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】高い発光輝度と発光効率を示し、長寿命である有機エレクトロルミネッセンス素子及びそれを用いた照明装置、表示装置を提供すること。
【解決手段】下記一般式（１）で表される化合物を少なくとも一種含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１】
（式中、Ａｒ1はアリーレン基またはヘテロアリーレン基を表し、ｎ個のＡｒ1はぞれぞれ異なっていても同一でもよい。ｎは５以上１６以下の整数を表す。）
【解決手段】下記一般式（１）で表される化合物を少なくとも一種含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１】
（式中、Ａｒ1はアリーレン基またはヘテロアリーレン基を表し、ｎ個のＡｒ1はぞれぞれ異なっていても同一でもよい。ｎは５以上１６以下の整数を表す。）
【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】
従来、発光型の電子ディスプレイデバイスとして、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（以下、ＥＬＤという）がある。ＥＬＤの構成要素としては、無機エレクトロルミネッセンス素子や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）が挙げられる。無機エレクトロルミネッセンス素子は平面型光源として使用されてきたが、発光素子を駆動させるためには交流の高電圧が必要である。有機ＥＬ素子は発光する化合物を含有する発光層を陰極と陽極で挟んだ構成を有し、発光層に電子及び正孔を注入して、再結合させることにより励起子（エキシトン）を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出（蛍光・リン光）を利用して発光する素子であり、数Ｖ〜数十Ｖ程度の電圧で発光が可能であり、更に自己発光型であるために視野角に富み、視認性が高く、薄膜型の完全固体素子であるために省スペース、携帯性等の観点から注目されている。
【０００３】
将来の実用化に向けた有機ＥＬ素子の開発としては、更に低消費電力で効率よく、高輝度に発光する有機ＥＬ素子が望まれており、例えば、スチルベン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、またはトリススチリルアリーレン誘導体に微量の蛍光体をドープし、発光輝度の向上、素子の長寿命化を達成する技術（例えば、特許文献１参照。）、８−ヒドロキシキノリンアルミニウム錯体をホスト化合物として、これに微量の蛍光体をドープした有機発光層を有する素子（例えば、特許文献２参照。）、８−ヒドロキシキノリンアルミニウム錯体をホスト化合物として、これにキナクリドン系色素をドープした有機発光層を有する素子（例えば、特許文献３参照。）等が知られている。
【０００４】
上記文献に開示されている技術では、励起一重項からの発光を用いる場合、一重項励起子と三重項励起子の生成比が１：３であるため、発光性励起種の生成確率が２５％であることと、光の取り出し効率が約２０％であるため、外部取り出し量子効率（ηext）の限界は５％とされている。
【０００５】
一方、プリンストン大より励起三重項からの燐光発光を用いる有機ＥＬ素子の報告（例えば、非特許文献１参照。）がされて以来、室温で燐光を示す材料の研究が活発になってきている（例えば、非特許文献２及び特許文献４参照。）。
【０００６】
励起三重項を使用すると、内部量子効率の上限が１００％となるため、励起一重項の場合に比べて原理的に発光効率が４倍となり、冷陰極管とほぼ同等の性能が得られ照明用にも応用可能であり注目されている。
【０００７】
一方、有機ＥＬ素子の発光輝度と発光寿命の向上のために、発光層と陰極の間に発光層からの正孔の移動を制限する正孔阻止層を設けることが提案されている。この正孔阻止層により正孔を発光層中に効率よく蓄積することによって、電子との再結合確率を向上させ、発光の高効率化を達成することができる。正孔阻止材料としてフェナントロリン誘導体やトリアゾール誘導体の単独使用が有効であると報告されている（例えば、特許文献５及び特許文献６参照。）。また、ある特定のアルミニウム錯体を正孔ブロック層に使用して、長寿命な有機ＥＬ素子を実現している（例えば、特許文献７参照。）。
【０００８】
このように正孔阻止層の導入により、燐光性化合物を使用した有機ＥＬ素子では緑色では内部量子効率としてほぼ１００％、寿命についても２万時間が達成されている（例えば、非特許文献３参照。）が、発光輝度についてはまだ改善の余地が残っている。
【０００９】
また、青〜青緑色のリン光性化合物をドーパントとして用いた場合、ＣＢＰのようなカルバゾール誘導体をホスト化合物として使用した例があるが、その外部取り出し量子効率が６％と不十分な結果であり（例えば、非特許文献４参照。）、改良の余地が残っている。青色に関しては蛍光性化合物からの発光を利用したものであるが、カルバゾール誘導体の分子の真中のビアリール部位に連結基を導入して、青色の色純度に優れ、長寿命な有機ＥＬ素子が作製されている（例えば、特許文献８参照。）。更に、前記化合物に加えて、特定の五配位の金属錯体を正孔阻止層に使用、リン光性化合物をドーパントとして使用した場合に、更なる長寿命化が達成されている（例えば、特許文献９参照。）。
【００１０】
更に、他にもカルバゾール誘導体を用いた有機ＥＬ素子が作製されている（例えば、特許文献１０〜２１参照。）。また、カルバゾール誘導体以外にもリン光性化合物をドーパントとして、特定の化合物をホストに用いた際に耐久性の改良された素子が報告されている（例えば、特許文献２２参照。）。しかしながら、上記特許に記載の化合物は実用化に耐えうる発光効率と耐熱性を有するまでには至っていない。今後の実用化に向けた有機ＥＬ素子では、更に低消費電力で効率よく高輝度に発光し、更に長寿命である有機ＥＬ素子の開発が望まれている。
【特許文献１】特許第３０９３７９６号明細書
【特許文献２】特開昭６３−２６４６９２号公報
【特許文献３】特開平３−２５５１９０号公報
【特許文献４】米国特許第６，０９７，１４７号明細書
【特許文献５】特開平８−１０９３７３号公報
【特許文献６】特開平１０−２３３２８４号公報
【特許文献７】特開２００１−２８４０５６号公報
【特許文献８】特開２０００−２１５７２号公報
【特許文献９】特開２００２−８８６０号公報
【特許文献１０】特開２００２−２０３６６３号公報
【特許文献１１】特開平８−３５４７号公報
【特許文献１２】特開平８−１４３８６１号公報
【特許文献１３】特開平８−１４３８６２号公報
【特許文献１４】特開平９−２４９８７６号公報
【特許文献１５】特開平１１−１４４８６６号公報
【特許文献１６】特開平１１−１４４８６７号公報
【特許文献１７】特開平８−６０１４４号公報
【特許文献１８】特開２００２−８８６０号公報
【特許文献１９】特開２００３−７７６７４号公報
【特許文献２０】国際公開第０３／５０２０１号パンフレット
【特許文献２１】特開２００３−２３１６９２号公報
【特許文献２２】特開２００５−１７４９１５号公報
【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】第６２回応用物理学会学術講演会予稿集１２−ａ−Ｍ７、パイオニア技術情報誌、第１１巻、第１号
【非特許文献４】第６２回応用物理学会学術講演会予稿集１２−ａ−Ｍ８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、高い発光輝度と発光効率を示し、長寿命である有機エレクトロルミネッセンス素子及びそれを用いた照明装置、表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成された。
【００１３】
１．下記一般式（１）で表される化合物を少なくとも一種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。
【００１４】
【化１】
【００１５】
（式中、Ａｒ1はアリーレン基またはヘテロアリーレン基を表し、ｎ個のＡｒ1はぞれぞれ異なっていても同一でもよい。ｎは５以上１６以下の整数を表す。）
２．前記Ａｒ1の少なくとも一つはフェニレン基であることを特徴とする前記１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１６】
３．前記フェニレン基が１，３−フェニレン基であることを特徴とする前記２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１７】
４．前記フェニレン基が１，２−フェニレン基であることを特徴とする前記２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１８】
５．下記一般式（２）で表される化合物を少なくとも一種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。
【００１９】
【化２】
【００２０】
（式中、ｌ１は１以上の整数を表す。Ｘ1〜Ｘ20は水素原子または置換基を表す。）
６．下記一般式（３）で表される化合物を少なくとも一種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。
【００２１】
【化３】
【００２２】
（式中、ｌ２は１以上の整数を表す。Ｘ1〜Ｘ20は水素原子または置換基を表す。）
７．下記一般式（４）で表される化合物を少なくとも一種含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２３】
一般式（４） Ｌ−（Ｔ）m
（式中、Ｌは単結合あるいは２価以上の連結基を表し、Ｔは前記一般式（１）、一般式（２）または（３）から誘導される基を表す。ｍは２以上の整数であり、ｍ個のＴは各々異なっていても同一でもよい。）
８．構成層として少なくとも陽極、発光層及び陰極を有し、前記一般式（１）、一般式（２）、一般式（３）または一般式（４）で表される化合物を発光層に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。
【００２４】
９．構成層として少なくとも陽極、正孔輸送層、発光層及び陰極を有し、前記一般式（１）、一般式（２）、一般式（３）または一般式（４）で表される化合物を正孔輸送層に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。
【００２５】
１０．構成層として少なくとも陽極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び陰極を有し、前記一般式（１）、一般式（２）、一般式（３）または一般式（４）で表される化合物を電子輸送層に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。
【００２６】
１１．前記発光層がリン光性ドーパントを含有することを特徴とする前記８〜１０のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２７】
１２．前記リン光性ドーパントがオスミウム、イリジウム、ロジウムまたは白金の錯体化合物であることを特徴とする前記１１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２８】
１３．白色に発光することを特徴とする前記１〜１２のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２９】
１４．青色に発光することを特徴とする前記１〜１２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。
【００３０】
１５．前記１〜１４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする表示装置。
【００３１】
１６．前記１〜１４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする照明装置。
【００３２】
１７．前記１６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】
【００３３】
本発明によって、高い発光輝度と発光効率を示し、且つ長寿命である有機エレクトロルミネッセンス素子及びそれを用いた表示装置、照明装置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】
【００３４】
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１〜１４のいずれか１項に規定の構成にすることにより、高い発光輝度を示し、発光効率が高く、また発光寿命の長い有機エレクトロルミネッセンス素子を得ることができた。更に、前記特性を示す有機ＥＬ素子を用いて、高輝度、高寿命の表示装置、照明装置を得ることができた。
【００３５】
本発明に係る一般式（１）〜一般式（４）で表される化合物について説明する。
【００３６】
一般式（１）において、Ａｒ1はアリーレン基またはヘテロアリーレン基を表し、アリーレン基としては、例えば、フェニレン基（例えば、１，２−フェニレン基、１，３−フェニレン基、１，４−フェニレン基等）、ナフタレンジイル基、アントラセンジイル基、ナフタセンジイル基、ピレンジイル基、アントラセンジイル基、フェナントレンジイル基、ナフチルナフタレンジイル基、ビフェニルジイル基（例えば、［１，１′−ビフェニル］−４，４′−ジイル基、３，３′−ビフェニルジイル基、３，６−ビフェニルジイル基等）、テルフェニルジイル基、クアテルフェニルジイル基、キンクフェニルジイル基、セキシフェニルジイル基、セプチフェニルジイル基、オクチフェニルジイル基、ノビフェニルジイル基、デシフェニルジイル基等が挙げられる。ヘテロアリーレン基としては、例えば、カルバゾール環、トリアジン環、トリアゾール環、ピロール環、ピリジン環、ピラジン環、キノキサリン環、チオフェン環、オキサジアゾール環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、インドール環からなる群から誘導される２価の基が挙げられる。これらの基は置換されていてもよく、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、アリル基等）、アルキニル基（例えば、エチニル基、プロパルギル基等）、アリール基（例えば、フェニル基、ナフチル基等）、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、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）、アルコキシル基（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）、シクロアルコキシル基（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（フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、２−ピリジルスルホニル基等）、アミノ基（例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、２−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、２−ピリジルアミノ基等）、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等）、フッ化炭化水素基（例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタフルオロフェニル基等）、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、シリル基（例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等）等が挙げられる。置換基として好ましくは、アルキル基、アルコキシル基、アリール基、ヘテロアリール基である。これらの置換基は上記の置換基によって更に置換されていてもよい。また、これらの置換基は複数が互いに結合して環を形成していてもよい。
【００３７】
Ａｒ1としては好ましくはフェニレン基が挙げられ、更に好ましくは１，３−フェニレン基、１，２−フェニレン基が挙げられる。
【００３８】
一般式（２）において、Ｘ1〜Ｘ20は水素原子または置換基を表し、各々異なっていても同一でもよい。置換基としては、一般式（１）の置換基の説明と同義のものが挙げられる。一般式（３）において、Ｘ1〜Ｘ20は水素原子または置換基を表し、各々異なっていても同一でもよい。置換基としては、一般式（１）の置換基の説明と同義のものが挙げられる。
【００３９】
一般式（４）において、Ｌは単結合あるいは２価以上の連結基を表す。Ｌで表される連結基として好ましくは単結合、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｓｉ、Ｇｅなどで形成される連結基であり、更に好ましくは単結合、２価以上の芳香環、２価以上の芳香族複素環、炭素原子、窒素原子、ケイ素原子である。
【００４０】
Ｌで表される連結基は置換基を有してもよく、置換基としては、一般式（１）の置換基の説明と同義のものが挙げられる。置換基として好ましくはアルキル基、アルコキシル基、アリール基、ヘテロアリール基である。
【００４１】
Ｌで表される連結基の具体例としては単結合の他、例えば、以下のものが挙げられるが、Ｌはこれらに限定されない。下記の連結基中、フリーの結合手の全てに前記の一般式（１）〜一般式（３）から誘導される基が結合していてもよいが、これに限定されるわけではなく、少なくとも２本の結合手に結合していればよい。この場合一般式（１）〜一般式（３）から誘導される基の結合しない結合手には、水素原子や置換基が結合していてもよい。
【００４２】
【化４】
【００４３】
【化５】
【００４４】
【化６】
【００４５】
一般式（４）においてｎは２以上の整数を表し、好ましくは２〜８の整数であり、更に好ましくは２〜４の整数である。
【００４６】
以下、本発明に係る前記一般式（１）〜（４）で表される化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。
【００４７】
【化７】
【００４８】
【化８】
【００４９】
【化９】
【００５０】
【化１０】
【００５１】
【化１１】
【００５２】
【化１２】
【００５３】
【化１３】
【００５４】
【化１４】
【００５５】
本発明に係る前記一般式（１）〜（４）で表される化合物は、例えば、Ｃｈｅｍ．Ｂｅｒ．（１００），１９６７，８８９頁、Ｃｈｅｍ．Ｂｅｒ．１００，１９６７，２９３頁、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔ．，１９６４，３１９頁、Ｂｕｌｌ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｊｐｎ．，５７，１２，１９８４，３４９４頁、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅ．Ｓｏｃ．（１２７），３９，２００５，１３７３３頁、更にこれらの文献中に記載の参考文献等の方法を参照することにより合成可能である。
【００５６】
《一般式（１）〜一般式（４）で表される化合物の有機ＥＬ素子への適用》
一般式（１）〜一般式（４）で表される化合物を用いて、有機ＥＬ素子を作製する場合、有機ＥＬ素子の構成層（詳細は後述する）の中で、発光層、正孔阻止層または正孔輸送層に用いることが好ましい。また、後述する発光層では下記に記載の発光ホストとして好ましく用いられる。
【００５７】
（発光ホストと発光ドーパント）
本発明の有機ＥＬ素子において、発光層には発光ホストと発光ドーパントを含有する。発光層中の主成分であるホスト化合物である発光ホストに対する発光ドーパントとの混合比は、好ましくは質量で０．１〜３０質量％未満の範囲に調整することである。
【００５８】
但し、発光ドーパントは複数種の化合物を混合して用いてもよく、混合する相手は構造を異にする、その他の金属錯体やその他の構造を有するリン光性ドーパントや蛍光性ドーパントでもよい。
【００５９】
ここで、発光ドーパントとして用いられる金属錯体と併用してもよいドーパント（リン光性ドーパント、蛍光性ドーパント等）について述べる。
【００６０】
（１）発光ドーパント
発光ドーパントは、大きくわけて蛍光を発光する蛍光性ドーパントとリン光を発光するリン光性ドーパントの２種類がある。
【００６１】
前者（蛍光性ドーパント）の代表例としては、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素または希土類錯体系蛍光体等が挙げられる。
【００６２】
後者（リン光性ドーパント）の代表例としては、好ましくは元素の周期表で８属、９属、１０属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、白金化合物、ルテニウム化合物、ロジウム化合物であり、中でもより好ましいのはイリジウム化合物、プラチナ化合物である。
【００６３】
本発明に用いられるリン光性ドーパント（りん光性化合物、リン光発光性化合物等ともいう）は、励起三重項からの発光が観測されるが、更にリン光量子収率が２５℃において０．００１以上であることが好ましく、更に好ましくはリン光量子収率が０．０１以上であり、特に好ましくは０．１以上である。
【００６４】
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、任意の溶媒のいずれかにおいて上記リン光量子収率が達成されればよい。
【００６５】
具体的には以下の特許公報に記載されている化合物である。
【００６６】
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。
【００６７】
その具体例の一部を下記に示す。
【００６８】
【化１５】
【００６９】
【化１６】
【００７０】
【化１７】
【００７１】
【化１８】
【００７２】
（２）発光ホスト
本発明に用いられるホスト化合物とは、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。
【００７３】
本発明に用いられる発光ホストとしては、併用される発光ドーパントのリン光０−０バンドよりも短波長なそれをもつ化合物が好ましく、発光ドーパントにそのリン光０−０バンドが４７０ｎｍ以下である青色の発光成分を含む化合物を用いる場合には、発光ホストとしてはリン光０−０バンドが４６０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００７４】
本発明におけるリン光の０−０バンドの測定方法について説明する。まず、リン光スペクトルの測定方法について説明する。
【００７５】
測定する発光ホスト化合物を、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７７°Ｋ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直後の発光スペクトル（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）と重ね合わせ、リン光スペクトルに由来する定常光スペクトル部分からピーク波長を読みとることで決定することができる。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こともできる。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ことができる。
【００７９】
本発明に用いられる発光ホストは構造的には特に制限はなく、低分子化合物でも繰り返し単位をもつ高分子化合物でもよく、ビニル基やエポキシ基のような重合性基を有する低分子化合物（蒸着重合性発光ホスト）でもいい。正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、且つ発光の長波長化を防ぎ、なお且つ高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。
【００８０】
本発明における発光ホストは、代表的にはカルバゾール誘導体、トリアリールアミン誘導体、芳香族ボラン誘導体、含窒素複素環化合物、チオフェン誘導体、フラン誘導体、オリゴアリーレン化合物等の基本骨格を有するもの、またはカルボリン誘導体や該カルボリン誘導体のカルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子の少なくとも一つが窒素原子で置換されている環構造を有する誘導体等が挙げられる。
【００８１】
発光ホストの具体例としては、以下の文献に記載されている化合物が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。例えば、特開２００１−２５７０７６号公報、特開２００２−３０８８５５号公報、特開２００１−３１３１７９号公報、特開２００２−３１９４９１号公報、特開２００１−３５７９７７号公報、特開２００２−３３４７８６号公報、特開２００２−８８６０号公報、特開２００２−３３４７８７号公報、特開２００２−１５８７１号公報、特開２００２−３３４７８８号公報、特開２００２−４３０５６号公報、特開２００２−３３４７８９号公報、特開２００２−７５６４５号公報、特開２００２−３３８５７９号公報、特開２００２−１０５４４５号公報、特開２００２−３４３５６８号公報、特開２００２−１４１１７３号公報、特開２００２−３５２９５７号公報、特開２００２−２０３６８３号公報、特開２００２−３６３２２７号公報、特開２００２−２３１４５３号公報、特開２００３−３１６５号公報、特開２００２−２３４８８８号公報、特開２００３−２７０４８号公報、特開２００２−２５５９３４号公報、特開２００２−２６０８６１号公報、特開２００２−２８０１８３号公報、特開２００２−２９９０６０号公報、特開２００２−３０２５１６号公報、特開２００２−３０５０８３号公報、特開２００２−３０５０８４号公報、特開２００２−３０８８３７号公報等。
【００８２】
本発明に係る一般式（１）〜（４）で表される化合物は、発光ホストとして用いられるのが好ましい。
【００８３】
次に、代表的な有機ＥＬ素子の構成について述べる。
【００８４】
《有機ＥＬ素子の構成層》
本発明の有機ＥＬ素子の構成層について説明する。本発明の有機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。
【００８５】
（ｉ）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（ii）陽極／正孔輸送層／電子阻止層／発光層／正孔阻止層／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／陰極バッファー層／陰極
（iv）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／中間層／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／電子阻止層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極。
【００８６】
《阻止層（電子阻止層、正孔阻止層）》
本発明に係る阻止層（例えば、電子阻止層、正孔阻止層）について説明する。
【００８７】
本発明に係る阻止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。
【００８８】
《正孔阻止層》
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。
【００８９】
正孔阻止層としては、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頁等に記載の正孔阻止（ホールブロック）層等を本発明に係る正孔阻止層として適用可能である。また、後述する電子輸送層の構成を必要に応じて、本発明に係る正孔阻止層として用いることができる。
【００９０】
本発明に係る一般式（１）〜（４）で表される化合物は正孔阻止層として用いられるのも好ましい。以下に一般式（１）〜（４）以外の好適な具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
【００９１】
【化１９】
【００９２】
【化２０】
【００９３】
【化２１】
【００９４】
【化２２】
【００９５】
【化２３】
【００９６】
【化２４】
【００９７】
【化２５】
【００９８】
【化２６】
【００９９】
【化２７】
【０１００】
【化２８】
【０１０１】
【化２９】
【０１０２】
【化３０】
【０１０３】
【化３１】
【０１０４】
【化３２】
【０１０５】
【化３３】
【０１０６】
【化３４】
【０１０７】
《電子阻止層》
一方、電子阻止層とは広い意味では正孔輸送層の機能を有し、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、後述する正孔輸送層の構成を必要に応じて電子阻止層として用いることができる。本発明に係る一般式（１）〜（４）で表される化合物は、電子阻止層として用いられるのも好ましい。
【０１０８】
《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材料を含み、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。正孔輸送層は単層もしくは複数層設けることができる。
【０１０９】
正孔輸送材料としては特に制限はなく、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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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、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。
【０１１３】
更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。また、ｐ型−Ｓｉ、ｐ型−ＳｉＣ等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。
【０１１４】
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。
【０１１５】
《電子輸送層》
電子輸送層とは電子を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は、単層もしくは複数層を設けることができる。電子輸送層は、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、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。
【０１１６】
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、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体、カルボリン誘導体、または、該カルボリン誘導体のカルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子の少なくとも一つが窒素原子で置換されている環構造を有する誘導体等が挙げられる。更に、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引性基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることができる。
【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８−キノリノール誘導体の金属錯体、例えば、トリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ）、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）亜鉛（Ｚｎｑ）等、及びこれらの金属錯体の中心金属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、ＧａまたはＰｂに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることができる。
【０１１９】
その他、メタルフリー若しくはメタルフタロシアニン、またはそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
次に、本発明の有機ＥＬ素子の構成層として用いられる、注入層について説明する。
【０１２２】
《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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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０．１〜１００ｎｍの範囲が好ましい。
【０１２７】
この注入層は上記材料を、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。注入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。この注入層は、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。
【０１２８】
《陽極》
本発明の有機ＥＬ素子に係る陽極としては、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。更に膜厚は材料にもよるが、通常１０〜１０００ｎｍ、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【０１２９】
《陰極》
一方、本発明に係る陰極としては、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。
【０１３０】
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１０〜１０００ｎｍ、好ましくは５０〜２００ｎｍ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。
【０１３１】
《基体（基板、基材、支持体等ともいう）》
本発明の有機ＥＬ素子に係る基体としては、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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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く、水蒸気透過率が０．０１ｇ／ｍ2・ｄａｙ・ａｔｍ以下の高バリア性フィルムであることが好ましい。
【０１３４】
本発明の有機ＥＬ素子の発光の室温における外部取り出し効率は、１％以上であることが好ましく、より好ましくは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。
【０１３５】
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。照明用途で用いる場合には、発光ムラを低減させるために粗面加工したフィルム（アンチグレアフィルム等）を併用することもできる。
【０１３６】
多色表示装置として用いる場合は少なくとも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。
【０１３７】
《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／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極からなる有機ＥＬ素子の作製法について説明する。
【０１３８】
まず適当な基体上に所望の電極物質、例えば、陽極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは１０〜２００ｎｍ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正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層等の有機化合物を含有する薄膜を形成させる。
【０１３９】
この有機化合物を含有する薄膜の薄膜化の方法としては、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、且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。更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１０-6〜１０-2Ｐａ、蒸着速度０．０１〜５０ｎｍ／秒、基板温度−５０〜３００℃、膜厚０．１〜５μｍの範囲で適宜選ぶことが望ましい。
【０１４０】
これらの層の形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるように、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構わない。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。
【０１４１】
《表示装置》
本発明の表示装置について説明する。本発明の表示装置は上記有機ＥＬ素子を有する。
【０１４２】
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。
【０１４３】
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、印刷法である。蒸着法を用いる場合においては、シャドーマスクを用いたパターニングが好ましい。また作製順序を逆にして、陰極、電子輸送層、正孔阻止層、発光層、正孔輸送層、陽極の順に作製することも可能である。
【０１４４】
このようにして得られた多色表示装置に、直流電圧を印加する場合には陽極を＋、陰極を−の極性として、電圧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。更に交流電圧を印加する場合には、陽極が＋、陰極が−の状態になったときのみ発光する。なお、印加する交流の波形は任意でよい。
【０１４５】
多色表示装置は表示デバイス、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。
【０１４６】
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これに限定するものではない。
【０１４７】
《照明装置》
本発明の照明装置について説明する。本発明の照明装置は上記有機ＥＬ素子を有する。
【０１４８】
本発明の有機ＥＬ素子に共振器構造を持たせた有機ＥＬ素子として用いてもよく、このような共振器構造を有した有機ＥＬ素子の使用目的としては、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるが、これらに限定されない。また、レーザー発振をさせることにより上記用途に使用してもよい。
【０１４９】
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（ディスプレー）として使用してもよい。動画再生用の表示装置として使用する場合の駆動方式は単純マトリクス（パッシブマトリクス）方式でもアクティブマトリクス方式でもどちらでもよい。または、異なる発光色を有する本発明の有機ＥＬ素子を２種以上使用することにより、フルカラー表示装置を作製することが可能である。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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ーの模式図である。ディスプレー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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
図２は表示部Ａの模式図である。
【０１５４】
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。
【０１５５】
図においては、画素３の発光した光が白矢印方向（下方向）へ取り出される場合を示している。
【０１５６】
配線部の走査線５及び複数のデータ線６はそれぞれ導電材料からなり、走査線５とデータ線６は格子状に直交して、直交する位置で画素３に接続している（詳細は図示していない）。
【０１５７】
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。
【０１５８】
次に、画素の発光プロセスを説明する。
【０１５９】
図３は画素の模式図である。
【０１６０】
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。
【０１６１】
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。
【０１６２】
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。
【０１６３】
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。
【０１６４】
即ち、有機ＥＬ素子１０の発光は、複数の画素それぞれの有機ＥＬ素子１０に対して、アクティブ素子であるスイッチングトランジスタ１１と駆動トランジスタ１２を設けて、複数の画素３それぞれの有機ＥＬ素子１０の発光を行っている。このような発光方法をアクティブマトリクス方式と呼んでいる。
【０１６５】
ここで、有機ＥＬ素子１０の発光は、複数の階調電位を持つ多値の画像データ信号による複数の階調の発光でもよいし、２値の画像データ信号による所定の発光量のオン、オフでもよい。また、コンデンサ１３の電位の保持は、次の走査信号の印加まで継続して保持してもよいし、次の走査信号が印加される直前に放電させてもよい。
【０１６６】
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。
【０１６７】
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。
【０１６８】
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。
【０１６９】
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。
【０１７０】
また本発明に係る有機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、青色、緑色、青色の３原色の３つの発光極大波長を含有させたものでもよいし、青色と黄色、青緑と橙色等の補色の関係を利用した２つの発光極大波長を含有したものでもよい。
【０１７１】
また、複数の発光色を得るための発光材料の組み合わせは、複数のリン光または蛍光で発光する材料を複数組み合わせたもの、蛍光またはリン光で発光する発光材料と、発光材料からの光を励起光として発光する色素材料との組み合わせたもののいずれでもよいが、本発明に係る白色有機ＥＬ素子においては、発光ドーパントを複数組み合わせ混合するだけでよい。発光層もしくは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。
【０１７２】
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。
【０１７３】
このように、本発明に係る白色発光有機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、また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。
【０１７４】
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】
【０１７５】
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。
【０１７６】
実施例１
《有機ＥＬ素子１−１〜１−６の作製及び評価》
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。
【０１７７】
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、α−ＮＰＤ、ＣＢＰ、Ｉｒ−１２、ＢＣ、Ａｌｑ3をそれぞれ入れ真空蒸着装置に取付けた。
【０１７８】
次いで、真空槽を４×１０-4Ｐａまで減圧した後、α−ＮＰＤ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。更に、ＣＢＰの入った前記加熱ボートとＩｒ−１２の入ったボートを、各々独立に通電してＣＢＰとＩｒ−１２の蒸着速度が１００：６になるように調節し、膜厚３０ｎｍの厚さに蒸着して発光層を設けた。
【０１７９】
次いで、ＢＣを蒸着して、厚さ１０ｎｍの正孔阻止層を設けた。更に、Ａｌｑ3を蒸着し膜厚４０ｎｍの電子輸送層を設けた。
【０１８０】
次に、電子輸送層まで成膜した素子を真空のまま第２真空槽に移した後、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が配置されるように装置外部からリモートコントロールして設置した。
【０１８１】
第２真空槽を２×１０-4Ｐａまで減圧した後、フッ化リチウム入りのボートに通電して蒸着速度０．０１〜０．０２ｎｍ／秒で膜厚０．５ｎｍの陰極バッファー層を設け、次いでアルミニウムの入ったボートに通電して、蒸着速度１〜２ｎｍ／秒で膜厚１５０ｎｍの陰極をつけた。
【０１８２】
次に真空槽を開け、電子注入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１−１を作製した。
【０１８３】
上記の有機ＥＬ素子１−１の作製において、発光層に用いたＣＢＰを表１に記載の化合物に変更した以外は、有機ＥＬ素子１−１と同様の方法で有機ＥＬ素子１−２〜１−６を作製した。
【０１８４】
【化３５】
【０１８５】
得られた有機ＥＬ素子１−１〜１−６の各々について下記のような評価を行った。
【０１８６】
《発光輝度》
作製した有機ＥＬ素子について、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発光輝度（Ｌ）［ｃｄ／ｍ2］を測定した。ここで、発光輝度の測定などは、ＣＳ−１０００（コニカミノルタ製）を用いた。
【０１８７】
《外部取り出し量子効率》
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。なお測定には同様に分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタ製）を用いた。
【０１８８】
《半減寿命》
２３℃、乾燥窒素ガス雰囲気下で２．５ｍＡ／ｃｍ2の一定電流で駆動したときに、輝度が発光開始直後の輝度（初期輝度）の半分に低下するのに要した時間を測定し、これを半減寿命時間（τ０．５）として寿命の指標とした。なお測定には分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタ製）を用いた。
【０１８９】
評価結果を表１に記載するにあたり、発光輝度、外部取り出し量子効率、発光寿命は、有機ＥＬ素子１−１の各特性値を１００とした時の相対値で表した。得られた結果を表１に示す。
【０１９０】
【表１】
【０１９１】
表１から、本発明の有機ＥＬ素子１−３〜１−６は、発光輝度、外部取り出し量子効率、発光寿命のいずれにおいても優れていることがわかった。
【０１９２】
実施例２
《有機ＥＬ素子２−１〜２−５の作製及び評価》
実施例１に記載の有機ＥＬ素子１−１の作製において、正孔阻止層に用いたＢＣを表２に記載の化合物に変更した以外は同様にして、有機ＥＬ素子２−１〜２−５を作製した。
【０１９３】
得られた有機ＥＬ素子２−１〜２−５の各々について、実施例１と同様にして発光輝度、輝度の半減する時間の評価を行い、得られた結果を表２に示す。
【０１９４】
なお、表２に記載の各評価結果は、有機ＥＬ素子２−１の発光輝度、外部取り出し量子効率、半減寿命をそれぞれ１００とした時の相対値で表した。
【０１９５】
【表２】
【０１９６】
表２から、本発明に係る化合物を用いた有機ＥＬ素子２−２〜２−５は、発光輝度、外部取り出し効率及び半減寿命のいずれにおいても優れていることがわかる。
【０１９７】
実施例３
《有機ＥＬ素子３−１〜３−６の作製及び評価》
実施例１に記載の有機ＥＬ素子１−１の作製において、正孔注入／輸送層に用いたα−ＮＰＤを表３に記載の化合物に変更した以外は同様にして、有機ＥＬ素子３−１〜３−６を作製した。
【０１９８】
得られた有機ＥＬ素子３−１〜３−６の各々について、実施例１と同様にして発光輝度、輝度の半減する時間の評価を行い、得られた結果を表３に示す。
【０１９９】
なお、表３に記載の各評価結果は、有機ＥＬ素子３−１の発光輝度、外部取り出し量子効率、半減寿命をそれぞれ１００とした時の相対値で表した。
【０２００】
【化３６】
【０２０１】
【表３】
【０２０２】
表３から、比較化合物を用いた有機ＥＬ素子３−１〜３−６と比べて、本発明に係る化合物を用いた有機ＥＬ素子３−３〜３−６は、発光輝度、外部取り出し効率及び半減寿命のいずれにおいても優れていることがわかる。
【０２０３】
実施例４
《有機ＥＬ素子４−１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。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つのタンタル製抵抗加熱ボートに、α−ＮＰＤ、Ｌ−５、Ｉｒ−１４、ＢＣ、Ａｌｑ3をそれぞれ入れ、真空蒸着装置（第１真空槽）に取付けた。
【０２０４】
更に、タンタル製抵抗加熱ボートにフッ化リチウムを、タングステン製抵抗加熱ボートにアルミニウムをそれぞれ入れ、真空蒸着装置の第２真空槽に取り付けた。
【０２０５】
まず、第１の真空槽を４×１０-4Ｐａまで減圧した後、α−ＮＰＤの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１〜０．２ｎｍ／秒で透明支持基板に膜厚９０ｎｍの厚さになるように蒸着し、第１の正孔輸送層を設けた。
【０２０６】
更に、Ｌ−５の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度蒸着速度０．１〜０．２ｎｍ／秒で膜厚１０ｎｍになるように蒸着し、第２の正孔輸送層を設けた。
【０２０７】
更に、Ｌ−５の入った前記加熱ボートとＩｒ−１４の入ったボートをそれぞれ独立に通電して発光ホストであるＬ−５と発光ドーパントであるＩｒ−１４の蒸着速度が１００：６になるように調節し膜厚３０ｎｍの厚さになるように蒸着し、発光層を設けた。
【０２０８】
次いでＢＣの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１〜０．２ｎｍ／秒で厚さ１０ｎｍの正孔阻止層を設けた。更に、Ａｌｑ3の入った前記加熱ボートを通電して加熱し、蒸着速度０．１〜０．２ｎｍ／秒で膜厚２０ｎｍの電子輸送層を設けた。
【０２０９】
次に、電子輸送層まで成膜した素子を真空のまま第２真空槽に移した後、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が配置されるように装置外部からリモートコントロールして設置した。
【０２１０】
第２真空槽を２×１０-4Ｐａまで減圧した後、フッ化リチウム入りのボートに通電して蒸着速度０．０１〜０．０２ｎｍ／秒で膜厚０．５ｎｍの陰極バッファー層を設け、次いでアルミニウムの入ったボートに通電して蒸着速度１〜２ｎｍ／秒で膜厚１５０ｎｍの陰極をつけた。
【０２１１】
これに有機ＥＬ素子１−１と同様に封止をして、有機ＥＬ素子４−１を作製した。
【０２１２】
【化３７】
【０２１３】
《有機ＥＬ素子４−２の作製》
有機ＥＬ素子４−１の作製において、第２の正孔輸送層を設けない以外は同様にして、有機ＥＬ素子４−２を作製した。
【０２１４】
《有機ＥＬ素子の評価》
実施例１の素子の評価と同様の評価をすると、第２の正孔輸送層を設けた素子４−１は該層を設けない素子４−２より外部取り出し効率は同等で、３倍の長寿命化を達成した。
【０２１５】
実施例５
《有機ＥＬ素子５−１の作製》
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ成膜した基板（ＮＨテクノグラス社製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分間行なった。この透明支持基板上に、まずホール輸送層のＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ溶液をスピンコートした後、１００度で一時間真空乾燥した。次に、この上にポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）３０ｍｇとＩｒ−１を１．８ｍｇとをジクロロベンゼン１ｍｌに溶解させ、１０００ｒｐｍ、５ｓｅｃの条件下、スピンコートし（膜厚約１００ｎｍ）、６０度で１時間真空乾燥し、発光層とした。
【０２１６】
これを真空蒸着装置に取付け、次いで真空槽を４×１０-4Ｐａまで減圧し、陰極バッファー層としてフッ化リチウム０．５ｎｍ及び陰極としてアルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成した。最後にガラス封止をし、有機ＥＬ素子５−１を作製した。
【０２１７】
有機ＥＬ素子５−１の発光層に用いたＰＶＫを本発明例示化合物のＬ−４５に変更した以外は、有機ＥＬ素子５−１と同様の方法で有機ＥＬ素子５−２を作製した。
【０２１８】
得られた有機ＥＬ素子５−１及び５−２の各々について、実施例１と同様にして、発光輝度、輝度の半減する時間の評価を行った結果、本発明の有機ＥＬ素子５−２は、有機ＥＬ素子５−１よりも発光輝度１．２倍、外部取り出し効率１．３倍、また素子の半減寿命は５倍に長寿命化した。
【０２１９】
実施例６
《フルカラー表示装置の作製》
（青色発光素子の作製）
実施例１の有機ＥＬ素子１−６を青色発光素子として用いた。
【０２２０】
（緑色発光素子の作製）
実施例１の有機ＥＬ素子において、Ｉｒ−１２をＩｒ−１に変更した以外は同様にして、緑色発光素子を作製し、これを緑色発光素子として用いた。
【０２２１】
（赤色発光素子の作製）
実施例１の有機ＥＬ素子において、Ｉｒ−１２をＩｒ−９に変更した以外は同様にして、赤色発光素子を作製し、これを赤色発光素子として用いた。
【０２２２】
上記で作製した赤色、緑色、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。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。このように赤、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。
【０２２３】
このフルカラー表示装置は駆動することにより、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。
【０２２４】
実施例７
《白色発光素子及び白色照明装置の作製》
実施例１の透明電極基板の電極を２０ｍｍ×２０ｍｍにパターニングし、その上に実施例１と同様に正孔輸送層としてα−ＮＰＤを２５ｎｍの厚さで成膜し、更に本発明の化合物Ｌ−１１の入った前記加熱ボートと化合物Ｉｒ−１４の入ったボート及びＩｒ−９の入ったボートをそれぞれ独立に通電して、発光ホストである本発明に係るＬ−１１と発光ドーパントである本発明に係る化合物Ｉｒ−１４及びＩｒ−９の蒸着速度が１００：５：０．６になるように調節し、膜厚３０ｎｍの厚さになるように蒸着し、発光層を設けた。
【０２２５】
次いで、ＢＣを１０ｎｍ成膜して正孔阻止層を設けた。更に、Ａｌｑ3を４０ｎｍで成膜し電子輸送層を設けた。
【０２２６】
次に、実施例１と同様に電子注入層の上にステンレス鋼製の透明電極とほぼ同じ形状の正方形穴あきマスクを設置し、陰極バッファー層としてフッ化リチウム０．５ｎｍ及び陰極としてアルミニウム１５０ｎｍを蒸着成膜した。
【０２２７】
この素子を実施例１と同様な方法及び同様な構造の封止構造を有する平面ランプを作製した。この平面ランプに通電したところほぼ白色の光が得られ、照明装置として使用できることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【０２２８】
【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】照明装置の概略図である。
【図６】照明装置の断面図である。
【符号の説明】
【０２２９】
１ ディスプレイ
３ 画素
５ 走査線
６ データ線
７ 電源ライン
１０ 有機ＥＬ素子
１１ スイッチングトランジスタ
１２ 駆動トランジスタ
１３ コンデンサ
Ａ 表示部
Ｂ 制御部
１０１ 有機ＥＬ素子
１０２ ガラスカバー
１０５ 陰極
１０６ 有機ＥＬ層
１０７ 透明電極付きガラス基板
１０８ 窒素ガス
１０９ 捕水剤
【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】
従来、発光型の電子ディスプレイデバイスとして、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（以下、ＥＬＤという）がある。ＥＬＤの構成要素としては、無機エレクトロルミネッセンス素子や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）が挙げられる。無機エレクトロルミネッセンス素子は平面型光源として使用されてきたが、発光素子を駆動させるためには交流の高電圧が必要である。有機ＥＬ素子は発光する化合物を含有する発光層を陰極と陽極で挟んだ構成を有し、発光層に電子及び正孔を注入して、再結合させることにより励起子（エキシトン）を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出（蛍光・リン光）を利用して発光する素子であり、数Ｖ〜数十Ｖ程度の電圧で発光が可能であり、更に自己発光型であるために視野角に富み、視認性が高く、薄膜型の完全固体素子であるために省スペース、携帯性等の観点から注目されている。
【０００３】
将来の実用化に向けた有機ＥＬ素子の開発としては、更に低消費電力で効率よく、高輝度に発光する有機ＥＬ素子が望まれており、例えば、スチルベン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、またはトリススチリルアリーレン誘導体に微量の蛍光体をドープし、発光輝度の向上、素子の長寿命化を達成する技術（例えば、特許文献１参照。）、８−ヒドロキシキノリンアルミニウム錯体をホスト化合物として、これに微量の蛍光体をドープした有機発光層を有する素子（例えば、特許文献２参照。）、８−ヒドロキシキノリンアルミニウム錯体をホスト化合物として、これにキナクリドン系色素をドープした有機発光層を有する素子（例えば、特許文献３参照。）等が知られている。
【０００４】
上記文献に開示されている技術では、励起一重項からの発光を用いる場合、一重項励起子と三重項励起子の生成比が１：３であるため、発光性励起種の生成確率が２５％であることと、光の取り出し効率が約２０％であるため、外部取り出し量子効率（ηext）の限界は５％とされている。
【０００５】
一方、プリンストン大より励起三重項からの燐光発光を用いる有機ＥＬ素子の報告（例えば、非特許文献１参照。）がされて以来、室温で燐光を示す材料の研究が活発になってきている（例えば、非特許文献２及び特許文献４参照。）。
【０００６】
励起三重項を使用すると、内部量子効率の上限が１００％となるため、励起一重項の場合に比べて原理的に発光効率が４倍となり、冷陰極管とほぼ同等の性能が得られ照明用にも応用可能であり注目されている。
【０００７】
一方、有機ＥＬ素子の発光輝度と発光寿命の向上のために、発光層と陰極の間に発光層からの正孔の移動を制限する正孔阻止層を設けることが提案されている。この正孔阻止層により正孔を発光層中に効率よく蓄積することによって、電子との再結合確率を向上させ、発光の高効率化を達成することができる。正孔阻止材料としてフェナントロリン誘導体やトリアゾール誘導体の単独使用が有効であると報告されている（例えば、特許文献５及び特許文献６参照。）。また、ある特定のアルミニウム錯体を正孔ブロック層に使用して、長寿命な有機ＥＬ素子を実現している（例えば、特許文献７参照。）。
【０００８】
このように正孔阻止層の導入により、燐光性化合物を使用した有機ＥＬ素子では緑色では内部量子効率としてほぼ１００％、寿命についても２万時間が達成されている（例えば、非特許文献３参照。）が、発光輝度についてはまだ改善の余地が残っている。
【０００９】
また、青〜青緑色のリン光性化合物をドーパントとして用いた場合、ＣＢＰのようなカルバゾール誘導体をホスト化合物として使用した例があるが、その外部取り出し量子効率が６％と不十分な結果であり（例えば、非特許文献４参照。）、改良の余地が残っている。青色に関しては蛍光性化合物からの発光を利用したものであるが、カルバゾール誘導体の分子の真中のビアリール部位に連結基を導入して、青色の色純度に優れ、長寿命な有機ＥＬ素子が作製されている（例えば、特許文献８参照。）。更に、前記化合物に加えて、特定の五配位の金属錯体を正孔阻止層に使用、リン光性化合物をドーパントとして使用した場合に、更なる長寿命化が達成されている（例えば、特許文献９参照。）。
【００１０】
更に、他にもカルバゾール誘導体を用いた有機ＥＬ素子が作製されている（例えば、特許文献１０〜２１参照。）。また、カルバゾール誘導体以外にもリン光性化合物をドーパントとして、特定の化合物をホストに用いた際に耐久性の改良された素子が報告されている（例えば、特許文献２２参照。）。しかしながら、上記特許に記載の化合物は実用化に耐えうる発光効率と耐熱性を有するまでには至っていない。今後の実用化に向けた有機ＥＬ素子では、更に低消費電力で効率よく高輝度に発光し、更に長寿命である有機ＥＬ素子の開発が望まれている。
【特許文献１】特許第３０９３７９６号明細書
【特許文献２】特開昭６３−２６４６９２号公報
【特許文献３】特開平３−２５５１９０号公報
【特許文献４】米国特許第６，０９７，１４７号明細書
【特許文献５】特開平８−１０９３７３号公報
【特許文献６】特開平１０−２３３２８４号公報
【特許文献７】特開２００１−２８４０５６号公報
【特許文献８】特開２０００−２１５７２号公報
【特許文献９】特開２００２−８８６０号公報
【特許文献１０】特開２００２−２０３６６３号公報
【特許文献１１】特開平８−３５４７号公報
【特許文献１２】特開平８−１４３８６１号公報
【特許文献１３】特開平８−１４３８６２号公報
【特許文献１４】特開平９−２４９８７６号公報
【特許文献１５】特開平１１−１４４８６６号公報
【特許文献１６】特開平１１−１４４８６７号公報
【特許文献１７】特開平８−６０１４４号公報
【特許文献１８】特開２００２−８８６０号公報
【特許文献１９】特開２００３−７７６７４号公報
【特許文献２０】国際公開第０３／５０２０１号パンフレット
【特許文献２１】特開２００３−２３１６９２号公報
【特許文献２２】特開２００５−１７４９１５号公報
【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】第６２回応用物理学会学術講演会予稿集１２−ａ−Ｍ７、パイオニア技術情報誌、第１１巻、第１号
【非特許文献４】第６２回応用物理学会学術講演会予稿集１２−ａ−Ｍ８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、高い発光輝度と発光効率を示し、長寿命である有機エレクトロルミネッセンス素子及びそれを用いた照明装置、表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成された。
【００１３】
１．下記一般式（１）で表される化合物を少なくとも一種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。
【００１４】
【化１】
【００１５】
（式中、Ａｒ1はアリーレン基またはヘテロアリーレン基を表し、ｎ個のＡｒ1はぞれぞれ異なっていても同一でもよい。ｎは５以上１６以下の整数を表す。）
２．前記Ａｒ1の少なくとも一つはフェニレン基であることを特徴とする前記１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１６】
３．前記フェニレン基が１，３−フェニレン基であることを特徴とする前記２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１７】
４．前記フェニレン基が１，２−フェニレン基であることを特徴とする前記２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１８】
５．下記一般式（２）で表される化合物を少なくとも一種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。
【００１９】
【化２】
【００２０】
（式中、ｌ１は１以上の整数を表す。Ｘ1〜Ｘ20は水素原子または置換基を表す。）
６．下記一般式（３）で表される化合物を少なくとも一種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。
【００２１】
【化３】
【００２２】
（式中、ｌ２は１以上の整数を表す。Ｘ1〜Ｘ20は水素原子または置換基を表す。）
７．下記一般式（４）で表される化合物を少なくとも一種含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２３】
一般式（４） Ｌ−（Ｔ）m
（式中、Ｌは単結合あるいは２価以上の連結基を表し、Ｔは前記一般式（１）、一般式（２）または（３）から誘導される基を表す。ｍは２以上の整数であり、ｍ個のＴは各々異なっていても同一でもよい。）
８．構成層として少なくとも陽極、発光層及び陰極を有し、前記一般式（１）、一般式（２）、一般式（３）または一般式（４）で表される化合物を発光層に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。
【００２４】
９．構成層として少なくとも陽極、正孔輸送層、発光層及び陰極を有し、前記一般式（１）、一般式（２）、一般式（３）または一般式（４）で表される化合物を正孔輸送層に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。
【００２５】
１０．構成層として少なくとも陽極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び陰極を有し、前記一般式（１）、一般式（２）、一般式（３）または一般式（４）で表される化合物を電子輸送層に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。
【００２６】
１１．前記発光層がリン光性ドーパントを含有することを特徴とする前記８〜１０のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２７】
１２．前記リン光性ドーパントがオスミウム、イリジウム、ロジウムまたは白金の錯体化合物であることを特徴とする前記１１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２８】
１３．白色に発光することを特徴とする前記１〜１２のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２９】
１４．青色に発光することを特徴とする前記１〜１２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。
【００３０】
１５．前記１〜１４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする表示装置。
【００３１】
１６．前記１〜１４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする照明装置。
【００３２】
１７．前記１６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】
【００３３】
本発明によって、高い発光輝度と発光効率を示し、且つ長寿命である有機エレクトロルミネッセンス素子及びそれを用いた表示装置、照明装置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】
【００３４】
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１〜１４のいずれか１項に規定の構成にすることにより、高い発光輝度を示し、発光効率が高く、また発光寿命の長い有機エレクトロルミネッセンス素子を得ることができた。更に、前記特性を示す有機ＥＬ素子を用いて、高輝度、高寿命の表示装置、照明装置を得ることができた。
【００３５】
本発明に係る一般式（１）〜一般式（４）で表される化合物について説明する。
【００３６】
一般式（１）において、Ａｒ1はアリーレン基またはヘテロアリーレン基を表し、アリーレン基としては、例えば、フェニレン基（例えば、１，２−フェニレン基、１，３−フェニレン基、１，４−フェニレン基等）、ナフタレンジイル基、アントラセンジイル基、ナフタセンジイル基、ピレンジイル基、アントラセンジイル基、フェナントレンジイル基、ナフチルナフタレンジイル基、ビフェニルジイル基（例えば、［１，１′−ビフェニル］−４，４′−ジイル基、３，３′−ビフェニルジイル基、３，６−ビフェニルジイル基等）、テルフェニルジイル基、クアテルフェニルジイル基、キンクフェニルジイル基、セキシフェニルジイル基、セプチフェニルジイル基、オクチフェニルジイル基、ノビフェニルジイル基、デシフェニルジイル基等が挙げられる。ヘテロアリーレン基としては、例えば、カルバゾール環、トリアジン環、トリアゾール環、ピロール環、ピリジン環、ピラジン環、キノキサリン環、チオフェン環、オキサジアゾール環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、インドール環からなる群から誘導される２価の基が挙げられる。これらの基は置換されていてもよく、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、アリル基等）、アルキニル基（例えば、エチニル基、プロパルギル基等）、アリール基（例えば、フェニル基、ナフチル基等）、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、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）、アルコキシル基（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）、シクロアルコキシル基（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（フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、２−ピリジルスルホニル基等）、アミノ基（例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、２−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、２−ピリジルアミノ基等）、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等）、フッ化炭化水素基（例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタフルオロフェニル基等）、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、シリル基（例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等）等が挙げられる。置換基として好ましくは、アルキル基、アルコキシル基、アリール基、ヘテロアリール基である。これらの置換基は上記の置換基によって更に置換されていてもよい。また、これらの置換基は複数が互いに結合して環を形成していてもよい。
【００３７】
Ａｒ1としては好ましくはフェニレン基が挙げられ、更に好ましくは１，３−フェニレン基、１，２−フェニレン基が挙げられる。
【００３８】
一般式（２）において、Ｘ1〜Ｘ20は水素原子または置換基を表し、各々異なっていても同一でもよい。置換基としては、一般式（１）の置換基の説明と同義のものが挙げられる。一般式（３）において、Ｘ1〜Ｘ20は水素原子または置換基を表し、各々異なっていても同一でもよい。置換基としては、一般式（１）の置換基の説明と同義のものが挙げられる。
【００３９】
一般式（４）において、Ｌは単結合あるいは２価以上の連結基を表す。Ｌで表される連結基として好ましくは単結合、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｓｉ、Ｇｅなどで形成される連結基であり、更に好ましくは単結合、２価以上の芳香環、２価以上の芳香族複素環、炭素原子、窒素原子、ケイ素原子である。
【００４０】
Ｌで表される連結基は置換基を有してもよく、置換基としては、一般式（１）の置換基の説明と同義のものが挙げられる。置換基として好ましくはアルキル基、アルコキシル基、アリール基、ヘテロアリール基である。
【００４１】
Ｌで表される連結基の具体例としては単結合の他、例えば、以下のものが挙げられるが、Ｌはこれらに限定されない。下記の連結基中、フリーの結合手の全てに前記の一般式（１）〜一般式（３）から誘導される基が結合していてもよいが、これに限定されるわけではなく、少なくとも２本の結合手に結合していればよい。この場合一般式（１）〜一般式（３）から誘導される基の結合しない結合手には、水素原子や置換基が結合していてもよい。
【００４２】
【化４】
【００４３】
【化５】
【００４４】
【化６】
【００４５】
一般式（４）においてｎは２以上の整数を表し、好ましくは２〜８の整数であり、更に好ましくは２〜４の整数である。
【００４６】
以下、本発明に係る前記一般式（１）〜（４）で表される化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。
【００４７】
【化７】
【００４８】
【化８】
【００４９】
【化９】
【００５０】
【化１０】
【００５１】
【化１１】
【００５２】
【化１２】
【００５３】
【化１３】
【００５４】
【化１４】
【００５５】
本発明に係る前記一般式（１）〜（４）で表される化合物は、例えば、Ｃｈｅｍ．Ｂｅｒ．（１００），１９６７，８８９頁、Ｃｈｅｍ．Ｂｅｒ．１００，１９６７，２９３頁、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔ．，１９６４，３１９頁、Ｂｕｌｌ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｊｐｎ．，５７，１２，１９８４，３４９４頁、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅ．Ｓｏｃ．（１２７），３９，２００５，１３７３３頁、更にこれらの文献中に記載の参考文献等の方法を参照することにより合成可能である。
【００５６】
《一般式（１）〜一般式（４）で表される化合物の有機ＥＬ素子への適用》
一般式（１）〜一般式（４）で表される化合物を用いて、有機ＥＬ素子を作製する場合、有機ＥＬ素子の構成層（詳細は後述する）の中で、発光層、正孔阻止層または正孔輸送層に用いることが好ましい。また、後述する発光層では下記に記載の発光ホストとして好ましく用いられる。
【００５７】
（発光ホストと発光ドーパント）
本発明の有機ＥＬ素子において、発光層には発光ホストと発光ドーパントを含有する。発光層中の主成分であるホスト化合物である発光ホストに対する発光ドーパントとの混合比は、好ましくは質量で０．１〜３０質量％未満の範囲に調整することである。
【００５８】
但し、発光ドーパントは複数種の化合物を混合して用いてもよく、混合する相手は構造を異にする、その他の金属錯体やその他の構造を有するリン光性ドーパントや蛍光性ドーパントでもよい。
【００５９】
ここで、発光ドーパントとして用いられる金属錯体と併用してもよいドーパント（リン光性ドーパント、蛍光性ドーパント等）について述べる。
【００６０】
（１）発光ドーパント
発光ドーパントは、大きくわけて蛍光を発光する蛍光性ドーパントとリン光を発光するリン光性ドーパントの２種類がある。
【００６１】
前者（蛍光性ドーパント）の代表例としては、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素または希土類錯体系蛍光体等が挙げられる。
【００６２】
後者（リン光性ドーパント）の代表例としては、好ましくは元素の周期表で８属、９属、１０属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、白金化合物、ルテニウム化合物、ロジウム化合物であり、中でもより好ましいのはイリジウム化合物、プラチナ化合物である。
【００６３】
本発明に用いられるリン光性ドーパント（りん光性化合物、リン光発光性化合物等ともいう）は、励起三重項からの発光が観測されるが、更にリン光量子収率が２５℃において０．００１以上であることが好ましく、更に好ましくはリン光量子収率が０．０１以上であり、特に好ましくは０．１以上である。
【００６４】
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、任意の溶媒のいずれかにおいて上記リン光量子収率が達成されればよい。
【００６５】
具体的には以下の特許公報に記載されている化合物である。
【００６６】
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。
【００６７】
その具体例の一部を下記に示す。
【００６８】
【化１５】
【００６９】
【化１６】
【００７０】
【化１７】
【００７１】
【化１８】
【００７２】
（２）発光ホスト
本発明に用いられるホスト化合物とは、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。
【００７３】
本発明に用いられる発光ホストとしては、併用される発光ドーパントのリン光０−０バンドよりも短波長なそれをもつ化合物が好ましく、発光ドーパントにそのリン光０−０バンドが４７０ｎｍ以下である青色の発光成分を含む化合物を用いる場合には、発光ホストとしてはリン光０−０バンドが４６０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００７４】
本発明におけるリン光の０−０バンドの測定方法について説明する。まず、リン光スペクトルの測定方法について説明する。
【００７５】
測定する発光ホスト化合物を、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７７°Ｋ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直後の発光スペクトル（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）と重ね合わせ、リン光スペクトルに由来する定常光スペクトル部分からピーク波長を読みとることで決定することができる。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こともできる。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ことができる。
【００７９】
本発明に用いられる発光ホストは構造的には特に制限はなく、低分子化合物でも繰り返し単位をもつ高分子化合物でもよく、ビニル基やエポキシ基のような重合性基を有する低分子化合物（蒸着重合性発光ホスト）でもいい。正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、且つ発光の長波長化を防ぎ、なお且つ高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。
【００８０】
本発明における発光ホストは、代表的にはカルバゾール誘導体、トリアリールアミン誘導体、芳香族ボラン誘導体、含窒素複素環化合物、チオフェン誘導体、フラン誘導体、オリゴアリーレン化合物等の基本骨格を有するもの、またはカルボリン誘導体や該カルボリン誘導体のカルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子の少なくとも一つが窒素原子で置換されている環構造を有する誘導体等が挙げられる。
【００８１】
発光ホストの具体例としては、以下の文献に記載されている化合物が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。例えば、特開２００１−２５７０７６号公報、特開２００２−３０８８５５号公報、特開２００１−３１３１７９号公報、特開２００２−３１９４９１号公報、特開２００１−３５７９７７号公報、特開２００２−３３４７８６号公報、特開２００２−８８６０号公報、特開２００２−３３４７８７号公報、特開２００２−１５８７１号公報、特開２００２−３３４７８８号公報、特開２００２−４３０５６号公報、特開２００２−３３４７８９号公報、特開２００２−７５６４５号公報、特開２００２−３３８５７９号公報、特開２００２−１０５４４５号公報、特開２００２−３４３５６８号公報、特開２００２−１４１１７３号公報、特開２００２−３５２９５７号公報、特開２００２−２０３６８３号公報、特開２００２−３６３２２７号公報、特開２００２−２３１４５３号公報、特開２００３−３１６５号公報、特開２００２−２３４８８８号公報、特開２００３−２７０４８号公報、特開２００２−２５５９３４号公報、特開２００２−２６０８６１号公報、特開２００２−２８０１８３号公報、特開２００２−２９９０６０号公報、特開２００２−３０２５１６号公報、特開２００２−３０５０８３号公報、特開２００２−３０５０８４号公報、特開２００２−３０８８３７号公報等。
【００８２】
本発明に係る一般式（１）〜（４）で表される化合物は、発光ホストとして用いられるのが好ましい。
【００８３】
次に、代表的な有機ＥＬ素子の構成について述べる。
【００８４】
《有機ＥＬ素子の構成層》
本発明の有機ＥＬ素子の構成層について説明する。本発明の有機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。
【００８５】
（ｉ）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（ii）陽極／正孔輸送層／電子阻止層／発光層／正孔阻止層／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／陰極バッファー層／陰極
（iv）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／中間層／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／電子阻止層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極。
【００８６】
《阻止層（電子阻止層、正孔阻止層）》
本発明に係る阻止層（例えば、電子阻止層、正孔阻止層）について説明する。
【００８７】
本発明に係る阻止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。
【００８８】
《正孔阻止層》
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。
【００８９】
正孔阻止層としては、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頁等に記載の正孔阻止（ホールブロック）層等を本発明に係る正孔阻止層として適用可能である。また、後述する電子輸送層の構成を必要に応じて、本発明に係る正孔阻止層として用いることができる。
【００９０】
本発明に係る一般式（１）〜（４）で表される化合物は正孔阻止層として用いられるのも好ましい。以下に一般式（１）〜（４）以外の好適な具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
【００９１】
【化１９】
【００９２】
【化２０】
【００９３】
【化２１】
【００９４】
【化２２】
【００９５】
【化２３】
【００９６】
【化２４】
【００９７】
【化２５】
【００９８】
【化２６】
【００９９】
【化２７】
【０１００】
【化２８】
【０１０１】
【化２９】
【０１０２】
【化３０】
【０１０３】
【化３１】
【０１０４】
【化３２】
【０１０５】
【化３３】
【０１０６】
【化３４】
【０１０７】
《電子阻止層》
一方、電子阻止層とは広い意味では正孔輸送層の機能を有し、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、後述する正孔輸送層の構成を必要に応じて電子阻止層として用いることができる。本発明に係る一般式（１）〜（４）で表される化合物は、電子阻止層として用いられるのも好ましい。
【０１０８】
《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材料を含み、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。正孔輸送層は単層もしくは複数層設けることができる。
【０１０９】
正孔輸送材料としては特に制限はなく、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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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、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。
【０１１３】
更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。また、ｐ型−Ｓｉ、ｐ型−ＳｉＣ等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。
【０１１４】
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。
【０１１５】
《電子輸送層》
電子輸送層とは電子を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は、単層もしくは複数層を設けることができる。電子輸送層は、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、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。
【０１１６】
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、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体、カルボリン誘導体、または、該カルボリン誘導体のカルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子の少なくとも一つが窒素原子で置換されている環構造を有する誘導体等が挙げられる。更に、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引性基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることができる。
【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８−キノリノール誘導体の金属錯体、例えば、トリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ）、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）亜鉛（Ｚｎｑ）等、及びこれらの金属錯体の中心金属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、ＧａまたはＰｂに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることができる。
【０１１９】
その他、メタルフリー若しくはメタルフタロシアニン、またはそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
次に、本発明の有機ＥＬ素子の構成層として用いられる、注入層について説明する。
【０１２２】
《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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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０．１〜１００ｎｍの範囲が好ましい。
【０１２７】
この注入層は上記材料を、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。注入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。この注入層は、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。
【０１２８】
《陽極》
本発明の有機ＥＬ素子に係る陽極としては、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。更に膜厚は材料にもよるが、通常１０〜１０００ｎｍ、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【０１２９】
《陰極》
一方、本発明に係る陰極としては、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。
【０１３０】
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１０〜１０００ｎｍ、好ましくは５０〜２００ｎｍ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。
【０１３１】
《基体（基板、基材、支持体等ともいう）》
本発明の有機ＥＬ素子に係る基体としては、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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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く、水蒸気透過率が０．０１ｇ／ｍ2・ｄａｙ・ａｔｍ以下の高バリア性フィルムであることが好ましい。
【０１３４】
本発明の有機ＥＬ素子の発光の室温における外部取り出し効率は、１％以上であることが好ましく、より好ましくは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。
【０１３５】
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。照明用途で用いる場合には、発光ムラを低減させるために粗面加工したフィルム（アンチグレアフィルム等）を併用することもできる。
【０１３６】
多色表示装置として用いる場合は少なくとも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。
【０１３７】
《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／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極からなる有機ＥＬ素子の作製法について説明する。
【０１３８】
まず適当な基体上に所望の電極物質、例えば、陽極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは１０〜２００ｎｍ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正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層等の有機化合物を含有する薄膜を形成させる。
【０１３９】
この有機化合物を含有する薄膜の薄膜化の方法としては、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、且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。更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１０-6〜１０-2Ｐａ、蒸着速度０．０１〜５０ｎｍ／秒、基板温度−５０〜３００℃、膜厚０．１〜５μｍの範囲で適宜選ぶことが望ましい。
【０１４０】
これらの層の形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるように、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構わない。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。
【０１４１】
《表示装置》
本発明の表示装置について説明する。本発明の表示装置は上記有機ＥＬ素子を有する。
【０１４２】
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。
【０１４３】
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、印刷法である。蒸着法を用いる場合においては、シャドーマスクを用いたパターニングが好ましい。また作製順序を逆にして、陰極、電子輸送層、正孔阻止層、発光層、正孔輸送層、陽極の順に作製することも可能である。
【０１４４】
このようにして得られた多色表示装置に、直流電圧を印加する場合には陽極を＋、陰極を−の極性として、電圧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。更に交流電圧を印加する場合には、陽極が＋、陰極が−の状態になったときのみ発光する。なお、印加する交流の波形は任意でよい。
【０１４５】
多色表示装置は表示デバイス、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。
【０１４６】
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これに限定するものではない。
【０１４７】
《照明装置》
本発明の照明装置について説明する。本発明の照明装置は上記有機ＥＬ素子を有する。
【０１４８】
本発明の有機ＥＬ素子に共振器構造を持たせた有機ＥＬ素子として用いてもよく、このような共振器構造を有した有機ＥＬ素子の使用目的としては、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるが、これらに限定されない。また、レーザー発振をさせることにより上記用途に使用してもよい。
【０１４９】
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（ディスプレー）として使用してもよい。動画再生用の表示装置として使用する場合の駆動方式は単純マトリクス（パッシブマトリクス）方式でもアクティブマトリクス方式でもどちらでもよい。または、異なる発光色を有する本発明の有機ＥＬ素子を２種以上使用することにより、フルカラー表示装置を作製することが可能である。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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ーの模式図である。ディスプレー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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
図２は表示部Ａの模式図である。
【０１５４】
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。
【０１５５】
図においては、画素３の発光した光が白矢印方向（下方向）へ取り出される場合を示している。
【０１５６】
配線部の走査線５及び複数のデータ線６はそれぞれ導電材料からなり、走査線５とデータ線６は格子状に直交して、直交する位置で画素３に接続している（詳細は図示していない）。
【０１５７】
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。
【０１５８】
次に、画素の発光プロセスを説明する。
【０１５９】
図３は画素の模式図である。
【０１６０】
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。
【０１６１】
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。
【０１６２】
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。
【０１６３】
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。
【０１６４】
即ち、有機ＥＬ素子１０の発光は、複数の画素それぞれの有機ＥＬ素子１０に対して、アクティブ素子であるスイッチングトランジスタ１１と駆動トランジスタ１２を設けて、複数の画素３それぞれの有機ＥＬ素子１０の発光を行っている。このような発光方法をアクティブマトリクス方式と呼んでいる。
【０１６５】
ここで、有機ＥＬ素子１０の発光は、複数の階調電位を持つ多値の画像データ信号による複数の階調の発光でもよいし、２値の画像データ信号による所定の発光量のオン、オフでもよい。また、コンデンサ１３の電位の保持は、次の走査信号の印加まで継続して保持してもよいし、次の走査信号が印加される直前に放電させてもよい。
【０１６６】
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。
【０１６７】
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。
【０１６８】
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。
【０１６９】
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。
【０１７０】
また本発明に係る有機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、青色、緑色、青色の３原色の３つの発光極大波長を含有させたものでもよいし、青色と黄色、青緑と橙色等の補色の関係を利用した２つの発光極大波長を含有したものでもよい。
【０１７１】
また、複数の発光色を得るための発光材料の組み合わせは、複数のリン光または蛍光で発光する材料を複数組み合わせたもの、蛍光またはリン光で発光する発光材料と、発光材料からの光を励起光として発光する色素材料との組み合わせたもののいずれでもよいが、本発明に係る白色有機ＥＬ素子においては、発光ドーパントを複数組み合わせ混合するだけでよい。発光層もしくは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。
【０１７２】
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。
【０１７３】
このように、本発明に係る白色発光有機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、また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。
【０１７４】
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】
【０１７５】
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。
【０１７６】
実施例１
《有機ＥＬ素子１−１〜１−６の作製及び評価》
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。
【０１７７】
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、α−ＮＰＤ、ＣＢＰ、Ｉｒ−１２、ＢＣ、Ａｌｑ3をそれぞれ入れ真空蒸着装置に取付けた。
【０１７８】
次いで、真空槽を４×１０-4Ｐａまで減圧した後、α−ＮＰＤ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。更に、ＣＢＰの入った前記加熱ボートとＩｒ−１２の入ったボートを、各々独立に通電してＣＢＰとＩｒ−１２の蒸着速度が１００：６になるように調節し、膜厚３０ｎｍの厚さに蒸着して発光層を設けた。
【０１７９】
次いで、ＢＣを蒸着して、厚さ１０ｎｍの正孔阻止層を設けた。更に、Ａｌｑ3を蒸着し膜厚４０ｎｍの電子輸送層を設けた。
【０１８０】
次に、電子輸送層まで成膜した素子を真空のまま第２真空槽に移した後、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が配置されるように装置外部からリモートコントロールして設置した。
【０１８１】
第２真空槽を２×１０-4Ｐａまで減圧した後、フッ化リチウム入りのボートに通電して蒸着速度０．０１〜０．０２ｎｍ／秒で膜厚０．５ｎｍの陰極バッファー層を設け、次いでアルミニウムの入ったボートに通電して、蒸着速度１〜２ｎｍ／秒で膜厚１５０ｎｍの陰極をつけた。
【０１８２】
次に真空槽を開け、電子注入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１−１を作製した。
【０１８３】
上記の有機ＥＬ素子１−１の作製において、発光層に用いたＣＢＰを表１に記載の化合物に変更した以外は、有機ＥＬ素子１−１と同様の方法で有機ＥＬ素子１−２〜１−６を作製した。
【０１８４】
【化３５】
【０１８５】
得られた有機ＥＬ素子１−１〜１−６の各々について下記のような評価を行った。
【０１８６】
《発光輝度》
作製した有機ＥＬ素子について、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発光輝度（Ｌ）［ｃｄ／ｍ2］を測定した。ここで、発光輝度の測定などは、ＣＳ−１０００（コニカミノルタ製）を用いた。
【０１８７】
《外部取り出し量子効率》
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。なお測定には同様に分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタ製）を用いた。
【０１８８】
《半減寿命》
２３℃、乾燥窒素ガス雰囲気下で２．５ｍＡ／ｃｍ2の一定電流で駆動したときに、輝度が発光開始直後の輝度（初期輝度）の半分に低下するのに要した時間を測定し、これを半減寿命時間（τ０．５）として寿命の指標とした。なお測定には分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタ製）を用いた。
【０１８９】
評価結果を表１に記載するにあたり、発光輝度、外部取り出し量子効率、発光寿命は、有機ＥＬ素子１−１の各特性値を１００とした時の相対値で表した。得られた結果を表１に示す。
【０１９０】
【表１】
【０１９１】
表１から、本発明の有機ＥＬ素子１−３〜１−６は、発光輝度、外部取り出し量子効率、発光寿命のいずれにおいても優れていることがわかった。
【０１９２】
実施例２
《有機ＥＬ素子２−１〜２−５の作製及び評価》
実施例１に記載の有機ＥＬ素子１−１の作製において、正孔阻止層に用いたＢＣを表２に記載の化合物に変更した以外は同様にして、有機ＥＬ素子２−１〜２−５を作製した。
【０１９３】
得られた有機ＥＬ素子２−１〜２−５の各々について、実施例１と同様にして発光輝度、輝度の半減する時間の評価を行い、得られた結果を表２に示す。
【０１９４】
なお、表２に記載の各評価結果は、有機ＥＬ素子２−１の発光輝度、外部取り出し量子効率、半減寿命をそれぞれ１００とした時の相対値で表した。
【０１９５】
【表２】
【０１９６】
表２から、本発明に係る化合物を用いた有機ＥＬ素子２−２〜２−５は、発光輝度、外部取り出し効率及び半減寿命のいずれにおいても優れていることがわかる。
【０１９７】
実施例３
《有機ＥＬ素子３−１〜３−６の作製及び評価》
実施例１に記載の有機ＥＬ素子１−１の作製において、正孔注入／輸送層に用いたα−ＮＰＤを表３に記載の化合物に変更した以外は同様にして、有機ＥＬ素子３−１〜３−６を作製した。
【０１９８】
得られた有機ＥＬ素子３−１〜３−６の各々について、実施例１と同様にして発光輝度、輝度の半減する時間の評価を行い、得られた結果を表３に示す。
【０１９９】
なお、表３に記載の各評価結果は、有機ＥＬ素子３−１の発光輝度、外部取り出し量子効率、半減寿命をそれぞれ１００とした時の相対値で表した。
【０２００】
【化３６】
【０２０１】
【表３】
【０２０２】
表３から、比較化合物を用いた有機ＥＬ素子３−１〜３−６と比べて、本発明に係る化合物を用いた有機ＥＬ素子３−３〜３−６は、発光輝度、外部取り出し効率及び半減寿命のいずれにおいても優れていることがわかる。
【０２０３】
実施例４
《有機ＥＬ素子４−１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。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つのタンタル製抵抗加熱ボートに、α−ＮＰＤ、Ｌ−５、Ｉｒ−１４、ＢＣ、Ａｌｑ3をそれぞれ入れ、真空蒸着装置（第１真空槽）に取付けた。
【０２０４】
更に、タンタル製抵抗加熱ボートにフッ化リチウムを、タングステン製抵抗加熱ボートにアルミニウムをそれぞれ入れ、真空蒸着装置の第２真空槽に取り付けた。
【０２０５】
まず、第１の真空槽を４×１０-4Ｐａまで減圧した後、α−ＮＰＤの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１〜０．２ｎｍ／秒で透明支持基板に膜厚９０ｎｍの厚さになるように蒸着し、第１の正孔輸送層を設けた。
【０２０６】
更に、Ｌ−５の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度蒸着速度０．１〜０．２ｎｍ／秒で膜厚１０ｎｍになるように蒸着し、第２の正孔輸送層を設けた。
【０２０７】
更に、Ｌ−５の入った前記加熱ボートとＩｒ−１４の入ったボートをそれぞれ独立に通電して発光ホストであるＬ−５と発光ドーパントであるＩｒ−１４の蒸着速度が１００：６になるように調節し膜厚３０ｎｍの厚さになるように蒸着し、発光層を設けた。
【０２０８】
次いでＢＣの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１〜０．２ｎｍ／秒で厚さ１０ｎｍの正孔阻止層を設けた。更に、Ａｌｑ3の入った前記加熱ボートを通電して加熱し、蒸着速度０．１〜０．２ｎｍ／秒で膜厚２０ｎｍの電子輸送層を設けた。
【０２０９】
次に、電子輸送層まで成膜した素子を真空のまま第２真空槽に移した後、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が配置されるように装置外部からリモートコントロールして設置した。
【０２１０】
第２真空槽を２×１０-4Ｐａまで減圧した後、フッ化リチウム入りのボートに通電して蒸着速度０．０１〜０．０２ｎｍ／秒で膜厚０．５ｎｍの陰極バッファー層を設け、次いでアルミニウムの入ったボートに通電して蒸着速度１〜２ｎｍ／秒で膜厚１５０ｎｍの陰極をつけた。
【０２１１】
これに有機ＥＬ素子１−１と同様に封止をして、有機ＥＬ素子４−１を作製した。
【０２１２】
【化３７】
【０２１３】
《有機ＥＬ素子４−２の作製》
有機ＥＬ素子４−１の作製において、第２の正孔輸送層を設けない以外は同様にして、有機ＥＬ素子４−２を作製した。
【０２１４】
《有機ＥＬ素子の評価》
実施例１の素子の評価と同様の評価をすると、第２の正孔輸送層を設けた素子４−１は該層を設けない素子４−２より外部取り出し効率は同等で、３倍の長寿命化を達成した。
【０２１５】
実施例５
《有機ＥＬ素子５−１の作製》
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ成膜した基板（ＮＨテクノグラス社製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分間行なった。この透明支持基板上に、まずホール輸送層のＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ溶液をスピンコートした後、１００度で一時間真空乾燥した。次に、この上にポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）３０ｍｇとＩｒ−１を１．８ｍｇとをジクロロベンゼン１ｍｌに溶解させ、１０００ｒｐｍ、５ｓｅｃの条件下、スピンコートし（膜厚約１００ｎｍ）、６０度で１時間真空乾燥し、発光層とした。
【０２１６】
これを真空蒸着装置に取付け、次いで真空槽を４×１０-4Ｐａまで減圧し、陰極バッファー層としてフッ化リチウム０．５ｎｍ及び陰極としてアルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成した。最後にガラス封止をし、有機ＥＬ素子５−１を作製した。
【０２１７】
有機ＥＬ素子５−１の発光層に用いたＰＶＫを本発明例示化合物のＬ−４５に変更した以外は、有機ＥＬ素子５−１と同様の方法で有機ＥＬ素子５−２を作製した。
【０２１８】
得られた有機ＥＬ素子５−１及び５−２の各々について、実施例１と同様にして、発光輝度、輝度の半減する時間の評価を行った結果、本発明の有機ＥＬ素子５−２は、有機ＥＬ素子５−１よりも発光輝度１．２倍、外部取り出し効率１．３倍、また素子の半減寿命は５倍に長寿命化した。
【０２１９】
実施例６
《フルカラー表示装置の作製》
（青色発光素子の作製）
実施例１の有機ＥＬ素子１−６を青色発光素子として用いた。
【０２２０】
（緑色発光素子の作製）
実施例１の有機ＥＬ素子において、Ｉｒ−１２をＩｒ−１に変更した以外は同様にして、緑色発光素子を作製し、これを緑色発光素子として用いた。
【０２２１】
（赤色発光素子の作製）
実施例１の有機ＥＬ素子において、Ｉｒ−１２をＩｒ−９に変更した以外は同様にして、赤色発光素子を作製し、これを赤色発光素子として用いた。
【０２２２】
上記で作製した赤色、緑色、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。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。このように赤、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。
【０２２３】
このフルカラー表示装置は駆動することにより、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。
【０２２４】
実施例７
《白色発光素子及び白色照明装置の作製》
実施例１の透明電極基板の電極を２０ｍｍ×２０ｍｍにパターニングし、その上に実施例１と同様に正孔輸送層としてα−ＮＰＤを２５ｎｍの厚さで成膜し、更に本発明の化合物Ｌ−１１の入った前記加熱ボートと化合物Ｉｒ−１４の入ったボート及びＩｒ−９の入ったボートをそれぞれ独立に通電して、発光ホストである本発明に係るＬ−１１と発光ドーパントである本発明に係る化合物Ｉｒ−１４及びＩｒ−９の蒸着速度が１００：５：０．６になるように調節し、膜厚３０ｎｍの厚さになるように蒸着し、発光層を設けた。
【０２２５】
次いで、ＢＣを１０ｎｍ成膜して正孔阻止層を設けた。更に、Ａｌｑ3を４０ｎｍで成膜し電子輸送層を設けた。
【０２２６】
次に、実施例１と同様に電子注入層の上にステンレス鋼製の透明電極とほぼ同じ形状の正方形穴あきマスクを設置し、陰極バッファー層としてフッ化リチウム０．５ｎｍ及び陰極としてアルミニウム１５０ｎｍを蒸着成膜した。
【０２２７】
この素子を実施例１と同様な方法及び同様な構造の封止構造を有する平面ランプを作製した。この平面ランプに通電したところほぼ白色の光が得られ、照明装置として使用できることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【０２２８】
【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】照明装置の概略図である。
【図６】照明装置の断面図である。
【符号の説明】
【０２２９】
１ ディスプレイ
３ 画素
５ 走査線
６ データ線
７ 電源ライン
１０ 有機ＥＬ素子
１１ スイッチングトランジスタ
１２ 駆動トランジスタ
１３ コンデンサ
Ａ 表示部
Ｂ 制御部
１０１ 有機ＥＬ素子
１０２ ガラスカバー
１０５ 陰極
１０６ 有機ＥＬ層
１０７ 透明電極付きガラス基板
１０８ 窒素ガス
１０９ 捕水剤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で表される化合物を少なくとも一種含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１】
（式中、Ａｒ1はアリーレン基またはヘテロアリーレン基を表し、ｎ個のＡｒ1はぞれぞれ異なっていても同一でもよい。ｎは５以上１６以下の整数を表す。）
【請求項２】
前記Ａｒ1の少なくとも一つはフェニレン基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】
前記フェニレン基が１，３−フェニレン基であることを特徴とする請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】
前記フェニレン基が１，２−フェニレン基であることを特徴とする請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
下記一般式（２）で表される化合物を少なくとも一種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】
（式中、ｌ１は１以上の整数を表す。Ｘ1〜Ｘ20は水素原子または置換基を表す。）
【請求項６】
下記一般式（３）で表される化合物を少なくとも一種含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化３】
（式中、ｌ２は１以上の整数を表す。Ｘ1〜Ｘ20は水素原子または置換基を表す。）
【請求項７】
下記一般式（４）で表される化合物を少なくとも一種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。
一般式（４） Ｌ−（Ｔ）m
（式中、Ｌは単結合あるいは２価以上の連結基を表し、Ｔは前記一般式（１）、一般式（２）または（３）から誘導される基を表す。ｍは２以上の整数であり、ｍ個のＴは各々異なっていても同一でもよい。）
【請求項８】
構成層として少なくとも陽極、発光層及び陰極を有し、前記一般式（１）、一般式（２）、一般式（３）または一般式（４）で表される化合物を発光層に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。
【請求項９】
構成層として少なくとも陽極、正孔輸送層、発光層及び陰極を有し、前記一般式（１）、一般式（２）、一般式（３）または一般式（４）で表される化合物を正孔輸送層に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。
【請求項１０】
構成層として少なくとも陽極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び陰極を有し、前記一般式（１）、一般式（２）、一般式（３）または一般式（４）で表される化合物を電子輸送層に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。
【請求項１１】
前記発光層がリン光性ドーパントを含有することを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１２】
前記リン光性ドーパントがオスミウム、イリジウム、ロジウムまたは白金の錯体化合物であることを特徴とする請求項１１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１３】
白色に発光することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１４】
青色に発光することを特徴とする請求項１〜１２いずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項１６】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする照明装置。
【請求項１７】
請求項１６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】
下記一般式（１）で表される化合物を少なくとも一種含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１】
（式中、Ａｒ1はアリーレン基またはヘテロアリーレン基を表し、ｎ個のＡｒ1はぞれぞれ異なっていても同一でもよい。ｎは５以上１６以下の整数を表す。）
【請求項２】
前記Ａｒ1の少なくとも一つはフェニレン基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】
前記フェニレン基が１，３−フェニレン基であることを特徴とする請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】
前記フェニレン基が１，２−フェニレン基であることを特徴とする請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
下記一般式（２）で表される化合物を少なくとも一種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】
（式中、ｌ１は１以上の整数を表す。Ｘ1〜Ｘ20は水素原子または置換基を表す。）
【請求項６】
下記一般式（３）で表される化合物を少なくとも一種含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化３】
（式中、ｌ２は１以上の整数を表す。Ｘ1〜Ｘ20は水素原子または置換基を表す。）
【請求項７】
下記一般式（４）で表される化合物を少なくとも一種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。
一般式（４） Ｌ−（Ｔ）m
（式中、Ｌは単結合あるいは２価以上の連結基を表し、Ｔは前記一般式（１）、一般式（２）または（３）から誘導される基を表す。ｍは２以上の整数であり、ｍ個のＴは各々異なっていても同一でもよい。）
【請求項８】
構成層として少なくとも陽極、発光層及び陰極を有し、前記一般式（１）、一般式（２）、一般式（３）または一般式（４）で表される化合物を発光層に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。
【請求項９】
構成層として少なくとも陽極、正孔輸送層、発光層及び陰極を有し、前記一般式（１）、一般式（２）、一般式（３）または一般式（４）で表される化合物を正孔輸送層に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。
【請求項１０】
構成層として少なくとも陽極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び陰極を有し、前記一般式（１）、一般式（２）、一般式（３）または一般式（４）で表される化合物を電子輸送層に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。
【請求項１１】
前記発光層がリン光性ドーパントを含有することを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１２】
前記リン光性ドーパントがオスミウム、イリジウム、ロジウムまたは白金の錯体化合物であることを特徴とする請求項１１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１３】
白色に発光することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１４】
青色に発光することを特徴とする請求項１〜１２いずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項１６】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする照明装置。
【請求項１７】
請求項１６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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−１６５３７７（Ｐ２００７−１６５３７７Ａ）
【公開日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３５６０９３（Ｐ２００５−３５６０９３）
【出願日】平成１７年１２月９日（２００５．１２．９）
【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１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月９日（２００５．１２．９）
【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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