本発明の有機EL素子材料においては、前� �1~11のいずれか1項に規定される構成により、 有機EL素子用に有用な有機EL素子材料を分子� �計することに成功した。また、該有機EL素子 材料を用いることにより高い発光効率を示し 、かつ発光寿命の長い有機EL素子、照明装置� ��び表示装置を提供することができた。

 以下、本発明に係る各構成要素の詳細に� ��いて、順次説明する。

 〔金属錯体〕
 本発明の有機EL素子材料である金属錯体に� �いて説明する。

 有機EL素子に関する、5員-6員-5員の縮合環 を有する金属錯体に関しては、これまでに報 告されている(特開2002-332291号、同2004-67658号� �同2005-23070~23072号公報等)。中でも、カルバゾ ール誘導体をホストにした化合物は青色リン 光有機エレクトロルミネッセンス素子におい て優れた色純度を示すことが報告されている が、その輝度、すなわち発光効率及び素子の 耐久性の観点からすると、まだ課題が残る段 階にあるといえる。

 また、5員-6員の縮合環を有する金属錯体� ��関しても報告されているが(特開2002-338588号� ��特開2004-67658号公報等。)、青色用途として� �発光効率、寿命ともに改善の余地が残され� �いる。

 本発明者らは上記の問題点について鋭意検� ��した結果、フェニルアゾール誘導体は、母� ��であるフェニルアゾールへの置換基の置換� ��置や種類の影響で錯体の安定性が大きく左� ��され、そのことが発光寿命に大きな影響を� ��えることが分かった。さらに、検討の結果� ��前記一般式(1)で表される金属錯体を有機EL� �子材料として含む有機EL素子により、発光効 率と発光寿命が大きく改善されるという知見 を得た。前記一般式(1)におけるM ₁ に共有結合する6員-5員縮合環を配位子に導入 することにより、剛直な縮合環導入により分 子全体の安定性を高めて長寿命化、さらに縮 合環上にヘテロ原子を導入することで短波化 が可能になる。

 また、本発明に係る母核を有する配位子� ��あっても、組み合わせる補助配位子や置換� ��自身が長波なものを置換基として導入する� ��とにより、金属錯体の発光波長を所望の領� ��に制御できる。従って、金属錯体の発光波� ��を長波な領域(緑~赤)に制御する機能を付与� ��るための分子設計は、本発明に係る前記一� ��式(1)を基本骨格設計の出発点とすることに� ��り可能である。

 (配位子)
 本発明に係る金属錯体は、例えば、上記一� ��式(1)で説明するとm1>m2である場合、m1を有 する括弧内に示す部分構造、もしくはその互 変異性体で表される部分構造を主配位子と称 し、m2を有する括弧内に示す部分構造、もし� ��はその互変異性体で表される部分構造を副� ��位子と称す。

 本発明においては、一般式(1)に代表され� ��ように、金属錯体は主配位子もしくはその� ��変異性体と副配位子、もしくはその互変異� ��体の組み合わせで構成されるか、後述する� ��、m2=0の場合、即ち該金属錯体の配位子の全 てが主配位子またはその互変異性体で表され る部分構造のみで構成されていてもよい。

 さらに、従来公知の金属錯体形成に用い� ��れる、所謂配位子として当該業者が周知の� ��位子(配位化合物ともいう)を必要に応じて� �位子として有していてもよい。

 本発明に記載の効果を好ましく得る観点� ��らは、錯体中の配位子の種類は1~2種類から� ��成されることが好ましく、さらに好ましく� ��1種類である。

 従来公知の金属錯体に用いられる配位子� ��しては、種々の公知の配位子があるが、例� ��ば、「Photochemistry and Photophysics of Coordinati on 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(例えば 、ハロゲン配位子(好ましくは塩素配位子)、� ��窒素ヘテロ環配位子(例えば、ビピリジル、 フェナントロリン等)、ジケトン配位子等)が� ��げられる。

 一般式(1)において、環A(N=Cと共に形成す� �5~6員の炭化水素環または複素環)は、一般式( 2)に示すようなアゾール環であることが好ま� ��い。アゾール環以外はピリジン、キノリン� ��あることが好ましい。アゾール環の中では� ��ンゾオキサゾール、ベンゾチアゾール、ベ� ��ゾイミダゾール、ベンゾトリアゾール、イ� ��ダゾール、ピラゾール、オキサゾール、チ� ��ゾール、トリアゾール、ベンゾピラゾール� ��たはトリアジンであることが好ましく、イ� ��ダゾール環が最も好ましい。

 一般式(1)において、XはO、S、Se、TeまたはN-R ₁ を表すが、N-R ₁ が好ましく、R ₁ がフェニル基であるN-Phが最も好ましい。

 一般式(1)において、X ₁ -L ₁ -X ₂ は2座の配位子を表し、X ₁ 、X ₂ は各々独立に炭素原子、窒素原子または酸素 原子を表す。L ₁ はX ₁ 、X ₂ と共に2座の配位子を形成する原子群を表す� �X ₁ -L ₁ -X ₂ で表される2座の配位子の具体例としては、� �換または無置換のフェニルピリジン、フェ� �ルピラゾール、フェニルイミダゾール、フ� �ニルトリアゾール、フェニルテトラゾール� �ピラザボール、アセチルアセトン、ピコリ� �酸等が挙げられる。m1は1~3の整数を表し、m2� ��0~2の整数を表すが、m1+m2は2または3である。 中でも、m2は0である場合が好ましい。

 Y ₁ 、Y ₂ はNまたはR ₂ -Cを表す。このときR ₂ は置換基を表す。

 置換基の例としては、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� ��ル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシ� ��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� �、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(� ��えば、エチニル基、プロパルギル基等)、芳 香族炭化水素環基(芳香族炭素環基、アリー� �基等ともいい、例えば、フェニル基、p-クロ ロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシ リル基、ナフチル基、アントリル基、アズレ ニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基 、フェナントリル基、インデニル基、ピレニ ル基、ビフェニリル基等)、芳香族複素環基(� ��えば、ピリジル基、ピリミジニル基、フリ� ��基、ピロリル基、イミダゾリル基、ベンゾ� ��ミダゾリル基、ピラゾリル基、ピラジニル� ��、トリアゾリル基(例えば、1,2,4-トリアゾー ル-1-イル基、1,2,3-トリアゾール-1-イル基等)� �オキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、� �アゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチ� �ゾリル基、フラザニル基、チエニル基、キ� �リル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル� �、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基� �インドリル基、カルバゾリル基、カルボリ� �ル基、ジアザカルバゾリル基(前記カルボリ� ��ル基のカルボリン環を構成する炭素原子の� ��つが窒素原子で置き換わったものを示す)、 キノキサリニル基、ピリダジニル基、トリア ジニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基 等)、複素環基(例えば、ピロリジル基、イミ� ��ゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジ� ��基等)、アルコキシ基(例えば、メトキシ基� �エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチル� �キシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキ� �基、ドデシルオキシ基等)、シクロアルコキ� ��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(� ��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、� �チルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチ� �基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ド� �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� ��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� �基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオ� �シカルボニル基、オクチルオキシカルボニ� �基、ドデシルオキシカルボニル基等)、アリ� ��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� ��ルホニル基、メチルアミノスルホニル基、� ��メチルアミノスルホニル基、ブチルアミノ� ��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� ��ルアミノスルホニル基、ドデシルアミノス� ��ホニル基、フェニルアミノスルホニル基、� ��フチルアミノスルホニル基、2-ピリジルア� �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� ��ルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフ� ��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� �、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカル� �ニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ� �、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニル� �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� ��、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシル� ��ルボニルアミノ基、フェニルカルボニルア� ��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� �カルボニル基、プロピルアミノカルボニル� �、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘ� �シルアミノカルボニル基、オクチルアミノ� �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� ��)、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、� �クロヘキシルウレイド基、オクチルウレイ� �基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイ� �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� ��スルフィニル基、エチルスルフィニル基、� ��チルスルフィニル基、シクロヘキシルスル� ��ィニル基、2-エチルヘキシルスルフィニル� �、ドデシルスルフィニル基、フェニルスル� �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� �基(例えば、メチルスルホニル基、エチルス� ��ホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘ� ��シルスルホニル基、2-エチルヘキシルスル� �ニル基、ドデシルスルホニル基等)、アリー� ��スルホニル基またはヘテロアリールスルホ� ��ル基(例えば、フェニルスルホニル基、ナフ チルスルホニル基、2-ピリジルスルホニル基� ��)、アミノ基(例えば、アミノ基、エチルア� �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� �、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� �シ基、メルカプト基、シリル基(例えば、ト� ��メチルシリル基、トリイソプロピルシリル� ��、トリフェニルシリル基、フェニルジエチ� ��シリル基等)等が挙げられる。これらの置換 基は上記の置換基によってさらに置換されて 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。

 一般式(1)において、G ₁ 、G ₂ は水素原子または置換基を表す。

 置換基の例としては、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� ��ル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシ� ��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� �、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(� ��えば、エチニル基、プロパルギル基等)、芳 香族炭化水素環基(芳香族炭素環基、アリー� �基等ともいい、例えば、フェニル基、p-クロ ロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシ リル基、ナフチル基、アントリル基、アズレ ニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基 、フェナントリル基、インデニル基、ピレニ ル基、ビフェニリル基等)、芳香族複素環基(� ��えば、ピリジル基、ピリミジニル基、フリ� ��基、ピロリル基、イミダゾリル基、ベンゾ� ��ミダゾリル基、ピラゾリル基、ピラジニル� ��、トリアゾリル基(例えば、1,2,4-トリアゾー ル-1-イル基、1,2,3-トリアゾール-1-イル基等)� �オキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、� �アゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチ� �ゾリル基、フラザニル基、チエニル基、キ� �リル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル� �、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基� �インドリル基、カルバゾリル基、カルボリ� �ル基、ジアザカルバゾリル基(前記カルボリ� ��ル基のカルボリン環を構成する炭素原子の� ��つが窒素原子で置き換わったものを示す)、 キノキサリニル基、ピリダジニル基、トリア ジニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基 等)、複素環基(例えば、ピロリジル基、イミ� ��ゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジ� ��基等)、アルコキシ基(例えば、メトキシ基� �エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチル� �キシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキ� �基、ドデシルオキシ基等)、シクロアルコキ� ��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(� ��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、� �チルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチ� �基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ド� �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� ��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� �基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオ� �シカルボニル基、オクチルオキシカルボニ� �基、ドデシルオキシカルボニル基等)、アリ� ��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� ��ルホニル基、メチルアミノスルホニル基、� ��メチルアミノスルホニル基、ブチルアミノ� ��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� ��ルアミノスルホニル基、ドデシルアミノス� ��ホニル基、フェニルアミノスルホニル基、� ��フチルアミノスルホニル基、2-ピリジルア� �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� ��ルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフ� ��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� �、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカル� �ニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ� �、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニル� �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� ��、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシル� ��ルボニルアミノ基、フェニルカルボニルア� ��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� �カルボニル基、プロピルアミノカルボニル� �、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘ� �シルアミノカルボニル基、オクチルアミノ� �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� ��)、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、� �クロヘキシルウレイド基、オクチルウレイ� �基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイ� �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� ��スルフィニル基、エチルスルフィニル基、� ��チルスルフィニル基、シクロヘキシルスル� ��ィニル基、2-エチルヘキシルスルフィニル� �、ドデシルスルフィニル基、フェニルスル� �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� �基(例えば、メチルスルホニル基、エチルス� ��ホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘ� ��シルスルホニル基、2-エチルヘキシルスル� �ニル基、ドデシルスルホニル基等)、アリー� ��スルホニル基またはヘテロアリールスルホ� ��ル基(例えば、フェニルスルホニル基、ナフ チルスルホニル基、2-ピリジルスルホニル基� ��)、アミノ基(例えば、アミノ基、エチルア� �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� �、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� �シ基、メルカプト基、シリル基(例えば、ト� ��メチルシリル基、トリイソプロピルシリル� ��、トリフェニルシリル基、フェニルジエチ� ��シリル基等)等が挙げられる。これらの置換 基は上記の置換基によってさらに置換されて 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。

 (元素周期表の8~10族の遷移金属元素)
 本発明の一般式(1)で表される有機EL素子材� �(金属錯体)の形成に用いられる金属としては 、元素周期表の8~10族の遷移金属元素(単に遷� ��金属ともいう)が用いられるが、中でも、イ リジウム、白金が好ましい遷移金属元素とし て挙げられる。

 以下、本発明の一般式(1)で表される金属� ��体の具体例を示すが、本発明はこれらに限� ��されない。

 これらの金属錯体は、例えば、Organic Lett er誌,vol3,No.16,2579~2581頁(2001)、Inorganic Chemistry,� ��30巻,第8号,1685~1687頁(1991年)、J.Am.Chem.Soc.,123� �,4304頁(2001年)、Inorganic Chemistry,第40巻,第7号,1 704~1711頁(2001年)、Inorganic Chemistry,第41巻,第12� �,3055~3066頁(2002年)、New Journal of Chemistry.,第26 巻,1171頁(2002年)、European Journal of Organic Chemi stry,第4巻,695~709頁(2004年)、さらにこれらの文� ��中に記載の参考文献等の方法を適用するこ� ��により合成できる。

 以下に、代表的な化合物の合成例を示す� ��

 〈例示化合物1の合成〉
 下記スキームにより例示化合物1を合成した 。

 窒素雰囲気下で、5-(1-メシチル-1H-イミダ� ��ール-2-イル)-2-メチルベンゾ[d]オキサゾール (配位子1)、510mgを、2-エトキシエタノール10ml� ��溶解した溶液に、塩化イリジウム3水和物、 110mg(0.00031モル)及び3mlの水を加え、窒素雰囲� ��下で5時間還流した。反応液を冷却し、メタ ノール50mlを加え、析出した結晶を濾取した� �得られた結晶をさらにメタノールで洗浄し� �乾燥後270mg(収率68%)の錯体Aを得た。

 窒素雰囲気下で錯体A、270mg(0.000102モル)及 び炭酸ナトリウム、270mgを2-エトキシエタノ� �ル17mlに懸濁させた。この懸濁液にアセチル� ��セトン41mg(0.000409モル)を加え、窒素雰囲気� �で2時間還流した。反応液を冷却後、減圧濾� ��によって炭酸ナトリウム及び無機塩を除去� ��た。溶媒を減圧濃縮した後に得られた固体� ��水100mlを加えて懸濁後、固体を濾取した。� �られた結晶をさらにメタノール/水=1/1混合溶 液で洗浄し、乾燥後240mg(収率84.9%)の錯体Bを� �た。

 窒素雰囲気下で錯体B、240mg(0.00017モル)及� ��5-(1-メシチル-1H-イミダゾール-2-イル)-2-メチ ルベンゾ[d]オキサゾール(配位子1)、250mg(0.0004 5モル)をグリセリン15mlに懸濁させた。窒素雰 囲気下で反応温度185℃の間で6時間反応させ� �錯体Bの消失を確認したところで反応終了と� ��た。反応液を冷却し、メタノール100mlを加� �、析出した結晶を濾取した。得られた結晶� �さらにメタノールで洗浄し、乾燥後収量255mg (収率80%)の粗生成物を得た。この粗生成物を� ��量の塩化メチレンに溶解し、シカゲルカラ� ��クロマトグラフィーによって精製し(塩化メ チレン展開)84mg(収率26%)の例示化合物1を得た� ��

 日立製作所製F-4500を用いて測定した例示� ��合物1の溶液におけるリン光発光波長は、454 nmであった(2-メチルテトラヒドロフラン中77K) 。

 その他の例示化合物も同様にして合成で� ��る。

 《有機EL素子材料の有機EL素子への適用》
 本発明の有機EL素子材料を用いて本発明の� �機EL素子を作製する場合、有機EL素子の構成� ��(詳細は後述する)の中で、発光層または電� �阻止層に本発明の有機EL素子材料を用いるこ とが好ましく、特に発光層に用いることが好 ましい。発光層に用いた場合は、発光層中の 発光ドーパントとして用いることにより、本 発明の有機EL素子の外部取り出し量子効率の� ��率アップ(高輝度化)や発光寿命の長寿命化� �達成することができる。

 (発光ホストと発光ドーパント)
 発光層中の主成分であるホスト化合物であ� ��発光ホストに対する発光ドーパントとの混� ��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。

 ただし、発光ドーパントは複数種の化合� ��を混合して用いてもよく、混合する相手は� ��造を異にする、その他の金属錯体やその他� ��構造を有するリン光性ドーパントや蛍光性� ��ーパントでもよい。

 ここで、発光ドーパントとして用いられ� ��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� �て述べる。発光ドーパントは大きく分けて� �蛍光を発光する蛍光性ドーパントとリン光� �発光するリン光性ドーパントの2種類がある� ��

 前者(蛍光性ドーパント)の代表例として� �、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニ� �系色素、クロコニウム系色素、スクアリウ� �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� �ベン系色素、ポリチオフェン系色素、また� �希土類錯体系蛍光体等が挙げられる。

 後者(リン光性ドーパント)の代表例とし� �は、好ましくは元素周期表で8族、9族、10族� ��遷移金属元素を含有する錯体系化合物であ� ��、さらに好ましくはイリジウム化合物、オ� ��ミウム化合物であり、中でも最も好ましい� ��はイリジウム化合物である。

 具体的には以下の特許公報に記載されて� ��る化合物である。

 国際公開第00/70655号パンフレット、特開20 02-280178号公報、同2001-181616号公報、同2002-28017 9号公報、同2001-181617号公報、同2002-280180号公� ��、同2001-247859号公報、同2002-299060号公報、同 2001-313178号公報、同2002-302671号公報、同2001-345 183号公報、同2002-324679号公報、国際公開第02/1 5645号パンフレット、特開2002-332291号公報、同 2002-50484号公報、同2002-332292号公報、同2002-8368 4号公報、特表2002-540572号公報、特開2002-117978� ��公報、同2002-338588号公報、同2002-170684号公報 、同2002-352960号公報、国際公開第01/93642号パ� �フレット、特開2002-50483号公報、同2002-100476� �公報、同2002-173674号公報、同2002-359082号公報� ��同2002-175884号公報、同2002-363552号公報、同200 2-184582号公報、同2003-7469号公報、特表2002-52580 8号公報、特開2003-7471号公報、特表2002-525833号 公報、特開2003-31366号公報、同2002-226495号公報 、同2002-234894号公報、同2002-235076号公報、同20 02-241751号公報、同2001-319779号公報、同2001-31978 0号公報、同2002-62824号公報、同2002-100474号公� �、同2002-203679号公報、同2002-343572号公報、同2 002-203678号公報等。

 以下に、発光ドーパントの具体例の一部� ��示す。

 (発光ホスト)
 本発明に用いられるホスト化合物とは、発� ��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� �満の化合物を表す。

 本発明に用いられる発光ホストとしては� ��造的には特に制限はないが、代表的にはカ� ��バゾール誘導体、トリアリールアミン誘導� ��、芳香族ボラン誘導体、含窒素複素環化合� ��、チオフェン誘導体、フラン誘導体、オリ� ��アリーレン化合物等の基本骨格を有するも� ��、またはカルボリン誘導体や該カルボリン� ��導体のカルボリン環を構成する炭化水素環� ��炭素原子の少なくとも一つが窒素原子で置� ��されている環構造を有する誘導体等が挙げ� ��れる。中でも、カルバゾール誘導体、カル� ��リン誘導体や該カルボリン誘導体のカルボ� ��ン環を構成する炭化水素環の炭素原子の少� ��くとも一つが窒素原子で置換されている環� ��造を有する誘導体が好ましく用いられる。

 以下に具体例を挙げるが、本発明はこれ� ��に限定されない。これらの化合物は正孔阻� ��材料として使用することも好ましい。

 本発明に係る発光層においては、ホスト� ��合物として公知のホスト化合物を複数種併� ��して用いてもよい。ホスト化合物を複数種� ��いることで、電荷の移動を調整することが� ��能であり、有機EL素子を高効率化すること� �できる。これらの公知のホスト化合物とし� �は、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、� �つ発光の長波長化を防ぎ、なおかつ高Tg(ガ� �ス転移温度)である化合物が好ましい。

 また、本発明に用いられる発光ホストは� ��分子化合物でも、繰り返し単位をもつ高分� ��化合物でもよく、ビニル基やエポキシ基の� ��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。

 発光ホストとしては、正孔輸送能、電子� ��送能を有しつつ、かつ発光の長波長化を防� ��、なおかつ高Tg(ガラス転移温度)である化合 物が好ましい。

 発光ホストの具体例としては、以下の文� ��に記載されている化合物が好適である。例� ��ば、特開2001-257076号公報、同2002-308855号公報 、同2001-313179号公報、同2002-319491号公報、同20 01-357977号公報、同2002-334786号公報、同2002-8860� ��公報、同2002-334787号公報、同2002-15871号公報� ��同2002-334788号公報、同2002-43056号公報、同2002 -334789号公報、同2002-75645号公報、同2002-338579� �公報、同2002-105445号公報、同2002-343568号公報� ��同2002-141173号公報、特同002-352957号公報、同2 002-203683号公報、同2002-363227号公報、同2002-2314 53号公報、同2003-3165号公報、同2002-234888号公� �、同2003-27048号公報、同2002-255934号公報、同20 02-260861号公報、同2002-280183号公報、同2002-29906 0号公報、同2002-302516号公報、特同002-305083号� �報、同2002-305084号公報、同2002-308837号公報等� ��

 また、発光層はホスト化合物としてさら� ��蛍光極大波長を有するホスト化合物を含有� ��ていてもよい。この場合、他のホスト化合� ��とリン光性化合物から蛍光性化合物へのエ� ��ルギー移動で、有機EL素子としての電界発� �は蛍光極大波長を有する他のホスト化合物� �らの発光も得られる。蛍光極大波長を有す� �ホスト化合物として好ましいのは、溶液状� �で蛍光量子収率が高いものである。ここで� �蛍光量子収率は10%以上、特に30%以上が好ま� �い。具体的な蛍光極大波長を有するホスト� �合物としては、クマリン系色素、ピラン系� �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� �セン系色素、フルオレセイン系色素、ロー� �ミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン� �色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン� �色素等が挙げられる。蛍光量子収率は、前� �第4版実験化学講座7の分光IIの362頁(1992年版� �丸善)に記載の方法により測定することがで� ��る。

 次に、代表的な有機EL素子の構成につい� �述べる。

 《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� �る。

 本発明の有機EL素子の層構成の好ましい� �体例を以下に示すが、本発明はこれらに限� �されない。

 (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/電子阻止層/発光層/正孔阻止層/電� �輸送層/陰極
 (iii)陽極/正孔輸送層/電子阻止層/発光層/正� ��阻止層/電子輸送層/陰極
 (iv)陽極/正孔輸送層/電子阻止層/発光層/正� �阻止層/電子輸送層/陰極
 (v)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/陰極バッファー層/陰極
 (vi)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� �ッファー層/陰極
 (vii)陽極/陽極バッファー層/正孔輸送層/電� �阻止層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/陰極� ��ッファー層/陰極
 《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。

 本発明においては、正孔阻止層、電子阻� ��層等に本発明の有機EL素子材料を用いるこ� �が好ましく、特に好ましくは正孔阻止層に� �いることである。

 本発明の有機EL素子材料を正孔阻止層、� �子阻止層に含有させる場合、請求の範囲1~7� �いずれか1項に記載されている本発明の有機E L素子材料を、正孔阻止層や電子阻止層等の� �構成成分として100質量%の状態で含有させて� ��よいし、他の有機化合物等と混合してもよ� ��。

 本発明に係る阻止層の膜厚としては好ま� ��くは3~100nmであり、さらに好ましくは5~30nmで ある。

 《正孔阻止層》
 正孔阻止層とは広い意味では電子輸送層の� ��能を有し、電子を輸送する機能を有しつつ� ��孔を輸送する能力が著しく小さい材料から� ��り、電子を輸送しつつ正孔を阻止すること� ��電子と正孔の再結合確率を向上させること� ��できる。

 正孔阻止層としては、例えば、特開平11-2 04258号公報、同11-204359号公報、及び「有機EL� �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� �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。

 本発明の有機EL素子は構成層として正孔� �止層を有し、該正孔阻止層が前記カルボリ� �誘導体または該カルボリン誘導体のカルボ� �ン環を構成する炭化水素環の炭素原子の少� �くとも一つが窒素原子で置換されている環� �造を有する誘導体を含有することが好まし� �。

 《電子阻止層》
 一方、電子阻止層とは広い意味では正孔輸� ��層の機能を有し、正孔を輸送する機能を有� ��つつ電子を輸送する能力が著しく小さい材� ��からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止す� ��ことで電子と正孔の再結合確率を向上させ� ��ことができる。また、後述する正孔輸送層� ��構成を必要に応じて電子阻止層として用い� ��ことができる。

 また本発明においては、発光層に隣接す� ��隣接層、即ち正孔阻止層、電子阻止層に上� ��の本発明の有機EL素子材料を用いることが� �ましく、特に電子阻止層に用いることが好� �しい。

 《正孔輸送層》
 正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有す� ��材料を含み、広い意味で正孔注入層、電子� ��止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層� ��単層もしくは複数層設けることができる。

 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� ��送材料として慣用されているものや、有機E L素子の正孔注入層、正孔輸送層に使用され� �公知のものの中から任意のものを選択して� �いることができる。

 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� ��、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� ��ール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリア� ��ールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及� ��ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘� ��体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カ� ��コン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリ� ��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� ��ザン誘導体、アニリン系共重合体、また導� ��性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリ� ��マー等が挙げられる。

 正孔輸送材料としては上記のものを使用� ��ることができるが、ポルフィリン化合物、� ��香族第三級アミン化合物及びスチリルアミ� ��化合物、特に芳香族第三級アミン化合物を� ��いることが好ましい。

 芳香族第三級アミン化合物及びスチリル� ��ミン化合物の代表例としては、N,N,N″,N″-� �トラフェニル-4,4″-ジアミノフェニル;N,N″-� ��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� �(4-ジ-p-トリルアミノフェニル)シクロヘキサ� ��;N,N,N″,N″-テトラ-p-トリル-4,4″-ジアミノ� �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� ��アミノ-2-メチルフェニル)フェニルメタン;� �ス(4-ジ-p-トリルアミノフェニル)フェニルメ� ��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� ��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� ��ル〕スチルベン;4-N,N-ジフェニルアミノ-(2-� �フェニルビニル)ベンゼン;3-メトキシ-4″-N,N- ジフェニルアミノスチルベンゼン;N-フェニル カルバゾール、さらには米国特許第5,061,569号 明細書に記載されている2個の縮合芳香族環� �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� �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� �アミン(MTDATA)等が挙げられる。

 さらにこれらの材料を高分子鎖に導入し� ��、またはこれらの材料を高分子の主鎖とし� ��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� ��

 この正孔輸送層は上記正孔輸送材料を、� ��えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャ� ��ト法、インクジェット法、LB法等の公知の� �法により、薄膜化することにより形成する� �とができる。正孔輸送層の膜厚については� �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。

 《電子輸送層》
 電子輸送層とは電子を輸送する機能を有す� ��材料からなり、広い意味で電子注入層、正� ��阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送� ��は単層もしくは複数層を設けることができ� ��。

 従来、単層の電子輸送層、及び複数層と� ��る場合は発光層に対して陰極側に隣接する� ��子輸送層に用いられる電子輸送材料(正孔阻 止材料を兼ねる)としては、下記の材料が知� �れている。

 さらに、電子輸送層は陰極より注入され� ��電子を発光層に伝達する機能を有していれ� ��よく、その材料としては従来公知の化合物� ��中から任意のものを選択して用いることが� ��きる。

 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� �換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘� �体、チオピランジオキシド誘導体、ナフタ� �ンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無� �物、カルボジイミド、フレオレニリデンメ� �ン誘導体、アントラキノジメタン及びアン� �ロン誘導体、オキサジアゾール誘導体、カ� �ボリン誘導体、または該カルボリン誘導体� �カルボリン環を構成する炭化水素環の炭素� �子の少なくとも一つが窒素原子で置換され� �いる環構造を有する誘導体等が挙げられる� �さらに上記オキサジアゾール誘導体におい� �、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原� �に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸� �性基として知られているキノキサリン環を� �するキノキサリン誘導体も電子輸送材料と� �て用いることができる。

 さらにこれらの材料を高分子鎖に導入し� ��、またはこれらの材料を高分子の主鎖とし� ��高分子材料を用いることもできる。

 また8-キノリノール誘導体の金属錯体、例� �ば、トリス(8-キノリノール)アルミニウム(Alq ₃ )、トリス(5,7-ジクロロ-8-キノリノール)アル� �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� �ル)アルミニウム、トリス(5-メチル-8-キノリ� ��ール)アルミニウム、ビス(8-キノリノール)� �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� ��金属錯体も電子輸送材料として用いること� ��できる。その他、メタルフリーもしくはメ� ��ルフタロシアニン、またはそれらの末端が� ��ルキル基やスルホン酸基等で置換されてい� ��ものも電子輸送材料として好ましく用いる� ��とができる。また、発光層の材料として例� ��したジスチリルピラジン誘導体も、電子輸� ��材料として用いることができるし、正孔注� ��層、正孔輸送層と同様にn型-Si、n型-SiC等の� ��機半導体も電子輸送材料として用いること� ��できる。

 この電子輸送層は上記電子輸送材料を、� ��えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャ� ��ト法、インクジェット法、LB法等の公知の� �法により、薄膜化することにより形成する� �とができる。電子輸送層の膜厚については� �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。

 次に、本発明の有機EL素子の構成層とし� �用いられる注入層について説明する。

 《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� ��孔注入層があり、上記のごとく陽極と発光� ��または正孔輸送層の間、及び陰極と発光層� ��たは電子輸送層との間に存在させてもよい� ��

 注入層とは駆動電圧低下や発光輝度向上� ��ために電極と有機層間に設けられる層のこ� ��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� ��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� ��子注入層(陰極バッファー層)とがある。

 陽極バッファー層(正孔注入層)は特開平9- 45479号公報、同9-260062号公報、同8-288069号公報 等にもその詳細が記載されており、具体例と して、銅フタロシアニンに代表されるフタロ シアニンバッファー層、酸化バナジウムに代 表される酸化物バッファー層、アモルファス カーボンバッファー層、ポリアニリン(エメ� �ルディン)やポリチオフェン等の導電性高分� ��を用いた高分子バッファー層等が挙げられ� ��。

 陰極バッファー層(電子注入層)は特開平6- 325871号公報、同9-17574号公報、同10-74586号公報 等にもその詳細が記載されており、具体的に はストロンチウムやアルミニウム等に代表さ れる金属バッファー層、フッ化リチウムに代 表されるアルカリ金属化合物バッファー層、 フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土 類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウ ムに代表される酸化物バッファー層等が挙げ られる。

 上記バッファー層(注入層)はごく薄い膜� �あることが望ましく、素材にもよるがその� �厚は0.1~100nmの範囲が好ましい。

 この注入層は上記材料を、例えば、真空� ��着法、スピンコート法、キャスト法、イン� ��ジェット法、LB法等の公知の方法により、� �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。

 《陽極》
 本発明の有機EL素子に係る陽極としては、� �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)、SnO ₂ 、ZnO等の導電性透明材料が挙げられる。また 、IDIXO(In ₂ O ₃ -ZnO)等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料� ��用いてもよい。陽極はこれらの電極物質を� ��着やスパッタリング等の方法により薄膜を� ��成させ、フォトリソグラフィー法で所望の� ��状のパターンを形成してもよく、あるいは� ��ターン精度をあまり必要としない場合は(100 μm以上程度)、上記電極物質の蒸着やスパッ� �リング時に所望の形状のマスクを介してパ� �ーンを形成してもよい。この陽極より発光� �取り出す場合には、透過率を10%より大きく� �ることが望ましく、また陽極としてのシー� �抵抗は数百ω/□以下が好ましい。さらに膜� �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。

 《陰極》
 一方、本発明に係る陰極としては、仕事関� ��の小さい(4eV以下)金属(電子注入性金属と称� ��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� �ウム、リチウム、マグネシウム/銅混合物、� ��グネシウム/銀混合物、マグネシウム/アル� �ニウム混合物、マグネシウム/インジウム混� ��物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al ₂ O ₃ )混合物、インジウム、リチウム/アルミニウ� ��混合物、希土類金属等が挙げられる。これ� ��の中で、電子注入性及び酸化等に対する耐� ��性の点から、電子注入性金属とこれより仕� ��関数の値が大きく安定な金属である第二金� ��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� �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(Al ₂ O ₃ )混合物、リチウム/アルミニウム混合物、ア� ��ミニウム等が好適である。陰極はこれらの� ��極物質を蒸着やスパッタリング等の方法に� ��り、薄膜を形成させることにより作製する� ��とができる。また、陰極としてのシート抵� ��は数百ω/□以下が好ましく、膜厚は通常10~1 000nm、好ましくは50~200nmの範囲で選ばれる。� �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。

 《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、� �ラス、プラスチック等の種類には特に限定� �なく、また透明のものであれば特に制限は� �いが、好ましく用いられる基板としては、� �えば、ガラス、石英、光透過性樹脂フィル� �を挙げることができる。特に好ましい基体� �、有機EL素子にフレキシブル性を与えること が可能な樹脂フィルムである。

 樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエ� ��レンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナ� �タレート(PEN)、ポリエーテルスルホン(PES)、� ��リエーテルイミド、ポリエーテルエーテル� ��トン、ポリフェニレンスルフィド、ポリア� ��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� ��アセテートプロピオネート(CAP)等からなる� �ィルム等が挙げられる。

 樹脂フィルムの表面には、無機物もしくは� ��機物の被膜またはその両者のハイブリッド� ��膜が形成されていてもよく、水蒸気透過度� ��0.01g/(m ² ・24h)以下の高バリア性フィルムであること� �好ましい。

 本発明の有機EL素子の発光の室温におけ� �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� ��光した光子数/有機EL素子に流した電子数×10 0である。

 また、カラーフィルター等の色相改良フ� ��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� ��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� �。

 多色表示装置として用いる場合は、少な� ��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� �適な例を説明する。

 《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� �、陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/正孔� ��止層/電子輸送層/陰極バッファー層/陰極か� ��なる有機EL素子の作製法について説明する� �

 まず適当な基体上に所望の電極物質、例� ��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� ��パッタリング等の方法により形成させ、陽� ��を作製する。次に、この上に素子材料であ� ��正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻� ��層、電子輸送層等の有機化合物を含有する� ��膜を形成させる。

 この有機化合物を含有する薄膜の薄膜化の� ��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� ��が、均質な膜が得られやすく、かつピンホ� ��ルが生成しにくい等の点から、真空蒸着法� ��たはスピンコート法が特に好ましい。さら� ��層ごとに異なる成膜法を適用してもよい。� ��膜に蒸着法を採用する場合、その蒸着条件� ��、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 ^-2 Pa、蒸着速度0.01~50nm/秒、基板温度-50~300℃、� �厚0.1~5μmの範囲で適宜選ぶことが望ましい。

 これらの層の形成後、その上に陰極用物� ��からなる薄膜を1μm以下、好ましくは50~200nm� ��範囲の膜厚になるように、例えば、蒸着や� ��パッタリング等の方法により形成させ、陰� ��を設けることにより所望の有機EL素子が得� �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 成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。

 《表示装置》
 本発明の表示装置について説明する。本発� ��の表示装置は上記有機EL素子を有する。

 本発明の表示装置は単色でも多色でもよ� ��が、ここでは多色表示装置について説明す� ��。多色表示装置の場合は発光層形成時のみ� ��ャドーマスクを設け、一面に蒸着法、キャ� ��ト法、スピンコート法、インクジェット法� ��印刷法等で膜を形成できる。

 発光層のみパターニングを行う場合、そ� ��方法に限定はないが、好ましくは蒸着法、� ��ンクジェット法、印刷法である。蒸着法を� ��いる場合においては、シャドーマスクを用� ��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� ��層、正孔阻止層、発光層、正孔輸送層、陽� ��の順に作製することも可能である。

 このようにして得られた多色表示装置に� ��流電圧を印加する場合には、陽極を+、陰極 を-の極性として電圧2~40V程度を印加すると発 光が観測できる。また、逆の極性で電圧を印 加しても電流は流れずに発光は全く生じない 。さらに交流電圧を印加する場合には、陽極 が+、陰極が-の状態になったときのみ発光す� ��。なお、印加する交流の波形は任意でよい� ��

 多色表示装置は表示デバイス、ディスプ� ��イ、各種発光光源として用いることができ� ��。表示デバイス、ディスプレイにおいて、� ��、赤、緑発光の3種の有機EL素子を用いるこ� ��によりフルカラーの表示が可能となる。

 表示デバイス、ディスプレイとしては、� ��レビ、パソコン、モバイル機器、AV機器、� �字放送表示、自動車内の情報表示等が挙げ� �れる。特に静止画像や動画像を再生する表� �装置として使用してもよく、動画再生用の� �示装置として使用する場合の駆動方式は単� �マトリクス(パッシブマトリクス)方式でもア クティブマトリクス方式でもどちらでもよい 。

 発光光源としては家庭用照明、車内照明� ��時計や液晶用のバックライト、看板広告、� ��号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機� ��光源、光通信処理機の光源、光センサーの� ��源等が挙げられるが、これに限定するもの� ��はない。

 《照明装置》
 本発明の照明装置について説明する。本発� ��の照明装置は上記有機EL素子を有する。

 本発明の有機EL素子に共振器構造を持た� �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� ��しては、光記憶媒体の光源、電子写真複写� ��の光源、光通信処理機の光源、光センサー� ��光源等が挙げられるが、これらに限定され� ��い。また、レーザー発振をさせることによ� ��上記用途に使用してもよい。

 また、本発明の有機EL素子は照明用や露� �光源のような一種のランプとして使用して� �よいし、画像を投影するタイプのプロジェ� �ション装置や、静止画像や動画像を直接視� �するタイプの表示装置(ディスプレイ)として 使用してもよい。動画再生用の表示装置とし て使用する場合の駆動方式は、単純マトリク ス(パッシブマトリクス)方式でもアクティブ� ��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� �2種以上使用することにより、フルカラー表� ��装置を作製することが可能である。

 以下、本発明の有機EL素子を有する表示� �置の一例を図面に基づいて説明する。

 図1は有機EL素子から構成される表示装置� ��一例を示した模式図である。有機EL素子の� �光により画像情報の表示を行う、例えば、� �帯電話等のディスプレイの模式図である。

 ディスプレイ1は複数の画素を有する表示 部A、画像情報に基づいて表示部Aの画像走査� ��行う制御部B等からなる。

 制御部Bは表示部Aと電気的に接続され、� �数の画素それぞれに外部からの画像情報に� �づいて走査信号と画像データ信号を送り、� �査信号により走査線毎の画素が画像データ� �号に応じて順次発光して画像走査を行って� �像情報を表示部Aに表示する。

 図2は表示部Aの模式図である。

 表示部Aは基板上に、複数の走査線5及び� �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� �う。

 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� ��る。

 配線部の走査線5及び複数のデータ線6は� �れぞれ導電材料からなり、走査線5とデータ� ��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)。

 画素3は走査線5から走査信号が印加され� �と、データ線6から画像データ信号を受け取� ��、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、� ��領域の画素を適宜同一基板上に並置するこ� ��によって、フルカラー表示が可能となる。

 次に、画素の発光プロセスを説明する。

 図3は画素の模式図である。

 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� �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。

 図3において、制御部Bからデータ線6を介� ��てスイッチングトランジスタ11のドレイン� �画像データ信号が印加される。そして、制� �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� �、ドレインに印加された画像データ信号が� �ンデンサ13と駆動トランジスタ12のゲートに� ��達される。

 画像データ信号の伝達により、コンデン� ��13が画像データ信号の電位に応じて充電さ� �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� ��源ライン7に接続され、ソースが有機EL素子1 0の電極に接続されており、ゲートに印加さ� �た画像データ信号の電位に応じて電源ライ� �7から有機EL素子10に電流が供給される。

 制御部Bの順次走査により走査信号が次の 走査線5に移ると、スイッチングトランジス� �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� ��13は充電された画像データ信号の電位を保� �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� �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� �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。

 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� �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� �ような発光方法をアクティブマトリクス方� �と呼んでいる。

 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� �号による所定の発光量のオン、オフでもよ� �。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。

 本発明においては、上述したアクティブ� ��トリクス方式に限らず、走査信号が走査さ� ��たときのみデータ信号に応じて有機EL素子� �発光させるパッシブマトリクス方式の発光� �動でもよい。

 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� �査線5と複数の画像データ線6が画素3を挟ん� �対向して格子状に設けられている。

 順次走査により走査線5の走査信号が印加 されたとき、印加された走査線5に接続して� �る画素3が画像データ信号に応じて発光する� ��

 パッシブマトリクス方式では画素3にアク ティブ素子が無く、製造コストの低減が計れ る。

 また本発明の有機EL材料は照明装置とし� �、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� ��含有させたものでもよいし、青色と黄色、� ��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。

 また複数の発光色を得るための発光材料� ��組み合わせは、複数のリン光または蛍光で� ��光する材料を複数組み合わせたもの、蛍光� ��たはリン光で発光する発光材料と、発光材� ��からの光を励起光として発光する色素材料� ��の組み合わせたもののいずれでもよいが、� ��発明に係る白色有機EL素子においては、発� �ドーパントを複数組み合わせ混合するだけ� �よい。発光層もしくは正孔輸送層あるいは� �子輸送層等の形成時のみマスクを設け、マ� �クにより塗り分ける等単純に配置するだけ� �よく、他層は共通であるのでマスク等のパ� �ーニングは不要であり、一面に蒸着法、キ� �スト法、スピンコート法、インクジェット� �、印刷法等で例えば電極膜を形成でき、生� �性も向上する。この方法によれば、複数色� �発光素子をアレー状に並列配置した白色有� �EL装置と異なり、素子自体が発光白色である 。

 発光層に用いる発光材料としては特に制� ��はなく、例えば、液晶表示素子におけるバ� ��クライトであれば、CF(カラーフィルター)特 性に対応した波長範囲に適合するように、本 発明に係る金属錯体、また公知の発光材料の 中から任意のものを選択して組み合わせて白 色化すればよい。

 このように、本発明に係る白色発光有機E L素子は、前記表示デバイス、ディスプレイ� �加えて、各種発光光源、照明装置として、� �庭用照明、車内照明、また露光光源のよう� �一種のランプとして、また液晶表示装置の� �ックライト等、表示装置にも有用に用いら� �る。

 その他、時計等のバックライト、看板広� ��、信号機、光記憶媒体等の光源、電子写真� ��写機の光源、光通信処理機の光源、光セン� ��ーの光源等、さらには表示装置を必要とす� ��一般の家庭用電気器具等広い範囲の用途が� ��げられる。