JP5870782B2 - 有機エレクトロルミネッセンス素子、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法、照明装置及び表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子とその製造方法、有機エレクトロルミネッセンス素子を具備した照明装置及び表示装置に関する。

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（以下、ＥＬＤともいう。）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・燐光）を利用して発光する素子であり、数Ｖ〜数十Ｖ程度の電圧での発光が可能であり、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素子の報告がされて以来、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、室温で燐光を示す材料の研究が活発になってきている。

更に、最近開発された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は約４倍の発光効率の実現が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等が世界中で行われている。

燐光を示す材料としては、多くの化合物がイリジウム錯体系等重金属錯体を中心に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）に記載のように、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）の発光層に使用されている。

このように、リン光発光を利用する有機ＥＬデバイスは、大変ポテンシャルの高い方式であるが、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、発光をいかに安定して行わせることと共に、リン光発光材料自身の発光性を向上させることが、有機ＥＬ素子の発光効率や素子寿命の観点から、重要な技術的な問題となっている。

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広く知られているが、その発光性、短波長発光、高耐久性を同時に満足させるためには。未だ大きな課題が残っているのが現状である。

単純なフェニルピラゾールのイリジウム錯体では、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することにより、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。）。しかしながら、発光性と発光寿命を同時に改善する為には、π共役系を拡張して発光波長を長波化する必要があり、特許文献１に記載されている方法では、青色リン光ドーパントの要件を満たすものではなかった。

一方、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及び３参照。）。しかしながら、イミダゾフェナンスリジンを有する金属錯体は、発光効率が低く、低消費電力と長寿命化が求められる現状においては、大きな問題を抱えていた。

また、フェニルイミダゾールの金属錯体が、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及び６参照。）。しかしながら、更なる長寿命化が求められる現状においては、上記特許文献で提案されている化合物では、大きな問題があった。

一方、大面積化、低コスト化、高生産性に対する要求から、蒸着法（真空プロセス）に比較して薄膜形成が容易である湿式塗布方式（ウェットプロセスともいう。）に対する期待が大きい。特に、真空プロセスでの成膜に比して低温での成膜可能であるため、下層の有機層のダメージを低減でき、発光効率や素子寿命の改善の面からも大きな期待が寄せられている。

しかしながら、青色リン光発光を利用する有機ＥＬ素子においては、湿式塗布方式による成膜を実現するためには、とりわけ発光層に含有されるホスト材料及び発光材料や、発光層上に積層される電子輸送材料の湿式塗布適性が課題となり、実用上の観点から、現在知られているホスト材料や電子輸送材料では、溶剤に対する溶解性、溶液安定性（塗布液安定性）、駆動電圧等の点で、未だ不十分であり、更なる改良技術が不可欠であることが判明した。

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

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、低電圧で駆動が可能であり、発光効率(外部取り出し効率)及び高温保存時の素子寿命に優れ、タークスポット耐性、初期劣化耐性及び連続駆動時の発光ムラ耐性が向上した有機エレクトロルミネッセンス素子とその製造方法、及び有機エレクトロルミネッセンス素子を具備した照明装置と表示装置を提供することである。

本発明者は、上記問題に鑑み鋭意検討を進めた結果、有機エレクトロルミネッセンス素子として、陽極と陰極との間に、少なくとも１層の発光層を有し、該発光層が特定の構造を有するリン光発光性金属錯体を含有することを特徴とすることにより、低電圧で駆動が可能であり、発光効率(外部取り出し効率)及び高温保存時の素子寿命に優れ、タークスポット耐性、初期劣化耐性及び連続駆動時の発光ムラ耐性が向上した有機エレクトロルミネッセンス素子を実現することができることを見出し、本発明に至った次第である。

すなわち、本発明の上記問題は、下記の手段により解決される。

１．陽極と陰極との間に、少なくとも１層の発光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、該発光層が、下記一般式（１）で表される金属錯体を含有す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、Ｂ_１及びＢ_２は、各々Ｃ−Ｒ、または窒素原子を表す。Ｒ、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_３ａ、Ｒ_３ｂ、Ｒ_４、Ｒ_５、Ｒ_６及びＲ_７は、各々水素原子、または置換基を表す。Ｍは、イリジウムまたは白金を表す。Ｌは二座配位子を表す。ｎ及びｍは各々１〜３の整数を表し、ｍ＋ｎは２または３である。Ｒ_３ａとＲ_３ｂ、またはＲ_５とＲ_６は、各々下記一般式（Ａ）で示す＊位と結合して環を形成する。Ｒ_１とＲ_７は互いに結合して環を形成しても良い。〕

〔式中、Ａ１、Ａ_２、Ａ_３及びＡ_４は、各々Ｃ−Ｒ、または窒素原子を表す。Ｘ_１、Ｘ_２、Ｘ_３及びＸ_４は、各々Ｎ−Ｒ、酸素原子、または硫黄原子を表す。ａ、ｂ、ｃ及びｄは、各々０または１であり、かつａ＋ｂ＝１、ｃ＋ｄ＝１である。＊は、上記一般式（１）のＲ_３ａとＲ_３ｂ、またはＲ_５とＲ_６と結合して環を形成する部位を表す。〕
２．前記一般式（１）におけるＭが、イリジウムであることを特徴とする第１項に記載
の有機エレクトロルミネッセンス素子。

３．陽極と陰極との間に、少なくとも１層の発光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、該発光層が、下記一般式（２）で表される金属錯体を含有す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、Ａ_５、Ａ_６、Ａ_７、Ａ_８、Ｂ_１及びＢ_２は、各々Ｃ−Ｒ、または窒素原子を表す。Ｘ_５、Ｘ_６、Ｘ_７及びＸ_８は、各々Ｎ−Ｒ、酸素原子、または硫黄原子を表す。Ｒ、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５、Ｒ_６及びＲ_７は、各々水素原子、または置換基を表す。ｅ、ｆ、ｇ及びｈは、各々０または１であり、かつｅ＋ｆ＝１、ｇ＋ｈ＝１である。Ｍはイリジウムまたは白金を表す。Ｌは二座配位子を表す。ｎ及びｍは各々１〜３の整数を表し、ｍ＋ｎは２または３である。Ｒ_１とＲ_７は互いに結合して環を形成しても良い。〕
４．前記一般式（２）におけるＭが、イリジウムであることを特徴とする第３項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。

５．陽極と陰極との間に、少なくとも１層の発光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、該発光層が、下記一般式（３）で表される金属錯体を含有す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、Ａ_９、Ａ_１０、Ａ_１１、Ａ_１２、Ｂ_１及びＢ_２は、各々Ｃ−Ｒ、または窒素原子を表す。Ｙ_１、Ｙ_２、Ｙ_３及びＹ_４は、Ｎ−Ｒ、酸素原子、または硫黄原子を表す。Ｒ、Ｒ_ａ、Ｒ_４及びＲ_７は、各々水素原子、または置換基を表す。ｐ、ｑ、ｒ及びｓは、各々０または１であり、かつｐ＋ｑ＝１、ｒ＋ｓ＝１である。Ｍはイリジウムを表す。Ｌは二座配位子を表す。ｎ及びｍは、各々１〜３の整数を表し、ｍ＋ｎは２または３である。〕

６．前記一般式（３）で表される金属錯体が、下記一般式（４）で表される金属錯体であることを特徴とする第５項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。

〔式中、環Ａは５員若しくは６員の芳香族炭化水素環、または芳香族複素環を表す。Ａ_９、Ａ_１０、Ａ_１１、Ａ_１２、Ｂ_１及びＢ_２は、各々Ｃ−Ｒ、または窒素原子を表す。Ｙ_１、Ｙ_２、Ｙ_３及びＹ_４は、各々Ｎ−Ｒ、酸素原子、または硫黄原子を表す。Ｒ、Ｒｂ、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_４及びＲ_７は、各々水素原子、または置換基を表す。ｐ、ｑ、ｒ及びｓは、各々０または１であり、かつ、ｐ＋ｑ＝１、ｒ＋ｓ＝１である。ｎａは１、２または３を表す。Ｍはイリジウムを表す。Ｌは二座配位子を表す。ｎ及びｍは各々１〜３の整数を表し、ｍ＋ｎは２または３である。Ｒ_１とＲ_７は互いに結合して環を形成しても良い。〕
７．前記一般式（４）におけるＲ_１及びＲ_２の少なくとも一方が、アルキル基であることを特徴とする第６項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。

８．前記一般式（４）における環Ａが、ベンゼン環であることを特徴とする第６項または第７項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。

９．白色発光することを特徴とする第１項から第８項のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。

１０．第１項から第９項のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、発光層が、湿式塗布方式を用いた成膜工程を経て製造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の製造方法。

１１．第１項から第９項のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を具備したことを特徴とする表示装置。

１２．第１項から第９項のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を具備したことを特徴とする照明装置。

本発明の上記手段により、低電圧で駆動が可能であり、発光効率(外部取り出し効率)及び高温保存時の素子寿命に優れ、タークスポット耐性、初期劣化耐性及び連続駆動時の発光ムラ耐性が向上した有機エレクトロルミネッセンス素子とその製造方法、及び有機エレクトロルミネッセンス素子を具備した照明装置と表示装置を提供することができる。

本発明で規定する上記構成により、上記問題を解決することができるのは、以下の理由によるものと推測している。

本発明者等は、有機ＥＬ素子の発光層に用いる有機ＥＬ素子材料について着目し、特に、発光ドーパントとして用いる金属錯体化合物について種々検討を行った。

従来から知られているフェニルピラゾールやイミダゾフェナンスリジンのような配位子骨格を有する金属錯体化合物では、短波な発光は観測されるものの、その発光が非常に弱い、もしくは観測されないような場合が多く見られ、発光効率低下の原因になっていた。配位子の骨格をフェニルイミダゾールに改善することにより、発光強度は各段に向上したものの、実用化には不十分である上に、耐久性にも問題があった。

本発明者らは、フェニルイミダゾール、フェニルトリアゾール等の配位子を有する金属錯体の配位子の分子構造を最適化することにより、発光効率と耐久性の更なる向上を目指し鋭意検討した結果、本発明に係る一般式（１）、（２）、（３）または（４）で表される構造を有する金属錯体に至り、これらの金属錯体が、発光効率と素子寿命の改善に顕著な効果を発現することを見出したものである。

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。 図１に記載の表示部Ａの一例を示す模式図。 図２に記載の画素の構成の一例を示す模式図。 パッシブマトリクス方式フルカラー表示装置の一例を示す模式図。 有機ＥＬ素子を具備した照明装置の一例を示す概略図。 有機ＥＬ素子を具備した照明装置の一例を示す模式図。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、陽極と陰極との間に、少なくとも１層の発光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、該発光層が、フェニルイミダゾール、フェニルトリアゾール等の配位子を有する金属錯体の配位子の分子構造を最適化した前記一般式（１）で表される金属錯体、前記一般式（２）で表される金属錯体、または前記一般式（３）で表される金属錯体を含有することを特徴とし、低電圧で駆動が可能であり、発光効率(外部取り出し効率)及び高温保存時の素子寿命に優れ、タークスポット耐性、初期劣化耐性及び連続駆動時の発光ムラ耐性が向上した有機エレクトロルミネッセンス素子を実現することができる。この特徴は、請求項１から請求項１５に係る発明に共通する技術的特徴である。

本発明の実施態様としては、本発明の目的とする効果をより発現できる観点から、前記一般式（３）で表される金属錯体が、前記一般式（４）で表される金属錯体であることが好ましい。また、前記一般式（４）におけるＲ_１及びＲ_２の少なくとも一方が、アルキル基であること、あるいは前記一般式（４）における環Ａが、ベンゼン環であることが好ましい。また、前記一般式（１）で表される金属錯体、前記一般式（２）で表される金属錯体、または前記一般式（３）で表される金属錯体におけるＭが、イリジウムであることが好ましい。更には、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法として、発光層が湿式塗布方式を用いた成膜工程を経て製造されることが好ましい態様である。

また、このような本発明に係る金属錯体を有機ＥＬ素子の構成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、か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）と、それを具備した照明装置及び表示装置を提供することができた。

以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、本発明において示す「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。

《一般式（１）〜（４）で表される金属錯体》
本発明に係る一般式（１）及び一般式（２）で表される金属錯体では、配位子のフェニルイミダゾール、フェニルトリアゾール等の部分で発光効率の向上効果、イミダゾール環、あるいはトリアゾール環の窒素原子上の芳香族複素環等の置換基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している。なお、置換基としては、具体的には下記のような置換基群を挙げることができる。下記置換基群において、Ｘは酸素原子、硫黄原子、−ＮＲ（Ｒは置換基を表す）等で、＊は窒素原子との連結部位を表す。

本発明に係る一般式（３）及び一般式（４）で表される金属錯体においても、上記に例示したようなπ平面の広い置換基の影響でπスタックが大きくなり、キャリア移動が促進されることにより、素子全体のキャリアバランスも調整され、発光材料の堅牢性が向上していると推定している。

本発明に係る一般式（１）で表される金属錯体、一般式（２）で表される金属錯体、一般式（３）で表される金属錯体、あるいは一般式（４）で表される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や、また、配位子に置換基を導入することにより、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。

従って、金属錯体の発光波長を長波な領域（緑〜赤）に制御する機能を付与するための分子設計としては、本発明に係る一般式（１）、（２）、（３）及び（４）で表される化合物（金属錯体）の基本骨格設計を出発点とすることにより可能である。

ここで、配位子とは、一般式（１）、（２）、（３）及び（４）で表される化合物（金属錯体）から遷移金属元素Ｍを除いた部分が、各々配位子である。また、本発明に係る金属錯体の形成に用いることのできる、従来公知の配位子についての詳細は。後述する。

また、本発明に係る一般式（１）、（２）、（３）及び（４）で表される化合物（以下、総称して本発明に係る金属錯体ともいう）の中でも、好ましいのは、上記一般式（１）、（２）で表される化合物（金属錯体）である。

〔一般式（１）で表される金属錯体〕
前記一般式（１）において、Ｂ_１、Ｂ_２は、各々Ｃ−Ｒ、または窒素原子を表すが、Ｃ−Ｒであることが好ましい。

一般式（１）において、Ｒ、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_３ａ、Ｒ_３ｂ、Ｒ_４、Ｒ_５、Ｒ_６及びＲ_７は、各々水素原子、または置換基を表すが、Ｒ、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_３ａ、Ｒ_３ｂ、Ｒ_４、Ｒ_５、Ｒ_６及びＲ_７が各々置換基を表す場合、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）、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、エチニル基、プロパルギル基等）、芳香族炭化水素基（芳香族炭化水素環基、芳香族炭素環基、アリール基等ともいい、例えば、フェニル基、ｐ−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等）、芳香族複素環基（例えば、ピリジル基、ピリミジニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピラジニル基、トリアゾリル基（例えば、１，２，４−トリアゾール−１−イル基、１，２，３−トリアゾール−１−イル基等）、オキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、キノリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基（前記カルボリニル基のカルボリン環を構成する炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す）、キノキサリニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等）、複素環基（例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等）、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）、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）、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）、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、ジフェニルアミノ基、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、臭素原子等）、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。好ましくは、アルキル基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基、アルコキシ基が挙げられる。また、これらの置換基は上記の置換基によって更に置換されていてもよい。また、これらの置換基は複数が互いに結合して環を形成していてもよい。

一般式（１）において、Ｒ_１及びＲ_２は、各々がアルキル基であることが好ましい。一般式（１）において、Ｒ_１とＲ_７は互いに結合して環を形成しても良い。

一般式（１）において、Ｌは二座配位子を表し、Ｌで表される二座配位子の具体例としては、下記に示す配位子群を挙げることができる。

上記配位子群において、Ｒｄ′、Ｒｄ″及びＲｄ′″は各々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、前記一般式（１）において、Ｒ、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_３ａ、Ｒ_３ｂ、Ｒ_４、Ｒ_５、Ｒ_６及びＲ_７で表される置換基とした挙げたものが例として挙げられる。Ｘは、酸素原子、硫黄原子、またはＮＲを表す。なお、Ｒは、置換基を表す。

一般式（１）において、Ｍは原子番号が４０以上で、かつ元素周期表における８〜１０族の遷移金属原子が用いられるが、中でもＯｓ、Ｉｒ及びＰｔが好ましく、更にはＩｒが好ましい。

一般式（１）において、ｎ、ｍは各々１〜３の整数を表し、ｍ＋ｎは２または３である。ｎは３であり、ｍは０である場合が好ましい。

次いで、一般式（Ａ）で表される部分構造について説明する。

一般式（１）において、Ｒ_３ａとＲ_３ｂ、またはＲ_５とＲ_６は、各々前記一般式（Ａ）で示される＊位と結合して環を形成する。

前記一般式（Ａ）において、Ａ_１、Ａ_２、Ａ_３及びＡ_４、は、各々Ｃ−Ｒ、または窒素原子を表すが、Ｃ−Ｒである場合が好ましい。

一般式（Ａ）において、Ｘ_１、Ｘ_２、Ｘ_３及びＸ_４は、各々Ｎ−Ｒ、酸素原子、または硫黄原子を表す。ａ、ｂ、ｃ及びｄは、各々０または１であり、かつａ＋ｂ＝１、ｃ＋ｄ＝１である。

〔一般式（２）で表される金属錯体〕
前記一般式（２）において、Ａ_５、Ａ_６、Ａ_７、Ａ_８、Ｂ_１及びＢ_２は、前記一般式（１）、一般式（Ａ）におけるＡ_１、Ａ_２、Ａ_３、Ａ_４、Ｂ_１及びＢ_２とそれぞれ同義である。

一般式（２）において、Ｘ_５、Ｘ_６、Ｘ_７及びＸ_８は、前記一般式（Ａ）におけるＸ_１、Ｘ_２、Ｘ_３及びＸ_４と、それぞれ同義である。

一般式（２）において、Ｒ、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５、Ｒ_６及びＲ_７は各々水素原子、または置換基を表す。Ｒ、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５、Ｒ_６及びＲ_７が置換基を表す場合、置環基としては、前記一般式（１）において、Ｒ、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_３ａ、Ｒ_３ｂ、Ｒ_４、Ｒ_５、Ｒ_６及びＲ_７で表される置換基と同義である。

一般式（２）において、ｅ、ｆ、ｇ及びｈは、各々０または１の整数であり、かつ、ｅ＋ｆ＝１、ｇ＋ｈ＝１を表す。

一般式（２）で表されるＭ及びＬは、前記一般式（１）におけるＭ及びＬと同義である。

一般式（２）で表されるｎ及びｍは、前記一般式（１）におけるｎ及びｍと同義である。

一般式（２）において、Ｒ_１とＲ_７は互いに結合して環を形成しても良い。

上記一般式（２）で表される金属錯体は、更には、下記一般式（２Ａ）で表される金属錯体であることが好ましい。

上記一般式（２Ａ）において、Ｍ、Ｂ_１、Ｂ_２、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５、Ｒ_６、Ｒ_７、Ａ_５、Ａ_６、Ａ_７、Ａ_８、Ｘ_５、Ｘ_６、Ｘ_７、Ｘ_８、ｅ、ｆ、ｇ及びｈは、前記一般式（２）におけるそれぞれと同義である。ｎは１または２を表す。

上記配位子群において、Ｒｄ′、Ｒｄ″は各々水素原子または置換基を表し、Ｒｄ′、Ｒｄ″で表される置換基としては、前記一般式（１）において、Ｒ、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_３ａ、Ｒ_３ｂ、Ｒ_４、Ｒ_５、Ｒ_６及びＲ_７で表される置換基とした挙げたものを例として挙げることができる。Ｘは、酸素原子、硫黄原子、またはＮＲを表す。なお、Ｒは置換基を表す。

〔一般式（３）で表される金属錯体〕
前記一般式（３）において、Ａ_９、Ａ_１０、Ａ_１１、Ａ_１２、Ｂ_１及びＢ_２は、一般式（１）で表されるＡ_１、Ａ_２、Ａ_３、Ａ_４、Ｂ_１及びＢ_２と同義である。

一般式（３）において、Ｙ_１、Ｙ_２、Ｙ_３及びＹ_４は、一般式（Ａ）におけるＸ_１、Ｘ_２、Ｘ_３及びＸ_４と同義である。

一般式（３）において、Ｒ、Ｒ_ａ、Ｒ_４及びＲ_７は、水素原子、または置換基を表す。Ｒ、Ｒ_ａ、Ｒ_４及びＲ_７が置換基を表す場合、置環基としては、一般式（１）において、Ｒ、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_３ａ、Ｒ_３ｂ、Ｒ_４、Ｒ_５、Ｒ_６及びＲ_７で表される置換基と同義である。

一般式（３）において、Ｒ_ａはアルキル基、芳香族炭化水素基であることが好ましい。

一般式（３）において、ｐ、ｑ、ｒ及びｓは、各々０または１の整数であり、かつ、ｐ＋ｑ＝１、ｒ＋ｓ＝１を表す。

一般式（３）で表されるＭはイリジウムであり、Ｌは一般式（１）におけるＬと同義である。

一般式（３）で表されるｎ及びｍは、一般式（１）におけるｎ及びｍと同義である。

前記一般式（３）で表される金属錯体は、更には、下記一般式（３Ａ）で表される金属錯体であることが好ましい。

上記一般式（３Ａ）において、Ｍ、Ｂ_１、Ｂ_２、Ｒ_４、Ｒ_７、Ｒ_ａ、Ａ_９、Ａ_１０、Ａ_１１、Ａ_１２、Ｙ_１、Ｙ_２、Ｙ_３、Ｙ_４、ｐ、ｑ、ｒ及びｓは、前記一般式（３）におけるそれぞれと同義である。ｎは１または２を表す。

上記配位子群において、Ｒｄ′、Ｒｄ″は各々水素原子または置換基を表し、Ｒｄ′、Ｒｄ″で表される置換基としては、前記一般式（１）において、Ｒ、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_３ａ、Ｒ_３ｂ、Ｒ_４、Ｒ_５、Ｒ_６及びＲ_７で表される置換基とした挙げたものを例として挙げることができる。Ｘは、酸素原子、硫黄原子、またはＮＲ（Ｒは置換基を表す）を表す。

〔一般式（４）で表される金属錯体〕
上記一般式（３）で表される金属錯体が、更には、下記一般式(４)で表される金属錯体であることが好ましい。

一般式（４）において、Ａ_９、Ａ_１０、Ａ_１１、Ａ_１２、Ｂ_１及びＢ_２は、各々一般式（１）で表されるＡ_１、Ａ_２、Ａ_３、Ａ_４、Ｂ_１及びＢ_２と同義である。

一般式（４）において、Ｙ_１、Ｙ_２、Ｙ_３及びＹ_４は、一般式（３）におけるＹ_１、Ｙ_２、Ｙ_３及びＹ_４と同義である。

一般式（４）において、Ｒ、Ｒ_ｂ、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_４及びＲ_７は、各々水素原子、または置換基を表す。Ｒ、Ｒ_ｂ、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_４、Ｒ_７が置換基を表す場合、置環基としては、一般式（１）において、Ｒ、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_３ａ、Ｒ_３ｂ、Ｒ_４、Ｒ_５、Ｒ_６及びＲ_７で表される置換基と同義である。

一般式（４）において、Ｒ_１とＲ_７は互いに結合して環を形成しても良い。

一般式（４）において、Ｒ_ｂはアルキル基、または芳香族炭化水素基であることが好ましい。

一般式（４）において、ｐ、ｑ、ｒ及びｓは、各々一般式（１）のｐ、ｑ、ｒ及びｓと同義である。

一般式（４）で表されるＭはイリジウムであり、Ｌは一般式（１）におけるＬと同義である。

一般式（４）で表されるｎ及びｍは、前記一般式（１）におけるｎ及びｍと同義である。

一般式（４）で表されるｎ_ａは、１、２または３の整数を表す。

一般式（４）において、環Ａは５員若しくは６員の芳香族炭化水素環、または芳香族複素環を表す。

環Ａで表される５員若しくは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（４）において、環Ａで表される５員若しくは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。より好ましくはベンゼン環である。

一般式（４）において、Ｒ_１及びＲ_２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、Ｒ_１及びＲ_２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ことが好ましい。両方ともアルキル基またはシクロアルキル基であることが最も好ましい。

以下、一般式（１）、（２）、（３）及び（４）で表される化合物の具体例を示すが、本発明においてはここで例示する化合物にのみ限定されるものではない。
ただし、一般式（１）、（２）、（３）及び（４）で表される化合物に該当しない化合物も参考例として含んでいる。

《本発明に係る金属錯体の合成例》
本発明に係る一般式（１）、（２）、（３）及び（４）で表される金属錯体の合成例を、以下に説明する。

〔例示化合物４３の合成〕
本発明に係る金属錯体の合成の一例として、例示化合物４３の合成方法を下記に示す。

（μ錯体（２）の合成）
１００ｍｌ四つ口フラスコに、配位子（１）を１．０ｇと、２−エトキシエタノールを７．５ｍｌと、水を２．５ｍｌ添加し、窒素吹き込み管、温度計、コンデンサーをつけて油浴スターラー上にセットした。

これに、０．２４ｇのＩｒＣｌ₃・３Ｈ₂Ｏを添加し、内温１００℃付近で５時間煮沸還流して反応終了とした。

反応終了後、室温まで冷却して濾過し、メタノールで良く洗浄して乾燥して、μ錯体（２）の０．７ｇを得た。

（ａｃａｃ錯体（３）の合成）
５０ｍｌ四つ口フラスコに、０．７ｇのμ錯体２と、０．１７ｇのアセチルアセトンと、０．７ｇの炭酸ナトリウムと、２０ｍｌの２−エトキシエタノールを添加し、窒素吹き込み管、温度計、コンデンサーをつけて油浴スターラー上にセットした後、窒素気流化下、内温９０℃付近で２時間反応した。

反応終了後、室温まで冷却し、結晶を濾過した。この結晶を水３０ｍｌ、ＭｅＯＨ１０ｍｌで洗浄して乾燥し、０．４ｇのａｃａｃ錯体（３）を得た。

（金属錯体の合成）
５０ｍｌ四つ口フラスコに、０．５ｇのａｃａｃ錯体（３）、０．４ｇの配位子（１）、グリセリン２０ｍｌを入れ、窒素吹き込み管、温度計、空冷管をつけて油浴スターラー上にセットした。窒素気流下、内温１７０℃付近で１０時間加熱攪拌して反応終了とした。反応終了後、室温まで冷却し、結晶を濾過した。

結晶をカラムクロマトグラフィーで精製して、例示化合物４３を０．１８ｇ得た。

〔例示化合物１の合成〕
上記例示化合物４３の合成において、配位子（１）に代えて、配位子（２）を用いた以外は同様にして、例示化合物１を合成した。

〔例示化合物１１３の合成〕
上記例示化合物４３の合成において、配位子（１）に代えて、配位子（３）を用いた以外は同様にして、例示化合物１１３を合成した。

〔例示化合物１２１の合成〕
上記例示化合物４３の合成において、配位子（１）に代えて、配位子（４）を用いた以外は同様にして、例示化合物１２１を合成した。

得られた例示化合物構造は¹Ｈ−ＮＭＲ（核磁気共鳴スペクトル）、マススペクトルを用いて構造を確認した。

《有機ＥＬ素子の構成層》
本発明の有機ＥＬ素子は、陽極と陰極の間に発光層を有し、本発明に係る一般式（１）〜一般式（４）から選ばれる少なくとも１種の金属錯体を含有する発光層を陽極と陰極の間に有することを特徴とする。

即ち、本発明に係る金属錯体は、後述する発光ドーパントとして機能することが好ましい態様である。

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／電子阻止層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
本発明の有機ＥＬ素子においては、青色発光層の発光極大波長は４３０〜４８０ｎｍにあるものが好ましく、緑色発光層は発光極大波長が５１０〜５５０ｎｍ、赤色発光層は発光極大波長が６００〜６４０ｎｍの範囲にある単色発光層であることが好ましく、これらを用いた表示装置であることが好ましい。また、これらの少なくとも３層の発光層を積層して白色発光層としたものであってもよく、これらを用いた照明装置であることが本発明の態様である。更に、発光層間には非発光性の中間層を有していてもよい。

以下、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、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、且つ駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、２ｎｍ〜５μｍの範囲に調整することが好ましく、更に好ましくは２〜２００ｎｍの範囲に調整され、特に好ましくは１０〜２０ｎｍの範囲である。

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、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法（ラングミュア−ブロジェット法）、インクジェット法等の公知の薄膜化法により成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、ホスト化合物と発光ドーパント（リン光ドーパント（リン光発光性ドーパントともいう）や蛍光ドーパント等）の少なくとも１種類とを含有する。

本発明の有機ＥＬ素子においては、発光ドーパントとして、少なくとも一般式（１）〜一般式（４）から選ばれる少なくとも１種の金属錯体を含有することを特徴とする。

発光層で用いることができる他のドーパント及びホスト化合物について説明する。

（ホスト化合物）
本発明に用いられるホスト化合物（以下、発光ホストともいう）について説明する。

ここで、本発明でいうホスト化合物とは、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、かつ室温（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。また、発光層に含有される化合物の中で、その層中での質量比が２０％以上であることが好ましい。

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、後述する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。

併用してもよい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、かつ高Ｔg（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。

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。

（発光ドーパント）
本発明においては、発光層で用いるリン光ドーパントとしては、上記説明した本発明に係る一般式（１）〜（４）で表される金属錯体から選ばれる少なくとも１種の化合物を用いることを特徴とするが、本発明においては、発光ドーパントとしては、本発明に係る金属錯体と共に、従来公知の蛍光ドーパント（以下、蛍光性化合物ともいう）、リン光ドーパント（以下、リン光発光体、リン光性化合物、リン光発光性化合物ともいう）を併用することができる。

〈リン光ドーパント〉
リン光ドーパントは、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、一つはキャリアが輸送されるホスト化合物上でキャリアの再結合が起こってホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーをリン光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、もう一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が、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。

本発明に係る金属錯体と共に併用可能なリン光ドーパントとしては、有機ＥＬ素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることができる。具体的には、以下の各特許公報に記載されている化合物などが挙げられる。

国際公開第００／７０６５５号明細書、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号明細書、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号明細書、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。

本発明に係る併用可能な従来公知のリン光ドーパントにおいては、好ましくは元素の周期表で８〜１０族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、または白金化合物（白金錯体系化合物）、希土類錯体であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。

以下に、本発明に係る金属錯体と共に用いることができる従来公知の発光ドーパントの一例を示す。

（蛍光ドーパント）
蛍光ドーパント（以降、蛍光性化合物ともいう。）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。

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、阻止層、正孔輸送層、電子輸送層等について説明する。

《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」（１２３〜１６６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。

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できる。

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。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。

《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、後述する電子輸送層の構成を必要に応じて、正孔阻止層として用いることができる。

正孔阻止層には、カルバゾール誘導体、カルボリン誘導体、ジアザカルバゾール誘導体（カルボリン誘導体のカルボリン環を構成する炭素原子のいずれか一つが窒素原子で置き換わったものを示す）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以上高いことが好ましい。

イオン化ポテンシャルは、化合物のＨＯＭＯ（最高被占分子軌道）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。

理研計器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、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できる。上記正孔阻止層、電子阻止層の膜厚としては、好ましくは３〜１００ｎｍであり、更に好ましくは５〜３０ｎｍ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の機能を有する。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。

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（以降、ＴＰＤと略記。）、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（以降、ＮＰＤと略記。）、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（以降、ＭＴＤＡＴＡと略記。）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、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（ラングミュア−ブロジェット法）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５〜２００ｎｍである。この正孔輸送層は上記材料の１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。

《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。電子輸送層は単層または複数層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、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、例えば、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、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等が挙げられる。

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。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、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（以下、Ａｌｑともいう。）、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（以下、Ｚｎｑともいう。）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好ましく用いることができる。また、発光層の材料として例示したジスチリルピラジン誘導体も、電子輸送材料として用いることができるし、正孔注入層、正孔輸送層と同様にｎ型−Ｓｉ、ｎ型−ＳｉＣ等の無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。

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、インクジェット法を含む印刷法、ＬＢ法（ラングミュア−ブロジェット法）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５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５〜２００ｎｍである。電子輸送層は上記材料の１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。

このようなｎ性の高い電子輸送層を用いることは、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。

《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、スズドープ酸化インジウム（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ、以降、ＩＴＯと略記する。）、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１０〜１０００ｎｍ、好ましくは１０〜２００ｎｍ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５０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。

尚、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１〜２０ｎｍの範囲内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、支持体等ともいう。）としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、また透明であっても不透明であってもよい。支持基板側から光を取り出す場合には、支持基板は透明であることが好ましい。好ましく用いられる透明な支持基板としては、ガラス、石英、透明樹脂フィルムを挙げることができる。特に好ましい支持基板は、有機ＥＬ素子にフレキシブル性を与えることが可能な樹脂フィルムである。

樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）、セルロースアセテートフタレート、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類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、ＪＩＳ Ｋ ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％ＲＨ）が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ＪＩＳ Ｋ
７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が１×１０^−３ｍｌ／（ｍ^２・２４ｈ・ａｔｍ）以下、水蒸気透過度が１×１０^−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、より好ましくは５％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、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、例えば、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、ＪＩＳ Ｋ ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が１×１０^−３ｍｌ／（ｍ^２・２４ｈ・ａｔｍ）以下、ＪＩＳ Ｋ ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％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。

接着剤の具体例としては、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。

尚、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℃までの温度範囲で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層（屈折率が１．７〜２．１の範囲程度）の内部で発光し、発光層で発生した光のうち１５〜２０％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。

この光の取り出し効率を向上させる手段としては、例えば、透明基板表面に凹凸を形成し、透明基板と空気界面での全反射を防ぐ方法（例えば、米国特許第４，７７４，４３５号明細書に記載された方法。）、基板に集光性を持たせることにより効率を向上させる方法（例えば、特開昭６３−３１４７９５号公報に記載された方法。）、素子の側面等に反射面を形成する方法（例えば、特開平１−２２０３９４号公報に記載された方法。）、基板と発光体の間に中間の屈折率を持つ平坦層を導入し、反射防止膜を形成する方法（例えば、特開昭６２−１７２６９１号公報に記載された方法。）、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（例えば、特開平１１−２８３７５１号公報に記載された方法。）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さで形成すると、透明電極から出てきた光は、媒質の屈折率が低いほど外部への取り出し効率が高くなる。

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の範囲内であるので、低屈折率層は屈折率がおよそ１．５以下であることが好ましい。また、更に１．３５以下であることが好ましい。

また、低屈折率媒質の厚さは媒質中の波長の２倍以上となるのが望ましい。これは低屈折率媒質の厚さが、光の波長程度になってエバネッセントで染み出した電磁波が基板内に入り込む膜厚になると、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する、あるいはいわゆる集光シートと組み合わせることにより、特定方向、例えば、素子発光面に対し正面方向に集光することにより、特定方向上の輝度を高めることができる。

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、住友スリーエム社製の輝度上昇フィルム（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）きもと製の拡散フィルム（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１０〜２００ｎｍの範囲内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、この上に有機ＥＬ素子材料である正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層等の有機化合物薄膜（以下、有機機能層ともいう。）を形成させる。

これら各有機機能層の形成方法としては、前記の如く蒸着法、ウェットプロセス（スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法等）等があるが、均質な膜が得られやすく、且つピンホールが生成しにくい等の点から、本発明においては蒸着法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法による成膜が好ましい。

更に有機機能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１×１０^−６〜１×１０^−２Ｐａ、蒸着速度０．０１〜５０ｎｍ／秒、基板温度−５０〜３００℃、膜厚０．１〜５μｍの範囲内で適宜選ぶことが望ましい。

有機機能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、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（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。

これらの有機機能層を形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲の膜厚となるように、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方法が好ましいが、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素子が白色発光素子の場合、本発明でいう白色とは、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いう。

《表示装置》
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２〜４０Ｖの範囲で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。尚、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。

《照明装置》
また、本発明の有機ＥＬ素子は照明用や露光光源のような一種のランプとして使用してもよいし、画像を投影するタイプのプロジェクション装置や、静止画像や動画像を直接視認するタイプの表示装置（ディスプレイ）として使用してもよい。

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。

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、図１で示した表示部Ａの一例を表す模式図である。

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、図２で示した画素の一例を表す模式図である。

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ー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。

即ち、有機ＥＬ素子１０の発光は、複数の画素それぞれの有機ＥＬ素子１０に対して、アクティブ素子であるスイッチングトランジスタ１１と駆動トランジスタ１２を設けて、複数の画素３それぞれの有機ＥＬ素子１０の発光を行っている。このような発光方法をアクティブマトリクス方式と呼んでいる。

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一例を示す模式図である。

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。

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の有機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。

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量％」を表す。

実施例１
《有機ＥＬ素子の作製》
〔有機ＥＬ素子１−１の作製〕
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ、厚さ１．１ｍｍのガラス基板上にスズドープ酸化インジウム（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ、以降、ＩＴＯと略記）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例示化合物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のドーパント化合物である比較１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。

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／秒で透明支持基板に蒸着し、膜厚４０ｎｍの正孔輸送層を設けた。

更に、例示化合物ＯＣ−３７と比較のドーパント化合物である比較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０．２ｎｍ／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。尚、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／秒で前記発光層の上に蒸着して膜厚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の上に蒸着して更に膜厚４０ｎｍの電子輸送層を設けた。尚、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。

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、図６に示すような照明装置を形成して評価した。

図５は、照明装置の概略図を示し、有機ＥＬ素子１０１は、ガラスカバー１０２で覆われている（尚、ガラスカバーでの封止作業は、有機ＥＬ素子１０１を大気に接触させることなく窒素雰囲気下のグローブボックス（純度９９．９９９％以上の高純度窒素ガスの雰囲気下）で行った）。

図６は、照明装置の断面図を示し、図６において、１０５は陰極、１０６は有機ＥＬ層、１０７は透明電極付きガラス基板を示す。尚、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１−２〜１−５０の作製〕
有機ＥＬ素子１−１の作製において、ホスト化合物及びドーパント化合物を表１に記載の組み合わせに変更した以外は同様にして、有機ＥＬ素子１−２〜１−５０を作製した。

《有機ＥＬ素子の評価》
以下のようにして作製した有機ＥＬ素子１−１〜１−５０の評価を行い、その結果を表１に示す。

（発光効率の評価）
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、これを発光効率の指標とした。尚測定には同様に分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング社製）を用いた。

表１の外部取りだし量子効率の測定結果は、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。

（高温保存時の半減寿命の評価）
下記に示す測定法に従って、５０℃駆動寿命（高温保存時の半減寿命）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、これを高温保存時の半減寿命（耐久性）の尺度とした。なお、高温保存時の半減寿命（５０℃駆動寿命）は、比較の有機ＥＬ素子１−１を１００とした時の相対値で表示した。数値が大きいほど、高温環境下で保存された際の素子寿命に優れていることを表す。

（ダークスポット耐性の評価）
各有機ＥＬ素子を、２５℃、５５％ＲＨの環境下で、２．５ｍＡ／ｃｍ^２の定電流条件下による連続点灯を５００時間行った後の発光面の状態を目視で評価した。無作為に抽出した１０人による目視評価により、下記のランク評価に従って、ダークスポット耐性を評価した。

○：ダークスポットを確認した人数が０人である
△：ダークスポットを確認した人数が、１人以上、４人以下である
×：ダークスポットを確認した人数が、５人以上である
以上により得られた結果を、表１に示す。

表１に記載した結果より明らかなように、真空蒸着法により有機機能層を形成した有機ＥＬ素子において、比較の有機素子に比べて、本発明の有機ＥＬ素子は、発光効率が高く、高温環境下での素子寿命の低下が少なく、かつダークスポット耐性に優れていることが分かる。

実施例２
《有機ＥＬ素子の作製》
〔有機ＥＬ素子２−１の作製〕
陽極として、１００ｍｍ×１００ｍｍ、厚さ１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯを１００ｎｍ成膜した基板（ＡｖａｎＳｔｒａｔｅ株式会社製、ＮＡ−４５）にパターニングを行った。その後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥して、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。

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％に希釈した溶液をスピンコート法により成膜した後、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、正孔輸送材料として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スピンコート法により成膜した。１５０℃で１時間加熱乾燥して、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、ホスト化合物として例示化合物ＯＣ−６および比較のドーパント化合物である比較１の酢酸ブチル溶液をスピンコート法により成膜し、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、電子輸送材料として、例示化合物ＯＣ−１８の１−ブタノールの溶液をスピンコート法により成膜し、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を蒸着し、有機ＥＬ素子２−１を作製した。

〔有機ＥＬ素子２−２〜２−４７の作製〕
有機ＥＬ素子２−１の作製において、発光層のホスト化合物及びドーパント化合物を表２に記載の組み合わせに変更した以外は同様にして、有機ＥＬ素子２−２〜２−４７を作製した。

《有機ＥＬ素子の評価》
（照明装置の作製）
得られた有機ＥＬ素子２−１〜２−４７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、図６に示すような照明装置２−１〜２−４７を形成して評価した。

（発光効率の評価）
有機ＥＬ素子を具備した各照明装置を、２５℃、５５％ＲＨ環境下で、２．５ｍＡ／ｃｍ^２の定電流条件下による点灯を行い、点灯開始直後の発光輝度（Ｌ）［ｃｄ／ｍ^２］を測定することにより、外部取り出し量子効率（η）を算出し、これを発光効率の指標とした。

ここで、発光輝度の測定はＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング製）を用いた。外部取り出し量子効率は有機ＥＬ素子２−１を１００とする相対値で表した。

（初期劣化耐性の評価）
下記に示す測定法に従って、初期劣化の評価を行い、これを照明装置の耐久性の指標とした。

実施例１に記載した半減寿命の測定時に、輝度が９０％に到達するまでの時間を測定し、これを初期劣化の尺度とした。尚、初期劣化は比較の有機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
初期劣化の値は、小さいほど初期劣化耐性に優れていることを示す。

（連続駆動時の発光ムラ耐性の評価）
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２０点における発光輝度を測定し、この測定値より、発光ムラ＝面内最低輝度／面内最高輝度として算出し、下記の基準に従って、発光ムラ耐性を評価した。

○：発光ムラが、０．９０以上である
△：発光ムラが、０．８６以上、０．９０未満である
×：発光ムラが、０．８６未満である
以上により得られた結果を、表２に示す。

表２に記載の結果より明らかなように、湿式塗布法により有機機能層を形成した有機ＥＬ素子において、比較の有機素子に比べて、本発明の有機ＥＬ素子は、発光効率が高く、初期劣化耐性に優れ、かつ発光ムラ耐性にも優れていることが分かる。

実施例３
《白色発光有機ＥＬ素子の作製》
〔有機ＥＬ素子３−１の作製〕
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ、厚さ１．１ｍｍのガラス基板上に、ＩＴＯ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、モリブデン製抵抗加熱ボートに下記化合物ＨＴ−１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン抵抗加熱ボートに下記化合物ＨＴ−２を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに例示化合物ＯＣ−６を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに本発明の例示化合物４４を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに例示化合物Ｉｒ−１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに例示化合物Ｉｒ−９を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに下記化合物ＥＴ−１を２００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取り付けた。

次いで真空槽を４×１０^−４Ｐａまで減圧した後、化合物ＨＴ−１の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で、透明支持基板に蒸着し１０ｎｍの正孔注入層を設けた。

更に化合物ＨＴ−２の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で、前記正孔注入層上に蒸着し２０ｎｍの正孔輸送層を設けた。

更に例示化合物ＯＣ−６、例示化合物４４、例示化合物Ｉｒ−１及び例示化合物Ｉｒ−９の入ったそれぞれの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て、厚さ６０ｎｍの発光層を設けた。

更に化合物ＥＴ−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、前記発光層上に蒸着し２０ｎｍの電子輸送層を設けた。

引き続き、陰極バッファー層としてフッ化カリウム０．５ｎｍを蒸着し、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３−１を作製した。

〔有機ＥＬ素子３−２及び３−３の作製〕
上記有機ＥＬ素子３−１の作製において、発光層のドーパント材料である例示化合物４４を、それぞれ例示化合物８８、９７に変更した以外は同様にして、有機ＥＬ素子３−２及び３−３を作製した。

《白色発光有機ＥＬ素子の評価》
上記作製した白色発光有機ＥＬ素子である有機ＥＬ素子３−１〜３−３に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分かった。なお、例示の他の化合物に置き換えても同様に白色の発光が得られることが分かった。

実施例４
《白色発光有機ＥＬ素子の作製》
〔有機ＥＬ素子４−１の作製〕
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ、厚さ１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍの厚さで成膜した基板（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、Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ Ａｌ ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を用いて、３０００ｒｐｍ、３０秒の条件で、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の下記化合物ＨＴ−３と３ｍｇの下記化合物ＨＴ−４とを１０ｍｌのトルエンに溶解した溶液を用いて１５００ｒｐｍ、３０秒の条件の条件下、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の例示化合物ＯＣ−３９と２０ｍｇの本発明の例示化合物４、０．５ｍｇの例示化合物Ｉｒ−１、０．２ｍｇの例示化合物Ｉｒ−２１を１０ｍｌの酢酸ブチルに溶解した溶液を用いて、６００ｒｐｍ、３０秒の条件下、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。

次に、この発光層上に、５０ｍｇの下記化合物ＥＴ−２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て１５００ｒｐｍ、３０秒の条件下、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、陰極バッファー層としてフッ化カリウム０．４ｎｍを蒸着し、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及び４−３の作製〕
上記有機ＥＬ素子４−１の作製において、発光層のドーパント材料である例示化合物４を、それぞれ例示化合物８６、１０４に変更した以外は同様にして、有機ＥＬ素子４−２及び４−３を作製した。

《白色発光有機ＥＬ素子の評価》
上記作製した白色発光有機ＥＬ素子である有機ＥＬ素子４−１〜４−３に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分かった。なお、例示の他の化合物に置き換えても同様に白色の発光が得られることが分かった。

実施例５
《フルカラー表示装置の作製》
（１）青色発光有機ＥＬ素子の作製
実施例１の有機ＥＬ素子１−１において、比較化合物（１）を本発明の例示化合物１に変更した以外は同様にして、青色発光有機ＥＬ素子を作製した。

（２）緑色発光有機ＥＬ素子の作製
実施例１の有機ＥＬ素子１−１において、比較化合物（１）を例示化合物Ｉｒ−１に変更した以外は同様にして、緑色発光有機ＥＬ素子を作製した。

（３）赤色発光有機ＥＬ素子の作製
実施例１の有機ＥＬ素子１−１において、比較化合物（１）を例示化合物Ｉｒ−９に変更した以外は同様にして、赤色発光有機ＥＬ素子を作製した。

（４）表示装置の作製
上記で作製した赤色、緑色、青色の各発光有機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のフルカラー表示装置を作製した。

図２には、作製したフルカラー表示装置の表示部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）。

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。

以上のように、実施例５によれば、緑色発光源となるイリジウム錯体（Ｉｒ−１）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（本発明に係る例示化合物化合物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（Ｉｒ−９）を含有する有機ＥＬ素子とを、画素３として並列配置することにより、フルカラーの表示装置を構成することができることが分かる。

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
１２ 駆動トランジスタ
１３ コンデンサー
Ａ 表示部
Ｂ 制御部
１０７ 透明電極付きガラス基板
１０６ 有機ＥＬ層
１０５ 陰極
１０２ ガラスカバー
１０８ 窒素ガス
１０９ 捕水剤

Claims (12)

1. 陽極と陰極との間に、少なくとも１層の発光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、該発光層が、下記一般式（１）で表される金属錯体を含有す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、Ｂ_１及びＢ_２は、各々Ｃ−Ｒ、または窒素原子を表す。Ｒ、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_３ａ、Ｒ_３ｂ、Ｒ_４、Ｒ_５、Ｒ_６及びＲ_７は、各々水素原子、または置換基を表す。Ｍは、イリジウムまたは白金を表す。Ｌは二座配位子を表す。ｎ及びｍは各々１〜３の整数を表し、ｍ＋ｎは２または３である。Ｒ_３ａとＲ_３ｂ、またはＲ_５とＲ_６は、各々下記一般式（Ａ）で示す＊位と結合して環を形成する。Ｒ_１とＲ_７は互いに結合して環を形成しても良い。〕
   

   

   〔式中、Ａ_１、Ａ_２、Ａ_３及びＡ_４は、各々Ｃ−Ｒ、または窒素原子を表す。Ｘ_１、Ｘ_２、Ｘ_３及びＸ_４は、各々Ｎ−Ｒ、酸素原子、または硫黄原子を表す。ａ、ｂ、ｃ及びｄは、各々０または１であり、かつａ＋ｂ＝１、ｃ＋ｄ＝１である。＊は、上記一般式（１）のＲ_３ａとＲ_３ｂ、またはＲ_５とＲ_６と結合して環を形成する部位を表す。〕
2. 前記一般式（１）におけるＭが、イリジウムであることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
3. 陽極と陰極との間に、少なくとも１層の発光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、該発光層が、下記一般式（２）で表される金属錯体を含有す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、Ａ_５、Ａ_６、Ａ_７、Ａ_８、Ｂ_１及びＢ_２は、各々Ｃ−Ｒ、または窒素原子を表す。Ｘ_５、Ｘ_６、Ｘ_７及びＸ_８は、各々Ｎ−Ｒ、酸素原子、または硫黄原子を表す。Ｒ、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５、Ｒ_６及びＲ_７は、各々水素原子、または置換基を表す。ｅ、ｆ、ｇ及びｈは、各々０または１であり、かつｅ＋ｆ＝１、ｇ＋ｈ＝１である。Ｍはイリジウムまたは白金を表す。Ｌは二座配位子を表す。ｎ及びｍは各々１〜３の整数を表し、ｍ＋ｎは２または３である。Ｒ_１とＲ_７は互いに結合して環を形成しても良い。〕
4. 前記一般式（２）におけるＭが、イリジウムであることを特徴とする請求項３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
5. 陽極と陰極との間に、少なくとも１層の発光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、該発光層が、下記一般式（３）で表される金属錯体を含有す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、Ａ_９、Ａ_１０、Ａ_１１、Ａ_１２、Ｂ_１及びＢ_２は、各々Ｃ−Ｒ、または窒素原子を表す。Ｙ_１、Ｙ_２、Ｙ_３及びＹ_４は、Ｎ−Ｒ、酸素原子、または硫黄原子を表す。Ｒ、Ｒ_ａ、Ｒ_４及びＲ_７は、各々水素原子、または置換基を表す。ｐ、ｑ、ｒ及びｓは、各々０または１であり、かつｐ＋ｑ＝１、ｒ＋ｓ＝１である。Ｍはイリジウムを表す。Ｌは二座配位子を表す。ｎ及びｍは、各々１〜３の整数を表し、ｍ＋ｎは２または３である。〕
6. 前記一般式（３）で表される金属錯体が、下記一般式（４）で表される金属錯体であることを特徴とする請求項５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
   

   

   〔式中、環Ａは５員若しくは６員の芳香族炭化水素環、または芳香族複素環を表す。Ａ _９ 、Ａ _１０ 、Ａ _１１ 、Ａ _１２ 、Ｂ _１ 及びＢ _２ は、各々Ｃ−Ｒ、または窒素原子を表す。Ｙ _１ 、Ｙ _２ 、Ｙ _３ 及びＹ _４ は、各々Ｎ−Ｒ、酸素原子、または硫黄原子を表す。Ｒ、Ｒｂ、Ｒ _１ 、Ｒ _２ 、Ｒ _４ 及びＲ _７ は、各々水素原子、または置換基を表す。ｐ、ｑ、ｒ及びｓは、各々０または１であり、かつ、ｐ＋ｑ＝１、ｒ＋ｓ＝１である。ｎａは１、２または３を表す。Ｍはイリジウムを表す。Ｌは二座配位子を表す。ｎ及びｍは各々１〜３の整数を表し、ｍ＋ｎは２または３である。Ｒ _１ とＲ _７ は互いに結合して環を形成しても良い。〕
7. 前記一般式（４）におけるＲ _１ 及びＲ _２ の少なくとも一方が、アルキル基であることを特徴とする請求項６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
8. 前記一般式（４）における環Ａが、ベンゼン環であることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
9. 白色発光することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
10. 請求項１から９のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、発光層が、湿式塗布方式を用いた成膜工程を経て製造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の製造方法。
11. 請求項１から９のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を具備したことを特徴とする表示装置。
12. 請求項１から９のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を具備したことを特徴とする照明装置。

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