(57)【要約】【課題】長寿命である有機電界発光素子を提供する。【解決手段】陽極及び陰極と、これらに狭持されている有機発光層を少なくとも有し、前記有機発光層が１種以上のホスト材料と、正孔トラップ性ドーパント及び電子トラップ性ドーパントとをそれぞれ含有し、Ｉｈｈ−Ｉｈｄ≧０．２ｅＶ、Ａｅｄ−Ａｅｈ≧０．２ｅＶ［式中、Ｉｈｈは正孔トラップ性ドーパントを含有しているホスト材料のイオン化ポテンシャルを、Ｉｈｄは正孔トラップ性ドーパントのイオン化ポテンシャルを、Ａｅｄは電子トラップ性ドーパントのアフィニティレベルを、Ａｅｈは電子トラップ性ドーパントを含有しているホスト材料のアフィニティレベルを示す。］を満たす有機電界発光素子。【選択図】図２
2010283384.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極及び陰極と、これらに狭持されている有機発光層を少なくとも有し、
前記有機発光層が１種以上のホスト材料と、正孔トラップ性ドーパント及び電子トラップ性ドーパントとをそれぞれ含有し、下記の関係式を満たす有機電界発光素子。
Ｉｈｈ−Ｉｈｄ≧０．２ｅＶ
Ａｅｄ−Ａｅｈ≧０．２ｅＶ
［式中、Ｉｈｈは正孔トラップ性ドーパントを含有しているホスト材料のイオン化ポテンシャルを、Ｉｈｄは正孔トラップ性ドーパントのイオン化ポテンシャルを、Ａｅｄは電子トラップ性ドーパントのアフィニティレベルを、Ａｅｈは電子トラップ性ドーパントを含有しているホスト材料のアフィニティレベルを示す。］
【請求項２】
下記の関係式を満たす請求項１記載の有機電界発光素子。
Ｉｈｈ−Ａｈｈ＞Ｉｈｄ−Ａｈｄ≧２．７ｅＶ
［式中、Ｉｈｈは正孔トラップ性ドーパントを含有しているホスト材料のイオン化ポテンシャルを、Ａｈｈは同アフィニティレベルを、Ｉｈｄは正孔トラップ性ドーパントのイオン化ポテンシャルを、Ａｈｄは同アフィニティレベルを示す。］
【請求項３】
下記の関係式を満たす請求項２記載の有機電界発光素子。
Ｉｅｈ−Ａｅｈ＞Ｉｅｄ−Ａｅｄ≧２．７ｅＶ
［式中、Ｉｅｈは電子トラップ性ドーパントを含有しているホスト材料のイオン化ポテンシャルを、Ａｅｈは同アフィニティレベルを、Ｉｅｄは電子トラップ性ドーパントのイオン化ポテンシャルを、Ａｅｄは同アフィニティレベルを示す。］
【請求項４】
下記の関係式を満たす請求項３記載の有機電界発光素子。
Ｉｈｈ−Ａｈｈ＞２．９ｅＶ
Ｉｅｈ−Ａｅｈ＞２．９ｅＶ
［式中、Ｉｈｈは正孔トラップ性ドーパントを含有しているホスト材料のイオン化ポテンシャルを、Ａｈｈは同アフィニティレベルを、Ｉｅｈは電子トラップ性ドーパントを含有しているホスト材料のイオン化ポテンシャルを、Ａｅｈは同アフィニティレベルを示す。］
【請求項５】
前記有機発光層において、前記正孔トラップ性ドーパントを含有しているホスト材料が、前記電子トラップ性ドーパントを含有しているホスト材料よりも陽極側にある請求項４記載の有機電界発光素子。
【請求項６】
前記正孔トラップ性ドーパントを含有しているホスト材料及び／又は前記電子トラップ性ドーパントを含有しているホスト材料が、下記式（１）で示す化合物である請求項４又は５に記載の有機電界発光素子。
【化２０】
2010283384.tif 000034
［式中、Ａｒ１は核炭素数６〜３０の芳香族環又は核原子数５〜２０の複素芳香族環を、Ｒ１は置換基を示し、ｍは１〜６の整数、ｎは０〜３０の整数である。ｍが２以上の場合、Ａｒ１はそれぞれ同じでも異なっていてもよい。ｎが２以上の場合、Ｒ１はそれぞれ同じでも異なっていてもよい。］
【請求項７】
前記正孔トラップ性ドーパントが、縮合環を有する芳香族アミン誘導体である請求項４又は５に記載の有機電界発光素子。
【請求項８】
前記正孔トラップ性ドーパントが、下記式（２）で示す化合物である請求項４又は５に記載の有機電界発光素子。
【化２１】
2010283384.tif 000035
［式中、Ａｒ２〜Ａｒ４は置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族環、又は、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の複素芳香族環であり、ｌは１〜４の整数である。ｌが２以上の場合、Ａｒ３及びＡｒ４はそれぞれ同じでも異なっていてもよい。Ａｒ２〜Ａｒ４のうち少なくとも一つは、置換もしくは無置換の核炭素数１０〜５０の縮合芳香族環又はスチリル基を有する。］
【請求項９】
前記正孔トラップ性ドーパントが、前記式（２）で示す化合物のＡｒ２〜Ａｒ４のうち、少なくとも一つは置換もしくは無置換の核炭素数１０〜５０の縮合芳香族環又はスチリル基を置換基として有する核炭素数６〜５０の芳香族環である請求項８に記載の有機電界発光素子。
【請求項１０】
前記電子トラップ性ドーパントが式（３）で示す化合物である請求項４又は５に記載の有機電界発光素子。
【化２２】
2010283384.tif 000036
［式中、Ａｒ５は核炭素数１４〜５０の芳香族環、もしくは核原子数５〜５０の複素芳香族環であり、Ｒ２は置換基である。ｐは１〜６の整数、ｑは０〜３０の整数である。ｐが２以上の場合、Ａｒ５はそれぞれ同じでも異なっていてもよい。ｑが２以上の場合、Ｒ２はそれぞれ同じでも異なっていてもよい。］
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の有機電界発光素子を使用した表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機電界発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光層を有する有機電界発光素子（有機エレクトロルミネッセンス素子、有機ＥＬ素子と記載することがある）は、固体発光型の大面積フルカラー表示素子としての用途が有望視され、多くの開発が行われている。
最近では、有機ＥＬ素子ディスプレイの実用化が開始され、より高輝度化、高効率化及び長寿命化が求められている。
【０００３】
上記の要求を満たすために、主にホスト材料からなる有機発光層に蛍光分子（ドーパント）を微量添加する技術が知られている。
例えば、第１電荷キャリア注入層（正孔輸送層）から正電荷キャリア（正孔）を受け取る第１成分と、第２電荷キャリア注入層（電子輸送層）から負電荷キャリア（電子）を受け取る第２成分と、第１及び第２成分からの電荷キャリアが結合することにより光が発生する有機発光成分である第３成分との混合物を含有する発光層とを備え、第１、第２及び第３成分の少なくともひとつが他の第１、第２及び第３成分とタイプＩＩの半導体界面を形成した有機ＥＬ素子が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
この素子では、発光層内に注入されたキャリア（正孔及び電子）を電荷分離された状態にすることにより高効率な発光を得ている。
【０００４】
その他に、発光材料とその分散性を改善するドーパントの２成分を有する有機ＥＬ素子（例えば、特許文献２参照。）、正孔、電子の注入及び再結合の両者を維持できるホスト材料、ホスト材料中の再結合エネルギーを受容できる第一ドーパント及びホスト材料からの正孔をトラップできる第二ドーパントからなる有機ＥＬ素子（例えば、特許文献３参照。）、ホスト化合物と、１種類の多芳香環炭化水素化合物と蛍光性色素を含んだ有機ＥＬ素子（例えば、特許文献４参照。）、縮合芳香族ドーパントを２種以上用いた有機ＥＬ素子（例えば、特許文献５参照。）、第１ドーパントと、それより長波長な第２ドーパントを有する有機ＥＬ素子（例えば、特許文献６参照。）、少なくともふたつのドーパントを含有し、少なくともひとつがホストよりもアフィニティレベルが小さいドーパントを有する青色発光有機ＥＬ素子（例えば、特許文献７参照。）、青色系ドーパントと暖色系ドーパントを含有し、暖色系ドーパントが発光しない程度に含有されている有機ＥＬ素子（例えば、特許文献８参照。）が開示されている。
【０００５】
このように、有機発光層にドーパントを添加する技術は、有機ＥＬ素子の発光効率を改善したり、発光寿命を改善するために極めて重要であり、さまざまな改良が行われている。
しかしながら、十分な効率と寿命を有する有機ＥＬ素子が開発されたとは言い難かった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００２−５０７８２５号公報
【特許文献２】国際公開０２／１０４０８０号パンフレット
【特許文献３】特開２００２−０３８１４０号公報
【特許文献４】特開２０００−１０６２７７号公報
【特許文献５】特許第３５０９７４６号公報
【特許文献６】特開平９−１３４７８６号公報
【特許文献７】特開２００４−１７１８２８号公報
【特許文献８】特開２００４−２２１０４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記課題に鑑み、特に長寿命である有機電界発光素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題について研究を重ねた結果、上記の有機ＥＬ素子では、再結合に寄与しなかったキャリア（正孔及び電子）がそれぞれ有機発光層を通過して、反対側の電荷輸送層に注入される結果、素子の耐久性が低下することを見出した。そして、有機発光層に正孔トラップ性ドーパントと電子トラップ性ドーパントとを共存させることによって、有機ＥＬ素子の寿命が改善できることを見出し、本発明を完成させた。
【０００９】
本発明によれば、以下の有機電界発光素子が提供できる。
１．陽極及び陰極と、これらに狭持されている有機発光層を少なくとも有し、前記有機発光層が１種以上のホスト材料と、正孔トラップ性ドーパント及び電子トラップ性ドーパントとをそれぞれ含有する有機電界発光素子。
２．下記の関係式を満たす１記載の有機電界発光素子。
Ｉｈｈ−Ｉｈｄ≧０．２ｅＶ
Ａｅｄ−Ａｅｈ≧０．２ｅＶ
［式中、Ｉｈｈは正孔トラップ性ドーパントを含有しているホスト材料のイオン化ポテンシャルを、Ｉｈｄは正孔トラップ性ドーパントのイオン化ポテンシャルを、Ａｅｄは電子トラップ性ドーパントのアフィニティレベルを、Ａｅｈは電子トラップ性ドーパントを含有しているホスト材料のアフィニティレベルを示す。］
【００１０】
３．下記の関係式を満たす２記載の有機電界発光素子。
Ｉｈｈ−Ａｈｈ＞Ｉｈｄ−Ａｈｄ≧２．７ｅＶ
［式中、Ｉｈｈは正孔トラップ性ドーパントを含有しているホスト材料のイオン化ポテンシャルを、Ａｈｈは同アフィニティレベルを、Ｉｈｄは正孔トラップ性ドーパントのイオン化ポテンシャルを、Ａｈｄは同アフィニティレベルを示す。］
４．下記の関係式を満たす３記載の有機電界発光素子。
Ｉｅｈ−Ａｅｈ＞Ｉｅｄ−Ａｅｄ≧２．７ｅＶ
［式中、Ｉｅｈは電子トラップ性ドーパントを含有しているホスト材料のイオン化ポテンシャルを、Ａｅｈは同アフィニティレベルを、Ｉｅｄは電子トラップ性ドーパントのイオン化ポテンシャルを、Ａｅｄは同アフィニティレベルを示す。］
【００１１】
５．下記の関係式を満たす４記載の有機電界発光素子。
Ｉｈｈ−Ａｈｈ＞２．９ｅＶ
Ｉｅｈ−Ａｅｈ＞２．９ｅＶ
［式中、Ｉｈｈは正孔トラップ性ドーパントを含有しているホスト材料のイオン化ポテンシャルを、Ａｈｈは同アフィニティレベルを、Ｉｅｈは電子トラップ性ドーパントを含有しているホスト材料のイオン化ポテンシャルを、Ａｅｈは同アフィニティレベルを示す。］
６．下記の関係式を満たす５記載の有機電界発光素子。
Ｉｅｈ−Ｉｅｄ＜０．２ｅＶ
［式中、Ｉｅｈは電子トラップ性ドーパントを含有しているホスト材料のイオン化ポテンシャルを、Ｉｅｄは電子トラップ性ドーパントのイオン化ポテンシャルを示す。］
【００１２】
７．前記有機発光層において、前記正孔トラップ性ドーパントを含有しているホスト材料が、前記電子トラップ性ドーパントを含有しているホスト材料よりも陽極側にある６記載の有機電界発光素子。
８．前記正孔トラップ性ドーパントを含有しているホスト材料及び／又は前記電子トラップ性ドーパントを含有しているホスト材料が、下記式（１）で示す化合物である６又は７に記載の有機電界発光素子。
【化１】
2010283384.tif 000003
［式中、Ａｒ１は核炭素数６〜３０の芳香族環又は核原子数５〜２０の複素芳香族環を、Ｒ１は置換基を示し、ｍは１〜６の整数、ｎは０〜３０の整数である。ｍが２以上の場合、Ａｒ１はそれぞれ同じでも異なっていてもよい。ｎが２以上の場合、Ｒ１はそれぞれ同じでも異なっていてもよい。］
【００１３】
９．前記正孔トラップ性ドーパントが、縮合環を有する芳香族アミン誘導体である６又は７に記載の有機電界発光素子。
１０．前記正孔トラップ性ドーパントが、下記式（２）で示す化合物である６又は７に記載の有機電界発光素子。
【化２】
2010283384.tif 000004
［式中、Ａｒ２〜Ａｒ４は置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族環、又は、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の複素芳香族環であり、ｌは１〜４の整数である。ｌが２以上の場合、Ａｒ３及びＡｒ４はそれぞれ同じでも異なっていてもよい。Ａｒ２〜Ａｒ４のうち少なくとも一つは、置換もしくは無置換の核炭素数１０〜５０の縮合芳香族環又はスチリル基を有する。］
【００１４】
１１．前記正孔トラップ性ドーパントが、前記式（２）で示す化合物のＡｒ２〜Ａｒ４のうち、少なくとも一つは置換もしくは無置換の核炭素数１０〜５０の縮合芳香族環又はスチリル基を置換基として有する核炭素数６〜５０の芳香族環である１０に記載の有機電界発光素子。
【００１５】
１２．前記電子トラップ性ドーパントが式（３）で示す化合物である請求項６又は７に記載の有機電界発光素子。
【化３】
2010283384.tif 000005
［式中、Ａｒ５は核炭素数１４〜５０の芳香族環、もしくは核原子数５〜５０の複素芳香族環であり、Ｒ２は置換基である。ｐは１〜６の整数、ｑは０〜３０の整数である。ｐが２以上の場合、Ａｒ５はそれぞれ同じでも異なっていてもよい。ｑが２以上の場合、Ｒ２はそれぞれ同じでも異なっていてもよい。］
【００１６】
１３．上記１〜１２のいずれかに記載の有機電界発光素子を使用した表示装置。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の有機電界発光素子は、有機発光層に正孔トラップ性ドーパントと電子トラップ性ドーパントとを共存させることにより、素子の長寿命化及び発光効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第一実施形態である有機電界発光素子の概略断面図である。
【図２】第一実施形態の有機電界発光素子のエネルギーダイアグラムを示す図である。
【図３】ホスト材料を二種使用した有機電界発光素子のエネルギーダイアグラムを示す図である。
【図４】本発明の第二実施形態である有機電界発光素子の概略断面図である。
【図５】第二実施形態の有機電界発光素子のエネルギーダイアグラムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の有機電界発光素子を、図面を用いて具体的に説明する。
［第一実施形態］
図１は、本発明の第一実施形態である有機電界発光素子の概略断面図である。
有機電界発光素子１は、基板１１上に、陽極１２、有機発光層１３、及び陰極１４をこの順に積層した構造を有する。この素子では、陽極１２と陰極１４間に電圧を印加することによって、陽極１２から正孔が、陰極１４から電子が、有機発光層１３に注入され、これらが有機発光層１３で再結合することによって発光する。
本実施形態において、有機発光層１３は、正孔トラップ性ドーパントを含有しているホスト材料、電子トラップ性ドーパントを含有しているホスト材料、正孔トラップ性ドーパント及び電子トラップ性ドーパントから構成されている。
【００２０】
図２は、本実施形態の有機電界発光素子のエネルギーダイアグラムである。
このエネルギーダイアグラムには、真空準位（図示せず）を基準として、有機発光層１３（２種のホスト材料）、正孔トラップ性ドーパント及び電子トラップ性ドーパントのエネルギーレベル（イオン化ポテンシャル、アフィニティレベル）が示されている。Ｉｈｈは有機発光層１３を形成する正孔トラップ性ドーパントを含有しているホスト材料のイオン化ポテンシャルを、Ａｈｈは同アフィニティレベルを示し、Ｉｅｈは電子トラップ性ドーパントを含有しているホスト材料のイオン化ポテンシャルを、Ａｅｈは同アフィニティレベルを示している。
また、Ｉｈｄは正孔トラップ性ドーパントのイオン化ポテンシャルを、Ａｈｄは同アフィニティレベルを、Ｉｅｄは電子トラップ性ドーパントのイオン化ポテンシャルを、Ａｅｄは同アフィニティレベルを示す。尚、図中矢印は、エネルギーレベルの高い方向を示している。
【００２１】
本発明において正孔トラップ性ドーパントとは、有機発光層１３のホスト材料のイオン化ポテンシャルＩｈｈと、正孔トラップ性ドーパントのイオン化ポテンシャルＩｈｄの、エネルギーレベル差（Ｉｈｈ−Ｉｈｄ、図２中、ｔ１で示す）が、０．２ｅＶ以上であるドーパントを意味する。ｔ１が０．２ｅＶ以上となるドーパントを、ホスト材料に添加することによって、陽極１２から有機発光層１３に注入された正孔が、ドーパントによって効率的に捕捉（トラップ）される。このため、有機発光層１３で消費されない正孔の量を減少させることができる。尚、エネルギーレベル差ｔ１は、０．３ｅＶ以上であることが好ましい。
【００２２】
また、電子トラップ性ドーパントとは、電子トラップ性ドーパントのアフィニティレベルＡｅｄと有機発光層１３のホスト材料のアフィニティレベルＡｈｈとの、エネルギーレベル差（Ａｅｄ−Ａｈｈ、図２中、ｔ２で示す）が、
０．２ｅＶ以上であるドーパントを意味する。ｔ２が０．２ｅＶ以上となるドーパントを、ホスト材料に添加することによって、陰極１４から有機発光層１３に注入された電子が、ドーパントによって効率的に捕捉（トラップ）される。このため、有機発光層１３で消費されない電子の量を減少させることができる。尚、エネルギーレベル差ｔ２は、０．３ｅＶ以上であることが好ましい。
【００２３】
尚、本実施形態では、有機発光層１３に２種のホスト材料を配合しているが、これに限らず、２種以上のホスト材料を使用してもよく、逆に１種のみを使用してもよい。
【００２４】
有機発光層１３が２種以上のホスト材料を包含する場合は、使用するホスト材料の少なくとも１つに対し、正孔トラップ性ドーパント又は電子トラップ性ドーパントの関係となるドーパントをそれぞれ添加すればよい。
例えば、正孔トラップ性ドーパントは、正孔トラップ性ドーパントを含有しているホスト材料に対して正孔トラップ性（図２中、ｔ１で示すＩｈｈ−Ｉｈｄが０．２ｅＶ以上、好ましくは０．３ｅＶ以上）を示せばよく、電子トラップ性ドーパントを含有しているホスト材料に対して正孔トラップ性を有する必要はない。
同様に、電子トラップ性ドーパントは、電子トラップ性ドーパントを含有しているホスト材料に対して電子トラップ性（図２中、ｔ２で示すＡｅｄ−Ａｅｈが０．２ｅＶ以上、好ましくは０．３ｅＶ以上）を示せばよく、正孔トラップ性ドーパントを含有しているホスト材料に対して電子トラップ性を有する必要はない。
【００２５】
図３は、有機発光層１３にホスト材料を１種使用した場合のエネルギーダイアグラムである。
Ｉｈｈは有機発光層１３（ホスト材料）のイオン化ポテンシャルを、Ａｈｈは同アフィニティレベルを示す。その他については図２と同じである。
１種のホスト材料を使用した場合、正孔トラップ性ドーパントを含有しているホスト材料と電子トラップ性ドーパントを含有しているホスト材料は同じものである。従って、図２におけるＡｅｄ−Ａｅｈ（ｔ２）は、Ａｅｄ−Ａｈｈ（ｔ３）と同義であり、ｔ３が０．２ｅＶ以上、好ましくは０．３ｅＶ以上であればよい。
【００２６】
［第二実施形態］
本発明の有機電界発光素子は、有機発光層が積層構造を有していてもよい。
図４は、本発明の第二実施形態である有機電界発光素子の概略断面図である。
有機電界発光素子２は、基板１１上に、陽極１２、第一有機発光層１３−１、第二有機発光層１３−２及び陰極１４をこの順に積層した構造を有する。この素子では、陽極１２と陰極１４間に電圧を印加することによって、陽極１２から正孔が、陰極１４から電子が、第一有機発光層１３−１及び第二有機発光層１３−２に注入され、これらが第一及び第二有機発光層で再結合することによって発光する。
本実施形態において、第一有機発光層１３−１は、第一ホスト材料と正孔トラップ性ドーパントからなり、第二有機発光層１３−２は、第二ホスト材料と電子トラップ性ドーパントからなる。尚、第一ホスト材料と第二ホスト材料は同じ化合物であってもよい。
【００２７】
図５は、第一有機発光層及び第二有機発光層のエネルギーダイアグラムである。
このエネルギーダイアグラムには、第一有機発光層１３−１を構成する第一ホスト材料、正孔トラップ性ドーパント、及び第二有機発光層１３−２を構成する第二ホスト材料、電子トラップ性ドーパントのエネルギーレベル（イオン化ポテンシャル、アフィニティレベル）が示されている。尚、図中の付番は図２と同じである。
【００２８】
尚、本実施形態では、陽極１２側に第一有機発光層１３−１を、陰極１４側に第二有機発光層１３−２を形成しているが、これに限られず、例えば、陽極１２側に第二有機発光層１３−２を、陰極１４側に第一有機発光層１３−１を形成してもよい。本実施形態のように、第一有機発光層１３−１が第二有機発光層１３−２よりも陽極１２側にある方が好ましい。
また、本実施形態のように有機発光層が２層構造を有しない場合でも、正孔トラップ性ドーパントを含有するホストは正孔輸送層との界面側、電子トラップ性ドーパントを含有するホストは電子輸送層との界面側にある方が好ましい。
【００２９】
さらに、有機発光層を二層の積層構造としているが、三層以上であってもよい。この場合、有機発光層の少なくとも1層が正孔トラップ性ドーパント及び電子トラップ性ドーパントを共に有するか、又は有機発光層の少なくとも２層が正孔トラップ性ドーパント又は電子トラップ性ドーパントをそれぞれ有していればよい。
【００３０】
本発明の有機電界発光素子では、上述した実施形態のように、有機発光層に正孔トラップ性ドーパント及び電子トラップ性ドーパントを共存させている。これにより、キャリアがドーパントに効率よく捕捉されるため、キャリアが有機発光層を通過して反対側の電荷輸送層に到達する可能性を低下でき、また、特に正孔トラップ性ドーパントに電子が入ることを妨げることができるため、有機電界発光素子の長寿命化が達成できるものと推定している。
【００３１】
本発明の有機電界発光素子では、正孔トラップ性ドーパントを含有しているホスト材料のイオン化ポテンシャルＩｈｈと同アフィニティレベルＡｈｈとのエネルギーレベル差（Ｉｈｈ−Ａｈｈ）、及び正孔トラップ性ドーパントのイオン化ポテンシャルＩｈｄと同アフィニティレベルＡｈｄのエネルギーレベル差（Ｉｈｄ−Ａｈｄ）が下記の関係を満たすことが好ましい。
Ｉｈｈ−Ａｈｈ＞Ｉｈｄ−Ａｈｄ≧２．７ｅＶ
【００３２】
また、同様に、電子トラップ性ドーパントを含有しているホスト材料のイオン化ポテンシャルＩｅｈと同アフィニティレベルＡｅｈのエネルギーレベル差（Ｉｅｈ−Ａｅｈ）、及び電子トラップ性ドーパントのイオン化ポテンシャルＩｅｄと同アフィニティレベルＡｅｄのエネルギーレベル差（Ｉｅｄ−Ａｅｄ）が下記の関係を満たすことが好ましい。
Ｉｅｈ−Ａｅｈ＞Ｉｅｄ−Ａｅｄ≧２．７ｅＶ
【００３３】
上記の関係を満たすことによって、正孔トラップ性ドーパントを含有するホストも電子トラップ性ドーパントを含有するホストも、ともにエネルギーギャップが広くなり、所望のドーパントとの組み合わせにより、青色〜赤色までの発光が可能となる。特に青色発光を得たい場合、上記の関係を満たす必要がある。
【００３４】
本発明の有機電界発光素子においては、正孔トラップ性ドーパントを含有しているホスト材料のイオン化ポテンシャルＩｈｈと同アフィニティレベルＡｈｈとのエネルギーレベル差（Ｉｈｈ−Ａｈｈ）、及び電子トラップ性ドーパントを含有しているホスト材料のイオン化ポテンシャルＩｅｈと同アフィニティレベルＡｅｈのエネルギーレベル差（Ｉｅｈ−Ａｅｈ）が、下記の関係を満たしていることが特に好ましい。
Ｉｈｈ−Ａｈｈ＞２．９ｅＶ
Ｉｅｈ−Ａｅｈ＞２．９ｅＶ
【００３５】
このように、正孔トラップ性ドーパントを含有しているホスト材料及び電子トラップ性ドーパントを含有しているホスト材料の、それぞれのイオン化ポテンシャルとアフィニティレベルのエネルギーレベル差が２．９ｅＶより大きいことによって、より色純度の高い青色発光を得ることができる。
【００３６】
電子トラップ性ドーパントを含有しているホスト材料のイオン化ポテンシャルＩｅｈと、電子トラップ性ドーパントのイオン化ポテンシャルＩｅｄのエネルギーレベル差（Ｉｅｈ−Ｉｅｄ）が、０．２ｅＶより小さいことが好ましい。
この関係を満たすことによって、電子トラップ性ドーパントは電子を有効にトラップし、再結合に関与しなかった過剰な電子が正孔輸送層に注入されることを防止できる。
【００３７】
また、正孔トラップ性ドーパントを含有しているホスト材料のアフィニティレベルＡｈｈが、正孔トラップ性ドーパントのアフィニティレベルＡｈｄよりも低い方が好ましい。
これにより、素子の発光効率を向上することができる。
【００３８】
本発明の有機電界発光素子において、ホスト材料、正孔トラップ性ドーパント及び電子トラップ性ドーパントは、上記の関係を満たすように選択されていれば、従来から有機ＥＬ素子に使用されているホスト材料及びドーパントを使用することができる。
【００３９】
ホスト材料としては、芳香族化合物やアミン誘導体、ヘテロ環化合物が好ましく用いられる。例えば、アントラセンやピレンを基本骨格として有する芳香族化合物や、芳香族アミン化合物の二量体や三量体、カルバゾール環を有する化合物が挙げられる。
【００４０】
本発明においては、正孔トラップ性ドーパント及び／又は電子トラップ性ドーパントを含有しているホスト材料が、下記式（１）で示される化合物であることが好ましく、特に、正孔トラップ性ドーパント及び電子トラップ性ドーパントの両者が、式（１）で示される化合物であることが好ましい。
【００４１】
【化４】
2010283384.tif 000006
［式中、Ａｒ１は核炭素数６〜３０の芳香族環又は核原子数５〜２０の複素芳香族環を、Ｒ１は置換基を示し、ｍは１〜６の整数、ｎは０〜３０の整数である。ｍが２以上の場合、Ａｒ１はそれぞれ同じでも異なっていてもよい。ｎが２以上の場合、Ｒ１はそれぞれ同じでも異なっていてもよい。］
【００４２】
式中、Ａｒ１の例としては、ベンゼン、ナフタレン、フェナンスレン、アントラセン、ベンズアントラセン、クリセン、ピレン、トリフェニレン、ペリレン、ナフタセン、フルオランテン等が挙げられる。
【００４３】
Ｒ１は置換基であり、水素、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０のアリール基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の芳香族複素環基、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１〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のカルボキシル基、ハロゲン基、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基等である。
【００４４】
置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０のアリール基の例としては、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントリル基、２−アントリル基、９−アントリル基、１−フェナントリル基、２−フェナントリル基、３−フェナントリル基、４−フェナントリル基、９−フェナントリル基、１−ナフタセニル基、２−ナフタセニル基、９−ナフタセニル基、１−ピレニル基、２−ピレニル基、４−ピレニル基、２−ビフェニルイル基、３−ビフェニルイル基、４−ビフェニルイル基、ｐ−ターフェニル−４−イル基、ｐ−ターフェニル−３−イル基、ｐ−ターフェニル−２−イル基、ｍ−ターフェニル−４−イル基、ｍ−ターフェニル−３−イル基、ｍ−ターフェニル−２−イル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、ｐ−ｔ−ブチルフェニル基、ｐ−（２−フェニルプロピル）フェニル基、３−メチル−２−ナフチル基、４−メチル−１−ナフチル基、４−メチル−１−アントリル基、４’−メチルビフェニルイル基、４”−ｔ−ブチル−ｐ−ターフェニル−４−イル基、フルオランテニル基等が挙げられる。
【００４５】
置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の芳香族複素環基の例としては、１−ピロリル基、２−ピロリル基、３−ピロリル基、ピラジニル基、２−ピリジニル基、３−ピリジニル基、４−ピリジニル基、１−インドリル基、２−インドリル基、３−インドリル基、４−インドリル基、５−インドリル基、６−インドリル基、７−インドリル基、１−イソインドリル基、２−イソインドリル基、３−イソインドリル基、４−イソインドリル基、５−イソインドリル基、６−イソインドリル基、７−イソインドリル基、２−フリル基、３−フリル基、２−ベンゾフラニル基、３−ベンゾフラニル基、４−ベンゾフラニル基、５−ベンゾフラニル基、６−ベンゾフラニル基、７−ベンゾフラニル基、１−イソベンゾフラニル基、３−イソベンゾフラニル基、４−イソベンゾフラニル基、５−イソベンゾフラニル基、６−イソベンゾフラニル基、７−イソベンゾフラニル基、キノリル基、３−キノリル基、４−キノリル基、５−キノリル基、６−キノリル基、７−キノリル基、８−キノリル基、１−イソキノリル基、３−イソキノリル基、４−イソキノリル基、５−イソキノリル基、６−イソキノリル基、７−イソキノリル基、８−イソキノリル基、２−キノキサリニル基、５−キノキサリニル基、６−キノキサリニル基、１−カルバゾリル基、２−カルバゾリル基、３−カルバゾリル基、４−カルバゾリル基、９−カルバゾリル基、１−フェナンスリジニル基、２−フェナンスリジニル基、３−フェナンスリジニル基、４−フェナンスリジニル基、６−フェナンスリジニル基、７−フェナンスリジニル基、８−フェナンスリジニル基、９−フェナンスリジニル基、１０−フェナンスリジニル基、１−アクリジニル基、２−アクリジニル基、３−アクリジニル基、４−アクリジニル基、９−アクリジニル基、１，７−フェナンスロリン−２−イル基、１，７−フェナンスロリン−３−イル基、１，７−フェナンスロリン−４−イル基、１，７−フェナンスロリン−５−イル基、１，７−フェナンスロリン−６−イル基、１，７−フェナンスロリン−８−イル基、１，７−フェナンスロリン−９−イル基、１，７−フェナンスロリン−１０−イル基、１，８−フェナンスロリン−２−イル基、１，８−フェナンスロリン−３−イル基、１，８−フェナンスロリン−４−イル基、１，８−フェナンスロリン−５−イル基、１，８−フェナンスロリン−６−イル基、１，８−フェナンスロリン−７−イル基、１，８−フェナンスロリン−９−イル基、１，８−フェナンスロリン−１０−イル基、１，９−フェナンスロリン−２−イル基、１，９−フェナンスロリン−３−イル基、１，９−フェナンスロリン−４−イル基、１，９−フェナンスロリン−５−イル基、１，９−フェナンスロリン−６−イル基、１，９−フェナンスロリン−７−イル基、１，９−フェナンスロリン−８−イル基、１，９−フェナンスロリン−１０−イル基、１，１０−フェナンスロリン−２−イル基、１，１０−フェナンスロリン−３−イル基、１，１０−フェナンスロリン−４−イル基、１，１０−フェナンスロリン−５−イル基、２，９−フェナンスロリン−１−イル基、２，９−フェナンスロリン−３−イル基、２，９−フェナンスロリン−４−イル基、２，９−フェナンスロリン−５−イル基、２，９−フェナンスロリン−６−イル基、２，９−フェナンスロリン−７−イル基、２，９−フェナンスロリン−８−イル基、２，９−フェナンスロリン−１０−イル基、２，８−フェナンスロリン−１−イル基、２，８−フェナンスロリン−３−イル基、２，８−フェナンスロリン−４−イル基、２，８−フェナンスロリン−５−イル基、２，８−フェナンスロリン−６−イル基、２，８−フェナンスロリン−７−イル基、２，８−フェナンスロリン−９−イル基、２，８−フェナンスロリン−１０−イル基、２，７−フェナンスロリン−１−イル基、２，７−フェナンスロリン−３−イル基、２，７−フェナンスロリン−４−イル基、２，７−フェナンスロリン−５−イル基、２，７−フェナンスロリン−６−イル基、２，７−フェナンスロリン−８−イル基、２，７−フェナンスロリン−９−イル基、２，７−フェナンスロリン−１０−イル基、１−フェナジニル基、２−フェナジニル基、１−フェノチアジニル基、２−フェノチアジニル基、３−フェノチアジニル基、４−フェノチアジニル基、１０−フェノチアジニル基、１−フェノキサジニル基、２−フェノキサジニル基、３−フェノキサジニル基、４−フェノキサジニル基、１０−フェノキサジニル基、２−オキサゾリル基、４−オキサゾリル基、５−オキサゾリル基、２−オキサジアゾリル基、５−オキサジアゾリル基、３−フラザニル基、２−チエニル基、３−チエニル基、２−メチルピロール−１−イル基、２−メチルピロール−３−イル基、２−メチルピロール−４−イル基、２−メチルピロール−５−イル基、３−メチルピロール−１−イル基、３−メチルピロール−２−イル基、３−メチルピロール−４−イル基、３−メチルピロール−５−イル基、２−ｔ−ブチルピロール−４−イル基、３−（２−フェニルプロピル）ピロール−１−イル基、２−メチル−１−インドリル基、４−メチル−１−インドリル基、２−メチル−３−インドリル基、４−メチル−３−インドリル基、２−ｔ−ブチル１−インドリル基、４−ｔ−ブチル１−インドリル基、２−ｔ−ブチル３−インドリル基、４−ｔ−ブチル３−インドリル基等が挙げられる。
【００４６】
置換又は無置換のアルキル基の例としては、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、ｓ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ヒドロキシメチル基、１−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシイソブチル基、１，２−ジヒドロキシエチル基、１，３−ジヒドロキシイソプロピル基、２，３−ジヒドロキシ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリヒドロキシプロピル基、クロロメチル基、１−クロロエチル基、２−クロロエチル基、２−クロロイソブチル基、１，２−ジクロロエチル基、１，３−ジクロロイソプロピル基、２，３−ジクロロ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリクロロプロピル基、ブロモメチル基、１−ブロモエチル基、２−ブロモエチル基、２−ブロモイソブチル基、１，２−ジブロモエチル基、１，３−ジブロモイソプロピル基、２，３−ジブロモ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリブロモプロピル基、ヨードメチル基、１−ヨードエチル基、２−ヨードエチル基、２−ヨードイソブチル基、１，２−ジヨードエチル基、１，３−ジヨードイソプロピル基、２，３−ジヨード−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリヨードプロピル基、アミノメチル基、１−アミノエチル基、２−アミノエチル基、２−アミノイソブチル基、１，２−ジアミノエチル基、１，３−ジアミノイソプロピル基、２，３−ジアミノ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリアミノプロピル基、シアノメチル基、１−シアノエチル基、２−シアノエチル基、２−シアノイソブチル基、１，２−ジシアノエチル基、１，３−ジシアノイソプロピル基、２，３−ジシアノ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリシアノプロピル基、ニトロメチル基、１−ニトロエチル基、２−ニトロエチル基、２−ニトロイソブチル基、１，２−ジニトロエチル基、１，３−ジニトロイソプロピル基、２，３−ジニトロ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリニトロプロピル基、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、４−メチルシクロヘキシル基、１−アダマンチル基、２−アダマンチル基、１−ノルボルニル基、２−ノルボルニル基等が挙げられる。
【００４７】
置換又は無置換のアルコキシ基は、−ＯＹで表される基であり、Ｙの例としては、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、ｓ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ヒドロキシメチル基、１−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシイソブチル基、１，２−ジヒドロキシエチル基、１，３−ジヒドロキシイソプロピル基、２，３−ジヒドロキシ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリヒドロキシプロピル基、クロロメチル基、１−クロロエチル基、２−クロロエチル基、２−クロロイソブチル基、１，２−ジクロロエチル基、１，３−ジクロロイソプロピル基、２，３−ジクロロ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリクロロプロピル基、ブロモメチル基、１−ブロモエチル基、２−ブロモエチル基、２−ブロモイソブチル基、１，２−ジブロモエチル基、１，３−ジブロモイソプロピル基、２，３−ジブロモ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリブロモプロピル基、ヨードメチル基、１−ヨードエチル基、２−ヨードエチル基、２−ヨードイソブチル基、１，２−ジヨードエチル基、１，３−ジヨードイソプロピル基、２，３−ジヨード−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリヨードプロピル基、アミノメチル基、１−アミノエチル基、２−アミノエチル基、２−アミノイソブチル基、１，２−ジアミノエチル基、１，３−ジアミノイソプロピル基、２，３−ジアミノ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリアミノプロピル基、シアノメチル基、１−シアノエチル基、２−シアノエチル基、２−シアノイソブチル基、１，２−ジシアノエチル基、１，３−ジシアノイソプロピル基、２，３−ジシアノ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリシアノプロピル基、ニトロメチル基、１−ニトロエチル基、２−ニトロエチル基、２−ニトロイソブチル基、１，２−ジニトロエチル基、１，３−ジニトロイソプロピル基、２，３−ジニトロ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリニトロプロピル基等が挙げられる。
【００４８】
置換又は無置換のアラルキル基の例としては、ベンジル基、１−フェニルエチル基、２−フェニルエチル基、１−フェニルイソプロピル基、２−フェニルイソプロピル基、フェニル−ｔ−ブチル基、α−ナフチルメチル基、１−α−ナフチルエチル基、２−α−ナフチルエチル基、１−α−ナフチルイソプロピル基、２−α−ナフチルイソプロピル基、β−ナフチルメチル基、１−β−ナフチルエチル基、２−β−ナフチルエチル基、１−β−ナフチルイソプロピル基、２−β−ナフチルイソプロピル基、１−ピロリルメチル基、２−（１−ピロリル）エチル基、ｐ−メチルベンジル基、ｍ−メチルベンジル基、ｏ−メチルベンジル基、ｐ−クロロベンジル基、ｍ−クロロベンジル基、ｏ−クロロベンジル基、ｐ−ブロモベンジル基、ｍ−ブロモベンジル基、ｏ−ブロモベンジル基、ｐ−ヨードベンジル基、ｍ−ヨードベンジル基、ｏ−ヨードベンジル基、ｐ−ヒドロキシベンジル基、ｍ−ヒドロキシベンジル基、ｏ−ヒドロキシベンジル基、ｐ−アミノベンジル基、ｍ−アミノベンジル基、ｏ−アミノベンジル基、ｐ−ニトロベンジル基、ｍ−ニトロベンジル基、ｏ−ニトロベンジル基、ｐ−シアノベンジル基、ｍ−シアノベンジル基、ｏ−シアノベンジル基、１−ヒドロキシ−２−フェニルイソプロピル基、１−クロロ−２−フェニルイソプロピル基等が挙げられる。
【００４９】
置換又は無置換のアリールオキシ基は、−ＯＹ’と表され、Ｙ’の例としてはフェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントリル基、２−アントリル基、９−アントリル基、１−フェナントリル基、２−フェナントリル基、３−フェナントリル基、４−フェナントリル基、９−フェナントリル基、１−ナフタセニル基、２−ナフタセニル基、９−ナフタセニル基、１−ピレニル基、２−ピレニル基、４−ピレニル基、２−ビフェニルイル基、３−ビフェニルイル基、４−ビフェニルイル基、ｐ−ターフェニル−４−イル基、ｐ−ターフェニル−３−イル基、ｐ−ターフェニル−２−イル基、ｍ−ターフェニル−４−イル基、ｍ−ターフェニル−３−イル基、ｍ−ターフェニル−２−イル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、ｐ−ｔ−ブチルフェニル基、ｐ−（２−フェニルプロピル）フェニル基、３−メチル−２−ナフチル基、４−メチル−１−ナフチル基、４−メチル−１−アントリル基、４’−メチルビフェニルイル基、４”−ｔ−ブチル−ｐ−ターフェニル−４−イル基、２−ピロリル基、３−ピロリル基、ピラジニル基、２−ピリジニル基、３−ピリジニル基、４−ピリジニル基、２−インドリル基、３−インドリル基、４−インドリル基、５−インドリル基、６−インドリル基、７−インドリル基、１−イソインドリル基、３−イソインドリル基、４−イソインドリル基、５−イソインドリル基、６−イソインドリル基、７−イソインドリル基、２−フリル基、３−フリル基、２−ベンゾフラニル基、３−ベンゾフラニル基、４−ベンゾフラニル基、５−ベンゾフラニル基、６−ベンゾフラニル基、７−ベンゾフラニル基、１−イソベンゾフラニル基、３−イソベンゾフラニル基、４−イソベンゾフラニル基、５−イソベンゾフラニル基、６−イソベンゾフラニル基、７−イソベンゾフラニル基、２−キノリル基、３−キノリル基、４−キノリル基、５−キノリル基、６−キノリル基、７−キノリル基、８−キノリル基、１−イソキノリル基、３−イソキノリル基、４−イソキノリル基、５−イソキノリル基、６−イソキノリル基、７−イソキノリル基、８−イソキノリル基、２−キノキサリニル基、５−キノキサリニル基、６−キノキサリニル基、１−カルバゾリル基、２−カルバゾリル基、３−カルバゾリル基、４−カルバゾリル基、１−フェナンスリジニル基、２−フェナンスリジニル基、３−フェナンスリジニル基、４−フェナンスリジニル基、６−フェナンスリジニル基、７−フェナンスリジニル基、８−フェナンスリジニル基、９−フェナンスリジニル基、１０−フェナンスリジニル基、１−アクリジニル基、２−アクリジニル基、３−アクリジニル基、４−アクリジニル基、９−アクリジニル基、１，７−フェナンスロリン−２−イル基、１，７−フェナンスロリン−３−イル基、１，７−フェナンスロリン−４−イル基、１，７−フェナンスロリン−５−イル基、１，７−フェナンスロリン−６−イル基、１，７−フェナンスロリン−８−イル基、１，７−フェナンスロリン−９−イル基、１，７−フェナンスロリン−１０−イル基、１，８−フェナンスロリン−２−イル基、１，８−フェナンスロリン−３−イル基、１，８−フェナンスロリン−４−イル基、１，８−フェナンスロリン−５−イル基、１，８−フェナンスロリン−６−イル基、１，８−フェナンスロリン−７−イル基、１，８−フェナンスロリン−９−イル基、１，８−フェナンスロリン−１０−イル基、１，９−フェナンスロリン−２−イル基、１，９−フェナンスロリン−３−イル基、１，９−フェナンスロリン−４−イル基、１，９−フェナンスロリン−５−イル基、１，９−フェナンスロリン−６−イル基、１，９−フェナンスロリン−７−イル基、１，９−フェナンスロリン−８−イル基、１，９−フェナンスロリン−１０−イル基、１，１０−フェナンスロリン−２−イル基、１，１０−フェナンスロリン−３−イル基、１，１０−フェナンスロリン−４−イル基、１，１０−フェナンスロリン−５−イル基、２，９−フェナンスロリン−１−イル基、２，９−フェナンスロリン−３−イル基、２，９−フェナンスロリン−４−イル基、２，９−フェナンスロリン−５−イル基、２，９−フェナンスロリン−６−イル基、２，９−フェナンスロリン−７−イル基、２，９−フェナンスロリン−８−イル基、２，９−フェナンスロリン−１０−イル基、２，８−フェナンスロリン−１−イル基、２，８−フェナンスロリン−３−イル基、２，８−フェナンスロリン−４−イル基、２，８−フェナンスロリン−５−イル基、２，８−フェナンスロリン−６−イル基、２，８−フェナンスロリン−７−イル基、２，８−フェナンスロリン−９−イル基、２，８−フェナンスロリン−１０−イル基、２，７−フェナンスロリン−１−イル基、２，７−フェナンスロリン−３−イル基、２，７−フェナンスロリン−４−イル基、２，７−フェナンスロリン−５−イル基、２，７−フェナンスロリン−６−イル基、２，７−フェナンスロリン−８−イル基、２，７−フェナンスロリン−９−イル基、２，７−フェナンスロリン−１０−イル基、１−フェナジニル基、２−フェナジニル基、１−フェノチアジニル基、２−フェノチアジニル基、３−フェノチアジニル基、４−フェノチアジニル基、１−フェノキサジニル基、２−フェノキサジニル基、３−フェノキサジニル基、４−フェノキサジニル基、２−オキサゾリル基、４−オキサゾリル基、５−オキサゾリル基、２−オキサジアゾリル基、５−オキサジアゾリル基、３−フラザニル基、２−チエニル基、３−チエニル基、２−メチルピロール−１−イル基、２−メチルピロール−３−イル基、２−メチルピロール−４−イル基、２−メチルピロール−５−イル基、３−メチルピロール−１−イル基、３−メチルピロール−２−イル基、３−メチルピロール−４−イル基、３−メチルピロール−５−イル基、２−ｔ−ブチルピロール−４−イル基、３−（２−フェニルプロピル）ピロール−１−イル基、２−メチル−１−インドリル基、４−メチル−１−インドリル基、２−メチル−３−インドリル基、４−メチル−３−インドリル基、２−ｔ−ブチル１−インドリル基、４−ｔ−ブチル１−インドリル基、２−ｔ−ブチル３−インドリル基、４−ｔ−ブチル３−インドリル基等が挙げられる。
【００５０】
置換又は無置換のアリールチオ基は、−ＳＹ”と表され、Ｙ”の例としてはフェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントリル基、２−アントリル基、９−アントリル基、１−フェナントリル基、２−フェナントリル基、３−フェナントリル基、４−フェナントリル基、９−フェナントリル基、１−ナフタセニル基、２−ナフタセニル基、９−ナフタセニル基、１−ピレニル基、２−ピレニル基、４−ピレニル基、２−ビフェニルイル基、３−ビフェニルイル基、４−ビフェニルイル基、ｐ−ターフェニル−４−イル基、ｐ−ターフェニル−３−イル基、ｐ−ターフェニル−２−イル基、ｍ−ターフェニル−４−イル基、ｍ−ターフェニル−３−イル基、ｍ−ターフェニル−２−イル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、ｐ−ｔ−ブチルフェニル基、ｐ−（２−フェニルプロピル）フェニル基、３−メチル−２−ナフチル基、４−メチル−１−ナフチル基、４−メチル−１−アントリル基、４’−メチルビフェニルイル基、４”−ｔ−ブチル−ｐ−ターフェニル−４−イル基、２−ピロリル基、３−ピロリル基、ピラジニル基、２−ピリジニル基、３−ピリジニル基、４−ピリジニル基、２−インドリル基、３−インドリル基、４−インドリル基、５−インドリル基、６−インドリル基、７−インドリル基、１−イソインドリル基、３−イソインドリル基、４−イソインドリル基、５−イソインドリル基、６−イソインドリル基、７−イソインドリル基、２−フリル基、３−フリル基、２−ベンゾフラニル基、３−ベンゾフラニル基、４−ベンゾフラニル基、５−ベンゾフラニル基、６−ベンゾフラニル基、７−ベンゾフラニル基、１−イソベンゾフラニル基、３−イソベンゾフラニル基、４−イソベンゾフラニル基、５−イソベンゾフラニル基、６−イソベンゾフラニル基、７−イソベンゾフラニル基、２−キノリル基、３−キノリル基、４−キノリル基、５−キノリル基、６−キノリル基、７−キノリル基、８−キノリル基、１−イソキノリル基、３−イソキノリル基、４−イソキノリル基、５−イソキノリル基、６−イソキノリル基、７−イソキノリル基、８−イソキノリル基、２−キノキサリニル基、５−キノキサリニル基、６−キノキサリニル基、１−カルバゾリル基、２−カルバゾリル基、３−カルバゾリル基、４−カルバゾリル基、１−フェナンスリジニル基、２−フェナンスリジニル基、３−フェナンスリジニル基、４−フェナンスリジニル基、６−フェナンスリジニル基、７−フェナンスリジニル基、８−フェナンスリジニル基、９−フェナンスリジニル基、１０−フェナンスリジニル基、１−アクリジニル基、２−アクリジニル基、３−アクリジニル基、４−アクリジニル基、９−アクリジニル基、１，７−フェナンスロリン−２−イル基、１，７−フェナンスロリン−３−イル基、１，７−フェナンスロリン−４−イル基、１，７−フェナンスロリン−５−イル基、１，７−フェナンスロリン−６−イル基、１，７−フェナンスロリン−８−イル基、１，７−フェナンスロリン−９−イル基、１，７−フェナンスロリン−１０−イル基、１，８−フェナンスロリン−２−イル基、１，８−フェナンスロリン−３−イル基、１，８−フェナンスロリン−４−イル基、１，８−フェナンスロリン−５−イル基、１，８−フェナンスロリン−６−イル基、１，８−フェナンスロリン−７−イル基、１，８−フェナンスロリン−９−イル基、１，８−フェナンスロリン−１０−イル基、１，９−フェナンスロリン−２−イル基、１，９−フェナンスロリン−３−イル基、１，９−フェナンスロリン−４−イル基、１，９−フェナンスロリン−５−イル基、１，９−フェナンスロリン−６−イル基、１，９−フェナンスロリン−７−イル基、１，９−フェナンスロリン−８−イル基、１，９−フェナンスロリン−１０−イル基、１，１０−フェナンスロリン−２−イル基、１，１０−フェナンスロリン−３−イル基、１，１０−フェナンスロリン−４−イル基、１，１０−フェナンスロリン−５−イル基、２，９−フェナンスロリン−１−イル基、２，９−フェナンスロリン−３−イル基、２，９−フェナンスロリン−４−イル基、２，９−フェナンスロリン−５−イル基、２，９−フェナンスロリン−６−イル基、２，９−フェナンスロリン−７−イル基、２，９−フェナンスロリン−８−イル基、２，９−フェナンスロリン−１０−イル基、２，８−フェナンスロリン−１−イル基、２，８−フェナンスロリン−３−イル基、２，８−フェナンスロリン−４−イル基、２，８−フェナンスロリン−５−イル基、２，８−フェナンスロリン−６−イル基、２，８−フェナンスロリン−７−イル基、２，８−フェナンスロリン−９−イル基、２，８−フェナンスロリン−１０−イル基、２，７−フェナンスロリン−１−イル基、２，７−フェナンスロリン−３−イル基、２，７−フェナンスロリン−４−イル基、２，７−フェナンスロリン−５−イル基、２，７−フェナンスロリン−６−イル基、２，７−フェナンスロリン−８−イル基、２，７−フェナンスロリン−９−イル基、２，７−フェナンスロリン−１０−イル基、１−フェナジニル基、２−フェナジニル基、１−フェノチアジニル基、２−フェノチアジニル基、３−フェノチアジニル基、４−フェノチアジニル基、１−フェノキサジニル基、２−フェノキサジニル基、３−フェノキサジニル基、４−フェノキサジニル基、２−オキサゾリル基、４−オキサゾリル基、５−オキサゾリル基、２−オキサジアゾリル基、５−オキサジアゾリル基、３−フラザニル基、２−チエニル基、３−チエニル基、２−メチルピロール−１−イル基、２−メチルピロール−３−イル基、２−メチルピロール−４−イル基、２−メチルピロール−５−イル基、３−メチルピロール−１−イル基、３−メチルピロール−２−イル基、３−メチルピロール−４−イル基、３−メチルピロール−５−イル基、２−ｔ−ブチルピロール−４−イル基、３−（２−フェニルプロピル）ピロール−１−イル基、２−メチル−１−インドリル基、４−メチル−１−インドリル基、２−メチル−３−インドリル基、４−メチル−３−インドリル基、２−ｔ−ブチル１−インドリル基、４−ｔ−ブチル１−インドリル基、２−ｔ−ブチル３−インドリル基、４−ｔ−ブチル３−インドリル基等が挙げられる。
【００５１】
置換又は無置換のアルコキシカルボニル基は−ＣＯＯＺと表され、Ｚの例としてはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ヒドロキシメチル基、１−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシイソブチル基、１，２−ジヒドロキシエチル基、１，３−ジヒドロキシイソプロピル基、２，３−ジヒドロキシ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリヒドロキシプロピル基、クロロメチル基、１−クロロエチル基、２−クロロエチル基、２−クロロイソブチル基、１，２−ジクロロエチル基、１，３−ジクロロイソプロピル基、２，３−ジクロロ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリクロロプロピル基、ブロモメチル基、１−ブロモエチル基、２−ブロモエチル基、２−ブロモイソブチル基、１，２−ジブロモエチル基、１，３−ジブロモイソプロピル基、２，３−ジブロモ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリブロモプロピル基、ヨードメチル基、１−ヨードエチル基、２−ヨードエチル基、２−ヨードイソブチル基、１，２−ジヨードエチル基、１，３−ジヨードイソプロピル基、２，３−ジヨード−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリヨードプロピル基、アミノメチル基、１−アミノエチル基、２−アミノエチル基、２−アミノイソブチル基、１，２−ジアミノエチル基、１，３−ジアミノイソプロピル基、２，３−ジアミノ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリアミノプロピル基、シアノメチル基、１−シアノエチル基、２−シアノエチル基、２−シアノイソブチル基、１，２−ジシアノエチル基、１，３−ジシアノイソプロピル基、２，３−ジシアノ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリシアノプロピル基、ニトロメチル基、１−ニトロエチル基、２−ニトロエチル基、２−ニトロイソブチル基、１，２−ジニトロエチル基、１，３−ジニトロイソプロピル基、２，３−ジニトロ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリニトロプロピル基等が挙げられる。
また、環を形成する２価基の例としては、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、ジフェニルメタン−２，２’−ジイル基、ジフェニルエタン−３，３’−ジイル基、ジフェニルプロパン−４，４’−ジイル基等が挙げられる。
【００５２】
ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられる。
置換基Ｒ１としては、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、フェナンスリル基、アントラセニル基、ピレニル基、フルオレニル基等が好ましい。
式（１）の化合物の好適例として、例えば、以下に示すビスアントラセン、モノアントラセン、非対称アントラセン、非対称ピレンが挙げられる。
【００５３】
・ビスアントラセン
Ａ１−Ｌ−Ａ２        （４）
［式中、Ａ1及びＡ2は、それぞれ置換若しくは無置換のモノフェニルアントリル基又は置換若しくは無置換のジフェニルアントリル基を示し、それらはたがいに同一でも異なっていてもよく、Ｌは単結合又は二価の連結基を示す。］
上記式（４）の例としては下記の構造を有する化合物がある。
【００５４】
【化５】
2010283384.tif 000007
［式中、Ｒ1１〜Ｒ１６は、それぞれ独立にアルキル基，シクロアルキル基，アルケニル基、置換若しくは無置換のアリール基，アルコキシ基，アリーロキシ基，アルキルアミノ基，アリールアミノ基又は置換若しくは無置換の複素環基を示し、ａ及びｂは、それぞれ０〜５の整数，ｃ，ｄ，ｅ及びｆは、それぞれ０〜４の整数を示し、それらが２以上の場合、Ｒ1１同士、Ｒ１２同士、Ｒ１３同士、Ｒ１４同士，Ｒ１５同士又はＲ１６同士は、それぞれにおいて、同一でも異なっていてもよく、またＲ１１同士、Ｒ１２同士、Ｒ１３同士、Ｒ１４同士，Ｒ１５同士又はＲ１６同士は結合して環を形成していてもよい。Ｌ1は単結合、−Ｏ−，−Ｓ−，−Ｎ（Ｒ）−（Ｒはアルキル基又は置換若しくは無置換のアリール基である）又はアリーレン基を示す。］
【００５５】
【化６】
2010283384.tif 000008
［式中、Ｒ１７〜Ｒ２４は、それぞれ独立に，アルキル基，シクロアルキル基，アルケニル基、置換若しくは無置換のアリール基，アルコキシ基，アリーロキシ基，アルキルアミノ基，アリールアミノ基又は置換若しくは無置換の複素環基を示し、ｇ及びｈは、それぞれ０〜４の整数，ｉ，ｊ，ｋ及びｌは、それぞれ０〜５の整数、ｍ及びｎは、それぞれ０〜３の整数を示し、それらが２以上の場合、Ｒ１７同士，Ｒ１８同士，Ｒ１９同士Ｒ２０同士，Ｒ２１同士又はＲ２２同士は、それぞれにおいて、同一でも異なっていてもよく、またＲ１７同士，Ｒ１８同士，Ｒ１９同士Ｒ２０同士，Ｒ２１同士又はＲ２２同士が互いに結合して環を形成していてもよい。Ｌ２は単結合、−Ｏ−，−Ｓ−，−Ｎ（Ｒ）−（Ｒはアルキル基又は置換若しくは無置換のアリール基である）又はアリーレン基を示す。]
詳細については、特開２００１−２８４０５０を参照すればよい。
【００５６】
・モノアントラセン
Ａ３−Ａｎ−Ａ４        （５）
［式中、Ａｎは置換若しくは無置換の二価のアントラセン残基を示し、Ａ3及びＡ4は、それぞれ置換若しくは無置換の一価の縮合芳香族環基又は置換若しくは無置換の炭素数１２以上の非縮合環系アリール基を示し、それらは互いに同一でも異なっていてもよい。］
【００５７】
式（５）においてＡ３及びＡ４は、それぞれ独立に、置換若しくは無置換のナフタレン，フェナントレン，フルオランテン，アントラセン，ピレン，ペリレン，コロネン，クリセン，ピセン，フルオレン，ターフェニル，ジフェニルアントラセン，ビフェニル，Ｎ−アルキル若しくはアリールカルバゾール，トリフェニレン，ルビセン，ベンゾアントラセン又はジベンゾアントラセンの一価の残基であることが好ましい。
詳細については、特願２００２−２１１３０８を参照すればよい。
【００５８】
・非対称アントラセン
【化７】
2010283384.tif 000009
［式中、Ａｒ２１及びＡｒ２２は、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の核炭素数６〜５０のアリール基である。ただし、Ａｒ２１とＡｒ２２は構造が同一ではない。Ｒ３１〜Ｒ３８は、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の核炭素数６〜５０のアリール基、置換若しくは無置換の核原子数５〜５０の芳香族複素環基、置換若しくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換若しくは無置換の炭素数６〜５０のアラルキル基、置換若しくは無置換の核原子数５〜５０のアリールオキシ基、置換若しくは無置換の核原子数５〜５０のアリールチオ基、置換若しくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基である。］
上記式（６）の例としては下記の構造を有する化合物がある。
【００５９】
【化８】
2010283384.tif 000010
［式中、Ａｒは置換若しくは無置換の核炭素数１０〜５０の縮合芳香族基である。
Ａｒ’は置換若しくは無置換の核炭素数６〜５０のアリール基である。
Ｘは、置換若しくは無置換の核炭素数６〜５０のアリール基、置換若しくは無置換の核原子数５〜５０の芳香族複素環基、置換若しくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換若しくは無置換の炭素数６〜５０のアラルキル基、置換若しくは無置換の核原子数５〜５０のアリールオキシ基、置換若しくは無置換の核原子数５〜５０のアリールチオ基、置換若しくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基である。
ａ、ｂ及びｃは、それぞれ０〜４の整数であり、ｎは１〜３の整数である。］
【００６０】
【化９】
2010283384.tif 000011
［式中、Ａｒ２３及びＡｒ２４は、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の核炭素数１０〜２０の縮合芳香族環基である。
Ａｒ２５及びＡｒ２６は、それぞれ独立に、水素原子、又は置換若しくは無置換の核炭素数６〜５０のアリール基である。
Ｒ３１〜Ｒ４０は、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の核炭素数６〜５０のアリール基、置換若しくは無置換の核原子数５〜５０の芳香族複素環基、置換若しくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換若しくは無置換の炭素数６〜５０のアラルキル基、置換若しくは無置換の核原子数５〜５０のアリールオキシ基、置換若しくは無置換の核原子数５〜５０のアリールチオ基、置換若しくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基である。
ただし、中心のアントラセンの９位及び１０位に、対称型となる基が結合する場合はない。］
【００６１】
【化１０】
2010283384.tif 000012
［式中、Ａｒ２１及びＡｒ２２は、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の核炭素数６〜５０のアリール基である。
Ｒ３１〜Ｒ４０は、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の核炭素数６〜５０のアリール基、置換若しくは無置換の核原子数５〜５０の芳香族複素環基、置換若しくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換若しくは無置換の炭素数６〜５０のアラルキル基、置換若しくは無置換の核原子数５〜５０のアリールオキシ基、置換若しくは無置換の核原子数５〜５０のアリールチオ基、置換若しくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基である。］
詳細については、特願２００４−０４２６９４を参照すればよい。
【００６２】
・非対称ピレン
【化１１】
2010283384.tif 000013
［式中、Ａｒ２７及びＡｒ２８は、それぞれ置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族基である。
Ｌ３及びＬ４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。
ｎは０〜２の整数、ｋは１〜４の整数、ｌは０〜２の整数、ｊは０〜４の整数である。
また、Ｌ３又はＡｒ２７は、ピレンの１〜５位のいずれかに結合し、Ｌ４又はＡｒ２８は、ピレンの６〜１０位のいずれかに結合する。
ただし、ｋ＋ｊが偶数の時、Ａｒ２７，Ａｒ２８，Ｌ３，Ｌ４は下記（１）又は（２）を満たす。
（１）Ａｒ２７≠Ａｒ２８及び／又はＬ３≠Ｌ４（ここで≠は、異なる構造の基であることを示す。）
（２）Ａｒ２７＝Ａｒ２８かつＬ３＝Ｌ４の時
（２−１）ｎ≠ｌ及び／又はｋ≠ｊ、又は
（２−２）ｎ＝ｌかつｋ＝ｊの時、
（２−２−１）Ｌ３及びＬ４、又はピレンが、それぞれＡｒ２７及びＡｒ２８上の異なる結合位置に結合しているか、
（２−２−２）Ｌ３及びＬ４、又はピレンが、Ａｒ２７及びＡｒ２８上の同じ結合位置で結合している場合、Ｌ３及びＬ４又はＡｒ２７及びＡｒ２８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。］
具体例には、特願２００４−１５７５７１記載の非対称ピレンが挙げられる。
以上の化合物の具体例を以下に示す。
【００６３】
【化１２】
2010283384.tif 000014
2010283384.tif 000015
2010283384.tif 000016
2010283384.tif 000017
2010283384.tif 000018
【００６４】
尚、ホスト材料のガラス転移温度は、１００℃以上であることが、有機ＥＬ素子の熱安定性を維持するため好ましい。特に、１２０℃以上が好ましい。
【００６５】
正孔トラップ性ドーパント及び電子トラップ性ドーパントとしては、例えば、アリールアミン誘導体、スチリルアミン誘導体、アリ−ルアミン置換縮合芳香族環化合物等の芳香族アミン化合物、縮合芳香族環化合物等が挙げられる。
正孔トラップ性ドーパントとしては、イオン化ポテンシャルが比較的小さな化合物であることから、縮合環を有する芳香族アミン誘導体又はスチリルアミン誘導体が好ましく、例えば、下記式（２）に示す化合物が好ましい。
【００６６】
【化１３】
2010283384.tif 000019
［式中、Ａｒ２〜Ａｒ４は置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族環、又は、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の複素芳香族環であり、ｌは１〜４の整数である。ｌが２以上の場合、Ａｒ３及びＡｒ４はそれぞれ同じでも異なっていてもよい。Ａｒ２〜Ａｒ４のうち少なくとも一つは、置換もしくは無置換の核炭素数１０〜５０の縮合芳香族環又はスチリル基を有する。］
下記式（２）に示す化合物の具体例を以下に示す。
【００６７】
【化１４】
2010283384.tif 000020
2010283384.tif 000021
2010283384.tif 000022
2010283384.tif 000023
【００６８】
これら化合物のなかでも、式（２）で示す化合物のＡｒ２〜Ａｒ４のうち、少なくとも一つは、置換もしくは無置換の核炭素数１０〜５０の縮合芳香族環又はスチリル基を、置換基として有する核炭素数６〜５０の芳香族環であることが好ましい。
【００６９】
尚、これらの化合物は、正孔トラップ性ドーパントのイオン化ポテンシャルＩｈｄと同アフィニティレベルＡｈｄとのエネルギーレベル差が２．７ｅＶ以上である。
【００７０】
電子トラップ性ドーパントとしては、電子に対して安定であることから、置換もしくは無置換の核炭素数１４〜５０の縮合芳香族環化合物、又は核原子数５〜５０の複素芳香族環化合物が好ましい。
例えば、下記式（３）で示す化合物が挙げられる。
【００７１】
【化１５】
2010283384.tif 000024
［式中、Ａｒ５は核炭素数１４〜５０の芳香族環、もしくは核原子数５〜５０の複素芳香族環であり、Ｒ２は置換基である。ｐは１〜６の整数、ｑは０〜３０の整数である。ｐが２以上の場合、Ａｒ５はそれぞれ同じでも異なっていてもよい。ｑが２以上の場合、Ｒ２はそれぞれ同じでも異なっていてもよい。］
【００７２】
式中、Ａｒ５の例としては、フェナンスレン、アントラセン、ベンズアントラセン、クリセン、ピレン、トリフェニレン、ベンズクリセン、ピセン、ペリレン、ナフタセン、ペンタフェン、ルビセン、フルオランテン、ペリフルオランテン、ペリフランテン、ベンゾペリフランテン、ジベンゾペリフランテン等が挙げられる。
好ましくは、ピレン、クリセン、ペリレン、ナフタセン、フルオランテン、ペリフルオランテン等である。
また、Ｒ２の例は、上記式（１）のＲ１と同じである。
下記式（３）に示す化合物の具体例を以下に示す。
【００７３】
【化１６】
2010283384.tif 000025
2010283384.tif 000026
2010283384.tif 000027
【００７４】
尚、これらの化合物は、電子トラップ性ドーパントのイオン化ポテンシャルＩｅｄと同アフィニティレベルＡｅｄとのエネルギーレベル差が２．７ｅＶ以上である。また、式中のｎは整数であり、０，１又は２以上の置換基を有することを意味する。
【００７５】
有機発光層の形成方法としては、上記のホスト材料、正孔トラップ性ドーパント及び電子トラップ性ドーパントを混合した材料を、例えば、真空蒸着法、スパッタリング、スピンコート法、キャスト法等の方法により薄膜化することにより形成できる。均質な膜が得られやすく、かつピンホールが発生しにくい等の点から真空蒸着法により形成することが好ましい。
薄膜化するときに、ホスト材料、正孔トラップ性ドーパント又は電子トラップ性ドーパントは、均一に混合されていることが好ましい。
有機発光層全体に対する、正孔トラップ性ドーパント又は電子トラップ性ドーパントの添加量は、それぞれ２０重量％以下であることが好ましく、１〜１０重量％であることが特に好ましい。２０重量％を超える場合、ドーパントの濃度が高すぎ発光効率が下がるおそれがある。
【００７６】
尚、有機発光層には、ホスト材料、正孔トラップ性ドーパント又は電子トラップ性ドーパント以外の化合物を添加してもよい。例えば、他のドーパントを添加してもよい。
【００７７】
以上、本発明の特徴的な部分である有機発光層について説明したが、その他の構成要素については、特に限定されず、一般に用いられている構成、及び材料を使用することができる。
【００７８】
本発明の有機ＥＬ素子は、基板上に一対の電極を設け、この電極間に有機発光層が設けられているものであるが、具体的には以下の構成が挙げられる。
（i）     陽極／有機発光層／陰極
（ii）    陽極／正孔注入層／有機発光層／陰極
（iii）   陽極／有機発光層／電子注入層／陰極
（iv）    陽極／正孔注入層／有機発光層／電子注入層／陰極
（v）     陽極／有機半導体層／有機発光層／陰極
（vi）    陽極／有機半導体層／電子障壁層／有機発光層／陰極
（vii）   陽極／有機半導体層／有機発光層／付着改善層／陰極
（viii）  陽極／正孔注入層／正孔輸送層／有機発光層／電子注入層／陰極
（ix）    陽極／絶縁層／有機発光層／絶縁層／陰極
（x）     陽極／無機半導体層／絶縁層／有機発光層／絶縁層／陰極
（xi）    陽極／有機半導体層／絶縁層／有機発光層／絶縁層／陰極
（xii）   陽極／絶縁層／正孔注入層／正孔輸送層／有機発光層／絶縁層／陰極
（xiii）  陽極／絶縁層／正孔注入層／正孔輸送層／有機発光層／電子注入層／陰極
これらの構成中で、通常（viii）の構成が好ましく用いられる。以下、各構成部材を説明する。尚、上述した実施形態のように、有機発光層は積層構造を有していてもよい。
【００７９】
基板は有機ＥＬ素子を支持するものであり、有機発光層で生じた光を外部に取り出すために、透光性であることが好ましい。具体的には、４００〜７００ｎｍの可視領域における光の透過率が５０％以上で、平滑な基板が好ましい。
基板として具体的には、ガラス板、ポリマー板等が挙げられる。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、石英等が挙げられる。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。
【００８０】
陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物又は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、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の導電性材料が挙げられる。
陽極は、これらの電極物質を蒸着法やスパッタリング法等の方法で薄膜を形成させることにより作製することができる。
このように、発光層からの発光を陽極から取り出す場合、陽極の発光に対する透過率が、１０％より大きいことが好ましい。
また、陽極のシート抵抗は、数百Ω／□以下が好ましい。陽極の膜厚は材料にもよるが、通常１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選択される。
【００８１】
正孔注入、輸送層は発光層への正孔注入を助け、正孔を発光領域まで輸送する層であって、正孔移動度が大きく、イオン化エネルギーが通常５．５ｅＶ以下と小さい。このような正孔注入、輸送層としては、より低い電界強度で正孔を発光層に輸送する材料が好ましく、さらに、正孔の移動度が、例えば、１０４〜１０６Ｖ／ｃｍの電界印加時に、少なくとも１０−４ｃｍ２／Ｖ・秒以上であることが好ましい。
正孔注入、輸送層を形成する材料としては、上記の性質を有するものであればよく、従来、光導伝材料において正孔の電荷輸送材料として慣用されているものや、ＥＬ素子の正孔注入、輸送層に使用される公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。
【００８２】
具体例として、例えば、トリアゾール誘導体（米国特許３，１１２，１９７号明細書等参照）、オキサジアゾール誘導体（米国特許３，１８９，４４７号明細書等参照）、イミダゾール誘導体（特公昭３７−１６０９６号公報等参照）、ポリアリールアルカン誘導体（米国特許３，６１５，４０２号明細書、同第３，８２０，９８９号明細書、同第３，５４２，５４４号明細書、特公昭４５−５５５号公報、同５１−１０９８３号公報、特開昭５１−９３２２４号公報、同５５−１７１０５号公報、同５６−４１４８号公報、同５５−１０８６６７号公報、同５５−１５６９５３号公報、同５６−３６６５６号公報等参照）、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体（米国特許第３，１８０，７２９号明細書、同第４，２７８，７４６号明細書、特開昭５５−８８０６４号公報、同５５−８８０６５号公報、同４９−１０５５３７号公報、同５５−５１０８６号公報、同５６−８００５１号公報、同５６−８８１４１号公報、同５７−４５５４５号公報、同５４−１１２６３７号公報、同５５−７４５４６号公報等参照）、フェニレンジアミン誘導体（米国特許第３，６１５，４０４号明細書、特公昭５１−１０１０５号公報、同４６−３７１２号公報、同４７−２５３３６号公報、特開昭５４−５３４３５号公報、同５４−１１０５３６号公報、同５４−１１９９２５号公報等参照）、アリールアミン誘導体（米国特許第３，５６７，４５０号明細書、同第３，１８０，７０３号明細書、同第３，２４０，５９７号明細書、同第３，６５８，５２０号明細書、同第４，２３２，１０３号明細書、同第４，１７５，９６１号明細書、同第４，０１２，３７６号明細書、特公昭４９−３５７０２号公報、同３９−２７５７７号公報、特開昭５５−１４４２５０号公報、同５６−１１９１３２号公報、同５６−２２４３７号公報、西独特許第１，１１０，５１８号明細書等参照）、アミノ置換カルコン誘導体（米国特許第３，５２６，５０１号明細書等参照）、オキサゾール誘導体（米国特許第３，２５７，２０３号明細書等に開示のもの）、スチリルアントラセン誘導体（特開昭５６−４６２３４号公報等参照）、フルオレノン誘導体（特開昭５４−１１０８３７号公報等参照）、ヒドラゾン誘導体（米国特許第３，７１７，４６２号明細書、特開昭５４−５９１４３号公報、同５５−５２０６３号公報、同５５−５２０６４号公報、同５５−４６７６０号公報、同５５−８５４９５号公報、同５７−１１３５０号公報、同５７−１４８７４９号公報、特開平２−３１１５９１号公報等参照）、スチルベン誘導体（特開昭６１−２１０３６３号公報、同第６１−２２８４５１号公報、同６１−１４６４２号公報、同６１−７２２５５号公報、同６２−４７６４６号公報、同６２−３６６７４号公報、同６２−１０６５２号公報、同６２−３０２５５号公報、同６０−９３４５５号公報、同６０−９４４６２号公報、同６０−１７４７４９号公報、同６０−１７５０５２号公報等参照）、シラザン誘導体（米国特許第４，９５０，９５０号明細書）、ポリシラン系（特開平２−２０４９９６号公報）、アニリン系共重合体（特開平２−２８２２６３号公報）、特開平１−２１１３９９号公報に開示されている導電性高分子オリゴマー（特にチオフェンオリゴマー）等を挙げることができる。
【００８３】
正孔注入、輸送層の材料としては、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（特開昭６３−２９５６９６５号公報等に開示のもの）、芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物（米国特許第４，１２７，４１２号明細書、特開昭５３−２７０３３号公報、同５４−５８４４５号公報、同５４−１４９６３４号公報、同５４−６４２９９号公報、同５５−７９４５０号公報、同５５−１４４２５０号公報、同５６−１１９１３２号公報、同６１−２９５５５８号公報、同６１−９８３５３号公報、同６３−２９５６９５号公報等参照）、特に芳香族第三級アミン化合物を用いることが好ましい。
【００８４】
また、米国特許第５，０６１，５６９号に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有する、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（以下ＮＰＤと略記する）、また特開平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（以下ＭＴＤＡＴＡと略記する）等を挙げることができる。
また、芳香族ジメチリディン系化合物、ｐ型Ｓｉ、ｐ型ＳｉＣ等の無機化合物も正孔注入、輸送層の材料として使用することができる。
【００８５】
正孔注入、輸送層は上述した化合物を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法等の公知の方法により薄膜化することにより形成することができる。正孔注入・輸送層としての膜厚は特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍである。この正孔注入、輸送層は、上述した材料の一種又は二種以上からなる一層で構成されてもよいし、又は、正孔注入・輸送層とは別種の化合物からなる正孔注入・輸送層を積層したものであってもよい。
本発明においては、陽極と発光層の間に正孔注入層を含み、正孔注入層を構成する化合物が、フェニレンジアミン構造を含有することが好ましい。
【００８６】
有機半導体層は、発光層への正孔注入又は電子注入を助ける層であって、１０−１０Ｓ／ｃｍ以上の導電率を有するものが好ましい。このような有機半導体層の材料としては、含チオフェンオリゴマーや特開平８−１９３１９１号公報に開示してある含アリールアミンオリゴマー等の導電性オリゴマー、含アリールアミンデンドリマー等の導電性デンドリマー等を用いることができる。
【００８７】
電子注入層は発光層への電子の注入を助ける層であって、電子移動度が大きい。また、付着改善層は、電子注入層の中で特に陰極との付着が良い材料からなる層である。電子注入層に用いられる材料としては、８−ヒドロキシキノリン又はその誘導体の金属錯体が好適である。
上記８−ヒドロキシキノリン又はその誘導体の金属錯体の具体例としては、オキシン（一般に８−キノリノール又は８−ヒドロキシキノリン）のキレートを含む金属キレートオキシノイド化合物が挙げられる。
例えば、Ａｌｑを電子注入層として用いることができる。
一方オキサジアゾール誘導体としては、下記式で表される電子伝達化合物が挙げられる。
【００８８】
【化１７】
2010283384.tif 000028
（式中、Ａｒ６，Ａｒ７，Ａｒ８，Ａｒ１０，Ａｒ１１，Ａｒ１４はそれぞれ置換又は無置換のアリール基を示し、それぞれ互いに同一であっても異なっていてもよい。また、Ａｒ９，Ａｒ１２，Ａｒ１３は置換又は無置換のアリーレン基を示し、それぞれ同一であっても異なっていてもよい）
【００８９】
ここで、アリール基としてはフェニル基、ビフェニル基、アントラニル基、ペリレニル基、ピレニル基が挙げられる。また、アリーレン基としてはフェニレン基、ナフチレン基、ビフェニレン基、アントラニレン基、ペリレニレン基、ピレニレン基等が挙げられる。また置換基としては炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基又はシアノ基等が挙げられる。この電子伝達化合物は薄膜形成性のものが好ましい。
上記電子伝達性化合物の具体例としては、下記のものを挙げることができる。
【００９０】
【化１８】
2010283384.tif 000029
【００９１】
また、アルカリ金属やアルカリ土類金属等の酸化物、ハロゲン化物からなる電子注入層を設けても良い。具体的には弗化リチウム、酸化リチウム、弗化セシウム、酸化セシウム、酸化マグネシウム、弗化マグネシウム、酸化カルシウム、弗化カルシウム等が挙げられる。
さらには、有機化合物層にアルカリ金属やアルカリ土類金属を少量添加し、電子注入域とすることも可能である。これらの添加量としては０．１〜１０ｍｏｌ％が好適である。
【００９２】
陰極としては、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）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・銀合金、アルミニウム／酸化アルミニウム、アルミニウム・リチウム合金、インジウム、希土類金属等が挙げられる。
この陰極は、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。
ここで発光層からの発光を陰極から取り出す場合、陰極の発光に対する透過率は１０％より大きくすることが好ましい。
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〜１μｍ、好ましくは５０〜２００ｎｍである。
【００９３】
有機ＥＬは超薄膜に電界を印可するために、リークやショートによる画素欠陥が生じやすい。これを防止するために、一対の電極間に絶縁性の薄膜層を挿入することが好ましい。
絶縁層に用いられる材料としては、例えば、酸化アルミニウム、弗化リチウム、酸化リチウム、弗化セシウム、酸化セシウム、酸化マグネシウム、弗化マグネシウム、酸化カルシウム、弗化カルシウム、窒化アルミニウム、酸化チタン、酸化珪素、酸化ゲルマニウム、窒化珪素、窒化ホウ素、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化バナジウム等が挙げられる。
これらの混合物や積層物を用いてもよい。
【００９４】
以上、例示した材料及び方法により、陽極、第一及び第二有機発光層、必要に応じて正孔注入層、及び必要に応じて電子注入層を形成し、さらに陰極を形成することにより有機ＥＬ素子を作製することができる。また陰極から陽極へ、前記と逆の順序で有機ＥＬ素子を作製することもできる。
以下、透光性基板上に陽極／正孔注入層／第一有機発光層／第二有機発光層／電子注入層／陰極が順次設けられた構成の有機ＥＬ素子の作製例を記載する。
【００９５】
まず、適当な透光性基板上に陽極材料からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるように蒸着やスパッタリング等の方法により形成して陽極を作製する。
次に、この陽極上に正孔注入層を設ける。正孔注入層の形成は、前述したように真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法等の方法により行うことができるが、均質な膜が得られやすく、かつピンホールが発生しにくい等の点から真空蒸着法により形成することが好ましい。真空蒸着法により正孔注入層を形成する場合、その蒸着条件は使用する化合物（正孔注入層の材料）、目的とする正孔注入層の結晶構造や再結合構造等により異なるが、一般に蒸着源温度５０〜４５０℃、真空度１０−７〜１０−３ｔｏｒｒ、蒸着速度０．０１〜５０ｎｍ／秒、基板温度−５０〜３００℃、膜厚５ｎｍ〜５μｍの範囲で適宜選択することが好ましい。
【００９６】
次に、正孔注入層上に第一有機発光層を設ける。第一有機発光層の形成も、所望の有機発光材料を用いて真空蒸着法、スパッタリング、スピンコート法、キャスト法等の方法により有機発光材料を薄膜化することにより形成できるが、均質な膜が得られやすく、かつピンホールが発生しにくい等の点から真空蒸着法により形成することが好ましい。真空蒸着法により発光層を形成する場合、その蒸着条件は使用する化合物により異なるが、一般的に正孔注入層と同じような条件範囲の中から選択することができる。
次に、第一有機発光層上に第二有機発光層を形成する。形成方法はに第一有機発光層と同様である。
【００９７】
次に、この第二有機発光層上に電子注入層を設ける。正孔注入層、発光層と同様、均質な膜を得る必要から真空蒸着法により形成することが好ましい。蒸着条件は正孔注入層、発光層と同様の条件範囲から選択することができる。
最後に陰極を積層して有機ＥＬ素子を得ることができる。
陰極は金属から構成されるもので、蒸着法、スパッタリングを用いることができる。しかし、下地の有機物層を製膜時の損傷から守るためには真空蒸着法が好ましい。
【００９８】
これまで記載してきた有機ＥＬ素子の作製は、一回の真空引きで一貫して陽極から陰極まで作製することが好ましい。
尚、有機ＥＬ素子に直流電圧を印加する場合、陽極を＋、陰極を−の極性にして、５〜４０Ｖの電圧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、発光は全く生じない。さらに、交流電圧を印加した場合には陽極が＋、陰極が−の極性になった時のみ均一な発光が観測される。印加する交流の波形は任意でよい。
【実施例】
【００９９】
以下、本発明を実施例によってさらに具体的に説明する。
尚、各実施例で使用した化合物の性質及び作製した素子は下記の方法で評価した。
（１）イオン化ポテンシャル：大気下光電子分光装置（理研計器（株）社製：ＡＣ−１）を用いて測定した。具体的には、材料に光を照射し、その際に電荷分離によって生じる電子量を測定することにより測定した。
（２）エネルギーギャップ：ベンゼン中の吸収スペクトルの吸収端から測定した。具体的には、市販の可視・紫外分光光度計を用いて、吸収スペクトルを測定し、そのスペクトルが立ち上がり始める波長から算出した。
（３）アフィニティレベル：イオン化ポテンシャルとエネルギーギャップの測定値から算出した。
（４）半減寿命：初期輝度１０００ｎｉｔ、定電流条件下にて封止した素子に対し、室温で測定を行った。
【０１００】
また、以下に示す実施例及び比較例で使用した化合物の化学式を示す。
さらに、発光層で使用したの化合物のイオン化ポテンシャル、アフィニティレベル及びエネルギーギャップを表１に示す。
【０１０１】
【化１９】
2010283384.tif 000030
2010283384.tif 000031
【０１０２】
【表１】
2010283384.tif 000032
【０１０３】
実施例１
２５ｍｍ×７５ｍｍ×１．１ｍｍ厚のＩＴＯ透明電極付きガラス基板（ジオマティック社製）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。
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、まず透明電極ラインが形成されている側の面上に、透明電極を覆うようにして膜厚６０ｎｍのＮ，Ｎ’−ビス（Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−４−アミノフェニル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニル−４，４’−ジアミノ−１，１’−ビフェニル膜（以下「ＴＰＤ２３２膜」と略記する。）を成膜した。このＴＰＤ２３２膜は、正孔注入層として機能する。
【０１０４】
ＴＰＤ２３２膜の成膜に続けて、このＴＰＤ２３２膜上に膜厚２０ｎｍのＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（４−ビフェニル）−ジアミノビフェニレン層（以下、ＴＢＤＢ層と略記する）を成膜した。この膜は正孔輸送層として機能する。
さらに、膜厚２０ｎｍの化合物（Ｈ１）を蒸着し成膜した。この際、正孔トラップ性ドーパントとしてＤ１を、Ｈ１に対し重量比１：２０で蒸着した。この膜は、第一有機発光層として機能する。
次に、膜厚２０ｎｍの化合物（Ｈ１）を蒸着し成膜した。この際、電子トラップ性ドーパントとしてＤ２を、Ｈ１に対し重量比１：２０で蒸着した。この膜は、第二有機発光層として機能する。
【０１０５】
この膜上に、膜厚２０ｎｍのＡｌｑ膜を成膜した。これは、電子輸送層として機能する。この後、ＬｉＦ膜を蒸着して形成した（膜厚１ｎｍ）。これは電子注入層として機能する。このＬｉＦ膜上に金属Ａｌを蒸着させ金属陰極を形成し有機ＥＬ素子を形成した。
【０１０６】
この有機ＥＬ素子及び下記の実施例、比較例にて作製した有機ＥＬ素子の半減寿命を表２に示す。尚、いずれの有機ＥＬ素子からも青色の発光が観測された。
【０１０７】
【表２】
2010283384.tif 000033
【０１０８】
実施例２
実施例１において、第一有機発光層及び第二有機発光層を成膜する代わりに、膜厚４０ｎｍの化合物（Ｈ１）を蒸着し成膜した。この際、正孔トラップ性ドーパントとしてＤ１を、電子トラップ性ドーパントとしてＤ２を、Ｈ１に対し重量比１：１：４０で蒸着した。この膜は有機発光層として機能する。それ以外は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
【０１０９】
実施例３
実施例１において、第二有機発光層を成膜する際に、膜厚２０ｎｍの化合物（Ｈ２）を蒸着し成膜した。同時に電子トラップ性ドーパントＤ２を、Ｈ２に対し重量比１：２０で蒸着した。この膜は第二有機発光層として機能する。それ以外は実施例１と全く同様に有機ＥＬ素子を作製した。
【０１１０】
実施例４
実施例１において、化合物（Ｈ１）に代えて、化合物（Ｈ３）を使用した他は、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
【０１１１】
実施例５
実施例１において、化合物（Ｈ１）に代えて、化合物（Ｈ４）を使用した他は、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
【０１１２】
実施例６
実施例１において、化合物（Ｈ１）に代えて、化合物（Ｈ５）を使用した他は、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
【０１１３】
比較例１
実施例１において、第一有機発光層及び第二有機発光層を成膜する代わりに、膜厚４０ｎｍの化合物（Ｈ１）を蒸着し成膜した。同時に正孔トラップ性ドーパントとしてＤ１を、Ｈ１に対し重量比２：４０で蒸着した。この膜は有機発光層として機能する。それ以外は実施例１と全く同様に有機ＥＬ素子を作製した。
【０１１４】
比較例２
実施例１において、第一発光層及び第二発光層を成膜する代わりに、膜厚４０ｎｍの化合物（Ｈ１）を蒸着し成膜した。同時に電子トラップ性ドーパントとしてＤ２を、Ｈ１に対し重量比２：４０で蒸着した。この膜は有機発光層として機能する。それ以外は実施例１と全く同様に有機ＥＬ素子を作製した。
【０１１５】
比較例３
実施例１において、第二有機発光層を成膜する際に、膜厚２０ｎｍの化合物（Ｈ１）を蒸着し成膜した。同時にドーパントＤ３を、Ｈ１に対し重量比１：２０で蒸着した。それ以外は実施例１と全く同様に有機ＥＬ素子を作製した。
【産業上の利用可能性】
【０１１６】
本発明の有機電界発光素子は、高輝度、高発光効率でありながら優れた寿命を有している。従って、壁掛テレビの平面発光体やディスプレイのバックライト等の光源、携帯電話やＰＤＡの表示部、カーナビゲーションや車のインパネ、照明等に好適に使用できる。
【符号の説明】
【０１１７】
１    有機電界発光素子
１１  基板
１２  陽極
１３  有機発光層
１３−１  第一有機発光層
１３−２  第二有機発光層
１４  陰極
Ｉｈｈ  正孔トラップ性ドーパントを含有しているホスト材料のイオン化ポテンシャル
Ａｈｈ  正孔トラップ性ドーパントを含有しているホスト材料のアフィニティレベル
Ｉｈｄ  正孔トラップ性ドーパントのイオン化ポテンシャル
Ａｈｄ  正孔トラップ性ドーパントのアフィニティレベル
Ｉｅｈ  電子トラップ性ドーパントを含有しているホスト材料のイオン化ポテンシャル
Ａｅｈ  電子トラップ性ドーパントを含有しているホスト材料のアフィニティレベル
Ｉｅｄ  電子トラップ性ドーパントのイオン化ポテンシャル
Ａｅｄ  電子トラップ性ドーパントのアフィニティレベル
【図１】
2010283384.tif 000037
【図２】
2010283384.tif 000038
【図３】
2010283384.tif 000039
【図４】
2010283384.tif 000040
【図５】
2010283384.tif 000041