(57)【要約】対向する電極（２），（６）の間に、第一発光ユニット（３）、中間ユニット（４）及び第二発光ユニット（５）が積層されてなるタンデム型の有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記第一発光ユニット（３）は、青色蛍光ドーパントと赤色蛍光ドーパントを含み、前記第二発光ユニット（５）は、赤色燐光ドーパントと緑色燐光ドーパント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。
2012053216.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する電極の間に、第一発光ユニット、中間ユニット及び第二発光ユニットが積層されてなるタンデム型の有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記第一発光ユニットは、発光波長が４００〜４９０ｎｍの蛍光ドーパントと発光波長が５６０〜７００ｎｍの蛍光ドーパントを含み、
前記第二発光ユニットは、発光波長が５６０〜７００ｎｍの燐光ドーパントと発光波長が４９０〜５６０ｎｍの燐光ドーパントを含む
ことを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２】
前記第一発光ユニットは、青色蛍光ドーパントと黄色蛍光ドーパントを含み、
前記第二発光ユニットは、赤色燐光ドーパントと緑色燐光ドーパントを含む
ことを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３】
前記第一発光ユニットは、第一発光層と第二発光層を含み、
前記第一発光層には前記黄色蛍光ドーパントを含み、
前記第二発光層には前記青色蛍光ドーパントを含み、
前記第二発光ユニットは、第三発光層と第四発光層を含み、
前記第三発光層には前記赤色燐光ドーパントを含み、
前記第四発光層には前記緑色燐光ドーパントを含む
ことを特徴とする請求項１記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】
対向する電極の間に、第一発光ユニット、中間ユニット及び第二発光ユニットが積層されてなるタンデム型の有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記第一発光ユニットは、青色蛍光ドーパントと赤色蛍光ドーパントを含み、
前記第二発光ユニットは、赤色燐光ドーパントと緑色燐光ドーパントを含む
ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
前記第一発光ユニットは、第一発光層と第二発光層を含み、
前記第一発光層には前記赤色蛍光ドーパントを含み、
前記第二発光層には前記青色蛍光ドーパントを含み、
前記第二発光ユニットは、第三発光層と第四発光層を含み、
前記第三発光層には前記赤色燐光ドーパントを含み、
前記第四発光層には前記緑色燐光ドーパントを含む
ことを特徴とする請求項４記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項６】
前記第一発光ユニットは、前記第二発光層に隣接する障壁層を有する、請求項５記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項７】
前記第二発光層は、ホスト化合物を含み、
前記ホスト化合物の三重項エネルギーは、前記障壁層を形成する化合物の三重項エネルギーよりも小さい、請求項５又は６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項８】
前記青色蛍光ドーパントの三重項エネルギーは、前記障壁層を形成する化合物の三重項エネルギーよりも小さい、請求項７に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項９】
前記第一発光ユニットは、前記第一発光層と前記第二発光層の間にスペース層を含む、請求項５〜８のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タンデム型有機エレクトロルミネッセンス素子、特に暖色系（色温度の低い）白色有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、白色系有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）の開発は、モノカラー表示装置としての用途、バックライト等の照明用途及びカラーフィルタを使用したフルカラー表示装置等に使用できるため積極的に行われている。特に、白色系有機ＥＬ素子を照明用途に用いる場合、例えば蛍光灯の発光効率と比較して同等レベル以上にある、発光効率が高い白色系有機ＥＬ素子が要求される。有機ＥＬ素子により白色発光を得る方法は数多く開示されている。これらの方法は、１種類の発光材料だけで白色を得るものは少なく、通常は２種類又は３種類の発光材料を一つの有機ＥＬ素子の中で、同時に発光させている。【０００３】
従来の照明用途の白色技術はノンスタックオール蛍光（非タンデム型で全色が蛍光発光）（特許文献１）が中心であるが、全色が蛍光色であるため、発光効率が低い。図７にノンスタックオール蛍光型素子の色温度に対する効率の関係を示す。
また、ノンスタック型素子では、一対の電極間に青色、緑色、赤色の発光層を備えるため、素子構成を改良することにより任意の発光色を強調して発光させることが原理的に可能である。しかしながら、各発光層を積層させたときに、電子と正孔の再結合により励起されたエネルギーは、隣接発光層に拡散しやすく、特に高いエネルギー準位を有する青色発光層からのエネルギー拡散が顕著であるという理由から、白色素子の色温度の調整は容易ではない。【０００４】
これに対し、白色発光のタンデム素子も知られている（特許文献２）。特に、タンデム素子において、赤色と緑色については、既に実用化がされている燐光材料を使用することで発光効率をあげ、白色の輝度を向上させる技術が開発されている（特許文献３）。特許文献３の実施例３では、燐光赤緑／中間層／蛍光青の燐光２層と蛍光１層を中間層を用いて積層させている。図７にこのようなタンデム素子の色温度に対する効率の関係を示す。図７に示すように、色温度の高い領域では高い発光効率が得られるが、色温度の低い領域では青色蛍光を抑制しなければならないため発光効率が低くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開２００７／１３８９０６パンフレット
【特許文献２】国際公開２００７／００５２００パンフレット
【特許文献３】特開２００５−２６７９９０号公報
【発明の概要】
【０００６】
本発明の目的は、色温度の低い領域で発光効率が高く、長寿命な素子を提供することにある。
【０００７】
本発明によれば、以下の有機ＥＬ素子が提供される。
１．対向する電極の間に、第一発光ユニット、中間ユニット及び第二発光ユニットが積層されてなるタンデム型の有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記第一発光ユニットは、発光波長が４００〜４９０ｎｍの蛍光ドーパントと発光波長が５６０〜７００ｎｍの蛍光ドーパントを含み、
前記第二発光ユニットは、発光波長が５６０〜７００ｎｍの燐光ドーパントと発光波長が４９０〜５６０ｎｍの燐光ドーパントを含む
ことを特徴とする１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
２．前記第一発光ユニットは、青色蛍光ドーパントと黄色蛍光ドーパントを含み、
前記第二発光ユニットは、赤色燐光ドーパントと緑色燐光ドーパントを含む
ことを特徴とする１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
３．前記第一発光ユニットは、第一発光層と第二発光層を含み、
前記第一発光層には前記黄色蛍光ドーパントを含み、
前記第二発光層には前記青色蛍光ドーパントを含み、
前記第二発光ユニットは、第三発光層と第四発光層を含み、
前記第三発光層には前記赤色燐光ドーパントを含み、
前記第四発光層には前記緑色燐光ドーパントを含む
ことを特徴とする１記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
４．対向する電極の間に、第一発光ユニット、中間ユニット及び第二発光ユニットが積層されてなるタンデム型の有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記第一発光ユニットは、青色蛍光ドーパントと赤色蛍光ドーパントを含み、
前記第二発光ユニットは、赤色燐光ドーパントと緑色燐光ドーパントを含む
ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
５．前記第一発光ユニットは、第一発光層と第二発光層を含み、
前記第一発光層には前記赤色蛍光ドーパントを含み、
前記第二発光層には前記青色蛍光ドーパントを含み、
前記第二発光ユニットは、第三発光層と第四発光層を含み、
前記第三発光層には前記赤色燐光ドーパントを含み、
前記第四発光層には前記緑色燐光ドーパントを含む
ことを特徴とする４記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
６．前記第一発光ユニットは、前記第二発光層に隣接する障壁層を有する、５記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
７．前記第二発光層は、ホスト化合物を含み、
前記ホスト化合物の三重項エネルギーは、前記障壁層を形成する化合物の三重項エネルギーよりも小さい、５又は６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
８．前記青色蛍光ドーパントの三重項エネルギーは、前記障壁層を形成する化合物の三重項エネルギーよりも小さい、７に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
９．前記第一発光ユニットは、前記第一発光層と前記第二発光層の間にスペース層を含む、５〜８のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【０００８】
本発明によれば、色温度の低い領域で発光効率が高く、長寿命な素子を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る有機ＥＬ素子の一実施形態を示す図である。
【図２】図１の有機ＥＬ素子の第一発光ユニットを示す図である。
【図３】図１の有機ＥＬ素子の第二発光ユニットを示す図である。
【図４】第一発光ユニットの他の例を示す図である。
【図５Ａ】障壁層と隣接する発光層のエネルギーギャップの関係を示す図である。
【図５Ｂ】障壁層と隣接する発光層のエネルギーギャップの関係に基づく作用を示す図である。
【図６】第一発光ユニットの他の例を示す図である。
【図７】従来技術の素子の色温度に対する効率の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の有機ＥＬ素子は、対向する電極の間に、第一発光ユニット、中間ユニット及び第二発光ユニットが積層されてなるタンデム型の有機エレクトロルミネッセンス素子であって、第一発光ユニットは、青色蛍光ドーパントと赤色蛍光ドーパントを含み、第二発光ユニットは、赤色燐光ドーパントと緑色燐光ドーパントを含む。
対向する電極は陽極と陰極であり、第一発光ユニットは陽極側にあっても陰極側にあってもよい。
第一発光ユニットは、青色と赤色の積層蛍光発光層又は青色と赤色の混合蛍光発光層であってもよく、第二発光ユニットも、赤色と緑色の積層燐光発光層又は赤色と緑色の混合燐光発光層であってもよい。
尚、本発明は、発光ユニットを３つ以上含むことができる。
また、別の態様において、本発明の有機ＥＬ素子は、対向する電極の間に、第一発光ユニット、中間ユニット及び第二発光ユニットが積層されてなるタンデム型の有機エレクトロルミネッセンス素子であって、第一発光ユニットは、発光波長が４００〜４９０ｎｍの蛍光ドーパントと発光波長が波長５６０〜７００ｎｍの蛍光ドーパントを含んでもよく、第二発光ユニットは、発光波長が波長５６０〜７００ｎｍの燐光ドーパントと発光波長が波長４９０〜５６０ｎｍの燐光ドーパントを含んでもよい。
また、第一発光ユニットは、青色蛍光ドーパントと黄色蛍光ドーパントを含んでもよく、第二発光ユニットは、赤色燐光ドーパントと緑色燐光ドーパントを含んでもよい。
さらに、第一発光ユニットは、第一発光層と第二発光層を含み、第一発光層には黄色蛍光ドーパントを含み、第二発光層には青色蛍光ドーパントを含んでもよく、第二発光ユニットは、第三発光層と第四発光層を含み、第三発光層には赤色燐光ドーパントを含み、第四発光層には緑色燐光ドーパントを含んでもよい。
ここで、発光ユニットの発光色及び発光ユニットに含まれるドーパントの発光波長は、ドーパントの溶液状態での発光スペクトルのピーク波長のうち、最大となる波長（「主ピーク波長」）をいう。
主ピーク波長とは、濃度１０−５モル／リットル以上１０−６モル／リットル以下のトルエン溶液中で測定した発光スペクトラムにおける発光強度が最大となる発光スペクトルのピーク波長をいう。
この方法で測定した溶液中の発光スペクトラムのピーク波長は、同じドーパントを用いて作製した素子の発光層から発光するピーク波長（すなわち、後述する各部材（赤色蛍光発光層、青色蛍光発光層、緑色燐光発光層、赤色燐光発光層）の発光の最大波長）と比較し、１０ｎｍ程度短波長となる。理由は、溶液スペクトルに含まれるドーパント濃度は素子に含まれるドーパント濃度に比べ低濃度だからである。
【００１１】
本発明の有機ＥＬ素子の一実施形態を図１に示す。
図１において、基板１に、陽極２、第一発光ユニット３、中間ユニット４、第二発光ユニット５、陰極６が積層している。
例えば、第一発光ユニット３は、図２に示すように、正孔輸送帯域３１、第一発光層（蛍光）３２、第二発光層（蛍光）３３、電子輸送帯域３４からなり、第一発光層３２と第二発光層３３の一方が、青色蛍光発光層であり、他方が赤色蛍光発光層である。第一発光層３２と第二発光層３３は、青色と赤色の混合蛍光発光層（単独層）でもよい。
例えば、第二発光ユニット５は、図３に示すように、正孔輸送帯域５１、第三発光層（燐光）５２、第四発光層（燐光）５３、電子輸送帯域５４からなり、第三発光層５２と第四発光層５３の一方が、緑色燐光発光層であり、他方が赤色燐光発光層である。第三発光層５２と第四発光層５３は、緑色と赤色の混合燐光発光層（単独層）でもよい。
【００１２】
図４に示すように、第一発光ユニット３は、第一発光層３２が赤色蛍光発光層であり、第二発光層３３が青色蛍光発光層であるとき、好ましくは、電子輸送帯域３４に、青色蛍光発光層３３に接して障壁層３４ａを有する。この障壁層３４ａにより、青色蛍光発光層３３内で生じた３重項励起子を発光層内に閉じ込め、３重項励起子を高頻度で衝突融合させ１重項励起子を生成させて（以下、Ｔｒｉｐｌｅｔ−Ｔｒｉｐｌｅｔ  Ｆｕｓｉｏｎ＝ＴＴＦ現象、と呼ぶ）、蛍光発光の高効率化を図ることができる。具体的には、青色蛍光発光層３３がホスト化合物と、青色蛍光ドーパントを含むとき、ホスト化合物の三重項エネルギーＥＴｈが、障壁層３４ａを形成する化合物の三重項エネルギーＥＴｂよりも小さくすることにより、ホスト化合物の三重項エネルギーＥＴｈが障壁層３４ａに拡散することを防ぐ。また、青色蛍光発光ドーパントの三重項エネルギーＥＴｄを、障壁層３４ａを形成する化合物の三重項エネルギーＥＴｈよりも小さくすることにより、ドーパントの三重項エネルギーＥＴｄが障壁層３４ａに拡散することを防ぐ。
【００１３】
好適な例を図５Ａ，５Ｂに示す。図５Ａに示されるように、ホスト、ドーパントの三重項エネルギーをそれぞれＥＴｈ、ＥＴｄとするとき、ＥＴｈ＜ＥＴｄの関係を満たす。この関係を満たすことにより、さらに図５Ｂに示されるように、ホスト上で再結合し発生した三重項励起子は、より高い三重項エネルギーを持つドーパントには移動しない。また、ドーパント分子上で再結合し発生した三重項励起子は速やかにホスト分子にエネルギー移動する。即ちホストの三重項励起子がドーパントに移動することなくＴＴＦ現象によって効率的にホスト上で三重項励起子同士が衝突することで一重項励起子が生成される。さらに、ドーパントの一重項エネルギーＥＳｄは、ホストの一重項エネルギーＥＳｈより小さいため、ＴＴＦ現象によって生成された一重項励起子は、ホストからドーパントへエネルギー移動しドーパントの蛍光性発光に寄与する。障壁層、ホスト、ドーパントの三重項エネルギーの関係を上記のようにすることにより、三重項励起子が熱的失活を起こす前に互いの衝突により効率的に一重項励起子を生成し発光効率が向上することになる。
【００１４】
第一発光ユニット４が、青色と赤色の混合蛍光発光層を有するときも、電子輸送帯域に、この混合蛍光発光層に隣接して障壁層を設けて、上記の効果を得ることができる。
【００１５】
尚、３重項エネルギーは市販の装置Ｆ−４５００（日立社製）を用いて測定できる。ＥＴの換算式は以下の通りである。
換算式  ＥＴ（ｅＶ）＝１２３９．８５／λｅｄｇｅ
「λｅｄｇｅ」とは、縦軸にりん光強度、横軸に波長をとって、りん光スペクトルを表したときに、りん光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対して接線を引き、その接線と横軸の交点の波長値を意味する（単位：ｎｍ）。
【００１６】
図６に示すように、第一発光ユニット３において、第一発光層３２と第二発光層３３の間にスペース層３５（電荷障壁層）を含むことができる。電荷障壁層は、隣接する発光層との間でＨＯＭＯレベル、ＬＵＭＯレベルのエネルギー障壁となって、発光層へのキャリア注入を調整し、発光層の注入される電子と正孔のキャリアバランスを調整できる。
【００１７】
タンデム型素子では、一対の電極間に中間電極層（中間ユニット）を設けているため、第一発光ユニットと第二発光ユニットには電流が同程度流れる。特許文献３に示すような青色発光ユニットと赤・緑発光ユニットを有する従来のタンデム型素子では、青色発光ユニットと赤・緑発光ユニットには電流が同程度流れる。ここで、青色については実用に適する燐光材料がないことから発光効率は内部量子効率で２５％程度、赤・緑色については実用化されている燐光材料を適用すると、内部量子効率が１００％程度得ることができる。ただし、単一発光ユニット内に赤・緑発光層を含むとすると、各発光層に使うことのできる電流は半分（５０％）になる。
【００１８】
このようなタンデム型の構成では、青色発光層のみを単一発光ユニットに含ませるため、色温度の高い白色が得られるが、色温度の低い白色素子にするためには、青色発光層の発光効率を下げる必要がある。青色発光層の発光効率を下げると寿命も短くなる。色温度の高い白色素子は、１００００Ｋ以上の色温度を必要とするディスプレイ向けには好適であるが、暖色系白色素子の実現には至らない。
【００１９】
しかしながら、本発明では、第一発光ユニット（蛍光）と第二発光ユニット（燐光）のタンデム型有機ＥＬ素子の第一発光ユニットにおいて、発光層を、青色発光層に赤色発光層を積層して形成するか、又は混合層として形成することにより、暖色系白色素子を実現しつつ、高効率な青色素子構成を採用して、発光効率を効果的に高めている。また、高効率な青色素子構成を採用することにより、素子全体の寿命の向上にも寄与できる。
本発明では特に、上述したＴＴＦ現象を利用した高効率な青色蛍光素子構成を利用しながら、素子全体の寿命を向上できる点で有用性が高く、色温度の低い、例えば色温度２５００Ｋ〜４０００Ｋの照明においても、高効率な照明用素子を実現できる。なお、色温度とは、JIS Z 8725に準拠する色温度をいう。
【００２０】
以下、各部材の材料について説明する。
（１）赤色蛍光発光層
赤色蛍光発光層は、好ましくは、発光の最大波長が５７０〜７００ｎｍ、より好ましくは５７０〜６５０ｎｍである発光層であり、赤色は黄色も含む。好ましくは、ホスト化合物と赤色蛍光ドーパント及び／又は黄色蛍光ドーパントからなる。
ホスト化合物のエネルギーギャップは、赤色蛍光ドーパント（または黄色蛍光ドーパント）のエネルギーギャップよりも大きいことが好ましい。ホスト化合物としては、縮合芳香族環誘導体が好ましい。縮合芳香族環誘導体としてはアントラセン誘導体、ビスアントラセン化合物、ナフタセン誘導体又はフルオランテン誘導体が好ましい。
赤色蛍光ドーパント及び黄色蛍光ドーパントは、エネルギーギャップが１．９〜２．３ｅＶであるものが好ましい。赤色蛍光ドーパントとしては、フルオランテン誘導体、インデノペリレン誘導体、ホウ素錯体が挙げられる。
【００２１】
アントラセン誘導体は、下記式（１０）で表される化合物が好ましい。
【化１】
2012053216.tif 000003
【００２２】
式（１０）中、Ａｒ１１及びＡｒ１２は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜５０のアリール基、又は環形成原子数５〜５０の複素環基であり、
Ｒ１〜Ｒ８は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜５０のアリール基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜５０の複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜５０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数７〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜５０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数２〜５０のアルコキシカルボニル基、置換もしくは無置換のシリル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基及びヒドロキシル基から選ばれる基である。
【００２３】
アントラセン誘導体は、下記アントラセン誘導体（Ａ）、（Ｂ）、及び（Ｃ）のいずれかであることが好ましく、適用する有機ＥＬ素子の構成や求める特性により選択される。
【００２４】
（アントラセン誘導体（Ａ））
当該アントラセン誘導体は、式（１０）におけるＡｒ１１及びＡｒ１２が、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数１０〜５０の縮合アリール基となっている。当該アントラセン誘導体としては、Ａｒ１１及びＡｒ１２が同一の置換もしくは無置換の縮合アリール基である場合、及び異なる置換もしくは無置換の縮合アリール基である場合に分けることができる。
具体的には、下記式（２−１）〜（２−３）で表されるアントラセン誘導体、及び式（１０）におけるＡｒ１１及びＡｒ１２が異なる置換もしくは無置換の縮合アリール基であるアントラセン誘導体が挙げられる。
【００２５】
下記式（２−１）で表されるアントラセン誘導体は、Ａｒ１１及びＡｒ１２が、置換もしくは無置換の９−フェナントレニル基となっている。
【化２】
2012053216.tif 000004
【００２６】
（式（２−１）中、Ｒ１〜Ｒ８は前記と同様であり、
Ｒ１１は水素原子、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜５０のアリール基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜５０の複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜５０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数７〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜５０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数２〜５０のアルコキシカルボニル基、置換もしくは無置換のシリル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基及びヒドロキシル基から選ばれる基であり、
ａは０〜９の整数である。ａが２以上の整数の場合、複数あるＲ１１は、２つの置換もしくは無置換のフェナントレニル基が同一であることを条件に、それぞれが同一でも異なっていてもよい。）
【００２７】
下記式（２−２）で表されるアントラセン誘導体は、式（１０）におけるＡｒ１１及びＡｒ１２が、置換もしくは無置換の２−ナフチル基となっている。
【化３】
2012053216.tif 000005
【００２８】
（式（２−２）中、Ｒ１〜Ｒ８及びＲ１１は前記と同様であり、
ｂは１〜７の整数である。ｂが２以上の整数の場合、複数あるＲ１１は、２つの置換もしくは無置換の２−ナフチル基が同一であることを条件に、それぞれが同一でも異なっていてもよい。）
【００２９】
下記式（２−３）で表されるアントラセン誘導体は、式（１０）におけるＡｒ１１及びＡｒ１２が、置換もしくは無置換の１−ナフチル基となっている。
【化４】
2012053216.tif 000006
【００３０】
（式（２−３）中、Ｒ１〜Ｒ８、Ｒ１１及びｂは前記と同様である。また、ｂが２以上の整数の場合、複数あるＲ１１は、２つの置換もしくは無置換の１−ナフチル基が同一であることを条件に、それぞれが同一でも異なっていてもよい。）
【００３１】
式（１０）におけるＡｒ１１及びＡｒ１２が異なる置換もしくは無置換の縮合アリール基であるアントラセン誘導体としては、Ａｒ１１及びＡｒ１２が、置換もしくは無置換の９−フェナントレニル基、置換もしくは無置換の１−ナフチル基、置換もしくは無置換の２−ナフチル基のいずれかであることが好ましい。
具体的には、Ａｒ１１が１−ナフチル基、及びＡｒ１２が２−ナフチル基である場合、Ａｒ１１が１−ナフチル基及びＡｒ１２が９−フェナントリル基である場合、並びにＡｒ１１が２−ナフチル基及びＡｒ１２が９−フェナントリル基である場合である。
【００３２】
（アントラセン誘導体（Ｂ））
当該アントラセン誘導体は、式（１０）におけるＡｒ１１及びＡｒ１２の一方が置換もしくは無置換のフェニル基であり、他方が置換もしくは無置換の環形成炭素数１０〜５０の縮合アリール基となっている。当該アントラセン誘導体としては、具体的には、下記式（２−４）及び（２−５）で表されるアントラセン誘導体が挙げられる。
【００３３】
下記式（２−４）で表されるアントラセン誘導体は、式（１０）におけるＡｒ１１が置換もしくは無置換の１−ナフチル基であり、Ａｒ１２が、置換もしくは無置換のフェニル基となっている。
【化５】
2012053216.tif 000007
【００３４】
（式（２−４）中、Ｒ１〜Ｒ８、Ｒ１１及びｂは前記と同様であり、
Ａｒ６は置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜５０のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜５０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜５０の複素環基、９，９−ジメチルフルオレン−１−イル基、９，９−ジメチルフルオレン−２−イル基、９，９−ジメチルフルオレン−３−イル基、９，９−ジメチルフルオレン−４−イル基、ジベンゾフラン−１−イル基、ジベンゾフラン−２−イル基、ジベンゾフラン−３−イル基、又はジベンゾフラン−４−イル基である。また、Ａｒ６はそれが結合しているベンゼン環と共に、置換もしくは無置換のフルオレニル基や置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基等の環を形成していてもよい。ｂが２以上の整数の場合、複数あるＲ１１は、それぞれが同一でも異なっていてもよい。）
【００３５】
下記式（２−５）で表されるアントラセン誘導体は、式（１０）におけるＡｒ１１が置換もしくは無置換の２−ナフチル基であり、Ａｒ１２が、置換もしくは無置換のフェニル基となっている。
【化６】
2012053216.tif 000008
【００３６】
（式（２−５）中、Ｒ１〜Ｒ８、Ｒ１１及びｂは前記と同様であり、
Ａｒ７は、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜５０のアリール基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜５０の複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜５０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜５０のアラルキル基、ジベンゾフラン−１−イル基、ジベンゾフラン−２−イル基、ジベンゾフラン−３−イル基、又はジベンゾフラン−４−イル基である。また、Ａｒ７はそれが結合しているベンゼン環と共に、置換もしくは無置換のフルオレニル基や置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基等の環を形成していてもよい。ｂが２以上の整数の場合、複数あるＲ１１は、それぞれが同一でも異なっていてもよい。）
【００３７】
（アントラセン誘導体（Ｃ））
当該アントラセン誘導体は、下記式（２−６）で表され、具体的には、下記式（２−６−１）、（２−６−２）及び（２−６−３）のいずれかで表される誘導体であることが好ましい。
【化７】
2012053216.tif 000009
【００３８】
（式（２−６）中、Ｒ１〜Ｒ８及びＡｒ６は前記と同様であり、
Ａｒ５は置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜５０のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜５０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜５０のアラルキル基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜５０の複素環基であり、Ａｒ５とＡｒ６はそれぞれ独立に選択される。）
【化８】
2012053216.tif 000010
【００３９】
（式（２−６−１）中、Ｒ１〜Ｒ８は前記と同様である。）
【化９】
2012053216.tif 000011
【００４０】
（式（２−６−２）中、Ｒ１〜Ｒ８は前記と同様である。Ａｒ８は置換もしくは無置換の環形成炭素数１０〜２０の縮合アリール基である。）
【化１０】
2012053216.tif 000012
【００４１】
（式（２−６−３）中、Ｒ１〜Ｒ８は式（１０）と同様である。
Ａｒ５ａ及びＡｒ６ａはそれぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数１０〜２０の縮合アリール基である。）
【００４２】
ナフタセン誘導体は例えば以下の構造式が好ましい。
【化１１】
2012053216.tif 000013
式（４）中、Ｑ１〜Ｑ１２は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数６〜２０のアリール基、アミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の核炭素数６〜２０のアリーロキシ基、置換もしくは無置換の核炭素数６〜２０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数２〜２０のアルケニル基、置換もしくは無置換の核炭素数７〜２０のアラルキル基又は置換もしくは無置換の核原子数５〜２０の複素環基を表し、これらは同一でも異なってもよい。）
より好ましくは、前記式（４）で表されるナフタセン誘導体におけるＱ１、Ｑ２、Ｑ３及びＱ４の少なくとも１つ以上がアリール基である化合物である。
より好ましくは、式（４）で表されるナフタセン誘導体は、下記式（５）で表される化合物である。
【００４３】
【化１２】
2012053216.tif 000014
（式（５）中、Ｑ３〜Ｑ１２、Ｑ１０１〜Ｑ１０５、Ｑ２０１〜Ｑ２０５は、それぞれ独立に、前記式（１）中Ｑ３〜Ｑ１２と同じ基を表し、これらは同一でも異なってもよく、これら隣接する２個以上が互いに結合して環を形成してもよい。）
より好ましくは、前記式（５）で表されるナフタセン誘導体におけるＱ１０１、Ｑ１０５、Ｑ２０１及びＱ２０５の少なくとも１つ以上がアルキル基、アリール基、アミノ基、アルコキシ基、アリーロキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルケニル基、アラルキル基又は複素環基であり、これらは同一でも異なってもよい。
【００４４】
フルオランテン誘導体は例えば下記式〔２〕〜〔１８〕で示される化合物が挙げられる。
【化１３】
2012053216.tif 000015
【化１４】
2012053216.tif 000016
【化１５】
2012053216.tif 000017
【化１６】
2012053216.tif 000018
（式〔２〕〜〔１６〕式中、Ｘ１〜Ｘ２０は、それぞれ独立に、水素原子、直鎖、分岐もしくは環状の炭素原子数１〜２０のアルキル基、直鎖、分岐もしくは環状の炭素原子数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素原子数６〜３０のアリール基、置換もしくは無置換の炭素原子数６〜３０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素原子数６〜３０のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素原子数１〜３０のアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の炭素原子数７〜３０のアリールアルキルアミノ基又は置換もしくは無置換炭素原子数８〜３０のアルケニル基であり、隣接する置換基及びＸ１〜Ｘ２０は結合して環状構造を形成していてもよい。隣接する置換基がアリール基の時は、置換基は同一であってもよい。）
式〔２〕〜〔１６〕の化合物は、アミノ基又はアルケニル基を含有すると好ましい。
【００４５】
【化１７】
2012053216.tif 000019
式〔１７〕、〔１８〕中、Ｘ２１〜Ｘ２４は、それぞれ独立に、炭素原子数１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素原子数６〜３０のアリール基であり、Ｘ２１とＸ２２及び／又はＸ２３とＸ２４は、炭素−炭素結合又は−Ｏ−、−Ｓ−を介して結合していてもよい。
Ｘ２５〜Ｘ３６は、水素原子、直鎖、分岐もしくは環状の炭素原子数１〜２０のアルキル基、直鎖、分岐もしくは環状の炭素原子数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素原子数６〜３０のアリール基、置換もしくは無置換の炭素原子数６〜３０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素原子数６〜３０のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素原子数１〜３０のアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の炭素原子数７〜３０のアリールアルキルアミノ基又は置換もしくは無置換炭素原子数８〜３０のアルケニル基であり、隣接する置換基及びＸ２５〜Ｘ３６は結合して環状構造を形成していてもよい。
各式中の置換基Ｘ２５〜Ｘ３６の少なくとも一つがアミン又はアルケニル基を含有すると好ましい。
好ましくは、式〔１３〕、〔１４〕のインデノペリレン誘導体である。
【００４６】
フルオランテン骨格を有する蛍光性化合物は、高効率及び長寿命を得るために電子供与性基を含有することが好ましく、好ましい電子供与性基は置換もしくは未置換のアリールアミノ基である。さらに、フルオランテン骨格を有する蛍光性化合物は、縮合環数５以上が好ましく、６以上が特に好ましい。
特に好ましいインデノペリレン誘導体は、ジベンゾテトラフェニルペリフランテン誘導体である。
【００４７】
ホウ素錯体の例として、下記式で示されるピロメテン金属錯体が挙げられる。
【化１８】
2012053216.tif 000020
（Ｒ１、Ｒ３〜Ｒ４は同じでも異なっていてもよく、水素、アルキル基、シクロアルキル基、アラルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、水酸基、メルカプト基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール基、複素環基、ハロゲン、ハロアルカン、ハロアルケン、ハロアルキン、シアノ基、アルデヒド基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、カルバモイル基、アミノ基、ニトロ基、シリル基、シロキサニル基の中から選ばれる。Ｒ５とＲ６がともにフッ素である。Ａｒ６〜Ａｒ１０はアリール基を表す。（なお、ピロメテン金属錯体は２個のピロメテン基が連結基を介して結合しているものを除く））
上記式のＡｒ６〜Ａｒ９のうち少なくとも１つが炭素数４以上のアルキル基で置換されていることが好ましい。
【００４８】
黄色発光ドーパントは、以下の構造の化合物を含み得る。
【化１９】
2012053216.tif 000021
【００４９】
式中、Ａ１〜Ａ６及びＡ’１〜Ａ’６は、各環における１つ以上の置換基を表し、各置換基は、以下の群の１つから個別に選択される。
第１群：水素、又は１〜２４個の炭素原子を有するアルキル
第２群：５〜２０個の炭素原子を有するアリール又は置換アリール
第３群：縮合芳香環又は環系を完成する、４〜２４個の炭素原子を含有する炭化水素
第４群：単結合を介して結合されるか、又は縮合芳香族複素環系を完成する、チアゾリル、フリル、チエニル、ピリジル、キノリニル又は他の複素環系などの５〜２４個の炭素原子を有するヘテロアリール又は置換ヘテロアリール
第５群：１〜２４個の炭素原子を有するアルコキシルアミノ、アルキルアミノ又はアリールアミノ
第６群：フルオロ、クロロ、ブロモ又はシアノ
【００５０】
この種の特に有用な黄色ドーパントの例は、Rickらの米国特許第７，２５２，８９３号に示されている。
有用な黄色ドーパントの別の種類は、米国特許第６，８１８，３２７号に記載されており、かつ式Ｘに従うものである。
【化２０】
2012053216.tif 000022
【００５１】
式中、Ａ”１〜Ａ”４は、各環における１つ以上の置換基を表し、各置換基は、以下の群の１つから個別に選択される。
第１群：水素、又は１〜２４個の炭素原子を有するアルキル
第２群：５〜２０個の炭素原子を有するアリール又は置換アリール
第３群：縮合芳香環又は環系を完成する、４〜２４個の炭素原子を含有する炭化水素
第４群：単結合を介して結合されるか、又は縮合芳香族複素環系を完成する、チアゾリル、フリル、チエニル、ピリジル、キノリニル又は他の複素環系などの５〜２４個の炭素原子を有するヘテロアリール又は置換ヘテロアリール
第５群：１〜２４個の炭素原子を有するアルコキシルアミノ、アルキルアミノ又はアリールアミノ
第６群：フルオロ、クロロ、ブロモ又はシアノ
特に有用な例は、Ａ”１及びＡ”３が水素であり、かつＡ”２及びＡ”４が第５群から選択されるものである。
【００５２】
（２）青色蛍光発光層
青色蛍光発光層は、好ましくは、発光の最大波長が４００〜５００ｎｍ、より好ましくは４５０〜５００ｎｍである発光層であり、好ましくは、ホスト化合物と青色蛍光ドーパントからなる。
ホスト化合物のエネルギーギャップは、青色ドーパントのエネルギーギャップよりも大きいことが好ましい。ホスト化合物としては、スチリル誘導体、縮合芳香族環化合物が好ましい。
スチリル誘導体は、ジスチリル誘導体、トリスチリル誘導体、又はテトラスチリル誘導体が特に好ましい。
縮合芳香族環化合物は、アントラセン化合物、ビスアントラセン化合物、又はピレン化合物が特に好ましい。
【００５３】
青色ドーパントは、エネルギーギャップが２．５〜２．７ｅＶであるものが好ましい。青色ドーパントとしては、スチリルアミン、アミン置換スチリル化合物、縮合芳香族環化合物、金属錯体が挙げられる。縮合芳香族環化合物としては、フルオランテン化合物、縮合芳香族アミン化合物が好ましい。
縮合芳香族環アミン化合物としては、アミノピレン化合物、アミノクリセン化合物が好ましい。金属錯体としてはホウ素錯体が好ましい。
アントラセン化合物、ビスアントラセン化合物としては上記赤色蛍光発光層で説明した化合物が好ましい。
【００５４】
ピレン化合物としては例えば以下の構造式が好ましい。
【化２１】
2012053216.tif 000023
【００５５】
［式中、Ａｒ００５及びＡｒ００６は、それぞれ置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜５０の芳香族基である。Ｌ００１及びＬ００２は、それぞれ置換もしくは無置換のフェニレン基、置換もしくは無置換のナフタレニレン基、置換もしくは無置換のフルオレニレン基又は置換もしくは無置換のジベンゾシロリレン基である。
ｍは０〜２の整数、ｎは１〜４の整数、ｓは０〜２の整数、ｔは０〜４の整数である。
また、Ｌ００１又はＡｒ００５は、ピレンの１〜５位のいずれかに結合し、Ｌ００２又はＡｒ００６は、ピレンの６〜１０位のいずれかに結合する。ただし、ｎ＋ｔが偶数の時、Ａｒ００５，Ａｒ００６，Ｌ００１，Ｌ００２は下記（１）又は（２）を満たす。
（１）  Ａｒ００５≠Ａｒ００６及び／又はＬ００１≠Ｌ００２（ここで≠は、異なる構造の基であることを示す。）
（２）  Ａｒ００５＝Ａｒ００６かつＬ００１＝Ｌ００２の時
（２−１）  ｍ≠ｓ及び／又はｎ≠ｔ、又は
（２−２）  ｍ＝ｓかつｎ＝ｔの時、
（２−２−１）  Ｌ００１及びＬ００２、又はピレンが、それぞれＡｒ００５及びＡｒ００６上の異なる結合位置に結合しているか、（２−２−２）  Ｌ００１及びＬ００２、又はピレンが、Ａｒ００５及びＡｒ００６上の同じ結合位置で結合している場合、Ｌ００１及びＬ００２又はＡｒ００５及びＡｒ００６のピレンにおける置換位置が１位と６位、又は２位と７位である場合はない。］
【００５６】
フルオランテン化合物としては例えば以下の構造式が好ましい。
【化２２】
2012053216.tif 000024
【００５７】
式中、Ｘ１〜Ｘ１２は水素又は置換基である。好ましくは、Ｘ１〜Ｘ２、Ｘ４〜Ｘ６及びＸ８〜Ｘ１１が水素原子であり、Ｘ３、Ｘ７及びＸ１２が置換もしくは無置換の環形成原子数５〜５０のアリール基である化合物である。より好ましくは、Ｘ１〜Ｘ２、Ｘ４〜Ｘ６及びＸ８〜Ｘ１１が水素原子であり、Ｘ７及びＸ１２が置換もしくは無置換の環形成原子数５〜５０のアリール基、Ｘ３が−Ａｒ１−Ａｒ２（Ａｒ１は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜５０のアリーレン基、Ａｒ２は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜５０のアリール基）である化合物である。また、好ましくは、Ｘ１〜Ｘ２、Ｘ４〜Ｘ６及びＸ８〜Ｘ１１が水素原子であり、Ｘ７及びＸ１２が置換もしくは無置換の環形成原子数５〜５０のアリール基、Ｘ３が−Ａｒ１−Ａｒ２−Ａｒ３（Ａｒ１及びＡｒ３はそれぞれ、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜５０のアリーレン基、Ａｒ２は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜５０のアリール基）である化合物である。
【００５８】
アミノピレン化合物としては例えば以下の構造式が好ましい。
【化２３】
2012053216.tif 000025
Ｘ１−１０はそれぞれＨ又は置換基であり、ただし、Ｘ３とＸ８又はＸ２とＸ７が、それぞれ−ＮＹ１Ｙ２（Ｙ１，Ｙ２は置換基である）である。好ましくは、Ｘ３とＸ８がそれぞれ−ＮＹ１Ｙ２であるとき、Ｘ２，４，５，７，９，１０はＨであり、Ｘ１，Ｘ６は水素、アルキル又はシクロアルキルである。好ましくは、Ｘ２とＸ７がそれぞれ−ＮＹ１Ｙ２であるとき、Ｘ１，３−６，８−１０はＨである。好ましくはＹ１，Ｙ２は置換（例えばＣ１−６アルキル）又は無置換の芳香族環（例えばフェニル、ナフチル）である。
【００５９】
アミノクリセン化合物としては例えば以下の構造式が好ましい。具体的なアミノクリセン誘導体の例として以下の化合物が挙げられる。
【化２４】
2012053216.tif 000026
Ｘ１−Ｘ１０はそれぞれＨ又は置換基であり、Ｙ１，Ｙ２はそれぞれ置換基である。好ましくは、Ｘ１−Ｘ１０はＨである。好ましくは、Ｙ１，Ｙ２は置換（好ましくはＣ１−６アルキルで置換）又は無置換のＣ６−３０芳香族環（好ましくはＣ６−１０又はフェニル）である。
【００６０】
ホウ素錯体は以下の構造式が好ましい。
【化２５】
2012053216.tif 000027
式中、Ａ及びＡ’は、少なくとも１つの窒素を含有する６員芳香族環系に相当する独立したアジン環系を表わし、Ｘａ及びＸｂは、各々独立に選ばれた置換基であって、その２つが連結することによりそれぞれ環Ａ又は環Ａ’に対して縮合環を形成するものを表わし、その際、該縮合環はアリール又はヘテロアリール置換基を含み、ｍ及びｎは、各々独立に０〜４を表わし、Ｚａ及びＺｂは、各々独立に選ばれたハロゲン化物を表わし、そして１、２、３、４、１’、２’、３’及び４’は、各々独立に選ばれた炭素原子又は窒素原子を表わす。
【００６１】
望ましくは、該アジン環は、１、２、３、４、１’、２’、３’及び４’がすべて炭素原子であり、ｍ及びｎが２以上であり、そしてＸａ及びＸｂが連結して芳香族環を形成する炭素原子数２以上の置換基を表わすような、キノリニル又はイソキノリニル環である。Ｚａ及びＺｂはフッ素原子であることが望ましい。
（３）緑色燐光発光層
緑色燐光発光層は、好ましくは、発光の最大波長が５００ｎｍ〜５７０ｎｍ未満、より好ましくは５１０〜５５０ｎｍである発光層であり、好ましくは、ホスト化合物と緑色燐光ドーパントからなる。ホスト化合物のエネルギーギャップは、緑色ドーパントのエネルギーギャップよりも大きいことが好ましい。ホスト化合物としては、三重項エネルギーキャップが２．５ｅＶ以上である材料が好ましい。例えば、含ヘテロ環化合物が挙げられる。含へテロ環化合物としては、カルバゾール化合物、アザカルバゾール化合物等が挙げられる。
【００６２】
ドーパントは、エネルギーギャップが１．９〜２．３ｅＶであるものが好ましい。ドーパントとしては、有機金属錯体が好ましい。
有機金属錯体としては、発光効率等からＩｒ，Ｐｔ，Ｏｓ，Ｃｕ，Ｒｕ及びＲｅから選択される金属元素を中心金属とする有機金属錯体が好ましい。
また、発光効率等からフェニルキノリン、フェニルイソキノリン、フェニルピリジン、フェニルピリミジン、フェニルピラジン及びフェニルイミダゾールから選択される配位子から構成される有機金属錯体が好ましい。
【００６３】
カルバゾール化合物、アザカルバゾール化合物としては以下の構造が例示される。
【化２６】
2012053216.tif 000028
【化２７】
2012053216.tif 000029
【００６４】
上記式において、ｎは、２又は３であり、Ｘ１Ｒ１〜Ｘ８Ｒ８は、Ｎ又はＣＲであり、Ｒ（Ｒ１〜Ｒ８）は置換基を表し、水素原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基を示す。また、Ａｒは置換又は無置換の芳香族基であり、Ｘは連結基を表し、Ｎ、置換若しくは無置換の芳香族基、又はＣＲであり、Ｒは置換基であり、水素原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい芳香族複素環基を示す。なお、上記式において、ＡｒとＡｒとが直接結合していてもよい。
【００６５】
このような化合物の具体例を以下に示す。
【化２８】
2012053216.tif 000030
【化２９】
2012053216.tif 000031
【００６６】
他の含へテロ環化合物としては以下の構造（ラダー）が例示される。
【化３０】
2012053216.tif 000032
【００６７】
式（１）及び（２）において、Ａｒ１、Ａｒ２及びＡｒ３は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数６の芳香族炭化水素基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数６の芳香族複素環基を表す。
但し、Ａｒ１、Ａｒ２及びＡｒ３は置換基Ｙを一個又は複数個有していてもよく、複数個の場合はそれぞれ異なっていてもよい。
Ｙは炭素数１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数７〜２４のアラルキル基、シリル基もしくは炭素数３〜２０の置換シリル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２４の芳香族炭化水素基又は縮合芳香族炭化水
素基、又は環形成炭素数３〜２４の置換もしくは無置換の芳香族複素環基又は縮合芳香族複素環基を表す。
【００６８】
式（１）及び（２）において、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４は、それぞれ独立に、酸素（Ｏ）、硫黄（Ｓ）、Ｎ−Ｒ１又はＣＲ２Ｒ３を表す。
前記Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立に、炭素数１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、炭素数７〜２４のアラルキル基、シリル基もしくは炭素数３〜２０の置換シリル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２４の芳香族炭化水素基又は縮合芳香族炭化水素基、又は置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２４の芳香族複素環基又は縮合芳香族複素環基を表す。
但し、Ｘ１とＸ２が共にＮ−Ｒ１でｏ、ｐが０、ｑが１の場合、又は、Ｘ１とＸ３が共にＮ−Ｒ１でｐ、ｑが０、ｏが１の場合は、Ｒ１の少なくとも１つは置換もしくは無置換の環形成原子数８〜２４である１価の縮合芳香族複素環基を表す。
【００６９】
式（１）及び（２）において、ｏ、ｐ及びｑは０又は１を表す。ｓは１、２、３又は４を表し、それぞれＬ４を連結基とした１量体、２量体、３量体、４量体である。ｒは１、２、３又は４を表す。
【００７０】
式（１）及び（２）において、Ｌ２は単結合、炭素数１〜２０のアルキレン基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキレン基、２価のシリル基もしくは炭素数２〜２０の２価の置換シリル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２４の２価の芳香族炭化水素基又は縮合芳香族炭化水素基、又は環形成炭素数３〜２４の置換もしくは無置換の１価あるいは２価の芳香族複素環基又は縮合芳香族複素環基を表す。
【００７１】
式（１）において、Ｌ３は単結合、炭素数１〜２０のアルキレン基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキレン基、２価のシリル基もしくは炭素数２〜２０の２価の置換シリル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２４の２価の芳香族炭化水素基又は縮合芳香族炭化水素基、又は環形成炭素数３〜２４の置換もしくは無置換の２価の芳香族複素環基又は縮合芳香族複素環基を表す。
【００７２】
式（２）において、Ｌ４は、ｓが２の場合、単結合、炭素数１〜２０のアルキレン基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキレン基、２価のシリル基もしくは炭素数２〜２０の２価の置換シリル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２４の２価の芳香族炭化水素基又は縮合芳香族炭化水素、又は環形成炭素数３〜２４の置換もしくは無置換の２価の芳香族複素環基又は縮合芳香族複素環基を表す。
ｓが３の場合、炭素数１〜２０の３価の飽和炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０の３価の環状飽和炭化水素基、３価のシリル基もしくは炭素数１〜２０の３価の置換シリル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２４の３価の芳香族炭化水素基又は縮合芳香族炭化水素基、又は環形成炭素数３〜２４の置換もしくは無置換の３価の芳香族複素環基又は縮合芳香族複素環基を表す。
ｓが４の場合、炭素数１〜２０の４価の飽和炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０の４価の環状飽和炭化水素基、ケイ素原子、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２４の４価の芳香族炭化水素基又は縮合芳香族炭化水素基、又は環形成炭素数３〜２４の置換もしくは無置換の４価の芳香族複素環基又は縮合芳香族複素環基を表す。
【００７３】
式（１）及び（２）において、Ａ１は、水素原子、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、シリル基もしくは炭素数３〜２０の置換シリル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２４の芳香族炭化水素基又は縮合芳香族炭化水素基、又は環形成炭素数３〜２４の置換もしくは無置換の芳香族複素環基又は縮合芳香族複素環基を表す。
【００７４】
式（１）において、Ａ２は、水素原子、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、シリル基もしくは炭素数３〜２０の置換シリル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２４の芳香族炭化水素基又は縮合芳香族炭化水素基、又は環形成炭素数３〜２４の置換もしくは無置換の芳香族複素環基又は縮合芳香族複素環基を表す。
【００７５】
前記式（１）及び（２）のＸ１とＸ４のうち一方もしくは、Ｘ２とＸ３のうち一方が酸素原子であり、前記式（１）及び（２）で表される化合物が分子内にジベンゾフラン構造を有する化合物が好ましい。
さらに、前記式（１）及び（２）のＸ１とＸ４のうち一方と、Ｘ２とＸ３のうち一方が共に酸素原子であり、前記式（１）及び（２）で表される化合物がベンゾフラノジベンゾフラン構造を有する化合物が好ましい。
【００７６】
他の含へテロ環化合物としては以下の構造（ビスカルバゾール）が例示される。
【化３１】
2012053216.tif 000033
【００７７】
上記式において、Ａ５は、環形成炭素数１〜３０の置換又は無置換の含窒素複素環基（ただし、置換もしくは無置換のカルバゾリル基及び置換もしくは無置換のインドリル基を除く）を表す。
Ａ６は、環形成炭素数６〜３０の置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基又は縮合芳香族炭化水素基、又は環形成炭素数１〜３０の置換もしくは無置換の含窒素複素環基を表す。
Ｘ５，Ｘ６は、連結基であり、互いに独立して、単結合、環形成炭素数６〜３０の置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基環形成炭素数６〜３０の置換もしくは無置換の縮合芳香族炭化水素基、環形成炭素数２〜３０の置換もしくは無置換の芳香族複素環基、又は、環形成炭素数２〜３０の置換もしくは無置換の縮合芳香族複素環基を表す。
【００７８】
Ｙ１〜Ｙ４は、互いに独立して、水素原子、フッ素原子、シアノ基、炭素数１〜２０の置換もしくは無置換のアルキル基、炭素数１〜２０の置換もしくは無置換のアルコキシ基、炭素数１〜２０の置換もしくは無置換のハロアルキル基、炭素数１〜２０の置換もしくは無置換のハロアルコキシ基、炭素数１〜１０の置換もしくは無置換のアルキルシリル基、炭素数６〜３０の置換もしくは無置換のアリールシリル基、環形成炭素数６〜３０の置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、環形成炭素数６〜３０の置換もしくは無置換の縮合芳香族炭化水素基、環形成炭素数２〜３０の置換もしくは無置換の芳香族複素環基、又は、環形成炭素数２〜３０の置換もしくは無置換の縮合芳香族複素環基を表す。
尚、隣接するＹ１〜Ｙ４同士が互いに結合を形成し、環構造を形成してもよい。
ｆ，ｇは１〜４の整数を表し、ｈ，ｉは１〜３の整数を表す。
尚、ｆ，ｇが２〜４の整数、ｈ，ｉが２〜３の整数の場合、複数のＹ１〜Ｙ４はそれぞれ同一でも異なってもよい。
【００７９】
（４）赤色燐光発光層
赤色燐光発光層は、好ましくは、発光の最大波長が５７０〜７００ｎｍ、より好ましくは５７０〜６５０ｎｍである発光層であり、赤色は黄色も含む。好ましくは、ホスト化合物と赤色燐光ドーパントからなる。ホスト化合物の三重項エネルギーギャップは、赤色ドーパントの三重項エネルギーギャップよりも大きいことが好ましい。ホスト化合物としては、例えば、前記緑色系燐光発光層におけるホスト化合物として例示される材料、有機金属錯体、多環式縮合芳香族環化合物又はアミン化合物が好ましい。
【００８０】
ドーパントは、三重項エネルギーギャップが１．９〜２．３ｅＶであるものが好ましい。ドーパントとしては、有機金属錯体が好ましい。
有機金属錯体としては、発光効率等からＩｒ，Ｐｔ，Ｏｓ，Ｃｕ，Ｒｕ及びＲｅから選択される金属元素を中心金属とする有機金属錯体が好ましい。
また、発光効率等からフェニルキノリン、フェニルイソキノリン、フェニルピリジン、フェニルピリミジン、フェニルピラジン及びフェニルイミダゾールから選択される配位子から構成される有機金属錯体が好ましい。
【００８１】
有機金属錯体としては以下の構造が例示される。
【化３２】
2012053216.tif 000034
【００８２】
上記式において、ｎ＝２のとき、Ｍは２価の金属イオン（マグネシウム、亜鉛、銅、パラジウム、プラチナ、金）、ｎ＝３のとき、Ｍは３価の金属イオン（アルミニウム、イットリウム、スカンジウム、希土類）、Ｒ１〜Ｒ６は各々独立に、水素原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、シアノ基、アミノ基、アミド基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい芳香族複素環基を示す。
【００８３】
ｍは、０または１であり、ｍが１のとき、Ｌは以下のいずれかであり、
【化３３】
2012053216.tif 000035
【００８４】
Ａｒ１〜Ａｒ５は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基又は置換基を有していてもよい芳香族複素環基を示し、Ｚはシリコン又はゲルマニウムを示し、Ｒ１〜Ｒ６は、各々独立に、水素原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、シアノ基、アミノ基、アミド基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい芳香族複素環基を示す。
【００８５】
多環式縮合芳香族環化合物としては以下の式（１１）又は（１２）で示される縮合芳香族化合物が例示される。
Ａｒａ−Ａｒｂ−Ａｒｃ・・・（１１）
Ａｒｄ−Ａｒｅ−Ａｒｆ−Ａｒｇ・・・（１２）
Ａｒａ、Ａｒｂ、Ａｒｃ、Ａｒｄ、Ａｒｅ、Ａｒｆ、及びＡｒｇは、それぞれ独立して、置換基を有してもよいベンゼン骨格、置換基を有してもよいナフタレン骨格、及び置換基を有してもよい３環以上の縮合芳香族炭化水素骨格から誘導される基である。
Ａｒａ、Ａｒｂ、Ａｒｃ、Ａｒｄ、Ａｒｅ、Ａｒｆ、及びＡｒｇがそれぞれ置換基を有する場合、その置換基としては、例えば、炭素数１から２０までのアルキル基、炭素数１から２０までのハロアルキル基、炭素数３から１８までのシクロアルキル基、環形成炭素数６から３０までのアリール基、炭素数３から２０までのシリル基、シアノ基、ハロゲン原子であることが好ましい。
【００８６】
アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、１−メチルプロピル基、１−プロピルブチル基が挙げられる。
ハロアルキル基としては、例えば、２，２，２−トリフルオロエチル基が挙げられる。
シクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基が挙げられる。
アリール基としては、後述するＡｒ１と同様の基が挙げられる。
シリル基としては、例えば、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基が挙げられる。
ハロゲン原子としては、例えば、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられる。
【００８７】
尚、Ａｒａ、Ａｒｂ、Ａｒｃ、Ａｒｄ、Ａｒｅ、Ａｒｆ、及びＡｒｇが置換基を有しない場合とは、水素原子が置換したことを意味し、その水素原子には、軽水素、重水素が含まれる。
【００８８】
【化３４】
2012053216.tif 000036
式（１３）から（１６）までにおいて、Ａｒ５からＡｒ９までは、それぞれ置換基を有してもよい環形成炭素数が４から２０までの環構造であり、隣接する環と縮合環を形成する。
そして、式（１１）又は（１２）において、３環以上の縮合芳香族炭化水素骨格は、フェナントレン骨格、ベンゾフェナントレン骨格、ジベンゾフェナントレン骨格、クリセン骨格、ベンゾクリセン骨格、ジベンゾクリセン骨格、フルオランテン骨格、ベンゾフルオランテン骨格、トリフェニレン骨格、ベンゾトリフェニレン骨格、ジベンゾトリフェニレン骨格、ピセン骨格、ベンゾピセン骨格、及びジベンゾピセン骨格のうちのいずれかであることが好ましい。特にフルオランテン骨格又はフェナントレン骨格を有する縮合芳香族炭化水素化合物が好ましい。
【００８９】
（５）中間ユニット
中間ユニットは、中間導電層及び／又は電荷発生層を含む層又は中間導電層及び／又は電荷発生層であり、発光ユニットに注入する電子又は正孔の供給源となる。一対の電極から注入される電荷に加えて、中間ユニットから供給される電荷が発光ユニット内に注入されることになるので、中間ユニットを設けることによって、注入した電流に対する発光効率（電流効率）が向上する。
【００９０】
中間ユニットとしては、金属、金属酸化物、金属酸化物の混合物、複合酸化物、電子受容性有機化合物が挙げられる。金属としては、Ｍｇ、Ａｌ、ＭｇやＡｇの共蒸着膜等が好ましい。金属酸化物としては、ＺｎＯ、ＷＯ３、ＭｏＯ３、ＭｏＯ２が挙げられる。金属酸化物の混合物としては、ＩＴＯやＩＺＯ、ＺｎＯ：Ａｌ等が挙げられる。電子受容性有機化合物としては、ＣＮ基を置換基に持つ有機化合物が挙げられる。ＣＮ基を含む有機化合物としては、トリフェニレン誘導体やテトラシアノキノジメタン誘導体、インデノフルオレン誘導体等が好ましい。トリフェニレン誘導体としては、ヘキサシアノヘキサアザトリフェニレンが好ましい。テトラシアノキノジメタン誘導体としてはテトラフルオロキノジメタン、ジシアノキノジメタンが好ましい。インデノフルオレン誘導体としては国際公開第２００９／０１１３２７号、国際公開第２００９／０６９７１７号又は国際公開第２０１０／０６４６５５号に示されるような化合物が好ましい。なお、電子受容性物質は単独物質でも、他の有機化合物と混合されたものでもよい。
【００９１】
好適には、電荷発生層からの電子の受け取りを容易にするため、電子輸送層の中の電荷発生層界面近傍にアルカリ金属で代表されるドナーをドープする。ドナーとしては、ドナー性金属、ドナー性金属化合物及びドナー性金属錯体から選ばれる群のうち少なくとも一種を選ぶことができる。
ドナー性金属、ドナー性金属化合物及びドナー性金属錯体に使用できる化合物の具体例として、特許出願番号ＰＣＴ／ＪＰ２０１０／００３４３４の公報に記載の化合物が挙げられる。
【００９２】
（６）障壁層
障壁層は、発光層で生成する３重項励起子が電子輸送帯域へ拡散するのを防止すると同時に、発光層へ効率よく電子を注入する役割も担っている。発光層への電子注入性が下がる場合、発光層における電子―正孔の再結合が減ることで、３重項励起子の密度が小さくなる。３重項励起子の密度が小さくなると、３重項励起子の衝突頻度が減り効率よくＴＴＦ現象が起きない。発光層への電子注入を効率的に起こすという観点では、障壁層を含む電子輸送帯域の形態としては、以下の二つを考えることができる。
【００９３】
（ｉ）電子輸送帯域を二つ以上の異なる材料の積層構造とし、障壁層と陰極の間に、陰極から電子を効率よく受け取るための電子注入層を設ける。電子注入層の具体例としては、含窒素複素環誘導体等を挙げることができる。
この場合には、電子注入層のアフィニティＡｅ−障壁層のアフィニティＡｂ＜０．２ｅＶであることが好ましい。これを満たさない場合、電子注入層から障壁層への電子注入が損なわれ、電子輸送帯域に電子が蓄積し、高電圧化を引き起こすとともに、蓄積電子が３重項励起子と衝突してエネルギーがクエンチされる。
ここで、障壁層を構成する材料の電子移動度は、電界強度０．０４〜０．５ＭＶ／ｃｍの範囲において、１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上であることが望ましい。
さらに、電子注入層は、電界強度０．０４〜０．５ＭＶ／ｃｍの範囲において、１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上であることが望ましい。発光層への電子注入を促進し、発光層内の励起子密度を高め、ＴＴＦ現象を効率よく起こすためである。
【００９４】
（ii）電子輸送帯域を障壁層１層で構成する。この場合には、陰極からの電子の受け取りを容易にするため、障壁層の中の陰極界面近傍にアルカリ金属で代表されるドナーをドープする。ドナーとしては、ドナー性金属、ドナー性金属化合物及びドナー性金属錯体から選ばれる群のうち少なくとも一種を選ぶことができる。
【００９５】
ドナー性金属とは、仕事関数３．８ｅＶ以下の金属をいい、好ましくはアルカリ金属、アルカリ土類金属及び希土類金属であり、より好ましくはＣｓ，Ｌｉ，Ｎａ，Ｓｒ，Ｋ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｂａ，Ｙｂ，Ｅｕ及びＣｅである。
ドナー性金属化合物とは、上記のドナー性金属を含む化合物であり、好ましくはアルカリ金属、アルカリ土類金属又は希土類金属を含む化合物であり、より好ましくはこれらの金属のハロゲン化物、酸化物、炭酸塩、ホウ酸塩である。例えば、ＭＯｘ（Ｍはドナー性金属、ｘは０．５〜１．５）、ＭＦｘ（ｘは１〜３）、Ｍ（ＣＯ３）ｘ（ｘは０．５〜１．５）で表される化合物である。
【００９６】
ドナー性金属錯体とは、上記のドナー性金属の錯体であり、好ましくはアルカリ金属、アルカリ土類金属又は希土類金属の有機金属錯体である。好ましくは下記式で表される有機金属錯体である。
【化３５】
2012053216.tif 000037
（式中、Ｍはドナー性金属であり、Ｑは配位子であり、好ましくはカルボン酸誘導体、ジケトン誘導体又はキノリン誘導体であり、ｎは１〜４の整数である。）
【００９７】
ドナー性金属錯体の具体例としては、特開２００５−７２０１２号公報に記載のタングステン水車等が挙げられる。さらに、特開平１１−３４５６８７号公報に記載された中心金属がアルカリ金属、アルカリ土類金属であるフタロシアニン化合物等もドナー性金属錯体として使用できる。
上記のドナーは一種単独で使用してもよいし、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００９８】
本発明では発光層と障壁層界面の励起子密度が大きい。この場合、発光層内で再結合に寄与しなかった正孔が障壁層内へ注入される確率が大きくなる。そのため、障壁層に用いる材料としては、酸化耐久性に優れる材料であることが好ましい。
【００９９】
酸化耐久性に優れる材料の具体例としては、炭化水素芳香族化合物、特に特願２００９−０９０３７９に記載される下記式（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）で表される多環芳香族化合物からなる群から選ばれる１種以上の化合物であることが望ましい。
Ｒａ−Ａｒ１０１−Ｒｂ    ・・・（Ａ）
Ｒａ−Ａｒ１０１−Ａｒ１０２−Ｒｂ    ・・・（Ｂ）
Ｒａ−Ａｒ１０１−Ａｒ１０２−Ａｒ１０３−Ｒｂ    ・・・（Ｃ）
【０１００】
式中、Ａｒ１０１，Ａｒ１０２，Ａｒ１０３，Ｒａ及びＲｂは、置換若しくは無置換のベンゼン環、又は、置換若しくは無置換のナフタレン環、置換若しくは無置換のクリセン環、置換若しくは無置換のフルオランテン環、置換若しくは無置換のフェナントレン環、置換若しくは無置換のベンゾフェナントレン環、置換若しくは無置換のジベンゾフェナントレン環、置換若しくは無置換のトリフェニレン環、置換若しくは無置換のベンゾ［ａ］トリフェニレン環、置換若しくは無置換のベンゾクリセン環、置換若しくは無置換のベンゾ［ｂ］フルオランテン環、置換若しくは無置換のフルオレン環、及び、置換若しくは無置換のピセン環から選択される多環芳香族骨格部を表す。但し、Ｒａ及びＲｂの置換基はアリール基ではない。Ａｒ１，Ａｒ２，Ａｒ３，Ｒａ及びＲｂが同時に置換若しくは無置換のベンゼン環である場合はない。
【０１０１】
上記多環芳香族化合物において、Ｒａ及びＲｂのいずれか一方又は両方は、置換若しくは無置換のフェナントレン環、置換若しくは無置換のベンゾ［ｃ］フェナントレン環及び置換若しくは無置換のフルオランテン環からなる群から選ばれることが好ましい。
【０１０２】
上記多環芳香族化合物の多環芳香族骨格部は、置換基を有していてもよい。
多環芳香族骨格部の置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、置換若しくは無置換のアミノ基、ニトロ基、シアノ基、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアルケニル基、置換若しくは無置換のシクロアルキル基、置換若しくは無置換のアルコキシ基、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素基、置換若しくは無置換の芳香族複素環基、置換若しくは無置換のアラルキル基、置換若しくは無置換のアリールオキシ基、置換若しくは無置換のアルコキシカルボニル基、又は、カルボキシル基が挙げられる。芳香族炭化水素基の好ましい例としては、ナフタレン、フェナントレン、フルオレン、クリセン、フルオランテン及びトリフェニレンを挙げることができる。多環芳香族骨格部が複数の置換基を有する場合、それらが環を形成していてもよい。
【０１０３】
多環芳香族の骨格部については、下記の式（１）〜（４）で表される化合物からなる群から選ばれるいずれかであることが好ましい。
【化３６】
2012053216.tif 000038
【０１０４】
式（１）〜（４）中、Ａｒ１〜Ａｒ５は、置換若しくは無置換の核炭素数４から１６の縮合環構造を表す。
式（１）で表される化合物としては、例えば、置換若しくは無置換のフェナントレン、クリセンの単体又は誘導体等が挙げられる。
式（２）で表される化合物としては、例えば、置換若しくは無置換のアセナフチレン、アセナフテン、フルオランテンの単体又は誘導体等が挙げられる。
式（３）で表される化合物としては、例えば、置換若しくは無置換のベンゾフルオランテンの単体又は誘導体等が挙げられる。
式（４）で表される化合物としては、例えば、置換若しくは無置換のナフタレンの単体又は誘導体等が挙げられる。
【０１０５】
ナフタレン誘導体としては、例えば、下記式（４Ａ）のものが挙げられる。
【化３７】
2012053216.tif 000039
【０１０６】
式（４Ａ）中、Ｒ１〜Ｒ８は、それぞれ独立に、水素原子又は、核炭素数５〜３０の置換基若しくは無置換のアリール基、炭素数１〜３０の分岐又は直鎖のアルキル基、炭素数３〜２０の置換若しくは無置換のシクロアルキル基が単独又は複数の組み合わせで構成される置換基を表す。
【０１０７】
フェナントレン誘導体としては、例えば、下記式（５Ａ）のものが挙げられる。
【化３８】
2012053216.tif 000040
【０１０８】
式（５Ａ）中、Ｒ１〜Ｒ１０は、それぞれ独立に、水素原子又は、核炭素数５〜３０の置換基若しくは無置換のアリール基、炭素数１〜３０の分岐若しくは直鎖のアルキル基、炭素数３〜２０の置換若しくは無置換のシクロアルキル基が単独又は複数の組み合わせで構成される置換基を表す。
【０１０９】
クリセン誘導体としては、例えば、下記式（６Ａ）のものが挙げられる。
【化３９】
2012053216.tif 000041
【０１１０】
式（６Ａ）中、Ｒ１〜Ｒ１２は、それぞれ独立に、水素原子又は、核炭素数５〜３０の置換基若しくは無置換のアリール基、炭素数１〜３０の分岐若しくは直鎖のアルキル基、炭素数３〜２０の置換若しくは無置換のシクロアルキル基が単独又は複数の組み合わせで構成される置換基を表す。
【０１１１】
また、上記多環芳香族骨格部はベンゾ［ｃ］フェナントレン又はその誘導体であることが好ましい。ベンゾ［ｃ］フェナントレン誘導体としては、例えば、下記式（７Ａ）のものが挙げられる。
【化４０】
2012053216.tif 000042
【０１１２】
式（７Ａ）中、Ｒ１〜Ｒ９は、それぞれ独立に、水素原子又は、核炭素数５〜３０の置換基若しくは無置換のアリール基、炭素数１〜３０の分岐又は直鎖のアルキル基、炭素数３〜２０の置換若しくは無置換のシクロアルキル基が単独又は複数の組み合わせで構成される置換基を表す。
【０１１３】
さらに、上記多環芳香族骨格部は、ベンゾ［ｃ］クリセン又はその誘導体であることが好ましい。ベンゾ［ｃ］クリセン誘導体としては、例えば、下記式（８Ａ）のものが挙げられる。
【化４１】
2012053216.tif 000043
【０１１４】
式（８Ａ）中、Ｒ１〜Ｒ１１は、それぞれ独立に、水素原子又は、核炭素数５〜３０の置換基若しくは無置換のアリール基、炭素数１〜３０の分岐又は直鎖のアルキル基、炭素数３〜２０の置換若しくは無置換のシクロアルキル基が単独又は複数の組み合わせで構成される置換基を表す。
【０１１５】
上記多環芳香族骨格部は、下記式（９）で表されるジベンゾ［ｃ、ｇ］フェナントレン又はその誘導体であることが好ましい。
【化４２】
2012053216.tif 000044
【０１１６】
また、上記多環芳香族骨格部は、フルオランテン又はその誘導体であることが好ましい。フルオランテン誘導体としては、例えば、下記式（１０Ａ）のものが挙げられる。
【化４３】
2012053216.tif 000045
【０１１７】
式（１０Ａ）中、Ｘ１２〜Ｘ２１は水素原子、ハロゲン原子、直鎖、分岐若しくは環状のアルキル基、直鎖、分岐若しくは環状のアルコキシ基、置換若しくは無置換のアリール基、又は置換若しくは無置換のヘテロアリール基を表す。
【０１１８】
さらに、上記多環芳香族骨格部は、トリフェニレン又はその誘導体であることが好ましい。トリフェニレン誘導体としては、例えば、下記式（１１Ａ）のものが挙げられる。
【０１１９】
【化４４】
2012053216.tif 000046
式（１１Ａ）中、Ｒ１〜Ｒ６は、それぞれ独立に、水素原子又は、核炭素数５〜３０の置換若しくは無置換のアリール基、炭素数１〜３０の分岐若しくは直鎖のアルキル基、炭素数３〜２０の置換若しくは無置換のシクロアルキル基が単独又は複数の組み合わせで構成される置換基を表す。
【０１２０】
上記多環芳香族化合物は、下記式（１２）で表されるものでもよい。
【化４５】
2012053216.tif 000047
式（１２）中、Ｒａ、Ｒｂは上記式（Ａ）〜（Ｃ）と同じである。Ｒａ、Ｒｂ、ナフタレン環が１つ又は複数の置換基を有する場合、置換基は、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のハロアルキル基、炭素数５〜１８のシクロアルキル基、炭素数３〜２０のシリル基、シアノ基又はハロゲン原子であり、Ｒａ，Ｒｂ以外のナフタレン環の置換基はさらに炭素数６〜２２のアリール基でもよい。
式（１２）中、Ｒａ、Ｒｂは、フルオレン環、フェナントレン環、トリフェニレン環、ベンゾフェナントレン環、ジベンゾフェナントレン環、ベンゾトリフェニレン環、フルオランテン環、ベンゾクリセン環、ベンゾ［ｂ］フルオランテン環及びピセン環から選択される基であることが好ましい。
【０１２１】
障壁層材料は、サイクリックボルタンメトリー測定で可逆な酸化過程を示すものが望ましい。
【０１２２】
障壁層材料の移動度としては、電界強度０．０４〜０．５ＭＶ／ｃｍの範囲において電子移動度（インピーダンス分光法で測定）が１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上であることが好ましい。
【０１２３】
インピーダンス分光法による移動度測定について説明する。陽極、陰極で好ましくは厚さ１００ｎｍ〜２００ｎｍ程度の障壁層材料を挟み、バイアスＤＣ電圧を印加しながら１００ｍＶ以下の微小交流電圧を印加する。このときに流れる交流電流値（絶対値と位相）を測定する。交流電圧の周波数を変えながら本測定を行い、電流値と電圧値とから、複素インピーダンス（Ｚ）を算出する。このときモジュラスＭ＝ｉωＺ（ｉ：虚数単位、ω：角周波数）の虚数部（ＩｍＭ）の周波数依存性を求め、ＩｍＭが最大値となる周波数ωの逆数を、障壁層内を伝導する電子の応答時間と定義する。そして以下の式により電子移動度を算出する。
電子移動度＝（障壁層材料の膜厚）２／（応答時間・電圧）
【０１２４】
電界強度０．０４〜０．５ＭＶ／ｃｍの範囲において電子移動度が１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上である材料の具体例として、多環芳香族の骨格部にフルオランテン誘導体を有する材料を挙げることができる。
【０１２５】
（７）スペース層（電荷障壁層）
電荷障壁層については、特許第４１３４２８０号公報、米国公開特許公報ＵＳ２００７／０２７３２７０Ａ１、国際公開公報ＷＯ２００８／０２３６２３Ａ１等に記載されている。
【実施例】
【０１２６】
次に、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例になんら制限されるものではない。
実施例及び比較例で用いた材料の化学式を以下に示す。【０１２７】
【化４６】
2012053216.tif 000048
2012053216.tif 000049
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【０１２８】
実施例１
（１）有機ＥＬ素子の作製
実施例１に係る有機ＥＬ素子は、以下のようにして作製した。
２５ｍｍ×７５ｍｍ×１．１ｍｍ厚のＩＴＯ透明電極（陽極）付きガラス基板（ジオマテック（株）社製）をイソプロピルアルコール中で超音波洗浄を５分間行なった後、ＵＶオゾン洗浄を３０分間行なった。【０１２９】
このガラス基板上に第一発光ユニットを形成した。
まず、洗浄後の透明電極ライン付きガラス基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着し、透明電極ラインが形成されている側の面上に前記透明電極を覆うようにして、抵抗加熱蒸着により化合物ＨＩ１を積層した。これにより、厚さ５０ｎｍの陽極に隣接する正孔注入層を形成した。
この正孔注入層上に、抵抗加熱蒸着により化合物ＨＴ１を積層した。これにより、厚さ４５ｎｍの正孔輸送層を形成した。
この正孔輸送層上に、ホストとしての化合物ＢＨ１と、蛍光発光性ドーパントとしての化合物ＢＤ１とを抵抗加熱で共蒸着した。これにより、青色発光を示す厚さ５ｎｍの発光層（青色蛍光発光層）を形成した。尚、化合物ＢＤ１の濃度は、５質量％とした。
この青色蛍光発光層上に、ホストとしての化合物ＢＨ１と、蛍光発光性ドーパントとしての化合物ＲＤ１とを抵抗加熱で共蒸着した。これにより、赤色発光を示す厚さ２５ｎｍの発光層（赤色蛍光発光層）を形成した。尚、化合物ＲＤ１の濃度は、１質量％とした。
この赤色蛍光発光層上に、電子供与性材料としてのＬｉと、電子輸送性材料としての化合物ＥＴ１とを抵抗加熱で共蒸着した。このときのリチウム蒸着源は、サエスゲッターズ社製リチウムディスペンサー（ＬＩ／ＢＤ／ＧＲ／１００Ｘ２４Ｘ６／２００）を用いた。これにより、厚さ２０ｎｍの電子注入層を形成した。尚、Ｌｉ濃度は、５質量％とした。
このようにして、陽極に隣接する正孔注入層、正孔輸送層、青色蛍光発光層、赤色蛍光発光層及び電子注入層で構成される第一発光ユニットを形成した。【０１３０】
次に、中間ユニットを、この第一発光ユニット上に形成した。
中間ユニットの形成に当たっては、抵抗加熱蒸着により酸化亜鉛層を積層した。さらに、抵抗加熱蒸着により電子受容性材料としての化合物ＨＡＴを積層し、厚さ１０ｎｍの正孔注入層を形成した。
このようにして、酸化亜鉛層構成される中間ユニットを形成した。【０１３１】
次に、この中間ユニット上に、第二発光ユニットを形成した。
第二発光ユニットの形成に当たっては、まず、中間ユニットの上に、抵抗加熱蒸着により電子受容性材料としての化合物ＨＡＴを積層し、厚さ１０ｎｍの正孔注入層を形成した。
この正孔注入層上に、抵抗加熱蒸着により化合物ＨＩ１を積層した。これにより、厚さ２０ｎｍの第一正孔輸送層を形成した。
この第一正孔輸送層上に、抵抗加熱蒸着により化合物ＨＴ１を積層した。これにより、厚さ１０ｎｍの第二正孔輸送層を形成した。
この第二正孔輸送層上に、ホストとして化合物ＰＲＨ１と、燐光発光性ドーパントとして化合物Ｉｒ（ｔｐｉｑ）２（ａｃａｃ）（ＰＲＤ１）とを抵抗加熱で共蒸着した。これにより、赤色発光を示す厚さ１０ｎｍの赤色発光層（赤色燐光発光層）を形成した。尚、化合物Ｉｒ（ｔｐｉｑ）２（ａｃａｃ）の濃度は、２質量％とした。
この赤色燐光発光層上に、ホストとして化合物ＰＧＨ１と、燐光発光性ドーパントとして化合物Ｉｒ（ｐｐｙ）３（ＰＧＤ１）とを抵抗加熱で共蒸着した。これにより、緑色発光を示す厚さ３０ｎｍの発光層（緑色燐光発光層）を形成した。尚、化合物Ｉｒ（ｐｐｙ）３の濃度は、１０質量％とした。この緑色燐光発光層上に、抵抗過熱蒸着により化合物ＢＡｌｑを積層した。これにより、厚さ１０ｎｍの正孔障壁層を形成した。
そして、この発光層上に、電子供与性材料としてのＬｉと、電子輸送性材料としての化合物ＥＴ１とを抵抗加熱で共蒸着した。これにより、陰極に隣接する電子注入層（厚さ２５ｎｍ）を形成した。尚、Ｌｉ濃度は、５質量％とした。
このようにして、第一正孔輸送層、第二正孔輸送層、赤色燐光発光層、緑色燐光発光層及び陰極に隣接する電子注入層で構成される第二発光ユニットを形成した。【０１３２】
次に、第二発光ユニットの陰極に隣接する電子注入層上に、金属アルミニウム（Ａｌ）を蒸着し、厚さ１００ｎｍの陰極を形成した。
以上のような方法で、有機ＥＬ素子を形成した。【０１３３】
（２）有機ＥＬ素子の評価
上記で作成した有機ＥＬ素子を駆動し、電流密度が１０ｍＡ／ｃｍ２となるように、電圧を印加した。
駆動時のＥＬ発光スペクトルを、分光放射輝度計（ＣＳ−１０００，コニカミノルタ社製）で計測した。得られた分光放射輝度スペクトルから、電力効率η及び色温度を算出した。さらに、初期輝度１，０００ｃｄ／ｍ２で直流の連続通電試験を行って半減寿命（単位：ｋｈｒｓ）を測定した。これらの結果を表１に合わせて示す。【０１３４】
実施例２〜２６、比較例１〜６
第一発光ユニット及び第二発光ユニットの発光層の構成を、表１〜４に示す発光層の構成に変えた以外は実施例１と同様に有機ＥＬ素子を作製し、評価した。結果を表１〜４に示す。
尚、表中のカッコ（）内の数字は、各層の厚さ（単位：ｎｍ）又はドーパント濃度（単位：％）を示す。
【０１３５】
【表１】
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【０１３６】
【表２】
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【０１３７】
【表３】
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【０１３８】
【表４】
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【０１３９】
表１〜表４に示すように、実施例と比較例は共に色温度が低いが、実施例の効率は比較例より高い。比較例では青発光を抑制しているとともに、捨てているエネルギーが存在するため効率が低い。一方、実施例ではこの捨てているエネルギーを赤蛍光として光らせ、新たに赤成分が加わることにより、色温度は低い方向にシフトする。捨てていたエネルギーを赤蛍光として光らせ、さらに抑制していた青発光を光らせるため、実施例では効率が向上する。この効率向上により、輝度一定で寿命測定するときの必要電流密度を下げることができるため、長寿命化も図れる。
【産業上の利用可能性】
【０１４０】
本発明の有機ＥＬ素子は、色温度の低い（例えば２５００Ｋ〜４０００Ｋ）照明用途に適する。【０１４１】
上記に本発明の実施形態及び／又は実施例を幾つか詳細に説明したが、当業者は、本発明の新規な教示及び効果から実質的に離れることなく、これら例示である実施形態及び／又は実施例に多くの変更を加えることが容易である。従って、これらの多くの変更は本発明の範囲に含まれる。
この明細書に記載の文献の内容を全てここに援用する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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