(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（２−１−１）又は（２−１−２）で表さ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用材料。
【化１】
0005857724.tif 000056
〔一般式（２−１−１）及び（２−１−２）中、Ａは複素芳香環基、又は炭化水素芳香環基と複素芳香環基とが結合した基を表し、Ｂは炭化水素芳香環基又は複素芳香環基を表す。Ｘ及びＹは酸素原子又は硫黄原子を表し、Ｚは単環式アリーレン基、単環式アリーレン基の組み合わせ、単環式ヘテロアリーレン基、単環式ヘテロアリーレン基の組み合わせ、又は単環式アリーレン基と単環式ヘテロアリーレン基との組み合わせを表す。〕
【請求項２】
前記一般式（２−１−１）及び（２−１−２）において、Ａが下記一般式（Ａ−３）又は（Ａ−４）で表されることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
【化２】
0005857724.tif 000057
【請求項３】
前記一般式（２−１−１）及び（２−１−２）において、Ｘ又はＹが硫黄原子であることを特徴とする請求項１又は２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
【請求項４】
前記一般式（２−１−１）及び（２−１−２）において、Ｚが１，３−フェニレン又は３，３’−ビフェニルであることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
【請求項５】
一対の電極と、
前記一対の電極の間に設けられ、発光層を含む複数層からなる有機層と、を備え、
前記有機層のうち少なくとも１層に請求項１〜４の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料が含有されてい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６】
前記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料が含有されている層が前記発光層であることを特徴とする請求項５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項７】
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を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項８】
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を備えたことを特徴とする照明装置。
【請求項９】
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を製造する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、
前記有機層のうち少なくとも１層をウェットプロセスで形成することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【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用材料、有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置、照明装置及び有機エレクトロルミネッセンスの製造方法に関し、詳しくは、発光効率、発光寿命、色純度に優れ、さらには駆動電圧に優れた有機エレクトロルミネッセンス素子及びその材料、そのような有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた表示装置及び照明装置並びにそのような有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、発光型の電子ディスプレイデバイスとして、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（以下、ＥＬＤという）がある。ＥＬＤの構成要素としては、無機エレクトロルミネッセンス素子や有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子ともいう）が挙げられる。無機エレクトロルミネッセンス素子は平面型光源として使用されてきたが、発光素子を駆動させるためには交流の高電圧が必要となる。
【０００３】
一方、有機ＥＬ素子は発光する化合物を含有する発光層を陰極と陽極とで挟んだ構成を有し、発光層に電子及び正孔を注入して再結合させることにより励起子（エキシトン）を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出（蛍光、リン光）を利用して発光する素子であり、数Ｖ〜数十Ｖ程度の電圧で発光が可能である。更に、有機ＥＬ素子は、自己発光型であるために視野角が広くて、視認性が高く、薄膜型の完全固体素子であるため、省スペースや携帯性等の観点から注目されている。今後の実用化に向けて、更に低消費電力で効率がよく、高輝度で発光する有機ＥＬ素子の開発が望まれている。
【０００４】
このような有機エレクトロルミネッセンス素子には、発光体として励起一重項からの発光を用いる蛍光発光タイプ、励起三重項からの発光を用いるリン光タイプ等が知られている。
【０００５】
励起一重項からの発光を用いる場合、一重項励起子と三重項励起子の生成比が１：３であるため、発光性励起種の生成確率としては２５％であり、光の取り出し効率が約２０％であるため、外部取り出し量子効率（ηｅｘｔ）の限界は５％とされている。
【０００６】
これに対し、励起三重項からのリン光発光を用いる有機ＥＬ素子については内部量子効率の上限が１００％となるため、励起一重項の場合に比べて原理的に発光効率が４倍となり、冷陰極管とほぼ同等の性能が得られる可能性があることから、照明用途としても注目されている。このようなリン光発光体はイリジウム錯体又は白金等の遷移金属錯体を中心に検討されており、代表例としてはオルトメタル化イリジウム錯体が挙げられる。
【０００７】
これらの錯体は、発光ホスト材料（または単にホストともいう）と共に発光層内に分散、添加されて使用されるため、リン光ドーパントと呼ばれている。
【０００８】
有機ＥＬ素子の性能（発光効率・発光寿命・発光色等）は、ドーパントのみならずホストによっても大きく変わるため、両者の開発は精力的に行われている。
例えば、高い発光効率を得るために、Ｔｈｅ  １０ｔｈ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｗｏｒｋｓｈｏｐ  ｏｎ  Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  ａｎｄ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ（ＥＬ’００、浜松）では、Ｉｋａｉ等がホール輸送性の化合物をリン光性化合物のホストとして用いている。また、Ｍ．Ｅ．Ｔｏｍｐｓｏｎ等では、各種電子輸送性材料をリン光性化合物のホストとして、これらに新規なイリジウム錯体をドープして用いている。
【０００９】
いずれの方法も、ドーパントとホストを適切に選択して用いることにより、発光素子の発光輝度や発光効率は、従来の素子に比べ大幅に改良されるが、発光素子の発光寿命については、従来の蛍光方式の素子よりも短いという問題点を抱えていた。
特に、青色発光素子の場合、その発光寿命は極端に短くなり、高発光効率、短波長及び長寿命の全てを満たす青色ドーパント及びホストの組み合わせは未だ見出されておらず、その創出が急務である。
【００１０】
また、有機ＥＬ素子の性能に大きな影響を及ぼす青色ホストの開発も盛んに実施されており、ジベンゾフラン誘導体を用いたホスト材料が検討されている（例えば、特許文献１参照）。さらに、ジベンゾフラン誘導体にフェニレン基を組み合わせたホストについても検討されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】国際公開第２００６／１２８８００号
【特許文献２】国際公開第２００８／０７２５９６号
【特許文献３】国際公開第２００９／００８０９９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記した何れの化合物を用いても、有機ＥＬ素子の発光効率及び発光寿命は不十分であり、素子性能の更なる向上が望まれている。
【００１３】
したがって、本発明の目的は、発光効率が高く、長寿命な有機ＥＬ素子、該素子を用いた表示装置及び照明装置並びに該素子の製造方法を提供することである。また、更には発光ドーパントの種類によらず、発光効率の高い有機ＥＬ素子、該素子を備えた表示装置及び照明装置並びに該素子の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の上記目的を達成するため、本発明の一態様によれば、
下記一般式（２−１−１）又は（２−１−２）で表さ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用材料が提供される。
【００１５】
【化３】
0005857724.tif 000002
【００１６】
一般式（２−１−１）及び（２−１−２）中、Ａは複素芳香環基、又は炭化水素芳香環基と複素芳香環基とが結合した基を表し、Ｂは炭化水素芳香環基又は複素芳香環基を表す。Ｘ及びＹは酸素原子又は硫黄原子を表し、Ｚは単環式アリーレン基、単環式アリーレン基の組み合わせ、単環式ヘテロアリーレン基、単環式ヘテロアリーレン基の組み合わせ、又は単環式アリーレン基と単環式ヘテロアリーレン基との組み合わせを表す。
【００１７】
本発明の他の態様によれば、
一対の電極と、
前記一対の電極の間に設けられ、発光層を含む有機層と、を備え、
前記有機層のうち少なくとも１層に上記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料が含有されてい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が提供される。
【００１８】
本発明の更に他の態様によれば、
上記有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする表示装置が提供される。
【００１９】
本発明の更に他の態様によれば、
上記有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする照明装置が提供される。
本発明の更に他の態様によれば、
上記有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、
前記有機層のうち少なくとも１層をウェットプロセスで形成することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、発光効率が高く、長寿命な有機ＥＬ素子、該素子を備えた表示装置及び照明装置並びに該素子の製造方法を提供することができる。また、更には発光ドーパントの種類によらず、発光効率の高い有機ＥＬ素子、該素子を備えた表示装置及び照明装置並びに該素子の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の表示装置の構成の一例を示した概略斜視図である。
【図２】図１に示す表示部の構成の一例を示した概略斜視図である。
【図３】本発明の有機ＥＬ素子を用いた照明装置の一例を示す概略斜視図である。
【図４】本発明の有機ＥＬ素子を用いた照明装置の一例を示す概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の好ましい実施形態について説明する。
【００２３】
《有機ＥＬ素子の構成層》
本発明の有機ＥＬ素子の構成層について説明する。
本発明において、有機ＥＬ素子の層構成の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。
【００２４】
（ｉ）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
（ｉｉ）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（ｉｉｉ）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（ｉｖ）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
（ｖ）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
（ｖｉ）陽極／／正孔輸送層／陽極バッファー層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
（ｖｉｉ）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
【００２５】
発光層は、ユニットを形成して発光層ユニットとしてもよい。更に、発光層間には非発光性の中間層を有していてもよく、中間層は電荷発生層を含んでいてもよい。
本発明の有機ＥＬ素子としては白色発光であることが好ましく、これらを用いた照明装置であることが好ましい。
【００２６】
以下、本発明の有機ＥＬ素子を構成する各層について説明する。
【００２７】
《電子輸送層》
電子輸送層とは電子を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は単層もしくは複数層を設けることができる。
【００２８】
電子輸送層に用いられる電子輸送材料（正孔阻止材料、電子注入材料も含む）としては陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、電子輸送層の構成材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。
【００２９】
電子輸送層に用いられる従来公知の材料（以下、電子輸送材料という）の例としては、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体、カルボリン誘導体、を含むアザカルバゾール誘導体等が挙げられる。ここで、アザカルバゾール誘導体とは、カルバゾール環を構成する炭素原子の１つ以上が窒素原子で置き換わったものを示す。
前記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引性基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も電子輸送材料として用いることができる。
更に、これらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
【００３０】
また、８−キノリノール誘導体の金属錯体、例えば、トリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ）、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）亜鉛（Ｚｎｑ）等、及びこれらの金属錯体の中心金属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、ＧａまたはＰｂに置き替わった金属錯体も電子輸送材料として用いることができる。
【００３１】
その他、メタルフリーもしくはメタルフタロシアニン、またはそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも電子輸送材料として用いることができる。
また、正孔注入層、正孔輸送層と同様にｎ型−Ｓｉ、ｎ型−ＳｉＣ等の無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。
【００３２】
電子輸送層は電子輸送材料を、例えば、真空蒸着法、湿式法（ウェットプロセスともいい、例えば、スピンコート法、キャスト法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、インクジェット法、印刷法、スプレーコート法、カーテンコート法、ＬＢ法（ラングミュア・ブロジェット（Ｌａｎｇｍｕｉｒ  Ｂｌｏｄｇｅｔｔ法））等の公知の薄膜化法により成膜して形成することができる。
【００３３】
電子輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。この電子輸送層は前記材料の一種又は二種以上からなる一層構造であってもよい。
【００３４】
また、不純物をドープしたｎ性の高い電子輸送層を用いることもできる。例えば、特開平４−２９７０７６号公報、同１０−２７０１７２号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。
【００３５】
以下、本発明の有機ＥＬ素子の電子輸送層の形成に好ましく用いられる従来公知の化合物（電子輸送材料）の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
【００３６】
【化２】
0005857724.tif 000003
【００３７】
【化３】
0005857724.tif 000004
【００３８】
【化４】
0005857724.tif 000005
【００３９】
【化５】
0005857724.tif 000006
【００４０】
【化６】
0005857724.tif 000007
【００４１】
【化７】
0005857724.tif 000008
【００４２】
【化８】
0005857724.tif 000009
【００４３】
【化９】
0005857724.tif 000010
【００４４】
【化１０】
0005857724.tif 000011
【００４５】
なお、本発明の有機ＥＬ素子の電子輸送層の形成に更に好ましく用いられるのは下記の一般式（Ｒ−１）で表される化合物である。
【００４６】
【化１１】
0005857724.tif 000012
【００４７】
前記一般式（Ｒ−１）において、Ｇ１〜Ｇ８は窒素原子又は−Ｃ（Ｒｓ）＝を表し、該Ｇ１〜Ｇ８の少なくとも１つは窒素原子を表す。Ｒｒは置換基であって、アルキル基、シクロアルキル基、芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基であることが好ましい。Ｒｓは水素原子又は置換基を表し、Ｒｓで表される置換基としては、アルキル基、シクロアルキル基、芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基であることが好ましく、芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基であることがより好ましい。
【００４８】
《発光層》
本発明に係る発光層は、電極または電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよい。
【００４９】
発光層の膜厚の総和は特に制限はないが、膜の均質性や、発光時に不必要な高電圧を印加するのを防止し、かつ、駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、好ましくは２ｎｍ〜５μｍの範囲に調整され、更に好ましくは２ｎｍ〜２００ｎｍの範囲に調整され、特に好ましくは５ｎｍ〜１００ｎｍの範囲に調整される。
【００５０】
発光層の形成には、後述する発光ドーパントやホスト化合物を、例えば、真空蒸着法、湿式塗布法（ウェットプロセスともいい、例えば、スピンコート法、キャスト法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、インクジェット法、印刷法、スプレーコート法、カーテンコート法、ＬＢ法（ラングミュア・ブロジェット（Ｌａｎｇｍｕｉｒ  Ｂｌｏｄｇｅｔｔ法））等により形成することができる。
【００５１】
本発明の有機ＥＬ素子の発光層には、発光ドーパント（リン光発光性ドーパント（リン光ドーパント、リン光発光性ドーパント基ともいう）や蛍光ドーパント等）化合物と、発光ホスト化合物とを含有することが好ましい。
【００５２】
（１）発光性ドーパント化合物
発光性ドーパント化合物（発光ドーパントともいう）について説明する。
発光性ドーパントとしては、蛍光ドーパント（蛍光性化合物ともいう）、リン光ドーパント（リン光発光体、リン光性化合物、リン光発光性化合物等ともいう）を用いることができる。
【００５３】
（１．１）リン光ドーパント（リン光発光ドーパントともいう）
本発明に係るリン光ドーパントについて説明する。
本発明に係るリン光ドーパント化合物は、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、具体的には室温（２５℃）にてリン光発光する化合物であり、リン光量子収率が、２５℃において０．０１以上の化合物であると定義されるが、好ましいリン光量子収率は０．１以上である。
【００５４】
上記リン光量子収率は、第４版実験化学講座７の分光IIの３９８頁（１９９２年版、丸善）に記載の方法により測定できる。溶液中でのリン光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明に係るリン光ドーパントは、任意の溶媒のいずれかにおいて上記リン光量子収率（０．０１以上）が達成されればよい。
【００５５】
リン光ドーパントの発光は原理としては２種挙げられる。
１つはキャリアが輸送されるホスト化合物上でキャリアの再結合が起こって発光性ホス
ト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーをリン光ドーパントに移動させることでリン光ドーパントからの発光を得るというエネルギー移動型である。
もう１つはリン光ドーパントがキャリアトラップとなり、リン光ドーパント上でキャリアの再結合が起こり、リン光ドーパント化合物からの発光が得られるというキャリアトラップ型である。
いずれの場合においても、リン光ドーパントの励起状態のエネルギーはホスト化合物の励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。
【００５６】
本発明の目的効果を損なわない範囲で、本発明の有機ＥＬ素子に係る発光層には、以下の特許公報に記載されている化合物等を併用してもよい。
例えば、国際公開第００／７０６５５号、特開２００２−２８０１７８号公報、特開２００１−１８１６１６号公報、特開２００２−２８０１７９号公報、特開２００１−１８１６１７号公報、特開２００２−２８０１８０号公報、特開２００１−２４７８５９号公報、特開２００２−２９９０６０号公報、特開２００１−３１３１７８号公報、特開２００２−３０２６７１号公報、特開２００１−３４５１８３号公報、特開２００２−３２４６７９号公報、国際公開第０２／１５６４５号、特開２００２−３３２２９１号公報、特開２００２−５０４８４号公報、特開２００２−３３２２９２号公報、特開２００２−８３６８４号公報、特表２００２−５４０５７２号公報、特開２００２−１１７９７８号公報、特開２００２−３３８５８８号公報、特開２００２−１７０６８４号公報、特開２００２−３５２９６０号公報、国際公開第０１／９３６４２号、特開２００２−５０４８３号公報、特開２００２−１００４７６号公報、特開２００２−１７３６７４号公報、特開２００２−３５９０８２号公報、特開２００２−１７５８８４号公報、特開２００２−３６３５５２号公報、特開２００２−１８４５８２号公報、特開２００３−７４６９号公報、特表２００２−５２５８０８号公報、特開２００３−７４７１号公報、特表２００２−５２５８３３号公報、特開２００３−３１３６６号公報、特開２００２−２２６４９５号公報、特開２００２−２３４８９４号公報、特開２００２−２３５０７６号公報、特開２００２−２４１７５１号公報、特開２００１−３１９７７９号公報、特開２００１−３１９７８０号公報、特開２００２−６２８２４号公報、特開２００２−１００４７４号公報、特開２００２−２０３６７９号公報、特開２００２−３４３５７２号公報、特開２００２−２０３６７８号公報等である。
【００５７】
（１．２）蛍光ドーパント
蛍光ドーパント（蛍光性化合物ともいう）としては、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素、または希土類錯体系蛍光体等や、レーザー色素に代表される蛍光量子収率が高い化合物が挙げられる。
【００５８】
（１．３）従来公知の発光ドーパントとの併用
また、発光ドーパントは、複数種の化合物を併用して用いてもよく、構造の異なるリン光ドーパント同士の組み合わせや、リン光ドーパントと蛍光ドーパントを組み合わせて用いてもよい。
【００５９】
ここで、発光ドーパントとして、使用可能な発光ドーパントの具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
【００６０】
【化１２】
0005857724.tif 000013
【００６１】
【化１３】
0005857724.tif 000014
【００６２】
【化１４】
0005857724.tif 000015
【００６３】
【化１５】
0005857724.tif 000016
【００６４】
【化１６】
0005857724.tif 000017
【００６５】
【化１７】
0005857724.tif 000018
【００６６】
【化１８】
0005857724.tif 000019
【００６７】
【化１９】
0005857724.tif 000020
【００６８】
【化２０】
0005857724.tif 000021
【００６９】
（２）ホスト化合物
本発明の有機ＥＬ素子の発光層に含まれるホスト化合物とは、室温（２５℃）におけるリン光発光のリン光量子収率が、０．１未満の化合物であることが好ましく、更に好ましくはリン光量子収率が０．０１未満の化合物である。
【００７０】
ホスト化合物は、１種の化合物が単独で用いられてもよいし、または複数種の化合物が併用して用いられてもよい。
【００７１】
本発明に用いられる発光ホスト化合物としては、構造的には特に制限はないが、代表的にはカルバゾール誘導体、トリアリールアミン誘導体、芳香族ボラン誘導体、含窒素複素環化合物、チオフェン誘導体、フラン誘導体、オリゴアリーレン化合物等の基本骨格を有するもの、または、カルボリン誘導体やジアザカルバゾール誘導体（ここで、ジアザカルバゾール誘導体とは、カルボリン誘導体のカルボリン環を構成する炭化水素環の少なくとも１つの炭素原子が窒素原子で置換されているものを表す。）等が挙げられる。
【００７２】
また、本発明に用いられるホスト化合物は、低分子化合物でも、繰り返し単位をもつ高分子化合物でもよく、ビニル基やエポキシ基のような重合性基を有する低分子化合物（蒸着重合性発光ホスト）でもよい。
【００７３】
ホスト化合物としては、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、且つ、発光の長波長化を防ぎ、高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。
【００７４】
本発明においては、発光層を３層有していても良く、その場合にはホスト化合物は発光層ごとに異なっていてもよいが、同一の化合物であると、優れた駆動寿命特性及び色度安定性を得られることから好ましい。
【００７５】
また、前記ホスト化合物は、その最低励起３重項エネルギー（Ｔ１）が、２．７ｅＶより大きいことがより高い発光効率を得られることから好ましい。本発明でいう最低励起３重項エネルギーとは、ホスト化合物を溶媒に溶解し、液体窒素温度において観測したリン光発光スペクトルの最低振動バンド間遷移に対応する発光バンドのピークエネルギーを言う。
【００７６】
本発明においては、ガラス転移点が９０℃以上の化合物が好ましく、更には１３０℃以上の化合物が優れた駆動寿命特性を得られることから好ましい。
ここで、ガラス転移点（Ｔｇ）とは、ＤＳＣ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｙ：示差走査熱量法）を用いて、ＪＩＳ−Ｋ−７１２１に準拠した方法により求められる値である。
【００７７】
本発明の有機ＥＬ素子においては、ホスト材料はキャリアの輸送を担うため、キャリア輸送能を有する材料が好ましい。キャリア輸送能を表す物性としてキャリア移動度が用いられるが、有機材料のキャリア移動度は、一般的に電界強度に依存性が見られる。電界強度依存性の高い材料は、正孔と電子注入・輸送バランスを崩しやすい為、中間層材料、ホスト材料は、移動度の電界強度依存性の少ない材料を用いることが好ましい。
【００７８】
ここで、本発明者らは上記した本発明の課題に対し、発光効率及び耐久性の向上を妨げる要因について考察した。
本発明者らの検討において、種々のホスト化合物と種々のドーパント化合物を発光層に用いた場合、該有機ＥＬ素子の発光特性（発光効率、駆動電圧や発光スペクトル）、耐久性が変化し、ホスト化合物とドーパント化合物には相性の良い組み合わせと相性の良くない組み合わせがあることがわかった。要因は未だ不明ではあるものの、発光層において、ホスト化合物同士（Ｈ−Ｈ）、ホスト化合物とドーパント化合物（Ｈ−Ｄ）、及びドーパント化合物同士（Ｄ−Ｄ）等の様々な相互作用が生じており、これらの相互作用により、アニオンやカチオンといったキャリアの輸送性や各キャリアが結合して生じた励起子の安定性等に差異が生じ、結果として発光特性や耐久性が変化するものと推測している。
【００７９】
本発明者らは上記の考察に対し、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェンを部分構造として有する種々のホスト化合物を中心に検討し、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェンを含む特定の部分構造を有する、一般式（１）で表される化合物をホスト化合物に用いた場合、良好な発光特性を示すことを見出し、本発明に至った。
【００８０】
更に、本発明の化合物をホスト化合物として用いた場合、ドーパントの種類を変更しても、発光特性や耐久性が良好な値を維持し、その値が大きく変動しないことを見出した。他方、既存のホスト化合物を複数種のドーパントに対して適用すると、発光効率が変動し、ドーパントの種類によっては低い性能を示すことが観測されており、本発明のホスト化合物は特異的な性能を示していることが分かる。詳細は未だ明確ではないが上記の相互作用を適切に調節したためと推測している。
【００８１】
また、発光層と共に他層、特に正孔輸送層に本発明の化合物を用いることで、該有機ＥＬ素子の性能が更に向上することが明らかとなった。上記の要因に関してはキャリアの注入性、輸送性等が適切に調整されたためと推測しているが詳細は不明である。
【００８２】
（２．１）一般式（１）で表される化合物
本発明の有機ＥＬ素子用材料について以下説明する。
本発明の有機ＥＬ素子用材料は、下記一般式（１）で表される。
【００８３】
【化２１】
0005857724.tif 000022
【００８４】
一般式（１）において、Ａは芳香族炭化水素基、芳香族複素環基、又は芳香族炭化水素基と芳香族複素環基とが結合した基を表す。
一般式（１）において、Ａで表される芳香族炭化水素基（アリール基ともいう）としては、例えば、フェニル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、フルオレニル基、フェナントリル基、ビフェニリル基等が挙げられ、フェニル基、ビフェニル基又はナフチル基であることが好ましく、フェニル基又はビフェニル基であることがより好ましい。
一般式（１）において、Ａで表される芳香族複素環基（ヘテロアリール基ともいう）としては、例えば、ピリジル基、ピリミジニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピラジニル基、トリアゾリル基（例えば、１，２，４−トリアゾール−１−イル基、１，２，３−トリアゾール−１−イル基等）、オキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、キノリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基（前記カルボリニル基のカルボリン環を構成する炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す）、キノキサリニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等が挙げられ、ピリジル基、ピリミジル基、キノリル基、カルバゾリル基、カルボリニル基又はジアザカルバゾリル基であることがより好ましく、カルバゾリル基であることがより好ましい。
一般式（１）において、Ａで表される芳香族炭化水素基と芳香族複素環基とが結合した基としては、上記した芳香族炭化水素基と芳香族複素環基とが連結した基であれば特に限定されないが、部分構造としてシリル基、アリールホスホリル基又はカルバゾリル基を有することが好ましく、部分構造としてカルバゾリル基を有することがより好ましい。
【００８５】
一般式（１）において、Ａで表される芳香族炭化水素基、芳香族複素環基、又は芳香族炭化水素基と芳香族複素環基とが結合した基として、下記一般式（Ａ−１）〜（Ａ−６）の何れかで表されることが好ましく、（Ａ−１）〜（Ａ−４）の何れかで表されることがより好ましく、（Ａ−１）〜（Ａ−３）の何れかで表されることが更に好ましい。
【００８６】
【化２２】
0005857724.tif 000023
【００８７】
一般式（１）において、Ｂは置換基を表す。
一般式（１）において、Ｂで表される置換基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、芳香族炭化水素基（アリール基ともいい、例えば、フェニル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、フルオレニル基、フェナントリル基、ビフェニリル基等）、非芳香族複素環基、芳香族複素環基（ヘテロアリール基ともいい、例えば、ピリジル基、ピリミジニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピラジニル基、トリアゾリル基（例えば、１，２，４−トリアゾール−１−イル基、１，２，３−トリアゾール−１−イル基等）、オキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、キノリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基（前記カルボリニル基のカルボリン環を構成する炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す）、キノキサリニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等）、ハロゲン原子、アルコキシル基、シクロアルコキシル基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、シクロアルキルチオ基、アリールチオ基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、スルファモイル基、ウレイド基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、カルバモイル基、スルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、アルキルホスフィノ基、アリールホスフィノ基、アルキルホスホリル基、アリールホスホリル基、アルキルチオホスホリル基又はアリールチオホスホリル基、シリル基等が挙げられ、アルキル基、シクロアルキル基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基、アルコキシル基、シクロアルコキシル基、アリールオキシ基、アミノ基、ニトロ基又はシアノ基であることが好ましく、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基又はアミノ基であることがより好ましく、フェニル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基又はジアリールアミノ基であることが更に好ましく、フェニル基又はカルバゾリル基であることが最も好ましい。
なお、これらの基は、さらに上記の置換基によって置換されていてもよいし、また、それらが互いに結合して環を形成してもよい。
【００８８】
一般式（１）において、ｎは０〜２の整数を表す。
【００８９】
一般式（１）において、Ｘ及びＹは酸素原子又は硫黄原子を表す。
一般式（１）において、ＸとＹは互いに同一であっても異なっていてもよいが、Ｘは酸素原子であることが好ましい。また、Ｘ又はＹが硫黄原子であることが好ましい。
【００９０】
一般式（１）において、Ｚは単環式アリーレン基、単環式アリーレン基の組み合わせ、単環式ヘテロアリーレン基、単環式ヘテロアリーレン基の組み合わせ、又は単環式アリーレン基と単環式ヘテロアリーレン基との組み合わせを表す。
ここで、単環式とは６員環又は５員環であって、縮環構造を有さないことを示し、アリーレン基、ヘテロアリーレン基とは、各々アリール基、ヘテロアリール基から更に水素原子を１つ除いた２価の連結基を表す。
一般式（１）において、Ｚで表される単環式アリーレン基に対応するアリール基としては、フェニル基、ビフェニル基等が挙げられ、Ｚで表される単環式ヘテロアリーレン基に対応するヘテロアリール基としては、ピリジル基、ピリミジン基、トリアジン基、チエニル基、フリル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、トリアゾリル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、ジアザオキサゾリル基、ジアザチアゾリル基等が挙げられ、フェニル基、ビフェニル基、ピリジル基又はピリミジン基であることが好ましく、フェニル基又はビフェニル基であることがより好ましく、該フェニル基、ビフェニル基の結合様式として１，３−フェニレン、３，３’−ビフェニルであることが最も好ましい。
【００９１】
（２．２）一般式（２−１）又は（２−２）で表される化合物
一般式（１）は、下記一般式（２−１）又は（２−２）で表されることが好ましい。
【００９２】
【化２３】
0005857724.tif 000024
【００９３】
一般式（２−１）及び（２−２）において、Ａ、Ｂ、Ｘ、Ｙ及びＺは前記一般式（１）におけるＡ、Ｂ、Ｘ、Ｙ及びＺとそれぞれ同義である。
【００９４】
一般式（２−１）は下記一般式（２−１−１）又は（２−１−２）で表されることが好ましい。
【００９５】
【化２４】
0005857724.tif 000025
【００９６】
一般式（２−１−１）及び（２−１−２）において、Ａ、Ｂ、Ｘ、Ｙ及びＺは前記一般式（２−１）におけるＡ、Ｂ、Ｘ、Ｙ及びＺとそれぞれ同義である。
【００９７】
一般式（２−１）は一般式（２−１−１）で表されることがより好ましい。
【００９８】
一般式は（２−２）は下記一般式（２−２−１）又は（２−２−２）で表されることが好ましい。
【００９９】
【化２５】
0005857724.tif 000026
【０１００】
一般式（２−２−１）及び（２−２−２）において、Ａ、Ｂ、Ｘ、Ｙ及びＺは前記一般式（２−２）におけるＡ、Ｂ、Ｘ、Ｙ及びＺとそれぞれ同義である。
【０１０１】
一般式（２−２）は一般式（２−２−２）で表されることがより好ましい。
【０１０２】
（２．３）一般式（３−１）、（３−２）、（３−３）又は（３−４）で表される化合物
一般式（１）は、下記一般式（３−１）、（３−２）、（３−３）又は（３−４）で表されることが好ましい。
【０１０３】
【化２６】
0005857724.tif 000027
【０１０４】
一般式（３−１）、（３−２）、（３−３）及び（３−４）において、Ａ、Ｂ、Ｘ及びＹは前記一般式（２−１）及び（２−２）におけるＡ、Ｂ、Ｘ及びＹとそれぞれ同義である。
【０１０５】
一般式（１）は一般式（３−１）又は（３−３）で表されることがより好ましい。
【０１０６】
上記した本発明の有機ＥＬ素子用材料は、有機ＥＬ素子の有機層において、何れの層に用いられていてもよいが、発光層、電子輸送層、正孔輸送層に用いられることが好ましく、発光層、正孔輸送層に用いられることがより好ましく、発光層に用いられることが更に好ましい。更に、本発明の有機ＥＬ素子用材料は、発光層中のホスト材料としてリン光ドーパントと共に用いられることが最も好ましい。また、更に好ましい態様として、正孔輸送層及び発光層の両層に用いられることが好ましい。
【０１０７】
（２．４）具体例
以下、本発明に係る有機ＥＬ素子用材料の例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
【０１０８】
【化２７】
0005857724.tif 000028
【０１０９】
【化２８】
0005857724.tif 000029
【０１１０】
【化２９】
0005857724.tif 000030
【０１１１】
【化３０】
0005857724.tif 000031
【０１１２】
【化３１】
0005857724.tif 000032
【０１１３】
【化３２】
0005857724.tif 000033
【０１１４】
【化３３】
0005857724.tif 000034
【０１１５】
【化３４】
0005857724.tif 000035
【０１１６】
【化３５】
0005857724.tif 000036
【０１１７】
【化３６】
0005857724.tif 000037
【０１１８】
【化３７】
0005857724.tif 000038
【０１１９】
【化３８】
0005857724.tif 000039
【０１２０】
（２．５）合成例
以下に、本発明の有機ＥＬ素子用材料の合成例を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。上記した化合物（２５），（４６）の合成方法を例にとって説明する。
【０１２１】
（２．５．１）中間体  ３−（８−ブロモジベンゾチオフェニル）−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾールの合成
【０１２２】
【化３９】
0005857724.tif 000040
【０１２３】
窒素気流下、５００ｍｌの４頭フラスコに脱水テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）３００ｍｌ、脱気した水５０ｍｌを加え、続いて２，８−ジブロモジベンゾチオフェン７．０ｇ、９−フェニル−３−（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキソボラニル）−９Ｈ−カルバゾール６．９ｇ、炭酸ナトリウム２．５ｇ、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）１．０ｇを加え、６時間加熱還流した。
放冷後、さらに酢酸エチルを加え、分液し、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧濃縮して粗生物を得た。この粗生物をカラムクロマトグラフィーによって精製し、目的の３−（８−ブロモジベンゾチオフェニル）−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾールを４．０ｇ得た（収率４３％）。得られた化合物の構造はＭａｓｓ、ＮＭＲにより確認した。
【０１２４】
（２．５．２）中間体  （８−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾリル））ジベンゾチオフェニル）ボロン酸の合成
【０１２５】
【化４０】
0005857724.tif 000041
【０１２６】
窒素気流下、３００ｍｌ４頭フラスコに３−（８−ブロモジベンゾチオフェニル）−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール４．０ｇ、脱水ＴＨＦ、２００ｍｌを加え、ドライアイス／アセトン浴で冷却した。この溶液にｎ−ＢｕＬｉ（１．６３Ｍｉｎ Ｈｅｘａｎｅ）５．５ｍｌを滴下し、滴下終了後、そのまま１時間撹拌した。さらにこの溶液に、トリメトキシボラン１．０ｇを脱水ＴＨＦ１５ｍｌと混合した溶液を滴下した。そのまま３０分撹拌後、ドライアイス／アセトン浴を外し、加温し、−１０℃で水５０ｍｌを加え、クエンチした。さらに室温へ戻した後、１Ｎ塩酸３０ｍｌを加えた。一晩放置後、酢酸エチルを加え有機層を分液し、水で中性になるまで洗浄し、硫酸マグネシウムを加え、乾燥した後、これを濾別し、ろ液を減圧濃縮した。粗成物をカラムクロマトグラフィーで精製し、目的の（８−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾリル））ジベンゾチオフェニル）ボロン酸を２．３ｇ得た（収率６２％）。化合物の構造はＭａｓｓ、ＮＭＲにより確認した。
【０１２７】
（２．５．３）中間体Ａの合成
【０１２８】
【化４１】
0005857724.tif 000042
【０１２９】
窒素気流下、３００ｍｌの４頭フラスコに脱水テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）２００ｍｌ、脱気した水２５ｍｌを加え、続いて（８−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾリル））ジベンゾチオフェニル）ボロン酸２．３ｇ、４，４’−ビフェニル１．４ｇ、炭酸ナトリウム０．８ｇ、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）０．３ｇを加え、８時間加熱還流した。
放冷後、さらに酢酸エチルを加え、分液し、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧濃縮して粗生物を得た。この粗生物をＧＰＣによって精製し、目的の中間体Ａを１．２ｇ得た（収率４０％）。得られた化合物の構造はＭａｓｓ、ＮＭＲにより確認した。
【０１３０】
（２．５．４）中間体  ９−（６−ブロモジベンゾフラニル）−９Ｈ−カルバゾールの合成
【０１３１】
【化４２】
0005857724.tif 000043
【０１３２】
窒素気流下、５００ｍｌの４頭フラスコに２−ヨード−６−ブロモジベンゾフラン１２．０ｇ、９Ｈ−カルバゾール５．９ｇ、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）３００ｍｌを加え、撹拌しながら窒素バブリングを１５分間行った。この溶液に炭酸カリウム６．７ｇ、金属銅２．０ｇを加え、１４０℃で８時間反応させた。
放冷後、反応液を水１Ｌに加え、析出した固体をろ取、乾燥後、トルエンで再結して、目的の中間体である９−（６−ブロモジベンゾフラニル）−９Ｈ−カルバゾールを９．６ｇ得た（収率７２％）。得られた化合物の構造はＭａｓｓ測定、ＮＭＲ測定により確認した。
【０１３３】
（２．５．５）中間体  （８−（９Ｈ−カルバゾリル）ジベンゾフラニル）ボロン酸の合成
【０１３４】
【化４３】
0005857724.tif 000044
【０１３５】
窒素気流下、３００ｍｌ４頭フラスコに９−（６−ブロモジベンゾフラニル）−９Ｈ−カルバゾール４．１ｇ、脱水ＴＨＦ１５０ｍｌを加え、ドライアイス／アセトン浴で冷却した。この溶液にｎ−ＢｕＬｉ（１．６３Ｍｉｎ Ｈｅｘａｎｅ）６．８ｍｌを滴下し、滴下終了後、そのまま１時間撹拌した。さらにこの溶液に、トリメトキシボラン１．３ｇを脱水ＴＨＦ１５ｍｌと混合した溶液を滴下した。低温で３０分撹拌後、室温へ戻し、１Ｎ塩酸３０ｍｌを加え、一晩放置した。この溶液に酢酸エチルを加え、有機層を分液し、水で中性になるまで洗浄した。硫酸マグネシウムを加え、乾燥した後、これを濾別し、ろ液を減圧濃縮し粗生物を得た。さらにこの粗成物をＴＨＦ／ＭｅＯＨで再結晶させて、目的の（８−（９Ｈ−カルバゾリル）ジベンゾフラニル）ボロン酸を１．６ｇ得た（収率４２％）。得られた化合物の構造はＭａｓｓ、ＮＭＲにより確認した。
【０１３６】
（２．５．６）本発明の化合物（２５）の合成
【０１３７】
【化４４】
0005857724.tif 000045
【０１３８】
３００ｍｌの４頭フラスコにＤＭＳＯ１００ｍｌを加え、窒素バブリングにより脱気したのち、中間体Ａ、９−（６−ブロモジベンゾフラニル）−９Ｈ−カルバゾール１．２ｇ、（８−（９Ｈ−カルバゾリル）ジベンゾフラニル）ボロン酸０．９ｇ、炭酸カリウム０．６ｇ、１，１‘−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン−パラジウム（II）ジクロライド・ジクロロメタン錯体１１５ｍｇを加え、１４０℃で１０時間反応させた。
放冷後、反応液を水４００ｍｌに添加し、析出した固体をろ取、水洗し、粗生成物を得た。さらにこの粗生成物をカラムクロマトグラフィー、ＧＰＣによって精製し、目的の本発明の化合物（２５）を０．９ｇ得た（収率５４％）。得られた化合物の構造はＭａｓｓ、ＮＭＲにより確認した。
なお、後述する有機ＥＬ素子の作製においては、本発明の化合物（２５）を再度、ＧＰＣ精製した後、昇華精製したサンプルを用いた。
【０１３９】
（２．５．７）本発明の化合物（４６）の合成
【０１４０】
【化４５】
0005857724.tif 000046
【０１４１】
３００ｍｌの４頭フラスコにＤＭＳＯ１００ｍｌを加え、窒素バブリングにより脱気したのち、９−（６−ブロモジベンゾフラニル）−９Ｈ−カルバゾール３．３ｇ、１，３−フェニレンジボロン酸０．６ｇ、炭酸カリウム１．１ｇ、１，１’−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン−パラジウム（II）ジクロライド・ジクロロメタン錯体４５０ｍｇを加え、１４０℃で８時間反応させた。放冷後、反応液を水３００ｍｌに添加し、析出した固体をろ取、水洗し、粗生成物を得た。さらにこの粗生成物をＴＨＦに溶解させた後、ＭｅＯＨを徐々に加え、析出した固体をろ取し、目的の本発明の化合物（４６）を１．４ｇ得た（収率４８％）。得られた化合物の構造はＭａｓｓ、ＮＭＲにより確認した。
なお、後述する有機ＥＬ素子の作製においては、本発明の化合物（４６）をさらにＧＰＣ精製した後、昇華精製したサンプルを用いた。
【０１４２】
《正孔輸送層》
正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は単層または複数層設けることができる。
【０１４３】
正孔輸送材料としては、正孔の注入または輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。
例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体及び導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられる。
【０１４４】
正孔輸送材料としては上記のものを使用することができるが、ポルフィリン化合物、芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第３級アミン化合物を用いることが好ましい。
【０１４５】
芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノフェニル；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−〔１，１′−ビフェニル〕−４，４′−ジアミン（ＴＰＤ）；２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）プロパン；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラ−ｐ−トリル−４，４′−ジアミノビフェニル；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン；ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン；ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタン；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ジ（４−メトキシフェニル）−４，４′−ジアミノビフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノジフェニルエーテル；４，４′−ビス（ジフェニルアミノ）クオードリフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン；４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４′−〔４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン；４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニル）ベンゼン；３−メトキシ−４′−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン；Ｎ−フェニルカルバゾール、更には米国特許第５，０６１，５６９号明細書に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば、４，４′−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル（ＮＰＤ）、特開平４−３０８６８８号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが３つスターバースト型に連結された４，４′，４″−トリス〔Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）等が挙げられる。
【０１４６】
更に、これらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
【０１４７】
ｐ型−Ｓｉ、ｐ型−ＳｉＣ等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。また、特開平１１−２５１０６７号公報、Ｊ．Ｈｕａｎｇ  ｅｔ．ａｌ．著文献（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ  ８０（２００２），ｐ．１３９）に記載されているような、いわゆるｐ型正孔輸送材料を用いることもできる。
本発明においては、より高効率の発光素子が得られることから、これらの材料を用いることが好ましい。
【０１４８】
正孔輸送層は、前記正孔輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。
正孔輸送層の膜厚については、特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。この正孔輸送層は前記材料の一種または２種以上からなる一層構造であってもよい。
【０１４９】
また、不純物をドープしたｐ性の高い正孔輸送層を用いることもでき、例えば、特開平４−２９７０７６号、特開２０００−１９６１４０号、同２００１−１０２１７５号の各公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。
本発明においては、このようなｐ性の高い正孔輸送層を用いることが、より低消費電力の素子を作製することができるため好ましい。
【０１５０】
以下に、本発明の有機ＥＬ素子の正孔輸送層の形成に好ましく用いられる化合物の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。なお、ｎは２以上の整数を表す。本発明の有機ＥＬ素子に用いられる重合体の数平均分子量は、１０００〜１０００００であることが好ましく、より好ましくは、２０００〜５００００である。この範囲とすることで、塗布法で有機ＥＬ素子の有機層を形成する場合に、溶媒への溶解性及び粘度が有機層形成に適するようになり、有機層を容易に形成することができる。
【０１５１】
【化４６】
0005857724.tif 000047
【０１５２】
【化４７】
0005857724.tif 000048
【０１５３】
【化４８】
0005857724.tif 000049
【０１５４】
【化４９】
0005857724.tif 000050
【０１５５】
《阻止層：正孔阻止層、電子阻止層》
阻止層は、前記有機化合物薄膜の基本的な構成層の他に、必要に応じて設けられるものである。例えば、特開平１１−２０４２５８号公報、同１１−２０４３５９号公報、及び「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の２３７頁等に記載されている正孔阻止（ホールブロック）層がある。
【０１５６】
正孔阻止層とは、広い意味では電子輸送層の機能を有し、電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が著しく小さい正孔阻止材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、前記電子輸送層の構成を必要に応じて、正孔阻止層として用いることができる。
【０１５７】
本発明の有機ＥＬ素子における正孔阻止層は、発光層に隣接して設けられていることが好ましい。
【０１５８】
正孔阻止層には、カルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体（ここで、アザカルバゾール誘導体とは、カルバゾール環を構成する炭素原子の１つ以上が窒素原子で置き換わったものを示す）を含有することが好ましい。
【０１５９】
また、本発明においては、複数の発光色の異なる複数の発光層を有する場合、その発光極大波長が最も短波にある発光層が、全発光層中、最も陽極に近いことが好ましいが、このような場合、当該最短波層と当該最短波層の次に陽極に近い発光層との間に正孔阻止層を追加して設けることが好ましい。
【０１６０】
更には、当該位置に設けられる正孔阻止層に含有される化合物の５０質量％以上が、前記最短波発光層のホスト化合物に対しそのイオン化ポテンシャルが０．３ｅＶ以上大きいことが好ましい。
【０１６１】
イオン化ポテンシャルは、化合物のＨＯＭＯ（最高占有軌道）レベルにある電子を真空準位に放出するのに必要なエネルギーで定義され、例えば、下記に示すような方法により求めることができる。
（１）米国Ｇａｕｓｓｉａｎ社製の分子軌道計算用ソフトウェアであるＧａｕｓｓｉａｎ９８（Ｇａｕｓｓｉａｎ９８、Ｒｅｖｉｓｉｏｎ  Ａ．１１．４，Ｍ．Ｊ．Ｆｒｉｓｃｈ，ｅｔ  ａｌ，Ｇａｕｓｓｉａｎ，Ｉｎｃ．，Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ  ＰＡ，２００２．）を用い、キーワードとしてＢ３ＬＹＰ／６−３１Ｇ＊を用いて構造最適化を行うことにより算出した値（ｅＶ単位換算値）として求めることができる。この計算値が有効な背景には、この手法で求めた計算値と実験値の相関が高いためである。
（２）イオン化ポテンシャルは光電子分光法で直接測定する方法により求めることもできる。例えば、理研計器社製の低エネルギー電子分光装置「Ｍｏｄｅｌ  ＡＣ−１」を用いて、あるいは紫外光電子分光として知られている方法を好適に用いることができる。
【０１６２】
一方、電子阻止層とは、広い意味では正孔輸送層の機能を有し、正孔を輸送する機能を有しつつ、電子を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで、電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。
【０１６３】
また、前記正孔輸送層の構成を、必要に応じて電子阻止層として用いることができる。本発明において、正孔阻止層、電子阻止層の膜厚としては、好ましくは３ｎｍ〜１００ｎｍであり、更に好ましくは３ｎｍ〜３０ｎｍである。
【０１６４】
《注入層：正孔注入層（陽極バッファー層）、電子注入層（陰極バッファー層）》
注入層には、正孔注入層と電子注入層がある。
注入層は、陽極と発光層又は正孔輸送層との間、陰極と発光層又は電子輸送層との間に必要に応じて設けられる。
【０１６５】
注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のため、電極と有機層との間に設けられる層のことで、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３頁〜１６６頁）にその詳細が記載されている。
【０１６６】
正孔注入層は、特開平９−４５４７９号公報、同９−２６００６２号公報、同８−２８８０６９号公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファー層等が挙げられる。
【０１６７】
電子注入層は、特開平６−３２５８７１号公報、同９−１７５７４号公報、同１０−７４５８６号公報等にもその詳細が記載されており、具体的にはストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リチウム、フッ化ナトリウムやフッ化カリウム等に代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。
【０１６８】
注入層はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるが、その膜厚は０．１ｎｍ〜５μｍの範囲が好ましい。
【０１６９】
また、正孔注入層及び電子注入層に用いられる材料は、他の材料と併用して用いることも可能であり、例えば、正孔輸送層や電子輸送層中に混合して用いることも可能である。
【０１７０】
《陽極》
有機ＥＬ素子における陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。
このような電極物質の具体例としては、Ａｕ等の金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ２Ｏ３−ＺｎＯ）等非晶質で、透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。
【０１７１】
陽極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状パターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は（１００μｍ以上程度）、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。有機導電性化合物のように塗布可能な物質を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等湿式成膜法を用いることもできる。
【０１７２】
この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を１０％より大きくすることが望ましく、また陽極のシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。更に、膜厚は材料にもよるが、通常１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【０１７３】
《陰極》
一方、陰極としては仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属）、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して用いられる。
このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。
これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。
【０１７４】
陰極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極のシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は、通常１０ｎｍ〜５μｍの範囲が好ましく、更に好ましくは５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲である。
【０１７５】
なお、発光した光を透過させるため、有機ＥＬ素子の陽極又は陰極の何れか一方が、透明又は半透明であると、発光輝度が向上し好都合である。
また、陰極に上記金属を１ｎｍ〜２０ｎｍの膜厚で作製した後に、陽極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に作製することで、透明または半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する素子を作製することができる。
【０１７６】
《支持基板》
本発明の有機ＥＬ素子に用いることのできる支持基板（以下、基体、基板、基材、支持体等ともいう）としては、ガラス、プラスチック等、種類には特に限定はなく、また透明であっても不透明であってもよい。支持基板側から光を取り出す場合には、支持基板は透明であることが好ましい。
好ましく用いられる透明な支持基板としては、ガラス、石英、透明樹脂フィルムを挙げることができる。特に好ましい支持基板は、有機ＥＬ素子にフレキシブル性を与えることが可能な樹脂フィルムである。
【０１７７】
樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）、セルロースアセテートフタレート（ＴＡＣ）、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類又はそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリルあるいはポリアリレート類、アートン（商品名ＪＳＲ社製）あるいはアペル（商品名三井化学社製）といったシクロオレフィン系樹脂等を挙げられる。
【０１７８】
樹脂フィルムの表面には、無機物、有機物の皮膜又はその両者のハイブリッド皮膜が形成されていてもよく、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％ＲＨ）が０．０１ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下のバリア性フィルムであることが好ましく、更には、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が１０−３ｍｌ／（ｍ２・２４ｈ・ＭＰａ）以下、水蒸気透過度が１０−５ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下の高バリア性フィルムであることが好ましい。
【０１７９】
バリア膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。更に、バリア膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることがより好ましい。無機層と有機層の積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。
【０１８０】
バリア膜の形成方法については特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ処理法、大気圧プラズマ処理法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができるが、特開２００４−６８１４３号公報に記載されているような大気圧プラズマ処理法によるものが特に好ましい。
【０１８１】
不透明な支持基板としては、例えば、アルミ、ステンレス等の金属板、フィルムや不透明樹脂基板、セラミック製の基板等が挙げられる。
【０１８２】
本発明の有機ＥＬ素子の発光の室温における外部取り出し量子効率は、１％以上であることが好ましく、より好ましくは５％以上である。ここで、外部取り出し量子効率（％）＝有機ＥＬ素子外部に発光した光子数／有機ＥＬ素子に流した電子数×１００である。
【０１８３】
また、カラーフィルター等の色相改良フィルター等を併用してもよく、有機ＥＬ素子からの発光色を、蛍光体を用いて多色へ変換する色変換フィルターを併用してもよい。色変換フィルターを用いる場合においては、有機ＥＬ素子の発光のλｍａｘは４８０ｎｍ以下が好ましい。
【０１８４】
《有機ＥＬ素子の製造方法》
有機ＥＬ素子の製造方法の一例として、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／電子注入層／陰極から構成される有機ＥＬ素子の製造方法について説明する。
【０１８５】
まず、適当な基体上に所望の電極物質、例えば、陽極用物質からなる薄膜を１．０μｍ以下、好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの膜厚になるように形成させて、陽極を作製する。
【０１８６】
次に、この陽極上に正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層等の有機化合物を含有する薄膜を順次形成させる。
【０１８７】
本発明の有機ＥＬ素子においては、本発明に係る一般式（１）で表される化合物を発光層に用いる場合の発光層や、陰極と該陰極に隣接する電子輸送層は、湿式法により塗布・成膜されることが好ましい。
【０１８８】
湿式塗布法としては、スピンコート法、キャスト法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、インクジェット法、印刷法、スプレーコート法、カーテンコート法、ＬＢ法等があるが、精密な薄膜が形成可能で、且つ高生産性の点から、ダイコート法、ロールコート法、インクジェット法、スプレーコート法などのロール・ツー・ロール方式適性の高い方法が好ましい。また、層ごとに異なる製膜法を適用してもよい。
【０１８９】
本発明に係る有機ＥＬ素子材料を溶解または分散する液媒体としては、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル等の脂肪酸エステル類、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、トルエン、キシレン、メシチレン、シクロヘキシルベンゼン等の芳香族炭化水素類、シクロヘキサン、デカリン、ドデカン等の脂肪族炭化水素類、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホオキシド（ＤＭＳＯ）等の有機溶媒を用いることができる。分散方法としては、超音波、高剪断力分散やメディア分散等の分散方法により分散することができる。
【０１９０】
これらの層を順次形成した後、その上に陰極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるように形成させ、陰極を設けることにより所望の有機ＥＬ素子が得られる。
【０１９１】
また、順序を逆にして、陰極、電子注入層、電子輸送層、正孔阻止層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極の順に作製することも可能である。
【０１９２】
このようにして得られた多色の表示装置に、直流電圧を印加する場合には陽極を＋、陰極を−の極性として、電圧２Ｖ〜４０Ｖ程度を印加すると発光が観測できる。また交流電圧を印加してもよい。なお、印加する交流の波形は任意でよい。
【０１９３】
本発明の有機ＥＬ素子の作製は、一回の真空引きで一貫して正孔注入層から陰極まで作製するのが好ましいが、途中で取り出して異なる成膜法を施しても構わない。その際、作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。
【０１９４】
《封止》
本発明の有機ＥＬ素子は、陽極、陰極、及び陽極と陰極との間に設けられる各層を、封止部材によって外気から遮断して封止しておくことが好ましい。
【０１９５】
本発明に用いられる封止手段としては、例えば、封止部材と電極、支持基板とを接着剤で接着する方法を挙げることができる。
【０１９６】
封止部材としては、有機ＥＬ素子の表示領域を覆うように配置されていればよく、凹板状でも平板状でもよい。また透明性、電気絶縁性は特に問わない。
【０１９７】
具体的には、ガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等が挙げられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等を挙げることができる。また、ポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。金属板としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブテン、シリコン、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる一種以上の金属または合金からなるものが挙げられる。
【０１９８】
本発明においては、有機ＥＬ素子を薄膜化できるということから、ポリマーフィルム、
金属フィルムを使用することが好ましい。
更には、ポリマーフィルムは、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が１×１０−３ｍｌ／（ｍ２・２４ｈ・ＭＰａ）以下、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％ＲＨ）が１×１０−３ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下のものであることが好ましい。
【０１９９】
封止部材を凹状に加工するのは、サンドブラスト加工、化学エッチング加工等が使われる。
【０２００】
接着剤として、具体的には、アクリル酸系オリゴマー、メタクリル酸系オリゴマーの反応性ビニル基を有する光硬化及び熱硬化型接着剤、２−シアノアクリル酸エステル等の湿気硬化型等の接着剤、エポキシ系等の熱及び化学硬化型（二液混合）、ホットメルト型のポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィン、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤を挙げることができる。
なお、有機ＥＬ素子が熱処理により劣化する場合があるので、室温から８０℃までに接着硬化できるものが好ましい。また、前記接着剤中に乾燥剤を分散させておいてもよい。
【０２０１】
封止部分への接着剤の塗布は市販のディスペンサーを使ってもよいし、スクリーン印刷のように印刷してもよい。
【０２０２】
また有機層を挟み支持基板と対向する側の電極の外側に該電極と有機層を被覆し、支持基板と接する形で無機物、有機物の層を形成し封止膜とすることも好適にできる。この場合、封止膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。
更に、前記封止膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることが好ましい。
【０２０３】
これら封止膜の形成方法については、特に限定はなく、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ処理法、大気圧プラズマ処理法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができる。
【０２０４】
封止部材と有機ＥＬ素子の表示領域との間隙には、気相及び液相では、窒素、アルゴン等の不活性気体やフッ化炭化水素、シリコンオイルのような不活性液体を注入することが好ましい。また真空とすることも可能である。また、内部に吸湿性化合物を封入することもできる。
【０２０５】
吸湿性化合物としては、例えば、金属酸化物（酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム等）、硫酸塩（硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸コバルト等）、金属ハロゲン化物（塩化カルシウム、塩化マグネシウム、フッ化セシウム、フッ化タンタル、臭化セリウム、臭化マグネシウム、沃化バリウム、沃化マグネシウム等）、過塩素酸類（過塩素酸バリウム、過塩素酸マグネシウム等）等が挙げられ、中でも、硫酸塩、金属ハロゲン化物及び過塩素酸類においては無水塩が好適に用いられる。
【０２０６】
《保護膜、保護板》
有機層を挟み支持基板と対向する側の封止膜あるいは封止用フィルムの外側に、有機ＥＬ素子の機械的強度を高めるため、保護膜あるいは保護板を設けてもよい。特に封止が封止膜により行われている場合には、その機械的強度は必ずしも高くないため、このような保護膜あるいは保護板を設けることが好ましい。
これに使用することができる材料としては、前記封止に用いたのと同様なガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等を用いることができるが、軽量かつ薄膜化ということからポリマーフィルムを用いることが好ましい。
【０２０７】
《光取り出し》
有機ＥＬ素子は空気よりも屈折率の高い（屈折率が１．７〜２．１程度）層の内部で発光し、発光層で発生した光のうち１５％〜２０％程度の光しか取り出せないと一般的に言われている。これは、臨界角以上の角度θで界面（透明基板と空気との界面）に入射する光は全反射を起こし、有機ＥＬ素子の外部に取り出すことができないことや、透明電極ないし発光層と透明基板との間で光が全反射を起こし、光が透明電極ないし発光層を導波し、結果として光が有機ＥＬ素子の側面方向に逃げるためである。
【０２０８】
この光の取り出しの効率を向上させる手法として、例えば、透明基板表面に凹凸を形成し、透明基板と空気界面での全反射を防ぐ方法（米国特許第４，７７４，４３５号明細書）、基板に集光性を持たせることにより効率を向上させる方法（特開昭６３−３１４７９５号公報）、有機ＥＬ素子の側面等に反射面を形成する方法（特開平１−２２０３９４号公報）、基板と発光体の間に中間の屈折率を持つ平坦層を導入し、反射防止膜を形成する方法（特開昭６２−１７２６９１号公報）、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法（特開２００１−２０２８２７号公報）、基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間（基板と外界間を含む）に回折格子を形成する方法（特開平１１−２８３７５１号公報）等がある。
【０２０９】
本発明においては、これらの方法を本発明の有機ＥＬ素子と組み合わせて用いることができるが、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法、あるいは基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間（基板と外界間を含む）に回折格子を形成する方法を好適に用いることができる。
【０２１０】
本発明はこれらの手段を組み合わせることにより、更に高輝度あるいは耐久性に優れた有機ＥＬ素子を得ることができる。
【０２１１】
透明電極と透明基板の間に低屈折率の媒質を光の波長よりも長い厚みで形成すると、透明電極から出てきた光は、媒質の屈折率が低いほど外部への取り出し効率が高くなる。
低屈折率層としては、例えば、エアロゲル、多孔質シリカ、フッ化マグネシウム、フッ素系ポリマー等が挙げられる。透明基板の屈折率は一般に１．５〜１．７程度であるので、低屈折率層は屈折率がおよそ１．５以下であることが好ましく、更には、１．３５以下であることが好ましい。
【０２１２】
また、低屈折率媒質の厚みは媒質中の波長の２倍以上となるのが望ましい。これは低屈折率の媒質の厚みが、光の波長程度になってエバネッセントで染み出した電磁波が基板内に入り込む膜厚になると、低屈折率層の効果が薄れるからである。
【０２１３】
全反射を起こす界面もしくはいずれかの媒質中に回折格子を導入する方法は、光取り出し効率の向上効果が高いという特徴がある。
この方法は回折格子が１次の回折や２次の回折といった所謂ブラッグ回折により、光の向きを屈折とは異なる特定の向きに変えることができる性質を利用して、発光層から発生した光のうち層間での全反射等により外に出ることができない光を、いずれかの層間もしくは、媒質中（透明基板内や透明電極内）に回折格子を導入することで光を回折させ、光を外に取り出そうとするものである。
【０２１４】
導入する回折格子は、二次元的な周期屈折率を持っていることが望ましい。これは発光層で発光する光はあらゆる方向にランダムに発生するので、ある方向にのみ周期的な屈折率分布を持っている一般的な１次元回折格子では、特定の方向に進む光しか回折されず、光の取り出し効率がさほど上がらない。これに対し、屈折率分布を二次元的な分布にすると、あらゆる方向に進む光が回折され、光の取り出し効率が上がる。
【０２１５】
回折格子を導入する位置としては前述の通り、いずれかの層間もしくは媒質中（透明基板内や透明電極内）でもよいが、光が発生する場所である有機発光層の近傍が望ましい。
このとき、回折格子の周期は媒質中の光の波長の約１／２〜３倍程度が好ましい。
【０２１６】
回折格子の配列は正方形のラチス状、三角形のラチス状、ハニカムラチス状等、二次元的に配列が繰り返されることが好ましい。
【０２１７】
《集光シート》
本発明の有機ＥＬ素子は、基板の光取り出し側に、例えば、マイクロレンズアレイ状の構造を設けるように加工すること、あるいは集光シートと組み合わせることにより、特定方向、例えば、有機ＥＬ素子発光面に対し正面方向に集光することにより、特定方向上の輝度を高めることができる。
【０２１８】
マイクロレンズアレイの例としては、基板の光取り出し側に一辺が３０μｍでその頂角が９０度となるような四角錐を二次元に配列する。一辺は１０μｍ〜１００μｍが好ましい。これより小さくなると回折の効果が発生して色付く、大きすぎると厚みが厚くなり好ましくない。
【０２１９】
集光シートとしては、例えば、液晶表示装置のＬＥＤバックライトで実用化されているものを用いることが可能である。このようなシートとして、例えば、住友スリーエム社製輝度上昇フィルム（ＢＥＦ）等を用いることができる。
【０２２０】
プリズムシートの形状としては、例えば、基材に頂角９０度、ピッチ５０μｍの△状のストライプが形成されたものであってもよいし、頂角が丸みを帯びた形状、ピッチをランダムに変化させた形状、その他の形状であってもよい。
【０２２１】
また、発光素子からの光放射角を制御するために、光拡散板・フィルムを集光シートと併用してもよい。例えば、（株）きもと製拡散フィルム（ライトアップ）等を用いることができる。
【０２２２】
《用途》
本発明の有機ＥＬ素子は、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源として用いることができる。
【０２２３】
発光光源として、例えば、照明装置（家庭用照明、車内照明）、時計や液晶用バックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるがこれらに限定するものではない。特に液晶表示装置のバックライト、照明用光源としての用途に有効に用いることができる。
【０２２４】
本発明の有機ＥＬ素子においては、必要に応じ成膜時にメタルマスクやインクジェットプリンティング法等でパターニングを施してもよい。パターニングする場合は、電極のみをパターニングしてもよいし、電極と発光層をパターニングしてもよいし、素子全層をパターニングしてもよく、有機ＥＬ素子の作製においては、従来公知の方法を用いることができる。
【０２２５】
本発明の有機ＥＬ素子や本発明に係る化合物の発光する色は、「新編色彩科学ハンドブック」（日本色彩学会編、東京大学出版会、１９８５）の１０８頁の図４．１６において、分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング（株）製）で測定した結果をＣＩＥ色度座標に当てはめたときの色で決定される。
【０２２６】
また、本発明の有機ＥＬ素子が白色素子の場合、白色とは、２度視野角正面輝度を前記方法により測定した際に、１０００ｃｄ／ｍ２でのＣＩＥ１９３１表色系における色度がＸ＝０．３３±０．０７、Ｙ＝０．３３±０．１の領域内にあることを言う。
【０２２７】
《表示装置》
本発明の表示装置について説明する。本発明の表示装置は、本発明の有機ＥＬ素子を具備したものである。本発明の表示装置は単色でも多色でもよいが、ここでは多色表示装置について説明する。
【０２２８】
多色表示装置の場合は発光層形成時のみシャドーマスクを設け、一面に蒸着法、キャスト法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法等で膜を形成できる。発光層のみパターニングを行う場合、その方法に限定はないが、好ましくは蒸着法、インクジェット法、スピンコート法、印刷法である。
【０２２９】
表示装置に具備される有機ＥＬ素子の構成は、必要に応じて本発明の有機ＥＬ素子の中から選択される。また、有機ＥＬ素子の製造方法は、前述の本発明の有機ＥＬ素子の製造方法の一態様に示したとおりである。
【０２３０】
得られた多色表示装置に直流電圧を印加する場合には、陽極を＋、陰極を−の極性として電圧２Ｖ〜４０Ｖ程度を印加すると発光が観測できる。また、逆の極性で電圧を印加しても電流は流れずに発光は全く生じない。交流電圧を印加する場合には、陽極が＋、陰極が−の状態になったときのみ発光する。なお、印加する交流の波形は任意でよい。
【０２３１】
多色表示装置は、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源として用いることができる。表示デバイス、ディスプレイにおいて、赤、緑、青発光の３種の有機ＥＬ素子を用いることによりフルカラーの表示が可能となる。
【０２３２】
表示デバイス、ディスプレイとしては、テレビ、パソコン、モバイル機器、ＡＶ機器、文字放送表示、自動車内の情報表示等が挙げられる。特に静止画像や動画像を再生する表示装置として使用してもよく、動画再生用の表示装置として使用する場合の駆動方式は単純マトリクス（パッシブマトリクス）方式でもアクティブマトリクス方式でもどちらでもよい。
【０２３３】
発光光源としては家庭用照明、車内照明、時計や液晶用のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
【０２３４】
以下、本発明の有機ＥＬ素子を有する表示装置の一例を図面に基づいて説明する。
【０２３５】
図１は、本発明の有機ＥＬ素子から構成される表示装置の構成の一例を示した概略斜視図であって、有機ＥＬ素子の発光により画像情報の表示を行う、例えば、携帯電話等のディスプレイの模式図である。
図１に示すとおり、ディスプレイ１は、複数の画素を有する表示部Ａ、画像情報に基づいて表示部Ａの画像走査を行う制御部Ｂ等からなる。
制御部Ｂは表示部Ａと電気的に接続されている。
制御部Ｂは、複数の画素それぞれに対し、外部からの画像情報に基づいて走査信号と画像データ信号を送る。その結果、各画素が走査信号により走査線毎に画像データ信号に応じて順次発光し、画像情報が表示部Ａに表示される。
【０２３６】
図２は、図１に記載の表示部Ａの模式図である。
表示部Ａは基板上に、複数の走査線５及びデータ線６を含む配線部と、複数の画素３等とを有する。
表示部Ａの主要な部材の説明を以下に行う。
図２においては、画素３の発光した光が白矢印方向（下方向）へ取り出される場合を示している。
配線部の走査線５及び複数のデータ線６はそれぞれ導電材料から構成されている。走査線５とデータ線６は互いに格子状に直交して、その直交する位置で画素３に接続されている（詳細は図示していない）。
画素３は、走査線５から走査信号が送信されると、データ線６から画像データ信号を受け取り、受け取った画像データに応じて発光する。
発光の色が赤領域の画素、緑領域の画素、青領域の画素を適宜同一基板上に並列配置することによって、フルカラー表示が可能となる。
【０２３７】
《照明装置》
本発明の照明装置について説明する。本発明の照明装置は、本発明の有機ＥＬ素子を有する。
【０２３８】
本発明の有機ＥＬ素子は共振器構造を持たせた有機ＥＬ素子として用いてもよく、このような共振器構造を有した有機ＥＬ素子の使用目的としては、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるが、これらに限定されない。
また、レーザー発振をさせることにより前記用途に使用してもよい。更に、本発明の有機ＥＬ素子は照明用や露光光源のような一種のランプとして使用してもよいし、画像を投影するタイプのプロジェクション装置や、静止画像や動画像を直接視認するタイプの表示装置（ディスプレイ）として使用してもよい。
【０２３９】
動画再生用の表示装置として使用する場合の駆動方式は、単純マトリクス（パッシブマトリクス）方式でもアクティブマトリクス方式でもどちらでもよい。異なる発光色を有する本発明の有機ＥＬ素子を２種以上使用することにより、フルカラー表示装置を作製することが可能である。
【０２４０】
また、本発明の有機ＥＬ材料は照明装置として、実質白色の発光を生じる有機ＥＬ素子に適用できる。複数の発光材料により複数の発光色を同時に発光させて混色により白色発光を得る。複数の発光色の組み合わせとしては、赤色、緑色、青色の３原色の３つの発光極大波長を含有させたものでもよいし、青色と黄色、青緑と橙色等の補色の関係を利用した２つの発光極大波長を含有したものでもよい。
【０２４１】
また複数の発光色を得るための発光材料の組み合わせは、複数のリン光又は蛍光で発光する材料を複数組み合わせたもの、蛍光又はリン光で発光する発光材料と、発光材料からの光を励起光として発光する色素材料との組み合わせたもののいずれでもよいが、本発明に係る白色有機ＥＬ素子においては、発光ドーパントを複数組み合わせ混合するだけでよい。
【０２４２】
発光層、正孔輸送層あるいは電子輸送層等の形成時のみマスクを設け、マスクにより塗り分ける等単純に配置するだけでよく、他層は共通であるのでマスク等のパターニングは不要であり、一面に蒸着法、キャスト法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法等で電極膜等を形成でき、生産性も向上する。
この方法によれば、複数色の発光素子をアレー状に並列配置した白色有機ＥＬ装置と異なり、素子自体が発光白色である。
【０２４３】
発光層に用いる発光材料としては特に制限はなく、例えば、液晶表示素子におけるバックライトであれば、ＣＦ（カラーフィルター）特性に対応した波長範囲に適合するように、本発明に係る金属錯体、また公知の発光材料の中から任意のものを選択して組み合わせて白色化すればよい。
【０２４４】
《本発明の照明装置の一態様》
本発明の有機ＥＬ素子を具備した、本発明の照明装置の一態様について説明する。
本発明の有機ＥＬ素子の非発光面をガラスケースで覆い、厚み３００μｍのガラス基板を封止用基板として用いて、周囲にシール材として、エポキシ系光硬化型接着剤（東亞合成社製ラックストラックＬＣ０６２９Ｂ）を適用し、これを陰極上に重ねて透明支持基板と密着させ、ガラス基板側からＵＶ光を照射して、硬化させて、封止し、図３、図４に示すような照明装置を形成することができる。
【０２４５】
図３は、照明装置の概略図を示している。
図３に示すとおり、有機ＥＬ素子１０１はガラスカバー１０２で覆われている。ガラスカバー１０２での封止作業は、有機ＥＬ素子１０１を大気に接触させることなく窒素雰囲気下のグローブボックス（純度９９．９９９％以上の高純度窒素ガスの雰囲気下）で行われる。
【０２４６】
図４は、照明装置の断面図を示している。
図４に示すとおり、陰極１０５及び有機ＥＬ層１０６は、透明電極付きガラス基板１０７上に形成されている。ガラスカバー１０２内には窒素ガス１０８が充填され、捕水剤１０９が設けられている。
【０２４７】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量％」を表す。
また、下記の実施例で用いられる化合物の構造は下記式で表される。
【０２４８】
【化５０】
0005857724.tif 000051
【実施例１】
【０２４９】
《有機ＥＬ素子１−１の作製》
１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上に、陽極としてＩＴＯを膜厚１００ｎｍで成膜し、パターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
【０２５０】
この透明電極基板を、真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、別途準備した各構成層用化合物を入れた抵抗加熱ボートを真空蒸着装置に取付けた。
【０２５１】
次に、真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、α−ＮＰＤを蒸着速度０．１ｎｍ／秒で透明支持基板上に蒸着し、膜厚４０ｎｍの正孔輸送層を設けた。
【０２５２】
更に、ホスト化合物として比較１と、ドーパント化合物としてＤ−５０とをそれぞれ蒸着速度０．１ｎｍ／秒、０．０１０ｎｍ／秒で、前記正孔輸送層上に共蒸着して、膜厚６０ｎｍの発光層を設けた。
【０２５３】
続けてＡｌｑ３を蒸着速度０．１ｎｍ／秒で、前記発光層上に蒸着して、膜厚６０ｎｍの電子輸送層を設けた。なお、蒸着時の基板温度は室温とした。
【０２５４】
引き続きフッ化リチウムを蒸着して膜厚０．５ｎｍの陰極バッファー層を設け、アルミニウムを蒸着して膜厚１５０ｎｍの陰極を設けて、有機ＥＬ素子１−１を作製した。
【０２５５】
《有機ＥＬ素子１−２〜１−１２の作製》
有機ＥＬ素子１−１の作製において、ホスト化合物を表１に記載の化合物に変更した。
それ以外は同様にして有機ＥＬ素子１−２〜１−１２を作製した。
【０２５６】
《有機ＥＬ素子１−１〜１−１２の評価》
素子作製後、有機ＥＬ素子１−１〜１−１２の非発光面をそれぞれガラスケースで覆い、厚み１．１ｍｍのガラス基板を封止用基板として用いて、周囲にシール材としてエポキシ系光硬化型接着剤（東亞合成社製ラックストラックＬＣ０６２９Ｂ）を適用し、これを前記陰極上に重ねて透明支持基板と密着させ、ガラス基板側からＵＶ光を照射して、硬化させて、封止して、図３及び図４に示すような構成からなる照明装置を作製し、これをサンプルとした。
このようにして作製した各サンプルに対し下記の評価を行った。評価結果を表１に示す。
【０２５７】
（１）発光効率（外部取り出し量子効率の測定）
有機ＥＬ素子を、室温（約２３℃〜２５℃）で、２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下で発光させ、発光開始直後の発光輝度（Ｌ）［ｃｄ／ｍ２］を測定することにより、外部取り出し量子効率（η）を算出した。発光輝度の測定には、ＣＳ−２０００（コニカミノルタセンシング製）を用いた。
発光効率（外部取り出し量子効率）は、有機ＥＬ素子１−１の発光輝度を１００とする相対値で表した。
【０２５８】
（２）発光寿命
有機ＥＬ素子を、室温（約２３℃〜２５℃）で、２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下で連続的に発光させ、発光輝度が初期輝度の１／２の輝度になるのに要する時間（半減期τ１／２）を測定し、これを発光寿命の尺度とした。
発光寿命は、有機ＥＬ素子１−１が短寿命であったため、有機ＥＬ素子１−２の半減期を１００とする相対値で表した。
【０２５９】
【表１】
0005857724.tif 000052
【０２６０】
（３）まとめ
表１に示すとおり、本発明の有機ＥＬ素子１−５，１−９，１−１２は、比較例の有機ＥＬ素子１−１〜１−３と比較して、発光効率が同等以上であり、発光寿命が長い。
以上から、有機ＥＬ素子の発光効率や発光寿命の向上に対して、発光層のホスト化合物として本発明の有機ＥＬ素子用材料を使用することが有効であることがわかる。
【実施例２】
【０２６１】
《有機ＥＬ素子２−１の作製》
実施例１と同様に作成した透明電極基板上に、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ社製、Ｂａｙｔｒｏｎ  Ｐ  Ａｌ  ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を用い、３０００ｒｐｍ、３０秒の条件下でスピンコート法により薄膜を形成した後、２００℃にて１時間乾燥し、膜厚２０ｎｍの正孔輸送層を設けた。
【０２６２】
窒素雰囲気下、正孔輸送層上に、３ｍｇの正孔輸送材料ＨＴ−１（ＴＰＤ）と４０ｍｇの正孔輸送材料ＨＴ−２（α−ＮＰＤ）とを１０ｍｌのトルエン溶解した溶液を用い、１５００ｒｐｍ、３０秒の条件下でスピンコート法により薄膜を形成し、更に１８０秒間紫外光を照射して光重合・架橋を行い、膜厚約２０ｎｍの第２正孔輸送層を設けた。
【０２６３】
この第２正孔輸送層上に、ホスト化合物として１００ｍｇの比較２と、発光ドーパント化合物として１０ｍｇのＤ−５０とを、それぞれ１０ｍｌのトルエンと２ｍｌのＴＨＦに溶解した溶液を用いて、６００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコート法により薄膜を形成した。８０℃で１時間真空乾燥し、膜厚約５０ｎｍの発光層を設けた。
【０２６４】
さらにこの発光層上に、５０ｍｇのＥＴ−４０を１０ｍｌのブタノールに溶解した溶液を用いて、１０００ｒｐｍ、３０秒の条件下でスピンコート法により薄膜を形成した後、６０℃で１時間真空乾燥し、膜厚約３０ｎｍの電子輸送層を設けた。このようにして有機ＥＬ素子２−１を作製した。
なお、陰極バッファー層及び陰極は、実施例１と同様の方法で形成した。
【０２６５】
《有機ＥＬ素子２−２〜２−１１の作製》
有機ＥＬ素子２−１の作製において、ホスト化合物を表２に記載の化合物に変更した。
それ以外は同様にして有機ＥＬ素子２−２〜２−１１を作製した。
なお、ホスト化合物としての比較１は、溶媒に対して十分な溶解性が得られず、上記有機ＥＬ素子２−１の作製と同様の方法では素子を作製できなかった。
【０２６６】
《有機ＥＬ素子２−１〜２−１１の評価》
作製した有機ＥＬ素子２−１〜２−１１を評価するに際しては、これら各有機ＥＬ素子を実施例１の有機ＥＬ素子１−１〜１−１２と同様に封止し、図３及び図４に示すような照明装置を作製して評価した。
このようにして作製した各サンプルに対し実施例１と同様に発光効率及び発光寿命の評価を行った。発光効率及び発光寿命は有機ＥＬ素子２−１の各特性値を１００とする相対値で表した。
評価結果を表２に示す。
【０２６７】
【表２】
0005857724.tif 000053
【０２６８】
表２に示すとおり、湿式塗布法により各有機層を形成した本発明の有機ＥＬ素子２−１１は、比較例の有機ＥＬ素子２−１及び２−２と比較して、発光効率が同等以上であり、且つ発光寿命が長い。これは塗布により形成した発光層中においても、分子間の相互作用が適度に調整されたためと考えられる。
以上から、有機ＥＬ素子の発光効率や発光寿命の向上に対して、発光層のホスト化合物として本発明の有機ＥＬ素子用材料を使用することが有効であることがわかる。
【実施例３】
【０２６９】
《有機ＥＬ素子３−１の作製》
有機ＥＬ素子１−１の作製において、ホスト化合物を比較２、発光ドーパントをＤ−２６に変更し、発光層の形成後であって電子輸送層の形成前に、発光層上にＢＣＰを蒸着速度０．１ｎｍ／秒で蒸着して５ｎｍの正孔阻止層を設けた。それ以外は同様にして、有機ＥＬ素子３−１を作製した。
【０２７０】
《有機ＥＬ素子３−２〜３−１５の作製》
有機ＥＬ素子３−１の作製において、ホスト化合物とドーパントを表３に記載の化合物に変更した。それ以外は同様にして有機ＥＬ素子３−２〜３−１５を作製した。
【０２７１】
≪有機ＥＬ素子３−１〜３−１５の評価≫
作製した有機ＥＬ素子３−１〜３−１５を評価するに際しては、これら各有機ＥＬ素子を実施例１の有機ＥＬ素子１−１〜１−１２と同様に封止し、図３及び図４に示すような照明装置を作製して評価した。
このようにして作製した各サンプルに対し実施例１と同様に発光効率の評価を行った。発光効率は有機ＥＬ素子３−１の発光輝度を１００とする相対値で表した。
評価結果を表３に示す。
【０２７２】
【表３】
0005857724.tif 000054
【０２７３】
表３に示すとおり、本発明の有機ＥＬ素子用材料をホスト化合物とした有機ＥＬ素子３−７〜３−１０は、比較例の有機ＥＬ素子３−１〜３―６と比較して、発光ドーパントを変更した場合の発光効率変化が小さく、様々な構造のドーパントと組み合わされても効率よく発光することがわかる。
以上から、有機ＥＬ素子の発光効率に対して、本発明の有機ＥＬ素子用材料をホスト材料として使用することが有効であることがわかる。
【実施例４】
【０２７４】
《有機ＥＬ素子４−１の作製》
有機ＥＬ素子１−１の作製において、正孔輸送層と発光層との間に、第２の正孔輸送層を設けた。第２の正孔輸送層は、比較１を蒸着速度０．２ｎｍ／秒で正孔輸送層上に蒸着することにより形成した。また、第２の正孔輸送層の膜厚は１０ｎｍとした。
それ以外は同様にして有機ＥＬ素子３−１を作製した。
【０２７５】
《有機ＥＬ素子３−２〜３−９の作製》
有機ＥＬ素子３−１の作製において、第２の正孔輸送層の正孔輸送材料及びホスト化合物を表４に記載の化合物に変更した。
それ以外は同様にして有機ＥＬ素子３−２〜３−１０を作製した。
【０２７６】
《有機ＥＬ素子３−１〜３−１０の評価》
作製した有機ＥＬ素子３−１〜３−１０を評価するに際しては、これら各有機ＥＬ素子を実施例１の有機ＥＬ素子１−１〜１−１２と同様に封止し、図３及び図４に示すような照明装置を作製して評価した。
このようにして作製した各サンプルに対し、実施例１と同様に発光効率及び発光寿命の評価を行い、更に下記の評価を行った。発光効率及び発光寿命は、有機ＥＬ素子３−１の各特性値を１００とする相対値で表した。
【０２７７】
有機ＥＬ素子を、２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下で発光させ、その時の駆動電圧（初期駆動電圧）と発光輝度が５０％になった時の駆動電圧とを測定し、ΔＶ＝（輝度５０％時の駆動電圧）−（初期駆動電圧）を算出した。
ΔＶは有機ＥＬ素子３−１のΔＶを１００とする相対値で表した。数値が小さい程、駆動電圧変化が少ないことを表す。
評価結果を表４に示す。
【０２７８】
【表４】
0005857724.tif 000055
【０２７９】
表４に示すとおり、本発明の有機ＥＬ素子用材料をホスト化合物とした有機ＥＬ素子４−８は、比較例の有機ＥＬ素子４−１，４−２と比較して、発光効率及び発光寿命に優れ、更に素子駆動時の電圧上昇が抑制されることがわかる。更に、本発明の有機ＥＬ素子用材料を第２の正孔輸送材料として用いた有機ＥＬ素子４−５，４−１０は、有機ＥＬ素子４−３と比較して、発光効率、発光寿命及び駆動電圧に優れることがわかる。
以上から、有機ＥＬ素子の発光効率や発光寿命の向上、素子駆動時の電圧上昇の抑制に対して、本発明の有機ＥＬ素子用材料は正孔輸送材料又はホスト化合物として使用することが有効であることがわかる。更には、本発明の有機ＥＬ素子用材料を正孔輸送材料及びホスト化合物の両方に使用することが特に有効であることがわかる。
【実施例５】
【０２８０】
《フルカラー表示装置の作製》
【０２８１】
（１）青色発光素子の作製
実施例１の有機ＥＬ素子１−１２を青色発光素子とした。
【０２８２】
（２）緑色発光素子の作製
実施例１の有機ＥＬ素子１−６の作製において、Ｄ−５０をＤ−４に変更した。
それ以外は同様にして、緑色発光素子を作製した。
【０２８３】
（３）赤色発光素子の作製
実施例１の有機ＥＬ素子１−５の作製において、Ｄ−５０をＤ−７に変更した。
それ以外は同様にして、赤色発光素子を作製した。
【０２８４】
（４）表示装置の作製
上記で作製した赤色、緑色、青色発光有機ＥＬ素子を同一基板上に並列配置し、図１に記載のような形態を有するアクティブマトリクス方式フルカラー表示装置を作製した。
図２には、作製した前記表示装置の表示部Ａの模式図のみを示した。
図２に示すとおり、表示部Ａは、同一基板上に複数の走査線５及びデータ線６を含む配線部と、並列配置した複数の画素３（発光の色が赤領域の画素、緑領域の画素、青領域の画素等）とを有している。配線部の走査線５及び複数のデータ線６はそれぞれ導電材料から構成されている。走査線５とデータ線６は格子状に直交して、直交する位置で画素３に接続している（詳細は図示せず）。
【０２８５】
複数の画素３は、それぞれの発光色に対応した有機ＥＬ素子、アクティブ素子であるスイッチングトランジスターと駆動トランジスターそれぞれが設けられたアクティブマトリクス方式で駆動されており、走査線５から走査信号が送信されるとデータ線６から画像データ信号を受け取り、受け取った画像データに応じて発光する。このように赤、緑、青の画素３を適宜、並列配置することによって、フルカラー表示装置を作製した。
得られたフルカラーの表示装置は、駆動することにより、輝度が高く、高耐久性を有し、且つ鮮明なフルカラー動画表示が得られることが確認できた。
【実施例６】
【０２８６】
《白色発光素子及び白色照明装置の作製》
実施例１に記載の透明電極基板の電極を、２０ｍｍ×２０ｍｍにパターニングし、その上に実施例１と同様にして各層を形成した。
【０２８７】
まず、α−ＮＰＤを透明基板上に蒸着して膜厚２５ｎｍの正孔輸送層を設けた。
【０２８８】
次に、ホスト化合物として化合物（４５）の入ったモリブデン製抵抗加熱ボートと、ドーパント化合物としてＤ−５０及びＤ−６がそれぞれ入ったモリブデン製抵抗加熱ボートをそれぞれ独立に通電して、ホスト化合物である化合物（４５）、発光ドーパントであるＤ−５０、Ｄ−６の蒸着速度が１００：６：０．４になるように調節し、膜厚４０ｎｍの発光層を設けた。
【０２８９】
次に、Ａｌｑ３を用いて膜厚４０ｎｍの電子輸送層を設けた。
【０２９０】
更に、電子輸送層の上にステンレス鋼製の、透明電極とほぼ同じ形状の正方形穴あきマスクを設置し、フッ化リチウムを蒸着して膜厚０．５ｎｍの陰極バッファー層を設け、アルミニウムを蒸着して膜厚１５０ｎｍの陰極を設けた。
このようにして有機ＥＬ素子を作製した。
【０２９１】
作製した有機ＥＬ素子を、実施例１と同様にして封止し、図３及び図４に示すような照明装置を作製した。
【０２９２】
作製した照明装置に通電したところ、ほぼ白色の光が得られ、照明装置として使用できることが確認できた。
【実施例７】
【０２９３】
《白色発光素子及び白色照明装置の作製》
１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上に、陽極としてＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ成膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
【０２９４】
前記透明支持基板上に、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ社製、Ｂａｙｔｒｏｎ  Ｐ  Ａｌ  ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を用い、３０００ｒｐｍ、３０秒の条件下でスピンコート法により薄膜を形成した後、２００℃にて１時間乾燥し、膜厚３０ｎｍの第１の正孔輸送層を設けた。
【０２９５】
この基板を窒素雰囲気下に移し、正孔輸送層上に、５０ｍｇの市販のＡＤＳ２５４ＢＥ（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｄｙｅ  Ｓｏｕｒｃｅ，  Ｉｎｃ製）を１０ｍｌのトルエンに溶解した溶液を用い、２５００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコート法により薄膜を形成した。更に、６０℃で１時間真空乾燥し、第２の正孔輸送層を設けた。
【０２９６】
次に、ホスト化合物として化合物（４３）を１１０ｍｇ、Ｄ−６を０．２ｍｇ、Ｄ−４、０．５ｍｇ及びＤ−５０を２０ｍｇ、酢酸ブチル１０ｍｌに溶解した溶液を用い、１０００ｒｐｍ、３０秒の条件下でスピンコート法により薄膜を形成した。更に、６０℃で１時間真空乾燥して、膜厚７０ｎｍの発光層を設けた。更に、２５ｍｇのＥＴ−１０を５ｍｌのヘキサフルオロイソプロパノール（ＨＦＩＰ）に溶解した溶液を用い、２０００ｒｐｍ、３０秒の条件下でスピンコート法により薄膜を形成した後、６０℃で１時間真空乾燥して第１電子輸送層を設けた。
【０２９７】
続いて、この基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、モリブデン製抵抗加熱ボートにＥＴ−７を２００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取付けた。
【０２９８】
真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、ＥＴ−７の入ったモリブデン製抵抗加熱ボートを通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で前記第１電子輸送層上に蒸着して、膜厚２０ｎｍの第２電子輸送層を設けた。なお、蒸着時の基板温度は室温とした。
引き続き、フッ化リチウムを蒸着して膜厚０．５ｎｍの陰極バッファー層を設け、アルミニウムを蒸着して膜厚１１０ｎｍの陰極を設け、有機ＥＬ素子を作製した。
【０２９９】
作製した有機ＥＬ素子を、実施例１と同様にして封止し、さらに分光放射輝度計ＣＳ−２０００（コニカミノルタセンシング製）を用いて、色度のずれを確認したところ０．０１８であった。なお、色度のずれはＣＩＥ色度を用い、１００ｃｄ／ｍ２輝度時の色度座標を１０００ｃｄ／ｍ２輝度時の色度座標のずれを表す。
さらにこの有機ＥＬ素子を用いて図３及び図４に示すような照明装置を作製した。
作製した照明装置に通電したところ、ほぼ白色の光が得られ、照明装置として使用できることが確認できた。
【０３００】
さらに上記実施例６の白色発光素子の作製において、ホスト化合物を化合物（４３）から比較２及び比較３に変更した以外は同様にして比較の白色発光素子−１、−２を作製した。
作製した有機ＥＬ素子を、実施例１と同様にして封止し、色度のずれを確認したところ比較２を用いた白色発光素子−１の色度のずれは０．０４２、比較３を用いた白色発光素子−２の色度のずれは０．０３０であった。
【符号の説明】
【０３０１】
１  ディスプレイ
３  画素
５  走査線
６  データ線
１０１  有機ＥＬ素子
１０２  ガラスカバー
１０５  陰極
１０６  有機ＥＬ層
１０７  透明電極尽きガラス基板
１０８  窒素ガス
１０９  捕水剤
Ａ  表示部
Ｂ  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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