(57)【要約】  π共役性分子を含む発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子は、電流を印加した後に電流の印加を停止したときに、電流を印加している間と電流の印加を停止した後の両方で発光する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の電極と、該一対の電極同士の間に発光層を含む少なくとも１層の有機層とを有し、
前記発光層は、π共役性平面分子を含み、
前記一対の電極により、前記発光層に電流を印加した後に電流の印加を停止したとき、電流を印加している間と電流の印加を停止した後の両方で発光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。
【請求項２】
電流を印加している間に蛍光を発光し、電流の印加を停止した後にリン光または遅延蛍光を発光することを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３】
前記π共役性平面分子は、少なくとも１つの芳香環を有することを特徴とする請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】
前記芳香環は、ベンゼン環または２つ以上のベンゼン環が縮合した縮合多環構造の芳香環であることを特徴とする請求項３に有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
前記π共役性平面分子は、水素原子の一部または全部が2Ｈ（デューテリウムＤ）で置換されたＤ置換体であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項６】
前記π共役性平面分子は、π共役系を構成する原子団にアミノ基が置換した構造を有する２級アミンまたは３級アミンであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項７】
前記アミノ基は、置換もしくは無置換のジアリールアミノ基および置換もしくは無置換のジアルキルアミノ基の少なくとも一方であることを特徴とする請求項６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項８】
前記π共役性平面分子は、置換もしくは無置換のフルオレン環を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項９】
前記π共役性平面分子は、下記式で表される化合物、下記式で表される化合物の水素原子の少なくとも１つが置換基で置換された誘導体、または、前記記合物もしくは前記誘導体の水素原子の一部または全部が2Ｈ（デューテリウムＤ）で置換されたＤ置換体であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１】
2016111216.tif 000035
【請求項１０】
前記発光層は、さらにホスト材料を含むことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１１】
前記ホスト材料の最低励起三重項エネルギー準位が、前記π共役性平面分子の最低励起三重項エネルギー準位よりも０．１ｅＶ以上高いことを特徴とする請求項１０に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１２】
前記ホスト材料は、少なくとも２つのシクロアルカンが縮合した環状構造または少なくとも２つのシクロアルカンと少なくとも１つのシクロアルケンが縮合した環状構造と、前記環状構造に置換した置換もしくは無置換のカルバゾリル基および置換もしくは無置換のジアリールアミノ基の少なくとも一方を有する化合物であることを特徴とする請求項１１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１３】
前記置換基は、置換もしくは無置換のカルバゾリル基であることを特徴とする請求項１２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１４】
前記ホスト材料は、下記一般式（１）で表される化合物であることを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化２】
2016111216.tif 000036
［一般式（１）において、Ａｒは少なくとも１つの芳香環を有する置換基を表し、ｍは１〜５のいずれかの整数を表し、ＺはＡｒ以外の置換基を表し、ｎは０〜２１のいずれかの整数を表す。ｍが２以上であるとき、ｍ個のＡｒは互いに同一であっても異なっていてもよい。Ａｒの結合位置は、アンドロスタン環を構成する４つの環のいずれであってもよい。また、ｎが２以上であるとき、ｎ個のＺは互いに同一であっても異なっていてもよい。Ｚの結合位置は、アンドロスタン環を構成する４つの環のいずれであってもよい。アンドロスタン環の１位と２位の結合、２位と３位の結合、３位と４位の結合、６位と７位の結合、１１位と１２位の結合、１５位と１６位の結合および１６位と１７位の結合からなる群より選択される１以上の結合は二重結合であってもよい。ただし、１位と２位の結合と２位と３位の結合、２位と３位の結合と３位と４位の結合、および１５位と１６位の結合と１６位と１７位の結合が、それぞれ同時に二重結合となることはない。］
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を駆動する駆動方法であって、
前記一対の電極により、前記発光層に電流を印加した後に電流の印加を停止して、電流を印加している間と電流の印加を停止した後の両方で発光を生じさせることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動方法。
【請求項１６】
前記発光層に電流を印加する時間が１μ秒以上であることを特徴とする請求項１５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動方法。
【請求項１７】
前記発光層に、電流を印加するオン期間と電流の印加を停止するオフ期間を交互に繰り返すパルス状のパターンで電流を印加することを特徴とする請求項１５または１６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動方法。
【請求項１８】
前記オン期間が１μ秒〜１０秒であり、前記オフ期間が１〜１０分であることを特徴とする請求項１７に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動方法。
【請求項１９】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を有することを特徴とする照明装置。
【請求項２０】
電流を印加するオン期間と電流の印加を停止するオフ期間を交互に繰り返すパルス状のパターンで前記発光層に電流を印加するように有機エレクトロルミネッセンス素子を制御する制御手段を有することを特徴とする請求項１９に記載の照明装置。
【請求項２１】
下記一般式（１）で表される化合物。
【化３】
2016111216.tif 000037
［一般式（１）において、Ａｒは少なくとも１つの芳香環を有する置換基を表し、ｍは１〜５のいずれかの整数を表し、ＺはＡｒ以外の置換基を表し、ｎは０〜２１のいずれかの整数を表す。ｍが２以上であるとき、ｍ個のＡｒは互いに同一であっても異なっていてもよい。Ａｒの結合位置は、アンドロスタン環を構成する４つの環のいずれであってもよい。また、ｎが２以上であるとき、ｎ個のＺは互いに同一であっても異なっていてもよい。Ｚの結合位置は、アンドロスタン環を構成する４つの環のいずれであってもよい。アンドロスタン環の１位と２位の結合、２位と３位の結合、３位と４位の結合、６位と７位の結合、１１位と１２位の結合、１５位と１６位の結合および１６位と１７位の結合からなる群より選択される１以上の結合は二重結合であってもよい。ただし、１位と２位の結合と２位と３位の結合、２位と３位の結合と３位と４位の結合、および１５位と１６位の結合と１６位と１７位の結合が、それぞれ同時に二重結合となることはない。］
【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、有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動方法および照明装置に関し、特に蓄光機能を有する有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）などの有機発光素子に様々な性能を付与し、各種用途に応用することや、新たな用途を開発する試みが盛んに行われている。
例えば、発光材料が放射する光には大別して蛍光とリン光があり、このうちリン光は、光励起による発光の場合、発光材料に励起光が照射されている間は蓄光し、励起光の照射が停止された後に発光する蓄光現象を見られることが知られている。この蓄光現象を有機発光素子に利用すれば、エネルギーの印加を停止した後にも発光が残る、蓄光照明等が実現するものと考えられる。しかしながら、電流励起により発光を生じさせる有機エレクトロルミネッセンス素子については、このような蓄光現象が観測されたという報告はなされていない。
例えば、非特許文献１には、蛍光材料を発光材料とする有機エレクトロルミネッセンス素子をパルス駆動させてリン光スペクトルを観測したことが報告されている。しかし、この有機エレクトロルミネッセンス素子でリン光が観測されているのは、電流を印加しているオン期間のみであり、電流の印加を停止したオフ期間でのリン光の放射は確認されていない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】Applied Physics Letters 2014, 105, 053304
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明者らは、蓄光機能を有する有機エレクトロルミネッセンス素子を実現するためには、リン光の発光プロセスを考慮した発光材料の選択が重要であると考え、研究を進めた。
すなわち、有機エレクトロルミネッセンス素子では、電流印加によって発光層に注入された正孔と電子が再結合することでエネルギーを生じ、このエネルギーによって発光材料が励起一重項状態と励起三重項状態に励起される。これにより生成された一重項励起子は蛍光を放射しつつ基底状態に戻り、三重項励起子はリン光を放射しつつ基底状態に戻る。こうした有機エレクトロルミネッセンス素子で蓄光現象を発現させるためには、励起三重項状態に励起された発光材料が励起状態で長く留まるとともに、その後、効率良く放射失活することが必要である。しかしながら、非常に多くの発光性の有機化合物が報告されている一方、それらの中から励起三重項状態が長く持続するものを選択する指標は確立されていない。仮に、励起三重項状態が長く持続する有機化合物が選択できたとしても、そのような有機化合物は、励起状態にある間に熱運動によって無放射失活する機会が多くなるため、通常は室温でリン光を放射させることは難しい。特に、有機エレクトロルミネッセンス素子では、電流密度が高くなると三重項−三重項消滅が起きるため、リン光を利用することが一層難しいものになっている。このような理由から、蓄光機能を有する有機エレクトロルミネッセンス素子の実現は、半ば不可能であるとされており、全く検討がなされていないのが実情である。
このような状況下において本発明者らは、蓄光機能を有する有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することを目的として、励起三重項状態が比較的長く持続すると考えられた種々の有機化合物について、電流励起による蓄光現象の有無を評価する試験を網羅的に行う検討を進めた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
鋭意検討を進めた結果、本発明者らは、発光材料として、π共役性平面分子を用いることにより、電流を印加している間と電流の印加を停止した後の両方で発光する、蓄光型の有機エレクトロルミネッセンス素子が実現することを見出した。具体的に、本発明は、以下の構成を有する。
［１］  一対の電極と、該一対の電極同士の間に発光層を含む少なくとも１層の有機層とを有し、
前記発光層は、π共役性平面分子を含み、前記一対の電極により、前記発光層に電流を印加した後に電流の印加を停止したとき、電流を印加している間と電流の印加を停止した後の両方で発光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。
［２］  電流を印加している間に蛍光を発光し、電流の印加を停止した後にリン光または遅延蛍光を発光することを特徴とする［１］に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
［３］  前記π共役性平面分子は、少なくとも１つの芳香環を有することを特徴とする［１］または［２］に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
［４］  前記芳香環は、ベンゼン環または２つ以上のベンゼン環が縮合した縮合多環構造の芳香環であることを特徴とする［３］に有機エレクトロルミネッセンス素子。
［５］  前記π共役性平面分子は、水素原子の一部または全部が2Ｈ（デューテリウムＤ）で置換されたＤ置換体であることを特徴とする［１］〜［４］のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
［６］  前記π共役性平面分子は、π共役系を構成する原子団にアミノ基が置換した構造を有する２級アミンまたは３級アミンであることを特徴とする［１］〜［５］のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
［７］  前記アミノ基は、置換もしくは無置換のジアリールアミノ基および置換もしくは無置換のジアルキルアミノ基の少なくとも一方であることを特徴とする［６］に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
［８］  前記π共役性平面分子は、置換もしくは無置換のフルオレン環を有することを特徴とする［１］〜［７］のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
［９］  前記π共役性平面分子は、下記式で表される化合物、下記式で表される化合物の水素原子の少なくとも１つが置換基で置換された誘導体、または、前記記合物もしくは前記誘導体の水素原子の一部または全部が2Ｈ（デューテリウムＤ）で置換されたＤ置換体であることを特徴とする［１］〜［８］のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１】
2016111216.tif 000002
［１０］  前記発光層は、さらにホスト材料を含むことを特徴とする［１］〜［９］のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
［１１］  前記ホスト材料の最低励起三重項エネルギー準位が、前記π共役性平面分子の最低励起三重項エネルギー準位よりも０．１ｅＶ以上高いことを特徴とする［１０］に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
［１２］  前記ホスト材料は、少なくとも２つのシクロアルカンが縮合した環状構造または少なくとも２つのシクロアルカンと少なくとも１つのシクロアルケンが縮合した環状構造と、前記環状構造に置換した置換もしくは無置換のカルバゾリル基および置換もしくは無置換のジアリールアミノ基の少なくとも一方を有する化合物であることを特徴とする［１０］または［１１］に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
［１３］  前記置換基は、置換もしくは無置換のカルバゾリル基であることを特徴とする［１２］に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
［１４］  前記ホスト材料は、下記一般式（１）で表される化合物であることを特徴とする［１０］〜［１３］のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化２】
2016111216.tif 000003
［一般式（１）において、Ａｒは少なくとも１つの芳香環を有する置換基を表し、ｍは１〜５のいずれかの整数を表し、ＺはＡｒ以外の置換基を表し、ｎは０〜２１のいずれかの整数を表す。ｍが２以上であるとき、ｍ個のＡｒは互いに同一であっても異なっていてもよい。Ａｒの結合位置は、アンドロスタン環を構成する４つの環のいずれであってもよい。また、ｎが２以上であるとき、ｎ個のＺは互いに同一であっても異なっていてもよい。Ｚの結合位置は、アンドロスタン環を構成する４つの環のいずれであってもよい。アンドロスタン環の１位と２位の結合、２位と３位の結合、３位と４位の結合、６位と７位の結合、１１位と１２位の結合、１５位と１６位の結合および１６位と１７位の結合からなる群より選択される１以上の結合は二重結合であってもよい。ただし、１位と２位の結合と２位と３位の結合、２位と３位の結合と３位と４位の結合、および１５位と１６位の結合と１６位と１７位の結合が、それぞれ同時に二重結合となることはない。］
［１５］  ［１］〜［１４］のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を駆動する駆動方法であって、前記一対の電極により、前記発光層に電流を印加した後に電流の印加を停止して、電流を印加している間と電流の印加を停止した後の両方で発光を生じさせることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動方法。
［１６］  前記発光層に電流を印加する時間が１μ秒以上であることを特徴とする［１５］に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動方法。
［１７］  前記発光層に、電流を印加するオン期間と電流の印加を停止するオフ期間を交互に繰り返すパルス状のパターンで電流を印加することを特徴とする［１５］または［１６］に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動方法。
［１８］  前記オン期間が１μ秒〜１０秒であり、前記オフ期間が１μ秒〜１０分であることを特徴とする［１７］に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動方法。
［１９］  ［１］〜［１４］のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を有することを特徴とする照明装置。
［２０］  電流を印加するオン期間と電流の印加を停止するオフ期間を交互に繰り返すパルス状のパターンで前記発光層に電流を印加するように有機エレクトロルミネッセンス素子を制御する制御手段を有することを特徴とする［１９］に記載の照明装置。
［２１］  上記一般式（１）で表される化合物。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、発光層がπ共役性平面分子を含むことにより、発光層に電流を印加した後に電流の印加を停止したとき、電流を印加している間と電流の印加を停止した後の両方で発光する。このため、この有機エレクトロルミネッセンス素子によれば、電流の印加を停止した後にも発光が残る蓄光照明を実現することができる。また、この有機エレクトロルミネッセンス素子にパルス駆動方式を適用した場合には、電流を印加するオン期間と電流の印加を停止するオフ期間の両方で発光が得られるため、オフ期間を比較的長く設定して電流負荷を軽減することができ、素子寿命の延長を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】有機エレクトロルミネッセンス素子の層構成例を示す概略断面図である。
【図２】試験例１の薄膜の紫外光照射中と照射後の発光スペクトルである。
【図３】試験例２の薄膜の紫外光照射を停止した後の残光減衰曲線である。
【図４】実施例１の有機エレクトロルミネッセンス素子の電流を印加している間と電流の印加を停止した後の発光スペクトルである。
【図５】実施例３の有機エレクトロルミネッセンス素子の電流を印加している間と電流の印加を停止した後の発光スペクトルである。
【図６】実施例３の有機エレクトロルミネッセンス素子の電流印加停止後のリン光発光強度の変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下において、本発明の内容について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様や具体例に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様や具体例に限定されるものではない。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。また、本発明に用いられる化合物の分子内に存在する水素原子の同位体種は特に限定されず、例えば分子内の水素原子がすべて1Ｈであってもよいし、一部または全部が2Ｈ（デューテリウムＤ）であってもよい。
【０００９】
［有機エレクトロルミネッセンス素子］
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、陽極および陰極（一対の電極）と、陽極と陰極の間に発光層を含む少なくとも１層の有機層を有して構成されている。発光層は、π共役性平面分子を含み、一対の電極によって発光層に電流を印加した後、電流の印加を停止したとき、電流を印加している間と電流の印加を停止した後の両方で発光するものである。
本発明において「電流の印加を停止した後の発光」とは、電流の印加を停止した後、０．１秒以上持続する発光のことをいう。以下の説明では、「電流の印加を停止した後の発光」を「蓄光」といい、蓄光の持続時間を「蓄光寿命」ということがある。
蓄光の持続時間は、電流の印加を停止した後の発光強度が３７％まで減少する時間を意味する。本発明における蓄光の持続時間は、光電子倍増管により測定した値である。蓄光の持続時間は、０．１秒以上であることが好ましく、１秒以上であることがより好ましく、４０秒以上であることがさらに好ましい。
こうした有機エレクトロルミネッセンス素子によれば、電流の印加を停止した後にも発光が残る蓄光照明を実現することができる。また、この有機エレクトロルミネッセンス素子にパルス駆動方式を適用した場合には、電流を印加するオン期間と電流の印加を停止するオフ期間の両方で発光が得られるため、オフ期間を比較的長く設定して電流負荷を軽減することができ、素子寿命の延長を図ることができる。
有機層は、発光層のみからなるものであってもよいし、発光層の他に１層以上の有機層を有するものであってもよい。そのような他の有機層として、正孔輸送層、正孔注入層、電子阻止層、正孔阻止層、電子注入層、電子輸送層、励起子阻止層などを挙げることができる。正孔輸送層は正孔注入機能を有した正孔注入輸送層でもよく、電子輸送層は電子注入機能を有した電子注入輸送層でもよい。具体的な有機エレクトロルミネッセンス素子の構造例を図１に示す。図１において、１は基板、２は陽極、３は正孔注入層、４は正孔輸送層、５は発光層、６は電子輸送層、７は陰極を表わす。
以下において、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子を構成する各部の構成について詳述する。
【００１０】
[発光層]
発光層は、陽極および陰極のそれぞれから注入された正孔および電子が再結合することにより励起子が生成した後、発光する層である。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子では、発光層はπ共役性平面分子を含み、発光層に電流を印加した後、電流の印加を停止したとき、電流を印加している間と電流の供給を停止した後の両方で発光するものである。電流を印加している間と電流の印加を停止した後に発光する光は、蛍光、リン光、遅延蛍光のいずれであってもよく、２種類以上の光が混ざり合った光であってもよいが、励起一重項状態から基底状態への放射失活の方が、励起三重項状態から基底状態への放射失活よりも遥かに速いため、通常は、電流を印加している間の発光は主として蛍光の発光であり、電流の印加を停止した後の発光は主としてリン光または遅延蛍光の発光である。このように電流を印加している間と電流の印加を停止した後の光の種類が異なることにより、これらの期間で異なる発光色を得ることができる。これにより、発光色の経時的な変化を電流のオン・オフの指標とすることや、光のデザインとして利用することができる。また、電流を印加するオン期間と電流の印加を停止するオフ期間とを短い周期で交互に繰り返した場合には、複数の発光色が混ざり合った色相を視認することできるため、例えばオン期間とオフ期間のパルス幅を変化させることにより、視認される光を所望の色相に調節することができる。
【００１１】
本発明において「π共役性平面分子」とは、π共役系を構成する原子団を有し、この原子団が平面構造（以下、「π共役平面構造」という）をとるものをいう。π共役性平面分子は、π共役平面構造のみから構成されていてもよいし、π共役平面構造以外の構造を有していてもよい。
π共役性平面分子は、π共役平面構造が芳香環であることが好ましい。芳香環を有するπ共役性平面分子は、分子が硬い傾向があり、励起三重項状態から緩和する際、放射失活のパスの方が無放射失活のパスよりも容易に進行するものと考えられる。その結果、リン光を効率よく放射することができる。芳香環としては、ベンゼン環や２つ以上のベンゼン環が縮合した構造を有する縮合多環構造等を挙げることができる。縮合多環構造としては、ナフタレン、フェナントレン、トリフェニレン、クリセン、ピレン、ベンゾペリレン、コロネン等を挙げることができる。
π共役性平面分子は、水素原子の一部または全部が2Ｈ（デューテリウムＤ）で置換されたＤ置換体であることが好ましい。Ｃ−Ｄ結合はＣ−Ｈ結合に比べて伸縮しにくいため、Ｄ置換体の方がＨ体よりも励起三重項状態からの無放射失活を抑えられ、リン光を効率よく放射することができる。また、水素原子の一部または全部が2Ｈ（デューテリウムＤ）で置換されたπ共役性平面分子を用いれば、発光素子を長寿命化できる。特に、最低励起三重項エネルギー準位がπ共役性平面分子に比べてより高いホストと組み合わせて発光層に用いることにより、有機エレクトロルミネッセンス素子をより効果的に長寿命化することができる。
また、π共役性平面分子は、π共役平面構造が置換基で置換されていてもよい。特に、π共役平面構造がアミノ基で置換された構造を有する２級アミンや３級アミンは、室温下において、発光強度の大きなリン光を長時間放射する傾向があり、蓄光材料として好ましく用いることができる。アミノ基としては、置換もしくは無置換のジアリールアミノ基、置換もしくは無置換のジアルキルアミノ基であることが好ましく、置換もしくは無置換のジフェニルアミノ基であることがより好ましい。
【００１２】
以下において、π共役性平面分子の具体例を例示する。ただし、本発明において用いることができるπ共役性平面分子はこれらの具体例によって限定的に解釈されるべきものではない。
π共役性平面分子としては、２−ジメチルアミノトリフェニレン、２−ジフェニルアミノトリフェニレン、２−ジエチルアミノフルオレン、２−ジプロピルアミノフルオレン、３−アミノー２−ジメチルフルオレン、２，７−ビス（Ｎ−フェニル−Ｎ−（４’−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−ビフェニル−４−イル））−９，９−ジメチル−フルオレン、９，９−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ−ｍ−トリルフルオレン−２、７−ジアミン、２，７−ビス［フェニル（ｍトリル）アミノ］−９，９‘−スピロフルオレン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニルベンジジン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（ｍ−トリル）−ベンジジン、３，３’，５，５’−テトラメチル−ベンジジン、４，４’−ビス［ジ（３，５−キシリル）アミノ］−４”−フェニルトリフェニルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（ｐ−トリル）ベンジジン、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］−４”−フェニルトリフェニルアミン、Ｎ−フェニル−２ナフチルアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン、（フェナントレン−９−イル）−フェニル−アミン、Ｎ−フェニル−Ｎ−ピレン−３−イル−アミン、ジエチル−ピレン−１−イル−アミンなどが挙げられる。これらの化合物（π共役性平面分子）を用いることにより、室温において、寿命が長く、発光強度の大きな蓄光を観測することができる。また、これらの化合物の芳香環の水素原子を2Ｈ（デューテリウムＤ）で置換したＤ置換体、フッ素等のハロゲン原子で置換したハロゲン置換体も、π共役性平面分子として好適に用いることができる。
【００１３】
また、π共役性平面分子としては、下記式で表される化合物も好ましく用いることができる。下記式で表される化合物は、水素原子の少なくとも１つが置換基で置換されてもよいし、水素原子の一部または全部が2Ｈ（デューテリウムＤ）で置換されたＤ置換体であってもよい。
【００１４】
【化３】
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【００１５】
【化４】
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【００１６】
【化５】
2016111216.tif 000006
【００１７】
これらのπ共役性平面分子の中でも、下記式で表される化合物、下記式で表される化合物の水素原子の少なくとも１つが置換基で置換された誘導体、または、下記式で表される化合物もしくは誘導体の水素原子の一部または全部が2Ｈ（デューテリウムＤ）で置換されたＤ置換体を用いることが好ましい。
【化６】
2016111216.tif 000007
【００１８】
この他、正孔輸送機能に優れたπ共役性平面分子も、発光層の材料として用いることができる。正孔輸送能に優れたπ共役性平面分子の具体例については、下記の正孔輸送材料の具体例を参照することができる。
これらのπ共役性平面分子は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【００１９】
また、発光層は、上記のπ共役性平面分子のみで構成してもよいが、好ましくはπ共役性平面分子とホスト材料を含む。ホスト材料は、最低励起三重項エネルギー準位が、発光層に用いるπ共役性平面分子の最低励起三重項エネルギー準位よりも高いものを選択することが好ましい。そのエネルギー差は０．１ｅＶ以上であることが好ましく、０．３ｅＶ以上であることがより好ましく、０．５ｅＶ以上であることがさらにより好ましい。本発明では、このような条件を満たすホスト材料を広く採用することができる。
ホスト材料としては、少なくとも２つのシクロアルカンが縮合した構造を有する環状構造に特定の置換基を導入した有機半導体材料、または少なくとも２つのシクロアルカンと少なくとも１つのシクロアルケンが縮合した構造を有する環状構造に特定の置換基を導入した有機半導体材料を好適に用いることができる。ここで、特定の置換基は、一般的に有機半導体ホスト材料として用いられている化合物から水素原子を除いた構造を有する置換基であり、複数のπ結合を有していて、π共役系が広がっている置換基であることが好ましい。環状構造に置換する上記の特定の置換基の数は特に限定されず、１つであってもよいし、２つ以上であってもよいが、１つであることが好ましい。また、環状構造には、上記の特定の置換基以外の置換基が置換していてもよい。このような構造を有する化合物は、ステロイドの水素原子とπ共役系を構成する炭素原子等との距離が通常より短くなっており、分子間にＣＨ−π相互作用があると考えられる。そのために、化合物の最低励起三重項エネルギー準位が比較的低くても、その化合物を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の長寿命化に効果的に寄与しうるものと考えられる。また、このような構造を有する化合物を用いた材料は、酸素バリア性が比較的高い。このため、有機エレクトロルミネッセンス素子の劣化を抑え、酸素存在下においても比較的長い寿命を維持することができる。
以下において、上記の環状構造および環状構造に導入される特定の置換基を具体的に例示する。下記式において、Ｒは各々独立に置換基を表す。置換基Ｒの具体例における点線は環状構造への結合部位を表し、点線が２本ある場合は、それぞれが同一または異なる環状構造への結合部位を表す。また、下記の環状構造および置換基Ｒは水素原子の少なくとも１つが置換基で置換されてもよい。置換基は、π共役系が広がるようにアリール基、ヘテロアリール基、アルケニル基、アルキニル基などで置換されているものが好ましいが、それ以外の置換基で置換されていても構わない。それ以外の置換基として、アルキル基、アルコキシ基、チオアルコキシ基、アリールオキシ基、チオアリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、ヘテロチオアリールオキシ基、２級アミノ基、３級アミノ基、シアノ基などを挙げることができ、これらの置換基はさらに置換基で置換されていてもよい。
【００２０】
【化７−１】
2016111216.tif 000008
【化７−２】
2016111216.tif 000009
【化７−３】
2016111216.tif 000010
【化７−４】
2016111216.tif 000011
【化７−５】
2016111216.tif 000012
【化７−６】
2016111216.tif 000013
【００２１】
本発明では、ホスト材料として下記の一般式（１）で表される構造を有する化合物を好ましく用いることができる。
【化８】
2016111216.tif 000014
【００２２】
一般式（１）において、Ａｒは少なくとも１つの芳香環を有する置換基を表し、ｍは１〜５のいずれかの整数を表し、ＺはＡｒ以外の置換基を表し、ｎは０〜２１のいずれかの整数を表す。ｍが２以上であるとき、ｍ個のＡｒは互いに同一であっても異なっていてもよい。Ａｒの結合位置は、アンドロスタン環を構成する４つの環のいずれであってもよい。また、ｎが２以上であるとき、ｎ個のＺは互いに同一であっても異なっていてもよい。Ｚの結合位置は、アンドロスタン環を構成する４つの環のいずれであってもよい。アンドロスタン環の１位と２位の結合、２位と３位の結合、３位と４位の結合、６位と７位の結合、１１位と１２位の結合、１５位と１６位の結合および１６位と１７位の結合からなる群より選択される１以上の結合は二重結合であってもよい（ただし、１位と２位の結合と２位と３位の結合、２位と３位の結合と３位と４位の結合、および１５位と１６位の結合と１６位と１７位の結合が、それぞれ同時に二重結合となることはない）。なお、アンドロスタン環の１〜１７位は下記のとおりである。
【００２３】
【化９】
2016111216.tif 000015
【００２４】
Ａｒで表される置換基が有する芳香環は、ベンゼン環であっても複素芳香環であってもよい。複素芳香環は、５〜７員の複素芳香環であることが好ましく、環を構成するヘテロ原子は窒素原子、酸素原子および硫黄原子からなる群より選択される１以上の原子であることが好ましい。複素芳香環の具体例として、ピリジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、ピラジン環、トリアジン環、ピロール環、フラン環、チオフェン環、イミダゾール環、ピラゾール環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環を挙げることができる。Ａｒで表される置換基には、２つ以上の芳香環が融合した環が存在していてもよい。２つ以上の芳香環が融合した環の具体例として、ナフタレン環、アントラセン環、キノリン環、イソキノリン環、フタラジン環、ブテリジン環、クマリン環、クロモン環、ベンゾジアゼピン環、インドール環、ベンズイミダゾール環、ベンゾフラン環、プリン環、アクリジン環、フェノキサジン環、フェノチアジン環、フェナジン環を挙げることができる。
【００２５】
Ａｒは、Ａｒに含まれる芳香環が直接アンドロスタン環に結合するものであるか、アンドロスタン環に結合した原子（好ましくは窒素原子または炭素原子）を介してアンドロスタン環に結合するものであることが好ましい。Ａｒは、例えば、置換または無置換のフェニル基、置換または無置換のナフチル基、置換または無置換のＮ−カルバゾリル基、置換または無置換の２−カルバゾリル基、置換または無置換の３−カルバゾリル基、置換または無置換の２−フルオレニル基、置換または無置換の３−フルオレニル基、置換または無置換の９−フルオレニル基、置換または無置換のＮ−フェナジル基、置換または無置換のＮ−フェノキサジル基、置換または無置換のＮ−フェノチアジル基を挙げることができる。これらフェニル基等に置換しうる置換基としては、例えば、アルキル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０、さらに好ましくは炭素数１〜６）、アルコキシ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０、さらに好ましくは炭素数１〜６）、アルキルチオ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０、さらに好ましくは炭素数１〜６）、シアノ基を挙げることができる。具体的なＡｒの構造例としては、上記のＲとして例示した具体例を参照することができる。
【００２６】
一般式（１）におけるｍは１〜５のいずれかの整数であり、１〜３が好ましく、１または２がより好ましい。ｍが２以上であるとき、ｍ個のＡｒが互いに同一である化合物は、合成が容易であるという利点がある。ｍが２以上であるとき、アンドロスタン環を構成する４つの環のうち同一の環に複数のＡｒが結合していてもよいし、異なる環にＡｒが結合していてもよい。
Ａｒはアンドロスタン環のいずれの位置に結合していてもよい。好ましいのは、１位、２位、３位、４位、６位、７位、１１位、１２位、１５位、１６位および１７位からなる群より選択される１以上の位置にＡｒが置換している化合物である。少なくとも１つのＡｒがアンドロスタン環の１〜４位のいずれかに結合している化合物がより好ましい。１〜４位の中では、２位または３位に結合している化合物が好ましく、３位に結合している化合物がさらに好ましい。また、少なくとも１つのＡｒがアンドロスタン環の１５〜１７位のいずれかに結合している化合物も好ましく、１６位または１７位に結合している化合物が好ましく、１７位に結合している化合物がさらに好ましい。なかでも、３位と１７位の少なくとも一方に結合している化合物が好ましい。
【００２７】
一般式（１）において、ＺはＡｒ以外の置換基を表す。このとき、アンドロスタン環の環骨格を構成する１つの炭素原子に結合する２つのＺが融合して、Ｏ＝やＳ＝のような単一構造を形成してもよい。このとき、２つのＺとそれが結合する１つの炭素原子により、カルボニル基（Ｏ＝Ｃ＜）やチオカルボニル基（Ｓ＝Ｃ＜）が形成される。一方、単一のＺが採りうる好ましい置換基として、アルキル基（好ましくは炭素数１〜６、より好ましくは炭素数１〜３、さらに好ましくは炭素数１または２）、アルコキシ基（好ましくは炭素数１〜６、より好ましくは炭素数１〜３、さらに好ましくは炭素数１または２）、アルキルチオ基（好ましくは炭素数１〜６、より好ましくは炭素数１〜３、さらに好ましくは炭素数１または２）、シアノ基を挙げることができる。Ｚが表す置換基の鎖長原子数は１〜１０であることが好ましく、１〜７であることがより好ましく、１〜４であることがさらに好ましく、１または２であることがさらにより好ましい。
【００２８】
一般式（１）におけるｎは０〜２１のいずれかの整数であり、０〜８が好ましく、０〜４がより好ましい。ｎが２以上であるとき、アンドロスタン環を構成する４つの環のうち同一の環に複数のＺが結合していてもよいし、異なる環にＺが結合していてもよい。Ｚはアンドロスタン環のいずれの位置に結合していてもよい。
【００２９】
一般式（１）におけるアンドロスタン環の１位と２位の結合、２位と３位の結合、３位と４位の結合、６位と７位の結合、１１位と１２位の結合、１５位と１６位の結合および１６位と１７位の結合からなる群より選択される１以上の結合は二重結合であってもよい。ただし、１位と２位の結合と２位と３位の結合が同時に二重結合となることはなく、２位と３位の結合と３位と４位の結合が同時に二重結合となることはなく、また、１５位と１６位の結合と１６位と１７位の結合が同時に二重結合となることはない。アンドロスタン環に二重結合が存在する場合、その位置は１位と２位の結合、２位と３位の結合、３位と４位の結合のいずれかであることが好ましく、２位と３位の結合、３位と４位の結合のいずれかであることがより好ましい。
【００３０】
一般式（１）で表される化合物は、公知の合成法を適宜組み合わせることによって合成することが可能である。例えば、下記のアンドロスタン化合物にＡｒ−Ｈを反応させることにより、所望の化合物を合成することができる。
【化１０】
2016111216.tif 000016
【００３１】
上式において、Ｘはハロゲン原子であり、好ましくは塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子であり、より好ましくは臭素原子またはヨウ素原子である。その他の定義は，一般式（１）と同じである。この反応の反応条件などの詳細については、例えば後述の合成例１を参考にすることができる。
また、上式において、ＸがＮ3である化合物を用いて合成反応を行うこともできる。ＸがＮ3である化合物をＲ1−Ｃ≡Ｃ−Ｈで表される化合物と反応させることにより、Ｘの位置に１，２，３−トリアゾール環を介してＲ1が結合した化合物を合成することができる。この反応の反応条件などの詳細については、例えば後述の合成例２を参考にすることができる。
【００３２】
これらのホスト材料は１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
ホスト材料としては、これらの有機化合物の中から、少なくとも最低励起三重項エネルギー準位が、発光層に用いるπ共役性平面分子のそれよりも高い値を有する有機化合物を選択することが好ましく、そのエネルギー差が０．１ｅＶ以上である有機化合物を選択することがより好ましく、そのエネルギー差が０．３ｅＶ以上である有機化合物を選択することがさらに好ましく、そのエネルギー差が０．５ｅＶ以上である有機化合物を選択することがさらにより好ましい。また、最低励起三重項エネルギー準位および最低励起一重項エネルギー準位の両方が、発光層に用いるπ共役性平面分子のそれらよりも高い値を有する有機化合物を選択することがより好ましい。これにより、π共役性平面分子に生成した一重項励起子および三重項励起子を、π共役性平面分子中に閉じ込めることが可能となり、その発光効率を十分に引き出すことが可能となる。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子において、発光は発光層に含まれるπ共役性平面分子から生じる。但し、発光の一部或いは部分的にホスト材料からの発光があってもかまわない。
ホスト材料を用いる場合、発光材料である本発明の化合物が発光層中に含有される量は０．１重量％以上であることが好ましく、１重量％以上であることがより好ましく、また、５０重量％以下であることが好ましく、２０重量％以下であることがより好ましく、１０重量％以下であることがさらに好ましい。
【００３３】
［基板］
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板に支持されていることが好ましい。この基板については、特に制限はなく、従来から有機エレクトロルミネッセンス素子に慣用されているものであればよく、例えば、ガラス、透明プラスチック、石英、シリコンなどからなるものを用いることができる。
【００３４】
［陽極］
有機エレクトロルミネッセンス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、電気伝導性化合物およびこれらの混合物を電極材料とするものが好ましく用いられる。このような電極材料の具体例としては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材料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）、上記電極材料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。あるいは、有機導電性化合物のように塗布可能な材料を用いる場合には、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、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【００３５】
［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、電気伝導性化合物およびこれらの混合物を電極材料とするものが用いられる。このような電極材料の具体例としては、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、電子注入性およ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材料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。なお、発光した光を透過させるため、有機エレクトロルミネッセンス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。
また、陽極の説明で挙げた導電性透明材料を陰極に用いることで、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。
【００３６】
［注入層］
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、正孔注入層と電子注入層があり、陽極と発光層または正孔輸送層の間、およ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。注入層は必要に応じて設けることができる。
【００３７】
［阻止層］
阻止層は、発光層中に存在する電荷（電子もしくは正孔）および／または励起子の発光層外への拡散を阻止することができる層である。電子阻止層は、発光層および正孔輸送層の間に配置されることができ、電子が正孔輸送層の方に向かって発光層を通過することを阻止する。同様に、正孔阻止層は発光層および電子輸送層の間に配置されることができ、正孔が電子輸送層の方に向かって発光層を通過することを阻止する。阻止層はまた、励起子が発光層の外側に拡散することを阻止するために用いることができる。すなわち電子阻止層、正孔阻止層はそれぞれ励起子阻止層としての機能も兼ね備えることができる。本明細書でいう電子阻止層または励起子阻止層は、一つの層で電子阻止層および励起子阻止層の機能を有する層を含む意味で使用される。
【００３８】
［正孔阻止層］
正孔阻止層とは広い意味では電子輸送層の機能を有する。正孔阻止層は電子を輸送しつつ、正孔が電子輸送層へ到達することを阻止する役割があり、これにより発光層中での電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。正孔阻止層の材料としては、後述する電子輸送層の材料を必要に応じて用いることができる。
【００３９】
［電子阻止層］
電子阻止層とは、広い意味では正孔を輸送する機能を有する。電子阻止層は正孔を輸送しつつ、電子が正孔輸送層へ到達することを阻止する役割があり、これにより発光層中での電子と正孔が再結合する確率を向上させることができる。
【００４０】
［励起子阻止層］
励起子阻止層とは、発光層内で正孔と電子が再結合することにより生じた励起子が電荷輸送層に拡散することを阻止するための層であり、本層の挿入により励起子を効率的に発光層内に閉じ込めることが可能となり、素子の発光効率を向上させることができる。励起子阻止層は発光層に隣接して陽極側、陰極側のいずれにも挿入することができ、両方同時に挿入することも可能である。すなわち、励起子阻止層を陽極側に有する場合、正孔輸送層と発光層の間に、発光層に隣接して該層を挿入することができ、陰極側に挿入する場合、発光層と陰極との間に、発光層に隣接して該層を挿入することができる。また、陽極と、発光層の陽極側に隣接する励起子阻止層との間には、正孔注入層や電子阻止層などを有することができ、陰極と、発光層の陰極側に隣接する励起子阻止層との間には、電子注入層、電子輸送層、正孔阻止層などを有することができる。阻止層を配置する場合、阻止層として用いる材料の励起一重項エネルギーおよび励起三重項エネルギーの少なくともいずれか一方は、発光材料の励起一重項エネルギーおよび励起三重項エネルギーよりも高いことが好ましい。
【００４１】
［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、正孔輸送層は単層また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。使用できる公知の正孔輸送材料としては例えば、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、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体およ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が、ポルフィリン化合物、芳香族第３級アミン化合物およびスチリルアミン化合物を用いることが好ましく、芳香族第３級アミン化合物を用いることがより好ましい。
【００４２】
［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、電子輸送層は単層または複数層設けることができる。
電子輸送材料（正孔阻止材料を兼ねる場合もある）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い。使用できる電子輸送層としては例えば、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およ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。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。さら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。
【００４３】
上記の発光層、注入層、阻止層、正孔阻止層、電子阻止層、励起子阻止層、正孔輸送層、電子輸送層の製膜方法は特に限定されず、ドライプロセス、ウェットプロセスのどちらで作製してもよい。
【００４４】
以下に、有機エレクトロルミネッセンス素子に用いることができる好ましい材料を具体的に例示する。ただし、本発明において用いることができる材料は、以下の例示化合物によって限定的に解釈されることはない。また、特定の機能を有する材料として例示した化合物であっても、その他の機能を有する材料として転用することも可能である。なお、以下の例示化合物の構造式におけるＲ、Ｒ’、Ｒ1〜Ｒ10は、各々独立に水素原子または置換基を表す。Ｘは環骨格を形成する炭素原子または複素原子を表し、ｎは３〜５の整数を表し、Ｙは置換基を表し、ｍは０以上の整数を表す。
【００４５】
まず、正孔注入材料として用いることができる好ましい化合物例を挙げる。
【００４６】
【化１１】
2016111216.tif 000017
【００４７】
次に、正孔輸送材料として用いることができる好ましい化合物例を挙げる。
【００４８】
【化１２】
2016111216.tif 000018
【００４９】
【化１３】
2016111216.tif 000019
【００５０】
【化１４】
2016111216.tif 000020
【００５１】
【化１５】
2016111216.tif 000021
【００５２】
【化１６】
2016111216.tif 000022
【００５３】
【化１７】
2016111216.tif 000023
【００５４】
次に、電子阻止材料として用いることができる好ましい化合物例を挙げる。
【００５５】
【化１８】
2016111216.tif 000024
【００５６】
次に、正孔阻止材料として用いることができる好ましい化合物例を挙げる。
【００５７】
【化１９】
2016111216.tif 000025
【００５８】
次に、電子輸送材料として用いることができる好ましい化合物例を挙げる。
【００５９】
【化２０】
2016111216.tif 000026
【００６０】
【化２１】
2016111216.tif 000027
【００６１】
【化２２】
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【００６２】
次に、電子注入材料として用いることができる好ましい化合物例を挙げる。
【００６３】
【化２３】
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【００６４】
さらに添加可能な材料として好ましい化合物例を挙げる。例えば、安定化材料として添加すること等が考えられる。
【００６５】
【化２４】
2016111216.tif 000030
【００６６】
［駆動方法と用途］
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、正極および負極によって発光層に電流を印加した後、電流の印加を停止したとき、発光層に電流を印加している間と、電流の印加を停止した後の両方で発光する。この発光は次のような機構で生じるものと推測される。
すなわち、正極および負極によって電流を印加すると、発光層には、陽極側から正孔が注入され、陰極側から電子が注入され、これら正孔と電子がπ共役性平面分子上で再結合することによりエネルギーが生成される。このエネルギーにより、π共役性平面分子が励起一重項状態と励起三重項状態に励起され、このうち、励起一重項状態に励起された励起子（一重項励起子）は、励起一重項状態と基底状態とがスピン許容の関係にあるため、電流を印加している間に、蛍光を放射しつつ容易に基底状態に戻る。一方、励起三重項状態に励起された励起子（三重項励起子）は、励起三重項状態と基底状態とがスピン禁制の関係にあるために基底状態に戻りにくく、一重項励起子よりも遅れてリン光を放射しつつ基底状態に戻る。そして、本発明では特に、π共役性平面分子の三重項励起子が比較的長く励起状態に留まり、且つ、熱運動や三重項−三重項消滅を生じ難いものと考えられ、電流の印加を停止した後に放射失活してリン光を効率良く発光する。以上の機構により、この有機エレクトロルミネッセンス素子は、電流を印加している間と電流の印加を停止した後の両方で発光し、蓄光機能を確実に得ることができる。
【００６７】
有機エレクトロルミネッセンス素子への電流の印加パターンは、電流を印加した後、電流の印加を停止する１サイクルのパターンであってもよいし、電流を印加するオン期間と電流の印加を停止するオフ期間とを交互に繰り返すパルス状のパターンであってもよい。１サイクルのパターンで駆動させることにより、この有機エレクトロルミネッセンス素子を、電流を印加した後の発光（残光）を利用する蓄光照明として用いることができる。また、オン期間とオフ期間を交互に繰り返すパルス状のパターンで駆動（パルス駆動）した場合には、オン期間とオフ期間の両方で発光することにより、オフ期間を比較的長く設定した場合でもチラツキが生じ難い。これにより、オフ期間を比較的長く設定して電流負荷を軽減することが可能であり、素子寿命の延長を図ることができる。こうした長寿命の有機エレクトロルミネッセンス素子は、非常灯のような常時点灯して用いられる照明として好適に用いることができる。有機エレクトロルミネッセンス素子を１サイクルで駆動する場合、電流を印加する時間は１μ秒以上であることが好ましく、３０μ秒以上であることがより好ましい。また、オン期間とオフ期間とを交互に繰り返すパルス状のパターンで駆動する場合、オン期間のパルス幅は１μ秒以上であることが好ましく、３０μ秒〜１秒であることがより好ましい。オフ期間のパルス幅は１μ秒〜１０分であることが好ましく、１００μ秒〜１０分であることがより好ましい。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、単一の素子、アレイ状に配置された構造からなる素子、陽極と陰極がＸ−Ｙマトリックス状に配置された構造のいずれにおいても適用することができる。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子などの有機発光素子は、さらに様々な用途へ応用することが可能である。例えば、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子を用いて、有機エレクトロルミネッセンス表示装置を製造することが可能であり、詳細については、時任静士、安達千波矢、村田英幸共著「有機ＥＬディスプレイ」（オーム社）を参照することができる。また、特に本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、需要が大きい有機エレクトロルミネッセンス照明やバックライトに応用することもできる。
【実施例】
【００６８】
以下に合成例と実施例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下に示す材料、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。なお、発光特性の評価は、ハイパフォーマンス紫外可視近赤外分光光度計（パーキンエルマー社製：Ｌａｍｂｄａ９５０）、蛍光分光光度計（堀場製作所社製：ＦｌｕｏｒｏＭａｘ−４）、絶対ＰＬ量子収率測定装置（浜松ホトニクス社製：Ｃ１１３４７）、ソースメータ（ケースレー社製：２４００シリーズ）、半導体パラメータ・アナライザ（アジレント・テクノロジー社製：Ｅ５２７３Ａ）、光パワーメータ測定装置（ニューポート社製：１９３０Ｃ）、光学分光器（オーシャンオプティクス社製：ＵＳＢ２０００）、分光放射計（トプコン社製：ＳＲ−３）およびマルチチャネル分光器（浜松ホトニクス（株）製ＰＭＡ−５０）を用いて行った。【００６９】
一重項エネルギー準位と三重項エネルギー準位は以下の方法で求めた。
（１）一重項エネルギー準位
測定対象化合物とｍＣＢＰとを、測定対象化合物が濃度６重量％となるように共蒸着することでＳｉ基板上に厚さ１００ｎｍの試料を作製した。常温（３００Ｋ）でこの試料の蛍光スペクトルを測定した。励起光入射直後から入射後１００ナノ秒までの発光を積算することで、縦軸を発光強度、横軸を波長の蛍光スペクトルを得た。蛍光スペクトルは、縦軸を発光、横軸を波長とした。この発光スペクトルの短波側の立ち上がりに対して接線を引き、その接線と横軸との交点の波長値 λedge［ｎｍ］を求めた。この波長値を次に示す換算式でエネルギー値に換算した値をＥS1とした。
換算式：ＥS1［ｅＶ］＝１２３９．８５／λedge
発光スペクトルの測定には、励起光源に窒素レーザー（Lasertechnik Berlin社製、ＭＮＬ２００）を検出器には、ストリークカメラ（浜松ホトニクス社製、Ｃ４３３４）を用いた。
（２） 三重項エネルギーＥT1
一重項エネルギーＥS1と同じ試料を５［Ｋ］に冷却し、励起光（３３７ｎｍ）をりん光測定用試料に照射し、ストリークカメラを用いて、りん光強度を測定した。励起光入射後１ミリ秒から入射後１０ミリ秒の発光を積算することで、縦軸を発光強度、横軸を波長のりん光スペクトルを得た。このりん光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対して接線を引き、その接線と横軸との交点の波長値λedge［ｎｍ］を求めた。この波長値を次に示す換算式でエネルギー値に換算した値をＥT1とした。
換算式：ＥT1［ｅＶ］＝１２３９．８５／λedge
りん光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対する接線は以下のように引いた。りん光スペクトルの短波長側から、スペクトルの極大値のうち、最も短波長側の極大値までスペクトル曲線上を移動する際に、長波長側に向けて曲線上の各点における接線を考える。この接線は、曲線が立ち上がるにつれ（つまり縦軸が増加するにつれ）、傾きが増加する。この傾きの値が極大値をとる点において引いた接線を、当該りん光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対する接線とした。
なお、スペクトルの最大ピーク強度の１０％以下のピーク強度をもつ極大点は、上述の最も短波長側の極大値には含めず、最も短波長側の極大値に最も近い、傾きの値が極大値をとる点において引いた接線を当該りん光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対する接線とした。【００７０】
（合成例１）Ｃｚｓｔｅの合成
（１）３−ヨードアンドロスタ−２−エン［３−ヨードアンドロスタ−３−エンとの異性体混合物］の合成
アンドロスタン−３−オン(4.00 g, 13.89 mmol)、ヒドラジン(12 mL)、トリエチルアミン(12 mL)、エタノール(20 mL)の混合し２時間還流した。冷却後、水を加えた後、白色沈殿物が生じるまで減圧濃縮した。沈殿物を濾取し、水で洗浄後、減圧乾燥した。乾燥後、ジオキサン(60 mL)とトリエチルアミン(30 mL)の混合溶媒に溶かし、ヨウ素を少量ずつ添加した３０分攪拌した後、硫酸ナトリウム水溶液を加え白色沈殿が生じるまで減圧濃縮した。ジクロロメタンで抽出し減圧乾燥することで粗生成物を得た。この粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキサン：ジクロロメタン＝９：１）で精製した。生成物は不安定なためこれ以上の精製は行わずそのまま次の反応に用いた。MS (FD-MS): m/z 384 [M]+。
（２）３−（Ｎ−カルバゾイル−アンドロスト−２−エン（Ｃｚｓｔｅ）［３−（Ｎ−カルバゾイル−アンドロスト−３−エンとの異性体混合物。混合比81:19］の合成
３−ヨードアンドロスタ−２−エン(2.5 g, 6.51 mmol)、カルバゾール(1.6 g, 9.58 mmol)、ジピバロイルメタン(0.36 g, 1.96 mmol)、ヨウ化銅(0.2 g, 1.05 mmol),炭酸カリウム(4.0 g, 28.99 mmol)、脱水ジメチルスルホキシド（30 mL）の混合物を１００℃で２４時間加熱した。冷却後、ジクロロメタンで抽出し減圧濃縮した。この粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ジクロロメタン：酢酸エチル＝９：１）で精製した。昇華精製により目的化合物を白色粉末として得た。(0.98 g, 2.31 mmol, 36%).
1H-NMR: (500 MHz, CDCl3, 25 ℃): δ (ppm) = 8.08 [d, 2H, carbazole], 7.41 [m, 2H, carbazole], 7.36 [m, 2H, carbazole], 5.99 [d, 0.81H, androst-2-ene], 5.72 [s, 0.19H, androst-3-ene], 2.41-1.97 [m, 4H, androstene], 1.86-1.58 [m, 7H, androstene], 1.57-1.16 [m, 9H, androstene], 1.10 [s, 0.57H, CH3 of androst-3-ene], 1.05 [s, 2.43H, CH3 of androst-2-ene], 1.04-0.86 [m, 3H, androstene], 0.76 [s, 0.57H, CH3 of androst-3-ene], 0.75 [s, 2.43H, CH3 of androst-2-ene]. 
13C-NMR: (125 MHz, CDCl3, 25 ℃): δ (ppm) = 140.55, 133.19, 132.99, 132.28, 127.00, 125.60, 123.00, 120.23, 119.09, 109.72, 54.56, 54.53, 54.18, 53.51, 46.17, 42.14, 41.02, 40.79, 40.46, 39.75, 38.91, 36.07, 36.00, 35.20, 34.69, 34.66, 32.46, 32.07, 31.89, 28.48, 27.38, 25.56, 25.52, 25.22, 21.47, 21.28, 20.54, 20.51, 17.72, 17.52, 12.59, 12.25.
MS (FD-MS): m/z 423 [M]+.
Elemental Analysis: calcd. for C31H37N1: C, 87.89; H, 8.80; N, 3.31; found: C, 87.71; H, 8.80; N, 3.28.
昇華温度（1Pa,TGA）約215℃、ガラス転移温度（Tg）63.8℃、融点240℃
最低励起一重項エネルギー準位3.6eV、最低励起三重項エネルギー準位2.7eV、HOMO -6.0eV、LUMO -2.5eV【００７１】
（合成例２）ＴＰｓｔｅの合成
下記スキームにしたがってＴＰｓｔｅを合成した。
【化２５】
2016111216.tif 000031
【００７２】
（３α，５β）−エストラン−３−オール（５．０ｇ）、塩化パラトルエンスルホニル（２．０ｇ）、ピリジン（５０ｍＬ）をアルゴン下５０℃で３時間反応させた。反応後、溶媒を減圧蒸留し、酢酸エチルに溶解させ１mol/LのＨＣｌで洗浄後、減圧蒸留することで黄色固体（８．５ｇ）を得た。この黄色固体をＤＭＦに溶解しＮａＮ3（１．５ｇ）を加え６０℃で２４時間反応させた。反応後、溶媒を減圧蒸留し、酢酸エチルに溶解させ水で洗浄後再び減圧蒸留した。シリカゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキサン：酢酸エチル＝９：１）により精製し３−アジデ−（３β，５β）エストラン（３．２ｇ）を得た。
次いで、３−アジデ−（３β，５β）エストラン（１．５ｇ）、２−エチルピリジン（０．６ｇ）、ＣｕＳＯ4（０．２ｇ）、アスコルビン酸ナトリウム（１．３ｇ）、テトラヒドロフラン（５０ｍＬ）、純水（２０ｍＬ）の混合溶液を７５℃で２４時間加熱した。溶媒を減圧蒸留し、ジクロロメタンで抽出した。カラムクロマトグラフィー（アミノ修飾シリカゲル、ＣＨ2Ｃｌ2：ヘキサン＝４：６）で精製し、ＴＰｓｔｅを１．２ｇ得た。Ｘ線解析の結果、ステロイドの水素原子とピリジン環の炭素原子との距離は２．８９Åであり、ステロイドの水素原子とピリジン環の窒素原子との距離は２．７０Åであり、いずれも２．９Å以下であることが確認された。このことから、ＣＨ−π相互作用があることが示唆された。
1H NMR: (500 MHz, CDCl3, 25 °C): δ (ppm) = 8.59 [d, 1H, pyridine], 8.26 [s, 1H, triazole], 8.22 [d, 1H, pyridine], 7.79 [td, 1H, pyridine], 7.23 [m, 1H, pyridine], 2.42 [m, 1H, androstane], 2.16-2.09 [m, 2H, androstane], 1.73-1.01 [m, 18H, androstane], 1.10 [s, 3H, CH3 of androstane], 0.68 [s, 1H, CH3 of androstane], 0.92-0.70 [m, 3H, androstane]. 
13C NMR: (125 MHz, CDCl3, 25 ℃): δ (ppm) = 150.68, 149.31, 147.76, 136.96, 122.72, 121.12, 120.26, 56.46, 54.42, 54.24, 40.76, 40.34, 39.91, 38.73, 35.91, 35.70, 33.23, 32.74, 31.96, 28.22, 25.44, 25.42, 20.72, 20.44, 17.51, 11.87. 
MS (FD-MS): m/z 404 [M]+.
Elemental analysis: calcd. for C31H37N1: C, 77.18; H, 8.97; N, 13.85; found: C, 77.44; H, 8.99; N, 13.98.
昇華温度（1Pa,TG-DTA）約180℃、ガラス転移温度（Tg）46℃、融点154℃
最低励起一重項エネルギー準位4.1eV、最低励起三重項エネルギー準位3.1eV、HOMO -6.0eV、LUMO -1.8eV【００７３】
（試験例１）  種々のホストを用いたＤＭＦＬＴＰＤ膜の蓄光寿命評価
シリコン基板上に真空蒸着法にて、真空度５．０×１０-4Ｐａの条件にてＤＭＦＬＴＰＤと下記の６種の中から選択された１種のホストとを異なる蒸着源から蒸着し、ＤＭＦＬＴＰＤの濃度が１．０重量％である薄膜を１００ｎｍの厚さで形成した。７７Ｋで紫外光を２．４秒照射したところ、発光が認められた。紫外光の照射をやめた後のりん光（残光）について、蓄光寿命を測定した。また、ＤＭＦＬＴＰＤと下記６種のホストのそれぞれについて、上記の測定法にしたがって最低励起三重項エネルギー準位を測定した。【００７４】
各ホストを用いたときの蓄光寿命と、ホストの最低励起三重項エネルギー準位は下記の表に示す通りであった。ＤＭＦＬＴＰＤの最低励起三重項エネルギー準位は２．５ｅＶであった。下記の表から、最低励起三重項エネルギー準位がＤＭＦＬＴＰＤに比べてより高いホストを用いることにより、蓄光寿命を長くできることが確認された。一方、ＣｚｓｔｅはｍＣＰよりも最低励起三重項エネルギー準位が低いにもかかわらず、蓄光寿命は長かった。Ｃｚｓｔｅを用いた薄膜とｍＣＰを用いた薄膜の発光スペクトルを図２に示し、外部量子収率を測定した結果を表２に示す。表２中、Ｆは蛍光、Ｐはリン光、allは蛍光とリン光の合計を示す。Ｃｚｓｔｅを用いた場合は、リン光の量子収率が高く、分子間相互作用が存在することが示唆された。また、Ｃｚｓｔｅを用いた薄膜は、酸素存在下で室温にてリン光を発光しており、酸素に対する安定性やバリア性が高いことが確認された。
【表１】
2016111216.tif 000032
【００７５】
【化２６】
2016111216.tif 000033
【００７６】
（試験例２）  重水素化の有無による蓄光寿命の評価
Ｃｚｓｔｅ、ｍＣＰ、ＤＰＥＰＯ、β−エストラジオールの中から選択される１種のホストとＤＭＦＬＴＰＤとを用いて試験例１と同じ条件にて薄膜を形成した。このとき、各ホストについて、重水素化されているＤＭＦＬＴＰＤ（ｄ体）とともに製膜したものと、その重水素を水素に置換したもの（ｈ体）とともに製膜したものの２種類を形成した。各薄膜に対して３００Ｋで紫外光を照射したところ、発光が認められた。紫外光の照射をやめた後のりん光（残光）を観測した。結果を図３に示す。重水素化されているＤＭＦＬＴＰＤ（ｄ体）を用いることにより、蓄光寿命が長くなることが確認された。特に、最低励起三重項エネルギー準位が高いホストと組み合わせて用いたときに、重水素化による長寿命化が顕著に認められた。【００７７】
（実施例１）  ＤＭＦＬＴＰＤとｍＣＰを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の作製と評価
π共役性平面分子としてＤＭＦＬＴＰＤを用い、ホスト材料としてｍＣＰを用い、以下の方法により有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。
膜厚１００ｎｍのインジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）からなる陽極が形成されたガラス基板上に、各薄膜を真空蒸着法にて、真空度５．０×１０-4Ｐａで積層した。まず、ＩＴＯ上にα−ＮＰＤを３０ｎｍの厚さに形成し、その上にｍＣＰを１０ｎｍの厚さに形成した。次に、ＤＭＦＬＴＰＤとｍＣＰとを異なる蒸着源から共蒸着し、３０ｎｍの厚さの層を形成して発光層とした。この時、ＤＭＦＬＴＰＤの濃度は１重量％とした。次に、ＴＰＢｉを６０ｎｍの厚さに形成し、さらに、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を０．８ｎｍ真空蒸着し、次いでアルミニウム（Ａｌ）を８００ｎｍの厚さに蒸着することにより陰極を形成し、有機エレクトロルミネッセンス素子を得た。
製造した有機エレクトロルミネッセンス素子について、４０Ｖで５μ秒間電流を印加した後、電流の印加を停止したところ、一瞬だけ青色が見え、それが直ちに緑色に変わって、徐々にその緑色が消えていく様子を確認することができた。
また、この目視観察と同時に、電流印加中の発光スペクトルと、電流印加を停止した時点から０．０２秒後と０．１３秒後の各時点での発光スペクトルを測定し、さらに電流印加を停止した時点からの蓄光寿命を測定した。測定された発光スペクトルを図４に示す。また、この有機エレクトロルミネッセンスで形成したものと同様の発光層について、光照射（２９６ｎｍ励起光）による発光スペクトルを測定した結果も図４に併せて示す。
図４に示すように、電流印加中には蛍光の発光が観測され、電流印加停止後にはリン光の発光が観測された。また、リン光の蓄光寿命は０．２秒であった。【００７８】
（実施例２）  ＤＭＦＬＴＰＤとＣｚｓｔｅまたはｍＣＰを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の作製と評価
発光層を形成する際、ｍＣＰの代わりにＣｚｓｔｅまたはｍＣＰをホスト材料として用いたこと以外は実施例１と同様にして有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。
製造した有機エレクトロルミネッセンス素子について実施例１と同様の条件で電流を印加した後、電流の印加を停止したところ、電流印加中には青色の蛍光発光が観測され、電流印加停止後には緑色のリン光発光が観測された。また、ホストとしてＣｚｓｔｅを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の蓄光寿命は０．４秒であり、ホストとしてｍＣＰを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の蓄光寿命は０．２７秒であり、いずれも実施例１の有機エレクトロルミネッセンス素子よりも、さらに長寿命の蓄光を得ることができた。また、より最低励起三重項エネルギー準位が高いＣｚｓｔｅを用いた方が、より長寿命になることが確認された。いずれのホストを用いた場合も最大外部量子効率は１．０％であった。
これらの結果から、本発明の構成を採用することにより、有用性の高い蓄光発光型の有機エレクトロルミネッセンス素子が実現することを確認することができた。【００７９】
（実施例３）  コロネンとＣｚｓｔｅを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の作製と評価
π共役性平面分子としてコロネン（Ｃ24Ｈ12）を用い、ホスト材料としてＣｚｓｔｅを用い、以下の方法により有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。
膜厚１００ｎｍのインジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）からなる陽極が形成されたガラス基板上に、各薄膜を真空蒸着法にて、真空度５．０×１０-4Ｐａで積層した。まず、ＩＴＯ上にα−ＮＰＤを３０ｎｍの厚さに形成し、その上にｍＣＰを１０ｎｍの厚さに形成した。次に、コロネンとＣｚｓｔｅとを異なる蒸着源から共蒸着し、６０ｎｍの厚さの層を形成して発光層とした。この時、コロネンの濃度は１重量％とした。次に、ＴＰＢｉを６０ｎｍの厚さに形成し、さらに、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を０．８ｎｍ真空蒸着し、次いでアルミニウム（Ａｌ）を８０ｎｍの厚さに蒸着することにより陰極を形成し、有機エレクトロルミネッセンス素子を得た。
製造した有機エレクトロルミネッセンス素子について、４０Ｖで５０μ秒間電流を印加した後、電流の印加を停止したところ、一瞬だけ青色が見え、それが直ちに黄色に変わって、徐々にその黄色が消えていく様子を確認することができた。
また、この目視観察と同時に、電流印加中の発光スペクトルと、電流印加を停止した時点から０．０２秒後と０．１３秒後の各時点での発光スペクトルを測定し、さらに電流印加を停止した時点からの蓄光寿命を測定した。測定された発光スペクトルを図５に示す。
図５に示すように、電流印加中には蛍光の発光が観測され（青色）、電流印加停止後にはリン光の発光（オレンジ色）が観測された。また、図６よりリン光の蓄光寿命は３．７５秒であった。【００８０】
（実施例４）  ＤＭＦＬＴＰＤとＤＰＥＰＯを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の作製と評価
膜厚１００ｎｍのインジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）からなる陽極が形成されたガラス基板上に、各薄膜を真空蒸着法にて、真空度５．０×１０-4Ｐａで積層した。まず、ＩＴＯ上にα−ＮＰＤを３０ｎｍの厚さに形成し、その上にｍＣＰを１０ｎｍの厚さに形成した。次に、ＤＭＦＬＴＰＤとＤＰＥＰＯとを異なる蒸着源から共蒸着し、３０ｎｍの厚さの層を形成して発光層とした。この時、ＤＭＦＬＴＰＤの濃度は１重量％とした。次に、ＤＰＥＰＯを１０ｎｍの厚さに形成し、ＴＰＢｉを５０ｎｍの厚さに形成し、さらに、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を０．８ｎｍ真空蒸着し、次いでアルミニウム（Ａｌ）を８００ｎｍの厚さに蒸着することにより陰極を形成し、有機エレクトロルミネッセンス素子を得た。
製造した有機エレクトロルミネッセンス素子について実施例１と同様の条件で電流を印加した後、電流の印加を停止したところ、電流印加中には青色の蛍光発光が観測され、電流印加停止後には緑色のリン光発光が観測された。蓄光寿命は０．９５秒であり、最大外部量子効率は０．８５％であった。【００８１】
これらの結果から、本発明の構成を採用することにより、有用性の高い蓄光発光型の有機エレクトロルミネッセンス素子が実現することを確認することができた。【００８２】
【化２７】
2016111216.tif 000034
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、電流を印加している間と電流の印加を停止した後の両方で発光するため、蓄光照明やパルス駆動方式の照明として好適に用いることができる。このため、本発明は産業上の利用可能性が高い。
【符号の説明】
【００８４】
１  基板
２  陽極
３  正孔注入層
４  正孔輸送層
５  発光層
６  電子輸送層
７  陰極
【図１】
2016111216.tif 000038
【図２】
2016111216.tif 000039
【図３】
2016111216.tif 000040
【図４】
2016111216.tif 000041
【図５】
2016111216.tif 000042
【図６】
2016111216.tif 000043
【国際調査報告】
2016111216.tif 000044
2016111216.tif 000045
2016111216.tif 000046
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