有機エレクトロルミネッセンス素子、その製造方法、及び照明装置
【課題】高輝度で発光効率が高く、駆動電圧が低く、輝度変化でも色度安定性に優れた白色光を取り出せ、さらにはパルス駆動での寿命にも優れた有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法を提供する。また、当該有機エレクトロルミネッセンス素子が具備された照明装置を提供する。
【解決手段】基板上に、電極と、少なくとも一層の発光層を含む有機機能層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記発光層が、ホスト化合物と、いずれもリン光発光性の、青色ドーパント、緑色ドーパント及び赤色ドーパントとを含有し、かつ当該発光層中のリン光発光性ドーパントの含有比率が所定要件のすべてを満たすことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【解決手段】基板上に、電極と、少なくとも一層の発光層を含む有機機能層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記発光層が、ホスト化合物と、いずれもリン光発光性の、青色ドーパント、緑色ドーパント及び赤色ドーパントとを含有し、かつ当該発光層中のリン光発光性ドーパントの含有比率が所定要件のすべてを満たすことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子、その製造方法、及び当該有機エレクトロルミネッセンス素子が具備された照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機物質を使用した有機エレクトロルミネッセンス素子（以下において、適宜、「有機ＥＬ素子」と略称する。）は、固体発光型の安価な大面積フルカラー表示素子や書き込み光源アレイとしての用途が有望視されており、活発な研究開発が進められている。
【０００３】
有機ＥＬ素子は、フィルム上に形成された一対の陽極と陰極との間に、有機発光物質を含有する厚さ僅か０．１μｍ程度の有機機能層（単層部又は多層部）で構成する薄膜型の全固体素子である。この様な有機ＥＬ素子に２〜２０Ｖ程度の比較的低い電圧を印加すると、有機化合物層に陰極から電子が注入され、陽極から正孔が注入される。この電子と正孔が発光層において再結合し、エネルギー準位が伝導帯から価電子帯に戻る際にエネルギーを光として放出することにより発光が得られることが知られており、次世代の平面ディスプレイや照明として期待されている技術である。
【０００４】
さらに、最近発見されたリン光発光を利用する有機ＥＬ素子では、以前の蛍光発光を利用するそれに比べ、原理的に約４倍の発光効率が実現可能であることから、その材料開発を始めとし、発光素子の層構成や電極の研究開発が世界中で行われている。
【０００５】
特に、地球温暖化防止策の一つとして、人類のエネルギー消費の多くを占める照明器具への応用が検討されはじめ、従来の照明器具に置き換わりうる白色発光パネルの実用化に向けて、性能向上やコストダウンの試みが盛んである。
【０００６】
白色発光パネルを構成する白色発光素子は種々提案されているが、一つの発光層に青色、緑色、赤色の発光材料を含有させる方式は、多数の発光層を積層する方式に比べて、製造コストが低いだけでなく、発光効率が高いので省エネルギーに貢献するために、早くから注目されている。
【０００７】
しかしながら、同一発光層中にリン光発光材料を複数含有する方式の白色発光素子においては、各発光材料の発光特性の違いや、発光材料間のエネルギー移動の発生などが複雑に関係し、単純な加色法は成立せず、色バランスに優れた安定な白色光を得ることは至難の業である。
【０００８】
特許文献１には、相異なる三種の発光材を同一発光層中に含んで、発光効率が高く、発光輝度に優れ、低電圧駆動可能な白色発光素子についての開示があるが、発光寿命が短いという点で不充分である。
【０００９】
また、特許文献２には、同一発光層中にリン光発光材料を複数含有して、発光効率と色度に優れた有機電界発光素子についての開示があるが、パルス駆動での色度安定性は不充分であった。
【００１０】
一方、非特許文献１には、青色に対して緑色と赤色の濃度を低くしてやれば、白色発光が可能であると記載されているが、具体的な数値は示されていない。
【００１１】
また、非特許文献２には、白色リン光有機ＥＬ素子として、青、黄、赤のドーパントを１０：０．２５：０．２５の比率で添加することが記載されているが、電流密度変化による発光輝度調整での色安定性が不充分である。
【００１２】
特に、製造コスト低減に向けたウェットプロセス方式にて発生する問題や、製品として実用化のために要求される多くの課題を解決する必要がある。単に高輝度で発光効率が高く、駆動電圧が低くて寿命が長いだけでなく、白色発光素子を輝度（明るさ）調整した際の色度安定性や、直流電流駆動だけでなく、用途に応じたパルス駆動での耐久性などについても改善すべき状況にあり、課題となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００１−３１９７８０号公報
【特許文献２】特開２００６−３１０８１５号公報
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】「有機ＥＬのすべて」ｐ．７０；城戸淳二著、日本実業出版社
【非特許文献２】「有機ＥＬディスプレイ」ｐ．９４；時任静士、安達千波矢、村田英幸 共著、オーム社
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、上記問題・状況にかんがみてなされたものであり、その解決課題は、高輝度で発光効率が高く、駆動電圧が低く、輝度変化でも色度安定性に優れた白色光を取り出せ、さらにはパルス駆動での寿命にも優れた有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法を提供することである。また、当該有機エレクトロルミネッセンス素子が具備された照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。
【００１７】
１．基板上に、電極と、少なくとも一層の発光層を含む有機機能層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記発光層が、ホスト化合物と、いずれもリン光発光性の、青色ドーパント、緑色ドーパント及び赤色ドーパントとを含有し、かつ当該発光層中のリン光発光性ドーパントの含有比率が下記要件（１）〜（３）のすべてを満たすことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
（１）：１０質量％≦青色ドーパント含有比率≦３０質量％
（２）：０．０５質量％≦緑色ドーパント含有比率≦１．００質量％
（３）：０．０５質量％≦赤色ドーパント含有比率≦１．００質量％
２．前記青色ドーパントが、下記一般式（１）で表される金属錯体であることを特徴とする前記第１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１８】
【化１】
【００１９】
（式中、Ｒ１は置換基を表す。Ｚは５〜７員環を形成するのに必要な非金属原子群を表す。ｎ１は０〜５の整数を表す。Ｂ１〜Ｂ５は炭素原子、窒素原子、酸素原子、又は硫黄原子を表し、少なくとも一つは窒素原子を表す。Ｍ１は元素周期表における８族〜１０族の金属を表す。Ｘ１及びＸ２は炭素原子、窒素原子又は酸素原子を表し、Ｌ１はＸ１及びＸ２と共に２座の配位子を形成する原子群を表す。ｍ１は１、２、又は３の整数を表し、ｍ２は０、１、又は２の整数を表すが、ｍ１＋ｍ２は２又は３である。）
３．前記発光層が、更に下記一般式（２）で表されるホスト化合物を含有することを特徴とする前記第１項又は第２項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２０】
【化２】
【００２１】
（式中、ＸはＮＲ′、Ｏ、Ｓ、ＣＲ′Ｒ″、又はＳｉＲ′Ｒ″を表す。Ｒ′、Ｒ″は各々水素原子又は置換基を表す。Ａｒは芳香環を表す。ｎは０〜８の整数を表す。）
４．前記発光層中での緑色ドーパントと赤色ドーパントの含有比率が、更に下記要件（４）を満たすことを特徴とする前記第１項から第３項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
（４）：緑色ドーパント含有比率≦赤色ドーパント含有比率
５．前記発光層が、単一層からなり、正孔輸送層と電子輸送層の間に位置し、かつ当該発光層の厚さが３０〜９０ｎｍの範囲内であることを特徴とする前記第１項から第４項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２２】
６．前記有機エレクトロルミネッセンス素子の発光色が白色であり、その白色発光スペクトルが、４６５〜４８０ｎｍ、５００〜５１５ｎｍ、及び６００〜６２０ｎｍの波長領域内に発光極大波長を有することを特徴とする前記第１項から第５項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２３】
７．前記発光層が、エステル系有機溶媒を用いて塗布プロセスで形成されたことを特徴とする前記第１項から第６項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２４】
８．前記発光層が、前記塗布プロセス後、１００℃以上で加熱処理されたことを特徴とする前記第７項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２５】
９．前記第１項から第６項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、前記ホスト化合物とリン光発光性ドーパントとをエステル系有機溶媒に溶解又は分散させた塗布液を塗布し、その後１００℃以上で加熱処理して発光層を形成する工程を有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【００２６】
１０．前記第１項から第８項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子が具備されたことを特徴とする照明装置。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の上記手段により、高輝度で発光効率が高く、駆動電圧が低く、輝度変化でも色度安定性に優れた白色光を取り出せ、さらにはパルス駆動での寿命にも優れた有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法を提供することができる。また、当該有機エレクトロルミネッセンス素子が具備された照明装置を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板上に、電極と、少なくとも一層の発光層を含む有機機能層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記発光層が、ホスト化合物と、いずれもリン光発光性の、青色ドーパント、緑色ドーパント及び赤色ドーパントとを含有し、かつ当該発光層中のリン光発光性ドーパントの含有比率が前記要件（１）〜（３）のすべてを満たすことを特徴とする。この特徴は、請求項１から請求項１０までの請求項に係る発明に共通する技術的特徴である。
【００２９】
本発明の実施態様としては、本発明の効果発現の観点から、前記青色ドーパントが、前記一般式（１）で表される金属錯体であることが好ましい。また、前記発光層が、更に前記一般式（２）で表されるホスト化合物を含有することが好ましい。さらに、当該発光層中での緑色ドーパントと赤色ドーパントの含有比率が、更に前記要件（４）を満たすことが好ましい。
【００３０】
また、本発明においては、当該発光層が、単一層からなり、正孔輸送層と電子輸送層の間に位置し、かつ当該発光層の厚さが３０〜９０ｎｍの範囲内であることが好ましい。
【００３１】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光色は、白色であり、その白色発光スペクトルが、４６５〜４８０ｎｍ、５００〜５１５ｎｍ、及び６００〜６２０ｎｍの波長領域内に発光極大波長を有することが好ましい。
【００３２】
当該発光層は、エステル系有機溶媒を用いて塗布プロセスで形成されたものであることが好ましい。この場合、当該発光層が、前記塗布プロセス後、１００℃以上で加熱処理されたものであることが好ましい。
【００３３】
したがって、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する製造方法としては、前記ホスト化合物とリン光発光性ドーパントとをエステル系有機溶媒に溶解又は分散させた塗布液を塗布し、その後１００℃以上で加熱処理して発光層を形成する工程を有する態様の製造方法であることが好ましい。
【００３４】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、照明装置に好適に用いることができる。
【００３５】
なお、本願において、「青色ドーパント」、「緑色ドーパント」、及び「赤色ドーパント」とは、それぞれ、青色、緑色、及び赤色のリン光を発光するドーパント（化合物）をいう。また、「白色発光スペクトルが、４６５〜４８０ｎｍ、５００〜５１５ｎｍ、及び６００〜６２０ｎｍの波長領域内に発光極大波長を有する」とは、白色の発光スペクトルの所定の波長領域において発光強度が極大となる部分（発光強度が増加から減少に向かう頂点となる部分）が存在すること、したがって、その部分の波長位置に対応する波長すなわち発光極大波長（「極大発光波長」ともいう。）が、存在することをいう。
【００３６】
以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、本願において、「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。
【００３７】
（発光層）
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板上に、電極と、少なくとも一層の発光層を含む有機機能層を有するが、当該発光層が、ホスト化合物と、いずれもリン光発光性の、青色ドーパント、緑色ドーパント及び赤色ドーパントとを含有し、かつ当該発光層中のドーパントの含有比率が前記要件（１）〜（３）のすべてを満たすことを特徴とする。以下、当該発光層の構成要素について詳細な説明をする。
【００３８】
（リン光発光性ドーパント）
本発明に係るリン光発光性ドーパント（以下、「リン光発光ドーパント」又は「リン光ドーパント」ともいう。）は、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、具体的には、室温（２５℃）にてリン光発光する化合物であり、リン光量子収率が、２５℃において０．０１以上の化合物であると定義されるが、好ましいリン光量子収率は０．１以上である。
【００３９】
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。
【００４０】
リン光ドーパントの発光は原理としては二種挙げられ、一つはキャリアが輸送されるホスト化合物上でキャリアの再結合が起こってホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーをリン光ドーパントに移動させることでリン光ドーパントからの発光を得るというエネルギー移動型、もう一つはリン光ドーパントがキャリアトラップとなり、リン光ドーパント上でキャリアの再結合が起こりリン光ドーパントからの発光が得られるというキャリアトラップ型であるが、いずれの場合においても、リン光ドーパントの励起状態のエネルギーはホスト化合物の励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。
【００４１】
リン光ドーパントは、有機ＥＬ素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることができる。
【００４２】
リン光ドーパントは、好ましくは元素周期表で８族〜１０族の遷移金属元素を中心金属として有する錯体系化合物であり、更に好ましくはイリジウム化合物、オスミウム化合物、又は白金化合物（白金錯体系化合物）、希土類錯体であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。
【００４３】
（リン光発光性ドーパント含有比率）
本発明に係る発光層は、いずれもリン光発光性の、青色ドーパント、緑色ドーパント及び赤色ドーパントとを含有し、かつ当該発光層中のドーパントの含有比率が下記要件（１）〜（３）のすべてを満たすことを特徴とする。
（１）：１０質量％≦青色ドーパント含有比率≦３０質量％
（２）：０．０５質量％≦緑色ドーパント含有比率≦１．００質量％
（３）：０．０５質量％≦赤色ドーパント含有比率≦１．００質量％
また、下記要件（４）を満たすことが好ましい。
（４）：緑色ドーパント含有比率≦赤色ドーパント含有比率
なお、本発明においては、以下のような点に注意することが望ましい。
【００４４】
各発光材料は固有の発光特性の違いだけでなく、ウェットプロセスで形成された発光層中での分散・凝集状況も発光特性に影響する。それは、極大発光波長のシフトや、発光スペクトル波形の変化となって現れる。
【００４５】
また、異なる発光材料間には、エネルギー移動の発生が関係する。発光材料間のエネルギーレベルの違いだけでなく、発光材料間の距離、すなわち発光層中での濃度により、エネルギー移動の状況が変化する。したがって、発光色の異なる発光材料の、単純な「加色法」はほとんど成立せず、色バランスに優れた安定な白色光を得ることは、試行錯誤の繰り返しによる複雑な解析を必要とするため、至難の業である。青色、緑色、赤色ドーパントのある混合比率で白色発光が得られたとしても、その混合比率を維持して、発光層中でのドーパント総濃度をわずかでも変更すると、たちまち白色領域から逸脱してしまうことが多いため、公知文献の混合比率情報はほとんど役に立たない。
【００４６】
さらにまた、発光色とは無関係に展開する発光効率や発光寿命などの性能の変動を考慮する必要があり、白色発光素子を照明器具に適用する場合の、輝度調整（明るさ調整）した際の色度安定性や、用途に応じてパルス駆動したい場合の耐久性なども評価して、発光層を設計しておく必要がある。
【００４７】
本発明においては、少なくとも一層の発光層中での青色ドーパント含有比率は、１０質量％以上、３０質量％以下であるが、１２質量％以上、２０質量％以下がより好ましい。
【００４８】
緑色ドーパント含有比率は、０．０５質量％以上、１．０質量％以下であるが、０．１質量％以上、０．５質量％以下がより好ましい。
【００４９】
赤色ドーパント含有比率は、０．０５質量％以上、１．０質量％以下であるが、０．１質量％以上、０．５質量％以下がより好ましい。
【００５０】
さらに、発光層中での赤色ドーパント含有比率は、緑色ドーパント含有比率に対して同等以上であることが好ましく、赤色ドーパント含有比率は、緑色ドーパント含有比率よりも多いことがより好ましい。
【００５１】
〈青色ドーパント〉
本発明に用いられる青色ドーパントは、下記一般式（１）で示される金属錯体であることが好ましい。
【００５２】
【化３】
【００５３】
前記一般式（１）において、Ｒ１は置換基を表す。Ｚは５〜７員環を形成するのに必要な非金属原子群を表す。ｎ１は０〜５の整数を表す。Ｂ１〜Ｂ５は炭素原子、窒素原子、酸素原子、又は硫黄原子を表し、少なくとも一つは窒素原子を表す。Ｍ１は元素周期表における８族〜１０族の金属を表す。Ｘ１及びＸ２は炭素原子、窒素原子又は酸素原子を表し、Ｌ１はＸ１及びＸ２と共に２座の配位子を形成する原子群を表す。ｍ１は１、２、又は３の整数を表し、ｍ２は０、１、又は２の整数を表すが、ｍ１＋ｍ２は２又は３である。
【００５４】
本発明に係る一般式（１）で表されるリン光性化合物は、ＨＯＭＯが−５．１５〜−３．５０ｅＶ、ＬＵＭＯが−１．２５〜＋１．００ｅＶであり、好ましくはＨＯＭＯが−４．８０〜−３．５０ｅＶ、ＬＵＭＯが−０．８０〜＋１．００ｅＶである。
【００５５】
一般式（１）で表されるリン光性化合物において、Ｒ１で表される置換基としては、例えば、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等）、シクロアルキル基（例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等）、アルケニル基（例えば、ビニル基、アリル基等）、アルキニル基（例えば、エチニル基、プロパルギル基等）、芳香族炭化水素環基（芳香族炭素環基、アリール基等ともいい、例えば、フェニル基、ｐ−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等）、芳香族複素環基（例えば、ピリジル基、ピリミジニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピラジニル基、トリアゾリル基（例えば、１，２，４−トリアゾール−１−イル基、１，２，３−トリアゾール−１−イル基等）、オキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、キノリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基（前記カルボリニル基のカルボリン環を構成する炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す）、キノキサリニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等）、複素環基（例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等）、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等）、シクロアルコキシ基（例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等）、アルキルチオ基（例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等）、シクロアルキルチオ基（例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等）、アリールチオ基（例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等）、アルコキシカルボニル基（例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等）、アリールオキシカルボニル基（例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等）、スルファモイル基（例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、２−ピリジルアミノスルホニル基等）、アシル基（例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、２−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等）、アシルオキシ基（例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等）、アミド基（例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、２−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等）、カルバモイル基（例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、２−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、２−ピリジルアミノカルボニル基等）、ウレイド基（例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基ナフチルウレイド基、２−ピリジルアミノウレイド基等）、スルフィニル基（例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、２−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、２−ピリジルスルフィニル基等）、アルキルスルホニル基（例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、２−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等）、アリールスルホニル基又はヘテロアリールスルホニル基（例えば、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、２−ピリジルスルホニル基等）、アミノ基（例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、２−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、２−ピリジルアミノ基等）、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、シリル基（例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等）等が挙げられる。これらの置換基のうち、好ましいものはアルキル基もしくはアリール基である。
【００５６】
Ｚは、５〜７員環を形成するのに必要な非金属原子群を表す。Ｚにより形成される５〜７員環としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、ピリジン環、ピリミジン環、ピロール環、チオフェン環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサゾール環及びチアゾール環等が挙げられる。これらのうちで好ましいものは、ベンゼン環である。
【００５７】
Ｂ１〜Ｂ５は、炭素原子、窒素原子、酸素原子もしくは硫黄原子を表し、少なくとも一つは窒素原子を表す。これら５つの原子により形成される芳香族含窒素複素環としては単環が好ましい。例えば、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、テトラゾール環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、オキサジアゾール環及びチアジアゾー環ル等が挙げられる。これらのうちで好ましいものは、ピラゾール環、イミダゾール環であり、特に好ましくはＢ２、Ｂ５が窒素原子であるイミダゾール環である。これらの環は上記の置換基によって更に置換されていてもよい。置換基として好ましいものはアルキル基及びアリール基であり、更に好ましくはアリール基である。
【００５８】
Ｌ１は、Ｘ１、Ｘ２と共に２座の配位子を形成する原子群を表す。Ｘ１−Ｌ１−Ｘ２で表される２座の配位子の具体例としては、例えば、置換又は無置換のフェニルピリジン、フェニルピラゾール、フェニルイミダゾール、フェニルトリアゾール、フェニルテトラゾール、ピラザボル、ピコリン酸及びアセチルアセトン等が挙げられる。これらの基は上記の置換基によって更に置換されていてもよい。
【００５９】
ｍ１は、１、２又は３の整数を表し、ｍ２は０、１又は２の整数を表すが、ｍ１＋ｍ２は２又は３である。中でも、ｍ２は０である場合が好ましい。Ｍ１で表される金属としては、元素周期表の８〜１０族の遷移金属元素（単に遷移金属ともいう）が用いられるが、中でもイリジウム、白金が好ましく、更に好ましくはイリジウムである。
【００６０】
以下に、一般式（１）で表されるリン光性化合物の具体的な例を挙げるが、これらに限定されるものではない。
【００６１】
【化４】
【００６２】
【化５】
【００６３】
【化６】
【００６４】
【化７】
【００６５】
【化８】
【００６６】
【化９】
【００６７】
【化１０】
【００６８】
【化１１】
【００６９】
これらの金属錯体は、例えば、Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｅｔｔｅｒ誌 ｖｏｌ３ Ｎｏ．１６ ２５７９〜２５８１頁（２００１）、Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ 第３０巻 第８号 １６８５〜１６８７頁（１９９１年）、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１２３巻 ４３０４頁（２００１年）、Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ 第４０巻 第７号 １７０４〜１７１１頁（２００１年）、Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ 第４１巻 第１２号 ３０５５〜３０６６頁（２００２年）、Ｎｅｗ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ 第２６巻 １１７１頁（２００２年）、Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ 第４巻 ６９５〜７０９頁（２００４年）、更にこれらの文献中に記載の参考文献等の方法を適用することにより合成できる。
【００７０】
〈緑色、赤色ドーパント〉
本発明に用いられる緑色、赤色ドーパントは、公知のリン光発光体化合物の中から、適宜選択して用いることができる。
【００７１】
以下に、リン光発光体として用いられる化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。これらの化合物は、例えば、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．４０巻、１７０４〜１７１１に記載の方法等により合成できる。
【００７２】
【化１２】
【００７３】
【化１３】
【００７４】
【化１４】
【００７５】
【化１５】
【００７６】
【化１６】
【００７７】
〈ホスト化合物〉
本発明において、発光層に用いられるホスト化合物は、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５０％以上であり、かつ室温（２５℃）においてリン光発光のリン光量子収率が０．１未満の化合物である。好ましくは、リン光量子収率が０．０１未満である。
【００７８】
ホスト化合物としては、公知のホスト化合物を単独で用いてもよく、又は複数種併用して用いてもよい。ホスト化合物を複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機ＥＬ素子を高効率化することができる。また、後述する発光ドーパントを複数種用いることで、異なる発光を混ぜることが可能となり、これにより任意の発光色を得ることができる。
【００７９】
本発明において、ホスト化合物としては一般式（２）で表される化合物が好ましい。
【００８０】
【化１７】
【００８１】
式中、ＸはＮＲ′、Ｏ、Ｓ、ＣＲ′Ｒ″又はＳｉＲ′Ｒ″を表す。Ｒ′、Ｒ″は各々水素原子又は置換基を表す。Ａｒは芳香環を表す。ｎは０〜８の整数を表す。
【００８２】
一般式（２）におけるＸにおいて、Ｒ′、Ｒ″で各々表される置換基としては、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等）、シクロアルキル基（例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等）、アルケニル基（例えば、ビニル基、アリル基等）、アルキニル基（例えば、エチニル基、プロパルギル基等）、芳香族炭化水素環基（芳香族炭素環基、アリール基等ともいい、例えば、フェニル基、ｐ−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等）、芳香族複素環基（例えば、ピリジル基、ピリミジニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピラジニル基、トリアゾリル基（例えば、１，２，４−トリアゾール−１−イル基、１，２，３−トリアゾール−１−イル基等）、オキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、キノリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基（前記カルボリニル基のカルボリン環を構成する炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す）、キノキサリニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等）、複素環基（例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等）、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等）、シクロアルコキシ基（例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等）、アルキルチオ基（例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等）、シクロアルキルチオ基（例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等）、アリールチオ基（例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等）、アルコキシカルボニル基（例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等）、アリールオキシカルボニル基（例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等）、スルファモイル基（例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、２−ピリジルアミノスルホニル基等）、アシル基（例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、２−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等）、アシルオキシ基（例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等）、アミド基（例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、２−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等）、カルバモイル基（例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、２−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、２−ピリジルアミノカルボニル基等）、ウレイド基（例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基ナフチルウレイド基、２−ピリジルアミノウレイド基等）、スルフィニル基（例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、２−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、２−ピリジルスルフィニル基等）、アルキルスルホニル基（例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、２−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等）、アリールスルホニル基又はヘテロアリールスルホニル基（例えば、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、２−ピリジルスルホニル基等）、アミノ基（例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、２−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、２−ピリジルアミノ基等）、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等）、フッ化炭化水素基（例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタフルオロフェニル基等）、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、シリル基（例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等）等が挙げられる。これらの置換基は上記の置換基によって更に置換されていてもよい。これらの置換基は複数が互いに結合して環を形成していてもよい。
【００８３】
中でも、ＸとしてはＮＲ′又はＯが好ましく、また、Ｒ′としては、芳香族炭化水素基（芳香族炭素環基、アリール基等ともいい、例えば、フェニル基、ｐ−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基）、又は芳香族複素環基（例えば、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等）が特に好ましい。
【００８４】
上記の芳香族炭化水素基、芳香族複素環基は、各々一般式（２）のＸにおいて、Ｒ′、Ｒ″で各々表される置換基を有してもよい。
【００８５】
一般式（２）において、Ａｒにより表される芳香環としては、芳香族炭化水素環又は芳香族複素環が挙げられる。また、該芳香環は単環でもよく、縮合環でもよく、更に未置換でも、一般式（２）のＸにおいて、Ｒ′、Ｒ″で各々表される置換基を有してもよい。
【００８６】
一般式（２）において、Ａｒにより表される芳香族炭化水素環としては、ベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、アズレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ピレン環、クリセン環、ナフタセン環、トリフェニレン環、ｏ−テルフェニル環、ｍ−テルフェニル環、ｐ−テルフェニル環、アセナフテン環、コロネン環、フルオレン環、フルオラントレン環、ナフタセン環、ペンタセン環、ペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピレン環、ピラントレン環、アンスラアントレン環等が挙げられる。これらの環は更に、一般式（ａ）で表される部分構造のＸにおいて、Ｒ′、Ｒ″で各々表される置換基を有してもよい。
【００８７】
一般式（２）で表される部分構造において、Ａｒにより表される芳香族複素環としては、例えば、フラン環、ジベンゾフラン環、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、ベンゾイミダゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、インドール環、インダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、キノキサリン環、キナゾリン環、シンノリン環、キノリン環、イソキノリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、カルバゾール環、カルボリン環、ジアザカルバゾール環（カルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子の一つが更に窒素原子で置換されている環を示す）等が挙げられる。
【００８８】
これらの環は、更に一般式（２）において、Ｒ′、Ｒ″で各々表される置換基を有してもよい。
【００８９】
上記の中でも、一般式（２）において、Ａｒにより表される芳香環として、好ましく用いられるのは、カルバゾール環、カルボリン環、ジベンゾフラン環、ベンゼン環であり、更に好ましく用いられるのは、カルバゾール環、カルボリン環、ベンゼン環であり、より好ましくは置換基を有するベンゼン環であり、特に好ましくはカルバゾリル基を有するベンゼン環が挙げられる。
【００９０】
また、一般式（２）において、Ａｒにより表される芳香環としては、各々３環以上の縮合環が好ましい一態様であり、３環以上が縮合した芳香族炭化水素縮合環としては、具体的には、ナフタセン環、アントラセン環、テトラセン環、ペンタセン環、ヘキサセン環、フェナントレン環、ピレン環、ベンゾピレン環、ベンゾアズレン環、クリセン環、ベンゾクリセン環、アセナフテン環、アセナフチレン環、トリフェニレン環、コロネン環、ベンゾコロネン環、ヘキサベンゾコロネン環、フルオレン環、ベンゾフルオレン環、フルオランテン環、ペリレン環、ナフトペリレン環、ペンタベンゾペリレン環、ベンゾペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピラントレン環、コロネン環、ナフトコロネン環、オバレン環、アンスラアントレン環等が挙げられる。なお、これらの環は、更に上記の置換基を有していてもよい。
【００９１】
また、３環以上が縮合した芳香族複素環としては、具体的には、アクリジン環、ベンゾキノリン環、カルバゾール環、カルボリン環、フェナジン環、フェナントリジン環、フェナントロリン環、カルボリン環、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、ジアザカルバゾール環（カルボリン環を構成する炭素原子の任意の一つが窒素原子で置き換わったものを表す）、フェナントロリン環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、ナフトフラン環、ナフトチオフェン環、ベンゾジフラン環、ベンゾジチオフェン環、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、チオファントレン環（ナフトチオフェン環）等が挙げられる。なお、これらの環は更に置換基を有していてもよい。
【００９２】
また、一般式（２）において、ｎは０〜８の整数を表すが、０〜２であることが好ましく、特にＸがＯ、Ｓである場合には１〜２であることが好ましい。
【００９３】
本発明においては、特に、ジベンゾフラン環とカルバゾール環をともに有するホスト化合物が好ましい。
【００９４】
以下に、一般式（２）で表されるホスト化合物の具体例を示すが、これらに限定されるものではない。
【００９５】
【化１８】
【００９６】
【化１９】
【００９７】
【化２０】
【００９８】
【化２１】
【００９９】
【化２２】
【０１００】
【化２３】
【０１０１】
【化２４】
【０１０２】
【化２５】
【０１０３】
また、本発明に用いられる発光ホストとしては、従来公知の低分子化合物でも、繰り返し単位を持つ高分子化合物でもよく、ビニル基やエポキシ基のような重合性基を有する低分子化合物（重合性発光ホスト）でもよいが、高分子材料を用いた場合、化合物が溶媒を取り込んで膨潤やゲル化等、溶媒が抜けにくいと思われる現象が起こりやすいので、これを防ぐために分子量は高くない方が好ましく、具体的には塗布時での分子量が１，５００以下の材料を用いることが好ましく、塗布時の分子量１，０００以下の材料を用いることが更に好ましい。
【０１０４】
併用してもよい公知のホスト化合物としては、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、かつ発光の長波長化を防ぎ、なおかつ高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。公知のホスト化合物の具体例としては、以下の文献に記載されている化合物が挙げられる。
【０１０５】
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。
【０１０６】
〈発光層膜厚、中間層、濃度勾配〉
本発明においては、発光層は、その厚さが３０〜９０ｎｍの範囲内であることが好ましく、４０〜８０ｎｍの範囲内であることがより好ましい。
【０１０７】
発光層は、積層された隣接する二層であってもよく、その場合は二層とも、いずれもリン光発光性の青色ドーパント、緑色ドーパント、赤色ドーパント、及びホスト化合物を含有するものである。
【０１０８】
また、発光層が二層の場合の厚さは、その合計が３０〜９０ｎｍであることが好ましく、４０〜８０ｎｍであることがより好ましい。
【０１０９】
また、二層の発光層の間に、中間層を有する構成でも良く、この中間層はホスト化合物だけからなることが好ましいが、前記青色ドーパント、緑色ドーパント、赤色ドーパントのうち、２つまで含有しても良い。中間層を有する構成の場合の厚さは、その合計が３０〜９０ｎｍであることが好ましく、４０〜８０ｎｍであることがより好ましい。
【０１１０】
さらに、当該発光層は、含有するドーパントとホスト化合物とが、発光層の厚さ方向で濃度勾配を形成していても良く、ドーパントが陽極側（又は陰極側）に高濃度で含有されていることが好ましい。
【０１１１】
（層構成）
本発明に係る発光層は、正孔輸送層と電子輸送層の間に位置して形成されていることが好ましい。
【０１１２】
本発明の有機ＥＬ素子における、電極と有機機能層の層構成の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。
【０１１３】
（ｉ）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（ii）陽極／正孔輸送層／発光層／発光層／電子輸送層／陰極
（iii）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
（iv）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（ｖ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
〈有機機能層膜厚〉
本発明の有機ＥＬ素子の有機機能層の総膜厚は、０．０５〜０．３μｍ程度必要であり、好ましくは０．１〜０．２μｍ程度である。
【０１１４】
（白色の定義など）
本発明においては、有機ＥＬ素子の発光色が白色であり、その発光スペクトルが、４２０〜４８０ｎｍ、５００〜５８０ｎｍ、及び６００〜６５０ｎｍの波長領域に、それぞれ少なくとも一つの発光極大波長を有することが好ましいが、４６５〜４８０ｎｍ、５００〜５１５ｎｍ、及び６００〜６２０ｎｍの波長領域にそれぞれ少なくとも一つの発光極大波長を有することが特に好ましい。これによって、製造での多少のバラつきが発生した場合でも、安定した白色発光が得られるものである。
【０１１５】
本発明の有機ＥＬ素子や該素子に係る化合物の発光色は、「新編色彩科学ハンドブック」（日本色彩学会編、東京大学出版会、１９８５）の１０８頁の図４．１６において、分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング社製）で測定した結果をＣＩＥ色度座標に当てはめたときの色で決定する。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子における白色とは、２℃視野角正面輝度を上記方法により測定した際にＣＩＥ１９３１ 表色系の色度がｘ＝０．３９±０．０９、ｙ＝０．３８±０．０８の領域内にあることが好ましい。さらに、照明光としては、当該領域内を通る黒体放射線の、ｙ軸方向に±０．０２の範囲が特に好ましい。
【０１１６】
本発明における色度の安定性は、色度座標上のｘ値及びｙ値で表される点間の直線距離が短いことであり、０．０２０以下が好ましく、０．０１５以下が特に好ましい。
【０１１７】
（塗布プロセス）
本発明において、有機ＥＬ素子の有機機能層の製造は、材料を溶媒に溶解又は分散して、ダイコート方式、スクリーン印刷方式、フレキソ印刷方式、インクジェット方式、メイヤーバー方式、キャップコート法、スプレー塗布法、キャスト法、ロールコート法、バーコート法、グラビアコート法等の塗布プロセスによる成膜製造が好ましい。
【０１１８】
〈有機溶媒〉
各有機材料には、溶解特性（溶解パラメータやイオン化ポテンシャル、極性）がそれぞれにあり、溶解できる溶媒には限定がある。また、その際には溶解度もそれぞれ違うため、一概に濃度も決めることができないが、本発明において用いられる溶媒の種類は、成膜しようとする有機ＥＬ材料に応じて、前記の条件に適ったものを、公知の溶媒から選択すればよく、例えば、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素、テトラクロロエタン、トリクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、クロロトルエン等のハロゲン系炭化水素系溶媒や、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アニソールなどのエーテル系溶媒、メタノールや、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、シクロヘキサノール、２−メトキシエタノール、エチレングリコール、グリセリン等のアルコール系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ヘキサン、オクタン、デカン、テトラリン等のパラフィン系溶媒、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸アミル、乳酸エチル、乳酸プロピルなどのエステル系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン等のアミド系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロン等のケトン系溶媒、ピリジン、キノリン、アニリン等のアミン系溶媒、アセトニトリル、バレロニトリル等のニトリル系溶媒、チオフェン、二硫化炭素などの硫黄系溶媒が挙げられる。なお、使用可能な溶媒は、これらに限るものではなく、これらを二種以上混合して溶媒として用いてもよい。
【０１１９】
本発明において、前記リン光発光性のドーパントとホスト化合物を含有する発光層形成において、本発明の目的を達成するために最も好ましい溶媒は、エステル系溶媒であり、酢酸ｎプロピル、酢酸イソプロピルが好適である。
【０１２０】
ドーパントである金属錯体とホスト化合物を含有する発光層を塗布方式で形成するためには、ドーパントやホスト化合物の溶解性、乾燥時の乾燥速度、ドーパントやホスト化合物と溶媒の相互作用による配向性、乾燥して形成された発光層の膜密度やドーパントの濃度勾配などを厳密にコントロールする必要がある。製造工程でのこれらのコントロールを容易にする溶媒として好ましいのが、上記エステル系溶媒であることを見出したものである。
【０１２１】
また、本発明に係る発光層は、塗布後、１００℃以上で加熱処理されることによって、本発明の目的効果を発揮するものである。これは、溶媒の除去速度の調整、溶媒中に含まれる微量水分の除去、ドーパントやホスト化合物の配向などをコントロールするものである。加熱処理は、１００℃以上１４０℃以下が好ましく、加熱処理時間は２０秒以上、４０分以下であることが好ましい。
【０１２２】
（他の有機機能層）
次に、本発明の有機ＥＬ素子の構成層として用いられる、注入層、輸送層等について説明する。
【０１２３】
（電子注入層、正孔注入層）
本願において、注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３〜１６６頁）に詳細に記載されており、正孔注入層（「陽極バッファー層」ともいう。）と電子注入層（「陰極バッファー層」ともいう。）とがある。
【０１２４】
本発明においては、当該注入層は必要に応じて設け、上記の如く陽極と発光層又は正孔輸送層の間、及び陰極と発光層又は電子輸送層との間に存在させてもよい。
【０１２５】
正孔注入層は、特開平９−４５４７９号公報、同９−２６００６２号公報、同８−２８８０６９号公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファー層等が挙げられる。
【０１２６】
電子注入層は、特開平６−３２５８７１号公報、同９−１７５７４号公報、同１０−７４５８６号公報等にもその詳細が記載されており、具体的にはストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。上記バッファー層（注入層）はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるがその膜厚は０．１ｎｍ〜５μｍの範囲が好ましい。
【０１２７】
（正孔輸送層）
正孔輸送層とは、正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は、単層又は複数層設けることができる。
【０１２８】
正孔輸送材料としては、正孔の注入又は輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
（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。電子輸送層は単層又は複数層設けることができる。
【０１３１】
従来、単層の電子輸送層、及び複数層とする場合は発光層に対して陰極側に隣接する電子輸送層に用いられる電子輸送材料（正孔阻止材料を兼ねる）としては、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができ、例えば、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。
【０１３２】
更に、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることができる。更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、又はこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
【０１３３】
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又は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。
【０１３４】
その他、メタルフリーもしくはメタルフタロシアニン、又はそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。また、発光層の材料として例示したジスチリルピラジン誘導体も、電子輸送材料として用いることができるし、正孔注入層、正孔輸送層と同様にｎ型−Ｓｉ、ｎ型−ＳｉＣ等の無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。
【０１３５】
電子輸送層は上記電子輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。電子輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。電子輸送層は上記材料の一種又は二種以上からなる一層構造であってもよい。
【０１３６】
また、不純物をドープしたｎ性の高い電子輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、同１０−２７０１７２号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。
【０１３７】
本発明においては、このようなｎ性の高い電子輸送層を用いることがより低消費電力の素子を作製することができるため好ましい。
【０１３８】
（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一般的には、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が、本発明においては前述のように、超臨界液体処理する場合は、導電性ポリマーとグリッドを有する電極を陽極として用いることが好ましい。
【０１３９】
（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。
【０１４０】
陰極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。なお、発光した光を透過させるため、有機ＥＬ素子の陽極又は陰極のいずれか一方が透明又は半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
【０１４１】
また、陰極に上記金属を１〜２０ｎｍの膜厚で作製した後に、陽極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に作製することで、透明又は半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する素子を作製することができる。陰極の場合も、導電性ポリマーとグリッドを有する電極を用いることができる。
【０１４２】
（基板）
有機ＥＬ素子の基板としては、ガラス、セラミックス、陶磁器、金属なども知られているが、本発明ではフレキシブル基板である場合が、メリットが大きいので好ましい。特にプラスチックフィルムが好ましい。
【０１４３】
本発明の有機ＥＬ素子に用いることのできるフレキシブル基板としては、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フレキシブル基板としては、透明樹脂フィルムを挙げることができる。
【０１４４】
好ましい透明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又はそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリル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。
【０１４５】
特に好ましい透明樹脂フィルムとしては、そのＴｇが８０℃以上である樹脂フィルムが好ましく、特に１００℃以上であることが好ましい。具体的には、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）、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミドである。前記有機機能層のＴｇとの関係で、Ｔｇ値の差が６０℃以内、好ましくは４０℃以内であることによって、超臨界流体処理への耐性が向上するとともに、有機ＥＬ素子の屈曲による膜剥がれや高温雰囲気下での寿命の向上に貢献する。
【０１４６】
（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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
具体的には、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等が挙げられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等を挙げることができる。また、ポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。金属板としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブテン、シリコン、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる一種以上の金属又は合金からなるものが挙げられる。
【０１４９】
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。
【０１５０】
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・ＭＰａ）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、１×１０−６ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下のものであることが好ましい。
【０１５１】
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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
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。
【０１５４】
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。
【０１５５】
この場合、当該封止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。
【０１５６】
さらに、当該封止膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることが好ましい。これらの膜の形成方法については、特に限定はなく、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができる。
【０１５７】
（用途）
本発明の有機ＥＬ素子は、電力が供給できる駆動回路を接続して、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源、及び照明装置として用いることができる。
【０１５８】
発光光源として、例えば、家庭用照明、車内照明、時計や液晶用のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるがこれに限定するものではないが、特にカラーフィルタと組み合わせた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。
【０１５９】
本発明の有機ＥＬ素子においては、必要に応じて有機機能層の製膜時にメタルマスクを用いたり、インクジェットプリンティング法等で発光領域をパターニングしてもよい。また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、有機ＥＬ素子全体を任意の形状にパターニングしてもよい。
【実施例】
【０１６０】
以下、実施例により、本発明の有機ＥＬ素子とその製造方法について、比較対象例も含めて具体的に説明する。
【０１６１】
（実施例１）
幅７００ｍｍ、厚さ１８０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴフィルム）の両面に、大気圧プラズマ放電処理法で、酸化珪素からなる低密度層、中密度層、高密度層、中密度層のユニットを３ユニット積層して、それぞれ総膜厚９０ｎｍの透明ガスバリア層を形成した。ＪＩＳ Ｋ ７１２９−１９９２に準拠した方法により水蒸気透過度を測定した結果、１×１０−６ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下であった。ＪＩＳ Ｋ ７１２６−１９８７に準拠した方法により酸素透過度を測定した結果、１×１０−３ｍｌ／（ｍ２・２４ｈｒ・ＭＰａ）以下であった。
【０１６２】
＜試料１０１の作製＞
《ＩＴＯ陽極の作製》
前記ＰＥＴフィルムの一方の面に、ロールツーロールの真空チャンバー内に元巻きを導入し、スパッタ装置を用いて、アルゴン雰囲気下でＩＴＯ膜を１３０ｎｍ成膜して、陽極としての透明導電膜を形成した。このＩＴＯ膜の表面比抵抗は、４０Ω／□であった。
【０１６３】
《正孔注入層の作製》
第一電極である陽極が形成された試料の表面に、ポリ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 Ｂｙｔｒｏｎ Ｐ ＡＩ ４０８３）にアセトニトリルを少量添加した溶液を準備した。
【０１６４】
次に、塗布機として、特開２００９−２６８９７５公報 図６（ａ）に示される、スリットから連続して塗布液を吐出する前計量型の塗布装置（スリットコータ−）を用いて、搬送速度３ｍ／分で塗布後、乾燥装置ではスリットノズル形式の吐出口から成膜面に向け高さ１００ｍｍ、吐出風速１ｍ／ｓ、幅手の風速分布５％、温度１２０℃で溶媒を除去した後、引き続き、加熱処理装置により温度１５０℃で裏面伝熱方式の熱処理を行い、乾燥後の厚みが３０ｎｍの正孔注入層を形成した。
【０１６５】
《正孔輸送層の作製》
次に、前記正孔注入層の上に、２．０ｇの下記化合物ＨＴ−１をトルエン４００ｍｌに溶解した正孔輸送層用塗布液を、窒素雰囲気下、ＪＩＳ Ｂ９９２０に準拠し、測定した清浄度がクラス１００で、露点温度が−８０℃以下、酸素濃度０．８ｐｐｍ以下の条件で、前記と同様のスリットコータ−にて塗布した。塗布後、基板表面温度１５０℃で３０分間加熱乾燥し、乾燥膜厚２０ｎｍの正孔輸送層を設けた。
【０１６６】
《発光層の作製》
次に、前記正孔輸送層の上に、発光層用塗布液として、下記ａ−６を４．０ｇ、１−９を０．６０ｇ、Ｉｒ−１を０．０８ｇ、Ｉｒ−１４を０．１０ｇを、酢酸イソプロピル４００ｇに溶解し、正孔輸送層の作製と同じ条件下で同様のスリットコーターにて塗布した。塗布後、基板表面温度１２０℃で２０分加熱し、乾燥膜厚７０ｎｍの発光層を得た。
【０１６７】
《電子輸送層の作製》
次に、前記発光層の上に、電子輸送層用塗布液として、下記ＥＴ−１ ３．０ｇをペンタフルオロプロパノール４００ｇに溶解し、正孔輸送層の作製と同じ条件下で同様のスリットコーターにて塗布した。塗布後、基板表面温度１２０℃で３０分加熱し、乾燥膜厚３０ｎｍの電子輸送層を設けた。
【０１６８】
《電子注入層、及び、陰極の作製》
電子輸送層まで設けた試料を、大気曝露せずに含水率１ｐｐｍ以下の窒素雰囲気下に置いた後、蒸着機に移動し、約４×１０−４Ｐａまで減圧した。
【０１６９】
フッ化カリウム及びアルミニウムをそれぞれタンタル製抵抗加熱ボートに入れ、蒸着機に取り付けておき、先ず、電子注入層形成として、フッ化カリウムの入った抵抗加熱ボートに通電し加熱し、基板上にフッ化カリウムからなる電子注入層を３ｎｍ設けた。続いて、陰極形成として、アルミニウムの入った抵抗加熱ボートに通電加熱し、蒸着速度１〜２ｎｍ／秒でアルミニウムからなる膜厚１００ｎｍの陰極を設けた。
【０１７０】
《封止》
陰極までを作製した各試料を、大気圧下、含水率１ｐｐｍ以下の窒素雰囲気下で、ＪＩＳ Ｂ ９９２０に準拠し、測定した清浄度がクラス１００で、露点温度が−８０℃以下、酸素濃度０．８ｐｐｍ以下の大気圧工程へ移し、封止工程において、厚さ１００μｍのアルミ箔の片面に熱硬化型の液状接着剤（エポキシ系樹脂）を厚さ３０μｍで塗設してある封止部材を、素子の第１電極、第２電極の引き出し電極の端部が外にでるように、封止部材の接着剤面と素子の有機機能層面を連続的に重ね合わせ、ドライラミネート法により接着を行った。
【０１７１】
なお、陽極、陰極からの引き出し配線等の形成に関する記載は省略してある。
【０１７２】
【化２６】
【０１７３】
＜試料１０２〜１２６の作製＞
次に、試料１０１における発光層のドーパントとホストの添加量（質量％）を、表１に示すように変更して、試料１０２〜１２６を作製した。
【０１７４】
【表１】
【０１７５】
＜官能評価＞
得られた有機ＥＬ素子試料１０１〜１２６について、室温（２５℃）下、２．５ｍＡ／ｃｍ２定電流を印加したときの発光色を、男性７名、女性３名の研究者計１０名に、リビングルームの照明色として好ましい白色かどうか評価してもらった。各素子について、好ましいと評価した人数と、下記総合評価の結果を表２に示す。
総合評価基準
○：１０人中、８人以上が好ましいと評価した。
△：１０人中、５〜７人が好ましいと評価した。
×：好ましいと評価した人は４人以下であった。
【０１７６】
【表２】
【０１７７】
表２から明らかなように、本発明の構成は、照明色として好ましい白色発光を呈することが分かる。
【０１７８】
次に、前記素子試料番号１０１と、総合評価が△と○の試料について、発光効率、駆動電圧、直流駆動での発光寿命、さらに、パルス駆動での寿命を、以下の方法で評価した。
【０１７９】
（発光効率）
有機ＥＬ素子試料を室温（２５℃）下、２．５ｍＡ／ｃｍ２定電流を印加したときの発光輝度を、ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング社製）を用いて測定し、外部取り出し量子効率を発光効率とした。有機ＥＬ素子１０１の発光効率を１．０とする相対値で表した。
【０１８０】
（直流駆動での発光寿命）
有機ＥＬ素子試料を室温下、初期輝度１，０００ｃｄ／ｍ２となる直流電流による定電流条件下で連続点灯を行い、初期輝度の半分の輝度になるのに要する時間（τ１／２）を測定した。発光寿命（「直流発光寿命」ともいう。）は、有機ＥＬ素子１０１の発光寿命を１．０とする相対値で表した。
【０１８１】
（駆動電圧）
有機ＥＬ素子を室温下、１，０００ｃｄ／ｍ２の定輝度条件下による点灯を行い、点灯開始直後の駆動電圧を測定した。駆動電圧は、有機ＥＬ素子１０１の駆動電圧を１．０とする相対値で表す。なお、駆動電圧は低いことが省エネルギー上好ましく、したがって相対値が小さいものほど優れていることを示す。
【０１８２】
（調光時の色度変動）
有機ＥＬ素子を室温下、輝度を２００ｃｄ／ｃｍ２から５，０００ｃｄ／ｃｍ２まで駆動し、その間の色度ｘ値及びｙ値で表される座標上での直線距離、すなわち色度変動幅の絶対値を測定した。調光時の色度変動幅は小さいことが好ましく、有機ＥＬ素子に電力可変の駆動回路を接続して照明装置を形成した場合に、照明装置の明るさを調整してもその照明色が安定しているので、照明対象物の演色性を安定に維持できることを意味している。
【０１８３】
（パルス駆動発光寿命）
有機ＥＬ素子に対し、パルス駆動方式により駆動電圧を印加して室温で初期輝度１，０００ｃｄ／ｍ２となる連続点灯を行い、初期輝度の半分の輝度になるのに要する時間（τ１／２）を測定した。パルス駆動方式では、有機ＥＬ素子に周波数６０Ｈｚ、デューティ比１０％のパルス電圧を印加した。パルス駆動発光寿命（「パルス発光寿命」ともいう。）は、有機ＥＬ素子１０１の発光寿命を１．０とする相対値で表した。
【０１８４】
（発光スペクトル）
試料番号１１４の発光スペクトルは、４７５ｎｍ、５１０ｎｍ、６１５ｎｍに極大値を有し、６１５ｎｍのピークが最も高い強度を示した。
【０１８５】
＜結果＞
上記測定結果を表３に示す。
【０１８６】
【表３】
【０１８７】
表３から明らかなように、本発明の構成の有機ＥＬ素子は、要求される性能を充分に満たすことが分かる。
【０１８８】
（実施例２）
実施例１の試料番号１１４において、その発光層に用いる溶媒と、発光層を塗布後の乾燥条件を表４のように変更した以外は同様にして、試料２０１〜２０８を作製した。
【０１８９】
【表４】
【０１９０】
実施例１と同様に、白色度の官能評価、発光効率、駆動電圧、直流駆動での発光寿命、調光時の色度変動、パルス駆動発光寿命を評価した。結果を表５に示す。
【０１９１】
【表５】
【０１９２】
発光層の溶媒や、乾燥条件について比較した結果、上表のように、白色度と駆動電圧に変化はなかったものの、発光効率、直流駆動での発光寿命、調光時の色度変動、パルス駆動発光寿命にはわずかの影響があった。
【０１９３】
（実施例３）
実施例１の試料番号１１４において、その発光層に用いる青色ドーパントとホスト化合物を同等重量で、表６のように変更した以外は同様にして、試料３０１〜３０９を作製した。
【０１９４】
【化２７】
【０１９５】
【表６】
【０１９６】
実施例１と同様に、白色度の官能評価、発光効率、駆動電圧、直流駆動での発光寿命、調光時の色度変動、パルス駆動発光寿命を評価した。結果を表７に示す。
【０１９７】
【表７】
【０１９８】
発光層に用いる青色ドーパントとホスト化合物について比較した結果、上表のように、本発明に係る一般式（１）で表される青色ドーパントや、本発明に係る一般式（２）で表されるホスト化合物を用いた場合には、優れた特性を示すことが分かる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子、その製造方法、及び当該有機エレクトロルミネッセンス素子が具備された照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機物質を使用した有機エレクトロルミネッセンス素子（以下において、適宜、「有機ＥＬ素子」と略称する。）は、固体発光型の安価な大面積フルカラー表示素子や書き込み光源アレイとしての用途が有望視されており、活発な研究開発が進められている。
【０００３】
有機ＥＬ素子は、フィルム上に形成された一対の陽極と陰極との間に、有機発光物質を含有する厚さ僅か０．１μｍ程度の有機機能層（単層部又は多層部）で構成する薄膜型の全固体素子である。この様な有機ＥＬ素子に２〜２０Ｖ程度の比較的低い電圧を印加すると、有機化合物層に陰極から電子が注入され、陽極から正孔が注入される。この電子と正孔が発光層において再結合し、エネルギー準位が伝導帯から価電子帯に戻る際にエネルギーを光として放出することにより発光が得られることが知られており、次世代の平面ディスプレイや照明として期待されている技術である。
【０００４】
さらに、最近発見されたリン光発光を利用する有機ＥＬ素子では、以前の蛍光発光を利用するそれに比べ、原理的に約４倍の発光効率が実現可能であることから、その材料開発を始めとし、発光素子の層構成や電極の研究開発が世界中で行われている。
【０００５】
特に、地球温暖化防止策の一つとして、人類のエネルギー消費の多くを占める照明器具への応用が検討されはじめ、従来の照明器具に置き換わりうる白色発光パネルの実用化に向けて、性能向上やコストダウンの試みが盛んである。
【０００６】
白色発光パネルを構成する白色発光素子は種々提案されているが、一つの発光層に青色、緑色、赤色の発光材料を含有させる方式は、多数の発光層を積層する方式に比べて、製造コストが低いだけでなく、発光効率が高いので省エネルギーに貢献するために、早くから注目されている。
【０００７】
しかしながら、同一発光層中にリン光発光材料を複数含有する方式の白色発光素子においては、各発光材料の発光特性の違いや、発光材料間のエネルギー移動の発生などが複雑に関係し、単純な加色法は成立せず、色バランスに優れた安定な白色光を得ることは至難の業である。
【０００８】
特許文献１には、相異なる三種の発光材を同一発光層中に含んで、発光効率が高く、発光輝度に優れ、低電圧駆動可能な白色発光素子についての開示があるが、発光寿命が短いという点で不充分である。
【０００９】
また、特許文献２には、同一発光層中にリン光発光材料を複数含有して、発光効率と色度に優れた有機電界発光素子についての開示があるが、パルス駆動での色度安定性は不充分であった。
【００１０】
一方、非特許文献１には、青色に対して緑色と赤色の濃度を低くしてやれば、白色発光が可能であると記載されているが、具体的な数値は示されていない。
【００１１】
また、非特許文献２には、白色リン光有機ＥＬ素子として、青、黄、赤のドーパントを１０：０．２５：０．２５の比率で添加することが記載されているが、電流密度変化による発光輝度調整での色安定性が不充分である。
【００１２】
特に、製造コスト低減に向けたウェットプロセス方式にて発生する問題や、製品として実用化のために要求される多くの課題を解決する必要がある。単に高輝度で発光効率が高く、駆動電圧が低くて寿命が長いだけでなく、白色発光素子を輝度（明るさ）調整した際の色度安定性や、直流電流駆動だけでなく、用途に応じたパルス駆動での耐久性などについても改善すべき状況にあり、課題となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００１−３１９７８０号公報
【特許文献２】特開２００６−３１０８１５号公報
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】「有機ＥＬのすべて」ｐ．７０；城戸淳二著、日本実業出版社
【非特許文献２】「有機ＥＬディスプレイ」ｐ．９４；時任静士、安達千波矢、村田英幸 共著、オーム社
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、上記問題・状況にかんがみてなされたものであり、その解決課題は、高輝度で発光効率が高く、駆動電圧が低く、輝度変化でも色度安定性に優れた白色光を取り出せ、さらにはパルス駆動での寿命にも優れた有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法を提供することである。また、当該有機エレクトロルミネッセンス素子が具備された照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。
【００１７】
１．基板上に、電極と、少なくとも一層の発光層を含む有機機能層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記発光層が、ホスト化合物と、いずれもリン光発光性の、青色ドーパント、緑色ドーパント及び赤色ドーパントとを含有し、かつ当該発光層中のリン光発光性ドーパントの含有比率が下記要件（１）〜（３）のすべてを満たすことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
（１）：１０質量％≦青色ドーパント含有比率≦３０質量％
（２）：０．０５質量％≦緑色ドーパント含有比率≦１．００質量％
（３）：０．０５質量％≦赤色ドーパント含有比率≦１．００質量％
２．前記青色ドーパントが、下記一般式（１）で表される金属錯体であることを特徴とする前記第１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１８】
【化１】
【００１９】
（式中、Ｒ１は置換基を表す。Ｚは５〜７員環を形成するのに必要な非金属原子群を表す。ｎ１は０〜５の整数を表す。Ｂ１〜Ｂ５は炭素原子、窒素原子、酸素原子、又は硫黄原子を表し、少なくとも一つは窒素原子を表す。Ｍ１は元素周期表における８族〜１０族の金属を表す。Ｘ１及びＸ２は炭素原子、窒素原子又は酸素原子を表し、Ｌ１はＸ１及びＸ２と共に２座の配位子を形成する原子群を表す。ｍ１は１、２、又は３の整数を表し、ｍ２は０、１、又は２の整数を表すが、ｍ１＋ｍ２は２又は３である。）
３．前記発光層が、更に下記一般式（２）で表されるホスト化合物を含有することを特徴とする前記第１項又は第２項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２０】
【化２】
【００２１】
（式中、ＸはＮＲ′、Ｏ、Ｓ、ＣＲ′Ｒ″、又はＳｉＲ′Ｒ″を表す。Ｒ′、Ｒ″は各々水素原子又は置換基を表す。Ａｒは芳香環を表す。ｎは０〜８の整数を表す。）
４．前記発光層中での緑色ドーパントと赤色ドーパントの含有比率が、更に下記要件（４）を満たすことを特徴とする前記第１項から第３項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
（４）：緑色ドーパント含有比率≦赤色ドーパント含有比率
５．前記発光層が、単一層からなり、正孔輸送層と電子輸送層の間に位置し、かつ当該発光層の厚さが３０〜９０ｎｍの範囲内であることを特徴とする前記第１項から第４項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２２】
６．前記有機エレクトロルミネッセンス素子の発光色が白色であり、その白色発光スペクトルが、４６５〜４８０ｎｍ、５００〜５１５ｎｍ、及び６００〜６２０ｎｍの波長領域内に発光極大波長を有することを特徴とする前記第１項から第５項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２３】
７．前記発光層が、エステル系有機溶媒を用いて塗布プロセスで形成されたことを特徴とする前記第１項から第６項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２４】
８．前記発光層が、前記塗布プロセス後、１００℃以上で加熱処理されたことを特徴とする前記第７項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２５】
９．前記第１項から第６項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、前記ホスト化合物とリン光発光性ドーパントとをエステル系有機溶媒に溶解又は分散させた塗布液を塗布し、その後１００℃以上で加熱処理して発光層を形成する工程を有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【００２６】
１０．前記第１項から第８項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子が具備されたことを特徴とする照明装置。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の上記手段により、高輝度で発光効率が高く、駆動電圧が低く、輝度変化でも色度安定性に優れた白色光を取り出せ、さらにはパルス駆動での寿命にも優れた有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法を提供することができる。また、当該有機エレクトロルミネッセンス素子が具備された照明装置を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板上に、電極と、少なくとも一層の発光層を含む有機機能層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記発光層が、ホスト化合物と、いずれもリン光発光性の、青色ドーパント、緑色ドーパント及び赤色ドーパントとを含有し、かつ当該発光層中のリン光発光性ドーパントの含有比率が前記要件（１）〜（３）のすべてを満たすことを特徴とする。この特徴は、請求項１から請求項１０までの請求項に係る発明に共通する技術的特徴である。
【００２９】
本発明の実施態様としては、本発明の効果発現の観点から、前記青色ドーパントが、前記一般式（１）で表される金属錯体であることが好ましい。また、前記発光層が、更に前記一般式（２）で表されるホスト化合物を含有することが好ましい。さらに、当該発光層中での緑色ドーパントと赤色ドーパントの含有比率が、更に前記要件（４）を満たすことが好ましい。
【００３０】
また、本発明においては、当該発光層が、単一層からなり、正孔輸送層と電子輸送層の間に位置し、かつ当該発光層の厚さが３０〜９０ｎｍの範囲内であることが好ましい。
【００３１】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光色は、白色であり、その白色発光スペクトルが、４６５〜４８０ｎｍ、５００〜５１５ｎｍ、及び６００〜６２０ｎｍの波長領域内に発光極大波長を有することが好ましい。
【００３２】
当該発光層は、エステル系有機溶媒を用いて塗布プロセスで形成されたものであることが好ましい。この場合、当該発光層が、前記塗布プロセス後、１００℃以上で加熱処理されたものであることが好ましい。
【００３３】
したがって、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する製造方法としては、前記ホスト化合物とリン光発光性ドーパントとをエステル系有機溶媒に溶解又は分散させた塗布液を塗布し、その後１００℃以上で加熱処理して発光層を形成する工程を有する態様の製造方法であることが好ましい。
【００３４】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、照明装置に好適に用いることができる。
【００３５】
なお、本願において、「青色ドーパント」、「緑色ドーパント」、及び「赤色ドーパント」とは、それぞれ、青色、緑色、及び赤色のリン光を発光するドーパント（化合物）をいう。また、「白色発光スペクトルが、４６５〜４８０ｎｍ、５００〜５１５ｎｍ、及び６００〜６２０ｎｍの波長領域内に発光極大波長を有する」とは、白色の発光スペクトルの所定の波長領域において発光強度が極大となる部分（発光強度が増加から減少に向かう頂点となる部分）が存在すること、したがって、その部分の波長位置に対応する波長すなわち発光極大波長（「極大発光波長」ともいう。）が、存在することをいう。
【００３６】
以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、本願において、「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。
【００３７】
（発光層）
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板上に、電極と、少なくとも一層の発光層を含む有機機能層を有するが、当該発光層が、ホスト化合物と、いずれもリン光発光性の、青色ドーパント、緑色ドーパント及び赤色ドーパントとを含有し、かつ当該発光層中のドーパントの含有比率が前記要件（１）〜（３）のすべてを満たすことを特徴とする。以下、当該発光層の構成要素について詳細な説明をする。
【００３８】
（リン光発光性ドーパント）
本発明に係るリン光発光性ドーパント（以下、「リン光発光ドーパント」又は「リン光ドーパント」ともいう。）は、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、具体的には、室温（２５℃）にてリン光発光する化合物であり、リン光量子収率が、２５℃において０．０１以上の化合物であると定義されるが、好ましいリン光量子収率は０．１以上である。
【００３９】
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。
【００４０】
リン光ドーパントの発光は原理としては二種挙げられ、一つはキャリアが輸送されるホスト化合物上でキャリアの再結合が起こってホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーをリン光ドーパントに移動させることでリン光ドーパントからの発光を得るというエネルギー移動型、もう一つはリン光ドーパントがキャリアトラップとなり、リン光ドーパント上でキャリアの再結合が起こりリン光ドーパントからの発光が得られるというキャリアトラップ型であるが、いずれの場合においても、リン光ドーパントの励起状態のエネルギーはホスト化合物の励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。
【００４１】
リン光ドーパントは、有機ＥＬ素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることができる。
【００４２】
リン光ドーパントは、好ましくは元素周期表で８族〜１０族の遷移金属元素を中心金属として有する錯体系化合物であり、更に好ましくはイリジウム化合物、オスミウム化合物、又は白金化合物（白金錯体系化合物）、希土類錯体であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。
【００４３】
（リン光発光性ドーパント含有比率）
本発明に係る発光層は、いずれもリン光発光性の、青色ドーパント、緑色ドーパント及び赤色ドーパントとを含有し、かつ当該発光層中のドーパントの含有比率が下記要件（１）〜（３）のすべてを満たすことを特徴とする。
（１）：１０質量％≦青色ドーパント含有比率≦３０質量％
（２）：０．０５質量％≦緑色ドーパント含有比率≦１．００質量％
（３）：０．０５質量％≦赤色ドーパント含有比率≦１．００質量％
また、下記要件（４）を満たすことが好ましい。
（４）：緑色ドーパント含有比率≦赤色ドーパント含有比率
なお、本発明においては、以下のような点に注意することが望ましい。
【００４４】
各発光材料は固有の発光特性の違いだけでなく、ウェットプロセスで形成された発光層中での分散・凝集状況も発光特性に影響する。それは、極大発光波長のシフトや、発光スペクトル波形の変化となって現れる。
【００４５】
また、異なる発光材料間には、エネルギー移動の発生が関係する。発光材料間のエネルギーレベルの違いだけでなく、発光材料間の距離、すなわち発光層中での濃度により、エネルギー移動の状況が変化する。したがって、発光色の異なる発光材料の、単純な「加色法」はほとんど成立せず、色バランスに優れた安定な白色光を得ることは、試行錯誤の繰り返しによる複雑な解析を必要とするため、至難の業である。青色、緑色、赤色ドーパントのある混合比率で白色発光が得られたとしても、その混合比率を維持して、発光層中でのドーパント総濃度をわずかでも変更すると、たちまち白色領域から逸脱してしまうことが多いため、公知文献の混合比率情報はほとんど役に立たない。
【００４６】
さらにまた、発光色とは無関係に展開する発光効率や発光寿命などの性能の変動を考慮する必要があり、白色発光素子を照明器具に適用する場合の、輝度調整（明るさ調整）した際の色度安定性や、用途に応じてパルス駆動したい場合の耐久性なども評価して、発光層を設計しておく必要がある。
【００４７】
本発明においては、少なくとも一層の発光層中での青色ドーパント含有比率は、１０質量％以上、３０質量％以下であるが、１２質量％以上、２０質量％以下がより好ましい。
【００４８】
緑色ドーパント含有比率は、０．０５質量％以上、１．０質量％以下であるが、０．１質量％以上、０．５質量％以下がより好ましい。
【００４９】
赤色ドーパント含有比率は、０．０５質量％以上、１．０質量％以下であるが、０．１質量％以上、０．５質量％以下がより好ましい。
【００５０】
さらに、発光層中での赤色ドーパント含有比率は、緑色ドーパント含有比率に対して同等以上であることが好ましく、赤色ドーパント含有比率は、緑色ドーパント含有比率よりも多いことがより好ましい。
【００５１】
〈青色ドーパント〉
本発明に用いられる青色ドーパントは、下記一般式（１）で示される金属錯体であることが好ましい。
【００５２】
【化３】
【００５３】
前記一般式（１）において、Ｒ１は置換基を表す。Ｚは５〜７員環を形成するのに必要な非金属原子群を表す。ｎ１は０〜５の整数を表す。Ｂ１〜Ｂ５は炭素原子、窒素原子、酸素原子、又は硫黄原子を表し、少なくとも一つは窒素原子を表す。Ｍ１は元素周期表における８族〜１０族の金属を表す。Ｘ１及びＸ２は炭素原子、窒素原子又は酸素原子を表し、Ｌ１はＸ１及びＸ２と共に２座の配位子を形成する原子群を表す。ｍ１は１、２、又は３の整数を表し、ｍ２は０、１、又は２の整数を表すが、ｍ１＋ｍ２は２又は３である。
【００５４】
本発明に係る一般式（１）で表されるリン光性化合物は、ＨＯＭＯが−５．１５〜−３．５０ｅＶ、ＬＵＭＯが−１．２５〜＋１．００ｅＶであり、好ましくはＨＯＭＯが−４．８０〜−３．５０ｅＶ、ＬＵＭＯが−０．８０〜＋１．００ｅＶである。
【００５５】
一般式（１）で表されるリン光性化合物において、Ｒ１で表される置換基としては、例えば、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等）、シクロアルキル基（例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等）、アルケニル基（例えば、ビニル基、アリル基等）、アルキニル基（例えば、エチニル基、プロパルギル基等）、芳香族炭化水素環基（芳香族炭素環基、アリール基等ともいい、例えば、フェニル基、ｐ−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等）、芳香族複素環基（例えば、ピリジル基、ピリミジニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピラジニル基、トリアゾリル基（例えば、１，２，４−トリアゾール−１−イル基、１，２，３−トリアゾール−１−イル基等）、オキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、キノリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基（前記カルボリニル基のカルボリン環を構成する炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す）、キノキサリニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等）、複素環基（例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等）、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等）、シクロアルコキシ基（例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等）、アルキルチオ基（例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等）、シクロアルキルチオ基（例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等）、アリールチオ基（例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等）、アルコキシカルボニル基（例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等）、アリールオキシカルボニル基（例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等）、スルファモイル基（例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、２−ピリジルアミノスルホニル基等）、アシル基（例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、２−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等）、アシルオキシ基（例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等）、アミド基（例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、２−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等）、カルバモイル基（例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、２−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、２−ピリジルアミノカルボニル基等）、ウレイド基（例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基ナフチルウレイド基、２−ピリジルアミノウレイド基等）、スルフィニル基（例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、２−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、２−ピリジルスルフィニル基等）、アルキルスルホニル基（例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、２−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等）、アリールスルホニル基又はヘテロアリールスルホニル基（例えば、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、２−ピリジルスルホニル基等）、アミノ基（例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、２−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、２−ピリジルアミノ基等）、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、シリル基（例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等）等が挙げられる。これらの置換基のうち、好ましいものはアルキル基もしくはアリール基である。
【００５６】
Ｚは、５〜７員環を形成するのに必要な非金属原子群を表す。Ｚにより形成される５〜７員環としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、ピリジン環、ピリミジン環、ピロール環、チオフェン環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサゾール環及びチアゾール環等が挙げられる。これらのうちで好ましいものは、ベンゼン環である。
【００５７】
Ｂ１〜Ｂ５は、炭素原子、窒素原子、酸素原子もしくは硫黄原子を表し、少なくとも一つは窒素原子を表す。これら５つの原子により形成される芳香族含窒素複素環としては単環が好ましい。例えば、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、テトラゾール環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、オキサジアゾール環及びチアジアゾー環ル等が挙げられる。これらのうちで好ましいものは、ピラゾール環、イミダゾール環であり、特に好ましくはＢ２、Ｂ５が窒素原子であるイミダゾール環である。これらの環は上記の置換基によって更に置換されていてもよい。置換基として好ましいものはアルキル基及びアリール基であり、更に好ましくはアリール基である。
【００５８】
Ｌ１は、Ｘ１、Ｘ２と共に２座の配位子を形成する原子群を表す。Ｘ１−Ｌ１−Ｘ２で表される２座の配位子の具体例としては、例えば、置換又は無置換のフェニルピリジン、フェニルピラゾール、フェニルイミダゾール、フェニルトリアゾール、フェニルテトラゾール、ピラザボル、ピコリン酸及びアセチルアセトン等が挙げられる。これらの基は上記の置換基によって更に置換されていてもよい。
【００５９】
ｍ１は、１、２又は３の整数を表し、ｍ２は０、１又は２の整数を表すが、ｍ１＋ｍ２は２又は３である。中でも、ｍ２は０である場合が好ましい。Ｍ１で表される金属としては、元素周期表の８〜１０族の遷移金属元素（単に遷移金属ともいう）が用いられるが、中でもイリジウム、白金が好ましく、更に好ましくはイリジウムである。
【００６０】
以下に、一般式（１）で表されるリン光性化合物の具体的な例を挙げるが、これらに限定されるものではない。
【００６１】
【化４】
【００６２】
【化５】
【００６３】
【化６】
【００６４】
【化７】
【００６５】
【化８】
【００６６】
【化９】
【００６７】
【化１０】
【００６８】
【化１１】
【００６９】
これらの金属錯体は、例えば、Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｅｔｔｅｒ誌 ｖｏｌ３ Ｎｏ．１６ ２５７９〜２５８１頁（２００１）、Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ 第３０巻 第８号 １６８５〜１６８７頁（１９９１年）、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１２３巻 ４３０４頁（２００１年）、Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ 第４０巻 第７号 １７０４〜１７１１頁（２００１年）、Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ 第４１巻 第１２号 ３０５５〜３０６６頁（２００２年）、Ｎｅｗ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ 第２６巻 １１７１頁（２００２年）、Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ 第４巻 ６９５〜７０９頁（２００４年）、更にこれらの文献中に記載の参考文献等の方法を適用することにより合成できる。
【００７０】
〈緑色、赤色ドーパント〉
本発明に用いられる緑色、赤色ドーパントは、公知のリン光発光体化合物の中から、適宜選択して用いることができる。
【００７１】
以下に、リン光発光体として用いられる化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。これらの化合物は、例えば、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．４０巻、１７０４〜１７１１に記載の方法等により合成できる。
【００７２】
【化１２】
【００７３】
【化１３】
【００７４】
【化１４】
【００７５】
【化１５】
【００７６】
【化１６】
【００７７】
〈ホスト化合物〉
本発明において、発光層に用いられるホスト化合物は、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５０％以上であり、かつ室温（２５℃）においてリン光発光のリン光量子収率が０．１未満の化合物である。好ましくは、リン光量子収率が０．０１未満である。
【００７８】
ホスト化合物としては、公知のホスト化合物を単独で用いてもよく、又は複数種併用して用いてもよい。ホスト化合物を複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機ＥＬ素子を高効率化することができる。また、後述する発光ドーパントを複数種用いることで、異なる発光を混ぜることが可能となり、これにより任意の発光色を得ることができる。
【００７９】
本発明において、ホスト化合物としては一般式（２）で表される化合物が好ましい。
【００８０】
【化１７】
【００８１】
式中、ＸはＮＲ′、Ｏ、Ｓ、ＣＲ′Ｒ″又はＳｉＲ′Ｒ″を表す。Ｒ′、Ｒ″は各々水素原子又は置換基を表す。Ａｒは芳香環を表す。ｎは０〜８の整数を表す。
【００８２】
一般式（２）におけるＸにおいて、Ｒ′、Ｒ″で各々表される置換基としては、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等）、シクロアルキル基（例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等）、アルケニル基（例えば、ビニル基、アリル基等）、アルキニル基（例えば、エチニル基、プロパルギル基等）、芳香族炭化水素環基（芳香族炭素環基、アリール基等ともいい、例えば、フェニル基、ｐ−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等）、芳香族複素環基（例えば、ピリジル基、ピリミジニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピラジニル基、トリアゾリル基（例えば、１，２，４−トリアゾール−１−イル基、１，２，３−トリアゾール−１−イル基等）、オキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、キノリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基（前記カルボリニル基のカルボリン環を構成する炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す）、キノキサリニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等）、複素環基（例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等）、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等）、シクロアルコキシ基（例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等）、アルキルチオ基（例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等）、シクロアルキルチオ基（例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等）、アリールチオ基（例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等）、アルコキシカルボニル基（例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等）、アリールオキシカルボニル基（例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等）、スルファモイル基（例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、２−ピリジルアミノスルホニル基等）、アシル基（例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、２−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等）、アシルオキシ基（例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等）、アミド基（例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、２−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等）、カルバモイル基（例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、２−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、２−ピリジルアミノカルボニル基等）、ウレイド基（例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基ナフチルウレイド基、２−ピリジルアミノウレイド基等）、スルフィニル基（例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、２−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、２−ピリジルスルフィニル基等）、アルキルスルホニル基（例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、２−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等）、アリールスルホニル基又はヘテロアリールスルホニル基（例えば、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、２−ピリジルスルホニル基等）、アミノ基（例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、２−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、２−ピリジルアミノ基等）、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等）、フッ化炭化水素基（例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタフルオロフェニル基等）、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、シリル基（例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等）等が挙げられる。これらの置換基は上記の置換基によって更に置換されていてもよい。これらの置換基は複数が互いに結合して環を形成していてもよい。
【００８３】
中でも、ＸとしてはＮＲ′又はＯが好ましく、また、Ｒ′としては、芳香族炭化水素基（芳香族炭素環基、アリール基等ともいい、例えば、フェニル基、ｐ−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基）、又は芳香族複素環基（例えば、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等）が特に好ましい。
【００８４】
上記の芳香族炭化水素基、芳香族複素環基は、各々一般式（２）のＸにおいて、Ｒ′、Ｒ″で各々表される置換基を有してもよい。
【００８５】
一般式（２）において、Ａｒにより表される芳香環としては、芳香族炭化水素環又は芳香族複素環が挙げられる。また、該芳香環は単環でもよく、縮合環でもよく、更に未置換でも、一般式（２）のＸにおいて、Ｒ′、Ｒ″で各々表される置換基を有してもよい。
【００８６】
一般式（２）において、Ａｒにより表される芳香族炭化水素環としては、ベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、アズレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ピレン環、クリセン環、ナフタセン環、トリフェニレン環、ｏ−テルフェニル環、ｍ−テルフェニル環、ｐ−テルフェニル環、アセナフテン環、コロネン環、フルオレン環、フルオラントレン環、ナフタセン環、ペンタセン環、ペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピレン環、ピラントレン環、アンスラアントレン環等が挙げられる。これらの環は更に、一般式（ａ）で表される部分構造のＸにおいて、Ｒ′、Ｒ″で各々表される置換基を有してもよい。
【００８７】
一般式（２）で表される部分構造において、Ａｒにより表される芳香族複素環としては、例えば、フラン環、ジベンゾフラン環、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、ベンゾイミダゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、インドール環、インダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、キノキサリン環、キナゾリン環、シンノリン環、キノリン環、イソキノリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、カルバゾール環、カルボリン環、ジアザカルバゾール環（カルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子の一つが更に窒素原子で置換されている環を示す）等が挙げられる。
【００８８】
これらの環は、更に一般式（２）において、Ｒ′、Ｒ″で各々表される置換基を有してもよい。
【００８９】
上記の中でも、一般式（２）において、Ａｒにより表される芳香環として、好ましく用いられるのは、カルバゾール環、カルボリン環、ジベンゾフラン環、ベンゼン環であり、更に好ましく用いられるのは、カルバゾール環、カルボリン環、ベンゼン環であり、より好ましくは置換基を有するベンゼン環であり、特に好ましくはカルバゾリル基を有するベンゼン環が挙げられる。
【００９０】
また、一般式（２）において、Ａｒにより表される芳香環としては、各々３環以上の縮合環が好ましい一態様であり、３環以上が縮合した芳香族炭化水素縮合環としては、具体的には、ナフタセン環、アントラセン環、テトラセン環、ペンタセン環、ヘキサセン環、フェナントレン環、ピレン環、ベンゾピレン環、ベンゾアズレン環、クリセン環、ベンゾクリセン環、アセナフテン環、アセナフチレン環、トリフェニレン環、コロネン環、ベンゾコロネン環、ヘキサベンゾコロネン環、フルオレン環、ベンゾフルオレン環、フルオランテン環、ペリレン環、ナフトペリレン環、ペンタベンゾペリレン環、ベンゾペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピラントレン環、コロネン環、ナフトコロネン環、オバレン環、アンスラアントレン環等が挙げられる。なお、これらの環は、更に上記の置換基を有していてもよい。
【００９１】
また、３環以上が縮合した芳香族複素環としては、具体的には、アクリジン環、ベンゾキノリン環、カルバゾール環、カルボリン環、フェナジン環、フェナントリジン環、フェナントロリン環、カルボリン環、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、ジアザカルバゾール環（カルボリン環を構成する炭素原子の任意の一つが窒素原子で置き換わったものを表す）、フェナントロリン環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、ナフトフラン環、ナフトチオフェン環、ベンゾジフラン環、ベンゾジチオフェン環、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、チオファントレン環（ナフトチオフェン環）等が挙げられる。なお、これらの環は更に置換基を有していてもよい。
【００９２】
また、一般式（２）において、ｎは０〜８の整数を表すが、０〜２であることが好ましく、特にＸがＯ、Ｓである場合には１〜２であることが好ましい。
【００９３】
本発明においては、特に、ジベンゾフラン環とカルバゾール環をともに有するホスト化合物が好ましい。
【００９４】
以下に、一般式（２）で表されるホスト化合物の具体例を示すが、これらに限定されるものではない。
【００９５】
【化１８】
【００９６】
【化１９】
【００９７】
【化２０】
【００９８】
【化２１】
【００９９】
【化２２】
【０１００】
【化２３】
【０１０１】
【化２４】
【０１０２】
【化２５】
【０１０３】
また、本発明に用いられる発光ホストとしては、従来公知の低分子化合物でも、繰り返し単位を持つ高分子化合物でもよく、ビニル基やエポキシ基のような重合性基を有する低分子化合物（重合性発光ホスト）でもよいが、高分子材料を用いた場合、化合物が溶媒を取り込んで膨潤やゲル化等、溶媒が抜けにくいと思われる現象が起こりやすいので、これを防ぐために分子量は高くない方が好ましく、具体的には塗布時での分子量が１，５００以下の材料を用いることが好ましく、塗布時の分子量１，０００以下の材料を用いることが更に好ましい。
【０１０４】
併用してもよい公知のホスト化合物としては、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、かつ発光の長波長化を防ぎ、なおかつ高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。公知のホスト化合物の具体例としては、以下の文献に記載されている化合物が挙げられる。
【０１０５】
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。
【０１０６】
〈発光層膜厚、中間層、濃度勾配〉
本発明においては、発光層は、その厚さが３０〜９０ｎｍの範囲内であることが好ましく、４０〜８０ｎｍの範囲内であることがより好ましい。
【０１０７】
発光層は、積層された隣接する二層であってもよく、その場合は二層とも、いずれもリン光発光性の青色ドーパント、緑色ドーパント、赤色ドーパント、及びホスト化合物を含有するものである。
【０１０８】
また、発光層が二層の場合の厚さは、その合計が３０〜９０ｎｍであることが好ましく、４０〜８０ｎｍであることがより好ましい。
【０１０９】
また、二層の発光層の間に、中間層を有する構成でも良く、この中間層はホスト化合物だけからなることが好ましいが、前記青色ドーパント、緑色ドーパント、赤色ドーパントのうち、２つまで含有しても良い。中間層を有する構成の場合の厚さは、その合計が３０〜９０ｎｍであることが好ましく、４０〜８０ｎｍであることがより好ましい。
【０１１０】
さらに、当該発光層は、含有するドーパントとホスト化合物とが、発光層の厚さ方向で濃度勾配を形成していても良く、ドーパントが陽極側（又は陰極側）に高濃度で含有されていることが好ましい。
【０１１１】
（層構成）
本発明に係る発光層は、正孔輸送層と電子輸送層の間に位置して形成されていることが好ましい。
【０１１２】
本発明の有機ＥＬ素子における、電極と有機機能層の層構成の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。
【０１１３】
（ｉ）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（ii）陽極／正孔輸送層／発光層／発光層／電子輸送層／陰極
（iii）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
（iv）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（ｖ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
〈有機機能層膜厚〉
本発明の有機ＥＬ素子の有機機能層の総膜厚は、０．０５〜０．３μｍ程度必要であり、好ましくは０．１〜０．２μｍ程度である。
【０１１４】
（白色の定義など）
本発明においては、有機ＥＬ素子の発光色が白色であり、その発光スペクトルが、４２０〜４８０ｎｍ、５００〜５８０ｎｍ、及び６００〜６５０ｎｍの波長領域に、それぞれ少なくとも一つの発光極大波長を有することが好ましいが、４６５〜４８０ｎｍ、５００〜５１５ｎｍ、及び６００〜６２０ｎｍの波長領域にそれぞれ少なくとも一つの発光極大波長を有することが特に好ましい。これによって、製造での多少のバラつきが発生した場合でも、安定した白色発光が得られるものである。
【０１１５】
本発明の有機ＥＬ素子や該素子に係る化合物の発光色は、「新編色彩科学ハンドブック」（日本色彩学会編、東京大学出版会、１９８５）の１０８頁の図４．１６において、分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング社製）で測定した結果をＣＩＥ色度座標に当てはめたときの色で決定する。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子における白色とは、２℃視野角正面輝度を上記方法により測定した際にＣＩＥ１９３１ 表色系の色度がｘ＝０．３９±０．０９、ｙ＝０．３８±０．０８の領域内にあることが好ましい。さらに、照明光としては、当該領域内を通る黒体放射線の、ｙ軸方向に±０．０２の範囲が特に好ましい。
【０１１６】
本発明における色度の安定性は、色度座標上のｘ値及びｙ値で表される点間の直線距離が短いことであり、０．０２０以下が好ましく、０．０１５以下が特に好ましい。
【０１１７】
（塗布プロセス）
本発明において、有機ＥＬ素子の有機機能層の製造は、材料を溶媒に溶解又は分散して、ダイコート方式、スクリーン印刷方式、フレキソ印刷方式、インクジェット方式、メイヤーバー方式、キャップコート法、スプレー塗布法、キャスト法、ロールコート法、バーコート法、グラビアコート法等の塗布プロセスによる成膜製造が好ましい。
【０１１８】
〈有機溶媒〉
各有機材料には、溶解特性（溶解パラメータやイオン化ポテンシャル、極性）がそれぞれにあり、溶解できる溶媒には限定がある。また、その際には溶解度もそれぞれ違うため、一概に濃度も決めることができないが、本発明において用いられる溶媒の種類は、成膜しようとする有機ＥＬ材料に応じて、前記の条件に適ったものを、公知の溶媒から選択すればよく、例えば、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素、テトラクロロエタン、トリクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、クロロトルエン等のハロゲン系炭化水素系溶媒や、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アニソールなどのエーテル系溶媒、メタノールや、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、シクロヘキサノール、２−メトキシエタノール、エチレングリコール、グリセリン等のアルコール系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ヘキサン、オクタン、デカン、テトラリン等のパラフィン系溶媒、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸アミル、乳酸エチル、乳酸プロピルなどのエステル系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン等のアミド系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロン等のケトン系溶媒、ピリジン、キノリン、アニリン等のアミン系溶媒、アセトニトリル、バレロニトリル等のニトリル系溶媒、チオフェン、二硫化炭素などの硫黄系溶媒が挙げられる。なお、使用可能な溶媒は、これらに限るものではなく、これらを二種以上混合して溶媒として用いてもよい。
【０１１９】
本発明において、前記リン光発光性のドーパントとホスト化合物を含有する発光層形成において、本発明の目的を達成するために最も好ましい溶媒は、エステル系溶媒であり、酢酸ｎプロピル、酢酸イソプロピルが好適である。
【０１２０】
ドーパントである金属錯体とホスト化合物を含有する発光層を塗布方式で形成するためには、ドーパントやホスト化合物の溶解性、乾燥時の乾燥速度、ドーパントやホスト化合物と溶媒の相互作用による配向性、乾燥して形成された発光層の膜密度やドーパントの濃度勾配などを厳密にコントロールする必要がある。製造工程でのこれらのコントロールを容易にする溶媒として好ましいのが、上記エステル系溶媒であることを見出したものである。
【０１２１】
また、本発明に係る発光層は、塗布後、１００℃以上で加熱処理されることによって、本発明の目的効果を発揮するものである。これは、溶媒の除去速度の調整、溶媒中に含まれる微量水分の除去、ドーパントやホスト化合物の配向などをコントロールするものである。加熱処理は、１００℃以上１４０℃以下が好ましく、加熱処理時間は２０秒以上、４０分以下であることが好ましい。
【０１２２】
（他の有機機能層）
次に、本発明の有機ＥＬ素子の構成層として用いられる、注入層、輸送層等について説明する。
【０１２３】
（電子注入層、正孔注入層）
本願において、注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３〜１６６頁）に詳細に記載されており、正孔注入層（「陽極バッファー層」ともいう。）と電子注入層（「陰極バッファー層」ともいう。）とがある。
【０１２４】
本発明においては、当該注入層は必要に応じて設け、上記の如く陽極と発光層又は正孔輸送層の間、及び陰極と発光層又は電子輸送層との間に存在させてもよい。
【０１２５】
正孔注入層は、特開平９−４５４７９号公報、同９−２６００６２号公報、同８−２８８０６９号公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファー層等が挙げられる。
【０１２６】
電子注入層は、特開平６−３２５８７１号公報、同９−１７５７４号公報、同１０−７４５８６号公報等にもその詳細が記載されており、具体的にはストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。上記バッファー層（注入層）はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるがその膜厚は０．１ｎｍ〜５μｍの範囲が好ましい。
【０１２７】
（正孔輸送層）
正孔輸送層とは、正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は、単層又は複数層設けることができる。
【０１２８】
正孔輸送材料としては、正孔の注入又は輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
（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。電子輸送層は単層又は複数層設けることができる。
【０１３１】
従来、単層の電子輸送層、及び複数層とする場合は発光層に対して陰極側に隣接する電子輸送層に用いられる電子輸送材料（正孔阻止材料を兼ねる）としては、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができ、例えば、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。
【０１３２】
更に、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることができる。更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、又はこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
【０１３３】
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又は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。
【０１３４】
その他、メタルフリーもしくはメタルフタロシアニン、又はそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。また、発光層の材料として例示したジスチリルピラジン誘導体も、電子輸送材料として用いることができるし、正孔注入層、正孔輸送層と同様にｎ型−Ｓｉ、ｎ型−ＳｉＣ等の無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。
【０１３５】
電子輸送層は上記電子輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。電子輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。電子輸送層は上記材料の一種又は二種以上からなる一層構造であってもよい。
【０１３６】
また、不純物をドープしたｎ性の高い電子輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、同１０−２７０１７２号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。
【０１３７】
本発明においては、このようなｎ性の高い電子輸送層を用いることがより低消費電力の素子を作製することができるため好ましい。
【０１３８】
（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一般的には、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が、本発明においては前述のように、超臨界液体処理する場合は、導電性ポリマーとグリッドを有する電極を陽極として用いることが好ましい。
【０１３９】
（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。
【０１４０】
陰極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。なお、発光した光を透過させるため、有機ＥＬ素子の陽極又は陰極のいずれか一方が透明又は半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
【０１４１】
また、陰極に上記金属を１〜２０ｎｍの膜厚で作製した後に、陽極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に作製することで、透明又は半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する素子を作製することができる。陰極の場合も、導電性ポリマーとグリッドを有する電極を用いることができる。
【０１４２】
（基板）
有機ＥＬ素子の基板としては、ガラス、セラミックス、陶磁器、金属なども知られているが、本発明ではフレキシブル基板である場合が、メリットが大きいので好ましい。特にプラスチックフィルムが好ましい。
【０１４３】
本発明の有機ＥＬ素子に用いることのできるフレキシブル基板としては、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フレキシブル基板としては、透明樹脂フィルムを挙げることができる。
【０１４４】
好ましい透明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又はそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリル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。
【０１４５】
特に好ましい透明樹脂フィルムとしては、そのＴｇが８０℃以上である樹脂フィルムが好ましく、特に１００℃以上であることが好ましい。具体的には、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）、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミドである。前記有機機能層のＴｇとの関係で、Ｔｇ値の差が６０℃以内、好ましくは４０℃以内であることによって、超臨界流体処理への耐性が向上するとともに、有機ＥＬ素子の屈曲による膜剥がれや高温雰囲気下での寿命の向上に貢献する。
【０１４６】
（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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
具体的には、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等が挙げられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等を挙げることができる。また、ポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。金属板としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブテン、シリコン、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる一種以上の金属又は合金からなるものが挙げられる。
【０１４９】
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。
【０１５０】
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・ＭＰａ）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、１×１０−６ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下のものであることが好ましい。
【０１５１】
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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
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。
【０１５４】
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。
【０１５５】
この場合、当該封止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。
【０１５６】
さらに、当該封止膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることが好ましい。これらの膜の形成方法については、特に限定はなく、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができる。
【０１５７】
（用途）
本発明の有機ＥＬ素子は、電力が供給できる駆動回路を接続して、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源、及び照明装置として用いることができる。
【０１５８】
発光光源として、例えば、家庭用照明、車内照明、時計や液晶用のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるがこれに限定するものではないが、特にカラーフィルタと組み合わせた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。
【０１５９】
本発明の有機ＥＬ素子においては、必要に応じて有機機能層の製膜時にメタルマスクを用いたり、インクジェットプリンティング法等で発光領域をパターニングしてもよい。また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、有機ＥＬ素子全体を任意の形状にパターニングしてもよい。
【実施例】
【０１６０】
以下、実施例により、本発明の有機ＥＬ素子とその製造方法について、比較対象例も含めて具体的に説明する。
【０１６１】
（実施例１）
幅７００ｍｍ、厚さ１８０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴフィルム）の両面に、大気圧プラズマ放電処理法で、酸化珪素からなる低密度層、中密度層、高密度層、中密度層のユニットを３ユニット積層して、それぞれ総膜厚９０ｎｍの透明ガスバリア層を形成した。ＪＩＳ Ｋ ７１２９−１９９２に準拠した方法により水蒸気透過度を測定した結果、１×１０−６ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下であった。ＪＩＳ Ｋ ７１２６−１９８７に準拠した方法により酸素透過度を測定した結果、１×１０−３ｍｌ／（ｍ２・２４ｈｒ・ＭＰａ）以下であった。
【０１６２】
＜試料１０１の作製＞
《ＩＴＯ陽極の作製》
前記ＰＥＴフィルムの一方の面に、ロールツーロールの真空チャンバー内に元巻きを導入し、スパッタ装置を用いて、アルゴン雰囲気下でＩＴＯ膜を１３０ｎｍ成膜して、陽極としての透明導電膜を形成した。このＩＴＯ膜の表面比抵抗は、４０Ω／□であった。
【０１６３】
《正孔注入層の作製》
第一電極である陽極が形成された試料の表面に、ポリ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 Ｂｙｔｒｏｎ Ｐ ＡＩ ４０８３）にアセトニトリルを少量添加した溶液を準備した。
【０１６４】
次に、塗布機として、特開２００９−２６８９７５公報 図６（ａ）に示される、スリットから連続して塗布液を吐出する前計量型の塗布装置（スリットコータ−）を用いて、搬送速度３ｍ／分で塗布後、乾燥装置ではスリットノズル形式の吐出口から成膜面に向け高さ１００ｍｍ、吐出風速１ｍ／ｓ、幅手の風速分布５％、温度１２０℃で溶媒を除去した後、引き続き、加熱処理装置により温度１５０℃で裏面伝熱方式の熱処理を行い、乾燥後の厚みが３０ｎｍの正孔注入層を形成した。
【０１６５】
《正孔輸送層の作製》
次に、前記正孔注入層の上に、２．０ｇの下記化合物ＨＴ−１をトルエン４００ｍｌに溶解した正孔輸送層用塗布液を、窒素雰囲気下、ＪＩＳ Ｂ９９２０に準拠し、測定した清浄度がクラス１００で、露点温度が−８０℃以下、酸素濃度０．８ｐｐｍ以下の条件で、前記と同様のスリットコータ−にて塗布した。塗布後、基板表面温度１５０℃で３０分間加熱乾燥し、乾燥膜厚２０ｎｍの正孔輸送層を設けた。
【０１６６】
《発光層の作製》
次に、前記正孔輸送層の上に、発光層用塗布液として、下記ａ−６を４．０ｇ、１−９を０．６０ｇ、Ｉｒ−１を０．０８ｇ、Ｉｒ−１４を０．１０ｇを、酢酸イソプロピル４００ｇに溶解し、正孔輸送層の作製と同じ条件下で同様のスリットコーターにて塗布した。塗布後、基板表面温度１２０℃で２０分加熱し、乾燥膜厚７０ｎｍの発光層を得た。
【０１６７】
《電子輸送層の作製》
次に、前記発光層の上に、電子輸送層用塗布液として、下記ＥＴ−１ ３．０ｇをペンタフルオロプロパノール４００ｇに溶解し、正孔輸送層の作製と同じ条件下で同様のスリットコーターにて塗布した。塗布後、基板表面温度１２０℃で３０分加熱し、乾燥膜厚３０ｎｍの電子輸送層を設けた。
【０１６８】
《電子注入層、及び、陰極の作製》
電子輸送層まで設けた試料を、大気曝露せずに含水率１ｐｐｍ以下の窒素雰囲気下に置いた後、蒸着機に移動し、約４×１０−４Ｐａまで減圧した。
【０１６９】
フッ化カリウム及びアルミニウムをそれぞれタンタル製抵抗加熱ボートに入れ、蒸着機に取り付けておき、先ず、電子注入層形成として、フッ化カリウムの入った抵抗加熱ボートに通電し加熱し、基板上にフッ化カリウムからなる電子注入層を３ｎｍ設けた。続いて、陰極形成として、アルミニウムの入った抵抗加熱ボートに通電加熱し、蒸着速度１〜２ｎｍ／秒でアルミニウムからなる膜厚１００ｎｍの陰極を設けた。
【０１７０】
《封止》
陰極までを作製した各試料を、大気圧下、含水率１ｐｐｍ以下の窒素雰囲気下で、ＪＩＳ Ｂ ９９２０に準拠し、測定した清浄度がクラス１００で、露点温度が−８０℃以下、酸素濃度０．８ｐｐｍ以下の大気圧工程へ移し、封止工程において、厚さ１００μｍのアルミ箔の片面に熱硬化型の液状接着剤（エポキシ系樹脂）を厚さ３０μｍで塗設してある封止部材を、素子の第１電極、第２電極の引き出し電極の端部が外にでるように、封止部材の接着剤面と素子の有機機能層面を連続的に重ね合わせ、ドライラミネート法により接着を行った。
【０１７１】
なお、陽極、陰極からの引き出し配線等の形成に関する記載は省略してある。
【０１７２】
【化２６】
【０１７３】
＜試料１０２〜１２６の作製＞
次に、試料１０１における発光層のドーパントとホストの添加量（質量％）を、表１に示すように変更して、試料１０２〜１２６を作製した。
【０１７４】
【表１】
【０１７５】
＜官能評価＞
得られた有機ＥＬ素子試料１０１〜１２６について、室温（２５℃）下、２．５ｍＡ／ｃｍ２定電流を印加したときの発光色を、男性７名、女性３名の研究者計１０名に、リビングルームの照明色として好ましい白色かどうか評価してもらった。各素子について、好ましいと評価した人数と、下記総合評価の結果を表２に示す。
総合評価基準
○：１０人中、８人以上が好ましいと評価した。
△：１０人中、５〜７人が好ましいと評価した。
×：好ましいと評価した人は４人以下であった。
【０１７６】
【表２】
【０１７７】
表２から明らかなように、本発明の構成は、照明色として好ましい白色発光を呈することが分かる。
【０１７８】
次に、前記素子試料番号１０１と、総合評価が△と○の試料について、発光効率、駆動電圧、直流駆動での発光寿命、さらに、パルス駆動での寿命を、以下の方法で評価した。
【０１７９】
（発光効率）
有機ＥＬ素子試料を室温（２５℃）下、２．５ｍＡ／ｃｍ２定電流を印加したときの発光輝度を、ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング社製）を用いて測定し、外部取り出し量子効率を発光効率とした。有機ＥＬ素子１０１の発光効率を１．０とする相対値で表した。
【０１８０】
（直流駆動での発光寿命）
有機ＥＬ素子試料を室温下、初期輝度１，０００ｃｄ／ｍ２となる直流電流による定電流条件下で連続点灯を行い、初期輝度の半分の輝度になるのに要する時間（τ１／２）を測定した。発光寿命（「直流発光寿命」ともいう。）は、有機ＥＬ素子１０１の発光寿命を１．０とする相対値で表した。
【０１８１】
（駆動電圧）
有機ＥＬ素子を室温下、１，０００ｃｄ／ｍ２の定輝度条件下による点灯を行い、点灯開始直後の駆動電圧を測定した。駆動電圧は、有機ＥＬ素子１０１の駆動電圧を１．０とする相対値で表す。なお、駆動電圧は低いことが省エネルギー上好ましく、したがって相対値が小さいものほど優れていることを示す。
【０１８２】
（調光時の色度変動）
有機ＥＬ素子を室温下、輝度を２００ｃｄ／ｃｍ２から５，０００ｃｄ／ｃｍ２まで駆動し、その間の色度ｘ値及びｙ値で表される座標上での直線距離、すなわち色度変動幅の絶対値を測定した。調光時の色度変動幅は小さいことが好ましく、有機ＥＬ素子に電力可変の駆動回路を接続して照明装置を形成した場合に、照明装置の明るさを調整してもその照明色が安定しているので、照明対象物の演色性を安定に維持できることを意味している。
【０１８３】
（パルス駆動発光寿命）
有機ＥＬ素子に対し、パルス駆動方式により駆動電圧を印加して室温で初期輝度１，０００ｃｄ／ｍ２となる連続点灯を行い、初期輝度の半分の輝度になるのに要する時間（τ１／２）を測定した。パルス駆動方式では、有機ＥＬ素子に周波数６０Ｈｚ、デューティ比１０％のパルス電圧を印加した。パルス駆動発光寿命（「パルス発光寿命」ともいう。）は、有機ＥＬ素子１０１の発光寿命を１．０とする相対値で表した。
【０１８４】
（発光スペクトル）
試料番号１１４の発光スペクトルは、４７５ｎｍ、５１０ｎｍ、６１５ｎｍに極大値を有し、６１５ｎｍのピークが最も高い強度を示した。
【０１８５】
＜結果＞
上記測定結果を表３に示す。
【０１８６】
【表３】
【０１８７】
表３から明らかなように、本発明の構成の有機ＥＬ素子は、要求される性能を充分に満たすことが分かる。
【０１８８】
（実施例２）
実施例１の試料番号１１４において、その発光層に用いる溶媒と、発光層を塗布後の乾燥条件を表４のように変更した以外は同様にして、試料２０１〜２０８を作製した。
【０１８９】
【表４】
【０１９０】
実施例１と同様に、白色度の官能評価、発光効率、駆動電圧、直流駆動での発光寿命、調光時の色度変動、パルス駆動発光寿命を評価した。結果を表５に示す。
【０１９１】
【表５】
【０１９２】
発光層の溶媒や、乾燥条件について比較した結果、上表のように、白色度と駆動電圧に変化はなかったものの、発光効率、直流駆動での発光寿命、調光時の色度変動、パルス駆動発光寿命にはわずかの影響があった。
【０１９３】
（実施例３）
実施例１の試料番号１１４において、その発光層に用いる青色ドーパントとホスト化合物を同等重量で、表６のように変更した以外は同様にして、試料３０１〜３０９を作製した。
【０１９４】
【化２７】
【０１９５】
【表６】
【０１９６】
実施例１と同様に、白色度の官能評価、発光効率、駆動電圧、直流駆動での発光寿命、調光時の色度変動、パルス駆動発光寿命を評価した。結果を表７に示す。
【０１９７】
【表７】
【０１９８】
発光層に用いる青色ドーパントとホスト化合物について比較した結果、上表のように、本発明に係る一般式（１）で表される青色ドーパントや、本発明に係る一般式（２）で表されるホスト化合物を用いた場合には、優れた特性を示すことが分かる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、電極と、少なくとも一層の発光層を含む有機機能層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記発光層が、ホスト化合物と、いずれもリン光発光性の、青色ドーパント、緑色ドーパント及び赤色ドーパントとを含有し、かつ当該発光層中のリン光発光性ドーパントの含有比率が下記要件（１）〜（３）のすべてを満たすことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
（１）：１０質量％≦青色ドーパント含有比率≦３０質量％
（２）：０．０５質量％≦緑色ドーパント含有比率≦１．００質量％
（３）：０．０５質量％≦赤色ドーパント含有比率≦１．００質量％
【請求項２】
前記青色ドーパントが、下記一般式（１）で表される金属錯体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。
【化１】
（式中、Ｒ１は置換基を表す。Ｚは５〜７員環を形成するのに必要な非金属原子群を表す。ｎ１は０〜５の整数を表す。Ｂ１〜Ｂ５は炭素原子、窒素原子、酸素原子、又は硫黄原子を表し、少なくとも一つは窒素原子を表す。Ｍ１は元素周期表における８族〜１０族の金属を表す。Ｘ１及びＸ２は炭素原子、窒素原子又は酸素原子を表し、Ｌ１はＸ１及びＸ２と共に２座の配位子を形成する原子群を表す。ｍ１は１、２、又は３の整数を表し、ｍ２は０、１、又は２の整数を表すが、ｍ１＋ｍ２は２又は３である。）
【請求項３】
前記発光層が、更に下記一般式（２）で表されるホスト化合物を含有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化２】
（式中、ＸはＮＲ′、Ｏ、Ｓ、ＣＲ′Ｒ″、又はＳｉＲ′Ｒ″を表す。Ｒ′、Ｒ″は各々水素原子又は置換基を表す。Ａｒは芳香環を表す。ｎは０〜８の整数を表す。）
【請求項４】
前記発光層中での緑色ドーパントと赤色ドーパントの含有比率が、更に下記要件（４）を満たすことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
（４）：緑色ドーパント含有比率≦赤色ドーパント含有比率
【請求項５】
前記発光層が、単一層からなり、正孔輸送層と電子輸送層の間に位置し、かつ当該発光層の厚さが３０〜９０ｎｍの範囲内であることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項６】
前記有機エレクトロルミネッセンス素子の発光色が白色であり、その白色発光スペクトルが、４６５〜４８０ｎｍ、５００〜５１５ｎｍ、及び６００〜６２０ｎｍの波長領域内に発光極大波長を有することを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項７】
前記発光層が、エステル系有機溶媒を用いて塗布プロセスで形成されたことを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項８】
前記発光層が、前記塗布プロセス後、１００℃以上で加熱処理されたことを特徴とする請求項７に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項９】
請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、前記ホスト化合物とリン光発光性ドーパントとをエステル系有機溶媒に溶解又は分散させた塗布液を塗布し、その後１００℃以上で加熱処理して発光層を形成する工程を有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項１０】
請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子が具備されたことを特徴とする照明装置。
【請求項１】
基板上に、電極と、少なくとも一層の発光層を含む有機機能層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記発光層が、ホスト化合物と、いずれもリン光発光性の、青色ドーパント、緑色ドーパント及び赤色ドーパントとを含有し、かつ当該発光層中のリン光発光性ドーパントの含有比率が下記要件（１）〜（３）のすべてを満たすことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
（１）：１０質量％≦青色ドーパント含有比率≦３０質量％
（２）：０．０５質量％≦緑色ドーパント含有比率≦１．００質量％
（３）：０．０５質量％≦赤色ドーパント含有比率≦１．００質量％
【請求項２】
前記青色ドーパントが、下記一般式（１）で表される金属錯体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。
【化１】
（式中、Ｒ１は置換基を表す。Ｚは５〜７員環を形成するのに必要な非金属原子群を表す。ｎ１は０〜５の整数を表す。Ｂ１〜Ｂ５は炭素原子、窒素原子、酸素原子、又は硫黄原子を表し、少なくとも一つは窒素原子を表す。Ｍ１は元素周期表における８族〜１０族の金属を表す。Ｘ１及びＸ２は炭素原子、窒素原子又は酸素原子を表し、Ｌ１はＸ１及びＸ２と共に２座の配位子を形成する原子群を表す。ｍ１は１、２、又は３の整数を表し、ｍ２は０、１、又は２の整数を表すが、ｍ１＋ｍ２は２又は３である。）
【請求項３】
前記発光層が、更に下記一般式（２）で表されるホスト化合物を含有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化２】
（式中、ＸはＮＲ′、Ｏ、Ｓ、ＣＲ′Ｒ″、又はＳｉＲ′Ｒ″を表す。Ｒ′、Ｒ″は各々水素原子又は置換基を表す。Ａｒは芳香環を表す。ｎは０〜８の整数を表す。）
【請求項４】
前記発光層中での緑色ドーパントと赤色ドーパントの含有比率が、更に下記要件（４）を満たすことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
（４）：緑色ドーパント含有比率≦赤色ドーパント含有比率
【請求項５】
前記発光層が、単一層からなり、正孔輸送層と電子輸送層の間に位置し、かつ当該発光層の厚さが３０〜９０ｎｍの範囲内であることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項６】
前記有機エレクトロルミネッセンス素子の発光色が白色であり、その白色発光スペクトルが、４６５〜４８０ｎｍ、５００〜５１５ｎｍ、及び６００〜６２０ｎｍの波長領域内に発光極大波長を有することを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項７】
前記発光層が、エステル系有機溶媒を用いて塗布プロセスで形成されたことを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項８】
前記発光層が、前記塗布プロセス後、１００℃以上で加熱処理されたことを特徴とする請求項７に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項９】
請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、前記ホスト化合物とリン光発光性ドーパントとをエステル系有機溶媒に溶解又は分散させた塗布液を塗布し、その後１００℃以上で加熱処理して発光層を形成する工程を有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項１０】
請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子が具備されたことを特徴とする照明装置。
【公開番号】特開２０１２−２３１２７（Ｐ２０１２−２３１２７Ａ）
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５８５６１（Ｐ２０１０−１５８５６１）
【出願日】平成２２年７月１３日（２０１０．７．１３）
【出願人】（０００００１２７０）コニカミノルタホールディングス株式会社 (4,463)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月１３日（２０１０．７．１３）
【出願人】（０００００１２７０）コニカミノルタホールディングス株式会社 (4,463)
【Ｆターム（参考）】
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