JP6631034B2 - 有機エレクトロルミネッセンス素子用材料、有機エレクトロルミネッセンス素子、及び有機金属錯体 - Google Patents

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料、有機エレクトロルミネッセンス素子、及び有機金属錯体に関し、特に、発光寿命及び素子駆動時の電圧上昇の改善、素子駆動後のダークスポット発生を抑制することができる有機エレクトロルミネッセンス素子用材料及び有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。また、錯体の抗酸化作用を改善した有機金属錯体に関する。

代表的な有機エレクトロニクス材料である有機金属錯体（以下において、単に「金属錯体」ともいう。）は、電荷輸送材料、発光材料、有機半導体などとして様々な有機エレクトロニクス素子で利用されている。金属錯体の特性は、有機エレクトロニクス素子の性能に大きな影響を与えるため、素子特性を改良する手段の一つとして、目的に合った金属錯体を用意することは極めて重要である。しかしながら、有機化合物の性質は、構造、置換基などの組み合わせで劇的に変化することが多く、金属錯体もその例外ではない。
例えば、有機エレクトロニクス素子の一つである有機エレクトロルミネッセンス素子（以下において「有機ＥＬ素子」ともいう。）で発光材料として用いられる金属錯体は、素子の発光波長、寿命、生産性などを支配しており、これらの特性には多くの改善すべき課題が残されている。

有機金属錯体は、中心金属と有機配位子から構成された化合物であり、これまで配位子の構造を変更することで素子に必要な特性を制御することに成功している。しかしながら、その手法は、配位子の基本骨格と置換基の無数の組み合わせの中から解を得るアプローチであり、必要な特性を得るための最適な方法とは言えない側面もあった。

一方、近年特許文献１や特許文献２などでは、上記アプローチとは別に配位子の数に注目し、カゴ状の配位子を用いた新しいタイプの金属錯体を有機ＥＬ素子に用いる発明がなされている。
しかしながら、カゴ状の配位子は、合成が難しい上、構造の自由度が限られるため、中心金属と配位子の位置的な関係が最適なものとはならないケースが多く、金属錯体として十分な機能を有することができず、これらを含む素子の性能は必ずしも満足のいくレベルには到達できていなかった。

したがって、有機エレクトロニクス素子材料として用いる有機金属錯体については、その合成が容易であり、かつ、例えば有機ＥＬ素子に用いたときに、発光寿命、素子駆動時の電圧上昇、素子駆動後のダークスポット発生等の諸々の性能・欠点等を一層改善できる有機金属錯体が要望されており、上記のような配位子の基本骨格と置換基の組み合わせや配位子の立体的構造の観点からのアプローチとは別の観点からのアプローチによる研究・開発が要望されている。

国際公開第２０１１／００４６３９号 特開２００９−２６７２５５号公報

本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、発光寿命及び素子駆動時の電圧上昇を改善し、かつ、素子駆動後のダークスポット発生を抑制することができる有機エレクトロルミネッセンス素子用材料及び有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することである。また、錯体の抗酸化作用を改善した有機金属錯体を提供することである。

本発明者は、上記課題を解決すべく、配位子の基本骨格と置換基の無数の組み合わせの探索を脱却し、カゴ状配位子の欠点を改善できる新たな配位子の構造を検討し、これまで知られていなかった配位子相互間で分子内水素結合を形成可能な有機金属錯体に係る発明を完成するに至った。
すなわち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。

１．中性の有機金属錯体を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子用材料であって、
前記有機金属錯体は、分子内水素結合可能な置換基を有する配位子を少なくとも二つ有し、
当該配位子の分子内水素結合可能な置換基一つが、同一の金属錯体分子を構成する他の配位子の分子内水素結合可能な置換基と水素結合を形成可能な位置に置換され、かつ、
前記有機金属錯体が、下記一般式（ＤＰ）で表される構造を有する化合物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用材料。

〔式中、Ｍは、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ａｇ、Ｃｕ又はＯｓを表す。Ａ _１ は、炭素原子を表す。Ａ _２ 、Ｂ _１ 、及びＢ _２ は、各々、炭素原子又は窒素原子を表す。環Ｚ _１ は、Ａ _１ 及びＡ _２ と共に形成される６員の芳香族炭化水素環又は５員若しくは６員の芳香族複素環を表す。環Ｚ _２ は、Ｂ _１ 及びＢ _２ と共に形成される５員又は６員の芳香族複素環を表す。環Ｚ _１ 及び環Ｚ _２ は、置換基を有していてもよく、更に置換基同士が結合して縮環構造を形成していてもよい。また、各々の配位子の置換基が互いに結合して、配位子同士が連結していてもよい。Ｌ′は、Ｍに配位したモノアニオン性の二座配位子を表す。ｍ′は、０〜２の整数を表す。
ｎ′は、１〜３の整数を表す。ｍ′＋ｎ′は、２又は３である。ｍ′及びｎ′が２以上のとき、環Ｚ _１ 及び環Ｚ _２ で表される配位子及びＬ′は各々同じでも異なっていてもよい。〕

２．前記有機金属錯体を構成する配位子が、少なくとも三つ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用材料。

３．前記有機金属錯体を構成する三つの配位子が、分子内水素結合を形成していることを特徴とする第１項又は第２項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。

４．前記分子内水素結合可能な置換基が結合している配位子上の原子が、前記有機金属錯体の中心金属と共有結合した配位子上の原子に隣接していることを特徴とする第１項から第３項まで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用材料。

５．前記一般式（ＤＰ）において、ＭがＩｒであることを特徴とする第１項から第４項まで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用材料。
６．少なくとも１対の陽極と陰極の間に発光層を含む一つ又は複数の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記有機層のいずれかが、第１項から第５項まで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用材料を含有し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。

７．前記発光層が、前記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を含有してい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．前記有機層が、ウェットプロセスで形成されたことを特徴とする第６項又は第７項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。

９．第１項から第５項まで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用材料に含有される有機金属錯体と同一の構造を有する有機金属錯体であって、
分子内水素結合可能な置換基を有する配位子を少なくとも二つ有し、かつ、
当該配位子の分子内水素結合可能な置換基一つが、同一の金属錯体分子を構成する他の配位子の分子内水素結合可能な置換基と水素結合を形成可能な位置に置換されていることを特徴とする有機金属錯体。

本発明の上記手段により、発光寿命及び素子駆動時の電圧上昇を改善し、かつ、素子駆動後のダークスポット発生を抑制することができる有機エレクトロルミネッセンス素子用材料及び有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することができる。また、錯体の抗酸化作用を改善した有機金属錯体を提供することができる。
本発明の効果の発現機構ないし作用機構については、明確にはなっていないが、以下のように推察している。
錯体の安定性を改善する手段の一つとして、例えば、二つの配位子と中心金属錯体で形成された錯体の場合に、配位子同士を連結させて一つの配位子と中心金属で形成された錯体とする手法がある。
錯体の構成要素を削減して、錯体の安定性（耐分解性）を向上させる原理はエントロピーの変化で説明することができる。以下に、錯体の構成要素数を削減して、エントロピー効果を利用して錯体の安定性に活用している例を説明する。

表Ａに、各種カドミウムのアミン錯体の錯安定度を熱力学パラメータに分解して記載した。

例えば、キレート錯体であるＮｏ．３の錯体（カドミウムエチレンジアミン錯体）と、非キレート錯体であるＮｏ．２の錯体（カドミウム２メチルアミン錯体）とを比較すると、どちらもエンタルピー（吸着力と解釈してもよい）は同じであるのに対し、エントロピーは大きく異なる。このエントロピー項の差、すなわち５．８ｋＪ／ｍｏｌがキレートと非キレートの安定度の差であり、これはＮｏ．２の錯体が持つギブスの自由エネルギーの２１％に相当する大きな安定化エネルギーである。

キレート錯体が安定であることは感覚的にも理解でき、一般にもその安定性は広く知られているが、この源泉のほとんどがエントロピーの効果であることは意外に知られていない。では、このエントロピー効果はどこから発現されるのだろうか。エントロピーはボルツマン分布と成分数の積で表すこともできる。キレート錯体の場合、この成分数の変化で考えるとわかりやすい。

式（ａ）に示したように、Ｎｏ．２の非キレート錯体の場合は錯形成前の成分数が３であり、錯形成後の成分数も３である。これに対し式（ｂ）に示したように、Ｎｏ．３のキレート錯体の場合、錯形成前の成分数は２で錯形成後の成分数は３となり、成分数が増加することがわかる。すなわちエントロピーが増大することになる。

次に、このキレート錯体形成がどのくらい耐久性に影響するかを具体例を挙げて説明する（ＫＯＮＩＣＡ ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ ＲＥＰＯＲＴ ｐ．８３−ｐ．８６，ｖｏｌ．１４（２００１）参照。）。

キレート型染料転写方式のプリント材料であるコニカフォトキレート（登録商標）は、配位子になりうる構造を持つ色素が、受像層に存在する金属イオン化合物に、拡散転写された際にキレート形成反応が起こり、それによってキレート色素が形成され固定化される画像形成方式であるが、この形成された画像色素（キレート錯体色素）は固定化のみならず、耐光性や耐熱性が改良される高耐久性プリントとなる。

この効果を図７（Ａ）と図７（Ｂ）の比較により示す。図７は、キレート錯体色素を用いたカラー画像堅牢性を示す一例である。図７は６５℃における暗褪色実験の結果でＣ、Ｍ、Ｙで表されるそれぞれシアン色素、マゼンタ色素及びイエロー色素の濃度変化を示している。図７（Ａ）がキレート錯体色素を用いたコニカフォトキレート、図７（Ｂ）が一般的な通常染料熱転写の場合であるが、その差は一目瞭然であり、高温保存下においてもフォトキレートの画像色素は褪色することなく存在していることがわかる。

すなわち、フォトキレートの方が、もともと画像を形成した段階でその色素を含有する膜が有するエントロピーが大きくなっていて、エントロピー効果が膜の安定性を産み出し、結果として画像保存性という産業上の要求を満たすものになっていると考えることができる。

このように、エントロピー効果を有効に活用することで、有機材料を主成分として形成される膜は、その初期状態でのギブスの自由エネルギーを増大することが可能であり、その増大効果は長期間や高温の保存という過酷な劣化条件の中でも十分に変動を押さえ込めるほど大きなものであるといえる。

上述したように、従来は配位子間を共有結合で結び、錯体形成時の配位子の個数を減少させることにより生じるエントロピー効果により、錯体の安定性を高める手法がとられていた。本発明者らは、錯体の安定性をより高める手法について鋭意検討した結果、配位子間を分子内水素結合で結ぶことで、共有結合で結ばれている有機金属錯体よりも高安定性が得られ、その結果、有機金属錯体の抗酸化作用が改善され、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料及び有機エレクトロルミネッセンス素子に前記有機金属錯体を用いた場合、発光寿命及び素子駆動時の電圧上昇を改善し、かつ、素子駆動後のダークスポット発生が抑制されることを知見し、本発明に至った。
例えば、ヒドロキシ基を持つ金属錯体のヒドロキシ基が、偶然分子内水素結合を形成できる位置に配置された例はこれまでも得られていた可能性は高いが、その効果について検討した事例はなく、本発明で初めて上述した効果が解明され、発明が完成されたと考えている。

錯体の配位子同士の分子内水素結合について、化合物例及び比較の化合物を例に説明する。
従来知られている有機ＥＬ用ドーパントである比較１は、ドーパントとしては優れた特性を有しており、配位子と中心金属の配置については良好な位置関係を保っていると考えられる。一方、比較２は、共有結合で配位子同士を結合している構造であるために、金属錯体全体で考えると構造が歪んでしまい、配位子と中心金属が良好な位置関係を保つことが難しい。これに対し、本発明の化合物は、分子内水素結合を形成可能な位置に水素結合性置換基を有し、共有結合に比べ自由度の高い分子内水素結合を配位子間の結合手段として用いているため、比較１の配位子と中心金属の位置関係を保つ構造を維持できると考えられる。以上から、比較１の特性を生かしつつ、エントロピー効果による安定化を発揮できる構造としては、分子内水素結合を利用した本発明の化合物が必要となる。
なお、下記は模式図ではあるが、後述の分子計算による分子構造の検討によっても同様の効果を確認できる。

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 アクティブマトリクス方式による表示装置の模式図 画素の回路を示した概略図 パッシブマトリクス方式による表示装置の模式図 照明装置の概略図 照明装置の模式図 キレート錯体色素を用いたカラー画像堅牢性を示す一例 化合物Ｄ−１０２のＮＭＲスペクトルチャート 化合物Ｄ−１０２の熱分析チャート

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、中性の有機金属錯体を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子用材料であって、前記有機金属錯体は、分子内水素結合可能な置換基を有する配位子を少なくとも二つ有し、当該配位子の分子内水素結合可能な置換基一つが、同一の金属錯体分子を構成する他の配位子の分子内水素結合可能な置換基と水素結合を形成可能な位置に置換され、かつ、前記有機金属錯体が、下記一般式（ＤＰ）で表される構造を有する化合物であることを特徴とする。
この特徴は、本実施形態に係る発明に共通又は対応する技術的特徴である。

本発明の実施形態としては、種々の形態を採り得るが、本発明の効果発現の観点から、前記有機金属錯体を構成する配位子が、三つであることが好ましい。
また、前記有機金属錯体を構成する三つの配位子が、分子内水素結合を形成していることが、当該有機金属錯体の安定性等の観点から好ましい。
更に、前記分子内水素結合可能な置換基が結合している配位子上の原子が、前記有機金属錯体の中心金属と共有結合した配位子上の原子に隣接していることが、当該有機金属錯体の一層の安定性及び合成の容易性等の観点から好ましい。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、少なくとも１対の陽極と陰極の間に発光層を含む一つ又は複数の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記有機層のいずれかが、前記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を含有していることを特徴とする。
本発明の実施形態としては、種々の形態を採り得るが、本発明の効果発現の観点から、前記発光層が、前記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を含有していることが好ましい。
また、前記発光層が、前記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料として、前記一般式（ＤＰ）で表される構造を有するリン光発光性有機金属錯体を含有していることが、当該リン光有機金属錯体の安定性等の観点から、好ましい。
また、前記発光層に含有されるリン光発光性有機金属錯体として、Ｉｒ錯体が含有されていることが、本発明の効果が一層顕著に発現されることから、好ましい。
更に、前記有機層が、ウェットプロセスで形成されたことが好ましい。

本発明の有機金属錯体は、前記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料に含有される有機金属錯体と同一の構造を有する有機金属錯体であって、分子内水素結合可能な置換基を有する配位子を少なくとも二つ有し、かつ当該配位子の分子内水素結合可能な置換基一つが、同一の金属錯体分子を構成する他の配位子の分子内水素結合可能な置換基と水素結合を形成可能な位置に置換されていることを特徴とする。

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、本願において、「〜」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。

［有機エレクトロルミネッセンス素子用材料］
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料（以下、単に「有機ＥＬ素子用材料」ともいう。）は、中性の有機金属錯体を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子用材料であって、前記有機金属錯体は、分子内水素結合可能な置換基を有する配位子を少なくとも二つ有し、かつ、当該配位子の分子内水素結合可能な置換基一つが、同一の金属錯体分子を構成する他の配位子の分子内水素結合可能な置換基と水素結合を形成可能な位置に置換されていることを特徴とする。

本発明において、水素結合とは、電気陰性度が大きな原子（陰性原子）に共有結合で結びついた水素原子が、近傍に位置した窒素、酸素、硫黄、フッ素、π電子系などの孤立電子対とつくる非共有結合性の引力的相互作用である。水素結合には、異なる分子の間に働くもの（分子間力）と単一の分子の異なる部位の間（分子内）に働くものがある
本発明では、分子内で形成される水素結合、すなわち金属錯体分子内で形成可能な水素結合を対象としている。発明の錯体は分子量が比較的大きく、構造も複雑なものが多いため、例えばＤＮＡやタンパク質分子内で形成される水素結合を参考にすると考えやすい。具体的には、水素結合の働く置換基同士の距離は、ＤＮＡでは５００ｐｍ以下程度、より具体的には４００ｐｍ程度以下である場合が多く、本発明でも水素結合形成可能な置換基の相対距離についてこの値を参考にすることができる。例えば、酸素原子（Ａ）と水素原子から形成されるヒドロキシ基と別の置換基の酸素原子（Ｂ）の間で水素結合を形成する場合では、酸素原子（Ａ）と酸素原子（Ｂ）の間の相対距離を考慮することとなる。前記相対距離は、分子軌道計算（ｇａｕｓｓｉａｎ ０９）などを用いて求めることができる。

《一般式（ＤＰ）で表される構造を有する化合物》
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、中性の有機金属錯体を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子用材料であって、当該有機金属錯体が、下記一般式（ＤＰ）で表される構造を有する化合物であることが好ましい。
なお、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、本発明の効果を阻害しない範囲内において、下記一般式（ＤＰ）で表される構造を有する化合物以外の化合物を含有してもよい。

〔式中、Ｍは、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ａｇ、Ｃｕ又はＯｓを表す。Ａ _１ は、炭素原子を表す。Ａ_２、Ｂ_１、及びＢ_２は、各々、炭素原子又は窒素原子を表す。環Ｚ_１は、Ａ_１及びＡ_２と共に形成される６員の芳香族炭化水素環又は５員若しくは６員の芳香族複素環を表す。環Ｚ_２は、Ｂ_１及びＢ_２と共に形成される５員又は６員の芳香族複素環を表す。環Ｚ_１及び環Ｚ_２は、置換基を有していてもよく、更に置換基同士が結合して縮環構造を形成していてもよい。また、各々の配位子の置換基が互いに結合して、配位子同士が連結していてもよい。Ｌ′は、Ｍに配位したモノアニオン性の二座配位子を表す。ｍ′は、０〜２の整数を表す。ｎ′は、１〜３の整数を表す。ｍ′＋ｎ′は、２又は３である。ｍ′及びｎ′が２以上のとき、環Ｚ_１及び環Ｚ_２で表される配位子及びＬ′は各々同じでも異なっていてもよい。〕

環Ｚ_１が、６員の芳香族炭化水素環を表す場合、当該６員の芳香族炭化水素環としては、ベンゼン環が、当該６員の芳香族炭化水素環に更に芳香族炭化水素環が縮合した例としてナフタレン環、アントラセン環等が挙げられる。
環Ｚ_１が、５員又は６員の芳香族複素環を表す場合、５員の芳香族複素環としては、例えば、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、テトラゾール環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、オキサジアゾール環及びチアジアゾー環ル等が挙げられる。
これらのうちで好ましいものは、ピラゾール環、イミダゾール環であり、更に好ましくはイミダゾール環である。これらの環は下記置換基群から選ばれる置換基によって更に置換されていてもよい。置換基として好ましいものは、アルキル基及びアリール基であり、更に好ましくは、置換アルキル基及び無置換アリール基である。
また、６員の芳香族複素環としては、ピリジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、ピラジン環等を挙げることができる。

環Ｚ_２は、好ましくは５員の芳香族複素環であり、５員の芳香族複素環としては、環Ｚ１で示した５員の芳香族複素環が挙げられる。特に、Ｂ_１及びＢ_２は少なくとも一方が窒素原子であることが好ましい。

環Ｚ_１及び環Ｚ_２が有してもよい置換基としては、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、アリール基等）、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又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）、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）等が挙げられる。
これらの置換基のうち、好ましいものはアルキル基又はアリール基である。

更に、置換基同士が結合して縮環構造を形成していてもよい。また、各々の配位子の置換基が互いに結合して、配位子同士が連結していてもよい。
Ｌ′は、Ｍに配位したモノアニオン性の二座配位子を表す。モノアニオン性の二座配位子の例としては、例えば、置換基を有するフェニルピリジン、フェニルピラゾール、フェニルイミダゾール、フェニルトリアゾール、フェニルテトラゾール、ピラザボール、ピコリン酸及びアセチルアセトン等が挙げられる。
ｍ′は、０〜２の整数を表す。ｎ′は、１〜３の整数を表す。ｍ′＋ｎ′は、２又は３である。ｍ′及びｎ′が２以上のとき、環Ｚ_１及び環Ｚ_２で表される配位子及びＬ′は各々同じでも異なっていてもよい。
Ｍは、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ａｇ、Ｃｕ又はＯｓを表す。中でも、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）が好ましく、更に好ましくはイリジウムである。

また、一般式（ＤＰ）は、好ましくは下記一般式（ＤＰ−１）又は（ＤＰ−２）で表される。

一般式（ＤＰ−１）において、Ｍ、Ａ_１、Ａ_２、Ｂ_１、Ｂ_２、環Ｚ_１、Ｌ′、ｍ′及びｎ′は、一般式（ＤＰ）におけるＭ、Ａ_１、Ａ_２、Ｂ_１、Ｂ_２、環Ｚ_１、Ｌ′、ｍ′及びｎ′と同義である。
Ｂ_３〜Ｂ_５は、芳香族複素環を形成する原子群であり、置換基を有していてもよい炭素原子、窒素原子、酸素原子、又は硫黄原子を表す。Ｂ_３〜Ｂ_５が有する置換基としては、前述の一般式（ＤＰ）における環Ｚ_１及び環Ｚ_２が有する置換基と同義の基が挙げられる。

一般式（ＤＰ−１）において、Ｂ_１〜Ｂ_５で形成される芳香族複素環は、下記一般式（ＤＰ−１ａ）、（ＤＰ−１ｂ）及び（ＤＰ−１ｃ）のいずれかで表されることが好ましい。

一般式（ＤＰ−１ａ）、（ＤＰ−１ｂ）及び（ＤＰ−１ｃ）において、＊１は、Ａ_２との結合部位を表し、＊２は、Ｍとの結合部位を表す。
Ｒｂ_３〜Ｒｂ_５は、水素原子又は置換基を表し、Ｒｂ_３〜Ｒｂ_５で表される置換基としては、前述の一般式（ＤＰ）における環Ｚ_１及び環Ｚ_２が有する置換基と同義の基が挙げられる。
一般式（ＤＰ−１ａ）におけるＢ_４及びＢ_５は、炭素原子又は窒素原子であり、より好ましくは少なくとも一つは炭素原子である。
一般式（ＤＰ−１ｃ）におけるＢ_３及びＢ_４は、炭素原子又は窒素原子であり、より好ましくは少なくとも一つは炭素原子である。

一般式（ＤＰ−２）において、Ｍ、Ａ_１、Ａ_２、Ｂ_１、Ｂ_２、環Ｚ_１、Ｌ′、ｍ′及びｎ′は、一般式（ＤＰ）におけるＭ、Ａ_１、Ａ_２、Ｂ_１、Ｂ_２、環Ｚ_１、Ｌ′、ｍ′及びｎ′は、と同義である。
環Ｚ_２は、Ｂ_１〜Ｂ_３と共に形成される５員の芳香族複素環を表す。
Ａ_３及びＢ_３は、炭素原子又は窒素原子を表す。Ｌ″は、２価の連結基を表す。

Ｌ″で表される２価の連結基としては、例えば、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、ヘテロアリーレン基、２価の複素環基、−Ｏ−、−Ｓ−、又はこれらを任意に組み合わせた連結基等が挙げられる。

一般式（ＤＰ−２）は、更に一般式（ＤＰ−２ａ）で表されることが好ましい。

一般式（ＤＰ−２ａ）において、Ｍ、Ａ_１、Ａ_２、Ｂ_１、Ｂ_２、環Ｚ_１、環Ｚ_２、Ｌ′、ｍ′及びｎ′は、一般式（ＤＰ−２）におけるＭ、Ａ_１、Ａ_２、Ｂ_１、Ｂ_２、環Ｚ_１、環Ｚ_２、Ｌ′、ｍ′及びｎ′と同義である。
Ｌ″_１及びＬ″_２は、Ｃ−Ｒｂ_６又は窒素原子を表す。Ｒｂ_６は、水素原子又は置換基を表す。Ｌ″_１及びＬ″_２が、Ｃ−Ｒｂ_６の場合は、Ｒｂ_６同士が互いに結合し環を形成してもよい。

一般式（ＤＰ）、（ＤＰ−１）、（ＤＰ−２）及び（ＤＰ−２ａ）におけるＡ_２が炭素原子であることが好ましく、更にＡ_１が炭素原子である。より好ましくは、環Ｚ_１が置換又は無置換のベンゼン環又はピリジン環であり、更に好ましくはベンゼン環である。

《一般式（ＤＰ）で表される構造を有する化合物の具体例》
本発明の上記一般式（ＤＰ）で表される構造を有する化合物の具体例を示す。本発明は、これらに限定されるものではない。

《一般式（ＤＰ）で表される構造を有する化合物の合成例》
本発明の上記一般式（ＤＰ）で表される構造を有する化合物の合成例について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
以下、本発明の化合物の合成例を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。具体例の中のＤ−１０２の合成方法を例にとって説明する。Ｄ−１０２以外の本発明の化合物も類似の方法で合成した。

（化合物Ｄ−１０２の合成）

２００ｍＬナスフラスコにＤ−１０２Ｌｉｇ（３．９０ｇ）と酢酸イリジウム（０．９０ｇ）及びエチレングリコール１００ｍＬを入れ、窒素気流下、１６０℃で１０時間加熱撹拌を続けた。反応終了後、室温まで冷却し、析出物を濾別した。濾取した固体をシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、黄色の目的物１．４０ｇを得た。ＮＭＲスペクトルチャート及び熱分析チャートを図８及び図９に示す。
なお、ＮＭＲスペクトルチャートは、ＦＴ−ＮＭＲ Ｌａｍｂｄａ ４００（日本電子株式会社製）装置を使用し、測定条件は、磁場強度：４００ＭＨｚ、溶媒：ジクロロメタン−ｄ２、測定温度：２５℃とした。
また、熱分析チャートは、示差熱熱重量同時測定装置 SII TG/DTA6200を使用し、測定条件は、窒素気流化、昇温レート：１０℃／ｍｉｎ、測定範囲：３０℃〜５００℃、サンプル質量：３．２３ｍｇとした。熱分析チャートにおいて、縦軸は、重量減少度を示し、横軸は、温度を示す。

《一般式（ＤＰ）で表される構造を有する化合物のその他の特性》
上記一般式（ＤＰ）で表される構造を有する化合物は、有機ＥＬ素子用材料に限らず、抗酸化作用を持ち、種々の有機エレクトロニクス素子材料として用いる有機金属錯体に好適に用いられる。
本発明の有機金属錯体は、抗酸化剤としても働き、その作用の一つとして画像安定化剤として機能する。例えば、画像形成に用いられる色素は一重項酸素によって退色プロセスが進行する。色素分子近傍に金属錯体を配置すると、金属錯体の一重項酸素をクエンチする作用が働き、結果として色素分子の分解を抑制することが可能となる。

［有機エレクトロルミネッセンス素子］
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、少なくとも１対の陽極と陰極の間に発光層を含む一つ又は複数の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記有機層のいずれかが、前記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を含有していることを特徴とする。
本発明の実施形態としては、種々の形態を採り得るが、本発明の効果発現の観点から、前記発光層が、前記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を含有していることが好ましい。
また、前記発光層が、前記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料として、前記一般式（ＤＰ）で表される構造を有するリン光発光性有機金属錯体を含有していることが、当該リン光発光性有機金属錯体の安定性等の観点から好ましい。
また、前記発光層に含有されるリン光発光性有機金属錯体として、Ｉｒ錯体が含有されていることが、本発明の効果が一層顕著に発現されることから好ましい。
更に、前記有機層が、ウェットプロセスで形成されたことが好ましい。

《有機エレクトロルミネッセンス素子の構成層》
本発明の有機ＥＬ素子において、陽極と陰極との間に挟持される各種有機層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／発光層ユニット／電子輸送層／陰極
（ii）陽極／正孔輸送層／発光層ユニット／電子輸送層／陰極
（iii）陽極／正孔輸送層／発光層ユニット／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（iv）陽極／正孔輸送層／発光層ユニット／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／発光層ユニット／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極

更に、発光層ユニットは複数の発光層の間に非発光性の中間層を有していてもよく、該中間層が電荷発生層であるようなマルチフォトンユニット構成であってもよい。この場合、電荷発生層としては、ＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）、ＩＺＯ（インジウム・亜鉛酸化物）、ＺｎＯ_２、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＴｉＯ_ｘ、ＶＯ_ｘ、ＣｕＩ、ＩｎＮ、ＧａＮ、ＣｕＡｌＯ_２、ＣｕＧａＯ_２、ＳｒＣｕ_２Ｏ_２、ＬａＢ_６、ＲｕＯ_２等の導電性無機化合物層や、Ａｕ／Ｂｉ_２Ｏ_３等の二層膜や、ＳｎＯ_２／Ａｇ／ＳｎＯ_２、ＺｎＯ／Ａｇ／ＺｎＯ、Ｂｉ_２Ｏ_３／Ａｕ／Ｂｉ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２／ＴｉＮ／ＴｉＯ_２及びＴｉＯ_２／ＺｒＮ／ＴｉＯ_２等の多層膜並びにＣ_６０等のフラーレン類、オリゴチオフェン等の導電性有機物層、金属フタロシアニン類、無金属フタロシアニン類、金属ポルフィリン類及び無金属ポルフィリン類等の導電性有機化合物層等が挙げられる。

本発明の有機ＥＬ素子における発光層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、以下説明する。

《発光層》
本発明に係る発光層は、電極又は電子輸送層及び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。

発光層の層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ことを防止し、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２〜２００ｎｍの範囲に調整され、特に好ましくは５〜１００ｎｍの範囲に調整される。

発光層の作製には、後述する発光性ドーパントやホスト化合物を用いて、例えば、真空蒸着法又は湿式法（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、カーテンコート法及び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。）等により成膜して形成することができる。なお、本発明に係る６座配位型オルトメタルイリジウム錯体を発光層の材料として用いる場合、ウェットプロセスにて成膜することが好ましい。

本発明の有機ＥＬ素子の発光層には、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、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、発光性ホスト化合物とを含有することが好ましい。

（１）発光性ドーパント
発光性ドーパント（「発光ドーパント」、単に「ドーパント」ともいう。）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。
本発明においては、リン光ドーパントとして、前述の一般式（ＤＰ）で表される構造を有する有機金属錯体を用いることが特徴である。本発明では、特に、リン光ドーパントが、イリジウム錯体であることが好ましい。
なお、発明においては、以下において詳述する種々の発光性ドーパントを併用することもできる。

（１．１）リン光ドーパント
本発明に係るリン光ドーパント（「リン光発光性ドーパント」、「リン光発光ドーパント」ともいう。）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の原理は、二種類挙げられる。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。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、発光性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。

（１．２）蛍光ドーパント
蛍光ドーパント（「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又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）従来公知のドーパントとの併用
また、本発明に係る発光性ドーパントは、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。

ここで、発光性ドーパントとして、本発明に係る一般式（ＤＰ）で表される構造を有する化合物（有機金属錯体）と併用して用いてもよい従来公知の発光性ドーパントの具体例としてＤ−１〜Ｄ−４７を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。

（２）発光性ホスト化合物
本発明において発光性ホスト化合物（「発光性ホスト」、「発光ホスト」、「ホスト化合物」ともいう。）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。

本発明に用いることができる発光性ホストとしては、特に制限はなく、従来有機ＥＬ素子で用いられる化合物を用いることができる。代表的にはカルバゾール誘導体、トリアリールアミン誘導体、芳香族誘導体、含窒素複素環化合物、チオフェン誘導体、フラン誘導体、オリゴアリーレン化合物等の基本骨格を有するもの、カルボリン誘導体及びジアザカルバゾール誘導体（ここで、ジアザカルバゾール誘導体とは、カルボリン誘導体のカルボリン環を構成する炭化水素環の少なくとも一つの炭素原子が窒素原子で置換されているものを表す。）等が挙げられる。

本発明に用いることができる公知の発光性ホスト化合物としては正孔輸送能又は電子輸送能を有しつつ、かつ、発光の長波長化を防ぎ、なおかつ高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。

また、本発明においては、従来公知の発光性ホスト化合物を単独で用いてもよく、複数種併用して用いてもよい。発光性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、前記リン光ドーパントとして用いられる本発明の有機金属錯体及び／又は従来公知の化合物を複数種用いることで、異なる発光色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発光性ホスト化合物としては、低分子化合物でも、繰り返し単位をも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（重合性発光ホスト）でもよく、このような化合物を一種又は複数種用いても良い。

公知の発光性ホスト化合物の具体例としては、以下の文献に記載の化合物が挙げられる。例えば、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号公報及び同２００２−３０８８３７号公報等に記載されている化合物が挙げられる。

以下、本発明の有機ＥＬ素子の発光層の発光性ホスト化合物として用いられる具体例（ＯＣ−１〜ＯＣ−３２）を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。

更に、本発明の有機ＥＬ素子の発光層の発光性ホスト化合物として特に好ましいものは、下記一般式（Ａ）又は一般式（Ｂ）で表される化合物である。

一般式（Ａ）及び（Ｂ）中、Ｘａは、酸素原子又は硫黄原子を表す。Ｘｂ、Ｘｃ、Ｘｄ及びＸｅは、各々水素原子、置換基又は下記一般式（Ｃ）で表される基を表す。Ｘｂ、Ｘｃ、Ｘｄ及びＸｅのうち少なくとも一つは下記一般式（Ｃ）で表される基を表し、下記一般式（Ｃ）で表される基のうち少なくとも一つはＡｒがカルバゾリル基を表す。

一般式（Ｃ）中、Ｌ_４は芳香族炭化水素環又は芳香族複素環から導出される２価の連結基を表す。ｎは０〜３の整数を表し、ｎが２以上の場合、複数のＬ_４は同じでも異なっていてもよい。＊は一般式（Ａ）又は（Ｂ）との連結部位を表す。一般式（Ａ）で表される化合物においては、好ましくは、Ｘｂ、Ｘｃ、Ｘｄ及びＸｅのうち少なくとも二つが一般式（Ｃ）で表され、より好ましくはＸｃが一般式（Ｃ）で表され、且つ、一般式（Ｃ）のＡｒが下記一般式（Ｄ）で表されるカルバゾリル基を表す。

一般式（Ｄ）中、ＸｆはＮ（Ｒ″）、酸素原子又は硫黄原子を表し、Ｅ_１〜Ｅ_８はＣ（Ｒ″_１）又はＮを表し、Ｒ″及びＲ″_１は水素原子、置換基又は一般式（Ｃ）におけるＬ_４との連結部位を表す。＊は一般式（Ｃ）におけるＬ_４との連結部位を表す。

以下に、本発明の有機ＥＬ素子の発光層のホスト化合物（発光ホストともいう。）として好ましく用いられる一般式（Ａ）で表される化合物の具体例として、Ｈ−１〜Ｈ−５６を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。

また、本発明の有機ＥＬ素子の発光層の発光ホストとして、下記一般式（Ａ′）で表される化合物も、特に好ましく用いられる。

一般式（Ａ′）中、Ｘａは、酸素原子又は硫黄原子を表し、Ｘｂ及びＸｃは、各々置換基又は上記した一般式（Ｃ）で表される基を表す。
Ｘｂ及びＸｃのうち少なくとも一つは上記した一般式（Ｃ）で表される基を表し、該一般式（Ｃ）で表される基のうち少なくとも一つはＡｒがカルバゾリル基を表す。

上記一般式（Ａ′）で表される化合物においては、好ましくは、一般式（Ｃ）のＡｒが置換基を有していてもよいカルバゾリル基を表し、より好ましくは、一般式（Ｃ）のＡｒが置換基を有していてもよくかつＮ位で一般式（Ｃ）におけるＬ_４と連結したカルバゾリル基を表す。

本発明の有機ＥＬ素子の発光層のホスト化合物（発光ホストともいう。）として好ましく用いられる一般式（Ａ′）で表される化合物は、具体的には、先に発光ホストとして用いられる具体例として挙げた、ＯＣ−９、ＯＣ−１１、ＯＣ−１２、ＯＣ−１４、ＯＣ−１８、ＯＣ−２９、ＯＣ−３０、ＯＣ−３１及びＯＣ−３２が挙げられるが、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及び正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は、単層若しくは複数層を設けることができる。

電子輸送層は、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、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併用することも可能である。

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多環芳香族炭化水素、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、カルボリン誘導体のカルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子の少なくとも一つが窒素原子で置換されている環構造を有する誘導体及びヘキサアザトリフェニレン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高分子材料又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有機金属錯体、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）アルミニウム及びビス（８−キノリノール）亜鉛（Ｚｎｑ）等並びにこれらの有機金属錯体の中心金属がインジウム、マグネシウム、銅、カルシウム、スズ、ガリウム又は鉛に置き替わった有機金属錯体も電子輸送材料として用いることができる。

その他、メタルフリー若しくはメタルフタロシアニン、又はそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基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、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。

電子輸送層は電子輸送材料を、例えば、真空蒸着法又は湿式法（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、薄膜化することにより形成することが好ましい。

電子輸送層の層厚については特に制限はないが、通常は５〜５０００ｎｍ程度、好ましくは５〜２００ｎｍである。電子輸送層は、上記材料の一種又は二種以上からなる一層構造であってもよい。

また、電子輸送層には、有機金属錯体やハロゲン化金属等のｎ型ドーパントをドープして用いてもよい。

公知の電子輸送材料の具体例としては、以下の文献に記載の化合物が挙げられる。例えば、特開２０１２−１６９３２５号公報の［００９６］から［０１０４］に記載のＥＴ−１〜ＥＴ−３９や特開２０１２−１０４５３６号公報の［００７７］から［００８２］に記載のＥ１−１〜Ｅ５−６等の化合物が挙げられる。

《陰極》
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及び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又は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、層厚は通常１０ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５０〜２００ｎｍ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素子の陽極又は陰極のいずれか一方が透明又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の層厚で作製した後に、後述する陽極の説明で挙げる導電性透明材料をその上に作製することで、透明又は半透明の陰極を作製することができ、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。

《注入層：電子注入層（陰極バッファー層）、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、上記のように陽極と発光層又は正孔輸送層の間、及び陰極と発光層又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、特表２００３−５１９４３２号公報や特開２００６−１３５１４５号公報等に記載されているようなヘキサアザトリフェニレン誘導体バッファー層、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。

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、フッ化カリ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、フッ化セ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層厚は０．１ｎｍ〜５μｍの範囲が好ましい。

《阻止層：正孔阻止層、電子阻止層》
阻止層は、上記のように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、前述する電子輸送層の構成を必要に応じて、本発明に係る正孔阻止層として用いることができる。

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、前述の発光性ホスト化合物として挙げた、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（ここで、ジアザカルバゾール誘導体とは、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、波動関数のキーワード（計算方法及び基底関数）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、又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。本発明に係る正孔阻止層、電子輸送層の層厚としては、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に含まれる。正孔輸送層は単層又は複数層設けることができる。

正孔輸送材料としては、正孔の注入又は輸送、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又は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号公報や特開２００６−１３５１４５号公報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；Ｎ−フェニルカルバゾール、更には米国特許第５０６１５６９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三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、又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、いわゆる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。
正孔輸送層の層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一種又は二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。

《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、又はパターン精度を余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。

又は、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。更に層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。

《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又はそれらの誘導体、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、アクリル又はポリアリレート類、アートン（商品名ＪＳＲ社製）又はアペル（商品名三井化学社製）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、有機物の被膜又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１×１０^−２ｇ／ｍ^２・２４ｈ以下のバリアー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以下の高バリアー性フィルムであることが好ましい。

バリアー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、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ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。

バリアー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法又は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及び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（２５℃）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。

《有機ＥＬ素子の作製方法》
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／陰極バッファー層（電子注入層）／陰極からなる素子の作製方法について説明する。

まず、適当な基体上に所望の電極物質、例えば、陽極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは１０〜２００ｎｍの層厚になるように形成させ、陽極を作製する。

次に、この上に素子材料である正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層及び陰極バッファー層等の有機化合物を含有する薄膜を形成させる。

薄膜の形成方法としては、例えば、真空蒸着法、湿式法（ウェットプロセスともいう。）等により成膜して形成することができる。
湿式法としては、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、カーテンコート法及びＬＢ法等があるが、精密な薄膜が形成可能で、且つ高生産性の点から、ダイコート法、ロールコート法、インクジェット法又はスプレーコート法などのロール・ｔｏ・ロール方式適性の高い方法が好ましい。また、層ごとに異なる成膜法を適用してもよい。

本発明に係る有機ＥＬ素子用材料を溶解又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又はＤＭＦ（N,N′-dimethylformamide）、ＤＭＳＯ（Dimethyl sulfoxide）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。

これらの層の形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲の層厚になるように形成させ、陰極を設けることにより所望の有機ＥＬ素子が得られる。

また、順序を逆にして、陰極、陰極バッファー層、電子輸送層、正孔阻止層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極の順に作製することも可能である。

本発明の有機ＥＬ素子の作製は、１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成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ことが好ましい。

《封止》
本発明に用いられる封止手段としては、例えば、封止部材と電極及び封止部材と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いればよく、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・フィルム及び金属板・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及び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及びポリサルフォン等から形成されたもの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一種以上の金属又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又は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（２５℃）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、酸化ケイ素、二酸化ケイ素又は窒化ケイ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法又は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、窒素又は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、ヨウ化バリウム及びヨウ化マグネシウム等）及び過塩素酸類（例えば、過塩素酸バリウム及び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、又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、又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・フィルム及び金属板・フィルム等を用いることができるが、軽量かつ薄膜化ということからポリマー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４７７４４３５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、又は基板、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、更に高輝度又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及び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層厚になると、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若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次の回折といったいわゆる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、いずれかの層間若しくは、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とおり、いずれかの層間若しくは媒質中（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、三角形のラチス状又はハニカムラチス状等、二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、又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二次元に配列する。一辺は１０〜１００μｍ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、大きすぎると厚さ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、住友スリーエム社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。

《用途》
本発明の有機ＥＬ素子は、表示デバイス、ディスプレイ及び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及び光センサーの光源等が挙げられる。これら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及び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（株）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いう。

《表示装置》
本発明の有機ＥＬ素子は、表示装置に好適に用いられる。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、インクジェット法又は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、スピンコート法及び印刷法である。

表示装置に具備される有機ＥＬ素子の構成は、必要に応じて上記の有機ＥＬ素子の構成例の中から選択される。

また、有機ＥＬ素子の製造方法は、上記の本発明の有機ＥＬ素子の製造の一態様に示したとおりである。

このようにして得られた多色表示装置に直流電圧を印加する場合には、陽極を＋、陰極を−の極性として電圧２〜４０Ｖ程度を印加すると発光が観測できる。また、逆の極性で電圧を印加しても電流は流れずに発光は全く生じない。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、ディスプレイ又は各種発光光源として用いることができる。表示デバイス又はディスプレイにおいて、青、赤及び緑発光の三種の有機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。

表示デバイス又は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、文字放送表示及び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、本発明はこれらに限定されない。

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、表示部Ａと制御部Ｂとを電気的に接続する配線部Ｃ等を有する。
制御部Ｂは表示部Ａと配線部Ｃを介して電気的に接続され、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ごと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はアクティブマトリクス方式による表示装置の模式図である。
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Ｃ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は画素の回路を示した概略図である。
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、緑色及び青色発光の有機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。
すなわち、有機ＥＬ素子１０の発光は、複数の画素それぞれの有機ＥＬ素子１０に対して、アクティブ素子であるスイッチングトランジスタ１１と駆動トランジスタ１２を設けて、複数の画素３それぞれの有機ＥＬ素子１０の発光を行っている。このような発光方法をアクティブマトリクス方式と呼んでいる。

ここで、有機ＥＬ素子１０の発光は複数の階調電位を持つ多値の画像データ信号による複数の階調の発光でもよいし、２値の画像データ信号による所定の発光量のオン、オフでもよい。また、コンデンサー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》
本発明の有機ＥＬ素子は、照明装置に好適に用いられる。
本発明の有機ＥＬ素子は、共振器構造を持たせた有機ＥＬ素子として用いてもよい。このような共振器構造を有した有機ＥＬ素子の使用目的としては、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるが、これらに限定されない。また、レーザー発振をさせることにより上記用途に使用してもよい。
また、本発明の有機ＥＬ素子は、照明用や露光光源のような一種のランプとして使用してもよいし、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、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。又は、異なる発光色を有する本発明の有機ＥＬ素子を二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素子用材料は、照明装置として、実質的に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、混色することで白色発光を得る。複数の発光色の組み合わせとしては、赤色、緑色及び青色の３原色の三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二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、複数のリン光又は蛍光で発光する材料を複数組み合わせたもの、蛍光又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、発光性ドーパントを複数組み合わせて混合するだけでよい。

また、本発明の有機ＥＬ素子材料の形成方法は、発光層、正孔輸送層又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い。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、インクジェット法及び印刷法等で、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、本発明に係る有機金属錯体又は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。

《照明装置の一態様》
本発明の有機ＥＬ素子を具備した、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）を適用した。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、封止することで、図５及び図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す。本発明の有機ＥＬ素子１０１は、ガラスカバー１０２で覆われている（なお、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す。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。なお、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。

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「部」又は「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」又は「質量％」を表す。
なお、以下に説明する実施例で用いられる化合物の構造を以下に示す。

［実施例１］
《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製膜した基板（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、Ｈ．Ｃ． スタルク社製、ＣＬＥＶＩＯ Ｐ ＶＰ ＡＩ ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を用い、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、層厚２０ｎｍの第１正孔輸送層を設けた。

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正孔輸送材料として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−３０を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに電子輸送材料としてＥＴ−１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにドーパントとして比較１を１００ｍｇ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、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、層厚２０ｎｍの第２正孔輸送層を設けた。

更に、ホスト化合物としてＯＣ−３０とドーパントとして比較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０．１ｎｍ／秒、０．００６ｎｍ／秒で前記第２正孔輸送層上に共蒸着して層厚４０ｎｍの発光層を設けた。

更にＥＴ−１が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て層厚３０ｎｍの電子輸送層を設けた。
なお、蒸着時の基板温度は室温（２５℃）であった。

引き続き、フッ化リチウムを蒸着して層厚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層厚１１０ｎｍの陰極を形成し、有機ＥＬ素子１−１を作製した。

《有機ＥＬ素子１−２〜１−１０５の作製》
有機ＥＬ素子１−１の作製において、発光層におけるドーパントを表１−１〜表１−３に記載の化合物に変更した。
それ以外は同様にして、有機ＥＬ素子１−２〜１−１０５を各々作製した。

《有機ＥＬ素子１−１〜１−１０５の評価》
得られた有機ＥＬ素子１−１〜１−１０５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、図５及び図６に示すような照明装置を作製して評価した。
このようにして作製した各サンプルについて下記の評価を行った。評価結果を表１−１〜表１−３に示す。

（１）外部取り出し量子効率（単に、効率ともいう）
有機ＥＬ素子を室温（２５℃）、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）を算出した。
ここで、発光輝度の測定は、ＣＳ−１０００（コニカミノル製）を用いて行い、外部取り出し量子効率は有機ＥＬ素子１−１を１００とする相対値で表した。

（２）半減寿命
下記に示す測定法に従って、半減寿命の評価を行った。
各有機ＥＬ素子を初期輝度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、これを半減寿命の尺度とした。
なお、半減寿命は有機ＥＬ素子１−１を１００とする相対値で表した。

（３）駆動時の電圧上昇
有機ＥＬ素子を室温（２５℃）、２．５ｍＡ／ｃｍ^２の定電流条件下により駆動した時の電圧を各々測定し、測定結果を下記に示した計算式により計算した。
有機ＥＬ素子１−１を１００とする相対値で表した。
駆動時の電圧上昇（相対値）＝輝度半減時の駆動電圧−初期駆動電圧
なお、値が小さいほうが比較に対して駆動時の電圧上昇が小さいことを示す。

（４）分子内水素結合形成可能な置換基の相対位置の算出
表１−１〜表１−３内の金属錯体（ドーパント）の分子内水素結合形成可能な置換基の相対位置は、分子軌道計算ソフトウェア（米国Ｇａｕｓｓｉａｎ社製のｇａｕｓｓｉａｎ ０９）（Ｒｅｖｉｓｉｏｎ Ｃ．０１，Ｍ．Ｊ．Ｆｒｉｓｃｈ，ｅｔ ａｌ，Ｇａｕｓｓｉａｎ，Ｉｎｃ．，２０１０．）を用いて計算した。
相対位置５００ｐｍ以下に分子内水素結合可能な場合は「◎」、相対位置５００ｐｍ以内に分子内水素結合可能な置換基が存在しない場合は「−」で表記した。

表１−１〜表１−３に示す結果から明らかなように、本発明の有機ＥＬ素子１−３〜１−１０５は、比較例の有機ＥＬ素子１−１及び１−２に対して、各々高い発光効率及び長寿命を示し、駆動時の電圧上昇も抑える等、素子としての特性が向上していることがわかる。また、相対位置５００ｐｍ以下に分子内水素結合可能であることがわかる。

［実施例２］

《白色発光有機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製膜した基板（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正孔輸送材料として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−１１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに電子輸送材料としてＥＴ−２を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにドーパントとして比較１を１００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにドーパントとしてＤ−１０を１００ｍｇ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、α−ＮＰＤの入った前記加熱ボートをそれぞれ別々に通電して、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で透明支持基板に蒸着し層厚２０ｎｍの第１正孔輸送層を設けた。

更に、ホスト化合物としてＯＣ−１１、青色ドーパントとして比較１及び赤色ドーパントとしてＤ−１０の入った前記加熱ボートに通電して、ＯＣ−１１、比較１、及びＤ−１０の蒸着速度が１００：５：０．６になるように調節し、層厚３０ｎｍの厚さになるように蒸着して発光層を設けた。

更に、ＥＴ−２が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て層厚３０ｎｍの電子輸送層を設けた。
なお、蒸着時の基板温度は室温（２５℃）であった。

引き続き、フッ化リチウムを蒸着して層厚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層厚１１０ｎｍの陰極を形成して、有機ＥＬ素子２−１を作製した。

作製した有機ＥＬ素子２−１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。

《有機ＥＬ素子２−２〜２−６９の作製》
有機ＥＬ素子２−１の作製において、発光層における青色ドーパントを表２−１及び表２−２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２−２〜２−６９を各々作製した。

《有機ＥＬ素子２−１〜２−６９の評価》
得られた有機ＥＬ素子２−１〜２−６９を評価するに際しては、当該有機ＥＬ素子を実施例１の有機ＥＬ素子１−１と同様に封止し、図５及び図６に示すような照明装置を作製して評価した。
このようにして作製した各サンプルに対し、実施例１と同様に、外部取り出し量子効率、半減寿命、駆動時の電圧上昇について評価を行った。評価結果を表２−１及び表２−２に示す。なお、表２−１及び表２−２における外部取り出し量子効率、発光寿命及び駆動時の電圧上昇の測定結果は、有機ＥＬ素子２−１の測定値を１００とする相対値で表した。

表２−１及び表２−２に示す結果から明らかなように、本発明の有機ＥＬ素子２−３〜２−６９は、比較例の有機ＥＬ素子２−１及び２−２に対して、高い発光効率及び長寿命を示し、駆動時の電圧上昇も抑える等、素子としての特性が向上していることがわかる。

［実施例３］
《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（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、層厚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。１５０℃で１時間加熱乾燥し、層厚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のＯＣ−１１及びドーパントとしての比較１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、１２０℃で１時間加熱乾燥し、層厚３０ｎｍの発光層を設けた。

この発光層上に、電子輸送材料としてのＥＴ−２の１−ブタノール溶液を用い、スピンコート法により薄膜を形成し、層厚２０ｎｍの電子輸送層を設けた。

この基板を、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、フッ化リチウムを蒸着して層厚１．０ｎｍの電子注入層を形成し、アルミニウムを蒸着して層厚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３−２〜３−１０５の作製》
有機ＥＬ素子３−１の作製において、発光層におけるドーパントを表３−１〜表３−３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３−２〜３−１０５を各々作製した。

《有機ＥＬ素子３−１〜３−１０５の評価》
得られた有機ＥＬ素子３−１〜３−１０５を評価するに際しては、当該有機ＥＬ素子を実施例１の有機ＥＬ素子１−１と同様に封止し、図５及び図６に示すような照明装置を作製して評価した。
このようにして作製した各サンプルに対し、実施例１と同様に、外部取り出し量子効率、半減寿命及び駆動時の電圧上昇について評価を行った。評価結果を表３−１〜表３−３に示す。なお、表３−１〜表３−３における外部取り出し量子効率、半減寿命及び駆動時の電圧上昇の測定結果は、有機ＥＬ素子３−１の測定値を１００とする相対値で表した。

表３−１〜表３−３に示す結果から明らかなように、本発明の有機ＥＬ素子３−３〜３−１０５は、比較例の有機ＥＬ素子３−１及び３−２に対して、高い発光効率及び長寿命を示し、駆動時の電圧上昇を抑える等、素子としての特性が向上していることがわかる。

［実施例４］
《有機ＥＬ素子４−１〜４−３７の作製》
実施例１に記載の有機ＥＬ素子１−１の作製において、発光層におけるドーパントを表４に記載の化合物に変更した。
それ以外は同様にして、有機ＥＬ素子４−１〜４−３７を各々作製した。

《有機ＥＬ素子４−１〜４−３７の評価》
得られた有機ＥＬ素子４−１〜４−３７を評価するに際しては、当該有機ＥＬ素子を実施例１の有機ＥＬ素子１−１と同様に封止し、図５及び図６に示すような照明装置を作製して評価した。
このようにして作製した各サンプルについて下記の評価を行った。評価結果を表４に示す。
（１）熱安定性評価
有機ＥＬ素子４−１〜４−３７について、同じ蒸着ボート（モリブデン製抵抗加熱ボート）を用い、同じ構成の素子を５素子ずつ作製した（例えば、有機ＥＬ素子４−１，４−１ｂ，４−１ｃ，４−１ｄ，４−１ｅ）。
それぞれ１回目に作製した素子（例えば、有機ＥＬ素子４−１）、３回目に作製した素子（例えば、有機ＥＬ素子４−１ｃ）、５回目に作製した素子（例えば、有機ＥＬ素子４−１ｅ）のそれぞれについて上記と同様の方法で半減寿命を測定した。各素子の半減寿命は、１回目に作製した有機ＥＬ素子４−１を１００とする相対値で表した。

表４に示す結果から明らかなように、比較例の有機ＥＬ素子４−１及び４−２は、１回目に作製された素子、３回目に作製された素子、５回目に作製された素子、と半減寿命が徐々に低下していくのに対して、本発明の有機ＥＬ素子４−３〜４−３７は、１回目に作製された素子、３回目に作製された素子、５回目素子に作製された素子、と半減寿命がほとんど低下しておらず、本発明の有機ＥＬ素子に用いられているドーパントは熱安定性に優れていることがわかる。

［実施例５］
《有機ＥＬ素子５−１の作製》
実施例１に記載の有機ＥＬ素子１−１と同様の化合物及び同様の方法で有機ＥＬ素子５−１を作製した。

《有機ＥＬ素子５−２〜５−８の作製》
有機ＥＬ素子５−１の作製において、電子輸送材料ＥＴ−１を表５に示す化合物に変更し、それ以外は同様にして、有機ＥＬ素子５−２〜５−８を各々作製した。

《有機ＥＬ素子５−１〜５−８の評価》
得られた有機ＥＬ素子５−１〜５−８を評価するに際しては、当該有機ＥＬ素子を実施例１の有機ＥＬ素子１−１と同様に封止し、図５及び図６に示すような照明装置を作製して評価した。
このようにして作製した各サンプルについて下記の評価を行った。評価結果を表５に示す。

（１）黒点
初期輝度の半分の輝度となるまで連続点灯を行った有機ＥＬ素子を、マイクロスコープ（モリテックス社製ＭＳ−８０４、レンズＭＰ−ＺＥ２５−２００）で撮影した。撮影画像を目視で観察し黒点（ダークスポット）の状況を調べた。発光面を１００分割し、黒点の発生した数から黒点の発生割合を算出し、下記基準で評価した。
◎：黒点発生率０％（黒点が全く発生しない）
○：黒点発生率１％以上５％未満
△：黒点発生率５％以上１０％未満
×：黒点発生率１０％以上

表５に示す結果から明らかなように、本発明に係る有機金属錯体を用いて作製した有機ＥＬ素子は、比較例の有機ＥＬ素子に比べ、黒点の生成が抑制されていることがわかる。

［実施例６］
《インク組成物の調製》
色素材料Ｃ−１（特開平１０−２６４５４１号公報記載の色素）１．２ｇ、ポリビニルアセタール樹脂（ＫＹ−２４：電気化学工業製）２．３ｇ、シリコン編成ウレタン樹脂（ＳＰ−２１０５：大日精化製）１．８ｇをメチルエチルケトン５３ｇ及びトルエン２２ｇの混合溶液に溶解し、インク組成物を調製した。

《評価シート６−１の作製》
上記インク組成物を、厚さ６μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）ベース上にワイヤーバーを用いて乾燥後の塗布量が２．０ｇ／ｍ^２になるように塗布・乾燥して、ＰＥＴベース上に色素含有層を有する色素画像の評価シート６−１を作製した。評価シートの乾燥は、ドライヤーで仮乾燥後、７０℃のオーブン中で１５分行った。

《評価シート６−２〜６−１１５の作製》
評価シート６−１の作製で用いたインク組成物に、表６−１〜表６−３に示す金属錯体０．２ｇを追加した以外は同様の方法で評価シート６−２〜６−１１５を作製した。

このようにして作製した各評価シートについて下記の評価を行った。評価結果を表６−１〜表６−３に示す。

（１）評価用色素画像の評価
画像の最大反射濃度は、Ｘ−ｒｉｔｅ ３１０ＴＲを用いて測定した。色素画像をキセノンフェードメーターで７２時間光照射し、光照射前の濃度をＤ０、光照射後の濃度をＤ１として、（Ｄ１／Ｄ０）×１００で求めた色素残存率（％）で評価した。

表６−１〜表６−３に示す結果から明らかなように、本発明の評価シート６−３〜６−１１５は、比較例の評価シート６−１及び６−２に対して、各々色素残存率が向上していることがわかる。

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
１２ 駆動トランジスタ
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
Ｃ 配線部

Claims (9)

1. 中性の有機金属錯体を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子用材料であって、
   前記有機金属錯体は、分子内水素結合可能な置換基を有する配位子を少なくとも二つ有し、
   当該配位子の分子内水素結合可能な置換基一つが、同一の金属錯体分子を構成する他の配位子の分子内水素結合可能な置換基と水素結合を形成可能な位置に置換され、かつ、
   前記有機金属錯体が、下記一般式（ＤＰ）で表される構造を有する化合物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用材料。
   

   

   〔式中、Ｍは、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ａｇ、Ｃｕ又はＯｓを表す。Ａ _１ は、炭素原子を表す。Ａ _２ 、Ｂ _１ 、及びＢ _２ は、各々、炭素原子又は窒素原子を表す。環Ｚ _１ は、Ａ _１ 及びＡ _２ と共に形成される６員の芳香族炭化水素環又は５員若しくは６員の芳香族複素環を表す。環Ｚ _２ は、Ｂ _１ 及びＢ _２ と共に形成される５員又は６員の芳香族複素環を表す。環Ｚ _１ 及び環Ｚ _２ は、置換基を有していてもよく、更に置換基同士が結合して縮環構造を形成していてもよい。また、各々の配位子の置換基が互いに結合して、配位子同士が連結していてもよい。Ｌ′は、Ｍに配位したモノアニオン性の二座配位子を表す。ｍ′は、０〜２の整数を表す。
   ｎ′は、１〜３の整数を表す。ｍ′＋ｎ′は、２又は３である。ｍ′及びｎ′が２以上のとき、環Ｚ _１ 及び環Ｚ _２ で表される配位子及びＬ′は各々同じでも異なっていてもよい。〕
2. 前記有機金属錯体を構成する配位子が、少なくとも三つ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用材料。
3. 前記有機金属錯体を構成する三つの配位子が、分子内水素結合を形成していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
4. 前記分子内水素結合可能な置換基が結合している配位子上の原子が、前記有機金属錯体の中心金属と共有結合した配位子上の原子に隣接していることを特徴とする請求項１から請求項３まで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用材料。
5. 前記一般式（ＤＰ）において、ＭがＩｒであることを特徴とする請求項１から請求項４まで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用材料。
6. 少なくとも１対の陽極と陰極の間に発光層を含む一つ又は複数の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
   前記有機層のいずれかが、請求項１から請求項５まで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用材料を含有し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。
7. 前記発光層が、前記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を含有してい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. 前記有機層が、ウェットプロセスで形成されたことを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
9. 請求項１から請求項５まで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用材料に含有される有機金属錯体と同一の構造を有する有機金属錯体であって、
   分子内水素結合可能な置換基を有する配位子を少なくとも二つ有し、かつ、
   当該配位子の分子内水素結合可能な置換基一つが、同一の金属錯体分子を構成する他の配位子の分子内水素結合可能な置換基と水素結合を形成可能な位置に置換されていることを特徴とする有機金属錯体。

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