有機エレクトロルミネッセンス素子、照明装置及び表示装置
【課題】発光効率が高く、低駆動電圧、長寿命であり、且つ経時安定性に優れ、更にウェットプロセス生産適性を有する有機エレクトロルミネッセンス素子のための青色リン光発光金属錯体及び該青色リン光発光金属錯体に適したホスト材料を提供する。
【解決手段】有機層の少なくとも１層に特定の構造を有する配位子が配位した、青色リン光発光性有機金属錯体と、縮合した芳香族複素環と芳香族炭化水素環または芳香族複素環とが結合した構造を有する化合物とを含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
【解決手段】有機層の少なくとも１層に特定の構造を有する配位子が配位した、青色リン光発光性有機金属錯体と、縮合した芳香族複素環と芳香族炭化水素環または芳香族複素環とが結合した構造を有する化合物とを含有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、照明装置および表示装置に関し、更に詳しくは、有機エレクトロルミネッセンス素子および有機エレクトロルミネッセンス素子に好ましく用いることのできる化合物に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、電界を印加することにより、陽極から注入された正孔と陰極から注入された電子が発光層内で再結合させること励起子（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）を利用した発光素子である。電極と電極の間を厚さわずかサブミクロン程度の有機材料の膜で構成する全固体素子であり、且つ、その発光が数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への利用が期待されている。
【０００３】
実用化に向けた有機ＥＬ素子の開発としては、プリンストン大より、励起三重項からのリン光発光を用いる有機ＥＬ素子の報告がされ（例えば、非特許文献１参照）、以来、室温で燐光を示す材料の研究が活発になってきて（例えば、特許文献１、非特許文献２参照）いる。
【０００４】
更に、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素子に比べ原理的に約４倍の発光効率が実現可能であることから、その材料開発を初めとし、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。例えば多くの化合物がイリジウム錯体系等重金属錯体を中心に合成検討がなされて（例えば、非特許文献３参照）いる。
【０００５】
このように大変ポテンシャルの高い方式であるが、リン光発光を利用する有機ＥＬデバイスにおいては、蛍光発光を利用する有機ＥＬデバイスとは大きく異なり、発光中心の位置をコントロールする方法、とりわけ発光層の内部で再結合を行い、いかに発光を安定に行わせることができるかが、素子の効率・寿命を捕らえる上で重要な技術的な課題となっている。
【０００６】
そこで近年、発光層に隣接する形で、（発光層の陽極側に位置する）正孔輸送層と（発光層の陰極側に位置する）電子輸送層を備えた多層積層型の素子が良く知られている（例えば、特許文献２参照）。また、発光層にはホスト化合物とリン光発光性化合物をドーパントとして用いた混合層が多く用いられている。
【０００７】
一方、材料の観点からは高いキャリア輸送性や熱的、電気的に安定な材料が求められている。特に青色リン光発光を利用するにあたっては、青色リン光発光性化合物自身が高い三重項励起エネルギー（Ｔ１）を有しているために、適用可能な周辺材料の開発と精密な発光中心の制御が強く求められている。
【０００８】
代表的な青色リン光発光性化合物としてはＦＩｒｐｉｃが知られており、主配位子のフェニルピリジンにフッ素置換をすること、及び副配位子としてピコリン酸を用いることにより短波化が実現されている。これらのドーパントはカルバゾール誘導体やトリアリールシラン類をホスト化合物として組み合わせることによって高効率の素子を達成しているが、素子の発光寿命は大幅に劣化するため、そのトレードオフの改善が求められていた。
【０００９】
近年、高いポテンシャルを有する青色リン光発光性化合物として、特定の配位子を有する金属錯体が特許文献３で開示されている。さらに特許文献３には青色リン光発光性化合物と共に用いられるホスト化合物としてジベンゾフランやジベンゾチオフェン誘導体が提案されている。しかしながら該文献に記載されているホスト化合物を用いて得られた有機ＥＬ素子は発光効率、発光寿命の点では改善されているが、駆動電圧の点では未だ十分ではない。また発光効率、発光寿命についてもさらなる改善の必要がある。
【００１０】
またディスプレイや照明への利用の観点から、有機ＥＬ素子には経時的な安定性も必要となってくる。ドーパントとホスト化合物からなる有機ＥＬ素子の発光層においては、キャリアの輸送性や発光ドーパントの凝集による濃度消光、励起子同士の相互作用による消光等の問題から、ホスト化合物中に発光ドーパントが均一に分散されていることが望ましいが、例えば、例えば長時間連続発光させた場合や高温・多湿下などにおいては発光層内でドーパントとホストの状態が変化し、結果駆動電圧の上昇や発光輝度の低下など素子性能の劣化が生じる懸念がある。特許文献３にはこのような経時安定性の観点については記載されておらず、研究が不十分であり、更なる改良が必要であることが判ってきた。
【００１１】
また一方で、大面積化、低コスト化、高生産性に対する要求から、湿式法（ウエットプロセス等ともいう）に対する期待が大きい。真空プロセスでの成膜に比して低温で成膜可能であるため、下層の有機層のダメージを低減でき、さらに発光効率や素子寿命の改善の面からも大きな期待が寄せられている。
【００１２】
しかしながら、青色リン光発光を利用する有機ＥＬ素子においてウェットプロセスによる素子作製を実現するためには、とりわけ発光層に含有されるホスト材料や発光層上に積層される電子輸送材料の成膜性や塗布溶剤に対する溶解性等が課題となる。それゆえ実用上の観点から、現在知られているホスト材料や電子輸送材料では、溶剤に対する溶解性、溶液安定性、駆動電圧等の点で、まだ不十分であり、更なる改良技術が不可欠であることが判ってきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】米国特許６，０９７，１４７号明細書
【特許文献２】特開２００５−１１２７６５号公報
【特許文献３】米国特許出願公開２０１１／００５７５５９号明細書
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ ｅｔ ａｌ．，ｎａｔｕｒｅ、３９５巻、１５１〜１５４ページ（１９９８年）
【非特許文献２】Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ ｅｔ ａｌ．，ｎａｔｕｒｅ、４０３巻、１７号、７５０〜７５３頁（２０００年）
【非特許文献３】Ｓ．Ｌａｍａｎｓｋｙ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１２３巻、４３０４頁（２００１年）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の目的は、発光効率が高く、低駆動電圧、長寿命であり、且つ経時安定性に優れ、さらにウェットプロセスによる生産適性を有する有機エレクトロルミネッセンス素子及び、該目的を達成するための青色リン光発光金属錯体及び該青色リン光発光金属錯体に適したホスト材料を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の上記目的は、以下の構成により達成することができる。
【００１７】
１．陽極と陰極の間に少なくとも発光層を含む有機層が挟持された有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機層の少なくとも１層が下記一般式（１）で表される構造を有する配位子が配位した、青色リン光発光性有機金属錯体と、下記一般式（Ｈ１）で表される化合物と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。
【００１８】
【化１】
【００１９】
〔式中、環Ａ及び環Ｂは５員または６員の芳香族炭化水素環または芳香族複素環を表し、Ａｒは芳香族炭化水素環、芳香族複素環、非芳香族炭化水素環または非芳香族複素環を表す。Ｒ１及びＲ２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または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよく、Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方は炭素原子数２以上のアルキル基またはシクロアルキル基である。
【００２０】
Ｒａ、Ｒｂ及びＲｃ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または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよい。ｎａ及びｎｃは１または２を表し、ｎｂは１〜４の整数を表す。〕
一般式（Ｈ１）
Ｑｍ−Ｌｎ
〔式中、Ｌは置換していても良い縮合した芳香族複素環、Ｑは置換していても良い芳香族炭化水素環または芳香族複素環であり、ｎ、ｍはそれぞれ１〜３の整数である。ｎが２以上の時は、Ｌは互いに異なっていても良く、ｍが２以上の時は、Ｑは互いに異なっていても良い。前記一般式（Ｈ１）で表される化合物は下記一般式（Ｈ２）で表される構造を有する。
【００２１】
【化２】
【００２２】
式中、ＡはＯ原子、Ｓ原子、ＮＲ′基またはＣＲ″＝ＣＲ″を表し、Ａ１１〜Ａ２３はＮ原子またはＣＲ″を表す。Ｒ′及びＲ″は連結部位、水素原子または置換基を表し、ＣＲ″が複数ある場合、各々のＣＲ″は同じでも異なっていても良く、また複数のＲ″が互いに結合して環を形成してもよい。〕
２．陽極と陰極の間に少なくとも発光層を有する１層または複数層からなる有機層が挟持された有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機層の少なくとも１層が下記一般式（２）で表される青色リン光発光性有機金属錯体と、下記一般式（Ｈ１）で表される化合物と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。
【００２３】
【化３】
【００２４】
〔式中、環Ａ及び環Ｂは５員または６員の芳香族炭化水素環または芳香族複素環を表し、Ａｒは芳香族炭化水素環、芳香族複素環、非芳香族炭化水素環または非芳香族複素環を表す。Ｒ１及びＲ２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または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよく、Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方は炭素原子数２以上のアルキル基またはシクロアルキル基である。
【００２５】
Ｒａ、Ｒｂ及びＲｃ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または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよい。ｎａ及びｎｃは１または２を表し、ｎｂは１〜４の整数を表す。
【００２６】
Ｌ′はＭに配位したモノアニオン性の二座配位子のうちの１つまたは複数であり、Ｍは原子番号４０以上且つ元素周期表における８〜１０族の遷移金属原子を表し、ｍ′は０〜２の整数を表し、ｎ′は１〜３の整数を表し、ｍ′＋ｎ′は２または３である。〕
一般式（Ｈ１）
Ｑｍ−Ｌｎ
〔式中、Ｌは置換していても良い縮合した芳香族複素環、Ｑは置換していても良い芳香族炭化水素環または芳香族複素環であり、ｎ、ｍはそれぞれ１〜３の整数である。ｎが２以上の時は、Ｌは互いに異なっていても良く、ｍが２以上の時は、Ｑは互いに異なっていても良い。前記一般式（Ｈ１）で表される化合物は下記一般式（Ｈ２）で表される構造を有する。
【００２７】
【化４】
【００２８】
式中、ＡはＯ原子、Ｓ原子、ＮＲ′基またはＣＲ″＝ＣＲ″を表し、Ａ１１〜Ａ２３はＮ原子またはＣＲ″を表す。Ｒ′及びＲ″は連結部位、水素原子または置換基を表し、ＣＲ″が複数ある場合、各々のＣＲ″は同じでも異なっていても良く、また複数のＲ″が互いに結合して環を形成してもよい。〕
３．前記一般式（Ｈ１）が下記一般式（Ｈ３）〜（Ｈ１０２）のいずれかで表されることを特徴とする、前記１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２９】
【化５】
【００３０】
【化６】
【００３１】
【化７】
【００３２】
【化８】
【００３３】
【化９】
【００３４】
【化１０】
【００３５】
４．前記一般式（Ｈ２）におけるＡがＯ原子、Ｓ原子またはＮＲ′基であることを特徴とする、前記１〜３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００３６】
５．前記一般式（Ｈ１）におけるＬの少なくとも１つがカルバゾール環であることを特徴とする、前記１〜４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００３７】
６．前記一般式（Ｈ１）におけるＬが下記一般式（Ｈ２′）で表されることを特徴とする、前記１〜５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００３８】
【化１１】
【００３９】
〔式中、Ａ′はＯ原子、Ｓ原子またはＮＲ′″基を表し、Ａ′１１〜Ａ′１８はＮ原子またはＣＲ″″を表す。Ｒ′″及びＲ″″は連結部位、水素原子または置換基を表し、ＣＲ″″が複数ある場合、各々のＣＲ″″は同じでも異なっていても良く、また複数のＲ″″が互いに結合して環を形成してもよい。〕
７．前記一般式（Ｈ２′）におけるＡ′１１〜Ａ′１８が全てＣＲ″″であることを特徴とする、前記６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００４０】
８．前記一般式（１）または前記一般式（２）におけるＲ１及びＲ２が共に炭素原子数２以上のアルキル基またはシクロアルキル基であることを特徴とする、前記１〜７のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００４１】
９．前記一般式（１）または前記一般式（２）におけるＲ１及びＲ２の少なくとも一方が炭素原子数３以上の分岐アルキル基であることを特徴とする、前記１〜７のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００４２】
１０．前記一般式（１）または前記一般式（２）におけるＲ１及びＲ２が共に炭素原子数３以上の分岐アルキル基であることを特徴とする、前記１〜９のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００４３】
１１．前記一般式（１）または前記一般式（２）における環Ｂがベンゼン環であることを特徴とする、前記１〜１０のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００４４】
１２．前記一般式（１）または前記一般式（２）におけるＡｒがベンゼン環であることを特徴とする、前記１〜１１のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００４５】
１３．前記一般式（２）が一般式（２−１）で表されることを特徴とする、前記２〜１２のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００４６】
【化１２】
【００４７】
〔一般式（２−１）におけるＡｒ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、ｎａ、ｎｂ、ｎｃ、Ｍ、Ｌ′、ｍ′及びｎ′は一般式（２）における各々と同義である。〕
１４．前記一般式（２）または前記一般式（２−１）におけるＭがＩｒであることを特徴とする、前記２〜１３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００４８】
１５．白色に発光することを特徴とする前記１〜１４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００４９】
１６．前記１〜１５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする照明装置。
【００５０】
１７．前記１〜１５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする表示装置。
【発明の効果】
【００５１】
低駆動電圧且つ高発光効率、長寿命である有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することができる。
【００５２】
併せて、該有機エレクトロルミネッセンス素子を備えた表示装置及び照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】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２】表示部Ａの模式図である。
【図３】画素の模式図である。
【図４】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。
【図５】照明装置の概略図である。
【図６】照明装置の模式図である。
【図７】有機ＥＬフルカラー表示装置の概略構成図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００５４】
以下、本発明を実施するための最良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るものではない。
【００５５】
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、一般式（１）で表される金属錯体ドーパントと、一般式（Ｈ１）で表される特定の構造を有するホスト化合物を併用することにより、高い発光輝度と低駆動電圧、さらに発光寿命の長寿命化も同時に達成できることを見出し、本発明に至った。さらに、本発明のドーパントとホスト化合物を併用して作製された有機ＥＬ素子は経時安定性の点でも改善された有機ＥＬ素子が得られることが分かった。
【００５６】
先行特許文献３に記載されているように特定の置換基を有するイミダゾール骨格を有する配位子を有した金属錯体が、有機ＥＬ素子における発光ドーパントとして有用であることはすでに知られている。本発明では、イミダゾール環にさらに特定の置換基を有する芳香族環（芳香族炭化水素環及び芳香族複素環を含む）を導入することにより高い発光輝度を示す青色リン光発光有機ＥＬ素子が得られることが分かった。
【００５７】
しかしながら、その性能は上記課題を解決するには不十分であった。
【００５８】
一般式（１）で表される構造有する配位子が配位した有機金属錯体に適したホスト化合物について更に検討を重ねたところ、特定の構造を分子内に有する化合物をホストとして用いることにで有機ＥＬ素子の性能が改善されることを見出した。すなわち一般式（Ｈ２）で表される構造を有することにより、高いＴｇを有し、さらに青色リン光有機金属錯体の発光効率を損なわない十分な三重項励起状態を得ることができる化合物群を提供することが可能となった。また、一般式（Ｈ２）で表される構造は平面性が維持されており、分子が部分的に配向・配列しやすく、このような配向性や配列性を有したホスト化合物を用いることにより、発光層内で効率よくキャリアが輸送され、結果素子の高発光効率と低駆動電圧の両立が可能であることが判明した。
【００５９】
また、分子が配向・配列することにより、完全なアモルファス膜に比較し連続発光時の駆動電圧の上昇が抑えられ、また温度や湿度などの環境の影響を受けにくくなり、経時安定性についても改良された。これにより、一般式（１）で表される有機金属錯体に適したホスト化合物を提供することが可能となった。
【００６０】
以下、本発明に係る化合物について説明する。
【００６１】
《一般式（１）で表される構造を有する配位子が配位した、青色リン光発光性有機金属錯体》
一般式（１）において、環Ａ及び環Ｂで表される５員または６員の芳香族炭化水素環としては、例えばベンゼン環が挙げられる。
【００６２】
一般式（１）において、環Ａ及び環Ｂで表される５員または６員の芳香族炭化水素環としては、例えば、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、等が挙げられる。より好ましくは環Ｂがベンゼン環であり、さらに好ましくは環Ａがベンゼン環である。
【００６３】
一般式（１）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。
【００６４】
一般式（１）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。
【００６５】
一般式（１）において、Ａｒで表される非芳香族炭化水素環としては、例えば、シクロアルカン（例えばシクロペンタン環、シクロヘキサン環等）、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）、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）、シクロヘキシルアミノスルホニル基、テトラヒドロナフタレン環、９，１０−ジヒドロアントラセン環、ビフェニレン環等が挙げられる。
【００６６】
一般式（１）において、Ａｒで表される非芳香族複素環としては、例えば、エポキシ環、アジリジン環、チイラン環、オキセタン環、アゼチジン環、チエタン環、テトラヒドロフラン環、ジオキソラン環、ピロリジン環、ピラゾリジン環、イミダゾリジン環、オキサゾリジン環、テトラヒドロチオフェン環、スルホラン環、チアゾリジン環、ε−カプロラクトン環、ε−カプロラクタム環、ピペリジン環、ヘキサヒドロピリダジン環、ヘキサヒドロピリミジン環、ピペラジン環、モルホリン環、テトラヒドロピラン環、１，３−ジオキサン環、１，４−ジオキサン環、トリオキサン環、テトラヒドロチオピラン環、チオモルホリン環、チオモルホリン−１，１−ジオキシド環、ピラノース環、ジアザビシクロ［２，２，２］−オクタン環、フェノキサジン環、フェノチアジン環、オキサントレン環、チオキサンテン環、フェノキサチイン環等が挙げられる。
【００６７】
一般式（１）においてＡｒで表されるこれらの環は、更に後述の一般式（Ｈ２）におけるＲ′及びＲ″で表される置換基を有していてもよく、さらに置換基同士が互いに結合して環を形成してもよい。
【００６８】
好ましくは、Ａｒは芳香族炭化水素環または芳香族複素環であり、より好ましくは芳香族炭化水素環であり、さらに好ましくはベンゼン環である。
【００６９】
一般式（１）において、Ｒ１及びＲ２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または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよく、Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方は炭素原子数２以上のアルキル基またはシクロアルキル基である。
【００７０】
一般式（１）において、Ｒ１及びＲ２で表される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（１）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出される１価の基が挙げられる。
【００７１】
一般式（１）において、Ｒ１及びＲ２で表される非芳香族炭化水素環基及び非芳香族複素環基としては、前述の一般式（１）においてＡｒで表される非芳香族炭化水素環及び非芳香族複素環から導出される１価の基が挙げられる。
【００７２】
好ましくは、Ｒ１及びＲ２が共に炭素原子数２以上のアルキル基またはシクロアルキル基であり、また、Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方が炭素原子数３以上の分岐アルキル基であることも好ましい。さらに好ましくはＲ１及びＲ２が共に炭素原子数３以上の分岐アルキル基である。
【００７３】
一般式（１）において、Ｒａ、Ｒｂ及びＲｃ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または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよい。
【００７４】
一般式（１）において、Ｒａ、Ｒｂ及びＲｃで表される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（１）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出される１価の基が挙げられる。
【００７５】
一般式（１）において、Ｒａ、Ｒｂ及びＲｃで表される非芳香族炭化水素環基及び非芳香族複素環基としては、前述の一般式（１）においてＡｒで表される非芳香族炭化水素環及び非芳香族複素環から導出される１価の基が挙げられる。
【００７６】
一般式（１）において、ｎａ及びｎｃは１または２を表し、ｎｂは１〜４の整数を表す。
【００７７】
《一般式（２）で表される青色リン光発光性有機金属錯体》
一般式（２）において、環Ａ、環Ｂ、Ａｒ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、ｎａ、ｎｂ及びｎｃは、上記一般式（１）の環Ａ、環Ｂ、Ａｒ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、ｎａ、ｎｂ及びｎｃと同義である。
【００７８】
一般式（２）において、Ｌ′で表されるＭに配位したモノアニオン性の二座配位子の具体例としては、下記式の配位子等が挙げられる。
【００７９】
【化１３】
【００８０】
式中、Ｒｄ′、Ｒｄ″及びＲｄ′″は水素原子または置換基を表し、Ｒｄ′、Ｒｄ″及びＲｄ′″で表される置換基としては後述の一般式（Ｈ２）におけるＲ′及びＲ″で表される置換基等が挙げられる。
【００８１】
一般式（２）において、Ｍは原子番号４０以上且つ元素周期表における８〜１０族の遷移金属原子が用いられるが、中でもＯｓ、Ｉｒ、Ｐｔが好ましく、さらにＩｒが好ましい。
【００８２】
一般式（２）において、ｍ′は０〜２の整数を表し、ｎ′は１〜３の整数を表し、ｍ′＋ｎ′は２または３を表す。好ましくはｎ′が３又は２、且つｍ′が０である。
【００８３】
本発明に係る前記一般式（２）で表される青色リン光発光性有機金属錯体の中でも、前記一般式（２−１）で表される有機金属錯体が好ましい。
【００８４】
《一般式（２−１）で表される青色リン光発光性有機金属錯体》
一般式（２−１）において、Ａｒ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、ｎａ、ｎｂ、ｎｃ、Ｍ、Ｌ′、ｍ′及びｎ′は、上記一般式（２）のＡｒ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、ｎａ、ｎｂ、ｎｃ、Ｍ、Ｌ′、ｍ′及びｎ′と同義である。
【００８５】
本発明に係る一般式（１）、（２）または（２−１）で各々表される化合物は、国際公開２００６−１２１８１１号等に記載の公知の方法を参照することにより合成可能である。
【００８６】
以下に、本発明において、好ましく用いることのできるドーパン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。
【００８７】
【化１４】
【００８８】
【化１５】
【００８９】
【化１６】
【００９０】
【化１７】
【００９１】
【化１８】
【００９２】
【化１９】
【００９３】
【化２０】
【００９４】
【化２１】
【００９５】
【化２２】
【００９６】
【化２３】
【００９７】
【化２４】
【００９８】
【化２５】
【００９９】
《一般式（Ｈ１）で表される化合物》
一般式（Ｈ１）において、Ｑで表される置換していても良い芳香族炭化水素環または芳香族複素環としては、前述の一般式（１）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が挙げられる。
【０１００】
Ｑの置換基としては後述の一般式（Ｈ２）におけるＲ′及びＲ″で表される置換基等が挙げられる。
【０１０１】
一般式（Ｈ１）において、Ｌで表される置換していても良い縮合した芳香族複素環としては、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、３環以上の環が縮合してなる芳香族複素環（ここで、３環以上の環が縮合してなる縮合芳香族複素環としては、Ｎ、Ｏ及びＳから選択されたヘテロ原子を、縮合環を構成する元素として含有する芳香族複素縮合環であることが好ましく、具体的には、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）等が挙げられる。
【０１０２】
Ｌの置換基としては後述の一般式（Ｈ２）におけるＲ′及びＲ″で表される置換基等が挙げられる。
【０１０３】
Ｌは好ましくは３環以上の環が縮合してなる芳香族複素環であり、中でも一般式（Ｈ２′）で表される芳香族複素環であることが好ましい。
【０１０４】
一般式（Ｈ２′）において、Ａ′はＯ原子、Ｓ原子またはＮＲ′″基を表し、Ａ′１１〜Ａ′１８はＮ原子またはＣＲ″″を表す。好ましくはＡ′１１〜Ａ′１８が全てＣＲ″″である。
【０１０５】
一般式（Ｈ２′）において、Ｒ′″及びＲ″″は他の基との連結部位、水素原子または置換基を表し、ＣＲ″″が複数ある場合、各々のＣＲ″″は同じでも異なっていても良く、また複数のＲ″″が互いに結合して環を形成してもよい。
【０１０６】
Ｒ′″及びＲ″″で表される置換基としては、後述の一般式（Ｈ２）におけるＲ′及びＲ″で表される置換基等が挙げられる。
【０１０７】
一般式（Ｈ１）において、ｎ及びｍはそれぞれ１〜３の整数である。ｎが２以上の時は、Ｌは互いに異なっていても良く、ｍが２以上の時は、Ｑは互いに異なっていても良い。より好ましくはｍ＋ｎが３以上である。
【０１０８】
一般式（Ｈ１）で表される化合物は、分子内に一般式（Ｈ２）で表される構造を有する。
【０１０９】
一般式（Ｈ２）において、ＡはＯ原子、Ｓ原子、ＮＲ′基またはＣＲ″＝ＣＲ″を表し、Ａ１１〜Ａ２３はＮ原子またはＣＲ″を表す。好ましくはＡがＯ原子、Ｓ原子またはＮＲ′基である。また、好ましくはＡ１１〜Ａ２３が全てＣＲ″である。
【０１１０】
一般式（Ｈ２）において、Ｒ′及びＲ″は他の基との連結部位、水素原子または置換基を表し、ＣＲ″が複数ある場合、各々のＣＲ″は同じでも異なっていても良く、また複数のＲ″が互いに結合して環を形成してもよい。
【０１１１】
一般式（Ｈ２）において、Ｒ′及びＲ″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）、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）、非芳香族炭化水素環基（例えば、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）、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）、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）、テトラヒドロナフタレン環、９，１０−ジヒドロアントラセン環、ビフェニレン環等から導出される一価の基）、非芳香族複素環基（例えば、エポキシ環、アジリジン環、チイラン環、オキセタン環、アゼチジン環、チエタン環、テトラヒドロフラン環、ジオキソラン環、ピロリジン環、ピラゾリジン環、イミダゾリジン環、オキサゾリジン環、テトラヒドロチオフェン環、スルホラン環、チアゾリジン環、ε−カプロラクトン環、ε−カプロラクタム環、ピペリジン環、ヘキサヒドロピリダジン環、ヘキサヒドロピリミジン環、ピペラジン環、モルホリン環、テトラヒドロピラン環、１，３−ジオキサン環、１，４−ジオキサン環、トリオキサン環、テトラヒドロチオピラン環、チオモルホリン環、チオモルホリン−１，１−ジオキシド環、ピラノース環、ジアザビシクロ［２，２，２］−オクタン環、フェノキサジン環、フェノチアジン環、オキサントレン環、チオキサンテン環、フェノキサチイン環等から導出される一価の基）、芳香族炭化水素基（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から導出される一価の基）、芳香族複素環基（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から導出される一価の基）、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）、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）、アリールチオ基（例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等）、アルコキシカルボニル基（例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等）、アリールオキシカルボニル基（例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等）、スルファモイル基（例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、２−ピリジルアミノスルホニル基等）、アシル基（例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、２−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等）、アシルオキシ基（例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等）、アミド基（例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、２−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等）、カルバモイル基（例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、２−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、２−ピリジルアミノカルボニル基等）、ウレイド基（例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基、ナフチルウレイド基、２−ピリジルアミノウレイド基等）、スルフィニル基（例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、２−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、２−ピリジルスルフィニル基等）、アルキルスルホニル基（例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、２−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等）、アリールスルホニル基またはヘテロアリールスルホニル基（例えば、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、２−ピリジルスルホニル基等）、アミノ基（例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、２−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、２−ピリジルアミノ基等）、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、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）、ホスホノ基等が挙げられる。
【０１１２】
一般式（Ｈ２）で表される構造は、下記一般式（Ｈ２−１）又は（Ｈ２−２）で表されることが好ましい。
【０１１３】
【化２６】
【０１１４】
一般式（Ｈ２−１）又は（Ｈ２−２）において、Ａ及びＡ１１〜Ａ２３は前述の一般式（Ｈ２）におけるＡ及びＡ１１〜Ａ２３と同義である。
【０１１５】
一般式（Ｈ１）で表される化合物は、好ましくは一般式（Ｈ３）〜（Ｈ１０２）で表される。
【０１１６】
一般式（Ｈ３）〜（Ｈ１０２）において、Ｌ及びＱは前記一般式（Ｈ１）の定義と同様である。
【０１１７】
一般式（Ｈ３）〜（Ｈ１０２）において、少なくとも１つのＬがカルバゾール環であることが好ましい。
【０１１８】
また、経時安定性や、素子作製時の生産適性の点からホスト化合物のＴｇ（ガラス転移温度）が高い方が好ましく、好ましくは一般式（Ｈ１）で表される化合物のＴｇは１００℃以上であり、より好ましくは１２０℃以上であり、さらに好ましくは１３０℃以上である。
【０１１９】
一般式（Ｈ１）で表される化合物は同時に用いられる青色リン光発光性有機金属錯体よりも高い最低励起三重項エネルギー（Ｔ１）を有することが好ましく、より好ましくは化合物のＴ１が２．７ｅＶ以上であり、さらに好ましくは２．７５ｅＶ以上であり、２．８ｅＶ以上であることがより好ましい。
【０１２０】
ここで、一般式（Ｈ１）で表される化合物のＴ１の値は、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．）を用いて計算した時の値であり、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）と定義する。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。
【０１２１】
また、一般式（Ｈ１）で表される化合物は分子量が５００以上２０００以下であることが好ましく、より好ましくは７００以上１５００以下である。
【０１２２】
以下、本発明に係る一般式（Ｈ１）及び一般式（Ｈ３）〜（Ｈ１０２）で表さ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。
【０１２３】
【化２７】
【０１２４】
【化２８】
【０１２５】
【化２９】
【０１２６】
【化３０】
【０１２７】
【化３１】
【０１２８】
【化３２】
【０１２９】
【化３３】
【０１３０】
【化３４】
【０１３１】
【化３５】
【０１３２】
【化３６】
【０１３３】
【化３７】
【０１３４】
【化３８】
【０１３５】
【化３９】
【０１３６】
【化４０】
【０１３７】
【化４１】
【０１３８】
【化４２】
【０１３９】
【化４３】
【０１４０】
【化４４】
【０１４１】
【化４５】
【０１４２】
【化４６】
【０１４３】
【化４７】
【０１４４】
【化４８】
【０１４５】
【化４９】
【０１４６】
【化５０】
【０１４７】
【化５１】
【０１４８】
【化５２】
【０１４９】
【化５３】
【０１５０】
【化５４】
【０１５１】
《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。
【０１５２】
（ｉ）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
（ii）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（iii）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（iv）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
（ｖ）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
（vi）陽極／／正孔輸送層／陽極バッファー層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
（vii）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
複数の発光層が含まれる場合、該発光層間に非発光性の中間層を有してもよい。また、上記層構成の内、陽極及び陰極を除く発光層を含む有機化合物層を１つの発光ユニットとし、複数の発光ユニットを積層することが可能である。該複数の積層された発光ユニットにおいては、発光ユニット間に非発光性の中間層を有していてもよく、更に中間層は電荷発生層を含んでいてもよい。
【０１５３】
本発明の有機ＥＬ素子としては白色発光層であることが好ましく、これらを用いた照明装置であることが好ましい。
【０１５４】
本発明の有機ＥＬ素子を構成する各層について説明する。
【０１５５】
《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。
【０１５６】
発光層の膜厚の総和は特に制限はないが、膜の均質性や、発光時に不必要な高電圧を印加するのを防止し、かつ、駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、２ｎｍ〜５μｍの範囲に調整することが好ましく、更に好ましくは２ｎｍ〜２００ｎｍの範囲に調整され、特に好ましくは、５ｎｍ〜１００ｎｍの範囲である。
【０１５７】
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。））等により製膜して形成することができる。
【０１５８】
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し、少なくとも１つの発光ドーパントは前述の一般式（１）または（２）で表される青色リン光発光性有機金属錯体であり、少なくとも１つの発光ホスト化合物は前述の一般式（Ｈ１）で表される化合物である。
【０１５９】
（発光性ドーパント化合物）
発光性ドーパント化合物（発光ドーパントともいう）について説明する。
【０１６０】
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。
【０１６１】
（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。
【０１６２】
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。
【０１６３】
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。
【０１６４】
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、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。
【０１６５】
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化合物等を併用してもよい。
【０１６６】
例えば、国際公開第００／７０６５５号、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、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、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。
【０１６７】
（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。
【０１６８】
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。
【０１６９】
以下に、本発明において、好ましく用いることの出来る公知のリン光ドーパント化合物の具体例を挙げる。勿論、本発明はこれらに限定されない。
【０１７０】
【化５５】
【０１７１】
【化５６】
【０１７２】
【化５７】
【０１７３】
【化５８】
【０１７４】
【化５９】
【０１７５】
【化６０】
【０１７６】
【化６１】
【０１７７】
（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。
【０１７８】
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が、本発明の有機ＥＬ素子の発光層の青色リン光発光ドーパントに対するホストとして特に好ましいものは、上述した本発明に係る一般式（Ｈ１）で表される化合物である。
【０１７９】
また、ホスト化合物としては、従来公知の化合物を本発明に係る一般式（Ｈ１）で表され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、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。
【０１８０】
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。より好ましくはＴｇが１００℃以上である。
【０１８１】
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。
【０１８２】
また、前記リン光ドーパントとして用いられる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。
【０１８３】
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。
【０１８４】
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。
【０１８５】
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。
【０１８６】
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従来公知の化合物及び一般式（ｂ）で表される化合物の具体例（上記電子輸送材料の具体例として挙げられた化合物１〜９５の一部を含む）を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
【０１８７】
《注入層：正孔注入層（陽極バッファー層）、電子注入層（陰極バッファー層）》
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。
【０１８８】
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。
【０１８９】
陽極バッファー層（正孔注入層）は、特開平９−４５４７９号公報、同９−２６００６２号公報、同８−２８８０６９号公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファー層、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。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注入材料として用いることができる。
【０１９０】
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、フッ化ナトリウムやフッ化カリウム等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。
【０１９１】
また、陽極バッファー層及び陰極バッファー層に用いられる材料は、他の材料と併用して用いることも可能であり、例えば正孔輸送層や電子輸送層中に混合して用いることも可能である。
【０１９２】
《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。
【０１９３】
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。
【０１９４】
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。
【０１９５】
芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノフェニル；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−〔１，１′−ビフェニル〕−４，４′−ジアミン（ＴＰＤ）；２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）プロパン；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラ−ｐ−トリル−４，４′−ジアミノビフェニル；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン；ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン；ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタン；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ジ（４−メトキシフェニル）−４，４′−ジアミノビフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノジフェニルエーテル；４，４′−ビス（ジフェニルアミノ）クオードリフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン；４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４′−〔４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン；４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニル）ベンゼン；３−メトキシ−４′−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン；Ｎ−フェニルカルバゾール、更には米国特許第５，０６１，５６９号明細書に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば、４，４′−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル（ＮＰＤ）、特開平４−３０８６８８号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが３つスターバースト型に連結された４，４′，４″−トリス〔Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）等が挙げられる。
【０１９６】
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。
【０１９７】
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。
【０１９８】
また、銅フタロシアニンやトリス（２−フェニルピリジン）イリジウム錯体等に代表されるシクロメタル化錯体やオルトメタル化錯体等も正孔輸送材料として使用することができる。
【０１９９】
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。
【０２００】
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。
【０２０１】
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。
【０２０２】
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。
【０２０３】
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。
【０２０４】
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、本発明はこれらに限定されない。
【０２０５】
【化６２】
【０２０６】
【化６３】
【０２０７】
【化６４】
【０２０８】
【化６５】
【０２０９】
【化６６】
【０２１０】
【化６７】
【０２１１】
《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。
【０２１２】
電子輸送層に用いられる電子輸送材料（正孔阻止材料、電子注入材料も含む）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、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て、単独または組み合わせて用いることが可能である。
【０２１３】
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、を含むアザカルバゾール誘導体等が挙げられる。
【０２１４】
ここで、アザカルバゾール誘導体とは、カルバゾール環を構成する炭素原子の１つ以上が窒素原子で置き換わったものを示す。
【０２１５】
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。
【０２１６】
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。
【０２１７】
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。
【０２１８】
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。
【０２１９】
また、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。
【０２２０】
有機ＥＬ素子の構成層の形成法については、有機ＥＬ素子の作製方法のところで詳細に説明する。
【０２２１】
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く、複数の層が積層した積層構造であってもよい。
【０２２２】
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。
【０２２３】
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。
【０２２４】
【化６８】
【０２２５】
【化６９】
【０２２６】
【化７０】
【０２２７】
《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。
【０２２８】
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。
【０２２９】
また、前述の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。
【０２３０】
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。
【０２３１】
正孔阻止層には、カルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体（ここで、アザカルバゾール誘導体とは、カルバゾール環を構成する炭素原子の１つ以上が窒素原子で置き換わったものを示す）、ピリジン誘導体など、含窒素化合物を含有することが好ましい。
【０２３２】
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。
【０２３３】
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。
【０２３４】
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。
【０２３５】
（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。
【０２３６】
（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。
【０２３７】
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。
【０２３８】
また、前述の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、電子阻止層の膜厚としては、好ましくは３ｎｍ〜１００ｎｍであり、更に好ましくは３ｎｍ〜３０ｎｍである。
【０２３９】
《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。
【０２４０】
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。
【０２４１】
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。
【０２４２】
《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。
【０２４３】
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。
【０２４４】
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。
【０２４５】
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。
【０２４６】
尚、発光した光を透過させるため、有機ＥＬ素子の陽極または陰極のいずれか一方が透明または半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
【０２４７】
また、陰極に上記金属を１ｎｍ〜２０ｎｍの膜厚で作製した後に、陽極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に作製することで、透明または半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する素子を作製することができる。
【０２４８】
《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。
【０２４９】
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。
【０２５０】
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。
【０２５１】
樹脂フィルムの表面には、無機物、有機物の被膜またはその両者のハイブリッド被膜が形成されていてもよく、ＪＩＳ Ｋ ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％ＲＨ）が０．０１ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下のバリア性フィルムであることが好ましく、更には、ＪＩＳ Ｋ ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が、１０−３ｍｌ／（ｍ２・２４ｈ・ＭＰａ）以下、水蒸気透過度が、１０−５ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下の高バリア性フィルムであることが好ましい。
【０２５２】
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。
【０２５３】
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。
【０２５４】
バリア膜の形成方法については特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができるが、特開２００４−６８１４３号公報に記載されているような大気圧プラズマ重合法によるものが特に好ましい。
【０２５５】
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。
【０２５６】
本発明の有機ＥＬ素子の発光の室温における外部取り出し効率は、１％以上であることが好ましく、より好ましくは５％以上である。
【０２５７】
ここに、外部取り出し量子効率（％）＝有機ＥＬ素子外部に発光した光子数／有機ＥＬ素子に流した電子数×１００である。
【０２５８】
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。
【０２５９】
《有機ＥＬ素子の製造方法》
有機ＥＬ素子の製造方法の一例として、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製造方法について説明する。
【０２６０】
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。
【０２６１】
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。
【０２６２】
本発明のリン光発光性の有機ＥＬ素子においては、少なくとも陰極と該陰極に隣接する電子輸送層は、湿式法により塗布・成膜される。
【０２６３】
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、層毎に異なる製膜法を適用してもよい。
【０２６４】
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。
【０２６５】
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。
【０２６６】
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５０ｎｍ〜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。
【０２６７】
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。
【０２６８】
このようにして得られた多色の表示装置に、直流電圧を印加する場合には陽極を＋、陰極を−の極性として電圧２Ｖ〜４０Ｖ程度を印加すると発光が観測できる。また交流電圧を印加してもよい。尚、印加する交流の波形は任意でよい。
【０２６９】
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製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。
【０２７０】
《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。
【０２７１】
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。
【０２７２】
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。
【０２７３】
また、ポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。金属板としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブテン、シリコン、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる一種以上の金属または合金からなるものが挙げられる。
【０２７４】
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。
【０２７５】
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、１×１０−３ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下のものであることが好ましい。
【０２７６】
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。
【０２７７】
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。
【０２７８】
更に、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。
【０２７９】
尚、有機ＥＬ素子が熱処理により劣化する場合があるので、室温から８０℃までに接着硬化できるものが好ましい。また、前記接着剤中に乾燥剤を分散させておいてもよい。封止部分への接着剤の塗布は市販のディスペンサーを使ってもよいし、スクリーン印刷のように印刷してもよい。
【０２８０】
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。
【０２８１】
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。
【０２８２】
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。
【０２８３】
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。
【０２８４】
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。
【０２８５】
吸湿性化合物としては、例えば、金属酸化物（例えば、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム等）、硫酸塩（例えば、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸コバルト等）、金属ハロゲン化物（例えば、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、フッ化セシウム、フッ化タンタル、臭化セリウム、臭化マグネシウム、沃化バリウム、沃化マグネシウム等）、過塩素酸類（例えば、過塩素酸バリウム、過塩素酸マグネシウム等）等が挙げられ、硫酸塩、金属ハロゲン化物及び過塩素酸類においては無水塩が好ましい。
【０２８６】
《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。
【０２８７】
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。
【０２８８】
《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。
【０２８９】
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。
【０２９０】
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。
【０２９１】
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。
【０２９２】
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。
【０２９３】
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。
【０２９４】
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。
【０２９５】
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。
【０２９６】
導入する回折格子は、二次元的な周期屈折率を有することが望ましい。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。
【０２９７】
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。
【０２９８】
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。
【０２９９】
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。
【０３００】
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、二次元的に配列が繰り返されることが好ましい。
【０３０１】
《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。
【０３０２】
マイクロレンズアレイの例としては、基板の光取り出し側に一辺が３０μｍでその頂角が９０度となるような四角錐を二次元に配列する。一辺は１０μｍ〜１００μｍが好ましい。これより小さくなると回折の効果が発生して色付く、大きすぎると厚みが厚くなり好ましくない。
【０３０３】
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。
【０３０４】
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。
【０３０５】
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。
【０３０６】
《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。
【０３０７】
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。
【０３０８】
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。
【０３０９】
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。
【０３１０】
《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。
【０３１１】
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。
【０３１２】
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。
【０３１３】
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。
【０３１４】
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。
【０３１５】
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。
【０３１６】
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。尚、印加する交流の波形は任意でよい。
【０３１７】
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。
【０３１８】
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。
【０３１９】
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。
【０３２０】
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。
【０３２１】
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。
【０３２２】
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。
【０３２３】
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。
【０３２４】
図２は表示部Ａの模式図である。
【０３２５】
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。
【０３２６】
図においては、画素３の発光した光が白矢印方向（下方向）へ取り出される場合を示している。
【０３２７】
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）。
【０３２８】
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。
【０３２９】
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。
【０３３０】
次に、画素の発光プロセスを説明する。
【０３３１】
図３は画素の模式図である。
【０３３２】
画素は有機ＥＬ素子１０、スイッチングトランジスタ１１、駆動トランジスタ１２、コンデンサ１３等を備えている。複数の画素に有機ＥＬ素子１０として、赤色、緑色、青色発光の有機ＥＬ素子を用い、これらを同一基板上に並置することでフルカラー表示を行うことができる。
【０３３３】
図３において、制御部Ｂからデータ線６を介してスイッチングトランジスタ１１のドレインに画像データ信号が印加される。そして、制御部Ｂから走査線５を介してスイッチングトランジスタ１１のゲートに走査信号が印加されると、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオンし、ドレインに印加された画像データ信号がコンデンサ１３と駆動トランジスタ１２のゲートに伝達される。
【０３３４】
画像データ信号の伝達により、コンデンサ１３が画像データ信号の電位に応じて充電されるとともに、駆動トランジスタ１２の駆動がオンする。駆動トランジスタ１２は、ドレインが電源ライン７に接続され、ソースが有機ＥＬ素子１０の電極に接続されており、ゲートに印加された画像データ信号の電位に応じて電源ライン７から有機ＥＬ素子１０に電流が供給される。
【０３３５】
制御部Ｂの順次走査により走査信号が次の走査線５に移ると、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオフする。
【０３３６】
しかし、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオフしてもコンデンサ１３は充電された画像データ信号の電位を保持するので、駆動トランジスタ１２の駆動はオン状態が保たれて、次の走査信号の印加が行われるまで有機ＥＬ素子１０の発光が継続する。
【０３３７】
順次走査により次に走査信号が印加されたとき、走査信号に同期した次の画像データ信号の電位に応じて駆動トランジスタ１２が駆動して有機ＥＬ素子１０が発光する。
【０３３８】
即ち、有機ＥＬ素子１０の発光は、複数の画素それぞれの有機ＥＬ素子１０に対して、アクティブ素子であるスイッチングトランジスタ１１と駆動トランジスタ１２を設けて、複数の画素３それぞれの有機ＥＬ素子１０の発光を行っている。このような発光方法をアクティブマトリクス方式と呼んでいる。
【０３３９】
ここで、有機ＥＬ素子１０の発光は複数の階調電位を持つ多値の画像データ信号による複数の階調の発光でもよいし、２値の画像データ信号による所定の発光量のオン、オフでもよい。また、コンデンサ１３の電位の保持は次の走査信号の印加まで継続して保持してもよいし、次の走査信号が印加される直前に放電させてもよい。
【０３４０】
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。
【０３４１】
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。
【０３４２】
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。
【０３４３】
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。
【０３４４】
《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。
【０３４５】
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。
【０３４６】
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。
【０３４７】
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。
【０３４８】
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。
【０３４９】
複数の発光色の組み合わせとしては、青色、緑色、青色の３原色の３つの発光極大波長を含有させたものでもよいし、青色と黄色、青緑と橙色等の補色の関係を利用した２つの発光極大波長を含有したものでもよい。
【０３５０】
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。
【０３５１】
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。
【０３５２】
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。
【０３５３】
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。
【０３５４】
《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。
【０３５５】
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。
【０３５６】
図５は、照明装置の概略図を示し、本発明の有機ＥＬ素子１０１はガラスカバー１０２で覆われている（尚、ガラスカバーでの封止作業は、有機ＥＬ素子１０１を大気に接触させることなく窒素雰囲気下のグローブボックス（純度９９．９９９％以上の高純度窒素ガスの雰囲気下）で行った。）。
【０３５７】
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。
【０３５８】
尚、ガラスカバー１０２内には窒素ガス１０８が充填され、捕水剤１０９が設けられている。
【実施例】
【０３５９】
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
【０３６０】
また、実施例に用いる化合物の構造を以下に示す。
【０３６１】
【化７１】
【０３６２】
【化７２】
【０３６３】
【化７３】
【０３６４】
【化７４】
【０３６５】
≪有機ＥＬ素子１−１の作製≫
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ成膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
【０３６６】
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−１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにドｃＤＰ−１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＥＴ−８を２００ｍｇ入れ、さらに別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＥＴ−７を２００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取り付けた。
【０３６７】
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。
【０３６８】
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３０ｎｍの正孔輸送層を設けた。
【０３６９】
更にｃＨＳ−１とｃＤＰ−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、０．０１０ｎｍ／秒で、前記正孔輸送層上に共蒸着し４０ｎｍの発光層を設けた。
【０３７０】
更にＥＴ−８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１０ｎｍの正孔阻止層を設けた。
【０３７１】
更にＥＴ−７の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で、前記正孔阻止層上に蒸着し３０ｎｍの電子輸送層を設けた。
【０３７２】
引き続き、陰極バッファー層としてフッ化リチウム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１−１を作製した。
【０３７３】
≪有機ＥＬ素子１−２〜１−１０の作製≫
有機ＥＬ素子１−１の作製において、ドーパント化合物とホスト化合物を表１に記載の化合物に変えた以外は同様にして有機ＥＬ素子１−２〜１−１０を作製した。
【０３７４】
≪有機ＥＬ素子１−１〜１−１０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、下記の図５、６に示すような照明装置を形成して評価した。
【０３７５】
次いで、下記評価を行った。
【０３７６】
（電力効率）
分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング社製）を用いて、各有機ＥＬ素子の正面輝度及び輝度角度依存性を測定し、正面輝度１０００ｃｄ／ｍ２における電力効率を求めた。
【０３７７】
尚、電力効率は有機ＥＬ素子１−１の電力効率を１００と設定する相対値で表した。
【０３７８】
（発光寿命）
有機ＥＬ素子を室温下、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るのに要する時間（τ１／２）を測定した。尚、発光寿命は有機ＥＬ素子１−１を１００と設定する相対値で表した。
【０３７９】
（経時安定性）
有機ＥＬ素子を６０℃で２４時間保存後、保存前後における各電力効率を求め、各々の電力効率比を下式に従って求め、これを経時安定性の尺度とした。
【０３８０】
経時安定性（％）＝保存後の電力効率／保存前の電力効率×１００
尚、電力効率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）を用いて、各有機ＥＬ素子の正面輝度及び輝度角度依存性を測定し、正面輝度１０００ｃｄ／ｍ２における電力効率を求めた。
【０３８１】
（発光色）
２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下における連続発光を行った際の発光色を目視で評価した。
【０３８２】
【表１】
【０３８３】
表１から明らかな通り、本発明のドーパント化合物とホスト化合物を併用した有機ＥＬ素子は、比較の有機ＥＬ素子に比べ、電力効率および発光寿命に優れていることが明らかである。
【０３８４】
≪有機ＥＬ素子２−１の作製≫
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ成膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
【０３８５】
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。
【０３８６】
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、５０ｍｇのＨＴ−２７を１０ｍｌのトルエン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。８０℃に基板を加熱しながら１１０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正孔輸送層とした。
【０３８７】
この第２正孔輸送層上に、１００ｍｇのｃＨＳ−２と１３ｍｇのｃＤＰ−２とを１０ｍｌの酢酸ブチルに溶解した溶液を用いて１０００ｒｐｍ、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４５ｎｍの発光層とした。
【０３８８】
次に、この発光層上に、５０ｍｇのＥＴ−１５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１０００ｒｐｍ、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２５ｎｍの電子輸送層とした。
【０３８９】
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２−１を作製した。
【０３９０】
≪有機ＥＬ素子２−２〜２−１０の作製≫
有機ＥＬ素子２−１の作製において、ドーパント化合物とホスト化合物を表２に記載の化合物に変えた以外は同様にして有機ＥＬ素子２−２〜２−１０を作製した。
【０３９１】
≪有機ＥＬ素子２−１〜２−１０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１の有機ＥＬ素子１−１〜１−１０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評価した。
【０３９２】
次いで、下記の評価を行った。
【０３９３】
（外部取り出し量子効率（ＥＱＥ））
有機ＥＬ素子を室温（約２３℃〜２５℃）、２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下で発光させ、発光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。
【０３９４】
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）を用いた。
【０３９５】
外部取り出し量子効率（ＥＱＥ）は有機ＥＬ素子２−１を１００とする相対値で表した。
【０３９６】
（発光寿命）
有機ＥＬ素子を室温下、６ｍＡ／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るのに要する時間（τ１／２）を測定した。尚、発光寿命は有機ＥＬ素子２−１を１００と設定する相対値で表した。
【０３９７】
（電圧上昇率）
６ｍＡ／ｃｍ２の定電流下条件下で駆動したときの、初期電圧と５０時間後の電圧を測定した。初期電圧に対する５０時間後の電圧の相対値を電圧上昇率とした。
【０３９８】
（発光色）
発光色については実施例１と同様の方法で評価した。
【０３９９】
【表２】
【０４００】
表２から明らかな通り、本発明のドーパント化合物とホスト化合物を併用した有機ＥＬ素子は、比較の有機ＥＬ素子に比べ、ＥＱＥ、発光寿命及び電圧上昇率に優れていることが明らかである。
【０４０１】
≪有機ＥＬ素子３−１の作製≫
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ成膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
【０４０２】
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−３１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン抵抗加熱ボートにＨＴ−１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにｃＨＳ−１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにｃＤＰ−３を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにｃＧＤ−２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−２を２００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取り付けた。
【０４０３】
次いで真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、ＨＴ−３１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。
【０４０４】
更にＨＴ−１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。
【０４０５】
更にｃＨＳ−３とｃＤＰ−３とｃＧＤ−２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、０．０２５ｎｍ／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。
【０４０６】
更に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。
【０４０７】
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３−１を作製した。
【０４０８】
≪有機ＥＬ素子３−２〜３−９の作製≫
有機ＥＬ素子３−１の作製において、ｃＨＳ−３とｃＤＰ−３を表３に記載の化合物に変えた以外は同様にして有機ＥＬ素子３−２〜３−９を作製した。
【０４０９】
≪有機ＥＬ素子３−１〜３−９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１の有機ＥＬ素子１−１〜１−１０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評価した。
【０４１０】
次いで、下記の評価を行った。
【０４１１】
（駆動電圧）
有機ＥＬ素子を室温（約２３℃〜２５℃）、２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下で駆動したとき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３−１を１００として各々相対値で示した。
【０４１２】
電圧＝（各素子の駆動電圧／有機ＥＬ素子３−１の駆動電圧）×１００
尚、値が小さいほうが比較に対して駆動電圧が低いことを示す。
【０４１３】
（経時安定性）
有機ＥＬ素子を８５℃で２４時間保存後、保存前後における各電力効率を求め、各々の電力効率比を下式に従って求め、これを経時安定性の尺度とした。
【０４１４】
経時安定性（％）＝保存後の電力効率／保存前の電力効率×１００
尚、電力効率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）を用いて、各有機ＥＬ素子の正面輝度及び輝度角度依存性を測定し、正面輝度１０００ｃｄ／ｍ２における電力効率を求めた。
【０４１５】
（発光色）
発光色については実施例１と同様の方法で評価した。
【０４１６】
【表３】
【０４１７】
表３から明らかな通り、本発明のドーパント化合物とホスト化合物を併用した有機ＥＬ素子は、比較の有機ＥＬ素子に比べ、駆動電圧及び経時安定性に優れていることが明らかである。
【０４１８】
≪有機ＥＬ素子４−１の作製≫
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ成膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
【０４１９】
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。
【０４２０】
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。
【０４２１】
この第２正孔輸送層上に、１００ｍｇのｃＨＳ−４と２０ｍｇのｃＤＰ−４、０．５ｍｇのｃＧＤ−３、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。
【０４２２】
次に、この発光層上に、５０ｍｇのＥＴ−１３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。
【０４２３】
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４−１を作製した。
【０４２４】
≪有機ＥＬ素子４−２〜４−１０の作製≫
有機ＥＬ素子４−１の作製において、ｃＨＳ−４とｃＤＰ−４を表４に記載の化合物に変えた以外は同様にして有機ＥＬ素子４−２〜４−１０を作製した。
【０４２５】
≪有機ＥＬ素子４−１〜４−１０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１の有機ＥＬ素子１−１〜１−１０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評価した。
【０４２６】
次いで、下記の評価を行った。
【０４２７】
（外部取り出し量子効率（ＥＱＥ））
外部取り出し量子効率（ＥＱＥ）については実施例２と同様の方法で評価した。
【０４２８】
（経時安定性）
有機ＥＬ素子を６０℃、７０％ＲＨの条件で一ヶ月保存後、保存前後における各電力効率を求め、各々の電力効率比を下式に従って求め、これを経時安定性の尺度とした。
【０４２９】
経時安定性（％）＝保存後の電力効率／保存前の電力効率×１００
尚、電力効率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）を用いて、各有機ＥＬ素子の正面輝度及び輝度角度依存性を測定し、正面輝度１０００ｃｄ／ｍ２における電力効率を求めた。
【０４３０】
（発光色）
発光色については実施例１と同様の方法で評価した。
【０４３１】
【表４】
【０４３２】
表４から明らかな通り、本発明のドーパント化合物とホスト化合物を併用した有機ＥＬ素子は、比較の有機ＥＬ素子に比べ、外部取り出し量子効率及び経時安定性に優れていることが明らかである。
【０４３３】
≪有機ＥＬ素子５−１の作製≫
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ成膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
【０４３４】
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。
【０４３５】
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、５０ｍｇのＡＤＳ２５４ＢＥ（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｄｙｅ Ｓｏｕｒｃｅ，Ｉｎｃ製）を１０ｍｌのトルエンに溶解した溶液を用いて２５００ｒｐｍ、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、第２正孔輸送層を形成した。
【０４３６】
この第２正孔輸送層上に、１００ｍｇのｃＨＳ−５と１０ｍｇのｃＤＰ−５を１０ｍｌの酢酸ブチルに溶解した溶液を用いて２０００ｒｐｍ、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３５ｎｍの第１発光層とした。
【０４３７】
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、一方モリブデン製抵抗加熱ボートにｃＨＳ−５を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにｃＲＤ−３を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン抵抗加熱ボートにｃＧＤ−１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＥＴ−９を２００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取り付けた。
【０４３８】
次いで真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、ｃＨＳ−５とｃＲＤ−３とｃＧＤ−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、０．０１０ｎｍ／秒、０．００２ｎｍ／秒で、前記第１発光層上に共蒸着し３５ｎｍの第２発光層を設けた。
【０４３９】
更にＥＴ−９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２０ｎｍの電子輸送層を設けた。
【０４４０】
引き続き、陰極バッファー層としてフッ化リチウム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５−１を作製した。
【０４４１】
≪有機ＥＬ素子５−２〜５−１０の作製≫
有機ＥＬ素子５−１の作製において、ｃＨＳ−５とｃＤＰ−５を表５に記載の化合物に変えた以外は同様にして有機ＥＬ素子５−２〜５−１０を作製した。
【０４４２】
≪有機ＥＬ素子５−１〜５−１０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１の有機ＥＬ素子１−１〜１−１０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評価した。
【０４４３】
次いで、下記の評価を行った。
【０４４４】
（外部取り出し量子効率（ＥＱＥ））
外部取り出し量子効率（ＥＱＥ）については実施例２と同様の方法で評価した。
【０４４５】
（駆動電圧）
駆動電圧については実施例３と同様の方法で評価した。
【０４４６】
（経時安定性）
有機ＥＬ素子を７０℃、６０％ＲＨの条件で一ヶ月保存後、保存前後における各電力効率を求め、各々の電力効率比を下式に従って求め、これを経時安定性の尺度とした。
【０４４７】
経時安定性（％）＝保存後の電力効率／保存前の電力効率×１００
尚、電力効率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）を用いて、各有機ＥＬ素子の正面輝度及び輝度角度依存性を測定し、正面輝度１０００ｃｄ／ｍ２における電力効率を求めた。
【０４４８】
（発光寿命及び発光色）
発光寿命及び発光色については実施例１と同様の方法で評価した。
【０４４９】
【表５】
【０４５０】
表５から明らかな通り、本発明のドーパント化合物とホスト化合物を併用した有機ＥＬ素子は、比較の有機ＥＬ素子に比べ、外部取り出し量子効率、駆動電圧及び発光寿命に優れていることが明らかである。
【０４５１】
≪有機ＥＬ素子６−１の作製≫
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ成膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
【０４５２】
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−３６を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにｃＨＳ−６を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにｃＤＰ−６を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにｃＨＳ−７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。
【０４５３】
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。
【０４５４】
更にＨＴ−３６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。
【０４５５】
更にｃＨＳ−６とｃＤＰ−６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／秒で、前記正孔輸送層上に共蒸着し６０ｎｍの第１発光層を設けた。
【０４５６】
更にｃＨＳ−７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、前記第１発光層上に共蒸着し６０ｎｍの第２発光層を設けた。
【０４５７】
更に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。
【０４５８】
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６−１を作製した。
【０４５９】
≪有機ＥＬ素子６−２〜６−１０の作製≫
有機ＥＬ素子６−１の作製において、ｃＨＳ−６、ｃＨＳ−７、ｃＤＰ−６を表６に記載の化合物に変えた以外は同様にして有機ＥＬ素子６−２〜６−１０を作製した。
【０４６０】
≪有機ＥＬ素子６−１〜６−１０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１の有機ＥＬ素子１−１〜１−１０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評価した。
【０４６１】
次いで、下記の評価を行った。
【０４６２】
（電圧上昇率）
電圧上昇率については実施例２と同様の方法で評価した。
【０４６３】
（電力効率、発光寿命及び発光色）
電力効率、発光寿命及び発光色については実施例１と同様の方法で評価した。
【０４６４】
【表６】
【０４６５】
表６から明らかな通り、本発明のドーパント化合物とホスト化合物を併用した有機ＥＬ素子は、比較の有機ＥＬ素子に比べ、電力効率、電圧上昇率及び発光寿命に優れていることが明らかである。
【符号の説明】
【０４６６】
１ ディスプレイ
３ 画素
５ 走査線
６ データ線
７ 電源ライン
１０ 有機ＥＬ素子
１１ スイッチングトランジスタ
１２ 駆動トランジスタ
１３ コンデンサ
Ａ 表示部
Ｂ 制御部
１０１ 有機ＥＬ素子
１０２ ガラスカバー
１０５ 陰極
１０６ 有機ＥＬ層
１０７ 透明電極付きガラス基板
１０８ 窒素ガス
１０９ 捕水剤
２０１ ガラス基板
２０２ ＩＴＯ透明電極
２０３ 隔壁
２０４ 正孔注入層
２０５Ｂ、２０５Ｇ、２０５Ｒ 発光層
【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、照明装置および表示装置に関し、更に詳しくは、有機エレクトロルミネッセンス素子および有機エレクトロルミネッセンス素子に好ましく用いることのできる化合物に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、電界を印加することにより、陽極から注入された正孔と陰極から注入された電子が発光層内で再結合させること励起子（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）を利用した発光素子である。電極と電極の間を厚さわずかサブミクロン程度の有機材料の膜で構成する全固体素子であり、且つ、その発光が数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への利用が期待されている。
【０００３】
実用化に向けた有機ＥＬ素子の開発としては、プリンストン大より、励起三重項からのリン光発光を用いる有機ＥＬ素子の報告がされ（例えば、非特許文献１参照）、以来、室温で燐光を示す材料の研究が活発になってきて（例えば、特許文献１、非特許文献２参照）いる。
【０００４】
更に、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素子に比べ原理的に約４倍の発光効率が実現可能であることから、その材料開発を初めとし、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。例えば多くの化合物がイリジウム錯体系等重金属錯体を中心に合成検討がなされて（例えば、非特許文献３参照）いる。
【０００５】
このように大変ポテンシャルの高い方式であるが、リン光発光を利用する有機ＥＬデバイスにおいては、蛍光発光を利用する有機ＥＬデバイスとは大きく異なり、発光中心の位置をコントロールする方法、とりわけ発光層の内部で再結合を行い、いかに発光を安定に行わせることができるかが、素子の効率・寿命を捕らえる上で重要な技術的な課題となっている。
【０００６】
そこで近年、発光層に隣接する形で、（発光層の陽極側に位置する）正孔輸送層と（発光層の陰極側に位置する）電子輸送層を備えた多層積層型の素子が良く知られている（例えば、特許文献２参照）。また、発光層にはホスト化合物とリン光発光性化合物をドーパントとして用いた混合層が多く用いられている。
【０００７】
一方、材料の観点からは高いキャリア輸送性や熱的、電気的に安定な材料が求められている。特に青色リン光発光を利用するにあたっては、青色リン光発光性化合物自身が高い三重項励起エネルギー（Ｔ１）を有しているために、適用可能な周辺材料の開発と精密な発光中心の制御が強く求められている。
【０００８】
代表的な青色リン光発光性化合物としてはＦＩｒｐｉｃが知られており、主配位子のフェニルピリジンにフッ素置換をすること、及び副配位子としてピコリン酸を用いることにより短波化が実現されている。これらのドーパントはカルバゾール誘導体やトリアリールシラン類をホスト化合物として組み合わせることによって高効率の素子を達成しているが、素子の発光寿命は大幅に劣化するため、そのトレードオフの改善が求められていた。
【０００９】
近年、高いポテンシャルを有する青色リン光発光性化合物として、特定の配位子を有する金属錯体が特許文献３で開示されている。さらに特許文献３には青色リン光発光性化合物と共に用いられるホスト化合物としてジベンゾフランやジベンゾチオフェン誘導体が提案されている。しかしながら該文献に記載されているホスト化合物を用いて得られた有機ＥＬ素子は発光効率、発光寿命の点では改善されているが、駆動電圧の点では未だ十分ではない。また発光効率、発光寿命についてもさらなる改善の必要がある。
【００１０】
またディスプレイや照明への利用の観点から、有機ＥＬ素子には経時的な安定性も必要となってくる。ドーパントとホスト化合物からなる有機ＥＬ素子の発光層においては、キャリアの輸送性や発光ドーパントの凝集による濃度消光、励起子同士の相互作用による消光等の問題から、ホスト化合物中に発光ドーパントが均一に分散されていることが望ましいが、例えば、例えば長時間連続発光させた場合や高温・多湿下などにおいては発光層内でドーパントとホストの状態が変化し、結果駆動電圧の上昇や発光輝度の低下など素子性能の劣化が生じる懸念がある。特許文献３にはこのような経時安定性の観点については記載されておらず、研究が不十分であり、更なる改良が必要であることが判ってきた。
【００１１】
また一方で、大面積化、低コスト化、高生産性に対する要求から、湿式法（ウエットプロセス等ともいう）に対する期待が大きい。真空プロセスでの成膜に比して低温で成膜可能であるため、下層の有機層のダメージを低減でき、さらに発光効率や素子寿命の改善の面からも大きな期待が寄せられている。
【００１２】
しかしながら、青色リン光発光を利用する有機ＥＬ素子においてウェットプロセスによる素子作製を実現するためには、とりわけ発光層に含有されるホスト材料や発光層上に積層される電子輸送材料の成膜性や塗布溶剤に対する溶解性等が課題となる。それゆえ実用上の観点から、現在知られているホスト材料や電子輸送材料では、溶剤に対する溶解性、溶液安定性、駆動電圧等の点で、まだ不十分であり、更なる改良技術が不可欠であることが判ってきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】米国特許６，０９７，１４７号明細書
【特許文献２】特開２００５−１１２７６５号公報
【特許文献３】米国特許出願公開２０１１／００５７５５９号明細書
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ ｅｔ ａｌ．，ｎａｔｕｒｅ、３９５巻、１５１〜１５４ページ（１９９８年）
【非特許文献２】Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ ｅｔ ａｌ．，ｎａｔｕｒｅ、４０３巻、１７号、７５０〜７５３頁（２０００年）
【非特許文献３】Ｓ．Ｌａｍａｎｓｋｙ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１２３巻、４３０４頁（２００１年）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の目的は、発光効率が高く、低駆動電圧、長寿命であり、且つ経時安定性に優れ、さらにウェットプロセスによる生産適性を有する有機エレクトロルミネッセンス素子及び、該目的を達成するための青色リン光発光金属錯体及び該青色リン光発光金属錯体に適したホスト材料を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の上記目的は、以下の構成により達成することができる。
【００１７】
１．陽極と陰極の間に少なくとも発光層を含む有機層が挟持された有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機層の少なくとも１層が下記一般式（１）で表される構造を有する配位子が配位した、青色リン光発光性有機金属錯体と、下記一般式（Ｈ１）で表される化合物と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。
【００１８】
【化１】
【００１９】
〔式中、環Ａ及び環Ｂは５員または６員の芳香族炭化水素環または芳香族複素環を表し、Ａｒは芳香族炭化水素環、芳香族複素環、非芳香族炭化水素環または非芳香族複素環を表す。Ｒ１及びＲ２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または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよく、Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方は炭素原子数２以上のアルキル基またはシクロアルキル基である。
【００２０】
Ｒａ、Ｒｂ及びＲｃ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または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよい。ｎａ及びｎｃは１または２を表し、ｎｂは１〜４の整数を表す。〕
一般式（Ｈ１）
Ｑｍ−Ｌｎ
〔式中、Ｌは置換していても良い縮合した芳香族複素環、Ｑは置換していても良い芳香族炭化水素環または芳香族複素環であり、ｎ、ｍはそれぞれ１〜３の整数である。ｎが２以上の時は、Ｌは互いに異なっていても良く、ｍが２以上の時は、Ｑは互いに異なっていても良い。前記一般式（Ｈ１）で表される化合物は下記一般式（Ｈ２）で表される構造を有する。
【００２１】
【化２】
【００２２】
式中、ＡはＯ原子、Ｓ原子、ＮＲ′基またはＣＲ″＝ＣＲ″を表し、Ａ１１〜Ａ２３はＮ原子またはＣＲ″を表す。Ｒ′及びＲ″は連結部位、水素原子または置換基を表し、ＣＲ″が複数ある場合、各々のＣＲ″は同じでも異なっていても良く、また複数のＲ″が互いに結合して環を形成してもよい。〕
２．陽極と陰極の間に少なくとも発光層を有する１層または複数層からなる有機層が挟持された有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機層の少なくとも１層が下記一般式（２）で表される青色リン光発光性有機金属錯体と、下記一般式（Ｈ１）で表される化合物と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。
【００２３】
【化３】
【００２４】
〔式中、環Ａ及び環Ｂは５員または６員の芳香族炭化水素環または芳香族複素環を表し、Ａｒは芳香族炭化水素環、芳香族複素環、非芳香族炭化水素環または非芳香族複素環を表す。Ｒ１及びＲ２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または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよく、Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方は炭素原子数２以上のアルキル基またはシクロアルキル基である。
【００２５】
Ｒａ、Ｒｂ及びＲｃ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または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよい。ｎａ及びｎｃは１または２を表し、ｎｂは１〜４の整数を表す。
【００２６】
Ｌ′はＭに配位したモノアニオン性の二座配位子のうちの１つまたは複数であり、Ｍは原子番号４０以上且つ元素周期表における８〜１０族の遷移金属原子を表し、ｍ′は０〜２の整数を表し、ｎ′は１〜３の整数を表し、ｍ′＋ｎ′は２または３である。〕
一般式（Ｈ１）
Ｑｍ−Ｌｎ
〔式中、Ｌは置換していても良い縮合した芳香族複素環、Ｑは置換していても良い芳香族炭化水素環または芳香族複素環であり、ｎ、ｍはそれぞれ１〜３の整数である。ｎが２以上の時は、Ｌは互いに異なっていても良く、ｍが２以上の時は、Ｑは互いに異なっていても良い。前記一般式（Ｈ１）で表される化合物は下記一般式（Ｈ２）で表される構造を有する。
【００２７】
【化４】
【００２８】
式中、ＡはＯ原子、Ｓ原子、ＮＲ′基またはＣＲ″＝ＣＲ″を表し、Ａ１１〜Ａ２３はＮ原子またはＣＲ″を表す。Ｒ′及びＲ″は連結部位、水素原子または置換基を表し、ＣＲ″が複数ある場合、各々のＣＲ″は同じでも異なっていても良く、また複数のＲ″が互いに結合して環を形成してもよい。〕
３．前記一般式（Ｈ１）が下記一般式（Ｈ３）〜（Ｈ１０２）のいずれかで表されることを特徴とする、前記１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２９】
【化５】
【００３０】
【化６】
【００３１】
【化７】
【００３２】
【化８】
【００３３】
【化９】
【００３４】
【化１０】
【００３５】
４．前記一般式（Ｈ２）におけるＡがＯ原子、Ｓ原子またはＮＲ′基であることを特徴とする、前記１〜３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００３６】
５．前記一般式（Ｈ１）におけるＬの少なくとも１つがカルバゾール環であることを特徴とする、前記１〜４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００３７】
６．前記一般式（Ｈ１）におけるＬが下記一般式（Ｈ２′）で表されることを特徴とする、前記１〜５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００３８】
【化１１】
【００３９】
〔式中、Ａ′はＯ原子、Ｓ原子またはＮＲ′″基を表し、Ａ′１１〜Ａ′１８はＮ原子またはＣＲ″″を表す。Ｒ′″及びＲ″″は連結部位、水素原子または置換基を表し、ＣＲ″″が複数ある場合、各々のＣＲ″″は同じでも異なっていても良く、また複数のＲ″″が互いに結合して環を形成してもよい。〕
７．前記一般式（Ｈ２′）におけるＡ′１１〜Ａ′１８が全てＣＲ″″であることを特徴とする、前記６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００４０】
８．前記一般式（１）または前記一般式（２）におけるＲ１及びＲ２が共に炭素原子数２以上のアルキル基またはシクロアルキル基であることを特徴とする、前記１〜７のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００４１】
９．前記一般式（１）または前記一般式（２）におけるＲ１及びＲ２の少なくとも一方が炭素原子数３以上の分岐アルキル基であることを特徴とする、前記１〜７のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００４２】
１０．前記一般式（１）または前記一般式（２）におけるＲ１及びＲ２が共に炭素原子数３以上の分岐アルキル基であることを特徴とする、前記１〜９のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００４３】
１１．前記一般式（１）または前記一般式（２）における環Ｂがベンゼン環であることを特徴とする、前記１〜１０のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００４４】
１２．前記一般式（１）または前記一般式（２）におけるＡｒがベンゼン環であることを特徴とする、前記１〜１１のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００４５】
１３．前記一般式（２）が一般式（２−１）で表されることを特徴とする、前記２〜１２のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００４６】
【化１２】
【００４７】
〔一般式（２−１）におけるＡｒ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、ｎａ、ｎｂ、ｎｃ、Ｍ、Ｌ′、ｍ′及びｎ′は一般式（２）における各々と同義である。〕
１４．前記一般式（２）または前記一般式（２−１）におけるＭがＩｒであることを特徴とする、前記２〜１３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００４８】
１５．白色に発光することを特徴とする前記１〜１４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００４９】
１６．前記１〜１５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする照明装置。
【００５０】
１７．前記１〜１５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする表示装置。
【発明の効果】
【００５１】
低駆動電圧且つ高発光効率、長寿命である有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することができる。
【００５２】
併せて、該有機エレクトロルミネッセンス素子を備えた表示装置及び照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】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２】表示部Ａの模式図である。
【図３】画素の模式図である。
【図４】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。
【図５】照明装置の概略図である。
【図６】照明装置の模式図である。
【図７】有機ＥＬフルカラー表示装置の概略構成図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００５４】
以下、本発明を実施するための最良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るものではない。
【００５５】
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、一般式（１）で表される金属錯体ドーパントと、一般式（Ｈ１）で表される特定の構造を有するホスト化合物を併用することにより、高い発光輝度と低駆動電圧、さらに発光寿命の長寿命化も同時に達成できることを見出し、本発明に至った。さらに、本発明のドーパントとホスト化合物を併用して作製された有機ＥＬ素子は経時安定性の点でも改善された有機ＥＬ素子が得られることが分かった。
【００５６】
先行特許文献３に記載されているように特定の置換基を有するイミダゾール骨格を有する配位子を有した金属錯体が、有機ＥＬ素子における発光ドーパントとして有用であることはすでに知られている。本発明では、イミダゾール環にさらに特定の置換基を有する芳香族環（芳香族炭化水素環及び芳香族複素環を含む）を導入することにより高い発光輝度を示す青色リン光発光有機ＥＬ素子が得られることが分かった。
【００５７】
しかしながら、その性能は上記課題を解決するには不十分であった。
【００５８】
一般式（１）で表される構造有する配位子が配位した有機金属錯体に適したホスト化合物について更に検討を重ねたところ、特定の構造を分子内に有する化合物をホストとして用いることにで有機ＥＬ素子の性能が改善されることを見出した。すなわち一般式（Ｈ２）で表される構造を有することにより、高いＴｇを有し、さらに青色リン光有機金属錯体の発光効率を損なわない十分な三重項励起状態を得ることができる化合物群を提供することが可能となった。また、一般式（Ｈ２）で表される構造は平面性が維持されており、分子が部分的に配向・配列しやすく、このような配向性や配列性を有したホスト化合物を用いることにより、発光層内で効率よくキャリアが輸送され、結果素子の高発光効率と低駆動電圧の両立が可能であることが判明した。
【００５９】
また、分子が配向・配列することにより、完全なアモルファス膜に比較し連続発光時の駆動電圧の上昇が抑えられ、また温度や湿度などの環境の影響を受けにくくなり、経時安定性についても改良された。これにより、一般式（１）で表される有機金属錯体に適したホスト化合物を提供することが可能となった。
【００６０】
以下、本発明に係る化合物について説明する。
【００６１】
《一般式（１）で表される構造を有する配位子が配位した、青色リン光発光性有機金属錯体》
一般式（１）において、環Ａ及び環Ｂで表される５員または６員の芳香族炭化水素環としては、例えばベンゼン環が挙げられる。
【００６２】
一般式（１）において、環Ａ及び環Ｂで表される５員または６員の芳香族炭化水素環としては、例えば、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、等が挙げられる。より好ましくは環Ｂがベンゼン環であり、さらに好ましくは環Ａがベンゼン環である。
【００６３】
一般式（１）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。
【００６４】
一般式（１）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。
【００６５】
一般式（１）において、Ａｒで表される非芳香族炭化水素環としては、例えば、シクロアルカン（例えばシクロペンタン環、シクロヘキサン環等）、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）、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）、シクロヘキシルアミノスルホニル基、テトラヒドロナフタレン環、９，１０−ジヒドロアントラセン環、ビフェニレン環等が挙げられる。
【００６６】
一般式（１）において、Ａｒで表される非芳香族複素環としては、例えば、エポキシ環、アジリジン環、チイラン環、オキセタン環、アゼチジン環、チエタン環、テトラヒドロフラン環、ジオキソラン環、ピロリジン環、ピラゾリジン環、イミダゾリジン環、オキサゾリジン環、テトラヒドロチオフェン環、スルホラン環、チアゾリジン環、ε−カプロラクトン環、ε−カプロラクタム環、ピペリジン環、ヘキサヒドロピリダジン環、ヘキサヒドロピリミジン環、ピペラジン環、モルホリン環、テトラヒドロピラン環、１，３−ジオキサン環、１，４−ジオキサン環、トリオキサン環、テトラヒドロチオピラン環、チオモルホリン環、チオモルホリン−１，１−ジオキシド環、ピラノース環、ジアザビシクロ［２，２，２］−オクタン環、フェノキサジン環、フェノチアジン環、オキサントレン環、チオキサンテン環、フェノキサチイン環等が挙げられる。
【００６７】
一般式（１）においてＡｒで表されるこれらの環は、更に後述の一般式（Ｈ２）におけるＲ′及びＲ″で表される置換基を有していてもよく、さらに置換基同士が互いに結合して環を形成してもよい。
【００６８】
好ましくは、Ａｒは芳香族炭化水素環または芳香族複素環であり、より好ましくは芳香族炭化水素環であり、さらに好ましくはベンゼン環である。
【００６９】
一般式（１）において、Ｒ１及びＲ２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または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよく、Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方は炭素原子数２以上のアルキル基またはシクロアルキル基である。
【００７０】
一般式（１）において、Ｒ１及びＲ２で表される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（１）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出される１価の基が挙げられる。
【００７１】
一般式（１）において、Ｒ１及びＲ２で表される非芳香族炭化水素環基及び非芳香族複素環基としては、前述の一般式（１）においてＡｒで表される非芳香族炭化水素環及び非芳香族複素環から導出される１価の基が挙げられる。
【００７２】
好ましくは、Ｒ１及びＲ２が共に炭素原子数２以上のアルキル基またはシクロアルキル基であり、また、Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方が炭素原子数３以上の分岐アルキル基であることも好ましい。さらに好ましくはＲ１及びＲ２が共に炭素原子数３以上の分岐アルキル基である。
【００７３】
一般式（１）において、Ｒａ、Ｒｂ及びＲｃ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または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよい。
【００７４】
一般式（１）において、Ｒａ、Ｒｂ及びＲｃで表される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（１）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出される１価の基が挙げられる。
【００７５】
一般式（１）において、Ｒａ、Ｒｂ及びＲｃで表される非芳香族炭化水素環基及び非芳香族複素環基としては、前述の一般式（１）においてＡｒで表される非芳香族炭化水素環及び非芳香族複素環から導出される１価の基が挙げられる。
【００７６】
一般式（１）において、ｎａ及びｎｃは１または２を表し、ｎｂは１〜４の整数を表す。
【００７７】
《一般式（２）で表される青色リン光発光性有機金属錯体》
一般式（２）において、環Ａ、環Ｂ、Ａｒ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、ｎａ、ｎｂ及びｎｃは、上記一般式（１）の環Ａ、環Ｂ、Ａｒ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、ｎａ、ｎｂ及びｎｃと同義である。
【００７８】
一般式（２）において、Ｌ′で表されるＭに配位したモノアニオン性の二座配位子の具体例としては、下記式の配位子等が挙げられる。
【００７９】
【化１３】
【００８０】
式中、Ｒｄ′、Ｒｄ″及びＲｄ′″は水素原子または置換基を表し、Ｒｄ′、Ｒｄ″及びＲｄ′″で表される置換基としては後述の一般式（Ｈ２）におけるＲ′及びＲ″で表される置換基等が挙げられる。
【００８１】
一般式（２）において、Ｍは原子番号４０以上且つ元素周期表における８〜１０族の遷移金属原子が用いられるが、中でもＯｓ、Ｉｒ、Ｐｔが好ましく、さらにＩｒが好ましい。
【００８２】
一般式（２）において、ｍ′は０〜２の整数を表し、ｎ′は１〜３の整数を表し、ｍ′＋ｎ′は２または３を表す。好ましくはｎ′が３又は２、且つｍ′が０である。
【００８３】
本発明に係る前記一般式（２）で表される青色リン光発光性有機金属錯体の中でも、前記一般式（２−１）で表される有機金属錯体が好ましい。
【００８４】
《一般式（２−１）で表される青色リン光発光性有機金属錯体》
一般式（２−１）において、Ａｒ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、ｎａ、ｎｂ、ｎｃ、Ｍ、Ｌ′、ｍ′及びｎ′は、上記一般式（２）のＡｒ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、ｎａ、ｎｂ、ｎｃ、Ｍ、Ｌ′、ｍ′及びｎ′と同義である。
【００８５】
本発明に係る一般式（１）、（２）または（２−１）で各々表される化合物は、国際公開２００６−１２１８１１号等に記載の公知の方法を参照することにより合成可能である。
【００８６】
以下に、本発明において、好ましく用いることのできるドーパン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。
【００８７】
【化１４】
【００８８】
【化１５】
【００８９】
【化１６】
【００９０】
【化１７】
【００９１】
【化１８】
【００９２】
【化１９】
【００９３】
【化２０】
【００９４】
【化２１】
【００９５】
【化２２】
【００９６】
【化２３】
【００９７】
【化２４】
【００９８】
【化２５】
【００９９】
《一般式（Ｈ１）で表される化合物》
一般式（Ｈ１）において、Ｑで表される置換していても良い芳香族炭化水素環または芳香族複素環としては、前述の一般式（１）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が挙げられる。
【０１００】
Ｑの置換基としては後述の一般式（Ｈ２）におけるＲ′及びＲ″で表される置換基等が挙げられる。
【０１０１】
一般式（Ｈ１）において、Ｌで表される置換していても良い縮合した芳香族複素環としては、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、３環以上の環が縮合してなる芳香族複素環（ここで、３環以上の環が縮合してなる縮合芳香族複素環としては、Ｎ、Ｏ及びＳから選択されたヘテロ原子を、縮合環を構成する元素として含有する芳香族複素縮合環であることが好ましく、具体的には、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）等が挙げられる。
【０１０２】
Ｌの置換基としては後述の一般式（Ｈ２）におけるＲ′及びＲ″で表される置換基等が挙げられる。
【０１０３】
Ｌは好ましくは３環以上の環が縮合してなる芳香族複素環であり、中でも一般式（Ｈ２′）で表される芳香族複素環であることが好ましい。
【０１０４】
一般式（Ｈ２′）において、Ａ′はＯ原子、Ｓ原子またはＮＲ′″基を表し、Ａ′１１〜Ａ′１８はＮ原子またはＣＲ″″を表す。好ましくはＡ′１１〜Ａ′１８が全てＣＲ″″である。
【０１０５】
一般式（Ｈ２′）において、Ｒ′″及びＲ″″は他の基との連結部位、水素原子または置換基を表し、ＣＲ″″が複数ある場合、各々のＣＲ″″は同じでも異なっていても良く、また複数のＲ″″が互いに結合して環を形成してもよい。
【０１０６】
Ｒ′″及びＲ″″で表される置換基としては、後述の一般式（Ｈ２）におけるＲ′及びＲ″で表される置換基等が挙げられる。
【０１０７】
一般式（Ｈ１）において、ｎ及びｍはそれぞれ１〜３の整数である。ｎが２以上の時は、Ｌは互いに異なっていても良く、ｍが２以上の時は、Ｑは互いに異なっていても良い。より好ましくはｍ＋ｎが３以上である。
【０１０８】
一般式（Ｈ１）で表される化合物は、分子内に一般式（Ｈ２）で表される構造を有する。
【０１０９】
一般式（Ｈ２）において、ＡはＯ原子、Ｓ原子、ＮＲ′基またはＣＲ″＝ＣＲ″を表し、Ａ１１〜Ａ２３はＮ原子またはＣＲ″を表す。好ましくはＡがＯ原子、Ｓ原子またはＮＲ′基である。また、好ましくはＡ１１〜Ａ２３が全てＣＲ″である。
【０１１０】
一般式（Ｈ２）において、Ｒ′及びＲ″は他の基との連結部位、水素原子または置換基を表し、ＣＲ″が複数ある場合、各々のＣＲ″は同じでも異なっていても良く、また複数のＲ″が互いに結合して環を形成してもよい。
【０１１１】
一般式（Ｈ２）において、Ｒ′及びＲ″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）、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）、非芳香族炭化水素環基（例えば、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）、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）、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）、テトラヒドロナフタレン環、９，１０−ジヒドロアントラセン環、ビフェニレン環等から導出される一価の基）、非芳香族複素環基（例えば、エポキシ環、アジリジン環、チイラン環、オキセタン環、アゼチジン環、チエタン環、テトラヒドロフラン環、ジオキソラン環、ピロリジン環、ピラゾリジン環、イミダゾリジン環、オキサゾリジン環、テトラヒドロチオフェン環、スルホラン環、チアゾリジン環、ε−カプロラクトン環、ε−カプロラクタム環、ピペリジン環、ヘキサヒドロピリダジン環、ヘキサヒドロピリミジン環、ピペラジン環、モルホリン環、テトラヒドロピラン環、１，３−ジオキサン環、１，４−ジオキサン環、トリオキサン環、テトラヒドロチオピラン環、チオモルホリン環、チオモルホリン−１，１−ジオキシド環、ピラノース環、ジアザビシクロ［２，２，２］−オクタン環、フェノキサジン環、フェノチアジン環、オキサントレン環、チオキサンテン環、フェノキサチイン環等から導出される一価の基）、芳香族炭化水素基（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から導出される一価の基）、芳香族複素環基（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から導出される一価の基）、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）、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）、アリールチオ基（例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等）、アルコキシカルボニル基（例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等）、アリールオキシカルボニル基（例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等）、スルファモイル基（例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、２−ピリジルアミノスルホニル基等）、アシル基（例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、２−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等）、アシルオキシ基（例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等）、アミド基（例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、２−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等）、カルバモイル基（例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、２−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、２−ピリジルアミノカルボニル基等）、ウレイド基（例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基、ナフチルウレイド基、２−ピリジルアミノウレイド基等）、スルフィニル基（例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、２−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、２−ピリジルスルフィニル基等）、アルキルスルホニル基（例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、２−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等）、アリールスルホニル基またはヘテロアリールスルホニル基（例えば、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、２−ピリジルスルホニル基等）、アミノ基（例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、２−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、２−ピリジルアミノ基等）、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、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）、ホスホノ基等が挙げられる。
【０１１２】
一般式（Ｈ２）で表される構造は、下記一般式（Ｈ２−１）又は（Ｈ２−２）で表されることが好ましい。
【０１１３】
【化２６】
【０１１４】
一般式（Ｈ２−１）又は（Ｈ２−２）において、Ａ及びＡ１１〜Ａ２３は前述の一般式（Ｈ２）におけるＡ及びＡ１１〜Ａ２３と同義である。
【０１１５】
一般式（Ｈ１）で表される化合物は、好ましくは一般式（Ｈ３）〜（Ｈ１０２）で表される。
【０１１６】
一般式（Ｈ３）〜（Ｈ１０２）において、Ｌ及びＱは前記一般式（Ｈ１）の定義と同様である。
【０１１７】
一般式（Ｈ３）〜（Ｈ１０２）において、少なくとも１つのＬがカルバゾール環であることが好ましい。
【０１１８】
また、経時安定性や、素子作製時の生産適性の点からホスト化合物のＴｇ（ガラス転移温度）が高い方が好ましく、好ましくは一般式（Ｈ１）で表される化合物のＴｇは１００℃以上であり、より好ましくは１２０℃以上であり、さらに好ましくは１３０℃以上である。
【０１１９】
一般式（Ｈ１）で表される化合物は同時に用いられる青色リン光発光性有機金属錯体よりも高い最低励起三重項エネルギー（Ｔ１）を有することが好ましく、より好ましくは化合物のＴ１が２．７ｅＶ以上であり、さらに好ましくは２．７５ｅＶ以上であり、２．８ｅＶ以上であることがより好ましい。
【０１２０】
ここで、一般式（Ｈ１）で表される化合物のＴ１の値は、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．）を用いて計算した時の値であり、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）と定義する。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。
【０１２１】
また、一般式（Ｈ１）で表される化合物は分子量が５００以上２０００以下であることが好ましく、より好ましくは７００以上１５００以下である。
【０１２２】
以下、本発明に係る一般式（Ｈ１）及び一般式（Ｈ３）〜（Ｈ１０２）で表さ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。
【０１２３】
【化２７】
【０１２４】
【化２８】
【０１２５】
【化２９】
【０１２６】
【化３０】
【０１２７】
【化３１】
【０１２８】
【化３２】
【０１２９】
【化３３】
【０１３０】
【化３４】
【０１３１】
【化３５】
【０１３２】
【化３６】
【０１３３】
【化３７】
【０１３４】
【化３８】
【０１３５】
【化３９】
【０１３６】
【化４０】
【０１３７】
【化４１】
【０１３８】
【化４２】
【０１３９】
【化４３】
【０１４０】
【化４４】
【０１４１】
【化４５】
【０１４２】
【化４６】
【０１４３】
【化４７】
【０１４４】
【化４８】
【０１４５】
【化４９】
【０１４６】
【化５０】
【０１４７】
【化５１】
【０１４８】
【化５２】
【０１４９】
【化５３】
【０１５０】
【化５４】
【０１５１】
《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。
【０１５２】
（ｉ）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
（ii）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（iii）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（iv）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
（ｖ）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
（vi）陽極／／正孔輸送層／陽極バッファー層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
（vii）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
複数の発光層が含まれる場合、該発光層間に非発光性の中間層を有してもよい。また、上記層構成の内、陽極及び陰極を除く発光層を含む有機化合物層を１つの発光ユニットとし、複数の発光ユニットを積層することが可能である。該複数の積層された発光ユニットにおいては、発光ユニット間に非発光性の中間層を有していてもよく、更に中間層は電荷発生層を含んでいてもよい。
【０１５３】
本発明の有機ＥＬ素子としては白色発光層であることが好ましく、これらを用いた照明装置であることが好ましい。
【０１５４】
本発明の有機ＥＬ素子を構成する各層について説明する。
【０１５５】
《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。
【０１５６】
発光層の膜厚の総和は特に制限はないが、膜の均質性や、発光時に不必要な高電圧を印加するのを防止し、かつ、駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、２ｎｍ〜５μｍの範囲に調整することが好ましく、更に好ましくは２ｎｍ〜２００ｎｍの範囲に調整され、特に好ましくは、５ｎｍ〜１００ｎｍの範囲である。
【０１５７】
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。））等により製膜して形成することができる。
【０１５８】
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し、少なくとも１つの発光ドーパントは前述の一般式（１）または（２）で表される青色リン光発光性有機金属錯体であり、少なくとも１つの発光ホスト化合物は前述の一般式（Ｈ１）で表される化合物である。
【０１５９】
（発光性ドーパント化合物）
発光性ドーパント化合物（発光ドーパントともいう）について説明する。
【０１６０】
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。
【０１６１】
（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。
【０１６２】
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。
【０１６３】
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。
【０１６４】
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、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。
【０１６５】
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化合物等を併用してもよい。
【０１６６】
例えば、国際公開第００／７０６５５号、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、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、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。
【０１６７】
（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。
【０１６８】
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。
【０１６９】
以下に、本発明において、好ましく用いることの出来る公知のリン光ドーパント化合物の具体例を挙げる。勿論、本発明はこれらに限定されない。
【０１７０】
【化５５】
【０１７１】
【化５６】
【０１７２】
【化５７】
【０１７３】
【化５８】
【０１７４】
【化５９】
【０１７５】
【化６０】
【０１７６】
【化６１】
【０１７７】
（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。
【０１７８】
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が、本発明の有機ＥＬ素子の発光層の青色リン光発光ドーパントに対するホストとして特に好ましいものは、上述した本発明に係る一般式（Ｈ１）で表される化合物である。
【０１７９】
また、ホスト化合物としては、従来公知の化合物を本発明に係る一般式（Ｈ１）で表され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、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。
【０１８０】
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。より好ましくはＴｇが１００℃以上である。
【０１８１】
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。
【０１８２】
また、前記リン光ドーパントとして用いられる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。
【０１８３】
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。
【０１８４】
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。
【０１８５】
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。
【０１８６】
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従来公知の化合物及び一般式（ｂ）で表される化合物の具体例（上記電子輸送材料の具体例として挙げられた化合物１〜９５の一部を含む）を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
【０１８７】
《注入層：正孔注入層（陽極バッファー層）、電子注入層（陰極バッファー層）》
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。
【０１８８】
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。
【０１８９】
陽極バッファー層（正孔注入層）は、特開平９−４５４７９号公報、同９−２６００６２号公報、同８−２８８０６９号公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファー層、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。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注入材料として用いることができる。
【０１９０】
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、フッ化ナトリウムやフッ化カリウム等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。
【０１９１】
また、陽極バッファー層及び陰極バッファー層に用いられる材料は、他の材料と併用して用いることも可能であり、例えば正孔輸送層や電子輸送層中に混合して用いることも可能である。
【０１９２】
《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。
【０１９３】
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。
【０１９４】
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。
【０１９５】
芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノフェニル；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−〔１，１′−ビフェニル〕−４，４′−ジアミン（ＴＰＤ）；２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）プロパン；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラ−ｐ−トリル−４，４′−ジアミノビフェニル；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン；ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン；ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタン；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ジ（４−メトキシフェニル）−４，４′−ジアミノビフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノジフェニルエーテル；４，４′−ビス（ジフェニルアミノ）クオードリフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン；４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４′−〔４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン；４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニル）ベンゼン；３−メトキシ−４′−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン；Ｎ−フェニルカルバゾール、更には米国特許第５，０６１，５６９号明細書に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば、４，４′−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル（ＮＰＤ）、特開平４−３０８６８８号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが３つスターバースト型に連結された４，４′，４″−トリス〔Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）等が挙げられる。
【０１９６】
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。
【０１９７】
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。
【０１９８】
また、銅フタロシアニンやトリス（２−フェニルピリジン）イリジウム錯体等に代表されるシクロメタル化錯体やオルトメタル化錯体等も正孔輸送材料として使用することができる。
【０１９９】
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。
【０２００】
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。
【０２０１】
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。
【０２０２】
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。
【０２０３】
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。
【０２０４】
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、本発明はこれらに限定されない。
【０２０５】
【化６２】
【０２０６】
【化６３】
【０２０７】
【化６４】
【０２０８】
【化６５】
【０２０９】
【化６６】
【０２１０】
【化６７】
【０２１１】
《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。
【０２１２】
電子輸送層に用いられる電子輸送材料（正孔阻止材料、電子注入材料も含む）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、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て、単独または組み合わせて用いることが可能である。
【０２１３】
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、を含むアザカルバゾール誘導体等が挙げられる。
【０２１４】
ここで、アザカルバゾール誘導体とは、カルバゾール環を構成する炭素原子の１つ以上が窒素原子で置き換わったものを示す。
【０２１５】
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。
【０２１６】
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。
【０２１７】
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。
【０２１８】
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。
【０２１９】
また、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。
【０２２０】
有機ＥＬ素子の構成層の形成法については、有機ＥＬ素子の作製方法のところで詳細に説明する。
【０２２１】
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く、複数の層が積層した積層構造であってもよい。
【０２２２】
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。
【０２２３】
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。
【０２２４】
【化６８】
【０２２５】
【化６９】
【０２２６】
【化７０】
【０２２７】
《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。
【０２２８】
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。
【０２２９】
また、前述の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。
【０２３０】
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。
【０２３１】
正孔阻止層には、カルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体（ここで、アザカルバゾール誘導体とは、カルバゾール環を構成する炭素原子の１つ以上が窒素原子で置き換わったものを示す）、ピリジン誘導体など、含窒素化合物を含有することが好ましい。
【０２３２】
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。
【０２３３】
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。
【０２３４】
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。
【０２３５】
（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。
【０２３６】
（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。
【０２３７】
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。
【０２３８】
また、前述の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、電子阻止層の膜厚としては、好ましくは３ｎｍ〜１００ｎｍであり、更に好ましくは３ｎｍ〜３０ｎｍである。
【０２３９】
《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。
【０２４０】
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。
【０２４１】
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。
【０２４２】
《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。
【０２４３】
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。
【０２４４】
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。
【０２４５】
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。
【０２４６】
尚、発光した光を透過させるため、有機ＥＬ素子の陽極または陰極のいずれか一方が透明または半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
【０２４７】
また、陰極に上記金属を１ｎｍ〜２０ｎｍの膜厚で作製した後に、陽極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に作製することで、透明または半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する素子を作製することができる。
【０２４８】
《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。
【０２４９】
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。
【０２５０】
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。
【０２５１】
樹脂フィルムの表面には、無機物、有機物の被膜またはその両者のハイブリッド被膜が形成されていてもよく、ＪＩＳ Ｋ ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％ＲＨ）が０．０１ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下のバリア性フィルムであることが好ましく、更には、ＪＩＳ Ｋ ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が、１０−３ｍｌ／（ｍ２・２４ｈ・ＭＰａ）以下、水蒸気透過度が、１０−５ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下の高バリア性フィルムであることが好ましい。
【０２５２】
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。
【０２５３】
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。
【０２５４】
バリア膜の形成方法については特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができるが、特開２００４−６８１４３号公報に記載されているような大気圧プラズマ重合法によるものが特に好ましい。
【０２５５】
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。
【０２５６】
本発明の有機ＥＬ素子の発光の室温における外部取り出し効率は、１％以上であることが好ましく、より好ましくは５％以上である。
【０２５７】
ここに、外部取り出し量子効率（％）＝有機ＥＬ素子外部に発光した光子数／有機ＥＬ素子に流した電子数×１００である。
【０２５８】
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。
【０２５９】
《有機ＥＬ素子の製造方法》
有機ＥＬ素子の製造方法の一例として、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製造方法について説明する。
【０２６０】
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。
【０２６１】
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。
【０２６２】
本発明のリン光発光性の有機ＥＬ素子においては、少なくとも陰極と該陰極に隣接する電子輸送層は、湿式法により塗布・成膜される。
【０２６３】
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、層毎に異なる製膜法を適用してもよい。
【０２６４】
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。
【０２６５】
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。
【０２６６】
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５０ｎｍ〜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。
【０２６７】
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。
【０２６８】
このようにして得られた多色の表示装置に、直流電圧を印加する場合には陽極を＋、陰極を−の極性として電圧２Ｖ〜４０Ｖ程度を印加すると発光が観測できる。また交流電圧を印加してもよい。尚、印加する交流の波形は任意でよい。
【０２６９】
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製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。
【０２７０】
《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。
【０２７１】
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。
【０２７２】
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。
【０２７３】
また、ポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。金属板としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブテン、シリコン、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる一種以上の金属または合金からなるものが挙げられる。
【０２７４】
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。
【０２７５】
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、１×１０−３ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下のものであることが好ましい。
【０２７６】
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。
【０２７７】
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。
【０２７８】
更に、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。
【０２７９】
尚、有機ＥＬ素子が熱処理により劣化する場合があるので、室温から８０℃までに接着硬化できるものが好ましい。また、前記接着剤中に乾燥剤を分散させておいてもよい。封止部分への接着剤の塗布は市販のディスペンサーを使ってもよいし、スクリーン印刷のように印刷してもよい。
【０２８０】
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。
【０２８１】
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。
【０２８２】
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。
【０２８３】
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。
【０２８４】
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。
【０２８５】
吸湿性化合物としては、例えば、金属酸化物（例えば、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム等）、硫酸塩（例えば、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸コバルト等）、金属ハロゲン化物（例えば、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、フッ化セシウム、フッ化タンタル、臭化セリウム、臭化マグネシウム、沃化バリウム、沃化マグネシウム等）、過塩素酸類（例えば、過塩素酸バリウム、過塩素酸マグネシウム等）等が挙げられ、硫酸塩、金属ハロゲン化物及び過塩素酸類においては無水塩が好ましい。
【０２８６】
《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。
【０２８７】
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。
【０２８８】
《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。
【０２８９】
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。
【０２９０】
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。
【０２９１】
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。
【０２９２】
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。
【０２９３】
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。
【０２９４】
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。
【０２９５】
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。
【０２９６】
導入する回折格子は、二次元的な周期屈折率を有することが望ましい。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。
【０２９７】
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。
【０２９８】
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。
【０２９９】
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。
【０３００】
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、二次元的に配列が繰り返されることが好ましい。
【０３０１】
《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。
【０３０２】
マイクロレンズアレイの例としては、基板の光取り出し側に一辺が３０μｍでその頂角が９０度となるような四角錐を二次元に配列する。一辺は１０μｍ〜１００μｍが好ましい。これより小さくなると回折の効果が発生して色付く、大きすぎると厚みが厚くなり好ましくない。
【０３０３】
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。
【０３０４】
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。
【０３０５】
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。
【０３０６】
《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。
【０３０７】
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。
【０３０８】
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。
【０３０９】
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。
【０３１０】
《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。
【０３１１】
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。
【０３１２】
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。
【０３１３】
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。
【０３１４】
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。
【０３１５】
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。
【０３１６】
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。尚、印加する交流の波形は任意でよい。
【０３１７】
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。
【０３１８】
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。
【０３１９】
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。
【０３２０】
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。
【０３２１】
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。
【０３２２】
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。
【０３２３】
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。
【０３２４】
図２は表示部Ａの模式図である。
【０３２５】
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。
【０３２６】
図においては、画素３の発光した光が白矢印方向（下方向）へ取り出される場合を示している。
【０３２７】
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）。
【０３２８】
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。
【０３２９】
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。
【０３３０】
次に、画素の発光プロセスを説明する。
【０３３１】
図３は画素の模式図である。
【０３３２】
画素は有機ＥＬ素子１０、スイッチングトランジスタ１１、駆動トランジスタ１２、コンデンサ１３等を備えている。複数の画素に有機ＥＬ素子１０として、赤色、緑色、青色発光の有機ＥＬ素子を用い、これらを同一基板上に並置することでフルカラー表示を行うことができる。
【０３３３】
図３において、制御部Ｂからデータ線６を介してスイッチングトランジスタ１１のドレインに画像データ信号が印加される。そして、制御部Ｂから走査線５を介してスイッチングトランジスタ１１のゲートに走査信号が印加されると、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオンし、ドレインに印加された画像データ信号がコンデンサ１３と駆動トランジスタ１２のゲートに伝達される。
【０３３４】
画像データ信号の伝達により、コンデンサ１３が画像データ信号の電位に応じて充電されるとともに、駆動トランジスタ１２の駆動がオンする。駆動トランジスタ１２は、ドレインが電源ライン７に接続され、ソースが有機ＥＬ素子１０の電極に接続されており、ゲートに印加された画像データ信号の電位に応じて電源ライン７から有機ＥＬ素子１０に電流が供給される。
【０３３５】
制御部Ｂの順次走査により走査信号が次の走査線５に移ると、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオフする。
【０３３６】
しかし、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオフしてもコンデンサ１３は充電された画像データ信号の電位を保持するので、駆動トランジスタ１２の駆動はオン状態が保たれて、次の走査信号の印加が行われるまで有機ＥＬ素子１０の発光が継続する。
【０３３７】
順次走査により次に走査信号が印加されたとき、走査信号に同期した次の画像データ信号の電位に応じて駆動トランジスタ１２が駆動して有機ＥＬ素子１０が発光する。
【０３３８】
即ち、有機ＥＬ素子１０の発光は、複数の画素それぞれの有機ＥＬ素子１０に対して、アクティブ素子であるスイッチングトランジスタ１１と駆動トランジスタ１２を設けて、複数の画素３それぞれの有機ＥＬ素子１０の発光を行っている。このような発光方法をアクティブマトリクス方式と呼んでいる。
【０３３９】
ここで、有機ＥＬ素子１０の発光は複数の階調電位を持つ多値の画像データ信号による複数の階調の発光でもよいし、２値の画像データ信号による所定の発光量のオン、オフでもよい。また、コンデンサ１３の電位の保持は次の走査信号の印加まで継続して保持してもよいし、次の走査信号が印加される直前に放電させてもよい。
【０３４０】
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。
【０３４１】
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。
【０３４２】
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。
【０３４３】
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。
【０３４４】
《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。
【０３４５】
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。
【０３４６】
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。
【０３４７】
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。
【０３４８】
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。
【０３４９】
複数の発光色の組み合わせとしては、青色、緑色、青色の３原色の３つの発光極大波長を含有させたものでもよいし、青色と黄色、青緑と橙色等の補色の関係を利用した２つの発光極大波長を含有したものでもよい。
【０３５０】
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。
【０３５１】
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。
【０３５２】
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。
【０３５３】
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。
【０３５４】
《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。
【０３５５】
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。
【０３５６】
図５は、照明装置の概略図を示し、本発明の有機ＥＬ素子１０１はガラスカバー１０２で覆われている（尚、ガラスカバーでの封止作業は、有機ＥＬ素子１０１を大気に接触させることなく窒素雰囲気下のグローブボックス（純度９９．９９９％以上の高純度窒素ガスの雰囲気下）で行った。）。
【０３５７】
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。
【０３５８】
尚、ガラスカバー１０２内には窒素ガス１０８が充填され、捕水剤１０９が設けられている。
【実施例】
【０３５９】
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
【０３６０】
また、実施例に用いる化合物の構造を以下に示す。
【０３６１】
【化７１】
【０３６２】
【化７２】
【０３６３】
【化７３】
【０３６４】
【化７４】
【０３６５】
≪有機ＥＬ素子１−１の作製≫
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ成膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
【０３６６】
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−１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにドｃＤＰ−１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＥＴ−８を２００ｍｇ入れ、さらに別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＥＴ−７を２００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取り付けた。
【０３６７】
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。
【０３６８】
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３０ｎｍの正孔輸送層を設けた。
【０３６９】
更にｃＨＳ−１とｃＤＰ−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、０．０１０ｎｍ／秒で、前記正孔輸送層上に共蒸着し４０ｎｍの発光層を設けた。
【０３７０】
更にＥＴ−８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１０ｎｍの正孔阻止層を設けた。
【０３７１】
更にＥＴ−７の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で、前記正孔阻止層上に蒸着し３０ｎｍの電子輸送層を設けた。
【０３７２】
引き続き、陰極バッファー層としてフッ化リチウム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１−１を作製した。
【０３７３】
≪有機ＥＬ素子１−２〜１−１０の作製≫
有機ＥＬ素子１−１の作製において、ドーパント化合物とホスト化合物を表１に記載の化合物に変えた以外は同様にして有機ＥＬ素子１−２〜１−１０を作製した。
【０３７４】
≪有機ＥＬ素子１−１〜１−１０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、下記の図５、６に示すような照明装置を形成して評価した。
【０３７５】
次いで、下記評価を行った。
【０３７６】
（電力効率）
分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング社製）を用いて、各有機ＥＬ素子の正面輝度及び輝度角度依存性を測定し、正面輝度１０００ｃｄ／ｍ２における電力効率を求めた。
【０３７７】
尚、電力効率は有機ＥＬ素子１−１の電力効率を１００と設定する相対値で表した。
【０３７８】
（発光寿命）
有機ＥＬ素子を室温下、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るのに要する時間（τ１／２）を測定した。尚、発光寿命は有機ＥＬ素子１−１を１００と設定する相対値で表した。
【０３７９】
（経時安定性）
有機ＥＬ素子を６０℃で２４時間保存後、保存前後における各電力効率を求め、各々の電力効率比を下式に従って求め、これを経時安定性の尺度とした。
【０３８０】
経時安定性（％）＝保存後の電力効率／保存前の電力効率×１００
尚、電力効率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）を用いて、各有機ＥＬ素子の正面輝度及び輝度角度依存性を測定し、正面輝度１０００ｃｄ／ｍ２における電力効率を求めた。
【０３８１】
（発光色）
２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下における連続発光を行った際の発光色を目視で評価した。
【０３８２】
【表１】
【０３８３】
表１から明らかな通り、本発明のドーパント化合物とホスト化合物を併用した有機ＥＬ素子は、比較の有機ＥＬ素子に比べ、電力効率および発光寿命に優れていることが明らかである。
【０３８４】
≪有機ＥＬ素子２−１の作製≫
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ成膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
【０３８５】
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。
【０３８６】
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、５０ｍｇのＨＴ−２７を１０ｍｌのトルエン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。８０℃に基板を加熱しながら１１０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正孔輸送層とした。
【０３８７】
この第２正孔輸送層上に、１００ｍｇのｃＨＳ−２と１３ｍｇのｃＤＰ−２とを１０ｍｌの酢酸ブチルに溶解した溶液を用いて１０００ｒｐｍ、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４５ｎｍの発光層とした。
【０３８８】
次に、この発光層上に、５０ｍｇのＥＴ−１５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１０００ｒｐｍ、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２５ｎｍの電子輸送層とした。
【０３８９】
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２−１を作製した。
【０３９０】
≪有機ＥＬ素子２−２〜２−１０の作製≫
有機ＥＬ素子２−１の作製において、ドーパント化合物とホスト化合物を表２に記載の化合物に変えた以外は同様にして有機ＥＬ素子２−２〜２−１０を作製した。
【０３９１】
≪有機ＥＬ素子２−１〜２−１０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１の有機ＥＬ素子１−１〜１−１０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評価した。
【０３９２】
次いで、下記の評価を行った。
【０３９３】
（外部取り出し量子効率（ＥＱＥ））
有機ＥＬ素子を室温（約２３℃〜２５℃）、２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下で発光させ、発光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。
【０３９４】
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）を用いた。
【０３９５】
外部取り出し量子効率（ＥＱＥ）は有機ＥＬ素子２−１を１００とする相対値で表した。
【０３９６】
（発光寿命）
有機ＥＬ素子を室温下、６ｍＡ／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るのに要する時間（τ１／２）を測定した。尚、発光寿命は有機ＥＬ素子２−１を１００と設定する相対値で表した。
【０３９７】
（電圧上昇率）
６ｍＡ／ｃｍ２の定電流下条件下で駆動したときの、初期電圧と５０時間後の電圧を測定した。初期電圧に対する５０時間後の電圧の相対値を電圧上昇率とした。
【０３９８】
（発光色）
発光色については実施例１と同様の方法で評価した。
【０３９９】
【表２】
【０４００】
表２から明らかな通り、本発明のドーパント化合物とホスト化合物を併用した有機ＥＬ素子は、比較の有機ＥＬ素子に比べ、ＥＱＥ、発光寿命及び電圧上昇率に優れていることが明らかである。
【０４０１】
≪有機ＥＬ素子３−１の作製≫
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ成膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
【０４０２】
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−３１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン抵抗加熱ボートにＨＴ−１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにｃＨＳ−１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにｃＤＰ−３を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにｃＧＤ−２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−２を２００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取り付けた。
【０４０３】
次いで真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、ＨＴ−３１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。
【０４０４】
更にＨＴ−１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。
【０４０５】
更にｃＨＳ−３とｃＤＰ−３とｃＧＤ−２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、０．０２５ｎｍ／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。
【０４０６】
更に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。
【０４０７】
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３−１を作製した。
【０４０８】
≪有機ＥＬ素子３−２〜３−９の作製≫
有機ＥＬ素子３−１の作製において、ｃＨＳ−３とｃＤＰ−３を表３に記載の化合物に変えた以外は同様にして有機ＥＬ素子３−２〜３−９を作製した。
【０４０９】
≪有機ＥＬ素子３−１〜３−９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１の有機ＥＬ素子１−１〜１−１０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評価した。
【０４１０】
次いで、下記の評価を行った。
【０４１１】
（駆動電圧）
有機ＥＬ素子を室温（約２３℃〜２５℃）、２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下で駆動したとき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３−１を１００として各々相対値で示した。
【０４１２】
電圧＝（各素子の駆動電圧／有機ＥＬ素子３−１の駆動電圧）×１００
尚、値が小さいほうが比較に対して駆動電圧が低いことを示す。
【０４１３】
（経時安定性）
有機ＥＬ素子を８５℃で２４時間保存後、保存前後における各電力効率を求め、各々の電力効率比を下式に従って求め、これを経時安定性の尺度とした。
【０４１４】
経時安定性（％）＝保存後の電力効率／保存前の電力効率×１００
尚、電力効率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）を用いて、各有機ＥＬ素子の正面輝度及び輝度角度依存性を測定し、正面輝度１０００ｃｄ／ｍ２における電力効率を求めた。
【０４１５】
（発光色）
発光色については実施例１と同様の方法で評価した。
【０４１６】
【表３】
【０４１７】
表３から明らかな通り、本発明のドーパント化合物とホスト化合物を併用した有機ＥＬ素子は、比較の有機ＥＬ素子に比べ、駆動電圧及び経時安定性に優れていることが明らかである。
【０４１８】
≪有機ＥＬ素子４−１の作製≫
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ成膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
【０４１９】
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。
【０４２０】
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。
【０４２１】
この第２正孔輸送層上に、１００ｍｇのｃＨＳ−４と２０ｍｇのｃＤＰ−４、０．５ｍｇのｃＧＤ−３、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。
【０４２２】
次に、この発光層上に、５０ｍｇのＥＴ−１３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。
【０４２３】
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４−１を作製した。
【０４２４】
≪有機ＥＬ素子４−２〜４−１０の作製≫
有機ＥＬ素子４−１の作製において、ｃＨＳ−４とｃＤＰ−４を表４に記載の化合物に変えた以外は同様にして有機ＥＬ素子４−２〜４−１０を作製した。
【０４２５】
≪有機ＥＬ素子４−１〜４−１０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１の有機ＥＬ素子１−１〜１−１０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評価した。
【０４２６】
次いで、下記の評価を行った。
【０４２７】
（外部取り出し量子効率（ＥＱＥ））
外部取り出し量子効率（ＥＱＥ）については実施例２と同様の方法で評価した。
【０４２８】
（経時安定性）
有機ＥＬ素子を６０℃、７０％ＲＨの条件で一ヶ月保存後、保存前後における各電力効率を求め、各々の電力効率比を下式に従って求め、これを経時安定性の尺度とした。
【０４２９】
経時安定性（％）＝保存後の電力効率／保存前の電力効率×１００
尚、電力効率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）を用いて、各有機ＥＬ素子の正面輝度及び輝度角度依存性を測定し、正面輝度１０００ｃｄ／ｍ２における電力効率を求めた。
【０４３０】
（発光色）
発光色については実施例１と同様の方法で評価した。
【０４３１】
【表４】
【０４３２】
表４から明らかな通り、本発明のドーパント化合物とホスト化合物を併用した有機ＥＬ素子は、比較の有機ＥＬ素子に比べ、外部取り出し量子効率及び経時安定性に優れていることが明らかである。
【０４３３】
≪有機ＥＬ素子５−１の作製≫
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ成膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
【０４３４】
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。
【０４３５】
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、５０ｍｇのＡＤＳ２５４ＢＥ（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｄｙｅ Ｓｏｕｒｃｅ，Ｉｎｃ製）を１０ｍｌのトルエンに溶解した溶液を用いて２５００ｒｐｍ、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、第２正孔輸送層を形成した。
【０４３６】
この第２正孔輸送層上に、１００ｍｇのｃＨＳ−５と１０ｍｇのｃＤＰ−５を１０ｍｌの酢酸ブチルに溶解した溶液を用いて２０００ｒｐｍ、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３５ｎｍの第１発光層とした。
【０４３７】
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、一方モリブデン製抵抗加熱ボートにｃＨＳ−５を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにｃＲＤ−３を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン抵抗加熱ボートにｃＧＤ−１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＥＴ−９を２００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取り付けた。
【０４３８】
次いで真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、ｃＨＳ−５とｃＲＤ−３とｃＧＤ−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、０．０１０ｎｍ／秒、０．００２ｎｍ／秒で、前記第１発光層上に共蒸着し３５ｎｍの第２発光層を設けた。
【０４３９】
更にＥＴ−９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２０ｎｍの電子輸送層を設けた。
【０４４０】
引き続き、陰極バッファー層としてフッ化リチウム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５−１を作製した。
【０４４１】
≪有機ＥＬ素子５−２〜５−１０の作製≫
有機ＥＬ素子５−１の作製において、ｃＨＳ−５とｃＤＰ−５を表５に記載の化合物に変えた以外は同様にして有機ＥＬ素子５−２〜５−１０を作製した。
【０４４２】
≪有機ＥＬ素子５−１〜５−１０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１の有機ＥＬ素子１−１〜１−１０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評価した。
【０４４３】
次いで、下記の評価を行った。
【０４４４】
（外部取り出し量子効率（ＥＱＥ））
外部取り出し量子効率（ＥＱＥ）については実施例２と同様の方法で評価した。
【０４４５】
（駆動電圧）
駆動電圧については実施例３と同様の方法で評価した。
【０４４６】
（経時安定性）
有機ＥＬ素子を７０℃、６０％ＲＨの条件で一ヶ月保存後、保存前後における各電力効率を求め、各々の電力効率比を下式に従って求め、これを経時安定性の尺度とした。
【０４４７】
経時安定性（％）＝保存後の電力効率／保存前の電力効率×１００
尚、電力効率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）を用いて、各有機ＥＬ素子の正面輝度及び輝度角度依存性を測定し、正面輝度１０００ｃｄ／ｍ２における電力効率を求めた。
【０４４８】
（発光寿命及び発光色）
発光寿命及び発光色については実施例１と同様の方法で評価した。
【０４４９】
【表５】
【０４５０】
表５から明らかな通り、本発明のドーパント化合物とホスト化合物を併用した有機ＥＬ素子は、比較の有機ＥＬ素子に比べ、外部取り出し量子効率、駆動電圧及び発光寿命に優れていることが明らかである。
【０４５１】
≪有機ＥＬ素子６−１の作製≫
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ成膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
【０４５２】
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−３６を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにｃＨＳ−６を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにｃＤＰ−６を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにｃＨＳ−７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。
【０４５３】
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。
【０４５４】
更にＨＴ−３６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。
【０４５５】
更にｃＨＳ−６とｃＤＰ−６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／秒で、前記正孔輸送層上に共蒸着し６０ｎｍの第１発光層を設けた。
【０４５６】
更にｃＨＳ−７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、前記第１発光層上に共蒸着し６０ｎｍの第２発光層を設けた。
【０４５７】
更に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。
【０４５８】
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６−１を作製した。
【０４５９】
≪有機ＥＬ素子６−２〜６−１０の作製≫
有機ＥＬ素子６−１の作製において、ｃＨＳ−６、ｃＨＳ−７、ｃＤＰ−６を表６に記載の化合物に変えた以外は同様にして有機ＥＬ素子６−２〜６−１０を作製した。
【０４６０】
≪有機ＥＬ素子６−１〜６−１０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１の有機ＥＬ素子１−１〜１−１０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評価した。
【０４６１】
次いで、下記の評価を行った。
【０４６２】
（電圧上昇率）
電圧上昇率については実施例２と同様の方法で評価した。
【０４６３】
（電力効率、発光寿命及び発光色）
電力効率、発光寿命及び発光色については実施例１と同様の方法で評価した。
【０４６４】
【表６】
【０４６５】
表６から明らかな通り、本発明のドーパント化合物とホスト化合物を併用した有機ＥＬ素子は、比較の有機ＥＬ素子に比べ、電力効率、電圧上昇率及び発光寿命に優れていることが明らかである。
【符号の説明】
【０４６６】
１ ディスプレイ
３ 画素
５ 走査線
６ データ線
７ 電源ライン
１０ 有機ＥＬ素子
１１ スイッチングトランジスタ
１２ 駆動トランジスタ
１３ コンデンサ
Ａ 表示部
Ｂ 制御部
１０１ 有機ＥＬ素子
１０２ ガラスカバー
１０５ 陰極
１０６ 有機ＥＬ層
１０７ 透明電極付きガラス基板
１０８ 窒素ガス
１０９ 捕水剤
２０１ ガラス基板
２０２ ＩＴＯ透明電極
２０３ 隔壁
２０４ 正孔注入層
２０５Ｂ、２０５Ｇ、２０５Ｒ 発光層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と陰極の間に少なくとも発光層を含む有機層が挟持された有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機層の少なくとも１層が下記一般式（１）で表される構造を有する配位子が配位した、青色リン光発光性有機金属錯体と、下記一般式（Ｈ１）で表される化合物と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。
【化１】
〔式中、環Ａ及び環Ｂは５員または６員の芳香族炭化水素環または芳香族複素環を表し、Ａｒは芳香族炭化水素環、芳香族複素環、非芳香族炭化水素環または非芳香族複素環を表す。Ｒ１及びＲ２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または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよく、Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方は炭素原子数２以上のアルキル基またはシクロアルキル基である。
Ｒａ、Ｒｂ及びＲｃ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または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよい。ｎａ及びｎｃは１または２を表し、ｎｂは１〜４の整数を表す。〕
一般式（Ｈ１）
Ｑｍ−Ｌｎ
〔式中、Ｌは置換していても良い縮合した芳香族複素環、Ｑは置換していても良い芳香族炭化水素環または芳香族複素環であり、ｎ、ｍはそれぞれ１〜３の整数である。ｎが２以上の時は、Ｌは互いに異なっていても良く、ｍが２以上の時は、Ｑは互いに異なっていても良い。前記一般式（Ｈ１）で表される化合物は下記一般式（Ｈ２）で表される構造を有する。
【化２】
式中、ＡはＯ原子、Ｓ原子、ＮＲ′基またはＣＲ″＝ＣＲ″を表し、Ａ１１〜Ａ２３はＮ原子またはＣＲ″を表す。Ｒ′及びＲ″は連結部位、水素原子または置換基を表し、ＣＲ″が複数ある場合、各々のＣＲ″は同じでも異なっていても良く、また複数のＲ″が互いに結合して環を形成してもよい。〕
【請求項２】
陽極と陰極の間に少なくとも発光層を有する１層または複数層からなる有機層が挟持された有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機層の少なくとも１層が下記一般式（２）で表される青色リン光発光性有機金属錯体と、下記一般式（Ｈ１）で表される化合物と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。
【化３】
〔式中、環Ａ及び環Ｂは５員または６員の芳香族炭化水素環または芳香族複素環を表し、Ａｒは芳香族炭化水素環、芳香族複素環、非芳香族炭化水素環または非芳香族複素環を表す。Ｒ１及びＲ２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または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよく、Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方は炭素原子数２以上のアルキル基またはシクロアルキル基である。
Ｒａ、Ｒｂ及びＲｃ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または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよい。ｎａ及びｎｃは１または２を表し、ｎｂは１〜４の整数を表す。
Ｌ′はＭに配位したモノアニオン性の二座配位子のうちの１つまたは複数であり、Ｍは原子番号４０以上且つ元素周期表における８〜１０族の遷移金属原子を表し、ｍ′は０〜２の整数を表し、ｎ′は１〜３の整数を表し、ｍ′＋ｎ′は２または３である。〕
一般式（Ｈ１）
Ｑｍ−Ｌｎ
〔式中、Ｌは置換していても良い縮合した芳香族複素環、Ｑは置換していても良い芳香族炭化水素環または芳香族複素環であり、ｎ、ｍはそれぞれ１〜３の整数である。ｎが２以上の時は、Ｌは互いに異なっていても良く、ｍが２以上の時は、Ｑは互いに異なっていても良い。前記一般式（Ｈ１）で表される化合物は下記一般式（Ｈ２）で表される構造を有する。
【化４】
式中、ＡはＯ原子、Ｓ原子、ＮＲ′基またはＣＲ″＝ＣＲ″を表し、Ａ１１〜Ａ２３はＮ原子またはＣＲ″を表す。Ｒ′及びＲ″は連結部位、水素原子または置換基を表し、ＣＲ″が複数ある場合、各々のＣＲ″は同じでも異なっていても良く、また複数のＲ″が互いに結合して環を形成してもよい。〕
【請求項３】
前記一般式（Ｈ１）が下記一般式（Ｈ３）〜（Ｈ１０２）のいずれかで表されることを特徴とする、請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化５】
【化６】
【化７】
【化８】
【化９】
【化１０】
【請求項４】
前記一般式（Ｈ２）におけるＡがＯ原子、Ｓ原子またはＮＲ′基であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
前記一般式（Ｈ１）におけるＬの少なくとも１つがカルバゾール環であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項６】
前記一般式（Ｈ１）におけるＬが下記一般式（Ｈ２′）で表されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１１】
〔式中、Ａ′はＯ原子、Ｓ原子またはＮＲ′″基を表し、Ａ′１１〜Ａ′１８はＮ原子またはＣＲ″″を表す。Ｒ′″及びＲ″″は連結部位、水素原子または置換基を表し、ＣＲ″″が複数ある場合、各々のＣＲ″″は同じでも異なっていても良く、また複数のＲ″″が互いに結合して環を形成してもよい。〕
【請求項７】
前記一般式（Ｈ２′）におけるＡ′１１〜Ａ′１８が全てＣＲ″″であることを特徴とする、請求項６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項８】
前記一般式（１）または前記一般式（２）におけるＲ１及びＲ２が共に炭素原子数２以上のアルキル基またはシクロアルキル基であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項９】
前記一般式（１）または前記一般式（２）におけるＲ１及びＲ２の少なくとも一方が炭素原子数３以上の分岐アルキル基であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１０】
前記一般式（１）または前記一般式（２）におけるＲ１及びＲ２が共に炭素原子数３以上の分岐アルキル基であることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１１】
前記一般式（１）または前記一般式（２）における環Ｂがベンゼン環であることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１２】
前記一般式（１）または前記一般式（２）におけるＡｒがベンゼン環であることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１３】
前記一般式（２）が一般式（２−１）で表されることを特徴とする、請求項２〜１２のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１２】
〔一般式（２−１）におけるＡｒ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、ｎａ、ｎｂ、ｎｃ、Ｍ、Ｌ′、ｍ′及びｎ′は一般式（２）における各々と同義である。〕
【請求項１４】
前記一般式（２）または前記一般式（２−１）におけるＭがＩｒであることを特徴とする、請求項２〜１３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１５】
白色に発光することを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする照明装置。
【請求項１７】
請求項１〜１５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項１】
陽極と陰極の間に少なくとも発光層を含む有機層が挟持された有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機層の少なくとも１層が下記一般式（１）で表される構造を有する配位子が配位した、青色リン光発光性有機金属錯体と、下記一般式（Ｈ１）で表される化合物と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。
【化１】
〔式中、環Ａ及び環Ｂは５員または６員の芳香族炭化水素環または芳香族複素環を表し、Ａｒは芳香族炭化水素環、芳香族複素環、非芳香族炭化水素環または非芳香族複素環を表す。Ｒ１及びＲ２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または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよく、Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方は炭素原子数２以上のアルキル基またはシクロアルキル基である。
Ｒａ、Ｒｂ及びＲｃ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または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよい。ｎａ及びｎｃは１または２を表し、ｎｂは１〜４の整数を表す。〕
一般式（Ｈ１）
Ｑｍ−Ｌｎ
〔式中、Ｌは置換していても良い縮合した芳香族複素環、Ｑは置換していても良い芳香族炭化水素環または芳香族複素環であり、ｎ、ｍはそれぞれ１〜３の整数である。ｎが２以上の時は、Ｌは互いに異なっていても良く、ｍが２以上の時は、Ｑは互いに異なっていても良い。前記一般式（Ｈ１）で表される化合物は下記一般式（Ｈ２）で表される構造を有する。
【化２】
式中、ＡはＯ原子、Ｓ原子、ＮＲ′基またはＣＲ″＝ＣＲ″を表し、Ａ１１〜Ａ２３はＮ原子またはＣＲ″を表す。Ｒ′及びＲ″は連結部位、水素原子または置換基を表し、ＣＲ″が複数ある場合、各々のＣＲ″は同じでも異なっていても良く、また複数のＲ″が互いに結合して環を形成してもよい。〕
【請求項２】
陽極と陰極の間に少なくとも発光層を有する１層または複数層からなる有機層が挟持された有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機層の少なくとも１層が下記一般式（２）で表される青色リン光発光性有機金属錯体と、下記一般式（Ｈ１）で表される化合物と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。
【化３】
〔式中、環Ａ及び環Ｂは５員または６員の芳香族炭化水素環または芳香族複素環を表し、Ａｒは芳香族炭化水素環、芳香族複素環、非芳香族炭化水素環または非芳香族複素環を表す。Ｒ１及びＲ２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または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよく、Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方は炭素原子数２以上のアルキル基またはシクロアルキル基である。
Ｒａ、Ｒｂ及びＲｃ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または非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよい。ｎａ及びｎｃは１または２を表し、ｎｂは１〜４の整数を表す。
Ｌ′はＭに配位したモノアニオン性の二座配位子のうちの１つまたは複数であり、Ｍは原子番号４０以上且つ元素周期表における８〜１０族の遷移金属原子を表し、ｍ′は０〜２の整数を表し、ｎ′は１〜３の整数を表し、ｍ′＋ｎ′は２または３である。〕
一般式（Ｈ１）
Ｑｍ−Ｌｎ
〔式中、Ｌは置換していても良い縮合した芳香族複素環、Ｑは置換していても良い芳香族炭化水素環または芳香族複素環であり、ｎ、ｍはそれぞれ１〜３の整数である。ｎが２以上の時は、Ｌは互いに異なっていても良く、ｍが２以上の時は、Ｑは互いに異なっていても良い。前記一般式（Ｈ１）で表される化合物は下記一般式（Ｈ２）で表される構造を有する。
【化４】
式中、ＡはＯ原子、Ｓ原子、ＮＲ′基またはＣＲ″＝ＣＲ″を表し、Ａ１１〜Ａ２３はＮ原子またはＣＲ″を表す。Ｒ′及びＲ″は連結部位、水素原子または置換基を表し、ＣＲ″が複数ある場合、各々のＣＲ″は同じでも異なっていても良く、また複数のＲ″が互いに結合して環を形成してもよい。〕
【請求項３】
前記一般式（Ｈ１）が下記一般式（Ｈ３）〜（Ｈ１０２）のいずれかで表されることを特徴とする、請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化５】
【化６】
【化７】
【化８】
【化９】
【化１０】
【請求項４】
前記一般式（Ｈ２）におけるＡがＯ原子、Ｓ原子またはＮＲ′基であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
前記一般式（Ｈ１）におけるＬの少なくとも１つがカルバゾール環であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項６】
前記一般式（Ｈ１）におけるＬが下記一般式（Ｈ２′）で表されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１１】
〔式中、Ａ′はＯ原子、Ｓ原子またはＮＲ′″基を表し、Ａ′１１〜Ａ′１８はＮ原子またはＣＲ″″を表す。Ｒ′″及びＲ″″は連結部位、水素原子または置換基を表し、ＣＲ″″が複数ある場合、各々のＣＲ″″は同じでも異なっていても良く、また複数のＲ″″が互いに結合して環を形成してもよい。〕
【請求項７】
前記一般式（Ｈ２′）におけるＡ′１１〜Ａ′１８が全てＣＲ″″であることを特徴とする、請求項６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項８】
前記一般式（１）または前記一般式（２）におけるＲ１及びＲ２が共に炭素原子数２以上のアルキル基またはシクロアルキル基であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項９】
前記一般式（１）または前記一般式（２）におけるＲ１及びＲ２の少なくとも一方が炭素原子数３以上の分岐アルキル基であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１０】
前記一般式（１）または前記一般式（２）におけるＲ１及びＲ２が共に炭素原子数３以上の分岐アルキル基であることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１１】
前記一般式（１）または前記一般式（２）における環Ｂがベンゼン環であることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１２】
前記一般式（１）または前記一般式（２）におけるＡｒがベンゼン環であることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１３】
前記一般式（２）が一般式（２−１）で表されることを特徴とする、請求項２〜１２のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１２】
〔一般式（２−１）におけるＡｒ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、ｎａ、ｎｂ、ｎｃ、Ｍ、Ｌ′、ｍ′及びｎ′は一般式（２）における各々と同義である。〕
【請求項１４】
前記一般式（２）または前記一般式（２−１）におけるＭがＩｒであることを特徴とする、請求項２〜１３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１５】
白色に発光することを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする照明装置。
【請求項１７】
請求項１〜１５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−４５９２３（Ｐ２０１３−４５９２３Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８３４０１（Ｐ２０１１−１８３４０１）
【出願日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【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２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【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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