WO2013061850A1 - 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 - Google Patents

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organic
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硯里　善幸
加藤　栄作
三浦　紀生
邦夫 谷
寛人 伊藤
井上　暁
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コニカミノルタ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an organic electroluminescence element, a display device, and a lighting device.
  • An organic electroluminescence element (hereinafter also referred to as an organic EL element) has a structure in which a light emitting layer containing a light emitting compound is sandwiched between a cathode and an anode, and recombines by injecting electrons and holes into the light emitting layer.
  • a light emitting layer containing a light emitting compound is sandwiched between a cathode and an anode, and recombines by injecting electrons and holes into the light emitting layer.
  • Non-Patent Document 1 Since an organic EL device using phosphorescence emission from an excited triplet with an upper limit of internal quantum efficiency of 100% has been reported by Princeton University (for example, see Non-Patent Document 1), Research has become active (see, for example, Non-Patent Document 2 and Patent Document 1). Further, iridium complex-based heavy metal complexes have been studied as materials exhibiting phosphorescence at room temperature (see, for example, Non-Patent Document 3).
  • a tris (2-phenylpyridine) iridium complex is widely known (see, for example, Non-Patent Document 2), and a tris (2-phenylpyridine) skeleton is used for the purpose of improving the durability and luminous efficiency of the dopant.
  • An iridium complex having a ligand having a silyl group introduced therein is disclosed (for example, see Patent Document 2).
  • iridium complexes having a phenylimidazole ligand or a carbene ligand have been disclosed as iridium complexes other than tris (2-phenylpyridine) iridium complex (see, for example, Patent Documents 3 and 4).
  • An object of the present invention is to provide an organic electroluminescence element having improved luminous efficiency and a long lifetime, and an illumination device and a display device including the element.
  • an organic electroluminescence device having at least one light emitting layer between an anode and a cathode
  • An organic electroluminescence device comprising a hexadentate ortho metal iridium complex represented by the following general formula (I) is provided.
  • V represents a trivalent linking group and is linked to L 1 to L 3 through a covalent bond.
  • L 1 to L 3 are each represented by the following general formula (II). However, any one of L 1 ⁇ L or L 1 all are different structures from each other of 3 ⁇ L 3 are different structures. ]
  • X 1 to X 5 are an element group forming a nitrogen-containing heterocycle, selected from a carbon atom or a nitrogen atom, and at least one of X 4 and X 5 represents a nitrogen atom. Any one of the nitrogen atoms forms a coordinate bond with Ir in the general formula (I).
  • X 6 to X 11 are an element group forming an aromatic 5-membered ring or an aromatic 6-membered ring, selected from a carbon atom or a nitrogen atom, and X 7 forms a covalent bond with Ir in the general formula (I) To do. However, when X 6 to X 11 form an aromatic 5-membered ring, X 11 represents a simple bond.
  • R 1 represents a substituted aryl group having 7 or more carbon atoms.
  • a display device comprising the organic electroluminescence element is provided.
  • a lighting device comprising the organic electroluminescence element.
  • an organic electroluminescence element with improved luminous efficiency and a longer lifetime, and an illumination device and a display device including the element.
  • the light emitting layer unit may have a non-light emitting intermediate layer between a plurality of light emitting layers, and may have a multi-photon unit configuration in which the intermediate layer is a charge generation layer.
  • the charge generation layer includes ITO (indium tin oxide), IZO (indium zinc oxide), ZnO 2 , TiN, ZrN, HfN, TiO x , VO x , CuI, InN, GaN, CuAlO 2.
  • the light emitting layer in the organic EL element of the present invention is preferably a white light emitting layer, and an illumination device using these is preferable.
  • 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 preferably adjusted in the range of 2 nm to 5 ⁇ m, more preferably adjusted in the range of 2 nm to 200 nm, particularly preferably in the range of 5 nm to 100 nm.
  • a light emitting dopant or host compound described later is used, for example, a vacuum deposition method, a wet method (also referred to as a wet process, for example, a spin coating method, a casting method, a die coating method, a blade coating method, a roll coating method, Examples thereof include an inkjet method, a printing method, a spray coating method, a curtain coating method, an LB method (Langmuir-Blodgett method) and the like.
  • the light emitting layer of the organic EL device of the present invention contains a light emitting dopant (phosphorescent dopant (also referred to as phosphorescent dopant, phosphorescent dopant group) or fluorescent dopant) compound and a light emitting host compound. Is preferred.
  • a light emitting dopant phosphorescent dopant (also referred to as phosphorescent dopant, phosphorescent dopant group) or fluorescent dopant) compound and a light emitting host compound. Is preferred.
  • Luminescent dopant compound A luminescent dopant compound (a luminescent dopant, also simply referred to as a dopant) 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
  • 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 phosphorescent dopant according to the present invention is a compound in which light emission from an excited triplet is observed, specifically, a compound that emits phosphorescence at room temperature (25 ° C.), and 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 phosphorescent dopant There are two types of light emission of the phosphorescent dopant in principle. One is the recombination of carriers on the host compound to which carriers are transported to generate an excited state of the luminescent host compound, and this energy is used as the phosphorescent dopant. It is an energy transfer type in which light emission from a phosphorescent dopant is obtained by moving to. The other is a carrier trap type in which a phosphorescent dopant serves as a carrier trap, carrier recombination occurs on the phosphorescent dopant, and light emission from the phosphorescent dopant compound is obtained. In any case, it is a condition that the excited state energy of the phosphorescent dopant is lower than the excited state energy of the host compound.
  • At least one of the light-emitting layers contains a phosphorescent organometallic complex (also referred to as a phosphorescent dopant or a phosphorescent dopant).
  • a phosphorescent organometallic complex also referred to as a phosphorescent dopant or a phosphorescent dopant.
  • a hexadentate ortho metal iridium complex represented by the general formula (I), which is an organic EL device material according to the present invention.
  • an ortho metal iridium complex having a 5-membered ring as a constituent element of a ligand can emit light at a shorter wavelength than a phenylpyridine-based ortho metal iridium complex composed of only a 6-membered ring, but is still practical. Possible device lifetime and high luminous efficiency have not been achieved.
  • the present inventors have found that the ortho metal iridium complex of a ligand having a five-membered ring has a shallow HOMO as compared with a phenyl pyridine type ortho metal iridium complex and has poor hole injection.
  • the device life can be improved and the luminous efficiency can be improved. I found out.
  • the orthometaliridium complex according to the present invention will be described.
  • the ortho metal iridium complex according to the present invention can be used in any one of the constituent layers of the organic EL device of the present invention, but the effect of the present invention (the light emission efficiency of the device (specifically, the external extraction quantum efficiency, simply From the viewpoint of sufficiently obtaining (improvement in efficiency) and sufficient half-life), it is preferably used as a light-emitting dopant (also simply referred to as a dopant) in the light-emitting layer of the device and further in the light-emitting layer.
  • a light-emitting dopant also simply referred to as a dopant
  • the ortho metal iridium complex according to the present invention is specifically represented by the following general formula (I) as described above.
  • V represents a trivalent linking group, and is covalently bonded to each of L 1 to L 3 to form an Ir multidentate ligand.
  • * represents a binding site with L 1 to L 3
  • n represents 1 or 2.
  • L 1 to L 3 are each represented by the following general formula (II). However, any one of L 1 ⁇ L or L 1 all are different structures from each other of 3 ⁇ L 3 are different structures.
  • X 1 to X 5 are an atomic group forming a nitrogen-containing heterocyclic ring, selected from a carbon atom or a nitrogen atom, and at least one of X 4 and X 5 represents a nitrogen atom. Any one of the nitrogen atoms forms a coordinate bond with Ir in the general formula (I).
  • the nitrogen-containing heterocycle represented by X 1 to X 5 is preferably an imidazole ring, a pyrazole ring, a triazole ring or the like, and more preferably an imidazole ring.
  • X 6 to X 11 are an atomic group forming an aromatic 5-membered ring or an aromatic 6-membered ring, selected from a carbon atom or a nitrogen atom, and X 7 is a group represented by the general formula (I To form a covalent bond with Ir.
  • preferred examples of the aromatic 5-membered ring represented by X 6 to X 11 include a thiophene ring, an imidazole ring, a pyrazole ring, and a triazole ring.
  • examples of the aromatic 6-membered ring represented by X 6 to X 11 include a benzene ring and a pyridine ring, and a benzene ring is preferable.
  • the aromatic 5-membered ring or aromatic 6-membered ring represented by X 6 to X 11 may further have a substituent, and these substituents may be bonded to form a condensed ring.
  • substituents examples include an alkyl group (for example, a methyl group, an ethyl group, a trifluoromethyl group, and an isopropyl group), an alkoxy group (for example, a methoxy group and an ethoxy group), and a halogen atom (for example, a fluorine atom).
  • alkyl group for example, a methyl group, an ethyl group, a trifluoromethyl group, and an isopropyl group
  • alkoxy group for example, a methoxy group and an ethoxy group
  • halogen atom for example, a fluorine atom
  • R 1 represents a substituted or unsubstituted aryl group having 7 or more carbon atoms.
  • examples of the aryl group represented by R 1 include a phenyl group, a naphthyl group, a biphenyl group, and a terphenyl group, and a phenyl group is preferable.
  • Examples of the substituent substituted on the phenyl group include an alkyl group (for example, a methyl group, an ethyl group, a trifluoromethyl group, and an isopropyl group), an alkoxy group (for example, a methoxy group and an ethoxy group), and a halogen atom (for example, Fluorine atom etc.), cyano group, nitro group, dialkylamino group (eg dimethylamino group etc.), trialkylsilyl group (eg trimethylsilyl etc.), triarylsilyl group (eg triphenylsilyl group etc.), tri Examples include heteroarylsilyl groups (for example, tripyridylsilyl group), benzyl groups, aryl groups (for example, phenyl group), heteroaryl groups (for example, pyridyl group, carbazolyl group, etc.), alkyl groups and aryl groups. preferable.
  • an alkyl group
  • At least one of L 1 to L 3 in the general formula (I) is preferably represented by the general formula (III).
  • Rb, Rc and Re each represent a substituent.
  • examples of the substituent represented by Rb, Rc, and Re include, for example, a substituent that the atomic group represented by X 6 to X 11 in the general formula (II) may have; The same thing is mentioned.
  • Rd and Rc are an alkyl group (for example, methyl group, ethyl group, isopropyl group and the like), a cycloalkyl group (for example, cyclohexyl group and the like), and an aryl group (for example, phenyl group and the like).
  • ne represents an integer of 0-2.
  • R 2 and R 3 each represent a hydrogen atom or a substituent.
  • examples of the substituent represented by R 2 and R 3 include a substituent that the atomic group represented by X 6 to X 11 in the general formula (II) may have: The same thing is mentioned.
  • Ar represents an aryl group (for example, phenyl group, naphthyl group, biphenyl group, terphenyl group, etc.) or a heteroaryl group (for example, pyridyl group, carbazolyl group, etc.).
  • Ar represents a phenyl group.
  • Rf represents a substituent.
  • examples of the substituent represented by Rf include the same substituents that the atomic group represented by X 6 to X 11 in the general formula (II) may have. .
  • nf represents an integer of 0 to 3.
  • the ortho metal iridium complex represented by any one of the general formulas of the present invention will be shown below, but the present invention is not limited thereto.
  • These metal complexes can be synthesized according to the synthesis examples described below, and can be synthesized with reference to, for example, US Patent Application Publication No. 2010/176390, International Publication No. 2007/97149, and the like. Furthermore, it can also synthesize
  • the ortho metal iridium complex according to the present invention is configured such that any three of the following ligands are linked by the above-described linking group.
  • the combinations of each ligand and linking group are as shown in Tables 1 to 10. In each of the ligands shown below, * indicates a binding site with the above-described linking group, and ** indicates a binding site with Ir in the general formula (I).
  • Japanese Patent Laid-Open No. 2002-24175 No. 1 JP-A No. 2001-319779, JP-A No. 2001-319780, JP-A No. 2002-62824, JP-A No. 2002-1000047, JP-A No. 2002-203679, JP-A No. 2002-343572 JP-A-2002-203678.
  • the mixture was neutralized by adding dropwise over 30 minutes with an aqueous potassium hydroxide solution under ice-cooling, 200 ml of ethyl acetate and 50 ml of saturated brine were added, and after filtration through diatomaceous earth, the layers were separated and the organic layer was dried over magnesium sulfate. After removal, the solvent was concentrated and recrystallized with heptane-ethyl acetate to obtain 120 g of bromo compound 1 as a white solid.
  • bromo compound 2 was synthesized from 2,6-diisopropylaniline.
  • TMS body 2 obtained in Step 4 45 g was dissolved in 200 mL of tetrahydrofuran, 70 mL of methanol and 28 mL aqueous solution of 1.85 g of potassium carbonate were added, and the mixture was stirred at room temperature for 6 hours. By extracting the reaction solution, 33 g of ethynyl compound 2 was obtained.
  • ligand A1 precursor obtained in step 8 was dissolved in 500 ml of tetrahydrofuran and 200 ml of ethanol, 2.5 g of palladium-carbon (5%) was added, hydrogenated, and purified to coordinate. 5.5 g of child A1 was obtained.
  • the structure of the ligand A1 was confirmed by mass spectrum and 1 H-NMR.
  • Fluorescent dopant also called fluorescent compound
  • fluorescent dopants coumarin dyes, pyran dyes, cyanine dyes, croconium dyes, squalium dyes, oxobenzanthracene dyes, fluorescein dyes, rhodamine dyes, pyrylium dyes, perylene dyes, stilbene dyes , Polythiophene dyes, rare earth complex phosphors, and the like, and compounds having a high fluorescence quantum yield such as laser dyes.
  • the light-emitting dopant according to the present invention may be used in combination with a plurality of types of compounds, a combination of phosphorescent dopants having different structures, a phosphorescent dopant and A combination of fluorescent dopants may also be used.
  • Specific examples of conventionally known light-emitting dopants that can be preferably used in the present invention are listed below, but the present invention is not limited thereto.
  • Luminescent host compound (also referred to as luminescent host)
  • the host compound has a mass ratio of 20% or more in the layer, and the phosphorescence quantum yield of phosphorescence emission is 0 at room temperature (25 ° C.). Defined as less than 1 compound.
  • the phosphorescence quantum yield is preferably less than 0.01.
  • the mass ratio in the layer is 20% or more among the compounds contained in a light emitting layer.
  • the light-emitting host that can be used in the present invention is not particularly limited, and compounds conventionally used in organic EL devices can 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.
  • a conventionally known light-emitting host may be used alone, or a plurality of types may be used in combination.
  • the movement of charges can be adjusted, and the organic EL element can be made highly efficient.
  • it becomes possible to mix different light emission by using multiple types of the metal complex of this invention used as the said phosphorescence dopant, and / or a conventionally well-known compound, and, thereby, arbitrary luminescent colors can be obtained.
  • the light emitting host used in the present invention may be a low molecular compound, a high molecular compound having a repeating unit, or a low molecular compound having a polymerizable group such as a vinyl group or an epoxy group (polymerizable light emitting host). Of course, one or more of such compounds may be used.
  • a compound represented by the following general formula (B) is particularly preferable as the light emitting host of the light emitting layer of the organic EL device of the present invention.
  • Xa represents O or S
  • Xb, Xc and Xd each represents a hydrogen atom, a substituent or a group represented by the following general formula (C), and among Xb, Xc and Xd
  • At least one is represented by the following general formula (C), and at least one of the groups represented by the general formula (C) represents Ar as a carbazolyl group.
  • L 4 represents a divalent linking group derived from an aromatic hydrocarbon ring or an aromatic heterocyclic ring.
  • n represents an integer of 0 to 3, and when n is 2 or more, the plurality of L 4 may be the same or different from each other.
  • * represents a linking site with the general formula (B).
  • Ar represents a group represented by the following general formula (D).
  • Xf represents N (R ′′), O or S
  • E 1 to E 8 represent C (R ′′ 1 ) or N
  • R ′′ and R ′′ 1 are hydrogen atoms, substituents or it represents a linking site with L 4. * Represents a linking site of the L 4.
  • Xb, Xc and Xd are represented by the general formula (C), and more preferably Xb is represented by the general formula (C).
  • Ar in the general formula (C) represents a carbazolyl group which may have a substituent, and more preferably, Xb is represented by the general formula (C), and Ar in the general formula (C) is a substituent.
  • a carbazolyl group linked to L 4 at the N-position which may have Xc is preferably represented by the general formula (C), and Xd is preferably a hydrogen atom.
  • a compound represented by the following general formula (B ′) is particularly preferably used as a light-emitting host of the light-emitting layer of the organic EL device of the present invention.
  • Xa represents O or S
  • Xb and Xc each represents a substituent or a group represented by the following general formula (C)
  • at least one of Xb and Xc is as described above.
  • Ar represents a carbazolyl group in at least one of the groups represented by the general formula (C).
  • At least one of Xb and Xc is represented by the general formula (C), and more preferably, Ar in the general formula (C) has a substituent. It represents a carbazolyl group which may have, and more preferably represents a carbazolyl group linked to L 2 at the N-position where Ar in the general formula (C) may have a substituent.
  • the compound represented by the general formula (B ′) that is preferably used as the host compound (also referred to as a light-emitting host) of the light-emitting layer of the organic EL device of the present invention is specifically a specific example that is previously used as a light-emitting host. OC-9, OC-11, OC-12, OC-14, OC-18, OC-18, OC-29, OC-30, OC-31, and OC-32 mentioned above, but the present invention is not limited thereto. .
  • the light emitting layer contains the ortho metal iridium complex represented by the above general formula (I) as a blue phosphorescent dopant and the specific host compound described below. Even when the blue phosphorescent dopant content with respect to the entire light emitting layer is 3 to 5% by mass, an organic electroluminescence device having a low voltage and high chromaticity stability over time can be obtained.
  • the low voltage and improved chromaticity stability are achieved by defining the structure of the host compound in the light emitting layer even in the low concentration doping system in which the dopant content is in the range of 3 to 5% by mass. It is a thing. This effect is achieved by using a host compound having a structure represented by the following general formula (A) in which a large number of conformers due to the bond axis may exist, so that the host compound surrounds the dopant and the dopant is introduced into the system. This is presumed to have an effect of uniformly dispersing. Further, when a complex dopant preferable for the present invention in which the fluctuation of the ligand is suppressed is used, the chromaticity stability is further improved at a lower voltage and with the driving time.
  • A general formula
  • Such a host compound has a structure represented by the following general formula (A).
  • examples of the aromatic hydrocarbon ring represented by Ar include a benzene ring, biphenyl ring, naphthalene ring, azulene ring, anthracene ring, phenanthrene ring, pyrene ring, chrysene ring, naphthacene ring, and triphenylene.
  • examples of the aromatic heterocycle represented by Ar include a silole ring, a furan ring, a thiophene ring, an oxazole ring, a pyrrole ring, a pyridine ring, a pyridazine ring, a pyrimidine ring, a pyrazine ring, and a triazine ring.
  • Oxadiazole ring triazole ring, imidazole ring, pyrazole ring, thiazole ring, indole ring, benzimidazole ring, benzthiazole ring, benzoxazole ring, quinoxaline ring, quinazoline ring, phthalazine ring, thienothiophene ring, carbazole ring, aza Carbazole ring (represents any one or more of the carbon atoms constituting the carbazole ring replaced by a nitrogen atom), dibenzosilole ring, dibenzofuran ring, dibenzothiophene ring, benzothiophene ring or dibenzofuran ring Any one Rings substituted with nitrogen atom, benzodifuran ring, benzodithiophene ring, acridine ring, benzoquinoline ring, phenazine ring, phenanthridine ring, phenan
  • These rings represented by Ar in the general formula (A) may have one or more substituents, and the substituents may be bonded to each other to form a ring.
  • substituents each independently a hydrogen atom, halogen atom, cyano group, alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, alkoxy group, amino group, silyl group, arylalkyl group, aryl group, heteroaryl group, non-aromatic Represents a hydrocarbon ring group or a non-aromatic heterocyclic group.
  • the aryl group and heteroaryl group include monovalent groups derived from the aromatic hydrocarbon ring and aromatic heterocycle represented by Ar in the general formula (A).
  • n is preferably 5 to 12, and more preferably 5 to 9.
  • n is 4 or less, or 13 or more, the voltage increases and chromaticity stability deteriorates. This is considered to be because when n in the general formula (A) is set to 5 to 12, the packing of the host compound and the dopant compound is improved and dispersed well.
  • At least one of the terminal Ar groups is a phenyl group. This is because the terminal is a phenyl group, so that the host can easily surround the dopant and easily disperse uniformly.
  • the number of CN bonds is 0 to 2 among single bonds of Ar.
  • the dissociation energy is small, so bonds are easily broken, and it becomes difficult to disperse the dopant uniformly, the voltage is increased, and the chromaticity stability is deteriorated.
  • the compound represented by the general formula (A) preferably has two or more dibenzofuran or dibenzothiophene structures.
  • the number is one or less, the carrier resistance is low, the carrier is easily decomposed over time, the dopant is difficult to uniformly disperse, the voltage is increased, and the chromaticity stability is deteriorated.
  • a conventionally known host compound may be used in combination with a compound having a structure represented by the general formula (A) according to this embodiment.
  • the compound that may be used in combination typically has a basic skeleton such as a carbazole derivative, triarylamine derivative, aromatic derivative, nitrogen-containing heterocyclic compound, thiophene derivative, furan derivative, oligoarylene compound, or A carboline derivative or a diazacarbazole derivative (herein, a diazacarbazole derivative represents one in which at least one carbon atom of a hydrocarbon ring constituting the carboline ring of the carboline derivative is substituted with a nitrogen atom). Can be mentioned.
  • the ionization potential (Ip ⁇ of hexadentate ortho metal iridium complex as the luminescent dopant compound) preferably satisfies the following formula (1).
  • the hole transport property in the light emitting layer is good.
  • the host compound can be selected from a conventionally known group of materials, and a preferred skeleton as the host compound is a condensed heterocyclic ring such as a carbazole ring, a dibenzofuran ring, a dibenzothiophene ring, a carboline ring, or a diazacarbazole ring.
  • a condensed heterocyclic ring such as a carbazole ring, a dibenzofuran ring, a dibenzothiophene ring, a carboline ring, or a diazacarbazole ring.
  • Ip of these condensed heterocyclic rings is about 5.8 eV to 6.2 eV, and there are few adjustable ranges. Therefore, it is preferable to adjust Ip of the Ir complex as a dopant.
  • At least one L (ligand) of L 1 to L 3 has a ⁇ value of 0.3 or more. You may have an electron withdrawing group.
  • the substituents that are substituted with the substituents Re, Rf, and Ar may further have an electron withdrawing group having a ⁇ value of 0.3 or more.
  • the ⁇ value is a value obtained from Hammett's law, and is a parameter for the size of electron withdrawing and electron donating.
  • the ⁇ value includes both ⁇ p and ⁇ m.
  • Examples of the electron withdrawing group having a ⁇ value of 0.3 or more include, for example, cyano group, nitro group, carboxyl group, fluoroalkyl group (for example, trifluoromethyl group, perfluorobutyl group), aliphatic / aromatic or heterocyclic acyl Groups (eg, acetyl, benzoyl, formyl), aliphatic / aromatic or heterocyclic sulfonyl groups (eg, trifluoromethanesulfonyl, methanesulfonyl, benzenesulfonyl), carbamoyl groups (eg, carbamoyl, methyl) Carbamoyl group, phenylcarbamoyl group), alkoxycarbonyl group (for example, methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group), fluorine or sulfonyl group substituted aromatic group (for example, pentafluorophenyl group,
  • the difference between the electron affinity (Ea-Ir) of the hexadentate orthometallic iridium complex as the light-emitting dopant compound and the electron affinity (Ea-HOST) of the host compound is expressed by the following formula (2). It is preferable to satisfy.
  • the electron transport property in the light emitting layer is good.
  • Ea-Ir is very small (shallow)
  • holes and electrons are difficult to recombine, which causes problems such as a decrease in recombination efficiency and a narrow emission region. Therefore, it is ideal for the light emitting layer that the difference in electron affinity between the hexadentate ortho metal iridium complex and the host compound is less than 0.3 eV.
  • the host compound can be selected from a conventionally known group of materials, and preferred skeletons for the host compound include condensed heterocyclic rings such as a carbazole ring, dibenzofuran ring, dibenzothiophene ring, carboline ring, diazacarbazole ring, and the like.
  • condensed heterocyclic rings such as a carbazole ring, dibenzofuran ring, dibenzothiophene ring, carboline ring, diazacarbazole ring, and the like.
  • the Ea of these condensed heterocyclic rings is about 2.0 eV to 2.7 eV, and there are few adjustable ranges. Therefore, it is preferable to adjust Ea of the Ir complex as a dopant.
  • At least one L (ligand) of L 1 to L 3 has a ⁇ value of ⁇ 0.2 or less. It may have an electron donating group.
  • the substituents that are substituted with the substituents Re, Rf, and Ar May have an electron donating group having a ⁇ value of ⁇ 0.2 or less.
  • Examples of the electron donating group having a ⁇ value of ⁇ 0.2 or less include a hydroxy group, an alkoxy group (for example, methoxy group, ethoxy group), acetyloxy group, amino group, anilino group, dimethylamino group, acetylamino group, alkyl Group (for example, t-butyl group), cycloalkyl group (for example, cyclopropyl group, cyclohexyl group) and the like.
  • 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 with a single layer or a plurality of layers.
  • the electron transport layer only needs to have a function of transmitting electrons injected from the cathode to the light emitting layer.
  • any conventionally known compound may be selected and used in combination. Is possible.
  • electron transport materials examples include polycyclic aromatic hydrocarbons such as nitro-substituted fluorene derivatives, diphenylquinone derivatives, thiopyran dioxide derivatives, naphthalene perylene, Ring tetracarboxylic anhydride, carbodiimide, fluorenylidenemethane derivative, anthraquinodimethane and anthrone derivative, oxadiazole derivative, carboline derivative, or at least carbon atoms of the hydrocarbon ring constituting the carboline ring of the carboline derivative Derivatives having a ring structure, one of which is substituted with a nitrogen atom, hexaazatriphenylene derivatives and the like.
  • polycyclic aromatic hydrocarbons such as nitro-substituted fluorene derivatives, diphenylquinone derivatives, thiopyran dioxide derivatives, naphthalene perylene, Ring tetracarboxylic anhydride, carbod
  • a thiadiazole derivative in which the oxygen atom of the oxadiazole ring is substituted with a sulfur atom, or a quinoxaline derivative having a quinoxaline ring known as an electron-withdrawing group can also be used as an electron transport material. It is also possible to use a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or these materials are used as a polymer main chain.
  • 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 also be used as the electron transport material.
  • An inorganic semiconductor such as n-type-Si and n-type-SiC can also be used as an electron transport material.
  • the electron transport layer is made of an electron transport material such as a vacuum deposition method, a wet method (also referred to as a wet process, such as a spin coating method, a casting method, a die coating method, a blade coating method, a roll coating method, an ink jet method, a printing method, or a spraying method.
  • the film is preferably formed by thinning by a coating method, curtain coating method, LB method (Langmuir Brodgett method, etc.).
  • the film thickness of the electron transport layer is not particularly limited, but is usually about 5 nm to 5000 nm, preferably 5 nm to 200 nm.
  • This electron transport layer may have a single layer structure composed of one or more of the above materials.
  • an n-type dopant such as a metal compound such as a metal complex or a metal halide may be doped.
  • 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 the 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.
  • a transparent or semi-transparent cathode can be produced by producing the above metal on the cathode in a thickness of 1 nm to 20 nm and then producing a conductive transparent material mentioned in the explanation of the anode described later. By applying this, an element in which both the anode and the cathode are transmissive can be manufactured.
  • Injection layer electron injection layer (cathode buffer layer), hole injection layer >> The injection layer is provided as necessary, and there are an electron injection layer and a hole injection layer, and as described above, it exists between the anode and the light emitting layer or the hole transport layer and between the cathode and the light emitting layer or the electron transport layer. May be.
  • An injection layer is a layer provided between an electrode and an organic layer in order to reduce drive voltage and improve light emission luminance.
  • Organic EL element and its forefront of industrialization (issued by NTT Corporation on November 30, 1998) ) ”, 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.
  • 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, alkali metal compound buffer layer typified by lithium fluoride and potassium fluoride, alkaline earth metal compound buffer layer typified by magnesium fluoride and cesium fluoride, typified by aluminum oxide Examples thereof include an oxide buffer layer.
  • the buffer layer (injection layer) is preferably a very thin film, and the film thickness is preferably in the range of 0.1 nm to 5 ⁇ m, although it depends on the material.
  • ⁇ Blocking layer hole blocking layer, electron blocking layer>
  • the blocking layer is provided as necessary in addition to the basic constituent layer of the organic compound thin film as described above. For example, it is described in JP-A Nos. 11-204258 and 11-204359, and “Organic EL elements and the forefront of industrialization (published by NTT Corporation on November 30, 1998)” on page 237. There is a hole blocking (hole blocking) layer.
  • the hole blocking layer has a function of an electron transport layer in a broad sense, and is made of a hole blocking material that has a function of transporting electrons and has a remarkably small ability to transport holes. The probability of recombination of electrons and holes can be improved by blocking.
  • the structure of the electron transport layer described above 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 includes a carbazole derivative, a carboline derivative, a diazacarbazole derivative (the diazacarbazole derivative is a nitrogen atom in which any one of carbon atoms constituting the carboline ring is mentioned as the host compound described above. It is preferable to contain (represented by).
  • 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 orbital) level of the compound to the vacuum level, and can be determined by, for example, the following method.
  • Gaussian 98 Gaussian 98, Revision A.11.4, MJ Frisch, et al, Gaussian, Inc., Pittsburgh PA, 2002.
  • a molecular orbital calculation software manufactured by Gaussian, USA.
  • eV unit converted value As a value (eV unit converted value) calculated by performing structure optimization using B3LYP / 6-31G *. This calculation value is effective because the correlation between the calculation value obtained by this method and the experimental value is high.
  • the ionization potential can also be obtained by a method of directly measuring by photoelectron spectroscopy. For example, a low energy electron spectrometer “Model AC-1” manufactured by Riken Keiki Co., Ltd. or a method known as ultraviolet photoelectron spectroscopy can be suitably used.
  • the electron blocking layer has a function of a hole transport layer in a broad sense, and is made of a material that has a function of transporting holes and has an extremely small ability to transport electrons, and transports electrons while transporting holes. By blocking, the recombination probability of electrons and holes can be improved.
  • the structure of the hole transport layer described later can be used as an electron blocking layer as necessary.
  • the film thickness of the hole blocking layer and the electron transport layer according to the present invention is preferably 3 nm to 100 nm, and more preferably 5 nm to 30 nm.
  • the hole transport layer is made of a hole transport material having a function of transporting holes, and in a broad sense, a hole injection layer and an electron blocking layer are also included in the hole transport layer.
  • the hole transport layer can be provided as a single layer or a plurality of layers.
  • the hole transport material has any one of hole injection or transport and 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.
  • azatriphenylene derivatives such as those described in JP-T-2003-519432 and JP-A-2006-135145 can also be used as hole transport materials.
  • 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
  • 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 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 can be used.
  • examples thereof include JP-A-4-297076, JP-A-2000-196140, and JP-A-2001-102175. Appl. Phys. 95, 5773 (2004), and the like.
  • anode As the anode in the organic EL element, 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. Specific examples of such electrode substances 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 so high (about 100 ⁇ m or more)
  • a pattern may be formed through a mask having a desired shape at the time of vapor deposition or sputtering of the electrode material.
  • a wet film forming method such as a printing method or a coating method can be used.
  • the transmittance be greater than 10%, and the sheet resistance as the anode is preferably several hundred ⁇ / ⁇ or less.
  • the film thickness depends on the material, it is usually selected in the range of 10 nm to 1000 nm, preferably 10 nm to 200 nm.
  • 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. Examples of the transparent support substrate preferably 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 JSR) or Appel (trade name Mits
  • 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 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 device of the present invention is preferably 1% or more, and 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.
  • a thin film made of a desired electrode material for example, an anode material, is formed on a suitable substrate so as to have a thickness of 1 ⁇ m or less, preferably 10 nm to 200 nm, and an anode is manufactured.
  • a thin film containing an organic compound such as a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, a hole blocking layer, an electron transport layer, or a cathode buffer layer, which is an element material, is formed thereon.
  • the thin film can be formed by a vacuum deposition method, a wet method (also referred to as a wet process), or the like.
  • Wet methods include spin coating, casting, die coating, blade coating, roll coating, ink jet, printing, spray coating, curtain coating, and LB, but precise thin films can be formed.
  • a method having high suitability for a roll-to-roll method such as a die coating method, a roll coating method, an ink jet method, and a spray coating method is preferable. Different film formation methods may be applied for each layer.
  • liquid medium for dissolving or dispersing the organic EL material according to the present invention examples include ketones such as methyl ethyl ketone and cyclohexanone, fatty acid esters such as ethyl acetate, halogenated hydrocarbons such as dichlorobenzene, toluene, xylene, and mesitylene.
  • Aromatic hydrocarbons such as cyclohexylbenzene, 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 so as to have a thickness of 1 ⁇ m or less, preferably in the range of 50 to 200 nm, and a desired organic EL device can be obtained by providing a cathode. .
  • the cathode, cathode buffer layer, electron transport layer, hole blocking layer, light emitting layer, hole transport layer, hole injection layer, and anode can be formed in the reverse order.
  • the organic EL device of the present invention it is preferable to produce from the hole injection layer to the cathode consistently by a single evacuation, but it may be taken out halfway and subjected to different film forming methods. At that time, it is preferable to perform the work in a dry inert gas atmosphere.
  • ⁇ 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.
  • the polymer plate include those formed from 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.
  • hot-melt type polyamide, polyester, and polyolefin can be mentioned.
  • a cationic curing type ultraviolet curing epoxy resin adhesive can be mentioned.
  • an organic EL element may deteriorate by heat processing, what can be adhesively cured from room temperature to 80 ° C. is preferable.
  • a desiccant may be dispersed in the adhesive.
  • coating of the adhesive agent to a sealing part may use commercially available dispenser, and may print like screen printing.
  • 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.
  • vacuum deposition sputtering, reactive sputtering, molecular beam epitaxy, cluster ion beam method, ion plating method, plasma polymerization method, atmospheric pressure plasma
  • a polymerization method a plasma CVD method, a laser CVD method, a thermal CVD method, a coating method, or the like can be used.
  • an inert gas such as nitrogen or argon, or an inert liquid such as fluorinated hydrocarbon or silicon oil can be injected in the gas phase and liquid phase.
  • an inert gas such as nitrogen or argon, or an inert liquid such as fluorinated hydrocarbon or silicon oil
  • a vacuum is also possible.
  • a hygroscopic compound can also be enclosed inside.
  • hygroscopic compound examples include metal oxides (for example, sodium oxide, potassium oxide, calcium oxide, barium oxide, magnesium oxide, aluminum oxide) and sulfates (for example, sodium sulfate, calcium sulfate, magnesium sulfate, cobalt sulfate).
  • metal oxides for example, sodium oxide, potassium oxide, calcium oxide, barium oxide, magnesium oxide, aluminum oxide
  • sulfates for example, sodium sulfate, calcium sulfate, magnesium sulfate, cobalt sulfate.
  • metal halides eg calcium chloride, magnesium chloride, cesium fluoride, tantalum fluoride, cerium bromide, magnesium bromide, barium iodide, magnesium iodide etc.
  • perchloric acids eg perchloric acid Barium, magnesium perchlorate, 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. This is because light incident on the interface (interface between the transparent substrate and air) at an angle ⁇ greater than the critical angle causes total reflection and cannot be taken out of the device, or between the transparent electrode or light emitting layer and the transparent substrate. This is because the light undergoes total reflection between the light and the light, and the light is guided through the transparent electrode or the light emitting layer.
  • 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), light emission from a 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 device of the present invention is processed on the light extraction side of the substrate so as to provide, for example, a microlens array structure, or combined with a so-called condensing sheet, for example, with respect to a specific direction, for example, the device light emitting surface.
  • a specific direction for example, the device light emitting surface.
  • quadrangular pyramids having a side of 30 ⁇ m and an apex angle of 90 degrees are arranged two-dimensionally on the light extraction side of the substrate.
  • One side is preferably 10 ⁇ m to 100 ⁇ m. If it becomes smaller than this, the effect of diffraction will generate
  • the condensing sheet for example, a sheet that has been put into practical use for an LED backlight of a liquid crystal display device can be used.
  • a sheet for example, 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 with a triangle stripe having a vertex angle of 90 degrees and a pitch of 50 ⁇ m, or the vertex angle is rounded and the pitch is changed randomly. Other shapes may be used.
  • a light diffusion plate / film may be used in combination with the light collecting sheet.
  • a diffusion film (light-up) manufactured by Kimoto Co., Ltd. can be used.
  • the organic EL element of the present invention can be used as a display device, a display, and various light emission sources.
  • lighting devices home lighting, interior lighting
  • clock and liquid crystal backlights billboard advertisements, traffic lights, light sources of optical storage media, light sources of electrophotographic copying machines, light sources of optical communication processors, light
  • the light source of a sensor etc. are mentioned, It is not limited to this, It can use effectively for the use as a backlight of a liquid crystal display device, and an illumination light source especially.
  • patterning may be performed by a metal mask, an ink jet printing method, or the like during film formation, if necessary.
  • patterning only the electrode may be patterned, the electrode and the light emitting layer may be patterned, or the entire layer of the element may be patterned.
  • a conventionally known method is used. Can do.
  • the light emission color of the organic EL device of the present invention and the compound according to the present invention is shown in FIG. 4.16 on page 108 of “New Color Science Handbook” (edited by the Japan Color Society, University of Tokyo Press, 1985). It is determined by the color when the result measured with a total of CS-1000 (manufactured by Konica Minolta Sensing Co., Ltd.) is applied to the CIE chromaticity coordinates.
  • the display device of the present invention comprises the organic EL element of the present invention.
  • the display device of the present invention may be single color or multicolor, the multicolor display device will be described here.
  • a shadow mask is provided only at the time of forming a light emitting layer, and a film can be formed on one surface by vapor deposition, casting, spin coating, ink jet, printing, or the like.
  • the method is not limited. However, the vapor deposition method, the ink jet method, the spin coating method, and the printing method are preferable.
  • the configuration of the organic EL element included in the display device is selected from the above-described configuration examples of the organic EL element as necessary.
  • the manufacturing method of an organic EL element is as having shown in the one aspect
  • a DC voltage When a DC voltage is applied to the 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. Further, even when a voltage is applied with the opposite polarity, no current flows and no light emission occurs. Further, when an AC voltage is applied, light is emitted only when the anode is in the + state and the cathode is in the-state.
  • the alternating current waveform to be applied may be arbitrary.
  • the multicolor display device can be used as a display device, a display, and various light sources.
  • a display device or display full-color display is possible by using three types of organic EL elements of blue, red, and green light emission.
  • Display devices and displays include televisions, personal computers, mobile devices, AV devices, teletext displays, information displays in automobiles, and the like. In particular, it may be used as a display device for reproducing still images and moving images, and the driving method when used as a display device for reproducing moving images may be either a simple matrix (passive matrix) method or an active matrix method.
  • Light sources include home lighting, interior lighting, clock and liquid crystal backlights, billboard advertisements, traffic lights, light sources for optical storage media, light sources for electrophotographic copying machines, light sources for optical communication processors, light sources for optical sensors, etc.
  • the present invention is not limited to these examples.
  • FIG. 1 is a schematic view showing an example of a display device composed of organic EL elements. It is a schematic diagram of a display such as a mobile phone that displays image information by light emission of an organic EL element.
  • the display 1 includes a display unit A having a plurality of pixels, a control unit B that performs image scanning of the display unit A based on image information, and the like.
  • the control unit B is electrically connected to the display unit A, and sends a scanning signal and an image data signal to each of a plurality of pixels based on image information from the outside, and the pixels for each scanning line respond to the image data signal by the scanning signal.
  • the image information is sequentially emitted to scan the image and display the image information on the display unit A.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of the display unit A.
  • the display unit A includes a wiring unit including a plurality of scanning lines 5 and data lines 6, a plurality of pixels 3 and the like on a substrate.
  • the main members of the display unit A will be described below.
  • FIG. 2 shows a case where the light emitted from the pixel 3 is extracted in the direction of the white arrow (downward).
  • the scanning line 5 and the plurality of data lines 6 in the wiring portion are each made of a conductive material, and the scanning lines 5 and the data lines 6 are orthogonal to each other in a grid pattern and are connected to the pixels 3 at the orthogonal positions (details are illustrated). Not) When a scanning signal is applied from the scanning line 5, the pixel 3 receives an image data signal from the data line 6 and emits light according to the received image data. Full-color display is possible by appropriately arranging pixels in the red region, the green region, and the blue region on the same substrate.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a pixel.
  • the pixel includes an organic EL element 10, a switching transistor 11, a driving transistor 12, a capacitor 13, and the like.
  • a full color display can be performed by using red, green, and blue light emitting organic EL elements as the organic EL elements 10 in a plurality of pixels, and juxtaposing them on the same substrate.
  • an image data signal is applied from the control unit B to the drain of the switching transistor 11 via the data line 6.
  • a scanning signal is applied from the control unit B to the gate of the switching transistor 11 via the scanning line 5
  • the driving of the switching transistor 11 is turned on, and the image data signal applied to the drain is supplied to the capacitor 13 and the driving transistor 12. Is transmitted to the gate.
  • the capacitor 13 is charged according to the potential of the image data signal, and the drive transistor 12 is turned on.
  • the drive transistor 12 has a drain connected to the power supply line 7 and a source connected to the electrode of the organic EL element 10.
  • the power supply line 7 connects the organic EL element 10 to the potential of the image data signal applied to the gate. Current is supplied.
  • the driving of the switching transistor 11 is turned off.
  • the driving of the driving transistor 12 is kept on and the next scanning signal is applied. Until then, the light emission of the organic EL element 10 continues.
  • the driving transistor 12 is driven according to the potential of the next image data signal synchronized with the scanning signal, and the organic EL element 10 emits light.
  • the organic EL element 10 emits light by the switching transistor 11 and the drive transistor 12 that are active elements for the organic EL elements 10 of the plurality of pixels, and the organic EL elements 10 of the plurality of pixels 3 emit light. It is carried out.
  • Such a light emitting method is called an active matrix method.
  • the light emission of the organic EL element 10 may be light emission of a plurality of gradations by a multi-value image data signal having a plurality of gradation potentials, or by turning on / off a predetermined light emission amount by a binary image data signal. Good.
  • the potential of the capacitor 13 may be held continuously until the next scanning signal is applied, or may be discharged immediately before the next scanning signal is applied.
  • a passive matrix light emission drive in which the organic EL element emits light according to the data signal only when the scanning signal is scanned.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a passive matrix display device.
  • a plurality of scanning lines 5 and a plurality of image data lines 6 are provided in a lattice shape so as to face each other with the pixel 3 interposed therebetween.
  • the scanning signal of the scanning line 5 is applied by sequential scanning, the pixels 3 connected to the applied scanning line 5 emit light according to the image data signal.
  • the pixel 3 has no active element, and the manufacturing cost can be reduced.
  • the lighting device of the present invention has the said organic EL element.
  • the organic EL element of the present invention may be used as an organic EL element having a resonator structure.
  • the purpose of use of the organic EL element having such a resonator structure is as follows.
  • the light source of a machine, the light source of an optical communication processing machine, the light source of an optical sensor, etc. are mentioned, However It is not limited to these. Moreover, you may use for the said use by making a laser oscillation.
  • the organic EL element of the present invention may be used as a kind of lamp for illumination or exposure light source, a projection device for projecting an image, or a display for directly viewing a still image or a moving image. It may be used as a device (display).
  • the driving method when used as a display device for moving image reproduction may be either a simple matrix (passive matrix) method or an active matrix method.
  • a full color display device can be produced by using two or more organic EL elements of the present invention having different emission colors.
  • the organic EL material of the present invention can be applied to an organic EL element that emits substantially white light as a lighting device.
  • a plurality of light emitting colors are simultaneously emitted by a plurality of light emitting materials to obtain white light emission by color mixing.
  • the combination of a plurality of emission colors may include three emission maximum wavelengths of the three primary colors of red, green and blue, or two using the complementary colors such as blue and yellow, blue green and orange.
  • the thing containing the light emission maximum wavelength may be used.
  • a combination of light emitting materials for obtaining a plurality of emission colors is a combination of a plurality of phosphorescent or fluorescent materials, a light emitting material that emits fluorescence or phosphorescence, and light from the light emitting material as excitation light. Any of those combined with a dye material that emits light may be used, but in the white organic EL device according to the present invention, only a combination of a plurality of light-emitting dopants may be mixed.
  • an electrode film can be formed by a vapor deposition method, a cast method, a spin coating method, an ink jet method, a printing method, etc., and productivity is also improved. According to this method, unlike the white organic EL device in which light emitting elements of a plurality of colors are arranged in parallel in an array, the elements themselves are luminescent white.
  • a luminescent material used for a light emitting layer For example, if it is a backlight in a liquid crystal display element, the metal complex which concerns on this invention so that it may suit the wavelength range corresponding to CF (color filter) characteristic, Any one of known light emitting materials may be selected and combined to be whitened.
  • CF color filter
  • One aspect of the lighting device of the present invention that includes the organic EL element of the present invention will be described.
  • the non-light-emitting surface of the organic EL device of the present invention is covered with a glass case, a glass substrate having a thickness of 300 ⁇ m is used as a sealing substrate, and an epoxy-based photocurable adhesive (LUX TRACK manufactured by Toagosei Co., Ltd.) is used as a sealing material around.
  • LC0629B is applied, and this is overlaid on the cathode and brought into close contact with the transparent support substrate, irradiated with UV light from the glass substrate side, cured and sealed, and as shown in FIG. 5 and FIG. Can be formed.
  • FIG. 5 shows a schematic diagram of a lighting device, and the organic EL element 101 of the present invention is covered with a glass cover 102 (in addition, the sealing operation with the glass cover is to bring the organic EL element 101 into contact with the atmosphere. And a glove box under a nitrogen atmosphere (in an atmosphere of high-purity nitrogen gas having a purity of 99.999% or more).
  • FIG. 6 shows a cross-sectional view of the lighting device.
  • 105 denotes a cathode
  • 106 denotes an organic EL layer
  • 107 denotes a glass substrate with a transparent electrode.
  • the glass cover 102 is filled with nitrogen gas 108 and a water catching agent 109 is provided.
  • Comparative compound 1 is a compound in which L 1 to L 3 are all ligands L-2 and the linking group is V-1 in general formula (I), and comparative compound 2 is a compound in general formula (I) A compound in which L 1 to L 3 are all ligands L-2 and L 1 to L 3 are not linked by a linking group (no linking group). In the dopant compound according to the present invention, the case where L 1 to L 3 are not linked by a linking group was also evaluated.
  • 500 mg of any of the dopant compounds is put into a heating boat of a vacuum deposition apparatus, and the vacuum chamber is depressurized to 4 ⁇ 10 ⁇ 4 Pa. Then, the heating boat is energized and heated, and a predetermined deposition rate is set at 2.0 A / second. Vapor deposition was performed until a 200 nm thin film was formed on the substrate.
  • the heating boat containing the dopant compound was visually confirmed and evaluated by comparing with the state before vapor deposition.
  • the case where there is no change or almost no change from the state before the vapor deposition is indicated as “ ⁇ ”
  • the case where a part or the whole is discolored from the state before the vapor deposition is indicated as “ ⁇ ”
  • the evaluation results are shown in Table 11.
  • L 1 to L 3 are not linked by a linking group, or when they are linked by a linking group, but all of L 1 to L 3 are the same ligand, they are sublimable. I understand that is bad. Further, L 1 ⁇ L 3 are linked by a linking group, and, the present invention any one of L 1 ⁇ L The L 1 or all are different structures from each other of 3 ⁇ L 3 is a different structure It turns out that the dopant compound which concerns on has good sublimation property.
  • a poly (3,4-ethylenedioxythiophene) -polystyrene sulfonate (PEDOT / PSS, Bayer, Baytron P Al 4083) diluted to 70% with pure water was used to spin. After forming a thin film by the coating method, it was dried at 200 ° C. for 1 hour to provide a first hole transport layer having a thickness of 30 nm.
  • a hole transport material Poly N, N′-bis (4-butylphenyl) -N, N′-bis (phenyl)) benzidine (manufactured by American Dye Source, ADS- A thin film was formed by spin coating using the chlorobenzene solution of No. 254). It heat-dried at 150 degreeC for 1 hour, and provided the 2nd hole transport layer with a film thickness of 40 nm.
  • H-1 used as a host compound is represented by the following formula.
  • a 1-butanol solution of the electron transport material ET-11 was used to form a thin film by spin coating, and an electron transport layer having a thickness of 20 nm was provided.
  • the efficiency and half-life of the organic EL device 14 produced using the compound 93 in which the difference between the smallest formula amount and the largest formula amount among L 1 to L 3 in the general formula (I) is 77 or more Since it is improved as compared with other samples, an organic EL device is produced using a compound in which the difference between the smallest formula amount and the largest formula amount among L 1 to L 3 in the general formula (I) is 77 or more. It can be said that it is preferable to produce it.
  • the driving voltage of the organic EL element 18 manufactured using the compound 106 having the largest formula amount of L 1 to L 3 in the general formula (I) is 475 or more is improved as compared with other samples. Therefore, it can be said that it is preferable to produce an organic EL device using a compound having the largest formula weight among L 1 to L 3 in the general formula (I) of 475 or less.
  • ) in ionization potential between the hexadentate ortho metal iridium complex and the host compound is 0.3 or less.
  • the difference between the ionization potential (Ip-Ir) of the hexadentate ortho metal iridium complex and the ionization potential (Ip-HOST) of the host compound is
  • ) between the hexadentate ortho metal iridium complex and the host compound is less than 0.3
  • the difference between the electron affinity (Ea-Ir) of the hexadentate orthometallic iridium complex and the electron affinity (Ea-HOST) of the host compound is
  • This transparent support substrate is fixed to a substrate holder of a commercially available vacuum evaporation apparatus, while 200 mg of HT-30 is put into a molybdenum resistance heating boat, and 200 mg of HT-2 is put into another molybdenum resistance heating boat, and another molybdenum resistance is put.
  • 200 mg of cHS-3 was placed in a heating boat
  • 200 mg of Compound 1 was placed in another molybdenum resistance heating boat
  • 200 mg of Compound ET-2 was placed in another resistance heating boat made of molybdenum, and attached to a vacuum deposition apparatus.
  • the vacuum chamber was then depressurized to 4 ⁇ 10 ⁇ 4 Pa, heated by energizing the heating boat containing HT-30, and deposited on a transparent support substrate at a deposition rate of 0.1 nm / second.
  • An injection layer was provided.
  • the heating boat containing HT-2 was heated by energization, and was deposited on the hole injection layer at a deposition rate of 0.1 nm / second to provide a 20 nm hole transport layer.
  • the heating boat containing cHS-3 and Compound 1 was heated by heating, and co-evaporated on the hole transport layer at a deposition rate of 0.1 nm / second and 0.0176 nm / second, respectively, to form a 60 nm light emitting layer.
  • the heating boat containing the compound ET-2 was heated by energization, and deposited on the light emitting layer at a deposition rate of 0.1 nm / second to provide a 20 nm electron transport layer.
  • the chromaticity variation range is as follows.
  • the sample front luminance is 1000 cd / m for the sample immediately after the start of light emission and the sample when the continuous light emission is performed under a constant current condition of 2.5 mA / cm 2 and becomes half the initial luminance.
  • a spectral radiance meter CS-1000 manufactured by Konica Minolta Sensing
  • the organic EL device using the host compound represented by the general formula (A) within the range of the dopant concentration of 3 to 5% by mass is the other organic EL device. It is clear that the driving voltage and chromaticity stability are superior to those of FIG.
  • This transparent support substrate is fixed to a substrate holder of a commercially available vacuum evaporation apparatus, while 200 mg of HT-30 is put into a molybdenum resistance heating boat, 200 mg of HT-2 is put into another molybdenum resistance heating boat, and 200 mg of cHS-3 is put into it.
  • 200 mg of Compound 1 is put into another resistance heating boat made of molybdenum
  • 200 mg of cGD-1 is put into another resistance heating boat made of molybdenum
  • 200 mg of cRD-1 is put into another resistance heating boat made of molybdenum, made of another molybdenum
  • 200 mg of compound ET-10 was placed in a resistance heating boat and attached to a vacuum evaporation system.
  • the vacuum chamber was then depressurized to 4 ⁇ 10 ⁇ 4 Pa, heated by energizing the heating boat containing HT-30, and deposited on a transparent support substrate at a deposition rate of 0.1 nm / second.
  • An injection layer was provided.
  • the heating boat containing HT-2 was heated by energization, and was deposited on the hole injection layer at a deposition rate of 0.1 nm / second to provide a 20 nm hole transport layer.
  • the heating boat containing cHS-3, compound 1, cGD-1 and cRD-1 was energized and heated, and the deposition rates were 0.1 nm / second, 0.0042 nm / second, 0.0007 nm / second, 0, respectively.
  • a light-emitting layer having a thickness of 60 nm was formed by co-evaporation on the hole transport layer at a speed of .0002 nm / second.
  • the heating boat containing the compound ET-10 was energized and heated, and deposited on the light emitting layer at a deposition rate of 0.1 nm / second to provide a 20 nm electron transport layer.
  • Organic EL devices 2-7 to 2-11 were prepared in the same manner as in the production of the organic EL device 2-6, except that cHS-3 and compound 1 were changed to the compounds shown in Table 16.
  • the organic EL device using the host compound represented by the general formula (A) is superior in driving voltage / chromaticity stability compared to other organic EL devices. It is clear. Even when the white element is used, it can be seen that the effect can be obtained as in the third embodiment.
  • PEDOT / PSS poly(3,4-ethylenedioxythiophene) -polystyrene sulfonate
  • a thin film was formed by spin coating under a condition of 30 seconds, and then dried at 200 ° C. for 1 hour to provide a first hole transport layer having a thickness of 20 nm.
  • the substrate was transferred to a nitrogen atmosphere, and a condition of 47 rpm HT-44 and 3 mg HT-45 dissolved in 10 ml toluene was used at 1500 rpm for 30 seconds on the first hole transport layer.
  • a thin film was formed by spin coating. Ultraviolet light was irradiated at 120 ° C. for 90 seconds to perform photopolymerization / crosslinking, and further vacuum dried at 60 ° C. for 1 hour to form a second hole transport layer having a thickness of about 20 nm.
  • a thin film was formed on the light emitting layer by spin coating under a condition of 1500 rpm and 30 seconds using a solution in which 50 mg of ET-42 was dissolved in 10 ml of hexafluoroisopropanol (HFIP). Furthermore, it vacuum-dried at 60 degreeC for 1 hour, and was set as the electron carrying layer with a film thickness of about 20 nm.
  • HFIP hexafluoroisopropanol
  • this substrate was fixed to a substrate holder of a vacuum deposition apparatus, and after the vacuum chamber was depressurized to 4 ⁇ 10 ⁇ 4 Pa, 0.4 nm of potassium fluoride was deposited as a cathode buffer layer, and further 110 nm of aluminum was deposited. Thus, a cathode was formed, and an organic EL element 3-7 was produced.
  • Organic EL devices 3-8 to 3-15 were prepared in the same manner as in the production of the organic EL device 3-7, except that cHS-4 and compound 1 were changed to the compounds shown in Table 17.
  • the organic EL device using the host compound represented by the general formula (A) is superior in driving voltage / chromaticity stability compared to other organic EL devices. It is clear. It can be seen that the effect can be obtained in the same manner as in Example 3 even when the coating element is used.
  • This transparent support substrate is fixed to a substrate holder of a commercially available vacuum evaporation apparatus, while 200 mg of HT-30 is put into a molybdenum resistance heating boat, and 200 mg of HT-2 is put into another molybdenum resistance heating boat, and another molybdenum resistance is put.
  • the vacuum chamber was then depressurized to 4 ⁇ 10 ⁇ 4 Pa, heated by energizing the heating boat containing HT-30, and deposited on a transparent support substrate at a deposition rate of 0.1 nm / second.
  • An injection layer was provided.
  • the heating boat containing HT-2 was heated by energization, and was deposited on the hole injection layer at a deposition rate of 0.1 nm / second to provide a 20 nm hole transport layer.
  • the heating boat containing cHS-4 and Compound 1 was energized and heated, and co-deposited on the first light-emitting layer at a deposition rate of 0.1 nm / second and 0.0042 nm / second, respectively, to form a second 30 nm film.
  • a light emitting layer was provided.
  • the heating boat containing HS-64, cGD-1 and cRD-1 was energized and heated, and the holes were deposited at deposition rates of 0.1 nm / second, 0.012 nm / second and 0.002 nm / second, respectively.
  • a 30 nm first light emitting layer was provided by co-evaporation on the transport layer.
  • the heating boat containing the compound ET-11 was energized and heated, and deposited on the second light emitting layer at a deposition rate of 0.1 nm / second to provide a 25 nm electron transport layer.
  • Organic EL elements 4-8 to 4-14 were prepared in the same manner as in the production of the organic EL element 4-7, except that cHS-4 and compound 1 in the first light emitting layer were changed to the compounds shown in Table 18.
  • the organic EL device using the host compound represented by the general formula (A) is superior in voltage and chromaticity stability compared to other organic EL devices. Is clear. It can be seen that the same effect as in Example 3 can be obtained even when the light emitting layer is formed in two layers.
  • the present invention is suitable for providing an organic electroluminescence element having improved luminous efficiency and a long luminous lifetime, and a lighting device and a display device including the element.

Abstract

　陽極と陰極との間に、少なくとも１つの発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、下記一般式（I）で表される６座配位型オルトメタルイリジウム錯体を含有する。〔一般式（I）中、Ｖは三価の連結基を表し、Ｌ１～Ｌ３と共有結合で連結している。Ｌ１～Ｌ３は各々一般式（II）で表される。但し、Ｌ１～Ｌ３の全てが互いに異なる構造であるか又はＬ１～Ｌ３のうち何れか一つが異なる構造である。〕

Description

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
　本発明は、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に関する。
　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）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ることから、次世代の平面ディスプレイや照明として注目されている。
　内部量子効率の上限が１００％となる励起三重項からのリン光発光を用いた有機ＥＬ素子がプリンストン大より報告されて以来（例えば、非特許文献１参照）、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、非特許文献２、特許文献１参照）。
　また、室温でリン光を示す材料として、イリジウム錯体系等重金属錯体が検討されている（例えば、非特許文献３参照）。
　例えば、トリス（２－フェニルピリジン）イリジウム錯体が広く知られており（例えば、非特許文献２参照）、また、ドーパントの耐久性や発光効率向上を目的として、トリス（２－フェニルピリジン）骨格にシリル基を導入した配位子を有するイリジウム錯体が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
　しかし、これらのドーパントを用いた有機ＥＬ素子においても、発光寿命をはじめとして十分な素子性能が得られていない。
　また、トリス（２－フェニルピリジン）イリジウム錯体以外のイリジウム錯体として、フェニルイミダゾール配位子やカルベン配位子を有するイリジウム錯体が開示されている（例えば、特許文献３及び４参照）。
　これらの材料はフェニルピリジン配位子で構成される錯体と比してＨＯＭＯが浅く、正孔注入障壁が大きくなるという問題がある。また、短波長にする目的でバルキーな置換基等を導入すると、分子として再配向エネルギーが増大し、電荷輸送能が低下し、結果として駆動電圧が上昇し、発光効率が低下するといった問題がある。
　一方、イリジウム錯体の配位子を結合させた錯体が開示されている（特許文献５、６参照。）。
　これらの錯体では材料自体の熱安定性が改良され、素子の寿命も改善されているが、特にＨＯＭＯが浅い材料を用いて短波長の発光を得る場合の駆動電圧の改善に関しては何ら開示されていない。
米国特許第６０９７１４７号明細書 特開２００５－３２７５２６号公報 国際公開第２００６／０４６９８０号 国際公開第２００５／０１９３７３号 国際公開第２００５／７６３８０号 国際公開第２００４／８１０１７号
Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ　ｅｔ　ａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ、３９５巻、１５１～１５４頁（１９９８年） Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ　ｅｔ　ａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ、４０３巻、１７号、７５０～７５３頁（２０００年） Ｃ．Ａｄａｃｈｉ　ｅｔ　ａｌ．，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，７９号、２０８２－２０８４頁（２００１年）
　本発明の目的は、発光効率を向上し、発光寿命を長寿命化した有機エレクトロルミネッセンス素子、該素子を備えた照明装置及び表示装置を提供することにある。
　本発明の上記目的を達成するため、本発明の一態様によれば、
　陽極と陰極との間に、少なくとも１つの発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、
　下記一般式（I）で表される６座配位型オルトメタルイリジウム錯体を含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子が提供される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
〔一般式（I）中、Ｖは三価の連結基を表し、Ｌ１～Ｌ３と共有結合で連結している。Ｌ１～Ｌ３は各々下記一般式（II）で表される。但し、Ｌ１～Ｌ３の全てが互いに異なる構造であるか又はＬ１～Ｌ３のうち何れか一つが異なる構造である。〕
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
〔一般式（II）中、Ｘ１～Ｘ５は含窒素複素環を形成する元素群であり、炭素原子又は窒素原子から選ばれ、Ｘ４とＸ５のうち少なくとも一つは窒素原子を表し、該窒素原子のうち何れか一つが前記一般式（I）におけるＩｒと配位結合を形成する。Ｘ６～Ｘ１１は芳香族５員環又は芳香族６員環を形成する元素群であり、炭素原子又は窒素原子から選ばれ、Ｘ７は前記一般式（I）におけるＩｒと共有結合を形成する。但し、Ｘ６～Ｘ１１が芳香族５員環を形成する場合はＸ１１は単なる結合手を表す。Ｒ１は炭素数７以上の置換アリール基を表す。〕
　本発明の他の態様によれば、
　上記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が提供される。
　本発明の更に他の態様によれば、
　上記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が提供される。
　本発明によれば、発光効率を向上し、発光寿命を長寿命化した有機エレクトロルミネッセンス素子、該素子を備えた照明装置及び表示装置を提供することができる。
有機ＥＬ素子から構成される表示装置の一例を示した模式図である。 図１の表示装置の表示部の模式図である。 図１の表示装置の画素の模式図である。 パッシブマトリクス方式フルカラー表示装置の模式図である。 照明装置の概略図である。 照明装置の断面図である。
　以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
《有機ＥＬ素子の構成層》
　本発明の有機ＥＬ素子の構成層について説明する。本発明において、有機ＥＬ素子の層構成の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。
　（i）陽極／発光層ユニット／電子輸送層／陰極
　（ii）陽極／正孔輸送層／発光層ユニット／電子輸送層／陰極
　（iii）陽極／正孔輸送層／発光層ユニット／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
　（iv）陽極／正孔輸送層／発光層ユニット／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
　（v）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／発光層ユニット／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
　更に、発光層ユニットは複数の発光層の間に非発光性の中間層を有していてもよく、該中間層が電荷発生層であるようなマルチフォトンユニット構成であってもよい。この場合、電荷発生層としては、ＩＴＯ（インジウム・錫酸化物）、ＩＺＯ（インジウム・亜鉛酸化物）、ＺｎＯ２、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＴｉＯｘ、ＶＯｘ、ＣｕＩ、ＩｎＮ、ＧａＮ、ＣｕＡｌＯ２、ＣｕＧａＯ２、ＳｒＣｕ２Ｏ２、ＬａＢ６、ＲｕＯ２などの導電性無機化合物層や、Ａｕ／Ｂｉ２Ｏ３等の２層膜や、ＳｎＯ２／Ａｇ／ＳｎＯ２、ＺｎＯ／Ａｇ／ＺｎＯ、Ｂｉ２Ｏ３／Ａｕ／Ｂｉ２Ｏ３、ＴｉＯ２／ＴｉＮ／ＴｉＯ２、ＴｉＯ２／ＺｒＮ／ＴｉＯ２等の多層膜、またＣ６０等のフラーレン類、オリゴチオフェン等の導電性有機物層、金属フタロシアニン類、無金属フタロシアニン類、金属ポルフィリン類、無金属ポルフィリン類等の導電性有機化合物層などが挙げられる。
　本発明の有機ＥＬ素子における発光層としては白色発光層であることが好ましく、これらを用いた照明装置であることが好ましい。
　本発明の有機ＥＬ素子を構成する各層について説明する。
《発光層》
　本発明に係る発光層は、電極または電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよい。
　発光層の膜厚の総和は特に制限はないが、膜の均質性や、発光時に不必要な高電圧を印加するのを防止し、かつ、駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、好ましくは２ｎｍ～５μｍの範囲に調整され、更に好ましくは２ｎｍ～２００ｎｍの範囲に調整され、特に好ましくは５ｎｍ～１００ｎｍの範囲に調整される。
　発光層の作製には、後述する発光ドーパントやホスト化合物を、例えば、真空蒸着法、湿式法（ウェットプロセスともいい、例えば、スピンコート法、キャスト法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、インクジェット法、印刷法、スプレーコート法、カーテンコート法、ＬＢ法（ラングミュア・ブロジェット（Ｌａｎｇｍｕｉｒ　Ｂｌｏｄｇｅｔｔ法））等を挙げることができる。）等により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、発光ドーパント（リン光発光性ドーパント（リン光ドーパント、リン光発光性ドーパント基ともいう）や蛍光ドーパント等）化合物と、発光ホスト化合物とを含有することが好ましい。
（１）発光性ドーパント化合物
　発光性ドーパント化合物（発光ドーパント、単にドーパントともいう）について説明する。
　発光性ドーパントとしては、蛍光ドーパント（蛍光性化合物ともいう）、リン光ドーパント（リン光発光体、リン光性化合物、リン光発光性化合物等ともいう）を用いることができる。
（１．１）リン光ドーパント（リン光発光ドーパントともいう）
　本発明に係るリン光ドーパントについて説明する。
　本発明に係るリン光ドーパント化合物は、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、具体的には室温（２５℃）にてリン光発光する化合物であり、リン光量子収率が、２５℃において０．０１以上の化合物であると定義されるが、好ましいリン光量子収率は０．１以上である。
　上記リン光量子収率は、第４版実験化学講座７の分光IIの３９８頁（１９９２年版、丸善）に記載の方法により測定できる。溶液中でのリン光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明に係るリン光ドーパントは、任意の溶媒のいずれかにおいて上記リン光量子収率（０．０１以上）が達成されればよい。
　リン光ドーパントの発光は原理としては２種挙げられ、１つはキャリアが輸送されるホスト化合物上でキャリアの再結合が起こって発光性ホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーをリン光ドーパントに移動させることでリン光ドーパントからの発光を得るというエネルギー移動型である。もう１つはリン光ドーパントがキャリアトラップとなり、リン光ドーパント上でキャリアの再結合が起こり、リン光ドーパント化合物からの発光が得られるというキャリアトラップ型である。何れの場合においても、リン光ドーパントの励起状態のエネルギーはホスト化合物の励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。
　本発明の有機ＥＬ素子は、発光層の少なくとも１つがリン光発光性の有機金属錯体（リン光発光ドーパント、リン光ドーパント等ともいう）を含有するが、該リン光発光性の有機金属錯体としては、本発明に係る有機ＥＬ素子材料である、一般式（I）で表される６座配位型オルトメタルイリジウム錯体を含有することが好ましい。
　ここで、配位子の構成要素として５員環を有するオルトメタルイリジウム錯体は、６員環のみで構成されるフェニルピリジン系のオルトメタルイリジウム錯体よりも短波長の発光が得られるが、未だ実用可能な素子寿命や高発光効率を達成できていない。
　本発明者らは、これらの５員環を有する配位子のオルトメタルイリジウム錯体は、フェニルピリジン系のオルトメタルイリジウム錯体に比してＨＯＭＯが浅く、ホールの注入が悪いため素子の駆動電圧が上昇していると推定するとともに、従来公知のオルトメタルイリジウム錯体は、有機ＥＬ素子の構成層中で金属錯体同士の凝集が起こりやすいため、実用可能な素子寿命や高発光効率が得られていないと推定し、問題点について鋭意検討した。
　その結果、配位子の構成要素として５員環を有するオルトメタルイリジウム錯体として、一般式（I）で表される化合物を用いることにより、素子寿命が改善され、且つ、発光効率の向上を図れることを見出した。
　配位子の構成要素の５員環に炭素数７以上の置換基を導入することで、有機ＥＬ素子の構成層中における金属錯体同士の凝集を抑え、金属錯体の励起子三重項間で生じるＴ－Ｔ消滅を抑制することができたので、素子の寿命の向上が得られたと推定した。
　また、それら置換基の導入により再配向エネルギーが上昇するように思われるが、各々の三つの配位子を結合させることで素子の駆動電圧が低下し、輝度及び寿命が向上することが分かった。
（１．１．１）オルトメタルイリジウム錯体
　本発明に係るオルトメタルイリジウム錯体について説明する。
　本発明に係るオルトメタルイリジウム錯体は、本発明の有機ＥＬ素子の構成層のいずれかの層に用いることができるが、本発明の効果（素子の発光効率（詳しくは、外部取り出し量子効率、単に効率ともいう）の向上、半減寿命の増大）を十分に得る観点からは、素子の発光層、更に、該発光層中において発光ドーパント（単にドーパントともいう）として用いることが好ましい。
　なお、本発明の有機ＥＬ素子の構成層については、後に詳細に説明する。
　本発明に係るオルトメタルイリジウム錯体は、具体的には、上述の通り下記一般式（I）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
　一般式（I）において、Ｖは三価の連結基を表し、Ｌ１～Ｌ３の各々と共有結合してＩｒの多座配位子を形成するが、好ましくは、以下の構造のものを表す。
　なお、下記式中、＊はＬ１～Ｌ３との結合部位を表し、ｎは１又は２を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
　一般式（I）において、Ｌ１～Ｌ３は、各々下記一般式（II）で表される。但し、Ｌ１～Ｌ３の全てが互いに異なる構造であるか又はＬ１～Ｌ３のうち何れか一つが異なる構造である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
　一般式（II）において、Ｘ１～Ｘ５は、含窒素複素環を形成する原子群であり、炭素原子又は窒素原子から選ばれ、Ｘ４とＸ５のうち少なくとも一つは窒素原子を表し、該窒素原子のうち何れか一つは一般式（I）におけるＩｒと配位結合を形成する。
　一般式（II）において、Ｘ１～Ｘ５で表される含窒素複素環としては、好ましくはイミダゾール環、ピラゾール環、トリアゾール環等が挙げられ、より好ましくは、イミダゾール環である。
　一般式（II）において、Ｘ６～Ｘ１１は、芳香族５員環又は芳香族６員環を形成する原子群であり、炭素原子又は窒素原子から選ばれ、Ｘ７は、一般式（I）におけるＩｒと共有結合を形成する。
　一般式（II）において、Ｘ６～Ｘ１１で表される芳香族５員環としては、好ましくはチオフェン環、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。
　一般式（II）において、Ｘ６～Ｘ１１で表される芳香族６員環としては、ベンゼン環、ピリジン環等が挙げられ、好ましくはベンゼン環である。
　これらＸ６～Ｘ１１で表される芳香族５員環又は芳香族６員環は更に置換基を有していてもよく、それらの置換基が結合して縮合環を形成しても良い。置換基としては、例えば、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、トリフルオロメチル基、イソプロピル基等）、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基等）、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子等）、シアノ基、ニトロ基、ジアルキルアミノ基（例えば、ジメチルアミノ基等）、トリアルキルシリル基（例えば、トリメチルシリル等）、トリアリールシリル基（例えば、トリフェニルシリル基等）、トリヘテロアリールシリル基（例えば、トリピリジルシリル基等）、ベンジル基、アリール基（例えば、フェニル基等）、ヘテロアリール基（例えば、ピリジル基、カルバゾリル基等）が挙げられ、縮合環としては、９，９′－ジメチルフルオレン、カルバゾール、ジベンゾフラン等が挙げられる。
　一般式（II）において、Ｒ１は、炭素数７以上の置換又は無置換のアリール基を表す。
　一般式（II）において、Ｒ１で表されるアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、ターフェニル基が挙げられ、好ましくはフェニル基である。フェニル基に置換する置換基としては、例えば、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、トリフルオロメチル基、イソプロピル基等）、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基等）、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子等）、シアノ基、ニトロ基、ジアルキルアミノ基（例えば、ジメチルアミノ基等）、トリアルキルシリル基（例えば、トリメチルシリル等）、トリアリールシリル基（例えば、トリフェニルシリル基等）、トリヘテロアリールシリル基（例えば、トリピリジルシリル基等）、ベンジル基、アリール基（例えば、フェニル基等）、ヘテロアリール基（例えば、ピリジル基、カルバゾリル基等）が挙げられ、アルキル基、アリール基が好ましい。
　一般式（I）におけるＬ１～Ｌ３のうち少なくとも１つは、好ましくは一般式（III）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
　一般式（III）において、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｅは、各々置換基を表す。
　一般式（III）において、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｅで表される置換基としては、例えば、一般式（II）のＸ６～Ｘ１１で表される原子群が有していてもよい置換基と同様のものが挙げられる。好ましくは、Ｒｄ及びＲｃは、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基等）、シクロアルキル基（例えば、シクロヘキシル基等）、アリール基（例えば、フェニル基等）である。
　一般式（III）において、ｎｅは、０～２の整数を表す。
　一般式（III）において、Ｒ２及びＲ３は、各々水素原子又は置換基を表す。
　一般式（III）において、Ｒ２及びＲ３で表される置換基としては、例えば、一般式（II）のＸ６～Ｘ１１で表される原子群が有していてもよい置換基と同様のものが挙げられる。
　一般式（III）において、Ａｒは、アリール基（例えば、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、ターフェニル基等）又はヘテロアリール基（例えば、ピリジル基、カルバゾリル基等）を表す。好ましくは、Ａｒは、フェニル基を表す。
　一般式（III）において、Ｒｆは置換基を表す。
　一般式（III）において、Ｒｆで表される置換基としては、一般式（II）のＸ６～Ｘ１１で表される原子群が有していてもよい置換基と同様のものが挙げられる。
　一般式（III）において、ｎｆは、０～３の整数を表す。
（１．１．２）具体例
　以下、本発明の前記一般式のいずれかで表されるオルトメタルイリジウム錯体の具体例を以下に示すが本発明はこれらに限定されない。
　これらの金属錯体は、後述する合成例により合成することができるが、例えば、米国特許出願公開第２０１０／１７６３９０号明細書、国際公開第２００７／９７１４９号などを参考に合成することもできる。また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することもできる。
　本発明に係るオルトメタルイリジウム錯体は、一例として下記に示す各配位子のうち何れか３つが、上記した連結基によって連結されて構成されている。各配位子及び連結基の組み合わせは表１～１０に示す通りである。なお、下記に示す各配位子において、＊は上記した連結基との結合部位を示し、＊＊は一般式（I）におけるＩｒとの結合部位を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000046
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000047
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000048
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000049
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000050
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000051
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000052
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000053
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000054
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000055
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000056
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000057
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000058
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000059
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000060
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000061
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000062
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000063
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000064
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000065
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000066
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000067
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000068
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000069
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000070
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000071
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000072
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000073
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000074
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000075
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000076
　また、本発明に係る発光層には、以下の特許公報に記載されている従来公知の化合物等を併用してもよい。
　例えば、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号公報等である。
（１．１．３）合成例
　一般式（I）で表わされる６座配位型オルトメタルイリジウム錯体の一例として、化合物１の合成方法を例にとって以下説明する。
　以下に示すようにして、配位子Ａ１を合成し、次いで化合物１を合成した。
（工程１）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000077
　２，６ージイソプロピル－４－フェニルアニリン１７０ｇをアセトニトリル５００ｍｌに溶解し、ピリジン６３．６ｇを加えて水冷下ｏ－ブロモ安息香酸クロライド１４７ｇをアセトニトリル９０ｍｌに溶かした溶液を滴下した。滴下終了後室温で１．５時間撹拌し、不溶物をろ取した。その後ろ取した白色結晶を水１Ｌに入れて１時間懸濁し、水をろ別し、白色結晶としてアミド体を２９０ｇ得た。
（工程２）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000078
　工程１で得られたアミド体１００ｇをトルエン２００ｍｌに溶解し塩化ホスホリル３５ｇを加えた後、内温９０℃で２時間撹拌した後、放冷した。次に、アミノアセトアルデヒドジエチルアセタール９１ｇを２００ｍｌのアセトニトリルに溶解し、トリエチルアミン２０８ｇを加えた溶液を調製し、先程放冷した溶液を内温５０℃以下で滴下した。その後酢酸エチル２００ｍｌと飽和食塩水５０ｍｌを加え、分液後、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、除去後、溶媒を濃縮し、留去した。これをトルエン１５０ｍｌに溶解し、リン酸５０ｍＬと水６０ｍｌを加え、エステル管をつけて４時間還流した。次に氷冷下水酸化カリウム水溶液にて３０分かけて滴下し中和した後、酢酸エチル２００ｍｌと飽和食塩水５０ｍｌを加え、珪藻土濾過を行った後、分液し、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、除去後溶媒を濃縮したものをヘプタン－酢酸エチルで再結晶することで、白色固体としてブロモ体１を１２０ｇ得た。
（工程３）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000079
　工程１～工程２と同様にして、２，６－ジイソプロピルアニリンからブロモ体２を合成した。
（工程４）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000080
　５０ｇのブロモ体２をトリエチルアミン２００ｍＬに溶解し、ヨウ化銅（Ｉ）を２２６ｍｇ、ＰｄＣｌ２（ＰＰｈ３）２を８３０ｍｇ、トリメチルシリルアセチレンを１６．７ｇ加えて６５度で１６時間加熱した。これを精製することで、ＴＭＳ体２を４５ｇ得た。
（工程５）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000081
　工程４で得られた４５ｇのＴＭＳ体２をテトラヒドロフラン２００ｍＬに溶解し、メタノール７０ｍＬ、炭酸カリウム１．８５ｇの水２８ｍＬ水溶液を加え、室温で６時間撹拌した。反応溶液を抽出することで、エチニル体２を３３ｇ得た。
（工程６）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000082
　アルゴン気流下、３０ｇのエチニル体２をOrganometallics, Vol. 22, No. 7, 2003に従って合成した１，３－ジヨード－５－（トリメチルシリルエチニル）ベンゼンジヨード体の１５．６ｇをトルエン１Ｌとトリエチルアミン２００ｍＬに溶解した溶液に加え、アルゴン置換を３０分行った。これにヨウ化銅（Ｉ）１７４ｍｇとビス（トリフェニルホスフィン）パラジウムジクロライド６４０ｍｇを加え、５０度で１８時間撹拌した。この反応液を抽出後、精製することで、中間体Ａ１　１７ｇを得た。
（工程７）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000083
　工程６で得た中間体Ａ１（１０．５ｇ）の脱水テトラヒドロフラン１Ｌの溶液中にテトラブチルアンモニウムフルオリド・３水和物４ｇの脱水テトラヒドロフラン２００ｍＬ溶液を滴下し、滴下後１時間室温で撹拌した。得られた反応溶液を精製することで、中間体Ａ２を１２ｇ得た。
（工程８）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000084
　アルゴン気流下、工程７で合成した１０ｇの中間体Ａ２及び、工程２で合成した６．７ｇのブロモ体１を脱水トルエン２００ｍＬと脱水トリエチルアミン３００ｍＬに溶解し、アルゴン置換を３０分行った。これにヨウ化銅（Ｉ）２５１ｍｇとビス（トリフェニルホスフィン）パラジウムジクロライド４６３ｍｇを加え、５０度で１８時間撹拌した。この反応液を抽出後、精製することで、配位子Ａ１の前駆体を５．７ｇ得た。配位子Ａ１の前駆体の構造はマススペクトル及び１Ｈ－ＮＭＲで確認した。
（工程９）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000085
　工程８で得た配位子Ａ１の前駆体５．７ｇをテトラヒドロフラン５００ｍｌとエタノール２００ｍｌに溶解し、パラジウム－炭素（５％）２．５ｇを加え、水素添加を行い、精製することで、配位子Ａ１を５．５ｇ得た。
　配位子Ａ１の構造はマススペクトル及び１Ｈ－ＮＭＲで確認した。
（工程１０）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000086
　アルゴン雰囲気下、工程９で得た配位子Ａ１　５．５ｇに、トリス（アセチルアセトナト）イリジウム（III）２．４ｇ、エチレングリコール５００ｍｌを加え内温１６０℃で１５時間加熱し、この反応液を室温に戻した後メタノール５０ｍｌで薄めて沈殿物をろ取した。更に得られた沈殿をシリカゲルカラム精製及びＧＰＣ精製後、昇華精製することで、例示化合物１を１．２ｇ得た。
　例示化合物１の構造はマススペクトル及び１Ｈ－ＮＭＲで確認した。
（１．２）蛍光ドーパント（蛍光性化合物ともいう）
　蛍光ドーパントとしては、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素、または希土類錯体系蛍光体等や、レーザー色素に代表される蛍光量子収率が高い化合物が挙げられる。
（１．３）従来公知の発光ドーパントとの併用
　また本発明に係る発光ドーパントは、複数種の化合物を併用して用いてもよく、構造の異なるリン光ドーパント同士の組み合わせや、リン光ドーパントと蛍光ドーパントを組み合わせて用いてもよい。
　以下に、本発明において、好ましく用いることのできる従来公知の発光ドーパントの具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000087
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000088
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000089
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000090
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000091
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000092
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000093
（２）発光ホスト化合物（発光ホスト等ともいう）
　本発明においてホスト化合物は、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、その層中での質量比が２０％以上であることが好ましい。
　本発明に用いることができる発光ホストとしては、特に制限はなく、従来有機ＥＬ素子で用いられる化合物を用いることができる。代表的にはカルバゾール誘導体、トリアリールアミン誘導体、芳香族誘導体、含窒素複素環化合物、チオフェン誘導体、フラン誘導体、オリゴアリーレン化合物等の基本骨格を有するもの、または、カルボリン誘導体やジアザカルバゾール誘導体（ここで、ジアザカルバゾール誘導体とは、カルボリン誘導体のカルボリン環を構成する炭化水素環の少なくとも１つの炭素原子が窒素原子で置換されているものを表す。）等が挙げられる。
　本発明に用いることができる公知の発光ホスト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、なおかつ高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。
　また、本発明においては、従来公知の発光ホスト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。発光ホストを複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機ＥＬ素子を高効率化することができる。また、前記リン光ドーパントとして用いられる本発明の金属錯体及び／又は従来公知の化合物を複数種用いることで、異なる発光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、低分子化合物でも、繰り返し単位をもつ高分子化合物でもよく、ビニル基やエポキシ基のような重合性基を有する低分子化合物（重合性発光ホスト）でもよく、このような化合物を一種または複数種用いても良い。
　公知の発光ホストの具体例としては、以下の文献に記載の化合物が挙げられる。
　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。
　以下、本発明の有機ＥＬ素子の発光層の発光ホストとして用いられる具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000094
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000095
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000096
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000097
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000098
　更に、本発明の有機ＥＬ素子の発光層の発光ホストとして特に好ましいものは、下記一般式（Ｂ）で表される化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000099
　一般式（Ｂ）中、ＸａはＯまたはＳを表し、Ｘｂ、Ｘｃ及びＸｄは、各々水素原子、置換基または下記一般式（Ｃ）で表される基を表し、Ｘｂ、Ｘｃ及びＸｄのうち少なくとも１つは下記一般式（Ｃ）で表され、該一般式（Ｃ）で表される基のうち少なくとも１つはＡｒがカルバゾリル基を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000100
　一般式（Ｃ）中、Ｌ４は芳香族炭化水素環または芳香族複素環から導出される２価の連結基を表す。ｎは０～３の整数を表し、ｎが２以上の場合複数のＬ４は互いに同じであっても異なっていてもよい。＊は一般式（Ｂ）との連結部位を表す。Ａｒは下記一般式（Ｄ）で表される基を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000101
　一般式（Ｄ）中、ＸｆはＮ（Ｒ″）、ＯまたはＳを表し、Ｅ１～Ｅ８はＣ（Ｒ″１）またはＮを表し、Ｒ″及びＲ″１は水素原子、置換基またはＬ４との連結部位を表す。＊はＬ４との連結部位を表す。
　上記一般式（Ｂ）で表される化合物においては、好ましくは、Ｘｂ、Ｘｃ及びＸｄのうち少なくとも２つが一般式（Ｃ）で表され、より好ましくは、Ｘｂが一般式（Ｃ）で表され、且つ一般式（Ｃ）のＡｒが置換基を有していてもよいカルバゾリル基を表し、更に好ましくは、Ｘｂが一般式（Ｃ）で表され、且つ一般式（Ｃ）のＡｒが置換基を有していてもよいＮ位でＬ４と連結したカルバゾリル基を表す。
　また、Ｘｃが一般式（Ｃ）で表されることが好ましく、更にＸｄが水素原子であることが好ましい。
　以下に、本発明の有機ＥＬ素子の発光層のホスト化合物（発光ホストともいう）として好ましく用いられる一般式（Ｂ）で表される化合物の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000102
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000103
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000104
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000105
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000106
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000107
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000108
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000109
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000110
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000111
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000112
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000113
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000114
　また、本発明の有機ＥＬ素子の発光層の発光ホストとして、下記一般式（Ｂ′）で表される化合物も、特に好ましく用いられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000115
　一般式（Ｂ′）中、ＸａはＯまたはＳを表し、Ｘｂ及びＸｃは、各々置換基または下記一般式（Ｃ）で表される基を表し、ＸｂまたはＸｃのうち少なくとも１つは上記した一般式（Ｃ）を表し、該一般式（Ｃ）で表される基のうち少なくとも１つはＡｒがカルバゾリル基を表す。
　上記一般式（Ｂ′）で表される化合物においては、好ましくは、Ｘｂ及びＸｃのうち少なくとも一方が一般式（Ｃ）で表され、より好ましくは、一般式（Ｃ）のＡｒが置換基を有していてもよいカルバゾリル基を表し、更に好ましくは、一般式（Ｃ）のＡｒが置換基を有していてもよいＮ位でＬ２と連結したカルバゾリル基を表す。
　本発明の有機ＥＬ素子の発光層のホスト化合物（発光ホストともいう）として好ましく用いられる一般式（Ｂ′）で表される化合物は、具体的には、先に発光ホストとして用いられる具体例として挙げた、ＯＣ－９、ＯＣ－１１、ＯＣ－１２、ＯＣ－１４、ＯＣ－１８、ＯＣ－２９、ＯＣ－３０、ＯＣ－３１、ＯＣ－３２が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
　また、本発明においては、発光層に、青色リン光発光性ドーパントとして上記した一般式（I）で表されるオルトメタルイリジウム錯体と、以下に説明する特定のホスト化合物と、を含有する場合、該発光層全体に対する該青色リン光発光性ドーパント含有量を３～５質量％としても、低電圧、且つ駆動経時での色度安定性が高い有機エレクトロルミネッセンス素子を得ることができる。
　本発明では、ドーパント含有量が３～５質量％の範囲という低濃度ドープ系であっても発光層内のホスト化合物の構造を規定することによって、低電圧化と色度安定性の向上に成功したものである。この効果は結合軸起因の数多くのコンフォーマーが存在し得る下記一般式（Ａ）で表される構造を有するホスト化合物を用いることで、該ホスト化合物がドーパントを取り囲みながら、該ドーパントを系内に均一に分散させる効果を有しているためと推測している。また、配位子のゆらぎが抑えられた本発明に好ましい錯体ドーパントを用いた場合に、更に低電圧、且つ駆動経時での色度安定性が向上する。
　そのようなホスト化合物としては、下記一般式（Ａ）で表される構造を有する。
　一般式（Ａ）　：　－（Ａｒ）ｎ－
〔式中、Ａｒは置換、又は縮合しても良い芳香族炭化水素環又は芳香族複素環であり、ｎは５～１１の整数である。〕
　一般式（Ａ）において、Ａｒで表される芳香族炭化水素環としては、例えば、ベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、アズレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ピレン環、クリセン環、ナフタセン環、トリフェニレン環、ｏ－テルフェニル環、ｍ－テルフェニル環、ｐ－テルフェニル環、アセナフテン環、コロネン環、フルオレン環、フルオラントレン環、ナフタセン環、ペンタセン環、ペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピレン環、ピラントレン環、アンスラアントレン環等が挙げられる。
　一般式（Ａ）において、Ａｒで表される芳香族複素環としては、例えば、シロール環、フラン環、チオフェン環、オキサゾール環、ピロール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、インドール環、ベンズイミダゾール環、ベンズチアゾール環、ベンズオキサゾール環、キノキサリン環、キナゾリン環、フタラジン環、チエノチオフェン環、カルバゾール環、アザカルバゾール環（カルバゾール環を構成する炭素原子の任意の一つ以上が窒素原子で置き換わったものを表す）、ジベンゾシロール環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、ベンゾチオフェン環やジベンゾフラン環を構成する炭素原子の任意の一つ以上が窒素原子で置き換わった環、ベンゾジフラン環、ベンゾジチオフェン環、アクリジン環、ベンゾキノリン環、フェナジン環、フェナントリジン環、フェナントロリン環、サイクラジン環、キンドリン環、テペニジン環、キニンドリン環、トリフェノジチアジン環、トリフェノジオキサジン環、フェナントラジン環、アントラジン環、ペリミジン環、ナフトフラン環、ナフトチオフェン環、ナフトジフラン環、ナフトジチオフェン環、アントラフラン環、アントラジフラン環、アントラチオフェン環、アントラジチオフェン環、チアントレン環、フェノキサチイン環、ジベンゾカルバゾール環、インドロカルバゾール環、ジチエノベンゼン環等が挙げられる。
　一般式（Ａ）においてＡｒで表されるこれらの環は、置換基を１つ以上有していてもよく、更に置換基同士が互いに結合して環を形成してもよい。置換基としては、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アミノ基、シリル基、アリールアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基を表す。アリール基及びヘテロアリール基としては、前述の一般式（Ａ）においてＡｒで表される芳香族炭化水素環及び芳香族複素環から導き出される１価の基が挙げられる。
　以下に、本発明において、一般式（Ａ）で表されるホスト化合物の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
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　一般式（Ａ）において、ｎは５～１２であることが好ましく、更に好ましくは５～９である。ｎが４以下、又は１３以上であると、高電圧化し、色度安定性が劣化する。これは一般式（Ａ）におけるｎを５～１２とすることで、ホスト化合物とドーパント化合物のパッキングが良好になり、うまく分散するためと考えている。
　また、一般式（Ａ）で表される化合物において、末端のＡｒ基の少なくとも１つはフェニル基であることが好ましい。末端がフェニル基であることでホストがドーパントを取り囲みやすく、均一に分散させやすいからと考えている。
　また、一般式（Ａ）で表される化合物において、Ａｒ同士の単結合の内、Ｃ－Ｎ結合数は０～２であることが好ましい。３以上になると解離エネルギーが小さいため結合が切れやすく、ドーパントを均一に分散させづらくなり、高電圧化し、色度安定性が劣化する。
　また、一般式（Ａ）で表される化合物は、ジベンゾフラン又はジベンゾチオフェン構造を２つ以上有することが好ましい。１つ以下である場合は、耐キャリア性が低く、駆動経時で分解しやすく、ドーパントを均一に分散させづらくなり、高電圧化し、色度安定性が劣化する。
　また、ホスト化合物としては、従来公知のホスト化合物を本実施形態に係る一般式（Ａ）で表される構造を有する化合物と併用してもよい。併用してもよい化合物としては、代表的にはカルバゾール誘導体、トリアリールアミン誘導体、芳香族誘導体、含窒素複素環化合物、チオフェン誘導体、フラン誘導体、オリゴアリーレン化合物等の基本骨格を有するもの、又は、カルボリン誘導体やジアザカルバゾール誘導体（ここで、ジアザカルバゾール誘導体とは、カルボリン誘導体のカルボリン環を構成する炭化水素環の少なくとも１つの炭素原子が窒素原子で置換されているものを表す。）等が挙げられる。
（３）発光性ドーパント化合物（６座配位型オルトメタルイリジウム錯体）と発光ホスト化合物との関係
　本発明においては、発光ドーパント化合物としての６座配位型オルトメタルイリジウム錯体のイオン化ポテンシャル（Ｉｐ－Ｉｒ）とホスト化合物のイオン化ポテンシャル（Ｉｐ－ＨＯＳＴ）との差が下記式（１）を満たすことが好ましい。
　式（１）
　　｜（Ｉｐ－Ｉｒ）－（Ｉｐ－ＨＯＳＴ）｜≦０．３ｅＶ
　６座配位型オルトメタルイリジウム錯体とホスト化合物とのイオン化ポテンシャルの差を０．３ｅＶ以下にすることで、発光層中のホール（正孔）の輸送性が良い。
　６座配位型オルトメタルイリジウム錯体とホスト化合物とのイオン化ポテンシャルの差を０．３ｅＶより大きくする組み合わせにおいては、イオン化ポテンシャルの浅い（小さい）材料でのホールトラップが顕著になり、ホール輸送性を妨げる。Ｉｒ錯体のドーピング濃度を上昇させることによりホール輸送性を向上させることも可能であるが、ドーピング濃度を上昇させると光学的な問題（リン光発光量子収率低下）等を引き起こすおそれがある。したがって、ホスト化合物及びＩｒ錯体のＩｐ（イオン化ポテンシャル）を調整することが好ましい。
　ホスト化合物は、従来公知の材料群から選ぶことが可能であるが、ホスト化合物として好ましい骨格はカルバゾール環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、カルボリン環、ジアザカルバゾール環等の縮合複素環等である。しかしながら、これら縮合複素環のＩｐは５．８ｅＶ～６．２ｅＶ程度であり、調整できる範囲が少ない。したがって、ドーパントであるＩｒ錯体のＩｐを調整することが好ましい。
　上記式（１）を満たすため、本発明に係る一般式（I）で表されるＩｒ錯体において、Ｌ１～Ｌ３のうち少なくとも一つのＬ（配位子）はσ値０．３以上の電子吸引基を有していても良い。
　同様に、上記式（１）を満たすため、一般式（I）におけるＬ１～Ｌ３が一般式（III）で表されるＩｒ錯体において、置換基Ｒｅ、Ｒｆ、及びＡｒに置換する置換基が、σ値０．３以上の電子吸引基を更に有しても良い。
　ここで、σ値とはハメット則から求められる値であり、電子吸引及び電子供与の大きさのパラメーターである。本発明においてσ値は、σｐとσｍの両方を含んでいる。
　σ値０．３以上の電子吸引基としては、例えば、シアノ基、ニトロ基、カルボキシル基、フロロアルキル基（例えば、トリフルオロメチル基、パーフルオロブチル基）、脂肪族・芳香族または複素環アシル基（例えば、アセチル基、ベンゾイル基、ホルミル基）、脂肪族・芳香族または複素環スルホニル基（例えば、トリフルオロメタンスルホニル基、メタンスルホニル基、ベンゼンスルホニル基）、カルバモイル基（例えば、カルバモイル基、メチルカルバモイル基、フェニルカルバモイル基）、アルコキシカルボニル基（例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基）、弗素またはスルホニル基置換芳香族基（例えば、ペンタフルオロフェニル基、２，４－ジメタンスルホニルフェニル基）、アゾ基（例えば、フェニルアゾ基）、アルキルスルホニルオキシ基（例えば、メタンスルホニルオキシ基）、ホスホリル基（例えば、ジメトキシホスホリル基、ジフェニルホスホリル基）、スルファモイル基（例えば、メチルスルファモイル基）等が挙げられる。好ましくは、フッ素基、シアノ基、カルボニル基、カルボキシル基、ニトロ基、クロル基等である。
　また、本発明においては、発光ドーパント化合物としての６座配位型オルトメタルイリジウム錯体の電子親和力（Ｅａ－Ｉｒ）とホスト化合物の電子親和力（Ｅａ－ＨＯＳＴ）との差が下記式（２）を満たすことが好ましい。
　式（２）
　　｜（Ｅａ－ＨＯＳＴ）－（Ｅａ－Ｉｒ）｜＜０．３ｅＶ
　６座配位型オルトメタルイリジウム錯体とホスト化合物との電子親和力の差を０．３ｅＶ未満にすることで、発光層中の電子の輸送性が良い。
　Ｅａ－Ｉｒが非常に小さい（浅い）と、正孔及び電子が再結合されにくいため再結合効率が低下したり、発光領域が狭くなったりする等の問題を引き起こす。したがって、６座配位型オルトメタルイリジウム錯体とホスト化合物との電子親和力の差を０．３ｅＶ未満とすることが、発光層としては理想的である。
　また、６座配位型オルトメタルイリジウム錯体とホスト化合物との電子親和力の差を０．３ｅＶ以上とする組み合わせにおいては、電子親和力の深い（大きい）材料での電子トラップが顕著になり、電子輸送性を妨げる。Ｉｒ錯体のドーピング濃度を調整して電子輸送性を向上させることも可能であるが、ドーピング濃度を調整すると光学的な問題（リン光発光量子収率低下）等を引き起こすおそれがある。したがって、ホスト化合物及びＩｒ錯体のＥａ（電子親和力）を調整することが好ましい。
　ホスト化合物は、従来公知の材料群から選ぶことが可能であるが、ホスト化合物として好ましい骨格はカルバゾール環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、カルボリン環、ジアザカルバゾール環などの縮合複素環等である。しかしながら、これら縮合複素環のＥａは２．０ｅＶ～２．７ｅＶ程度であり、調整できる範囲が少ない。したがって、ドーパントであるＩｒ錯体のＥａの調整することが好ましい。
　上記式（２）を満たすため、本発明に係る一般式（I）で表されるＩｒ錯体において、Ｌ１～Ｌ３のうち少なくとも一つのＬ（配位子）はσ値－０．２以下の電子供与基を有していても良い。
　同様に、上記式（２）を満たすため、一般式（I）におけるＬ１～Ｌ３が一般式（III）で表されるＩｒ錯体において、置換基Ｒｅ、Ｒｆ、及びＡｒに置換する置換基が、σ値－０．２以下の電子供与基を有していても良い。
　σ値－０．２以下の電子供与基としては、例えば、ヒドロキシ基、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基）、アセチルオキシ基、アミノ基、アニリノ基、ジメチルアミノ基、アセチルアミノ基、アルキル基（例えば、ｔ－ブチル基）、シクロアルキル基（例えば、シクロプロビル基、シクロヘキシル基）等が挙げられる。好ましくは、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基等である。
《電子輸送層》
　電子輸送層とは電子を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は単層もしくは複数層を設けることができる。
　電子輸送層は陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、電子輸送層の構成材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択し併用することも可能である。
　電子輸送層に用いられる従来公知の材料（以下、電子輸送材料という）の例としては、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、ナフタレンペリレン等の多環芳香族炭化水素、複素環テトラカルボン酸無水物、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体、カルボリン誘導体、または、該カルボリン誘導体のカルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子の少なくとも一つが窒素原子で置換されている環構造を有する誘導体、ヘキサアザトリフェニレン誘導体等が挙げられる。
　更に、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引性基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も電子輸送材料として用いることができる。
　これらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
　また、８－キノリノール誘導体の金属錯体、例えば、トリス（８－キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ）、トリス（５，７－ジクロロ－８－キノリノール）アルミニウム、トリス（５，７－ジブロモ－８－キノリノール）アルミニウム、トリス（２－メチル－８－キノリノール）アルミニウム、トリス（５－メチル－８－キノリノール）アルミニウム、ビス（８－キノリノール）亜鉛（Ｚｎｑ）等、及びこれらの金属錯体の中心金属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、ＧａまたはＰｂに置き替わった金属錯体も電子輸送材料として用いることができる。
　その他、メタルフリーもしくはメタルフタロシアニン、またはそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも電子輸送材料として用いることができる。
　また、ｎ型－Ｓｉ、ｎ型－ＳｉＣ等の無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。
　電子輸送層は電子輸送材料を、例えば、真空蒸着法、湿式法（ウェットプロセスともいい、例えば、スピンコート法、キャスト法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、インクジェット法、印刷法、スプレーコート法、カーテンコート法、ＬＢ法（ラングミュア・ブロジェット（Ｌａｎｇｍｕｉｒ　Ｂｌｏｄｇｅｔｔ法）等を挙げることができる。））等により、薄膜化することにより形成することが好ましい。
　電子輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ～５０００ｎｍ程度、好ましくは５ｎｍ～２００ｎｍである。この電子輸送層は上記材料の一種または二種以上からなる一層構造であってもよい。
　また、金属錯体やハロゲン化金属など金属化合物等のｎ型ドーパントをドープして用いてもよい。
　以下、本発明の白色有機ＥＬ素子の電子輸送層の形成に好ましく用いられる従来公知の化合物（電子輸送材料）の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
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《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。
　なお、発光した光を透過させるため、有機ＥＬ素子の陽極または陰極のいずれか一方が透明または半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
　また、陰極に上記金属を１ｎｍ～２０ｎｍの膜厚で作製した後に、後述する陽極の説明で挙げる導電性透明材料をその上に作製することで、透明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。
《注入層：電子注入層（陰極バッファー層）、正孔注入層》
　注入層は必要に応じて設け、電子注入層と正孔注入層があり、上記の如く陽極と発光層または正孔輸送層の間、及び陰極と発光層または電子輸送層との間に存在させてもよい。
　注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３頁～１６６頁）に詳細に記載されており、正孔注入層（陽極バッファー層）と電子注入層（陰極バッファー層）とがある。
　陽極バッファー層（正孔注入層）は、特開平９－４５４７９号公報、同９－２６００６２号公報、同８－２８８０６９号公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファー層、特表２００３－５１９４３２や特開２００６－１３５１４５等に記載されているようなヘキサアザトリフェニレン誘導体バッファー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファー層、トリス（２－フェニルピリジン）イリジウム錯体等に代表されるオルトメタル化錯体層等が挙げられる。
　陰極バッファー層（電子注入層）は、特開平６－３２５８７１号公報、同９－１７５７４号公報、同１０－７４５８６号公報等にもその詳細が記載されており、具体的にはストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リチウム、フッ化カリウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウム、フッ化セシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。上記バッファー層（注入層）はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるがその膜厚は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、前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（ここで、ジアザカルバゾール誘導体とは、カルボリン環を構成する炭素原子のいずれか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（最高占有軌道）レベルにある電子を真空準位に放出するのに必要なエネルギーで定義され、例えば下記に示すような方法により求めることができる。
　（１）米国Ｇａｕｓｓｉａｎ社製の分子軌道計算用ソフトウェアであるＧａｕｓｓｉａｎ９８（Ｇａｕｓｓｉａｎ９８、Ｒｅｖｉｓｉｏｎ　Ａ．１１．４，Ｍ．Ｊ．Ｆｒｉｓｃｈ，ｅｔ　ａｌ，Ｇａｕｓｓｉａｎ，Ｉｎｃ．，Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ　ＰＡ，２００２．）を用い、キーワードとしてＢ３ＬＹＰ／６－３１Ｇ＊を用いて構造最適化を行うことにより算出した値（ｅＶ単位換算値）として求めることができる。この計算値が有効な背景には、この手法で求めた計算値と実験値の相関が高いためである。
　（２）イオン化ポテンシャルは光電子分光法で直接測定する方法により求めることもできる。例えば、理研計器社製の低エネルギー電子分光装置「Ｍｏｄｅｌ　ＡＣ－１」を用いて、あるいは紫外光電子分光として知られている方法を好適に用いることができる。
　一方、電子阻止層とは広い意味では正孔輸送層の機能を有し、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。
　また、後述する正孔輸送層の構成を必要に応じて電子阻止層として用いることができる。本発明に係る正孔阻止層、電子輸送層の膜厚としては、好ましくは３ｎｍ～１００ｎｍであり、更に好ましくは５ｎｍ～３０ｎｍである。
《正孔輸送層》
　正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は単層または複数層設けることができる。
　正孔輸送材料としては、正孔の注入または輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、また導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられる。
　また、特表２００３－５１９４３２号公報や特開２００６－１３５１４５号公報等に記載されているようなアザトリフェニレン誘導体も同様に正孔輸送材料として用いることができる。
　正孔輸送材料としては上記のものを使用することができるが、ポルフィリン化合物、芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第３級アミン化合物を用いることが好ましい。
　芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′－テトラフェニル－４，４′－ジアミノフェニル；Ｎ，Ｎ′－ジフェニル－Ｎ，Ｎ′－ビス（３－メチルフェニル）－〔１，１′－ビフェニル〕－４，４′－ジアミン（ＴＰＤ）；２，２－ビス（４－ジ－ｐ－トリルアミノフェニル）プロパン；１，１－ビス（４－ジ－ｐ－トリルアミノフェニル）シクロヘキサン；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′－テトラ－ｐ－トリル－４，４′－ジアミノビフェニル；１，１－ビス（４－ジ－ｐ－トリルアミノフェニル）－４－フェニルシクロヘキサン；ビス（４－ジメチルアミノ－２－メチルフェニル）フェニルメタン；ビス（４－ジ－ｐ－トリルアミノフェニル）フェニルメタン；Ｎ，Ｎ′－ジフェニル－Ｎ，Ｎ′－ジ（４－メトキシフェニル）－４，４′－ジアミノビフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′－テトラフェニル－４，４′－ジアミノジフェニルエーテル；４，４′－ビス（ジフェニルアミノ）クオードリフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ－トリ（ｐ－トリル）アミン；４－（ジ－ｐ－トリルアミノ）－４′－〔４－（ジ－ｐ－トリルアミノ）スチリル〕スチルベン；４－Ｎ，Ｎ－ジフェニルアミノ－（２－ジフェニルビニル）ベンゼン；３－メトキシ－４′－Ｎ，Ｎ－ジフェニルアミノスチルベン；Ｎ－フェニルカルバゾール、更には米国特許第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一種または２種以上からなる一層構造であってもよい。
　また、不純物をドープしたｐ性の高い正孔輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平４－２９７０７６号公報、特開２０００－１９６１４０号公報、同２００１－１０２１７５号公報の各公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。
　本発明においては、このようなｐ性の高い正孔輸送層を用いることが、より低消費電力の素子を作製することができるため好ましい。
　以下、本発明の有機ＥＬ素子の正孔注入層及び正孔輸送層の形成に好ましく用いられる化合物の具体例を挙げるが、本実施形態はこれらに限定されない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000142
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《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。
《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、５％以上であるとより好ましい。
　ここで、外部取り出し量子効率（％）＝有機ＥＬ素子外部に発光した光子数／有機ＥＬ素子に流した電子数×１００である。
　また、カラーフィルター等の色相改良フィルター等を併用しても、有機ＥＬ素子からの発光色を蛍光体を用いて多色へ変換する色変換フィルターを併用してもよい。色変換フィルターを用いる場合においては、有機ＥＬ素子の発光のλｍａｘは４８０ｎｍ以下が好ましい。
《有機ＥＬ素子の作製方法》
　有機ＥＬ素子の作製方法の一例として、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層（電子注入層）／陰極からなる素子の作製方法について説明する。
　まず、適当な基体上に所望の電極物質、例えば、陽極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは１０ｎｍ～２００ｎｍの膜厚になるように形成させ、陽極を作製する。
　次に、この上に素子材料である正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、陰極バッファー層等の有機化合物を含有する薄膜を形成させる。
　薄膜の形成方法としては、例えば、真空蒸着法、湿式法（ウェットプロセスともいう）等により成膜して形成することができる。
　湿式法としては、スピンコート法、キャスト法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、インクジェット法、印刷法、スプレーコート法、カーテンコート法、ＬＢ法等があるが、精密な薄膜が形成可能で、且つ高生産性の点から、ダイコート法、ロールコート法、インクジェット法、スプレーコート法などのロール・ツー・ロール方式適性の高い方法が好ましい。また、層ごとに異なる成膜法を適用してもよい。
　本発明に係る有機ＥＬ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。
　これらの層の形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは５０～２００ｎｍの範囲の膜厚になるように形成させ、陰極を設けることにより所望の有機ＥＬ素子が得られる。
　また、順序を逆にして、陰極、陰極バッファー層、電子輸送層、正孔阻止層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極の順に作製することも可能である。
　本発明の有機ＥＬ素子の作製は、一回の真空引きで一貫して正孔注入層から陰極まで作製するのが好ましいが、途中で取り出して異なる成膜法を施しても構わない。その際、作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。
《封止》
　本発明に用いられる封止手段としては、例えば、封止部材と電極、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、ポリサルフォン等から形成されたものを挙げることができる。
　金属板としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブテン、シリコン、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる一種以上の金属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。
　なお、有機ＥＬ素子が熱処理により劣化する場合があるので、室温から８０℃までに接着硬化できるものが好ましい。また、前記接着剤中に乾燥剤を分散させておいてもよい。封止部分への接着剤の塗布は市販のディスペンサーを使ってもよいし、スクリーン印刷のように印刷してもよい。
　また、有機層を挟み支持基板と対向する側の電極の外側に該電極と有機層を被覆し、支持基板と接する形で無機物、有機物の層を形成し封止膜とすることも好適にできる。この場合、該膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。
　更に、該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることが好ましい。これらの膜の形成方法については、特に限定はなく、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスタ－イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができる。
　封止部材と有機ＥＬ素子の表示領域との間隙には、気相及び液相では、窒素、アルゴン等の不活性気体やフッ化炭化水素、シリコンオイルのような不活性液体を注入することが好ましい。また真空とすることも可能である。また、内部に吸湿性化合物を封入することもできる。
　吸湿性化合物としては、例えば、金属酸化物（例えば、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム等）、硫酸塩（例えば、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸コバルト等）、金属ハロゲン化物（例えば、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、フッ化セシウム、フッ化タンタル、臭化セリウム、臭化マグネシウム、沃化バリウム、沃化マグネシウム等）、過塩素酸類（例えば、過塩素酸バリウム、過塩素酸マグネシウム等）等が挙げられ、硫酸塩、金属ハロゲン化物及び過塩素酸類においては無水塩が好適に用いられる。
《保護膜、保護板》
　有機層を挟み支持基板と対向する側の前記封止膜、あるいは前記封止用フィルムの外側に、素子の機械的強度を高めるために保護膜、あるいは保護板を設けてもよい。特に封止が前記封止膜により行われている場合には、その機械的強度は必ずしも高くないため、このような保護膜、保護板を設けることが好ましい。これに使用することができる材料としては、前記封止に用いたのと同様なガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等を用いることができるが、軽量且つ薄膜化ということからポリマーフィルムを用いることが好ましい。
《光取り出し》
　有機ＥＬ素子は空気よりも屈折率の高い（屈折率が１．７～２．１程度）層の内部で発光し、発光層で発生した光のうち１５％から２０％程度の光しか取り出せないことが一般的に言われている。これは、臨界角以上の角度θで界面（透明基板と空気との界面）に入射する光は、全反射を起こし素子外部に取り出すことができないことや、透明電極ないし発光層と透明基板との間で光が全反射を起こし、光が透明電極ないし発光層を導波し、結果として光が素子側面方向に逃げるためである。
　この光の取り出しの効率を向上させる手法としては、例えば、透明基板表面に凹凸を形成し、透明基板と空気界面での全反射を防ぐ方法（米国特許第４，７７４，４３５号明細書）、基板に集光性を持たせることにより効率を向上させる方法（特開昭６３－３１４７９５号公報）、素子の側面等に反射面を形成する方法（特開平１－２２０３９４号公報）、基板と発光体の間に中間の屈折率を持つ平坦層を導入し、反射防止膜を形成する方法（特開昭６２－１７２６９１号公報）、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法（特開２００１－２０２８２７号公報）、基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間（含む、基板と外界間）に回折格子を形成する方法（特開平１１－２８３７５１号公報）等がある。
　本発明においては、これらの方法を本発明の有機ＥＬ素子と組み合わせて用いることができるが、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法、あるいは基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間（含む、基板と外界間）に回折格子を形成する方法を好適に用いることができる。
　本発明はこれらの手段を組み合わせることにより、更に高輝度あるいは耐久性に優れた素子を得ることができる。
　透明電極と透明基板の間に低屈折率の媒質を光の波長よりも長い厚みで形成すると、透明電極から出てきた光は、媒質の屈折率が低いほど外部への取り出し効率が高くなる。
　低屈折率層としては、例えば、エアロゲル、多孔質シリカ、フッ化マグネシウム、フッ素系ポリマー等が挙げられる。透明基板の屈折率は一般に１．５～１．７程度であるので、低屈折率層は屈折率がおよそ１．５以下であることが好ましい。また、更に１．３５以下であることが好ましい。
　また、低屈折率媒質の厚みは媒質中の波長の２倍以上となるのが望ましい。これは低屈折率媒質の厚みが、光の波長程度になってエバネッセントで染み出した電磁波が基板内に入り込む膜厚になると、低屈折率層の効果が薄れるからである。
　全反射を起こす界面もしくはいずれかの媒質中に回折格子を導入する方法は、光取り出し効率の向上効果が高いという特徴がある。この方法は回折格子が１次の回折や２次の回折といった所謂ブラッグ回折により、光の向きを屈折とは異なる特定の向きに変えることができる性質を利用して、発光層から発生した光のうち層間での全反射等により外に出ることができない光を、いずれかの層間もしくは、媒質中（透明基板内や透明電極内）に回折格子を導入することで光を回折させ、光を外に取り出そうとするものである。
　導入する回折格子は、二次元的な周期屈折率を持っていることが望ましい。これは発光層で発光する光はあらゆる方向にランダムに発生するので、ある方向にのみ周期的な屈折率分布を持っている一般的な１次元回折格子では、特定の方向に進む光しか回折されず、光の取り出し効率がさほど上がらない。
　しかしながら、屈折率分布を二次元的な分布にすることにより、あらゆる方向に進む光が回折され、光の取り出し効率が上がる。
　回折格子を導入する位置としては前述の通り、いずれかの層間もしくは媒質中（透明基板内や透明電極内）でもよいが、光が発生する場所である有機発光層の近傍が望ましい。
　このとき、回折格子の周期は媒質中の光の波長の約１／２～３倍程度が好ましい。
　回折格子の配列は正方形のラチス状、三角形のラチス状、ハニカムラチス状等、２次元的に配列が繰り返されることが好ましい。
《集光シート》
　本発明の有機ＥＬ素子は基板の光取り出し側に、例えば、マイクロレンズアレイ状の構造を設けるように加工したり、あるいは所謂集光シートと組み合わせることにより、特定方向、例えば、素子発光面に対し正面方向に集光することにより、特定方向上の輝度を高めることができる。
　マイクロレンズアレイの例としては、基板の光取り出し側に一辺が３０μｍでその頂角が９０度となるような四角錐を２次元に配列する。一辺は１０μｍ～１００μｍが好ましい。これより小さくなると回折の効果が発生して色付く、大きすぎると厚みが厚くなり好ましくない。
　集光シートとしては、例えば、液晶表示装置のＬＥＤバックライトで実用化されているものを用いることが可能である。このようなシートとして、例えば、住友スリーエム社製輝度上昇フィルム（ＢＥＦ）等を用いることができる。
　プリズムシートの形状としては、例えば、基材に頂角９０度、ピッチ５０μｍの△状のストライプが形成されたものであってもよいし、頂角が丸みを帯びた形状、ピッチをランダムに変化させた形状、その他の形状であってもよい。
　また、発光素子からの光放射角を制御するために、光拡散板・フィルムを集光シートと併用してもよい。例えば、（株）きもと製拡散フィルム（ライトアップ）等を用いることができる。
《用途》
　本発明の有機ＥＬ素子は、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源として用いることができる。発光光源として、例えば、照明装置（家庭用照明、車内照明）、時計や液晶用バックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるがこれに限定するものではないが、特に液晶表示装置のバックライト、照明用光源としての用途に有効に用いることができる。
　本発明の有機ＥＬ素子においては、必要に応じ成膜時にメタルマスクやインクジェットプリンティング法等でパターニングを施してもよい。パターニングする場合は、電極のみをパターニングしてもよいし、電極と発光層をパターニングしてもよいし、素子全層をパターニングしてもよく、素子の作製においては、従来公知の方法を用いることができる。
　本発明の有機ＥＬ素子や本発明に係る化合物の発光する色は、「新編色彩科学ハンドブック」（日本色彩学会編、東京大学出版会、１９８５）の１０８頁の図４．１６において、分光放射輝度計ＣＳ－１０００（コニカミノルタセンシング（株）製）で測定した結果をＣＩＥ色度座標に当てはめたときの色で決定される。
　また、本発明の有機ＥＬ素子が白色素子の場合には、白色とは、２度視野角正面輝度を上記方法により測定した際に、１０００ｃｄ／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言う。
《表示装置》
　本発明の表示装置について説明する。本発明の表示装置は、本発明の有機ＥＬ素子を具備したものである。本発明の表示装置は単色でも多色でもよいが、ここでは多色表示装置について説明する。
　多色表示装置の場合は発光層形成時のみシャドーマスクを設け、一面に蒸着法、キャスト法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法等で膜を形成できる。
　発光層のみパターニングを行う場合、その方法に限定はないが、好ましくは蒸着法、インクジェット法、スピンコート法、印刷法である。
　表示装置に具備される有機ＥＬ素子の構成は、必要に応じて上記の有機ＥＬ素子の構成例の中から選択される。
　また、有機ＥＬ素子の製造方法は、上記の本発明の有機ＥＬ素子の製造の一態様に示したとおりである。
　このようにして得られた多色表示装置に直流電圧を印加する場合には、陽極を＋、陰極を－の極性として電圧２Ｖ～４０Ｖ程度を印加すると発光が観測できる。また、逆の極性で電圧を印加しても電流は流れずに発光は全く生じない。更に交流電圧を印加する場合には、陽極が＋、陰極が－の状態になったときのみ発光する。なお、印加する交流の波形は任意でよい。
　多色表示装置は、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源として用いることができる。表示デバイス、ディスプレイにおいて、青、赤、緑発光の３種の有機ＥＬ素子を用いることによりフルカラーの表示が可能となる。
　表示デバイス、ディスプレイとしては、テレビ、パソコン、モバイル機器、ＡＶ機器、文字放送表示、自動車内の情報表示等が挙げられる。特に静止画像や動画像を再生する表示装置として使用してもよく、動画再生用の表示装置として使用する場合の駆動方式は単純マトリクス（パッシブマトリクス）方式でもアクティブマトリクス方式でもどちらでもよい。
　発光光源としては家庭用照明、車内照明、時計や液晶用のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
　以下、本発明の有機ＥＬ素子を有する表示装置の一例を図面に基づいて説明する。
　図１は有機ＥＬ素子から構成される表示装置の一例を示した模式図である。有機ＥＬ素子の発光により画像情報の表示を行う、例えば、携帯電話等のディスプレイの模式図である。
　ディスプレイ１は複数の画素を有する表示部Ａ、画像情報に基づいて表示部Ａの画像走査を行う制御部Ｂ等からなる。
　制御部Ｂは表示部Ａと電気的に接続され、複数の画素それぞれに外部からの画像情報に基づいて走査信号と画像データ信号を送り、走査信号により走査線毎の画素が画像データ信号に応じて順次発光して画像走査を行って画像情報を表示部Ａに表示する。
　図２は表示部Ａの模式図である。
　表示部Ａは基板上に、複数の走査線５及びデータ線６を含む配線部と複数の画素３等とを有する。表示部Ａの主要な部材の説明を以下に行う。図２においては、画素３の発光した光が白矢印方向（下方向）へ取り出される場合を示している。
　配線部の走査線５及び複数のデータ線６はそれぞれ導電材料からなり、走査線５とデータ線６は格子状に直交して、直交する位置で画素３に接続している（詳細は図示していない）。
　画素３は走査線５から走査信号が印加されると、データ線６から画像データ信号を受け取り、受け取った画像データに応じて発光する。
　発光の色が赤領域の画素、緑領域の画素、青領域の画素を適宜同一基板上に並置することによって、フルカラー表示が可能となる。
　次に、画素の発光プロセスを説明する。図３は画素の模式図である。
　画素は有機ＥＬ素子１０、スイッチングトランジスター１１、駆動トランジスター１２、コンデンサー１３等を備えている。複数の画素に有機ＥＬ素子１０として、赤色、緑色、青色発光の有機ＥＬ素子を用い、これらを同一基板上に並置することでフルカラー表示を行うことができる。
　図３において、制御部Ｂからデータ線６を介してスイッチングトランジスター１１のドレインに画像データ信号が印加される。そして、制御部Ｂから走査線５を介してスイッチングトランジスター１１のゲートに走査信号が印加されると、スイッチングトランジスター１１の駆動がオンし、ドレインに印加された画像データ信号がコンデンサー１３と駆動トランジスター１２のゲートに伝達される。
　画像データ信号の伝達により、コンデンサー１３が画像データ信号の電位に応じて充電されるとともに、駆動トランジスター１２の駆動がオンする。駆動トランジスター１２は、ドレインが電源ライン７に接続され、ソースが有機ＥＬ素子１０の電極に接続されており、ゲートに印加された画像データ信号の電位に応じて電源ライン７から有機ＥＬ素子１０に電流が供給される。
　制御部Ｂの順次走査により走査信号が次の走査線５に移ると、スイッチングトランジスター１１の駆動がオフする。しかし、スイッチングトランジスター１１の駆動がオフしてもコンデンサー１３は充電された画像データ信号の電位を保持するので、駆動トランジスター１２の駆動はオン状態が保たれて、次の走査信号の印加が行われるまで有機ＥＬ素子１０の発光が継続する。順次走査により次に走査信号が印加されたとき、走査信号に同期した次の画像データ信号の電位に応じて駆動トランジスター１２が駆動して有機ＥＬ素子１０が発光する。
　即ち、有機ＥＬ素子１０の発光は、複数の画素それぞれの有機ＥＬ素子１０に対して、アクティブ素子であるスイッチングトランジスター１１と駆動トランジスター１２を設けて、複数の画素３それぞれの有機ＥＬ素子１０の発光を行っている。このような発光方法をアクティブマトリクス方式と呼んでいる。
　ここで、有機ＥＬ素子１０の発光は複数の階調電位を持つ多値の画像データ信号による複数の階調の発光でもよいし、２値の画像データ信号による所定の発光量のオン、オフでもよい。また、コンデンサー１３の電位の保持は次の走査信号の印加まで継続して保持してもよいし、次の走査信号が印加される直前に放電させてもよい。
　本発明においては、上述したアクティブマトリクス方式に限らず、走査信号が走査されたときのみデータ信号に応じて有機ＥＬ素子を発光させるパッシブマトリクス方式の発光駆動でもよい。
　図４はパッシブマトリクス方式による表示装置の模式図である。図４において、複数の走査線５と複数の画像データ線６が画素３を挟んで対向して格子状に設けられている。
　順次走査により走査線５の走査信号が印加されたとき、印加された走査線５に接続している画素３が画像データ信号に応じて発光する。
　パッシブマトリクス方式では画素３にアクティブ素子が無く、製造コストの低減が計れる。
《照明装置》
　本発明の照明装置について説明する。本発明の照明装置は上記有機ＥＬ素子を有する。
　本発明の有機ＥＬ素子に共振器構造を持たせた有機ＥＬ素子として用いてもよく、このような共振器構造を有した有機ＥＬ素子の使用目的としては、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるが、これらに限定されない。また、レーザー発振をさせることにより上記用途に使用してもよい。
　また、本発明の有機ＥＬ素子は照明用や露光光源のような一種のランプとして使用してもよいし、画像を投影するタイプのプロジェクション装置や、静止画像や動画像を直接視認するタイプの表示装置（ディスプレイ）として使用してもよい。
　動画再生用の表示装置として使用する場合の駆動方式は、単純マトリクス（パッシブマトリクス）方式でもアクティブマトリクス方式でもどちらでもよい。または、異なる発光色を有する本発明の有機ＥＬ素子を２種以上使用することにより、フルカラー表示装置を作製することが可能である。
　また、本発明の有機ＥＬ材料は照明装置として、実質白色の発光を生じる有機ＥＬ素子に適用できる。複数の発光材料により複数の発光色を同時に発光させて混色により白色発光を得る。複数の発光色の組み合わせとしては、赤色、緑色、青色の３原色の３つの発光極大波長を含有させたものでもよいし、青色と黄色、青緑と橙色等の補色の関係を利用した２つの発光極大波長を含有したものでもよい。
　また複数の発光色を得るための発光材料の組み合わせは、複数のリン光または蛍光で発光する材料を複数組み合わせたもの、蛍光またはリン光で発光する発光材料と、発光材料からの光を励起光として発光する色素材料との組み合わせたもののいずれでもよいが、本発明に係る白色有機ＥＬ素子においては、発光ドーパントを複数組み合わせ混合するだけでよい。
　発光層、正孔輸送層あるいは電子輸送層等の形成時のみマスクを設け、マスクにより塗り分ける等単純に配置するだけでよく、他層は共通であるのでマスク等のパターニングは不要であり、一面に蒸着法、キャスト法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法等で例えば電極膜を形成でき、生産性も向上する。この方法によれば、複数色の発光素子をアレー状に並列配置した白色有機ＥＬ装置と異なり、素子自体が発光白色である。
　発光層に用いる発光材料としては特に制限はなく、例えば、液晶表示素子におけるバックライトであれば、ＣＦ（カラーフィルター）特性に対応した波長範囲に適合するように、本発明に係る金属錯体、また公知の発光材料の中から任意のものを選択して組み合わせて白色化すればよい。
《本発明の照明装置の一態様》
　本発明の有機ＥＬ素子を具備した、本発明の照明装置の一態様について説明する。
　本発明の有機ＥＬ素子の非発光面をガラスケースで覆い、厚み３００μｍのガラス基板を封止用基板として用いて、周囲にシール材として、エポキシ系光硬化型接着剤（東亞合成社製ラックストラックＬＣ０６２９Ｂ）を適用し、これを陰極上に重ねて透明支持基板と密着させ、ガラス基板側からＵＶ光を照射して、硬化させて、封止し、図５、図６に示すような照明装置を形成することができる。
　図５は、照明装置の概略図を示し、本発明の有機ＥＬ素子１０１はガラスカバー１０２で覆われている（なお、ガラスカバーでの封止作業は、有機ＥＬ素子１０１を大気に接触させることなく窒素雰囲気下のグローブボックス（純度９９．９９９％以上の高純度窒素ガスの雰囲気下）で行った。）。
　図６は、照明装置の断面図を示し、図６において、１０５は陰極、１０６は有機ＥＬ層、１０７は透明電極付きガラス基板を示す。なお、ガラスカバー１０２内には窒素ガス１０８が充填され、捕水剤１０９が設けられている。
《ドーパント化合物の昇華性》
　本発明に係るドーパント化合物（６座配位型オルトメタルイリジウム錯体）及び比較のドーパント化合物に対して、下記の評価を行った。本発明に係るドーパント化合物としては、化合物１～５，７～１４，９３，１０３～１１５，１１７～１２０，１５１，１８２，２１３，２４４，２７５，３０６，３３７，３６８，３９９，４３０，４８７を用いた。また、比較例のドーパント化合物としては、比較化合物１，２を用いた。比較化合物１は、一般式（I）においてＬ１～Ｌ３が全て配位子Ｌ－２であって、連結基がＶ－１の化合物であり、比較化合物２は、一般式（I）においてＬ１～Ｌ３が全て配位子Ｌ－２であって、Ｌ１～Ｌ３が連結基によって連結されていない（連結基がない）化合物である。
　なお、本発明に係るドーパント化合物において、Ｌ１～Ｌ３が連結基によって連結されていない場合についても評価を行った。
　真空蒸着装置の加熱ボートに何れかのドーパント化合物を５００ｍｇ入れ、真空槽を４×１０－４Ｐａまで減圧した後、当該加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度２．０Ａ／秒で所定の基板上に２００ｎｍの薄膜が形成されるまで蒸着を行った。
　蒸着終了後、ドーパント化合物を入れた加熱ボートを目視で確認し、蒸着前の状態と比較することで評価を行った。蒸着前の状態から全く変化がない場合又はほとんど変化がない場合を「○」とし、蒸着前の状態から一部又は全体が変色している場合を「△」とし、焦げが生じている場合を「×」とした。
　その評価結果を表１１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000149
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000150
　表１１の評価結果から、Ｌ１～Ｌ３が連結基によって連結されていない場合や、連結基によって連結されているがＬ１～Ｌ３が全て同じ配位子である場合には、昇華性が悪いことが分かる。また、Ｌ１～Ｌ３が連結基によって連結されており、且つ、Ｌ１～Ｌ３の全てが互いに異なる構造であるか又Ｌ１～Ｌ３のうち何れか一つが異なる構造である本発明に係るドーパント化合物は、昇華性が良いことが分かる。
　また、表１１中には示していないが、表１１に示される各化合物について、Ｌ１～Ｌ３の全てをＬ１～Ｌ３のうち最も式量が大きいものに変更した場合、何れの化合物についても昇華性は低下し、蒸着終了後に焦げが生じた。
《ドーパント化合物の溶解性》
　本発明に係るドーパント化合物に対して、下記の評価を行った。本発明に係るドーパント化合物としては、化合物１，１２０，１５１，１８２，２１３，２４４，２７５，３０６，３３７，３６８，３９９を用いた。
　各ドーパント化合物を溶媒（酢酸イソプロピル）に溶解し、その溶解性を目視で評価した。溶媒に溶解する場合を「○」とし、溶媒に溶解しにくい場合を「△」とし、溶媒に全く溶解しない場合を「×」とした。
　その評価結果を表１２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000151
　表１２の評価結果から、連結基を変更することで本発明に係るドーパント化合物の溶解性を制御することが可能であり、これにより、有機ＥＬ素子をウェットプロセスで作製する場合にも適用可能であることが確認された。
《有機ＥＬ素子１の作製》
　続いて、実施例１にて昇華性評価を行った各ドーパント化合物を用いて有機ＥＬ素子を作製した。以下、具体的に説明する。
　１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上に、陽極としてＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ成膜した基板（ＡｖａｎＳｔｒａｔｅ株式会社製、ＮＡ－４５）にパターニングを行った。その後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥して、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
　この透明支持基板上に、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）－ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ株式会社製、Ｂａｙｔｒｏｎ　Ｐ　Ａｌ　４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を用い、スピンコート法により薄膜を形成した後、２００℃にて１時間乾燥し、膜厚３０ｎｍの第１正孔輸送層を設けた。
　この第１正孔輸送層上に、正孔輸送材料Ｐｏｌｙ（Ｎ，Ｎ′－ビス（４－ブチルフェニル）－Ｎ，Ｎ′－ビス（フェニル））ベンジジン（Ａｍｅｒｉｃａｎ　Ｄｙｅ　Ｓｏｕｒｃｅ株式会社製、ＡＤＳ－２５４）のクロロベンゼン溶液を用い、スピンコート法により薄膜を形成した。１５０℃で１時間加熱乾燥し、膜厚４０ｎｍの第２正孔輸送層を設けた。
　この第２正孔輸送層上に、ホスト化合物としてＨ－１及びドーパント化合物として化合物１の酢酸ブチル溶液を用い、スピンコート法により薄膜を形成し、１２０℃で１時間加熱乾燥し、膜厚３０ｎｍの発光層を設けた。
　ホスト化合物として用いられるＨ－１は下記式で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000152
　この発光層上に、電子輸送材料ＥＴ－１１の１－ブタノールの溶液を用い、スピンコート法により薄膜を形成し、膜厚２０ｎｍの電子輸送層を設けた。
　これを、真空蒸着装置に取付け、真空槽を４×１０－４Ｐａまで減圧した。次いで、電子注入層としてフッ化リチウムを１．０ｎｍ、陰極としてアルミニウムを１１０ｎｍそれぞれ蒸着し、有機ＥＬ素子１－１を作製した。
《有機ＥＬ素子２～４４の作製》
　有機ＥＬ素子１の作製において、ドーパント化合物を表１３及び表１４に示す化合物に変更した。
　それ以外は同様にして、有機ＥＬ素子２～４４を各々作製した。
《有機ＥＬ素子の評価》
　得られた有機ＥＬ素子１～４４を評価するに際しては、作製後の各有機ＥＬ素子の非発光面をガラスケースで覆い、厚み３００μｍのガラス基板を封止用基板として用いて、周囲にシール材としてエポキシ系光硬化型接着剤（東亞合成社製ラックストラックＬＣ０６２９Ｂ）を適用し、これを上記陰極上に重ねて前記透明支持基板と密着させ、ガラス基板側からＵＶ光を照射して、硬化させて、封止して、図５及び図６に示すような照明装置を形成し、当該照明装置をサンプルとして評価した。
　このようにして作製した各サンプルについて下記の評価を行った。評価結果を表１３及び表１４に示す。
（１）外部取り出し量子効率（単に、効率ともいう）
　有機ＥＬ素子を室温（約２３～２５℃）、２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下による点灯を行い、点灯開始直後の発光輝度（Ｌ）［ｃｄ／ｍ２］を測定することにより、外部取り出し量子効率（η）を算出した。
　ここで、発光輝度の測定はＣＳ－１０００（コニカミノルタセンシング製）を用いて行い、外部取り出し量子効率は比較例の有機ＥＬ素子４３の値を１００とする相対値で表した。
（２）駆動電圧
　有機ＥＬ素子を室温（約２３℃～２５℃）、２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下により駆動した時の電圧を各々測定し、測定結果を下記に示した計算式により計算し、得られた結果を表１３及び表１４に示した。
　駆動電圧は、比較例の有機ＥＬ素子４３の値を１００とする相対値で表した。
　駆動電圧（相対値）＝（有機ＥＬ素子４３（比較例）の駆動電圧／各素子の駆動電圧）×１００
　なお、値が大きい方が比較に対して駆動電圧が低いことを示す。
（３）半減寿命
　下記に示す測定法にしたがって、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。
　なお、半減寿命は比較例の有機ＥＬ素子４３の値を１００とする相対値で表した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000153
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000154
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000155
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000156
（４）まとめ
　表１３及び表１４の結果から、本発明の有機ＥＬ素子１～４２は、比較例の有機ＥＬ素子４３，４４よりも、高い効率及び長寿命を示し、素子としての特性が向上していることが分かる。
　また、一般式（I）におけるＬ１～Ｌ３のうち最も小さい式量と最も大きい式量の差が７７以上である化合物９３を用いて作製された有機ＥＬ素子１４の効率及び半減寿命が、他のサンプルに比べて向上していることから、一般式（I）におけるＬ１～Ｌ３のうち最も小さい式量と最も大きい式量の差が７７以上である化合物を用いて有機ＥＬ素子を作製することが好ましいと言える。
　また、表１３及び表１４の結果から、一般式（I）におけるＬ１～Ｌ３のうち最も小さい式量が２４７以上である化合物４を用いて作製された有機ＥＬ素子４の効率及び半減寿命が、他のサンプルに比べて向上していることが分かる。なお、式量とは、各配位子において、Ｉｒ又は連結基との連結部位に水素原子が置換した場合の配位子の分子量を示す。
　よって、一般式（I）におけるＬ１～Ｌ３のうち最も小さい式量が２４７以上である化合物を用いて有機ＥＬ素子を作製することが好ましいと言える。
　また、一般式（I）におけるＬ１～Ｌ３のうち最も大きい式量が４７５以上である化合物１０６を用いて作製された有機ＥＬ素子１８の駆動電圧が、他のサンプルに比べて向上していることから、一般式（I）におけるＬ１～Ｌ３のうち最も大きい式量が４７５以下である化合物を用いて有機ＥＬ素子を作製することが好ましいと言える。
　また、６座配位型オルトメタルイリジウム錯体とホスト化合物とのイオン化ポテンシャルの差（｜ΔＩｐ｜）が０．３以下である有機ＥＬ素子４，１０，１４，１８，２６，３０の半減寿命が他のサンプルに比べて向上していることから、６座配位型オルトメタルイリジウム錯体のイオン化ポテンシャル（Ｉｐ－Ｉｒ）とホスト化合物のイオン化ポテンシャル（Ｉｐ－ＨＯＳＴ）との差が｜（Ｉｐ－Ｉｒ）－（Ｉｐ－ＨＯＳＴ）｜≦０．３ｅＶを満たすことが好ましいと言える。
　また、６座配位型オルトメタルイリジウム錯体とホスト化合物との電子親和力の差（｜ΔＥａ｜）が０．３未満である有機ＥＬ素子３，２０，２１，２７，４２の効率及び半減寿命が他のサンプルに比べて向上していることから、６座配位型オルトメタルイリジウム錯体の電子親和力（Ｅａ－Ｉｒ）とホスト化合物の電子親和力（Ｅａ－ＨＯＳＴ）との差が｜（Ｅａ－ＨＯＳＴ）－（Ｅａ－Ｉｒ）｜＜０．３ｅＶを満たすことが好ましいと言える。
　以下の実施例３～６に用いる化合物の構造を以下に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000157
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000158
《有機ＥＬ素子１－３３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ＨＴ－３０を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン抵抗加熱ボートにＨＴ－２を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにｃＨＳ－３を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに化合物１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに化合物ＥＴ－２を２００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取り付けた。
　次いで真空槽を４×１０－４Ｐａまで減圧した後、ＨＴ－３０の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で、透明支持基板に蒸着し１０ｎｍの正孔注入層を設けた。
　更にＨＴ－２の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で、前記正孔注入層上に蒸着し２０ｎｍの正孔輸送層を設けた。
　更にｃＨＳ－３と化合物１の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、それぞれ蒸着速度０．１ｎｍ／秒、０．０１７６ｎｍ／秒で前記正孔輸送層上に共蒸着し６０ｎｍの発光層を設けた。
　更に化合物ＥＴ－２の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で、前記発光層上に蒸着し２０ｎｍの電子輸送層を設けた。
　引き続き、陰極バッファー層としてフッ化カリウム０．５ｎｍを蒸着し、更にアルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子１－３３を作製した。
《有機ＥＬ素子１－３４～１－５２の作製》
　有機ＥＬ素子１－３３の作製において、ｃＨＳ－３、化合物１を表１５に記載の化合物に変更し、且つ、表１５に示したドーパント濃度になるようにドーパントを入れたボートの蒸着速度を変更した以外は同様にして有機ＥＬ素子１－３４～１－５２を作製した。なお、表１５には、一般式（Ａ）で表されるホスト化合物のＡｒ数、末端ベンゼン環数、Ｃ－Ｎ結合数、ジベンゾフラン（ＤＢＦ）、ジベンゾチオフェン（ＤＢＴ）数の値も示した。
《有機ＥＬ素子１－３３～１－５２の評価》
　得られた有機ＥＬ素子を評価するに際しては、作製後の各有機ＥＬ素子の非発光面をガラスカバーで覆い、ガラスカバーと有機ＥＬ素子が作製されたガラス基板とが接触するガラスカバー側の周囲にシール剤としてエポキシ系光硬化型接着剤（東亞合成社製ラクストラックＬＣ０６２９Ｂ）を適用し、これを上記陰極側に重ねて前記透明支持基板と密着させ、ガラス基板側から有機ＥＬ素子を除いた部分にＵＶ光を照射して硬化させ、封止して、図５、６に示すような照明装置を形成して評価した。
　次いで、下記の評価を行った。
〔駆動電圧〕
　有機ＥＬ素子を室温、２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下により駆動した時の電圧を各々測定し、測定結果を下記に示すように有機ＥＬ素子１－３３を１７５として各々相対値で示した。
　　駆動電圧＝（各素子の初期駆動電圧／有機ＥＬ素子１の初期駆動電圧）×１７５
　なお、値が小さいほど比較に対して駆動電圧が小さいことを示す。
〔色度安定性〕
　色度変動幅は、発光開始直後のサンプルと２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下による連続発光を行い、初期輝度の半分の輝度になった時のサンプルについて、サンプルの正面輝度１０００ｃｄ／ｍ２におけるＣＩＥ１９３１、ｘ、ｙ値の変動最大距離ΔＥを下式で求め、有機ＥＬ素子１－３３の結果を１０５として各々相対値で表した。値が小さいほど変動が少なく、色度安定性が良好であることを意味する。なお、正面輝度の測定については分光放射輝度計ＣＳ－１０００（コニカミノルタセンシング社製）を用いた。
　ΔＥ＝（Δｘ２＋Δｙ２）１／２
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000159
　表１５に示した結果から明らかな通り、ドーパント濃度が３～５質量％の範囲内で、且つ一般式（Ａ）で表されるホスト化合物を用いた有機ＥＬ素子は、それ以外の有機ＥＬ素子に比べ、駆動電圧、色度安定性に優れていることが明らかである。
《有機ＥＬ素子２－６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ＨＴ－３０を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン抵抗加熱ボートにＨＴ－２を２００ｍｇ入れ、ｃＨＳ－３を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに化合物１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにｃＧＤ－１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにｃＲＤ－１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに化合物ＥＴ－１０を２００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取り付けた。
　次いで真空槽を４×１０－４Ｐａまで減圧した後、ＨＴ－３０の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で、透明支持基板に蒸着し１０ｎｍの正孔注入層を設けた。
　更にＨＴ－２の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で、前記正孔注入層上に蒸着し２０ｎｍの正孔輸送層を設けた。
　更にｃＨＳ－３と化合物１とｃＧＤ－１とｃＲＤ－１の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、それぞれ蒸着速度０．１ｎｍ／秒、０．００４２ｎｍ／秒、０．０００７ｎｍ／秒、０．０００２ｎｍ／秒で、前記正孔輸送層上に共蒸着し６０ｎｍの発光層を設けた。
　更に化合物ＥＴ－１０の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で、前記発光層上に蒸着し２０ｎｍの電子輸送層を設けた。
　引き続き、陰極バッファー層としてフッ化カリウム０．５ｎｍを蒸着し、更にアルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子２－６を作製した。
《有機ＥＬ素子２－７～２－１１の作製》
　有機ＥＬ素子２－６の作製において、ｃＨＳ－３、化合物１を表１６に記載の化合物に変えた以外は同様にして有機ＥＬ素子２－７～２－１１を作製した。
《有機ＥＬ素子２－６～２－１１の評価》
　得られた有機ＥＬ素子を評価するに際しては、実施例３の有機ＥＬ素子１－３３～１－５２と同様に封止し、図５、図６に示すような照明装置を形成して、駆動電圧及び色度安定性について同様の評価を行った。なお、表１６において、駆動電圧は有機ＥＬ素子２－７の結果を１００として各々相対値で示し、色度安定性は有機ＥＬ素子２－７の結果を１１５として各々相対値で表した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000160
　表１６に示した結果から明らかな通り、一般式（Ａ）で表されるホスト化合物を用いた有機ＥＬ素子は、それ以外の有機ＥＬ素子に比べ、駆動電圧・色度安定性に優れていることが明らかである。白色素子にした場合においても、実施例３同様に効果の得られることが分かる。
《有機ＥＬ素子３－７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。
　この透明支持基板上に、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）－ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ社製、Ｂａｙｔｒｏｎ　Ｐ　Ａｌ　４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を用いて３０００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート法により薄膜を形成した後、２００℃にて１時間乾燥し、膜厚２０ｎｍの第１正孔輸送層を設けた。
　この基板を窒素雰囲気下に移し、前記第１正孔輸送層上に、４７ｍｇのＨＴ－４４と３ｍｇのＨＴ－４５とを１０ｍｌのトルエンに溶解した溶液を用いて１５００ｒｐｍ、３０秒の条件の条件下、スピンコート法により薄膜を形成した。１２０℃、９０秒間紫外光を照射し、光重合・架橋を行い、更に６０℃で１時間真空乾燥し、膜厚約２０ｎｍの第２正孔輸送層を形成した。
　この第２正孔輸送層上に、１００ｍｇのｃＨＳ－４と４ｍｇの化合物１、０．５ｍｇのｃＧＤ－２、０．２ｍｇのｃＲＤ－２を１０ｍｌの酢酸ブチルに溶解した溶液を用いて６００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート法により薄膜を形成した。更に６０℃で１時間真空乾燥し、膜厚約７０ｎｍの発光層とした。
　次に、この発光層上に、５０ｍｇのＥＴ－４２を１０ｍｌのヘキサフルオロイソプロパノール（ＨＦＩＰ）に溶解した溶液を用いて１５００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート法により薄膜を形成した。更に６０℃で１時間真空乾燥し、膜厚約２０ｎｍの電子輸送層とした。
　続いて、この基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、真空槽を４×１０－４Ｐａまで減圧した後、陰極バッファー層としてフッ化カリウム０．４ｎｍを蒸着し、更にアルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子３－７を作製した。
《有機ＥＬ素子３－８～３－１５の作製》
　有機ＥＬ素子３－７の作製において、ｃＨＳ－４と化合物１を表１７に記載の化合物に変えた以外は同様にして有機ＥＬ素子３－８～３－１５を作製した。
《有機ＥＬ素子３－７～３－１５の評価》
　得られた有機ＥＬ素子を評価するに際しては、実施例３の有機ＥＬ素子１－３３～１－５２と同様に封止し、図５、図６に示すような照明装置を形成して、同様の評価を行った。なお、表１７において、駆動電圧は有機ＥＬ素子３－７の結果を１１０として各々相対値で示し、色度安定性は有機ＥＬ素子３－７の結果を１０５として各々相対値で表した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000161
　表１７に示した結果から明らかな通り、一般式（Ａ）で表されるホスト化合物を用いた有機ＥＬ素子は、それ以外の有機ＥＬ素子に比べ、駆動電圧・色度安定性に優れていることが明らかである。塗布素子にした場合においても、実施例３同様に効果の得られることが分かる。
《有機ＥＬ素子４－７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ＨＴ－３０を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン抵抗加熱ボートにＨＴ－２を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにｃＨＳ－４を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに化合物１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＨＳ－６４を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにｃＧＤ－１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにｃＲＤ－１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＥＴ－１１を２００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取り付けた。
　次いで真空槽を４×１０－４Ｐａまで減圧した後、ＨＴ－３０の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で、透明支持基板に蒸着し１０ｎｍの正孔注入層を設けた。
　更にＨＴ－２の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で、前記正孔注入層上に蒸着し２０ｎｍの正孔輸送層を設けた。
　更にｃＨＳ－４と化合物１の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、それぞれ蒸着速度０．１ｎｍ／秒、０．００４２ｎｍ／秒で、前記第１発光層上に共蒸着し３０ｎｍの第２発光層を設けた。
　更にＨＳ－６４とｃＧＤ－１とｃＲＤ－１の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、それぞれ蒸着速度０．１ｎｍ／秒、０．０１２ｎｍ／秒、０．００２ｎｍ／秒で、前記正孔輸送層上に共蒸着し３０ｎｍの第１発光層を設けた。
　更に化合物ＥＴ－１１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、前記第２発光層上に蒸着し２５ｎｍの電子輸送層を設けた。
　引き続き、陰極バッファー層としてフッ化カリウム０．５ｎｍを蒸着し、更にアルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子４－７を作製した。
《有機ＥＬ素子４－８～４－１４の作製》
　有機ＥＬ素子４－７の作製において、第１発光層のｃＨＳ－４と化合物１を表１８に記載の化合物に変えた以外は同様にして有機ＥＬ素子４－８～４－１４を作製した。
《有機ＥＬ素子４－７～４－１４の評価》
　得られた有機ＥＬ素子を評価するに際しては、実施例３の有機ＥＬ素子１－３３～１－５２と同様に封止し、図５、図６に示すような照明装置を形成して、色度安定性について同様の評価を行った。なお、表１８において、駆動電圧は有機ＥＬ素子４－７の結果を１０５として各々相対値で示し、色度安定性は有機ＥＬ素子４－７の結果を１０３として各々相対値で表した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000162
　表１８に示した結果から明らかな通り、一般式（Ａ）で表されるホスト化合物を用いた有機ＥＬ素子は、それ以外の有機ＥＬ素子に比べ、電圧、色度安定性に優れていることが明らかである。発光層を２層にした場合においても、実施例３と同様な効果の得られることが分かる。
　以上のように、本発明は、発光効率を向上し、発光寿命を長寿命化した有機エレクトロルミネッセンス素子、該素子を備えた照明装置及び表示装置を提供することに適している。
１　ディスプレイ
３　画素
５　走査線
６　データ線
７　電源ライン
１０　有機ＥＬ素子
１１　スイッチングトランジスター
１２　駆動トランジスター
１３　コンデンサー
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
Ａ　表示部
Ｂ　制御部

Claims (23)

  1. 　陽極と陰極との間に、少なくとも１つの発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、
    　下記一般式（I）で表される６座配位型オルトメタルイリジウム錯体を含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     〔一般式（I）中、Ｖは三価の連結基を表し、Ｌ１～Ｌ３と共有結合で連結している。Ｌ１～Ｌ３は各々下記一般式（II）で表される。但し、Ｌ１～Ｌ３の全てが互いに異なる構造であるか又はＬ１～Ｌ３のうち何れか一つが異なる構造である。〕
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     〔一般式（II）中、Ｘ１～Ｘ５は含窒素複素環を形成する元素群であり、炭素原子又は窒素原子から選ばれ、Ｘ４とＸ５のうち少なくとも一つは窒素原子を表し、該窒素原子のうち何れか一つが前記一般式（I）におけるＩｒと配位結合を形成する。Ｘ６～Ｘ１１は芳香族５員環又は芳香族６員環を形成する元素群であり、炭素原子又は窒素原子から選ばれ、Ｘ７は前記一般式（I）におけるＩｒと共有結合を形成する。但し、Ｘ６～Ｘ１１が芳香族５員環を形成する場合はＸ１１は単なる結合手を表す。Ｒ１は炭素数７以上の置換アリール基を表す。〕
  2. 　前記一般式（I）におけるＬ１～Ｌ３のうち少なくとも１つにおいて、前記一般式（II）におけるＸ１～Ｘ５が形成する含窒素複素環がイミダゾール環であることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  3. 　前記一般式（I）におけるＬ１～Ｌ３のうち少なくとも１つにおいて、前記一般式（II）におけるＸ１～Ｘ５が形成する含窒素複素環がピラゾール環であることを特徴とする請求項１又は２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  4. 　前記一般式（I）におけるＬ１～Ｌ３のうち何れか２つにおいて、前記一般式（II）におけるＸ１～Ｘ５が形成する含窒素複素環がイミダゾール環であることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  5. 　前記一般式（II）におけるＸ１～Ｘ５が形成する含窒素複素環がイミダゾール環であることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  6. 　前記一般式（I）におけるＬ１～Ｌ３のうち最も小さい式量と最も大きい式量の差が７７以上であることを特徴とする請求項１～５の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  7. 　前記一般式（I）におけるＬ１～Ｌ３のうち最も小さい式量は２４７以上であることを特徴とする請求項１～６の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  8. 　前記一般式（I）におけるＬ１～Ｌ３のうち最も大きい式量は４７５以下であることを特徴とする請求項１～７の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  9. 　前記一般式（I）におけるＬ１～Ｌ３のうち少なくとも一つは下記一般式（III）で表されることを特徴とする請求項１～８の何れか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
     〔一般式（III）中、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｅは各々置換基を表す。ｎｅは０～２の整数を表す。Ｒ２及びＲ３は各々水素原子又は置換基を表す。Ａｒはアリール基又はヘテロアリール基を表す。Ｒｆは置換基を表す。ｎｆは０～３の整数を表す。〕
  10. 　前記一般式（I）におけるＬ１～Ｌ３の全てが下記一般式（III）で表されることを特徴とする請求項１～９の何れか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-C000004
     〔一般式（III）中、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｅは各々置換基を表す。ｎｅは０～２の整数を表す。Ｒ２及びＲ３は各々水素原子又は置換基を表す。Ａｒはアリール基又はヘテロアリール基を表す。Ｒｆは置換基を表す。ｎｆは０～３の整数を表す。〕
  11. 　前記一般式（I）で表される６座配位型オルトメタルイリジウム錯体は前記発光層に含有されることを特徴とする請求項１～１０の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  12. 　前記発光層は更にホスト化合物を含有し、
    　前記６座配位型オルトメタルイリジウム錯体のイオン化ポテンシャル（Ｉｐ－Ｉｒ）と前記ホスト化合物のイオン化ポテンシャル（Ｉｐ－ＨＯＳＴ）との差が下記式（１）を満たすことを特徴とする請求項１～１１の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    　式（１）
    　　｜（Ｉｐ－Ｉｒ）－（Ｉｐ－ＨＯＳＴ）｜≦０．３ｅＶ
  13. 　前記発光層は更にホスト化合物を含有し、
    　前記６座配位型オルトメタルイリジウム錯体の電子親和力（Ｅａ－Ｉｒ）と前記ホスト化合物の電子親和力（Ｅａ－ＨＯＳＴ）との差が下記式（２）を満たすことを特徴とする請求項１～１２の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    　式（２）
    　　｜（Ｅａ－ＨＯＳＴ）－（Ｅａ－Ｉｒ）｜＜０．３ｅＶ
  14. 　前記発光層は、ホスト化合物と青色リン光発光性ドーパントとしての前記一般式（I）で表される６座配位型オルトメタルイリジウム錯体とを含有し、
    　前記発光層全体に対する前記青色リン光発光性ドーパント含有量が３～５質量％の範囲内であり、且つ、前記ホスト化合物が下記一般式（Ａ）で表される構造を有することを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    　一般式（Ａ）　：　－（Ａｒ）ｎ－
    〔式中、Ａｒは置換基を有しても、又は縮合しても良い芳香族炭化水素環又は芳香族複素環を表し、ｎは５～１２の範囲内の整数である。〕
  15. 　前記一般式（I）におけるＬ１～Ｌ３のうち少なくとも１つにおいて、前記一般式（II）におけるＸ１～Ｘ５が形成する含窒素複素環がイミダゾール環であることを特徴とする請求項１４に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  16. 　前記一般式（I）におけるＬ１～Ｌ３のうち少なくとも１つにおいて、前記一般式（II）におけるＸ１～Ｘ５が形成する含窒素複素環がピラゾール環であることを特徴とする請求項１４又は１５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  17. 　前記一般式（I）におけるＬ１～Ｌ３のうちいずれか２つにおいて、前記一般式（II）におけるＸ１～Ｘ５が形成する含窒素複素環がイミダゾール環であることを特徴とする請求項１４～１６の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  18. 　前記一般式（II）におけるＸ１～Ｘ５が形成する含窒素複素環がイミダゾール環であることを特徴とする請求項１４～１７の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  19. 　前記一般式（I）におけるＬ１～Ｌ３のうち少なくとも一つは下記一般式（III）で表されることを特徴とする請求項１４～１８の何れか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-C000005
     〔一般式（III）中、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｅは各々置換基を表す。ｎｅは０～２の整数を表す。Ｒ２及びＲ３は各々水素原子又は置換基を表す。Ａｒはアリール基又はヘテロアリール基を表す。Ｒｆは置換基を表す。ｎｆは０～３の整数を表す。〕
  20. 　前記一般式（I）におけるＬ１～Ｌ３の全てが下記一般式（III）で表されることを特徴とする請求項１４～１９の何れか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-C000006
     〔一般式（III）中、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｅは各々置換基を表す。ｎｅは０～２の整数を表す。Ｒ２及びＲ３は各々水素原子又は置換基を表す。Ａｒはアリール基又はヘテロアリール基を表す。Ｒｆは置換基を表す。ｎｆは０～３の整数を表す。〕
  21. 　発光色が白色であることを特徴とする請求項１～２０の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  22. 　請求項１～２０の何れか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。
  23. 　請求項１～２０の何れか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。
     
     
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