有機電界発光素子及びその評価方法
【課題】発光効率が向上すると共に、耐久性も向上した有機電界発光素子及び該有機電界発光素子の評価方法の提供。
【解決手段】陽極と陰極の間に、少なくとも発光層を含む有機層を有する有機電界発光素子であって、前記有機電界発光素子に発光開始電圧以下の電圧を印加し、周波数０．１ｍＨｚ〜１ＭＨｚの範囲でインピーダンス分光法により測定して得られたＭプロットにおける虚数部Ｍ”の最大値が０．７ｎＦ−１以下である略円弧部の数をｍとし、前記有機層（ただし、ｐ型ドープ層、ｎ型ドープ層を除く）の層数をｎとすると、次式、ｎ＞ｍ、を満たす有機電界発光素子である。
【解決手段】陽極と陰極の間に、少なくとも発光層を含む有機層を有する有機電界発光素子であって、前記有機電界発光素子に発光開始電圧以下の電圧を印加し、周波数０．１ｍＨｚ〜１ＭＨｚの範囲でインピーダンス分光法により測定して得られたＭプロットにおける虚数部Ｍ”の最大値が０．７ｎＦ−１以下である略円弧部の数をｍとし、前記有機層（ただし、ｐ型ドープ層、ｎ型ドープ層を除く）の層数をｎとすると、次式、ｎ＞ｍ、を満たす有機電界発光素子である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機電界発光素子（以下、「有機エレクトロルミネッセント素子」、「有機ＥＬ素子」と称することもある）及び該有機電界発光素子の評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、有機電界発光素子において、正孔輸送層の正孔移動度と電子輸送層の電子移動度を揃えたり、発光層の正孔移動度及び電子移動度を前記正孔輸送層の正孔移動度及び電子輸送層の電子移動度よりも低下させて再結合確率を向上させ、発光効率を高める技術が提案されている（特許文献１参照）。
これらの移動度の値は、Ｔｉｍｅ−ｏｆ−ｆｌｉｇｈｔ（ＴＯＦ）法による膜厚５００ｎｍ〜２，０００ｎｍ程度の厚膜サンプルでの測定結果を採用するのが一般的である。しかし、このような厚膜サンプルの移動度の測定値を有機電界発光素子の設計に適用しても期待通りの性能（例えば発光効率など）が得られないという問題がある。これは、実際の有機電界発光素子の各層の厚みは１０ｎｍ〜１００ｎｍ程度であり、厚膜サンプルの移動度の測定値と実際の有機電界発光素子の移動度が異なることが原因であると推測される。
【０００３】
したがって実際の有機電界発光素子において、より正確に移動度に相当するパラメータを抽出し、有機電界発光素子の設計を行い、発光効率の向上を図ること、及びそのような性能を有する有機電界発光素子を効率よく評価できる有機電界発光素子の評価方法の提供が求められているのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２７００９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、発光効率が向上すると共に、耐久性も向上した有機電界発光素子及び該有機電界発光素子の評価方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞ 陽極と陰極の間に、少なくとも発光層を含む有機層を有する有機電界発光素子であって、
前記有機電界発光素子に発光開始電圧以下の電圧を印加し、周波数０．１ｍＨｚ〜１ＭＨｚの範囲でインピーダンス分光法により測定して得られたＭプロットにおける虚数部Ｍ”の最大値が０．７ｎＦ−１以下である略円弧部の数をｍとし、前記有機層（ただし、ｐ型ドープ層、ｎ型ドープ層を除く）の層数をｎとすると、次式、ｎ＞ｍ、を満たすことを特徴とする有機電界発光素子である。
＜２＞ 次式、ｎ−１＞ｍ、を満たす前記＜１＞に記載の有機電界発光素子である。
＜３＞ Ｍプロットにおける最も低周波数側に出現する略円弧部が、発光層に帰属する前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の有機電界発光素子である。
＜４＞ 有機電界発光素子における、初期のＭプロットにおける略円弧部の数と、駆動時の発光輝度が初期の発光輝度よりも３０％低下した時のＭプロットにおける略円弧部の数とが同じである前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の有機電界発光素子である。
＜５＞ 陽極と陰極の間に、少なくとも発光層を含む有機層を有する有機電界発光素子の評価方法であって、
評価対象の有機電界発光素子のＭプロットにおける虚数部Ｍ”の最大値が０．７ｎＦ−１以下である略円弧部の数をｍとし、前記有機層（ただし、ｐ型ドープ層、ｎ型ドープ層を除く）の層数をｎとすると、次式、ｎ＞ｍ、を満たす場合には、前記評価対象の有機電界発光素子が良好であると評価することを特徴とする有機電界発光素子の評価方法である。
＜６＞ 次式、ｎ−１＞ｍ、を満たす場合には、評価対象の有機電界発光素子が良好であると評価する前記＜５＞に記載の有機電界発光素子の評価方法である。
＜７＞ 評価対象の有機電界発光素子のＭプロットにおける最も低周波数側に出現する略円弧部が、発光層に帰属する場合には、前記評価対象の有機電界発光素子が良好であると評価する前記＜５＞から＜６＞のいずれかに記載の有機電界発光素子の評価方法である。
＜８＞ 有機電界発光素子における、初期のＭプロットにおける略円弧部の数と、駆動時の発光輝度が初期の発光輝度よりも３０％低下した時のＭプロットにおける略円弧部の数とが同じである場合には、評価対象の有機電界発光素子が良好であると評価する前記＜５＞から＜７＞のいずれかに記載の有機電界発光素子の評価方法である。
【０００７】
本発明の有機電界発光素子においては、上記インピーダンス分光法により得られるＭプロットの略円弧部の数に関する規定を満たすことにより、発光効率が向上すると共に、耐久性も向上する。これは、実際の有機電界発光素子に比べてより正確に移動度を設計したことにより、発光層からの漏れ電荷が関与する劣化が抑制されたためと考えられる。この際、初期に比べて発光輝度が劣化後も、Ｍプロットの略円弧部の数が変わらないことから、各層間のキャリア移動度の大小関係が初期と変わらないことが重要であると推測できる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、従来における問題を解決することができ、発光効率が向上すると共に、耐久性も向上した有機電界発光素子及び該有機電界発光素子の評価方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、インピーダンス分光法により測定して得られたＭプロットの一例を示す図である。
【図２】図２は、インピーダンス分光法により測定して得られたＭプロットの他の一例を示す図である。
【図３】図３は、本発明の有機電界発光素子の層構成の一例を示す概略図である。
【図４】図４は、比較例１の有機電界発光素子におけるＭプロットの図である。
【図５】図５は、実施例１の有機電界発光素子におけるＭプロットの図である。
【図６】図６は、比較例２の有機電界発光素子におけるＭプロットの図である。
【図７】図７は、実施例２の有機電界発光素子におけるＭプロットの図である。
【図８】図８は、比較例３の有機電界発光素子におけるＭプロットの図である。
【図９】図９は、実施例３の有機電界発光素子におけるＭプロットの図である。
【図１０】図１０は、比較例４の有機電界発光素子におけるＭプロットの図である。
【図１１】図１１は、実施例４の有機電界発光素子におけるＭプロットの図である。
【図１２】図１２は、実施例５の有機電界発光素子におけるＭプロットの図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（有機電界発光素子）
本発明の有機電界発光素子は、陽極と陰極の間に、少なくとも発光層を含む有機層を有してなり、更に必要に応じてその他の構成を有してなる。
【００１１】
本発明においては、前記有機電界発光素子に発光開始電圧以下の電圧を印加し、周波数０．１ｍＨｚ〜１ＭＨｚの範囲でインピーダンス分光法により測定して得られたＭプロットにおける虚数部Ｍ”の最大値が０．７ｎＦ−１以下である略円弧部の数をｍとし、前記有機層（ただし、ｐ型ドープ層、ｎ型ドープ層を除く）の層数をｎとすると、次式、ｎ＞ｍ、を満たすことが必要であり、ｎ−１＞ｍ、を満たすことが好ましい。
前記略円弧部の数ｍが、前記有機層の層数ｎ以上であると、素子内での正孔と電子のキャリアバランスが崩れ、発光効率低下、駆動耐久性悪化の原因となることがある。
【００１２】
例えば、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極の層構成からなる有機電界発光素子について、インピーダンス分光法により測定して得られたＭプロットは、図１に示すとおりである。
図１のＭプロットには、低周波側から（グラフの左端から）、発光層に帰属する円弧部２１、及び正孔輸送層＋電子輸送層に帰属する円弧部２２の順に２つの円弧部と、Ｐ型ドープ層である正孔注入層に帰属する線部２３とが出現している。
【００１３】
本発明の有機電界発光素子における、前記Ｍプロットにおける略円弧部の出現数の調整（適正化）は、有機電界発光素子の層構成、各層の材料の選定、各層の製膜条件の調整などにより達成することができる。
【００１４】
前記Ｍプロットにおける略円弧部とは、略円弧状を呈していれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば真円弧、楕円弧、半円状、半楕円状、などを広く含む概念である。
前記「略円弧部の数ｍ」は、Ｍプロットにおける虚数部Ｍ”の最大値が０．７ｎＦ−１以下である略円弧部の数と定義する。これにより、図１中の２３で示すｐ型ドープ層を除くことができる。
前記Ｍプロットにおける略円弧部の出現数ｍは、図１に示すように、隣接する略円弧部２１、２２の間のくぼみが大きい場合には略円弧部の数ｍは２つとなる。これに対し、図２に示すように、隣接する略円弧部２１、２２の間の窪みが浅い場合には、ｘに対してｙが８０％以下であれば略円弧部の数ｍは２つとし、ｘに対してｙが８０％を超えると、略円弧部の数ｍは１つとする。
【００１５】
前記「有機層の層数ｎ」は、ｐ型ドープ層、ｎ型ドープ層を除く有機層の層数と定義する。
前記ｐ型ドープ層及びｎ型ドープ層は、キャリアが多数発生していて電気抵抗が低く、静電容量として検出され難いため、本発明では有機層の層数から除かれる。
前記ｐ型ドープ層としては、例えば正孔注入材料や正孔輸送材料に電子受容性ドーパント（例えば、三酸化モリブデンやＦ４−ＴＣＮＱなど）を含有させる構成などが挙げられる。
前記ｎ型ドープ層としては、例えば電子輸送材料に電子供与性ドーパント（リチウム金属やセシウム金属など）を含有させる構成などが挙げられる。
【００１６】
ここで、前記インピーダンス分光（Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ；ＩＳ）法は、微小正弦波電圧信号を有機電界発光素子に印加し、その応答電流信号の振幅と位相からインピーダンスを算出し、印加電圧信号の周波数の関数としてインピーダンススペクトルを得る測定方法である。
印加電圧信号の周波数をパラメータとし、得られたインピーダンスを複素平面上に表示したものをＣｏｌｅ−Ｃｏｌｅプロットと呼ぶ。インピーダンスより、基本的な伝達関数であるモジュラス、アドミタンス、誘電率を得ることができる。これら４つの伝達関数から、解析目的に適した伝達関数が選択できる（「有機エレクトロニクス素子のインピーダンス分光」 応用物理 第７６巻 第１１号 ２００７ １２５２−１２５８参照）。
本発明においては、静電容量成分の逆数がわかるモジュラス（Ｍ）プロットを採用した。このＭプロットでは、略円弧部の直径はその対応する層の静電容量の逆数であるから、膜厚に比例するので、膜厚の評価も可能となる。
【００１７】
また、ＩＳ法の解析ではＣｏｌｅ−Ｃｏｌｅプロットの軌跡から有機電界発光素子の等価回路を推定し、その等価回路から計算したＣｏｌｅ−Ｃｏｌｅプロットの軌跡と測定データとを一致させ、等価回路を決定することが一般的である。
前記ＩＳ測定は、例えばＳｏｌａｒｔｒｏｎ社製ソーラトロン１２６０型インピーダンスアナライザ及び１２９６型誘電率測定インターフェースを用い、直流電圧に３０〜１００ｍＶｒｍｓの交流（周波数範囲は０．１ｍＨｚ〜１０ＭＨｚ）を重畳して行うことができる。
等価回路解析には、Ｓｃｒｉｂｎｅｒ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ社製のＺＶｉｅｗを用いることができる。
【００１８】
本発明においては、Ｍプロットにおける最も低周波数側に出現する略円弧部が、発光層に帰属することが、発光効率向上の点で好ましい。ここで、前記Ｍプロットにおける最も低周波数側とは、Ｍプロットにおける最も左側（グラフの原点側）を意味する。
【００１９】
また、本発明においては、有機電界発光素子における、初期のＭプロットにおける略円弧部の数と、駆動時の発光輝度が初期の発光輝度よりも３０％低下した時のＭプロットにおける略円弧部の数とが同じであることが、駆動耐久性向上の点で好ましい。
ここで、前記初期とは、駆動開始時の状態を意味する。
前記発光輝度は、例えば輝度計（トプコン社製、ＳＲ−３）を用いて測定することができる。
【００２０】
本発明の有機電界発光素子は、上述したように、陽極及び陰極の間に少なくとも発光層を含む有機層を有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の構成を有してなる。
前記有機層は、少なくとも前記発光層を有し、必要に応じて電子輸送層、電子注入層、正孔注入層、正孔輸送層、正孔ブロック層、電子ブロック層、などを有していてもよい。
【００２１】
＜発光層＞
前記発光層は、発光性ドーパントとホスト化合物とを含有し、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
前記発光性ドーパントとホスト化合物としては、一重項励起子からの発光（蛍光）が得られる蛍光発光材料とホスト化合物との組み合せでも、三重項励起子からの発光（燐光）が得られる燐光発光材料とホスト化合物との組み合せでもよいが、これらの中でも、発光効率の観点から、燐光発光材料とホスト化合物との組み合せであることが特に好ましい。
なお、前記発光層は、色純度を向上させるためや発光波長領域を広げるために２種類以上の発光性ドーパントを含有することができる。
【００２２】
−発光性ドーパント−
前記発光性ドーパントとしては、燐光発光材料及び蛍光発光材料のいずれも用いることができる。
【００２３】
−−燐光発光材料−−
前記燐光発光材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば遷移金属原子、ランタノイド原子を含む錯体などが挙げられる。
前記遷移金属原子としては、例えばルテニウム、ロジウム、パラジウム、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金などが挙げられる。これらの中でも、レニウム、イリジウム、白金が好ましく、イリジウム、白金が特に好ましい。
【００２４】
前記ランタノイド原子としては、例えばランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテシウム、などが挙げられる。これらの中でも、ネオジム、ユーロピウム、ガドリニウムが特に好ましい。
前記錯体の配位子としては、例えば、Ｇ．Ｗｉｌｋｉｎｓｏｎ等著，Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｐｅｒｇａｍｏｎ Ｐｒｅｓｓ社１９８７年発行、Ｈ．Ｙｅｒｓｉｎ著，「Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｈｏｔｏｐｈｙｓｉｃｓ ｏｆ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ」Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ社１９８７年発行、山本明夫著「有機金属化学−基礎と応用−」裳華房社、１９８２年発行等に記載の配位子などが挙げられる。
具体的な配位子としては、ハロゲン配位子（好ましくは塩素配位子）、芳香族炭素環配位子（例えば、シクロペンタジエニルアニオン、ベンゼンアニオン、又はナフチルアニオンなど）、含窒素ヘテロ環配位子（例えば、フェニルピリジン、ベンゾキノリン、キノリノール、ビピリジル、又はフェナントロリンなど）、ジケトン配位子（例えば、アセチルアセトンなど）、カルボン酸配位子（例えば、酢酸配位子など）、アルコラト配位子（例えば、フェノラト配位子など）、一酸化炭素配位子、イソニトリル配位子、シアノ配位子などが挙げられる。これらの中でも、含窒素ヘテロ環配位子が特に好ましい。
【００２５】
前記錯体は、化合物中に遷移金属原子を１つ有してもよいし、また、２つ以上有するいわゆる複核錯体であってもよい。異種の金属原子を同時に含有していてもよい。これらの中でも、燐光発光材料としては、例えば下記のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【化１】
【化２】
【化３】
【化４】
【化５】
【化６】
【化７】
【００２６】
前記燐光発光材料の含有量は、発光層を形成する全化合物質量に対して、０．５質量％〜４０質量％であることが好ましく、１質量％〜３０質量％がより好ましく、３質量％〜２０質量％が更に好ましい。
前記含有量が、０．５質量％未満であると、発光効率が小さくなることがあり、４０質量％を超えると、燐光発光材料自身の会合により、発光効率が低下することがある。
【００２７】
−−蛍光発光材料−−
前記蛍光発光材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばベンゾオキサゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾチアゾール、スチリルベンゼン、ポリフェニル、ジフェニルブタジエン、テトラフェニルブタジエン、ナフタルイミド、クマリン、ピラン、ペリノン、オキサジアゾール、アルダジン、ピラリジン、シクロペンタジエン、ビススチリルアントラセン、キナクリドン、ピロロピリジン、チアジアゾロピリジン、シクロペンタジエン、スチリルアミン、芳香族ジメチリディン化合物、縮合多環芳香族化合物（アントラセン、フェナントロリン、ピレン、ペリレン、ルブレン、ペンタセンなど）、８−キノリノールの金属錯体、ピロメテン錯体や希土類錯体に代表される各種金属錯体、ポリチオフェン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン等のポリマー化合物、有機シラン又はこれらの誘導体、などが挙げられる。
【００２８】
これらの中でも、前記蛍光発光材料の具体例としては、例えば下記のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【化８】
【００２９】
前記蛍光発光材料の含有量は、発光層を形成する全化合物質量に対して、０．１質量％〜３０質量％であることが好ましく、耐久性、発光効率の観点から０．５質量％〜２０質量％がより好ましく、１質量％〜１５質量％が更に好ましい。
【００３０】
−ホスト化合物−
前記ホスト化合物としては、正孔輸送性に優れる正孔輸送性ホスト化合物及び電子輸送性に優れる電子輸送性ホスト化合物を用いることができる。
【００３１】
−−正孔輸送性ホスト化合物−−
前記正孔輸送性ホスト化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ピロール、インドール、カルバゾール、アザインドール、アザカルバゾール、ピラゾール、イミダゾール、ポリアリールアルカン、ピラゾリン、ピラゾロン、フェニレンジアミン、アリールアミン、アミノ置換カルコン、スチリルアントラセン、フルオレノン、ヒドラゾン、スチルベン、シラザン、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、ポルフィリン系化合物、ポリシラン系化合物、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマー、有機シラン、カーボン膜、又はそれらの誘導体、などが挙げられる。
これらの中でも、インドール誘導体、カルバゾール誘導体、アザインドール誘導体、アザカルバゾール誘導体、芳香族第三級アミン化合物、チオフェン誘導体が好ましく、分子内にインドール骨格、カルバゾール骨格、アザインドール骨格、アザカルバゾール骨格、又は芳香族第三級アミン骨格を有するものがより好ましく、カルバゾール骨格を有する化合物が特に好ましい。
また、本発明においては、前記ホスト化合物の水素を一部又はすべて重水素に置換したホスト材料を用いることができる（特願２００８−１２６１３０号明細書、特表２００４−５１５５０６号公報）。
【００３２】
このような正孔輸送性ホスト化合物としての具体的化合物としては、例えば下記のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【化９】
【化１０】
【化１１】
【化１２】
【化１３】
【００３３】
前記正孔輸送性ホスト化合物の含有量は、発光層を形成する全化合物質量に対して、１０質量％〜９９．９質量％であることが好ましく、２０質量％〜９９．５質量％がより好ましく、３０質量％〜９９質量％が更に好ましい。
【００３４】
−−電子輸送性ホスト化合物−−
前記電子輸送性ホスト化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばピリジン、ピリミジン、トリアジン、イミダゾール、ピラゾール、トリアゾール、オキサール、オキサジアゾール、フルオレノン、アントラキノジメタン、アントロン、ジフェニルキノン、チオピランジオキシド、カルボジイミド、フルオレニリデンメタン、ジスチリルピラジン、フッ素置換芳香族化合物、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、フタロシアニン、又はそれらの誘導体（他の環と縮合環を形成してもよい）、８−キノリノール誘導体の金属錯体、メタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体、などが挙げられる。
【００３５】
前記電子輸送性ホスト化合物としては、例えば金属錯体、アゾール誘導体（ベンズイミダゾール誘導体、イミダゾピリジン誘導体等）、アジン誘導体（ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体等）などが挙げられる。中でも、本発明においては、耐久性の点から金属錯体化合物が好ましい。前記金属錯体化合物は、金属に配位する少なくとも１つの窒素原子又は酸素原子又は硫黄原子を有する配位子をもつ金属錯体がより好ましい。
金属錯体中の金属イオンは、特に制限はなく、好ましくはベリリウムイオン、マグネシウムイオン、アルミニウムイオン、ガリウムイオン、亜鉛イオン、インジウムイオン、錫イオン、白金イオン、又はパラジウムイオンであり、より好ましくはベリリウムイオン、アルミニウムイオン、ガリウムイオン、亜鉛イオン、白金イオン、又はパラジウムイオンであり、更に好ましくはアルミニウムイオン、亜鉛イオン、又はパラジウムイオンである。
【００３６】
前記金属錯体中に含まれる配位子としては種々の公知の配位子が有るが、例えば、「Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｈｏｔｏｐｈｙｓｉｃｓ ｏｆ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ」、Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ社、Ｈ．Ｙｅｒｓｉｎ著、１９８７年発行、「有機金属化学−基礎と応用−」、裳華房社、山本明夫著、１９８２年発行等に記載の配位子が挙げられる。
【００３７】
前記配位子としては、例えば含窒素ヘテロ環配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数３〜１５であり、単座配位子であっても２座以上の配位子であってもよい。好ましくは２座以上６座以下の配位子である。また、２座以上６座以下の配位子と単座の混合配位子も好ましい。
前記配位子としては、例えばアジン配位子（例えば、ピリジン配位子、ビピリジル配位子、ターピリジン配位子などが挙げられる）、ヒドロキシフェニルアゾール配位子（例えば、ヒドロキシフェニルベンズイミダゾール配位子、ヒドロキシフェニルベンズオキサゾール配位子、ヒドロキシフェニルイミダゾール配位子、ヒドロキシフェニルイミダゾピリジン配位子などが挙げられる）、アルコキシ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１０であり、例えばメトキシ、エトキシ、ブトキシ、２−エチルヘキシロキシなどが挙げられる）、アリールオキシ配位子（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニルオキシ、１−ナフチルオキシ、２−ナフチルオキシ、２，４，６−トリメチルフェニルオキシ、４−ビフェニルオキシなどが挙げられる）、ヘテロアリールオキシ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばピリジルオキシ、ピラジルオキシ、ピリミジルオキシ、及びキノリルオキシなどが挙げられる）、アルキルチオ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメチルチオ、エチルチオなどが挙げられる）、アリールチオ配位子（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニルチオなどが挙げられる）、ヘテロアリールチオ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばピリジルチオ、２−ベンズイミゾリルチオ、２−ベンズオキサゾリルチオ、及び２−ベンズチアゾリルチオなどが挙げられる）、シロキシ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数３〜２５、特に好ましくは炭素数６〜２０であり、例えば、トリフェニルシロキシ基、トリエトキシシロキシ基、及びトリイソプロピルシロキシ基などが挙げられる。）、芳香族炭化水素アニオン配位子（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２５、特に好ましくは炭素数６〜２０であり、例えばフェニルアニオン、ナフチルアニオン、及びアントラニルアニオンなどが挙げられる）、芳香族ヘテロ環アニオン配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数２〜２５、特に好ましくは炭素数２〜２０であり、例えばピロールアニオン、ピラゾールアニオン、ピラゾールアニオン、トリアゾールアニオン、オキサゾールアニオン、ベンゾオキサゾールアニオン、チアゾールアニオン、ベンゾチアゾールアニオン、チオフェンアニオン、及びベンゾチオフェンアニオンなどが挙げられる）、インドレニンアニオン配位子などが挙げられ、好ましくは含窒素ヘテロ環配位子、アリールオキシ配位子、ヘテロアリールオキシ基、又はシロキシ配位子であり、更に好ましくは含窒素ヘテロ環配位子、アリールオキシ配位子、シロキシ配位子、芳香族炭化水素アニオン配位子、又は芳香族ヘテロ環アニオン配位子である。
【００３８】
前記金属錯体電子輸送性ホスト化合物としては、例えば特開２００２−２３５０７６号公報、特開２００４−２１４１７９号公報、特開２００４−２２１０６２号公報、特開２００４−２２１０６５号公報、特開２００４−２２１０６８号公報、特開２００４−３２７３１３号公報などに記載の化合物が挙げられる。
【００３９】
このような電子輸送性ホスト化合物としては、具体的には、例えば、以下の材料を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【化１４】
【化１５】
【化１６】
【００４０】
前記電子輸送性ホスト化合物の含有量は、発光層を形成する全化合物質量に対して、１０質量％〜９９．９質量％であることが好ましく、２０質量％〜９９．５質量％がより好ましく、３０質量％〜９９質量％が更に好ましい。
【００４１】
前記発光層は、電界印加時に、陽極、正孔注入層、又は正孔輸送層から正孔を受け取り、陰極、電子注入層、又は電子輸送層から電子を受け取り、正孔と電子の再結合の場を提供して発光させる機能を有する層である。
前記発光層は、特に制限はなく、公知の方法に従って形成することができるが、例えば、蒸着法、スパッタ法等の乾式製膜法、湿式塗布方式、転写法、印刷法、インクジェット方式、などにより好適に形成することができる。
【００４２】
前記発光層の厚さは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、２ｎｍ〜５００ｎｍが好ましく、発光効率の観点から、３ｎｍ〜２００ｎｍがより好ましく、１０ｎｍ〜２００ｎｍが更に好ましい。また、前記発光層は１層であっても２層以上であってもよい。
【００４３】
＜電子注入層、電子輸送層＞
前記電子注入層、電子輸送層は、陰極又は陰極側から電子を受け取り陽極側に輸送する機能を有する層である。
前記電子輸送層としては、前記電子輸送性ホスト材料、前記電子供与性ドーパント等の材料を含み形成される。
【００４４】
前記電子注入層、電子輸送層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、駆動電圧を下げるという観点から、各々５００ｎｍ以下であることが好ましい。
前記電子輸送層の厚みとしては、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。また、電子注入層の厚みとしては、０．１ｎｍ〜２００ｎｍであるのが好ましく、０．２ｎｍ〜１００ｎｍであるのがより好ましく、０．５ｎｍ〜５０ｎｍであるのが更に好ましい。
前記電子注入層、電子輸送層は、１種又は２種以上の材料からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
【００４５】
＜正孔注入層、正孔輸送層＞
前記正孔注入層及び正孔輸送層は、陽極又は陽極側から正孔を受け取り陰極側に輸送する機能を有する層である。該正孔注入層及び正孔輸送層は、単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
これらの層に用いられる正孔注入材料又は正孔輸送材料としては、低分子化合物であっても高分子化合物であってもよい。
前記正孔注入材料又は正孔輸送材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばピロール誘導体、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、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、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、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、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、フタロシアニン系化合物、ポルフィリン系化合物、チオフェン誘導体、有機シラン誘導体、カーボン、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００４６】
前記正孔注入層及び正孔輸送層には、電子受容性ドーパントを含有させることができる。
前記電子受容性ドーパントとしては、電子受容性で有機化合物を酸化する性質を有すれば、無機化合物でも有機化合物でも使用できる。
前記無機化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば塩化第二鉄、塩化アルミニウム、塩化ガリウム、塩化インジウム、五塩化アンチモン等のハロゲン化金属；五酸化バナジウム、三酸化モリブデン等の金属酸化物、などが挙げられる。
前記有機化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば置換基としてニトロ基、ハロゲン、シアノ基、トリフルオロメチル基等を有する化合物；キノン系化合物、酸無水物系化合物、フラーレン、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記電子受容性ドーパントの使用量は、特に制限はなく、材料の種類によって異なるが、正孔輸送層材料又は正孔注入材料に対して０．０１質量％〜５０質量％が好ましく、０．０５質量％〜３０質量％がより好ましく、０．１質量％〜３０質量％が更に好ましい。
【００４７】
前記正孔注入層及び正孔輸送層は、特に制限はなく、公知の方法に従って形成することができるが、例えば、蒸着法、スパッタ法等の乾式製膜法、湿式塗布法、転写法、印刷法、インクジェット方式、などにより好適に形成することができる。
前記正孔注入層及び正孔輸送層の厚さは、１ｎｍ〜５００ｎｍが好ましく、５ｎｍ〜２５０ｎｍがより好ましく、１０ｎｍ〜２００ｎｍが更に好ましい。
【００４８】
＜正孔ブロック層、電子ブロック層＞
前記正孔ブロック層は、陽極側から発光層に輸送された正孔が陰極側に通り抜けることを防止する機能を有する層であり、通常、発光層と陰極側で隣接する有機化合物層として設けられる。
前記電子ブロック層は、陰極側から発光層に輸送された電子が陽極側に通り抜けることを防止する機能を有する層であり、通常、発光層と陽極側で隣接する有機化合物層として設けられる。
前記正孔ブロック層を構成する化合物としては、例えばＢＡｌｑ等のアルミニウム錯体、トリアゾール誘導体、ＢＣＰ等のフェナントロリン誘導体、などが挙げられる。
前記電子ブロック層を構成する化合物としては、例えば前述の正孔輸送材料として挙げたものが利用できる。
【００４９】
前記電子ブロック層及び正孔ブロック層は、特に制限はなく、公知の方法に従って形成することができるが、例えば、蒸着法、スパッタ法等の乾式製膜法、湿式塗布法、転写法、印刷法、インクジェット方式、などにより好適に形成することができる。
前記正孔ブロック層及び電子ブロック層の厚さは、１ｎｍ〜２００ｎｍであるのが好ましく、１ｎｍ〜５０ｎｍであるのがより好ましく、３ｎｍ〜１０ｎｍであるのが更に好ましい。また、正孔ブロック層及び電子ブロック層は、上述した材料の１種又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
【００５０】
＜電極＞
本発明の有機電界発光素子は、一対の電極、即ち陽極と陰極とを含む。前記有機電界発光素子の性質上、陽極及び陰極のうち少なくとも一方の電極は透明であることが好ましい。通常、陽極は有機化合物層に正孔を供給する電極としての機能を有していればよく、陰極は有機化合物層に電子を注入する電極としての機能を有していればよい。
前記電極としては、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、有機電界発光素子の用途、目的に応じて公知の電極材料の中から適宜選択することができる。
前記電極を構成する材料としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、導電性化合物、又はこれらの混合物等が好適に挙げられる。
【００５１】
−陽極−
前記陽極を構成する材料としては、例えば、アンチモン、フッ素等をドープした酸化錫（ＡＴＯ、ＦＴＯ）、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化亜鉛インジウム（ＩＺＯ）等の導電性金属酸化物；金、銀、クロム、ニッケル等の金属；これらの金属と導電性金属酸化物との混合物又は積層物；ヨウ化銅、硫化銅等の無機導電性物質；ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール等の有機導電性材料、又はこれらとＩＴＯとの積層物、などが挙げられる。これらの中でも、導電性金属酸化物が好ましく、生産性、高導電性、透明性等の点からはＩＴＯが特に好ましい。
【００５２】
−陰極−
前記陰極を構成する材料としては、例えば、アルカリ金属（例えばＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ等）、アルカリ土類金属（例えばＭｇ、Ｃａ等）、金、銀、鉛、アルミニウム、ナトリウム−カリウム合金、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−銀合金、インジウム、イッテルビウム等の希土類金属、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいが、安定性と電子注入性とを両立させる観点からは、２種以上を好適に併用することができる。
これらの中でも、電子注入性の点で、アルカリ金属やアルカリ土類金属が好ましく、保存安定性に優れる点で、アルミニウムを主体とする材料が好ましい。
前記アルミニウムを主体とする材料とは、アルミニウム単独、アルミニウムと０．０１質量％〜１０質量％のアルカリ金属又はアルカリ土類金属との合金若しくはこれらの混合物（例えば、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金など）を魅する。
【００５３】
前記電極の形成方法については、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができ、例えば印刷方式、コーティング方式等の湿式方式；真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的方式；ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ法等の化学的方式、などが挙げられる。これらの中でも、前記電極を構成する材料との適性を考慮し、適宜選択した方法に従って前記基板上に形成することができる。例えば、陽極の材料としてＩＴＯを選択する場合には、直流又は高周波スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等に従って形成することができる。陰極の材料として金属等を選択する場合には、その１種又は２種以上を同時又は順次にスパッタ法等に従って形成することができる。
【００５４】
なお、前記電極を形成する際にパターニングを行う場合は、フォトリソグラフィー等による化学的エッチングによって行ってもよいし、レーザー等による物理的エッチングによって行ってもよく、また、マスクを重ねて真空蒸着やスパッタ等をして行ってもよいし、リフトオフ法や印刷法によって行ってもよい。
【００５５】
＜基板＞
本発明の有機電界発光素子は、基板上に設けられていることが好ましく、電極と基板とが直接接する形で設けられていてもよいし、中間層を介在する形で設けられていてもよい。
前記基板の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばイットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）、ガラス（無アルカリガラス、ソーダライムガラス等）等の無機材料；ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル；ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）等の有機材料、などが挙げられる。
【００５６】
前記基板の形状、構造、大きさ等については、特に制限はなく、発光素子の用途、目的等に応じて適宜選択することができる。一般的には、基板の形状としては、板状であることが好ましい。基板の構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよく、また、単一部材で形成されていてもよいし、２以上の部材で形成されていてもよい。基板は透明でも不透明でもよく、透明な場合は無色透明でも有色透明でもよい。
【００５７】
前記基板には、その表面又は裏面に透湿防止層（ガスバリア層）を設けることができる。
前記透湿防止層（ガスバリア層）の材料としては、例えば窒化珪素、酸化珪素等の無機物などが挙げられる。
前記透湿防止層（ガスバリア層）は、例えば高周波スパッタリング法などにより形成することができる。
【００５８】
−その他の構成−
前記その他の構成としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、保護層、封止容器、樹脂封止層、封止接着剤などを挙げることができる。
前記保護層、前記封止容器、前記樹脂封止層、前記封止接着剤などの内容としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、特開２００９−１５２５７２号公報等に記載の事項を適用することができる。
【００５９】
本発明の有機電界発光素子の構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、その層構成としては、例えば、以下の（１）〜（１３）の層構成、即ち、（１）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極、（２）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極、（３）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極、（４）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極、（５）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層兼電子輸送層／電子注入層／陰極、（６）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層兼電子輸送層／陰極、（７）陽極／正孔輸送層／発光層兼電子輸送層／電子注入層／陰極、（８）陽極／正孔輸送層／発光層兼電子輸送層／陰極、（９）陽極／正孔注入層／正孔輸送層兼発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極、（１０）陽極／正孔注入層／正孔輸送層兼発光層／電子輸送層／陰極、（１１）陽極／正孔輸送層兼発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極、（１２）陽極／正孔輸送層兼発光層／電子輸送層／陰極、（１３）陽極／正孔輸送層兼発光層兼電子輸送層／陰極、などが好適に挙げられる。
【００６０】
図３は、本発明の有機電界発光素子の層構成の一例を示す概略図である。有機ＥＬ素子１０は、ガラス基板１上に形成された陽極２（例えばＩＴＯ電極）と、正孔注入層３と、正孔輸送層４と、発光層５と、電子輸送層６と、電子注入層７と、陰極８（例えばＡｌ−Ｌｉ電極）とをこの順に積層してなる層構成を有する。なお、陽極２（例えばＩＴＯ電極）と陰極８（例えばＡｌ−Ｌｉ電極）とは電源を介して互いに接続されている。
【００６１】
−駆動−
本発明の有機電界発光素子は、陽極と陰極との間に直流（必要に応じて交流成分を含んでもよい）電圧（通常２ボルト〜１５ボルト）、又は直流電流を印加することにより、発光を得ることができる。
本発明の有機電界発光素子は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）によりアクティブマトリックスへ適用することができる。薄膜トランジスタの活性層としてアモルファスシリコン、高温ポリシリコン、低温ポリシリコン、微結晶シリコン、酸化物半導体、有機半導体、カーボンナノチューブ等を適用することができる。
本発明の有機電界発光素子は、例えば国際公開２００５／０８８７２６号パンフレット、特開２００６−１６５５２９号公報、米国特許出願公開２００８／０２３７５９８号明細書などに記載の薄膜トランジスタを適用することができる。
【００６２】
本発明の有機電界発光素子は、特に制限はなく、種々の公知の工夫により、光取り出し効率を向上させることができる。例えば、基板表面形状を加工する（例えば微細な凹凸パターンを形成する）、基板、ＩＴＯ層、有機層の屈折率を制御する、基板、ＩＴＯ層、有機層の厚みを制御すること等により、光の取り出し効率を向上させ、外部量子効率を向上させることが可能である。
本発明の有機電界発光素子からの光取り出し方式は、トップエミッション方式であってもボトムエミッション方式であってもよい。
【００６３】
本発明の有機電界発光素子は、共振器構造を有してもよい。例えば、第１の態様では、透明基板上に、屈折率の異なる複数の積層膜よりなる多層膜ミラー、透明又は半透明電極、発光層、及び金属電極を重ね合わせて有する。発光層で生じた光は多層膜ミラーと金属電極を反射板としてその間で反射を繰り返して共振する。
第２の態様では、透明基板上に、透明又は半透明電極と金属電極がそれぞれ反射板として機能して、発光層で生じた光はその間で反射を繰り返して共振する。
共振構造を形成するためには、２つの反射板の有効屈折率、反射板間の各層の屈折率と厚みから決定される光路長を所望の共振波長を得るのに最適な値となるよう調整される。
前記第１の態様の場合の計算式は、例えば特開平９−１８０８８３号公報に記載されている。
前記第２の態様の場合の計算式は、例えば特開２００４−１２７７９５号公報に記載されている。
【００６４】
−用途−
本発明の有機電界発光素子は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、表示素子、ディスプレイ、バックライト、電子写真、照明光源、記録光源、露光光源、読み取り光源、標識、看板、インテリア、光通信等に好適に利用できる。
前記有機ＥＬディスプレイをフルカラータイプのものとする方法としては、例えば「月刊ディスプレイ」、２０００年９月号、３３〜３７ページに記載されているように、色の３原色（青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）、赤色（Ｒ））に対応する光をそれぞれ発光する有機ＥＬ素子を基板上に配置する３色発光法、白色発光用の有機電界発光素子による白色発光をカラーフィルターを通して３原色に分ける白色法、青色発光用の有機電界発光素子による青色発光を蛍光色素層を通して赤色（Ｒ）及び緑色（Ｇ）に変換する色変換法、などが知られている。
【００６５】
（有機電界発光素子の評価方法）
本発明の有機電界発光素子の評価方法は、陽極と陰極の間に、少なくとも発光層を含む有機層を有する有機電界発光素子の評価方法であって、
評価対象の有機電界発光素子のＭプロットにおける虚数部Ｍ”の最大値が０．７ｎＦ−１以下である略円弧部の数をｍとし、前記有機層（ただし、ｐ型ドープ層、ｎ型ドープ層を除く）の層数をｎとすると、次式、ｎ＞ｍ、を満たし、好ましくはｎ−１＞ｍ、を満たす場合には、前記評価対象の有機電界発光素子が良好であると評価するものである。
【００６６】
ここで、評価対象の有機電界発光素子が良好であるとは、発光効率及び耐久性を含む性能が高いことを意味し、例えば発光効率のロールオフ低減が少なく、耐久性の初期落ちが抑制でき、輝度劣化後も略円弧部の数に変化がないことを意味する。
【００６７】
また、評価対象の有機電界発光素子のＭプロットにおける最も低周波側に出現する略円弧部が、発光層に帰属する場合には、特に発光効率の点で、前記評価対象の有機電界発光素子が良好であると評価できる。
【００６８】
また、有機電界発光素子における、初期のＭプロットにおける略円弧部の数と、駆動時の発光輝度が初期輝度よりも３０％低下した時のＭプロットにおける略円弧部の数とが同じである場合には、特に駆動耐久性の点で、前記評価対象の有機電界発光素子が良好であると評価できる。
【００６９】
本発明の有機電界発光素子の評価方法によれば、耐久性まで含めた性能を簡便かつ短時間で非破壊検査でき、安定した素子性能の有機電界発光素子を効率よく評価することができる。
【実施例】
【００７０】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。
【００７１】
（比較例１）
＜蛍光発光材料Ａｌｑ３が発光する有機電界発光素子の例＞
−有機電界発光素子の作製−
厚み０．５ｍｍ、２．５ｃｍ角のガラス基板上に、陽極としてＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を厚みが１００ｎｍとなるようにスパッタ法により設けた。次に、このＩＴＯ付きガラス基板を洗浄容器に入れ、２−プロパノール中で超音波洗浄した後、３０分間ＵＶ−オゾン処理を行った。
次に、ＩＴＯ付きガラス基板上に、２−ＴＮＡＴＡ（４，４’，４”−トリス（２−ナフチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン）に１質量％の下記構造式で表されるＦ４ＴＣＮＱ（２，３，５，６−ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏ−７，７，８，８−ｔｅｔｒａｃｙａｎｏｑｕｉｎｏｄｉｍｅｔｈａｎｅ）をドープし、真空蒸着法により、厚み１００ｎｍの正孔注入層（ＨＩＬ）を形成した。
【化１７】
【００７２】
次に、正孔注入層（ＨＩＬ）上に、下記構造式で表される化合物Ａを、真空蒸着して、厚み３０ｎｍの正孔輸送層（ＨＴＬ）を形成した。
【化１８】
【００７３】
次に、正孔輸送層（ＨＴＬ）上に、５０質量％の上記構造式で表される化合物Ａと５０質量％のアルミニウムキノリン錯体（Ａｌｑ３）を、共蒸着して、厚み３０ｎｍの発光層（ＥＭＬ）を形成した。
【００７４】
次に、発光層（ＥＭＬ）上に、アルミニウムキノリン錯体（Ａｌｑ３）を、真空蒸着して、厚み４０ｎｍの電子輸送層を形成した。
【００７５】
次に、前記電子輸送層上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を厚みが１ｎｍとなるように真空蒸着して、電子注入層を形成した。
【００７６】
次に、電子注入層上に、陰極としてパタ−ニングしたマスク（発光領域が２ｍｍ×２ｍｍとなるマスク）を設置し、金属アルミニウム(Ａｌ)を厚み１００ｎｍとなるように蒸着した。
以上により作製した積層体を、窒素ガスで置換したグローブボックス内に入れ、ステンレス製の封止缶、及び紫外線硬化型の接着剤（ＸＮＲ５５１６ＨＶ、長瀬チバ株式会社製）を用いて封止した。以上により、比較例１の有機電界発光素子を作製した。
得られた比較例１の有機電界発光素子における有機層の層数は、正孔輸送層、発光層、電子輸送層の３層である。
【００７７】
（実施例１）
＜蛍光発光材料Ａｌｑ３が発光する有機電界発光素子の例＞
−有機電界発光素子の作製−
厚み０．５ｍｍ、２．５ｃｍ角のガラス基板上に、陽極としてＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を厚みが１００ｎｍとなるようにスパッタ法により設けた。次に、このＩＴＯ付きガラス基板を洗浄容器に入れ、２−プロパノール中で超音波洗浄した後、３０分間ＵＶ−オゾン処理を行った。
次に、ＩＴＯ付きガラス基板上に、２−ＴＮＡＴＡ（４，４’，４”−トリス（２−ナフチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン）に１質量％の上記構造式で表されるＦ４ＴＣＮＱ（２，３，５，６−ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏ−７，７，８，８−ｔｅｔｒａｃｙａｎｏｑｕｉｎｏｄｉｍｅｔｈａｎｅ）をドープし、真空蒸着法により、厚み１００ｎｍの正孔注入層（ＨＩＬ）を形成した。
【００７８】
次に、正孔注入層（ＨＩＬ）上に、下記構造式で表されるＮＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−[１，１’−ビフェニル]−４，４’−ジアミン）を、真空蒸着して、厚み３０ｎｍの正孔輸送層（ＨＴＬ）を形成した。
【化１９】
【００７９】
次に、正孔輸送層（ＨＴＬ）上に、５０質量％の上記構造式で表される化合物Ａと５０質量％のアルミニウムキノリン錯体（Ａｌｑ３）を、共蒸着して、厚み３０ｎｍの発光層（ＥＭＬ）を形成した。
【００８０】
次に、発光層（ＥＭＬ）上に、下記構造式で表される化合物Ｂを、真空蒸着して、厚み４０ｎｍの電子輸送層を形成した。
【化２０】
【００８１】
次に、前記電子輸送層上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を厚みが１ｎｍとなるように真空蒸着して、電子注入層を形成した。
【００８２】
次に、電子注入層上に、陰極としてパタ−ニングしたマスク（発光領域が２ｍｍ×２ｍｍとなるマスク）を設置し、金属アルミニウム(Ａｌ)を厚み１００ｎｍとなるように蒸着した。
以上により作製した積層体を、窒素ガスで置換したグローブボックス内に入れ、ステンレス製の封止缶、及び紫外線硬化型の接着剤（ＸＮＲ５５１６ＨＶ、長瀬チバ株式会社製）を用いて封止した。以上により、実施例１の有機電界発光素子を作製した。
この実施例１の有機電界発光素子における有機層の層数は、正孔輸送層、発光層、電子輸送層の３層である。
【００８３】
次に、比較例１及び実施例１について、以下のようにして、インピーダンス分光法によりＭプロットを作成した。比較例１のＭプロットを図４、実施例１のＭプロットを図５に示す。
【００８４】
＜インピーダンス分光法によるＭプロットの測定＞
インピーダンス分光法による測定は、Ｓｏｌａｒｔｒｏｎ社製１２６０型インピーダンスアナライザ及び１２９６型誘電体インターフェースを用いて行った。印加電圧はＤＣバイアス＋ＡＣ（１ｍＶ／有機層１ｎｍ程度）、周波数範囲は０．１ｍＨｚ〜１ＭＨｚである。等価回路解析には、Ｓｃｒｉｂｎｅｒ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ社製のＺＶｉｅｗを用いた。
【００８５】
図４の比較例１のＭプロットの結果から、低周波側から（グラフの左端から）発光層、電子輸送層、及び正孔輸送層の順に対応する３つの円弧部が出現しており、有機層の層数ｎ＝円弧部の数ｍであることが分かった。
図５の実施例１のＭプロットの結果から、低周波側から（グラフの左端から）、発光層、及び正孔輸送層＋電子輸送層の順に対応する２つの円弧部が出現しており、有機層の層数ｎ＞円弧部の数ｍを満たし、最も低周波側の円弧部が発光層に帰属することが認められた。
【００８６】
次に、比較例１及び実施例１について、以下のようにして、ロールオフ率、初期落ち時間、及び総合評価を評価した。結果を表１に示す。
【００８７】
＜ロールオフ率＞
ロールオフ率＝Ａ／Ｂ
ただし、式中、Ａは、電流密度が１０ｍＡ／ｃｍ２時の外部量子効率（％）を表す。Ｂは、電流密度が０．１ｍＡ／ｃｍ２時の外部量子効率（％）を表す。
ここで、外部量子効率は、ＫＥＩＴＨＬＥＹ社製ソースメジャーユニット２４００型を用いて直流電流を各有機電界発光素子に通電し、発光させた。その発光輝度と発光スペクトルを、輝度計（トプコン社製、ＳＲ−３）を用いて測定した。これらの測定結果をもとに、外部量子効率を発光スペクトル換算法により算出した。
【００８８】
＜初期落ち時間＞
作製した有機電界発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２の電流密度で定電流駆動させた際に、発光輝度が初期の発光輝度の９０％になる時間（＝発光輝度が初期の発光輝度から１０％落ちる時間）を測定し、比較例１を１００として相対値で示した。
ここで、発光輝度は、輝度計（トプコン社製、ＳＲ−３）により測定した。
【００８９】
＜総合評価＞
前記総ての性能評価の結果から、下記基準に基づき総合評価を行った。
〔評価基準〕
◎：総合的に極めて優れている状態
○：総合的に優れている状態
△：総合的に普通である状態
×：総合的に不良である状態
【００９０】
【表１】
【００９１】
（比較例２）
＜燐光発光材料Ｆｉｒｐｉｃが発光する有機電界発光素子の例＞
−有機電界発光素子の作製−
厚み０．５ｍｍ、２．５ｃｍ角のガラス基板上に、陽極としてＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を厚みが１００ｎｍとなるようにスパッタ法により設けた。次に、このＩＴＯ付きガラス基板を洗浄容器に入れ、２−プロパノール中で超音波洗浄した後、３０分間ＵＶ−オゾン処理を行った。
【００９２】
次に、ＩＴＯ付きガラス基板上に、２−ＴＮＡＴＡ（４，４’，４”−トリス（２−ナフチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン）に１質量％の上記構造式で表されるＦ４ＴＣＮＱ（２，３，５，６−ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏ−７，７，８，８−ｔｅｔｒａｃｙａｎｏｑｕｉｎｏｄｉｍｅｔｈａｎｅ）をドープし、真空蒸着法により、厚み１００ｎｍの正孔注入層（ＨＩＬ）を形成した。
【００９３】
次に、正孔注入層（ＨＩＬ）上に、上記構造式で表されるＮＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−[１，１’−ビフェニル]−４，４’−ジアミン）を、真空蒸着して、厚み３０ｎｍの正孔輸送層（ＨＴＬ）を形成した。
【００９４】
次に、正孔輸送層（ＨＴＬ）上に、５質量％の下記構造式で表されるＦｉｒｐｉｃと７１質量％の下記構造式で表されるｍＣＰ（Ｎ，Ｎ’−ｄｉｃａｒｂａｚｏｌｙｌ−３，５−ｂｅｎｚｅｎｅ）と２４質量％の下記構造式で表される化合物Ｃを、共蒸着して、厚み３０ｎｍの発光層（ＥＭＬ）を形成した。
【化２１】
【化２２】
【化２３】
【００９５】
次に、発光層（ＥＭＬ）上に、ＢＡｌｑ（Ｂｉｓ−（２−ｍｅｔｈｙｌ−８−ｑｕｉｎｏｌｉｎｏｌａｔｏ）−４−（ｐｈｅｎｙｌ−ｐｈｅｎｏｌａｔｅ）−ａｌｕｍｉｎｉｕｍ（ＩＩＩ））を、真空蒸着して、厚み１０ｎｍの正孔ブロック層を形成した。
【００９６】
次に、正孔ブロック層上に、上記構造式で表される化合物Ｃを、真空蒸着して、厚み３０ｎｍの電子輸送層を形成した。
【００９７】
次に、前記電子輸送層上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を厚みが１ｎｍとなるように真空蒸着して、電子注入層を形成した。
【００９８】
次に、電子注入層上に、陰極としてパタ−ニングしたマスク（発光領域が２ｍｍ×２ｍｍとなるマスク）を設置し、金属アルミニウム(Ａｌ)を厚み１００ｎｍとなるように真空蒸着した。
以上により作製した積層体を、窒素ガスで置換したグローブボックス内に入れ、ステンレス製の封止缶、及び紫外線硬化型の接着剤（ＸＮＲ５５１６ＨＶ、長瀬チバ株式会社製）を用いて封止した。以上により、比較例２の有機電界発光素子を作製した。
この比較例２の有機電界発光素子における有機層の層数は、正孔輸送層、発光層、正孔ブロック層、及び電子輸送層の４層である。
【００９９】
（実施例２）
＜燐光発光材料Ｆｉｒｐｉｃが発光する有機電界発光素子の例＞
−有機電界発光素子の作製−
厚み０．５ｍｍ、２．５ｃｍ角のガラス基板上に、陽極としてＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を厚みが１００ｎｍとなるようにスパッタ法により設けた。次に、このＩＴＯ付きガラス基板を洗浄容器に入れ、２−プロパノール中で超音波洗浄した後、３０分間ＵＶ−オゾン処理を行った。
次に、ＩＴＯ付きガラス基板上に、２−ＴＮＡＴＡ（４，４’，４”−トリス（２−ナフチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン）に１質量％の上記構造式で表されるＦ４ＴＣＮＱ（２，３，５，６−ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏ−７，７，８，８−ｔｅｔｒａｃｙａｎｏｑｕｉｎｏｄｉｍｅｔｈａｎｅ）をドープし、真空蒸着法により、厚み１００ｎｍの正孔注入層（ＨＩＬ）を形成した。
【０１００】
次に、正孔注入層（ＨＩＬ）上に、上記構造式で表されるＮＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−[１，１’−ビフェニル]−４，４’−ジアミン）を、真空蒸着して、厚み３０ｎｍの正孔輸送層（ＨＴＬ）を形成した。
【０１０１】
次に、正孔輸送層（ＨＴＬ）上に、５質量％の上記構造式で表されるＦｉｒｐｉｃと７１質量％の上記構造式で表されるｍＣＰ（Ｎ，Ｎ’−ｄｉｃａｒｂａｚｏｌｙｌ−３，５−ｂｅｎｚｅｎｅ）と２４質量％の上記構造式で表される化合物Ｃを、共蒸着して、厚み３０ｎｍの発光層（ＥＭＬ）を形成した。
【０１０２】
次に、発光層（ＥＭＬ）上に、ＢＡｌｑ（Ｂｉｓ−（２−ｍｅｔｈｙｌ−８−ｑｕｉｎｏｌｉｎｏｌａｔｏ）−４−（ｐｈｅｎｙｌ−ｐｈｅｎｏｌａｔｅ）−ａｌｕｍｉｎｉｕｍ（ＩＩＩ））を、真空蒸着して、厚み１０ｎｍの正孔ブロック層を形成した。
【０１０３】
次に、正孔ブロック層上に、上記構造式で表される化合物Ｂを、真空蒸着して、厚み３０ｎｍの電子輸送層を形成した。
【０１０４】
次に、前記電子輸送層上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を厚みが１ｎｍとなるように真空蒸着して、電子注入層を形成した。
【０１０５】
次に、電子注入層上に、陰極としてパタ−ニングしたマスク（発光領域が２ｍｍ×２ｍｍとなるマスク）を設置し、金属アルミニウム(Ａｌ)を厚み１００ｎｍとなるように真空蒸着した。
以上により作製した積層体を、窒素ガスで置換したグローブボックス内に入れ、ステンレス製の封止缶、及び紫外線硬化型の接着剤（ＸＮＲ５５１６ＨＶ、長瀬チバ株式会社製）を用いて封止した。以上により、実施例２の有機電界発光素子を作製した。
この実施例２の有機電界発光素子における有機層の層数は、正孔輸送層、発光層、正孔ブロック層、及び電子輸送層の４層である。
【０１０６】
次に、比較例２及び実施例２について、比較例１及び実施例１と同様にして、インピーダンス分光法によりＭプロットを作成した。比較例２のＭプロットを図６、実施例２のＭプロットを図７に示す。
図６の比較例２のＭプロットの結果から、低周波側から（グラフの左端から）発光層、正孔ブロック層、電子輸送層、及び正孔輸送層の順に対応する４つの円弧部が出現しており、有機層の層数ｎ＝円弧部の数ｍであることが分かった。
図７の実施例２のＭプロットの結果から、低周波側から（グラフの左端から）、発光層、正孔ブロック層、及び正孔輸送層＋電子輸送層の順に対応する３つの円弧部が出現しており、有機層の層数ｎ＞円弧部の数ｍを満たし、最も低周波側の円弧部が発光層に帰属することが認められた。
【０１０７】
次に、比較例２及び実施例２について、比較例１及び実施例１と同様にして、ロールオフ率、初期落ち時間、及び総合評価を評価した。結果を表２に示す。
【０１０８】
【表２】
【０１０９】
（比較例３）
＜燐光発光材料（化合物Ｆ）が発光する有機電界発光素子の例＞
−有機電界発光素子の作製−
厚み０．５ｍｍ、２．５ｃｍ角のガラス基板上に、陽極としてＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を厚みが１００ｎｍとなるようにスパッタ法により設けた。次に、このＩＴＯ付きガラス基板を洗浄容器に入れ、２−プロパノール中で超音波洗浄した後、３０分間ＵＶ−オゾン処理を行った。
次に、ＩＴＯ付きガラス基板上に、２−ＴＮＡＴＡ（４，４’，４”−トリス（２−ナフチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン）に１質量％の上記構造式で表されるＦ４ＴＣＮＱ（２，３，５，６−ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏ−７，７，８，８−ｔｅｔｒａｃｙａｎｏｑｕｉｎｏｄｉｍｅｔｈａｎｅ）をドープし、真空蒸着法により、厚み１００ｎｍの正孔注入層（ＨＩＬ）を形成した。
【０１１０】
次に、正孔注入層（ＨＩＬ）上に、下記構造式で表される化合物Ｄを、真空蒸着して、厚み３０ｎｍの正孔輸送層（ＨＴＬ）を形成した。
【化２４】
【０１１１】
次に、正孔輸送層（ＨＴＬ）上に、下記構造式で表される化合物Ｅに１５質量％の下記構造式で表される化合物Ｆをドープし、共蒸着法により、厚み３０ｎｍの発光層（ＥＭＬ）を形成した。
【化２５】
【化２６】
【０１１２】
次に、発光層（ＥＭＬ）上に、ＢＡｌｑ（Ｂｉｓ−（２−ｍｅｔｈｙｌ−８−ｑｕｉｎｏｌｉｎｏｌａｔｏ）−４−（ｐｈｅｎｙｌ−ｐｈｅｎｏｌａｔｅ）−ａｌｕｍｉｎｉｕｍ（ＩＩＩ））を、真空蒸着して、厚み４０ｎｍの電子輸送層を形成した。
【０１１３】
次に、電子輸送層上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を厚みが１ｎｍとなるように真空蒸着して、電子注入層を形成した。
【０１１４】
次に、電子注入層上に、陰極としてパタ−ニングしたマスク（発光領域が２ｍｍ×２ｍｍとなるマスク）を設置し、金属アルミニウム(Ａｌ)を厚み１００ｎｍとなるように真空蒸着した。
以上により作製した積層体を、窒素ガスで置換したグローブボックス内に入れ、ステンレス製の封止缶、及び紫外線硬化型の接着剤（ＸＮＲ５５１６ＨＶ、長瀬チバ株式会社製）を用いて封止した。以上により、比較例３の有機電界発光素子を作製した。
この比較例３の有機電界発光素子における有機層の層数は、正孔輸送層、発光層、及び電子輸送層の３層である。
【０１１５】
（実施例３）
＜燐光発光材料（化合物Ｆ）が発光する有機電界発光素子の例＞
−有機電界発光素子の作製−
厚み０．５ｍｍ、２．５ｃｍ角のガラス基板上に、陽極としてＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を厚みが１００ｎｍとなるようにスパッタ法により設けた。次に、このＩＴＯ付きガラス基板を洗浄容器に入れ、２−プロパノール中で超音波洗浄した後、３０分間ＵＶ−オゾン処理を行った。
次に、ＩＴＯ付きガラス基板上に、２−ＴＮＡＴＡ（４，４’，４”−トリス（２−ナフチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン）に１質量％の上記構造式で表されるＦ４ＴＣＮＱ（２，３，５，６−ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏ−７，７，８，８−ｔｅｔｒａｃｙａｎｏｑｕｉｎｏｄｉｍｅｔｈａｎｅ）をドープし、真空蒸着法により、厚み１００ｎｍの正孔注入層（ＨＩＬ）を形成した。
【０１１６】
次に、正孔注入層（ＨＩＬ）上に、上記構造式で表される化合物Ｄを、真空蒸着して、厚み３０ｎｍの正孔輸送層（ＨＴＬ）を形成した。
【０１１７】
次に、正孔輸送層（ＨＴＬ）上に、上記構造式で表される化合物Ｅに１５質量％の上記構造式で表される化合物Ｆをドープし、共蒸着法により、厚み３０ｎｍの発光層（ＥＭＬ）を形成した。
【０１１８】
次に、発光層（ＥＭＬ）上に、上記構造式で表される化合物Ｃを、真空蒸着して、厚み４０ｎｍの電子輸送層を形成した。
【０１１９】
次に、前記電子輸送層上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を厚みが１ｎｍとなるように真空蒸着して、電子注入層を形成した。
【０１２０】
次に、電子注入層上に、陰極としてパタ−ニングしたマスク（発光領域が２ｍｍ×２ｍｍとなるマスク）を設置し、金属アルミニウム(Ａｌ)を厚み１００ｎｍとなるように真空蒸着した。
以上により作製した積層体を、窒素ガスで置換したグローブボックス内に入れ、ステンレス製の封止缶、及び紫外線硬化型の接着剤（ＸＮＲ５５１６ＨＶ、長瀬チバ株式会社製）を用いて封止した。以上により、実施例３の有機電界発光素子を作製した。
この実施例３の有機電界発光素子における有機層の層数は、正孔輸送層、発光層、及び電子輸送層の３層である。
【０１２１】
次に、比較例３及び実施例３について、比較例１及び実施例１と同様にして、インピーダンス分光法によりＭプロットを作成した。比較例３のＭプロットを図８、実施例３のＭプロットを図９に示す。
図８の比較例３のＭプロットの結果から、低周波側から（グラフの左端から）発光層、電子輸送層、及び正孔輸送層の順に対応する３つの円弧部が出現しており、有機層の層数ｎ＝円弧部の数ｍであることが分かった。
図９の実施例３のＭプロットの結果から、低周波側から（グラフの左端から）、発光層、及び正孔輸送層＋電子輸送層の順に対応する２つの円弧部が出現しており、有機層の層数ｎ＞円弧部の数ｍを満たし、最も低周波側の円弧部が発光層に帰属することが認められた。
【０１２２】
次に、比較例３及び実施例３について、比較例１及び実施例１と同様にして、ロールオフ率、初期落ち時間、及び総合評価を評価した。結果を表３に示す。
【０１２３】
【表３】
【０１２４】
（比較例４）
＜燐光発光材料Ｉｒ（ｐｉｑ）２ａｃａｃが発光する有機電界発光素子の例＞
−有機電界発光素子の作製−
厚み０．５ｍｍ、２．５ｃｍ角のガラス基板上に、陽極としてＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を厚みが１００ｎｍとなるようにスパッタ法により設けた。次に、このＩＴＯ付きガラス基板を洗浄容器に入れ、２−プロパノール中で超音波洗浄した後、３０分間ＵＶ−オゾン処理を行った。
次に、ＩＴＯ付きガラス基板上に、２−ＴＮＡＴＡ（４，４’，４”−トリス（２−ナフチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン）に１質量％の上記構造式で表されるＦ４ＴＣＮＱ（２，３，５，６−ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏ−７，７，８，８−ｔｅｔｒａｃｙａｎｏｑｕｉｎｏｄｉｍｅｔｈａｎｅ）をドープし、真空蒸着法により、厚み１００ｎｍの正孔注入層（ＨＩＬ）を形成した。
【０１２５】
次に、正孔注入層（ＨＩＬ）上に、上記構造式で表されるＮ，Ｎ’−ジナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−[１，１’−ビフェニル]−４，４’−ジアミン（ＮＰＤ）を、真空蒸着して、厚み３０ｎｍの正孔輸送層（ＨＴＬ）を形成した。
【０１２６】
次に、正孔輸送層（ＨＴＬ）上に、ＢＡｌｑ（Ｂｉｓ−（２−ｍｅｔｈｙｌ−８−ｑｕｉｎｏｌｉｎｏｌａｔｏ）−４−（ｐｈｅｎｙｌ−ｐｈｅｎｏｌａｔｅ）−ａｌｕｍｉｎｉｕｍ（ＩＩＩ））に１０質量％の下記構造式で表されるＩｒ（ｐｉｑ）２ａｃａｃをドープし、共蒸着法により、厚み３０ｎｍの発光層（ＥＭＬ）を形成した。
【化２７】
【０１２７】
次に、発光層（ＥＭＬ）上に、アルミニウムキノリン錯体（Ａｌｑ３）を、真空蒸着して、厚み４０ｎｍの電子輸送層を形成した。
【０１２８】
次に、前記電子輸送層上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を厚みが１ｎｍとなるように真空蒸着して、電子注入層を形成した。
【０１２９】
次に、電子注入層上に、陰極としてパタ−ニングしたマスク（発光領域が２ｍｍ×２ｍｍとなるマスク）を設置し、金属アルミニウム(Ａｌ)を厚み１００ｎｍとなるように真空蒸着した。
以上により作製した積層体を、窒素ガスで置換したグローブボックス内に入れ、ステンレス製の封止缶、及び紫外線硬化型の接着剤（ＸＮＲ５５１６ＨＶ、長瀬チバ株式会社製）を用いて封止した。以上により、比較例４の有機電界発光素子を作製した。
この比較例４の有機電界発光素子における有機層の層数は、正孔輸送層、発光層、及び電子輸送層の３層である。
【０１３０】
（実施例４）
＜燐光発光材料Ｉｒ（ｐｉｑ）２ａｃａｃが発光する有機電界発光素子の例＞
−有機電界発光素子の作製−
厚み０．５ｍｍ、２．５ｃｍ角のガラス基板上に、陽極としてＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を厚みが１００ｎｍとなるようにスパッタ法により設けた。次に、このＩＴＯ付きガラス基板を洗浄容器に入れ、２−プロパノール中で超音波洗浄した後、３０分間ＵＶ−オゾン処理を行った。
次に、ＩＴＯ付きガラス基板上に、２−ＴＮＡＴＡ（４，４’，４”−トリス（２−ナフチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン）に１質量％の上記構造式で表されるＦ４ＴＣＮＱ（２，３，５，６−ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏ−７，７，８，８−ｔｅｔｒａｃｙａｎｏｑｕｉｎｏｄｉｍｅｔｈａｎｅ）をドープし、真空蒸着法により、厚み１００ｎｍの正孔注入層（ＨＩＬ）を形成した。
【０１３１】
次に、正孔注入層（ＨＩＬ）上に、Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−[１，１’−ビフェニル]−４，４’−ジアミン（ＮＰＤ）を、真空蒸着して、厚み３０ｎｍの正孔輸送層（ＨＴＬ）を形成した。
【０１３２】
次に、正孔輸送層（ＨＴＬ）上に、ＢＡｌｑ（Ｂｉｓ−（２−ｍｅｔｈｙｌ−８−ｑｕｉｎｏｌｉｎｏｌａｔｏ）−４−（ｐｈｅｎｙｌ−ｐｈｅｎｏｌａｔｅ）−ａｌｕｍｉｎｉｕｍ（ＩＩＩ））に１０質量％の上記構造式で表されるＩｒ（ｐｉｑ）２ａｃａｃをドープし、共蒸着法により、厚み３０ｎｍの発光層（ＥＭＬ）を形成した。
【０１３３】
次に、発光層（ＥＭＬ）上に、上記構造式で表される化合物Ｂを、真空蒸着して、厚み４０ｎｍの電子輸送層を形成した。
【０１３４】
次に、前記電子輸送層上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を厚みが１ｎｍとなるように真空蒸着して、電子注入層を形成した。
【０１３５】
次に、電子注入層上に、陰極としてパタ−ニングしたマスク（発光領域が２ｍｍ×２ｍｍとなるマスク）を設置し、金属アルミニウム(Ａｌ)を厚み１００ｎｍとなるように真空蒸着した。
以上により作製した積層体を、窒素ガスで置換したグローブボックス内に入れ、ステンレス製の封止缶、及び紫外線硬化型の接着剤（ＸＮＲ５５１６ＨＶ、長瀬チバ株式会社製）を用いて封止した。以上により、実施例４の有機電界発光素子を作製した。
この実施例４の有機電界発光素子における有機層の層数は、正孔輸送層、発光層、及び電子輸送層の３層である。
【０１３６】
（実施例５）
＜燐光発光材料Ｉｒ（ｐｉｑ）２ａｃａｃが発光する有機電界発光素子の例＞
−有機電界発光素子の作製−
厚み０．５ｍｍ、２．５ｃｍ角のガラス基板上に、陽極としてＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を厚みが１００ｎｍとなるようにスパッタ法により設けた。次に、このＩＴＯ付きガラス基板を洗浄容器に入れ、２−プロパノール中で超音波洗浄した後、３０分間ＵＶ−オゾン処理を行った。
次に、ＩＴＯ付きガラス基板上に、２−ＴＮＡＴＡ（４，４’，４”−トリス（２−ナフチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン）に１質量％の上記構造式で表されるＦ４ＴＣＮＱ（２，３，５，６−ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏ−７，７，８，８−ｔｅｔｒａｃｙａｎｏｑｕｉｎｏｄｉｍｅｔｈａｎｅ）をドープし、真空蒸着法により、厚み１００ｎｍの正孔注入層（ＨＩＬ）を形成した。
【０１３７】
次に、正孔注入層（ＨＩＬ）上に、下記構造式で表される化合物Ｇを、真空蒸着して、厚み３０ｎｍの正孔輸送層（ＨＴＬ）を形成した。
【化２８】
【０１３８】
次に、正孔輸送層（ＨＴＬ）上に、ＢＡｌｑ（Ｂｉｓ−（２−ｍｅｔｈｙｌ−８−ｑｕｉｎｏｌｉｎｏｌａｔｏ）−４−（ｐｈｅｎｙｌ−ｐｈｅｎｏｌａｔｅ）−ａｌｕｍｉｎｉｕｍ（ＩＩＩ））に１０質量％の上記構造式で表されるＩｒ（ｐｉｑ）２ａｃａｃをドープし、真空蒸着法により、厚み３０ｎｍの発光層（ＥＭＬ）を形成した。
【０１３９】
次に、発光層（ＥＭＬ）上に、上記構造式で表される化合物Ｂを、真空蒸着して、厚み４０ｎｍの電子輸送層を形成した。
【０１４０】
次に、前記電子輸送層上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を厚みが１ｎｍとなるように真空蒸着して、電子注入層を形成した。
【０１４１】
次に、電子注入層上に、陰極としてパタ−ニングしたマスク（発光領域が２ｍｍ×２ｍｍとなるマスク）を設置し、金属アルミニウム(Ａｌ)を厚み１００ｎｍとなるように真空蒸着した。
以上により作製した積層体を、窒素ガスで置換したグローブボックス内に入れ、ステンレス製の封止缶、及び紫外線硬化型の接着剤（ＸＮＲ５５１６ＨＶ、長瀬チバ株式会社製）を用いて封止した。以上により、実施例５の有機電界発光素子を作製した。
この実施例５の有機電界発光素子における有機層の層数は、正孔輸送層、発光層、及び電子輸送層の３層である。
【０１４２】
次に、比較例４、実施例４、及び実施例５について、比較例１及び実施例１と同様にして、インピーダンス分光法によりＭプロットを作成した。比較例４のＭプロットを図１０、実施例４のＭプロットを図１１、実施例５のＭプロットを図１２に示す。
図１０の比較例４のＭプロットの結果から、低周波側から（グラフの左端から）発光層、電子輸送層、及び正孔輸送層の順に対応する３つの円弧部が出現しており、有機層の層数ｎ＝円弧部の数ｍであることが分かった。
図１１の実施例４のＭプロットの結果から、低周波側から（グラフの左端から）、発光層、及び正孔輸送層＋電子輸送層の順に対応する２つの円弧部が出現しており、有機層の層数ｎ＞円弧部の数ｍを満たし、最も低周波側の円弧部が発光層に帰属することが認められた。
図１２の実施例５のＭプロットの結果から、低周波側から（グラフの左端から）、発光層、及び正孔輸送層＋電子輸送層の順に対応する２つの円弧部が出現しており、有機層の層数ｎ＞円弧部の数ｍを満たし、最も低周波側（グラフの左端側）の円弧部が発光層に帰属することが認められた。
【０１４３】
次に、比較例４、実施例４、及び実施例５について、比較例１及び実施例１と同様にして、ロールオフ率、初期落ち時間、及び総合評価を評価した。また、以下のようにして、輝度劣化を評価した。結果を表４に示す。
【０１４４】
＜輝度劣化＞
初期の有機電界発光素子のＭプロットの円弧部の数と、初期の発光輝度の６０％の発光輝度になるまで駆動させた有機電界発光素子のＭプロットの円弧部の数を対比することにより、輝度劣化を評価した。
ここで、発光輝度は、輝度計（トプコン社製、ＳＲ−３）により測定した。
【０１４５】
【表４】
【産業上の利用可能性】
【０１４６】
本発明の有機電界発光素子は、発光効率が向上すると共に、耐久性も向上するので、例えば表示素子、ディスプレイ、バックライト、電子写真、照明光源、記録光源、露光光源、読み取り光源、標識、看板、インテリア、光通信などに好適に用いられる。
本発明の有機電界発光素子の評価方法は、耐久性まで含めた性能を簡便かつ短時間で非破壊検査でき、安定した素子性能の有機電界発光素子を効率よく評価することができ、高性能な有機電界発光素子を大量に安定供給が可能となる。
【符号の説明】
【０１４７】
１ 基板
２ 陽極
３ 正孔注入層
４ 正孔輸送層
５ 発光層
６ 電子輸送層
７ 電子注入層
８ 陰極
１０ 有機電界発光素子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機電界発光素子（以下、「有機エレクトロルミネッセント素子」、「有機ＥＬ素子」と称することもある）及び該有機電界発光素子の評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、有機電界発光素子において、正孔輸送層の正孔移動度と電子輸送層の電子移動度を揃えたり、発光層の正孔移動度及び電子移動度を前記正孔輸送層の正孔移動度及び電子輸送層の電子移動度よりも低下させて再結合確率を向上させ、発光効率を高める技術が提案されている（特許文献１参照）。
これらの移動度の値は、Ｔｉｍｅ−ｏｆ−ｆｌｉｇｈｔ（ＴＯＦ）法による膜厚５００ｎｍ〜２，０００ｎｍ程度の厚膜サンプルでの測定結果を採用するのが一般的である。しかし、このような厚膜サンプルの移動度の測定値を有機電界発光素子の設計に適用しても期待通りの性能（例えば発光効率など）が得られないという問題がある。これは、実際の有機電界発光素子の各層の厚みは１０ｎｍ〜１００ｎｍ程度であり、厚膜サンプルの移動度の測定値と実際の有機電界発光素子の移動度が異なることが原因であると推測される。
【０００３】
したがって実際の有機電界発光素子において、より正確に移動度に相当するパラメータを抽出し、有機電界発光素子の設計を行い、発光効率の向上を図ること、及びそのような性能を有する有機電界発光素子を効率よく評価できる有機電界発光素子の評価方法の提供が求められているのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２７００９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、発光効率が向上すると共に、耐久性も向上した有機電界発光素子及び該有機電界発光素子の評価方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞ 陽極と陰極の間に、少なくとも発光層を含む有機層を有する有機電界発光素子であって、
前記有機電界発光素子に発光開始電圧以下の電圧を印加し、周波数０．１ｍＨｚ〜１ＭＨｚの範囲でインピーダンス分光法により測定して得られたＭプロットにおける虚数部Ｍ”の最大値が０．７ｎＦ−１以下である略円弧部の数をｍとし、前記有機層（ただし、ｐ型ドープ層、ｎ型ドープ層を除く）の層数をｎとすると、次式、ｎ＞ｍ、を満たすことを特徴とする有機電界発光素子である。
＜２＞ 次式、ｎ−１＞ｍ、を満たす前記＜１＞に記載の有機電界発光素子である。
＜３＞ Ｍプロットにおける最も低周波数側に出現する略円弧部が、発光層に帰属する前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の有機電界発光素子である。
＜４＞ 有機電界発光素子における、初期のＭプロットにおける略円弧部の数と、駆動時の発光輝度が初期の発光輝度よりも３０％低下した時のＭプロットにおける略円弧部の数とが同じである前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の有機電界発光素子である。
＜５＞ 陽極と陰極の間に、少なくとも発光層を含む有機層を有する有機電界発光素子の評価方法であって、
評価対象の有機電界発光素子のＭプロットにおける虚数部Ｍ”の最大値が０．７ｎＦ−１以下である略円弧部の数をｍとし、前記有機層（ただし、ｐ型ドープ層、ｎ型ドープ層を除く）の層数をｎとすると、次式、ｎ＞ｍ、を満たす場合には、前記評価対象の有機電界発光素子が良好であると評価することを特徴とする有機電界発光素子の評価方法である。
＜６＞ 次式、ｎ−１＞ｍ、を満たす場合には、評価対象の有機電界発光素子が良好であると評価する前記＜５＞に記載の有機電界発光素子の評価方法である。
＜７＞ 評価対象の有機電界発光素子のＭプロットにおける最も低周波数側に出現する略円弧部が、発光層に帰属する場合には、前記評価対象の有機電界発光素子が良好であると評価する前記＜５＞から＜６＞のいずれかに記載の有機電界発光素子の評価方法である。
＜８＞ 有機電界発光素子における、初期のＭプロットにおける略円弧部の数と、駆動時の発光輝度が初期の発光輝度よりも３０％低下した時のＭプロットにおける略円弧部の数とが同じである場合には、評価対象の有機電界発光素子が良好であると評価する前記＜５＞から＜７＞のいずれかに記載の有機電界発光素子の評価方法である。
【０００７】
本発明の有機電界発光素子においては、上記インピーダンス分光法により得られるＭプロットの略円弧部の数に関する規定を満たすことにより、発光効率が向上すると共に、耐久性も向上する。これは、実際の有機電界発光素子に比べてより正確に移動度を設計したことにより、発光層からの漏れ電荷が関与する劣化が抑制されたためと考えられる。この際、初期に比べて発光輝度が劣化後も、Ｍプロットの略円弧部の数が変わらないことから、各層間のキャリア移動度の大小関係が初期と変わらないことが重要であると推測できる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、従来における問題を解決することができ、発光効率が向上すると共に、耐久性も向上した有機電界発光素子及び該有機電界発光素子の評価方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、インピーダンス分光法により測定して得られたＭプロットの一例を示す図である。
【図２】図２は、インピーダンス分光法により測定して得られたＭプロットの他の一例を示す図である。
【図３】図３は、本発明の有機電界発光素子の層構成の一例を示す概略図である。
【図４】図４は、比較例１の有機電界発光素子におけるＭプロットの図である。
【図５】図５は、実施例１の有機電界発光素子におけるＭプロットの図である。
【図６】図６は、比較例２の有機電界発光素子におけるＭプロットの図である。
【図７】図７は、実施例２の有機電界発光素子におけるＭプロットの図である。
【図８】図８は、比較例３の有機電界発光素子におけるＭプロットの図である。
【図９】図９は、実施例３の有機電界発光素子におけるＭプロットの図である。
【図１０】図１０は、比較例４の有機電界発光素子におけるＭプロットの図である。
【図１１】図１１は、実施例４の有機電界発光素子におけるＭプロットの図である。
【図１２】図１２は、実施例５の有機電界発光素子におけるＭプロットの図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（有機電界発光素子）
本発明の有機電界発光素子は、陽極と陰極の間に、少なくとも発光層を含む有機層を有してなり、更に必要に応じてその他の構成を有してなる。
【００１１】
本発明においては、前記有機電界発光素子に発光開始電圧以下の電圧を印加し、周波数０．１ｍＨｚ〜１ＭＨｚの範囲でインピーダンス分光法により測定して得られたＭプロットにおける虚数部Ｍ”の最大値が０．７ｎＦ−１以下である略円弧部の数をｍとし、前記有機層（ただし、ｐ型ドープ層、ｎ型ドープ層を除く）の層数をｎとすると、次式、ｎ＞ｍ、を満たすことが必要であり、ｎ−１＞ｍ、を満たすことが好ましい。
前記略円弧部の数ｍが、前記有機層の層数ｎ以上であると、素子内での正孔と電子のキャリアバランスが崩れ、発光効率低下、駆動耐久性悪化の原因となることがある。
【００１２】
例えば、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極の層構成からなる有機電界発光素子について、インピーダンス分光法により測定して得られたＭプロットは、図１に示すとおりである。
図１のＭプロットには、低周波側から（グラフの左端から）、発光層に帰属する円弧部２１、及び正孔輸送層＋電子輸送層に帰属する円弧部２２の順に２つの円弧部と、Ｐ型ドープ層である正孔注入層に帰属する線部２３とが出現している。
【００１３】
本発明の有機電界発光素子における、前記Ｍプロットにおける略円弧部の出現数の調整（適正化）は、有機電界発光素子の層構成、各層の材料の選定、各層の製膜条件の調整などにより達成することができる。
【００１４】
前記Ｍプロットにおける略円弧部とは、略円弧状を呈していれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば真円弧、楕円弧、半円状、半楕円状、などを広く含む概念である。
前記「略円弧部の数ｍ」は、Ｍプロットにおける虚数部Ｍ”の最大値が０．７ｎＦ−１以下である略円弧部の数と定義する。これにより、図１中の２３で示すｐ型ドープ層を除くことができる。
前記Ｍプロットにおける略円弧部の出現数ｍは、図１に示すように、隣接する略円弧部２１、２２の間のくぼみが大きい場合には略円弧部の数ｍは２つとなる。これに対し、図２に示すように、隣接する略円弧部２１、２２の間の窪みが浅い場合には、ｘに対してｙが８０％以下であれば略円弧部の数ｍは２つとし、ｘに対してｙが８０％を超えると、略円弧部の数ｍは１つとする。
【００１５】
前記「有機層の層数ｎ」は、ｐ型ドープ層、ｎ型ドープ層を除く有機層の層数と定義する。
前記ｐ型ドープ層及びｎ型ドープ層は、キャリアが多数発生していて電気抵抗が低く、静電容量として検出され難いため、本発明では有機層の層数から除かれる。
前記ｐ型ドープ層としては、例えば正孔注入材料や正孔輸送材料に電子受容性ドーパント（例えば、三酸化モリブデンやＦ４−ＴＣＮＱなど）を含有させる構成などが挙げられる。
前記ｎ型ドープ層としては、例えば電子輸送材料に電子供与性ドーパント（リチウム金属やセシウム金属など）を含有させる構成などが挙げられる。
【００１６】
ここで、前記インピーダンス分光（Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ；ＩＳ）法は、微小正弦波電圧信号を有機電界発光素子に印加し、その応答電流信号の振幅と位相からインピーダンスを算出し、印加電圧信号の周波数の関数としてインピーダンススペクトルを得る測定方法である。
印加電圧信号の周波数をパラメータとし、得られたインピーダンスを複素平面上に表示したものをＣｏｌｅ−Ｃｏｌｅプロットと呼ぶ。インピーダンスより、基本的な伝達関数であるモジュラス、アドミタンス、誘電率を得ることができる。これら４つの伝達関数から、解析目的に適した伝達関数が選択できる（「有機エレクトロニクス素子のインピーダンス分光」 応用物理 第７６巻 第１１号 ２００７ １２５２−１２５８参照）。
本発明においては、静電容量成分の逆数がわかるモジュラス（Ｍ）プロットを採用した。このＭプロットでは、略円弧部の直径はその対応する層の静電容量の逆数であるから、膜厚に比例するので、膜厚の評価も可能となる。
【００１７】
また、ＩＳ法の解析ではＣｏｌｅ−Ｃｏｌｅプロットの軌跡から有機電界発光素子の等価回路を推定し、その等価回路から計算したＣｏｌｅ−Ｃｏｌｅプロットの軌跡と測定データとを一致させ、等価回路を決定することが一般的である。
前記ＩＳ測定は、例えばＳｏｌａｒｔｒｏｎ社製ソーラトロン１２６０型インピーダンスアナライザ及び１２９６型誘電率測定インターフェースを用い、直流電圧に３０〜１００ｍＶｒｍｓの交流（周波数範囲は０．１ｍＨｚ〜１０ＭＨｚ）を重畳して行うことができる。
等価回路解析には、Ｓｃｒｉｂｎｅｒ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ社製のＺＶｉｅｗを用いることができる。
【００１８】
本発明においては、Ｍプロットにおける最も低周波数側に出現する略円弧部が、発光層に帰属することが、発光効率向上の点で好ましい。ここで、前記Ｍプロットにおける最も低周波数側とは、Ｍプロットにおける最も左側（グラフの原点側）を意味する。
【００１９】
また、本発明においては、有機電界発光素子における、初期のＭプロットにおける略円弧部の数と、駆動時の発光輝度が初期の発光輝度よりも３０％低下した時のＭプロットにおける略円弧部の数とが同じであることが、駆動耐久性向上の点で好ましい。
ここで、前記初期とは、駆動開始時の状態を意味する。
前記発光輝度は、例えば輝度計（トプコン社製、ＳＲ−３）を用いて測定することができる。
【００２０】
本発明の有機電界発光素子は、上述したように、陽極及び陰極の間に少なくとも発光層を含む有機層を有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の構成を有してなる。
前記有機層は、少なくとも前記発光層を有し、必要に応じて電子輸送層、電子注入層、正孔注入層、正孔輸送層、正孔ブロック層、電子ブロック層、などを有していてもよい。
【００２１】
＜発光層＞
前記発光層は、発光性ドーパントとホスト化合物とを含有し、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
前記発光性ドーパントとホスト化合物としては、一重項励起子からの発光（蛍光）が得られる蛍光発光材料とホスト化合物との組み合せでも、三重項励起子からの発光（燐光）が得られる燐光発光材料とホスト化合物との組み合せでもよいが、これらの中でも、発光効率の観点から、燐光発光材料とホスト化合物との組み合せであることが特に好ましい。
なお、前記発光層は、色純度を向上させるためや発光波長領域を広げるために２種類以上の発光性ドーパントを含有することができる。
【００２２】
−発光性ドーパント−
前記発光性ドーパントとしては、燐光発光材料及び蛍光発光材料のいずれも用いることができる。
【００２３】
−−燐光発光材料−−
前記燐光発光材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば遷移金属原子、ランタノイド原子を含む錯体などが挙げられる。
前記遷移金属原子としては、例えばルテニウム、ロジウム、パラジウム、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金などが挙げられる。これらの中でも、レニウム、イリジウム、白金が好ましく、イリジウム、白金が特に好ましい。
【００２４】
前記ランタノイド原子としては、例えばランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテシウム、などが挙げられる。これらの中でも、ネオジム、ユーロピウム、ガドリニウムが特に好ましい。
前記錯体の配位子としては、例えば、Ｇ．Ｗｉｌｋｉｎｓｏｎ等著，Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｐｅｒｇａｍｏｎ Ｐｒｅｓｓ社１９８７年発行、Ｈ．Ｙｅｒｓｉｎ著，「Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｈｏｔｏｐｈｙｓｉｃｓ ｏｆ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ」Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ社１９８７年発行、山本明夫著「有機金属化学−基礎と応用−」裳華房社、１９８２年発行等に記載の配位子などが挙げられる。
具体的な配位子としては、ハロゲン配位子（好ましくは塩素配位子）、芳香族炭素環配位子（例えば、シクロペンタジエニルアニオン、ベンゼンアニオン、又はナフチルアニオンなど）、含窒素ヘテロ環配位子（例えば、フェニルピリジン、ベンゾキノリン、キノリノール、ビピリジル、又はフェナントロリンなど）、ジケトン配位子（例えば、アセチルアセトンなど）、カルボン酸配位子（例えば、酢酸配位子など）、アルコラト配位子（例えば、フェノラト配位子など）、一酸化炭素配位子、イソニトリル配位子、シアノ配位子などが挙げられる。これらの中でも、含窒素ヘテロ環配位子が特に好ましい。
【００２５】
前記錯体は、化合物中に遷移金属原子を１つ有してもよいし、また、２つ以上有するいわゆる複核錯体であってもよい。異種の金属原子を同時に含有していてもよい。これらの中でも、燐光発光材料としては、例えば下記のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【化１】
【化２】
【化３】
【化４】
【化５】
【化６】
【化７】
【００２６】
前記燐光発光材料の含有量は、発光層を形成する全化合物質量に対して、０．５質量％〜４０質量％であることが好ましく、１質量％〜３０質量％がより好ましく、３質量％〜２０質量％が更に好ましい。
前記含有量が、０．５質量％未満であると、発光効率が小さくなることがあり、４０質量％を超えると、燐光発光材料自身の会合により、発光効率が低下することがある。
【００２７】
−−蛍光発光材料−−
前記蛍光発光材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばベンゾオキサゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾチアゾール、スチリルベンゼン、ポリフェニル、ジフェニルブタジエン、テトラフェニルブタジエン、ナフタルイミド、クマリン、ピラン、ペリノン、オキサジアゾール、アルダジン、ピラリジン、シクロペンタジエン、ビススチリルアントラセン、キナクリドン、ピロロピリジン、チアジアゾロピリジン、シクロペンタジエン、スチリルアミン、芳香族ジメチリディン化合物、縮合多環芳香族化合物（アントラセン、フェナントロリン、ピレン、ペリレン、ルブレン、ペンタセンなど）、８−キノリノールの金属錯体、ピロメテン錯体や希土類錯体に代表される各種金属錯体、ポリチオフェン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン等のポリマー化合物、有機シラン又はこれらの誘導体、などが挙げられる。
【００２８】
これらの中でも、前記蛍光発光材料の具体例としては、例えば下記のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【化８】
【００２９】
前記蛍光発光材料の含有量は、発光層を形成する全化合物質量に対して、０．１質量％〜３０質量％であることが好ましく、耐久性、発光効率の観点から０．５質量％〜２０質量％がより好ましく、１質量％〜１５質量％が更に好ましい。
【００３０】
−ホスト化合物−
前記ホスト化合物としては、正孔輸送性に優れる正孔輸送性ホスト化合物及び電子輸送性に優れる電子輸送性ホスト化合物を用いることができる。
【００３１】
−−正孔輸送性ホスト化合物−−
前記正孔輸送性ホスト化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ピロール、インドール、カルバゾール、アザインドール、アザカルバゾール、ピラゾール、イミダゾール、ポリアリールアルカン、ピラゾリン、ピラゾロン、フェニレンジアミン、アリールアミン、アミノ置換カルコン、スチリルアントラセン、フルオレノン、ヒドラゾン、スチルベン、シラザン、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、ポルフィリン系化合物、ポリシラン系化合物、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマー、有機シラン、カーボン膜、又はそれらの誘導体、などが挙げられる。
これらの中でも、インドール誘導体、カルバゾール誘導体、アザインドール誘導体、アザカルバゾール誘導体、芳香族第三級アミン化合物、チオフェン誘導体が好ましく、分子内にインドール骨格、カルバゾール骨格、アザインドール骨格、アザカルバゾール骨格、又は芳香族第三級アミン骨格を有するものがより好ましく、カルバゾール骨格を有する化合物が特に好ましい。
また、本発明においては、前記ホスト化合物の水素を一部又はすべて重水素に置換したホスト材料を用いることができる（特願２００８−１２６１３０号明細書、特表２００４−５１５５０６号公報）。
【００３２】
このような正孔輸送性ホスト化合物としての具体的化合物としては、例えば下記のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【化９】
【化１０】
【化１１】
【化１２】
【化１３】
【００３３】
前記正孔輸送性ホスト化合物の含有量は、発光層を形成する全化合物質量に対して、１０質量％〜９９．９質量％であることが好ましく、２０質量％〜９９．５質量％がより好ましく、３０質量％〜９９質量％が更に好ましい。
【００３４】
−−電子輸送性ホスト化合物−−
前記電子輸送性ホスト化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばピリジン、ピリミジン、トリアジン、イミダゾール、ピラゾール、トリアゾール、オキサール、オキサジアゾール、フルオレノン、アントラキノジメタン、アントロン、ジフェニルキノン、チオピランジオキシド、カルボジイミド、フルオレニリデンメタン、ジスチリルピラジン、フッ素置換芳香族化合物、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、フタロシアニン、又はそれらの誘導体（他の環と縮合環を形成してもよい）、８−キノリノール誘導体の金属錯体、メタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体、などが挙げられる。
【００３５】
前記電子輸送性ホスト化合物としては、例えば金属錯体、アゾール誘導体（ベンズイミダゾール誘導体、イミダゾピリジン誘導体等）、アジン誘導体（ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体等）などが挙げられる。中でも、本発明においては、耐久性の点から金属錯体化合物が好ましい。前記金属錯体化合物は、金属に配位する少なくとも１つの窒素原子又は酸素原子又は硫黄原子を有する配位子をもつ金属錯体がより好ましい。
金属錯体中の金属イオンは、特に制限はなく、好ましくはベリリウムイオン、マグネシウムイオン、アルミニウムイオン、ガリウムイオン、亜鉛イオン、インジウムイオン、錫イオン、白金イオン、又はパラジウムイオンであり、より好ましくはベリリウムイオン、アルミニウムイオン、ガリウムイオン、亜鉛イオン、白金イオン、又はパラジウムイオンであり、更に好ましくはアルミニウムイオン、亜鉛イオン、又はパラジウムイオンである。
【００３６】
前記金属錯体中に含まれる配位子としては種々の公知の配位子が有るが、例えば、「Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｈｏｔｏｐｈｙｓｉｃｓ ｏｆ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ」、Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ社、Ｈ．Ｙｅｒｓｉｎ著、１９８７年発行、「有機金属化学−基礎と応用−」、裳華房社、山本明夫著、１９８２年発行等に記載の配位子が挙げられる。
【００３７】
前記配位子としては、例えば含窒素ヘテロ環配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数３〜１５であり、単座配位子であっても２座以上の配位子であってもよい。好ましくは２座以上６座以下の配位子である。また、２座以上６座以下の配位子と単座の混合配位子も好ましい。
前記配位子としては、例えばアジン配位子（例えば、ピリジン配位子、ビピリジル配位子、ターピリジン配位子などが挙げられる）、ヒドロキシフェニルアゾール配位子（例えば、ヒドロキシフェニルベンズイミダゾール配位子、ヒドロキシフェニルベンズオキサゾール配位子、ヒドロキシフェニルイミダゾール配位子、ヒドロキシフェニルイミダゾピリジン配位子などが挙げられる）、アルコキシ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１０であり、例えばメトキシ、エトキシ、ブトキシ、２−エチルヘキシロキシなどが挙げられる）、アリールオキシ配位子（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニルオキシ、１−ナフチルオキシ、２−ナフチルオキシ、２，４，６−トリメチルフェニルオキシ、４−ビフェニルオキシなどが挙げられる）、ヘテロアリールオキシ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばピリジルオキシ、ピラジルオキシ、ピリミジルオキシ、及びキノリルオキシなどが挙げられる）、アルキルチオ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメチルチオ、エチルチオなどが挙げられる）、アリールチオ配位子（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニルチオなどが挙げられる）、ヘテロアリールチオ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばピリジルチオ、２−ベンズイミゾリルチオ、２−ベンズオキサゾリルチオ、及び２−ベンズチアゾリルチオなどが挙げられる）、シロキシ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数３〜２５、特に好ましくは炭素数６〜２０であり、例えば、トリフェニルシロキシ基、トリエトキシシロキシ基、及びトリイソプロピルシロキシ基などが挙げられる。）、芳香族炭化水素アニオン配位子（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２５、特に好ましくは炭素数６〜２０であり、例えばフェニルアニオン、ナフチルアニオン、及びアントラニルアニオンなどが挙げられる）、芳香族ヘテロ環アニオン配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数２〜２５、特に好ましくは炭素数２〜２０であり、例えばピロールアニオン、ピラゾールアニオン、ピラゾールアニオン、トリアゾールアニオン、オキサゾールアニオン、ベンゾオキサゾールアニオン、チアゾールアニオン、ベンゾチアゾールアニオン、チオフェンアニオン、及びベンゾチオフェンアニオンなどが挙げられる）、インドレニンアニオン配位子などが挙げられ、好ましくは含窒素ヘテロ環配位子、アリールオキシ配位子、ヘテロアリールオキシ基、又はシロキシ配位子であり、更に好ましくは含窒素ヘテロ環配位子、アリールオキシ配位子、シロキシ配位子、芳香族炭化水素アニオン配位子、又は芳香族ヘテロ環アニオン配位子である。
【００３８】
前記金属錯体電子輸送性ホスト化合物としては、例えば特開２００２−２３５０７６号公報、特開２００４−２１４１７９号公報、特開２００４−２２１０６２号公報、特開２００４−２２１０６５号公報、特開２００４−２２１０６８号公報、特開２００４−３２７３１３号公報などに記載の化合物が挙げられる。
【００３９】
このような電子輸送性ホスト化合物としては、具体的には、例えば、以下の材料を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【化１４】
【化１５】
【化１６】
【００４０】
前記電子輸送性ホスト化合物の含有量は、発光層を形成する全化合物質量に対して、１０質量％〜９９．９質量％であることが好ましく、２０質量％〜９９．５質量％がより好ましく、３０質量％〜９９質量％が更に好ましい。
【００４１】
前記発光層は、電界印加時に、陽極、正孔注入層、又は正孔輸送層から正孔を受け取り、陰極、電子注入層、又は電子輸送層から電子を受け取り、正孔と電子の再結合の場を提供して発光させる機能を有する層である。
前記発光層は、特に制限はなく、公知の方法に従って形成することができるが、例えば、蒸着法、スパッタ法等の乾式製膜法、湿式塗布方式、転写法、印刷法、インクジェット方式、などにより好適に形成することができる。
【００４２】
前記発光層の厚さは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、２ｎｍ〜５００ｎｍが好ましく、発光効率の観点から、３ｎｍ〜２００ｎｍがより好ましく、１０ｎｍ〜２００ｎｍが更に好ましい。また、前記発光層は１層であっても２層以上であってもよい。
【００４３】
＜電子注入層、電子輸送層＞
前記電子注入層、電子輸送層は、陰極又は陰極側から電子を受け取り陽極側に輸送する機能を有する層である。
前記電子輸送層としては、前記電子輸送性ホスト材料、前記電子供与性ドーパント等の材料を含み形成される。
【００４４】
前記電子注入層、電子輸送層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、駆動電圧を下げるという観点から、各々５００ｎｍ以下であることが好ましい。
前記電子輸送層の厚みとしては、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。また、電子注入層の厚みとしては、０．１ｎｍ〜２００ｎｍであるのが好ましく、０．２ｎｍ〜１００ｎｍであるのがより好ましく、０．５ｎｍ〜５０ｎｍであるのが更に好ましい。
前記電子注入層、電子輸送層は、１種又は２種以上の材料からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
【００４５】
＜正孔注入層、正孔輸送層＞
前記正孔注入層及び正孔輸送層は、陽極又は陽極側から正孔を受け取り陰極側に輸送する機能を有する層である。該正孔注入層及び正孔輸送層は、単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
これらの層に用いられる正孔注入材料又は正孔輸送材料としては、低分子化合物であっても高分子化合物であってもよい。
前記正孔注入材料又は正孔輸送材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばピロール誘導体、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、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、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、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、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、フタロシアニン系化合物、ポルフィリン系化合物、チオフェン誘導体、有機シラン誘導体、カーボン、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００４６】
前記正孔注入層及び正孔輸送層には、電子受容性ドーパントを含有させることができる。
前記電子受容性ドーパントとしては、電子受容性で有機化合物を酸化する性質を有すれば、無機化合物でも有機化合物でも使用できる。
前記無機化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば塩化第二鉄、塩化アルミニウム、塩化ガリウム、塩化インジウム、五塩化アンチモン等のハロゲン化金属；五酸化バナジウム、三酸化モリブデン等の金属酸化物、などが挙げられる。
前記有機化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば置換基としてニトロ基、ハロゲン、シアノ基、トリフルオロメチル基等を有する化合物；キノン系化合物、酸無水物系化合物、フラーレン、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記電子受容性ドーパントの使用量は、特に制限はなく、材料の種類によって異なるが、正孔輸送層材料又は正孔注入材料に対して０．０１質量％〜５０質量％が好ましく、０．０５質量％〜３０質量％がより好ましく、０．１質量％〜３０質量％が更に好ましい。
【００４７】
前記正孔注入層及び正孔輸送層は、特に制限はなく、公知の方法に従って形成することができるが、例えば、蒸着法、スパッタ法等の乾式製膜法、湿式塗布法、転写法、印刷法、インクジェット方式、などにより好適に形成することができる。
前記正孔注入層及び正孔輸送層の厚さは、１ｎｍ〜５００ｎｍが好ましく、５ｎｍ〜２５０ｎｍがより好ましく、１０ｎｍ〜２００ｎｍが更に好ましい。
【００４８】
＜正孔ブロック層、電子ブロック層＞
前記正孔ブロック層は、陽極側から発光層に輸送された正孔が陰極側に通り抜けることを防止する機能を有する層であり、通常、発光層と陰極側で隣接する有機化合物層として設けられる。
前記電子ブロック層は、陰極側から発光層に輸送された電子が陽極側に通り抜けることを防止する機能を有する層であり、通常、発光層と陽極側で隣接する有機化合物層として設けられる。
前記正孔ブロック層を構成する化合物としては、例えばＢＡｌｑ等のアルミニウム錯体、トリアゾール誘導体、ＢＣＰ等のフェナントロリン誘導体、などが挙げられる。
前記電子ブロック層を構成する化合物としては、例えば前述の正孔輸送材料として挙げたものが利用できる。
【００４９】
前記電子ブロック層及び正孔ブロック層は、特に制限はなく、公知の方法に従って形成することができるが、例えば、蒸着法、スパッタ法等の乾式製膜法、湿式塗布法、転写法、印刷法、インクジェット方式、などにより好適に形成することができる。
前記正孔ブロック層及び電子ブロック層の厚さは、１ｎｍ〜２００ｎｍであるのが好ましく、１ｎｍ〜５０ｎｍであるのがより好ましく、３ｎｍ〜１０ｎｍであるのが更に好ましい。また、正孔ブロック層及び電子ブロック層は、上述した材料の１種又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
【００５０】
＜電極＞
本発明の有機電界発光素子は、一対の電極、即ち陽極と陰極とを含む。前記有機電界発光素子の性質上、陽極及び陰極のうち少なくとも一方の電極は透明であることが好ましい。通常、陽極は有機化合物層に正孔を供給する電極としての機能を有していればよく、陰極は有機化合物層に電子を注入する電極としての機能を有していればよい。
前記電極としては、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、有機電界発光素子の用途、目的に応じて公知の電極材料の中から適宜選択することができる。
前記電極を構成する材料としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、導電性化合物、又はこれらの混合物等が好適に挙げられる。
【００５１】
−陽極−
前記陽極を構成する材料としては、例えば、アンチモン、フッ素等をドープした酸化錫（ＡＴＯ、ＦＴＯ）、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化亜鉛インジウム（ＩＺＯ）等の導電性金属酸化物；金、銀、クロム、ニッケル等の金属；これらの金属と導電性金属酸化物との混合物又は積層物；ヨウ化銅、硫化銅等の無機導電性物質；ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール等の有機導電性材料、又はこれらとＩＴＯとの積層物、などが挙げられる。これらの中でも、導電性金属酸化物が好ましく、生産性、高導電性、透明性等の点からはＩＴＯが特に好ましい。
【００５２】
−陰極−
前記陰極を構成する材料としては、例えば、アルカリ金属（例えばＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ等）、アルカリ土類金属（例えばＭｇ、Ｃａ等）、金、銀、鉛、アルミニウム、ナトリウム−カリウム合金、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−銀合金、インジウム、イッテルビウム等の希土類金属、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいが、安定性と電子注入性とを両立させる観点からは、２種以上を好適に併用することができる。
これらの中でも、電子注入性の点で、アルカリ金属やアルカリ土類金属が好ましく、保存安定性に優れる点で、アルミニウムを主体とする材料が好ましい。
前記アルミニウムを主体とする材料とは、アルミニウム単独、アルミニウムと０．０１質量％〜１０質量％のアルカリ金属又はアルカリ土類金属との合金若しくはこれらの混合物（例えば、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金など）を魅する。
【００５３】
前記電極の形成方法については、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができ、例えば印刷方式、コーティング方式等の湿式方式；真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的方式；ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ法等の化学的方式、などが挙げられる。これらの中でも、前記電極を構成する材料との適性を考慮し、適宜選択した方法に従って前記基板上に形成することができる。例えば、陽極の材料としてＩＴＯを選択する場合には、直流又は高周波スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等に従って形成することができる。陰極の材料として金属等を選択する場合には、その１種又は２種以上を同時又は順次にスパッタ法等に従って形成することができる。
【００５４】
なお、前記電極を形成する際にパターニングを行う場合は、フォトリソグラフィー等による化学的エッチングによって行ってもよいし、レーザー等による物理的エッチングによって行ってもよく、また、マスクを重ねて真空蒸着やスパッタ等をして行ってもよいし、リフトオフ法や印刷法によって行ってもよい。
【００５５】
＜基板＞
本発明の有機電界発光素子は、基板上に設けられていることが好ましく、電極と基板とが直接接する形で設けられていてもよいし、中間層を介在する形で設けられていてもよい。
前記基板の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばイットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）、ガラス（無アルカリガラス、ソーダライムガラス等）等の無機材料；ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル；ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）等の有機材料、などが挙げられる。
【００５６】
前記基板の形状、構造、大きさ等については、特に制限はなく、発光素子の用途、目的等に応じて適宜選択することができる。一般的には、基板の形状としては、板状であることが好ましい。基板の構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよく、また、単一部材で形成されていてもよいし、２以上の部材で形成されていてもよい。基板は透明でも不透明でもよく、透明な場合は無色透明でも有色透明でもよい。
【００５７】
前記基板には、その表面又は裏面に透湿防止層（ガスバリア層）を設けることができる。
前記透湿防止層（ガスバリア層）の材料としては、例えば窒化珪素、酸化珪素等の無機物などが挙げられる。
前記透湿防止層（ガスバリア層）は、例えば高周波スパッタリング法などにより形成することができる。
【００５８】
−その他の構成−
前記その他の構成としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、保護層、封止容器、樹脂封止層、封止接着剤などを挙げることができる。
前記保護層、前記封止容器、前記樹脂封止層、前記封止接着剤などの内容としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、特開２００９−１５２５７２号公報等に記載の事項を適用することができる。
【００５９】
本発明の有機電界発光素子の構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、その層構成としては、例えば、以下の（１）〜（１３）の層構成、即ち、（１）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極、（２）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極、（３）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極、（４）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極、（５）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層兼電子輸送層／電子注入層／陰極、（６）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層兼電子輸送層／陰極、（７）陽極／正孔輸送層／発光層兼電子輸送層／電子注入層／陰極、（８）陽極／正孔輸送層／発光層兼電子輸送層／陰極、（９）陽極／正孔注入層／正孔輸送層兼発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極、（１０）陽極／正孔注入層／正孔輸送層兼発光層／電子輸送層／陰極、（１１）陽極／正孔輸送層兼発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極、（１２）陽極／正孔輸送層兼発光層／電子輸送層／陰極、（１３）陽極／正孔輸送層兼発光層兼電子輸送層／陰極、などが好適に挙げられる。
【００６０】
図３は、本発明の有機電界発光素子の層構成の一例を示す概略図である。有機ＥＬ素子１０は、ガラス基板１上に形成された陽極２（例えばＩＴＯ電極）と、正孔注入層３と、正孔輸送層４と、発光層５と、電子輸送層６と、電子注入層７と、陰極８（例えばＡｌ−Ｌｉ電極）とをこの順に積層してなる層構成を有する。なお、陽極２（例えばＩＴＯ電極）と陰極８（例えばＡｌ−Ｌｉ電極）とは電源を介して互いに接続されている。
【００６１】
−駆動−
本発明の有機電界発光素子は、陽極と陰極との間に直流（必要に応じて交流成分を含んでもよい）電圧（通常２ボルト〜１５ボルト）、又は直流電流を印加することにより、発光を得ることができる。
本発明の有機電界発光素子は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）によりアクティブマトリックスへ適用することができる。薄膜トランジスタの活性層としてアモルファスシリコン、高温ポリシリコン、低温ポリシリコン、微結晶シリコン、酸化物半導体、有機半導体、カーボンナノチューブ等を適用することができる。
本発明の有機電界発光素子は、例えば国際公開２００５／０８８７２６号パンフレット、特開２００６−１６５５２９号公報、米国特許出願公開２００８／０２３７５９８号明細書などに記載の薄膜トランジスタを適用することができる。
【００６２】
本発明の有機電界発光素子は、特に制限はなく、種々の公知の工夫により、光取り出し効率を向上させることができる。例えば、基板表面形状を加工する（例えば微細な凹凸パターンを形成する）、基板、ＩＴＯ層、有機層の屈折率を制御する、基板、ＩＴＯ層、有機層の厚みを制御すること等により、光の取り出し効率を向上させ、外部量子効率を向上させることが可能である。
本発明の有機電界発光素子からの光取り出し方式は、トップエミッション方式であってもボトムエミッション方式であってもよい。
【００６３】
本発明の有機電界発光素子は、共振器構造を有してもよい。例えば、第１の態様では、透明基板上に、屈折率の異なる複数の積層膜よりなる多層膜ミラー、透明又は半透明電極、発光層、及び金属電極を重ね合わせて有する。発光層で生じた光は多層膜ミラーと金属電極を反射板としてその間で反射を繰り返して共振する。
第２の態様では、透明基板上に、透明又は半透明電極と金属電極がそれぞれ反射板として機能して、発光層で生じた光はその間で反射を繰り返して共振する。
共振構造を形成するためには、２つの反射板の有効屈折率、反射板間の各層の屈折率と厚みから決定される光路長を所望の共振波長を得るのに最適な値となるよう調整される。
前記第１の態様の場合の計算式は、例えば特開平９−１８０８８３号公報に記載されている。
前記第２の態様の場合の計算式は、例えば特開２００４−１２７７９５号公報に記載されている。
【００６４】
−用途−
本発明の有機電界発光素子は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、表示素子、ディスプレイ、バックライト、電子写真、照明光源、記録光源、露光光源、読み取り光源、標識、看板、インテリア、光通信等に好適に利用できる。
前記有機ＥＬディスプレイをフルカラータイプのものとする方法としては、例えば「月刊ディスプレイ」、２０００年９月号、３３〜３７ページに記載されているように、色の３原色（青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）、赤色（Ｒ））に対応する光をそれぞれ発光する有機ＥＬ素子を基板上に配置する３色発光法、白色発光用の有機電界発光素子による白色発光をカラーフィルターを通して３原色に分ける白色法、青色発光用の有機電界発光素子による青色発光を蛍光色素層を通して赤色（Ｒ）及び緑色（Ｇ）に変換する色変換法、などが知られている。
【００６５】
（有機電界発光素子の評価方法）
本発明の有機電界発光素子の評価方法は、陽極と陰極の間に、少なくとも発光層を含む有機層を有する有機電界発光素子の評価方法であって、
評価対象の有機電界発光素子のＭプロットにおける虚数部Ｍ”の最大値が０．７ｎＦ−１以下である略円弧部の数をｍとし、前記有機層（ただし、ｐ型ドープ層、ｎ型ドープ層を除く）の層数をｎとすると、次式、ｎ＞ｍ、を満たし、好ましくはｎ−１＞ｍ、を満たす場合には、前記評価対象の有機電界発光素子が良好であると評価するものである。
【００６６】
ここで、評価対象の有機電界発光素子が良好であるとは、発光効率及び耐久性を含む性能が高いことを意味し、例えば発光効率のロールオフ低減が少なく、耐久性の初期落ちが抑制でき、輝度劣化後も略円弧部の数に変化がないことを意味する。
【００６７】
また、評価対象の有機電界発光素子のＭプロットにおける最も低周波側に出現する略円弧部が、発光層に帰属する場合には、特に発光効率の点で、前記評価対象の有機電界発光素子が良好であると評価できる。
【００６８】
また、有機電界発光素子における、初期のＭプロットにおける略円弧部の数と、駆動時の発光輝度が初期輝度よりも３０％低下した時のＭプロットにおける略円弧部の数とが同じである場合には、特に駆動耐久性の点で、前記評価対象の有機電界発光素子が良好であると評価できる。
【００６９】
本発明の有機電界発光素子の評価方法によれば、耐久性まで含めた性能を簡便かつ短時間で非破壊検査でき、安定した素子性能の有機電界発光素子を効率よく評価することができる。
【実施例】
【００７０】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。
【００７１】
（比較例１）
＜蛍光発光材料Ａｌｑ３が発光する有機電界発光素子の例＞
−有機電界発光素子の作製−
厚み０．５ｍｍ、２．５ｃｍ角のガラス基板上に、陽極としてＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を厚みが１００ｎｍとなるようにスパッタ法により設けた。次に、このＩＴＯ付きガラス基板を洗浄容器に入れ、２−プロパノール中で超音波洗浄した後、３０分間ＵＶ−オゾン処理を行った。
次に、ＩＴＯ付きガラス基板上に、２−ＴＮＡＴＡ（４，４’，４”−トリス（２−ナフチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン）に１質量％の下記構造式で表されるＦ４ＴＣＮＱ（２，３，５，６−ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏ−７，７，８，８−ｔｅｔｒａｃｙａｎｏｑｕｉｎｏｄｉｍｅｔｈａｎｅ）をドープし、真空蒸着法により、厚み１００ｎｍの正孔注入層（ＨＩＬ）を形成した。
【化１７】
【００７２】
次に、正孔注入層（ＨＩＬ）上に、下記構造式で表される化合物Ａを、真空蒸着して、厚み３０ｎｍの正孔輸送層（ＨＴＬ）を形成した。
【化１８】
【００７３】
次に、正孔輸送層（ＨＴＬ）上に、５０質量％の上記構造式で表される化合物Ａと５０質量％のアルミニウムキノリン錯体（Ａｌｑ３）を、共蒸着して、厚み３０ｎｍの発光層（ＥＭＬ）を形成した。
【００７４】
次に、発光層（ＥＭＬ）上に、アルミニウムキノリン錯体（Ａｌｑ３）を、真空蒸着して、厚み４０ｎｍの電子輸送層を形成した。
【００７５】
次に、前記電子輸送層上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を厚みが１ｎｍとなるように真空蒸着して、電子注入層を形成した。
【００７６】
次に、電子注入層上に、陰極としてパタ−ニングしたマスク（発光領域が２ｍｍ×２ｍｍとなるマスク）を設置し、金属アルミニウム(Ａｌ)を厚み１００ｎｍとなるように蒸着した。
以上により作製した積層体を、窒素ガスで置換したグローブボックス内に入れ、ステンレス製の封止缶、及び紫外線硬化型の接着剤（ＸＮＲ５５１６ＨＶ、長瀬チバ株式会社製）を用いて封止した。以上により、比較例１の有機電界発光素子を作製した。
得られた比較例１の有機電界発光素子における有機層の層数は、正孔輸送層、発光層、電子輸送層の３層である。
【００７７】
（実施例１）
＜蛍光発光材料Ａｌｑ３が発光する有機電界発光素子の例＞
−有機電界発光素子の作製−
厚み０．５ｍｍ、２．５ｃｍ角のガラス基板上に、陽極としてＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を厚みが１００ｎｍとなるようにスパッタ法により設けた。次に、このＩＴＯ付きガラス基板を洗浄容器に入れ、２−プロパノール中で超音波洗浄した後、３０分間ＵＶ−オゾン処理を行った。
次に、ＩＴＯ付きガラス基板上に、２−ＴＮＡＴＡ（４，４’，４”−トリス（２−ナフチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン）に１質量％の上記構造式で表されるＦ４ＴＣＮＱ（２，３，５，６−ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏ−７，７，８，８−ｔｅｔｒａｃｙａｎｏｑｕｉｎｏｄｉｍｅｔｈａｎｅ）をドープし、真空蒸着法により、厚み１００ｎｍの正孔注入層（ＨＩＬ）を形成した。
【００７８】
次に、正孔注入層（ＨＩＬ）上に、下記構造式で表されるＮＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−[１，１’−ビフェニル]−４，４’−ジアミン）を、真空蒸着して、厚み３０ｎｍの正孔輸送層（ＨＴＬ）を形成した。
【化１９】
【００７９】
次に、正孔輸送層（ＨＴＬ）上に、５０質量％の上記構造式で表される化合物Ａと５０質量％のアルミニウムキノリン錯体（Ａｌｑ３）を、共蒸着して、厚み３０ｎｍの発光層（ＥＭＬ）を形成した。
【００８０】
次に、発光層（ＥＭＬ）上に、下記構造式で表される化合物Ｂを、真空蒸着して、厚み４０ｎｍの電子輸送層を形成した。
【化２０】
【００８１】
次に、前記電子輸送層上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を厚みが１ｎｍとなるように真空蒸着して、電子注入層を形成した。
【００８２】
次に、電子注入層上に、陰極としてパタ−ニングしたマスク（発光領域が２ｍｍ×２ｍｍとなるマスク）を設置し、金属アルミニウム(Ａｌ)を厚み１００ｎｍとなるように蒸着した。
以上により作製した積層体を、窒素ガスで置換したグローブボックス内に入れ、ステンレス製の封止缶、及び紫外線硬化型の接着剤（ＸＮＲ５５１６ＨＶ、長瀬チバ株式会社製）を用いて封止した。以上により、実施例１の有機電界発光素子を作製した。
この実施例１の有機電界発光素子における有機層の層数は、正孔輸送層、発光層、電子輸送層の３層である。
【００８３】
次に、比較例１及び実施例１について、以下のようにして、インピーダンス分光法によりＭプロットを作成した。比較例１のＭプロットを図４、実施例１のＭプロットを図５に示す。
【００８４】
＜インピーダンス分光法によるＭプロットの測定＞
インピーダンス分光法による測定は、Ｓｏｌａｒｔｒｏｎ社製１２６０型インピーダンスアナライザ及び１２９６型誘電体インターフェースを用いて行った。印加電圧はＤＣバイアス＋ＡＣ（１ｍＶ／有機層１ｎｍ程度）、周波数範囲は０．１ｍＨｚ〜１ＭＨｚである。等価回路解析には、Ｓｃｒｉｂｎｅｒ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ社製のＺＶｉｅｗを用いた。
【００８５】
図４の比較例１のＭプロットの結果から、低周波側から（グラフの左端から）発光層、電子輸送層、及び正孔輸送層の順に対応する３つの円弧部が出現しており、有機層の層数ｎ＝円弧部の数ｍであることが分かった。
図５の実施例１のＭプロットの結果から、低周波側から（グラフの左端から）、発光層、及び正孔輸送層＋電子輸送層の順に対応する２つの円弧部が出現しており、有機層の層数ｎ＞円弧部の数ｍを満たし、最も低周波側の円弧部が発光層に帰属することが認められた。
【００８６】
次に、比較例１及び実施例１について、以下のようにして、ロールオフ率、初期落ち時間、及び総合評価を評価した。結果を表１に示す。
【００８７】
＜ロールオフ率＞
ロールオフ率＝Ａ／Ｂ
ただし、式中、Ａは、電流密度が１０ｍＡ／ｃｍ２時の外部量子効率（％）を表す。Ｂは、電流密度が０．１ｍＡ／ｃｍ２時の外部量子効率（％）を表す。
ここで、外部量子効率は、ＫＥＩＴＨＬＥＹ社製ソースメジャーユニット２４００型を用いて直流電流を各有機電界発光素子に通電し、発光させた。その発光輝度と発光スペクトルを、輝度計（トプコン社製、ＳＲ−３）を用いて測定した。これらの測定結果をもとに、外部量子効率を発光スペクトル換算法により算出した。
【００８８】
＜初期落ち時間＞
作製した有機電界発光素子を１０ｍＡ／ｃｍ２の電流密度で定電流駆動させた際に、発光輝度が初期の発光輝度の９０％になる時間（＝発光輝度が初期の発光輝度から１０％落ちる時間）を測定し、比較例１を１００として相対値で示した。
ここで、発光輝度は、輝度計（トプコン社製、ＳＲ−３）により測定した。
【００８９】
＜総合評価＞
前記総ての性能評価の結果から、下記基準に基づき総合評価を行った。
〔評価基準〕
◎：総合的に極めて優れている状態
○：総合的に優れている状態
△：総合的に普通である状態
×：総合的に不良である状態
【００９０】
【表１】
【００９１】
（比較例２）
＜燐光発光材料Ｆｉｒｐｉｃが発光する有機電界発光素子の例＞
−有機電界発光素子の作製−
厚み０．５ｍｍ、２．５ｃｍ角のガラス基板上に、陽極としてＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を厚みが１００ｎｍとなるようにスパッタ法により設けた。次に、このＩＴＯ付きガラス基板を洗浄容器に入れ、２−プロパノール中で超音波洗浄した後、３０分間ＵＶ−オゾン処理を行った。
【００９２】
次に、ＩＴＯ付きガラス基板上に、２−ＴＮＡＴＡ（４，４’，４”−トリス（２−ナフチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン）に１質量％の上記構造式で表されるＦ４ＴＣＮＱ（２，３，５，６−ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏ−７，７，８，８−ｔｅｔｒａｃｙａｎｏｑｕｉｎｏｄｉｍｅｔｈａｎｅ）をドープし、真空蒸着法により、厚み１００ｎｍの正孔注入層（ＨＩＬ）を形成した。
【００９３】
次に、正孔注入層（ＨＩＬ）上に、上記構造式で表されるＮＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−[１，１’−ビフェニル]−４，４’−ジアミン）を、真空蒸着して、厚み３０ｎｍの正孔輸送層（ＨＴＬ）を形成した。
【００９４】
次に、正孔輸送層（ＨＴＬ）上に、５質量％の下記構造式で表されるＦｉｒｐｉｃと７１質量％の下記構造式で表されるｍＣＰ（Ｎ，Ｎ’−ｄｉｃａｒｂａｚｏｌｙｌ−３，５−ｂｅｎｚｅｎｅ）と２４質量％の下記構造式で表される化合物Ｃを、共蒸着して、厚み３０ｎｍの発光層（ＥＭＬ）を形成した。
【化２１】
【化２２】
【化２３】
【００９５】
次に、発光層（ＥＭＬ）上に、ＢＡｌｑ（Ｂｉｓ−（２−ｍｅｔｈｙｌ−８−ｑｕｉｎｏｌｉｎｏｌａｔｏ）−４−（ｐｈｅｎｙｌ−ｐｈｅｎｏｌａｔｅ）−ａｌｕｍｉｎｉｕｍ（ＩＩＩ））を、真空蒸着して、厚み１０ｎｍの正孔ブロック層を形成した。
【００９６】
次に、正孔ブロック層上に、上記構造式で表される化合物Ｃを、真空蒸着して、厚み３０ｎｍの電子輸送層を形成した。
【００９７】
次に、前記電子輸送層上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を厚みが１ｎｍとなるように真空蒸着して、電子注入層を形成した。
【００９８】
次に、電子注入層上に、陰極としてパタ−ニングしたマスク（発光領域が２ｍｍ×２ｍｍとなるマスク）を設置し、金属アルミニウム(Ａｌ)を厚み１００ｎｍとなるように真空蒸着した。
以上により作製した積層体を、窒素ガスで置換したグローブボックス内に入れ、ステンレス製の封止缶、及び紫外線硬化型の接着剤（ＸＮＲ５５１６ＨＶ、長瀬チバ株式会社製）を用いて封止した。以上により、比較例２の有機電界発光素子を作製した。
この比較例２の有機電界発光素子における有機層の層数は、正孔輸送層、発光層、正孔ブロック層、及び電子輸送層の４層である。
【００９９】
（実施例２）
＜燐光発光材料Ｆｉｒｐｉｃが発光する有機電界発光素子の例＞
−有機電界発光素子の作製−
厚み０．５ｍｍ、２．５ｃｍ角のガラス基板上に、陽極としてＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を厚みが１００ｎｍとなるようにスパッタ法により設けた。次に、このＩＴＯ付きガラス基板を洗浄容器に入れ、２−プロパノール中で超音波洗浄した後、３０分間ＵＶ−オゾン処理を行った。
次に、ＩＴＯ付きガラス基板上に、２−ＴＮＡＴＡ（４，４’，４”−トリス（２−ナフチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン）に１質量％の上記構造式で表されるＦ４ＴＣＮＱ（２，３，５，６−ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏ−７，７，８，８−ｔｅｔｒａｃｙａｎｏｑｕｉｎｏｄｉｍｅｔｈａｎｅ）をドープし、真空蒸着法により、厚み１００ｎｍの正孔注入層（ＨＩＬ）を形成した。
【０１００】
次に、正孔注入層（ＨＩＬ）上に、上記構造式で表されるＮＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−[１，１’−ビフェニル]−４，４’−ジアミン）を、真空蒸着して、厚み３０ｎｍの正孔輸送層（ＨＴＬ）を形成した。
【０１０１】
次に、正孔輸送層（ＨＴＬ）上に、５質量％の上記構造式で表されるＦｉｒｐｉｃと７１質量％の上記構造式で表されるｍＣＰ（Ｎ，Ｎ’−ｄｉｃａｒｂａｚｏｌｙｌ−３，５−ｂｅｎｚｅｎｅ）と２４質量％の上記構造式で表される化合物Ｃを、共蒸着して、厚み３０ｎｍの発光層（ＥＭＬ）を形成した。
【０１０２】
次に、発光層（ＥＭＬ）上に、ＢＡｌｑ（Ｂｉｓ−（２−ｍｅｔｈｙｌ−８−ｑｕｉｎｏｌｉｎｏｌａｔｏ）−４−（ｐｈｅｎｙｌ−ｐｈｅｎｏｌａｔｅ）−ａｌｕｍｉｎｉｕｍ（ＩＩＩ））を、真空蒸着して、厚み１０ｎｍの正孔ブロック層を形成した。
【０１０３】
次に、正孔ブロック層上に、上記構造式で表される化合物Ｂを、真空蒸着して、厚み３０ｎｍの電子輸送層を形成した。
【０１０４】
次に、前記電子輸送層上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を厚みが１ｎｍとなるように真空蒸着して、電子注入層を形成した。
【０１０５】
次に、電子注入層上に、陰極としてパタ−ニングしたマスク（発光領域が２ｍｍ×２ｍｍとなるマスク）を設置し、金属アルミニウム(Ａｌ)を厚み１００ｎｍとなるように真空蒸着した。
以上により作製した積層体を、窒素ガスで置換したグローブボックス内に入れ、ステンレス製の封止缶、及び紫外線硬化型の接着剤（ＸＮＲ５５１６ＨＶ、長瀬チバ株式会社製）を用いて封止した。以上により、実施例２の有機電界発光素子を作製した。
この実施例２の有機電界発光素子における有機層の層数は、正孔輸送層、発光層、正孔ブロック層、及び電子輸送層の４層である。
【０１０６】
次に、比較例２及び実施例２について、比較例１及び実施例１と同様にして、インピーダンス分光法によりＭプロットを作成した。比較例２のＭプロットを図６、実施例２のＭプロットを図７に示す。
図６の比較例２のＭプロットの結果から、低周波側から（グラフの左端から）発光層、正孔ブロック層、電子輸送層、及び正孔輸送層の順に対応する４つの円弧部が出現しており、有機層の層数ｎ＝円弧部の数ｍであることが分かった。
図７の実施例２のＭプロットの結果から、低周波側から（グラフの左端から）、発光層、正孔ブロック層、及び正孔輸送層＋電子輸送層の順に対応する３つの円弧部が出現しており、有機層の層数ｎ＞円弧部の数ｍを満たし、最も低周波側の円弧部が発光層に帰属することが認められた。
【０１０７】
次に、比較例２及び実施例２について、比較例１及び実施例１と同様にして、ロールオフ率、初期落ち時間、及び総合評価を評価した。結果を表２に示す。
【０１０８】
【表２】
【０１０９】
（比較例３）
＜燐光発光材料（化合物Ｆ）が発光する有機電界発光素子の例＞
−有機電界発光素子の作製−
厚み０．５ｍｍ、２．５ｃｍ角のガラス基板上に、陽極としてＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を厚みが１００ｎｍとなるようにスパッタ法により設けた。次に、このＩＴＯ付きガラス基板を洗浄容器に入れ、２−プロパノール中で超音波洗浄した後、３０分間ＵＶ−オゾン処理を行った。
次に、ＩＴＯ付きガラス基板上に、２−ＴＮＡＴＡ（４，４’，４”−トリス（２−ナフチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン）に１質量％の上記構造式で表されるＦ４ＴＣＮＱ（２，３，５，６−ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏ−７，７，８，８−ｔｅｔｒａｃｙａｎｏｑｕｉｎｏｄｉｍｅｔｈａｎｅ）をドープし、真空蒸着法により、厚み１００ｎｍの正孔注入層（ＨＩＬ）を形成した。
【０１１０】
次に、正孔注入層（ＨＩＬ）上に、下記構造式で表される化合物Ｄを、真空蒸着して、厚み３０ｎｍの正孔輸送層（ＨＴＬ）を形成した。
【化２４】
【０１１１】
次に、正孔輸送層（ＨＴＬ）上に、下記構造式で表される化合物Ｅに１５質量％の下記構造式で表される化合物Ｆをドープし、共蒸着法により、厚み３０ｎｍの発光層（ＥＭＬ）を形成した。
【化２５】
【化２６】
【０１１２】
次に、発光層（ＥＭＬ）上に、ＢＡｌｑ（Ｂｉｓ−（２−ｍｅｔｈｙｌ−８−ｑｕｉｎｏｌｉｎｏｌａｔｏ）−４−（ｐｈｅｎｙｌ−ｐｈｅｎｏｌａｔｅ）−ａｌｕｍｉｎｉｕｍ（ＩＩＩ））を、真空蒸着して、厚み４０ｎｍの電子輸送層を形成した。
【０１１３】
次に、電子輸送層上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を厚みが１ｎｍとなるように真空蒸着して、電子注入層を形成した。
【０１１４】
次に、電子注入層上に、陰極としてパタ−ニングしたマスク（発光領域が２ｍｍ×２ｍｍとなるマスク）を設置し、金属アルミニウム(Ａｌ)を厚み１００ｎｍとなるように真空蒸着した。
以上により作製した積層体を、窒素ガスで置換したグローブボックス内に入れ、ステンレス製の封止缶、及び紫外線硬化型の接着剤（ＸＮＲ５５１６ＨＶ、長瀬チバ株式会社製）を用いて封止した。以上により、比較例３の有機電界発光素子を作製した。
この比較例３の有機電界発光素子における有機層の層数は、正孔輸送層、発光層、及び電子輸送層の３層である。
【０１１５】
（実施例３）
＜燐光発光材料（化合物Ｆ）が発光する有機電界発光素子の例＞
−有機電界発光素子の作製−
厚み０．５ｍｍ、２．５ｃｍ角のガラス基板上に、陽極としてＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を厚みが１００ｎｍとなるようにスパッタ法により設けた。次に、このＩＴＯ付きガラス基板を洗浄容器に入れ、２−プロパノール中で超音波洗浄した後、３０分間ＵＶ−オゾン処理を行った。
次に、ＩＴＯ付きガラス基板上に、２−ＴＮＡＴＡ（４，４’，４”−トリス（２−ナフチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン）に１質量％の上記構造式で表されるＦ４ＴＣＮＱ（２，３，５，６−ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏ−７，７，８，８−ｔｅｔｒａｃｙａｎｏｑｕｉｎｏｄｉｍｅｔｈａｎｅ）をドープし、真空蒸着法により、厚み１００ｎｍの正孔注入層（ＨＩＬ）を形成した。
【０１１６】
次に、正孔注入層（ＨＩＬ）上に、上記構造式で表される化合物Ｄを、真空蒸着して、厚み３０ｎｍの正孔輸送層（ＨＴＬ）を形成した。
【０１１７】
次に、正孔輸送層（ＨＴＬ）上に、上記構造式で表される化合物Ｅに１５質量％の上記構造式で表される化合物Ｆをドープし、共蒸着法により、厚み３０ｎｍの発光層（ＥＭＬ）を形成した。
【０１１８】
次に、発光層（ＥＭＬ）上に、上記構造式で表される化合物Ｃを、真空蒸着して、厚み４０ｎｍの電子輸送層を形成した。
【０１１９】
次に、前記電子輸送層上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を厚みが１ｎｍとなるように真空蒸着して、電子注入層を形成した。
【０１２０】
次に、電子注入層上に、陰極としてパタ−ニングしたマスク（発光領域が２ｍｍ×２ｍｍとなるマスク）を設置し、金属アルミニウム(Ａｌ)を厚み１００ｎｍとなるように真空蒸着した。
以上により作製した積層体を、窒素ガスで置換したグローブボックス内に入れ、ステンレス製の封止缶、及び紫外線硬化型の接着剤（ＸＮＲ５５１６ＨＶ、長瀬チバ株式会社製）を用いて封止した。以上により、実施例３の有機電界発光素子を作製した。
この実施例３の有機電界発光素子における有機層の層数は、正孔輸送層、発光層、及び電子輸送層の３層である。
【０１２１】
次に、比較例３及び実施例３について、比較例１及び実施例１と同様にして、インピーダンス分光法によりＭプロットを作成した。比較例３のＭプロットを図８、実施例３のＭプロットを図９に示す。
図８の比較例３のＭプロットの結果から、低周波側から（グラフの左端から）発光層、電子輸送層、及び正孔輸送層の順に対応する３つの円弧部が出現しており、有機層の層数ｎ＝円弧部の数ｍであることが分かった。
図９の実施例３のＭプロットの結果から、低周波側から（グラフの左端から）、発光層、及び正孔輸送層＋電子輸送層の順に対応する２つの円弧部が出現しており、有機層の層数ｎ＞円弧部の数ｍを満たし、最も低周波側の円弧部が発光層に帰属することが認められた。
【０１２２】
次に、比較例３及び実施例３について、比較例１及び実施例１と同様にして、ロールオフ率、初期落ち時間、及び総合評価を評価した。結果を表３に示す。
【０１２３】
【表３】
【０１２４】
（比較例４）
＜燐光発光材料Ｉｒ（ｐｉｑ）２ａｃａｃが発光する有機電界発光素子の例＞
−有機電界発光素子の作製−
厚み０．５ｍｍ、２．５ｃｍ角のガラス基板上に、陽極としてＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を厚みが１００ｎｍとなるようにスパッタ法により設けた。次に、このＩＴＯ付きガラス基板を洗浄容器に入れ、２−プロパノール中で超音波洗浄した後、３０分間ＵＶ−オゾン処理を行った。
次に、ＩＴＯ付きガラス基板上に、２−ＴＮＡＴＡ（４，４’，４”−トリス（２−ナフチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン）に１質量％の上記構造式で表されるＦ４ＴＣＮＱ（２，３，５，６−ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏ−７，７，８，８−ｔｅｔｒａｃｙａｎｏｑｕｉｎｏｄｉｍｅｔｈａｎｅ）をドープし、真空蒸着法により、厚み１００ｎｍの正孔注入層（ＨＩＬ）を形成した。
【０１２５】
次に、正孔注入層（ＨＩＬ）上に、上記構造式で表されるＮ，Ｎ’−ジナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−[１，１’−ビフェニル]−４，４’−ジアミン（ＮＰＤ）を、真空蒸着して、厚み３０ｎｍの正孔輸送層（ＨＴＬ）を形成した。
【０１２６】
次に、正孔輸送層（ＨＴＬ）上に、ＢＡｌｑ（Ｂｉｓ−（２−ｍｅｔｈｙｌ−８−ｑｕｉｎｏｌｉｎｏｌａｔｏ）−４−（ｐｈｅｎｙｌ−ｐｈｅｎｏｌａｔｅ）−ａｌｕｍｉｎｉｕｍ（ＩＩＩ））に１０質量％の下記構造式で表されるＩｒ（ｐｉｑ）２ａｃａｃをドープし、共蒸着法により、厚み３０ｎｍの発光層（ＥＭＬ）を形成した。
【化２７】
【０１２７】
次に、発光層（ＥＭＬ）上に、アルミニウムキノリン錯体（Ａｌｑ３）を、真空蒸着して、厚み４０ｎｍの電子輸送層を形成した。
【０１２８】
次に、前記電子輸送層上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を厚みが１ｎｍとなるように真空蒸着して、電子注入層を形成した。
【０１２９】
次に、電子注入層上に、陰極としてパタ−ニングしたマスク（発光領域が２ｍｍ×２ｍｍとなるマスク）を設置し、金属アルミニウム(Ａｌ)を厚み１００ｎｍとなるように真空蒸着した。
以上により作製した積層体を、窒素ガスで置換したグローブボックス内に入れ、ステンレス製の封止缶、及び紫外線硬化型の接着剤（ＸＮＲ５５１６ＨＶ、長瀬チバ株式会社製）を用いて封止した。以上により、比較例４の有機電界発光素子を作製した。
この比較例４の有機電界発光素子における有機層の層数は、正孔輸送層、発光層、及び電子輸送層の３層である。
【０１３０】
（実施例４）
＜燐光発光材料Ｉｒ（ｐｉｑ）２ａｃａｃが発光する有機電界発光素子の例＞
−有機電界発光素子の作製−
厚み０．５ｍｍ、２．５ｃｍ角のガラス基板上に、陽極としてＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を厚みが１００ｎｍとなるようにスパッタ法により設けた。次に、このＩＴＯ付きガラス基板を洗浄容器に入れ、２−プロパノール中で超音波洗浄した後、３０分間ＵＶ−オゾン処理を行った。
次に、ＩＴＯ付きガラス基板上に、２−ＴＮＡＴＡ（４，４’，４”−トリス（２−ナフチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン）に１質量％の上記構造式で表されるＦ４ＴＣＮＱ（２，３，５，６−ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏ−７，７，８，８−ｔｅｔｒａｃｙａｎｏｑｕｉｎｏｄｉｍｅｔｈａｎｅ）をドープし、真空蒸着法により、厚み１００ｎｍの正孔注入層（ＨＩＬ）を形成した。
【０１３１】
次に、正孔注入層（ＨＩＬ）上に、Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−[１，１’−ビフェニル]−４，４’−ジアミン（ＮＰＤ）を、真空蒸着して、厚み３０ｎｍの正孔輸送層（ＨＴＬ）を形成した。
【０１３２】
次に、正孔輸送層（ＨＴＬ）上に、ＢＡｌｑ（Ｂｉｓ−（２−ｍｅｔｈｙｌ−８−ｑｕｉｎｏｌｉｎｏｌａｔｏ）−４−（ｐｈｅｎｙｌ−ｐｈｅｎｏｌａｔｅ）−ａｌｕｍｉｎｉｕｍ（ＩＩＩ））に１０質量％の上記構造式で表されるＩｒ（ｐｉｑ）２ａｃａｃをドープし、共蒸着法により、厚み３０ｎｍの発光層（ＥＭＬ）を形成した。
【０１３３】
次に、発光層（ＥＭＬ）上に、上記構造式で表される化合物Ｂを、真空蒸着して、厚み４０ｎｍの電子輸送層を形成した。
【０１３４】
次に、前記電子輸送層上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を厚みが１ｎｍとなるように真空蒸着して、電子注入層を形成した。
【０１３５】
次に、電子注入層上に、陰極としてパタ−ニングしたマスク（発光領域が２ｍｍ×２ｍｍとなるマスク）を設置し、金属アルミニウム(Ａｌ)を厚み１００ｎｍとなるように真空蒸着した。
以上により作製した積層体を、窒素ガスで置換したグローブボックス内に入れ、ステンレス製の封止缶、及び紫外線硬化型の接着剤（ＸＮＲ５５１６ＨＶ、長瀬チバ株式会社製）を用いて封止した。以上により、実施例４の有機電界発光素子を作製した。
この実施例４の有機電界発光素子における有機層の層数は、正孔輸送層、発光層、及び電子輸送層の３層である。
【０１３６】
（実施例５）
＜燐光発光材料Ｉｒ（ｐｉｑ）２ａｃａｃが発光する有機電界発光素子の例＞
−有機電界発光素子の作製−
厚み０．５ｍｍ、２．５ｃｍ角のガラス基板上に、陽極としてＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を厚みが１００ｎｍとなるようにスパッタ法により設けた。次に、このＩＴＯ付きガラス基板を洗浄容器に入れ、２−プロパノール中で超音波洗浄した後、３０分間ＵＶ−オゾン処理を行った。
次に、ＩＴＯ付きガラス基板上に、２−ＴＮＡＴＡ（４，４’，４”−トリス（２−ナフチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン）に１質量％の上記構造式で表されるＦ４ＴＣＮＱ（２，３，５，６−ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏ−７，７，８，８−ｔｅｔｒａｃｙａｎｏｑｕｉｎｏｄｉｍｅｔｈａｎｅ）をドープし、真空蒸着法により、厚み１００ｎｍの正孔注入層（ＨＩＬ）を形成した。
【０１３７】
次に、正孔注入層（ＨＩＬ）上に、下記構造式で表される化合物Ｇを、真空蒸着して、厚み３０ｎｍの正孔輸送層（ＨＴＬ）を形成した。
【化２８】
【０１３８】
次に、正孔輸送層（ＨＴＬ）上に、ＢＡｌｑ（Ｂｉｓ−（２−ｍｅｔｈｙｌ−８−ｑｕｉｎｏｌｉｎｏｌａｔｏ）−４−（ｐｈｅｎｙｌ−ｐｈｅｎｏｌａｔｅ）−ａｌｕｍｉｎｉｕｍ（ＩＩＩ））に１０質量％の上記構造式で表されるＩｒ（ｐｉｑ）２ａｃａｃをドープし、真空蒸着法により、厚み３０ｎｍの発光層（ＥＭＬ）を形成した。
【０１３９】
次に、発光層（ＥＭＬ）上に、上記構造式で表される化合物Ｂを、真空蒸着して、厚み４０ｎｍの電子輸送層を形成した。
【０１４０】
次に、前記電子輸送層上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を厚みが１ｎｍとなるように真空蒸着して、電子注入層を形成した。
【０１４１】
次に、電子注入層上に、陰極としてパタ−ニングしたマスク（発光領域が２ｍｍ×２ｍｍとなるマスク）を設置し、金属アルミニウム(Ａｌ)を厚み１００ｎｍとなるように真空蒸着した。
以上により作製した積層体を、窒素ガスで置換したグローブボックス内に入れ、ステンレス製の封止缶、及び紫外線硬化型の接着剤（ＸＮＲ５５１６ＨＶ、長瀬チバ株式会社製）を用いて封止した。以上により、実施例５の有機電界発光素子を作製した。
この実施例５の有機電界発光素子における有機層の層数は、正孔輸送層、発光層、及び電子輸送層の３層である。
【０１４２】
次に、比較例４、実施例４、及び実施例５について、比較例１及び実施例１と同様にして、インピーダンス分光法によりＭプロットを作成した。比較例４のＭプロットを図１０、実施例４のＭプロットを図１１、実施例５のＭプロットを図１２に示す。
図１０の比較例４のＭプロットの結果から、低周波側から（グラフの左端から）発光層、電子輸送層、及び正孔輸送層の順に対応する３つの円弧部が出現しており、有機層の層数ｎ＝円弧部の数ｍであることが分かった。
図１１の実施例４のＭプロットの結果から、低周波側から（グラフの左端から）、発光層、及び正孔輸送層＋電子輸送層の順に対応する２つの円弧部が出現しており、有機層の層数ｎ＞円弧部の数ｍを満たし、最も低周波側の円弧部が発光層に帰属することが認められた。
図１２の実施例５のＭプロットの結果から、低周波側から（グラフの左端から）、発光層、及び正孔輸送層＋電子輸送層の順に対応する２つの円弧部が出現しており、有機層の層数ｎ＞円弧部の数ｍを満たし、最も低周波側（グラフの左端側）の円弧部が発光層に帰属することが認められた。
【０１４３】
次に、比較例４、実施例４、及び実施例５について、比較例１及び実施例１と同様にして、ロールオフ率、初期落ち時間、及び総合評価を評価した。また、以下のようにして、輝度劣化を評価した。結果を表４に示す。
【０１４４】
＜輝度劣化＞
初期の有機電界発光素子のＭプロットの円弧部の数と、初期の発光輝度の６０％の発光輝度になるまで駆動させた有機電界発光素子のＭプロットの円弧部の数を対比することにより、輝度劣化を評価した。
ここで、発光輝度は、輝度計（トプコン社製、ＳＲ−３）により測定した。
【０１４５】
【表４】
【産業上の利用可能性】
【０１４６】
本発明の有機電界発光素子は、発光効率が向上すると共に、耐久性も向上するので、例えば表示素子、ディスプレイ、バックライト、電子写真、照明光源、記録光源、露光光源、読み取り光源、標識、看板、インテリア、光通信などに好適に用いられる。
本発明の有機電界発光素子の評価方法は、耐久性まで含めた性能を簡便かつ短時間で非破壊検査でき、安定した素子性能の有機電界発光素子を効率よく評価することができ、高性能な有機電界発光素子を大量に安定供給が可能となる。
【符号の説明】
【０１４７】
１ 基板
２ 陽極
３ 正孔注入層
４ 正孔輸送層
５ 発光層
６ 電子輸送層
７ 電子注入層
８ 陰極
１０ 有機電界発光素子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と陰極の間に、少なくとも発光層を含む有機層を有する有機電界発光素子であって、
前記有機電界発光素子に発光開始電圧以下の電圧を印加し、周波数０．１ｍＨｚ〜１ＭＨｚの範囲でインピーダンス分光法により測定して得られたＭプロットにおける虚数部Ｍ”の最大値が０．７ｎＦ−１以下である略円弧部の数をｍとし、前記有機層（ただし、ｐ型ドープ層、ｎ型ドープ層を除く）の層数をｎとすると、次式、ｎ＞ｍ、を満たすことを特徴とする有機電界発光素子。
【請求項２】
次式、ｎ−１＞ｍ、を満たす請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項３】
Ｍプロットにおける最も低周波数側に出現する略円弧部が、発光層に帰属する請求項１から２のいずれかに記載の有機電界発光素子。
【請求項４】
有機電界発光素子における、初期のＭプロットにおける略円弧部の数と、駆動時の発光輝度が初期の発光輝度よりも３０％低下した時のＭプロットにおける略円弧部の数とが同じである請求項１から３のいずれかに記載の有機電界発光素子。
【請求項５】
陽極と陰極の間に、少なくとも発光層を含む有機層を有する有機電界発光素子の評価方法であって、
評価対象の有機電界発光素子のＭプロットにおける虚数部Ｍ”の最大値が０．７ｎＦ−１以下である略円弧部の数をｍとし、前記有機層（ただし、ｐ型ドープ層、ｎ型ドープ層を除く）の層数をｎとすると、次式、ｎ＞ｍ、を満たす場合には、前記評価対象の有機電界発光素子が良好であると評価することを特徴とする有機電界発光素子の評価方法。
【請求項６】
次式、ｎ−１＞ｍ、を満たす場合には、評価対象の有機電界発光素子が良好であると評価する請求項５に記載の有機電界発光素子の評価方法。
【請求項７】
評価対象の有機電界発光素子のＭプロットにおける最も低周波数側に出現する略円弧部が、発光層に帰属する場合には、前記評価対象の有機電界発光素子が良好であると評価する請求項５から６のいずれかに記載の有機電界発光素子の評価方法。
【請求項８】
有機電界発光素子における、初期のＭプロットにおける略円弧部の数と、駆動時の発光輝度が初期の発光輝度よりも３０％低下した時のＭプロットにおける略円弧部の数とが同じである場合には、評価対象の有機電界発光素子が良好であると評価する請求項５から７のいずれかに記載の有機電界発光素子の評価方法。
【請求項１】
陽極と陰極の間に、少なくとも発光層を含む有機層を有する有機電界発光素子であって、
前記有機電界発光素子に発光開始電圧以下の電圧を印加し、周波数０．１ｍＨｚ〜１ＭＨｚの範囲でインピーダンス分光法により測定して得られたＭプロットにおける虚数部Ｍ”の最大値が０．７ｎＦ−１以下である略円弧部の数をｍとし、前記有機層（ただし、ｐ型ドープ層、ｎ型ドープ層を除く）の層数をｎとすると、次式、ｎ＞ｍ、を満たすことを特徴とする有機電界発光素子。
【請求項２】
次式、ｎ−１＞ｍ、を満たす請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項３】
Ｍプロットにおける最も低周波数側に出現する略円弧部が、発光層に帰属する請求項１から２のいずれかに記載の有機電界発光素子。
【請求項４】
有機電界発光素子における、初期のＭプロットにおける略円弧部の数と、駆動時の発光輝度が初期の発光輝度よりも３０％低下した時のＭプロットにおける略円弧部の数とが同じである請求項１から３のいずれかに記載の有機電界発光素子。
【請求項５】
陽極と陰極の間に、少なくとも発光層を含む有機層を有する有機電界発光素子の評価方法であって、
評価対象の有機電界発光素子のＭプロットにおける虚数部Ｍ”の最大値が０．７ｎＦ−１以下である略円弧部の数をｍとし、前記有機層（ただし、ｐ型ドープ層、ｎ型ドープ層を除く）の層数をｎとすると、次式、ｎ＞ｍ、を満たす場合には、前記評価対象の有機電界発光素子が良好であると評価することを特徴とする有機電界発光素子の評価方法。
【請求項６】
次式、ｎ−１＞ｍ、を満たす場合には、評価対象の有機電界発光素子が良好であると評価する請求項５に記載の有機電界発光素子の評価方法。
【請求項７】
評価対象の有機電界発光素子のＭプロットにおける最も低周波数側に出現する略円弧部が、発光層に帰属する場合には、前記評価対象の有機電界発光素子が良好であると評価する請求項５から６のいずれかに記載の有機電界発光素子の評価方法。
【請求項８】
有機電界発光素子における、初期のＭプロットにおける略円弧部の数と、駆動時の発光輝度が初期の発光輝度よりも３０％低下した時のＭプロットにおける略円弧部の数とが同じである場合には、評価対象の有機電界発光素子が良好であると評価する請求項５から７のいずれかに記載の有機電界発光素子の評価方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−３４８０５（Ｐ２０１１−３４８０５Ａ）
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１７９９６５（Ｐ２００９−１７９９６５）
【出願日】平成２１年７月３１日（２００９．７．３１）
【特許番号】特許第４５５４７２１号（Ｐ４５５４７２１）
【特許公報発行日】平成２２年９月２９日（２０１０．９．２９）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月３１日（２００９．７．３１）
【特許番号】特許第４５５４７２１号（Ｐ４５５４７２１）
【特許公報発行日】平成２２年９月２９日（２０１０．９．２９）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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