(57)【要約】【課題】本発明の課題は、Ｔ１エネルギーが十分に高く、かつ、化学的安定性の高い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、照明装置及び表示装置を提供することである。【解決手段】本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、下記一般式（１）又は（２）で表される構造を有する化合物を含有することを特徴とする。    【化１】2015213119.tif 000084［式中、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ、置換基を表す。複数のＲ１又はＲ２は、互いに結合して環を形成してもよい。ｎ１は、０〜４の整数を表す。ｎ２は、１又は２を表す。Ｘは、酸素原子又は硫黄原子を表す。Ｙ１〜Ｙ８は、それぞれ、窒素原子又は炭素原子を表す。］【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）又は（２）で表される構造を有する化合物を含有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用材料。
【化１】
2015213119.tif 000081
［式中、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ、置換基を表す。複数のＲ１又はＲ２は、互いに結合して環を形成してもよい。ｎ１は、０〜４の整数を表す。ｎ２は、１又は２を表す。Ｘは、酸素原子又は硫黄原子を表す。Ｙ１〜Ｙ８、それぞれ、窒素原子又は炭素原子を表す。］
【請求項２】
下記一般式（３）で表される構造を有する化合物を含有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用材料。
【化２】
2015213119.tif 000082
［式中、Ｒ１及びＲ３は、それぞれ、置換基を表す。ｎ１及びｎ３は、それぞれ、１〜４の整数を表す。Ｘは、酸素原子又は硫黄原子を表す。Ｙ１〜Ｙ８は、それぞれ、窒素原子又は炭素原子を表す。］
【請求項３】
前記一般式（３）において、Ｙ１〜Ｙ８が、それぞれ、炭素原子を表すことを特徴とする請求項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（３）において、Ｒ１及びＲ３と、Ｙ１〜Ｙ８のうちのいずれかとの連結が、炭素−炭素結合を介した芳香族置換基の連結であり、当該連結が二つ以下であることを特徴とする請求項２又は請求項３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】
前記一般式（３）において、Ｒ１及びＲ３と、Ｙ１〜Ｙ８のうちのいずれかとの連結が、炭素−ヘテロ原子結合を介した芳香族置換基の連結であり、当該連結が一つ以上であることを特徴とする請求項２又は請求項３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６】
前記一般式（３）において、ｎ１とｎ３の総和が２であることを特徴とする請求項２から請求項５までのいずれか一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７】
陽極と、陰極と、少なくとも発光層を有する有機層とを備えた有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記有機層の少なくとも一層に、請求項１から請求項６までのいずれか一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８】
前記有機層の少なくとも一層に、下記一般式（ＤＰ）で表される構造を有する化合物が含有されていることを特徴とする請求項７に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化３】
2015213119.tif 000083
［式中、Ｍは、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ａｇ、Ｃｕ又はＯｓを表す。
Ａ１、Ａ２、Ｂ１及びＢ２は、それぞれ、炭素原子又は窒素原子を表す。
環Ｚ１は、Ａ１及びＡ２とともに形成される６員の芳香族炭化水素環、又は５員若しくは６員の芳香族複素環を表す。環Ｚ２は、Ｂ１及びＢ２とともに形成される５員又は６員の芳香族複素環を表す。環Ｚ１及び環Ｚ２は、置換基を有していてもよく、さらに置換基同士が結合して縮環構造を形成していてもよい。また、それぞれの配位子の置換基が互いに結合して、配位子同士が連結していてもよい。
Ｌ′は、Ｍに配位したモノアニオン性の二座配位子を表す。
ｍ′は、０〜２の整数を表す。ｎ′は、１〜３の整数を表す。ｍ′＋ｎ′は、２又は３である。ｍ′及びｎ′が２以上のとき、環Ｚ１及び環Ｚ２で表される配位子及びＬ′は、それぞれ同じでも異なっていてもよい。］
【請求項９】
前記発光層の発光色が、白色であることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１０】
請求項７から請求項９までのいずれか一項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１１】
請求項７から請求項９までのいずれか一項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。
【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、照明装置及び表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子ともいう。）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、電界を印加することにより、陽極から注入された正孔と陰極から注入された電子を発光層内で再結合させることで励起子（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）を利用した発光素子である。また、有機ＥＬ素子は、電極と電極の間を厚さ僅かサブミクロン程度の有機材料の膜で構成する全固体素子であり、数Ｖ〜数十Ｖ程度の電圧で発光が可能であることから、次世代の平面ディスプレイや照明への利用が期待されている。
実用化に向けた有機ＥＬ素子の開発としては、プリンストン大学より、励起三重項からのリン光発光を用いる有機ＥＬ素子の報告がされており、以来、室温でリン光を示す材料の研究が活発になってきている。
さらに、リン光発光を利用する有機ＥＬ素子は、以前の蛍光発光を利用する有機ＥＬ素子に比べ原理的に約４倍の発光効率が実現可能であることから、その材料開発を初めとし、発光素子の層構成や電極の研究開発が世界中で行われている。例えば、イリジウム錯体系等重金属錯体を中心に多くの化合物が合成検討なされている。
このように、リン光発光方式は、大変ポテンシャルの高い方式であるが、リン光発光を利用する有機ＥＬデバイスにおいては、蛍光発光を利用する有機ＥＬデバイスとは大きく異なり、発光中心の位置をコントロールする方法、とりわけ発光層の内部で再結合を行い、いかに発光を安定に行わせることができるかが、素子の効率・寿命を捕らえる上で重要な技術的な課題となっている。
そこで近年、発光層に隣接する形で、発光層の陽極側に位置する正孔輸送層と発光層の陰極側に位置する電子輸送層とを備えた多層積層型の素子が良く知られている。また、発光層にはホスト化合物とドーパントとしてのリン光発光性化合物とを用いた混合層が多く用いられている。
一方、材料の観点からは高いキャリア輸送性や熱的、電気的に安定な材料が求められている。特に青色リン光発光を利用するにあたっては、青色リン光発光性化合物自身が高い三重項励起エネルギー（Ｔ１エネルギーという。）を有しているために、適用可能な周辺材料の開発と精密な発光中心の制御が強く求められている。
【０００３】
有機ＥＬ素子においてリン光発光材料を用いる際には、周辺材料に高いＴ１エネルギーを有する化合物が求められる。特に、発光材料と同一の層で用いられるホスト化合物については、発光材料からの逆エネルギー移動を抑制するために、より高いＴ１エネルギーが求められる。
化合物のＴ１エネルギーを向上させるためには、化合物を構成する部分構造（骨格）として、より高いＴ１エネルギーを有する骨格を用いることが重要である。高いＴ１エネルギーを有する構造は種々あるが、化合物としての化学的安定性やガラス転移温度（Ｔｇ）などの面から芳香族環が好ましい。
一般的に、芳香族環の中でも縮合していない単環が最も高いＴ１エネルギーを有するが、単環の芳香族環で構成された化合物はＴｇが低い場合が多く、実用のためには改良が必要である。
一方で、縮合芳香族環は、高いＴｇを有することが多く、化合物の安定性の面からも好ましくあるが、縮合することによって共役系の広がりにより、Ｔ１エネルギーの低下を起こしやすい。そこで、共役系の広がりを抑制することで高いＴ１エネルギーと高いＴｇが両立した、縮合芳香族環が望まれている。
【０００４】
特許文献１及び２に開示されているような５員環と５員環が縮合した部分構造、又は５員環と６員環が縮合した部分構造を有する化合物は、分子量を上げることでＴｇを高めることができるが、使用する部分構造の数が多くなり、必然的に部分構造同士をつなぐ単結合の数が増えることとなる。単結合の多い化合物が有機ＥＬ素子内において電子や正孔を受け取った場合、あるいは電子と正孔の再結合によって励起子となった場合に単結合部を起点に環が大きく回転することが推測され、この運動性の大きさが耐久性劣化要因となることが予想される。
【０００５】
特許文献３〜５には、多縮環部分構造を有する化合物が開示されている。しかし、特許文献３及び４に記載の多縮環部分構造を有する化合物は、縮環に関与している炭素原子の両方がｓｐ２混成軌道を取っており、化学的に十分な安定性を有していないことが推測される。
一方、特許文献５に記載の多縮環構造を有する化合物は、多縮環構造に関与している原子の一つを窒素原子としており、該窒素原子が共役系の拡張を抑制するため、特許文献３及び４に記載の部分構造を有する化合物よりも、高いＴ１エネルギーを有すると考えられる。しかし、特許文献５に記載の部分構造を有する化合物は、多縮環部分構造に関与している原子の一つを窒素原子とすることで共役系の拡張を防いでいる一方、部分構造内に結合性Ｎ原子を残しているという特徴を持っている。半導体材料として縮合芳香環内に無置換のＮ−Ｈ結合が存在していることは、Ｎ−Ｈ結合のＨ原子の反応活性が非常に高いために好ましくなく、化合物の安定性の面から、何かしらの置換基によって置換する必要がある。
【０００６】
一般的に、ホスト化合物のＴ１エネルギーは、組み込まれた部分構造のうちの最も低いＴ１エネルギーを有する部分構造のＴ１エネルギーに支配されるため、高いＴ１エネルギーを有するホスト化合物を形成するためは、高いＴ１エネルギーを有する部分構造で置換する必要がある。
そのため、高いＴ１エネルギーを有するホスト化合物を形成するためは、上記特許文献５に記載の部分構造以上、又は同程度のＴ１エネルギーを有する部分構造で置換する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００５／００７４６３２号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００５／００７９３８７号明細書
【特許文献３】国際公開第２０１２／０５０００１号
【特許文献４】国際公開第２０１２／０３５８５３号
【特許文献５】国際公開第２０１２／１３７０９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、Ｔ１エネルギーが十分に高く、かつ、化学的安定性の高い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、照明装置及び表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記課題を解決すべく、上記問題の原因等について検討する過程において、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料として、縮環に関与する原子を窒素原子とし、かつ、カルコゲン原子を含んで縮合芳香環を形成した部分構造を有する化合物を用いることによって、Ｔ１エネルギーが十分に高く、かつ、化学的安定性の高い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、照明装置及び表示装置を提供することができることを見出し本発明に至った。
すなわち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。
１．下記一般式（１）又は（２）で表される構造を有する化合物を含有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用材料。
【化１】
2015213119.tif 000002
［式中、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ、置換基を表す。複数のＲ１又はＲ２は、互いに結合して環を形成してもよい。ｎ１は、０〜４の整数を表す。ｎ２は、１又は２を表す。Ｘは、酸素原子又は硫黄原子を表す。Ｙ１〜Ｙ８は、それぞれ、窒素原子又は炭素原子を表す。］
【００１０】
２．下記一般式（３）で表される構造を有する化合物を含有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用材料。
【化２】
2015213119.tif 000003
［式中、Ｒ１及びＲ３は、それぞれ、置換基を表す。ｎ１及びｎ３は、それぞれ、１〜４の整数を表す。Ｘは、酸素原子又は硫黄原子を表す。Ｙ１〜Ｙ８は、それぞれ、窒素原子又は炭素原子を表す。］
【００１１】
３．前記一般式（３）において、Ｙ１〜Ｙ８が、それぞれ、炭素原子を表すことを特徴とする第２項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
【００１２】
４．前記一般式（３）において、Ｒ１及びＲ３と、Ｙ１〜Ｙ８のうちのいずれかとの連結が、炭素−炭素結合を介した芳香族置換基の連結であり、当該連結が二つ以下であることを特徴とする第２項又は第３項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
【００１３】
５．前記一般式（３）において、Ｒ１及びＲ３と、Ｙ１〜Ｙ８のうちのいずれかとの連結が、炭素−ヘテロ原子結合を介した芳香族置換基の連結であり、当該連結が一つ以上であることを特徴とする第２項又は第３項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
【００１４】
６．前記一般式（３）において、ｎ１とｎ３の総和が２であることを特徴とする第２項から第５項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
【００１５】
７．陽極と、陰極と、少なくとも発光層を有する有機層とを備えた有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記有機層の少なくとも一層に、第１項から第６項までのいずれか一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。
【００１６】
８．前記有機層の少なくとも一層に、下記一般式（ＤＰ）で表される構造を有する化合物が含有されていることを特徴とする第７項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化３】
2015213119.tif 000004
［式中、Ｍは、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ａｇ、Ｃｕ又はＯｓを表す。
Ａ１、Ａ２、Ｂ１及びＢ２は、それぞれ、炭素原子又は窒素原子を表す。
環Ｚ１は、Ａ１及びＡ２とともに形成される６員の芳香族炭化水素環、又は５員若しくは６員の芳香族複素環を表す。環Ｚ２は、Ｂ１及びＢ２とともに形成される５員又は６員の芳香族複素環を表す。環Ｚ１及び環Ｚ２は、置換基を有していてもよく、さらに置換基同士が結合して縮環構造を形成していてもよい。また、それぞれの配位子の置換基が互いに結合して、配位子同士が連結していてもよい。
Ｌ′は、Ｍに配位したモノアニオン性の二座配位子を表す。
ｍ′は、０〜２の整数を表す。ｎ′は、１〜３の整数を表す。ｍ′＋ｎ′は、２又は３である。ｍ′及びｎ′が２以上のとき、環Ｚ１及び環Ｚ２で表される配位子及びＬ′は、それぞれ同じでも異なっていてもよい。］
【００１７】
９．前記発光層の発光色が、白色であることを特徴とする第７項又は第８項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１８】
１０．第７項から第９項までのいずれか一項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。
【００１９】
１１．第７項から第９項までのいずれか一項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。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の上記手段により、Ｔ１エネルギーが十分に高く、かつ、化学的安定性の高い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、照明装置及び表示装置を提供することができる。
本発明の効果の発現機構ないし作用機構については、明確にはなっていないが、以下のように推察している。
本発明の上記一般式（１）又は（２）で表される構造を有する化合物は、縮環に関与する原子を窒素原子とすることによって、共役系の拡張を防ぎ、かつ、カルコゲン原子を含んで縮合芳香環を形成することで、何かしらの置換基で置換することを必要としない部分構造を有している。そのため、このような部分構造を用いることによって、Ｔ１エネルギーの高い化合物とすることができる。また、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料として使用する化合物は、様々な発光材料に合わせた化学構造を形成しなければならないため、本発明のような高いＴ１エネルギーを有する化合物は、化合物設計の余地を十分に残しているという観点からも非常に重要である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【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
【図２】表示部Ａの模式図
【図３】画素の回路図
【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
【図５】本発明の照明装置の概略図
【図６】本発明の照明装置の模式図
【図７】有機ＥＬフルカラー表示装置の概略構成図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、上記一般式（１）又は（２）で表される構造を有する化合物を含有することを特徴とする。この特徴は、請求項１から請求項１１までの請求項に係る発明に共通する技術的特徴である。
本発明の実施態様としては、本発明の効果発現の観点から、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、上記一般式（３）で表される構造を有する化合物を含有することが、高効率、高寿命、駆動時電圧の抑制、経時安定性の点で好ましい。
前記一般式（３）において、Ｙ１〜Ｙ８が、それぞれ、炭素原子を表すことが、化学的安定性の観点から好ましい。
前記一般式（３）において、Ｒ１及びＲ３と、Ｙ１〜Ｙ８のうちのいずれかとの連結が、炭素−炭素結合を介した芳香族置換基の連結であり、当該連結が二つ以下であることが、Ｔ１エネルギーの低下を防止することができる点で好ましい。
前記一般式（３）において、Ｒ１及びＲ３と、Ｙ１〜Ｙ８のうちのいずれかとの連結が、炭素−ヘテロ原子結合を介した芳香族置換基の連結であり、当該連結が一つ以上であることが、Ｔ１エネルギーの低下を防止することができる点で好ましい。
前記一般式（３）において、ｎ１とｎ３の総和が２であることが、昇華性及び溶解性の観点から好ましい。
【００２３】
また、本発明の前記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料は、陽極と、陰極と、少なくとも発光層を有する有機層とを備えた有機エレクトロルミネッセンス素子に好適に用いることができる。
前記有機層の少なくとも一層に、上記一般式（ＤＰ）で表される構造を有する化合物が含有されていることが、効率が高く、寿命が長いという点で好ましい。
【００２４】
また、本発明の前記有機エレクトロルミネッセンス素子は、照明装置に好適に用いることができる。
さらに、本発明の前記有機エレクトロルミネッセンス素子は、表示装置にも好適に用いることができる。
【００２５】
以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、本願において、「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。
【００２６】
［有機ＥＬ素子用材料］
＜一般式（１）又は（２）で表される構造を有する化合物＞
本発明の有機ＥＬ素子用材料は、下記一般式（１）又は（２）で表される構造を有する化合物を含有することを特徴とする。なお、本発明の効果を阻害しない限り、他種の化合物を含有しても良い。
【化４】
2015213119.tif 000005
【００２７】
上記一般式（１）及び（２）において、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ、独立に置換されている置換基、又は置換されていない置換基を表し、それぞれ同じでも異なっていてもよい。複数のＲ１又はＲ２は、互いに結合して環を形成してもよい。
Ｒ１及びＲ２で表される置換基としては、それぞれ独立に、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アミノ基、シリル基、アリールアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基が挙げられ、さらに置換基を有していてもよい。
ｎ１は、０〜４の整数を表す。ｎ２は１又は２を表す。
Ｘは、酸素原子又は硫黄原子を表す。
Ｙ１〜Ｙ８は、それぞれ、窒素原子又は炭素原子を表す。
【００２８】
＜一般式（３）で表される構造を有する化合物＞
本発明の有機ＥＬ素子用材料は、下記一般式（３）で表される構造を有する化合物を含有することを特徴とする。なお、当該一般式（３）で表される構造を有する化合物は、前記一般式（１）又は（２）で表される構造を有する化合物と共通の部分構造（母核）を有することを特徴とする。
本発明の有機ＥＬ素子用材料は、本発明の効果を阻害しない限り、他種の化合物を含有しても良い。
【化５】
2015213119.tif 000006
【００２９】
上記一般式（３）において、Ｒ１及びＲ３は、それぞれ独立に置換されている置換基、又は置換されていない置換基を表し、それぞれ同じでも異なっていてもよい。
Ｒ１及びＲ２で表される置換基としては、それぞれ独立に、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アミノ基、シリル基、アリールアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基を表し、さらに置換基を有していてもよい。
ｎ１及びｎ３は、それぞれ、１〜４の整数を表す。
Ｘは、酸素原子又は硫黄原子を表す。
Ｙ１〜Ｙ８は、それぞれ、窒素原子又は炭素原子を表す。
【００３０】
化学的安定性の観点から、上記一般式（１）〜（３）において、Ｘ、Ｙ１〜Ｙ８及びＮで構成される部分構造の末端は、６員環で形成されていることが好ましく、さらにＹ１〜Ｙ８で表される原子は炭素原子であることが好ましい。
また、経時安定性や、有機ＥＬ素子作製時の生産適性の点からホスト化合物のＴｇ（ガラス転移温度）が高い方が好ましいことから、縮環数は３以上であることが好ましいが、昇華性及び溶解性の観点から４以下であることが好ましい。
【００３１】
また、炭素原子を介して結合した場合は、π平面共役が拡張し、Ｔ１エネルギーが低下してしまうことが知られている。したがって、Ｔ１エネルギーの低下を防止するため、上記一般式（１）及び（２）において、Ｒ１及びＲ２と、Ｙ１〜Ｙ８のうちのいずれかとの連結が炭素−炭素結合を介した芳香族置換基の連結であり、当該連結が二つ以下であることが好ましい。また、一般式（３）において、Ｒ１及びＲ３と、Ｙ１〜Ｙ８のうちのいずれかとの連結が、炭素−炭素結合を介した芳香族置換基の連結であり、当該連結が二つ以下であることが好ましい。
さらに、上記と同様に、Ｔ１エネルギーの低下を防止する理由から、一般式（３）において、Ｒ１及びＲ３と、Ｙ１〜Ｙ８のうちのいずれかとの連結が、炭素−ヘテロ原子結合を介した芳香族置換基の連結であり、当該連結が一つ以上であることが好ましい。
【００３２】
また、前記一般式（３）において、ｎ１とｎ３の総和が２であることが好ましい。
【００３３】
また、経時安定性や、有機ＥＬ素子作製時の生産適性の点から、ホスト化合物のＴｇ（ガラス転移温度）が高い方が好ましく、好ましくは、Ｔｇは１００℃以上であり、より好ましくは１２０℃以上であり、さらに好ましくは１３０℃以上である。
本発明の化合物は、４８０ｎｍ以下、より好ましくは４７０ｎｍ以下の発光極大波長を示す青色リン光発光性有機金属錯体に対するホスト化合物としても好適に用いられるという目的から、青色リン光発光性有機金属錯体よりも高いＴ１エネルギーを有することが好ましく、より好ましくは化合物のＴ１エネルギーが２．７ｅＶ以上であり、さらに好ましくは２．７５ｅＶ以上であり、２．８ｅＶ以上であることがより好ましい。
【００３４】
以下に、本発明の上記一般式（１）〜（３）で表される構造を有する化合物の化合物例を示す。本発明はこれらの例に限定されるものではない。
【００３５】
【化６】
2015213119.tif 000007
【００３６】
【化７】
2015213119.tif 000008
【００３７】
【化８】
2015213119.tif 000009
【００３８】
【化９】
2015213119.tif 000010
【００３９】
【化１０】
2015213119.tif 000011
【００４０】
【化１１】
2015213119.tif 000012
【００４１】
【化１２】
2015213119.tif 000013
【００４２】
【化１３】
2015213119.tif 000014
【００４３】
【化１４】
2015213119.tif 000015
【００４４】
【化１５】
2015213119.tif 000016
【００４５】
【化１６】
2015213119.tif 000017
【００４６】
【化１７】
2015213119.tif 000018
【００４７】
【化１８】
2015213119.tif 000019
【００４８】
【化１９】
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【００４９】
【化２０】
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【００５０】
【化２１】
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【００５１】
【化２２】
2015213119.tif 000023
【００５２】
【化２３】
2015213119.tif 000024
【００５３】
【化２４】
2015213119.tif 000025
【００５４】
【化２５】
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【００５５】
【化２６】
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【００５６】
【化２７】
2015213119.tif 000028
【００５７】
【化２８】
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【００５８】
【化２９】
2015213119.tif 000030
【００５９】
【化３０】
2015213119.tif 000031
【００６０】
【化３１】
2015213119.tif 000032
【００６１】
【化３２】
2015213119.tif 000033
【００６２】
【化３３】
2015213119.tif 000034
【００６３】
【化３４】
2015213119.tif 000035
【００６４】
【化３５】
2015213119.tif 000036
【００６５】
［有機ＥＬ素子］
本発明の有機ＥＬ素子は、陽極と、陰極と、少なくとも発光層を有する有機層とを備えた有機ＥＬ素子であって、有機層の少なくとも一層に、上述した一般式（１）〜（３）のいずれかで表される構造を有する化合物が含有されていることを特徴とする。
【００６６】
＜一般式（ＤＰ）で表される構造を有する化合物＞
また、本発明の有機ＥＬ素子は、前記有機層の少なくとも一層に、下記一般式（ＤＰ）で表される構造を有する化合物が含有されていることが好ましい。
【化３６】
2015213119.tif 000037
【００６７】
上記一般式（ＤＰ）において、Ｍは、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ａｇ、Ｃｕ又はＯｓを表す。
Ａ１、Ａ２、Ｂ１、及びＢ２は、それぞれ、炭素原子又は窒素原子を表す。
環Ｚ１は、Ａ１及びＡ２とともに形成される６員の芳香族炭化水素環、又は５員若しくは６員の芳香族複素環を表す。
環Ｚ２は、Ｂ１及びＢ２とともに形成される５員又は６員の芳香族複素環を表す。環Ｚ１及び環Ｚ２は、置換基を有していてもよく、さらに、置換基同士が結合して縮環構造を形成していてもよい。また、それぞれの配位子の置換基が互いに結合して、配位子同士が連結していてもよい。
Ｌ′は、Ｍに配位したモノアニオン性の二座配位子を表す。
ｍ′は、０〜２の整数を表す。ｎ′は、１〜３の整数を表す。ｍ′＋ｎ′は、２又は３である。ｍ′及びｎ′が２以上のとき、環Ｚ１及び環Ｚ２で表される配位子及びＬ′は、それぞれ同じでも異なっていてもよい。
【００６８】
上記一般式（ＤＰ）は、好ましくは下記一般式（ＤＰ−１）又は（ＤＰ−２）で表される。
＜一般式（ＤＰ−１）で表される化合物＞
【化３７】
2015213119.tif 000038
【００６９】
上記一般式（ＤＰ−１）において、Ｍ、Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、環Ｚ１、Ｌ′、ｍ′及びｎ′は、上記一般式（ＤＰ）におけるＭ、Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、環Ｚ１、Ｌ′、ｍ′及びｎ′と同義である。
Ｂ３〜Ｂ５は、それぞれ、芳香族複素環を形成する原子群であり、置換基を有していてもよい炭素原子、窒素原子、酸素原子、又は硫黄原子を表す。Ｂ３〜Ｂ５が有する置換基としては、上記一般式（ＤＰ）における環Ｚ１８及び環Ｚ２が有する置換基と同義の基が挙げられる。
【００７０】
上記一般式（ＤＰ−１）において、Ｂ１〜Ｂ５で形成される芳香族複素環は、下記一般式（ＤＰ−１ａ）、（ＤＰ−１ｂ）及び（ＤＰ−１ｃ）のいずれかで表されることが好ましい。
【００７１】
【化３８】
2015213119.tif 000039
【００７２】
上記一般式（ＤＰ−１ａ）、（ＤＰ−１ｂ）及び（ＤＰ−１ｃ）において、*１は、Ａ２との結合部位を表し、*２は、Ｍとの結合部位を表す。
Ｒｂ３〜Ｒｂ５は、それぞれ、水素原子又は置換基を表す。Ｒｂ３〜Ｒｂ５で表される置換基としては、上記一般式（ＤＰ）における環Ｚ１及び環Ｚ２が有する置換基と同義の基が挙げられる。
上記一般式（ＤＰ−１ａ）におけるＢ４及びＢ５は、炭素原子又は窒素原子であり、より好ましくは、少なくとも一つは炭素原子である。
上記一般式（ＤＰ−１ｃ）におけるＢ３及びＢ４は、炭素原子又は窒素原子であり、より好ましくは、少なくとも一つは炭素原子である。
【００７３】
＜一般式（ＤＰ−２）で表される化合物＞
【化３９】
2015213119.tif 000040
【００７４】
一般式（ＤＰ−２）において、Ｍ、Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、環Ｚ１、Ｌ′、ｍ′及びｎ′は、一般式（ＤＰ）におけるＭ、Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、環Ｚ１、Ｌ′、ｍ′及びｎ′と同義である。
環Ｚ２は、Ｂ１〜Ｂ３とともに形成される５員の芳香族複素環を表す。
Ａ３及びＢ３は、炭素原子又は窒素原子を表す。
L"は、２価の連結基を表す。L"で表される２価の連結基としては、例えば、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、ヘテロアリーレン基、２価の複素環基、−Ｏ−、−Ｓ−、又はこれらを任意に組み合わせた連結基等が挙げられる。
【００７５】
上記一般式（ＤＰ−２）は、さらに一般式（ＤＰ−２ａ）で表されることが好ましい。
【化４０】
2015213119.tif 000041
【００７６】
上記一般式（ＤＰ−２ａ）において、Ｍ、Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、環Ｚ１、環Ｚ２、Ｌ′、ｍ′及びｎ′は、一般式（ＤＰ）におけるＭ、Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、環Ｚ１、環Ｚ２、Ｌ′、ｍ′及びｎ′と同義である。
Ｌ″１及びＬ″２は、Ｃ−Ｒｂ６又は窒素原子を表し、Ｒｂ６は、水素原子又は置換基を表す。Ｌ″１及びＬ″２が、Ｃ−Ｒｂ６の場合は、Ｒｂ６同士が互いに結合し、環を形成してもよい。
【００７７】
上記一般式（ＤＰ）、（ＤＰ−１）、（ＤＰ−２）及び（ＤＰ−２ａ）におけるＡ２が炭素原子であることが好ましく、さらに、Ａ１が炭素原子であることが好ましい。より好ましくは、環Ｚ１が、置換又は無置換のベンゼン環又はピリジン環であり、さらに好ましくはベンゼン環である。
【００７８】
以下に、上記一般式（ＤＰ）、（ＤＰ−１）、（ＤＰ−２）及び（ＤＰ−２ａ）で表される化合物の化合物例を示すが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。
【化４１】
2015213119.tif 000042
【００７９】
【化４２】
2015213119.tif 000043
【００８０】
【化４３】
2015213119.tif 000044
【００８１】
【化４４】
2015213119.tif 000045
【００８２】
【化４５】
2015213119.tif 000046
【００８３】
【化４６】
2015213119.tif 000047
【００８４】
【化４７】
2015213119.tif 000048
【００８５】
【化４８】
2015213119.tif 000049
【００８６】
【化４９】
2015213119.tif 000050
【００８７】
＜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。本発明の有機ＥＬ素子において、陽極と陰極との間に挟持される各種有機層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／発光層ユニット／電子輸送層／陰極
（ii）陽極／正孔輸送層／発光層ユニット／電子輸送層／陰極
（iii）陽極／正孔輸送層／発光層ユニット／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（iv）陽極／正孔輸送層／発光層ユニット／電子輸送層／電子注入層／陰極
（ｖ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層ユニット／電子輸送層／電子注入層／陰極
（vi）陽極／正孔輸送層／発光層ユニット／正孔阻止層／電子輸送層／電子注入層／陰極
（vii）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層ユニット／正孔阻止層／電子輸送層／電子注入層／陰極
なお、阻止層としては正孔阻止層の他に、電子阻止層を用いることもできる。
【００８８】
発光層ユニット（以下、適宜、単に発光層という）は、発光層一層でもよく、複数の発光層からなるものであってもよい。さらに、発光層ユニットは、複数の発光層の間に非発光性の中間層を有していてもよく、該中間層が電荷発生層であるようなマルチフォトンユニット構成であってもよい。この場合、電荷発生層としては、ＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）、ＩＺＯ（インジウム・亜鉛酸化物）、ＺｎＯ２、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＴｉＯｘ、ＶＯｘ、ＣｕＩ、ＩｎＮ、ＧａＮ、ＣｕＡｌＯ２、ＣｕＧａＯ２、ＳｒＣｕ２Ｏ２、ＬａＢ６、ＲｕＯ２等の導電性無機化合物層や、Ａｕ／Ｂｉ２Ｏ３等の２層膜や、ＳｎＯ２／Ａｇ／ＳｎＯ２、ＺｎＯ／Ａｇ／ＺｎＯ、Ｂｉ２Ｏ３／Ａｕ／Ｂｉ２Ｏ３、ＴｉＯ２／ＴｉＮ／ＴｉＯ２、ＴｉＯ２／ＺｒＮ／ＴｉＯ２等の多層膜、また、Ｃ６０等のフラーレン類、オリゴチオフェン等の導電性有機物層、金属フタロシアニン類、無金属フタロシアニン類、金属ポルフィリン類、無金属ポルフィリン類等の導電性有機化合物層等が挙げられる。
本発明の有機ＥＬ素子における発光層としては、白色発光層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。すなわち、有機ＥＬ素子は、発光色が白色であることが好ましい。
【００８９】
本発明の有機ＥＬ素子を構成する各層について以下説明する。
《発光層》
発光層は、電極又は電子輸送層及び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。
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ことを防止し、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の範囲内に調整され、さらに好ましくは２〜２００ｎｍの範囲内に調整され、特に好ましくは５〜１００ｎｍの範囲内に調整される。
【００９０】
発光層の作製には、後述する発光ドーパントやホスト化合物を用いて、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（ＬａｎｇｍｕｉｒＢｌｏｄｇｅｔｔ法））等を挙げることができる。）等により成膜して形成することができる。
なお本発明の化合物を発光層に用いる場合、ウェットプロセスで作製することが好ましい。
【００９１】
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）と、ホスト化合物とを含有する。そして、少なくとも一つのホスト化合物は、上記一般式（１）〜（３）で表される化合物である。また、少なくとも一つの発光ドーパントは、上記一般式（ＤＰ）で表される青色リン光発光性有機金属錯体であることが好ましい。
【００９２】
（１）発光性ドーパント
発光性ドーパント（発光ドーパント、単にドーパントともいう。）としては、蛍光ドーパント（蛍光性化合物ともいう。）又は／及びリン光ドーパント（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。
【００９３】
（１．１）リン光ドーパント
本発明に係るリン光ドーパント（リン光発光ドーパントともいう。）は、励起三重項からの発光が観測される化合物である。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。
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、本発明に用いることができ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。
【００９４】
リン光ドーパントの発光は、原理としては二種挙げられ、一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。もう一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。
【００９５】
また、本発明に用いることができる発光層には、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。
【００９６】
（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、又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。
また、本発明に用いることができる発光ドーパントは、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。
【００９７】
以下に、本発明において、好ましく用いることのできる公知のリン光ドーパントの具体例を挙げる。もちろん、本発明はこれらに限定されない。
【化５０】
2015213119.tif 000051
【００９８】
【化５１】
2015213119.tif 000052
【００９９】
【化５２】
2015213119.tif 000053
【０１００】
【化５３】
2015213119.tif 000054
【０１０１】
【化５４】
2015213119.tif 000055
【０１０２】
【化５５】
2015213119.tif 000056
【０１０３】
（ホスト化合物）
本発明においてホスト化合物（ホスト等ともいう）は、発光層に含有される化合物の内で、その層中での質量比が２０％以上であり、かつ、室温（２５℃）においてリン光発光のリン光量子収率が、０．１未満の化合物と定義される。好ましくはリン光量子収率が０．０１未満である。また、発光層に含有される化合物の内で、その層中での質量比が５０％以上であることが好ましい。
【０１０４】
本発明に用いることができるホストとしては、特に制限はなく、従来有機ＥＬ素子で用いられる化合物を用いることができる。しかしながら、本発明の有機ＥＬ素子の発光層の青色リン光発光ドーパントに対するホストとして特に好ましいものは、上述した本発明に係る一般式（１）〜（３）で表される構造を有する化合物である。
また、ホスト化合物としては、従来公知の化合物を本発明に係る一般式（１）〜（３）で表される構造を有する化合物と併用してもよい。
併用してもよい化合物としては、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、又は、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一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。
【０１０５】
本発明に用いることができる公知のホストとしては、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。より好ましくは、Ｔｇが１００℃以上である。
【０１０６】
ホストを複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機ＥＬ素子を高効率化することができる。
また、前記リン光ドーパントとして用いられる公知の化合物を複数種用いることで、異なる発光を混ぜることが可能となり、これにより任意の発光色を得ることができる。
また、本発明に用いられるホストとしては、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（重合性ホスト）でもよく、このような化合物を一種又は複数種用いても良い。
【０１０７】
公知のホストの具体例としては、以下の文献に記載の化合物が挙げられる。
特開２００１−２５７０７６号公報、同２００２−３０８８５５号公報、同２００１−３１３１７９号公報、同２００２−３１９４９１号公報、同２００１−３５７９７７号公報、同２００２−３３４７８６号公報、同２００２−８８６０号公報、同２００２−３３４７８７号公報、同２００２−１５８７１号公報、同２００２−３３４７８８号公報、同２００２−４３０５６号公報、同２００２−３３４７８９号公報、同２００２−７５６４５号公報、同２００２−３３８５７９号公報、同２００２−１０５４４５号公報、同２００２−３４３５６８号公報、同２００２−１４１１７３号公報、同２００２−３５２９５７号公報、同２００２−２０３６８３号公報、同２００２−３６３２２７号公報、同２００２−２３１４５３号公報、同２００３−３１６５号公報、同２００２−２３４８８８号公報、同２００３−２７０４８号公報、同２００２−２５５９３４号公報、同２００２−２６０８６１号公報、同２００２−２８０１８３号公報、同２００２−２９９０６０号公報、同２００２−３０２５１６号公報、同２００２−３０５０８３号公報、同２００２−３０５０８４号公報、同２００２−３０８８３７号公報等。
【０１０８】
《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）》
注入層は、必要に応じて設ける層であり、電子注入層と正孔注入層がある。注入層は、上記の層構成に示すように陽極と正孔輸送層との間や、陰極と電子輸送層との間に存在させてもよい。又は、陽極と発光層との間や、陰極と発光層との間に存在させてもよい。
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頁〜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。
【０１０９】
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、特表２００３−５１９４３２や特開２００６−１３５１４５等に記載されているようなヘキサアザトリフェニレン誘導体バッファー層、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、トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム錯体等に代表されるオルトメタル化錯体層等が挙げられる。
【０１１０】
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、フッ化カリ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、フッ化セ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の範囲内が好ましい。
【０１１１】
《阻止層：正孔阻止層、電子阻止層》
阻止層は、上記のように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。
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。
【０１１２】
また、後述する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。
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。
正孔阻止層には、前述のホスト化合物として挙げた、カルバゾール誘導体、カルボリン誘導体、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、カルボリン環を構成する炭素原子のいずれか一つ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。
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（最短波層）が、全発光層中、最も陽極に近いことが好ましい。そしてこのような場合、該最短波層と、この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。さらには、この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。
【０１１３】
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、又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。
【０１１４】
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。
また、後述する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。
本発明に用いることができる正孔阻止層、電子阻止層の膜厚としては、好ましくは３〜１００ｎｍの範囲内であり、さらに好ましくは５〜３０ｎｍの範囲内である。
【０１１５】
《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、単層又は複数層設けることができる。
正孔輸送材料としては、正孔の注入又は輸送、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。
また、特表２００３−５１９４３２号公報や特開２００６−１３５１４５号公報等に記載されているようなアザトリフェニレン誘導体も同様に、正孔輸送材料として用いることができる。
【０１１６】
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。
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；Ｎ−フェニルカルバゾール、更には米国特許第５０６１５６９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三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。
【０１１７】
さらに、これらの材料を高分子鎖に導入した、又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。
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。
【０１１８】
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５〜２００ｎｍの範囲内である。
この正孔輸送層は、上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。
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る。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報の各公報、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。
【０１１９】
以下、本発明の有機ＥＬ素子の正孔注入層及び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。
【０１２０】
【化５６】
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【０１２１】
【化５７】
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【０１２２】
【化５８】
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【０１２３】
【化５９】
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【０１２４】
【化６０】
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【０１２５】
【化６１】
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【０１２６】
【化６２】
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【０１２７】
《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、単層若しくは複数層を設けることができる。
電子輸送層は、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併用することも可能である。
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多環芳香族炭化水素、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、又は、該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炭素原子の少なくとも一つが窒素原子で置換されている環構造を有する誘導体、ヘキサアザトリフェニレン誘導体等が挙げられる。
【０１２８】
さらに、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。
これらの材料を高分子鎖に導入した、又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、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又は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。
【０１２９】
その他、メタルフリー若しくはメタルフタロシアニン、又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、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。
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）等を挙げることができる。））等により、薄膜化することにより形成することが好ましい。
【０１３０】
電子輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は、５〜５０００ｎｍ程度、好ましくは５〜２００ｎｍの範囲内である。この電子輸送層は、上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。
また、金属錯体やハロゲン化金属など金属化合物等のｎ型ドーパントをドープして用いてもよい。
【０１３１】
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。
【０１３２】
【化６３】
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【０１３３】
【化６４】
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【０１３４】
【化６５】
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【０１３５】
【化６６】
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【０１３６】
【化６７】
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【０１３７】
【化６８】
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【０１３８】
【化６９】
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【０１３９】
【化７０】
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【０１４０】
【化７１】
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【０１４１】
【化７２】
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【０１４２】
《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、又はパターン精度を余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。
又は、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。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。
さらに、膜厚は材料にもよるが、通常１０〜１０００ｎｍの範囲内、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲内で選ばれる。
【０１４３】
《陰極》
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。
【０１４４】
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の範囲内、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲内で選ばれる。
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いずれか一方が透明又は半透明であれば、発光輝度が向上し、好都合である。
また、陰極に上記金属を１〜２０ｎｍの範囲内の膜厚で作製した後に、後述する陽極の説明で挙げる導電性透明材料をその上に作製することで、透明又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。
【０１４５】
《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、プラスチック等の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。
【０１４６】
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（ＴＡＣ）、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、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、アクリル又はポリアリレート類、アートン（商品名ＪＳＲ社製）又はアペル（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。
【０１４７】
樹脂フィルムの表面には、無機物、有機物の被膜又はその両者のハイブリッド被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）％）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、さらには、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・ａｔｍ）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。
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、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素等を用いることができる。
さらに、該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。
【０１４８】
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、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、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重合法によるものが特に好ましい。
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。
【０１４９】
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、５％以上であるとより好ましい。
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。
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。
【０１５０】
《封止》
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。
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おればよく、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。
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、ポリサルフォン等から形成されたもの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又は合金からなるものが挙げられる。
【０１５１】
本発明においては、素子を薄膜化できるということからポリマーフィルム、金属フィルムを好ましく使用することができる。
さらには、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・ａｔｍ）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）％）が、１×１０−３ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下のものであることが好ましい。
【０１５２】
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。
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を挙げることができる。また、エポキシ系等の熱及び化学硬化型（二液混合）を挙げることができる。また、ホットメルト型のポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンを挙げることができる。また、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。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。
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、該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、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素等を用いることができる。
【０１５３】
さらに、該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。これらの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、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、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。
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。
吸湿性化合物としては、例えば、金属酸化物（例えば、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（例えば、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（例えば、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、ヨウ化バリウム、ヨウ化マグネシウム等）、過塩素酸類（例えば、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、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。
【０１５４】
《保護膜、保護板》
有機層を挟み支持基板と対向する側の前記封止膜、又は前記封止用フィルムの外側に、素子の機械的強度を高めるために保護膜、又は保護板を設けてもよい。特に封止が前記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、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。
【０１５５】
《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％から２０％程度の光しか取り出せないことが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、全反射を起こし素子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、結果として光が素子側面方向に逃げるためである。
この光の取り出しの効率を向上させる手法としては、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４７７４４３５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）、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（含む、基板と外界間）に回折格子を形成する方法（特開平１１−２８３７５１号公報）等がある。
【０１５６】
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、又は基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間（含む、基板と外界間）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。
本発明はこれらの手段を組み合わせることにより、さらに高輝度又は耐久性に優れた素子を得ることができる。
【０１５７】
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さで形成すると、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い。また、さらに１．３５以下であることが好ましい。
また、低屈折率媒質の厚さは、媒質中の波長の２倍以上となることが望ましい。これは低屈折率媒質の厚さが、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。
【０１５８】
全反射を起こす界面若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次の回折といったいわゆる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、いずれかの層間若しくは、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。
【０１５９】
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一次元回折格子では、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。
しかしながら、屈折率分布を二次元的な分布にすることにより、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。
回折格子を導入する位置としては前述のとおり、いずれかの層間若しくは媒質中（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。
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。
【０１６０】
《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したり、又はいわゆる集光シートと組み合わせることにより、特定方向、例えば、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。
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、１０〜１００μｍの範囲内が好ましい。これより小さくなると回折の効果が発生して色付く、大きすぎると厚さ厚くなり好ましくない。
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。
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の三角形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。
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。
【０１６１】
《有機ＥＬ素子の作製方法》
有機ＥＬ素子の作製方法の一例として、陽極／正孔注入層（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／電子注入層（陰極バッファー層）／陰極からなる素子の作製方法について説明する。
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１０〜２００ｎｍの範囲内の膜厚になるように形成させ、陽極を作製する。
次に、この上に素子材料である正孔注入層、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形成させる。
薄膜の形成方法としては、例えば、真空蒸着法、湿式法（ウェットプロセスともいう）等により成膜して形成することができる。
【０１６２】
湿式法としては、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、か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、層ごとに異なる成膜法を適用してもよい。
【０１６３】
本発明に用いることができる有機ＥＬ材料を溶解又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、ＤＭＦ、ＤＭＳＯ等の有機溶媒を用いることができる。
また、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。
【０１６４】
これらの層の形成後、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の範囲内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。
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。
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。
【０１６５】
《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。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に限定するものではないが、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。
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、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。
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（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。
また、本発明の有機ＥＬ素子が白色素子の場合には、白色とは、２度視野角正面輝度を上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いう。
【０１６６】
［表示装置］
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。
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。
表示装置に具備される有機ＥＬ素子の構成は、必要に応じて上記の有機ＥＬ素子の構成例の中から選択される。
【０１６７】
また、有機ＥＬ素子の製造方法は、上記の本発明の有機ＥＬ素子の製造の一態様に示したとおりである。
このようにして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２〜４０Ｖ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。さらに、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。
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、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。
【０１６８】
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。
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。
【０１６９】
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。
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。
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、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。
【０１７０】
図２は、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（詳細は図示していない）。
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。
【０１７１】
次に、画素の発光プロセスを説明する。
図３は、画素の回路図である。
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、コンデンサー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。
【０１７２】
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ー１３と駆動トランジスタ１２のゲートに伝達される。
画像データ信号の伝達により、コンデンサー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。
【０１７３】
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ー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。
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。
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。また、コンデンサー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。
【０１７４】
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。
【０１７５】
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。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無く、製造コストの低減が計れる。
【０１７６】
［照明装置］
本発明の照明装置は、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上記用途に使用してもよい。
【０１７７】
また、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。
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。又は、異なる発光色を有する本発明の有機ＥＬ素子を二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。
【０１７８】
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原色の三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二つの発光極大波長を含有したものでもよい。
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。
【０１７９】
発光層、正孔輸送層又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。
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。
【０１８０】
＜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、厚さ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５及び図６に示すような照明装置を形成することができる。
【０１８１】
図５は、照明装置の概略図を示す。
図５において、本発明の有機ＥＬ素子１０１はガラスカバー１０２で覆われている（なお、ガラスカバーでの封止作業は、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）で行った。）。
【０１８２】
図６は、照明装置の断面図を示す。
図６において、１０５は陰極、１０６は有機ＥＬ層、１０７は透明電極付きガラス基板を示す。なお、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。
【実施例】
【０１８３】
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
以下に説明する実施例で用いられる化合物の番号又は構造を以下に示す。
前記ａ−１〜ａ−４、ｂ−１〜ｂ−４、ｃ−１〜ｃ−４、ｄ−１〜ｄ−４、ｅ−１〜ｅ−３及びｆ−１２５。
【化７３】
2015213119.tif 000074
【０１８４】
【化７４】
2015213119.tif 000075
【０１８５】
【化７５】
2015213119.tif 000076
【０１８６】
［本発明の化合物（ｆ−１２５）の合成］
＜中間体Ｂの合成＞
【化７６】
2015213119.tif 000077
【０１８７】
窒素雰囲気下、中間体Ａ（Eur. J. Org. Chem. 2011, 5242-5245を参考に合成）（５．０ｇ）と臭素（７．２ｇ）及び酢酸（１００ｍｌ）を加え、室温にて１０時間撹拌した。反応液を水（１０００ｍｌ）に加え、不溶物を濾取した。得られた不溶物を乾燥することで、目的の中間体Ｂを０．６ｇ得た。
【０１８８】
＜本発明の化合物（ｆ−１２５）の合成＞
【化７７】
2015213119.tif 000078
【０１８９】
窒素雰囲気下、ナスフラスコに中間体Ｂ（０．５ｇ）、カルバゾール（０．５ｇ）、ヨウ化銅（２０ｍｇ）、炭酸セシウム（１．６ｇ）、Ｎ，Ｎ′−ジメチルシクロヘキサン−１，２−ジアミン（５０ｍｇ）及びＤＭＳＯ（１５ｍｌ）を加えた。続いて、ナスフラスコを加熱し、１５０℃で２０時間反応させた。放冷後、水（５０ｍｌ）とトルエン（１５０ｍｌ）を加え、不溶物をセライト濾過し、水層が中性になるまで有機層を分液洗浄した。得られた有機層に硫酸マグネシウムを加え、３０分撹拌した後、不溶物を濾別し、得られた濾液を減圧濃縮し粗生成物を得た。さらに、粗生成物をカラムクロマトグラフィーによって精製し、本発明の化合物ｆ−１２５を０．４５ｇ得た。なお、化合物の構造はＮＭＲ及びＭａｓｓスペクトルによって確認した。
なお、本発明の化合物を有機ＥＬ素子へ使用する際には、さらに、リサイクル分取ＨＰＬＣ及び昇華精製を行い、ＨＰＬＣ純度９９．９％以上（単純面積比）まで精製した材料を用いた。
その他の化合物は、上記の合成例を参考にして合成した。
【０１９０】
実施例１
［有機ＥＬ素子１−１の作製］
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ＮＡ４５）にパターニングを行った。その後、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。
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正孔注入材料ＨＩＭ−１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン抵抗加熱ボートにＨＴＭ−１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにホスト化合物として比較−１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにドーパントとしてＤＰＭ−１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに正孔阻止材料ＥＴＭ−1を２００ｍｇ入れ、さらに別のモリブデン製抵抗加熱ボートに電子輸送材料ＥＴＭ−２を２００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取り付けた。
次いで、真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、正孔注入材料ＨＩＭ−１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／秒で、透明支持基板に蒸着し１０ｎｍの正孔注入層を設けた。
さらに、正孔輸送材料ＨＴＭ−１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／秒で、前記正孔注入層上に蒸着し３０ｎｍの正孔輸送層を設けた。
さらに、比較−１（ホスト化合物）とＤＰＭ−１（ドーパント）の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、それぞれ蒸着速度０．１ｎｍ／秒、０．０１０ｎｍ／秒で、前記正孔輸送層上に共蒸着し４０ｎｍの発光層を設けた。
さらに、正孔阻止材料ＥＴＭ−１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／秒で、前記発光層上に蒸着し１０ｎｍの正孔阻止層を設けた。
さらに、電子輸送材料ＥＴＭ−２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／秒で、前記正孔阻止層上に蒸着し３０ｎｍの電子輸送層を設けた。
引き続き、電子注入層（陰極バッファー層）としてフッ化リチウム０．５ｎｍを蒸着し、さらに、アルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子１−１を作製した。
【０１９１】
［有機ＥＬ素子１−２〜１−１２及び１−ａ〜１−ｅの作製］
有機ＥＬ素子１−１の作製において、ドーパント、ホスト化合物及び正孔阻止材料を表１に記載の化合物に変えた以外は同様にして有機ＥＬ素子１−２〜１−１２及び１−ａ〜１−ｅを作製した。
【０１９２】
［評価］
得られた有機ＥＬ素子１−１〜１−１２及び１−ａ〜１−ｅを評価するに際しては、作製後の各有機ＥＬ素子の非発光面をガラスケースで覆い、厚さ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、これを上記陰極上に重ねて前記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５及び図６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ついて下記の評価を行った。評価結果を表１に示す。
【０１９３】
（１）外部取り出し量子効率（単に、効率ともいう）
有機ＥＬ素子を室温（約２３〜２５℃）、２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下による点灯を行い、点灯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。
ここで、発光輝度の測定は、ＣＳ−１０００（コニカミノルタ製）を用いて行い、外部取り出し量子効率は、有機ＥＬ素子１−ａを１００とする相対値で表した。
【０１９４】
（２）半減寿命
下記に示す測定法に従って、半減寿命の評価を行った。各有機ＥＬ素子を初期輝度１０００ｃｄ／ｍ２を与える電流で定電流駆動して、初期輝度の１／２（５００ｃｄ／ｍ２）になる時間を求め、これを半減寿命の尺度とした。なお、半減寿命は、有機ＥＬ素子１−ａを１００とする相対値で表した。
【０１９５】
（３）駆動電圧
有機ＥＬ素子を室温（約２３〜２５℃）、２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下で駆動したときの電圧を各々測定し、測定結果を下記に示すように、有機ＥＬ素子１−ａを１００として各々相対値で示した。
電圧＝（各素子の駆動電圧／有機ＥＬ素子１−１の駆動電圧）×１００
なお、値が小さい方が比較に対して駆動電圧が低いことを示す。
【０１９６】
（４）駆動時の電圧上昇
有機ＥＬ素子を室温（約２３〜２５℃）、２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下により駆動した時の電圧を各々測定し、測定結果を下記に示した計算式により計算し、得られた結果を表１に示した。
有機ＥＬ素子１−ａを１００とする相対値で表した。
駆動時の電圧上昇（相対値）＝輝度半減時の駆動電圧−初期駆動電圧
なお、値が小さい方が比較に対して駆動時の電圧上昇が小さいことを示す。
【０１９７】
（５）経時安定性
有機ＥＬ素子を６０℃、７０％ＲＨの条件で１か月保存後、保存前後における各電力効率を求め、各々の電力効率比を下式に従って求め、これを経時安定性の尺度とした。
経時安定性（％）＝保存後の電力効率／保存前の電力効率×１００
なお、電力効率は、分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタ社製）を用いて、各有機ＥＬ素子の正面輝度及び輝度角度依存性を測定し、正面輝度１０００ｃｄ／ｍ２において求めたものを用いた。
【０１９８】
【表１】
2015213119.tif 000079
【０１９９】
表１に示した結果より、本発明のドーパントとホスト化合物を併用した有機ＥＬ素子は、比較例の有機ＥＬ素子に比べ、発光効率及び発光寿命に優れ、低電圧であることが明らかであり、また、駆動時の電圧上昇も抑えられていることがわかった。さらに、経時安定性に優れていることもわかった。
【０２００】
実施例２
［有機ＥＬ素子２−１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製膜した基板（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。
この透明支持基板上に、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、Ｈ．Ｃ．スタルク社製、ＣＬＥＶＩＯＳ  Ｐ  ＶＰ  ＡＩ  ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を用い、３０００ｒｐｍ、３０秒の条件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の第１正孔輸送層を設けた。
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正孔輸送材料としてＨＴＭ−１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにホスト化合物として比較例−１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに電子輸送材料としてＥＴＭ−1を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにドーパントとしてＤＰＭ−２を１００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取り付けた。
次いで、真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、ＨＴＭ−１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／秒で透明支持基板上に蒸着し、膜厚２０ｎｍの第２正孔輸送層を設けた。
さらに、ホスト化合物として比較例−１とドーパントとしてＤＰＭ−２の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、それぞれ蒸着速度０．１ｎｍ／秒、０．００６ｎｍ／秒で前記第２正孔輸送層上に共蒸着して膜厚４０ｎｍの発光層を設けた。
さらに、正孔阻止ＥＴＭ−1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／秒で、前記発光層上に蒸着し１０ｎｍの正孔阻止層を設けた。
さらに、ＥＴＭ−２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／秒で前記発光層上に蒸着して膜厚３０ｎｍの電子輸送層を設けた。なお、蒸着時の基板温度は室温であった。
引き続き、フッ化リチウムを蒸着して膜厚０．５ｎｍの電子注入層を形成し、さらにアルミニウムを蒸着して膜厚１１０ｎｍの陰極を形成し、有機ＥＬ素子２−１を作製した。
【０２０１】
［有機ＥＬ素子２−２〜２−１２及び２−ａ〜２−ｅの作製］
有機ＥＬ素子２−１の作製において、発光層におけるホスト化合物及びドーパントを表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２−２〜２−１２及び２−ａ〜２−ｅを各々作製した。
【０２０２】
［評価］
得られた有機ＥＬ素子を評価するに際しては、実施例１の有機ＥＬ素子１−１〜１−１２及び１−ａ〜１−ｅと同様に封止し、図５及び図６に示すような照明装置を形成して評価した。
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、外部取り出し量子効率、半減寿命、駆動電圧、駆動時の電圧上昇及び経時安定性について評価を行った。評価結果を表２に示す。なお、表２における外部取り出し量子効率、半減寿命、駆動電圧、駆動時の電圧上昇の結果は、有機ＥＬ素子２−ａの測定値を１００とする相対値で表した。
【０２０３】
【表２】
2015213119.tif 000080
【０２０４】
表２に示した結果より、本発明のドーパントとホスト化合物を併用した有機ＥＬ素子は、比較例の有機ＥＬ素子に比べ、発光効率及び発光寿命に優れ、低電圧であることが明らかであり、また、駆動時の電圧上昇も抑えられていることがわかった。さらに、経時安定性に優れていることもわかった。
【０２０５】
実施例３
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。
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ＨＴＭ−１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン抵抗加熱ボートにＨＴＭ−２を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに本発明ａ−１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＤＰＭ−１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＨ−１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＤＰＭ−３を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＤＰＭ−４を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＥＴＭ−３を２００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取り付けた。
【０２０６】
次いで、真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、ＨＴＭ−１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／秒で、透明支持基板に蒸着し、１０ｎｍの正孔注入層を設けた。
さらに、ＨＴＭ−２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／秒で、前記正孔注入層上に蒸着し２０ｎｍの正孔輸送層を設けた。
さらに、本発明ａ−１とＤＰＭ−１の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、それぞれ蒸着速度０．１ｎｍ／秒、０．０１２ｎｍ／秒で、前記正孔輸送層上に共蒸着し６０ｎｍの第１発光層を設けた。
さらに、Ｈ−１とＤＰＭ−３とＤＰＭ−４の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、それぞれ蒸着速度０．１ｎｍ／秒、０．０１２ｎｍ／秒、０．００２ｎｍ／秒で、前記第１発光層上に共蒸着し６０ｎｍの第２発光層を設けた。
さらに、ＥＴＭ−３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／秒で、前記第２発光層上に蒸着し２５ｎｍの電子輸送層を設けた。
引き続き、電子注入層としてフッ化カリウム０．５ｎｍを蒸着し、さらにアルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子を作製した。
【０２０７】
作製した有機ＥＬ素子は、それぞれ電極に電圧を印加することにより白色の発光を示し、照明装置として使用できることがわかった。なお、例示の他の化合物に置き換えても同様に白色の発光が得られることがわかった。
【０２０８】
実施例４
［有機ＥＬフルカラー表示装置の作製］
図７は、有機ＥＬフルカラー表示装置の概略構成図を示す。
ガラス基板２０１上に、陽極としてＩＴＯ透明電極２０２を１００ｎｍ成膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）に１００μｍのピッチでパターニングを行った後（図７（ａ）参照）、このガラス基板２０１上であってＩＴＯ透明電極２０２の間に非感光性ポリイミドの隔壁２０３（幅２０μｍ、厚さ２．０μｍ）をフォトリソグラフィーで形成した（図７（ｂ）参照）。
【０２０９】
ＩＴＯ電極２０２上であって隔壁２０３同士の間に、下記組成の正孔注入層組成物を、インクジェットヘッド（エプソン社製；ＭＪ８００Ｃ）を用いて吐出注入し、紫外光を２００秒間照射し、６０℃、１０分間の乾燥処理により、膜厚４０ｎｍの正孔注入層２０４を設けた（図７（ｃ）参照）。
この正孔注入層２０４上に、各々下記組成の青色発光層組成物、緑色発光層組成物、及び赤色発光層組成物を同様にインクジェットヘッドを使用して吐出注入し、６０℃、１０分間乾燥処理し、各色の発光層２０５Ｂ、２０５Ｇ、２０５Ｒを設けた（図７（ｄ）参照）。
【０２１０】
次に、各発光層２０５Ｂ、２０５Ｇ、２０５Ｒを覆うように電子輸送材料を蒸着して膜厚２０ｎｍの電子輸送層（図示略）を設け、さらに、フッ化リチウムを蒸着して膜厚０．６ｎｍの電子注入層（図示略）を設け、Ａｌを蒸着して膜厚１３０ｎｍの陰極２０６を設けて有機ＥＬ素子を作製した（図７（ｅ）参照）。
【０２１１】
作製した有機ＥＬ素子は、それぞれ電極に電圧を印加することにより青色、緑色、赤色の発光を示し、フルカラー表示装置として利用できることがわかった。
【０２１２】
（正孔注入層組成物）
ＨＴＭ−４：２０質量部
シクロヘキシルベンゼン：５０質量部
イソプロピルビフェニル：５０質量部
【０２１３】
（青色発光層組成物）
本発明の化合物ｅ−１：０．７質量部
ＤＰＭ−１：０．０４質量部
シクロヘキシルベンゼン：５０質量部
イソプロピルビフェニル：５０質量部
【０２１４】
（緑色発光層組成物）
Ｈ−１：０．７質量部
ＤＰＭ−３：０．０４質量部
シクロヘキシルベンゼン：５０質量部
イソプロピルビフェニル：５０質量部
【０２１５】
（赤色発光層組成物）
Ｈ−１：０．７質量部
ＤＰＭ−４：０．０４質量部
シクロヘキシルベンゼン：５０質量部
イソプロピルビフェニル：５０質量部
【０２１６】
以上のように、本発明によれば、発光効率が高く、低駆動電圧、長寿命であり、かつ駆動時の電圧上昇が小さく、さらに、経時安定性に優れた有機エレクトロルミネッセンス素子、照明装置、及び表示装置を提供することができる。
また、ウェットプロセスによって、上記効果を有する有機ＥＬ素子を製造することができる。
【符号の説明】
【０２１７】
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  コンデンサー
Ａ  表示部
Ｂ  制御部
１０１  有機ＥＬ素子
１０２  ガラスカバー
１０５  陰極
１０６  有機ＥＬ層
１０７  透明電極付きガラス基板
１０８  窒素ガス
１０９  捕水剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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