(57)【要約】  陰極（８０）と陽極（２０）と、陰極（８０）と陽極（２０）の間に、少なくとも発光層（５０）と電子輸送層（６０）を含み、発光層（５０）が、下記式（１）で表されるフルオランテン誘導体からなるホスト材料と、インデノペリレン誘導体からなるドーパント材料を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子（１）。    【化２８】2007099983.tif 000031（式中、Ａｒは、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族基であり、Ｒはそれぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族基、又は置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基である。）
2007099983.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陰極と陽極と、
前記陰極と陽極の間に、少なくとも発光層と電子輸送層を含み、
前記発光層が、下記式（１）で表されるフルオランテン誘導体からなるホスト材料と、インデノペリレン誘導体からなるドーパント材料を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化２４】
2007099983.tif 000027
（式中、Ａｒは、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族基であり、Ｒはそれぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の芳香族複素環基、又は置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基である。）
【請求項２】
前記フルオランテン誘導体が、下記式（２）又は（３）で表される化合物である請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化２５】
2007099983.tif 000028
（式中、Ｒはそれぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の芳香族複素環基、又は置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基である。）
【請求項３】
前記インデノペリレン誘導体が、下記式（４）又は（５）で表される化合物である請求項１又は２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化２６】
2007099983.tif 000029
（式中、Ｒはそれぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の芳香族複素環基、又は置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基である。）
【請求項４】
前記電子輸送層が、下記式（６）で表される化合物を含有する請求項１〜３のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
（Ａ）ｕ−（Ｂ）ｖ      （６）
（式中、Ａは炭素環３以上の芳香族炭化水素基であり、Ｂは置換されてもよい複素環基である。ｕ、ｖはそれぞれ１〜６の整数である。）
【請求項５】
式（６）で表される化合物が、アントラセン、フェナントレン、ナフタセン、ピレン、クリセン、ベンゾアントラセン、ペンタセン、ジベンゾアントラセン、ベンゾピレン、フルオレン、ベンゾフルオレン、フルオランテン、ベンゾフルオランテン、ナフトフルオランテン、ジベンゾフルオレン、ジベンゾピレン及びジベンゾフルオランテンから選択される１以上の骨格を分子中に有する化合物である請求項４に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項６】
式（６）で表される化合物が、含窒素複素環化合物である請求項４又は５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項７】
前記含窒素複素環化合物が、ピリジン、ピリミジン、ピラジン、ピリダジン、トリアジン、キノリン、キノキサリン、アクリジン、イミダゾピリジン、イミダゾピリミジン及びフェナントロリンから選択される１以上の骨格を分子中に有する化合物である請求項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】
前記含窒素複素環化合物が、下記式（７）又は（８）で表されるベンゾイミダゾール誘導体である請求項６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化２７】
2007099983.tif 000030
（式中、Ｒ１０は、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数６〜６０のアリール基、置換もしくは無置換のピリジル基、置換もしくは無置換のキノリル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基であり、
ｍは０〜４の整数であり、
Ｒ１１は、置換もしくは無置換の炭素数６〜６０のアリール基、置換もしくは無置換のピリジル基、置換もしくは無置換のキノリル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、又は炭素数１〜２０のアルコキシ基であり、
Ｒ１２は、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数６〜６０のアリール基、置換もしくは無置換のピリジル基、置換もしくは無置換のキノリル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基であり、
Ｌは、置換もしくは無置換の炭素数６〜６０のアリーレン基、置換もしくは無置換のピリジニレン基、置換もしくは無置換のキノリニレン基、又は置換もしくは無置換のフルオレニレン基であり、
Ａｒ１は、置換もしくは無置換の炭素数６〜６０のアリール基、置換もしくは無置換のピリジニル基、又は置換もしくは無置換のキノリニル基である。）
【請求項９】
前記発光層が含有するドーパント材料のドープ濃度が０．１〜１０重量％である請求項１〜８のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１０】
前記発光層が含有するドーパント材料のドープ濃度が０．５〜２重量％である請求項９に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１１】
発光色が橙色〜赤色である請求項１〜１０のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を有する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フルオランテン誘導体とインデノペリレン誘導体を組み合わせて用いた有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）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は、電界を印加することにより、陽極より注入された正孔と陰極より注入された電子の再結合エネルギーにより蛍光物質が発光する原理を利用した自発光素子である。【０００３】
イーストマン・コダック社のＣ．Ｗ．Ｔａｎｇらによる積層型素子による低電圧駆動有機ＥＬ素子の報告（非特許文献１）がなされて以来、有機材料を構成材料とする有機ＥＬ素子に関する研究が盛んに行われている。【０００４】
Ｔａｎｇらは、トリス（８−キノリノール）アルミニウムを発光層に、トリフェニルジアミン誘導体を正孔輸送層に用いた積層構造を採用している。積層構造の利点としては、発光層への正孔の注入効率を高めることができ、陰極に注入された電子をブロックして再結合により生成する励起子の生成効率を高めることができ、発光層内で生成した励起子を閉じこめることができる等が挙げられる。この例のように有機ＥＬ素子の素子構造としては、正孔輸送（注入）層、電子輸送発光層の２層型、又は正孔輸送（注入）層、発光層、電子輸送（注入）層の３層型構造等がよく知られている。こうした積層型構造素子では注入された正孔と電子の再結合効率を高めるために、素子構造や形成方法に種々の工夫がなされている。【０００５】
有機ＥＬ素子に用いる発光材料としては、トリス（８−キノリノール）アルミニウム錯体等のキレート錯体、クマリン錯体、テトラフェニルブタジエン誘導体、ビススチリルアリーレン誘導体、オキサジアゾール誘導体等の発光材料が知られており、それらは青色から赤色までの可視領域の発光が得られることが報告されており、カラー表示素子の実現が期待されている（例えば特許文献１〜３等）。しかし、その発光効率や寿命は実用可能なレベルにまで到達せず不十分であった。また、フルカラーディスプレイには色の３原色（青色、緑色、赤色）が求められるが、中でも高効率な赤色素子が求められている。【０００６】
最近では、例えば、特許文献４には、ナフタセン又はペンタセン誘導体を発光層に添加した赤色発光素子が開示されている。しかし、この発光素子は、赤色純度は優れているものの、印加電圧が１１Ｖと高く、輝度の半減時間は約１５０時間と不十分であった。特許文献５には、ジシアノメチレン（ＤＣＭ）系化合物を発光層に添加した素子が開示されているが、赤色の純度が不十分であった。特許文献６には、アミン系芳香族化合物を発光層に添加した赤色発光素子が開示されているが、この発光素子はＣＩＥ色度（０．６４、０．３３）と色純度はよいものの、駆動電圧が高かった。特許文献７、８に、アミン系芳香族化合物とＡｌｑを発光層に用いた素子が開示されている。しかしながら、この素子は、赤色発光するものの、低効率かつ短寿命であった。【０００７】
また特許文献９には、アミン系芳香族化合物とＤＰＶＤＰＡＮを発光層に用いた素子が開示されているが、高効率な素子は発光色が橙色であり、赤色発光する素子は低効率であった。【０００８】
特許文献１０には、ジシアノアントラセン誘導体とインデノペリレン誘導体を発光層に、金属錯体を電子輸送層に用いた素子が開示されているが、発光色が赤橙色であった。【０００９】
特許文献１１には、フルオランテン誘導体とインデノペリレン誘導体を発光層に、電子輸送層にフルオランテン誘導体を用いた素子が公開されているものの、実用的な効率を伴っていなかった。【００１０】
【特許文献１】特開平８−２３９６５５号公報
【特許文献２】特開平７−１３８５６１号公報
【特許文献３】特開平３−２００２８９号公報
【特許文献４】特開平８−３１１４４２号公報
【特許文献５】特開平３−１６２４８１号公報
【特許文献６】特開２００１−８１４５１号公報
【特許文献７】ＷＯ０１／２３４９７パンフレット
【特許文献８】特開２００３−４０８４５号公報
【特許文献９】特開２００３−８１９２４号公報
【特許文献１０】特開２００１−３０７８８５号公報
【特許文献１１】特開２００３−３３８３７７号公報
【非特許文献１】Ｃ．Ｗ．Ｔａｎｇ、Ｓ．Ａ．Ｖａｎｓｌｙｋｅ，Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，５１巻、９１３頁、１９８７年
【００１１】
本発明の目的は、実用的な、高効率で長寿命、かつ色純度に優れた有機ＥＬ素子を提供することである。
【発明の開示】
【００１２】
本発明者らは、上記目的を達成するために、鋭意研究を重ねた結果、フルオランテン誘導体とインデノペリレン誘導体を、有機ＥＬ素子の発光層に用いることにより、有機ＥＬ素子の長寿命化と高効率化を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明によれば以下の有機ＥＬ素子等が提供できる。
１．陰極と陽極と、
前記陰極と陽極の間に、少なくとも発光層と電子輸送層を含み、
前記発光層が、下記式（１）で表されるフルオランテン誘導体からなるホスト材料と、インデノペリレン誘導体からなるドーパント材料を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１】
2007099983.tif 000003
（式中、Ａｒは、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族基であり、Ｒはそれぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の芳香族複素環基、又は置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基である。）
２．前記フルオランテン誘導体が、下記式（２）又は（３）で表される化合物である１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化２】
2007099983.tif 000004
（式中、Ｒはそれぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の芳香族複素環基、又は置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基である。）
３．前記インデノペリレン誘導体が、下記式（４）又は（５）で表される化合物である１又は２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化３】
2007099983.tif 000005
（式中、Ｒはそれぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の芳香族複素環基、又は置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基である。）
４．前記電子輸送層が、下記式（６）で表される化合物を含有する１〜３のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
（Ａ）ｕ−（Ｂ）ｖ      （６）
（式中、Ａは炭素環３以上の芳香族炭化水素基であり、Ｂは置換されてもよい複素環基である。ｕ、ｖはそれぞれ１〜６の整数である。）
５．式（６）で表される化合物が、アントラセン、フェナントレン、ナフタセン、ピレン、クリセン、ベンゾアントラセン、ペンタセン、ジベンゾアントラセン、ベンゾピレン、フルオレン、ベンゾフルオレン、フルオランテン、ベンゾフルオランテン、ナフトフルオランテン、ジベンゾフルオレン、ジベンゾピレン及びジベンゾフルオランテンから選択される１以上の骨格を分子中に有する化合物である４に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
６．式（６）で表される化合物が、含窒素複素環化合物である４又は５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
７．前記含窒素複素環化合物が、ピリジン、ピリミジン、ピラジン、ピリダジン、トリアジン、キノリン、キノキサリン、アクリジン、イミダゾピリジン、イミダゾピリミジン及びフェナントロリンから選択される１以上の骨格を分子中に有する化合物である６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
８．前記含窒素複素環化合物が、下記式（７）又は（８）で表されるベンゾイミダゾール誘導体である６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化４】
2007099983.tif 000006
（式中、Ｒ１０は、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数６〜６０のアリール基、置換もしくは無置換のピリジル基、置換もしくは無置換のキノリル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基であり、
ｍは０〜４の整数であり、
Ｒ１１は、置換もしくは無置換の炭素数６〜６０のアリール基、置換もしくは無置換のピリジル基、置換もしくは無置換のキノリル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、又は炭素数１〜２０のアルコキシ基であり、
Ｒ１２は、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数６〜６０のアリール基、置換もしくは無置換のピリジル基、置換もしくは無置換のキノリル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基であり、
Ｌは、置換もしくは無置換の炭素数６〜６０のアリーレン基、置換もしくは無置換のピリジニレン基、置換もしくは無置換のキノリニレン基、又は置換もしくは無置換のフルオレニレン基であり、
Ａｒ１は、置換もしくは無置換の炭素数６〜６０のアリール基、置換もしくは無置換のピリジニル基、又は置換もしくは無置換のキノリニル基である。）
９．前記発光層が含有するドーパント材料のドープ濃度が０．１〜１０重量％である１〜８のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
１０．前記発光層が含有するドーパント材料のドープ濃度が０．５〜２重量％である９に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
１１．発光色が橙色〜赤色である１〜１０のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
１２．１〜１１のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を有する装置。
【００１３】
本発明によれば、実用的な、高効率で長寿命、かつ色純度に優れた有機ＥＬ素子が提供できる。
さらに、本発明によれば、電子輸送層用及び発光層用の材料として好適な化合物を選択することにより、さらに高効率な有機ＥＬ素子を得ることができる。即ち、本発明の構成により、電子輸送層での励起子生成が抑えられ、電子輸送層からの微少な発光をさらに低レベルにまで抑制した高色純度な有機ＥＬ素子が得られる。また、同様の理由により、素子の長寿命化が図られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の有機ＥＬ素子に係る一実施形態を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明で用いるフルオランテン誘導体は、下記式（１）で表される。
【化５】
2007099983.tif 000007
【００１６】
式（１）において、Ａｒは、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族基であり、Ｒはそれぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の芳香族複素環基、又は置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基である。【００１７】
Ａｒの好ましい無置換の核炭素数６〜５０の芳香族基としては、フェニル基、（ｏ−，ｍ−，ｐ−）トリル基、ピレニル基、ペリレニル基、コロネニル基、（１−、および２−）ナフチル基、アントリル基、（ｏ−，ｍ−，ｐ−）ビフェニリル基、ターフェニル基、フェナントリル基等が挙げられ、（１−、および２−）ナフチル基、アントリル基等がより好ましい。【００１８】
Ｒの好ましい無置換の核炭素数６〜５０の芳香族基としては、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントリル基、２−アントリル基、９−アントリル基、１−フェナントリル基、２−フェナントリル基、３−フェナントリル基、４−フェナントリル基、９−フェナントリル基、１−ナフタセニル基、２−ナフタセニル基、９−ナフタセニル基、１−ピレニル基、２−ピレニル基、４−ピレニル基、２−ビフェニルイル基、３−ビフェニルイル基、４−ビフェニルイル基、ｐ−ターフェニル−４−イル基、ｐ−ターフェニル−３−イル基、ｐ−ターフェニル−２−イル基、ｍ−ターフェニル−４−イル基、ｍ−ターフェニル−３−イル基、ｍ−ターフェニル−２−イル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、フルオランテニル基等が挙げられる。【００１９】
Ｒが置換された核炭素数６〜５０の芳香族基である場合の置換基としては、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０のアリール基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のカルボキシル基、ハロゲン基、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基等が挙げられる。【００２０】
置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族基の例としては、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントリル基、２−アントリル基、９−アントリル基、１−フェナントリル基、２−フェナントリル基、３−フェナントリル基、４−フェナントリル基、９−フェナントリル基、１−ナフタセニル基、２−ナフタセニル基、９−ナフタセニル基、１−ピレニル基、２−ピレニル基、４−ピレニル基、２−ビフェニルイル基、３−ビフェニルイル基、４−ビフェニルイル基、ｐ−ターフェニル−４−イル基、ｐ−ターフェニル−３−イル基、ｐ−ターフェニル−２−イル基、ｍ−ターフェニル−４−イル基、ｍ−ターフェニル−３−イル基、ｍ−ターフェニル−２−イル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、ｐ−ｔ−ブチルフェニル基、ｐ−（２−フェニルプロピル）フェニル基、３−メチル−２−ナフチル基、４−メチル−１−ナフチル基、４−メチル−１−アントリル基、４’−メチルビフェニルイル基、４”−ｔ−ブチル−ｐ−ターフェニル−４−イル基、フルオランテニル基等が挙げられる。フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、９−フェナントリル基、１−ナフタセニル基、２−ナフタセニル基、９−ナフタセニル基、１−ピレニル基、２−ピレニル基、４−ピレニル基、２−ビフェニルイル基、３−ビフェニルイル基、４−ビフェニルイル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、ｐ−ｔ−ブチルフェニル基等がより好ましい。【００２１】
置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の芳香族複素環基の例としては、１−ピロリル基、２−ピロリル基、３−ピロリル基、ピラジニル基、２−ピリジニル基、３−ピリジニル基、４−ピリジニル基、１−インドリル基、２−インドリル基、３−インドリル基、４−インドリル基、５−インドリル基、６−インドリル基、７−インドリル基、１−イソインドリル基、２−イソインドリル基、３−イソインドリル基、４−イソインドリル基、５−イソインドリル基、６−イソインドリル基、７−イソインドリル基、２−フリル基、３−フリル基、２−ベンゾフラニル基、３−ベンゾフラニル基、４−ベンゾフラニル基、５−ベンゾフラニル基、６−ベンゾフラニル基、７−ベンゾフラニル基、１−イソベンゾフラニル基、３−イソベンゾフラニル基、４−イソベンゾフラニル基、５−イソベンゾフラニル基、６−イソベンゾフラニル基、７−イソベンゾフラニル基、キノリル基、３−キノリル基、４−キノリル基、５−キノリル基、６−キノリル基、７−キノリル基、８−キノリル基、１−イソキノリル基、３−イソキノリル基、４−イソキノリル基、５−イソキノリル基、６−イソキノリル基、７−イソキノリル基、８−イソキノリル基、２−キノキサリニル基、５−キノキサリニル基、６−キノキサリニル基、１−カルバゾリル基、２−カルバゾリル基、３−カルバゾリル基、４−カルバゾリル基、９−カルバゾリル基、１−フェナンスリジニル基、２−フェナンスリジニル基、３−フェナンスリジニル基、４−フェナンスリジニル基、６−フェナンスリジニル基、７−フェナンスリジニル基、８−フェナンスリジニル基、９−フェナンスリジニル基、１０−フェナンスリジニル基、１−アクリジニル基、２−アクリジニル基、３−アクリジニル基、４−アクリジニル基、９−アクリジニル基、１，７−フェナンスロリン−２−イル基、１，７−フェナンスロリン−３−イル基、１，７−フェナンスロリン−４−イル基、１，７−フェナンスロリン−５−イル基、１，７−フェナンスロリン−６−イル基、１，７−フェナンスロリン−８−イル基、１，７−フェナンスロリン−９−イル基、１，７−フェナンスロリン−１０−イル基、１，８−フェナンスロリン−２−イル基、１，８−フェナンスロリン−３−イル基、１，８−フェナンスロリン−４−イル基、１，８−フェナンスロリン−５−イル基、１，８−フェナンスロリン−６−イル基、１，８−フェナンスロリン−７−イル基、１，８−フェナンスロリン−９−イル基、１，８−フェナンスロリン−１０−イル基、１，９−フェナンスロリン−２−イル基、１，９−フェナンスロリン−３−イル基、１，９−フェナンスロリン−４−イル基、１，９−フェナンスロリン−５−イル基、１，９−フェナンスロリン−６−イル基、１，９−フェナンスロリン−７−イル基、１，９−フェナンスロリン−８−イル基、１，９−フェナンスロリン−１０−イル基、１，１０−フェナンスロリン−２−イル基、１，１０−フェナンスロリン−３−イル基、１，１０−フェナンスロリン−４−イル基、１，１０−フェナンスロリン−５−イル基、２，９−フェナンスロリン−１−イル基、２，９−フェナンスロリン−３−イル基、２，９−フェナンスロリン−４−イル基、２，９−フェナンスロリン−５−イル基、２，９−フェナンスロリン−６−イル基、２，９−フェナンスロリン−７−イル基、２，９−フェナンスロリン−８−イル基、２，９−フェナンスロリン−１０−イル基、２，８−フェナンスロリン−１−イル基、２，８−フェナンスロリン−３−イル基、２，８−フェナンスロリン−４−イル基、２，８−フェナンスロリン−５−イル基、２，８−フェナンスロリン−６−イル基、２，８−フェナンスロリン−７−イル基、２，８−フェナンスロリン−９−イル基、２，８−フェナンスロリン−１０−イル基、２，７−フェナンスロリン−１−イル基、２，７−フェナンスロリン−３−イル基、２，７−フェナンスロリン−４−イル基、２，７−フェナンスロリン−５−イル基、２，７−フェナンスロリン−６−イル基、２，７−フェナンスロリン−８−イル基、２，７−フェナンスロリン−９−イル基、２，７−フェナンスロリン−１０−イル基、１−フェナジニル基、２−フェナジニル基、１−フェノチアジニル基、２−フェノチアジニル基、３−フェノチアジニル基、４−フェノチアジニル基、１０−フェノチアジニル基、１−フェノキサジニル基、２−フェノキサジニル基、３−フェノキサジニル基、４−フェノキサジニル基、１０−フェノキサジニル基、２−オキサゾリル基、４−オキサゾリル基、５−オキサゾリル基、２−オキサジアゾリル基、５−オキサジアゾリル基、３−フラザニル基、２−チエニル基、３−チエニル基、２−メチルピロール−１−イル基、２−メチルピロール−３−イル基、２−メチルピロール−４−イル基、２−メチルピロール−５−イル基、３−メチルピロール−１−イル基、３−メチルピロール−２−イル基、３−メチルピロール−４−イル基、３−メチルピロール−５−イル基、２−ｔ−ブチルピロール−４−イル基、３−（２−フェニルプロピル）ピロール−１−イル基、２−メチル−１−インドリル基、４−メチル−１−インドリル基、２−メチル−３−インドリル基、４−メチル−３−インドリル基、２−ｔ−ブチル１−インドリル基、４−ｔ−ブチル１−インドリル基、２−ｔ−ブチル３−インドリル基、４−ｔ−ブチル３−インドリル基等が挙げられる。【００２２】
置換又は無置換のアルキル基の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ヒドロキシメチル基、１−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシイソブチル基、１，２−ジヒドロキシエチル基、１，３−ジヒドロキシイソプロピル基、２，３−ジヒドロキシ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリヒドロキシプロピル基、クロロメチル基、１−クロロエチル基、２−クロロエチル基、２−クロロイソブチル基、１，２−ジクロロエチル基、１，３−ジクロロイソプロピル基、２，３−ジクロロ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリクロロプロピル基、ブロモメチル基、１−ブロモエチル基、２−ブロモエチル基、２−ブロモイソブチル基、１，２−ジブロモエチル基、１，３−ジブロモイソプロピル基、２，３−ジブロモ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリブロモプロピル基、ヨードメチル基、１−ヨードエチル基、２−ヨードエチル基、２−ヨードイソブチル基、１，２−ジヨードエチル基、１，３−ジヨードイソプロピル基、２，３−ジヨード−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリヨードプロピル基、アミノメチル基、１−アミノエチル基、２−アミノエチル基、２−アミノイソブチル基、１，２−ジアミノエチル基、１，３−ジアミノイソプロピル基、２，３−ジアミノ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリアミノプロピル基、シアノメチル基、１−シアノエチル基、２−シアノエチル基、２−シアノイソブチル基、１，２−ジシアノエチル基、１，３−ジシアノイソプロピル基、２，３−ジシアノ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリシアノプロピル基、ニトロメチル基、１−ニトロエチル基、２−ニトロエチル基、２−ニトロイソブチル基、１，２−ジニトロエチル基、１，３−ジニトロイソプロピル基、２，３−ジニトロ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリニトロプロピル基、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、４−メチルシクロヘキシル基、１−アダマンチル基、２−アダマンチル基、１−ノルボルニル基、２−ノルボルニル基等が挙げられる。【００２３】
フルオランテン誘導体の具体例を、以下に示す。
【化６】
2007099983.tif 000008
【００２４】
式（２）、（３）のＲは、式（１）のＲと同じである。【００２５】
Ｒは好ましくは水素又はフェニル基である。より好ましくは式（２）、（３）において、ナフタレン骨格又はアントラセン骨格に対向して置換する二つのＲがフェニル基であり他は水素である。【００２６】
本発明で用いるインデノペリレン誘導体の具体例を、以下に示す。
【化７】
2007099983.tif 000009
【００２７】
式（４）、（５）のＲは、式（１）のＲと同じである。【００２８】
フルオランテン誘導体からなるホスト材料とインデノペリレン誘導体からなるドーパント材料を、有機ＥＬ素子に用いることにより、有機ＥＬ素子の実用的な効率と寿命を実現することができる。【００２９】
具体的には、陰極と陽極の間に、少なくとも発光層及び電子輸送層を含む有機ＥＬ素子において、発光層が、フルオランテン誘導体からなるホスト材料とインデノペリレン誘導体からなるドーパント材料を含有する。
例えば、本発明の有機ＥＬ素子の一例を図１に示す。この図において、有機ＥＬ素子１は、基板１０上に、陽極２０、正孔注入層３０、正孔輸送層４０、発光層５０、電子輸送層６０、電子注入層７０及び陰極８０を、この順に積層した構成を有する。ここで、発光層５０が、フルオランテン誘導体からなるホスト材料とインデノペリレン誘導体からなるドーパント材料を含有する。【００３０】
ドーパント材料として用いるインデノペリレン誘導体としては、ジベンゾテトラフェニルペリフランテン誘導体が好ましい。【００３１】
発光層において、ドーパント材料のドープ濃度は、０．１〜１０重量％であることが好ましく、０．５〜２重量％であることがより好ましい。【００３２】
本発明の有機ＥＬ素子は、電子輸送層が、下記一般式（６）で示される化合物を含有することが好ましい。
（Ａ）ｕ−（Ｂ）ｖ      （６）
式（６）中、Ａは炭素環３以上の芳香族炭化水素基であり、Ｂは置換されてもよい複素環基である。ｕ、ｖはそれぞれ１〜６の整数である。【００３３】
基Ａである炭素環３以上の芳香族炭化水素基としては、アントラセン、フェナントレン、ナフタセン、ピレン、クリセン、ベンゾアントラセン、ペンタセン、ジベンゾアントラセン、ベンゾピレン、フルオレン、ベンゾフルオレン、フルオランテン、ベンゾフルオランテン、ナフソフルオランテン、ジベンゾフルオレン、ジベンゾピレン及びジベンゾフルオランテン等が挙げられる。【００３４】
基Ｂである置換もしくは無置換の複素環基の複素環基としては、ピリジン、ピリミジン、ピラジン、ピリダジン、トリアジン、キノリン、キノキサリン、アクリジン、イミダゾピリジン、イミダゾピリミジン及びフェナントロリン等が挙げられる。【００３５】
一般式（６）で表される化合物は、アントラセン、フェナントレン、ナフタセン、ピレン、クリセン、ベンゾアントラセン、ペンタセン、ジベンゾアントラセン、ベンゾピレン、フルオレン、ベンゾフルオレン、フルオランテン、ベンゾフルオランテン、ナフソフルオランテン、ジベンゾフルオレン、ジベンゾピレン及びジベンゾフルオランテンから選択される１以上の骨格を分子中に有する化合物であることが好ましい。【００３６】
また、一般式（６）で表される化合物は、含窒素複素環化合物であることが好ましい。
含窒素複素環化合物としては、ピリジン、ピリミジン、ピラジン、ピリダジン、トリアジン、キノリン、キノキサリン、アクリジン、イミダゾピリジン、イミダゾピリミジン及びフェナントロリンから選択される１以上の骨格を分子中に有する含窒素複素環化合物であることが好ましい。【００３７】
また、含窒素複素環化合物が、下記一般式（７）又は（８）で表されるベンゾイミダゾール誘導体であることがさらに好ましい。
【化８】
2007099983.tif 000010
【００３８】
式（７）及び（８）において、Ｒ１０は、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数６〜６０のアリール基、置換もしくは無置換のピリジル基、置換もしくは無置換のキノリル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基又は置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基である。【００３９】
置換もしくは無置換の炭素数６〜６０のアリール基としては、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントリル基、２−アントリル基、９−アントリル基、１−フェナントリル基、２−フェナントリル基、３−フェナントリル基、４−フェナントリル基、９−フェナントリル基、１−ナフタセニル基、２−ナフタセニル基、９−ナフタセニル基、１−ピレニル基、２−ピレニル基、４−ピレニル基、２−ビフェニルイル基、３−ビフェニルイル基、４−ビフェニルイル基、ｐ−ターフェニル−４−イル基、ｐ−ターフェニル−３−イル基、ｐ−ターフェニル−２−イル基、ｍ−ターフェニル−４−イル基、ｍ−ターフェニル−３−イル基、ｍ−ターフェニル−２−イル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、ｐ−ｔ−ブチルフェニル基、ｐ−（２−フェニルプロピル）フェニル基、３−メチル−２−ナフチル基、４−メチル−１−ナフチル基、４−メチル−１−アントリル基、４’−メチルビフェニルイル基、４”−ｔ−ブチル−ｐ−ターフェニル−４−イル基、フルオランテニル基、フルオレニル基等が好ましく、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、アントラセニル基、フェナントリル基、ピレニル基、クリセニル基、フルオランテニル基、フルオレニル基等がより好ましい。【００４０】
置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ヒドロキシメチル基、１−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシイソブチル基、１，２−ジヒドロキシエチル基、１，３−ジヒドロキシイソプロピル基、２，３−ジヒドロキシ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリヒドロキシプロピル基、クロロメチル基、１−クロロエチル基、２−クロロエチル基、２−クロロイソブチル基、１，２−ジクロロエチル基、１，３−ジクロロイソプロピル基、２，３−ジクロロ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリクロロプロピル基、ブロモメチル基、１−ブロモエチル基、２−ブロモエチル基、２−ブロモイソブチル基、１，２−ジブロモエチル基、１，３−ジブロモイソプロピル基、２，３−ジブロモ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリブロモプロピル基、ヨードメチル基、１−ヨードエチル基、２−ヨードエチル基、２−ヨードイソブチル基、１，２−ジヨードエチル基、１，３−ジヨードイソプロピル基、２，３−ジヨード−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリヨードプロピル基、アミノメチル基、１−アミノエチル基、２−アミノエチル基、２−アミノイソブチル基、１，２−ジアミノエチル基、１，３−ジアミノイソプロピル基、２，３−ジアミノ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリアミノプロピル基、シアノメチル基、１−シアノエチル基、２−シアノエチル基、２−シアノイソブチル基、１，２−ジシアノエチル基、１，３−ジシアノイソプロピル基、２，３−ジシアノ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリシアノプロピル基、ニトロメチル基、１−ニトロエチル基、２−ニトロエチル基、２−ニトロイソブチル基、１，２−ジニトロエチル基、１，３−ジニトロイソプロピル基、２，３−ジニトロ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリニトロプロピル基、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、４−メチルシクロヘキシル基、１−アダマンチル基、２−アダマンチル基、１−ノルボルニル基、２−ノルボルニル基等が好ましく、等がより好ましい。【００４１】
置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基は−ＯＹで表される基であり、Ｙの例としては、前記アルキル基で説明したものと同様の例が挙げられる。【００４２】
上記アリール基、ピリジル基、キノリル基、アルキル基又はアルコキシ基の置換基としては、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０のアリール基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のカルボキシル基、ハロゲン基、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基等が挙げられる。【００４３】
ｍは０〜４の整数であり、０〜３であることが好ましく、０〜２であることがより好ましい。【００４４】
Ｒ１１は、置換もしくは無置換炭素数６〜６０のアリール基、置換もしくは無置換ピリジル基、置換もしくは無置換キノリル基、置換もしくは無置換炭素数１〜２０のアルキル基又は炭素数１〜２０のアルコキシ基であり、各基及び置換基の例としては、上記Ｒ１０と同様である。【００４５】
Ｒ１２は、水素原子、置換もしくは無置換炭素数６〜６０のアリール基、置換もしくは無置換ピリジル基、置換もしくは無置換キノリル基、置換もしくは無置換炭素数１〜２０のアルキル基又は置換もしくは無置換炭素数１〜２０のアルコキシ基であり、各基及び置換基の例としては、上記Ｒ１０と同様である。【００４６】
Ｌは、置換もしくは無置換の炭素数６〜６０のアリーレン基、置換もしくは無置換のピリジニレン基、置換もしくは無置換のキノリニレン基又は置換もしくは無置換のフルオレニレン基である。【００４７】
炭素数６〜６０のアリーレン基としては、炭素数６〜６０のアリール基で説明した置換基から、さらに１つの水素原子を除くことによりできる２価の置換基等が好ましく、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニレン基、アントラセニレン基、フェナントリレン基、ピレニレン基、クリセニレン基、フルオランテニレン基、フルオレニレン基がより好ましい。【００４８】
上記アリーレン基、ピリジニレン基、キノリニレン基又はフルオレニレン基の置換基の例としては、上記Ｒ１０と同様である。【００４９】
Ａｒ１は、置換もしくは無置換炭素数６〜６０（好ましくは炭素数６〜３０）のアリール基、置換もしくは無置換ピリジニル基又は置換もしくは無置換キノリニル基である。
炭素数６〜６０のアリール基、及びアリール基、ピリジニル基及びキノリニル基の置換基としては、上記Ｒ１０と同様である。【００５０】
一般式（７）で表されるベンゾイミダゾール誘導体は、好ましくは、ｍが０、Ｒ１１がアリール基、Ｌが炭素数６〜３０（より好ましくは炭素数６〜２０）のアリーレン基及びＡｒ１が炭素数６〜３０のアリール基である。【００５１】
一般式（８）で表されるベンゾイミダゾール誘導体は、好ましくは、ｍが０、Ｒ１２がアリール基、Ｌが炭素数６〜３０（より好ましくは炭素数６〜２０）のアリーレン基及びＡｒ１が炭素数６〜３０のアリール基である。【００５２】
本発明の有機ＥＬ素子は、発光色が橙色〜赤色であることが好ましい。【００５３】
［有機ＥＬ素子の構成］
以下に本発明に用いられる有機ＥＬ素子の代表的な構成例を示す。もちろん、本発明はこれに限定されるものではない。
（１）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
（２）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（３）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（４）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
（５）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極（図１）
（６）陽極／絶縁層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（７）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／絶縁層／陰極
（８）陽極／絶縁層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／絶縁層／陰極
（９）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／絶縁層／陰極
（１０）陽極／絶縁層／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
（１１）陽極／絶縁層／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／絶縁層／陰極
等の構造を挙げることができる。
これらの中で通常（２）（３）（４）（５）（８）（９）（１１）の構成が好ましく用いられる。【００５４】
以下、有機ＥＬ素子における各層の機能等について説明する。
［基板］
発光光が基板側から出射される下面発光型又はボトムエミッション型の有機ＥＬ素子とする場合、本発明の有機ＥＬ素子は透光性の基板上に作製する。ここでいう透光性基板は有機ＥＬ素子を支持する基板であり、４００〜７００ｎｍの可視領域の光の透過率が５０％以上で、平滑な基板が好ましい。
具体的には、ガラス板、ポリマー板等が挙げられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等が挙げられる。またポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。また、駆動用のＴＦＴが形成されているＴＦＴ基板であってもよい。【００５５】
また、発光光が素子の上部から出射される上面発光型又はトップエミッション型の有機ＥＬ素子とする場合、基板は透光性でなくてもよい。好ましくは、基板上にアルミニウム等の適当な金属の反射光を設ける。【００５６】
［陽極］
本発明の有機ＥＬ素子の陽極は、正孔を正孔輸送層又は発光層に注入する役割を担うものであり、４．５ｅＶ以上の仕事関数を有することが効果的である。本発明に用いられる陽極材料の具体例としては、酸化インジウム錫合金（ＩＴＯ）、酸化錫（ＮＥＳＡ）、酸化インジウム亜鉛合金（ＩＺＯ）、金、銀、白金、銅等が適用できる。
これら材料は単独で用いることもできるが、これら材料同士の合金や、その他の元素を添加した材料も適宜選択して用いることができる。
陽極はこれらの電極物質を蒸着法やスパッタリング法等の方法で薄膜を形成させることにより作製することができる。【００５７】
下面発光型又はボトムエミッション型の有機ＥＬ素子の場合、陽極の発光に対する透過率は１０％より大きくすることが好ましい。また陽極のシート抵抗は、数百Ω／□以下が好ましい。陽極の膜厚は材料にもよるが、通常１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選択される。【００５８】
［発光層］
有機ＥＬ素子の発光層は以下の機能を併せ持つものである。即ち、
（ｉ）注入機能：電界印加時に陽極又は正孔注入・輸送層より正孔を注入することができ、陰極又は電子注入・輸送層より電子を注入することができる機能
（ｉｉ）輸送機能：注入した電荷（電子と正孔）を電界の力で移動させる機能
（ｉｉｉ）発光機能：電子と正孔の再結合の場を提供し、これを発光につなげる機能
がある。
ただし、正孔の注入されやすさと電子の注入されやすさに違いがあってもよく、また正孔と電子の移動度で表される輸送能に大小があってもよいが、どちらか一方の電荷を移動することが好ましい。【００５９】
この発光層を形成する方法としては、例えば蒸着法、スピンコート法、ＬＢ法等の公知の方法を適用することができる。発光層は、特に分子堆積膜であることが好ましい。
ここで分子堆積膜とは、気相状態の材料化合物から沈着され形成された薄膜や、溶液状態又は液相状態の材料化合物から固体化され形成された膜のことであり、通常この分子堆積膜は、ＬＢ法により形成された薄膜（分子累積膜）とは凝集構造、高次構造の相違や、それに起因する機能的な相違により区分することができる。
また、特開昭５７−５１７８１号公報に開示されているように、樹脂等の結着剤と材料化合物とを溶剤に溶かして溶液とした後、これをスピンコート法等により薄膜化することによっても、発光層を形成することができる。【００６０】
［正孔輸送層及び正孔注入層］
正孔輸送層は発光層への正孔注入を助け、発光領域まで輸送する層であって、正孔移動度が大きく、イオン化エネルギーが通常５．５ｅＶ以下と小さい。このような正孔輸送層としてはより低い電界強度で正孔を発光層に輸送する材料が好ましく、さらに正孔の移動度が、例えば１０４〜１０６Ｖ／ｃｍの電界印加時に、少なくとも１０−４ｃｍ２／Ｖ・秒であれば好ましい。
正孔輸送層を形成する材料としては、前記の好ましい性質を有するものであれば特に制限はなく、従来、光導伝材料において正孔の電荷輸送材料として慣用されているものや、ＥＬ素子の正孔輸送層に使用される公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。【００６１】
具体例として例えば、トリアゾール誘導体（米国特許３，１１２，１９７号明細書等参照）、オキサジアゾール誘導体（米国特許３，１８９，４４７号明細書等参照）、イミダゾール誘導体（特公昭３７−１６０９６号公報等参照）、ポリアリールアルカン誘導体（米国特許３，６１５，４０２号明細書、同第３，８２０，９８９号明細書、同第３，５４２，５４４号明細書、特公昭４５−５５５号公報、同５１−１０９８３号公報、特開昭５１−９３２２４号公報、同５５−１７１０５号公報、同５６−４１４８号公報、同５５−１０８６６７号公報、同５５−１５６９５３号公報、同５６−３６６５６号公報等参照）、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体（米国特許第３，１８０，７２９号明細書、同第４，２７８，７４６号明細書、特開昭５５−８８０６４号公報、同５５−８８０６５号公報、同４９−１０５５３７号公報、同５５−５１０８６号公報、同５６−８００５１号公報、同５６−８８１４１号公報、同５７−４５５４５号公報、同５４−１１２６３７号公報、同５５−７４５４６号公報等参照）、フェニレンジアミン誘導体（米国特許第３，６１５，４０４号明細書、特公昭５１−１０１０５号公報、同４６−３７１２号公報、同４７−２５３３６号公報、特開昭５４−５３４３５号公報、同５４−１１０５３６号公報、同５４−１１９９２５号公報等参照）、アリールアミン誘導体（米国特許第３，５６７，４５０号明細書、同第３，１８０，７０３号明細書、同第３，２４０，５９７号明細書、同第３，６５８，５２０号明細書、同第４，２３２，１０３号明細書、同第４，１７５，９６１号明細書、同第４，０１２，３７６号明細書、特公昭４９−３５７０２号公報、同３９−２７５７７号公報、特開昭５５−１４４２５０号公報、同５６−１１９１３２号公報、同５６−２２４３７号公報、西独特許第１，１１０，５１８号明細書等参照）、アミノ置換カルコン誘導体（米国特許第３，５２６，５０１号明細書等参照）、オキサゾール誘導体（米国特許第３，２５７，２０３号明細書等に開示のもの）、スチリルアントラセン誘導体（特開昭５６−４６２３４号公報等参照）、フルオレノン誘導体（特開昭５４−１１０８３７号公報等参照）、ヒドラゾン誘導体（米国特許第３，７１７，４６２号明細書、特開昭５４−５９１４３号公報、同５５−５２０６３号公報、同５５−５２０６４号公報、同５５−４６７６０号公報、同５５−８５４９５号公報、同５７−１１３５０号公報、同５７−１４８７４９号公報、特開平２−３１１５９１号公報等参照）、スチルベン誘導体（特開昭６１−２１０３６３号公報、同第６１−２２８４５１号公報、同６１−１４６４２号公報、同６１−７２２５５号公報、同６２−４７６４６号公報、同６２−３６６７４号公報、同６２−１０６５２号公報、同６２−３０２５５号公報、同６０−９３４５５号公報、同６０−９４４６２号公報、同６０−１７４７４９号公報、同６０−１７５０５２号公報等参照）、シラザン誘導体（米国特許第４，９５０，９５０号明細書）、ポリシラン系（特開平２−２０４９９６号公報）、アニリン系共重合体（特開平２−２８２２６３号公報）、特開平１−２１１３９９号公報に開示されている導電性高分子オリゴマー（特にチオフェンオリゴマー）等を挙げることができる。【００６２】
好ましくは以下の式で示す材料が用いられる。
Ｑ１−Ｇ−Ｑ２
（式中、Ｑ１及びＱ２は少なくとも１個の三級アミンを有する部位であり、Ｇは連結基である。）【００６３】
さらに好ましくは以下の式で示すアミン誘導体である。
【化９】
2007099983.tif 000011
式において、Ａｒ２１〜Ａｒ２４は置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族環、又は置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の複素芳香族環である。
Ｒ２１、Ｒ２２は置換基であり、ｓ、ｔはそれぞれ０〜４の整数である。
Ａｒ２１及びＡｒ２２、Ａｒ２３及びＡｒ２４はそれぞれ互いに連結して環状構造を形成してもよい。
Ｒ２１及びＲ２２もそれぞれ互いに連結して環状構造を形成してもよい。
Ａｒ２１〜Ａｒ２４の置換基、及びＲ２１、Ｒ２２は、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族環、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の複素芳香族環、炭素数１〜５０のアルキル基、炭素数１〜５０のアルコキシ基、炭素数１〜５０のアルキルアリール基、炭素数１〜５０のアラルキル基、スチリル基、核炭素数６〜５０の芳香族環若しくは核原子数５〜５０の複素芳香族環で置換されたアミノ基、核炭素数６〜５０の芳香族環若しくは核原子数５〜５０の複素芳香族環で置換されたアミノ基で置換された核炭素数６〜５０の芳香族環若しくは核原子数５〜５０の複素芳香族環である。【００６４】
さらに正孔の注入を助けるために、正孔輸送層の他に別途、正孔注入層を設けることもできる。正孔注入層の材料としては正孔輸送層と同様の材料を使用することができるが、ポルフィリン化合物（特開昭６３−２９５６９６５号公報等に開示のもの）、芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物（米国特許第４，１２７，４１２号明細書、特開昭５３−２７０３３号公報、同５４−５８４４５号公報、同５４−１４９６３４号公報、同５４−６４２９９号公報、同５５−７９４５０号公報、同５５−１４４２５０号公報、同５６−１１９１３２号公報、同６１−２９５５５８号公報、同６１−９８３５３号公報、同６３−２９５６９５号公報等参照）、特に芳香族第三級アミン化合物を用いることが好ましい。【００６５】
また、米国特許第５，０６１，５６９号に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有する、例えば４，４’−ビス（Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（以下ＮＰＤと略記する）、また特開平４−３０８６８８号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが３つスターバースト型に連結された４，４’，４”−トリス（Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミン（以下ＭＴＤＡＴＡと略記する）等を挙げることができる。【００６６】
この他に特許第０３５７１９７７号で開示されている下記式で表される含窒素複素環誘導体も用いることができる。【００６７】
【化１０】
2007099983.tif 000012
式中、Ｒ１〜Ｒ６は置換又は無置換のアルキル基、置換又は無置換のアリール基、置換又は無置換のアラルキル基、置換又は無置換の複素環基のいずれかを示す。但し、Ｒ１〜Ｒ６は同じでも異なっていてもよい。また、Ｒ１とＲ２，Ｒ３とＲ４、Ｒ５とＲ６又はＲ１とＲ６，Ｒ２とＲ３、Ｒ４とＲ５が縮合環を形成していてもよい。【００６８】
さらに、ＵＳ２００４／１１３５４７  Ａ１で開示されている下記式の化合物も用いることができる。【００６９】
【化１１】
2007099983.tif 000013
式中、Ｒ１〜Ｒ６は置換基であり、好ましくはシアノ基、ニトロ基、スルホニル基、カルボニル基、トリフルオロメチル基、ハロゲン等の電子吸引基である。【００７０】
また、芳香族ジメチリディン系化合物の他、ｐ型Ｓｉ、ｐ型ＳｉＣ等の無機化合物も正孔注入層の材料として使用することができる。【００７１】
正孔注入層、正孔輸送層は上述した化合物を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法等の公知の方法により薄膜化することにより形成することができる。正孔注入層、正孔輸送層の膜厚は特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍである。この正孔注入層、正孔輸送層は正孔輸送帯域に上記化合物を含有していれば、上述した材料の一種又は二種以上からなる一層で構成されてもよいし、又は前記正孔注入層、正孔輸送層とは別種の化合物からなる正孔注入層、正孔輸送層を積層したものであってもよい。【００７２】
また、有機半導体層も正孔輸送層の一種であるが、これは発光層への正孔注入又は電子注入を助ける層であって、１０−１０Ｓ／ｃｍ以上の導電率を有するものが好適である。このような有機半導体層の材料としては、含チオフェンオリゴマーや特開平８−１９３１９１号公報に開示してある含アリールアミンオリゴマー等の導電性オリゴマー、含アリールアミンデンドリマー等の導電性デンドリマー等を用いることができる。【００７３】
［電子輸送層］
電子輸送層としては、前記式（６）、（７）、（８）で表されるものが好ましいが、これに限らず以下のものも適用できる。
電子輸送層は発光層への電子の注入を助ける層であって、電子移動度が大きい。電子輸送層は数ｎｍ〜数μｍの膜厚で適宜選ばれるが、特に膜厚が厚いとき、電圧上昇を避けるために、１０４〜１０６Ｖ／ｃｍの電界印加時に電子移動度が少なくとも１０−５ｃｍ２／Ｖｓ以上であることが望ましい。
電子輸送層に用いられる材料としては、８−ヒドロキシキノリン、及びその誘導体の金属錯体又は含窒素複素環を有する化合物が好適である。【００７４】
上記８−ヒドロキシキノリン又はその誘導体の金属錯体の具体例としては、オキシン（一般に８−キノリノール又は８−ヒドロキシキノリン）のキレートを含む金属キレートオキシノイド化合物が挙げられる。例えば中心金属としてＡｌを有するＡｌｑを電子輸送層として用いることができる。
一方オキサジアゾール誘導体としては、以下の一般式で表される電子伝達化合物が挙げられる。【００７５】
【化１２】
2007099983.tif 000014
（式中Ａｒ３２１，Ａｒ３２２，Ａｒ３２３，Ａｒ３２５，Ａｒ３２６，Ａｒ３２９はそれぞれ置換もしくは無置換のアリール基を示し、それぞれ互いに同一であっても異なっていてもよい。またＡｒ３２４，Ａｒ３２７，Ａｒ３２８は置換もしくは無置換のアリーレン基を示し、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。）【００７６】
ここでアリール基としてはフェニル基、ビフェニル基、アントラニル基、ペリレニル基、ピレニル基が挙げられる。またアリーレン基としてはフェニレン基、ナフチレン基、ビフェニレン基、アントラニレン基、ペリレニレン基、ピレニレン基等が挙げられる。また置換基としては炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基又はシアノ基等が挙げられる。この電子伝達化合物は薄膜形成性のものが好ましい。
上記電子伝達性化合物の具体例としては下記のものを挙げることができる。【００７７】
【化１３】
2007099983.tif 000015
Ｍｅはメチル基、Ｂｕはブチル基を表す。【００７８】
下記式で表される含窒素複素環誘導体
【化１４】
2007099983.tif 000016
（式中、Ａ３３１〜Ａ３３３は、窒素原子又は炭素原子である。
Ｒ３３１及びＲ３３２は、置換もしくは無置換の炭素数６〜６０のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数３〜６０のヘテロアリール基、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のハロアルキル基又は炭素数１〜２０のアルコキシ基であり、ｎは０から５の整数であり、ｎが２以上の整数であるとき、複数のＲ３３１は、互いに同一又は異なっていてもよい。
また、隣接する複数のＲ３３１基同士で互いに結合して、置換又は未置換の炭素環式脂肪族環、あるいは、置換又は未置換の炭素環式芳香族環を形成していてもよい。
Ａｒ３３１は、置換もしくは無置換の炭素数６〜６０のアリール基、又は置換もしくは無置換の炭素数３〜６０のヘテロアリール基である。
Ａｒ３３１’は、置換もしくは無置換の炭素数６〜６０のアリーレン基、又は置換もしくは無置換の炭素数３〜６０のヘテロアリーレン基である。
Ａｒ３３２は、水素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のハロアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜６０のアリール基、又は置換もしくは無置換の炭素数３〜６０のヘテロアリール基である。
ただし、Ａｒ３３１、Ａｒ３３２のいずれか一方は、置換もしくは無置換の炭素数１０〜６０の縮合環基、又は置換もしくは無置換の炭素数３〜６０のヘテロ縮合環基である。
Ｌ３３１、Ｌ３３２及びＬ３３３は、それぞれ単結合、置換もしくは無置換の炭素数６〜６０の縮合環、置換もしくは無置換の炭素数３〜６０のヘテロ縮合環又は置換もしくは無置換のフルオレニレン基である。）【００７９】
特願２００３−００４１９３号に示されている下記式で示される含窒素複素環誘導体
ＨＡｒ−Ｌ３４１−Ａｒ３４１−Ａｒ３４２
（式中、ＨＡｒは、置換もしくは無置換の炭素数３〜４０の含窒素複素環であり、
Ｌ３４１は、単結合、置換もしくは無置換の炭素数６〜６０のアリーレン基、置換もしくは無置換の炭素数３〜６０のヘテロアリーレン基又は置換もしくは無置換のフルオレニレン基であり、
Ａｒ３４１は、置換もしくは無置換の炭素数６〜６０の２価の芳香族炭化水素基であり、
Ａｒ３４２は、置換もしくは無置換の炭素数６〜６０のアリール基又は置換もしくは無置換の炭素数３〜６０のヘテロアリール基である。）【００８０】
特開平０９−０８７６１６に示されている下記式で表されるシラシクロペンタジエン誘導体
【化１５】
2007099983.tif 000017
（式中、Ｘ３５１及びＹ３５１は、それぞれ独立に炭素数１から６までの飽和若しくは不飽和の炭化水素基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、アルキニルオキシ基、ヒドロキシ基、置換若しくは無置換のアリール基、置換若しくは無置換のヘテロ環又はＸ３５１とＹ３５１が結合して飽和又は不飽和の環を形成した構造であり、Ｒ３５１〜Ｒ３５４は、それぞれ独立に水素、ハロゲン、置換もしくは無置換の炭素数１から６までのアルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、パーフルオロアルキル基、パーフルオロアルコキシ基、アミノ基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アゾ基、アルキルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、スルフィニル基、スルフォニル基、スルファニル基、シリル基、カルバモイル基、アリール基、ヘテロ環基、アルケニル基、アルキニル基、ニトロ基、ホルミル基、ニトロソ基、ホルミルオキシ基、イソシアノ基、シアネート基、イソシアネート基、チオシアネート基、イソチオシアネート基もしくはシアノ基又は隣接した場合には置換若しくは無置換の環が縮合した構造である。）【００８１】
特開平０９−１９４４８７に示されている下記式で表されるシラシクロペンタジエン誘導体
【化１６】
2007099983.tif 000018
（式中、Ｘ３６１及びＹ３６１は、それぞれ独立に炭素数１から６までの飽和もしくは不飽和の炭化水素基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、アルキニルオキシ基、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のヘテロ環又はＸ３６１とＹ３６１が結合して飽和もしくは不飽和の環を形成した構造であり、Ｒ３６１〜Ｒ３６４は、それぞれ独立に水素、ハロゲン、置換もしくは無置換の炭素数１から６までのアルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、パーフルオロアルキル基、パーフルオロアルコキシ基、アミノ基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アゾ基、アルキルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、スルフィニル基、スルフォニル基、スルファニル基、シリル基、カルバモイル基、アリール基、ヘテロ環基、アルケニル基、アルキニル基、ニトロ基、ホルミル基、ニトロソ基、ホルミルオキシ基、イソシアノ基、シアネート基、イソシアネート基、チオシアネート基、イソチオシアネート基、もしくはシアノ基又は隣接した場合には置換もしくは無置換の環が縮合した構造である（但し、Ｒ３６１及びＲ３６４がフェニル基の場合、Ｘ３６１及びＹ３６１は、アルキル基及びフェニル基ではなく、Ｒ３６１及びＲ３６４がチエニル基の場合、Ｘ３６１及びＹ３６１は、一価炭化水素基を、Ｒ３６２及びＲ３６３は、アルキル基、アリール基、アルケニル基又はＲ３６２とＲ３６３が結合して環を形成する脂肪族基を同時に満たさない構造であり、Ｒ３６１及びＲ３６４がシリル基の場合、Ｒ３６２、Ｒ３６３、Ｘ３６１及びＹ３６１は、それぞれ独立に、炭素数１から６の一価炭化水素基又は水素原子でなく、Ｒ３６１及びＲ３６２でベンゼン環が縮合した構造の場合、Ｘ３６１及びＹ３６１は、アルキル基及びフェニル基ではない）。）【００８２】
特再第２０００−０４０５８６号公報に示されているに示されている下記式で表されるボラン誘導体
【化１７】
2007099983.tif 000019
（式中、Ｒ３７１〜Ｒ３７８及びＺ３７２は、それぞれ独立に、水素原子、飽和もしくは不飽和の炭化水素基、芳香族基、ヘテロ環基、置換アミノ基、置換ボリル基、アルコキシ基又はアリールオキシ基を示し、Ｘ３７１、Ｙ３７１及びＺ３７１は、それぞれ独立に、飽和もしくは不飽和の炭化水素基、芳香族基、ヘテロ環基、置換アミノ基、アルコキシ基又はアリールオキシ基を示し、Ｚ３７１とＺ３７２の置換基は相互に結合して縮合環を形成してもよく、ｎは１〜３の整数を示し、ｎが２以上の場合、Ｚ３７１は異なってもよい。但し、ｎが１、Ｘ３７１、Ｙ３７１及びＲ３７２がメチル基であって、Ｒ３７８が水素原子又は置換ボリル基の場合、及びｎが３でＺ３７１がメチル基の場合を含まない。）【００８３】
特開平１０−０８８１２１に示されている下記式で示される化合物
【化１８】
2007099983.tif 000020
（式中、Ｑ３８１及びＱ３８２は、それぞれ独立に、下記式で示される配位子を表し、Ｌ３８１は、ハロゲン原子、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シクロアルキル基、置換もしくは未置換のアリール基、置換もしくは未置換の複素環基、−ＯＲ３９１（Ｒ３９１は水素原子、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シクロアルキル基、置換もしくは未置換のアリール基又は置換もしくは未置換の複素環基である。）又は−Ｏ−Ｇａ−Ｑ３９１（Ｑ３９２）（Ｑ３９１及びＱ３９２は、Ｑ３８１及びＱ３８２と同じ意味を表す。）で示される配位子を表す。）【００８４】
【化１９】
2007099983.tif 000021
（式中、環Ａ４０１及びＡ４０２は、互いに結合した置換もしくは未置換のアリール環又は複素環構造である。）【００８５】
上記式の配位子を形成する環Ａ４０１及びＡ４０２の置換基の具体的な例を挙げると、塩素、臭素、ヨウ素、フッ素のハロゲン原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ステアリル基、トリクロロメチル基等の置換もしくは未置換のアルキル基、フェニル基、ナフチル基、３−メチルフェニル基、３−メトキシフェニル基、３−フルオロフェニル基、３−トリクロロメチルフェニル基、３−トリフルオロメチルフェニル基、３−ニトロフェニル基等の置換もしくは未置換のアリール基、メトキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、トリクロロメトキシ基、トリフルオロエトキシ基、ペンタフルオロプロポキシ基、２，２，３，３−テトラフルオロプロポキシ基、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−プロポキシ基、６−（パーフルオロエチル）ヘキシルオキシ基等の置換もしくは未置換のアルコキシ基、フェノキシ基、ｐ−ニトロフェノキシ基、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノキシ基、３−フルオロフェノキシ基、ペンタフルオロフェニル基、３−トリフルオロメチルフェノキシ基等の置換もしくは未置換のアリールオキシ基、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、トリフルオロメチルチオ基等の置換もしくは未置換のアルキルチオ基、フェニルチオ基、ｐ−ニトロフェニルチオ基、ｐｔｅｒｔ−ブチルフェニルチオ基、３−フルオロフェニルチオ基、ペンタフルオロフェニルチオ基、３−トリフルオロメチルフェニルチオ基等の置換もしくは未置換のアリールチオ基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、メチルアミノ基、ジエチルアミノ基、エチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基、ジフェニルアミノ基等のモノ又はジ置換アミノ基、ビス（アセトキシメチル）アミノ基、ビス（アセトキシエチル）アミノ基、ビスアセトキシプロピル）アミノ基、ビス（アセトキシブチル）アミノ基等のアシルアミノ基、水酸基、シロキシ基、アシル基、メチルカルバモイル基、ジメチルカルバモイル基、エチルカルバモイル基、ジエチルカルバモイル基、プロイピルカルバモイル基、ブチルカルバモイル基、フェニルカルバモイル基等のカルバモイル基、カルボン酸基、スルフォン酸基、イミド基、シクロペンタン基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、アントラニル基、フェナントリル基、フルオレニル基、ピレニル基等のアリール基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、インドリニル基、キノリニル基、アクリジニル基、ピロリジニル基、ジオキサニル基、ピペリジニル基、モルフォリジニル基、ピペラジニル基、カルバゾリル基、フラニル基、チオフェニル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、チアジアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、トリアゾリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基等の複素環基等がある。また、以上の置換基同士が結合してさらなる６員アリール環もしくは複素環を形成してもよい。【００８６】
［電子注入層］
電子注入層は発光層への電子の注入を助ける層であって、電子移動度が大きく、また付着改善層は、この電子注入層の中で特に陰極との付着がよい材料からなる層である。【００８７】
本発明の好ましい形態に、電子を輸送する領域又は陰極と有機層の界面領域に、還元性ドーパントを含有する素子がある。ここで、還元性ドーパントとは、電子輸送性化合物を還元ができる物質と定義される。従って、一定の還元性を有するものであれば、様々なものが用いられ、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物、希土類金属の酸化物又は希土類金属のハロゲン化物、アルカリ金属の有機錯体、アルカリ土類金属の有機錯体、希土類金属の有機錯体からなる群から選択される少なくとも一つの物質を好適に使用することができる。【００８８】
また、より具体的に、好ましい還元性ドーパントとしては、Ｎａ（仕事関数：２．３６ｅＶ）、Ｋ（仕事関数：２．２８ｅＶ）、Ｒｂ（仕事関数：２．１６ｅＶ）及びＣｓ（仕事関数：１．９５ｅＶ）からなる群から選択される少なくとも一つのアルカリ金属や、Ｃａ（仕事関数：２．９ｅＶ）、Ｓｒ（仕事関数：２．０〜２．５ｅＶ）、及びＢａ（仕事関数：２．５２ｅＶ）からなる群から選択される少なくとも一つのアルカリ土類金属が挙げられる仕事関数が２．９ｅＶ以下のものが特に好ましい。これらのうち、より好ましい還元性ドーパントは、Ｋ、Ｒｂ及びＣｓからなる群から選択される少なくとも一つのアルカリ金属であり、さらに好ましくは、Ｒｂ又はＣｓであり、最も好ましいのは、Ｃｓである。これらのアルカリ金属は、特に還元能力が高く、電子注入域への比較的少量の添加により、有機ＥＬ素子における発光輝度の向上や長寿命化が図られる。また、仕事関数が２．９ｅＶ以下の還元性ドーパントとして、これら２種以上のアルカリ金属の組合わせも好ましく、特に、Ｃｓを含んだ組み合わせ、例えば、ＣｓとＮａ、ＣｓとＫ、ＣｓとＲｂ又はＣｓとＮａとＫとの組み合わせであることが好ましい。Ｃｓを組み合わせて含むことにより、還元能力を効率的に発揮することができ、電子注入域への添加により、有機ＥＬ素子における発光輝度の向上や長寿命化が図られる。【００８９】
本発明においては陰極と有機層の間に絶縁体や半導体で構成される電子注入層をさらに設けてもよい。この時、電流のリークを有効に防止して、電子注入性を向上させることができる。このような絶縁体としては、アルカリ金属カルコゲナイド、アルカリ土類金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物及びアルカリ土類金属のハロゲン化物からなる群から選択される少なくとも一つの金属化合物を使用するのが好ましい。電子注入層がこれらのアルカリ金属カルコゲナイド等で構成されていれば、電子注入性をさらに向上させることができる点で好ましい。具体的に、好ましいアルカリ金属カルコゲナイドとしては、例えば、Ｌｉ２Ｏ、ＬｉＯ、Ｎａ２Ｓ、Ｎａ２Ｓｅ及びＮａＯが挙げられ、好ましいアルカリ土類金属カルコゲナイドとしては、例えば、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＢｅＯ、ＢａＳ、及びＣａＳｅが挙げられる。また、好ましいアルカリ金属のハロゲン化物としては、例えば、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＫＦ、ＬｉＣｌ、ＫＣｌ及びＮａＣｌ等が挙げられる。また、好ましいアルカリ土類金属のハロゲン化物としては、例えば、ＣａＦ２、ＢａＦ２、ＳｒＦ２、ＭｇＦ２及びＢｅＦ２といったフッ化物や、フッ化物以外のハロゲン化物が挙げられる。【００９０】
また、電子注入層を構成する半導体としては、Ｂａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｙｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｃｄ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｓｂ及びＺｎの少なくとも一つの元素を含む酸化物、窒化物又は酸化窒化物等の一種単独又は二種以上の組み合わせが挙げられる。また、電子注入層を構成する無機化合物が、微結晶又は非晶質の絶縁性薄膜であることが好ましい。電子注入層がこれらの絶縁性薄膜で構成されていれば、より均質な薄膜が形成されるために、ダークスポット等の画素欠陥を減少させることができる。尚、このような無機化合物としては、上述したアルカリ金属カルコゲナイド、アルカリ土類金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物及びアルカリ土類金属のハロゲン化物等が挙げられる。【００９１】
［陰極］
陰極としては、電子注入・輸送層又は発光層に電子を注入するため、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム・銀合金、アルミニウム／酸化アルミニウム、アルミニウム・リチウム合金、インジウム、希土類金属等が挙げられる。【００９２】
この陰極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。
ここで上面発光型又はトップエミッション型の有機ＥＬ素子の場合、陰極の発光に対する透過率は１０％より大きくすることが好ましい。
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〜１μｍ、好ましくは５０〜２００ｎｍである。【００９３】
［絶縁層］
有機ＥＬ素子は超薄膜に電界を印可するために、リークやショートによる画素欠陥が生じやすい。これを防止するために、一対の電極間に絶縁性の薄膜層を挿入することが好ましい。【００９４】
絶縁層に用いられる材料としては例えば酸化アルミニウム、弗化リチウム、酸化リチウム、弗化セシウム、酸化セシウム、酸化マグネシウム、弗化マグネシウム、酸化カルシウム、弗化カルシウム、弗化セシウム、炭酸セシウム、窒化アルミニウム、酸化チタン、酸化珪素、酸化ゲルマニウム、窒化珪素、窒化ホウ素、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化バナジウム等が挙げられる。
これらの混合物や積層物を用いてもよい。【００９５】
［有機ＥＬ素子の作製例］
以上例示した材料及び方法により陽極、発光層、必要に応じて正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層及び電子輸送層を形成し、さらに陰極を形成することにより有機ＥＬ素子を作製することができる。また陰極から陽極へ、前記と逆の順序で有機ＥＬ素子を作製することもできる。【００９６】
以下、透光性基板上に陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極が順次設けられた構成の有機ＥＬ素子の作製例を記載する。
まず、適当な透光性基板上に陽極材料からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるように蒸着やスパッタリング等の方法により形成して陽極を作製する。次にこの陽極上に正孔輸送層を設ける。正孔輸送層の形成は、前述したように真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法等の方法により行うことができるが、均質な膜が得られやすく、かつピンホールが発生しにくい等の点から真空蒸着法により形成することが好ましい。真空蒸着法により正孔輸送層を形成する場合、その蒸着条件は使用する化合物（正孔輸送層の材料）、目的とする正孔輸送層の結晶構造や再結合構造等により異なるが、一般に蒸着源温度５０〜４５０℃、真空度１０−７〜１０−３ｔｏｒｒ、蒸着速度０．０１〜５０ｎｍ／秒、基板温度−５０〜３００℃、膜厚５ｎｍ〜５μｍの範囲で適宜選択することが好ましい。【００９７】
次に、正孔輸送層上に発光層を設ける発光層の形成も、所望の有機発光材料を用いて真空蒸着法、スパッタリング、スピンコート法、キャスト法等の方法により有機発光材料を薄膜化することにより形成できるが、均質な膜が得られやすく、かつピンホールが発生しにくい等の点から真空蒸着法により形成することが好ましい。真空蒸着法により発光層を形成する場合、その蒸着条件は使用する化合物により異なるが、一般的に正孔輸送層と同じような条件範囲の中から選択することができる。【００９８】
次に、この発光層上に電子輸送層を設ける。正孔輸送層、発光層と同様、均質な膜を得る必要から真空蒸着法により形成することが好ましい。蒸着条件は正孔輸送層、発光層と同様の条件範囲から選択することができる。
最後に陰極を積層して有機ＥＬ素子を得ることができる。【００９９】
陰極は金属から構成されるもので、蒸着法、スパッタリングを用いることができる。しかし、下地の有機物層を製膜時の損傷から守るためには真空蒸着法が好ましい。
これまで記載してきた有機ＥＬ素子の作製は一回の真空引きで一貫して陽極から陰極まで作製することが好ましい。【０１００】
本発明の有機ＥＬ素子の各層の形成方法は特に限定されない。従来公知の真空蒸着法、分子線蒸着法、スピンコーティング法、ディッピング法、キャスティング法、バーコート法、ロールコート法等による形成方法を用いることができる。【０１０１】
本発明の有機ＥＬ素子の各有機層の膜厚は特に制限されないが、一般に膜厚が薄すぎるとピンホール等の欠陥が生じやすく、逆に厚すぎると高い印加電圧が必要となり効率が悪くなるため、通常は数ｎｍから１μｍの範囲が好ましい。なお有機ＥＬ素子に電圧を印加する場合、陽極を＋、陰極を−の極性にして、３〜４０Ｖの電圧を印可すると発光が観測される。また、逆の極性で電圧を印可しても電流は流れず、発光は全く生じない。さらに交流電圧を印可した場合には陽極が＋、陰極が−の極性になった時のみ均一な発光が観測される。印加する交流の波形は任意でよい。
［実施例］【０１０２】
次に、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。【０１０３】
実施例１
２５ｍｍ×７５ｍｍ×０．７ｍｍサイズのガラス基板上に、膜厚１２０ｎｍのインジウムスズ酸化物からなる透明電極を設けた。このガラス基板をイソプロピルアルコール中で超音波洗浄を５分間行なった後、ＵＶオゾン洗浄を３０分間行ない、真空蒸着装置にこの基板を設置した。【０１０４】
その基板に、まず、正孔注入層として、Ｎ’、Ｎ’’−ビス［４−（ジフェニルアミノ）フェニル］−Ｎ’、Ｎ’’−ジフェニルビフェニル−４、４’−ジアミンを６０ｎｍの厚さに蒸着した後、その上に正孔輸送層として、Ｎ、Ｎ’−ビス［４’−｛Ｎ−（ナフチル−１−イル）−Ｎ−フェニル｝アミノビフェニル−４−イル］−Ｎ−フェニルアミンを１０ｎｍの厚さに蒸着した。次いで、発光層として、ナフトフルオランテン誘導体である下記化合物（Ａ−１）とインデノペリレン誘導体である下記化合物（Ｂ）を重量比４０：０．４で同時蒸着し、４０ｎｍの厚さに蒸着した。
【化２０】
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【０１０５】
次に、電子輸送層として、化合物（Ｃ）を３０ｎｍの厚さに蒸着した。
【化２１】
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【０１０６】
次に弗化リチウムを０．３ｎｍの厚さに蒸着し、次いでアルミニウムを１５０ｎｍの厚さに蒸着した。このアルミニウム／弗化リチウムは陰極として働く。このようにして有機ＥＬ素子を作製した。【０１０７】
得られた素子に通電試験を行なったところ、電流密度１０ｍＡ／ｃｍ２にて、駆動電圧４．１Ｖ、発光輝度８２９ｃｄ／ｍ２の赤色発光が得られ、色度座標は（０．６７、０．３３）、効率は８．２９ｃｄ／Ａであった。また、初期輝度５０００ｃｄ／ｍ２での直流の連続通電試験を行なったところ、初期輝度の８０％に達したときの駆動時間は３２００時間であった。【０１０８】
実施例２
実施例１において、発光層を形成する際に、化合物（Ａ−１）の代わりにナフトフルオランテン誘導体である下記化合物（Ａ−２）を用いたこと以外は同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
【化２２】
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【０１０９】
得られた素子に通電試験を行なったところ、電流密度１０ｍＡ／ｃｍ２にて、駆動電圧４．０Ｖ、発光輝度７７６ｃｄ／ｍ２の赤色発光が得られ、色度座標は（０．６７、０．３３）、効率は７．７６ｃｄ／Ａであった。また、初期輝度５０００ｃｄ／ｍ２での直流の連続通電試験を行なったところ、半減寿命は３４００時間であった。【０１１０】
比較例１
発光層を形成する際に、化合物（Ａ−１）の代わりに下記化合物（Ａ−３）を用いた以外は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
【化２３】
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【０１１１】
得られた素子に通電試験を行なったところ、電流密度１０ｍＡ／ｃｍ２にて、駆動電圧４．５Ｖ、発光輝度６９２ｃｄ／ｍ２の赤色発光が得られ、色度座標は（０．６６、０．３３）、効率は６．９２ｃｄ／Ａであった。また、初期輝度５０００ｃｄ／ｍ２での直流の連続通電試験を行なったところ、半減寿命は１５００時間であった。【０１１２】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【０１１３】
本発明の有機ＥＬ素子は、各種表示装置、ディスプレイ、バックライト、照明光源、標識、看板、インテリア等の分野に適用でき、特にカラーディスプレイの表示素子として適している。
【図１】
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【国際調査報告】
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