JP5857754B2 - 有機エレクトロルミネッセンス素子、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法、表示装置及び照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法、表示装置及び照明装置に関する。

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。

一方、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。

しかしながら、今後の実用化に向けた有機ＥＬ素子においては、更に低消費電力で効率よく高輝度に発光する有機ＥＬ素子の開発が望まれている。

プリンストン大より励起三重項からのリン光発光を用いる有機ＥＬ素子の報告（Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ ｅｔａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ、３９５巻、１５１〜１５４頁（１９９８年））がされて以来、室温でリン光を示す材料の研究が活発になってきている。例えば、Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ ｅｔ ａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ、４０３巻、１７号、７５０〜７５３頁（２０００年）等にも開示されている。

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る可能性があることから照明用途としても注目されている。

そして、多くの化合物が、イリジウム錯体系等重金属錯体を中心に合成検討されている。また、ドーパントとしてトリス（２−フェニルピリジン）イリジウムを用いた検討がされている。その他、ドーパントとしてＬ２Ｉｒ（ａｃａｃ）、例えば、（ｐｐｙ）_２Ｉｒ（ａｃａｃ）、トリス（２−（ｐ−トリル）ピリジン）イリジウム（Ｉｒ（ｐｔｐｙ）_３）、トリス（ベンゾ［ｈ］キノリン）イリジウム（Ｉｒ（ｂｚｑ）_３）等を用いた検討を行っている。これらの金属錯体は一般にオルトメタル化イリジウム錯体と呼ばれている。なお、上記で略称記載したＬは配位子を、ａｃａｃはアセチルアセトンを、ｐｐｙはフェニルピリジンを、ｐｔｐｙはｐ−トリルピリジン、ｂｚｑはベンゾ［ｈ］キノリンを表す。

また、各種イリジウム錯体を用いて素子化する試みがされている。

更に、高い発光効率を得るためにホール輸送性の化合物をリン光性化合物のホストとして用い、また、各種電子輸送性材料をリン光性化合物のホストとして、これらに新規なイリジウム錯体をドープして用いることも開示されている。

いずれの場合も発光素子とした場合の発光輝度や発光効率は、その発光する光がリン光に由来することから従来の素子に比べ大幅に改良されるものであるが、素子の発光寿命については従来の素子よりも低いという問題点があった。

このように、リン光性の高効率の発光材料は、発光波長の短波化と素子の発光寿命の改善が難しく、実用に耐えうる性能を十分に達成できていないのが現状である。

波長の短波化に関してはこれまでフェニルピリジンにフッ素原子、トリフルオロメチル基、シアノ基等の電子吸引基を置換基として導入すること、配位子としてピコリン酸やピラザボール系の配位子を導入することが知られている。

しかしながら、これらの配位子では発光材料の発光波長が短波化して青色を達成し、高効率の素子を達成できる一方、素子の発光寿命は大幅に劣化するため、そのトレードオフの改善が求められていた。

配位子としてフェニルピラゾールを有する金属錯体は発光波長が短波な発光材料であることが開示されている。

更に、フェニルピラゾールの５員環に６員環が縮合した部分構造を有する配位子から形成される金属錯体が開示されている。

また、米国特許出願公開第２００６／２５１９２３号明細書、国際公開第２００７／０９７１４９号明細書、国際公開第２００７／０９７１５３号明細書においては、フェニルイミダゾール骨格を有する配位子を有したイリジウム錯体が、有機ＥＬ素子における発光ドーパントとして有用であることが開示されている。

しかしながら、従来開示されている発光ドーパントを用いた有機ＥＬ素子では、発光効率や駆動電圧、寿命など未だ不十分であった。有機ＥＬ素子の発光層においては、キャリアの輸送性や発光ドーパントの凝集による濃度消光、励起子同士の相互作用による消光等の問題から、ホスト化合物中に発光ドーパントが均一に分散されていることが望ましいが、前記問題を解決し、十分な素子性能を発現する材料は未だ見出されていない。

このように多くの発光材料がイリジウム錯体、白金錯体を中心に合成検討がなされているが、高発光効率、低駆動電圧であり、且つ、長寿命である有機ＥＬ素子を提供するという観点からは、いまだに不十分であり、更なる解決方法が模索されている。

更に、例えば、特開２００２−３０２６７１号公報あるいは国際公開第２００７／００６３８０号明細書に記載が見られるように、大面積化、低コスト化、高生産性に対する要求から、湿式法（ウェットプロセス等ともいう）に対する期待が大きく、真空プロセスでの成膜に比べて低温で成膜可能であるため、下層の有機層のダメージを低減でき、発光効率や素子寿命の改善の面からも大きな期待が寄せられている。

これらの文献の中では、イオン性の金属錯体を使用したウェット成膜が実現されている。しかしながら、青色リン光発光を利用する有機ＥＬ素子において、ウェット成膜を実現するためには、実用上の観点から、現在知られている発光材料では、溶剤に対する溶解性、溶液安定性、駆動電圧、素子寿命等の点で、まだ不十分であり、更なる改良技術の開発が不可欠であることが判明した。

一方、有機エレクトロルミネッセンス材料の発光寿命を向上させる手段の一つとして、発光層に用いるホスト化合物及びドーパント化合物の探索が以前から行われており、実用に耐えうる可能性のある構造が見つかりつつある。しかしながら、これらの化合物の構造の小さな変更が、素子の発光寿命に与える影響が大きく、解決すべき課題も数多く残されている。

また、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光寿命を改善する手段として、発光層にフッ素含有化合物を利用することが、特許文献１及び特許文献２に記載されており、ある程度の効果は得られていたが、更なる改善が必要なレベルであった。また、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法としてウェットプロセスを用いると、有機層中に水分の混入する可能性が高くなり、結果的に、素子の寿命が短くなる傾向が認められ、早急な改良手段の開発が切望されている。

国際公開第２０１１／１０３９５３号明細書 特開２００４−２８８３８１号公報

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、電力効率が向上し、発光寿命及び経時安定性に優れた有機エレクトロルミネッセンス素子とその製造方法、それを用いた表示装置及び照明装置を提供することである。

本発明者は、上記問題に鑑み鋭意検討を進めた結果、有機エレクトロルミネッセンス素子として、陽極と陰極との間に、発光層を含む複数の有機層を有し、該発光層に前記一般式（１）で表される化合物、及び置換基として少なくとも１つの水素原子がフッ素原子に置換された炭素数が２以上のアルキル基を有する金属錯体化合物を含有し、該発光層に隣接した有機層の少なくとも１層がフッ素原子含有化合物を含む構成とすることにより、電力効率が向上し、発光寿命及び高温環境下等で保存した後の電力効率安定性（経時安定性）に優れた有機エレクトロルミネッセンス素子を実現することができることを見出して、本発明に至った次第である。

すなわち、本発明の上記問題は、下記の手段により解決される。

１．陽極と陰極との間に、発光層を含む複数の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、該発光層に下記一般式（１）で表される化合物、及び置換基として少なくとも１つの水素原子がフッ素原子に置換された炭素数が２以上のアルキル基を有する金属錯体化合物を含有し、かつ該発光層に隣接した有機層の少なくとも１層がフッ素原子含有化合物を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。

〔式中、Ａは酸素原子、硫黄原子またはＮ−Ｒ^９を表し、Ｒ^１〜Ｒ^９は各々水素原子または置換基を表し、Ｒ^１〜Ｒ^９の少なくとも一つはフッ素原子またはフッ素原子含有置換基を表す。〕

２．前記一般式（１）で表される化合物において、Ｒ ^１ 〜Ｒ ^９ の少なくとも１つが、少なくとも１つの水素原子がフッ素原子に置換された炭素数が２以上のアルキル基であることを特徴とする第１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
３．前記一般式（１）で表される化合物において、前記アルキル基が、少なくとも１つの水素原子がフッ素原子に置換された炭素数が４以上のアルキル基であることを特徴とする第２項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
４．前記一般式（１）で表される化合物において、Ａが酸素原子であることを特徴とする第１項から第３項のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。

５．前記一般式（１）で表される化合物または前記金属錯体化合物が、フッ素原子置換芳香族基を有することを特徴とする第１項から第４項のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。

６．前記発光層に隣接した全ての有機層が、前記フッ素原子含有化合物を含有することを特徴とする第１項から第５項のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。

７．第１項から第６項のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、
有機層の少なくとも１層を、湿式塗布方式により形成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の製造方法。

８．白色発光することを特徴とする第１項から第６項のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。

９．第１項から第６項、及び第８項のいずれかの一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を具備することを特徴とする表示装置。

１０．第１項から第６項、及び第８項のいずれかの一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を具備することを特徴とする照明装置。

本発明の上記手段により、電力効率が向上し、発光寿命及び経時安定性に優れた有機エレクトロルミネッセンス素子とその製造方法、それを用いた表示装置及び照明装置を提供することができる。

本発明の有機ＥＬ素子から構成される表示装置の一例を示す模式図である。 図１に示す表示装置を構成する表示部Ａの模式図である。 本発明の照明装置の概略図である。 本発明の照明装置の模式図である。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、陽極と陰極との間に、発光層を含む複数の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、該発光層が少なくとも前記一般式（１）で表される化合物、及び置換基として少なくとも１つの水素原子がフッ素原子に置換された炭素数が２以上のアルキル基を有する金属錯体化合物を含有し、かつ該発光層に隣接した有機層の少なくとも１層がフッ素原子含有化合物を含むことを特徴とする。この特徴は、請求項１から請求項１０に係る発明に共通する技術的特徴である。

本発明の実施態様としては、本発明の目的とする効果をより発現できる観点から、前記発光層が、更にフッ素原子で置換された金属錯体化合物を含有することが好ましい態様である。また、前記一般式（１）で表される化合物またはフッ素原子で置換された金属錯体化合物が、フッ素原子置換アルキル基またはフッ素原子置換芳香族基を有することが好ましい。更には、前記一般式（１）で表される化合物またはフッ素原子で置換された金属錯体化合物が、フッ素原子置換芳香族基を有する構造であることが好ましい。また、前記発光層に隣接した全ての有機層が、前記フッ素原子含有化合物を含有することが好ましい。また、前記有機層の少なくとも１層を、湿式塗布方式により形成することが、本発明の目的とする効果をより発現できる観点から好ましい態様の一つである。

従来は、前述の特許文献１及び特許文献２に記載が認められるように、有機エレクトロルミネッセンス材料の発光寿命を向上させる手段の一つとして、発光層にフッ素含有化合物を適用することが利用することが知られていた。しかしながら、現在、有機エレクトロルミネッセンス素子に求められている電力効率、発光寿命、経時安定性等の高品位な特性を達成する上には、未だ不十分であった。特に、有機エレクトロルミネッセンス素子の生産効率を考慮する場合には、湿式塗布方式で有機層を形成することが有効な手段であるが、上記各特許文献に記載されている方法では、形成した有機層中に水分が残留する場合があり、その結果、残存した水分の影響により、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光寿命等が劣化することが判明した。

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、有機エレクトロルミネッセンス素子を構成する発光層として、少なくとも前記一般式（１）で表されるフッ素原子を含有する化合物（ホスト化合物）を含有して形成すると共に、該発光層に隣接する有機層の少なくとも１層にも、フッ素原子含有化合物を含有せしめることにより、電力効率が向上し、発光寿命及び経時安定性に優れた有機エレクトロルミネッセンス素子を得ることができるという劇的な効果を見出した。特に、上記効果は、湿式塗布方式を用いて有機層を形成する際に顕著に発現した。すなわち、有機層を構成する発光層とそれに隣接する少なくとも１層にフッ素原子含有化合物を適用することにより、フッ素原子の疎水効果を効果的に発現させることができ、本発明の目的を達成することができたものであると推測している。

以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、本発明において示す「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。

《有機ＥＬ素子の構成層》
本発明において、有機ＥＬ素子の層構成の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。

（ｉ）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
（ii）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（iii）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（iv）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
（ｖ）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
（vi）陽極／／正孔輸送層／陽極バッファー層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
（vii）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
本発明の有機ＥＬ素子においては、発光層は少なくとも前記一般式（１）で表される化合物を含有し、かつ該発光層に隣接した有機層の少なくとも１層がフッ素原子含有化合物を含むことを特徴とし、更に好ましくは、発光層が前記一般式（１）で表される化合物及びフッ素原が置換した金属錯体化合物を同時に含有する構成である。

上記（ｉ）〜（viii）の構成においては、発光層に隣接する有機層とは、電子輸送層、正孔輸送層、正孔阻止層、陽極バッファー層を指す。

本発明に係る発光層は、ユニットを形成して発光層ユニットにすることもある。更に、発光層間には非発光性の中間層を有していてもよく、中間層は電荷発生層を含んでいてもよい。本発明の有機ＥＬ素子としては白色発光であることが好ましく、これらを用いた照明装置であることが好ましい。

以下、本発明の有機ＥＬ素子を構成する各層について説明する。

《発光層》
本発明に係る発光層では、前述のとおり、少なくとも、前記一般式（１）で表されるフッ素原子を含有する化合物（ホスト化合物）を含有することを特徴とするが、本発明に係る一般式（１）で表される化合物と共に、本発明の目的とする効果を損なわない範囲で、従来公知のホスト化合物及びドーパントを併用することができるが、特には、発光層の全ての材料が、一般式（１）で表されるフッ素原子を含有する化合物（ホスト化合物）及びフッ素原子で置換された金属錯体化合物（発光ドーパント）で構成されていることが好ましい態様である。

本発明に係る発光層は、電極または電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよい。

発光層の膜厚の総和は特に制限はないが、膜の均質性や、発光時に不必要な高電圧を印加するのを防止し、かつ、駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、２ｎｍ〜５μｍの範囲に調整することが好ましく、更に好ましくは２〜２００ｎｍの範囲に調整され、特に好ましくは、５〜１００ｎｍの範囲である。

発光層の作製には、後述する発光ドーパントやホスト化合物を、例えば、真空蒸着法、湿式塗布法（ウェットプロセスともいい、例えば、スピンコート法、キャスト法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、インクジェット法、印刷法、スプレーコート法、カーテンコート法、ＬＢ法（ラングミュア・ブロジェット（Ｌａｎｇｍｕｉｒ Ｂｌｏｄｇｅｔｔ法）等を挙げることができる。））等により製膜して形成することができる。本発明においては、特に、湿式塗布方式（ウェットプロセス）を適用して発光層を形成することが、本発明の効果をいかんなく発現できる観点から好ましい。

本発明の有機ＥＬ素子の発光層は、少なくとも一般式（１）で表される化合物である発光ホスト化合物を含有することを特徴とする。更に好ましくは、一般式（１）で表される化合物と共に、フッ素原子で置換された金属錯体化合物である発光ドーパント化合物（リン光発光性ドーパント（リン光ドーパント、リン光発光性ドーパント基ともいう）や蛍光ドーパント等）を含有する構成である。

〔発光ホスト化合物〕
本発明において発光ホスト化合物は、発光層に含有される化合物の内で、その層中での質量比が２０％以上であり、且つ室温（２５℃）においてリン光発光のリン光量子収率が、０．１未満の化合物と定義される。好ましくはリン光量子収率が０．０１未満である。また、発光層に含有される化合物の中で、その層中での質量比が２０％以上であることが好ましい。

本発明に係る発光層で用いる発光ホストの少なくとも１種は、前記一般式（１）で表されるフッ素原子を含有する化合物である。

前記一般式（１）において、Ａは酸素原子、硫黄原子またはＮ−Ｒ^９を表し、Ｒ^１〜Ｒ^９は各々水素原子または置換基を表し、Ｒ^１〜Ｒ^９の少なくとも一つはフッ素原子またはフッ素原子含有置換基を表す。

本発明に係る一般式（１）におけるフッ素原子含有置換基としては、フッ化炭化水素基であることが好ましく、更にはフッ素原子置換アルキル基またはフッ素原子置換芳香族基であることが好ましい。

フッ素原子置換アルキル基としては、例えば、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、トリフルオロエチル基、パーフロロエチル基、パーフロロブチル基、パーフロロオクチル基、パーフロロドデシル基及びパーフロロオクタデシル基等が挙げられる。

また、フッ素原子置換芳香族基としては、例えば、フルオロベンゼン基、２−フッ化フェニル基、３−フッ化フェニル基、４−フッ化フェニル基、２，３，５，６−フッ化フェニル基、２，３，４，５，６−フッ化フェニル基が例示される。

Ｒ^１〜Ｒ^９で表されるその他の置換基としては、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）、芳香族炭化水素基（芳香族炭化水素環基、芳香族炭素環基、アリール基等ともいい、例えば、フェニル基、ｐ−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等）、芳香族複素環基（例えば、ピリジル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピラジニル基、トリアゾリル基（例えば、１，２，４−トリアゾール−１−イル基、１，２，３−トリアゾール−１−イル基等）、オキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、キノリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、アザカルバゾリル基（前記カルバゾリル基のカルバゾール環を構成する炭素原子の任意の一つ以上が窒素原子で置き換わったものを示す）、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、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等）、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等）、シクロアルコキシ基（例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等）、アルキルチオ基（例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等）、シクロアルキルチオ基（例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等）、アリールチオ基（例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等）、アルコキシカルボニル基（例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等）、アリールオキシカルボニル基（例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等）、スルファモイル基（例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、２−ピリジルアミノスルホニル基等）、アシル基（例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、２−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等）、アシルオキシ基（例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等）、アミド基（例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、２−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等）、カルバモイル基（例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、２−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、２−ピリジルアミノカルボニル基等）、ウレイド基（例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基ナフチルウレイド基、２−ピリジルアミノウレイド基等）、スルフィニル基（例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、２−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、２−ピリジルスルフィニル基等）、アルキルスルホニル基（例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、２−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等）、アリールスルホニル基またはヘテロアリールスルホニル基（例えば、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、２−ピリジルスルホニル基等）、アミノ基（例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、２−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、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、塩素原子、臭素原子等）、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、シリル基（例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等）、ホスホノ基等が挙げられる。その中でも、特には、アルキル基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基であることが好ましい。

また、これらの置換基は上述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。

以下に、一般式（１）で表される化合物として例示化合物Ｈ−１０１〜Ｈ−１３０を示すが、本発明ではこれら例示する化合物に限定されるものでない。

本発明に係る発光層においては、本発明の目的とする効果を損なわない範囲で、本発明に係る一般式（１）で表されるフッ素原子を含有する化合物と共に、従来有機ＥＬ素子で用いられるホスト化合物を用いることができる。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ジアザカルバゾール誘導体（ここで、ジアザカルバゾール誘導体とは、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少なくとも１つの炭素原子が窒素原子で置換されているものを表す。）等が挙げられる。

本発明に用いることができる公知の発光ホストとしては正孔輸送能、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。

発光ホストを複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機ＥＬ素子を高効率化することができる。

また、後述するリン光ドーパントとして用いられる公知の化合物を複数種用いることで、異なる発光を混ぜることが可能となり、これにより任意の発光色を得ることができる。

また、本発明に併用して用いることのできる発光ホストとしては、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（重合性発光ホスト）でもよく、このような化合物を一種または複数種用いても良い。

公知の発光ホストの具体例としては、以下の文献に記載の化合物が挙げられる。

特開２００１−２５７０７６号公報、同２００２−３０８８５５号公報、同２００１−３１３１７９号公報、同２００２−３１９４９１号公報、同２００１−３５７９７７号公報、同２００２−３３４７８６号公報、同２００２−８８６０号公報、同２００２−３３４７８７号公報、同２００２−１５８７１号公報、同２００２−３３４７８８号公報、同２００２−４３０５６号公報、同２００２−３３４７８９号公報、同２００２−７５６４５号公報、同２００２−３３８５７９号公報、同２００２−１０５４４５号公報、同２００２−３４３５６８号公報、同２００２−１４１１７３号公報、同２００２−３５２９５７号公報、同２００２−２０３６８３号公報、同２００２−３６３２２７号公報、同２００２−２３１４５３号公報、同２００３−３１６５号公報、同２００２−２３４８８８号公報、同２００３−２７０４８号公報、同２００２−２５５９３４号公報、同２００２−２６０８６１号公報、同２００２−２８０１８３号公報、同２００２−２９９０６０号公報、同２００２−３０２５１６号公報、同２００２−３０５０８３号公報、同２００２−３０５０８４号公報、同２００２−３０８８３７号公報等。

以下、本発明の有機ＥＬ素子に係る発光層で、本発明に係る一般式（１）で表されるフッ素原子を含有する化合物と共に用いることのできる従来公知のホスト化合物の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。

〔発光性ドーパント化合物〕
発光性ドーパント化合物（発光ドーパントともいう）について説明する。

本発明に係るフッ素原子で置換された金属錯体化合物において、フッ素原子で置換された基としては、フッ化炭化水素基であることが好ましく、更にはフッ素原子置換アルキル基またはフッ素原子置換芳香族基であることが好ましい。

フッ素原子置換アルキル基としては、例えば、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、トリフルオロエチル基、パーフロロエチル基、パーフロロブチル基、パーフロロオクチル基、パーフロロドデシル基及びパーフロロオクタデシル基等が挙げられる。

また、フッ素原子置換芳香族基としては、例えば、フルオロベンゼン基、２−フッ化フェニル基、３−フッ化フェニル基、４−フッ化フェニル基、２，３，５，６−フッ化フェニル基、２，３，４，５，６−フッ化フェニル基が例示される。

本発明に係るフッ素原子で置換された金属錯体化合物である発光性ドーパントとしては、蛍光ドーパント（蛍光性化合物ともいう）、リン光ドーパント（リン光発光体、リン光性化合物、リン光発光性化合物等ともいう）を用いることができる。

（リン光ドーパント）
本発明に係るリン光ドーパント（リン光発光ドーパントともいう）について説明する。

本発明に係るリン光ドーパント化合物は、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、具体的には室温（２５℃）にてリン光発光する化合物であり、リン光量子収率が、２５℃において０．０１以上の化合物であると定義されるが、好ましいリン光量子収率は０．１以上である。

上記リン光量子収率は、第４版実験化学講座７の分光IIの３９８頁（１９９２年版、丸善）に記載の方法により測定できる。溶液中でのリン光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明に係るリン光ドーパントは、任意の溶媒のいずれかにおいて上記リン光量子収率（０．０１以上）が達成されればよい。

リン光ドーパントの発光は原理としては２種挙げられ、１つはキャリアが輸送されるホスト化合物上でキャリアの再結合が起こって発光性ホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーをリン光ドーパントに移動させることでリン光ドーパントからの発光を得るというエネルギー移動型、もう１つはリン光ドーパントがキャリアトラップとなり、リン光ドーパント上でキャリアの再結合が起こり、リン光ドーパント化合物からの発光が得られるというキャリアトラップ型であるが、いずれの場合においても、リン光ドーパントの励起状態のエネルギーはホスト化合物の励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。

本発明の有機ＥＬ素子に係る発光ドーパントとしては、フッ素原子で置換された金属錯体化合物を用いることが好ましい態様の一つであるが、本発明の目的とする効果を損なわない範囲で、本発明に係るフッ素原子で置換された金属錯体化合物と共に、従来有機ＥＬ素子で用いられる金属錯体化合物を用いることができ、例えば、以下の特許公報に記載されている化合物を挙げることができる。

例えば、国際公開第００／７０６５５号、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、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、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号公報等である。

（蛍光ドーパント（蛍光性化合物ともいう））
蛍光ドーパントとしては、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や、レーザー色素に代表される蛍光量子収率が高い化合物が挙げられる。

また本発明に係る発光ドーパントは、複数種の化合物を併用して用いてもよく、構造の異なるリン光ドーパント同士の組み合わせや、リン光ドーパントと蛍光ドーパントを組み合わせて用いてもよい。

以下に、本発明に係るフッ素原子で置換された金属錯体化合物として例示化合物Ｄ−１０１〜Ｄ−１４０を示すが、本発明ではこれら例示する化合物に限定されるものでない。

また、以下に、発光ドーパントとして、本発明に係る上記フッ素原子で置換された金属錯体化合物と併用して用いることのできる従来公知の発光ドーパントの具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。

《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。

電子輸送層に用いられる電子輸送材料（正孔阻止材料、電子注入材料も含む）としては陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、電子輸送層の構成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可能である。

電子輸送層に用いられる従来公知の材料（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、を含むアザカルバゾール誘導体等が挙げられる。

ここで、アザカルバゾール誘導体とは、カルバゾール環を構成する炭素原子の１つ以上が窒素原子で置き換わったものを示す。

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。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、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。

その他、メタルフリーも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用いることができる。

また、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。

電子輸送層は電子輸送材料を、例えば、真空蒸着法、湿式法（ウェットプロセスともいい、例えば、スピンコート法、キャスト法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、インクジェット法、印刷法、スプレーコート法、カーテンコート法、ＬＢ法（ラングミュア・ブロジェット（Ｌａｎｇｍｕｉｒ Ｂｌｏｄｇｅｔｔ法）等を挙げることができる。））等により、製膜して形成することができるが、特に、湿式塗布方式（ウェットプロセス）を適用して電子輸送層を形成することが好ましい。

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、好ましくは５〜２００ｎｍ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１層構造であってもよい。

また、不純物をドープしたｎ性の高い電子輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、同１０−２７０１７２号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。

本発明においては、発光層に隣接した有機層の少なくとも１層がフッ素原子含有化合物を含むことを特徴とするが、一つの態様としては、電子輸送層が発光層と隣接した位置に配置されるとき、電子輸送材料として、フッ素原子を含有する電子輸送材料を用いることができる。

以下に、本発明に係るフッ素原子を含有する電子輸送材料として例示化合物ＥＴ−１０１〜ＥＴ−１１０を示すが、本発明ではこれら例示する化合物に限定されるものでない。

本発明に係る電子輸送層においては、本発明の目的とする効果を損なわない範囲で、本発明に係る上記フッ素原子を含有する電子輸送材料と共に、従来有機ＥＬ素子で用いられる電子輸送材料を用いることができる。

以下、本発明の有機ＥＬ素子の電子輸送層の形成に好ましく用いられる従来公知の化合物（電子輸送材料）の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。

《正孔輸送層》
正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は単層または複数層設けることができる。

正孔輸送材料としては、正孔の注入または輸送、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。

正孔輸送材料としては上記のものを使用することができるが、ポルフィリン化合物、芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第３級アミン化合物を用いることが好ましい。

芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノフェニル；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−〔１，１′−ビフェニル〕−４，４′−ジアミン（ＴＰＤ）；２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）プロパン；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラ−ｐ−トリル−４，４′−ジアミノビフェニル；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン；ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン；ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタン；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ジ（４−メトキシフェニル）−４，４′−ジアミノビフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノジフェニルエーテル；４，４′−ビス（ジフェニルアミノ）クオードリフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン；４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４′−〔４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン；４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニル）ベンゼン；３−メトキシ−４′−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン；Ｎ−フェニルカルバゾール、更には米国特許第５，０６１，５６９号明細書に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば、４，４′−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル（ＮＰＤ）、特開平４−３０８６８８号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが３つスターバースト型に連結された４，４′，４″−トリス〔Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）等が挙げられる。

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。

また、特開平１１−２５１０６７号公報、Ｊ．Ｈｕａｎｇ ｅｔ．ａｌ．著文献（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ８０（２００２），ｐ．１３９）に記載されているような、所謂ｐ型正孔輸送材料を用いることもできる。本発明においては、より高効率の発光素子が得られることからこれらの材料を用いることが好ましい。

正孔輸送層は上記正孔輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができるが、特に、湿式塗布方式（ウェットプロセス）を適用して正孔輸送層を形成することが好ましい。

正孔輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５〜２００ｎｍである。この正孔輸送層は上記材料の一種または２種以上からなる１層構造であってもよい。

また、不純物をドープしたｐ性の高い正孔輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報の各公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。

本発明においては、このようなｐ性の高い正孔輸送層を用いることが、より低消費電力の素子を作製することができるため好ましい。

本発明においては、発光層に隣接した有機層の少なくとも１層がフッ素原子含有化合物を含むことを特徴とするが、正孔輸送層が発光層と隣接した位置に配置されるとき、一つの態様として、正孔輸送材料として、フッ素原子を含有する正孔輸送材料を用いることができる。

以下に、本発明に係るフッ素原子を含有する正孔輸送材料として例示化合物ＨＴ−１０１〜ＨＴ−１１０を示すが、本発明ではこれら例示する化合物に限定されるものでない。

また、本発明に係る正孔輸送層においては、本発明の目的とする効果を損なわない範囲で、本発明に係る上記フッ素原子を含有する正孔輸送材料と共に、従来有機ＥＬ素子で用いられる正孔輸送材料を用いることができる。

《阻止層：正孔阻止層、電子阻止層》
阻止層は、上記の如く有機化合物薄膜の基本構成層の他に必要に応じて設けられるものである。例えば、特開平１１−２０４２５８号公報、同１１−２０４３５９号公報、及び「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の２３７頁等に記載されている正孔阻止（ホールブロック）層がある。

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

また、前述の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素子の正孔阻止層は、発光層に隣接して設けられていることが好ましい。

正孔阻止層が発光層に隣接して設けられるとき、一つの態様として、正孔阻止材料として、フッ素原子を含有する正孔阻止材料を用いることができる。

正孔阻止層に適用可能なフッ素原子を含有する正孔阻止材料としては、前述の発光層に適用することができる一般式（１）で表されるフッ素原子を含有する化合物を挙げることができる。

また、フッ素原子を含有する正孔阻止材料以外の正孔阻止材料としては、同じく発光層に記載した従来公知のホスト化合物として挙げた、カルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体（ここで、アザカルバゾール誘導体とは、カルバゾール環を構成する炭素原子の１つ以上が窒素原子で置き換わったものを示す）を含有することが好ましい。

また、本発明においては、複数の発光色の異なる複数の発光層を有する場合、その発光極大波長が最も短波にある発光層が、全発光層中、最も陽極に近いことが好ましいが、このような場合、該最短波層と該層の次に陽極に近い発光層との間に正孔阻止層を追加して設けることが好ましい。

更には、該位置に設けられる正孔阻止層に含有される化合物の５０質量％以上が、前記最短波発光層のホスト化合物に対しそのイオン化ポテンシャルが０．３ｅＶ以上大きいことが好ましい。

イオン化ポテンシャルは化合物のＨＯＭＯ（最高占有軌道）レベルにある電子を真空準位に放出するのに必要なエネルギーで定義され、例えば下記に示すような方法により求めることができる。

（１）米国Ｇａｕｓｓｉａｎ社製の分子軌道計算用ソフトウェアであるＧａｕｓｓｉａｎ９８（Ｇａｕｓｓｉａｎ９８、Ｒｅｖｉｓｉｏｎ Ａ．１１．４，Ｍ．Ｊ．Ｆｒｉｓｃｈ，ｅｔ ａｌ，Ｇａｕｓｓｉａｎ，Ｉｎｃ．，Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ ＰＡ，２００２．）を用い、キーワードとしてＢ３ＬＹＰ／６−３１Ｇ＊を用いて構造最適化を行うことにより算出した値（ｅＶ単位換算値）として求めることができる。この計算値が有効な背景には、この手法で求めた計算値と実験値の相関が高いためである。

（２）イオン化ポテンシャルは光電子分光法で直接測定する方法により求めることもできる。例えば、理研計器社製の低エネルギー電子分光装置「Ｍｏｄｅｌ ＡＣ−１」を用いて、あるいは紫外光電子分光として知られている方法を好適に用いることができる。

一方、電子阻止層とは広い意味では正孔輸送層の機能を有し、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。

また、前述の正孔輸送層の構成を必要に応じて電子阻止層として用いることができる。本発明に係る正孔阻止層、電子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３〜３０ｎｍである。

《注入層：電子注入層（陰極バッファー層）、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、上記の如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。

本発明の有機ＥＬ素子においては、注入層が発光層と隣接した位置に配置される場合には、一つの態様として、注入層がフッ素原子含有化合物を含むことができる。

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頁〜１６６頁）に詳細に記載されており、正孔注入層（陽極バッファー層）と電子注入層（陰極バッファー層）とがある。

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

陰極バッファー層（電子注入層）は、特開平６−３２５８７１号公報、同９−１７５７４号公報、同１０−７４５８６号公報等にもその詳細が記載されており、具体的にはストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リチウム、フッ化ナトリウムやフッ化カリウム等に代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。上記バッファー層（注入層）はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるがその膜厚は０．１ｎｍ〜５μｍの範囲が好ましい。

また、陽極バッファー層及び陰極バッファー層に用いられる材料は、他の材料と併用して用いることも可能であり、例えば正孔輸送層や電子輸送層中に混合して用いることも可能である。

《陽極》
有機ＥＬ素子における陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としては、Ａｕ等の金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ_２、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。

また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ_２Ｏ_３−ＺｎＯ）等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。陽極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は（１００μｍ以上程度）、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。

あるいは、有機導電性化合物のように塗布可能な物質を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等湿式成膜法を用いることもできる。

この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を１０％より大きくすることが望ましく、また陽極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。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。

《陰極》
一方、陰極としては仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。

このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）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（Ａｌ_２Ｏ_３）混合物、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。

陰極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。

尚、発光した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。

また、陰極に上記金属を１〜２０ｎｍの膜厚で作製した後に、陽極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に作製することで、透明または半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する素子を作製することができる。

《支持基板》
本発明の有機ＥＬ素子に用いることのできる支持基板（以下、基体、基板、基材、支持体等ともいう）としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、また透明であっても不透明であってもよい。支持基板側から光を取り出す場合には、支持基板は透明であることが好ましい。

好ましく用いられる透明な支持基板としては、ガラス、石英、透明樹脂フィルムを挙げることができる。特に好ましい支持基板は、有機ＥＬ素子にフレキシブル性を与えることが可能な樹脂フィルムである。

樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）、セルロースアセテートフタレート、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類またはそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリルあるいはポリアリレート類、アートン（商品名ＪＳＲ社製）あるいはアペル（商品名三井化学社製）といったシクロオレフィン系樹脂等を挙げられる。

樹脂フィルムの表面には、無機物、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、ＪＩＳ Ｋ ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％ＲＨ）が０．０１ｇ／（ｍ^２・２４ｈ）以下のバリア性フィルムであることが好ましく、更には、ＪＩＳ Ｋ ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が１×１０^−３ｍｌ／（ｍ^２・２４ｈ・ＭＰａ）以下、水蒸気透過度が１×１０^−５ｇ／（ｍ^２・２４ｈ）以下の高バリア性フィルムであることが好ましい。

バリア膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。更に該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることがより好ましい。無機層と有機層の積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。

バリア膜の形成方法については特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができるが、特開２００４−６８１４３号公報に記載されているような大気圧プラズマ重合法によるものが特に好ましい。

不透明な支持基板としては、例えば、アルミ、ステンレス等の金属板、フィルムや不透明樹脂基板、セラミック製の基板等が挙げられる。

本発明の有機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５％以上である。

ここに、外部取り出し量子効率（％）＝有機ＥＬ素子外部に発光した光子数／有機ＥＬ素子に流した電子数×１００である。

また、カラーフィルター等の色相改良フィルター等を併用しても、有機ＥＬ素子からの発光色を、蛍光体を用いて多色へ変換する色変換フィルターを併用してもよい。色変換フィルターを用いる場合においては、有機ＥＬ素子の発光のλｍａｘは４８０ｎｍ以下が好ましい。

《有機ＥＬ素子の製造方法》
有機ＥＬ素子の製造方法の一例として、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（電子注入層）／陰極からなる素子の製造方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、例えば、陽極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの膜厚になるように形成させ、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、陰極バッファー層等の有機化合物を含有する薄膜を形成させる。

本発明の有機ＥＬ素子においては、少なくとも陰極と該陰極に隣接する電子輸送層は、湿式塗布法により塗布・成膜されることが好ましい。

湿式法としては、スピンコート法、キャスト法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、インクジェット法、印刷法、スプレーコート法、カーテンコート法、ＬＢ法等があるが、精密な薄膜が形成可能で、高生産性の点から、ダイコート法、ロールコート法、インクジェット法、スプレーコート法などのロール・ツー・ロール方式適性の高い方法が好ましい。また、層ごとに異なる製膜法を適用してもよい。

本発明に係る有機ＥＬ材料を溶解または分散する液媒体としては、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル等の脂肪酸エステル類、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、トルエン、キシレン、メシチレン、シクロヘキシルベンゼン等の芳香族炭化水素類、シクロヘキサン、デカリン、ドデカン等の脂肪族炭化水素類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）等の有機溶媒を用いることができる。

また、分散方法としては、超音波分散、高剪断力分散やメディア分散等の分散方法により分散することができる。

これらの層の形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるように形成させ、陰極として設けることにより所望の有機ＥＬ素子が得られる。

また、順序を逆にして、陰極、陰極バッファー層、電子輸送層、正孔阻止層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極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の表示装置に、直流電圧を印加する場合には陽極を＋、陰極を−の極性として電圧２Ｖ〜４０Ｖ程度を印加すると発光が観測できる。また交流電圧を印加してもよい。尚、印加する交流の波形は任意でよい。

本発明の有機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ことが好ましい。

《封止》
本発明に用いられる封止手段としては、例えば、封止部材と電極、支持基板とを接着剤で接着する方法を挙げることができる。

封止部材としては、有機ＥＬ素子の表示領域を覆うように配置されておればよく、凹板状でも平板状でもよい。また透明性、電気絶縁性は特に問わない。

具体的には、ガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等が挙げられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等を挙げることができる。

また、ポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。金属板としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブテン、シリコン、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる一種以上の金属または合金からなるものが挙げられる。

本発明においては、素子を薄膜化できるということからポリマーフィルム、金属フィルムを好ましく使用することができる。

更には、ポリマーフィルムは、ＪＩＳ Ｋ ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が１×１０^−３ｍｌ／（ｍ^２・２４ｈ・ＭＰａ）以下、ＪＩＳ Ｋ ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％ＲＨ）が、１×１０^−３ｇ／（ｍ^２・２４ｈ）以下のものであることが好ましい。

封止部材を凹状に加工するのは、サンドブラスト加工、化学エッチング加工等が使われる。

接着剤として具体的には、アクリル酸系オリゴマー、メタクリル酸系オリゴマーの反応性ビニル基を有する光硬化及び熱硬化型接着剤、２−シアノアクリル酸エステル等の湿気硬化型等の接着剤を挙げることができる。また、エポキシ系等の熱及び化学硬化型（二液混合）を挙げることができる。また、ホットメルト型のポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンを挙げることができる。また、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤を挙げることができる。

なお、有機ＥＬ素子が熱処理により劣化する場合があるので、室温から８０℃までに接着硬化できるものが好ましい。また、前記接着剤中に乾燥剤を分散させておいてもよい。封止部分への接着剤の塗布は市販のディスペンサーを使ってもよいし、スクリーン印刷のように印刷してもよい。

また、有機層を挟み支持基板と対向する側の電極の外側に該電極と有機層を被覆し、支持基板と接する形で無機物、有機物の層を形成し封止膜とすることも好適にできる。この場合、該膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。

更に、該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることが好ましい。

これらの膜の形成方法については、特に限定はなく、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができる。

封止部材と有機ＥＬ素子の表示領域との間隙には、気相及び液相では、窒素、アルゴン等の不活性気体やフッ化炭化水素、シリコンオイルのような不活性液体を注入することが好ましい。また真空とすることも可能である。また、内部に吸湿性化合物を封入することもできる。

吸湿性化合物としては、例えば、金属酸化物（例えば、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム等）、硫酸塩（例えば、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸コバルト等）、金属ハロゲン化物（例えば、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、フッ化セシウム、フッ化タンタル、臭化セリウム、臭化マグネシウム、沃化バリウム、沃化マグネシウム等）、過塩素酸類（例えば、過塩素酸バリウム、過塩素酸マグネシウム等）等が挙げられ、中でも、硫酸塩、金属ハロゲン化物及び過塩素酸類においては無水塩が好適に用いられる。

《保護膜、保護板》
有機層を挟み支持基板と対向する側の前記封止膜、あるいは前記封止用フィルムの外側に、素子の機械的強度を高めるために保護膜、あるいは保護板を設けてもよい。特に封止が前記封止膜により行われている場合には、その機械的強度は必ずしも高くないため、このような保護膜、保護板を設けることが好ましい。これに使用することができる材料としては、前記封止に用いたのと同様なガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等を用いることができるが、軽量且つ薄膜化ということからポリマーフィルムを用いることが好ましい。

《光取り出し》
有機ＥＬ素子は空気よりも屈折率の高い（屈折率が１．７〜２．１程度）層の内部で発光し、発光層で発生した光のうち１５％から２０％程度の光しか取り出せないことが一般的に言われている。これは、臨界角以上の角度θで界面（透明基板と空気との界面）に入射する光は、全反射を起こし素子外部に取り出すことができないことや、透明電極ないし発光層と透明基板との間で光が全反射を起こし、光が透明電極ないし発光層を導波し、結果として光が素子側面方向に逃げるためである。

この光の取り出しの効率を向上させる手法としては、例えば、透明基板表面に凹凸を形成し、透明基板と空気界面での全反射を防ぐ方法（米国特許第４，７７４，４３５号明細書）、基板に集光性を持たせることにより効率を向上させる方法（特開昭６３−３１４７９５号公報）、素子の側面等に反射面を形成する方法（特開平１−２２０３９４号公報）、基板と発光体の間に中間の屈折率を持つ平坦層を導入し、反射防止膜を形成する方法（特開昭６２−１７２６９１号公報）、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法（特開２００１−２０２８２７号公報）、基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間（含む、基板と外界間）に回折格子を形成する方法（特開平１１−２８３７５１号公報）等がある。

本発明においては、これらの方法を本発明の有機ＥＬ素子と組み合わせて用いることができるが、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法、あるいは基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間（含む、基板と外界間）に回折格子を形成する方法を好適に用いることができる。

本発明はこれらの手段を組み合わせることにより、更に高輝度あるいは耐久性に優れた素子を得ることができる。

透明電極と透明基板の間に低屈折率の媒質を光の波長よりも長い厚みで形成すると、透明電極から出てきた光は、媒質の屈折率が低いほど外部への取り出し効率が高くなる。

低屈折率層としては、例えば、エアロゲル、多孔質シリカ、フッ化マグネシウム、フッ素系ポリマー等が挙げられる。透明基板の屈折率は一般に１．５〜１．７程度であるので、低屈折率層は屈折率がおよそ１．５以下であることが好ましい。また、更に１．３５以下であることが好ましい。

また、低屈折率媒質の厚みは媒質中の波長の２倍以上となるのが望ましい。これは低屈折率媒質の厚みが、光の波長程度になってエバネッセントで染み出した電磁波が基板内に入り込む膜厚になると、低屈折率層の効果が薄れるからである。

全反射を起こす界面もしくはいずれかの媒質中に回折格子を導入する方法は、光取り出し効率の向上効果が高いという特徴がある。この方法は回折格子が１次の回折や２次の回折といった所謂ブラッグ回折により、光の向きを屈折とは異なる特定の向きに変えることができる性質を利用して、発光層から発生した光のうち層間での全反射等により外に出ることができない光を、いずれかの層間もしくは、媒質中（透明基板内や透明電極内）に回折格子を導入することで光を回折させ、光を外に取り出そうとするものである。

導入する回折格子は、二次元的な周期屈折率を持っていることが望ましい。これは発光層で発光する光はあらゆる方向にランダムに発生するので、ある方向にのみ周期的な屈折率分布を持っている一般的な１次元回折格子では、特定の方向に進む光しか回折されず、光の取り出し効率がさほど上がらない。

しかしながら、屈折率分布を二次元的な分布にすることにより、あらゆる方向に進む光が回折され、光の取り出し効率が上がる。

回折格子を導入する位置としては前述の通り、いずれかの層間もしくは媒質中（透明基板内や透明電極内）でもよいが、光が発生する場所である有機発光層の近傍が望ましい。

このとき、回折格子の周期は媒質中の光の波長の約１／２〜３倍程度が好ましい。

回折格子の配列は正方形のラチス状、三角形のラチス状、ハニカムラチス状等、二次元的に配列が繰り返されることが好ましい。

《集光シート》
本発明の有機ＥＬ素子は基板の光取り出し側に、例えば、マイクロレンズアレイ状の構造を設けるように加工する、あるいは所謂集光シートと組み合わせることにより、特定方向、例えば、素子発光面に対し正面方向に集光することにより、特定方向上の輝度を高めることができる。

マイクロレンズアレイの例としては、基板の光取り出し側に一辺が３０μｍでその頂角が９０度となるような四角錐を二次元に配列する。一辺は１０μｍ〜１００μｍが好ましい。これより小さくなると回折の効果が発生して色付く、大きすぎると厚みが厚くなり好ましくない。

集光シートとしては、例えば、液晶表示装置のＬＥＤバックライトで実用化されているものを用いることが可能である。このようなシートとして、例えば、住友スリーエム社製輝度上昇フィルム（ＢＥＦ）等を用いることができる。

プリズムシートの形状としては、例えば、基材に頂角９０度、ピッチ５０μｍの△状のストライプが形成されたものであってもよいし、頂角が丸みを帯びた形状、ピッチをランダムに変化させた形状、その他の形状であってもよい。

また、発光素子からの光放射角を制御するために、光拡散板・フィルムを集光シートと併用してもよい。例えば、（株）きもと製拡散フィルム（ライトアップ）等を用いることができる。

《用途》
本発明の有機ＥＬ素子は、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源として用いることができる。発光光源として、例えば、照明装置（家庭用照明、車内照明）、時計や液晶用バックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるがこれに限定するものではないが、特に液晶表示装置のバックライト、照明用光源としての用途に有効に用いることができる。

本発明の有機ＥＬ素子においては、必要に応じ成膜時にメタルマスクやインクジェットプリンティング法等でパターニングを施してもよい。パターニングする場合は、電極のみをパターニングしてもよいし、電極と発光層をパターニングしてもよいし、素子全層をパターニングしてもよく、素子の作製においては、従来公知の方法を用いることができる。

本発明の有機ＥＬ素子や本発明に係る化合物の発光する色は、「新編色彩科学ハンドブック」（日本色彩学会編、東京大学出版会、１９８５）の１０８頁の図４．１６において、分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング（株）製）で測定した結果をＣＩＥ色度座標に当てはめたときの色で決定される。

また、本発明の有機ＥＬ素子が白色素子の場合には、白色とは、２度視野角正面輝度を上記方法により測定した際に、１０００ｃｄ／ｍ^２でのＣＩＥ１９３１表色系における色度がＸ＝０．３３±０．０７、Ｙ＝０．３３±０．１の領域内にあることを言う。

《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、本発明の有機ＥＬ素子を具備したものである。

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

発光層のみパターニングを行う場合、その方法に限定はないが、好ましくは蒸着法、インクジェット法、スピンコート法、印刷法である。

表示装置に具備される有機ＥＬ素子の構成は、必要に応じて上記の有機ＥＬ素子の構成例の中から選択される。

また、有機ＥＬ素子の製造方法は、上記の本発明の有機ＥＬ素子の製造の一態様に示したとおりである。

得られた多色表示装置に直流電圧を印加する場合には、陽極を＋、陰極を−の極性として電圧２Ｖ〜４０Ｖ程度を印加すると発光が観測できる。また、逆の極性で電圧を印加しても電流は流れずに発光は全く生じない。更に交流電圧を印加する場合には、陽極が＋、陰極が−の状態になったときのみ発光する。尚、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、ディスプレイ、各種発光光源として用いることができる。表示デバイス、ディスプレイにおいて、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、ディスプレイとしては、テレビ、パソコン、モバイル機器、ＡＶ機器、文字放送表示、自動車内の情報表示等が挙げられる。特に静止画像や動画像を再生する表示装置として使用してもよく、動画再生用の表示装置として使用する場合の駆動方式は単純マトリクス（パッシブマトリクス）方式でもアクティブマトリクス方式でもどちらでもよい。

発光光源としては家庭用照明、車内照明、時計や液晶用のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。

以下、本発明の有機ＥＬ素子を有する表示装置の一例を図面に基づいて説明する。

図１は有機ＥＬ素子から構成される表示装置の一例を示した模式図である。有機ＥＬ素子の発光により画像情報の表示を行う、例えば、携帯電話等のディスプレイの模式図である。

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

制御部Ｂは表示部Ａと電気的に接続され、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。

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及びデータ線６を含む配線部と複数の画素３等とを有する。表示部Ａの主要な部材の説明を以下に行う。

図においては、画素３の発光した光Ｌが白矢印方向（下方向）へ取り出される場合を示している。

配線部の走査線５及び複数のデータ線６はそれぞれ導電材料からなり、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）。

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。

《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。

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。

また、本発明の有機ＥＬ素子は照明用や露光光源のような一種のランプとして使用してもよいし、画像を投影するタイプのプロジェクション装置や、静止画像や動画像を直接視認するタイプの表示装置（ディスプレイ）として使用してもよい。

動画再生用の表示装置として使用する場合の駆動方式は、単純マトリクス（パッシブマトリクス）方式でもアクティブマトリクス方式でもどちらでもよい。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。

また、本発明の有機ＥＬ材料は照明装置として、実質白色の発光を生じる有機ＥＬ素子に適用できる。複数の発光材料により複数の発光色を同時に発光させて混色により白色発光を得る。複数の発光色の組み合わせとしては、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。

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、正孔輸送層あるいは電子輸送層等の形成時のみマスクを設け、マスクにより塗り分ける等単純に配置するだけでよく、他層は共通であるのでマスク等のパターニングは不要であり、一面に蒸着法、キャスト法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法等で例えば電極膜を形成でき、生産性も向上する。

この方法によれば、複数色の発光素子をアレー状に並列配置した白色有機ＥＬ装置と異なり、素子自体が発光白色である。

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

《本発明の照明装置の一態様》
本発明の有機ＥＬ素子を具備した、本発明の照明装置の一態様について説明する。

本発明の有機ＥＬ素子の非発光面をガラスケースで覆い、厚み３００μｍのガラス基板を封止用基板として用いて、周囲にシール材として、エポキシ系光硬化型接着剤（東亞合成社製ラックストラックＬＣ０６２９Ｂ）を適用し、これを陰極上に重ねて透明支持基板と密着させ、ガラス基板側からＵＶ光を照射して、硬化させて、封止し、図３、図４に示すような照明装置を形成することができる。

図３は、照明装置の概略図を示し、本発明の有機ＥＬ素子１０１はガラスカバー１０２で覆われている。尚、ガラスカバーでの封止作業は、有機ＥＬ素子１０１を大気に接触させることなく窒素雰囲気下のグローブボックス（純度９９．９９９％以上の高純度窒素ガスの雰囲気下）で行う。

図４は、照明装置の断面図を示し、図４において、１０５は陰極、１０６は有機ＥＬ層、１０７は透明電極付きガラス基板を示す。なお、ガラスカバー１０２内には窒素ガス１０８が充填され、捕水剤１０９が設けられている。

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量％」を表す。

はじめに、実施例で用いる化合物の構造を以下に示す。

＊１：ＡＤＳ２５４ＢＥ（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｄｙｅ Ｓｏｕｒｃｅ，Ｉｎｃ製 正孔輸送材料、Ｐｏｌｙ〔Ｎ，Ｎ−ｂｉｓ（４−ｂｕｔｙｌｐｈｅｎｙｌ）−Ｎ，Ｎ−ｂｉｓ（ｐｈｅｎｙｌ）−ｂｅｎｚｉｄｉｎｅ〕）
実施例１
《有機ＥＬ素子の作製》
〔有機ＥＬ素子１−１の作製〕
１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上に、ＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を厚さ１００ｎｍで成膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）に、パターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行って、陽極を作製した。

この透明支持基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、一方モリブデン製抵抗加熱ボートに銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン抵抗加熱ボートにα−ＮＰＤ（正孔輸送材料）を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＣＢＰ（ホスト化合物）を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに、ドーパント化合物として例示化合物Ｄ−９を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＢＣＰ（電子輸送材料）を２００ｍｇ入れ真空蒸着装置に取り付けた。

次いで真空槽を４×１０^−４Ｐａまで減圧した後、ＣｕＰｃの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で、透明支持基板に蒸着し１０ｎｍの正孔注入層を設けた。

更に、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０．１ｎｍ／秒で、前記正孔注入層上に蒸着し３０ｎｍの正孔輸送層を設けた。

次いで、ＣＢＰの入った前記加熱ボートと例示化合物Ｄ−９の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、それぞれ蒸着速度０．１ｎｍ／秒、０．０１０ｎｍ／秒で、前記正孔輸送層上に共蒸着し、４０ｎｍの発光層を形成した。

次いで、ＢＣＰの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で、前記発光層上に蒸着して３０ｎｍの電子輸送層を設けた。

引き続き、陰極バッファー層としてフッ化リチウム０．５ｎｍを蒸着し、更にアルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成し、各構成層を蒸着法により形成した青色発光の有機ＥＬ素子１−１を作製した。

〔有機ＥＬ素子１−２〜１−１０３の作製〕
上記有機ＥＬ素子１−１の作製において、発光層の形成で用いるドーパント化合物及びホスト化合物の種類、電子輸送材料の種類、正孔輸送材料の種類を、それぞれ表１、表２及び表３に記載の組み合わせに変更した以外は同様にして、青色発光の有機ＥＬ素子１−２〜１−１０３を作製した。

《有機ＥＬ素子の評価》
〔照明装置の作製〕
上記作製した各有機ＥＬ素子の非発光面をガラスカバーで覆い、ガラスカバーと有機ＥＬ素子が作製されたガラス基板とが接触するガラスカバー側の周囲にシール剤としてエポキシ系光硬化型接着剤（東亞合成社製、ラクストラックＬＣ０６２９Ｂ）を用いて、これを有機ＥＬ素子の陰極側に重ねて前記透明支持基板と密着させ、ガラス基板側から有機ＥＬ素子を除いた部分にＵＶ光を照射して硬化させて封止し、図３及び図４に示す構成からなる照明装置１−１〜１−１０３を作製した。

〔照明装置の評価〕
上記作製した各照明装置について、下記の各評価を行った。

（電力効率の評価）
分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング社製）を用いて、各照明装置を構成する有機ＥＬ素子の正面輝度及び輝度角度依存性を測定し、正面輝度１０００ｃｄ／ｍ^２における電力効率を求めた。

なお、電力効率の評価は、有機ＥＬ素子１−１の電力効率を１００とする相対値で表示した。数値が大きいほど、電力効率に優れていることを表す。

（発光寿命の評価）
各照明装置を、２３℃、５０％ＲＨの環境下で、２．５ｍＡ／ｃｍ^２の定電流条件による連続発光を行い、分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング社製）を用いて、初期輝度の半分の輝度になるのに要する時間（半減期：τ１／２）を測定した。なお、発光寿命の評価は、有機ＥＬ素子１−１の半減期(時間)を１００とする相対値で表示した。数値が大きいほど、発光寿命が長いことを表す。

（経時安定性の評価）
各照明装置を、６０℃の高温環境下で２４時間保存した後、高温保存前後における各電力効率を求め、下式に従って電力効率比を求め、これを経時安定性の尺度とした。数値（％）が大きいほど、経時安定性に優れていることを表す。

経時安定性（％）＝高温保存後の電力効率／高温保存前の電力効率×１００
なお、電力効率の測定は、上記電力効率の評価に記載した方法と同様にして求めた。

（発光色の確認）
各照明装置について、２．５ｍＡ／ｃｍ^２の定電流条件で連続発光を行った際の発光色を目視で判定した。

以上により得られた結果を、表１、表２及び表３に示す。

表１、表２及び表３に記載の結果より明らかなように、発光層の形成材料として、一般式（１）で表される化合物を含有し、かつ発光層に隣接する有機層の少なくとも１層にフッ素原子含有化合物を含有した構成からなる本発明の青色発光の有機ＥＬ素子（照明装置）は、比較例に対し、電力効率、発光寿命及び経時安定性に優れた特性を有していることが分かる。

更に、上記効果は、発光層に一般式（１）で表される化合物及びフッ素原子で置換された金属錯体化合物を同時に含有する構成とすること、あるいは、発光層に隣接する全ての層（電子輸送層及び正孔輸送層）にフッ素原子含有化合物を含有させることにより、より効果的に発現することを確認することができた。

実施例２
《有機ＥＬ素子の作製》
〔有機ＥＬ素子２−１の作製〕
実施例１に記載の有機ＥＬ素子１−１の作製において、発光層で用いたドーパント化合物である例示化合物Ｄ−９に代えて、例示化合物Ｄ−１を用いた以外は同様にして、緑色発光の有機ＥＬ素子２−１を作製した。

〔有機ＥＬ素子２−２〜２−１２の作製〕
上記有機ＥＬ素子２−１の作製において、発光層の形成で用いるドーパント化合物及びホスト化合物の種類、電子輸送材料の種類、正孔輸送材料の種類を、それぞれ表４に記載の組み合わせに変更した以外は同様にして、緑色発光の有機ＥＬ素子２−２〜２−１２を作製した。

《有機ＥＬ素子の評価》
実施例１に記載の方法と同様にして、上記作製した各有機ＥＬ素子を用いて、照明装置２−１〜２−１２を作製した。

次いで、作製した有機ＥＬ素子及び照明装置について、実施例１に記載したのと同様の方法で、電力効率、発光寿命、経時安定性（％）及び発光色の評価、確認を行い、得られた結果を、表４に示す。

なお、表４に記載の電力効率及び発光寿命については、有機ＥＬ素子２−１のそれぞれの特性値を１００として相対値として表示した。

表４に記載の結果より明らかなように、発光層の形成材料として、少なくとも一般式（１）で表される化合物を含有し、かつ発光層に隣接する有機層のフッ素原子含有化合物を含有した構成からなる本発明の緑色発光の有機ＥＬ素子（照明装置）は、比較例に対し、電力効率、発光寿命及び経時安定性に優れた特性を有していることが分かる。

実施例３
《有機ＥＬ素子の作製》
〔有機ＥＬ素子３−１の作製〕
実施例１に記載の有機ＥＬ素子１−１の作製において、発光層で用いたドーパント化合物である例示化合物Ｄ−９に代えて、例示化合物Ｄ−６を用いた以外は同様にして、赤色発光の有機ＥＬ素子３−１を作製した。

〔有機ＥＬ素子３−２〜３−１２の作製〕
上記有機ＥＬ素子３−１の作製において、発光層の形成で用いるドーパント化合物及びホスト化合物の種類、電子輸送材料の種類、正孔輸送材料の種類を、それぞれ表５に記載の組み合わせに変更した以外は同様にして、赤色発光の有機ＥＬ素子３−２〜３−１２を作製した。

《有機ＥＬ素子の評価》
実施例１に記載の方法と同様にして、上記作製した各有機ＥＬ素子を用いて、照明装置３−１〜３−１２を作製した。

次いで、作製した有機ＥＬ素子及び照明装置について、実施例１に記載したのと同様の方法で、電力効率、発光寿命、経時安定性（％）及び発光色の評価、確認を行い、得られた結果を、表５に示す。

なお、表５に記載の電力効率及び発光寿命については、有機ＥＬ素子３−１のそれぞれの特性値を１００として相対値として表示した。

表５に記載の結果より明らかなように、発光層の形成材料として、少なくとも一般式（１）で表される化合物を含有し、かつ発光層に隣接する有機層のフッ素原子含有化合物を含有した構成からなる本発明の赤色発光の有機ＥＬ素子（照明装置）は、比較例に対し、電力効率、発光寿命及び経時安定性に優れた特性を有していることが分かる。

実施例４
《有機ＥＬ素子の作製：有機層を湿式塗布法で形成》
〔有機ＥＬ素子４−１の作製〕
１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上に、ＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を厚さ１００ｎｍで成膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）に対して、パターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行って、陽極を作製した。

次いで、この透明支持基板上に、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ社製、Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ Ａｌ ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を用いて、３０００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート法により薄膜を形成した後、２００℃にて１時間乾燥し、膜厚２０ｎｍの第１正孔輸送層を設けた。

次いで、この第１正孔輸送層を設けた透明支持基板を窒素雰囲気下に移し、上記形成した第１正孔輸送層上に、５０ｍｇのＡＤＳ２５４ＢＥ（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｄｙｅ Ｓｏｕｒｃｅ， Ｉｎｃ製）を１０ｍｌのモノクロロベンゼンに溶解した溶液を用いて、２５００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート法により薄膜を形成した。更に、１３０℃で１時間真空乾燥して、第２正孔輸送層を形成した。

この第２正孔輸送層上に、１００ｍｇのＣＢＰと１３ｍｇの例示化合物Ｄ−９とを１０ｍｌの酢酸ブチルに溶解した溶液を用いて１０００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート法により薄膜を形成した。更に６０℃で１時間真空乾燥し、膜厚が約４５ｎｍの発光層を形成した。

次に、この発光層上に、５０ｍｇのＢＣＰを１０ｍｌのヘキサフルオロイソプロパノール（ＨＦＩＰ）に溶解した溶液を用いて１０００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート法により薄膜を形成した。更に６０℃で１時間真空乾燥し、膜厚約２５ｎｍの電子輸送層を形成した。

次いで、この基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、真空槽を４×１０^−４Ｐａまで減圧した後、陰極バッファー層としてフッ化カリウム０．４ｎｍを蒸着し、更にアルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成し、青色発光の有機ＥＬ素子４−１を作製した。

〔有機ＥＬ素子４−２〜４−１０３の作製〕
上記有機ＥＬ素子４−１の作製において、発光層の形成で用いるドーパント化合物及びホスト化合物の種類、電子輸送材料の種類、正孔輸送材料の種類を、それぞれ表６、表７及び表８に記載の組み合わせに変更した以外は同様にして、青色発光の有機ＥＬ素子４−２〜４−１０３を作製した。

《有機ＥＬ素子の評価》
〔照明装置の作製〕
上記作製した各有機ＥＬ素子の非発光面をガラスカバーで覆い、ガラスカバーと有機ＥＬ素子が作製されたガラス基板とが接触するガラスカバー側の周囲にシール剤としてエポキシ系光硬化型接着剤（東亞合成社製、ラクストラックＬＣ０６２９Ｂ）を用いて、これを有機ＥＬ素子の陰極側に重ねて前記透明支持基板と密着させ、ガラス基板側から有機ＥＬ素子を除いた部分にＵＶ光を照射して硬化させて封止し、図３及び図４に示す構成からなる照明装置４−１〜４−１０３を作製した。

〔照明装置の評価〕
上記作製した各照明装置について、下記の各評価を行った。

（外部取り出し量子効率（ＥＱＥ）の評価）
各照明装置を構成する有機ＥＬ素子を、室温（約２３℃〜２５℃）で、２．５ｍＡ／ｃｍ^２の定電流条件で発光させ、発光開始直後の発光輝度（Ｌ）［ｃｄ／ｍ^２］を測定することにより、外部取り出し量子効率（ＥＱＥ）を算出した。

ここで、発光輝度の測定には、ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング製）を用いた。外部取り出し量子効率（ＥＱＥ）は、有機ＥＬ素子４−１のＥＱＥを１００とする相対値で表した。数値が大きいほど、外部取り出し量子効率（ＥＱＥ）に優れていることを表す。

（発光寿命の評価）
各照明装置を、２３℃、５０％ＲＨの環境下で、６．０ｍＡ／ｃｍ^２の定電流条件による連続発光を行い、分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング社製）を用いて、初期輝度の半分の輝度になるのに要する時間（半減期：τ１／２）を測定した。なお、発光寿命の評価は、有機ＥＬ素子４−１の半減期(時間)を１００とする相対値で表示した。数値が大きいほど、発光寿命が長いことを表す。

（電圧上昇率の測定）
６ｍＡ／ｃｍ^２の定電流下条件下で駆動したときの、初期電圧と５０時間後の電圧を測定した。初期電圧に対する５０時間後の電圧の相対値を下式に従って求め、これを電圧上昇率とした。

電圧上昇率（％）＝５０時間後の電圧／初期電圧×１００
（発光色）
各照明装置について、２．５ｍＡ／ｃｍ^２の定電流条件で連続発光を行った際の発光色を目視で判定した。

以上により得られた結果を、表６、表７及び表８に示す。

表６、表７及び表８に記載の結果より明らかなように、発光層の形成材料として、少なくとも一般式（１）で表される化合物を含有し、かつ発光層に隣接する有機層の少なくとも１層にフッ素原子含有化合物を含有した構成で、各有機層を湿式塗布方式で形成した本発明の青色発光の有機ＥＬ素子（照明装置）は、比較例に対し、電力効率、発光寿命及び経時安定性に優れた特性を有していることが分かる。

更に、上記効果は、発光層に一般式（１）で表される化合物及びフッ素原子で置換された金属錯体化合物を同時に含有する構成とすること、あるいは、発光層に隣接する全ての層（電子輸送層及び正孔輸送層）にフッ素原子含有化合物を含有させることにより、より効果的に発現することを確認することができた。

実施例５
《有機ＥＬ素子の作製》
〔有機ＥＬ素子５−１の作製〕
実施例４に記載の有機ＥＬ素子４−１の作製において、発光層で用いたドーパント化合物である例示化合物Ｄ−９に代えて、例示化合物Ｄ−１を用いた以外は同様にして、緑色発光の有機ＥＬ素子５−１を作製した。

〔有機ＥＬ素子５−２〜５−１２の作製〕
上記有機ＥＬ素子５−１の作製において、発光層の形成で用いるドーパント化合物及びホスト化合物の種類、電子輸送材料の種類、正孔輸送材料の種類を、それぞれ表９に記載の組み合わせに変更した以外は同様にして、緑色発光の有機ＥＬ素子５−２〜５−１２を作製した。

《有機ＥＬ素子の評価》
実施例４に記載の方法と同様にして、上記作製した各有機ＥＬ素子を用いて、照明装置５−１〜５−１２を作製した。

次いで、作製した有機ＥＬ素子及び照明装置について、実施例４に記載したのと同様の方法で、外部取り出し量子効率（ＥＱＥ）、発光寿命、電圧上昇率（％）及び発光色の評価、確認を行い、得られた結果を、表９に示す。

なお、表９に記載の外部取り出し量子効率（ＥＱＥ）及び発光寿命については、有機ＥＬ素子５−１のそれぞれの特性値を１００として相対値として表示した。

表９に記載の結果より明らかなように、発光層の形成材料として、少なくとも一般式（１）で表される化合物を含有し、かつ発光層に隣接する有機層のフッ素原子含有化合物を含有した構成からなる本発明の緑色発光の有機ＥＬ素子（照明装置）は、比較例に対し、電力効率、発光寿命及び経時安定性に優れた特性を有していることが分かる。

実施例６
《有機ＥＬ素子の作製》
〔有機ＥＬ素子６−１の作製〕
実施例４に記載の有機ＥＬ素子４−１の作製において、発光層で用いたドーパント化合物である例示化合物Ｄ−９に代えて、例示化合物Ｄ−６を用いた以外は同様にして、赤色発光の有機ＥＬ素子６−１を作製した。

〔有機ＥＬ素子６−２〜６−１２の作製〕
上記有機ＥＬ素子６−１の作製において、発光層の形成で用いるドーパント化合物及びホスト化合物の種類、電子輸送材料の種類、正孔輸送材料の種類を、それぞれ表１０に記載の組み合わせに変更した以外は同様にして、赤色発光の有機ＥＬ素子６−２〜６−１２を作製した。

《有機ＥＬ素子の評価》
実施例４に記載の方法と同様にして、上記作製した各有機ＥＬ素子を用いて、照明装置６−１〜６−１２を作製した。

次いで、作製した有機ＥＬ素子及び照明装置について、実施例４に記載したのと同様の方法で、外部取り出し量子効率（ＥＱＥ）、発光寿命、電圧上昇率（％）及び発光色の評価、確認を行い、得られた結果を表１０に示す。

なお、表１０に記載の外部取り出し量子効率（ＥＱＥ）及び発光寿命については、有機ＥＬ素子６−１のそれぞれの特性値を１００として相対値として表示した。

表１０に記載の結果より明らかなように、発光層の形成材料として、少なくとも一般式（１）で表される化合物を含有し、かつ発光層に隣接する有機層のフッ素原子含有化合物を含有した構成からなる本発明の赤色発光の有機ＥＬ素子（照明装置）は、比較例に対し、電力効率、発光寿命及び経時安定性に優れた特性を有していることが分かる。

実施例７
《有機ＥＬ素子の作製》
〔有機ＥＬ素子７−１の作製〕
１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上に、ＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を厚さ１００ｎｍで成膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）に対して、パターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行って、陽極を作製した。

次いで、この透明支持基板上を、市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、モリブデン抵抗加熱ボートにＴＰＤ（正孔輸送材料）を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＣＢＰ（ホスト化合物）を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに例示化合物Ｄ−９（ドーパント化合物：青色発光）を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに例示化合物Ｄ−１（ドーパント化合物：緑色発光）を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに例示化合物Ｄ−６（ドーパント化合物：赤色発光）を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＢＣＰ（電子輸送材料）を２００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取り付けた。

次いで、真空槽を４×１０^−４Ｐａまで減圧した後、ＴＰＤの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で、透明支持基板に蒸着し１０ｎｍの正孔輸送層を形成した。

次いで、ＣＢＰと例示化合物Ｄ−９と例示化合物Ｄ−１と例示化合物Ｄ−６の入った各加熱ボートを通電、加熱して、それぞれ蒸着速度０．１ｎｍ／秒、０．０２５ｎｍ／秒、０．０００７ｎｍ／秒、０．０００２ｎｍ／秒で、前記正孔輸送層上に共蒸着して、膜厚が６０ｎｍの発光層を形成した。

次いで、ＢＣＰの入った前記加熱ボートを通電、加熱して、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で、前記発光層上に蒸着して、２０ｎｍの電子輸送層を形成した。

引き続き、陰極バッファー層としてフッ化カリウム０．５ｎｍを蒸着し、更にアルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成し、白色発光の有機ＥＬ素子７−１を、蒸着法を用いて作製した。

〔有機ＥＬ素子７−２〜７−３３の作製〕
有機ＥＬ素子７−１の作製において、発光層の形成で用いるドーパント化合物及びホスト化合物の種類、電子輸送材料の種類、正孔輸送材料の種類を、それぞれ表１１に記載の組み合わせに変更した以外は同様にして、白色発光の有機ＥＬ素子７−２〜７−３３を作製した。

《有機ＥＬ素子の評価》
〔照明装置の作製〕
上記作製した各有機ＥＬ素子の非発光面をガラスカバーで覆い、ガラスカバーと有機ＥＬ素子が作製されたガラス基板とが接触するガラスカバー側の周囲にシール剤としてエポキシ系光硬化型接着剤（東亞合成社製、ラクストラックＬＣ０６２９Ｂ）を用いて、これを有機ＥＬ素子の陰極側に重ねて前記透明支持基板と密着させ、ガラス基板側から有機ＥＬ素子を除いた部分にＵＶ光を照射して硬化させて封止し、図３及び図４に示す構成からなる照明装置７−１〜７−３３を作製した。

〔照明装置の評価〕
上記作製した各照明装置について、下記の各評価を行った。

（駆動電圧の評価）
各有機ＥＬ素子を、２３℃の環境下で、２．５ｍＡ／ｃｍ^２の定電流条件で駆動したときの電圧を各々測定して求めた。

なお、駆動電圧は、下式に従って、有機ＥＬ素子７−１の駆動電圧を１００として各々相対値で示した。数値が小さいほど、低電圧で駆動が可能であることを表す。

駆動電圧（相対値）＝（各有機ＥＬ素子の駆動電圧／有機ＥＬ素子７−１の駆動電圧）×１００
（経時安定性の評価）
各照明装置を、８５℃の高温環境下で２４時間保存した後、高温保存前後における各電力効率を求め、下式に従って電力効率比を求め、これを経時安定性の尺度とした。数値（％）が大きいほど、経時安定性に優れていることを表す。

経時安定性（％）＝高温保存後の電力効率／高温保存前の電力効率×１００
なお、電力効率は分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング社製）を用いて、各有機ＥＬ素子の正面輝度及び輝度角度依存性を測定し、正面輝度１０００ｃｄ／ｍ^２における電力効率として求めた。

（発光色）
各照明装置について、２．５ｍＡ／ｃｍ^２の定電流条件で連続発光を行った際の発光色を目視で判定した。

以上により得られた結果を、表１１に示す。

表１１に記載の結果より明らかなように、発光層の形成材料として、少なくとも一般式（１）で表される化合物を含有し、かつ発光層に隣接する有機層の少なくとも１層にフッ素原子含有化合物を含有した構成からなる本発明の白色発光の有機ＥＬ素子（照明装置）は、比較例に対し、駆動時の電圧が低く、経時安定性にも優れた特性を有していることが分かる。

実施例８
《有機ＥＬ素子の作製》
〔有機ＥＬ素子８−１の作製〕
１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上に、ＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を厚さ１００ｎｍで成膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）に対して、パターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行って、陽極を作製した。

次いで、この透明支持基板上に、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ社製、Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ Ａｌ ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を用いて３０００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート法により薄膜を形成した後、２００℃にて１時間乾燥し、膜厚２０ｎｍの第１正孔輸送層を形成した。

次いで、第１正孔輸送層を形成した透明支持基板を窒素雰囲気下に移し、前記第１正孔輸送層上に、５０ｍｇのＡＤＳ２５４ＢＥ（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｄｙｅ Ｓｏｕｒｃｅ，Ｉｎｃ製）を１０ｍｌのモノクロロベンゼンに溶解した溶液を用いて２５００ｒｐｍ、３０秒の条件で、スピンコート法により薄膜を形成した。更に、１３０℃で１時間真空乾燥し、第２正孔輸送層を形成した。

次いで、第２正孔輸送層上に、１００ｍｇのＣＢＰと２０ｍｇの例示化合物Ｄ−９、０．５ｍｇの例示化合物Ｄ−１、０．２ｍｇの例示化合物Ｄ−６を１０ｍｌの酢酸ブチルに溶解した溶液を用いて６００ｒｐｍ、３０秒の条件で、スピンコート法により薄膜を形成した。更に６０℃で１時間真空乾燥し、膜厚約７０ｎｍの発光層を形成した。

次に、この発光層上に、５０ｍｇのＢＣＰを１０ｍｌのヘキサフルオロイソプロパノール（ＨＦＩＰ）に溶解した溶液を用いて１５００ｒｐｍ、３０秒の条件で、スピンコート法により薄膜を形成した。更に６０℃で１時間真空乾燥し、膜厚約２０ｎｍの電子輸送層を形成した。

続いて、この基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、真空槽を４×１０^−４Ｐａまで減圧した後、陰極バッファー層としてフッ化カリウム０．４ｎｍを蒸着し、更にアルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成し、有機層を湿式塗布方式で形成した白色発光の有機ＥＬ素子８−１を作製した。

〔有機ＥＬ素子８−２〜８−３３の作製〕
有機ＥＬ素子８−１の作製において、発光層の形成で用いるドーパント化合物及びホスト化合物の種類、電子輸送材料の種類、正孔輸送材料の種類を、それぞれ表１２に記載の組み合わせに変更した以外は同様にして、白色発光の有機ＥＬ素子８−２〜８−３３を作製した。

《有機ＥＬ素子の評価》
〔照明装置の作製〕
上記作製した各有機ＥＬ素子の非発光面をガラスカバーで覆い、ガラスカバーと有機ＥＬ素子が作製されたガラス基板とが接触するガラスカバー側の周囲にシール剤としてエポキシ系光硬化型接着剤（東亞合成社製、ラクストラックＬＣ０６２９Ｂ）を用いて、これを有機ＥＬ素子の陰極側に重ねて前記透明支持基板と密着させ、ガラス基板側から有機ＥＬ素子を除いた部分にＵＶ光を照射して硬化させて封止し、図３及び図４に示す構成からなる照明装置８−１〜８−３３を作製した。

〔照明装置の評価〕
上記作製した各照明装置について、下記の各評価を行った。

（外部取り出し量子効率（ＥＱＥ）の評価）
各照明装置を構成する有機ＥＬ素子を、室温（約２３℃〜２５℃）で、２．５ｍＡ／ｃｍ^２の定電流条件で発光させ、発光開始直後の発光輝度（Ｌ）［ｃｄ／ｍ^２］を測定することにより、外部取り出し量子効率（ＥＱＥ）を算出した。

ここで、発光輝度の測定には、ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング製）を用いた。外部取り出し量子効率（ＥＱＥ）は、有機ＥＬ素子８−１のＥＱＥを１００とする相対値で表した。数値が大きいほど、外部取り出し量子効率（ＥＱＥ）に優れていることを表す。

（経時安定性）
有機ＥＬ素子を、６０℃、７０％ＲＨの環境下で一ヶ月保存した後、保存前後における各電力効率を求め、各々の電力効率比を下式に従って求め、これを経時安定性の尺度とした。

経時安定性（％）＝保存後の電力効率／保存前の電力効率×１００
なお、電力効率は、分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング社製）を用い、各有機ＥＬ素子の正面輝度及び輝度角度依存性を測定し、正面輝度１０００ｃｄ／ｍ^２における電力効率を求めた。

（発光色）
各照明装置について、２．５ｍＡ／ｃｍ^２の定電流条件で連続発光を行った際の発光色を目視で判定した。

以上により得られた結果を、表１２に示す。

表１２に記載の結果より明らかなように、発光層の形成材料として、少なくとも一般式（１）で表される化合物を含有し、かつ発光層に隣接する有機層の少なくとも１層にフッ素原子含有化合物を含有した構成からなる本発明の白色発光の有機ＥＬ素子（照明装置）は、比較例に対し、外部取り出し量子効率（ＥＱＥ）及び経時安定性に優れた特性を有していることが分かる。

１ ディスプレイ
３ 画素
５ 走査線
６ データ線
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
２０１ ガラス基板
２０２ ＩＴＯ透明電極
２０３ 隔壁
２０４ 正孔注入層
２０５Ｂ、２０５Ｇ、２０５Ｒ 発光層

Claims (10)

1. 陽極と陰極との間に、発光層を含む複数の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、該発光層に下記一般式（１）で表される化合物、及び置換基として少なくとも１つの水素原子がフッ素原子に置換された炭素数が２以上のアルキル基を有する金属錯体化合物を含有し、かつ該発光層に隣接した有機層の少なくとも１層がフッ素原子含有化合物を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
   

   

   〔式中、Ａは酸素原子、硫黄原子またはＮ−Ｒ^９を表し、Ｒ^１〜Ｒ^９は各々水素原子または置換基を表し、Ｒ^１〜Ｒ^９の少なくとも一つはフッ素原子またはフッ素原子含有置換基を表す。〕
2. 前記一般式（１）で表される化合物において、Ｒ^１〜Ｒ^９の少なくとも１つが、少なくとも１つの水素原子がフッ素原子に置換された炭素数が２以上のアルキル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。
3. 前記一般式（１）で表される化合物において、前記アルキル基が、少なくとも１つの水素原子がフッ素原子に置換された炭素数が４以上のアルキル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。
4. 前記一般式（１）で表される化合物において、Ａが酸素原子であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
5. 前記一般式（１）で表される化合物または前記金属錯体化合物が、フッ素原子置換芳香族基を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
6. 前記発光層に隣接した全ての有機層が、前記フッ素原子含有化合物を含有することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
7. 請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、
   有機層の少なくとも１層を、湿式塗布方式により形成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の製造方法。
8. 白色発光することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
9. 請求項１から６、及び８のいずれかの一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を具備することを特徴とする表示装置。
10. 請求項１から６、及び８のいずれかの一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を具備することを特徴とする照明装置。

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