(57)【要約】【課題】発光特性、素子駆動耐久性、及び保存安定性が良好な有機電界発光素子を提供する。【解決手段】一対の電極間に、発光層を含む少なくとも1層の有機層を有する有機電界発光素子であって、前記有機層中に下記一般式（１）で表される化合物の少なくとも1種を含有する有機電界発光素子。（式中、Ｒ１１は互いに同じでも異なっていてもよい置換基を表し、ｍは０から４の整数を表す。Ｒ12は互いに同じでも異なっていてもよいビニレンもしくはアリーレン基を表し、ｎは１以上の整数を表す。）    【化１】2005276788.tif 000015【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の電極間に、発光層を含む少なくとも1層の有機層を有する有機電界発光素子であって、前記有機層中に下記一般式（１）で表される化合物の少なくとも1種を含有する有機電界発光素子。
（式中、Ｒ１１は互いに同じでも異なっていてもよい置換基を表し、ｍは０から４の整数を表す。Ｒ12は互いに同じでも異なっていてもよいビニレンもしくはアリーレン基を表し、ｎは１以上の整数を表す。）
【化１】
2005276788.tif 000012
【請求項２】
前記一般式（１）で表される化合物が、下記一般式（２）で表される化合物である請求項1に記載の有機電界発光素子。
（式中、Ｒ21は互いに同じでも異なっていてもよい置換基を表し、ｐは０から４の整数を表す。Ｒ22、Ｒ23、Ｒ24は互いに同じでも異なっていてもビニレンもしくはアリーレン基を表す。）
【化２】
2005276788.tif 000013
【請求項３】
前記一般式（２）において、Ｒ22、Ｒ23、Ｒ24が置換もしくは無置換のフェニレン基である請求項２に記載の有機電界発光素子。
【請求項４】
前記一般式（２）で表される化合物が、下記一般式（３）で表される請求項２又は３に記載の有機電界発光素子。
（式中、Ｒ31、Ｒ32、Ｒ33、Ｒ34は互いに同じでも異なっていてもよい置換基を表し、ｑ、ｒ、ｓ、ｔはそれぞれ独立に０から４までの整数を表す。）
【化３】
2005276788.tif 000014
【請求項５】
前記一般式（１）乃至一般式（３）で表される化合物を前記発光層に少なくとも１種含有する請求項１〜４のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項６】
前記発光層にさらにりん光発光材料を含有する請求項５に記載の有機電界発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気エネルギーを光に変換して発光できる有機電界発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、種々の表示素子に関する研究開発が活発であり、中でも有機電界発光（ＥＬ）素子（発光素子、EL素子、又は本発明の発光素子と称することがある。）は、低電圧で高輝度の発光を得ることができるため、有望な表示素子として注目されている。
【０００３】
EL素子に用いられる芳香族縮環化合物は電荷輸送性能及び化学的安定性が高いため、これを用いた素子は発光特性及び素子耐久性の点で有利であることが知られている。
【０００４】
しかしこれら芳香族縮環化合物は一般にT1（最低3重項励起エネルギー準位）が低い。このためこれらをりん光有機電界発光素子に利用すると発光材料の3重項状態を失活させ、発光効率を著しく低下させてしまうため適当でない。このためりん光有機電界発光素子に適用可能な芳香族炭化水素化合物が求められていた。
【０００５】
非特許文献１は、本発明に包含される化合物（シクロファン誘導体）を開示するが、該化合物を有機電界発光素子に用いる記載や示唆はない。
【非特許文献１】Journal of American Chemical Society， 115， 3511−3518 (1993)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、発光特性、素子駆動耐久性、及び保存安定性が良好な有機電界発光素子の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題は下記手段によって達成された。
［１］一対の電極間に、発光層を含む少なくとも1層の有機層を有する有機電界発光素子であって、前記有機層中に下記一般式（１）で表される化合物の少なくとも1種を含有する有機電界発光素子。
（式中、Ｒ１１は互いに同じでも異なっていてもよい置換基を表し、ｍは０から４の整数を表す。Ｒ12は互いに同じでも異なっていてもよいビニレンもしくはアリーレン基を表し、ｎは１以上の整数を表す。）
【０００８】
【化１】
2005276788.tif 000002
［２］前記一般式（１）で表される化合物が、下記一般式（２）で表される化合物である請求項1に記載の有機電界発光素子。
（式中、Ｒ21は互いに同じでも異なっていてもよい置換基を表し、ｐは０から４の整数を表す。Ｒ22、Ｒ23、Ｒ24は互いに同じでも異なっていてもビニレンもしくはアリーレン基を表す。）
【０００９】
【化２】
2005276788.tif 000003
［３］前記一般式（２）において、Ｒ22、Ｒ23、Ｒ24が置換もしくは無置換のフェニレン基である［２］に記載の有機電界発光素子。
［４］前記一般式（２）で表される化合物が、下記一般式（３）で表される請求項２又は３に記載の有機電界発光素子。
（式中、Ｒ31、Ｒ32、Ｒ33、Ｒ34は互いに同じでも異なっていてよい置換基を表し、ｑ、ｒ、ｓ、ｔはそれぞれ独立に０から４までの整数を表す。）
【００１０】
【化３】
2005276788.tif 000004
［５］前記一般式（１）乃至一般式（３）で表される化合物を前記発光層に少なくとも１種含有する［１］〜［４］のいずれか一に記載の有機電界発光素子。
［６］前記発光層にさらにりん光発光材料を含有する［５］に記載の有機電界発光素子。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、発光特性、素子の駆動耐久性、及び保存安定性が優れる有機電界発光素子が得られる。本発明の発光素子は発光特性、耐久性及び保存安定性に優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、一対の電極間に、発光層を含む少なくとも1層の有機層を有する有機電界発光素子であって、前記有機層中に下記一般式（１）で表される化合物の少なくとも1種を含有する有機電界発光素子に関する。
（式中、Ｒ１１は互いに同じでも異なっていてもよい置換基を表し、ｍは０から４の整数を表す。Ｒ12は互いに同じでも異なっていてもよいビニレンもしくはアリーレン基を表し、ｎは１以上の整数を表す。）
【００１３】
【化１】
2005276788.tif 000005
【００１４】
一般式（１）について詳細に説明する。一般式（１）中、Ｒ11は互いに同じでも異なっていてもよい置換基を表す。置換基としては以下の置換基Ａが挙げられる。
【００１５】
（置換基Ａ）
アルキル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１０であり、例えばメチル、エチル、ｉｓｏ−プロピル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−オクチル、ｎ−デシル、ｎ−ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどが挙げられる。）、アルケニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばビニル、アリル、２−ブテニル、３−ペンテニルなどが挙げられる。）、アルキニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばプロパルギル、３−ペンチニルなどが挙げられる。）、アリール基（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニル、ｐ−メチルフェニル、ナフチル、アントラニルなどが挙げられる。）、アミノ基（好ましくは炭素数０〜３０、より好ましくは炭素数０〜２０、特に好ましくは炭素数０〜１０であり、例えばアミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジベンジルアミノ、ジフェニルアミノ、ジトリルアミノなどが挙げられる。）、アルコキシ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１０であり、例えばメトキシ、エトキシ、ブトキシ、２−エチルヘキシロキシなどが挙げられる。）、アリールオキシ基（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニルオキシ、１−ナフチルオキシ、２−ナフチルオキシなどが挙げられる。）、ヘテロアリールオキシ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばピリジルオキシ、ピラジルオキシ、ピリミジルオキシ、キノリルオキシなどが挙げられる。）、アシル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばアセチル、ベンゾイル、ホルミル、ピバロイルなどが挙げられる。）、アルコキシカルボニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１２であり、例えばメトキシカルボニル、エトキシカルボニルなどが挙げられる。）、アリールオキシカルボニル基（好ましくは炭素数７〜３０、より好ましくは炭素数７〜２０、特に好ましくは炭素数７〜１２であり、例えばフェニルオキシカルボニルなどが挙げられる。）、アシルオキシ基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばアセトキシ、ベンゾイルオキシなどが挙げられる。）、アシルアミノ基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばアセチルアミノ、ベンゾイルアミノなどが挙げられる。）、アルコキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１２であり、例えばメトキシカルボニルアミノなどが挙げられる。）、アリールオキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数７〜３０、より好ましくは炭素数７〜２０、特に好ましくは炭素数７〜１２であり、例えばフェニルオキシカルボニルアミノなどが挙げられる。）、スルホニルアミノ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメタンスルホニルアミノ、ベンゼンスルホニルアミノなどが挙げられる。）、スルファモイル基（好ましくは炭素数０〜３０、より好ましくは炭素数０〜２０、特に好ましくは炭素数０〜１２であり、例えばスルファモイル、メチルスルファモイル、ジメチルスルファモイル、フェニルスルファモイルなどが挙げられる。）、カルバモイル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばカルバモイル、メチルカルバモイル、ジエチルカルバモイル、フェニルカルバモイルなどが挙げられる。）、アルキルチオ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメチルチオ、エチルチオなどが挙げられる。）、アリールチオ基（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニルチオなどが挙げられる。）、ヘテロアリールチオ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばピリジルチオ、２−ベンズイミゾリルチオ、２−ベンズオキサゾリルチオ、２−ベンズチアゾリルチオなどが挙げられる。）、スルホニル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメシル、トシルなどが挙げられる。）、スルフィニル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメタンスルフィニル、ベンゼンスルフィニルなどが挙げられる。）、ウレイド基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばウレイド、メチルウレイド、フェニルウレイドなどが挙げられる。）、リン酸アミド基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばジエチルリン酸アミド、フェニルリン酸アミドなどが挙げられる。）、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子（例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜１２であり、ヘテロ原子としては、例えば窒素原子、酸素原子、硫黄原子、具体的には例えばイミダゾリル、ピリジル、キノリル、フリル、チエニル、ピペリジル、モルホリノ、ベンズオキサゾリル、ベンズイミダゾリル、ベンズチアゾリル、カルバゾリル基、アゼピニル基などが挙げられる。）、シリル基（好ましくは炭素数３〜４０、より好ましくは炭素数３〜３０、特に好ましくは炭素数３〜２４であり、例えばトリメチルシリル、トリフェニルシリルなどが挙げられる。）などが挙げられる。
【００１６】
Ｒ11として好ましくはアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基であり、さらに好ましくはアリール基、ヘテロアリール基であり、最も好ましくはフェニル基である。
【００１７】
ｍは０から４の整数を表し、０から２が好ましく、０もしくは１がさらに好ましい。
【００１８】
Ｒ12は互いに同じでも異なっていてもよいビニレンもしくはアリーレン基を表す。Ｒ12として好ましくはアリーレン基であり、より好ましくはオルトフェニレン基、メタフェニレン基、パラフェニレン基であり、さらに好ましくはオルトフェニレン基、もしくはパラフェニレン基である。
【００１９】
Ｒ12はさらに置換基を有してもよく、置換基の例としては前記Ｒ１１の場合と同じであり、好ましい範囲も同じである。
【００２０】
ｎは１以上の整数を表す。ｎとして好ましくは２以上５以下であり、より好ましくは2以上４以下であり、３がさらに好ましい。
【００２１】
次に一般式（２）について説明する。
【００２２】
【化２】
2005276788.tif 000006
（式中、Ｒ21は互いに同じでも異なっていてもよい置換基を表し、ｐは０から４の整数を表す。Ｒ22、Ｒ23、Ｒ24は互いに同じでも異なっていてもよく、ビニレンもしくはアリーレン基を表す。）
【００２３】
一般式（２）中、Ｒ21は互いに同じでも異なっていてもよい置換基を表す。置換基の例は前記Ｒ11の場合と同じであり、好ましい範囲も同じである。
【００２４】
ｐは０から４の整数を表し、０から２が好ましく、０もしくは１がさらに好ましい。
【００２５】
Ｒ22、Ｒ23、Ｒ24は互いに同じでも異なっていてもビニレンもしくはアリーレン基を表す。Ｒ22、Ｒ23、Ｒ24としてはアリーレン基が好ましく、オルトフェニレン基、メタフェニレン基、パラフェニレン基がさらに好ましく、Ｒ22、Ｒ24がオルトフェニレン基で、かつＲ23がパラフェニレン基であることが最も好ましい。
【００２６】
Ｒ22、Ｒ23、Ｒ24は置換基を有してもよく、置換基の例は前記Ｒ11の場合と同じである。Ｒ22、Ｒ23、Ｒ24が有してもよい置換基として好ましくはアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、互いに結合して芳香環を形成する置換基であり、さらに好ましくはアリール基、ヘテロアリール基、互いに結合して芳香環を形成する置換基であり、最も好ましくはフェニル基、互いに結合して芳香環を形成する置換基である。
【００２７】
次に一般式（３）について説明する。
【００２８】
【化３】
2005276788.tif 000007
（式中、Ｒ31、Ｒ32、Ｒ33、Ｒ34は互いに同じでも異なっていてよい置換基を表し、ｑ、ｒ、ｓ、ｔはそれぞれ独立に０から４までの整数を表す。）
【００２９】
Ｒ31、Ｒ32、Ｒ33、Ｒ34は互いに同じでも異なっていてよい置換基を表す。置換基の例は前記Ｒ11の場合と同じであり、好ましい範囲も同じである。
【００３０】
ｑ、ｒ、ｓ、ｔはそれぞれ独立に０から４までの整数を表し、０から２が好ましく、０もしくは１がさらに好ましい。
【００３１】
一般式（１）、一般式（２）または一般式（３）で表される化合物は、低分子化合物であってもよく、またオリゴマー化合物、ポリマー化合物（重量平均分子量（ポリスチレン換算）は好ましくは１０００〜５００００００、より好ましくは２０００〜１００００００、さらに好ましくは３０００〜１０００００である。）であってもよい。ポリマー化合物の場合、一般式（１）、一般式（２）、または一般式（３）で表される構造がポリマー主鎖中に含まれてもよく、また、ポリマー側鎖に含まれていてもよい。また、ポリマー化合物の場合、ホモポリマー化合物であってもよく、共重合体であってもよい。一般式（１）、一般式（２）または一般式（３）で表される化合物は低分子化合物が好ましい。
【００３２】
以下に一般式（１）、一般式（２）または一般式（３）で表される化合物例を示すが本発明はこれらに限定されない。
【００３３】
【化４】
2005276788.tif 000008
【００３４】
【化５】
2005276788.tif 000009
【００３５】
【化６】
2005276788.tif 000010
【００３６】
一般式（１）、一般式（２）または一般式（３）で表される化合物の製造方法について述べる。一般式（１）、一般式（２）または一般式（３）で表される化合物は例えば前記非特許文献１に記載の方法によって合成できる。
【００３７】
本発明の発光素子に関して説明する。本発明の発光素子は、一般式（１）、一般式（２）または一般式（３）で表される化合物を利用する素子であればシステム、駆動方法、利用形態など特に問わない。代表的な発光素子として有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子を挙げることができる。
【００３８】
本発明の発光素子において、一般式（１）、一般式（２）、または一般式（３）で表される化合物の作用や含有する有機層は特に限定されないが、正孔輸送層又は発光層中に含まれることが好ましく、発光層中に含まれることがより好ましく、発光層中にホスト材料として含まれることがさらに好ましい。
【００３９】
本発明の発光素子において、有機層中に一般式（１）、一般式（２）または一般式（３）で表される化合物が主成分として含まれることが好ましい。一般式（１）、一般式（２）または一般式（３）で表される化合物が正孔輸送層に含まれる場合、一般式（１）、一般式（２）または一般式（３）で表される化合物の含有量は、正孔輸送材料の層全質量を１００％として、
２０質量％以上１００質量％以下であることが好ましく、
５０質量％以上１００質量％以下であることがより好ましく、
７０質量％以上１００質量％以下であることがさらに好ましい。
一方、一般式（１）、一般式（２）または一般式（３）で表される化合物が発光層中に含まれる場合、一般式（１）、一般式（２）または一般式（３）で表される化合物の含有量は、発光層の全質量を１００％として、
２０質量％以上１００質量％以下であることが好ましく、
５０質量％以上９９質量％以下であることがより好ましく、
７０質量％以上９５質量％以下であることがさらに好ましい。
【００４０】
本発明の発光素子中に含まれる発光材料は蛍光発光性化合物、又はりん光発光性化合物のいずれであってもよい。例えばベンゾオキサゾール及びその誘導体、ベンゾイミダゾール及びその誘導体、ベンゾチアゾール及びその誘導体、スチリルベンゼン及びその誘導体、ポリフェニル及びその誘導体、ジフェニルブタジエン及びその誘導体、テトラフェニルブタジエン及びその誘導体、ナフタルイミド及びその誘導体、クマリン及びその誘導体、縮合芳香族化合物、ペリノン及びその誘導体、オキサジアゾール及びその誘導体、オキサジン及びその誘導体、アルダジン及びその誘導体、ピラリジン及びその誘導体、シクロペンタジエン及びその誘導体、ビススチリルアントラセン及びその誘導体、キナクリドン及びその誘導体、ピロロピリジン及びその誘導体、チアジアゾロピリジン及びその誘導体、シクロペンタジエン及びその誘導体、スチリルアミン及びその誘導体、ジケトピロロピロール及びその誘導体、芳香族ジメチリディン化合物、８−キノリノール及びその誘導体の金属錯体やピロメテン及びその誘導体の金属錯体、希土類錯体、遷移金属錯体に代表される各種金属錯体等、ポリチオフェン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン等のポリマー化合物、有機シラン及びその誘導体、一般式（１）、一般式（２）または一般式（３）で表される化合物等が挙げられる。発光材料は好ましくは縮合芳香族化合物、キナクリドン誘導体、ジケトピロロピロール誘導体、ピロメテン誘導体の金属錯体、希土類錯体、遷移金属錯体であり、さらに好ましくは縮合芳香族化合物、遷移金属錯体である。
【００４１】
本発明の発光素子は、発光効率の観点などから、発光材料はりん光性発光化合物であることが好ましい。りん光発光性化合物は特に遷移金属錯体が好ましい。遷移金属錯体の中心金属は特に限定されないが、好ましくはイリジウム、白金、レニウム、又はルテニウムであり、より好ましくはイリジウム又は白金であり、特に好ましくはイリジウムである。遷移金属錯体の中でも、オルトメタル化錯体が非常に好ましい。オルトメタル化錯体（Ｏｒｔｈｏｍｅｔａｌａｔｅｄ  Ｃｏｍｐｌｅｘ）とは、山本明夫著「有機金属  基礎と応用」、１５０頁及び２３２頁、裳華房社（１９８２年）やＨ．Ｙｅｒｓｉｎ著「Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｐｈｏｔｏｐｈｙｓｉｃｓ  ｏｆ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄ」、７１〜７７頁及び１３５〜１４６頁、Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ社（１９８７年）等に記載されている化合物群の総称である。
【００４２】
上記りん光材料は、２０℃以上におけるりん光量子収率が７０％以上であるのが好ましく、より好ましくは８０％以上であり、さらに好ましくは８５％以上である。
【００４３】
上記りん光発光材料としては、例えばＵＳ  ６３０３２３１  Ｂ１、ＵＳ６０９７１４７、ＷＯ  ００／５７６７６、ＷＯ  ００／７０６５５、ＷＯ  ０１／０８２３０、ＷＯ  ０１／３９２３４  Ａ２、ＷＯ  ０１／４１５１２  Ａ１、ＷＯ  ０２／０２７１４  Ａ２、ＷＯ  ０２／１５６４５  Ａ１、特開２００１−２４７８５９、特願２０００−３３５６１、特願２００１−１８９５３９、特願２００１−２４８１６５、特願２００１−３３６８４、特願２００１−２３９２８１、特願２００１−２１９９０９、ＥＰ  １２１１２５７、特開２００２−２２６４９５、特開２００２−２３４８９４、特開２００１−２４７８５９、特開２００１−２９８４７０、特開２００２−１７３６７４、特開２００２−２０３６７８、特開２００２−２０３６７９等の特許文献や、Ｎａｔｕｒｅ、３９５巻、１５１頁（１９９８年）、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ、７５巻、４頁（１９９９年）、Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｐｒｅｐｒｉｎｔｓ、４１巻、７７０頁（２０００年）、Ｊｏｕｎａｌ  ｏｆ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ、１２３巻、４３０４頁（２００１年）、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ、７９巻、２０８２頁（１９９９年）等の非特許文献に記載されているものが好適に利用できる。
【００４４】
一般式（１）、一般式（２）または一般式（３）で表される化合物を含有する発光素子の有機層の形成方法は、特に限定されるものではないが、抵抗加熱蒸着、電子ビーム、スパッタリング、分子積層法、コーティング法、インクジェット法、印刷法などの方法が用いられ、特性面、製造面で抵抗加熱蒸着、コーティング法、転写法が好ましい。
【００４５】
本発明の発光素子は陽極、陰極の一対の電極間に発光層を含む少なくとも一層の有機化合物膜を形成した素子であり、発光層のほか正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、保護層などを有してもよく、またこれらの各層はそれぞれ他の機能を備えたものであってもよい。各層の形成にはそれぞれ種々の材料を用いることができる。
【００４６】
本発明の発光素子で用いられる基材は、特に限定されないが、ジルコニア安定化イットリウム、ガラス等の無機材料、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルや、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、アリルジグリコールカーボネート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）、テフロン（登録商標）、ポリテトラフルオロエチレン−ポリエチレン共重合体等の高分子量材料であってもよい。
【００４７】
陽極は正孔注入層、正孔輸送層、発光層などに正孔を供給するものであり、金属、合金、金属酸化物、電気伝導性化合物、又はこれらの混合物などを用いることができ、好ましくは仕事関数が４ｅＶ以上の材料である。具体例としては酸化スズ、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）等の導電性金属酸化物、あるいは金、銀、クロム、ニッケル等の金属、さらにこれらの金属と導電性金属酸化物との混合物又は積層物、ヨウ化銅、硫化銅などの無機導電性物質、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロールなどの有機導電性材料、及びこれらとＩＴＯとの積層物などが挙げられ、好ましくは、導電性金属酸化物であり、特に、生産性、高導電性、透明性等の点からＩＴＯが好ましい。陽極の膜厚は材料により適宜選択可能であるが、通常１０ｎｍ〜５μｍの範囲のものが好ましく、より好ましくは５０ｎｍ〜１μｍであり、更に好ましくは１００ｎｍ〜５００ｎｍである。
【００４８】
陽極は通常、ソーダライムガラス、無アルカリガラス、透明樹脂基板などの上に層形成したものが用いられる。ガラスを用いる場合、その材質については、ガラスからの溶出イオンを少なくするため、無アルカリガラスを用いることが好ましい。また、ソーダライムガラスを用いる場合、シリカなどのバリアコートを施したものを使用することが好ましい。基板の厚みは、機械的強度を保つのに十分であれば特に制限はないが、ガラスを用いる場合には、通常０．２ｍｍ以上、好ましくは０．７ｍｍ以上のものを用いる。
陽極の作製には材料によって種々の方法が用いられるが、例えばＩＴＯの場合、電子ビーム法、スパッタリング法、抵抗加熱蒸着法、化学反応法（ゾルーゲル法など）、酸化インジウムスズの分散物の塗布などの方法で膜形成される。
陽極は洗浄その他の処理により、素子の駆動電圧を下げたり、発光効率を高めることも可能である。例えばＩＴＯの場合、ＵＶ−オゾン処理、プラズマ処理などが効果的である。
【００４９】
陰極は電子注入層、電子輸送層、発光層などに電子を供給するものであり、電子注入層、電子輸送層、発光層などの負極と隣接する層との密着性やイオン化ポテンシャル、安定性等を考慮して選ばれる。陰極の材料としては金属、合金、金属ハロゲン化物、金属酸化物、電気伝導性化合物、又はこれらの混合物を用いることができ、具体例としてはアルカリ金属（例えばＬｉ、Ｎａ、Ｋ等）及びそのフッ化物又は酸化物、アルカリ土類金属（例えばＭｇ、Ｃａ等）及びそのフッ化物又は酸化物、金、銀、鉛、アルミニウム、ナトリウム−カリウム合金又はそれらの混合金属、リチウム−アルミニウム合金又はそれらの混合金属、マグネシウム−銀合金又はそれらの混合金属、インジウム、イッテリビウム等の希土類金属等が挙げられ、好ましくは仕事関数が４ｅＶ以下の材料であり、より好ましくはアルミニウム、リチウム−アルミニウム合金又はそれらの混合金属、マグネシウム−銀合金又はそれらの混合金属等である。陰極は、上記化合物及び混合物の単層構造だけでなく、上記化合物及び混合物を含む積層構造を取ることもできる。例えば、アルミニウム／フッ化リチウム、アルミニウム／酸化リチウム の積層構造が好ましい。陰極の膜厚は材料により適宜選択可能であるが、通常１０ｎｍ〜５μｍの範囲のものが好ましく、より好ましくは５０ｎｍ〜１μｍであり、更に好ましくは１００ｎｍ〜１μｍである。
陰極の作製には電子ビーム法、スパッタリング法、抵抗加熱蒸着法、コーティング法などの方法が用いられ、金属を単体で蒸着することも、二成分以上を同時に蒸着することもできる。さらに、複数の金属を同時に蒸着して合金電極を形成することも可能であり、またあらかじめ調整した合金を蒸着させてもよい。
陽極及び陰極のシート抵抗は低い方が好ましく、数百Ω／□以下が好ましい。
【００５０】
発光層の材料は、電界印加時に陽極又は正孔注入層、正孔輸送層から正孔を注入することができると共に陰極又は電子注入層、電子輸送層から電子を注入することができる機能や、注入された電荷を移動させる機能、正孔と電子の再結合の場を提供して発光させる機能を有する層を形成することができるものであればよく、例えばベンゾオキサゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾチアゾール、スチリルベンゼン、ポリフェニル、ジフェニルブタジエン、テトラフェニルブタジエン、ナフタルイミド、クマリン、ペリレン、ペリノン、オキサジアゾール、アルダジン、ピラリジン、シクロペンタジエン、ビススチリルアントラセン、キナクリドン、ピロロピリジン、チアジアゾロピリジン、シクロペンタジエン、スチリルアミン、芳香族ジメチリディン化合物、８−キノリノールの金属錯体や希土類錯体に代表される各種金属錯体、ポリチオフェン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン等のポリマー化合物、有機シラン、イリジウムトリスフェニルピリジン錯体、及び、白金ポルフィリン錯体に代表される遷移金属錯体、及び、それらの誘導体等が挙げられる。
【００５１】
発光層の材料の少なくとも一つは、りん光材料であることが好ましい。発光層の膜厚は特に限定されるものではないが、通常１ｎｍ〜５μｍの範囲のものが好ましく、より好ましくは５ｎｍ〜１μｍであり、更に好ましくは１０ｎｍ〜５００ｎｍである。
発光層の形成方法は、特に限定されるものではないが、抵抗加熱蒸着、電子ビーム、スパッタリング、分子積層法、コーティング法（スピンコート法、キャスト法、ディップコート法など）、インクジェット法、印刷法、ＬＢ法、転写法などの方法が用いられ、好ましくは抵抗加熱蒸着、コーティング法である。
【００５２】
発光層は単一化合物で形成されてもよいし、複数の化合物で形成されてもよい。また、発光層は一つであっても複数であってもよく、それぞれの層が異なる発光色で発光して、例えば、白色を発光してもよい。単一の発光層から白色を発光してもよい。発光層が複数の場合は、それぞれの発光層は単一材料で形成されていてもよいし、複数の化合物で形成されていてもよい。
【００５３】
本発明の有機電界発光素子の発光層は積層構造を少なくとも一つ有していてもよい。積層数は２層以上５０層以下が好ましく、４層以上３０層以下がより好ましく、６層以上２０層以下がさらに好ましい。
【００５４】
積層を構成する各層の膜厚は特に限定されないが、０．２ｎｍ以上、２０ｎｍ以下が好ましく、０．４ｎｍ以上、１５ｎｍ以下がより好ましく、０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下がさらに好ましく、１ｎｍ以上５ｎｍ以下が特に好ましい。
【００５５】
本発明の有機電界発光素子の発光層は複数のドメイン構造を有していてもよい。発光層中に他のドメイン構造を有していてもよい。各ドメインの径は、０．２ｎｍ以上１０ｎｍ以下が好ましく、０．３ｎｍ以上５ｎｍ以下がより好ましく、０．５ｎｍ以上３ｎｍ以下がさらに好ましく、０．７ｎｍ以上２ｎｍ以下が特に好ましい。
【００５６】
正孔注入層、正孔輸送層の材料は、陽極から正孔を注入する機能、正孔を輸送する機能、陰極から注入された電子を障壁する機能のいずれか有しているものであればよい。その具体例としては、カルバゾール、トリアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、イミダゾール、ポリアリールアルカン、ピラゾリン、ピラゾロン、フェニレンジアミン、アリールアミン、アミノ置換カルコン、スチリルアントラセン、フルオレノン、ヒドラゾン、スチルベン、シラザン、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、ポルフィリン系化合物、ポリシラン系化合物、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマー、有機シラン誘導体、カーボン膜、一般式（１）、一般式（２）または一般式（３）で表される化合物、及び、それらの誘導体等が挙げられる。正孔注入層、正孔輸送層の膜厚は特に限定されるものではないが、通常１ｎｍ〜５μｍの範囲のものが好ましく、より好ましくは５ｎｍ〜１μｍであり、更に好ましくは１０ｎｍ〜５００ｎｍである。正孔注入層、正孔輸送層は上述した材料の１種又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
正孔注入層、正孔輸送層の形成方法としては、真空蒸着法やＬＢ法、前記正孔注入輸送材料を溶媒に溶解又は分散させてコーティングする方法（スピンコート法、キャスト法、ディップコート法など）、インクジェット法、印刷法、転写法が用いられる。コーティング法の場合、樹脂成分と共に溶解又は分散することができ、樹脂成分としては例えば、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキシド、ポリブタジエン、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、炭化水素樹脂、ケトン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアミド、エチルセルロース、酢酸ビニル、ＡＢＳ樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂などが挙げられる。
【００５７】
電子注入層、電子輸送層の材料は、陰極から電子を注入する機能、電子を輸送する機能、陽極から注入された正孔を障壁する機能のいずれかを有しているものであればよい。その具体例としては、トリアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、イミダゾール、フルオレノン、アントラキノジメタン、アントロン、ジフェニルキノン、チオピランジオキシド、カルボジイミド、フルオレニリデンメタン、ジスチリルピラジン、ナフタレン、ペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン、８−キノリノールの金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体、有機シラン、一般式（１）、一般式（２）または一般式（３）で表される化合物、及び、それらの誘導体等が挙げられる。電子注入層、電子輸送層の膜厚は特に限定されるものではないが、通常１ｎｍ〜５μｍの範囲のものが好ましく、より好ましくは５ｎｍ〜１μｍであり、更に好ましくは１０ｎｍ〜５００ｎｍである。電子注入層、電子輸送層は上述した材料の１種又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
電子注入層、電子輸送層の形成方法としては、真空蒸着法やＬＢ法、前記電子注入輸送材料を溶媒に溶解又は分散させてコーティングする方法（スピンコート法、キャスト法、ディップコート法など）、インクジェット法、印刷法、転写法などが用いられる。コーティング法の場合、樹脂成分と共に溶解又は分散することができ、樹脂成分としては例えば、正孔注入輸送層の場合に例示したものが適用できる。
【００５８】
保護層の材料としては水分や酸素等の素子劣化を促進するものが素子内に入ることを抑止する機能を有しているものであればよい。その具体例としては、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ等の金属、ＭｇＯ、ＳｉＯ、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＧｅＯ、ＮｉＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｆｅ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3、ＴｉＯ2等の金属酸化物、ＭｇＦ2、ＬｉＦ、ＡｌＦ3、ＣａＦ2等の金属フッ化物、ＳｉＮｘ、ＳｉＯｘＮｙ などの窒化物、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、ポリイミド、ポリウレア、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリジクロロジフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレンとジクロロジフルオロエチレンとの共重合体、テトラフルオロエチレンと少なくとも１種のコモノマーとを含むモノマー混合物を共重合させて得られる共重合体、共重合主鎖に環状構造を有する含フッ素共重合体、吸水率１％以上の吸水性物質、吸水率０．１％以下の防湿性物質等が挙げられる。
保護層の形成方法についても特に限定はなく、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、ＭＢＥ（分子線エピタキシ）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（高周波励起イオンプレーティング法）、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、ガスソースＣＶＤ法、コーティング法、印刷法、転写法を適用できる。
【００５９】
本発明の発光素子は、種々の公知の工夫により、光取り出し効率を向上させることができる。例えば、基板表面形状を加工する（例えば微細な凹凸パターンを形成する）、基板・ＩＴＯ層・有機層の屈折率を制御する、基板・ＩＴＯ層・有機層の膜厚を制御すること等により、光の取り出し効率を向上させ、外部量子効率を向上させることが可能である。
【００６０】
本発明の発光素子は、陽極側から発光を取り出す、いわゆる、トップエミッション方式であってもよい。
【実施例】
【００６１】
以下に本発明の具体的実施例を述べるが、本発明の実施の態様はこれらに限定されない。
【００６２】
（実施例１）
洗浄したＩＴＯ基板を蒸着装置に入れ、まず正孔注入材料として銅フタロシアニンを１０ｎｍ蒸着し、この上に正孔輸送材料としてα−ＮＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（α−ナフチル）−ベンジジン）を３０ｎｍ蒸着した。この上に化合物（１−２）と 化合物aを２０対１の比率（重量比）で３０ｎｍの厚さに共蒸着し、この上にBalqを１０ｎｍ、さらにこの上にAlq3を４０ｎｍ蒸着した。有機薄膜上にパターニングしたマスク（発光面積が４ｍｍ×５ｍｍとなるマスク）を設置し、蒸着装置内でフッ化リチウムを約１ｎｍ蒸着し、この上にアルミニウムを膜厚約２００ｎｍ蒸着して素子を作製した。東陽テクニカ製ソースメジャーユニット２４００型を用いて、直流定電圧をＥＬ素子に印加し発光させ、その輝度をトプコン社の輝度計ＢＭ−８、発光波長を浜松フォトニクス社製スペクトルアナライザーＰＭＡ−１１を用いて測定した。
その結果、色度値（０．２７，０．６２）の緑色発光が得られ、素子の外部量子効率は６．１％ であった。
また本素子の素子耐久性評価を初期輝度２０００ｃｄ／m2、電流値一定にて行うと輝度半減時間約１５００時間である。
【００６３】
（実施例２）
化合物（１−２）の代わりに化合物（１−１１）と化合物ｂを用い、実施例１と同様に素子作製評価した。その結果、色度値（０．２６，０．６３）の緑色発光が得られ、素子の外部量子効率は７．１％ であった。
本素子の素子耐久性評価を初期輝度２０００ｃｄ／m2、電流値一定にて行うと輝度半減時間は約１８００時間である。
【００６４】
（比較例１）
化合物 （１−２） の代わりに化合物CBPを用い、実施例１と同様に素子作製評価した。その結果、色度値（０．２７，  ０．６５）の緑色発光が得られ、素子の外部量子効率は５．０％であった。
本素子の素子耐久性評価を初期輝度２０００ｃｄ／m2、電流値一定にて行うと輝度半減時間は約８００時間である。
【００６５】
【化７】
2005276788.tif 000011
【００６６】
（実施例３）
洗浄したＩＴＯ基板を蒸着装置に入れ、まず正孔注入材料として銅フタロシアニンを１０ｎｍ蒸着し、この上に正孔輸送材料としてα−ＮＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（α−ナフチル）−ベンジジン）を４０ｎｍ蒸着した。この上に化合物（１−７）と 化合物ｃ を ５０対１ の比率（重量比）で４０ｎｍの厚さに共蒸着し、この上にAlq3を２０ｎｍ蒸着した。有機薄膜上にパターニングしたマスク（発光面積が４ｍｍ×５ｍｍとなるマスク）を設置し、蒸着装置内でフッ化リチウムを約１ｎｍ蒸着し、この上にアルミニウムを膜厚約２００ｎｍ蒸着して素子を作製した。このようにして作成したEL素子を実施例１と同様の方法で発光させ、輝度、発光波長を測定した。
その結果、色度（０．４２，  ０．５４）の橙色発光が得られ、素子の外部量子効率１．６％であった。
本素子の素子耐久性評価を初期輝度２０００ｃｄ／m2、電流値一定にて行うと輝度半減期は約２０００時間である。
【００６７】
同様に、他の一般式（１）、一般式（２）または一般式（３）で表される化合物を用いても、高効率発光素子を作製することができる。