有機エレクトロルミネッセンス素子、照明装置及び表示装置
【課題】 外部取り出し収率が高く、低消費電力で、且つ長寿命である有機エレクトロルミネッセンス素子、及びそれを用いた照明装置、表示装置を提供すること。
【解決手段】 互いに対向する陽極と陰極の間に有機材料含有層を有する発光層を挟持している有機エレクトロルミネッセンス素子において、該発光層が電子輸送性ホスト化合物とリン光性ドーパントとからなり、発光層と陽極の間に２層以上の正孔輸送層を含有し、陽極と接する第１の正孔輸送層に含有する有機材料のイオン化ポテンシャルが５．５ｅＶ以下であり、発光層と接する第２の正孔輸送層に含有する有機材料の励起３重項エネルギー（Ｔ１）が２．７ｅＶ以上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。
【解決手段】 互いに対向する陽極と陰極の間に有機材料含有層を有する発光層を挟持している有機エレクトロルミネッセンス素子において、該発光層が電子輸送性ホスト化合物とリン光性ドーパントとからなり、発光層と陽極の間に２層以上の正孔輸送層を含有し、陽極と接する第１の正孔輸送層に含有する有機材料のイオン化ポテンシャルが５．５ｅＶ以下であり、発光層と接する第２の正孔輸送層に含有する有機材料の励起３重項エネルギー（Ｔ１）が２．７ｅＶ以上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。
【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、照明装置及び表示装置に関する。
【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・燐光）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、更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、更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、励起三重項からの燐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、室温で燐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。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がなされている（例えば、非特許文献３参照。）。
【０００９】
また、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がなされている（例えば、非特許文献２参照。）。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。
【００１０】
また、高い発光効率を得るために、ホール輸送性の化合物を燐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。）。
【００１１】
また、各種電荷輸送性材料を燐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）。更に、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】
また、含窒素芳香族環化合物の部分構造を含み、窒素原子もしくはアリールを中心として、３方向または４方向に延びる化学構造であって、熱的に安定な正孔輸送材料が開示されている（特許文献５参照。）。しかしながら、特許文献５においては、燐光発光の有機ＥＬ素子の開示は一切なされていない。
【００１３】
また、含窒素芳香族環化合物であって、輝度が高い発光材料が開示されている（特許文献６参照。）。しかしながら、特許文献６においては、燐光発光の有機ＥＬ素子の開示は一切なされていない。
【００１４】
更に、正孔輸送層を２層とし、正孔輸送性ホスト及び電子輸送性ドーパントを含むものが知られている（例えば、特許文献７参照。）。
【００１５】
現在、この燐光発光を用いた有機ＥＬ素子の更なる発光の高効率化、長寿命化が検討されているが、緑色発光については理論限界である２０％近くの外部取り出し効率が達成されているものの、低電流領域（低輝度領域）のみであり、高電流領域（高輝度領域）では、いまだ理論限界は達成されていない。更に、その他の発光色についてもまだ十分な効率が得られておらず改良が必要であり、また、今後の実用化に向けた有機ＥＬ素子では、更に、低消費電力で効率よく高輝度に発光する有機ＥＬ素子の開発が望まれている。特に青色燐光発光の有機ＥＬ素子において高効率に発光する素子が求められている。
【特許文献１】特許第３０９３７９６号公報
【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】特公平７−１１０９４０号公報
【特許文献６】特開２００１−１６０４８８号公報
【特許文献７】米国特許出願公開第２００４／４８，１０１号明細書
【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 Ｔｓｕｔｓｕｉ ｅｔ 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】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明の目的は、外部取り出し収率が高く、低消費電力で、且つ長寿命である有機エレクトロルミネッセンス素子、及びそれを用いた照明装置、表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成された。
【００１８】
（請求項１）
互いに対向する陽極と陰極の間に有機材料含有層を有する発光層を挟持している有機エレクトロルミネッセンス素子において、該発光層が電子輸送性ホスト化合物とリン光性ドーパントとからなり、発光層と陽極の間に２層以上の正孔輸送層を含有し、陽極と接する第１の正孔輸送層に含有する有機材料のイオン化ポテンシャルが５．５ｅＶ以下であり、発光層と接する第２の正孔輸送層に含有する有機材料の励起３重項エネルギー（Ｔ１）が２．７ｅＶ以上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。
【００１９】
（請求項２）
前記電子輸送性ホスト化合物が下記一般式（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。
【００２０】
【化１】
【００２１】
（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）
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請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２２】
（請求項４）
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請求項２または３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２３】
（請求項５）
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請求項２〜４のいずれかに１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２４】
（請求項６）
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請求項２〜５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２５】
（請求項７）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２６】
【化２】
【００２７】
（式中、Ｒ501〜Ｒ507は、各々独立に水素原子または置換基を表す。）
（請求項８）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２８】
【化３】
【００２９】
（式中、Ｒ511〜Ｒ517は、各々独立に水素原子または置換基を表す。）
（請求項９）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００３０】
【化４】
【００３１】
（式中、Ｒ521〜Ｒ527は、各々独立に水素原子または置換基を表す。）
（請求項１０）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００３２】
【化５】
【００３３】
（式中、Ｒ531〜Ｒ537は、各々独立に水素原子または置換基を表す。）
（請求項１１）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００３４】
【化６】
【００３５】
（式中、Ｒ541〜Ｒ548は、各々独立に水素原子または置換基を表す。）
（請求項１２）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００３６】
【化７】
【００３７】
（式中、Ｒ551〜Ｒ558は、各々独立に水素原子または置換基を表す。）
（請求項１３）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００３８】
【化８】
【００３９】
（式中、Ｒ561〜Ｒ567は、各々独立に水素原子または置換基を表す。）
（請求項１４）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００４０】
【化９】
【００４１】
（式中、Ｒ571〜Ｒ577は、各々独立に水素原子または置換基を表す。）
（請求項１５）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００４２】
【化１０】
【００４３】
（式中、Ｒは水素原子または置換基を表す。また、複数のＲは各々同一でもよく、異なっていてもよい。）
（請求項１６）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００４４】
【化１１】
【００４５】
（式中、Ｒは水素原子または置換基を表す。また、複数のＲは各々同一でもよく、異なっていてもよい。）
（請求項１７）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００４６】
【化１２】
【００４７】
（一般式（２−１）において、Ｒ502〜Ｒ507は、各々独立に水素原子または置換基を表し、一般式（２−２）において、Ｒ512〜Ｒ517は、各々独立に水素原子または置換基を表し、一般式（２−３）において、Ｒ522〜Ｒ527は、各々独立に水素原子または置換基を表し、一般式（２−４）において、Ｒ532〜Ｒ537は、各々独立に水素原子または置換基を表し、一般式（２−５）において、Ｒ542〜Ｒ548は、各々独立に水素原子または置換基を表し、一般式（２−６）において、Ｒ552〜Ｒ558は、各々独立に水素原子または置換基を表し、一般式（２−７）において、Ｒ562〜Ｒ567は、各々独立に水素原子または置換基を表し、一般式（２−８）において、Ｒ572〜Ｒ577は、各々独立に水素原子または置換基を表し、一般式（２−９）において、Ｒ582〜Ｒ588は、各々独立に水素原子または置換基を表し、一般式（２−１０）において、Ｒ592〜Ｒ598は、各々独立に水素原子または置換基を表す。）
（請求項１８）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００４８】
【化１３】
【００４９】
（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）〜（２−４）で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。）
（請求項１９）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００５０】
【化１４】
【００５１】
（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）〜（２−４）で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。）
（請求項２０）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００５２】
【化１５】
【００５３】
（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）〜（２−４）で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。）
（請求項２１）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００５４】
【化１６】
【００５５】
（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）〜（２−４）で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。）
（請求項２２）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００５６】
【化１７】
【００５７】
（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）〜（２−４）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。）
（請求項２３）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００５８】
【化１８】
【００５９】
（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）〜（２−４）で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。）
（請求項２４）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００６０】
【化１９】
【００６１】
（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）〜（２−４）で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。）
（請求項２５）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００６２】
【化２０】
【００６３】
（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）〜（２−４）で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。）
（請求項２６）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００６４】
【化２１】
【００６５】
（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。）
（請求項２７）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００６６】
【化２２】
【００６７】
（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。）
（請求項２８）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００６８】
【化２３】
【００６９】
（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。）
（請求項２９）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００７０】
【化２４】
【００７１】
（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。）
（請求項３０）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００７２】
【化２５】
【００７３】
（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。）
（請求項３１）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００７４】
【化２６】
【００７５】
（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。）
（請求項３２）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００７６】
【化２７】
【００７７】
（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。）
（請求項３３）
前記第２の正孔輸送層に含有する有機材料のＬＵＭＯエネルギーが電子輸送性ホスト化合物またはリン光性ドーパントより０．３ｅＶ以上高いことを特徴とする請求項１〜３２のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００７８】
（請求項３４）
発光が白色であることを特徴とする請求項１〜３３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００７９】
（請求項３５）
請求項１〜３４のいずれか１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。
【００８０】
（請求項３６）
請求項１〜３４のいずれか１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。
【００８１】
（請求項３７）
請求項３６に記載の照明装置と表示手段としての液晶素子を有することを特徴とする表示装置。
【発明の効果】
【００８２】
本発明により、外部取り出し収率が高く、低消費電力で、且つ長寿命である有機エレクトロルミネッセンス素子、及びそれを用いた照明装置、表示装置を提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００８３】
本発明の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）において、発光層と陽極の間に２層以上の正孔輸送層を含有し、陽極と接する第１の正孔輸送層に含有する有機材料のイオン化ポテンシャルが５．５ｅＶ以下であり、発光層と接する第２の正孔輸送層に含有する有機材料の励起３重項エネルギー（Ｔ１）が２．７ｅＶ以上である構成とすることによって、外部取り出し収率が高く、低電圧化が可能であり、且つ長寿命である有機ＥＬ素子を得ることができた。また該有機ＥＬ素子を用いて、照明装置、表示装置を得ることができた。尚、上記イオン化ポテンシャルは陽極のイオン化ポテンシャルより大きく離れないことが必要なので、４．５ｅＶ以上、好ましくは４．９ｅＶ以上である。また正孔輸送層に含有する有機材料の励起３重項エネルギー（Ｔ１）は化合物の安定性、電荷移動度を考慮すると４．８ｅＶ以下、好ましくは４．０ｅＶ以下である。
【００８４】
本発明において、電子輸送性ホスト化合物（以下、ホスト化合物ともいう）とは、電子移動度が正孔移動度よりも大きいホストのことである。正孔移動度及び電子移動度はタイムオブフライト（Ｔ．Ｏ．Ｆ）法により以下のように測定する。測定には、例えば、オプテル社製ＴＯＦ−３０１を用いることができ、ホストの薄膜をＩＴＯ半透明電極及び金属電極間に挟んだ試料に、ＩＴＯ側から照射したパルス波によって生成したシート状キャリアの過渡電流特性より正孔移動度、電子移動度が求められる。
【００８５】
発光効率を上げるためには、発光層に注入された正孔、電子及び発光層中で生成した励起子のエネルギーが隣接層に移動してしまわないようにすることが重要である。本発明の実施様態では、ホスト化合物に電子輸送性ホスト化合物を使用するため、リン光性ドーパントからの発光は第２の正孔輸送層と発光層の界面で起こりやすくなる。そのため、発光層に隣接する第２の正孔輸送層には発光層から電子が移動し難く、また発光層で生成した励起子のエネルギーの移動も起こり難い正孔輸送材料を選択することにより、発光効率を向上させることができる。発光層からの電子の移動を阻止するためには、ホスト化合物またはリン光性ドーパントよりも０．３ｅＶ以上高いＬＵＭＯ準位が必要である。このＬＵＭＯ準位の差の上限は２．０ｅＶである。また、発光層で生成した励起子からエネルギー移動を阻止するためには、リン光性ドーパントよりも高い励起３重項エネルギーを有していること必要となる。白色光源または青色、緑色、赤色を利用したフルカラーのディスプレー材料を作製する場合には、青色成分が必須となるが、青色のリン光性材料の励起３重項エネルギー（Ｔ１）が高く、そのため第２の正孔輸送材料としては２．７ｅＶ以上のＴ１レベルが必要となる。
【００８６】
尚、イオン化ポテンシャルは光電子分光法で直接測定するか、あるいは電気化学的に測定した酸化電位を基準電極に対して補正しても求めることができる。本発明では，有機化合物のイオン化ポテンシャルは、光電子分光法で直接測定する方法を用いる。具体的には、理研計器社製の低エネルギー電子分光装置「Ｍｏｄｅｌ Ａｃ−１」により測定した値とした。
【００８７】
本発明において、励起３重項エネルギー準位（Ｔ１）、ＬＵＭＯの値は、米国Ｇａｕｓｓｉａｎ社製の分子軌道計算用ソフトウェアであるＧａｕｓｓｉａｎ９８（Ｇａｕｓｓｉａｎ９８、Ｒｅｖｉｓｉｏｎ Ａ．１１．４，Ｍ．Ｊ．Ｆｒｉｓｃｈ，ｅｔ ａｌ，Ｇａｕｓｓｉａｎ，Ｉｎｃ．，Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ ＰＡ，２００２．）を用いて計算した時の値であり、キイワードとしてＢ３ＬＹＰ／６−３１Ｇ＊を用いて構造最適化を行うことにより算出した値の小数点第２位を四捨五入した値と定義する。この計算値が有効な背景には、この手法で求めた計算値と実験値の相関が高いためである。
【００８８】
《一般式（１）で表される有機ＥＬ素子用材料》
本発明に係る一般式（１）で表される有機ＥＬ素子用材料について説明する。
【００８９】
本発明者等は、鋭意検討の結果、前記一般式（１）で表される有機ＥＬ素子用材料を用いた有機ＥＬ素子は、発光効率が高くなることを見出した。更に、前記一般式（１）で表される有機ＥＬ素子用材料を用いた有機ＥＬ素子は、長寿命となることを見出した。
【００９０】
また、本発明者らは、前記一般式（２−１）〜（２−１０）で表される基を有することを特徴とする有機ＥＬ素子用材料を用いた有機ＥＬ素子は、発光効率が高くなることを見出した。また、前記一般式（２−１）〜（２−１０）で表される有機ＥＬ素子用材料を用いた有機ＥＬ素子は、更に長寿命となることを見出した。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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、ヒドロキシル基、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。
【００９５】
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。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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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、より一層長寿命化させることができる。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。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。
【００９９】
前記一般式（１）で表される有機ＥＬ素子用材料で好ましいのは、前記一般式（１−１）〜（１−１０）で各々表される有機ＥＬ素子用材料である。
【０１００】
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す。前記一般式（１−１）で表される有機ＥＬ素子用材料を用いることで、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。
【０１０１】
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す。前記一般式（１−２）で表される有機ＥＬ素子用材料を用いることで、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。
【０１０２】
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す。前記一般式（１−３）で表される有機ＥＬ素子用材料を用いることで、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。
【０１０３】
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す。前記一般式（１−４）で表される有機ＥＬ素子用材料を用いることで、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。
【０１０４】
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す。前記一般式（１−５）で表される有機ＥＬ素子用材料を用いることで、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。
【０１０５】
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す。前記一般式（１−６）で表される有機ＥＬ素子用材料を用いることで、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。
【０１０６】
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す。前記一般式（１−７）で表される有機ＥＬ素子用材料を用いることで、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。
【０１０７】
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す。前記一般式（１−８）で表される有機ＥＬ素子用材料を用いることで、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。
【０１０８】
前記一般式（１−９）において、Ｒは水素原子、もしくは置換基を表す。また、複数のＲは、各々同一でもよく、異なっていてもよい。前記一般式（１−９）で表される有機ＥＬ素子用材料を用いることで、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。
【０１０９】
前記一般式（１−１０）において、Ｒは水素原子、もしくは置換基を表す。また、複数のＲは、各々同一でもよく、異なっていてもよい。前記一般式（１−１０）で表される有機ＥＬ素子用材料を用いることで、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。
【０１１０】
ここで、前記一般式（１−１）〜（１−１０）の各々で表される有機ＥＬ材料が更に有してもよい置換基は、上記一般式（１）で表される有機ＥＬ素子材料において、Ｒ101で表される置換基と同義である。
【０１１１】
また、本発明者らは、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有する有機ＥＬ素子用材料を用いた有機ＥＬ素子は、発光効率が高くなることを見出した。更に、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有する有機ＥＬ素子用材料を用いた有機ＥＬ素子は、長寿命であることを見出した。
【０１１２】
本発明に係る有機ＥＬ素子用材料は、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つから４つ有することがより好ましい。これにより、より一層発光効率を高めることができ、更により一層長寿命化を図ることができる。
【０１１３】
このとき、特に前記一般式（３）〜（１７）で表される有機ＥＬ素子用材料であることが本発明の効果を得る上で好ましい。
【０１１４】
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）〜（２−４）のいずれかで表される基を表す。前記一般式（３）で表される有機ＥＬ素子用材料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。
【０１１５】
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）〜（２−４）のいずれかで表される基を表す。前記一般式（４）で表される有機ＥＬ素子用材料を用いることで、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。
【０１１６】
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）〜（２−４）のいずれかで表される基を表す。前記一般式（５）で表される有機ＥＬ素子用材料を用いることで、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。
【０１１７】
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）〜（２−４）のいずれかで表される基を表す。前記一般式（６）で表される有機ＥＬ素子用材料を用いることで、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。
【０１１８】
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）〜（２−４）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。前記一般式（７）で表される有機ＥＬ素子用材料を用いることで、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。
【０１１９】
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）〜（２−４）のいずれかで表される基を表す。前記一般式（８）で表される有機ＥＬ素子用材料を用いることで、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。
【０１２０】
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）〜（２−４）のいずれかで表される基を表す。前記一般式（９）で表される有機ＥＬ素子用材料を用いることで、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。
【０１２１】
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）〜（２−４）のいずれかで表される基を表す。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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よい。
【０１２４】
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。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。
【０１２５】
前記一般式（１０）で表される有機ＥＬ素子用材料を用いることで、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。
【０１２６】
前記一般式（１１）〜前記一般式（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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
前記一般式（１７）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。
【０１３６】
以下に、本発明に係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。
【０１３７】
【化２８】
【０１３８】
【化２９】
【０１３９】
【化３０】
【０１４０】
【化３１】
【０１４１】
【化３２】
【０１４２】
【化３３】
【０１４３】
【化３４】
【０１４４】
【化３５】
【０１４５】
【化３６】
【０１４６】
【化３７】
【０１４７】
【化３８】
【０１４８】
【化３９】
【０１４９】
【化４０】
【０１５０】
【化４１】
【０１５１】
【化４２】
【０１５２】
【化４３】
【０１５３】
【化４４】
【０１５４】
【化４５】
【０１５５】
【化４６】
【０１５６】
【化４７】
【０１５７】
【化４８】
【０１５８】
【化４９】
【０１５９】
【化５０】
【０１６０】
【化５１】
【０１６１】
【化５２】
【０１６２】
【化５３】
【０１６３】
【化５４】
【０１６４】
【化５５】
【０１６５】
【化５６】
【０１６６】
【化５７】
【０１６７】
【化５８】
【０１６８】
【化５９】
【０１６９】
【化６０】
【０１７０】
【化６１】
【０１７１】
【化６２】
【０１７２】
【化６３】
【０１７３】
【化６４】
【０１７４】
以下に、本発明に係る化合物の代表的な合成例を示すが、本発明はこれらに限定されない。
【０１７５】
《例示化合物７３の合成》
【０１７６】
【化６５】
【０１７７】
４，４′−ジヨードビフェニル６．８７ｇ、β−カルボリン６．００ｇをＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド５０ｍｌ中に添加した混合液に、銅粉４．５ｇ、炭酸カリウム７．３６ｇを加え、１５時間加熱還流した。放冷後水クロロホルムを加え、不溶物を濾去した。有機層を分離し、水、飽和食塩水で洗浄した後、減圧下に濃縮し、得られた残渣を酢酸に溶解し、活性炭処理後、再結晶して，例示化合物７３の無色結晶４．２ｇを得た。
【０１７８】
例示化合物７３の構造は1Ｈ−ＮＭＲスペクトル及び質量分析スペクトルによって確認した。例示化合物７３の物性データ、スペクトルデータを下記に示す。
【０１７９】
無色結晶、融点２００℃
ＭＳ（ＦＡＢ）ｍ／ｚ：４８７（Ｍ+）
1Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）：δ／ｐｐｍ ７．３−７．５（ｍ、２Ｈ）、７．５−７．６（ｍ，４Ｈ）、７．７−７．８（ｍ，４Ｈ）、７．９−８．０（ｍ，４Ｈ）、８．０６（ｄ，Ｊ＝５．１Ｈｚ，２Ｈ）、８．２４（ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，２Ｈ）、８．５６（ｄ，Ｊ＝５．１Ｈｚ，２Ｈ）、８．９６（ｓ，２Ｈ）
《例示化合物７４の合成》
【０１８０】
【化６６】
【０１８１】
酢酸パラジウム０．３２ｇ、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン１．１７ｇを無水トルエン１０ｍｌに溶解し、水素化ホウ素ナトリウム５０ｍｇを添加し、室温で１０分間攪拌した後、δ−カルボリン５．００ｇ、４，４′−ジヨードビフェニル５．８７ｇ、ナトリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシド３．４２ｇを無水キシレン５０ｍｌ中に分散し、窒素雰囲気下、還流温度にて１０時間撹拌した。得られた反応混合物を放冷後クロロホルムと水を加えて有機層を分離し、有機層を、水、飽和食塩水で洗浄した後、減圧下に濃縮し、得られた残渣をテトラヒドロフランに溶解し、活性炭処理を施した後、再結晶して例示化合物７４の無色結晶５．０ｇを得た。
【０１８２】
例示化合物７４の構造は1Ｈ−ＮＭＲスペクトル及び質量分析スペクトルによって確認した。例示化合物７４の物性データ、スペクトルデータを下記に示す。
【０１８３】
ＭＳ（ＦＡＢ）ｍ／ｚ：４８７（Ｍ+）
1Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）：δ／ｐｐｍ ７．３７（ｄｄ，Ｊ＝４．７Ｈｚ，Ｊ＝８．３Ｈｚ，２Ｈ）、７．４−７．５（ｍ，２Ｈ）、７．５−７．６（ｍ，４Ｈ）、７．７−７．８（ｍ，４Ｈ）、７．８１（ｄｄ，Ｊ＝１．２Ｈｚ，Ｊ＝８．３Ｈｚ，２Ｈ）、７．９−８．０（ｍ，４Ｈ）、８．４８（ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，２Ｈ），８．６５（ｄｄ，Ｊ＝１．２Ｈｚ，Ｊ＝４．６Ｈｚ，２Ｈ）
《例示化合物６０の合成》
【０１８４】
【化６７】
【０１８５】
４，４′−ジヨードビフェニル６．８７ｇ、γ−カルボリン６．００ｇをＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド５０ｍｌ中に添加した混合液に、銅粉４．５ｇ、炭酸カリウム７．３６ｇを加え、１５時間加熱還流した。放冷後水クロロホルムを加え、不溶物を濾去した。有機層を分離し、水、飽和食塩水で洗浄した後、減圧下に濃縮し、得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィーに付した後、ジクロロメタン／シクロヘキサン中で結晶化させ、例示化合物６０の無色結晶４．３ｇを得た。
【０１８６】
例示化合物６０の構造は、1Ｈ−ＮＭＲスペクトル及び質量分析スペクトルによって確認した。例示化合物６０の物性データ、スペクトルデータを下記に示す。
【０１８７】
ＭＳ（ＦＡＢ）ｍ／ｚ：４８７（Ｍ+）
1Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）：δ／ｐｐｍ ７．４−７．４（ｍ，４Ｈ）、７．４−７．５（ｍ，４Ｈ）、７．７−７．８（ｍ，４Ｈ）７．９−８．０（ｍ，４Ｈ）、８．２５（ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，２Ｈ）、８．５７（ｄ，Ｊ＝５．６Ｈｚ，２Ｈ）、９．４２（ｓ，１Ｈ）
《例示化合物１４４の合成》
【０１８８】
【化６８】
【０１８９】
酢酸パラジウム０．１６ｇ、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン０．５８ｇを無水トルエン１０ｍｌに溶解し、水素化ホウ素ナトリウム２５ｍｇを添加し、室温で１０分間攪拌した後、δ−カルボリン２．００ｇ、中間体ａ３．２０ｇ、ナトリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシド１．３７ｇを無水キシレン５０ｍｌ中に分散し、窒素雰囲気下、還流温度にて１０時間撹拌した。放冷後クロロホルムと水を加えて有機層を分離し、有機層を、水、飽和食塩水で洗浄した後減圧下に濃縮し、得られた残渣を酢酸から再結晶して例示化合物１４４の無色結晶１．５ｇを得た。
【０１９０】
例示化合物１４４の構造は、1Ｈ−ＮＭＲスペクトル及び質量分析スペクトルによって確認した。例示化合物１４４のスペクトルデータは以下の通りである。
【０１９１】
ＭＳ（ＦＡＢ）ｍ／ｚ：６４７（Ｍ+）
1Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）：δ／ｐｐｍ １．８０（Ｓ，１２Ｈ）、７．２７（Ｓ，４Ｈ）、７．３４（ｄｄ，Ｊ＝４．９Ｈｚ，Ｊ＝８．３Ｈｚ，２Ｈ）、７．３−７．４（ｍ，２Ｈ）、７．４−７．５（ｍ，１２Ｈ）、７．７６（ｄｄ，Ｊ＝１．３Ｈｚ，Ｊ＝８．３Ｈｚ、２Ｈ）、８．４５（ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，２Ｈ）、８．６３（ｄｄ，Ｊ＝１．３Ｈｚ，Ｊ＝４．９Ｈｚ，２Ｈ）
《例示化合物１４３の合成》
【０１９２】
【化６９】
【０１９３】
４，４′−ジクロロ−３，３′−ビピリジル０．８５ｇ、ジアミンｂ０．５９ｇ、ジベンジリデンアセトンパラジウム４４ｍｇ、イミダゾリウム塩３６ｍｇ、ナトリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシド１．０９ｇをジメトキシエタン５ｍｌに添加し、８０℃で２４時間加温攪拌した。放冷後クロロホルムと水を加えて有機層を分離し、有機層を、水、飽和食塩水で洗浄した後減圧下に濃縮し、得られた残渣を酢酸エチルから再結晶して例示化合物１４３の無色結晶０．３ｇを得た。
【０１９４】
例示化合物１４３の構造は、1Ｈ−ＮＭＲスペクトル及び質量分析スペクトルによって確認した。例示化合物１４３のスペクトルデータを下記に示す。
【０１９５】
ＭＳ（ＦＡＢ）ｍ／ｚ：６３９（Ｍ+）
1Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）：δ／ｐｐｍ ７．４６（ｄ，Ｊ＝５．７Ｈｚ，４Ｈ）、７．６−７．７（ｍ，４Ｈ）、７．８−７．９（ｍ，４Ｈ）、８．６７（ｄ，Ｊ＝５．７Ｈｚ，４Ｈ）、９．５１（Ｓ，４Ｈ）
《例示化合物１４５の合成》
例示化合物１４３の合成において、４，４′−ジクロロ−３，３′−ビピリジルの一方のピリジン環をベンゼンに変更した、３−（２−クロロフェニル）−４−クロロピリジンを用いた以外は同様にして、例示化合物１４５を合成した。
【０１９６】
例示化合物１４５の構造は、1Ｈ−ＮＭＲスペクトル及び質量分析スペクトルによって確認した。例示化合物１４５のスペクトルデータを下記に示す。
【０１９７】
ＭＳ（ＦＡＢ）ｍ／ｚ：６３７（Ｍ+）
1Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）：δ／ｐｐｍ ７．３−７．４（ｍ，２Ｈ）、７．６−７．７（ｍ，４Ｈ）、７．７−７．８（ｍ，４Ｈ）７．８−７．９（ｍ，４Ｈ）、８．０６（ｄ，Ｊ＝５．３Ｈｚ，２Ｈ）、８．２３（ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，２Ｈ）、８．５６（ｄ，Ｊ＝５．３Ｈｚ，２Ｈ），８．９６（Ｓ，２Ｈ）
尚、上記の合成例以外に、これらの有機ＥＬ素子用材料のアザカルバゾール環やその類緑体は、Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｐｅｒｋｉｎ Ｔｒａｎｓ．１，１５０５−１５１０（１９９９）、Ｐｏｌ．Ｊ．Ｃｈｅｍ．，５４，１５８５（１９８０）、（Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔ．４１（２０００），４８１−４８４）に記載される合成法に従って合成することができる。合成されたアザカルバゾール環やその類緑体と、芳香環、複素環、アルキル基などのコア、連結基への導入は、ウルマンカップリング、Ｐｄ触媒を用いたカップリング、スズキカップリングなど公知の方法を用いることができる。
【０１９８】
一般式（１）以外の本発明に用いられるホスト化合物としては、具体的には以下のものが挙げられる。
【０１９９】
【化７０】
【０２００】
次に、本発明の有機ＥＬ素子の構成層について詳細に説明する。
【０２０１】
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。
（ｉ）陽極／第１の正孔輸送層／第２の正孔輸送層／発光層／陰極
（ｉｉ）陽極／第１の正孔輸送層／第２の正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（ｉｉｉ）陽極／第１の正孔輸送層／第２の正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（ｉｖ）陽極／第１の正孔輸送層／第２の正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／電子注入層／陰極
《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。更に膜厚は材料にもよるが、通常１０〜１０００ｎｍ、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【０２０２】
《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。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５０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。尚、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。
【０２０３】
また、陰極に上記金属を１〜２０ｎｍ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。
【０２０４】
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、阻止層、電子輸送層等について説明する。
【０２０５】
《電子注入層》
電子注入層は必要に応じて設け、上記のごとく陰極と発光層または電子輸送層との間に存在させてもよい。
【０２０６】
電子注入層とは、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）に詳細に記載されている。
【０２０７】
陰極バッファー層（電子注入層）は、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ー層、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ー層、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ー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。上記バッファー層（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。
【０２０８】
《正孔阻止層》
正孔阻止層は、上記のごとく有機化合物薄膜の基本構成層の他に必要に応じて設けられるものである。例えば、特開平１１−２０４２５８号公報、同１１−２０４３５９号公報、及び「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２３７頁等に記載されている正孔阻止（ホールブロック）層がある。
【０２０９】
正孔阻止層とは広い意味では電子輸送層であり、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正孔阻止材料からなり、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。
【０２１０】
本発明の有機ＥＬ素子の正孔阻止層は、発光層に隣接して設けられている。
【０２１１】
本発明では、正孔阻止層の正孔阻止材料として、前述した本発明に係る化合物を含有させることが好ましい。これにより、より一層発光効率の高い有機ＥＬ素子とすることができる。更に、より一層長寿命化させることができる。
【０２１２】
《正孔輸送層》
本発明に用いられる第１の正孔輸送層に使用できる材料は、陽極からの正孔の注入を円滑にするためにイオン化ポテンシャル（Ｉｐ）が５．５ｅＶ以下のものが用いられる。更に好ましくは５．４以下のものである。
【０２１３】
第１の正孔輸送層に使用できる具体的な材料としては、「Ａｃ−１による有機薄膜の仕事関数の測定」（北海度千歳市ホトニクスワールドコンソーシアム（ＰＷＤ） 有機半導体デバイスクラスター 千歳科学技術大学 光科学部 物質光科学科 安達研究室 編、２００３）に記載されるＩｐが５．４ｅＶ以下のものや、特表２００４−５０１４９４号、特表２００３−５３６２２７号、特表２００３−５３６２２８号、特表２００４−５００４４９号の各公報に記載のエメラルジン塩形成のポリアニリン化合物や、以下に挙げられる化合物が挙げられるがこれらに限定されるものではない。
【０２１４】
【化７１】
【０２１５】
第２の正孔輸送層に使用できる具体的な材料としては、以下のものが挙げられる。
【０２１６】
【化７２】
【０２１７】
【化７３】
【０２１８】
【化７４】
【０２１９】
【化７５】
【０２２０】
【化７６】
【０２２１】
【化７７】
【０２２２】
【化７８】
【０２２３】
正孔輸送層は上記正孔輸送材料を、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。正孔輸送層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５〜２００ｎｍである。この正孔輸送層は上記材料の１種または２種以上からなる一層構造であってもよい。
【０２２４】
《電子輸送層》
電子輸送層とは電子を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は単層または複数層設けることができる。
【０２２５】
従来、単層の電子輸送層、及び複数層とする場合は発光層に対して陰極側に隣接する電子輸送層に用いられる電子輸送材料（正孔阻止材料を兼ねる）としては、陰極より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、例えば、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、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。
【０２２６】
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。
【０２２７】
また、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（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、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。その他、メタルフリーもしくはメタルフタロシアニン、また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、発光層の材料として例示し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、正孔注入層、正孔輸送層と同様に、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。
【０２２８】
電子輸送層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。電子輸送層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５〜２００ｎｍである。電子輸送層は上記材料の１種または２種以上からなる一層構造であってもよい。
【０２２９】
《発光層》
本発明に係る発光層は、電極または電子輸送層、正孔輸送層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層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよい。
【０２３０】
（ホスト化合物）
本発明の有機ＥＬ素子の発光層には、ホスト化合物とリン光性ドーパント（リン光発光性化合物ともいう）が含有される。本発明においては、ホスト化合物として前述した本発明に係る化合物を用いることが好ましい。これにより、より一層発光効率を高くすることができる。また、ホスト化合物として、上記の本発明に係る化合物以外の化合物を含有してもよい。
【０２３１】
ここで、本発明においてホスト化合物とは、発光層に含有される化合物のうちで室温（２５℃）においてリン光発光のリン光量子収率が、０．０１未満の化合物と定義される。
【０２３２】
更に、公知の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。また、リン光性ドーパント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。リン光性ドーパントの種類、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。これらの公知のホスト化合物としては、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、なお且つ高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。
【０２３３】
公知の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が挙げられる。
【０２３４】
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。
【０２３５】
また、発光層は、ホスト化合物として更に蛍光極大波長を有するホスト化合物を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性ドーパント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。
【０２３６】
（リン光性ドーパント（リン光発光性化合物））
発光層に使用される材料（以下、発光材料という）としては、上記のホスト化合物を含有すると同時に、リン光性ドーパントを含有する。これにより、より発光効率の高い有機ＥＬ素子とすることができる。
【０２３７】
本発明に係るリン光性ドーパントは、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、室温（２５℃）に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。リン光量子収率は好ましくは０．１以上である。
【０２３８】
上記リン光量子収率は、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、本発明に用いられるリン光性ドーパントは、任意の溶媒の何れかにおいて上記リン光量子収率が達成されればよい。
【０２３９】
リン光性ドーパント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性ドーパントに移動させることでリン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、もう一つはリン光性ドーパントがキャリアトラップとなり、リン光性ドーパント上でキャリアの再結合が起こり、リン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が、いずれの場合においても、リン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。
【０２４０】
リン光性ドーパントは、有機ＥＬ素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることができる。
【０２４１】
本発明で用いられるリン光性ドーパントとしては、好ましくは元素の周期表で８族〜１０族の金属を含有する錯体系化合物であり、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）、希土類錯体であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。
【０２４２】
以下に、リン光性ドーパントの具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。これらの化合物は、例えば、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．４０巻、１７０４〜１７１１に記載の方法等により合成できる。
【０２４３】
【化７９】
【０２４４】
【化８０】
【０２４５】
【化８１】
【０２４６】
【化８２】
【０２４７】
【化８３】
【０２４８】
【化８４】
【０２４９】
【化８５】
【０２５０】
本発明においては、リン光性ドーパント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、リン光性ドーパントのリン光発光波長が３８０〜４８０ｎｍにリン光発光の極大波長を有することが好ましい。このような青色リン光発光の有機ＥＬ素子や、白色リン光発光の有機ＥＬ素子で、より一層発光効率を高めることができる。
【０２５１】
本発明の有機ＥＬ素子や本発明に係る化合物の発光する色は、「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（コニカミノルタ製）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。
【０２５２】
発光層は上記化合物を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法、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することができる。発光層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５〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。この発光層は、これらのリン光性ドーパントやホスト化合物が１種または２種以上からなる一層構造であってもよいし、あるいは同一組成または異種組成の複数層からなる積層構造であってもよい。
【０２５３】
《基体》
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。
【０２５４】
本発明の有機ＥＬ素子に用いることのできる基体（以下、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。
【０２５５】
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）等からなるフィルム等が挙げられる。樹脂フィルムの表面には、無機物、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。
【０２５６】
本発明の有機ＥＬ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。
【０２５７】
また、カラーフィルター等の色相改良フィルター等を併用しても、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ーを併用してもよい。色変換フィルター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。
【０２５８】
《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／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極からなる有機ＥＬ素子の作製法について説明する。
【０２５９】
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１０〜２００ｎｍ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、この上に有機ＥＬ素子材料である正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、正孔阻止層の有機化合物薄膜を形成させる。
【０２６０】
この有機化合物薄膜の薄膜化の方法としては、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、且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。更に層ごとに異なる製膜法を適用してもよい。製膜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１０-6〜１０-2Ｐａ、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の範囲で適宜選ぶことが望ましい。
【０２６１】
これらの層を形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を、１μｍ以下好ましくは５０ｎｍ〜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。この有機ＥＬ素子の作製は、一回の真空引きで一貫して正孔注入層から陰極まで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構わない。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。
【０２６２】
本発明の多色の表示装置は、発光層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、印刷法等で膜を形成できる。
【０２６３】
発光層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が好ましい。
【０２６４】
また作製順序を逆にして、陰極、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極の順に作製することも可能である。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。尚、印加する交流の波形は任意でよい。
【０２６５】
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。
【０２６６】
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。
【０２６７】
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。
【０２６８】
また、本発明の有機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。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。
【０２６９】
《表示装置》
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ーを用いてＢＧＲにし、フルカラー化することも可能である。更に、有機ＥＬの発光色を色変換フィルター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。
【０２７０】
有機ＥＬ素子から構成される表示装置の一例を図面に基づいて以下に説明する。
【０２７１】
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。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。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。
【０２７２】
図２は、表示部Ａの模式図である。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。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）。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。
【０２７３】
次に、画素の発光プロセスを説明する。
【０２７４】
図３は画素の模式図である。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。
【０２７５】
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。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。
【０２７６】
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。即ち、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。
【０２７７】
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。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。
【０２７８】
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。
【０２７９】
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。
【０２８０】
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。
【０２８１】
本発明に係わる有機ＥＬ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素子に適用できる。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よいし、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よい。
【０２８２】
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よいが、本発明に係る白色有機ＥＬ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。
【０２８３】
複数の発光色を得るための有機ＥＬ素子の層構成としては、複数の発光ドーパントを、一つの発光層中に複数存在させる方法、複数の発光層を有し、各発光層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。
【０２８４】
本発明に係る白色有機ＥＬ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、電極と発光層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。
【０２８５】
発光層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よい。
【０２８６】
このように、白色発光する本発明の有機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、また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、表示装置にも有用に用いられる。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】
【０２８７】
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されない。
【０２８８】
実施例１
〈有機ＥＬ素子１−１〜１−１０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、一方モリブデン製抵抗加熱ボートにα−ＮＰＤを２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにｍ−ＭＴＤＡＴＸＡを２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに例示化合物６０を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＩｒ−１を１００ｍｇ入れ、更に別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＡｌｑ3を２００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取付けた。
【０２８９】
次いで真空槽を４×１０-4Ｐａまで減圧した後、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／ｓｅｃで透明支持基板に蒸着し３０ｎｍの第１の正孔輸送層を設けた。
【０２９０】
更にｍ−ＭＴＤＡＴＸＡ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／ｓｅｃで前記正孔輸送層上に蒸着し、２０ｎｍの第２の正孔輸送層を設けた。更に例示化合物６０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／ｓｅｃ、０．０１ｎｍ／ｓｅｃで前記第２の正孔輸送層上に共蒸着して３０ｎｍの発光層を設けた。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／ｓｅｃで前記発光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。
【０２９１】
引き続き、陰極バッファー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１−１を作製した。
【０２９２】
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の第１の正孔輸送層を設けた。
【０２９３】
この第１の正孔輸送層を設けた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、一方モリブデン製抵抗加熱ボートにｍ−ＭＴＤＡＴＸＡを２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに例示化合物６０を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＩｒ−１を１００ｍｇ入れ、更に別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＡｌｑ3を２００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取付けた。
【０２９４】
次いで真空槽を４×１０-4Ｐａまで減圧した後、ｍ−ＭＴＤＡＴＸＡ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／ｓｅｃで前記第１の正孔輸送層上に蒸着し２０ｎｍの第２の正孔輸送層を設けた。
【０２９５】
更に電子輸送性ホスト１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／ｓｅｃ、０．０１ｎｍ／ｓｅｃで前記第２の正孔輸送層上に共蒸着して３０ｎｍの発光層を設けた。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／ｓｅｃで前記発光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。
【０２９６】
引き続き、陰極バッファー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。
【０２９７】
有機ＥＬ素子１−１において、第１の正孔輸送層材料、第２の正孔輸送層材料、ホスト化合物を表１のように変えた以外は、有機ＥＬ素子１−１と同様にして有機ＥＬ素子１−３、１−１０を作製した。有機ＥＬ素子１−２において、第２の正孔輸送層材料、ホスト化合物を表１のように変えた以外は、有機ＥＬ素子１−２と同様にして有機ＥＬ素子１−４〜１−９を作製した。
【０２９８】
【化８６】
【０２９９】
〈比較有機ＥＬ素子１−１１〜１−１３の作製〉
有機素子１−１において、第１の正孔輸送層材料、第２の正孔輸送層材料、ホストを表１のように変えた以外は、有機ＥＬ素子１−１と同様にして有機ＥＬ素子１−１１〜１−１３を作製した。
【０３００】
〈有機ＥＬ素子２−１〜２−２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、一方モリブデン製抵抗加熱ボートにα−ＮＰＤを２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにｍ−ＭＴＤＡＴＸＡを２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに例示化合物１５１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＩｒ−１２を１００ｍｇ入れ、更に別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＡｌｑ3を２００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取付けた。
【０３０１】
次いで、真空槽を４×１０-4Ｐａまで減圧した後、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／ｓｅｃで透明支持基板に蒸着し３０ｎｍの第１の正孔輸送層を設けた。
【０３０２】
更にｍ−ＭＴＤＡＴＸＡ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／ｓｅｃで前記第１の正孔輸送層上に蒸着して１０ｎｍの第２の正孔輸送層を設けた。更に例示化合物１５１とＩｒ−１２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／ｓｅｃ、０．０１ｎｍ／ｓｅｃで前記第２の正孔輸送層上に共蒸着して３０ｎｍの発光層を設けた。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／ｓｅｃで前記発光層上に蒸着して膜厚２０ｎｍ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。
【０３０３】
引き続き、陰極バッファー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２−１を作製した。
【０３０４】
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の第１の正孔輸送層を設けた。
【０３０５】
この第１の正孔輸送層を設けた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、一方モリブデン製抵抗加熱ボートにｍ−ＭＴＤＡＴＸＡを２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに例示化合物１５１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＩｒ−１２を１００ｍｇ入れ、更に別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＡｌｑ3を２００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取付けた。
【０３０６】
次いで、真空槽を４×１０-4Ｐａまで減圧した後、ｍ−ＭＴＤＡＴＸＡ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／ｓｅｃで前記第１の正孔輸送層上に蒸着して１０ｎｍの第２の正孔輸送層を設けた。
【０３０７】
更に例示化合物１５１とＩｒ−１２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／ｓｅｃ、０．０１ｎｍ／ｓｅｃで前記第２の正孔輸送層上に共蒸着して３０ｎｍの発光層を設けた。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／ｓｅｃで前記発光層上に蒸着して膜厚２０ｎｍ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。
【０３０８】
引き続き、陰極バッファー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２−２を作製した。
【０３０９】
〈比較有機ＥＬ素子２−３〜２−６の作製〉
有機ＥＬ素子２−１において、第１の正孔輸送層材料、第２の正孔輸送層材料、ホスト化合物を表１のように変えた以外は、有機ＥＬ素子２−１と同様にして有機ＥＬ素子２−３〜２−６を作製した。
【０３１０】
【表１】
【０３１１】
表１中の構造は以下の通りである。
【０３１２】
ＴＰＤ：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
【０３１３】
【化８７】
【０３１４】
【化８８】
【０３１５】
〈有機ＥＬ素子の評価〉
得られた有機ＥＬ素子について下記の評価を行った。
【０３１６】
《外部取りだし量子効率》
作製した有機ＥＬ素子について、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。
【０３１７】
《発光寿命》
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。
【０３１８】
更に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。
【０３１９】
また、表２の外部取りだし量子効率、発光寿命、パワー効率の測定結果は、有機ＥＬ素子１−１〜１−１３については、有機ＥＬ素子１−１の測定値を１００とした時の相対値で表し、有機ＥＬ素子２−１〜２−６については、有機ＥＬ素子２−１の測定値を１００とした時の相対値で表した
【０３２０】
【表２】
【０３２１】
表から、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、発光寿命、パワー効率共に優れていることが明らかである。
【０３２２】
実施例２
実施例１で作製した有機ＥＬ素子２−１において、Ｉｒ−１２の代えてＩｒ−７、Ｉｒ−１２（Ｉｒ−７：Ｉｒ−１２＝１：４）を用いた以外は、有機ＥＬ素子２−１と同様にして有機ＥＬ素子２−１Ｗを作製した。
【０３２３】
有機ＥＬ素子２−１Ｗの非発光面をガラスケースで覆い、照明装置とした。照明装置は、発光輝度、パワー効率が高く、長寿命である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で、図６は照明装置の断面図である。
【図面の簡単な説明】
【０３２４】
【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。
【符号の説明】
【０３２５】
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
Ａ 表示部
Ｂ 制御部
１０７ 透明電極付きガラス基板
１０６ 有機ＥＬ層
１０５ 陰極
１０２ ガラスカバー
１０３ 電源線（陽極）
１０４ 電源線（陰極）
１０８ 窒素ガス
１０９ 捕水剤
【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、照明装置及び表示装置に関する。
【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・燐光）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、更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、更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、励起三重項からの燐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、室温で燐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。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がなされている（例えば、非特許文献３参照。）。
【０００９】
また、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がなされている（例えば、非特許文献２参照。）。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。
【００１０】
また、高い発光効率を得るために、ホール輸送性の化合物を燐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。）。
【００１１】
また、各種電荷輸送性材料を燐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）。更に、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】
また、含窒素芳香族環化合物の部分構造を含み、窒素原子もしくはアリールを中心として、３方向または４方向に延びる化学構造であって、熱的に安定な正孔輸送材料が開示されている（特許文献５参照。）。しかしながら、特許文献５においては、燐光発光の有機ＥＬ素子の開示は一切なされていない。
【００１３】
また、含窒素芳香族環化合物であって、輝度が高い発光材料が開示されている（特許文献６参照。）。しかしながら、特許文献６においては、燐光発光の有機ＥＬ素子の開示は一切なされていない。
【００１４】
更に、正孔輸送層を２層とし、正孔輸送性ホスト及び電子輸送性ドーパントを含むものが知られている（例えば、特許文献７参照。）。
【００１５】
現在、この燐光発光を用いた有機ＥＬ素子の更なる発光の高効率化、長寿命化が検討されているが、緑色発光については理論限界である２０％近くの外部取り出し効率が達成されているものの、低電流領域（低輝度領域）のみであり、高電流領域（高輝度領域）では、いまだ理論限界は達成されていない。更に、その他の発光色についてもまだ十分な効率が得られておらず改良が必要であり、また、今後の実用化に向けた有機ＥＬ素子では、更に、低消費電力で効率よく高輝度に発光する有機ＥＬ素子の開発が望まれている。特に青色燐光発光の有機ＥＬ素子において高効率に発光する素子が求められている。
【特許文献１】特許第３０９３７９６号公報
【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】特公平７−１１０９４０号公報
【特許文献６】特開２００１−１６０４８８号公報
【特許文献７】米国特許出願公開第２００４／４８，１０１号明細書
【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 Ｔｓｕｔｓｕｉ ｅｔ 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】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明の目的は、外部取り出し収率が高く、低消費電力で、且つ長寿命である有機エレクトロルミネッセンス素子、及びそれを用いた照明装置、表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成された。
【００１８】
（請求項１）
互いに対向する陽極と陰極の間に有機材料含有層を有する発光層を挟持している有機エレクトロルミネッセンス素子において、該発光層が電子輸送性ホスト化合物とリン光性ドーパントとからなり、発光層と陽極の間に２層以上の正孔輸送層を含有し、陽極と接する第１の正孔輸送層に含有する有機材料のイオン化ポテンシャルが５．５ｅＶ以下であり、発光層と接する第２の正孔輸送層に含有する有機材料の励起３重項エネルギー（Ｔ１）が２．７ｅＶ以上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。
【００１９】
（請求項２）
前記電子輸送性ホスト化合物が下記一般式（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。
【００２０】
【化１】
【００２１】
（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）
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請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２２】
（請求項４）
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請求項２または３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２３】
（請求項５）
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請求項２〜４のいずれかに１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２４】
（請求項６）
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請求項２〜５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２５】
（請求項７）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２６】
【化２】
【００２７】
（式中、Ｒ501〜Ｒ507は、各々独立に水素原子または置換基を表す。）
（請求項８）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２８】
【化３】
【００２９】
（式中、Ｒ511〜Ｒ517は、各々独立に水素原子または置換基を表す。）
（請求項９）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００３０】
【化４】
【００３１】
（式中、Ｒ521〜Ｒ527は、各々独立に水素原子または置換基を表す。）
（請求項１０）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００３２】
【化５】
【００３３】
（式中、Ｒ531〜Ｒ537は、各々独立に水素原子または置換基を表す。）
（請求項１１）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００３４】
【化６】
【００３５】
（式中、Ｒ541〜Ｒ548は、各々独立に水素原子または置換基を表す。）
（請求項１２）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００３６】
【化７】
【００３７】
（式中、Ｒ551〜Ｒ558は、各々独立に水素原子または置換基を表す。）
（請求項１３）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００３８】
【化８】
【００３９】
（式中、Ｒ561〜Ｒ567は、各々独立に水素原子または置換基を表す。）
（請求項１４）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００４０】
【化９】
【００４１】
（式中、Ｒ571〜Ｒ577は、各々独立に水素原子または置換基を表す。）
（請求項１５）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００４２】
【化１０】
【００４３】
（式中、Ｒは水素原子または置換基を表す。また、複数のＲは各々同一でもよく、異なっていてもよい。）
（請求項１６）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００４４】
【化１１】
【００４５】
（式中、Ｒは水素原子または置換基を表す。また、複数のＲは各々同一でもよく、異なっていてもよい。）
（請求項１７）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００４６】
【化１２】
【００４７】
（一般式（２−１）において、Ｒ502〜Ｒ507は、各々独立に水素原子または置換基を表し、一般式（２−２）において、Ｒ512〜Ｒ517は、各々独立に水素原子または置換基を表し、一般式（２−３）において、Ｒ522〜Ｒ527は、各々独立に水素原子または置換基を表し、一般式（２−４）において、Ｒ532〜Ｒ537は、各々独立に水素原子または置換基を表し、一般式（２−５）において、Ｒ542〜Ｒ548は、各々独立に水素原子または置換基を表し、一般式（２−６）において、Ｒ552〜Ｒ558は、各々独立に水素原子または置換基を表し、一般式（２−７）において、Ｒ562〜Ｒ567は、各々独立に水素原子または置換基を表し、一般式（２−８）において、Ｒ572〜Ｒ577は、各々独立に水素原子または置換基を表し、一般式（２−９）において、Ｒ582〜Ｒ588は、各々独立に水素原子または置換基を表し、一般式（２−１０）において、Ｒ592〜Ｒ598は、各々独立に水素原子または置換基を表す。）
（請求項１８）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００４８】
【化１３】
【００４９】
（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）〜（２−４）で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。）
（請求項１９）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００５０】
【化１４】
【００５１】
（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）〜（２−４）で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。）
（請求項２０）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００５２】
【化１５】
【００５３】
（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）〜（２−４）で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。）
（請求項２１）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００５４】
【化１６】
【００５５】
（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）〜（２−４）で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。）
（請求項２２）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００５６】
【化１７】
【００５７】
（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）〜（２−４）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。）
（請求項２３）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００５８】
【化１８】
【００５９】
（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）〜（２−４）で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。）
（請求項２４）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００６０】
【化１９】
【００６１】
（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）〜（２−４）で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。）
（請求項２５）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００６２】
【化２０】
【００６３】
（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）〜（２−４）で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。）
（請求項２６）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００６４】
【化２１】
【００６５】
（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。）
（請求項２７）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００６６】
【化２２】
【００６７】
（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。）
（請求項２８）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００６８】
【化２３】
【００６９】
（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。）
（請求項２９）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００７０】
【化２４】
【００７１】
（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。）
（請求項３０）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００７２】
【化２５】
【００７３】
（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。）
（請求項３１）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００７４】
【化２６】
【００７５】
（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。）
（請求項３２）
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００７６】
【化２７】
【００７７】
（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。）
（請求項３３）
前記第２の正孔輸送層に含有する有機材料のＬＵＭＯエネルギーが電子輸送性ホスト化合物またはリン光性ドーパントより０．３ｅＶ以上高いことを特徴とする請求項１〜３２のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００７８】
（請求項３４）
発光が白色であることを特徴とする請求項１〜３３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００７９】
（請求項３５）
請求項１〜３４のいずれか１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。
【００８０】
（請求項３６）
請求項１〜３４のいずれか１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。
【００８１】
（請求項３７）
請求項３６に記載の照明装置と表示手段としての液晶素子を有することを特徴とする表示装置。
【発明の効果】
【００８２】
本発明により、外部取り出し収率が高く、低消費電力で、且つ長寿命である有機エレクトロルミネッセンス素子、及びそれを用いた照明装置、表示装置を提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００８３】
本発明の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）において、発光層と陽極の間に２層以上の正孔輸送層を含有し、陽極と接する第１の正孔輸送層に含有する有機材料のイオン化ポテンシャルが５．５ｅＶ以下であり、発光層と接する第２の正孔輸送層に含有する有機材料の励起３重項エネルギー（Ｔ１）が２．７ｅＶ以上である構成とすることによって、外部取り出し収率が高く、低電圧化が可能であり、且つ長寿命である有機ＥＬ素子を得ることができた。また該有機ＥＬ素子を用いて、照明装置、表示装置を得ることができた。尚、上記イオン化ポテンシャルは陽極のイオン化ポテンシャルより大きく離れないことが必要なので、４．５ｅＶ以上、好ましくは４．９ｅＶ以上である。また正孔輸送層に含有する有機材料の励起３重項エネルギー（Ｔ１）は化合物の安定性、電荷移動度を考慮すると４．８ｅＶ以下、好ましくは４．０ｅＶ以下である。
【００８４】
本発明において、電子輸送性ホスト化合物（以下、ホスト化合物ともいう）とは、電子移動度が正孔移動度よりも大きいホストのことである。正孔移動度及び電子移動度はタイムオブフライト（Ｔ．Ｏ．Ｆ）法により以下のように測定する。測定には、例えば、オプテル社製ＴＯＦ−３０１を用いることができ、ホストの薄膜をＩＴＯ半透明電極及び金属電極間に挟んだ試料に、ＩＴＯ側から照射したパルス波によって生成したシート状キャリアの過渡電流特性より正孔移動度、電子移動度が求められる。
【００８５】
発光効率を上げるためには、発光層に注入された正孔、電子及び発光層中で生成した励起子のエネルギーが隣接層に移動してしまわないようにすることが重要である。本発明の実施様態では、ホスト化合物に電子輸送性ホスト化合物を使用するため、リン光性ドーパントからの発光は第２の正孔輸送層と発光層の界面で起こりやすくなる。そのため、発光層に隣接する第２の正孔輸送層には発光層から電子が移動し難く、また発光層で生成した励起子のエネルギーの移動も起こり難い正孔輸送材料を選択することにより、発光効率を向上させることができる。発光層からの電子の移動を阻止するためには、ホスト化合物またはリン光性ドーパントよりも０．３ｅＶ以上高いＬＵＭＯ準位が必要である。このＬＵＭＯ準位の差の上限は２．０ｅＶである。また、発光層で生成した励起子からエネルギー移動を阻止するためには、リン光性ドーパントよりも高い励起３重項エネルギーを有していること必要となる。白色光源または青色、緑色、赤色を利用したフルカラーのディスプレー材料を作製する場合には、青色成分が必須となるが、青色のリン光性材料の励起３重項エネルギー（Ｔ１）が高く、そのため第２の正孔輸送材料としては２．７ｅＶ以上のＴ１レベルが必要となる。
【００８６】
尚、イオン化ポテンシャルは光電子分光法で直接測定するか、あるいは電気化学的に測定した酸化電位を基準電極に対して補正しても求めることができる。本発明では，有機化合物のイオン化ポテンシャルは、光電子分光法で直接測定する方法を用いる。具体的には、理研計器社製の低エネルギー電子分光装置「Ｍｏｄｅｌ Ａｃ−１」により測定した値とした。
【００８７】
本発明において、励起３重項エネルギー準位（Ｔ１）、ＬＵＭＯの値は、米国Ｇａｕｓｓｉａｎ社製の分子軌道計算用ソフトウェアであるＧａｕｓｓｉａｎ９８（Ｇａｕｓｓｉａｎ９８、Ｒｅｖｉｓｉｏｎ Ａ．１１．４，Ｍ．Ｊ．Ｆｒｉｓｃｈ，ｅｔ ａｌ，Ｇａｕｓｓｉａｎ，Ｉｎｃ．，Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ ＰＡ，２００２．）を用いて計算した時の値であり、キイワードとしてＢ３ＬＹＰ／６−３１Ｇ＊を用いて構造最適化を行うことにより算出した値の小数点第２位を四捨五入した値と定義する。この計算値が有効な背景には、この手法で求めた計算値と実験値の相関が高いためである。
【００８８】
《一般式（１）で表される有機ＥＬ素子用材料》
本発明に係る一般式（１）で表される有機ＥＬ素子用材料について説明する。
【００８９】
本発明者等は、鋭意検討の結果、前記一般式（１）で表される有機ＥＬ素子用材料を用いた有機ＥＬ素子は、発光効率が高くなることを見出した。更に、前記一般式（１）で表される有機ＥＬ素子用材料を用いた有機ＥＬ素子は、長寿命となることを見出した。
【００９０】
また、本発明者らは、前記一般式（２−１）〜（２−１０）で表される基を有することを特徴とする有機ＥＬ素子用材料を用いた有機ＥＬ素子は、発光効率が高くなることを見出した。また、前記一般式（２−１）〜（２−１０）で表される有機ＥＬ素子用材料を用いた有機ＥＬ素子は、更に長寿命となることを見出した。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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、ヒドロキシル基、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。
【００９５】
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。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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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、より一層長寿命化させることができる。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。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。
【００９９】
前記一般式（１）で表される有機ＥＬ素子用材料で好ましいのは、前記一般式（１−１）〜（１−１０）で各々表される有機ＥＬ素子用材料である。
【０１００】
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す。前記一般式（１−１）で表される有機ＥＬ素子用材料を用いることで、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。
【０１０１】
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す。前記一般式（１−２）で表される有機ＥＬ素子用材料を用いることで、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。
【０１０２】
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す。前記一般式（１−３）で表される有機ＥＬ素子用材料を用いることで、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。
【０１０３】
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す。前記一般式（１−４）で表される有機ＥＬ素子用材料を用いることで、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。
【０１０４】
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す。前記一般式（１−５）で表される有機ＥＬ素子用材料を用いることで、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。
【０１０５】
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す。前記一般式（１−６）で表される有機ＥＬ素子用材料を用いることで、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。
【０１０６】
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す。前記一般式（１−７）で表される有機ＥＬ素子用材料を用いることで、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。
【０１０７】
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す。前記一般式（１−８）で表される有機ＥＬ素子用材料を用いることで、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。
【０１０８】
前記一般式（１−９）において、Ｒは水素原子、もしくは置換基を表す。また、複数のＲは、各々同一でもよく、異なっていてもよい。前記一般式（１−９）で表される有機ＥＬ素子用材料を用いることで、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。
【０１０９】
前記一般式（１−１０）において、Ｒは水素原子、もしくは置換基を表す。また、複数のＲは、各々同一でもよく、異なっていてもよい。前記一般式（１−１０）で表される有機ＥＬ素子用材料を用いることで、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。
【０１１０】
ここで、前記一般式（１−１）〜（１−１０）の各々で表される有機ＥＬ材料が更に有してもよい置換基は、上記一般式（１）で表される有機ＥＬ素子材料において、Ｒ101で表される置換基と同義である。
【０１１１】
また、本発明者らは、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有する有機ＥＬ素子用材料を用いた有機ＥＬ素子は、発光効率が高くなることを見出した。更に、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有する有機ＥＬ素子用材料を用いた有機ＥＬ素子は、長寿命であることを見出した。
【０１１２】
本発明に係る有機ＥＬ素子用材料は、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つから４つ有することがより好ましい。これにより、より一層発光効率を高めることができ、更により一層長寿命化を図ることができる。
【０１１３】
このとき、特に前記一般式（３）〜（１７）で表される有機ＥＬ素子用材料であることが本発明の効果を得る上で好ましい。
【０１１４】
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）〜（２−４）のいずれかで表される基を表す。前記一般式（３）で表される有機ＥＬ素子用材料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。
【０１１５】
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）〜（２−４）のいずれかで表される基を表す。前記一般式（４）で表される有機ＥＬ素子用材料を用いることで、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。
【０１１６】
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）〜（２−４）のいずれかで表される基を表す。前記一般式（５）で表される有機ＥＬ素子用材料を用いることで、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。
【０１１７】
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）〜（２−４）のいずれかで表される基を表す。前記一般式（６）で表される有機ＥＬ素子用材料を用いることで、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。
【０１１８】
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）〜（２−４）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。前記一般式（７）で表される有機ＥＬ素子用材料を用いることで、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。
【０１１９】
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）〜（２−４）のいずれかで表される基を表す。前記一般式（８）で表される有機ＥＬ素子用材料を用いることで、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。
【０１２０】
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）〜（２−４）のいずれかで表される基を表す。前記一般式（９）で表される有機ＥＬ素子用材料を用いることで、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。
【０１２１】
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）〜（２−４）のいずれかで表される基を表す。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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よい。
【０１２４】
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。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。
【０１２５】
前記一般式（１０）で表される有機ＥＬ素子用材料を用いることで、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。
【０１２６】
前記一般式（１１）〜前記一般式（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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
前記一般式（１７）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。
【０１３６】
以下に、本発明に係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。
【０１３７】
【化２８】
【０１３８】
【化２９】
【０１３９】
【化３０】
【０１４０】
【化３１】
【０１４１】
【化３２】
【０１４２】
【化３３】
【０１４３】
【化３４】
【０１４４】
【化３５】
【０１４５】
【化３６】
【０１４６】
【化３７】
【０１４７】
【化３８】
【０１４８】
【化３９】
【０１４９】
【化４０】
【０１５０】
【化４１】
【０１５１】
【化４２】
【０１５２】
【化４３】
【０１５３】
【化４４】
【０１５４】
【化４５】
【０１５５】
【化４６】
【０１５６】
【化４７】
【０１５７】
【化４８】
【０１５８】
【化４９】
【０１５９】
【化５０】
【０１６０】
【化５１】
【０１６１】
【化５２】
【０１６２】
【化５３】
【０１６３】
【化５４】
【０１６４】
【化５５】
【０１６５】
【化５６】
【０１６６】
【化５７】
【０１６７】
【化５８】
【０１６８】
【化５９】
【０１６９】
【化６０】
【０１７０】
【化６１】
【０１７１】
【化６２】
【０１７２】
【化６３】
【０１７３】
【化６４】
【０１７４】
以下に、本発明に係る化合物の代表的な合成例を示すが、本発明はこれらに限定されない。
【０１７５】
《例示化合物７３の合成》
【０１７６】
【化６５】
【０１７７】
４，４′−ジヨードビフェニル６．８７ｇ、β−カルボリン６．００ｇをＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド５０ｍｌ中に添加した混合液に、銅粉４．５ｇ、炭酸カリウム７．３６ｇを加え、１５時間加熱還流した。放冷後水クロロホルムを加え、不溶物を濾去した。有機層を分離し、水、飽和食塩水で洗浄した後、減圧下に濃縮し、得られた残渣を酢酸に溶解し、活性炭処理後、再結晶して，例示化合物７３の無色結晶４．２ｇを得た。
【０１７８】
例示化合物７３の構造は1Ｈ−ＮＭＲスペクトル及び質量分析スペクトルによって確認した。例示化合物７３の物性データ、スペクトルデータを下記に示す。
【０１７９】
無色結晶、融点２００℃
ＭＳ（ＦＡＢ）ｍ／ｚ：４８７（Ｍ+）
1Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）：δ／ｐｐｍ ７．３−７．５（ｍ、２Ｈ）、７．５−７．６（ｍ，４Ｈ）、７．７−７．８（ｍ，４Ｈ）、７．９−８．０（ｍ，４Ｈ）、８．０６（ｄ，Ｊ＝５．１Ｈｚ，２Ｈ）、８．２４（ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，２Ｈ）、８．５６（ｄ，Ｊ＝５．１Ｈｚ，２Ｈ）、８．９６（ｓ，２Ｈ）
《例示化合物７４の合成》
【０１８０】
【化６６】
【０１８１】
酢酸パラジウム０．３２ｇ、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン１．１７ｇを無水トルエン１０ｍｌに溶解し、水素化ホウ素ナトリウム５０ｍｇを添加し、室温で１０分間攪拌した後、δ−カルボリン５．００ｇ、４，４′−ジヨードビフェニル５．８７ｇ、ナトリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシド３．４２ｇを無水キシレン５０ｍｌ中に分散し、窒素雰囲気下、還流温度にて１０時間撹拌した。得られた反応混合物を放冷後クロロホルムと水を加えて有機層を分離し、有機層を、水、飽和食塩水で洗浄した後、減圧下に濃縮し、得られた残渣をテトラヒドロフランに溶解し、活性炭処理を施した後、再結晶して例示化合物７４の無色結晶５．０ｇを得た。
【０１８２】
例示化合物７４の構造は1Ｈ−ＮＭＲスペクトル及び質量分析スペクトルによって確認した。例示化合物７４の物性データ、スペクトルデータを下記に示す。
【０１８３】
ＭＳ（ＦＡＢ）ｍ／ｚ：４８７（Ｍ+）
1Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）：δ／ｐｐｍ ７．３７（ｄｄ，Ｊ＝４．７Ｈｚ，Ｊ＝８．３Ｈｚ，２Ｈ）、７．４−７．５（ｍ，２Ｈ）、７．５−７．６（ｍ，４Ｈ）、７．７−７．８（ｍ，４Ｈ）、７．８１（ｄｄ，Ｊ＝１．２Ｈｚ，Ｊ＝８．３Ｈｚ，２Ｈ）、７．９−８．０（ｍ，４Ｈ）、８．４８（ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，２Ｈ），８．６５（ｄｄ，Ｊ＝１．２Ｈｚ，Ｊ＝４．６Ｈｚ，２Ｈ）
《例示化合物６０の合成》
【０１８４】
【化６７】
【０１８５】
４，４′−ジヨードビフェニル６．８７ｇ、γ−カルボリン６．００ｇをＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド５０ｍｌ中に添加した混合液に、銅粉４．５ｇ、炭酸カリウム７．３６ｇを加え、１５時間加熱還流した。放冷後水クロロホルムを加え、不溶物を濾去した。有機層を分離し、水、飽和食塩水で洗浄した後、減圧下に濃縮し、得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィーに付した後、ジクロロメタン／シクロヘキサン中で結晶化させ、例示化合物６０の無色結晶４．３ｇを得た。
【０１８６】
例示化合物６０の構造は、1Ｈ−ＮＭＲスペクトル及び質量分析スペクトルによって確認した。例示化合物６０の物性データ、スペクトルデータを下記に示す。
【０１８７】
ＭＳ（ＦＡＢ）ｍ／ｚ：４８７（Ｍ+）
1Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）：δ／ｐｐｍ ７．４−７．４（ｍ，４Ｈ）、７．４−７．５（ｍ，４Ｈ）、７．７−７．８（ｍ，４Ｈ）７．９−８．０（ｍ，４Ｈ）、８．２５（ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，２Ｈ）、８．５７（ｄ，Ｊ＝５．６Ｈｚ，２Ｈ）、９．４２（ｓ，１Ｈ）
《例示化合物１４４の合成》
【０１８８】
【化６８】
【０１８９】
酢酸パラジウム０．１６ｇ、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン０．５８ｇを無水トルエン１０ｍｌに溶解し、水素化ホウ素ナトリウム２５ｍｇを添加し、室温で１０分間攪拌した後、δ−カルボリン２．００ｇ、中間体ａ３．２０ｇ、ナトリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシド１．３７ｇを無水キシレン５０ｍｌ中に分散し、窒素雰囲気下、還流温度にて１０時間撹拌した。放冷後クロロホルムと水を加えて有機層を分離し、有機層を、水、飽和食塩水で洗浄した後減圧下に濃縮し、得られた残渣を酢酸から再結晶して例示化合物１４４の無色結晶１．５ｇを得た。
【０１９０】
例示化合物１４４の構造は、1Ｈ−ＮＭＲスペクトル及び質量分析スペクトルによって確認した。例示化合物１４４のスペクトルデータは以下の通りである。
【０１９１】
ＭＳ（ＦＡＢ）ｍ／ｚ：６４７（Ｍ+）
1Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）：δ／ｐｐｍ １．８０（Ｓ，１２Ｈ）、７．２７（Ｓ，４Ｈ）、７．３４（ｄｄ，Ｊ＝４．９Ｈｚ，Ｊ＝８．３Ｈｚ，２Ｈ）、７．３−７．４（ｍ，２Ｈ）、７．４−７．５（ｍ，１２Ｈ）、７．７６（ｄｄ，Ｊ＝１．３Ｈｚ，Ｊ＝８．３Ｈｚ、２Ｈ）、８．４５（ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，２Ｈ）、８．６３（ｄｄ，Ｊ＝１．３Ｈｚ，Ｊ＝４．９Ｈｚ，２Ｈ）
《例示化合物１４３の合成》
【０１９２】
【化６９】
【０１９３】
４，４′−ジクロロ−３，３′−ビピリジル０．８５ｇ、ジアミンｂ０．５９ｇ、ジベンジリデンアセトンパラジウム４４ｍｇ、イミダゾリウム塩３６ｍｇ、ナトリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシド１．０９ｇをジメトキシエタン５ｍｌに添加し、８０℃で２４時間加温攪拌した。放冷後クロロホルムと水を加えて有機層を分離し、有機層を、水、飽和食塩水で洗浄した後減圧下に濃縮し、得られた残渣を酢酸エチルから再結晶して例示化合物１４３の無色結晶０．３ｇを得た。
【０１９４】
例示化合物１４３の構造は、1Ｈ−ＮＭＲスペクトル及び質量分析スペクトルによって確認した。例示化合物１４３のスペクトルデータを下記に示す。
【０１９５】
ＭＳ（ＦＡＢ）ｍ／ｚ：６３９（Ｍ+）
1Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）：δ／ｐｐｍ ７．４６（ｄ，Ｊ＝５．７Ｈｚ，４Ｈ）、７．６−７．７（ｍ，４Ｈ）、７．８−７．９（ｍ，４Ｈ）、８．６７（ｄ，Ｊ＝５．７Ｈｚ，４Ｈ）、９．５１（Ｓ，４Ｈ）
《例示化合物１４５の合成》
例示化合物１４３の合成において、４，４′−ジクロロ−３，３′−ビピリジルの一方のピリジン環をベンゼンに変更した、３−（２−クロロフェニル）−４−クロロピリジンを用いた以外は同様にして、例示化合物１４５を合成した。
【０１９６】
例示化合物１４５の構造は、1Ｈ−ＮＭＲスペクトル及び質量分析スペクトルによって確認した。例示化合物１４５のスペクトルデータを下記に示す。
【０１９７】
ＭＳ（ＦＡＢ）ｍ／ｚ：６３７（Ｍ+）
1Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）：δ／ｐｐｍ ７．３−７．４（ｍ，２Ｈ）、７．６−７．７（ｍ，４Ｈ）、７．７−７．８（ｍ，４Ｈ）７．８−７．９（ｍ，４Ｈ）、８．０６（ｄ，Ｊ＝５．３Ｈｚ，２Ｈ）、８．２３（ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，２Ｈ）、８．５６（ｄ，Ｊ＝５．３Ｈｚ，２Ｈ），８．９６（Ｓ，２Ｈ）
尚、上記の合成例以外に、これらの有機ＥＬ素子用材料のアザカルバゾール環やその類緑体は、Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｐｅｒｋｉｎ Ｔｒａｎｓ．１，１５０５−１５１０（１９９９）、Ｐｏｌ．Ｊ．Ｃｈｅｍ．，５４，１５８５（１９８０）、（Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔ．４１（２０００），４８１−４８４）に記載される合成法に従って合成することができる。合成されたアザカルバゾール環やその類緑体と、芳香環、複素環、アルキル基などのコア、連結基への導入は、ウルマンカップリング、Ｐｄ触媒を用いたカップリング、スズキカップリングなど公知の方法を用いることができる。
【０１９８】
一般式（１）以外の本発明に用いられるホスト化合物としては、具体的には以下のものが挙げられる。
【０１９９】
【化７０】
【０２００】
次に、本発明の有機ＥＬ素子の構成層について詳細に説明する。
【０２０１】
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。
（ｉ）陽極／第１の正孔輸送層／第２の正孔輸送層／発光層／陰極
（ｉｉ）陽極／第１の正孔輸送層／第２の正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（ｉｉｉ）陽極／第１の正孔輸送層／第２の正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（ｉｖ）陽極／第１の正孔輸送層／第２の正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／電子注入層／陰極
《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。更に膜厚は材料にもよるが、通常１０〜１０００ｎｍ、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【０２０２】
《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。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５０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。尚、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。
【０２０３】
また、陰極に上記金属を１〜２０ｎｍ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。
【０２０４】
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、阻止層、電子輸送層等について説明する。
【０２０５】
《電子注入層》
電子注入層は必要に応じて設け、上記のごとく陰極と発光層または電子輸送層との間に存在させてもよい。
【０２０６】
電子注入層とは、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）に詳細に記載されている。
【０２０７】
陰極バッファー層（電子注入層）は、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ー層、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ー層、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ー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。上記バッファー層（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。
【０２０８】
《正孔阻止層》
正孔阻止層は、上記のごとく有機化合物薄膜の基本構成層の他に必要に応じて設けられるものである。例えば、特開平１１−２０４２５８号公報、同１１−２０４３５９号公報、及び「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２３７頁等に記載されている正孔阻止（ホールブロック）層がある。
【０２０９】
正孔阻止層とは広い意味では電子輸送層であり、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正孔阻止材料からなり、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。
【０２１０】
本発明の有機ＥＬ素子の正孔阻止層は、発光層に隣接して設けられている。
【０２１１】
本発明では、正孔阻止層の正孔阻止材料として、前述した本発明に係る化合物を含有させることが好ましい。これにより、より一層発光効率の高い有機ＥＬ素子とすることができる。更に、より一層長寿命化させることができる。
【０２１２】
《正孔輸送層》
本発明に用いられる第１の正孔輸送層に使用できる材料は、陽極からの正孔の注入を円滑にするためにイオン化ポテンシャル（Ｉｐ）が５．５ｅＶ以下のものが用いられる。更に好ましくは５．４以下のものである。
【０２１３】
第１の正孔輸送層に使用できる具体的な材料としては、「Ａｃ−１による有機薄膜の仕事関数の測定」（北海度千歳市ホトニクスワールドコンソーシアム（ＰＷＤ） 有機半導体デバイスクラスター 千歳科学技術大学 光科学部 物質光科学科 安達研究室 編、２００３）に記載されるＩｐが５．４ｅＶ以下のものや、特表２００４−５０１４９４号、特表２００３−５３６２２７号、特表２００３−５３６２２８号、特表２００４−５００４４９号の各公報に記載のエメラルジン塩形成のポリアニリン化合物や、以下に挙げられる化合物が挙げられるがこれらに限定されるものではない。
【０２１４】
【化７１】
【０２１５】
第２の正孔輸送層に使用できる具体的な材料としては、以下のものが挙げられる。
【０２１６】
【化７２】
【０２１７】
【化７３】
【０２１８】
【化７４】
【０２１９】
【化７５】
【０２２０】
【化７６】
【０２２１】
【化７７】
【０２２２】
【化７８】
【０２２３】
正孔輸送層は上記正孔輸送材料を、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。正孔輸送層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５〜２００ｎｍである。この正孔輸送層は上記材料の１種または２種以上からなる一層構造であってもよい。
【０２２４】
《電子輸送層》
電子輸送層とは電子を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は単層または複数層設けることができる。
【０２２５】
従来、単層の電子輸送層、及び複数層とする場合は発光層に対して陰極側に隣接する電子輸送層に用いられる電子輸送材料（正孔阻止材料を兼ねる）としては、陰極より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、例えば、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、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。
【０２２６】
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。
【０２２７】
また、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（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、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。その他、メタルフリーもしくはメタルフタロシアニン、また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、発光層の材料として例示し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、正孔注入層、正孔輸送層と同様に、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。
【０２２８】
電子輸送層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。電子輸送層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５〜２００ｎｍである。電子輸送層は上記材料の１種または２種以上からなる一層構造であってもよい。
【０２２９】
《発光層》
本発明に係る発光層は、電極または電子輸送層、正孔輸送層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層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよい。
【０２３０】
（ホスト化合物）
本発明の有機ＥＬ素子の発光層には、ホスト化合物とリン光性ドーパント（リン光発光性化合物ともいう）が含有される。本発明においては、ホスト化合物として前述した本発明に係る化合物を用いることが好ましい。これにより、より一層発光効率を高くすることができる。また、ホスト化合物として、上記の本発明に係る化合物以外の化合物を含有してもよい。
【０２３１】
ここで、本発明においてホスト化合物とは、発光層に含有される化合物のうちで室温（２５℃）においてリン光発光のリン光量子収率が、０．０１未満の化合物と定義される。
【０２３２】
更に、公知の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。また、リン光性ドーパント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。リン光性ドーパントの種類、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。これらの公知のホスト化合物としては、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、なお且つ高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。
【０２３３】
公知の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が挙げられる。
【０２３４】
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。
【０２３５】
また、発光層は、ホスト化合物として更に蛍光極大波長を有するホスト化合物を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性ドーパント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。
【０２３６】
（リン光性ドーパント（リン光発光性化合物））
発光層に使用される材料（以下、発光材料という）としては、上記のホスト化合物を含有すると同時に、リン光性ドーパントを含有する。これにより、より発光効率の高い有機ＥＬ素子とすることができる。
【０２３７】
本発明に係るリン光性ドーパントは、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、室温（２５℃）に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。リン光量子収率は好ましくは０．１以上である。
【０２３８】
上記リン光量子収率は、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、本発明に用いられるリン光性ドーパントは、任意の溶媒の何れかにおいて上記リン光量子収率が達成されればよい。
【０２３９】
リン光性ドーパント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性ドーパントに移動させることでリン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、もう一つはリン光性ドーパントがキャリアトラップとなり、リン光性ドーパント上でキャリアの再結合が起こり、リン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が、いずれの場合においても、リン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。
【０２４０】
リン光性ドーパントは、有機ＥＬ素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることができる。
【０２４１】
本発明で用いられるリン光性ドーパントとしては、好ましくは元素の周期表で８族〜１０族の金属を含有する錯体系化合物であり、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）、希土類錯体であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。
【０２４２】
以下に、リン光性ドーパントの具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。これらの化合物は、例えば、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．４０巻、１７０４〜１７１１に記載の方法等により合成できる。
【０２４３】
【化７９】
【０２４４】
【化８０】
【０２４５】
【化８１】
【０２４６】
【化８２】
【０２４７】
【化８３】
【０２４８】
【化８４】
【０２４９】
【化８５】
【０２５０】
本発明においては、リン光性ドーパント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、リン光性ドーパントのリン光発光波長が３８０〜４８０ｎｍにリン光発光の極大波長を有することが好ましい。このような青色リン光発光の有機ＥＬ素子や、白色リン光発光の有機ＥＬ素子で、より一層発光効率を高めることができる。
【０２５１】
本発明の有機ＥＬ素子や本発明に係る化合物の発光する色は、「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（コニカミノルタ製）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。
【０２５２】
発光層は上記化合物を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法、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することができる。発光層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５〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。この発光層は、これらのリン光性ドーパントやホスト化合物が１種または２種以上からなる一層構造であってもよいし、あるいは同一組成または異種組成の複数層からなる積層構造であってもよい。
【０２５３】
《基体》
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。
【０２５４】
本発明の有機ＥＬ素子に用いることのできる基体（以下、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。
【０２５５】
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）等からなるフィルム等が挙げられる。樹脂フィルムの表面には、無機物、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。
【０２５６】
本発明の有機ＥＬ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。
【０２５７】
また、カラーフィルター等の色相改良フィルター等を併用しても、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ーを併用してもよい。色変換フィルター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。
【０２５８】
《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／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極からなる有機ＥＬ素子の作製法について説明する。
【０２５９】
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１０〜２００ｎｍ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、この上に有機ＥＬ素子材料である正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、正孔阻止層の有機化合物薄膜を形成させる。
【０２６０】
この有機化合物薄膜の薄膜化の方法としては、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、且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。更に層ごとに異なる製膜法を適用してもよい。製膜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１０-6〜１０-2Ｐａ、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の範囲で適宜選ぶことが望ましい。
【０２６１】
これらの層を形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を、１μｍ以下好ましくは５０ｎｍ〜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。この有機ＥＬ素子の作製は、一回の真空引きで一貫して正孔注入層から陰極まで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構わない。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。
【０２６２】
本発明の多色の表示装置は、発光層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、印刷法等で膜を形成できる。
【０２６３】
発光層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が好ましい。
【０２６４】
また作製順序を逆にして、陰極、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極の順に作製することも可能である。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。尚、印加する交流の波形は任意でよい。
【０２６５】
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。
【０２６６】
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。
【０２６７】
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。
【０２６８】
また、本発明の有機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。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。
【０２６９】
《表示装置》
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ーを用いてＢＧＲにし、フルカラー化することも可能である。更に、有機ＥＬの発光色を色変換フィルター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。
【０２７０】
有機ＥＬ素子から構成される表示装置の一例を図面に基づいて以下に説明する。
【０２７１】
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。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。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。
【０２７２】
図２は、表示部Ａの模式図である。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。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）。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。
【０２７３】
次に、画素の発光プロセスを説明する。
【０２７４】
図３は画素の模式図である。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。
【０２７５】
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。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。
【０２７６】
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。即ち、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。
【０２７７】
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。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。
【０２７８】
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。
【０２７９】
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。
【０２８０】
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。
【０２８１】
本発明に係わる有機ＥＬ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素子に適用できる。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よいし、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よい。
【０２８２】
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よいが、本発明に係る白色有機ＥＬ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。
【０２８３】
複数の発光色を得るための有機ＥＬ素子の層構成としては、複数の発光ドーパントを、一つの発光層中に複数存在させる方法、複数の発光層を有し、各発光層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。
【０２８４】
本発明に係る白色有機ＥＬ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、電極と発光層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。
【０２８５】
発光層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よい。
【０２８６】
このように、白色発光する本発明の有機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、また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、表示装置にも有用に用いられる。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】
【０２８７】
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されない。
【０２８８】
実施例１
〈有機ＥＬ素子１−１〜１−１０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、一方モリブデン製抵抗加熱ボートにα−ＮＰＤを２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにｍ−ＭＴＤＡＴＸＡを２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに例示化合物６０を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＩｒ−１を１００ｍｇ入れ、更に別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＡｌｑ3を２００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取付けた。
【０２８９】
次いで真空槽を４×１０-4Ｐａまで減圧した後、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／ｓｅｃで透明支持基板に蒸着し３０ｎｍの第１の正孔輸送層を設けた。
【０２９０】
更にｍ−ＭＴＤＡＴＸＡ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／ｓｅｃで前記正孔輸送層上に蒸着し、２０ｎｍの第２の正孔輸送層を設けた。更に例示化合物６０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／ｓｅｃ、０．０１ｎｍ／ｓｅｃで前記第２の正孔輸送層上に共蒸着して３０ｎｍの発光層を設けた。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／ｓｅｃで前記発光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。
【０２９１】
引き続き、陰極バッファー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１−１を作製した。
【０２９２】
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の第１の正孔輸送層を設けた。
【０２９３】
この第１の正孔輸送層を設けた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、一方モリブデン製抵抗加熱ボートにｍ−ＭＴＤＡＴＸＡを２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに例示化合物６０を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＩｒ−１を１００ｍｇ入れ、更に別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＡｌｑ3を２００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取付けた。
【０２９４】
次いで真空槽を４×１０-4Ｐａまで減圧した後、ｍ−ＭＴＤＡＴＸＡ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／ｓｅｃで前記第１の正孔輸送層上に蒸着し２０ｎｍの第２の正孔輸送層を設けた。
【０２９５】
更に電子輸送性ホスト１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／ｓｅｃ、０．０１ｎｍ／ｓｅｃで前記第２の正孔輸送層上に共蒸着して３０ｎｍの発光層を設けた。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／ｓｅｃで前記発光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。
【０２９６】
引き続き、陰極バッファー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。
【０２９７】
有機ＥＬ素子１−１において、第１の正孔輸送層材料、第２の正孔輸送層材料、ホスト化合物を表１のように変えた以外は、有機ＥＬ素子１−１と同様にして有機ＥＬ素子１−３、１−１０を作製した。有機ＥＬ素子１−２において、第２の正孔輸送層材料、ホスト化合物を表１のように変えた以外は、有機ＥＬ素子１−２と同様にして有機ＥＬ素子１−４〜１−９を作製した。
【０２９８】
【化８６】
【０２９９】
〈比較有機ＥＬ素子１−１１〜１−１３の作製〉
有機素子１−１において、第１の正孔輸送層材料、第２の正孔輸送層材料、ホストを表１のように変えた以外は、有機ＥＬ素子１−１と同様にして有機ＥＬ素子１−１１〜１−１３を作製した。
【０３００】
〈有機ＥＬ素子２−１〜２−２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、一方モリブデン製抵抗加熱ボートにα−ＮＰＤを２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにｍ−ＭＴＤＡＴＸＡを２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに例示化合物１５１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＩｒ−１２を１００ｍｇ入れ、更に別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＡｌｑ3を２００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取付けた。
【０３０１】
次いで、真空槽を４×１０-4Ｐａまで減圧した後、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／ｓｅｃで透明支持基板に蒸着し３０ｎｍの第１の正孔輸送層を設けた。
【０３０２】
更にｍ−ＭＴＤＡＴＸＡ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／ｓｅｃで前記第１の正孔輸送層上に蒸着して１０ｎｍの第２の正孔輸送層を設けた。更に例示化合物１５１とＩｒ−１２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／ｓｅｃ、０．０１ｎｍ／ｓｅｃで前記第２の正孔輸送層上に共蒸着して３０ｎｍの発光層を設けた。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／ｓｅｃで前記発光層上に蒸着して膜厚２０ｎｍ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。
【０３０３】
引き続き、陰極バッファー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２−１を作製した。
【０３０４】
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の第１の正孔輸送層を設けた。
【０３０５】
この第１の正孔輸送層を設けた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、一方モリブデン製抵抗加熱ボートにｍ−ＭＴＤＡＴＸＡを２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに例示化合物１５１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＩｒ−１２を１００ｍｇ入れ、更に別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＡｌｑ3を２００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取付けた。
【０３０６】
次いで、真空槽を４×１０-4Ｐａまで減圧した後、ｍ−ＭＴＤＡＴＸＡ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／ｓｅｃで前記第１の正孔輸送層上に蒸着して１０ｎｍの第２の正孔輸送層を設けた。
【０３０７】
更に例示化合物１５１とＩｒ−１２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／ｓｅｃ、０．０１ｎｍ／ｓｅｃで前記第２の正孔輸送層上に共蒸着して３０ｎｍの発光層を設けた。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／ｓｅｃで前記発光層上に蒸着して膜厚２０ｎｍ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。
【０３０８】
引き続き、陰極バッファー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２−２を作製した。
【０３０９】
〈比較有機ＥＬ素子２−３〜２−６の作製〉
有機ＥＬ素子２−１において、第１の正孔輸送層材料、第２の正孔輸送層材料、ホスト化合物を表１のように変えた以外は、有機ＥＬ素子２−１と同様にして有機ＥＬ素子２−３〜２−６を作製した。
【０３１０】
【表１】
【０３１１】
表１中の構造は以下の通りである。
【０３１２】
ＴＰＤ：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
【０３１３】
【化８７】
【０３１４】
【化８８】
【０３１５】
〈有機ＥＬ素子の評価〉
得られた有機ＥＬ素子について下記の評価を行った。
【０３１６】
《外部取りだし量子効率》
作製した有機ＥＬ素子について、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。
【０３１７】
《発光寿命》
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。
【０３１８】
更に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。
【０３１９】
また、表２の外部取りだし量子効率、発光寿命、パワー効率の測定結果は、有機ＥＬ素子１−１〜１−１３については、有機ＥＬ素子１−１の測定値を１００とした時の相対値で表し、有機ＥＬ素子２−１〜２−６については、有機ＥＬ素子２−１の測定値を１００とした時の相対値で表した
【０３２０】
【表２】
【０３２１】
表から、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、発光寿命、パワー効率共に優れていることが明らかである。
【０３２２】
実施例２
実施例１で作製した有機ＥＬ素子２−１において、Ｉｒ−１２の代えてＩｒ−７、Ｉｒ−１２（Ｉｒ−７：Ｉｒ−１２＝１：４）を用いた以外は、有機ＥＬ素子２−１と同様にして有機ＥＬ素子２−１Ｗを作製した。
【０３２３】
有機ＥＬ素子２−１Ｗの非発光面をガラスケースで覆い、照明装置とした。照明装置は、発光輝度、パワー効率が高く、長寿命である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で、図６は照明装置の断面図である。
【図面の簡単な説明】
【０３２４】
【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。
【符号の説明】
【０３２５】
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
Ａ 表示部
Ｂ 制御部
１０７ 透明電極付きガラス基板
１０６ 有機ＥＬ層
１０５ 陰極
１０２ ガラスカバー
１０３ 電源線（陽極）
１０４ 電源線（陰極）
１０８ 窒素ガス
１０９ 捕水剤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する陽極と陰極の間に有機材料含有層を有する発光層を挟持している有機エレクトロルミネッセンス素子において、該発光層が電子輸送性ホスト化合物とリン光性ドーパントとからなり、発光層と陽極の間に２層以上の正孔輸送層を含有し、陽極と接する第１の正孔輸送層に含有する有機材料のイオン化ポテンシャルが５．５ｅＶ以下であり、発光層と接する第２の正孔輸送層に含有する有機材料の励起３重項エネルギー（Ｔ１）が２．７ｅＶ以上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】
前記電子輸送性ホスト化合物が下記一般式（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】
（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】
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請求項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】
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請求項２または３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
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請求項２〜４のいずれかに１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項６】
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請求項２〜５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項７】
前記一般式（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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化２】
（式中、Ｒ501〜Ｒ507は、各々独立に水素原子または置換基を表す。）
【請求項８】
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化３】
（式中、Ｒ511〜Ｒ517は、各々独立に水素原子または置換基を表す。）
【請求項９】
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化４】
（式中、Ｒ521〜Ｒ527は、各々独立に水素原子または置換基を表す。）
【請求項１０】
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化５】
（式中、Ｒ531〜Ｒ537は、各々独立に水素原子または置換基を表す。）
【請求項１１】
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化６】
（式中、Ｒ541〜Ｒ548は、各々独立に水素原子または置換基を表す。）
【請求項１２】
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化７】
（式中、Ｒ551〜Ｒ558は、各々独立に水素原子または置換基を表す。）
【請求項１３】
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化８】
（式中、Ｒ561〜Ｒ567は、各々独立に水素原子または置換基を表す。）
【請求項１４】
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化９】
（式中、Ｒ571〜Ｒ577は、各々独立に水素原子または置換基を表す。）
【請求項１５】
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１０】
（式中、Ｒは水素原子または置換基を表す。また、複数のＲは各々同一でもよく、異なっていてもよい。）
【請求項１６】
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１１】
（式中、Ｒは水素原子または置換基を表す。また、複数のＲは各々同一でもよく、異なっていてもよい。）
【請求項１７】
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１２】
（一般式（２−１）において、Ｒ502〜Ｒ507は、各々独立に水素原子または置換基を表し、一般式（２−２）において、Ｒ512〜Ｒ517は、各々独立に水素原子または置換基を表し、一般式（２−３）において、Ｒ522〜Ｒ527は、各々独立に水素原子または置換基を表し、一般式（２−４）において、Ｒ532〜Ｒ537は、各々独立に水素原子または置換基を表し、一般式（２−５）において、Ｒ542〜Ｒ548は、各々独立に水素原子または置換基を表し、一般式（２−６）において、Ｒ552〜Ｒ558は、各々独立に水素原子または置換基を表し、一般式（２−７）において、Ｒ562〜Ｒ567は、各々独立に水素原子または置換基を表し、一般式（２−８）において、Ｒ572〜Ｒ577は、各々独立に水素原子または置換基を表し、一般式（２−９）において、Ｒ582〜Ｒ588は、各々独立に水素原子または置換基を表し、一般式（２−１０）において、Ｒ592〜Ｒ598は、各々独立に水素原子または置換基を表す。）
【請求項１８】
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１３】
（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）〜（２−４）で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。）
【請求項１９】
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１４】
（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）〜（２−４）で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。）
【請求項２０】
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１５】
（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）〜（２−４）で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。）
【請求項２１】
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１６】
（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）〜（２−４）で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。）
【請求項２２】
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１７】
（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）〜（２−４）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。）
【請求項２３】
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１８】
（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）〜（２−４）で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。）
【請求項２４】
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１９】
（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）〜（２−４）で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。）
【請求項２５】
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化２０】
（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）〜（２−４）で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。）
【請求項２６】
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化２１】
（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。）
【請求項２７】
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化２２】
（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。）
【請求項２８】
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化２３】
（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。）
【請求項２９】
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化２４】
（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。）
【請求項３０】
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化２５】
（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。）
【請求項３１】
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化２６】
（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。）
【請求項３２】
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化２７】
（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。）
【請求項３３】
前記第２の正孔輸送層に含有する有機材料のＬＵＭＯエネルギーが電子輸送性ホスト化合物またはリン光性ドーパントより０．３ｅＶ以上高いことを特徴とする請求項１〜３２のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３４】
発光が白色であることを特徴とする請求項１〜３３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３５】
請求項１〜３４のいずれか１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３６】
請求項１〜３４のいずれか１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。
【請求項３７】
請求項３６に記載の照明装置と表示手段としての液晶素子を有することを特徴とする表示装置。
【請求項１】
互いに対向する陽極と陰極の間に有機材料含有層を有する発光層を挟持している有機エレクトロルミネッセンス素子において、該発光層が電子輸送性ホスト化合物とリン光性ドーパントとからなり、発光層と陽極の間に２層以上の正孔輸送層を含有し、陽極と接する第１の正孔輸送層に含有する有機材料のイオン化ポテンシャルが５．５ｅＶ以下であり、発光層と接する第２の正孔輸送層に含有する有機材料の励起３重項エネルギー（Ｔ１）が２．７ｅＶ以上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】
前記電子輸送性ホスト化合物が下記一般式（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】
（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】
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請求項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】
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請求項２または３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
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請求項２〜４のいずれかに１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項６】
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請求項２〜５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項７】
前記一般式（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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化２】
（式中、Ｒ501〜Ｒ507は、各々独立に水素原子または置換基を表す。）
【請求項８】
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化３】
（式中、Ｒ511〜Ｒ517は、各々独立に水素原子または置換基を表す。）
【請求項９】
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化４】
（式中、Ｒ521〜Ｒ527は、各々独立に水素原子または置換基を表す。）
【請求項１０】
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化５】
（式中、Ｒ531〜Ｒ537は、各々独立に水素原子または置換基を表す。）
【請求項１１】
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化６】
（式中、Ｒ541〜Ｒ548は、各々独立に水素原子または置換基を表す。）
【請求項１２】
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化７】
（式中、Ｒ551〜Ｒ558は、各々独立に水素原子または置換基を表す。）
【請求項１３】
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化８】
（式中、Ｒ561〜Ｒ567は、各々独立に水素原子または置換基を表す。）
【請求項１４】
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化９】
（式中、Ｒ571〜Ｒ577は、各々独立に水素原子または置換基を表す。）
【請求項１５】
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１０】
（式中、Ｒは水素原子または置換基を表す。また、複数のＲは各々同一でもよく、異なっていてもよい。）
【請求項１６】
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１１】
（式中、Ｒは水素原子または置換基を表す。また、複数のＲは各々同一でもよく、異なっていてもよい。）
【請求項１７】
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１２】
（一般式（２−１）において、Ｒ502〜Ｒ507は、各々独立に水素原子または置換基を表し、一般式（２−２）において、Ｒ512〜Ｒ517は、各々独立に水素原子または置換基を表し、一般式（２−３）において、Ｒ522〜Ｒ527は、各々独立に水素原子または置換基を表し、一般式（２−４）において、Ｒ532〜Ｒ537は、各々独立に水素原子または置換基を表し、一般式（２−５）において、Ｒ542〜Ｒ548は、各々独立に水素原子または置換基を表し、一般式（２−６）において、Ｒ552〜Ｒ558は、各々独立に水素原子または置換基を表し、一般式（２−７）において、Ｒ562〜Ｒ567は、各々独立に水素原子または置換基を表し、一般式（２−８）において、Ｒ572〜Ｒ577は、各々独立に水素原子または置換基を表し、一般式（２−９）において、Ｒ582〜Ｒ588は、各々独立に水素原子または置換基を表し、一般式（２−１０）において、Ｒ592〜Ｒ598は、各々独立に水素原子または置換基を表す。）
【請求項１８】
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１３】
（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）〜（２−４）で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。）
【請求項１９】
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１４】
（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）〜（２−４）で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。）
【請求項２０】
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１５】
（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）〜（２−４）で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。）
【請求項２１】
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１６】
（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）〜（２−４）で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。）
【請求項２２】
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１７】
（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）〜（２−４）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。）
【請求項２３】
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１８】
（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）〜（２−４）で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。）
【請求項２４】
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１９】
（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）〜（２−４）で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。）
【請求項２５】
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化２０】
（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）〜（２−４）で表される基から選ばれる少なくとも一つの基を表す。）
【請求項２６】
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化２１】
（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。）
【請求項２７】
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化２２】
（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。）
【請求項２８】
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化２３】
（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。）
【請求項２９】
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化２４】
（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。）
【請求項３０】
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化２５】
（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。）
【請求項３１】
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化２６】
（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。）
【請求項３２】
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請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化２７】
（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。）
【請求項３３】
前記第２の正孔輸送層に含有する有機材料のＬＵＭＯエネルギーが電子輸送性ホスト化合物またはリン光性ドーパントより０．３ｅＶ以上高いことを特徴とする請求項１〜３２のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３４】
発光が白色であることを特徴とする請求項１〜３３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３５】
請求項１〜３４のいずれか１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３６】
請求項１〜３４のいずれか１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。
【請求項３７】
請求項３６に記載の照明装置と表示手段としての液晶素子を有することを特徴とする表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−３２５９９（Ｐ２００６−３２５９９Ａ）
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２０８３６８（Ｐ２００４−２０８３６８）
【出願日】平成１６年７月１５日（２００４．７．１５）
【出願人】（０００００１２７０）コニカミノルタホールディングス株式会社 (4,463)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月１５日（２００４．７．１５）
【出願人】（０００００１２７０）コニカミノルタホールディングス株式会社 (4,463)
【Ｆターム（参考）】
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