有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置および照明装置
【課題】発光効率が高く、長寿命であり、経時安定性にも優れる有機エレクトロルミネッセンス素子を提供する。
【解決手段】フルカラー表示装置は、表示部Ａの画素３として有機エレクトロルミネッセンス素子を使用している。当該有機エレクトロルミネッセンス素子は、陽極と、陰極と、少なくとも発光層を有する単層または複数層構造の有機層とを有し、前記有機層が前記陽極と前記陰極との間に挟持されている。前記有機層の少なくとも１層が、リン光発光性を有し、かつ、一般式（１）で表される部分構造を有する配位子が金属原子に配位した有機金属錯体を含有する。
【解決手段】フルカラー表示装置は、表示部Ａの画素３として有機エレクトロルミネッセンス素子を使用している。当該有機エレクトロルミネッセンス素子は、陽極と、陰極と、少なくとも発光層を有する単層または複数層構造の有機層とを有し、前記有機層が前記陽極と前記陰極との間に挟持されている。前記有機層の少なくとも１層が、リン光発光性を有し、かつ、一般式（１）で表される部分構造を有する配位子が金属原子に配位した有機金属錯体を含有する。
【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ならびにそれが具備された表示装置および照明装置に関する。
【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、発光層に電子及び正孔を注入して、再結合させることにより励起子（エキシトン）を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出（蛍光・りん光）を利用して発光する素子であり、数Ｖ〜数十Ｖ程度の電圧で発光が可能で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。
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）、それ以来、室温でリン光を示す材料の研究が活発になってきている（例えば、特許文献１、非特許文献２参照）。
さらに、最近発見されたリン光発光を利用する有機ＥＬ素子では、以前の蛍光発光を利用する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いる（例えば、非特許文献３参照）。
【０００３】
このように、リン光発光を利用した有機ＥＬデバイスは大変ポテンシャルの高い方式であるが、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課題となっている。
【０００４】
そこで、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）電子輸送層と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。
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、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。
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。
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。
しかしながら、特許文献３に記載されている有機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く、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。
【０００５】
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。有機ＥＬ素子の発光層においては、発光ドーパントの結晶化や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、長時間連続発光させた場合や高温・多湿下などにおいて発光層内での状態が変化し、その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。
更には、照明装置や表示装置の製造適性を考慮した場合、発光層中に含有されているドーパント濃度が変動してもディスプレイや照明の性能にはあまり大きく影響を与えない、すなわち濃度依存性の少ない材料が求められるが、特許文献３にはこのような経時安定性や濃度依存性の観点については全く記載されておらず、更なる改良が必要であることが判ってきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【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２０１１−００５７５５９
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ ｅｔ ａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ、３９５巻、１５１〜１５４頁（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】
【０００８】
したがって、本発明の主な目的は、発光効率が高く、長寿命であり、経時安定性にも優れる有機エレクトロルミネッセンス素子であって、好ましくはドーパント濃度が変動してもこれら特性の変動が少ない有機エレクトロルミネッセンス素子、特に白色有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することである。
本発明の他の目的は、当該有機エレクトロルミネッセンス素子が具備された表示装置および照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の一態様によれば、
陽極と、陰極と、少なくとも発光層を有する単層または複数層構造の有機層とを有し、前記有機層が前記陽極と前記陰極との間に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、
前記有機層の少なくとも１層が、リン光発光性を有し、かつ、一般式（１）で表される部分構造を有する配位子が金属原子に配位した有機金属錯体を含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子が提供される。
【００１０】
【化１】
【００１１】
一般式（１）中、「環Ａ」および「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５員または６員の芳香族炭化水素環、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し、「Ｒ１」および「Ｒ２」はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換されていてもよいアルキル基、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、Ｒ１およびＲ２の少なくとも一方が炭素原子数２以上の置換基であり、Ｒ１とＲ２とが互いに異なる。
一般式（１）中、「Ｒａ」、「Ｒｂ」および「Ｒｃ」はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換されていてもよいアルキル基、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、「ｎ１」および「ｎ３」は１または２を表し、「ｎ２」は１〜４の整数を表す。
【００１２】
本発明の他の態様によれば、
陽極と、陰極と、少なくとも発光層を有する単層または複数層構造の有機層とを有し、前記有機層が前記陽極と前記陰極との間に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、
前記有機層の少なくとも１層が、一般式（２）で表される有機金属錯体を含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子が提供される。
【００１３】
【化２】
【００１４】
一般式（２）中、「環Ａ」および「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５員または６員の芳香族炭化水素環、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し、「Ｒ１」および「Ｒ２」はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換されていてもよいアルキル基、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、Ｒ１およびＲ２の少なくとも一方が炭素原子数２以上の置換基であり、Ｒ１とＲ２とが互いに異なる。
一般式（２）中、「Ｒａ」、「Ｒｂ」および「Ｒｃ」はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換されていてもよいアルキル基、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、「ｎ１」および「ｎ３」は１または２を表し、「ｎ２」は１〜４の整数を表す。
一般式（２）中、「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以上でか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２または３を表し、「ｎ」は１〜３の整数を表す。ただし、ｍ≧ｎである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、発光効率が高く、長寿命であり、経時安定性にも優れ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。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【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】図１の表示装置の表示部の模式図である。
【図３】図１の表示装置の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】照明装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について説明する。
【００１８】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、陽極と、陰極と、少なくとも発光層を有する単層または複数層構造の有機層とを有し、有機層が陽極と陰極との間に挟持された有機エレクトロルミネッセンス素子であり、有機層の少なくとも１層が、リン光発光性を有し、かつ、一般式（１）で表される部分構造を有する配位子が金属原子に配位した有機金属錯体を含有している。
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を使用することにより、高効率、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化合物を使用して作製された有機ＥＬ素子は経時安定性、及び、濃度依存性（ドーパント化合物の濃度が変動しても、電力効率や発光寿命といった特性の変化を抑制しうる性質）の点でも改善された有機ＥＬ素子が得られることも分かった。
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、イミダゾール環のＮ上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経時安定性、及び、濃度依存性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。
【００１９】
以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。
なお、本明細書では、「〜」の記号は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用している。
【００２０】
≪有機ＥＬ素子の層構成≫
次に、本発明の有機ＥＬ素子の層構成の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。
（ｉ）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
（ｉｉ）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（ｉｉｉ）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（ｉｖ）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
（ｖ）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
（ｖｉ）陽極／／正孔輸送層／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。
本発明の有機ＥＬ素子としては白色発光層であることが好ましく、これらを用いた照明装置であることが好ましい。
本発明の有機ＥＬ素子を構成する各層について説明する。
【００２１】
≪発光層≫
本発明に係る発光層は、電極又は電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよい。
発光層の層厚は、特に制限はないが、形成する膜の均質性や、発光時に不必要な高電圧を印加するのを防止し、かつ、駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、２ｎｍ〜２００ｎｍの範囲に調整することが好ましく、更に好ましくは５ｎｍ〜１００ｎｍの範囲に調整され、特に好ましくは１０ｎｍ〜２０ｎｍの範囲である。
発光層の作製には、後述する発光ドーパントやホスト化合物を、例えば、真空蒸着法、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。
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）化合物を含有し、少なくとも１つの発光ドーパントは後述の一般式（１）、（２）、（３）で表される青色リン光発光性有機金属錯体である。
ホスト化合物とゲスト材料としてのりん光発光性化合物を含有し、発光ホスト化合物と三種以上のりん光発光性化合物を含有することが更に好ましい。
【００２２】
（１）発光ドーパント
本発明に係る発光ドーパントとしては、蛍光発光性ドーパント（「蛍光性化合物」ともいう。）、リン光発光性ドーパント（「リン光発光体」、「リン光性化合物」、「リン光発光性化合物」等ともいう。）を用いることができるが、より発光効率の高い有機ＥＬ素子を得る観点からは、本発明の有機ＥＬ素子の発光層や発光ユニットに使用される発光性ドーパント（単に、「発光材料」ということもある。）としては、下記のホスト化合物を含有すると同時に、リン光ドーパントを含有することが好ましい。
【００２３】
（１．１）リン光ドーパント
本発明に係るリン光ドーパントは、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、具体的には、室温（２５℃）にてリン光発光する化合物であり、リン光量子収率が、２５℃において０．０１以上の化合物であると定義されるが、好ましいリン光量子収率は０．１以上である。
上記リン光量子収率は、第４版実験化学講座７の分光ＩＩの３９８頁（１９９２年版、丸善）に記載の方法により測定できる。溶液中でのリン光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明に係るリン光発光性ドーパントは、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。
【００２４】
リン光ドーパントの発光原理としては二種挙げられる。
一つはキャリアが輸送されるホスト化合物上でキャリアの再結合が起こってホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーをリン光ドーパントに移動させることでリン光発光性ドーパントからの発光を得るというエネルギー移動型である。
もう一つはリン光発光性ドーパントがキャリアトラップとなり、リン光発光性ドーパント上でキャリアの再結合が起こりリン光発光性ドーパントからの発光が得られるというキャリアトラップ型である。
いずれの場合においても、リン光発光性ドーパントの励起状態のエネルギーはホスト化合物の励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。
リン光ドーパントは、有機ＥＬ素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることができる。
【００２５】
リン光ドーパントとしては、好ましくは元素の周期表で８〜１０族の金属を含有する錯体系化合物であり、更に好ましくはイリジウム化合物、オスミウム化合物、又は白金化合物（白金錯体系化合物）、希土類錯体であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。
特に、本発明では、一般式（１）、（２）、（３）で表わされる化合物を、りん光ドーパントとして発光層に含有させる。
【００２６】
（１．１．１）一般式（１）で表される化合物
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子では、有機層中の発光層が、リン光発光性を有し、かつ、一般式（１）で表される部分構造を有する配位子が金属原子に配位した有機金属錯体を含有している。
【００２７】
【化３】
【００２８】
一般式（１）中、「環Ａ」および「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５員または６員の芳香族炭化水素環、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し、「Ｒ１」および「Ｒ２」はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換されていてもよいアルキル基、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、Ｒ１およびＲ２の少なくとも一方が炭素原子数２以上の置換基であり、Ｒ１とＲ２とが異なり同じになることはない。
一般式（１）中、「Ｒａ」、「Ｒｂ」および「Ｒｃ」はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換されていてもよいアルキル基、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、「ｎ１」および「ｎ３」は１または２を表し、「ｎ２」は１〜４の整数を表す。
【００２９】
（１．１．１ａ）環Ａおよび環Ｂについて
一般式（１）において、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、環Ａ及び環Ｂで表わされる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。
環Ａ及び環Ｂで表わされる芳香族複素環としては、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。
一般式（１）中、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。
【００３０】
（１．１．１ｂ）Ａｒについて
一般式（１）において、Ａｒは５員または６員の芳香族炭化水素環、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わす。
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
Ａｒは、更に置換基によって置換されていてもよく、この様な置換基としては、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等）、シクロアルキル基（例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等）、アルケニル基（例えば、ビニル基、アリル基、１−プロペニル基、２−ブテニル基、１，３−ブタジエニル基、２−ペンテニル基、イソプロペニル基等）、アルキニル基（例えば、エチニル基、プロパルギル基等）、芳香族炭化水素基（芳香族炭化水素環基、芳香族炭素環基、アリール基等ともいい、例えば、フェニル基、ｐ−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等）、芳香族複素環基（例えば、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基（前記カルボリニル基のカルボリン環を構成する任意の炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す）、フタラジニル基等）、複素環基（例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等）、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等）、シクロアルコキシ基（例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等）、アルキルチオ基（例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等）、シクロアルキルチオ基（例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等）、アリールチオ基（例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等）、アルコキシカルボニル基（例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等）、アリールオキシカルボニル基（例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等）、スルファモイル基（例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、２−ピリジルアミノスルホニル基等）、アシル基（例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、２−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等）、アシルオキシ基（例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等）、アミド基（例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、２−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等）、カルバモイル基（例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、２−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、２−ピリジルアミノカルボニル基等）、ウレイド基（例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基ナフチルウレイド基、２−ピリジルアミノウレイド基等）、スルフィニル基（例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、２−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、２−ピリジルスルフィニル基等）、アルキルスルホニル基（例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、２−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等）、アリールスルホニル基又はヘテロアリールスルホニル基（例えば、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、２−ピリジルスルホニル基等）、アミノ基（例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、２−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アミノ基、ナフチルアミノ基、２−ピリジルアミノ基、ジフェニルアミノ基等）、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等）、フッ化炭化水素基（例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタフルオロフェニル基等）、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、シリル基（例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等）、ホスホノ基等が挙げられる。それぞれの置換基はさらに置換基を有していても良い。好ましい置換基としては、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基であるが、更に好ましい置換基としては、アルキル基、芳香族炭化水素基である。複数の置換基を有していた場合、同一であっても異なっていても良く、上記の置換基によって更に置換していても良く、また置換基は互いに連結して環を形成していてもよい。
【００３５】
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。
【００３６】
（１．１．１ｃ）Ｒ１およびＲ２について
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いが、Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方が炭素原子数２以上の置換基であり、Ｒ1とＲ２が互いに異なり同じになることはない。
Ｒ１及びＲ２として好ましくは、水素原子、アルキル基、アルケニル基、シリル基、アリール基、ヘテロアリール基、非芳香族炭化水素環基であり、更に好ましくは、アルキル基である。
【００３７】
Ｒ１及びＲ２で表されるアルキル基としては、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、sec−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、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、2-エチルヘキシル基等が挙げられるが、好ましくは、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、sec−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基であり、より好ましくは、エチル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、sec−ブチル基である。
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。
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。
【００３８】
Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方が炭素原子数２以上の置換基であり、好ましくは、Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方が炭素原子数２以上のアルキル基であり、更に好ましくは、Ｒ１及びR２が共に炭素数２以上のアルキル基の場合である。
Ｒ１及びR２が共に炭素数２以上のアルキル基とすることで、化合物の結晶性が抑えられると共に、Ｍで表わされる金属部分を立体的に保護することが可能となり、化合物としての安定性に優れ、更には、Ｔ1（最低励起三重項エネルギー準位）を高くすることが容易になる為、低電圧駆動、及び、長寿命化が達成されると考えられる。
また、Ｒ1とＲ2が異なることで、更に化合物の結晶性が抑えられ、製膜後の薄膜における経時安定性に加えて、濃度依存性が良好な有機エレクトロルミネッセンス素子が得られると考えられる。
【００３９】
（１．１．１ｄ）Ｒａ、ＲｂおよびＲｃについて
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
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。
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。
【００４０】
（１．１．１ｅ）ｎ１、ｎ３およびｎ２について
一般式（１）において、ｎ１及びｎ３は１または２を表し、ｎ２は１〜４の整数を表す。
【００４１】
（１．１．２）一般式（２）で表される化合物
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子では、有機層中の発光層が、好ましくは一般式（２）で表される有機金属錯体を含有している。
【００４２】
【化４】
【００４３】
一般式（２）中、「環Ａ」および「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５員または６員の芳香族炭化水素環、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し、「Ｒ１」および「Ｒ２」はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換されていてもよいアルキル基、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、Ｒ１およびＲ２の少なくとも一方が炭素原子数２以上の置換基であり、Ｒ１とＲ２とが互いに異なり同一になることはない。
一般式（２）中、「Ｒａ」、「Ｒｂ」および「Ｒｃ」はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換されていてもよいアルキル基、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、「ｎ１」および「ｎ３」は１または２を表し、「ｎ２」は１〜４の整数を表す。
【００４４】
一般式（２）中、「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以上でか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２または３を表し、「ｎ」は１〜３の整数を表す。ただし、ｍ≧ｎである。
【００４５】
一般式（２）中、環Ａ、環Ｂ、Ａｒ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、ｎ１、ｎ２およびｎ３は、上記一般式（１）の環Ａ、環Ｂ、Ａｒ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、ｎ１、ｎ２およびｎ３と同義である。
【００４６】
一般式（２）中、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。
【００４７】
【化５】
【００４８】
一般式（２Ｌ）中、「Ｒｄ’」、「Ｒｄ’’」および「Ｒｄ’’’」は水素原子または置換基を表し、Ｒｄ’、Ｒｄ’’およびＲｄ’’’で表される置換基としては、前述の一般式（１）のＡｒにおいて置換しても良い置換基として挙げられたものが挙げられる。
【００４９】
一般式（２）中、Ｍは原子番号４０以上でかつ元素周期表における８〜１０族の遷移金属原子であり、好ましくはＯｓ、Ｉｒ、Ｐｔであり、より好ましくはＩｒである。
本発明に係る一般式（２）で表される青色リン光発光性有機金属錯体の中でも、一般式（３）で表される有機金属錯体が好ましい。
【００５０】
（１．１．３）一般式（３）で表される化合物
一般式（２）で表わされる化合物は、好ましくは一般式（３）で表される化合物である。
【００５１】
【化６】
【００５２】
一般式（３）中、Ａｒ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、ｎ１、ｎ２、ｎ３、Ｍ、Ｌ、ｍおよびｎは、上記一般式（２）のＡｒ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、ｎ１、ｎ２、ｎ３、Ｌ、Ｍ、ｍおよびｎと同義である。
本発明に係る一般式（１）、（２）または（３）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。
【００５３】
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。
【００５４】
【化７】
【００５５】
【化８】
【００５６】
【化９】
【００５７】
【化１０】
【００５８】
【化１１】
【００５９】
【化１２】
【００６０】
【化１３】
【００６１】
（１．１．４）化合物例（６）の合成
【００６２】
【化１４】
【００６３】
１００ｍｌ四つ口フラスコに化合物Ａ１．６５ｇ、２−エトキシエタノール１３ｍｌ、水３ｍｌを入れ、窒素吹き込み管、温度計、コンデンサーを付けて油浴スターラー上にセットした。これに、０．５５ｇのＩｒＣｌ３・３Ｈ２Ｏを添加し、窒素気流下、内温１３５℃付近で６時間煮沸還流して反応終了とした。
反応終了後室温まで冷却した後メタノールを加え、析出した固体を濾取した。
得られた個体をメタノールで良く洗浄して乾燥し、化合物Ｂを１．１２ｇ（７７．０％）得た。
５０ｍｌ四つ口フラスコに、１．００ｇの化合物Ｂ、０．７７ｇの化合物Ａ、０．３０ｇのトリフルオロ酢酸銀、酢酸フェニル２０ｍｌを入れ、窒素吹き込み管、温度計、空冷管を付けて油浴スターラー上にセットした。窒素気流化内温１５０℃付近で８時間加熱攪拌して反応終了とした。
反応終了後、室温まで冷却し、メタノールを加え分散後結晶を濾取し、０．９６ｇの粗結晶が得られた。
結晶をカラムクロマトグラフィー（展開溶媒テトラヒドロフラン／ヘプタン）で精製後、得られた結晶をテトラヒドロフラン及び酢酸エチルの混合溶媒で加熱懸濁後、濾過し、化合物例（６）を０．９０ｇ（６６．６％）得た。
【００６４】
（１．１．５）化合物例（２９）の合成
【００６５】
【化１５】
【００６６】
１００ｍｌ四つ口フラスコに化合物Ｃ２．０８ｇ、２−エトキシエタノール１３ｍｌ、水３ｍｌを入れ、窒素吹き込み管、温度計、コンデンサーを付けて油浴スターラー上にセットした。これに、０．５５ｇのＩｒＣｌ３・３Ｈ２Ｏを添加し、窒素気流下、内温１３５℃付近で６時間煮沸還流して反応終了とした。
反応終了後室温まで冷却した後メタノールを加え、析出した固体を濾取した。
得られた個体をメタノールで良く洗浄して乾燥し、化合物Ｄを１．０３ｇ（５９．０％）得た。
５０ｍｌ四つ口フラスコに、１．００ｇの化合物Ｄ、０．８０ｇの化合物Ｃ、０．２５ｇのトリフルオロ酢酸銀、酢酸フェニル２０ｍｌを入れ、窒素吹き込み管、温度計、空冷管を付けて油浴スターラー上にセットした。窒素気流化内温１５０℃付近で８時間加熱攪拌して反応終了とした。
反応終了後、室温まで冷却し、メタノールを加え分散後結晶を濾取し、０．８３ｇの粗結晶が得られた。
結晶をカラムクロマトグラフィー（展開溶媒テトラヒドロフラン／ヘプタン）で精製後、得られた結晶をテトラヒドロフラン及び酢酸エチルの混合溶媒で加熱懸濁後、濾過し、化合物例（２９）を０．７１ｇ（５２％）得た。
【００６７】
（１．１．６）その他
また、本発明に係る前記一般式（１）、（２）、（３）で表わされるリン光発光性化合物と他のリン光ドーパントを併用しても良く、併用することが出来る化合物としては、以下の特許公報に記載されている化合物などが挙げられる。
【００６８】
国際公開第００／７０６５５号パンフレット、特開２００２−２８０１７８号公報、特開２００１−１８１６１６号公報、特開２００２−２８０１７９号公報、特開２００１−１８１６１７号公報、特開２００２−２８０１８０号公報、特開２００１−２４７８５９号公報、特開２００２−２９９０６０号公報、特開２００１−３１３１７８号公報、特開２００２−３０２６７１号公報、特開２００１−３４５１８３号公報、特開２００２−３２４６７９号公報、国際公開第０２／１５６４５号パンフレット、特開２００２−３３２２９１号公報、特開２００２−５０４８４号公報、特開２００２−３３２２９２号公報、特開２００２−８３６８４号公報、特表２００２−５４０５７２号公報、特開２００２−１１７９７８号公報、特開２００２−３３８５８８号公報、特開２００２−１７０６８４号公報、特開２００２−３５２９６０号公報、国際公開第０１／９３６４２号パンフレット、特開２００２−５０４８３号公報、特開２００２−１００４７６号公報、特開２００２−１７３６７４号公報、特開２００２−３５９０８２号公報、特開２００２−１７５８８４号公報、特開２００２−３６３５５２号公報、特開２００２−１８４５８２号公報、特開２００３−７４６９号公報、特表２００２−５２５８０８号公報、特開２００３−７４７１号公報、特表２００２−５２５８３３号公報、特開２００３−３１３６６号公報、特開２００２−２２６４９５号公報、特開２００２−２３４８９４号公報、特開２００２−２３５０７６号公報、特開２００２−２４１７５１号公報、特開２００１−３１９７７９号公報、特開２００１−３１９７８０号公報、特開２００２−６２８２４号公報、特開２００２−１００４７４号公報、特開２００２−２０３６７９号公報、特開２００２−３４３５７２号公報、特開２００２−２０３６７８号公報、国際公開第０７／０９７１５３号パンフレット等。
【００６９】
以下に、一般式（１）、（２）、（３）で表わされるリン光発光性化合物と併用可能なリン光ドーパントの具体例を示す。
【００７０】
【化１６】
【００７１】
【化１７】
【００７２】
（１．２）蛍光ドーパント
蛍光ドーパント（「蛍光性化合物」ともいう。）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又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。
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。
【００７３】
（２）ホスト化合物
本願において「ホスト化合物」とは、発光層に含有される化合物の内でその層中での質量比が２０％以上であり、かつ室温（２５℃）においてリン光発光のリン光量子収率が、０．１未満の化合物と定義される。好ましくはリン光量子収率が０．０１未満である。また、発光層に含有される化合物の中で、その層中での質量比が２０％以上であることが好ましい。
ホスト化合物としては、公知のホスト化合物を単独で用いてもよく、又は複数種併用して用いてもよい。ホスト化合物を複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機ＥＬ素子を高効率化することができる。また、後述する発光ドーパントを複数種用いることで、異なる発光を混ぜることが可能となり、これにより任意の発光色を得ることができる。
また、本発明に用いられるホストとしては、従来公知の低分子化合物でも、繰り返し単位をもつ高分子化合物でも良く、ビニル基やエポキシ基のような重合性基を有する低分子化合物（蒸着重合性ホスト）を１種または複数種用いても良い。
【００７４】
公知のホスト化合物としては、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、かつ発光の長波長化を防ぎ、なおかつ高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。
公知のホスト化合物の具体例としては、以下の文献に記載されている化合物が挙げられる。
【００７５】
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。
【００７６】
以下、本発明の有機ＥＬ素子の発光層のホスト化合物として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。
【００７７】
【化１８】
【００７８】
【化１９】
【００７９】
【化２０】
【００８０】
次に、本発明に係る有機ＥＬ素子の構成層として用いられる、注入層、阻止層、電子輸送層等について説明する。
【００８１】
≪電荷注入層：電子注入層、正孔注入層≫
本発明に係る電荷注入層は、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又は正孔輸送層の間、及び陰極と発光層又は電子輸送層との間に存在させてもよい。
「注入層」とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３〜１６６頁）に詳細に記載されており、正孔注入層（陽極バッファー層）と電子注入層（陰極バッファー層）とがある。
陽極バッファー層（正孔注入層）は、特開平９−４５４７９号公報、同９−２６００６２号公報、同８−２８８０６９号公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファー層等が挙げられる。
陰極バッファー層（電子注入層）は、特開平６−３２５８７１号公報、同９−１７５７４号公報、同１０−７４５８６号公報等にもその詳細が記載されており、具体的にはストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。
上記バッファー層（注入層）はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるがその膜厚は０．１ｎｍ〜５μｍの範囲が好ましい。
【００８２】
≪阻止層：正孔阻止層、電子阻止層≫
「阻止層」は、上記の如く有機化合物薄膜の基本構成層の他に必要に応じて設けられるものである。例えば、特開平１１−２０４２５８号公報、同１１−２０４３５９号公報、及び「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の２３７頁等に記載されている正孔阻止（ホールブロック）層がある。
「正孔阻止層」とは、広い意味では電子輸送層の機能を有し、電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が著しく小さい正孔阻止材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。
また、後述する電子輸送層の構成を必要に応じて、本発明に係わる正孔阻止層として用いることができる。
本発明に係る有機ＥＬ素子の正孔阻止層は、発光層に隣接して設けられていることが好ましい。
正孔阻止層には、前述のホスト化合物として挙げたアザカルバゾール誘導体を含有することが好ましい。
また、本発明においては、複数の発光色の異なる複数の発光層を有する場合、その発光極大波長が最も短波にある発光層が、全発光層中、最も陽極に近いことが好ましいが、このような場合、当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。
【００８３】
さらには、当該位置に設けられる正孔阻止層に含有される化合物の５０質量％以上が、前記最短波発光層のホスト化合物に対しそのイオン化ポテンシャルが０．３ｅＶ以上大きいことが好ましい。
イオン化ポテンシャルは、化合物のＨＯＭＯ（最高被占分子軌道）レベルにある電子を真空準位に放出するのに必要なエネルギーで定義され、例えば下記に示すような方法により求めることができる。
（１）米国Ｇａｕｓｓｉａｎ社製の分子軌道計算用ソフトウェアであるＧａｕｓｓｉａｎ９８（Ｇａｕｓｓｉａｎ９８、Ｒｅｖｉｓｉｏｎ Ａ．１１．４，Ｍ．Ｊ．Ｆｒｉｓｃｈ，ｅｔ ａｌ，Ｇａｕｓｓｉａｎ，Ｉｎｃ．，Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ ＰＡ，２００２．）を用い、キーワードとしてＢ３ＬＹＰ／６−３１Ｇ＊を用いて構造最適化を行うことにより算出した値（ｅＶ単位換算値）の小数点第２位を四捨五入した値としてイオン化ポテンシャルを求めることができる。この計算値が有効な背景には、この手法で求めた計算値と実験値の相関が高いためである。
（２）イオン化ポテンシャルは光電子分光法で直接測定する方法により求めることもできる。例えば、理研計器社製の低エネルギー電子分光装置「Ｍｏｄｅｌ ＡＣ−１」を用いて、あるいは紫外光電子分光として知られている方法を好適に用いることができる。
【００８４】
一方、「電子阻止層」とは、広い意味では正孔輸送層の機能を有し、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。
また、前記正孔輸送層の構成を必要に応じて電子阻止層として用いることができる。
本発明に係る正孔阻止層、電子輸送層の膜厚としては、好ましくは３〜１００ｎｍであり、更に好ましくは５〜３０ｎｍである。
【００８５】
≪電荷輸送層：電子輸送層、正孔輸送層≫
本発明に係る電荷輸送層としては、電子輸送層、正孔輸送層等が挙げられる。
以下、本発明に係る電子輸送層、正孔輸送層について詳細に説明する。
【００８６】
≪正孔輸送層≫
「正孔輸送層」とは、正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は単層又は複数層設けることができる。
正孔輸送材料としては、正孔の注入又は輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、また導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられる。
【００８７】
正孔輸送材料としては上記のものを使用することができるが、ポルフィリン化合物、芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第３級アミン化合物を用いることが好ましい。
芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノフェニル；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−〔１，１′−ビフェニル〕−４，４′−ジアミン（ＴＰＤ）；２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）プロパン；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラ−ｐ−トリル−４，４′−ジアミノビフェニル；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン；ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン；ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタン；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ジ（４−メトキシフェニル）−４，４′−ジアミノビフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノジフェニルエーテル；４，４′−ビス（ジフェニルアミノ）クオードリフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン；４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４′−〔４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン；４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニル）ベンゼン；３−メトキシ−４′−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン；Ｎ−フェニルカルバゾール、更には米国特許第５，０６１，５６９号明細書に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば、４，４′−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル（ＮＰＤ）、特開平４−３０８６８８号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが３つスターバースト型に連結された４，４′，４″−トリス〔Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）等が挙げられる。
【００８８】
さらに、これらの材料を高分子鎖に導入した、又はこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。また、ｐ型−Ｓｉ、ｐ型−ＳｉＣ等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。
また、特開平１１−２５１０６７号公報、Ｊ．Ｈｕａｎｇ ｅｔ．ａｌ．著文献（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ ８０（２００２），ｐ．１３９）に記載されているような、所謂ｐ型正孔輸送材料を用いることもできる。本発明においては、より高効率の発光素子が得られることからこれらの材料を用いることが好ましい。
【００８９】
正孔輸送層は上記正孔輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。正孔輸送層の膜厚については、５ｎｍ〜５μｍの範囲であることが好ましく、更に好ましくは、５〜２００ｎｍである。この正孔輸送層は上記材料の一種又は二種以上からなる一層構造であってもよい。
また、不純物をドープしたｐ性の高い正孔輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報の各公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。
本発明においては、このようなｐ性の高い正孔輸送層を用いることが、より低消費電力の素子を作製することができるため好ましい。
【００９０】
以下、本発明の有機ＥＬ素子の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。
【００９１】
【化２１】
【００９２】
【化２２】
【００９３】
≪電子輸送層≫
「電子輸送層」とは、電子を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は単層又は複数層設けることができる。
従来、単層の電子輸送層、及び複数層とする場合は発光層に対して陰極側に隣接する電子輸送層に用いられる電子輸送材料（正孔阻止材料を兼ねる。）としては、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができ、例えば、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。
上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることができる。
さらに、これらの材料を高分子鎖に導入した、又はこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
また、８−キノリノール誘導体の金属錯体、例えば、トリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ）、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）亜鉛（Ｚｎｑ）等、及びこれらの金属錯体の中心金属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、Ｇａ又はＰｂに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることができる。
その他、メタルフリーもしくはメタルフタロシアニン、又はそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。
また、発光層の材料として例示したジスチリルピラジン誘導体も、電子輸送材料として用いることができるし、正孔注入層、正孔輸送層と同様にｎ型−Ｓｉ、ｎ型−ＳｉＣ等の無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。
【００９４】
電子輸送層は、上記電子輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。
電子輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。電子輸送層は上記材料の一種又は二種以上からなる一層構造であってもよい。
また、不純物をゲスト材料としてドープしたｎ性の高い電子輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、同１０−２７０１７２号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。
本発明においては、このようなｎ性の高い電子輸送層を用いることがより低消費電力の素子を作製することができるため好ましい。
【００９５】
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併用される化合物（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。
【００９６】
【化２３】
【００９７】
【化２４】
【００９８】
【化２５】
【００９９】
≪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、インジウムティンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ２Ｏ３−ＺｎＯ）等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。
陽極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は（１００μｍ以上程度）、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。あるいは、有機導電性化合物のように塗布可能な物質を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等湿式成膜法を用いることもできる。
この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を１０％より大きくすることが望ましく、また陽極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。
さらに、膜厚は材料にもよるが、１０〜１０００ｎｍの範囲が好ましく、更に好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲である。
【０１００】
≪陰極≫
陰極としては、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。
これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。
【０１０１】
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。
陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は、１０ｎｍ〜５μｍの範囲が好ましく、更に好ましくは、５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【０１０２】
なお、発光した光を透過させるため、有機ＥＬ素子の陽極又は陰極のいずれか一方が透明又は半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
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、透明又は半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する素子を作製することができる。
【０１０３】
≪基板≫
本発明に係る有機ＥＬ素子に用いることのできる基板（以下、「基体」、「基材」、「支持基板」、「支持体」等ともいう。）としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、また透明であっても不透明であってもよい。基板側から光を取り出す場合には、基板は透明であることが好ましい。好ましく用いられる透明な基板としては、ガラス、石英、透明樹脂フィルムを挙げることができる。特に好ましい基板は、有機ＥＬ素子にフレキシブル性を与えることが可能な樹脂フィルムである。
樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）、セルロースアセテートフタレート（ＴＡＣ）、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類又はそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリルあるいはポリアリレート類、アートン（商品名ＪＳＲ社製）あるいはアペル（商品名三井化学社製）といったシクロオレフィン系樹脂等を挙げられる。
【０１０４】
樹脂フィルムの表面には、無機物、有機物の被膜又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、１×１０−３ｍｌ／（ｍ２・２４ｈ・ＭＰａ）以下、水蒸気透過度が、１×１０−５ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下の高バリア性フィルムであることが好ましい。
バリア膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。更に該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることがより好ましい。無機層と有機層の積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。
バリア膜の形成方法については、特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシ法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザ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。
【０１０５】
不透明な基板としては、例えば、アルミ、ステンレス等の金属板、フィルムや不透明樹脂基板、セラミック製の基板等が挙げられる。
本発明に係る有機ＥＬ素子の発光の室温における外部取り出し効率は、１％以上であることが好ましく、より好ましくは５％以上である。
ここに、外部取り出し量子効率（％）＝有機ＥＬ素子外部に発光した光子数／有機ＥＬ素子に流した電子数×１００である。
また、カラーフィルター等の色相改良フィルター等を併用してもよいし、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。
【０１０６】
≪封止≫
本発明に用いられる有機ＥＬ素子の封止手段としては、例えば、封止部材と電極、支持基板とを接着剤で接着する方法を挙げることができる。
封止部材としては、有機ＥＬ素子の表示領域を覆うように配置されておればよく、凹板状でも平板状でもよい。また透明性、電気絶縁性は特に問わない。
具体的には、ガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等が挙げられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等を挙げることができる。また、ポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。金属板としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブテン、シリコン、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる一種以上の金属又は合金からなるものが挙げられる。
本発明においては、有機ＥＬ素子を薄膜化できるということからポリマーフィルム、金属フィルムを好ましく使用することができる。
さらには、ポリマーフィルムは、ＪＩＳ Ｋ ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が１×１０−３ｍｌ／ｍ２／２４ｈ以下、ＪＩＳ Ｋ ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％ＲＨ）が、１×１０−３ｇ／（ｍ２／２４ｈ）以下のものであることが好ましい。
封止部材を凹状に加工するのは、サンドブラスト加工、化学エッチング加工等が使われる。
【０１０７】
接着剤として具体的には、アクリル酸系オリゴマー、メタクリル酸系オリゴマーの反応性ビニル基を有する光硬化及び熱硬化型接着剤、２−シアノアクリル酸エステル等の湿気硬化型等の接着剤を挙げることができる。また、エポキシ系等の熱及び化学硬化型（二液混合）を挙げることができる。また、ホットメルト型のポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンを挙げることができる。また、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤を挙げることができる。
なお、有機ＥＬ素子が熱処理により劣化する場合があるので、室温から８０℃までに接着硬化できるものが好ましい。また、前記接着剤中に乾燥剤を分散させておいてもよい。封止部分への接着剤の塗布は市販のディスペンサーを使ってもよいし、スクリーン印刷のように印刷してもよい。
【０１０８】
また、有機層を挟み基板と対向する側の電極の外側に該電極と有機層を被覆し、基板と接する形で無機物、有機物の層を形成し封止膜とすることも好適にできる。この場合、該膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。
さらに、当該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることが好ましい。これらの膜の形成方法については、特に限定はなく、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシ法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができる。
【０１０９】
封止部材と有機ＥＬ素子の表示領域との間隙には、気相及び液相では、窒素、アルゴン等の不活性気体やフッ化炭化水素、シリコンオイルのような不活性液体を注入することが好ましい。また真空とすることも可能である。また、内部に吸湿性化合物を封入することもできる。
吸湿性化合物としては、例えば、金属酸化物（例えば、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム等）、硫酸塩（例えば、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸コバルト等）、金属ハロゲン化物（例えば、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、フッ化セシウム、フッ化タンタル、臭化セリウム、臭化マグネシウム、沃化バリウム、沃化マグネシウム等）、過塩素酸類（例えば、過塩素酸バリウム、過塩素酸マグネシウム等）等が挙げられ、硫酸塩、金属ハロゲン化物及び過塩素酸類においては無水塩が好適に用いられる。
【０１１０】
≪保護膜、保護板≫
有機層を挟み基板と対向する側の前記封止膜、あるいは前記封止用フィルムの外側に、素子の機械的強度を高めるために保護膜、あるいは保護板を設けてもよい。特に封止が前記封止膜により行われている場合には、その機械的強度は必ずしも高くないため、このような保護膜、保護板を設けることが好ましい。
これに使用することができる材料としては、前記封止に用いたのと同様なガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等を用いることができるが、軽量かつ薄膜化ということからポリマーフィルムを用いることが好ましい。
【０１１１】
≪光取り出し≫
有機ＥＬ素子は、空気よりも屈折率の高い（屈折率が１．７〜２．１程度）層の内部で発光し、発光層で発生した光のうち１５％から２０％程度の光しか取り出せないことが一般的に言われている。これは、臨界角以上の角度θで界面（透明基板と空気との界面）に入射する光は、全反射を起こし素子外部に取り出すことができないことや、透明電極ないし発光層と透明基板との間で光が全反射を起こし、光が透明電極ないし発光層を導波し、結果として光が素子側面方向に逃げるためである。
この光の取り出しの効率を向上させる手法としては、例えば、透明基板表面に凹凸を形成し、透明基板と空気界面での全反射を防ぐ方法（米国特許第４，７７４，４３５号明細書）、基板に集光性を持たせることにより効率を向上させる方法（特開昭６３−３１４７９５号公報）、有機ＥＬ素子の側面等に反射面を形成する方法（特開平１−２２０３９４号公報）、基板と発光体の間に中間の屈折率を持つ平坦層を導入し、反射防止膜を形成する方法（特開昭６２−１７２６９１号公報）、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法（特開２００１−２０２８２７号公報）、基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間（含む、基板と外界間）に回折格子を形成する方法（特開平１１−２８３７５１号公報）等がある。
【０１１２】
本発明においては、これらの方法を本発明に係る有機ＥＬ素子と組み合わせて用いることができるが、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法、あるいは基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間（含む、基板と外界間）に回折格子を形成する方法を好適に用いることができる。
本発明は、これらの手段を組み合わせることにより、更に高輝度あるいは耐久性に優れた有機ＥＬ素子を得ることができる。
【０１１３】
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さで形成すると、透明電極から出てきた光は、媒質の屈折率が低いほど外部への取り出し効率が高くなる。
低屈折率層としては、例えば、エアロゲル、多孔質シリカ、フッ化マグネシウム、フッ素系ポリマー等が挙げられる。透明基板の屈折率は一般に１．５〜１．７程度であるので、低屈折率層は屈折率がおよそ１．５以下であることが好ましく、更に好ましくは１．３５以下であることが好ましい。
また、低屈折率媒質の厚さは媒質中の波長の２倍以上となるのが望ましい。これは低屈折率媒質の厚さが、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。
【０１１４】
全反射を起こす界面もしくはいずれかの媒質中に回折格子を導入する方法は、光取り出し効率の向上効果が高いという特徴がある。
この方法は回折格子が１次の回折や２次の回折といった所謂ブラッグ回折により、光の向きを屈折とは異なる特定の向きに変えることができる性質を利用して、発光層から発生した光のうち層間での全反射等により外に出ることができない光を、いずれかの層間もしくは、媒質中（透明基板内や透明電極内）に回折格子を導入することで光を回折させ、光を外に取り出そうとするものである。
導入する回折格子は、二次元的な周期屈折率を持っていることが望ましい。これは発光層で発光する光はあらゆる方向にランダムに発生するので、ある方向にのみ周期的な屈折率分布を持っている一般的な１次元回折格子では、特定の方向に進む光しか回折されず、光の取り出し効率がさほど上がらない。
しかしながら、屈折率分布を二次元的な分布にすることにより、あらゆる方向に進む光が回折され、光の取り出し効率が上がる。
回折格子を導入する位置としては、いずれかの層間もしくは媒質中（透明基板内や透明電極内）でもよいが、光が発生する場所である有機発光層の近傍が望ましい。
このとき、回折格子の周期は媒質中の光の波長の約１／２〜３倍程度が好ましい。
回折格子の配列は正方形のラチス状、三角形のラチス状、ハニカムラチス状等、二次元的に配列が繰り返されることが好ましい。
【０１１５】
≪集光シート≫
本発明に係る有機ＥＬ素子は基板の光取り出し側に、例えば、マイクロレンズアレイ状の構造を設けるように加工する、又は、所謂集光シートと組み合わせることにより、特定方向、例えば、素子発光面に対し正面方向に集光することにより、特定方向上の輝度を高めることができる。
マイクロレンズアレイの例としては、基板の光取り出し側に一辺が３０μｍでその頂角が９０度となるような四角錐を２次元に配列する。一辺は１０μｍ〜１００μｍが好ましい。
これより小さくなると回折の効果が発生して色付く、大きすぎると厚さが厚くなり好ましくない。
集光シートとしては、例えば、液晶表示装置のＬＥＤバックライトで実用化されているものを用いることが可能である。このようなシートとして、例えば、住友スリーエム社製輝度上昇フィルム（ＢＥＦ）等を用いることができる。
プリズムシートの形状としては、例えば、基材に頂角９０度、ピッチ５０μｍの△状のストライプが形成されたものであってもよいし、頂角が丸みを帯びた形状、ピッチをランダムに変化させた形状、その他の形状であってもよい。
また、発光素子からの光放射角を制御するために、光拡散板・フィルムを集光シートと併用してもよい。例えば、（株）きもと製拡散フィルム（ライトアップ）等を用いることができる。
【０１１６】
≪用途≫
本発明の有機ＥＬ素子は、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源として用いることができる。発光光源として、例えば、照明装置（家庭用照明、車内照明）、時計や液晶用バックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるがこれに限定するものではないが、特に液晶表示装置のバックライト、照明用光源としての用途に有効に用いることができる。
本発明の有機ＥＬ素子においては、必要に応じ成膜時にメタルマスクやインクジェットプリンティング法等でパターニングを施してもよい。パターニングする場合は、電極のみをパターニングしてもよいし、電極と発光層をパターニングしてもよいし、素子全層をパターニングしてもよく、素子の作製においては、従来公知の方法を用いることができる。
本発明の有機ＥＬ素子や本発明に係る化合物の発光する色は、「新編色彩科学ハンドブック」（日本色彩学会編、東京大学出版会、１９８５）の１０８頁の図４．１６において、分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング社製）で測定した結果をＣＩＥ色度座標に当てはめた色で決定される。
また、本発明に係る有機ＥＬ素子が白色素子の場合には、白色とは、２度視野角正面輝度を上記方法により測定した際に、１０００ｃｄ／ｍ２でのＣＩＥ１９３１表色系における色度が、Ｘ＝０．３３±０．０７、Ｙ＝０．３３±０．１の領域内にあることをいう。
【０１１７】
≪表示装置≫
本発明に係る表示装置は、本発明の有機ＥＬ素子を具備したものである。
本発明の表示装置は、単色でも多色でもよいが、ここでは多色表示装置について説明する。
多色表示装置の場合は、発光層形成時のみシャドーマスクを設け、一面に蒸着法、キャスト法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法等で膜を形成できる。発光層のみパターニングを行う場合、その方法に限定はないが、好ましくは蒸着法、インクジェット法、スピンコート法、印刷法である。
表示装置に具備される有機ＥＬ素子の構成は、必要に応じて上記の有機ＥＬ素子の構成例の中から選択される。
また、有機ＥＬ素子の製造方法は、上記の本発明の有機ＥＬ素子の製造の一態様に示したとおりである。
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−の状態になった時のみ発光する。なお、印加する交流の波形は任意でよい。
【０１１８】
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、赤、緑、青発光の三種の有機ＥＬ素子を用いることによりフルカラーの表示が可能となる。
表示デバイス、ディスプレイとしては、テレビ、パソコン、モバイル機器、ＡＶ機器、文字放送表示、自動車内の情報表示等が挙げられる。特に静止画像や動画像を再生する表示装置として使用してもよく、動画再生用の表示装置として使用する場合の駆動方式は単純マトリクス（パッシブマトリクス）方式でもアクティブマトリクス方式でもどちらでもよい。
発光光源としては、家庭用照明、車内照明、時計や液晶用のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
【０１１９】
以下、本発明の有機ＥＬ素子を有する表示装置の一例を図面に基づいて説明する。
図１は、有機ＥＬ素子から構成される表示装置の一例を示した模式図であって、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。
図１に示すとおり、ディスプレイ１は、複数の画素を有する表示部Ａ、画像情報に基づいて表示部Ａの画像走査を行う制御部Ｂ等からなる。
制御部Ｂは表示部Ａと電気的に接続されている。
制御部Ｂは、複数の画素それぞれに対し、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る。その結果、各画素が走査信号により走査線毎に画像データ信号に応じて順次発光し、画像情報が表示部Ａに表示される。
【０１２０】
図２は、図１に記載の表示部Ａの模式図である。
表示部Ａは、基板上に、複数の走査線５及びデータ線６を含む配線部と、複数の画素３とを、有している。表示部Ａの主要な部材の説明を以下に行う。
図２においては、画素３の発光した光が白矢印方向（下方向）へ取り出される場合を示している。
配線部の走査線５及び複数のデータ線６はそれぞれ導電材料から構成されている。走査線５とデータ線６は互いに格子状に直交して、直交する位置で画素３に接続されている（詳細は図示していない）。
画素３は走査線５から走査信号が送信されると、データ線６から画像データ信号を受け取り、受け取った画像データに応じて発光する。
発光の色が赤領域の画素、緑領域の画素、青領域の画素を適宜同一基板上に並列配置することによって、フルカラー表示が可能となる。
【０１２１】
次に、画素の発光プロセスを説明する。
図３は、図１に記載の画素３の模式図である。
画素３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等で構成されている。
複数の画素３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列配置することでフルカラー表示を行うことができる。
図３において、制御部Ｂからデータ線６を介してスイッチングトランジスタ１１のドレインに画像データ信号が送信される。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送信されると、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオン状態となり、ドレインに送信された画像データ信号がコンデンサ１３と駆動トランジスタ１２のゲートに伝達される。
画像データ信号の伝達により、コンデンサ１３が画像データ信号の電位に応じて充電されるとともに、駆動トランジスタ１２の駆動がオン状態となる。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、ゲートに送信された画像データ信号の電位に応じて電源ライン７から有機ＥＬ素子１０に電流が供給される。
制御部Ｂの順次走査により走査信号が次の走査線５に移ると、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオフ状態となる。しかし、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオフ状態となってもコンデンサ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、次の走査信号の送信が行われるまで有機ＥＬ素子１０の発光が継続する。順次走査により次に走査信号が送信されたとき、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。
すなわち、有機ＥＬ素子１０の発光は、複数の画素３の各有機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の各有機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。
【０１２２】
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、次の走査信号の送信まで継続して保持してもよいし、次の走査信号が送信される直前に放電させてもよい。
本発明においては、上述したアクティブマトリクス方式に限らず、走査信号が走査されたときのみデータ信号に応じて有機ＥＬ素子を発光させるパッシブマトリクス方式の発光駆動でもよい。
【０１２３】
図４は、パッシブマトリクス方式による表示装置の模式図である。
図４において、複数の走査線５と複数の画像データ線６が画素３を挟んで対向して格子状に設けられている。
順次走査により走査線５の走査信号が送信されたとき、走査線５に接続されている画素３が画像データ信号に応じて発光する。
パッシブマトリクス方式では、画素３にアクティブ素子が無く、製造コストの低減が計れる。
【０１２４】
≪照明装置≫
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、レーザ発振をさせることにより上記用途に使用してもよい。
また、本発明の有機ＥＬ素子は照明用や露光光源のような一種のランプとして使用してもよいし、画像を投影するタイプのプロジェクション装置や、静止画像や動画像を直接視認するタイプの表示装置（ディスプレイ）として使用してもよい。
動画再生用の表示装置として使用する場合の駆動方式は、単純マトリクス（パッシブマトリクス）方式でもアクティブマトリクス方式でもどちらでもよい。又は、異なる発光色を有する本発明の有機ＥＬ素子を二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。
【０１２５】
また、本発明の有機ＥＬ材料は照明装置として、実質白色の発光を生じる有機ＥＬ素子に適用できる。複数の発光材料により複数の発光色を同時に発光させて混色により白色発光を得る。複数の発光色の組み合わせとしては、赤色、緑色、青色の３原色の３つの発光極大波長を含有させたものでもよいし、青色と黄色、青緑と橙色等の補色の関係を利用した二つの発光極大波長を含有したものでもよい。
また、複数の発光色を得るための発光材料の組み合わせは、複数のリン光又は蛍光で発光する材料を複数組み合わせたもの、蛍光又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。
【０１２６】
発光層、正孔輸送層あるいは電子輸送層等の形成時のみマスクを設け、マスクにより塗り分ける等単純に配置するだけでよく、他層は共通であるのでマスク等のパターニングは不要であり、一面に蒸着法、キャスト法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法等で例えば電極膜を形成でき、生産性も向上する。
この方法によれば、複数色の発光素子をアレー状に並列配置した白色有機ＥＬ装置と異なり、素子自体が発光白色である。
発光層に用いる発光材料としては特に制限はなく、例えば、液晶表示素子におけるバックライトであれば、ＣＦ（カラーフィルター）特性に対応した波長範囲に適合するように、本発明に係る金属錯体、また公知の発光材料の中から任意のものを選択して組み合わせて白色化すればよい。
【０１２７】
≪本発明の照明装置の一態様≫
本発明の有機ＥＬ素子を具備した、本発明の照明装置の一態様について説明する。
本発明の有機ＥＬ素子の非発光面をガラスケースで覆い、厚さ３００μｍのガラス基板を封止用基板として用いて、周囲にシール材として、エポキシ系光硬化型接着剤（東亞合成社製ラックストラックＬＣ０６２９Ｂ）を適用し、これを陰極上に重ねて透明支持基板と密着させ、ガラス基板側からＵＶ光を照射して、硬化させて、封止し、図５、図６に示すような照明装置を形成することができる。
図５は、照明装置の概略図を示している。
図５に示すとおり、有機ＥＬ素子１０１はガラスカバー１０２で覆われている。
ガラスカバー１０２での封止作業は、好ましくは、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）で行われる。
図６は、照明装置の断面図を示している。
図６に示すとおり、照明装置は主に陰極１０５、有機ＥＬ層１０６及び透明電極付きガラス基板１０７で構成され、これら部材がガラスカバー１０２で覆われている。
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。
【０１２８】
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
また、実施例に用いる化合物の構造を以下に示す。
【０１２９】
【化２６】
【０１３０】
【化２７】
【０１３１】
【化２８】
【実施例１】
【０１３２】
≪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。
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ＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）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ＨＴ−１７を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに化合物例（１）を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＥＴ−５を２００ｍｇ入れ、さらに別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＥＴ−４を２００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取り付けた。
【０１３３】
次いで、真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、ＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で、透明支持基板に蒸着し１０ｎｍの正孔注入層を設けた。
更にＨＴ−２の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で、前記正孔注入層上に蒸着し３０ｎｍの正孔輸送層を設けた。
【０１３４】
更にＨ−１７と化合物例（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、ドーパント濃度が１０％となるように前記正孔輸送層上に共蒸着し４０ｎｍの発光層を設けた。
【０１３５】
更にＥＴ−５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。
更にＥＴ−４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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
≪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、ドーパント化合物を表１に記載の化合物に変更した。
それ以外は有機ＥＬ素子１−１の作製と同様にして「有機ＥＬ素子１−２〜１−１０」を作製した。
【０１３８】
≪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当該照明装置に対し下記の評価をおこなった。評価結果を表１に示す。
【０１３９】
（１）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。
表１中、電力効率は有機ＥＬ素子１−８の電力効率を１００と設定する相対値で表した。
【０１４０】
（２）発光寿命
各有機ＥＬ素子を、室温下でかつ２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下で連続発光させ、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。
表１中、発光寿命は有機ＥＬ素子１−８を１００と設定する相対値で表した。
【０１４１】
（３）経時安定性
各有機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。
経時安定性（％）＝保存後の電力効率／保存前の電力効率×１００
なお、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。
【０１４２】
（４）発光色
有機ＥＬ素子を、２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下で連続発光させた際の発光色を目視で評価した。
【０１４３】
【表１】
【０１４４】
≪まとめ≫
表１に示すとおり、本発明のドーパント化合物を使用した有機ＥＬ素子１−１〜１−７は、比較の有機ＥＬ素子１−８〜１−１０に比べ、電力効率、発光寿命、経時安定性に優れていることが明らかである。
【実施例２】
【０１４５】
≪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。
【０１４６】
この透明支持基板上に、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリスチレンスルホネート（PEDOT／PSS、Ｂａｙｅｒ社製、Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ Ａｌ ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を用いて３０００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート法により薄膜を形成した後、２００℃にて１時間乾燥し、膜厚２０ｎｍの第１正孔輸送層を設けた。
この基板を窒素雰囲気下に移し、前記第１正孔輸送層上に、５０ｍｇのＨＴ−１２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。
【０１４７】
この第２正孔輸送層上に、１００ｍｇのＨＴ−１７と１３ｍｇの化合物例（２）とを１０ｍｌの酢酸ブチルに溶解した溶液を用いてドーパント濃度が１３％となるように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。
【０１４８】
次に、この発光層上に、５０ｍｇのＥＴ−１１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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
≪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、ドーパント化合物の濃度または種類を表２に記載の濃度または化合物に変更した。
それ以外は有機ＥＬ素子２−１の作製と同様にして「有機ＥＬ素子２−２〜２−１５」を作製した。
【０１５１】
≪有機ＥＬ素子２−１〜２−１５の評価≫
得られた有機ＥＬ素子を評価するに際しては、実施例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当該照明装置に対し下記の評価を行った。評価結果を表２に示す。
【０１５２】
（１）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。
表２中、電力効率は有機ＥＬ素子２−１３の電力効率を１００と設定する相対値で表した。
【０１５３】
（２）発光寿命
各有機ＥＬ素子を、室温下でかつ６ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下で連続発光させ、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。
表２中、発光寿命は有機ＥＬ素子２−１３を１００と設定する相対値で表した。
【０１５４】
（３）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。
【０１５５】
【表２】
【０１５６】
≪まとめ≫
表２に示すとおり、塗布方式によって有機層を形成しても、本発明のドーパント化合物を用いた有機ＥＬ素子２−１〜２−１２は、比較の有機ＥＬ素子２−１３〜２−１５に比べ、発光効率、発光寿命に優れていることがわかる。
特に、比較の有機ＥＬ素子２−１３〜２−１５では、ドーパント化合物の濃度が変動すると電力効率や発光寿命といった特性が大きく変動するのに対し、本発明の有機ＥＬ素子２−１〜２−３，２−４〜２−６，２−７〜２−９，２−１０〜２−１２では、ドーパント濃度が変動しても当該特性の変動が抑えられていることがわかる。
【実施例３】
【０１５７】
≪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。
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ＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）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Ｈ−１７を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに化合物例（８）を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＰＤ−１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＰＤ−１０を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＥＴ−１５を２００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取り付けた。
【０１５８】
次いで、真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、ＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度0.1ｎｍ／秒で、透明支持基板に蒸着し１０ｎｍの正孔注入層を設けた。
更にＨＴ−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。
【０１５９】
更にＨ−１７と化合物例（８）とＰＤ−１とｃＰＤ−１０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。
【０１６０】
更にＥＴ−１５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。
【０１６１】
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。
【０１６２】
≪有機ＥＬ素子３−２〜３−７の作製≫
有機ＥＬ素子３−１の作製において、化合物例（８）を表３に記載の化合物に変更した。
それ以外は有機ＥＬ素子３−１の作製と同様にして「有機ＥＬ素子３−２〜３−７」を作製した。
【０１６３】
≪有機ＥＬ素子３−１〜３−７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当該照明装置に対し下記の評価をおこなった。評価結果を表３に示す。
【０１６４】
（１）駆動電圧
各有機ＥＬ素子を、室温（約２３℃〜２５℃）、２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下で駆動させ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３−６を１００として各々相対値で示した。
駆動電圧＝（各素子の駆動電圧／有機ＥＬ素子３−１の駆動電圧）×１００
表３中、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。
【０１６５】
（２）経時安定性
各有機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。
経時安定性（％）＝保存後の電力効率／保存前の電力効率×１００
なお、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。
【０１６６】
（３）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。
【０１６７】
【表３】
【０１６８】
≪まとめ≫
表３に示すとおり、本発明のドーパント化合物を使用した有機ＥＬ素子３−１〜３−５は、比較の有機ＥＬ素子３−６〜３−７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。
【実施例４】
【０１６９】
≪フルカラー表示装置の作製≫
（１）青色発光素子の作製
実施例１の有機ＥＬ素１−１において、化合物例（１）を化合物例（９）に変更した。それ以外は同様にして、青色発光素子を作製し、これを青色発光素子とした。
（２）緑色発光素子の作製
実施例１の有機ＥＬ素子１−１において、化合物例（１）をＰＤ−１に変更した。それ以外は同様にして、緑色発光素子を作製し、これを緑色発光素子とした。
（３）赤色発光素子の作製
実施例１の有機ＥＬ素子１−１において、化合物例（１）をＰＤ−１０に変更した。それ以外は同様にして、赤色発光素子を作製し、これを赤色発光素子とした。
【０１７０】
（４）表示装置の作製
上記で作製した赤色、緑色、青色発光型の各有機ＥＬ素子を同一基板上に並列配置し、図１に記載のような形態を有するアクティブマトリクス方式フルカラー表示装置を作製した。
図２には、作製した前記表示装置の表示部Ａの模式図のみを示した。
図２に示すとおり、表示部Ａは、同一基板上に複数の走査線５及びデータ線６を含む配線部と、並列配置した複数の画素３（発光色が赤領域の画素、緑領域の画素、青領域の画素等）とを有している。
配線部の走査線５及び複数のデータ線６はそれぞれ導電材料から構成されている。走査線５とデータ線６は互いに直交して格子状を呈しており、互いに直交する位置で画素３に接続されている（詳細は図示せず）。
複数の画素３は、それぞれの発光色に対応した有機ＥＬ素子と、アクティブ素子であるスイッチングトランジスタと、駆動トランジスタとがそれぞれ設けられたアクティブマトリクス方式で駆動される。
複数の画素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ようになっている。このように、赤、緑、青の画素３を並列配置することによって、フルカラー表示装置を作製した。
実際にこのフルカラー表示装置を駆動させると、輝度が高く、高耐久性を有し、且つ鮮明なフルカラー動画表示が得られることが分かった。
【０１７１】
以上の実施例４によれば、緑色発光源となるイリジウム錯体（ＰＤ−１）を含有する有機ＥＬ素子と、青色発光源となるイリジウム錯体（化合物例（１））を含有する有機ＥＬ素子と、赤色発光源となるイリジウム錯体（ＰＤ−１０）を含有する有機ＥＬ素子とを、画素３として並列配置すればフルカラーの表示装置を構成しうることがわかる。
【符号の説明】
【０１７２】
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
１０７ 透明電極付きガラス基板
１０６ 有機ＥＬ層
１０５ 陰極
１０２ ガラスカバー
１０８ 窒素ガス
１０９ 捕水剤
【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ならびにそれが具備された表示装置および照明装置に関する。
【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、発光層に電子及び正孔を注入して、再結合させることにより励起子（エキシトン）を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出（蛍光・りん光）を利用して発光する素子であり、数Ｖ〜数十Ｖ程度の電圧で発光が可能で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。
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）、それ以来、室温でリン光を示す材料の研究が活発になってきている（例えば、特許文献１、非特許文献２参照）。
さらに、最近発見されたリン光発光を利用する有機ＥＬ素子では、以前の蛍光発光を利用する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いる（例えば、非特許文献３参照）。
【０００３】
このように、リン光発光を利用した有機ＥＬデバイスは大変ポテンシャルの高い方式であるが、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課題となっている。
【０００４】
そこで、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）電子輸送層と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。
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、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。
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。
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。
しかしながら、特許文献３に記載されている有機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く、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。
【０００５】
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。有機ＥＬ素子の発光層においては、発光ドーパントの結晶化や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、長時間連続発光させた場合や高温・多湿下などにおいて発光層内での状態が変化し、その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。
更には、照明装置や表示装置の製造適性を考慮した場合、発光層中に含有されているドーパント濃度が変動してもディスプレイや照明の性能にはあまり大きく影響を与えない、すなわち濃度依存性の少ない材料が求められるが、特許文献３にはこのような経時安定性や濃度依存性の観点については全く記載されておらず、更なる改良が必要であることが判ってきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【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２０１１−００５７５５９
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ ｅｔ ａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ、３９５巻、１５１〜１５４頁（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】
【０００８】
したがって、本発明の主な目的は、発光効率が高く、長寿命であり、経時安定性にも優れる有機エレクトロルミネッセンス素子であって、好ましくはドーパント濃度が変動してもこれら特性の変動が少ない有機エレクトロルミネッセンス素子、特に白色有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することである。
本発明の他の目的は、当該有機エレクトロルミネッセンス素子が具備された表示装置および照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の一態様によれば、
陽極と、陰極と、少なくとも発光層を有する単層または複数層構造の有機層とを有し、前記有機層が前記陽極と前記陰極との間に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、
前記有機層の少なくとも１層が、リン光発光性を有し、かつ、一般式（１）で表される部分構造を有する配位子が金属原子に配位した有機金属錯体を含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子が提供される。
【００１０】
【化１】
【００１１】
一般式（１）中、「環Ａ」および「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５員または６員の芳香族炭化水素環、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し、「Ｒ１」および「Ｒ２」はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換されていてもよいアルキル基、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、Ｒ１およびＲ２の少なくとも一方が炭素原子数２以上の置換基であり、Ｒ１とＲ２とが互いに異なる。
一般式（１）中、「Ｒａ」、「Ｒｂ」および「Ｒｃ」はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換されていてもよいアルキル基、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、「ｎ１」および「ｎ３」は１または２を表し、「ｎ２」は１〜４の整数を表す。
【００１２】
本発明の他の態様によれば、
陽極と、陰極と、少なくとも発光層を有する単層または複数層構造の有機層とを有し、前記有機層が前記陽極と前記陰極との間に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、
前記有機層の少なくとも１層が、一般式（２）で表される有機金属錯体を含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子が提供される。
【００１３】
【化２】
【００１４】
一般式（２）中、「環Ａ」および「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５員または６員の芳香族炭化水素環、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し、「Ｒ１」および「Ｒ２」はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換されていてもよいアルキル基、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、Ｒ１およびＲ２の少なくとも一方が炭素原子数２以上の置換基であり、Ｒ１とＲ２とが互いに異なる。
一般式（２）中、「Ｒａ」、「Ｒｂ」および「Ｒｃ」はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換されていてもよいアルキル基、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、「ｎ１」および「ｎ３」は１または２を表し、「ｎ２」は１〜４の整数を表す。
一般式（２）中、「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以上でか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２または３を表し、「ｎ」は１〜３の整数を表す。ただし、ｍ≧ｎである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、発光効率が高く、長寿命であり、経時安定性にも優れ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。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【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】図１の表示装置の表示部の模式図である。
【図３】図１の表示装置の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】照明装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について説明する。
【００１８】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、陽極と、陰極と、少なくとも発光層を有する単層または複数層構造の有機層とを有し、有機層が陽極と陰極との間に挟持された有機エレクトロルミネッセンス素子であり、有機層の少なくとも１層が、リン光発光性を有し、かつ、一般式（１）で表される部分構造を有する配位子が金属原子に配位した有機金属錯体を含有している。
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を使用することにより、高効率、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化合物を使用して作製された有機ＥＬ素子は経時安定性、及び、濃度依存性（ドーパント化合物の濃度が変動しても、電力効率や発光寿命といった特性の変化を抑制しうる性質）の点でも改善された有機ＥＬ素子が得られることも分かった。
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、イミダゾール環のＮ上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経時安定性、及び、濃度依存性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。
【００１９】
以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。
なお、本明細書では、「〜」の記号は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用している。
【００２０】
≪有機ＥＬ素子の層構成≫
次に、本発明の有機ＥＬ素子の層構成の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。
（ｉ）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
（ｉｉ）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（ｉｉｉ）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（ｉｖ）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
（ｖ）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
（ｖｉ）陽極／／正孔輸送層／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。
本発明の有機ＥＬ素子としては白色発光層であることが好ましく、これらを用いた照明装置であることが好ましい。
本発明の有機ＥＬ素子を構成する各層について説明する。
【００２１】
≪発光層≫
本発明に係る発光層は、電極又は電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよい。
発光層の層厚は、特に制限はないが、形成する膜の均質性や、発光時に不必要な高電圧を印加するのを防止し、かつ、駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、２ｎｍ〜２００ｎｍの範囲に調整することが好ましく、更に好ましくは５ｎｍ〜１００ｎｍの範囲に調整され、特に好ましくは１０ｎｍ〜２０ｎｍの範囲である。
発光層の作製には、後述する発光ドーパントやホスト化合物を、例えば、真空蒸着法、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。
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）化合物を含有し、少なくとも１つの発光ドーパントは後述の一般式（１）、（２）、（３）で表される青色リン光発光性有機金属錯体である。
ホスト化合物とゲスト材料としてのりん光発光性化合物を含有し、発光ホスト化合物と三種以上のりん光発光性化合物を含有することが更に好ましい。
【００２２】
（１）発光ドーパント
本発明に係る発光ドーパントとしては、蛍光発光性ドーパント（「蛍光性化合物」ともいう。）、リン光発光性ドーパント（「リン光発光体」、「リン光性化合物」、「リン光発光性化合物」等ともいう。）を用いることができるが、より発光効率の高い有機ＥＬ素子を得る観点からは、本発明の有機ＥＬ素子の発光層や発光ユニットに使用される発光性ドーパント（単に、「発光材料」ということもある。）としては、下記のホスト化合物を含有すると同時に、リン光ドーパントを含有することが好ましい。
【００２３】
（１．１）リン光ドーパント
本発明に係るリン光ドーパントは、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、具体的には、室温（２５℃）にてリン光発光する化合物であり、リン光量子収率が、２５℃において０．０１以上の化合物であると定義されるが、好ましいリン光量子収率は０．１以上である。
上記リン光量子収率は、第４版実験化学講座７の分光ＩＩの３９８頁（１９９２年版、丸善）に記載の方法により測定できる。溶液中でのリン光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明に係るリン光発光性ドーパントは、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。
【００２４】
リン光ドーパントの発光原理としては二種挙げられる。
一つはキャリアが輸送されるホスト化合物上でキャリアの再結合が起こってホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーをリン光ドーパントに移動させることでリン光発光性ドーパントからの発光を得るというエネルギー移動型である。
もう一つはリン光発光性ドーパントがキャリアトラップとなり、リン光発光性ドーパント上でキャリアの再結合が起こりリン光発光性ドーパントからの発光が得られるというキャリアトラップ型である。
いずれの場合においても、リン光発光性ドーパントの励起状態のエネルギーはホスト化合物の励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。
リン光ドーパントは、有機ＥＬ素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることができる。
【００２５】
リン光ドーパントとしては、好ましくは元素の周期表で８〜１０族の金属を含有する錯体系化合物であり、更に好ましくはイリジウム化合物、オスミウム化合物、又は白金化合物（白金錯体系化合物）、希土類錯体であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。
特に、本発明では、一般式（１）、（２）、（３）で表わされる化合物を、りん光ドーパントとして発光層に含有させる。
【００２６】
（１．１．１）一般式（１）で表される化合物
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子では、有機層中の発光層が、リン光発光性を有し、かつ、一般式（１）で表される部分構造を有する配位子が金属原子に配位した有機金属錯体を含有している。
【００２７】
【化３】
【００２８】
一般式（１）中、「環Ａ」および「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５員または６員の芳香族炭化水素環、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し、「Ｒ１」および「Ｒ２」はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換されていてもよいアルキル基、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、Ｒ１およびＲ２の少なくとも一方が炭素原子数２以上の置換基であり、Ｒ１とＲ２とが異なり同じになることはない。
一般式（１）中、「Ｒａ」、「Ｒｂ」および「Ｒｃ」はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換されていてもよいアルキル基、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、「ｎ１」および「ｎ３」は１または２を表し、「ｎ２」は１〜４の整数を表す。
【００２９】
（１．１．１ａ）環Ａおよび環Ｂについて
一般式（１）において、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、環Ａ及び環Ｂで表わされる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。
環Ａ及び環Ｂで表わされる芳香族複素環としては、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。
一般式（１）中、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。
【００３０】
（１．１．１ｂ）Ａｒについて
一般式（１）において、Ａｒは５員または６員の芳香族炭化水素環、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わす。
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
Ａｒは、更に置換基によって置換されていてもよく、この様な置換基としては、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等）、シクロアルキル基（例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等）、アルケニル基（例えば、ビニル基、アリル基、１−プロペニル基、２−ブテニル基、１，３−ブタジエニル基、２−ペンテニル基、イソプロペニル基等）、アルキニル基（例えば、エチニル基、プロパルギル基等）、芳香族炭化水素基（芳香族炭化水素環基、芳香族炭素環基、アリール基等ともいい、例えば、フェニル基、ｐ−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等）、芳香族複素環基（例えば、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基（前記カルボリニル基のカルボリン環を構成する任意の炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す）、フタラジニル基等）、複素環基（例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等）、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等）、シクロアルコキシ基（例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等）、アルキルチオ基（例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等）、シクロアルキルチオ基（例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等）、アリールチオ基（例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等）、アルコキシカルボニル基（例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等）、アリールオキシカルボニル基（例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等）、スルファモイル基（例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、２−ピリジルアミノスルホニル基等）、アシル基（例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、２−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等）、アシルオキシ基（例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等）、アミド基（例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、２−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等）、カルバモイル基（例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、２−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、２−ピリジルアミノカルボニル基等）、ウレイド基（例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基ナフチルウレイド基、２−ピリジルアミノウレイド基等）、スルフィニル基（例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、２−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、２−ピリジルスルフィニル基等）、アルキルスルホニル基（例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、２−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等）、アリールスルホニル基又はヘテロアリールスルホニル基（例えば、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、２−ピリジルスルホニル基等）、アミノ基（例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、２−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アミノ基、ナフチルアミノ基、２−ピリジルアミノ基、ジフェニルアミノ基等）、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等）、フッ化炭化水素基（例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタフルオロフェニル基等）、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、シリル基（例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等）、ホスホノ基等が挙げられる。それぞれの置換基はさらに置換基を有していても良い。好ましい置換基としては、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基であるが、更に好ましい置換基としては、アルキル基、芳香族炭化水素基である。複数の置換基を有していた場合、同一であっても異なっていても良く、上記の置換基によって更に置換していても良く、また置換基は互いに連結して環を形成していてもよい。
【００３５】
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。
【００３６】
（１．１．１ｃ）Ｒ１およびＲ２について
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いが、Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方が炭素原子数２以上の置換基であり、Ｒ1とＲ２が互いに異なり同じになることはない。
Ｒ１及びＲ２として好ましくは、水素原子、アルキル基、アルケニル基、シリル基、アリール基、ヘテロアリール基、非芳香族炭化水素環基であり、更に好ましくは、アルキル基である。
【００３７】
Ｒ１及びＲ２で表されるアルキル基としては、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、sec−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、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、2-エチルヘキシル基等が挙げられるが、好ましくは、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、sec−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基であり、より好ましくは、エチル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、sec−ブチル基である。
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。
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。
【００３８】
Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方が炭素原子数２以上の置換基であり、好ましくは、Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方が炭素原子数２以上のアルキル基であり、更に好ましくは、Ｒ１及びR２が共に炭素数２以上のアルキル基の場合である。
Ｒ１及びR２が共に炭素数２以上のアルキル基とすることで、化合物の結晶性が抑えられると共に、Ｍで表わされる金属部分を立体的に保護することが可能となり、化合物としての安定性に優れ、更には、Ｔ1（最低励起三重項エネルギー準位）を高くすることが容易になる為、低電圧駆動、及び、長寿命化が達成されると考えられる。
また、Ｒ1とＲ2が異なることで、更に化合物の結晶性が抑えられ、製膜後の薄膜における経時安定性に加えて、濃度依存性が良好な有機エレクトロルミネッセンス素子が得られると考えられる。
【００３９】
（１．１．１ｄ）Ｒａ、ＲｂおよびＲｃについて
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
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。
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。
【００４０】
（１．１．１ｅ）ｎ１、ｎ３およびｎ２について
一般式（１）において、ｎ１及びｎ３は１または２を表し、ｎ２は１〜４の整数を表す。
【００４１】
（１．１．２）一般式（２）で表される化合物
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子では、有機層中の発光層が、好ましくは一般式（２）で表される有機金属錯体を含有している。
【００４２】
【化４】
【００４３】
一般式（２）中、「環Ａ」および「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５員または６員の芳香族炭化水素環、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し、「Ｒ１」および「Ｒ２」はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換されていてもよいアルキル基、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、Ｒ１およびＲ２の少なくとも一方が炭素原子数２以上の置換基であり、Ｒ１とＲ２とが互いに異なり同一になることはない。
一般式（２）中、「Ｒａ」、「Ｒｂ」および「Ｒｃ」はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換されていてもよいアルキル基、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、「ｎ１」および「ｎ３」は１または２を表し、「ｎ２」は１〜４の整数を表す。
【００４４】
一般式（２）中、「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以上でか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２または３を表し、「ｎ」は１〜３の整数を表す。ただし、ｍ≧ｎである。
【００４５】
一般式（２）中、環Ａ、環Ｂ、Ａｒ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、ｎ１、ｎ２およびｎ３は、上記一般式（１）の環Ａ、環Ｂ、Ａｒ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、ｎ１、ｎ２およびｎ３と同義である。
【００４６】
一般式（２）中、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。
【００４７】
【化５】
【００４８】
一般式（２Ｌ）中、「Ｒｄ’」、「Ｒｄ’’」および「Ｒｄ’’’」は水素原子または置換基を表し、Ｒｄ’、Ｒｄ’’およびＲｄ’’’で表される置換基としては、前述の一般式（１）のＡｒにおいて置換しても良い置換基として挙げられたものが挙げられる。
【００４９】
一般式（２）中、Ｍは原子番号４０以上でかつ元素周期表における８〜１０族の遷移金属原子であり、好ましくはＯｓ、Ｉｒ、Ｐｔであり、より好ましくはＩｒである。
本発明に係る一般式（２）で表される青色リン光発光性有機金属錯体の中でも、一般式（３）で表される有機金属錯体が好ましい。
【００５０】
（１．１．３）一般式（３）で表される化合物
一般式（２）で表わされる化合物は、好ましくは一般式（３）で表される化合物である。
【００５１】
【化６】
【００５２】
一般式（３）中、Ａｒ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、ｎ１、ｎ２、ｎ３、Ｍ、Ｌ、ｍおよびｎは、上記一般式（２）のＡｒ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、ｎ１、ｎ２、ｎ３、Ｌ、Ｍ、ｍおよびｎと同義である。
本発明に係る一般式（１）、（２）または（３）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。
【００５３】
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。
【００５４】
【化７】
【００５５】
【化８】
【００５６】
【化９】
【００５７】
【化１０】
【００５８】
【化１１】
【００５９】
【化１２】
【００６０】
【化１３】
【００６１】
（１．１．４）化合物例（６）の合成
【００６２】
【化１４】
【００６３】
１００ｍｌ四つ口フラスコに化合物Ａ１．６５ｇ、２−エトキシエタノール１３ｍｌ、水３ｍｌを入れ、窒素吹き込み管、温度計、コンデンサーを付けて油浴スターラー上にセットした。これに、０．５５ｇのＩｒＣｌ３・３Ｈ２Ｏを添加し、窒素気流下、内温１３５℃付近で６時間煮沸還流して反応終了とした。
反応終了後室温まで冷却した後メタノールを加え、析出した固体を濾取した。
得られた個体をメタノールで良く洗浄して乾燥し、化合物Ｂを１．１２ｇ（７７．０％）得た。
５０ｍｌ四つ口フラスコに、１．００ｇの化合物Ｂ、０．７７ｇの化合物Ａ、０．３０ｇのトリフルオロ酢酸銀、酢酸フェニル２０ｍｌを入れ、窒素吹き込み管、温度計、空冷管を付けて油浴スターラー上にセットした。窒素気流化内温１５０℃付近で８時間加熱攪拌して反応終了とした。
反応終了後、室温まで冷却し、メタノールを加え分散後結晶を濾取し、０．９６ｇの粗結晶が得られた。
結晶をカラムクロマトグラフィー（展開溶媒テトラヒドロフラン／ヘプタン）で精製後、得られた結晶をテトラヒドロフラン及び酢酸エチルの混合溶媒で加熱懸濁後、濾過し、化合物例（６）を０．９０ｇ（６６．６％）得た。
【００６４】
（１．１．５）化合物例（２９）の合成
【００６５】
【化１５】
【００６６】
１００ｍｌ四つ口フラスコに化合物Ｃ２．０８ｇ、２−エトキシエタノール１３ｍｌ、水３ｍｌを入れ、窒素吹き込み管、温度計、コンデンサーを付けて油浴スターラー上にセットした。これに、０．５５ｇのＩｒＣｌ３・３Ｈ２Ｏを添加し、窒素気流下、内温１３５℃付近で６時間煮沸還流して反応終了とした。
反応終了後室温まで冷却した後メタノールを加え、析出した固体を濾取した。
得られた個体をメタノールで良く洗浄して乾燥し、化合物Ｄを１．０３ｇ（５９．０％）得た。
５０ｍｌ四つ口フラスコに、１．００ｇの化合物Ｄ、０．８０ｇの化合物Ｃ、０．２５ｇのトリフルオロ酢酸銀、酢酸フェニル２０ｍｌを入れ、窒素吹き込み管、温度計、空冷管を付けて油浴スターラー上にセットした。窒素気流化内温１５０℃付近で８時間加熱攪拌して反応終了とした。
反応終了後、室温まで冷却し、メタノールを加え分散後結晶を濾取し、０．８３ｇの粗結晶が得られた。
結晶をカラムクロマトグラフィー（展開溶媒テトラヒドロフラン／ヘプタン）で精製後、得られた結晶をテトラヒドロフラン及び酢酸エチルの混合溶媒で加熱懸濁後、濾過し、化合物例（２９）を０．７１ｇ（５２％）得た。
【００６７】
（１．１．６）その他
また、本発明に係る前記一般式（１）、（２）、（３）で表わされるリン光発光性化合物と他のリン光ドーパントを併用しても良く、併用することが出来る化合物としては、以下の特許公報に記載されている化合物などが挙げられる。
【００６８】
国際公開第００／７０６５５号パンフレット、特開２００２−２８０１７８号公報、特開２００１−１８１６１６号公報、特開２００２−２８０１７９号公報、特開２００１−１８１６１７号公報、特開２００２−２８０１８０号公報、特開２００１−２４７８５９号公報、特開２００２−２９９０６０号公報、特開２００１−３１３１７８号公報、特開２００２−３０２６７１号公報、特開２００１−３４５１８３号公報、特開２００２−３２４６７９号公報、国際公開第０２／１５６４５号パンフレット、特開２００２−３３２２９１号公報、特開２００２−５０４８４号公報、特開２００２−３３２２９２号公報、特開２００２−８３６８４号公報、特表２００２−５４０５７２号公報、特開２００２−１１７９７８号公報、特開２００２−３３８５８８号公報、特開２００２−１７０６８４号公報、特開２００２−３５２９６０号公報、国際公開第０１／９３６４２号パンフレット、特開２００２−５０４８３号公報、特開２００２−１００４７６号公報、特開２００２−１７３６７４号公報、特開２００２−３５９０８２号公報、特開２００２−１７５８８４号公報、特開２００２−３６３５５２号公報、特開２００２−１８４５８２号公報、特開２００３−７４６９号公報、特表２００２−５２５８０８号公報、特開２００３−７４７１号公報、特表２００２−５２５８３３号公報、特開２００３−３１３６６号公報、特開２００２−２２６４９５号公報、特開２００２−２３４８９４号公報、特開２００２−２３５０７６号公報、特開２００２−２４１７５１号公報、特開２００１−３１９７７９号公報、特開２００１−３１９７８０号公報、特開２００２−６２８２４号公報、特開２００２−１００４７４号公報、特開２００２−２０３６７９号公報、特開２００２−３４３５７２号公報、特開２００２−２０３６７８号公報、国際公開第０７／０９７１５３号パンフレット等。
【００６９】
以下に、一般式（１）、（２）、（３）で表わされるリン光発光性化合物と併用可能なリン光ドーパントの具体例を示す。
【００７０】
【化１６】
【００７１】
【化１７】
【００７２】
（１．２）蛍光ドーパント
蛍光ドーパント（「蛍光性化合物」ともいう。）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又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。
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。
【００７３】
（２）ホスト化合物
本願において「ホスト化合物」とは、発光層に含有される化合物の内でその層中での質量比が２０％以上であり、かつ室温（２５℃）においてリン光発光のリン光量子収率が、０．１未満の化合物と定義される。好ましくはリン光量子収率が０．０１未満である。また、発光層に含有される化合物の中で、その層中での質量比が２０％以上であることが好ましい。
ホスト化合物としては、公知のホスト化合物を単独で用いてもよく、又は複数種併用して用いてもよい。ホスト化合物を複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機ＥＬ素子を高効率化することができる。また、後述する発光ドーパントを複数種用いることで、異なる発光を混ぜることが可能となり、これにより任意の発光色を得ることができる。
また、本発明に用いられるホストとしては、従来公知の低分子化合物でも、繰り返し単位をもつ高分子化合物でも良く、ビニル基やエポキシ基のような重合性基を有する低分子化合物（蒸着重合性ホスト）を１種または複数種用いても良い。
【００７４】
公知のホスト化合物としては、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、かつ発光の長波長化を防ぎ、なおかつ高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。
公知のホスト化合物の具体例としては、以下の文献に記載されている化合物が挙げられる。
【００７５】
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。
【００７６】
以下、本発明の有機ＥＬ素子の発光層のホスト化合物として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。
【００７７】
【化１８】
【００７８】
【化１９】
【００７９】
【化２０】
【００８０】
次に、本発明に係る有機ＥＬ素子の構成層として用いられる、注入層、阻止層、電子輸送層等について説明する。
【００８１】
≪電荷注入層：電子注入層、正孔注入層≫
本発明に係る電荷注入層は、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又は正孔輸送層の間、及び陰極と発光層又は電子輸送層との間に存在させてもよい。
「注入層」とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３〜１６６頁）に詳細に記載されており、正孔注入層（陽極バッファー層）と電子注入層（陰極バッファー層）とがある。
陽極バッファー層（正孔注入層）は、特開平９−４５４７９号公報、同９−２６００６２号公報、同８−２８８０６９号公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファー層等が挙げられる。
陰極バッファー層（電子注入層）は、特開平６−３２５８７１号公報、同９−１７５７４号公報、同１０−７４５８６号公報等にもその詳細が記載されており、具体的にはストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。
上記バッファー層（注入層）はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるがその膜厚は０．１ｎｍ〜５μｍの範囲が好ましい。
【００８２】
≪阻止層：正孔阻止層、電子阻止層≫
「阻止層」は、上記の如く有機化合物薄膜の基本構成層の他に必要に応じて設けられるものである。例えば、特開平１１−２０４２５８号公報、同１１−２０４３５９号公報、及び「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の２３７頁等に記載されている正孔阻止（ホールブロック）層がある。
「正孔阻止層」とは、広い意味では電子輸送層の機能を有し、電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が著しく小さい正孔阻止材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。
また、後述する電子輸送層の構成を必要に応じて、本発明に係わる正孔阻止層として用いることができる。
本発明に係る有機ＥＬ素子の正孔阻止層は、発光層に隣接して設けられていることが好ましい。
正孔阻止層には、前述のホスト化合物として挙げたアザカルバゾール誘導体を含有することが好ましい。
また、本発明においては、複数の発光色の異なる複数の発光層を有する場合、その発光極大波長が最も短波にある発光層が、全発光層中、最も陽極に近いことが好ましいが、このような場合、当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。
【００８３】
さらには、当該位置に設けられる正孔阻止層に含有される化合物の５０質量％以上が、前記最短波発光層のホスト化合物に対しそのイオン化ポテンシャルが０．３ｅＶ以上大きいことが好ましい。
イオン化ポテンシャルは、化合物のＨＯＭＯ（最高被占分子軌道）レベルにある電子を真空準位に放出するのに必要なエネルギーで定義され、例えば下記に示すような方法により求めることができる。
（１）米国Ｇａｕｓｓｉａｎ社製の分子軌道計算用ソフトウェアであるＧａｕｓｓｉａｎ９８（Ｇａｕｓｓｉａｎ９８、Ｒｅｖｉｓｉｏｎ Ａ．１１．４，Ｍ．Ｊ．Ｆｒｉｓｃｈ，ｅｔ ａｌ，Ｇａｕｓｓｉａｎ，Ｉｎｃ．，Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ ＰＡ，２００２．）を用い、キーワードとしてＢ３ＬＹＰ／６−３１Ｇ＊を用いて構造最適化を行うことにより算出した値（ｅＶ単位換算値）の小数点第２位を四捨五入した値としてイオン化ポテンシャルを求めることができる。この計算値が有効な背景には、この手法で求めた計算値と実験値の相関が高いためである。
（２）イオン化ポテンシャルは光電子分光法で直接測定する方法により求めることもできる。例えば、理研計器社製の低エネルギー電子分光装置「Ｍｏｄｅｌ ＡＣ−１」を用いて、あるいは紫外光電子分光として知られている方法を好適に用いることができる。
【００８４】
一方、「電子阻止層」とは、広い意味では正孔輸送層の機能を有し、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。
また、前記正孔輸送層の構成を必要に応じて電子阻止層として用いることができる。
本発明に係る正孔阻止層、電子輸送層の膜厚としては、好ましくは３〜１００ｎｍであり、更に好ましくは５〜３０ｎｍである。
【００８５】
≪電荷輸送層：電子輸送層、正孔輸送層≫
本発明に係る電荷輸送層としては、電子輸送層、正孔輸送層等が挙げられる。
以下、本発明に係る電子輸送層、正孔輸送層について詳細に説明する。
【００８６】
≪正孔輸送層≫
「正孔輸送層」とは、正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は単層又は複数層設けることができる。
正孔輸送材料としては、正孔の注入又は輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、また導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられる。
【００８７】
正孔輸送材料としては上記のものを使用することができるが、ポルフィリン化合物、芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第３級アミン化合物を用いることが好ましい。
芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノフェニル；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−〔１，１′−ビフェニル〕−４，４′−ジアミン（ＴＰＤ）；２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）プロパン；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラ−ｐ−トリル−４，４′−ジアミノビフェニル；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン；ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン；ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタン；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ジ（４−メトキシフェニル）−４，４′−ジアミノビフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノジフェニルエーテル；４，４′−ビス（ジフェニルアミノ）クオードリフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン；４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４′−〔４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン；４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニル）ベンゼン；３−メトキシ−４′−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン；Ｎ−フェニルカルバゾール、更には米国特許第５，０６１，５６９号明細書に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば、４，４′−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル（ＮＰＤ）、特開平４−３０８６８８号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが３つスターバースト型に連結された４，４′，４″−トリス〔Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）等が挙げられる。
【００８８】
さらに、これらの材料を高分子鎖に導入した、又はこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。また、ｐ型−Ｓｉ、ｐ型−ＳｉＣ等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。
また、特開平１１−２５１０６７号公報、Ｊ．Ｈｕａｎｇ ｅｔ．ａｌ．著文献（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ ８０（２００２），ｐ．１３９）に記載されているような、所謂ｐ型正孔輸送材料を用いることもできる。本発明においては、より高効率の発光素子が得られることからこれらの材料を用いることが好ましい。
【００８９】
正孔輸送層は上記正孔輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。正孔輸送層の膜厚については、５ｎｍ〜５μｍの範囲であることが好ましく、更に好ましくは、５〜２００ｎｍである。この正孔輸送層は上記材料の一種又は二種以上からなる一層構造であってもよい。
また、不純物をドープしたｐ性の高い正孔輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報の各公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。
本発明においては、このようなｐ性の高い正孔輸送層を用いることが、より低消費電力の素子を作製することができるため好ましい。
【００９０】
以下、本発明の有機ＥＬ素子の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。
【００９１】
【化２１】
【００９２】
【化２２】
【００９３】
≪電子輸送層≫
「電子輸送層」とは、電子を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は単層又は複数層設けることができる。
従来、単層の電子輸送層、及び複数層とする場合は発光層に対して陰極側に隣接する電子輸送層に用いられる電子輸送材料（正孔阻止材料を兼ねる。）としては、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができ、例えば、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。
上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることができる。
さらに、これらの材料を高分子鎖に導入した、又はこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
また、８−キノリノール誘導体の金属錯体、例えば、トリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ）、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）亜鉛（Ｚｎｑ）等、及びこれらの金属錯体の中心金属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、Ｇａ又はＰｂに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることができる。
その他、メタルフリーもしくはメタルフタロシアニン、又はそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。
また、発光層の材料として例示したジスチリルピラジン誘導体も、電子輸送材料として用いることができるし、正孔注入層、正孔輸送層と同様にｎ型−Ｓｉ、ｎ型−ＳｉＣ等の無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。
【００９４】
電子輸送層は、上記電子輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。
電子輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。電子輸送層は上記材料の一種又は二種以上からなる一層構造であってもよい。
また、不純物をゲスト材料としてドープしたｎ性の高い電子輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、同１０−２７０１７２号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。
本発明においては、このようなｎ性の高い電子輸送層を用いることがより低消費電力の素子を作製することができるため好ましい。
【００９５】
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併用される化合物（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。
【００９６】
【化２３】
【００９７】
【化２４】
【００９８】
【化２５】
【００９９】
≪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、インジウムティンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ２Ｏ３−ＺｎＯ）等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。
陽極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は（１００μｍ以上程度）、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。あるいは、有機導電性化合物のように塗布可能な物質を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等湿式成膜法を用いることもできる。
この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を１０％より大きくすることが望ましく、また陽極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。
さらに、膜厚は材料にもよるが、１０〜１０００ｎｍの範囲が好ましく、更に好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲である。
【０１００】
≪陰極≫
陰極としては、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。
これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。
【０１０１】
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。
陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は、１０ｎｍ〜５μｍの範囲が好ましく、更に好ましくは、５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【０１０２】
なお、発光した光を透過させるため、有機ＥＬ素子の陽極又は陰極のいずれか一方が透明又は半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
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、透明又は半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する素子を作製することができる。
【０１０３】
≪基板≫
本発明に係る有機ＥＬ素子に用いることのできる基板（以下、「基体」、「基材」、「支持基板」、「支持体」等ともいう。）としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、また透明であっても不透明であってもよい。基板側から光を取り出す場合には、基板は透明であることが好ましい。好ましく用いられる透明な基板としては、ガラス、石英、透明樹脂フィルムを挙げることができる。特に好ましい基板は、有機ＥＬ素子にフレキシブル性を与えることが可能な樹脂フィルムである。
樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）、セルロースアセテートフタレート（ＴＡＣ）、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類又はそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリルあるいはポリアリレート類、アートン（商品名ＪＳＲ社製）あるいはアペル（商品名三井化学社製）といったシクロオレフィン系樹脂等を挙げられる。
【０１０４】
樹脂フィルムの表面には、無機物、有機物の被膜又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、１×１０−３ｍｌ／（ｍ２・２４ｈ・ＭＰａ）以下、水蒸気透過度が、１×１０−５ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下の高バリア性フィルムであることが好ましい。
バリア膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。更に該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることがより好ましい。無機層と有機層の積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。
バリア膜の形成方法については、特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシ法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザ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。
【０１０５】
不透明な基板としては、例えば、アルミ、ステンレス等の金属板、フィルムや不透明樹脂基板、セラミック製の基板等が挙げられる。
本発明に係る有機ＥＬ素子の発光の室温における外部取り出し効率は、１％以上であることが好ましく、より好ましくは５％以上である。
ここに、外部取り出し量子効率（％）＝有機ＥＬ素子外部に発光した光子数／有機ＥＬ素子に流した電子数×１００である。
また、カラーフィルター等の色相改良フィルター等を併用してもよいし、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。
【０１０６】
≪封止≫
本発明に用いられる有機ＥＬ素子の封止手段としては、例えば、封止部材と電極、支持基板とを接着剤で接着する方法を挙げることができる。
封止部材としては、有機ＥＬ素子の表示領域を覆うように配置されておればよく、凹板状でも平板状でもよい。また透明性、電気絶縁性は特に問わない。
具体的には、ガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等が挙げられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等を挙げることができる。また、ポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。金属板としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブテン、シリコン、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる一種以上の金属又は合金からなるものが挙げられる。
本発明においては、有機ＥＬ素子を薄膜化できるということからポリマーフィルム、金属フィルムを好ましく使用することができる。
さらには、ポリマーフィルムは、ＪＩＳ Ｋ ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が１×１０−３ｍｌ／ｍ２／２４ｈ以下、ＪＩＳ Ｋ ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％ＲＨ）が、１×１０−３ｇ／（ｍ２／２４ｈ）以下のものであることが好ましい。
封止部材を凹状に加工するのは、サンドブラスト加工、化学エッチング加工等が使われる。
【０１０７】
接着剤として具体的には、アクリル酸系オリゴマー、メタクリル酸系オリゴマーの反応性ビニル基を有する光硬化及び熱硬化型接着剤、２−シアノアクリル酸エステル等の湿気硬化型等の接着剤を挙げることができる。また、エポキシ系等の熱及び化学硬化型（二液混合）を挙げることができる。また、ホットメルト型のポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンを挙げることができる。また、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤を挙げることができる。
なお、有機ＥＬ素子が熱処理により劣化する場合があるので、室温から８０℃までに接着硬化できるものが好ましい。また、前記接着剤中に乾燥剤を分散させておいてもよい。封止部分への接着剤の塗布は市販のディスペンサーを使ってもよいし、スクリーン印刷のように印刷してもよい。
【０１０８】
また、有機層を挟み基板と対向する側の電極の外側に該電極と有機層を被覆し、基板と接する形で無機物、有機物の層を形成し封止膜とすることも好適にできる。この場合、該膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。
さらに、当該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることが好ましい。これらの膜の形成方法については、特に限定はなく、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシ法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができる。
【０１０９】
封止部材と有機ＥＬ素子の表示領域との間隙には、気相及び液相では、窒素、アルゴン等の不活性気体やフッ化炭化水素、シリコンオイルのような不活性液体を注入することが好ましい。また真空とすることも可能である。また、内部に吸湿性化合物を封入することもできる。
吸湿性化合物としては、例えば、金属酸化物（例えば、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム等）、硫酸塩（例えば、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸コバルト等）、金属ハロゲン化物（例えば、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、フッ化セシウム、フッ化タンタル、臭化セリウム、臭化マグネシウム、沃化バリウム、沃化マグネシウム等）、過塩素酸類（例えば、過塩素酸バリウム、過塩素酸マグネシウム等）等が挙げられ、硫酸塩、金属ハロゲン化物及び過塩素酸類においては無水塩が好適に用いられる。
【０１１０】
≪保護膜、保護板≫
有機層を挟み基板と対向する側の前記封止膜、あるいは前記封止用フィルムの外側に、素子の機械的強度を高めるために保護膜、あるいは保護板を設けてもよい。特に封止が前記封止膜により行われている場合には、その機械的強度は必ずしも高くないため、このような保護膜、保護板を設けることが好ましい。
これに使用することができる材料としては、前記封止に用いたのと同様なガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等を用いることができるが、軽量かつ薄膜化ということからポリマーフィルムを用いることが好ましい。
【０１１１】
≪光取り出し≫
有機ＥＬ素子は、空気よりも屈折率の高い（屈折率が１．７〜２．１程度）層の内部で発光し、発光層で発生した光のうち１５％から２０％程度の光しか取り出せないことが一般的に言われている。これは、臨界角以上の角度θで界面（透明基板と空気との界面）に入射する光は、全反射を起こし素子外部に取り出すことができないことや、透明電極ないし発光層と透明基板との間で光が全反射を起こし、光が透明電極ないし発光層を導波し、結果として光が素子側面方向に逃げるためである。
この光の取り出しの効率を向上させる手法としては、例えば、透明基板表面に凹凸を形成し、透明基板と空気界面での全反射を防ぐ方法（米国特許第４，７７４，４３５号明細書）、基板に集光性を持たせることにより効率を向上させる方法（特開昭６３−３１４７９５号公報）、有機ＥＬ素子の側面等に反射面を形成する方法（特開平１−２２０３９４号公報）、基板と発光体の間に中間の屈折率を持つ平坦層を導入し、反射防止膜を形成する方法（特開昭６２−１７２６９１号公報）、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法（特開２００１−２０２８２７号公報）、基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間（含む、基板と外界間）に回折格子を形成する方法（特開平１１−２８３７５１号公報）等がある。
【０１１２】
本発明においては、これらの方法を本発明に係る有機ＥＬ素子と組み合わせて用いることができるが、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法、あるいは基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間（含む、基板と外界間）に回折格子を形成する方法を好適に用いることができる。
本発明は、これらの手段を組み合わせることにより、更に高輝度あるいは耐久性に優れた有機ＥＬ素子を得ることができる。
【０１１３】
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さで形成すると、透明電極から出てきた光は、媒質の屈折率が低いほど外部への取り出し効率が高くなる。
低屈折率層としては、例えば、エアロゲル、多孔質シリカ、フッ化マグネシウム、フッ素系ポリマー等が挙げられる。透明基板の屈折率は一般に１．５〜１．７程度であるので、低屈折率層は屈折率がおよそ１．５以下であることが好ましく、更に好ましくは１．３５以下であることが好ましい。
また、低屈折率媒質の厚さは媒質中の波長の２倍以上となるのが望ましい。これは低屈折率媒質の厚さが、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。
【０１１４】
全反射を起こす界面もしくはいずれかの媒質中に回折格子を導入する方法は、光取り出し効率の向上効果が高いという特徴がある。
この方法は回折格子が１次の回折や２次の回折といった所謂ブラッグ回折により、光の向きを屈折とは異なる特定の向きに変えることができる性質を利用して、発光層から発生した光のうち層間での全反射等により外に出ることができない光を、いずれかの層間もしくは、媒質中（透明基板内や透明電極内）に回折格子を導入することで光を回折させ、光を外に取り出そうとするものである。
導入する回折格子は、二次元的な周期屈折率を持っていることが望ましい。これは発光層で発光する光はあらゆる方向にランダムに発生するので、ある方向にのみ周期的な屈折率分布を持っている一般的な１次元回折格子では、特定の方向に進む光しか回折されず、光の取り出し効率がさほど上がらない。
しかしながら、屈折率分布を二次元的な分布にすることにより、あらゆる方向に進む光が回折され、光の取り出し効率が上がる。
回折格子を導入する位置としては、いずれかの層間もしくは媒質中（透明基板内や透明電極内）でもよいが、光が発生する場所である有機発光層の近傍が望ましい。
このとき、回折格子の周期は媒質中の光の波長の約１／２〜３倍程度が好ましい。
回折格子の配列は正方形のラチス状、三角形のラチス状、ハニカムラチス状等、二次元的に配列が繰り返されることが好ましい。
【０１１５】
≪集光シート≫
本発明に係る有機ＥＬ素子は基板の光取り出し側に、例えば、マイクロレンズアレイ状の構造を設けるように加工する、又は、所謂集光シートと組み合わせることにより、特定方向、例えば、素子発光面に対し正面方向に集光することにより、特定方向上の輝度を高めることができる。
マイクロレンズアレイの例としては、基板の光取り出し側に一辺が３０μｍでその頂角が９０度となるような四角錐を２次元に配列する。一辺は１０μｍ〜１００μｍが好ましい。
これより小さくなると回折の効果が発生して色付く、大きすぎると厚さが厚くなり好ましくない。
集光シートとしては、例えば、液晶表示装置のＬＥＤバックライトで実用化されているものを用いることが可能である。このようなシートとして、例えば、住友スリーエム社製輝度上昇フィルム（ＢＥＦ）等を用いることができる。
プリズムシートの形状としては、例えば、基材に頂角９０度、ピッチ５０μｍの△状のストライプが形成されたものであってもよいし、頂角が丸みを帯びた形状、ピッチをランダムに変化させた形状、その他の形状であってもよい。
また、発光素子からの光放射角を制御するために、光拡散板・フィルムを集光シートと併用してもよい。例えば、（株）きもと製拡散フィルム（ライトアップ）等を用いることができる。
【０１１６】
≪用途≫
本発明の有機ＥＬ素子は、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源として用いることができる。発光光源として、例えば、照明装置（家庭用照明、車内照明）、時計や液晶用バックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるがこれに限定するものではないが、特に液晶表示装置のバックライト、照明用光源としての用途に有効に用いることができる。
本発明の有機ＥＬ素子においては、必要に応じ成膜時にメタルマスクやインクジェットプリンティング法等でパターニングを施してもよい。パターニングする場合は、電極のみをパターニングしてもよいし、電極と発光層をパターニングしてもよいし、素子全層をパターニングしてもよく、素子の作製においては、従来公知の方法を用いることができる。
本発明の有機ＥＬ素子や本発明に係る化合物の発光する色は、「新編色彩科学ハンドブック」（日本色彩学会編、東京大学出版会、１９８５）の１０８頁の図４．１６において、分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング社製）で測定した結果をＣＩＥ色度座標に当てはめた色で決定される。
また、本発明に係る有機ＥＬ素子が白色素子の場合には、白色とは、２度視野角正面輝度を上記方法により測定した際に、１０００ｃｄ／ｍ２でのＣＩＥ１９３１表色系における色度が、Ｘ＝０．３３±０．０７、Ｙ＝０．３３±０．１の領域内にあることをいう。
【０１１７】
≪表示装置≫
本発明に係る表示装置は、本発明の有機ＥＬ素子を具備したものである。
本発明の表示装置は、単色でも多色でもよいが、ここでは多色表示装置について説明する。
多色表示装置の場合は、発光層形成時のみシャドーマスクを設け、一面に蒸着法、キャスト法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法等で膜を形成できる。発光層のみパターニングを行う場合、その方法に限定はないが、好ましくは蒸着法、インクジェット法、スピンコート法、印刷法である。
表示装置に具備される有機ＥＬ素子の構成は、必要に応じて上記の有機ＥＬ素子の構成例の中から選択される。
また、有機ＥＬ素子の製造方法は、上記の本発明の有機ＥＬ素子の製造の一態様に示したとおりである。
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−の状態になった時のみ発光する。なお、印加する交流の波形は任意でよい。
【０１１８】
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、赤、緑、青発光の三種の有機ＥＬ素子を用いることによりフルカラーの表示が可能となる。
表示デバイス、ディスプレイとしては、テレビ、パソコン、モバイル機器、ＡＶ機器、文字放送表示、自動車内の情報表示等が挙げられる。特に静止画像や動画像を再生する表示装置として使用してもよく、動画再生用の表示装置として使用する場合の駆動方式は単純マトリクス（パッシブマトリクス）方式でもアクティブマトリクス方式でもどちらでもよい。
発光光源としては、家庭用照明、車内照明、時計や液晶用のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
【０１１９】
以下、本発明の有機ＥＬ素子を有する表示装置の一例を図面に基づいて説明する。
図１は、有機ＥＬ素子から構成される表示装置の一例を示した模式図であって、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。
図１に示すとおり、ディスプレイ１は、複数の画素を有する表示部Ａ、画像情報に基づいて表示部Ａの画像走査を行う制御部Ｂ等からなる。
制御部Ｂは表示部Ａと電気的に接続されている。
制御部Ｂは、複数の画素それぞれに対し、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る。その結果、各画素が走査信号により走査線毎に画像データ信号に応じて順次発光し、画像情報が表示部Ａに表示される。
【０１２０】
図２は、図１に記載の表示部Ａの模式図である。
表示部Ａは、基板上に、複数の走査線５及びデータ線６を含む配線部と、複数の画素３とを、有している。表示部Ａの主要な部材の説明を以下に行う。
図２においては、画素３の発光した光が白矢印方向（下方向）へ取り出される場合を示している。
配線部の走査線５及び複数のデータ線６はそれぞれ導電材料から構成されている。走査線５とデータ線６は互いに格子状に直交して、直交する位置で画素３に接続されている（詳細は図示していない）。
画素３は走査線５から走査信号が送信されると、データ線６から画像データ信号を受け取り、受け取った画像データに応じて発光する。
発光の色が赤領域の画素、緑領域の画素、青領域の画素を適宜同一基板上に並列配置することによって、フルカラー表示が可能となる。
【０１２１】
次に、画素の発光プロセスを説明する。
図３は、図１に記載の画素３の模式図である。
画素３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等で構成されている。
複数の画素３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列配置することでフルカラー表示を行うことができる。
図３において、制御部Ｂからデータ線６を介してスイッチングトランジスタ１１のドレインに画像データ信号が送信される。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送信されると、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオン状態となり、ドレインに送信された画像データ信号がコンデンサ１３と駆動トランジスタ１２のゲートに伝達される。
画像データ信号の伝達により、コンデンサ１３が画像データ信号の電位に応じて充電されるとともに、駆動トランジスタ１２の駆動がオン状態となる。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、ゲートに送信された画像データ信号の電位に応じて電源ライン７から有機ＥＬ素子１０に電流が供給される。
制御部Ｂの順次走査により走査信号が次の走査線５に移ると、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオフ状態となる。しかし、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオフ状態となってもコンデンサ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、次の走査信号の送信が行われるまで有機ＥＬ素子１０の発光が継続する。順次走査により次に走査信号が送信されたとき、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。
すなわち、有機ＥＬ素子１０の発光は、複数の画素３の各有機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の各有機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。
【０１２２】
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、次の走査信号の送信まで継続して保持してもよいし、次の走査信号が送信される直前に放電させてもよい。
本発明においては、上述したアクティブマトリクス方式に限らず、走査信号が走査されたときのみデータ信号に応じて有機ＥＬ素子を発光させるパッシブマトリクス方式の発光駆動でもよい。
【０１２３】
図４は、パッシブマトリクス方式による表示装置の模式図である。
図４において、複数の走査線５と複数の画像データ線６が画素３を挟んで対向して格子状に設けられている。
順次走査により走査線５の走査信号が送信されたとき、走査線５に接続されている画素３が画像データ信号に応じて発光する。
パッシブマトリクス方式では、画素３にアクティブ素子が無く、製造コストの低減が計れる。
【０１２４】
≪照明装置≫
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、レーザ発振をさせることにより上記用途に使用してもよい。
また、本発明の有機ＥＬ素子は照明用や露光光源のような一種のランプとして使用してもよいし、画像を投影するタイプのプロジェクション装置や、静止画像や動画像を直接視認するタイプの表示装置（ディスプレイ）として使用してもよい。
動画再生用の表示装置として使用する場合の駆動方式は、単純マトリクス（パッシブマトリクス）方式でもアクティブマトリクス方式でもどちらでもよい。又は、異なる発光色を有する本発明の有機ＥＬ素子を二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。
【０１２５】
また、本発明の有機ＥＬ材料は照明装置として、実質白色の発光を生じる有機ＥＬ素子に適用できる。複数の発光材料により複数の発光色を同時に発光させて混色により白色発光を得る。複数の発光色の組み合わせとしては、赤色、緑色、青色の３原色の３つの発光極大波長を含有させたものでもよいし、青色と黄色、青緑と橙色等の補色の関係を利用した二つの発光極大波長を含有したものでもよい。
また、複数の発光色を得るための発光材料の組み合わせは、複数のリン光又は蛍光で発光する材料を複数組み合わせたもの、蛍光又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。
【０１２６】
発光層、正孔輸送層あるいは電子輸送層等の形成時のみマスクを設け、マスクにより塗り分ける等単純に配置するだけでよく、他層は共通であるのでマスク等のパターニングは不要であり、一面に蒸着法、キャスト法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法等で例えば電極膜を形成でき、生産性も向上する。
この方法によれば、複数色の発光素子をアレー状に並列配置した白色有機ＥＬ装置と異なり、素子自体が発光白色である。
発光層に用いる発光材料としては特に制限はなく、例えば、液晶表示素子におけるバックライトであれば、ＣＦ（カラーフィルター）特性に対応した波長範囲に適合するように、本発明に係る金属錯体、また公知の発光材料の中から任意のものを選択して組み合わせて白色化すればよい。
【０１２７】
≪本発明の照明装置の一態様≫
本発明の有機ＥＬ素子を具備した、本発明の照明装置の一態様について説明する。
本発明の有機ＥＬ素子の非発光面をガラスケースで覆い、厚さ３００μｍのガラス基板を封止用基板として用いて、周囲にシール材として、エポキシ系光硬化型接着剤（東亞合成社製ラックストラックＬＣ０６２９Ｂ）を適用し、これを陰極上に重ねて透明支持基板と密着させ、ガラス基板側からＵＶ光を照射して、硬化させて、封止し、図５、図６に示すような照明装置を形成することができる。
図５は、照明装置の概略図を示している。
図５に示すとおり、有機ＥＬ素子１０１はガラスカバー１０２で覆われている。
ガラスカバー１０２での封止作業は、好ましくは、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）で行われる。
図６は、照明装置の断面図を示している。
図６に示すとおり、照明装置は主に陰極１０５、有機ＥＬ層１０６及び透明電極付きガラス基板１０７で構成され、これら部材がガラスカバー１０２で覆われている。
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。
【０１２８】
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
また、実施例に用いる化合物の構造を以下に示す。
【０１２９】
【化２６】
【０１３０】
【化２７】
【０１３１】
【化２８】
【実施例１】
【０１３２】
≪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。
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ＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）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ＨＴ−１７を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに化合物例（１）を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＥＴ−５を２００ｍｇ入れ、さらに別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＥＴ−４を２００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取り付けた。
【０１３３】
次いで、真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、ＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で、透明支持基板に蒸着し１０ｎｍの正孔注入層を設けた。
更にＨＴ−２の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で、前記正孔注入層上に蒸着し３０ｎｍの正孔輸送層を設けた。
【０１３４】
更にＨ−１７と化合物例（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、ドーパント濃度が１０％となるように前記正孔輸送層上に共蒸着し４０ｎｍの発光層を設けた。
【０１３５】
更にＥＴ−５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。
更にＥＴ−４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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
≪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、ドーパント化合物を表１に記載の化合物に変更した。
それ以外は有機ＥＬ素子１−１の作製と同様にして「有機ＥＬ素子１−２〜１−１０」を作製した。
【０１３８】
≪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当該照明装置に対し下記の評価をおこなった。評価結果を表１に示す。
【０１３９】
（１）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。
表１中、電力効率は有機ＥＬ素子１−８の電力効率を１００と設定する相対値で表した。
【０１４０】
（２）発光寿命
各有機ＥＬ素子を、室温下でかつ２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下で連続発光させ、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。
表１中、発光寿命は有機ＥＬ素子１−８を１００と設定する相対値で表した。
【０１４１】
（３）経時安定性
各有機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。
経時安定性（％）＝保存後の電力効率／保存前の電力効率×１００
なお、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。
【０１４２】
（４）発光色
有機ＥＬ素子を、２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下で連続発光させた際の発光色を目視で評価した。
【０１４３】
【表１】
【０１４４】
≪まとめ≫
表１に示すとおり、本発明のドーパント化合物を使用した有機ＥＬ素子１−１〜１−７は、比較の有機ＥＬ素子１−８〜１−１０に比べ、電力効率、発光寿命、経時安定性に優れていることが明らかである。
【実施例２】
【０１４５】
≪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。
【０１４６】
この透明支持基板上に、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリスチレンスルホネート（PEDOT／PSS、Ｂａｙｅｒ社製、Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ Ａｌ ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を用いて３０００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート法により薄膜を形成した後、２００℃にて１時間乾燥し、膜厚２０ｎｍの第１正孔輸送層を設けた。
この基板を窒素雰囲気下に移し、前記第１正孔輸送層上に、５０ｍｇのＨＴ−１２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。
【０１４７】
この第２正孔輸送層上に、１００ｍｇのＨＴ−１７と１３ｍｇの化合物例（２）とを１０ｍｌの酢酸ブチルに溶解した溶液を用いてドーパント濃度が１３％となるように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。
【０１４８】
次に、この発光層上に、５０ｍｇのＥＴ−１１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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
≪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、ドーパント化合物の濃度または種類を表２に記載の濃度または化合物に変更した。
それ以外は有機ＥＬ素子２−１の作製と同様にして「有機ＥＬ素子２−２〜２−１５」を作製した。
【０１５１】
≪有機ＥＬ素子２−１〜２−１５の評価≫
得られた有機ＥＬ素子を評価するに際しては、実施例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当該照明装置に対し下記の評価を行った。評価結果を表２に示す。
【０１５２】
（１）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。
表２中、電力効率は有機ＥＬ素子２−１３の電力効率を１００と設定する相対値で表した。
【０１５３】
（２）発光寿命
各有機ＥＬ素子を、室温下でかつ６ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下で連続発光させ、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。
表２中、発光寿命は有機ＥＬ素子２−１３を１００と設定する相対値で表した。
【０１５４】
（３）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。
【０１５５】
【表２】
【０１５６】
≪まとめ≫
表２に示すとおり、塗布方式によって有機層を形成しても、本発明のドーパント化合物を用いた有機ＥＬ素子２−１〜２−１２は、比較の有機ＥＬ素子２−１３〜２−１５に比べ、発光効率、発光寿命に優れていることがわかる。
特に、比較の有機ＥＬ素子２−１３〜２−１５では、ドーパント化合物の濃度が変動すると電力効率や発光寿命といった特性が大きく変動するのに対し、本発明の有機ＥＬ素子２−１〜２−３，２−４〜２−６，２−７〜２−９，２−１０〜２−１２では、ドーパント濃度が変動しても当該特性の変動が抑えられていることがわかる。
【実施例３】
【０１５７】
≪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。
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ＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）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Ｈ−１７を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに化合物例（８）を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＰＤ−１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＰＤ−１０を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＥＴ−１５を２００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取り付けた。
【０１５８】
次いで、真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、ＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度0.1ｎｍ／秒で、透明支持基板に蒸着し１０ｎｍの正孔注入層を設けた。
更にＨＴ−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。
【０１５９】
更にＨ−１７と化合物例（８）とＰＤ−１とｃＰＤ−１０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。
【０１６０】
更にＥＴ−１５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。
【０１６１】
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。
【０１６２】
≪有機ＥＬ素子３−２〜３−７の作製≫
有機ＥＬ素子３−１の作製において、化合物例（８）を表３に記載の化合物に変更した。
それ以外は有機ＥＬ素子３−１の作製と同様にして「有機ＥＬ素子３−２〜３−７」を作製した。
【０１６３】
≪有機ＥＬ素子３−１〜３−７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当該照明装置に対し下記の評価をおこなった。評価結果を表３に示す。
【０１６４】
（１）駆動電圧
各有機ＥＬ素子を、室温（約２３℃〜２５℃）、２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下で駆動させ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３−６を１００として各々相対値で示した。
駆動電圧＝（各素子の駆動電圧／有機ＥＬ素子３−１の駆動電圧）×１００
表３中、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。
【０１６５】
（２）経時安定性
各有機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。
経時安定性（％）＝保存後の電力効率／保存前の電力効率×１００
なお、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。
【０１６６】
（３）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。
【０１６７】
【表３】
【０１６８】
≪まとめ≫
表３に示すとおり、本発明のドーパント化合物を使用した有機ＥＬ素子３−１〜３−５は、比較の有機ＥＬ素子３−６〜３−７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。
【実施例４】
【０１６９】
≪フルカラー表示装置の作製≫
（１）青色発光素子の作製
実施例１の有機ＥＬ素１−１において、化合物例（１）を化合物例（９）に変更した。それ以外は同様にして、青色発光素子を作製し、これを青色発光素子とした。
（２）緑色発光素子の作製
実施例１の有機ＥＬ素子１−１において、化合物例（１）をＰＤ−１に変更した。それ以外は同様にして、緑色発光素子を作製し、これを緑色発光素子とした。
（３）赤色発光素子の作製
実施例１の有機ＥＬ素子１−１において、化合物例（１）をＰＤ−１０に変更した。それ以外は同様にして、赤色発光素子を作製し、これを赤色発光素子とした。
【０１７０】
（４）表示装置の作製
上記で作製した赤色、緑色、青色発光型の各有機ＥＬ素子を同一基板上に並列配置し、図１に記載のような形態を有するアクティブマトリクス方式フルカラー表示装置を作製した。
図２には、作製した前記表示装置の表示部Ａの模式図のみを示した。
図２に示すとおり、表示部Ａは、同一基板上に複数の走査線５及びデータ線６を含む配線部と、並列配置した複数の画素３（発光色が赤領域の画素、緑領域の画素、青領域の画素等）とを有している。
配線部の走査線５及び複数のデータ線６はそれぞれ導電材料から構成されている。走査線５とデータ線６は互いに直交して格子状を呈しており、互いに直交する位置で画素３に接続されている（詳細は図示せず）。
複数の画素３は、それぞれの発光色に対応した有機ＥＬ素子と、アクティブ素子であるスイッチングトランジスタと、駆動トランジスタとがそれぞれ設けられたアクティブマトリクス方式で駆動される。
複数の画素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ようになっている。このように、赤、緑、青の画素３を並列配置することによって、フルカラー表示装置を作製した。
実際にこのフルカラー表示装置を駆動させると、輝度が高く、高耐久性を有し、且つ鮮明なフルカラー動画表示が得られることが分かった。
【０１７１】
以上の実施例４によれば、緑色発光源となるイリジウム錯体（ＰＤ−１）を含有する有機ＥＬ素子と、青色発光源となるイリジウム錯体（化合物例（１））を含有する有機ＥＬ素子と、赤色発光源となるイリジウム錯体（ＰＤ−１０）を含有する有機ＥＬ素子とを、画素３として並列配置すればフルカラーの表示装置を構成しうることがわかる。
【符号の説明】
【０１７２】
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
１０７ 透明電極付きガラス基板
１０６ 有機ＥＬ層
１０５ 陰極
１０２ ガラスカバー
１０８ 窒素ガス
１０９ 捕水剤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と、陰極と、少なくとも発光層を有する単層または複数層構造の有機層とを有し、前記有機層が前記陽極と前記陰極との間に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、
前記有機層の少なくとも１層が、リン光発光性を有し、かつ、一般式（１）で表される部分構造を有する配位子が金属原子に配位した有機金属錯体を含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１】
（一般式（１）中、「環Ａ」および「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５員または６員の芳香族炭化水素環、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し、「Ｒ１」および「Ｒ２」はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換されていてもよいアルキル基、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、Ｒ１およびＲ２の少なくとも一方が炭素原子数２以上の置換基であり、Ｒ１とＲ２とが互いに異なる。
一般式（１）中、「Ｒａ」、「Ｒｂ」および「Ｒｃ」はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換されていてもよいアルキル基、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、「ｎ１」および「ｎ３」は１または２を表し、「ｎ２」は１〜４の整数を表す。）
【請求項２】
請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記一般式（１）中、Ｒ１およびＲ２の双方が炭素原子数２以上のアルキル基であ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。
【請求項３】
陽極と、陰極と、少なくとも発光層を有する単層または複数層構造の有機層とを有し、前記有機層が前記陽極と前記陰極との間に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、
前記有機層の少なくとも１層が、一般式（２）で表される有機金属錯体を含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化２】
（一般式（２）中、「環Ａ」および「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５員または６員の芳香族炭化水素環、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し、「Ｒ１」および「Ｒ２」はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換されていてもよいアルキル基、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、Ｒ１およびＲ２の少なくとも一方が炭素原子数２以上の置換基であり、Ｒ１とＲ２とが互いに異なる。
一般式（２）中、「Ｒａ」、「Ｒｂ」および「Ｒｃ」はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換されていてもよいアルキル基、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、「ｎ１」および「ｎ３」は１または２を表し、「ｎ２」は１〜４の整数を表す。
一般式（２）中、「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以上でか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２または３を表し、「ｎ」は１〜３の整数を表す。ただし、ｍ≧ｎである。
【請求項４】
請求項３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記一般式（２）中、Ｒ１およびＲ２の双方が炭素原子数２以上のアルキル基であ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。
【請求項５】
請求項３または４に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記一般式（２）が一般式（３）で表され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】
（一般式（３）中、「Ａｒ」、「Ｒ１」、「Ｒ２」、「Ｒａ」、「Ｒｂ」、「Ｒｃ」、「ｎ１」、「ｎ２」、「ｎ３」、「Ｌ」、「Ｍ」、「ｍ」および「ｎ」は、前記一般式（２）のものと同義である。）
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記一般式（２）または前記一般式（３）中、ＭがＩｒであ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。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
白色に発光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。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えることを特徴とする照明装置。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項１】
陽極と、陰極と、少なくとも発光層を有する単層または複数層構造の有機層とを有し、前記有機層が前記陽極と前記陰極との間に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、
前記有機層の少なくとも１層が、リン光発光性を有し、かつ、一般式（１）で表される部分構造を有する配位子が金属原子に配位した有機金属錯体を含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１】
（一般式（１）中、「環Ａ」および「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５員または６員の芳香族炭化水素環、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し、「Ｒ１」および「Ｒ２」はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換されていてもよいアルキル基、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、Ｒ１およびＲ２の少なくとも一方が炭素原子数２以上の置換基であり、Ｒ１とＲ２とが互いに異なる。
一般式（１）中、「Ｒａ」、「Ｒｂ」および「Ｒｃ」はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換されていてもよいアルキル基、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、「ｎ１」および「ｎ３」は１または２を表し、「ｎ２」は１〜４の整数を表す。）
【請求項２】
請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記一般式（１）中、Ｒ１およびＲ２の双方が炭素原子数２以上のアルキル基であ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。
【請求項３】
陽極と、陰極と、少なくとも発光層を有する単層または複数層構造の有機層とを有し、前記有機層が前記陽極と前記陰極との間に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、
前記有機層の少なくとも１層が、一般式（２）で表される有機金属錯体を含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化２】
（一般式（２）中、「環Ａ」および「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５員または６員の芳香族炭化水素環、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し、「Ｒ１」および「Ｒ２」はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換されていてもよいアルキル基、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、Ｒ１およびＲ２の少なくとも一方が炭素原子数２以上の置換基であり、Ｒ１とＲ２とが互いに異なる。
一般式（２）中、「Ｒａ」、「Ｒｂ」および「Ｒｃ」はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換されていてもよいアルキル基、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、「ｎ１」および「ｎ３」は１または２を表し、「ｎ２」は１〜４の整数を表す。
一般式（２）中、「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以上でか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２または３を表し、「ｎ」は１〜３の整数を表す。ただし、ｍ≧ｎである。
【請求項４】
請求項３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記一般式（２）中、Ｒ１およびＲ２の双方が炭素原子数２以上のアルキル基であ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。
【請求項５】
請求項３または４に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記一般式（２）が一般式（３）で表され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】
（一般式（３）中、「Ａｒ」、「Ｒ１」、「Ｒ２」、「Ｒａ」、「Ｒｂ」、「Ｒｃ」、「ｎ１」、「ｎ２」、「ｎ３」、「Ｌ」、「Ｍ」、「ｍ」および「ｎ」は、前記一般式（２）のものと同義である。）
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記一般式（２）または前記一般式（３）中、ＭがＩｒであ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。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
白色に発光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。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えることを特徴とする照明装置。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備える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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−４８１４７（Ｐ２０１３−４８１４７Ａ）
【公開日】平成２５年３月７日（２０１３．３．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８５７８３（Ｐ２０１１−１８５７８３）
【出願日】平成２３年８月２９日（２０１１．８．２９）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）国等の共同研究の成果に係る特許出願（平成２３年度独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構「次世代高効率・高品質照明の基盤技術開発／有機ＥＬ照明の高効率・高品質化に係る基盤技術開発」共同研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願）
【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７日（２０１３．３．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２９日（２０１１．８．２９）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）国等の共同研究の成果に係る特許出願（平成２３年度独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構「次世代高効率・高品質照明の基盤技術開発／有機ＥＬ照明の高効率・高品質化に係る基盤技術開発」共同研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願）
【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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