(57)【要約】      （修正有）【課題】発光効率、駆動電圧、耐久性を改善した有機薄膜発光素子を提供する。【解決手段】陽極と陰極の間に少なくとも発光層および電子輸送層を含み、電気エネルギーにより発光する発光素子であって、電子輸送層が、発光層に接する電子輸送層と、電子輸送層に接する電子輸送層を含む少なくとも２層から構成され、電子輸送層が特定の式で表わされる化合物を含有し、発光層がアントラセン化合物を含有する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と陰極の間に少なくとも発光層および電子輸送層を含む複数の有機層を有し、電気エネルギーにより発光する発光素子であって、
前記電子輸送層が、前記発光層に接する電子輸送層１と、前記電子輸送層１に接する電子輸送層２を含む少なくとも２層から構成され、
前記電子輸送層１が一般式（１）で表される化合物を含有し、
前記発光層が一般式（２）で表されるアントラセン化合物を含有する発光素子。
【化１】
2017084859.tif 000054
（Ｒ１〜Ｒ２１はそれぞれ同じでも異なっていてもよく、水素、アルキル基、シクロアルキル基、複素環基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール基、ハロゲン、シアノ基、カルボニル基、オキシカルボニル基、カルバモイル基、アミノ基、ニトロ基、シリル基、シロキサニル基、ボリル基、−Ｐ（＝Ｏ）Ｒ２２Ｒ２３、および隣接置換基との間に形成される縮合環または脂肪族環からなる群より選ばれる。Ｒ２２およびＲ２３はアリール基またはヘテロアリール基である。ただし、Ｒ１〜Ｒ８のいずれか１つの位置とＲ９〜Ｒ１３のいずれか１つの位置が互いに連結する。
Ｌ１は単結合あるいはフェニレン基である。
ＨＡｒはキノリニル基、少なくとも１つのフェニル基もしくはビフェニル基で置換されたトリアジニル基、少なくとも１つのフェニル基もしくはビフェニル基で置換されたピリミジニル基、または少なくとも１つのフェニル基もしくはビフェニル基で置換されたキナゾリニル基である。）
【化２】
2017084859.tif 000055
（Ｒ２４〜Ｒ３７はそれぞれ同じでも異なっていてもよく、水素、フェニル基またはナフチル基である。）
【請求項２】
前記一般式（１）で表される化合物が一般式（３）または（４）で表される化合物である請求項１記載の発光素子。
【化３】
2017084859.tif 000056
（Ｒ１〜Ｒ２１、ＨＡｒはそれぞれ一般式（１）におけるものと同じである）
【請求項３】
一般式（１）において、Ｒ１〜Ｒ２１がそれぞれ同じでも異なっていてもよく、水素またはフェニル基である、請求項１または２に記載の発光素子。
【請求項４】
一般式（１）において、ＨＡｒが少なくとも１つのフェニル基で置換されたトリアジニル基または少なくとも１つのフェニル基で置換されたピリミジニル基である、請求項１〜３のいずれかに記載の発光素子。
【請求項５】
一般式（１）において、Ｒ１〜Ｒ２１が全て水素である請求項１〜４のいずれかに記載の発光素子。
【請求項６】
一般式（１）において、ＨＡｒが少なくとも１つのフェニル基で置換されたトリアジニル基である、請求項１〜５のいずれかに記載の発光素子。
【請求項７】
前記一般式（１）で表される化合物が一般式（４）で表される化合物である請求項１〜６のいずれかに記載の発光素子。
【請求項８】
一般式（２）において、Ｒ２４〜Ｒ３７が、それぞれ同じでも異なっていてもよく、水素、無置換のフェニル基または無置換のナフチル基である請求項１〜７のいずれかに記載の発光素子。
【請求項９】
前記電子輸送層１がドナー性材料を含まない、請求項１〜８のいずれかに記載の発光素子。
【請求項１０】
前記電子輸送層２がドナー性材料を含む、請求項１〜９のいずれかに記載の発光素子。
【請求項１１】
前記ドナー性材料がＬｉ元素を含む、請求項１０に記載の発光素子。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載の発光素子を含む表示装置。
【請求項１３】
請求項１〜１１のいずれかに記載の発光素子を含む照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子、それを含む表示装置および照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
陰極から注入された電子と陽極から注入された正孔が両極に挟まれた有機蛍光体内で再結合する際に発光するという有機薄膜発光素子の研究が、近年活発に行われている。この発光素子は、薄型で、かつ、低駆動電圧下での高輝度発光と、蛍光発光材料やりん光発光材料などの発光材料を選ぶことにより多色発光が可能であることが特徴であり、注目を集めている。
【０００３】
この研究は、コダック社のＣ．Ｗ．Ｔａｎｇらによって有機薄膜素子が高輝度に発光することが示されて以来、多数の実用化検討がなされており、有機薄膜発光素子は、携帯電話のメインディスプレイなどに採用されるなど着実に実用化が進んでいる。しかし、まだ技術的な課題も多く、発光効率の向上、駆動電圧の低下、耐久性の向上を満たす必要がある。中でも素子の高効率化と長寿命化の両立は大きな課題となっている。
【０００４】
その中で、含窒素複素芳香環基で置換されたカルバゾール誘導体が電子輸送材料や発光材料として開発されてきた。例えば、カルバゾール骨格とトリアジン骨格やピリミジン骨格を含む化合物がホスト材料として適用されている（例えば、特許文献１参照）。また、カルバゾール二量体骨格にトリアジニル基やピリミジニル基を導入した化合物がホスト材料および電子輸送材料として適用されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
一方で、発光層に接する層として正孔阻止層を導入することで、発光素子の特性を向上させる技術が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２００３／０８０７６０号
【特許文献２】国際公開第２０１１／１３２６８３号
【特許文献３】特開２０１０−０３４５４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の技術では素子の駆動電圧を十分に下げることは困難であり、また駆動電圧を下げることができたとしても、素子の発光効率、耐久寿命が不十分であった。このように、高い発光効率、低駆動電圧、さらに耐久寿命も両立させる技術は未だ見出されていない。
【０００８】
本発明は、かかる従来技術の問題を解決し、発光効率、駆動電圧、耐久寿命の全てを改善した有機薄膜発光素子を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、陽極と陰極の間に少なくとも発光層および電子輸送層を含む複数の有機層を有し、電気エネルギーにより発光する発光素子であって、
前記電子輸送層が、前記発光層に接する電子輸送層１と、前記電子輸送層１に接する電子輸送層２を含む少なくとも２層から構成され、
前記電子輸送層１が一般式（１）で表される化合物を含有し、
前記発光層が一般式（２）で表されるアントラセン化合物を含有する発光素子である。
【００１０】
【化１】
2017084859.tif 000002
【００１１】
（Ｒ１〜Ｒ２１はそれぞれ同じでも異なっていてもよく、水素、アルキル基、シクロアルキル基、複素環基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール基、ハロゲン、シアノ基、カルボニル基、オキシカルボニル基、カルバモイル基、アミノ基、ニトロ基、シリル基、シロキサニル基、ボリル基、−Ｐ（＝Ｏ）Ｒ２２Ｒ２３、および隣接置換基との間に形成される縮合環または脂肪族環からなる群より選ばれる。Ｒ２２およびＲ２３はアリール基またはヘテロアリール基である。ただし、Ｒ１〜Ｒ８のいずれか１つの位置とＲ９〜Ｒ１３のいずれか１つの位置が互いに連結する。
Ｌ１は単結合あるいはフェニレン基である。
ＨＡｒはキノリニル基、少なくとも１つのフェニル基もしくはビフェニル基で置換されたトリアジニル基、少なくとも１つのフェニル基もしくはビフェニル基で置換されたピリミジニル基、または少なくとも１つのフェニル基もしくはビフェニル基で置換されたキナゾリニル基である。）
【００１２】
【化２】
2017084859.tif 000003
【００１３】
（Ｒ２４〜Ｒ３７はそれぞれ同じでも異なっていてもよく、水素、フェニル基またはナフチル基である。）
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、発光効率、駆動電圧、耐久寿命を両立した有機薄膜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形態】
【００１５】
＜発光素子＞
本発明の発光素子は、陽極と陰極、およびそれら陽極と陰極との間に介在する少なくとも発光層および電子輸送層を含む複数の有機層を有し、該有機層が電気エネルギーにより発光する。
【００１６】
有機層は、発光層および電子輸送層のみからなる構成の他に、正孔輸送層／発光層／電子輸送層、正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層、正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層などの積層構成が挙げられる。また、上記各層は、それぞれ単一層、複数層のいずれでもよい。また、燐光発光層や蛍光発光層を複数有する積層型であってもよく、蛍光発光層と燐光発光層を組み合わせた発光素子でもよい。さらにそれぞれ互いに異なる発光色を示す発光層を積層することができる。
【００１７】
また、上記の素子構成を中間層を介して複数積層したタンデム型であってもよい。上記中間層は、一般的に、中間電極、中間導電層、電荷発生層、電子引抜層、接続層、中間絶縁層とも呼ばれ、公知の材料構成を用いることができる。タンデム型の具体例は、例えば４）正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電荷発生層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層、５）正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／電荷発生層／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層といった、陽極と陰極の間に中間層として電荷発生層を含む積層構成が挙げられる。
【００１８】
なお、本発明においては、電子輸送層が、発光層に接する電子輸送層１と、前記電子輸送層１に接する電子輸送層２を含む少なくとも２層から構成される。ここでタンデム型の場合は、少なくとも１つの電子輸送層が、発光層に接する電子輸送層１と、前記電子輸送層１に接する電子輸送層２を含む少なくとも２層から構成される。
【００１９】
（電子輸送層および発光層）
本発明において、電子輸送層とは、陰極と発光層との間にある層である。電子輸送層は陰極に接していてもいいし、接していなくてもよい。上記のタンデム型のように発光層が複数種類ある場合、それぞれ電子輸送層は同一種類でもよく、複数種類でもよい。本発明における電子輸送層には、正孔の移動を効率よく阻止できる正孔阻止層も同義のものとして含まれる。
【００２０】
本発明では、少なくとも１つの電子輸送層が、発光層に接する電子輸送層１と、電子輸送層１に接する電子輸送層２を含む少なくとも２層から構成され、かつ、前記電子輸送層１が一般式（１）で表される化合物を含有し、前記発光層が一般式（２）で表されるアントラセン化合物を含有する。
【００２１】
＜一般式（１）で表される化合物＞
【００２２】
【化３】
2017084859.tif 000004
【００２３】
Ｒ１〜Ｒ２１はそれぞれ同じでも異なっていてもよく、水素、アルキル基、シクロアルキル基、複素環基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール基、ハロゲン、シアノ基、カルボニル基、オキシカルボニル基、カルバモイル基、アミノ基、ニトロ基、シリル基、シロキサニル基、ボリル基、−Ｐ（＝Ｏ）Ｒ２２Ｒ２３、および隣接置換基との間に形成される縮合環もしくは脂肪族環からなる群より選ばれる。Ｒ２２およびＲ２３はアリール基またはヘテロアリール基である。ただし、Ｒ１〜Ｒ８のいずれか１つの位置とＲ９〜Ｒ１３のいずれか１つの位置が互いに連結する。
Ｌ１は単結合あるいはフェニレン基である。
ＨＡｒはキノリニル基、少なくとも１つのフェニル基もしくはビフェニル基で置換されたトリアジニル基、少なくとも１つのフェニル基もしくはビフェニル基で置換されたピリミジニル基、または少なくとも１つのフェニル基もしくはビフェニル基で置換されたキナゾリニル基である。
【００２４】
上記の全ての基において、水素は重水素であってもよい。
【００２５】
また、以下の説明において例えば炭素数６〜４０の置換もしくは無置換のアリール基とは、アリール基に置換した置換基に含まれる炭素数も含めて６〜４０であり、炭素数を規定している他の置換基もこれと同様である。
【００２６】
また、上記の全ての基において、置換される場合における置換基としては、アルキル基、シクロアルキル基、複素環基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン、シアノ基、カルボニル基、カルボキシル基、オキシカルボニル基、カルバモイル基、アミノ基、シリル基、−Ｐ（＝Ｏ）Ｒ９Ｒ１０が好ましく、さらには、各置換基の説明において好ましいとする具体的な置換基が好ましい。また、これらの置換基は、さらに上述の置換基により置換されていてもよい。
【００２７】
「置換もしくは無置換の」という場合における「無置換」とは、水素原子または重水素原子が置換したことを意味する。
【００２８】
以下に説明する化合物またはその部分構造において、「置換もしくは無置換の」という場合についても、上記と同様である。
【００２９】
アルキル基とは、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基などの飽和脂肪族炭化水素基を示し、これは置換基を有していても有していなくてもよい。置換されている場合の追加の置換基には特に制限は無く、例えば、アルキル基、ハロゲン、アリール基、ヘテロアリール基等を挙げることができ、この点は、以下の記載にも共通する。また、アルキル基の炭素数は特に限定されないが、入手の容易性やコストの点から、好ましくは１以上２０以下、より好ましくは１以上８以下の範囲である。
【００３０】
シクロアルキル基とは、例えば、シクロプロピル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基、アダマンチル基などの飽和脂環式炭化水素基を示し、これは置換基を有していても有していなくてもよい。アルキル基部分の炭素数は特に限定されないが、好ましくは、３以上２０以下の範囲である。
【００３１】
複素環基とは、例えば、ピラン環、ピペリジン環、環状アミドなどの炭素以外の原子を環内に有する脂肪族環を示し、これは置換基を有していても有していなくてもよい。複素環基の炭素数は特に限定されないが、好ましくは、２以上２０以下の範囲である。
【００３２】
アルケニル基とは、例えば、ビニル基、アリル基、ブタジエニル基などの二重結合を含む不飽和脂肪族炭化水素基を示し、これは置換基を有していても有していなくてもよい。アルケニル基の炭素数は特に限定されないが、好ましくは、２以上２０以下の範囲である。
【００３３】
シクロアルケニル基とは、例えば、シクロペンテニル基、シクロペンタジエニル基、シクロヘキセニル基などの二重結合を含む不飽和脂環式炭化水素基を示し、これは置換基を有していても有していなくてもよい。
【００３４】
アルキニル基とは、例えば、エチニル基などの三重結合を含む不飽和脂肪族炭化水素基を示し、これは置換基を有していても有していなくてもよい。アルキニル基の炭素数は特に限定されないが、好ましくは、２以上２０以下の範囲である。
【００３５】
アルコキシ基とは、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基などのエーテル結合を介して脂肪族炭化水素基が結合した官能基を示し、この脂肪族炭化水素基は置換基を有していても有していなくてもよい。アルコキシ基の炭素数は特に限定されないが、好ましくは、１以上２０以下の範囲である。
【００３６】
アルキルチオ基とは、アルコキシ基のエーテル結合の酸素原子が硫黄原子に置換されたものである。アルキルチオ基の炭化水素基は置換基を有していても有していなくてもよい。アルキルチオ基の炭素数は特に限定されないが、好ましくは、１以上２０以下の範囲である。
【００３７】
アリールエーテル基とは、例えば、フェノキシ基など、エーテル結合を介した芳香族炭化水素基が結合した官能基を示し、芳香族炭化水素基は置換基を有していても有していなくてもよい。アリールエーテル基の炭素数は特に限定されないが、好ましくは、６以上４０以下の範囲である。
【００３８】
アリールチオエーテル基とは、アリールエーテル基のエーテル結合の酸素原子が硫黄原子に置換されたものである。アリールエーテル基における芳香族炭化水素基は置換基を有していても有していなくてもよい。アリールエーテル基の炭素数は特に限定されないが、好ましくは、６以上４０以下の範囲である。
【００３９】
アリール基とは、例えば、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フェナントリル基、アントラセニル基、ベンゾフェナントリル基、ベンゾアントラセニル基、クリセニル基、ピレニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ベンゾフルオランテニル基、ジベンゾアントラセニル基、ペリレニル基、ヘリセニル基などの芳香族炭化水素基を示す。
【００４０】
中でも、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、フェナントリル基、アントラセニル基、ピレニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基が好ましく、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基がより好ましい。さらに好ましくは、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基であり、フェニル基が特に好ましい。アリール基は、置換基を有していても有していなくてもよい。アリール基の炭素数は特に限定されないが、好ましくは６以上４０以下、より好ましくは６以上３０以下の範囲である。
【００４１】
ヘテロアリール基とは、例えば、ピリジル基、フラニル基、チオフェニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、ピラジニル基、ピリミジル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、ナフチリジニル基、シンノリニル基、フタラジニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、インドリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、カルバゾリル基、ベンゾカルバゾリル基、カルボリニル基、インドロカルバゾリル基、ベンゾフロカルバゾリル基、ベンゾチエノカルバゾリル基、ジヒドロインデノカルバゾリル基、ベンゾキノリニル基、アクリジニル基、ジベンゾアクリジニル基、ベンゾイミダゾリル基、イミダゾピリジル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、フェナントロリニル基などの、炭素以外の原子を一個または複数個環内に有する環状芳香族基を示す。ただし、ナフチリジニル基とは、１，５−ナフチリジニル基、１，６−ナフチリジニル基、１，７−ナフチリジニル基、１，８−ナフチリジニル基、２，６−ナフチリジニル基、２，７−ナフチリジニル基のいずれかを示す。ヘテロアリール基は置換基を有していても有していなくてもよい。ヘテロアリール基の炭素数は特に限定されないが、好ましくは、２以上４０以下、より好ましくは２以上３０以下の範囲である。
【００４２】
「電子受容性窒素を含む」という場合における電子受容性窒素とは、隣接原子との間に多重結合を形成している窒素原子を表す。電子受容性窒素を含む芳香族複素環は、例えば、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、オキサジアゾール環、チアゾール環、キノリン環、イソキノリン環、ナフチリジン環、シンノリン環、フタラジン環、キナゾリン環、キノキサリン環、ベンゾキノリン環、フェナントロリン環、アクリジン環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、等が挙げられる。ただし、ナフチリジンとは、１，５−ナフチリジン、１，６−ナフチリジン、１，７−ナフチリジン、１，８−ナフチリジン、２，６−ナフチリジン、２，７−ナフチリジンのいずれかを示す。
【００４３】
ハロゲンとは、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素から選ばれる原子を示す。
【００４４】
カルボニル基、カルボキシル基、オキシカルボニル基、カルバモイル基は、置換基を有していても有していなくてもよい。ここで、置換基としては、例えばアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基などが挙げられ、これら置換基はさらに置換されてもよい。
【００４５】
アミノ基とは、置換もしくは無置換のアミノ基である。置換する場合の置換基としては、例えば、アリール基、ヘテロアリール基、直鎖アルキル基、分岐アルキル基が挙げられる。アリール基、ヘテロアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、ピリジル基、キノリニル基が好ましい。これら置換基はさらに置換されてもよい。炭素数は特に限定されないが、好ましくは、２以上５０以下、より好ましくは６以上４０以下、特に好ましくは６以上３０以下の範囲である。
【００４６】
シリル基とは、例えば、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリル基、プロピルジメチルシリル基、ビニルジメチルシリル基などのアルキルシリル基や、フェニルジメチルシリル基、ｔｅｒｔ−ブチルジフェニルシリル基、トリフェニルシリル基、トリナフチルシリル基などのアリールシリル基を示す。ケイ素上の置換基はさらに置換されてもよい。シリル基の炭素数は特に限定されないが、好ましくは、１以上３０以下の範囲である。
【００４７】
シロキサニル基とは、例えばトリメチルシロキサニル基などのエーテル結合を介したケイ素化合物基を示す。ケイ素上の置換基はさらに置換されてもよい。
【００４８】
ボリル基とは、置換もしくは無置換のボリル基である。置換する場合の置換基としては、例えば、アリール基、ヘテロアリール基、直鎖アルキル基、分岐アルキル基、アリールエーテル基、アルコキシ基、ヒドロキシル基が挙げられ、中でもアリール基、アリールエーテル基が好ましい。
【００４９】
ホスフィンオキシド基−Ｐ（＝Ｏ）Ｒ９Ｒ１０としては、特に限定されるものではないが、具体的には以下のような例が挙げられる。
【００５０】
【化４】
2017084859.tif 000005
【００５１】
Ｒ１〜Ｒ８のいずれか１つの位置とＲ９〜Ｒ１３のいずれか１つの位置が互いに連結するとは、Ｒ１〜Ｒ８の連結している炭素原子のうちいずれか一つとＲ９〜Ｒ１３の連結している炭素原子のうちいずれか一つが直接連結することをいい
一般式（１）で表される化合物は、カルバゾリルフェニル基で置換されたカルバゾール骨格にＬ１を介してＨＡｒで表される基が連結した構造を有する。
【００５２】
ＨＡｒは、キノリニル基、トリアジニル基、ピリミジニル基、キナゾリニル基であることが好ましい。これらの基は電子受容性窒素を含む含窒素複素芳香環である。窒素原子が高い電気陰性度を有することから、該窒素原子と隣接原子との間の多重結合は電子受容的な性質を有する。それゆえ、ＨＡｒで表される基は高い電子親和性をもち、分子全体の電子輸送性の向上に寄与する。一般式（１）で表される化合物を含む電子輸送層１は優れた電子輸送性を示し、電子輸送層２から発光層へ、効率的に電子を輸送することができる。
【００５３】
また、これらの基は、高い電子輸送性能を示すことに加え、一般式（２）で表される化合物を含む発光層との電子伝導準位の差を適度に小さくする効果がある。このため、発光層と電子輸送層１の界面におけるエネルギー障壁が小さくなるため、電子が効率的に発光層に移動する。エネルギー障壁が小さくなることで低い電圧での駆動が可能となり、発光層への電子の供給が多くなることで再結合確率が高くなり、発光効率が向上する。
【００５４】
ＨＡｒがトリアジニル基、ピリミジニル基、キナゾリニル基である場合、少なくとも１つのフェニル基もしくはビフェニル基で置換されることが、耐熱性の観点から好ましい。
【００５５】
ＨＡｒは、トリアジニル基、ピリミジニル基であることが、高い電子輸送性能を示すため、さらに好ましい。中でも、少なくとも１つのフェニル基で置換されたトリアジニル基または少なくとも１つのフェニル基で置換されたピリミジニル基であることが好ましく、少なくとも１つのフェニル基で置換されたトリアジニル基であることがさらに好ましい。
【００５６】
一般式（１）に示したカルバゾリルフェニル基で置換されたカルバゾール骨格は、高い正孔耐性を有する。発光素子によっては、発光層に注入された正孔の一部が再結合せずに電子輸送層まで到達してしまう場合がある。正孔が発光層で再結合することなく、電子輸送層まで到達してしまった場合、電子輸送層中の材料の電気化学的な変質や電子輸送層内での再結合による励起種の生成など、電子輸送層を変質させる可能性がある。この場合、発光素子の耐久寿命は著しく悪化する。そこで、発光層に接する電子輸送層１に高い正孔耐性を有する一般式（１）で表される化合物を用いることで、再結合せずに到達した正孔による劣化を防ぎ、発光素子の耐久寿命を大幅に改善させることができる。
【００５７】
また、一般式（１）で表される化合物はカルバゾール骨格にカルバゾリルフェニル基が導入された構造であるため、一般式（２）で表される化合物を含む発光層との電子伝導準位の差が適切な大きさになる。その結果、発光素子の駆動電圧、発光効率、耐久寿命の全てがバランスよく向上する。なお、本発明とは異なる場合、例えば、電子輸送層と発光層との電子伝導準位の差が大きすぎる場合には、発光素子の駆動電圧が上昇し、発光効率も低下する。また、発光層との電子伝導準位の差が小さすぎる場合には、キャリアバランスが大きく崩れてしまい、発光効率の低下や耐久寿命の悪化を引き起こす。
【００５８】
カルバゾリルフェニル基の導入位置は、一般式（１）におけるＲ１〜Ｒ８のいずれであっても良いが、Ｒ６またはＲ７の位置であることが好ましい。すなわち、一般式（１）で表される化合物が一般式（３）または一般式（４）で表される化合物であることがより好ましい。カルバゾリルフェニル基を一般式（１）におけるＲ６またはＲ７に導入した場合、一般式（２）で表される化合物を含む発光層との電子伝導準位の差がより適切な大きさとなる。
【００５９】
【化５】
2017084859.tif 000006
【００６０】
【化６】
2017084859.tif 000007
【００６１】
一般式（３）または一般式（４）において、Ｒ１〜Ｒ２１、ＨＡｒはそれぞれ一般式（１）におけるものと同じである。ただし、Ｒ９〜Ｒ１３のいずれか１つの位置でカルバゾール骨格と連結する。
【００６２】
さらに好ましくは、一般式（１）で表される化合物が一般式（４）で表される化合物であることである。
【００６３】
また、ＨＡｒは少なくとも１つのフェニル基で置換されたトリアジニル基であることがより好ましい。これは、一般式（１）で表される化合物が一般式（４）で表される化合物である場合において特に好ましい。
【００６４】
Ｒ１〜Ｒ２１に適切な置換基を導入することにより、一般式（１）で表される化合物の耐熱性を向上させ、かつ結晶性を低下させ、ガラス転移温度を向上させることができる。耐熱性が向上すると、素子作製時に材料の分解を抑制できるため、耐久性が向上する。加えて、結晶性を低下させたりガラス転移温度を向上させたりすることで、薄膜安定性を向上させることができる。薄膜安定性が向上すると、発光素子において長時間駆動しても膜の変質が抑制されるため、耐久性が向上する。
【００６５】
Ｒ１〜Ｒ２１としては、上記の置換基群から選ぶことができるが、耐熱性の向上の観点から、水素またはアリール基がより好ましい。Ｒ１〜Ｒ２１が水素またはアリール基である場合、優れた電気化学的安定性および電荷耐久性を付与することもできる。電気化学的安定性および電荷耐久性が高いと、材料の変質などによる欠陥が生じず、発光素子の耐久性が向上する。アリール基の中でも、適度なかさ高さと適度な広さのπ共役平面を持つ点で、フェニル基が好ましい。
【００６６】
さらに、Ｒ１〜Ｒ２１が全て水素であることが、低電圧化および高効率化の観点から特に好ましい。
【００６７】
一般式（１）で表される化合物の分子量は、特に限定されるものではないが、耐熱性や製膜性の観点から、９００以下であることが好ましく、８００以下であることがより好ましい。さらに好ましくは７５０以下であり、特に好ましくは７００以下である。
【００６８】
一般式（１）で表される化合物としては、特に限定されるものではないが、具体的には以下のような例が挙げられる。
【００６９】
【化７】
2017084859.tif 000008
【００７０】
【化８】
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【００７１】
【化９】
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【００７２】
【化１０】
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【００７３】
【化１１】
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【００７４】
【化１２】
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【００７５】
【化１３】
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【００７６】
【化１４】
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【００７７】
【化１５】
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【００７８】
【化１６】
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【００７９】
【化１７】
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【００８０】
【化１８】
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【００８１】
【化１９】
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【００８２】
【化２０】
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【００８３】
【化２１】
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【００８４】
【化２２】
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【００８５】
【化２３】
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【００８６】
【化２４】
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【００８７】
【化２５】
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【００８８】
【化２６】
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【００８９】
【化２７】
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【００９０】
【化２８】
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【００９１】
【化２９】
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【００９２】
【化３０】
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【００９３】
【化３１】
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【００９４】
【化３２】
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【００９５】
一般式（１）で表される化合物の合成には、公知の方法を使用することができる。例えば、カルバゾールの窒素原子にアリール基やヘテロアリール基を導入する際は、ハロゲン化誘導体とのカップリング反応を用いて窒素−炭素結合を生成する方法が挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００９６】
＜一般式（２）で表される化合物＞
【００９７】
【化３３】
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【００９８】
Ｒ２４〜Ｒ３７はそれぞれ同じでも異なっていてもよく、水素、フェニル基またはナフチル基である。
【００９９】
上記の全ての基において、水素は重水素であってもよい。
【０１００】
また、各置換基の説明は上述の一般式（１）の場合と同様である。また、これらの置換基は、さらに上述の置換基により置換されていてもよい。
【０１０１】
一般式（２）で表される化合物は、アントラセンの９位にフェニル基が置換した骨格を持ち、Ｒ２４〜Ｒ３７は水素、フェニル基またはナフチル基である。そのため、一般式（２）で表される化合物は、電荷に対する安定性が高く、電子による還元や、正孔による酸化をスムーズに繰り返し行うことができる。そしてその場合でも、電気化学的な変質を生じにくい。したがって、一般式（２）で表される化合物をホスト材料として用いた場合、発光素子の寿命の向上が可能となる。特に、電気化学的な安定性の観点から、Ｒ２８は水素でない方が、すなわち、フェニル基またはナフチル基であることが好ましい。
【０１０２】
Ｒ２４〜Ｒ３７がさらに置換される場合、電気化学的な安定性の観点から、置換基としてはアリール基が好ましい。中でも好ましくはフェニル基およびナフチル基である。
【０１０３】
Ｒ２４〜Ｒ３７は水素、無置換のフェニル基または無置換のナフチル基であることが特に好ましい。この場合、一般式（１）で表される化合物を含む電子輸送層１との電子伝導準位の差がより適切な大きさとなり、電子輸送層１からの電子の移動が効率的に起こるため、発光素子の駆動電圧の低下と発光効率の向上、耐久寿命の向上をよりよく達成できる。
【０１０４】
中でも、Ｒ２８とＲ３５のいずれか少なくとも一方が無置換のナフチル基である場合、高い発光効率を示すため、好ましい。
【０１０５】
また、合成の簡便さから、Ｒ２４〜Ｒ２７およびＲ２９〜Ｒ３２は水素であることが好ましい。また、Ｒ３３〜Ｒ３４およびＲ３６〜Ｒ３７は水素であることが好ましい。
【０１０６】
一般式（２）で表される化合物の分子量は、特に限定されるものではないが、耐熱性や製膜性の観点から、９００以下であることが好ましく、８００以下であることがより好ましい。さらに好ましくは７００以下である。また、一般に分子量が大きいほどガラス転移温度は上昇する傾向にあり、ガラス転移温度が高くなると薄膜安定性が向上する。そのため、分子量は４００以上であることが好ましく、４５０以上であることがより好ましい。
【０１０７】
一般式（２）で表される化合物としては、特に限定されるものではないが、具体的には以下のような例が挙げられる。
【０１０８】
【化３４】
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【０１０９】
【化３５】
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【０１１０】
【化３６】
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【０１１１】
【化３７】
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【０１１２】
【化３８】
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【０１１３】
一般式（２）で表される化合物の合成には、公知の方法を使用することができる。例えば、アリール基やヘテロアリール基の導入の際は、ハロゲン化誘導体とボロン酸あるいはボロン酸エステル化誘導体とのカップリング反応を用いて炭素−炭素結合を生成する方法が挙げられるが、これに限定されるものではない。
【０１１４】
（電子輸送層のその他の構成）
電子輸送層１は、一般式（１）で表される１種類の化合物のみで構成されてもよく、一般式（１）で表される化合物２種類以上を混合してもよい。また、一般式（１）で表される化合物以外の電子輸送材料を混合してもよい。
【０１１５】
電子輸送層２およびその他の電子輸送層には、一般式（１）で表される化合物を用いてもよいし、一般的に用いられる電子輸送材料を用いてもよい。
【０１１６】
一般に、電子輸送層としては、陰極からの電子注入効率が高いこと、注入された電子を効率良く輸送すること、発光層への電子注入効率が高いことなどが望まれる。そのため、電子親和力が大きく、しかも電子移動度が大きく、さらに安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造時および使用時に発生しにくい物質で構成されることが好ましい。
【０１１７】
電子輸送層に用いられる電子輸送材料としては、ナフタレン、アントラセンなどの縮合多環芳香族誘導体、４，４’−ビス（ジフェニルエテニル）ビフェニルに代表されるスチリル系芳香環誘導体、アントラキノンやジフェノキノンなどのキノン誘導体、リンオキサイド誘導体、トリス（８−キノリノラート）アルミニウム（III）などのキノリノール錯体、ベンゾキノリノール錯体、ヒドロキシアゾール錯体、アゾメチン錯体、トロポロン金属錯体およびフラボノール金属錯体などの各種金属錯体が挙げられるが、駆動電圧を低減し、高効率発光が得られることから、炭素、水素、窒素、酸素、ケイ素、リンの中から選ばれる元素で構成され、電子受容性窒素を含む芳香族複素環構造を有する化合物を用いることが好ましい。
【０１１８】
電子受容性窒素を含む芳香族複素環構造を有する化合物としては、例えば、ベンズイミダゾール誘導体、ベンズオキサゾール誘導体、ベンズチアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ピラジン誘導体、フェナントロリン誘導体、キノリン誘導体、ベンゾキノリン誘導体、ビピリジンやターピリジンなどのオリゴピリジン誘導体、キノキサリン誘導体およびナフチリジン誘導体などが好ましい化合物として挙げられる。中でも、トリス（Ｎ−フェニルベンズイミダゾール−２−イル）ベンゼンなどのイミダゾール誘導体、１，３−ビス［（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）１，３，４−オキサジアゾリル］フェニレンなどのオキサジアゾール誘導体、Ｎ−ナフチル−２，５−ジフェニル−１，３，４−トリアゾールなどのトリアゾール誘導体、バソクプロインや１，３−ビス（１，１０−フェナントロリン−９−イル）ベンゼンなどのフェナントロリン誘導体、２，２’−ビス（ベンゾ［ｈ］キノリン−２−イル）−９，９’−スピロビフルオレンなどのベンゾキノリン誘導体、２，５−ビス（６’−（２’，２”−ビピリジル））−１，１−ジメチル−３，４−ジフェニルシロールなどのビピリジン誘導体、１，３−ビス（４’−（２，２’：６’２”−ターピリジニル））ベンゼンなどのターピリジン誘導体、ビス（１−ナフチル）−４−（１，８−ナフチリジン−２−イル）フェニルホスフィンオキサイドなどのナフチリジン誘導体が、電子輸送能の観点から好ましく用いられる。また、これらの誘導体が、縮合多環芳香族骨格を有していると、ガラス転移温度が向上すると共に、電子移動度も大きくなり発光素子の低電圧化の効果が大きいのでより好ましい。さらに、素子耐久寿命が向上し、合成のし易さ、原料入手が容易であることを考慮すると、縮合多環芳香族骨格はアントラセン骨格、ピレン骨格またはフェナントロリン骨格であることが特に好ましい。上記電子輸送材料は単独でも用いられるが、上記電子輸送材料を２種以上混合して用いたり、その他の電子輸送材料の一種以上を上記の電子輸送材料に混合して用いたりしても構わない。
【０１１９】
好ましい電子輸送材料としては、特に限定されるものではないが、具体的には以下のような例が挙げられる。
【０１２０】
【化３９】
2017084859.tif 000040
【０１２１】
これら以外にも、国際公開第２００４−６３１５９号、国際公開第２００３−６０９５６号、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７４，８６５（１９９９）、Ｏｒｇ．Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．４，１１３（２００３）、国際公開第２０１０−１１３７４３号、国際公開第２０１０−１８１７号等に開示された電子輸送材料も用いることができる。
【０１２２】
上記電子輸送材料は単独でも用いられるが、上記電子輸送材料の２種以上を混合して用いたり、その他の電子輸送材料の一種以上を上記の電子輸送材料に混合して用いたりしても構わない。また、ドナー性材料を含有してもよい。
【０１２３】
ここで、ドナー性材料とは電子注入障壁の改善により、陰極または電子注入層からの電子輸送層への電子注入を容易にし、さらに電子輸送層の電気伝導性を向上させる化合物である。すなわち、本発明において、陰極または電子注入層側に形成される電子輸送層２に用いた場合、電子注入および電子伝導性が向上するため、駆動電圧が低下し、発光効率も向上するため、好ましい。
【０１２４】
本発明におけるドナー性材料の好ましい例としては、アルカリ金属、アルカリ金属を含有する無機塩、アルカリ金属と有機物との錯体、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属を含有する無機塩またはアルカリ土類金属と有機物との錯体などが挙げられる。
【０１２５】
アルカリ金属、アルカリ土類金属の好ましい種類としては、低仕事関数で電子輸送能向上の効果が大きいリチウム、ナトリウム、セシウムといったアルカリ金属や、マグネシウム、カルシウムといったアルカリ土類金属が挙げられる。中でも、原料が安価で合成が容易な点から、リチウム、マグネシウム、カルシウムが好ましく、リチウムが特に好ましい。すなわち、ドナー性材料がＬｉ元素を含むことが特に好ましい。
【０１２６】
また、真空中での蒸着が容易で取り扱いに優れることから、金属単体よりも無機塩、あるいは有機物との錯体の状態であることが好ましい。さらに、大気中での取扱を容易にし、添加濃度の制御のし易さの点で、有機物との錯体の状態にあることがより好ましい。無機塩の例としては、ＬｉＯ、Ｌｉ２Ｏ等の酸化物、窒化物、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＫＦ等のフッ化物、Ｌｉ２ＣＯ３、Ｎａ２ＣＯ３、Ｋ２ＣＯ３、Ｒｂ２ＣＯ３、Ｃｓ２ＣＯ３等の炭酸塩などが挙げられる。また、有機物との錯体における有機物の好ましい例としては、キノリノール、ベンゾキノリノール、フラボノール、ヒドロキシイミダゾピリジン、ヒドロキシベンズアゾール、ヒドロキシトリアゾールなどが挙げられる。中でも、アルカリ金属と有機物との錯体が好ましく、リチウムと有機物との錯体がより好ましく、リチウムキノリノールが特に好ましい。これらのドナー性材料を２種以上混合して用いてもよい。
【０１２７】
好適なドーピング濃度は材料やドーピング領域の膜厚によっても異なるが、例えばドナー性材料がアルカリ金属、アルカリ土類金属といった無機材料の場合は、電子輸送材料とドナー性材料の蒸着速度比が１００００：１〜２：１の範囲となるようにして共蒸着して電子輸送層としたものが好ましい。蒸着速度比は１００：１〜５：１がより好ましく、１００：１〜１０：１がさらに好ましい。またドナー性材料が金属と有機物との錯体である場合は、電子輸送材料とドナー性材料の蒸着速度比が１００：１〜１：１００の範囲となるようにして共蒸着して電子輸送層としたものが好ましい。蒸着速度比は１０：１〜１：１０がより好ましく、７：３〜３：７がより好ましい。
【０１２８】
電子輸送層にドナー性材料をドーピングして電子輸送能を向上させる方法は、薄膜層の膜厚が厚い場合に特に効果を発揮するものである。電子輸送層および発光層の合計膜厚が５０ｎｍ以上の場合に特に好ましく用いられる。例えば、発光効率を向上させるために干渉効果を利用する方法があるが、これは発光層から直接放射される光と、陰極で反射された光の位相を整合させて光の取り出し効率を向上させるものである。この最適条件は光の発光波長に応じて変化するが、電子輸送層および発光層の合計膜厚が５０ｎｍ以上となり、赤色などの長波長発光の場合には１００ｎｍ近くの厚膜になる場合がある。
【０１２９】
ドーピングする電子輸送層の膜厚は、電子輸送層の一部分または全部のどちらでも構わない。一部分にドーピングする場合、少なくとも電子輸送層／陰極界面にはドーピング領域を設けることが望ましく、陰極界面付近にドーピングするだけでも低電圧化の効果は得られる。
【０１３０】
本発明の電子輸送層１にもドナー性材料をドーピングしても良いが、ドナー性材料をドーピングしない方が好ましい。これは、一般式（１）で表される化合物の電子伝導準位が一般式（２）で表される化合物を含む発光層の電子伝導準位と適度に近いため、ドナー性材料を必要としないためである。一般式（１）で表される化合物の持つ正孔に対する安定性も、ドナー性材料をドーピングしない方がよりよい効果を与える。
【０１３１】
（発光層のその他の構成）
発光層は単一層、複数層のどちらでもよく、それぞれ発光材料（ホスト材料、ドーパント材料）により形成され、これはホスト材料とドーパント材料との混合物であっても、ホスト材料単独であっても、いずれでもよい。すなわち、本発明の発光素子では、各発光層において、ホスト材料もしくはドーパント材料のみが発光してもよいし、ホスト材料とドーパント材料がともに発光してもよい。電気エネルギーを効率よく利用し、高色純度の発光を得るという観点からは、発光層はホスト材料とドーパント材料の混合からなることが好ましい。
【０１３２】
また、ホスト材料とドーパント材料は、それぞれ一種類であっても、複数の組み合わせであっても、いずれでもよい。ドーパント材料はホスト材料の全体に含まれていても、部分的に含まれていても、いずれでもよい。ドーパント材料は積層されていても、分散されていても、いずれでもよい。
【０１３３】
ドーパント材料は発光色の制御ができる。ドーパント材料の量は、多すぎると濃度消光現象が起きるため、ホスト材料に対して２０重量％以下で用いることが好ましく、さらに好ましくは１０重量％以下である。ドーピング方法は、ホスト材料との共蒸着法によって形成することができるが、ホスト材料と予め混合してから同時に蒸着してもよい。
【０１３４】
本発明の発光素子では、電子輸送層１に接する発光層が、一般式（２）で表されるアントラセン化合物を含有する。一般式（２）で表される化合物はホスト材料であることが好ましい。
【０１３５】
本発明の発光素子が電子輸送層１に接する発光層以外にも発光層を有する場合、一般式（２）で表される化合物以外にも、一般的に用いられる発光材料を用いることができる。
【０１３６】
発光材料としては、例えば、以前から発光体として知られていたアントラセンやピレンなどの縮合環誘導体、トリス（８−キノリノラト）アルミニウムを始めとする金属キレート化オキシノイド化合物、ビススチリルアントラセン誘導体やジスチリルベンゼン誘導体などのビススチリル誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、インデン誘導体、クマリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピロロピリジン誘導体、ペリノン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアジアゾロピリジン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、ポリマー系では、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、そして、ポリチオフェン誘導体などが使用できるが特に限定されるものではない。
【０１３７】
発光材料に含有されるホスト材料は、特に限定されないが、ナフタレン、アントラセン、フェナンスレン、ピレン、クリセン、ナフタセン、トリフェニレン、ペリレン、フルオランテン、フルオレン、インデンなどの縮合アリール環を有する化合物やその誘導体、Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−４，４’−ジフェニル−１，１’−ジアミンなどの芳香族アミン誘導体、トリス（８−キノリナート）アルミニウム（III）をはじめとする金属キレート化オキシノイド化合物、ジスチリルベンゼン誘導体などのビススチリル誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、インデン誘導体、クマリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピロロピリジン誘導体、ペリノン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、ピロロピロール誘導体、チアジアゾロピリジン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、トリアジン誘導体、ポリマー系では、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリチオフェン誘導体などが使用できるが特に限定されるものではない。
【０１３８】
またドーパント材料には、特に限定されないが、ナフタレン、アントラセン、フェナンスレン、ピレン、クリセン、トリフェニレン、ペリレン、フルオランテン、フルオレン、インデンなどの縮合アリール環を有する化合物やその誘導体（例えば２−（ベンゾチアゾール−２−イル）−９，１０−ジフェニルアントラセンや５，６，１１，１２−テトラフェニルナフタセンなど）、フラン、ピロール、チオフェン、シロール、９−シラフルオレン、９，９’−スピロビシラフルオレン、ベンゾチオフェン、ベンゾフラン、インドール、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、イミダゾピリジン、フェナントロリン、ピリジン、ピラジン、ナフチリジン、キノキサリン、ピロロピリジン、チオキサンテンなどのヘテロアリール環を有する化合物やその誘導体、ボラン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、４，４’−ビス（２−（４−ジフェニルアミノフェニル）エテニル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−（スチルベン−４−イル）−Ｎ−フェニルアミノ）スチルベンなどのアミノスチリル誘導体、芳香族アセチレン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、スチルベン誘導体、アルダジン誘導体、ピロメテン誘導体、ジケトピロロ［３，４−ｃ］ピロール誘導体、２，３，５，６−１Ｈ，４Ｈ−テトラヒドロ−９−（２’−ベンゾチアゾリル）キノリジノ［９，９ａ，１−ｇｈ］クマリンなどのクマリン誘導体、イミダゾール、チアゾール、チアジアゾール、カルバゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾールなどのアゾール誘導体およびその金属錯体およびＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（３−メチルフェニル）−４，４’−ジフェニル−１，１’−ジアミンに代表される芳香族アミン誘導体などを用いることができる。
【０１３９】
また発光層にリン光発光材料が含まれていてもよい。リン光発光材料とは、室温でもリン光発光を示す材料である。ドーパントしてリン光発光材料を用いる場合は基本的に室温でもリン光発光が得られる必要があるが、特に限定されるものではなく、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、オスミウム（Ｏｓ）、及びレニウム（Ｒｅ）からなる群から選択される少なくとも一つの金属を含む有機金属錯体化合物であることが好ましい。中でも室温でも高いリン光発光収率を有するという観点から、イリジウム、もしくは白金を有する有機金属錯体がより好ましい。
【０１４０】
リン光発光性のドーパントと組み合わせて用いられるホストとしては、インドール誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、ピリジン、ピリミジン、トリアジン骨格を有する含窒素芳香族化合物誘導体、ポリアリールベンゼン誘導体、スピロフルオレン誘導体、トルキセン誘導体、トリフェニレン誘導体といった芳香族炭化水素化合物誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体といったカルコゲン元素を含有する化合物、ベリリウムキノリノール錯体といった有機金属錯体などが好適に用いられるが、基本的に用いるドーパントよりも三重項エネルギーが大きく、電子、正孔がそれぞれの輸送層から円滑に注入され、また輸送するものであればこれらに限定されるものではない。また２種以上の三重項発光ドーパントが含有されていてもよいし、２種以上のホスト材料が含有されていてもよい。さらに１種以上の三重項発光ドーパントと１種以上の蛍光発光ドーパントが含有されていてもよい。
【０１４１】
好ましいリン光発光性ホストまたはドーパントとしては、特に限定されるものではないが、具体的には以下のような例が挙げられる。
【０１４２】
【化４０】
2017084859.tif 000041
【０１４３】
【化４１】
2017084859.tif 000042
【０１４４】
また、発光層に熱活性化遅延蛍光材料が含まれていてもよい。熱活性化遅延蛍光材料は、一般的に、ＴＡＤＦ材料とも呼ばれ、一重項励起状態のエネルギー準位と三重項励起状態エネルギー準位のエネルギーギャップを小さくすることで、三重項励起状態から一重項励起状態への逆項間交差を促進し、一重項励起子生成確率を向上させた材料である。熱活性化遅延蛍光材料は、単一の材料で熱活性化遅延蛍光を示す材料であってもいいし、複数の材料で熱活性化遅延蛍光を示す材料であってよい。用いられる熱活性化遅延蛍光材料は、単一でも複数の材料でもよく、公知の材料を用いることができる。具体的には、例えば、ベンゾニトリル誘導体、トリアジン誘導体、ジスルホキシド誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、ジヒドロフェナジン誘導体、チアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体などが挙げられる。
【０１４５】
（陽極および陰極）
本発明の発光素子において、陽極と陰極は素子の発光のために十分な電流を供給するための役割を有するものであり、光を取り出すために少なくとも一方は透明または半透明であることが好ましい。通常、基板上に形成される陽極を透明電極とする。
【０１４６】
陽極に用いる材料は、正孔を有機層に効率よく注入できる材料、かつ光を取り出すために透明または半透明であれば、酸化錫、酸化インジウム、酸化錫インジウム（ＩＴＯ）、酸化亜鉛インジウム（ＩＺＯ）などの導電性金属酸化物、あるいは、金、銀、クロムなどの金属、ヨウ化銅、硫化銅などの無機導電性物質、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリンなどの導電性ポリマーなど特に限定されるものでないが、ＩＴＯガラスやネサガラスを用いることが特に好ましい。これらの電極材料は、単独で用いてもよいが、複数の材料を積層または混合して用いてもよい。透明電極の抵抗は素子の発光に十分な電流が供給できればよいので限定されないが、素子の消費電力の観点からは低抵抗であることが好ましい。例えば３００Ω／□以下のＩＴＯ基板であれば素子電極として機能するが、現在では１０Ω／□程度の基板の供給も可能になっていることから、２０Ω／□以下の低抵抗の基板を使用することが特に好ましい。ＩＴＯの厚みは抵抗値に合わせて任意に選ぶ事ができるが、通常１００〜３００ｎｍの間で用いられることが多い。
【０１４７】
また、発光素子の機械的強度を保つために、発光素子を基板上に形成することが好ましい。基板は、ソーダガラスや無アルカリガラスなどのガラス基板が好適に用いられる。ガラス基板の厚みは、機械的強度を保つのに十分な厚みがあればよいので、０．５ｍｍ以上あれば十分である。ガラスの材質については、ガラスからの溶出イオンが少ない方がよいので無アルカリガラスの方が好ましい。または、ＳｉＯ２などのバリアコートを施したソーダライムガラスも市販されているのでこれを使用することもできる。さらに、第一電極が安定に機能するのであれば、基板はガラスである必要はなく、例えば、プラスチック基板上に陽極を形成しても良い。ＩＴＯ膜形成方法は、電子線ビーム法、スパッタリング法および化学反応法など特に制限を受けるものではない。
【０１４８】
陰極に用いる材料は、電子を効率よく発光層に注入できる物質であれば特に限定されない。一般的には白金、金、銀、銅、鉄、錫、アルミニウム、インジウムなどの金属、またはこれらの金属とリチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムなどの低仕事関数金属との合金や多層積層などが好ましい。中でも、主成分としてはアルミニウム、銀、マグネシウムが電気抵抗値や製膜しやすさ、膜の安定性、発光効率などの面から好ましい。特にマグネシウムと銀で構成されると、本発明における電子輸送層および電子注入層への電子注入が容易になり、低電圧駆動が可能になるため好ましい。
【０１４９】
さらに、陰極保護のために白金、金、銀、銅、鉄、錫、アルミニウムおよびインジウムなどの金属、またはこれら金属を用いた合金、シリカ、チタニアおよび窒化ケイ素などの無機物、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、炭化水素系高分子化合物などの有機高分子化合物を、保護膜層として陰極上に積層することが好ましい例として挙げられる。また、本発明のフェナントロリン誘導体もこの保護膜層（キャップ層）として利用できる。ただし、陰極側から光を取り出す素子構造（トップエミッション構造）の場合は、保護膜層は可視光領域で光透過性のある材料から選択される。これらの電極の作製法は、抵抗加熱、電子線ビーム、スパッタリング、イオンプレーティングおよびコーティングなど特に制限されない。
【０１５０】
（正孔輸送層）
正孔輸送層は、正孔輸送材料の一種または二種以上を積層または混合する方法、もしくは、正孔輸送材料と高分子結着剤の混合物を用いる方法により形成される。また、正孔輸送材料は、電界を与えられた電極間において正極からの正孔を効率良く輸送することが必要で、正孔注入効率が高く、注入された正孔を効率良く輸送することが好ましい。そのためには適切なイオン化ポテンシャルを持ち、しかも正孔移動度が大きく、さらに安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造時および使用時に発生しにくい物質であることが要求される。
【０１５１】
このような条件を満たす物質として、特に限定されるものではないが、例えば、４，４’−ビス（Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（ＴＰＤ）、４，４’−ビス（Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（ＮＰＤ）、４，４’−ビス（Ｎ，Ｎ−ビス（４−ビフェニリル）アミノ）ビフェニル（ＴＢＤＢ），ビス（Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−４−アミノフェニル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニル−４，４’−ジアミノ−１，１’−ビフェニル（ＴＰＤ２３２）といったベンジジン誘導体、４，４’，４”−トリス（３−メチルフェニル（フェニル）アミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’，４”−トリス（１−ナフチル（フェニル）アミノ）トリフェニルアミン（１−ＴＮＡＴＡ）などのスターバーストアリールアミンと呼ばれる材料群、カルバゾール骨格を有する材料、ビフェニル基またはターフェニル基を有するモノアミン誘導体が挙げられる。
【０１５２】
中でもカルバゾール多量体、具体的にはビス（Ｎ−アリールカルバゾール）またはビス（Ｎ−アルキルカルバゾール）などのカルバゾール２量体の誘導体、カルバゾール３量体の誘導体、カルバゾール４量体の誘導体が好ましく、カルバゾール２量体の誘導体、カルバゾール３量体の誘導体がより好ましい。さらに非対称型のビス（Ｎ−アリールカルバゾール）誘導体が特に好ましい。また、カルバゾール骨格とトリアリールアミン骨格を１つずつ有する材料も好ましい。より好ましくはアミンの窒素原子とカルバゾール骨格の間に連結基としてアリーレン基を有する材料であり、特に好ましくは下記の一般式（５）および（６）で表される骨格を有する材料である。
【０１５３】
【化４２】
2017084859.tif 000043
【０１５４】
Ｌ２、Ｌ３はアリーレン基であり、Ａｒ１〜Ａｒ５はアリール基である。
【０１５５】
上記化合物の他にも、トリフェニレン化合物、ピラゾリン誘導体、スチルベン系化合物、ヒドラゾン系化合物、ベンゾフラン誘導体やチオフェン誘導体、オキサジアゾール誘導体、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体などの複素環化合物、フラーレン誘導体、ポリマー系では前記単量体を側鎖に有するポリカーボネートやスチレン誘導体、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリフルオレン、ポリビニルカルバゾールおよびポリシランなどが正孔輸送材料として好ましく使用できる。さらにｐ型Ｓｉ、ｐ型ＳｉＣ等の無機化合物も使用できる。本発明の化合物も、電気化学的安定性に優れているため、正孔輸送材料として用いることができる。
【０１５６】
発光素子によっては、発光層に注入された電子の一部が再結合せずに正孔輸送層まで到達し、発光素子の耐久性を悪化させてしまう場合がある。そのため正孔輸送層には電子ブロック性の優れた化合物を用いるのが好ましい。中でも、カルバゾール骨格を含有する化合物は電子ブロック性に優れ、発光素子の高効率化に寄与できるので好ましい。さらに上記カルバゾール骨格を含有する化合物が、カルバゾール多量体あるいは一般式（５）および（６）で表される骨格を有する材料であることが好ましい。カルバゾール多量体骨格を有するものとしては、カルバゾール２量体の誘導体、カルバゾール３量体の誘導体、またはカルバゾール４量体の誘導体が好ましい。より好ましくはカルバゾール２量体の誘導体、カルバゾール３量体の誘導体であり、非対称型のビス（Ｎ−アリールカルバゾール）誘導体が特に好ましい。これらは良好な電子ブロック性と、正孔注入輸送特性を併せ持っているためである。
【０１５７】
（正孔注入層）
陽極と正孔輸送層の間に正孔注入層を設けてもよい。正孔注入層を設けることで発光素子が低駆動電圧化し、耐久寿命も向上する。
【０１５８】
正孔注入層には通常正孔輸送層に用いる材料よりもイオン化ポテンシャルの小さい材料が好ましく用いられる。具体的には、上記ＴＰＤ２３２のようなベンジジン誘導体、スターバーストアリールアミン材料群が挙げられる他、フタロシアニン誘導体等も用いることができる。
【０１５９】
また正孔注入層がアクセプター性化合物単独で構成されているか、またはアクセプター性化合物が別の正孔輸送材料にドープされて用いられていることも好ましい。アクセプター性化合物の例としては、塩化鉄（III）、塩化アルミニウム、塩化ガリウム、塩化インジウム、塩化アンチモンのような金属塩化物、酸化モリブデン、酸化バナジウム、酸化タングステン、酸化ルテニウムのような金属酸化物、トリス（４−ブロモフェニル）アミニウムヘキサクロロアンチモネート（ＴＢＰＡＨ）のような電荷移動錯体が挙げられる。また分子内にニトロ基、シアノ基、ハロゲンまたはトリフルオロメチル基を有する有機化合物や、キノン系化合物、酸無水物系化合物、フラーレンなども好適に用いられる。
【０１６０】
これらの化合物の具体的な例としては、ヘキサシアノブタジエン、ヘキサシアノベンゼン、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）、テトラフルオロテトラシアノキノジメタン（Ｆ４−ＴＣＮＱ）、２，３，６，７，１０，１１−ヘキサシアノ−１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレン（ＨＡＴ−ＣＮ６）、ｐ−フルオラニル、ｐ−クロラニル、ｐ−ブロマニル、ｐ−ベンゾキノン、２，６−ジクロロベンゾキノン、２，５−ジクロロベンゾキノン、テトラメチルベンゾキノン、１，２，４，５−テトラシアノベンゼン、ｏ−ジシアノベンゼン、ｐ−ジシアノベンゼン、１，４−ジシアノテトラフルオロベンゼン、２，３−ジクロロ−５，６−ジシアノベンゾキノン、ｐ−ジニトロベンゼン、ｍ−ジニトロベンゼン、ｏ−ジニトロベンゼン、ｐ−シアノニトロベンゼン、ｍ−シアノニトロベンゼン、ｏ−シアノニトロベンゼン、１，４−ナフトキノン、２，３−ジクロロナフトキノン、１−ニトロナフタレン、２−ニトロナフタレン、１，３−ジニトロナフタレン、１，５−ジニトロナフタレン、９−シアノアントラセン、９−ニトロアントラセン、９，１０−アントラキノン、１，３，６，８−テトラニトロカルバゾール、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、２，３，５，６−テトラシアノピリジン、マレイン酸無水物、フタル酸無水物、Ｃ６０、およびＣ７０などが挙げられる。
【０１６１】
これらの中でも、金属酸化物やシアノ基含有化合物が取り扱いやすく、蒸着もしやすいことから、容易に上述した効果が得られるので好ましい。好ましい金属酸化物の例としては酸化モリブデン、酸化バナジウム、または酸化ルテニウムがあげられる。シアノ基含有化合物の中では、（ａ）分子内に、シアノ基の窒素原子以外に少なくとも１つの電子受容性窒素有する化合物、（ｂ）分子内にハロゲンとシアノ基の両方を有している化合物、（ｃ）分子内にカルボニル基とシアノ基の両方を有している化合物、または（ｄ）分子内にハロゲンとシアノ基の両方を有し、さらにシアノ基の窒素原子以外に少なくとも１つの電子受容性窒素を有する化合物が強い電子アクセプターとなるためより好ましい。このような化合物として具体的には以下のような化合物があげられる。
【０１６２】
【化４３】
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【０１６３】
【化４４】
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【０１６４】
正孔注入層がアクセプター性化合物単独で構成される場合、または正孔注入層にアクセプター性化合物がドープされている場合のいずれの場合も、正孔注入層は１層であってもよいし、複数の層が積層されていてもよい。またアクセプター化合物がドープされている場合に組み合わせて用いる正孔注入材料は、正孔輸送層への正孔注入障壁が緩和できるという観点から、正孔輸送層に用いる化合物と同一の化合物であることがより好ましい。
【０１６５】
（電子注入層）
本発明において、陰極と電子輸送層の間に電子注入層を設けてもよい。一般的に電子注入層は陰極から電子輸送層への電子の注入を助ける目的で挿入されるが、挿入する場合は、電子受容性窒素を含むヘテロアリール環構造を有する化合物を用いてもよいし、上記のドナー性材料を含有する層を用いてもよい。
【０１６６】
また電子注入層に絶縁体や半導体の無機物を用いることもできる。これらの材料を用いることで発光素子の短絡を有効に防止して、かつ電子注入性を向上させることができるので好ましい。
【０１６７】
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より好ましい。
【０１６８】
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、Ｎａ２Ｓ及びＮａ２Ｓｅ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等のフッ化物や、フッ化物以外のハロゲン化物が挙げられる。
【０１６９】
さらに有機物と金属の錯体も好適に用いられる。電子注入層に有機物と金属の錯体を用いる場合は膜厚調整が容易であるのでより好ましい。このような有機金属錯体の例としては有機物との錯体における有機物の好ましい例としては、キノリノール、ベンゾキノリノール、ピリジルフェノール、フラボノール、ヒドロキシイミダゾピリジン、ヒドロキシベンズアゾール、ヒドロキシトリアゾールなどが挙げられる。中でも、アルカリ金属と有機物との錯体が好ましく、リチウムと有機物との錯体がより好ましく、リチウムキノリノールが特に好ましい。
【０１７０】
（電荷発生層）
本発明において、電荷発生層とは、上記のタンデム構造型素子における、陽極と陰極の間にある中間層であり、電荷分離により正孔および電子を発生させる層である。電荷発生層は、一般に、陰極側のＰ型層と陽極側のＮ型層から形成される。これらの層には、効率的な電荷分離と、生じたキャリアの効率的な輸送が望まれる。
【０１７１】
Ｐ型の電荷発生層には、上述の正孔注入層や正孔輸送層に用いられる材料を用いることができる。例えば、ＨＡＴ−ＣＮ６、ＮＰＤやＴＢＤＢなどのベンジジン誘導体、ｍ−ＭＴＤＡＴＡや１−ＴＮＡＴＡなどのスターバーストアリールアミンと呼ばれる材料群、一般式（５）および（６）で表される骨格を有する材料などを好適に用いることができる。
【０１７２】
Ｎ型の電荷発生層には、上述の電子注入層や電子輸送層に用いられる材料を用いることができ、電子受容性窒素を含むヘテロアリール環構造を有する化合物を用いてもよいし、上記のドナー性材料を含有する層を用いてもよい。
【０１７３】
発光素子を構成する上記各層の形成方法は、抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着、スパッタリング、分子積層法、コーティング法など特に限定されないが、通常は、素子特性の点から抵抗加熱蒸着または電子ビーム蒸着が好ましい。
【０１７４】
有機層の厚みは、発光物質の抵抗値にもよるので限定することはできないが、１〜１０００ｎｍであることが好ましい。発光層、電子輸送層、正孔輸送層の膜厚はそれぞれ、好ましくは１ｎｍ以上２００ｎｍ以下であり、さらに好ましくは５ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。
【０１７５】
本発明の発光素子は、電気エネルギーを光に変換できる機能を有する。ここで電気エネルギーとしては主に直流電流が使用されるが、パルス電流や交流電流を用いることも可能である。電流値および電圧値は特に制限はないが、素子の消費電力や寿命を考慮すると、できるだけ低いエネルギーで最大の輝度が得られるよう選ばれるべきである。
【０１７６】
本発明の発光素子は、例えば、マトリクスおよび／またはセグメント方式で表示するディスプレイとして好適に用いられる。
【０１７７】
マトリクス方式とは、表示のための画素が格子状やモザイク状など二次元的に配置され、画素の集合で文字や画像を表示する。画素の形状やサイズは用途によって決まる。例えば、パソコン、モニター、テレビの画像および文字表示には、通常一辺が３００μｍ以下の四角形の画素が用いられ、また、表示パネルのような大型ディスプレイの場合は、一辺がｍｍオーダーの画素を用いることになる。モノクロ表示の場合は、同じ色の画素を配列すればよいが、カラー表示の場合には、赤、緑、青の画素を並べて表示させる。この場合、典型的にはデルタタイプとストライプタイプがある。そして、このマトリクスの駆動方法は、線順次駆動方法やアクティブマトリクスのどちらでもよい。線順次駆動はその構造が簡単であるが、動作特性を考慮した場合、アクティブマトリクスの方が優れる場合があるので、これも用途によって使い分けることが必要である。
【０１７８】
本発明におけるセグメント方式とは、予め決められた情報を表示するようにパターンを形成し、このパターンの配置によって決められた領域を発光させる方式である。例えば、デジタル時計や温度計における時刻や温度表示、オーディオ機器や電磁調理器などの動作状態表示および自動車のパネル表示などが挙げられる。そして、前記マトリクス表示とセグメント表示は同じパネルの中に共存していてもよい。
【０１７９】
本発明の発光素子は、各種機器等のバックライトとしても好ましく用いられる。バックライトは、主に自発光しない表示装置の視認性を向上させる目的に使用され、液晶表示装置、時計、オーディオ装置、自動車パネル、表示板および標識などに使用される。特に、液晶表示装置、中でも薄型化が検討されているパソコン用途のバックライトに本発明の発光素子は好ましく用いられ、従来のものより薄型で軽量なバックライトを提供できる。
【実施例】
【０１８０】
以下、実施例をあげて本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
【０１８１】
下記の実施例において、化合物Ｂ−１〜Ｂ−６、Ｈ−１、Ｈ−２は以下に示す化合物である。
【０１８２】
【化４５】
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【０１８３】
実施例１
ＩＴＯ透明導電膜を１６５ｎｍ堆積させたガラス基板（ジオマテック（株）製、１１Ω／□、スパッタ品）を３８×４６ｍｍに切断し、エッチングを行った。得られた基板を “セミコクリーン５６”（商品名、フルウチ化学（株）製）で１５分間超音波洗浄してから、超純水で洗浄した。この基板を素子を作製する直前に１時間ＵＶ−オゾン処理し、真空蒸着装置内に設置して、装置内の真空度が５×１０−４Ｐａ以下になるまで排気した。抵抗加熱法によって、まず正孔注入層として、ＨＡＴ−ＣＮ６を５ｎｍ、正孔輸送層として、ＨＴ−１を５０ｎｍ蒸着した。次に、発光層として、ホスト材料Ｈ−１、ドーパント材料Ｄ−１をドープ濃度が３重量％になるようにして２０ｎｍの厚さに蒸着した。次に、電子輸送層１として化合物Ｂ−１を１０ｎｍの厚さに蒸着して積層した。次に、電子輸送層２として化合物ＥＴ−１を２５ｎｍの厚さに蒸着して積層した。次に、フッ化リチウムを０．５ｎｍ蒸着した後、アルミニウムを１０００ｎｍ蒸着して陰極とし、５×５ｍｍ角の素子を作製した。ここで言う膜厚は、水晶発振式膜厚モニター表示値である。この発光素子の１０００ｃｄ／ｍ２時の特性は、駆動電圧４．５Ｖ、外部量子効率４．１％であった。また初期輝度を１０００ｃｄ／ｍ２に設定し、定電流駆動させたところ輝度２０％低下する時間は１５５０時間であった。なお化合物ＨＡＴ−ＣＮ６、ＨＴ−１、Ｄ−１、ＥＴ−１は以下に示す化合物である。
【０１８４】
【化４６】
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【０１８５】
実施例２〜６
電子輸送層１に表１に記載した化合物を用いた以外は実施例１と同様にして発光素子を作製し、評価した。結果を表１に示す。
【０１８６】
比較例１〜３
電子輸送層１に表１に記載した化合物を用いた以外は実施例１と同様にして発光素子を作製し、評価した。結果を表１に示す。なお、Ｅ−１、Ｅ−２は以下に示す化合物である。
【０１８７】
【化４７】
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【０１８８】
実施例７
ＩＴＯ透明導電膜を１６５ｎｍ堆積させたガラス基板（ジオマテック（株）製、１１Ω／□、スパッタ品）を３８×４６ｍｍに切断し、エッチングを行った。得られた基板を “セミコクリーン５６”（商品名、フルウチ化学（株）製）で１５分間超音波洗浄してから、超純水で洗浄した。この基板を素子を作製する直前に１時間ＵＶ−オゾン処理し、真空蒸着装置内に設置して、装置内の真空度が５×１０−４Ｐａ以下になるまで排気した。抵抗加熱法によって、まず正孔注入層として、ＨＡＴ−ＣＮ６を５ｎｍ、正孔輸送層として、ＨＴ−１を５０ｎｍ蒸着した。次に、発光層として、ホスト材料Ｈ−２、ドーパント材料Ｄ−２をドープ濃度が１重量％になるようにして２０ｎｍの厚さに蒸着した。次に、電子輸送層１として化合物Ｂ−１を１０ｎｍの厚さに蒸着して積層した。さらに電子輸送層２として電子輸送材料に化合物ＥＴ−２を、ドナー性材料としてリチウムを用い、化合物ＥＴ−２とリチウムの蒸着速度比が２０：１になるようにして２５ｎｍの厚さに積層した。次に、フッ化リチウムを０．５ｎｍ蒸着した後、アルミニウムを１０００ｎｍ蒸着して陰極とし、５×５ｍｍ角の素子を作製した。ここで言う膜厚は、水晶発振式膜厚モニター表示値である。この発光素子の１０００ｃｄ／ｍ２時の特性は、駆動電圧３．９Ｖ、外部量子効率５．２％であった。また初期輝度を１０００ｃｄ／ｍ２に設定し、定電流駆動させたところ輝度２０％低下する時間は１９００時間であった。なお化合物Ｄ−２、ＥＴ−２は以下に示す化合物である。
【０１８９】
【化４８】
2017084859.tif 000049
【０１９０】
実施例８〜１５
電子輸送層１および電子輸送層２のドナー性化合物に、表２に記載した化合物を用いた以外は実施例７と同様にして発光素子を作製し、評価した。結果を表２に示す。
【０１９１】
比較例４
電子輸送層１を形成せず、電子輸送層２として電子輸送材料に化合物ＥＴ−２を、ドナー性材料としてリチウムを用い、化合物ＥＴ−２とリチウムの蒸着速度比が２０：１になるようにして３５ｎｍの厚さに積層した。それ以外は実施例７と同様にして発光素子を作製し、評価した。結果を表２に示す。
【０１９２】
比較例５、６
電子輸送層１に表２に記載した化合物を用いた以外は実施例７と同様にして発光素子を作製し、評価した。結果を表２に示す。
【０１９３】
実施例１６
ＩＴＯ透明導電膜を１６５ｎｍ堆積させたガラス基板（ジオマテック（株）製、１１Ω／□、スパッタ品）を３８×４６ｍｍに切断し、エッチングを行った。得られた基板を “セミコクリーン５６”（商品名、フルウチ化学（株）製）で１５分間超音波洗浄してから、超純水で洗浄した。この基板を素子を作製する直前に１時間ＵＶ−オゾン処理し、真空蒸着装置内に設置して、装置内の真空度が５×１０−４Ｐａ以下になるまで排気した。抵抗加熱法によって、まず正孔注入層として、ＨＡＴ−ＣＮ６を５ｎｍ、正孔輸送層として、ＨＴ−２を４０ｎｍ蒸着した。次に、電子阻止層として、ＨＴ−３を１０ｎｍ蒸着した。次に、発光層として、ホスト材料Ｈ−１、ドーパント材料Ｄ−１をドープ濃度が３重量％になるようにして２０ｎｍの厚さに蒸着した。次に、電子輸送層１として化合物Ｂ−１を１０ｎｍの厚さに蒸着して積層した。さらに電子輸送層２として電子輸送材料に化合物ＥＴ−１を、ドナー性材料として２Ｅ−１を用い、化合物ＥＴ−１と２Ｅ−１の蒸着速度比が１：１になるようにして２５ｎｍの厚さに積層した。次に、フッ化リチウムを０．５ｎｍ蒸着した後、マグネシウムと銀を１０００ｎｍ共蒸着して陰極とし、５×５ｍｍ角の素子を作製した。ここで言う膜厚は、水晶発振式膜厚モニター表示値である。この発光素子の１０００ｃｄ／ｍ２時の特性は、駆動電圧３．８Ｖ、外部量子効率５．３％であった。また初期輝度を１０００ｃｄ／ｍ２に設定し、定電流駆動させたところ輝度２０％低下する時間は２０００時間であった。なお、なお化合物ＨＴ−２、ＨＴ−３、２Ｅ−１は下記に示す化合物である。
【０１９４】
【化４９】
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【０１９５】
実施例１７〜２１
電子輸送層１として表３に記載した化合物を用いた以外は実施例１６と同様にして発光素子を作製し、評価した。結果を表３に示す。
【０１９６】
比較例７
電子輸送層１を形成せず、電子輸送層２として電子輸送材料に化合物ＥＴ−１を、ドナー性材料として２Ｅ−１を用い、化合物ＥＴ−１と２Ｅ−１の蒸着速度比が１：１になるようにして３５ｎｍの厚さに積層した。それ以外は実施例１６と同様にして発光素子を作製し、評価した。結果を表３に示す。
【０１９７】
比較例８、９
電子輸送層１として表３に記載した化合物を用いた以外は実施例１６と同様にして発光素子を作製し、評価した。結果を表３に示す。
【０１９８】
【表１】
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【０１９９】
【表２】
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【０２００】
【表３】
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