WO2010071030A1 - 有機エレクトロルミネッセンス素子、有機エレクトロルミネッセンス素子材料、表示装置及び照明装置 - Google Patents

有機エレクトロルミネッセンス素子、有機エレクトロルミネッセンス素子材料、表示装置及び照明装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2010071030A1
WO2010071030A1 PCT/JP2009/070320 JP2009070320W WO2010071030A1 WO 2010071030 A1 WO2010071030 A1 WO 2010071030A1 JP 2009070320 W JP2009070320 W JP 2009070320W WO 2010071030 A1 WO2010071030 A1 WO 2010071030A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
group
organic
general formula
layer
substituent
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/070320
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
大 池水
智寛 押山
雅人 西関
麻由香 蟇目
信也 大津
栄作 加藤
Original Assignee
コニカミノルタホールディングス株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by コニカミノルタホールディングス株式会社 filed Critical コニカミノルタホールディングス株式会社
Priority to JP2010542932A priority Critical patent/JP5510335B2/ja
Publication of WO2010071030A1 publication Critical patent/WO2010071030A1/ja

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/14—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/30—Coordination compounds
    • H10K85/341—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes
    • H10K85/342—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes comprising iridium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1044—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing two nitrogen atoms as heteroatoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/18—Metal complexes
    • C09K2211/185—Metal complexes of the platinum group, i.e. Os, Ir, Pt, Ru, Rh or Pd
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00—Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/10—Triplet emission
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers

Definitions

  • the present invention relates to an organic electroluminescence element, an organic electroluminescence element material, a display device, and a lighting device.
  • ELD electroluminescence display
  • organic EL elements organic electroluminescent elements
  • Inorganic electroluminescence elements have been used as planar light sources, but an alternating high voltage is required to drive the light emitting elements.
  • an organic EL device has a structure in which a light-emitting layer containing a light-emitting compound is sandwiched between a cathode and an anode, and excitons (excitons) are generated by injecting electrons and holes into the light-emitting layer and recombining them.
  • It is an element that emits light by using light emission (fluorescence / phosphorescence) when the 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 completely solid element, it has attracted attention from the viewpoints of space saving and portability.
  • a small amount of a phosphor is doped into a stilbene derivative, a distyrylarylene derivative or a tristyrylarylene derivative to achieve improvement in light emission luminance and a longer device lifetime.
  • an element having an organic light-emitting layer in which 8-hydroxyquinoline aluminum complex is used as a host compound and a small amount of phosphor is doped to the host compound for example, Japanese Patent Laid-Open No. 63-264692
  • 8-hydroxyquinoline aluminum complex is used as a host compound.
  • an element having an organic light emitting layer doped with a quinacridone dye for example, JP-A-3-255190 is known.
  • the generation ratio of singlet excitons and triplet excitons is 1: 3, and thus the generation probability of luminescent excited species is 25%. Since the efficiency is about 20%, the limit of the external extraction quantum efficiency ( ⁇ ext) is set to 5%.
  • the upper limit of the internal quantum efficiency is 100%.
  • the luminous efficiency is four times that of the excited singlet, and there is a possibility that almost the same performance as a cold cathode tube can be obtained. Therefore, it is attracting attention as a lighting application.
  • the light emission brightness and light emission efficiency of the light emitting device are greatly improved compared to conventional devices because the emitted light is derived from phosphorescence. There was a problem that it was lower than the conventional element.
  • wavelength shortening introduction of an electron withdrawing group such as a fluorine atom, a trifluoromethyl group, a cyano group or the like into phenylpyridine as a substituent, and picolinic acid or a pyrazabole-based ligand as a ligand. It is known to introduce.
  • an electron withdrawing group such as a fluorine atom, a trifluoromethyl group, a cyano group or the like into phenylpyridine as a substituent, and picolinic acid or a pyrazabole-based ligand as a ligand. It is known to introduce.
  • the emission wavelength of the light-emitting material is shortened to achieve blue, and a high-efficiency device can be achieved.
  • the light-emitting lifetime of the device is greatly deteriorated, so an improvement in the trade-off is required. It was.
  • a metal complex having phenylpyrazole as a ligand is a light emitting material having a short emission wavelength (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
  • An object of the present invention is to provide an organic EL element that exhibits high light emission efficiency, has a long light emission lifetime, suppresses initial deterioration, and does not generate dark spots, and a display device and an illumination device including the organic EL element Is to provide.
  • an organic EL device material that exhibits high luminous efficiency and has a long luminous lifetime with blue to blue-green short-wave light emission.
  • the light emitting layer has an organic layer containing at least one compound containing a partial structure represented by the following general formula (1).
  • E1b to E1o and E1q each represent a carbon atom, a nitrogen atom, an oxygen atom or a sulfur atom, and the skeleton composed of E1a to E1q has a total of 18 ⁇ electrons.
  • E1a and E1p are different from each other and represent a carbon atom or a nitrogen atom.
  • R1a to R1b and R1g to R1i each represent a hydrogen atom or a substituent, but R1c, R1e, and R1f are hydrogen atoms, and R1d represents an electron-donating substituent.
  • M represents a transition metal element of Group 8 to Group 10 in the periodic table.
  • the electron-donating substituent represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aromatic hydrocarbon ring group, an alkoxy group, or an aryloxy group.
  • R1a, R1b, R1g, R1h, R1i each represents a hydrogen atom or a substituent
  • R1d represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aromatic hydrocarbon ring group, an alkoxy group, or an aryloxy group.
  • M represents a transition metal element of Group 8 to Group 10 in the periodic table.
  • R1b is represented by the following general formula (6).
  • Z represents an atomic group necessary for forming a 6-membered aromatic hydrocarbon ring or a 5-membered or 6-membered aromatic heterocyclic ring, and A represents a nitrogen atom or a carbon atom.
  • Ra represents a substituent having a steric parameter value (Es value) of ⁇ 0.5 or less.
  • Rb represents a hydrogen atom or a substituent, and n represents an integer of 1 to 4. * Indicates a binding position. ] 5). 5.
  • Ra represents a substituent having a steric parameter value (Es value) of ⁇ 0.5 or less.
  • Rb represents a hydrogen atom or a substituent, and n represents an integer of 1 to 4. * Indicates a binding position. ] 6). 6.
  • Ra and Rc each represent a substituent having a steric parameter value (Es value) of ⁇ 0.5 or less.
  • Rb represents a hydrogen atom or a substituent, and n represents an integer of 1 to 3. * Indicates a binding position. ] 7).
  • M represents platinum or iridium.
  • a display device comprising the organic electroluminescence element according to any one of 1 to 8 above.
  • An illumination device comprising the organic electroluminescence element according to any one of 1 to 8 above.
  • an organic EL element that exhibits high luminous efficiency, has a long emission lifetime, suppresses initial deterioration, and does not generate dark spots, and provides a display device and an illumination device including the organic EL element.
  • an organic EL element material that exhibits high luminous efficiency and has a long light emission lifetime with blue to blue-green short-wave light emission can be provided.
  • the structure defined in any one of claims 1 to 10 shows an organic electroluminescence device that exhibits high luminous efficiency and has a long emission lifetime, and illumination using the device A device and a display device could be provided.
  • Metal complex also called metal complex compound
  • the metal complex also referred to as a metal complex compound according to the present invention will be described.
  • the present inventors focused on the organic EL element material used for the light emitting layer of the organic EL element, and in particular, studied various metal complex compounds used as the light emitting dopant.
  • the light emitting material obtained by introducing an electron-withdrawing substituent into the basic skeleton of the metal complex tends to greatly deteriorate the light emission lifetime of the device.
  • the emission wavelength of the light emitting material is shortened to achieve blue, and an effect of achieving a highly efficient device can be obtained.
  • the present inventors are expected to achieve the same effect as the introduction of substituents, rather than a conventionally known approach of introducing a substituent into the basic skeleton of the metal complex to control the wavelength and improve the lifetime.
  • the present inventors further proceeded with investigations, and in the general formula (1) according to the present invention, or a compound (metal complex) containing a partial structure represented by any one of the general formula (4) or the general formula (5).
  • a condensed ring as shown is introduced, the emission wavelength shift of the light emitting material is small, and a light emitting dopant having a long lifetime at a desired emission wavelength has been successfully developed.
  • Patent Document 1 As a result of analysis in an element using a compound having a phenanthridine skeleton, it has been reported that defects occur due to the interaction between the host radical and the excitons of the luminescent dopant.
  • the defect formation rate is reported to be proportional to the phosphorescence lifetime of the luminescent dopant, and shortening the phosphorescence lifetime of the luminescent dopant is one of the keys to extending the lifetime.
  • the inventors of the present invention can significantly shorten the phosphorescence lifetime of the luminescent dopant by introducing a substituent at a specific position in the above-described research, and the effect of extending the lifetime accordingly. And the present invention has been completed.
  • the auxiliary ligand to combine By introducing a substituent having a long wave as a substituent, the emission wavelength of the metal complex can be controlled in a desired region.
  • the molecular design for imparting the function of controlling the emission wavelength of the metal complex in the long wave region is represented by the general formula (1), the general formula (4) or the general formula ( This is possible by using the partial structure represented by any of 5) as a starting point for the basic skeleton design of a metal complex.
  • the compound (metal complex) containing a partial structure represented by the general formula (1), or the general formula (4) or the general formula (5) according to the present invention is a transition metal element each represented by M. Depending on the valence, it can have a plurality of ligands, but all of the ligands may be the same or may have ligands having different structures.
  • the type of ligand in the complex is preferably composed of 1 to 2 types, and more preferably 1 type.
  • the metal complex according to the present invention includes a moiety (ligand) obtained by removing the transition metal element M from the partial structure represented by the general formula (1), or the general formula (4), or the general formula (5). ) Is most preferably used.
  • ligand refers to a portion obtained by removing the transition metal element M from the partial structure represented by the general formula (1), or the general formula (4) or the general formula (5). It is a rank. Further, conventionally known ligands that can be used for forming the metal complex according to the present invention will be described in detail later.
  • a compound having a partial structure represented by the general formula (1) preferably a compound having a partial structure represented by the general formula (4) or (5) (metal complex). is there.
  • the ring formed by E1a to E1e represents a 5-membered aromatic heterocycle, such as an oxazole ring, a thiazole ring, an oxadiazole ring, an oxatriazole ring, Examples include isoxazole ring, tetrazole ring, thiadiazole ring, thiatriazole ring, isothiazole ring, thiophene ring, furan ring, pyrrole ring, imidazole ring, pyrazole ring, and triazole ring.
  • a pyrazole ring an imidazole ring, an oxazole ring, and a thiazole ring are preferable.
  • Each of these rings may further have a substituent described later.
  • the ring formed by E1f to E1k represents a 6-membered aromatic hydrocarbon ring or a 6-membered aromatic heterocycle.
  • Examples of the 6-membered aromatic hydrocarbon ring formed by E1f to E1k include a benzene ring. Furthermore, you may have the substituent mentioned later.
  • Examples of the 6-membered aromatic heterocycle formed by E1f to E1k include a pyridine ring, a pyridazine ring, a pyrimidine ring, a pyrazine ring, and a triazine ring.
  • Each of these rings may further have a substituent described later.
  • the ring formed by E1l to E1q represents a 6-membered aromatic hydrocarbon ring or a 6-membered aromatic heterocycle.
  • the 6-membered aromatic hydrocarbon ring formed by E1l to E1q represents a benzene ring.
  • the benzene ring may further have a substituent described later.
  • Examples of the 6-membered aromatic heterocycle formed by E1l to E1q include a pyridine ring, a pyridazine ring, a pyrimidine ring, a pyrazine ring, and a triazine ring.
  • the substituents represented by R1a to R1i are alkyl groups (for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, Hexyl group, octyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, etc.), cycloalkyl group (for example, cyclopentyl group, cyclohexyl group, etc.), alkenyl group (for example, vinyl group, allyl group, etc.), alkynyl group ( For example, ethynyl group, propargyl group, etc.), aromatic hydrocarbon ring group (aromatic carbocyclic group, aryl group, etc.), for example, phenyl group, p-chlorophenyl group, mes
  • alkyl groups for example,
  • R1a to R1i represent a hydrogen atom or a substituent
  • at least one of R1c to R1f represents an electron-donating substituent.
  • the electron-donating substituent is a substituent having a negative Hammett ⁇ p value as described below, and such a substituent has an electron on the bonding atom side compared to a hydrogen atom. Easy to give.
  • substituent exhibiting electron donating properties include a hydroxy group ( ⁇ 0.37), an alkoxy group (for example, a methoxy group ( ⁇ 0.27), an ethoxy group ( ⁇ 0.24), a propyloxy group (— 0.25) etc.), amino group ( ⁇ 0.66), dimethylamino group ( ⁇ 0.83), methylamino group ( ⁇ 0.84), alkyl group (for example, methyl group ( ⁇ 0.17), Ethyl group ( ⁇ 0.15), propyl group ( ⁇ 0.13), t-butyl group ( ⁇ 0.20), butyl group ( ⁇ 0.16), etc.), cycloalkyl group (for example, cyclopropyl group) ( ⁇ 0.21), cyclobutyl group ( ⁇ 0.15), cyclopentyl group ( ⁇ 0.02) cyclohexyl group ( ⁇ 0.22), etc.), aryl groups (eg phenyl group ( ⁇ 0.01) etc.) An aryloxy group (for example, a phenyl group ( ⁇
  • the electron donating group preferably used includes an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkoxy group, and an aryloxy group.
  • Hammett's ⁇ p value refers to Hammett's substituent constant ⁇ p.
  • Hammett's ⁇ p value is a substituent constant determined by Hammett et al. From the electronic effect of the substituent on the hydrolysis of ethyl benzoate. “Structure-activity relationship of drugs” (Nanedo: 1979), “Substituent” The groups described in “Constants for Correlation Analysis in chemistry and biology” (C. Hansch and A. Leo, John Wiley & Sons, New York, 1979) can be cited.
  • the metal used for forming the metal complex having the partial structure represented by any one of the general formulas (1), (4), or (5) according to the present invention includes transitions of groups 8 to 10 of the periodic table of elements.
  • Metal elements also simply referred to as transition metals
  • iridium and platinum are preferable transition metal elements.
  • a partial structure represented by the general formula (4) or (5) is preferable.
  • each of the substituents represented by R1a to R1b and R1g to R1i is R1a in the partial structure represented by general formula (1). It is synonymous with the substituent respectively represented by -R1i.
  • R1d represents an alkyl group, an aryl group, an alkoxy group, or an aryloxy group, and these groups are represented by the general formula (1). It is synonymous with the alkyl group, aryl group, alkoxy group or aryloxy group mentioned as the electron-donating substituent represented by at least one of R1c to R1f.
  • R1b which is a substituent of the compound (metal complex) containing the partial structure represented by either general formula (1) or general formula (4) or general formula (5) according to the present invention
  • the substituent represented by Rb has the same meaning as the substituents represented by R1a to R1i in the partial structure represented by any of the general formulas (1) to (5). .
  • a substituent having a steric parameter value (Es value) represented by Ra of ⁇ 0.5 or less will be described in detail below.
  • the substituent is preferably bonded to an atom adjacent to A constituting a 6-membered aromatic hydrocarbon ring or a 5-membered to 6-membered aromatic heterocycle formed by the Z. More preferably, the electron donating group is preferable.
  • the Es value is a steric parameter derived from chemical reactivity. The smaller this value, the more sterically bulky substituent can be said.
  • the Es value of the substituent X is represented by the following chemical reaction formula: X—CH 2 COORX + H 2 O ⁇ X—CH 2 COOH + RXOH
  • Es log (kX / kH)
  • the reaction rate decreases due to the steric hindrance of the substituent X, and as a result, kX ⁇ kH, so the Es value is usually negative.
  • the above two reaction rate constants kX and kH are obtained and calculated by the above formula.
  • Es values include Unger, S. H. Hansch, C .; , Prog. Phys. Org. Chem. 12, 91 (1976). Also, the specific numerical values are described in “Structure-activity relationship of drugs” (Chemical domain extra number 122, Nankodo) and “American Chemical Society Reference Book, 'Exploring QSAR' p.81 Table 3-3”. There is. Next, a part is shown in Table 1.
  • the Es value as defined in this specification is not defined by defining that of a methyl group as 0, but by assuming that a hydrogen atom is 0, and an Es value where a methyl group is 0. Minus 1.24.
  • the group represented by Ra has a steric parameter (Es value) of ⁇ 0.5 or less, preferably ⁇ 7.0 to ⁇ 0.6, particularly preferably ⁇ 7.0 to -1.0.
  • a steric parameter value (Es value) is ⁇ 0.5 or less
  • the keto moiety has an Es value as an enol isomer. It is converted.
  • Es value is converted by the same conversion method. Further, the substituent having an Es value of ⁇ 0.5 or less is preferably an electron-donating substituent in terms of electronic effect.
  • a group represented by the general formula (7) is more preferable.
  • the substituent represented by Rb has the same meaning as the substituents represented by R1a to R1i in the partial structure represented by any of the general formulas (1) to (5). .
  • the group represented by the general formula (8) is particularly preferable among the groups represented by the general formula (8).
  • the substituent represented by Rb has the same meaning as the substituents represented by R1a to R1i in the partial structure represented by any of the general formulas (1) to (5). .
  • metal complex compound metal complex compound
  • a conventionally known ligand described later can be used in combination as necessary.
  • the said trader can use together a well-known ligand (it is also called a coordination compound) as a ligand as needed.
  • a compound also referred to as a metal complex or a metal complex compound
  • a metal complex or a metal complex compound containing (also referred to as) a partial structure represented by a partial structure represented by any one of the general formulas (1) to (5) according to the present invention
  • a specific example is shown, this invention is not limited to these.
  • Synthesis of Exemplified Compound 1-3 >> Step 1: Synthesis of Complex A A 100 ml four-necked flask was charged with 2.0 g (0.005707 mol) of 3-mesityl-6-methylimidazo [1,2-f] phenanthridine, 13 ml of 2-ethoxyethanol, and 4 ml of water. Put on, put nitrogen blowing tube, thermometer, condenser and set on oil bath stirrer.
  • reaction mixture was cooled to room temperature, methanol was added, and the precipitated solid was collected by filtration. The obtained solid was thoroughly washed with methanol and dried to obtain 1.55 g (72.3%) of complex A.
  • Step 2 Synthesis of Complex B In a 100 ml four-necked flask, put 1.55 g (0.0008364 mol) of Complex A, 0.34 g of acetylacetone, 1.55 g of sodium carbonate, 37 ml of 2-ethoxyethanol, and blow nitrogen. A tube, a thermometer and a condenser were attached and set on an oil bath stirrer.
  • Step 3 Synthesis of Exemplary Compound 1-3
  • 1.2 g (0.001212 mol) of complex B, 0.37 g of 3-mesityl-6-methylimidazo [1,2-f] fe Nantridine and 60 ml of ethylene glycol were added, and a nitrogen blowing tube, a thermometer, and an air cooling tube were attached and set on an oil bath stirrer.
  • the reaction was terminated by heating and stirring for 2 hours at an internal temperature of 170 ° C. to 180 ° C. under nitrogen flow.
  • Exemplified Compound 1-3 was confirmed using 1 H-NMR (nuclear magnetic resonance spectrum). Measurement conditions, chemical shift of each peak of the obtained spectrum, proton number, etc. are shown below.
  • the emission wavelength is measured with a fluorometer F-4500 (manufactured by Hitachi, Ltd.) while performing nitrogen bubbling.
  • the solvent that can be used is not limited, but 2-methyltetrahydrofuran, dichloromethane and the like are preferably used from the viewpoint of solubility of the compound.
  • the concentration at the time of measurement is preferably sufficiently diluted, and specifically, it is preferably measured in the range of 10 ⁇ 6 mol / l to 10 ⁇ 4 mol / l.
  • the temperature at the time of measurement is not particularly limited, but it is generally preferable to set the temperature in the range of room temperature to 77K.
  • Charge transport layer also called charge transport layer
  • the charge transport layer according to the present invention will be described.
  • the charge represents an electron, a hole (also referred to as a hole), or the like.
  • a charge transporting layer As a containing layer of the compound (metal complex) having a partial structure represented by the general formula (1), or the general formula (4) or the general formula (5) according to the present invention, a charge transporting layer ( The charge transport layer is not particularly limited, and the charge transport layer is provided on the anode side with respect to the light emitting layer (referred to as the first charge transport layer), and is provided on the cathode side with respect to the light emitting layer. Either embodiment (also referred to as a second charge transport layer) can be employed.
  • the charge transport layer is preferably an electron blocking layer or a light emitting layer, and the charge transport layer is more than the light emitting layer.
  • the charge transport layer is preferably a light emitting layer or a hole blocking layer, and more preferably, the charge transport layer is a light emitting layer or a hole blocking layer.
  • the light emitting layer is particularly preferable.
  • the light emitting layer When contained in the light emitting layer, it can be used as a light emitting dopant in the light emitting layer to increase the efficiency of the external extraction quantum efficiency of the organic EL device of the present invention (higher brightness) and increase the light emission lifetime. it can.
  • a white light emitting layer may be formed by laminating at least three light emitting layers. Further, a non-light emitting intermediate layer may be provided between the light emitting layers.
  • the organic EL element of the present invention is preferably a white light emitting layer, and is preferably a lighting device using these.
  • 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 total film thickness of the light emitting layer is not particularly limited, but from the viewpoint of improving the uniformity of the film, preventing unnecessary application of high voltage during light emission, and improving the stability of the emission color with respect to the drive current. It is preferable to adjust in the range of 2 nm to 5 ⁇ m, more preferably in the range of 2 nm to 200 nm, and particularly preferably in the range of 10 nm to 20 nm.
  • a light-emitting dopant or a host compound which will be described later, is formed by a known thinning method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, an LB method, or an ink-jet method. it can.
  • the light emitting layer of the organic EL device of the present invention preferably contains a light emitting host compound and at least one kind of light emitting dopant (such as a phosphorescent dopant (also referred to as a phosphorescent dopant) or a fluorescent dopant).
  • a light emitting host compound such as a phosphorescent dopant (also referred to as a phosphorescent dopant) or a fluorescent dopant).
  • the host compound in the present invention is a phosphorescent quantum yield of phosphorescence emission at a room temperature (25 ° C.) having a mass ratio of 20% or more in the compound contained in the light emitting layer. Is defined as a compound of less than 0.1.
  • the phosphorescence quantum yield is less than 0.01. Moreover, it is preferable that the mass ratio in a 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).
  • a light emitting host), or one or more compounds such as the material C may be used.
  • 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.
  • Luminescent dopant The light emitting dopant according to the present invention will be described.
  • a fluorescent dopant also referred to as a fluorescent compound
  • a phosphorescent dopant also referred to as a phosphorescent emitter, a phosphorescent compound, a phosphorescent compound, or the like
  • the light emitting dopant used in the light emitting layer or the light emitting unit of the organic EL device of the present invention (sometimes simply referred to as a light emitting material) contains the above host compound. At the same time, it is preferable to contain a phosphorescent dopant.
  • the compound (also referred to as having) a partial structure represented by the partial structure represented by any one of the general formulas (1) to (5) according to the present invention (also referred to as a metal complex or a metal complex compound) Is preferably used in the light emitting layer in the constituent layers of the organic EL device of the present invention, and is preferably used as a light emitting dopant in the light emitting layer, and more preferably used as a phosphorescent dopant. That is.
  • the phosphorescent dopant according to the present invention is a compound in which light emission from an excited triplet is observed.
  • the phosphorescent dopant is a compound that emits phosphorescence at room temperature (25 ° C.) and has a phosphorescence quantum yield of 25. Although it is defined as a compound of 0.01 or more at ° C., a preferable 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 dopant according to the present invention achieves the phosphorescence quantum yield (0.01 or more) in any solvent. That's fine.
  • the energy transfer type that obtains light emission from the phosphorescent dopant, and the other is that the phosphorescent dopant becomes a carrier trap, carrier recombination occurs on the phosphorescent dopant, and light emission from the phosphorescent dopant is obtained.
  • the excited state energy of the phosphorescent dopant is required to be lower than the excited state energy of the host compound.
  • the phosphorescent dopant can be appropriately selected from known materials used for the light emitting layer of the organic EL element.
  • the phosphorescent dopant 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, a platinum compound (platinum complex compound), or a rare earth complex. Of these, iridium compounds are most preferred.
  • a compound also referred to as having) a partial structure represented by the partial structure represented by any one of the general formulas (1) to (5) according to the present invention (both a metal complex and a metal complex compound)
  • a metal complex both a metal complex and a metal complex compound
  • WO 00/70655 pamphlet JP 2002-280178, JP 2001-181616, JP 2002-280179, JP 2001-181617, JP 2002-280180, JP 2001-247859, JP 2002-299060, JP 2001-313178, JP 2002-302671, JP 2001-345183, JP 2002-324679, International Publication No. 02/15645 pamphlet, JP 2002-332291 A, JP 2002-50484 A, JP 2002-332292 A, JP 2002-83684 A, JP 2002-540572 A, JP 2002-2002 A. No.
  • Fluorescent dopants include coumarin dyes, pyran dyes, cyanine dyes, croconium dyes, squalium dyes, oxobenzanthracene dyes, fluorescein dyes, rhodamine dyes, pyrylium dyes, perylene dyes Examples thereof include dyes, stilbene dyes, polythiophene dyes, and rare earth complex phosphors.
  • a charge transport layer used as a constituent layer of the organic EL device of the present invention that is, an injection layer, a blocking layer, an electron transport layer, and the like will be described.
  • 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.
  • the injection layer is a layer provided between the electrode and the organic layer for lowering the driving voltage and improving the light emission luminance.
  • Organic EL element and its forefront of industrialization (published by NTT Corporation on November 30, 1998)” Part 2 Chapter 2, “Electrode Materials” (pages 123 to 166), which has 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 an extremely 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.
  • the structure of the electron transport layer described later can be used as a hole blocking layer according to the present invention, if necessary.
  • the hole blocking layer of the organic EL device of the present invention is preferably provided adjacent to the light emitting layer.
  • the hole blocking layer contains the carbazole derivative, carboline derivative, diazacarbazole derivative (one in which one of the carbon atoms constituting the carboline ring of the carboline derivative is replaced with a nitrogen atom) mentioned as the host compound. It is preferable to do.
  • 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 obtained by the following method, for example.
  • 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 hole blocking layer contains a compound that includes (also has) a partial structure represented by the partial structure represented by any one of the general formulas (1) to (5) according to the present invention. It is also possible.
  • 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 electron blocking layer contains a compound containing (or having) a partial structure represented by the partial structure represented by any one of the general formulas (1) to (5) according to the present invention. Is also possible.
  • 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 thereof 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 not particularly limited, but is usually about 5 nm to 5 ⁇ m, 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), and the like, and the central metals of these metal complexes are In, Mg, Metal complexes replaced with Cu, Ca, Sn, Ga or Pb can also be used as the 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.
  • an electron transport layer having a high n property 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.
  • 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.
  • 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 required (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 is greater than 10%, and the sheet resistance as the anode is preferably several hundred ⁇ / ⁇ or less.
  • the film thickness depends on the material, it is usually selected in the range of 10 nm to 1000 nm, preferably 10 nm to 200 nm.
  • cathode a material having a low 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 a cathode is preferably several hundred ⁇ / ⁇ or less, and the film thickness is usually selected in the range of 10 nm to 5 ⁇ m, preferably 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.
  • a support substrate (hereinafter also referred to as a substrate, substrate, substrate, support, etc.) that can be used in the organic EL device of the present invention, there is no particular limitation on the type of glass, plastic, etc., and it is transparent. May be opaque. When extracting light from the support substrate side, the support substrate is preferably transparent.
  • the transparent support substrate that can be used include glass, quartz, and a transparent resin film.
  • a particularly preferable support 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 ⁇ atm) 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.
  • the 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 weight A combination method, a plasma CVD method, a laser CVD method, a thermal CVD method, a coating method, and the like can be used, but an atmospheric pressure plasma polymerization method as described in JP-A-2004-68143 is particularly preferable.
  • the opaque support 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 element of 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.
  • ⁇ Sealing> As a sealing means used for this invention, the method of adhere
  • 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.
  • examples of the polymer plate include polycarbonate, acrylic, polyethylene terephthalate, polyether sulfide, polysulfone and the like.
  • examples of 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 element can be thinned.
  • the polymer film has an oxygen permeability measured by a method according to JIS K 7126-1987 of 1 ⁇ 10 ⁇ 3 ml / (m 2 ⁇ 24 h ⁇ atm) or less, and a method according to JIS K 7129-1992. It is preferable that the water vapor permeability (25 ⁇ 0.5 ° C., relative humidity (90 ⁇ 2)% RH) measured in (1) is 1 ⁇ 10 ⁇ 3 g / (m 2 ⁇ 24 h) 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.
  • heat- and chemical-curing types such as epoxy type can be mentioned.
  • 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.
  • Application of the adhesive to the sealing portion may be performed using a commercially available dispenser or may be printed like screen printing.
  • the electrode and the organic layer are coated on the outside of the electrode facing the support substrate with the organic layer interposed therebetween, and an inorganic or organic layer is formed in contact with the support substrate to form a sealing film.
  • 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.
  • 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, and the like
  • anhydrous salts are preferably used in sulfates, metal halides, and perchloric acids.
  • a protective film or a protective plate may be provided on the outer side of the sealing film on the side facing the support 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, and the like 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.
  • 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 giving light condensing property to a substrate (Japanese Patent Laid-Open No. 63-314795), a method of forming a reflective surface on the side surface of an element (Japanese Patent Laid-Open No. 1-220394), and light emission from the substrate A method of forming an antireflection film by introducing a flat layer having an intermediate refractive index between the bodies (Japanese Patent Laid-Open No.
  • these methods can be used in combination with the organic EL device of 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, transparent A method of forming a diffraction grating between any layers of the 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. Further, it is preferably 1.35 or less.
  • 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 element of the present invention is processed on the light extraction side of the substrate, for example, so as to provide a microlens array-like structure, or in combination with a so-called condensing sheet, for example, with respect to a specific direction, for example, the element light emitting surface.
  • a specific direction for example, the element light emitting surface.
  • a quadrangular pyramid having a side of 30 ⁇ m and an apex angle of 90 degrees is arranged two-dimensionally on the light extraction side of the substrate.
  • One side is preferably 10 ⁇ m to 100 ⁇ m. If it becomes smaller than this, the effect of diffraction will generate
  • 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.
  • BEF brightness enhancement film
  • the shape of the prism sheet for example, 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.
  • 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.
  • organic compound thin films such as a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, a hole blocking layer, and an electron transport layer, which are organic EL element materials, are 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, printing method) and the like as described above, 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, or a printing method is preferable in the present invention.
  • liquid medium for dissolving or dispersing the organic EL material examples include ketones such as methyl ethyl ketone and cyclohexanone, fatty acid esters such as ethyl acetate, halogenated hydrocarbons such as dichlorobenzene, toluene, xylene, mesitylene, cyclohexylbenzene and the like.
  • Aromatic hydrocarbons, aliphatic hydrocarbons such as cyclohexane, decalin, and dodecane, and organic solvents such as DMF and DMSO can be used.
  • a dispersion method it can disperse
  • 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.
  • a DC voltage is applied to the multicolor display device thus obtained, 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.
  • An alternating voltage may be applied.
  • the alternating current waveform to be applied may be arbitrary.
  • 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.
  • the electrode In the case of 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. In the fabrication of the element, 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.
  • Example 1 ⁇ Measurement of phosphorescence lifetime of exemplary compounds >> ⁇ Creation of element 1-1 >> A quartz substrate of 100 mm ⁇ 100 mm ⁇ 1.1 mm was ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol, dried with dry nitrogen gas, and UV ozone cleaning was performed for 5 minutes.
  • This quartz substrate is fixed to a substrate holder of a commercially available vacuum deposition apparatus, while 200 mg of H-1 is placed as a host compound in a molybdenum resistance heating boat, and 100 mg of compound A is placed in another molybdenum resistance heating boat as a vacuum deposition. Attached to the device.
  • the heating boat containing H-1 and Ir-12 (FIr (pic)) was energized and heated, and the deposition rate was 0.2 nm / second, respectively.
  • the substrate temperature at the time of vapor deposition was room temperature.
  • each organic EL element after fabrication is covered with a glass case, a 300 ⁇ m thick glass substrate is used as a sealing substrate, and an epoxy photo-curing adhesive (LUX Track LC0629B) is applied, stacked 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, as shown in FIGS.
  • an epoxy photo-curing adhesive (LUX Track LC0629B)
  • the manufactured quartz substrate was irradiated with an N 2 gas laser having a wavelength of 337 nm at an output of 10 Hz, and the phosphorescence lifetime when excited was measured.
  • the phosphorescence lifetime was measured with a picosecond fluorescence lifetime measuring device C4780 manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd.
  • the device containing the compound containing the partial structure represented by any one of the general formulas (1) to (5) according to the present invention is more phosphorous than the device containing the comparative compounds A and B. It was found that the light lifetime was short.
  • Example 2 Preparation of organic EL element 2-1 >> Transparent support provided with this ITO transparent electrode after patterning on a substrate (NH45 manufactured by NH Techno Glass Co., Ltd.) formed by depositing 100 nm of ITO (indium tin oxide) on a glass substrate of 100 mm ⁇ 100 mm ⁇ 1.1 mm as an anode The substrate was ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol, dried with dry nitrogen gas, and subjected to UV ozone cleaning for 5 minutes.
  • a substrate NH45 manufactured by NH Techno Glass Co., Ltd.
  • ITO indium tin oxide
  • This transparent support substrate was fixed to a substrate holder of a commercially available vacuum evaporation apparatus. Meanwhile, 200 mg of ⁇ -NPD was put in a molybdenum resistance heating boat, and 200 mg of H-1 as a host compound was put in another resistance heating boat made of molybdenum. Put 200 mg of BAlq into another molybdenum resistance heating boat, put 100 mg of Ir-12 (FIr (pic)) into another resistance heating boat made of molybdenum, and put 200 mg of Alq 3 into another resistance heating boat made of molybdenum. Attached to the vapor deposition equipment.
  • the vacuum chamber was depressurized to 4 ⁇ 10 ⁇ 4 Pa, heated by energizing the heating boat containing ⁇ -NPD, and deposited on the transparent support substrate at a deposition rate of 0.1 nm / sec.
  • the hole transport layer was provided.
  • the heating boat containing H-1 and Ir-12 (FIr (pic)) was heated by energization, and deposited on the hole transport layer at a deposition rate of 0.2 nm / second and 0.012 nm / second, respectively. Co-evaporated to provide a light emitting layer with a thickness of 40 nm.
  • the substrate temperature at the time of vapor deposition was room temperature.
  • the heating boat containing BAlq was energized and heated, and was deposited on the light emitting layer at a deposition rate of 0.1 nm / second to provide a 10 nm thick hole blocking layer.
  • the heating boat containing Alq 3 is further energized and heated, and deposited on the hole blocking layer at a deposition rate of 0.1 nm / second to further provide an electron transport layer having a thickness of 40 nm. It was.
  • the substrate temperature at the time of vapor deposition was room temperature. Subsequently, 0.5 nm of lithium fluoride and 110 nm of aluminum were vapor-deposited to form a cathode, and an organic EL element 2-1 was produced.
  • each organic EL element after fabrication is covered with a glass case, a 300 ⁇ m thick glass substrate is used as a sealing substrate, and an epoxy photo-curing adhesive (LUX The track 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, as shown in FIGS.
  • a lighting device was formed and evaluated.
  • FIG. 3 shows a schematic diagram of the lighting device, in which the organic EL element 101 is covered with a glass cover 102 (note that the sealing operation with the glass cover is performed without bringing the organic EL element 101 into contact with the atmosphere. (It was performed in a glove box under an atmosphere (under an atmosphere of high-purity nitrogen gas having a purity of 99.999% or more)).
  • FIG. 4 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.
  • Organic EL elements 2-2 to 2-21 were prepared in the same manner as in the preparation of the organic EL element 2-1, except that the light emitting host and the light emitting dopant material were changed as shown in Table 3.
  • a spectral radiance meter CS-1000 manufactured by Konica Minolta Sensing was used in the same manner.
  • the measurement results of the external extraction quantum efficiency in Table 3 are expressed as relative values when the measured value of the organic EL element 2-1 is 100.
  • the half-life is expressed as a relative value when the comparative organic EL element 2-1 is set to 100.
  • the initial deterioration was 100 for the comparative organic EL element 2-1.
  • the initial deterioration was calculated based on the following formula.
  • each element after 10 hours of continuous lighting time was evaluated by visual evaluation by 10 randomly selected people as follows.
  • Table 3 shows the evaluation results obtained.
  • Example 3 Provide of full-color display device> (Production of blue light emitting element)
  • the organic EL element 2-16 of Example 1 was used as a blue light emitting element.
  • a green light emitting device was produced in the same manner as in the organic EL device 2-1 of Example 2, except that Ir-12 (FIr (pic)) was changed to Ir-1, and this was used as a green light emitting device.
  • Ir-12 FIr (pic)
  • red light emitting device was produced in the same manner as in the organic EL device 2-1 of Example 2, except that Ir-12 (FIr (pic)) was changed to Ir-9, and this was used as a red light emitting device.
  • Ir-12 FIr (pic)
  • the red, green, and blue light emitting organic EL elements produced above were juxtaposed on the same substrate to produce an active matrix type full color display device having a configuration as shown in FIG. In FIG. 2, only the schematic diagram of the display part A of the produced display device is shown.
  • a plurality of pixels 3 (light emission color is a red region pixel, a green region pixel, a blue region pixel, etc.) juxtaposed with a wiring portion including a plurality of scanning lines 5 and data lines 6 on the same substrate.
  • the scanning lines 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 lattice shape and are connected to the pixels 3 at the orthogonal positions (for details, see FIG. Not shown).
  • the plurality of pixels 3 are driven by an active matrix system provided with an organic EL element corresponding to each emission color, a switching transistor as an active element, and a driving transistor, and a scanning signal is applied from a scanning line 5.
  • the image data signal is received from the data line 6 and light is emitted according to the received image data. In this way, a full color display device was produced by appropriately juxtaposing red, green, and blue pixels.
  • Example 4 Preparation of white light emitting element and white lighting device >> The electrode of the transparent electrode substrate of Example 1 is patterned to 20 mm ⁇ 20 mm, and ⁇ -NPD is formed as a hole injection / transport layer with a thickness of 25 nm thereon as in Example 1, and further H— The heated boat containing 1 and the boat containing Compound 1-3 and the boat containing Ir-9 are energized independently, and H-1 as a light-emitting host and Exemplified Compound 1-3 as a light-emitting dopant, and The vapor deposition rate of Ir-9 was adjusted to 100: 5: 0.6, vapor deposition was performed to a thickness of 30 nm, and a light emitting layer was provided.
  • Example 2 a square perforated mask having the same shape as the transparent electrode made of stainless steel was placed on the electron injection layer, and lithium fluoride 0.5 nm was used as the cathode buffer layer and aluminum 150 nm was used as the cathode. Vapor deposition and film formation were performed.
  • This device was equipped with a sealing can having the same method and the same structure as in Example 1, and a flat lamp as shown in FIGS. 3 and 4 was produced. When this flat lamp was energized, almost white light was obtained, and it was found that it could be used as a lighting device.
  • Example 5 Production of White Light Emitting Element and White Lighting Device-2 >> Patterning was performed on a substrate (NA-45 manufactured by NH Techno Glass Co., Ltd.) on which a 100 nm ⁇ 100 mm ⁇ 1.1 mm glass substrate as a positive electrode on a 100 mm ⁇ 100 mm ⁇ 1.1 mm glass substrate was formed, and then this ITO transparent electrode was provided.
  • the transparent support substrate was ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol, dried with dry nitrogen gas, and subjected to UV ozone cleaning for 5 minutes.
  • the substrate was transferred to a nitrogen atmosphere, and a solution of 50 mg of compound A dissolved in 10 ml of toluene was formed on the first hole transport layer by spin coating at 1000 rpm for 30 seconds. After irradiating with ultraviolet light for 180 seconds to perform photopolymerization / crosslinking, vacuum drying was performed at 60 ° C. for 1 hour to obtain a second hole transport layer (electron blocking layer).
  • this substrate was fixed to a substrate holder of a vacuum vapor deposition apparatus, 200 mg of BAlq was placed in a molybdenum resistance heating boat, and attached to the vacuum vapor deposition apparatus.
  • the vacuum chamber was depressurized to 4 ⁇ 10 ⁇ 4 Pa, heated by energizing the heating boat containing BAlq, evaporated onto the light emitting layer at a deposition rate of 0.1 nm / second, and further a film thickness of 40 nm.
  • the electron transport layer was provided.
  • the substrate temperature at the time of vapor deposition was room temperature.
  • Example 6 Preparation of white light emitting element and white lighting device-3 >> This ITO transparent electrode was provided after patterning was performed on a substrate (NA-45 manufactured by NH Techno Glass Co., Ltd.) formed by depositing 100 nm of ITO (indium tin oxide) on a 100 mm ⁇ 100 mm ⁇ 1.1 mm glass substrate as an anode.
  • the transparent support substrate was ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol, dried with dry nitrogen gas, and subjected to UV ozone cleaning for 5 minutes.
  • the substrate was transferred to a nitrogen atmosphere, and a solution of 50 mg of compound D dissolved in 10 ml of toluene was formed on the first hole transport layer by spin coating at 1000 rpm for 30 seconds. After irradiating with ultraviolet light for 180 seconds to carry out photopolymerization / crosslinking, vacuum drying was performed at 60 ° C. for 1 hour to form a second hole transport layer.
  • a film in which compound F (20 mg) was dissolved in 6 ml of toluene was used to form a film by spin coating under conditions of 1000 rpm and 30 seconds. It was irradiated with ultraviolet light for 15 seconds to cause photopolymerization / crosslinking, and further heated in vacuum at 80 ° C. for 1 hour to form a hole blocking layer.
  • this substrate was fixed to a substrate holder of a vacuum vapor deposition apparatus, 200 mg of Alq 3 was placed in a molybdenum resistance heating boat, and attached to the vacuum vapor deposition apparatus.
  • the vacuum chamber was depressurized to 4 ⁇ 10 ⁇ 4 Pa, and then heated by energizing the heating boat containing Alq 3 , and deposited on the hole blocking layer at a deposition rate of 0.1 nm / second.
  • An electron transport layer having a thickness of 40 nm was provided.
  • the substrate temperature at the time of vapor deposition was room temperature.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

　高い発光効率を示し、発光寿命が長く、初期劣化が抑制され、且つ、ダークスポットの発生がない有機ＥＬ素子を提供し、該有機ＥＬ素子を備えた表示装置及び照明装置を提供する。

Description

有機エレクトロルミネッセンス素子、有機エレクトロルミネッセンス素子材料、表示装置及び照明装置
　本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子、有機エレクトロルミネッセンス素子材料、表示装置及び照明装置に関する。
　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という）がある。ＥＬＤの構成要素としては、無機エレクトロルミネッセンス素子や有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子ともいう）が挙げられる。
　無機エレクトロルミネッセンス素子は、平面型光源として使用されてきたが、発光素子を駆動させるためには交流の高電圧が必要である。
　一方、有機ＥＬ素子は発光する化合物を含有する発光層を陰極と陽極で挟んだ構成を有し、発光層に電子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・リン光）を利用して発光する素子であり、数Ｖ～数十Ｖ程度の電圧で発光が可能であり、更に自己発光型であるために視野角に富み、視認性が高く、薄膜型の完全固体素子であるために省スペース、携帯性等の観点から注目されている。
　しかしながら、今後の実用化に向けた有機ＥＬ素子においては、更に低消費電力で効率よく高輝度に発光する有機ＥＬ素子の開発が望まれている。
　特許第３０９３７９６号公報では、スチルベン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体またはトリススチリルアリーレン誘導体に微量の蛍光体をドープし、発光輝度の向上、素子の長寿命化を達成している。
　また、８－ヒドロキシキノリンアルミニウム錯体をホスト化合物として、これに微量の蛍光体をドープした有機発光層を有する素子（例えば、特開昭６３－２６４６９２号公報）、８－ヒドロキシキノリンアルミニウム錯体をホスト化合物として、これにキナクリドン系色素をドープした有機発光層を有する素子（例えば、特開平３－２５５１９０号公報）等が知られている。
　以上のように、励起一重項からの発光を用いる場合、一重項励起子と三重項励起子の生成比が１：３であるため発光性励起種の生成確率が２５％であり、光の取り出し効率が約２０％であるため、外部取り出し量子効率（ηｅｘｔ）の限界は５％とされている。
　ところが、プリンストン大より励起三重項からのリン光発光を用いる有機ＥＬ素子の報告（Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ　ｅｔ　ａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ、３９５巻、１５１～１５４頁（１９９８年））がされて以来、室温でリン光を示す材料の研究が活発になってきている。
　例えば、Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ　ｅｔ　ａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ、４０３巻、１７号、７５０～７５３頁（２０００年）、また米国特許第６，０９７，１４７号明細書等にも開示されている。
　励起三重項を使用すると、内部量子効率の上限が１００％となるため励起一重項の場合に比べて原理的に発光効率が４倍となり、冷陰極管とほぼ同等の性能が得られる可能性があることから照明用途としても注目されている。
　例えば、Ｓ．Ｌａｍａｎｓｋｙ　ｅｔ　ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１２３巻、４３０４頁（２００１年）等においては、多くの化合物がイリジウム錯体系等重金属錯体を中心に合成検討されている。
　また、前述のＭ．Ａ．Ｂａｌｄｏ　ｅｔ　ａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ、４０３巻、１７号、７５０～７５３頁（２０００年）においては、ドーパントとしてトリス（２－フェニルピリジン）イリジウムを用いた検討がされている。
　その他、Ｍ．Ｅ．Ｔｏｍｐｓｏｎ等は、Ｔｈｅ　１０ｔｈ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｗｏｒｋｓｈｏｐ　ｏｎ　Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ　ａｎｄ　Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ（ＥＬ’００、浜松）において、ドーパントとしてＬ２Ｉｒ（ａｃａｃ）、例えば、（ｐｐｙ）２Ｉｒ（ａｃａｃ）を、またＭｏｏｎ－Ｊａｅ　Ｙｏｕｎ．０ｇ、Ｔｅｔｓｕｏ　Ｔｓｕｔｓｕｉ等は、やはりＴｈｅ　１０ｔｈ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｗｏｒｋｓｈｏｐ　ｏｎ　Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ　ａｎｄ　Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ（ＥＬ’００、浜松）において、ドーパントとしてトリス（２－（ｐ－トリル）ピリジン）イリジウム（Ｉｒ（ｐｔｐｙ）３），トリス（ベンゾ［ｈ］キノリン）イリジウム（Ｉｒ（ｂｚｑ）３）等を用いた検討を行っている（なおこれらの金属錯体は一般にオルトメタル化イリジウム錯体と呼ばれている。）。
　また、前記Ｓ．Ｌａｍａｎｓｋｙ　ｅｔ　ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１２３巻、４３０４頁（２００１年）や特開２００１－２４７８５９号公報等においても、各種イリジウム錯体を用いて素子化する試みがされている。
　また、高い発光効率を得るためにＴｈｅ　１０ｔｈ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｗｏｒｋｓｈｏｐ　ｏｎ　Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ　ａｎｄ　Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ（ＥＬ’００、浜松）では、Ｉｋａｉ等はホール輸送性の化合物をリン光性化合物のホストとして用いている。
　また、Ｍ．Ｅ．Ｔｏｍｐｓｏｎ等は各種電子輸送性材料をリン光性化合物のホストとして、これらに新規なイリジウム錯体をドープして用いている。
　中心金属をイリジウムの代わりに白金としたオルトメタル化錯体も注目されている。この種の錯体に関しては、配位子に特徴を持たせた例が多数知られている。
　いずれの場合も発光素子とした場合の発光輝度や発光効率は、その発光する光がリン光に由来することから従来の素子に比べ大幅に改良されるものであるが、素子の発光寿命については従来の素子よりも低いという問題点があった。
　このように、リン光性の高効率の発光材料は、発光波長の短波化と素子の発光寿命の改善が難しく、実用に耐えうる性能を十分に達成できていないのが現状である。
　また、波長の短波化に関してはこれまでフェニルピリジンにフッ素原子、トリフルオロメチル基、シアノ基等の電子吸引基を置換基として導入すること、配位子としてピコリン酸やピラザボール系の配位子を導入することが知られている。
　しかしながら、これらの配位子では発光材料の発光波長が短波化して青色を達成し、高効率の素子を達成できる一方、素子の発光寿命は大幅に劣化するため、そのトレードオフの改善が求められていた。
　配位子としてフェニルピラゾールを有する金属錯体は発光波長が短波な発光材料であることが開示されている（例えば、特許文献１、２参照。）。
　更に、フェニルピラゾールの５員環に６員環が縮合した部分構造を有する配位子から形成される金属錯体が開示されている（例えば、特許文献３、４参照。）。
　近年、新たに青色発光を示す材料として、イミダゾフェナントリジン類が開示されている（例えば、特許文献５、６及び非特許文献１参照。）。
　これらの化合物は、４６５ｎｍ付近にリン光発光極大ピークを有しており、有機ＥＬ用の青色ドーパントとして期待が持てる。しかしながら、素子の発光寿命と発光効率はまだ満足できるものではない。
国際公開第２００４／０８５４５０号パンフレット 特開２００５－５３９１２号公報 特開２００６－２８１０１号公報 米国特許第７１４７９３７号明細書 米国特許出願公開第２００７／１９０３５９号明細書 米国特許出願公開第２００８／２９７０３３号明細書
Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　１０３，０４４５０９（２００８）
　本発明の目的は、高い発光効率を示し、発光寿命が長く、初期劣化が抑制され、且つ、ダークスポットの発生がない有機ＥＬ素子を提供し、該有機ＥＬ素子を備えた表示装置及び照明装置を提供することである。
　併せて、青色～青緑色の短波な発光で、高い発光効率を示し、且つ発光寿命の長い有機ＥＬ素子材料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．陽極と陰極により挟まれた少なくとも１層の発光層を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、
該発光層が、下記一般式（１）で表される部分構造を含む化合物を少なくとも１つ含有する有機層を有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
〔式中、Ｅ１ｂ～Ｅ１ｏ、Ｅ１ｑは、各々炭素原子、窒素原子、酸素原子または硫黄原子を表し、Ｅ１ａ～Ｅ１ｑで構成される骨格は合計で１８π電子を有する。Ｅ１ａとＥ１ｐは各々異なり、炭素原子または窒素原子を表す。Ｒ１ａ～Ｒ１ｂ、Ｒ１ｇ～Ｒ１ｉは、各々水素原子または置換基を表すが、Ｒ１ｃ、Ｒ１ｅ、Ｒ１ｆは水素原子であり、Ｒ１ｄは電子供与性の置換基を表す。Ｍは元素周期表における８族～１０族の遷移金属元素を表す。〕
　２．前記電子供与性の置換基が、アルキル基、シクロアルキル基、芳香族炭化水素環基、アルコキシ基またはアリールオキシ基を表すことを特徴とする前記１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
　３．前記一般式（１）で表される部分構造が下記一般式（４）または（５）で表される部分構造を表すことを特徴とする前記１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
〔式中、Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｇ、Ｒ１ｈ、Ｒ１ｉは、各々水素原子または置換基を表し、Ｒ１ｄは、アルキル基、シクロアルキル基、芳香族炭化水素環基、アルコキシ基またはアリールオキシ基を表す。Ｍは元素周期表における８族～１０族の遷移金属元素を表す。〕
　４．前記Ｒ１ｂが下記一般式（６）で表されることを特徴とする前記１～３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
〔式中、Ｚは、６員の芳香族炭化水素環または、５員または６員の芳香族複素環を形成するのに必要な原子群を表し、Ａは窒素原子または炭素原子を表す。Ｒａは、立体パラメータ値（Ｅｓ値）が－０．５以下の置換基を表す。Ｒｂは、水素原子または置換基を表し、ｎは１から４の整数を表す。＊は結合する位置を示す。〕
　５．前記一般式（６）で表される基が、下記一般式（７）で表される基であることを特徴とする前記４に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
〔式中、Ｒａは、立体パラメータ値（Ｅｓ値）が－０．５以下の置換基を表す。Ｒｂは水素原子または置換基を表し、ｎは１～４の整数を表す。＊は結合する位置を示す。〕
　６．前記一般式（７）で表される基が、下記一般式（８）で表される基であることを特徴とする前記５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
〔式中、Ｒａ、Ｒｃは、各々立体パラメータ値（Ｅｓ値）が－０．５以下の置換基を表す。Ｒｂは水素原子または置換基を表し、ｎは１～３の整数を表す。＊は結合する位置を示す。〕
　７．前記Ｍが、白金またはイリジウムを表すことを特徴とする前記１～６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
　８．前記有機層がウェットプロセスを用いて形成されたことを特徴とする前記１～７のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
　９．前記１に記載の前記一般式（１）で表される部分構造または、前記３に記載の前記一般式（４）または（５）で表される部分構造を含む化合物の少なくとも１種を含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子材料。
　１０．前記Ｍが、白金またはイリジウムを表すことを特徴とする前記９に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子材料。
　１１．前記１～８のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする表示装置。
　１２．前記１～８のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする照明装置。
　本発明により、高い発光効率を示し、発光寿命が長く、初期劣化が抑制され、且つ、ダークスポットの発生がない有機ＥＬ素子を提供し、該有機ＥＬ素子を備えた表示装置及び照明装置を提供し、併せて、青色～青緑色の短波な発光で、高い発光効率を示し、且つ発光寿命の長い有機ＥＬ素子材料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。 表示部の模式図である。 照明装置の概略図である。 照明装置の断面図である。
　本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子においては、請求項１～１０のいずれか１項に規定される構成により、高い発光効率を示し、且つ、発光寿命の長い有機エレクトロルミネッセンス素子、該素子を用いた照明装置及び表示装置を提供することができた。
　また、該素子用に有用な有機ＥＬ素子材料を分子設計することができた。
　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。
　《金属錯体（金属錯体化合物ともいう）》
　本発明に係る金属錯体（金属錯体化合物ともいう）について説明する。
　本発明者等は、有機ＥＬ素子の発光層に用いる有機ＥＬ素子材料に着目、特に発光ドーパントとして用いる金属錯体化合物について種々検討した。
　その中で、従来公知の金属錯体化合物の配位子においては、金属錯体の基本骨格に電子吸引性の置換基を導入して得られた発光材料は、素子の発光寿命が大幅に劣化しやすくなるという問題点があることが判ったが、一方において、発光材料の発光波長が短波化して青色が達成され、且つ、高効率の素子を達成できるという効果が得られることが判ってきた。
　そこで、本発明者らは、金属錯体の基本骨格に置換基を導入することで、波長のコントロールや寿命の改善を図るという、従来公知のアプローチではなく、置換基の導入と同様の効果が期待できる縮合環に着目した。
　その結果、幾つかの構造で寿命の改善傾向が見出された。しかしながら、これまで知られているような縮合環を導入した場合には、発光波長のレッドシフトが著しく、緑、赤色発光となってしまっていた。
　本発明者等は更に検討を進め、本発明に係る一般式（１）、または、一般式（４）または一般式（５）のいずれかで表される部分構造を含む化合物（金属錯体）に示されているような縮合環を導入した場合、発光材料の発光波長シフトが小さく、且つ、所望の発光波長で、長寿命化を実現した発光ドーパントの開発に成功した。
　更に、これらの本発明に係る一般式（１）、または、一般式（４）または一般式（５）のいずれかで表される部分構造を含む化合物で示されるフェナントリジン骨格の置換している原子の大きさと電子効果を組み合わせることにより短波化と長寿命化の両立を共に可能にする効果を見出した。
　例えば、上記特許文献１によれば、フェナントリジン骨格を有する化合物を用いた素子における解析の結果、ホストラジカルと発光ドーパントの励起子との相互作用により、欠陥が生じることが報告されている。
　その欠陥形成速度は発光ドーパントのリン光寿命に比例すると報告されており、発光ドーパントのリン光寿命を短くすることが、長寿命化の鍵の一つである。
　本発明者等は、上記研究の中で、特定位置に置換基を導入することで、発光ドーパントのリン光寿命を大幅に短くすることが可能であり、それに伴い長寿命化を可能にする効果を見出し本発明を完結させるに至った。
　また、本発明に係る一般式（１）、または、一般式（４）または一般式（５）のいずれかで表される部分構造に係る配位子であっても、組み合わせる補助配位子や置換基自身が長波なものを置換基として導入することにより、金属錯体の発光波長を所望の領域に制御できる。
　従って、金属錯体の発光波長を長波な領域（緑～赤）に制御する機能を付与するための分子設計は、本発明に係る一般式（１）、または、一般式（４）または一般式（５）のいずれかで表される部分構造を金属錯体の基本骨格設計の出発点とすることにより可能である。
　本発明に係る一般式（１）、または、一般式（４）または一般式（５）のいずれかで表される部分構造を含む化合物（金属錯体）は、各々Ｍで表される遷移金属元素の価数により、複数の配位子を有することができるが、前記配位子は全て同一でもよく、また、各々異なる構造を有する配位子を有していてもよい。
　しかしながら、本発明に記載の効果を好ましく得る観点から、錯体中の配位子の種類は、好ましくは１～２種類から構成されることが好ましく、更に好ましくは１種類である。
　本発明に係る金属錯体としては、一般式（１）、または、一般式（４）または一般式（５）のいずれかで表される部分構造から遷移金属元素Ｍを除いた部分（配位子）から構成された化合物が最も好ましく用いられる。
　ここで、配位子とは、一般式（１）、または、一般式（４）または一般式（５）のいずれかで表される部分構造から遷移金属元素Ｍを除いた部分が、各々配位子である。また、本発明に係る金属錯体の形成に用いることのできる、従来公知の配位子については、後に詳細に説明する。
　また、一般式（１）で表される部分構造を有する化合物（金属錯体）の中でも、好ましくは、上記一般式（４）または（５）で表される部分構造を有する化合物（金属錯体）である。
　以下、本発明に係る金属錯体が有する部分構造について詳細に説明する。
　（一般式（１）で表される部分構造）
　本発明に係る、一般式（１）で表される部分構造について説明する。
　まずは、合計で１８π電子を有する、Ｅ１ａ～Ｅ１ｑで構成される骨格について説明する。
　一般式（１）で表される部分構造において、Ｅ１ａ～Ｅ１ｅにより形成される環は、５員の芳香族複素環を表し、例えば、オキサゾール環、チアゾール環、オキサジアゾール環、オキサトリアゾール環、イソオキサゾール環、テトラゾール環、チアジアゾール環、チアトリアゾール環、イソチアゾール環、チオフェン環、フラン環、ピロール環、イミダゾール環、ピラゾール環、トリアゾール環等が挙げられる。
　上記の中でも、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサゾール環、チアゾール環が好ましい。これらの各環は各々更に、後述する置換基を有していても良い。
　一般式（１）で表される部分構造において、Ｅ１ｆ～Ｅ１ｋにより形成される環は、６員の芳香族炭化水素環または６員の芳香族複素環を表す。
　Ｅ１ｆ～Ｅ１ｋにより形成される６員の芳香族炭化水素環としては、ベンゼン環が挙げられる。更に、後述する置換基を有していても良い。
　Ｅ１ｆ～Ｅ１ｋにより形成される６員の芳香族複素環としては、例えば、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環等が挙げられる。
　これらの各環は各々更に、後述する置換基を有していても良い。
　一般式（１）で表される部分構造において、Ｅ１ｌ～Ｅ１ｑにより形成される環は、６員の芳香族炭化水素環もしくは６員の芳香族複素環を表す。
　一般式（１）で表される部分構造において、Ｅ１ｌ～Ｅ１ｑにより形成される６員の芳香族炭化水素環は、ベンゼン環を表す。該ベンゼン環は更に後述する置換基を有していても良い。Ｅ１ｌ～Ｅ１ｑにより形成される６員の芳香族複素環としては、例えば、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環等が挙げられる。
　一般式（１）で表される部分構造において、Ｒ１ａ～Ｒ１ｉにより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）、芳香族炭化水素環基（芳香族炭素環基、アリール基等ともいい、例えば、フェニル基、ｐ－クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等）、芳香族複素環基（例えば、ピリジル基、ピリミジニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピラジニル基、トリアゾリル基（例えば、１，２，４－トリアゾール－１－イル基、１，２，３－トリアゾール－１－イル基等）、オキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、キノリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基（前記カルボリニル基のカルボリン環を構成する炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す）、キノキサリニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等）、複素環基（例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等）、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等）、シクロアルコキシ基（例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等）、アルキルチオ基（例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等）、シクロアルキルチオ基（例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等）、アリールチオ基（例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等）、アルコキシカルボニル基（例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等）、アリールオキシカルボニル基（例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等）、スルファモイル基（例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、２－ピリジルアミノスルホニル基等）、アシル基（例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、２－エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等）、アシルオキシ基（例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等）、アミド基（例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、２－エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等）、カルバモイル基（例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、２－エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、２－ピリジルアミノカルボニル基等）、ウレイド基（例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基、ナフチルウレイド基、２－ピリジルアミノウレイド基等）、スルフィニル基（例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、２－エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、２－ピリジルスルフィニル基等）、アルキルスルホニル基（例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、２－エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等）、アリールスルホニル基またはヘテロアリールスルホニル基（例えば、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、２－ピリジルスルホニル基等）、アミノ基（例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、２－エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、２－ピリジルアミノ基等）、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等）、フッ化炭化水素基（例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタフルオロフェニル基等）、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、シリル基（例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等）等が挙げられる。これらの置換基は上記の置換基によって更に置換されていてもよい。これらの置換基は複数が互いに結合して環を形成していてもよい。
　（電子供与性基（電子供与性の置換基））
　本発明に係る一般式（１）で表される部分構造を含む化合物において、Ｒ１ａ～Ｒ１ｉは水素原子または置換基を表すが、Ｒ１ｃからＲ１ｆのうち、少なくとも１つは電子供与性の置換基を表す。
　本発明において、電子供与性の置換基とは下記に記載のハメットのσｐ値が負の値を示す置換基のことであり、そのような置換基は水素原子と比べて結合原子側に電子を与えやすい特性を有する。
　電子供与性を示す置換基の具体例としては、ヒドロキシ基（－０．３７）、アルコキシ基（例えば、メトキシ基（－０．２７）、エトキシ基（－０．２４）、プロピルオキシ基（－０．２５）等）、アミノ基（－０．６６）、ジメチルアミノ基（－０．８３）、メチルアミノ基（－０．８４）、アルキル基（例えば、メチル基（－０．１７）、エチル基（－０．１５）、プロピル基（－０．１３）、ｔ－ブチル基（－０．２０）、ブチル基（－０．１６）等）、シクロアルキル基（例えば、シクロプロビル基（－０．２１）、シクロブチル基（－０．１５）、シクロペンチル基（－０．０２）シクロヘキシル基（－０．２２）等）、アリール基（例えば、フェニル基（－０．０１）等）、アリールオキシ基（例えば、フェニルオキシ基（－０．０３）等）、ヒドロキシルアミノ基（－０．３４）、－ＮＨＮＨ２（－０．５５）、－ＮＨＣＯＮＨ２（－０．２４）、－ＮＨＣ２Ｈ５（－０．６１）、－ＮＨＣＯＮＨＣ２Ｈ５（－０．２６）、－ＮＨＣ４Ｈ９（－０．５１）、－ＮＨＣ６Ｈ５（－０．４０）、－Ｎ＝ＣＨＣ６Ｈ５（－０．５５）、－ＯＣＨ２ＣＯＯＨ（－０．３３）、－ＯＣＨ（ＣＨ３）２（－０．４５）、－ＯＣ５Ｈ１１（－０．３４）、－ＯＣＨ２Ｃ６Ｈ５（－０．４２）が挙げられる。
　上記の中でも、好ましく用いられる電子供与性基は、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基が挙げられる。
　またハメットのσｐ値については、例えば、下記文献等が参照できる。
　《ハメットのσｐ値》
　本発明に係るハメットのσｐ値とは、ハメットの置換基定数σｐを指す。ハメットのσｐの値は、Ｈａｍｍｅｔｔ等によって安息香酸エチルの加水分解に及ぼす置換基の電子的効果から求められた置換基定数であり、『薬物の構造活性相関』（南江堂：１９７９年）、『Ｓｕｂｓｔｉｔｕｅｎｔ　Ｃｏｎｓｔａｎｔｓ　ｆｏｒ　Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｉｎ　ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ａｎｄ　ｂｉｏｌｏｇｙ』（Ｃ．Ｈａｎｓｃｈ　ａｎｄ　Ａ．Ｌｅｏ，Ｊｏｈｎ　Ｗｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ，Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ，１９７９年）等に記載の基を引用することができる。
　（Ｍで表される元素周期表における８族～１０族の遷移金属元素）
　本発明に係る、一般式（１）、（４）または（５）のいずれかで表される部分構造を有する金属錯体の形成に用いられる金属としては、元素周期表の８～１０族の遷移金属元素（単に遷移金属ともいう）が用いられるが、中でも、イリジウム、白金が好ましい遷移金属元素として挙げられる。
　また、本発明においては、上記一般式（１）で表される部分構造の中でも上記一般式（４）または（５）のいずれかで表される部分構造が好ましい。
　《一般式（４）または（５）のいずれかで表される部分構造》
　本発明に係る一般式（４）または（５）のいずれかで表される部分構造について説明する。
　一般式（４）または（５）のいずれかで表される部分構造において、Ｒ１ａ～Ｒ１ｂ、Ｒ１ｇ～Ｒ１ｉで各々表される置換基は、一般式（１）で表される部分構造において、Ｒ１ａ～Ｒ１ｉにより各々表される置換基と同義である。
　一般式（４）または（５）のいずれかで表される部分構造において、Ｒ１ｄは、アルキル基、アリール基、アルコキシ基またはアリールオキシ基を表すが、これらの基は、一般式（１）のＲ１ｃからＲ１ｆの少なくもと１つが表す電子供与性の置換基として挙げられている、アルキル基、アリール基、アルコキシ基またはアリールオキシ基と同義である。
　《Ｒ１ｂで表される基の好ましい態様》
　本発明に係る一般式（１）、または一般式（４）または一般式（５）のいずれかで表される部分構造を含む化合物（金属錯体）の置換基であるＲ１ｂで表される基としては、上記一般式（６）で表される基が好ましく、更に好ましくは、上記一般式（７）で表される基であり、特に好ましくは、上記一般式（８）で表される基である。
　以下、一般式（６）～一般式（８）で各々表される基について説明する。
　（一般式（６）で表される基）
　一般式（６）において、Ｚで表される、６員の芳香族炭化水素環または５員～６員の芳香族複素環を形成するのに必要な原子群は、一般式（１）から（３）で表される部分構造において、Ｅ１ｆ～Ｅ１ｋにより形成される６員の芳香族炭化水素環もしくは、５員または６員の芳香族複素環と各々同義である。
　一般式（６）において、Ｒｂで表される置換基は、一般式（１）～（５）のいずれかで表される部分構造において、Ｒ１ａ～Ｒ１ｉにより各々表される置換基と同義である。
　一般式（６）において、Ｒａで表される立体パラメータ値（Ｅｓ値）が－０．５以下の置換基については下記で詳細に説明する。また、該置換基は、該Ｚにより形成される、６員の芳香族炭化水素環または５員～６員の芳香族複素環を構成するＡの隣接位の原子に結合していることが好ましく、更に好ましくは、上記の電子供与性基が好ましい。
　以下、立体パラメータ値（Ｅｓ値）について説明する。
　（立体パラメータ値（Ｅｓ値））
　本発明において、Ｅｓ値とは化学反応性より誘導された立体パラメータであり、この値が小さければ小さいほど立体的に嵩高い置換基ということができる。
　一般に、酸性条件下でのエステルの加水分解反応においては、置換基が反応の進行に対して及ぼす影響は立体障害だけと考えてよいことが知られており、この事を利用して置換基の立体障害を数値化したものがＥｓ値である。
　置換基ＸのＥｓ値は、次の化学反応式
　Ｘ－ＣＨ２ＣＯＯＲＸ＋Ｈ２Ｏ→Ｘ－ＣＨ２ＣＯＯＨ＋ＲＸＯＨ
　で表される、酢酸のメチル基の水素原子１つを置換基Ｘで置換したα位モノ置換酢酸から誘導されるα位モノ置換酢酸エステルを酸性条件下で加水分解する際の反応速度定数ｋＸと、次の化学反応式
　ＣＨ３ＣＯＯＲＹ＋Ｈ２Ｏ→ＣＨ３ＣＯＯＨ＋ＲＹＯＨ
　（ＲＸはＲＹと同一）で表される、上記のα位モノ置換酢酸エステルに対応する酢酸エステルを酸性条件下で加水分解する際の反応速度定数ｋＨから次の式で求められる。
　Ｅｓ＝ｌｏｇ（ｋＸ／ｋＨ）
　置換基Ｘの立体障害により反応速度は低下し、その結果ｋＸ＜ｋＨとなるのでＥｓ値は通常負となる。実際にＥｓ値を求める場合には、上記の二つの反応速度定数ｋＸとｋＨを求め、上記の式により算出する。
　Ｅｓ値の具体的な例は、Ｕｎｇｅｒ，Ｓ．Ｈ．，Ｈａｎｓｃｈ，Ｃ．，Ｐｒｏｇ．Ｐｈｙｓ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，１２，９１（１９７６）に詳しく記載されている。また、『薬物の構造活性相関』（化学の領域増刊１２２号、南江堂）、「Ａｍｅｒｉｃａｎ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｓｏｃｉｅｔｙ　Ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ　Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｂｏｏｋ，‘Ｅｘｐｌｏｒｉｎｇ　ＱＳＡＲ’ｐ．８１　Ｔａｂｌｅ　３－３」にも、その具体的な数値の記載がある。次にその一部を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
　ここで、注意するのは本明細書で定義するところのＥｓ値は、メチル基のそれを０として定義したのではなく、水素原子を０としたものであり、メチル基を０としたＥｓ値から１．２４を差し引いたものである。
　一般式（６）において、Ｒａで表される基は、立体パラメーター（Ｅｓ値）は－０．５以下であるが、好ましくは－７．０～－０．６であり、特に好ましくは、－７．０～－１．０である。
　本発明においては、立体パラメータ値（Ｅｓ値）が－０．５以下の置換基、例えば、Ｚにケト－エノール互変異性体が存在し得る場合、ケト部分はエノールの異性体としてＥｓ値を換算している。
　他の互変異性が存在する場合も同様の換算方法においてＥｓ値を換算する。更にＥｓ値が－０．５以下の置換基は、電子的効果においては電子供与性の置換基であることが好ましい。
　本発明においては、上記一般式（６）で表される基の中でも、更に、上記一般式（７）で表される基が好ましい。
　《一般式（７）》
　一般式（７）において、Ｒａで表される、立体パラメータ値（Ｅｓ値）が－０．５以下の置換基は、一般式（６）において、Ｒａで表される立体パラメータ値（Ｅｓ値）が－０．５以下の置換基と同義である。
　一般式（７）において、Ｒｂで表される置換基は、一般式（１）から（５）のいずれかで表される部分構造において、Ｒ１ａ～Ｒ１ｉにより各々表される置換基と同義である。
　本発明においては、上記一般式（７）で表される基の中でも、上記一般式（８）で表される基の中でも特に好ましいのは、一般式（８）で表される基である。
　《一般式（８）》
　一般式（８）において、Ｒａ、Ｒｃで各々表される、立体パラメータ値（Ｅｓ値）が－０．５以下の置換基は、一般式（６）において、Ｒａで表される立体パラメータ値（Ｅｓ値）が－０．５以下の置換基と同義である。
　一般式（８）において、Ｒｂで表される置換基は、一般式（１）から（５）のいずれかで表される部分構造において、Ｒ１ａ～Ｒ１ｉにより各々表される置換基と同義である。
　（本発明に係る金属錯体の形成に適用可能な配位子）
　本発明に係る金属錯体（金属錯体化合物）の形成には、後述する従来公知の配位子を必要に応じて併用することが可能である。また、所謂配位子としては、当該業者が周知の配位子（配位化合物ともいう）を必要に応じて配位子として併用することができる。
　従来公知の金属錯体に用いられる配位子としては、種々の公知の配位子があるが、例えば、「Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ａｎｄ　Ｐｈｏｔｏｐｈｙｓｉｃｓ　ｏｆ　Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ　Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ」Ｓｐｒｉｎｇｅｒ－Ｖｅｒｌａｇ社　Ｈ．Ｙｅｒｓｉｎ著　１９８７年発行、「有機金属化学－基礎と応用－」　裳華房社　山本明夫著　１９８２年発行　等に記載の配位子（例えば、ハロゲン配位子（好ましくは塩素配位子）、含窒素ヘテロ環配位子（例えば、ビピリジル、フェナントロリンなど）、ジケトン配位子なと）が挙げられる。
　以下、本発明に係る一般式（１）から（５）のいずれかで表される部分構造で表される部分構造を含む（有するともいう）化合物（金属錯体、金属錯体化合物ともいう）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-C000012
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
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
　これらの金属錯体は、例えば、Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｌｅｔｔｅｒ誌、Ｖｏｌ．３、Ｎｏ．１６、２５７９～２５８１頁（２００１）、Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，第３０巻、第８号、１６８５～１６８７頁（１９９１年）、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１２３巻、４３０４頁（２００１年）、Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，第４０巻、第７号、１７０４～１７１１頁（２００１年）、Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，第４１巻、第１２号、３０５５～３０６６頁（２００２年）、Ｎｅｗ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ．，第２６巻、１１７１頁（２００２年）、Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｌｅｔｔｅｒ誌、Ｖｏｌ．８、Ｎｏ．３、４１５～４１８頁（２００６）、更にこれらの文献中に記載の参考文献等の方法を適用することにより合成できる。
　以下に、本発明に係る金属錯体の合成例を示すが、本発明はこれらに限定されない。
　《合成例１：例示化合物１－３の合成》
　工程１：錯体Ａの合成
　１００ｍｌ四つ口フラスコに３－メシチル－６－メチルイミダゾ［１，２－ｆ］フェナントリジン２．０ｇ（０．００５７０７モル）、２－エトキシエタノール１３ｍｌ、水４ｍｌを入れ、窒素吹き込み管、温度計、コンデンサーをつけて油浴スターラー上にセットした。
　これに、０．８０ｇ（０．００２２６９モル）のＩｒＣｌ３・３Ｈ２Ｏ、および０．２３ｇ（０．００２２７３モル）のトリエチルアミンを添加し、内温１００℃付近で２４時間煮沸還流して反応終了とした。
　反応終了後室温まで冷却したのちメタノールを加え、析出した固体を濾取した。得られた個体をメタノールで良く洗浄して乾燥し、錯体Ａを１．５５ｇ（７２．３％）得た。
　工程２：錯体Ｂの合成
　１００ｍｌ四つ口フラスコに、１．５５ｇ（０．０００８３６４モル）の錯体Ａ、０．３４ｇのアセチルアセトン、１．５５ｇの炭酸ナトリウム、２－エトキシエタノール３７ｍｌを入れ、窒素吹き込み管、温度計、コンデンサーをつけて油浴スターラー上にセットした。
　窒素気流化内温８０℃から９０℃の間で２時間加熱攪拌した。反応終了後室温まで冷却し、反応液にメタノールを加え、析出した結晶を濾過した。この結晶を水３０ｍｌ、ＭｅＯＨ１０ｍｌで洗浄して乾燥し、１．３５ｇの錯体Ｂ（８１．３％）を得た。
　工程３：例示化合物１－３の合成
　１００ｍｌ四つ口フラスコに、１．２ｇ（０．００１２１２モル）の錯体Ｂ、０．３７ｇの３－メシチル－６－メチルイミダゾ［１，２－ｆ］フェナントリジン、エチレングリコール６０ｍｌを入れ、窒素吹き込み管、温度計、空冷管をつけて油浴スターラー上にセットした。窒素気流化内温１７０℃から１８０℃付近で２時間加熱攪拌して反応終了とした。
　反応終了後、室温まで冷却し、メタノールを加え分散後結晶を濾取し、１．３１ｇの粗結晶が得られた。
　粗結晶をカラムクロマトグラフィー（展開溶媒ジクロロメタン）で精製後、得られた結晶をメタノールで懸濁及び結晶を濾取し、例示化合物１－３を１．２３ｇ（８２．０％）得た。
　得られた結晶のうち０．９５ｇを昇華精製装置（ＡＬＳテクノロジー社製Ｐ－１００）にて真空度７．１×１０－４Ｐａから２．４×１０－４Ｐａの間で昇華精製し、例示化合物１－３を０．５８ｇ（昇華収率６１％）得た。
　得られた例示化合物１－３の構造は１Ｈ－ＮＭＲ（核磁気共鳴スペクトル）を用いて確認した。尚、測定条件及び得られたスペクトルの各ピークのケミカルシフト、プロトン数等を以下に示す。
　１Ｈ－ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤ２Ｃｌ２）
　測定装置：ＪＥＯＬ　ＪＮＭ－ＡＬ４００（４００ＭＨｚ）：日本電子製
　スペクトルの帰属（ケミカルシフトδ、プロトン数、ピーク形状）
　８．３２（１Ｈ，ｄ），７．６３（１Ｈ，ｄ），７．２２（１Ｈ，ｄｄ），７．１４（１Ｈ，ｔ），７．０１（３Ｈ，ｍ），６．９１（１Ｈ，ｓ）６．８５（１Ｈ，ｓ），２．３６（３Ｈ，ｓ），２．００（３Ｈ，ｓ），１．８６（１Ｈ，ｓ）
　尚、例示化合物１－３の溶液における発光波長は４６３ｎｍであった（発光波長は、２－メチルテトラヒドロフラン中で測定したものである。）
　本発明では、例示化合物の発光波長を以下のように測定した。まず、例示化合物の吸収スペクトルを測定し、３００ｎｍ－３５０ｎｍの範囲の吸収最大波長を励起光として設定する。
　設定した励起光を用いて、窒素バブリングを行いながら蛍光光度計Ｆ－４５００（日立製作所製）にて発光波長を測定する。
　尚、使用できる溶媒に制限はないが、化合物の溶解性の観点から２－メチルテトラヒドロフラン、ジクロロメタン等が好ましく用いられる。
　測定時の濃度は充分希釈していることが好ましく、具体的には１０－６ｍｏｌ／ｌから１０－４ｍｏｌ／ｌの範囲で測定することが好ましい。
　また、測定時の温度としては、特に制限はないが、一般的には室温～７７Ｋの範囲の温度設定が行われることが好ましい。
　（電荷輸送層（電荷を輸送する層ともいう））
　本発明に係る電荷輸送層について説明する。
　尚、本発明において、電荷とは、電子、正孔（ホールともいう）等を表す。
　本発明に係る一般式（１）、または一般式（４）または一般式（５）のいずれかで表される部分構造を有する化合物（金属錯体）の含有層としては、電荷を輸送する層（電荷輸送層）であれば特に制限はなく、また、電荷輸送層は、発光層よりも陽極側に設けられる場合（第一電荷輸送層という）、発光層よりも陰極側に設けられている場合（第二電荷輸送層ともいう）のどちらの態様もとりうる。
　電荷輸送層が発光層よりも陽極側に設けられる場合（第一電荷輸送層ともいう）は、該電荷輸送層が電子阻止層または発光層であることが好ましく、電荷輸送層が発光層よりも陰極側に設けられる場合（第二電荷輸送層ともいう）は、該電荷輸送層が発光層または正孔阻止層であるが好ましく、より好ましくは、該電荷輸送層が発光層または正孔阻止層である場合であり、特に好ましいのは、発光層である。
　発光層に含有する場合は、発光層中の発光ドーパントとして用いることにより、本発明の有機ＥＬ素子の外部取り出し量子効率の効率アップ（高輝度化）や発光寿命の長寿命化を達成することができる。
　このような金属錯体を有機ＥＬ素子材料として用いることにより、高い発光効率を示し、且つ、発光寿命の長い有機ＥＬ素子、照明装置及び表示装置を提供することができた。
　尚、本発明の有機ＥＬ素子の構成層については、下記で詳細に説明する。
　《有機ＥＬ素子の構成層》
　本発明の有機ＥＬ素子の構成層について説明する。本発明において、有機ＥＬ素子の層構成の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。
　（ｉ）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
　（ii）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
　（iii）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
　（iv）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
　（ｖ）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
　（vi）陽極／正孔輸送層／電子阻止層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
　本発明の有機ＥＬ素子においては、青色発光層の発光極大波長は４３０ｎｍ～４８０ｎｍにあるものが好ましく、緑色発光層は発光極大波長が５１０ｎｍ～５５０ｎｍ、赤色発光層は発光極大波長が６００ｎｍ～６４０ｎｍの範囲にある単色発光層であることが好ましく、これらを用いた表示装置であることが好ましい。また、これらの少なくとも３層の発光層を積層して白色発光層としたものであってもよい。更に、発光層間には非発光性の中間層を有していてもよい。本発明の有機ＥＬ素子としては白色発光層であることが好ましく、これらを用いた照明装置であることが好ましい。
　本発明の有機ＥＬ素子を構成する各層について説明する。
　《発光層》
　本発明に係る発光層は、電極または電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよい。
　発光層の膜厚の総和は特に制限はないが、膜の均質性や、発光時に不必要な高電圧を印加するのを防止し、かつ、駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、２ｎｍ～５μｍの範囲に調整することが好ましく、更に好ましくは２ｎｍ～２００ｎｍの範囲に調整され、特に好ましくは、１０ｎｍ～２０ｎｍの範囲である。
　発光層の作製には、後述する発光ドーパントやホスト化合物を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法、インクジェット法等の公知の薄膜化法により成膜して形成することができる。
　本発明の有機ＥＬ素子の発光層には、発光ホスト化合物と、発光ドーパント（リン光ドーパント（リン光発光性ドーパントともいう）や蛍光ドーパント等）の少なくとも１種類とを含有することが好ましい。
　（ホスト化合物（発光ホスト等ともいう））
　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、発光層に含有される化合物の内でその層中での質量比が２０％以上であり、且つ室温（２５℃）においてリン光発光のリン光量子収率が、０．１未満の化合物と定義される。
　好ましくはリン光量子収率が０．０１未満である。また、発光層に含有される化合物の中で、層中での質量比が２０％以上であることが好ましい。
　ホスト化合物としては、公知のホスト化合物を単独で用いてもよく、または複数種併用して用いてもよい。ホスト化合物を複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機ＥＬ素子を高効率化することができる。また、後述する発光ドーパントを複数種用いることで、異なる発光を混ぜることが可能となり、これにより任意の発光色を得ることができる。
　また、本発明に用いられる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）でもよく、前記材料Ｃのような化合物を１種または複数種用いても良い。
　以下に、本発明に好ましく用いられるホスト化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
　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、且つ発光の長波長化を防ぎ、なお且つ高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。
　公知のホスト化合物の具体例としては、以下の文献に記載されている化合物が挙げられる。
　特開２００１－２５７０７６号公報、同２００２－３０８８５５号公報、同２００１－３１３１７９号公報、同２００２－３１９４９１号公報、同２００１－３５７９７７号公報、同２００２－３３４７８６号公報、同２００２－８８６０号公報、同２００２－３３４７８７号公報、同２００２－１５８７１号公報、同２００２－３３４７８８号公報、同２００２－４３０５６号公報、同２００２－３３４７８９号公報、同２００２－７５６４５号公報、同２００２－３３８５７９号公報、同２００２－１０５４４５号公報、同２００２－３４３５６８号公報、同２００２－１４１１７３号公報、同２００２－３５２９５７号公報、同２００２－２０３６８３号公報、同２００２－３６３２２７号公報、同２００２－２３１４５３号公報、同２００３－３１６５号公報、同２００２－２３４８８８号公報、同２００３－２７０４８号公報、同２００２－２５５９３４号公報、同２００２－２６０８６１号公報、同２００２－２８０１８３号公報、同２００２－２９９０６０号公報、同２００２－３０２５１６号公報、同２００２－３０５０８３号公報、同２００２－３０５０８４号公報、同２００２－３０８８３７号公報等。
　（発光ドーパント）
　本発明に係る発光ドーパントについて説明する。
　本発明に係る発光ドーパントとしては、蛍光ドーパント（蛍光性化合物ともいう）、リン光ドーパント（リン光発光体、リン光性化合物、リン光発光性化合物等ともいう）を用いることができるが、より発光効率の高い有機ＥＬ素子を得る観点からは、本発明の有機ＥＬ素子の発光層や発光ユニットに使用される発光ドーパント（単に、発光材料ということもある）としては、上記のホスト化合物を含有すると同時に、リン光ドーパントを含有することが好ましい。
　尚、本発明に係る前記一般式（１）から（５）のいずれか一つで表される部分構造で表される部分構造を含む（有するともいう）化合物（金属錯体、金属錯体化合物ともいう）は、本発明の有機ＥＬ素子の構成層において、特に発光層で用いられることが好ましく、該発光層においては、発光ドーパントとして用いられることが好ましく、更に好ましくは、リン光ドーパントとして用いられることである。
　（リン光ドーパント）
　本発明に係るリン光ドーパントについて説明する。
　本発明に係るリン光ドーパントは、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、具体的には、室温（２５℃）にてリン光発光する化合物であり、リン光量子収率が、２５℃において０．０１以上の化合物であると定義されるが、好ましいリン光量子収率は０．１以上である。
　上記リン光量子収率は、第４版実験化学講座７の分光IIの３９８頁（１９９２年版、丸善）に記載の方法により測定できる。溶液中でのリン光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明に係るリン光ドーパントは、任意の溶媒のいずれかにおいて上記リン光量子収率（０．０１以上）が達成されればよい。
　リン光ドーパントの発光は原理としては２種挙げられ、一つはキャリアが輸送されるホスト化合物上でキャリアの再結合が起こってホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーをリン光ドーパントに移動させることでリン光ドーパントからの発光を得るというエネルギー移動型、もう一つはリン光ドーパントがキャリアトラップとなり、リン光ドーパント上でキャリアの再結合が起こりリン光ドーパントからの発光が得られるというキャリアトラップ型であるが、いずれの場合においても、リン光ドーパントの励起状態のエネルギーはホスト化合物の励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。
　リン光ドーパントは、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。
　リン光ドーパントは、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。
　また、本発明に係る前記一般式（１）から（５）のいずれか一つで表される部分構造で表される部分構造を含む（有するともいう）化合物（金属錯体、金属錯体化合物ともいう）と併用することができる化合物としては、以下の特許公報に記載されている化合物が挙げられる。
　国際公開第００／７０６５５号パンフレット、特開２００２－２８０１７８号公報、特開２００１－１８１６１６号公報、特開２００２－２８０１７９号公報、特開２００１－１８１６１７号公報、特開２００２－２８０１８０号公報、特開２００１－２４７８５９号公報、特開２００２－２９９０６０号公報、特開２００１－３１３１７８号公報、特開２００２－３０２６７１号公報、特開２００１－３４５１８３号公報、特開２００２－３２４６７９号公報、国際公開第０２／１５６４５号パンフレット、特開２００２－３３２２９１号公報、特開２００２－５０４８４号公報、特開２００２－３３２２９２号公報、特開２００２－８３６８４号公報、特表２００２－５４０５７２号公報、特開２００２－１１７９７８号公報、特開２００２－３３８５８８号公報、特開２００２－１７０６８４号公報、特開２００２－３５２９６０号公報、国際公開第０１／９３６４２号パンフレット、特開２００２－５０４８３号公報、特開２００２－１００４７６号公報、特開２００２－１７３６７４号公報、特開２００２－３５９０８２号公報、特開２００２－１７５８８４号公報、特開２００２－３６３５５２号公報、特開２００２－１８４５８２号公報、特開２００３－７４６９号公報、特表２００２－５２５８０８号公報、特開２００３－７４７１号公報、特表２００２－５２５８３３号公報、特開２００３－３１３６６号公報、特開２００２－２２６４９５号公報、特開２００２－２３４８９４号公報、特開２００２－２３５０７６号公報、特開２００２－２４１７５１号公報、特開２００１－３１９７７９号公報、特開２００１－３１９７８０号公報、特開２００２－６２８２４号公報、特開２００２－１００４７４号公報、特開２００２－２０３６７９号公報、特開２００２－３４３５７２号公報、特開２００２－２０３６７８号公報等。
　以下に、具体例の一部を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
　（蛍光ドーパント（蛍光性化合物ともいう））
　蛍光ドーパント（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。
　次に、本発明の有機ＥＬ素子の構成層として用いられる電荷輸送層、すなわち、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で、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３頁～１６６頁）に詳細に記載されており、正孔注入層（陽極バッファー層）と電子注入層（陰極バッファー層）とがある。
　陽極バッファー層（正孔注入層）は、特開平９－４５４７９号公報、同９－２６００６２号公報、同８－２８８０６９号公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファー層等が挙げられる。
　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）は極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。
　本発明の有機ＥＬ素子の正孔阻止層は、発光層に隣接して設けられていることが好ましい。
　正孔阻止層には、前述のホスト化合物として挙げたカルバゾール誘導体、カルボリン誘導体、ジアザカルバゾール誘導体（カルボリン誘導体のカルボリン環を構成する炭素原子のひとつが窒素原子で置き換わったものを示す。）を含有することが好ましい。
　また、本発明においては、複数の発光色の異なる複数の発光層を有する場合、その発光極大波長が最も短波にある発光層が、全発光層中、最も陽極に近いことが好ましいが、このような場合、該最短波層と該層の次に陽極に近い発光層との間に正孔阻止層を追加して設けることが好ましい。
　更には、該位置に設けられる正孔阻止層に含有される化合物の５０質量％以上が、前記最短波発光層のホスト化合物に対しそのイオン化ポテンシャルが０．３ｅＶ以上大きいことが好ましい。
　イオン化ポテンシャルは化合物のＨＯＭＯ（最高被占分子軌道）レベルにある電子を真空準位に放出するのに必要なエネルギーで定義され、例えば下記に示すような方法により求めることができる。
　（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。
　尚、本発明に係る前記一般式（１）から（５）のいずれか一つで表される部分構造で表される部分構造を含む（有するともいう）化合物を正孔阻止層に含有することも可能である。
　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。
　尚、本発明に係る前記一般式（１）から（５）のいずれか一つで表される部分構造で表される部分構造を含む（有するともいう）化合物を電子阻止層に含有することも可能である。
　《正孔輸送層》
　正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は単層または複数層設けることができる。
　正孔輸送材料としては、正孔の注入または輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、また導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられる。
　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特に制限はないが、通常は５ｎｍ～５μｍ程度、好ましくは５ｎｍ～２００ｎｍである。この正孔輸送層は上記材料の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。
　《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、通常１０ｎｍ～１０００ｎｍ、好ましくは１０ｎｍ～２００ｎｍの範囲で選ばれる。
　《陰極》
　一方、陰極としては仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム－カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。
　陰極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。
　また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ～５μｍ、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。
　《支持基板》
　本発明の有機ＥＬ素子に用いることのできる支持基板（以下、基体、基板、基材、支持体等とも言う）としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、また透明であっても不透明であってもよい。支持基板側から光を取り出す場合には、支持基板は透明であることが好ましい。
　好ましく用いられる透明な支持基板としては、ガラス、石英、透明樹脂フィルムを挙げることができる。特に好ましい支持基板は、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・ａｔｍ）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－イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができるが、特開２００４－６８１４３号公報に記載されているような大気圧プラズマ重合法によるものが特に好ましい。
　不透明な支持基板としては、例えば、アルミ、ステンレス等の金属板、フィルムや不透明樹脂基板、セラミック製の基板等が挙げられる。
　本発明の有機ＥＬ素子の発光の室温における外部取り出し効率は、１％以上であることが好ましく、より好ましくは５％以上である。
　ここに、外部取り出し量子効率（％）＝有機ＥＬ素子外部に発光した光子数／有機ＥＬ素子に流した電子数×１００である。
　また、カラーフィルター等の色相改良フィルター等を併用しても、有機ＥＬ素子からの発光色を蛍光体を用いて多色へ変換する色変換フィルターを併用してもよい。色変換フィルターを用いる場合においては、有機ＥＬ素子の発光のλｍａｘは４８０ｎｍ以下が好ましい。
　《封止》
　本発明に用いられる封止手段としては、例えば、封止部材と電極、支持基板とを接着剤で接着する方法を挙げることができる。
　封止部材としては、有機ＥＬ素子の表示領域を覆うように配置されておればよく、凹板状でも平板状でもよい。また透明性、電気絶縁性は特に問わない。
　具体的には、ガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等が挙げられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等を挙げることができる。
　また、ポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。金属板としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブテン、シリコン、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる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、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・ａｔｍ）以下、ＪＩＳ　Ｋ　７１２９－１９９２に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％ＲＨ）が、１×１０－３ｇ／（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、有機層を挟み支持基板と対向する側の電極の外側に該電極と有機層を被覆し、支持基板と接する形で無機物、有機物の層を形成し封止膜とすることも好適にできる。
　この場合、該膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。
　更に該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることが好ましい。これらの膜の形成方法については、特に限定はなく、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスタ－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、過塩素酸類においては無水塩が好適に用いられる。
　《保護膜、保護板》
　有機層を挟み支持基板と対向する側の前記封止膜、あるいは前記封止用フィルムの外側に、素子の機械的強度を高めるために保護膜、あるいは保護板を設けてもよい。特に封止が前記封止膜により行われている場合には、その機械的強度は必ずしも高くないため、このような保護膜、保護板を設けることが好ましい。
　これに使用することができる材料としては、前記封止に用いたのと同様なガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等を用いることができるが、軽量且つ薄膜化ということからポリ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いわれている。
　これは、臨界角以上の角度θで界面（透明基板と空気との界面）に入射する光は、全反射を起こし素子外部に取り出すことができないことや、透明電極ないし発光層と透明基板との間で光が全反射を起こし、光が透明電極ないし発光層を導波し、結果として光が素子側面方向に逃げるためである。
　この光の取り出しの効率を向上させる手法としては、例えば、透明基板表面に凹凸を形成し、透明基板と空気界面での全反射を防ぐ方法（米国特許第４，７７４，４３５号明細書）、基板に集光性を持たせることにより効率を向上させる方法（特開昭６３－３１４７９５号公報）、素子の側面等に反射面を形成する方法（特開平１－２２０３９４号公報）、基板と発光体の間に中間の屈折率を持つ平坦層を導入し、反射防止膜を形成する方法（特開昭６２－１７２６９１号公報）、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法（特開２００１－２０２８２７号公報）、基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間（含む、基板と外界間）に回折格子を形成する方法（特開平１１－２８３７５１号公報）等がある。
　本発明においては、これらの方法を本発明の有機ＥＬ素子と組み合わせて用いることができるが、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法、あるいは基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間（含む、基板と外界間）に回折格子を形成する方法を好適に用いることができる。
　本発明はこれらの手段を組み合わせることにより、更に高輝度あるいは耐久性に優れた素子を得ることができる。
　透明電極と透明基板の間に低屈折率の媒質を光の波長よりも長い厚みで形成すると、透明電極から出てきた光は、媒質の屈折率が低いほど外部への取り出し効率が高くなる。
　低屈折率層としては、例えば、エアロゲル、多孔質シリカ、フッ化マグネシウム、フッ素系ポリマー等が挙げられる。透明基板の屈折率は一般に１．５～１．７程度であるので、低屈折率層は屈折率がおよそ１．５以下であることが好ましい。また、更に１．３５以下であることが好ましい。
　また、低屈折率媒質の厚みは媒質中の波長の２倍以上となるのが望ましい。これは低屈折率媒質の厚みが、光の波長程度になってエバネッセントで染み出した電磁波が基板内に入り込む膜厚になると、低屈折率層の効果が薄れるからである。
　全反射を起こす界面もしくはいずれかの媒質中に回折格子を導入する方法は、光取り出し効率の向上効果が高いという特徴がある。
　この方法は回折格子が１次の回折や２次の回折といった所謂ブラッグ回折により、光の向きを屈折とは異なる特定の向きに変えることができる性質を利用して、発光層から発生した光のうち層間での全反射等により外に出ることができない光を、いずれかの層間もしくは、媒質中（透明基板内や透明電極内）に回折格子を導入することで光を回折させ、光を外に取り出そうとするものである。
　導入する回折格子は、二次元的な周期屈折率を持っていることが望ましい。これは発光層で発光する光はあらゆる方向にランダムに発生するので、ある方向にのみ周期的な屈折率分布を持っている一般的な１次元回折格子では、特定の方向に進む光しか回折されず、光の取り出し効率がさほど上がらない。
　しかしながら、屈折率分布を二次元的な分布にすることにより、あらゆる方向に進む光が回折され、光の取り出し効率が上がる。
　回折格子を導入する位置としては前述の通り、いずれかの層間もしくは媒質中（透明基板内や透明電極内）でもよいが、光が発生する場所である有機発光層の近傍が望ましい。
　このとき、回折格子の周期は媒質中の光の波長の約１／２～３倍程度が好ましい。
　回折格子の配列は正方形のラチス状、三角形のラチス状、ハニカムラチス状等、２次元的に配列が繰り返されることが好ましい。
　《集光シート》
　本発明の有機ＥＬ素子は基板の光取り出し側に、例えば、マイクロレンズアレイ状の構造を設けるように加工する、または、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二次元に配列する。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。
　《有機ＥＬ素子の作製方法》
　本発明の有機ＥＬ素子の作製方法の一例として、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極からなる有機ＥＬ素子の作製法を説明する。
　まず適当な基体上に所望の電極物質、例えば、陽極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは１０ｎｍ～２００ｎｍの膜厚になるように、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ陽極を作製する。
　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を形成させる。
　これら各層の形成方法としては、前記の如く蒸着法、ウェットプロセス（スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法）等があるが、均質な膜が得られやすく、且つピンホールが生成しにくい等の点から、本発明においてはスピンコート法、インクジェット法、印刷法等の塗布法による成膜が好ましい。
　有機ＥＬ材料を溶解または分散する液媒体としては、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル等の脂肪酸エステル類、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、トルエン、キシレン、メシチレン、シクロヘキシルベンゼン等の芳香族炭化水素類、シクロヘキサン、デカリン、ドデカン等の脂肪族炭化水素類、ＤＭＦ、ＤＭＳＯ等の有機溶媒を用いることができる。また分散方法としては、超音波、高剪断力分散やメディア分散等の分散方法により分散することができる。
　これらの層を形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは、５０ｎｍ～２００ｎｍの範囲の膜厚になるように、例えば、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陰極を設けることにより所望の有機ＥＬ素子が得られる。
　また、作製順序を逆にして、陰極、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極の順に作製することも可能である。このようにして得られた多色の表示装置に、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。また交流電圧を印加してもよい。尚、印加する交流の波形は任意でよい。
　《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、本発明の有機ＥＬ素子が白色素子の場合には、白色とは、２度視野角正面輝度を上記方法により測定した際に、１０００ｃｄ／ｍ２でのＣＩＥ１９３１表色系における色度がＸ＝０．３３±０．０７、Ｙ＝０．３３±０．１の領域内にあることをいう。
　以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。また、以下の実施例において用いられる化合物の構造を下記に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
　実施例１
　《例示化合物のリン光寿命の測定》
　《素子１－１の作成》
　１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍの石英基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
　この石英基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、一方、モリブデン製抵抗加熱ボートにホスト化合物としてＨ－１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに化合物Ａを１００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取付けた。
　次いで、真空槽を４×１０－４Ｐａまで減圧した後、Ｈ－１とＩｒ－１２（ＦＩｒ（ｐｉｃ））の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、それぞれ蒸着速度０．２ｎｍ／秒、０．０１８ｎｍ／秒で前記正孔輸送層上に共蒸着して、膜厚４０ｎｍの発光層を設けた。
　尚、蒸着時の基板温度は室温であった。
　作製後の各有機ＥＬ素子の非発光面をガラスケースで覆い、厚み３００μｍのガラス基板を封止用基板として用いて、周囲にシール材として、エポキシ系光硬化型接着剤（東亞合成社製ラックストラックＬＣ０６２９Ｂ）を適用し、これを上記陰極上に重ねて前記透明支持基板と密着させ、ガラス基板側からＵＶ光を照射して、硬化させて、封止して、図３、図４に示すような照明装置を形成して評価した。
　《リン光寿命の測定》
　作製した石英基板に波長３３７ｎｍのＮ２ガスレーザーを出力１０Ｈｚで照射し、励起させた時のリン光寿命を測定した。
　尚、リン光寿命の測定は、浜松ホトニクス株式会社製ピコ秒蛍光寿命測定装置Ｃ４７８０にて行った。
　得られた結果を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000031
　表２から、本発明に係る一般式（１）～（５）のいずれかで表される部分構造を含む化合物を含有する素子は、比較の化合物Ａ、Ｂを含有する素子に比べて、リン光寿命が短いことが分かった。
　実施例２
　《有機ＥＬ素子２－１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成膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
　この透明支持基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、一方、モリブデン製抵抗加熱ボートにα－ＮＰＤを２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにホスト化合物としてＨ－１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＢＡｌｑを２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＩｒ－１２（ＦＩｒ（ｐｉｃ））を１００ｍｇ入れ、更に別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＡｌｑ３を２００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取付けた。
　次いで、真空槽を４×１０－４Ｐａまで減圧した後、α－ＮＰＤの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で透明支持基板に蒸着し、膜厚４０ｎｍの正孔輸送層を設けた。
　更に、Ｈ－１とＩｒ－１２（ＦＩｒ（ｐｉｃ））の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、それぞれ蒸着速度０．２ｎｍ／秒、０．０１２ｎｍ／秒で前記正孔輸送層上に共蒸着して、膜厚４０ｎｍの発光層を設けた。なお、蒸着時の基板温度は室温であった。
　更に、ＢＡｌｑの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で前記発光層の上に蒸着して膜厚１０ｎｍの正孔阻止層を設けた。
　その上に、更に、Ａｌｑ３の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で前記正孔阻止層の上に蒸着して更に膜厚４０ｎｍの電子輸送層を設けた。
　尚、蒸着時の基板温度は室温であった。引き続きフッ化リチウム０．５ｎｍ及びアルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子２－１を作製した。
　作製後の各有機ＥＬ素子の非発光面をガラスケースで覆い、厚み３００μｍのガラス基板を封止用基板として用いて、周囲にシール材として、エポキシ系光硬化型接着剤（東亞合成社製ラックストラックＬＣ０６２９Ｂ）を適用し、これを上記陰極上に重ねて前記透明支持基板と密着させ、ガラス基板側からＵＶ光を照射して、硬化させて、封止して、図３、図４に示すような照明装置を形成して評価した。
　図３は、照明装置の概略図を示し、有機ＥＬ素子１０１は、ガラスカバー１０２で覆われている（尚、ガラスカバーでの封止作業は、有機ＥＬ素子１０１を大気に接触させることなく窒素雰囲気下のグローブボックス（純度９９．９９９％以上の高純度窒素ガスの雰囲気下）で行った）。
　図４は、照明装置の断面図を示し、図２において、１０５は陰極、１０６は有機ＥＬ層、１０７は透明電極付きガラス基板を示す。尚、ガラスカバー１０２内には窒素ガス１０８が充填され、捕水剤１０９が設けられている。
　《有機ＥＬ素子２－２～２－２１の作製》
　有機ＥＬ素子２－１の作製において、表３に記載のように発光ホスト、発光ドーパント材料を変更した以外は同様にして、有機ＥＬ素子２－２～２－２１を作製した。
　《有機ＥＬ素子２－１～２－２１の評価》
　以下のようにして作製した有機ＥＬ素子２－１～２－２１の評価を行い、その結果を表３に示す。
　（外部取り出し量子効率）
　作製した有機ＥＬ素子に２３℃、乾燥窒素ガス雰囲気下で２．５ｍＡ／ｃｍ２定電流を印加した時の外部取り出し量子効率（％）を測定した。
　尚、測定には同様に分光放射輝度計ＣＳ－１０００（コニカミノルタセンシング社製）を用いた。
　表３の外部取り出し量子効率の測定結果は、有機ＥＬ素子２－１の測定値を１００とした時の相対値で表した。
　（半減寿命）
　下記に示す測定法に従って、半減寿命の評価を行った。
　各有機ＥＬ素子を初期輝度１０００ｃｄ／ｍ２を与える電流で定電流駆動して、初期輝度の１／２（５００ｃｄ／ｍ２）になる時間を求め、これを半減寿命の尺度とした。
　尚、半減寿命は比較の有機ＥＬ素子２－１を１００とした時の相対値で表示した。
　（初期劣化）
　下記に示す測定法に従って、初期劣化の評価を行った。
　前記半減寿命の測定時に、輝度が９０％に到達する時間を測定し、これを初期劣化の尺度とした。
　尚、初期劣化は比較の有機ＥＬ素子２－１を１００とした。
　初期劣化は以下の計算式を基に計算した。
　初期劣化＝（有機ＥＬ素子１－１の輝度９０％到達時間）／（各素子の輝度９０％到達時間）×１００
　評価のおいては、初期劣化の値が小さいほど初期の劣化が小さいことを示す。
　（ダークスポット）
　各有機ＥＬ素子を室温下、２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下による連続点灯を行った際の発光面を目視で評価した。
　具体的には、無作為に抽出した１０人による目視評価により、連続点灯時間１０時間経過後の各素子を下記のようにランク評価を行った。
　×：ダークスポットを確認した人数が５人以上の場合
　△：ダークスポットを確認した人数が３人～４人の場合
　○：ダークスポットを確認した人数が１人～２人の場合
　◎：ダークスポットを確認した人数が０人の場合
　とした。
　得られた評価結果を表３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000032
　表３から、本発明に係る一般式（１）で表される化合物を用いた本発明の有機ＥＬ素子は、外部取り出し量子効率が高く、且つ、寿命が長いことが明らかである。
　尚、表２の結果と照らし合わせ、リン光寿命の短いドーパントを用いた素子の発光寿命は、リン光寿命の長いドーパント用いた素子と比べて長いことも明らかである。
　更に、これらの素子は、初期劣化が小さく、ダークスポットの生成も抑えられていることが判る。
　実施例３
　《フルカラー表示装置の作製》
　（青色発光素子の作製）
　実施例１の有機ＥＬ素子２－１６を青色発光素子として用いた。
　（緑色発光素子の作製）
　実施例２の有機ＥＬ素子２－１において、Ｉｒ－１２（ＦＩｒ（ｐｉｃ））をＩｒ－１に変更した以外は同様にして、緑色発光素子を作製し、これを緑色発光素子として用いた。
　（赤色発光素子の作製）
　実施例２の有機ＥＬ素子２－１において、Ｉｒ－１２（ＦＩｒ（ｐｉｃ））をＩｒ－９に変更した以外は同様にして、赤色発光素子を作製し、これを赤色発光素子として用いた。
　上記で作製した赤色、緑色、青色発光有機ＥＬ素子を同一基板上に並置し、図１に記載のような形態を有するアクティブマトリクス方式フルカラー表示装置を作製した。図２には、作製した前記表示装置の表示部Ａの模式図のみを示した。
　即ち、同一基板上に複数の走査線５及びデータ線６を含む配線部と並置した複数の画素３（発光の色が赤領域の画素、緑領域の画素、青領域の画素等）とを有し、配線部の走査線５及び複数のデータ線６はそれぞれ導電材料からなり、走査線５とデータ線６は格子状に直交して、直交する位置で画素３に接続している（詳細は図示せず）。
　前記複数画素３は、それぞれの発光色に対応した有機ＥＬ素子、アクティブ素子であるスイッチングトランジスタと駆動トランジスタそれぞれが設けられたアクティブマトリクス方式で駆動されており、走査線５から走査信号が印加されるとデータ線６から画像データ信号を受け取り、受け取った画像データに応じて発光する。このように赤、緑、青の画素を適宜、並置することによって、フルカラー表示装置を作製した。
　このフルカラー表示装置は駆動することにより、輝度が高く、高耐久性を有し、且つ鮮明なフルカラー動画表示が得られることが分かった。
　実施例４
　《白色発光素子及び白色照明装置の作製》
　実施例１の透明電極基板の電極を２０ｍｍ×２０ｍｍにパターニングし、その上に実施例１と同様に正孔注入／輸送層としてα－ＮＰＤを２５ｎｍの厚さで成膜し、更に、Ｈ－１の入った前記加熱ボートと化合物１－３の入ったボート及びＩｒ－９の入ったボートをそれぞれ独立に通電して、発光ホストであるＨ－１と発光ドーパントとして例示化合物１－３、及びＩｒ－９の蒸着速度が１００：５：０．６になるように調節し、膜厚３０ｎｍの厚さになるように蒸着し、発光層を設けた。
　次いで、ＢＡｌｑを１０ｎｍ成膜して正孔阻止層を設けた。更に、Ａｌｑ３を４０ｎｍで成膜し電子輸送層を設けた。
　次に、実施例１と同様に電子注入層の上にステンレス鋼製の透明電極とほぼ同じ形状の正方形穴あきマスクを設置し、陰極バッファー層としてフッ化リチウム０．５ｎｍ及び陰極としてアルミニウム１５０ｎｍを蒸着、成膜した。
　この素子を実施例１と同様な方法及び同様な構造の封止缶を具備させ、図３、図４に示すような平面ランプを作製した。この平面ランプに通電したところほぼ白色の光が得られ、照明装置として使用できることが分かった。
　実施例５
　《白色発光素子及び白色照明装置の作製－２》
　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成膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ－４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
　この透明支持基板上に、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）－ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ社製、Ｂａｙｔｒｏｎ　Ｐ　Ａｌ　４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を３０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により成膜した後、２００℃にて１時間乾燥し、膜厚３０ｎｍの第１正孔輸送層を設けた。
　この基板を窒素雰囲気下に移し、第１正孔輸送層上に、５０ｍｇの化合物Ａを１０ｍｌのトルエンに溶解した溶液を１０００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート法により成膜した。１８０秒間紫外光を照射し、光重合・架橋を行った後、６０℃で１時間真空乾燥し第２正孔輸送層（電子阻止層）とした。
　次に、Ｈ－５（６０ｍｇ）、例示化合物４－１（３．０ｍｇ）、Ｉｒ－９（３．０ｍｇ）をトルエン６ｍｌに溶解した溶液を用い、１０００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート法により成膜し、発光層を形成した。
　続いて、この基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、モリブデン製抵抗加熱ボートにＢＡｌｑを２００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取り付けた。
　真空槽を４×１０－４Ｐａまで減圧した後、ＢＡｌｑの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で前記発光層の上に蒸着して、更に膜厚４０ｎｍの電子輸送層を設けた。
　尚、蒸着時の基板温度は室温であった。
　引き続き、フッ化リチウム０．５ｎｍ及びアルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成し、白色発光有機ＥＬ素子を作製した。
　この素子に通電したところほぼ白色の光が得られ、照明装置として使用出来ることが判った。更に、例示化合物４－１の代わりに例示化合物１－３、２－２１、３－１、３－８を用い、同様の素子を作成した。発光材料が重合性基を有している場合は、１８０秒間紫外光を照射し、光重合・架橋を行った後、６０℃で１時間真空乾燥し発光層とした。これらの素子に通電したところほぼ白色の光が得られ、照明装置として使用できることが判った。
　実施例６
　《白色発光素子及び白色照明装置の作製－３》
　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（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ－４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
　この透明支持基板上に、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）－ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ社製、Ｂａｙｔｒｏｎ　Ｐ　Ａｌ　４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を３０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により製膜した後、２００℃にて１時間乾燥し、膜厚３０ｎｍの第１正孔輸送層を設けた。
　この基板を窒素雰囲気下に移し、第１正孔輸送層上に、５０ｍｇの化合物Ｄを１０ｍｌのトルエンに溶解した溶液を１０００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート法により製膜した。１８０秒間紫外光を照射し、光重合・架橋を行った後、６０℃で１時間真空乾燥し第２正孔輸送層とした。
　次に、化合物Ｅ（６０ｍｇ）、Ｉｒ－１４（３．０ｍｇ）、例示化合物３－４（３．０ｍｇ）をトルエン６ｍｌに溶解した溶液を用い、１０００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート法により製膜した。１５秒間紫外光を照射し、光重合・架橋を行わせ、更に真空中１５０℃で１時間加熱を行い、発光層とした。
　更に、化合物Ｆ（２０ｍｇ）をトルエン６ｍｌに溶解した溶液を用い、１０００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート法により製膜した。１５秒間紫外光を照射し、光重合・架橋を行わせ、更に真空中８０℃で１時間加熱を行い、正孔阻止層とした。
　続いて、この基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、モリブデン製抵抗加熱ボートにＡｌｑ３を２００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取付けた。
　真空槽を４×１０－４Ｐａまで減圧した後、Ａｌｑ３の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で前記正孔阻止層の上に蒸着して、更に膜厚４０ｎｍの電子輸送層を設けた。
　なお、蒸着時の基板温度は室温であった。
　引き続き、フッ化リチウム０．５ｎｍ及びアルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成し、白色発光有機ＥＬ素子を作製した。
　この素子に通電したところほぼ白色の光が得られ、照明装置として使用出来ることが判った。
　１　ディスプレイ
　３　画素
　５　走査線
　６　データ線
　Ａ　表示部
　Ｂ　制御部
　１０７　透明電極付きガラス基板
　１０６　有機ＥＬ層
　１０５　陰極
　１０２　ガラスカバー
　１０８　窒素ガス
　１０９　捕水剤

Claims (12)

  1. 陽極と陰極により挟まれた少なくとも１層の発光層を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、
    該発光層が、下記一般式（１）で表される部分構造を含む化合物を少なくとも１つ含有する有機層を有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    〔式中、Ｅ１ｂ～Ｅ１ｏ、Ｅ１ｑは、各々炭素原子、窒素原子、酸素原子または硫黄原子を表し、Ｅ１ａ～Ｅ１ｑで構成される骨格は合計で１８π電子を有する。Ｅ１ａとＥ１ｐは各々異なり、炭素原子または窒素原子を表す。Ｒ１ａ～Ｒ１ｂ、Ｒ１ｇ～Ｒ１ｉは、各々水素原子または置換基を表すが、Ｒ１ｃ、Ｒ１ｅ、Ｒ１ｆは水素原子であり、Ｒ１ｄは電子供与性の置換基を表す。Ｍは元素周期表における８族～１０族の遷移金属元素を表す。〕
  2. 前記電子供与性の置換基が、アルキル基、シクロアルキル基、芳香族炭化水素環基、アルコキシ基またはアリールオキシ基を表すことを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  3. 前記一般式（１）で表される部分構造が下記一般式（４）または（５）で表される部分構造を表すことを特徴とする請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    〔式中、Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｇ、Ｒ１ｈ、Ｒ１ｉは、各々水素原子または置換基を表し、Ｒ１ｄは、アルキル基、シクロアルキル基、芳香族炭化水素環基、アルコキシ基またはアリールオキシ基を表す。Ｍは元素周期表における８族～１０族の遷移金属元素を表す。〕
  4. 前記Ｒ１ｂが下記一般式（６）で表されることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    〔式中、Ｚは、６員の芳香族炭化水素環または、５員または６員の芳香族複素環を形成するのに必要な原子群を表し、Ａは窒素原子または炭素原子を表す。Ｒａは、立体パラメータ値（Ｅｓ値）が－０．５以下の置換基を表す。Ｒｂは、水素原子または置換基を表し、ｎは１から４の整数を表す。＊は結合する位置を示す。〕
  5. 前記一般式（６）で表される基が、下記一般式（７）で表される基であることを特徴とする請求項４に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    〔式中、Ｒａは、立体パラメータ値（Ｅｓ値）が－０．５以下の置換基を表す。Ｒｂは水素原子または置換基を表し、ｎは１～４の整数を表す。＊は結合する位置を示す。〕
  6. 前記一般式（７）で表される基が、下記一般式（８）で表される基であることを特徴とする請求項５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
    〔式中、Ｒａ、Ｒｃは、各々立体パラメータ値（Ｅｓ値）が－０．５以下の置換基を表す。Ｒｂは水素原子または置換基を表し、ｎは１～３の整数を表す。＊は結合する位置を示す。〕
  7. 前記Ｍが、白金またはイリジウムを表すことを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  8. 前記有機層がウェットプロセスを用いて形成されたことを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  9. 請求項１に記載の前記一般式（１）で表される部分構造または、請求項３に記載の前記一般式（４）または（５）で表される部分構造を含む化合物の少なくとも１種を含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子材料。
  10. 前記Ｍが、白金またはイリジウムを表すことを特徴とする請求項９に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子材料。
  11. 請求項１～８のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする表示装置。
  12. 請求項１～８のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする照明装置。
PCT/JP2009/070320 2008-12-19 2009-12-03 有機エレクトロルミネッセンス素子、有機エレクトロルミネッセンス素子材料、表示装置及び照明装置 WO2010071030A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010542932A JP5510335B2 (ja) 2008-12-19 2009-12-03 有機エレクトロルミネッセンス素子、有機エレクトロルミネッセンス素子材料、表示装置及び照明装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008-323544 2008-12-19
JP2008323544 2008-12-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010071030A1 true WO2010071030A1 (ja) 2010-06-24

Family

ID=42268702

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2009/070320 WO2010071030A1 (ja) 2008-12-19 2009-12-03 有機エレクトロルミネッセンス素子、有機エレクトロルミネッセンス素子材料、表示装置及び照明装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP5510335B2 (ja)
WO (1) WO2010071030A1 (ja)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004131463A (ja) * 2002-08-14 2004-04-30 Mitsubishi Chemicals Corp 有機金属錯体、発光色素、有機電界発光素子材料および有機電界発光素子
WO2007095118A2 (en) * 2006-02-10 2007-08-23 Universal Display Corporation METAL COMPLEXES OF CYCLOMETALLATED IMIDAZO[1,2-f]PHENANTHRIDINE AND DIIMIDAZO[1,2-A:1',2'-C]QUINAZOLINE LIGANDS AND ISOELECTRONIC AND BENZANNULATED ANALOGS THEREOF
WO2008140069A1 (ja) * 2007-05-16 2008-11-20 Konica Minolta Holdings, Inc. 有機エレクトロルミネッセンス素子、有機エレクトロルミネッセンス素子材料、表示装置及び照明装置
WO2008140114A1 (ja) * 2007-05-16 2008-11-20 Konica Minolta Holdings, Inc. 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置及び照明装置
WO2008140115A1 (ja) * 2007-05-16 2008-11-20 Konica Minolta Holdings, Inc. 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置及び照明装置
WO2008143059A1 (ja) * 2007-05-16 2008-11-27 Konica Minolta Holdings, Inc. 有機エレクトロルミネッセンス素子、有機エレクトロルミネッセンス素子材料、表示装置及び照明装置
WO2009047993A1 (ja) * 2007-10-13 2009-04-16 Konica Minolta Holdings, Inc. 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置及び照明装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004131463A (ja) * 2002-08-14 2004-04-30 Mitsubishi Chemicals Corp 有機金属錯体、発光色素、有機電界発光素子材料および有機電界発光素子
WO2007095118A2 (en) * 2006-02-10 2007-08-23 Universal Display Corporation METAL COMPLEXES OF CYCLOMETALLATED IMIDAZO[1,2-f]PHENANTHRIDINE AND DIIMIDAZO[1,2-A:1',2'-C]QUINAZOLINE LIGANDS AND ISOELECTRONIC AND BENZANNULATED ANALOGS THEREOF
WO2008140069A1 (ja) * 2007-05-16 2008-11-20 Konica Minolta Holdings, Inc. 有機エレクトロルミネッセンス素子、有機エレクトロルミネッセンス素子材料、表示装置及び照明装置
WO2008140114A1 (ja) * 2007-05-16 2008-11-20 Konica Minolta Holdings, Inc. 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置及び照明装置
WO2008140115A1 (ja) * 2007-05-16 2008-11-20 Konica Minolta Holdings, Inc. 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置及び照明装置
WO2008143059A1 (ja) * 2007-05-16 2008-11-27 Konica Minolta Holdings, Inc. 有機エレクトロルミネッセンス素子、有機エレクトロルミネッセンス素子材料、表示装置及び照明装置
WO2009047993A1 (ja) * 2007-10-13 2009-04-16 Konica Minolta Holdings, Inc. 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置及び照明装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2010071030A1 (ja) 2012-05-24
JP5510335B2 (ja) 2014-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5653617B2 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子、有機エレクトロルミネッセンス素子材料、表示装置及び照明装置
JP5482201B2 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置及び照明装置
JP5522053B2 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子、有機エレクトロルミネッセンス素子材料、表示装置及び照明装置
JP5531446B2 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子、有機エレクトロルミネッセンス素子材料、表示装置および照明装置
JP5629980B2 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置及び照明装置
JP5522046B2 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置、照明装置及び有機エレクトロルミネッセンス素子材料
JP5724204B2 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置、及び照明装置
JP5499519B2 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置及び照明装置
JP5577650B2 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子、有機エレクトロルミネッセンス素子材料、表示装置及び照明装置
JP5621187B2 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置、照明装置
JP5765380B2 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子、有機エレクトロルミネッセンス素子材料、表示装置及び照明装置
JP5601036B2 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子、有機エレクトロルミネッセンス素子材料、表示装置及び照明装置
JP2008311607A (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子、有機エレクトロルミネッセンス素子材料、表示装置及び照明装置
JP2010267847A (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置および照明装置
JP5629970B2 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置及び照明装置
WO2011052250A1 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子、有機エレクトロルミネッセンス素子材料、表示装置及び照明装置
WO2011158544A1 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス材料、有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置及び照明装置
WO2010004887A1 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置、照明装置及び有機エレクトロルミネッセンス素子材料
JP5463897B2 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子、有機エレクトロルミネッセンス素子材料、表示装置及び照明装置
JP5482313B2 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置、及び照明装置
JP5600884B2 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子、有機エレクトロルミネッセンス素子材料、表示装置及び照明装置
JP5488053B2 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置、照明装置及び有機エレクトロルミネッセンス素子材料
JP5515283B2 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置及び照明装置
JP2010074011A (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置、及び照明装置
JP5320881B2 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置、照明装置及び有機エレクトロルミネッセンス素子材料

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09833334

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2010542932

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09833334

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1