有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置及び照明装置
【課題】 発光効率が高く、発光輝度の高い有機ＥＬ素子、照明装置および表示装置を提供する。
【解決手段】 陽極と陰極の間に、少なくとも一つの発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、
該発光層が、ホスト化合物とリン光性ゲスト化合物を含有し、該ホスト化合物の少なくとも１種が均一なアモルファス状態を有し、前記発光層中の、前記ホスト化合物に対する該リン光性ゲスト化合物の濃度が、１０質量％〜３０質量％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。
【解決手段】 陽極と陰極の間に、少なくとも一つの発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、
該発光層が、ホスト化合物とリン光性ゲスト化合物を含有し、該ホスト化合物の少なくとも１種が均一なアモルファス状態を有し、前記発光層中の、前記ホスト化合物に対する該リン光性ゲスト化合物の濃度が、１０質量％〜３０質量％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。
【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、表示装置及び照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
リン光発光を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子（以後、有機ＥＬ素子ともいう）は、一般に蛍光発光型の素子と同様に、発光効率と素子安定性に関して更なる改良が求められている。
【０００３】
有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層が、ホスト化合物とリン光発光性のゲスト化合物からなる場合、ゲスト化合物の発光は、原理としては２種挙げられ、一つはキャリア（電子と正孔）が輸送されるホスト化合物上でキャリアの再結合がおこってホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーゲスト化合物に移動させることでゲスト化合物からの発光を得るというエネルギー移動型、もう一つはゲスト化合物がキャリアトラップとなり、ゲスト化合物上でキャリアの再結合が起こり、ゲスト化合物からの発光が得られるというキャリアトラップ型がある。
【０００４】
いずれの場合でも、発光層中のゲスト化合物の濃度が低い場合（ホスト化合物に対して質量比１％以下）にはその濃度に比例して発光強度が上昇することが判っている。
【０００５】
しかしながら、ホスト化合物の含有量（１００質量％とする）に対して、１質量％以上になり、更に１０質量％以上になると、次第に上記の比例関係からずれ、発光強度が低下し、効率が悪化する現象がある。これは励起した分子から周りの分子にエネルギー移動が起こり、励起した分子から発光が起きにくくなる現象である。従来のリン光発光素子は上記理由により、発光材料の質量比は高々１０％以下でしか用いられなかった。また、最近濃度消光を起こさないためにゲスト化合物の構造により会合を防止する対策を講じたものが報告されているが、まだまだ改良の余地がある（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３−７３３８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、低駆動電圧で、且つ、高い発光効率を示す有機ＥＬ素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の上記目的は下記の項目１〜６により達成された。
【０００８】
（請求項１）
陽極と陰極の間に、少なくとも一つの発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、
該発光層が、ホスト化合物とリン光性ゲスト化合物を含有し、該ホスト化合物の少なくとも１種が均一なアモルファス状態を有し、前記発光層中の、前記ホスト化合物に対する該リン光性ゲスト化合物の濃度が、１０質量％〜３０質量％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。
【０００９】
（請求項２）
前記リン光性ゲスト化合物のリン光０−０バンドが４８０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１０】
（請求項３）
前記リン光性ゲスト化合物が、下記一般式（１）で表される化合物であることを特徴とする請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１１】
一般式（１）
ＭＬＬ’
〔式中、Ｍは、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｏｓ及びＲｅからなる金属原子群から選択される金属原子または該金属原子のイオンを表し、Ｌ、Ｌ’は、各々二座配位子を示す。ＭＬは、下記一般式（２）で表される部分構造を表し、ＭＬ’は、下記一般式（３）、（４）または（５）で表される部分構造を表す。〕
【００１２】
【化１】
【００１３】
〔式中、Ａは、窒素原子を介してＭに結合している複素環基または芳香族複素環基を表し、Ｂは、炭素原子を介してＭに結合した炭化水素環基、芳香族炭化水素基、複素環基または芳香族複素環基を表す。ｎは、２以上の整数を表し、Ｍの価数がＮの時、下記一般式（３）、（４）、（５）においてｍはＮ−ｎである。更に、ＡとＢは共有結合によって結合している。〕
【００１４】
【化２】
【００１５】
〔式中、Ｚ１は、Ｍに配位している二つの酸素原子と共に二座配位子を形成するのに必要な原子群を表す。〕
【００１６】
【化３】
【００１７】
〔式中、Ｚ２は、Ｍに配位している酸素原子、窒素原子と共に二座配位子を形成するのに必要な原子群を表す。〕
【００１８】
【化４】
【００１９】
〔式中、Ｚ３は、Ｍに配位している二つの窒素原子と共に二座配位子を形成するのに必要な原子群を表す。〕
（請求項４）
前記ホスト化合物に対するリン光性ゲスト化合物の濃度が２０質量％〜３０質量％であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２０】
（請求項５）
請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする表示装置。
【００２１】
（請求項６）
請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする照明装置。
【００２２】
（請求項７）
請求項６に記載の照明装置と、表示手段として液晶素子と、を備えたことを特徴とする表示装置。
【発明の効果】
【００２３】
本発明により、低駆動電圧で、且つ、高い発光効率を示す有機ＥＬ素子を提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子においては、請求項１〜３のいすれか１項に規定の構成にすることにより、低駆動電圧で 且つ、発光効率が高い有機ＥＬ素子を得ることが出来た。更に、前記特性を示す、有機ＥＬ素子を用いて、高輝度の表示装置、照明装置を得ることが出来た。
【００２５】
以下、本発明に係る各構成要素の詳細について、順次説明する。
【００２６】
本発明者等は、上記課題を達成するために鋭意検討を行った結果、請求項１に記載のように、発光層中に、ホスト化合物（別途、発光ホストともいう、ホスト化合物、発光ホストについては後で詳細に説明する）の少なくとも一種が均一なアモルファス状態を有し、前記ホスト化合物（ここで、発光層中の全ホスト化合物の量を仮に１００質量％とする）に対するリン光性ゲスト化合物（別途、リン光発光性化合物、発光ドーパント等ともいう、リン光ゲスト化合物、リン光発光性化合物、発光ドーパントについては後で詳細に説明する）の濃度が、１０質量％〜３０質量％範囲に調整することにより、低駆動電圧で、発光効率が高い有機ＥＬ素子を得ることが出来た。
【００２７】
更に、本発明においては、前記リン光性ゲスト化合物のリン光０−０バンドが４８０ｎｍ以下である化合物を用いることにより、より低駆動電圧で、高発光効率である有機ＥＬ素子を得ることが出来た。
【００２８】
従来、有機ＥＬ素子の発光輝度を向上をさせるために、発光機能を担うリン光性ゲスト化合物を可能な限り大量に用いることが種々検討されてきた。しかしながら、発光層中のリン光性ゲスト化合物の量がホスト化合物（発光層中のホスト化合物の量を仮に１００質量％とする）に対して１質量％以上の含有量になると、濃度消光（本発明者等は、リン光性ゲスト化合物の分子間相互作用に基づくものと推定している）が起こりやすくなり、更に、１０質量％以上にもなると、濃度消光による弊害が顕著になり、有機ＥＬ素子の発光効率の大幅な低減が起きるというジレンマに遭遇していた。
【００２９】
このように、ホスト化合物に対するリン光性ゲスト化合物の含有量増大から招来される濃度消光の問題は、当該業者にとって解決すべき極めて大きな問題点であった。
【００３０】
本発明等は、ホスト化合物として均一なアモルファス状態を有する化合物を用いることによって、従来の常識を打ち破り、ホスト化合物に対するリン光性ゲスト化合物の濃度を１０質量％〜３０質量％という、高濃度で用いても上記のような濃度消光が発生しない有機ＥＬ素子を開発することに成功した。
【００３１】
従来の常識を打ち破り、ホスト化合物に対するリン光性ゲスト化合物の濃度を１０質量％〜３０質量％という、極めて高い濃度で用いても上記のような濃度消光が発生しない理由について、本発明者等は下記のように考えている。
【００３２】
本発明に係る、均一なアモルファス状態を有するホスト化合物が、リン光性ゲスト化合物の分子間相互作用を弱め、前記リン光性ゲスト化合物分子同士の会合を抑制する為に、濃度消光が低減または消失するので、高濃度でリン光性ゲスト化合物をドープすることが可能になったためと推定している。
【００３３】
《均一なアモルファス状態を有する化合物》
ここで、本発明に係る”均一なアモルファス状態を有する化合物”とは、該化合物をエアクリーナーで洗浄した石英基板に４０ｎｍ蒸着した膜の直後のヘイズ値Ｔ０と、窒素雰囲気下２５℃、５０％ＲＨの環境下で２週間放置後のヘイズ値Ｔ１との差、ΔＴ＝｜Ｔ１−Ｔ０｜が３．０以下である化合物であると定義した。
【００３４】
また、本発明に係るヘイズ値の測定は、濁度計ＮＤＨ２０００（マイセック社製）を用いて行った。ヘイズ値の測定方法の詳細を下記に示す。
【００３５】
《ヘイズ値Ｔ０、Ｔ１の測定とΔＴの算出》
３×４ｃｍの透明石英基板上を、エアクリーナーで洗浄後、市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、モリブデン製抵抗加熱ボートに、試料（ホスト化合物）を入れ真空蒸着装置に取付けた。次いで、真空槽を４×１０-4Ｐａまで減圧した後、上記試料を前述の透明石英基板に膜厚４０ｎｍの厚さになるように蒸着し、蒸着膜試料を作製した。
【００３６】
まず、作製直後の蒸着膜試料のヘイズ値（Ｔ０）を測定した。次いで、前記蒸着膜試料を窒素雰囲気下２５度、相対湿度５０％の環境下で２週間放置後、再び、Ｔ０測定と同様にして、ヘイズ値Ｔ１を測定した。得られたＴ０、Ｔ１を用いて、ΔＴ＝｜Ｔ１−Ｔ０｜を算出した。後述する実施例１でのΔＴの値、以上の方法により得た結果を記載した。
【００３７】
《ホスト化合物》
本発明に係るホスト化合物について説明する。
【００３８】
本発明に係るホスト化合物の少なくとも１種は、均一なアモルファス状態を有する化合物である。均一なアモルファス状態を有する化合物とは、前述したとおりである。
【００３９】
本発明に係る、均一なアモルファス状態を有するホスト化合物としては、例えば、下記に示す、一般式Ａ、一般式Ｂ、一般式Ｃ及び一般式Ｄからなる化合物群から選択され宇少なくとも１種の化合物が好ましい。
【００４０】
《一般式Ａで表される化合物》
【００４１】
【化５】
【００４２】
式中、Ｒ1〜Ｒ8は、各々水素原子、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル機、ｔｅｒｔ−ブチル基等）、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、アダマンチル基等）、アリール基（例えば、フェニル基、ｐ−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等）、芳香族複素環基（例えば、ピリジル基、ピリミジニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピラジニル基、トリアゾリル基（例えば、１，２，４−トリアゾール−１−イル基、１，２，３−トリアゾール−１−イル基等）、オキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、キノリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基（カルボリン環を構成する炭素原子の任意の一つが窒素原子で置き換わったものを示す）、キノキサリニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等）、アルコキシル基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基等）、シクロアルキルオキシ基（例えば、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、ナフトキシ基等）を表す。但し、Ｒ1〜Ｒ4のうちの２個以上は水素原子ではない。
【００４３】
Ａ１、Ａ２は、アリール基、芳香族複素環基、またはジアリールアミノ基（例えば、ジフェニルアミノ基、ジナフチルアミノ基、ジトリルアミノ基、ジキシリルアミノ基、ジビフェニルアミノ基、ジアントリルアミノ基、ジフェナントリルアミノ基等が挙げられる。ジフェニルアミノ基等）を表す。ここで、Ａ１、Ａ２で各々表される、アリール基、芳香族複素環基は、上記のＲ1〜Ｒ8で各々表される、アリール基、芳香族複素環基と各々同義である。
【００４４】
《一般式（Ｂ）で表される化合物》
【００４５】
【化６】
【００４６】
式中、Ｒ9〜Ｒ20で、各々表される基は、上記一般式（Ａ）のＲ1〜Ｒ8で各々表される基と同義であり、各々異なっていても同一でも良い。但し、Ｒ9〜Ｒ12のうち少なくとも２つの基と、Ｒ13〜Ｒ16のうち少なくとも２つの基は、水素原子ではない。
【００４７】
Ａ５、Ａ６は、一般式（Ａ）でＡ１、Ａ２で各々表される基と同義である。
【００４８】
《一般式（Ｃ）で表される化合物》
【００４９】
【化７】
【００５０】
式中、Ｒ21〜Ｒ28は、各々表される基は、上記一般式（Ａ）のＲ1〜Ｒ8で各々表される基と同義であり、各々異なっていても同一でも良い。但し、Ｒ21、Ｒ22の少なくとも一つと、Ｒ23、Ｒ24の少なくとも一つは水素原子ではない。Ａ９、Ａ１０で各々表される基は、一般式（Ａ）でＡ１、Ａ２で各々表される基と同義である。
【００５１】
《一般式（Ｄ）で表される化合物》
【００５２】
【化８】
【００５３】
式中、Ａ７、Ａ８で各々表される基は、一般式（Ａ）でＡ１、Ａ２で各々表される基と同義である。
【００５４】
以下、本発明に用いられる、一般式（Ａ）〜（Ｄ）で各々表される化合物の具体例を下記に示すが、本発明はこれらに限定されない。
【００５５】
【化９】
【００５６】
【化１０】
【００５７】
【化１１】
【００５８】
【化１２】
【００５９】
【化１３】
【００６０】
《リン光性ゲスト化合物（発光ドーパント）》
本発明に係るリン光性ゲスト化合物について説明する。
【００６１】
本発明に係るリン光性ゲスト化合物としては、前記一般式（１）で表される化合物であることが好ましく、更には、部分構造として前記一般式（２）で表される部分構造のすくなくともふたつを有し、更に、部分構造としては、前記一般式（３）、（４）及び（５）からなる部分構造群から選択される少なくともひとつが好ましく用いられる。
【００６２】
一般式（１）において、ＭＬとして、前記一般式（２）で表される部分構造において、Ａが窒素原子を介してＭに結合している複素環基としては、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が挙げられる。これらは、後述する置換基を更に有していてもよい。
【００６３】
一般式（１）において、ＭＬとして、前記一般式（２）で表される部分構造において、Ａが窒素原子を介してＭに結合している芳香族複素環基としては、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（ここで、ジアザカルバゾリル基とは、前記カルボリニル基のカルボリン環を構成する炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す。）、フタラジニル基等が挙げられる。これらは、後述する置換基を更に有していてもよい。
【００６４】
一般式（１）において、ＭＬとして、前記一般式（２）で表される部分構造において、Ｂが炭素原子を介してＭに結合している炭化水素環基とは、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基等が挙げられる。これらは、後述する置換基を更に有していてもよい。
【００６５】
一般式（１）において、ＭＬとして、前記一般式（２）で表される部分構造において、Ｂが炭素原子を介してＭに結合している芳香族炭化水素基としては、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、ビフェニリル基等が挙げられる。これらは、後述する置換基を更に有していてもよい。
【００６６】
一般式（１）において、ＭＬとして、前記一般式（２）で表される部分構造において、Ｂが炭素原子を介してＭに結合している複素環基、芳香族複素環基は、各々、一般式（１）において、ＭＬとして、前記一般式（２）で表される部分構造において、Ａが窒素原子を介してＭに結合している複素環基、芳香族複素環基と各々同義である。これらは、後述する置換基を更に有していてもよい。
【００６７】
一般式（１）の部分構造、ＭＬ’において、前記一般式（３）のＺ１で表される二座配位子、前記一般式（４）のＺ２で表される二座配位子、前記一般式（５）のＺ３で表される二座配位子の各々の好ましい一般式または具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
【００６８】
【化１４】
【００６９】
上記の二座配位子の一般式において、Ｒａ〜Ｒｖは、各々アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、ｔ−ブチル基等）またはハロゲン化アルキル基（例えば、前記アルキル基の水素原子の少なくとも一つがフッ素原子、塩素原子、臭素原子または沃素原子等により置換されたものが挙げられる。）を表す。
【００７０】
上記の二座配位子の一般式において、Ａｒａ〜Ａｒｃは、アリール基（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、ビフェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基等）または芳香族複素環基（例えば、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基（ここで、ジアザカルバゾリル基とは、前記カルボリニル基のカルボリン環を構成する炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す。）、フタラジニル基等）を表す。
【００７１】
ここで、前記一般式（１）で表される化合物、ＭＬＬ’が有してもよい置換基としては、例えば、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、ｔ−ブチル基等）、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）、アラルキル基（例えば、ベンジル基、２−フェネチル基等）、アリール基（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、ビフェニリル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基等）、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、フタラジニル基等）、アルコキシル基（例えば、エトキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基等）、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）、シアノ基、水酸基、アルケニル基（例えば、ビニル基等）、スチリル基、ハロゲン原子（例えば、塩素原子、臭素原子、沃素原子、フッ素原子等）等が挙げられる。これらの基は、更に置換されていてもよい。
【００７２】
また、本発明に係るリン光性ゲスト化合物が、青色リン光性ゲスト化合物（青色発光ドーパントともいう）として用いられる場合には、素子の駆動電圧を更に低減する観点から、リン光０−０バンド（リン光０−０バンドの測定方法については後述する）が４８０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００７３】
本発明に係るリン光性ゲスト化合物のリン光スペクトルの０−０バンド（単に、リン光０−０バンドともいう）を測定し最低励起三重項エネルギーを算出した。
【００７４】
リン光スペクトルの０−０バンドは以下により求めた。
【００７５】
《リン光スペクトルの０−０バンド測定方法》
測定する化合物を、よく脱酸素されたエタノール／メタノール＝４／１（ｖｏｌ／ｖｏｌ）の混合溶媒に溶かし、リン光測定用セルに入れた後液体窒素温度７７Ｋで励起光を照射し、励起光照射後１００ｍｓでの発光スペクトルを測定する。リン光は蛍光に比べ発光寿命が長いため、１００ｍｓ後に残存する光はほぼリン光であると考えることができる。なお、リン光寿命が１００ｍｓより短い化合物に対しては遅延時間を短くして測定しても構わないが、蛍光と区別できなくなるほど遅延時間を短くしてしまうとリン光と蛍光が分離できないので問題となるため、その分離が可能な遅延時間を選択する必要がある。
【００７６】
また、上記溶剤系で溶解できない化合物については、その化合物を溶解しうる任意の溶剤を使用してもよい（実質上、上記測定法ではリン光波長の溶媒効果はごくわずかなので問題ない）。
【００７７】
次に０−０バンドの求め方であるが、本発明においては、上記測定法で得られたリン光スペクトルチャートのなかで最も短波長側に現れる発光極大波長をもって０−０バンドと定義する。
【００７８】
リン光スペクトルは通常強度が弱いことが多いため、拡大するとノイズとピークの判別が難しくなるケースがある。このような場合には励起光照射中の発光スペクトル（便宜上これを定常光スペクトルと言う）を拡大し、励起光照射後１００ｍｓ後の発光スペクトル（便宜上これをリン光スペクトルと言う）と重ねあわせリン光スペクトルに由来する定常光スペクトル部分構造からリン光スペクトルのピーク波長を読みとることで決定する。また、リン光スペクトルをスムージング処理することでノイズとピークを分離しピーク波長を読みとる。なお、スムージング処理としては、Ｓａｖｉｔｚｋｙ＆Ｇｏｌａｙの平滑化法等を適用する。
【００７９】
以下に、本発明に係るリン光性ゲスト化合物として、前記一般式（１）で表される化合物（金属錯体ともいう）の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。また、具体例に示したリン光性ゲスト化合物のリン光０−０バンドは、いずれも４８０ｎｍ以下であった。
【００８０】
【化１５】
【００８１】
【化１６】
【００８２】
【化１７】
【００８３】
【化１８】
【００８４】
【化１９】
【００８５】
【化２０】
【００８６】
【化２１】
【００８７】
【化２２】
【００８８】
本発明の有機ＥＬ素子に係るリン光性ゲスト化合物、例えば、前記一般式（１）で表される金属錯体白金錯体であり、また、部分構造として、前記一般式（２）で表される部分構造と、前記一般式（３）、（４）及び（５）からなる部分構造群から選択される少なくとも一つの部分構造を有する、リン光性ゲスト化合物は、中心金属Ｍと配位子とからなる、いわゆる金属錯体であるが、前記金属錯体の配位子の部分は、例えば、Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｅｔｔｅｒ誌、ｖｏｌ３、Ｎｏ．１６、ｐ２５７９〜２５８１（２００１）等を参考にして合成することが出来、また、前記配位子と中心金属Ｍ（金属でも、金属イオンでもよい）との金属錯体は、当該業者公知の文献情報を参照して合成できる。
【００８９】
《発光ホストと発光ドーパント》
発光層中の主成分であるホスト化合物（ここで、ホスト化合物は１種でも複数の化合物の混合物でもよい）である発光ホストに対する発光ドーパント（因みに、本発明に係るリン光性ゲスト化合物は、発光ドーパントの一種である。）との混合比は、１０質量％〜３０質量％の範囲が好ましく、更に好ましくは、２０質量％〜３０質量％の範囲である。
【００９０】
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。
【００９１】
Ｉ：陽極／発光層／陰極
II：陽極／発光層／電子輸送層／陰極
III：陽極／陽極バッファー層／発光層／陰極
IV：陽極／陽極バッファー層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
Ｖ：陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
VI：陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
VII：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
VIII：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
《発光層》
本発明に係る発光層は、発光材料を含有し、電極または電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよい。
【００９２】
本発明では、発光材料としてはリン光性ゲスト化合物を用いる。これにより、低駆動電圧で、且つ、高い発光効率を示す有機ＥＬ素子を提供することができる。リン光性ゲスト化合物は、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、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。リン光量子収率は好ましくは０．１以上である。
【００９３】
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、本発明に用いられるリン光性化合物は、任意の溶媒の何れかにおいて上記リン光量子収率が達成されればよい。
【００９４】
リン光性ゲスト化合物の発光は、原理としては２種挙げられ、一つはキャリアが輸送されるホスト化合物上でキャリアの再結合が起こってホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーをリン光性化合物に移動させることでリン光性化合物からの発光を得るというエネルギー移動型、もう一つはリン光性化合物がキャリアトラップとなり、リン光性化合物上でキャリアの再結合が起こりリン光性化合物からの発光が得られるというキャリアトラップ型であるが、いずれの場合においても、リン光性ゲスト化合物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。
【００９５】
リン光性ゲスト化合物としては、上記の一般式（１）で表される化合物（金属錯体ともいう）が好ましく用いられるが、それ以外にも有機ＥＬ素子の発光層に使用される公知のリン光性ゲスト化合物の中から、適宜選択して、本発明に係るリン光性ゲスト化合物と併用することが可能である。
【００９６】
例えば、公知のリン光性ゲスト化合物（発光ドーパント）としては、下記広報等に記載の化合物を用いることも出来る。
【００９７】
例えば、国際公開第００／７０６５５号パンフレット、特開２００２−２８０１７８号公報、特開２００１−１８１６１６号公報、特開２００２−２８０１７９号公報、特開２００１−１８１６１７号公報、特開２００２−２８０１８０号公報、特開２００１−２４７８５９号公報、特開２００２−２９９０６０号公報、特開２００１−３１３１７８号公報、特開２００２−３０２６７１号公報、特開２００１−３４５１８３号公報、特開２００２−３２４６７９号公報、国際公開第０２／１５６４５号パンフレット、特開２００２−３３２２９１号公報、特開２００２−５０４８４号公報、特開２００２−３３２２９２号公報、特開２００２−８３６８４号公報、特表２００２−５４０５７２号公報、特開２００２−１１７９７８号公報、特開２００２−３３８５８８号公報、特開２００２−１７０６８４号公報、特開２００２−３５２９６０号公報、国際公開第０１／９３６４２号パンフレット、特開２００２−５０４８３号公報、特開２００２−１００４７６号公報、特開２００２−１７３６７４号公報、特開２００２−３５９０８２号公報、特開２００２−１７５８８４号公報、特開２００２−３６３５５２号公報、特開２００２−１８４５８２号公報、特開２００３−７４６９号公報、特表２００２−５２５８０８号公報、特開２００３−７４７１号公報、特表２００２−５２５８３３号公報、特開２００３−３１３６６号公報、特開２００２−２２６４９５号公報、特開２００２−２３４８９４号公報、特開２００２−２３５０７６号公報、特開２００２−２４１７５１号公報、特開２００１−３１９７７９号公報、特開２００１−３１９７８０号公報、特開２００２−６２８２４号公報、特開２００２−１００４７４号公報、特開２００２−２０３６７９号公報、特開２００２−３４３５７２号公報、特開２００２−２０３６７８号公報等が挙げられる。
【００９８】
本発明においては、リン光性化合物のリン光発光極大波長としては特に制限されるものではなく、原理的には、中心金属、配位子、配位子の置換基等を選択することで得られる発光波長を変化させることができるが、リン光性化合物のリン光発光波長が３８０〜４８０ｎｍにリン光発光の極大波長を有することが好ましい。このような青色リン光発光の有機ＥＬ素子や、白色リン光発光の有機ＥＬ素子で、より高い発光輝度を示し、かつ、より半減寿命の長い有機エレクトロルミネッセンス素子とすることができる。
【００９９】
また、リン光性化合物を複数種用いることで、異なる発光を混ぜることが可能となり、これにより任意の発光色を得ることができる。リン光性化合物の種類、ドープ量を調整することで白色発光が可能であり、照明装置、バックライトへの応用もできる。
【０１００】
また、発光層には、本発明に係るホスト化合物として、”均一なアモルファス状態を有する化合物”、即ち、該化合物をエアクリーナーで洗浄した石英基板に４０ｎｍ蒸着した膜の直後のヘイズ値Ｔ０と、窒素雰囲気下２５℃、５０％ＲＨの環境下で２週間放置後のヘイズ値Ｔ１との差、ΔＴ＝｜Ｔ１−Ｔ０｜が３．０以下である化合物を用いることで、リン光性ゲスト化合物の含有量を該ホスト化合物の１０質量％〜３０質量％という、当該業者において、通常用いられているドーパント濃度（大体、ホスト化合物に対して１質量％以下）と比べて、極めて大量に用いても、外部取り出し量子効率、発光効率を落とすことなく、低駆動電圧での素子の発光を行うことができるようになった。
【０１０１】
本発明に係るホスト化合物は、従来公知のホスト化合物を複数種併用してもよく、ホスト化合物を複数種もちいることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機ＥＬ素子の高効率化に有効な場合がある。これらの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。
【０１０２】
また、本発明に係るホスト化合物は、リン光性ゲスト化合物とは異なり、発光層に含有される化合物のうちで室温（２５℃）においてリン光発光のリン光量子収率が、０．０１未満の化合物である。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
また、発光層は、ホスト化合物としてさらに蛍光極大波長を有するホスト化合物を含有していてもよい。この場合、他のホスト化合物とリン光性化合物から蛍光性化合物へのエネルギー移動で、有機ＥＬ素子としての電界発光は蛍光極大波長を有する他のホスト化合物からの発光も得られる。蛍光極大波長を有するホスト化合物として好ましいのは、溶液状態で蛍光量子収率が高いものである。ここで、蛍光量子収率は１０％以上、特に３０％以上が好ましい。具体的な蛍光極大波長を有するホスト化合物としては、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素等が挙げられる。蛍光量子収率は、前記第４版実験化学講座７の分光IIの３６２頁（１９９２年版、丸善）に記載の方法により測定することができる。
【０１０６】
本明細書の発光する色は、「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（ミノルタ製）で測定した結果をＣＩＥ色度座標に当てはめたときの色で決定される。
【０１０７】
発光層は、上記化合物を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法、インクジェット法等の公知の薄膜化法により製膜して形成することができるが、好ましくはスピンコート法である。発光層としての膜厚は特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。この発光層は、これらのリン光性化合物やホスト化合物が１種または２種以上からなる一層構造であってもよいし、あるいは、同一組成または異種組成の複数層からなる積層構造であってもよい。
【０１０８】
《阻止層：正孔阻止層、電子阻止層》
正孔阻止層とは広い意味では電子輸送層であり、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。
【０１０９】
正孔阻止層は、正孔輸送層から移動してくる正孔を陰極に到達するのを阻止する役割と、陰極から注入された電子を効率よく発光層の方向に輸送することができる化合物により形成される。正孔阻止層を構成する材料に求められる物性としては、電子移動度が高く正孔移動度が低いこと、及び正孔を効率的に発光層内に閉じこめるために、発光層のイオン化ポテンシャルより大きいイオン化ポテンシャルの値を有するか、発光層のバンドギャップより大きいバンドギャップを有することが好ましい。
【０１１０】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、発光層に隣接して正孔阻止層を設けることが好ましい。これにより、より一層発光輝度と発光効率を向上させることができる。
【０１１１】
一方、電子阻止層とは広い意味では正孔輸送層であり、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。
【０１１２】
《正孔輸送層》
本発明に係る一般式（１）で表される化合物は、本発明の有機ＥＬ素子の構成層のひとつである正孔輸送層に用いることが好ましい。ここで、正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する材料からなり、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、電子輸送層は単層もしくは複数層設けることができる。
【０１１３】
正孔輸送材料としては、従来、光導伝材料において、正孔の電荷注入輸送材料として慣用されているものやＥＬ素子の正孔注入層、正孔輸送層に使用される公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。
【０１１４】
正孔輸送材料は、正孔の注入もしくは輸送、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。
【０１１５】
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、芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第三級アミン化合物を用いることが好ましい。
【０１１６】
芳香族第三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、さらには、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。
【０１１７】
更に、これらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
【０１１８】
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。
【０１１９】
この正孔輸送層は、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、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。正孔輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５〜５０００ｎｍ程度である。この正孔輸送層は、上記材料の一種または二種以上からなる一層構造であってもよい。
【０１２０】
《陽極》
有機ＥＬ素子における陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としてはＡｕ等の金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ2、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ2Ｏ3−ＺｎＯ）等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。陽極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により、薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は（１００μｍ以上程度）、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。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、通常１０ｎｍ〜１０００ｎｍ、好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【０１２１】
《陰極》
一方、陰極としては、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）混合物、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。陰極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により、薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ〜１０００ｎｍ、好ましくは５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。なお、発光を透過させるため、有機ＥＬ素子の陽極または陰極のいずれか一方が、透明または半透明であれば、発光輝度が向上し好都合である。
【０１２２】
次に、本発明の有機ＥＬ素子の構成層として用いられる、注入層、正孔輸送層、電子輸送層等について説明する。
【０１２３】
《注入層：電子注入層、正孔注入層》
注入層は、必要に応じて設け、電子注入層と正孔注入層があり、上記のごとく陽極と発光層または正孔輸送層の間、及び陰極と発光層または電子輸送層との間に存在させてもよい。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。なかでも、ポリジオキシチオフェン類を用いたものが好ましく、これにより、より一層高い発光輝度と発光効率を示し、かつさらに長寿命である有機ＥＬ素子とすることができる。また、陽極バッファー層は、陽極と発光層との間にあり、陰極と発光層とに隣接するように設けられていることが好ましい。これにより、より一層高い発光輝度と発光効率を示し、かつさらに長寿命である有機ＥＬ素子とすることができる。
【０１２６】
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、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。
【０１２７】
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〜１００ｎｍの範囲が好ましい。
【０１２８】
阻止層は、上記のごとく、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。
【０１２９】
《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。本発明に用いられる電子輸送層は単層もしくは複数層設けることができる。
【０１３０】
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、この電子輸送層に用いられる材料（以下、電子輸送材料という）の例としては、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、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などが挙げられる。さらに、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることができる。
【０１３１】
さらに、電子輸送層は、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、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る。
【０１３２】
更に、これらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
【０１３３】
また、８−キノリノール誘導体の金属錯体、例えばトリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ）、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）亜鉛（Ｚｎｑ）など、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、メタルフリー若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など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など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。
【０１３４】
電子輸送層に用いられる好ましい化合物は、４１５ｎｍ以下に蛍光極大波長を有することが好ましい。すなわち、電子輸送層に用いられる化合物は、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である化合物が好ましい。
【０１３５】
この電子輸送層は、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、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５〜５０００ｎｍ程度である。この電子輸送層は、上記材料の一種または二種以上からなる一層構造であってもよい。
【０１３６】
《基体（基板、基材、支持体等ともいう）》
本発明の有機ＥＬ素子に用いることができる基体としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、また、透明のものであれば特に制限はないが、好ましく用いられる基板としては例えばガラス、石英、光透過性樹脂フィルムを挙げることができる。特に好ましい基体は、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。
【０１３７】
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）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリカーボネート（ＰＣ）、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）等からなるフィルム等が挙げられる。
【０１３８】
樹脂フィルムの表面には、無機物もしくは有機物の被膜またはその両者のハイブリッド被膜が形成されていてもよい。
【０１３９】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス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２％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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
本発明の多色表示装置は少なくとも２種類の異なる発光極大波長を有する有機ＥＬ素子からなるが、有機ＥＬ素子を作製する好適な例を説明する。
【０１４２】
《有機ＥＬ素子の作製方法》
本発明の有機ＥＬ素子の作製方法の一例として、陽極／陽極バッファー層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極からなる有機ＥＬ素子の作製法について説明する。
【０１４３】
まず適当な基体上に、所望の電極物質、例えば、陽極用物質からなる層を、１μｍ以下、好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの膜厚になるように、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陽極を作製する。次に、この上に素子材料である陽極バッファー層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層の有機化合物薄膜を形成させる。
【０１４４】
この有機化合物薄膜の薄膜化の方法としては、前記の如くスピンコート法、キャスト法、インクジェット法、蒸着法、印刷法等があるが、均質な膜が得られやすく、かつピンホールが生成しにくい等の点から、真空蒸着法またはスピンコート法が特に好ましい。さらに層ごとに異なる製膜法を適用してもよい。製膜に蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は、使用する化合物の種類等により異なるが、一般にボート加熱温度５０℃〜４５０℃、真空度１０-6Ｐａ〜１０-2Ｐａ、蒸着速度０．０１ｎｍ〜５０ｎｍ／秒、基板温度−５０℃〜３００℃、膜厚０．１ｎｍ〜５μｍの範囲で適宜選ぶことが望ましい。
【０１４５】
これらの層の形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を、１μｍ以下好ましくは５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるように、例えば、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陰極を設けることにより、所望の有機ＥＬ素子が得られる。この有機ＥＬ素子の作製は、一回の真空引きで一貫して正孔注入層から陰極まで作製するのが好ましいが、途中で取り出して異なる製膜法を施してもかまわない。その際、作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行う等の配慮が必要となる。
【０１４６】
本発明の表示装置は、発光層形成時のみシャドーマスクを設け、他層は共通として、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、印刷法等で層を形成することができる。
【０１４７】
また作製順序を逆にして、各層を作製することも可能である。
【０１４８】
このようにして得られた表示装置に、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２〜４０Ｖ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。さらに、交流電圧を印加する場合には、陽極が＋、陰極が−の状態になったときのみ発光する。なお、印加する交流の波形は任意でよい。
【０１４９】
本発明の表示装置は、本発明の有機ＥＬ素子を用いており、表示デバイス、ディスプレー、各種発光光源として用いることができる。表示デバイス、ディスプレーにおいて、青、赤、緑発光の３種の有機ＥＬ素子を用いることでフルカラーの表示が可能となる。
【０１５０】
表示デバイス、ディスプレーとしてはテレビ、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ックス（パッシブマトリックス）方式でもアクティブマトリックス方式でもどちらでもよい。
【０１５１】
本発明の照明装置は、本発明の有機ＥＬ素子を用いており、家庭用照明、車内照明、時計のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるがこれに限定するものではない。また、液晶表示装置等のバックライトとしても用いることができる。
【０１５２】
また、本発明に係る有機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い。
【０１５３】
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。
【０１５４】
本発明の有機ＥＬ素子は、前述したように照明用や露光光源のような１種のランプとして使用してもよいし、画像を投影するタイプのプロジェクション装置や、静止画像や動画像を直接視認するタイプの表示装置（ディスプレイ）として使用してもよい。動画再生用の表示装置として使用する場合の駆動方式は単純マトリクス（パッシブマトリクス）方式でもアクティブマトリクス方式でもどちらでもよい。または、異なる発光色を有する本発明の有機ＥＬ素子を３種以上使用することにより、フルカラー表示装置を作製することが可能である。または、一色の発光色、例えば白色発光をカラーフィルターを用いてＢＧＲにし、フルカラー化することも可能である。さらに、有機ＥＬの発光色を色変換フィルターを用いて他色に変換しフルカラー化することも可能であるが、その場合、有機ＥＬ発光のλｍａｘは４８０ｎｍ以下であることが好ましい。
【０１５５】
本発明の有機ＥＬ素子から構成される表示装置の一例を図面に基づき以下に説明する。
【０１５６】
図１は、有機ＥＬ素子から構成される表示装置の一例を示した模式図である。有機ＥＬ素子の発光により画像情報の表示を行う、例えば、携帯電話等のディスプレイの模式図である。
【０１５７】
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。
【０１５８】
制御部Ｂは、表示部Ａと電気的に接続され、複数の画素それぞれに外部からの画像情報に基づいて走査信号と画像データ信号を送り、走査信号により走査線毎の画素が画像データ信号に応じて順次発光して画像走査を行って画像情報を表示部Ａに表示する。
【０１５９】
図２は、表示部Ａの模式図である。
【０１６０】
表示部Ａは基板上に、複数の走査線５及びデータ線６を含む配線部と、複数の画素３等とを有する。表示部Ａの主要な部材の説明を以下に行う。図２においては、画素３の発光した光が、白矢印方向（下方向）へ取り出される場合を示している。
【０１６１】
配線部の走査線５及び複数のデータ線６は、各々導電材料からなり、走査線５とデータ線６は格子状に直交して、直交する位置で画素３に接続している（詳細は図示せず）。
【０１６２】
画素３は、走査線５から走査信号が印加されると、データ線６から画像データ信号を受け取り、受け取った画像データに応じて発光する。発光の色が赤領域の画素、緑領域の画素、青領域の画素を、適宜、同一基板上に並置することによって、フルカラー表示が可能となる。
【０１６３】
次に、画素の発光プロセスを説明する。
【０１６４】
図３は、画素の模式図である。
【０１６５】
画素は、有機ＥＬ素子１０、スイッチングトランジスタ１１、駆動トランジスタ１２、コンデンサ１３等を備えている。複数の画素に有機ＥＬ素子１０として、赤色、緑色、青色発光の有機ＥＬ素子を用い、これらを同一基板上に並置することでフルカラー表示を行うことができる。
【０１６６】
図３において、制御部Ｂからデータ線６を介してスイッチングトランジスタ１１のドレインに画像データ信号が印加される。そして、制御部Ｂから走査線５を介してスイッチングトランジスタ１１のゲートに走査信号が印加されると、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオンし、ドレインに印加された画像データ信号がコンデンサ１３と駆動トランジスタ１２のゲートに伝達される。
【０１６７】
画像データ信号の伝達により、コンデンサ１３が画像データ信号の電位に応じて充電されるとともに、駆動トランジスタ１２の駆動がオンする。駆動トランジスタ１２は、ドレインが電源ライン７に接続され、ソースが有機ＥＬ素子１０の電極に接続されており、ゲートに印加された画像データ信号の電位に応じて電源ライン７から有機ＥＬ素子１０に電流が供給される。
【０１６８】
制御部Ｂの順次走査により走査信号が次の走査線５に移ると、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオフする。しかし、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオフしてもコンデンサ１３は充電された画像データ信号の電位を保持するので、駆動トランジスタ１２の駆動はオン状態が保たれて、次の走査信号の印加が行われるまで有機ＥＬ素子１０の発光が継続する。順次走査により次に走査信号が印加されたとき、走査信号に同期した次の画像データ信号の電位に応じて駆動トランジスタ１２が駆動して有機ＥＬ素子１０が発光する。
【０１６９】
すなわち、有機ＥＬ素子１０の発光は、複数の画素それぞれの有機ＥＬ素子１０に対して、アクティブ素子であるスイッチングトランジスタ１１と駆動トランジスタ１２を設けて、複数の画素３それぞれの有機ＥＬ素子１０の発光を行っている。このような発光方法をアクティブマトリクス方式と呼んでいる。
【０１７０】
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。
【０１７１】
また、コンデンサ１３の電位の保持は、次の走査信号の印加まで継続して保持してもよいし、次の走査信号が印加される直前に放電させてもよい。
【０１７２】
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。
【０１７３】
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。
【０１７４】
順次走査により走査線５の走査信号が印加されたとき、印加された走査線５に接続している画素３が画像データ信号に応じて発光する。パッシブマトリクス方式では画素３にアクティブ素子がなく、製造コストの低減が計れる。
【０１７５】
本発明に係わる有機ＥＬ材料は、また、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、青色、緑色、青色の３原色の３つの発光極大波長を含有させたものでも良いし、青色と黄色、青緑と橙色等の補色の関係を利用した２つの発光極大波長を含有したものでも良い。
【０１７６】
また、複数の発光色を得るための発光材料の組み合わせは、複数のリン光または蛍光を発光する材料（発光ドーパント）を、複数組み合わせたもの、蛍光またはリン光を発光する発光材料と、該発光材料からの光を励起光として発光する色素材料とを組み合わせたもののいずれでも良いが、本発明に係わる白色有機エレクトロルミネッセンス素子においては、発光ドーパントを複数組み合わせる方式が好ましい。
【０１７７】
複数の発光色を得るための有機エレクトロルミネッセンス素子の層構成としては、複数の発光ドーパントを、一つの発光層中に複数存在させる方法、複数の発光層を有し、各発光層中に発光波長の異なるドーパントをそれぞれ存在させる方法、異なる波長に発光する微小画素をマトリックス状に形成する方法等が挙げられる。
【０１７８】
本発明に係わる白色有機エレクトロルミネッセンス素子においては、必要に応じ製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いいし、電極と発光層をパターニングしてもいいし、素子全層をパターニングしてもいい。
【０１７９】
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、本発明に係わる白金錯体、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良い。
【０１８０】
このように、本発明の白色発光有機ＥＬ素子は、前記表示デバイス、ディスプレーに加えて、各種発光光源、照明装置として、家庭用照明、車内照明、また、露光光源のような一種のランプとして、更に液晶表示装置のバックライト等、表示装置にも有用に用いられる。
【０１８１】
その他、時計等のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体等の光源、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、更には表示装置を必要とする一般の家庭用電気器具等広い範囲の用途が挙げられる。
【実施例】
【０１８２】
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されない。
【０１８３】
ここで、実施例に用いる化合物を下記示す。
【０１８４】
【化２３】
【０１８５】
《ホスト化合物のヘイズ値ΔＴ測定》
また、以下の実施例の有機ＥＬ素子の発光層作製に用いる各ホスト化合物のヘイズ値ΔＴについては、上記のヘイズ値測定の方法に従って、予め、ΔＴ＝｜Ｔ１−Ｔ０｜を別途求めた。各、ホスト化合物のΔＴを下記に示す。
【０１８６】
化合物Ｎｏ Ｔ０ Ｔ１ ΔＴ アモルファス状態
ＨＴ−０ ０．１３ １１．４５ １１．３２ 不均一
ＨＴ−１ ０．１１ ０．２４ ０．２４ 均一
ＨＴ−１０ ０．１５ ０．３６ ０．２１ 均一
ＨＴ−１７ ０．１４ ０．７２ ０．５８ 均一
ＨＴ−２３ ０．１７ ０．５８ ０．４１ 均一
ＨＴ−２５ ０．１９ ２．７４ ２．５５ 均一
ＨＴ−１０１ ０．２０ ２８．５１ ２８．３１ 不均一
ＨＴ−１０２ ０．１５ ３．６３ ３．４８ 不均一
上記から、ＨＴ−１、１０、１７、２３、２５が均一なアモルファス状態を有するホスト化合物でであり、ＨＴ−０、１０１、１０２が、不均一なアモルファス状態を有するホスト化合物であり、これらを用いて以下に示す、実施例の各試料（本発明、比較例）を作製した。
【０１８７】
実施例１
《有機ＥＬ素子０−１の作製》
陽極としてガラス上に、ＩＴＯを１５０ｎｍ成膜した基板（ＮＨテクノグラス社製：ＮＡ−４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をｉｓｏ−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。
【０１８８】
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、５つのモリブデン製抵抗加熱ボートに、Ｈ−１、ＨＴ−０、Ｄ−２３、Ｅ−１、Ｅ−２をそれぞれ入れ真空蒸着装置に取付けた。
【０１８９】
次いで、真空槽を４×１０-4Ｐａまで減圧した後、Ｈ−１を透明支持基板に膜厚２０ｎｍの厚さになるように蒸着し、正孔注入／輸送層を設けた。さらに、ＨＴ−０の入った前記加熱ボートとＤ−２３の入ったボートをそれぞれ独立に通電してＨＴ−０に対するＤ−２３のドープ濃度が７％になるように蒸着速度を調節し、膜厚５０ｎｍの厚さになるように蒸着して発光層を設けた。
【０１９０】
次いで、Ｅ−１を蒸着して、厚さ１０ｎｍの正孔阻止層を設けた。更に、Ｅ−２を蒸着し膜厚４０ｎｍの電子輸送層を設けた。
【０１９１】
次に、真空槽を開け、電子輸送層の上にステンレス鋼製の長方形穴あきマスクを設置し、次いで、真空槽を４×１０-4Ｐａまで減圧し、フッ化リチウム０．５ｎｍ及びアルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成して有機ＥＬ素子０−１を作製した。
【０１９２】
《有機ＥＬ素子０−２〜７−３の作製》
有機ＥＬ素子０−１の作製において、発光層に用いたＨＴ−０に対するＤ−２３のドープ濃度を、表１に記載のように変えた以外は同様にして、有機ＥＬ素子０−２〜７−３を各々作製した。
【０１９３】
《有機ＥＬ素子０−１〜７−３の封止構造化》
得られた有機ＥＬ素子０−１〜７−３の各々について、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で置換したグローブボックス）へ移し、図５の（ａ）、（ｂ）に示したような封止構造とした。なお、捕水剤である酸化バリウム２５は、アルドリッチ社製の高純度酸化バリウム粉末を、粘着剤付きのフッ素樹脂系半透過膜（ミクロテックス Ｓ−ＮＴＦ８０３１Ｑ 日東電工製）でガラス製封止缶２４に貼り付けたものを予め準備して使用した。封止缶と有機ＥＬ素子の接着には紫外線硬化型の接着剤２７を用い、紫外線ランプを照射することで両者を接着し封止した封止構造を有する素子を作製した。図において２１は透明電極を設けたガラス基板、２２が前記正孔注入／輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、陰極バッファー層等からなる有機ＥＬ層、２３は陰極を示す。
【０１９４】
封止型構造を有する、有機ＥＬ素子０−１〜７−３の各々について下記のような評価を行った。
【０１９５】
《パワー効率》
作製した封止型構造を有する有機ＥＬ素子の各々について、温度２３度、乾燥窒素ガス雰囲気下で２．５ｍＡ／ｃｍ2の電流を供給した時のパワー効率（Ｌ）［ｌｍ／Ｗ］を測定した。
【０１９６】
《外部取りだし量子効率》
作製した有機ＥＬ素子について、２３℃、乾燥窒素ガス雰囲気下で２．５ｍＡ／ｃｍ2定電流を印加した時の外部取り出し量子効率（％）を測定した。外部取りだし量子効率については、部分的な評価のみ記載した。尚、パワー効率及び外部取り出し効率の測定には分光放射輝度計ＣＳ−１０００（ミノルタ製）を用いた。
【０１９７】
【表１】
【０１９８】
表１から、蒸着膜のヘイズ値の差ΔＴが３．０以下となるような、均一なアモルファス状態を有する（示すともいう）ホスト化合物を含有する、本発明の有機ＥＬ素子は、外部取り出し量子効率は低下させず（外部取りだし量子効率のデータは表１には示していない）に、低駆動電圧で発光できるので結果的にパワー効率が上昇するという優れた性能を示す素子であることがわかった。
【０１９９】
具体的な試料として、表１の有機ＥＬ素子１−１〜１−４を取り上げて説明すると、均一なホスト化合物に対するリン光性ゲスト化合物のドーパント濃度が、１５質量％、２５質量％という高濃度に調整された、本発明の有機ＥＬ素子１−２、１−３は、従来の有機ＥＬ素子とは異なり、各々、より低駆動電圧での発光が可能になっているので、パワー効率が増大していることがわかる。
【０２００】
しかしながら、３５質量％と上限である、３０質量％を超えて調整された、有機ＥＬ素子１−４（比較例）は、パワー効率が低減していることから、特定のドーパント濃度が適正範囲であることがわかる。
【０２０１】
しかしながら、前記の有機ＥＬ素子１−１（比較例）、１−２〜１−３（本発明）及び１−４（比較例）の外部取りだし量子効率に注目すると、リン光性ゲスト化合物のドーパント濃度が７質量％〜３５質量％まで変化しても、ほぼ一定であった。
【０２０２】
このことから、本発明の有機ＥＬ素子は、均一なアモルファス状態を有するホスト化合物を用いて、且つ、リン光性ゲスト化合物を１０質量％〜３０質量％という高いドーパント濃度で含有させた場合に、大幅にパワー効率が上昇するという極めて優れた性能を示すことがわかった。
【０２０３】
それに比べて、比較の有機ＥＬ素子０−１〜０−３では、ドーパント濃度が７質量％である素子０−１に比較して、１５質量％、２５質量％とドーパント濃度を高めていくに従い、著しいパワー効率の低減が見られることがわかる。よって、均一なアモルファス状態を有するホスト化合物を用いていない、有機ＥＬ素子では、本願のような高濃度でのドーパント濃度においてパワー効率の上昇がのぞめないことがあきらかである。
【０２０４】
実施例２
《フルカラー表示装置の作製》
（青色発光有機ＥＬ素子）
実施例１で作製した有機ＥＬ素子１−３を用いた。
【０２０５】
（緑色発光有機ＥＬ素子）
実施例１の有機ＥＬ素子０−１の作製で、Ｈ−１をＨ−２（α−ＮＰＤともいう）に、Ｄ−２３をＩｒ−１に、Ｅ−１をＥ−３に置き換えた以外は同様にして、有機ＥＬ素子Ｇ−１を作製した。
【０２０６】
（赤色発光有機ＥＬ素子）
実施例２の有機ＥＬ素子Ｇ−１の作製で、Ｉｒ−１をＩｒ−９に置き換えた以外は同様にして、有機ＥＬ素子Ｒ−１を作製した。
【０２０７】
上記の赤色、緑色及び青色発光有機ＥＬ素子を、同一基板上に並置し、図１に記載の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、図２には、作製した前記表示装置の表示部Ａの模式図のみを示した。即ち、同一基板上に、複数の走査線５及びデータ線６を含む配線部と、並置した複数の画素３（発光の色が赤領域の画素、緑領域の画素、青領域の画素等）とを有し、配線部の走査線５及び複数のデータ線６はそれぞれ導電材料からなり、走査線５とデータ線６は格子状に直交して、直交する位置で画素３に接続している（詳細は図示せず）。前記複数の画素３は、それぞれの発光色に対応した有機ＥＬ素子、アクティブ素子であるスイッチングトランジスタと駆動トランジスタそれぞれが設けられたアクティブマトリクス方式で駆動されており、走査線５から走査信号が印加されると、データ線６から画像データ信号を受け取り、受け取った画像データに応じて発光する。この様に各赤、緑、青の画素を適宜、並置することによって、フルカラー表示装置を作製した。
【０２０８】
該フルカラー表示装置を駆動することにより、発光効率が高く、駆動電圧が低いフルカラー動画表示が得られることを確認することができた。
【図面の簡単な説明】
【０２０９】
【図１】有機ＥＬ素子から構成される表示装置の一例を示した模式図である。
【図２】表示部の模式図である。
【図３】画素の模式図である。
【図４】パッシブマトリクス方式フルカラー表示装置の模式図である。
【図５】封止構造を有する有機ＥＬ素子の模式図である。
【図６】照明装置の概略図である。
【図７】照明装置の断面図である。
【符号の説明】
【０２１０】
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、１０１ 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
２１、１０７ 透明電極付きガラス基板
２２、１０６ 有機ＥＬ層
２３、１０５ 陰極
２４ ガラス製封止缶
２５、１０９ 捕水剤
２７ 紫外線硬化型接着剤
１０２ ガラスカバー
１０３ 電源線（陽極）
１０４ 電源線（陰極）
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、表示装置及び照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
リン光発光を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子（以後、有機ＥＬ素子ともいう）は、一般に蛍光発光型の素子と同様に、発光効率と素子安定性に関して更なる改良が求められている。
【０００３】
有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層が、ホスト化合物とリン光発光性のゲスト化合物からなる場合、ゲスト化合物の発光は、原理としては２種挙げられ、一つはキャリア（電子と正孔）が輸送されるホスト化合物上でキャリアの再結合がおこってホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーゲスト化合物に移動させることでゲスト化合物からの発光を得るというエネルギー移動型、もう一つはゲスト化合物がキャリアトラップとなり、ゲスト化合物上でキャリアの再結合が起こり、ゲスト化合物からの発光が得られるというキャリアトラップ型がある。
【０００４】
いずれの場合でも、発光層中のゲスト化合物の濃度が低い場合（ホスト化合物に対して質量比１％以下）にはその濃度に比例して発光強度が上昇することが判っている。
【０００５】
しかしながら、ホスト化合物の含有量（１００質量％とする）に対して、１質量％以上になり、更に１０質量％以上になると、次第に上記の比例関係からずれ、発光強度が低下し、効率が悪化する現象がある。これは励起した分子から周りの分子にエネルギー移動が起こり、励起した分子から発光が起きにくくなる現象である。従来のリン光発光素子は上記理由により、発光材料の質量比は高々１０％以下でしか用いられなかった。また、最近濃度消光を起こさないためにゲスト化合物の構造により会合を防止する対策を講じたものが報告されているが、まだまだ改良の余地がある（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３−７３３８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、低駆動電圧で、且つ、高い発光効率を示す有機ＥＬ素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の上記目的は下記の項目１〜６により達成された。
【０００８】
（請求項１）
陽極と陰極の間に、少なくとも一つの発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、
該発光層が、ホスト化合物とリン光性ゲスト化合物を含有し、該ホスト化合物の少なくとも１種が均一なアモルファス状態を有し、前記発光層中の、前記ホスト化合物に対する該リン光性ゲスト化合物の濃度が、１０質量％〜３０質量％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。
【０００９】
（請求項２）
前記リン光性ゲスト化合物のリン光０−０バンドが４８０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１０】
（請求項３）
前記リン光性ゲスト化合物が、下記一般式（１）で表される化合物であることを特徴とする請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１１】
一般式（１）
ＭＬＬ’
〔式中、Ｍは、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｏｓ及びＲｅからなる金属原子群から選択される金属原子または該金属原子のイオンを表し、Ｌ、Ｌ’は、各々二座配位子を示す。ＭＬは、下記一般式（２）で表される部分構造を表し、ＭＬ’は、下記一般式（３）、（４）または（５）で表される部分構造を表す。〕
【００１２】
【化１】
【００１３】
〔式中、Ａは、窒素原子を介してＭに結合している複素環基または芳香族複素環基を表し、Ｂは、炭素原子を介してＭに結合した炭化水素環基、芳香族炭化水素基、複素環基または芳香族複素環基を表す。ｎは、２以上の整数を表し、Ｍの価数がＮの時、下記一般式（３）、（４）、（５）においてｍはＮ−ｎである。更に、ＡとＢは共有結合によって結合している。〕
【００１４】
【化２】
【００１５】
〔式中、Ｚ１は、Ｍに配位している二つの酸素原子と共に二座配位子を形成するのに必要な原子群を表す。〕
【００１６】
【化３】
【００１７】
〔式中、Ｚ２は、Ｍに配位している酸素原子、窒素原子と共に二座配位子を形成するのに必要な原子群を表す。〕
【００１８】
【化４】
【００１９】
〔式中、Ｚ３は、Ｍに配位している二つの窒素原子と共に二座配位子を形成するのに必要な原子群を表す。〕
（請求項４）
前記ホスト化合物に対するリン光性ゲスト化合物の濃度が２０質量％〜３０質量％であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２０】
（請求項５）
請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする表示装置。
【００２１】
（請求項６）
請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする照明装置。
【００２２】
（請求項７）
請求項６に記載の照明装置と、表示手段として液晶素子と、を備えたことを特徴とする表示装置。
【発明の効果】
【００２３】
本発明により、低駆動電圧で、且つ、高い発光効率を示す有機ＥＬ素子を提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子においては、請求項１〜３のいすれか１項に規定の構成にすることにより、低駆動電圧で 且つ、発光効率が高い有機ＥＬ素子を得ることが出来た。更に、前記特性を示す、有機ＥＬ素子を用いて、高輝度の表示装置、照明装置を得ることが出来た。
【００２５】
以下、本発明に係る各構成要素の詳細について、順次説明する。
【００２６】
本発明者等は、上記課題を達成するために鋭意検討を行った結果、請求項１に記載のように、発光層中に、ホスト化合物（別途、発光ホストともいう、ホスト化合物、発光ホストについては後で詳細に説明する）の少なくとも一種が均一なアモルファス状態を有し、前記ホスト化合物（ここで、発光層中の全ホスト化合物の量を仮に１００質量％とする）に対するリン光性ゲスト化合物（別途、リン光発光性化合物、発光ドーパント等ともいう、リン光ゲスト化合物、リン光発光性化合物、発光ドーパントについては後で詳細に説明する）の濃度が、１０質量％〜３０質量％範囲に調整することにより、低駆動電圧で、発光効率が高い有機ＥＬ素子を得ることが出来た。
【００２７】
更に、本発明においては、前記リン光性ゲスト化合物のリン光０−０バンドが４８０ｎｍ以下である化合物を用いることにより、より低駆動電圧で、高発光効率である有機ＥＬ素子を得ることが出来た。
【００２８】
従来、有機ＥＬ素子の発光輝度を向上をさせるために、発光機能を担うリン光性ゲスト化合物を可能な限り大量に用いることが種々検討されてきた。しかしながら、発光層中のリン光性ゲスト化合物の量がホスト化合物（発光層中のホスト化合物の量を仮に１００質量％とする）に対して１質量％以上の含有量になると、濃度消光（本発明者等は、リン光性ゲスト化合物の分子間相互作用に基づくものと推定している）が起こりやすくなり、更に、１０質量％以上にもなると、濃度消光による弊害が顕著になり、有機ＥＬ素子の発光効率の大幅な低減が起きるというジレンマに遭遇していた。
【００２９】
このように、ホスト化合物に対するリン光性ゲスト化合物の含有量増大から招来される濃度消光の問題は、当該業者にとって解決すべき極めて大きな問題点であった。
【００３０】
本発明等は、ホスト化合物として均一なアモルファス状態を有する化合物を用いることによって、従来の常識を打ち破り、ホスト化合物に対するリン光性ゲスト化合物の濃度を１０質量％〜３０質量％という、高濃度で用いても上記のような濃度消光が発生しない有機ＥＬ素子を開発することに成功した。
【００３１】
従来の常識を打ち破り、ホスト化合物に対するリン光性ゲスト化合物の濃度を１０質量％〜３０質量％という、極めて高い濃度で用いても上記のような濃度消光が発生しない理由について、本発明者等は下記のように考えている。
【００３２】
本発明に係る、均一なアモルファス状態を有するホスト化合物が、リン光性ゲスト化合物の分子間相互作用を弱め、前記リン光性ゲスト化合物分子同士の会合を抑制する為に、濃度消光が低減または消失するので、高濃度でリン光性ゲスト化合物をドープすることが可能になったためと推定している。
【００３３】
《均一なアモルファス状態を有する化合物》
ここで、本発明に係る”均一なアモルファス状態を有する化合物”とは、該化合物をエアクリーナーで洗浄した石英基板に４０ｎｍ蒸着した膜の直後のヘイズ値Ｔ０と、窒素雰囲気下２５℃、５０％ＲＨの環境下で２週間放置後のヘイズ値Ｔ１との差、ΔＴ＝｜Ｔ１−Ｔ０｜が３．０以下である化合物であると定義した。
【００３４】
また、本発明に係るヘイズ値の測定は、濁度計ＮＤＨ２０００（マイセック社製）を用いて行った。ヘイズ値の測定方法の詳細を下記に示す。
【００３５】
《ヘイズ値Ｔ０、Ｔ１の測定とΔＴの算出》
３×４ｃｍの透明石英基板上を、エアクリーナーで洗浄後、市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、モリブデン製抵抗加熱ボートに、試料（ホスト化合物）を入れ真空蒸着装置に取付けた。次いで、真空槽を４×１０-4Ｐａまで減圧した後、上記試料を前述の透明石英基板に膜厚４０ｎｍの厚さになるように蒸着し、蒸着膜試料を作製した。
【００３６】
まず、作製直後の蒸着膜試料のヘイズ値（Ｔ０）を測定した。次いで、前記蒸着膜試料を窒素雰囲気下２５度、相対湿度５０％の環境下で２週間放置後、再び、Ｔ０測定と同様にして、ヘイズ値Ｔ１を測定した。得られたＴ０、Ｔ１を用いて、ΔＴ＝｜Ｔ１−Ｔ０｜を算出した。後述する実施例１でのΔＴの値、以上の方法により得た結果を記載した。
【００３７】
《ホスト化合物》
本発明に係るホスト化合物について説明する。
【００３８】
本発明に係るホスト化合物の少なくとも１種は、均一なアモルファス状態を有する化合物である。均一なアモルファス状態を有する化合物とは、前述したとおりである。
【００３９】
本発明に係る、均一なアモルファス状態を有するホスト化合物としては、例えば、下記に示す、一般式Ａ、一般式Ｂ、一般式Ｃ及び一般式Ｄからなる化合物群から選択され宇少なくとも１種の化合物が好ましい。
【００４０】
《一般式Ａで表される化合物》
【００４１】
【化５】
【００４２】
式中、Ｒ1〜Ｒ8は、各々水素原子、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル機、ｔｅｒｔ−ブチル基等）、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、アダマンチル基等）、アリール基（例えば、フェニル基、ｐ−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等）、芳香族複素環基（例えば、ピリジル基、ピリミジニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピラジニル基、トリアゾリル基（例えば、１，２，４−トリアゾール−１−イル基、１，２，３−トリアゾール−１−イル基等）、オキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、キノリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基（カルボリン環を構成する炭素原子の任意の一つが窒素原子で置き換わったものを示す）、キノキサリニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等）、アルコキシル基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基等）、シクロアルキルオキシ基（例えば、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、ナフトキシ基等）を表す。但し、Ｒ1〜Ｒ4のうちの２個以上は水素原子ではない。
【００４３】
Ａ１、Ａ２は、アリール基、芳香族複素環基、またはジアリールアミノ基（例えば、ジフェニルアミノ基、ジナフチルアミノ基、ジトリルアミノ基、ジキシリルアミノ基、ジビフェニルアミノ基、ジアントリルアミノ基、ジフェナントリルアミノ基等が挙げられる。ジフェニルアミノ基等）を表す。ここで、Ａ１、Ａ２で各々表される、アリール基、芳香族複素環基は、上記のＲ1〜Ｒ8で各々表される、アリール基、芳香族複素環基と各々同義である。
【００４４】
《一般式（Ｂ）で表される化合物》
【００４５】
【化６】
【００４６】
式中、Ｒ9〜Ｒ20で、各々表される基は、上記一般式（Ａ）のＲ1〜Ｒ8で各々表される基と同義であり、各々異なっていても同一でも良い。但し、Ｒ9〜Ｒ12のうち少なくとも２つの基と、Ｒ13〜Ｒ16のうち少なくとも２つの基は、水素原子ではない。
【００４７】
Ａ５、Ａ６は、一般式（Ａ）でＡ１、Ａ２で各々表される基と同義である。
【００４８】
《一般式（Ｃ）で表される化合物》
【００４９】
【化７】
【００５０】
式中、Ｒ21〜Ｒ28は、各々表される基は、上記一般式（Ａ）のＲ1〜Ｒ8で各々表される基と同義であり、各々異なっていても同一でも良い。但し、Ｒ21、Ｒ22の少なくとも一つと、Ｒ23、Ｒ24の少なくとも一つは水素原子ではない。Ａ９、Ａ１０で各々表される基は、一般式（Ａ）でＡ１、Ａ２で各々表される基と同義である。
【００５１】
《一般式（Ｄ）で表される化合物》
【００５２】
【化８】
【００５３】
式中、Ａ７、Ａ８で各々表される基は、一般式（Ａ）でＡ１、Ａ２で各々表される基と同義である。
【００５４】
以下、本発明に用いられる、一般式（Ａ）〜（Ｄ）で各々表される化合物の具体例を下記に示すが、本発明はこれらに限定されない。
【００５５】
【化９】
【００５６】
【化１０】
【００５７】
【化１１】
【００５８】
【化１２】
【００５９】
【化１３】
【００６０】
《リン光性ゲスト化合物（発光ドーパント）》
本発明に係るリン光性ゲスト化合物について説明する。
【００６１】
本発明に係るリン光性ゲスト化合物としては、前記一般式（１）で表される化合物であることが好ましく、更には、部分構造として前記一般式（２）で表される部分構造のすくなくともふたつを有し、更に、部分構造としては、前記一般式（３）、（４）及び（５）からなる部分構造群から選択される少なくともひとつが好ましく用いられる。
【００６２】
一般式（１）において、ＭＬとして、前記一般式（２）で表される部分構造において、Ａが窒素原子を介してＭに結合している複素環基としては、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が挙げられる。これらは、後述する置換基を更に有していてもよい。
【００６３】
一般式（１）において、ＭＬとして、前記一般式（２）で表される部分構造において、Ａが窒素原子を介してＭに結合している芳香族複素環基としては、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（ここで、ジアザカルバゾリル基とは、前記カルボリニル基のカルボリン環を構成する炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す。）、フタラジニル基等が挙げられる。これらは、後述する置換基を更に有していてもよい。
【００６４】
一般式（１）において、ＭＬとして、前記一般式（２）で表される部分構造において、Ｂが炭素原子を介してＭに結合している炭化水素環基とは、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基等が挙げられる。これらは、後述する置換基を更に有していてもよい。
【００６５】
一般式（１）において、ＭＬとして、前記一般式（２）で表される部分構造において、Ｂが炭素原子を介してＭに結合している芳香族炭化水素基としては、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、ビフェニリル基等が挙げられる。これらは、後述する置換基を更に有していてもよい。
【００６６】
一般式（１）において、ＭＬとして、前記一般式（２）で表される部分構造において、Ｂが炭素原子を介してＭに結合している複素環基、芳香族複素環基は、各々、一般式（１）において、ＭＬとして、前記一般式（２）で表される部分構造において、Ａが窒素原子を介してＭに結合している複素環基、芳香族複素環基と各々同義である。これらは、後述する置換基を更に有していてもよい。
【００６７】
一般式（１）の部分構造、ＭＬ’において、前記一般式（３）のＺ１で表される二座配位子、前記一般式（４）のＺ２で表される二座配位子、前記一般式（５）のＺ３で表される二座配位子の各々の好ましい一般式または具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
【００６８】
【化１４】
【００６９】
上記の二座配位子の一般式において、Ｒａ〜Ｒｖは、各々アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、ｔ−ブチル基等）またはハロゲン化アルキル基（例えば、前記アルキル基の水素原子の少なくとも一つがフッ素原子、塩素原子、臭素原子または沃素原子等により置換されたものが挙げられる。）を表す。
【００７０】
上記の二座配位子の一般式において、Ａｒａ〜Ａｒｃは、アリール基（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、ビフェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基等）または芳香族複素環基（例えば、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基（ここで、ジアザカルバゾリル基とは、前記カルボリニル基のカルボリン環を構成する炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す。）、フタラジニル基等）を表す。
【００７１】
ここで、前記一般式（１）で表される化合物、ＭＬＬ’が有してもよい置換基としては、例えば、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、ｔ−ブチル基等）、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）、アラルキル基（例えば、ベンジル基、２−フェネチル基等）、アリール基（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、ビフェニリル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基等）、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、フタラジニル基等）、アルコキシル基（例えば、エトキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基等）、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）、シアノ基、水酸基、アルケニル基（例えば、ビニル基等）、スチリル基、ハロゲン原子（例えば、塩素原子、臭素原子、沃素原子、フッ素原子等）等が挙げられる。これらの基は、更に置換されていてもよい。
【００７２】
また、本発明に係るリン光性ゲスト化合物が、青色リン光性ゲスト化合物（青色発光ドーパントともいう）として用いられる場合には、素子の駆動電圧を更に低減する観点から、リン光０−０バンド（リン光０−０バンドの測定方法については後述する）が４８０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００７３】
本発明に係るリン光性ゲスト化合物のリン光スペクトルの０−０バンド（単に、リン光０−０バンドともいう）を測定し最低励起三重項エネルギーを算出した。
【００７４】
リン光スペクトルの０−０バンドは以下により求めた。
【００７５】
《リン光スペクトルの０−０バンド測定方法》
測定する化合物を、よく脱酸素されたエタノール／メタノール＝４／１（ｖｏｌ／ｖｏｌ）の混合溶媒に溶かし、リン光測定用セルに入れた後液体窒素温度７７Ｋで励起光を照射し、励起光照射後１００ｍｓでの発光スペクトルを測定する。リン光は蛍光に比べ発光寿命が長いため、１００ｍｓ後に残存する光はほぼリン光であると考えることができる。なお、リン光寿命が１００ｍｓより短い化合物に対しては遅延時間を短くして測定しても構わないが、蛍光と区別できなくなるほど遅延時間を短くしてしまうとリン光と蛍光が分離できないので問題となるため、その分離が可能な遅延時間を選択する必要がある。
【００７６】
また、上記溶剤系で溶解できない化合物については、その化合物を溶解しうる任意の溶剤を使用してもよい（実質上、上記測定法ではリン光波長の溶媒効果はごくわずかなので問題ない）。
【００７７】
次に０−０バンドの求め方であるが、本発明においては、上記測定法で得られたリン光スペクトルチャートのなかで最も短波長側に現れる発光極大波長をもって０−０バンドと定義する。
【００７８】
リン光スペクトルは通常強度が弱いことが多いため、拡大するとノイズとピークの判別が難しくなるケースがある。このような場合には励起光照射中の発光スペクトル（便宜上これを定常光スペクトルと言う）を拡大し、励起光照射後１００ｍｓ後の発光スペクトル（便宜上これをリン光スペクトルと言う）と重ねあわせリン光スペクトルに由来する定常光スペクトル部分構造からリン光スペクトルのピーク波長を読みとることで決定する。また、リン光スペクトルをスムージング処理することでノイズとピークを分離しピーク波長を読みとる。なお、スムージング処理としては、Ｓａｖｉｔｚｋｙ＆Ｇｏｌａｙの平滑化法等を適用する。
【００７９】
以下に、本発明に係るリン光性ゲスト化合物として、前記一般式（１）で表される化合物（金属錯体ともいう）の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。また、具体例に示したリン光性ゲスト化合物のリン光０−０バンドは、いずれも４８０ｎｍ以下であった。
【００８０】
【化１５】
【００８１】
【化１６】
【００８２】
【化１７】
【００８３】
【化１８】
【００８４】
【化１９】
【００８５】
【化２０】
【００８６】
【化２１】
【００８７】
【化２２】
【００８８】
本発明の有機ＥＬ素子に係るリン光性ゲスト化合物、例えば、前記一般式（１）で表される金属錯体白金錯体であり、また、部分構造として、前記一般式（２）で表される部分構造と、前記一般式（３）、（４）及び（５）からなる部分構造群から選択される少なくとも一つの部分構造を有する、リン光性ゲスト化合物は、中心金属Ｍと配位子とからなる、いわゆる金属錯体であるが、前記金属錯体の配位子の部分は、例えば、Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｅｔｔｅｒ誌、ｖｏｌ３、Ｎｏ．１６、ｐ２５７９〜２５８１（２００１）等を参考にして合成することが出来、また、前記配位子と中心金属Ｍ（金属でも、金属イオンでもよい）との金属錯体は、当該業者公知の文献情報を参照して合成できる。
【００８９】
《発光ホストと発光ドーパント》
発光層中の主成分であるホスト化合物（ここで、ホスト化合物は１種でも複数の化合物の混合物でもよい）である発光ホストに対する発光ドーパント（因みに、本発明に係るリン光性ゲスト化合物は、発光ドーパントの一種である。）との混合比は、１０質量％〜３０質量％の範囲が好ましく、更に好ましくは、２０質量％〜３０質量％の範囲である。
【００９０】
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。
【００９１】
Ｉ：陽極／発光層／陰極
II：陽極／発光層／電子輸送層／陰極
III：陽極／陽極バッファー層／発光層／陰極
IV：陽極／陽極バッファー層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
Ｖ：陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
VI：陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
VII：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
VIII：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
《発光層》
本発明に係る発光層は、発光材料を含有し、電極または電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよい。
【００９２】
本発明では、発光材料としてはリン光性ゲスト化合物を用いる。これにより、低駆動電圧で、且つ、高い発光効率を示す有機ＥＬ素子を提供することができる。リン光性ゲスト化合物は、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、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。リン光量子収率は好ましくは０．１以上である。
【００９３】
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、本発明に用いられるリン光性化合物は、任意の溶媒の何れかにおいて上記リン光量子収率が達成されればよい。
【００９４】
リン光性ゲスト化合物の発光は、原理としては２種挙げられ、一つはキャリアが輸送されるホスト化合物上でキャリアの再結合が起こってホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーをリン光性化合物に移動させることでリン光性化合物からの発光を得るというエネルギー移動型、もう一つはリン光性化合物がキャリアトラップとなり、リン光性化合物上でキャリアの再結合が起こりリン光性化合物からの発光が得られるというキャリアトラップ型であるが、いずれの場合においても、リン光性ゲスト化合物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。
【００９５】
リン光性ゲスト化合物としては、上記の一般式（１）で表される化合物（金属錯体ともいう）が好ましく用いられるが、それ以外にも有機ＥＬ素子の発光層に使用される公知のリン光性ゲスト化合物の中から、適宜選択して、本発明に係るリン光性ゲスト化合物と併用することが可能である。
【００９６】
例えば、公知のリン光性ゲスト化合物（発光ドーパント）としては、下記広報等に記載の化合物を用いることも出来る。
【００９７】
例えば、国際公開第００／７０６５５号パンフレット、特開２００２−２８０１７８号公報、特開２００１−１８１６１６号公報、特開２００２−２８０１７９号公報、特開２００１−１８１６１７号公報、特開２００２−２８０１８０号公報、特開２００１−２４７８５９号公報、特開２００２−２９９０６０号公報、特開２００１−３１３１７８号公報、特開２００２−３０２６７１号公報、特開２００１−３４５１８３号公報、特開２００２−３２４６７９号公報、国際公開第０２／１５６４５号パンフレット、特開２００２−３３２２９１号公報、特開２００２−５０４８４号公報、特開２００２−３３２２９２号公報、特開２００２−８３６８４号公報、特表２００２−５４０５７２号公報、特開２００２−１１７９７８号公報、特開２００２−３３８５８８号公報、特開２００２−１７０６８４号公報、特開２００２−３５２９６０号公報、国際公開第０１／９３６４２号パンフレット、特開２００２−５０４８３号公報、特開２００２−１００４７６号公報、特開２００２−１７３６７４号公報、特開２００２−３５９０８２号公報、特開２００２−１７５８８４号公報、特開２００２−３６３５５２号公報、特開２００２−１８４５８２号公報、特開２００３−７４６９号公報、特表２００２−５２５８０８号公報、特開２００３−７４７１号公報、特表２００２−５２５８３３号公報、特開２００３−３１３６６号公報、特開２００２−２２６４９５号公報、特開２００２−２３４８９４号公報、特開２００２−２３５０７６号公報、特開２００２−２４１７５１号公報、特開２００１−３１９７７９号公報、特開２００１−３１９７８０号公報、特開２００２−６２８２４号公報、特開２００２−１００４７４号公報、特開２００２−２０３６７９号公報、特開２００２−３４３５７２号公報、特開２００２−２０３６７８号公報等が挙げられる。
【００９８】
本発明においては、リン光性化合物のリン光発光極大波長としては特に制限されるものではなく、原理的には、中心金属、配位子、配位子の置換基等を選択することで得られる発光波長を変化させることができるが、リン光性化合物のリン光発光波長が３８０〜４８０ｎｍにリン光発光の極大波長を有することが好ましい。このような青色リン光発光の有機ＥＬ素子や、白色リン光発光の有機ＥＬ素子で、より高い発光輝度を示し、かつ、より半減寿命の長い有機エレクトロルミネッセンス素子とすることができる。
【００９９】
また、リン光性化合物を複数種用いることで、異なる発光を混ぜることが可能となり、これにより任意の発光色を得ることができる。リン光性化合物の種類、ドープ量を調整することで白色発光が可能であり、照明装置、バックライトへの応用もできる。
【０１００】
また、発光層には、本発明に係るホスト化合物として、”均一なアモルファス状態を有する化合物”、即ち、該化合物をエアクリーナーで洗浄した石英基板に４０ｎｍ蒸着した膜の直後のヘイズ値Ｔ０と、窒素雰囲気下２５℃、５０％ＲＨの環境下で２週間放置後のヘイズ値Ｔ１との差、ΔＴ＝｜Ｔ１−Ｔ０｜が３．０以下である化合物を用いることで、リン光性ゲスト化合物の含有量を該ホスト化合物の１０質量％〜３０質量％という、当該業者において、通常用いられているドーパント濃度（大体、ホスト化合物に対して１質量％以下）と比べて、極めて大量に用いても、外部取り出し量子効率、発光効率を落とすことなく、低駆動電圧での素子の発光を行うことができるようになった。
【０１０１】
本発明に係るホスト化合物は、従来公知のホスト化合物を複数種併用してもよく、ホスト化合物を複数種もちいることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機ＥＬ素子の高効率化に有効な場合がある。これらの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。
【０１０２】
また、本発明に係るホスト化合物は、リン光性ゲスト化合物とは異なり、発光層に含有される化合物のうちで室温（２５℃）においてリン光発光のリン光量子収率が、０．０１未満の化合物である。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
また、発光層は、ホスト化合物としてさらに蛍光極大波長を有するホスト化合物を含有していてもよい。この場合、他のホスト化合物とリン光性化合物から蛍光性化合物へのエネルギー移動で、有機ＥＬ素子としての電界発光は蛍光極大波長を有する他のホスト化合物からの発光も得られる。蛍光極大波長を有するホスト化合物として好ましいのは、溶液状態で蛍光量子収率が高いものである。ここで、蛍光量子収率は１０％以上、特に３０％以上が好ましい。具体的な蛍光極大波長を有するホスト化合物としては、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素等が挙げられる。蛍光量子収率は、前記第４版実験化学講座７の分光IIの３６２頁（１９９２年版、丸善）に記載の方法により測定することができる。
【０１０６】
本明細書の発光する色は、「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（ミノルタ製）で測定した結果をＣＩＥ色度座標に当てはめたときの色で決定される。
【０１０７】
発光層は、上記化合物を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法、インクジェット法等の公知の薄膜化法により製膜して形成することができるが、好ましくはスピンコート法である。発光層としての膜厚は特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。この発光層は、これらのリン光性化合物やホスト化合物が１種または２種以上からなる一層構造であってもよいし、あるいは、同一組成または異種組成の複数層からなる積層構造であってもよい。
【０１０８】
《阻止層：正孔阻止層、電子阻止層》
正孔阻止層とは広い意味では電子輸送層であり、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。
【０１０９】
正孔阻止層は、正孔輸送層から移動してくる正孔を陰極に到達するのを阻止する役割と、陰極から注入された電子を効率よく発光層の方向に輸送することができる化合物により形成される。正孔阻止層を構成する材料に求められる物性としては、電子移動度が高く正孔移動度が低いこと、及び正孔を効率的に発光層内に閉じこめるために、発光層のイオン化ポテンシャルより大きいイオン化ポテンシャルの値を有するか、発光層のバンドギャップより大きいバンドギャップを有することが好ましい。
【０１１０】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、発光層に隣接して正孔阻止層を設けることが好ましい。これにより、より一層発光輝度と発光効率を向上させることができる。
【０１１１】
一方、電子阻止層とは広い意味では正孔輸送層であり、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。
【０１１２】
《正孔輸送層》
本発明に係る一般式（１）で表される化合物は、本発明の有機ＥＬ素子の構成層のひとつである正孔輸送層に用いることが好ましい。ここで、正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する材料からなり、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、電子輸送層は単層もしくは複数層設けることができる。
【０１１３】
正孔輸送材料としては、従来、光導伝材料において、正孔の電荷注入輸送材料として慣用されているものやＥＬ素子の正孔注入層、正孔輸送層に使用される公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。
【０１１４】
正孔輸送材料は、正孔の注入もしくは輸送、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。
【０１１５】
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、芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第三級アミン化合物を用いることが好ましい。
【０１１６】
芳香族第三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、さらには、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。
【０１１７】
更に、これらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
【０１１８】
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。
【０１１９】
この正孔輸送層は、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、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。正孔輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５〜５０００ｎｍ程度である。この正孔輸送層は、上記材料の一種または二種以上からなる一層構造であってもよい。
【０１２０】
《陽極》
有機ＥＬ素子における陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としてはＡｕ等の金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ2、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ2Ｏ3−ＺｎＯ）等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。陽極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により、薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は（１００μｍ以上程度）、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。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、通常１０ｎｍ〜１０００ｎｍ、好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【０１２１】
《陰極》
一方、陰極としては、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）混合物、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。陰極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により、薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ〜１０００ｎｍ、好ましくは５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。なお、発光を透過させるため、有機ＥＬ素子の陽極または陰極のいずれか一方が、透明または半透明であれば、発光輝度が向上し好都合である。
【０１２２】
次に、本発明の有機ＥＬ素子の構成層として用いられる、注入層、正孔輸送層、電子輸送層等について説明する。
【０１２３】
《注入層：電子注入層、正孔注入層》
注入層は、必要に応じて設け、電子注入層と正孔注入層があり、上記のごとく陽極と発光層または正孔輸送層の間、及び陰極と発光層または電子輸送層との間に存在させてもよい。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。なかでも、ポリジオキシチオフェン類を用いたものが好ましく、これにより、より一層高い発光輝度と発光効率を示し、かつさらに長寿命である有機ＥＬ素子とすることができる。また、陽極バッファー層は、陽極と発光層との間にあり、陰極と発光層とに隣接するように設けられていることが好ましい。これにより、より一層高い発光輝度と発光効率を示し、かつさらに長寿命である有機ＥＬ素子とすることができる。
【０１２６】
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、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。
【０１２７】
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〜１００ｎｍの範囲が好ましい。
【０１２８】
阻止層は、上記のごとく、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。
【０１２９】
《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。本発明に用いられる電子輸送層は単層もしくは複数層設けることができる。
【０１３０】
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、この電子輸送層に用いられる材料（以下、電子輸送材料という）の例としては、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、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などが挙げられる。さらに、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることができる。
【０１３１】
さらに、電子輸送層は、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、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る。
【０１３２】
更に、これらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
【０１３３】
また、８−キノリノール誘導体の金属錯体、例えばトリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ）、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）亜鉛（Ｚｎｑ）など、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、メタルフリー若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など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など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。
【０１３４】
電子輸送層に用いられる好ましい化合物は、４１５ｎｍ以下に蛍光極大波長を有することが好ましい。すなわち、電子輸送層に用いられる化合物は、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である化合物が好ましい。
【０１３５】
この電子輸送層は、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、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５〜５０００ｎｍ程度である。この電子輸送層は、上記材料の一種または二種以上からなる一層構造であってもよい。
【０１３６】
《基体（基板、基材、支持体等ともいう）》
本発明の有機ＥＬ素子に用いることができる基体としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、また、透明のものであれば特に制限はないが、好ましく用いられる基板としては例えばガラス、石英、光透過性樹脂フィルムを挙げることができる。特に好ましい基体は、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。
【０１３７】
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）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリカーボネート（ＰＣ）、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）等からなるフィルム等が挙げられる。
【０１３８】
樹脂フィルムの表面には、無機物もしくは有機物の被膜またはその両者のハイブリッド被膜が形成されていてもよい。
【０１３９】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス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２％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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
本発明の多色表示装置は少なくとも２種類の異なる発光極大波長を有する有機ＥＬ素子からなるが、有機ＥＬ素子を作製する好適な例を説明する。
【０１４２】
《有機ＥＬ素子の作製方法》
本発明の有機ＥＬ素子の作製方法の一例として、陽極／陽極バッファー層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極からなる有機ＥＬ素子の作製法について説明する。
【０１４３】
まず適当な基体上に、所望の電極物質、例えば、陽極用物質からなる層を、１μｍ以下、好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの膜厚になるように、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陽極を作製する。次に、この上に素子材料である陽極バッファー層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層の有機化合物薄膜を形成させる。
【０１４４】
この有機化合物薄膜の薄膜化の方法としては、前記の如くスピンコート法、キャスト法、インクジェット法、蒸着法、印刷法等があるが、均質な膜が得られやすく、かつピンホールが生成しにくい等の点から、真空蒸着法またはスピンコート法が特に好ましい。さらに層ごとに異なる製膜法を適用してもよい。製膜に蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は、使用する化合物の種類等により異なるが、一般にボート加熱温度５０℃〜４５０℃、真空度１０-6Ｐａ〜１０-2Ｐａ、蒸着速度０．０１ｎｍ〜５０ｎｍ／秒、基板温度−５０℃〜３００℃、膜厚０．１ｎｍ〜５μｍの範囲で適宜選ぶことが望ましい。
【０１４５】
これらの層の形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を、１μｍ以下好ましくは５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるように、例えば、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陰極を設けることにより、所望の有機ＥＬ素子が得られる。この有機ＥＬ素子の作製は、一回の真空引きで一貫して正孔注入層から陰極まで作製するのが好ましいが、途中で取り出して異なる製膜法を施してもかまわない。その際、作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行う等の配慮が必要となる。
【０１４６】
本発明の表示装置は、発光層形成時のみシャドーマスクを設け、他層は共通として、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、印刷法等で層を形成することができる。
【０１４７】
また作製順序を逆にして、各層を作製することも可能である。
【０１４８】
このようにして得られた表示装置に、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２〜４０Ｖ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。さらに、交流電圧を印加する場合には、陽極が＋、陰極が−の状態になったときのみ発光する。なお、印加する交流の波形は任意でよい。
【０１４９】
本発明の表示装置は、本発明の有機ＥＬ素子を用いており、表示デバイス、ディスプレー、各種発光光源として用いることができる。表示デバイス、ディスプレーにおいて、青、赤、緑発光の３種の有機ＥＬ素子を用いることでフルカラーの表示が可能となる。
【０１５０】
表示デバイス、ディスプレーとしてはテレビ、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ックス（パッシブマトリックス）方式でもアクティブマトリックス方式でもどちらでもよい。
【０１５１】
本発明の照明装置は、本発明の有機ＥＬ素子を用いており、家庭用照明、車内照明、時計のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるがこれに限定するものではない。また、液晶表示装置等のバックライトとしても用いることができる。
【０１５２】
また、本発明に係る有機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い。
【０１５３】
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。
【０１５４】
本発明の有機ＥＬ素子は、前述したように照明用や露光光源のような１種のランプとして使用してもよいし、画像を投影するタイプのプロジェクション装置や、静止画像や動画像を直接視認するタイプの表示装置（ディスプレイ）として使用してもよい。動画再生用の表示装置として使用する場合の駆動方式は単純マトリクス（パッシブマトリクス）方式でもアクティブマトリクス方式でもどちらでもよい。または、異なる発光色を有する本発明の有機ＥＬ素子を３種以上使用することにより、フルカラー表示装置を作製することが可能である。または、一色の発光色、例えば白色発光をカラーフィルターを用いてＢＧＲにし、フルカラー化することも可能である。さらに、有機ＥＬの発光色を色変換フィルターを用いて他色に変換しフルカラー化することも可能であるが、その場合、有機ＥＬ発光のλｍａｘは４８０ｎｍ以下であることが好ましい。
【０１５５】
本発明の有機ＥＬ素子から構成される表示装置の一例を図面に基づき以下に説明する。
【０１５６】
図１は、有機ＥＬ素子から構成される表示装置の一例を示した模式図である。有機ＥＬ素子の発光により画像情報の表示を行う、例えば、携帯電話等のディスプレイの模式図である。
【０１５７】
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。
【０１５８】
制御部Ｂは、表示部Ａと電気的に接続され、複数の画素それぞれに外部からの画像情報に基づいて走査信号と画像データ信号を送り、走査信号により走査線毎の画素が画像データ信号に応じて順次発光して画像走査を行って画像情報を表示部Ａに表示する。
【０１５９】
図２は、表示部Ａの模式図である。
【０１６０】
表示部Ａは基板上に、複数の走査線５及びデータ線６を含む配線部と、複数の画素３等とを有する。表示部Ａの主要な部材の説明を以下に行う。図２においては、画素３の発光した光が、白矢印方向（下方向）へ取り出される場合を示している。
【０１６１】
配線部の走査線５及び複数のデータ線６は、各々導電材料からなり、走査線５とデータ線６は格子状に直交して、直交する位置で画素３に接続している（詳細は図示せず）。
【０１６２】
画素３は、走査線５から走査信号が印加されると、データ線６から画像データ信号を受け取り、受け取った画像データに応じて発光する。発光の色が赤領域の画素、緑領域の画素、青領域の画素を、適宜、同一基板上に並置することによって、フルカラー表示が可能となる。
【０１６３】
次に、画素の発光プロセスを説明する。
【０１６４】
図３は、画素の模式図である。
【０１６５】
画素は、有機ＥＬ素子１０、スイッチングトランジスタ１１、駆動トランジスタ１２、コンデンサ１３等を備えている。複数の画素に有機ＥＬ素子１０として、赤色、緑色、青色発光の有機ＥＬ素子を用い、これらを同一基板上に並置することでフルカラー表示を行うことができる。
【０１６６】
図３において、制御部Ｂからデータ線６を介してスイッチングトランジスタ１１のドレインに画像データ信号が印加される。そして、制御部Ｂから走査線５を介してスイッチングトランジスタ１１のゲートに走査信号が印加されると、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオンし、ドレインに印加された画像データ信号がコンデンサ１３と駆動トランジスタ１２のゲートに伝達される。
【０１６７】
画像データ信号の伝達により、コンデンサ１３が画像データ信号の電位に応じて充電されるとともに、駆動トランジスタ１２の駆動がオンする。駆動トランジスタ１２は、ドレインが電源ライン７に接続され、ソースが有機ＥＬ素子１０の電極に接続されており、ゲートに印加された画像データ信号の電位に応じて電源ライン７から有機ＥＬ素子１０に電流が供給される。
【０１６８】
制御部Ｂの順次走査により走査信号が次の走査線５に移ると、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオフする。しかし、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオフしてもコンデンサ１３は充電された画像データ信号の電位を保持するので、駆動トランジスタ１２の駆動はオン状態が保たれて、次の走査信号の印加が行われるまで有機ＥＬ素子１０の発光が継続する。順次走査により次に走査信号が印加されたとき、走査信号に同期した次の画像データ信号の電位に応じて駆動トランジスタ１２が駆動して有機ＥＬ素子１０が発光する。
【０１６９】
すなわち、有機ＥＬ素子１０の発光は、複数の画素それぞれの有機ＥＬ素子１０に対して、アクティブ素子であるスイッチングトランジスタ１１と駆動トランジスタ１２を設けて、複数の画素３それぞれの有機ＥＬ素子１０の発光を行っている。このような発光方法をアクティブマトリクス方式と呼んでいる。
【０１７０】
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。
【０１７１】
また、コンデンサ１３の電位の保持は、次の走査信号の印加まで継続して保持してもよいし、次の走査信号が印加される直前に放電させてもよい。
【０１７２】
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。
【０１７３】
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。
【０１７４】
順次走査により走査線５の走査信号が印加されたとき、印加された走査線５に接続している画素３が画像データ信号に応じて発光する。パッシブマトリクス方式では画素３にアクティブ素子がなく、製造コストの低減が計れる。
【０１７５】
本発明に係わる有機ＥＬ材料は、また、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、青色、緑色、青色の３原色の３つの発光極大波長を含有させたものでも良いし、青色と黄色、青緑と橙色等の補色の関係を利用した２つの発光極大波長を含有したものでも良い。
【０１７６】
また、複数の発光色を得るための発光材料の組み合わせは、複数のリン光または蛍光を発光する材料（発光ドーパント）を、複数組み合わせたもの、蛍光またはリン光を発光する発光材料と、該発光材料からの光を励起光として発光する色素材料とを組み合わせたもののいずれでも良いが、本発明に係わる白色有機エレクトロルミネッセンス素子においては、発光ドーパントを複数組み合わせる方式が好ましい。
【０１７７】
複数の発光色を得るための有機エレクトロルミネッセンス素子の層構成としては、複数の発光ドーパントを、一つの発光層中に複数存在させる方法、複数の発光層を有し、各発光層中に発光波長の異なるドーパントをそれぞれ存在させる方法、異なる波長に発光する微小画素をマトリックス状に形成する方法等が挙げられる。
【０１７８】
本発明に係わる白色有機エレクトロルミネッセンス素子においては、必要に応じ製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いいし、電極と発光層をパターニングしてもいいし、素子全層をパターニングしてもいい。
【０１７９】
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、本発明に係わる白金錯体、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良い。
【０１８０】
このように、本発明の白色発光有機ＥＬ素子は、前記表示デバイス、ディスプレーに加えて、各種発光光源、照明装置として、家庭用照明、車内照明、また、露光光源のような一種のランプとして、更に液晶表示装置のバックライト等、表示装置にも有用に用いられる。
【０１８１】
その他、時計等のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体等の光源、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、更には表示装置を必要とする一般の家庭用電気器具等広い範囲の用途が挙げられる。
【実施例】
【０１８２】
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されない。
【０１８３】
ここで、実施例に用いる化合物を下記示す。
【０１８４】
【化２３】
【０１８５】
《ホスト化合物のヘイズ値ΔＴ測定》
また、以下の実施例の有機ＥＬ素子の発光層作製に用いる各ホスト化合物のヘイズ値ΔＴについては、上記のヘイズ値測定の方法に従って、予め、ΔＴ＝｜Ｔ１−Ｔ０｜を別途求めた。各、ホスト化合物のΔＴを下記に示す。
【０１８６】
化合物Ｎｏ Ｔ０ Ｔ１ ΔＴ アモルファス状態
ＨＴ−０ ０．１３ １１．４５ １１．３２ 不均一
ＨＴ−１ ０．１１ ０．２４ ０．２４ 均一
ＨＴ−１０ ０．１５ ０．３６ ０．２１ 均一
ＨＴ−１７ ０．１４ ０．７２ ０．５８ 均一
ＨＴ−２３ ０．１７ ０．５８ ０．４１ 均一
ＨＴ−２５ ０．１９ ２．７４ ２．５５ 均一
ＨＴ−１０１ ０．２０ ２８．５１ ２８．３１ 不均一
ＨＴ−１０２ ０．１５ ３．６３ ３．４８ 不均一
上記から、ＨＴ−１、１０、１７、２３、２５が均一なアモルファス状態を有するホスト化合物でであり、ＨＴ−０、１０１、１０２が、不均一なアモルファス状態を有するホスト化合物であり、これらを用いて以下に示す、実施例の各試料（本発明、比較例）を作製した。
【０１８７】
実施例１
《有機ＥＬ素子０−１の作製》
陽極としてガラス上に、ＩＴＯを１５０ｎｍ成膜した基板（ＮＨテクノグラス社製：ＮＡ−４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をｉｓｏ−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。
【０１８８】
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、５つのモリブデン製抵抗加熱ボートに、Ｈ−１、ＨＴ−０、Ｄ−２３、Ｅ−１、Ｅ−２をそれぞれ入れ真空蒸着装置に取付けた。
【０１８９】
次いで、真空槽を４×１０-4Ｐａまで減圧した後、Ｈ−１を透明支持基板に膜厚２０ｎｍの厚さになるように蒸着し、正孔注入／輸送層を設けた。さらに、ＨＴ−０の入った前記加熱ボートとＤ−２３の入ったボートをそれぞれ独立に通電してＨＴ−０に対するＤ−２３のドープ濃度が７％になるように蒸着速度を調節し、膜厚５０ｎｍの厚さになるように蒸着して発光層を設けた。
【０１９０】
次いで、Ｅ−１を蒸着して、厚さ１０ｎｍの正孔阻止層を設けた。更に、Ｅ−２を蒸着し膜厚４０ｎｍの電子輸送層を設けた。
【０１９１】
次に、真空槽を開け、電子輸送層の上にステンレス鋼製の長方形穴あきマスクを設置し、次いで、真空槽を４×１０-4Ｐａまで減圧し、フッ化リチウム０．５ｎｍ及びアルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成して有機ＥＬ素子０−１を作製した。
【０１９２】
《有機ＥＬ素子０−２〜７−３の作製》
有機ＥＬ素子０−１の作製において、発光層に用いたＨＴ−０に対するＤ−２３のドープ濃度を、表１に記載のように変えた以外は同様にして、有機ＥＬ素子０−２〜７−３を各々作製した。
【０１９３】
《有機ＥＬ素子０−１〜７−３の封止構造化》
得られた有機ＥＬ素子０−１〜７−３の各々について、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で置換したグローブボックス）へ移し、図５の（ａ）、（ｂ）に示したような封止構造とした。なお、捕水剤である酸化バリウム２５は、アルドリッチ社製の高純度酸化バリウム粉末を、粘着剤付きのフッ素樹脂系半透過膜（ミクロテックス Ｓ−ＮＴＦ８０３１Ｑ 日東電工製）でガラス製封止缶２４に貼り付けたものを予め準備して使用した。封止缶と有機ＥＬ素子の接着には紫外線硬化型の接着剤２７を用い、紫外線ランプを照射することで両者を接着し封止した封止構造を有する素子を作製した。図において２１は透明電極を設けたガラス基板、２２が前記正孔注入／輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、陰極バッファー層等からなる有機ＥＬ層、２３は陰極を示す。
【０１９４】
封止型構造を有する、有機ＥＬ素子０−１〜７−３の各々について下記のような評価を行った。
【０１９５】
《パワー効率》
作製した封止型構造を有する有機ＥＬ素子の各々について、温度２３度、乾燥窒素ガス雰囲気下で２．５ｍＡ／ｃｍ2の電流を供給した時のパワー効率（Ｌ）［ｌｍ／Ｗ］を測定した。
【０１９６】
《外部取りだし量子効率》
作製した有機ＥＬ素子について、２３℃、乾燥窒素ガス雰囲気下で２．５ｍＡ／ｃｍ2定電流を印加した時の外部取り出し量子効率（％）を測定した。外部取りだし量子効率については、部分的な評価のみ記載した。尚、パワー効率及び外部取り出し効率の測定には分光放射輝度計ＣＳ−１０００（ミノルタ製）を用いた。
【０１９７】
【表１】
【０１９８】
表１から、蒸着膜のヘイズ値の差ΔＴが３．０以下となるような、均一なアモルファス状態を有する（示すともいう）ホスト化合物を含有する、本発明の有機ＥＬ素子は、外部取り出し量子効率は低下させず（外部取りだし量子効率のデータは表１には示していない）に、低駆動電圧で発光できるので結果的にパワー効率が上昇するという優れた性能を示す素子であることがわかった。
【０１９９】
具体的な試料として、表１の有機ＥＬ素子１−１〜１−４を取り上げて説明すると、均一なホスト化合物に対するリン光性ゲスト化合物のドーパント濃度が、１５質量％、２５質量％という高濃度に調整された、本発明の有機ＥＬ素子１−２、１−３は、従来の有機ＥＬ素子とは異なり、各々、より低駆動電圧での発光が可能になっているので、パワー効率が増大していることがわかる。
【０２００】
しかしながら、３５質量％と上限である、３０質量％を超えて調整された、有機ＥＬ素子１−４（比較例）は、パワー効率が低減していることから、特定のドーパント濃度が適正範囲であることがわかる。
【０２０１】
しかしながら、前記の有機ＥＬ素子１−１（比較例）、１−２〜１−３（本発明）及び１−４（比較例）の外部取りだし量子効率に注目すると、リン光性ゲスト化合物のドーパント濃度が７質量％〜３５質量％まで変化しても、ほぼ一定であった。
【０２０２】
このことから、本発明の有機ＥＬ素子は、均一なアモルファス状態を有するホスト化合物を用いて、且つ、リン光性ゲスト化合物を１０質量％〜３０質量％という高いドーパント濃度で含有させた場合に、大幅にパワー効率が上昇するという極めて優れた性能を示すことがわかった。
【０２０３】
それに比べて、比較の有機ＥＬ素子０−１〜０−３では、ドーパント濃度が７質量％である素子０−１に比較して、１５質量％、２５質量％とドーパント濃度を高めていくに従い、著しいパワー効率の低減が見られることがわかる。よって、均一なアモルファス状態を有するホスト化合物を用いていない、有機ＥＬ素子では、本願のような高濃度でのドーパント濃度においてパワー効率の上昇がのぞめないことがあきらかである。
【０２０４】
実施例２
《フルカラー表示装置の作製》
（青色発光有機ＥＬ素子）
実施例１で作製した有機ＥＬ素子１−３を用いた。
【０２０５】
（緑色発光有機ＥＬ素子）
実施例１の有機ＥＬ素子０−１の作製で、Ｈ−１をＨ−２（α−ＮＰＤともいう）に、Ｄ−２３をＩｒ−１に、Ｅ−１をＥ−３に置き換えた以外は同様にして、有機ＥＬ素子Ｇ−１を作製した。
【０２０６】
（赤色発光有機ＥＬ素子）
実施例２の有機ＥＬ素子Ｇ−１の作製で、Ｉｒ−１をＩｒ−９に置き換えた以外は同様にして、有機ＥＬ素子Ｒ−１を作製した。
【０２０７】
上記の赤色、緑色及び青色発光有機ＥＬ素子を、同一基板上に並置し、図１に記載の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、図２には、作製した前記表示装置の表示部Ａの模式図のみを示した。即ち、同一基板上に、複数の走査線５及びデータ線６を含む配線部と、並置した複数の画素３（発光の色が赤領域の画素、緑領域の画素、青領域の画素等）とを有し、配線部の走査線５及び複数のデータ線６はそれぞれ導電材料からなり、走査線５とデータ線６は格子状に直交して、直交する位置で画素３に接続している（詳細は図示せず）。前記複数の画素３は、それぞれの発光色に対応した有機ＥＬ素子、アクティブ素子であるスイッチングトランジスタと駆動トランジスタそれぞれが設けられたアクティブマトリクス方式で駆動されており、走査線５から走査信号が印加されると、データ線６から画像データ信号を受け取り、受け取った画像データに応じて発光する。この様に各赤、緑、青の画素を適宜、並置することによって、フルカラー表示装置を作製した。
【０２０８】
該フルカラー表示装置を駆動することにより、発光効率が高く、駆動電圧が低いフルカラー動画表示が得られることを確認することができた。
【図面の簡単な説明】
【０２０９】
【図１】有機ＥＬ素子から構成される表示装置の一例を示した模式図である。
【図２】表示部の模式図である。
【図３】画素の模式図である。
【図４】パッシブマトリクス方式フルカラー表示装置の模式図である。
【図５】封止構造を有する有機ＥＬ素子の模式図である。
【図６】照明装置の概略図である。
【図７】照明装置の断面図である。
【符号の説明】
【０２１０】
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、１０１ 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
２１、１０７ 透明電極付きガラス基板
２２、１０６ 有機ＥＬ層
２３、１０５ 陰極
２４ ガラス製封止缶
２５、１０９ 捕水剤
２７ 紫外線硬化型接着剤
１０２ ガラスカバー
１０３ 電源線（陽極）
１０４ 電源線（陰極）
１０８ 窒素ガス
１０９ 捕水剤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と陰極の間に、少なくとも一つの発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、
該発光層が、ホスト化合物とリン光性ゲスト化合物を含有し、該ホスト化合物の少なくとも１種が均一なアモルファス状態を有し、前記発光層中の、前記ホスト化合物に対する該リン光性ゲスト化合物の濃度が、１０質量％〜３０質量％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２】
前記リン光性ゲスト化合物のリン光０−０バンドが４８０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３】
前記リン光性ゲスト化合物が、下記一般式（１）で表される化合物であることを特徴とする請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
一般式（１）
ＭＬＬ’
〔式中、Ｍは、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｏｓ及びＲｅからなる金属原子群から選択される金属原子または該金属原子のイオンを表し、Ｌ、Ｌ’は、各々二座配位子を示す。ＭＬは、下記一般式（２）で表される部分構造を表し、ＭＬ’は、下記一般式（３）、（４）または（５）で表される部分構造を表す。〕
【化１】
〔式中、Ａは、窒素原子を介してＭに結合している複素環基または芳香族複素環基を表し、Ｂは、炭素原子を介してＭに結合した炭化水素環基、芳香族炭化水素基、複素環基または芳香族複素環基を表す。ｎは、２以上の整数を表し、Ｍの価数がＮの時、下記一般式（３）、（４）、（５）においてｍはＮ−ｎである。更に、ＡとＢは共有結合によって結合している。〕
【化２】
〔式中、Ｚ１は、Ｍに配位している二つの酸素原子と共に二座配位子を形成するのに必要な原子群を表す。〕
【化３】
〔式中、Ｚ２は、Ｍに配位している酸素原子、窒素原子と共に二座配位子を形成するのに必要な原子群を表す。〕
【化４】
〔式中、Ｚ３は、Ｍに配位している二つの窒素原子と共に二座配位子を形成するのに必要な原子群を表す。〕
【請求項４】
前記ホスト化合物に対するリン光性ゲスト化合物の濃度が２０質量％〜３０質量％であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする照明装置。
【請求項７】
請求項６に記載の照明装置と、表示手段として液晶素子と、を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項１】
陽極と陰極の間に、少なくとも一つの発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、
該発光層が、ホスト化合物とリン光性ゲスト化合物を含有し、該ホスト化合物の少なくとも１種が均一なアモルファス状態を有し、前記発光層中の、前記ホスト化合物に対する該リン光性ゲスト化合物の濃度が、１０質量％〜３０質量％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２】
前記リン光性ゲスト化合物のリン光０−０バンドが４８０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３】
前記リン光性ゲスト化合物が、下記一般式（１）で表される化合物であることを特徴とする請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
一般式（１）
ＭＬＬ’
〔式中、Ｍは、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｏｓ及びＲｅからなる金属原子群から選択される金属原子または該金属原子のイオンを表し、Ｌ、Ｌ’は、各々二座配位子を示す。ＭＬは、下記一般式（２）で表される部分構造を表し、ＭＬ’は、下記一般式（３）、（４）または（５）で表される部分構造を表す。〕
【化１】
〔式中、Ａは、窒素原子を介してＭに結合している複素環基または芳香族複素環基を表し、Ｂは、炭素原子を介してＭに結合した炭化水素環基、芳香族炭化水素基、複素環基または芳香族複素環基を表す。ｎは、２以上の整数を表し、Ｍの価数がＮの時、下記一般式（３）、（４）、（５）においてｍはＮ−ｎである。更に、ＡとＢは共有結合によって結合している。〕
【化２】
〔式中、Ｚ１は、Ｍに配位している二つの酸素原子と共に二座配位子を形成するのに必要な原子群を表す。〕
【化３】
〔式中、Ｚ２は、Ｍに配位している酸素原子、窒素原子と共に二座配位子を形成するのに必要な原子群を表す。〕
【化４】
〔式中、Ｚ３は、Ｍに配位している二つの窒素原子と共に二座配位子を形成するのに必要な原子群を表す。〕
【請求項４】
前記ホスト化合物に対するリン光性ゲスト化合物の濃度が２０質量％〜３０質量％であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする照明装置。
【請求項７】
請求項６に記載の照明装置と、表示手段として液晶素子と、を備えたことを特徴とする表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−５４２３６（Ｐ２００６−５４２３６Ａ）
【公開日】平成１８年２月２３日（２００６．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２３３１３６（Ｐ２００４−２３３１３６）
【出願日】平成１６年８月１０日（２００４．８．１０）
【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１８年２月２３日（２００６．２．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月１０日（２００４．８．１０）
【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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