(57)【要約】【課題】  本発明は、高効率、即ち、発光効率が高く、駆動電圧が低くすることが可能な有機ＥＬ素子の製造方法ならびに該有機ＥＬ素子を得ることにある。【解決手段】  下記一般式（１）で表される化合物を０．５ｎｍ／ｓ以上の蒸着速度で蒸着した層を有することを特徴とする有機ＥＬ素子。    【化１】2006128257.tif 000083〔式中、Ｚ1は置換基を有していてもよい芳香族複素環を表し、Ｚ2は、各々置換基を有していてもよい芳香族複素環または芳香族炭化水素環を表し、Ｚ3は２価の連結基または単なる結合手を表す。Ｒ101は水素原子または置換基を表す。〕【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で表される化合物を０．５ｎｍ／ｓ以上の蒸着速度で蒸着した層を有することを特徴とする有機ＥＬ素子。
【化１】
2006128257.tif 000079
〔式中、Ｚ1は置換基を有していてもよい芳香族複素環を表し、Ｚ2は、各々置換基を有していてもよい芳香族複素環または芳香族炭化水素環を表し、Ｚ3は２価の連結基または単なる結合手を表す。Ｒ101は水素原子または置換基を表す。〕
【請求項２】
前記一般式（１）で表される化合物を１ｎｍ／ｓ以上の蒸着速度で蒸着した層を有することを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項３】
下記一般式（１）で表される化合物及びこれと異なる有機ＥＬ材料を合わせて０．５ｎｍ／ｓ以上の蒸着速度で共蒸着した層を有することを特徴とする有機ＥＬ素子。
【化２】
2006128257.tif 000080
〔式中、Ｚ1は置換基を有していてもよい芳香族複素環を表し、Ｚ2は、各々置換基を有していてもよい芳香族複素環または芳香族炭化水素環を表し、Ｚ3は２価の連結基または単なる結合手を表す。Ｒ101は水素原子または置換基を表す。〕
【請求項４】
前記一般式（１）で表される化合物及びこれと異なる有機ＥＬ材料を合わせて１ｎｍ／ｓ以上の蒸着速度で共蒸着した層を有することを特徴とする請求項３に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項５】
一般式（１）で表される化合物が正孔阻止層に含有されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項６】
請求項３、４に記載の有機ＥＬ素子において、前記一般式（１）で表される化合物と共蒸着される前記一般式（１）で表される化合物と異なる有機ＥＬ材料がリン光性化合物であることを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項７】
請求項３、４に記載の有機ＥＬ素子において、前記一般式（１）で表される化合物と共蒸着される前記一般式（１）で表される化合物と異なる有機ＥＬ材料がアルカリ金属、アルカリ土類金属もしくはその塩であることを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子を用いた照明。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子を用いた表示素子。
【請求項１０】
下記一般式（１）で表される化合物を０．５ｎｍ／ｓ以上の蒸着速度で蒸着することを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
【化３】
2006128257.tif 000081
〔式中、Ｚ1は置換基を有していてもよい芳香族複素環を表し、Ｚ2は、各々置換基を有していてもよい芳香族複素環または芳香族炭化水素環を表し、Ｚ3は２価の連結基または単なる結合手を表す。Ｒ101は水素原子または置換基を表す。〕
【請求項１１】
下記一般式（１）で表される化合物及びこれと異なる有機ＥＬ材料を合わせて０．５ｎｍ／ｓ以上の蒸着速度で共蒸着することを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
【化４】
2006128257.tif 000082
〔式中、Ｚ1は置換基を有していてもよい芳香族複素環を表し、Ｚ2は、各々置換基を有していてもよい芳香族複素環または芳香族炭化水素環を表し、Ｚ3は２価の連結基または単なる結合手を表す。Ｒ101は水素原子または置換基を表す。〕
【請求項１２】
前記一般式（１）で表される化合物を１ｎｍ／ｓ以上の蒸着速度で蒸着することを特徴とする請求項１０に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項１３】
前記一般式（１）で表される化合物及びこれと異なる有機ＥＬ材料を合わせて１ｎｍ／ｓ以上の蒸着速度で共蒸着することを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高効率な有機ＥＬ素子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス素子は、発光する化合物を含有する発光層を、陰極と陽極で挟んだ構成を有し、発光層に電子および正孔を注入し、再結合させることにより発光する素子であり、自己発光型で視野角に富み、視認性が高く、薄膜、完全固体素子であり、省スペース、携帯性等の観点から注目されている。
【０００３】
今後の実用化に向けた有機エレクトロルミネッセンス素子の開発としては、さらに低消費電力で効率よく高輝度に発光する有機エレクトロルミネッセンス素子が望まれている。例えば、特許文献１参照、特許文献２、特許文献３等に開示されている技術では、励起一重項からの発光を用いており、この外部取り出し量子効率（ηｅｘｔ）の限界は５％とされており効率が低い。
【０００４】
一方プリンストン大より、励起三重項からのリン光発光を用いる有機エレクトロルミネッセンス素子の報告（例えば、非特許文献１参照。）がされて以来、室温でリン光を示す材料の研究（例えば、非特許文献２および特許文献４参照。）が活発になっており、
これらをドーパントとして用い、高い発光効率を有する有機ＥＬ素子が報告されている。
【０００５】
励起三重項の使用により、内部量子効率が高いため、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照明用にも応用可能であり注目されている。
【０００６】
リン光性ドーパントについては多くの化合物がイリジウム錯体系など重金属錯体を中心に合成検討されており、トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（例えば、非特許文献２参照。）、ドーパントとしてＬ2Ｉｒ（ａｃａｃ）（ここでＬは２座の配位子、ａｃａｃはアセチルアセトンを表す）、（ｐｐｙ）2Ｉｒ（ａｃａｃ）（例えば、非特許文献３参照。）を、又、ドーパントとして、トリス（２−（ｐ−トリル）ピリジン）イリジウム（Ｉｒ（ｐｔｐｙ）3），トリス（ベンゾ［ｈ］キノリン）イリジウム（Ｉｒ（ｂｚｑ）3），Ｉｒ（ｂｚｑ）2ＣｌＰ（Ｂｕ）3等を用いた検討（例えば、非特許文献４参照。）が行われている。
【０００７】
これら励起三重項からのリン光発光を用いる有機エレクトロルミネッセンス素子において、あるものでは理論限界である２０％近くの外部取り出し効率が達成されているものの、高輝度発光時における効率の大幅な低下という問題があり、発光色によっては未だ十分な効率が得られておらず改良が必要であり、高効率で、さらに低消費電力、高輝度な有機ＥＬ素子が望まれおり、また、ディスプレイや照明用途としては、実用上さしつかえのない耐久性が望まれている。
【０００８】
この点に関してはこれまでにも様々な方向から検討が行われており、たとえば特許文献５、６、７、８、９等には素子に吸湿剤を封入するという方法等が検討されより耐久性の高い有機ＥＬ素子を構成するべく検討が重ねられており、非常に多くの開示がある。
【０００９】
この様な有機ＥＬ素子において、有機ＥＬ素子を構成する各層は真空蒸着により形成されるのが一般的である。
【００１０】
例えば、通常の有機ＥＬ素子においては、真空蒸着装置により、研究段階では０．２ｎｍ／ｓ以下の、また製造においては、０．５ｎｍ／ｓ程度の蒸着速度で蒸着されるのが一般的である。
【００１１】
これまで通常、真空蒸着による有機ＥＬ素子発光層の形成において、蒸着速度が０．２ｎｍ／ｓ以下（低速蒸着）で形成されるときと蒸着速度が０．５ｎｍ／ｓ程度（高速蒸着）の速度で形成されるときとでは、得られる有機ＥＬ素子の性能は高速蒸着の方が、若干性能が悪いか、同じであり、少なくともよくはないということが知られていた。
【００１２】
本発明においては、特定の構造を有する化合物を有機ＥＬ材料として用いて真空蒸着により有機ＥＬ素子の機能層を形成する場合、高速蒸着の場合の方が、得られる有機ＥＬ素子の効率が向上することを見いだした。特に蒸着速度（基板上での膜形成速度）が、１ｎｍ／ｓ以上において得られた有機ＥＬの効率の向上が顕著であった。また、有機ＥＬ層の他の成分との共蒸着時においても同様の効果が認められた。
【００１３】
以上の如く、有機ＥＬ素子を構成する各層特に発光層、正孔阻止層等の真空蒸着による膜形成速度の調整等、製造方法によって高効率な有機ＥＬ素子を得ようとする試みはこれまで余りされていない。
【特許文献１】特許第３０９３７９６号明細書
【特許文献２】特開昭６３−２６４６９２号公報
【特許文献３】特開平３−２５５１９０号公報
【特許文献４】米国特許第６，０９７，１４７号明細書
【特許文献５】特開２００２−３１３５５９号公報
【特許文献６】特開平０８−２３６２７１号公報
【特許文献７】特開２００２−３６７７７１号公報
【特許文献８】特開平０７−０６５９５８号公報
【特許文献９】特開２００２−１９８１７０号公報
【非特許文献１】Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ  ｅｔ  ａｌ．，ｎａｔｕｒｅ、３９５巻、１５１−１５４ページ（１９９８年）
【非特許文献２】Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ  ｅｔ  ａｌ．，ｎａｔｕｒｅ、４０３巻、１７号、７５０−７５３ページ（２０００年）
【非特許文献３】Ｍ．Ｅ．Ｔｏｍｐｓｏｎ  ｅｔ  ａｌ．，Ｔｈｅ  １０ｔｈ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｗｏｒｋｓｈｏｐ  ｏｎ  Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  ａｎｄ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ（ＥＬ’００、浜松）
【非特許文献４】Ｍｏｏｎ−Ｊａｅ  Ｙｏｕｎ．０ｇ，Ｔｅｔｓｕｏ  Ｔｓｕｔｓｕｉ  ｅｔ  ａｌ．，Ｔｈｅ  １０ｔｈ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｗｏｒｋｓｈｏｐ  ｏｎ  Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  ａｎｄ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ（ＥＬ’００、浜松）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、高効率、即ち、発光効率が高く、駆動電圧が低くすることが可能な有機ＥＬ素子の製造方法ならびに該有機ＥＬ素子を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の上記課題は、以下の手段により達成される。
【００１６】
（請求項１）
下記一般式（１）で表される化合物を０．５ｎｍ／ｓ以上の蒸着速度で蒸着した層を有することを特徴とする有機ＥＬ素子。
【００１７】
【化１】
2006128257.tif 000002
【００１８】
〔式中、Ｚ1は置換基を有していてもよい芳香族複素環を表し、Ｚ2は、各々置換基を有していてもよい芳香族複素環または芳香族炭化水素環を表し、Ｚ3は２価の連結基または単なる結合手を表す。Ｒ101は水素原子または置換基を表す。〕
（請求項２）
前記一般式（１）で表される化合物を１ｎｍ／ｓ以上の蒸着速度で蒸着した層を有することを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ素子。
【００１９】
（請求項３）
下記一般式（１）で表される化合物及びこれと異なる有機ＥＬ材料を合わせて０．５ｎｍ／ｓ以上の蒸着速度で共蒸着した層を有することを特徴とする有機ＥＬ素子。
【００２０】
【化２】
2006128257.tif 000003
【００２１】
〔式中、Ｚ1は置換基を有していてもよい芳香族複素環を表し、Ｚ2は、各々置換基を有していてもよい芳香族複素環または芳香族炭化水素環を表し、Ｚ3は２価の連結基または単なる結合手を表す。Ｒ101は水素原子または置換基を表す。〕
（請求項４）
前記一般式（１）で表される化合物及びこれと異なる有機ＥＬ材料を合わせて１ｎｍ／ｓ以上の蒸着速度で共蒸着した層を有することを特徴とする請求項３に記載の有機ＥＬ素子。
【００２２】
（請求項５）
一般式（１）で表される化合物が正孔阻止層に含有されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
【００２３】
（請求項６）
請求項３、４に記載の有機ＥＬ素子において、前記一般式（１）で表される化合物と共蒸着される前記一般式（１）で表される化合物と異なる有機ＥＬ材料がリン光性化合物であることを特徴とする有機ＥＬ素子。
【００２４】
（請求項７）
請求項３、４に記載の有機ＥＬ素子において、前記一般式（１）で表される化合物と共蒸着される前記一般式（１）で表される化合物と異なる有機ＥＬ材料がアルカリ金属、アルカリ土類金属もしくはその塩であることを特徴とする有機ＥＬ素子。
【００２５】
（請求項８）
請求項１〜７のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子を用いた照明。
【００２６】
（請求項９）
請求項１〜７のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子を用いた表示素子。
【００２７】
（請求項１０）
下記一般式（１）で表される化合物を０．５ｎｍ／ｓ以上の蒸着速度で蒸着することを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
【００２８】
【化３】
2006128257.tif 000004
【００２９】
〔式中、Ｚ1は置換基を有していてもよい芳香族複素環を表し、Ｚ2は、各々置換基を有していてもよい芳香族複素環または芳香族炭化水素環を表し、Ｚ3は２価の連結基または単なる結合手を表す。Ｒ101は水素原子または置換基を表す。〕
（請求項１１）
下記一般式（１）で表される化合物及びこれと異なる有機ＥＬ材料を合わせて０．５ｎｍ／ｓ以上の蒸着速度で共蒸着することを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
【００３０】
【化４】
2006128257.tif 000005
【００３１】
〔式中、Ｚ1は置換基を有していてもよい芳香族複素環を表し、Ｚ2は、各々置換基を有していてもよい芳香族複素環または芳香族炭化水素環を表し、Ｚ3は２価の連結基または単なる結合手を表す。Ｒ101は水素原子または置換基を表す。〕
（請求項１２）
前記一般式（１）で表される化合物を１ｎｍ／ｓ以上の蒸着速度で蒸着することを特徴とする請求項１０に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【００３２】
（請求項１３）
前記一般式（１）で表される化合物及びこれと異なる有機ＥＬ材料を合わせて１ｎｍ／ｓ以上の蒸着速度で共蒸着することを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
【発明の効果】
【００３３】
本発明により、高効率な有機ＥＬ素子を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下に本発明を実施するための最良の形態を示すが、本発明はこれにより限定されるものではない。
【００３５】
有機ＥＬ素子の代表的構成例としては、例えば、陽極／発光層／電子輸送層／陰極、等で構成される比較的単純な構成のものから、陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極、等の構成また、陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極、等実用的な構成まで種々の構成を有する。
【００３６】
陽極として、例えば、具体例として、Ａｕ等の金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）等仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物等、一方、陰極として、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）混合物等、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、合金、電気伝導性化合物等の電極間に、電子注入層、正孔注入層等の注入層、また、正孔阻止層、電子阻止層等、そして発光層等が所定の構成に従って、配置されており、電極間に電圧を印加し、それぞれ電子、及び正孔を注入することにより発光させるものである。
【００３７】
これらの有機ＥＬ素子を構成する各層は、スパッタ法、真空蒸着法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等により形成されるのが一般的であり、特に有機ＥＬ材料、本発明において、前記有機ＥＬ材料中に用いられる有機化合物をこう呼ぶが、有機ＥＬ素子を構成するこれら有機ＥＬ材料を含む種々の膜については、真空蒸着法により形成されるのが普通かつ好ましい方法である。
【００３８】
真空蒸着法は、膜形成しようとする試料（基板）と膜の原料を容器内におき、全体を真空状態にして、原料を熱で溶かし、蒸発させると、原料が気体分子となり、試料に衝突、付着し膜が形成されるものである。又、固体から気体へ、昇華するものであってもよい。
【００３９】
原料化合物の加熱溶解の方法によって、抵抗加熱式、電子ビーム式、高周波誘導式、レーザー式などがある。スパッタ（数Ｐａ）より高い真空度（１０-3〜１０-5Ｐａ）で行うため、原料分子が膜を付ける試料（基板）に達する前に残存気体分子に衝突しない、また、気体分子自体も試料に衝突しないため、成膜速度が速い、またスパッタのようなプラズマによる試料の損傷がないこと、更に装置の構造も簡単であり、シャッターなどで膜厚制御が容易、真空中で純度の高い成膜が行える等から有機材料薄膜の形成に適したものである。
【００４０】
基本的な装置の構成としては、蒸着を行う真空容器（釣り鐘型容器はベルジャーと呼ばれる）、排気装置、試料加熱用のフィラメント（ボート状のものや石英からなるセルもある）等からなっている。
【００４１】
装置としては例えば、抵抗加熱タイプとして、サンユー電子株式会社製、ＳＶＣ−７００、ＳＶＣ−７００Ｔ／７００ＴＡ、ＳＶＣ−７００ＴＭ／７００−２等、また、電子ビーム（ＥＢ）タイプとして、ＳＶＣ−７００ＥＢ／ＳＶＣ−７００ＬＥＢ等があり、市販されている。
【００４２】
従って、膜形成方法としては、排気装置により前記の様に１０-4Ｐａ程度の高真空とした蒸着装置の真空容器（蒸着槽）中に、基板を配置し、又同じくボート上に蒸着原料を載せ容器中に配置された原料（有機ＥＬ材料）をフィラメントで加熱して、原料を溶融・気化させ基板に蒸着原料を付着させ成膜を行うものである。
【００４３】
従って、蒸着速度を上げるには、通常は原料化合物の加熱温度を上げ、気化を促進する。
【００４４】
本発明において、前記一般式（１）で表される化合物を用いる場合、真空度は、また、蒸着源の加熱温度は、蒸着しようとする材料の融点、沸点等により最適点を選択する必要はあるが、有機材料の場合、一般的には１００〜５００℃の範囲であり、分解を起こさない範囲で、高い方が好ましい。
【００４５】
加熱により気化した原料化合物が、蒸着プロセスにより基板上に堆積して、薄膜を形成する速度、即ち蒸着速度は、膜厚計によって測定することができる。膜厚計としては既知の装置を用いることができ（例えば水晶発振式）、例えばＵＬＶＡＣ製ＣＲＴＭ−９０００が挙げられる。蒸着槽内に設けるセンサー（水晶振動子）は、なるべく蒸着する基板に近いことが好ましい。より、正確な蒸着速度をモニタすることが可能であるからである。
【００４６】
また、正確な蒸着速度を成膜中において、モニタするには、膜厚計での膜厚と、実際の膜厚を校正しなければならない。例えば、基板に原料を１００〜５００ｎｍ程度蒸着し、膜厚計の値と、実際の膜厚を比較することにより校正できる。この時、蒸着するものは使用する原料（有機ＥＬ材料）を用いることが大切である。化合物により、密度が異なるためである。
【００４７】
また、実際の膜厚は既知の方法、例えば、接触式、また非接触式のどちらでもよいが、膜厚計を用いて、測定することができる。
【００４８】
本発明に係わる前記一般式（１）で表されるアザカルバゾール化合物を真空蒸着により薄膜形成するとき、蒸着速度を上げることで、得られる有機ＥＬ素子の性能が良化する理由としては、以下の如く考えられる。
【００４９】
通常、有機ＥＬ素子を構成する有機薄膜はアモルファス膜が使用される。結晶、微結晶膜の場合には有機ＥＬの特性は悪いことが知られている。よって、良好な有機ＥＬ素子を得るには、有機ＥＬ素子の有機材料層においては膜のモルフォロジーの良いアモルファス膜が必要である。
【００５０】
本発明において、前記一般式（１）で表される化合物の蒸着速度を０．５ｎｍ以上と高速蒸着することにより効率が向上するのは、この膜のモルフォロジーに関係していると現在推測している。即ち、蒸着速度の速い方が、本発明の前記一般式（１）で表される化合物膜のアモルファス性が高く、均質で、隣接層との密着性が良好な膜が得られていると考えている。
【００５１】
但し、蒸着速度は速ければ速いほど、良いわけではなく、化合物が分解しない範囲でなければならない。具体的には０．５〜１０ｎｍ／ｓの範囲であり、更に好ましくは１〜５ｎｍ／ｓのの範囲である。
【００５２】
従って、蒸着しようとする化合物の分解温度は別途、熱重量測定装置（ＴＧＡ）などで測定しておくことが好ましい。これによって、蒸着源の温度をモニタすることで蒸着速度の限界を決めることができる。
【００５３】
即ち、これらは蒸着時に分子の持っている運動エネルギーと大きく関係していると推測している。
【００５４】
例えば、前記一般式（１）で表される化合物は正孔阻止層に含有され用いられることが好ましく、言い換えれば、これを高速蒸着して形成される層は、正孔阻止層としてより好ましいものである。
【００５５】
共蒸着膜においても同様であり、蒸着速度を合わせて０．５ｎｍ以上にすることにより、異なる有機ＥＬ材料と均質に混合していると推測している。
【００５６】
共蒸着の場合においても、一般式（１）で表される化合物は、例えば、ホスト化合物として、リン光性ドーパントと共に共蒸着される場合（発光層を形成）、また、電子輸送層、電子注入層等として、本発明に係わる一般式（１）で表される化合物とセシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属、またアルカリ土類金属等、もしくはその塩（有機塩でもよい）等との共蒸着層を形成する場合等にも、前記一般式（１）で表される化合物は前記のように蒸着速度が速いときモルフォロジーの良いアモルファス膜を与えるようであり、性能のよい膜を与える。
【００５７】
また、さらに、他の有機ＥＬ材料を混合してもよい。その場合は３元以上の共蒸着となる。
【００５８】
次に前記一般式（１）で表される化合物について説明する。
【００５９】
《一般式（１）で表される化合物》
前記一般式（１）において、Ｚ1は置換基を有してもよい芳香族複素環を表し、Ｚ2は置換基を有してもよい芳香族複素環、もしくは芳香族炭化水素環を表し、Ｚ3は２価の連結基、もしくは単なる結合手を表す。Ｒ101は水素原子、もしくは置換基を表す。
【００６０】
前記一般式（１）において、Ｚ1、Ｚ2で表される芳香族複素環としては、フラン環、チオフェン環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、ベンゾイミダゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、インドール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、キノキサリン環、キナゾリン環、フタラジン環、カルバゾール環、カルボリン環、カルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子が更に窒素原子で置換されている環等が挙げられる。更に、前記芳香族複素環は、後述するＲ101で表される置換基を有してもよい。
【００６１】
前記一般式（１）において、Ｚ2で表される芳香族炭化水素環としては、ベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、アズレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ピレン環、クリセン環、ナフタセン環、トリフェニレン環、ｏ−テルフェニル環、ｍ−テルフェニル環、ｐ−テルフェニル環、アセナフテン環、コロネン環、フルオレン環、フルオラントレン環、ナフタセン環、ペンタセン環、ペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピレン環、ピラントレン環、アンスラアントレン環等が挙げられる。更に、前記芳香族炭化水素環は、後述するＲ101で表される置換基を有してもよい。
【００６２】
一般式（１）において、Ｒ101で表される置換基としては、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等）、シクロアルキル基（例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等）、アルケニル基（例えば、ビニル基、アリル基等）、アルキニル基（例えば、エチニル基、プロパルギル基等）、アリール基（例えば、フェニル基、ナフチル基等）、芳香族複素環基（例えば、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等）、複素環基（例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等）、アルコキシル基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等）、シクロアルコキシル基（例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等）、アルキルチオ基（例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等）、シクロアルキルチオ基（例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等）、アリールチオ基（例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等）、アルコキシカルボニル基（例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等）、アリールオキシカルボニル基（例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等）、スルファモイル基（例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、２−ピリジルアミノスルホニル基等）、アシル基（例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、２−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等）、アシルオキシ基（例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等）、アミド基（例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、２−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等）、カルバモイル基（例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、２−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、２−ピリジルアミノカルボニル基等）、ウレイド基（例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基ナフチルウレイド基、２−ピリジルアミノウレイド基等）、スルフィニル基（例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、２−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、２−ピリジルスルフィニル基等）、アルキルスルホニル基（例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、２−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等）、アリールスルホニル基（フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、２−ピリジルスルホニル基等）、アミノ基（例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、２−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、２−ピリジルアミノ基等）、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等）、フッ化炭化水素基（例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタフルオロフェニル基等）、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、シリル基（例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等）、等が挙げられる。
【００６３】
これらの置換基は、上記の置換基によって更に置換されていてもよい。また、これらの置換基は複数が互いに結合して環を形成していてもよい。
【００６４】
好ましい置換基としては、アルキル基、シクロアルキル基、フッ化炭化水素基、アリール基、芳香族複素環基である。
【００６５】
２価の連結基としては、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、アリーレンなどの炭化水素基のほか、ヘテロ原子を含むものであってもよく、また、チオフェン−２，５−ジイル基や、ピラジン−２，３−ジイル基のような、芳香族複素環を有する化合物（ヘテロ芳香族化合物ともいう）に由来する２価の連結基であってもよいし、酸素や硫黄などのカルコゲン原子であってもよい。また、アルキルイミノ基、ジアルキルシランジイル基やジアリールゲルマンジイル基のような、ヘテロ原子を会して連結する基でもよい。
【００６６】
単なる結合手とは、連結する置換基同士を直接結合する結合手である。
【００６７】
本発明においては、前記一般式（１）のＺ1が６員環であることが好ましい。これにより、より発光効率を高くすることができる。更に、一層長寿命化させることができる。
【００６８】
また、本発明においては、前記一般式（１）のＺ2が６員環であることが好ましい。これにより、より発光効率を高くすることができる。更に、より一層長寿命化させることができる。
【００６９】
更に、前記一般式（１）のＺ1とＺ2を共に６員環とすることで、より一層発光効率と高くすることができるので好ましい。更に、より一層長寿命化させることができるので好ましい。
【００７０】
前記一般式（１）で表される化合物で好ましいのは、下記一般式（１−１）〜（１−１３）で各々表される化合物である。
【００７１】
【化５】
2006128257.tif 000006
【００７２】
前記一般式（１−１）において、Ｒ501〜Ｒ507は、各々独立に、水素原子、もしくは置換基を表す。
【００７３】
前記一般式（１−１）で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機ＥＬ素子とすることができる。更に、より長寿命の有機ＥＬ素子とすることができる。
【００７４】
【化６】
2006128257.tif 000007
【００７５】
前記一般式（１−２）において、Ｒ511〜Ｒ517は、各々独立に、水素原子、もしくは置換基を表す。
【００７６】
前記一般式（１−２）で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機ＥＬ素子とすることができる。更に、より長寿命の有機ＥＬ素子とすることができる。
【００７７】
【化７】
2006128257.tif 000008
【００７８】
前記一般式（１−３）において、Ｒ521〜Ｒ527は、各々独立に、水素原子、もしくは置換基を表す。
【００７９】
前記一般式（１−３）で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機ＥＬ素子とすることができる。更に、より長寿命の有機ＥＬ素子とすることができる。
【００８０】
【化８】
2006128257.tif 000009
【００８１】
前記一般式（１−４）において、Ｒ531〜Ｒ537は、各々独立に、水素原子、もしくは置換基を表す。
【００８２】
前記一般式（１−４）で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機ＥＬ素子とすることができる。更に、より長寿命の有機ＥＬ素子とすることができる。
【００８３】
【化９】
2006128257.tif 000010
【００８４】
前記一般式（１−５）において、Ｒ541〜Ｒ548は、各々独立に、水素原子、もしくは置換基を表す。
【００８５】
前記一般式（１−５）で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機ＥＬ素子とすることができる。更に、より長寿命の有機ＥＬ素子とすることができる。
【００８６】
【化１０】
2006128257.tif 000011
【００８７】
前記一般式（１−６）において、Ｒ551〜Ｒ558は、各々独立に、水素原子、もしくは置換基を表す。
【００８８】
前記一般式（１−６）で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機ＥＬ素子とすることができる。更に、より長寿命の有機ＥＬ素子とすることができる。
【００８９】
【化１１】
2006128257.tif 000012
【００９０】
前記一般式（１−７）において、Ｒ561〜Ｒ567は、各々独立に、水素原子、もしくは置換基を表す。
【００９１】
前記一般式（１−７）で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機ＥＬ素子とすることができる。更に、より長寿命の有機ＥＬ素子とすることができる。
【００９２】
【化１２】
2006128257.tif 000013
【００９３】
前記一般式（１−８）において、Ｒ571〜Ｒ577は、各々独立に、水素原子、もしくは置換基を表す。
【００９４】
前記一般式（１−８）で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機ＥＬ素子とすることができる。更に、より長寿命の有機ＥＬ素子とすることができる。
【００９５】
【化１３】
2006128257.tif 000014
【００９６】
前記一般式（１−９）において、Ｒは、水素原子、もしくは置換基を表す。また、複数のＲは、各々同一でもよく、異なっていてもよい。
【００９７】
前記一般式（１−９）で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機ＥＬ素子とすることができる。更に、より長寿命の有機ＥＬ素子とすることができる。
【００９８】
【化１４】
2006128257.tif 000015
【００９９】
前記一般式（１−１０）において、Ｒは、水素原子、もしくは置換基を表す。また、複数のＲは、各々同一でもよく、異なっていてもよい。
【０１００】
前記一般式（１−１０）で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機ＥＬ素子とすることができる。更に、長寿命の有機ＥＬ素子とすることができる。
【０１０１】
また、前記一般式（１）で表される化合物で好ましいものは、下記一般式（２−１）〜（２−８）のいずれかで表される基を少なくとも一つを有する化合物である。
【０１０２】
【化１５】
2006128257.tif 000016
【０１０３】
式中、Ｒ502〜Ｒ507、Ｒ512〜Ｒ517、Ｒ522〜Ｒ527、Ｒ532〜Ｒ537、Ｒ542〜Ｒ548、Ｒ552〜Ｒ558、Ｒ562〜Ｒ567、Ｒ572〜Ｒ577は、各々独立に、水素原子または置換基を表し、該置換基は各々同一でもよく、異なっていてもよい。
【０１０４】
特に、分子内に前記一般式（２−１）〜（２−８）のいずれかで表される基を２つから４つ有することがより好ましい。このとき、前記一般式（１）で表される構造において、Ｒ101を除いた部分が、前記一般式（２−１）〜（２−８）に置き換わる場合を含む。
【０１０５】
このとき、特に下記一般式（３）〜（１７）で表される化合物であることが本発明の効果を得る上で好ましい。
【０１０６】
【化１６】
2006128257.tif 000017
【０１０７】
前記一般式（３）において、Ｒ601〜Ｒ606は、水素原子、もしくは置換基を表すが、Ｒ601〜Ｒ606の少なくとも一つは前記一般式（２−１）〜（２−４）のいずれかで表される基を表す。
【０１０８】
前記一般式（３）で表される化合物を用いることにより、より発光効率の高い有機ＥＬ素子とすることができる。更に、より長寿命の有機ＥＬ素子とすることができる。
【０１０９】
【化１７】
2006128257.tif 000018
【０１１０】
前記一般式（４）において、Ｒ611〜Ｒ620は、水素原子、もしくは置換基を表すが、Ｒ611〜Ｒ620の少なくとも一つは前記一般式（２−１）〜（２−４）のいずれかで表される基を表す。
【０１１１】
前記一般式（４）で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機ＥＬ素子とすることができる。更に、より長寿命の有機ＥＬ素子とすることができる。
【０１１２】
【化１８】
2006128257.tif 000019
【０１１３】
前記一般式（５）において、Ｒ621〜Ｒ623は、水素原子、もしくは置換基を表すが、Ｒ611〜Ｒ620の少なくとも一つは前記一般式（２−１）〜（２−４）のいずれかで表される基を表す。
【０１１４】
前記一般式（５）で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機ＥＬ素子とすることができる。更に、より長寿命の有機ＥＬ素子とすることができる。
【０１１５】
【化１９】
2006128257.tif 000020
【０１１６】
前記一般式（６）において、Ｒ631〜Ｒ645は、水素原子、もしくは置換基を表すが、Ｒ631〜Ｒ645の少なくとも一つは前記一般式（２−１）〜（２−４）のいずれかで表される基を表す。
【０１１７】
前記一般式（６）で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機ＥＬ素子とすることができる。更に、より長寿命の有機ＥＬ素子とすることができる。
【０１１８】
【化２０】
2006128257.tif 000021
【０１１９】
前記一般式（７）において、Ｒ651〜Ｒ656は、水素原子、もしくは置換基を表すが、Ｒ651〜Ｒ656の少なくとも一つは前記一般式（２−１）〜（２−４）のいずれかで表される基を表す。ｎａは０〜５の整数を表し、ｎｂは１〜６の整数を表すが、ｎａとｎｂの和が６である。
【０１２０】
前記一般式（７）で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機ＥＬ素子とすることができる。更に、より長寿命の有機ＥＬ素子とすることができる。
【０１２１】
【化２１】
2006128257.tif 000022
【０１２２】
前記一般式（８）において、Ｒ661〜Ｒ672は、水素原子、もしくは置換基を表すが、Ｒ661〜Ｒ672の少なくとも一つは前記一般式（２−１）〜（２−４）のいずれかで表される基を表す。
【０１２３】
前記一般式（８）で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機ＥＬ素子とすることができる。更に、より長寿命の有機ＥＬ素子とすることができる。
【０１２４】
【化２２】
2006128257.tif 000023
【０１２５】
前記一般式（９）において、Ｒ681〜Ｒ688は、水素原子、もしくは置換基を表すが、Ｒ681〜Ｒ688の少なくとも一つは前記一般式（２−１）〜（２−４）のいずれかで表される基を表す。
【０１２６】
前記一般式（９）で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機ＥＬ素子とすることができる。更に、より長寿命の有機ＥＬ素子とすることができる。
【０１２７】
【化２３】
2006128257.tif 000024
【０１２８】
前記一般式（１０）において、Ｒ691〜Ｒ700は、水素原子、もしくは置換基を表すが、Ｒ691〜Ｒ700の少なくとも一つは前記一般式（２−１）〜（２−４）のいずれかで表される基を表す。
【０１２９】
前記一般式（１０）において、Ｌ1で表される２価の連結基としては、アルキレン基（例えば、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、プロピレン基、エチルエチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、２，２，４−トリメチルヘキサメチレン基、ヘプタメチレン基、オクタメチレン基、ノナメチレン基、デカメチレン基、ウンデカメチレン基、ドデカメチレン基、シクロヘキシレン基（例えば、１，６−シクロヘキサンジイル基等）、シクロペンチレン基（例えば、１，５−シクロペンタンジイル基など）等）、アルケニレン基（例えば、ビニレン基、プロペニレン基等）、アルキニレン基（例えば、エチニレン基、３−ペンチニレン基等）、アリーレン基などの炭化水素基のほか、ヘテロ原子を含む基（例えば、−Ｏ−、−Ｓ−等のカルコゲン原子を含む２価の基、−Ｎ（Ｒ）−基、ここで、Ｒは、水素原子またはアルキル基を表し、該アルキル基は、前記一般式（１）において、Ｒ101で表されるアルキル基と同義である）等が挙げられる。
【０１３０】
また、上記のアルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、アリーレン基の各々においては、２価の連結基を構成する炭素原子の少なくとも一つが、カルコゲン原子（酸素、硫黄等）や前記−Ｎ（Ｒ）−基等で置換されていても良い。
【０１３１】
更に、Ｌ1で表される２価の連結基としては、例えば、２価の複素環基を有する基が用いられ、例えば、オキサゾールジイル基、ピリミジンジイル基、ピリダジンジイル基、ピランジイル基、ピロリンジイル基、イミダゾリンジイル基、イミダゾリジンジイル基、ピラゾリジンジイル基、ピラゾリンジイル基、ピペリジンジイル基、ピペラジンジイル基、モルホリンジイル基、キヌクリジンジイル基等が挙げられ、また、チオフェン−２，５−ジイル基や、ピラジン−２，３−ジイル基のような、芳香族複素環を有する化合物（ヘテロ芳香族化合物ともいう）に由来する２価の連結基であってもよい。
【０１３２】
また、アルキルイミノ基、ジアルキルシランジイル基やジアリールゲルマンジイル基のようなヘテロ原子を会して連結する基であってもよい。
【０１３３】
前記一般式（１０）で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機ＥＬ素子とすることができる。更に、より長寿命の有機ＥＬ素子とすることができる。
【０１３４】
【化２４】
2006128257.tif 000025
【０１３５】
【化２５】
2006128257.tif 000026
【０１３６】
【化２６】
2006128257.tif 000027
【０１３７】
【化２７】
2006128257.tif 000028
【０１３８】
【化２８】
2006128257.tif 000029
【０１３９】
前記一般式（１１）〜一般式（１５）で各々表される化合物において、Ｒ1、Ｒ2で各々表される置換基としては、前記一般式（１）において、Ｒ101で表される置換基と同時である。
【０１４０】
前記一般式（１５）において、Ｚ1、Ｚ2、Ｚ3、Ｚ4で各々表される、各々窒素原子を少なくとも一つ含む６員の芳香族複素環としては、例えば、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環等が挙げられる。
【０１４１】
【化２９】
2006128257.tif 000030
【０１４２】
前記一般式（１６）において、Ｚ1、Ｚ2で各々表される、各々窒素原子を少なくとも一つ含む６員の芳香族複素環としては、例えば、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環等が挙げられる。
【０１４３】
前記一般式（１６）において、Ａｒ1、Ａｒ2で各々表されるアリーレン基としては、ｏ−フェニレン基、ｍ−フェニレン基、ｐ−フェニレン基、ナフタレンジイル基、アントラセンジイル基、ナフタセンジイル基、ピレンジイル基、ナフチルナフタレンジイル基、ビフェニルジイル基（例えば、３，３′−ビフェニルジイル基、３，６−ビフェニルジイル基等）、テルフェニルジイル基、クアテルフェニルジイル基、キンクフェニルジイル基、セキシフェニルジイル基、セプチフェニルジイル基、オクチフェニルジイル基、ノビフェニルジイル基、デシフェニルジイル基等が挙げられる。また、前記アリーレン基は更に後述する置換基を有していてもよい。
【０１４４】
前記一般式（１６）において、Ａｒ1、Ａｒ2で各々表される２価の芳香族複素環基は、フラン環、チオフェン環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、ベンゾイミダゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、インドール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、キノキサリン環、キナゾリン環、フタラジン環、カルバゾール環、カルボリン環、カルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子が更に窒素原子で置換されている環等から導出される２価の基等が挙げられる。更に、前記芳香族複素環基は、前記Ｒ101で表される置換基を有してもよい。
【０１４５】
前記一般式（１６）において、Ｌで表される２価の連結基としては、前記一般式（１０）において、Ｌ1で表される２価の連結基と同義であるが、好ましくはアルキレン基、−Ｏ−、−Ｓ−等のカルコゲン原子を含む２価の基であり、もっとも好ましくはアルキレン基である。
【０１４６】
【化３０】
2006128257.tif 000031
【０１４７】
前記一般式（１７）において、Ａｒ1、Ａｒ2で、各々表されるアリーレン基は、前記一般式（１６）において、Ａｒ1、Ａｒ2で各々表されるアリーレン基と同義である。
【０１４８】
前記一般式（１７）において、Ａｒ1、Ａｒ2で各々表される芳香族複素環基は、前記一般式（１６）において、Ａｒ1、Ａｒ2で各々表される２価の芳香族複素環基と同義である。
【０１４９】
前記一般式（１７）において、Ｚ1、Ｚ2、Ｚ3、Ｚ4で各々表される、各々窒素原子を少なくとも一つ含む６員の芳香族複素環としては、例えば、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環等が挙げられる。
【０１５０】
前記一般式（１７）において、Ｌで表される２価の連結基としては、前記一般式（１０）において、Ｌ1で表される２価の連結基と同義であるが、好ましくはアルキレン基、−Ｏ−、−Ｓ−等のカルコゲン原子を含む２価の基であり、もっとも好ましくはアルキレン基である。
【０１５１】
以下に、本発明に係る一般式（１）で表される化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。
【０１５２】
【化３１】
2006128257.tif 000032
【０１５３】
【化３２】
2006128257.tif 000033
【０１５４】
【化３３】
2006128257.tif 000034
【０１５５】
【化３４】
2006128257.tif 000035
【０１５６】
【化３５】
2006128257.tif 000036
【０１５７】
【化３６】
2006128257.tif 000037
【０１５８】
【化３７】
2006128257.tif 000038
【０１５９】
【化３８】
2006128257.tif 000039
【０１６０】
【化３９】
2006128257.tif 000040
【０１６１】
【化４０】
2006128257.tif 000041
【０１６２】
【化４１】
2006128257.tif 000042
【０１６３】
【化４２】
2006128257.tif 000043
【０１６４】
【化４３】
2006128257.tif 000044
【０１６５】
【化４４】
2006128257.tif 000045
【０１６６】
【化４５】
2006128257.tif 000046
【０１６７】
【化４６】
2006128257.tif 000047
【０１６８】
【化４７】
2006128257.tif 000048
【０１６９】
【化４８】
2006128257.tif 000049
【０１７０】
【化４９】
2006128257.tif 000050
【０１７１】
【化５０】
2006128257.tif 000051
【０１７２】
【化５１】
2006128257.tif 000052
【０１７３】
【化５２】
2006128257.tif 000053
【０１７４】
【化５３】
2006128257.tif 000054
【０１７５】
【化５４】
2006128257.tif 000055
【０１７６】
【化５５】
2006128257.tif 000056
【０１７７】
【化５６】
2006128257.tif 000057
【０１７８】
【化５７】
2006128257.tif 000058
【０１７９】
【化５８】
2006128257.tif 000059
【０１８０】
【化５９】
2006128257.tif 000060
【０１８１】
【化６０】
2006128257.tif 000061
【０１８２】
【化６１】
2006128257.tif 000062
【０１８３】
【化６２】
2006128257.tif 000063
【０１８４】
【化６３】
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【０１８５】
【化６４】
2006128257.tif 000065
【０１８６】
【化６５】
2006128257.tif 000066
【０１８７】
【化６６】
2006128257.tif 000067
【０１８８】
以下に、本発明に係る化合物の代表的な合成例を示すが、本発明はこれらに限定されない。
【０１８９】
《例示化合物７３の合成》
【０１９０】
【化６７】
2006128257.tif 000068
【０１９１】
４，４′−ジヨードビフェニル６．８７ｇ、β−カルボリン６．００ｇをＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド５０ｍｌ中に添加した混合液に、銅粉４．５ｇ、炭酸カリウム７．３６ｇを加え、１５時間加熱還流した。放冷後水クロロホルムを加え、不溶物を濾去した。有機層を分離し、水、飽和食塩水で洗浄した後、減圧下に濃縮し、得られた残渣を酢酸に溶解し、活性炭処理後、再結晶して，例示化合物７３の無色結晶４．２ｇを得た。
【０１９２】
例示化合物７３の構造は1Ｈ−ＮＭＲスペクトル及び質量分析スペクトルによって確認した。例示化合物７３の物性データ、スペクトルデータを下記に示す。
【０１９３】
無色結晶、融点２００℃
ＭＳ（ＦＡＢ）ｍ／ｚ：４８７（Ｍ＋１）
1Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）：δ／ｐｐｍ  ７．３−７．５（ｍ、２Ｈ）、７．５−７．６（ｍ，４Ｈ）、７．７−７．８（ｍ，４Ｈ）、７．９−８．０（ｍ，４Ｈ）、８．０６（ｄ，Ｊ＝５．１Ｈｚ，２Ｈ）、８．２４（ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，２Ｈ）、８．５６（ｄ，Ｊ＝５．１Ｈｚ，２Ｈ）、８．９６（ｓ，２Ｈ）
《例示化合物７４の合成》
【０１９４】
【化６８】
2006128257.tif 000069
【０１９５】
酢酸パラジウム０．３２ｇ、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン１．１７ｇを無水トルエン１０ｍｌに溶解し、水素化ホウ素ナトリウム５０ｍｇを添加し、室温で１０分間攪拌した後、δ−カルボリン５．００ｇ、４，４′−ジヨードビフェニル５．８７ｇ、ナトリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシド３．４２ｇを無水キシレン５０ｍｌ中に分散し、窒素雰囲気下、還流温度にて１０時間撹拌した。得られた反応混合物を放冷後クロロホルムと水を加えて有機層を分離し、有機層を、水、飽和食塩水で洗浄した後、減圧下に濃縮し、得られた残渣をテトラヒドロフランに溶解し、活性炭処理を施した後、再結晶して例示化合物７４の無色結晶５．０ｇを得た。
【０１９６】
例示化合物７４の構造は1Ｈ−ＮＭＲスペクトル及び質量分析スペクトルによって確認した。例示化合物７４の物性データ、スペクトルデータを下記に示す。
【０１９７】
ＭＳ（ＦＡＢ）ｍ／ｚ：４８７（Ｍ＋１）
1Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）：δ／ｐｐｍ  ７．３７（ｄｄ，Ｊ＝４．７Ｈｚ，Ｊ＝８．３Ｈｚ，２Ｈ）、７．４−７．５（ｍ，２Ｈ）、７．５−７．６（ｍ，４Ｈ）、７．７−７．８（ｍ，４Ｈ）、７．８１（ｄｄ，Ｊ＝１．２Ｈｚ，Ｊ＝８．３Ｈｚ，２Ｈ）、７．９−８．０（ｍ，４Ｈ）、８．４８（ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，２Ｈ），８．６５（ｄｄ，Ｊ＝１．２Ｈｚ，Ｊ＝４．６Ｈｚ，２Ｈ）
《例示化合物６０の合成》
【０１９８】
【化６９】
2006128257.tif 000070
【０１９９】
４，４′−ジヨードビフェニル６．８７ｇ、γ−カルボリン６．００ｇをＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド５０ｍｌ中に添加した混合液に、銅粉４．５ｇ、炭酸カリウム７．３６ｇを加え、１５時間加熱還流した。放冷後水クロロホルムを加え、不溶物を濾去した。有機層を分離し、水、飽和食塩水で洗浄した後、減圧下に濃縮し、得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィーに付した後、ジクロロメタン／シクロヘキサン中で結晶化させ、例示化合物６０の無色結晶４．３ｇを得た。
【０２００】
例示化合物６０の構造は、1Ｈ−ＮＭＲスペクトル及び質量分析スペクトルによって確認した。例示化合物６０の物性データ、スペクトルデータを下記に示す。
【０２０１】
ＭＳ（ＦＡＢ）ｍ／ｚ：４８７（Ｍ＋１）
1Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）：δ／ｐｐｍ  ７．４−７．４（ｍ，４Ｈ）、７．４−７．５（ｍ，４Ｈ）、７．７−７．８（ｍ，４Ｈ）７．９−８．０（ｍ，４Ｈ）、８．２５（ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，２Ｈ）、８．５７（ｄ，Ｊ＝５．６Ｈｚ，２Ｈ）、９．４２（ｓ，１Ｈ）
《例示化合物１４４の合成》
【０２０２】
【化７０】
2006128257.tif 000071
【０２０３】
酢酸パラジウム０．１６ｇ、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン０．５８ｇを無水トルエン１０ｍｌに溶解し、水素化ホウ素ナトリウム２５ｍｇを添加し、室温で１０分間攪拌した後、δ−カルボリン２．００ｇ、中間体ａ３．２０ｇ、ナトリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシド１．３７ｇを無水キシレン５０ｍｌ中に分散し、窒素雰囲気下、還流温度にて１０時間撹拌した。放冷後クロロホルムと水を加えて有機層を分離し、有機層を、水、飽和食塩水で洗浄した後減圧下に濃縮し、得られた残渣を酢酸から再結晶して例示化合物１４４の無色結晶１．５ｇを得た。
【０２０４】
例示化合物１４４の構造は、1Ｈ−ＮＭＲスペクトル及び質量分析スペクトルによって確認した。例示化合物１４４のスペクトルデータは以下の通りである。
【０２０５】
ＭＳ（ＦＡＢ）ｍ／ｚ：６４７（Ｍ＋１）
1Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）  δ／ｐｐｍ  １．８０（Ｓ，１２Ｈ）、７．２７（Ｓ，４Ｈ）、７．３４（ｄｄ，Ｊ＝４．９Ｈｚ，Ｊ＝８．３Ｈｚ，２Ｈ）、７．３−７．４（ｍ，２Ｈ）、７．４−７．５（ｍ，１２Ｈ）、７．７６（ｄｄ，Ｊ＝１．３Ｈｚ，Ｊ＝８．３Ｈｚ、２Ｈ）、８．４５（ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，２Ｈ）、８．６３（ｄｄ，Ｊ＝１．３Ｈｚ，Ｊ＝４．９Ｈｚ，２Ｈ）
《例示化合物１４３の合成》
【０２０６】
【化７１】
2006128257.tif 000072
【０２０７】
４，４′−ジクロロ−３，３′−ビピリジル０．８５ｇ、ジアミンｂ０．５９ｇ、ジベンジリデンアセトンパラジウム４４ｍｇ、イミダゾリウム塩３６ｍｇ、ナトリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシド１．０９ｇをジメトキシエタン５ｍｌに添加し、８０℃で２４時間加温攪拌した。放冷後クロロホルムと水を加えて有機層を分離し、有機層を、水、飽和食塩水で洗浄した後減圧下に濃縮し、得られた残渣を酢酸エチルから再結晶して例示化合物１４３の無色結晶０．３ｇを得た。
【０２０８】
例示化合物１４３の構造は、1Ｈ−ＮＭＲスペクトル及び質量分析スペクトルによって確認した。例示化合物１４３のスペクトルデータを下記に示す。
【０２０９】
ＭＳ（ＦＡＢ）ｍ／ｚ  ６３９（Ｍ＋１）
1Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）：δ／ｐｐｍ  ７．４６（ｄ，Ｊ＝５．７Ｈｚ，４Ｈ）、７．６−７．７（ｍ，４Ｈ）、７．８−７．９（ｍ，４Ｈ）、８．６７（ｄ，Ｊ＝５．７Ｈｚ，４Ｈ）、９．５１（Ｓ，４Ｈ）
《例示化合物１４５の合成》
例示化合物１４３の合成において、４，４′−ジクロロ−３，３′−ビピリジルの一方のピリジン環をベンゼンに変更した、３−（２−クロロフェニル）−４−クロロピリジンを用いた以外は同様にして、例示化合物１４５を合成した。
【０２１０】
例示化合物１４５の構造は、1Ｈ−ＮＭＲスペクトル及び質量分析スペクトルによって確認した。例示化合物１４５のスペクトルデータを下記に示す。
【０２１１】
ＭＳ（ＦＡＢ）ｍ／ｚ  ６３７（Ｍ＋１）
1Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）  δ／ｐｐｍ  ７．３−７．４（ｍ，２Ｈ）、７．６−７．７（ｍ，４Ｈ）、７．７−７．８（ｍ，４Ｈ）７．８−７．９（ｍ，４Ｈ）、８．０６（ｄ，Ｊ＝５．３Ｈｚ，２Ｈ）、８．２３（ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，２Ｈ）、８．５６（ｄ，Ｊ＝５．３Ｈｚ，２Ｈ），８．９６（Ｓ，２Ｈ）
尚、上記の合成例以外に、これらの化合物のアザカルバゾール環やその類緑体は、Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｐｅｒｋｉｎ  Ｔｒａｎｓ．１，１５０５−１５１０（１９９９）、Ｐｏｌ．Ｊ．Ｃｈｅｍ．，５４，１５８５（１９８０）、（Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ  Ｌｅｔｔ．４１（２０００），４８１−４８４）に記載される合成法に従って合成することができる。合成されたアザカルバゾール環やその類緑体と、芳香環、複素環、アルキル基などの、コア、連結基への導入は、ウルマンカップリング、Ｐｄ触媒を用いたカップリング、スズキカップリングなど公知の方法を用いることができる。
【０２１２】
本発明に係る化合物は、分子量が４００以上であることが好ましく、４５０以上であることがより好ましく、更に好ましくは６００以上であり、特に好ましくは分子量が８００以上である。これにより、ガラス転移温度を上昇させ熱安定性が向上し、より一層長寿命化をさせることができる。
【０２１３】
本発明に係る一般式（１）で表される化合物は、後述する有機ＥＬ素子の構成層の構成成分として用いられ、本発明では、本発明の有機ＥＬ素子の構成層である発光層または該発光層の隣接層に含有されるが、該隣接層としては正孔阻止層であることが好ましい。また、発光層中ではホスト化合物として用いられることが好ましく、正孔阻止層では、正孔阻止材料として用いられることが好ましい。
【０２１４】
但し、有機ＥＬ素子の種々の物性コントロールの観点から必要に応じて、本発明に係る化合物は、有機ＥＬ素子のその他の構成層に用いてもよい。
【０２１５】
本発明に係る化合物は有機ＥＬ素子用材料（バックライト、フラットパネルディスプレイ、照明光源、表示素子、電子写真用光源、記録光源、露光光源、読み取り光源、標識、看板、インテリア、光通信デバイスなど）等の用途に用いられるが、その他の用途しては、有機半導体レーザー用材料（記録光源、露光光源、読み取り光源光通信デバイス、電子写真用光源など）、電子写真用感光体材料、有機ＴＦＴ素子用材料（有機メモリ素子、有機演算素子、有機スイッチング素子）、有機波長変換素子用材料、光電変換素子用材料（太陽電池、光センサーなど）などの広い分野に利用可能である。
【０２１６】
次に、本発明の有機ＥＬ素子の構成層について詳細に説明する。
【０２１７】
本発明において、有機ＥＬ素子の層構成の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。
（ｉ）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
（ii）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（iii）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（iv）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
（ｖ）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
《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。陽極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により、薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は（１００μｍ以上程度）、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を１０％より大きくすることが望ましく、また、陽極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。更に膜厚は材料にもよるが、通常１０ｎｍ〜１０００ｎｍ、好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【０２１８】
《陰極》
一方、陰極としては、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（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。陰極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。尚、発光した光を透過させるため、有機ＥＬ素子の陽極または陰極のいずれか一方が、透明または半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
【０２１９】
また、陰極に上記金属を１〜２０ｎｍの膜厚で作製した後に、陽極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に作製することで、透明または半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する素子を作製することができる。
【０２２０】
次に、本発明の有機ＥＬ素子の構成層として用いられる、注入層、阻止層、電子輸送層等について説明する。
【０２２１】
《注入層：電子注入層、正孔注入層》
注入層は必要に応じて設け、電子注入層と正孔注入層があり、上記のごとく陽極と発光層または正孔輸送層の間、及び、陰極と発光層または電子輸送層との間に存在させてもよい。
【０２２２】
注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３〜１６６頁）に詳細に記載されており、正孔注入層（陽極バッファー層）と電子注入層（陰極バッファー層）とがある。
【０２２３】
陽極バッファー層（正孔注入層）は、特開平９−４５４７９号公報、同９−２６００６２号公報、同８−２８８０６９号公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファー層等が挙げられる。
【０２２４】
陰極バッファー層（電子注入層）は、特開平６−３２５８７１号公報、同９−１７５７４号公報、同１０−７４５８６号公報等にもその詳細が記載されており、具体的にはストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。上記バッファー層（注入層）はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるが、その膜厚は０．１ｎｍ〜５μｍの範囲が好ましい。
【０２２５】
《阻止層：正孔阻止層、電子阻止層》
阻止層は、上記のごとく、有機化合物薄膜の基本構成層の他に必要に応じて設けられるものである。例えば特開平１１−２０４２５８号公報、同１１−２０４３５９号公報、及び「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の２３７頁等に記載されている正孔阻止（ホールブロック）層がある。
【０２２６】
正孔阻止層とは広い意味では電子輸送層であり、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。
【０２２７】
本発明の有機ＥＬ素子の正孔阻止層は、発光層に隣接して設けられていることが好ましい。本発明では、正孔阻止層の正孔阻止材料として前述した本発明に係る化合物を含有させることが好ましい。これにより、より一層発光効率の高い有機ＥＬ素子とすることができる。更に、より一層長寿命化させることができる。
【０２２８】
一方、電子阻止層とは広い意味では正孔輸送層であり、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。
【０２２９】
《発光層》
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およ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良い。発光層は単一の組成をもつ層であってもよいし、同一または異なる組成をもつ複数の層からなる積層構造であってもよい。
【０２３０】
本発明において少なくとも一層の発光層は、一般式（１）で表される化合物の少なくとも１種と、少なくとも１種の、リン光０−０バンドが４８０ｎｍ以下のリン光発光性性化合物を含んでいることが好ましい。
【０２３１】
このように発光層が２種類以上の化合物を含んでなる場合、発光層を構成する主たる構成成分はホスト化合物あるいは単にホスト、加えられた化合物はドーパントと呼ばれ、リン光発光型の有機エレクトロルミネッセンス素子においては、ホスト化合物からリン光性ドーパントへのエネルギー移動によりリン光性ドーパントが発光し、その結果としてリン光発光が取り出される。本発明においては一般式（１）で表される化合物がホスト化合物、リン光発光性化合物がドーパントである構成が好ましい。リン光性ドーパントは１種のみを用いてもよいし、複数種類を用いてもよい。複数の発光層を積層して有機エレクトロルミネッセンス素子を構成する場合、それぞれの層に含有されるリン光性ドーパントは同じであっても異なっていても、単一種類であっても複数種類であってもよい。
【０２３２】
本発明における「リン光発光性化合物」とは励起三重項からの発光が観測される化合物であり、リン光量子収率が、２５℃において０．００１以上の化合物である。リン光量子収率は好ましくは０．０１以上、さらに好ましくは０．１以上である。上記リン光量子収率は、第４版実験化学講座７の分光IIの３９８頁（１９９２年版、丸善）に記載の方法により測定できる。溶液中でのリン光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明に用いられるリン光発光性化合物は、任意の溶媒の何れかにおいて上記リン光量子収率が達成されれば良い。
【０２３３】
本発明においては、一般式（１）とりん光０−０バンドが４８０ｎｍ以下のリン光発光性化合物が併用されることが特徴であるが、りん光０−０バンドが４８０ｎｍ以下のリン光発光性化合物として具体的には、室温（１５から３０度）で形成された励起三重項状態が安定である化合物で、該波長を満たすものであればいずれでも良い。ドーパントとしてこのようなリン光発光性化合物を発光層に用いることにより、内部量子効率の高い発光有機ＥＬ素子を実現できる。具体的には、Ｙ．Ｗａｎｇ  ｅｔ  ａｌ．，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，第７９巻、４号、４４９−４５１ページ（２００１年）、Ｃ．Ａｄａｃｈｉ  ｅｔ  ａｌ．，第７９巻、１３号、２０８２−２０８４ページ（２００１年）等に記載の化合物がある。好ましくは、イリジウム、オスミウム、ロジウム、白金等の中心金属と有機配位子を有する錯体が挙げられる。さらに好ましくは、イリジウム、または、ロジウム錯体である。
【０２３４】
配位子としては、りん光０−０バンドが４８０ｎｍ以下となるような分子設計が必要である。具体的な手段としては、フッ素原子やトリフルオロメチル基等の電子吸引基を導入する方法、嵩高い置換基の導入によるねじれ構造を導入する方法、配位子の芳香環どうしの連結基としてアルキレン鎖を導入する方法等が考えられる。
【０２３５】
本発明におけるリン光の０−０バンドの測定方法について説明する。
【０２３６】
まず、リン光スペクトルの測定方法について説明する。
【０２３７】
測定する発光ホスト化合物を、よく脱酸素されたエタノール／メタノール
＝４／１（ｖｏｌ／ｖｏｌ）の混合溶媒に溶かし、リン光測定用セルに入れた後液体窒素温度７７°Ｋで励起光を照射し、励起光照射後１００ｍｓでの発光スペクトルを測定する。リン光は蛍光に比べ発光寿命が長いため、１００ｍｓ後に残存する光はほぼリン光であると考えることができる。なお、リン光寿命が１００ｍｓより短い化合物に対しては遅延時間を短くして測定しても構わないが、蛍光と区別できなくなるほど遅延時間を短くしてしまうとリン光と蛍光が分離できないので問題となるため、その分離が可能な遅延時間を選択する必要がある。
【０２３８】
また、上記溶剤系で溶解できない化合物については、その化合物を溶解しうる任意の溶剤を使用してもよい（実質上、上記測定法ではリン光波長の溶媒効果はごくわずかなので問題ない）。
【０２３９】
次に０−０バンドの求め方であるが、本発明においては、上記測定法で得られたリン光スペクトルチャートのなかで最も短波長側に現れる発光極大波長をもって０−０バンドと定義する。
【０２４０】
リン光スペクトルは通常強度が弱いことが多いため、拡大するとノイズとピークの判別が難しくなるケースがある。このような場合には励起光照射直後の発光スペクトル（便宜上これを定常光スペクトルと言う）を拡大し、励起光照射後１００ｍｓ後の発光スペクトル（便宜上これをリン光スペクトルと言う）と重ねあわせリン光スペクトルに由来する定常光スペクトル部分からピーク波長を読みとることで決定することができる。また、リン光スペクトルをスムージング処理することでノイズとピークを分離しピーク波長を読みとることもできる。なお、スムージング処理としては、Ｓａｖｉｔｚｋｙ＆Ｇｏｌａｙの平滑化法等を適用することができる。
【０２４１】
この方法で測定したリン光０−０バンドは、例えば以下の例示化合物Ｄ−１０について測定した結果は４６５ｎｍである。
【０２４２】
これら、りん光０−０バンドが４８０ｎｍ以下のリン光発光性化合物を以下に例示するが、これらに限定されない。
【０２４３】
【化７２】
2006128257.tif 000073
【０２４４】
本発明に係わる一般式（１）で表される化合物を発光層のホスト化合物として用いて、りん光０−０バンドが４８０ｎｍ以下のリン光発光性化合物をドーパントとして用いた場合が好ましい。リン光発光性化合物のホスト化合物に対するドープ量は、０質量％を超えて３０質量％未満であり、好ましくは、０．１質量％〜２０質量％であり、さらに好ましくは１〜１５質量％未満である。
【０２４５】
本発明ではリン光０−０バンドが４８０ｎｍ以下のリン光発光性化合物を用いることが必須だが、その他の公知のリン光発光性化合物を併用しても良い。具体的には以下の特許公報に記載されている化合物があげられるがこれらに限定されるものではない。
【０２４６】
ＷＯ００／７０６５５、特開２００２−２８０１７８、同２００１−１８１６１６、同２００２−２８０１７９、同２００１−１８１６１７、同２００２−２８０１８０、同２００１−２４７８５９、同２００２−２９９０６０、同２００１−３１３１７８、同２００２−３０２６７１、同２００１−３４５１８３、同２００２−３２４６７９、ＷＯ  ０２／１５６４５、特開２００２−３３２２９１、同２００２−５０４８４、同２００２−３３２２９２、同２００２−８３６８４、特表２００２−５４０５７２、特開２００２−１１７９７８、同２００２−３３８５８８、同２００２−１７０６８４、同２００２−３５２９６０、ＷＯ  ０１／９３６４２、特開２００２−５０４８３、同２００２−１００４７６、同２００２−１７３６７４、同２００２−３５９０８２、同２００２−１７５８８４、同２００２−３６３５５２、同２００２−１８４５８２、同２００３−７４６９、特表２００２−５２５８０８、特開２００３−７４７１、特表２００２−５２５８３３、特開２００３−３１３６６、同２００２−２２６４９５、同２００２−２３４８９４、同２００２−２３５０７６、同２００２−２４１７５１、同２００１−３１９７７９、同２００１−３１９７８０、同２００２−６２８２４、同２００２−１００４７４、同２００２−２０３６７９、同２００２−３４３５７２、同２００２−２０３６７８等。
【０２４７】
発光層にはさらにリン光発光性化合物からなるドーパントの他に、蛍光性ドーパントが加えられていても良く、蛍光性ドーパントの代表例としては、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、又は希土類錯体系蛍光体、その他公知の蛍光性化合物等が挙げられる。
【０２４８】
本発明においては一般式（１）で表される化合物を用いるが、公知のホスト化合物も併用することが出来、一般式（１）で表される化合物を含有する発光層の他に発光層を設けて、公知のホスト化合物を用いてもよい。公知の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し、かつリン光０−０バンドが４５０ｎｍ以下の化合物が好ましい化合物として挙げられる。
【０２４９】
また、これらのホスト化合物は低分子化合物でも、繰り返し単位を持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）でもいい。
【０２５０】
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、かつ、発光の長波長化を防ぎ、なおかつ高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。
【０２５１】
ホスト化合物の具体例としては、以下の文献に記載されている化合物が挙げられる。
【０２５２】
特開２００１−２５７０７６、同２００２−３０８８５５、同２００１−３１３１７９、同２００２−３１９４９１、同２００１−３５７９７７、同２００２−３３４７８６、同２００２−８８６０、同２００２−３３４７８７、同２００２−１５８７１、同２００２−３３４７８８、同２００２−４３０５６、同２００２−３３４７８９、同２００２−７５６４５、同２００２−３３８５７９、同２００２−１０５４４５、同２００２−３４３５６８、同２００２−１４１１７３、同２００２−３５２９５７、同２００２−２０３６８３、同２００２−３６３２２７、同２００２−２３１４５３、同２００３−３１６５、同２００２−２３４８８８、同２００３−２７０４８、同２００２−２５５９３４、特開２００２−２６０８６１、同２００２−２８０１８３、同２００２−２９９０６０、同２００２−３０２５１６、同２００２−３０５０８３、同２００２−３０５０８４、同２００２−３０８８３７等。
【０２５３】
ドーパントはホスト化合物を含有する層全体に分散されていてもよいし、部分的に分散されていてもよい。
【０２５４】
発光層にはさらに他の化合物が加えられていてもよく、加えられる化合物は一般式（１）で表される化合物であっても、その他の蛍光またはリン光を発する有機化合物または錯体であってもよいし、さらに別の機能を有する化合物であってもよい。また発光層にはｐ−ポリフェニレンビニレンやポリフルオレンのような高分子材料が加えられていても良く、前記ドーパントを高分子鎖に導入した、または前記ドーパントを高分子の主鎖とした高分子材料を使用してもよい。
【０２５５】
発光層は、上記化合物を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法、インクジェット法、転写法、印刷法などの公知の薄膜化法により製膜して形成することができる。発光層としての膜厚に格別の制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍの範囲で選ばれる。また、この発光層は、特開昭５７−５１７８１号公報に記載されているように、樹脂などの結着材と共に上記発光材料を溶剤に溶かして溶液としたのち、これをスピンコート法などにより薄膜化して形成することもできる。このようにして形成された発光層の膜厚については、特に制限はなく、状況に応じて適宜選択することができるが、通常は５ｎｍ〜５μｍの範囲である。
【０２５６】
薄型であること、および樹脂基板上に形成することが可能であるという有機ＥＬ素子の特長を活かして、これをパネル状その他の形状の照明装置に利用する場合を考慮すると、白色発光素子を構成することは実用的に有用である。現在のところ単一の発光材料で白色発光を示すものがないため、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ている。複数の発光色の組み合わせとしては３原色（青色、緑色、赤色）の３つの発光極大波長を含有させたものでも良いし、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良い。これらの混色した発光は先に述べたとおり、ドーパントを用いることによって行うことができ、これは同一の発光層に含まれるドーパントの種類と量を変化させることによっても行うことができるし、複数の層を積層して発光層を構成した場合には、それぞれの層に含まれるドーパントの種類と量を変化させ、それぞれの層を異なる色調に発光させることによって外部に取出される発光の色調を制御することもできる。
【０２５７】
《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。
【０２５８】
正孔輸送材料としては、正孔の注入または輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。例えばトリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、また、導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられる。
【０２５９】
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、芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第三級アミン化合物を用いることが好ましい。
【０２６０】
芳香族第三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。
【０２６１】
更に、これらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。また、ｐ型−Ｓｉ、ｐ型−ＳｉＣ等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。
【０２６２】
正孔輸送層は、上記正孔輸送材料を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。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、上記材料の１種または２種以上からなる一層構造であってもよい。
【０２６３】
《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。電子輸送層は単層または複数層設けることができる。
【０２６４】
従来、単層の電子輸送層、及び複数層とする場合は発光層に対して陰極側に隣接する電子輸送層に用いられる電子輸送材料（正孔阻止材料を兼ねる）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、その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、例えば、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、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等が挙げられる。更に、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引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。
【０２６５】
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。
【０２６６】
また、８−キノリノール誘導体の金属錯体、例えばトリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ）、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）亜鉛（Ｚｎｑ）等、及びこれらの金属錯体の中心金属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、ＧａまたはＰｂに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることができる。その他、メタルフリー若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好ましく用いることができる。また、発光層の材料として例示したジスチリルピラジン誘導体も、電子輸送材料として用いることができるし、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。
【０２６７】
電子輸送層は、上記電子輸送材料を、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。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。電子輸送層は、上記材料の１種または２種以上からなる一層構造であってもよい。
【０２６８】
《基体》
本発明の有機ＥＬ素子は、基体上に形成されているのが好ましい。
【０２６９】
本発明の有機ＥＬ素子に用いることのできる基体（以下、基板、基材、支持体等ともいう）としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、また、透明のものであれば特に制限はないが、好ましく用いられる基板としては例えばガラス、石英、光透過性樹脂フィルムを挙げることができる。特に好ましい基体は、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。
【０２７０】
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）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリカーボネート（ＰＣ）、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）等からなるフィルム等が挙げられる。樹脂フィルムの表面には、無機物、有機物の被膜またはその両者のハイブリッド被膜が形成されていてもよい。
【０２７１】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光の室温における外部取り出し効率は１％以上であることが好ましく、より好ましくは５％以上である。ここに、外部取り出し量子効率（％）＝有機ＥＬ素子外部に発光した光子数／有機ＥＬ素子に流した電子数×１００である。
【０２７２】
また、カラーフィルター等の色相改良フィルター等を併用しても、有機ＥＬ素子からの発光色を蛍光体を用いて多色へ変換する色変換フィルターを併用してもよい。色変換フィルターを用いる場合においては、有機ＥＬ素子の発光のλｍａｘは４８０ｎｍ以下が好ましい。
【０２７３】
《有機ＥＬ素子の作製方法》
本発明の有機ＥＬ素子の作製方法の一例として、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極からなる有機ＥＬ素子の作製法について説明する。
【０２７４】
まず適当な基体上に、所望の電極物質、例えば陽極用物質からなる薄膜を、１μｍ以下、好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの膜厚になるように、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陽極を作製する。次に、この上に有機ＥＬ素子材料である正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、正孔阻止層の有機化合物薄膜を形成させる。
【０２７５】
この有機化合物薄膜の薄膜化の方法としては、前記の如く蒸着法、ウェットプロセス（例えば、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法）等があるが、均質な膜が得られやすく、かつピンホールが生成しにくい等の点から、真空蒸着法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法が特に好ましい。更に層ごとに異なる製膜法を適用してもよい。製膜に蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は、使用する化合物の種類等により異なるが、一般にボート加熱温度５０℃〜４５０℃、真空度１０-6〜１０-2Ｐａ、蒸着速度０．０１ｎｍ／秒〜５０ｎｍ／秒、基板温度−５０℃〜３００℃、膜厚０．１ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で適宜選ぶことが望ましい。
【０２７６】
これらの層を形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を、１μｍ以下好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるように、例えば蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陰極を設けることにより、所望の有機ＥＬ素子が得られる。この有機ＥＬ素子の作製は、一回の真空引きで一貫して正孔注入層から陰極まで作製するのが好ましいが、途中で取り出して異なる製膜法を施してもかまわない。その際、作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行う等の配慮が必要となる。
【０２７７】
多色の本発明の表示装置は、発光層形成時のみシャドーマスクを設け、他層は共通であるのでシャドー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、印刷法等で膜を形成できる。
【０２７８】
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、印刷法である。蒸着法を用いる場合においてはシャドーマスクを用いたパターニングが好ましい。
【０２７９】
また作製順序を逆にして、陰極、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極の順に作製することも可能である。このようにして得られた多色の表示装置に、直流電圧を印加する場合には、陽極を＋、陰極を−の極性として電圧２〜４０Ｖ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。
【０２８０】
本発明の表示装置は、表示デバイス、ディスプレー、各種発光光源として用いることができる。表示デバイス、ディスプレーにおいて、青、赤、緑発光の３種の有機ＥＬ素子を用いることにより、フルカラーの表示が可能となる。
【０２８１】
表示デバイス、ディスプレーとしてはテレビ、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ックス（パッシブマトリックス）方式でもアクティブマトリックス方式でもどちらでもよい。
【０２８２】
照明装置としては、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、光センサの光源等が挙げられるがこれらに限定されない。また、本発明の有機ＥＬ素子に共振器構造を持たせた有機ＥＬ素子として用いてもよい。
【０２８３】
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、レーザ発振をさせることにより、上記用途に使用してもよい。
【０２８４】
本発明の有機ＥＬ材料は、照明装置として、実質白色の発光を生じる有機ＥＬ素子に適用できる。複数の発光材料により複数の発光色を同時に発光させて混色により白色発光を得る。複数の発光色の組み合わせとしては、青色、緑色、青色の３原色の３つの発光極大波長を含有させたものでも良いし、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良い。
【０２８５】
また、複数の発光色を得るための発光材料の組み合わせは、複数のリン光または蛍光で発光する材料を、複数組み合わせたもの、蛍光またはリン光で発光する発光材料と、発光材料からの光を励起光として発光する色素材料との組み合わせたもののいずれでも良いが、本発明に係わる白色有機エレクトロルミネッセンス素子においては、発光ドーパントを複数組み合わせ混合するだけでよい。発光層もしくは正孔輸送層或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など単純に配置するだけでよく、他層は共通であるのでマスク等のパターニングは不要であり、一面に蒸着法、キャスト法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法等で例えば電極膜を形成でき、生産性も向上する。この方法によれば、複数色の発光素子をアレー状に並列配置した白色有機ＥＬ装置と異なり、素子自体が発光白色である。
【０２８６】
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、オルトメタル化錯体（Ｉｒ錯体、Ｐｔ錯体など）、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良い。
【０２８７】
このように、本発明に係る白色発光有機ＥＬ素子は、前記表示デバイス、ディスプレーに加えて、各種発光光源、照明装置として、家庭用照明、車内照明、また露光光源のような一種のランプとして、また液晶表示装置のバックライト等、表示装置にも有用に用いられる。
【０２８８】
その他、時計等のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体等の光源、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、更には表示装置を必要とする一般の家庭用電気器具等広い範囲の用途が挙げられる。
【０２８９】
《表示装置》
本発明の有機ＥＬ素子は、照明用や露光光源のような１種のランプとして使用してもよいし、画像を投影するタイプのプロジェクション装置や、静止画像や動画像を直接視認するタイプの表示装置（ディスプレイ）として使用してもよい。動画再生用の表示装置として使用する場合の駆動方式は単純マトリクス（パッシブマトリクス）方式でもアクティブマトリクス方式でもどちらでもよい。または、異なる発光色を有する本発明の有機ＥＬ素子を３種以上使用することにより、フルカラー表示装置を作製することが可能である。または、一色の発光色、例えば、白色発光をカラーフィルターを用いてＢＧＲにし、フルカラー化することも可能である。更に、有機ＥＬの発光色を色変換フィルターを用いて他色に変換しフルカラー化することも可能であるが、その場合、有機ＥＬ発光のλｍａｘは４８０ｎｍ以下であることが好ましい。
【０２９０】
本発明の有機ＥＬ素子から構成される表示装置の一例を図面に基づいて説明する。
【０２９１】
図１は、有機ＥＬ素子から構成される表示装置の一例を示した模式図である。有機ＥＬ素子の発光により画像情報の表示を行う、例えば、携帯電話等のディスプレイの模式図である。
【０２９２】
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。
【０２９３】
制御部Ｂは、表示部Ａと電気的に接続され、複数の画素それぞれに外部からの画像情報に基づいて走査信号と画像データ信号を送り、走査信号により走査線毎の画素が画像データ信号に応じて順次発光して画像走査を行って画像情報を表示部Ａに表示する。
【０２９４】
図２は、表示部Ａの模式図である。
【０２９５】
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。
【０２９６】
配線部の走査線５及び複数のデータ線６は、各々導電材料からなり、走査線５とデータ線６は格子状に直交して、直交する位置で画素３に接続している（詳細は図示せず）。
【０２９７】
画素３は、走査線５から走査信号が印加されると、データ線６から画像データ信号を受け取り、受け取った画像データに応じて発光する。発光の色が赤領域の画素、緑領域の画素、青領域の画素を、適宜、同一基板上に並置することによって、フルカラー表示が可能となる。
【０２９８】
次に、画素の発光プロセスを説明する。
【０２９９】
図３は、画素の模式図である。
【０３００】
画素は、有機ＥＬ素子１０、スイッチングトランジスタ１１、駆動トランジスタ１２、コンデンサ１３等を備えている。複数の画素に有機ＥＬ素子１０として、赤色、緑色、青色発光の有機ＥＬ素子を用い、これらを同一基板上に並置することでフルカラー表示を行うことができる。
【０３０１】
図３において、制御部Ｂからデータ線６を介してスイッチングトランジスタ１１のドレインに画像データ信号が印加される。そして、制御部Ｂから走査線５を介してスイッチングトランジスタ１１のゲートに走査信号が印加されると、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオンし、ドレインに印加された画像データ信号がコンデンサ１３と駆動トランジスタ１２のゲートに伝達される。
【０３０２】
画像データ信号の伝達により、コンデンサ１３が画像データ信号の電位に応じて充電されるとともに、駆動トランジスタ１２の駆動がオンする。駆動トランジスタ１２は、ドレインが電源ライン７に接続され、ソースが有機ＥＬ素子１０の電極に接続されており、ゲートに印加された画像データ信号の電位に応じて電源ライン７から有機ＥＬ素子１０に電流が供給される。
【０３０３】
制御部Ｂの順次走査により走査信号が次の走査線５に移ると、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオフする。しかし、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオフしてもコンデンサ１３は充電された画像データ信号の電位を保持するので、駆動トランジスタ１２の駆動はオン状態が保たれて、次の走査信号の印加が行われるまで有機ＥＬ素子１０の発光が継続する。順次走査により次に走査信号が印加されたとき、走査信号に同期した次の画像データ信号の電位に応じて駆動トランジスタ１２が駆動して有機ＥＬ素子１０が発光する。
【０３０４】
すなわち、有機ＥＬ素子１０の発光は、複数の画素それぞれの有機ＥＬ素子１０に対して、アクティブ素子であるスイッチングトランジスタ１１と駆動トランジスタ１２を設けて、複数の画素３それぞれの有機ＥＬ素子１０の発光を行っている。このような発光方法をアクティブマトリクス方式と呼んでいる。
【０３０５】
ここで、有機ＥＬ素子１０の発光は、複数の階調電位を持つ多値の画像データ信号による複数の階調の発光でもよいし、２値の画像データ信号による所定の発光量のオン、オフでもよい。
【０３０６】
また、コンデンサ１３の電位の保持は、次の走査信号の印加まで継続して保持してもよいし、次の走査信号が印加される直前に放電させてもよい。
【０３０７】
本発明においては、上述したアクティブマトリクス方式に限らず、走査信号が走査されたときのみデータ信号に応じて有機ＥＬ素子を発光させるパッシブマトリクス方式の発光駆動でもよい。
【０３０８】
図４は、パッシブマトリクス方式による表示装置の模式図である。図４において、複数の走査線５と複数の画像データ線６が画素３を挟んで対向して格子状に設けられている。
【０３０９】
順次走査により走査線５の走査信号が印加されたとき、印加された走査線５に接続している画素３が画像データ信号に応じて発光する。パッシブマトリクス方式では画素３にアクティブ素子がなく、製造コストの低減が計れる。
【実施例】
【０３１０】
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されない。
【０３１１】
実施例１
〈有機ＥＬ素子の作製〉
有機ＥＬ素子を以下のように作製した。
【０３１２】
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ成膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ−４５）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分間行なった。
【０３１３】
この透明支持基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、一方、モリブデン製抵抗加熱ボートにα−ＮＰＤを２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに本発明の化合物７４を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＣＢＰを２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに燐光性化合物Ｉｒ（ｐｐｙ）3を１００ｍｇ入れ、更に別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＡｌｑ3を２００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取付けた。
【０３１４】
【化７３】
2006128257.tif 000074
【０３１５】
次いで、真空槽を４×１０-4Ｐａまで減圧した後、α−ＮＰＤの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／ｓｅｃで透明支持基板に蒸着し、膜厚２５ｎｍの正孔輸送層を設けた。更に、本発明のＣＢＰと燐光性化合物Ｉｒ（ｐｐｙ）3の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、それぞれ蒸着速０．２ｎｍ／ｓｅｃ、０．０１３ｎｍ／ｓｅｃで前記正孔輸送層上に共蒸着して膜厚３５ｎｍの発光層を設けた。尚、蒸着時の基板温度は室温であった。更に、化合物７４の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、表１に記載の蒸着速度で、前記発光層の上に蒸着して膜厚１０ｎｍの正孔阻止層を設けた。その上に、更に、Ａｌｑ3の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／ｓｅｃで前記正孔阻止層の上に蒸着して更に膜厚４０ｎｍの電子輸送層を設けた。尚、蒸着時の基板温度は室温であった。
【０３１６】
引き続きフッ化リチウム０．５ｎｍ及びアルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１を作製した。表１に示すその他の有機ＥＬ素子も、正孔阻止層の形成において、化合物７４の蒸着速度を表１に記載の蒸着速度とするように、加熱温度を変更した以外は同様に有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−２〜１−９を作製した。
【０３１７】
尚、膜厚は蒸着槽内に設けるセンサー（水晶振動子）を設け、ＵＬＶＡＣ製ＣＲＴＭ−９０００を用いて行った。また、予め、膜厚計は、実際の膜厚測定により校正したものを用いた。
【０３１８】
有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１〜１−９７について、温度２３℃、乾燥窒素ガス雰囲気下で２．５ｍＡ／ｃｍ2の定電流を流した時の発光輝度（ｃｄ／ｍ2）、外部量子効率を測定した。外部量子効率は有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１を１００とした時の相対値で表した。発光輝度、外部量子効率は分光放射輝度計ＣＳ−１０００（ミノルタ製）を用いて測定した。
【０３１９】
【表１】
2006128257.tif 000075
【０３２０】
正孔阻止層として本発明に係わる化合物を、蒸着速度を変え手作製した上記の試料において、蒸着速度の速い試料の発光効率がよいことが判る。
【０３２１】
実施例２
実施例１における化合物７４を化合物１８９に替え、それぞれ表２に記載の蒸着速度とした以外、同様にして有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２−１〜２−９を作製した。
【０３２２】
有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２−１〜２−９について、温度２３℃、乾燥窒素ガス雰囲気下で、実施例１と同様に発光輝度（ｃｄ／ｍ2）、外部量子効率を測定した。実施例１と同様に外部量子効率測結果を有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２−１を１００とした時の相対値で以下表２に示す。
【０３２３】
【表２】
2006128257.tif 000076
【０３２４】
本発明に係わる化合物別のものに変更して、蒸着速度を変え手作製した上記の試料においても、蒸着速度の速い試料の発光効率がよいことが判る。
【０３２５】
また、化合物７、８、９、２４、３６、６０、７２、７３、１１８、１９３においても同様の効果が得られた。
【０３２６】
実施例３
実施例１のＣＢＰを化合物７４に変え、Ｉｒ（ｐｐｙ）3と化合物７４の蒸着速度をそれぞれ下記の表の通りにして共蒸着したことと、正孔阻止層の蒸着速度を１．５ｎｍ／ｓに固定したこと以外同様の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３−１〜３−９を作製した。
【０３２７】
共蒸着において、それぞれの蒸着速度は、それぞれ、お互いに干渉しない位置にセンサーを設置し、それぞれの蒸着速度を独立に測定した。
【０３２８】
有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３−１〜３−９について、温度２３℃、乾燥窒素ガス雰囲気下で、実施例１と同様に発光輝度（ｃｄ／ｍ2）、外部量子効率を測定した。実施例１と同様に外部量子効率の測定結果を以下表３に示す。
【０３２９】
【表３】
2006128257.tif 000077
【０３３０】
表３より、発光層として本発明に係わる化合物をリン光性ドーパントと共蒸着した場合においても、共蒸着速度を変えたとき蒸着速度の速い試料の発光効率がよいことが判る。
【０３３１】
実施例４
実施例３において電子輸送材料Ａｌｑ3を変更して、化合物７４とセシウムの共蒸着膜１５０ｎｍに変え、またＬｉＦ層を削除した以外同様の構成で、有機ＥＬ素子を作製した。そのとき、化合物７４とセシウムの共蒸着速度を表４に示すように変えることでＯＬＥＤ４−１〜４−９とした。
【０３３２】
此処では、２．５ｍＡ／ｃｍ2の定電流を流した時の電圧を測定し、ＯＬＥＤ４−１の場合を１００としたときの相対値を示す（小さいほど良い）。
【０３３３】
【表４】
2006128257.tif 000078
【０３３４】
表４より、Ａｌｑ3に代わる電子輸送層として本発明に係わる化合物をセシウムと共蒸着した場合においても、共蒸着速度を変えたとき蒸着速度の速い試料が駆動電圧を低下させることができることが判る。
【図面の簡単な説明】
【０３３５】
【図１】有機ＥＬ素子から構成される表示装置の一例を示した模式図である。
【図２】表示部の模式図である。
【図３】画素の模式図である。
【図４】パッシブマトリクス方式フルカラー表示装置の模式図である。
【符号の説明】
【０３３６】
１  ディスプレイ
３  画素
５  走査線
６  データ線
７  電源ライン
１０  有機ＥＬ素子
１１  スイッチングトランジスタ
１２  駆動トランジスタ
１３  コンデンサ
Ａ  表示部
Ｂ  制御部
【図１】
2006128257.tif 000084
【図２】
2006128257.tif 000085
【図３】
2006128257.tif 000086
【図４】
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