(57)【要約】【課題】  高い発光効率と高い駆動耐久性とを両立し、かつ低電圧駆動が可能な有機電界発光素子を提供すること。【解決手段】  一対の電極間に、少なくとも一種の正孔輸送材料を含む正孔輸送層と、少なくとも一種の発光性ドーパント及び複数のホスト化合物を含む発光層と、少なくとも一種の電子輸送材料を含む電子輸送層と、を有する有機電界発光素子であって、前記複数のホスト化合物のうち、少なくとも一種が正孔輸送性ホスト化合物であり、かつ少なくとも一種が電子輸送性ホスト化合物であり、前記正孔輸送層と前記発光層との間に、前記正孔輸送性ホスト化合物と同一の化合物のみからなる正孔輸送性中間層を有するか、及び／又は、前記電子輸送層と前記発光層との間に、前記電子輸送性ホスト化合物と同一の化合物のみからなる電子輸送性中間層を有することを特徴とする有機電界発光素子。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の電極間に、少なくとも一種の正孔輸送材料を含む正孔輸送層と、少なくとも一種の発光性ドーパント及び複数のホスト化合物を含む発光層と、少なくとも一種の電子輸送材料を含む電子輸送層と、を有する有機電界発光素子であって、
前記複数のホスト化合物のうち、少なくとも一種が正孔輸送性ホスト化合物であり、かつ少なくとも一種が電子輸送性ホスト化合物であり、
前記正孔輸送層と前記発光層との間に、前記正孔輸送性ホスト化合物と同一の化合物のみからなる正孔輸送性中間層を有することを特徴とする有機電界発光素子。
【請求項２】
一対の電極間に、少なくとも一種の正孔輸送材料を含む正孔輸送層と、少なくとも一種の発光性ドーパント及び複数のホスト化合物を含む発光層と、少なくとも一種の電子輸送材料を含む電子輸送層と、を有する有機電界発光素子であって、
前記複数のホスト化合物のうち、少なくとも一種が正孔輸送性ホスト化合物であり、かつ少なくとも一種が電子輸送性ホスト化合物であり、
前記電子輸送層と前記発光層との間に、前記電子輸送性ホスト化合物と同一の化合物のみからなる電子輸送性中間層を有することを特徴とする有機電界発光素子。
【請求項３】
一対の電極間に、少なくとも一種の正孔輸送材料を含む正孔輸送層と、少なくとも一種の発光性ドーパント及び複数のホスト化合物を含む発光層と、少なくとも一種の電子輸送材料を含む電子輸送層と、を有する有機電界発光素子であって、
前記複数のホスト化合物のうち、少なくとも一種が正孔輸送性ホスト化合物であり、かつ少なくとも一種が電子輸送性ホスト化合物であり、
前記正孔輸送層と前記発光層との間に、前記正孔輸送性ホスト化合物と同一の化合物のみからなる正孔輸送性中間層を有し、前記電子輸送層と発光層との間に、前記電子輸送性ホスト化合物と同一の化合物のみからなる電子輸送性中間層を有することを特徴とする有機電界発光素子。
【請求項４】
前記発光層において、前記発光性ドーパントの存在領域が、前記複数のホスト化合物からなる領域の一部であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項５】
前記発光性ドーパントのイオン化ポテンシャルをＩｐ（Ｄ）、前記複数のホスト化合物のイオン化ポテンシャルのうち、最小のものをＩｐ（Ｈ）ｍｉｎとしたときに、ΔＩｐ＝Ｉｐ（Ｄ）−Ｉｐ（Ｈ）ｍｉｎで定義されるΔＩｐが、ΔＩｐ＞０ｅＶの関係を満たすことを特徴とする請求項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】
前記発光性ドーパントの電子親和力をＥａ（Ｄ）、前記複数のホスト化合物の電子親和力のうち、最大のものをＥａ（Ｈ）ｍａｘとしたときに、ΔＥａ＝Ｅａ（Ｈ）ｍａｘ−Ｅａ（Ｄ）で定義されるΔＥａが、ΔＥａ＞０ｅＶの関係を満たすことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項７】
前記発光性ドーパントのイオン化ポテンシャルをＩｐ（Ｄ）、前記複数のホスト化合物のイオン化ポテンシャルのうち、最小のものをＩｐ（Ｈ）ｍｉｎとしたときに、ΔＩｐ＝Ｉｐ（Ｄ）−Ｉｐ（Ｈ）ｍｉｎで定義されるΔＩｐが、ΔＩｐ＞０ｅＶの関係を満たし、かつ、前記発光性ドーパントの電子親和力をＥａ（Ｄ）、前記複数のホスト化合物の電子親和力のうち、最大のものをＥａ（Ｈ）ｍａｘとしたときに、ΔＥａ＝Ｅａ（Ｈ）ｍａｘ−Ｅａ（Ｄ）で定義されるΔＥａが、ΔＥａ＞０ｅＶの関係を満たすことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項８】
前記ΔＩｐが１．２ｅＶ＞ΔＩｐ＞０．２ｅＶの関係を満たすことを特徴とする請求項５又は７に記載の有機電界発光素子。
【請求項９】
前記ΔＥａが１．２ｅＶ＞ΔＥａ＞０．２ｅＶの関係を満たすことを特徴とする請求項６又は７に記載の有機電界発光素子。
【請求項１０】
前記ΔＩｐが１．２ｅＶ＞ΔＩｐ＞０．２ｅＶであり、かつ、前記ΔＥａが１．２ｅＶ＞ΔＥａ＞０．２ｅＶの関係を満たすことを特徴とする請求項７に記載の有機電界発光素子。
【請求項１１】
前記Ｉｐ（Ｈ）ｍｉｎが、５．６ｅＶ以上５．８ｅＶ以下であることを特徴とする請求項５、７、８、及び１０のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項１２】
前記Ｅａ（Ｈ）ｍａｘが、２．８ｅＶ以上３．１ｅＶ以下であることを特徴とする請求項６、７、９、及び１０のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項１３】
前記発光性ドーパントが燐光発光性材料であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項１４】
前記発光性ドーパントの最低励起三重項エネルギー準位をＴ1（Ｄ）とし、前記複数のホスト化合物のうち最低励起三重項エネルギー準位が最小のものをＴ1（Ｈ）ｍｉｎとしたときに、Ｔ1（Ｈ）ｍｉｎ＞Ｔ1（Ｄ）の関係を満たすことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項１５】
前記発光性ドーパントの最低励起三重項エネルギー準位Ｔ1（Ｄ）が２５１ｋＪ／ｍｏｌ（６０ｋｃａｌ／ｍｏｌ）以上であることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項１６】
前記発光性ドーパントの最低励起三重項エネルギー準位Ｔ1（Ｄ）が２７２ｋＪ／ｍｏｌ（６５ｋｃａｌ／ｍｏｌ）以上であることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項１７】
前記正孔輸送性中間層を形成する化合物のイオン化ポテンシャルが、５．６ｅＶ以上５．８ｅＶ以下であることを特徴とする請求項１及び３〜１６のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項１８】
前記電子輸送性中間層を形成する化合物の電子親和力が、２．８ｅＶ〜３．１ｅＶであることを特徴とする請求項２〜１６のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項１９】
前記正孔輸送性中間層を形成する化合物のイオン化ポテンシャルが５．６ｅＶ以上５．８ｅＶ以下であり、かつ、前記電子輸送性中間層を形成する化合物の電子親和力が２．８ｅＶ以上３．１ｅＶ以下であることを特徴とする請求項３〜１６のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項２０】
前記複数のホスト化合物の含有量が、前記発光層を形成する全化合物質量に対し、それぞれ１５質量％以上８５質量％以下であることを特徴とする請求項１〜１９のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項２１】
前記正孔輸送性中間層の厚さが、１ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１及び３〜２０のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項２２】
前記電子輸送性中間層の厚さが、１ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項２〜２１のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項２３】
前記発光層の厚さが、５ｎｍ以上２０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１〜２２のいずれか一項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する有機電界発光素子（以下、「有機ＥＬ素子」、「発光素子」、又は「ＥＬ素子」ともいう。）に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機電界発光（ＥＬ）素子は、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。有機電界発光素子における課題として、消費電力の低減、駆動耐久性の向上等が挙げられる。発光層のホスト材料として正孔輸送材料と電子輸送材料とを混合し、かつ発光層と正孔輸送層との間、及び発光層と電子輸送層との間に、正孔輸送材料と電子輸送材料を一定比率で混合した混合層を設けることが開示されている（特許文献１参照）。しかし、この素子構成では、発光層から他層へのキャリアの漏れが起こり易く、正孔と電子との再結合確率の低下により発光効率の低下が予期される。
従って、高い発光効率、高い駆動耐久性、低電圧駆動等が改良された発光素子が望まれている。
【特許文献１】特開２００２−３１３５８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、高い発光効率と高い駆動耐久性とを両立し、かつ低電圧駆動が可能な有機電界発光素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者らは、鋭意検討した結果、少なくとも一種の正孔輸送材料を含む正孔輸送層と、少なくとも一種の発光性ドーパントと複数のホスト化合物を含む発光層と、少なくとも一種の電子輸送材料を含む電子輸送層とを有し、前記複数のホスト化合物のうち少なくとも一種が正孔輸送性ホストであり、かつ少なくとも一種が電子輸送性ホストであり、前記正孔輸送層と前記発光層との間に前記正孔輸送性ホスト化合物と同一の化合物のみからなる正孔輸送性中間層を設けること、及び／又は、前記電子輸送層と発光層との間に前記電子輸送性ホスト化合物と同一の化合物のみからなる電子輸送性中間層を設けることで、発光効率の向上、駆動耐久性の向上、駆動電圧の低下を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００５】
前記課題は、下記＜１＞〜＜２３＞の有機電界発光素子により解決される。
＜１＞  一対の電極間に、少なくとも一種の正孔輸送材料を含む正孔輸送層と、少なくとも一種の発光性ドーパント及び複数のホスト化合物を含む発光層と、少なくとも一種の電子輸送材料を含む電子輸送層と、を有する有機電界発光素子であって、
前記複数のホスト化合物のうち、少なくとも一種が正孔輸送性ホスト化合物であり、かつ少なくとも一種が電子輸送性ホスト化合物であり、
前記正孔輸送層と前記発光層との間に、前記正孔輸送性ホスト化合物と同一の化合物のみからなる正孔輸送性中間層を有することを特徴とする有機電界発光素子。
【０００６】
＜２＞  一対の電極間に、少なくとも一種の正孔輸送材料を含む正孔輸送層と、少なくとも一種の発光性ドーパント及び複数のホスト化合物を含む発光層と、少なくとも一種の電子輸送材料を含む電子輸送層と、を有する有機電界発光素子であって、
前記複数のホスト化合物のうち、少なくとも一種が正孔輸送性ホスト化合物であり、かつ少なくとも一種が電子輸送性ホスト化合物であり、
前記電子輸送層と前記発光層との間に、前記電子輸送性ホスト化合物と同一の化合物のみからなる電子輸送性中間層を有することを特徴とする有機電界発光素子。
【０００７】
＜３＞  一対の電極間に、少なくとも一種の正孔輸送材料を含む正孔輸送層と、少なくとも一種の発光性ドーパント及び複数のホスト化合物を含む発光層と、少なくとも一種の電子輸送材料を含む電子輸送層と、を有する有機電界発光素子であって、
前記複数のホスト化合物のうち、少なくとも一種が正孔輸送性ホスト化合物であり、かつ少なくとも一種が電子輸送性ホスト化合物であり、
前記正孔輸送層と前記発光層との間に、前記正孔輸送性ホスト化合物と同一の化合物のみからなる正孔輸送性中間層を有し、前記電子輸送層と発光層との間に、前記電子輸送性ホスト化合物と同一の化合物のみからなる電子輸送性中間層を有することを特徴とする有機電界発光素子。
【０００８】
＜４＞  前記発光層において、前記発光性ドーパントの存在領域が、前記複数のホスト化合物からなる領域の一部であることを特徴とする前記＜１＞〜＜３＞のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【０００９】
＜５＞  前記発光性ドーパントのイオン化ポテンシャルをＩｐ（Ｄ）、前記複数のホスト化合物のイオン化ポテンシャルのうち、最小のものをＩｐ（Ｈ）ｍｉｎとしたときに、ΔＩｐ＝Ｉｐ（Ｄ）−Ｉｐ（Ｈ）ｍｉｎで定義されるΔＩｐが、ΔＩｐ＞０ｅＶの関係を満たすことを特徴とする前記＜１＞〜＜４＞のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【００１０】
＜６＞  前記発光性ドーパントの電子親和力をＥａ（Ｄ）、前記複数のホスト化合物の電子親和力のうち、最大のものをＥａ（Ｈ）ｍａｘとしたときに、ΔＥａ＝Ｅａ（Ｈ）ｍａｘ−Ｅａ（Ｄ）で定義されるΔＥａが、ΔＥａ＞０ｅＶの関係を満たすことを特徴とする前記＜１＞〜＜４＞のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【００１１】
＜７＞  前記発光性ドーパントのイオン化ポテンシャルをＩｐ（Ｄ）、前記複数のホスト化合物のイオン化ポテンシャルのうち、最小のものをＩｐ（Ｈ）ｍｉｎとしたときに、ΔＩｐ＝Ｉｐ（Ｄ）−Ｉｐ（Ｈ）ｍｉｎで定義されるΔＩｐが、ΔＩｐ＞０ｅＶの関係を満たし、かつ、前記発光性ドーパントの電子親和力をＥａ（Ｄ）、前記複数のホスト化合物の電子親和力のうち、最大のものをＥａ（Ｈ）ｍａｘとしたときに、ΔＥａ＝Ｅａ（Ｈ）ｍａｘ−Ｅａ（Ｄ）で定義されるΔＥａが、ΔＥａ＞０ｅＶの関係を満たすことを特徴とする前記＜１＞〜＜４＞のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【００１２】
＜８＞  前記ΔＩｐが１．２ｅＶ＞ΔＩｐ＞０．２ｅＶの関係を満たすことを特徴とする前記＜５＞又は＜７＞に記載の有機電界発光素子。
＜９＞  前記ΔＥａが１．２ｅＶ＞ΔＥａ＞０．２ｅＶの関係を満たすことを特徴とする前記＜６＞又は＜７＞に記載の有機電界発光素子。
＜１０＞  前記ΔＩｐが１．２ｅＶ＞ΔＩｐ＞０．２ｅＶであり、かつ、前記ΔＥａが１．２ｅＶ＞ΔＥａ＞０．２ｅＶの関係を満たすことを特徴とする前記＜７＞に記載の有機電界発光素子。
【００１３】
＜１１＞  前記Ｉｐ（Ｈ）ｍｉｎが、５．６ｅＶ以上５．８ｅＶ以下であることを特徴とする請求項５、７、８、及び１０のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
＜１２＞  前記Ｅａ（Ｈ）ｍａｘが、２．８ｅＶ以上３．１ｅＶ以下であることを特徴とする前記＜６＞、＜７＞、＜９＞、及び＜１０＞のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【００１４】
＜１３＞  前記発光性ドーパントが燐光発光性材料であることを特徴とする前記＜１＞〜＜１２＞のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
＜１４＞  前記発光性ドーパントの最低励起三重項エネルギー準位をＴ1（Ｄ）とし、前記複数のホスト化合物のうち最低励起三重項エネルギー準位が最小のものをＴ１（Ｈ）ｍｉｎとしたときに、Ｔ1（Ｈ）ｍｉｎ＞Ｔ1（Ｄ）の関係を満たすことを特徴とする＜１＞〜＜１３＞のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【００１５】
＜１５＞  前記発光性ドーパントの最低励起三重項エネルギー準位Ｔ1（Ｄ）が２５１ｋＪ／ｍｏｌ（６０ｋｃａｌ／ｍｏｌ）以上であることを特徴とする前記＜１＞〜＜１４＞のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
＜１６＞  前記発光性ドーパントの最低励起三重項エネルギー準位Ｔ1（Ｄ）が２７２ｋＪ／ｍｏｌ（６５ｋｃａｌ／ｍｏｌ）以上であることを特徴とする前記＜１＞〜＜１５＞のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【００１６】
＜１７＞  前記正孔輸送性中間層を形成する化合物のイオン化ポテンシャルが、５．６ｅＶ以上５．８ｅＶ以下であることを特徴とする前記＜１＞及び＜３＞〜＜１６＞のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
＜１８＞  前記電子輸送性中間層を形成する化合物の電子親和力が、２．８ｅＶ以上３．１ｅＶ以下であることを特徴とする前記＜２＞〜＜１６＞のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
＜１９＞  前記正孔輸送性中間層を形成する化合物のイオン化ポテンシャルが５．６ｅＶ〜５．８ｅＶであり、かつ、前記電子輸送性中間層を形成する化合物の電子親和力が２．８ｅＶ〜３．１ｅＶであることを特徴とする前記＜３＞〜＜１６＞のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
＜２０＞  前記複数のホスト化合物の含有量が、前記発光層を形成する全化合物質量に対し、それぞれ１５質量％以上８５質量％以下であることを特徴とする前記＜１＞〜＜１９＞のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【００１７】
＜２１＞  前記正孔輸送性中間層の厚さが、1ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることを特徴とする前記＜１＞及び＜３＞〜＜２０＞のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
＜２２＞  前記電子輸送性中間層の厚さが、1ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることを特徴とする前記＜２＞〜＜２１＞のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
＜２３＞  前記発光層の厚さが、５ｎｍ以上２０ｎｍ以下であることを特徴とする前記＜１＞〜＜２２＞のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、高い発光効率と高い駆動耐久性とを両立し、かつ低電圧駆動が可能な有機電界発光素子を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の有機電界発光素子について詳細に説明する。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
【００２０】
本発明の第１の態様は、一対の電極間に、少なくとも一種の正孔輸送材料を含む正孔輸送層と、少なくとも一種の発光性ドーパント及び複数のホスト化合物を含む発光層と、少なくとも一種の電子輸送材料を含む電子輸送層と、を有する有機電界発光素子であって、
前記複数のホスト化合物のうち、少なくとも一種が正孔輸送性ホスト化合物であり、かつ少なくとも一種が電子輸送性ホスト化合物であり、前記正孔輸送層と前記発光層との間に、前記正孔輸送性ホスト化合物と同一の化合物のみからなる正孔輸送性中間層を有することを特徴とする有機電界発光素子である。
【００２１】
本発明の第２の態様は、一対の電極間に、少なくとも一種の正孔輸送材料を含む正孔輸送層と、少なくとも一種の発光性ドーパント及び複数のホスト化合物を含む発光層と、少なくとも一種の電子輸送材料を含む電子輸送層と、を有する有機電界発光素子であって、前記複数のホスト化合物のうち、少なくとも一種が正孔輸送性ホスト化合物であり、かつ少なくとも一種が電子輸送性ホスト化合物であり、前記電子輸送層と前記発光層との間に、前記電子輸送性ホスト化合物と同一の化合物のみからなる電子輸送性中間層を有することを特徴とする有機電界発光素子である。
【００２２】
本発明の第３の態様は、一対の電極間に、少なくとも一種の正孔輸送材料を含む正孔輸送層と、少なくとも一種の発光性ドーパント及び複数のホスト化合物を含む発光層と、少なくとも一種の電子輸送材料を含む電子輸送層と、を有する有機電界発光素子であって、前記複数のホスト化合物のうち、少なくとも一種が正孔輸送性ホスト化合物であり、かつ少なくとも一種が電子輸送性ホスト化合物であり、前記正孔輸送層と前記発光層との間に、前記正孔輸送性ホスト化合物と同一の化合物のみからなる正孔輸送性中間層を有し、前記電子輸送層と発光層との間に、前記電子輸送性ホスト化合物と同一の化合物のみからなる電子輸送性中間層を有することを特徴とする有機電界発光素子である。
【００２３】
本発明の有機電界発光素子は、上記第１、第２、又は第３の態様の構成にすることにより、高い発光効率と高い駆動耐久性とを両立することが可能となり、かつ駆動電圧の低減が可能となる。第１、第２及び第３の態様の中でも、発光効率向上、駆動耐久性向上、及び駆動電圧低下の観点から、第３の態様がより好ましい。
【００２４】
本発明における正孔輸送性中間層は、発光層の陽極側隣接層として形成されることが好ましい。また、本発明における電子輸送性中間層は、発光層の陰極側隣接層として形成されることが好ましい。なお、本発明の有機電界発光素子の構成については後に詳述する。
【００２５】
本発明において、発光層中における発光性ドーパント及び複数のホスト化合物の含有態様としては、複数のホスト化合物からなる領域の全体に発光性ドーパントが存在する態様であってもよいし、発光性ドーパントの存在領域が、複数のホスト化合物からなる領域の一部である態様であってもよい。本発明における発光層は、上記いずれの含有態様も包含する。
ここで、「一部」とは、複数のホスト化合物からなる領域（有機化合物層の厚み方向に対して）の端部または中央部のいずれかの領域を意味し、好ましくは複数のホスト化合物からなる領域の中央部であり、より好ましくは複数のホスト化合物からなる領域の中央部１０％以上９５％未満、更に好ましくは３０％以上９０％未満、特に好ましくは５０％以上９０％未満である。発光層において、発光性ドーパントの存在領域が、複数のホスト化合物からなる領域の中央部に位置することで、界面での励起子密度の集中（増加）を避けることができる。
【００２６】
本発明の有機電界発光素子は、前記発光性ドーパントのイオン化ポテンシャルをＩｐ（Ｄ）、前記複数のホスト化合物のイオン化ポテンシャルのうち、最小のものをＩｐ（Ｈ）ｍｉｎとしたときに、ΔＩｐ＝Ｉｐ（Ｄ）−Ｉｐ（Ｈ）ｍｉｎで定義されるΔＩｐが、ΔＩｐ＞０ｅＶの関係を満たすことが好ましい。
【００２７】
また、前記発光性ドーパントの電子親和力をＥａ（Ｄ）、前記複数のホスト化合物の電子親和力のうち、最大のものをＥａ（Ｈ）ｍａｘとしたときに、ΔＥａ＝Ｅａ（Ｈ）ｍａｘ−Ｅａ（Ｄ）で定義されるΔＥａが、ΔＥａ＞０ｅＶの関係を満たすことが好ましい。
より好ましくは、前記ΔＩｐが、ΔＩｐ＞０ｅＶの関係を満たし、かつ前記ΔＥａが、ΔＥａ＞０ｅＶの関係を満たす場合である。
【００２８】
更に、本発明の有機電界発光素子は、前記ΔＩｐが１．２ｅＶ＞ΔＩｐ＞０．２ｅＶ、及び／又は前記ΔＥａが１．２ｅＶ＞ΔＥａ＞０．２ｅＶの関係を満たすことが駆動耐久性の観点から好ましく、特に、前記ΔＩｐが１．２ｅＶ＞ΔＩｐ＞０．４ｅＶ、及び／又は前記ΔＥａが１．２ｅＶ＞ΔＥａ＞０．４ｅＶの関係を満たすことが好ましい。
【００２９】
本発明の有機電界発光素子は、ΔＩｐ及び／又はΔＥａの関係を、上記条件を満たすように構成することにより、発光層へのキャリアの注入障壁が小さくなることにより、駆動電圧が低下できるとともに、キャリアはホスト材料に主に注入されることにより発光性ドーパントがキャリアによって劣化することが抑制できるため、耐久性も向上できる。
【００３０】
更に、本発明の有機電界発光素子は、前記Ｉｐ（Ｈ）ｍｉｎが５．１ｅＶ以上６．３ｅＶ以下であることが好ましく、前記Ｉｐ（Ｈ）ｍｉｎが５．４ｅＶ以上６．１ｅＶ以下であることがより好ましく、前記Ｉｐ（Ｈ）ｍｉｎが５．６ｅＶ以上５．８ｅＶ以下であることが更に好ましい。
【００３１】
また、本発明の有機電界発光素子は、前記Ｅａ（Ｈ）ｍａｘが２．６ｅＶ以上３．３ｅＶ以下であることが好ましく、前記Ｅａ（Ｈ）ｍａｘが２．８ｅＶ以上３．２ｅＶ以下であることがより好ましく、前記Ｅａ（Ｈ）ｍａｘが２．８ｅＶ以上３．１ｅＶ以下であることが更に好ましい。
特に好ましくは、前記Ｉｐ（Ｈ）ｍｉｎが５．６ｅＶ以上５．８ｅＶ以下であり、かつ前記Ｅａ（Ｈ）ｍａｘが２．８ｅＶ以上３．１ｅＶ以下である場合である。
【００３２】
このような条件を満たすことによる一つの効果は、正孔輸送性中間層、及び／又は、電子輸送性中間体から発光層への正孔注入又は電子注入が起きやすくなるために、低電圧駆動が可能になることである。
また、別の効果としては、発光層中の複数のホスト化合物間での相互作用を抑制することが挙げられる。
即ち、複数のホスト化合物間での相互作用の結果、より低い励起エネルギー状態を有する電荷移動錯体、エキサイプレックス等が形成されると、本来いずれかのホスト化合物に生成すべき励起状態が、電荷移動錯体、エキサイプレックス上に形成されたり、一旦生成したホスト化合物の励起状態から、電荷移動錯体やエキサイプレックスにエネルギー移動が起きてしまう。この結果、発光性ドーパントへのエネルギー移動が不充分となり、所定の発光が得られなくなる可能性がある。また、電荷移動錯体、エキサイプレックス上での励起状態からの分解により駆動耐久性の低下が懸念されるからである。
【００３３】
発光層中の複数のホスト化合物間に相互作用が存在するかどうかは、発光層中に含有される複数のホスト化合物のみからなる単層膜を発光層の形成条件と同様にして製膜し、発光スペクトル（蛍光・燐光スペクトル）を測定し、得られた発光スペクトル（蛍光・燐光スペクトル）と、該複数のホスト化合物の各々が単独で示す発光スペクトルとを比較することで判断できる。
つまり、得られた発光スペクトル（蛍光・燐光スペクトル）中に、複数のホスト化合物に含まれるそれぞれ単独での発光スペクトルに帰属できない長波発光スペクトル成分が観測された場合は、相互作用が起こっていると考えられる。本発明においては、特に、複数のホスト化合物の単独での発光スペクトルの主ピークのいずれよりも１５ｎｍ以上長波長側に発光スペクトル成分が観測されないことが好ましい。
発光スペクトル（蛍光・燐光スペクトル）の測定には、例えば、（株）島津製作所製のＲＦ−５３００ＰＣを用いることができる。測定する際の励起光には、各ホスト化合物が単独で吸収を持つ波長の光を用いる。測定は２５℃、窒素雰囲気下で行う。
【００３４】
ここで、本発明におけるイオン化ポテンシャル（Ｉｐ）、電子親和力（Ｅａ）、及び三重項状態準位（Ｔ1）について説明する。
イオン化ポテンシャル（Ｉｐ）、電子親和力（Ｅａ）、及び三重項状態準位（Ｔ1）は、石英上に各材料を真空蒸着法により製膜した単層膜を測定して得られた値である。
イオン化ポテンシャル（Ｉｐ）は、紫外線光電子分析装置「ＡＣ−１」又は「ＡＣ−３」（理研計器（株）製）により、室温・大気下で測定した値で規定する。紫外線光電子分析装置の測定原理については、安達千波矢等著「有機薄膜仕事関数データ集」シーエムシー出版社２００４年発行に記載されている。
【００３５】
また、電子親和力（Ｅａ）は、単層膜の吸収スペクトルの長波端からバンドギャップを算出し、これと前記イオン化ポテンシャルの値から電子親和力（Ｅａ）を算出した値で規定する。
【００３６】
最低三重項励起エネルギー（三重項状態準位（Ｔ1））は、室温での燐光発光スペクトルを測定し、その短波端から算出した値で規定する。測定は液体窒素冷却温度においても行うことができる。
【００３７】
本発明の発光素子が、駆動耐久性において顕著に優れていることの要因としては、以下のような発光メカニズムが機能しているものと推測している。
即ち、陽極から注入された正孔は、正孔注入層、正孔輸送層を経由して大半が発光層中の正孔輸送性ホストに注入される。一方、陰極から注入された電子は、電子注入層、電子輸送層を経由して大半が発光層中の電子輸送性ホストに注入される。発光層中の正孔輸送性ホストから電子輸送性ホストのＨＯＭＯへ正孔が注入され、電子輸送性ホスト上に励起子が生成する。又は、電子輸送性ホストから正孔輸送性ホストのＬＵＭＯへ電子が注入され、正孔輸送性ホスト上に励起子が生成する。このホストの励起状態エネルギーが発光性ドーパントに移動して、ドーパントの一重項及び（又は）三重項状態から発光する。
ここで、発光層に正孔と電子が注入される際、正孔は主に正孔輸送性ホストに、電子は主に電子輸送性ホストに注入されことにより、正孔輸送性ホストをアニオン状態から、電子輸送性ホストをカチオン状態から解放することができ、結果として駆動耐久性向上が得られる。また、正孔及び電子が発光層中に注入される際、発光性ドーパントのＨＯＭＯ、ＬＵＭＯが正孔輸送性ホスト及び電子輸送性ホストによって形成されるＩｐ（Ｈ）ｍｉｎ及びＥａ（Ｈ）ｍａｘの外側にあるため、ドーパントにはほとんどキャリアが注入されず、カチオン又はアニオンに対して耐性の低い発光性ドーパントの劣化を抑制でき、耐久性を向上することが出来ると考えられる。
【００３８】
本発明の発光素子が駆動耐久性において顕著に優れている別の要因としては、以下のように推測している。
即ち、正孔輸送層と発光層との間に正孔輸送性ホストと同一の化合物のみからなる正孔輸送性中間層を有することにより、正孔輸送性中間層材料と発光層中の正孔輸送性ホストとのＩｐ差が生じず発光層への正孔注入が容易となり、正孔輸送層と発光層とが直接接している構成よりも、発光層とその陽極側隣接層との界面での正孔の集中が起き難くなり、これにより劣化が抑制できるためと考えられる。
同様に、電子輸送層と発光層との間に電子輸送性ホストと同一の化合物のみからなる電子輸送性中間層を有することにより、電子輸送性中間層材料と発光層中の電子輸送性ホストとのＥａ差が生じず発光層への電子注入が容易となり、電子輸送層と発光層が直接接している構成よりも、発光層とその陰極側隣接層と界面での電子の集中が起き難くなり、これにより素子の劣化が抑制できるためと考えられる。
【００３９】
このような界面でのキャリア集中を抑制する効果は、特開２００２−３１３５８４号公報に記載されるように、発光層に隣接する層として正孔輸送材料及び電子輸送材料を一定比率で混合した混合層を設けることでも発現の可能性はあるが、この素子構成では以下のような問題が発生する。
一つには、発光層からキャリアの漏れが起こりやすく、正孔と電子の再結合確率が低下することによって発光効率が低下する。これは、発光層に隣接する陰極側にＩｐの小さい正孔輸送性材料が含まれるため、正孔が漏れ易く、また発光層に隣接する陽極側に電子輸送材料があるために、電子が漏れ易くなるためと推測される。
これに対し、本発明では発光層に隣接する陰極側にはＩｐの大きな（ＨＯＭＯが低い）電子輸送性材料のみを含む層（電子輸送性中間層）が存在し、また発光層に隣接する陽極側にはＥａの小さい（ＬＵＭＯが高い）正孔輸送性材料のみを含む層（正孔輸送性中間層）が存在するため、正孔、電子ともに発光層から漏れ難くなる。これにより、発光層中での正孔と電子の再結合確率が高くなり、高効率発光が可能となると考えられる。
【００４０】
本発明の発光素子において、駆動電圧を低下できる要因としては、以下のように推測している。
即ち、正孔輸送層と発光層との間に正孔輸送性ホストと同一の化合物のみからなる正孔輸送性中間層を有することにより、正孔輸送性中間層材料と発光層中の正孔輸送性ホストとのＩｐ差がないため、発光層への正孔注入障壁がなく正孔注入が容易となり、低電圧駆動が可能になると考えられる。
同様に、電子輸送層と発光層との間に電子輸送性ホストと同一の化合物のみからなる電子輸送性中間層を有することにより、電子輸送性中間層材料と発光層中の電子輸送性ホストとのＥａ差がないため、発光層への電子注入障壁がなく電子注入が容易となり、低電圧駆動が可能になると考えられる。
【００４１】
ここで、上記の正孔輸送性中間層を、特開２００２−３１３５８４号公報に開示されているような正孔輸送材料と電子輸送材料を混合した層にすると、電子輸送材料を混合したことにより正孔移動度が低下してしまうため、この層に掛かる電圧が高くなってしまう。また同様に上記の電子輸送性中間層を正孔輸送材料と電子輸送材料を混合した層にすると、正孔輸送材料を混合したことにより電子移動度が低下してしまうため、この層に掛かる電圧が高くなってしまい、充分な低電圧効果は得られない。
このように、特開２００２−３１３５８４号公報に開示されるような技術では、消費電力低減効果が謳われているもののその効果は充分ではない。
これに対し、本発明の有機電界発光素子は、発光効率向上、駆動耐久向上、駆動電圧低下を同時に達成するものである。
【００４２】
次に、本発明の有機電界発光素子における構成について説明する。
本発明の有機電界発光素子は、一対の電極（陽極と陰極）間に少なくとも発光層を含む有機化合物層を有し、更に、陽極と発光層との間に正孔輸送層を、また陰極と発光層との間に電子輸送層を有する。
本発明における有機化合物層の積層の形態としては、陽極側から、正孔輸送層、発光層、電子輸送層の順に積層されている態様が好ましい。
また、陽極と正孔輸送層との間に正孔注入層を、同様に陰極と電子輸送層との間に電子注入層を設けてもよい。
更に、本発明においては、正孔輸送層と発光層との間に正孔輸送性中間層、及び／又は、発光層と電子輸送層との間に、電子輸送性中間層を有することが特徴である。
発光素子の性質上、前記一対の電極のうち少なくとも一方の電極は、透明であることが好ましい。
【００４３】
本発明の有機電界発光素子における有機化合物層の好適な態様は、陽極側から順に、少なくとも、（１）正孔注入層、正孔輸送層（正孔注入層と正孔輸送層は兼ねてもよい）、正孔輸送性中間層、発光層、電子輸送層、及び電子注入層（電子輸送層と電子注入層は兼ねてもよい）、を有する態様、（２）正孔注入層、正孔輸送層（正孔注入層と正孔輸送層は兼ねてもよい）、発光層、電子輸送性中間層、電子輸送層、及び電子注入層（電子輸送層と電子注入層は兼ねてもよい）、を有する態様、（３）正孔注入層、正孔輸送層（正孔注入層と正孔輸送層は兼ねてもよい）、正孔輸送性中間層、発光層、電子輸送性中間層、電子輸送層、及び電子注入層（電子輸送層と電子注入層は兼ねてもよい）、を有する態様である。
【００４４】
正孔輸送性中間層は、発光層への正孔注入を促進する機能、及び／又は、電子をブロックする機能を有することが好ましい。
また、電子輸送性中間層は、発光層への電子注入を促進する機能、及び／又は、正孔をブロックする機能を有することが好ましい。
更に、正孔輸送性中間層及び／又は電子輸送性中間層は、発光層で生成する励起子をブロックする機能を有することが好ましい。
上記の正孔注入促進、電子注入促進、正孔ブロック、電子ブロック、励起子ブロックといった機能を有効に発現させるためには、正孔輸送性中間層、及び、電子輸送性中間層は、発光層に隣接していることが好ましい。
尚、各層は複数の二次層に分かれていてもよい。
【００４５】
次に、本発明の有機電界発光素子を構成する要素について、さらに詳細に説明する。
＜有機化合物層＞
本発明における有機化合物層について説明する。
本発明の有機電界発光素子は、少なくとも一層の発光層を含む有機化合物層を有しており、発光層以外の他の有機化合物層としては、前述したごとく、正孔注入層、正孔輸送層、正孔輸送性中間層、発光層、電子輸送性中間層、電子輸送層、電子注入層等の各層が挙げられる。
【００４６】
−有機化合物層の形成−
本発明の有機電界発光素子において、有機化合物層を構成する各層は、蒸着法やスパッタ法等の乾式製膜法、転写法、印刷法、塗布法、インクジェット法、スプレー法等いずれによっても好適に形成することができる。
【００４７】
（発光層）
発光層は、電界印加時に、陽極、正孔注入層、正孔輸送層又は正孔輸送性中間層から正孔を受け取り、陰極、電子注入層、電子輸送層、又は電子輸送性中間層から電子を受け取り、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である。
本発明における発光層は、少なくとも一種の発光性ドーパントと複数のホスト化合物とを含む。
また、発光層は１層であっても２層以上であってもよく、それぞれの層が異なる発光色で発光してもよい。発光層が複数の場合であっても、発光層の各層に、少なくとも一種の発光性ドーパントと複数のホスト化合物とを含有することが好ましい。
【００４８】
本発明における発光層に含有する発光性ドーパント及び複数のホスト化合物においては、下記関係（１）の関係を満たすことが好ましい。
関係（１）：  ΔＩｐ（＝Ｉｐ（Ｄ）−Ｉｐ（Ｈ）ｍｉｎ）＞０ｅＶ、及び／又は、ΔＥａ（＝Ｅａ（Ｈ）ｍａｘ−Ｅａ（Ｄ））＞０ｅＶ
即ち、一重項励起子からの発光（蛍光）が得られる蛍光発光性ドーパントと複数のホスト化合物との組み合せでも、三重項励起子からの発光（燐光）が得られる燐光発光性ドーパントと複数のホスト化合物との組み合せでもよいが、中でも、発光効率の観点から、燐光発光性ドーパントと複数のホスト化合物との組み合せであることが好ましい。
本発明における発光層は、色純度を向上させるためや発光波長領域を広げるために２種類以上の発光性ドーパントを含有することができる。
【００４９】
本発明において前記関係（１）の関係を満たす発光性ドーパントと複数のホスト化合物について、以下説明する。
発光性ドーパントが１種で、複数のホスト化合物を用いるとき、発光性ドーパントのＩｐ（Ｄ）がホスト化合物の一方のイオン化ポテンシャルＩｐ（Ｈ）ｍｉｎより大きく、即ち、Ｉｐ（Ｄ）＞Ｉｐ（Ｈ）ｍｉｎの関係を満たし、及び／又は、もう一方のホスト化合物の電子親和力Ｅａ（Ｈ）ｍａｘよりＥａ（Ｄ）は小さく、即ち、Ｅａ（Ｈ）ｍａｘ＞Ｅａ（Ｄ）の関係を満たすことが好ましい。
このときのＩｐ（Ｈ）ｍｉｎとして用いられるホスト化合物としては、正孔輸送性ホスト化合物が挙げられ、Ｅａ（Ｈ）ｍａｘとして用いられるホスト化合物としては、電子輸送性ホスト化合物が挙げられる。
また、複数の発光性ドーパントを用いた場合は、前記Ｉｐ（Ｄ）としては最もＩｐが小さいドーパントを意味し、Ｅａ（Ｄ）としては最もＥａが大きいドーパントを意味するものである。
【００５０】
−発光性ドーパント−
本発明における発光性ドーパントとしては、発光性ドーパントと複数のホスト化合物との間で前記関係（１）を満たすものであれば、燐光性発光材料、蛍光性発光材料等のいずれも用いることができる。
本発明における発光性ドーパントは、更に前記ホスト化合物との間で、関係（２）：１．２ｅＶ＞ΔＩｐ＞０．２ｅＶ、及び／又は、１．２ｅＶ＞ΔＥａ＞０．２ｅＶを満たすドーパントであることが駆動耐久性の観点で好ましい。
【００５１】
本発明における発光性ドーパントは、最低励起三重項エネルギー準位Ｔ1（Ｄ）が２５１ｋＪ／ｍｏｌ（６０ｋｃａｌ／ｍｏｌ）以上であることが好ましく、２７２ｋＪ／ｍｏｌ（６５ｋｃａｌ／ｍｏｌ）以上であることがより好ましく、２７６ｋＪ／ｍｏｌ（６６ｋｃａｌ／ｍｏｌ）以上であることが更に好ましい。
【００５２】
＝燐光発光性ドーパント＝
前記燐光性の発光性ドーパント（燐光発光性ドーパント）としては、一般に、遷移金属原子又はランタノイド原子を含む錯体を挙げることができる。
例えば、遷移金属原子としては、特に限定されないが、好ましくは、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウム、及び白金が挙げられ、より好ましくは、レニウム、イリジウム、及び白金であり、更に好ましくはイリジウム、白金である。
ランタノイド原子としては、例えばランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテシウムが挙げられる。これらのランタノイド  原子の中でも、ネオジム、ユーロピウム、及びガドリニウムが好ましい。
【００５３】
錯体の配位子としては、例えば、Ｇ．Ｗｉｌｋｉｎｓｏｎ等著，Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，  Ｐｅｒｇａｍｏｎ  Ｐｒｅｓｓ社１９８７年発行、Ｈ．Ｙｅｒｓｉｎ著，「Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｐｈｏｔｏｐｈｙｓｉｃｓ  ｏｆ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ」  Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ社１９８７年発行、山本明夫著「有機金属化学−基礎と応用−」裳華房社１９８２年発行等に記載の配位子などが挙げられる。
具体的な配位子としては、好ましくは、ハロゲン配位子（好ましくは塩素配位子）、芳香族炭素環配位子（例えば、シクロペンタジエニルアニオン、ベンゼンアニオン、ナフチルアニオンなど）、含窒素ヘテロ環配位子（例えば、フェニルピリジン、ベンゾキノリン、キノリノール、ビピリジル、フェナントロリンなど）、ジケトン配位子（例えば、アセチルアセトンなど）、カルボン酸配位子（例えば、酢酸配位子など）、アルコラト配位子（例えば、フェノラト配位子など）、一酸化炭素配位子、イソニトリル配位子、シアノ配位子であり、より好ましくは、含窒素ヘテロ環配位子である。
上記錯体は、化合物中に遷移金属原子を一つ有してもよいし、また、２つ以上有するいわゆる複核錯体であってもよい。異種の金属原子を同時に含有していてもよい。
【００５４】
これらの中でも、前記関係（１）の関係を満たす発光性ドーパントの具体例としては、例えば、米国特許第６，３０３，２３８Ｂ１号、同６，０９７，１４７号の各明細書、国際公開第００／５７６７６号、同００／７０６５５号、同０１／０８２３０号、同０１／３９２３４Ａ２号、同０１／４１５１２Ａ１号、同０２／０２７１４Ａ２号、同０２／１５６４５Ａ１号、同０２／４４１８９Ａ１号の各パンフレット、特開２００１−２４７８５９、特願２０００−３３５６１公報、特開２００２−１１７９７８公報、特願２００１−２４８１６５明細書、特開２００２−２３５０７６公報、特願２００１−２３９２８１明細書、特開２００２−１７０６８４公報、欧州特許第１２１１２５７号明細書、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の各公報、特願２００３−１５７０６６、特願２００５−７５３４０、特願２００５−７５３４１の各明細書等の特許文献に記載の燐光発光化合物などが挙げられる。
【００５５】
前記関係（２）を満たす発光性ドーパントとしては、Ｉｒ錯体、Ｐｔ錯体、Ｃｕ錯体、Ｒｅ錯体、Ｗ錯体、Ｒｈ錯体、Ｒｕ錯体、Ｐｄ錯体、Ｏｓ錯体、Ｅｕ錯体、Ｔｂ錯体、Ｇｄ錯体、Ｄｙ錯体、Ｃｅ錯体が挙げられる。特に好ましくは、Ｉｒ錯体、Ｐｔ錯体、Ｒｅ錯体であり、中でも金属−炭素結合、金属−窒素結合、金属−酸素結合、金属−硫黄結合の少なくとも一つの配位様式を含むＩｒ錯体、Ｐｔ錯体、Ｒｅ錯体が好ましい。
【００５６】
＝蛍光発光性ドーパント＝
前記蛍光性の発光性ドーパント（蛍光発光性ドーパント）としては、一般には、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、ピラン、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、縮合多環芳香族化合物（アントラセン、フェナントロリン、ピレン、ペリレン、ルブレン、ペンタセンなど）、８−キノリノールの金属錯体、ピロメテン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、及びこれらの誘導体などを挙げることができる。
【００５７】
これらの中でも、前記関係（１）を満たす発光性ドーパントの具体例としては例えば下記の化合物（Ｄ−１〜Ｄ−２５）が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００５８】
【化１】
2007042875.tif 000002
【００５９】
【化２】
2007042875.tif 000003
【００６０】
【化３】
2007042875.tif 000004
【００６１】
【化４】
2007042875.tif 000005
【００６２】
上記の中でも、本発明で用いる発光性ドーパントとしては、発光効率、耐久性の観点からＤ−２、Ｄ−３、Ｄ−４、Ｄ−５、Ｄ−６、Ｄ−７、Ｄ−８、Ｄ−９、Ｄ−１０、Ｄ−１１、Ｄ−１２、Ｄ−１３、Ｄ−１４、Ｄ−１５、Ｄ−１６、Ｄ−２１、Ｄ−２２、Ｄ−２３、Ｄ−２４、Ｄ−２５が好ましく、Ｄ−２、Ｄ−３、Ｄ−４、Ｄ−５、Ｄ−６、Ｄ−７、Ｄ−８、Ｄ−１２、Ｄ−１４、Ｄ−１５、Ｄ−１６、Ｄ−２１、Ｄ−２２、Ｄ−２３、Ｄ−２４がより好ましく、Ｄ−２１、Ｄ−２２、Ｄ−２３、Ｄ−２４が更に好ましい。
【００６３】
発光層中の発光性ドーパントは、発光層中に一般的に発光層を形成する全化合物質量に対して、０．１〜３０質量％含有されることが好ましく、耐久性、発光効率の観点から１〜１５質量％含有されることがより好ましく、２〜１２質量％含有されることがさらに好ましい。
【００６４】
発光層の厚さは、特に限定されるものではないが、通常、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、発光効率の観点で、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、５ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましく、５ｎｍ〜２０ｎｍであることが特に好ましい。
【００６５】
−ホスト化合物−
本発明における発光層は、少なくとも一種の発光性ドーパント及び複数のホスト化合物を含む発光層である。該複数のホスト化合物としては、正孔輸送性に優れる正孔輸送性ホスト化合物（以下、適宜「正孔輸送性ホスト」と称する。）及び電子輸送性に優れる電子輸送性ホスト化合物（以下、適宜「電子輸送性ホスト」と称する。）を、それぞれ少なくとも一種含む。
また、複数のホスト化合物としては、前記関係（１）を満たすものが好ましく、かかる関係を満たすものの中から、発光性ドーパントとの関係等を考慮して選択することができる。前記関係（１）の範囲を満たすホスト化合物の中でも、前記関係（２）を満たすホスト化合物であることがより好ましい。
【００６６】
＝正孔輸送性ホスト＝
本発明において発光層中に含まれる正孔輸送性ホストとしては、前記関係（１）を満たすものが好ましい。前記発光性ドーパントとの関係にもよるが、中でも、耐久性向上、駆動電圧低下の観点から、イオン化ポテンシャルＩｐが５．１ｅＶ以上６．３ｅＶ以下であることが好ましく、５．４ｅＶ以上６．１ｅＶ以下であることがより好ましく、５．６ｅＶ以上５．８ｅＶ以下であることが更に好ましい。また、耐久性向上、駆動電圧低下の観点から、電子親和力Ｅａが１．２ｅＶ以上３．１ｅＶ以下であることが好ましく、１．４ｅＶ以上３．０ｅＶ以下であることがより好ましく、１．８ｅＶ以上２．８ｅＶ以下であることが更に好ましい。
【００６７】
前記関係（１）を満たす正孔輸送性ホストとしては、具体的には、例えば、以下の材料を挙げることができる。
ピロール、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、ピラゾール、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、カーボン膜、及び、それらの誘導体等が挙げられる。
中でも前記関係（２）を満たす正孔輸送性ホストとしては、カルバゾール誘導体、芳香族第三級アミン化合物、チオフェン誘導体が好ましく、特に分子内にカルバゾール骨格及び／又は芳香族第三級アミン骨格を複数個有するものが好ましい。
このような正孔輸送性ホストとしての具体的化合物としては、例えば下記の化合物（Ｈ−１〜Ｈ−２３）のが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００６８】
【化５】
2007042875.tif 000006
【００６９】
【化６】
2007042875.tif 000007
【００７０】
【化７】
2007042875.tif 000008
【００７１】
＝電子輸送性ホスト＝
本発明に用いられる発光層内の電子輸送性ホストとしては、前記関係（１）を満たすものが好ましい。前記発光性ドーパントとの関係にもよるが、中でも、耐久性向上、駆動電圧低下の観点から、電子親和力Ｅａが２．５ｅＶ以上３．５ｅＶ以下であることが好ましく、２．６ｅＶ以上３．２ｅＶ以下であることがより好ましく、２．８ｅＶ以上３．１ｅＶ以下であることが更に好ましい。また、耐久性向上、駆動電圧低下の観点から、イオン化ポテンシャルＩｐが５．７ｅＶ以上７．５ｅＶ以下であることが好ましく、５．８ｅＶ以上７．０ｅＶ以下であることがより好ましく、５．９ｅＶ以上６．５ｅＶ以下であることが更に好ましい。
【００７２】
このような電子輸送性ホストとしては、具体的には、例えば、以下の材料を挙げることができる。
ピリジン、ピリミジン、トリアジン、イミダゾール、ピラゾール、トリアゾ−ル、オキサゾ−ル、オキサジアゾ−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、フッ素置換芳香族化合物、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン、及びそれらの誘導体（他の環と縮合環を形成してもよい）、８−キノリノ−ル誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾ−ルやベンゾチアゾ−ルを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体等を挙げることができる。
【００７３】
電子輸送性ホストとして好ましくは、金属錯体、アゾール誘導体（ベンズイミダゾール誘導体、イミダゾピリジン誘導体等）、アジン誘導体（ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体等）であり、中でも、本発明においては耐久性の点から金属錯体化合物が好ましい。金属錯体化合物（Ａ）は金属に配位する少なくとも１つの窒素原子又は酸素原子又は硫黄原子を有する配位子をもつ金属錯体がより好ましい。
金属錯体中の金属イオンは特に限定されないが、好ましくはベリリウムイオン、マグネシウムイオン、アルミニウムイオン、ガリウムイオン、亜鉛イオン、インジウムイオン、錫イオン、白金イオン、パラジウムイオンであり、より好ましくはベリリウムイオン、アルミニウムイオン、ガリウムイオン、亜鉛イオン、白金イオン、パラジウムイオンであり、更に好ましくはアルミニウムイオン、亜鉛イオン、パラジウムイオンである。
【００７４】
前記金属錯体中に含まれる配位子としては種々の公知の配位子が有るが、例えば、「Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｐｈｏｔｏｐｈｙｓｉｃｓ  ｏｆ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ」  Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ社  Ｈ．Ｙｅｒｓｉｎ著  １９８７年発行、「有機金属化学−基礎と応用−」  裳華房社  山本明夫著  １９８２年発行  等に記載の配位子が挙げられる。
【００７５】
前記配位子として、好ましくは含窒素ヘテロ環配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数３〜１５であり、単座配位子であっても２座以上の配位子であっても良い。好ましくは２座以上６座以下の配位子である。また、２座以上６座以下の配位子と単座の混合配位子も好ましい。
配位子としては、例えばアジン配位子（例えば、ピリジン配位子、ビピリジル配位子、ターピリジン配位子などが挙げられる。）、ヒドロキシフェニルアゾール配位子（例えば、ヒドロキシフェニルベンズイミダゾール配位子、ヒドロキシフェニルベンズオキサゾール配位子、ヒドロキシフェニルイミダゾール配位子、ヒドロキシフェニルイミダゾピリジン配位子などが挙げられる。）、アルコキシ配位子（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。）、アリールオキシ配位子（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、２，４，６−トリメチルフェニルオキシ、４−ビフェニルオキシなどが挙げられる。）、
【００７６】
ヘテロアリールオキシ配位子（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。）、アルキルチオ配位子（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。）、アリールチオ配位子（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配位子（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。）、シロキシ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数３〜２５、特に好ましくは炭素数６〜２０であり、例えば、トリフェニルシロキシ基、トリエトキシシロキシ基、トリイソプロピルシロキシ基などが挙げられる。）、芳香族炭化水素アニオン配位子（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２５、特に好ましくは炭素数６〜２０であり、例えばフェニルアニオン、ナフチルアニオン、アントラニルアニオンなどが挙げられる。）、芳香族ヘテロ環アニオン配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数２〜２５、特に好ましくは炭素数２〜２０であり、例えばピロールアニオン、ピラゾールアニオン、ピラゾールアニオン、トリアゾールアニオン、オキサゾールアニオン、ベンゾオキサゾールアニオン、チアゾールアニオン、ベンゾチアゾールアニオン、チオフェンアニオン、ベンゾチオフェンアニオンなどが挙げられる。）、インドレニンアニオン配位子などが挙げられ、好ましくは含窒素ヘテロ環配位子、アリールオキシ配位子、ヘテロアリールオキシ基、シロキシ配位子であり、更に好ましくは含窒素ヘテロ環配位子、アリールオキシ配位子、シロキシ配位子、芳香族炭化水素アニオン配位子、芳香族ヘテロ環アニオン配位子である。
金属錯体電子輸送性ホストの例としては、例えば、特開２００２−２３５０７６、特開２００４−２１４１７９、特開２００４−２２１０６２、特開２００４−２２１０６５、特開２００４−２２１０６８、特開２００４−３２７３１３等の各公報に記載の化合物が挙げられる。
【００７７】
このような電子輸送性ホストの具体的化合物としては、例えば、以下の化合物（Ｅ−１〜Ｅ−２２）が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００７８】
【化８】
2007042875.tif 000009
【００７９】
【化９】
2007042875.tif 000010
【００８０】
【化１０】
2007042875.tif 000011
【００８１】
本発明における好ましい電子輸送性ホスト材料である、前記関係（２）を満たす電子輸送性ホストとしては、Ｅ−１〜Ｅ−６、Ｅ−８、Ｅ−９、Ｅ−２１、Ｅ−２２が好ましく、Ｅ−３、Ｅ−４、Ｅ−６、Ｅ−８、Ｅ−９、Ｅ−１０、Ｅ−２１、Ｅ−２２がより好ましく、Ｅ−３、Ｅ−４、Ｅ−２１、Ｅ−２２が更に好ましい。
【００８２】
本発明における発光層において、発光性ドーパントとして燐光発光性ドーパントを用いたとき、該燐光発光性ドーパントの最低三重項励起エネルギーＴ1（Ｄ）と前記複数のホスト化合物の最低励起三重項エネルギーのうち最小のもの前記Ｔ1（Ｈ）ｍｉｎとが、Ｔ1（Ｈ）ｍｉｎ＞Ｔ1（Ｄ）の関係を満たすことが、色純度、発光効率、駆動耐久性の点で好ましい。
【００８３】
また、本発明における複数のホスト化合物の含有量は、特に限定されるものではないが、発光効率、駆動電圧の観点から、発光層を形成する全化合物質量に対して、それぞれ１５質量％以上８５質量％以下であることが好ましい。
【００８４】
また、発光層におけるキャリア移動度は、一般的に、１０-7ｃｍ2・Ｖ-1・ｓ-1以上１０-1ｃｍ2・Ｖ-1・ｓ-1以下であり、中でも、発光効率の点からは、１０-6ｃｍ2・Ｖ-1・ｓ-1以上１０-1ｃｍ2・Ｖ-1・ｓ-1以下が好ましく、１０-5ｃｍ2・Ｖ-1・ｓ-1以上１０-1ｃｍ2・Ｖ-1・ｓ-1以下が更に好ましく、１０-4ｃｍ2・Ｖ-1・ｓ-1以上１０-1ｃｍ2・Ｖ-1・ｓ-1以下が特に好ましい。
発光層のキャリア移動度は、後述の前記キャリア輸送層（正孔輸送層、電子輸送層等）のキャリア移動度より小さいことが発光効率、駆動耐久性の観点から好ましい。
該キャリア移動度は、Ｔｉｍｅ  ｏｆ  Ｆｌｉｇｈｔ法により測定し、得られた値をキャリア移動度とした。
【００８５】
（正孔輸送性中間層）
本発明における正孔輸送性中間層は、既述のごとく、発光層に含まれる複数のホスト材料にうち、正孔輸送性ホストと同一の化合物のみを用いて、正孔輸送層と発光層との間に形成される層である。
正孔輸送性中間層を形成する化合物の詳細は、発光層に用いられる正孔輸送性ホストとして前述した内容が同様に適用される。
正孔輸送性中間層の厚さは、駆動電圧低下、発光効率向上、及び耐久性向上の観点から、１ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることが好ましく、２ｎｍ以上８ｎｍ以下であることがより好ましく、３ｎｍ以上５ｎｍ以下であることがさらに好ましい。
【００８６】
（電子輸送性中間層、）
本発明における電子輸送性中間層は、既述のごとく、発光層に含まれる複数のホスト材料にうち、電子輸送性ホストと同一の化合物のみを用いて、電子輸送層と発光層との間に形成される層である。
電子輸送性中間層を形成する化合物の詳細は、発光層に用いられる電子輸送性ホストとして前述した内容が同様に適用される。
電子輸送性中間層の厚さは、駆動電圧低下、発光効率向上、及び耐久性向上の観点から、１ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることが好ましく、２ｎｍ以上８ｎｍ以下であることがより好ましく、３ｎｍ以上５ｎｍ以下であることがさらに好ましい。
【００８７】
（正孔注入層、正孔輸送層）
正孔注入層、正孔輸送層は、陽極又は陽極側から正孔を受け取り陰極側に輸送する機能を有する層である。
正孔注入層、正孔輸送層は、具体的には、ピロール誘導体、カルバゾール誘導体、ピラゾール誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、チオフェン誘導体、シラザン誘導体、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、フタロシアニン系化合物、有機シラン誘導体、カーボン、等を含有する層であることが好ましい。
【００８８】
上記のごとき正孔注入層、正孔輸送層の材料の中でも、好ましくは、ピロール誘導体、カルバゾール誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、チオフェン誘導体、フタロシアニン系化合物であり、より好ましくは、カルバゾール誘導体、アリールアミン誘導体、チオフェン誘導体、フタロシアニン系化合物であり、更に好ましくは、正孔注入層材料としてはアリールアミン誘導体、チオフェン誘導体、フタロシアニン系化合物であり、正孔輸送層材料としてはカルバゾール誘導体、アリールアミン誘導体である。
正孔注入層材料のＩｐは、駆動電圧低下、発光効率向上、耐久性向上の観点から、好ましくは４．６ｅＶ以上５．８ｅＶ以下、より好ましくは４．８ｅＶ以上５．６ｅＶ以下、更に好ましくは５．１ｅＶ以上５．４ｅＶ以下である。
また、正孔輸送層材料のＩｐは、駆動電圧低下、発光効率向上、耐久性向上の観点から、好ましくは５．１ｅＶ以上５．８ｅＶ以下、より好ましくは５．２ｅＶ以上５．６ｅＶ以下、更に好ましくは５．２ｅＶ以上５．５ｅＶ以下である。
【００８９】
正孔注入層、正孔輸送層の厚さは、特に限定されるものではないが、駆動電圧低下、発光効率向上、耐久性向上の観点から、厚さが１ｎｍ〜５μｍであることが好ましく、５ｎｍ〜１μｍであることが更に好ましく、１０ｎｍ〜５００ｎｍであることが特に好ましい。
なお、正孔注入層、正孔輸送層は、ケミカルドーピング等によって駆動電圧を低減することができる。
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。
【００９０】
正孔輸送層のＩｐ（ＨＴＬ）は、発光層中に含有される発光性ドーパントのＩｐ（Ｄ）より小さいことが駆動耐久性の点で好ましい。
正孔輸送層におけるＩｐ（ＨＴＬ）は、前記Ｉｐの測定方法により測定することができる。
【００９１】
また、正孔輸送層におけるキャリア移動度は、一般的に、１０-7ｃｍ2・Ｖ-1・ｓ-1以上１０-1ｃｍ2・Ｖ-1・ｓ-1以下であり、中でも、発光効率の点から、１０-5ｃｍ2・Ｖ-1・ｓ-1以上１０-1ｃｍ2・Ｖ-1・ｓ-1以下が好ましく、１０-4ｃｍ2・Ｖ-1・ｓ-1以上１０-1ｃｍ2・Ｖ-1・ｓ-1以下が更に好ましく、１０-3ｃｍ2・Ｖ-1・ｓ-1以上１０-1ｃｍ2・Ｖ-1・ｓ-1以下が特に好ましい。
正孔輸送層におけるキャリア移動度は、発光層のキャリア移動度の測定方法と同様の方法により測定した値を採用する。
また、正孔輸送層のキャリア移動度は、発光層のキャリア移動度より大きいことが駆動耐久性、発光効率の観点から好ましい。
【００９２】
（電子注入層、電子輸送層）
電子注入層、電子輸送層は、陰極から電子を注入する機能、電子を輸送する機能、陽極から注入され得た正孔を障壁する機能のいずれかを有している層である。
電子注入層、電子輸送層の材料としては、具体的には、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、イミダゾール、トリアゾ−ル、オキサゾ−ル、オキサジアゾ−ル、チアゾール、チアジアゾール、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、フッ素置換芳香族化合物、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン、シロール及びそれらの誘導体（他の環と縮合環を形成してもよい）、８−キノリノ−ル誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾ−ルやベンゾチアゾ−ルを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体等を挙げることができる。
【００９３】
上記のごとき電子注入層、電子輸送層の材料の中でも、好ましくは、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、トリアジン誘導体、イミダゾール誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾ−ル誘導体、オキサジアゾ−ル誘導体、チアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、フッ素置換芳香族化合物、シロール誘導体、８−キノリノール誘導体の金属錯体（これらは他の環と縮合環を形成してもよい。）であり、より好ましくは、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、トリアジン誘導体、イミダゾール誘導体、トリアゾール誘導体、シロール誘導体、８−キノリノール誘導体の金属錯体（これらは他の環と縮合環を形成してもよい。）、更に好ましくは、ピリジン誘導体、ピラジン誘導体、トリアジン誘導体、イミダゾール誘導体、トリアゾール誘導体、シロール誘導体、８−キノリノール誘導体の金属錯体（これらは他の環と縮合環を形成してもよい。）である。
電子注入層材料のＥａは、駆動電圧低下、発光効率向上、耐久性向上の観点から好ましくは、２．５ｅＶ以上３．８ｅＶ以下、より好ましくは２．８ｅＶ以上３．６ｅＶ以下、更に好ましくは２．８ｅＶ以上３．５ｅＶ以下である。また、電子輸送層材料のＥａは、駆動電圧低下、発光効率向上、耐久性向上の観点から好ましくは、２．３ｅＶ以上３．６ｅＶ以下、より好ましくは２．５ｅＶ以上３．５ｅＶ以下、更に好ましくは２．６ｅＶ以上３．３ｅＶ以下である。
【００９４】
電子注入層、電子輸送層の厚さは、特に限定されるものではないが、駆動電圧低下、発光効率向上、耐久性向上の観点から、厚さが１ｎｍ〜５μｍであることが好ましく、５ｎｍ〜１μｍであることが更に好ましく、１０ｎｍ〜５００ｎｍであることが特に好ましい。
なお、電子注入層、電子輸送層は、ケミカルドーピング等によって駆動電圧を低減することができる。
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。
【００９５】
電子輸送層のＥａ（ＥＴＬ）は、発光層中に含有されるドーパントのＥａ（Ｄ）より大きいことが駆動耐久性の点で好ましい。
Ｅａ（ＥＴＬ）は、前記Ｅａの測定方法と同様の方法により測定した値を用いる。
【００９６】
また、電子輸送層におけるキャリア移動度は、一般的に、１０-7ｃｍ2・Ｖ-1・ｓ-1以上１０-1ｃｍ2・Ｖ-1・ｓ-1以下であり、中でも、発光効率の点から、１０-5ｃｍ2・Ｖ-1・ｓ-1以上１０-1ｃｍ2・Ｖ-1・ｓ-1以下が好ましく、１０-4ｃｍ2・Ｖ-1・ｓ-1以上１０-1ｃｍ2・Ｖ-1・ｓ-1以下が更に好ましく、１０-3ｃｍ2・Ｖ-1・ｓ-1以上１０-1ｃｍ2・Ｖ-1・ｓ-1以下が特に好ましい。
また、電子輸送層のキャリア移動度は、前記発光層のキャリア移動度より大きいことが駆動耐久性の観点から好ましい。該キャリア移動度は、前記正孔輸送層の測定方法と同様に行った。
本発明における発光素子のキャリア移動度において、正孔輸送層、電子輸送層、及び発光層におけるキャリア移動度としては、（電子輸送層≧正孔輸送層）＞発光層であることが、駆動耐久性の点で好ましい。
【００９７】
（正孔ブロック層）
正孔ブロック層は、陽極側から発光層に輸送された正孔が、陰極側に通り抜けることを防止する機能を有する層である。本発明においては、発光層の陰極側に設ける有機化合物層として、正孔ブロック層を設けることができる。正孔ブロック層の形成位置としては、発光層と電子輸送層の間、また電子輸送性中間層を用いる場合には、電子輸送性中間層と電子輸送層の間に形成されることが好ましい。
正孔ブロック層は、特に限定されるものではないが、具体的には、ＢＡｌｑ等のアルミニウム錯体、トリアゾール誘導体、ピラザボール誘導体等を含有することができる。
また、正孔ブロック層の厚さは、駆動電圧を下げるため、一般的に５０ｎｍ以下であることが好ましく、１〜５０ｎｍであることが好ましく、５〜４０ｎｍであることが更に好ましい。
【００９８】
（陽極）
陽極は、通常、有機化合物層に正孔を供給する電極としての機能を有していればよく、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて、公知の電極材料の中から適宜選択することができる。前述のごとく、陽極は、通常透明陽極として設けられる。
【００９９】
陽極の材料としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、導電性化合物、又はこれらの混合物が好適に挙げられ、仕事関数が４．０ｅＶ以上の材料が好ましい。陽極材料の具体例としては、アンチモンやフッ素等をドープした酸化錫（ＡＴＯ、ＦＴＯ）、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化亜鉛インジウム（ＩＺＯ）等の導電性金属酸化物、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る。この中で好ましいのは、導電性金属酸化物であり、特に、生産性、高導電性、透明性等の点からはＩＴＯが好ましい。
【０１００】
陽極は、例えば、印刷方式、コーティング方式等の湿式方式、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的方式、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ法等の化学的方式などの中から、陽極を構成する材料との適性を考慮して適宜選択した方法に従って、前記基板上に形成することができる。例えば、陽極の材料として、ＩＴＯを選択する場合には、陽極の形成は、直流又は高周波スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等に従って行うことができる。
【０１０１】
本発明の有機電界発光素子において、陽極の形成位置としては特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて適宜選択することができる。陽極は、基板における一方の表面の全部に形成されていてもよく、その一部に形成されていてもよい。
【０１０２】
なお、陽極を形成する際のパターニングとしては、フォトリソグラフィーなどによる化学的エッチングによって行ってもよいし、レーザーなどによる物理的エッチングによって行ってもよく、また、マスクを重ねて真空蒸着やスパッタ等をして行ってもよいし、リフトオフ法や印刷法によって行ってもよい。
【０１０３】
陽極の厚みとしては、陽極を構成する材料により適宜選択することができ、一概に規定することはできないが、通常、１０ｎｍ〜５０μｍ程度であり、５０ｎｍ〜２０μｍが好ましい。
【０１０４】
陽極の抵抗値としては、１０3Ω／□以下が好ましく、１０2Ω／□以下がより好ましい。陽極が透明である場合は、無色透明であっても、有色透明であってもよい。透明陽極側から発光を取り出すためには、その透過率としては、６０％以上が好ましく、７０％以上がより好ましい。
【０１０５】
なお、透明陽極については、沢田豊監修「透明電極膜の新展開」シーエムシー刊（１９９９）に詳述があり、ここに記載される事項を本発明に適用することができる。耐熱性の低いプラスティック基材を用いる場合は、ＩＴＯ又はＩＺＯを使用し、１５０℃以下の低温で成膜した透明陽極が好ましい。
【０１０６】
（陰極）
陰極は、通常、有機化合物層に電子を注入する電極としての機能を有していればよく、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて、公知の電極材料の中から適宜選択することができる。
【０１０７】
陰極を構成する材料としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、電気伝導性化合物、これらの混合物などが挙げられ、仕事関数が４．５ｅＶ以下のものが好ましい。具体例としてはアルカリ金属（たとえば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ等）、アルカリ土類金属（たとえばＭｇ、Ｃａ等）、金、銀、鉛、アルミニウム、ナトリウム−カリウム合金、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−銀合金、インジウム、イッテルビウム等の希土類金属、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいが、安定性と電子注入性とを両立させる観点からは、２種以上を好適に併用することができる。
【０１０８】
これらの中でも、陰極を構成する材料としては、電子注入性の点で、アルカリ金属やアルカリ土類金属が好ましく、保存安定性に優れる点で、アルミニウムを主体とする材料が好ましい。
アルミニウムを主体とする材料とは、アルミニウム単独、アルミニウムと０．０１〜１０質量％のアルカリ金属又はアルカリ土類金属との合金若しくはこれらの混合物（例えば、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金など）をいう。
【０１０９】
なお、陰極の材料については、特開平２−１５５９５号公報、特開平５−１２１１７２号公報に詳述されており、これらの広報に記載の材料は、本発明においても適用することができる。
【０１１０】
陰極の形成方法については、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができる。例えば、印刷方式、コーティング方式等の湿式方式、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的方式、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ法等の化学的方式などの中から、前記した陰極を構成する材料との適性を考慮して適宜選択した方法に従って形成することができる。例えば、陰極の材料として、金属等を選択する場合には、その１種又は２種以上を同時又は順次にスパッタ法等に従って行うことができる。
【０１１１】
陰極を形成するに際してのパターニングは、フォトリソグラフィーなどによる化学的エッチングによって行ってもよいし、レーザーなどによる物理的エッチングによって行ってもよく、マスクを重ねて真空蒸着やスパッタ等をして行ってもよいし、リフトオフ法や印刷法によって行ってもよい。
【０１１２】
本発明において、陰極形成位置は特に制限はなく、有機化合物層上の全部に形成されていてもよく、その一部に形成されていてもよい。
また、陰極と前記有機化合物層との間に、アルカリ金属又はアルカリ土類金属のフッ化物、酸化物等による誘電体層を０．１〜５ｎｍの厚みで挿入してもよい。この誘電体層は、一種の電子注入層と見ることもできる。誘電体層は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等により形成することができる。
【０１１３】
陰極の厚みは、陰極を構成する材料により適宜選択することができ、一概に規定することはできないが、通常１０ｎｍ〜５μｍ程度であり、５０ｎｍ〜１μｍが好ましい。
また、陰極は、透明であってもよいし、不透明であってもよい。なお、透明な陰極は、陰極の材料を１〜１０ｎｍの厚さに薄く成膜し、更にＩＴＯやＩＺＯ等の透明な導電性材料を積層することにより形成することができる。
【０１１４】
（基板）
本発明においては基板をもちいることができる。用いられる基板としては、有機化合物層から発せられる光を散乱又は減衰させない基板であることが好ましい。その具体例としては、ジルコニア安定化イットリウム（ＹＳＺ）、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、ポリスチレン、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、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）等の有機材料が挙げられる。
例えば、基板として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には、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。有機材料の場合には、耐熱性、寸法安定性、耐溶剤性、電気絶縁性、及び加工性に優れていることが好ましい。
【０１１５】
基板の形状、構造、大きさ等については、特に制限はなく、発光素子の用途、目的等に応じて適宜選択することができる。一般的には、基板の形状としては、板状であることが好ましい。基板の構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよく、また、単一部材で形成されていてもよいし、２以上の部材で形成されていてもよい。
【０１１６】
基板は、無色透明であっても、有色透明であってもよいが、有機発光層から発せられる光を散乱又は減衰等させることがない点で、無色透明であることが好ましい。
【０１１７】
基板には、その表面又は裏面に透湿防止層（ガスバリア層）を設けることができる。
透湿防止層（ガスバリア層）の材料としては、窒化珪素、酸化珪素などの無機物が好適に用いられる。透湿防止層（ガスバリア層）は、例えば、高周波スパッタリング法などにより形成することができる。
熱可塑性基板を用いる場合には、更に必要に応じて、ハードコート層、アンダーコート層などを設けてもよい。
【０１１８】
（保護層）
本発明において、有機ＥＬ素子全体は、保護層によって保護されていてもよい。
保護層に含まれる材料としては、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、ＳｉＮx、ＳｉＮxＯy等の金属窒化物、ＭｇＦ2、ＬｉＦ、ＡｌＦ3、ＣａＦ2等の金属フッ化物、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。
【０１１９】
保護層の形成方法については、特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、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。
【０１２０】
（封止）
さらに、本発明の有機電界発光素子は、封止容器を用いて素子全体を封止してもよい。
また、封止容器と発光素子の間の空間に水分吸収剤又は不活性液体を封入してもよい。水分吸収剤としては、特に限定されることはないが、例えば、酸化バリウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、五酸化燐、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化銅、フッ化セシウム、フッ化ニオブ、臭化カルシウム、臭化バナジウム、モレキュラーシーブ、ゼオライト、酸化マグネシウム等を挙げることができる。不活性液体としては、特に限定されることはないが、例えば、パラフィン類、流動パラフィン類、パーフルオロアルカンやパーフルオロアミン、パーフルオロエーテル等のフッ素系溶剤、塩素系溶剤、シリコーンオイル類が挙げられる。
【０１２１】
本発明の有機電界発光素子は、陽極と陰極との間に直流（必要に応じて交流成分を含んでもよい）電圧（通常２ボルト〜１５ボルト）、又は直流電流を印加することにより、発光を得ることができる。
【０１２２】
本発明における有機電界発光素子の駆動耐久性は、特定の輝度における輝度半減時間により測定することができる。例えば、ＫＥＩＴＨＬＥＹ製ソ−スメジャ−ユニット２４００型を用いて、直流電圧を有機ＥＬ素子に印加し発光させ、初期輝度２０００ｃｄ／ｍ2の条件で連続駆動試験を行い、輝度が１０００ｃｄ／ｍ2になった時間を輝度半減時間Ｔ（１／２）として、該輝度半減時間を従来発光素子と比較することにより求めることができる。本発明においてはこの数値を用いた。
【０１２３】
有機電界発光素子の重要な特性値として、外部量子効率がある。外部量子効率は、「外部量子効率φ＝素子から放出されたフォトン数／素子に注入された電子数」で算出され、この値が大きいほど消費電力の点で有利な素子と言える。
【０１２４】
また、有機電界発光素子の外部量子効率は、「外部量子効率φ＝内部量子効率×光取り出し効率」で決まる。有機化合物からの蛍光発光を利用する有機ＥＬ素子においては、内部量子効率の限界値が２５％であり、光取り出し効率が約２０％であることから、外部量子効率の限界値は約５％とされている。
【０１２５】
有機電界発光素子の外部量子効率としては、消費電力を下げられる点、駆動耐久性を上げられる点で、６％以上が好ましく、１２％以上が特に好ましい。
外部量子効率の数値は、２０℃で素子を駆動したときの外部量子効率の最大値、もしくは、２０℃で素子を駆動した時の１００〜３００ｃｄ／ｍ2付近（好ましくは２００ｃｄ／ｍ2）での外部量子効率の値を用いることができる。
本発明においては、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製輝度計ＢＭ−８を用いて測定し、２００ｃｄ／ｍ2における外部量子効率を算出した値を用いる。
【０１２６】
また、有機電界発光素子の外部量子効率は、発光輝度、発光スペクトル、電流密度を測定し、その結果と比視感度曲線から算出することができる。即ち、電流密度値を用い、入力した電子数を算出することができる。そして、発光スペクトルと比視感度曲線（スペクトル）を用いた積分計算により、発光輝度を発光したフォトン数に換算することができる。これらから外部量子効率（％）は、「（発光したフォトン数／素子に入力した電子数）×１００」で計算することができる。
【０１２７】
本発明の有機電界発光素子の駆動方法については、例えば、特開平２−１４８６８７号、同６−３０１３５５号、同５−２９０８０号、同７−１３４５５８号、同８−２３４６８５号、同８−２４１０４７号の各公報、特許第２７８４６１５号、米国特許５８２８４２９号、同６０２３３０８号の各明細書、等に記載の駆動方法を適用することができる。
【０１２８】
本発明の有機電界発光素子は、表示素子、ディスプレイ、バックライト、電子写真、照明光源、記録光源、露光光源、読み取り光源、標識、看板、インテリア、光通信等に好適に利用できる。
【実施例】
【０１２９】
以下、本発明について実施例を用いて説明するが、本発明はこれらに何ら限定されるものではない。
【０１３０】
１．有機電界発光素子の作製
（１）本発明の発光素子Ａ１の作製
０．５ｍｍ厚み、２．５ｃｍ角のガラス基板にＩｎ2Ｏ3含有率が９５質量％であるＩＴＯタ−ゲットを用いて、ＤＣマグネトロンスパッタ（条件：基材温度１００℃、酸素圧１×１０-3Ｐａ）により、透明陽極としてのＩＴＯ薄膜（厚み０．２μｍ）を形成した。ＩＴＯ薄膜の表面抵抗は１０Ω／□であった。
次に、前記透明陽極を形成した基板を洗浄容器に入れ、２−プロパノールにて洗浄した後、これにＵＶ−オゾン処理を３０分間行った。この透明陽極（ＩＴＯ膜）上に真空蒸着法にて以下の有機化合物層を順次蒸着した。
本発明の実施例における蒸着速度は、水晶振動子を用いて測定した。以下に記載の膜厚も水晶振動子を用いて測定したものである。
なお、各層の有機化合物のイオン化ポテンシャル（Ｉｐ）、電子親和力（Ｅａ）、最低励起三重項エネルギー準位（Ｔ1）の値を表１に示す。
【０１３１】
[正孔注入層]
銅フタロシアニン：膜厚１０ｎｍ（蒸着速度：０．５ｎｍ／秒）
[正孔輸送層]
α−ＮＰＤ：膜厚３０ｎｍ（蒸着速度：０．３ｎｍ／秒）
[正孔輸送性中間層]
ＣＢＰ：膜厚１０ｎｍ（蒸着速度：０．３ｎｍ／秒）
[発光層]
ＣＢＰ（正孔輸送性ホスト）及びＥＴＭ−１（電子輸送性ホスト）の蒸着速度をそれぞれ０．３ｎｍ／秒とし、燐光発光性ドーパントＥＭ−１が発光層中の有機材料全体に対して８質量％となるように三元共蒸着を行う。発光層の膜厚は３０ｎｍとする。
[電子輸送層１]
ＢＡｌｑ：膜厚１０ｎｍ（蒸着速度：０．３ｎｍ／秒）
[電子輸送層２]
Ａｌｑ：膜厚３０ｎｍ（蒸着速度：１ｎｍ／秒）
[電子注入層]
上記電子輸送層２上にパタ−ニングしたマスク（発光面積が２ｍｍ×２ｍｍとなるマスク）を設置し、フッ化リチウムを蒸着速度０．１ｎｍ／秒にて蒸着して膜厚１ｎｍの電子注入層を設ける。
[陰極]
上記電子注入層の上にアルミニウムを蒸着速度３ｎｍにて蒸着し、膜厚１５０ｎｍの陰極を設ける。
前記陽極及び陰極より、それぞれアルミニウムのリ−ド線を結線し、発光積層体を形成する。
【０１３２】
得られた発光積層体をアルゴンガスで置換したグロ−ブボックス内に入れ、乾燥剤を設けたステンレス製の封止缶及び紫外線硬化型の接着剤（ＸＮＲ５５１６ＨＶ、長瀬チバ（株）製）を用いて封止し、実施例の発光素子Ａ１を得る。
銅フタロシアニンの蒸着から封止までの作業は、真空又は窒素雰囲気下で行い、大気に暴露することなく素子作製を行う。
【０１３３】
（２）実施例の発光素子Ａ２の作製
（１）実施例の発光素子Ａ１の作製と同様に基板処理した後、透明陽極（ＩＴＯ膜）上に真空蒸着法にて以下の有機化合物層を順次蒸着した。
なお、各層の有機化合物のイオン化ポテンシャル（Ｉｐ）、電子親和力（Ｅａ）、最低励起三重項エネルギー準位（Ｔ1）の値を表１に示す。
【０１３４】
[正孔注入層]
銅フタロシアニン：膜厚１０ｎｍ（蒸着速度：０．５ｎｍ／秒）
[正孔輸送層]
α−ＮＰＤ：膜厚３０ｎｍ（蒸着速度：０．３ｎｍ／秒）
[発光層]
ＣＢＰ（正孔輸送性ホスト）及びＥＴＭ−１（電子輸送性ホスト）の蒸着速度をそれぞれ０．３ｎｍ／秒とし、燐光発光性ドーパントＥＭ−１が発光層中の有機材料全体に対して８ｗｔ％となるように三元共蒸着を行う。発光層の膜厚は３０ｎｍとする。
[電子輸送性中間層]
ＥＴＭ−１：膜厚１０ｎｍ（蒸着速度：０．３ｎｍ／秒）
[電子輸送層１]
ＢＡｌｑ：膜厚１０ｎｍ（蒸着速度：０．３ｎｍ／秒）
[電子輸送層２]
Ａｌｑ：膜厚３０ｎｍ（蒸着速度：１ｎｍ／秒）
[電子注入層]
上記電子輸送層２上にパタ−ニングしたマスク（発光面積が２ｍｍ×２ｍｍとなるマスク）を設置し、フッ化リチウムを蒸着速度０．１ｎｍ／秒にて蒸着して膜厚１ｎｍの電子注入層を設ける。
[陰極]
上記電子注入層の上にアルミニウムを蒸着速度３ｎｍにて蒸着し、膜厚１５０ｎｍの陰極を設ける。
前記陽極及び陰極より、それぞれアルミニウムのリ−ド線を結線し、発光積層体を形成する。
【０１３５】
得られた発光積層体をアルゴンガスで置換したグロ−ブボックス内に入れ、乾燥剤を設けたステンレス製の封止缶及び紫外線硬化型の接着剤（ＸＮＲ５５１６ＨＶ、長瀬チバ（株）製）を用いて封止し、実施例の発光素子Ａ２を得る。
銅フタロシアニンの蒸着から封止までの作業は、真空又は窒素雰囲気下で行い、大気に暴露することなく素子作製を行う。
【０１３６】
（３）比較例の発光素子Ｂ１の作製
０．５ｍｍ厚み、２．５ｃｍ角のガラス基板にＩｎ2Ｏ3含有率が９５質量％であるＩＴＯタ−ゲットを用いて、ＤＣマグネトロンスパッタ（条件：基材温度１００℃、酸素圧１×１０-3Ｐａ）により、透明陽極としてのＩＴＯ薄膜（厚み０．２μｍ）を形成した。ＩＴＯ薄膜の表面抵抗は１０Ω／□であった。
次に、前記透明陽極を形成した基板を洗浄容器に入れ、２−プロパノールにて洗浄した後、これにＵＶ−オゾン処理を３０分間行った。この透明陽極（ＩＴＯ膜）上に真空蒸着法にて以下の有機化合物層を順次蒸着した。
本発明の実施例における蒸着速度は、水晶振動子を用いて測定した。以下に記載の膜厚も水晶振動子を用いて測定したものである。
なお、各層の有機化合物のイオン化ポテンシャル（Ｉｐ）、電子親和力（Ｅａ）、最低励起三重項エネルギー準位（Ｔ1）の値を表１に示す。
【０１３７】
[正孔注入層]
銅フタロシアニン：膜厚１０ｎｍ（蒸着速度：０．５ｎｍ／秒）
[正孔輸送層]
α−ＮＰＤ：膜厚３０ｎｍ（蒸着速度：０．３ｎｍ／秒）
[ホール輸送材料と電子輸送材料との混合層１]
ＣＢＰの蒸着速度を０．３ｎｍ／秒に固定し、電子輸送材料であるＥＴＭ−１の蒸着源のシャッターを徐々に開き、濃度勾配を有する混合領域を１０ｎｍ形成する。この混合領域が１０ｎｍに達したときにＥＴＭ−１の蒸着レートは０．３ｎｍ／秒になるようにする。
[発光層]
ＣＢＰ（正孔輸送性ホスト）及びＥＴＭ−１（電子輸送性ホスト）の蒸着速度をそれぞれ０．３ｎｍ／秒とし、燐光発光性ドーパントＥＭ−１が発光層中の有機材料全体に対して８ｗｔ％となるように三元共蒸着を行う。発光層の膜厚は２０ｎｍとする。
[ホール輸送材料と電子輸送材料との混合層２]
ＥＴＭ−１の蒸着速度を０．３ｎｍ／秒に固定し、ＣＢＰの蒸着源のシャッターを徐々に閉じ、濃度勾配を有する混合領域を１０ｎｍ形成する。この混合領域が１０ｎｍに達したときにＣＢＰの蒸着速度が終了するようにする。
[電子輸送層１]
ＢＡｌｑ：膜厚１０ｎｍ（蒸着速度：０．３ｎｍ／秒）
[電子輸送層２]
Ａｌｑ：膜厚３０ｎｍ（蒸着速度：１ｎｍ／秒）
[電子注入層]
上記電子輸送層２上にパタ−ニングしたマスク（発光面積が２ｍｍ×２ｍｍとなるマスク）を設置し、フッ化リチウムを蒸着速度０．１ｎｍ／秒にて蒸着して膜厚１ｎｍの電子注入層を設ける。
[陰極]
上記電子注入層の上にアルミニウムを蒸着速度３ｎｍにて蒸着し、膜厚１５０ｎｍの陰極を設ける。
前記陽極及び陰極より、それぞれアルミニウムのリ−ド線を結線し、発光積層体を形成する。
【０１３８】
得られた発光積層体をアルゴンガスで置換したグロ−ブボックス内に入れ、乾燥剤を設けたステンレス製の封止缶及び紫外線硬化型の接着剤（ＸＮＲ５５１６ＨＶ、長瀬チバ製）を用いて封止し、比較発光素子１を得る。
銅フタロシアニンの蒸着から封止までの作業は、真空又は窒素雰囲気下で行い、大気に暴露することなく素子作製を行う。
【０１３９】
（４）比較例の発光素子Ｂ２の作製
比較例の発光素子Ｂ１において、[ホール輸送材料と電子輸送材料との混合層１]の代わりに、α−ＮＰＤを１０ｎｍ（蒸着速度は０．３ｎｍ／秒）に変更し、[ホール輸送材料と電子輸送材料との混合層２]の代わりに、ＢＡｌｑを１０ｎｍ（蒸着速度は０．３ｎｍ／秒）に変更した以外は、比較例１と同様にして比較例の発光素子Ｂ２を得る。
【０１４０】
（５）実施例の発光素子Ａ３の作製
比較例の発光素子Ｂ１において、[ホール輸送材料と電子輸送材料との混合層１]の代わりに、ＣＢＰを１０ｎｍ（蒸着速度は０．３ｎｍ／秒、本発明本発明における正孔輸送性中間層に相当）に変更し、また、[ホール輸送材料と電子輸送材料との混合層２]の代わりに、ＢＡｌｑを１０ｎｍ（蒸着速度は０．３ｎｍ／秒）に変更した以外は、比較例の発光素子Ｂ１と同様にして実施例の発光素子Ａ３を得る。
【０１４１】
（６）実施例の発光素子Ａ４の作製
比較例の発光素子Ｂ１において、[ホール輸送材料と電子輸送材料との混合層１]の代わりに、α−ＮＰＤを１０ｎｍ（蒸着速度は０．３ｎｍ／秒）に変更し、また、[ホール輸送材料と電子輸送材料との混合層２]の代わりに、ＥＴＭ−１を１０ｎｍ（蒸着速度は０．３ｎｍ／秒、本発明における電子輸送性中間層に相当）に変更した以外は、比較例の発光素子Ｂ１と同様にして実施例の発光素子Ａ４を得る。
【０１４２】
（７）実施例の発光素子Ａ５の作製
比較例の発光素子Ｂ１において、[ホール輸送材料と電子輸送材料との混合層１]の代わりに、ＣＢＰを１０ｎｍ（蒸着速度は０．３ｎｍ／秒、本発明における正孔輸送性中間層に相当）に変更し、また、[ホール輸送材料と電子輸送材料との混合層２]の代わりに、ＥＴＭ−１を１０ｎｍ（蒸着速度は０．３ｎｍ／秒、本発明における電子輸送性中間層に相当）に変更した以外は、比較例の発光素子Ｂ１と同様にして実施例の発光素子Ａ５を得る。
【０１４３】
（８）比較例の発光素子Ｂ３の作製
実施例の発光素子Ａ３において、発光層中のＥＴＭ−１（電子輸送性ホスト）を用いないで、その他は実施例の発光素子Ａ３と同様にして比較例の発光素子Ｂ３を得る。
【０１４４】
（９）比較例の発光素子Ｂ４の作製
実施例の発光素子Ａ３において、発光層中のＣＢＰ（正孔輸送性ホスト）を用いないで、その他は実施例の発光素子Ａ３と同様にして比較例の発光素子Ｂ４を得る。
【０１４５】
（１０）比較例の発光素子Ｂ５〜Ｂ８及び実施例の発光素子Ａ６〜Ａ８の作製
上記の比較例の発光素子Ｂ１〜Ｂ５及び実施例の発光素子Ａ３〜Ａ５において、発光性ドーパントＥＭ−１の代わりにＥＭ−２を用いた以外は上記の各発光素子と同様にして作製した素子を、それぞれ比較例の発光素子Ｂ５〜Ｂ８及び実施例の発光素子Ａ６〜Ａ８として得る。
【０１４６】
（１１）比較例の発光素子Ｂ９〜Ｂ１２及び実施例の発光素子Ａ９〜Ａ１１の作製
上記の比較例の発光素子Ｂ１〜Ｂ５及び実施例の発光素子Ａ３〜Ａ５において、ＣＢＰの代わりにＭＣＰを用い、発光性ドーパントＥＭ−１の代わりにＥＭ−３を用いた以外は上記の各発光素子と同様にして作製した素子を、それぞれ比較例の発光素子Ｂ９〜Ｂ１２及び実施例の発光素子Ａ９〜Ａ１１として得る。
【０１４７】
（１２）実施例の発光素子Ａ１２〜１４の作製
実施例の発光素子Ａ−１１において、発光性ドーパントＥＭ−３の代わりにＤ−２２、Ｄ−２３、Ｄ−２４をそれぞれ用いた以外は、発光素子Ａ１１と同様にして作製して実施例の発光素子Ａ１２〜１４として得る。
【０１４８】
（１３）実施例の発光素子Ａ１５の作製
実施例の発光素子Ａ−８において、発光性ドーパントＥＭ−２の代わりにＤ−２１を用いた以外は、発光素子Ａ−８と同等にして作製して実施例の発光素子Ａ１５として得る。
【０１４９】
上記の各発光素子に用いられる化合物の構造を下記に示す。
【０１５０】
【化１１】
2007042875.tif 000012
【０１５１】
【化１２】
2007042875.tif 000013
【０１５２】
２．化合物物性の評価
実施例に用いた化合物のイオン化ポテンシャル、電子親和力、及びＴ1エネルギーの測定方法及び測定結果を表１に示す。
【０１５３】
（１）イオン化ポテンシャル
ガラス基板上に、有機化合物層に用いた各化合物を、５０ｎｍの厚みになるように蒸着した。この膜を常温常圧下、理研計器（株）製の紫外線光電子分析装置ＡＣ−１又はＡＣ−３によりイオン化ポテンシャルを測定した。
【０１５４】
（２）電子親和力
イオン化ポテンシャル測定に用いた膜の紫外可視吸収スペクトルを、島津製作所製のＵＶ３１００型分光光度計で測定し、吸収スペクトルの長波長端のエネルギーから励起エネルギーを求めた。励起エネルギーと前記イオン化ポテンシャルの値から電子親和力を算出した。
【０１５５】
（３）Ｔ1エネルギー
イオン化ポテンシャル測定に用いた膜のリン光スペクトルを、日立製作所製のＦ４５００を用いて、温度条件７７Ｋにて測定し、リン光スペクトルの短波長端のエネルギーからＴ1エネルギーを求めた。
【０１５６】
【表１】
2007042875.tif 000014
【０１５７】
３．有機電界発光素子の評価
上記で得られた有機電界発光素子を以下の方法により評価した。
（１）外部量子効率
作製した発光素子の発光スペクトルの波形は、浜松フォトニクス社製のマルチ・チャンネル・アナライザーＰＭＡ−１１を用いて測定する。この測定データより発光ピークの波長の値を求める。更に、この発光スペクトルの波形と測定時の電流・輝度（３００ｃｄ／ｍ2）から外部量子効率を計算する。結果を表２、表３、表４、表５に示す。
【０１５８】
（２）駆動耐久性試験
ＫＥＩＴＨＬＥＹ製ソ−スメジャ−ユニット２４００型を用いて、直流電圧を発光素子に印加し発光させる。その輝度をトプコン社製輝度計ＢＭ−８を用いて測定し、３００ｃｄ／ｍ2における外部量子効率を算出する。
続いて、この発光素子を初期輝度一定の条件で連続駆動試験をおこない、輝度が半分になった時間を輝度半減時間Ｔ（１／２）とする。結果を表２、表３、表４、表５に示す。
（表２に記載の素子は初期輝度３００ｃｄ／ｍ2、表３、表４に記載の素子は初期輝度２０００ｃｄ／ｍ2、表５に記載の素子は初期輝度３６０ｃｄ／ｍ2で評価。）
【０１５９】
（３）駆動電圧
ＫＥＩＴＨＬＥＹ製ソ−スメジャ−ユニット２４００型を用いて、直流電圧を発光素子に印加し発光させる。輝度（トプコン社製輝度計ＢＭ−８にて測定）が、３００ｃｄ／ｍ2となる時の電圧を測定する。結果を表２、表３、表４、表５に示す。
【０１６０】
【表２】
2007042875.tif 000015
【０１６１】
表２に記載の素子は、いずれも発光性ドーパントＥＭ−１の発光に由来する、赤色発光が得られる。
表２から明らかなように、実施例の発光素子Ａ１及びＡ２は、低電圧駆動、高効率発光、高駆動耐久性であることがわかる。
【０１６２】
【表３】
2007042875.tif 000016
【０１６３】
表３記載の素子はいずれも発光性ドーパントＥＭ−１の発光に由来する、赤色発光が得られる。
表３から明らかなように、発光層に隣接する層として正孔輸送材料と電子輸送材料を濃度勾配を持って混合した層を有する素子（比較例の発光素子Ｂ１）は、混合層を持たない比較例の発光素子Ｂ２〜Ｂ４よりも、駆動電圧は低くなるものの、発光効率が著しく低下してしまう。
これに対し、実施例の発光素子Ａ３〜Ａ５は、駆動電圧低下と同時に、発光効率、駆動耐久性の向上が同時に可能となる。また、発光素子Ａ５の結果に示されるように、正孔輸送性中間層と電子輸送性中間層の双方を有する素子は、駆動電圧低下、発光効率、駆動耐久性のいずれにおいても特に優れた素子である。
【０１６４】
【表４】
2007042875.tif 000017
【０１６５】
表４に記載の素子は、いずれも発光性ドーパントＥＭ−２の発光に由来する、緑色発光が得られる。
表４から明らかなように、発光層に隣接する層として正孔輸送材料と電子輸送材料を濃度勾配を持って混合した層を有する素子（比較例の発光素子Ｂ５）は、混合層を持たない比較例の発光素子Ｂ６〜Ｂ８よりも、駆動電圧は低くなるものの、発光効率が著しく低下してしまう。
これに対し、実施例の発光素子Ａ６〜Ａ８は、駆動電圧低下と同時に、発光効率、駆動耐久性の向上が同時に可能となる。また、発光素子Ａ８の結果に示されるように、正孔輸送性中間層と電子輸送性中間層の双方を有する素子は、駆動電圧低下、発光効率、駆動耐久性のいずれにおいても特に優れた素子である。
【０１６６】
【表５】
2007042875.tif 000018
【０１６７】
表５に記載の素子のうち、実施例の発光素子Ａ９〜Ａ１１は、いずれも発光性ドーパントＥＭ−３の発光に由来する青色発光が得られる。これに対し、比較例の発光素子Ｂ９、Ｂ１０では青緑色発光が得られる。これは正孔が発光層から電子輸送層へ漏れることにより、電子輸送層中で正孔と電子が再結合してＢＡｌｑ及び／又はＡｌｑが発光してしまい、緑色成分が混ざったためと推測される。このように、実施例の発光素子は、色純度の点でも優れた素子であるといえる。
また、表５から明らかなように、発光層に隣接する層として正孔輸送材料と電子輸送材料を濃度勾配を持って混合した層を有する素子（比較例の発光素子Ｂ９）は、混合層を持たない他の比較発光素子に対して、混合層を持たない比較例の発光素子Ｂ１０〜Ｂ１１よりも、駆動電圧は低くなるものの、発光効率が著しく低下してしまう。
これに対し、実施例の発光素子Ａ９〜Ａ１１は、駆動電圧低下と同時に、発光効率、駆動耐久性の向上が同時に可能となる。また、発光素子Ａ１１の結果に示されるように、正孔輸送性中間層と電子輸送性中間層の双方を有する素子は、駆動電圧低下、発光効率、駆動耐久性のいずれにおいても特に優れた素子である。
【０１６８】
【表６】
2007042875.tif 000019
【０１６９】
表６に記載した素子では、いずれも発光性ドーパントＤ−２２〜Ｄ−２３の発光に各々由来する青色発光が得られる。
これらの素子は、本発明に用いる好ましい発光性ドーパントを用いたものであり、この場合、駆動電圧の低下、発光効率、及び駆動耐久性のいずれの点においても優れた効果を示すが、特に発光効率、駆動耐久性の点で更に効果が顕著に現れる。
【０１７０】
【表７】
2007042875.tif 000020
【０１７１】
表７に記載した素子では、発光性ドーパントＤ−２１の発光に由来する緑色発光が得られる。
この素子は、本発明に用いる好ましい発光性ドーパントを用いたものであり、この場合、駆動電圧の低下、発光効率、及び駆動耐久性のいずれの点においても優れた効果を示すが、特に発光効率、駆動耐久性の点で更に効果が顕著に現れる。