(57)【要約】      （修正有）【課題】発光させたときの色度を調整し易い有機エレクトロルミネッセンス素子を提供する。【解決手段】エレクトロルミネッセンス素子１は、有機陽極３と陰極４との間に、少なくとも第一発光層５１及び第二発光層５２を備える有機エレクトロルミネッセンス素子であって、第一発光層は、第一ホスト材料と、第一ドーパント材料を含み、第二発光層は、第二ホスト材料と第三ホスト材料と、第二ドーパント材料を含むことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と陰極との間に、少なくとも第一の発光層及び第二の発光層を備える有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記第一発光層は、第一ホスト材料と、第一ドーパント材料を含み
前記第二発光層は、第二ホスト材料と第三ホスト材料と、第二ドーパント材料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２】
請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記第二ホスト材料と前記第三ホスト材料とは、下記式（Ｎ−１）を満たし、かつ、下記式（Ｎ−２）および（Ｎ−３）の少なくともいずれかを満たすことを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。
ＡｆＨ２≧ＡｆＨ３        （Ｎ−１）
μ（ｅ）Ｈ２＞μ（ｅ）Ｈ３        （Ｎ−２）
Ｅｇ（Ｓ）Ｈ２＜Ｅｇ（Ｓ）Ｈ３        （Ｎ−３）
ただし、前記式（Ｎ−１）において、ＡｆＨ２は前記第二ホスト材料のアフィニティであり、ＡｆＨ３は前記第三ホスト材料のアフィニティである。また、前記式（Ｎ−２）において、μ（ｅ）Ｈ２は前記第二ホスト材料の電子移動度であり、μ（ｅ）Ｈ３は前記第三ホスト材料の電子移動度である。前記式（Ｎ−３）において、Ｅｇ（Ｓ）Ｈ２は前記第二ホスト材料の一重項エネルギーであり、Ｅｇ（Ｓ）Ｈ３は前記第三ホスト材料の一重項エネルギーである。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記第二ホスト材料の一重項エネルギーＥｇ（Ｓ）Ｈ２と、前記第三ホスト材料の一重項エネルギーＥｇ（Ｓ）Ｈ３とは、下記式（Ｎ−３１）を満たすことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
ΔＥｇ（Ｓ）＝Ｅｇ（Ｓ）Ｈ３−Ｅｇ（Ｓ）Ｈ２＞０．２〔ｅＶ〕    （Ｎ−３１）
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記第二ホスト材料の電子移動度μ（ｅ）Ｈ２と、前記第三ホスト材料の電子移動度μ（ｅ）Ｈ３とは、下記式（Ｎ−２１）を満たすことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
Δμ（ｅ）＝μ（ｅ）Ｈ２／μ（ｅ）Ｈ３＞１０２ｃｍ２／Ｖｓ      （Ｎ−２１）
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記第一ドーパント材料は、５７０ｎｍ以下の発光ピークを示し、
前記第二ドーパント材料は、５７０ｎｍ未満の発光ピークを示す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６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記第二ホスト材料は、アジン誘導体であ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。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記第一発光層は、前記第二発光層よりも陽極側に設けられ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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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】
有機物質を使用した有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子と略記する場合がある。）は、固体発光型の安価な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。一般に有機ＥＬ素子は、発光層および該発光層を挟んだ一対の対向電極から構成されている。両電極間に電界が印加されると、陰極側から電子が注入され、陽極側から正孔が注入される。さらに、この電子が発光層において正孔と再結合し、励起状態を生成し、励起状態が基底状態に戻る際にエネルギーを光として放出する。
【０００３】
従来の有機ＥＬ素子は、無機発光ダイオードに比べて駆動電圧が高く、発光輝度や発光効率も低かった。また、特性劣化も著しかった。最近の有機ＥＬ素子は徐々に改良されているが、さらなる低電圧化、高発光効率化、長寿命化、色再現性の向上等が要求されている。
【０００４】
特許文献１に記載の有機ＥＬ素子は、第一発光層と第二発光層とを備え、第一発光層に含まれる第一のホスト材料は、アミン誘導体であり、第二発光層に含まれる第二のホスト材料は、モノアジン誘導体、ジアジン誘導体、およびトリアジン誘導体のいずれかである。特許文献１に記載の有機ＥＬ素子は、２つの発光層がそれぞれバランス良く発光し、その結果、低電圧で駆動し、発光効率が良好な有機ＥＬ素子となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１１／１４８９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の有機ＥＬ素子は、２つの発光層をそれぞれバランス良く発光させるものであり、２つの発光層の発光の強度を相対的に調整して、全体の発光色を所望の色度に調整することは記載されていない。色度を変更する方法としては、各発光層の膜厚を変更することや、各発光層のドーパント濃度を変更することが考えられる。しかしながら、例えば、発光層の膜厚を薄くすると、有機ＥＬ素子の寿命が短くなるという問題がある。一方、発光層の膜厚を厚くすると、有機ＥＬ素子の駆動電圧が高くなるという問題がある。また、例えば、ドーパント濃度を高くすると、濃度消光を生じて、発光効率が低下するおそれがある。
【０００７】
本発明は、発光させたときの色度を調整し易い有機エレクトロルミネッセンス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、少なくとも第一発光層及び第二発光層を備える有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記第一発光層は、第一ホスト材料と、第一ドーパント材料を含み、
前記第二発光層は、第二ホスト材料と第三ホスト材料と、第二ドーパント材料を含むことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、前記第二ホスト材料と前記第三ホスト材料とは、下記式（Ｎ−１）を満たし、かつ、下記式（Ｎ−２）および（Ｎ−３）の少なくともいずれかを満たすことが好ましい。
ＡｆＨ２≧ＡｆＨ３        （Ｎ−１）
μ（ｅ）Ｈ２＞μ（ｅ）Ｈ３        （Ｎ−２）
Ｅｇ（Ｓ）Ｈ２＜Ｅｇ（Ｓ）Ｈ３        （Ｎ−３）
ただし、前記式（Ｎ−１）において、ＡｆＨ２は前記第二ホスト材料のアフィニティであり、ＡｆＨ３は前記第三ホスト材料のアフィニティである。また、前記式（Ｎ−２）において、μ（ｅ）Ｈ２は前記第二ホスト材料の電子移動度であり、μ（ｅ）Ｈ３は前記第三ホスト材料の電子移動度である。前記式（Ｎ−３）において、Ｅｇ（Ｓ）Ｈ２は前記第二ホスト材料の一重項エネルギーであり、Ｅｇ（Ｓ）Ｈ３は前記第三ホスト材料の一重項エネルギーである。
【００１０】
さらに、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記第二ホスト材料の一重項エネルギーＥｇ（Ｓ）Ｈ２と、前記第三ホスト材料の一重項エネルギーＥｇ（Ｓ）Ｈ３とは、下記式（Ｎ−３１）を満たすことが好ましい。
ΔＥｇ（Ｓ）＝Ｅｇ（Ｓ）Ｈ３−Ｅｇ（Ｓ）Ｈ２＞０．２〔ｅＶ〕      （Ｎ−３１）
【００１１】
また、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記第二ホスト材料の電子移動度μ（ｅ）Ｈ２と、前記第三ホスト材料の電子移動度μ（ｅ）Ｈ３と下記式（Ｎ−２１）を満たすことが好ましい。
Δμ（ｅ）＝μ（ｅ）Ｈ２／μ（ｅ）Ｈ３＞１０２ｃｍ２／Ｖｓ      （Ｎ−２１）
【００１２】
そして、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記第一ドーパント材料は、５７０ｎｍ以下の発光ピークを示し、前記第二ドーパント材料は、５７０ｎｍ未満の発光ピークを示すことが好ましい。
【００１３】
さらに、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記第二ホスト材料は、アジン誘導体であることが好ましい。
【００１４】
また、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記第一発光層は、前記第二発光層よりも陽極側に設けられることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、発光させたときの色度を調整し易い有機エレクトロルミネッセンス素子を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る第一実施形態における有機ＥＬ素子の一例の概略構成を示す図。
【図２】本発明に係る第二実施形態における有機ＥＬ素子の一例の概略構成を示す図。
【図３】本発明に係る第三実施形態における有機ＥＬ素子の一例の概略構成を示す図。
【図４】本発明の変形例に係る有機ＥＬ素子の概略構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（有機ＥＬ素子の素子構成）
以下、本発明に係る有機ＥＬ素子の素子構成について説明する。
本発明の有機ＥＬ素子は、陽極と陰極との間に有機化合物層を備える。この有機化合物層は、有機化合物で構成される複数の層を有する。有機化合物層は、無機化合物を含んでいてもよい。
有機化合物層は、少なくとも第一発光層、及び第二発光層を含む複数の発光層を有する。第二発光層に対して第三発光層が隣接してもよい。
その他、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、正孔障壁層、電子障壁層、スペース層等の公知の有機ＥＬ素子で採用される層を有していてもよい。
【００１８】
本発明の有機ＥＬ素子の素子構成としては、
（ａ）陽極／第一発光層／第二発光層／陰極
（ｂ）陽極／正孔注入・輸送層／第一発光層／第二発光層／陰極
（ｃ）陽極／第一発光層／第二発光層／電子注入・輸送層／陰極
（ｄ）陽極／正孔注入・輸送層／第一発光層／第二発光層／電子注入・輸送層／陰極
（ｅ）陽極／正孔注入・輸送層／第一発光層／障壁層／第二発光層／電子注入・輸送層／陰極
（ｆ）陽極／第一発光層／第二発光層／第三発光層／陰極
（ｇ）陽極／正孔注入・輸送層／第一発光層／第二発光層／第三発光層／陰極
（ｈ）陽極／第三発光層／第一発光層／第二発光層／電子注入・輸送層／陰極
（ｉ）陽極／正孔注入・輸送層／第一発光層／第二発光層／第三発光層／電子注入・輸送層／陰極
（ｊ）陽極／正孔注入・輸送層／第一発光層／第二発光層／障壁層／電子注入・輸送層／陰極
（ｋ）陽極／正孔注入・輸送層／第一発光層／第二発光層／障壁層／第三発光層／電子注入・輸送層／陰極
などの構造を挙げることができる。
【００１９】
上記の中で（ｄ），（ｅ），（ｉ），（ｋ）の構成が好ましく用いられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。
なお、上記「発光層」とは、一般的にドーピングシステムが採用されており、ホスト材料とドーパント材料を含む有機層である。ホスト材料は、一般的に電子と正孔の再結合を促し、再結合により生じた励起エネルギーをドーパント材料に伝達させる。ドーパント材料としては、量子収率の高い化合物が好まれ、ホスト材料から励起エネルギーを受け取ったドーパント材料は、高い発光性能を示す。
また、上記「正孔注入・輸送層」は「正孔注入層および正孔輸送層のうちの少なくともいずれか１つ」を意味し、「電子注入・輸送層」は「電子注入層および電子輸送層のうちの少なくともいずれか１つ」を意味する。ここで、正孔注入層および正孔輸送層を有する場合には、陽極側に正孔注入層が設けられていることが好ましい。また、電子注入層および電子輸送層を有する場合には、陰極側に電子注入層が設けられていることが好ましい。
また、本発明において電子輸送層といった場合には、発光層と陰極との間に存在する電子注入輸送層のうち、最も電子移動度の高い有機層をいう。電子注入輸送層が一層で構成されている場合には、当該層が電子輸送層である。また、燐光素子においては、構成（ｉ）に示すように発光層で生成された励起エネルギーの拡散を防ぐ目的で必ずしも電子移動度が高くない障壁層を発光層と電子輸送層との間に採用することがあり、発光層に隣接する有機層が電子輸送層に必ずしも該当しない。
【００２０】
［第一実施形態］
図１に、本発明の第一実施形態における有機ＥＬ素子の一例の概略構成を示す。
有機ＥＬ素子１は、透光性の基板２と、陽極３と、陰極４と、陽極３と陰極４との間に配置された発光ユニット５を備え、発光ユニット５は、陽極３側から順に正孔輸送層６、第一発光層５１、第二発光層５２、及び電子輸送層７を備える。
【００２１】
（発光層）
本実施形態の有機ＥＬ素子１において、第一発光層５１は、第一ホスト材料および第一ドーパント材料を含んでいる。第二発光層５２は、第二ホスト材料、第三ホスト材料および第二ドーパント材料を含んでいる。
【００２２】
＜第一発光層＞
〔第一ホスト材料〕
第一ホスト材料は、モノアミン化合物、ジアミン化合物、トリアミン化合物、テトラミン化合物、カルバゾール基で置換されたアミン化合物などのアミン誘導体、および縮合芳香族環を有する化合物から選ばれることが好ましい。中でも、カルバゾール基で置換されたアミン化合物または縮合芳香族環を有する化合物が好ましい。
アミン誘導体としては、下記式（１）〜（７）で示される化合物が好ましい。
【００２３】
【化１】
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【００２４】
【化２】
2014110348.tif 000004
【００２５】
式（１）中、Ａｒ１〜Ａｒ４は、それぞれ置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜４０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５〜４０の芳香族複素環基である。
この芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、９，９’−ジメチルフルオレン基、フェナントレン基などが挙げられる。
芳香族複素環基としては、チオフェンの一価残基、ベンゾチオフェンの一価残基、ジベンゾチオフェンの一価残基、フランの一価残基、ベンゾフランの一価残基、ジベンゾフランの一価残基などが挙げられる。
式（２）〜（７）中、Ａｒ５〜Ａｒ１６は、それぞれ置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜４０の芳香族炭化水素基、または置換もしくは無置換の環形成原子数５〜４０の芳香族複素環基である。置換基として芳香族アミノ基を有し、さらに置換基を有していてもよい環形成炭素数８〜４０の芳香族炭化水素基、及び、置換基として芳香族複素環基を有し、さらに置換基を有していてもよい環形成原子数８〜４０の芳香族炭化水素基のいずれかであっても好ましい。
式（１）〜（７）中、ｒ１，ｒ６〜ｒ８，ｒ１１，ｒ１２，r１９，r２０，ｒ２３は、１〜４の整数を表し、ｒ９，ｒ１０，ｒ１３〜ｒ１５，ｒ１８，ｒ２１，ｒ２２は１〜３の整数を表す。
そして、式（１）〜（７）中、Ａｒ１〜Ａｒ１６は、ラダー型フラン基でも良い。
また、式（１）〜（７）中、Ａｒ１とＡｒ２、Ａｒ３とＡｒ４、Ａｒ５とＡｒ６、Ａｒ８とＡｒ９、Ａｒ１０とＡｒ１１、Ａｒ１２とＡｒ１３、Ａｒ１５とＡｒ１６は互いに結合し、環を形成しても良い。
式（２）、（４）、（６）、（７）中、Ｌ１〜Ｌ７は、単結合または炭素数１〜３０の連結基である。
ここで、例えば、Ｌ１が単結合の場合とは、Ｎ原子とフェニレン環が直接結合した構造である。
【００２６】
式（１）〜（７）中、Ｒ１〜Ｒ２３は、それぞれ水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜４０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜４０の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜４０の芳香族炭化水素基置換もしくは無置換の炭素数７〜２０のアラルキル基、置換もしくは無置換の炭素数２〜４０のアルケニル基、置換もしくは無置換の１〜４０のアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数７〜６０のアラルキルアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数３〜２０のアルキルシリル基、置換もしくは無置換の炭素数８〜４０のアリールシリル基、置換もしくは無置換の炭素数８〜４０のアラルキルシリル基、及び置換もしくは無置換の炭素数１〜４０のハロゲン化アルキル基のうちのいずれかである。
式（４）、（６）、（７）中、Ｘ１〜Ｘ６は、それぞれ硫黄原子、酸素原子、及びモノ芳香族炭化水素基により置換されたＮ原子のうちのいずれかである。
式（１）において、Ａｒ１及びＡｒ２に直接結合するＮ原子に直接結合されるフェニレン基は、さらに、Ａｒ１またはＡｒ２と直接結合されていてもよい。また、式（１）において、Ａｒ３及びＡｒ４に直接結合するＮ原子に直接結合されるフェニレン基は、さらに、Ａｒ３またはＡｒ４と直接結合されていてもよい。
そして、式（１）において、Ａｒ２及びＡｒ３は環形成炭素数６〜４０の縮合芳香族炭化水素であることが好ましい。Ａｒ２及びＡｒ３はさらに、ナフチル基であることが好ましい。
式（２）において、Ａｒ５及びＡｒ６に直接結合するＮ原子にＬ１を介して結合されるフェニレン基は、さらにＡｒ５またはＡｒ６と直接結合されていてもよい。
【００２７】
なお、本発明において、「環形成炭素」とは飽和環、不飽和環、又は芳香環を構成する炭素原子を意味する。「環形成原子」とはヘテロ環（飽和環、不飽和環、および芳香環を含む）を構成する炭素原子およびヘテロ原子を意味する。
また、「芳香族炭化水素基」には、特に指定しない限り、非縮合芳香族炭化水素基だけでなく、縮合芳香族炭化水素基も含む。「芳香族複素環基」には、特に指定しない限り、非縮合芳香族複素環基だけでなく、縮合芳香族複素環基も含む。
【００２８】
また、「置換もしくは無置換の」という場合における置換基としては、上述のような芳香族炭化水素基、複素環基、アルキル基（直鎖または分岐鎖のアルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基）、アルケニル基、アルキニル基、アルキルシリル基、アリールシリル基、アルコキシ基、ハロゲン化アルコキシ基、アラルキル基、アリールオキシ基、ハロゲン原子、シアノ基に加え、ヒドロキシル基、ニトロ基、カルボキシ基等が挙げられる。ここで挙げた置換基の中では、芳香族炭化水素基、複素環基、アルキル基、ハロゲン原子、アルキルシリル基、アリールシリル基、シアノ基が好ましく、さらには、各置換基の説明において好ましいとした具体的な置換基が好ましい。また、これらの置換基は、さらに上述の置換基により置換されていてもよい。
「置換もしくは無置換の」という場合における「無置換」とは、水素原子が置換したことを意味する。
以下に説明する化合物またはその部分構造において、「置換もしくは無置換の」という場合についても、上記と同様である。
本発明において、水素原子とは、中性子数が異なる同位体、すなわち、軽水素（protium）、重水素（deuterium）、三重水素（tritium）、を包含する。
【００２９】
上記一般式（１）〜（７）で表されるアミン誘導体の中でも、一般式（２）〜（４）および（６）〜（７）で表されるアミン誘導体が好ましく、カルバゾリル基を有する化合物が好ましい。アミン誘導体としては、例えば、以下の化合物が挙げられる。
【００３０】
【化３】
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【００３１】
【化４】
2014110348.tif 000006
【００３２】
【化５】
2014110348.tif 000007
【００３３】
【化６】
2014110348.tif 000008
【００３４】
【化７】
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【００３５】
【化８】
2014110348.tif 000010
【００３６】
縮合芳香族環を有する化合物としては、置換または無置換の縮合芳香族環と置換または無置換の芳香族環とが連結した化合物が挙げられる。
このような縮合芳香族環を有する化合物としては、例えば、下記式（１０Ａ）、（１０Ｂ）及び（１０Ｃ）で表される多環芳香族化合物からなる群から選ばれる化合物が好ましい。
【００３７】
Ｒａ−Ａｒ１０１−Ｒｂ    ・・・（１０Ａ）
Ｒａ−Ａｒ１０１−Ａｒ１０２−Ｒｂ    ・・・（１０Ｂ）
Ｒａ−Ａｒ１０１−Ａｒ１０２−Ａｒ１０３−Ｒｂ    ・・・（１０Ｃ）
【００３８】
前記一般式（１０Ａ）〜（１０Ｃ）において、Ａｒ１０１，Ａｒ１０２，Ａｒ１０３，Ｒａ及びＲｂは置換もしくは無置換の環形成炭素数６から６０の芳香族炭化水素基である。
【００３９】
中でも、Ａｒ１０１，Ａｒ１０２，Ａｒ１０３，Ｒａ及びＲｂは
置換もしくは無置換のベンゼン環、
置換もしくは無置換のナフタレン環、
置換もしくは無置換のクリセン環、
置換もしくは無置換のフルオランテン環、
置換もしくは無置換のフェナントレン環、
置換もしくは無置換のベンゾフェナントレン環、
置換もしくは無置換のジベンゾフェナントレン環、
置換もしくは無置換のトリフェニレン環、
置換もしくは無置換のベンゾ［ａ］トリフェニレン環、
置換もしくは無置換のベンゾクリセン環、
置換もしくは無置換のベンゾ［ｂ］フルオランテン環、
置換もしくは無置換のフルオレン環、及び、
置換も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ことが好ましい。
さらにＲａ及びＲｂの置換基は芳香族炭化水素基ではないものが好ましく、Ａｒ１０１，Ａｒ１０２，Ａｒ１０３，Ｒａ及びＲｂが同時に置換もしくは無置換のベンゼン環でないものが好ましい。
【００４０】
さらに、前記一般式（１０Ａ）から（１０Ｃ）において、ＲａおよびＲｂのいずれか一方または両方は、置換もしくは無置換のフェナントレン環、置換もしくは無置換のベンゾ［ｃ］フェナントレン環、置換もしくは無置換のトリフェニレン環、および置換も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。
【００４１】
また、縮合芳香族環を有する化合物としては、置換または無置換の縮合芳香族環と置換または無置換の縮合芳香族複素環とが連結した化合物でもよい。
縮合芳香族複素環としては、例えば、カルバゾール環およびジベンゾフラン環が挙げられる。
【００４２】
縮合芳香族環を有する化合物の具体例としては、例えば、以下に示す化合物が挙げられる。
【００４３】
【化９】
2014110348.tif 000011
【００４４】
また、第一ホスト材料の三重項エネルギー（Ｅｇ（Ｔ））は、２．４ｅＶ以上であることが好ましく、２．５ｅＶ以上であることがさらに好ましい。第一ホスト材料の三重項エネルギーを２．４ｅＶ以上とすることにより、第一ホスト材料の三重項エネルギーを第一ドーパント材料の三重項エネルギーよりも大きな値とすることができる。これにより、第一ドーパント材料の三重項エネルギーが第一ホスト材料などに拡散することを抑制でき、発光効率等を向上させることができる。
一方、第一ホスト材料の三重項エネルギー（Ｅｇ（Ｔ））は、第一発光層５１に隣接する正孔輸送層６の正孔輸送材料の三重項エネルギー（Ｅｇ（Ｔ））より小さいことが好ましい。これにより、第一発光層５１に隣接する正孔輸送層６に三重項エネルギーが拡散することを避けることができ、発光効率等を向上させることができる。
なお、本発明において、三重項エネルギーとは、最低励起三重項状態と基底状態とのエネルギー差をいう。
【００４５】
さらに、第一ホスト材料のＩｐ（イオン化ポテンシャル）と、第一発光層５１に隣接する正孔輸送層６の材料のＩｐとの差を、０．２ｅＶ以下とすることが好ましく、０．１５ｅＶ以下とすることがさらに好ましく、０．１０ｅＶ以下とすることが特に好ましい。第一ホスト材料と正孔輸送層６の材料とのＩｐの差を０．２ｅＶ以下とすることにより、正孔輸送層６から第一発光層５１に流れる正孔の輸送性が良好となるため、第一発光層５１及び第二発光層５２に流入する正孔を多くすることができる。
【００４６】
〔第一ドーパント材料〕
第一ドーパント材料は、燐光発光性材料であり、金属錯体であることが好ましく、当該金属錯体は、イリジウム（Ｉｒ）、パラジウム（Ｐｄ）、及び白金（Ｐｔ）のうちの少なくともいずれかの金属を含むことが好ましい。当該金属錯体は、さらに好ましくは、式（２０）で示すオルトメタル化錯体である。
【００４７】
【化１０】
2014110348.tif 000012
【００４８】
式（２０）中、Ａ３1は、Ａ３２及びＱと結合する環であり、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基又は置換もしくは無置換の芳香族複素環基である。
ここで、芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、アントリル基等が好ましい。
芳香族複素環基としては、チエニル基、ピリジル基、キノリル基、イソキノリル基等が好ましい。
芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基に置換される置換基としては、ハロゲン原子、炭素数１〜３０のアルキル基、アルケニル基、炭素数１〜３０のアルコキシカルボニル基、炭素数１〜３０のアルコキシ基、アリールオキシ基、ジアルキルアミノ基、ハロアルキル基、シアノ基等が好ましい。
ハロゲン原子としては、フッ素原子等が好ましい。
炭素数１〜３０のアルキル基としては、メチル基、エチル基等が好ましい。
アルケニル基としては、ビニル基等が好ましい。
炭素数１〜３０のアルコキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等が好ましい。
炭素数１〜３０のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基等が好ましい。
アリールオキシ基としては、フェノキシ基、ベンジルオキシ基等が好ましい。
ジアルキルアミノ基としては、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等が好ましい。
アシル基としては、アセチル基等が好ましい。
ハロアルキル基としては、トリフルオロメチル基等が好ましい。
Ａ３２は、Ａ３１に結合する芳香族複素環基であり、芳香族複素環基を形成する原子として窒素を含み置換基を有していてもよい。
芳香族複素環基としては、ピリジル基、ピリミジル基、ピラジン基、トリアジン基、ベンゾチアゾール基、ベンゾオキサゾール基、ベンゾイミダゾール基、キノリル基、イソキノリル基、キノキサリン基、フェナントリジン基等が好ましい。
Ａ３２に置換される置換基としては、Ａ３1に置換される置換基と同様である。
Ａ３1を含む環とＡ３２を含む環は、さらに環の他の部位同士で結合して環構造を結合して、一つの縮合環や不飽和構造を有する環を形成してもよい。このような縮合環としては、例えば、７，８−ベンゾキノリン基等が挙げられる。
Ｑは、パラジウム（Ｐｄ）、イリジウム（Ｉｒ）、及び白金（Ｐｔ）のうちのいずれかである。
Ｌは、２座型の配位子である。２座型の配位子としては、アセチルアセトナート等のβ−ジケト型の配位子又はピロメリット酸等が好ましい。
式（２０）中、ｍ及びｎは整数を表し、Ｑが２価金属の場合は、ｎ＝２かつｍ＝０であり、Ｑが３価金属の場合は、ｎ＝３かつｍ＝０、又はｎ＝２かつｍ＝１である。
【００４９】
式（２０）で示されるオルトメタル化錯体としては、例えば、以下の化合物が例示できる。
【００５０】
【化１１】
2014110348.tif 000013
【００５１】
【化１２】
2014110348.tif 000014
【００５２】
【化１３】
2014110348.tif 000015
【００５３】
【化１４】
2014110348.tif 000016
【００５４】
【化１５】
2014110348.tif 000017
【００５５】
【化１６】
2014110348.tif 000018
【００５６】
本実施形態において、第一ドーパント材料は、５７０ｎｍ以上の発光ピークを示すことが好ましい。ここで、５７０ｎｍ以上の発光ピークを示す発光色としては、例えば、赤色である。具体的には、上記（Ｋ−１５）〜（Ｋ−２２）、Ｉｒ（ｐｑ）２（ａｃａｃ）、およびＩｒ（ｔｐｉｑ）２（ａｃａｃ）が好ましい。
【００５７】
＜第二発光層＞
第二発光層は、第二ホスト材料と、第三ホスト材料と、第二ドーパント材料とを含む。
【００５８】
〔第一ホスト材料と第二ホスト材料との関係〕
第一発光層と第二発光層の両方から発光を得るためには、第二発光層の第二ホスト材料に電子輸送性のホスト材料を用いることが好ましい。
また、第二ホスト材料は、第一ホスト材料よりもアフィニティとイオン化ポテンシャルとが大きいことが好ましい。第二ホスト材料が、第一ホスト材料よりもアフィニティが大きい場合、そのアフィニティの差分により、第一発光層５１を電子障壁層として機能させることができる。第二ホスト材料が、第一ホスト材料よりもイオン化ポテンシャルが大きい場合、そのイオン化ポテンシャルの差分により、第二発光層５２を正孔障壁層としても機能させることができる。
その結果、第一発光層５１と第二発光層５２との界面付近で励起子を良好に生成させることができ、輝度を上昇させたとしても色ずれを抑制することができる。
【００５９】
なお、アフィニティ（Ａｆ、electron affinity／電子親和力）とは、ホスト材料の分子に電子を一つ与えた時に放出または吸収されるエネルギーをいい、放出の場合は正、吸収の場合は負と定義する。
アフィニティは、イオン化ポテンシャル（Ｉｐ）と一重項エネルギー（Ｅｇ（Ｓ）：最低励起一重項状態と基底状態とのエネルギー差）とにより次のように規定する。
Ａｆ＝Ｉｐ−Ｅｇ（Ｓ）
ここで、イオン化ポテンシャル（Ｉｐ）は、ホスト材料の化合物から電子を取り去ってイオン化するために要するエネルギーを意味し、例えば、紫外線光電子分光分析装置（ＡＣ−３、理研（株）計器）で測定した値である。
一重項エネルギー（Ｅｇ（Ｓ））は、伝導レベルと価電子レベルとの光学エネルギー差をいい、例えば、各ホスト材料のトルエン希薄溶液の吸収スペクトルの長波長側接線とベースライン（吸収ゼロ）との交点の波長値をエネルギーに換算して求める。
【００６０】
〔第二ホスト材料と第三ホスト材料との関係〕
第二ホスト材料と第三ホスト材料とは、下記式（Ｎ−１）を満たし、かつ下記式（Ｎ−２）および（Ｎ−３）の少なくともいずれかを満たすことが好ましい。
ＡｆＨ２≧ＡｆＨ３        （Ｎ−１）
μ（ｅ）Ｈ２＞μ（ｅ）Ｈ３        （Ｎ−２）
Ｅｇ（Ｓ）Ｈ２＜Ｅｇ（Ｓ）Ｈ３        （Ｎ−３）
ただし、前記式（Ｎ−１）において、ＡｆＨ２は前記第二ホスト材料のアフィニティであり、ＡｆＨ３は前記第三ホスト材料のアフィニティである。また、前記式（Ｎ−２）において、μ（ｅ）Ｈ２は前記第二ホスト材料の電子移動度であり、μ（ｅ）Ｈ３は前記第三ホスト材料の電子移動度である。前記式（Ｎ−３）において、Ｅｇ（Ｓ）Ｈ２は前記第二ホスト材料の一重項エネルギーであり、Ｅｇ（Ｓ）Ｈ３は前記第三ホスト材料の一重項エネルギーである。
【００６１】
有機ＥＬ素子を所望の色度とするためには、第一発光層と第二発光層とから発光を得ながら、第一発光層と第二発光層の発光強度を調整すればよい。
例えば、第一発光層の発光強度を低下させ、第二発光層の強度を増加させるためには、正孔と電子との再結合領域を第二発光層側に移動させる必要がある。再結合領域の第二発光層側への移動は、第二発光層の電子注入を弱めることにより可能となる。
本実施形態の第二発光層において、第三ホスト材料のアフィニティＡｆＨ３は、前記式（Ｎ−１）に示すように、第二ホスト材料のアフィニティＡｆＨ２以下であることが好ましい。すなわち、第三ホスト材料は、第二ホスト材料に対して電子注入を抑制することが好ましい。
【００６２】
再結合領域の第二発光層側への移動は、第二発光層の電子輸送性を弱めることによっても可能となる。第二発光層の電子輸送性を弱めるためには、第二発光層に第二ホスト材料よりも電子移動度の低い第三ホスト材料、すなわち前記式（Ｎ−２）を満たす第三ホスト材料を適度に加えればよい。このように、前記式（Ｎ−１）を満たし、かつ前記式（Ｎ−２）を満たす第三ホスト材料を第二発光層に加えることにより、各発光層の膜厚の変更やドーパント濃度の変更を行うことなく、各層の発光強度を調整でき、所望の色度の有機ＥＬ素子を得ることができる。
【００６３】
また、第二発光層に、第二ホスト材料よりも一重項エネルギーが大きく、キャリアへの障壁が大きい第三ホスト材料、すなわち前記式（Ｎ−３）を満たす第三ホスト材料を適度に加えることでも再結合領域を第二発光層側に移動することができる。このように、前記式（Ｎ−１）を満たし、かつ前記式（Ｎ−３）を満たす第三ホスト材料を第二発光層に加えることにより、各発光層の膜厚の変更やドーパント濃度の変更を行うことなく、各層の発光強度を調整でき、所望の色度の有機ＥＬ素子を得ることができる。
【００６４】
さらに、第二ホスト材料の一重項エネルギーＥｇ（Ｓ）Ｈ２と、第三ホスト材料の一重項エネルギーＥｇ（Ｓ）Ｈ３とは、下記式（Ｎ−３１）を満たすことが好ましい。
ΔＥｇ（Ｓ）＝Ｅｇ（Ｓ）Ｈ３−Ｅｇ（Ｓ）Ｈ２＞０．２〔ｅＶ〕  （Ｎ−３１）
また、第二ホスト材料の電子移動度μ（ｅ）Ｈ２と、第三ホスト材料の電子移動度μ（ｅ）Ｈ３とは、下記式（Ｎ−２１）を満たすことが好ましい。
Δμ（ｅ）＝μ（ｅ）Ｈ２／μ（ｅ）Ｈ３＞１０２ｃｍ２／Ｖｓ      （Ｎ−２１）
【００６５】
さらに、第二発光層において、第三ホスト材料が多ければ、第三ホスト材料流れる電子が多くなり、第二ホスト材料の電子輸送性が弱くなる。すなわち、第二ホスト材料の電子輸送性は、第三ホスト材料の濃度により、影響を受けるため、第二ホスト材料と第三ホスト材料の合計質量に対する第三ホスト材料の質量（第三ホスト材料の濃度）を変更することにより、第二ホスト材料の電子輸送性を変更することができ、これにより、有機ＥＬ素子の色度を調整することができる。
【００６６】
なお、移動度の測定方法としては、Ｔｉｍｅ  ｏｆ  Ｆｌｉｇｈｔ法等幾つかの方法が知られているが、本発明ではインピーダンス分光法で決定される移動度をいう。
【００６７】
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程度の移動度測定の対象となる材料を挟み、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、測定対象材料の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移動度を算出する。
移動度＝（測定対象材料層の膜厚）２／（応答時間×電圧）
【００６８】
〔第一ホスト材料、第二ホスト材料および第三ホスト材料の関係〕
第一発光層の第一ホスト材料の電子移動度μ（ｅ）Ｈ１に対し、第二ホスト材料の電子移動度μ（ｅ）Ｈ２および第三ホスト材料の電子移動度μ（ｅ）Ｈ３は、下記式（Ｎ−４）を満たすことが好ましい。
μ（ｅ）Ｈ２≧μ（ｅ）Ｈ３＞μ（ｅ）Ｈ１        （Ｎ−４）
【００６９】
上述したように、第一発光層と第二発光層とから発光を得るためには、第一発光層に正孔輸送性のホスト材料を用い、第二発光層に電子輸送性のホスト材料を用いることが好ましい。そして、この有機ＥＬ素子において、例えば、第一発光層の発光強度を低下させ、第二発光層の発光強度を増加させるためには、第一ホスト材料よりも電子移動度が高く、かつ第二ホスト材料よりも電子移動度が低い第三ホスト材料を用いて、第二発光層の電子輸送性を弱めればよい。
【００７０】
また、第一ホスト材料の正孔移動度μ（ｈ）Ｈ１が１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上のとき、第一ホスト材料のイオン化ポテンシャルＩｐＨ１と第三ホスト材料のイオン化ポテンシャルＩｐＨ３は下記式（Ｎ−５）を満たすことが好ましい。
ＩｐＨ１＜ＩｐＨ３        （Ｎ−５）
この場合、第一ホスト材料の正孔輸送性が高いため、第三ホスト材料に要求される性能は正孔輸送能の制御と考えられる。一方で、第二ホスト材料に対しては正孔輸送性を有することが望ましい。
正孔移動度μ（ｈ）Ｈ１が１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上である第一ホスト材料としては、例えば、前述したアミン誘導体が挙げられる。
【００７１】
また、第一ホスト材料の正孔移動度μ（ｈ）Ｈ１が１０−６ｃｍ２／Ｖｓより小さいとき、第一ホスト材料のアフィニティＡｆＨ１と第三ホスト材料のアフィニティＡｆＨ３は下記式（Ｎ−６）を満たすことが好ましい。
ＡｆＨ１＞ＡｆＨ３        （Ｎ−６）
この場合、第三ホスト材料に要求される性能は、第二ホスト材料から第一ホスト材料への電子を制御することにある。このため、第三ホスト材料は、電子ブロック性、すなわち、アフィニティの小さい化合物が望ましい。
正孔移動度μ（ｈ）Ｈ１が１０−６ｃｍ２／Ｖｓより小さい第一ホスト材料としては、例えば、前述した縮合芳香族環を有する化合物が挙げられる。
【００７２】
〔第二ホスト材料〕
本実施形態において、第二ホスト材料は、アジン誘導体であることが好ましい。アジン誘導体とは、環を形成する原子として１個以上の窒素原子を含む六員環を含む化合物（含窒素六員環複素環基、ともいう）であり、モノアジン誘導体、ジアジン誘導体、及びトリアジン誘導体のうちのいずれかであることが好ましい。
第二ホスト材料がモノアジン誘導体、ジアジン誘導体、及びトリアジン誘導体のうちのいずれかであるため、電子輸送層７から第一発光層５１への電子輸送性が優れる。
第二ホスト材料としては、例えば、式（２１）〜（２６）で示される化合物であることが好ましい。
【００７３】
【化１７】
2014110348.tif 000019
【００７４】
式（２１）〜（２６）中、Ｒ１０１〜Ｒ１０５は、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の複素環基、及びアルキル基のうちのいずれかである。
芳香族炭化水素基に置換される置換基としては、環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、炭素数５〜３０の複素環基、炭素数１〜２０のアルキル基が好ましい。
複素環基に置換される置換基としては、環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、炭素数５〜３０の複素環基、炭素数１〜２０のアルキル基が好ましい
【００７５】
また、第二ホスト材料は、それぞれカルバゾール骨格を有する化合物であることが好ましい。カルバゾール骨格を有する第二ホスト材料により、さらに、色ずれが生じることがなく、また耐久性にも優れた有機ＥＬ素子１とすることができる。
【００７６】
カルバゾール骨格を有する第二ホスト材料として、例えば、下記一般式（ＢＬ−９）又は（ＢＬ−１０）で表される化合物（カルバゾールアジン系化合物）が挙げられる。
【００７７】
【化１８】
2014110348.tif 000020
【００７８】
式（ＢＬ−９）中、Ｃｚは、置換基を有してもよいカルバゾリル基、又は置換基を有してもよいアザカルバゾリル基である。Ａは、モノアジン誘導体、ジアジン誘導体、及びトリアジン誘導体のうちのいずれかの基である。ｍは１〜３の整数である。
【００７９】
【化１９】
2014110348.tif 000021
【００８０】
式（ＢＬ−１０）中、Ｃｚは、置換基を有してもよいカルバゾリル基、又は置換基を有してもよいアザカルバゾリル基である。Ａは、モノアジン誘導体、ジアジン誘導体、及びトリアジン誘導体のうちのいずれかの基である。ｎは１〜３の整数である。
カルバゾール骨格を有する第二ホスト材料としては、例えば、下記式（２７）または（２８）で示される化合物であることが好ましい。
【００８１】
【化２０】
2014110348.tif 000022
【００８２】
式（２７）中、ＨＡｒ３１は、置換もしくは無置換の含窒素６員環複素環基である。ｍは、１〜４の整数のうちのいずれかであり、好ましくは、１〜３の整数のうちのいずれかであり、さらに好ましくは、１又は２である。ｎは、１〜４の整数のうちのいずれかである。Ｒ３１は、置換もしくは無置換のアルキル基、又は置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基である。Ｒ３１が置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基である場合、Ｒ３１同士が結合してベンゼン環が縮合した縮合環構造でも良い。
【００８３】
【化２１】
2014110348.tif 000023
【００８４】
式（２８）中、ＨＡｒ３２は、置換もしくは無置換の含窒素６員環複素環基である。ｍは、１〜４の整数のうちのいずれかであり、好ましくは、１〜３の整数のうちのいずれかであり、さらに好ましくは、１又は２である。ｎは、１〜４の整数のうちのいずれかである。Ｒ３２は、置換もしくは無置換のアルキル基又は芳香族炭化水素基である。Ｒ３２が置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基である場合、Ｒ３２同士が結合してベンゼン環が縮合した縮合環構造でも良い。
【００８５】
上記一般式（２７）または（２８）で表されるカルバゾール骨格を有する第二ホスト材料としては、下記式（８）〜（１２Ａ）または（２９）〜（３２）で示される化合物であることが好ましい。
【００８６】
【化２２】
2014110348.tif 000024
【００８７】
【化２３】
2014110348.tif 000025
【００８８】
式（８）〜（１１）中、Ａｒ１０１〜Ａｒ１０４は、それぞれ、水素原子、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜６０の芳香族炭化水素基、及び置換もしくは無置換の環形成原子数５〜６０の複素環基のうちのいずれかである。ただし、式（８Ａ）、（９Ａ）、（１１Ａ）では、Ａｒ１０１〜Ａｒ１０３の全てが水素原子である場合はなく、式（１０Ａ）では、Ａｒ１０１〜Ａｒ１０４の全てが水素原子である場合はない。
Ｒ１１０及びＲ１１１は、上記Ｒ１と同様である。
ｎ１およびｎ２は、１〜４の整数のうちのいずれかであり、ｍは、１〜４の整数のうちのいずれかである。ｍは、好ましくは、１〜３の整数のうちのいずれかであり、さらに、好ましくは、１又は２である。なお、ｎ２とｍの和（ｎ２＋ｍ）は、２≦（ｎ２＋ｍ）≦５の関係である。
式（１２）、（１２Ａ）中、Ｘは、Ｎ原子又はＣＨであり、Ｎ原子の数は１〜４である。
式（１２）中、Ｒ１２１〜Ｒ１２８は、それぞれ水素原子、芳香族炭化水素基、アルキル基、及び式（１２Ａ）の骨格が連結されている構造のいずれかである。
Ｒ１２１〜Ｒ１２８に式（１２Ａ）の骨格が連結されている構造は、Ｒ１２１とＲ１２２、Ｒ１２２とＲ１２３、Ｒ１２３とＲ１２４、Ｒ１２５とＲ１２６、Ｒ１２６とＲ１２７、及びＲ１２７とＲ１２８のうちの少なくともいずれかが式（１２Ａ）の骨格に結合した構造である。
式（１２Ａ）中、Ｒ１２９は、水素原子、芳香族炭化水素基、及びアルキル基のうちのいずれかである。
【００８９】
【化２４】
2014110348.tif 000026
【００９０】
式（２９）〜（３２）中、Ａｒ１０１〜Ａｒ１０４，Ｒ１１０，Ｒ１１１，ｎ１，ｎ２，ｍは、式（８）〜（１１）中のものと同様である。
【００９１】
式（２９）〜（３２）の第二ホスト材料としては、例えば、以下の化合物が好ましい。
【００９２】
【化２５】
2014110348.tif 000027
【００９３】
また、第二ホスト材料は、下記式（１３）で示される化合物でもよい。
【００９４】
【化２６】
2014110348.tif 000028
【００９５】
式（１３）中、Ａ１は、置換もしくは無置換の含窒素六員環複素環基である。
Ａ２は、置換もしくは無置換の環形成炭素数が６〜３０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５〜３０の含窒素複素環基である。
Ｌ１０は、単結合または連結基である。
連結基としては、
置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、
置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基、または
これらの基が互いに２〜５個連結した基のいずれかから誘導される基である。
なお、互いに結合した基は、互いに同一、または異なる。
Ｘ１，Ｘ２は、互いに独立して、単結合、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、または、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基のいずかである。
なお、Ｘ１が単結合の場合とは、Ｘ１に隣接する「Ａ１」と「Ｎ」とが直接結合している場合であり、Ｘ２が単結合の場合とは、Ｘ２に隣接する「Ａ２」と「Ｎ」とが直接結合している場合である。
Ｙ１〜Ｙ４は、それぞれ互いに独立して、水素原子、フッ素原子、シアノ基、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のハロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のハロアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキルシリル基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールシリル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、または置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基のいずれかである。なお、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良い。
ｐ，ｑはそれぞれ１〜４の整数のうちのいずれかであり、ｒ，ｓはそれぞれ１〜３の整数のうちのいずれかである。
なお、ｐ，ｑがそれぞれ２〜４の整数のうちのいずれか、ｒ，ｓが２又は３の整数のいずれかの場合、複数のＹ１〜Ｙ４はそれぞれ同一でも異なっても良い。
Ａ１，Ａ２，Ｘ１，Ｘ２，及びＹ１〜Ｙ４のうちの少なくともいずれかは、モノアジン誘導体、ジアジン誘導体、及びトリアジン誘導体のうちのいずれかから誘導される基である。
【００９６】
ここで、上記式（１３）は、下記式（１３Ａ）であることが好ましい。
【００９７】
【化２７】
2014110348.tif 000029
【００９８】
式（１３Ａ）において、Ａ１，Ａ２，Ｌ１０，Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１〜Ｙ４，ｐ，ｑ，ｒ，ｓは前記式（１３）と同義である。
【００９９】
また、上記式（１３）は、下記式（１３Ｃ）であることが好ましい。
【０１００】
【化２８】
2014110348.tif 000030
【０１０１】
式（１３Ｃ）において、Ａ１，Ａ２，Ｌ１０，Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１〜Ｙ４，ｐ，ｑ，ｒ，ｓは前記式（１３）と同義である。
【０１０２】
また、上記式（１３）は、下記式（１３Ｄ）であることが好ましい。
【０１０３】
【化２９】
2014110348.tif 000031
【０１０４】
式（１３Ｄ）において、Ａ１，Ａ２、Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１〜Ｙ４，ｐ，ｑ，ｒ，ｓは前記式（１３）と同義である。
【０１０５】
式（１３Ａ）の第二ホスト材料としては、例えば、以下の化合物が挙げられる。なお、式（１３Ａ）の第二ホスト材料の化合物には、下記式（１３Ｂ）の第二ホスト材料の例示化合物も含まれる。
【０１０６】
【化３０】
2014110348.tif 000032
【０１０７】
【化３１】
2014110348.tif 000033
【０１０８】
【化３２】
2014110348.tif 000034
【０１０９】
【化３３】
2014110348.tif 000035
【０１１０】
【化３４】
2014110348.tif 000036
【０１１１】
【化３５】
2014110348.tif 000037
【０１１２】
【化３６】
2014110348.tif 000038
【０１１３】
【化３７】
2014110348.tif 000039
【０１１４】
【化３８】
2014110348.tif 000040
【０１１５】
【化３９】
2014110348.tif 000041
【０１１６】
【化４０】
2014110348.tif 000042
【０１１７】
【化４１】
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【０１１８】
【化４２】
2014110348.tif 000044
【０１１９】
【化４３】
2014110348.tif 000045
【０１２０】
また、第二ホスト材料は、下記式（１４）又は式（１５）で示される化合物でもよい。
【０１２１】
【化４４】
2014110348.tif 000046
【０１２２】
式（１４）、（１５）中、Ｘは、ＣＨ又はＮ原子を示し、Ｘのうち少なくとも一つは、Ｎ原子である。Ａｒ２１〜Ａｒ２３は、互いに独立して縮合環構造でない置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基又は複素環基である。
Ａｒ２２又はＡｒ２３はＸを含む環と縮合環を形成してもよい。
【０１２３】
第二ホスト材料として、特に好ましい化合物としては、例えば以下の化合物が挙げられる。
【０１２４】
【化４５】
2014110348.tif 000047
【０１２５】
〔第三ホスト材料〕
本実施形態の第三ホスト材料としては、前述した第二ホスト材料との関係を満たすもの、すなわち式（Ｎ−１）を満たし、かつ、式（Ｎ−２）または（Ｎ−３）の少なくともいずれかを満たすものであればよい。例えば、第一ホスト材料で説明した材料や第二ホスト材料で説明した材料のうち、前述した第二ホスト材料との関係を満たすものを挙げることができる。第三ホスト材料は、分子内に五員環構造を含む化合物が好ましい。また、下記一般式（１３０）で表される骨格を有する化合物でも好ましい。
【０１２６】
【化４６】
2014110348.tif 000048
【０１２７】
前記一般式（１３０）において、Ｘは、酸素原子、硫黄原子、ＮＲ１３０、またはＣＲ１３１Ｒ１３２を表す。
Ｒ１３０〜Ｒ１３２は、互いに独立して置換もしくは無置換の環形成炭素数が６〜３０の芳香族炭化水素基、または置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基である。Ｒ１３１およびＲ１３２の一部が結合して環構造を形成していてもよい。
【０１２８】
第三ホスト材料としては、上記式（１３０）で表される骨格を有する化合物がより好ましく、さらに好ましくは、カルバゾリル基を有する化合物である。特に好ましくは、２つのカルバゾリル基が直接結合したビスカルバゾール誘導体である。第三ホスト材料として好ましいビスカルバゾール誘導体は、下記一般式（１６）で表される。
【０１２９】
【化４７】
2014110348.tif 000049
【０１３０】
前記一般式（１６）において、Ｌ１０，Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１〜Ｙ４，ｐ，ｑ，ｒ，ｓは前記一般式（１３）と同義である。Ｂ１およびＢ２は、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０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５〜３０の複素環基である。
【０１３１】
第三ホスト材料として、好ましい化合物としては、例えば以下に示す化合物が挙げられる。
【０１３２】
【化４８】
2014110348.tif 000050
【０１３３】
なお、本実施形態の第二発光層において、上記第二ホスト材料と第三ホスト材料との比率は、質量比で９９：１〜１：９９であることが好ましく、９０：１０〜１０：９０であることがより好ましく、８０：２０〜２０：８０であることがさらに好ましい。また、第二ホスト材料および第三ホスト材料（すなわち、第二発光層におけるホスト材料の合計）と第二ドーパント材料との比率は、質量比で９９：１〜５０：５０であることが好ましい。
【０１３４】
〔第二ドーパント材料〕
本実施形態の第二ドーパント材料は、燐光発光性の金属錯体が好ましい。本実施形態の第二ドーパント材料としては、上記第一ドーパント材料で説明したものと同様のものを用いることができる。具体的には、上記（Ｋ−１）〜（Ｋ−１０）、（Ｋ−１２）〜（Ｋ−１４）、（Ｋ−２３）〜（Ｋ−２６）、およびＩｒ（Ｐｈ−ｐｐｙ）３が好ましい。
第二ドーパント材料としては、５７０ｎｍ未満の発光ピークを示すことが好ましく、５６５ｎｍ以下の発光ピークを示すことがさらに好ましい。５７０ｎｍ未満の発光ピークを示す発光色としては、例えば、緑色である。
【０１３５】
（基板）
本実施形態の有機ＥＬ素子１は、透光性の基板２上に作製する。この透光性の基板２は、有機ＥＬ素子を構成する陽極、有機化合物層、陰極等を支持する基板であり、４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の可視領域の光の透過率が５０％以上で平滑な基板が好ましい。
透光性の基板としては、ガラス板やポリマー板などが挙げられる。
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、石英などを原料として用いてなるものを挙げられる。
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、ポリサルフォンなどを原料として用いてなるものを挙げることができる。
【０１３６】
（陽極および陰極）
有機ＥＬ素子の陽極は、正孔を発光層に注入する役割を担うものであり、４．５ｅＶ以上の仕事関数を有することが効果的である。
陽極材料の具体例としては、酸化インジウム錫合金（ＩＴＯ）、酸化錫（ＮＥＳＡ）、酸化インジウム亜鉛酸化物、金、銀、白金、銅などが挙げられる。
発光層からの発光を陽極側から取り出す場合、陽極の可視領域の光の透過率を１０％より大きくすることが好ましい。また、陽極のシート抵抗は、数百Ω／□（Ω／ｓｑ。オーム・パー・スクウェア。）以下が好ましい。陽極の膜厚は、材料にもよるが、通常１０ｎｍ以上１μｍ以下、好ましくは１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲で選択される。
【０１３７】
陰極としては、発光層に電子を注入する目的で、仕事関数の小さい材料が好ましい。
陰極材料は特に限定されないが、具体的にはインジウム、アルミニウム、マグネシウム、マグネシウム−インジウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金、アルミニウム−リチウム合金、アルミニウム−スカンジウム−リチウム合金、マグネシウム−銀合金などが使用できる。
陰極も、陽極と同様に、蒸着法などの方法で、例えば、電子輸送層や電子注入層上に薄膜を形成できる。また、陰極側から、発光層からの発光を取り出す態様を採用することもできる。発光層からの発光を陰極側から取り出す場合、陰極の可視領域の光の透過率を１０％より大きくすることが好ましい。
陰極のシート抵抗は、数百Ω／□以下が好ましい。
陰極の膜厚は、材料にもよるが、通常１０ｎｍ以上１μｍ以下、好ましくは５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲で選択される。
【０１３８】
（正孔注入・輸送層）
正孔注入・輸送層は、発光層への正孔注入を助け、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小さい化合物が用いられる。
正孔注入・輸送層を形成する材料としては、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、例えば、芳香族アミン化合物が好適に用いられる。
【０１３９】
（電子注入・輸送層）
電子注入・輸送層は、発光層への電子の注入を助け、発光領域まで輸送する層であって、電子移動度が大きい化合物が用いられる。
電子注入・輸送層に用いられる化合物としては、例えば、分子内にヘテロ原子を１個以上含有する芳香族ヘテロ環化合物が好ましく用いられ、特に含窒素環誘導体が好ましい。含窒素環誘導体としては、含窒素６員環もしくは５員環骨格を有する複素環化合物が好ましい。
【０１４０】
本実施形態の有機ＥＬ素子において、第一発光層５１および第二発光層５２以外の有機化合物層には、上述の例示した化合物以外に、従来の有機ＥＬ素子において使用される材料の中から任意の化合物を選択して用いることができる。
【０１４１】
（層形成方法）
本実施形態の有機ＥＬ素子の各層の形成方法としては、上記で特に言及した以外には制限されないが、真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマ法、イオンプレーティング法などの乾式成膜法や、スピンコーティング法、ディッピング法、フローコーティング法、インクジェット法などの湿式成膜法などの公知の方法を採用することができる。
【０１４２】
（有機ＥＬ素子の製造方法）
本発明の有機ＥＬ素子、すなわち、色度の調整をし易い有機ＥＬ素子を製造するにあたっては、上述したように、まず、陽極と陰極との間に、少なくとも第一発光層及び第二発光層を設け、第一発光層には、第一ホスト材料と、第一ドーパント材料とを成膜し、第二発光層には、第二ホスト材料と、上記式（Ｎ−１）を満たし、かつ、上記式（Ｎ−２）および（Ｎ−３）の少なくともいずれかを満たす第三ホスト材料と、第二ドーパント材料とを成膜すればよい。この際、第二発光層における第二ホスト材料と第三ホスト材料との合計質量に対する第三ホスト材料の濃度は、所望する有機ＥＬ素子の色度により決定すればよい。
【０１４３】
〔第二実施形態〕
次に、第二実施形態における有機ＥＬ素子について説明する。
図２に示すように、第二実施形態の有機ＥＬ素子１Ａは、発光ユニット５Ａにおいて、第二発光層５２と電子輸送層７との間に、電荷障壁層８及び第三発光層５３をさらに備えた点が第一実施形態と異なる。
電荷障壁層８は、第二発光層５２の陰極４側に連続して形成されている。第三発光層５３は、電荷障壁層８及び電子輸送層７間に連続して形成されている。
電荷障壁層８とは、隣接する第二発光層５２及び第三発光層５３間でＨＯＭＯレベル、ＬＵＭＯレベルのエネルギー障壁を設けることにより、第二発光層５２及び第三発光層５３への電荷（正孔又は電子）注入を調整し、第二発光層５２及び第三発光層５３に注入される電荷のバランスを調整するための層である。
第三発光層５３は、例えば、青色の蛍光発光を示す層であり、ピーク波長は４５０〜５００ｎｍである。第三発光層５３は、第四ホスト材料と、第四ドーパント材料とを含有する。
第四ホスト材料としては、例えば、アントラセン中心骨格を有する下記式（４１）に示す構造を有する化合物が挙げられる。
【０１４４】
【化４９】
2014110348.tif 000051
【０１４５】
式（４１）中、Ａ４１及びＡ４２は、それぞれ置換もしくは無置換の核炭素数６〜２０の芳香族環から誘導される基である。
Ｒ４１〜Ｒ４８は、それぞれ、水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のヘテロ芳香族炭化水素基、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６〜５０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のうちのいずれかである。
【０１４６】
Ａ４１及びＡ４２の芳香族環に置換される置換基としては、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族炭化水素基、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６〜５０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のうちのいずれかが挙げられる。
【０１４７】
第四ドーパント材料としては、例えば、アリールアミン化合物、スチリルアミン化合物、アントラセン、ナフタレン、フェナントレン、ピレン、テトラセン、コロネン、クリセン、フルオレセイン、ペリレン、フタロペリレン、ナフタロペリレン、ペリノン、フタロペリノン、ナフタロペリノン、ジフェニルブタジエン、テトラフェニルブタジエン、クマリン、オキサジアゾール、アルダジン、ビスベンゾキサゾリン、ビススチリル、ピラジン、シクロペンタジエン、キノリン金属錯体、アミノキノリン金属錯体、ベンゾキノリン金属錯体、イミン、ジフェニルエチレン、ビニルアントラセン、ジアミノカルバゾール、ピラン、チオピラン、ポリメチン、メロシアニン、イミダゾールキレート化オキシノイド化合物、キナクリドン、ルブレン及び蛍光色素等が挙げられる。
【０１４８】
有機ＥＬ素子１Ａにおいて、例えば、第一発光層５１に赤色に発光する第一ドーパント材料を用い第二発光層５２に緑色に発光する第二ドーパント材料を用いる。この場合、これらの発光層５１，５２に加えて、青色に発光する第三発光層５３を備えるため、素子全体として白色発光させることができる。
従って、有機ＥＬ素子１Ａは、照明やバックライトなどの面光源として好適に利用できる。
【０１４９】
〔第三実施形態〕
本発明の有機ＥＬ素子は、発光ユニットを少なくとも２つ有するタンデム素子構成とすることができる。このようなタンデム素子構成では、２つの発光ユニットの間に中間層が介在する。
中間層は、発光ユニットに電子又は正孔を注入する供給源となる層であり、中間導電層又は電荷発生層から構成される。一対の電極から注入される電荷に加えて、中間層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、中間層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。
【０１５０】
本発明では、２以上の発光ユニットのうち少なくとも１つが少なくとも正孔輸送層と、本発明における第一発光層及び第二発光層と、電子輸送層とを備える。なお、２以上の発光ユニットのうち本発明における第一発光層と第二発光層を含む発光ユニット以外の発光ユニットは、少なくとも１つの発光層を有せば、どのようなものであってもよい。
本発明の有機ＥＬ素子の具体例を以下に示す。
（１４）陽極／第一発光ユニット／中間層／第二発光ユニット／陰極
（１５）陽極／第一発光ユニット／中間層／第二発光ユニット／中間層／第三発光ユニット／陰極
【０１５１】
図３に第三実施形態に係る有機ＥＬ素子の一例を示す。
有機ＥＬ素子１Ｂは、陽極３と、第一発光ユニット５Ｂ１と、中間層９と、第二発光ユニット５Ｂ２と、陰極４とを順に備える。
第一発光ユニット５Ｂ１は、陽極３から順に、正孔輸送帯域６と、第三発光層５３と、電子輸送帯域７とを備える。
正孔輸送帯域６は、第一正孔注入層６１と、第一正孔輸送層６２とを備える。
第三発光層５３は、ホスト材料と、主ピーク波長が５５０ｎｍ以下の蛍光発光を示すドーパント材料とを含む。
電子輸送帯域７は、第三発光層５３に隣接した障壁層７１と、第一電子輸送層７２を有する。
第二発光ユニット５Ｂ２は、第一実施形態の発光ユニットと同様であり、陽極２側から順に第二正孔輸送層６３と、第一発光層５１と、第二発光層５２と、第二電子輸送層７３とを備える。
第三発光層５３のドーパント材料の３重項エネルギー（ＥＴｄ）は、ホスト材料の３重項エネルギー（ＥＴｈ）より大きく、障壁層７１の三重項エネルギー（ＥＴｂ）は、ＥＴｈよりも大きいことが好ましい。３重項励起子が第三発光層５３内に閉じ込められ、ＴＴＦ現象（二つの３重項励起子の衝突融合により１重項励起子が生成する現象）を効率的に起こして蛍光素子の高効率を奏することが可能となる。
ここで、障壁層７１は、三重項エネルギーに対する障壁機能を有する層をいう。従って、正孔障壁層や電荷障壁層とはその機能が異なるものである。
なお、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。三重項エネルギー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、縦軸に燐光強度、横軸に波長をとって、燐光スペクトルを表したときに、燐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）。
中間層９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（ＨＡＴ）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。
本発明のタンデム素子構成における、電子輸送帯域、ホスト材料、ドーパント材料、障壁層に使用できる化合物の具体例として、特許出願番号ＰＣＴ／ＪＰ２０１０／００３４３１の公報に記載の化合物が挙げられる。正孔輸送帯域に使用できる化合物としては、第一実施形態の正孔輸送層の材料と同様のものが挙げられる。
また、中間層９が電荷発生層の場合、第三発光層５３が電荷発生層から電子を容易に受け取れるようにするため、電子輸送帯域７における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ことが好ましい。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のうち少なくとも一種を選ぶことができる。このようなドナー性金属、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。
【０１５２】
［実施形態の変形例］
なお、本発明は、上記の説明に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲での変更は本発明に含まれる。
第一実施形態、第二実施形態では、陽極に連続して正孔輸送層を形成する構成を示したが、陽極及び正孔輸送層間に正孔注入層をさらに形成してもよい。
このような正孔注入層の材料としては、ポルフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物またはスチリルアミン化合物を用いることが好ましく、特に、ヘキサシアノヘキサアザトリフェニレン（ＨＡＴ）などの芳香族第三級アミン化合物を用いることが好ましい。ヘキサシアノヘキサアザトリフェニレンを用いる場合、陽極と正孔輸送層との密着性を向上させて、耐久性を向上させることができる。
さらに、陽極と第一発光層との間に、正孔注入層と正孔輸送層とを設けることで、陽極から第一発光層に直接正孔を輸送する場合と比較し、正孔輸送性を向上させることができる。
すなわち、正孔注入層と正孔輸送層とを設けることにより、陽極と正孔注入層とのイオン化ポテンシャルのエネルギー差、正孔注入層と正孔輸送層とのイオン化ポテンシャルのエネルギー差、正孔輸送層と第一発光層とのイオン化ポテンシャルのエネルギー差をそれぞれ小さくすることができる。これにより、正孔が各層に移動する際のエネルギー障壁を小さくできるので、正孔輸送性が向上し、さらに発光効率等を向上させることができる。
また、第一実施形態〜第三実施形態では、陰極に連続して電子輸送層を形成する構成を示したが、陰極及び電子輸送層間に電子注入層をさらに形成してもよい。
そして、第三実施形態では、２つの発光ユニットを形成する構成を示したが、発光ユニットを３つ以上形成してもよい。その場合、各発光ユニット間に電荷発生層を設けてもよい。  また、第三実施形態の有機ＥＬ素子１Ｂは、図４に示す有機ＥＬ素子１Ｃとしてもよい。有機ＥＬ素子１Ｃは、陽極３と、第二発光ユニット５Ｂ２と、中間層９と、第一発光ユニット５Ｂ１と、陰極４とを順に備える。すなわち、第二発光ユニット５Ｂ２が陽極３側に設けられ、第一発光ユニット５Ｂ１が陰極４側に設けられている点で、有機ＥＬ素子１Ｂと異なっている。
また、第一実施形態〜第三実施形態の有機ＥＬ素子は、照明やバックライトなどの面光源の他、ディスプレイとして利用してもよい。
【０１５３】
その他、本発明の実施における具体的な構造および形状などは、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造などとしてもよい。
【実施例】
【０１５４】
以下、本発明に係る実施例を説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されない。
使用した化合物は、以下の通りである。
【０１５５】
【化５０】
2014110348.tif 000052
【０１５６】
＜化合物の合成＞
・合成例１（化合物Ｈ３の合成）
・合成例１−１−１(中間体１−１の合成)
【０１５７】
【化５１】
2014110348.tif 000053
【０１５８】
アルゴン気流下、１０００ｍＬのナスフラスコに、カルバゾール（５６ｇ、３３４ｍｍｏｌ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（２５０ｍＬ）を加えて氷浴中（塩化ナトリウム添加）にて−７℃まで冷却し、Ｎ−ブロモスクシンイミド（１１９ｇ、６６８ｍｍｏｌ）のＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（２００ｍＬ）溶液を滴下して、−７℃にて４時間撹拌した。
反応液に上水を加えて室温まで昇温した後、析出した固体をろ過して取り出した。トルエンにて、得られた固体の再結晶を繰り返すことによって、中間体１−１（７１ｇ、収率６５％）を得た。ＦＤ−ＭＳ（フィールドディソープションマススペクトル）の分析により、中間体１と同定した。
【０１５９】
・合成例１−１−２(中間体１−２の合成)
【０１６０】
【化５２】
2014110348.tif 000054
【０１６１】
アルゴン気流下、２０００ｍＬのナスフラスコに、中間体１−１（３３ｇ、１０２ｍｍｏｌ）、フェニルボロン酸（２７ｇ、２２１ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（７．０ｇ、６．１ｍｍｏｌ）、１，２−ジメトキシエタン（６００ｍＬ）、２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液（２００ｍＬ）を順次加えて８時間加熱還流した。
室温まで反応液を冷却した後、有機層を分離し、有機溶媒を減圧下留去した。得られた残差をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、中間体１−２（１９ｇ、収率５８％）を得た。ＦＤ−ＭＳ（フィールドディソープションマススペクトル）の分析により、中間体１−２と同定した。
【０１６２】
・合成例１−１−３(中間体１−３の合成)
【０１６３】
【化５３】
2014110348.tif 000055
【０１６４】
中間体１−２の合成において、中間体１−１の代わりに２，４，６−トリクロロピリミジンを用いて同様の方法で合成した。ＦＤ−ＭＳ（フィールドディソープションマススペクトル）の分析により、中間体１−３と同定した。
【０１６５】
・合成例１−１−４(中間体１−４の合成)
【０１６６】
【化５４】
2014110348.tif 000056
【０１６７】
中間体１−２の合成において、中間体１−１の代わりに中間体１−３を用い、フェニルボロン酸の代わりに４’−（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）ビフェニル−４−カルボニトリルを用いて同様の方法で合成した。ＦＤ−ＭＳ（フィールドディソープションマススペクトル）の分析により、中間体１−４と同定した。
【０１６８】
・合成例１−１−５(化合物Ｈ３の合成)
【０１６９】
【化５５】
2014110348.tif 000057
【０１７０】
アルゴン気流下、中間体１−２（２．３ｇ、７．２ｍｍｏｌ）、中間体１−４（３．２ｇ、８．６ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０．２６ｇ、０．２９ｍｍｏｌ）、トリ−ｔ−ブチルホスホニウムテトラフルオロほう酸塩（０．２１ｇ、０．７２ｍｍｏｌ）、ｔ−ブトキシナトリウム（１．４ｇ、１４ｍｍｏｌ）、無水キシレン（４０ｍＬ）を順次加えて８時間加熱還流した。
室温まで反応液を冷却した後、有機層を分離し、有機溶媒を減圧下留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、３．６ｇの黄白色固体（Ｈ３）を得た。
得られた化合物について、ＦＤ−ＭＳ（フィールドディソープションマススペクトル）、トルエン溶液中の蛍光発光極大波長FL(PhMe, λex=325nm)；λmaxを以下に示す。
FDMS, calcd for C47H30N4=650, found m/z=650 (M+)
FL(PhMe, λex=325nm)；λmax, 471nm
【０１７１】
＜化合物の評価＞
まず、本実施例で使用した化合物Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３の物性を測定した。測定方法および算出方法を以下に示すとともに、測定結果および算出結果を表１に示す。
【０１７２】
・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。
【０１７３】
・一重項エネルギーＥｇ（Ｓ）
測定対象化合物を石英基板上に蒸着して試料を作製し、常温（３００Ｋ）でこの試料の吸収スペクトルを測定した。試料の膜厚は１００ｎｍとした。吸収スペクトルは、縦軸を吸光度、横軸を波長とした。この吸収スペクトルの長波長側の立ち下がりに対して接線を引き、その接線と横軸との交点の波長値λedge［ｎｍ］を求めた。この波長値を次に示す換算式でエネルギー値に換算した値をＥｇＳとした。
換算式：Ｅｇ（Ｓ）［ｅＶ］＝１２３９．８５／λedge
吸収スペクトルの測定には、（株）日立製の分光光度計Ｕ３３１０を用いた。
【０１７４】
なお、吸収スペクトルの長波長側の立ち下がりに対する接線は以下のように引いた。吸収スペクトルの極大値のうち、最も長波長側の極大値から長波長方向にスペクトル曲線上を移動する際に、曲線上の各点における接線を考える。この接線は、曲線が立ち下がるにつれ（つまり縦軸の値が減少するにつれ）、傾きが減少しその後増加することを繰り返す。傾きの値が最も長波長側（ただし、吸光度が０．１以下となる場合は除く）で極小値をとる点において引いた接線を当該吸収スペクトルの長波長側の立ち下がりに対する接線とする。
なお、吸光度の値が０．２以下の極大点は、上記最も長波長側の極大値には含めなかった。
【０１７５】
・三重項エネルギーＥｇ（Ｔ）
各化合物を、公知の燐光測定法(例えば、「光化学の世界」(日本化学会編・1993)50頁
付近の記載の方法)により測定した。具体的には、各化合物を溶媒に溶解(試料１０［μmo
l/リットル］、ＥＰＡ(ジエチルエーテル:イソペンタン:エタノール=５：５：５（容積比
）、各溶媒は分光用グレード)し、燐光測定用試料とした。石英セルへ入れた燐光測定用
試料を７７［Ｋ］に冷却し、励起光を燐光測定用試料に照射し、波長を変えながら燐光強
度を測定した。燐光スペクトルは、縦軸を燐光強度、横軸を波長とした。
この燐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、その接線と横軸との
交点の波長値λedge［ｎｍ］を求めた。この波長値を次に示す換算式でエネルギー値に換
算した値をＥｇＴとした。
換算式：Ｅｇ（Ｔ）［ｅＶ］＝１２３９．８５／λedge
燐光の測定には、（株）日立ハイテクノロジー製のＦ−４５００形分光蛍光光度計本体
と低温測定用オプション備品を用いた。なお、測定装置はこの限りではなく、冷却装置及
び低温用容器と、励起光源と、受光装置とを組み合わせることにより、測定してもよい。
【０１７６】
・アフィニティＡｆ
イオン化ポテンシャルＩｐと一重項エネルギーＥｇ（Ｓ）の測定値から算出した。算出式は、次のとおりである。
Ａｆ＝Ｉｐ−Ｅｇ（Ｓ）
一重項エネルギーＥｇ（Ｓ）は、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。
【０１７７】
・電子移動度μ（ｅ）および正孔移動度μ（ｈ）
インピーダンス分光法を用いて移動度評価を行った。以下のような単キャリアデバイスを作製し、１００ｍＶの交流電圧を乗せたＤＣ電圧を印加し複素モジュラスを測定した。モジュラスの虚部が最大となる周波数をｆｍａｘ（Ｈｚ）としたとき、応答時間Ｔ（秒）をＴ＝１／２／π／ｆｍａｘとして算出し、この値を用いて移動度の電界強度依存性を決定した。以下に、正孔移動度μ（ｈ）および電子移動度μ（ｅ）の測定に用いた単キャリアデバイスをそれぞれ記載する。
【０１７８】
μ（ｈ）：Ａｌ／測定対象化合物（１５０）／ＥＴ（５）／ＬｉＦ（１）／Ａｌ
μ（ｅ）：ＩＴＯ／ＨＴ（５）／測定対象化合物（１００）／Ａｌ
（括弧内の数値は膜厚。単位：ｎｍ）。
【０１７９】
【表１】
2014110348.tif 000058
【０１８０】
・実施例１
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。
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ＨＩを積層した。これにより、厚さ２０ｎｍ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ＨＴを積層した。これにより、厚さ３０ｎｍの正孔輸送層を形成した。
この正孔輸送層上に、第一ホスト材料としての化合物Ｈ１と、第一ドーパント材料としての化合物Ｄ１とを抵抗加熱で共蒸着した。これにより、赤発光を示す厚さ１０ｎｍの第一発光層を形成した。尚、化合物Ｄ１の濃度は、８質量％とした。
さらにこの第一発光層の上に、第二ホスト材料としての化合物Ｈ２と、第三ホスト材料としての化合物Ｈ３、第二ドーパント材料としての化合物Ｄ２とを抵抗加熱で共蒸着した。これにより、緑発光を示す厚さ３０ｎｍの第二発光層を形成した。尚、化合物Ｄ２の濃度は、１５質量％とした。また、第二発光層における第二ホスト材料と第三ホスト材料との合計質量に対する第三ホスト材料の質量（濃度）は、５質量％とした。
この緑色発光層上に、抵抗加熱蒸着により化合物ＥＴを積層した。これにより、厚さ３５ｎｍの電子輸送層を形成した。
さらに、電子輸送層上に、ＬｉＦを蒸着し、厚さ１ｎｍの電子注入層を形成した。さらに、電子注入層上に、金属Ａｌを蒸着し、厚さ８０ｎｍの陰極を形成した。
【０１８１】
・実施例２〜４および比較例１〜３
実施例２〜４および比較例１〜３は、実施例１において、第一発光層の膜厚、第二発光層の膜厚、第三ホスト材料、第三ホスト材料の濃度等を表２に示すように変更した以外は、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
【０１８２】
【表２】
2014110348.tif 000059
【０１８３】
〔有機ＥＬ素子の評価〕
実施例１〜４および比較例１〜３において作製した有機ＥＬ素子において、電流密度を３．００ｍＡ／ｃｍ２とした場合の駆動電圧、ＣＩＥ１９３１色度、電流効率Ｌ／Ｊ、電力効率η、及び寿命ＬＴ９０の評価を行った。結果を表３に示す。
【０１８４】
・駆動電圧
電流密度が３．００ｍＡ／ｃｍ２となるようにＩＴＯとＡｌとの間に通電したときの電圧（単位：Ｖ）を計測した。
【０１８５】
・ＣＩＥ１９３１色度
電流密度が３．００ｍＡ／ｃｍ２となるように素子に電圧を印加した時のＣＩＥ１９３１色度座標（ｘ、ｙ）を分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタ社製）で計測した。
・電流効率Ｌ／Ｊ、及び電力効率η
電流密度が３．００ｍＡ／ｃｍ２となるように素子に電圧を印加した時の分光放射輝度スペクトルを上記分光放射輝度計で計測し、得られた分光放射輝度スペクトルから、電流効率（単位：ｃｄ／Ａ）、及び電力効率η（単位：ｌｍ／Ｗ）を算出した。
・寿命ＬＴ９０
電流密度が５０ｍＡ／ｃｍ２となるように素子に電圧を印加し、初期輝度に対して輝度が９０％となるまでの時間（単位：ｈｒ）を測定した。
【０１８６】
【表３】
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【０１８７】
表２および表３から分かるように、第二発光層に第三ホスト材料Ｈ３を含む実施例１〜４では、第一発光層および第二発光層の膜厚を変更することなく、第三ホスト材料Ｈ３の濃度を変更するだけで、色度ＣＩＥを変更することができる。これに対し、第二発光層に第三ホスト材料Ｈ３を含まない比較例１〜３では、膜厚を変更することにより色度ＣＩＥを変更する。しかしながら、比較例１に比べて、第二発光層の膜厚を厚くした比較例２では、比較例１に比べて電圧が大きく上昇している。また比較例１に比べて、第一発光層の膜厚を薄くした比較例３では、膜厚を半分にしたにも関わらず、色度ＣＩＥに変化が見られなかった。
【産業上の利用可能性】
【０１８８】
本発明の有機ＥＬ素子は、表示装置や照明装置における発光素子として利用できる。
【符号の説明】
【０１８９】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ  有機ＥＬ素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）
２    基板
３    陽極
４    陰極
５１  第一発光層（発光層）
５２  第二発光層
６    正孔輸送層（正孔輸送帯域）
６１  第一正孔注入層
６２  第一正孔輸送層
６３  第二正孔輸送層
７    電子輸送層（電子輸送帯域）
７２  第一電子輸送層
７３  第二電子輸送層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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