(57)【要約】本発明は、高い発光効率を示し、発光を長寿命化することも可能な有機エレクトロルミネッセンス素子、発光性薄膜、表示装置及び照明装置を提供するものである。有機エレクトロルミネッセンス素子は、陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極の間に設けられた発光層と、を備え、前記発光層中に最低励起一重項エネルギー準位と最低励起三重項エネルギー準位とのエネルギー差が０．５ｅＶ以下である化合物と凝集誘起発光性分子とを含有する。発光性薄膜は、最低励起一重項エネルギー準位と最低励起三重項エネルギー準位とのエネルギー差が０．５ｅＶ以下である化合物と凝集誘起発光性分子とを含有する。表示装置及び照明装置は、発光層中に最低励起一重項エネルギー準位と最低励起三重項エネルギー準位とのエネルギー差が０．５ｅＶ以下である化合物と凝集誘起発光性分子とを含有する有機エレクトロルミネッセンス素子を具備する。
2019163355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極の間に設けられた発光層と、を備え、前記発光層中に最低励起一重項エネルギー準位と最低励起三重項エネルギー準位とのエネルギー差が０．５ｅＶ以下である化合物と凝集誘起発光性分子とを含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２】
前記化合物が下記一般式（Ａ）で表されるΠ共役系化合物である請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１】
2019163355.tif 000027
［但し、一般式（Ａ）中、Ａは、電子のアクセプター部位を表し、Ｄは、電子のドナー部位を表し、Ｌは、２価の連結基を表し、ｌ及びｍは、それぞれ独立して、１〜４の整数を表す。］
【請求項３】
前記凝集誘起発光性分子が、テトラフェニルエチレン誘導体、又は、シロール誘導体である請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】
最低励起一重項エネルギー準位と最低励起三重項エネルギー準位とのエネルギー差が０．５ｅＶ以下である化合物と凝集誘起発光性分子とを含有する発光性薄膜。
【請求項５】
請求項１から請求項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具備する表示装置。
【請求項６】
請求項１から請求項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具備する照明装置。
【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、発光性薄膜、表示装置及び照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビやコンピュータ等の映像表示部であるディスプレイは、現代社会において欠かすことのできない電子デバイスの一つとなっている。ディスプレイは、近年、大型化や薄型化が加速しており、これに伴って有機エレクトロルミネッセンス（以下、「有機ＥＬ」ということがある。）素子の開発も盛んになっている。有機ＥＬ素子は、構造が比較的単純で視野角にも富んだ自発光型の全固体発光素子であり、ディスプレイの構成要素として理想的な特性を持つため、今後の更なる普及が見込まれている。【０００３】
一般に、有機ＥＬ素子は、陽極と陰極との間に発光層等の機能性薄膜が積層された構造を有している。陽極と陰極との間に設けられる発光層には、発光性を示す有機化合物が用いられている。陽極と陰極との間に電圧が印加されると、陰極から注入された電子と陽極から注入された正孔とが、発光層に含まれる発光性化合物上で再結合して励起子を生じる。この励起子が励起状態から基底状態へと失活する際、エネルギーが光として放出されることによって発光が生じる。【０００４】
有機ＥＬ素子の開発においては、低価格化や量産化、発光効率や素子寿命の向上といった要求が、これまで以上に高まることが予測されている。有機ＥＬ素子の低価格化や量産化を実現する方法としては、溶液の塗布や印刷によって機能性薄膜を成膜する湿式塗布法が有効であると考えられている。そこで、現在では、従来主流であった真空蒸着法の代わりに湿式塗布法を用いる製造プロセスの開発が広く進められている。【０００５】
また、発光層に用いる発光性化合物についても、様々な観点から検討がなされている。発光性化合物としては、有機ＥＬ素子が開発された当初から、主として蛍光発光性化合物が用いられてきた。しかし、電子と正孔の再結合によると、スピン統計則に従って一重項励起子と三重項励起子とが１：３の比率で生成する。そのため、一重項励起子からの遷移が発光に寄与する蛍光発光性化合物では、内部量子効率が最大でも２５％に制限されていた。【０００６】
これに対し、現在では、三重項励起子からの遷移が発光に寄与するリン光発光性化合物によって、理論上、１００％の内部量子効率を実現できることが明らかになっている。リン光発光性化合物としては、本来は禁制である一重項励起子から三重項励起子へのエネルギー移動（項間交差：ＩＳＣという。）を重原子効果によって容易にした種々のリン光発光性金属錯体が開発されている。しかし、青色のような短波長側の発光色を示すリン光発光性金属錯体は、長波長側の発光色を示す他のリン光発光性金属錯体と比較して発光寿命が短くなる現状があり、これまでに、発光効率と素子寿命とを高水準で両立させた有機ＥＬ素子は実現されるに至っていない。【０００７】
一方で、本来は遷移確率の非常に低い、三重項励起子から一重項励起子への逆エネルギー移動（逆項間交差：Ｒｅｖｅｒｓｅ  Ｉｎｔｅｒｓｙｓｔｅｍ  Ｃｒｏｓｓｉｎｇ：ＲＩＳＣ）が可能となる過程が知られている。このうち、励起一重項エネルギー準位（Ｓ１）と励起三重項エネルギー準位（Ｔ１）とのエネルギー差の絶対値（以下、ΔＥｓｔという。）を極小化することでエネルギー移動を促進するＴＡＤＦ（Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ  Ａｃｔｉｖａｔｅｄ  Ｄｅｌａｙｅｄ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ）機構があり、これらを利用して、励起子の生成効率を向上させる試みがなされている。【０００８】
例えば、特許文献１には、有機ＥＬ素子の発光層において、蛍光発光性の発光材料と、ＴＡＤＦを示す発光材料（以降、ＴＡＤＦ分子という。）とを併用して、有機ＥＬ素子の発光効率を向上させる技術が記載されている。特許文献１では、これらの発光材料と共に、分散材としての機能を有する第三の材料が用いられている。分散材としての機能を有する第三の材料を用いると、分子会合を起こし易いＴＡＤＦ分子についてのエネルギー損失が抑えられ、発光素子の効率が向上するとされている（段落０１９３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第５９０５９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
有機ＥＬ素子の内部量子効率を向上させる観点からは、三重項励起子の輻射遷移を発光に利用するリン光発光性材料が有効である。しかし、リン光発光性材料は、発光寿命が十分な水準に達してなく、多くの場合、希少な貴金属が必要になるという欠点がある。そのため、エネルギー移動の過程にＲＩＳＣを組み込み、三重項励起子を一重項励起子に変換してから発光させる手法が、代替技術或いは補完技術として有望である。しかし、ＴＡＤＦ分子では、通常、ＩＳＣの過程とＲＩＳＣの過程とが競合しているため、ＩＳＣの速度定数が高く、三重項励起子が多量に蓄積される場合には、三重項励起子がクエンチされて劣化が進行し易くなる問題がある。【００１１】
このような三重項励起子のクエンチの問題は、特許文献１にも記載されているように、ＴＡＤＦ分子を、発光材料としてではなく、ＲＩＳＣを媒介する材料として用いることで、ある程度解消することができる。しかし、従来一般的に用いられている発光性化合物は、分子が孤立している状態では強い発光を示す一方、分子の濃度が高くなって分子同士が凝集すると消光を起こす性質がある。ＴＡＤＦ分子を併用したとしても、その化合物からエネルギーを受けた発光性化合物が濃度消光を起こす可能性が依然としてあるため、有機ＥＬ素子の発光効率の向上を狙って発光性化合物の濃度を高くしたとしても、高い発光効率を実現するのが困難な現状がある。【００１２】
また、発光層を成膜するにあたって湿式塗布法を用いる場合、塗布に用いる溶液中で発光性化合物の濃度が高くなると、分子同士が凝集し易くなるため、成膜される発光層等の機能性薄膜に、局所的な膜密度の低下や均一性の低下を生じ易くなることが知られている。このような凝集に伴う変質も、発光効率の低下をもたらすが、特許文献１に記載されるような分散材によって十分に防止することは容易ではない。【００１３】
そこで、本発明は、高い発光効率を示し、発光を長寿命化することも可能な有機エレクトロルミネッセンス素子、発光性薄膜、表示装置及び照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。【００１５】
１．陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極の間に設けられた発光層と、を備え、前記発光層中に最低励起一重項エネルギー準位と最低励起三重項エネルギー準位とのエネルギー差が０．５ｅＶ以下である化合物と凝集誘起発光性分子とを含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。【００１６】
２．前記化合物が下記一般式（Ａ）で表される共役系化合物である請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１】
2019163355.tif 000003
［但し、一般式（Ａ）中、Ａは、電子のアクセプター部位を表し、Ｄは、電子のドナー部位を表し、Ｌは、２価の連結基を表し、ｌ及びｍは、それぞれ独立して、１〜４の整数を表す。］【００１７】
３．前記凝集誘起発光性分子が、テトラフェニルエチレン誘導体、又は、シロール誘導体である前記１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。【００１８】
４．最低励起一重項エネルギー準位と最低励起三重項エネルギー準位とのエネルギー差が０．５ｅＶ以下である化合物と凝集誘起発光性分子とを含有する発光性薄膜。【００１９】
５．前記１から前記３のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を具備する表示装置。【００２０】
前記１から前記３のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を具備する照明装置。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、高い発光効率を示し、発光を長寿命化することも可能な有機エレクトロルミネッセンス素子、発光性薄膜、表示装置及び照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】ＡＩＥ分子の凝集誘起発光性を説明する概念図である。
【図２】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３】表示部Ａの模式図である。
【図４】画素の模式図である。
【図５】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６】照明装置の概略図である。
【図７】照明装置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２４】
本発明者らは、有機ＥＬ素子や発光性薄膜の発光効率と発光寿命とを両立すべく鋭意検討した結果、凝集により強い発光を示す凝集誘起発光性（aggregation-induced emission：ＡＩＥ）分子と、ΔＥｓｔが小さい化合物とを併用すると、発光性化合物の濃度をある程度高くしたとしても、従来型の蛍光発光性化合物で生じるような濃度消光の問題が軽減し、有機ＥＬ素子や発光性薄膜の全体としての発光の寿命が長寿命化して、発光性化合物の全体としての発光効率も向上することを見出した。
【００２５】
発光性化合物として従来型の蛍光発光性化合物を用いる場合、発光効率の向上を狙って化合物の濃度を高くすると、濃度消光が起こり、却って発光効率が低下してしまうことが知られている。これに対し、発光性化合物としてＡＩＥ分子を用いると、化合物の濃度を高くした場合に、分子同士の凝集によって、寧ろ強い発光を生じる。また、ΔＥｓｔが小さい化合物が併用されるため、ＲＩＳＣが促進され、クエンチされ易い三重項励起子の利用効率も高くなる。よって、発光性化合物としてＡＩＥ分子とΔＥｓｔが小さい化合物とを併用する手法は、発光効率と発光寿命とを両立する有効な手段になると考えられる。
【００２６】
また、一般には、発光層等に生じる膜構造の経時的変化が、有機ＥＬ素子等を劣化させる一因であると知られている。通常、電圧の印加によって発光性化合物の分子が拡散すると、分子の凝集化や結晶化が進み、発光層等の機能性薄膜の膜構造が変化し得る。このような膜構造の変化は、有機ＥＬ素子等の全体としての発光効率にも影響すると考えられている。これに対し、ＡＩＥ分子は、凝集した状態で強い発光を示すことができるため、分子が拡散を始める以前に予め凝集体を形成させておくことによって、電圧の印加による膜構造の変化を少なくすることができる。この手法によると、長期間の駆動を行う場合にも、膜構造を安定に保つことができる利点がある。
【００２７】
また、ＡＩＥ分子は、凝集した状態で強い発光を示すことができるため、予め凝集体を形成させておくことによって、大気中の酸素や水分等との接触を低減することができる。凝集体が形成されることによって、有機ＥＬ素子等の劣化因子である酸素や水分等との接触面積が小さくなり、大気下における発光性化合物の安定性が向上すると推察される。よって、有機ＥＬ素子等を封止するにあたって、従来よりも低い性能の封止材を採用することが可能になり、低コスト化に繋がることも期待される。
【００２８】
《有機ＥＬ素子》
はじめに、本実施形態に係る有機ＥＬ素子について説明する。本実施形態に係る有機ＥＬ素子は、陽極と、陰極と、陽極と陰極との間に配置され、少なくとも発光層を含んで構成された機能性薄膜とを備える。この有機ＥＬ素子は、陽極と陰極の間に設けられた発光層中に、最低励起一重項エネルギー準位と最低励起三重項エネルギー準位とのエネルギー差（ΔＥｓｔ）が０．５ｅＶ以下であり、ＲＩＳＣを生じ易い性質を持つ化合物（以下、ＲＩＳＣ化合物という。）と、凝集誘起発光性分子とを含有する。
【００２９】
＜凝集誘起発光性分子（ＡＩＥ分子）＞
凝集誘起発光性分子（ＡＩＥ分子）は、液媒体中、分子が凝集することなく溶解又は分散している状態では、量子収率が低いため発光を発さないか、発光強度が弱く、反対に、分子が凝集して集合体を形成している状態では、量子収率が高くなって発光強度が強くなる性質を示す分子である。
【００３０】
本実施形態に係る有機ＥＬ素子においては、ＡＩＥ分子として、前記の性質を示す適宜の分子を用いることができる。ＡＩＥ分子の種類は、特に制限されるものではない。ＡＩＥ分子としては、単一の発光層において、一種を単独で用いてもよいし、複数種を併用してもよい。ＡＩＥ分子の好ましい形態は、芳香族炭化水素環及び芳香族複素環のうち、少なくとも一方を有する分子である。
【００３１】
ＡＩＥ分子としては、具体的には、ベンゾフロ・オキサゾロ・カルバゾール系凝集誘起発光性分子、カルボラン系凝集誘起発光性分子、テトラフェニルエチレン系凝集誘起発光性分子、シロール系凝集誘起発光性分子、ローダミン系凝集誘起発光性分子の他、配位子に分子運動を抑制する部位を導入した芳香環含有金属錯体、芳香族複素環を有するその他のヘテロ化合物等が挙げられる。但し、ＡＩＥ分子の種類は、これらに限定されるものではない。
【００３２】
（ベンゾフロ・オキサゾロ・カルバゾール系凝集誘起発光性分子）
ベンゾフロ・オキサゾロ・カルバゾール系凝集誘起発光性分子としては、下記一般式（１）で表されるベンゾフロ［２，３−ｃ］オキサゾロ［４，５−ａ］カルバゾール骨格を有するベンゾフロ・オキサゾロ・カルバゾール誘導体を用いることができる。
【００３３】
【化２】
2019163355.tif 000004
【００３４】
［但し、一般式（１）中、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立して、水素原子又は置換基を表し、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立して、置換基を表し、ｍは、０〜４の整数を表し、ｎは、０〜４の整数を表す。］
【００３５】
ベンゾフロ・オキサゾロ・カルバゾール誘導体を置換する置換基としては、ハメット則による任意の置換基定数を示す各種の電子供与基、電子求引基等が挙げられるが、特に、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、又は、複素環基が好ましい。
【００３６】
ベンゾフロ・オキサゾロ・カルバゾール誘導体を置換する脂肪族炭化水素基としては、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、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、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、ペンタデシル基等の直鎖状又は分枝状のアルキル基や、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基が挙げられる。
【００３７】
ベンゾフロ・オキサゾロ・カルバゾール誘導体を置換する芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等が挙げられる。
【００３８】
ベンゾフロ・オキサゾロ・カルバゾール誘導体を置換する複素環基としては、例えば、ピリジル基、ピリダジル基、ピリミジニル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピラジニル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、チアジアゾリル基、オキサジアゾリル基、フリル基、フラザニル基、チエニル基、キノリル基、イソキノリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、インダゾリル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基、キノキサリニル基、フェナントリジル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等の芳香族複素環基や、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の非芳香族複素環基が挙げられる。
【００３９】
ベンゾフロ・オキサゾロ・カルバゾール誘導体は、例えば、スルホン酸基、カルボキシル基、リン酸基、亜リン酸基、水酸基、アミノ基、イソシアネート基、シリル基、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルケニル基、シクロアルキニル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、スルファモイル基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、カルバモイル基、ウレイド基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、シアノ基、ニトロ基、メルカプト基等のその他の置換基を、一般式（１）で表される骨格自体や、その骨格に置換した脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、又は、複素環基に有していてもよい。
【００４０】
（カルボラン系凝集誘起発光性分子）
カルボラン系凝集誘起発光性分子としては、Ｃ２Ｂ１０Ｈ１２で表される１，２−ｃｌｏｓｏ−ジカルバドデカボランの誘導体を用いることができる。カルボラン系凝集誘起発光性分子の特に好ましい形態は、下記一般式（２）で表されるｏ−カルボランの誘導体である。ｏ−カルボランの誘導体は、π電子が非局在化しているクラスター部分が高い電子求引性を有している。１位や２位の炭素にπ電子共役ユニットを導入したカルボラン誘導体は強い蛍光を発することが、一般的に知られている（Ｋ．Ｋｏｋａｄｏ，ｅｔ  ａｌ．，Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，２００９，４２，１４１８−１４２０等参照）。
【００４１】
【化３】
2019163355.tif 000005
【００４２】
［但し、一般式（２）中、Ｒ５及びＲ６は、それぞれ独立して、水素原子、有機基、又は、有機金属基を表し、Ｒ５及びＲ６の少なくとも一方は、π電子共役ユニットを表す。］なお、一般式（２）において、白抜きの丸は、炭素原子を表し、黒丸は、水素原子が結合したホウ素原子を表す。一般式（２）で表されるカルボランは、正二重面体の構造を有するクラスター分子であり、式中では、背面側に位置するホウ素原子や水素原子の図示を省略している。
【００４３】
カルボランを置換する有機基としては、例えば、アルキル基、シクロアルキル基等の飽和脂肪族炭化水素基や、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルケニル基、シクロアルキニル基等の不飽和脂肪族炭化水素基や、芳香族炭化水素基や、複素環基等が挙げられる。これらの有機基の具体例としては、前記のベンゾフロ・オキサゾロ・カルバゾール誘導体を置換する置換基と同様の基が挙げられる。
【００４４】
カルボランを置換する有機金属基としては、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｏｓ、Ｒｅ等の金属原子が配位結合した有機基が挙げられる。これらの有機基の具体例としては、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、イミダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピラゾール環、ピラジン環、トリアゾール環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾチアゾール環、キノリン環、イソキノリン環、インダゾール環、キノキサリン環、フェナントリジン環等が挙げられる。
【００４５】
カルボランは、前記のベンゾフロ・オキサゾロ・カルバゾール誘導体と同様、スルホン酸基、カルボキシル基、リン酸基、亜リン酸基、水酸基、アミノ基、イソシアネート基、シリル基、ハロゲン原子等、その他の置換基を、クラスター部分に置換した飽和脂肪族炭化水素基、不飽和脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、複素環基等の有機基や、有機金属基に有していてもよい。
【００４６】
一般式（２）中、Ｒ５及びＲ６は、少なくとも一方がπ電子共役ユニットである限り、互いに同一の構造であってもよいし、互いに異なる構造であってもよい。また、Ｒ５及びＲ６は、互いに縮合して環を形成していてもよい。また、Ｒ５及びＲ６は、電子供与性のπ電子共役ユニットと電子受容性のπ電子共役ユニットとの組み合わせで構成されてもよいし、電子供与性のπ電子共役ユニットと非共役の原子団との組み合わせで構成されてもよい。
【００４７】
π電子共役ユニットとしては、例えば、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基等の有機基や、有機金属基や、共役ジエン基、エチニレン基、ヘテロ原子等の連結基によって構成される原子団ないし分子鎖が挙げられる。π電子共役ユニットは、そのπ電子共役ユニットの分子運動がカルボランの凝集によって制約され易い点で、平面的な分子鎖ないし原子団で構成されることが好ましい。
【００４８】
π電子共役ユニットの特に好ましい形態は、カルボランの凝集によって分子運動が制約され易く、エネルギー準位の制御や、分子運動の制御を適切に行える点等から、芳香族炭化水素基、又は、芳香族複素環基である。π電子共役ユニットを構成する芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アントラニル基、フェナントリル基、ピレニル基等が好ましい。また、π電子共役ユニットを構成する芳香族複素環基としては、ピリジル基、ピリミジル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、トリアゾリル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、チアジアゾリル基、オキサジアゾリル基、トリアジニル基等が好ましい。具体的には、Ｒ５やＲ６として、９−カルバゾリルフェニル基、γ−カルボニリルフェニル基、トリフェニルシリル基等も好ましく用いることができる。
【００４９】
（テトラフェニルエチレン系凝集誘起発光性分子）
テトラフェニルエチレン系凝集誘起発光性分子としては、下記一般式（３）で表されるテトラフェニルエチレン骨格を有するテトラフェニルエチレン誘導体を用いることができる。
【００５０】
【化４】
2019163355.tif 000006
【００５１】
［但し、一般式（３）中、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９及びＲ１０は、それぞれ独立して、有機基、又は、有機金属基を表し、ｏ、ｐ、ｑ及びｒは、それぞれ独立して、０〜５の整数を表す。］
【００５２】
テトラフェニルエチレン誘導体を置換する有機基としては、例えば、脂肪族炭化水素基や、芳香族炭化水素基や、複素環基等が挙げられる。これらの有機基の具体例としては、前記のベンゾフロ・オキサゾロ・カルバゾール誘導体を置換する置換基と同様の基が挙げられる。
【００５３】
テトラフェニルエチレン誘導体を置換する有機金属基としては、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｏｓ、Ｒｅ等の金属原子が配位結合した有機基が挙げられる。これらの有機基の具体例としては、前記のカルボランを置換する有機金属基と同様の基が挙げられる。
【００５４】
テトラフェニルエチレン誘導体は、前記のベンゾフロ・オキサゾロ・カルバゾール誘導体と同様、スルホン酸基、カルボキシル基、リン酸基、亜リン酸基、水酸基、アミノ基、イソシアネート基、シリル基、ハロゲン原子等、その他の置換基を、テトラフェニルエチレン骨格自体や、その骨格に置換した脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、複素環基等の有機基や、有機金属基に有していてもよい。
【００５５】
一般式（３）中、Ｒ７〜Ｒ１０は、同一の環に置換している置換基の１以上のうちで、互いに同一の構造であってもよいし、互いに異なる構造であってもよい。また、Ｒ７〜Ｒ１０同士は、互いに同一の構造であってもよいし、互いに異なる構造であってもよい。また、Ｒ７〜Ｒ１０は、同一の環に置換している置換基同士で縮合して環を形成していてもよいし、異なる環に置換している置換基同士で縮合して環を形成していてもよい。なお、テトラフェニルエチレン誘導体は、一般式（３）で表されるテトラフェニルエチレン骨格を２個以上含み、これら複数の骨格同士がＲ７〜Ｒ１０のいずれかを介して互いに連結した構造であってもよい。
【００５６】
テトラフェニルエチレン系凝集誘起発光性分子の具体例としては、テトラフェニルエチレンや、一般式（３）で表されるテトラフェニルエチレン誘導体のベンゼン環のパラ位に、９−カルバゾリルフェニル基、γ−カルボニリルフェニル基、４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジニル基等が置換した誘導体が挙げられるが、これらに制限されるものではない。
【００５７】
（シロール系凝集誘起発光性分子）
シロール系凝集誘起発光性分子としては、シロール環にπ電子共役ユニットが結合したシロール誘導体を用いることができる。シロール系凝集誘起発光性分子の特に好ましい形態は、下記一般式（４）で表されるシロール環の３位及び４位の炭素が置換基を有していてもよいベンゼン環で置換された誘導体である。
【００５８】
【化５】
2019163355.tif 000007
【００５９】
［但し、一般式（４）中、Ｒ１１及びＲ１２は、それぞれ独立して、炭素数が１〜１２の炭化水素基を表し、ｓ及びｔは、それぞれ独立して、０〜５の整数を表し、Ｒ１３及びＲ１６は、それぞれ独立して、有機基を表し、Ｒ１４及びＲ１５は、それぞれ独立して、炭素数が１〜２０の有機基を表す。］
【００６０】
シロール誘導体を置換するＲ１１やＲ１２としては、例えば、炭素数が１〜１２の飽和脂肪族炭化水素基や、炭素数が１〜１２の不飽和脂肪族炭化水素基や、炭素数が１〜１２の芳香族炭化水素基が挙げられる。これらの有機基の具体例としては、前記のベンゾフロ・オキサゾロ・カルバゾール誘導体を置換する置換基と同様の基が挙げられる。Ｒ１１やＲ１２としては、炭素数が１〜６の炭化水素基がより好ましく、炭素数が１〜４の炭化水素基が更に好ましい。また、ｓやｔは、０又は１であることが好ましく、０であること、すなわちＲ１１やＲ１２がフェニル基であることが特に好ましい。
【００６１】
シロール誘導体を置換するＲ１３やＲ１６としては、例えば、脂肪族炭化水素基や、芳香族炭化水素基や、複素環基によって構成される原子団ないし分子鎖が挙げられる。これらの有機基の具体例としては、前記のカルボランを置換する置換基と同様の基が挙げられる。Ｒ１３やＲ１６としては、ベンゼン環、ナフタレン環、ピリジン環、ピロール環、イミダゾール環、イミダゾリン環、ピラゾリル環、ピラジン環、オキサゾール環、チアゾール環、フラン環、及び、チオフェン環のうちの１種以上によって構成されるπ電子共役ユニットがより好ましく、１以上のベンゼン環を含むπ電子共役ユニットが更に好ましく、フェニル基が特に好ましい。
【００６２】
シロール誘導体を置換するＲ１４やＲ１５としては、例えば、炭素数が１〜２０の飽和脂肪族炭化水素基や、炭素数が１〜２０の不飽和脂肪族炭化水素基や、炭素数が１〜２０の芳香族炭化水素基が挙げられる。これらの有機基の具体例としては、前記のベンゾフロ・オキサゾロ・カルバゾール誘導体を置換する置換基と同様の基が挙げられる。Ｒ１４やＲ１５で表される有機基は、炭化水素に限られず、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｓｉ等のヘテロ原子を有していてもよい。Ｒ１４やＲ１５としては、炭素数が１〜１２の有機基がより好ましく、フェニル基、又は、炭素数が１〜１２のアルキル基が更に好ましい。
【００６３】
（ＡＩＥ分子の取得法）
以上のＡＩＥ分子は、従来一般的に知られている方法を利用して合成することができる。例えば、Ｋ．Ｋｏｋａｄｏ，ｅｔ  ａｌ．，Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，２００９，４２，１４１８−１４２０、米国特許出願公開第２０１２／２９９４７４号明細書、米国特許出願公開第２０１３／１７７９９１号明細書、米国特許出願公開第２０１３／８９８８９号明細書、Ｑｉｎ  Ｗ．，ｅｔ  ａｌ．，Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．，２０１５，５１，７３２１−７３２４、Ｋｉｍ  Ｊ．Ｙ．，ｅｔ  ａｌ．，Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．２０１３，２５，２６６６−２６７１、Ｃｈｅｎ  Ｂ．，ｅｔ  ａｌ．，Ｃｈｅｍ．Ｅｕｒ．Ｊ．，２０１４，２０，１９３１−１９３９に記載された方法を用いることができる。また、ローダミン系凝集誘起発光性分子としては、例えば、Ｓ．Ｋａｍｉｎｏ，ｅｔ  ａｌ．，Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．，２０１０，４６，９０１３−９０１５に記載されたものを用いることができる。
【００６４】
（ＡＩＥ分子の凝集誘起発光性）
図１は、ＡＩＥ分子の凝集誘起発光性を説明する概念図である。図１に示すように、凝集誘起発光性を示さない従来型の蛍光発光性化合物は、濃度が増大すると消光を生じて発光強度が低下する。これに対し、ＡＩＥ分子は、濃度が増大するほど発光強度が高くなる性質を有している。発光性化合物が、このような凝集誘起発光性を有しているか否かは、溶媒中に分子を分散し、濃度毎に観測される発光強度を比較することによって確認することができる。
【００６５】
具体的には、室温（２５℃）の良溶媒中に所定濃度の発光性化合物を分散し、励起した発光性化合物の発光スペクトルを測定し、最大発光波長におけるピーク強度について、希薄分散溶液の場合に対する相対強度を求めることで、凝集誘起発光性を有しているか否かを確認することができる。図１に示すように、濃度０．０１ｍＭの分散溶液から検出される最大発光波長λmaxの発光強度をＩ０、濃度１０ｍＭの分散溶液から検出される最大発光波長λmaxの発光強度をＩ１０とするとき、下記の数式（Ａ）を満たす発光性化合物がＡＩＥ分子であると定義される。
Ｉ１０／Ｉ０＞１  ・・・（Ａ）
【００６６】
（ＡＩＥ分子の濃度）
ＡＩＥ分子は、後記するＲＩＳＣ化合物と併用される限り、発光層中に適宜の濃度で含まれてよい。ＡＩＥ分子の発光層中の膜中濃度は、例えば、０．１質量％以上９９．９質量％以下とすることができる。ＡＩＥ分子の電荷輸送性が良好であれば、このような広範な膜中濃度で発光層を形成しても、高い発光効率を得ることができる。発光層は、ＡＩＥ分子とＲＩＳＣ化合物のみで構成することも可能であるし、ＡＩＥ分子とＲＩＳＣ化合物と後記するホスト化合物、その他の発光性ドーパントで構成することも可能である。
【００６７】
ＡＩＥ分子の発光層中の膜中濃度は、好ましくは２質量％以上、より好ましくは５質量％以上、更に好ましくは１０質量％以上である。ＡＩＥ分子の膜中濃度が２質量％以上であると、ＡＩＥ分子の凝集による強い発光が得られ易く、１０質量％以上であると、一般的な発光層と比較して、発光性化合物がより凝集した状態で存在するため、凝集したＡＩＥ分子による発光が確実に得られると共に、大気中の酸素や水分等による発光性化合物の劣化を避けることができる。また、ＡＩＥ分子の発光層中の膜中濃度は、７０質量％以下としてもよいし、７０質量％以上９９．９質量％以下としてもよい。ＡＩＥ分子の膜中濃度が７０質量％以下であると、ＲＩＳＣ化合物に加えてホスト化合物等を併用したとき、高い発光効率を得ることができる。
【００６８】
＜ＲＩＳＣ化合物＞
ＲＩＳＣ化合物としては、最低励起一重項エネルギー準位（Ｓ１）と最低励起三重項エネルギー準位（Ｔ１）とのエネルギー差（ΔＥｓｔ）が０．５ｅＶ以下である化合物を、前記のＡＩＥ分子と併用することができる。ＲＩＳＣ化合物のΔＥｓｔは、好ましくは０．３ｅＶ以下、より好ましくは０．１ｅＶ以下である。ＲＩＳＣ化合物は、ΔＥｓｔが小さいため、スピン禁制である三重項励起子から一重項励起子への逆項間交差を、常温においても高確率で起こす性質を持つ。
【００６９】
一般に、電界励起の下では、理論上、７５％の割合で三重項励起子が生成する。しかし、従来型の蛍光発光性化合物では、生成した三重項励起子が容易に無輻射失活するため、理論上、最大で２５％の発光量子収率しか実現することができない。これに対し、ΔＥｓｔが小さいＲＩＳＣ化合物を用いると、電界励起によって生じた三重項励起子を、逆項間交差によって一重項励起子に反転させることができる。一重項励起子は、瞬時の輻射遷移を生じ得るし、分子間エネルギー移動後に輻射遷移を生じ得るため、発光層にＲＩＳＣ化合物を用いることによって、内部量子効率を向上させることができる。
【００７０】
ＲＩＳＣ化合物は、一重項励起子の輻射遷移によって化合物自体が遅延発光を放射してもよいし、一重項励起子を併用するＡＩＥ分子にエネルギー移動させてＡＩＥ分子を発光させてもよい。併用するＡＩＥ分子に発光させる場合、分子間エネルギー移動の速度が、ＩＳＣの速度や、Ｔ１からの輻射遷移や無輻射遷移の速度よりも十分に速いことが好ましく、蛍光共鳴エネルギー移動（ＦＲＥＴ）の効率の観点から、ＲＩＳＣ化合物の吸収スペクトルとＡＩＥ分子の吸収スペクトルとの重なり積分が大きい組み合わせを用いることが好ましい。
【００７１】
ＲＩＳＣ化合物としては、下記一般式（Ａ）で表されるΠ共役系化合物が特に好ましく用いられる。一般式（Ａ）で表されるΠ共役系化合物によると、分子内の最高被占軌道（Ｈｉｇｈｅｓｔ  Ｏｃｃｕｐｉｅｄ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｏｒｂｉｔａｌ：ＨＯＭＯ）と最低空軌道（Ｌｏｗｅｓｔ  Ｕｎｏｃｃｕｐｉｅｄ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｏｒｂｉｔａｌ：ＬＵＭＯ）とが空間的に分離し、互いの波動関数の重なりが小さくなるため、ΔＥｓｔが十分に小さく、常温でＲＩＳＣを生じ易い化合物を得ることができる。
【００７２】
【化６】
2019163355.tif 000008
【００７３】
［但し、一般式（Ａ）中、Ａは、電子のアクセプター部位を表し、Ｄは、電子のドナー部位を表し、Ｌは、２価の連結基を表し、ｌ及びｍは、それぞれ独立して、１〜４の整数を表す。］
【００７４】
アクセプター部位Ａとしては、電子求引性が高く、分子内のＬＵＭＯやＨＯＭＯのエネルギー準位が深くなる原子団ないし分子鎖を用いることができる。アクセプター部位Ａとしては、ヒュッケル則に基づいた芳香族性を有する原子団ないし分子鎖が好ましく、窒素原子を有する芳香族複素環を含む原子団ないし分子鎖がより好ましい。アクセプター部位Ａの具体例としては、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、サリン環、フタラジン環、プテリジン環、フェナントリジン環、フェナントロリン環や、これらの環構造を含む縮合環が挙げられる。これらのアクセプター部位Ａは、置換基を有していてもよい。
【００７５】
ドナー部位Ｄとしては、電子供与性が高く、分子内のＬＵＭＯやＨＯＭＯのエネルギー準位が浅くなる原子団ないし分子鎖を用いることができる。ドナー部位Ｄの具体例としては、電子供与性基で置換されたアリール基（ベンゼン環、インデン環、ナフタレン環、アズレン環、フルオレン環、フェナントレン環、アントラセン環、アセナフチレン環、ビフェニレン環、ナフタセン環、ピレン環、ペンタレン環、アセアントリレン環、ヘプタレン環、トリフェニレン環、ａｓ−インダセン環、クリセン環、ｓ−インダセン環、プレイアデン環、フェナレン環、フルオランテン環、ペリレン環、アセフェナントリレン環、ビフェニル環、ターフェニル環、及びテトラフェニル環等）や、置換されてもよい電子供与性の複素環基（ピロール環、インドール環、カルバゾール環、インドロインドール環、９，１０−ジヒドロアクリジン環、フェノキサジン環、フェノチアジン環、ジベンゾチオフェン環、ベンゾフリルインドール環、ベンゾチエノインドール環、インドロカルバゾール環、ベンゾフリルカルバゾール環、ベンゾチエノカルバゾール環、ベンゾチエノベンゾチオフェン環、ベンゾカルバゾール環、ジベンゾカルバゾール環、アザカルバゾール環、及びジアザカルバゾール環等）、置換されてもよいアミノ基、またはアルキル基である。中でも、高い電子供与性を有することから、置換されてもよい電子供与性の複素環基であることが好ましい。
【００７６】
連結基Ｌとしては、各部位が形成するΠ共役系を拡張する構造、及び、各部位が形成するΠ共役系を遮断する構造のいずれを用いることもできる。また、基底状態や各励起状態の間で分子構造の変化が小さくなる剛直な構造であってもよいし、分子内電荷移動状態からの逆電荷移動を抑制できる自由度が高い構造であってもよい。連結基Ｌの具体例としては、炭化水素基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基等で構成される２価以上の基が挙げられる。これらの連結基Ｌは、置換基を有していてもよい。
【００７７】
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）、芳香族炭化水素基（芳香族炭化水素環基、芳香族炭素環基、アリール基等ともいい、例えば、フェニル基、ｐ−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等）、芳香族複素環基（例えば、ピリジル基、ピリミジニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピラジニル基、トリアゾリル基（例えば、１，２，４−トリアゾール−１−イル基、１，２，３−トリアゾール−１−イル基等）、オキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、キノリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基（カルボリニル基のカルボリン環を構成する炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す）、キノキサリニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、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又はヘテロアリールスルホニル基（例えば、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、ジフェニルアミノ基、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）、ホスホノ基等が挙げられる。
【００７８】
一般式（Ａ）で表されるΠ共役系化合物を置換する置換基としては、これらの中でも、アルキル基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基、アルコキシ基、アミノ基、又は、シアノ基が好ましい。芳香族炭化水素基や芳香族複素環基の好ましい具体例としては、インドール環、インダゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾイミダゾール環、キノリン環、イソキノリン環、キナゾリン環、キノキサリン環、イソインドール環、ナフチリジン環、フタラジン環、カルバゾール環、カルボリン環、ジアザカルバゾール環、アクリジン環、フェナントリジン環、フェナントロリン環、フェナジン環、アザジベンゾフラン環、アザジベンゾチオフェン環等が挙げられる。これらの置換基は、アクセプター部位としても用いることができる。
【００７９】
ＲＩＳＣ化合物としては、連結基Ｌとしてベンゼン環を有する化合物を好ましく用いることができる。ベンゼン環で構成される連結基Ｌに対して、アクセプター部位Ａとドナー部位Ｄとは、互いにパラ位で結合することが好ましい。さらに、アクセプター部位Ａが結合する結合位置のオルト位の１以上は、水素原子であることが好ましい。また、ドナー部位Ｄが結合する結合位置のオルト位の１以上は、電子供与性基であることが好ましい。このようなＲＩＳＣ化合物の具体例としては、特開２０１７−０７５１２１号公報に記載された化合物Ａ−１〜Ａ−６４が挙げられる。
【００８０】
＜ΔＥｓｔの極小化設計＞
一般式（Ａ）で示される化合物のΔＥｓｔを小さくするには、分子内において最高被占軌道（ＨＯＭＯ）と最低空軌道（ＬＵＭＯ）との空間的な重なりを小さくすることが最も効果的である。一般的に、分子の電子軌道のうち、ＨＯＭＯは電子供与性部位に、ＬＵＭＯは電子求引性部位に分布することが知られている。このため、例えば、「実用化ステージを迎えた有機光エレクトロニクス」応用物理  第８２巻、第６号、２０１３年にも記載されているように、分子内に電子供与性の骨格と電子求引性の骨格とを導入すると、ＨＯＭＯが局在する部位とＬＵＭＯが局在する部位とを遠ざけることができる。
【００８１】
また、ΔＥｓｔを小さくするには、化合物の基底状態と励起状態との分子構造変化を小さくすることも効果的である。分子構造変化を小さくする方法としては、例えば、化合物を剛直にする方法がある。例えば、環同士の結合の自由回転を抑制する方法、π共役面が大きい縮合環を導入する等、分子内で自由に動ける部位を少なくする方法等を用いることができる。特に、化合物中で発光に関与する部位を剛直にすると、励起状態における構造変化を小さくすることが可能である。
【００８２】
＜電子密度分布＞
化合物中のＨＯＭＯ及びＬＵＭＯの分布状態は、分子軌道計算により得られる構造最適化した際の電子密度分布から求めることができる。分子軌道計算は、汎関数としてＢ３ＬＹＰ、基底関数として６−３１Ｇ（ｄ）を用いて、分子軌道計算用ソフトウェアを使用して行うことができる。なお、分子軌道計算用ソフトウェアの種類は、特に制限されるものではない。分子軌道計算用ソフトウェアとしては、例えば、米国Ｇａｕｓｓｉａｎ社製のＧａｕｓｓｉａｎ０９（Ｒｅｖｉｓｉｏｎ  Ｃ．０１，Ｍ．Ｊ．Ｆｒｉｓｃｈ，ｅｔ  ａｌ，Ｇａｕｓｓｉａｎ，Ｉｎｃ．，２０１０）等を用いることができる。
【００８３】
また、化合物のΔＥｓｔは、分子軌道計算により構造最適化を行った後、時間依存密度汎関数法（ＤＦＴ：Ｔｉｍｅ−Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ）による励起状態エネルギーの計算を実施して、Ｓ１のエネルギー準位（Ｅ（Ｓ１））と、Ｔ１のエネルギー準位（Ｅ（Ｔ１））とを求め、ΔＥｓｔ＝｜Ｅ（Ｓ１）−Ｅ（Ｔ１）｜として算出することができる。算出されるΔＥｓｔが小さいほど、ＨＯＭＯとＬＵＭＯがより分離していることを示す。
【００８４】
＜最低励起一重項エネルギー準位  Ｓ１＞
最低励起一重項エネルギー準位（Ｓ１）のエネルギー（Ｅ（Ｓ１））は、以下に示すように、公知の方法に基づいて求めることができる。はじめに、測定対象となる化合物を石英基板上に蒸着して試料を作製し、常温（３００Ｋ）で試料の吸収スペクトル（縦軸：吸光度、横軸：波長）を測定する。その後、得られた吸収スペクトルの長波長側の立ち上がりに対して接線を引き、その接線と横軸との交点の波長値に基づいて、所定の換算式を用いて算出することができる。
【００８５】
但し、測定対象となる化合物の凝集性が比較的高い場合、薄膜の測定では、凝集による誤差を生じる場合がある。化合物のストークスシフトが比較的小さいこと、基底状態と励起状態との分子構造変化が小さいことを条件に、室温（２５℃）の溶液状態で測定される最大発光波長のピーク値を近似値として用いることができる。溶媒としては、溶媒効果が小さく、化合物の凝集状態に大きな影響を与えない溶媒、例えば、シクロヘキサン、トルエン等の非極性溶媒等を用いることができる。
【００８６】
＜最低励起三重項エネルギー準位  Ｔ１＞
最低励起三重項エネルギー準位（Ｔ１）のエネルギー（Ｅ（Ｔ１））は、以下に示すように、薄膜ないし溶液のフォトルミネッセンス（ＰＬ）特性に基づいて求めることができる。例えば、測定対象となる化合物の希薄状態の分散物を薄膜にした後、ストリークカメラを用いて過渡ＰＬ特性を測定し、蛍光成分とリン光成分との分離を行う。そして、得られたエネルギー差の絶対値をΔＥｓｔとし、ΔＥｓｔと、予め求めたＳ１とから算出することができる。ＰＬ特性は、例えば、化合物の励起をレーザー光で行い、内部量子効率を絶対ＰＬ量子収率測定装置Ｃ９９２０−０２（浜松ホトニクス社製）、発光寿命をストリークカメラＣ４３３４（浜松ホトニクス社製）等で測定することができる。
【００８７】
（ＲＩＳＣ化合物の濃度）
ＲＩＳＣ化合物は、ＡＩＥ分子と併用される限り、発光層中に適宜の濃度で含まれてよい。ＲＩＳＣ化合物の発光層中の膜中濃度は、例えば、０．１質量％以上５０質量％以下、好ましくは１質量％以上３０質量％以下、より好ましくは５質量％以上３０質量％以下とすることができる。ＲＩＳＣ化合物の膜中濃度が１質量％以上であると、三重項励起子を発光に利用することにより、発光効率を有意に向上させることができる。また、ＲＩＳＣ化合物の膜中濃度が３０質量％以下であれば、濃度消光を生じ難いＡＩＥ分子からの発光を効率的に利用することができる。
【００８８】
《有機ＥＬ素子の構成層》
本発明に係る有機ＥＬ素子は、例えば、基材上に陽極及び陰極を有し、発光層を含む有機構成層が陽極と陰極の間に挟まれた構造として設けることができる。本発明に係る有機ＥＬ素子の代表的な素子構成としては、以下の構成を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
（１）陽極／発光層／陰極
（２）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
（３）陽極／正孔輸送層／発光層／陰極
（４）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（５）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
（６）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（７）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／（電子阻止層／）発光層／（正孔阻止層／）電子輸送層／電子注入層／陰極
【００８９】
本発明に係る有機ＥＬ素子は、電極の外側に、封止層、バリア層、光取出し層等の層が適宜組み合わされて設けられていてもよい。なお、上記の構成中、陽極と陰極を除いた層を「有機層」ともいう。
【００９０】
発光層は、単層で構成してもよいし、複数層で構成してもよい。発光層が複数層で構成される場合は、各発光層の間に非発光性の中間層を設けてもよい。また、必要に応じて、発光層と陰極との間に、正孔阻止層（正孔障壁層ともいう）や、電子注入層（陰極バッファー層ともいう）を設けてもよい。また、発光層と陽極との間に、電子阻止層（電子障壁層ともいう）や、正孔注入層（陽極バッファー層ともいう）を設けてもよい。
【００９１】
（タンデム構造）
本発明に係る有機ＥＬ素子は、少なくとも１層の発光層を含む発光ユニットを複数積層した、いわゆるタンデム構造の素子であってもよい。タンデム構造の代表的な素子構成としては、例えば、以下の構成が挙げられる。
（Ｉ）陽極／第１発光ユニット／第２発光ユニット／第３発光ユニット／陰極
（II）陽極／第１発光ユニット／中間層／第２発光ユニット／中間層／第３発光ユニット／陰極
【００９２】
タンデム型の有機ＥＬ素子において、複数の発光ユニットは、全て同じ構成であってもよいし、異なる構成であってもよい。また、一部の発光ユニットが同じ構成であり、残りの発光ユニットが異なる構成であってもよい。また、タンデム型の有機ＥＬ素子は、二つの発光ユニットで構成してもよいし、第３発光ユニットと陰極との間に発光ユニットや中間層を設けて、四つ以上の発光ユニットで構成してもよい。発光ユニット同士は、隣接して積層されていてもよいし、中間層を介して積層されていてもよい。
【００９３】
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、陽極側に隣接する層に電子を、陰極側に隣接する層に正孔を供給する機能を持った層であれば、公知の材料及び構成で設けることができる。
【００９４】
中間層の材料としては、例えば、ＩＴＯ（インジウム・錫酸化物）、ＩＺＯ（インジウム・亜鉛酸化物）、ＺｎＯ２、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＴｉＯｘ、ＶＯｘ、ＣｕＩ、ＩｎＮ、ＧａＮ、ＣｕＡｌＯ２、ＣｕＧａＯ２、ＳｒＣｕ２Ｏ２、ＬａＢ６、ＲｕＯ２、Ａｌ等の導電性無機化合物層や、Ａｕ／Ｂｉ２Ｏ３等の２層膜や、ＳｎＯ２／Ａｇ／ＳｎＯ２、ＺｎＯ／Ａｇ／ＺｎＯ、Ｂｉ２Ｏ３／Ａｕ／Ｂｉ２Ｏ３、ＴｉＯ２／ＴｉＮ／ＴｉＯ２、ＴｉＯ２／ＺｒＮ／ＴｉＯ２等の多層膜や、Ｃ６０等のフラーレン類、オリゴチオフェン等の導電性有機物層や、金属フタロシアニン類、無金属フタロシアニン類、金属ポルフィリン類、無金属ポルフィリン類等の導電性有機化合物層等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００９５】
発光ユニットの好ましい構成としては、例えば、上記の（１）〜（７）のいずれかの素子構成から陽極と陰極を除いた構成等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００９６】
タンデム型の有機ＥＬ素子の具体例としては、例えば、米国特許第６，３３７，４９２号、米国特許第７，４２０，２０３号、米国特許第７，４７３，９２３号、米国特許第６，８７２，４７２号、米国特許第６，１０７，７３４号、米国特許第６，３３７，４９２号、国際公開第２００５／００９０８７号、特開２００６−２２８７１２号、特開２００６−２４７９１号、特開２００６−４９３９３号、特開２００６−４９３９４号、特開２００６−４９３９６号、特開２０１１−９６６７９号、特開２００５−３４０１８７号、特許第４７１１４２４号、特許第３４９６６８１号、特許第３８８４５６４号、特許第４２１３１６９号、特開２０１０−１９２７１９号、特開２００９−０７６９２９号、特開２００８−０７８４１４号、特開２００７−０５９８４８号、特開２００３−２７２８６０号、特開２００３−０４５６７６号、国際公開第２００５／０９４１３０号等に記載の素子構成や構成材料等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００９７】
本発明に係る有機ＥＬ素子において、前記のＡＩＥ分子とＲＩＳＣ化合物は、同一の発光層で併用されている限り、単層で構成される発光層に含まれてもよいし、複数層で構成される発光層のうちの１以上に含まれてもよい。また、前記のＡＩＥ分子とＲＩＳＣ化合物は、同一の発光層で併用されている限り、タンデム型を構成する発光ユニットのうち、単一の発光ユニットに含まれてもよいし、複数の発光ユニットに含まれてもよい。
【００９８】
本発明に係る有機ＥＬ素子は、ＡＩＥ分子に由来する発光のみが出射される構成、及び、ＡＩＥ分子に由来する発光とＲＩＳＣ化合物に由来する発光の両方が出射される構成のうち、いずれの構成とされてもよい。ＡＩＥ分子のエネルギー準位と、ＲＩＳＣ化合物のエネルギー準位との関係は、特に制限されるものではない。但し、発光層にホスト化合物を用いる場合は、ＲＩＳＣ化合物の最低励起三重項エネルギー準位が、ホスト化合物の最低励起三重項エネルギー準位より深いことが好ましい。
【００９９】
本発明に係る有機ＥＬ素子は、室温（２５℃）における発光の外部取り出し量子効率が、１％以上であることが好ましく、５％以上であることがより好ましい。ここで、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。
【０１００】
以下、本発明に係る有機ＥＬ素子を構成する各層（正孔注入層、正孔輸送層、正孔阻止層、電子阻止層、電子輸送層、電子注入層、発光層）について説明する。
【０１０１】
《正孔注入層》
正孔注入層は、駆動電圧低下や発光輝度向上のために陽極と発光層との間に設けられる層である。正孔注入層については、「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）に詳細に記載されている。正孔注入層は、必要に応じて設けることができる。正孔注入層は、例えば、陽極と発光層との間や、陽極と正孔輸送層との間に設けてよい。
【０１０２】
正孔注入層については、特開平９−４５４７９号公報、特開平９−２６００６２号公報、特開平８−２８８０６９号公報等にも、その詳細が記載されている。
【０１０３】
正孔注入層の材料としては、例えば、後記する正孔輸送層の材料と同様の材料を用いることができる。正孔注入層の材料は、一種を単独で用いてもよいし、複数種を併用してもよい。
【０１０４】
正孔注入層の材料としては、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニン誘導体、特表２００３−５１９４３２号公報や特開２００６−１３５１４５号公報等に記載されているようなヘキサアザトリフェニレン誘導体、酸化バナジウムに代表される金属酸化物、アモルファスカーボン、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、トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム錯体等に代表されるオルトメタル化錯体、トリアリールアミン誘導体等が好ましい。
【０１０５】
《正孔輸送層》
正孔輸送層は、正孔を輸送する機能を有する材料からなり、陽極から注入された正孔を発光層に伝達する機能を有していればよい。
【０１０６】
正孔輸送層の厚さの総和は、特に制限されるものではないが、通常、５ｎｍ〜５μｍ、好ましくは２〜５００ｎｍ、より好ましくは５〜２００ｎｍである。
【０１０７】
正孔輸送層の材料としては、正孔の注入性、正孔の輸送性、及び、電子の障壁性のいずれかを有していればよく、このような性質を有する公知の化合物を用いることができる。正孔輸送層の材料は、一種を単独で用いてもよいし、複数種を併用してもよい。
【０１０８】
正孔輸送層の材料としては、例えば、ポルフィリン誘導体、フタロシアニン誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、トリアリールアミン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、イソインドール誘導体、アントラセンやナフタレン等のアセン系誘導体、フルオレン誘導体、フルオレノン誘導体、ポリビニルカルバゾール、芳香族アミンを主鎖又は側鎖に導入したポリマー高分子又はオリゴマー、ポリシラン、導電性ポリマー又はオリゴマー（例えば、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ、アニリン系共重合体、ポリアニリン、ポリチオフェン等）等が挙げられる。
【０１０９】
トリアリールアミン誘導体としては、α−ＮＰＤに代表されるベンジジン型や、ＭＴＤＡＴＡに代表されるスターバースト型、トリアリールアミンの連結コア部にフルオレンやアントラセンを有する化合物等が挙げられる。
【０１１０】
また、正孔輸送層の材料としては、特表２００３−５１９４３２号公報や、特開２００６−１３５１４５号公報等に記載されているようなヘキサアザトリフェニレン誘導体も用いることができる。
【０１１１】
また、正孔輸送層の材料としては、特開平１１−２５１０６７号公報、Ｊ．Ｈｕａｎｇ，ｅｔ．ａｌ．著文献（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，８０（２００２），ｐ．１３９）に記載されているような、ｐ型−Ｓｉ、ｐ型−ＳｉＣ等の無機半導体も用いることができる。また、Ｉｒ（ｐｐｙ）３に代表される中心金属にＩｒやＰｔを有するオルトメタル化有機金属錯体も好ましく用いられる。
【０１１２】
正孔輸送層は、ドープ材をドープしてｐ性の高い層として形成してもよい。このような構成の正孔輸送層の具体例としては、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）等に記載されたものが挙げられる。
【０１１３】
正孔輸送層の材料としては、トリアリールアミン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、アザトリフェニレン誘導体、有機金属錯体、芳香族アミンを主鎖又は側鎖に導入したポリマーやオリゴマー等が好ましく用いられる。
【０１１４】
正孔輸送層の材料の具体例としては、以下の文献に記載されている化合物等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，６９，２１６０（１９９６）、Ｊ．Ｌｕｍｉｎ．，７２−７４，９８５（１９９７）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，７８，６７３（２００１）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，９０，１８３５０３（２００７）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，９０，１８３５０３（２００７）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，５１，９１３（１９８７）、Ｓｙｎｔｈ．Ｍｅｔ．，８７，１７１（１９９７）、Ｓｙｎｔｈ．Ｍｅｔ．，９１，２０９（１９９７）、Ｓｙｎｔｈ．Ｍｅｔ．，１１１，４２１（２０００）、ＳＩＤ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  Ｄｉｇｅｓｔ，３７，９２３（２００６）、Ｊ．Ｍａｔｅｒ．Ｃｈｅｒｎ．，３，３１９（１９９３）、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．，６，６７７（１９９４）、Ｃｈｅｒｎ．Ｍａｔｅｒ．，１５，３１４８（２００３）、米国特許公開第２００３０１６２０５３号、米国特許公開第２００２０１５８２４２号、米国特許公開第２００６０２４０２７９号、米国特許公開第２００８０２２０２６５号、米国特許第５０６１５６９号、国際公開第２００７００２６８３号、国際公開第２００９０１８００９号、ＥＰ６５０９５５号、米国特許公開第２００８０１２４５７２号、米国特許公開第２００７０２７８９３８号、米国特許公開第２００８０１０６１９０号、米国特許公開第２００８００１８２２１号、国際公開第２０１２１１５０３４号、特表２００３−５１９４３２号公報、特開２００６−１３５１４５号公報、米国特許出願番号１３／５８５９８１号等である。
【０１１５】
《正孔阻止層》
正孔阻止層は、広い意味では電子輸送層の機能を有する層であり、好ましくは電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が小さい材料からなる。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。また、前記の電子輸送層を、必要に応じて正孔阻止層として用いることもできる。正孔阻止層は、発光層の陰極側に隣接して設けられることが好ましい。
【０１１６】
正孔阻止層の厚さは、特に制限されるものではないが、好ましくは３〜１００ｎｍ、より好ましくは５〜３０ｎｍである。
【０１１７】
正孔阻止層の材料としては、後記する電子輸送層の材料や、後記するホスト化合物として用いられる材料が好ましく用いられる。
【０１１８】
《電子阻止層》
電子阻止層は、広い意味では正孔輸送層の機能を有する層であり、好ましくは正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が小さい材料からなる。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。また、前記の正孔輸送層を、必要に応じて電子阻止層として用いることもできる。電子阻止層は、発光層の陽極側に隣接して設けられることが好ましい。
【０１１９】
電子阻止層の厚さは、特に制限されるものではないが、好ましくは３〜１００ｎｍ、より好ましくは５〜３０ｎｍである。
【０１２０】
電子阻止層の材料としては、後記する正孔輸送層の材料や、後記するホスト化合物として用いられる材料が好ましく用いられる。
【０１２１】
《電子輸送層》
電子輸送層は、電子を輸送する機能を有する材料からなり、陰極から注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよい。
【０１２２】
電子輸送層の厚さの総和は、特に制限されるものではないが、通常、２ｎｍ〜５μｍ、好ましくは２〜５００ｎｍ、より好ましくは５〜２００ｎｍである。
【０１２３】
有機ＥＬ素子においては、発光層で生じた光を電極から取り出す際、発光層から直接取り出される光と、光を取り出す電極の対極に位置する電極によって反射されてから取り出される光とが干渉を起こすことが知られている。光が陰極で反射される場合は、電子輸送層の総膜厚を数ｎｍ〜数μｍの間で適宜調整することにより、この干渉効果を効率的に利用することが可能である。一方で、電子輸送層の厚さを厚くすると電圧が上昇しやすくなるため、特に厚さが厚い場合においては、電子輸送層の電子移動度は１０−５ｃｍ２／Ｖｓ以上であることが好ましい。
【０１２４】
電子輸送層の材料としては、電子の注入性、電子の輸送性、及び、正孔の障壁性のいずれかを有していればよく、このような性質を有する公知の化合物を用いることができる。電子輸送層の材料は、一種を単独で用いてもよいし、複数種を併用してもよい。
【０１２５】
電子輸送層の材料としては、例えば、含窒素芳香族複素環誘導体（カルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体（カルバゾール環を構成する炭素原子の１つ以上が窒素原子に置換されたもの）、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、ピリダジン誘導体、トリアジン誘導体、キノリン誘導体、キノキサリン誘導体、フェナントロリン誘導体、アザトリフェニレン誘導体、オキサゾール誘導体、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、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、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、シロール誘導体、芳香族炭化水素環誘導体（ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、トリフェニレン等）等が挙げられる。
【０１２６】
また、電子輸送層の材料としては、配位子にキノリノール骨格やジベンゾキノリノール骨格を有する金属錯体、例えば、トリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ）、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）等や、これらの金属錯体の中心金属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、Ｇａ又はＰｂに置き換えられた金属錯体が挙げられる。
【０１２７】
また、電子輸送層の材料としては、その他、メタルフリー若しくはメタルフタロシアニン、又は、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が挙げられる。また、発光層の材料となり得るジスチリルピラジン誘導体も用いることができるし、ｎ型−Ｓｉ、ｎ型−ＳｉＣ等の無機半導体も用いることができる。また、これらの材料を高分子鎖に導入した高分子材料や、これらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料も用いることができる。
【０１２８】
電子輸送層は、ドープ材をドープしてｎ性の高い層として形成してもよい。ドープ材としては、金属錯体や、ハロゲン化金属等の金属化合物をはじめとするｎ型ドーパントが挙げられる。このような構成の電子輸送層の具体例としては、特開平４−２９７０７６号公報、特開平１０−２７０１７２号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、特開２００１−１０２１７５号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。
【０１２９】
電子輸送層の材料の具体例としては、以下の文献に記載されている化合物等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。米国特許第６５２８１８７号、米国特許第７２３０１０７号、米国特許公開第２００５００２５９９３号、米国特許公開第２００４００３６０７７号、米国特許公開第２００９０１１５３１６号、米国特許公開第２００９０１０１８７０号、米国特許公開第２００９０１７９５５４号、国際公開第２００３０６０９５６号、国際公開第２００８１３２０８５号、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，７５，４（１９９９）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，７９，４４９（２００１）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，８１，１６２（２００２）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，８１，１６２（２００２）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，７９，１５６（２００１）、米国特許第７９６４２９３号、米国特許公開第２００９０３０２０２号、国際公開第２００４０８０９７５号、国際公開第２００４０６３１５９号、国際公開第２００５０８５３８７号、国際公開第２００６０６７９３１号、国際公開第２００７０８６５５２号、国際公開第２００８１１４６９０号、国際公開第２００９０６９４４２号、国際公開第２００９０６６７７９号、国際公開第２００９０５４２５３号、国際公開第２０１１０８６９３５号、国際公開第２０１０１５０５９３号、国際公開第２０１００４７７０７号、ＥＰ２３１１８２６号、特開２０１０−２５１６７５号公報、特開２００９−２０９１３３号公報、特開２００９−１２４１１４号公報、特開２００８−２７７８１０号公報、特開２００６−１５６４４５号公報、特開２００５−３４０１２２号公報、特開２００３−４５６６２号公報、特開２００３−３１３６７号公報、特開２００３−２８２２７０号公報、国際公開第２０１２１１５０３４号等である。
【０１３０】
より好ましい電子輸送層の材料としては、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、トリアジン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、カルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体、ベンズイミダゾール誘導体が挙げられる。
【０１３１】
《電子注入層》
電子注入層は、駆動電圧低下や発光輝度向上のために陰極と発光層との間に設けられる層である。電子注入層については、「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）に詳細に記載されている。電子注入層は、必要に応じて設けることができる。電子注入層は、例えば、陰極と発光層との間や、陰極と電子輸送層との間に設けてよい。
【０１３２】
電子注入層は、極めて薄い膜であることが好ましい。電子注入層の厚さは、好ましくは０．１〜５ｎｍである。電子注入層は、構成材料が断続的に存在する不均一な膜であってもよい。
【０１３３】
電子注入層については、特開平６−３２５８７１号公報、特開平９−１７５７４号公報、特開平１０−７４５８６号公報等にも、その詳細が記載されている。
【０１３４】
電子注入層に好ましく用いられる材料の具体例としては、ストロンチウムやアルミニウムをはじめとする金属、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウムをはじめとするアルカリ金属化合物、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウムをはじめとするアルカリ土類金属化合物、酸化アルミニウムをはじめとする金属酸化物、リチウム８−ヒドロキシキノレート（Ｌｉｑ）をはじめとする金属錯体等が挙げられる。また、前記の電子輸送層の材料と同様の材料を用いることも可能である。電子注入層の材料は、一種を単独で用いてもよいし、複数種を併用してもよい。
【０１３５】
《発光層》
発光層は、発光を生じる場を提供する層である。電極又は隣接する層から注入されてくる電子と正孔は、発光層において再結合し、再結合により生じた励起子の失活に伴って発光が生じる。発光する部位は、発光層の層内であってもよいし、発光層と隣接する層との界面であってもよい。
【０１３６】
発光層の厚さの総和は、特に制限されるものではないが、形成する膜の均質性を向上させる観点や、発光時に不必要な高電圧を印加するのを防止し、且つ、駆動電流に対する発光色の安定性を向上させる観点からは、好ましくは２ｎｍ〜５μｍ、より好ましくは２〜５００ｎｍ、更に好ましくは５〜２００ｎｍである。
【０１３７】
発光層の個々の厚さは、好ましくは２ｎｍ〜１μｍ、より好ましくは２〜２００ｎｍ、更に好ましくは３〜１５０ｎｍである。
【０１３８】
発光層は、発光ドーパント（発光性ドーパント化合物、ドーパント化合物、単にドーパントともいう）と、ホスト化合物（マトリックス材料、発光ホスト化合物、単にホストともいう）とを含有することが好ましい。本実施形態に係る有機ＥＬ素子においては、前記のＡＩＥ分子が、発光ドーパントとして機能する。また、前記のＲＩＳＣ化合物は、輻射遷移の有無にかかわらず、発光ドーパントとして扱われる。
【０１３９】
（１）発光ドーパント
発光ドーパントとしては、蛍光発光性ドーパント（蛍光ドーパント、蛍光性化合物ともいう）と、リン光発光性ドーパント（リン光ドーパント、リン光性化合物ともいう）とがある。
【０１４０】
発光層中の発光ドーパントの濃度については、使用されるドーパント及びデバイスの必要条件に基づいて、任意に決定することができる。発光ドーパントは、発光層の膜厚方向に対し、均一な濃度で分布していてもよいし、不均一な任意の濃度で分布していてもよい。
【０１４１】
発光ドーパントとしては、前記のＡＩＥ分子やＲＩＳＣ化合物の他に、その他の蛍光発光性ドーパントや、リン光発光性ドーパントを併用することも可能である。蛍光発光性ドーパント毎、又は、リン光発光性ドーパント毎について、一種の発光性化合物を用いてもよいし、複数種の発光性化合物を併用してもよい。また、同一の発光層で異なる発光ドーパントを併用してもよいし、異なる発光層毎に異なる発光ドーパントを用いてもよい。このような組み合わせにより、有機ＥＬ素子から出射される発光について、任意の発光色を得ることができる。
【０１４２】
本発明に係る有機ＥＬ素子や化合物の発光色は、「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（コニカミノルタセンシング（株）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定義することができる。
【０１４３】
本発明に係る有機ＥＬ素子は、１層又は複数層の発光層が発光色の異なる複数の発光ドーパントを含有し、白色発光を示す素子とされてもよい。白色発光を示す発光ドーパントの組み合わせについては、特に限定されるものではないが、例えば、青と橙の組み合わせや、青と緑と赤の組み合わせ等が挙げられる。
【０１４４】
本発明に係る有機ＥＬ素子が示す白色発光は、色相等が限定されるものではなく、橙色寄りの白色であっても、青色寄りの白色であってもよいが、２度視野角正面輝度を前述の方法により測定した際に、１０００ｃｄ／ｍ２でのＣＩＥ１９３１表色系における色度が、ｘ＝０．３９±０．０９、ｙ＝０．３８±０．０８の領域内にあることが好ましい。
【０１４５】
（１．１）リン光発光性ドーパント
本発明に係るリン光発光性ドーパントは、励起三重項からの発光が観測される化合物である。具体的には、室温（２５℃）においてリン光発光する化合物であり、リン光量子収率が、２５℃において０．０１以上の化合物であると定義される。リン光発光性ドーパントの好ましいリン光量子収率は、０．１以上である。
【０１４６】
リン光量子収率は、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。溶液中でのリン光量子収率は、種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明に係るリン光発光性ドーパントは、任意の溶媒のいずれかにおいて０．０１以上のリン光量子収率が達成されればよい。
【０１４７】
リン光発光性ドーパントの発光の原理は、二種に大別される。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ドーパントに移動させることでリン光発光性ドーパントからの発光を得るというエネルギー移動型である。もう一つは、リン光発光性ドーパントがキャリアトラップとなり、リン光発光性ドーパント上でキャリアの再結合が起こってリン光発光性ドーパント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。いずれの場合においても、リン光発光性ドーパント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条件である。
【０１４８】
本実施形態に係る有機ＥＬ素子においては、リン光発光性ドーパントとして、一般的な有機ＥＬ素子の発光層に使用される適宜の種類を用いることができる。リン光発光性ドーパントの発光の原理は、前記のいずれの原理によるものであってもよい。但し、本実施形態に係る有機ＥＬ素子において、ＲＩＳＣ化合物と共にリン光発光性ドーパントを併用すると、発光効率が低くなる場合がある。このような場合には、リン光発光性ドーパントを併用しない構成がより好ましい。
【０１４９】
リン光発光性ドーパン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等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。Ｎａｔｕｒｅ，３９５，１５１（１９９８）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，７８，１６２２（２００１）、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．，１９，７３９（２００７）、Ｃｈｅｒｎ．Ｍａｔｅｒ．，１７，３５３２（２００５）、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．，１７，１０５９（２００５）、国際公開第２００９１００９９１号、国際公開第２００８１０１８４２号、国際公開第２００３０４０２５７号、米国特許公開第２００６８３５４６９号、米国特許公開第２００６０２０２１９４号、米国特許公開第２００７００８７３２１号、米国特許公開第２００５０２４４６７３号、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｒｎ．，４０，１７０４（２００１）、Ｃｈｅｒｎ．Ｍａｔｅｒ．，１６，２４８０（２００４）、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．，１６，２００３（２００４）、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｒｎ．ｌｎｔ．Ｅｄ．，２００６，４５，７８００、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，８６，１５３５０５（２００５）、Ｃｈｅｒｎ．Ｌｅｔｔ．，３４，５９２（２００５）、Ｃｈｅｒｎ．Ｃｏｍｍｕｎ．，２９０６（２００５）、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｒｎ．，４２，１２４８（２００３）、国際公開第２００９０５０２９０号、国際公開第２００２０１５６４５号、国際公開第２００９０００６７３号、米国特許公開第２００２００３４６５６号、米国特許第７３３２２３２号、米国特許公開第２００９０１０８７３７号、米国特許公開第２００９００３９７７６号、米国特許第６９２１９１５号、米国特許第６６８７２６６号、米国特許公開第２００７０１９０３５９号、米国特許公開第２００６０００８６７０号、米国特許公開第２００９０１６５８４６号、米国特許公開第２００８００１５３５５号、米国特許第７２５０２２６号、米国特許第７３９６５９８号、米国特許公開第２００６０２６３６３５号、米国特許公開第２００３０１３８６５７号、米国特許公開第２００３０１５２８０２号、米国特許第７０９０９２８号、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｒｎ．ｌｎｔ．Ｅｄ．，４７，１（２００８）、Ｃｈｅｒｎ．Ｍａｔｅｒ．，１８，５１１９（２００６）、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｒｎ．，４６，４３０８（２００７）、Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ，２３，３７４５（２００４）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，７４，１３６１（１９９９）、国際公開第２００２００２７１４号、国際公開第２００６００９０２４号、国際公開第２００６０５６４１８号、国際公開第２００５０１９３７３号、国際公開第２００５１２３８７３号、国際公開第２００５１２３８７３号、国際公開第２００７００４３８０号、国際公開第２００６０８２７４２号、米国特許公開第２００６０２５１９２３号、米国特許公開第２００５０２６０４４１号、米国特許第７３９３５９９号、米国特許第７５３４５０５号、米国特許第７４４５８５５号、米国特許公開第２００７０１９０３５９号、米国特許公開第２００８０２９７０３３号、米国特許第７３３８７２２号、米国特許公開第２００２０１３４９８４号、米国特許第７２７９７０４号、米国特許公開第２００６０９８１２０号、米国特許公開第２００６１０３８７４号、国際公開第２００５０７６３８０号、国際公開第２０１００３２６６３号、国際公開第第２００８１４０１１５号、国際公開第２００７０５２４３１号、国際公開第２０１１１３４０１３号、国際公開第２０１１１５７３３９号、国際公開第２０１００８６０８９号、国際公開第２００９１１３６４６号、国際公開第２０１２０２０３２７号、国際公開第２０１１０５１４０４号、国際公開第２０１１００４６３９号、国際公開第２０１１０７３１４９号、米国特許公開第２０１２２２８５８３号、米国特許公開第２０１２２１２１２６号、特開２０１２−０６９７３７号、特開２０１２−１９５５５４号、特開２００９−１１４０８６号、特開２００３−８１９８８号、特開２００２−３０２６７１号、特開２００２−３６３５５２号等である。
【０１５０】
以下、リン光発光性ドーパントとして好ましい化合物の具体例を挙げるが、これらに限定されるものではない。
【０１５１】
【化７】
2019163355.tif 000009
【０１５２】
【化８】
2019163355.tif 000010
【０１５３】
【化９】
2019163355.tif 000011
【０１５４】
【化１０】
2019163355.tif 000012
【０１５５】
【化１１】
2019163355.tif 000013
【０１５６】
【化１２】
2019163355.tif 000014
【０１５７】
【化１３】
2019163355.tif 000015
【０１５８】
（１．２）蛍光発光性ドーパント
本発明に係る蛍光発光性ドーパントは、励起一重項からの発光が可能な化合物である。蛍光発光性ドーパントの種類は、励起一重項からの発光が観測される限り、特に限定されるものではない。但し、本実施形態に係る有機ＥＬ素子において、ＡＩＥ分子と共に、凝集誘起発光性を有しない他の蛍光発光性ドーパントを併用すると、発光効率が低くなる虞がある。そのため、その他の蛍光発光性ドーパントを併用しない構成がより好ましい。
【０１５９】
蛍光発光性ドーパントの具体例としては、アントラセン誘導体、ピレン誘導体、クリセン誘導体、フルオランテン誘導体、ペリレン誘導体、フルオレン誘導体、アリールアセチレン誘導体、スチリルアリーレン誘導体、スチリルアミン誘導体、アリールアミン誘導体、ホウ素錯体、クマリン誘導体、ピラン誘導体、シアニン誘導体、クロコニウム誘導体、スクアリウム誘導体、オキソベンゾアントラセン誘導体、フルオレセイン誘導体、ローダミン誘導体、ピリリウム誘導体、ペリレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、希土類錯体系化合物等が挙げられる。
【０１６０】
また、近年では遅延蛍光を利用した発光ドーパントも開発されており、これらを用いてもよい。遅延蛍光を利用した発光ドーパントの具体例としては、国際公開第２０１１／１５６７９３号、特開２０１１−２１３６４３号、特開２０１０−９３１８１号等に記載の化合物が挙げられる。
【０１６１】
（２）ホスト化合物
本発明に係るホスト化合物は、発光層において主に電荷の注入及び輸送を担う化合物であり、有機ＥＬ素子においてそれ自体の発光は実質的に観測されない化合物である。好ましくは、室温（２５℃）においてリン光発光のリン光量子収率が０．１未満の化合物であり、より好ましくはリン光量子収率が０．０１未満の化合物である。
【０１６２】
ホスト化合物は、発光層に含まれる化合物のうちで、その発光層中における質量比が２０％以上であることが好ましい。また、ホスト化合物の励起状態エネルギーは、同一層内に含まれる発光ドーパントの励起状態エネルギーよりも高いことが好ましい。なお、本実施形態に係る有機ＥＬ素子においては、発光層を、ＡＩＥ分子やＲＩＳＣ化合物と共にホスト化合物を併用した構成としてもよいし、ホスト化合物を併用しない構成としてもよい。ホスト化合物を併用した構成の場合、ホスト化合物のＳ１及びＴ１は、ＡＩＥ分子のＳ１及びＴ１やＲＩＳＣ化合物のＳ１及びＴ１よりも高いことが好ましい。
【０１６３】
ホスト化合物としては、一般的な有機ＥＬ素子の発光層に使用される適宜の種類を用いることができる。ホスト化合物は、低分子化合物であってもよいし、繰り返し単位を有する高分子化合物であってもよい。また、ビニル基やエポキシ基のような反応性基を有する化合物であってもよい。ホスト化合物は、一種を単独で用いてもよいし、複数種を併用してもよい。複数種のホスト化合物を併用すると、電荷の移動を容易に調整することができるため、有機ＥＬ素子を高効率化することができる。
【０１６４】
ホスト化合物としては、正孔輸送能又は電子輸送能を有しつつ、且つ、発光の長波長化を防ぎ、更に、有機ＥＬ素子を高温駆動時や駆動による発熱の中で安定して動作させる観点から、高いガラス転移温度（Ｔｇ）を有することが好ましい。ホスト化合物のガラス転移温度は、好ましくは９０℃以上、より好ましくは１２０℃以上である。なお、このガラス転移温度（Ｔｇ）は、ＤＳＣ（Differential Scanning Colorimetry：示差走査熱量法）を用いて、ＪＩＳ−Ｋ−７１２１に準拠した方法により求められる値である。
【０１６５】
ホスト化合物の具体例としては、以下の文献に記載されている化合物等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。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、米国特許公開第２００３０１７５５５３号、米国特許公開第２００６０２８０９６５号、米国特許公開第２００５０１１２４０７号、米国特許公開第２００９００１７３３０号、米国特許公開第２００９００３０２０２号、米国特許公開第２００５０２３８９１９号、国際公開第２００１０３９２３４号、国際公開第２００９０２１１２６号、国際公開第２００８０５６７４６号、国際公開第２００４０９３２０７号、国際公開第２００５０８９０２５号、国際公開第２００７０６３７９６号、国際公開第２００７０６３７５４号、国際公開第２００４１０７８２２号、国際公開第２００５０３０９００号、国際公開第２００６１１４９６６号、国際公開第２００９０８６０２８号、国際公開第２００９００３８９８号、国際公開第２０１２０２３９４７号、特開２００８−０７４９３９号公報、特開２００７−２５４２９７号公報、ＥＰ２０３４５３８号等である。
【０１６６】
《含有物》
有機ＥＬ素子の有機層は、その他の含有物を更に含んでいてもよい。その他の含有物としては、例えば、臭素、ヨウ素、塩素等の単体のハロゲンやハロゲン化化合物、Ｐｄ、Ｃａ、Ｎａ等のアルカリ金属やアルカリ土類金属や遷移金属の化合物、金属錯体、塩等が挙げられる。
【０１６７】
その他の含有物の量は、特に制限されるものではないが、含有物を含む層の全質量に対して、好ましくは１０００ｐｐｍ以下、より好ましくは５００ｐｐｍ以下、更に好ましくは５０ｐｐｍ以下である。但し、電子や正孔の輸送性を向上させる目的や、励起子のエネルギー移動を有利にするための目的等によっては、このような範囲に限定されない。
【０１６８】
《有機層の形成方法》
有機層（正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層等）の形成方法は、特に制限されるものではなく、例えば、真空蒸着法、湿式法（ウェットプロセスともいう）等を用いることができる。
【０１６９】
湿式法としては、例えば、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、スプレーコート法、カーテンコート法、ＬＢ法（ラングミュア−ブロジェット法）等が挙げられる。湿式法としては、均質な薄膜が得られ易く、且つ、生産性が高い点で、ダイコート法、ロールコート法、インクジェット法、スプレーコート法等のロール・ツー・ロール方式の適性が高い方法が好ましく用いられる。
【０１７０】
有機層の材料を溶解又は分散させる液媒体としては、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類や、酢酸エチル等の脂肪酸エステル類や、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類や、トルエン、キシレン、メシチレン、シクロヘキシルベンゼン等の芳香族炭化水素類や、シクロヘキサン、デカリン、ドデカン等の脂肪族炭化水素類や、ＤＭＦ、ＤＭＳＯ等の有機溶媒が挙げられる。有機層の材料を分散させる分散方法としては、超音波分散、高剪断力分散、メディア分散等を用いることができる。
【０１７１】
有機層は、層毎に同じ方法を用いて形成してもよいし、層毎に異なる方法を用いて形成してもよい。真空蒸着法を用いる場合、蒸着条件は、使用する化合物の種類等によって異なるが、一般に、ボート加熱温度５０〜４５０℃、真空度１０−６〜１０−２Ｐａ、蒸着速度０．０１〜５０ｎｍ／秒、基板温度−５０〜３００℃、膜厚０．１ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５〜２００ｎｍの範囲で、適宜の条件とすることができる。
【０１７２】
有機層は、一回の真空引きで一貫して陽極側の層から陰極側の層までを作製することが好ましい。但し、途中で取り出して異なる製膜法を施してもよい。途中で取り出す場合は、その際の作業を、乾燥不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。
【０１７３】
《陽極》
陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上、好ましくは４．５ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物、又は、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）等のように非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。
【０１７４】
陽極は、電極物質を蒸着やスパッタリング等で成膜することにより、薄膜として形成することができる。陽極の成膜に際しては、フォトリソグラフィー法により所望の形状のパターンを形成してもよい。また、高いパターン精度を必要としない場合は（１００μｍ以上程度の場合）、電極物質の蒸着やスパッタリング等を行う時にマスクを使用してパターンを形成してもよい。また、有機導電性化合物のように塗布可能な電極物質を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等の湿式法を用いることもできる。
【０１７５】
有機ＥＬ素子の発光を陽極から取り出す場合には、陽極の透過率を１０％より大きくすることが好ましい。陽極としてのシート抵抗は、数百Ω／□以下が好ましい。陽極の厚さは、電極材料にもよるが、通常、１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは１０〜２００ｎｍである。
【０１７６】
《陰極》
陰極としては、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属という）、合金、電気伝導性化合物、又は、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、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、アルミニウム、希土類金属等が挙げられる。
【０１７７】
陰極の電極物質としては、電子注入性や、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、アルミニウム等がより好ましい。
【０１７８】
陰極は、電極物質を蒸着やスパッタリング等で成膜することにより、薄膜として形成することができる。
【０１７９】
陰極としてのシート抵抗は、数百Ω／□以下が好ましい。陰極の厚さは、通常、１０ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５０〜２００ｎｍである。
【０１８０】
なお、有機ＥＬ素子の陽極及び陰極のいずれか一方は、発光した光を透過させて発光輝度を向上させる点から、透明又は半透明であることが好ましい。例えば、陰極の電極物質である金属を１〜２０ｎｍの膜厚で成膜した後、その上に、前記の導電性透明材料を成膜することによって、透明又は半透明の陰極を作製することができる。
【０１８１】
《支持基板》
有機ＥＬ素子の支持基板（基体、基板、基材、支持体等ともいう）としては、ガラス、プラスチック等を用いることが可能であり、その種類は特に限定されるものではない。支持基板は、透明であってもよいし、不透明であってもよい。支持基板側から光を取り出す場合には、支持基板は透明であることが好ましい。透明な支持基板としては、ガラス、石英、透明樹脂フィルム等が挙げられる。特に好ましい支持基板は、有機ＥＬ素子にフレキシブル性を与えることができる樹脂フィルムである。
【０１８２】
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）等のポリエステルや、ポリエチレン、ポリプロピレンや、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）、セルロースアセテートフタレート（ＴＡＣ）、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類又はこれらの誘導体や、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリル或いはポリアリレート類、アートン（商品名ＪＳＲ社製）或いはアペル（商品名三井化学社製）といったシクロオレフィン系樹脂等が挙げられる。
【０１８３】
樹脂フィルムの表面には、無機物の被膜、有機物の被膜、無機物と有機物のハイブリッド被膜等が形成されていてもよい。樹脂フィルムは、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％ＲＨ）が０．０１ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下のバリア性フィルムであることが好ましく、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が１０−３ｍｌ／（ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ）以下、且つ、水蒸気透過度が１０−５ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下の高バリア性フィルムであることがより好ましい。
【０１８４】
バリア性フィルムに形成するバリア膜の材料としては、水分や酸素等のように有機ＥＬ素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。バリア膜には、脆弱性を改良するために、無機層と有機層の積層構造を持たせることが好ましい。無機層と有機層の積層順は、特に制限されるものではないが、無機層と有機層を交互に複数回積層することが好ましい。
【０１８５】
バリア膜の形成方法は、特に制限されるものではなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができる。バリア膜の形成方法としては、特開２００４−６８１４３号公報に記載されているような大気圧プラズマ重合法が特に好ましい。
【０１８６】
不透明な支持基板としては、例えば、アルミ、ステンレス等の金属板やフィルム、樹脂基板、セラミック製の基板等を用いることができる。
【０１８７】
《封止》
有機ＥＬ素子を封止する方法としては、例えば、封止部材と、電極や支持基板とを接着剤で接着する方法が挙げられる。封止部材は、有機ＥＬ素子の表示領域を覆うように配置されていればよく、凹板状であってもよいし、平板状であってもよい。封止部材を凹状に加工する方法としては、サンドブラスト加工、化学エッチング加工等が挙げられる。封止部材の透明性や電気絶縁性は、特に限定されるものではない。
【０１８８】
封止部材の具体例としては、ガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等が挙げられる。ガラス板としては、ソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等が挙げられる。また、ポリマー板・フィルムとしては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等で形成されたものが挙げられる。金属板・フィルムとしては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブテン、シリコン、ゲルマニウム、タンタル等の金属や合金で形成されたものが挙げられる。
【０１８９】
封止部材としては、有機ＥＬ素子を薄膜化できる点から、ポリマーフィルムや、金属フィルムを好ましく用いることができる。ポリマーフィルムとしては、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が１×１０−３ｍｌ／ｍ２／２４ｈ以下、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％）が１×１０−３ｇ／（ｍ２／２４ｈ）以下のものが好ましい。
【０１９０】
接着剤としては、アクリル酸系オリゴマー、メタクリル酸系オリゴマー等の反応性ビニル基を有する光硬化型接着剤や熱硬化型接着剤、２−シアノアクリル酸エステル等の湿気硬化型接着剤、エポキシ系等の熱硬化型接着剤や化学硬化型（二液混合）接着剤が挙げられる。また、ポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィン等のホットメルト型接着剤や、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤が挙げられる。
【０１９１】
接着剤としては、有機ＥＬ素子が熱処理によって劣化する場合があるので、室温から８０℃までに接着硬化できるものが好ましい。また、接着剤は、乾燥剤が分散されたものであってもよい。封止部分への接着剤の塗布は、市販のディスペンサーを使って行ってもよいし、スクリーン印刷のように印刷で行ってもよい。
【０１９２】
また、有機ＥＬ素子を封止する方法としては、支持基板の反対側に設けられた電極の外側に、有機層及び電極を被覆する封止膜を成膜する方法を用いることもできる。封止膜は、無機物の被膜、有機物の被膜、無機物と有機物のハイブリッド被膜等のいずれによって設けてもよい。封止膜の材料としては、水分や酸素等のように有機ＥＬ素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。封止膜には、脆弱性を改良するために、無機層と有機層の積層構造を持たせることが好ましい。
【０１９３】
封止膜の形成方法は、特に制限されるものではなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができる。
【０１９４】
封止部材と有機ＥＬ素子の表示領域との間隙には、気相及び液相のいずれについても、窒素、アルゴン等の不活性気体や、フッ化炭化水素、シリコンオイル等の不活性液体を注入することが好ましい。また、封止部材と有機ＥＬ素子の表示領域との間隙は、真空としてもよいし、吸湿性化合物を封入してもよい。
【０１９５】
吸湿性化合物としては、例えば、金属酸化物（例えば、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム等）、硫酸塩（例えば、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸コバルト等）、金属ハロゲン化物（例えば、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、フッ化セシウム、フッ化タンタル、臭化セリウム、臭化マグネシウム、沃化バリウム、沃化マグネシウム等）、過塩素酸類（例えば、過塩素酸バリウム、過塩素酸マグネシウム等）等が挙げられる。硫酸塩、金属ハロゲン化物及び過塩素酸類については、無水塩が好適に用いられる。
【０１９６】
《用途》
本発明に係る有機ＥＬ素子は、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源として用いることができる。発光光源としては、例えば、照明装置（家庭用照明、車内照明）、時計用バックライト、液晶用バックライト、看板広告の光源、信号機の光源、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、光センサーの光源等が挙げられる。特に、液晶表示装置のバックライト、照明用光源としての用途に有効に用いることができる。
【０１９７】
（表示装置）
本発明に係る有機ＥＬ素子は、具体的には、表示装置の画素として用いることができる。表示装置は、単色表示装置であってもよいし、多色表示装置であってもよい。以下では、本発明の有機ＥＬ素子を具備する表示装置の一例として、多色表示装置について説明する。
【０１９８】
表示装置に備えられる有機ＥＬ素子の構成は、前記の素子構成例をはじめとして各種の構成を採ることができる。多色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を観測することができる。交流電圧を印加する場合には、陽極が＋、陰極が−の状態になったときのみ発光を観測することができる。なお、印加する交流の波形は、特に制限されるものではない。
【０１９９】
多色表示装置は、例えば、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源として用いることができる。表示デバイスや、ディスプレイとしては、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。表示デバイス、ディスプレイにおいて、青発光、赤発光及び緑発光の三種類の有機ＥＬ素子を用いるとフルカラーの表示が可能である。静止画像や動画像を再生する表示装置としての使用が可能であり、動画像の再生を行う場合の駆動方式としては、単純マトリクス（パッシブマトリクス）方式、アクティブマトリクス方式のいずれであってもよい。
【０２００】
図２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。この表示装置は、有機ＥＬ素子の発光により画像情報の表示を行う。ディスプレイ１は、複数の画素を有する表示部Ａと、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と、表示部Ａと制御部Ｂとの間を電気的に接続する配線部等を備えている。
【０２０１】
制御部Ｂは、複数の画素のそれぞれに、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とを送る。そして、走査信号によって走査線毎の画素が画像データ信号に応じて順次発光し、表示部Ａによって画像情報が表示される。
【０２０２】
図３は、表示部Ａの模式図である。表示部Ａは、基板上に、複数の画素３と、複数の走査線５と、複数のデータ線６とを有している。図３においては、各画素３からの光が下方向（白矢印方向）へ取り出される場合が示されている。
【０２０３】
配線部の走査線５及びデータ線６は、それぞれ導電材料からなる。走査線５とデータ線６とは、互いに格子状に直交し、直交する位置で各画素３に接続している。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。発光色が赤色の画素、緑色の画素及び青色の画素のそれぞれを、適宜、基板上に配列させることによってフルカラーの表示が可能となる。
【０２０４】
図４は、画素の模式図である。画素３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、コンデンサー１３等を備えている。基板上に備えられる複数の画素３には、赤色、緑色及び青色の各発光色の有機ＥＬ素子１０が用いられる。
【０２０５】
図４において、スイッチングトランジスタ１１のドレインには、制御部Ｂからデータ線６を介して画像データ信号が印加される。そして、制御部Ｂからスイッチングトランジスタ１１のゲートに、走査線５を介して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、コンデンサー１３と駆動トランジスタ１２のゲートに伝達される。
【０２０６】
画像データ信号の伝達によって、コンデンサー１３が画像データ信号の電位に応じて充電されると共に、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に接続されており、ソースが有機ＥＬ素子１０の電極に接続されている。有機ＥＬ素子１０には、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から電流が供給される。
【０２０７】
制御部Ｂが順次走査を行い、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、コンデンサー１３は、充電された画像データ信号の電位を保持する。そのため、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。そして、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、有機ＥＬ素子１０が発光する。
【０２０８】
このように有機ＥＬ素子１０の発光は、複数の画素３にそれぞれ用いられる有機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とを設けることによって、複数の画素毎に行われる方式で構成することができる。このような発光方式は、アクティブマトリクス方式と呼ばれる。
【０２０９】
なお、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、オフによる発光でもよい。また、コンデンサー１３の電位は、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。
【０２１０】
なお、表示装置の発光方式は、以上のアクティブマトリクス方式に制限されるものではなく、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としてもよい。
【０２１１】
図５は、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において、複数の走査線５と、複数の画像データ線６とは、画素３を挟んで対向して格子状に設けられている。順次走査により走査線５の走査信号が印加されたとき、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によると、画素３にアクティブ素子を設ける必要がなく、製造コストが低減する。
【０２１２】
＜照明装置＞
本発明に係る有機ＥＬ素子は、具体的には、各種の照明装置の光源として用いることができる。照明装置としては、適宜の光源色を生じる装置であってよいが、白色の光源色を生じる装置とすることが好ましい。
【０２１３】
白色の発光は、複数の発光性化合物によって複数の発光色を同時に発光させて、混色することで得ることができる。発光色の組み合わせとしては、赤色、緑色及び青色の三原色の組み合わせであってもよいし、青色と黄色、青緑色と橙色等の補色の関係の組み合わせであってもよい。また、発光性化合物からの光を励起光として発光する色素を併用してもよいし、カラーフィルターを利用してもよい。
【０２１４】
照明装置においては、各色の発光色を生じる有機ＥＬ素子をアレイ上に配列して白色の発光を生成してもよいし、有機ＥＬ素子自体の発光色を白色化してもよい。有機ＥＬ素子自体の発光色を白色にする場合には、発光層等のみについてパターニングを行い、電極等については一面に一括して成膜してもよい。
【０２１５】
図６は、照明装置の概略図である。また、図７は、照明装置の模式図である。照明装置は、例えば、本発明に係る有機ＥＬ素子１０１を、厚み３００μｍ程度のガラスカバー１０２等で覆うことにより形成することができる。一対の電極１０５，１０７と、有機層１０６とを、周囲にシール材を塗布したガラスカバー１０２等で封止することによって、有機層１０６等が大気中の酸素や水分で劣化するのを防ぐことができる。例えば、封止を、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）で行い、ガラスカバー１０２内に窒素ガス等の不活性ガス１０８を充填したり、捕水剤１０９等を設置したりすることが可能である。
【０２１６】
なお、以上の本実施形態に係る有機ＥＬ素子は、その構成、製法、用途等が、前記の説明に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、その他の公知の構成や製法を適用することができるし、本発明をその他の用途に用いることもできる。例えば、有機ＥＬ素子の公知の構成、製法、用途等に関して、特開２０１３−０８９６０８号公報、特開２０１４−１２０３３４号公報、特開２０１５−２０１５０８号公報等を参照してもよい。
【０２１７】
《発光性薄膜》
次に、本実施形態に係る発光性薄膜について説明する。本実施形態に係る発光性薄膜は、最低励起一重項エネルギー準位と最低励起三重項エネルギー準位とのエネルギー差が０．５ｅＶ以下である化合物（ＲＩＳＣ化合物）と凝集誘起発光性分子（ＡＩＥ分子）とを含有する。例えば、基材上に、ＲＩＳＣ化合物とＡＩＥ分子とを含む機能性薄膜を成膜することによって、各種の用途に使用可能な発光性の機能薄膜を形成することができる。ＡＩＥ分子の発光性薄膜中の濃度は、例えば、０．１質量％以上９９．９質量％以下とすることができる。また、ＲＩＳＣ化合物の発光性薄膜中の濃度は、例えば、０．１質量％以上９９．９質量％以下とすることができる。
【０２１８】
本実施形態に係る発光性薄膜は、例えば、有機ＥＬ素子、光電変換素子、有機機能性薄膜等の材料として用いることができる。また、前記の表示装置や照明装置を構成する発光素子として用いることもできる。本発明の発光性薄膜の形成方法は、特に制限されるものではなく、従来公知の真空蒸着法、湿式法等による形成方法を用いることができる。形成する発光性薄膜には、ＲＩＳＣ化合物とＡＩＥ分子に加えて、その他の発光性化合物やホスト化合物を配合してもよい。
【０２１９】
湿式法としては、例えば、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、スプレーコート法、カーテンコート法、ＬＢ法（ラングミュア−ブロジェット法）等が挙げられる。湿式法としては、均質な薄膜が得られ易く、且つ、生産性が高い点で、ダイコート法、ロールコート法、インクジェット法、スプレーコート法等のロール・ツー・ロール方式の適性が高い方法が好ましく用いられる。
【０２２０】
ＲＩＳＣ化合物やＡＩＥ分子を溶解又は分散させる液媒体としては、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類や、酢酸エチル等の脂肪酸エステル類や、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類や、トルエン、キシレン、メシチレン、シクロヘキシルベンゼン等の芳香族炭化水素類や、シクロヘキサン、デカリン、ドデカン等の脂肪族炭化水素類や、ＤＭＦ、ＤＭＳＯ等の有機溶媒が挙げられる。材料を分散させる分散方法としては、超音波分散、高剪断力分散、メディア分散等を用いることができる。
【実施例】
【０２２１】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例における「％」は、特に記載がない限り「質量％」を意味する。【０２２２】
（蛍光発光性化合物）
実施例で使用した蛍光発光性化合物（Ａ−１，Ａ−２）を以下に示す。なお、化合物Ａ−１及び化合物Ａ−２は、凝集誘起発光性が無い従来型の蛍光発光性化合物である。【０２２３】
【化１４】
2019163355.tif 000016
【０２２４】
（ＲＩＳＣ化合物）
実施例で使用したＲＩＳＣ化合物（Ｂ−１，Ｂ−２，Ｂ−３）を以下に示す。なお、ＲＩＳＣ化合物Ｂ−１のΔＥｓｔは０．０９ｅＶ、ＲＩＳＣ化合物Ｂ−２のΔＥｓｔは０．１１ｅＶ、ＲＩＳＣ化合物Ｂ−３のΔＥｓｔは０．２５ｅＶである。【０２２５】
【化１５】
2019163355.tif 000017
【０２２６】
（正孔輸送材料）
実施例で使用した正孔輸送材料（ＨＴ−１）を以下に示す。【０２２７】
【化１６】
2019163355.tif 000018
【０２２８】
（電子輸送材料）
実施例で使用した電子輸送材料（ＥＴ−１，ＥＴ−２）を以下に示す。【０２２９】
【化１７】
2019163355.tif 000019
【０２３０】
（ホスト化合物）
実施例で使用したホスト化合物（Ｈ−１，Ｈ−２）を以下に示す。【０２３１】
【化１８】
2019163355.tif 000020
【０２３２】
（ＡＩＥ分子）
実施例で使用したＡＩＥ分子（ＡＩＥ−１，ＡＩＥ−２，ＡＩＥ−３，ＡＩＥ−４）を以下に示す。なお、ＡＩＥ分子は凝集して集合体を形成することにより強い蛍光を発光する、蛍光発光性化合物である。【０２３３】
【化１９】
2019163355.tif 000021
【０２３４】
なお、実施例で使用した化合物のうち、ＡＩＥ−１とＡＩＥ−２は、刊行物（Ｑｉｎ  Ｗ．，ｅｔ  ａｌ．，Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．，２０１５，５１，７３２１−７３２４）に記載された方法に基づいて合成した。また、ＡＩＥ−３は、刊行物（Ｋｉｍ  Ｊ．Ｙ．，ｅｔ  ａｌ．，Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．２０１３，２５，２６６６−２６７１）に記載された方法に基づいて合成した。また、ＡＩＥ−４は、刊行物（Ｃｈｅｎ  Ｂ．，ｅｔ  ａｌ．，Ｃｈｅｍ．Ｅｕｒ．Ｊ．，２０１４，２０，１９３１−１９３９）に記載された方法に基づいて合成した。その他の化合物については、市販品（和光純薬工業社製）を用いた。【０２３５】
［実施例１］
正孔輸送層に後架橋型の化合物ＨＴ−１、発光層に表１に示す発光性化合物を用いて有機ＥＬ素子を作製し、発光効率の評価を行った。【０２３６】
＜有機ＥＬ素子１−１の作製＞
（陽極の作製）
１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍの透明支持基板（ＮＨテクノグラス社製、ＮＡ−４５）上に、陽極としてＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を約１００ｎｍの厚さで成膜し、パターニングを行った。次いで、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た後に、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。【０２３７】
（正孔輸送層の作製）
続いて、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、へレウス社製、商品名：ＣＬＥＶＩＯＳ  Ｐ  ＶＰ  ＡＩ  ４０８３）を純水で７０％に希釈して得た溶液を、透明支持基板に作製した陽極上に、３０００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコート法により成膜した。そして、２００℃において１時間乾燥し、膜厚３０ｎｍの第１正孔輸送層を形成した。次いで、この基板を窒素雰囲気下に移し、９．０ｍｇの化合物ＨＴ−１を１．１ｇのクロロベンゼンに溶解させて得た塗布液を、第１正孔輸送層上に、１５００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコート法により成膜した。そして、１８０秒間紫外光を照射し、後架橋型の化合物ＨＴ−１の光重合・架橋を行い、膜厚約２０ｎｍの第２正孔輸送層を形成した。【０２３８】
（発光層の作製）
続いて、６．７５ｍｇのホスト化合物Ｈ−１と１．６９ｍｇの蛍光発光性化合物Ａ−１を窒素雰囲気下で１．１ｇのクロロベンゼンに溶解させて得た塗布液を、第２正孔輸送層上に、１５００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコート法により成膜した。そして、真空下、１３０℃で加熱乾燥することにより溶媒を完全に除去し、膜厚約５０ｎｍの発光層を形成した。【０２３９】
（電子輸送層の作製）
続いて、発光層を成膜した透明支持基板を真空蒸着装置に取り付けた後、真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧し、発光層上に、化合物ＥＴ−１を０．１ｎｍ／秒で蒸着して、膜厚約３５ｎｍの電子輸送層を形成した。【０２４０】
（電子注入層・陰極の作製）
続いて、真空蒸着装置を使用して、電子輸送層上に、フッ化リチウムを蒸着して、膜厚約１．０ｎｍの電子注入層を形成した。次いで、電子注入層上に、アルミニウムを蒸着して、膜厚約１１０ｎｍの陰極を形成した。【０２４１】
（封止）
封止用のガラスカバーの周縁部に、酸素や水分を吸着する吸湿性化合物を配合したエポキシ系光硬化型接着剤（東亞合成社製、ラックストラックＬＣ０６２９Ｂ）を塗布し、このガラスカバーで、透明支持基板上に形成した電極と有機層を覆い、シール材としてのエポキシ系光硬化型接着剤を塗布した周縁部と透明支持基板とを密着させた。その後、電極や有機層が成膜されていない部分に、透明支持基板側からＵＶ光を照射し、接着剤を硬化させることにより、封止された有機ＥＬ素子１−１を得た。【０２４２】
＜有機ＥＬ素子１−２の作製＞
発光層を成膜する塗布液に８．０１ｍｇのホスト化合物Ｈ−１と０．４２ｍｇのＲＩＳＣ化合物Ｂ−１を用いたこと以外は有機ＥＬ素子１−１と同様にして、有機ＥＬ素子１−２を作製した。【０２４３】
＜有機ＥＬ素子１−３の作製＞
発光層を成膜する塗布液に６．３３ｍｇのホスト化合物Ｈ−１と０．４２ｍｇのＲＩＳＣ化合物Ｂ−１と１．６９ｍｇの蛍光発光性化合物Ａ−１を用いたこと以外は有機ＥＬ素子１−１と同様にして、有機ＥＬ素子１−３を作製した。【０２４４】
＜有機ＥＬ素子１−４〜１−７の作製＞
発光性化合物の種類を表１に示す化合物に置き換えたこと以外は有機ＥＬ素子１−３と同様にして、有機ＥＬ素子１−４〜１−７を作製した。【０２４５】
＜発光効率の評価＞
室温（２５℃）において、２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流密度で有機ＥＬ素子を点灯させて、分光放射輝度計ＣＳ−２０００（コニカミノルタ社製）により発光輝度を測定し、発光効率（外部取り出し量子効率）を求めた。その結果を表１に示す。表中の発光効率は、有機ＥＬ素子１−３の測定値を１００とした相対値を表す。【０２４６】
【表１】
2019163355.tif 000022
【０２４７】
表１に示すように、発光性化合物として凝集誘起発光性が無い蛍光発光性化合物Ａ−１のみを２０質量％の濃度で用いた有機ＥＬ素子１−１や、ＲＩＳＣ化合物Ｂ−１のみを２０質量％の濃度で用いた有機ＥＬ素子１−２では、発光が略見られず、化合物の凝集によって濃度消光が生じたと考えられる。発光性化合物としてＲＩＳＣ化合物Ｂ−１と蛍光発光性化合物Ａ−１とを併用した有機ＥＬ素子１−３では、蛍光発光性化合物Ａ−１やＲＩＳＣ化合物Ｂ−１を単独で用いた有機ＥＬ素子１−１〜１−２と比較すると、発光効率がある程度向上した。【０２４８】
これに対し、ＡＩＥ分子を蛍光発光性化合物Ａ−１の代わりに同濃度添加し、ＲＩＳＣ化合物と併用した有機ＥＬ素子１−４〜１−７では、有機ＥＬ素子１−３と比較して、更なる発光効率の向上が見られた。この結果から、従来型の蛍光発光性化合物では凝集状態となり、消光が生じる程度の高濃度であっても、ＡＩＥ分子であれば十分に発光させることが可能であり、ＲＩＳＣ化合物との併用によって発光効率が大きく向上することが確認された。【０２４９】
［実施例２］
実施例１で発光を生じた成分を確認するため、実施例１と同様の発光性化合物を用いて発光性薄膜のサンプルを作製し、発光スペクトルの評価を行った。【０２５０】
＜サンプル２−１の作製＞
３００ｍｍ×３００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板に、ＵＶオゾン洗浄処理を１０分間行った。その後、窒素雰囲気下において、有機ＥＬ素子１−１の発光層の形成に用いた塗布液を、基板上に、１０００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコート法により成膜した。そして、有機ＥＬ素子１−１と同様の手順で封止を行って、サンプル２−１とした。【０２５１】
＜サンプル２−２の作製＞
有機ＥＬ素子１−２の発光層の形成に用いた塗布液を使用し、蛍光発光性化合物Ａ−１をＲＩＳＣ化合物Ｂ−１に置き換えた以外はサンプル２−１と同様にして、サンプル２−２を作製した。【０２５２】
＜サンプル２−３の作製＞
ＲＩＳＣ化合物Ｂ−１をＲＩＳＣ化合物Ｂ−２に置き換えた以外はサンプル２−２と同様にして、サンプル２−３を作製した。【０２５３】
＜サンプル２−４〜２−５の作製＞
蛍光発光性化合物Ａ−１をＡＩＥ−１又はＡＩＥ−２に置き換えた以外はサンプル２−１と同様にして、サンプル２−４〜２−５を作製した。【０２５４】
＜サンプル２−６〜２−９の作製＞
有機ＥＬ素子１−４〜１−７の発光層の形成に用いた塗布液を使用し、発光性化合物の種類を表２に示す化合物に置き換えた以外はサンプル２−１と同様にして、サンプル２−６〜２−９を作製した。【０２５５】
＜スペクトルの評価＞
表２に示す励起方法を用いてサンプルを発光させて、分光蛍光光度計（日立ハイテクサイエンス社製、Ｆ−７０００）により室温下で発光スペクトルを測定し、発光極大波長を確認した。サンプル２−１〜２−５については、可視光領域を含む波長領域の光で光励起し、サンプル２−６〜２−９については、２．５ｍＡ／ｃｍ２で電流励起した。【０２５６】
【表２】
2019163355.tif 000023
【０２５７】
その結果、発光性化合物としてＲＩＳＣ化合物とＡＩＥ分子とを併用したサンプル２−６〜２−９の発光極大波長は、ＡＩＥ分子のみを用いたサンプル２−４や２−５の発光極大波長とそれぞれ一致した。サンプル２−６〜２−９で、ＡＩＥ分子由来の発光が検出されたことから、励起子がＲＩＳＣ化合物からＡＩＥ分子にエネルギー移動した可能性が推測された。【０２５８】
［実施例３］
正孔輸送層に後架橋型の化合物ＨＴ−１、発光層に表３に示す発光性化合物を用いて有機ＥＬ素子を作製し、発光効率の評価を行った。【０２５９】
＜有機ＥＬ素子３−１〜３−５の作製＞
発光性化合物の種類を表３に示す化合物に置き換えた以外は有機ＥＬ素子１−１と同様にして、有機ＥＬ素子３−１〜３−５を作製した。【０２６０】
＜発光効率の評価＞
実施例１と同様に、室温（２５℃）において、２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流密度で有機ＥＬ素子を点灯させて、分光放射輝度計ＣＳ−２０００（コニカミノルタ社製）により発光輝度を測定し、発光効率（外部取り出し量子効率）を求めた。その結果を表３に示す。表中の発光効率は、有機ＥＬ素子３−３の測定値を１００とした相対値を表す。【０２６１】
【表３】
2019163355.tif 000024
【０２６２】
表３に示すように、発光性化合物として凝集誘起発光性が無い蛍光発光性化合物Ａ−２のみを２０質量％の濃度で用いた有機ＥＬ素子３−１では、発光が略見られなかった。これに対し、ＡＩＥ分子を蛍光発光性化合物Ａ−２の代わりに同濃度添加し、ＲＩＳＣ化合物と併用した有機ＥＬ素子３−４〜３−５では、有機ＥＬ素子３−３と比較して、高い発光効率が得られた。よって、発光効率を向上させる目的で蛍光発光性化合物の濃度を高くする場合、ＡＩＥ分子を併用する手法が有効であると推察される。【０２６３】
［実施例４］
実施例３で発光を生じた成分を確認するため、実施例３と同様の発光性化合物を用いて発光性薄膜のサンプルを作製し、発光スペクトルの評価を行った。【０２６４】
＜サンプル４−１の作製＞
実施例２と同様にして、３００ｍｍ×３００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板に、ＵＶオゾン洗浄処理を１０分間行った。その後、窒素雰囲気下において、有機ＥＬ素子３−１の発光層の形成に用いた塗布液を、基板上に、１０００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコート法により成膜した。そして、有機ＥＬ素子１−１と同様の手順で封止を行って、サンプル４−１とした。【０２６５】
＜サンプル４−２の作製＞
有機ＥＬ素子３−２の発光層の形成に用いた塗布液を使用し、蛍光発光性化合物Ａ−２をＲＩＳＣ化合物Ｂ−３に置き換えた以外はサンプル４−１と同様にして、サンプル４−２を作製した。【０２６６】
＜サンプル４−３〜４−４の作製＞
蛍光発光性化合物Ａ−２をＡＩＥ−３又はＡＩＥ−４に置き換えた以外はサンプル４−１と同様にして、サンプル４−３〜４−４を作製した。【０２６７】
＜サンプル４−５〜４−６の作製＞
有機ＥＬ素子３−４〜３−５の発光層の形成に用いた塗布液を使用し、発光性化合物の種類を表４に示す化合物に置き換えた以外はサンプル４−１と同様にして、サンプル４−５〜４−６を作製した。【０２６８】
＜スペクトルの評価＞
実施例２と同様にして、表４に示す励起方法を用いてサンプルを発光させて、分光蛍光光度計（日立ハイテクサイエンス社製、Ｆ−７０００）により室温下で発光スペクトルを測定し、発光極大波長を確認した。サンプル４−１〜４−４については、可視光領域を含む波長領域の光で光励起し、サンプル４−５〜４−６については、２．５ｍＡ／ｃｍ２で電流励起した。【０２６９】
【表４】
2019163355.tif 000025
【０２７０】
その結果、発光性化合物としてＲＩＳＣ化合物とＡＩＥ分子とを併用したサンプル４−５の発光極大波長は、ＲＩＳＣ化合物Ｂ−３のみを用いたサンプル４−２の発光極大波長や、ＡＩＥ分子のみを用いたサンプル４−３の発光極大波長と近似する２箇所にあることが確認された。また、発光性化合物としてＲＩＳＣ化合物とＡＩＥ分子とを併用したサンプル４−６についても、同様に、サンプル４−２の発光極大波長や、サンプル４−４の発光極大波長と近似する２箇所にあることが確認された。よって、ＲＩＳＣ化合物に生じた三重項励起子は、全てがＡＩＥ分子にエネルギー移動している訳ではなく、一部は、ＲＩＳＣ化合物上で発光を生じさせている可能性が推察される。【０２７１】
［実施例５］
発光性化合物としてＡＩＥ分子を含む有機ＥＬ素子を作製し、水分や酸素に対する耐性の評価を行った。【０２７２】
＜有機ＥＬ素子５−１の作製＞
電子輸送層の形成に用いた化合物ＥＴ−１を化合物ＥＴ−２に置き換え、ホスト化合物Ｈ−１をホスト化合物Ｈ−２に置き換え、封止を行わず素子を完成させたこと以外は有機ＥＬ素子１−３と同様にして、有機ＥＬ素子５−１を作製した。【０２７３】
＜有機ＥＬ素子５−２の作製＞
電子輸送層の形成に用いた化合物ＥＴ−１を化合物ＥＴ−２に置き換え、ホスト化合物Ｈ−１をホスト化合物Ｈ−２に置き換え、封止を行わず素子を完成させたこと以外は有機ＥＬ素子１−４と同様にして、有機ＥＬ素子５−２を作製した。【０２７４】
＜水分や酸素に対する耐性の評価＞
作製直後の有機ＥＬ素子の発光効率と、大気中で２４時間放置した後の有機ＥＬ素子の発光効率とをそれぞれ求めて、発光効率の低下に基づいて水分や酸素に対する耐性を評価した。なお、発光効率（外部取り出し量子効率）は、実施例１と同様にして求めた。その結果を表５に示す。表中の発光効率は、各有機ＥＬ素子について、作製直後（０時間後）の測定値を１００とした相対値を表す。【０２７５】
【表５】
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【０２７６】
表５に示すように、発光層にＡＩＥ分子を含む有機ＥＬ素子５−２では、大気中で放置した後においても、高い発光効率が確認された。この要因は明らかではないが、ＡＩＥ分子が凝集体を形成することにより、個々の発光体の径が大きくなり、劣化の原因となる水分子や酸素との接触面積や衝突回数が減少したためであると推測できる。なお、この際に用いるリン光発光性金属錯体は、本明細書記載のＤｐ−１〜Ｄｐ−５９を用いた場合にも同様の結果が得られた。
【符号の説明】
【０２７７】
１      ディスプレイ
３      画素
５      走査線
６      データ線
７      電源ライン
１０    有機ＥＬ素子
１１    スイッチングトランジスタ
１２    駆動トランジスタ
１３    コンデンサー
１０１  照明装置内の有機ＥＬ素子
１０２  ガラスカバー
１０５  陰極
１０６  有機ＥＬ層
１０７  透明電極付きガラス基板
１０８  窒素ガス
１０９  捕水剤
Ａ      表示部
Ｂ      制御部
【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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【国際調査報告】
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