有機エレクトロルミネッセンス素子用材料、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】発光効率が高く、発光寿命が長く、かつ駆動電圧が低い有機エレクトロルミネッセンス素子用材料、有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置及び照明装置の提供。
【解決手段】下記一般式（１）で表される化合物を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子用材料、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。
（式中、Ａｒ１及びＡｒ３は芳香族炭化水素環または芳香族複素環から導出される基を表す。Ａｒ２は６員の芳香族環から導出される基を表し、Ａｒ２が複数存在する場合、Ａｒ２で表される６員の芳香族環同士が互いに結合して縮合環を形成していてもよい。ｎ１及びｎ３は各々０以上の整数を表し、ｎ２は１以上の整数を表し、かつｎ１＋ｎ２＋ｎ３は２以上である。ｎ１、ｎ２及びｎ３がそれぞれ２以上の場合、Ａｒ１〜Ａｒ３はそれぞれ同じでも異なっていてもよい。）
【解決手段】下記一般式（１）で表される化合物を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子用材料、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。
（式中、Ａｒ１及びＡｒ３は芳香族炭化水素環または芳香族複素環から導出される基を表す。Ａｒ２は６員の芳香族環から導出される基を表し、Ａｒ２が複数存在する場合、Ａｒ２で表される６員の芳香族環同士が互いに結合して縮合環を形成していてもよい。ｎ１及びｎ３は各々０以上の整数を表し、ｎ２は１以上の整数を表し、かつｎ１＋ｎ２＋ｎ３は２以上である。ｎ１、ｎ２及びｎ３がそれぞれ２以上の場合、Ａｒ１〜Ａｒ３はそれぞれ同じでも異なっていてもよい。）
【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用材料及び有機エレクトロルミネッセンス素子並びに照明装置及び表示装置に関し、更に詳しくは、有機エレクトロルミネッセンス素子及び有機エレクトロルミネッセンス素子に好ましく用いることのできる化合物に関する。
【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。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。
【０００３】
一方、有機ＥＬ素子は、発光する化合物を含有する発光層を陰極と陽極で挟んだ構成を有し、発光層に電子及び正孔を注入して、再結合させることにより励起子（エキシトン）を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出（蛍光・リン光）を利用して発光する素子であり、数Ｖ〜数十Ｖ程度の電圧で発光が可能であり、さらに自己発光型であるために視野角に富み、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。
【０００４】
実用化に向けた有機ＥＬ素子の開発としては、プリンストン大より、励起三重項からのリン光発光を用いる有機ＥＬ素子の報告がされ（例えば、非特許文献１参照）、以来、室温で燐光を示す材料の研究が活発になってきて（例えば、特許文献１、非特許文献２参照）いる。
【０００５】
更に、最近発見されたリン光発光を利用する有機ＥＬ素子では、以前の蛍光発光を利用する素子に比べ原理的に約４倍の発光効率が実現可能であることから、その材料開発を初めとし、発光素子の層構成や電極の研究開発が世界中で行われている。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（例えば、非特許文献３参照）いる。
【０００６】
このように大変ポテンシャルの高い方式であるが、リン光発光を利用する有機ＥＬデバイスにおいては、蛍光発光を利用する有機ＥＬデバイスとは大きく異なり、発光中心の位置をコントロールする方法、とりわけ発光層の内部で再結合を行い、いかに発光を安定に行わせることができるかが、素子の効率・寿命を捕らえる上で重要な技術的な課題となっている。
【０００７】
そこで近年、発光層に隣接する形で、（発光層の陽極側に位置する）正孔輸送層と（発光層の陰極側に位置する）電子輸送層を備えた多層積層型の素子が良く知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
一方、材料の観点からは高いキャリア輸送性や熱的、電気的に安定な材料が求められている。特に青色リン光発光を利用するにあたっては、青色リン光発光性化合物自身が高い三重項励起エネルギー（Ｔ１）を有しているために、適用可能な周辺材料の開発と精密な発光中心の制御が強く求められている。
【０００９】
例えばリン光発光材料を含有する発光層においては、ホスト材料としてジベンゾチオフェン誘導体を用いる技術（例えば、特許文献３参照）や、正孔注入成分及び／または発光成分として、ジベンゾチオフェン誘導体やジベンゾフラン誘導体を用いる技術（例えば、特許文献２参照）、また、ホスト材料としてジベンゾチオフェンやジベンゾフランを構成する炭素原子の一部が窒素原子に置換した環に、カルバゾリル基がＮ位で結合した誘導体を用いる技術（例えば特許文献４参照）などが開示されている。
【００１０】
また一方で、大面積化、低コスト化、高生産性に対する要求から、湿式法（ウエットプロセス等ともいう）に対する期待が大きい。真空プロセスでの成膜に比して低温で成膜可能であるため、下層の有機層のダメージを低減でき、さらに発光効率や素子寿命の改善の面からも大きな期待が寄せられている。
【００１１】
しかしながら、青色リン光発光を利用する有機ＥＬ素子においてウェットプロセスによる素子作製を実現するためには、とりわけ発光層に含有されるホスト材料や発光層上に積層される電子輸送材料の成膜性や塗布溶剤に対する溶解性等が課題となる。それゆえ実用上の観点から、現在知られているホスト材料や電子輸送材料では、溶剤に対する溶解性、溶液安定性、駆動電圧等の点で、まだ不十分であり、更なる改良技術が不可欠であることが判ってきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許６，０９７，１４７号明細書
【特許文献２】特開２００５−１１２７６５号公報
【特許文献３】特開２００７−１２６４０３号公報
【特許文献４】米国特許２００９／０１３４７８４号明細書
【非特許文献】
【００１３】
【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頁（２０００年）
【非特許文献３】Ｓ．Ｌａｍａｎｓｋｙ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１２３巻、４３０４頁（２００１年）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、発光効率が高く、発光寿命が長く、かつ駆動電圧が低い有機エレクトロルミネッセンス素子用材料、有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置及び照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の上記目的は、以下の構成により達成することができる。
【００１６】
１．下記一般式（１）で表される化合物を含有す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用材料。
【００１７】
【化１】
【００１８】
（式中、Ａｒ１及びＡｒ３は芳香族炭化水素環または芳香族複素環から導出される基を表す。Ａｒ２は６員の芳香族環から導出される基を表し、Ａｒ２が複数存在する場合、Ａｒ２で表される６員の芳香族環同士が互いに結合して縮合環を形成していてもよい。ｎ１及びｎ３は各々０以上の整数を表し、ｎ２は１以上の整数を表し、かつｎ１＋ｎ２＋ｎ３は２以上である。ｎ１、ｎ２及びｎ３がそれぞれ２以上の場合、Ａｒ１〜Ａｒ３はそれぞれ同じでも異なっていてもよい。Ａｒは下記一般式（２）を表す。）
【００１９】
【化２】
【００２０】
（式中、ＹはＯ、Ｓのいずれかを表し、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６、Ｘ７及びＸ８、はそれぞれ独立に、＝Ｃ（Ｒ１）−または＝Ｎ−を表し、少なくとも１つは＝Ｎ−であり、少なくとも１つは＝Ｃ（Ｒ１）−である。Ｒ１は水素原子、置換基または連結部位を表す。）
２．前記一般式（１）におけるｎ１が１以上であることを特徴とする前記１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
【００２１】
３．前記一般式（２）におけるＸ１またはＸ３の少なくとも一方は、＝Ｃ（Ｒ１）−で表され、かつＲ１が連結部位を表すことを特徴とする、前記１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
【００２２】
４．前記一般式（２）が下記一般式（２−ａ）で表されることを特徴とする、前記１〜３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用材料。
【００２３】
【化３】
【００２４】
（式中、Ｙ、Ｘ２、Ｘ４〜Ｘ８は、それぞれ、前記一般式（２）のＹ、Ｘ２、Ｘ４〜Ｘ８及びＲ１と同義の基を表す。Ｘ２、Ｘ４〜Ｘ８の内、少なくとも１つは＝Ｎ−である。＊は連結部位を表す。）
５．前記一般式（２−ａ）におけるＸ２、Ｘ４〜Ｘ８の内、１つ又は２つが＝Ｎ−であることを特徴とする、前記４に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
【００２５】
６．前記一般式（２）が下記一般式（２−ｂ）で表されることを特徴とする、前記１〜３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用材料。
【００２６】
【化４】
【００２７】
（式中、Ｙ、Ｘ２〜Ｘ７は、それぞれ、前記一般式（２）のＹ、Ｘ２〜Ｘ７及びＲ１と同義の基を表す。Ｘ２〜Ｘ７の内、少なくとも１つは＝Ｎ−である。＊は連結部位を表す。）
７．前記一般式（２−ｂ）におけるＸ２〜Ｘ７の内、１つ又は２つが＝Ｎ−であることを特徴とする、前記６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
【００２８】
８．前記一般式（２）が下記一般式（２−ｃ）で表されることを特徴とする、前記１〜３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用材料。
【００２９】
【化５】
【００３０】
（式中、Ｙ、Ｘ２〜Ｘ５、Ｘ７、Ｘ８は、それぞれ、前記一般式（２）のＹ、Ｘ２〜Ｘ５、Ｘ７、Ｘ８及びＲ１と同義の基を表す。Ｘ２〜Ｘ５、Ｘ７、Ｘ８の内、少なくとも１つは＝Ｎ−である。＊は連結部位を表す。）
９．前記一般式（２−ｃ）におけるＸ２〜Ｘ５、Ｘ７及びＸ８の内、１つ又は２つが＝Ｎ−であることを特徴とする、前記８に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
【００３１】
１０．前記一般式（２）が下記一般式（２−ｄ）で表されることを特徴とする、前記１〜３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用材料。
【００３２】
【化６】
【００３３】
（式中、Ｙ、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ７、Ｘ８は、それぞれ、前記一般式（２）のＹ、Ｘ２〜Ｘ５、Ｘ７、Ｘ８及びＲ１と同義の基を表す。Ｘ１、Ｘ２、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ７及びＸ８の内、少なくとも１つは＝Ｎ−である。＊は連結部位を表す。）
１１．前記一般式（２−ｄ）におけるＸ１、Ｘ２、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ７及びＸ８の内、１つ又は２つが＝Ｎ−であることを特徴とする、前記１０に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
【００３４】
１２．陽極と陰極の間に、リン光発光性化合物を含有する発光層を含む、複数の有機化合物層が挟持されてなる有機エレクトロルミネッセンス素子であって、該有機化合物層の少なくとも１層が前記１〜１１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用材料を含有す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。
【００３５】
１３．前記有機化合物層のうち少なくとも１層は電子輸送層であり、かつ、該電子輸送層が、前記１〜１１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用材料を含有することを特徴とする、前記１２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００３６】
１４．前記発光層がホスト材料とリン光発光性化合物とを含有し、かつ、該ホスト材料が前記１〜１１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用材料からなることを特徴とする、前記１２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００３７】
１５．前記リン光発光性化合物の少なくとも１種が、下記一般式（Ｄ）で表されることを特徴とする、前記１２〜１４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７】
【００３９】
（式中、Ｐ、Ｑは各々独立に、炭素原子または窒素原子を表し、Ａ１はＰ−Ｃと共に芳香族炭化水素環または芳香族複素環を形成する原子群を表す。Ａ２はＱ−Ｎと共に芳香族複素環を形成する原子群を表す。Ｐ１−Ｌ１−Ｐ２は２座の配位子を表し、Ｐ１、Ｐ２は各々独立に炭素原子、窒素原子、または酸素原子を表す。Ｌ１はＰ１、Ｐ２と共に２座の配位子形成する原子群を表す。ｊ１は１〜３の整数を表し、Ｊ２は０〜２の整数を表すが、ｊ１＋ｊ２は２または３である。Ｍ１は元素周期における８〜１０属の金属元素を表す。）
１６．前記一般式（Ｄ）で表される化合物が下記一般式（Ｄ−１）で表される化合物であることを特徴とする、前記１５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００４０】
【化８】
【００４１】
（式中、Ｚは炭化水素環基または複素環基を表す。Ｐ、Ａ１、Ｐ１、Ｐ２、Ｌ１及びＭ１は、それぞれ、前記一般式（Ｄ）で表されるＰ、Ａ１、Ｐ１、Ｐ２、Ｌ１及びＭ１と同義の基を表す。Ａ３はＮ−Ｃ＝Ｎと共に芳香族複素環を形成する原子群を表し、−Ｃ（Ｒ０１）＝Ｃ（Ｒ０２）−、−Ｎ＝Ｃ（Ｒ０２）−、−Ｃ（Ｒ０１）＝Ｎ−または−Ｎ＝Ｎ−である。Ｒ０１、Ｒ０２は、各々水素原子または置換基を表す。ｊ１及びｊ２は前記一般式（Ｄ）におけるｊ１及びｊ２と同義の整数を表し、ｊ１＋ｊ２は２または３である。）
１７．前記一般式（Ｄ−１）で表される化合物が下記一般式（Ｄ−２）で表される化合物であることを特徴とする、前記１６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００４２】
【化９】
【００４３】
（式中、Ｚ２は芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基を表す。Ｚ１はＣ−Ｃと共に６員の芳香族炭化水素環もしくは、５員または６員の芳香族複素環を形成するのに必要な原子群を表す。Ｐ１、Ｐ２、Ｌ１及びＭ１は、それぞれ、前記一般式（Ｄ）で表されるＰ１、Ｐ２、Ｌ１及びＭ１と同義の基を表す。Ｒ０３、Ｒ０４は水素原子または置換基を表し、互いに結合して環を形成してもよい。ｊ１及びｊ２は前記一般式（Ｄ）におけるｊ１及びｊ２と同義の整数を表し、ｊ１＋ｊ２は２または３である。）
１８．前記リン光発光性化合物が、Ｉｒ又はＰｔ金属を含有する化合物であることを特徴とする、前記１２〜１７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】
１９．前記有機化合物層のうち少なくとも２層が湿式法（ウェットプロセス）により成膜、形成される工程を経て製造されたことを特徴とする前記１２〜１８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。
【００４５】
２０．白色に発光することを特徴とする前記１２〜１９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】
２１．前記１２〜２０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備えたことを特徴とする照明装置。
【００４７】
２２．前記１２〜２０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備えたことを特徴とする表示装置。
【発明の効果】
【００４８】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子材料により、高い発光輝度を示し、半減寿命が長く、且つ、駆動電圧が低い有機エレクトロルミネッセンス素子、及び該素子を用いた照明装置、表示装置を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【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Ａ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】照明装置の模式図である。
【図７】有機ＥＬフルカラー表示装置の概略構成図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
以下本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５１】
本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討を行った結果、一般式（１）で表される化合物を少なくとも１種用いることにより高い発光輝度を示し、半減寿命が長く、且つ、駆動電圧が低い有機ＥＬ素子、及び該有機ＥＬ素子を用いた照明装置、表示装置を提供できることを見いし、本発明に至った次第である。
【００５２】
有機ＥＬ素子用材料として用いられる化合物として、芳香族炭化水素環や芳香族複素環で構成されたものが多く報告されている。しかしながら、ベンゼン環やピリジン環等のように単環を連結した化合物はガラス転移温度（Ｔｇ）が低い、またはＴｇが高くとも共役長が伸びてしまい、高い３重項励起エネルギー（Ｔ１）が必要とされる青色リン光発光性を利用する素子には適用できないなどの課題がある。
【００５３】
それに対し、有機ＥＬ素子用化合物を構成する骨格としてよく用いられているカルバゾール環や、アザカルバゾール環は、３つの環が縮合し、且つ環の平面性も維持されているため、高Ｔｇの化合物を提供することができる。しかし、前記カルバゾールやアザカルバゾールを主骨格とした化合物はＬＵＭＯが高く、電子の注入に対して不利な傾向があり、故にそれらを用いた有機ＥＬ素子は駆動電圧が高くなりやすい。
【００５４】
最近ではジベンゾフラン環やジベンゾチオフェン環を主骨格とした化合物も多く提案されている。平面性が高く、また置換基の導入位置を選ぶことでＴｇを低下させずに他の骨格と連結できるため、高Ｔｇかつ高Ｔ１の材料を提供することができる。しかし、酸化や正孔注入に対する安定性には未だ課題があり、さらなる改良が求められていた。
【００５５】
そこで本発明者らが更に検討を重ねたところ、ジベンゾフラン環やジベンゾチオフェン環を構成する炭素原子の一部を窒素原子に置き換えることでイオン化ポテンシャルが下がり、酸化や正孔に対して安定な化合物を提供することが可能となった。また該化合物は環の平面性は維持されており、さらに置換基を導入することによって高いＴｇと高いＴ１を有した化合物を提供できる。
【００５６】
一方、ウェットプロセスに適した材料という観点から見ると、平面性の高すぎる化合物は一般的に溶剤に対する溶解性が低く、さらに製膜化した際に膜内で結晶化しやすいという問題がある。平面性の低い材料は溶解性の点からは好ましいが、化合物自体のＴｇが低い場合が多い。
【００５７】
また、製膜後の膜内のキャリア輸送の点から見ると、分子間の重なりが全くない完全なアモルファス状態の膜よりも、部分的に重なりのある膜の方がキャリア輸送の点から有利である。
【００５８】
そこで、上記の問題を鑑み検討した結果、一般式（１）で表されるように一部窒素原子で置換されたジベンゾフランやジベンゾチオフェンに６員の芳香環を連結させることで、平面性を維持しつつ、溶解性を改良した化合物を提供することが可能になった。また、これらの化合物は一部の平面性が維持されているため膜内では分子間で部分的に重なっており、キャリア輸送の点も改善され、高発光効率、長発光寿命かつ駆動電圧の低い有機ＥＬ素子を提供できた。
【００５９】
尚、有機ＥＬ素子を構成する、陽極、陰極及び該陽極と該陰極との間に挟持される有機化合物層（正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層等）については後に詳細に説明する。
【００６０】
以下、一般式（１）で表される化合物について説明する。
【００６１】
一般式（１）において、Ａｒ１及びＡｒ３は芳香族炭化水素環または芳香族複素環から導出される基を表す。
【００６２】
芳香族炭化水素環から導出される基としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、ナフタセン環、ピレン環、クリセン環等からなる群から導出される基が挙げられる。中でもベンゼン環が好ましい。
【００６３】
芳香族複素環から導出される基としては、例えば、カルバゾール環、アザカルバゾール環（ここで、アザカルバゾール環とは、前記カルバゾール環を構成する炭素原子の１つ以上が窒素原子で置き換わったものを示す）、トリアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、ピロール環、ピリジン環、ピラジン環、キノキサリン環、チオフェン環、チアゾール環、シロール環、オキサジアゾール環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、インドール環、チエノチオフェン環、ジベンゾカルバゾール環、ベンゾジチオフェン環、フェナントロリン環、アクリジン環、ベンゾキノリン環、フェナジン環、フェナントリジン環、フェナントロリン環、サイクラジン環、キンドリン環、テペニジン環、キニンドリン環、トリフェノジチアジン環、トリフェノジオキサジン環、フェナントラジン環、アントラジン環、ペリミジン環、ナフトフラン環、ナフトチオフェン環、ベンゾジフラン環、ベンゾジチオフェン環、ナフトジフラン環、ナフトジチオフェン環、アントラフラン環、アントラジフラン環、アントラチオフェン環、アントラジチオフェン環、チアントレン環、フェノキサチイン環、チオファントレン環（ナフトチオフェン環）、構成する炭素原子の１つ以上が窒素原子で置き換わったジベンゾフラン環、構成する炭素原子の１つ以上が窒素原子で置き換わったジベンゾチオフェン環から導出される基等が挙げられる。好ましくは、カルバゾール環、アザカルバゾール環、ピリジン環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、構成する炭素原子の１つ以上が窒素原子で置き換わったジベンゾフラン環、構成する炭素原子の１つ以上が窒素原子で置き換わったジベンゾチオフェン環から導出される基である。
【００６４】
上記の芳香族炭化水素環または芳香族複素環から導出される基は、各々更に置換基を有していてもよい。置換基として、例えば一般式（２）においてＲ１で表される後述の置換基が挙げられる。
【００６５】
Ａｒ２は６員の芳香族環から導出される基を表す。芳香族環とは芳香族炭化水素環と芳香族複素環を指し、６員の芳香族環から導出される基としては、ベンゼン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、トリアジン環、テトラジン環等から導出される基等が挙げられる。好ましくはベンゼン環、ピリジン環から導出される基である。
【００６６】
Ａｒ２が複数存在する場合、Ａｒ２は同じでも異なっていてもよい。またＡｒ２が複数存在する場合、Ａｒ２で表される６員の芳香族環同士が互いに結合して縮合環を形成していてもよい。
【００６７】
Ａｒ２で表される６員の芳香族環同士が互いに結合して形成される縮合環としては、例えば、カルバゾール環、アザカルバゾール環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、構成する炭素原子の１つ以上が窒素原子で置き換わったジベンゾフラン環、構成する炭素原子の１つ以上が窒素原子で置き換わったジベンゾチオフェン環等が挙げられる。
【００６８】
また、Ａｒ２で表される６員の芳香族環から導出される基は、各々更に置換基を有していてもよい。置換基として、例えば一般式（２）においてＲ１で表される後述の置換基が挙げられる。
【００６９】
ｎ２は１以上を表し、ｎ１及びｎ３は各々０以上の整数を表す。ｎ１は好ましくは１以上であり、より好ましくは１〜６であり、更に好ましくは１〜４である。ｎ２は好ましくは１〜６であり、より好ましくは１〜４である。ｎ３は好ましくは０〜６であり、より好ましくは０〜４である。ｎ１＋ｎ２＋ｎ３は２以上であり、好ましくは３〜１０であり、より好ましくは３〜６。
【００７０】
ｎ１、ｎ２及びｎ３がそれぞれ２以上の場合、Ａｒ１〜Ａｒ３はそれぞれ同じでも異なっていてもよい。
【００７１】
Ａｒ１〜Ａｒ３で表される基は、一般式（１）で表される化合物のＴ１を高く維持するために、非共役で結合していることが好ましい。ここで非共役とは、単結合（一重結合ともいう）と二重結合の繰り返しによって表記できないか、または、芳香族環同士の立体的なねじれ等によって共役が立体的に切断されている場合を意味する。
【００７２】
Ａｒは一般式（２）で表される。一般式（２）において、ＹはＯまたはＳを表す。Ｘ１〜Ｘ８は−Ｃ（Ｒ１）＝または−Ｎ＝を表し少なくとも１つは＝Ｎ−である。
【００７３】
Ｘ１〜Ｘ８の内、好ましくは１〜４つが＝Ｎ−で表され、より好ましくは１〜２つが＝Ｎ−で表される。
【００７４】
Ｒ１は水素原子、置換基または連結部位を表す。Ｒ１で表される置換基としては、例えば、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等）、シクロアルキル基（例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等）、アルケニル基（例えば、ビニル基、アリル基等）、アルキニル基（例えば、エチニル基、プロパルギル基等）、芳香族炭化水素基（芳香族炭化水素環基、芳香族炭素環基、アリール基等ともいい、例えば、フェニル基、ｐ−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等）、芳香族複素環基（例えば、ピリジン環、ピリミジン環、フラン環、ピロール環、イミダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピラゾール環、ピラジン環、トリアゾール環、オキサゾール環、ベンゾオキサゾール環、チアゾール環、イソオキサゾール環、イソチアゾール環、チオフェン環、キノリン環、ベンゾフラン環、ジベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、ジベンゾチオフェン環、インドール環、カルバゾール環、アザカルバゾール環（ここで、アザカルバゾール環とは、前記カルバゾール環を構成する炭素原子の１つ以上が窒素原子で置き換わったものを示す）、キノキサリン環、ピリダジン環、トリアジン環、キナゾール環、フタラジン環、シロール環、オキサジアゾール環、チエノチオフェン環、ジベンゾカルバゾール環、ベンゾジチオフェン環、フェナントロリン環、アクリジン環、ベンゾキノリン環、フェナジン環、フェナントリジン環、フェナントロリン環、サイクラジン環、キンドリン環、テペニジン環、キニンドリン環、トリフェノジチアジン環、トリフェノジオキサジン環、フェナントラジン環、アントラジン環、ペリミジン環、ナフトフラン環、ナフトチオフェン環、ベンゾジフラン環、ベンゾジチオフェン環、ナフトジフラン環、ナフトジチオフェン環、アントラフラン環、アントラジフラン環、アントラチオフェン環、アントラジチオフェン環、チアントレン環、フェノキサチイン環、チオファントレン環（ナフトチオフェン環）、構成する炭素原子の１つ以上が窒素原子で置き換わったジベンゾフラン環、構成する炭素原子の１つ以上が窒素原子で置き換わったジベンゾチオフェン環から導出される基等）、複素環基（例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等）、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等）、シクロアルコキシ基（例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等）、アルキルチオ基（例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等）、シクロアルキルチオ基（例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等）、アリールチオ基（例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等）、アルコキシカルボニル基（例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等）、アリールオキシカルボニル基（例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等）、スルファモイル基（例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、２−ピリジルアミノスルホニル基等）、アシル基（例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、２−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等）、アシルオキシ基（例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等）、アミド基（例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、２−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等）、カルバモイル基（例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、２−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、２−ピリジルアミノカルボニル基等）、ウレイド基（例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基ナフチルウレイド基、２−ピリジルアミノウレイド基等）、スルフィニル基（例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、２−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、２−ピリジルスルフィニル基等）、アルキルスルホニル基（例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、２−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等）、アリールスルホニル基またはヘテロアリールスルホニル基（例えば、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、２−ピリジルスルホニル基等）、アミノ基（例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、フェニルアミノ基、ナフチルアミノ基、ピリジルアミノ基、ジフェニルアミノ基、フェニル−ピリジルアミノ基、ジイミダゾリルアミノ基等）、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等）、フッ化炭化水素基（例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタフルオロフェニル基等）、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、シリル基（例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等）、ホスホノ基、重合性置換基（ビニル基、ビニルエーテル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、スチリル基、エポキシ基等）等が挙げられる。
【００７５】
また、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く、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。
【００７６】
一般式（２）で表される好ましい構造としては、例えば下記構造が挙げられるが、これらに限定されない。
【００７７】
【化１０】
【００７８】
Ｙは前記一般式（２）におけるＹと同義である。
【００７９】
一般式（２）において、Ａｒ２との連結には下記構造が挙げられる。
【００８０】
【化１１】
【００８１】
Ｙ及びＸ１〜Ｘ８は前記一般式（２）におけるＹ及びＸ１〜Ｘ８と同義である。＊はＡｒ２との連結部位を表す。
【００８２】
一般式（２−１）〜（２−４）の内、より好ましくは一般式（２−１）及び（２−２）である。
【００８３】
さらに、一般式（２）は、好ましくは前記一般式（２−ａ）〜（２−ｄ）で表される。
【００８４】
一般式（２−ａ）〜（２−ｄ）はより好ましくは下記一般式で表される。
【００８５】
【化１２】
【００８６】
Ｙは前記一般式（２）におけるＹと同義であり、＊はＡｒ１またはＡｒ２との連結部位を表す。
【００８７】
一般式（１）で表される化合物は好ましくは分子量４００〜２０００であり、より好ましくは５００〜１５００である。
【００８８】
以下、本発明に係る一般式（１）で表される化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。
【００８９】
【化１３】
【００９０】
【化１４】
【００９１】
【化１５】
【００９２】
【化１６】
【００９３】
【化１７】
【００９４】
【化１８】
【００９５】
【化１９】
【００９６】
【化２０】
【００９７】
【化２１】
【００９８】
【化２２】
【００９９】
【化２３】
【０１００】
【化２４】
【０１０１】
【化２５】
【０１０２】
【化２６】
【０１０３】
【化２７】
【０１０４】
【化２８】
【０１０５】
【化２９】
【０１０６】
【化３０】
【０１０７】
【化３１】
【０１０８】
【化３２】
【０１０９】
【化３３】
【０１１０】
【化３４】
【０１１１】
【化３５】
【０１１２】
【化３６】
【０１１３】
【化３７】
【０１１４】
【化３８】
【０１１５】
【化３９】
【０１１６】
【化４０】
【０１１７】
【化４１】
【０１１８】
【化４２】
【０１１９】
【化４３】
【０１２０】
【化４４】
【０１２１】
【化４５】
【０１２２】
【化４６】
【０１２３】
【化４７】
【０１２４】
【化４８】
【０１２５】
【化４９】
【０１２６】
本発明に係る一般式（１）で表される化合物は、国際公開第０７／１１１１７６号パンフレット、Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．２００８，２０，５９５１、実験化学講座第５版（日本化学会編）等に記載の公知の方法を参照して合成することができる。
【０１２７】
以下に、代表的な化合物の合成例を示す。
【０１２８】
【化５０】
【０１２９】
工程１：（中間体１の合成）
窒素雰囲気下、２−ブロモ−３−ヒドロキシピリジン（０．５モル）、２−フルオロフェニルボロン酸（０．５モル）、炭酸カリウム（１．２モル）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（０．０２５モル）に脱水ＴＨＦ（１Ｌ）と水（１００ｍｌ）を加え、８時間加熱還流を行った。
【０１３０】
反応液を室温まで冷却した後、不溶物をろ過し、酢酸エチルを加え、蒸留水で洗浄後、抽出した有機層を減圧下に溶媒を留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、中間体１を得た。収率は６２％だった。
【０１３１】
得られた中間体１は、核磁気共鳴スペクトル、マススペクトルで構造を確認した。
【０１３２】
工程２：（中間体２の合成）
窒素雰囲気下、中間体１（０．３モル）と炭酸カリウム（０．３モル）にＤＭＳＯ（３００ｍｌ）を加え、１５０〜１７０℃で３時間攪拌した。
【０１３３】
反応液を室温まで冷却した後、不溶物をろ過し、酢酸エチルを加え、蒸留水で洗浄後、抽出した有機層を減圧下に溶媒を留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、中間体２を得た。収率は７４％だった。
【０１３４】
得られた中間体２は、核磁気共鳴スペクトル、マススペクトルで構造を確認した。
【０１３５】
工程３：（中間体３の合成）
窒素雰囲気下、中間体２（０．２モル）、臭素（０．３モル）に、硫酸（３５ｍｌ）、蒸留水（１００ｍｌ）、硫酸銀（６５ｇ）を加え、５時間加熱還流を行った。
【０１３６】
反応液を室温まで冷却した後、不溶物をろ過し、酢酸エチルを加え、蒸留水で洗浄後、抽出した有機層を減圧下に溶媒を留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、中間体３を得た。収率は３３％だった。
【０１３７】
得られた中間体３は、核磁気共鳴スペクトル、マススペクトルで構造を確認した。
【０１３８】
工程４：（例示化合物２１３の合成）
窒素雰囲気下、中間体３（０．０５モル）、中間体４（０．０６モル）、炭酸カリウム（０．０７５モル）、［１，１′−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン］パラジウム（II）ジクロリド ジクロロメタン付加物（０．００３モル）にＤＭＳＯ（４００ｍｌ）を加え、１００〜１２０℃で５時間攪拌した。
【０１３９】
反応液を室温まで冷却した後、不溶物をろ過し、酢酸エチルを加え、蒸留水で洗浄後、抽出した有機層を減圧下に溶媒を留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、例示化合物２１３を得た。収率は５８％だった。
【０１４０】
得られた例示化合物２１３は、核磁気共鳴スペクトル、マススペクトルで構造を確認した。
【０１４１】
《有機ＥＬ素子の製造方法》
有機ＥＬ素子の製造方法の一例として、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層（電子注入層）／陰極からなる素子の製造方法について説明する。
【０１４２】
まず、適当な基体上に所望の電極物質、例えば、陽極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの膜厚になるように形成させ、陽極を作製する。
【０１４３】
次に、この上に素子材料である正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、陰極バッファー層等の有機化合物を含有する薄膜を形成させる。
【０１４４】
ここで、湿式法としては、スピンコート法、キャスト法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、インクジェット法、印刷法、スプレーコート法、カーテンコート法、ＬＢ法等があるが、精密な薄膜が形成可能で、且つ高生産性の点から、ダイコート法、ロールコート法、インクジェット法、スプレーコート法などのロール・ツー・ロール方式適性の高い方法が好ましい。また、層ごとに異なる製膜法を適用してもよい。
【０１４５】
これらの層の形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるように形成させ、陰極を設けることにより所望の有機ＥＬ素子が得られる。
【０１４６】
また、順序を逆にして、陰極、陰極バッファー層、電子輸送層、正孔阻止層、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。
【０１４７】
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２Ｖ〜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。
【０１４８】
本発明の有機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。
【０１４９】
《有機ＥＬ素子の構成層》
本発明の有機ＥＬ素子の構成層について説明する。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。
【０１５０】
（ｉ）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
（ii）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（iii）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（iv）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
（ｖ）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
（vi）陽極／／正孔輸送層／陽極バッファー層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
（vii）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
発光層は、ユニットを形成して発光層ユニットにすることもある。
【０１５１】
更に、発光層間には非発光性の中間層を有していてもよく、中間層は電荷発生層を含んでいてもよい。本発明の有機ＥＬ素子としては白色発光層であることが好ましく、これらを用いた照明装置であることが好ましい。
【０１５２】
本発明の有機ＥＬ素子を構成する各層について説明する。
【０１５３】
《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ないであっても発光層と隣接層との界面であってもよい。
【０１５４】
発光層の膜厚は、特に制限はないが、形成する膜の均質性や、発光時に不必要な高電圧を印加するのを防止し、かつ、駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、２ｎｍ〜２００ｎｍの範囲に調整することが好ましく、更に好ましくは５ｎｍ〜１００ｎｍの範囲に調整される。
【０１５５】
本発明の有機ＥＬ素子の発光層には、ホスト化合物（発光ホストともいう）とゲスト材料としての発光ドーパントの少なくとも１種を含有することが好ましく、ホスト化合物と３種以上の発光ドーパントを含有することがさらに好ましい。以下に発光層に含まれるホスト化合物と発光ドーパント（発光ドーパント化合物ともいう）について説明する。
【０１５６】
（ホスト化合物と発光ドーパント）
（ホスト化合物）
本発明に係るホスト化合物について説明する。
【０１５７】
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内でその層中での質量比が２０％以上であり、かつ室温（２５℃）においてリン光発光のリン光量子収率が、０．１未満の化合物と定義される。好ましくはリン光量子収率が０．０１未満である。また、発光層に含有される化合物の中で、その層中での質量比が２０％以上であることが好ましい。
【０１５８】
ホスト化合物としては、公知のホスト化合物を単独で用いてもよく、または複数種併用して用いてもよい。ホスト化合物を複数種用いることで、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、後述する発光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。
【０１５９】
また、本発明に用いられる発光ホストとしては、従来公知の低分子化合物でも、繰り返し単位をもつ高分子化合物でもよく、ビニル基やエポキシ基のような重合性基を有する低分子化合物（蒸着重合性発光ホスト）でもよい。
【０１６０】
本発明に係る前記一般式（１）で表される化合物は、本発明に係るホスト化合物として好ましく用いられる。
【０１６１】
本発明に係る前記一般式（１）で表される化合物をホスト化合物として用いられる場合、好ましくはＡｒ２で表される６員の芳香族環はベンゼン環から導出される基である。
【０１６２】
併用してもよい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、かつ発光の長波長化を防ぎ、なおかつ高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。
【０１６３】
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。
【０１６４】
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。
【０１６５】
以下、本発明の有機ＥＬ素子の発光層のホスト化合物として用いられる従来公知の化合物の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
【０１６６】
【化５１】
【０１６７】
【化５２】
【０１６８】
【化５３】
【０１６９】
【化５４】
【０１７０】
【化５５】
【０１７１】
【化５６】
【０１７２】
【化５７】
【０１７３】
【化５８】
【０１７４】
【化５９】
【０１７５】
【化６０】
【０１７６】
【化６１】
【０１７７】
（発光ドーパント）
本発明に係る発光ドーパントについて説明する。
【０１７８】
発光ドーパントとしては、蛍光発光性ドーパント（蛍光性化合物ともいう）、リン光発光性ドーパント（リン光発光体、リン光性化合物、リン光ドーパント等ともいう）を用いることができる。
【０１７９】
（蛍光発光性ドーパント）
蛍光ドーパントとしては、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、または希土類錯体系蛍光体等や、レーザー色素に代表される蛍光量子収率が高い化合物が挙げられる。
【０１８０】
（リン光発光性ドーパント）
本発明に係るリン光発光性ドーパントについて説明する。
【０１８１】
本発明に係るリン光発光性ドーパントは、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、具体的には、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と定義されるが、好ましいリン光量子収率は０．１以上である。
【０１８２】
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、本発明に係るリン光発光性ドーパントは、任意の溶媒のいずれかにおいて上記リン光量子収率（０．０１以上）が達成されればよい。
【０１８３】
リン光発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ドーパントに移動させることでリン光発光性ドーパントからの発光を得るというエネルギー移動型、もう一つはリン光発光性ドーパントがキャリアトラップとなり、リン光発光性ドーパント上でキャリアの再結合が起こりリン光発光性ドーパントからの発光が得られるというキャリアトラップ型であるが、いずれの場合においても、リン光発光性ドーパントの励起状態のエネルギーはホスト化合物の励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。
【０１８４】
リン光発光性ドーパントは、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。
【０１８５】
本発明に係るリン光発光性ドーパントとしては、好ましくは元素の周期表で８〜１０族の金属を含有する錯体系化合物であり、さら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。
【０１８６】
本発明に係るリン光発光性ドーパントとしては、前記一般式（Ｄ）で表される化合物が好ましく用いられる。
【０１８７】
一般式（Ｄ）において、Ａ１がＰ−Ｃと共に形成す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。
【０１８８】
これらの環は更に、置換基を有していてもよい。置換基として、例えば前述の一般式（２）においてＲ１で表される置換基が挙げられる。
【０１８９】
一般式（Ｄ）において、Ａ１が、Ｐ−Ｃと共に形成する芳香族複素環としては、フラン環、チオフェン環、オキサゾール環、ピロール環、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、アザカルバゾール環（ここで、アザカルバゾール環とは、前記カルバゾール環を構成する炭素原子の１つ以上が窒素原子で置き換わったものを示す）、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環等が挙げられる。
【０１９０】
これらの環は更に、置換基を有していてもよい。置換基として、例えば前述の一般式（２）においてＲ１で表される置換基が挙げられる。
【０１９１】
一般式（Ｄ）において、Ａ２が、Ｑ−Ｎと共に形成する芳香族複素環としては、オキサゾール環、オキサジアゾール環、オキサトリアゾール環、イソオキサゾール環、テトラゾール環、チアジアゾール環、チアトリアゾール環、イソチアゾール環、ピロール環、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、イミダゾール環、ピラゾール環、トリアゾール環等が挙げられる。好ましくはＡ２がＱ−Ｎと共に形成する芳香族複素環は５員環である。
【０１９２】
これらの環は更に、置換基を有していてもよい。置換基として、例えば前述の一般式（２）においてＲ１で表される置換基が挙げられる。
【０１９３】
一般式（Ｄ）において、Ｐ１−Ｌ１−Ｐ２で表される２座の配位子の具体例としては、フェニルピリジン、フェニルピラゾール、フェニルイミダゾール、フェニルトリアゾール、フェニルテトラゾール、ピラザボール、アセチルアセトン、ピコリン酸等が挙げられる。
【０１９４】
一般式（Ｄ）において、ｊ１は１〜３の整数を表し、ｊ２は０〜２の整数を表すが、ｊ１＋ｊ２は２または３を表す、中でも、ｊ２は０である場合が好ましい。
【０１９５】
一般式（Ｄ）において、Ｍ１は元素周期表における８族〜１０族の遷移金属元素（単に遷移金属ともいう）が用いられるが、中でも、イリジウム好ましい。
【０１９６】
本発明に係る一般式（Ｄ）で表される化合物の中でも、一般式（Ｄ−１）で表される化合物が好ましい。
【０１９７】
一般式（Ｄ−１）において、Ｚで表される炭化水素環基としては、非芳香族炭化水素環基、芳香族炭化水素環基が挙げられ、非芳香族炭化水素環基としては、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。
【０１９８】
芳香族炭化水素環基（芳香族炭化水素基、アリール基等ともいう）としては、例えば、フェニル基、ｐ−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等が挙げられる。
【０１９９】
これらの基は更に、置換基を有してもよい。置換基として、例えば前述の一般式（２）においてＲ１で表される置換基が挙げられる。
【０２００】
一般式（Ｄ−１）において、Ｚで表される複素環基としては、非芳香族複素環基、芳香族複素環基等が挙げられ、非芳香族複素環基としては、例えば、エポキシ環、アジリジン環、チイラン環、オキセタン環、アゼチジン環、チエタン環、テトラヒドロフラン環、ジオキソラン環、ピロリジン環、ピラゾリジン環、イミダゾリジン環、オキサゾリジン環、テトラヒドロチオフェン環、スルホラン環、チアゾリジン環、ε−カプロラクトン環、ε−カプロラクタム環、ピペリジン環、ヘキサヒドロピリダジン環、ヘキサヒドロピリミジン環、ピペラジン環、モルホリン環、テトラヒドロピラン環、１，３−ジオキサン環、１，４−ジオキサン環、トリオキサン環、テトラヒドロチオピラン環、チオモルホリン環、チオモルホリン−１，１−ジオキシド環、ピラノース環、ジアザビシクロ［２，２，２］−オクタン環等から導出される基を挙げられる。
【０２０１】
芳香族複素環基としては、例えば、ピリジル基、ピリミジニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピラジニル基、トリアゾリル基（例えば、１，２，４−トリアゾール−１−イル基、１，２，３−トリアゾール−１−イル基等）、オキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、キノリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、アザカルバゾリル基（ここで、アザカルバゾリル基とは、前記カルバゾリル基を構成する炭素原子の１つ以上が窒素原子で置き換わったものを示す。）、キノキサリニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等が挙げられる。
【０２０２】
これらのＺで表される基は更に、置換基を有してもよい。置換基として、例えば前述の一般式（２）においてＲ１で表される置換基が挙げられる。
【０２０３】
好ましくは、Ｚで表される基は芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基である。
【０２０４】
Ｒ０１及びＲ０２で表される置換基としては、一般式（２）においてＲ１で表される置換基等が挙げられる。
【０２０５】
一般式（Ｄ−１）で表される化合物の好ましい態様のひとつとして、一般式（Ｄ−２）で表される化合物が挙げられる。
【０２０６】
Ｚ２で表される炭化水素環基、複素環基は、一般式（Ｄ−１）においてＺで表される炭化水素環基または複素環基として挙げられた基を挙げることができる。これらの基は更に、置換基を有していてもよい。置換基として、例えば一般式（２）においてＲ１で表される前述の置換基が挙げられる。
【０２０７】
好ましくは、Ｚ２は芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基を表し、Ｚ２で表される芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基としては一般式（１）において、Ａｒ１及びＡｒ３で表される基として挙げた基を挙げることができる。
【０２０８】
Ｚ１がＣ−Ｃと共に形成する６員の芳香族炭化水素環としては、ベンゼン環が好ましい。これらの環は更に置換基を有してもよい。
【０２０９】
Ｚ１がＣ−Ｃと共に形成する５員または６員の芳香族複素環としては、例えば、オキサゾール環、オキサジアゾール環、オキサトリアゾール環、イソオキサゾール環、テトラゾール環、チアジアゾール環、チアトリアゾール環、イソチアゾール環、チオフェン環、フラン環、ピロール環、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、イミダゾール環、ピラゾール環、トリアゾール環等が挙げられる。これらの環は更に、置換基を有してもよく、また置換基同士が互いに結合して環を形成してもよい。
【０２１０】
また、Ｚ２で表される炭化水素環基または複素環基と、Ｚ１がＣ−Ｃと共に形成する環が互いに直接、または置換基を介して間接的に結合していてもよい。
【０２１１】
Ｒ０３及びＲ０４で表される置換基としては、一般式（２）においてＲ１で表される置換基で挙げた置換基等が挙げられ、これらはさらに置換基で置換されていてもよい。
【０２１２】
本発明に係る一般式（Ｄ）、（Ｄ−１）、（Ｄ−２）で各々表される化合物は、Ｅｕｒ．Ｊ．Ｃｈｅｍ．２００５，１６３７−１６４３等に記載の方法で、含窒素環化合物またはイミダゾール化合物に対応するハロゲン化合物を反応させるか、ＳＹＮＴＨＥＳＩＳ ２００３，１７，２６６１−２６６６等に記載の、対応するアミンとグリオキザール、及びアルデヒドと塩化アンモニウムとの反応等を参照することにより合成可能である。
【０２１３】
以下、本発明において、好ましく用いることの出来るリン光発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。
【０２１４】
【化６２】
【０２１５】
【化６３】
【０２１６】
【化６４】
【０２１７】
【化６５】
【０２１８】
【化６６】
【０２１９】
【化６７】
【０２２０】
【化６８】
【０２２１】
《電荷輸送層：電子輸送層、正孔輸送層》
本発明に係る電荷輸送層としては、電子輸送層、正孔輸送層等が挙げられる。
【０２２２】
以下、本発明に係る電子輸送層、正孔輸送層について詳細に説明する。
【０２２３】
《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。
【０２２４】
電子輸送層に用いられる従来公知の材料（以下、電子輸送材料という）の例としては、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体、カルボリン誘導体、を含むアザカルバゾール誘導体等が挙げられる。
【０２２５】
従来、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い。電子輸送材料としては、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、ピリジン誘導体、アザカルバゾール誘導体等が挙げられる。
【０２２６】
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。
【０２２７】
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。
【０２２８】
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。
【０２２９】
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。
【０２３０】
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。
【０２３１】
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。
【０２３２】
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５ｎｍ〜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。
【０２３３】
また、不純物をゲスト材料としてドープしたｎ性の高い電子輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、同１０−２７０１７２号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。
【０２３４】
本発明においては、このようなｎ性の高い電子輸送層を用いることがより低消費電力の素子を作製することができるため好ましい。
【０２３５】
以下、本発明の有機ＥＬ素子の電子輸送層の形成に用いられる従来公知の化合物の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
【０２３６】
【化６９】
【０２３７】
【化７０】
【０２３８】
本発明に係る前記一般式（１）で表される化合物は、本発明に係る電子輸送材料として好ましく用いられる。
【０２３９】
《正孔輸送層》
正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は単層または複数層設けることができる。
【０２４０】
正孔輸送材料としては、正孔の注入または輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、また導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられる。
【０２４１】
正孔輸送材料としては上記のものを使用することができるが、ポルフィリン化合物、芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第３級アミン化合物を用いることが好ましい。
【０２４２】
芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノフェニル；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−〔１，１′−ビフェニル〕−４，４′−ジアミン（ＴＰＤ）；２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）プロパン；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラ−ｐ−トリル−４，４′−ジアミノビフェニル；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン；ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン；ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタン；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ジ（４−メトキシフェニル）−４，４′−ジアミノビフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノジフェニルエーテル；４，４′−ビス（ジフェニルアミノ）クオードリフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン；４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４′−〔４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン；４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニル）ベンゼン；３−メトキシ−４′−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン；Ｎ−フェニルカルバゾール、更には米国特許第５，０６１，５６９号明細書に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば、４，４′−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル（ＮＰＤ）、特開平４−３０８６８８号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが３つスターバースト型に連結された４，４′，４″−トリス〔Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）等が挙げられる。
【０２４３】
さらにこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。また、ｐ型−Ｓｉ、ｐ型−ＳｉＣ等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。
【０２４４】
また、特開平１１−２５１０６７号公報、Ｊ．Ｈｕａｎｇ ｅｔ．ａｌ．著文献（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ ８０（２００２），ｐ．１３９）に記載されているような、所謂ｐ型正孔輸送材料を用いることもできる。本発明においては、より高効率の発光素子が得られることからこれらの材料を用いることが好ましい。
【０２４５】
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、５ｎｍ〜５μｍの範囲であることが好ましく、更に好ましくは、５ｎｍ〜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。
【０２４６】
また、不純物をドープしたｐ性の高い正孔輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報の各公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。
【０２４７】
本発明においては、このようなｐ性の高い正孔輸送層を用いることが、より低消費電力の素子を作製することができるため好ましい。
【０２４８】
以下、本発明の有機ＥＬ素子の正孔輸送層の形成に用いられる従来公知の化合物の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
【０２４９】
【化７１】
【０２５０】
【化７２】
【０２５１】
【化７３】
【０２５２】
【化７４】
【０２５３】
《阻止層：正孔阻止層、電子阻止層》
阻止層は、上記の如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。
【０２５４】
正孔阻止層とは、広い意味では電子輸送層の機能を有し、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。
【０２５５】
また、前述の電子輸送層の構成を必要に応じて、本発明に係わる正孔阻止層として用いることができる。
【０２５６】
本発明に係る有機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ことが好ましい。
【０２５７】
正孔阻止層には、前述のホスト化合物として挙げたカルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体、ピリジン誘導体等を含有することが好ましい。
【０２５８】
また、本発明においては、複数の発光色の異なる複数の発光層を有する場合、その発光極大波長が最も短波にある発光層が、全発光層中、最も陽極に近いことが好ましいが、このような場合、該最短波層と該層の次に陽極に近い発光層との間に正孔阻止層を追加して設けることが好ましい。
【０２５９】
更には、該位置に設けられる正孔阻止層に含有される化合物の５０質量％以上が、前記最短波発光層のホスト化合物に対しそのイオン化ポテンシャルが０．３ｅＶ以上大きいことが好ましい。
【０２６０】
イオン化ポテンシャルは化合物のＨＯＭＯ（最高被占分子軌道）レベルにある電子を真空準位に放出するのに必要なエネルギーで定義され、例えば下記に示すような方法により求めることができる。
【０２６１】
（１）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、キーワードとして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（ｅＶ単位換算値）の小数点第２位を四捨五入した値としてイオン化ポテンシャルを求めることができる。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。
【０２６２】
（２）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により求めることもできる。例えば、理研計器社製の低エネルギー電子分光装置「Ｍｏｄｅｌ ＡＣ−１」を用いて、あるいは紫外光電子分光として知られている方法を好適に用いることができる。
【０２６３】
一方、電子阻止層とは広い意味では正孔輸送層の機能を有し、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、後述する正孔輸送層の構成を必要に応じて電子阻止層として用いることができる。本発明に係る正孔阻止層、電子輸送層の膜厚としては、好ましくは３ｎｍ〜１００ｎｍであり、更に好ましくは５ｎｍ〜３０ｎｍである。
【０２６４】
《電荷注入層：電子注入層、正孔注入層》
本発明に係る電荷注入層は必要に応じて設け、電子注入層と正孔注入層があり、上記の如く陽極と発光層または正孔輸送層の間、及び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。
【０２６５】
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おり、正孔注入層（陽極バッファー層）と電子注入層（陰極バッファー層）とがある。
【０２６６】
陽極バッファー層（正孔注入層）は、特開平９−４５４７９号公報、同９−２６００６２号公報、同８−２８８０６９号公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファー層等が挙げられる。
【０２６７】
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。
【０２６８】
また、陽極バッファー層及び陰極バッファー層に用いられる材料は、他の材料と併用して用いることも可能であり、例えば正孔輸送層や電子輸送層中に混合して用いることも可能である。
【０２６９】
《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。
【０２７０】
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。
【０２７１】
あるいは、有機導電性化合物のように塗布可能な物質を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等湿式成膜法を用いることもできる。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。
【０２７２】
更に、膜厚は材料にもよるが、１０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲が好ましく、更に好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲である。
【０２７３】
《陰極》
陰極としては仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、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。
【０２７４】
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。
【０２７５】
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。
【０２７６】
本発明では、これらの電極物質（導電性材料ともいう）を導電性ペーストとして用いて湿式法により薄膜を形成させ陰極を作製する。
【０２７７】
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、１０ｎｍ〜５μｍの範囲が好ましく、更に好ましくは、５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【０２７８】
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。
【０２７９】
また、陰極に上記金属を１ｎｍ〜２０ｎｍの膜厚で作製した後に、陽極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に作製することで、透明または半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する素子を作製することができる。
【０２８０】
《基板》
本発明に係る有機ＥＬ素子に用いることのできる基板（以下、基体、基材、支持基板、支持体等とも言う）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、また透明であっても不透明であってもよい。基板側から光を取り出す場合には、基板は透明であることが好ましい。好ましく用いられる透明な基板としては、ガラス、石英、透明樹脂フィルムを挙げることができる。特に好ましい基板は、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。
【０２８１】
樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）、セルロースアセテートフタレート（ＴＡＣ）、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類またはそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリルあるいはポリアリレート類、アートン（商品名ＪＳＲ社製）あるいはアペル（商品名三井化学社製）といったシクロオレフィン系樹脂等を挙げられる。
【０２８２】
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く、ＪＩＳ Ｋ ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％ＲＨ）が０．０１ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下のバリア性フィルムであることが好ましく、更には、ＪＩＳ Ｋ ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が、１０−３ｍｌ／（ｍ２・２４ｈ・ＭＰａ）以下、水蒸気透過度が、１０−５ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下の高バリア性フィルムであることが好ましい。
【０２８３】
バリア膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。さらに該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることがより好ましい。無機層と有機層の積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。
【０２８４】
バリア膜の形成方法については特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシ法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができるが、特開２００４−６８１４３号公報に記載されているような大気圧プラズマ重合法によるものが特に好ましい。
【０２８５】
不透明な基板としては、例えば、アルミ、ステンレス等の金属板、フィルムや不透明樹脂基板、セラミック製の基板等が挙げられる。
【０２８６】
本発明に係る有機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。
【０２８７】
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。
【０２８８】
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。
【０２８９】
《封止》
本発明に用いられる有機ＥＬ素子の封止手段としては、例えば、封止部材と電極、支持基板とを接着剤で接着する方法を挙げることができる。
【０２９０】
封止部材としては、有機ＥＬ素子の表示領域を覆うように配置されておればよく、凹板状でも平板状でもよい。また透明性、電気絶縁性は特に問わない。
【０２９１】
具体的には、ガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等が挙げられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等を挙げることができる。また、ポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。金属板としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブテン、シリコン、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる一種以上の金属または合金からなるものが挙げられる。
【０２９２】
本発明においては、有機ＥＬ素子を薄膜化できるということからポリマーフィルム、金属フィルムを好ましく使用することができる。
【０２９３】
更には、ポリマーフィルムは、ＪＩＳ Ｋ ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が１×１０−３ｍｌ／（ｍ２／２４ｈ）以下、ＪＩＳ Ｋ ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％ＲＨ）が、１×１０−３ｍｌ／（ｍ２／２４ｈ）以下のものであることが好ましい。
【０２９４】
封止部材を凹状に加工するのは、サンドブラスト加工、化学エッチング加工等が使われる。
【０２９５】
接着剤として具体的には、アクリル酸系オリゴマー、メタクリル酸系オリゴマーの反応性ビニル基を有する光硬化及び熱硬化型接着剤、２−シアノアクリル酸エステル等の湿気硬化型等の接着剤を挙げることができる。また、エポキシ系等の熱及び化学硬化型（二液混合）を挙げることができる。また、ホットメルト型のポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンを挙げることができる。また、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤を挙げることができる。
【０２９６】
なお、有機ＥＬ素子が熱処理により劣化する場合があるので、室温から８０℃までに接着硬化できるものが好ましい。また、前記接着剤中に乾燥剤を分散させておいてもよい。封止部分への接着剤の塗布は市販のディスペンサーを使ってもよいし、スクリーン印刷のように印刷してもよい。
【０２９７】
また、有機層を挟み基板と対向する側の電極の外側に該電極と有機層を被覆し、基板と接する形で無機物、有機物の層を形成し封止膜とすることも好適にできる。この場合、該膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。
【０２９８】
更に、該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることが好ましい。これらの膜の形成方法については、特に限定はなく、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシ法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができる。
【０２９９】
封止部材と有機ＥＬ素子の表示領域との間隙には、気相及び液相では、窒素、アルゴン等の不活性気体やフッ化炭化水素、シリコンオイルのような不活性液体を注入することが好ましい。また真空とすることも可能である。また、内部に吸湿性化合物を封入することもできる。
【０３００】
吸湿性化合物としては、例えば、金属酸化物（例えば、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム等）、硫酸塩（例えば、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸コバルト等）、金属ハロゲン化物（例えば、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、フッ化セシウム、フッ化タンタル、臭化セリウム、臭化マグネシウム、沃化バリウム、沃化マグネシウム等）、過塩素酸類（例えば、過塩素酸バリウム、過塩素酸マグネシウム等）等が挙げられ、硫酸塩、金属ハロゲン化物及び過塩素酸類においては無水塩が好適に用いられる。
【０３０１】
《保護膜、保護板》
有機層を挟み基板と対向する側の前記封止膜、あるいは前記封止用フィルムの外側に、素子の機械的強度を高めるために保護膜、あるいは保護板を設けてもよい。特に封止が前記封止膜により行われている場合には、その機械的強度は必ずしも高くないため、このような保護膜、保護板を設けることが好ましい。これに使用することができる材料としては、前記封止に用いたのと同様なガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等を用いることができるが、軽量かつ薄膜化ということからポリマーフィルムを用いることが好ましい。
【０３０２】
《光取り出し》
有機ＥＬ素子は空気よりも屈折率の高い（屈折率が１．７〜２．１程度）層の内部で発光し、発光層で発生した光のうち１５％から２０％程度の光しか取り出せないことが一般的に言われている。これは、臨界角以上の角度θで界面（透明基板と空気との界面）に入射する光は、全反射を起こし素子外部に取り出すことができないことや、透明電極ないし発光層と透明基板との間で光が全反射を起こし、光が透明電極ないし発光層を導波し、結果として光が素子側面方向に逃げるためである。
【０３０３】
この光の取り出しの効率を向上させる手法としては、例えば、透明基板表面に凹凸を形成し、透明基板と空気界面での全反射を防ぐ方法（米国特許第４，７７４，４３５号明細書）、基板に集光性を持たせることにより効率を向上させる方法（特開昭６３−３１４７９５号公報）、有機ＥＬ素子の側面等に反射面を形成する方法（特開平１−２２０３９４号公報）、基板と発光体の間に中間の屈折率を持つ平坦層を導入し、反射防止膜を形成する方法（特開昭６２−１７２６９１号公報）、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法（特開２００１−２０２８２７号公報）、基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間（含む、基板と外界間）に回折格子を形成する方法（特開平１１−２８３７５１号公報）等がある。
【０３０４】
本発明においては、これらの方法を本発明に係る有機ＥＬ素子と組み合わせて用いることができるが、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法、あるいは基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間（含む、基板と外界間）に回折格子を形成する方法を好適に用いることができる。
【０３０５】
本発明はこれらの手段を組み合わせることにより、更に高輝度あるいは耐久性に優れた有機ＥＬ素子を得ることができる。
【０３０６】
透明電極と透明基板の間に低屈折率の媒質を光の波長よりも長い厚みで形成すると、透明電極から出てきた光は、媒質の屈折率が低いほど外部への取り出し効率が高くなる。
【０３０７】
低屈折率層としては、例えば、エアロゲル、多孔質シリカ、フッ化マグネシウム、フッ素系ポリマー等が挙げられる。透明基板の屈折率は一般に１．５〜１．７程度であるので、低屈折率層は屈折率がおよそ１．５以下であることが好ましく、更に好ましくは１．３５以下であることが好ましい。
【０３０８】
また、低屈折率媒質の厚みは媒質中の波長の２倍以上となるのが望ましい。これは低屈折率媒質の厚みが、光の波長程度になってエバネッセントで染み出した電磁波が基板内に入り込む膜厚になると、低屈折率層の効果が薄れるからである。
【０３０９】
全反射を起こす界面もしくはいずれかの媒質中に回折格子を導入する方法は、光取り出し効率の向上効果が高いという特徴がある。
【０３１０】
この方法は回折格子が１次の回折や２次の回折といった所謂ブラッグ回折により、光の向きを屈折とは異なる特定の向きに変えることができる性質を利用して、発光層から発生した光のうち層間での全反射等により外に出ることができない光を、いずれかの層間もしくは、媒質中（透明基板内や透明電極内）に回折格子を導入することで光を回折させ、光を外に取り出そうとするものである。
【０３１１】
導入する回折格子は、二次元的な周期屈折率を持っていることが望ましい。これは発光層で発光する光はあらゆる方向にランダムに発生するので、ある方向にのみ周期的な屈折率分布を持っている一般的な１次元回折格子では、特定の方向に進む光しか回折されず、光の取り出し効率がさほど上がらない。
【０３１２】
しかしながら、屈折率分布を二次元的な分布にすることにより、あらゆる方向に進む光が回折され、光の取り出し効率が上がる。
【０３１３】
回折格子を導入する位置としては前述のとおり、いずれかの層間もしくは媒質中（透明基板内や透明電極内）でもよいが、光が発生する場所である有機発光層の近傍が望ましい。
【０３１４】
このとき、回折格子の周期は媒質中の光の波長の約１／２〜３倍程度が好ましい。
【０３１５】
回折格子の配列は正方形のラチス状、三角形のラチス状、ハニカムラチス状等、二次元的に配列が繰り返されることが好ましい。
【０３１６】
《集光シート》
本発明に係る有機ＥＬ素子は基板の光取り出し側に、例えば、マイクロレンズアレイ状の構造を設けるように加工したり、あるいは所謂集光シートと組み合わせることにより、特定方向、例えば、素子発光面に対し正面方向に集光することにより、特定方向上の輝度を高めることができる。
【０３１７】
マイクロレンズアレイの例としては、基板の光取り出し側に一辺が３０μｍでその頂角が９０度となるような四角錐を２次元に配列する。一辺は１０μｍ〜１００μｍが好ましい。
【０３１８】
これより小さくなると回折の効果が発生して色付く、大きすぎると厚みが厚くなり好ましくない。
【０３１９】
集光シートとしては、例えば、液晶表示装置のＬＥＤバックライトで実用化されているものを用いることが可能である。このようなシートとして、例えば、住友スリーエム社製輝度上昇フィルム（ＢＥＦ）等を用いることができる。
【０３２０】
プリズムシートの形状としては、例えば、基材に頂角９０度、ピッチ５０μｍの△状のストライプが形成されたものであってもよいし、頂角が丸みを帯びた形状、ピッチをランダムに変化させた形状、その他の形状であってもよい。
【０３２１】
また、発光素子からの光放射角を制御するために、光拡散板・フィルムを集光シートと併用してもよい。例えば、（株）きもと製拡散フィルム（ライトアップ）等を用いることができる。
【０３２２】
《用途》
本発明の有機ＥＬ素子は、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源として用いることができる。発光光源として、例えば、照明装置（家庭用照明、車内照明）、時計や液晶用バックライト、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、光センサーの光源等が挙げられるがこれに限定するものではないが、特に液晶表示装置のバックライト、照明用光源としての用途に有効に用いることができる。
【０３２３】
本発明の有機ＥＬ素子においては、必要に応じ成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よいし、電極と発光層をパターニングしてもよいし、素子全層をパターニングしてもよく、素子の作製においては、従来公知の方法を用いることができる。
【０３２４】
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（コニカミノルタセンシング社製）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。
【０３２５】
また、本発明に係る有機ＥＬ素子が白色素子の場合には、白色とは、２度視野角正面輝度を上記方法により測定した際に、１０００ｃｄ／ｍ２でのＣＩＥ１９３１表色系における色度が、Ｘ＝０．３３±０．０７、Ｙ＝０．３３±０．１の領域内にあることを言う。
【０３２６】
《表示装置》
本発明の表示装置について説明する。本発明の表示装置は、本発明の有機ＥＬ素子を具備したものである。
【０３２７】
本発明の表示装置は単色でも多色でもよいが、ここでは多色表示装置について説明する。多色表示装置の場合は発光層形成時のみシャドーマスクを設け、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。
【０３２８】
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、スピンコート法、印刷法である。
【０３２９】
表示装置に具備される有機ＥＬ素子の構成は、必要に応じて上記の有機ＥＬ素子の構成例の中から選択される。
【０３３０】
また、有機ＥＬ素子の製造方法は、上記の本発明の有機ＥＬ素子の製造の一態様に示したとおりである。
【０３３１】
得られた多色表示装置に直流電圧を印加する場合には、陽極を＋、陰極を−の極性として電圧２Ｖ〜４０Ｖ程度を印加すると発光が観測できる。また、逆の極性で電圧を印加しても電流は流れずに発光は全く生じない。更に交流電圧を印加する場合には、陽極が＋、陰極が−の状態になったときのみ発光する。尚、印加する交流の波形は任意でよい。
【０３３２】
多色表示装置は、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源として用いることができる。表示デバイス、ディスプレイにおいて、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。
【０３３３】
表示デバイス、ディスプレイとしては、テレビ、パソコン、モバイル機器、ＡＶ機器、文字放送表示、自動車内の情報表示等が挙げられる。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。
【０３３４】
発光光源としては家庭用照明、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、光センサーの光源等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
【０３３５】
以下、本発明の有機ＥＬ素子を有する表示装置の一例を図面に基づいて説明する。
【０３３６】
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。
【０３３７】
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。
【０３３８】
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。
【０３３９】
図２は表示部Ａの模式図である。
【０３４０】
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。
【０３４１】
図においては、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。
【０３４２】
配線部の走査線５及び複数のデータ線６はそれぞれ導電材料からなり、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（詳細は図示していない）。
【０３４３】
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。
【０３４４】
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。
【０３４５】
次に、画素の発光プロセスを説明する。
【０３４６】
図３は画素の模式図である。
【０３４７】
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。
【０３４８】
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。
【０３４９】
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。
【０３５０】
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。
【０３５１】
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。
【０３５２】
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。
【０３５３】
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。
【０３５４】
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。
【０３５５】
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。
【０３５６】
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無く、製造コストの低減が計れる。
【０３５７】
《照明装置》
本発明の照明装置について説明する。本発明の照明装置は上記有機ＥＬ素子を有する。
【０３５８】
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く、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、光センサー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。
【０３５９】
また、本発明の有機ＥＬ素子は照明用や露光光源のような一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。
【０３６０】
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２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。
【０３６１】
また、本発明の有機ＥＬ材料は照明装置として、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。
【０３６２】
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で発光する材料を複数組み合わせたもの、蛍光またはリン光で発光する発光材料と、発光材料からの光を励起光として発光する色素材料との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混合するだけでよい。
【０３６３】
発光層、正孔輸送層あるいは電子輸送層等の形成時のみマスクを設け、マスクにより塗り分ける等単純に配置するだけでよく、他層は共通であるので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、印刷法等で例えば電極膜を形成でき、生産性も向上する。
【０３６４】
この方法によれば、複数色の発光素子をアレー状に並列配置した白色有機ＥＬ装置と異なり、素子自体が発光白色である。
【０３６５】
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、本発明に係る金属錯体、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。
【０３６６】
《本発明の照明装置の一態様》
本発明の有機ＥＬ素子を具備した、本発明の照明装置の一態様について説明する。
【０３６７】
本発明の有機ＥＬ素子の非発光面をガラスケースで覆い、厚み３００μｍのガラス基板を封止用基板として用いて、周囲にシール材として、エポキシ系光硬化型接着剤（東亞合成社製ラックストラックＬＣ０６２９Ｂ）を適用し、これを陰極上に重ねて透明支持基板と密着させ、ガラス基板側からＵＶ光を照射して、硬化させて、封止し、図５、図６に示すような照明装置を形成することができる。
【０３６８】
図５は、照明装置の概略図を示し、本発明の有機ＥＬ素子１０１はガラスカバー１０２で覆われている（なお、ガラスカバーでの封止作業は、有機ＥＬ素子１０１を大気に接触させることなく窒素雰囲気下のグローブボックス（純度９９．９９９％以上の高純度窒素ガスの雰囲気下）で行った。）。
【０３６９】
図６は、照明装置の断面図を示し、図６において、１０５は陰極、１０６は有機ＥＬ層、１０７は透明電極付きガラス基板を示す。なお、ガラスカバー１０２内には窒素ガス１０８が充填され、捕水剤１０９が設けられている。
【実施例】
【０３７０】
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
【０３７１】
また、実施例に用いる化合物の構造を以下に示す。
【０３７２】
【化７５】
【０３７３】
【化７６】
【０３７４】
【化７７】
【０３７５】
【化７８】
【０３７６】
実施例１
〈有機ＥＬ素子１−１の作製〉
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ製膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
【０３７７】
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銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン抵抗加熱ボートに正孔輸送材料１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにホスト化合物として比較化合物１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにドーパント化合物としてＤ−９を１００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに電子輸送材料１を２００ｍｇ入れ、更に別のモリブデン製抵抗加熱ボートに電子輸送材料４を２００ｍｇ入れ真空蒸着装置に取付けた。
【０３７８】
次いで真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、ＣｕＰｃの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／ｓｅｃで透明支持基板に蒸着し２０ｎｍの正孔注入層を設けた。
【０３７９】
更に正孔輸送材料１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で正孔注入層上に蒸着し２０ｎｍの正孔輸送層を設けた。
【０３８０】
更に比較化合物１とＤ−９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０．１ｎｍ／ｓｅｃ、０．００６ｎｍ／ｓｅｃで前記正孔輸送層上に共蒸着して２０ｎｍの発光層を設けた。
【０３８１】
更に電子輸送材料１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３０ｎｍの第１電子輸送層を設けた。
【０３８２】
更に電子輸送材料４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電子輸送層上に蒸着して膜厚３０ｎｍの第２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。
【０３８３】
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。
【０３８４】
《有機ＥＬ素子１−２〜１−４の作製》
有機ＥＬ素子１−１において、比較化合物１を表１記載の化合物（本発明の化合物１８、５、３６）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１−２〜１−４を作製した。
【０３８５】
《有機ＥＬ素子１−１〜１−４の評価》
得られた有機ＥＬ素子１−１〜１−４を評価するに際しては、作製後の各有機ＥＬ素子の非発光面をガラスカバーで覆い、ガラスカバーと有機ＥＬ素子が作製されたガラス基板とが接触するガラスカバー側の周囲にシール剤としてエポキシ系光硬化型接着剤（東亞合成社製ラクストラックＬＣ０６２９Ｂ）を適用し、これを上記陰極側に重ねて前記透明支持基板と密着させ、ガラス基板側からＵＶ光を照射して硬化させ、封止して、上記の図５、図６に示すような照明装置を形成して評価した。次いで、下記の経時安定性の評価を行った。
【０３８６】
（経時安定性）
各有機ＥＬ素子を８５℃で２４時間保存した後、保存前後の室温（約２３℃〜２５℃）における２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下により駆動したときの各輝度及び各電圧を測定し、各輝度比及び各電圧比を下式に従って求め、これを経時安定性の尺度とした。
【０３８７】
輝度比（％）＝保存後の輝度（２．５ｍＡ／ｃｍ２）／保存前の輝度（２．５ｍＡ／ｃｍ２）×１００
電圧比（％）＝保存後の駆動電圧（２．５ｍＡ／ｃｍ２）／保存前の電圧（２．５ｍＡ／ｃｍ２）×１００
【０３８８】
【表１】
【０３８９】
実施例２
《有機ＥＬ素子２−１の作製》
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ製膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ−４５）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分間行った。
【０３９０】
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％に希釈した溶液を用い、３０００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコート法により薄膜を形成した後、２００℃にて１時間乾燥し、膜厚２０ｎｍの正孔輸送層を設けた。
【０３９１】
この基板を窒素雰囲気下に移し、正孔輸送層上に、５０ｍｇの正孔輸送材料２を１０ｍｌのトルエンに溶解した溶液を１５００ｒｐｍ、３０秒の条件で正孔輸送層上にスピンコーティングし、薄膜を形成した。更に１８０秒間紫外光を照射し、光重合・架橋を行い、膜厚約２０ｎｍの第２正孔輸送層とした。
【０３９２】
この第２正孔輸送層上に、１００ｍｇの比較化合物２と１０ｍｇのＤ−２５とを１０ｍｌのトルエンに溶解した溶液を用いて６００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコート法により薄膜を形成した。６０℃で１時間真空乾燥し、膜厚約７０ｎｍの発光層とした。
【０３９３】
次にこの発光層上に、５０ｍｇの電子輸送化合物２を１０ｍｌのヘキサフルオロイソプロパノール（ＨＦＩＰ）に溶解した溶液を用いて、１０００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコート法により薄膜を形成した。更に６０℃で１時間真空乾燥し、膜厚約３０ｎｍの電子輸送層とした。
【０３９４】
続いて、この基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、陰極バッファー層としてフッ化リチウムを０．４ｎｍ、更に陰極としてアルミニウムを１１０ｎｍ蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子２−１を作製した。
【０３９５】
《有機ＥＬ素子２−２〜２−４の作製》
有機ＥＬ素子２−１の作製において、比較化合物２を表２記載の化合物（本発明の化合物１、１５、３７）に変えた以外は同様にして、有機ＥＬ素子２−２〜２−４を作製した。
【０３９６】
《有機ＥＬ素子２−１〜２−４の評価》
得られた有機ＥＬ素子２−１〜２−４を評価するに際しては、実施例１の有機ＥＬ素子１−１〜１−４と同様に封止し、図５、図６に示すような照明装置を形成して評価した。次いで、下記の評価を行った。
【０３９７】
（外部取り出し量子効率）
有機ＥＬ素子を室温（約２３℃〜２５℃）、２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下で発光させ、発光開始直後の発光輝度（Ｌ）［ｃｄ／ｍ２］を測定することにより、外部取り出し量子効率（η）を算出した。
【０３９８】
ここで、発光輝度の測定はＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング製）を用いた。
【０３９９】
外部取り出し量子効率は有機ＥＬ素子２−１を１００とする相対値で表した。
【０４００】
（駆動電圧）
有機ＥＬ素子を室温（約２３℃〜２５℃）、２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下により駆動したときの電圧を各々測定し、測定結果を下記に示すように、有機ＥＬ素子２−１（比較例）を１００として各々相対値で示した。
【０４０１】
電圧＝（各素子の駆動電圧／有機ＥＬ素子２−１の駆動電圧）×１００
尚、値が小さいほうが比較に対して駆動電圧が低いことを示す。
【０４０２】
（発光寿命）
有機ＥＬ素子を室温下、２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下による連続発光を行い、初期輝度の半分の輝度になるのに要する時間（τ１／２）を測定した。
【０４０３】
尚、発光寿命は有機ＥＬ素子６−１を１００と設定する相対値で表した。
【０４０４】
得られた結果を下記に示す。
【０４０５】
【表２】
【０４０６】
実施例３
《有機ＥＬ素子３−１の作製》
有機ＥＬ素子２−１の作製において、正孔輸送材料２の代わりに正孔輸送材料３を用い、比較化合物２とＤ−２５の代わりに、１００ｍｇの比較化合物３と、１５ｍｇのＤ−１をトルエンに溶解した溶液を用い、電子輸送材料２の代わりに電子輸送材料３を用いた以外は同様にして、有機ＥＬ素子３−１を作製した。
【０４０７】
《有機ＥＬ素子３−２〜３−４の作製》
有機ＥＬ素子３−１の作製において、比較化合物３を表３記載の化合物（本発明の化合物３３、３８、４０）に変えた以外は同様にして、有機ＥＬ素子３−２〜３−４を作製した。
【０４０８】
《有機ＥＬ素子３−１〜３−４の評価》
得られた有機ＥＬ素子３−１〜３−４を評価するに際しては、実施例１の有機ＥＬ素子１−１〜１−４と同様に封止し、図５、図６に示すような照明装置を形成して評価した。次いで、下記の評価を行った。
【０４０９】
〔電力効率〕
分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング社製）を用いて、各有機ＥＬ素子の正面輝度及び輝度角度依存性を測定し、正面輝度１０００ｃｄ／ｍ２における電力効率を求めた。尚、電力効率は有機ＥＬ素子３−１の電力効率を１００と設定する相対値で表した。
【０４１０】
〈経時安定性〉
各有機ＥＬ素子を６０℃、７０％ＲＨの条件で一ヶ月保存後、保存前後における各電力効率を求め、各電力効率比を下式に従って求め、これを経時安定性の尺度とした。
【０４１１】
経時安定性（％）＝保存後の電力効率／保存前の電力効率×１００
【０４１２】
【表３】
【０４１３】
実施例４
《有機ＥＬ素子４−１の作製》
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ製膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ−４５）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分間行った。
【０４１４】
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％に希釈した溶液を用い、３０００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコート法により薄膜を形成した後、２００℃にて１時間乾燥し、膜厚２０ｎｍの正孔輸送層を設けた。
【０４１５】
この基板を窒素雰囲気下に移し、正孔輸送層上に、５ｍｇの正孔輸送材料４と４５ｍｇの正孔輸送材料５とを１０ｍｌのトルエンに溶解した混合溶液を２０００ｒｐｍ、３０秒の条件で正孔輸送層上にスピンコーティングし、薄膜を形成した。窒素雰囲気下、１２０℃、９０秒間紫外光を照射し、光重合・架橋を行い、膜厚約１５ｎｍの第２正孔輸送層を形成した。
【０４１６】
この第２正孔輸送層上に、１００ｍｇの比較化合物４と１０ｍｇのＤ−２６とを１０ｍｌのトルエンに溶解した溶液を用いて６００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコート法により薄膜を形成した。６０℃で１時間真空乾燥し、膜厚約７０ｎｍの発光層とした。
【０４１７】
続いて、この基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、実施例１記載の電子輸送材料４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３０ｎｍ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。
【０４１８】
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４−１を作製した。
【０４１９】
《有機ＥＬ素子４−２〜４−４の作製》
有機ＥＬ素子４−１の作製において、比較化合物４を表４記載の化合物（本発明の化合物１４、４１、４２）に変えた以外は同様にして、有機ＥＬ素子４−２〜４−４を作製した。
【０４２０】
《有機ＥＬ素子４−１〜４−４の評価》
得られた有機ＥＬ素子４−１〜４−４を評価するに際しては、実施例１の有機ＥＬ素子１−１〜１−４と同様に封止し、図５、図６に示すような照明装置を形成して評価した。次いで、下記の評価を行った。
【０４２１】
（電力効率）
実施例３の有機ＥＬ素子３−１〜３−４の場合と同様にして電力効率を求めた。
【０４２２】
（発光寿命）
有機ＥＬ素子を室温下、２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下による連続発光を行い、初期輝度の半分の輝度になるのに要する時間（τ１／２）を測定した。
【０４２３】
（電圧上昇率）
６ｍＡ／ｃｍ２の一定電流で駆動したときに、初期電圧と１８０時間後の電圧を測定した。初期電圧に対する１００時間後の電圧の相対値を電圧上昇率とした。
【０４２４】
（発光寿命）
発光寿命については実施例２と同様の方法で評価した。
【０４２５】
【表４】
【０４２６】
実施例５
〈有機ＥＬ素子５−１の作製〉
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ製膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
【０４２７】
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銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン抵抗加熱ボートに正孔輸送材料６を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにホスト化合物としてホスト材料１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにドーパント化合物としてＤ−２４を１００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに比較化合物５を２００ｍｇ入れ真空蒸着装置に取付けた。
【０４２８】
次いで真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、ＣｕＰｃの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／ｓｅｃで透明支持基板に蒸着し２０ｎｍの正孔注入層を設けた。
【０４２９】
更に正孔輸送材料６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で正孔注入層上に蒸着し２０ｎｍの正孔輸送層を設けた。
【０４３０】
更にホスト化合物１とＤ−２４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０．１ｎｍ／ｓｅｃ、０．００６ｎｍ／ｓｅｃで前記正孔輸送層上に共蒸着して２０ｎｍの発光層を設けた。
【０４３１】
更に比較化合物５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３０ｎｍ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。
【０４３２】
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。
【０４３３】
《有機ＥＬ素子５−２〜５−４の作製》
有機ＥＬ素子５−１において、比較化合物５を表５記載の化合物（本発明の化合物２５、４３、４４）に変えた以外は、有機ＥＬ素子５−１と同様にして有機ＥＬ素子５−２〜５−４を作製した。
【０４３４】
《有機ＥＬ素子５−１〜５−４の評価》
得られた有機ＥＬ素子５−１〜５−４を評価するに際しては、実施例１の有機ＥＬ素子１−１〜１−４と同様に封止し、図５、図６に示すような照明装置を形成して評価した。次いで、下記の測定法に従って、経時安定性の評価を行った。
【０４３５】
（経時安定性）
各有機ＥＬ素子を６０℃、７０％ＲＨの条件で一ヶ月保存後、保存前後の室温（約２３℃〜２５℃）における２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下により駆動したときの各輝度及び各電圧を測定し、各輝度比及び各電圧比を下式に従って求め、これを経時安定性の尺度とした。
【０４３６】
輝度比（％）＝保存後の輝度（２．５ｍＡ／ｃｍ２）／保存前の輝度（２．５ｍＡ／ｃｍ２）×１００
電圧比（％）＝保存後の駆動電圧（２．５ｍＡ／ｃｍ２）／保存前の電圧（２．５ｍＡ／ｃｍ２）×１００
【０４３７】
【表５】
【０４３８】
実施例６
《有機ＥＬ素子６−１の作製》
有機ＥＬ素子２−１の作製において、正孔輸送材料２の代わりに市販のＡＤＳ２５４ＢＥ（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｄｙｅ Ｓｏｕｒｃｅ， Ｉｎｃ製）を用いて、２５００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコーティングし、比較化合物２の代わりにホスト材料２を用い、電子輸送化合物２の代わりに比較化合物６を用いた以外は同様にして、有機ＥＬ素子６−１を作製した。
【０４３９】
《有機ＥＬ素子６−２〜６−４の作製》
有機ＥＬ素子６−１において、比較化合物６を表６記載の化合物（本発明の化合物４５、４８、５０）に変えた以外は、有機ＥＬ素子６−１と同様にして有機ＥＬ素子６−２〜６−４を作製した。
【０４４０】
有機ＥＬ素子６−２については、比較化合物６の代わりに用いた比較化合物７が所定量のヘキサフルオロイソプロパノール（ＨＦＩＰ）に完全に溶解しなかった。
【０４４１】
《有機ＥＬ素子６−１〜６−４の評価》
得られた有機ＥＬ素子６−１〜６−４を評価するに際しては、実施例１の有機ＥＬ素子１−１〜１−４と同様に封止し、図５、図６に示すような照明装置を形成して評価した。次いで、下記の評価を行った。
【０４４２】
（外部取り出し量子効率及び発光寿命）
外部取り出し量子効率、駆動電圧及び発光寿命については、実施例２と同様の方法で評価した。
【０４４３】
【表６】
【０４４４】
実施例７
《有機ＥＬ素子７−１の作製》
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ製膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ−４５）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分間行った。
【０４４５】
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％に希釈した溶液を用い、３０００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコート法により薄膜を形成した後、２００℃にて１時間乾燥し、膜厚２０ｎｍの正孔輸送層を設けた。
【０４４６】
この基板を窒素雰囲気下に移し、正孔輸送層上に、３ｍｇの正孔輸送材料４と４７ｍｇの正孔輸送材料２とを１０ｍｌのトルエンに溶解した混合溶液を１５００ｒｐｍ、３０秒の条件で正孔輸送層上にスピンコーティングし、薄膜を形成した。窒素雰囲気下、１２０℃、９０秒間紫外光を照射し、光重合・架橋を行い、膜厚約２０ｎｍの第２正孔輸送層を形成した。
【０４４７】
この第２正孔輸送層上に、１００ｍｇのホスト材料２と１５ｍｇのＤ−２６とを１０ｍｌのトルエンに溶解した溶液を用いて１０００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコート法により薄膜を形成した。６０℃で１時間真空乾燥し、発光層とした。
【０４４８】
次にこの発光層上に、５０ｍｇの比較化合物７を１０ｍｌのヘキサフルオロイソプロパノール（ＨＦＩＰ）に溶解した溶液を用いて、１０００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコート法により薄膜を形成した。更に６０℃で１時間真空乾燥し、膜厚約３０ｎｍの電子輸送層とした。
【０４４９】
続いて、この基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、陰極バッファー層としてフッ化リチウムを０．４ｎｍ、更に陰極としてアルミニウムを１１０ｎｍ蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子７−１を作製した。
【０４５０】
《有機ＥＬ素子７−２〜７−４の作製》
有機ＥＬ素子７−１の作製において、比較化合物７を表７記載の化合物（本発明の化合物１１、５１、５２）に変えた以外は同様にして、有機ＥＬ素子７−２〜７−４を作製した。
【０４５１】
《有機ＥＬ素子７−１〜７−４の評価》
得られた有機ＥＬ素子７−１〜７−４を評価するに際しては、実施例１の有機ＥＬ素子１−１〜１−４と同様に封止し、図５、図６に示すような照明装置を形成して評価した。次いで、下記の評価を行った。
【０４５２】
（外部取り出し量子効率及び発光寿命）
外部取り出し量子効率及び発光寿命については、実施例２と同様の方法で評価した。
【０４５３】
（電圧上昇率）
電圧上昇率については、実施例４と同様の方法で評価した。
【０４５４】
【表７】
【０４５５】
実施例８
《有機ＥＬ素子８−１の作製》
有機ＥＬ素子７−１の作製において、正孔輸送材料４と正孔輸送材料２の代わりに、６０ｍｇの正孔輸送材料３を用い、ホスト材料２の代わりにホスト材料３を用い、Ｄ−２６の代わりにＤ−４６を用い、比較化合物７の代わりに比較化合物８を用いた以外は同様にして、有機ＥＬ素子８−１を作製した。
【０４５６】
《有機ＥＬ素子８−２〜８−４の作製》
有機ＥＬ素子８−１の作製において、比較化合物８を表８記載の化合物（本発明の化合物２、３、４）に変えた以外は同様にして、有機ＥＬ素子８−２〜８−４を作製した。
【０４５７】
《有機ＥＬ素子８−１〜８−４の評価》
得られた有機ＥＬ素子８−１〜８−４を評価するに際しては、実施例１の有機ＥＬ素子１−１〜１−４と同様に封止し、図５、図６に示すような照明装置を形成して評価した。次いで、下記の評価を行った。
【０４５８】
（外部取り出し量子効率、駆動電圧及び発光寿命）
外部取り出し量子効率、駆動電圧及び発光寿命については、実施例２と同様の方法で評価した。
【０４５９】
【表８】
【０４６０】
実施例９
《有機ＥＬ素子９−１の作製》
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ製膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ−４５）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分間行った。
【０４６１】
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％に希釈した溶液を用い、３０００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコート法により薄膜を形成した後、２００℃にて１時間乾燥し、膜厚２０ｎｍの正孔輸送層を設けた。
【０４６２】
この基板を窒素雰囲気下に移し、正孔輸送層上に、８ｍｇの正孔輸送材料４と４２ｍｇの正孔輸送材料３とを１０ｍｌのトルエンに溶解した混合溶液を２０００ｒｐｍ、３０秒の条件で正孔輸送層上にスピンコーティングし、薄膜を形成した。窒素雰囲気下、１３０℃、８０秒間紫外光を照射し、光重合・架橋を行い、膜厚約１５ｎｍの第２正孔輸送層を形成した。
【０４６３】
この第２正孔輸送層上に、１００ｍｇのホスト材料４と１０ｍｇのＤ−９とを１０ｍｌのトルエンに溶解した溶液を用いて１０００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコート法により薄膜を形成した。６０℃で１時間真空乾燥し、発光層とした。
【０４６４】
次にこの発光層上に、５０ｍｇの比較化合物９を１０ｍｌのヘキサフルオロイソプロパノール（ＨＦＩＰ）に溶解した溶液を用いて、１０００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコート法により薄膜を形成した。更に６０℃で１時間真空乾燥し、膜厚約３０ｎｍの電子輸送層とした。
【０４６５】
続いて、この基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、陰極バッファー層としてフッ化リチウムを０．４ｎｍ、更に陰極としてアルミニウムを１１０ｎｍ蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子９−１を作製した。
【０４６６】
《有機ＥＬ素子９−２〜９−４の作製》
有機ＥＬ素子９−１の作製において、Ｄ−９を表９記載の化合物（本発明の化合物Ｄ−９、Ｄ−２４、Ｄ−２６）に、比較化合物９を表９記載の化合物（本発明の化合物６）に変えた以外は同様にして、有機ＥＬ素子９−２〜９−４を作製した。
【０４６７】
《有機ＥＬ素子９−１〜９−４の評価》
得られた有機ＥＬ素子９−１〜９−４を評価するに際しては、実施例１の有機ＥＬ素子１−１〜１−４と同様に封止し、図５、図６に示すような照明装置を形成して評価した。次いで、下記の評価を行った。
【０４６８】
（外部取り出し量子効率及び発光寿命）
外部取り出し量子効率及び発光寿命については、実施例２と同様の方法で評価した。
【０４６９】
【表９】
【０４７０】
実施例１０
《有機ＥＬフルカラー表示装置の作製》
図７は有機ＥＬフルカラー表示装置の概略構成図を示す。陽極としてガラス基板２０１上にＩＴＯ透明電極（２０２）を１００ｎｍ成膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）に１００μｍのピッチでパターニングを行った後、このガラス基板上でＩＴＯ透明電極の間に非感光性ポリイミドの隔壁２０３（幅２０μｍ、厚さ２．０μｍ）をフォトリソグラフィーで形成させた。
【０４７１】
ＩＴＯ電極上ポリイミド隔壁の間に下記組成の正孔注入層組成物を、インクジェットヘッド（エプソン社製；ＭＪ８００Ｃ）を用いて吐出注入し、紫外光を２００秒間照射し、６０℃、１０分間の乾燥処理により膜厚４０ｎｍの正孔注入層２０４を作製した。
【０４７２】
この正孔注入層上に、各々下記の青色発光層組成物、緑色発光層組成物、赤色発光層組成物を同様にインクジェットヘッドを使用して吐出注入し、６０℃、１０分間乾燥処理し、それぞれの発光層（２０５Ｂ、２０５Ｇ、２０５Ｒ）を形成させた。
【０４７３】
次に、発光層を覆うように上に化合物例５４を２０ｎｍ蒸着し、更にフッ化リチウムを０．６ｎｍ、陰極としてＡｌ（１０６）を１３０ｎｍ真空蒸着して有機ＥＬ素子を作製した。
【０４７４】
作製した有機ＥＬ素子はそれぞれの電極に電圧を印加することにより各々青色、緑色、赤色の発光を示し、フルカラー表示装置として利用できることがわかった。
【０４７５】
（正孔注入層組成物）
正孔輸送材料７ ２０質量部
シクロヘキシルベンゼン ５０質量部
イソプロピルビフェニル ５０質量部
（青色発光層組成物）
ホスト材料２ ０．７質量部
Ｄ−２６ ０．０４質量部
シクロヘキシルベンゼン ５０質量部
イソプロピルビフェニル ５０質量部
（緑色発光層組成物）
ホスト材料２ ０．７質量部
Ｄ−１ ０．０４質量部
シクロヘキシルベンゼン ５０質量部
イソプロピルビフェニル ５０質量部
（赤色発光層組成物）
ホスト材料２ ０．７質量部
Ｄ−１０ ０．０４質量部
シクロヘキシルベンゼン ５０質量部
イソプロピルビフェニル ５０質量部
実施例１１
《白色の有機ＥＬ素子１１−１の作製》
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ成膜した基板（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分間行った。
【０４７６】
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、膜厚３０ｎｍの第一正孔輸送層を設けた。
【０４７７】
この基板を窒素雰囲気下に移し、第一正孔輸送層上に、７０ｍｇの正孔輸送材料２を１０ｍｌのトルエンに溶解した溶液を１５００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート法により成膜した。１１０℃、１００秒間紫外光を照射し、光重合・架橋を行った後、６０℃で１時間真空乾燥し第２正孔輸送層とした。
【０４７８】
次に、ホスト材料３（６０ｍｇ）、Ｄ−６（０．３ｍｇ）、Ｄ−２４（３．０ｍｇ）をトルエン６ｍｌに溶解した溶液を用い、１０００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート法により成膜した。６０℃で１時間真空乾燥し発光層とした。
【０４７９】
更に、化合物例９（２５ｍｇ）をヘキサフルオロイソプロパノール（ＨＦＩＰ） ５ｍｌに溶解した溶液を用い、１５００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート法により成膜した後、６０℃で１時間真空乾燥し電子輸送層とした。
【０４８０】
続いて、この基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、モリブデン製抵抗加熱ボートにＡｌｑ３を２００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取り付けた。真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、Ａｌｑ３の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で前記電子輸送層の上に蒸着して、更に膜厚４０ｎｍの第２の電子輸送層を設けた。
【０４８１】
尚、蒸着時の基板温度は室温であった。引き続き、フッ化カリウム０．５ｎｍ及びアルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子１１−１を作製した。
【０４８２】
この素子に通電したところほぼ白色の光が得られ、照明装置として使用出来ることが判った。尚、例示の他の化合物に置き換えても同様に白色の発光が得られることが判った。
【符号の説明】
【０４８３】
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
１０１ 有機ＥＬ素子
１０２ ガラスカバー
１０５ 陰極
１０６ 有機ＥＬ層
１０７ 透明電極付きガラス基板
１０８ 窒素ガス
１０９ 捕水剤
２０１ ガラス基板
２０２ ＩＴＯ透明電極
２０３ 隔壁
２０４ 正孔注入層
２０５Ｂ、２０５Ｇ、２０５Ｒ 発光層
【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用材料及び有機エレクトロルミネッセンス素子並びに照明装置及び表示装置に関し、更に詳しくは、有機エレクトロルミネッセンス素子及び有機エレクトロルミネッセンス素子に好ましく用いることのできる化合物に関する。
【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。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。
【０００３】
一方、有機ＥＬ素子は、発光する化合物を含有する発光層を陰極と陽極で挟んだ構成を有し、発光層に電子及び正孔を注入して、再結合させることにより励起子（エキシトン）を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出（蛍光・リン光）を利用して発光する素子であり、数Ｖ〜数十Ｖ程度の電圧で発光が可能であり、さらに自己発光型であるために視野角に富み、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。
【０００４】
実用化に向けた有機ＥＬ素子の開発としては、プリンストン大より、励起三重項からのリン光発光を用いる有機ＥＬ素子の報告がされ（例えば、非特許文献１参照）、以来、室温で燐光を示す材料の研究が活発になってきて（例えば、特許文献１、非特許文献２参照）いる。
【０００５】
更に、最近発見されたリン光発光を利用する有機ＥＬ素子では、以前の蛍光発光を利用する素子に比べ原理的に約４倍の発光効率が実現可能であることから、その材料開発を初めとし、発光素子の層構成や電極の研究開発が世界中で行われている。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（例えば、非特許文献３参照）いる。
【０００６】
このように大変ポテンシャルの高い方式であるが、リン光発光を利用する有機ＥＬデバイスにおいては、蛍光発光を利用する有機ＥＬデバイスとは大きく異なり、発光中心の位置をコントロールする方法、とりわけ発光層の内部で再結合を行い、いかに発光を安定に行わせることができるかが、素子の効率・寿命を捕らえる上で重要な技術的な課題となっている。
【０００７】
そこで近年、発光層に隣接する形で、（発光層の陽極側に位置する）正孔輸送層と（発光層の陰極側に位置する）電子輸送層を備えた多層積層型の素子が良く知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
一方、材料の観点からは高いキャリア輸送性や熱的、電気的に安定な材料が求められている。特に青色リン光発光を利用するにあたっては、青色リン光発光性化合物自身が高い三重項励起エネルギー（Ｔ１）を有しているために、適用可能な周辺材料の開発と精密な発光中心の制御が強く求められている。
【０００９】
例えばリン光発光材料を含有する発光層においては、ホスト材料としてジベンゾチオフェン誘導体を用いる技術（例えば、特許文献３参照）や、正孔注入成分及び／または発光成分として、ジベンゾチオフェン誘導体やジベンゾフラン誘導体を用いる技術（例えば、特許文献２参照）、また、ホスト材料としてジベンゾチオフェンやジベンゾフランを構成する炭素原子の一部が窒素原子に置換した環に、カルバゾリル基がＮ位で結合した誘導体を用いる技術（例えば特許文献４参照）などが開示されている。
【００１０】
また一方で、大面積化、低コスト化、高生産性に対する要求から、湿式法（ウエットプロセス等ともいう）に対する期待が大きい。真空プロセスでの成膜に比して低温で成膜可能であるため、下層の有機層のダメージを低減でき、さらに発光効率や素子寿命の改善の面からも大きな期待が寄せられている。
【００１１】
しかしながら、青色リン光発光を利用する有機ＥＬ素子においてウェットプロセスによる素子作製を実現するためには、とりわけ発光層に含有されるホスト材料や発光層上に積層される電子輸送材料の成膜性や塗布溶剤に対する溶解性等が課題となる。それゆえ実用上の観点から、現在知られているホスト材料や電子輸送材料では、溶剤に対する溶解性、溶液安定性、駆動電圧等の点で、まだ不十分であり、更なる改良技術が不可欠であることが判ってきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許６，０９７，１４７号明細書
【特許文献２】特開２００５−１１２７６５号公報
【特許文献３】特開２００７−１２６４０３号公報
【特許文献４】米国特許２００９／０１３４７８４号明細書
【非特許文献】
【００１３】
【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頁（２０００年）
【非特許文献３】Ｓ．Ｌａｍａｎｓｋｙ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１２３巻、４３０４頁（２００１年）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、発光効率が高く、発光寿命が長く、かつ駆動電圧が低い有機エレクトロルミネッセンス素子用材料、有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置及び照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の上記目的は、以下の構成により達成することができる。
【００１６】
１．下記一般式（１）で表される化合物を含有す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用材料。
【００１７】
【化１】
【００１８】
（式中、Ａｒ１及びＡｒ３は芳香族炭化水素環または芳香族複素環から導出される基を表す。Ａｒ２は６員の芳香族環から導出される基を表し、Ａｒ２が複数存在する場合、Ａｒ２で表される６員の芳香族環同士が互いに結合して縮合環を形成していてもよい。ｎ１及びｎ３は各々０以上の整数を表し、ｎ２は１以上の整数を表し、かつｎ１＋ｎ２＋ｎ３は２以上である。ｎ１、ｎ２及びｎ３がそれぞれ２以上の場合、Ａｒ１〜Ａｒ３はそれぞれ同じでも異なっていてもよい。Ａｒは下記一般式（２）を表す。）
【００１９】
【化２】
【００２０】
（式中、ＹはＯ、Ｓのいずれかを表し、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６、Ｘ７及びＸ８、はそれぞれ独立に、＝Ｃ（Ｒ１）−または＝Ｎ−を表し、少なくとも１つは＝Ｎ−であり、少なくとも１つは＝Ｃ（Ｒ１）−である。Ｒ１は水素原子、置換基または連結部位を表す。）
２．前記一般式（１）におけるｎ１が１以上であることを特徴とする前記１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
【００２１】
３．前記一般式（２）におけるＸ１またはＸ３の少なくとも一方は、＝Ｃ（Ｒ１）−で表され、かつＲ１が連結部位を表すことを特徴とする、前記１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
【００２２】
４．前記一般式（２）が下記一般式（２−ａ）で表されることを特徴とする、前記１〜３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用材料。
【００２３】
【化３】
【００２４】
（式中、Ｙ、Ｘ２、Ｘ４〜Ｘ８は、それぞれ、前記一般式（２）のＹ、Ｘ２、Ｘ４〜Ｘ８及びＲ１と同義の基を表す。Ｘ２、Ｘ４〜Ｘ８の内、少なくとも１つは＝Ｎ−である。＊は連結部位を表す。）
５．前記一般式（２−ａ）におけるＸ２、Ｘ４〜Ｘ８の内、１つ又は２つが＝Ｎ−であることを特徴とする、前記４に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
【００２５】
６．前記一般式（２）が下記一般式（２−ｂ）で表されることを特徴とする、前記１〜３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用材料。
【００２６】
【化４】
【００２７】
（式中、Ｙ、Ｘ２〜Ｘ７は、それぞれ、前記一般式（２）のＹ、Ｘ２〜Ｘ７及びＲ１と同義の基を表す。Ｘ２〜Ｘ７の内、少なくとも１つは＝Ｎ−である。＊は連結部位を表す。）
７．前記一般式（２−ｂ）におけるＸ２〜Ｘ７の内、１つ又は２つが＝Ｎ−であることを特徴とする、前記６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
【００２８】
８．前記一般式（２）が下記一般式（２−ｃ）で表されることを特徴とする、前記１〜３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用材料。
【００２９】
【化５】
【００３０】
（式中、Ｙ、Ｘ２〜Ｘ５、Ｘ７、Ｘ８は、それぞれ、前記一般式（２）のＹ、Ｘ２〜Ｘ５、Ｘ７、Ｘ８及びＲ１と同義の基を表す。Ｘ２〜Ｘ５、Ｘ７、Ｘ８の内、少なくとも１つは＝Ｎ−である。＊は連結部位を表す。）
９．前記一般式（２−ｃ）におけるＸ２〜Ｘ５、Ｘ７及びＸ８の内、１つ又は２つが＝Ｎ−であることを特徴とする、前記８に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
【００３１】
１０．前記一般式（２）が下記一般式（２−ｄ）で表されることを特徴とする、前記１〜３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用材料。
【００３２】
【化６】
【００３３】
（式中、Ｙ、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ７、Ｘ８は、それぞれ、前記一般式（２）のＹ、Ｘ２〜Ｘ５、Ｘ７、Ｘ８及びＲ１と同義の基を表す。Ｘ１、Ｘ２、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ７及びＸ８の内、少なくとも１つは＝Ｎ−である。＊は連結部位を表す。）
１１．前記一般式（２−ｄ）におけるＸ１、Ｘ２、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ７及びＸ８の内、１つ又は２つが＝Ｎ−であることを特徴とする、前記１０に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
【００３４】
１２．陽極と陰極の間に、リン光発光性化合物を含有する発光層を含む、複数の有機化合物層が挟持されてなる有機エレクトロルミネッセンス素子であって、該有機化合物層の少なくとも１層が前記１〜１１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用材料を含有す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。
【００３５】
１３．前記有機化合物層のうち少なくとも１層は電子輸送層であり、かつ、該電子輸送層が、前記１〜１１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用材料を含有することを特徴とする、前記１２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００３６】
１４．前記発光層がホスト材料とリン光発光性化合物とを含有し、かつ、該ホスト材料が前記１〜１１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用材料からなることを特徴とする、前記１２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００３７】
１５．前記リン光発光性化合物の少なくとも１種が、下記一般式（Ｄ）で表されることを特徴とする、前記１２〜１４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７】
【００３９】
（式中、Ｐ、Ｑは各々独立に、炭素原子または窒素原子を表し、Ａ１はＰ−Ｃと共に芳香族炭化水素環または芳香族複素環を形成する原子群を表す。Ａ２はＱ−Ｎと共に芳香族複素環を形成する原子群を表す。Ｐ１−Ｌ１−Ｐ２は２座の配位子を表し、Ｐ１、Ｐ２は各々独立に炭素原子、窒素原子、または酸素原子を表す。Ｌ１はＰ１、Ｐ２と共に２座の配位子形成する原子群を表す。ｊ１は１〜３の整数を表し、Ｊ２は０〜２の整数を表すが、ｊ１＋ｊ２は２または３である。Ｍ１は元素周期における８〜１０属の金属元素を表す。）
１６．前記一般式（Ｄ）で表される化合物が下記一般式（Ｄ−１）で表される化合物であることを特徴とする、前記１５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００４０】
【化８】
【００４１】
（式中、Ｚは炭化水素環基または複素環基を表す。Ｐ、Ａ１、Ｐ１、Ｐ２、Ｌ１及びＭ１は、それぞれ、前記一般式（Ｄ）で表されるＰ、Ａ１、Ｐ１、Ｐ２、Ｌ１及びＭ１と同義の基を表す。Ａ３はＮ−Ｃ＝Ｎと共に芳香族複素環を形成する原子群を表し、−Ｃ（Ｒ０１）＝Ｃ（Ｒ０２）−、−Ｎ＝Ｃ（Ｒ０２）−、−Ｃ（Ｒ０１）＝Ｎ−または−Ｎ＝Ｎ−である。Ｒ０１、Ｒ０２は、各々水素原子または置換基を表す。ｊ１及びｊ２は前記一般式（Ｄ）におけるｊ１及びｊ２と同義の整数を表し、ｊ１＋ｊ２は２または３である。）
１７．前記一般式（Ｄ−１）で表される化合物が下記一般式（Ｄ−２）で表される化合物であることを特徴とする、前記１６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００４２】
【化９】
【００４３】
（式中、Ｚ２は芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基を表す。Ｚ１はＣ−Ｃと共に６員の芳香族炭化水素環もしくは、５員または６員の芳香族複素環を形成するのに必要な原子群を表す。Ｐ１、Ｐ２、Ｌ１及びＭ１は、それぞれ、前記一般式（Ｄ）で表されるＰ１、Ｐ２、Ｌ１及びＭ１と同義の基を表す。Ｒ０３、Ｒ０４は水素原子または置換基を表し、互いに結合して環を形成してもよい。ｊ１及びｊ２は前記一般式（Ｄ）におけるｊ１及びｊ２と同義の整数を表し、ｊ１＋ｊ２は２または３である。）
１８．前記リン光発光性化合物が、Ｉｒ又はＰｔ金属を含有する化合物であることを特徴とする、前記１２〜１７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】
１９．前記有機化合物層のうち少なくとも２層が湿式法（ウェットプロセス）により成膜、形成される工程を経て製造されたことを特徴とする前記１２〜１８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。
【００４５】
２０．白色に発光することを特徴とする前記１２〜１９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】
２１．前記１２〜２０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備えたことを特徴とする照明装置。
【００４７】
２２．前記１２〜２０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備えたことを特徴とする表示装置。
【発明の効果】
【００４８】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子材料により、高い発光輝度を示し、半減寿命が長く、且つ、駆動電圧が低い有機エレクトロルミネッセンス素子、及び該素子を用いた照明装置、表示装置を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【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Ａ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】照明装置の模式図である。
【図７】有機ＥＬフルカラー表示装置の概略構成図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
以下本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５１】
本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討を行った結果、一般式（１）で表される化合物を少なくとも１種用いることにより高い発光輝度を示し、半減寿命が長く、且つ、駆動電圧が低い有機ＥＬ素子、及び該有機ＥＬ素子を用いた照明装置、表示装置を提供できることを見いし、本発明に至った次第である。
【００５２】
有機ＥＬ素子用材料として用いられる化合物として、芳香族炭化水素環や芳香族複素環で構成されたものが多く報告されている。しかしながら、ベンゼン環やピリジン環等のように単環を連結した化合物はガラス転移温度（Ｔｇ）が低い、またはＴｇが高くとも共役長が伸びてしまい、高い３重項励起エネルギー（Ｔ１）が必要とされる青色リン光発光性を利用する素子には適用できないなどの課題がある。
【００５３】
それに対し、有機ＥＬ素子用化合物を構成する骨格としてよく用いられているカルバゾール環や、アザカルバゾール環は、３つの環が縮合し、且つ環の平面性も維持されているため、高Ｔｇの化合物を提供することができる。しかし、前記カルバゾールやアザカルバゾールを主骨格とした化合物はＬＵＭＯが高く、電子の注入に対して不利な傾向があり、故にそれらを用いた有機ＥＬ素子は駆動電圧が高くなりやすい。
【００５４】
最近ではジベンゾフラン環やジベンゾチオフェン環を主骨格とした化合物も多く提案されている。平面性が高く、また置換基の導入位置を選ぶことでＴｇを低下させずに他の骨格と連結できるため、高Ｔｇかつ高Ｔ１の材料を提供することができる。しかし、酸化や正孔注入に対する安定性には未だ課題があり、さらなる改良が求められていた。
【００５５】
そこで本発明者らが更に検討を重ねたところ、ジベンゾフラン環やジベンゾチオフェン環を構成する炭素原子の一部を窒素原子に置き換えることでイオン化ポテンシャルが下がり、酸化や正孔に対して安定な化合物を提供することが可能となった。また該化合物は環の平面性は維持されており、さらに置換基を導入することによって高いＴｇと高いＴ１を有した化合物を提供できる。
【００５６】
一方、ウェットプロセスに適した材料という観点から見ると、平面性の高すぎる化合物は一般的に溶剤に対する溶解性が低く、さらに製膜化した際に膜内で結晶化しやすいという問題がある。平面性の低い材料は溶解性の点からは好ましいが、化合物自体のＴｇが低い場合が多い。
【００５７】
また、製膜後の膜内のキャリア輸送の点から見ると、分子間の重なりが全くない完全なアモルファス状態の膜よりも、部分的に重なりのある膜の方がキャリア輸送の点から有利である。
【００５８】
そこで、上記の問題を鑑み検討した結果、一般式（１）で表されるように一部窒素原子で置換されたジベンゾフランやジベンゾチオフェンに６員の芳香環を連結させることで、平面性を維持しつつ、溶解性を改良した化合物を提供することが可能になった。また、これらの化合物は一部の平面性が維持されているため膜内では分子間で部分的に重なっており、キャリア輸送の点も改善され、高発光効率、長発光寿命かつ駆動電圧の低い有機ＥＬ素子を提供できた。
【００５９】
尚、有機ＥＬ素子を構成する、陽極、陰極及び該陽極と該陰極との間に挟持される有機化合物層（正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層等）については後に詳細に説明する。
【００６０】
以下、一般式（１）で表される化合物について説明する。
【００６１】
一般式（１）において、Ａｒ１及びＡｒ３は芳香族炭化水素環または芳香族複素環から導出される基を表す。
【００６２】
芳香族炭化水素環から導出される基としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、ナフタセン環、ピレン環、クリセン環等からなる群から導出される基が挙げられる。中でもベンゼン環が好ましい。
【００６３】
芳香族複素環から導出される基としては、例えば、カルバゾール環、アザカルバゾール環（ここで、アザカルバゾール環とは、前記カルバゾール環を構成する炭素原子の１つ以上が窒素原子で置き換わったものを示す）、トリアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、ピロール環、ピリジン環、ピラジン環、キノキサリン環、チオフェン環、チアゾール環、シロール環、オキサジアゾール環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、インドール環、チエノチオフェン環、ジベンゾカルバゾール環、ベンゾジチオフェン環、フェナントロリン環、アクリジン環、ベンゾキノリン環、フェナジン環、フェナントリジン環、フェナントロリン環、サイクラジン環、キンドリン環、テペニジン環、キニンドリン環、トリフェノジチアジン環、トリフェノジオキサジン環、フェナントラジン環、アントラジン環、ペリミジン環、ナフトフラン環、ナフトチオフェン環、ベンゾジフラン環、ベンゾジチオフェン環、ナフトジフラン環、ナフトジチオフェン環、アントラフラン環、アントラジフラン環、アントラチオフェン環、アントラジチオフェン環、チアントレン環、フェノキサチイン環、チオファントレン環（ナフトチオフェン環）、構成する炭素原子の１つ以上が窒素原子で置き換わったジベンゾフラン環、構成する炭素原子の１つ以上が窒素原子で置き換わったジベンゾチオフェン環から導出される基等が挙げられる。好ましくは、カルバゾール環、アザカルバゾール環、ピリジン環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、構成する炭素原子の１つ以上が窒素原子で置き換わったジベンゾフラン環、構成する炭素原子の１つ以上が窒素原子で置き換わったジベンゾチオフェン環から導出される基である。
【００６４】
上記の芳香族炭化水素環または芳香族複素環から導出される基は、各々更に置換基を有していてもよい。置換基として、例えば一般式（２）においてＲ１で表される後述の置換基が挙げられる。
【００６５】
Ａｒ２は６員の芳香族環から導出される基を表す。芳香族環とは芳香族炭化水素環と芳香族複素環を指し、６員の芳香族環から導出される基としては、ベンゼン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、トリアジン環、テトラジン環等から導出される基等が挙げられる。好ましくはベンゼン環、ピリジン環から導出される基である。
【００６６】
Ａｒ２が複数存在する場合、Ａｒ２は同じでも異なっていてもよい。またＡｒ２が複数存在する場合、Ａｒ２で表される６員の芳香族環同士が互いに結合して縮合環を形成していてもよい。
【００６７】
Ａｒ２で表される６員の芳香族環同士が互いに結合して形成される縮合環としては、例えば、カルバゾール環、アザカルバゾール環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、構成する炭素原子の１つ以上が窒素原子で置き換わったジベンゾフラン環、構成する炭素原子の１つ以上が窒素原子で置き換わったジベンゾチオフェン環等が挙げられる。
【００６８】
また、Ａｒ２で表される６員の芳香族環から導出される基は、各々更に置換基を有していてもよい。置換基として、例えば一般式（２）においてＲ１で表される後述の置換基が挙げられる。
【００６９】
ｎ２は１以上を表し、ｎ１及びｎ３は各々０以上の整数を表す。ｎ１は好ましくは１以上であり、より好ましくは１〜６であり、更に好ましくは１〜４である。ｎ２は好ましくは１〜６であり、より好ましくは１〜４である。ｎ３は好ましくは０〜６であり、より好ましくは０〜４である。ｎ１＋ｎ２＋ｎ３は２以上であり、好ましくは３〜１０であり、より好ましくは３〜６。
【００７０】
ｎ１、ｎ２及びｎ３がそれぞれ２以上の場合、Ａｒ１〜Ａｒ３はそれぞれ同じでも異なっていてもよい。
【００７１】
Ａｒ１〜Ａｒ３で表される基は、一般式（１）で表される化合物のＴ１を高く維持するために、非共役で結合していることが好ましい。ここで非共役とは、単結合（一重結合ともいう）と二重結合の繰り返しによって表記できないか、または、芳香族環同士の立体的なねじれ等によって共役が立体的に切断されている場合を意味する。
【００７２】
Ａｒは一般式（２）で表される。一般式（２）において、ＹはＯまたはＳを表す。Ｘ１〜Ｘ８は−Ｃ（Ｒ１）＝または−Ｎ＝を表し少なくとも１つは＝Ｎ−である。
【００７３】
Ｘ１〜Ｘ８の内、好ましくは１〜４つが＝Ｎ−で表され、より好ましくは１〜２つが＝Ｎ−で表される。
【００７４】
Ｒ１は水素原子、置換基または連結部位を表す。Ｒ１で表される置換基としては、例えば、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等）、シクロアルキル基（例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等）、アルケニル基（例えば、ビニル基、アリル基等）、アルキニル基（例えば、エチニル基、プロパルギル基等）、芳香族炭化水素基（芳香族炭化水素環基、芳香族炭素環基、アリール基等ともいい、例えば、フェニル基、ｐ−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等）、芳香族複素環基（例えば、ピリジン環、ピリミジン環、フラン環、ピロール環、イミダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピラゾール環、ピラジン環、トリアゾール環、オキサゾール環、ベンゾオキサゾール環、チアゾール環、イソオキサゾール環、イソチアゾール環、チオフェン環、キノリン環、ベンゾフラン環、ジベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、ジベンゾチオフェン環、インドール環、カルバゾール環、アザカルバゾール環（ここで、アザカルバゾール環とは、前記カルバゾール環を構成する炭素原子の１つ以上が窒素原子で置き換わったものを示す）、キノキサリン環、ピリダジン環、トリアジン環、キナゾール環、フタラジン環、シロール環、オキサジアゾール環、チエノチオフェン環、ジベンゾカルバゾール環、ベンゾジチオフェン環、フェナントロリン環、アクリジン環、ベンゾキノリン環、フェナジン環、フェナントリジン環、フェナントロリン環、サイクラジン環、キンドリン環、テペニジン環、キニンドリン環、トリフェノジチアジン環、トリフェノジオキサジン環、フェナントラジン環、アントラジン環、ペリミジン環、ナフトフラン環、ナフトチオフェン環、ベンゾジフラン環、ベンゾジチオフェン環、ナフトジフラン環、ナフトジチオフェン環、アントラフラン環、アントラジフラン環、アントラチオフェン環、アントラジチオフェン環、チアントレン環、フェノキサチイン環、チオファントレン環（ナフトチオフェン環）、構成する炭素原子の１つ以上が窒素原子で置き換わったジベンゾフラン環、構成する炭素原子の１つ以上が窒素原子で置き換わったジベンゾチオフェン環から導出される基等）、複素環基（例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等）、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等）、シクロアルコキシ基（例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等）、アルキルチオ基（例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等）、シクロアルキルチオ基（例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等）、アリールチオ基（例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等）、アルコキシカルボニル基（例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等）、アリールオキシカルボニル基（例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等）、スルファモイル基（例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、２−ピリジルアミノスルホニル基等）、アシル基（例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、２−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等）、アシルオキシ基（例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等）、アミド基（例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、２−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等）、カルバモイル基（例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、２−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、２−ピリジルアミノカルボニル基等）、ウレイド基（例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基ナフチルウレイド基、２−ピリジルアミノウレイド基等）、スルフィニル基（例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、２−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、２−ピリジルスルフィニル基等）、アルキルスルホニル基（例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、２−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等）、アリールスルホニル基またはヘテロアリールスルホニル基（例えば、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、２−ピリジルスルホニル基等）、アミノ基（例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、フェニルアミノ基、ナフチルアミノ基、ピリジルアミノ基、ジフェニルアミノ基、フェニル−ピリジルアミノ基、ジイミダゾリルアミノ基等）、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等）、フッ化炭化水素基（例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタフルオロフェニル基等）、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、シリル基（例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等）、ホスホノ基、重合性置換基（ビニル基、ビニルエーテル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、スチリル基、エポキシ基等）等が挙げられる。
【００７５】
また、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く、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。
【００７６】
一般式（２）で表される好ましい構造としては、例えば下記構造が挙げられるが、これらに限定されない。
【００７７】
【化１０】
【００７８】
Ｙは前記一般式（２）におけるＹと同義である。
【００７９】
一般式（２）において、Ａｒ２との連結には下記構造が挙げられる。
【００８０】
【化１１】
【００８１】
Ｙ及びＸ１〜Ｘ８は前記一般式（２）におけるＹ及びＸ１〜Ｘ８と同義である。＊はＡｒ２との連結部位を表す。
【００８２】
一般式（２−１）〜（２−４）の内、より好ましくは一般式（２−１）及び（２−２）である。
【００８３】
さらに、一般式（２）は、好ましくは前記一般式（２−ａ）〜（２−ｄ）で表される。
【００８４】
一般式（２−ａ）〜（２−ｄ）はより好ましくは下記一般式で表される。
【００８５】
【化１２】
【００８６】
Ｙは前記一般式（２）におけるＹと同義であり、＊はＡｒ１またはＡｒ２との連結部位を表す。
【００８７】
一般式（１）で表される化合物は好ましくは分子量４００〜２０００であり、より好ましくは５００〜１５００である。
【００８８】
以下、本発明に係る一般式（１）で表される化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。
【００８９】
【化１３】
【００９０】
【化１４】
【００９１】
【化１５】
【００９２】
【化１６】
【００９３】
【化１７】
【００９４】
【化１８】
【００９５】
【化１９】
【００９６】
【化２０】
【００９７】
【化２１】
【００９８】
【化２２】
【００９９】
【化２３】
【０１００】
【化２４】
【０１０１】
【化２５】
【０１０２】
【化２６】
【０１０３】
【化２７】
【０１０４】
【化２８】
【０１０５】
【化２９】
【０１０６】
【化３０】
【０１０７】
【化３１】
【０１０８】
【化３２】
【０１０９】
【化３３】
【０１１０】
【化３４】
【０１１１】
【化３５】
【０１１２】
【化３６】
【０１１３】
【化３７】
【０１１４】
【化３８】
【０１１５】
【化３９】
【０１１６】
【化４０】
【０１１７】
【化４１】
【０１１８】
【化４２】
【０１１９】
【化４３】
【０１２０】
【化４４】
【０１２１】
【化４５】
【０１２２】
【化４６】
【０１２３】
【化４７】
【０１２４】
【化４８】
【０１２５】
【化４９】
【０１２６】
本発明に係る一般式（１）で表される化合物は、国際公開第０７／１１１１７６号パンフレット、Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．２００８，２０，５９５１、実験化学講座第５版（日本化学会編）等に記載の公知の方法を参照して合成することができる。
【０１２７】
以下に、代表的な化合物の合成例を示す。
【０１２８】
【化５０】
【０１２９】
工程１：（中間体１の合成）
窒素雰囲気下、２−ブロモ−３−ヒドロキシピリジン（０．５モル）、２−フルオロフェニルボロン酸（０．５モル）、炭酸カリウム（１．２モル）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（０．０２５モル）に脱水ＴＨＦ（１Ｌ）と水（１００ｍｌ）を加え、８時間加熱還流を行った。
【０１３０】
反応液を室温まで冷却した後、不溶物をろ過し、酢酸エチルを加え、蒸留水で洗浄後、抽出した有機層を減圧下に溶媒を留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、中間体１を得た。収率は６２％だった。
【０１３１】
得られた中間体１は、核磁気共鳴スペクトル、マススペクトルで構造を確認した。
【０１３２】
工程２：（中間体２の合成）
窒素雰囲気下、中間体１（０．３モル）と炭酸カリウム（０．３モル）にＤＭＳＯ（３００ｍｌ）を加え、１５０〜１７０℃で３時間攪拌した。
【０１３３】
反応液を室温まで冷却した後、不溶物をろ過し、酢酸エチルを加え、蒸留水で洗浄後、抽出した有機層を減圧下に溶媒を留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、中間体２を得た。収率は７４％だった。
【０１３４】
得られた中間体２は、核磁気共鳴スペクトル、マススペクトルで構造を確認した。
【０１３５】
工程３：（中間体３の合成）
窒素雰囲気下、中間体２（０．２モル）、臭素（０．３モル）に、硫酸（３５ｍｌ）、蒸留水（１００ｍｌ）、硫酸銀（６５ｇ）を加え、５時間加熱還流を行った。
【０１３６】
反応液を室温まで冷却した後、不溶物をろ過し、酢酸エチルを加え、蒸留水で洗浄後、抽出した有機層を減圧下に溶媒を留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、中間体３を得た。収率は３３％だった。
【０１３７】
得られた中間体３は、核磁気共鳴スペクトル、マススペクトルで構造を確認した。
【０１３８】
工程４：（例示化合物２１３の合成）
窒素雰囲気下、中間体３（０．０５モル）、中間体４（０．０６モル）、炭酸カリウム（０．０７５モル）、［１，１′−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン］パラジウム（II）ジクロリド ジクロロメタン付加物（０．００３モル）にＤＭＳＯ（４００ｍｌ）を加え、１００〜１２０℃で５時間攪拌した。
【０１３９】
反応液を室温まで冷却した後、不溶物をろ過し、酢酸エチルを加え、蒸留水で洗浄後、抽出した有機層を減圧下に溶媒を留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、例示化合物２１３を得た。収率は５８％だった。
【０１４０】
得られた例示化合物２１３は、核磁気共鳴スペクトル、マススペクトルで構造を確認した。
【０１４１】
《有機ＥＬ素子の製造方法》
有機ＥＬ素子の製造方法の一例として、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層（電子注入層）／陰極からなる素子の製造方法について説明する。
【０１４２】
まず、適当な基体上に所望の電極物質、例えば、陽極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの膜厚になるように形成させ、陽極を作製する。
【０１４３】
次に、この上に素子材料である正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、陰極バッファー層等の有機化合物を含有する薄膜を形成させる。
【０１４４】
ここで、湿式法としては、スピンコート法、キャスト法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、インクジェット法、印刷法、スプレーコート法、カーテンコート法、ＬＢ法等があるが、精密な薄膜が形成可能で、且つ高生産性の点から、ダイコート法、ロールコート法、インクジェット法、スプレーコート法などのロール・ツー・ロール方式適性の高い方法が好ましい。また、層ごとに異なる製膜法を適用してもよい。
【０１４５】
これらの層の形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるように形成させ、陰極を設けることにより所望の有機ＥＬ素子が得られる。
【０１４６】
また、順序を逆にして、陰極、陰極バッファー層、電子輸送層、正孔阻止層、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。
【０１４７】
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２Ｖ〜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。
【０１４８】
本発明の有機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。
【０１４９】
《有機ＥＬ素子の構成層》
本発明の有機ＥＬ素子の構成層について説明する。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。
【０１５０】
（ｉ）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
（ii）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（iii）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（iv）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
（ｖ）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
（vi）陽極／／正孔輸送層／陽極バッファー層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
（vii）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
発光層は、ユニットを形成して発光層ユニットにすることもある。
【０１５１】
更に、発光層間には非発光性の中間層を有していてもよく、中間層は電荷発生層を含んでいてもよい。本発明の有機ＥＬ素子としては白色発光層であることが好ましく、これらを用いた照明装置であることが好ましい。
【０１５２】
本発明の有機ＥＬ素子を構成する各層について説明する。
【０１５３】
《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ないであっても発光層と隣接層との界面であってもよい。
【０１５４】
発光層の膜厚は、特に制限はないが、形成する膜の均質性や、発光時に不必要な高電圧を印加するのを防止し、かつ、駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、２ｎｍ〜２００ｎｍの範囲に調整することが好ましく、更に好ましくは５ｎｍ〜１００ｎｍの範囲に調整される。
【０１５５】
本発明の有機ＥＬ素子の発光層には、ホスト化合物（発光ホストともいう）とゲスト材料としての発光ドーパントの少なくとも１種を含有することが好ましく、ホスト化合物と３種以上の発光ドーパントを含有することがさらに好ましい。以下に発光層に含まれるホスト化合物と発光ドーパント（発光ドーパント化合物ともいう）について説明する。
【０１５６】
（ホスト化合物と発光ドーパント）
（ホスト化合物）
本発明に係るホスト化合物について説明する。
【０１５７】
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内でその層中での質量比が２０％以上であり、かつ室温（２５℃）においてリン光発光のリン光量子収率が、０．１未満の化合物と定義される。好ましくはリン光量子収率が０．０１未満である。また、発光層に含有される化合物の中で、その層中での質量比が２０％以上であることが好ましい。
【０１５８】
ホスト化合物としては、公知のホスト化合物を単独で用いてもよく、または複数種併用して用いてもよい。ホスト化合物を複数種用いることで、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、後述する発光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。
【０１５９】
また、本発明に用いられる発光ホストとしては、従来公知の低分子化合物でも、繰り返し単位をもつ高分子化合物でもよく、ビニル基やエポキシ基のような重合性基を有する低分子化合物（蒸着重合性発光ホスト）でもよい。
【０１６０】
本発明に係る前記一般式（１）で表される化合物は、本発明に係るホスト化合物として好ましく用いられる。
【０１６１】
本発明に係る前記一般式（１）で表される化合物をホスト化合物として用いられる場合、好ましくはＡｒ２で表される６員の芳香族環はベンゼン環から導出される基である。
【０１６２】
併用してもよい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、かつ発光の長波長化を防ぎ、なおかつ高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。
【０１６３】
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。
【０１６４】
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。
【０１６５】
以下、本発明の有機ＥＬ素子の発光層のホスト化合物として用いられる従来公知の化合物の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
【０１６６】
【化５１】
【０１６７】
【化５２】
【０１６８】
【化５３】
【０１６９】
【化５４】
【０１７０】
【化５５】
【０１７１】
【化５６】
【０１７２】
【化５７】
【０１７３】
【化５８】
【０１７４】
【化５９】
【０１７５】
【化６０】
【０１７６】
【化６１】
【０１７７】
（発光ドーパント）
本発明に係る発光ドーパントについて説明する。
【０１７８】
発光ドーパントとしては、蛍光発光性ドーパント（蛍光性化合物ともいう）、リン光発光性ドーパント（リン光発光体、リン光性化合物、リン光ドーパント等ともいう）を用いることができる。
【０１７９】
（蛍光発光性ドーパント）
蛍光ドーパントとしては、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、または希土類錯体系蛍光体等や、レーザー色素に代表される蛍光量子収率が高い化合物が挙げられる。
【０１８０】
（リン光発光性ドーパント）
本発明に係るリン光発光性ドーパントについて説明する。
【０１８１】
本発明に係るリン光発光性ドーパントは、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、具体的には、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と定義されるが、好ましいリン光量子収率は０．１以上である。
【０１８２】
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、本発明に係るリン光発光性ドーパントは、任意の溶媒のいずれかにおいて上記リン光量子収率（０．０１以上）が達成されればよい。
【０１８３】
リン光発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ドーパントに移動させることでリン光発光性ドーパントからの発光を得るというエネルギー移動型、もう一つはリン光発光性ドーパントがキャリアトラップとなり、リン光発光性ドーパント上でキャリアの再結合が起こりリン光発光性ドーパントからの発光が得られるというキャリアトラップ型であるが、いずれの場合においても、リン光発光性ドーパントの励起状態のエネルギーはホスト化合物の励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。
【０１８４】
リン光発光性ドーパントは、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。
【０１８５】
本発明に係るリン光発光性ドーパントとしては、好ましくは元素の周期表で８〜１０族の金属を含有する錯体系化合物であり、さら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。
【０１８６】
本発明に係るリン光発光性ドーパントとしては、前記一般式（Ｄ）で表される化合物が好ましく用いられる。
【０１８７】
一般式（Ｄ）において、Ａ１がＰ−Ｃと共に形成す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。
【０１８８】
これらの環は更に、置換基を有していてもよい。置換基として、例えば前述の一般式（２）においてＲ１で表される置換基が挙げられる。
【０１８９】
一般式（Ｄ）において、Ａ１が、Ｐ−Ｃと共に形成する芳香族複素環としては、フラン環、チオフェン環、オキサゾール環、ピロール環、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、アザカルバゾール環（ここで、アザカルバゾール環とは、前記カルバゾール環を構成する炭素原子の１つ以上が窒素原子で置き換わったものを示す）、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環等が挙げられる。
【０１９０】
これらの環は更に、置換基を有していてもよい。置換基として、例えば前述の一般式（２）においてＲ１で表される置換基が挙げられる。
【０１９１】
一般式（Ｄ）において、Ａ２が、Ｑ−Ｎと共に形成する芳香族複素環としては、オキサゾール環、オキサジアゾール環、オキサトリアゾール環、イソオキサゾール環、テトラゾール環、チアジアゾール環、チアトリアゾール環、イソチアゾール環、ピロール環、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、イミダゾール環、ピラゾール環、トリアゾール環等が挙げられる。好ましくはＡ２がＱ−Ｎと共に形成する芳香族複素環は５員環である。
【０１９２】
これらの環は更に、置換基を有していてもよい。置換基として、例えば前述の一般式（２）においてＲ１で表される置換基が挙げられる。
【０１９３】
一般式（Ｄ）において、Ｐ１−Ｌ１−Ｐ２で表される２座の配位子の具体例としては、フェニルピリジン、フェニルピラゾール、フェニルイミダゾール、フェニルトリアゾール、フェニルテトラゾール、ピラザボール、アセチルアセトン、ピコリン酸等が挙げられる。
【０１９４】
一般式（Ｄ）において、ｊ１は１〜３の整数を表し、ｊ２は０〜２の整数を表すが、ｊ１＋ｊ２は２または３を表す、中でも、ｊ２は０である場合が好ましい。
【０１９５】
一般式（Ｄ）において、Ｍ１は元素周期表における８族〜１０族の遷移金属元素（単に遷移金属ともいう）が用いられるが、中でも、イリジウム好ましい。
【０１９６】
本発明に係る一般式（Ｄ）で表される化合物の中でも、一般式（Ｄ−１）で表される化合物が好ましい。
【０１９７】
一般式（Ｄ−１）において、Ｚで表される炭化水素環基としては、非芳香族炭化水素環基、芳香族炭化水素環基が挙げられ、非芳香族炭化水素環基としては、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。
【０１９８】
芳香族炭化水素環基（芳香族炭化水素基、アリール基等ともいう）としては、例えば、フェニル基、ｐ−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等が挙げられる。
【０１９９】
これらの基は更に、置換基を有してもよい。置換基として、例えば前述の一般式（２）においてＲ１で表される置換基が挙げられる。
【０２００】
一般式（Ｄ−１）において、Ｚで表される複素環基としては、非芳香族複素環基、芳香族複素環基等が挙げられ、非芳香族複素環基としては、例えば、エポキシ環、アジリジン環、チイラン環、オキセタン環、アゼチジン環、チエタン環、テトラヒドロフラン環、ジオキソラン環、ピロリジン環、ピラゾリジン環、イミダゾリジン環、オキサゾリジン環、テトラヒドロチオフェン環、スルホラン環、チアゾリジン環、ε−カプロラクトン環、ε−カプロラクタム環、ピペリジン環、ヘキサヒドロピリダジン環、ヘキサヒドロピリミジン環、ピペラジン環、モルホリン環、テトラヒドロピラン環、１，３−ジオキサン環、１，４−ジオキサン環、トリオキサン環、テトラヒドロチオピラン環、チオモルホリン環、チオモルホリン−１，１−ジオキシド環、ピラノース環、ジアザビシクロ［２，２，２］−オクタン環等から導出される基を挙げられる。
【０２０１】
芳香族複素環基としては、例えば、ピリジル基、ピリミジニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピラジニル基、トリアゾリル基（例えば、１，２，４−トリアゾール−１−イル基、１，２，３−トリアゾール−１−イル基等）、オキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、キノリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、アザカルバゾリル基（ここで、アザカルバゾリル基とは、前記カルバゾリル基を構成する炭素原子の１つ以上が窒素原子で置き換わったものを示す。）、キノキサリニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等が挙げられる。
【０２０２】
これらのＺで表される基は更に、置換基を有してもよい。置換基として、例えば前述の一般式（２）においてＲ１で表される置換基が挙げられる。
【０２０３】
好ましくは、Ｚで表される基は芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基である。
【０２０４】
Ｒ０１及びＲ０２で表される置換基としては、一般式（２）においてＲ１で表される置換基等が挙げられる。
【０２０５】
一般式（Ｄ−１）で表される化合物の好ましい態様のひとつとして、一般式（Ｄ−２）で表される化合物が挙げられる。
【０２０６】
Ｚ２で表される炭化水素環基、複素環基は、一般式（Ｄ−１）においてＺで表される炭化水素環基または複素環基として挙げられた基を挙げることができる。これらの基は更に、置換基を有していてもよい。置換基として、例えば一般式（２）においてＲ１で表される前述の置換基が挙げられる。
【０２０７】
好ましくは、Ｚ２は芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基を表し、Ｚ２で表される芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基としては一般式（１）において、Ａｒ１及びＡｒ３で表される基として挙げた基を挙げることができる。
【０２０８】
Ｚ１がＣ−Ｃと共に形成する６員の芳香族炭化水素環としては、ベンゼン環が好ましい。これらの環は更に置換基を有してもよい。
【０２０９】
Ｚ１がＣ−Ｃと共に形成する５員または６員の芳香族複素環としては、例えば、オキサゾール環、オキサジアゾール環、オキサトリアゾール環、イソオキサゾール環、テトラゾール環、チアジアゾール環、チアトリアゾール環、イソチアゾール環、チオフェン環、フラン環、ピロール環、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、イミダゾール環、ピラゾール環、トリアゾール環等が挙げられる。これらの環は更に、置換基を有してもよく、また置換基同士が互いに結合して環を形成してもよい。
【０２１０】
また、Ｚ２で表される炭化水素環基または複素環基と、Ｚ１がＣ−Ｃと共に形成する環が互いに直接、または置換基を介して間接的に結合していてもよい。
【０２１１】
Ｒ０３及びＲ０４で表される置換基としては、一般式（２）においてＲ１で表される置換基で挙げた置換基等が挙げられ、これらはさらに置換基で置換されていてもよい。
【０２１２】
本発明に係る一般式（Ｄ）、（Ｄ−１）、（Ｄ−２）で各々表される化合物は、Ｅｕｒ．Ｊ．Ｃｈｅｍ．２００５，１６３７−１６４３等に記載の方法で、含窒素環化合物またはイミダゾール化合物に対応するハロゲン化合物を反応させるか、ＳＹＮＴＨＥＳＩＳ ２００３，１７，２６６１−２６６６等に記載の、対応するアミンとグリオキザール、及びアルデヒドと塩化アンモニウムとの反応等を参照することにより合成可能である。
【０２１３】
以下、本発明において、好ましく用いることの出来るリン光発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。
【０２１４】
【化６２】
【０２１５】
【化６３】
【０２１６】
【化６４】
【０２１７】
【化６５】
【０２１８】
【化６６】
【０２１９】
【化６７】
【０２２０】
【化６８】
【０２２１】
《電荷輸送層：電子輸送層、正孔輸送層》
本発明に係る電荷輸送層としては、電子輸送層、正孔輸送層等が挙げられる。
【０２２２】
以下、本発明に係る電子輸送層、正孔輸送層について詳細に説明する。
【０２２３】
《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。
【０２２４】
電子輸送層に用いられる従来公知の材料（以下、電子輸送材料という）の例としては、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体、カルボリン誘導体、を含むアザカルバゾール誘導体等が挙げられる。
【０２２５】
従来、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い。電子輸送材料としては、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、ピリジン誘導体、アザカルバゾール誘導体等が挙げられる。
【０２２６】
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。
【０２２７】
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。
【０２２８】
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。
【０２２９】
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。
【０２３０】
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。
【０２３１】
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。
【０２３２】
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５ｎｍ〜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。
【０２３３】
また、不純物をゲスト材料としてドープしたｎ性の高い電子輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、同１０−２７０１７２号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。
【０２３４】
本発明においては、このようなｎ性の高い電子輸送層を用いることがより低消費電力の素子を作製することができるため好ましい。
【０２３５】
以下、本発明の有機ＥＬ素子の電子輸送層の形成に用いられる従来公知の化合物の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
【０２３６】
【化６９】
【０２３７】
【化７０】
【０２３８】
本発明に係る前記一般式（１）で表される化合物は、本発明に係る電子輸送材料として好ましく用いられる。
【０２３９】
《正孔輸送層》
正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は単層または複数層設けることができる。
【０２４０】
正孔輸送材料としては、正孔の注入または輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、また導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられる。
【０２４１】
正孔輸送材料としては上記のものを使用することができるが、ポルフィリン化合物、芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第３級アミン化合物を用いることが好ましい。
【０２４２】
芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノフェニル；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−〔１，１′−ビフェニル〕−４，４′−ジアミン（ＴＰＤ）；２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）プロパン；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラ−ｐ−トリル−４，４′−ジアミノビフェニル；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン；ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン；ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタン；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ジ（４−メトキシフェニル）−４，４′−ジアミノビフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノジフェニルエーテル；４，４′−ビス（ジフェニルアミノ）クオードリフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン；４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４′−〔４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン；４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニル）ベンゼン；３−メトキシ−４′−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン；Ｎ−フェニルカルバゾール、更には米国特許第５，０６１，５６９号明細書に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば、４，４′−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル（ＮＰＤ）、特開平４−３０８６８８号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが３つスターバースト型に連結された４，４′，４″−トリス〔Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）等が挙げられる。
【０２４３】
さらにこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。また、ｐ型−Ｓｉ、ｐ型−ＳｉＣ等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。
【０２４４】
また、特開平１１−２５１０６７号公報、Ｊ．Ｈｕａｎｇ ｅｔ．ａｌ．著文献（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ ８０（２００２），ｐ．１３９）に記載されているような、所謂ｐ型正孔輸送材料を用いることもできる。本発明においては、より高効率の発光素子が得られることからこれらの材料を用いることが好ましい。
【０２４５】
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、５ｎｍ〜５μｍの範囲であることが好ましく、更に好ましくは、５ｎｍ〜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。
【０２４６】
また、不純物をドープしたｐ性の高い正孔輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報の各公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。
【０２４７】
本発明においては、このようなｐ性の高い正孔輸送層を用いることが、より低消費電力の素子を作製することができるため好ましい。
【０２４８】
以下、本発明の有機ＥＬ素子の正孔輸送層の形成に用いられる従来公知の化合物の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
【０２４９】
【化７１】
【０２５０】
【化７２】
【０２５１】
【化７３】
【０２５２】
【化７４】
【０２５３】
《阻止層：正孔阻止層、電子阻止層》
阻止層は、上記の如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。
【０２５４】
正孔阻止層とは、広い意味では電子輸送層の機能を有し、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。
【０２５５】
また、前述の電子輸送層の構成を必要に応じて、本発明に係わる正孔阻止層として用いることができる。
【０２５６】
本発明に係る有機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ことが好ましい。
【０２５７】
正孔阻止層には、前述のホスト化合物として挙げたカルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体、ピリジン誘導体等を含有することが好ましい。
【０２５８】
また、本発明においては、複数の発光色の異なる複数の発光層を有する場合、その発光極大波長が最も短波にある発光層が、全発光層中、最も陽極に近いことが好ましいが、このような場合、該最短波層と該層の次に陽極に近い発光層との間に正孔阻止層を追加して設けることが好ましい。
【０２５９】
更には、該位置に設けられる正孔阻止層に含有される化合物の５０質量％以上が、前記最短波発光層のホスト化合物に対しそのイオン化ポテンシャルが０．３ｅＶ以上大きいことが好ましい。
【０２６０】
イオン化ポテンシャルは化合物のＨＯＭＯ（最高被占分子軌道）レベルにある電子を真空準位に放出するのに必要なエネルギーで定義され、例えば下記に示すような方法により求めることができる。
【０２６１】
（１）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、キーワードとして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（ｅＶ単位換算値）の小数点第２位を四捨五入した値としてイオン化ポテンシャルを求めることができる。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。
【０２６２】
（２）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により求めることもできる。例えば、理研計器社製の低エネルギー電子分光装置「Ｍｏｄｅｌ ＡＣ−１」を用いて、あるいは紫外光電子分光として知られている方法を好適に用いることができる。
【０２６３】
一方、電子阻止層とは広い意味では正孔輸送層の機能を有し、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、後述する正孔輸送層の構成を必要に応じて電子阻止層として用いることができる。本発明に係る正孔阻止層、電子輸送層の膜厚としては、好ましくは３ｎｍ〜１００ｎｍであり、更に好ましくは５ｎｍ〜３０ｎｍである。
【０２６４】
《電荷注入層：電子注入層、正孔注入層》
本発明に係る電荷注入層は必要に応じて設け、電子注入層と正孔注入層があり、上記の如く陽極と発光層または正孔輸送層の間、及び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。
【０２６５】
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おり、正孔注入層（陽極バッファー層）と電子注入層（陰極バッファー層）とがある。
【０２６６】
陽極バッファー層（正孔注入層）は、特開平９−４５４７９号公報、同９−２６００６２号公報、同８−２８８０６９号公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファー層等が挙げられる。
【０２６７】
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。
【０２６８】
また、陽極バッファー層及び陰極バッファー層に用いられる材料は、他の材料と併用して用いることも可能であり、例えば正孔輸送層や電子輸送層中に混合して用いることも可能である。
【０２６９】
《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。
【０２７０】
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。
【０２７１】
あるいは、有機導電性化合物のように塗布可能な物質を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等湿式成膜法を用いることもできる。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。
【０２７２】
更に、膜厚は材料にもよるが、１０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲が好ましく、更に好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲である。
【０２７３】
《陰極》
陰極としては仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、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。
【０２７４】
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。
【０２７５】
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。
【０２７６】
本発明では、これらの電極物質（導電性材料ともいう）を導電性ペーストとして用いて湿式法により薄膜を形成させ陰極を作製する。
【０２７７】
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、１０ｎｍ〜５μｍの範囲が好ましく、更に好ましくは、５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【０２７８】
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。
【０２７９】
また、陰極に上記金属を１ｎｍ〜２０ｎｍの膜厚で作製した後に、陽極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に作製することで、透明または半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する素子を作製することができる。
【０２８０】
《基板》
本発明に係る有機ＥＬ素子に用いることのできる基板（以下、基体、基材、支持基板、支持体等とも言う）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、また透明であっても不透明であってもよい。基板側から光を取り出す場合には、基板は透明であることが好ましい。好ましく用いられる透明な基板としては、ガラス、石英、透明樹脂フィルムを挙げることができる。特に好ましい基板は、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。
【０２８１】
樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）、セルロースアセテートフタレート（ＴＡＣ）、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類またはそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリルあるいはポリアリレート類、アートン（商品名ＪＳＲ社製）あるいはアペル（商品名三井化学社製）といったシクロオレフィン系樹脂等を挙げられる。
【０２８２】
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く、ＪＩＳ Ｋ ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％ＲＨ）が０．０１ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下のバリア性フィルムであることが好ましく、更には、ＪＩＳ Ｋ ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が、１０−３ｍｌ／（ｍ２・２４ｈ・ＭＰａ）以下、水蒸気透過度が、１０−５ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下の高バリア性フィルムであることが好ましい。
【０２８３】
バリア膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。さらに該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることがより好ましい。無機層と有機層の積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。
【０２８４】
バリア膜の形成方法については特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシ法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができるが、特開２００４−６８１４３号公報に記載されているような大気圧プラズマ重合法によるものが特に好ましい。
【０２８５】
不透明な基板としては、例えば、アルミ、ステンレス等の金属板、フィルムや不透明樹脂基板、セラミック製の基板等が挙げられる。
【０２８６】
本発明に係る有機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。
【０２８７】
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。
【０２８８】
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。
【０２８９】
《封止》
本発明に用いられる有機ＥＬ素子の封止手段としては、例えば、封止部材と電極、支持基板とを接着剤で接着する方法を挙げることができる。
【０２９０】
封止部材としては、有機ＥＬ素子の表示領域を覆うように配置されておればよく、凹板状でも平板状でもよい。また透明性、電気絶縁性は特に問わない。
【０２９１】
具体的には、ガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等が挙げられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等を挙げることができる。また、ポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。金属板としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブテン、シリコン、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる一種以上の金属または合金からなるものが挙げられる。
【０２９２】
本発明においては、有機ＥＬ素子を薄膜化できるということからポリマーフィルム、金属フィルムを好ましく使用することができる。
【０２９３】
更には、ポリマーフィルムは、ＪＩＳ Ｋ ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が１×１０−３ｍｌ／（ｍ２／２４ｈ）以下、ＪＩＳ Ｋ ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％ＲＨ）が、１×１０−３ｍｌ／（ｍ２／２４ｈ）以下のものであることが好ましい。
【０２９４】
封止部材を凹状に加工するのは、サンドブラスト加工、化学エッチング加工等が使われる。
【０２９５】
接着剤として具体的には、アクリル酸系オリゴマー、メタクリル酸系オリゴマーの反応性ビニル基を有する光硬化及び熱硬化型接着剤、２−シアノアクリル酸エステル等の湿気硬化型等の接着剤を挙げることができる。また、エポキシ系等の熱及び化学硬化型（二液混合）を挙げることができる。また、ホットメルト型のポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンを挙げることができる。また、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤を挙げることができる。
【０２９６】
なお、有機ＥＬ素子が熱処理により劣化する場合があるので、室温から８０℃までに接着硬化できるものが好ましい。また、前記接着剤中に乾燥剤を分散させておいてもよい。封止部分への接着剤の塗布は市販のディスペンサーを使ってもよいし、スクリーン印刷のように印刷してもよい。
【０２９７】
また、有機層を挟み基板と対向する側の電極の外側に該電極と有機層を被覆し、基板と接する形で無機物、有機物の層を形成し封止膜とすることも好適にできる。この場合、該膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。
【０２９８】
更に、該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることが好ましい。これらの膜の形成方法については、特に限定はなく、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシ法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができる。
【０２９９】
封止部材と有機ＥＬ素子の表示領域との間隙には、気相及び液相では、窒素、アルゴン等の不活性気体やフッ化炭化水素、シリコンオイルのような不活性液体を注入することが好ましい。また真空とすることも可能である。また、内部に吸湿性化合物を封入することもできる。
【０３００】
吸湿性化合物としては、例えば、金属酸化物（例えば、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム等）、硫酸塩（例えば、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸コバルト等）、金属ハロゲン化物（例えば、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、フッ化セシウム、フッ化タンタル、臭化セリウム、臭化マグネシウム、沃化バリウム、沃化マグネシウム等）、過塩素酸類（例えば、過塩素酸バリウム、過塩素酸マグネシウム等）等が挙げられ、硫酸塩、金属ハロゲン化物及び過塩素酸類においては無水塩が好適に用いられる。
【０３０１】
《保護膜、保護板》
有機層を挟み基板と対向する側の前記封止膜、あるいは前記封止用フィルムの外側に、素子の機械的強度を高めるために保護膜、あるいは保護板を設けてもよい。特に封止が前記封止膜により行われている場合には、その機械的強度は必ずしも高くないため、このような保護膜、保護板を設けることが好ましい。これに使用することができる材料としては、前記封止に用いたのと同様なガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等を用いることができるが、軽量かつ薄膜化ということからポリマーフィルムを用いることが好ましい。
【０３０２】
《光取り出し》
有機ＥＬ素子は空気よりも屈折率の高い（屈折率が１．７〜２．１程度）層の内部で発光し、発光層で発生した光のうち１５％から２０％程度の光しか取り出せないことが一般的に言われている。これは、臨界角以上の角度θで界面（透明基板と空気との界面）に入射する光は、全反射を起こし素子外部に取り出すことができないことや、透明電極ないし発光層と透明基板との間で光が全反射を起こし、光が透明電極ないし発光層を導波し、結果として光が素子側面方向に逃げるためである。
【０３０３】
この光の取り出しの効率を向上させる手法としては、例えば、透明基板表面に凹凸を形成し、透明基板と空気界面での全反射を防ぐ方法（米国特許第４，７７４，４３５号明細書）、基板に集光性を持たせることにより効率を向上させる方法（特開昭６３−３１４７９５号公報）、有機ＥＬ素子の側面等に反射面を形成する方法（特開平１−２２０３９４号公報）、基板と発光体の間に中間の屈折率を持つ平坦層を導入し、反射防止膜を形成する方法（特開昭６２−１７２６９１号公報）、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法（特開２００１−２０２８２７号公報）、基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間（含む、基板と外界間）に回折格子を形成する方法（特開平１１−２８３７５１号公報）等がある。
【０３０４】
本発明においては、これらの方法を本発明に係る有機ＥＬ素子と組み合わせて用いることができるが、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法、あるいは基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間（含む、基板と外界間）に回折格子を形成する方法を好適に用いることができる。
【０３０５】
本発明はこれらの手段を組み合わせることにより、更に高輝度あるいは耐久性に優れた有機ＥＬ素子を得ることができる。
【０３０６】
透明電極と透明基板の間に低屈折率の媒質を光の波長よりも長い厚みで形成すると、透明電極から出てきた光は、媒質の屈折率が低いほど外部への取り出し効率が高くなる。
【０３０７】
低屈折率層としては、例えば、エアロゲル、多孔質シリカ、フッ化マグネシウム、フッ素系ポリマー等が挙げられる。透明基板の屈折率は一般に１．５〜１．７程度であるので、低屈折率層は屈折率がおよそ１．５以下であることが好ましく、更に好ましくは１．３５以下であることが好ましい。
【０３０８】
また、低屈折率媒質の厚みは媒質中の波長の２倍以上となるのが望ましい。これは低屈折率媒質の厚みが、光の波長程度になってエバネッセントで染み出した電磁波が基板内に入り込む膜厚になると、低屈折率層の効果が薄れるからである。
【０３０９】
全反射を起こす界面もしくはいずれかの媒質中に回折格子を導入する方法は、光取り出し効率の向上効果が高いという特徴がある。
【０３１０】
この方法は回折格子が１次の回折や２次の回折といった所謂ブラッグ回折により、光の向きを屈折とは異なる特定の向きに変えることができる性質を利用して、発光層から発生した光のうち層間での全反射等により外に出ることができない光を、いずれかの層間もしくは、媒質中（透明基板内や透明電極内）に回折格子を導入することで光を回折させ、光を外に取り出そうとするものである。
【０３１１】
導入する回折格子は、二次元的な周期屈折率を持っていることが望ましい。これは発光層で発光する光はあらゆる方向にランダムに発生するので、ある方向にのみ周期的な屈折率分布を持っている一般的な１次元回折格子では、特定の方向に進む光しか回折されず、光の取り出し効率がさほど上がらない。
【０３１２】
しかしながら、屈折率分布を二次元的な分布にすることにより、あらゆる方向に進む光が回折され、光の取り出し効率が上がる。
【０３１３】
回折格子を導入する位置としては前述のとおり、いずれかの層間もしくは媒質中（透明基板内や透明電極内）でもよいが、光が発生する場所である有機発光層の近傍が望ましい。
【０３１４】
このとき、回折格子の周期は媒質中の光の波長の約１／２〜３倍程度が好ましい。
【０３１５】
回折格子の配列は正方形のラチス状、三角形のラチス状、ハニカムラチス状等、二次元的に配列が繰り返されることが好ましい。
【０３１６】
《集光シート》
本発明に係る有機ＥＬ素子は基板の光取り出し側に、例えば、マイクロレンズアレイ状の構造を設けるように加工したり、あるいは所謂集光シートと組み合わせることにより、特定方向、例えば、素子発光面に対し正面方向に集光することにより、特定方向上の輝度を高めることができる。
【０３１７】
マイクロレンズアレイの例としては、基板の光取り出し側に一辺が３０μｍでその頂角が９０度となるような四角錐を２次元に配列する。一辺は１０μｍ〜１００μｍが好ましい。
【０３１８】
これより小さくなると回折の効果が発生して色付く、大きすぎると厚みが厚くなり好ましくない。
【０３１９】
集光シートとしては、例えば、液晶表示装置のＬＥＤバックライトで実用化されているものを用いることが可能である。このようなシートとして、例えば、住友スリーエム社製輝度上昇フィルム（ＢＥＦ）等を用いることができる。
【０３２０】
プリズムシートの形状としては、例えば、基材に頂角９０度、ピッチ５０μｍの△状のストライプが形成されたものであってもよいし、頂角が丸みを帯びた形状、ピッチをランダムに変化させた形状、その他の形状であってもよい。
【０３２１】
また、発光素子からの光放射角を制御するために、光拡散板・フィルムを集光シートと併用してもよい。例えば、（株）きもと製拡散フィルム（ライトアップ）等を用いることができる。
【０３２２】
《用途》
本発明の有機ＥＬ素子は、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源として用いることができる。発光光源として、例えば、照明装置（家庭用照明、車内照明）、時計や液晶用バックライト、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、光センサーの光源等が挙げられるがこれに限定するものではないが、特に液晶表示装置のバックライト、照明用光源としての用途に有効に用いることができる。
【０３２３】
本発明の有機ＥＬ素子においては、必要に応じ成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よいし、電極と発光層をパターニングしてもよいし、素子全層をパターニングしてもよく、素子の作製においては、従来公知の方法を用いることができる。
【０３２４】
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（コニカミノルタセンシング社製）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。
【０３２５】
また、本発明に係る有機ＥＬ素子が白色素子の場合には、白色とは、２度視野角正面輝度を上記方法により測定した際に、１０００ｃｄ／ｍ２でのＣＩＥ１９３１表色系における色度が、Ｘ＝０．３３±０．０７、Ｙ＝０．３３±０．１の領域内にあることを言う。
【０３２６】
《表示装置》
本発明の表示装置について説明する。本発明の表示装置は、本発明の有機ＥＬ素子を具備したものである。
【０３２７】
本発明の表示装置は単色でも多色でもよいが、ここでは多色表示装置について説明する。多色表示装置の場合は発光層形成時のみシャドーマスクを設け、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。
【０３２８】
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、スピンコート法、印刷法である。
【０３２９】
表示装置に具備される有機ＥＬ素子の構成は、必要に応じて上記の有機ＥＬ素子の構成例の中から選択される。
【０３３０】
また、有機ＥＬ素子の製造方法は、上記の本発明の有機ＥＬ素子の製造の一態様に示したとおりである。
【０３３１】
得られた多色表示装置に直流電圧を印加する場合には、陽極を＋、陰極を−の極性として電圧２Ｖ〜４０Ｖ程度を印加すると発光が観測できる。また、逆の極性で電圧を印加しても電流は流れずに発光は全く生じない。更に交流電圧を印加する場合には、陽極が＋、陰極が−の状態になったときのみ発光する。尚、印加する交流の波形は任意でよい。
【０３３２】
多色表示装置は、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源として用いることができる。表示デバイス、ディスプレイにおいて、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。
【０３３３】
表示デバイス、ディスプレイとしては、テレビ、パソコン、モバイル機器、ＡＶ機器、文字放送表示、自動車内の情報表示等が挙げられる。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。
【０３３４】
発光光源としては家庭用照明、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、光センサーの光源等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
【０３３５】
以下、本発明の有機ＥＬ素子を有する表示装置の一例を図面に基づいて説明する。
【０３３６】
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。
【０３３７】
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。
【０３３８】
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。
【０３３９】
図２は表示部Ａの模式図である。
【０３４０】
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。
【０３４１】
図においては、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。
【０３４２】
配線部の走査線５及び複数のデータ線６はそれぞれ導電材料からなり、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（詳細は図示していない）。
【０３４３】
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。
【０３４４】
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。
【０３４５】
次に、画素の発光プロセスを説明する。
【０３４６】
図３は画素の模式図である。
【０３４７】
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。
【０３４８】
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。
【０３４９】
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。
【０３５０】
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。
【０３５１】
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。
【０３５２】
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。
【０３５３】
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。
【０３５４】
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。
【０３５５】
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。
【０３５６】
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無く、製造コストの低減が計れる。
【０３５７】
《照明装置》
本発明の照明装置について説明する。本発明の照明装置は上記有機ＥＬ素子を有する。
【０３５８】
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く、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、光センサー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。
【０３５９】
また、本発明の有機ＥＬ素子は照明用や露光光源のような一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。
【０３６０】
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２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。
【０３６１】
また、本発明の有機ＥＬ材料は照明装置として、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。
【０３６２】
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で発光する材料を複数組み合わせたもの、蛍光またはリン光で発光する発光材料と、発光材料からの光を励起光として発光する色素材料との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混合するだけでよい。
【０３６３】
発光層、正孔輸送層あるいは電子輸送層等の形成時のみマスクを設け、マスクにより塗り分ける等単純に配置するだけでよく、他層は共通であるので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、印刷法等で例えば電極膜を形成でき、生産性も向上する。
【０３６４】
この方法によれば、複数色の発光素子をアレー状に並列配置した白色有機ＥＬ装置と異なり、素子自体が発光白色である。
【０３６５】
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、本発明に係る金属錯体、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。
【０３６６】
《本発明の照明装置の一態様》
本発明の有機ＥＬ素子を具備した、本発明の照明装置の一態様について説明する。
【０３６７】
本発明の有機ＥＬ素子の非発光面をガラスケースで覆い、厚み３００μｍのガラス基板を封止用基板として用いて、周囲にシール材として、エポキシ系光硬化型接着剤（東亞合成社製ラックストラックＬＣ０６２９Ｂ）を適用し、これを陰極上に重ねて透明支持基板と密着させ、ガラス基板側からＵＶ光を照射して、硬化させて、封止し、図５、図６に示すような照明装置を形成することができる。
【０３６８】
図５は、照明装置の概略図を示し、本発明の有機ＥＬ素子１０１はガラスカバー１０２で覆われている（なお、ガラスカバーでの封止作業は、有機ＥＬ素子１０１を大気に接触させることなく窒素雰囲気下のグローブボックス（純度９９．９９９％以上の高純度窒素ガスの雰囲気下）で行った。）。
【０３６９】
図６は、照明装置の断面図を示し、図６において、１０５は陰極、１０６は有機ＥＬ層、１０７は透明電極付きガラス基板を示す。なお、ガラスカバー１０２内には窒素ガス１０８が充填され、捕水剤１０９が設けられている。
【実施例】
【０３７０】
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
【０３７１】
また、実施例に用いる化合物の構造を以下に示す。
【０３７２】
【化７５】
【０３７３】
【化７６】
【０３７４】
【化７７】
【０３７５】
【化７８】
【０３７６】
実施例１
〈有機ＥＬ素子１−１の作製〉
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ製膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
【０３７７】
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銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン抵抗加熱ボートに正孔輸送材料１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにホスト化合物として比較化合物１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにドーパント化合物としてＤ−９を１００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに電子輸送材料１を２００ｍｇ入れ、更に別のモリブデン製抵抗加熱ボートに電子輸送材料４を２００ｍｇ入れ真空蒸着装置に取付けた。
【０３７８】
次いで真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、ＣｕＰｃの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／ｓｅｃで透明支持基板に蒸着し２０ｎｍの正孔注入層を設けた。
【０３７９】
更に正孔輸送材料１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で正孔注入層上に蒸着し２０ｎｍの正孔輸送層を設けた。
【０３８０】
更に比較化合物１とＤ−９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０．１ｎｍ／ｓｅｃ、０．００６ｎｍ／ｓｅｃで前記正孔輸送層上に共蒸着して２０ｎｍの発光層を設けた。
【０３８１】
更に電子輸送材料１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３０ｎｍの第１電子輸送層を設けた。
【０３８２】
更に電子輸送材料４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電子輸送層上に蒸着して膜厚３０ｎｍの第２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。
【０３８３】
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。
【０３８４】
《有機ＥＬ素子１−２〜１−４の作製》
有機ＥＬ素子１−１において、比較化合物１を表１記載の化合物（本発明の化合物１８、５、３６）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１−２〜１−４を作製した。
【０３８５】
《有機ＥＬ素子１−１〜１−４の評価》
得られた有機ＥＬ素子１−１〜１−４を評価するに際しては、作製後の各有機ＥＬ素子の非発光面をガラスカバーで覆い、ガラスカバーと有機ＥＬ素子が作製されたガラス基板とが接触するガラスカバー側の周囲にシール剤としてエポキシ系光硬化型接着剤（東亞合成社製ラクストラックＬＣ０６２９Ｂ）を適用し、これを上記陰極側に重ねて前記透明支持基板と密着させ、ガラス基板側からＵＶ光を照射して硬化させ、封止して、上記の図５、図６に示すような照明装置を形成して評価した。次いで、下記の経時安定性の評価を行った。
【０３８６】
（経時安定性）
各有機ＥＬ素子を８５℃で２４時間保存した後、保存前後の室温（約２３℃〜２５℃）における２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下により駆動したときの各輝度及び各電圧を測定し、各輝度比及び各電圧比を下式に従って求め、これを経時安定性の尺度とした。
【０３８７】
輝度比（％）＝保存後の輝度（２．５ｍＡ／ｃｍ２）／保存前の輝度（２．５ｍＡ／ｃｍ２）×１００
電圧比（％）＝保存後の駆動電圧（２．５ｍＡ／ｃｍ２）／保存前の電圧（２．５ｍＡ／ｃｍ２）×１００
【０３８８】
【表１】
【０３８９】
実施例２
《有機ＥＬ素子２−１の作製》
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ製膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ−４５）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分間行った。
【０３９０】
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％に希釈した溶液を用い、３０００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコート法により薄膜を形成した後、２００℃にて１時間乾燥し、膜厚２０ｎｍの正孔輸送層を設けた。
【０３９１】
この基板を窒素雰囲気下に移し、正孔輸送層上に、５０ｍｇの正孔輸送材料２を１０ｍｌのトルエンに溶解した溶液を１５００ｒｐｍ、３０秒の条件で正孔輸送層上にスピンコーティングし、薄膜を形成した。更に１８０秒間紫外光を照射し、光重合・架橋を行い、膜厚約２０ｎｍの第２正孔輸送層とした。
【０３９２】
この第２正孔輸送層上に、１００ｍｇの比較化合物２と１０ｍｇのＤ−２５とを１０ｍｌのトルエンに溶解した溶液を用いて６００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコート法により薄膜を形成した。６０℃で１時間真空乾燥し、膜厚約７０ｎｍの発光層とした。
【０３９３】
次にこの発光層上に、５０ｍｇの電子輸送化合物２を１０ｍｌのヘキサフルオロイソプロパノール（ＨＦＩＰ）に溶解した溶液を用いて、１０００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコート法により薄膜を形成した。更に６０℃で１時間真空乾燥し、膜厚約３０ｎｍの電子輸送層とした。
【０３９４】
続いて、この基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、陰極バッファー層としてフッ化リチウムを０．４ｎｍ、更に陰極としてアルミニウムを１１０ｎｍ蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子２−１を作製した。
【０３９５】
《有機ＥＬ素子２−２〜２−４の作製》
有機ＥＬ素子２−１の作製において、比較化合物２を表２記載の化合物（本発明の化合物１、１５、３７）に変えた以外は同様にして、有機ＥＬ素子２−２〜２−４を作製した。
【０３９６】
《有機ＥＬ素子２−１〜２−４の評価》
得られた有機ＥＬ素子２−１〜２−４を評価するに際しては、実施例１の有機ＥＬ素子１−１〜１−４と同様に封止し、図５、図６に示すような照明装置を形成して評価した。次いで、下記の評価を行った。
【０３９７】
（外部取り出し量子効率）
有機ＥＬ素子を室温（約２３℃〜２５℃）、２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下で発光させ、発光開始直後の発光輝度（Ｌ）［ｃｄ／ｍ２］を測定することにより、外部取り出し量子効率（η）を算出した。
【０３９８】
ここで、発光輝度の測定はＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング製）を用いた。
【０３９９】
外部取り出し量子効率は有機ＥＬ素子２−１を１００とする相対値で表した。
【０４００】
（駆動電圧）
有機ＥＬ素子を室温（約２３℃〜２５℃）、２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下により駆動したときの電圧を各々測定し、測定結果を下記に示すように、有機ＥＬ素子２−１（比較例）を１００として各々相対値で示した。
【０４０１】
電圧＝（各素子の駆動電圧／有機ＥＬ素子２−１の駆動電圧）×１００
尚、値が小さいほうが比較に対して駆動電圧が低いことを示す。
【０４０２】
（発光寿命）
有機ＥＬ素子を室温下、２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下による連続発光を行い、初期輝度の半分の輝度になるのに要する時間（τ１／２）を測定した。
【０４０３】
尚、発光寿命は有機ＥＬ素子６−１を１００と設定する相対値で表した。
【０４０４】
得られた結果を下記に示す。
【０４０５】
【表２】
【０４０６】
実施例３
《有機ＥＬ素子３−１の作製》
有機ＥＬ素子２−１の作製において、正孔輸送材料２の代わりに正孔輸送材料３を用い、比較化合物２とＤ−２５の代わりに、１００ｍｇの比較化合物３と、１５ｍｇのＤ−１をトルエンに溶解した溶液を用い、電子輸送材料２の代わりに電子輸送材料３を用いた以外は同様にして、有機ＥＬ素子３−１を作製した。
【０４０７】
《有機ＥＬ素子３−２〜３−４の作製》
有機ＥＬ素子３−１の作製において、比較化合物３を表３記載の化合物（本発明の化合物３３、３８、４０）に変えた以外は同様にして、有機ＥＬ素子３−２〜３−４を作製した。
【０４０８】
《有機ＥＬ素子３−１〜３−４の評価》
得られた有機ＥＬ素子３−１〜３−４を評価するに際しては、実施例１の有機ＥＬ素子１−１〜１−４と同様に封止し、図５、図６に示すような照明装置を形成して評価した。次いで、下記の評価を行った。
【０４０９】
〔電力効率〕
分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング社製）を用いて、各有機ＥＬ素子の正面輝度及び輝度角度依存性を測定し、正面輝度１０００ｃｄ／ｍ２における電力効率を求めた。尚、電力効率は有機ＥＬ素子３−１の電力効率を１００と設定する相対値で表した。
【０４１０】
〈経時安定性〉
各有機ＥＬ素子を６０℃、７０％ＲＨの条件で一ヶ月保存後、保存前後における各電力効率を求め、各電力効率比を下式に従って求め、これを経時安定性の尺度とした。
【０４１１】
経時安定性（％）＝保存後の電力効率／保存前の電力効率×１００
【０４１２】
【表３】
【０４１３】
実施例４
《有機ＥＬ素子４−１の作製》
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ製膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ−４５）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分間行った。
【０４１４】
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％に希釈した溶液を用い、３０００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコート法により薄膜を形成した後、２００℃にて１時間乾燥し、膜厚２０ｎｍの正孔輸送層を設けた。
【０４１５】
この基板を窒素雰囲気下に移し、正孔輸送層上に、５ｍｇの正孔輸送材料４と４５ｍｇの正孔輸送材料５とを１０ｍｌのトルエンに溶解した混合溶液を２０００ｒｐｍ、３０秒の条件で正孔輸送層上にスピンコーティングし、薄膜を形成した。窒素雰囲気下、１２０℃、９０秒間紫外光を照射し、光重合・架橋を行い、膜厚約１５ｎｍの第２正孔輸送層を形成した。
【０４１６】
この第２正孔輸送層上に、１００ｍｇの比較化合物４と１０ｍｇのＤ−２６とを１０ｍｌのトルエンに溶解した溶液を用いて６００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコート法により薄膜を形成した。６０℃で１時間真空乾燥し、膜厚約７０ｎｍの発光層とした。
【０４１７】
続いて、この基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、実施例１記載の電子輸送材料４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３０ｎｍ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。
【０４１８】
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４−１を作製した。
【０４１９】
《有機ＥＬ素子４−２〜４−４の作製》
有機ＥＬ素子４−１の作製において、比較化合物４を表４記載の化合物（本発明の化合物１４、４１、４２）に変えた以外は同様にして、有機ＥＬ素子４−２〜４−４を作製した。
【０４２０】
《有機ＥＬ素子４−１〜４−４の評価》
得られた有機ＥＬ素子４−１〜４−４を評価するに際しては、実施例１の有機ＥＬ素子１−１〜１−４と同様に封止し、図５、図６に示すような照明装置を形成して評価した。次いで、下記の評価を行った。
【０４２１】
（電力効率）
実施例３の有機ＥＬ素子３−１〜３−４の場合と同様にして電力効率を求めた。
【０４２２】
（発光寿命）
有機ＥＬ素子を室温下、２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下による連続発光を行い、初期輝度の半分の輝度になるのに要する時間（τ１／２）を測定した。
【０４２３】
（電圧上昇率）
６ｍＡ／ｃｍ２の一定電流で駆動したときに、初期電圧と１８０時間後の電圧を測定した。初期電圧に対する１００時間後の電圧の相対値を電圧上昇率とした。
【０４２４】
（発光寿命）
発光寿命については実施例２と同様の方法で評価した。
【０４２５】
【表４】
【０４２６】
実施例５
〈有機ＥＬ素子５−１の作製〉
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ製膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
【０４２７】
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銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン抵抗加熱ボートに正孔輸送材料６を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにホスト化合物としてホスト材料１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにドーパント化合物としてＤ−２４を１００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに比較化合物５を２００ｍｇ入れ真空蒸着装置に取付けた。
【０４２８】
次いで真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、ＣｕＰｃの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／ｓｅｃで透明支持基板に蒸着し２０ｎｍの正孔注入層を設けた。
【０４２９】
更に正孔輸送材料６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で正孔注入層上に蒸着し２０ｎｍの正孔輸送層を設けた。
【０４３０】
更にホスト化合物１とＤ−２４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０．１ｎｍ／ｓｅｃ、０．００６ｎｍ／ｓｅｃで前記正孔輸送層上に共蒸着して２０ｎｍの発光層を設けた。
【０４３１】
更に比較化合物５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３０ｎｍ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。
【０４３２】
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。
【０４３３】
《有機ＥＬ素子５−２〜５−４の作製》
有機ＥＬ素子５−１において、比較化合物５を表５記載の化合物（本発明の化合物２５、４３、４４）に変えた以外は、有機ＥＬ素子５−１と同様にして有機ＥＬ素子５−２〜５−４を作製した。
【０４３４】
《有機ＥＬ素子５−１〜５−４の評価》
得られた有機ＥＬ素子５−１〜５−４を評価するに際しては、実施例１の有機ＥＬ素子１−１〜１−４と同様に封止し、図５、図６に示すような照明装置を形成して評価した。次いで、下記の測定法に従って、経時安定性の評価を行った。
【０４３５】
（経時安定性）
各有機ＥＬ素子を６０℃、７０％ＲＨの条件で一ヶ月保存後、保存前後の室温（約２３℃〜２５℃）における２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下により駆動したときの各輝度及び各電圧を測定し、各輝度比及び各電圧比を下式に従って求め、これを経時安定性の尺度とした。
【０４３６】
輝度比（％）＝保存後の輝度（２．５ｍＡ／ｃｍ２）／保存前の輝度（２．５ｍＡ／ｃｍ２）×１００
電圧比（％）＝保存後の駆動電圧（２．５ｍＡ／ｃｍ２）／保存前の電圧（２．５ｍＡ／ｃｍ２）×１００
【０４３７】
【表５】
【０４３８】
実施例６
《有機ＥＬ素子６−１の作製》
有機ＥＬ素子２−１の作製において、正孔輸送材料２の代わりに市販のＡＤＳ２５４ＢＥ（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｄｙｅ Ｓｏｕｒｃｅ， Ｉｎｃ製）を用いて、２５００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコーティングし、比較化合物２の代わりにホスト材料２を用い、電子輸送化合物２の代わりに比較化合物６を用いた以外は同様にして、有機ＥＬ素子６−１を作製した。
【０４３９】
《有機ＥＬ素子６−２〜６−４の作製》
有機ＥＬ素子６−１において、比較化合物６を表６記載の化合物（本発明の化合物４５、４８、５０）に変えた以外は、有機ＥＬ素子６−１と同様にして有機ＥＬ素子６−２〜６−４を作製した。
【０４４０】
有機ＥＬ素子６−２については、比較化合物６の代わりに用いた比較化合物７が所定量のヘキサフルオロイソプロパノール（ＨＦＩＰ）に完全に溶解しなかった。
【０４４１】
《有機ＥＬ素子６−１〜６−４の評価》
得られた有機ＥＬ素子６−１〜６−４を評価するに際しては、実施例１の有機ＥＬ素子１−１〜１−４と同様に封止し、図５、図６に示すような照明装置を形成して評価した。次いで、下記の評価を行った。
【０４４２】
（外部取り出し量子効率及び発光寿命）
外部取り出し量子効率、駆動電圧及び発光寿命については、実施例２と同様の方法で評価した。
【０４４３】
【表６】
【０４４４】
実施例７
《有機ＥＬ素子７−１の作製》
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ製膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ−４５）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分間行った。
【０４４５】
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％に希釈した溶液を用い、３０００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコート法により薄膜を形成した後、２００℃にて１時間乾燥し、膜厚２０ｎｍの正孔輸送層を設けた。
【０４４６】
この基板を窒素雰囲気下に移し、正孔輸送層上に、３ｍｇの正孔輸送材料４と４７ｍｇの正孔輸送材料２とを１０ｍｌのトルエンに溶解した混合溶液を１５００ｒｐｍ、３０秒の条件で正孔輸送層上にスピンコーティングし、薄膜を形成した。窒素雰囲気下、１２０℃、９０秒間紫外光を照射し、光重合・架橋を行い、膜厚約２０ｎｍの第２正孔輸送層を形成した。
【０４４７】
この第２正孔輸送層上に、１００ｍｇのホスト材料２と１５ｍｇのＤ−２６とを１０ｍｌのトルエンに溶解した溶液を用いて１０００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコート法により薄膜を形成した。６０℃で１時間真空乾燥し、発光層とした。
【０４４８】
次にこの発光層上に、５０ｍｇの比較化合物７を１０ｍｌのヘキサフルオロイソプロパノール（ＨＦＩＰ）に溶解した溶液を用いて、１０００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコート法により薄膜を形成した。更に６０℃で１時間真空乾燥し、膜厚約３０ｎｍの電子輸送層とした。
【０４４９】
続いて、この基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、陰極バッファー層としてフッ化リチウムを０．４ｎｍ、更に陰極としてアルミニウムを１１０ｎｍ蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子７−１を作製した。
【０４５０】
《有機ＥＬ素子７−２〜７−４の作製》
有機ＥＬ素子７−１の作製において、比較化合物７を表７記載の化合物（本発明の化合物１１、５１、５２）に変えた以外は同様にして、有機ＥＬ素子７−２〜７−４を作製した。
【０４５１】
《有機ＥＬ素子７−１〜７−４の評価》
得られた有機ＥＬ素子７−１〜７−４を評価するに際しては、実施例１の有機ＥＬ素子１−１〜１−４と同様に封止し、図５、図６に示すような照明装置を形成して評価した。次いで、下記の評価を行った。
【０４５２】
（外部取り出し量子効率及び発光寿命）
外部取り出し量子効率及び発光寿命については、実施例２と同様の方法で評価した。
【０４５３】
（電圧上昇率）
電圧上昇率については、実施例４と同様の方法で評価した。
【０４５４】
【表７】
【０４５５】
実施例８
《有機ＥＬ素子８−１の作製》
有機ＥＬ素子７−１の作製において、正孔輸送材料４と正孔輸送材料２の代わりに、６０ｍｇの正孔輸送材料３を用い、ホスト材料２の代わりにホスト材料３を用い、Ｄ−２６の代わりにＤ−４６を用い、比較化合物７の代わりに比較化合物８を用いた以外は同様にして、有機ＥＬ素子８−１を作製した。
【０４５６】
《有機ＥＬ素子８−２〜８−４の作製》
有機ＥＬ素子８−１の作製において、比較化合物８を表８記載の化合物（本発明の化合物２、３、４）に変えた以外は同様にして、有機ＥＬ素子８−２〜８−４を作製した。
【０４５７】
《有機ＥＬ素子８−１〜８−４の評価》
得られた有機ＥＬ素子８−１〜８−４を評価するに際しては、実施例１の有機ＥＬ素子１−１〜１−４と同様に封止し、図５、図６に示すような照明装置を形成して評価した。次いで、下記の評価を行った。
【０４５８】
（外部取り出し量子効率、駆動電圧及び発光寿命）
外部取り出し量子効率、駆動電圧及び発光寿命については、実施例２と同様の方法で評価した。
【０４５９】
【表８】
【０４６０】
実施例９
《有機ＥＬ素子９−１の作製》
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ製膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ−４５）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分間行った。
【０４６１】
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％に希釈した溶液を用い、３０００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコート法により薄膜を形成した後、２００℃にて１時間乾燥し、膜厚２０ｎｍの正孔輸送層を設けた。
【０４６２】
この基板を窒素雰囲気下に移し、正孔輸送層上に、８ｍｇの正孔輸送材料４と４２ｍｇの正孔輸送材料３とを１０ｍｌのトルエンに溶解した混合溶液を２０００ｒｐｍ、３０秒の条件で正孔輸送層上にスピンコーティングし、薄膜を形成した。窒素雰囲気下、１３０℃、８０秒間紫外光を照射し、光重合・架橋を行い、膜厚約１５ｎｍの第２正孔輸送層を形成した。
【０４６３】
この第２正孔輸送層上に、１００ｍｇのホスト材料４と１０ｍｇのＤ−９とを１０ｍｌのトルエンに溶解した溶液を用いて１０００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコート法により薄膜を形成した。６０℃で１時間真空乾燥し、発光層とした。
【０４６４】
次にこの発光層上に、５０ｍｇの比較化合物９を１０ｍｌのヘキサフルオロイソプロパノール（ＨＦＩＰ）に溶解した溶液を用いて、１０００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコート法により薄膜を形成した。更に６０℃で１時間真空乾燥し、膜厚約３０ｎｍの電子輸送層とした。
【０４６５】
続いて、この基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、陰極バッファー層としてフッ化リチウムを０．４ｎｍ、更に陰極としてアルミニウムを１１０ｎｍ蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子９−１を作製した。
【０４６６】
《有機ＥＬ素子９−２〜９−４の作製》
有機ＥＬ素子９−１の作製において、Ｄ−９を表９記載の化合物（本発明の化合物Ｄ−９、Ｄ−２４、Ｄ−２６）に、比較化合物９を表９記載の化合物（本発明の化合物６）に変えた以外は同様にして、有機ＥＬ素子９−２〜９−４を作製した。
【０４６７】
《有機ＥＬ素子９−１〜９−４の評価》
得られた有機ＥＬ素子９−１〜９−４を評価するに際しては、実施例１の有機ＥＬ素子１−１〜１−４と同様に封止し、図５、図６に示すような照明装置を形成して評価した。次いで、下記の評価を行った。
【０４６８】
（外部取り出し量子効率及び発光寿命）
外部取り出し量子効率及び発光寿命については、実施例２と同様の方法で評価した。
【０４６９】
【表９】
【０４７０】
実施例１０
《有機ＥＬフルカラー表示装置の作製》
図７は有機ＥＬフルカラー表示装置の概略構成図を示す。陽極としてガラス基板２０１上にＩＴＯ透明電極（２０２）を１００ｎｍ成膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）に１００μｍのピッチでパターニングを行った後、このガラス基板上でＩＴＯ透明電極の間に非感光性ポリイミドの隔壁２０３（幅２０μｍ、厚さ２．０μｍ）をフォトリソグラフィーで形成させた。
【０４７１】
ＩＴＯ電極上ポリイミド隔壁の間に下記組成の正孔注入層組成物を、インクジェットヘッド（エプソン社製；ＭＪ８００Ｃ）を用いて吐出注入し、紫外光を２００秒間照射し、６０℃、１０分間の乾燥処理により膜厚４０ｎｍの正孔注入層２０４を作製した。
【０４７２】
この正孔注入層上に、各々下記の青色発光層組成物、緑色発光層組成物、赤色発光層組成物を同様にインクジェットヘッドを使用して吐出注入し、６０℃、１０分間乾燥処理し、それぞれの発光層（２０５Ｂ、２０５Ｇ、２０５Ｒ）を形成させた。
【０４７３】
次に、発光層を覆うように上に化合物例５４を２０ｎｍ蒸着し、更にフッ化リチウムを０．６ｎｍ、陰極としてＡｌ（１０６）を１３０ｎｍ真空蒸着して有機ＥＬ素子を作製した。
【０４７４】
作製した有機ＥＬ素子はそれぞれの電極に電圧を印加することにより各々青色、緑色、赤色の発光を示し、フルカラー表示装置として利用できることがわかった。
【０４７５】
（正孔注入層組成物）
正孔輸送材料７ ２０質量部
シクロヘキシルベンゼン ５０質量部
イソプロピルビフェニル ５０質量部
（青色発光層組成物）
ホスト材料２ ０．７質量部
Ｄ−２６ ０．０４質量部
シクロヘキシルベンゼン ５０質量部
イソプロピルビフェニル ５０質量部
（緑色発光層組成物）
ホスト材料２ ０．７質量部
Ｄ−１ ０．０４質量部
シクロヘキシルベンゼン ５０質量部
イソプロピルビフェニル ５０質量部
（赤色発光層組成物）
ホスト材料２ ０．７質量部
Ｄ−１０ ０．０４質量部
シクロヘキシルベンゼン ５０質量部
イソプロピルビフェニル ５０質量部
実施例１１
《白色の有機ＥＬ素子１１−１の作製》
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ成膜した基板（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分間行った。
【０４７６】
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、膜厚３０ｎｍの第一正孔輸送層を設けた。
【０４７７】
この基板を窒素雰囲気下に移し、第一正孔輸送層上に、７０ｍｇの正孔輸送材料２を１０ｍｌのトルエンに溶解した溶液を１５００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート法により成膜した。１１０℃、１００秒間紫外光を照射し、光重合・架橋を行った後、６０℃で１時間真空乾燥し第２正孔輸送層とした。
【０４７８】
次に、ホスト材料３（６０ｍｇ）、Ｄ−６（０．３ｍｇ）、Ｄ−２４（３．０ｍｇ）をトルエン６ｍｌに溶解した溶液を用い、１０００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート法により成膜した。６０℃で１時間真空乾燥し発光層とした。
【０４７９】
更に、化合物例９（２５ｍｇ）をヘキサフルオロイソプロパノール（ＨＦＩＰ） ５ｍｌに溶解した溶液を用い、１５００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート法により成膜した後、６０℃で１時間真空乾燥し電子輸送層とした。
【０４８０】
続いて、この基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、モリブデン製抵抗加熱ボートにＡｌｑ３を２００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取り付けた。真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、Ａｌｑ３の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で前記電子輸送層の上に蒸着して、更に膜厚４０ｎｍの第２の電子輸送層を設けた。
【０４８１】
尚、蒸着時の基板温度は室温であった。引き続き、フッ化カリウム０．５ｎｍ及びアルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子１１−１を作製した。
【０４８２】
この素子に通電したところほぼ白色の光が得られ、照明装置として使用出来ることが判った。尚、例示の他の化合物に置き換えても同様に白色の発光が得られることが判った。
【符号の説明】
【０４８３】
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
１０１ 有機ＥＬ素子
１０２ ガラスカバー
１０５ 陰極
１０６ 有機ＥＬ層
１０７ 透明電極付きガラス基板
１０８ 窒素ガス
１０９ 捕水剤
２０１ ガラス基板
２０２ ＩＴＯ透明電極
２０３ 隔壁
２０４ 正孔注入層
２０５Ｂ、２０５Ｇ、２０５Ｒ 発光層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で表される化合物を含有す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用材料。
【化１】
（式中、Ａｒ１及びＡｒ３は芳香族炭化水素環または芳香族複素環から導出される基を表す。Ａｒ２は６員の芳香族環から導出される基を表し、Ａｒ２が複数存在する場合、Ａｒ２で表される６員の芳香族環同士が互いに結合して縮合環を形成していてもよい。ｎ１及びｎ３は各々０以上の整数を表し、ｎ２は１以上の整数を表し、かつｎ１＋ｎ２＋ｎ３は２以上である。ｎ１、ｎ２及びｎ３がそれぞれ２以上の場合、Ａｒ１〜Ａｒ３はそれぞれ同じでも異なっていてもよい。Ａｒは下記一般式（２）を表す。）
【化２】
（式中、ＹはＯ、Ｓのいずれかを表し、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６、Ｘ７及びＸ８、はそれぞれ独立に、＝Ｃ（Ｒ１）−または＝Ｎ−を表し、少なくとも１つは＝Ｎ−であり、少なくとも１つは＝Ｃ（Ｒ１）−である。Ｒ１は水素原子、置換基または連結部位を表す。）
【請求項２】
前記一般式（１）におけるｎ１が１以上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用材料。
【請求項３】
前記一般式（２）におけるＸ１またはＸ３の少なくとも一方は、＝Ｃ（Ｒ１）−で表され、かつＲ１が連結部位を表すことを特徴とする、請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
【請求項４】
前記一般式（２）が下記一般式（２−ａ）で表されることを特徴とする、請求項１〜３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用材料。
【化３】
（式中、Ｙ、Ｘ２、Ｘ４〜Ｘ８は、それぞれ、前記一般式（２）のＹ、Ｘ２、Ｘ４〜Ｘ８及びＲ１と同義の基を表す。Ｘ２、Ｘ４〜Ｘ８の内、少なくとも１つは＝Ｎ−である。＊は連結部位を表す。）
【請求項５】
前記一般式（２−ａ）におけるＸ２、Ｘ４〜Ｘ８の内、１つ又は２つが＝Ｎ−であることを特徴とする、請求項４に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
【請求項６】
前記一般式（２）が下記一般式（２−ｂ）で表されることを特徴とする、請求項１〜３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用材料。
【化４】
（式中、Ｙ、Ｘ２〜Ｘ７は、それぞれ、前記一般式（２）のＹ、Ｘ２〜Ｘ７及びＲ１と同義の基を表す。Ｘ２〜Ｘ７の内、少なくとも１つは＝Ｎ−である。＊は連結部位を表す。）
【請求項７】
前記一般式（２−ｂ）におけるＸ２〜Ｘ７の内、１つ又は２つが＝Ｎ−であることを特徴とする、請求項６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
【請求項８】
前記一般式（２）が下記一般式（２−ｃ）で表されることを特徴とする、請求項１〜３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用材料。
【化５】
（式中、Ｙ、Ｘ２〜Ｘ５、Ｘ７、Ｘ８は、それぞれ、前記一般式（２）のＹ、Ｘ２〜Ｘ５、Ｘ７、Ｘ８及びＲ１と同義の基を表す。Ｘ２〜Ｘ５、Ｘ７、Ｘ８の内、少なくとも１つは＝Ｎ−である。＊は連結部位を表す。）
【請求項９】
前記一般式（２−ｃ）におけるＸ２〜Ｘ５、Ｘ７及びＸ８の内、１つ又は２つが＝Ｎ−であることを特徴とする、請求項８に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
【請求項１０】
前記一般式（２）が下記一般式（２−ｄ）で表されることを特徴とする、請求項１〜３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用材料。
【化６】
（式中、Ｙ、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ７、Ｘ８は、それぞれ、前記一般式（２）のＹ、Ｘ２〜Ｘ５、Ｘ７、Ｘ８及びＲ１と同義の基を表す。Ｘ１、Ｘ２、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ７及びＸ８の内、少なくとも１つは＝Ｎ−である。＊は連結部位を表す。）
【請求項１１】
前記一般式（２−ｄ）におけるＸ１、Ｘ２、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ７及びＸ８の内、１つ又は２つが＝Ｎ−であることを特徴とする、請求項１０に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
【請求項１２】
陽極と陰極の間に、リン光発光性化合物を含有する発光層を含む、複数の有機化合物層が挟持されてなる有機エレクトロルミネッセンス素子であって、該有機化合物層の少なくとも１層が請求項１〜１１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用材料を含有す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１３】
前記有機化合物層のうち少なくとも１層は電子輸送層であり、かつ、該電子輸送層が、請求項１〜１１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用材料を含有することを特徴とする、請求項１２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１４】
前記発光層がホスト材料とリン光発光性化合物とを含有し、かつ、該ホスト材料が請求項１〜１１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用材料からなることを特徴とする、請求項１２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１５】
前記リン光発光性化合物の少なくとも１種が、下記一般式（Ｄ）で表されることを特徴とする、請求項１２〜１４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、Ｐ、Ｑは各々独立に、炭素原子または窒素原子を表し、Ａ１はＰ−Ｃと共に芳香族炭化水素環または芳香族複素環を形成する原子群を表す。Ａ２はＱ−Ｎと共に芳香族複素環を形成する原子群を表す。Ｐ１−Ｌ１−Ｐ２は２座の配位子を表し、Ｐ１、Ｐ２は各々独立に炭素原子、窒素原子、または酸素原子を表す。Ｌ１はＰ１、Ｐ２と共に２座の配位子形成する原子群を表す。ｊ１は１〜３の整数を表し、Ｊ２は０〜２の整数を表すが、ｊ１＋ｊ２は２または３である。Ｍ１は元素周期における８〜１０属の金属元素を表す。）
【請求項１６】
前記一般式（Ｄ）で表される化合物が下記一般式（Ｄ−１）で表される化合物であることを特徴とする、請求項１５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化８】
（式中、Ｚは炭化水素環基または複素環基を表す。Ｐ、Ａ１、Ｐ１、Ｐ２、Ｌ１及びＭ１は、それぞれ、前記一般式（Ｄ）で表されるＰ、Ａ１、Ｐ１、Ｐ２、Ｌ１及びＭ１と同義の基を表す。Ａ３はＮ−Ｃ＝Ｎと共に芳香族複素環を形成する原子群を表し、−Ｃ（Ｒ０１）＝Ｃ（Ｒ０２）−、−Ｎ＝Ｃ（Ｒ０２）−、−Ｃ（Ｒ０１）＝Ｎ−または−Ｎ＝Ｎ−である。Ｒ０１、Ｒ０２は、各々水素原子または置換基を表す。ｊ１及びｊ２は前記一般式（Ｄ）におけるｊ１及びｊ２と同義の整数を表し、ｊ１＋ｊ２は２または３である。）
【請求項１７】
前記一般式（Ｄ−１）で表される化合物が下記一般式（Ｄ−２）で表される化合物であることを特徴とする、請求項１６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化９】
（式中、Ｚ２は芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基を表す。Ｚ１はＣ−Ｃと共に６員の芳香族炭化水素環もしくは、５員または６員の芳香族複素環を形成するのに必要な原子群を表す。Ｐ１、Ｐ２、Ｌ１及びＭ１は、それぞれ、前記一般式（Ｄ）で表されるＰ１、Ｐ２、Ｌ１及びＭ１と同義の基を表す。Ｒ０３、Ｒ０４は水素原子または置換基を表し、互いに結合して環を形成してもよい。ｊ１及びｊ２は前記一般式（Ｄ）におけるｊ１及びｊ２と同義の整数を表し、ｊ１＋ｊ２は２または３である。）
【請求項１８】
前記リン光発光性化合物が、Ｉｒ又はＰｔ金属を含有する化合物であることを特徴とする、請求項１２〜１７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１９】
前記有機化合物層のうち少なくとも２層が湿式法（ウェットプロセス）により成膜、形成される工程を経て製造されたことを特徴とする請求項１２〜１８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２０】
白色に発光することを特徴とする請求項１２〜１９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２１】
請求項１２〜２０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備えたことを特徴とする照明装置。
【請求項２２】
請求項１２〜２０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備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項１】
下記一般式（１）で表される化合物を含有す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用材料。
【化１】
（式中、Ａｒ１及びＡｒ３は芳香族炭化水素環または芳香族複素環から導出される基を表す。Ａｒ２は６員の芳香族環から導出される基を表し、Ａｒ２が複数存在する場合、Ａｒ２で表される６員の芳香族環同士が互いに結合して縮合環を形成していてもよい。ｎ１及びｎ３は各々０以上の整数を表し、ｎ２は１以上の整数を表し、かつｎ１＋ｎ２＋ｎ３は２以上である。ｎ１、ｎ２及びｎ３がそれぞれ２以上の場合、Ａｒ１〜Ａｒ３はそれぞれ同じでも異なっていてもよい。Ａｒは下記一般式（２）を表す。）
【化２】
（式中、ＹはＯ、Ｓのいずれかを表し、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６、Ｘ７及びＸ８、はそれぞれ独立に、＝Ｃ（Ｒ１）−または＝Ｎ−を表し、少なくとも１つは＝Ｎ−であり、少なくとも１つは＝Ｃ（Ｒ１）−である。Ｒ１は水素原子、置換基または連結部位を表す。）
【請求項２】
前記一般式（１）におけるｎ１が１以上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用材料。
【請求項３】
前記一般式（２）におけるＸ１またはＸ３の少なくとも一方は、＝Ｃ（Ｒ１）−で表され、かつＲ１が連結部位を表すことを特徴とする、請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
【請求項４】
前記一般式（２）が下記一般式（２−ａ）で表されることを特徴とする、請求項１〜３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用材料。
【化３】
（式中、Ｙ、Ｘ２、Ｘ４〜Ｘ８は、それぞれ、前記一般式（２）のＹ、Ｘ２、Ｘ４〜Ｘ８及びＲ１と同義の基を表す。Ｘ２、Ｘ４〜Ｘ８の内、少なくとも１つは＝Ｎ−である。＊は連結部位を表す。）
【請求項５】
前記一般式（２−ａ）におけるＸ２、Ｘ４〜Ｘ８の内、１つ又は２つが＝Ｎ−であることを特徴とする、請求項４に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
【請求項６】
前記一般式（２）が下記一般式（２−ｂ）で表されることを特徴とする、請求項１〜３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用材料。
【化４】
（式中、Ｙ、Ｘ２〜Ｘ７は、それぞれ、前記一般式（２）のＹ、Ｘ２〜Ｘ７及びＲ１と同義の基を表す。Ｘ２〜Ｘ７の内、少なくとも１つは＝Ｎ−である。＊は連結部位を表す。）
【請求項７】
前記一般式（２−ｂ）におけるＸ２〜Ｘ７の内、１つ又は２つが＝Ｎ−であることを特徴とする、請求項６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
【請求項８】
前記一般式（２）が下記一般式（２−ｃ）で表されることを特徴とする、請求項１〜３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用材料。
【化５】
（式中、Ｙ、Ｘ２〜Ｘ５、Ｘ７、Ｘ８は、それぞれ、前記一般式（２）のＹ、Ｘ２〜Ｘ５、Ｘ７、Ｘ８及びＲ１と同義の基を表す。Ｘ２〜Ｘ５、Ｘ７、Ｘ８の内、少なくとも１つは＝Ｎ−である。＊は連結部位を表す。）
【請求項９】
前記一般式（２−ｃ）におけるＸ２〜Ｘ５、Ｘ７及びＸ８の内、１つ又は２つが＝Ｎ−であることを特徴とする、請求項８に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
【請求項１０】
前記一般式（２）が下記一般式（２−ｄ）で表されることを特徴とする、請求項１〜３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用材料。
【化６】
（式中、Ｙ、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ７、Ｘ８は、それぞれ、前記一般式（２）のＹ、Ｘ２〜Ｘ５、Ｘ７、Ｘ８及びＲ１と同義の基を表す。Ｘ１、Ｘ２、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ７及びＸ８の内、少なくとも１つは＝Ｎ−である。＊は連結部位を表す。）
【請求項１１】
前記一般式（２−ｄ）におけるＸ１、Ｘ２、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ７及びＸ８の内、１つ又は２つが＝Ｎ−であることを特徴とする、請求項１０に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
【請求項１２】
陽極と陰極の間に、リン光発光性化合物を含有する発光層を含む、複数の有機化合物層が挟持されてなる有機エレクトロルミネッセンス素子であって、該有機化合物層の少なくとも１層が請求項１〜１１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用材料を含有す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１３】
前記有機化合物層のうち少なくとも１層は電子輸送層であり、かつ、該電子輸送層が、請求項１〜１１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用材料を含有することを特徴とする、請求項１２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１４】
前記発光層がホスト材料とリン光発光性化合物とを含有し、かつ、該ホスト材料が請求項１〜１１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用材料からなることを特徴とする、請求項１２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１５】
前記リン光発光性化合物の少なくとも１種が、下記一般式（Ｄ）で表されることを特徴とする、請求項１２〜１４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、Ｐ、Ｑは各々独立に、炭素原子または窒素原子を表し、Ａ１はＰ−Ｃと共に芳香族炭化水素環または芳香族複素環を形成する原子群を表す。Ａ２はＱ−Ｎと共に芳香族複素環を形成する原子群を表す。Ｐ１−Ｌ１−Ｐ２は２座の配位子を表し、Ｐ１、Ｐ２は各々独立に炭素原子、窒素原子、または酸素原子を表す。Ｌ１はＰ１、Ｐ２と共に２座の配位子形成する原子群を表す。ｊ１は１〜３の整数を表し、Ｊ２は０〜２の整数を表すが、ｊ１＋ｊ２は２または３である。Ｍ１は元素周期における８〜１０属の金属元素を表す。）
【請求項１６】
前記一般式（Ｄ）で表される化合物が下記一般式（Ｄ−１）で表される化合物であることを特徴とする、請求項１５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化８】
（式中、Ｚは炭化水素環基または複素環基を表す。Ｐ、Ａ１、Ｐ１、Ｐ２、Ｌ１及びＭ１は、それぞれ、前記一般式（Ｄ）で表されるＰ、Ａ１、Ｐ１、Ｐ２、Ｌ１及びＭ１と同義の基を表す。Ａ３はＮ−Ｃ＝Ｎと共に芳香族複素環を形成する原子群を表し、−Ｃ（Ｒ０１）＝Ｃ（Ｒ０２）−、−Ｎ＝Ｃ（Ｒ０２）−、−Ｃ（Ｒ０１）＝Ｎ−または−Ｎ＝Ｎ−である。Ｒ０１、Ｒ０２は、各々水素原子または置換基を表す。ｊ１及びｊ２は前記一般式（Ｄ）におけるｊ１及びｊ２と同義の整数を表し、ｊ１＋ｊ２は２または３である。）
【請求項１７】
前記一般式（Ｄ−１）で表される化合物が下記一般式（Ｄ−２）で表される化合物であることを特徴とする、請求項１６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化９】
（式中、Ｚ２は芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基を表す。Ｚ１はＣ−Ｃと共に６員の芳香族炭化水素環もしくは、５員または６員の芳香族複素環を形成するのに必要な原子群を表す。Ｐ１、Ｐ２、Ｌ１及びＭ１は、それぞれ、前記一般式（Ｄ）で表されるＰ１、Ｐ２、Ｌ１及びＭ１と同義の基を表す。Ｒ０３、Ｒ０４は水素原子または置換基を表し、互いに結合して環を形成してもよい。ｊ１及びｊ２は前記一般式（Ｄ）におけるｊ１及びｊ２と同義の整数を表し、ｊ１＋ｊ２は２または３である。）
【請求項１８】
前記リン光発光性化合物が、Ｉｒ又はＰｔ金属を含有する化合物であることを特徴とする、請求項１２〜１７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１９】
前記有機化合物層のうち少なくとも２層が湿式法（ウェットプロセス）により成膜、形成される工程を経て製造されたことを特徴とする請求項１２〜１８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２０】
白色に発光することを特徴とする請求項１２〜１９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２１】
請求項１２〜２０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備えたことを特徴とする照明装置。
【請求項２２】
請求項１２〜２０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備えた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７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−８４５３１（Ｐ２０１１−８４５３１Ａ）
【公開日】平成２３年４月２８日（２０１１．４．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２４００９２（Ｐ２００９−２４００９２）
【出願日】平成２１年１０月１９日（２００９．１０．１９）
【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２３年４月２８日（２０１１．４．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月１９日（２００９．１０．１９）
【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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