(57)【要約】【課題】本発明の目的は、発光効率が高く、繰り返し使用時での安定性の優れた高色純度の有機ＥＬ素子の提供にある。【解決手段】固体膜の蛍光スペクトルのピーク波長が４７５から６００ｎｍの間である化合物（Ｃ）と、前記化合物（Ｃ）に対し５重量％含有させた固体膜の４００〜８００ｎｍの蛍光スペクトル領域における５００ｎｍ以下と６００ｎｍ以上の波長部分の占める面積の和が全体の２０％以下である化合物（Ｄ）とを含む有機エレクトロルミネッセンス素子用組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体膜の蛍光スペクトルのピーク波長が４７５から６００ｎｍの間である化合物（Ｃ）と、
前記化合物（Ｃ）に対し５重量％含有させた固体膜の４００〜８００ｎｍの蛍光スペクトル領域における５００ｎｍ以下と６００ｎｍ以上の波長部分の占める面積の和が全体の２０％以下である化合物（Ｄ）とを含む有機エレクトロルミネッセンス素子用組成物。
【請求項２】
化合物（Ｄ）が、化合物（Ｃ）に対し５重量％含有させた固体膜の４００〜８００ｎｍの蛍光スペクトル領域における５００ｎｍ以下および６００ｎｍ以上の波長部分の占める面積がどちらも全体の５％以下である化合物である請求項１記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用組成物。
【請求項３】
化合物（Ｃ）と化合物（Ｄ）との合計量に対し、前記化合物（Ｃ）の含有量が５０〜９９．９９９重量％であり、前記化合物（Ｄ）の含有量が０．００１〜５０重量％である請求項１または２記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用組成物。
【請求項４】
化合物（Ｃ）および化合物（Ｄ）のうちの少なくとも一方が、ペリレン環を有する化合物である請求項１ないしは３いずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用組成物。
【請求項５】
ペリレン環が、置換基として置換もしくは未置換のアミノ基を有する請求項４記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用組成物。
【請求項６】
ペリレン環が、ジアリールアミノ基を有する請求項５記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用組成物。
【請求項７】
化合物（Ｃ）および化合物（Ｄ）のうちの少なくとも一方が、ジケトピロロピロール骨格を有する化合物である請求項１ないしは６いずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用組成物。
【請求項８】
化合物（Ｃ’）：固体膜の蛍光スペクトルのピーク波長が４００から５００ｎｍの間である化合物（Ｃ’）と、
前記化合物（Ｃ’）に対し５重量％含有させた固体膜の４００〜８００ｎｍの蛍光スペクトル領域における５００ｎｍ以上の波長部分の占める面積が全体の２０％以下である化合物（Ｄ’）とを含む有機エレクトロルミネッセンス素子用組成物。
【請求項９】
化合物（Ｄ’）が、化合物（Ｃ’）に対し５重量％含有させた固体膜の４００〜８００ｎｍの蛍光スペクトル領域における５００ｎｍ以上の波長部分の占める面積が全体の５％以下である化合物である請求項８記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用組成物。
【請求項１０】
化合物（Ｃ’）と化合物（Ｄ’）との合計量に対し、前記化合物（Ｃ’）の含有量が５０〜９９．９９９重量％であり、前記化合物（Ｄ’）の含有量が０．００１〜５０重量％である請求項８または９記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用組成物。
【請求項１１】
化合物（Ｃ’）および化合物（Ｄ’）のうちの少なくとも一方が、ペリレン環、スピロ環、芳香族環集合、含窒素芳香環、ベンゾピロン環、スチルベン構造、置換もしくは未置換のアミノ基、および、複素芳香環配位子、のうちの少なくとも１つの構造を分子中に有する化合物である請求項８ないしは１０いずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用組成物。
【請求項１２】
化合物（Ｃ’）および化合物（Ｄ’）のうちの少なくとも一方が、ペリレン環、スピロ環、芳香族環集合、含窒素芳香環、ベンゾピロン環、スチルベン構造、置換もしくは未置換のアミノ基、および、複素芳香環配位子、のうち２種類以上を有する化合物である請求項１１項記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用組成物。
【請求項１３】
陽極と陰極とからなる一対の電極と、前記電極間に形成された発光層を含む一層以上の有機層とを含む有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記有機層のうちの少なくとも一層が、請求項１ないしは１２いずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用組成物を含む層である有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１４】
陽極と陰極とからなる一対の電極と、前記電極間に形成された発光層を含む一層以上の有機層とを含む有機エレクトロルミネッセンス素子であって、発光層が、請求項１ないしは１２いずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用組成物を含む層である請求項１３記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１５】
陰極と発光層との間に形成された少なくとも一層の電子注入層をさらに含む請求項１３または１４記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１６】
陽極と発光層との間に形成された少なくとも一層の正孔注入層をさらに含む請求項１３ないしは１５いずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、平面光源や表示等に使用される有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子用組成物（有機ＥＬ素子用材料）およびそれを用いた有機ＥＬ素子に関する。さらに詳しくは、長寿命を有する高色純度の緑色から黄色もしくは青色の高輝度発光を得ることのできる有機ＥＬ素子用組成物および有機ＥＬ素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
有機物質を使用したＥＬ素子は、固体発光型の安価な大面積フルカラー表示素子としての用途が有望視され、多くの開発が行われている。一般にＥＬ素子は、発光層および該層をはさんだ一対の対向電極から構成されている。発光は、両電極間に電界が印加されると、陰極側から電子が注入され、陽極側から正孔が注入され、この電子が発光層において正孔と再結合し、エネルギー準位が伝導帯から価電子帯に戻る際に、エネルギーを光として放出する現象である。
【０００３】
従来の有機ＥＬ素子は、無機ＥＬ素子に比べて駆動電圧が高く、発光輝度や発光効率が低く、また、特性劣化も著しいため、実用化には至っていなかった。しかし、近年、１０Ｖ以下の低電圧で発光する高い蛍光量子効率を持つ有機化合物を含む薄膜を積層した有機ＥＬ素子が報告され、関心を集めている（非特許文献１参照）。この方法によれば、金属キレート錯体を発光層、アミン系化合物を正孔注入層に使用して、高輝度の緑色発光を得ることができ、６〜１０Ｖの直流電圧で輝度は数１０００（ｃｄ／ｍ2）、最大発光効率は１．５（ｌｍ／Ｗ）を達成して、実用レベルに近い性能を有している。しかし、この金属キレート錯体は発光スペクトルが幅広であるため、白っぽい緑色になってしまい、そのままではフルカラーディスプレイのＲＧＢのＧ（緑）素子に用いることができる高色純度の発光を得ることは難しかった。
【０００４】
また、輝度、効率、寿命などの有機ＥＬ素子の基本的な諸特性を改善すると共に色純度を改善する目的でドーピングという手法が取られるが、ここでは溶液中で強い緑色蛍光を示すクマリン系色素やキナクリドン誘導体が用いられる例があるが、色純度と諸特性を十分に両立できることは容易ではなく、膜の主成分となるホスト材料と発光成分となるドーピング材料（ドーパント）の良好な組み合わせを見つけることが重要な課題であった（特許文献１から４参照）。
【０００５】
このように、緑色から黄色の高色純度発光を得るための従来の有機ＥＬ素子用発光材料は、いずれも充分な発光輝度や寿命を有しておらず、逆に輝度や寿命に優れた材料では、色純度が得られないという欠点があった。一方、キナクリドン誘導体のような平面性が高く、また、分子内に電子供与性の部分と電子求引性の部分を持つ極性の高い分子構造であると、有機ＥＬ素子用発光材料として用いる場合、同種分子同士が相互作用することによって励起した分子が発光せずに失活してしまう濃度消光等の好ましくない現象が発生し易く、このような材料ではドープ濃度の制御が重要な問題となった。そのため、良好なホスト材料とドーピング材料をそれぞれ見出すだけでなく、濃度消光などの不具合を起こさせずにドーピング材料の特性を最大限に発揮させるために如何に最適な組み合わせを見つけることができるか、またそのためにどのような方法を採ればよいかが一番のポイントであった。
【０００６】
一方、青色発光を得るための材料は、注入されるエネルギーが大きいため、励起エネルギーが効率的に発光に回らずに失活してしまったり、励起された材料の分解反応や周囲に存在する化合物の反応に使われるために、素子の発光効率や素子寿命が他の色に比べて極端に悪い例が多かった。また、黄色から赤色の長波長系統の色は、エネルギー移動が起こりやすいため、色純度や高発光効率を強く求めなければ、比較的ホストとドーパントの組み合わせは見つけやすいが、青色系では、ホスト、ドーパントとも単独では必要な特性を満たしていても、組み合わせを誤るとエネルギー移動が起こりにくく、特性が著しく劣る場合が多い。これらの問題点を解決するために材料の化学構造を変更する場合、安易に置換基を導入すると発光色が容易に長波長化しやすく、青緑色は得られても、高輝度、高効率、長寿命と高色純度を同時に満たす材料およびその組み合わせを見出すことは非常に難しかった。
【０００７】
【非特許文献１】
C. W. Tang, S. A. VanSlyke, Ａｐｐｌ. Ｐｈｙｓ. Ｌｅｔｔ.,  Vol.５１, p.９１３, １９８７年.
【０００８】
【特許文献１】
特許第２８１４４３５号公報
【０００９】
【特許文献２】
特許第２８１５４７２号公報
【００１０】
【特許文献３】
特許第２９７４８３５号公報
【００１１】
【特許文献４】
特開平３−７９２号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、発光効率が高く、繰り返し使用時での安定性の優れた高色純度の有機ＥＬ素子の提供にある。本発明者らが鋭意検討した結果、本発明の条件を満たす特定の化合物の組み合わせからなる組成物を発光層に使用した有機ＥＬ素子は、緑から黄色もしくは青色の色純度に非常に優れるとともに、その発光効率が高く、繰り返し使用時での安定性も優れていることを見出し本発明に至った。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、固体膜の蛍光スペクトルのピーク波長が４７５から６００ｎｍの間である化合物（Ｃ）と、
前記化合物（Ｃ）に対し５重量％含有させた固体膜の４００〜８００ｎｍの蛍光スペクトル領域における５００ｎｍ以下と６００ｎｍ以上の波長部分の占める面積の和が全体の２０％以下である化合物（Ｄ）とを含む有機エレクトロルミネッセンス素子用組成物に関する。
【００１４】
また、本発明は、化合物（Ｄ）が、化合物（Ｃ）に対し５重量％含有させた固体膜の４００〜８００ｎｍの蛍光スペクトル領域における５００ｎｍ以下および６００ｎｍ以上の波長部分の占める面積がどちらも全体の５％以下である化合物である上記有機エレクトロルミネッセンス素子用組成物に関する。
【００１５】
また、本発明は、化合物（Ｃ）と化合物（Ｄ）との合計量に対し、前記化合物（Ｃ）の含有量が５０〜９９．９９９重量％であり、前記化合物（Ｄ）の含有量が０．００１〜５０重量％である上記有機エレクトロルミネッセンス素子用組成物に関する。
【００１６】
また、本発明は、化合物（Ｃ）および化合物（Ｄ）のうちの少なくとも一方が、ペリレン環を有する化合物である上記有機エレクトロルミネッセンス素子用組成物に関する。
【００１７】
また、本発明は、ペリレン環が、置換基として置換もしくは未置換のアミノ基を有する上記有機エレクトロルミネッセンス素子用組成物に関する。
【００１８】
また、本発明は、ペリレン環が、ジアリールアミノ基を有する上記有機エレクトロルミネッセンス素子用組成物に関する。
【００１９】
また、本発明は、化合物（Ｃ）および化合物（Ｄ）のうちの少なくとも一方が、ジケトピロロピロール骨格を有する化合物である上記有機エレクトロルミネッセンス素子用組成物に関する。
【００２０】
また、本発明は、化合物（Ｃ’）：固体膜の蛍光スペクトルのピーク波長が４００から５００ｎｍの間である化合物（Ｃ’）と、
前記化合物（Ｃ’）に対し５重量％含有させた固体膜の４００〜８００ｎｍの蛍光スペクトル領域における５００ｎｍ以上の波長部分の占める面積が全体の２０％以下である化合物（Ｄ’）とを含む有機エレクトロルミネッセンス素子用組成物に関する。
【００２１】
また、本発明は、化合物（Ｄ’）が、化合物（Ｃ’）に対し５重量％含有させた固体膜の４００〜８００ｎｍの蛍光スペクトル領域における５００ｎｍ以上の波長部分の占める面積が全体の５％以下である化合物である上記有機エレクトロルミネッセンス素子用組成物に関する。
【００２２】
また、本発明は、化合物（Ｃ’）と化合物（Ｄ’）との合計量に対し、前記化合物（Ｃ’）の含有量が５０〜９９．９９９重量％であり、前記化合物（Ｄ’）の含有量が０．００１〜５０重量％である上記有機エレクトロルミネッセンス素子用組成物に関する。
【００２３】
また、本発明は、化合物（Ｃ’）および化合物（Ｄ’）のうちの少なくとも一方が、ペリレン環、スピロ環、芳香族環集合、含窒素芳香環、ベンゾピロン環、スチルベン構造、置換もしくは未置換のアミノ基、および、複素芳香環配位子、のうちの少なくとも１つの構造を分子中に有する化合物である上記有機エレクトロルミネッセンス素子用組成物に関する。
【００２４】
また、本発明は、化合物（Ｃ’）および化合物（Ｄ’）のうちの少なくとも一方が、ペリレン環、スピロ環、芳香族環集合、含窒素芳香環、ベンゾピロン環、スチルベン構造、置換もしくは未置換のアミノ基、および、複素芳香環配位子、のうち２種類以上を有する化合物である上記有機エレクトロルミネッセンス素子用組成物に関する。
【００２５】
また、本発明は、陽極と陰極とからなる一対の電極と、前記電極間に形成された発光層を含む一層以上の有機層とを含む有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記有機層のうちの少なくとも一層が、上記有機エレクトロルミネッセンス素子用組成物を含む層である有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
【００２６】
また、本発明は、陽極と陰極とからなる一対の電極と、前記電極間に形成された発光層を含む一層以上の有機層とを含む有機エレクトロルミネッセンス素子であって、発光層が、上記有機エレクトロルミネッセンス素子用組成物を含む層である上記有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
【００２７】
また、本発明は、陰極と発光層との間に形成された少なくとも一層の電子注入層をさらに含む上記有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２８】
また、本発明は、陽極と発光層との間に形成された少なくとも一層の正孔注入層をさらに含む上記有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明における組成物の一形態（以下組成物Ｘという。）は、固体膜（Ｍ−１）の蛍光スペクトルのピーク波長が４７５から６００ｎｍの間である化合物（Ｃ）と、前記化合物（Ｃ）に対し５重量％含有させた固体膜（Ｍ−２）の４００〜８００ｎｍの蛍光スペクトル領域における５００ｎｍ以下と６００ｎｍ以上の波長部分の占める面積の和が全体の２０％以下である化合物（Ｄ）とを含んでいる。ここで、前記化合物の固体膜（Ｍ−１）とは、化合物（Ｃ）の単独の膜であり、固体膜（Ｍ−２）とは化合物（Ｃ）と化合物（Ｄ）とを化合物（Ｄ）の割合が５重量％となる量で混合して成膜した膜である。これらの固体膜の蛍光スペクトルとは、それぞれの薄膜に励起光を照射したときの蛍光スペクトルをいう。
【００３０】
本明細書においては、発光に関し、化合物または材料組成物からの発光として、（１）溶液からの蛍光、（２）固体膜の蛍光、（３）素子からのＥＬ発光、の３種類があるが、これらは分子の状態と励起様式が異なるだけで現象としては同じものである。したがって、状態や様式の区別が必要ない場合は、特に断りのない限り、単に発光と記す。ただし、素子そのものや素子を構成する膜に関する発光は特に断りのない限り、全てＥＬ発光のことである。
【００３１】
本発明における組成物の別の一形態（以下組成物Ｙという。）は、固体膜（Ｍ−１）の蛍光スペクトルのピーク波長が４００から５００ｎｍの間である化合物（Ｃ’）と、前記化合物（Ｃ’）に対し５重量％含有させた固体膜（Ｍ−２）の４００〜８００ｎｍの蛍光スペクトル領域における５００ｎｍ以上の波長部分の占める面積が全体の２０％以下である化合物（Ｄ’）とを含んでいる。ここで、固体膜（Ｍ−１）と（Ｍ−２）およびその蛍光スペクトルの意味は、前記の化合物（Ｃ）と（Ｄ）からなる組成物Ｘの場合と同じである。
【００３２】
上記組成物Ｘにおいて、化合物（Ｃ）をホスト、化合物（Ｄ）をドーパントとそれぞれ見なすことができる。ドーパント分子の励起機構をホスト分子からのエネルギー移動と捉えた場合、ホストの発光スペクトルと、ドーパントの吸収スペクトルとの重なりが大きいことが理想的である。ドーパントのストークスシフト（吸収ピーク波長と発光ピーク波長の差）を考慮すると、緑色から黄色発光のドーパントに対しては、青緑色から黄橙色程度の発光スペクトルを有するホストが好ましいことがわかる。具体的なピーク波長では、短波長側のピーク波長が４７５ｎｍ以上であれば、緑色から黄色の発光が得られる有機ＥＬ素子用の発光層のホスト化合物として好適である。長波長側については、ドーパントの吸収スペクトルよりホストの発光スペクトルの長波長側の面積が大きい場合は、面積的に超過した分のエネルギー移動が期待できないので、ドーパントの吸収ピーク波長よりホストの発光ピーク波長が短いことが好ましいが、他方、ホストのスペクトルが幅広い場合にはドーパントのスペクトル範囲を十分カバーすることになるので、面積での重なりが大きければ多少のロスが生じてもドーパント自体の特性とホストとの相性によっては、ドーパントを添加しないホストのみの層を発光させるより、色純度の向上だけでなく、発光輝度や効率の大幅な向上が望める。しかし、ホストの発光スペクトルの６００ｎｍ以上の領域は、緑色から黄色発光のドーパントを添加した際には、ドーパントにエネルギー移動せずに直接橙色から赤色の発光を出すことになるので、この領域が大きいと色純度を悪化させることになる。そのため、ホストの発光ピーク波長はせいぜい６００ｎｍ以下であり、しかもできるだけ６００ｎｍ以上の領域の面積が少ないことが好ましい。ホストとドーパントの組み合わせが合わない場合は、ともに蛍光強度の強いもの同士であっても、ホストからドーパントへのエネルギー移動がうまくいかないため良好な結果が得られず、場合によってはホストからの発光が残るために目的とする色調が得られないことがある。
【００３３】
上記組成物Ｙにおいても、化合物（Ｃ’）をホスト、化合物（Ｄ’）をドーパントとそれぞれ見なすことができ、同様に青色発光のドーパントに対しては、紫色から青緑色程度の発光スペクトルを有するホストが好ましいことがわかる。具体的なピーク波長では、短波長側のピーク波長が４００ｎｍ以上であれば、青色発光が得られる有機ＥＬ素子用の発光層のホスト化合物として好適である。長波長側についても、組成物Ｘの場合と同様の理由で、ホストの発光ピーク波長はせいぜい５００ｎｍ以下であり、しかもできるだけ５００ｎｍ以上の領域の面積が少ないことが好ましい。ホストとドーパントの組み合わせが合わない場合は、ともに蛍光強度の強いもの同士であっても、ホストからドーパントへのエネルギー移動がうまくいかないため良好な結果が得られず、場合によってはホストからの発光が残るために目的とする色調が得られないことがある。青色発光を得るための組成物Ｙの場合はこの傾向が特に大きい。
【００３４】
ドーパントの発光スペクトルについては、色を決定する要因として、一般的には発光ピーク波長が重要であるといわれているが、本発明者らは、実はスペクトルの広がりもかなり重要な要素であることに着目した。ピーク波長が同じであっても、スペクトルが広がっている場合は、異なった色調となる。特に、緑色発光の場合は、スペクトルが短波長側にすそを引くと、青味を帯びた色になってしまう。逆に黄色発光の場合は、長波長側にスペクトルが広がる時に、赤味を帯びた色になる。さらに、緑色から黄色発光で短波長、長波長側のスペクトルがともに広がった場合には白味を帯びた色になってしまい、何れの場合でも、高色純度の発光を得ることが出来ず、特に緑色発光においては、フルカラーディスプレイのＲＧＢのＧ（緑）素子に用いることができる高色純度の緑色を得ることは困難である。そこで、本発明者らは、一般的に行われるスペクトルの広がりを半値幅で示してピーク波長との組み合わせでドーパント化合物としての適正を判断するより、全可視域のスペクトル成分に対する、青領域である短波長成分と赤領域である長波長成分の面積比率を指標とするのが単純であり、かつ、より確実であることを見出した。
【００３５】
具体的には、組成物Ｘの時は、発光スペクトルにおける４００〜８００ｎｍの波長領域の面積に対して、５００ｎｍ以下と６００ｎｍ以上の部分の占める面積の和が２０％以下、さらに好ましくは５００ｎｍ以下と６００ｎｍ以上の部分の占める面積がそれぞれ５％以下である化合物をドーパントとした場合には、発光スペクトルのピーク波長が４７５から６００ｎｍの間であるホスト化合物との組合せにおいて、高輝度、高効率かつ長寿命な緑色〜黄色の発光が得られることが判明した。
【００３６】
ＣＩＥ色度座標はｘ、ｙの数値（色度座標）の組み合わせで表されるが、ＣＩＥ１９３１色度図の馬蹄形の縁に近いほど純色度が高い。すなわち緑色から長波長側（赤色側）の領域の色では、ｘ＋ｙの値が１に近いほど純色度が高くなる。素子のＥＬ発光スペクトルを観測すると、上記のスペクトルの短波長側、長波長側の面積の和が２０％以下であれば、概ね色度座標のｘ＋ｙの値が、緑の場合は０．８５以上、黄色の場合は０．９５以上であり、さらに上記の短波長側、長波長側それぞれの面積が５％以下になった場合には、ｘ＋ｙの値が、緑の場合は０．９以上、黄色の場合は０．９８以上であるという関係があることが判明した。ちなみに、ＮＴＳＣ標準の緑の色度座標（フルカラーディスプレイにおけるＧの色）はｘ＝０．２１、ｙ＝０．７１で、ｘ＋ｙ＝０．９２である。つまり、化合物（Ｃ）と化合物（Ｄ）の組み合わせに関しては、有機ＥＬ素子中で、ＥＬ発光スペクトルにおいて４７５から６００ｎｍの間のピーク波長を持つ化合物（Ｃ）（ホスト化合物）からのエネルギー移動によってドーパントとなる化合物（Ｄ）が励起されて、ＥＬ発光スペクトルにおいて４００〜８００ｎｍの範囲の全ピーク面積に対し５００ｎｍ以下と６００ｎｍ以上の部分の占める面積の和が２０％以下、さらに好ましくは５００ｎｍ以下と６００ｎｍ以上の部分の占める面積がそれぞれ５％以下の発光が得られればよいのである。
【００３７】
上記のことから、励起のさせ方が異なるだけで現象としては同じである蛍光スペクトルのピーク波長が４７５から６００ｎｍの間であること、および５００ｎｍ以下と６００ｎｍ以上の部分の占める面積の和が２０％以下であることが、高輝度および長寿命の緑色から黄色の発光が得られる有機ＥＬ素子用材料の発光層を構成するホストおよびドーパント材料として必要な特性であることが見出された。ただし、蛍光スペクトルとＥＬ発光スペクトルは必ずしも一致せず、化合物によってはその測定環境、条件によりむしろ大幅に異なるものもある。溶液の蛍光スペクトルは溶媒の種類などの環境条件で大きく異なることがあり、各化合物の溶媒への溶解度の違いなども考慮すると、全ての化合物に全く同じ条件を当てはめてスペクトルを評価することは容易ではない。また、ドーパントとして用いられる化合物（Ｄ）の分類に入る化合物の単独膜は、同種分子が近接することによって励起エネルギーが失活してしまうために発光強度が低下する「濃度消光」が起こりやすく、かつ、ドーパントの単独膜の蛍光スペクトルは素子で用いられるドーピング膜のそれよりかなり長波長化する場合が多い。ドーパントとなる化合物は、通常のＥＬ素子発光膜としてホストとなる化合物に対し、０．０１〜１０重量％程度含まれているが、ドーパントの配合割合により蛍光スペクトルが若干変化し、これに伴って、スペクトルの面積分布も若干変わる。
【００３８】
こうして、組成物Ｘの時は、固体膜蛍光スペクトルにおける４００〜８００ｎｍの波長領域の面積に対して、５００ｎｍ以下と６００ｎｍ以上の部分の占める面積の和が２０％以下、さらに好ましくは５００ｎｍ以下と６００ｎｍ以上の部分の占める面積がそれぞれ５％以下である化合物をドーパントとした場合には、固体膜蛍光スペクトルのピーク波長が４７５から６００ｎｍの間であるホスト化合物との組合せにおいて、高輝度、高効率かつ長寿命な緑色〜黄色の発光が得られることを見出した。
【００３９】
他方、青色発光の場合も、長波長側にスペクトルが広がる時に、緑味を帯びた色になってしまい、高色純度の発光を得ることが出来ず、フルカラーディスプレイのＲＧＢのＢ（青）素子に用いることができる高色純度の青色を得ることは困難である。そこで、この場合も、全可視域のスペクトル成分に対する、緑色より長波長領域成分の面積比率を指標とするのが単純であり、かつ、より確実である。
【００４０】
よって組成物Ｙにおいても、発光スペクトルにおける４００〜８００ｎｍの波長領域の面積に対して、５００ｎｍ以上の部分の占める面積が２０％以下、さらに好ましくは５００ｎｍ以上の部分の占める面積が５％以下である化合物をドーパントとした場合には、発光スペクトルのピーク波長が４００から５００ｎｍの間であるホスト化合物との組合せにおいて、高輝度、高効率かつ長寿命な青色の発光が得られることが判明した。
【００４１】
青色発光の場合は、ＣＩＥ色度座標でｘ、ｙ値とも小さい方がより高純色度の青色に近づく。ＮＴＳＣ標準の青の色度座標（フルカラーディスプレイにおけるＢの色）はｘ＝０．１４、ｙ＝０．０８であるが、発光輝度や効率を無視しても、この数値を達成するのは非常に難しい。特に少しでも青色に近づけるために、青色系統で変動の大きいｙ値を出来るだけ小さくする必要がある。見た目においても、ｙ値が大きいと緑味が強くなる傾向があり、ｘ値が大きいと白味が強い傾向があるので、ｙ値の方がより重要であると考えられる。素子のＥＬ発光スペクトルを観測すると、上記のスペクトルの長波長側の面積が２０％以下であれば、概ね色度座標のｙ値が０．２０以下であり、さらに５％以下になった場合には、ｙ値が０．１５以下であるという関係があることが判明した。ｘ値は青色系発光の場合は面積比率と強い相関は見られないが、面積比率が上記の条件を満たす場合には、少なくともｘ＝０．２０以下で、多くの組成物が０．１５程度の数値であるのでｙ値のみで色調をほぼ判断可能である。以上を整理すると、化合物（Ｃ’）と化合物（Ｄ’）の組み合わせに関しては、有機ＥＬ素子中で、ＥＬ発光スペクトルにおいて４００から５００ｎｍの間のピーク波長を持つ化合物（Ｃ’）（ホスト化合物）からのエネルギー移動によってドーパントとなる化合物（Ｄ’）が励起されて、ＥＬ発光スペクトルにおいて４００〜８００ｎｍの範囲の全ピーク面積に対し５００ｎｍ以上の部分の占める面積が２０％以下、さらに好ましくは上記面積が５％以下の発光が得られればよいのである。
【００４２】
よって、組成物Ｘの場合と同様にして、組成物Ｙについても検討を進めた結果、本発明者らは、固体膜の蛍光スペクトルにおいてピーク波長が４００から５００ｎｍの間であるホスト、すなわち化合物（Ｃ’）との組み合わせにおいて、このホスト化合物中にドーパントを５重量％の割合で含む固体膜のスペクトルにおいて４００〜８００ｎｍの領域の全ピーク面積に対して、５００ｎｍ以上の波長部分の占める面積が２０％以下であるようなドーパント、すなわち化合物（Ｄ’）を用いることにより、高輝度、高効率かつ長寿命な青色のＥＬ発光が得られることを見出した。
【００４３】
化合物（Ｃ）と化合物（Ｄ）を含む組成物Ｘ、および化合物（Ｃ’）と化合物（Ｄ’）を含む組成物Ｙのこうした特性はまた、化合物（Ｃ）と（Ｄ）および化合物（Ｃ’）と（Ｄ’）を選択し評価する際に非常に有用である。組成物Ｘにおける化合物（Ｄ）の選択に際し用いるホスト化合物は、化合物（Ｃ）の中から任意に選ぶことになるが、化合物（Ｄ）の多くの場合において、化合物（Ｃ）を変えても、そのスペクトル形状が大きく異なることはまれである。つまりこのことが、条件を満たす組み合わせにおいて、化合物（Ｃ）から化合物（Ｄ）にエネルギー移動が起こり、（Ｄ）のみが発光しているという証拠となる。そこで、化合物（Ｄ）を選び出す第一次のスクリーニングでは、化合物（Ｃ）を固定して、（Ｄ）間の相対的な特性差や序列を見出し、第二次スクリーニングとして化合物（Ｃ）と化合物（Ｄ）のより適合する組み合わせを見出すことで、容易に、有機ＥＬ素子の発光層として使用可能な組成物の組を得ることができる。この時点で、膜中の混合比を変えてスペクトル強度を観測することにより、最適と思われる両者の比率を推定しておくことも可能である。組成物Ｙにおける化合物（Ｃ’）と（Ｄ’）のスクリーニングも同様に行うことができる。
【００４４】
上記固体膜を得るための成膜は蒸着やスピンコーティングなど後述する素子にする時に用いる成膜法により行えばよいが、単に蛍光スペクトルの観測だけでなく、成膜適性を把握することになるので、素子化時と同じ成膜法を用い、条件もできるだけ揃えておくことが好ましい。
【００４５】
固体膜の蛍光スペクトルでは、膜の性状や装置の仕様によっては、励起光の膜面その他での乱反射によって装置の検出部に到達してしまう散乱光の影響を除くことが難しい場合も多いため、測定後のデータ処理によって散乱光部分を除いてもよく、あるいは、４００〜８００ｎｍの範囲にこだわらず、４００ｎｍ以上の散乱光を避けてそれより長波長部分からのスペクトルで判断することも必要な場合もあり得る。
【００４６】
有機ＥＬ素子の発光色は、使用するＩＴＯおよび有機層の膜厚が可視光域の波長とほぼ同じオーダーであるため、光の干渉効果を受けやすいことが知られている。このため、同じ化合物を用いても、ＩＴＯの膜厚が異なるか、または発光層のみならず正孔注入層や電子注入層などを含む有機層の構成や膜厚を変えていくと、色度が大きく変化する場合があり、固体膜の蛍光スペクトルを素子の発光層と同じ膜厚で測定しても、化合物間での蛍光スペクトルの序列とＥＬ発光スペクトルの序列に逆転が生じることも時にはある。逆にこの効果を積極的に利用することにより色度を目標とする数値に近づけることも可能となる。
【００４７】
ホストとドーパントの関係は、成膜機能と発光機能という機能的観点から捉えるものであり、単に量的比率を示すものではないが、通常は、ホストとドーパントとの合計に対して、ホストの成膜性を十分に生かし、ドーパントを濃度消光させずに効率的に発光させるという観点からホストの割合が５０重量％以上、より好ましくは９０重量％以上であり、ホストからドーパントへのエネルギー移動を十分に行わせ、発光の色度と強度を十分に保つという観点から９９.９９９重量％以下、より好ましくは９９.９９重量％以下である。反対にドーパントの割合は、通常は、５０重量％以下、より好ましくは１０重量％以下であり、かつ、０.００１重量％以上、より好ましくは０．０１重量％以上である。つまり、化合物（Ｃ）と（Ｄ）または化合物（Ｃ’）と（Ｄ’）の配合比は、重量比で、９９９９９：１〜１：１であることが好ましく、９９９９：１〜９：１であることがより好ましい。上記組成物は、化合物（Ｃ）と（Ｄ）または化合物（Ｃ’）と（Ｄ’）以外の成分、たとえば、フィルム形成能を高めるために配合する後述する各種のポリマー、（Ｃ）と（Ｄ）または（Ｃ’）と（Ｄ’）以外のホスト材料、発光材料（またはドーピング材料）、正孔注入材料、電子注入材料、あるいは酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤等の各種の添加剤を含んでいてもよい。その場合、化合物（Ｃ）と（Ｄ）または化合物（Ｃ’）と（Ｄ’）は、発光層全体に対し、化合物（Ｃ）と（Ｄ）または化合物（Ｃ’）と（Ｄ’）のそれぞれの機能と組み合わせとしての機能を最大限に発揮させ、良好な素子特性を得る観点から、（Ｃ）または（Ｃ’）が１０〜９９．９９９重量％、（Ｄ）または（Ｄ’）が０．００１〜５０重量％含まれていることが好ましい。
【００４８】
本発明における化合物（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｃ’）および（Ｄ’）として用いることができる具体的な化合物としては、アルミニウムや亜鉛などの金属のキノリノール錯体、ベンゾオキサゾール錯体、ベンゾチアゾール錯体、ベンゾイミダゾール錯体、ベンゾトリアゾール錯体などのベンゾアゾール系金属錯体、ビススチリル誘導体、スチルベン誘導体、ブタジエン誘導体、ベンジジン型トリフェニルアミン誘導体、スチリルアミン型トリフェニルアミン誘導体、ジアミノアントラセン型トリフェニルアミン誘導体、ジアミノフェナントレン型トリフェニルアミン誘導体、ルブレン、クマリン系色素、フタロペリノン、ナフタロペリノン、キナクリドン誘導体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、オリゴチオフェン誘導体などのポリマー材料、テルビウムなどの希土類金属錯体、イリジウムなどの金属錯体等である三重項状態の関与する発光材料など、青色から黄色発光を示す材料の数多くのものが候補として挙げられる。このなかのキノリノール錯体、ベンゾアゾール系錯体、ビススチリル系誘導体、トリフェニルアミン誘導体などは、比較的単純な構造のものは青色から青緑色の蛍光を有するため、緑色から黄色の蛍光材料として用いるためには、縮合芳香環や複素環の導入、環拡大、あるいは極性、特に電子供与性の置換基を付けることにより蛍光を長波長化することが好ましい。
【００４９】
この中でも組成物Ｘの一成分として特に有効なものとして、ペリレン環を有する化合物（Ａ）とジケトピロロピロール骨格を有する化合物（Ｂ）が挙げられる。この２つの化合物は、置換基の種類や数等に応じてそれぞれ化合物（Ｃ）と（Ｄ）のいずれとしても用いることができるが、どちらかというと、化合物（Ｃ）、即ちホストとしてペリレン環を有する化合物（Ａ）を、化合物（Ｄ）、即ちドーパントとしてジケトピロロピロール骨格を有する化合物（Ｂ）を用いることにより、高い特性を有する発光を得やすくなる。その理由として、化合物（Ａ）が比較的単純な構造の置換基の付与により特に固体状態で青緑色から黄色の強い発光を有する化合物を得やすい反面、発光スペクトルが広い波長に広がっているものが多くて短波長、長波長側それぞれに裾を引くため、本発明の化合物（Ｄ）の条件を満たすことがやや難しくなっていることが挙げられる。一方、化合物（Ｂ）は固体状態ではそれほど強い蛍光を発せず、薄膜の着色性が強いが、溶液にすると非常に強い緑色から黄色蛍光を示し、しかも発光スペクトルが比較的狭いため、化合物（Ｄ）の条件を満たすのに最適な材料となっている。しかしながら、置換基を工夫することで、化合物（Ａ）においては、発光スペクトルの波長範囲を狭めて、化合物（Ｄ）の条件を満たすことは可能であり、同様に化合物（Ｂ）においても、成膜性が良好で、かつ固体膜で強い蛍光を示すのに加えて、（Ｃ）の条件を満たす化合物を合成することは可能である。
【００５０】
まず、ペリレン環を有する化合物（Ａ）について説明する。
【００５１】
無置換のペリレンは青色の蛍光を発するが、置換基を有することにより蛍光波長が長波長化していく。置換基を多数有する場合、置換基により共役系が拡大する場合、置換基に電子求引または供与効果がある場合には、波長シフトが大きい。特にアルコキシル基、アリールオキシ基、アミノ基などの電子供与基を有する場合には、大きな波長シフトが見られる場合があり、特に置換基を有するアミノ基をペリレン環に付加することにより、目的とする色を含む青緑色から黄色の広範囲の色調を持つ強い蛍光を有する化合物を比較的容易に得ることができる。
【００５２】
ペリレン環に付加する置換基としては、１価の脂肪族炭化水素基、１価の芳香族炭化水素基、１価の脂肪族複素環基、１価の芳香族複素環基、ハロゲン原子、シアノ基、アルコキシル基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基等が挙げられる。
【００５３】
ここで、１価の脂肪族炭化水素基としては、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基が挙げられ、これらは炭素数１〜１８であることが好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、ペンタデシル基、オクタデシル基等の炭素数１〜１８のアルキル基；ビニル基、１−プロペニル基、２−プロペニル基、イソプロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基、３−ブテニル基、１−オクテニル基、１−デセニル基、１−オクタデセニル基等の炭素数２〜１８のアルケニル基；エチニル基、１−プロピニル基、２−プロピニル基、１−ブチニル基、２−ブチニル基、３−ブチニル基、１−オクチニル基、１−デシニル基、１−オクタデシニル基等の炭素数２〜１８のアルキニル基；シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロオクタデシル基、２−ボルニル基、２−イソボルニル基、１−アダマンチル基等の炭素数３〜１８のシクロアルキル基が挙げられる。
【００５４】
１価の芳香族炭化水素基としては、炭素数６〜３０の１価の単環、縮合環、環集合芳香族炭化水素基が挙げられる。具体的には、フェニル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、２，４−キシリル基、ｐ−クメニル基、メシチル基等の炭素数６〜３０の１価の単環芳香族炭化水素基；１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アンスリル基、２−アンスリル基、５−アンスリル基、１−フェナンスリル基、９−フェナンスリル基、１−アセナフチル基、２−アズレニル基、１−ピレニル基、２−トリフェニレル基、１−ピレニル基、２−ピレニル基、１−ペリレニル基、２−ペリレニル基、３−ペリレニル基、２−トレフェニレニル基、２−インデニル基、１−アセナフチレニル基、２−ナフタセニル基、２−ペンタセニル基等の炭素数１０〜３０の１価の縮合環炭化水素基；ｏ−ビフェニリル基、ｍ−ビフェニリル基、ｐ−ビフェニリル基、テルフェニリル基、７−（２−ナフチル）−２−ナフチル基等の炭素数１２〜３０の１価の環集合炭化水素基が挙げられる。
【００５５】
１価の脂肪族複素環基としては、３−イソクロマニル基、７−クロマニル基、３−クマリニル等の炭素数３〜１８の１価の脂肪族複素環基が挙げられる。
【００５６】
１価の芳香族複素環基としては、２−フリル基、３−フリル基、２−チエニル基、３−チエニル基、２−ベンゾフリル基、２−ベンゾチエニル基、２−ピリジル基、３−ピリジル基、４−ピリジル基、２−キノリル基、３−キノリル基、４−キノリル基、１−イソキノリル基、４−キノリル基、２−ピラジニル基等の炭素数３〜３０の１価の芳香族複素環基が挙げられる。
【００５７】
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子が挙げられる。
【００５８】
アルコキシル基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、オクチルオキシ基、ｔｅｒｔ−オクチルオキシ基、２−ボルニルオキシ基、２−イソボルニルオキシ基、１−アダマンチルオキシ基等の炭素数１〜１８のアルコキシル基が挙げられる。
【００５９】
アリールオキシ基としては、フェノキシ基、４−ｔｅｒｔ−ブチルフェノキシ基、１−ナフチルオキシ基、２−ナフチルオキシ基、９−アンスリルオキシ基等の炭素数６〜３０のアリールオキシ基が挙げられる。
【００６０】
アルキルチオ基としては、メチルチオ基、エチルチオ基、ｔｅｒｔ−ブチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基等の炭素数１〜１８のアルキルチオ基が挙げられる。
【００６１】
アリールチオ基としては、フェニルチオ基、２−メチルフェニルチオ基、４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルチオ基等の炭素数６〜３０のアリールチオ基が挙げられる。
【００６２】
アシル基としては、アセチル基、プロピオニル基、ピバロイル基、シクロヘキシルカルボニル基、ベンゾイル基、トルオイル基、アニソイル基、シンナモイル基等の炭素数２〜１８のアシル基が挙げられる。
【００６３】
アルコキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基等の炭素数２〜１８のアルコキシカルボニル基が挙げられる。
【００６４】
アリールオキシカルボニル基としては、フェノキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等の炭素数２〜１８のアリールオキシカルボニル基が挙げられる。
【００６５】
アルキルスルホニル基としては、メシル基、エチルスルホニル基、プロピルスルホニル基等の炭素数２〜１８のアルキルスルホニル基が挙げられる。
【００６６】
また、アリールスルホニル基としては、ベンゼンスルホニル基、ｐ−トルエンスルホニル基等の炭素数２〜１８のアリールスルホニル基が挙げられる。
【００６７】
以上に述べたペリレン環に付加する置換基は、別の上記置換基によってさらに置換されていてもよく、また、これら置換基同士が結合して環を形成し、例えばベンゾペリレン環やテリレン環等になっていてもよい。
【００６８】
上記の置換基の置換位置は、特に限定されるものではないが、置換基の１つは３位に付加していることが好ましい。たとえばペリレンの３位にアミノ基が結合するような構造である場合、ペリレン環とアミノ基とのなす角が比較的同一平面に保たれるため蛍光性が強くなり、有機ＥＬ素子として用いた場合の発光輝度が向上するからである。
【００６９】
上記の置換基の炭素数は、１〜１８が好ましく、１〜１２がさらに好ましい。置換基の炭素数が多くなると、溶剤に対する溶解性が乏しくなるため、精製が困難になる、素子作製時の作業性が悪くなる、蒸着によって素子を作製する場合の蒸着性が悪くなる、といった点が懸念されるためである。
【００７０】
上記の置換基の置換数は、特に限定されないが、合成のしやすさや生成物の特性、特に蒸着で用いる場合はその特性の観点から、１〜８であることが好ましく、１〜４がさらに好ましい。置換基が複数である場合、それらは同種であってもよいし、異なる置換基の組み合わせであってもよい。
【００７１】
上記の置換基のうち、好ましい基としては、置換もしくは未置換のアミノ基が挙げられる。このアミノ基への置換基としては、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の脂肪族複素環基、置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基が挙げられ、これらの具体例としては、ペリレン環への置換基として前述した基が挙げられる。なかでも好ましいのは、二置換アミノ基であり、特には２個ともアリール基で置換されたジアリールアミノ基である。ここで、「アリール基」には、芳香族炭化水素基とともに芳香族複素環基も含まれ、先に例示した１価の芳香族炭化水素基、１価の芳香族複素環基を好ましく用いることができる。
【００７２】
二置換アミノ基の具体例としては、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基、ジ(sec−ブチル)アミノ基、ジ(tert−ブチル)アミノ基、ジペンチルアミノ基、ジイソペンチルアミノ基、ジネオペンチルアミノ基、ジ(tert−ペンチル)アミノ基、ジヘキシルアミノ基、ジイソヘキシルアミノ基、ジヘプチルアミノ基、ジオクチルアミノ基、ジノニルアミノ基、ジデシルアミノ基、ジウンデシルアミノ基、ジドデシルアミノ基、ジトリデシル基、ジテトラデシルアミノ基、ジペンタデシルアミノ基、ジヘキサデシルアミノ基、ジヘプタデシルアミノ基、ジオクタデシルアミノ基、ジノナデシルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジビフェニリルアミノ基、ビス(ターフェニリル)アミノ基、ビス(クオーターフェニリル)アミノ基、ジ(o−トリル)アミノ基、ジ(m−トリル)アミノ基、ジ(ｐ−トリル)アミノ基、ジキシリルアミノ基、ジ(ｏ−クメニル)アミノ基、ジ(ｍ−トリル)アミノ基、ジ(ｐ−クメニル)アミノ基、ジメシチルアミノ基、ジペンタレニルアミノ基、ジインデニルアミノ基、ジナフチルアミノ基、ビス(ビナフタレニル)アミノ基、ビス(ターナフタレニル)アミノ基、ビス(クオーターナフタレニル)アミノ基、ジアズレニルアミノ基、ジヘプタレニルアミノ基、ビス(ビフェニレニル)アミノ基、ジインダセニルアミノ基、ジフルオランテニルアミノ基、ジアセナフチレニルアミノ基、ビス(アセアントリレニル)アミノ基、ジフェナレニルアミノ基、ジフルオレニルアミノ基、ジアントリルアミノ基、ビス(ビアントラセニル)アミノ基、ビス(ターアントラセニル)アミノ基、ビス(クオーターアントラセニル)アミノ基、ビス(アントラキノリル)アミノ基、ジフェナントリルアミノ基、ジトリフェニレニルアミノ基、ジピレニルアミノ基、ジクリセニルアミノ基、ジナフタセニルアミノ基、ジプレイアデニルアミノ基、ジピセニルアミノ基、ジペリレニルアミノ基、ビス(ペンタフェニル)アミノ基、ジペンタセニルアミノ基、ビス(テトラフェニレニル)アミノ基、ビス(ヘキサフェニル)アミノ基、ジヘキサセニルアミノ基、ジルビセニルアミノ基、ジコロネニルアミノ基、ビス(トリナフチレニル)アミノ基、ビス(ヘプタフェニル)アミノ基、ジヘプタセニルアミノ基、ジピラントレニルアミノ基、ジオバレニルアミノ基、メチルエチルアミノ基、メチルプロピルアミノ基、メチルブチル基、メチルペンチルアミノ基、メチルヘキシルアミノ基、エチルプロピルアミノ基、エチルブチルアミノ基、エチルペンチルアミノ基、エチルヘキシルアミノ基、プロピルブチルアミノ基、プロピルペンチルアミノ基、プロピルヘキシルアミノ基、ブチルペンチルアミノ基、ブチルヘキシルアミノ基、ペンチルヘキシルアミノ基、フェニルビフェニリルアミノ基、フェニルターフェニリルアミノ基、フェニルナフチルアミノ基、フェニルアントリルアミノ基、フェニルフェナントリルアミノ基、ビフェニリルナフチルアミノ基、ビフェニリルアントリルアミノ基、ビフェニリルフェナントリルアミノ基、ビフェニリルターフェニリルアミノ基、ナフチルアントリルアミノ基、ナフチルフェナントリルアミノ基、ナフチルターフェニリルアミノ基、アントリルフェナントリルアミノ基、アントリルターフェニリルアミノ基、メチルフェニルアミノ基、メチルビフェニリルアミノ基、メチルナフチルアミノ基、メチルアントリルアミノ基、メチルフェナントリルアミノ基、メチルターフェニリルアミノ基、エチルフェニルアミノ基、エチルビフェニリルアミノ基、エチルナフチルアミノ基、エチルアントリルアミノ基、エチルフェナントリルアミノ基、エチルターフェニリルアミノ基、プロピルフェニルアミノ基、プロピルビフェニリルアミノ基、プロピルナフチルアミノ基、プロピルアントリルアミノ基、プロピルフェナントリルアミノ基、プロピルターフェニリルアミノ基、ブチルフェニルアミノ基、ブチルビフェニリルアミノ基、ブチルナフチルアミノ基、ブチルアントリルアミノ基、ブチルフェナントリルアミノ基、ブチルターフェニリルアミノ基、ペンチルフェニルアミノ基、ペンチルビフェニリルアミノ基、ペンチルナフチルアミノ基、ペンチルアントリルアミノ基、ペンチルフェナントリルアミノ基、ペンチルターフェニリルアミノ基、ヘキシルフェニルアミノ基、ヘキシルビフェニリルアミノ基、ヘキシルナフチルアミノ基、ヘキシルアントリルアミノ基、ヘキシルフェナントリルアミノ基、ヘキシルターフェニリルアミノ基、ヘプチルフェニルアミノ基、ヘプチルビフェニリルアミノ基、ヘプチルナフチルアミノ基、ヘプチルアントリルアミノ基、ヘプチルフェナントリルアミノ基、ヘプチルターフェニリルアミノ基、オクチルフェニルアミノ基、オクチルビフェニリルアミノ基、オクチルナフチルアミノ基、オクチルアントリルアミノ基、オクチルフェナントリルアミノ基、オクチルターフェニリルアミノ基、ジピリジルアミノ基、ジキノリルアミノ基、ジイソキノリルアミノ基、ジピリミジニルアミノ基、フェニルピリジルアミノ基等が挙げられる。
【００７３】
ペリレン環に置換させるアミノ基の個数は、特に限定されるものではない。しかし、アミノ基は他の置換基に比べて蛍光波長を長波長側へシフトさせる効果が大きいため、比較的簡単なアミノ基構造の置換基でも１〜２個付加させることで、容易に青緑色から黄色蛍光を発する化合物を得ることができる。逆にアミノ基の置換数が３個以上であったり、アミノ基の置換基数が１〜２個であっても、構造の複雑な置換基であったり、ペリレン環部位やアミノ基部位がさらに置換されている、特に極性基が付いている場合には、蛍光色が橙色から赤色になってしまい本発明の化合物としては適当でない。
【００７４】
表１に、有機ＥＬ素子用材料として用いることができる化合物（Ａ）の代表例を示すが、これらに限定されるものではない（表１中、Ｐｈはフェニル基を表す）。
表１
【００７５】
【表１】
2004206893.tif 000002
【００７６】
2004206893.tif 000003
【００７７】
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【００７８】
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【００７９】
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【００８０】
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【００８１】
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【００８２】
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【００８３】
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【００８４】
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【００８５】
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【００８６】
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【００８７】
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【００８８】
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【００８９】
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【００９０】
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【００９１】
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【００９２】
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【００９３】
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【００９４】
2004206893.tif 000021
【００９５】
以上に述べた化合物（Ａ）は、単独で用いられるほか、２種以上を組み合わせて用いることもできる。
【００９６】
次に、ジケトピロロピロール骨格を有する化合物（Ｂ）について説明する。このジケトピロロピロールとは、下記一般式［１］で表される一連の化合物である。このうちのいくつかは、赤色の顔料として広く用いられており、高い色純度と強い蛍光特性を有している。
一般式［１］
【００９７】
【化１】
2004206893.tif 000022
【００９８】
一般式［ＩＩ］中、Ｒ1およびＲ2はそれぞれ独立に水素原子、置換もしくは未置換のアルキル基、置換もしくは未置換のアリール基から選ばれた基であり、Ａｒ1およびＡｒ2はそれぞれ独立に置換もしくは未置換のアリール基から選ばれた基である。ここで、アリール基は、環中に複素原子を有する芳香族複素環基であってもよい。これらの基にさらに置換する基としては、ペリレン環への置換基として前述した基が挙げられる。Ｘ1、Ｘ2はＯ、Ｓ、Ｓｅ、ＮＥ1、ＣＥ2Ｅ3を表す。Ｅ1〜Ｅ3としては、ペリレン環への置換基として前述した基が挙げられるが、ジケトピロロピロール類としての特性を維持するには、置換基が電子求引性である必要があるため、好ましくはＥ1は必ず電子求引性基であり、Ｅ2かＥ3のどちらか少なくとも一方は電子求引性基である。これらの電子求引性基としては、ＣＯＯＲ、ＣＯＲ、ＣＮ（Ｒはアルキル基、アリール基などの一般的な置換基）などが挙げられる。
【００９９】
このジケトピロロピロール骨格のＲ1およびＲ2、Ａｒ1およびＡｒ2は有機ＥＬ材料としての性能を著しく妨げるものでない限り、たとえば前述のペリレン環への置換基として挙げた種々の置換もしくは未置換のアルキル基、アリール基であってよいが、青緑色から黄色の発光を得るためには比較的簡単な構造の基で十分である。逆にアミノ基のような極性の強い置換基をつけた場合には、蛍光色が橙色から赤色になってしまうので、本発明の化合物としては適当でない。
【０１００】
表２に、化合物（Ｂ）の代表例を示すが、これらに限定されるものではない（表２中、Ｍｅはメチル基、Ｅｔはエチル基、Ｐｒはプロピル基、ｉＰｒはイソプロピル基、ｎ−Ｈｅｘはノルマルヘキシル基、ｔ−Ｂｕは第３ブチル基を表す）。
表２
【０１０１】
【表２】
2004206893.tif 000023
【０１０２】
2004206893.tif 000024
【０１０３】
2004206893.tif 000025
【０１０４】
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【０１０５】
2004206893.tif 000027
【０１０６】
2004206893.tif 000028
【０１０７】
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【０１０８】
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【０１０９】
以上に述べた化合物（Ｂ）は、単独で用いられるほか、２種以上を組み合わせて用いることもできる。
【０１１０】
上記のペリレン環を有する化合物（Ａ）とジケトピロロピロール骨格を有する化合物（Ｂ）は、各々を単独で、あるいは各々を他の材料との組み合わせて用いることによっても良好な特性が示されるが、特にこの両者を組み合わせた場合に、電荷の再結合で励起された化合物（Ａ）からのエネルギーが化合物（Ｂ）に効率的に移動して化合物（Ｂ）の励起割合が高められ、さらに化合物（Ｂ）が化合物（Ａ）中に均一に分散しているので、励起した化合物（Ｂ）の失活が少なく効率的に発光するため、高輝度、高効率、さらには長寿命の点で発光層用材料として非常に高い効果が得られる。材料の種類によっては化合物（Ａ）と（Ｂ）が逆の役割を果たし、その場合でも同様に、高輝度、高効率、長寿命という非常に高い効果が得られる。加えて、これらの化合物（Ａ）と（Ｂ）の組み合わせは、前述の緑色から黄色の発光を出すためのホストとドーパントとしての条件を容易に満たしやすいため、発光層として用いた場合に高輝度、高効率な緑色から黄色の発光を示す。
【０１１１】
高色純度と高輝度、高効率の両立する緑色から黄色発光材料を考えた場合、化合物（Ａ）はペリレン骨格を有するために、縮合芳香環からの強い発光が期待できるとともに、ガラス転移点と融点が高く、発光中に生じるジュール熱に対し高い耐性（耐熱性）を有する。したがって、この化合物（Ａ）を用いることにより発光効率と発光輝度を高め、さらに発光の寿命を長くすることができるが、これを単独で発光材料として用いる場合は発光スペクトルがブロードなものが多いため、色純度を高めること、特に高純度の緑色から黄色発光を出すことが難しく、化学構造からの改善には工夫を要する。一方、化合物（Ｂ）は、特に色純度の良い緑色から黄色発光を示すが、これを単独で発光材料として用いると、構造的に２分子以上が会合しやすいために、成膜性に劣ったり、発光強度が弱くなるものが多く、発光効率の改善のために化学構造的な工夫を要する。したがって、化学構造の改良を伴わずに、上記のそれぞれの材料の短所を補い、長所を生かすためには、化合物（Ａ）と（Ｂ）を組み合わせて使うことが非常に好ましい。また化合物（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ（Ａ）同士または（Ｂ）同士で、構造の異なる２種類以上の化合物を混ぜて用いてもよい。この場合、同系列の材料での混合のため、混ざり合った状態が安定であり、成膜性、膜の経時安定性が向上するとともに、化学構造が近いため、励起エネルギーの損失も少なく、高輝度、高効率、長寿命を得るための組成を比較的簡単に得ることができる。
【０１１２】
一方、組成物Ｙの一成分として有効なものとして、ペリレン環を有する化合物、スピロ環を有する化合物、芳香族環集合を有する化合物、含窒素芳香環を有する化合物、ベンゾピロン環を有する化合物、スチルベン構造を有する化合物、置換もしくは未置換のアミノ基を有する化合物、複素芳香環配位子を有する金属錯体化合物、が挙げられる。これらの化合物は、置換基の種類や数等に応じてそれぞれ化合物（Ｃ’）と（Ｄ’）のいずれとしても用いることができる。ペリレン環を有する化合物としては、上記の組成物Ｘの一成分として用いられる一群の化合物が挙げられる。しかし、二重結合や芳香環など共役系を延長する置換基を数多く入れたり、アミノ基などの極性基を入れると発光が長波長化し、青色が得られないことがあるため、アルキル基やアリール基などの比較的簡単な基を１つまたは２つ導入するに留めるか、立体的に共役の拡大を妨げる位置に置換することが好ましい。
【０１１３】
スピロ環とは２つの環が１個の原子を共有して結合している環のことで、２つの環に共有されているスピロ原子としては、炭素またはケイ素が挙げられる。スピロ環を有する化合物として、特に有機ＥＬで使用されるものとしては２個のフルオレン環が９位の炭素原子を共有して結合した構造を骨格とする誘導体がある。有機ＥＬ材料として好適に使用するために、一般的にはそれぞれのフルオレン環の２，７位に置換基が導入される。これらの置換基としては、前記のペリレンへの置換基であれば何でもよいが、特にアリール基、芳香族複素環基、置換もしくは未置換のアミノ基、置換もしくは未置換のスチリル基が好ましい。さらに置換アミノ基としては、ジアリールアミノ基がさらに好ましい。これらの置換基がついた化合物の多くは、有機ＥＬでよく用いられる化合物のビフェニル部分をスピロ結合で２量体化したものとみなすこともできる。
【０１１４】
芳香族環集合とは、２個またはそれ以上の芳香環が単結合または二重結合で直接結合したもので、この芳香環は単環でも縮合環でも良く、環中に複素原子を含んでいても良い。例としては、ビフェニル、ターフェニル、ビナフチル、フェニルナフタレン、フェニルフランなどが挙げられる。これらの環集合化合物、特に構造の簡単な化合物にはさらに前出の置換基が結合した方が好ましい。また置換基同士が結合して環を形成しても構わないが、環同士に新たな結合ができて芳香環が拡大するのは、発光が大きく長波長化することが多いので、青色発光を目的とする場合はあまり好ましくない。
【０１１５】
含窒素芳香環を有する化合物としては、ピリジン、キノリン、フェナントロリンなど六員環化合物もあるが、好適なものとして後述の電子注入材料として用いられる含窒素五員芳香環を有する化合物が挙げられる。例としてはオキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、チアジアゾールまたはトリアゾール誘導体などの後述のものがあるが、発光材料として用いるには、発光色を長波長化し過ぎない程度に、アミノ基などの電子供与性基を導入することがより好ましい。ベンゾピロン環の例としては、クマリン環、フラボン環、イソフラボン環などがあり、クマリン１０６のように適切な位置に置換基を導入することで、強い青色発光を得ることができる。
【０１１６】
スチルベン構造とは二重結合で結ばれたそれぞれの炭素に少なくとも１個のベンゼン環が結合した構造である。具体的には、１，４−ビス（β,β−ジフェニルビニル）ベンゼン、４，４’−ビス（β,β−ジフェニルビニル）ビフェニル、２，２’−ビス（β,β−ジフェニルビニル）ジフェニルエーテル、４，４’−ビス［β−（Ｎ−エチル−３−カルバゾリル）ビニル］ビフェニル、４，４’−ビス［ｐ−（ジフェニルアミノ）スチリル］ビフェニル、２，２’−ビス［ｐ−（ジフェニルアミノ）スチリル］ビフェニルなどの二重結合を少なくとも２個含むビススチリル系化合物が好ましい。本構造のベンゼン環部位、二重結合のベンゼン環が結合していない部位には前出の種々の置換基が結合できる。また
置換もしくは未置換のアミノ基を有する化合物としては、具体的には、９−［４−（ジフェニルアミノ）フェニル］アントラセン、Ｎ，Ｎ−ジ−ｍ−トリル−９−フェナントレンアミン、９，１０−ビス［４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）フェニル］アントラセン、３，６−ビス［４−（ジ−ｍ−トリルアミノ）フェニル］フェナントレン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ−ｐ−ビフェニリル−１，４−ナフタレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ−ｐ−トリル−２，６−ナフタレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（ｐ−フェノキシフェニル）−２，７−フェナントレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（４−ｎ−ブチルフェニル）−９，１０−フェナントレンジアミンなどがある。例示のように、置換アミノ基としてはジアリールアミノ基が好ましく、アミノ基に付くアリール基としてはフェニル基、ビフェニリル基、ナフチル基、フェナントリル基などが好ましい。アントラセン環のように直線的に３個以上が縮合した環や、ピレン環、ペリレン環のような一つの炭素原子を３つの環が共有するペリ縮合環がアミノ基に直接結合すると、発光波長が長波長化し易いので、青色発光には不適なものもあり、むしろ、緑から赤色の発光材料として好適になる。
【０１１７】
複素芳香環配位子を有する金属錯体化合物の複素芳香環配位子としては、８−ヒドロキシキノリン、２−メチル−８−ヒドロキシキノリン、ｏ−（２’−ベンゾオキサゾリル）フェノール、２−（ｏ−ヒドロキシフェニル）−５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾール、２−（ｏ−ヒドロキシフェニル）ピリジンなどの含窒素芳香環とフェノール性ＯＨ基を有するものが好ましく、その中でも強い青色発光を得るためには、２−メチル−８−ヒドロキシキノリン、ｏ−（２’−ベンゾオキサゾリル）フェノールが特に好ましい。具体的な金属錯体化合物としては、ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）（ｏ−クレゾラート）ガリウム、ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）（１−ナフトラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）（２−ナフトラート）ガリウム、ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）フェノラートガリウム、ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）（ｐ−シアノフェノラート）ガリウム、ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）（ｐ−フェニルフェノラート）アルミニウム、ビス［ｏ−（２’−ベンゾオキサゾリル）フェノラート］亜鉛などが挙げられる。
【０１１８】
表３に、化合物の代表例を示すが、これらに限定されるものではない。
表３
【０１１９】
【表３】
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【０１２０】
2004206893.tif 000032
【０１２１】
2004206893.tif 000033
【０１２２】
本発明に有効な上記の構造は、上記の例に多数見られるように、２種類またはそれ以上を１つの分子中に有するとさらに効果を発揮する。ただし、相互作用の強い構造の組み合わせは、発光波長が長波長化し易いので、構造の選択や導入、置換位置には注意を要する。青色発光の場合は、共役構造が延長しないような位置への置換や立体的な障害により共役が弱められる配置になることが青色を維持するために比較的好ましい結果を生むようである。
【０１２３】
以上に述べた化合物は、単独で用いられるほか、２種以上を組み合わせて用いることもできる。
【０１２４】
次に、本発明に係る有機ＥＬ素子について説明する。
【０１２５】
有機ＥＬ素子は、陽極と陰極とからなる一対の電極と、前記電極間に形成された一層以上の有機層とを含んでいる。この有機層は多層であってもよく、以下に述べる正孔注入層および／または電子注入層を含んでいてもよい。また、有機層は、少なくとも一層の発光層を含むものである。つまり、有機層が一層のみの一層型有機ＥＬ素子のときは、有機層イコール発光層であり、（陽極／有機層（発光層）／陰極）という構成となる。
【０１２６】
好ましい実施形態においては、有機ＥＬ素子は、陽極と陰極とからなる一対の電極と、前記電極間に形成された少なくとも一層の発光層と、陽極と発光層との間に形成された少なくとも一層の正孔注入層と、陰極と発光層との間に形成された少なくとも一層の電子注入層とを含んでいる。このように、有機層が多層である多層型有機ＥＬ素子の場合は、図示した（陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極）という構成のほか、（陽極／正孔注入層／発光層／陰極）、（陽極／発光層／電子注入層／陰極）等の多層構成であってもよい。
【０１２７】
正孔注入層、発光層、電子注入層は、それぞれ二層以上の層により形成されていてもよい。正孔注入層が二層以上の場合、陽極に接している層を正孔注入層、その正孔注入層と発光層との間の層を正孔輸送層と呼び、電子注入層が二層以上の場合、陰極に接している層を電子注入層、その電子注入層と発光層との間の層を電子輸送層と呼ぶことができる。
【０１２８】
上記（陽極／正孔注入層／発光層／陰極）の順で積層された有機薄膜二層構造の有機ＥＬ素子では、発光層と正孔注入層が分かれているので、この構造により、正孔注入層から発光層への正孔注入効率が向上して、発光輝度や発光効率を増加させることができる。この場合、発光層に使用される発光材料自身が電子輸送性であること、または発光層中に電子輸送材料を添加することが望ましい。一方、（陽極／発光層／電子注入層／陰極）の順で積層された有機薄膜二層構造の有機ＥＬ素子では、発光層と電子注入層が分かれているので、この構造により、電子注入層から発光層への電子注入効率が向上して、発光輝度や発光効率を増加させることができる。この場合、発光層に使用される発光材料自身が正孔輸送性であること、または発光層中に正孔輸送材料を添加することが望ましい。また、有機薄膜三層構造の場合は、発光層、正孔注入層、電子注入層を有しているので、発光層での正孔と電子の再結合の効率が向上する。このように、有機ＥＬ素子を多層構造にすることにより、クエンチングによる輝度や寿命の低下を防ぐことができる。このような多層構造の素子においても、必要があれば、同一層中に発光材料、ドーピング材料、キャリア輸送を行う正孔輸送材料、電子輸送材料等を混合して使用することができる。
【０１２９】
本発明に係る有機ＥＬ素子は、上記一層または多層の有機層として、上記化合物（Ｃ）および（Ｄ）もしくは（Ｃ’）および（Ｄ’）を含む組成物からなる層を少なくとも一層含んでいる。この組成物は、上記の何れの層にも使用することができるが、特に発光層として好ましく使用することができる。発光層は、必要に応じて、任意の材料、たとえば、発光材料、ドーピング材料、正孔輸送材料（正孔注入材料）、電子輸送材料（電子注入材料）等を含んでいても良い。特に、一層型有機ＥＬ素子を作製する場合、発光層には、陽極から注入した正孔および／または陰極から注入した電子を発光材料まで効率よく輸送させるための正孔注入材料および／または電子注入材料を含有させることが好ましい。また、同一の有機ＥＬ素子内において、１組の化合物（Ｃ１）と（Ｄ１）を含む発光層と、別の組み合わせの化合物（Ｃ２）と（Ｄ２）を含む発光層、というように複数の発光層が形成されていてもよいし、同一発光層内に複数の組み合わせが、たとえば化合物（Ｃ１）と（Ｄ１）、（Ｃ２）と（Ｄ２）の２種類以上の組み合わせが含まれていてもよい。これは化合物（Ｃ’）および（Ｄ’）においても同様であり、さらには色純度の良い発光色を得るという本発明の主旨からは外れるが、高輝度、高効率、長寿命を達成する中間色や白色を得るために、化合物（Ｃ）と（Ｄ）からなる組成物Ｘと化合物（Ｃ’）と（Ｄ’）からなる組成物Ｙを同時に用いることを妨げるものではない。
【０１３０】
正孔注入材料とは、発光層または発光材料に対して優れた正孔注入効果を示し、発光層で生成した励起子の電子注入層または電子注入材料への移動を防止し、かつ、薄膜形成性に優れた化合物を意味する。そのような正孔注入材料としては、フタロシアニン系化合物、ナフタロシアニン系化合物、ポルフィリン系化合物、オキサジアゾール、トリアゾール、イミダゾール、イミダゾロン、イミダゾールチオン、ピラゾリン、ピラゾロン、テトラヒドロイミダゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、ヒドラゾン、アシルヒドラゾン、ポリアリールアルカン、スチルベン、ブタジエン、ベンジジン型トリフェニルアミン、スチリルアミン型トリフェニルアミン、ジアミン型トリフェニルアミン等とそれらの誘導体、およびポリビニルカルバゾール、ポリシラン、導電性ポリマー等が例示できるが、これらに限定されるものではない。
【０１３１】
上記正孔注入材料の中でも、特に効果的な正孔注入材料としては、芳香族三級アミン誘導体およびフタロシアニン誘導体が挙げられる。芳香族三級アミン誘導体としては、トリフェニルアミン、トリトリルアミン、トリルジフェニルアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−（４−メチルフェニル）−１，１’−フェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−（４−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−（メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−（４−ｎ−ブチルフェニル）−フェナントレン−９，１０−ジアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（４−ジ−４−トリルアミノフェニル）−４−フェニル−シクロヘキサン、または、これらの芳香族三級アミン骨格を有するオリゴマーまたはポリマーが挙げられる。また、フタロシアニン（Ｐｃ）誘導体としては、Ｈ2Ｐｃ、ＣｕＰｃ、ＣｏＰｃ 、ＮｉＰｃ、ＺｎＰｃ、ＰｄＰｃ、ＦｅＰｃ、ＭｎＰｃ、ＣｌＡｌＰｃ、ＣｌＧａＰｃ、ＣｌＩｎＰｃ、ＣｌＳｎＰｃ、Ｃｌ2ＳｉＰｃ、（ＨＯ）ＡｌＰｃ、（ＨＯ）ＧａＰｃ、ＶＯＰｃ、ＴｉＯＰｃ、ＭｏＯＰｃ、ＧａＰｃ−Ｏ−ＧａＰｃ等のフタロシアニン誘導体およびナフタロシアニン誘導体が挙げられる。以上に述べた正孔注入材料は、さらに電子受容材料を添加して増感させることもできる。
【０１３２】
以上の正孔注入材料は、単独でまたは２種以上を組み合わせて用いられる。また、これらの正孔注入材料を用いて、正孔注入層を好ましく形成することができる。
【０１３３】
一方、電子注入材料とは、発光層または発光材料に対して優れた電子注入効果を示し、発光層で生成した励起子の正孔注入層または正孔注入材料への移動を防止し、かつ、薄膜形成性に優れた化合物を意味する。そのような電子注入材料としては、キノリン金属錯体、オキサジアゾール、ベンゾチアゾール金属錯体、ベンゾオキサゾール金属錯体、ベンゾイミダゾール金属錯体、フルオレノン、アントラキノジメタン、ジフェノキノン、チオピランジオキシド、オキサジアゾール、チアジアゾール、テトラゾール、ペリレンテトラカルボン酸、フレオレニリデンメタン、アントラキノジメタン、アントロン等とそれらの誘導体が例示できる。また、セシウム等の金属をバソフェナントロリンにドープした無機／有機複合材料（たとえば、高分子学会予稿集，第５０巻，４号，６６０頁，２００１年発行）も電子注入材料の例として挙げられるが、これらに限定されるものではない。
上記電子注入材料の中でも、特に効果的な電子注入材料としては、金属錯体化合物または含窒素五員環誘導体が挙げられる。金属錯体化合物の中でも、特開平１０−８８，１２１号公報に記載されたガリウムの２−メチルキノリノール錯体を好ましく使用することができる。これらの化合物の具体例としては、ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）（１−ナフトラート）ガリウム錯体、ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）（２−ナフトラート）ガリウム錯体、ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）（フェノラート）ガリウム錯体、ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）（４−シアノ−１−ナフトラート）ガリウム錯体、ビス（２、４−ジメチル−８−ヒドロキシキノリナート）（１−ナフトラート）ガリウム錯体、ビス（２、５−ジメチル−８−ヒドロキシキノリナート）（２−ナフトラート）ガリウム錯体、ビス（２−メチル−５−フェニル−８−ヒドロキシキノリナート）（フェノラート）ガリウム錯体、ビス（２−メチル−５−シアノ−８−ヒドロキシキノリナート）（４−シアノ−１−ナフトラート）ガリウム錯体、ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）クロロガリウム錯体、ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）（ｏ−クレゾラート）ガリウム錯体等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの化合物は、上記公報記載の方法により合成することが可能である。
【０１３４】
その他の好ましい金属錯体化合物としては、８−ヒドロキシキノリナートリチウム、ビス（８−ヒドロキシキノリナート）亜鉛、ビス（８−ヒドロキシキノリナート）銅、ビス（８−ヒドロキシキノリナート）マンガン、トリス（８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム、トリス（８−ヒドロキシキノリナート）ガリウム、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナート）ベリリウム、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナート）亜鉛等が挙げられる。
【０１３５】
好ましい含窒素五員誘導体としては、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、チアジアゾールまたはトリアゾール誘導体が挙げられ、具体的には、２，５−ビス（１−フェニル）−１，３，４−オキサゾール、ジメチルＰＯＰＯＰ、２，５−ビス（１−フェニル）−１，３，４−チアゾール、２，５−ビス（１−フェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−（４’−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−(４”−ビフェニル)１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール、１，４−ビス［２−(５ −フェニルオキサジアゾリル)］ベンゼン、１，４−ビス［２−(５−フェニルオキサジアゾリル)−４−ｔｅｒｔ−ブチルベンゼン］、２−（４’−ｔｅｒｔ− ブチルフェニル）−５−(４”−ビフェニル)−１，３，４−チアジアゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−チアジアゾール、１，４−ビス［２−(５−フェニルチアジアゾリル)］ベンゼン、２−（４’−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−(４”−ビフェニル)−１，３，４−トリアゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−トリアゾール、１，４−ビス［２−(５−フェ ニルトリアゾリル)］ベンゼン等が挙げられる。以上に述べた電子注入材料は、さらに電子供与性材料を添加して増感させることもできる。
【０１３６】
以上の電子注入材料は、単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。また、これらを用いて、電子注入層を好ましく形成することができる。
【０１３７】
本発明の発光層には、上記化合物（Ｃ）および（Ｄ）もしくは（Ｃ’）および（Ｄ’）以外に、任意のホスト材料が含まれていても良い。化合物（Ａ）または（Ｂ）を用いた場合にはそれぞれ独立に、ドーパントとして機能してもよいし、ホスト材料として機能しても良い。このようなホスト材料としては、キノリン金属錯体、ベンゾキノリン金属錯体、ベンゾオキサゾール金属錯体、ベンゾチアゾール金属錯体、ベンゾイミダゾール金属錯体、ベンゾトリアゾール金属錯体、イミダゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体等の電子輸送性材料；スチルベン誘導体、ブタジエン誘導体、ベンジジン型トリフェニルアミン誘導体、スチリルアミン型トリフェニルアミン誘導体、ジアミノアントラセン型トリフェニルアミン誘導体、ジアミノフェナントレン型トリフェニルアミン誘導体等の正孔輸送性材料；および、ポリビニルカルバゾール、ポリシラン等の導電性高分子の高分子材料等が挙げられる。これらのホスト材料は、単独で、または２種以上を組み合わせて使用される。
【０１３８】
本発明の発光層には、上記化合物（Ｃ）および（Ｄ）もしくは（Ｃ’）および（Ｄ’）以外に、任意のドーパントまたは発光材料が含まれていても良い。化合物（Ａ）または（Ｂ）を用いた場合にはそれぞれ独立に、ドーパントとして機能してもよいし、ホスト材料として機能しても良い。このような発光材料またはドーパントとしては、アントラセン、ナフタレン、フェナントレン、ピレン、テトラセン、コロネン、クリセン、フルオレセイン、ペリレン、フタロペリレン、ナフタロペリレン、ペリノン、フタロペリノン、ナフタロペリノン、ジフェニルブタジエン、テトラフェニルブタジエン、クマリン、オキサジアゾール、アルダジン、ビスベンゾキサゾリン、ビススチリル、ピラジン、シクロペンタジエン、キノリン金属錯体、アミノキノリン金属錯体、イミン、ジフェニルエチレン、ビニルアントラセン、ジアミノカルバゾール、ピラン、チオピラン、ポリメチン、メロシアニン、イミダゾールキレート化オキシノイド化合物、キナクリドン、ルブレン等およびそれらの誘導体が挙げられる。
【０１３９】
有機ＥＬ素子の陽極に使用することができる導電性材料としては、４ｅＶより大きな仕事関数を持つものが適しており、そのようなものとしては、炭素、アルミニウム、バナジウム、鉄、コバルト、ニッケル、タングステン、銀、金、白金、パラジウム等およびそれらの合金、ＩＴＯ基板、ＮＥＳＡ基板と称される酸化スズ、酸化インジウム等の酸化金属、さらにはポリチオフェンやポリピロール等の有機導電性ポリマーが挙げられる。
【０１４０】
陰極に使用することができる導電性材料としては、４ｅＶより小さな仕事関数を持つものが適しており、そのようなものとしては、マグネシウム、カルシウム、錫、鉛、チタニウム、イットリウム、リチウム、フッ化リチウム、ルテニウム、マンガン等およびそれらの合金が挙げられる。ここで、合金としては、マグネシウム／銀、マグネシウム／インジウム、リチウム／アルミニウム等が代表例として挙げられるが、これらに限定されるものではない。合金の比率は、調製時の加熱温度、雰囲気、真空度により制御可能なため、適切な比率からなる合金を調製することができる。
【０１４１】
これらの陽極および陰極は、必要があれば二層以上の層構成により形成されていてもよく、その厚みは特に限定はされないが、導電性、透過性、成膜性などの観点から、０．０１ｎｍ〜１０μｍ程度であることが好ましい。導電性が高い材料の場合は厚みの許容範囲が広く、成膜のし易さや透明性の確保、デバイスにする際の精細度など他の要因で決定されることが多い。透明電極として用いる場合には透明性を十分に確保するため、ＩＴＯなど素材の透明性の高いものでも５００ｎｍ以下、金属を用いる場合には５０ｎｍ以下が好ましい。また電子注入性を高めるために用いるフッ化リチウム、フッ化マグネシウム、酸化リチウムなどのアルカリ金属、アルカリ土類金属のフッ化物、酸化物は絶縁性が高いので２〜３ｎｍの膜厚でも殆ど導電性がなくなる。このような材料を用いる場合にはまず有機層（電子注入層）直上に１ｎｍ以下の膜厚で成膜し、その上にアルミニウム、銀などの上記のうちの比較的導電性の高い材料を上に成膜するのが一般的である。
【０１４２】
本発明の有機ＥＬ素子を効率よく発光させるためには、素子を構成する材料は素子の発光波長領域において充分透明であることが望ましく、同時に、基板側から光を取り出す場合には基板も透明であることが必須である。透明電極は、上記の導電性材料を使用して蒸着やスパッタリング等の方法で作成することができる。特に、発光面の電極は、光透過率が１０％以上であることが望ましい。基板は、機械的、熱的強度を有し、透明であれば特に限定されるものではないが、たとえば、ガラス基板、ポリエチレン、ポリエーテルサルフォン、ポリプロピレン等の透明性ポリマーを好ましく用いることができる。
【０１４３】
有機ＥＬ素子の各有機層の形成方法としては、真空蒸着、スパッタリング、プラズマ、イオンプレーティング等の乾式成膜法、もしくは、スピンコーティング、ディッピング、フローコーティング等の湿式成膜法のいずれかの方法を採用することができる。各層の膜厚は、特に限定されるものではないが、膜厚が厚すぎると、一定の光出力を得るために大きな印加電圧が必要となって効率が悪くなり、逆に膜厚が薄すぎると、ピンホール等が発生し、電界を印加しても充分な発光輝度が得られにくくなるため、適切な膜厚に設定する必要がある。そこで、有機層の膜厚（乾燥後）は、１ｎｍ〜１μｍの範囲であることが好ましく、１０ｎｍ〜０．２μｍの範囲がより好ましい。正孔注入層、電子注入層、発光層のそれぞれの厚みは、特に限定されないが、それぞれ、１ｎｍ〜０．５μｍ程度であることが好ましい。
【０１４４】
湿式成膜法で有機層を形成する場合、それを構成する材料をトルエン、クロロホルム、テトラヒドロフラン、ジオキサン等の適切な溶媒に溶解または分散して成膜するようにする。ここで用いられる溶媒は、単一溶媒あるいは混合溶媒のいずれでも構わない。また、成膜性向上、膜のピンホール防止等のため適切なポリマーや添加剤を使用することができる。このようなポリマーとしては、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリスルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、セルロース等の絶縁性ポリマー、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリシラン等の光導電性ポリマー、ポリチオフェン、ポリピロール等の導電性ポリマーを挙げることができる。また、添加剤としては、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤等を挙げることができる。湿式で成膜する場合には、各化合物の分子間の親和性がよいため、単独では凝集性が高く膜が不均一になりやすい化合物でも、凝集性の低い誘導体との混合材料にすることにより良好な膜を得ることができる。得られた有機ＥＬ素子の温度、湿度、雰囲気等に対する安定性向上のために、さらに素子の表面に保護層を設けたり、シリコンオイル、ポリマー等により素子全体を被覆したりすることも好ましい。
【０１４５】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。実施例においては、特に断りのない限り、混合比は全て重量比を示す。蒸着（真空蒸着）は１０-6Ｔｏｒｒの真空中で、基板加熱、冷却等の温度制御なしの条件下で行った。また、素子の発光特性評価においては、電極面積２ｍｍ×２ｍｍの有機ＥＬ素子の特性を測定した。測定は１Ｖずつ上昇しながら各電圧で電流、輝度、色度を記録した。最大発光輝度および効率は各電圧ごとの測定値の最大値であり、その時の電圧は素子により異なる。ＣＩＥ色度（ｘおよびｙの値）は、特に断りのない限り、輝度１００〜５００（ｃｄ／ｍ2）の間の任意の１点での測定値である。以下の記載において、緑色から黄色発光における「短波長域面積」は、発光スペクトルの４００〜８００ｎｍの領域に占める５００ｎｍ以下の部分、「長波長域面積」は、６００ｎｍ以上の部分の面積をそれぞれ表す。
【０１４６】
実施例１
表１の化合物（Ａ７）、表２の化合物（Ｂ１９）、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール、ポリカーボネート樹脂（帝人化成：パンライトＫ−１３００）を１：０．１：２：１０の比でテトラヒドロフランに溶解させ、これを用いて、洗浄したＩＴＯ電極（陽極）付きガラス板上に、スピンコーティング法により膜厚１００ｎｍの発光層を作製した。その上に、マグネシウムと銀を１０：１の比で混合した合金を蒸着し、膜厚１５０ｎｍの電極（陰極）を形成して有機ＥＬ素子（一層型）を得た。
【０１４７】
この素子により、直流電圧５Ｖでの発光輝度１８０（ｃｄ／ｍ2）、最大発光輝度６８０（ｃｄ／ｍ2）、発光効率０．５８（ｌｍ／Ｗ）の緑色発光が得られた。ここで用いた化合物（Ａ７）の固体膜（膜厚５０ｎｍ）蛍光スペクトルのピーク波長は５３０ｎｍであり、化合物（Ｂ１９）を５重量％含む化合物（Ａ７）の固体膜（膜厚５０ｎｍ）蛍光スペクトルの短波長領域と長波長領域の面積の和は１２％であった。
【０１４８】
実施例２
Ｎ，Ｎ’―（３―メチルフェニル）―Ｎ，Ｎ’―ジフェニル―１，１’―ビフェニル-４，４’―ジアミン（ＴＰＤ）とポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）を１：１の比で１，２−ジクロロエタンに溶解させたものを用い、スピンコーティング法により、洗浄したＩＴＯ電極付きガラス板上に、膜厚５０ｎｍの正孔注入層を作製した。得られた正孔注入層上に、下記化合物（Ｃ１）：
化合物（Ｃ１）
【０１４９】
【化２】
2004206893.tif 000034
【０１５０】
と表２の化合物（Ｂ２９）を９５：５の比で共蒸着し、膜厚６０ｎｍの電子注入型発光層を作成した。さらにその上に、マグネシウムと銀を１０：１の比で混合した合金を蒸着して膜厚１００ｎｍの電極を形成し、有機ＥＬ素子（二層型）を得た。
【０１５１】
この素子により、直流電圧５Ｖでの発光輝度１６２０（ｃｄ／ｍ2）、最大発光輝度１９８００（ｃｄ／ｍ2）、発光効率１．６（ｌｍ／Ｗ）、ＣＩＥ色度図におけるｘ＝０．４６、ｙ＝０．５１の黄色発光が得られた。ここで用いた化合物（Ｃ１）の固体膜（膜厚６０ｎｍ）蛍光スペクトルのピーク波長は５６０ｎｍであり、化合物（Ｂ２９）を５重量％含む化合物（Ｃ１）の固体膜（膜厚６０ｎｍ）蛍光スペクトルの短波長領域面積は２％、長波長領域面積は６％であった。
【０１５２】
実施例３
ＴＰＤとポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）を１：１の比で１，２−ジクロロエタンに溶解させ、これを用いて、洗浄したＩＴＯ電極付きガラス板上に、スピンコーティング法により膜厚５０ｎｍの正孔注入層を作製した。得られた正孔注入層の上に、下記化合物（Ｃ２）：
化合物（Ｃ２）
【０１５３】
【化３】
2004206893.tif 000035
【０１５４】
と下記に構造を示すクマリン５４５Ｔ（Ｄ１）：
クマリン５４５Ｔ（Ｄ１）
【０１５５】
【化４】
2004206893.tif 000036
【０１５６】
を９７：３の比で共蒸着し、膜厚６０ｎｍの電子注入型発光層を作製した。その上に、マグネシウムと銀を１０：１の比で混合した合金を蒸着して膜厚１００ｎｍの電極を形成し、有機ＥＬ素子（二層型）を得た。
【０１５７】
この素子により、直流電圧５Ｖでの発光輝度８２０（ｃｄ／ｍ2）、最大発光輝度３６２００（ｃｄ／ｍ2）、発光効率２．８（ｌｍ／Ｗ）、ｘ＝０．２８、ｙ＝０．６６の緑色発光が得られた。ここで用いた化合物（Ｃ２）の固体膜（膜厚６０ｎｍ）蛍光スペクトルのピーク波長は４８０ｎｍであり、化合物（Ｄ１）を５重量％含む化合物（Ｃ２）の固体膜（膜厚６０ｎｍ）蛍光スペクトルの短波長領域面積は３％、長波長領域面積は４％であった。
【０１５８】
実施例４
表１の化合物（Ａ４７）と表２の化合物（Ｂ２８）を９３：７の比で塩化メチレンに溶解させた溶液を用い、洗浄したＩＴＯ電極付きガラス板上に、スピンコーティング法により膜厚５０ｎｍの正孔注入型発光層を作製した。得られた正孔注入型発光層の上に、トリス（８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム錯体（Ａｌｑ３）を蒸着して、膜厚４０ｎｍの電子注入層を作製し、さらにその上に、マグネシウムと銀を１０：１の比で混合した合金を蒸着して膜厚１００ｎｍの電極を形成し、有機ＥＬ素子（二層型）を得た。
この素子により、直流電圧５Ｖでの発光輝度２１００（ｃｄ／ｍ2） 、最大発光輝度２７６００（ｃｄ／ｍ2）、発光効率２．９（ｌｍ／ Ｗ）、ｘ＝０．２５、ｙ＝０．６３の緑色発光が得られた。ここで用いた化合物（Ａ４７）の固体膜（膜厚５０ｎｍ）蛍光スペクトルのピーク波長は５４０ｎｍであり、化合物（Ｂ２８）を５重量％含む化合物（Ａ４７）の固体膜（膜厚５０ｎｍ）蛍光スペクトルの短波長領域と長波長領域の面積の和は１４％であった。また得られた素子のＥＬ発光スペクトルのそれは１２％であった。
【０１５９】
実施例５
洗浄したＩＴＯ電極付きガラス板上に、表１の化合物（Ａ３５）と下記化合物（Ｄ２）：
化合物（Ｄ２）
【０１６０】
【化５】
2004206893.tif 000037
【０１６１】
を９９：１の比で共蒸着して、膜厚５０ｎｍの正孔注入型発光層を作製した。次いで、ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）（ｐ−シアノフェノラート）ガリウム錯体を蒸着して、正孔注入型発光層の上に膜厚３０ｎｍの電子注入層を作製し、さらにその上に、マグネシウムと銀を１０：１の比で混合した合金を蒸着して膜厚１００ｎｍの電極を形成し、有機ＥＬ素子（二層型）を得た。
【０１６２】
この素子により、直流電圧５Ｖでの発光輝度１２３０（ｃｄ／ｍ2）、最大発光輝度７８４００（ｃｄ ／ｍ2）、発光効率８．４（ｌｍ／Ｗ）、ｘ＝０．２９、ｙ＝０．６３の緑色発光が得られた。ここで用いた化合物（Ａ７５）の固体膜（膜厚５０ｎｍ）蛍光スペクトルのピーク波長は５１０ｎｍであり、化合物（Ｄ２）を５重量％含む化合物（Ａ７５）の固体膜（膜厚５０ｎｍ）蛍光スペクトルの短波長領域面積は２．５％、長波長領域面積は４．５％であった。
【０１６３】
実施例６
洗浄したＩＴＯ電極付きガラス板上にＴＰＤを蒸着して、膜厚２０ｎｍの正孔注入層を作製した。次いで、得られた正孔注入層上に、下記に構造を示すＡｌｑ３（Ｃ３）：
Ａｌｑ３（Ｃ３）
【０１６４】
【化６】
2004206893.tif 000038
【０１６５】
と表２の化合物（Ｂ４）を９：１の比で共蒸着して膜厚４０ｎｍの発光層を作製し、得られた発光層上にビス（２−メチル−５−フェニル−８−ヒドロキシキノリナート）フェノラートガリウム錯体を蒸着して、膜厚３０ｎｍの電子注入層を作製した。さらにその上に、マグネシウムと銀を１０：１の比で混合した合金を蒸着して膜厚２００ｎｍの電極を形成し、有機ＥＬ素子（三層型）を得た。
【０１６６】
この素子により、直流電圧５Ｖでの発光輝度５７０（ｃｄ／ｍ2）、最大発光輝度５３４００（ｃｄ ／ｍ2）、発光効率５．４（ｌｍ／Ｗ）、ｘ＝０．２４、ｙ＝０．６２の緑色発光が得られた。また、発光輝度５００（ｃｄ／ｍ2）で定電流駆動したときの半減寿命は６５００時間であった。ここで用いたＡｌｑ３（Ｃ３）の固体膜（膜厚４０ｎｍ）蛍光スペクトルのピーク波長は５３０ｎｍであり、化合物（Ｂ４）を５重量％含むＡｌｑ３の固体膜（膜厚４０ｎｍ）蛍光スペクトルの短波長領域と長波長領域の面積の和は１８％であった。また得られた素子のＥＬ発光スペクトルのそれは１５％であった。
【０１６７】
比較例１
化合物（Ｂ４）を共蒸着する代わりにＡｌｑ３（Ｃ３）のみを４０ｎｍ成膜して用いる以外は、実施例６と同様の方法で有機ＥＬ素子を作製した。
【０１６８】
この素子により得られた発光の直流電圧５Ｖでの発光輝度は２６０（ｃｄ／ｍ2）、最大発光輝度１９４００（ｃｄ ／ｍ2）、発光効率１．４（ｌｍ／Ｗ）であり、発光色もｘ＝０．３１、ｙ＝０．５２の緑白色であった。また、発光輝度５００（ｃｄ／ｍ2）で定電流駆動したときの半減寿命は１９００時間であった。
【０１６９】
実施例７
洗浄したＩＴＯ電極付きガラス板上に、ＴＰＤを真空蒸着して膜厚４０ｎｍの正孔注入層を作製した。得られた正孔注入層の上に、表１の化合物（Ａ７１）と下記に構造を示すＮ，Ｎ’−ジメチルキナクリドン（Ｄ３）：
Ｎ，Ｎ’−ジメチルキナクリドン（Ｄ３）
【０１７０】
【化７】
2004206893.tif 000039
【０１７１】
を９８：２の比で共蒸着して、膜厚３０ｎｍの発光層を作製し、さらにその上にＡｌｑ３を蒸着して、膜厚３０ｎｍの電子注入層を作製した。得られた電子注入層の上に、マグネシウムと銀を１０：１の比で混合した合金を蒸着して膜厚２００ｎｍの電極を形成し、有機ＥＬ素子（三層型）を得た。
【０１７２】
この素子により、直流電圧５Ｖでの発光輝度が５８０（ｃｄ／ｍ2）、最大発光輝度が５８２００（ｃｄ／ｍ2）、発光効率５．６（ｌｍ／Ｗ）、ｘ＝０．３２、ｙ＝０．５９の黄緑色発光が得られた。また、発光輝度５００（ｃｄ／ｍ2）で定電流駆動したときの半減寿命は８６００時間であった。ここで用いた化合物（Ａ７１）の固体膜（膜厚３０ｎｍ）蛍光スペクトルのピーク波長は４９０ｎｍであり、化合物（Ｄ３）を５重量％含む化合物（Ａ７１）の固体膜（膜厚３０ｎｍ）蛍光スペクトルの短波長領域と長波長領域の面積の和は１５％であった。また得られた素子のＥＬ発光スペクトルのそれは１７％であった。
【０１７３】
比較例２
化合物（Ｄ３）の代わりにルブレンを用いて成膜する以外は、実施例７と同様の方法で有機ＥＬ素子を作製した。
【０１７４】
この素子により得られた発光は、最大発光輝度３５０００（ｃｄ／ｍ2）であったが、ｘ＝０．５０、ｙ＝０．４４の黄橙色発光であった。また、発光輝度５００（ｃｄ／ｍ2）で定電流駆動したときの半減寿命は２８００時間であった。ルブレンを５重量％含む化合物（Ａ７１）の固体膜（膜厚３０ｎｍ）蛍光スペクトルは長波長領域の面積だけで２２％に達した。
【０１７５】
実施例８〜２２
洗浄したＩＴＯ電極付きガラス板上に、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）を蒸着して、膜厚３０ｎｍの正孔注入層を形成した。次いで、この正孔注入層上に、表４の化合物を組み合わせて共蒸着し、膜厚３０ｎｍの発光層を得た。その上に、ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）（フェノラート）ガリウム錯体を蒸着して膜厚３０ｎｍの電子注入層を作製し、さらにその上に、マグネシウムと銀を１０：１の比で混合した合金を蒸着して膜厚１００ｎｍの電極を形成し、有機ＥＬ素子（三層型）を得た。
【０１７６】
得られた素子の発光特性を表４に示す。これらの実施例の有機ＥＬ素子は全て、最大発光輝度３００００（ｃｄ／ｍ2）以上の高い輝度特性の緑色から黄色発光を示した。表４中の各実施例で用いた化合物（Ａ）の固体膜（膜厚３０ｎｍ）蛍光スペクトルのピーク波長と化合物（Ｂ）を５重量％含む化合物（Ａ７１）の固体膜（膜厚３０ｎｍ）蛍光スペクトルの５００〜８００ｎｍの領域に占める短波長領域と長波長領域の面積比率の和を表５に示した。
表４
【０１７７】
【表４】
2004206893.tif 000040
【０１７８】
表５
【０１７９】
【表５】
2004206893.tif 000041
【０１８０】
実施例２３
洗浄したＩＴＯ電極付きガラス板上に、α−ＮＰＤを蒸着して膜厚２０ｎｍの正孔注入層を得た。次いで、表３に示したα−ＮＰＤ（Ｅ１）と表１の化合物（Ａ５６）を８：２の比で共蒸着して膜厚４０ｎｍの発光層を作製し、次いでＡｌｑ３を蒸着して膜厚３０ｎｍの電子注入層を作製した。その上に、まずフッ化リチウム（ＬｉＦ）を０．５ｎｍの膜厚となるよう蒸着し、さらにアルミニウム（Ａｌ）を２００ｎｍの膜厚となるよう蒸着して電極を形成して、有機ＥＬ素子（三層型）を得た。
【０１８１】
この素子により、直流電圧５Ｖでの発光輝度３８００（ｃｄ／ｍ2）、最大発光輝度４４２００（ｃｄ／ｍ2）、発光効率４．３（ｌｍ／Ｗ）、ｙ＝０．１７の青色発光が得られた。ここで用いたα−ＮＰＤ（Ｅ１）の固体膜（膜厚４０ｎｍ）蛍光スペクトルのピーク波長は４４０ｎｍであり、化合物（Ａ５６）を５重量％含むα−ＮＰＤ（Ｅ１）の固体膜（膜厚４０ｎｍ）蛍光スペクトルの５００ｎｍ以上の部分の面積は１３％であった。
【０１８２】
実施例２４
発光層として、表１の化合物（Ａ３４）と表３の化合物（Ｅ２）を９５：５の比で共蒸着した膜厚３０ｎｍの薄膜を設ける以外は、実施例８と同様の方法で有機ＥＬ素子を作製した。
【０１８３】
この素子により、直流電圧５Ｖでの発光輝度２３００（ｃｄ／ｍ2）、最大発光輝度３７６００（ｃｄ／ｍ2）、発光効率３．６（ｌｍ／ Ｗ）、ｙ＝０．１４の青色発光が得られた。ここで用いた化合物（Ａ３４）の固体膜（膜厚３０ｎｍ）蛍光スペクトルのピーク波長は４２０ｎｍであり、化合物（Ｅ２）を５重量％含む化合物（Ａ３４）の固体膜（膜厚３０ｎｍ）蛍光スペクトルの５００ｎｍ以上の部分の面積は４％であった。また得られた素子のＥＬ発光スペクトルのそれは４．５％であった。
【０１８４】
実施例２５
発光層として、表３の化合物（Ｅ３）と表３の化合物（Ｅ４）を９８：２の比で共蒸着した膜厚３０ｎｍの薄膜を設ける以外は、実施例８と同様の方法で有機ＥＬ素子を作製した。
【０１８５】
この素子により、直流電圧５Ｖでの発光輝度３４００（ｃｄ／ｍ2）、最大発光輝度２５３００（ｃｄ ／ｍ2）、発光効率３．０（ｌｍ／Ｗ）ｙ＝０．１６の青色発光が得られた。ここで用いた化合物（Ｅ３）の固体膜（膜厚３０ｎｍ）蛍光スペクトルのピーク波長は４７０ｎｍであり、化合物（Ｅ４）を５重量％含む化合物（Ｅ３）の固体膜（膜厚３０ｎｍ）蛍光スペクトルの５００ｎｍ以上の部分の面積は９％であった。
【０１８６】
実施例２６
発光層として、表３の化合物（Ｅ５）と表３の化合物（Ｅ６）を９：１の比で共蒸着した膜厚３０ｎｍの薄膜を設ける以外は、実施例８と同様の方法で有機ＥＬ素子を作製した。
【０１８７】
この素子により、直流電圧５Ｖでの発光輝度４７００（ｃｄ／ｍ2）最大発光輝度６１２００（ｃｄ／ｍ2）、発光効率５．５（ｌｍ／ Ｗ）、ｙ＝０．１０の青色発光が得られた。ここで用いた化合物（Ｅ５）の固体膜（膜厚３０ｎｍ）蛍光スペクトルのピーク波長は４００ｎｍであり、化合物（Ｅ６）を５重量％含む化合物（Ｅ５）の固体膜（膜厚３０ｎｍ）蛍光スペクトルの５００ｎｍ以上の部分の面積は３％であった。また得られた素子のＥＬ発光スペクトルのそれは２％であった。
【０１８８】
実施例２７
発光層として、表３の化合物（Ｅ７）と表３の化合物（Ｅ８）を９８：２の比で共蒸着した膜厚３０ｎｍの薄膜を設ける以外は、実施例８と同様の方法で有機ＥＬ素子を作製した。
【０１８９】
この素子により、直流電圧５Ｖでの発光輝度２２００（ｃｄ／ｍ2）最大発光輝度３４１００（ｃｄ／ｍ2）、発光効率３．３（ｌｍ／ Ｗ）の青色発光が得られた。ここで用いた化合物（Ｅ７）の固体膜（膜厚３０ｎｍ）蛍光スペクトルのピーク波長は４６０ｎｍであり、化合物（Ｅ８）を５重量％含む化合物（Ｅ７）の固体膜（膜厚３０ｎｍ）蛍光スペクトルの５００ｎｍ以上の部分の面積は７％であった。
【０１９０】
実施例２８
発光層として、表３の化合物（Ｅ９）と表３の化合物（Ｅ１０）を９５：５の比で共蒸着した膜厚３０ｎｍの薄膜を設ける以外は、実施例８と同様の方法で有機ＥＬ素子を作製した。
【０１９１】
この素子により、直流電圧５Ｖでの発光輝度６４００（ｃｄ／ｍ2）最大発光輝度７７８００（ｃｄ／ｍ2）、発光効率８．２（ｌｍ／ Ｗ）、ｙ＝０．１９の青色発光が得られた。ここで用いた化合物（Ｅ９）の固体膜（膜厚３０ｎｍ）蛍光スペクトルのピーク波長は４５０ｎｍであり、化合物（Ｅ１０）を５重量％含む化合物（Ｅ９）の固体膜（膜厚３０ｎｍ）蛍光スペクトルの５００ｎｍ以上の部分の面積は１８％であった。
【０１９２】
実施例２９
洗浄したＩＴＯ電極付きガラス板上に、α−ＮＰＤを蒸着して、膜厚４０ｎｍの正孔注入層を得た。次いで、前記化合物（Ｃ２）と表３の化合物（Ｅ１１）を９５：５の比で共蒸着して膜厚３０ｎｍの発光層を形成した。次に、３−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−ｐ−ビフェニリル−４−フェニル−１，２，４−トリアゾールを蒸着して膜厚１０ｎｍの第一電子注入層を形成し、さらにビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）（フェノラート）ガリウム錯体を蒸着して膜厚３０ｎｍの第二電子注入層を作成し、その上に、マグネシウムと銀を１０：１の比で混合した合金を蒸着して膜厚１００ｎｍの電極を形成し、有機ＥＬ素子（四層型）を得た。
【０１９３】
この素子により、直流電圧５Ｖでの発光輝度１８００（ｃｄ／ｍ2）、最大発光輝度６５４００（ｃ ｄ／ｍ2）、発光効率６．７（ｌｍ／Ｗ）、ｙ＝０．１８の青色発光が得られた。ここで用いた化合物（Ｃ２）の固体膜（膜厚３０ｎｍ）蛍光スペクトルのピーク波長は４８０ｎｍであり、化合物（Ｅ１１）を５重量％含む化合物（Ｃ２）の固体膜（膜厚３０ｎｍ）蛍光スペクトルの５００ｎｍ以上の部分の面積は１６％であった。
【０１９４】
実施例３０
洗浄したＩＴＯ電極付きガラス板上に、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を蒸着して、膜厚６０ｎｍの第一正孔注入層を作製した。次いで、α−ＮＰＤを蒸着して、膜厚２０ｎｍの第二正孔注入層を作製した。続いて、表３の化合物（Ｅ１２）と表１の化合物（Ａ６２）を９２：８の比で共蒸着して膜厚１０ｎｍの発光層を作製し、さらにＡｌｑ３を真空蒸着して膜厚３０ｎｍの電子注入層を作製した。その上に、ＬｉＦを０．２ｎｍの膜厚となるように蒸着し、次いでＡｌを１５０ｎｍの膜厚となるように蒸着して電極を形成して、有機ＥＬ素子（四層型）を得た。
【０１９５】
この素子により、直流電圧５Ｖでの発光輝度８６００（ｃｄ／ｍ2）、最大発光輝度４６５００（ｃ ｄ／ｍ2）、発光効率４．３（ｌｍ／Ｗ）、ｙ＝０．１５の青色発光が得られた。また、発光輝度５００（ｃｄ／ｍ2）で定電流駆動したときの半減寿命は２２００時間であった。ここで用いた化合物（Ｅ１２）の固体膜（膜厚３０ｎｍ）蛍光スペクトルのピーク波長は４３０ｎｍであり、化合物（Ａ６２）を５重量％含む化合物（Ｅ１２）の固体膜（膜厚３０ｎｍ）蛍光スペクトルの５００ｎｍ以上の部分の面積は５％であった。
【０１９６】
実施例３１
化合物（Ａ６２）の代わりに、表３の化合物（Ｅ４）を用いる以外は、実施例３０と同様の方法で有機ＥＬ素子を作製した。
【０１９７】
この素子により、最大発光輝度３２３００（ｃｄ／ｍ2）、発光効率２．６（ｌｍ／Ｗ）、ｙ＝０．１３の発光が得られた。また、発光輝度５００（ｃｄ／ｍ2）で定電流駆動したときの半減寿命は３８００時間であった。ここで用いた化合物（Ｅ４）を５重量％含む化合物（Ｅ１２）の固体膜（膜厚３０ｎｍ）蛍光スペクトルの５００ｎｍ以上の部分の面積は４％であった。
【０１９８】
実施例３２
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の代わりに銅フタロシアニンの膜厚２０ｎｍの正孔注入層を設ける以外は、実施例３０と同様の方法で有機ＥＬ素子を作製した。
【０１９９】
この素子により、最大発光輝度５２６００（ｃｄ／ｍ2）、発光効率４．８（ｌｍ／Ｗ）の発光が得られた。また、発光輝度５００（ｃｄ／ｍ2）で定電流駆動したときの半減寿命は６２００時間であった。
【０２００】
実施例３３
洗浄したＩＴＯ電極付きガラス板上に、ＴＰＤを蒸着して、膜厚２０ｎｍの正孔注入層を得た。次いで、表１の化合物（Ａ７１）と表１の化合物（Ａ３６）を９：１の比で共蒸着し、膜厚４０ｎｍの発光層を作製し、次いでＡｌｑ３を蒸着して膜厚３０ｎｍの電子注入層を得た。その上に、マグネシウムと銀を１０：１の比で混合した合金を蒸着して、膜厚２００ｎｍの電極を形成し、有機ＥＬ素子（三層型）を得た。
【０２０１】
この素子により、直流電圧５Ｖで発光輝度６９００（ｃｄ／ｍ2）の青色発光が得られた。また、発光輝度５００（ｃｄ／ｍ2）で定電流駆動したときの半減寿命は４８００時間であった。ここで用いた化合物（Ａ７１）の固体膜（膜厚４０ｎｍ）蛍光スペクトルのピーク波長は４９０ｎｍであり、化合物（Ａ３６）を５重量％含む化合物（Ａ７１）の固体膜（膜厚４０ｎｍ）蛍光スペクトルの５００ｎｍ以上の部分の面積は１７％であった。
【０２０２】
実施例３４
洗浄したＩＴＯ電極付きガラス板上に、ＴＰＤを蒸着して、膜厚４０ｎｍの正孔注入層を得た。次いで、表１の化合物（Ａ１８）と表２の化合物（Ｂ１９）を３：７の比で共蒸着して、膜厚３０ｎｍの発光層を得た。さらにＡｌｑ３を蒸着して膜厚３０ｎｍの電子注入層を作製し、その上に、マグネシウムと銀を１０：１の比で混合した合金を蒸着して、膜厚２００ｎｍの電極を形成し、有機ＥＬ素子（三層型）を得た。
【０２０３】
この素子により、直流電圧５Ｖでの発光輝度が６１００（ｃｄ／ｍ2）、最大発光輝度が７９０００（ｃｄ／ｍ2）であり、ｘ＝０．４２，ｙ＝０．５４の黄色発光が得られた。また、発光輝度５００（ｃｄ／ｍ2）で定電流駆動したときの半減寿命は７５００時間であった。ここで用いた（Ｂ１９）の固体膜（３０ｎｍ）蛍光スペクトルのピーク波長は５２０ｎｍであり、化合物（Ａ１８）を５重量％含む化合物（Ｂ１９）の固体膜（３０ｎｍ）蛍光スペクトルの短波長領域と長波長領域の面積の和は１６％であった。
【０２０４】
実施例３５
洗浄したＩＴＯ電極付きガラス板上に、α−ＮＰＤを蒸着して、膜厚２０ｎｍの正孔注入層を得た。次いで、表１の化合物（Ａ１５）と（Ａ３６）を２：８の比で共蒸着して、膜厚４０ｎｍの発光層を作製し、その上に、Ａｌｑ３を蒸着して、膜厚３０ｎｍの電子注入層を作製した。さらにその上に、まず、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を０．５ｎｍの膜厚となるよう蒸着し、さらにアルミニウム（Ａｌ）を２００ｎｍの膜厚となるよう蒸着して電極を形成し、有機ＥＬ素子（三層型）を得た。
【０２０５】
この素子により、直流電圧５Ｖでの発光輝度８８００（ｃｄ／ｍ2）、最大発光輝度９１２００（ｃｄ／ｍ2）、発光効率８．５（ｌｍ／Ｗ）、ｘ＝０．３７、ｙ＝０．５９の黄緑色発光が得られた。ここで用いた（Ａ３６）の固体膜（４０ｎｍ）蛍光スペクトルのピーク波長は４９０ｎｍであり、化合物（Ａ１５）を５重量％含む化合物（Ａ３６）の固体膜（４０ｎｍ）蛍光スペクトルの短波長領域と長波長領域の面積の和は１３％であった。
【０２０６】
実施例３６
洗浄したＩＴＯ電極付きガラス板上に、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を蒸着して、膜厚６０ｎｍの第一正孔注入層を得た。次いで、α−ＮＰＤを蒸着して、膜厚２０ｎｍの第二正孔注入層を得た。さらに、表１の化合物（Ａ３５）と表２の化合物（Ｂ２９）を９２：８の比で共蒸着して、膜厚１０ｎｍの発光層を作製し、その上にＡｌｑ３を蒸着して膜厚３０ｎｍの電子注入層を作製した。その上に、ＬｉＦを０．２ｎｍの膜厚となるよう蒸着し、次いでＡｌを１５０ｎｍの膜厚となるよう蒸着して電極を形成し、有機ＥＬ素子（四層型）を得た。
【０２０７】
この素子により、直流電圧５Ｖでの発光輝度６７００（ｃｄ／ｍ2）、最大発光輝度４６５００（ｃ ｄ／ｍ2）、発光効率４．２（ｌｍ／Ｗ）の黄色発光が得られた。また、発光輝度１０００（ｃｄ／ｍ2）で定電流駆動したときの半減寿命は４４００時間であった。ここで用いた（Ａ３５）の固体膜（３０ｎｍ）蛍光スペクトルのピーク波長は５１０ｎｍであり、化合物（Ｂ２９）を５重量％含む化合物（Ａ３５）の固体膜（３０ｎｍ）蛍光スペクトルの短波長領域と長波長領域の面積の和は９％であった。
【０２０８】
実施例３７
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の代わりに銅フタロシアニンの膜厚２０ｎｍの正孔注入層を設ける以外は、実施例３６と同様の方法で有機ＥＬ素子を作製した。
【０２０９】
この素子により、最大発光輝度５２６００（ｃｄ／ｍ2）、発光効率５．８（ｌｍ／Ｗ）の発光が得られた。また、発光輝度１０００（ｃｄ／ｍ2）で定電流駆動したときの半減寿命は５９００時間であった。
【０２１０】
以上の実施例から明らかであるように、得られた有機ＥＬ素子は発光効率、発光輝度の向上と長寿命化を達成するものであり、併用される発光材料、ドーピング材料、正孔注入材料、電子注入材料、増感剤、樹脂、電極材料等および素子作製方法を限定するものではない。
【０２１１】
【発明の効果】
本発明の化合物（Ｃ）と（Ｄ）を用いて得られる有機ＥＬ素子は、高色純度の緑色から黄色に発光し、発光効率、最大発光輝度等の特性を向上させることができ、長寿命である。同様に化合物（Ｃ’）と（Ｄ’）を用いて得られる有機ＥＬ素子は、高色純度の青色に発光し、発光効率、最大発光輝度等の特性を向上させることができ、長寿命である。また、この有機ＥＬ素子は、低い駆動電圧で実用的に使用可能な発光輝度が得られるため、従来まで大きな問題であった劣化も低減させることが可能である。したがって、この有機ＥＬ素子を壁掛けテレビ等のフラットパネルディスプレイや平面発光体として好適に使用することができ、さらには、複写機やプリンター等の光源、液晶ディスプレイや計器類等の光源、表示板、標識灯等への応用が可能である。