(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と陰極との間に、少なくとも１種の共通ホスト材料を含有する単一層Ａを有し、
該単一層Ａには、該陽極に近い側から、少なくとも１種類の正孔輸送材料を含む正孔輸送領域と、少なくとも１種類の発光ドーパントを含む発光領域と、該共通ホスト材料のみから構成される非ドープ領域とが設けられ、
該正孔輸送領域と該発光領域は、互いに重複する領域を持たず、且つ、前記単一層Ａの全領域において、該共通ホスト材料を０．１質量％以上含有しており、
該共通ホスト材料の含有量が各々の領域においておおよそ一定であり、
前記発光ドーパントの少なくとも一種が、リン光発光性化合物であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２】
前記共通ホスト材料の少なくとも１種が、下記一般式（１）で表される化合物であることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１】
0005056016.tif 000080
〔式中、Ｚ1は置換基を有していてもよい芳香族複素環を表し、Ｚ2は、各々置換基を有していてもよい芳香族複素環または芳香族炭化水素環を表し、Ｚ3は２価の連結基または単なる結合手を表す。Ｒ101は水素原子または置換基を表す。〕
【請求項３】
白色発光することを特徴とする請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】
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を有することを特徴とする表示装置。
【請求項５】
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を有することを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置及び照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発光型の電子ディスプレイデバイスとして、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬＤ）がある。ＥＬＤの構成要素としては、無機エレクトロルミネッセンス素子や有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子ともいう）が挙げられる。【０００３】
無機エレクトロルミネッセンス素子は平面型光源として使用されてきたが、発光素子を駆動させるためには交流の高電圧が必要である。【０００４】
一方、有機ＥＬ素子は、発光する化合物を含有する発光層を、陰極と陽極で挟んだ構成を有し、発光層に電子及び正孔を注入して、再結合させることにより励起子（エキシトン）を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出（蛍光・リン光）を利用して発光する素子であり、数Ｖ〜数十Ｖ程度の電圧で発光が可能であり、さらに、自己発光型であるために視野角に富み、視認性が高く、薄膜型の完全固体素子であるために省スペース、携帯性等の観点から注目されている。【０００５】
今後の実用化に向けた有機ＥＬ素子の開発としては、さらに低消費電力で効率よく高輝度に発光する有機ＥＬ素子が望まれているわけであり、例えば、スチルベン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体またはトリススチリルアリーレン誘導体に、微量の蛍光体をドープし、発光輝度の向上、素子の長寿命化を達成する技術（例えば、特許文献１参照。）、８−ヒドロキシキノリンアルミニウム錯体をホスト化合物として、これに微量の蛍光体をドープした有機発光層を有する素子（例えば、特許文献２参照。）、８−ヒドロキシキノリンアルミニウム錯体をホスト化合物として、これにキナクリドン系色素をドープした有機発光層を有する素子（例えば、特許文献３参照。）等が知られている。【０００６】
上記特許文献に開示されている技術では、励起一重項からの発光を用いる場合、一重項励起子と三重項励起子の生成比が１：３であるため発光性励起種の生成確率が２５％であることと、光の取り出し効率が約２０％であるため、外部取り出し量子効率（ηｅｘｔ）の限界は５％とされている。【０００７】
ところが、プリンストン大より、励起三重項からのリン光発光を用いる有機ＥＬ素子の報告（例えば、非特許文献１参照。）がされて以来、室温でリン光を示す材料の研究が活発になってきている（例えば、非特許文献２及び特許文献４参照。）。【０００８】
励起三重項を使用すると、内部量子効率の上限が１００％となるため、励起一重項の場合に比べて原理的に発光効率が４倍となり、冷陰極管とほぼ同等の性能が得られ照明用にも応用可能であり注目されている。【０００９】
例えば、多くの化合物がイリジウム錯体系等重金属錯体を中心に合成検討され（例えば、非特許文献３参照。）、ドーパントとして、トリス（２−フェニルピリジン）イリジウムを用いた検討等が行われている（例えば、非特許文献２参照。）。【００１０】
その他、ドーパントとしてＬ2Ｉｒ（ａｃａｃ）、例えば（ｐｐｙ）2Ｉｒ（ａｃａｃ）（例えば、非特許文献４参照。）を、また、ドーパントとして、トリス（２−（ｐ−トリル）ピリジン）イリジウム（Ｉｒ（ｐｔｐｙ）3）、トリス（ベンゾ［ｈ］キノリン）イリジウム（Ｉｒ（ｂｚｑ）3）、Ｉｒ（ｂｚｑ）2ＣｌＰ（Ｂｕ）3等を用いた検討（例えば、非特許文献５参照。）が行われている。【００１１】
更に、高い発光効率を得るために、ホール輸送性の化合物をリン光性化合物のホストとして用いている（例えば、非特許文献６参照。）例があり、各種電子輸送性材料をリン光性化合物のホストとして、これらに新規なイリジウム錯体をドープして用いている（例えば、非特許文献４参照）。さらに、ホールブロック層の導入により高い発光効率を得ている（例えば、非特許文献５参照）。【００１２】
最近では、正孔輸送層中にアクセプターを、電子輸送層中にドナーをドープする事により、熱平衡状態における正孔輸送層と電子輸送層内のキャリア濃度を上げることで、有機層の導電率を向上される方法が提案されている（例えば、特許文献５、６参照。）。【００１３】
また、ドナーをドープした電子輸送層と正孔を効率的に閉じ込める正孔阻止層から成る有機エレクトロルミネッセンス素子や、アクセプターをドープした正孔輸送層と電子を効率的に閉じ込める電子阻止層から成る有機エレクトロルミネッセンス素子が提案され、更に高い発光効率を示す、電気光学特性に優れた構成の有機エレクトロルミネッセンス素子が得られている（例えば、特許文献７参照。）。【００１４】
ところで、高効率な素子では一般的に、正孔輸送性能や電子輸送性能、発光性能など、それぞれ異なる性能を持つ材料を積層し、各々の層に機能を分離させることで、高効率を実現している。その一方で、有機層を積層することで、有機−有機層界面にキャリアの注入障壁が生じ、駆動電圧が上がりやすくなり、また、この注入障壁により、界面にキャリアが蓄積され、寿命劣化が招来されやすい等の問題点がある。更には、異なる材料を含有する層の界面での膜（層）の密着性が悪いために、膜の剥離が生じたり、不純物が入り込んで界面での材料の結晶化が生じやすくなる等の問題点があり、これらは素子の寿命劣化の大きな要因となっている。【００１５】
これらの問題点を改善する技術として、正孔輸送材料、電子輸送材料及び電子注入材料の混合発光層の漸進層を設け、層間の障壁をなくして長寿命化する技術が開示されている（例えば、特許文献８参照。）
しかしながら、上記の技術では、ドーパントの存在領域が広がっている為、励起子閉じこめ効果が小さい、また、ドーパントがキャリア輸送性の場合、キャリア閉じこめ効果も小さいことから効率が低下しやすいという問題点がある。【００１６】
陰極と陽極との間に、正孔を輸送する成分、電子を輸送する成分、正孔を隔離する成分を含む、混合式有機層を設ける技術（例えば、特許文献９参照。）があるが、正孔を輸送する成分と正孔を隔離する成分とが混合している為、正孔阻止が不十分になりやすく、ドーパントの存在領域も広がっていること等から、発光効率の効率アップが不十分であり、更には、複数種の材料を同時に蒸着することが必要であり、製造上の調整がかなり難しいという問題点がある。【００１７】
また、陰極と陽極との間に、正孔注入材料及び正孔輸送材料からなる正孔輸送性混合層、正孔輸送材料及び電子輸送材料からなるバイポーラー性混合層、または、電子輸送材料及び電子注入材料からなる電子輸送性混合層を有する技術（例えば、特許文献１０参照。）が開示されているが、いずれも積層構造の界面に生じるエネルギー障壁の緩和効果が十分ではなく、また、製造上の難度が極めて高いという問題点を有している。
【特許文献１】特許第３０９３７９６号明細書
【特許文献２】特開昭６３−２６４６９２号公報
【特許文献３】特開平３−２５５１９０号公報
【特許文献４】米国特許第６，０９７，１４７号明細書
【特許文献５】特開平４−２９７０７６号公報
【特許文献６】特開２００１−２４４０７９号公報
【特許文献７】特開２０００−１９６１４０号公報
【特許文献８】特開２００４−２５３３１５号公報
【特許文献９】特開２００４−２７３１９７号公報
【特許文献１０】特開２００２−３１３５８３号公報
【非特許文献１】Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ  ｅｔ  ａｌ．，ｎａｔｕｒｅ、３９５巻、１５１−１５４ページ（１９９８年）
【非特許文献２】Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ  ｅｔ  ａｌ．，ｎａｔｕｒｅ、４０３巻、１７号、７５０−７５３ページ（２０００年）
【非特許文献３】Ｓ．Ｌａｍａｎｓｋｙ  ｅｔ  ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１２３巻、４３０４ページ（２００１年）
【非特許文献４】Ｍ．Ｅ．Ｔｏｍｐｓｏｎ  ｅｔ  ａｌ．，Ｔｈｅ  １０ｔｈ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｗｏｒｋｓｈｏｐ  ｏｎ  Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  ａｎｄ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ（ＥＬ’００、浜松）
【非特許文献５】Ｍｏｏｎ−Ｊａｅ  Ｙｏｕｎ．０ｇ，Ｔｅｔｓｕｏ  Ｔｓｕｔｓｕｉｅｔ  ａｌ．，Ｔｈｅ  １０ｔｈ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｗｏｒｋｓｈｏｐ  ｏｎ  Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  ａｎｄ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ（ＥＬ’００、浜松）
【非特許文献６】Ｉｋａｉ  ｅｔ  ａｌ．，Ｔｈｅ  １０ｔｈ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｗｏｒｋｓｈｏｐ  ｏｎ  Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  ａｎｄ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ（ＥＬ’００、浜松）
【発明の開示】
【００１８】
本発明の目的は、有機層の低抵抗化による素子の低電圧化、並びに、高い発光効率をもつ電気光学的特性に優れた構成の有機ＥＬ素子、照明装置及び表示装置を提供し、更に、発光寿命の長い有機ＥＬ素子、照明装置および表示装置を提供することである。
【００１９】
本発明の、上記目的を達成するための態様の一つは、陽極と陰極との間に、少なくとも１種の共通ホスト材料を含有する単一層Ａを有し、該単一層Ａには、該陽極に近い側から、少なくとも１種類の正孔輸送材料を含む正孔輸送領域と、少なくとも１種類の発光ドーパントを含む発光領域と、該共通ホスト材料のみから構成される非ドープ領域とが設けられ、該正孔輸送領域と該発光領域は、互いに重複する領域を持たず、且つ、前記単一層Ａの全領域において、該共通ホスト材料を０．１質量％以上含有しており、該共通ホスト材料の含有量が各々の領域においておおよそ一定であり、前記発光ドーパントの少なくとも一種が、リン光発光性化合物であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子にある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】有機ＥＬ素子から構成される表示装置の一例を示した模式図である。
【図２】表示部の模式図である。
【図３】画素の模式図である。
【図４】パッシブマトリクス方式フルカラー表示装置の模式図である。
【図５】照明装置の概略図である。
【図６】照明装置の断面図である。
【図７】素子の単一層Ａの構成例の一例を示す模式図である。
【図８】素子の単一層Ａ形成に用いる蒸着装置の一例を示す模式図である。
【図９】複数の発光領域と複数の非ドープ領域を有する単一層Ａを有する有機ＥＬ素子の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の上記目的は下記の構成１〜４８により達成された。【００２２】
（１）  陽極と陰極との間に、少なくとも１種の共通ホスト材料を含有する単一層Ａを有し、該単一層Ａが、少なくとも１種類の正孔輸送材料を含む正孔輸送領域と、少なくとも一種類の発光ドーパントを含む発光領域とを含み、該正孔輸送領域と該発光領域は、互いに重複する領域を持たず、且つ、前記単一層Ａの全領域において、該共通ホスト材料を０．１質量％以上含有しており、該共通ホスト材料の含有量が各々の領域においておおよそ一定であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。【００２３】
（２）  前記単一層Ａの陽極に近い側から、正孔輸送領域、発光領域が設けられていることを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子。【００２４】
（３）  前記単一層Ａの陰極に近い側から、電子輸送領域、非ドープ領域が設けられていることを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子。【００２５】
（４）  前記単一層Ａの陽極に近い側から、正孔注入領域、正孔輸送領域、発光領域が設けられていることを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子。【００２６】
（５）  前記単一層Ａの陰極に近い側から、電子注入領域、非ドープ領域が設けられていることを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子。【００２７】
（６）  前記陽極と前記単一層Ａの間に、正孔注入層を有し、該正孔注入層が、該単一層Ａの正孔輸送領域に含まれる正孔輸送材料とは異なる正孔輸送材料Ａを含むことを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子。【００２８】
（７）  前記陰極と前記単一層Ａの間に、電子注入層を有し、該電子注入層が、該単一層Ａの電子輸送領域に含まれる電子輸送材料とは異なる材料Ａを含むことを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子。【００２９】
（８）  前記発光ドーパントの少なくとも一種が、リン光発光性化合物であることを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子。【００３０】
（９）  前記正孔輸送領域が共通ホスト材料を０．１質量％〜１０質量％含有することを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子。【００３１】
（１０）  前記発光領域が共通ホスト材料を５１質量％〜９９．９質量％含有することを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子。【００３２】
（１１）  前記電子輸送領域が共通ホスト材料を０．１質量％〜１０質量％含有することを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子。【００３３】
（１２）  前記電子注入領域が共通ホスト材料を５１質量％〜９９．９質量％含有することを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子。【００３４】
（１３）  前記正孔注入領域が共通ホスト材料を０．１質量％〜９９，９質量％含有することを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子。【００３５】
（１４）  前記共通ホスト材料の最低励起三重項エネルギー準位Ｔ１と、発光ドーパントの最低励起三重項エネルギー準位Ｔ２とが、下記の関係式を満たすことを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子。【００３６】
Ｔ１≧Ｔ２
（１５）  前記共通ホスト材料の少なくとも１種が、下記一般式（１）で表される化合物であることを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子。【００３７】
【化１】
0005056016.tif 000002
【００３８】
〔式中、Ｚ1は置換基を有していてもよい芳香族複素環を表し、Ｚ2は、各々置換基を有していてもよい芳香族複素環または芳香族炭化水素環を表し、Ｚ3は２価の連結基または単なる結合手を表す。Ｒ101は水素原子または置換基を表す。〕
（１６）  前記一般式（１）で表される化合物のＺ1が、６員環であることを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子。【００３９】
（１７）  前記一般式（１）で表される化合物のＺ2が、６員環であることを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子。【００４０】
（１８）  前記一般式（１）で表される化合物のＺ3が、結合手であることを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子。【００４１】
（１９）  前記一般式（１）で表される化合物が、分子量４５０以上であることを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子。【００４２】
（２０）  前記一般式（１）で表される化合物が、下記一般式（１−１）で表されることを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子。【００４３】
【化２】
0005056016.tif 000003
【００４４】
〔式中、Ｒ501〜Ｒ507は、各々独立に、水素原子または置換基を表し、該置換基は各々同一でもよく、異なっていてもよい。〕
（２１）  前記一般式（１）で表される化合物が、下記一般式（１−２）で表されることを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子。【００４５】
【化３】
0005056016.tif 000004
【００４６】
〔式中、Ｒ511〜Ｒ517は、各々独立に、水素原子または置換基を表し、該置換基は各々同一でもよく、異なっていてもよい。〕
（２２）  前記一般式（１）で表される化合物が、下記一般式（１−３）で表されることを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子。【００４７】
【化４】
0005056016.tif 000005
【００４８】
〔式中、Ｒ521〜Ｒ527は、各々独立に、水素原子または置換基を表し、該置換基は各々同一でもよく、異なっていてもよい。〕
（２３）  前記一般式（１）で表される化合物が、下記一般式（１−４）で表されることを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子。【００４９】
【化５】
0005056016.tif 000006
【００５０】
〔式中、Ｒ531〜Ｒ537は、各々独立に、水素原子または置換基を表し、該置換基は各々同一でもよく、異なっていてもよい。〕
（２４）  前記一般式（１）で表される化合物が、下記一般式（１−５）で表されることを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子。【００５１】
【化６】
0005056016.tif 000007
【００５２】
〔式中、Ｒ541〜Ｒ548は、各々独立に、水素原子または置換基を表し、該置換基は各々同一でもよく、異なっていてもよい。〕
（２５）  前記一般式（１）で表される化合物が、下記一般式（１−６）で表されることを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子。【００５３】
【化７】
0005056016.tif 000008
【００５４】
〔式中、Ｒ551〜Ｒ558は、各々独立に、水素原子または置換基を表し、該置換基は各々同一でもよく、異なっていてもよい。〕
（２６）  前記一般式（１）で表される化合物が、下記一般式（１−７）で表されることを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子。【００５５】
【化８】
0005056016.tif 000009
【００５６】
〔式中、Ｒ561〜Ｒ567は、各々独立に、水素原子または置換基を表し、該置換基は各々同一でもよく、異なっていてもよい。〕
（２７）  前記一般式（１）で表される化合物が、下記一般式（１−８）で表されることを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子。【００５７】
【化９】
0005056016.tif 000010
【００５８】
〔式中、Ｒ571〜Ｒ577は、各々独立に、水素原子または置換基を表し、該置換基は各々同一でもよく、異なっていてもよい。〕
（２８）  前記一般式（１）で表される化合物が、下記一般式（１−９）で表されることを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子。【００５９】
【化１０】
0005056016.tif 000011
【００６０】
〔式中、Ｒ581〜Ｒ588は、各々水素原子または置換基を表し、該置換基は各々同一でもよく、異なっていてもよい。〕
（２９）  前記一般式（１）で表される化合物が、下記一般式（１−１０）で表されることを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子。【００６１】
【化１１】
0005056016.tif 000012
【００６２】
〔式中、Ｒ591〜Ｒ598は、各々水素原子または置換基を表し、該置換基は各々同一でもよく、異なっていてもよい。〕
（３０）  前記一般式（１）で表される化合物が、下記一般式（２−１）〜（２−１０）のいずれかで表される基を少なくとも一つ有することを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子。【００６３】
【化１２】
0005056016.tif 000013
【００６４】
〔式中、Ｒ502〜Ｒ507、Ｒ512〜Ｒ517、Ｒ522〜Ｒ527、Ｒ532〜Ｒ537、Ｒ542〜Ｒ548、Ｒ552〜Ｒ558、Ｒ562〜Ｒ567、Ｒ572〜Ｒ577、Ｒ582〜Ｒ588、Ｒ592〜Ｒ598は、各々独立に、水素原子または置換基を表し、該置換基は各々同一でもよく、異なっていてもよい。〕
（３１）  前記一般式（１）で表される化合物が、下記一般式（３）で表されることを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子。【００６５】
【化１３】
0005056016.tif 000014
【００６６】
〔式中、Ｒ601〜Ｒ606は、各々独立に、水素原子または置換基を表すが、Ｒ601〜Ｒ606の少なくとも一つは前記一般式（２−１）〜（２−１０）で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。〕
（３２）  前記一般式（１）で表される化合物が、下記一般式（４）で表されることを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子。【００６７】
【化１４】
0005056016.tif 000015
【００６８】
〔式中、Ｒ611〜Ｒ620は、各々独立に、水素原子または置換基を表すが、Ｒ611〜Ｒ620の少なくとも一つは前記一般式（２−１）〜（２−１０）で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。〕
（３３）  前記一般式（１）で表される化合物が、下記一般式（５）で表されることを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子。【００６９】
【化１５】
0005056016.tif 000016
【００７０】
〔式中、Ｒ621〜Ｒ623は、各々独立に、水素原子または置換基を表すが、Ｒ621〜Ｒ623の少なくとも一つは前記一般式（２−１）〜（２−１０）で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。〕
（３４）  前記一般式（１）で表される化合物が、下記一般式（６）で表されることを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子。【００７１】
【化１６】
0005056016.tif 000017
【００７２】
〔式中、Ｒ631〜Ｒ645は、各々独立に、水素原子または置換基を表すが、Ｒ631〜Ｒ645の少なくとも一つは前記一般式（２−１）〜（２−１０）で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。〕
（３５）  前記一般式（１）で表される化合物が、下記一般式（７）で表されることを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子。【００７３】
【化１７】
0005056016.tif 000018
【００７４】
〔式中、Ｒ651〜Ｒ656は、各々独立に、水素原子または置換基を表すが、Ｒ651〜Ｒ656の少なくとも一つは前記一般式（２−１）〜（２−１０）で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。ｎａは０〜５の整数を表し、ｎｂは１〜６の整数を表すが、ｎａとｎｂの和は６である。〕
（３６）  前記一般式（１）で表される化合物が、下記一般式（８）で表されることを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子。【００７５】
【化１８】
0005056016.tif 000019
【００７６】
〔式中、Ｒ661〜Ｒ672は、各々独立に、水素原子または置換基を表すが、Ｒ661〜Ｒ672の少なくとも一つは前記一般式（２−１）〜（２−１０）で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。〕
（３７）  前記一般式（１）で表される化合物が、下記一般式（９）で表されることを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子。【００７７】
【化１９】
0005056016.tif 000020
【００７８】
〔式中、Ｒ681〜Ｒ688は、各々独立に、水素原子または置換基を表すが、Ｒ681〜Ｒ688の少なくとも一つは前記一般式（２−１）〜（２−１０）で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。〕
（３８）  前記一般式（１）で表される化合物が、下記一般式（１０）で表されることを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子。【００７９】
【化２０】
0005056016.tif 000021
【００８０】
〔式中、Ｒ691〜Ｒ700は、各々独立に、水素原子または置換基を表すが、Ｌ1は２価の連結基を表す。Ｒ691〜Ｒ700の少なくとも一つは前記一般式（２−１）〜（２−１０）で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。〕
（３９）  前記一般式（１）で表される化合物が、下記一般式（１１）で表されることを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子。【００８１】
【化２１】
0005056016.tif 000022
【００８２】
〔式中、Ｒ1、Ｒ2は、各々独立に、水素原子または置換基を表す。ｎ、ｍは、各々１〜２の整数を表し、ｋ、ｌは、各々３〜４の整数を表す。但し、ｎ＋ｋ＝５、且つ、ｌ＋ｍ＝５である。〕
（４０）  前記一般式（１）で表される化合物が、下記一般式（１２）で表されることを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子。【００８３】
【化２２】
0005056016.tif 000023
【００８４】
〔式中、Ｒ1、Ｒ2は、各々独立に、水素原子または置換基を表す。ｎ、ｍは、各々１〜２の整数を表し、ｋ、ｌは、各々３〜４の整数を表す。但し、ｎ＋ｋ＝５、且つ、ｌ＋ｍ＝５である。〕
（４１）  前記一般式（１）で表される化合物が、下記一般式（１３）で表されることを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子。【００８５】
【化２３】
0005056016.tif 000024
【００８６】
〔式中、Ｒ1、Ｒ2は、各々独立に、水素原子または置換基を表す。ｎ、ｍは、各々１〜２の整数を表し、ｋ、ｌは、各々３〜４の整数を表す。但し、ｎ＋ｋ＝５、且つ、ｌ＋ｍ＝５である。〕
（４２）  前記一般式（１）で表される化合物が、下記一般式（１４）で表されることを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子。【００８７】
【化２４】
0005056016.tif 000025
【００８８】
〔式中、Ｒ1、Ｒ2は、各々独立に、水素原子または置換基を表す。ｎ、ｍは、各々１〜２の整数を表し、ｋ、ｌは、各々３〜４の整数を表す。但し、ｎ＋ｋ＝５、且つ、ｌ＋ｍ＝５である。〕
（４３）  前記一般式（１）で表される化合物が、下記一般式（１５）で表されることを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子。【００８９】
【化２５】
0005056016.tif 000026
【００９０】
〔式中、Ｒ1、Ｒ2は、各々独立に、水素原子または置換基を表す。ｎ、ｍは、各々１〜２の整数を表し、ｋ、ｌは、各々３〜４の整数を表す。但し、ｎ＋ｋ＝５、且つ、ｌ＋ｍ＝５である。Ｚ1、Ｚ2、Ｚ3、Ｚ4は、各々窒素原子を少なくとも一つ含む６員の芳香族複素環を表す。〕
（４４）  前記一般式（１）で表される化合物が、下記一般式（１６）で表されることを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子。【００９１】
【化２６】
0005056016.tif 000027
【００９２】
〔式中、ｏ、ｐは、各々１〜３の整数を表し、Ａｒ1、Ａｒ2は、各々アリーレン基または２価の芳香族複素環基を表す。Ｚ1、Ｚ2は、各々窒素原子を少なくとも一つ含む６員の芳香族複素環を表し、Ｌは、２価の連結基を表す。〕
（４５）  前記一般式（１）で表される化合物が、下記一般式（１７）で表されることを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子。【００９３】
【化２７】
0005056016.tif 000028
【００９４】
〔式中、ｏ、ｐは、各々１〜３の整数を表し、Ａｒ1、Ａｒ2は、各々２価のアリーレン基または２価の芳香族複素環基を表す。Ｚ1、Ｚ2、Ｚ3、Ｚ4は、各々窒素原子を少なくとも一つ含む６員の芳香族複素環を表し、Ｌは、２価の連結基を表す。〕
（４６）  白色発光することを特徴とする前記有機エレクトロルミネッセンス素子。【００９５】
（４７）  前記有機エレクトロルミネッセンス素子を有することを特徴とする表示装置。【００９６】
（４８）  前記有機エレクトロルミネッセンス素子を有することを特徴とする照明装置。【００９７】
本発明の有機ＥＬ素子においては、前記（１）〜（４８）のいずれか１項に規定される構成により、駆動電圧が低く、且つ、外部取り出し量子効率の高い有機ＥＬ素子を提供し、前記有機ＥＬ素子を用いて、高輝度な照明装置及び表示装置を提供することが出来た。【００９８】
本発明者等は、上記の問題点を種々検討した結果、全ての領域に少なくとも１種の共通ホスト材料を含有させることで、領域間の密着性が改良され、異なる領域での、正孔や電子などの注入障壁が緩和され、駆動電圧を低電圧（具体的には、ｌｍ／Ｗ向上）化させることができることを見出した。【００９９】
また、本発明では、有機ＥＬ素子の正孔輸送領域の形成に用いる正孔輸送材料と、発光領域の形成に用いる発光ドーパント材料とを、混合して用いることはなく、共通ホスト材料を含有する単一層Ａの中で、各々独立の領域（正孔輸送領域、発光領域等）を設けることにより、キャリアおよび励起子の閉じ込め効果が損なわれることなく、低電圧で駆動可能で、高発光効率を示し、且つ、発光寿命の長い、有機ＥＬ素子を得ることに成功した。【０１００】
上記の効果が得られた理由を本発明者等は下記のように考えている。【０１０１】
（１）正孔や電子等の注入障壁の緩和は、駆動電圧低下と同時に界面のキャリア蓄積も防ぐことができ、また，膜の密着性向上は、界面への不純物の浸入を防止し、不純物によって生じる有機−有機層界面の結晶化防止に有効であり、結果的に、素子の長寿命化につながる。【０１０２】
（２）正孔輸送材料は正孔を輸送するとともに、陰極側から流れてくる電子をブロックする機能ももつが，その性質上ラジカルアニオン状態が不安定である。共通ホスト材料Ａがもれてきた電子をトラップし、正孔輸送材料のラジカルアニオン化を防ぐことにより、より長寿命な素子が得られる。【０１０３】
（３）全ての領域に共通のホスト材料を使用することによる、有機ＥＬ素子を製造するという観点からは、素子製造が簡便化されるという効果がある。【０１０４】
以下、本発明に係る各構成要素の詳細について、順次説明する。【０１０５】
《単一層Ａ》
本発明の有機ＥＬ素子に係る単一層Ａについて説明する。【０１０６】
本発明に係る単一層Ａは、本発明の有機ＥＬ素子の陰極と陽極との間に設けられ、該単一層Ａは、少なくとも一種類の正孔輸送材料を含む正孔輸送領域と、少なくとも一種類の発光ドーパントを含む発光領域を含み、且つ、少なくとも１種の共通ホスト材料を、前記単一層Ａの全領域のいずれの領域（層ともいう）において、０．１質量％以上を含有することが特徴である。【０１０７】
また、本発明に係る単一層Ａは、有機ＥＬ素子の発光に係る正孔の阻止や電子の輸送に係る、非ドープ領域（非ドープ領域の機能は、必ずしも正孔阻止には限定されない、詳細は、素子の構成のところで説明する。）、電子輸送領域等を各々単独または併せて用いることが出来る。【０１０８】
本発明の有機ＥＬ素子に係る単一層Ａの好ましい態様としては、例えば、
（ａ）前記単一層Ａの陽極に近い側から、正孔輸送領域、発光領域が設けられている、
（ｂ）前記単一層Ａの陰極に近い側から、電子輸送領域、非ドープ領域が設けられている、
（ｃ）前記単一層Ａの陽極に近い側から、正孔注入領域、正孔輸送領域、発光領域が設けられている、
（ｄ）前記単一層Ａの陰極に近い側から、電子注入領域、非ドープ領域が設けられている、
等があり、また、
（ｅ）前記陽極と前記単一層Ａの間に、正孔注入層を有し、該正孔注入層が、該単一層Ａの正孔輸送領域に含まれる正孔輸送材料とは異なる正孔輸送材料Ａを含む、
（ｆ）前記陰極と前記単一層Ａの間に、電子注入層を有し、該電子注入層が、該単一層Ａの電子注入領域に含まれる電子注入材料とは異なる電子注入材料Ａを含む、
等が好ましい態様としてあげられる。【０１０９】
本発明に係る単一層Ａは、陽極と陰極との間に設けられるが、単一層Ａが、陽極及び／または陰極の各電極上に直接設けられていてもよく、また、単一層Ａ以外の別の層が陽極及び／または前記との間に設けられていてもよいが、本発明では、陽極と単一層Ａとの間には、正孔注入層を設ける、陰極と単一層Ａとの間には、電子注入層を設けることが好ましい態様としてあげられる。【０１１０】
単一層Ａを形成する正孔輸送領域、発光領域、電子輸送領域、正孔阻止領域、電子注入領域等の各領域、陽極と単一層Ａとの間に設けられる正孔注入層、陽極と陰極との間に設けられる電子注入層等については、後述する有機ＥＬ素子の構成のところで、詳細に説明する。【０１１１】
本発明に係る単一層Ａにおいては、共通ホスト材料が、全領域のいずれの領域においても、０．１質量％以上存在し、該共通ホスト材料の含有量が各々の領域においておおよそ一定であることが特徴であるが、ここで、各領域における、前記共通ホスト材料の含有量を測定する手段を下記で説明する。【０１１２】
（単一層Ａの各領域における共通ホスト材料の含有率の測定方法）
単一層Ａ中の各領域における共通ホスト材料の含有率は、下記の分析方法を適用することで、算出することが出来る。【０１１３】
本発明に係る単一層Ａの各領域における共通ホスト材料の含有率分析は、第６５回応用物理学会学術講演会、講演予稿集、１１８３ページ、３ｐ−ＺＲ−２０、（株）東レリサーチセンター  柴森隆弘、関洋文、松延剛、中川善嗣に記載のように、「精密斜め切削法」と飛行時間型２次イオン質量分析（ＴＯＦ−ＳＩＭＳ）を組み合わせた手法を適用して、分析し、含有率を算出することが出来る。
なお、共通ホスト材料の含有量が各々の領域においておおよそ一定であるとは、濃度勾配を持たないということである。【０１１４】
本発明に用いられる共通ホスト材料としては、代表的にはカルバゾール誘導体、トリアリールアミン誘導体、芳香族ボラン誘導体、含窒素複素環化合物、チオフェン誘導体、フラン誘導体、オリゴアリーレン化合物等の基本骨格を有するもの、または、カルボリン誘導体やジアザカルバゾール誘導体（ここで、ジアザカルバゾール誘導体とは、カルボリン誘導体のカルボリン環を構成する炭化水素環の少なくとも一つの炭素原子が窒素原子で置換されているものを表す。）等が挙げられる。【０１１５】
中でも、カルボリン誘導体、ジアザカルバゾール誘導体が好ましく、特に、上記一般式（１）で表される化合物等が好ましく用いられる。【０１１６】
本発明に係る共通ホスト材料としては、上記の一般式（１）で表される化合物が特に好ましく用いられる。【０１１７】
《一般式（１）で表される化合物》
本発明に係る一般式（１）で表される化合物について説明する。【０１１８】
本発明者等は、鋭意検討の結果、前記一般式（１）で表される化合物を発光層または該発光層の隣接層に含み、後述するリン光発光性化合物を発光層に用いて作製した有機ＥＬ素子は、発光効率が高くなり、且つ、長寿命化出来ることを見出した。【０１１９】
前記一般式（１）において、Ｚ1は置換基を有してもよい芳香族複素環を表し、Ｚ2は置換基を有してもよい芳香族複素環、もしくは芳香族炭化水素環を表し、Ｚ3は２価の連結基、もしくは単なる結合手を表す。Ｒ101は水素原子、もしくは置換基を表す。【０１２０】
前記一般式（１）において、Ｚ1、Ｚ2で表される芳香族複素環としては、フラン環、チオフェン環、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、ベンゾイミダゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、インドール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、キノキサリン環、キナゾリン環、フタラジン環、カルバゾール環、カルボリン環、カルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子が更に窒素原子で置換されている環等が挙げられる。更に、前記芳香族複素環は、後述するＲ101で表される置換基を有してもよい。【０１２１】
前記一般式（１）において、Ｚ2で表される芳香族炭化水素環としては、ベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、アズレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ピレン環、クリセン環、ナフタセン環、トリフェニレン環、ｏ−テルフェニル環、ｍ−テルフェニル環、ｐ−テルフェニル環、アセナフテン環、コロネン環、フルオレン環、フルオラントレン環、ナフタセン環、ペンタセン環、ペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピレン環、ピラントレン環、アンスラアントレン環等が挙げられる。更に、前記芳香族炭化水素環は、後述するＲ101で表される置換基を有してもよい。【０１２２】
一般式（１）において、Ｒ101で表される置換基としては、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等）、シクロアルキル基（例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等）、アルケニル基（例えば、ビニル基、アリル基等）、アルキニル基（例えば、エチニル基、プロパルギル基等）、アリール基（例えば、フェニル基、ナフチル基等）、芳香族複素環基（例えば、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等）、複素環基（例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等）、アルコキシル基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等）、シクロアルコキシル基（例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等）、アルキルチオ基（例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等）、シクロアルキルチオ基（例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等）、アリールチオ基（例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等）、アルコキシカルボニル基（例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等）、アリールオキシカルボニル基（例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等）、スルファモイル基（例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、２−ピリジルアミノスルホニル基等）、アシル基（例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、２−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等）、アシルオキシ基（例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等）、アミド基（例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、２−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等）、カルバモイル基（例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、２−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、２−ピリジルアミノカルボニル基等）、ウレイド基（例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基ナフチルウレイド基、２−ピリジルアミノウレイド基等）、スルフィニル基（例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、２−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、２−ピリジルスルフィニル基等）、アルキルスルホニル基（例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、２−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等）、アリールスルホニル基（フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、２−ピリジルスルホニル基等）、アミノ基（例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、２−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、２−ピリジルアミノ基等）、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等）、フッ化炭化水素基（例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタフルオロフェニル基等）、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、シリル基（例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等）、等が挙げられる。【０１２３】
これらの置換基は、上記の置換基によって更に置換されていてもよい。また、これらの置換基は複数が互いに結合して環を形成していてもよい。【０１２４】
好ましい置換基としては、アルキル基、シクロアルキル基、フッ化炭化水素基、アリール基、芳香族複素環基である。【０１２５】
２価の連結基としては、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、アリーレンなどの炭化水素基のほか、ヘテロ原子を含むものであってもよく、また、チオフェン−２，５−ジイル基や、ピラジン−２，３−ジイル基のような、芳香族複素環を有する化合物（ヘテロ芳香族化合物ともいう）に由来する２価の連結基であってもよいし、酸素や硫黄などのカルコゲン原子であってもよい。また、アルキルイミノ基、ジアルキルシランジイル基やジアリールゲルマンジイル基のような、ヘテロ原子を会して連結する基でもよい。【０１２６】
単なる結合手とは、連結する置換基同士を直接結合する結合手である。【０１２７】
本発明においては、前記一般式（１）のＺ1が６員環であることが好ましい。これにより、より発光効率を高くすることができる。更に、一層長寿命化させることができる。【０１２８】
また、本発明においては、前記一般式（１）のＺ2が６員環であることが好ましい。これにより、より発光効率を高くすることができる。更に、より一層長寿命化させることができる。【０１２９】
更に、前記一般式（１）のＺ1とＺ2を共に６員環とすることで、より一層発光効率と高くすることができるので好ましい。更に、より一層長寿命化させることができるので好ましい。【０１３０】
前記一般式（１）で表される化合物で好ましいのは、前記一般式（１−１）〜（１−１３）で各々表される化合物である。【０１３１】
前記一般式（１−１）において、Ｒ501〜Ｒ507は、各々独立に、水素原子、もしくは置換基を表し、該置換基は各々同一でもよく、異なっていてもよい。【０１３２】
前記一般式（１−１）で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機ＥＬ素子とすることができる。更に、より長寿命の有機ＥＬ素子とすることができる。【０１３３】
前記一般式（１−２）において、Ｒ511〜Ｒ517は、各々独立に、水素原子、もしくは置換基を表し、該置換基は各々同一でもよく、異なっていてもよい。【０１３４】
前記一般式（１−２）で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機ＥＬ素子とすることができる。更に、より長寿命の有機ＥＬ素子とすることができる。【０１３５】
前記一般式（１−３）において、Ｒ521〜Ｒ527は、各々独立に、水素原子、もしくは置換基を表し、該置換基は各々同一でもよく、異なっていてもよい。【０１３６】
前記一般式（１−３）で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機ＥＬ素子とすることができる。更に、より長寿命の有機ＥＬ素子とすることができる。【０１３７】
前記一般式（１−４）において、Ｒ531〜Ｒ537は、各々独立に、水素原子、もしくは置換基を表し、該置換基は各々同一でもよく、異なっていてもよい。【０１３８】
前記一般式（１−４）で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機ＥＬ素子とすることができる。更に、より長寿命の有機ＥＬ素子とすることができる。【０１３９】
前記一般式（１−５）において、Ｒ541〜Ｒ548は、各々独立に、水素原子、もしくは置換基を表し、該置換基は各々同一でもよく、異なっていてもよい。【０１４０】
前記一般式（１−５）で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機ＥＬ素子とすることができる。更に、より長寿命の有機ＥＬ素子とすることができる。【０１４１】
前記一般式（１−６）において、Ｒ551〜Ｒ558は、各々独立に、水素原子、もしくは置換基を表し、該置換基は各々同一でもよく、異なっていてもよい。【０１４２】
前記一般式（１−６）で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機ＥＬ素子とすることができる。更に、より長寿命の有機ＥＬ素子とすることができる。【０１４３】
前記一般式（１−７）において、Ｒ561〜Ｒ567は、各々独立に、水素原子、もしくは置換基を表し、該置換基は各々同一でもよく、異なっていてもよい。【０１４４】
前記一般式（１−７）で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機ＥＬ素子とすることができる。更に、より長寿命の有機ＥＬ素子とすることができる。【０１４５】
前記一般式（１−８）において、Ｒ571〜Ｒ577は、各々独立に、水素原子、もしくは置換基を表し、該置換基は各々同一でもよく、異なっていてもよい。【０１４６】
前記一般式（１−８）で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機ＥＬ素子とすることができる。更に、より長寿命の有機ＥＬ素子とすることができる。【０１４７】
前記一般式（１−９）において、Ｒ581〜Ｒ588は、各々水素原子、もしくは置換基を表し、該置換基は各々同一でもよく、異なっていてもよい。【０１４８】
前記一般式（１−９）で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機ＥＬ素子とすることができる。更に、より長寿命の有機ＥＬ素子とすることができる。【０１４９】
前記一般式（１−１０）において、Ｒ591〜Ｒ598は、各々水素原子、もしくは置換基を表し、該置換基は各々同一でもよく、異なっていてもよい。【０１５０】
前記一般式（１−１０）で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機ＥＬ素子とすることができる。更に、長寿命の有機ＥＬ素子とすることができる。【０１５１】
また、前記一般式（１）で表される化合物で好ましいものは、前記一般式（２−１）〜（２−１０）のいずれかで表される基を少なくとも一つを有する化合物である。特に、分子内に前記一般式（２−１）〜（２−１０）のいずれかで表される基を２〜４有することがより好ましい。このとき、前記一般式（１）で表される構造において、Ｒ101を除いた部分が、前記一般式（２−１）〜（２−１０）に置き換わる場合を含む。【０１５２】
このとき、特に前記一般式（３）〜（４９）で表される化合物であることが本発明の効果を得る上で好ましい。【０１５３】
前記一般式（３）において、Ｒ601〜Ｒ606は、水素原子、もしくは置換基を表すが、Ｒ601〜Ｒ606の少なくとも一つは前記一般式（２−１）〜（２−１０）のいずれかで表される基を表す。【０１５４】
前記一般式（３）で表される化合物を用いることにより、より発光効率の高い有機ＥＬ素子とすることができる。更に、より長寿命の有機ＥＬ素子とすることができる。【０１５５】
前記一般式（４）において、Ｒ611〜Ｒ620は、水素原子、もしくは置換基を表すが、Ｒ611〜Ｒ620の少なくとも一つは前記一般式（２−１）〜（２−１０）のいずれかで表される基を表す。【０１５６】
前記一般式（４）で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機ＥＬ素子とすることができる。更に、より長寿命の有機ＥＬ素子とすることができる。【０１５７】
前記一般式（５）において、Ｒ621〜Ｒ623は、水素原子、もしくは置換基を表すが、Ｒ611〜Ｒ620の少なくとも一つは前記一般式（２−１）〜（２−１０）のいずれかで表される基を表す。【０１５８】
前記一般式（５）で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機ＥＬ素子とすることができる。更に、より長寿命の有機ＥＬ素子とすることができる。【０１５９】
前記一般式（６）において、Ｒ631〜Ｒ645は、水素原子、もしくは置換基を表すが、Ｒ631〜Ｒ645の少なくとも一つは前記一般式（２−１）〜（２−１０）のいずれかで表される基を表す。【０１６０】
前記一般式（６）で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機ＥＬ素子とすることができる。更に、より長寿命の有機ＥＬ素子とすることができる。【０１６１】
前記一般式（７）において、Ｒ651〜Ｒ656は、水素原子、もしくは置換基を表すが、Ｒ651〜Ｒ656の少なくとも一つは前記一般式（２−１）〜（２−１０）のいずれかで表される基を表す。ｎａは０〜５の整数を表し、ｎｂは１〜６の整数を表すが、ｎａとｎｂの和が６である。【０１６２】
前記一般式（７）で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機ＥＬ素子とすることができる。更に、より長寿命の有機ＥＬ素子とすることができる。【０１６３】
前記一般式（８）において、Ｒ661〜Ｒ672は、水素原子、もしくは置換基を表すが、Ｒ661〜Ｒ672の少なくとも一つは前記一般式（２−１）〜（２−１０）のいずれかで表される基を表す。【０１６４】
前記一般式（８）で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機ＥＬ素子とすることができる。更に、より長寿命の有機ＥＬ素子とすることができる。【０１６５】
前記一般式（９）において、Ｒ681〜Ｒ688は、水素原子、もしくは置換基を表すが、Ｒ681〜Ｒ688の少なくとも一つは前記一般式（２−１）〜（２−１０）のいずれかで表される基を表す。【０１６６】
前記一般式（９）で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機ＥＬ素子とすることができる。更に、より長寿命の有機ＥＬ素子とすることができる。【０１６７】
前記一般式（１０）において、Ｒ691〜Ｒ700は、水素原子、もしくは置換基を表すが、Ｒ691〜Ｒ700の少なくとも一つは前記一般式（２−１）〜（２−１０）のいずれかで表される基を表す。【０１６８】
前記一般式（１０）において、Ｌ1で表される２価の連結基としては、アルキレン基（例えば、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、プロピレン基、エチルエチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、２，２，４−トリメチルヘキサメチレン基、ヘプタメチレン基、オクタメチレン基、ノナメチレン基、デカメチレン基、ウンデカメチレン基、ドデカメチレン基、シクロヘキシレン基（例えば、１，６−シクロヘキサンジイル基等）、シクロペンチレン基（例えば、１，５−シクロペンタンジイル基など）等）、アルケニレン基（例えば、ビニレン基、プロペニレン基等）、アルキニレン基（例えば、エチニレン基、３−ペンチニレン基等）、アリーレン基などの炭化水素基のほか、ヘテロ原子を含む基（例えば、−Ｏ−、−Ｓ−等のカルコゲン原子を含む２価の基、−Ｎ（Ｒ）−基、ここで、Ｒは、水素原子またはアルキル基を表し、該アルキル基は、前記一般式（１）において、Ｒ101で表されるアルキル基と同義である）等が挙げられる。【０１６９】
また、上記のアルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、アリーレン基の各々においては、２価の連結基を構成する炭素原子の少なくとも一つが、カルコゲン原子（酸素、硫黄等）や前記−Ｎ（Ｒ）−基等で置換されていても良い。【０１７０】
更に、Ｌ1で表される２価の連結基としては、例えば、２価の複素環基を有する基が用いられ、例えば、オキサゾールジイル基、ピリミジンジイル基、ピリダジンジイル基、ピランジイル基、ピロリンジイル基、イミダゾリンジイル基、イミダゾリジンジイル基、ピラゾリジンジイル基、ピラゾリンジイル基、ピペリジンジイル基、ピペラジンジイル基、モルホリンジイル基、キヌクリジンジイル基等が挙げられ、また、チオフェン−２，５−ジイル基や、ピラジン−２，３−ジイル基のような、芳香族複素環を有する化合物（ヘテロ芳香族化合物ともいう）に由来する２価の連結基であってもよい。【０１７１】
また、アルキルイミノ基、ジアルキルシランジイル基やジアリールゲルマンジイル基のようなヘテロ原子を会して連結する基であってもよい。【０１７２】
前記一般式（１０）で表される化合物を用いることで、より発光効率の高い有機ＥＬ素子とすることができる。更に、より長寿命の有機ＥＬ素子とすることができる。【０１７３】
前記一般式（１１）〜一般式（１５）で各々表される化合物において、Ｒ1、Ｒ2で各々表される置換基としては、前記一般式（１）において、Ｒ101で表される置換基と同時である。【０１７４】
前記一般式（１５）において、Ｚ1、Ｚ2、Ｚ3、Ｚ4で各々表される、各々窒素原子を少なくとも一つ含む６員の芳香族複素環としては、例えば、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環等が挙げられる。【０１７５】
前記一般式（１６）において、Ｚ1、Ｚ2で各々表される、各々窒素原子を少なくとも一つ含む６員の芳香族複素環としては、例えば、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環等が挙げられる。【０１７６】
前記一般式（１６）において、Ａｒ1、Ａｒ2で各々表されるアリーレン基としては、ｏ−フェニレン基、ｍ−フェニレン基、ｐ−フェニレン基、ナフタレンジイル基、アントラセンジイル基、ナフタセンジイル基、ピレンジイル基、ナフチルナフタレンジイル基、ビフェニルジイル基（例えば、３，３′−ビフェニルジイル基、３，６−ビフェニルジイル基等）、テルフェニルジイル基、クアテルフェニルジイル基、キンクフェニルジイル基、セキシフェニルジイル基、セプチフェニルジイル基、オクチフェニルジイル基、ノビフェニルジイル基、デシフェニルジイル基等が挙げられる。また、前記アリーレン基は更に後述する置換基を有していてもよい。【０１７７】
前記一般式（１６）において、Ａｒ1、Ａｒ2で各々表される２価の芳香族複素環基は、フラン環、チオフェン環、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、ベンゾイミダゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、インドール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、キノキサリン環、キナゾリン環、フタラジン環、カルバゾール環、カルボリン環、カルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子が更に窒素原子で置換されている環等から導出される２価の基等が挙げられる。更に、前記芳香族複素環基は、前記Ｒ101で表される置換基を有してもよい。【０１７８】
前記一般式（１６）において、Ｌで表される２価の連結基としては、前記一般式（１０）において、Ｌ1で表される２価の連結基と同義であるが、好ましくはアルキレン基、−Ｏ−、−Ｓ−等のカルコゲン原子を含む２価の基であり、もっとも好ましくはアルキレン基である。【０１７９】
前記一般式（１７）において、Ａｒ1、Ａｒ2で、各々表されるアリーレン基は、前記一般式（１６）において、Ａｒ1、Ａｒ2で各々表されるアリーレン基と同義である。【０１８０】
前記一般式（１７）において、Ａｒ1、Ａｒ2で各々表される芳香族複素環基は、前記一般式（１６）において、Ａｒ1、Ａｒ2で各々表される２価の芳香族複素環基と同義である。【０１８１】
前記一般式（１７）において、Ｚ1、Ｚ2、Ｚ3、Ｚ4で各々表される、各々窒素原子を少なくとも一つ含む６員の芳香族複素環としては、例えば、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環等が挙げられる。【０１８２】
前記一般式（１７）において、Ｌで表される２価の連結基は、前記一般式（１０）において、Ｌ1で表される２価の連結基と同義であるが、好ましくはアルキレン基、−Ｏ−、−Ｓ−等のカルコゲン原子を含む２価の基であり、もっとも好ましくはアルキレン基である。【０１８３】
以下に、本発明に係る一般式（１）で表される化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。【０１８４】
【化２８】
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【０１８５】
【化２９】
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【０１８６】
【化３０】
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【０１８７】
【化３１】
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【０１８８】
【化３２】
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【０１８９】
【化３３】
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【０１９０】
【化３４】
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【０１９１】
【化３５】
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【０１９２】
【化３６】
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【０１９３】
【化３７】
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【０１９４】
【化３８】
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【０１９５】
【化３９】
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【０１９６】
【化４０】
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【０１９７】
【化４１】
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【０１９８】
【化４２】
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【０１９９】
【化４３】
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【０２００】
【化４４】
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【０２０１】
【化４５】
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【０２０２】
【化４６】
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【０２０３】
【化４７】
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【０２０４】
【化４８】
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【０２０５】
【化４９】
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【０２０６】
【化５０】
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【０２０７】
【化５１】
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【０２０８】
【化５２】
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【０２０９】
【化５３】
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【０２１０】
【化５４】
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【０２１１】
【化５５】
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【０２１２】
【化５６】
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【０２１３】
【化５７】
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【０２１４】
【化５８】
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【０２１５】
【化５９】
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【０２１６】
【化６０】
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【０２１７】
【化６１】
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【０２１８】
【化６２】
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【０２１９】
【化６３】
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【０２２０】
また、本発明に用いられる発光ホストは低分子化合物でも、繰り返し単位をもつ高分子化合物でもよく、ビニル基やエポキシ基のような重合性基を有する低分子化合物（蒸着重合性発光ホスト）でもいい。【０２２１】
発光ホストとしては、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、且つ、発光の長波長化を防ぎ、高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。【０２２２】
発光ホストの具体例としては、以下の文献に記載されている化合物が好適である。例えば、特開２００１−２５７０７６号公報、同２００２−３０８８５５号公報、同２００１−３１３１７９号公報、同２００２−３１９４９１号公報、同２００１−３５７９７７号公報、同２００２−３３４７８６号公報、同２００２−８８６０号公報、同２００２−３３４７８７号公報、同２００２−１５８７１号公報、同２００２−３３４７８８号公報、同２００２−４３０５６号公報、同２００２−３３４７８９号公報、同２００２−７５６４５号公報、同２００２−３３８５７９号公報、同２００２−１０５４４５号公報、同２００２−３４３５６８号公報、同２００２−１４１１７３号公報、同２００２−３５２９５７号公報、同２００２−２０３６８３号公報、同２００２−３６３２２７号公報、同２００２−２３１４５３号公報、同２００３−３１６５号公報、同２００２−２３４８８８号公報、同２００３−２７０４８号公報、同２００２−２５５９３４号公報、同２００２−２６０８６１号公報、同２００２−２８０１８３号公報、同２００２−２９９０６０号公報、同２００２−３０２５１６号公報、同２００２−３０５０８３号公報、同２００２−３０５０８４号公報、同２００２−３０８８３７号公報等。【０２２３】
《有機ＥＬ素子の構成》
本発明の有機ＥＬ素子の層構成、単一層Ａの領域構成等について説明する。【０２２４】
本発明において、有機ＥＬ素子の層構成の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。尚、下記の層構成において、単一層Ａは、全領域のいずれの領域においても、上記の共通ホスト材料が各層当たり、０．１質量％以上含有している。（ｉ）陽極／単一層Ａ（正孔輸送領域、発光領域、非ドープ領域）／陰極（ii）陽極／単一層Ａ（正孔輸送領域、非ドープ領域、発光領域、非ドープ領域、電子輸送領域）／陰極（iii）陽極／単一層Ａ（正孔輸送領域、発光領域、非ドープ領域、電子輸送領域）／陰極（iv）陽極／単一層Ａ（正孔輸送領域、発光領域、非ドープ領域、電子注入領域）／陰極（ｖ）陽極／正孔注入層／単一層Ａ（正孔輸送領域、発光領域、非ドープ領域、電子輸送領域）／陰極（vi）陽極／正孔注入層／単一層Ａ（正孔輸送領域、発光領域、非ドープ領域、電子輸送領域）／電子注入層／陰極
本発明の有機ＥＬ素子の層構成においては、下記のような構成、具体的には、
（１）単一層Ａの陽極に近い側から、正孔輸送領域、発光領域が設けられている、
（２）単一層Ａの陰極に近い側から、電子輸送領域、非ドープ領域が設けられている、
（３）単一層Ａの陽極に近い側から、正孔注入領域、正孔輸送領域、発光領域が設けられている、
（４）単一層Ａの陰極に近い側から、電子注入領域、非ドープ領域が設けられている、
等が好ましい層構成の態様の一例としてあげられる。【０２２５】
ここで、上記の態様（ａ）を例にとると、単一層Ａの陽極に近い側から、正孔輸送領域、発光領域が設けられているとあるが、前記正孔輸送領域に隣接して、前記発光領域が設けられていてもよく、また、後述する非ドープ領域が前記正孔輸送領域と前記発光領域との間に設けられていてもよい。【０２２６】
このような非ドープ領域の存在は、その他の好ましい態様、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）においても同様である。【０２２７】
《単一層Ａの層構成の例》
本発明に有機ＥＬ素子に係る単一層Ａの構成例を、図７（ａ）〜図７（ｆ）を用いて説明する。各図において、縦軸は、各領域中における材料の質量％を示し、横軸は、単一層Ａの膜厚を示す。図７（ａ）〜（ｆ）において、３００は単一層Ａを表す。【０２２８】
図７（ａ）は、単一層Ａの陽極側から陰極側にかけて、正孔輸送領域３０２、発光領域３０３、次いで、非ドープ領域３０１が設けられている構成の一例である。正孔輸送領域３０２には、正孔輸送材料３０２ａと共通ホスト材料３０１ａが含まれ、発光領域３０３には、発光ドーパント３０３ａと共通ホスト材料３０１ａが含まれ、非ドープ領域３０１は実質的に共通ホスト材料３０１ａのみから形成されている。【０２２９】
ここで、実質的とは、領域中の共通ホスト材料３０１ａの含有率が９９．９質量％以上であることを示す。【０２３０】
図７（ｂ）は、単一層Ａの陽極側から陰極側にかけて、正孔輸送領域３０２、非ドープ領域３０１、発光領域３０３、非ドープ領域３０１、次いで、電子輸送領域３０４が設けられている構成の一例である。正孔輸送領域３０２、非ドープ領域３０１、発光領域３０３は、図７（ａ）と同様であり、電子輸送領域３０４中には、電子輸送材料３０４ａと共通ホスト材料３０１ａが含まれている。【０２３１】
図７（ｃ）は、単一層Ａの陽極側から陰極側にかけて、正孔輸送領域３０２、非ドープ領域３０１、発光領域３０２、非ドープ領域３０１が設けられている構成の一例である。正孔輸送領域３０２、非ドープ領域３０１、発光領域３０３の構成は、図７（ａ）と同様である。【０２３２】
図７（ｄ）は、単一層Ａの陽極側から陰極側にかけて、正孔注入領域３０５、正孔輸送領域３０２、非ドープ領域３０１、発光領域３０３、非ドープ領域３０１、次いで、電子注入領域３０６が設けられている構成の一例である。正孔輸送領域３０２、非ドープ領域３０１、発光領域３０３は、図７（ａ）の構成と同様であり、正孔注入領域３０５には、正孔注入材料３０５ａが含まれ、電子注入領域３０６には、電子注入材料３０６ａが含まれている。【０２３３】
図７（ｅ）は、単一層Ａの陽極側から陰極側にかけて、正孔輸送領域３０２、非ドープ領域３０１、青色発光領域３０７、非ドープ領域３０１、緑色発光領域３０８、非ドープ領域３０１、青色発光領域３０９、次いで、非ドープ領域３０１が設けられている構成の一例である。【０２３４】
ここで、正孔輸送領域３０２、非ドープ領域３０１は、図７（ａ）に示されている構成と同様であり、青色発光領域３０７には、青色発光ドーパント３０７ａが、緑色発光領域３０８には、緑色発光ドーパント３０８ａが、赤色発光領域３０９には、赤色発光ドーパント３０９ａが各々含有されている。【０２３５】
図７（ｆ）は、単一層Ａの陽極側から陰極側にかけて、正孔注入領域３０５、正孔輸送領域３０２、非ドープ領域３０１、青色発光領域３０７、非ドープ領域３０１、緑色発光領域３０８、非ドープ領域３０１、青色発光領域３０９、非ドープ領域３０１、次いで、電子注入領域３０６が設けられている構成の一例を示している。【０２３６】
ここで、正孔注入領域３０５、正孔輸送領域３０２、非ドープ領域３０１、青色発光領域３０７、緑色発光領域３０８、赤色発光領域３０９の各々は、図７（ｆ）の構成と同様であり、青色発光領域３０７には、青色発光ドーパント３０７ａが、緑色発光領域３０８には、緑色発光ドーパント３０８ａが、赤色発光領域３０９には、赤色発光ドーパント３０９ａが各々含有されている。電子注入領域３０６は、図７（ｄ）と同様であり、電子注入領域３０６には、電子注入材料３０６ａが含まれている。【０２３７】
《正孔輸送領域》
正孔輸送領域とは正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料を含み、広い意味で正孔注入領域、電子阻止領域も正孔輸送領域に含まれる。正孔輸送領域は単層または複数層設けることができる。【０２３８】
正孔輸送材料としては、正孔の注入または輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。【０２３９】
本発明に係る正孔輸送領域には、例えば、トリアゾール誘導体、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、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、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、オキサゾール誘導体、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、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、また、導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等の従来公知の材料を用いてもよい。【０２４０】
正孔輸送材料としては、上記のものを使用することができるが、ポルフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、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。【０２４１】
芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノフェニル；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−〔１，１′−ビフェニル〕−４，４′−ジアミン（ＴＰＤ）；２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）プロパン；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラ−ｐ−トリル−４，４′−ジアミノビフェニル；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン；ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン；ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタン；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ジ（４−メトキシフェニル）−４，４′−ジアミノビフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノジフェニルエーテル；４，４′−ビス（ジフェニルアミノ）クオードリフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン；４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４′−〔４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン；４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニル）ベンゼン；３−メトキシ−４′−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン；Ｎ−フェニルカルバゾール、さらには、米国特許第５，０６１，５６９号明細書に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、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（ＮＰＤ）、特開平４−３０８６８８号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（ＭＴＤＡＴＡ）等が挙げられる。【０２４２】
さらに、これらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。また、ｐ型−Ｓｉ，ｐ型−ＳｉＣ等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。【０２４３】
正孔輸送領域は、上記正孔輸送材料を、例えば真空蒸着法を用いることにより好ましく形成できるが、その他、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、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。正孔輸送領域の膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。この正孔輸送領域は、上記材料の１種または２種以上と、共通ホスト材料とを含む一層構造であってもよい。【０２４４】
又、不純物ドープしたｐ性の高い正孔輸送領域を用いることも出来る。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、特開２００１−１０２１７５号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）などに記載されたものが挙げられる。【０２４５】
本発明においては、このようなｐ性の高い正孔輸送領域を用いることが、より低消費電力の素子を作製することができるため好ましい。【０２４６】
また、本発明の有機ＥＬ素子の発光効率向上、パワー効率向上の観点から、正孔輸送領域中の上記共通ホスト材料の含有量は、０．１質量％〜１０質量％の範囲になるように調整されることが好ましい。【０２４７】
《電子輸送領域》
本発明に係る電子輸送領域は、陰極より注入された電子を発光領域に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。また、電子輸送領域とは電子を輸送する機能を有する材料を含有し、広い意味で電子注入領域（領域を層といってもよい）、正孔阻止領域（領域を層といってもよい）も電子輸送領域（領域を層といってもよい）に含まれる。電子輸送領域は単層または複数領域（領域を層といってもよい）設けることができる。【０２４８】
この電子輸送領域の形成に用いられる材料（以下、電子輸送材料という）の例としては、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、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、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。更に、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引性基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることができる。【０２４９】
更に、これらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。【０２５０】
または、８−キノリノール誘導体の金属錯体、例えばトリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ3）、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）亜鉛（Ｚｎｑ）等、及びこれらの金属錯体の中心金属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、ＧａまたはＰｂに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることができる。【０２５１】
その他、メタルフリーまたはメタルフタロシアニン、更には、それらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。また、ジスチリルピラジン誘導体も、電子輸送材料として用いることができるし、正孔注入領域、正孔輸送領域と同様に、ｎ型−Ｓｉ、ｎ型−ＳｉＣ等の無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。【０２５２】
この電子輸送領域は、上記化合物を、例えば真空蒸着法による形成が好ましいが、その他にも、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法等の公知の薄膜形成法を適用して製膜、形成することが可能である。【０２５３】
また、また、本発明の有機ＥＬ素子の発光効率向上、パワー効率向上の観点から、電子輸送領域中の上記共通ホスト材料の含有量は、０．１質量％〜１０質量％の範囲になるように調整されることが好ましい。【０２５４】
又、不純物ドープしたｎ性の高い電子輸送領域を用いることも出来る。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、特開２００１−１０２１７５号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）などに記載されたものが挙げられる。【０２５５】
本発明においては、このようなｎ性の高い電子輸送領域を用いることがより低消費電力の素子を作製することができるため好ましい。【０２５６】
（電子輸送領域の膜厚）
電子輸送領域は、上記電子輸送材料を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、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。電子輸送領域の膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。電子輸送領域は、上記材料の１種または２種以上からなる一層構造であってもよい。【０２５７】
《発光領域》
本発明に係る発光領域について説明する。【０２５８】
本発明に係る発光領域は、電極または電子輸送領域、正孔輸送領域等から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光領域内であっても発光領域と隣接領域（隣接層といってもよい）との界面であってもよい。【０２５９】
本発明に係る発光領域に含有される、共通ホスト材料としては、従来公知の有機ＥＬ素子に用いられるホスト化合物を複数種併用して用いてもよい。ホスト化合物を複数種もちいることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機ＥＬ素子を高効率化することができる。これらの公知のホスト化合物としては、正孔輸送能（機能的に正孔阻止能を持っていてもよい）、電子輸送能を有しつつ、かつ、発光の長波長化を防ぎ、なおかつ高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。【０２６０】
発光領域は、例えば、下記のリン光発光性化合物、蛍光発光性化合物や、上記の共通ホスト材料等の形成材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法、インクジェット法等の公知の薄膜化法により製膜して形成できる。【０２６１】
発光領域としての膜厚は特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。この発光領域は、後述するようなリン光発光性化合物や共通ホスト材料を１種または２種以上含む一つの領域（層といってもよい）でもよいし、あるいは、同一組成または異種組成の複数領域（複数層）からなる積層構造であってもよい。【０２６２】
また、また、本発明の有機ＥＬ素子の発光効率向上、パワー効率向上の観点から、発光領域中の上記共通ホスト材料の含有量は、５１質量％〜９９．９質量％の範囲になるように調整されることが好ましい。【０２６３】
《リン光発光性化合物》
本発明に係るリン光発光性化合物について説明する。【０２６４】
本発明に係るリン光発光性化合物とは、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、燐光量子収率が、２５℃において０．００１以上の化合物である。燐光量子収率は好ましくは０．０１以上、更に好ましくは０．１以上である。【０２６５】
上記燐光量子収率は、第４版実験化学講座７の分光IIの３９８頁（１９９２年版、丸善）に記載の方法により測定できる。溶液中での燐光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明に係る燐光性化合物は、任意の溶媒の何れかにおいて上記燐光量子収率が達成されることが好ましい。【０２６６】
本発明に係る共通ホスト材料の最低励起三重項エネルギー準位Ｔ１は、発光ドーパントの最低励起三重項エネルギー準位Ｔ２よりも高いことが好ましく、更に好ましくは、発光ドーパントの最低励起三重項エネルギー準位Ｔ２の１．０５〜１．３８倍である。【０２６７】
更に、共通ホスト材料の最低励起三重項エネルギー準位は、２８４．９ｋＪ／ｍｏｌ〜３７７．１ｋＪ／ｍｏｌの範囲にあることが好ましい。【０２６８】
また、リン光発光性化合物の発光は、原理としては２種挙げられ、一つはキャリアが輸送されるホスト化合物上でキャリアの再結合が起こってホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーをリン光発光性化合物に移動させることでリン光発光性化合物からの発光を得るというエネルギー移動型、もう一つはリン光発光性化合物がキャリアトラップとなり、リン光発光性化合物上でキャリアの再結合が起こり、リン光発光性化合物からの発光が得られるというキャリアトラップ型であるが、いずれの場合においても、リン光発光性化合物の励起状態のエネルギーはホスト化合物の励起状態のエネルギーよりも低いことが好ましい。【０２６９】
本発明においては、リン光発光性化合物のリン光発光極大波長としては特に制限されるものではなく、原理的には、中心金属、配位子、配位子の置換基等を選択することで得られる発光波長を変化させることができるが、リン光発光性化合物のリン光発光波長が３８０ｎｍ〜４８０ｎｍにリン光発光の極大波長を有することが好ましい。【０２７０】
このようなリン光発光波長を有するものとしては、青色に発光する有機ＥＬ素子や白色に発光する有機ＥＬ素子が挙げられるが、これらの素子はより発光電圧を抑え、低消費電力で作動させることができる。【０２７１】
また、リン光発光性化合物を複数種用いることで、異なる発光を混ぜることが可能となり、これにより任意の発光色を得ることができる。リン光発光性化合物の種類、ドープ量を調整することで白色発光が可能であり、照明、バックライトへの応用もできる。【０２７２】
本発明に係るリン光発光性化合物としては、下記に示すりん光発光を示す有機金属錯体（リン光発光性化合物ともいう）の中から適宜選択して用いることが好ましい。【０２７３】
例えば、特開２００１−２４７８５９号公報に記載のイリジウム錯体、国際公開第００／７０，６５５号パンフレット１６〜１８ページに挙げられるような式で表される、例えば、トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム等やオスミウム錯体、あるいは２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン白金錯体のような白金錯体もドーパントとして挙げられる。ドーパントとしてこのようなリン光発光性化合物を用いることにより、内部量子効率の高い発光有機ＥＬ素子を実現できる。【０２７４】
本発明に用いられるリン光発光性化合物としては、好ましくは元素周期表の第８族、第９族または第１０族に属するいずれか１種の金属を含有する錯体系化合物が好ましいが、更に好ましくは、イリジウム化合物、オスミウム化合物、または白金化合物（白金錯体系化合物）、希土類錯体である。【０２７５】
以下に、リン光発光性化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。【０２７６】
【化６４】
0005056016.tif 000065
【０２７７】
【化６５】
0005056016.tif 000066
【０２７８】
また、上記の各有機金属錯体は、単独で用いてもよく、２種以上の化合物を併用して用いてもよい。尚、これらの化合物は、例えば、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．４０巻、１７０４〜１７１１に記載の方法等を参照することにより合成可能である。【０２７９】
本発明のリン光発光性化合物としては、励起三重項からの発光が青色である、いわゆる、青色発光ドーパントとして下記のような青色発光性オルトメタル錯体が好ましく用いられる。【０２８０】
本発明に用いられるリン光発光性化合物は、例えばＯｒｇａｎｉｃ  Ｌｅｔｔｅｒ誌、ｖｏｌ３、Ｎｏ．１６、ｐ２５７９〜２５８１（２００１）、Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，第３０巻、第８号、１６８５〜１６８７ページ（１９９１年）、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１２３巻、４３０４ページ（２００１年）、Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，第４０巻、第７号、１７０４〜１７１１ページ（２００１年）、Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，第４１巻、第１２号、３０５５〜３０６６ページ（２００２年）、Ｎｅｗ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ．，第２６巻、１１７１ページ（２００２年）、更に、これらの文献中に記載の参考文献等の方法を適用することにより合成できる。【０２８１】
このほかにも、例えば、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１２３巻４３０４〜４３１２頁（２００１年）、国際公開第００／７０６５５号パンフレット、同第０２／１５６４５号パンフレット、特開２００１−２４７８５９号公報、同２００１−３４５１８３号公報、同２００２−１１７９７８号公報、同２００２−１７０６８４号公報、同２００２−２０３６７８号公報、同２００２−２３５０７６号公報、同２００２−３０２６７１号公報、同２００２−３２４６７９号公報、同２００２−３３２２９１号公報、同２００２−３３２２９２号公報、同２００２−３３８５８８号公報等に記載の一般式であげられるイリジウム錯体、あるいは、具体的例として挙げられるイリジウム錯体、特開２００２−８８６０号公報記載の式（IV）で表されるイリジウム錯体等が挙げられる。【０２８２】
《蛍光発光性化合物》
本発明に用いられる蛍光発光性化合物について説明する。【０２８３】
本発明に係る発光領域は、上記の共通ホスト材料以外にも、さらに蛍光極大波長を有するホスト化合物を共通ホスト材料として含有していてもよい。この場合、他のホスト化合物とリン光発光性化合物から蛍光性化合物へのエネルギー移動で、有機ＥＬ素子としての電界発光は蛍光極大波長を有する他のホスト化合物からの発光も得られる。蛍光極大波長を有するホスト化合物として好ましいのは、溶液状態で蛍光量子収率が高いものである。ここで、蛍光量子収率は１０％以上、特に３０％以上が好ましい。具体的な蛍光極大波長を有するホスト化合物としては、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素等が挙げられる。蛍光量子収率は、前記第４版実験化学講座７の分光IIの３６２頁（１９９２年版、丸善）に記載の方法により測定することができる。【０２８４】
本明細書の発光する色は、「新編色彩科学ハンドブック」（日本色彩学会編、東京大学出版会、１９８５）の１０８頁の図４．１６において、分光放射輝度計ＣＳ−１０００（ミノルタ製）で測定した結果をＣＩＥ色度座標に当てはめたときの色で決定される。【０２８５】
《電子注入領域》
本発明に係る電子注入領域は、本発明の有機ＥＬ素子の発光効率向上、パワー効率向上の観点から、電子輸送領域中の上記共通ホスト材料の含有量は、０．１質量％〜１０質量％の範囲になるように調整されることが好ましい。【０２８６】
《非ドープ領域（中間層、中間領域ともいう）》
本発明に係る非ドープ領域について説明する。【０２８７】
本発明に係る非ドープ領域とは、上記の単一層Ａの全領域において、共通ホスト材料は含有しているが、上記の正孔注入領域、正孔輸送領域、発光領域、電子輸送領域、電子注入領域が設けられていない領域を示す。【０２８８】
非ドープ領域と発光領域が各々共通ホスト材料を含有することにより、発光領域−非ドープ領域間の領域間（層間ともいう）の注入障壁が低減され、電圧（電流）を変化させても正孔と電子の注入バランスが保ちやすいという効果が得られた。【０２８９】
また、電圧（電流）をかけたときの色ずれが改善されるという効果が得られることも判った。更に、非ドープ領域に共通ホスト材料を用いることで、従来の有機ＥＬ素子作製の大きな問題点である、素子作製の煩雑さをも併せて解消することが出来た。【０２９０】
更に、上記のように、共通ホスト材料の最低励起三重項エネルギー準位Ｔ１が、リン光発光性化合物の最低励起三重項エネルギー準位Ｔ２よりも高い励起三重項エネルギーを有する材料を用いることで、発光領域の三重項励起子を効果的に発光領域に閉じ込め高効率な素子を得られることが判った。【０２９１】
非ドープ領域を構成する材料としては、公知の材料を本発明に係る共通ホスト材料と併せて用いてもよい。発光領域に含有するリン光発光性化合物の中で最も大きな励起３重項エネルギーを有するリン光発光性化合物よりも大きな励起３重項エネルギーを有する材料を共通ホスト材料として選択することが好ましい。【０２９２】
例えば青・緑・赤の３色白色素子において各々の発光材料にリン光発光性化合物を用いる場合、青色のリン光発光性化合物の励起３重項エネルギーが一番大きい。【０２９３】
この青色リン光発光性化合物よりも大きい励起３重項エネルギーを有する共通ホスト材料を用いることが好ましい。【０２９４】
本発明の有機ＥＬ素子においては、共通ホスト材料はキャリアの輸送を担うため、キャリア輸送能を有する材料が好ましい。キャリア輸送能を表す物性としてキャリア移動度が用いられるが、有機材料のキャリア移動度は一般的に電界強度に依存性が見られる。電界強度依存性の高い材料は正孔と電子注入・輸送バランスを崩しやすい。中間層材料、ホスト材料は移動度の電界強度依存性の少ない材料を用いることが好ましい。【０２９５】
また、一方では、正孔や電子の注入バランスを最適に調整するためには、非ドープ領域は、阻止領域即ち、正孔阻止領域、電子阻止領域として機能することも好ましい態様としてあげられる。【０２９６】
（正孔阻止領域として機能する場合）
正孔阻止領域（層といってもよい）とは広い意味では電子輸送領域（層といってもよい）であり、電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。【０２９７】
正孔阻止領域は、正孔輸送領域から移動してくる正孔を陰極に到達するのを阻止する役割と、陰極から注入された電子を効率よく発光領域の方向に輸送することができる化合物により形成される。正孔阻止領域を構成する材料に求められる物性としては、電子移動度が高く正孔移動度が低いこと、及び正孔を効率的に発光領域内に閉じこめるために、発光領域のイオン化ポテンシャルより大きいイオン化ポテンシャルの値を有するか、発光領域のバンドギャップより大きいバンドギャップを有することが好ましい。正孔阻止材料としては、スチリル化合物、トリアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ボロン誘導体の少なくとも１種を用いることも本発明の効果を得るうえで有効である。【０２９８】
その他の化合物例として、特開２００３−３１３６７号公報、同２００３−３１３６８号公報、特許第２７２１４４１号明細書等に記載の例示化合物が挙げられる。【０２９９】
（電子阻止領域として機能する場合）
一方、電子阻止領域として機能する場合の電子阻止とは、広い意味では正孔輸送であり、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が著しく小さい材料を非ドープ領域に含み、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。【０３００】
この正孔阻止層、電子阻止層は、上記材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、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。【０３０１】
次に、本発明の有機ＥＬ素子の構成層として用いられる、注入層（バッファ層ともいう）について説明する。【０３０２】
《注入層（電子注入層、正孔注入層）》
本発明の有機ＥＬ素子においては、陽極と単一層Ａの間に、正孔注入層を設け、前記正孔注入層が、前記単一層Ａの正孔輸送領域に含まれる正孔輸送材料とは異なる正孔輸送材料Ａを含むことが好ましい。【０３０３】
また、陰極と単一層Ａの間に、電子注入層を設け、前記電子注入層が、前記単一層Ａの電子輸送領域に含まれる電子輸送材料とは異なる材料Ａを含むことが好ましい。【０３０４】
上記の注入層（電子注入層、正孔注入層）は、陰極バッファ層（電子注入層）と陽極バッファ層（正孔注入層）ともいい、素子の駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３〜１６６頁）に記載の種々の材料を用いることが出来る。【０３０５】
本発明に係る正孔注入層の形成材料としては、前記単一層Ａの正孔輸送領域に含まれる正孔輸送材料とは異なる正孔輸送材料が用いられるが、例えば、特開平９−４５４７９号公報、同９−２６００６２号公報、同８−２８８０６９号公報等に記載の化合物を用いることが出来る。また、具体例としては、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファ層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファ層、アモルファスカーボンバッファ層、ポリアニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファ層等の構成材料を挙げることが出来る。【０３０６】
本発明に係る電子注入層（陰極バッファ層）の形成材料としては、前記単一層Ａの電子輸送領域に含まれる電子輸送材料とは異なる材料が用いられるが、例えば、特開平６−３２５８７１号公報、同９−１７５７４号公報、同１０−７４５８６号公報等にもその詳細が記載されており、具体的にはストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファ層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファ層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファ層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファ層等が挙げられる。上記バッファ層（注入層）はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるが、その膜厚は０．１ｎｍ〜５μｍの範囲が好ましい。【０３０７】
《陽極》
有機ＥＬ素子における陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）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好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としてはＡｕ等の金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ2、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ2Ｏ3−ＺｎＯ）等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。陽極は、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、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は（１００μｍ以上程度）、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を１０％より大きくすることが望ましく、また、陽極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。さらに膜厚は材料にもよるが、通常１０ｎｍ〜１０００ｎｍ、好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。【０３０８】
《陰極》
一方、陰極としては、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、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／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えばマグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）混合物、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。【０３０９】
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。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〜５μｍ、好ましくは５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。なお、発光した光を透過させるため、有機ＥＬ素子の陽極または陰極のいずれか一方が、透明または半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。【０３１０】
また、陰極に上記金属を１ｎｍ〜２０ｎｍの膜厚で作製した後に、陽極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に作製することで、透明または半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する素子を作製することができる。【０３１１】
《基体（基板、基材、支持体、基盤等ともいう）》
本発明の有機ＥＬ素子は基体上に形成されているのが好ましい。【０３１２】
本発明の有機ＥＬ素子に係る基体としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、また、透明のものであれば特に制限はないが、好ましく用いられる基板としては例えばガラス、石英、光透過性樹脂フィルムを挙げることができる。特に好ましい基体は、有機ＥＬ素子にフレキシブル性を与えることが可能な樹脂フィルムである。【０３１３】
樹脂フィルムとしては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリカーボネート（ＰＣ）、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）等を有するフィルム等が挙げられる。また、樹脂フィルムの表面には、無機物または有機物の被膜またはその両者のハイブリッド被膜が形成されていてもよい。【０３１４】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光の室温における外部取り出し効率は１％以上であることが好ましく、より好ましくは５％以上である。ここに、外部取り出し量子効率（％）＝有機ＥＬ素子外部に発光した光子数／有機ＥＬ素子に流した電子数×１００である。【０３１５】
また、カラーフィルタ等の色相改良フィルタ等を併用しても、有機ＥＬ素子からの発光色を蛍光体を用いて多色へ変換する色変換フィルタを併用してもよい。色変換フィルタを用いる場合においては、有機ＥＬ素子の発光のλｍａｘは４８０ｎｍ以下が好ましい。【０３１６】
《有機ＥＬ素子の作製方法》
本発明の有機ＥＬ素子の作製方法の一例として、陽極／単一層Ａ（陽極側から、正孔注入領域、正孔輸送領域、非ドープ領域、発光領域、非ドープ領域、次いで、電子注入領域）／陰極からなる有機ＥＬ素子の作製法について説明する。【０３１７】
尚、この作製例では説明しないが、本発明では、陽極と単一層Ａとの間に、正孔注入層、陰極と単一層Ａとの間に、電子注入層を設ける態様が好ましい態様としてあげられる。【０３１８】
まず適当な基体上に、所望の電極物質、例えば、陽極用物質からなる薄膜を、１μｍ以下、好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍ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させ、陽極を作製する。次に、この上に単一層Ａを設け、その際、陽極側から、正孔注入領域、正孔輸送領域、非ドープ領域、発光領域、非ドープ領域、次いで、電子注入領域を有するように単一層Ａを形成させる。【０３１９】
この単一層Ａの形成方法としては、前記の如く蒸着法、ウェットプロセス（スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法）等があるが、均質な膜が得られやすく、かつピンホールが生成しにくい等の点から、真空蒸着法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法が特に好ましい。さらに層ごとに異なる製膜法を適用してもよい。【０３２０】
特に単一層Ａの形成に蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は、使用する化合物の種類等により異なるが、一般にボート加熱温度５０℃〜４５０℃、真空度１０-6Ｐａ〜１０-2Ｐａ、蒸着速度０．０１ｎｍ／秒〜５０ｎｍ／秒、基板温度−５０℃〜３００℃、膜厚０．１ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で適宜選ぶことが望ましい。【０３２１】
前記単一層Ａを形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を、１μｍ以下好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるように、例えば蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陰極を設けることにより、所望の有機ＥＬ素子が得られる。【０３２２】
有機ＥＬ素子の作製は、一回の真空引きで一貫して、単一層Ａの全領域（正孔注入領域、正孔輸送領域、非ドープ領域、発光領域、非ドープ領域、次いで、電子注入領域）までを作製するのが好ましいが、途中で取り出して異なる製膜法を施してもかまわない。その際、作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行う等の配慮が必要となる。【０３２３】
本発明の多色の表示装置は、発光領域形成時のみシャドーマスクを設け、他層は共通であるのでシャドーマスク等のパターニングは不要であり、一面に蒸着法、キャスト法、スピンコート法、インクジェット法、スプレー法、印刷法等で膜を形成できる。【０３２４】
発光領域のみパターニングを行う場合、その方法に限定はないが、好ましくは蒸着法、インクジェット法、印刷法である。蒸着法を用いる場合においてはシャドーマスクを用いたパターニングを用いてもよい。また、作製順序を逆にして、陰極側から、上記の単一層Ａを形成してもよい。【０３２５】
《単一層Ａの製造例》
ここで、図７（ｄ）に記載の単一層Ａの製造方法の一例を図８を用いて説明する。【０３２６】
図７（ｄ）に示す単一層Ａを作製するためには、例えば、図８に示すように、共通ホスト材料３０１ａ、正孔注入材料３０５ａ、正孔輸送材料３０２ａ、発光ドーパント３０３ａ、電子注入材料３０６ａの各々の蒸着用るつぼ２０３ａ〜２０３ｅを材料の種類に応じて、５つの蒸着源（加熱ボートでもよい）として用意する。但し、共通ホスト材料２０４ａ以外に複数の共通ホスト材料（複数の化合物ともいう）を用いる場合には、前記複数の化合物の種類に対応して別途蒸着源を用意する。【０３２７】
それぞれの蒸着源は加熱することで、それぞれの材料の蒸着速度を適切になるように調節するので、そのために蒸着を適宜シャッター２０２ａ〜２０２ｅにより遮ることが可能なように設定されている。【０３２８】
また、図７（ｄ）に示す単一層Ａは、図８に示す基体２０１（基盤、基板、基材、支持体等ともいう）上に形成されるが、前記基体２０１上には、陽極が形成されていてもよく、また、前記陽極上にその他、有機ＥＬ素子の構成層が設けられていてもよい。【０３２９】
共通ホスト材料３０１ａが充填されている蒸着ルツボ２０３ａのシャッター２０２ａは随時開放であり、その他の材料のシャッター２０２ｂ〜２０２ｅを必要に応じ開閉することで共蒸着条件を調整することができる。【０３３０】
正孔注入材料３０５ａ用の蒸着るつぼ２０３ｅのシャッター２０２ｅを開放にしている場合は、図７（ｄ）に示す単一層Ａの正孔注入領域３０５を蒸着形成しているときであり、共通ホスト以外の材料のシャッター２０２ｂ〜２０２ｅをすべて閉じれば、単一層Ａの領域として、共通ホスト材料３０１ａから形成された非ドープ領域３０１を形成することができる。【０３３１】
図７（ｄ）に示す単一層Ａを作製する場合、まず共通ホスト材料３０１ａと正孔注入材料３０５ａが充填されている蒸着用るつぼ２０３ａ、２０３ｅの各々のシャッター２０２ａ、２０２ｅを開放し、共通ホスト材料３０１ａと正孔注入材料３０５ａの正孔注入領域３０５中での存在比率が所望の比率となるように共蒸着し正孔注入領域３０５を形成する。なお、図８に示す２００ａおよび２００ｅは、それぞれ、シャッター２０２ａ、２０２ｅ開放時の共通ホスト材料３０１ａと正孔注入材料３０５ａの蒸着範囲を表す。【０３３２】
また、所望の膜厚になったら、共通ホスト材料３０１ａの蒸着ルツボ２０３ａのシャッター２０２ａは開放したままで、正孔注入材料３０５ａが充填されている蒸着ルツボ２０３ｅのシャッター２０２ｅを閉じ、正孔輸送材料３０２ａが充填されている蒸着ルツボ２０３ｄのシャッター２０２ｄを開放する。【０３３３】
共通ホスト材料３０１ａと正孔輸送材料３０２ａとの混合比率を所望の比率となるように共蒸着して正孔輸送領域３０２を形成し、所望の膜厚になったら共通ホスト材料３０１ａのシャッター２０２ａは開放したまま正孔輸送材料３０２ａが充填されている蒸着ルツボ２０３ｄのシャッター２０２ｄを閉じ、キャリアの注入バランスが最適になるように、非ドープ領域３０１を形成する。【０３３４】
次に、発光ドーパント３０３ａが充填されている蒸着ルツボ２０３ｃのシャッター２０２ｃを開放する。共通ホスト材料３０１ａと発光ドーパント３０３ａの混合比率がを所望の比率となるように共蒸着して発光領域３０３を形成し、所望の膜厚になったら共通ホスト材料３０１ａが充填されている蒸着ルツボ２０３ａのシャッター２０２ａは開放したまま発光ドーパント３０３ａが充填されている蒸着ルツボ２０３ｃのシャッター２０２ｃを閉じ、共通ホスト材料のみの領域、非ドープ領域３０１（この領域は、正孔阻止の機能をもつように膜厚等を調整することが好ましい）を形成する。【０３３５】
所望の膜厚になったら電子注入材料３０６ａが充填されている蒸着ルツボ２０３ｂのシャッター２０２ｂを開放し、所望の比率となるように共蒸着して電子注入領域３０６を形成する。【０３３６】
複数の発光領域を設ける場合や、複数の発光ドーパントを共蒸着する場合には、さらに発光ドーパント用のるつぼを設置して、上記の要領で発光領域をさらに設ければよい。励起子の閉じ込めや色ずれ防止のために、発光領域と発光領域のあいだに共通ホストのみの領域（非ドープ領域）を設ける場合にも、共通ホスト以外のシャッターを閉じるだけでよい。【０３３７】
また、さらに簡便な方法としては、並列に並べた蒸着源（図示していない）から、共通ホスト材料３０１ａ、正孔注入材料３０５ａ、正孔輸送材料３０２ａ、発光ドーパント３０３ａ、電子注入材料３０６ａを蒸着する方法も有効である。基板を所定のスピードにて動かすことで同様の素子構成を作製することができる。【０３３８】
これも、単一層Ａに共通ホスト材料Ａを含有するようにすることにより達成できる製造方法である。【０３３９】
《表示装置、照明装置》
本発明の有機ＥＬ素子は、照明用や露光光源のような１種のランプとして使用してもよいし、画像を投影するタイプのプロジェクション装置や、静止画像や動画像を直接視認するタイプの表示装置（ディスプレイ）として使用してもよい。動画再生用の表示装置として使用する場合の駆動方式は単純マトリクス（パッシブマトリクス）方式でもアクティブマトリクス方式でもどちらでもよい。または、異なる発光色を有する本発明の有機ＥＬ素子を３種以上使用することにより、フルカラー表示装置を作製することが可能である。または、一色の発光色、例えば白色発光をカラーフィルタを用いてＢＧＲにし、フルカラー化することも可能である。さらに、有機ＥＬの発光色を色変換フィルタを用いて他色に変換しフルカラー化することも可能であるが、その場合、有機ＥＬ発光のλｍａｘは４８０ｎｍ以下であることが好ましい。【０３４０】
このようにして得られた多色の表示装置に、直流電圧を印加する場合には、陽極を＋、陰極を−の極性として電圧２〜４０Ｖ程度を印加すると、発光が観測できる。また交流電圧を印加してもよい。なお、印加する交流の波形は任意でよい。【０３４１】
本発明の表示装置は、表示デバイス、ディスプレー、各種発光光源として用いることができる。表示デバイス、ディスプレーにおいて、青、赤、緑発光の３種の有機ＥＬ素子を用いることにより、フルカラーの表示が可能となる。【０３４２】
表示デバイス、ディスプレーとしてはテレビ、パソコン、モバイル機器、ＡＶ機器、文字放送表示、自動車内の情報表示等が挙げられる。特に静止画像や動画像を再生する表示装置として使用してもよく、動画再生用の表示装置として使用する場合の駆動方式は単純マトリックス（パッシブマトリックス）方式でもアクティブマトリックス方式でもどちらでもよい。【０３４３】
本発明の照明装置は、家庭用照明、車内照明、時計や液晶用のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサの光源等が挙げられるがこれに限定するものではない。【０３４４】
また、本発明に係る有機ＥＬ素子に共振器構造を持たせた有機ＥＬ素子として用いてもよい。【０３４５】
このような共振器構造を有した有機ＥＬ素子の使用目的としては、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサの光源等が挙げられるが、これらに限定されない。また、レーザ発振をさせることにより、上記用途に使用してもよい。【０３４６】
本発明の有機ＥＬ素子を構成として有する表示装置の一例を図面に基づいて説明する。【０３４７】
図１は、有機ＥＬ素子から構成される表示装置の一例を示した模式図である。有機ＥＬ素子の発光により画像情報の表示を行う、例えば、携帯電話等のディスプレイの模式図である。【０３４８】
ディスプレイ１は、複数の画素を有する表示部Ａ、画像情報に基づいて表示部Ａの画像走査を行う制御部Ｂ等からなる。【０３４９】
制御部Ｂは、表示部Ａと電気的に接続され、複数の画素それぞれに外部からの画像情報に基づいて走査信号と画像データ信号を送り、走査信号により走査線毎の画素が画像データ信号に応じて順次発光して画像走査を行って画像情報を表示部Ａに表示する。【０３５０】
図２は、表示部Ａの模式図を表す。【０３５１】
表示部Ａは基板上に、複数の走査線５及びデータ線６を含む配線部と、複数の画素３等とを有する。表示部Ａの主要な部材の説明を以下に行う。図２においては、画素３の発光した光が、白矢印方向（下方向）へ取り出される場合を示している。【０３５２】
配線部の走査線５及び複数のデータ線６は、各々導電材料からなり、走査線５とデータ線６は格子状に直交して、直交する位置で画素３に接続している（詳細は図示せず）。【０３５３】
画素３は、走査線５から走査信号が印加されると、データ線６から画像データ信号を受け取り、受け取った画像データに応じて発光する。発光の色が赤領域の画素、緑領域の画素、青領域の画素を、適宜、同一基板上に並置することによって、フルカラー表示が可能となる。【０３５４】
次に、画素の発光プロセスを説明する。【０３５５】
図３は、画素の模式図を表す。【０３５６】
画素は、有機ＥＬ素子１０、スイッチングトランジスタ１１、駆動トランジスタ１２、コンデンサ１３等を備えている。複数の画素に有機ＥＬ素子１０として、赤色、緑色、青色発光の有機ＥＬ素子を用い、これらを同一基板上に並置することでフルカラー表示を行うことができる。【０３５７】
図３において、制御部Ｂからデータ線６を介してスイッチングトランジスタ１１のドレインに画像データ信号が印加される。そして、制御部Ｂから走査線５を介してスイッチングトランジスタ１１のゲートに走査信号が印加されると、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオンし、ドレインに印加された画像データ信号がコンデンサ１３と駆動トランジスタ１２のゲートに伝達される。【０３５８】
画像データ信号の伝達により、コンデンサ１３が画像データ信号の電位に応じて充電されるとともに、駆動トランジスタ１２の駆動がオンする。駆動トランジスタ１２は、ドレインが電源ライン７に接続され、ソースが有機ＥＬ素子１０の電極に接続されており、ゲートに印加された画像データ信号の電位に応じて電源ライン７から有機ＥＬ素子１０に電流が供給される。【０３５９】
制御部Ｂの順次走査により走査信号が次の走査線５に移ると、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオフする。しかし、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオフしてもコンデンサ１３は充電された画像データ信号の電位を保持するので、駆動トランジスタ１２の駆動はオン状態が保たれて、次の走査信号の印加が行われるまで有機ＥＬ素子１０の発光が継続する。順次走査により次に走査信号が印加されたとき、走査信号に同期した次の画像データ信号の電位に応じて駆動トランジスタ１２が駆動して有機ＥＬ素子１０が発光する。【０３６０】
すなわち、有機ＥＬ素子１０の発光は、複数の画素それぞれの有機ＥＬ素子１０に対して、アクティブ素子であるスイッチングトランジスタ１１と駆動トランジスタ１２を設けて、複数の画素３それぞれの有機ＥＬ素子１０の発光を行っている。このような発光方法をアクティブマトリクス方式と呼んでいる。【０３６１】
ここで、有機ＥＬ素子１０の発光は、複数の階調電位を持つ多値の画像データ信号による複数の階調の発光でもよいし、２値の画像データ信号による所定の発光量のオン、オフでもよい。【０３６２】
また、コンデンサ１３の電位の保持は、次の走査信号の印加まで継続して保持してもよいし、次の走査信号が印加される直前に放電させてもよい。【０３６３】
本発明においては、上述したアクティブマトリクス方式に限らず、走査信号が走査されたときのみデータ信号に応じて有機ＥＬ素子を発光させるパッシブマトリクス方式の発光駆動でもよい。【０３６４】
図４は、パッシブマトリクス方式による表示装置の模式図である。図４において、複数の走査線５と複数の画像データ線６が画素３を挟んで対向して格子状に設けられている。【０３６５】
順次走査により走査線５の走査信号が印加されたとき、印加された走査線５に接続している画素３が画像データ信号に応じて発光する。パッシブマトリクス方式では画素３にアクティブ素子がなく、製造コストの低減が計れる。【０３６６】
本発明の有機ＥＬ素子材料は、また、照明装置として、実質白色の発光を生じる有機ＥＬ素子に適用可能である。複数の発光材料により複数の発光色を同時に発光させて混色により白色発光を得る。複数の発光色の組み合わせとしては、青色、緑色、青色の３原色の３つの発光極大波長を含有させたものでも良いし、青色と黄色、青緑と橙色等の補色の関係を利用した２つの発光極大波長を含有したものでも良い。【０３６７】
また、複数の発光色を得るための発光材料の組み合わせは、複数のリン光または蛍光を発光する材料（発光ドーパント）を、複数組み合わせたもの、蛍光またはリン光を発光する発光材料と、該発光材料からの光を励起光として発光する色素材料とを組み合わせたもののいずれでも良いが、本発明に係わる白色有機エレクトロルミネッセンス素子においては、発光ドーパントを複数組み合わせる方式が好ましい。【０３６８】
複数の発光色を得るための有機エレクトロルミネッセンス素子の層構成としては、複数の発光ドーパントを、一つの発光領域中に複数存在させる方法、複数の発光領域を有し、各発光領域中に発光波長の異なるドーパントをそれぞれ存在させる方法、異なる波長に発光する微小画素をマトリックス状に形成する方法等が挙げられる。【０３６９】
本発明に係わる白色有機エレクトロルミネッセンス素子においては、必要に応じ製膜時にメタルマスクやインクジェットプリンティング法等でパターニングを施してもよい。パターニングする場合は、電極のみをパターニングしてもいいし、電極と発光領域をパターニングしてもいいし、素子全層をパターニングしてもいい。【０３７０】
発光領域に用いる発光材料としては特に制限はなく、例えば液晶表示素子におけるバックライトであれば、ＣＦ（カラーフィルター）特性に対応した波長範囲に適合するように、本発明に係わる白金錯体、また公知の発光材料の中から任意のものを選択して組み合わせて白色化すれば良い。【０３７１】
このように、本発明の白色発光有機ＥＬ素子は、前記表示デバイス、ディスプレーに加えて、各種発光光源、照明装置として、家庭用照明、車内照明、露光光源のような一種のランプとして、また、液晶表示装置のバックライト等の表示装置にも有用に用いられる。【０３７２】
その他、時計等のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体等の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等、更には表示装置を必要とする一般の家庭用電気器具等広い範囲の用途が挙げられる。
【実施例】
【０３７３】
以下、実施例を挙げて、本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されない。また、実施例に用いられる化合物の一覧を下記に示す。【０３７４】
【化６６】
0005056016.tif 000067
【０３７５】
【化６７】
0005056016.tif 000068
【０３７６】
【化６８】
0005056016.tif 000069
【０３７７】
【化６９】
0005056016.tif 000070
【０３７８】
【化７０】
0005056016.tif 000071
【０３７９】
【化７１】
0005056016.tif 000072
【０３８０】
【化７２】
0005056016.tif 000073
【０３８１】
実施例１
《有機ＥＬ素子１−１の作製》
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ製膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行なった。この透明支持基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。ただし、蒸着装置内の蒸着用るつぼは図８のように設定し、それぞれにα−ＮＰＤ、化合物１８９、Ｉｒ−１を各々素子作製に最適の量充填した。蒸着用るつぼはモリブデン性抵抗加熱用材料で作製されたものを用いた。【０３８２】
次いで、真空槽を４×１０-4Ｐａまで減圧した後、α−ＮＰＤ、化合物１８９、Ｉｒ−１の入った前記蒸着用るつぼに通電して加熱し、表１、表２に記載の材料比率（混合比率ともいう）になるように共蒸着または単独蒸着を行い、単一層Ａを成膜した。尚、蒸着時の基板温度は室温であった。【０３８３】
引き続き、マグネシウムと銀を１０：１のモル比で蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子１−１を作製した。【０３８４】
《有機ＥＬ素子１−２の作製》
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ製膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行なった。この透明支持基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。ただし、蒸着装置内の蒸着用るつぼは図８のように設定し、それぞれにＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）、α−ＮＰＤ、化合物１８９、Ｉｒ−１、Ａｌｑ3を各々素子作製に最適の量充填した。蒸着用るつぼはモリブデン性抵抗加熱用材料で作製されたものを用いた。【０３８５】
次いで、真空槽を４×１０-4Ｐａまで減圧した後、ＣｕＰｃの入った前記蒸着用るつぼに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で透明支持基板に蒸着し２０ｎｍの正孔注入層を設けた。【０３８６】
更に、α−ＮＰＤ、化合物１８９、Ｉｒ−１の入った前記蒸着用るつぼに通電して加熱し、表１、表２に記載の混合比で共蒸着または単独蒸着して単一層Ａを成膜した。【０３８７】
さらにＡｌｑ3の入った前記蒸着用るつぼに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で単一層Ａ条上に蒸着して電子輸送層を設けた。【０３８８】
なお、蒸着時の基板温度は室温であった。【０３８９】
引き続き電子注入層としてフッ化リチウム０．５ｎｍを蒸着し、更に、アルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子１−２を作製した。【０３９０】
《有機ＥＬ素子１−３〜１−５の作製》
有機ＥＬ素子１−２の作製において、材料、膜厚、質量比を表１、表２に記載のように変更した以外は同様にして、有機ＥＬ素子１−３〜１−５を作製した。【０３９１】
《有機ＥＬ素子１−６の作製》
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ製膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行なった。【０３９２】
この透明支持基板上にポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ：Ｂａｙｅｒ社製、Ｂａｙｔｒｏｎ  Ｐ  Ａｌ  ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を３０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により成膜した後、２００℃にて１時間乾燥し、３０ｎｍの正孔注入層を設けた。この透明支持基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。ただし、蒸着装置内の蒸着用るつぼは図８のように設定し、それぞれにα−ＮＰＤ、化合物１８９、Ｉｒ−１、Ａｌｑ3を各々素子作製に最適の量充填した。蒸着用るつぼはモリブデン性抵抗加熱用材料で作製されたものを用いた。【０３９３】
次いで、真空槽を４×１０-4Ｐａまで減圧した後、α−ＮＰＤ、化合物１８９、Ｉｒ−１の入った前記蒸着用るつぼに通電して加熱し、表１、表２に記載の混合比になるように、共蒸着または単独蒸着して単一層Ａを成膜した。【０３９４】
さらにＡｌｑ3の入った前記蒸着用るつぼに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で単一層Ａ上に蒸着して電子輸送層を設けた。尚、蒸着時の基板温度は室温であった。【０３９５】
引き続き電子注入層としてフッ化リチウム０．５ｎｍを蒸着し、更に、アルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子１−６を作製した。【０３９６】
《有機ＥＬ素子１−７、１−８の作製》
有機ＥＬ素子１−１においてＡｌｑ3をＢＣＰ：Ｃｓ（７５：２５）に変更し、ＬｉＦを蒸着しなかった以外は同様にして有機ＥＬ素子１−７を作製した。また、有機ＥＬ素子１−７の作製において共通ホスト材料を化合物１８９からＣＤＢＰに変更した以外は１−７と同様にして有機ＥＬ素子１−８を作製した。【０３９７】
《有機ＥＬ素子１−９の作製》
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ製膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行なった。この透明支持基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。ただし、蒸着装置内の蒸着用るつぼは図８のように設定し、それぞれにＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）、α−ＮＰＤ、化合物１８９、Ｉｒ−１、Ａｌｑ3、を各々素子作製に最適の量充填した。蒸着用るつぼはモリブデン性抵抗加熱用材料で作製されたものを用いた。次いで、真空槽を４×１０-4Ｐａまで減圧した後、ＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）、α−ＮＰＤ、化合物１８９、Ｉｒ−１、Ａｌｑ3の入った前記蒸着用るつぼに通電して加熱し、表１、表２に記載の混合比になるように、共蒸着または単独蒸着して単一層Ａを成膜した。尚、蒸着時の基板温度は室温であった。【０３９８】
引き続き電子注入層としてフッ化リチウム０．５ｎｍを蒸着し、更に、アルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子１−９を作製した。【０３９９】
《有機ＥＬ素子１−１０〜１−１３の作製》
有機ＥＬ素子１−９において材料、膜厚、質量比、各領域等を表１、表２に記載のように変更した以外は同様にして有機ＥＬ素子１−１０〜１−１３を各々作製した。【０４００】
《有機ＥＬ素子１−１４の作製》：単一層Ａのない比較例
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ製膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行なった。この透明支持基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。ただし、蒸着装置内の蒸着用るつぼは図８のように設定し、それぞれにＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）、α−ＮＰＤ、Ｉｒ−１、Ａｌｑ3、ＬｉＦを各々素子作製に最適の量充填した。蒸着用るつぼはモリブデン性抵抗加熱用材料で作製されたものを用いた。【０４０１】
次いで、真空槽を４×１０-4Ｐａまで減圧した後、ＣｕＰｃの入った前記蒸着用るつぼに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で透明支持基板に蒸着し２０ｎｍの正孔注入層を設けた。【０４０２】
更に、α−ＮＰＤ、Ｉｒ−１、Ａｌｑ3、ＬｉＦの入った前記蒸着用るつぼに通電して加熱し、α−ＮＰＤの含有量が１００％から０％に漸減し、Ａｌｑ3＋ＬｉＦの含有量が０％から１００％に漸減する混合比となるように蒸着レートを調整し、またＩｒ−１は常に５質量％となるように共蒸着して混合発光層を設けた。【０４０３】
引き続きアルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成し、比較例の有機ＥＬ素子１−１４を作製した。【０４０４】
《有機ＥＬ素子１−１５の作製》：単一層Ａのない比較例
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ製膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行なった。この透明支持基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。ただし、蒸着装置内の蒸着用るつぼは図８のように設定し、それぞれにα−ＮＰＤ、Ｉｒ−１、Ａｌｑ3、ＢＣＰを各々素子作製に最適の量充填した。蒸着用るつぼはモリブデン性抵抗加熱用材料で作製されたものを用いた。【０４０５】
次いで、真空槽を４×１０-4Ｐａまで減圧した後、α−ＮＰＤ、Ｉｒ−１、Ａｌｑ3の入った前記蒸着用るつぼに通電して加熱し、混合質量比が（４７：４７：６）となるように共蒸着し、７０ｎｍの混合発光層を形成した。その後、α−ＮＰＤ、Ａｌｑ3、ＢＣＰの入った前記蒸着用るつぼに通電して加熱し、混合質量比が（１：１：１）となるように共蒸着し混合層３０ｎｍを設ける。引き続き電子注入層としてＬｉＦ１ｎｍを蒸着し、更に、アルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成し、比較例の有機ＥＬ素子１−１５を作製した。【０４０６】
《有機ＥＬ素子１−１６の作製》：単一層Ａのない比較例
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ製膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行なった。この透明支持基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。ただし、蒸着装置内の蒸着用るつぼそれぞれにＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）、α−ＮＰＤ、Ｉｒ−１、ＣＢＰ、Ａｌｑ3、化合物１８９を各々素子作製に最適の量充填した。蒸着用るつぼはモリブデン性抵抗加熱用材料で作製されたものを用いた。【０４０７】
次いで、真空槽を４×１０-4Ｐａまで減圧した後、ＣｕＰｃの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で透明支持基板に蒸着し２０ｎｍの正孔注入層を設けた。【０４０８】
次いで、α−ＮＰＤの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で前記正孔注入層上に蒸着し２０ｎｍの正孔輸送層を設けた。更に、ＣＢＰとＩｒ−１の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、それぞれ蒸着速度０．２ｎｍ／秒、０．０１ｎｍ／秒で前記正孔輸送層上に共蒸着して３５ｎｍの発光層を設けた。【０４０９】
更に、化合物１８９の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で前記発光層上に蒸着して膜厚１０ｎｍの正孔阻止層を設け、更に、Ａｌｑ3の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で前記正孔阻止層上に蒸着して膜厚４０ｎｍの電子輸送層を設けた。尚、蒸着時の基板温度は室温であった。【０４１０】
引き続き電子注入層としてフッ化リチウム０．５ｎｍを蒸着し、更に、アルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成し、比較の有機ＥＬ素子１−１６を作製した。【０４１１】
【表１】
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【０４１２】
【表２】
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【０４１３】
《有機ＥＬ素子１−１〜１−１６の評価》
作製した各素子については、下記に記載のように、外部取りだし量子効率、発光寿命とパワー効率を各々評価した。【０４１４】
《外部取りだし量子効率》
作製した有機ＥＬ素子１−１〜１−１６について、２３℃、乾燥窒素ガス雰囲気下で２．５ｍＡ／ｃｍ2の一定電流を印加した時の外部取り出し量子効率（％）を測定した。尚、測定には分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタ製）を用いた。【０４１５】
《発光寿命、パワー効率》
２．５ｍＡ／ｃｍ2の一定電流で駆動したときに、輝度が発光開始直後の輝度（初期輝度）の半分に低下するのに要した時間を測定し、これを半減寿命時間（τ０．５）として寿命の指標とした。尚、測定には分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタ製）を用いた。更に駆動電圧の低電圧化、消費電力の指標として、パワー効率（ルーメン／Ｗ）を測定した。【０４１６】
得られた結果を表３に示す。ここで、外部取りだし量子効率、パワー効率、発光寿命の測定結果は、有機ＥＬ素子１−１６（比較例）の測定値を１００とした時の相対値で表した。【０４１７】
得られた結果を表３に示す。【０４１８】
【表３】
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【０４１９】
表３から、比較に比べて、本発明の有機ＥＬ素子は、外部取りだし量子効率、パワー効率、発光寿命のいずれも優れた性能を示していることが判る。【０４２０】
実施例２：白色発光の有機ＥＬ素子
《有機ＥＬ素子２−１の作製》
実施例１の有機ＥＬ素子１−７の作製において、発光領域と非ドープ領域を表４、５に記載の材料、膜厚、質量比で形成した以外は１−７と同様にして白色有機ＥＬ素子２−１を作製した。【０４２１】
《有機ＥＬ素子２−２〜２−５の作製》
有機ＥＬ素子１−１１において、発光領域と非ドープ領域を表４、５に記載の材料、膜厚、質量比で形成した以外は１−７と同様にして白色有機ＥＬ素子２−２〜２−５を作製した。【０４２２】
《有機ＥＬ素子２−６、２−７の作製》
有機ＥＬ素子１−１２において、発光領域と非ドープ領域を表４、５に記載の材料、膜厚、質量比で形成した以外は１−７と同様にして白色有機ＥＬ素子２−６、２−７を作製した。【０４２３】
《有機ＥＬ素子２−８の作製》：単一層Ａのない比較例
実施例１の有機ＥＬ素子１−１７（比較例）の作製において、発光層として、ＣＢＰ：ＴＰＢ＝９７：３（質量比）を含む層（膜厚１２ｎｍ）、ＣＢＰ：Ｉｒ−１＝９４：６（質量比）を含む層（膜厚１２ｎｍ）、ＣＢＰ：Ｉｒ−９＝９２；８（質量比）を含む層（膜厚１２ｎｍ）とに変更した以外は同様にして有機ＥＬ素子２−８を作製した。【０４２４】
《有機ＥＬ素子２−９の作製》：単一層Ａのない比較例
有機ＥＬ素子２−８の作製において発光層として、ＣＢＰ：ＴＰＢ＝９７：３（質量比）を含む層を、ＮＰＤ：ルブレン＝９９：１（質量比）を含む層（膜厚７ｎｍ）に変更し、ＣＢＰ：Ｉｒ−１＝９４：６（質量比）を含む層は設けず、且つ、ＣＢＰ：Ｉｒ−９＝９２；８（質量比）を含む層をＤＰＶＢｉ：ＢＣｚＶＢｉ＝８８：１２（質量比）を含む層（膜厚２７ｎｍ）に変更し、さらにＡｌｑ3の代わりにＢＣＰ：Ｃｓ（７５：２５）に変更し、ＬｉＦを蒸着しなかった以外は同様にして有機ＥＬ素子２−９を作製した。【０４２５】
【表４】
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【０４２６】
【表５】
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【０４２７】
《有機ＥＬ素子の評価》
得られた有機ＥＬ素子２−１〜２−９について、実施例１に記載の、外部取りだし量子効率とパワー効率の評価を同様に行った。【０４２８】
得られた結果を表６に示す。また、評価結果は、有機ＥＬ素子２−８の測定値を１００とした時の相対値で表した。【０４２９】
【表６】
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【０４３０】
表６から、比較に比べて、本発明の有機ＥＬ素子は、外部取りだし量子効率、パワー効率のいずれも優れた性能を示していることが判る。【０４３１】
実施例３
白色発光有機ＥＬ素子２−１〜２−７の作製において、単一層Ａ内の発光領域上に、同じ発光領域を更に設ける（但し、発光領域が複数領域の場合は、それに対応して複数の発光領域を設けることとする）以外は同様にして、有機ＥＬ素子３−１〜３−７を作製した。因みに、陽極と陰極との間が単一層Ａのみから形成され、陽極側から、正孔注入領域（Ｐ型半導体の機能を有する）、正孔輸送領域、複数の発光領域と複数の非ドープ領域、次いで、電子注入領域（Ｎ型半導体の機能を有する）が各々形成されている単一層Ａを有する有機ＥＬ素子の一例を模式図として図９に示す。【０４３２】
得られた、有機ＥＬ素子３−１〜３−７は有機ＥＬ素子２−１〜２−７に比べて高電圧時の色ずれが改善された。【０４３３】
実施例４
《白色照明装置の作製》
実施例２で得られた有機ＥＬ素子２−１〜２−７（いずれも本発明）の非発光面をガラスケースで覆い、図５、図６に示すような照明装置とした。照明装置は、発光効率が高く発光寿命の長い白色光を発する薄型の照明装置として使用することができた。図５は照明装置の概略図を示し、有機ＥＬ素子１０１は、ガラスカバー１０２で覆われている尚、ガラスカバーでの封止作業は、有機ＥＬ素子１０１を大気に接触させることなく窒素雰囲気下のグローブボックス（純度９９．９９９％以上の高純度窒素ガスの雰囲気下で行った）。図６は照明装置の断面図を示し、図６において、１０５は陰極、１０６は有機ＥＬ層、１０７は透明電極付きガラス基板を示す。尚、ガラスカバー１０２内には窒素ガス１０８が充填され、捕水剤１０９が設けられている。【０４３４】
得られた照明装置に通電したところほぼ白色の光が得られ、照明装置として使用できることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【０４３５】
本発明により、有機層の低抵抗化による素子の低電圧化、並びに、高い発光効率をもつ電気光学的特性に優れた構成の有機ＥＬ素子、照明装置および表示装置を提供し、さらに、長寿命となる有機ＥＬ素子、照明装置および表示装置を提供することが出来た。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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