WO2010001830A1 - 白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子、照明装置及び表示装置 - Google Patents

白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子、照明装置及び表示装置 Download PDF

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依子 中山
邦雅 檜山
利彦 岩崎
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コニカミノルタホールディングス株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a white light-emitting organic electroluminescent element and a lighting device and a display device using the white light-emitting organic electroluminescent element.
  • ELD electroluminescence display
  • an inorganic electroluminescence element hereinafter also referred to as an inorganic EL element
  • an organic electroluminescence element hereinafter also referred to as an organic EL element
  • Inorganic EL elements have been used as planar light sources, but an alternating high voltage is required to drive the light emitting elements.
  • an organic EL element has a structure in which a light emitting layer containing a compound that emits light is sandwiched between a cathode and an anode. By injecting electrons and holes into the light emitting layer and recombining them, excitons (exciton) are obtained.
  • Is a device that emits light by using light emission (fluorescence / phosphorescence) when this exciton is deactivated, and can emit light at a voltage of several volts to several tens of volts. Therefore, it has a wide viewing angle, high visibility, and since it is a thin-film type complete solid-state device, it is attracting attention from the viewpoints of space saving and portability.
  • the organic EL element is also a major feature that it is a surface light source, unlike the main light sources that have been used in the past, such as light-emitting diodes and cold-cathode tubes.
  • Applications that can effectively utilize this characteristic include illumination light sources and various display backlights.
  • it is also suitable to be used as a backlight of a liquid crystal full color display whose demand has been increasing in recent years.
  • the light emission color is white or a light source exhibiting a so-called light bulb color (hereinafter collectively referred to as white).
  • the light emitting layer is formed by stacking three layers of B / G / R or two layers having complementary colors such as B / Y (for example, see Patent Document 1), multicolor.
  • Luminescent pixels such as blue, green, and red colors are simultaneously emitted and mixed to obtain white, and a color conversion dye is used to obtain white (for example, blue light emitting material and color conversion fluorescent dye Combination)
  • white for example, blue light emitting material and color conversion fluorescent dye Combination
  • the method using multicolored light emitting pixels has a problem that the manufacturing process such as mask alignment is complicated and the yield is low, and the color conversion method has low luminous efficiency.
  • a highly efficient light-emitting element can be obtained by containing two or more light-emitting materials in the same light-emitting layer and using one of them as an orthometalated complex (see, for example, Patent Document 3).
  • the efficiency is high for devices that do not contain ortho-metalated complexes as the light-emitting material, but the efficiency is still insufficient because a fluorescent light-emitting material is used as part of the light-emitting material. It was.
  • An object of the present invention is to provide a coating type organic EL device excellent in driving current chromaticity stability, chromaticity stability during continuous driving and color rendering.
  • a white light-emitting organic electroluminescence element having at least one organic layer sandwiched between the anode side electrode and the cathode side electrode, A light-emitting layer as a constituent layer, at least one of the light-emitting layers contains a plurality of light-emitting materials having different emission colors, and has an emission spectrum of at least three emission maxima in a wavelength range of 420 nm to 650 nm; A white light-emitting organic electroluminescence device having a light emission minimum in a wavelength range of 510 nm, and a difference between adjacent light emission maximums in the light emission maximum being 30 nm to 70 nm.
  • the light emission intensity at a wavelength where the light emission spectra of two light emitting materials adjacent to each other with the light emission maximum overlap is 30 or more when each light emission maximum intensity is 100. 4.
  • the white light-emitting organic electroluminescence device according to any one of 3 above.
  • Ra represents a hydrogen atom, an aliphatic group, an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group
  • Rb and Rc each represents a hydrogen atom or a substituent
  • A1 represents an aromatic hydrocarbon ring or an aromatic group. It represents a residue necessary for forming a heterocyclic ring
  • M represents Ir or Pt.
  • Ra represents a hydrogen atom, an aliphatic group, an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group
  • Rb, Rc, Rb 1 and Rc 1 each represents a hydrogen atom or a substituent
  • a 1 represents an aromatic group. It represents a residue necessary for forming a hydrocarbon ring or an aromatic heterocycle
  • M represents Ir or Pt.
  • Ra represents a hydrogen atom, an aliphatic group, an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group
  • Rb and Rc each represents a hydrogen atom or a substituent
  • A1 represents an aromatic hydrocarbon ring or an aromatic group. It represents a residue necessary for forming a heterocyclic ring
  • M represents Ir or Pt.
  • ⁇ max (1/2) ⁇ max where ⁇ max is the longest light emission maximum wavelength and ⁇ max (1/2) is the wavelength on the long wave side indicating half the intensity of the light emission maximum. 10.
  • the white light-emitting organic electroluminescence device as described in any one of 1 to 9 above, wherein ⁇ 40 nm.
  • the mass ratio ⁇ / ⁇ ⁇ 0 when the content ⁇ of the light-emitting material having a light emission maximum at 420 nm to 480 nm and the content ⁇ of the light-emitting material having a light emission maximum at 555 nm to 650 nm, the mass ratio ⁇ / ⁇ ⁇ 0.
  • the white light-emitting organic electroluminescent device as described in any one of 1 to 11 above, which is .1.
  • the mass ratio ⁇ / ⁇ ⁇ 0 In the light-emitting material contained in the light-emitting layer, when the content ⁇ of the light-emitting material having a light emission maximum at 420 nm to 480 nm and the content ⁇ of the light-emitting material having a light emission maximum at 555 nm to 650 nm, the mass ratio ⁇ / ⁇ ⁇ 0.
  • the white light-emitting organic electroluminescence device as described in any one of 1 to 11 above, which is .05.
  • a lighting device comprising the white light-emitting organic electroluminescence element as described in any one of 1 to 14 above.
  • a display device comprising the white light-emitting organic electroluminescence element as described in any one of 1 to 14 above.
  • a white light-emitting organic EL element excellent in anti-drive current chromaticity stability, chromaticity stability during continuous driving and color rendering is provided, and an illumination device and a display device including the white light-emitting organic EL element are provided.
  • an illumination device and a display device including the white light-emitting organic EL element are provided.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a display unit A.
  • FIG. It is a schematic diagram of a pixel. It is a schematic diagram of a passive matrix type full-color display device. It is the schematic of an illuminating device. It is a schematic diagram of an illuminating device.
  • the white light-emitting organic EL device of the present invention is excellent in driving current chromaticity stability, chromaticity stability during continuous driving, and color rendering by having the configuration according to any one of claims 1 to 14.
  • a white light-emitting organic EL device could be provided.
  • an illumination device and a display device including the white light-emitting organic EL element could be provided.
  • the light emitting layer according to the white light emitting organic EL device of the present invention will be described.
  • the spectral characteristics (emission spectrum, emission maximum, etc.) of the light emitting layer, the manufacturing method of the light emitting layer (the manufacturing method of the entire element will be described together), and the like will be mainly described.
  • the present inventors have, as described in claim 1, white light-emitting organic electroluminescence having at least one organic layer sandwiched between an anode-side electrode and a cathode-side electrode.
  • the element It has at least one light-emitting layer as a constituent layer, the light-emitting layer contains a plurality of light-emitting materials having different emission colors, and has an emission spectrum of at least three emission maxima in a wavelength range of 420 nm to 650 nm and a wavelength of 480 nm to 510 nm.
  • the emission spectrum of the light-emitting layer is obtained by combining the emission spectra of a plurality of light-emitting materials contained in the light-emitting layer to obtain an emission spectrum as an element.
  • the obtained emission spectrum emits light in the wavelength range of 480 nm to 510 nm.
  • emission maximum of light emitting layer (Preferred embodiment of emission maximum of light emitting layer, emission spectrum, light emitting material)
  • the emission spectrum of the light emitting layer according to the present invention the light emission maximum of the light emission spectrum, and preferred embodiments of the light emitting material contained in the light emitting layer will be described.
  • the contained host compound, light-emitting dopant (also simply referred to as light-emitting material), and other constituent layers according to the organic EL element of the present invention will be described later). A more detailed description will be given.
  • the emission maximum is preferably at least in the respective wavelength ranges of 420 nm to 480 nm, 510 nm to 610 nm, and 555 nm to 650 nm.
  • the emission spectrum preferably has four emission maxima in the wavelength range of 420 nm to 650 nm.
  • the difference between adjacent emission maximums is preferably 30 nm to 70 nm.
  • the difference between the light emission maximum due to one of the plurality of light emission maximums and the other light emitting material may be 30 nm to 70 nm.
  • the light emission intensity at a wavelength where the light emission spectra of two light emitting materials adjacent to each other in the light emission maximum overlap is preferably 30 or more when each light emission maximum intensity is 100. If the light emission minimum sandwiched between the light emission maximums is low, the color rendering property is inferior because the color in the wavelength region cannot be expressed.
  • At least one emission spectrum of the plurality of light emitting materials has an emission maximum at 420 nm to 480 nm, and the emission spectrum is a double peak having two emission maxima.
  • the plurality of light emitting materials are all phosphorescent light emitting materials.
  • the phosphorescent material also referred to as a phosphorescent dopant, a phosphorescent dopant, etc.
  • a phosphorescent dopant also referred to as a phosphorescent dopant, a phosphorescent dopant, etc.
  • all light emitting materials contained in the light emitting layer are phosphorescent light emitting materials.
  • ⁇ max (1/2) where ⁇ max is the longest light emission maximum wavelength and ⁇ max (1/2) is the wavelength on the long wave side showing half the intensity of the light emission maximum. It is preferable that ⁇ max ⁇ 40 nm.
  • the total content of the light emitting material in the light emitting layer is preferably 5% by mass to 30% by mass.
  • the light emitting layer of the white light emitting organic EL device of the present invention preferably contains at least one of a light emitting host compound (also simply referred to as a host compound, a host, etc.) and a light emitting material (also referred to as a light emitting dopant) as a guest material. It is further preferable to contain a luminescent host compound and three or more luminescent materials.
  • a light emitting host compound also simply referred to as a host compound, a host, etc.
  • a light emitting material also referred to as a light emitting dopant
  • the host compound will be described in detail later in the layer configuration of the organic EL element.
  • the method for producing an organic EL device of the present invention is a method for producing an organic electroluminescence device having at least one organic layer sandwiched between an anode side electrode and a cathode side electrode, and has at least one light emitting layer as a constituent layer.
  • a dry process such as vapor deposition or a wet process such as coating can be selected.
  • the applied energy is concentrated on a light-emitting material having a low light-emitting energy level.
  • Examples of the wet process used in the present invention include a spin coating method, a casting method, an ink jet method, a spray method, and a printing method.
  • film formation by a coating method such as a spin coating method, an ink jet method, a spray method, or a printing method is preferable from the viewpoint that a homogeneous film is easily obtained and pinholes are hardly generated.
  • Coating solvent including dispersion solvent
  • examples of the coating solvent include methylene chloride (40 ° C.), methyl ethyl ketone (79.6 ° C.), tetrahydrofuran (66 ° C.), cyclohexanone ( Ketones such as 155.65 ° C., fatty acid esters such as ethyl acetate (77.111 ° C.), dichlorobenzene (m-form: 173.0 ° C., o-form: 180.4 ° C., p-form: 174.1 ° C.
  • Aromatic hydrocarbons such as cyclohexylbenzene (238.9 ° C.), cyclohexane (80.77 ° C.), decalin (cis form: 195.7 ° C., trans form: 187.2 ° C.), dode Aliphatic hydrocarbons such as emissions (210.3 °C), DMF (153 °C), can be used organic solvents such as DMSO (208 °C).
  • a desired electrode material for example, a thin film made of an anode material is formed on a suitable substrate by a method such as vapor deposition or sputtering so as to have a film thickness of 1 ⁇ m or less, preferably 10 nm to 200 nm. , Also referred to as an anode).
  • an organic compound thin film such as a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, a hole blocking layer, and an electron transport layer, which is an organic EL element material, is formed thereon.
  • a method for forming each of these layers there are a vapor deposition method, a wet process (spin coating method, casting method, ink jet method, spray method, printing method), etc., but it is easy to obtain a homogeneous film and it is difficult to generate pinholes.
  • film formation by a coating method such as a spin coating method, an ink jet method, a spray method, or a printing method is preferable.
  • droplets formed on the substrate by discharging each solution. It is preferable to discharge while moving one or both of the nozzle and the substrate so that they come into contact with each other and mix.
  • a liquid medium for dissolving or dispersing the organic EL material at the time of preparing the coating liquid for example, ketones such as methyl ethyl ketone and cyclohexanone, fatty acid esters such as ethyl acetate,
  • halogenated hydrocarbons such as dichlorobenzene, aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, mesitylene and cyclohexylbenzene, aliphatic hydrocarbons such as cyclohexane, decalin and dodecane, and organic solvents such as DMF and DMSO it can.
  • the organic EL element material can be dispersed by a dispersion method such as ultrasonic wave, high shear force dispersion or media dispersion.
  • a thin film made of a cathode material is formed thereon by a method such as vapor deposition or sputtering so as to have a film thickness of 1 ⁇ m or less, preferably in the range of 50 nm to 200 nm.
  • a desired organic EL element can be obtained.
  • the light emitting layer according to the present invention is a layer that emits light by recombination of electrons and holes injected from the electrode, the electron transport layer, or the hole transport layer, and the light emitting portion is in the layer of the light emitting layer. May be the interface between the light emitting layer and the adjacent layer.
  • the thickness of the light emitting layer is not particularly limited, but from the viewpoint of the uniformity of the film to be formed, the application of unnecessary high voltage during light emission, and the improvement of the stability of the emission color with respect to the drive current. It is preferable to adjust in the range of 2 nm to 200 nm, and more preferably in the range of 5 nm to 100 nm.
  • the light emitting layer of the organic EL device of the present invention preferably contains at least one kind of a light emitting host compound and a light emitting material as a guest material, and more preferably contains a light emitting host compound and three or more kinds of light emitting materials.
  • a host compound also referred to as a light-emitting host
  • a light-emitting material also referred to as a light-emitting dopant compound
  • the light emitting material also referred to as a light emitting dopant compound
  • the light emitting material also referred to as a light emitting dopant compound
  • a fluorescent light-emitting material also referred to as a fluorescent compound
  • a phosphorescent light-emitting material also referred to as a phosphorescent light emitter, a phosphorescent compound, or a phosphorescent compound
  • the above-mentioned host compound is used as a light-emitting material (sometimes referred to as a light-emitting dopant) used in the light-emitting layer or light-emitting unit of the organic EL device according to the present invention. It is preferable to contain a phosphorescent material simultaneously with containing.
  • phosphorescent material (also referred to as phosphorescent dopant) according to the present invention will be described.
  • the phosphorescent material according to the present invention is a compound in which light emission from an excited triplet is observed, specifically, a compound that emits phosphorescence at room temperature (25 ° C.), and the phosphorescence quantum yield is Although defined as a compound of 0.01 or more at 25 ° C., a preferred phosphorescence quantum yield is 0.1 or more.
  • the phosphorescent quantum yield can be measured by the method described in Spectroscopic II, page 398 (1992 edition, Maruzen) of the Fourth Edition Experimental Chemistry Course 7. Although the phosphorescence quantum yield in a solution can be measured using various solvents, the phosphorescence emitting material according to the present invention achieves the phosphorescence quantum yield (0.01 or more) in any solvent. Just do it.
  • the energy transfer type that emits light from the phosphorescent light emitting material by moving to the other, and the other is that the phosphorescent light emitting material becomes a carrier trap, and carrier recombination occurs on the phosphorescent light emitting material and Although it is a carrier trap type in which light emission can be obtained, in any case, it is a condition that the excited state energy of the phosphorescent material is lower than the excited state energy of the host compound.
  • the phosphorescent light emitting material can be appropriately selected from known materials used for the light emitting layer of the organic EL element.
  • the phosphorescent material according to the present invention is preferably a complex compound containing a group 8-10 metal in the periodic table of elements, more preferably an iridium compound, an osmium compound, or a platinum compound (platinum complex compound) ), Rare earth complexes, and most preferred are iridium compounds.
  • the phosphorescent material preferably contains a compound having at least one partial structure selected from the above general formulas (A) to (C).
  • At least one partial structure selected from general formulas (A) to (C) >> At least one partial structure selected from the general formulas (A) to (C) according to the present invention will be described.
  • the aliphatic group represented by Ra is an alkyl group (for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, isopentyl group, 2-ethyl-hexyl).
  • alkyl group for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, isopentyl group, 2-ethyl-hexyl.
  • octyl group, undecyl group, dodecyl group, tetradecyl group cycloalkyl group (for example, cyclopentyl group, cyclohexyl group) and the like.
  • examples of the aromatic hydrocarbon group represented by Ra include a phenyl group, a tolyl group, an azulenyl group, an anthranyl group, a phenanthryl group, a pyrenyl group, a chrycenyl group, a naphthacenyl group, Examples include o-terphenyl group, m-terphenyl group, p-terphenyl group, acenaphthenyl group, coronenyl group, fluorenyl group, perylenyl group and the like.
  • examples of the aromatic heterocyclic group represented by Ra include a pyridyl group, pyrimidinyl group, furyl group, pyrrolyl group, imidazolyl group, benzoimidazolyl group, pyrazolyl group, pyrazinyl group, Triazolyl group (for example, 1,2,4-triazol-1-yl group, 1,2,3-triazol-1-yl group, etc.), oxazolyl group, benzoxazolyl group, thiazolyl group, isoxazolyl group, isothiazolyl group , Furazanyl group, thienyl group, quinolyl group, benzofuryl group, dibenzofuryl group, benzothienyl group, dibenzothienyl group, indolyl group, carbazolyl group, carbolinyl group, diazacarbazolyl group (which constitutes the carboline ring of the carbolinyl)
  • the substituents represented by Rb, Rc, Rb 1 and Rc 1 are each an alkyl group (for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, tert-butyl).
  • These rings may further have a substituent represented by each of Rb and Rc.
  • examples of the aromatic hydrocarbon ring formed by A1 include a benzene ring, biphenyl ring, naphthalene ring, azulene ring, anthracene ring, phenanthrene ring, pyrene ring, chrysene ring, Naphthacene ring, triphenylene ring, o-terphenyl ring, m-terphenyl ring, p-terphenyl ring, acenaphthene ring, coronene ring, fluorene ring, fluoranthrene ring, naphthacene ring, pentacene ring, perylene ring, pentaphen ring, Examples include a picene ring, a pyrene ring, a pyranthrene ring, and an anthraanthrene ring.
  • These rings may further have a substituent represented by each of Rb and Rc.
  • the aromatic heterocycle represented by A1 includes a furan ring, a thiophene ring, a pyridine ring, a pyridazine ring, a pyrimidine ring, a pyrazine ring, a triazine ring, a benzimidazole ring, an oxadi Azole ring, triazole ring, imidazole ring, pyrazole ring, thiazole ring, indole ring, benzimidazole ring, benzothiazole ring, benzoxazole ring, quinoxaline ring, quinazoline ring, phthalazine ring, carbazole ring, carboline ring, diazacarbazole ring ( A ring in which one of the carbon atoms of the hydrocarbon ring constituting the carboline ring is further substituted with a nitrogen atom).
  • These rings may further have a substituent represented by each of Rb and Rc.
  • the structure represented by any one of the general formulas (A) to (C) is a partial structure, and in order to become a light emitting material having a completed structure, it corresponds to the valence of M forming the partial structure.
  • a ligand is required.
  • halogen for example, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom or iodine atom
  • aryl group for example, phenyl group, p-chlorophenyl group, mesityl group, tolyl group, xylyl group, biphenyl group, naphthyl group
  • alkyl group eg, methyl group, ethyl group, isopropyl group, hydroxyethyl group, methoxymethyl group, trifluoromethyl group, t-butyl group, etc.
  • alkyloxy group aryloxy group
  • Alkylthio group, arylthio group aromatic heterocyclic group (for example, furyl group, thienyl group, pyridyl group, pyridazinyl group, pyrimidinyl group, pyrazinyl group, triazinyl group, imidazo
  • M represents Ir or Pt, among which Ir is preferable. Further, a tris body having a completed structure with three partial structures of the general formulas (A) to (C) is preferable.
  • a phosphorescent material (also referred to as a phosphorescent dopant) having a partial structure of any one of the general formulas (A) to (C) is, for example, Inorg. Chem. 40, 1704 to 1711, and the like.
  • the following conventionally known compounds can be used in combination.
  • fluorescent material also referred to as fluorescent dopant or fluorescent compound
  • fluorescent compound fluorescent compound
  • examples of the fluorescent light-emitting material (fluorescent compound) used in the present invention include coumarin dyes, pyran dyes, cyanine dyes, croconium dyes, squalium dyes, oxobenzanthracene dyes, fluorescein dyes, rhodamine dyes, Examples include pyrylium dyes, perylene dyes, stilbene dyes, polythiophene dyes, and rare earth complex phosphors.
  • the host compound in the present invention is defined as a compound having a phosphorescence quantum yield of phosphorescence emission of less than 0.1 at room temperature (25 ° C.).
  • the phosphorescence quantum yield is preferably less than 0.01.
  • the mass ratio in the layer is 20% or more among the compounds contained in a light emitting layer.
  • known host compounds may be used alone or in combination of two or more.
  • the organic EL element can be made highly efficient.
  • the light emitting host used in the present invention may be a conventionally known low molecular compound or a high molecular compound having a repeating unit, and a low molecular compound having a polymerizable group such as a vinyl group or an epoxy group (deposition polymerization property). Light emitting host).
  • a compound that has a hole transporting ability and an electron transporting ability, prevents the emission of light from being increased in wavelength, and has a high Tg (glass transition temperature) is preferable.
  • Injection layer electron injection layer, hole injection layer >> The injection layer is provided as necessary, and there are an electron injection layer and a hole injection layer, and as described above, it exists between the anode and the light emitting layer or the hole transport layer and between the cathode and the light emitting layer or the electron transport layer. May be.
  • An injection layer is a layer provided between an electrode and an organic layer in order to reduce drive voltage and improve light emission luminance.
  • Organic EL element and its forefront of industrialization (issued by NTT Corporation on November 30, 1998) 2), Chapter 2, “Electrode Materials” (pages 123 to 166) in detail, and includes a hole injection layer (anode buffer layer) and an electron injection layer (cathode buffer layer).
  • anode buffer layer hole injection layer
  • copper phthalocyanine is used.
  • examples thereof include a phthalocyanine buffer layer represented by an oxide, an oxide buffer layer represented by vanadium oxide, an amorphous carbon buffer layer, and a polymer buffer layer using a conductive polymer such as polyaniline (emeraldine) or polythiophene.
  • cathode buffer layer (electron injection layer) The details of the cathode buffer layer (electron injection layer) are described in JP-A-6-325871, JP-A-9-17574, JP-A-10-74586, and the like. Specifically, strontium, aluminum, etc.
  • Metal buffer layer typified by lithium, alkali metal compound buffer layer typified by lithium fluoride, alkaline earth metal compound buffer layer typified by magnesium fluoride, oxide buffer layer typified by aluminum oxide, etc.
  • the buffer layer (injection layer) is preferably a very thin film, and the film thickness is preferably in the range of 0.1 nm to 5 ⁇ m, although it depends on the material.
  • ⁇ Blocking layer hole blocking layer, electron blocking layer>
  • the blocking layer is provided as necessary in addition to the basic constituent layer of the organic compound thin film as described above. For example, it is described in JP-A Nos. 11-204258 and 11-204359, and “Organic EL elements and the forefront of industrialization (published by NTT Corporation on November 30, 1998)” on page 237. There is a hole blocking (hole blocking) layer.
  • the hole blocking layer has a function of an electron transport layer in a broad sense, and is made of a hole blocking material that has a function of transporting electrons and has a remarkably small ability to transport holes. The probability of recombination of electrons and holes can be improved by blocking. Moreover, the structure of the electron carrying layer mentioned later can be used as a hole-blocking layer concerning this invention as needed.
  • the hole blocking layer of the organic EL device according to the present invention is preferably provided adjacent to the light emitting layer.
  • the hole blocking layer preferably contains the azacarbazole derivative mentioned as the host compound described above.
  • the light emitting layer having the shortest wavelength of light emission is preferably closest to the anode among all the light emitting layers.
  • 50% by mass or more of the compound contained in the hole blocking layer provided at the position has an ionization potential of 0.3 eV or more larger than the host compound of the shortest wave emitting layer.
  • the ionization potential is defined by the energy required to emit electrons at the HOMO (highest occupied molecular orbital) level of the compound to the vacuum level, and can be determined by, for example, the following method.
  • Gaussian 98 Gaussian 98, Revision A.11.4, MJ Frisch, et al, Gaussian, Inc., Pittsburgh PA, 2002.
  • the ionization potential can be obtained as a value obtained by rounding off the second decimal place of the value (eV unit converted value) calculated by performing structural optimization using B3LYP / 6-31G *.
  • the reason why this calculated value is effective is that there is a high correlation between the calculated value obtained by this method and the experimental value.
  • the ionization potential can also be obtained by a method of directly measuring by photoelectron spectroscopy.
  • a low energy electron spectrometer “Model AC-1” manufactured by Riken Keiki Co., Ltd. or a method known as ultraviolet photoelectron spectroscopy can be suitably used.
  • the electron blocking layer has a function of a hole transport layer in a broad sense, and is made of a material that has a function of transporting holes and has an extremely small ability to transport electrons, and transports electrons while transporting holes. By blocking, the recombination probability of electrons and holes can be improved. Moreover, the structure of the positive hole transport layer mentioned later can be used as an electron blocking layer as needed.
  • the film thickness of the hole blocking layer and the electron transport layer according to the present invention is preferably 3 nm to 100 nm, and more preferably 5 nm to 30 nm.
  • the hole transport layer is made of a hole transport material having a function of transporting holes, and in a broad sense, a hole injection layer and an electron blocking layer are also included in the hole transport layer.
  • the hole transport layer can be provided as a single layer or a plurality of layers.
  • the hole transport material has either hole injection or transport or electron barrier properties, and may be either organic or inorganic.
  • triazole derivatives oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkane derivatives, pyrazoline derivatives and pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, amino-substituted chalcone derivatives, oxazole derivatives, styrylanthracene derivatives, fluorenone derivatives, hydrazone derivatives
  • Examples include stilbene derivatives, silazane derivatives, aniline copolymers, and conductive polymer oligomers, particularly thiophene oligomers.
  • the above-mentioned materials can be used as the hole transport material, but it is preferable to use a porphyrin compound, an aromatic tertiary amine compound and a styrylamine compound, particularly an aromatic tertiary amine compound.
  • aromatic tertiary amine compounds and styrylamine compounds include N, N, N ′, N′-tetraphenyl-4,4′-diaminophenyl; N, N′-diphenyl-N, N′— Bis (3-methylphenyl)-[1,1′-biphenyl] -4,4′-diamine (TPD); 2,2-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) propane; 1,1-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) cyclohexane; N, N, N ′, N′-tetra-p-tolyl-4,4′-diaminobiphenyl; 1,1-bis (4-di-p-tolyl) Aminophenyl) -4-phenylcyclohexane; bis (4-dimethylamino-2-methylphenyl) phenylmethane; bis (4-di-p-tolylaminoph
  • No. 5,061,569 Having a condensed aromatic ring of, for example, 4,4'-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (NPD), JP-A-4-308 4,4 ′, 4 ′′ -tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino] triphenylamine in which three triphenylamine units described in Japanese Patent No. 88 are linked in a starburst type ( MTDATA) and the like.
  • NPD 4,4'-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl
  • JP-A-4-308 4,4 ′, 4 ′′ -tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino] triphenylamine in which three triphenylamine units described in Japanese Patent No. 88 are linked in a starburst type ( MTDATA) and the
  • a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or these materials are used as a polymer main chain can also be used.
  • inorganic compounds such as p-type-Si and p-type-SiC can also be used as the hole injection material and the hole transport material.
  • JP-A-11-251067 J. Org. Huang et. al.
  • a so-called p-type hole transport material described in a book (Applied Physics Letters 80 (2002), p. 139) can also be used.
  • these materials are preferably used because a light-emitting element with higher efficiency can be obtained.
  • the hole transport layer can be formed by thinning the hole transport material by a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, a printing method including an ink jet method, or an LB method. it can.
  • the film thickness of the hole transport layer is preferably in the range of 5 nm to 5 ⁇ m, more preferably 5 nm to 200 nm.
  • the hole transport layer may have a single layer structure composed of one or more of the above materials.
  • a hole transport layer having a high p property doped with impurities examples thereof include JP-A-4-297076, JP-A-2000-196140, JP-A-2001-102175, J. Pat. Appl. Phys. 95, 5773 (2004), and the like.
  • a hole transport layer having such a high p property because a device with lower power consumption can be produced.
  • the electron transport layer is made of a material having a function of transporting electrons, and in a broad sense, an electron injection layer and a hole blocking layer are also included in the electron transport layer.
  • the electron transport layer can be provided as a single layer or a plurality of layers.
  • an electron transport material also serving as a hole blocking material used for an electron transport layer adjacent to the light emitting layer on the cathode side is injected from the cathode.
  • any material can be selected and used from among conventionally known compounds. For example, nitro-substituted fluorene derivatives, diphenylquinone derivatives Thiopyrandioxide derivatives, carbodiimides, fluorenylidenemethane derivatives, anthraquinodimethane and anthrone derivatives, oxadiazole derivatives and the like.
  • a thiadiazole derivative in which the oxygen atom of the oxadiazole ring is substituted with a sulfur atom, and a quinoxaline derivative having a quinoxaline ring known as an electron withdrawing group can also be used as an electron transport material.
  • a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or these materials are used as a polymer main chain can also be used.
  • metal complexes of 8-quinolinol derivatives such as tris (8-quinolinol) aluminum (Alq), tris (5,7-dichloro-8-quinolinol) aluminum, tris (5,7-dibromo-8-quinolinol) aluminum, Tris (2-methyl-8-quinolinol) aluminum, tris (5-methyl-8-quinolinol) aluminum, bis (8-quinolinol) zinc (Znq), etc.
  • the central metals of these metal complexes are In, Mg, Cu , Ca, Sn, Ga, or Pb can also be used as an electron transport material.
  • metal-free or metal phthalocyanine or those having terminal ends substituted with an alkyl group or a sulfonic acid group can be preferably used as the electron transporting material.
  • the distyrylpyrazine derivative exemplified as the material for the light emitting layer can also be used as an electron transport material, and an inorganic semiconductor such as n-type-Si, n-type-SiC, etc. as in the case of the hole injection layer and the hole transport layer. Can also be used as an electron transporting material.
  • the electron transport layer can be formed by thinning the electron transport material by a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, a printing method including an ink jet method, or an LB method.
  • the film thickness of the electron transport layer is not particularly limited, but is usually about 5 nm to 5 ⁇ m, preferably 5 nm to 200 nm.
  • the electron transport layer may have a single layer structure composed of one or more of the above materials.
  • n-type electron transport layer doped with impurities examples thereof include JP-A-4-297076, JP-A-10-270172, JP-A-2000-196140, 2001-102175, J.A. Appl. Phys. 95, 5773 (2004), and the like.
  • an electron transport layer having such a high n property because an element with lower power consumption can be produced.
  • Polymerization crosslinkable organic EL element material also called reactive organic EL element material
  • an organic compound having a reactive group that can be polymerized and crosslinked after coating also referred to as a reactive organic compound
  • a reactive organic compound an organic compound having a reactive group that can be polymerized and crosslinked after coating
  • Reactive organic EL element material is polymerized and crosslinked on the substrate to form a network polymer by organic molecules.
  • a network polymer By forming the network polymer, device deterioration can be suppressed by adjusting the Tg (glass transition point) of the constituent layers.
  • the lower layer does not dissolve in the upper layer coating solution, and the upper layer coating is performed by crosslinking polymerization of the lower layer to deteriorate the solvent solubility. Can be possible.
  • Glass transition temperature (Tg) is DSC (Differential Scanning) This is a value determined by a method based on JIS-K-7121 using a calorimetry (differential scanning calorimetry).
  • the above-mentioned polymerization crosslinkable organic EL device material can be synthesized, for example, by referring to the method described in New Polymer Experimental 2 Polymer Synthesis / Reaction (Kyoritsu Publishing Co., Ltd.).
  • the energy rays include X-rays, neutron rays, electron beams, ultraviolet rays, and the like, preferably ultraviolet rays and electron beams.
  • an ultraviolet lamp e.g., low pressure having an operating pressure of up to 0.5 kPa ⁇ 1 MPa, medium pressure, high pressure mercury lamp
  • a xenon lamp e.g., a tungsten lamp, a halogen lamp or the like
  • 1 mW / cm 2 Ultraviolet rays having an intensity of about 500 mW / cm 2 are preferably irradiated.
  • the amount of energy required for polymerization crosslinking is preferably in the range of 0.01 kJ / cm 2 to 30 kJ / cm 2 .
  • an electrode material made of a metal, an alloy, an electrically conductive compound, or a mixture thereof having a high work function (4 eV or more) is preferably used.
  • electrode materials include metals such as Au, and conductive transparent materials such as CuI, indium tin oxide (ITO), SnO 2 , and ZnO.
  • conductive transparent materials such as CuI, indium tin oxide (ITO), SnO 2 , and ZnO.
  • an amorphous material such as IDIXO (In 2 O 3 —ZnO) capable of forming a transparent conductive film may be used.
  • these electrode materials may be formed into a thin film by a method such as vapor deposition or sputtering, and a pattern having a desired shape may be formed by a photolithography method, or when pattern accuracy is not so high (about 100 ⁇ m or more) A pattern may be formed through a mask having a desired shape at the time of vapor deposition or sputtering of the electrode material.
  • a wet film forming method such as a printing method or a coating method can be used.
  • the transmittance be greater than 10%, and the sheet resistance as the anode is preferably several hundred ⁇ / ⁇ or less.
  • the film thickness is preferably in the range of 10 nm to 1000 nm, more preferably in the range of 10 nm to 200 nm, although it depends on the material.
  • cathode As the cathode, a material having a work function (4 eV or less) metal (referred to as an electron injecting metal), an alloy, an electrically conductive compound and a mixture thereof as an electrode material is used.
  • Electrode materials include sodium, sodium-potassium alloy, magnesium, lithium, magnesium / copper mixture, magnesium / silver mixture, magnesium / aluminum mixture, magnesium / indium mixture, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) Mixtures, indium, lithium / aluminum mixtures, rare earth metals and the like.
  • a mixture of an electron injecting metal and a second metal which is a stable metal having a larger work function than this for example, a magnesium / silver mixture, Magnesium / aluminum mixtures, magnesium / indium mixtures, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) mixtures, lithium / aluminum mixtures, aluminum and the like are preferred.
  • the cathode can be produced by forming a thin film of these electrode materials by a method such as vapor deposition or sputtering.
  • the sheet resistance as the cathode is preferably several hundred ⁇ / ⁇ or less, and the film thickness is preferably in the range of 10 nm to 5 ⁇ m, more preferably in the range of 50 nm to 200 nm.
  • the emission luminance is improved, which is convenient.
  • a transparent or semi-transparent cathode can be produced by producing the conductive transparent material mentioned in the description of the anode on the cathode after producing the metal with a film thickness of 1 nm to 20 nm. By applying this, an element in which both the anode and the cathode are transmissive can be manufactured.
  • substrate As a substrate (hereinafter also referred to as a base, a base material, a support substrate, a support, etc.) that can be used in the organic EL device according to the present invention, there is no particular limitation on the type of glass, plastic, etc., and it is transparent. Or opaque. When extracting light from the substrate side, the substrate is preferably transparent. Examples of the transparent substrate preferably used include glass, quartz, and a transparent resin film. A particularly preferable substrate is a resin film capable of giving flexibility to the organic EL element.
  • polyesters such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene, polypropylene, cellophane, cellulose diacetate, cellulose triacetate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate (CAP), Cellulose esters such as cellulose acetate phthalate (TAC) and cellulose nitrate or derivatives thereof, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, polyethylene vinyl alcohol, syndiotactic polystyrene, polycarbonate, norbornene resin, polymethylpentene, polyether ketone, polyimide , Polyethersulfone (PES), polyphenylene sulfide, polysulfone , Polyetherimide, polyetherketoneimide, polyamide, fluororesin, nylon, polymethylmethacrylate, acrylic or polyarylates, cyclone resins such as Arton (trade name, manufactured by JSR) or Appel (trade
  • an inorganic film, an organic film or a hybrid film of both may be formed on the surface of the resin film.
  • the water vapor permeability (25 ⁇ 0.5 ° C.) measured by a method according to JIS K 7129-1992. , Relative humidity (90 ⁇ 2)% RH) is preferably 0.01 g / (m 2 ⁇ 24 h) or less, and further, oxygen measured by a method according to JIS K 7126-1987.
  • a high barrier film having a permeability of 10 ⁇ 3 ml / (m 2 ⁇ 24 h ⁇ MPa) or less and a water vapor permeability of 10 ⁇ 5 g / (m 2 ⁇ 24 h) or less is preferable.
  • the material for forming the barrier film may be any material that has a function of suppressing the intrusion of elements that cause deterioration of elements such as moisture and oxygen.
  • silicon oxide, silicon dioxide, silicon nitride, or the like can be used.
  • the method for forming the barrier film is not particularly limited.
  • vacuum deposition, sputtering, reactive sputtering, molecular beam epitaxy, cluster ion beam, ion plating, plasma polymerization, atmospheric pressure plasma polymerization A plasma CVD method, a laser CVD method, a thermal CVD method, a coating method, or the like can be used, but an atmospheric pressure plasma polymerization method as described in JP-A-2004-68143 is particularly preferable.
  • the opaque substrate examples include metal plates such as aluminum and stainless steel, films, opaque resin substrates, ceramic substrates, and the like.
  • the external extraction efficiency at room temperature of light emission of the organic EL device according to the present invention is preferably 1% or more, more preferably 5% or more.
  • the external extraction quantum efficiency (%) the number of photons emitted to the outside of the organic EL element / the number of electrons sent to the organic EL element ⁇ 100.
  • a hue improvement filter such as a color filter may be used in combination, or a color conversion filter that converts the emission color from the organic EL element into multiple colors using a phosphor may be used in combination.
  • the ⁇ max of light emission of the organic EL element is preferably 480 nm or less.
  • the sealing member may be disposed so as to cover the display area of the organic EL element, and may be a concave plate shape or a flat plate shape. Further, transparency and electrical insulation are not particularly limited.
  • Specific examples include a glass plate, a polymer plate / film, and a metal plate / film.
  • the glass plate include soda-lime glass, barium / strontium-containing glass, lead glass, aluminosilicate glass, borosilicate glass, barium borosilicate glass, and quartz.
  • the polymer plate include polycarbonate, acrylic, polyethylene terephthalate, polyether sulfide, and polysulfone.
  • the metal plate include those made of one or more metals or alloys selected from the group consisting of stainless steel, iron, copper, aluminum, magnesium, nickel, zinc, chromium, titanium, molybdenum, silicon, germanium, and tantalum.
  • a polymer film and a metal film can be preferably used because the organic EL element can be thinned.
  • the polymer film, measured oxygen permeability by the method based on JIS K 7126-1987 is 1 ⁇ 10 -3 ml / m 2 / 24h or less, as measured by the method based on JIS K 7129-1992 water vapor transmission rate (25 ⁇ 0.5 ° C., relative humidity (90 ⁇ 2)% RH is preferably intended 1 ⁇ 10 -3 g / (m 2 / 24h) or less.
  • sealing member For processing the sealing member into a concave shape, sandblasting, chemical etching, or the like is used.
  • the adhesive include photocuring and thermosetting adhesives having reactive vinyl groups of acrylic acid oligomers and methacrylic acid oligomers, and moisture curing adhesives such as 2-cyanoacrylates. be able to.
  • hot-melt type polyamide, polyester, and polyolefin can be mentioned.
  • a cationic curing type ultraviolet curing epoxy resin adhesive can be mentioned.
  • an organic EL element may deteriorate by heat processing, what can be adhesively cured from room temperature to 80 ° C. is preferable.
  • a desiccant may be dispersed in the adhesive.
  • coating of the adhesive agent to a sealing part may use commercially available dispenser, and may print like screen printing.
  • an inorganic or organic layer as a sealing film by covering the electrode and the organic layer on the outer side of the electrode facing the substrate with the organic layer interposed therebetween, and in contact with the substrate.
  • the material for forming the film may be any material that has a function of suppressing intrusion of elements that cause deterioration of elements such as moisture and oxygen.
  • silicon oxide, silicon dioxide, silicon nitride, or the like may be used. it can.
  • the method for forming these films is not particularly limited.
  • vacuum deposition method sputtering method, reactive sputtering method, molecular beam epitaxy method, cluster ion beam method, ion plating method, plasma polymerization method, atmospheric pressure plasma
  • a polymerization method a plasma CVD method, a laser CVD method, a thermal CVD method, a coating method, or the like can be used.
  • an inert gas such as nitrogen or argon, or an inert liquid such as fluorinated hydrocarbon or silicon oil can be injected in the gas phase and liquid phase.
  • an inert gas such as nitrogen or argon, or an inert liquid such as fluorinated hydrocarbon or silicon oil
  • a vacuum is also possible.
  • a hygroscopic compound can also be enclosed inside.
  • hygroscopic compound examples include metal oxides (for example, sodium oxide, potassium oxide, calcium oxide, barium oxide, magnesium oxide, aluminum oxide) and sulfates (for example, sodium sulfate, calcium sulfate, magnesium sulfate, cobalt sulfate).
  • metal oxides for example, sodium oxide, potassium oxide, calcium oxide, barium oxide, magnesium oxide, aluminum oxide
  • sulfates for example, sodium sulfate, calcium sulfate, magnesium sulfate, cobalt sulfate.
  • metal halides eg calcium chloride, magnesium chloride, cesium fluoride, tantalum fluoride, cerium bromide, magnesium bromide, barium iodide, magnesium iodide etc.
  • perchloric acids eg perchloric acid Barium, magnesium perchlorate, etc.
  • sulfates, metal halides and perchloric acids are preferably anhydrous salts.
  • a protective film or a protective plate may be provided on the outer side of the sealing film on the side facing the substrate with the organic layer interposed therebetween or on the sealing film.
  • the mechanical strength is not necessarily high, and thus it is preferable to provide such a protective film and a protective plate.
  • the same glass plate, polymer plate / film, metal plate / film, etc. used for the sealing can be used, but the polymer film is light and thin. Is preferably used.
  • the organic EL element emits light inside a layer having a refractive index higher than that of air (refractive index is about 1.7 to 2.1) and can extract only about 15% to 20% of the light generated in the light emitting layer. It is generally said. This is because the light incident on the interface (interface between the transparent substrate and air) at an angle ⁇ greater than the critical angle causes total reflection and cannot be taken out of the element, or between the transparent electrode or the light emitting layer and the transparent substrate. This is because the light is totally reflected between the light and the light is guided through the transparent electrode or the light emitting layer, and as a result, the light escapes in the direction of the element side surface.
  • a method of improving the light extraction efficiency for example, a method of forming irregularities on the surface of the transparent substrate and preventing total reflection at the transparent substrate and the air interface (US Pat. No. 4,774,435), A method for improving efficiency by providing light condensing property to a substrate (Japanese Patent Laid-Open No. 63-314795), a method of forming a reflective surface on a side surface of an organic EL element (Japanese Patent Laid-Open No. 1-220394), a substrate A method of forming an antireflection film by introducing a flat layer having an intermediate refractive index between the substrate and the light emitter (Japanese Patent Laid-Open No.
  • a method of introducing a flat layer having a structure Japanese Patent Laid-Open No. 2001-202827, a method of forming a diffraction grating between any one of the substrate, the transparent electrode layer and the light emitting layer (including between the substrate and the outside world) No. 283751) That.
  • these methods can be used in combination with the organic EL device according to the present invention.
  • a method of introducing a flat layer having a lower refractive index than the substrate between the substrate and the light emitter, or a substrate A method of forming a diffraction grating between any layers of the transparent electrode layer and the light emitting layer (including between the substrate and the outside) can be suitably used.
  • the low refractive index layer examples include aerogel, porous silica, magnesium fluoride, and a fluorine-based polymer. Since the refractive index of the transparent substrate is generally about 1.5 to 1.7, the low refractive index layer preferably has a refractive index of about 1.5 or less, more preferably 1.35 or less. preferable.
  • the thickness of the low refractive index medium is preferably at least twice the wavelength in the medium. This is because the effect of the low refractive index layer is diminished when the thickness of the low refractive index medium is about the wavelength of light and the electromagnetic wave that has exuded by evanescent enters the substrate.
  • the method of introducing a diffraction grating into an interface or any medium that causes total reflection is characterized by a high effect of improving light extraction efficiency.
  • This method uses the property that the diffraction grating can change the direction of light to a specific direction different from refraction by so-called Bragg diffraction such as first-order diffraction and second-order diffraction.
  • Light that cannot be emitted due to total internal reflection between layers is diffracted by introducing a diffraction grating in any layer or medium (in a transparent substrate or transparent electrode), and the light is removed. I want to take it out.
  • the diffraction grating to be introduced has a two-dimensional periodic refractive index. This is because light emitted from the light-emitting layer is randomly generated in all directions, so in a general one-dimensional diffraction grating having a periodic refractive index distribution only in a certain direction, only light traveling in a specific direction is diffracted. Therefore, the light extraction efficiency does not increase so much.
  • the refractive index distribution a two-dimensional distribution
  • the light traveling in all directions is diffracted, and the light extraction efficiency is increased.
  • the position where the diffraction grating is introduced may be in any of the layers or in the medium (in the transparent substrate or the transparent electrode), but is preferably in the vicinity of the organic light emitting layer where light is generated.
  • the period of the diffraction grating is preferably about 1/2 to 3 times the wavelength of light in the medium.
  • the arrangement of the diffraction grating is preferably two-dimensionally repeated such as a square lattice, a triangular lattice, or a honeycomb lattice.
  • the organic EL device according to the present invention is processed to provide, for example, a microlens array-like structure on the light extraction side of the substrate, or combined with a so-called condensing sheet, so that the organic EL device is directed to a specific direction, for example, the device light emitting surface By condensing in the front direction, the luminance in a specific direction can be increased.
  • quadrangular pyramids having a side of 30 ⁇ m and an apex angle of 90 degrees are arranged two-dimensionally on the light extraction side of the substrate.
  • One side is preferably 10 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the condensing sheet it is possible to use, for example, a sheet that has been put to practical use in an LED backlight of a liquid crystal display device.
  • a brightness enhancement film (BEF) manufactured by Sumitomo 3M Limited can be used.
  • the base material may be formed by forming a ⁇ -shaped stripe having a vertex angle of 90 degrees and a pitch of 50 ⁇ m, or the vertex angle is rounded and the pitch is changed randomly. Other shapes may be used.
  • a light diffusion plate / film may be used in combination with the light collecting sheet.
  • a diffusion film (light-up) manufactured by Kimoto Co., Ltd. can be used.
  • the organic EL element of the present invention can be used as a display device, a display, and various light emission sources.
  • lighting devices home lighting, interior lighting
  • clock and liquid crystal backlights billboard advertisements, traffic lights, light sources of optical storage media, light sources of electrophotographic copying machines, light sources of optical communication processors, light
  • the light source of a sensor etc. are mentioned, It is not limited to this, Especially, it can use effectively for the use as a backlight of a liquid crystal display device, and a light source for illumination.
  • patterning may be performed by a metal mask, an ink jet printing method, or the like during film formation, if necessary.
  • patterning only the electrode may be patterned, the electrode and the light emitting layer may be patterned, or the entire layer of the element may be patterned.
  • a conventionally known method is used. Can do.
  • the light emission color of the organic EL device of the present invention and the compound according to the present invention is shown in FIG. 4.16 on page 108 of “New Color Science Handbook” (edited by the Japan Color Society, University of Tokyo Press, 1985). It is determined by the color when the result measured with a total CS-1000 (manufactured by Konica Minolta Sensing) is applied to the CIE chromaticity coordinates.
  • the display device of the present invention comprises the organic EL element of the present invention.
  • the configuration of the organic EL element included in the display device is selected from the above-described configuration examples of the organic EL element as necessary.
  • the manufacturing method of an organic EL element is as having shown in the one aspect
  • a DC voltage When a DC voltage is applied to the obtained display device, light emission can be observed by applying a voltage of about 2 V to 40 V with the positive polarity of the anode and the negative polarity of the cathode. Further, even when a voltage is applied with the opposite polarity, no current flows and no light emission occurs. Further, when an AC voltage is applied, light is emitted only when the anode is in the + state and the cathode is in the-state.
  • the alternating current waveform to be applied may be arbitrary.
  • the display device can be used as a display device, a display, and various light emission sources.
  • Display devices and displays include televisions, personal computers, mobile devices, AV devices, teletext displays, information displays in automobiles, and the like. In particular, it may be used as a display device for reproducing still images and moving images, and the driving method when used as a display device for reproducing moving images may be either a simple matrix (passive matrix) method or an active matrix method.
  • Light sources include home lighting, interior lighting, clock and liquid crystal backlights, billboard advertisements, traffic lights, light sources for optical storage media, light sources for electrophotographic copying machines, light sources for optical communication processors, light sources for optical sensors, etc.
  • the present invention is not limited to these examples.
  • FIG. 1 is a schematic view showing an example of a display device composed of organic EL elements. It is a schematic diagram of a display such as a mobile phone that displays image information by light emission of an organic EL element.
  • the display 1 includes a display unit A having a plurality of pixels, a control unit B that performs image scanning of the display unit A based on image information, and the like.
  • the control unit B is electrically connected to the display unit A, and sends a scanning signal and an image data signal to each of a plurality of pixels based on image information from the outside, and the pixels for each scanning line respond to the image data signal by the scanning signal.
  • the image information is sequentially emitted to scan the image and display the image information on the display unit A.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of the display unit A.
  • the display unit A has a wiring unit including a plurality of scanning lines 5 and data lines 6 and a plurality of pixels 3 on the substrate.
  • the main members of the display unit A will be described below.
  • the light emitted from the pixel 3 is extracted in the direction of the white arrow (downward).
  • the scanning line 5 and the plurality of data lines 6 in the wiring portion are each made of a conductive material, and the scanning lines 5 and the data lines 6 are orthogonal to each other in a grid pattern and are connected to the pixels 3 at the orthogonal positions (details are illustrated). Not)
  • the pixel 3 When the scanning signal is applied from the scanning line 5, the pixel 3 receives the image data signal from the data line 6 and emits light according to the received image data.
  • a full color display can be achieved by appropriately arranging pixels in the red region, the green region, and the blue region on the same substrate.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a pixel.
  • the pixel includes an organic EL element 10, a switching transistor 11, a driving transistor 12, a capacitor 13, and the like.
  • a full color display can be performed by using red, green, and blue light emitting organic EL elements as the organic EL elements 10 in a plurality of pixels, and juxtaposing them on the same substrate.
  • an image data signal is applied from the control unit B to the drain of the switching transistor 11 via the data line 6.
  • a scanning signal is applied from the control unit B to the gate of the switching transistor 11 via the scanning line 5
  • the driving of the switching transistor 11 is turned on, and the image data signal applied to the drain is supplied to the capacitor 13 and the driving transistor 12. Is transmitted to the gate.
  • the capacitor 13 is charged according to the potential of the image data signal, and the drive transistor 12 is turned on.
  • the drive transistor 12 has a drain connected to the power supply line 7 and a source connected to the electrode of the organic EL element 10, and the power supply line 7 connects to the organic EL element 10 according to the potential of the image data signal applied to the gate. Current is supplied.
  • the driving of the switching transistor 11 is turned off. However, even if the driving of the switching transistor 11 is turned off, the capacitor 13 maintains the potential of the charged image data signal, so that the driving of the driving transistor 12 is kept on and the next scanning signal is applied. Until then, the light emission of the organic EL element 10 continues.
  • the driving transistor 12 is driven according to the potential of the next image data signal synchronized with the scanning signal, and the organic EL element 10 emits light.
  • the light emission of the organic EL element 10 is performed by providing the switching transistor 11 and the drive transistor 12 which are active elements with respect to the organic EL element 10 of each of the plurality of pixels. It is carried out.
  • Such a light emitting method is called an active matrix method.
  • the light emission of the organic EL element 10 may be light emission of a plurality of gradations by a multi-value image data signal having a plurality of gradation potentials, or by turning on / off a predetermined light emission amount by a binary image data signal. Good.
  • the potential of the capacitor 13 may be held continuously until the next scanning signal is applied, or may be discharged immediately before the next scanning signal is applied.
  • the present invention not only the active matrix method described above, but also a passive matrix light emission drive in which an organic EL element emits light according to a data signal only when a scanning signal is scanned.
  • FIG. 4 is a schematic view of a passive matrix display device.
  • a plurality of scanning lines 5 and a plurality of image data lines 6 are provided in a lattice shape so as to face each other with the pixel 3 interposed therebetween.
  • the pixel 3 connected to the applied scanning line 5 emits light according to the image data signal.
  • the lighting device of the present invention will be described.
  • the illuminating device of this invention has the said organic EL element.
  • the organic EL element of the present invention may be used as an organic EL element having a resonator structure.
  • the purpose of use of the organic EL element having such a resonator structure is as follows.
  • the light source of a machine, the light source of an optical communication processing machine, the light source of a photosensor, etc. are mentioned, However, It is not limited to these. Moreover, you may use for the said use by making a laser oscillation.
  • the organic EL element of the present invention may be used as a kind of lamp for illumination or exposure light source, a projection device for projecting an image, or a display for directly viewing a still image or a moving image. It may be used as a device (display).
  • the drive method when used as a display device for moving image reproduction may be either a simple matrix (passive matrix) method or an active matrix method.
  • a full-color display device can be manufactured by using two or more organic EL elements of the present invention having different emission colors.
  • the organic EL material of the present invention can be applied to an organic EL element that emits substantially white light as a lighting device.
  • a plurality of light emitting colors are simultaneously emitted by a plurality of light emitting materials to obtain white light emission by color mixing.
  • the combination of a plurality of emission colors may include three emission maximum wavelengths of the three primary colors of blue, green, and blue, or two of the complementary colors such as blue and yellow, blue green and orange, etc. The thing containing the light emission maximum wavelength may be used.
  • a combination of light emitting materials for obtaining a plurality of emission colors is a combination of a plurality of phosphorescent or fluorescent materials, a light emitting material that emits fluorescence or phosphorescence, and light from the light emitting material as excitation light. Any of those combined with a dye material that emits light may be used, but in the white light-emitting organic EL device according to the present invention, it is only necessary to mix a plurality of light-emitting dopants.
  • an electrode film can be formed by a vapor deposition method, a cast method, a spin coating method, an ink jet method, a printing method, or the like, and productivity is also improved.
  • the elements themselves are luminescent white.
  • luminescent material used for a light emitting layer For example, if it is a backlight in a liquid crystal display element, the metal complex which concerns on this invention so that it may suit the wavelength range corresponding to CF (color filter) characteristic, Any one of known luminescent materials may be selected and combined to whiten.
  • CF color filter
  • the non-light emitting surface of the organic EL device of the present invention is covered with a glass case, a glass substrate having a thickness of 300 ⁇ m is used as a sealing substrate, and an epoxy-based photocurable adhesive (LUX TRACK manufactured by Toagosei Co., Ltd.) is used as a sealing material.
  • LC0629B is applied, and this is overlaid on the cathode and brought into close contact with the transparent support substrate, irradiated with UV light from the glass substrate side, cured and sealed, and an illumination device as shown in FIGS. Can be formed.
  • FIG. 5 shows a schematic diagram of a lighting device, and the organic EL element 101 of the present invention is covered with a glass cover 102 (in the sealing operation with the glass cover, the organic EL element 101 is brought into contact with the atmosphere. And a glove box under a nitrogen atmosphere (in an atmosphere of high-purity nitrogen gas with a purity of 99.999% or more).
  • FIG. 6 shows a cross-sectional view of the lighting device.
  • 105 denotes a cathode
  • 106 denotes an organic EL layer
  • 107 denotes a glass substrate with a transparent electrode.
  • the glass cover 102 is filled with nitrogen gas 108 and a water catching agent 109 is provided.
  • Example 1 Production of Organic EL Element 1 >> After patterning on a 100 mm ⁇ 100 mm ⁇ 1.1 mm glass substrate made of ITO (indium tin oxide) 100 nm as an anode, the substrate provided with this ITO transparent electrode was ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol, Drying was performed with dry nitrogen gas, and UV ozone cleaning was performed for 5 minutes.
  • ITO indium tin oxide
  • the substrate was transferred to a nitrogen atmosphere, and a solution of 20 mg of compound 4-16 dissolved in 4 ml of toluene was formed by spin coating at 1500 rpm for 30 seconds, and then dried at 80 ° C. for 30 minutes. Next, a UV lamp with an output of 35 mW / cm 2 was irradiated for 30 seconds to be polymerized and crosslinked to form a 20 nm-thick hole transport layer.
  • a light emitting layer composition having the following composition was formed by spin coating at 1500 rpm for 30 seconds, and then dried at 80 ° C. for 30 minutes to form a light emitting layer having a thickness of 50 nm.
  • Light emitting layer composition HA 22.4 parts by mass Ir-A 2.5 parts by mass Ir-1 0.05 parts by mass Ir-14 0.05 parts by mass Toluene 2000 parts by mass
  • a vacuum deposition apparatus without exposing the substrate to the atmosphere Attached to.
  • a resistance heating boat made of molybdenum and containing ET-A and CsF was attached to a vacuum deposition apparatus, and the vacuum chamber was depressurized to 4 ⁇ 10 ⁇ 4 Pa.
  • A was co-deposited on the light emitting layer at a deposition rate of 0.2 nm / sec and CsF at 0.03 nm / sec to form an electron transport layer having a thickness of 20 nm.
  • 110 nm of aluminum was deposited to form a cathode, and an organic EL element 101 was produced.
  • the non-light emitting surface of the organic EL element 101 is covered with the glass cover 102 in a glove box under a nitrogen atmosphere (in an atmosphere of high purity nitrogen gas having a purity of 99.999% or more) without bringing the organic EL element 101 into contact with the air. Covering, the organic EL element 1 was produced.
  • the glass cover 102 is filled with nitrogen gas 108 and a water catching agent 109 is provided.
  • Organic EL elements 2 to 8 were prepared in the same manner as in the preparation of the organic EL element 1, except that the light emitting layer composition was changed as shown in Table 1.
  • Table 1 shows the light-emitting dopants used in the production of the organic EL elements 1 to 8, the amount of the light-emitting dopant used (described in parts by mass), and the amount of toluene used (described in parts by mass).
  • x1, y1, x2, and y2 are chromaticities x and y in the CIE 1931 color system.
  • ⁇ E2 (Konica Minolta Sensing Co., Ltd.), and the chromaticity difference ⁇ E2 was determined from the following formula 2.
  • x3, y3, x4, and y4 are chromaticities x and y in the CIE 1931 color system.
  • the organic EL elements 1 to 7 of the present invention having three or more emission maxima in the wavelength range of 420 nm to 650 nm and having the emission minima in the range of 480 nm to 510 nm have the color tone and color rendering as white. It is understood that the chromaticity variation is excellent when the driving current is changed and the chromaticity stability during continuous driving is excellent, and it can be preferably used as illumination.
  • the comparative organic EL element 8 having no emission minimum of 480 nm to 510 nm was insufficient in color rendering, chromaticity stability when the driving current was varied, and chromaticity stability during continuous driving.
  • the organic EL elements 5 to 7 of the present invention has an emission spectrum having four or more emission maximum wavelengths and a difference between adjacent emission maximums of 30 nm to 70 nm. It has been found that it has performance useful as lighting.
  • the light emission intensity at a wavelength where the light emission spectra of two light emitting materials adjacent to each other with the light emission maximum overlap is 30 or more when each light emission maximum intensity is 100.
  • 2, 5, 6, and 7 show that white light-emitting organic electroluminescence elements having excellent color difference and color rendering properties are obtained as compared with organic EL elements 3 and 4 that are not.
  • the organic EL elements 5 to 7 of the present invention having ⁇ max ⁇ 40 nm are white light-emitting organic electroluminescence elements that are further excellent in color rendering as compared with other elements.

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Abstract

　対駆動電流色度安定性、連続駆動時の色度安定性ならびに演色性に優れた塗布型有機ＥＬ素子を提供する。

Description

白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子、照明装置及び表示装置
　本発明は白色発光有機エレクトロルミネセンス素子及び白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた照明装置、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と略記する）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（以下、無機ＥＬ素子ともいう）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ＥＬ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、発光層に電子及び正孔を注入して、再結合させることにより励起子（エキシトン）を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出（蛍光・燐光）を利用して発光する素子であり、数Ｖ～数十Ｖ程度の電圧で発光が可能であり、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。
　また、有機ＥＬ素子は、従来実用に供されてきた主要な光源、例えば、発光ダイオードや冷陰極管と異なり、面光源であることも大きな特徴である。この特性を有効に活用できる用途として、照明用光源や様々なディスプレイのバックライトがある。特に近年、需要の増加が著しい液晶フルカラーディスプレイのバックライトとして用いることも好適である。
　有機ＥＬ素子をこのような照明用光源、あるいはディスプレイのバックライトとして使用する場合、発光色は白色もしくは、いわゆる電球色（以下、総合して白色と称す）を呈する光源として用いることになる。
　白色発光を得るためには、発光層をＢ／Ｇ／Ｒの３層や、Ｂ／Ｙのように補色関係にある２層を積層する方法（例えば、特許文献１参照。）、多色の発光画素、例えば、青・緑・赤の３色を塗りわけ同時に発光させ、混色して白色を得る方法、色変換色素を用いて白色を得る方法（例えば、青発光材料と色変換蛍光色素の組み合わせ）、１つの素子中に発光波長の異なる複数の発光材料を調整し混色により白色を得る方法、などにより達成できる。
　しかし、発光色の異なる発光層を積層すると、駆動電流量の変動や連続駆動時の経時変化により発光位置がずれるために、発光色が変わってしまうという問題があった。また、多色の発光画素の塗りわけによる方法は、マスクの位置合わせ等製造工程が煩雑で歩留まりが悪く、色変換方式では発光効率が低いという問題がある。
　これらに対し、単一の発光層に全ての発光材料を混在させることで、発光位置のずれを抑える方法がある。ただし、発光材料が混在すると、各発光材料の発光エネルギーレベルの違いによってエネルギー移動が起きてしまう。
　また、同一層に共存する発光材料間のエネルギー移動を利用して効率を向上させる方法が述べられている（例えば、特許文献２参照。）が、これによると発光色の異なる発光材料を混合しても発光するのは一方の発光材料だけであり、白色発光を得るのには適さない。
　つまり、単一の発光層で好ましい白色の発光を得るためには、多層構成のときと同じ発光材料の比率では白色としての発光を得ることはできず、発光エネルギーレベルの高い発光材料に対して、発光エネルギーレベルの低い発光材料の含有量をごく少量にしなければならず、蒸着による素子作製では材料比率の制御が難しい。
　一方、有機ＥＬ素子の製造方法としては、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、スプレー法、印刷法等）がある。真空プロセスを必要とせず、連続生産が簡便であるという理由で、近年はウェットプロセスにおける製造方法が注目されている。ウェットプロセスにおいては、塗布液調液時の材料混合比を調整することにより、所望の組成の発光層を形成することができ、混合比が大きく異なる組成の発光層を形成する場合においても優位である。
　２種以上の発光材料を同一の発光層に含有し、そのうちの１種をオルトメタル化錯体とすることで、高効率な発光素子を得られるとの記載（例えば、特許文献３参照。）があるが、発光材料としてオルトメタル化錯体を含有しない素子に対しては効率が高くなるが、発光材料の一部に蛍光発光材料を使用しているため、その効率はまだ不十分なものであった。
特開平７－４１７５９号公報 特開２００６－４１３９５号公報 特開２００１－３１９７８０号公報
　本発明の目的は、駆動電流色度安定性、連続駆動時の色度安定性ならびに演色性に優れた塗布型有機ＥＬ素子を提供することである。
　本発明の上記目的は下記の構成により達成された。
　１．陽極側電極、陰極側電極に挟まれた少なくとも１層の有機層を有する白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子において、
　構成層として発光層を有し、該発光層の少なくとも１つの層が、発光色の異なる複数の発光材料を含有し、発光スペクトルが４２０ｎｍ～６５０ｎｍの波長範囲に少なくとも３つの発光極大と、４８０ｎｍ～５１０ｎｍの波長範囲に発光極小を有し、且つ、該発光極大における隣り合う発光極大の差が３０ｎｍ～７０ｎｍであることを特徴とする白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
　２．前記発光極大が、少なくとも４２０ｎｍ～４８０ｎｍ、５１０ｎｍ～６１０ｎｍ及び５５５ｎｍ～６５０ｎｍの各々の波長範囲にあることを特徴とする前記１に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
　３．前記発光スペクトルが、４２０ｎｍ～６５０ｎｍの波長範囲に４つの発光極大を有することを特徴とする前記１または２に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
　４．前記複数の発光材料において、発光極大が隣り合う２つ発光材料の発光スペクトルが重なり合う波長における発光強度は、各々の発光極大強度を１００としたときに３０以上であることを特徴とする前記１～３のいずれか１項に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
　５．前記発光層からの発光が色温度２５００Ｋ～７０００Ｋ、Δｕｖ＝±０．０２の領域にあることを特徴とする前記１～４のいずれか１項に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
　６．前記複数の発光材料の少なくとも１つの発光スペクトルが４２０ｎｍ～４８０ｎｍに発光極大を有し、且つ、該発光スペクトルが発光極大を２つ有するダブルピークであることを特徴とする前記１～５のいずれか１項に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
　７．前記複数の発光材料が全て燐光発光材料であることを特徴とする前記１～６のいずれか１項に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
　８．発光材料として少なくとも下記一般式（Ａ）～（Ｃ）から選ばれる少なくとも１つの部分構造を有する化合物を含有することを特徴とする前記１～７のいずれか１項に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
　〔式中、Ｒａは水素原子、脂肪族基、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表し、Ｒｂ、Ｒｃは各々水素原子または置換基を表し、Ａ１は芳香族炭化水素環または芳香族複素環を形成するのに必要な残基を表し、ＭはＩｒまたはＰｔを表す。〕
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
〔式中、Ｒａは水素原子、脂肪族基、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表し、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｂ１、Ｒｃ１は各々水素原子または置換基を表し、Ａ１は芳香族炭化水素環または芳香族複素環を形成するのに必要な残基を表し、ＭはＩｒまたはＰｔを表す。〕
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
〔式中、Ｒａは水素原子、脂肪族基、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表し、Ｒｂ、Ｒｃは各々水素原子または置換基を表し、Ａ１は芳香族炭化水素環または芳香族複素環を形成するのに必要な残基を表し、ＭはＩｒまたはＰｔを表す。〕
　９．５５５ｎｍ～６５０ｎｍの範囲に発光極大を有する発光材料を２種以上含有することを特徴とする前記１～８のいずれか１項に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
　１０．前記発光極大において、最長波長の発光極大波長をλｍａｘ、該発光極大の強度の１／２の強度を示す長波側の波長をλｍａｘ（１／２）としたとき、λｍａｘ（１／２）－λｍａｘ≧４０ｎｍであることを特徴とする前記１～９のいずれか１項に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
　１１．前記発光層における発光材料の総含有量が５質量％～３０質量％であることを特徴とする前記１～１０のいずれか１項に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
　１２．前記発光層に含有される発光材料において、４２０ｎｍ～４８０ｎｍに発光極大を有する発光材料の含有量α、５５５ｎｍ～６５０ｎｍに発光極大を有する発光材料の含有量βのとき、質量比β／α＜０．１であることを特徴とする前記１～１１のいずれか１項に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
　１３．前記発光層に含有される発光材料において、４２０ｎｍ～４８０ｎｍに発光極大を有する発光材料の含有量α、５５５ｎｍ～６５０ｎｍに発光極大を有する発光材料の含有量βのとき、質量比β／α＜０．０５であることを特徴とする前記１～１１のいずれか１項に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
　１４．前記発光層の少なくとも１層が、ウェットプロセスにより形成されたことを特徴とする前記１～１３のいずれか１項に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
　１５．前記１～１４のいずれか１項に記載の白色発光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。
　１６．前記１～１４のいずれか１項に記載の白色発光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。
　本発明により、対駆動電流色度安定性、連続駆動時の色度安定性ならびに演色性に優れた白色発光有機ＥＬ素子を提供し、該白色発光有機ＥＬ素子を具備する照明装置及び表示装置を提供することができた。
有機ＥＬ素子から構成される表示装置の一例を示した模式図である。 表示部Ａの模式図である。 画素の模式図である。 パッシブマトリクス方式フルカラー表示装置の模式図である。 照明装置の概略図である。 照明装置の模式図である。
　本発明の白色発光有機ＥＬ素子においては、請求項１～１４のいずれか１項に記載の構成を有することにより、駆動電流色度安定性、連続駆動時の色度安定性ならびに演色性に優れた白色発光有機ＥＬ素子を提供することができた。併せて、該白色発光有機ＥＬ素子を具備する照明装置及び表示装置を提供することができた。
　以下、本発明に係る各構成要素の詳細について、順次説明する。
　《発光層》
　本発明の白色発光有機ＥＬ素子に係る発光層について説明する。ここでは、発光層の分光特性（発光スペクトル、発光極大等）や、発光層の作製方法（素子全体の製造方法についても併せて説明する）等を中心に説明する。
　本発明者等は、上記の問題点を種々検討した結果、本願請求項１に記載のように、陽極側電極、陰極側電極に挟まれた少なくとも１層の有機層を有する白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子において、
　構成層として少なくとも１つの発光層を有し、該発光層が発光色の異なる複数の発光材料を含有し、発光スペクトルが４２０ｎｍ～６５０ｎｍの波長範囲に少なくとも３つの発光極大と、４８０ｎｍ～５１０ｎｍの波長範囲に発光極小を有し、且つ、前記発光層がウェットプロセスにより形成されることにより、本願発明に記載の効果、即ち、対駆動電流色度安定性、連続駆動時の色度安定性ならびに演色性に優れた白色発光有機ＥＬ素子を提供できることを見出した。
　発光層の発光スペクトルとしては、該発光層に含まれる複数の発光材料の発光スペクトルが複合して素子としての発光スペクトルとして得られるが、得られた発光スペクトルにおいて、４８０ｎｍ～５１０ｎｍの波長範囲に発光極小を有するスペクトル形状となるような発光材料の組合せ・層構成とすることで、白色としての発光効率が高く、更に、演色性に優れた白色発光有機ＥＬ素子を得ることができる。
　（発光層の発光極大、発光スペクトル、発光材料の好ましい態様）
　本発明に係る発光層の発光スペクトル、該発光スペクトルの発光極大、発光層に含有される発光材料の好ましい態様について説明する。
　尚、本発明に係る発光層の詳細（含有されるホスト化合物、発光ドーパント（単に発光材料ともいう）、本発明の有機ＥＬ素子に係るその他の構成層については、後に有機ＥＬ素子の層構成のところで更に詳細に説明する。
　（ａ）発光極大が、少なくとも４２０ｎｍ～４８０ｎｍ、５１０ｎｍ～６１０ｎｍ及び５５５ｎｍ～６５０ｎｍの各々の波長範囲にあることが好ましい。
　（ｂ）発光スペクトルが、４２０ｎｍ～６５０ｎｍの波長範囲に４つの発光極大を有することが好ましい。
　（ｃ）発光極大において、隣り合う発光極大の差が３０ｎｍ～７０ｎｍであることが好ましい。また、一つの発光材料が複数の発光極大を有する場合は、複数の発光極大のうちの一つと他の発光材料による発光極大の差が３０ｎｍ～７０ｎｍであればよい。
　（ｄ）複数の発光材料において、発光極大が隣り合う２つ発光材料の発光スペクトルが重なり合う波長における発光強度は、各々の発光極大強度を１００としたときに３０以上であることが好ましい。発光極大に挟まれた発光極小が低いと、その波長領域の色が表現できないため演色性に劣ることになる。
　（ｅ）発光層からの発光が色温度２５００Ｋ～７０００Ｋ、Δｕｖ＝±０．０２の領域にあることが好ましい。
　（ｆ）複数の発光材料の少なくとも１つの発光スペクトルが４２０ｎｍ～４８０ｎｍに発光極大を有し、且つ、該発光スペクトルが発光極大を２つ有するダブルピークであることが好ましい。
　（ｇ）複数の発光材料が全て燐光発光材料であることが好ましい。
　尚、燐光発光材料（リン光発光ドーパント、リン光発光性ドーパント等ともいう）については、後に、有機ＥＬ素子の層構成のところで詳細に説明する。
　また、本発明においては、発光層に含有される全ての発光材料が燐光発光材料であることが好ましい。
　（ｈ）５５５ｎｍ～６５０ｎｍの範囲に発光極大を有する発光材料を２種以上含有することが好ましい。
　（ｉ）発光極大において、最長波長の発光極大波長をλｍａｘ、該発光極大の強度の１／２の強度を示す長波側の波長をλｍａｘ（１／２）としたとき、λｍａｘ（１／２）－λｍａｘ≧４０ｎｍであることが好ましい。
　（ｊ）発光層における発光材料の総含有量が５質量％～３０質量％であることが好ましい。
　（ｋ）発光層に含有される発光材料において、４２０ｎｍ～４８０ｎｍに発光極大を有する発光材料の含有量α、５５５ｎｍ～６５０ｎｍに発光極大を有する発光材料の含有量βのとき、質量比β／α＜０．１であることが好ましい。
　（ｌ）発光層に含有される発光材料において、４２０ｎｍ～４８０ｎｍに発光極大を有する発光材料の含有量α、５５５ｎｍ～６５０ｎｍに発光極大を有する発光材料の含有量βのとき、質量比β／α＜０．０５であることが好ましい。
　本発明の白色発光有機ＥＬ素子の発光層には、発光ホスト化合物（単にホスト化合物、ホスト等ともいう）とゲスト材料としての発光材料（発光ドーパントともいう）の少なくとも１種を含有することが好ましく、発光ホスト化合物と３種以上の発光材料を含有することが更に好ましい。
　尚、ホスト化合物についても、後に有機ＥＬ素子の層構成のところで詳細に説明する。
　《白色発光有機ＥＬ素子の製造方法》
　本発明の白色発光有機ＥＬ素子の製造方法について説明する。尚、本発明の白色発光有機ＥＬ素子の層構成（構成層ともいう）の詳細は後に詳細に説明する。
　本発明の有機ＥＬ素子の製造方法は、陽極側電極、陰極側電極に挟まれた少なくとも１層の有機層を有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り、構成層として少なくとも１つの発光層を有する。該発光層の形成方法としては、蒸着等のドライプロセスや塗布などのウェットプロセスを選択できる。
　１つの発光層に複数の発光材料を混在させる場合、印加エネルギーが発光エネルギーレベルの低い発光材料に集中してしまうため、複数の発光材料の添加量と発光量とは必ずしも相関しない。
　このため、所望の発光を得るためにはエネルギーレベルの低い発光材料の添加量を極少量にして、印加エネルギーが他の発光材料にも注入されるようにする必要がある。材料の混合比が大き過ぎると、蒸着で発光層を形成するには制御が難しい場合がある。
　対してウェットプロセスにおいては、塗布液調液時の材料混合比を調整することにより、所望の組成の発光層を形成することができ、混合比が大きく異なる組成の発光層を形成する場合においても優位である。
　本発明に用いられるウェットプロセスとしては、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、スプレー法、印刷法等が挙げられる。
　均質な膜が得られやすく、かつピンホールが生成しにくい等の点から、本発明においてはスピンコート法、インクジェット法、スプレー法、印刷法等の塗布法による成膜が好ましい。
　（塗布溶剤（分散溶剤の場合も含む））
　本発明に係る塗布液の調製に用いられる塗布溶剤（単に溶媒、溶剤等ともいう）としては、例えば、塩化メチレン（４０℃）、メチルエチルケトン（７９．６℃）、テトラヒドロフラン（６６℃）、シクロヘキサノン（１５５．６５℃）等のケトン類、酢酸エチル（７７．１１１℃）等の脂肪酸エステル類、ジクロロベンゼン（ｍ体：１７３．０℃、ｏ体：１８０．４℃、ｐ体：１７４．１℃）等のハロゲン化炭化水素類、トルエン（１１０．６℃）、キシレン（ｏ体：１４４．４℃、ｍ体：１３９．１℃、ｐ体：１３８．３℃）、メシチレン（１６４．７℃）、シクロヘキシルベンゼン（２３８．９℃）等の芳香族炭化水素類、シクロヘキサン（８０．７７℃）、デカリン（ｃｉｓ体：１９５．７℃、ｔｒａｎｓ体：１８７．２℃）、ドデカン（２１０．３℃）等の脂肪族炭化水素類、ＤＭＦ（１５３℃）、ＤＭＳＯ（２０８℃）等の有機溶媒を用いることができる。
　尚、上記溶剤の（）内の数値は、大気圧下（１０１３ｈＰａ）での沸点を表す。
　《本発明の有機ＥＬ素子の製造の一態様》
　本発明の有機ＥＬ素子の製造の一態様（一例）として、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極からなる有機ＥＬ素子の製造方法を説明する。
　まず適当な基体上に所望の電極物質、例えば、陽極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは１０ｎｍ～２００ｎｍの膜厚になるように、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ陽極側電極（単に、陽極ともいう）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（有機層）を形成させる。
　これら各層の形成方法としては、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、スプレー法、印刷法）等があるが、均質な膜が得られやすく、かつピンホールが生成しにくい等の点から、本発明においてはスピンコート法、インクジェット法、スプレー法、印刷法等の塗布法による成膜が好ましい。
　また、各々別の溶液として調製したホスト材料溶液とゲスト材料溶液を基板上で混合させるためにインクジェット法またはスプレー法を用いる場合は、各々の溶液を吐出することで基板上に形成された液滴が互いに接触し混合するように、ノズルと基板のいずれかまたは両者を移動しながら吐出することが好ましい。
　本発明においては、塗布液調製（分散液調製の場合もある）時の有機ＥＬ材料を溶解または分散する液媒体としては、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル等の脂肪酸エステル類、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、トルエン、キシレン、メシチレン、シクロヘキシルベンゼン等の芳香族炭化水素類、シクロヘキサン、デカリン、ドデカン等の脂肪族炭化水素類、ＤＭＦ、ＤＭＳＯ等の有機溶媒を用いることができる。
　有機ＥＬ素子材料の分散方法としては、超音波、高剪断力分散やメディア分散等の分散方法により分散することができる。
　これらの層を形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは、５０ｎｍ～２００ｎｍの範囲の膜厚になるように、例えば、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陰極を設けることにより所望の有機ＥＬ素子が得られる。
　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、正孔注入層、陽極の順に作製することも可能である。
　以下、本発明に係る有機ＥＬ素子の各構成要素の詳細について、順次説明する。
　《有機ＥＬ素子の層構成》
　次に、本発明に係る有機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／発光層ユニット／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
　《発光層》
　ここでは、本発明に係る発光層に含有される発光材料（例えば、ホスト化合物、発光ドーパント等）を中心に説明する。
　本発明に係る発光層は、電極または電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよい。
　発光層の膜厚は、特に制限はないが、形成する膜の均質性や、発光時に不必要な高電圧を印加するのを防止し、かつ、駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、２ｎｍ～２００ｎｍの範囲に調整することが好ましく、更に好ましくは５ｎｍ～１００ｎｍの範囲に調整される。
　本発明の有機ＥＬ素子の発光層には、発光ホスト化合物とゲスト材料としての発光材料の少なくとも一種を含有することが好ましく、発光ホスト化合物と３種以上の発光材料を含有することが更に好ましい。
　以下に発光層に含まれるホスト化合物（発光ホスト等ともいう）と発光材料（発光ドーパント化合物ともいう）について説明する。
　（発光材料）
　本発明に係る発光材料（発光ドーパント化合物ともいう）について説明する。
　本発明に係る発光材料としては、蛍光発光材料（蛍光性化合物ともいう）、リン光発光材料（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が、より発光効率の高い有機ＥＬ素子を得る観点からは、本発明に係る有機ＥＬ素子の発光層や発光ユニットに使用される発光材料（発光ドーパントということもある）としては、上記のホスト化合物を含有すると同時に、リン光発光材料を含有することが好ましい。
　（リン光発光材料）
　本発明に係るリン光発光材料（リン光発光性ドーパントともいう）について説明する。
　本発明に係るリン光発光材料は、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発光材料は、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。
　リン光発光材料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発光材料に移動させることでリン光発光材料からの発光を得るというエネルギー移動型、もう一つはリン光発光材料がキャリアトラップとなり、リン光発光材料上でキャリアの再結合が起こりリン光発光材料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、リン光発光材料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。
　リン光発光材料は、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。
　本発明に係るリン光発光材料としては、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。
　本発明では、リン光発光材料として上記一般式（Ａ）～（Ｃ）から選ばれる少なくとも１つの部分構造を有する化合物を含有することが好ましい。
　《一般式（Ａ）～（Ｃ）から選ばれる少なくとも１つの部分構造》
　本発明に係る一般式（Ａ）～（Ｃ）から選ばれる少なくとも１つの部分構造について説明する。
　一般式（Ａ）～（Ｃ）において、Ｒａで表される脂肪族基としては、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、２－エチル－ヘキシル基、オクチル基、ウンデシル基、ドデシル基、テトラデシル基）、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）等が挙げられる。
　これらの基は更に、後述するＲｂ、Ｒｃで各々表される置換基を有していてもよい。
　一般式（Ａ）～（Ｃ）において、Ｒａで表される芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、トリル基、アズレニル基、アントラニル基、フェナントリル基、ピレニル基、クリセニル基、ナフタセニル基、ｏ－テルフェニル基、ｍ－テルフェニル基、ｐ－テルフェニル基、アセナフテニル基、コロネニル基、フルオレニル基、ペリレニル基等が挙げられる。
　これらの基は更に、後述するＲｂ、Ｒｃで各々表される置換基を有していてもよい。
　一般式（Ａ）～（Ｃ）において、Ｒａで表される芳香族複素環基としては、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、フタラジニル基等が挙げられる。
　これらの基は更に、後述するＲｂ、Ｒｃで各々表される置換基を有していてもよい。
　一般式（Ａ）～（Ｃ）において、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｂ１、Ｒｃ１で各々表される置換基としては、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）、アリール基（例えば、フェニル基、ナフチル基等）、芳香族複素環基（例えば、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、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）、アルコキシル基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等）、シクロアルコキシル基（例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等）、アルキルチオ基（例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等）、シクロアルキルチオ基（例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等）、アリールチオ基（例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等）、アルコキシカルボニル基（例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等）、アリールオキシカルボニル基（例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等）、スルファモイル基（例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、２－ピリジルアミノスルホニル基等）、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（フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、２－ピリジルスルホニル基等）、アミノ基（例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、２－エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、２－ピリジルアミノ基等）、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等）、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、ヒドロキシル基、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。
　これらの環は更に、上記Ｒｂ、Ｒｃで各々表される置換基を有していてもよい。
　一般式（Ａ）～（Ｃ）において、Ａ１により形成される芳香族炭化水素環としては、例えば、ベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、アズレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ピレン環、クリセン環、ナフタセン環、トリフェニレン環、ｏ－テルフェニル環、ｍ－テルフェニル環、ｐ－テルフェニル環、アセナフテン環、コロネン環、フルオレン環、フルオラントレン環、ナフタセン環、ペンタセン環、ペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピレン環、ピラントレン環、アンスラアントレン環等が挙げられる。
　これらの環は更に、上記Ｒｂ、Ｒｃで各々表される置換基を有していてもよい。
　一般式（Ａ）～（Ｃ）において、Ａ１で表される芳香族複素環としては、フラン環、チオフェン環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、ベンゾイミダゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、インドール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、キノキサリン環、キナゾリン環、フタラジン環、カルバゾール環、カルボリン環、ジアザカルバゾール環（カルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子の一つが更に窒素原子で置換されている環を示す）等が挙げられる。
　これらの環は、更に上記Ｒｂ、Ｒｃで各々表される置換基を有していてもよい。
　一般式（Ａ）～（Ｃ）のいずれか１つで表される構造は部分構造であり、それ自身が完成構造の発光材料となるには、部分構造を形成しているＭの価数に対応した配位子が必要である。
　具体的には、ハロゲン（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子または沃素原子等）、アリール基（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、ビフェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基等）、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、ｔ－ブチル基等）、アルキルオキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、芳香族複素環基（例えば、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、フタラジニル基等）、一般式（Ａ）～（Ｃ）のＭを除いた部分構造が挙げられる。
　一般式（Ａ）～（Ｃ）において、ＭはＩｒまたはＰｔを表すが、中でも、Ｉｒが好ましい。また一般式（Ａ）～（Ｃ）の部分構造３個で完成構造となるトリス体が好ましい。
　以下、発光材料として、中でもリン光発光材料として好ましく用いられる一般式（Ａ）～（Ｃ）の部分構造を持つ化合物を例示するが、本発明はこれらに限定されない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
　一般式（Ａ）～（Ｃ）のいずれか１つの部分構造を有するリン光発光材料（リン光発光ドーパント等ともいう）は、例えば、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．４０巻、１７０４～１７１１に記載の方法等により合成できる。
　また、リン光発光材料しては、下記に示す従来公知の化合物を併用することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
　（蛍光発光材料（蛍光ドーパント、蛍光性化合物ともいう））
　本発明に用いられる蛍光発光材料（蛍光性化合物）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。
　（ホスト化合物（発光ホスト化合物、ホスト等ともいう））
　本発明に用いられるホスト化合物について説明する。
　ここで、本発明においてホスト化合物とは、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、後述する発光材料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発光ホストとしては、従来公知の低分子化合物でも、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（蒸着重合性発光ホスト）でもよい。
　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、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。
　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。
　次に、本発明に係る有機ＥＬ素子の構成層として用いられる、注入層、阻止層、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。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。
　《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、本発明に係わる正孔阻止層として用いることができる。
　本発明に係る有機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、前述のホスト化合物として挙げたアザカルバゾール誘導体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、例えば下記に示す方法により求めることができる。
　（１）米国Ｇａｕｓｓｉａｎ社製の分子軌道計算用ソフトウェアであるＧａｕｓｓｉａｎ９８（Ｇａｕｓｓｉａｎ９８、Ｒｅｖｉｓｉｏｎ　Ａ．１１．４，Ｍ．Ｊ．Ｆｒｉｓｃｈ，ｅｔ　ａｌ，Ｇａｕｓｓｉａｎ，Ｉｎｃ．，Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ　ＰＡ，２００２．）を用い、キーワードとしてＢ３ＬＹＰ／６－３１Ｇ＊を用いて構造最適化を行うことにより算出した値（ｅＶ単位換算値）の小数点第２位を四捨五入した値としてイオン化ポテンシャルを求めることができる。この計算値が有効な背景には、この手法で求めた計算値と実験値の相関が高いためである。
　（２）イオン化ポテンシャルは光電子分光法で直接測定する方法により求めることもできる。例えば、理研計器社製の低エネルギー電子分光装置「Ｍｏｄｅｌ　ＡＣ－１」を用いて、あるいは紫外光電子分光として知られている方法を好適に用いることができる。
　一方、電子阻止層とは広い意味では正孔輸送層の機能を有し、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、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、電子輸送層の膜厚としては、好ましくは３ｎｍ～１００ｎｍであり、更に好ましくは５ｎｍ～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（ＴＰＤ）；２，２－ビス（４－ジ－ｐ－トリルアミノフェニル）プロパン；１，１－ビス（４－ジ－ｐ－トリルアミノフェニル）シクロヘキサン；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′－テトラ－ｐ－トリル－４，４′－ジアミノビフェニル；１，１－ビス（４－ジ－ｐ－トリルアミノフェニル）－４－フェニルシクロヘキサン；ビス（４－ジメチルアミノ－２－メチルフェニル）フェニルメタン；ビス（４－ジ－ｐ－トリルアミノフェニル）フェニルメタン；Ｎ，Ｎ′－ジフェニル－Ｎ，Ｎ′－ジ（４－メトキシフェニル）－４，４′－ジアミノビフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′－テトラフェニル－４，４′－ジアミノジフェニルエーテル；４，４′－ビス（ジフェニルアミノ）クオードリフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ－トリ（ｐ－トリル）アミン；４－（ジ－ｐ－トリルアミノ）－４′－〔４－（ジ－ｐ－トリルアミノ）スチリル〕スチルベン；４－Ｎ，Ｎ－ジフェニルアミノ－（２－ジフェニルビニル）ベンゼン；３－メトキシ－４′－Ｎ，Ｎ－ジフェニルアミノスチルベンゼン；Ｎ－フェニルカルバゾール、更には米国特許第５，０６１，５６９号明細書に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば、４，４′－ビス〔Ｎ－（１－ナフチル）－Ｎ－フェニルアミノ〕ビフェニル（ＮＰＤ）、特開平４－３０８６８８号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが３つスターバースト型に連結された４，４′，４″－トリス〔Ｎ－（３－メチルフェニル）－Ｎ－フェニルアミノ〕トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）等が挙げられる。
　更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。また、ｐ型－Ｓｉ、ｐ型－ＳｉＣ等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。
　また、特開平１１－２５１０６７号公報、Ｊ．Ｈｕａｎｇ　ｅｔ．ａｌ．著文献（Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ　８０（２００２），ｐ．１３９）に記載されているような、所謂ｐ型正孔輸送材料を用いることもできる。本発明においては、より高効率の発光素子が得られることからこれらの材料を用いることが好ましい。
　正孔輸送層は上記正孔輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。正孔輸送層の膜厚については、５ｎｍ～５μｍの範囲であることが好ましく、更に好ましくは、５ｎｍ～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（Ａｌｑ）、トリス（５，７－ジクロロ－８－キノリノール）アルミニウム、トリス（５，７－ジブロモ－８－キノリノール）アルミニウム、トリス（２－メチル－８－キノリノール）アルミニウム、トリス（５－メチル－８－キノリノール）アルミニウム、ビス（８－キノリノール）亜鉛（Ｚｎｑ）等、及びこれらの金属錯体の中心金属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、ＧａまたはＰｂに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることができる。
　その他、メタルフリーもしくはメタルフタロシアニン、またはそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として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５ｎｍ～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、不純物をゲスト材料としてドープした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。
　本発明においては、このようなｎ性の高い電子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。
　（重合架橋性の有機ＥＬ素子材料：反応性有機ＥＬ素子材料ともいう）
　本発明では、重合架橋性の有機ＥＬ素子材料として、塗布後に重合架橋させることのできる反応性基をもつ有機化合物（反応性有機化合物ともいう）を用いることもできる。重合架橋性の有機ＥＬ素子材料（反応性有機ＥＬ素子材料）を用いる層としては特に制限はなく、各層に用いることができる。
　反応性有機ＥＬ素子材料を基板上で重合架橋させ、有機分子によるネットワークポリマーを形成させる。ネットワークポリマーを形成することで、構成層のＴｇ（ガラス転移点）調整により素子劣化を抑制することができる。
　また、素子使用中の活性ラジカルを用いて分子の共役系の切断または生成を伴う反応を調整することにより、有機ＥＬ素子の発光波長を変えたり、特定波長の劣化を抑制すること等も可能である。
　一方、製造工程においては、例えば、複数の有機層を塗布で積層する場合、下層が上層の塗布液に溶解しないことが好ましく、下層を架橋重合し溶剤溶解性を劣化させることで、上層塗布を可能とすることができる。
　ガラス転移温度（Ｔｇ）とは、ＤＳＣ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　Ｓｃａｎｎｉｎｇ
　Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ：示差走査熱量法）を用いて、ＪＩＳ－Ｋ－７１２１に準拠した方法により求められる値である。
　本発明に用いることのできる反応性基の一例を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
　また、以下に、本発明に用いられる重合架橋性の有機ＥＬ素子材料の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
　上記の重合架橋性の有機ＥＬ素子材料の合成は、例えば、新高分子実験学２高分子の合成・反応（共立出版株式会社）等に記載の方法を参照することにより合成可能である。
　（重合架橋性の有機ＥＬ素子材料の重合架橋方法）
　本発明に用いられる重合架橋性の有機ＥＬ素子材料の重合架橋方法としては、種々のエネルギー線が用いられる。ここで、エネルギー線としては、Ｘ線、中性子線、電子線、紫外線等があるが、好ましくは、紫外線、電子線である。
　紫外線の光源としては、紫外線ランプ（例えば、０．５ｋＰａ～１ＭＰａまでの動作圧力を有する低圧、中圧、高圧水銀ランプ）、キセノンランプ、タングステンランプ、ハロゲンランプ等が用いられ、１ｍＷ／ｃｍ２～５００ｍＷ／ｃｍ２程度の強度を有する紫外線が好ましく照射される。
　重合架橋（硬化ともいう）に要するエネルギー量としては、０．０１ｋＪ／ｃｍ２～３０ｋＪ／ｃｍ２の範囲が好ましい。
　《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）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ２Ｏ３－ＺｎＯ）等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。
　陽極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は（１００μｍ以上程度）、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。
　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、１０ｎｍ～１０００ｎｍの範囲が好ましく、更に好ましくは１０ｎｍ～２００ｎｍの範囲である。
　《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（Ａｌ２Ｏ３）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。
　これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。
　陰極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は、１０ｎｍ～５μｍの範囲が好ましく、更に好ましくは、５０ｎｍ～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１ｎｍ～２０ｎｍの膜厚で作製した後に、陽極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に作製することで、透明または半透明の陰極を作製することができ、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。
　《基板》
　本発明に係る有機ＥＬ素子に用いることのできる基板（以下、基体、基材、支持基板、支持体等とも言う）としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、また透明であっても不透明であってもよい。基板側から光を取り出す場合には、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、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）、セルロースアセテートフタレート（ＴＡＣ）、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類またはそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリルあるいはポリアリレート類、アートン（商品名ＪＳＲ社製）あるいはアペル（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／（ｍ２・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、１０－３ｍｌ／（ｍ２・２４ｈ・ＭＰａ）以下、水蒸気透過度が、１０－５ｇ／（ｍ２・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。
　本発明に係る有機ＥＬ素子の発光の室温における外部取り出し効率は、１％以上であることが好ましく、より好ましくは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により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》
　本発明に用いられる有機ＥＬ素子の封止手段としては、例えば、封止部材と電極、支持基板とを接着剤で接着する方法を挙げることができる。
　封止部材としては、有機ＥＬ素子の表示領域を覆うように配置されておればよく、凹板状でも平板状でもよい。また透明性、電気絶縁性は特に問わない。
　具体的には、ガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等が挙げられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等を挙げることができる。また、ポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。金属板としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブテン、シリコン、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる一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、有機ＥＬ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／ｍ２／２４ｈ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／（ｍ２／２４ｈ）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。
　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、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ましい。
　《保護膜、保護板》
　有機層を挟み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４，７７４，４３５号明細書）、基板に集光性を持たせることにより効率を向上させる方法（特開昭６３－３１４７９５号公報）、有機ＥＬ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に係る有機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有機ＥＬ素子を得ることができる。
　透明電極と透明基板の間に低屈折率の媒質を光の波長よりも長い厚みで形成すると、透明電極から出てきた光は、媒質の屈折率が低いほど外部への取り出し効率が高くなる。
　低屈折率層としては、例えば、エアロゲル、多孔質シリカ、フッ化マグネシウム、フッ素系ポリマー等が挙げられる。透明基板の屈折率は一般に１．５～１．７程度であるので、低屈折率層は屈折率がおよそ１．５以下であることが好ましいく、更に好ましくは１．３５以下であることが好ましい。
　また、低屈折率媒質の厚みは媒質中の波長の２倍以上となるのが望ましい。これは低屈折率媒質の厚みが、光の波長程度になってエバネッセントで染み出した電磁波が基板内に入り込む膜厚になると、低屈折率層の効果が薄れるからである。
　全反射を起こす界面もしくはいずれかの媒質中に回折格子を導入する方法は、光取り出し効率の向上効果が高いという特徴がある。
　この方法は回折格子が１次の回折や２次の回折といった所謂ブラッグ回折により、光の向きを屈折とは異なる特定の向きに変えることができる性質を利用して、発光層から発生した光のうち層間での全反射等により外に出ることができない光を、いずれかの層間もしくは、媒質中（透明基板内や透明電極内）に回折格子を導入することで光を回折させ、光を外に取り出そうとするものである。
　導入する回折格子は、二次元的な周期屈折率を持っていることが望ましい。これは発光層で発光する光はあらゆる方向にランダムに発生するので、ある方向にのみ周期的な屈折率分布を持っている一般的な１次元回折格子では、特定の方向に進む光しか回折されず、光の取り出し効率がさほど上がらない。
　しかしながら、屈折率分布を二次元的な分布にすることにより、あらゆる方向に進む光が回折され、光の取り出し効率が上がる。
　回折格子を導入する位置としては前述の通り、いずれかの層間もしくは媒質中（透明基板内や透明電極内）でもよいが、光が発生する場所である有機発光層の近傍が望ましい。
　このとき、回折格子の周期は媒質中の光の波長の約１／２～３倍程度が好ましい。
　回折格子の配列は正方形のラチス状、三角形のラチス状、ハニカムラチス状等、２次元的に配列が繰り返されることが好ましい。
　《集光シート》
　本発明に係る有機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、あるいは所謂集光シートと組み合わせることにより、特定方向、例えば、素子発光面に対し正面方向に集光することにより、特定方向上の輝度を高めることができる。
　マイクロレンズアレイの例としては、基板の光取り出し側に一辺が３０μｍでその頂角が９０度となるような四角錐を２次元に配列する。一辺は１０μｍ～１００μｍが好ましい。
　これより小さくなると回折の効果が発生して色付く、大きすぎると厚みが厚くなり好ましくない。
　集光シートとしては、例えば、液晶表示装置のＬＥＤバックライトで実用化されているものを用いることが可能である。このようなシートとして、例えば、住友スリーエム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、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社製）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、本発明に係る有機ＥＬ白色素子の白色とは、２度視野角正面輝度を上記方法により測定した際に、１０００ｃｄ／ｍ２での色温度が７０００Ｋ～２５００Ｋ（黒体軌跡からの偏差Δｕｖ＝±０．０２）の領域内にあることを言う。
　《表示装置》
　本発明の表示装置について説明する。本発明の表示装置は、本発明の有機ＥＬ素子を具備したものである。
　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。
　得られた表示装置に直流電圧を印加する場合には、陽極を＋、陰極を－の極性として電圧２Ｖ～４０Ｖ程度を印加すると発光が観測できる。また、逆の極性で電圧を印加しても電流は流れずに発光は全く生じない。更に交流電圧を印加する場合には、陽極が＋、陰極が－の状態になったときのみ発光する。尚、印加する交流の波形は任意でよい。
　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、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等からなる。
　制御部Ｂは表示部Ａと電気的に接続され、複数の画素それぞれに外部からの画像情報に基づいて走査信号と画像データ信号を送り、走査信号により走査線毎の画素が画像データ信号に応じて順次発光して画像走査を行って画像情報を表示部Ａに表示する。
　図２は表示部Ａの模式図である。
　表示部Ａは基板上に、複数の走査線５及びデータ線６を含む配線部と複数の画素３等とを有する。表示部Ａの主要な部材の説明を以下に行う。
　図においては、画素３の発光した光が白矢印方向（下方向）へ取り出される場合を示している。
　配線部の走査線５及び複数のデータ線６はそれぞれ導電材料からなり、走査線５とデータ線６は格子状に直交して、直交する位置で画素３に接続している（詳細は図示していない）。
　画素３は走査線５から走査信号が印加されると、データ線６から画像データ信号を受け取り、受け取った画像データに応じて発光する。
　発光の色が赤領域の画素、緑領域の画素、青領域の画素を適宜同一基板上に並置することによって、フルカラー表示が可能となる。
　次に、画素の発光プロセスを説明する。
　図３は画素の模式図である。
　画素は有機ＥＬ素子１０、スイッチングトランジスタ１１、駆動トランジスタ１２、コンデンサ１３等を備えている。複数の画素に有機ＥＬ素子１０として、赤色、緑色、青色発光の有機ＥＬ素子を用い、これらを同一基板上に並置することでフルカラー表示を行うことができる。
　図３において、制御部Ｂからデータ線６を介してスイッチングトランジスタ１１のドレインに画像データ信号が印加される。そして、制御部Ｂから走査線５を介してスイッチングトランジスタ１１のゲートに走査信号が印加されると、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオンし、ドレインに印加された画像データ信号がコンデンサ１３と駆動トランジスタ１２のゲートに伝達される。
　画像データ信号の伝達により、コンデンサ１３が画像データ信号の電位に応じて充電されるとともに、駆動トランジスタ１２の駆動がオンする。駆動トランジスタ１２は、ドレインが電源ライン７に接続され、ソースが有機ＥＬ素子１０の電極に接続されており、ゲートに印加された画像データ信号の電位に応じて電源ライン７から有機ＥＬ素子１０に電流が供給される。
　制御部Ｂの順次走査により走査信号が次の走査線５に移ると、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオフする。しかし、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオフしてもコンデンサ１３は充電された画像データ信号の電位を保持するので、駆動トランジスタ１２の駆動はオン状態が保たれて、次の走査信号の印加が行われるまで有機ＥＬ素子１０の発光が継続する。順次走査により次に走査信号が印加されたとき、走査信号に同期した次の画像データ信号の電位に応じて駆動トランジスタ１２が駆動して有機ＥＬ素子１０が発光する。
　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１３の電位の保持は次の走査信号の印加まで継続して保持してもよいし、次の走査信号が印加される直前に放電させてもよい。
　本発明においては、上述したアクティブマトリクス方式に限らず、走査信号が走査されたときのみデータ信号に応じて有機ＥＬ素子を発光させるパッシブマトリクス方式の発光駆動でもよい。
　図４はパッシブマトリクス方式による表示装置の模式図である。図４において、複数の走査線５と複数の画像データ線６が画素３を挟んで対向して格子状に設けられている。
　順次走査により走査線５の走査信号が印加されたとき、印加された走査線５に接続している画素３が画像データ信号に応じて発光する。
　パッシブマトリクス方式では画素３にアクティブ素子が無く、製造コストの低減が計れる。
　《照明装置》
　本発明の照明装置について説明する。本発明の照明装置は上記有機ＥＬ素子を有する。
　本発明の有機ＥＬ素子に共振器構造を持たせた有機ＥＬ素子として用いてもよく、このような共振器構造を有した有機ＥＬ素子の使用目的としては、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサ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、単純マトリクス（パッシブマトリクス）方式でもアクティブマトリクス方式でもどちらでもよい。または、異なる発光色を有する本発明の有機ＥＬ素子を２種以上使用することにより、フルカラー表示装置を作製することが可能である。
　また本発明の有機ＥＬ材料は照明装置として、実質白色の発光を生じる有機ＥＬ素子に適用できる。複数の発光材料により複数の発光色を同時に発光させて混色により白色発光を得る。複数の発光色の組合せとしては、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合せは、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、本発明に係る白色発光有機ＥＬ素子においては、発光ドーパントを複数組合せ混合するだけでよい。
　発光層、正孔輸送層あるいは電子輸送層等の形成時のみマスクを設け、マスクにより塗り分ける等単純に配置するだけでよく、他層は共通であるのでマスク等のパターニングは不要であり、一面に蒸着法、キャスト法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法等で例えば電極膜を形成でき、生産性も向上する。
　この方法によれば、複数色の発光素子をアレー状に並列配置した白色有機ＥＬ装置と異なり、素子自体が発光白色である。
　発光層に用いる発光材料としては特に制限はなく、例えば、液晶表示素子におけるバックライトであれば、ＣＦ（カラーフィルター）特性に対応した波長範囲に適合するように、本発明に係る金属錯体、また公知の発光材料の中から任意のものを選択して組み合わせて白色化すればよい。
　《本発明の照明装置の一態様》
　本発明の有機ＥＬ素子を具備した、本発明の照明装置の一態様について説明する。
　本発明の有機ＥＬ素子の非発光面をガラスケースで覆い、厚み３００μｍのガラス基板を封止用基板として用いて、周囲にシール材として、エポキシ系光硬化型接着剤（東亞合成社製ラックストラックＬＣ０６２９Ｂ）を適用し、これを陰極上に重ねて透明支持基板と密着させ、ガラス基板側からＵＶ光を照射して、硬化させて、封止し、図５、図６に示すような照明装置を形成することができる。
　図５は、照明装置の概略図を示し、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（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）で行なった。）。
　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。
　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ない。
　また、実施例に用いる化合物の構造式を下記に示す。尚、実施例において「部」または「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」あるいは「質量％」を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
　実施例１
　《有機ＥＬ素子１の作製》
　陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ製膜した基板にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた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分間行なった。
　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－ト（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ社製、Ｂａｙｔｒｏｎ　Ｐ　ＡＩ　４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を３０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により製膜した後、１８０℃にて３０分乾燥し、膜厚３０ｎｍの正孔注入層を設けた。
　この基板を窒素雰囲気下に移し、２０ｍｇの化合物４－１６を４ｍｌのトルエンに溶解した溶液を１５００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により製膜した後、８０℃で３０分間乾燥した。次に出力３５ｍＷ／ｃｍ２のＵＶランプを３０秒照射して重合・架橋し、膜厚２０ｎｍの正孔輸送層とした。
　更に、下記組成の発光層組成物を１５００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により製膜した後、８０℃で３０分間乾燥して膜厚５０ｎｍの発光層を形成した。
　（発光層組成物）
　Ｈ－Ａ　　　　　　　　　　２２．４質量部
　Ｉｒ－Ａ　　　　　　　　　　２．５質量部
　Ｉｒ－１　　　　　　　　　０．０５質量部
　Ｉｒ－１４　　　　　　　　０．０５質量部
　トルエン　　　　　　　　　２０００質量部
　続いて、基板を大気に曝露することなく真空蒸着装置へ取り付けた。また、モリブデン製抵抗加熱ボートにＥＴ－ＡとＣｓＦをそれぞれ入れたものを真空蒸着装置に取り付け、真空槽を４×１０－４Ｐａまで減圧した後、前記ボートに通電して加熱してＥＴ－Ａを蒸着速度０．２ｎｍ／秒、ＣｓＦを０．０３ｎｍ／秒で前記発光層上に共蒸着して、膜厚２０ｎｍの電子輸送層を形成した。引き続き、アルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子１０１を作製した。
　次いで、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）で有機ＥＬ素子１０１の非発光面をガラスカバー１０２で覆い、有機ＥＬ素子１を作製した。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２～８の作製》
　有機ＥＬ素子１の作製において、発光層組成物を表１に記載のように変更した以外は同様にして、有機ＥＬ素子２～８を作製した。
　以下、有機ＥＬ素子１～８の作製に用いた発光ドーパント、該発光ドーパントの使用量（質量部で記載）、トルエン等の使用量（質量部で記載）を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000034
　《有機ＥＬ素子の評価》
　得られた有機ＥＬ素子１～８の各々について、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、正面輝度１０００ｃｄ／ｍ２における発光スペクトルを計測した。
　計測データを用い、発光極大波長、４８０ｎｍ～５１０ｎｍにおける発光極小波長の確認、色温度（Ｔ）、色差（Δｕｖ）及び、ＪＩＳ　Ｚ　８７２６－１９９０規格に準拠した方法で平均演色評価数（Ｒａ）を計算した。
　尚、表２には得られた計算結果を下記のようにランク分けして示した。
　（色温度（Ｔ））
　Ａ：　２５００Ｋ＞Ｔ　　照明として用いるには赤みが強すぎる
　Ｂ：　３２００Ｋ＞Ｔ≧２５００Ｋ　電球色
　Ｃ：　４６００Ｋ＞Ｔ≧３２００Ｋ　白色
　Ｄ：　５５００Ｋ＞Ｔ≧４６００Ｋ　昼白色
　Ｅ：　７０００Ｋ＞Ｔ≧５５００Ｋ　昼光色
　Ｆ：　　　　　　　Ｔ≧７０００Ｋ　照明として用いるには青みが強すぎる
　（色差（Δｕｖ））
　○：Δｕｖ≦±０．０２：黒体軌跡に近接
　×：Δｕｖ＞±０．０２：黒体軌跡から離れるため相関色温度表示不可
　（演色性（Ｒａ））
　◎：　　　　Ｒａ≧８０優れた演色性である
　○：　８０＞Ｒａ≧７０実用上十分な演色性である
　△：　７０＞Ｒａ≧６０演色性はやや劣る
　×：　６０＞Ｒａ演色性は劣悪で実用に堪えない
　（駆動電流変動時の色度安定性の評価）
　分光放射輝度計ＣＳ－１０００（コニカミノルタセンシング社製）を用いて、各有機ＥＬ素子に１ｍＡ／ｃｍ２の電流密度を与えたときの色度ｘ１、ｙ１と、５ｍＡ／ｃｍ２の電流密度を与えたときの色度ｘ２、ｙ２を測定し、その色度差ΔＥ１を下記式１より求めた。
　尚、下記式１においてｘ１、ｙ１、ｘ２、ｙ２は、ＣＩＥ１９３１表色系における色度ｘ、ｙである。
　　（式１）
　ΔＥ１＝｛（ｘ１－ｘ２）２＋（ｙ１－ｙ２）２｝０．５
　尚、表２には得られた計算結果を下記のようにランク分けして示した。
　○：　０．０１≧ΔＥ１　　　　　　　色度の変動が小さく非常に好ましい
　△：　０．０３≧ΔＥ１＞０．０１　　色度の変動が少なく好ましい
　×：　　　　　　ΔＥ１＞０．０３　　色度が変動している
　（駆動経時での色度安定性の評価）
　正面輝度４０００ｃｄ／ｍ２を初期輝度として連続駆動させたときの輝度変動を追跡し、ｔ＝０における色度ｘ３、ｙ３と、輝度半減時の色度ｘ４、ｙ４を分光放射輝度計ＣＳ－１０００（コニカミノルタセンシング社製）により測定し、その色度差ΔＥ２を下記式２より求めた。尚下記式２においてｘ３、ｙ３、ｘ４、ｙ４は、ＣＩＥ１９３１表色系における色度ｘ、ｙである。
　　（式２）
　ΔＥ２＝｛（ｘ３－ｘ４）２＋（ｙ３－ｙ４）２｝０．５
　尚、表２には得られた計算結果を下記のようにランク分けして示した。
　○：　０．０５≧ΔＥ２　　色度の変動が小さく非常に好ましい
　△：　０．１０≧ΔＥ２＞０．０５　　色度の変動が少なく好ましい
　×：　　　　　　ΔＥ２＞０．１０　　色度が変動している
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000035
　表２より、４２０ｎｍ～６５０ｎｍの波長範囲に３つ以上の発光極大を有し、且つ、４８０ｎｍ～５１０ｎｍに発光極小を有する、本発明の有機ＥＬ素子１～７は、白色としての色調や演色性が良好で、駆動電流が変化した場合の色度変動ならびに連続駆動時の色度安定性に優れており、照明として好ましく用いることができることが判る。
　一方、４８０ｎｍ～５１０ｎｍの発光極小を持たない比較の有機ＥＬ素子８は、演色性、駆動電流変動時の色度安定性及び連続駆動時の色度安定性が不十分であった。
　また、本発明の有機ＥＬ素子５～７のように、発光極大波長を４つ以上有し、隣り合う発光極大の差が３０ｎｍ～７０ｎｍとなる発光スペクトルを有することで、更に、演色性に優れ照明として有用な性能を有することが判った。
　更に、複数の発光材料において、発光極大が隣り合う２つ発光材料の発光スペクトルが重なり合う波長における発光強度が、各々の発光極大強度を１００としたときに３０以上である本発明の有機ＥＬ素子１、２、５、６及び７は、そうではない有機ＥＬ素子３、４に比べて、色差及び演色性が優れている白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子が得られていることが分かる。
　更にまた、発光極大において、最長波長の発光極大波長をλｍａｘ、該発光極大の強度の１／２の強度を示す長波側の波長をλｍａｘ（１／２）としたとき、λｍａｘ（１／２）－λｍａｘ≧４０ｎｍである本発明の有機ＥＬ素子５～７は、そうではない素子に比べて、更に演色性に優れている白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子であることが明らかであります。
　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
　Ａ　表示部
　Ｂ　制御部
　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

Claims (16)

  1. 陽極側電極、陰極側電極に挟まれた少なくとも１層の有機層を有する白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子において、
    　構成層として発光層を有し、該発光層の少なくとも１つの層が、発光色の異なる複数の発光材料を含有し、発光スペクトルが４２０ｎｍ～６５０ｎｍの波長範囲に少なくとも３つの発光極大と、４８０ｎｍ～５１０ｎｍの波長範囲に発光極小を有し、且つ、該発光極大における隣り合う発光極大の差が３０ｎｍ～７０ｎｍであることを特徴とする白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
  2. 前記発光極大が、少なくとも４２０ｎｍ～４８０ｎｍ、５１０ｎｍ～６１０ｎｍ及び５５５ｎｍ～６５０ｎｍの各々の波長範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
  3. 前記発光スペクトルが、４２０ｎｍ～６５０ｎｍの波長範囲に４つの発光極大を有することを特徴とする請求項１または２に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
  4. 前記複数の発光材料において、発光極大が隣り合う２つ発光材料の発光スペクトルが重なり合う波長における発光強度は、各々の発光極大強度を１００としたときに３０以上であることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
  5. 前記発光層からの発光が色温度２５００Ｋ～７０００Ｋ、Δｕｖ＝±０．０２の領域にあることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
  6. 前記複数の発光材料の少なくとも１つの発光スペクトルが４２０ｎｍ～４８０ｎｍに発光極大を有し、且つ、該発光スペクトルが発光極大を２つ有するダブルピークであることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
  7. 前記複数の発光材料が全て燐光発光材料であることを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
  8. 発光材料として少なくとも下記一般式（Ａ）～（Ｃ）から選ばれる少なくとも１つの部分構造を有する化合物を含有することを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    　〔式中、Ｒａは水素原子、脂肪族基、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表し、Ｒｂ、Ｒｃは各々水素原子または置換基を表し、Ａ１は芳香族炭化水素環または芳香族複素環を形成するのに必要な残基を表し、ＭはＩｒまたはＰｔを表す。〕
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    〔式中、Ｒａは水素原子、脂肪族基、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表し、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｂ１、Ｒｃ１は各々水素原子または置換基を表し、Ａ１は芳香族炭化水素環または芳香族複素環を形成するのに必要な残基を表し、ＭはＩｒまたはＰｔを表す。〕
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    〔式中、Ｒａは水素原子、脂肪族基、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表し、Ｒｂ、Ｒｃは各々水素原子または置換基を表し、Ａ１は芳香族炭化水素環または芳香族複素環を形成するのに必要な残基を表し、ＭはＩｒまたはＰｔを表す。〕
  9. ５５５ｎｍ～６５０ｎｍの範囲に発光極大を有する発光材料を２種以上含有することを特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
  10. 前記発光極大において、最長波長の発光極大波長をλｍａｘ、該発光極大の強度の１／２の強度を示す長波側の波長をλｍａｘ（１／２）としたとき、λｍａｘ（１／２）－λｍａｘ≧４０ｎｍであることを特徴とする請求項１～９のいずれか１項に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
  11. 前記発光層における発光材料の総含有量が５質量％～３０質量％であることを特徴とする請求項１～１０のいずれか１項に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
  12. 前記発光層に含有される発光材料において、４２０ｎｍ～４８０ｎｍに発光極大を有する発光材料の含有量α、５５５ｎｍ～６５０ｎｍに発光極大を有する発光材料の含有量βのとき、質量比β／α＜０．１であることを特徴とする請求項１～１１のいずれか１項に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
  13. 前記発光層に含有される発光材料において、４２０ｎｍ～４８０ｎｍに発光極大を有する発光材料の含有量α、５５５ｎｍ～６５０ｎｍに発光極大を有する発光材料の含有量βのとき、質量比β／α＜０．０５であることを特徴とする請求項１～１１のいずれか１項に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
  14. 前記発光層の少なくとも１層が、ウェットプロセスにより形成されたことを特徴とする請求項１～１３のいずれか１項に記載の白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子。
  15. 請求項１～１４のいずれか１項に記載の白色発光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。
  16. 請求項１～１４のいずれか１項に記載の白色発光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。
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