視で評価した。

（４）まとめ
表６から、本発明のドーパント化合物とホスト化合物を用いた有機ＥＬ素子３−３〜３−１０は、比較の有機ＥＬ素子３−１、３−２に比べ、駆動電圧及び経時安定性に優れていることが明らかである。

≪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（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ成膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。

この透明支持基板上に、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ社製、ＢａｙｔｒｏｎＰ Ａｌ ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を用い、３０００ｒｐｍ、３０秒の条件下でスピンコート法により薄膜を形成した後、２００℃にて１時間乾燥し、膜厚２０ｎｍの第１正孔輸送層を設けた。

この基板を窒素雰囲気下に移し、前記第１正孔輸送層上に、４７ｍｇのＨＴ−４４と３ｍｇのＨＴ−４５とを１０ｍｌのトルエンに溶解した溶液を用い、１５００ｒｐｍ、３０秒の条件の条件下でスピンコート法により薄膜を形成した。１２０℃、９０秒間紫外光を照射し、光重合・架橋を行い、更に６０℃で１時間真空乾燥し、膜厚約２０ｎｍの第２正孔輸送層を形成した。

この第２正孔輸送層上に、１００ｍｇのＯＣ−３４と２０ｍｇのＤ−５０、０．５ｍｇのｃＧＤ、０．２ｍｇのｃＲＤ−２を１０ｍｌの酢酸ブチルに溶解した溶液を用い、６００ｒｐｍ、３０秒の条件下でスピンコート法により薄膜を形成した。更に６０℃で１時間真空乾燥し、膜厚約７０ｎｍの発光層とした。
なお、ｃＲＤ−２は、下記の構造式で表される。

次に、この発光層上に、５０ｍｇのＥＴ−１３を１０ｍｌのヘキサフルオロイソプロパノール（ＨＦＩＰ）に溶解した溶液を用い、１５００ｒｐｍ、３０秒の条件下でスピンコート法により薄膜を形成した。更に６０℃で１時間真空乾燥し、膜厚約２０ｎｍの電子輸送層とした。

続いて、この基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、真空槽を４×１０^−４Ｐａまで減圧した後、フッ化カリウム０．４ｎｍを蒸着して陰極バッファー層を形成し、更にアルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子４−１を作製した。

≪有機ＥＬ素子４−２〜４−１０の作製≫
有機ＥＬ素子４−１の作製において、Ｄ−５０を表７に示す化合物に変更した。
それ以外は同様にして、有機ＥＬ素子４−２〜４−１０を作製した。

≪有機ＥＬ素子４−１〜４−１０の評価≫
得られた有機ＥＬ素子４−１〜４−１０を評価するに際しては、これら有機ＥＬ素子を実施例１の有機ＥＬ素子１−１〜４−１５と同様に封止し、図５及び図６に示すような照明装置を形成して評価した。
このようにして作製した各サンプルについて以下の評価を行った。評価結果を表７に示す。

（１）発光効率（外部取りだし量子効率ともいう）
発光効率については実施例１と同様の方法で評価した（有機ＥＬ素子４−１を１００とする相対値で表した）。

（２）経時安定性
有機ＥＬ素子を６０℃、７０％ＲＨの条件で一ヶ月保存後、保存前後における各電力効率を求め、各々の電力効率比を下式に従って求め、これを経時安定性の尺度とした。
経時安定性（％）＝保存後の電力効率／保存前の電力効率×１００
なお、電力効率については分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング社製）を用いて、各有機ＥＬ素子の正面輝度及び輝度角度依存性を測定し、正面輝度１０００ｃｄ／ｍ^２における電力効率を求めた。

（３）発光色
発光色については実施例３と同様の方法で評価した。

（４）まとめ
表７から、本発明のドーパント化合物とホスト化合物を用いた有機ＥＬ素子４−３〜４−１０は、比較の有機ＥＬ素子４−１、４−２に比べ、外部取り出し量子効率及び経時安定性に優れていることが明らかである。

（１）青色発光素子の作製
実施例１の有機ＥＬ素子１−１において、Ｄ−５０を本発明の例示化合物ＩｒＤ−１に変更した。それ以外は同様にして、青色発光素子を作製し、これを青色発光素子とした。

（２）緑色発光素子の作製
実施例１の有機ＥＬ素子１−１において、Ｄ−５０をｃＧＤに変更した。
それ以外は同様にして、緑色発光素子を作製し、これを緑色発光素子とした。

（３）赤色発光素子の作製
実施例１の有機ＥＬ素子１−１において、Ｄ−５０をｃＲＤ−１又はＣＲＤ−２に変更した。
それ以外は同様にして、赤色発光素子を作製し、これを赤色発光素子とした。

（４）表示装置の作製
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列配置し、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。
図２に示すとおり、表示部Ａは、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構成されている。走査線５とデータ線６は格子状に直交しており、直交する位置で画素３に接続している（詳細は図示せず）。

複数の画素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ーと駆動トランジスターとがそれぞれ設けられたアクティブマトリクス方式で駆動される。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ようになっている。このように、赤、緑、青の画素３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。
実際にこのフルカラー表示装置を駆動させると、輝度が高く、高耐久性を有し、且つ鮮明なフルカラー動画表示が得られることが分かった。

以上の実施例５によれば、緑色発光源となるイリジウム錯体ｃＧＤを含有する有機ＥＬ素子と、青色発光源となるイリジウム錯体（本発明の例示化合物ＩｒＤ−１）を含有する有機ＥＬ素子と、赤色発光源となるイリジウム錯体（ｃＲＤ−１又はＣＲＤ−２）を含有する有機ＥＬ素子とを、画素３として並列配置すればフルカラーの表示装置を構成しうることがわかる。

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ー
１２ 駆動トランジスター
１３ コンデンサー
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
Ａ 表示部
Ｂ 制御部

Claims (9)

1. 陽極と陰極の間に、発光層を含む少なくとも１層の有機層が挟持された有機エレクトロルミネッセンス素子において、
   前記有機層の少なくとも１層には、一般式（１）で表される配位子が金属原子に配位したリン光発光性有機金属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。
   

   

   〔一般式（１）中、環Ａ及び環Ｂは５員または６員の芳香族炭化水素環または芳香族複素環を表す。Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アミノ基、シリル基、アリールアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、非芳香族炭化水素環基または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよく、Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方は炭素原子数２以上のアルキル基またはシクロアルキル基である。Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄはそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アミノ基、シリル基、アリールアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、非芳香族炭化水素環基または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよい。ｎｂ及びｎｄは１〜４の整数を表し、ｎｃは１または２を表す。Ｘ及びＹは単なる結合手、または、置換基を有しても良いケイ素原子を表す。但し、Ｘ及びＹが同時に単なる結合手で有ることは無い。〕
2. 陽極と陰極の間に、発光層を含む少なくとも１層の有機層が挟持された有機エレクトロルミネッセンス素子において、
   前記有機層の少なくとも１層には、一般式（２）で表されるリン光発光性有機金属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。
   

   

   〔一般式中（２）、環Ａ及び環Ｂは５員または６員の芳香族炭化水素環または芳香族複素環を表す。Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アミノ基、シリル基、アリールアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、非芳香族炭化水素環基または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよく、Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方は炭素原子数２以上のアルキル基またはシクロアルキル基である。Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄはそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アミノ基、シリル基、アリールアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、非芳香族炭化水素環基または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよい。ｎｂ及びｎｄは１〜４の整数を表し、ｎｃは１または２を表す。Ｘ及びＹは単なる結合手、または、置換基を有しても良いケイ素原子を表す。但し、Ｘ及びＹが同時に単なる結合手で有ることは無い。Ｌ’はＭに配位したモノアニオン性の二座配位子のうちの１つまたは複数であり、Ｍは原子番号４０以上且つ元素周期表における８〜１０族の遷移金属原子を表し、ｍ’は０〜２の整数を表し、ｎ’は少なくとも１であり、ｍ’＋ｎ’は２または３である。〕
3. 請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
   一般式（２）で表されるリン光発光性有機金属錯体が一般式（２Ａ）で表されることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
   

   

   〔一般式（２Ａ）中、環Ａ及び環Ｂは５員または６員の芳香族炭化水素環または芳香族複素環を表す。Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アミノ基、シリル基、アリールアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、非芳香族炭化水素環基または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよく、Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方は炭素原子数２以上のアルキル基またはシクロアルキル基である。Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄはそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アミノ基、シリル基、アリールアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、非芳香族炭化水素環基または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよい。ｎｂ及びｎｄは１〜４の整数を表し、ｎｃは１または２を表す。Ｘ及びＹは単なる結合手、または、置換基を有しても良いケイ素原子を表す。但し、Ｘ及びＹが同時に単なる結合手で有ることは無い。Ｌ’はＭに配位したモノアニオン性の二座配位子のうちの１つまたは複数であり、Ｍは原子番号４０以上且つ元素周期表における８〜１０族の遷移金属原子を表し、ｍ’は０〜２の整数を表し、ｎ’は少なくとも１であり、ｍ’＋ｎ’は２または３である。〕
4. 請求項３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
   一般式（２Ａ）で表されるリン光発光性有機金属錯体が一般式（２ａ）または（２ｂ）で表されることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
   

   

   〔一般式（２ａ）及び（２ｂ）中、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アミノ基、シリル基、アリールアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、非芳香族炭化水素環基または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよく、Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方は炭素原子数２以上のアルキル基またはシクロアルキル基である。Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄはそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アミノ基、シリル基、アリールアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、非芳香族炭化水素環基または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよい。ｎｂ及びｎｄは１〜４の整数を表し、ｎｃは１または２を表す。Ｘは置換基を有しても良いケイ素原子を表す。Ｌ’はＭに配位したモノアニオン性の二座配位子のうちの１つまたは複数であり、Ｍは原子番号４０以上且つ元素周期表における８〜１０族の遷移金属原子を表し、ｍ’は０〜２の整数を表し、ｎ’は少なくとも１であり、ｍ’＋ｎ’は２または３である。〕
5. 請求項２から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において、
   一般式（２）、（２Ａ）、（２ａ）または（２ｂ）中、Ｍがイリジウム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。
6. 請求項２から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において、
   一般式（２）、（２Ａ）、（２ａ）または（２ｂ）で表されるリン光発光性有機金属錯体を含有した層が湿式法により形成される工程を経て製造されたことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
7. 請求項１から６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において、
   発光色が白色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。
8. 請求項１〜７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備えたことを特徴とする照明装置。
9. 請求項１〜７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備えたことを特徴とする表示装置。

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