有機電界発光素子
【課題】本発明の課題は、高い発光効率、低い駆動電圧であった、かつ耐久性に優れた有機電界発光素子を提供することにある。
【解決手段】一対の電極間に、発光層を含む少なくとも一層の有機化合物層を挟持する有機電界発光素子であって、前記発光層の内部及び前記発光層の隣接層に面する前記発光層の領域の少なくとも一方に下記一般式（１）で表される化合物を含有する層を有することを特徴とする。
【解決手段】一対の電極間に、発光層を含む少なくとも一層の有機化合物層を挟持する有機電界発光素子であって、前記発光層の内部及び前記発光層の隣接層に面する前記発光層の領域の少なくとも一方に下記一般式（１）で表される化合物を含有する層を有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はフルカラ−ディスプレイ、バックライト、照明光源等の面光源やプリンタ−等の光源アレイ等に有効に利用できる有機電界発光素子（以下、有機ＥＬ素子と呼ぶ場合がある。）に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子は、発光層もしくは発光層を含む複数の有機層と、有機層を挟んだ対向電極とから構成されている。有機ＥＬ素子は、陰極から注入された電子と陽極から注入された正孔とが有機層において再結合し、生成した励起子からの発光、及び前記励起子からエネルギー移動して生成した他の分子の励起子からの発光の少なくとも一方を利用した発光を得るための素子である。
【０００３】
これまで有機ＥＬ素子は、機能を分離した積層構造を用いることにより、輝度及び素子効率が大きく改善され発展してきた。例えば、正孔輸送層と発光兼電子輸送層を積層した二層積層型素子や正孔輸送層、発光層および電子輸送層とを積層した三層積層型素子や、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層および電子輸送層とを積層した四層積層型素子がよく用いられる。
【０００４】
しかしながら、有機ＥＬ素子の実用化には、発光効率を高めると共に駆動耐久性を高めることなど未だ多くの課題が残されている。特に発光効率を高めることは、消費電力が低減でき、さらに駆動耐久性の点でも有利となるので、これまで多くの改良手段が開示されている。
【０００５】
例えば、発光層に隣接する層に電気的に不活性な材料を添加し、発光層で生成した励起子の隣接層への拡散防止と電荷をブロッキングをした有機ＥＬ素子が開示されている（例えば、特許文献１、２参照）。しかしながら、電気抵抗の増大による駆動電圧の上昇が避けられない。
【０００６】
一方、熱的化学的に安定で発光効率が高い発光材料の探索も進められている。例えば、分子内に剛直なアダマンタン構造を含む化合物にすることで熱的化学的安定性に優れたアダマンタン誘導体を発光層の発光材料として用いること、或いは、発光層の発光材料としてアダマンタン誘導体を用いてさらに隣接する層にアダマンタン誘導体含有する有機ＥＬ素子が開示されている（例えば、特許文献３参照）。しかしながら、該アダマンタン誘導体は電荷輸送性に乏しく、発光効率が低く、駆動電圧が高くなる問題があった。また、発光層に無置換もしくは直鎖状又は分岐のアルキル基を置換基として有するアダマンタン化合物をホスト化合物とし、ゲスト化合物とともに含有する有機ＥＬ素子が、発光効率向上や駆動耐久性向上が見込まれることが開示されている（例えば、特許文献４参照）。しかしながら、該アダマンタン化合物は電荷輸送性を有しないため、電荷はゲスト化合物上しか流れない。従って、該アダマンタン化合物の含有によって駆動電圧が増加し、発光効率の大きな向上は望めない。また、オルト−ターフェニル基を有するアダマンタン化合物を発光層のホスト材料に用いることにより特に耐熱性が向上し、発光効率が高い有機ＥＬ素子が提供されることが開示されている（例えば、特許文献５参照）。しかしながら、有機ＥＬ素子が実用に供されるには、高い発光効率、高い駆動耐久性の他に、低い駆動電圧で作動すること、広い発光波長領域の発光を可能にすることなど、総合的に多くの具備すべき特性が必要とされる。特許文献５に開示されている発光層の構成では、それらの要求に十分に応えられるとは言えない。
【特許文献１】特開２００５−２９４２４８号公報
【特許文献２】特開２００５−２９４２４９号公報
【特許文献３】特開２００３−３２１４０２号公報
【特許文献４】特開２００６−１２０８１１号公報
【特許文献５】特開２００５−２２００８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、高い発光効率、低い駆動電圧、かつ耐久性に優れた有機ＥＬ素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、下記の手段により達成されるものである。
＜１＞ 一対の電極間に、発光層を含む少なくとも一層の有機化合物層を挟持する有機電界発光素子であって、前記発光層の内部及び前記発光層の隣接層に面する前記発光層の領域の少なくとも一方に下記一般式（１）で表される化合物を含有する層を有することを特徴とする有機電界発光素子：
【０００９】
【化１】
【００１０】
（一般式（１）において、Ｒ１〜Ｒ４は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数２〜６のアルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、炭素数１〜６のアルコキシ基、アシル基、アシロキシ基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、エステル基、アミド基、ハロゲン原子、炭素数１〜６のパーフルオロアルキル基、シリル基を表し、該Ｒ１〜Ｒ４の少なくとも１つは、二重結合あるいは三重結合を有する基である。Ｘ１〜Ｘ１２は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数２〜６のアルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、炭素数１〜６のアルコキシ基、アシル基、アシロキシ基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、エステル基、アミド基、ハロゲン原子、炭素数１〜６のパーフルオロアルキル基、シリル基を表す。）。
＜２＞ 前記一般式（１）で表される化合物を含有する層の膜厚が、０．１ｎｍ以上３ｎｍ未満であることを特徴とする＜１＞に記載の有機電界発光素子。
＜３＞ 前記一般式（１）で表される化合物を含有する層が前記発光層の内部の中間薄層であることを特徴とする＜１＞または＜２＞に記載の有機電界発光素子。
＜４＞ 前記一般式（１）で表される化合物を含有する層が前記発光層の陽極に面する側の界面薄層であることを特徴とする＜１＞〜＜３＞のいずれかに記載の有機電界発光素子。
＜５＞ 前記一般式（１）で表される化合物を含有する層を前記発光層の陰極に面する側の界面薄層であることを特徴とする＜１＞〜＜４＞のいずれかに記載の有機電界発光素子。
＜６＞ 前記中間薄層を前記発光層の内部に複数有し、該複数の中間薄層が互いに５ｎｍ以上２０ｎｍ以下の間隔で配置されていることを特徴とする＜３＞〜＜５＞のいずれかに記載の有機電界発光素子。
＜７＞ 前記一般式（１）で表される化合物の最高占有軌道と最低非占有軌道とのエネルギー差（Ｅｇと表記）が４．０ｅＶ以上であることを特徴とする＜１＞〜＜６＞のいずれかに記載の有機電界発光素子。
＜８＞ 前記一般式（１）で表される化合物の三重項最低励起準位（Ｔ１と表記）が２．７ｅＶ以上であることを特徴とする＜１＞〜＜７＞のいずれかに記載の有機電界発光素子。
＜９＞前記一般式（１）で表される化合物の電子親和力（Ｅａと表記）が２．３ｅＶ以上であることを特徴とする＜１＞〜＜８＞のいずれかに記載の有機電界発光素子。
＜１０＞前記一般式（１）で表される化合物のイオン化ポテンシャル（Ｉｐと表記）が６．１ｅＶ以上であることを特徴とする＜１＞〜＜９＞のいずれかに記載の有機電界発光素子。
＜１１＞ 前記二重結合を有する基がアリール基であることを特徴とする＜１＞〜＜１０＞のいずれかに記載のに記載の有機電界発光素子。
＜１２＞ 前記アリール基がフェニル基であることを特徴とする＜１１＞に記載の有機電界発光素子。
＜１３＞ 前記発光層が金属錯体を含有することを特徴とする＜１＞〜＜１２＞のいずれかに記載の有機電界発光素子。
＜１４＞ 前記金属錯体が３座以上の配位子を有する金属錯体であることを特徴とする＜１３＞に記載の有機電界発光素子。
＜１５＞ 前記金属錯体が下記一般式（Ａ）で表される金属錯体であることを特徴とする＜１３＞または＜１４＞に記載の有機電界発光素子：
【００１１】
【化２】
【００１２】
（一般式（Ａ）中、Ｍ１１は金属イオンを表し、Ｌ１１〜Ｌ１５は、それぞれ独立に、Ｍ１１に配位する配位子を表す。Ｌ１１とＬ１４との間に原子群がさらに存在して環状配位子を形成してもよい。Ｌ１５はＬ１１及びＬ１４の両方と結合して環状配位子を形成してもよい。Ｙ１１、Ｙ１２、Ｙ１３は、それぞれ独立に、連結基、単結合、または二重結合を表す。また、Ｙ１１、Ｙ１２、又はＹ１３が連結基である場合、Ｌ１１とＹ１２、Ｙ１２とＬ１２、Ｌ１２とＹ１１、Ｙ１１とＬ１３、Ｌ１３とＹ１３、Ｙ１３とＬ１４の間の結合は、それぞれ独立に、単結合又は二重結合を表す。ｎ１１は０〜４を表す。Ｍ１１とＬ１１〜Ｌ１５との結合は、それぞれ独立に、配位結合、イオン結合、共有結合のいずれでもよい。）。
＜１６＞ 前記一般式（Ａ）でＭ１１が白金イオンであることを特徴とする＜１５＞に記載の有機電界発光素子。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、高い発光効率と低い駆動電圧を有し、かつ耐久性に優れた有機ＥＬ素子が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の有機電界発光素子（以下、適宜「有機ＥＬ素子」と称する場合がある。）について詳細に説明する。
本発明の発光素子は、基板上に陰極と陽極を有し、該電極間に発光層を含む少なくとも一層の有機化合物層を挟持する有機電界発光素子であって、前記発光層の内部及び前記発光層の隣接層に面する前記発光層の領域の少なくとも一方に一般式（１）で表される化合物を含有する層を有することを特徴とする。
本発明に於ける前記一般式（１）で表される化合物を含有する層は、好ましくは、該層の５０質量％以上が前記一般式（１）で表される化合物であり、より好ましくは８０質量％以上、さらに好ましくは９０質量％以上、最も好ましくは１００質量％が前記一般式（１）で表される化合物である。
【００１５】
本発明に於いては、一般式（１）で表される化合物を含有する層の膜厚が、好ましくは０．１ｎｍ以上３ｎｍ未満の薄層である。より好ましくは、０．１ｎｍ以上２ｎｍ以下、さらに好ましくは、０．５ｎｍ以上２ｎｍ以下である。一般式（１）で表される化合物を含有する層の膜厚が３ｎｍ以上に厚くなると、駆動電圧の上昇、発光効率が低下するため好ましくない。また、該膜厚が０．１ｎｍ未満では、本発明に於ける該層の効果が発揮できなくなるため、好ましくない。
【００１６】
好ましくは、前記一般式（１）で表される化合物を含有する層が、前記発光層の内部の中間薄層である。より好ましくは、該中間薄層を前記発光層の内部に複数有し、該複数の中間薄層が互いに５ｎｍ以上２０ｎｍ以下の間隔で配置されている。
好ましくは、前記一般式（１）で表される化合物を含有する層が、前記発光層の陽極に面する側の界面薄層、又は、前記発光層の陰極に面する側の界面薄層である。さらに好ましくは、前記一般式（１）で表される化合物を含有する層を、前記発光層の内部、前記発光層の陽極に面する側、及び前記発光層の陰極に面する側に有する。
【００１７】
発光素子の性質上、陽極及び陰極のうち少なくとも一方の電極は、透明であることが好ましい。
【００１８】
本発明における有機化合物層は、単層または積層のいずれであってもよい。積層の場合の態様としては、陽極側から、正の電荷を輸送する電荷輸送層（以下、正孔輸送層と記載する場合がある）、発光層、負の電荷を輸送する電荷輸送層（以下、電子輸送層と記載する場合がある）の順に積層されている態様が好ましい。更に、正孔輸送層と発光層との間、又は、発光層と電子輸送層との間には、電荷ブロック層等を有していてもよい。陽極と正孔輸送層との間に、正孔注入層を有してもよく、陰極と電子輸送層との間には、電子注入層を有してもよい。尚、各層は複数の二次層に分かれていてもよい。
【００１９】
図面を用いてより詳細に本発明における発光層の構成を説明する。図面は、本発明の構成に関連する発光層と隣接する正孔輸送層および電子輸送層のみを示し、その他の有機層および電極等は図面より省略している。
図１は、従来の構成であり、陽極側から、正孔輸送層４、発光層１、電子輸送層３の順に積層されている。従来の特に対策が取られていない構成では、発光層内で生成した励起子の一部が隣接する正孔輸送層および電子輸送層に拡散し、クエンチされ消滅するため、発光効率の低下をもたらす現象が生じる。また、励起子が発光層の正孔輸送層および電子輸送層との界面領域で主に生成し、層の中央部分が有効に発光に寄与しないため非効率である。
【００２０】
図２は本発明による態様の１例であって、発光層の陽極側および陰極側に面する界面領域に一般式（１）で表される化合物を含有する超薄膜の界面薄層２ａ、２ｂを有する。この構成によれば、発光層内で生成した励起子の隣接する正孔輸送層および電子輸送層への拡散が阻止されるため、上記の非効率化が改良される。
なお、本発明における界面薄層とは膜厚０．１ｎｍ〜３ｎｍ未満の薄層で発光層の陽極側界面或いは陰極側界面に積層されている層をいう。
【００２１】
図３は発光層１０の内部に一般式（１）で表される化合物のみを含有する超薄膜の中間薄層１２、１４を有することを特徴とする本発明による態様の別の例を示す。この構成によれば、発光層内で励起子が発光層全体に渉って生成し、発光の内部で生成した励起子が内部に有効に保持されるため、発光効率が向上する。
なお、本発明における中間薄層とは膜厚０．１ｎｍ〜３ｎｍ未満の薄層で発光層の内部に挿入されている層をいう。
【００２２】
図４は本発明による最も好ましい態様を示すものであり、発光層１００の陽極側および陰極側に面する界面領域に一般式（１）で表される化合物のみを含有する界面薄層２０ａ、２０ｂを有し、発光層１００の内部に一般式（１）で表される化合物のみを含有する中間薄層１２０、１４０を有することを特徴とする。この構成に拠れば、発光層内で励起子が発光層全体に渉って生成し、発光の内部で生成した励起子が内部に有効に保持され、かつ、発光層内で生成した励起子の隣接する正孔輸送層および電子輸送層への拡散が阻止されるため、極めて高い発光効率を達成することができる。また、本発明に於ける界面薄層２ａ０、２０ｂ、中間薄層１２０、１４０のいずれも、その層自体は発光しない。
【００２３】
本発明に於いて、発光層の内部に配置される中間薄層の数は、特に限定されないが、製造の容易性等からほぼ１〜３０が好ましく、より好ましくは１〜２０、更に好ましくは２〜１０である。
【００２４】
１．一般式（１）で表される化合物の説明
次に本発明の有機電界発光素子に用いる一般式（１）で表される化合物について、詳細に説明する。
【００２５】
【化３】
【００２６】
（一般式（１）において、Ｒ１〜Ｒ４は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数２〜６のアルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、炭素数１〜６のアルコキシ基、アシル基、アシロキシ基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、エステル基、アミド基、ハロゲン原子、炭素数１〜６のパーフルオロアルキル基、シリル基を表し、該Ｒ１〜Ｒ４の少なくとも１つは、二重結合、あるいは三重結合を有する基である。Ｘ１〜Ｘ１２は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数２〜６のアルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、炭素数１〜６のアルコキシ基、アシル基、アシロキシ基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、エステル基、アミド基、ハロゲン原子、炭素数１〜６のパーフルオロアルキル基、シリル基を表す。）。
【００２７】
Ｒ１〜Ｒ４、および、Ｘ１〜Ｘ１２で表される炭素数１〜６のアルキル基としては、例えばメチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル（すなわち、２−ブチル）、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、イソペンチル、ｎ−ヘキシル、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどが挙げられる。
【００２８】
Ｒ１〜Ｒ４、および、Ｘ１〜Ｘ１２で表される炭素数２〜６のアルケニル基としては、例えば、ビニル、アリル（すなわち、１−（２−プロペニル））、１−（１−プロペニル）、２−プロペニル、１−（１−ブテニル）、１−（２−ブテニル）、１−（３−ブテニル）、１−（１，３−ブタジエニル）、２−（２−ブテニル）、１−（１−ペンテニル）、５−（シクロペンタジエニル）、１−（１−シクロヘキセニル）などが挙げられる。
【００２９】
Ｒ１〜Ｒ４、および、Ｘ１〜Ｘ１２で表される炭素数２〜６のアルキニル基としては、例えば、エチニル、プロパルギル（すなわち、１−（２−プロピニル））、１−（１−プロピニル）、１−ブタジイニル、１−（１，３−ペンタジイニル）などが挙げられる。
【００３０】
Ｒ１〜Ｒ４、および、Ｘ１〜Ｘ１２で表されるアリール基としては、例えば、フェニル、ｏ−トリル（すなわち、１−（２−メチルフェニル））、ｍ−トリル、ｐ−トリル、１−（２，３−ジメチルフェニル）、１−（３，４−ジメチルフェニル）、２−（１，３−ジメチルフェニル）、１−（３，５−ジメチルフェニル）、１−（２，５−ジメチルフェニル）、ｐ−クメニル、メシチル、１−ナフチル、２−ナフチル、１−アントラニル、２−アントラニル、９−アントラニル、および、４−ビフェニリル（すなわち、１−（４−フェニル）フェニル）、３−ビフェニリル、２−ビフェニリルなどのビフェニリル類、４−ｐ−テルフェニリル（すなわち、１−４−（４−ビフェニリル）フェニル）、４−ｍ−テルフェニリル（すなわち、１−４−（３−ビフェニリル）フェニル）などのテルフェニリル類などが挙げられる。
【００３１】
Ｒ１〜Ｒ４、および、Ｘ１〜Ｘ１２で表されるヘテロアリール基としては、含まれるヘテロ原子としては、例えば、窒素原子、酸素原子、硫黄原子などが挙げられ、具体的には、例えば、イミダゾリル、ピラゾリル、ピリジル、ピラジル、ピリミジル、トリアジニル、キノリル、イソキノリニル、ピロリル、インドリル、フリル、チエニル、ベンズオキサゾリル、ベンズイミダゾリル、ベンズチアゾリル、カルバゾリル、アゼピニルなどが挙げられる。
【００３２】
Ｒ１〜Ｒ４、および、Ｘ１〜Ｘ１２で表される炭素数１〜６のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ、エトキシ、イソプロポキシ、シクロプロポキシ、ｎ−ブトキシ、ｔｅｒｔ−ブトキシ、シクロヘキシロキシ、フェノキシなどが挙げられる。
【００３３】
Ｒ１〜Ｒ４、および、Ｘ１〜Ｘ１２で表されるアシル基としては、例えば、アセチル、ベンゾイル、ホルミル、ピバロイルなどが挙げられる。
【００３４】
Ｒ１〜Ｒ４、および、Ｘ１〜Ｘ１２で表されるアシロキシ基としては、例えば、アセトキシ、ベンゾイルオキシなどが挙げられる。
【００３５】
Ｒ１〜Ｒ４、および、Ｘ１〜Ｘ１２で表されるアミノ基としては、例えば、アミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジベンジルアミノ、ジフェニルアミノ、ジトリルアミノ、ピロリジノ、ピペリジノ、モルフォリノなどが挙げられる。
【００３６】
Ｒ１〜Ｒ４、および、Ｘ１〜Ｘ１２で表されるエステル基としては、例えば、メチルエステル（すなわち、メトキシカルボニル）、エチルエステル、イソプロピルエステル、フェニルエステル、ベンジルエステルなどが挙げられる。
【００３７】
Ｒ１〜Ｒ４、および、Ｘ１〜Ｘ１２で表されるアミド基としては、例えば、アミドの炭素原子で連結した、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミド（すなわち、ジメチルアミノカルボニル）、Ｎ−フェニルアミド、Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミドや、アミドの窒素原子で連結した、Ｎ−メチルアセトアミド（すなわち、アセチルメチルアミノ）、Ｎ−フェニルアセトアミド、Ｎ−フェニルベンズアミドなどが挙げられる。
【００３８】
Ｒ１〜Ｒ４、および、Ｘ１〜Ｘ１２で表されるハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられる。
【００３９】
Ｒ１〜Ｒ４、および、Ｘ１〜Ｘ１２で表される炭素数１〜６のパーフルオロアルキル基としては、例えば、トリフルオロメチル、ペンタフルオロエチル、１−パーフルオロプロピル、２−パーフルオロプロピル、パーフルオロペンチルなどが挙げられる。
【００４０】
Ｒ１〜Ｒ４、および、Ｘ１〜Ｘ１２で表される炭素数１〜１８のシリル基としては、例えば、トリメチルシリル、トリエチルシリル、トリイソプロピルシリル、トリフェニルシリル、メチルジフェニルシリル、ジメチルフェニルシリル、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリル、ｔｅｒｔ−ブチルジフェニルシリルなどが挙げられる。
【００４１】
上記のＲ１〜Ｒ４、および、Ｘ１〜Ｘ１２は、更に他の置換基で置換されていてもよい。例えば、アルキル基にアリール基が置換したものとしては、ベンジル、９−フルオレニル、１−（２−フェニルエチル）、１−（４−フェニル）シクロヘキシルなどが挙げられ、アリール基にヘテロアリール基が置換されたものとしては、１−（４−Ｎーカルバゾリル）フェニル、１−（３，５−ジ（Ｎーカルバゾリル））フェニル、１−（４−（２−ピリジル）フェニル）などが挙げられる。
【００４２】
上記のＲ１〜Ｒ４として好ましくは、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基、アミノ基、エステル基、シリル基であり、より好ましくは、水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基、アミノ基、シリル基であり、特に好ましくは、水素原子、アルキル基、アリール基である。
【００４３】
上記のＸ１〜Ｘ１２として好ましくは、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基、アミノ基、エステル基、シリル基であり、より好ましくは、水素原子、アルキル基、アリール基であり、特に好ましくは、水素原子である。
【００４４】
Ｒ１〜Ｒ４、および、Ｘ１〜Ｘ１２で表される炭素数１〜６のアルキル基としては好ましくは、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、シクロペンチル、シクロヘキシルであり、より好ましくは、メチル、エチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ヘキシル、シクロヘキシルであり、特に好ましくは、メチル、エチルである。
【００４５】
Ｒ１〜Ｒ４、および、Ｘ１〜Ｘ１２で表されるアリール基として好ましくは、フェニル、ｏ−トリル、１−（３，４−ジメチルフェニル）、１−（３，５−ジメチルフェニル）、１−ナフチル、２−ナフチル、９−アントラニル、および、ビフェニルリル類、テルフェニリル類であり、より好ましくは、フェニル、ビフェニルリル類、テルフェニリル類であり、より好ましくは、フェニルである。
【００４６】
Ｒ１〜Ｒ４、および、Ｘ１〜Ｘ１２で表される水素原子は、重水素原子であってもよく、重水素原子である方が好ましい。
【００４７】
一般式（１）で表される化合物に含まれる水素原子は、その一部、もしくは、すべてが重水素原子で置換されていても良い。
【００４８】
Ｒ１〜Ｒ４の少なくとも１つは、二重結合、あるいは三重結合を有する基であるが、二重結合としては、例えば、Ｃ＝Ｃ、Ｃ＝Ｏ、Ｃ＝Ｓ，Ｃ＝Ｎ、Ｎ＝Ｎ、Ｓ＝Ｏ、Ｐ＝Ｏなどが挙げられ、好ましくはＣ＝Ｃ、Ｃ＝Ｏ、Ｃ＝Ｎ、Ｓ＝Ｏ、Ｐ＝Ｏであり、より好ましくはＣ＝Ｃ、Ｃ＝Ｏ、Ｃ＝Ｎであり、特に好ましくはＣ＝Ｃである。三重結合としては、Ｃ≡Ｃ、Ｃ≡Ｎが挙げられ、好ましくはＣ≡Ｃである。
【００４９】
Ｒ１〜Ｒ４の二重結合あるいは三重結合を有する基としては、アリール基が好ましく、なかでも、下記で表されるフェニル基、ビフェニリル基、テルフェニリル基が好ましく、フェニル基が特に好ましい。
【００５０】
【化４】
【００５１】
Ｒ１〜Ｒ４の少なくとも１つは、二重結合、あるいは三重結合を有する基であるが、Ｒ１〜Ｒ４で二重結合、あるいは三重結合を有するものの数は２〜４が好ましく、３〜４がより好ましく、４が特に好ましい。
【００５２】
Ｒ１〜Ｒ４で二重結合、あるいは三重結合を有するものの数が１〜３の場合、残りの単結合のみからなるＲ１〜Ｒ４は、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、シリル基が好ましく、水素原子、アルキル基、シリル基が好ましく、水素原子、アルキル基が特に好ましい。
【００５３】
Ｒ１〜Ｒ４、および、Ｘ１〜Ｘ１２は互いに連結して環構造を形成していても良い。たとえば、下記のように、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ９が互いに連結して、ジアマンタン構造を形成していてもよく、さらに、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ１２が互いに連結して、トリアマンタン構造を形成していてもよい。これらのジアマンタン構造、トリアマンタン構造は、更に置換基で置換されていてもよい。
【００５４】
【化５】
【００５５】
本発明に於いては、一般式（１）で表される化合物は、好ましくは複数混合して含有される。好ましくは、二重結合を有する基が互いに異なる化合物、もしくはその置換数が互いに異なる化合物を混合して用いることができる。例えば、二重結合を有する基として上記のフェニル基、ビフェニリル基、テルフェニリル基が挙げられ、それらの置換数が１〜４の化合物が挙げられる。例えば、これらの二重結合を有する基の置換数が１のモノ置換体と置換数が４のテトラ置換体を混合して用いることができる。
【００５６】
本発明に於いては、一般式（１）で表される化合物を複数混合して用いる場合、その混合比率は好ましくは１つの化合物について質量比で１：９９〜９９：１の範囲であり、より好ましくは、２０：８０〜８０：２０の範囲である。
一般式（１）で表される化合物を複数混合して用いることにより、さらに発光効率の向上と駆動耐久性の向上が達成される。
【００５７】
以下に本発明に用いられる一般式（１）で表される化合物の具体例を挙げるが、本発明の化合物がこれらに限定されるものではない。
【００５８】
【化６】
【００５９】
【化７】
【００６０】
【化８】
【００６１】
【化９】
【００６２】
本発明に於いては好ましくは、一般式（１）で表される化合物の最高占有軌道と最低非占有軌道とのエネルギー差（Ｅｇと表記する）が４．０ｅＶ以上である。
本発明に於ける一般式（１）で表される化合物は、励起子の拡散抑制および正孔又は電子をブロッキング（筒抜け防止）する作用を行う。電気的に不活性な有機化合物の最高占有軌道と最低非占有軌道とのエネルギー差Ｅｇが４．０ｅＶ以上なので、上記効果を発揮することができる。Ｅｇはさらには４．１ｅＶ以上がより好ましく、４．２ｅＶ以上が特に好ましい。
【００６３】
また、前記電気的に不活性な有機化合物の三重項最低励起準位Ｔ１は２．７ｅＶ以上であることが好ましい。このようにすると、発光層の発光材料からの励起子拡散が抑制され、発光効率を一層向上させることができる点で好ましい。発光材料が燐光青発光材料の場合、そのＴ１は２．６ｅＶ前後であり、これからの三重項励起子拡散抑制のためには、電気的に不活性な有機化合物のＴ１はそれ以上、すなわち２．７ｅＶ以上であることが好ましく、このようにすることにより燐光青発光素子においても、発光効率を一層向上させることができる。
【００６４】
さらに本発明においては、電気的に不活性な有機化合物のイオン化ポテンシャルＩｐは６．１ｅＶ以上であることが好ましい。このようにすると、該電気的に不活性な有機化合物への発光層の発光材料からの正孔の移動が抑制され、発光効率を一層向上させることができる点で好ましい。さらにＩｐは６．２ｅＶ以上がより好ましく、６．３ｅＶ以上が特に好ましい。特に、発光材料が燐光青発光材料の場合、そのイオン化ポテンシャルは５．８〜５．９ｅＶであり、この燐光青発光材料から電気的に不活性な有機化合物へ正孔を移動させないためには、電気的に不活性な有機化合物のイオン化ポテンシャルはそれ以上、すなわち６．０ｅＶ以上であることが好ましく、このようにすることにより、燐光青発光素子においても、発光効率を一層向上させることができる。特に、燐光発光材料を用いる場合、発光層にホスト材料として用いられるＮ，Ｎ’−ジカルバゾリル−１，３−ベンゼン（ｍＣＰと略記する）のイオン化ポテンシャルは５．９ｅＶであり、ｍＣＰから発光層の陰極側隣接層への正孔の筒抜けを抑制するためには、その値よりも大きいことが好ましく、６．１ｅＶ以上とすることにより、正孔の筒抜けを抑制することができ発光効率を一層向上することができる。
【００６５】
また、電気的に不活性な有機化合物の電子親和力は２．３ｅＶ以下であることが好ましい。このようにすると、発光層からの電子の筒抜け（主に発光層のホスト材料からの電子の筒抜け）が抑制され、発光効率を一層向上させることができる点で好ましい。発光層にホスト材料として用いられるＮ，Ｎ’−ジカルバゾリル−１，３−ベンゼン（ｍＣＰと略記する）の電子親和力は２．４ｅＶであり、ｍＣＰから発光層の陽極側隣接層への電子の筒抜けを抑制するためには、その値よりも小さいことが好ましく、２．３ｅＶ以下とすることにより、電子筒抜けを抑制することができ発光効率を一層向上することができる。
【００６６】
２．発光層
発光層は、電界印加時に、陽極、正孔注入層、又は正孔輸送層から正孔を受け取り、陰極、電子注入層、又は電子輸送層から電子を受け取り、正孔と電子の再結合の場を提供して発光させる機能を有する層である。
本発明に於ける発光層は、好ましくは、少なくとも一種の電子輸送材料と少なくとも一種の正孔輸送材料とを含み、前記電子輸送材料と前記正孔輸送材料の少なくとも一方が発光材料である。
電子輸送材料としては電子輸送性発光材料もしくは電子輸送性ホスト材料が用いられる。正孔輸送材料としては正孔輸送性発光材料もしくは正孔輸送性ホスト材料が用いられる。
【００６７】
本発明に於ける発光層の厚みは、特に限定されるものではないが、通常、１ｎｍ〜５００ｎｍであり、好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍ、より好ましくは、１０ｎｍ〜１００ｎｍである。
【００６８】
２−１．発光材料
発光材料としては、蛍光発光材料及び燐光発光材料が知られている。
【００６９】
（Ｉ）燐光発光材料
燐光発光材料としては、一般に、遷移金属原子又はランタノイド原子を含む金属錯体を挙げることができる。
遷移金属原子としては、好ましくは、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウム、及び白金が挙げられ、より好ましくは、レニウム、イリジウム、及び白金であり、更に好ましくはイリジウム、白金である。
ランタノイド原子としては、例えばランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、およびルテシウムが挙げられる。これらのランタノイド原子の中でも、ネオジム、ユーロピウム、及びガドリニウムが好ましい。
【００７０】
錯体の配位子としては、例えば、Ｇ．Ｗｉｌｋｉｎｓｏｎ等著，Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｐｅｒｇａｍｏｎ Ｐｒｅｓｓ社１９８７年発行、Ｈ．Ｙｅｒｓｉｎ著，「Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｈｏｔｏｐｈｙｓｉｃｓ ｏｆ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ」 Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ社１９８７年発行、山本明夫著「有機金属化学−基礎と応用−」裳華房社１９８２年発行等に記載の配位子などが挙げられる。
具体的な配位子としては、好ましくは、ハロゲン配位子（好ましくは塩素配位子）、芳香族炭素環配位子（例えば、シクロペンタジエニルアニオン、ベンゼンアニオン、またはナフチルアニオンなど）、含窒素ヘテロ環配位子（例えば、フェニルピリジン、ベンゾキノリン、キノリノール、ビピリジル、またはフェナントロリンなど）、ジケトン配位子（例えば、アセチルアセトンなど）、カルボン酸配位子（例えば、酢酸配位子など）、アルコラト配位子（例えば、フェノラト配位子など）、一酸化炭素配位子、イソニトリル配位子、シアノ配位子であり、より好ましくは、含窒素ヘテロ環配位子である。
上記金属錯体は、化合物中に遷移金属原子を一つ有してもよいし、また、２つ以上有するいわゆる複核錯体であってもよい。異種の金属原子を同時に含有していてもよい。
【００７１】
これらの中でも、発光材料の具体例としては、例えば、ＵＳ６３０３２３８Ｂ１、ＵＳ６０９７１４７、ＷＯ００／５７６７６、ＷＯ００／７０６５５、ＷＯ０１／０８２３０、ＷＯ０１／３９２３４Ａ２、ＷＯ０１／４１５１２Ａ１、ＷＯ０２／０２７１４Ａ２、ＷＯ０２／１５６４５Ａ１、ＷＯ０２／４４１８９Ａ１、特開２００１−２４７８５９、特開２００２−３０２６７１、特開２００２−１１７９７８、特開２００２−２２５３５２、特開２００２−２３５０７６、特開２００３−１２３９８２、特開２００２−１７０６８４、ＥＰ １２１１２５７、特開２００２−２２６４９５、特開２００２−２３４８９４、特開２００１−２４７８５９、特開２００１−２９８４７０、特開２００２−１７３６７４、特開２００２−２０３６７８、特開２００２−２０３６７９、特開２００４−３５７７９１、特開２００６−２５６９９９等の特許文献に記載の燐光発光化合物などが挙げられる。
【００７２】
（ｂ）蛍光発光材料
蛍光性の発光性ドーパントとしては、一般には、ベンゾオキサゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾチアゾール、スチリルベンゼン、ポリフェニル、ジフェニルブタジエン、テトラフェニルブタジエン、ナフタルイミド、クマリン、ピラン、ペリノン、オキサジアゾール、アルダジン、ピラリジン、シクロペンタジエン、ビススチリルアントラセン、キナクリドン、ピロロピリジン、チアジアゾロピリジン、シクロペンタジエン、スチリルアミン、芳香族ジメチリディン化合物、縮合多環芳香族化合物（アントラセン、フェナントロリン、ピレン、ペリレン、ルブレン、又はペンタセンなど）、８−キノリノールの金属錯体、ピロメテン錯体や希土類錯体に代表される各種金属錯体、ポリチオフェン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン等のポリマー化合物、有機シラン、およびこれらの誘導体などを挙げることができる。
【００７３】
本発明に用いられる発光材料は、好ましくは、燐光発光材料であって、その電子親和力（Ｅａ）が２．５ｅＶ以上３．５ｅＶ以下であり、イオン化ポテンシャル（Ｉｐ）が５．７ｅＶ以上７．０ｅＶ以下の電子輸送性の燐光発光材料である。
具体的には、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、及びルテシウム錯体が挙げられ、より好ましくは、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、又は白金錯体であり、最も好ましくは白金錯体である。
【００７４】
本発明に用いられる燐光発光材料として、３座以上の配位子を有する金属錯体が特に好ましい。
【００７５】
（多座金属錯体）
本発明における３座以上の配位子を有する金属錯体について説明する。
１）金属イオン
該金属錯体において金属イオンに配位する原子は特に限定されないが、酸素原子、窒素原子、炭素原子、硫黄原子又はリン原子が好ましく、酸素原子、窒素原子又は炭素原子がより好ましく、窒素原子又は炭素原子が更に好ましい。
【００７６】
金属錯体中の金属イオンは、特に限定されないが、発光効率向上、耐久性向上、駆動電圧低下の観点から、遷移金属イオン、希土類金属イオンであることが好ましく、イリジウムイオン、白金イオン、金イオン、レニウムイオン、タングステンイオン、ロジウムイオン、ルテニウムイオン、オスミウムイオン、パラジウムイオン、銀イオン、銅イオン、コバルトイオン、亜鉛イオン、ニッケルイオン、鉛イオン、アルミニウムイオン、ガリウムイオン、または希土類金属イオン（例えば、ユーロピウムイオン、カドリニウムイオン、またはテルビウムイオンなど）が挙げられ、好ましくは、イリジウムイオン、白金イオン、金イオン、レニウムイオン、タングステンイオン、パラジウムイオン、亜鉛イオン、アルミニウムイオン、ガリウムイオン、ユーロピウムイオン、カドリニウムイオン、またはテルビウムイオンであり、より好ましくは、イリジウムイオン、白金イオン、レニウムイオン、タングステンイオン、ユーロピウムイオン、カドリニウムイオン、またはテルビウムイオンであり、さらに好ましくは、イリジウムイオン、白金イオン、パラジウムイオン、亜鉛イオン、アルミニウムイオン、またはガリウムイオンであり、最も好ましくは白金イオンである。
【００７７】
２）配位数
本発明における３座以上の配位子を有する金属錯体としては、発光効率向上、耐久性向上の観点から、３座以上６座以下の配位子を有する金属錯体が好ましく、イリジウムイオンに代表される６配位型錯体を形成しやすい金属イオンの場合には、３座、４座、または６座の配位子を有する金属錯体がより更好ましく、白金イオンに代表される４配位型錯体を形成しやすい金属イオンの場合には、３座または４座の配位子を有する金属錯体がより好ましく、４座の配位子を有する金属錯体が更に好ましい。
【００７８】
３）配位子
本発明における金属錯体の配位子は発光効率向上、耐久性向上の観点から、鎖状、又は、環状であることが好ましく、中心金属（例えば、後述する一般式（Ａ）で表される化合物の場合であればＭ１１を表す。）に窒素で配位する含窒素へテロ環（例えば、ピリジン環、キノリン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピロール環、イミダゾール環、ピラゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環、またはトリアゾール環など）を少なくとも一つ有することが好ましい。該含窒素ヘテロ環としては、含窒素６員ヘテロ環、含窒素５員ヘテロ環であることがより好ましい。これらのヘテロ環は他の環と縮合環を形成してもよい。
【００７９】
金属錯体の配位子が鎖状であるとは、金属錯体の配位子が環状構造をとらないことを意味する（例えば、ターピリジル配位子など。）。また、金属錯体の配位子が環状であるとは、金属錯体中の複数の配位子が互いに結合して、閉じた構造形成することを意味する（例えば、フタロシアニン配位子、クラウンエーテル配位子など。）。
【００８０】
４）好ましい金属錯体の構造
本発明における金属錯体としては、以下に詳述する一般式（Ａ）で表される有機化合物であることが好ましい。
【００８１】
＜一般式（Ａ）で表される金属錯体＞
先ず、一般式（Ａ）で表される有機化合物について説明する。
【００８２】
【化１０】
【００８３】
一般式（Ａ）中、Ｍ１１は金属イオンを表し、Ｌ１１〜Ｌ１５はそれぞれＭ１１に配位する配位子を表す。Ｌ１１とＬ１４との間に原子群がさらに存在して環状配位子を形成してもよい。Ｌ１５はＬ１１及びＬ１４の両方と結合して環状配位子を形成してもよい。
Ｙ１１、Ｙ１２、およびＹ１３はそれぞれ連結基、単結合、または二重結合を表す。また、Ｙ１１、Ｙ１２、又はＹ１３が連結基である場合、Ｌ１１とＹ１２、Ｙ１２とＬ１２、Ｌ１２とＹ１１、Ｙ１１とＬ１３、Ｌ１３とＹ１３、Ｙ１３とＬ１４の間の結合は、それぞれ独立に、単結合又は二重結合を表す。ｎ１１は０〜４を表す。Ｍ１１とＬ１１〜Ｌ１５との結合は、それぞれ配位結合、イオン結合、共有結合のいずれでもよい。
【００８４】
一般式（Ａ）で表される有機化合物について詳細に説明する。
一般式（Ａ）中、Ｍ１１は金属イオンを表す。金属イオンとしては特に限定されないが、２価または３価の金属イオンが好ましい。２価または３価の金属イオンとしては、白金イオン、イリジウムイオン、レニウムイオン、パラジウムイオン、ロジウムイオン、ルテニウムイオン、銅イオン、ユーロピウムイオン、ガドリニウムイオン、テルビウムイオンが好ましく、白金イオン、イリジウムイオン、またはユーロピウムイオンがより好ましく、白金イオン、イリジウムイオンがさらに好ましく、白金イオンが特に好ましい。
【００８５】
一般式（Ａ）中、Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、及びＬ１４は、それぞれ独立に、Ｍ１１に配位する配位子を表す。Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、及びＬ１４に含まれ、かつ、Ｍ１１に配位する原子としては、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、炭素原子、又はリン原子が好ましく、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、又は炭素原子がより好ましく、窒素原子、酸素原子、又は炭素原子が更に好ましい。
【００８６】
Ｍ１１とＬ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、及びＬ１４でそれぞれ形成される結合は、それぞれ独立に、共有結合であってもイオン結合であっても配位結合であってもよい。本発明における配位子とは、説明の便宜上、配位結合のみならず他のイオン結合、共有結合により形成された場合においても用いるものとする。
Ｌ１１、Ｙ１２、Ｌ１２、Ｙ１１、Ｌ１３、Ｙ１３、及びＬ１４から成る配位子は、アニオン性配位子（少なくとも一つのアニオンが金属と結合する配位子）であることが好ましい。アニオン性配位子中のアニオンの数は、１〜３が好ましく、１、２がより好ましく、２がさらに好ましい。
【００８７】
Ｍ１１に炭素原子で配位するＬ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、及びＬ１４としては、特に限定されないが、それぞれ独立にイミノ配位子、芳香族炭素環配位子（例えばベンゼン配位子、ナフタレン配位子、アントラセン配位子、またはフェナントラセン配位子など）、ヘテロ環配位子（例えばチオフェン配位子、ピリジン配位子、ピラジン配位子、ピリミジン配位子、チアゾール配位子、オキサゾール配位子、ピロール配位子、イミダゾール配位子、ピラゾール配位子、及び、それらを含む縮環体（例えばキノリン配位子、ベンゾチアゾール配位子など）およびこれらの互変異性体）が挙げられる。
【００８８】
Ｍ１１に窒素原子で配位するＬ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、及びＬ１４としては特に限定されないが、それぞれ独立に、含窒素へテロ環配位子（例えば、ピリジン配位子、ピラジン配位子、ピリミジン配位子、ピリダジン配位子、トリアジン配位子、チアゾール配位子、オキサゾール配位子、ピロール配位子、イミダゾール配位子、ピラゾール配位子、トリアゾール配位子、オキサジアゾール配位子、チアジアゾール配位子、及び、それらを含む縮環体（例えば、キノリン配位子、ベンズオキサゾール配位子、ベンズイミダゾール配位子など）、及び、これらの互変異性体（なお、本発明では通常の異性体以外に次のような例も互変異性体と定義する。例えば、後述する化合物（２４）の５員ヘテロ環配位子、化合物（６４）の末端５員ヘテロ環配位子、化合物（１４５）の５員ヘテロ環配位子もピロール互変異性体と定義する。）など、アミノ配位子（アルキルアミノ配位子（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばメチルアミノなどが挙げられる。）、アリールアミノ配位子（例えばフェニルアミノなどが挙げられる。）、アシルアミノ配位子（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばアセチルアミノ、ベンゾイルアミノなどが挙げられる。）、アルコキシカルボニルアミノ配位子（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１２であり、例えばメトキシカルボニルアミノなどが挙げられる。）、アリールオキシカルボニルアミノ配位子（好ましくは炭素数７〜３０、より好ましくは炭素数７〜２０、特に好ましくは炭素数７〜１２であり、例えばフェニルオキシカルボニルアミノなどが挙げられる。）、スルホニルアミノ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメタンスルホニルアミノ、ベンゼンスルホニルアミノなどが挙げられる。）、イミノ配位子など）が挙げられる。これらの配位子はさらに置換されていてもよい。
【００８９】
Ｍ１１に酸素原子で配位するＬ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、及びＬ１４としては特に限定されないが、それぞれ独立に、アルコキシ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１０であり、例えばメトキシ、エトキシ、ブトキシ、２−エチルヘキシロキシなどが挙げられる。）、アリールオキシ配位子（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニルオキシ、１−ナフチルオキシ、２−ナフチルオキシなどが挙げられる。）、ヘテロ環オキシ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばピリジルオキシ、ピラジルオキシ、ピリミジルオキシ、キノリルオキシなどが挙げられる。）、アシルオキシ配位子（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばアセトキシ、ベンゾイルオキシなどが挙げられる。）、シリルオキシ配位子（好ましくは炭素数３〜４０、より好ましくは炭素数３〜３０、特に好ましくは炭素数３〜２４であり、例えばトリメチルシリルオキシ、トリフェニルシリルオキシなどが挙げられる。）、カルボニル配位子（例えばケトン配位子、エステル配位子、アミド配位子など）、エーテル配位子（例えばジアルキルエーテル配位子、ジアリールエーテル配位子、フリル配位子など）などが挙げられる。
【００９０】
Ｍ１１に硫黄原子で配位するＬ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、及びＬ１４としては特に限定されないが、それぞれ独立に、アルキルチオ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメチルチオ、エチルチオなどが挙げられる。）、アリールチオ配位子（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニルチオなどが挙げられる。）、ヘテロ環チオ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばピリジルチオ、２−ベンズイミゾリルチオ、２−ベンズオキサゾリルチオ、２−ベンズチアゾリルチオなどが挙げられる。）、チオカルボニル配位子（例えばチオケトン配位子、チオエステル配位子など）、又はチオエーテル配位子（例えばジアルキルチオエーテル配位子、ジアリールチオエーテル配位子、チオフリル配位子など）などが挙げられる。これらの置換配位子は更に置換されてもよい。
【００９１】
Ｍ１１にリン原子で配位するＬ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、及びＬ１４としては特に限定されないが、それぞれ独立に、ジアルキルホスフィノ基、ジアリールホスフィノ基、トリアルキルホスフィン、トリアリールホスフィン、およびホスフィニン基等が挙げられる。これらの基は更に置換されてもよい。
【００９２】
Ｌ１１及びＬ１４は、それぞれ独立に、芳香族炭素環配位子、アルキルオキシ配位子、アリールオキシ配位子、エーテル配位子、アルキルチオ配位子、アリールチオ配位子、アルキルアミノ配位子、アリールアミノ配位子、アシルアミノ配位子、含窒素へテロ環配位子（例えばピリジン配位子、ピラジン配位子、ピリミジン配位子、ピリダジン配位子、トリアジン配位子、チアゾール配位子、オキサゾール配位子、ピロール配位子、イミダゾール配位子、ピラゾール配位子、トリアゾール配位子、オキサジアゾール配位子、チアジアゾール配位子、又は、それらを含む縮配位子体（例えば、キノリン配位子、ベンズオキサゾール配位子、ベンズイミダゾール配位子など）、又は、これらの互変異性体など）が好ましく、芳香族炭素環配位子、アリールオキシ配位子、アリールチオ配位子、アリールアミノ配位子、並びにピリジン配位子、ピラジン配位子、イミダゾール配位子、又は、それらを含む縮配位子体（例えば、キノリン配位子、キノキサリン配位子、ベンズイミダゾール配位子など）、又は、これらの互変異性体がより好ましく、芳香族炭素環配位子、アリールオキシ配位子、アリールチオ配位子、又はアリールアミノ配位子がさらに好ましく、芳香族炭素環配位子、又はアリールオキシ配位子が特に好ましい。
【００９３】
Ｌ１２及びＬ１３は、それぞれ独立に、Ｍ１１と配位結合を形成する配位子が好ましく、Ｍ１１と配位結合を形成する配位子としては、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、トリアジン環、チアゾール環、オキサゾール環、ピロール環、トリアゾール環、及び、それらを含む縮環体（例えば、キノリン環、ベンズオキサゾール環、ベンズイミダゾール環、またはインドレニン環など）及び、これらの互変異性体が好ましく、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピロール環、及び、それらを含む縮環体（例えば、キノリン環、ベンズピロールなど）、及び、これらの互変異性体がより好ましく、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、及び、それらを含む縮環体（例えば、キノリン環など）がさらに好ましく、ピリジン環、及び、ピリジン環を含む縮環体（例えば、キノリン環など）が特に好ましい。
【００９４】
一般式（Ａ）中、Ｌ１５はＭ１１に配位する配位子を表す。Ｌ１５は１〜４座の配位子が好ましく、１〜４座のアニオン性配位子がより好ましい。１〜４座のアニオン性配位子としては特に限定されないが、ハロゲン配位子、１，３−ジケトン配位子（例えば、アセチルアセトン配位子など）、ピリジン配位子を含有するモノアニオン性２座配位子（例えば、ピコリン酸配位子、２−（２−ヒドロキシフェニル）−ピリジン配位子など）、Ｌ１１、Ｙ１２、Ｌ１２、Ｙ１１、Ｌ１３、Ｙ１３、Ｌ１４で形成される４座配位子が好ましく、１，３−ジケトン配位子（例えば、アセチルアセトン配位子など）、ピリジン配位子を含有するモノアニオン性２座配位子（例えばピコリン酸配位子、２−（２−ヒドロキシフェニル）−ピリジン配位子など）、Ｌ１１、Ｙ１２、Ｌ１２、Ｙ１１、Ｌ１３、Ｙ１３、Ｌ１４で形成される４座配位子がより好ましく、１，３−ジケトン配位子（例えば、アセチルアセトン配位子など）、ピリジン配位子を含有するモノアニオン性２座配位子（例えば、ピコリン酸配位子、２−（２−ヒドロキシフェニル）−ピリジン配位子など）がさらに好ましく、１，３−ジケトン配位子（例えば、アセチルアセトン配位子など）が特に好ましい。配位座の数、及び配位子の数が、金属の配位数を上回ることはない。但し、Ｌ１５はＬ１１及びＬ１４の両方と結合して環状配位子を形成することはない。
【００９５】
一般式（Ａ）中、Ｙ１１、Ｙ１２、及びＹ１３は、それぞれ独立に、連結基、単結合、または二重結合を表す。連結基としては、特に限定されないが、例えば、炭素原子、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、ケイ素原子、リン原子から選択される原子を含んで構成される連結基が好ましい。このような連結基の具体例としては、例えば下記のものが挙げられる。
【００９６】
【化１１】
【００９７】
また、Ｙ１１、Ｙ１２、又はＹ１３が連結基である場合、Ｌ１１とＹ１２、Ｙ１２とＬ１２、Ｌ１２とＹ１１、Ｙ１１とＬ１３、Ｌ１３とＹ１３、Ｙ１３とＬ１４の間の結合は、それぞれ独立に、単結合又は二重結合を表す。
【００９８】
Ｙ１１、Ｙ１２、及びＹ１３は、それぞれ独立に、単結合、二重結合、カルボニル連結基、アルキレン連結基、またはアルケニレン基が好ましい。Ｙ１１は、単結合、アルキレン基がより好ましく、アルキレン基がさらに好ましい。Ｙ１２及びＹ１３は、単結合、アルケニレン基がより好ましく、単結合がさらに好ましい。
【００９９】
Ｙ１２、Ｌ１１、Ｌ１２、及びＭ１１で形成される環、Ｙ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、及びＭ１１で形成される環、Ｙ１３、Ｌ１３、Ｌ１４、及びＭ１１で形成される環は、それぞれ環員数４〜１０が好ましく、環員数５〜７がより好ましく、環員数５又は６がさらに好ましい。
【０１００】
一般式（Ａ）中、ｎ１１は０〜４を表す。Ｍ１１が配位数４の金属の場合、ｎ１１は０であり、Ｍ１１が配位数６の金属の場合、ｎ１１は１、２が好ましく、１がより好ましい。Ｍ１１が配位数６でｎ１１が１の場合Ｌ１５は２座配位子を表し、Ｍ１１が配位数６でｎ１１が２の場合Ｌ１５は単座配位子を表す。Ｍ１１が配位数８の金属の場合、ｎ１１は１〜４が好ましく、１、２がより好ましく、１がより好ましい。Ｍ１１が配位数８でｎ１１が１の場合Ｌ１５は４座配位子を表し、Ｍ１１が配位数８でｎ１１が２の場合Ｌ１５は２座配位子を表す。ｎ１１が複数のときは、複数のＬ１５は同じであっても異なっていてもよい。
【０１０１】
以下に本発明における一般式（Ａ）で表される錯体の具体例を例示するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【化１２】
【０１０２】
【化１３】
【０１０３】
【化１４】
【０１０４】
【化１５】
【０１０５】
【化１６】
【０１０６】
【化１７】
【０１０７】
【化１８】
【０１０８】
【化１９】
【０１０９】
【化２０】
【０１１０】
【化２１】
【０１１１】
【化２２】
【０１１２】
【化２３】
【０１１３】
【化２４】
【０１１４】
【化２５】
【０１１５】
【化２６】
【０１１６】
【化２７】
【０１１７】
【化２８】
【０１１８】
【化２９】
【０１１９】
【化３０】
【０１２０】
【化３１】
【０１２１】
【化３２】
【０１２２】
（正孔輸送性発光材料）
本発明において用いられる正孔輸送性発光材料としては、正孔輸送性蛍光発光材料、正孔輸送性燐光発光材料を用いることができるが、好ましくは正孔輸送性燐光発光材料である。
【０１２３】
本発明に於ける正孔輸送性発光材料について説明する。
本発明の発光層に用いられる正孔輸送性発光材料としては、耐久性向上、駆動電圧低下の観点から、イオン化ポテンシャル（Ｉｐ）が５．１ｅＶ以上６．４ｅＶ以下であることが好ましく、５．４ｅＶ以上６．２ｅＶ以下であることがより好ましく、５．６ｅＶ以上６．０ｅＶ以下であることが更に好ましい。また、耐久性向上、駆動電圧低下の観点から、電子親和力（Ｅａ）が１．２ｅＶ以上３．１ｅＶ以下であることが好ましく、１．４ｅＶ以上３．０ｅＶ以下であることがより好ましく、１．８ｅＶ以上２．８ｅＶ以下であることが更に好ましい。
【０１２４】
このような正孔輸送性発光材料としては、具体的には、例えば、ピロール系化合物、インドール系化合物、カルバゾール系化合物、イミダゾール系化合物、ポリアリールアルカン系化合物、アリールアミン系化合物、スチリル系化合物、スチリルアミン系化合物、チオフェン系化合物、芳香族多環縮合系化合物などのほか、金属錯体などが挙げられる。
前記金属錯体中の金属イオンは、特に限定されないが、発光効率向上、耐久性向上、駆動電圧低下の観点から、遷移金属イオン、希土類金属イオンであることが好ましく、より好ましくは、イリジウムイオン、白金イオン、金イオン、レニウムイオン、タングステンイオン、ロジウムイオン、ルテニウムイオン、オスミウムイオン、パラジウムイオン、銀イオン、銅イオン、コバルトイオン、ニッケルイオン、鉛イオン、希土類金属イオン（例えば、ユーロピウムイオン、ガドリニウムイオン、テルビウムイオンなど）が好ましく、更に好ましくは、イリジウムイオン、白金イオン、金イオン、レニウムイオン、タングステンイオン、ユーロピウムイオン、カドリニウムイオン、テルビウムイオンであり、特に好ましくは、イリジウムイオン、白金イオン、レニウムイオン、ユーロピウムイオン、ガドリニウムイオン、テルビウムイオンであり、最も好ましくは、イリジウムイオンである。イリジウムイオンを有する金属錯体の中でも特に好ましくは、炭素−Ｉｒ結合、窒素−Ｉｒ結合（この場合の結合は、配位結合、イオン結合、共有結合のいずれであってもよい）を有する金属錯体である。
【０１２５】
このような正孔輸送性発光材料の例としては、具体的には、例えば、以下の材料を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【０１２６】
【化３３】
【０１２７】
【化３４】
【０１２８】
【化３５】
【０１２９】
【化３６】
【０１３０】
【化３７】
【０１３１】
【化３８】
【０１３２】
２−２．ホスト材料
ホスト材料としては正孔輸送性ホスト材料、及び電子輸送性ホスト材料のいずれも用いることができる。
【０１３３】
（電子輸送性ホスト材料）
本発明に用いられる電子輸送性ホスト材料としては、耐久性向上、駆動電圧低下の観点から、電子親和力Ｅａが２．５ｅＶ以上３．５ｅＶ以下であることが好ましく、２．６ｅＶ以上３．４ｅＶ以下であることがより好ましく、２．８ｅＶ以上３．３ｅＶ以下であることが更に好ましい。また、耐久性向上、駆動電圧低下の観点から、イオン化ポテンシャルＩｐが５．７ｅＶ以上７．５ｅＶ以下であることが好ましく、５．８ｅＶ以上７．０ｅＶ以下であることがより好ましく、５．９ｅＶ以上６．５ｅＶ以下であることが更に好ましい。
【０１３４】
このような電子輸送性ホストとしては、具体的には、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、イミダゾール、ピラゾール、トリアゾ−ル、オキサゾ−ル、オキサジアゾ−ル、フルオレノン、アントラキノジメタン、アントロン、ジフェニルキノン、チオピランジオキシド、カルボジイミド、フルオレニリデンメタン、ジスチリルピラジン、フッ素置換芳香族化合物、ナフタレン、ペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン、およびそれらの誘導体（他の環と縮合環を形成してもよい）、８−キノリノ−ル誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾ−ルやベンゾチアゾ−ルを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体等を挙げることができる。
【０１３５】
電子輸送性ホストとして好ましくは、金属錯体、アゾール誘導体（ベンズイミダゾール誘導体、イミダゾピリジン誘導体等）、アジン誘導体（ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体等）であり、中でも、本発明においては耐久性の点から金属錯体化合物が好ましい。金属錯体化合物は金属に配位する少なくとも１つの窒素原子または酸素原子または硫黄原子を有する配位子をもつ金属錯体がより好ましい。
金属錯体中の金属イオンは特に限定されないが、好ましくはベリリウムイオン、マグネシウムイオン、アルミニウムイオン、ガリウムイオン、亜鉛イオン、インジウムイオン、錫イオン、白金イオン、またはパラジウムイオンであり、より好ましくはベリリウムイオン、アルミニウムイオン、ガリウムイオン、亜鉛イオン、白金イオン、またはパラジウムイオンであり、更に好ましくはアルミニウムイオン、亜鉛イオン、白金イオン、またはパラジウムイオンである。
【０１３６】
前記金属錯体中に含まれる配位子としては種々の公知の配位子が有るが、例えば、「Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｈｏｔｏｐｈｙｓｉｃｓ ｏｆ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ」、Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ社、Ｈ．Ｙｅｒｓｉｎ著、１９８７年発行、「有機金属化学−基礎と応用−」、裳華房社、山本明夫著、１９８２年発行等に記載の配位子が挙げられる。
【０１３７】
前記配位子として、好ましくは含窒素ヘテロ環配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数３〜１５であり、単座配位子であっても２座以上の配位子であっても良い。好ましくは２座以上６座以下の配位子である。また、２座以上６座以下の配位子と単座の混合配位子も好ましい。
配位子としては、例えばアジン配位子（例えば、ピリジン配位子、ビピリジル配位子、ターピリジン配位子などが挙げられる。）、ヒドロキシフェニルアゾール配位子（例えば、ヒドロキシフェニルベンズイミダゾール配位子、ヒドロキシフェニルベンズオキサゾール配位子、ヒドロキシフェニルイミダゾール配位子、ヒドロキシフェニルイミダゾピリジン配位子などが挙げられる。）、アルコキシ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１０であり、例えばメトキシ、エトキシ、ブトキシ、２−エチルヘキシロキシなどが挙げられる。）、アリールオキシ配位子（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニルオキシ、１−ナフチルオキシ、２−ナフチルオキシ、２，４，６−トリメチルフェニルオキシ、４−ビフェニルオキシなどが挙げられる。）、
【０１３８】
ヘテロアリールオキシ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばピリジルオキシ、ピラジルオキシ、ピリミジルオキシ、およびキノリルオキシなどが挙げられる。）、アルキルチオ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメチルチオ、エチルチオなどが挙げられる。）、アリールチオ配位子（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニルチオなどが挙げられる。）、ヘテロアリールチオ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばピリジルチオ、２−ベンズイミゾリルチオ、２−ベンズオキサゾリルチオ、および２−ベンズチアゾリルチオなどが挙げられる。）、シロキシ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数３〜２５、特に好ましくは炭素数６〜２０であり、例えば、トリフェニルシロキシ基、トリエトキシシロキシ基、およびトリイソプロピルシロキシ基などが挙げられる。）、芳香族炭化水素アニオン配位子（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２５、特に好ましくは炭素数６〜２０であり、例えばフェニルアニオン、ナフチルアニオン、およびアントラニルアニオンなどが挙げられる。）、芳香族ヘテロ環アニオン配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数２〜２５、特に好ましくは炭素数２〜２０であり、例えばピロールアニオン、ピラゾールアニオン、ピラゾールアニオン、トリアゾールアニオン、オキサゾールアニオン、ベンゾオキサゾールアニオン、チアゾールアニオン、ベンゾチアゾールアニオン、チオフェンアニオン、およびベンゾチオフェンアニオンなどが挙げられる。）、インドレニンアニオン配位子などが挙げられ、好ましくは含窒素ヘテロ環配位子、アリールオキシ配位子、ヘテロアリールオキシ基、芳香族炭化水素アニオン配位子、芳香族ヘテロ環アニオン配位子、またはシロキシ配位子であり、更に好ましくは含窒素ヘテロ環配位子、アリールオキシ配位子、シロキシ配位子、芳香族炭化水素アニオン配位子、または芳香族ヘテロ環アニオン配位子である。
【０１３９】
金属錯体電子輸送性ホスト材料の例としては、例えば特開２００２−２３５０７６、特開２００４−２１４１７９、特開２００４−２２１０６２、特開２００４−２２１０６５、特開２００４−２２１０６８、特開２００４−３２７３１３等に記載の化合物が挙げられる。
【０１４０】
このような電子輸送性ホスト材料としては、具体的には、例えば、以下の材料を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【０１４１】
【化３９】
【０１４２】
【化４０】
【０１４３】
【化４１】
【０１４４】
電子輸送層ホスト材料としては、Ｅ−１〜Ｅ−６、Ｅ−８、Ｅ−９、Ｅ−１０、Ｅ−２１、またはＥ−２２が好ましく、Ｅ−３、Ｅ−４、Ｅ−６、Ｅ−８、Ｅ−９、Ｅ−１０、Ｅ−２１、またはＥ−２２がより好ましく、Ｅ−３、Ｅ−４、Ｅ−８、Ｅ−９、Ｅ−２１、またはＥ−２２が更に好ましい。
【０１４５】
本発明における発光層において、発光性ドーパントとして燐光発光性ドーパントを用いたとき、該燐光発光性ドーパントの最低三重項励起エネルギーＴ１（Ｄ）と前記複数のホスト化合物の最低励起三重項エネルギーのうち最小のもの前記Ｔ１（Ｈ）ｍｉｎとが、Ｔ１（Ｈ）ｍｉｎ＞Ｔ１（Ｄ）の関係を満たすことが色純度、外部量子効率、駆動耐久性の点で好ましい。
【０１４６】
（正孔輸送性ホスト材料）
本発明の発光層に用いられる正孔輸送性ホスト材料としては、耐久性向上、駆動電圧低下の観点から、イオン化ポテンシャルＩｐが５．１ｅＶ以上６．４ｅＶ以下であることが好ましく、５．４ｅＶ以上６．２ｅＶ以下であることがより好ましく、５．６ｅＶ以上６．０ｅＶ以下であることが更に好ましい。また、耐久性向上、駆動電圧低下の観点から、電子親和力Ｅａが１．２ｅＶ以上３．１ｅＶ以下であることが好ましく、１．４ｅＶ以上３．０ｅＶ以下であることがより好ましく、１．８ｅＶ以上２．８ｅＶ以下であることが更に好ましい。
【０１４７】
このような正孔輸送性ホスト材料としては、具体的には、例えば、以下の材料を挙げることができる。
ピロール、インドール、カルバゾール、アザインドール、アザカルバゾール、ピラゾール、イミダゾール、ポリアリールアルカン、ピラゾリン、ピラゾロン、フェニレンジアミン、アリールアミン、アミノ置換カルコン、スチリルアントラセン、フルオレノン、ヒドラゾン、スチルベン、シラザン、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、ポルフィリン系化合物、ポリシラン系化合物、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマー、有機シラン、カーボン膜、及びそれらの誘導体等が挙げられる。
中でも、インドール誘導体、カルバゾール誘導体、アザインドール誘導体、アザカルバゾール誘導体、芳香族第三級アミン化合物、チオフェン誘導体が好ましく、特に分子内にインドール骨格、カルバゾール骨格、アザインドール骨格、アザカルバゾール骨格および／または芳香族第三級アミン骨格を複数個有するものが好ましい。
このような正孔輸送性ホスト材料としての具体的化合物としては、例えば下記のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【０１４８】
【化４２】
【０１４９】
【化４３】
【０１５０】
【化４４】
【０１５１】
【化４５】
【０１５２】
【化４６】
【０１５３】
＜発光材料とホスト材料の混合比＞
−正孔輸送性ホスト材料および電子輸送性発光材料の混合比
本発明に於ける正孔輸送性ホスト材料および電子輸送性発光材料の混合比率は、十分な発光強度を得つつ会合発光や濃度消光、正孔が発光層から漏れ出ることを抑制する観点から、発光層の総計として、質量比で９５：５〜５０：５０が好ましく、９０：１０〜７０：３０がより好ましい。
−電子輸送性ホスト材料および正孔輸送性発光材料の混合比−
本発明に於ける電子輸送性ホスト材料および正孔輸送性発光材料の混合比率は、十分な発光強度を得つつ会合発光や濃度消光、正孔が発光層から漏れ出ることを抑制する観点から、発光層の総計として、質量比で５：９５〜５０：５０が好ましく、１０：９０〜３０：７０がより好ましい。
【０１５４】
３．有機ＥＬ素子の構成
次に、本発明の有機ＥＬ素子の構成について、詳細に説明する。
本発明の有機ＥＬ素子は基板上に陰極と陽極を有し、両電極の間に発光層を含む複数の有機化合物層を有し、更に発光層の両側には有機化合物層が隣接して構成される。発光層に隣接している有機化合物層と電極の間には、更に有機化合物層を有していてもよい。発光素子の性質上、陽極及び陰極のうち少なくとも一方の電極は、透明であることが好ましい。通常の場合、陽極が透明である。
【０１５５】
本発明における有機化合物層の積層の態様としては、陽極側から、正孔輸送層、発光層、電子輸送層の順に積層されている態様が好ましい。更に、正孔輸送層と発光層との間、又は、発光層と電子輸送層との間には、電荷ブロック層等を有していてもよい。
【０１５６】
本発明の有機電界発光素子における有機化合物層の好適な態様は、陽極側から順に、少なくとも、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔ブロック層、電子輸送層、及び電子注入層、を有する態様である。
【０１５７】
尚、発光層と電子輸送層との間に正孔ブロック層を有した場合には、発光層と隣接する有機化合物層は、陽極側が正孔輸送層になり、陰極側が正孔ブロック層となる。また、陽極と正孔輸送層との間に、正孔注入層を有してもよく、陰極と電子輸送層との間には、電子注入層を有してもよい。尚、各層は複数の二次層に分かれていてもよい。
【０１５８】
＜基板＞
本発明で使用する基板としては、発光層から発せられる光を散乱又は減衰させない基板であることが好ましい。その具体例としては、ジルコニア安定化イットリウム（ＹＳＺ）、ガラス等の無機材料、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、およびポリ（クロロトリフルオロエチレン）等の有機材料が挙げられる。
例えば、基板としてガラスを用いる場合、その材質については、ガラスからの溶出イオンを少なくするため、無アルカリガラスを用いることが好ましい。また、ソーダライムガラスを用いる場合には、シリカなどのバリアコートを施したものを使用することが好ましい。有機材料の場合には、耐熱性、寸法安定性、耐溶剤性、電気絶縁性、及び加工性に優れていることが好ましい。
【０１５９】
基板の形状、構造、大きさ等については、特に制限はなく、発光素子の用途、目的等に応じて適宜選択することができる。一般的には、基板の形状としては、板状であることが好ましい。基板の構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよく、また、単一部材で形成されていてもよいし、２以上の部材で形成されていてもよい。
【０１６０】
基板は、無色透明であっても、有色透明であってもよいが、有機発光層から発せられる光を散乱又は減衰等させることがない点で、無色透明であることが好ましい。
【０１６１】
基板には、その表面又は裏面に透湿防止層（ガスバリア層）を設けることができる。
透湿防止層（ガスバリア層）の材料としては、窒化珪素、酸化珪素などの無機物が好適に用いられる。透湿防止層（ガスバリア層）は、例えば、高周波スパッタリング法などにより形成することができる。
熱可塑性基板を用いる場合には、更に必要に応じて、ハードコート層、アンダーコート層などを設けてもよい。
【０１６２】
＜陽極＞
陽極は、通常、有機化合物層に正孔を供給する電極としての機能を有していればよく、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて、公知の電極材料の中から適宜選択することができる。前述のごとく、陽極は、通常透明陽極として設けられる。
【０１６３】
陽極の材料としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、導電性化合物、又はこれらの混合物が好適に挙げられる。陽極材料の具体例としては、アンチモンやフッ素等をドープした酸化錫（ＡＴＯ、ＦＴＯ）、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化亜鉛インジウム（ＩＺＯ）等の導電性金属酸化物、金、銀、クロム、ニッケル等の金属、さらにこれらの金属と導電性金属酸化物との混合物又は積層物、ヨウ化銅、硫化銅などの無機導電性物質、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロールなどの有機導電性材料、及びこれらとＩＴＯとの積層物などが挙げられる。この中で好ましいのは、導電性金属酸化物であり、特に、生産性、高導電性、透明性等の点からはＩＴＯが好ましい。
【０１６４】
陽極は、例えば、印刷方式、コーティング方式等の湿式方式、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的方式、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ法等の化学的方式などの中から、陽極を構成する材料との適性を考慮して適宜選択した方法に従って、前記基板上に形成することができる。例えば、陽極の材料として、ＩＴＯを選択する場合には、陽極の形成は、直流又は高周波スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等に従って行うことができる。
【０１６５】
本発明の有機電界発光素子において、陽極の形成位置としては特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて適宜選択することができる。が、前記基板上に形成されるのが好ましい。この場合、陽極は、基板における一方の表面の全部に形成されていてもよく、その一部に形成されていてもよい。
【０１６６】
なお、陽極を形成する際のパターニングとしては、フォトリソグラフィーなどによる化学的エッチングによって行ってもよいし、レーザーなどによる物理的エッチングによって行ってもよく、また、マスクを重ねて真空蒸着やスパッタ等をして行ってもよいし、リフトオフ法や印刷法によって行ってもよい。
【０１６７】
陽極の厚みとしては、陽極を構成する材料により適宜選択することができ、一概に規定することはできないが、通常、１０ｎｍ〜５０μｍ程度であり、５０ｎｍ〜２０μｍが好ましい。
【０１６８】
陽極の抵抗値としては、１０３Ω／□以下が好ましく、１０２Ω／□以下がより好ましい。陽極が透明である場合は、無色透明であっても、有色透明であってもよい。透明陽極側から発光を取り出すためには、その透過率としては、６０％以上が好ましく、７０％以上がより好ましい。
【０１６９】
なお、透明陽極については、沢田豊監修「透明電極膜の新展開」シーエムシー刊（１９９９）に詳述があり、ここに記載される事項を本発明に適用することができる。耐熱性の低いプラスティック基材を用いる場合は、ＩＴＯ又はＩＺＯを使用し、１５０℃以下の低温で成膜した透明陽極が好ましい。
【０１７０】
＜陰極＞
陰極は、通常、有機化合物層に電子を注入する電極としての機能を有していればよく、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて、公知の電極材料の中から適宜選択することができる。
【０１７１】
陰極を構成する材料としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、電気伝導性化合物、これらの混合物などが挙げられる。具体例としてはアルカリ金属（たとえば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ等）、アルカリ土類金属（たとえばＭｇ、Ｃａ等）、金、銀、鉛、アルミニウム、ナトリウム−カリウム合金、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−銀合金、インジウム、およびイッテルビウム等の希土類金属などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいが、安定性と電子注入性とを両立させる観点からは、２種以上を好適に併用することができる。
【０１７２】
これらの中でも、陰極を構成する材料としては、電子注入性の点で、アルカリ金属やアルカリ土類金属が好ましく、保存安定性に優れる点で、アルミニウムを主体とする材料が好ましい。
アルミニウムを主体とする材料とは、アルミニウム単独、アルミニウムと０．０１質量％〜１０質量％のアルカリ金属又はアルカリ土類金属との合金若しくはこれらの混合物（例えば、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金など）をいう。
【０１７３】
なお、陰極の材料については、特開平２−１５５９５号公報、特開平５−１２１１７２号公報に詳述されており、これらの公報に記載の材料は、本発明においても適用することができる。
【０１７４】
陰極の形成方法については、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができる。例えば、印刷方式、コーティング方式等の湿式方式、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的方式、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ法等の化学的方式などの中から、前記した陰極を構成する材料との適性を考慮して適宜選択した方法に従って形成することができる。例えば、陰極の材料として、金属等を選択する場合には、その１種又は２種以上を同時又は順次にスパッタ法等に従って行うことができる。
【０１７５】
陰極を形成するに際してのパターニングは、フォトリソグラフィーなどによる化学的エッチングによって行ってもよいし、レーザーなどによる物理的エッチングによって行ってもよく、マスクを重ねて真空蒸着やスパッタ等をして行ってもよいし、リフトオフ法や印刷法によって行ってもよい。
【０１７６】
本発明において、陰極形成位置は特に制限はなく、有機化合物層上の全部に形成されていてもよく、その一部に形成されていてもよい。
また、陰極と前記有機化合物層との間に、アルカリ金属又はアルカリ土類金属のフッ化物、酸化物等による誘電体層を０．１ｎｍ〜５ｎｍの厚みで挿入してもよい。この誘電体層は、一種の電子注入層と見ることもできる。誘電体層は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等により形成することができる。
【０１７７】
陰極の厚みは、陰極を構成する材料により適宜選択することができ、一概に規定することはできないが、通常１０ｎｍ〜５μｍ程度であり、５０ｎｍ〜１μｍが好ましい。
また、陰極は、透明であってもよいし、不透明であってもよい。なお、透明な陰極は、陰極の材料を１ｎｍ〜１０ｎｍの厚さに薄く成膜し、更にＩＴＯやＩＺＯ等の透明な導電性材料を積層することにより形成することができる。
【０１７８】
＜有機化合物層＞
本発明における有機化合物層について説明する。
本発明の有機ＥＬ素子は、発光層を含む少なくとも一層の有機化合物層を有しており、発光層以外の他の有機化合物層としては、正孔輸送層、電子輸送層、電荷ブロック層、正孔注入層、電子注入層等の各層が挙げられる。
前述したごとく、本発明における態様の１つは、発光層に隣接して一般式（１）で表される化合物を含有する界面薄層を有する。陽極に面する側に設けられた界面薄層に一般式（１）で表される化合物を含有する場合、該界面薄層は正孔輸送層もしくは正孔輸送層と発光層との間の層である。陰極に面する側に設けられた界面薄層に一般式（１）で表される化合物を含有する場合、該界面薄層は電子輸送層もしくは電子輸送層と発光層との間の層である。
【０１７９】
−有機化合物層の形成−
本発明の有機電界発光素子において、有機化合物層を構成する各層は、蒸着法やスパッタ法等の乾式製膜法、湿式塗布方式、転写法、印刷法、インクジェット方式等いずれによっても好適に形成することができる。
【０１８０】
−正孔注入層、正孔輸送層−
正孔注入層、正孔輸送層は、陽極又は陽極側から正孔を受け取り陰極側に輸送する機能を有する層である。本発明の正孔注入層、正孔輸送層に使用できる材料としては、特に限定はなく、低分子化合物であっても高分子化合物であってもよい。
具体的には、ピロール誘導体、カルバゾール誘導体、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、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、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、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、フタロシアニン系化合物、ポルフィリン系化合物、チオフェン誘導体、有機シラン誘導体、カーボン、フェニルアゾール、フェニルアジンを配位子に有する金属錯体、等を含有する層であることが好ましい。
【０１８１】
本発明の有機ＥＬ素子の正孔注入層あるいは正孔輸送層には、電子受容性ドーパントを含有させることができる。正孔注入層、あるいは正孔輸送層に導入する電子受容性ドーパントとしては、電子受容性で有機化合物を酸化する性質を有すれば、無機化合物でも有機化合物でも使用できる。
【０１８２】
具体的には、無機化合物は塩化第二鉄や塩化アルミニウム、塩化ガリウム、塩化インジウム、五塩化アンチモンなどのハロゲン化金属、五酸化バナジウム、および三酸化モリブデンなどの金属酸化物などが挙げられる。
【０１８３】
有機化合物の場合は、置換基としてニトロ基、ハロゲン、シアノ基、トリフルオロメチル基などを有する化合物、キノン系化合物、酸無水物系化合物、フラーレンなどを好適に用いることができる。
この他にも、特開平６−２１２１５３、特開平１１−１１１４６３、特開平１１−２５１０６７、特開２０００−１９６１４０、特開２０００−２８６０５４、特開２０００−３１５５８０、特開２００１−１０２１７５、特開２００１−１６０４９３、特開２００２−２５２０８５、特開２００２−５６９８５、特開２００３−１５７９８１、特開２００３−２１７８６２、特開２００３−２２９２７８、特開２００４−３４２６１４、特開２００５−７２０１２、特開２００５−１６６６３７、特開２００５−２０９６４３等に記載の化合物を好適に用いることが出来る。
【０１８４】
これらの電子受容性ドーパントは、単独で用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。電子受容性ドーパントの使用量は、材料の種類によって異なるが、正孔輸送層材料に対して０．０１質量％〜５０質量％であることが好ましく、０．０５質量％〜２０質量％であることが更に好ましく、０．１質量％〜１０質量％であることが特に好ましい。
【０１８５】
正孔注入層、正孔輸送層の厚さは、駆動電圧を下げるという観点から、各々５００ｎｍ以下であることが好ましい。
正孔輸送層の厚さとしては、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜３００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜２００ｎｍであるのが更に好ましい。また、正孔注入層の厚さとしては、０．１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、０．５ｎｍ〜３００ｎｍであるのがより好ましく、１ｎｍ〜２００ｎｍであるのが更に好ましい。
正孔注入層、正孔輸送層は、上述した材料の１種又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
【０１８６】
−電子注入層、電子輸送層−
電子注入層、電子輸送層は、陰極又は陰極側から電子を受け取り陽極側に輸送する機能を有する層である。本発明の電子注入層、電子輸送層に使用できる材料として特に限定は無く、低分子化合物であっても高分子化合物であってもよい。
具体的には、ピリジン誘導体、キノリン誘導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、フタラジン誘導体、フェナントロリン誘導体、トリアジン誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ナフタレン、ペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン誘導体、８−キノリノール誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体、シロールに代表される有機シラン誘導体、等を含有する層であることが好ましい。
【０１８７】
本発明の有機ＥＬ素子の電子注入層あるいは電子輸送層には、電子供与性ドーパントを含有させることができる。電子注入層、あるいは電子輸送層に導入される電子供与性ドーパントとしては、電子供与性で有機化合物を還元する性質を有していればよく、Ｌｉなどのアルカリ金属、Ｍｇなどのアルカリ土類金属、希土類金属を含む遷移金属や還元性有機化合物などが好適に用いられる。金属としては、特に仕事関数が４．２ｅＶ以下の金属が好適に使用でき、具体的には、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｙ、Ｃｓ、Ｌａ、Ｓｍ、Ｇｄ、およびＹｂなどが挙げられる。また、還元性有機化合物としては、例えば、含窒素化合物、含硫黄化合物、含リン化合物などが挙げられる。
この他にも、特開平６−２１２１５３、特開２０００−１９６１４０、特開２００３−６８４６８、特開２００３−２２９２７８、特開２００４−３４２６１４等に記載の材料を用いることが出来る。
【０１８８】
これらの電子供与性ドーパントは、単独で用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。電子供与性ドーパントの使用量は、材料の種類によって異なるが、電子輸送層材料に対して０．１質量％〜３０質量％であることが好ましく、０．１質量％〜２０質量％であることが更に好ましく、０．１質量％〜１０質量％であることが特に好ましい。
【０１８９】
電子注入層、電子輸送層の厚さは、駆動電圧を下げるという観点から、各々５００ｎｍ以下であることが好ましい。
電子輸送層の厚さとしては、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。また、電子注入層の厚さとしては、０．１ｎｍ〜２００ｎｍであるのが好ましく、０．２ｎｍ〜１００ｎｍであるのがより好ましく、０．５ｎｍ〜５０ｎｍであるのが更に好ましい。
電子注入層、電子輸送層は、上述した材料の１種又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
【０１９０】
−ホールブロック層−
ホールブロック層は、陽極側から発光層に輸送された正孔が、陰極側に通りぬけることを防止する機能を有する層である。本発明において、発光層と陰極側で隣接する有機化合物層として、ホールブロック層を設けることができる。
ホールブロック層を構成する化合物の例としては、ＢＡｌｑ等のアルミニウム錯体、トリアゾール誘導体、ＢＣＰ等のフェナントロリン誘導体、等が挙げられる。
ホールブロック層の厚さとしては、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。
ホールブロック層は、上述した材料の１種又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
【０１９１】
−電子ブロック層−
電子ブロック層は、陰極側から発光層に輸送された電子が、陽極側に通りぬけることを防止する機能を有する層である。本発明において、発光層と陽極側で隣接する有機化合物層として、電子ブロック層を設けることができる。
電子ブロック層を構成する化合物の例としては、例えば前述の正孔輸送材料として挙げたものが適用できる。
電子ブロック層の厚さとしては、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。
ホールブロック層は、上述した材料の１種又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
【０１９２】
＜保護層＞
本発明において、有機ＥＬ素子全体は、保護層によって保護されていてもよい。
保護層に含まれる材料としては、水分や酸素等の素子劣化を促進するものが素子内に入ることを抑止する機能を有しているものであればよい。
その具体例としては、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ等の金属、ＭｇＯ、ＳｉＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＧｅＯ、ＮｉＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、ＴｉＯ２等の金属酸化物、ＳｉＮｘ、ＳｉＮｘＯｙ等の金属窒化物、ＭｇＦ２、ＬｉＦ、ＡｌＦ３、ＣａＦ２等の金属フッ化物、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、ポリイミド、ポリウレア、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリジクロロジフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレンとジクロロジフルオロエチレンとの共重合体、テトラフルオロエチレンと少なくとも１種のコモノマーとを含むモノマー混合物を共重合させて得られる共重合体、共重合主鎖に環状構造を有する含フッ素共重合体、吸水率１％以上の吸水性物質、吸水率０．１％以下の防湿性物質等が挙げられる。
【０１９３】
保護層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、ＭＢＥ（分子線エピタキシ）法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法（高周波励起イオンプレーティング法）、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、ガスソースＣＶＤ法、コーティング法、印刷法、転写法を適用できる。
【０１９４】
＜封止＞
さらに、本発明の有機電界発光素子は、封止容器を用いて素子全体を封止してもよい。
また、封止容器と発光素子の間の空間に水分吸収剤又は不活性液体を封入してもよい。水分吸収剤としては、特に限定されることはないが、例えば、酸化バリウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、五酸化燐、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化銅、フッ化セシウム、フッ化ニオブ、臭化カルシウム、臭化バナジウム、モレキュラーシーブ、ゼオライト、および酸化マグネシウム等を挙げることができる。不活性液体としては、特に限定されることはないが、例えば、パラフィン類、流動パラフィン類、パーフルオロアルカンやパーフルオロアミン、パーフルオロエーテル等のフッ素系溶剤、塩素系溶剤、およびシリコーンオイル類が挙げられる。
【０１９５】
＜駆動＞
本発明の有機電界発光素子は、陽極と陰極との間に直流（必要に応じて交流成分を含んでもよい）電圧（通常２ボルト〜１５ボルト）、又は直流電流を印加することにより、発光を得ることができる。
本発明の有機電界発光素子の駆動方法については、特開平２−１４８６８７号、同６−３０１３５５号、同５−２９０８０号、同７−１３４５５８号、同８−２３４６８５号、同８−２４１０４７号の各公報、特許第２７８４６１５号、米国特許５８２８４２９号、同６０２３３０８号の各明細書、等に記載の駆動方法を適用することができる。
【０１９６】
本発明の発光素子は、種々の公知の工夫により、光取り出し効率を向上させることができる。例えば、基板表面形状を加工する（例えば微細な凹凸パターンを形成する）、基板・ＩＴＯ層・有機層の屈折率を制御する、基板・ＩＴＯ層・有機層の膜厚を制御すること等により、光の取り出し効率を向上させ、外部量子効率を向上させることが可能である。
【０１９７】
本発明の発光素子は、陽極側から発光を取り出す、いわゆる、トップエミッション方式であっても良い。
【０１９８】
（本発明の用途）
本発明の有機電界発光素子は、表示素子、ディスプレイ、バックライト、電子写真、照明光源、記録光源、露光光源、読み取り光源、標識、看板、インテリア、光通信等に好適に利用できる。
【実施例】
【０１９９】
本発明について実施例を用いて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【０２００】
実施例１
＜有機ＥＬ素子の作製＞
（比較の有機ＥＬ素子Ａの作製）
１）陽極の形成
２５ｍｍ×２５ｍｍ×０．７ｍｍのガラス基板上に酸化インジウム錫（以後、ＩＴＯと略記）を１００ｎｍの厚さで蒸着し製膜したもの（東京三容真空（株）製）を透明支持基板とした。この透明支持基板をエッチング、洗浄した。
２）正孔注入・輸送層
【０２０１】
正孔注入層：４，４’，４”−トリス（２−ナフチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（２−ＴＮＡＴＡと略記する）および２，３，５，６−テトラフルオロ−７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン（Ｆ４−ＴＣＮＱと略記する）を２−ＴＮＡＴＡに対してＦ４−ＴＣＮＱが１．０質量％となるように共蒸着した。厚み１６０ｎｍであった。
正孔輸送層：Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（α−ＮＰＤと略記する）、厚み１０ｎｍ。
【０２０２】
３）発光層
発光層（Ｉ）：正孔輸送性ホスト材料Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾリル−１，３−ベンゼン（ｍＣＰと略記する）と多価金属錯体Ｐｔ−１を共蒸着した。ｍＣＰとＰｔ−１の混合比率が８５質量：１５質量％となるように各成分の蒸着速度を調整した。発光層の膜厚は６７ｎｍであった。
【０２０３】
４）電子輸送層、電子注入層
続いて、発光層の上に、下記の電子輸送層、および電子注入層を設けた。
電子輸送層：Ａｌｕｍｉｎｕｍ（III）ｂｉｓ（２−ｍｅｔｈｙｌ−８−ｑｕｉｎｏｌｉｎａｔｏ）−４−ｐｈｅｎｙｌｐｈｅｎｏｌａｔｅ（ＢＡｌｑと略記する）を厚み３９ｎｍに蒸着した。
電子注入層：バソクプロイン（ＢＣＰと略記する）を厚み１ｎｍに蒸着した。
【０２０４】
５）陰極の形成
さらに、ＬｉＦを厚み１ｎｍに蒸着後、シャドウマスクによりパターニングして陰極として厚み１００ｎｍのＡｌを設けた。各層はいずれも抵抗加熱真空蒸着により設けた。
【０２０５】
作製した積層体を、窒素ガスで置換したグロ−ブボックス内に入れ、ガラス製の封止缶および紫外線硬化型の接着剤（ＸＮＲ５５１６ＨＶ、長瀬チバ製）を用いて封止した。
【０２０６】
（本発明の有機ＥＬ素子１〜３の作製）
比較の有機ＥＬ素子Ａの作製において、発光層を分割し、分割発光層、下記の界面薄層および中間薄層を用いた以外は比較の有機ＥＬ素子Ａの作製と全く同様にして本発明の有機ＥＬ素子１〜３を作製した。
分割発光層：比較の有機ＥＬ素子Ａの発光層と同一の組成で蒸着厚みのみを変更した。
界面薄層および中間薄層の構成：一般式（１）の化合物ＡＤ１を表１に示す厚みで蒸着した。
【０２０７】
発光層内の配列順は正孔輸送層側からの順で下記に示す。
素子１：界面薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／界面薄層（０．５ｎｍ）
合計厚みは６３．５ｎｍであった。
素子２：素子１と同様で、但し、界面薄層及び中間薄層の蒸着厚みを１．０ｎｍに変更した。合計厚みは６７ｎｍであった。
素子３：素子１と同様で、但し、界面薄層及び中間薄層の蒸着厚みを２．０ｎｍに変更した。合計厚みは７４ｎｍであった。
【０２０８】
（本発明の有機ＥＬ素子４〜６の作製）
素子４：界面薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（２０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（２０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（２０ｎｍ）／界面薄層（０．５ｎｍ）
合計厚みは６２ｎｍであった。
素子５：素子４と同様で、但し、界面薄層及び中間薄層の蒸着厚みを１．０ｎｍに変更した。合計厚みは６４ｎｍであった。
素子６：素子４と同様で、但し、界面薄層及び中間薄層の蒸着厚みを２．０ｎｍに変更した。合計厚みは６８ｎｍであった。
【０２０９】
（本発明の有機ＥＬ素子７〜９の作製）
素子７：：分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／界面薄層（０．５ｎｍ）
合計厚みは６３ｎｍであった。
素子８：界面薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）
合計厚みは６３ｎｍであった。
素子９：分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）
合計厚みは６２．５ｎｍであった。
【０２１０】
【化４７】
【０２１１】
＜有機ＥＬ素子の性能評価＞
１）外部量子効率
東陽テクニカ（株）製ソースメジャーユニット２４００を用いて、直流電圧を各素子に印加し、発光させた。その輝度をトプコン社製輝度計ＢＭ−８を用いて測定した。発光スペクトルと発光波長は、浜松ホトニクス（株）製スペクトルアナライザーＰＭＡ−１１を用いて測定した。これらの数値をもとに、輝度が３６０ｃｄ／ｍ２における外部量子効率を輝度換算法により算出した。
【０２１２】
２）駆動電圧
東陽テクニカ（株）製ソースメジャーユニット２４００を用いて、直流電圧を各素子に印加し、発光させた。素子に流す電流値が１０ｍＡ／ｃｍ２となったときの電圧を駆動電圧として測定した。
３）駆動耐久性：輝度半減時間
各素子を輝度３６０ｃｄ／ｍ２になるように直流電圧を印加し、連続駆動して輝度が１８０ｃｄ／ｍ２になるまでの時間を測定した。この輝度半減時間をもってして駆動耐久性の指標とした。
【０２１３】
得られた結果を下記の表１にまとめた。
【０２１４】
【表１】
【０２１５】
上記結果から明らかなように、比較の素子Ａに対して本発明の素子は、予想外に高い外部量子効率、低い駆動電圧での発光特性、且つ高い駆動耐久性を有していた。特に、本発明の素子１〜３の中で、界面薄層及び中間薄層の蒸着厚みが０．５ｎｍと最も薄層の素子１が最も優れた性能を示した。本発明の素子４〜６の中でも、界面薄層及び中間薄層の蒸着厚みが０．５ｎｍと最も薄層の素子４が最も優れた性能を示した。また、本発明の素子７〜９の中では、分割発光層の厚みが１０ｎｍと薄く、陽極側界面領域に界面薄層を設けた素子８が最も優れた性能を示した。
【０２１６】
実施例２
１．試料の作製
実施例１の有機ＥＬ素子１，４，７，８，及び９の作製において、界面薄層および中間薄層の構成材料ＡＤ１をＡＤ２に変更した以外は実施例１の有機ＥＬ素子１，４，７，８，及び９の作製と全く同様にして本発明の有機ＥＬ素子１０〜１４を作製した。
【０２１７】
【化４８】
【０２１８】
２．性能評価
実施例１と同様に評価した結果を表２に示した。
【０２１９】
【表２】
【０２２０】
上記結果から明らかなように、本発明の実施例１の比較の素子Ａに対して本発明の素子は、予想外に高い外部量子効率、低い駆動電圧での発光特性、且つ高い駆動耐久性を有していた。特に、本発明の素子１０〜１４の中でも、分割発光層の厚みが１０ｎｍと薄く、陽極側と陰極側の両界面領域に界面薄層を設けた素子１０が最も優れた性能を示した。
【０２２１】
実施例３
１．試料の作製
実施例２の有機ＥＬ素子１０〜１４の作製において、界面薄層および中間薄層の構成材料ＡＤ２をＡＤ３に変更した以外は実施例２の有機ＥＬ素子１０〜１４の作製と全く同様にして本発明の有機ＥＬ素子１５〜１９を作製した。
【０２２２】
【化４９】
【０２２３】
２．性能評価
実施例１と同様に評価した結果を表３に示した。
【０２２４】
【表３】
【０２２５】
上記結果から明らかなように、本発明の実施例１の比較の素子Ａに対して本発明の素子は、予想外に高い外部量子効率、低い駆動電圧での発光特性、且つ高い駆動耐久性を有していた。特に、本発明の素子１５〜１９の中でも、陽極側と陰極側の両界面領域に界面薄層を設けた素子１５が最も優れた性能を示した。
【０２２６】
実施例４
１．試料の作製
実施例２の有機ＥＬ素子１０〜１４の作製において、界面薄層および中間薄層の構成材料ＡＤ２をＡＤ４に変更した以外は実施例２の有機ＥＬ素子１０〜１４の作製と全く同様にして本発明の有機ＥＬ素子２０〜２４を作製した。
【０２２７】
【化５０】
【０２２８】
２．性能評価
実施例１と同様に評価した結果を表４に示した。
【０２２９】
【表４】
【０２３０】
上記結果から明らかなように、本発明の実施例１の比較の素子Ａに対して本発明の素子は、予想外に高い外部量子効率、低い駆動電圧での発光特性、且つ高い駆動耐久性を有していた。特に、本発明の素子２０〜２４の中でも、分割発光層の厚みが１０ｎｍと薄く、陽極側と陰極側の両界面領域に界面薄層を設けた素子２０が最も優れた性能を示した。
【０２３１】
実施例５
１．試料の作製
実施例１の有機ＥＬ素子の作製において、発光材料Ｐｔ−１をＰｔ−２に変更した以外は実施例１の有機ＥＬ素子の作製と全く同様にして比較の有機ＥＬ素子Ｂおよび本発明の有機ＥＬ素子２５〜３３を作製した。
【０２３２】
【化５１】
【０２３３】
２．性能評価
実施例１と同様に評価した結果を表５に示した。
【０２３４】
得られた結果を下記の表５にまとめた。
【０２３５】
【表５】
【０２３６】
上記結果から明らかなように、比較の素子Ｂに対して本発明の素子は、予想外に高い外部量子効率、低い駆動電圧での発光特性、且つ高い駆動耐久性を有していた。特に、本発明の素子２５〜２７の中で、界面薄層及び中間薄層の蒸着厚みが０．５ｎｍと最も薄層の素子２５が最も優れた性能を示した。本発明の素子２８〜３０の中でも、界面薄層及び中間薄層の蒸着厚みが０．５ｎｍと最も薄層の素子２８が最も優れた性能を示した。また、本発明の素子３１〜３３の中では、陽極側界面領域に界面薄層を設けた素子３２が最も優れた性能を示した。
【０２３７】
実施例６
１．試料の作製
実施例５の有機ＥＬ素子２５，２８，及び３１〜３３の作製において、界面薄層および中間薄層の構成材料ＡＤ１をＡＤ２に変更した以外は実施例１の有機ＥＬ素子２５，２８，及び３１〜３３の作製と全く同様にして本発明の有機ＥＬ素子３４〜３８を作製した。
【０２３８】
２．性能評価
実施例１と同様に評価した結果を表６に示した。
【０２３９】
【表６】
【０２４０】
上記結果から明らかなように、本発明の実施例５の比較の素子Ｂに対して本発明の素子は、予想外に高い外部量子効率、低い駆動電圧での発光特性、且つ高い駆動耐久性を有していた。特に、本発明の素子３４〜３８の中でも、分割発光層の厚みが１０ｎｍと薄く、陽極側と陰極側の両界面領域に界面薄層を設けた素子３４が最も優れた性能を示した。
【０２４１】
実施例７
１．試料の作製
実施例６の有機ＥＬ素子３４〜３８の作製において、界面薄層および中間薄層の構成材料をＡＤ３に変更した以外は実施例６の有機ＥＬ素子３４〜３８の作製と全く同様にして本発明の有機ＥＬ素子３９〜４３を作製した。
【０２４２】
２．性能評価
実施例１と同様に評価した結果を表７に示した。
【０２４３】
【表７】
【０２４４】
上記結果から明らかなように、本発明の実施例５の比較の素子Ｂに対して本発明の素子は、予想外に高い外部量子効率、低い駆動電圧での発光特性、且つ高い駆動耐久性を有していた。特に、本発明の素子３９〜４３の中でも、分割発光層の厚みが１０ｎｍと薄く、陽極側と陰極側の両界面領域に界面薄層を設けた素子３９が最も優れた性能を示した。
【０２４５】
実施例８
１．試料の作製
実施例６の有機ＥＬ素子３４〜３８の作製において、界面薄層および中間薄層の構成材料をＡＤ４に変更した以外は実施例６の有機ＥＬ素子３４〜３８の作製と全く同様にして本発明の有機ＥＬ素子４４〜４８を作製した。
【０２４６】
【表８】
【０２４７】
２．性能評価
実施例１と同様に評価した結果を表８に示した。
【０２４８】
上記結果から明らかなように、本発明の実施例５の比較の素子Ｂに対して本発明の素子は、予想外に高い外部量子効率、低い駆動電圧での発光特性、且つ高い駆動耐久性を有していた。特に、本発明の素子４４〜４８の中でも、分割発光層の厚みが１０ｎｍと薄く、陽極側と陰極側の両界面領域に界面薄層を設けた素子４４が最も優れた性能を示した。
【０２４９】
実施例９
１．試料の作製
実施例１の有機ＥＬ素子の作製において、発光層を下記の層に変更した以外は実施例１の有機ＥＬ素子の作製と全く同様にして比較および本発明の有機ＥＬ素子４９〜５２を作製した。
【０２５０】
（比較の有機ＥＬ素子Ｃ）
発光層（ｃ）：ホスト材料Ｎ，Ｎ’−ｄｉ−ｃａｒｂａｚｏｌｙｌ−４，４’−ｂｉｐｈｅｎｙｌ（ＣＢＰと略記する）と発光材料ｆａｃ−ｔｒｉｓ（２−ｐｈｅｎｙｌｐｙｒｉｄｉｎａｔｅ−Ｎ，Ｃ２’）Ｉｒｉｄｉｕｍ（III）（Ｉｒ（ｐｐｙ）３と略記する）をＣＢＰに対してＩｒ（ｐｐｙ）３が５質量％となるように共蒸着した。発光層の膜厚は３０ｎｍであった。
【０２５１】
（比較の有機ＥＬ素子Ｄ）
発光層（ｄ）：ホスト材料ＢＡｌｑと発光材料ｔｒｉｓ（１−ｐｈｅｎｙｌｉｓｏｑｕｉｎｏｌｉｎａｔｅ）Ｉｒｉｄｉｕｍ（III）（Ｉｒ（ｐｉｑ）３と略記する）をＢＡｌｑに対してＩｒ（ｐｉｑ）３が５質量％となるように共蒸着した。発光層の膜厚は３０ｎｍであった。
【０２５２】
（比較の有機ＥＬ素子Ｅ）
発光層（ｅ）：一般式（１）の化合物ＡＤ１と発光材料Ｉｒ（ｐｉｑ）３を一般式（１）の化合物ＡＤ１に対してＩｒ（ｐｉｑ）３が７質量％となるように共蒸着した。発光層の膜厚は３０ｎｍであった。
【０２５３】
【化５２】
【０２５４】
（本発明の有機ＥＬ素子４９の作製）
比較の有機ＥＬ素子Ｃの作製において、発光層を分割し、分割発光層、下記の界面薄層および中間薄層を用いた以外は比較の有機ＥＬ素子Ｃの作製と全く同様にして本発明の有機ＥＬ素子４９を作製した。
分割発光層：比較の有機ＥＬ素子Ｃの発光層と同一の組成で蒸着厚みのみを変更した。
界面薄層および中間薄層の構成：一般式（１）で表される化合物ＡＤ１を表９に示す厚みで蒸着した。
【０２５５】
発光層内の配列順は正孔輸送層側からの順で下記に示す。
素子４９：界面薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／界面薄層（０．５ｎｍ）
合計厚みは６３．５ｎｍであった。
【０２５６】
（本発明の有機ＥＬ素子５０の作製）
比較の有機ＥＬ素子Ｄの作製において、発光層を分割し、分割発光層、下記の界面薄層および中間薄層を用いた以外は比較の有機ＥＬ素子Ｄの作製と全く同様にして本発明の有機ＥＬ素子５０を作製した。
分割発光層：比較の有機ＥＬ素子Ｄの発光層と同一の組成で蒸着厚みのみを変更した。
界面薄層および中間薄層の構成：一般式（１）で表される化合物ＡＤ１を表９に示す厚みで蒸着した。
【０２５７】
発光層内の配列順は正孔輸送層側からの順で下記に示す。
素子５０：界面薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／界面薄層（０．５ｎｍ）
合計厚みは６３．５ｎｍであった。
【０２５８】
２．性能評価
得られた素子について実施例１と同様に性能を評価した。結果を表９示した。
その結果、上記結果から明らかなように、比較の素子Ｃに対して本発明の素子４９、比較の素子Ｄに対して本発明の素子５０は、それぞれ予想外に高い外部量子効率、低い駆動電圧、且つ高い駆動耐久性を有していた。なお、一般式（１）の化合物ＡＤ１を発光層に用いた比較の素子Ｅについては、発光しなかった。
【０２５９】
【表９】
【０２６０】
実施例１０
１．有機ＥＬ素子の作製
（比較の有機ＥＬ素子Ｆの作製）
１）陽極の形成
２５ｍｍ×２５ｍｍ×０．７ｍｍのガラス基板上に酸化インジウム錫（以後、ＩＴＯと略記）を１００ｎｍの厚さで蒸着し製膜したもの（東京三容真空（株）製）を透明支持基板とした。この透明支持基板をエッチング、洗浄した。
２）正孔注入層、正孔輸送層
【０２６１】
正孔注入層：２−ＴＮＡＴＡおよびＦ４−ＴＣＮＱを２−ＴＮＡＴＡに対してＦ４−ＴＣＮＱが１．０質量％となるように共蒸着した。厚み１６０ｎｍであった。
正孔輸送層：α−ＮＰＤを厚み１０ｎｍに蒸着した。
【０２６２】
３）発光層
発光層（Ｉ）：正孔輸送性ホスト材料Ｈ−１と多価金属錯体Ｐｔ−３を共蒸着した。Ｈ−１とＰｔ−３の混合比率が８５質量：１５質量％となるように各成分の蒸着速度を調整した。発光層の膜厚は３０ｎｍであった。
【０２６３】
４）電子輸送層、電子注入層
続いて、発光層の上に、下記の電子輸送層、および電子注入層を設けた。
電子輸送層：ＢＡｌｑを厚み３９ｎｍに蒸着した。
電子注入層：ＢＣＰを厚み１ｎｍに蒸着した。
【０２６４】
さらに、ＬｉＦを厚み１ｎｍに蒸着後、シャドウマスクによりパターニングして陰極として厚み１００ｎｍのＡｌを設けた。各層はいずれも抵抗加熱真空蒸着により設けた。
【０２６５】
作製した積層体を、窒素ガスで置換したグロ−ブボックス内に入れ、ガラス製の封止缶および紫外線硬化型の接着剤（ＸＮＲ５５１６ＨＶ、長瀬チバ製）を用いて封止した。
【０２６６】
（本発明の有機ＥＬ素子５１〜５３の作製）
比較の有機ＥＬ素子Ｆの作製において、発光層を分割し、分割発光層、下記の界面薄層および中間薄層を用いた以外は比較の有機ＥＬ素子Ｆの作製と全く同様にして本発明の有機ＥＬ素子５１〜５３を作製した。
分割発光層：比較の有機ＥＬ素子Ｆの発光層と同一の組成で蒸着厚みのみを変更した。
界面薄層および中間薄層の構成：一般式（１）の化合物ＡＤ５を表１０に示す厚みで蒸着した。
【０２６７】
【化５３】
【０２６８】
発光層内の配列順は正孔輸送層側からの順で下記に示す。
素子５１：界面薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｎ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｎ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｎ）界面薄層（０．５ｎｍ）
合計厚みは３２ｎｍであった。
素子５２：素子１と同様で、但し、界面薄層及び中間薄層の蒸着厚みを１．０ｎｍに変更した。合計厚みは３４ｎｍであった。
素子５３：素子１と同様で、但し、界面薄層及び中間薄層の蒸着厚みを２．０ｎｍに変更した。合計厚みは３８ｎｍであった。
【０２６９】
（本発明の有機ＥＬ素子５４〜５５の作製）
素子５４：分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／界面薄層（０．５ｎｍ）
合計厚みは３１．５ｎｍであった。
素子５５：界面薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）
合計厚みは３１．５ｎｍであった。
【０２７０】
２．性能評価
１）外部量子効率
東陽テクニカ（株）製ソースメジャーユニット２４００を用いて、直流電圧を各素子に印加し、発光させた。その輝度をトプコン社製輝度計ＢＭ−８を用いて測定した。発光スペクトルと発光波長は、浜松ホトニクス（株）製スペクトルアナライザーＰＭＡ−１１を用いて測定した。これらの数値をもとに、輝度が３６０ｃｄ／ｍ２における外部量子効率を輝度換算法により算出した。
【０２７１】
２）駆動電圧
東陽テクニカ（株）製ソースメジャーユニット２４００を用いて、直流電圧を各素子に印加し、発光させた。素子に流す電流値が１０ｍＡ／ｃｍ２となったときの電圧を駆動電圧として測定した。
３）駆動耐久性：輝度半減時間
各素子を輝度３６０ｃｄ／ｍ２になるように直流電圧を印加し、連続駆動して輝度が１８０ｃｄ／ｍ２になるまでの時間を測定した。この輝度半減時間をもってして駆動耐久性の指標とした。
【０２７２】
得られた結果を下記の表１０にまとめた。
【０２７３】
【表１０】
【０２７４】
上記結果から明らかなように、比較の素子Ｆに対して本発明の素子は、予想外に高い外部量子効率、低い駆動電圧での発光特性、且つ高い駆動耐久性を有していた。特に、本発明の素子５１〜５３の中で、界面薄層及び中間薄層の蒸着厚みが０．５ｎｍと最も薄層の素子５１が最も優れた性能を示した。また、本発明の素子５４〜５５の中では、陽極側界面領域に界面薄層を設けた素子５５が最も優れた性能を示した。
【０２７５】
実施例１１
（比較の有機ＥＬ素子Ｇの作製）
【０２７６】
実施例１０における比較の素子Ｆにおいて発光層を下記の通り変更した以外は、比較の素子Ｆと同様に作製した。
発光層：正孔輸送性ホスト材料Ｈ−２と多価金属錯体Ｐｔ−３を共蒸着した。Ｈ−２とＰｔ−３の混合比率が８５質量：１５質量％となるように各成分の蒸着速度を調整した。発光層の膜厚は３０ｎｍであった。
【０２７７】
【化５４】
【０２７８】
（本発明の有機ＥＬ素子５６〜６０の作製）
本発明のの有機ＥＬ素子５１〜５５の作製において、分割発光層を比較の素子Ｇの組成に変更した以外は、本発明の素子５１〜５５と全く同様にして本発明の有機ＥＬ素子５６〜６０を作製した。
【０２７９】
得られた結果を下記の表１１にまとめた。
【０２８０】
【表１１】
【０２８１】
上記結果から明らかなように、比較の素子Ｇに対して本発明の素子は、予想外に高い外部量子効率、低い駆動電圧での発光特性、且つ高い駆動耐久性を有していた。特に、本発明の素子５６〜５８の中で、界面薄層及び中間薄層の蒸着厚みが０．５ｎｍと最も薄層の素子５６が最も優れた性能を示した。また、本発明の素子５９〜６０の中では、陽極側界面領域に界面薄層を設けた素子６０が最も優れた性能を示した。
【図面の簡単な説明】
【０２８２】
【図１】従来の有機ＥＬ素子の発光層とその隣接層の構成を示す断面模式図である。
【図２】本願の有機ＥＬ素子の発光層とその隣接層の構成を示す断面模式図である。
【図３】本願の別の態様の有機ＥＬ素子の発光層とその隣接層の構成を示す断面模式図である。
【図４】本願のさらに別の態様の有機ＥＬ素子の発光層とその隣接層の構成を示す断面模式図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明はフルカラ−ディスプレイ、バックライト、照明光源等の面光源やプリンタ−等の光源アレイ等に有効に利用できる有機電界発光素子（以下、有機ＥＬ素子と呼ぶ場合がある。）に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子は、発光層もしくは発光層を含む複数の有機層と、有機層を挟んだ対向電極とから構成されている。有機ＥＬ素子は、陰極から注入された電子と陽極から注入された正孔とが有機層において再結合し、生成した励起子からの発光、及び前記励起子からエネルギー移動して生成した他の分子の励起子からの発光の少なくとも一方を利用した発光を得るための素子である。
【０００３】
これまで有機ＥＬ素子は、機能を分離した積層構造を用いることにより、輝度及び素子効率が大きく改善され発展してきた。例えば、正孔輸送層と発光兼電子輸送層を積層した二層積層型素子や正孔輸送層、発光層および電子輸送層とを積層した三層積層型素子や、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層および電子輸送層とを積層した四層積層型素子がよく用いられる。
【０００４】
しかしながら、有機ＥＬ素子の実用化には、発光効率を高めると共に駆動耐久性を高めることなど未だ多くの課題が残されている。特に発光効率を高めることは、消費電力が低減でき、さらに駆動耐久性の点でも有利となるので、これまで多くの改良手段が開示されている。
【０００５】
例えば、発光層に隣接する層に電気的に不活性な材料を添加し、発光層で生成した励起子の隣接層への拡散防止と電荷をブロッキングをした有機ＥＬ素子が開示されている（例えば、特許文献１、２参照）。しかしながら、電気抵抗の増大による駆動電圧の上昇が避けられない。
【０００６】
一方、熱的化学的に安定で発光効率が高い発光材料の探索も進められている。例えば、分子内に剛直なアダマンタン構造を含む化合物にすることで熱的化学的安定性に優れたアダマンタン誘導体を発光層の発光材料として用いること、或いは、発光層の発光材料としてアダマンタン誘導体を用いてさらに隣接する層にアダマンタン誘導体含有する有機ＥＬ素子が開示されている（例えば、特許文献３参照）。しかしながら、該アダマンタン誘導体は電荷輸送性に乏しく、発光効率が低く、駆動電圧が高くなる問題があった。また、発光層に無置換もしくは直鎖状又は分岐のアルキル基を置換基として有するアダマンタン化合物をホスト化合物とし、ゲスト化合物とともに含有する有機ＥＬ素子が、発光効率向上や駆動耐久性向上が見込まれることが開示されている（例えば、特許文献４参照）。しかしながら、該アダマンタン化合物は電荷輸送性を有しないため、電荷はゲスト化合物上しか流れない。従って、該アダマンタン化合物の含有によって駆動電圧が増加し、発光効率の大きな向上は望めない。また、オルト−ターフェニル基を有するアダマンタン化合物を発光層のホスト材料に用いることにより特に耐熱性が向上し、発光効率が高い有機ＥＬ素子が提供されることが開示されている（例えば、特許文献５参照）。しかしながら、有機ＥＬ素子が実用に供されるには、高い発光効率、高い駆動耐久性の他に、低い駆動電圧で作動すること、広い発光波長領域の発光を可能にすることなど、総合的に多くの具備すべき特性が必要とされる。特許文献５に開示されている発光層の構成では、それらの要求に十分に応えられるとは言えない。
【特許文献１】特開２００５−２９４２４８号公報
【特許文献２】特開２００５−２９４２４９号公報
【特許文献３】特開２００３−３２１４０２号公報
【特許文献４】特開２００６−１２０８１１号公報
【特許文献５】特開２００５−２２００８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、高い発光効率、低い駆動電圧、かつ耐久性に優れた有機ＥＬ素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、下記の手段により達成されるものである。
＜１＞ 一対の電極間に、発光層を含む少なくとも一層の有機化合物層を挟持する有機電界発光素子であって、前記発光層の内部及び前記発光層の隣接層に面する前記発光層の領域の少なくとも一方に下記一般式（１）で表される化合物を含有する層を有することを特徴とする有機電界発光素子：
【０００９】
【化１】
【００１０】
（一般式（１）において、Ｒ１〜Ｒ４は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数２〜６のアルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、炭素数１〜６のアルコキシ基、アシル基、アシロキシ基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、エステル基、アミド基、ハロゲン原子、炭素数１〜６のパーフルオロアルキル基、シリル基を表し、該Ｒ１〜Ｒ４の少なくとも１つは、二重結合あるいは三重結合を有する基である。Ｘ１〜Ｘ１２は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数２〜６のアルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、炭素数１〜６のアルコキシ基、アシル基、アシロキシ基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、エステル基、アミド基、ハロゲン原子、炭素数１〜６のパーフルオロアルキル基、シリル基を表す。）。
＜２＞ 前記一般式（１）で表される化合物を含有する層の膜厚が、０．１ｎｍ以上３ｎｍ未満であることを特徴とする＜１＞に記載の有機電界発光素子。
＜３＞ 前記一般式（１）で表される化合物を含有する層が前記発光層の内部の中間薄層であることを特徴とする＜１＞または＜２＞に記載の有機電界発光素子。
＜４＞ 前記一般式（１）で表される化合物を含有する層が前記発光層の陽極に面する側の界面薄層であることを特徴とする＜１＞〜＜３＞のいずれかに記載の有機電界発光素子。
＜５＞ 前記一般式（１）で表される化合物を含有する層を前記発光層の陰極に面する側の界面薄層であることを特徴とする＜１＞〜＜４＞のいずれかに記載の有機電界発光素子。
＜６＞ 前記中間薄層を前記発光層の内部に複数有し、該複数の中間薄層が互いに５ｎｍ以上２０ｎｍ以下の間隔で配置されていることを特徴とする＜３＞〜＜５＞のいずれかに記載の有機電界発光素子。
＜７＞ 前記一般式（１）で表される化合物の最高占有軌道と最低非占有軌道とのエネルギー差（Ｅｇと表記）が４．０ｅＶ以上であることを特徴とする＜１＞〜＜６＞のいずれかに記載の有機電界発光素子。
＜８＞ 前記一般式（１）で表される化合物の三重項最低励起準位（Ｔ１と表記）が２．７ｅＶ以上であることを特徴とする＜１＞〜＜７＞のいずれかに記載の有機電界発光素子。
＜９＞前記一般式（１）で表される化合物の電子親和力（Ｅａと表記）が２．３ｅＶ以上であることを特徴とする＜１＞〜＜８＞のいずれかに記載の有機電界発光素子。
＜１０＞前記一般式（１）で表される化合物のイオン化ポテンシャル（Ｉｐと表記）が６．１ｅＶ以上であることを特徴とする＜１＞〜＜９＞のいずれかに記載の有機電界発光素子。
＜１１＞ 前記二重結合を有する基がアリール基であることを特徴とする＜１＞〜＜１０＞のいずれかに記載のに記載の有機電界発光素子。
＜１２＞ 前記アリール基がフェニル基であることを特徴とする＜１１＞に記載の有機電界発光素子。
＜１３＞ 前記発光層が金属錯体を含有することを特徴とする＜１＞〜＜１２＞のいずれかに記載の有機電界発光素子。
＜１４＞ 前記金属錯体が３座以上の配位子を有する金属錯体であることを特徴とする＜１３＞に記載の有機電界発光素子。
＜１５＞ 前記金属錯体が下記一般式（Ａ）で表される金属錯体であることを特徴とする＜１３＞または＜１４＞に記載の有機電界発光素子：
【００１１】
【化２】
【００１２】
（一般式（Ａ）中、Ｍ１１は金属イオンを表し、Ｌ１１〜Ｌ１５は、それぞれ独立に、Ｍ１１に配位する配位子を表す。Ｌ１１とＬ１４との間に原子群がさらに存在して環状配位子を形成してもよい。Ｌ１５はＬ１１及びＬ１４の両方と結合して環状配位子を形成してもよい。Ｙ１１、Ｙ１２、Ｙ１３は、それぞれ独立に、連結基、単結合、または二重結合を表す。また、Ｙ１１、Ｙ１２、又はＹ１３が連結基である場合、Ｌ１１とＹ１２、Ｙ１２とＬ１２、Ｌ１２とＹ１１、Ｙ１１とＬ１３、Ｌ１３とＹ１３、Ｙ１３とＬ１４の間の結合は、それぞれ独立に、単結合又は二重結合を表す。ｎ１１は０〜４を表す。Ｍ１１とＬ１１〜Ｌ１５との結合は、それぞれ独立に、配位結合、イオン結合、共有結合のいずれでもよい。）。
＜１６＞ 前記一般式（Ａ）でＭ１１が白金イオンであることを特徴とする＜１５＞に記載の有機電界発光素子。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、高い発光効率と低い駆動電圧を有し、かつ耐久性に優れた有機ＥＬ素子が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の有機電界発光素子（以下、適宜「有機ＥＬ素子」と称する場合がある。）について詳細に説明する。
本発明の発光素子は、基板上に陰極と陽極を有し、該電極間に発光層を含む少なくとも一層の有機化合物層を挟持する有機電界発光素子であって、前記発光層の内部及び前記発光層の隣接層に面する前記発光層の領域の少なくとも一方に一般式（１）で表される化合物を含有する層を有することを特徴とする。
本発明に於ける前記一般式（１）で表される化合物を含有する層は、好ましくは、該層の５０質量％以上が前記一般式（１）で表される化合物であり、より好ましくは８０質量％以上、さらに好ましくは９０質量％以上、最も好ましくは１００質量％が前記一般式（１）で表される化合物である。
【００１５】
本発明に於いては、一般式（１）で表される化合物を含有する層の膜厚が、好ましくは０．１ｎｍ以上３ｎｍ未満の薄層である。より好ましくは、０．１ｎｍ以上２ｎｍ以下、さらに好ましくは、０．５ｎｍ以上２ｎｍ以下である。一般式（１）で表される化合物を含有する層の膜厚が３ｎｍ以上に厚くなると、駆動電圧の上昇、発光効率が低下するため好ましくない。また、該膜厚が０．１ｎｍ未満では、本発明に於ける該層の効果が発揮できなくなるため、好ましくない。
【００１６】
好ましくは、前記一般式（１）で表される化合物を含有する層が、前記発光層の内部の中間薄層である。より好ましくは、該中間薄層を前記発光層の内部に複数有し、該複数の中間薄層が互いに５ｎｍ以上２０ｎｍ以下の間隔で配置されている。
好ましくは、前記一般式（１）で表される化合物を含有する層が、前記発光層の陽極に面する側の界面薄層、又は、前記発光層の陰極に面する側の界面薄層である。さらに好ましくは、前記一般式（１）で表される化合物を含有する層を、前記発光層の内部、前記発光層の陽極に面する側、及び前記発光層の陰極に面する側に有する。
【００１７】
発光素子の性質上、陽極及び陰極のうち少なくとも一方の電極は、透明であることが好ましい。
【００１８】
本発明における有機化合物層は、単層または積層のいずれであってもよい。積層の場合の態様としては、陽極側から、正の電荷を輸送する電荷輸送層（以下、正孔輸送層と記載する場合がある）、発光層、負の電荷を輸送する電荷輸送層（以下、電子輸送層と記載する場合がある）の順に積層されている態様が好ましい。更に、正孔輸送層と発光層との間、又は、発光層と電子輸送層との間には、電荷ブロック層等を有していてもよい。陽極と正孔輸送層との間に、正孔注入層を有してもよく、陰極と電子輸送層との間には、電子注入層を有してもよい。尚、各層は複数の二次層に分かれていてもよい。
【００１９】
図面を用いてより詳細に本発明における発光層の構成を説明する。図面は、本発明の構成に関連する発光層と隣接する正孔輸送層および電子輸送層のみを示し、その他の有機層および電極等は図面より省略している。
図１は、従来の構成であり、陽極側から、正孔輸送層４、発光層１、電子輸送層３の順に積層されている。従来の特に対策が取られていない構成では、発光層内で生成した励起子の一部が隣接する正孔輸送層および電子輸送層に拡散し、クエンチされ消滅するため、発光効率の低下をもたらす現象が生じる。また、励起子が発光層の正孔輸送層および電子輸送層との界面領域で主に生成し、層の中央部分が有効に発光に寄与しないため非効率である。
【００２０】
図２は本発明による態様の１例であって、発光層の陽極側および陰極側に面する界面領域に一般式（１）で表される化合物を含有する超薄膜の界面薄層２ａ、２ｂを有する。この構成によれば、発光層内で生成した励起子の隣接する正孔輸送層および電子輸送層への拡散が阻止されるため、上記の非効率化が改良される。
なお、本発明における界面薄層とは膜厚０．１ｎｍ〜３ｎｍ未満の薄層で発光層の陽極側界面或いは陰極側界面に積層されている層をいう。
【００２１】
図３は発光層１０の内部に一般式（１）で表される化合物のみを含有する超薄膜の中間薄層１２、１４を有することを特徴とする本発明による態様の別の例を示す。この構成によれば、発光層内で励起子が発光層全体に渉って生成し、発光の内部で生成した励起子が内部に有効に保持されるため、発光効率が向上する。
なお、本発明における中間薄層とは膜厚０．１ｎｍ〜３ｎｍ未満の薄層で発光層の内部に挿入されている層をいう。
【００２２】
図４は本発明による最も好ましい態様を示すものであり、発光層１００の陽極側および陰極側に面する界面領域に一般式（１）で表される化合物のみを含有する界面薄層２０ａ、２０ｂを有し、発光層１００の内部に一般式（１）で表される化合物のみを含有する中間薄層１２０、１４０を有することを特徴とする。この構成に拠れば、発光層内で励起子が発光層全体に渉って生成し、発光の内部で生成した励起子が内部に有効に保持され、かつ、発光層内で生成した励起子の隣接する正孔輸送層および電子輸送層への拡散が阻止されるため、極めて高い発光効率を達成することができる。また、本発明に於ける界面薄層２ａ０、２０ｂ、中間薄層１２０、１４０のいずれも、その層自体は発光しない。
【００２３】
本発明に於いて、発光層の内部に配置される中間薄層の数は、特に限定されないが、製造の容易性等からほぼ１〜３０が好ましく、より好ましくは１〜２０、更に好ましくは２〜１０である。
【００２４】
１．一般式（１）で表される化合物の説明
次に本発明の有機電界発光素子に用いる一般式（１）で表される化合物について、詳細に説明する。
【００２５】
【化３】
【００２６】
（一般式（１）において、Ｒ１〜Ｒ４は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数２〜６のアルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、炭素数１〜６のアルコキシ基、アシル基、アシロキシ基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、エステル基、アミド基、ハロゲン原子、炭素数１〜６のパーフルオロアルキル基、シリル基を表し、該Ｒ１〜Ｒ４の少なくとも１つは、二重結合、あるいは三重結合を有する基である。Ｘ１〜Ｘ１２は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数２〜６のアルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、炭素数１〜６のアルコキシ基、アシル基、アシロキシ基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、エステル基、アミド基、ハロゲン原子、炭素数１〜６のパーフルオロアルキル基、シリル基を表す。）。
【００２７】
Ｒ１〜Ｒ４、および、Ｘ１〜Ｘ１２で表される炭素数１〜６のアルキル基としては、例えばメチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル（すなわち、２−ブチル）、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、イソペンチル、ｎ−ヘキシル、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどが挙げられる。
【００２８】
Ｒ１〜Ｒ４、および、Ｘ１〜Ｘ１２で表される炭素数２〜６のアルケニル基としては、例えば、ビニル、アリル（すなわち、１−（２−プロペニル））、１−（１−プロペニル）、２−プロペニル、１−（１−ブテニル）、１−（２−ブテニル）、１−（３−ブテニル）、１−（１，３−ブタジエニル）、２−（２−ブテニル）、１−（１−ペンテニル）、５−（シクロペンタジエニル）、１−（１−シクロヘキセニル）などが挙げられる。
【００２９】
Ｒ１〜Ｒ４、および、Ｘ１〜Ｘ１２で表される炭素数２〜６のアルキニル基としては、例えば、エチニル、プロパルギル（すなわち、１−（２−プロピニル））、１−（１−プロピニル）、１−ブタジイニル、１−（１，３−ペンタジイニル）などが挙げられる。
【００３０】
Ｒ１〜Ｒ４、および、Ｘ１〜Ｘ１２で表されるアリール基としては、例えば、フェニル、ｏ−トリル（すなわち、１−（２−メチルフェニル））、ｍ−トリル、ｐ−トリル、１−（２，３−ジメチルフェニル）、１−（３，４−ジメチルフェニル）、２−（１，３−ジメチルフェニル）、１−（３，５−ジメチルフェニル）、１−（２，５−ジメチルフェニル）、ｐ−クメニル、メシチル、１−ナフチル、２−ナフチル、１−アントラニル、２−アントラニル、９−アントラニル、および、４−ビフェニリル（すなわち、１−（４−フェニル）フェニル）、３−ビフェニリル、２−ビフェニリルなどのビフェニリル類、４−ｐ−テルフェニリル（すなわち、１−４−（４−ビフェニリル）フェニル）、４−ｍ−テルフェニリル（すなわち、１−４−（３−ビフェニリル）フェニル）などのテルフェニリル類などが挙げられる。
【００３１】
Ｒ１〜Ｒ４、および、Ｘ１〜Ｘ１２で表されるヘテロアリール基としては、含まれるヘテロ原子としては、例えば、窒素原子、酸素原子、硫黄原子などが挙げられ、具体的には、例えば、イミダゾリル、ピラゾリル、ピリジル、ピラジル、ピリミジル、トリアジニル、キノリル、イソキノリニル、ピロリル、インドリル、フリル、チエニル、ベンズオキサゾリル、ベンズイミダゾリル、ベンズチアゾリル、カルバゾリル、アゼピニルなどが挙げられる。
【００３２】
Ｒ１〜Ｒ４、および、Ｘ１〜Ｘ１２で表される炭素数１〜６のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ、エトキシ、イソプロポキシ、シクロプロポキシ、ｎ−ブトキシ、ｔｅｒｔ−ブトキシ、シクロヘキシロキシ、フェノキシなどが挙げられる。
【００３３】
Ｒ１〜Ｒ４、および、Ｘ１〜Ｘ１２で表されるアシル基としては、例えば、アセチル、ベンゾイル、ホルミル、ピバロイルなどが挙げられる。
【００３４】
Ｒ１〜Ｒ４、および、Ｘ１〜Ｘ１２で表されるアシロキシ基としては、例えば、アセトキシ、ベンゾイルオキシなどが挙げられる。
【００３５】
Ｒ１〜Ｒ４、および、Ｘ１〜Ｘ１２で表されるアミノ基としては、例えば、アミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジベンジルアミノ、ジフェニルアミノ、ジトリルアミノ、ピロリジノ、ピペリジノ、モルフォリノなどが挙げられる。
【００３６】
Ｒ１〜Ｒ４、および、Ｘ１〜Ｘ１２で表されるエステル基としては、例えば、メチルエステル（すなわち、メトキシカルボニル）、エチルエステル、イソプロピルエステル、フェニルエステル、ベンジルエステルなどが挙げられる。
【００３７】
Ｒ１〜Ｒ４、および、Ｘ１〜Ｘ１２で表されるアミド基としては、例えば、アミドの炭素原子で連結した、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミド（すなわち、ジメチルアミノカルボニル）、Ｎ−フェニルアミド、Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミドや、アミドの窒素原子で連結した、Ｎ−メチルアセトアミド（すなわち、アセチルメチルアミノ）、Ｎ−フェニルアセトアミド、Ｎ−フェニルベンズアミドなどが挙げられる。
【００３８】
Ｒ１〜Ｒ４、および、Ｘ１〜Ｘ１２で表されるハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられる。
【００３９】
Ｒ１〜Ｒ４、および、Ｘ１〜Ｘ１２で表される炭素数１〜６のパーフルオロアルキル基としては、例えば、トリフルオロメチル、ペンタフルオロエチル、１−パーフルオロプロピル、２−パーフルオロプロピル、パーフルオロペンチルなどが挙げられる。
【００４０】
Ｒ１〜Ｒ４、および、Ｘ１〜Ｘ１２で表される炭素数１〜１８のシリル基としては、例えば、トリメチルシリル、トリエチルシリル、トリイソプロピルシリル、トリフェニルシリル、メチルジフェニルシリル、ジメチルフェニルシリル、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリル、ｔｅｒｔ−ブチルジフェニルシリルなどが挙げられる。
【００４１】
上記のＲ１〜Ｒ４、および、Ｘ１〜Ｘ１２は、更に他の置換基で置換されていてもよい。例えば、アルキル基にアリール基が置換したものとしては、ベンジル、９−フルオレニル、１−（２−フェニルエチル）、１−（４−フェニル）シクロヘキシルなどが挙げられ、アリール基にヘテロアリール基が置換されたものとしては、１−（４−Ｎーカルバゾリル）フェニル、１−（３，５−ジ（Ｎーカルバゾリル））フェニル、１−（４−（２−ピリジル）フェニル）などが挙げられる。
【００４２】
上記のＲ１〜Ｒ４として好ましくは、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基、アミノ基、エステル基、シリル基であり、より好ましくは、水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基、アミノ基、シリル基であり、特に好ましくは、水素原子、アルキル基、アリール基である。
【００４３】
上記のＸ１〜Ｘ１２として好ましくは、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基、アミノ基、エステル基、シリル基であり、より好ましくは、水素原子、アルキル基、アリール基であり、特に好ましくは、水素原子である。
【００４４】
Ｒ１〜Ｒ４、および、Ｘ１〜Ｘ１２で表される炭素数１〜６のアルキル基としては好ましくは、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、シクロペンチル、シクロヘキシルであり、より好ましくは、メチル、エチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ヘキシル、シクロヘキシルであり、特に好ましくは、メチル、エチルである。
【００４５】
Ｒ１〜Ｒ４、および、Ｘ１〜Ｘ１２で表されるアリール基として好ましくは、フェニル、ｏ−トリル、１−（３，４−ジメチルフェニル）、１−（３，５−ジメチルフェニル）、１−ナフチル、２−ナフチル、９−アントラニル、および、ビフェニルリル類、テルフェニリル類であり、より好ましくは、フェニル、ビフェニルリル類、テルフェニリル類であり、より好ましくは、フェニルである。
【００４６】
Ｒ１〜Ｒ４、および、Ｘ１〜Ｘ１２で表される水素原子は、重水素原子であってもよく、重水素原子である方が好ましい。
【００４７】
一般式（１）で表される化合物に含まれる水素原子は、その一部、もしくは、すべてが重水素原子で置換されていても良い。
【００４８】
Ｒ１〜Ｒ４の少なくとも１つは、二重結合、あるいは三重結合を有する基であるが、二重結合としては、例えば、Ｃ＝Ｃ、Ｃ＝Ｏ、Ｃ＝Ｓ，Ｃ＝Ｎ、Ｎ＝Ｎ、Ｓ＝Ｏ、Ｐ＝Ｏなどが挙げられ、好ましくはＣ＝Ｃ、Ｃ＝Ｏ、Ｃ＝Ｎ、Ｓ＝Ｏ、Ｐ＝Ｏであり、より好ましくはＣ＝Ｃ、Ｃ＝Ｏ、Ｃ＝Ｎであり、特に好ましくはＣ＝Ｃである。三重結合としては、Ｃ≡Ｃ、Ｃ≡Ｎが挙げられ、好ましくはＣ≡Ｃである。
【００４９】
Ｒ１〜Ｒ４の二重結合あるいは三重結合を有する基としては、アリール基が好ましく、なかでも、下記で表されるフェニル基、ビフェニリル基、テルフェニリル基が好ましく、フェニル基が特に好ましい。
【００５０】
【化４】
【００５１】
Ｒ１〜Ｒ４の少なくとも１つは、二重結合、あるいは三重結合を有する基であるが、Ｒ１〜Ｒ４で二重結合、あるいは三重結合を有するものの数は２〜４が好ましく、３〜４がより好ましく、４が特に好ましい。
【００５２】
Ｒ１〜Ｒ４で二重結合、あるいは三重結合を有するものの数が１〜３の場合、残りの単結合のみからなるＲ１〜Ｒ４は、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、シリル基が好ましく、水素原子、アルキル基、シリル基が好ましく、水素原子、アルキル基が特に好ましい。
【００５３】
Ｒ１〜Ｒ４、および、Ｘ１〜Ｘ１２は互いに連結して環構造を形成していても良い。たとえば、下記のように、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ９が互いに連結して、ジアマンタン構造を形成していてもよく、さらに、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ１２が互いに連結して、トリアマンタン構造を形成していてもよい。これらのジアマンタン構造、トリアマンタン構造は、更に置換基で置換されていてもよい。
【００５４】
【化５】
【００５５】
本発明に於いては、一般式（１）で表される化合物は、好ましくは複数混合して含有される。好ましくは、二重結合を有する基が互いに異なる化合物、もしくはその置換数が互いに異なる化合物を混合して用いることができる。例えば、二重結合を有する基として上記のフェニル基、ビフェニリル基、テルフェニリル基が挙げられ、それらの置換数が１〜４の化合物が挙げられる。例えば、これらの二重結合を有する基の置換数が１のモノ置換体と置換数が４のテトラ置換体を混合して用いることができる。
【００５６】
本発明に於いては、一般式（１）で表される化合物を複数混合して用いる場合、その混合比率は好ましくは１つの化合物について質量比で１：９９〜９９：１の範囲であり、より好ましくは、２０：８０〜８０：２０の範囲である。
一般式（１）で表される化合物を複数混合して用いることにより、さらに発光効率の向上と駆動耐久性の向上が達成される。
【００５７】
以下に本発明に用いられる一般式（１）で表される化合物の具体例を挙げるが、本発明の化合物がこれらに限定されるものではない。
【００５８】
【化６】
【００５９】
【化７】
【００６０】
【化８】
【００６１】
【化９】
【００６２】
本発明に於いては好ましくは、一般式（１）で表される化合物の最高占有軌道と最低非占有軌道とのエネルギー差（Ｅｇと表記する）が４．０ｅＶ以上である。
本発明に於ける一般式（１）で表される化合物は、励起子の拡散抑制および正孔又は電子をブロッキング（筒抜け防止）する作用を行う。電気的に不活性な有機化合物の最高占有軌道と最低非占有軌道とのエネルギー差Ｅｇが４．０ｅＶ以上なので、上記効果を発揮することができる。Ｅｇはさらには４．１ｅＶ以上がより好ましく、４．２ｅＶ以上が特に好ましい。
【００６３】
また、前記電気的に不活性な有機化合物の三重項最低励起準位Ｔ１は２．７ｅＶ以上であることが好ましい。このようにすると、発光層の発光材料からの励起子拡散が抑制され、発光効率を一層向上させることができる点で好ましい。発光材料が燐光青発光材料の場合、そのＴ１は２．６ｅＶ前後であり、これからの三重項励起子拡散抑制のためには、電気的に不活性な有機化合物のＴ１はそれ以上、すなわち２．７ｅＶ以上であることが好ましく、このようにすることにより燐光青発光素子においても、発光効率を一層向上させることができる。
【００６４】
さらに本発明においては、電気的に不活性な有機化合物のイオン化ポテンシャルＩｐは６．１ｅＶ以上であることが好ましい。このようにすると、該電気的に不活性な有機化合物への発光層の発光材料からの正孔の移動が抑制され、発光効率を一層向上させることができる点で好ましい。さらにＩｐは６．２ｅＶ以上がより好ましく、６．３ｅＶ以上が特に好ましい。特に、発光材料が燐光青発光材料の場合、そのイオン化ポテンシャルは５．８〜５．９ｅＶであり、この燐光青発光材料から電気的に不活性な有機化合物へ正孔を移動させないためには、電気的に不活性な有機化合物のイオン化ポテンシャルはそれ以上、すなわち６．０ｅＶ以上であることが好ましく、このようにすることにより、燐光青発光素子においても、発光効率を一層向上させることができる。特に、燐光発光材料を用いる場合、発光層にホスト材料として用いられるＮ，Ｎ’−ジカルバゾリル−１，３−ベンゼン（ｍＣＰと略記する）のイオン化ポテンシャルは５．９ｅＶであり、ｍＣＰから発光層の陰極側隣接層への正孔の筒抜けを抑制するためには、その値よりも大きいことが好ましく、６．１ｅＶ以上とすることにより、正孔の筒抜けを抑制することができ発光効率を一層向上することができる。
【００６５】
また、電気的に不活性な有機化合物の電子親和力は２．３ｅＶ以下であることが好ましい。このようにすると、発光層からの電子の筒抜け（主に発光層のホスト材料からの電子の筒抜け）が抑制され、発光効率を一層向上させることができる点で好ましい。発光層にホスト材料として用いられるＮ，Ｎ’−ジカルバゾリル−１，３−ベンゼン（ｍＣＰと略記する）の電子親和力は２．４ｅＶであり、ｍＣＰから発光層の陽極側隣接層への電子の筒抜けを抑制するためには、その値よりも小さいことが好ましく、２．３ｅＶ以下とすることにより、電子筒抜けを抑制することができ発光効率を一層向上することができる。
【００６６】
２．発光層
発光層は、電界印加時に、陽極、正孔注入層、又は正孔輸送層から正孔を受け取り、陰極、電子注入層、又は電子輸送層から電子を受け取り、正孔と電子の再結合の場を提供して発光させる機能を有する層である。
本発明に於ける発光層は、好ましくは、少なくとも一種の電子輸送材料と少なくとも一種の正孔輸送材料とを含み、前記電子輸送材料と前記正孔輸送材料の少なくとも一方が発光材料である。
電子輸送材料としては電子輸送性発光材料もしくは電子輸送性ホスト材料が用いられる。正孔輸送材料としては正孔輸送性発光材料もしくは正孔輸送性ホスト材料が用いられる。
【００６７】
本発明に於ける発光層の厚みは、特に限定されるものではないが、通常、１ｎｍ〜５００ｎｍであり、好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍ、より好ましくは、１０ｎｍ〜１００ｎｍである。
【００６８】
２−１．発光材料
発光材料としては、蛍光発光材料及び燐光発光材料が知られている。
【００６９】
（Ｉ）燐光発光材料
燐光発光材料としては、一般に、遷移金属原子又はランタノイド原子を含む金属錯体を挙げることができる。
遷移金属原子としては、好ましくは、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウム、及び白金が挙げられ、より好ましくは、レニウム、イリジウム、及び白金であり、更に好ましくはイリジウム、白金である。
ランタノイド原子としては、例えばランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、およびルテシウムが挙げられる。これらのランタノイド原子の中でも、ネオジム、ユーロピウム、及びガドリニウムが好ましい。
【００７０】
錯体の配位子としては、例えば、Ｇ．Ｗｉｌｋｉｎｓｏｎ等著，Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｐｅｒｇａｍｏｎ Ｐｒｅｓｓ社１９８７年発行、Ｈ．Ｙｅｒｓｉｎ著，「Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｈｏｔｏｐｈｙｓｉｃｓ ｏｆ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ」 Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ社１９８７年発行、山本明夫著「有機金属化学−基礎と応用−」裳華房社１９８２年発行等に記載の配位子などが挙げられる。
具体的な配位子としては、好ましくは、ハロゲン配位子（好ましくは塩素配位子）、芳香族炭素環配位子（例えば、シクロペンタジエニルアニオン、ベンゼンアニオン、またはナフチルアニオンなど）、含窒素ヘテロ環配位子（例えば、フェニルピリジン、ベンゾキノリン、キノリノール、ビピリジル、またはフェナントロリンなど）、ジケトン配位子（例えば、アセチルアセトンなど）、カルボン酸配位子（例えば、酢酸配位子など）、アルコラト配位子（例えば、フェノラト配位子など）、一酸化炭素配位子、イソニトリル配位子、シアノ配位子であり、より好ましくは、含窒素ヘテロ環配位子である。
上記金属錯体は、化合物中に遷移金属原子を一つ有してもよいし、また、２つ以上有するいわゆる複核錯体であってもよい。異種の金属原子を同時に含有していてもよい。
【００７１】
これらの中でも、発光材料の具体例としては、例えば、ＵＳ６３０３２３８Ｂ１、ＵＳ６０９７１４７、ＷＯ００／５７６７６、ＷＯ００／７０６５５、ＷＯ０１／０８２３０、ＷＯ０１／３９２３４Ａ２、ＷＯ０１／４１５１２Ａ１、ＷＯ０２／０２７１４Ａ２、ＷＯ０２／１５６４５Ａ１、ＷＯ０２／４４１８９Ａ１、特開２００１−２４７８５９、特開２００２−３０２６７１、特開２００２−１１７９７８、特開２００２−２２５３５２、特開２００２−２３５０７６、特開２００３−１２３９８２、特開２００２−１７０６８４、ＥＰ １２１１２５７、特開２００２−２２６４９５、特開２００２−２３４８９４、特開２００１−２４７８５９、特開２００１−２９８４７０、特開２００２−１７３６７４、特開２００２−２０３６７８、特開２００２−２０３６７９、特開２００４−３５７７９１、特開２００６−２５６９９９等の特許文献に記載の燐光発光化合物などが挙げられる。
【００７２】
（ｂ）蛍光発光材料
蛍光性の発光性ドーパントとしては、一般には、ベンゾオキサゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾチアゾール、スチリルベンゼン、ポリフェニル、ジフェニルブタジエン、テトラフェニルブタジエン、ナフタルイミド、クマリン、ピラン、ペリノン、オキサジアゾール、アルダジン、ピラリジン、シクロペンタジエン、ビススチリルアントラセン、キナクリドン、ピロロピリジン、チアジアゾロピリジン、シクロペンタジエン、スチリルアミン、芳香族ジメチリディン化合物、縮合多環芳香族化合物（アントラセン、フェナントロリン、ピレン、ペリレン、ルブレン、又はペンタセンなど）、８−キノリノールの金属錯体、ピロメテン錯体や希土類錯体に代表される各種金属錯体、ポリチオフェン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン等のポリマー化合物、有機シラン、およびこれらの誘導体などを挙げることができる。
【００７３】
本発明に用いられる発光材料は、好ましくは、燐光発光材料であって、その電子親和力（Ｅａ）が２．５ｅＶ以上３．５ｅＶ以下であり、イオン化ポテンシャル（Ｉｐ）が５．７ｅＶ以上７．０ｅＶ以下の電子輸送性の燐光発光材料である。
具体的には、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、及びルテシウム錯体が挙げられ、より好ましくは、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、又は白金錯体であり、最も好ましくは白金錯体である。
【００７４】
本発明に用いられる燐光発光材料として、３座以上の配位子を有する金属錯体が特に好ましい。
【００７５】
（多座金属錯体）
本発明における３座以上の配位子を有する金属錯体について説明する。
１）金属イオン
該金属錯体において金属イオンに配位する原子は特に限定されないが、酸素原子、窒素原子、炭素原子、硫黄原子又はリン原子が好ましく、酸素原子、窒素原子又は炭素原子がより好ましく、窒素原子又は炭素原子が更に好ましい。
【００７６】
金属錯体中の金属イオンは、特に限定されないが、発光効率向上、耐久性向上、駆動電圧低下の観点から、遷移金属イオン、希土類金属イオンであることが好ましく、イリジウムイオン、白金イオン、金イオン、レニウムイオン、タングステンイオン、ロジウムイオン、ルテニウムイオン、オスミウムイオン、パラジウムイオン、銀イオン、銅イオン、コバルトイオン、亜鉛イオン、ニッケルイオン、鉛イオン、アルミニウムイオン、ガリウムイオン、または希土類金属イオン（例えば、ユーロピウムイオン、カドリニウムイオン、またはテルビウムイオンなど）が挙げられ、好ましくは、イリジウムイオン、白金イオン、金イオン、レニウムイオン、タングステンイオン、パラジウムイオン、亜鉛イオン、アルミニウムイオン、ガリウムイオン、ユーロピウムイオン、カドリニウムイオン、またはテルビウムイオンであり、より好ましくは、イリジウムイオン、白金イオン、レニウムイオン、タングステンイオン、ユーロピウムイオン、カドリニウムイオン、またはテルビウムイオンであり、さらに好ましくは、イリジウムイオン、白金イオン、パラジウムイオン、亜鉛イオン、アルミニウムイオン、またはガリウムイオンであり、最も好ましくは白金イオンである。
【００７７】
２）配位数
本発明における３座以上の配位子を有する金属錯体としては、発光効率向上、耐久性向上の観点から、３座以上６座以下の配位子を有する金属錯体が好ましく、イリジウムイオンに代表される６配位型錯体を形成しやすい金属イオンの場合には、３座、４座、または６座の配位子を有する金属錯体がより更好ましく、白金イオンに代表される４配位型錯体を形成しやすい金属イオンの場合には、３座または４座の配位子を有する金属錯体がより好ましく、４座の配位子を有する金属錯体が更に好ましい。
【００７８】
３）配位子
本発明における金属錯体の配位子は発光効率向上、耐久性向上の観点から、鎖状、又は、環状であることが好ましく、中心金属（例えば、後述する一般式（Ａ）で表される化合物の場合であればＭ１１を表す。）に窒素で配位する含窒素へテロ環（例えば、ピリジン環、キノリン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピロール環、イミダゾール環、ピラゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環、またはトリアゾール環など）を少なくとも一つ有することが好ましい。該含窒素ヘテロ環としては、含窒素６員ヘテロ環、含窒素５員ヘテロ環であることがより好ましい。これらのヘテロ環は他の環と縮合環を形成してもよい。
【００７９】
金属錯体の配位子が鎖状であるとは、金属錯体の配位子が環状構造をとらないことを意味する（例えば、ターピリジル配位子など。）。また、金属錯体の配位子が環状であるとは、金属錯体中の複数の配位子が互いに結合して、閉じた構造形成することを意味する（例えば、フタロシアニン配位子、クラウンエーテル配位子など。）。
【００８０】
４）好ましい金属錯体の構造
本発明における金属錯体としては、以下に詳述する一般式（Ａ）で表される有機化合物であることが好ましい。
【００８１】
＜一般式（Ａ）で表される金属錯体＞
先ず、一般式（Ａ）で表される有機化合物について説明する。
【００８２】
【化１０】
【００８３】
一般式（Ａ）中、Ｍ１１は金属イオンを表し、Ｌ１１〜Ｌ１５はそれぞれＭ１１に配位する配位子を表す。Ｌ１１とＬ１４との間に原子群がさらに存在して環状配位子を形成してもよい。Ｌ１５はＬ１１及びＬ１４の両方と結合して環状配位子を形成してもよい。
Ｙ１１、Ｙ１２、およびＹ１３はそれぞれ連結基、単結合、または二重結合を表す。また、Ｙ１１、Ｙ１２、又はＹ１３が連結基である場合、Ｌ１１とＹ１２、Ｙ１２とＬ１２、Ｌ１２とＹ１１、Ｙ１１とＬ１３、Ｌ１３とＹ１３、Ｙ１３とＬ１４の間の結合は、それぞれ独立に、単結合又は二重結合を表す。ｎ１１は０〜４を表す。Ｍ１１とＬ１１〜Ｌ１５との結合は、それぞれ配位結合、イオン結合、共有結合のいずれでもよい。
【００８４】
一般式（Ａ）で表される有機化合物について詳細に説明する。
一般式（Ａ）中、Ｍ１１は金属イオンを表す。金属イオンとしては特に限定されないが、２価または３価の金属イオンが好ましい。２価または３価の金属イオンとしては、白金イオン、イリジウムイオン、レニウムイオン、パラジウムイオン、ロジウムイオン、ルテニウムイオン、銅イオン、ユーロピウムイオン、ガドリニウムイオン、テルビウムイオンが好ましく、白金イオン、イリジウムイオン、またはユーロピウムイオンがより好ましく、白金イオン、イリジウムイオンがさらに好ましく、白金イオンが特に好ましい。
【００８５】
一般式（Ａ）中、Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、及びＬ１４は、それぞれ独立に、Ｍ１１に配位する配位子を表す。Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、及びＬ１４に含まれ、かつ、Ｍ１１に配位する原子としては、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、炭素原子、又はリン原子が好ましく、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、又は炭素原子がより好ましく、窒素原子、酸素原子、又は炭素原子が更に好ましい。
【００８６】
Ｍ１１とＬ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、及びＬ１４でそれぞれ形成される結合は、それぞれ独立に、共有結合であってもイオン結合であっても配位結合であってもよい。本発明における配位子とは、説明の便宜上、配位結合のみならず他のイオン結合、共有結合により形成された場合においても用いるものとする。
Ｌ１１、Ｙ１２、Ｌ１２、Ｙ１１、Ｌ１３、Ｙ１３、及びＬ１４から成る配位子は、アニオン性配位子（少なくとも一つのアニオンが金属と結合する配位子）であることが好ましい。アニオン性配位子中のアニオンの数は、１〜３が好ましく、１、２がより好ましく、２がさらに好ましい。
【００８７】
Ｍ１１に炭素原子で配位するＬ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、及びＬ１４としては、特に限定されないが、それぞれ独立にイミノ配位子、芳香族炭素環配位子（例えばベンゼン配位子、ナフタレン配位子、アントラセン配位子、またはフェナントラセン配位子など）、ヘテロ環配位子（例えばチオフェン配位子、ピリジン配位子、ピラジン配位子、ピリミジン配位子、チアゾール配位子、オキサゾール配位子、ピロール配位子、イミダゾール配位子、ピラゾール配位子、及び、それらを含む縮環体（例えばキノリン配位子、ベンゾチアゾール配位子など）およびこれらの互変異性体）が挙げられる。
【００８８】
Ｍ１１に窒素原子で配位するＬ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、及びＬ１４としては特に限定されないが、それぞれ独立に、含窒素へテロ環配位子（例えば、ピリジン配位子、ピラジン配位子、ピリミジン配位子、ピリダジン配位子、トリアジン配位子、チアゾール配位子、オキサゾール配位子、ピロール配位子、イミダゾール配位子、ピラゾール配位子、トリアゾール配位子、オキサジアゾール配位子、チアジアゾール配位子、及び、それらを含む縮環体（例えば、キノリン配位子、ベンズオキサゾール配位子、ベンズイミダゾール配位子など）、及び、これらの互変異性体（なお、本発明では通常の異性体以外に次のような例も互変異性体と定義する。例えば、後述する化合物（２４）の５員ヘテロ環配位子、化合物（６４）の末端５員ヘテロ環配位子、化合物（１４５）の５員ヘテロ環配位子もピロール互変異性体と定義する。）など、アミノ配位子（アルキルアミノ配位子（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばメチルアミノなどが挙げられる。）、アリールアミノ配位子（例えばフェニルアミノなどが挙げられる。）、アシルアミノ配位子（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばアセチルアミノ、ベンゾイルアミノなどが挙げられる。）、アルコキシカルボニルアミノ配位子（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１２であり、例えばメトキシカルボニルアミノなどが挙げられる。）、アリールオキシカルボニルアミノ配位子（好ましくは炭素数７〜３０、より好ましくは炭素数７〜２０、特に好ましくは炭素数７〜１２であり、例えばフェニルオキシカルボニルアミノなどが挙げられる。）、スルホニルアミノ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメタンスルホニルアミノ、ベンゼンスルホニルアミノなどが挙げられる。）、イミノ配位子など）が挙げられる。これらの配位子はさらに置換されていてもよい。
【００８９】
Ｍ１１に酸素原子で配位するＬ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、及びＬ１４としては特に限定されないが、それぞれ独立に、アルコキシ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１０であり、例えばメトキシ、エトキシ、ブトキシ、２−エチルヘキシロキシなどが挙げられる。）、アリールオキシ配位子（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニルオキシ、１−ナフチルオキシ、２−ナフチルオキシなどが挙げられる。）、ヘテロ環オキシ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばピリジルオキシ、ピラジルオキシ、ピリミジルオキシ、キノリルオキシなどが挙げられる。）、アシルオキシ配位子（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばアセトキシ、ベンゾイルオキシなどが挙げられる。）、シリルオキシ配位子（好ましくは炭素数３〜４０、より好ましくは炭素数３〜３０、特に好ましくは炭素数３〜２４であり、例えばトリメチルシリルオキシ、トリフェニルシリルオキシなどが挙げられる。）、カルボニル配位子（例えばケトン配位子、エステル配位子、アミド配位子など）、エーテル配位子（例えばジアルキルエーテル配位子、ジアリールエーテル配位子、フリル配位子など）などが挙げられる。
【００９０】
Ｍ１１に硫黄原子で配位するＬ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、及びＬ１４としては特に限定されないが、それぞれ独立に、アルキルチオ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメチルチオ、エチルチオなどが挙げられる。）、アリールチオ配位子（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニルチオなどが挙げられる。）、ヘテロ環チオ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばピリジルチオ、２−ベンズイミゾリルチオ、２−ベンズオキサゾリルチオ、２−ベンズチアゾリルチオなどが挙げられる。）、チオカルボニル配位子（例えばチオケトン配位子、チオエステル配位子など）、又はチオエーテル配位子（例えばジアルキルチオエーテル配位子、ジアリールチオエーテル配位子、チオフリル配位子など）などが挙げられる。これらの置換配位子は更に置換されてもよい。
【００９１】
Ｍ１１にリン原子で配位するＬ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、及びＬ１４としては特に限定されないが、それぞれ独立に、ジアルキルホスフィノ基、ジアリールホスフィノ基、トリアルキルホスフィン、トリアリールホスフィン、およびホスフィニン基等が挙げられる。これらの基は更に置換されてもよい。
【００９２】
Ｌ１１及びＬ１４は、それぞれ独立に、芳香族炭素環配位子、アルキルオキシ配位子、アリールオキシ配位子、エーテル配位子、アルキルチオ配位子、アリールチオ配位子、アルキルアミノ配位子、アリールアミノ配位子、アシルアミノ配位子、含窒素へテロ環配位子（例えばピリジン配位子、ピラジン配位子、ピリミジン配位子、ピリダジン配位子、トリアジン配位子、チアゾール配位子、オキサゾール配位子、ピロール配位子、イミダゾール配位子、ピラゾール配位子、トリアゾール配位子、オキサジアゾール配位子、チアジアゾール配位子、又は、それらを含む縮配位子体（例えば、キノリン配位子、ベンズオキサゾール配位子、ベンズイミダゾール配位子など）、又は、これらの互変異性体など）が好ましく、芳香族炭素環配位子、アリールオキシ配位子、アリールチオ配位子、アリールアミノ配位子、並びにピリジン配位子、ピラジン配位子、イミダゾール配位子、又は、それらを含む縮配位子体（例えば、キノリン配位子、キノキサリン配位子、ベンズイミダゾール配位子など）、又は、これらの互変異性体がより好ましく、芳香族炭素環配位子、アリールオキシ配位子、アリールチオ配位子、又はアリールアミノ配位子がさらに好ましく、芳香族炭素環配位子、又はアリールオキシ配位子が特に好ましい。
【００９３】
Ｌ１２及びＬ１３は、それぞれ独立に、Ｍ１１と配位結合を形成する配位子が好ましく、Ｍ１１と配位結合を形成する配位子としては、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、トリアジン環、チアゾール環、オキサゾール環、ピロール環、トリアゾール環、及び、それらを含む縮環体（例えば、キノリン環、ベンズオキサゾール環、ベンズイミダゾール環、またはインドレニン環など）及び、これらの互変異性体が好ましく、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピロール環、及び、それらを含む縮環体（例えば、キノリン環、ベンズピロールなど）、及び、これらの互変異性体がより好ましく、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、及び、それらを含む縮環体（例えば、キノリン環など）がさらに好ましく、ピリジン環、及び、ピリジン環を含む縮環体（例えば、キノリン環など）が特に好ましい。
【００９４】
一般式（Ａ）中、Ｌ１５はＭ１１に配位する配位子を表す。Ｌ１５は１〜４座の配位子が好ましく、１〜４座のアニオン性配位子がより好ましい。１〜４座のアニオン性配位子としては特に限定されないが、ハロゲン配位子、１，３−ジケトン配位子（例えば、アセチルアセトン配位子など）、ピリジン配位子を含有するモノアニオン性２座配位子（例えば、ピコリン酸配位子、２−（２−ヒドロキシフェニル）−ピリジン配位子など）、Ｌ１１、Ｙ１２、Ｌ１２、Ｙ１１、Ｌ１３、Ｙ１３、Ｌ１４で形成される４座配位子が好ましく、１，３−ジケトン配位子（例えば、アセチルアセトン配位子など）、ピリジン配位子を含有するモノアニオン性２座配位子（例えばピコリン酸配位子、２−（２−ヒドロキシフェニル）−ピリジン配位子など）、Ｌ１１、Ｙ１２、Ｌ１２、Ｙ１１、Ｌ１３、Ｙ１３、Ｌ１４で形成される４座配位子がより好ましく、１，３−ジケトン配位子（例えば、アセチルアセトン配位子など）、ピリジン配位子を含有するモノアニオン性２座配位子（例えば、ピコリン酸配位子、２−（２−ヒドロキシフェニル）−ピリジン配位子など）がさらに好ましく、１，３−ジケトン配位子（例えば、アセチルアセトン配位子など）が特に好ましい。配位座の数、及び配位子の数が、金属の配位数を上回ることはない。但し、Ｌ１５はＬ１１及びＬ１４の両方と結合して環状配位子を形成することはない。
【００９５】
一般式（Ａ）中、Ｙ１１、Ｙ１２、及びＹ１３は、それぞれ独立に、連結基、単結合、または二重結合を表す。連結基としては、特に限定されないが、例えば、炭素原子、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、ケイ素原子、リン原子から選択される原子を含んで構成される連結基が好ましい。このような連結基の具体例としては、例えば下記のものが挙げられる。
【００９６】
【化１１】
【００９７】
また、Ｙ１１、Ｙ１２、又はＹ１３が連結基である場合、Ｌ１１とＹ１２、Ｙ１２とＬ１２、Ｌ１２とＹ１１、Ｙ１１とＬ１３、Ｌ１３とＹ１３、Ｙ１３とＬ１４の間の結合は、それぞれ独立に、単結合又は二重結合を表す。
【００９８】
Ｙ１１、Ｙ１２、及びＹ１３は、それぞれ独立に、単結合、二重結合、カルボニル連結基、アルキレン連結基、またはアルケニレン基が好ましい。Ｙ１１は、単結合、アルキレン基がより好ましく、アルキレン基がさらに好ましい。Ｙ１２及びＹ１３は、単結合、アルケニレン基がより好ましく、単結合がさらに好ましい。
【００９９】
Ｙ１２、Ｌ１１、Ｌ１２、及びＭ１１で形成される環、Ｙ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、及びＭ１１で形成される環、Ｙ１３、Ｌ１３、Ｌ１４、及びＭ１１で形成される環は、それぞれ環員数４〜１０が好ましく、環員数５〜７がより好ましく、環員数５又は６がさらに好ましい。
【０１００】
一般式（Ａ）中、ｎ１１は０〜４を表す。Ｍ１１が配位数４の金属の場合、ｎ１１は０であり、Ｍ１１が配位数６の金属の場合、ｎ１１は１、２が好ましく、１がより好ましい。Ｍ１１が配位数６でｎ１１が１の場合Ｌ１５は２座配位子を表し、Ｍ１１が配位数６でｎ１１が２の場合Ｌ１５は単座配位子を表す。Ｍ１１が配位数８の金属の場合、ｎ１１は１〜４が好ましく、１、２がより好ましく、１がより好ましい。Ｍ１１が配位数８でｎ１１が１の場合Ｌ１５は４座配位子を表し、Ｍ１１が配位数８でｎ１１が２の場合Ｌ１５は２座配位子を表す。ｎ１１が複数のときは、複数のＬ１５は同じであっても異なっていてもよい。
【０１０１】
以下に本発明における一般式（Ａ）で表される錯体の具体例を例示するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【化１２】
【０１０２】
【化１３】
【０１０３】
【化１４】
【０１０４】
【化１５】
【０１０５】
【化１６】
【０１０６】
【化１７】
【０１０７】
【化１８】
【０１０８】
【化１９】
【０１０９】
【化２０】
【０１１０】
【化２１】
【０１１１】
【化２２】
【０１１２】
【化２３】
【０１１３】
【化２４】
【０１１４】
【化２５】
【０１１５】
【化２６】
【０１１６】
【化２７】
【０１１７】
【化２８】
【０１１８】
【化２９】
【０１１９】
【化３０】
【０１２０】
【化３１】
【０１２１】
【化３２】
【０１２２】
（正孔輸送性発光材料）
本発明において用いられる正孔輸送性発光材料としては、正孔輸送性蛍光発光材料、正孔輸送性燐光発光材料を用いることができるが、好ましくは正孔輸送性燐光発光材料である。
【０１２３】
本発明に於ける正孔輸送性発光材料について説明する。
本発明の発光層に用いられる正孔輸送性発光材料としては、耐久性向上、駆動電圧低下の観点から、イオン化ポテンシャル（Ｉｐ）が５．１ｅＶ以上６．４ｅＶ以下であることが好ましく、５．４ｅＶ以上６．２ｅＶ以下であることがより好ましく、５．６ｅＶ以上６．０ｅＶ以下であることが更に好ましい。また、耐久性向上、駆動電圧低下の観点から、電子親和力（Ｅａ）が１．２ｅＶ以上３．１ｅＶ以下であることが好ましく、１．４ｅＶ以上３．０ｅＶ以下であることがより好ましく、１．８ｅＶ以上２．８ｅＶ以下であることが更に好ましい。
【０１２４】
このような正孔輸送性発光材料としては、具体的には、例えば、ピロール系化合物、インドール系化合物、カルバゾール系化合物、イミダゾール系化合物、ポリアリールアルカン系化合物、アリールアミン系化合物、スチリル系化合物、スチリルアミン系化合物、チオフェン系化合物、芳香族多環縮合系化合物などのほか、金属錯体などが挙げられる。
前記金属錯体中の金属イオンは、特に限定されないが、発光効率向上、耐久性向上、駆動電圧低下の観点から、遷移金属イオン、希土類金属イオンであることが好ましく、より好ましくは、イリジウムイオン、白金イオン、金イオン、レニウムイオン、タングステンイオン、ロジウムイオン、ルテニウムイオン、オスミウムイオン、パラジウムイオン、銀イオン、銅イオン、コバルトイオン、ニッケルイオン、鉛イオン、希土類金属イオン（例えば、ユーロピウムイオン、ガドリニウムイオン、テルビウムイオンなど）が好ましく、更に好ましくは、イリジウムイオン、白金イオン、金イオン、レニウムイオン、タングステンイオン、ユーロピウムイオン、カドリニウムイオン、テルビウムイオンであり、特に好ましくは、イリジウムイオン、白金イオン、レニウムイオン、ユーロピウムイオン、ガドリニウムイオン、テルビウムイオンであり、最も好ましくは、イリジウムイオンである。イリジウムイオンを有する金属錯体の中でも特に好ましくは、炭素−Ｉｒ結合、窒素−Ｉｒ結合（この場合の結合は、配位結合、イオン結合、共有結合のいずれであってもよい）を有する金属錯体である。
【０１２５】
このような正孔輸送性発光材料の例としては、具体的には、例えば、以下の材料を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【０１２６】
【化３３】
【０１２７】
【化３４】
【０１２８】
【化３５】
【０１２９】
【化３６】
【０１３０】
【化３７】
【０１３１】
【化３８】
【０１３２】
２−２．ホスト材料
ホスト材料としては正孔輸送性ホスト材料、及び電子輸送性ホスト材料のいずれも用いることができる。
【０１３３】
（電子輸送性ホスト材料）
本発明に用いられる電子輸送性ホスト材料としては、耐久性向上、駆動電圧低下の観点から、電子親和力Ｅａが２．５ｅＶ以上３．５ｅＶ以下であることが好ましく、２．６ｅＶ以上３．４ｅＶ以下であることがより好ましく、２．８ｅＶ以上３．３ｅＶ以下であることが更に好ましい。また、耐久性向上、駆動電圧低下の観点から、イオン化ポテンシャルＩｐが５．７ｅＶ以上７．５ｅＶ以下であることが好ましく、５．８ｅＶ以上７．０ｅＶ以下であることがより好ましく、５．９ｅＶ以上６．５ｅＶ以下であることが更に好ましい。
【０１３４】
このような電子輸送性ホストとしては、具体的には、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、イミダゾール、ピラゾール、トリアゾ−ル、オキサゾ−ル、オキサジアゾ−ル、フルオレノン、アントラキノジメタン、アントロン、ジフェニルキノン、チオピランジオキシド、カルボジイミド、フルオレニリデンメタン、ジスチリルピラジン、フッ素置換芳香族化合物、ナフタレン、ペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン、およびそれらの誘導体（他の環と縮合環を形成してもよい）、８−キノリノ−ル誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾ−ルやベンゾチアゾ−ルを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体等を挙げることができる。
【０１３５】
電子輸送性ホストとして好ましくは、金属錯体、アゾール誘導体（ベンズイミダゾール誘導体、イミダゾピリジン誘導体等）、アジン誘導体（ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体等）であり、中でも、本発明においては耐久性の点から金属錯体化合物が好ましい。金属錯体化合物は金属に配位する少なくとも１つの窒素原子または酸素原子または硫黄原子を有する配位子をもつ金属錯体がより好ましい。
金属錯体中の金属イオンは特に限定されないが、好ましくはベリリウムイオン、マグネシウムイオン、アルミニウムイオン、ガリウムイオン、亜鉛イオン、インジウムイオン、錫イオン、白金イオン、またはパラジウムイオンであり、より好ましくはベリリウムイオン、アルミニウムイオン、ガリウムイオン、亜鉛イオン、白金イオン、またはパラジウムイオンであり、更に好ましくはアルミニウムイオン、亜鉛イオン、白金イオン、またはパラジウムイオンである。
【０１３６】
前記金属錯体中に含まれる配位子としては種々の公知の配位子が有るが、例えば、「Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｈｏｔｏｐｈｙｓｉｃｓ ｏｆ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ」、Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ社、Ｈ．Ｙｅｒｓｉｎ著、１９８７年発行、「有機金属化学−基礎と応用−」、裳華房社、山本明夫著、１９８２年発行等に記載の配位子が挙げられる。
【０１３７】
前記配位子として、好ましくは含窒素ヘテロ環配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数３〜１５であり、単座配位子であっても２座以上の配位子であっても良い。好ましくは２座以上６座以下の配位子である。また、２座以上６座以下の配位子と単座の混合配位子も好ましい。
配位子としては、例えばアジン配位子（例えば、ピリジン配位子、ビピリジル配位子、ターピリジン配位子などが挙げられる。）、ヒドロキシフェニルアゾール配位子（例えば、ヒドロキシフェニルベンズイミダゾール配位子、ヒドロキシフェニルベンズオキサゾール配位子、ヒドロキシフェニルイミダゾール配位子、ヒドロキシフェニルイミダゾピリジン配位子などが挙げられる。）、アルコキシ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１０であり、例えばメトキシ、エトキシ、ブトキシ、２−エチルヘキシロキシなどが挙げられる。）、アリールオキシ配位子（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニルオキシ、１−ナフチルオキシ、２−ナフチルオキシ、２，４，６−トリメチルフェニルオキシ、４−ビフェニルオキシなどが挙げられる。）、
【０１３８】
ヘテロアリールオキシ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばピリジルオキシ、ピラジルオキシ、ピリミジルオキシ、およびキノリルオキシなどが挙げられる。）、アルキルチオ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメチルチオ、エチルチオなどが挙げられる。）、アリールチオ配位子（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニルチオなどが挙げられる。）、ヘテロアリールチオ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばピリジルチオ、２−ベンズイミゾリルチオ、２−ベンズオキサゾリルチオ、および２−ベンズチアゾリルチオなどが挙げられる。）、シロキシ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数３〜２５、特に好ましくは炭素数６〜２０であり、例えば、トリフェニルシロキシ基、トリエトキシシロキシ基、およびトリイソプロピルシロキシ基などが挙げられる。）、芳香族炭化水素アニオン配位子（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２５、特に好ましくは炭素数６〜２０であり、例えばフェニルアニオン、ナフチルアニオン、およびアントラニルアニオンなどが挙げられる。）、芳香族ヘテロ環アニオン配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数２〜２５、特に好ましくは炭素数２〜２０であり、例えばピロールアニオン、ピラゾールアニオン、ピラゾールアニオン、トリアゾールアニオン、オキサゾールアニオン、ベンゾオキサゾールアニオン、チアゾールアニオン、ベンゾチアゾールアニオン、チオフェンアニオン、およびベンゾチオフェンアニオンなどが挙げられる。）、インドレニンアニオン配位子などが挙げられ、好ましくは含窒素ヘテロ環配位子、アリールオキシ配位子、ヘテロアリールオキシ基、芳香族炭化水素アニオン配位子、芳香族ヘテロ環アニオン配位子、またはシロキシ配位子であり、更に好ましくは含窒素ヘテロ環配位子、アリールオキシ配位子、シロキシ配位子、芳香族炭化水素アニオン配位子、または芳香族ヘテロ環アニオン配位子である。
【０１３９】
金属錯体電子輸送性ホスト材料の例としては、例えば特開２００２−２３５０７６、特開２００４−２１４１７９、特開２００４−２２１０６２、特開２００４−２２１０６５、特開２００４−２２１０６８、特開２００４−３２７３１３等に記載の化合物が挙げられる。
【０１４０】
このような電子輸送性ホスト材料としては、具体的には、例えば、以下の材料を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【０１４１】
【化３９】
【０１４２】
【化４０】
【０１４３】
【化４１】
【０１４４】
電子輸送層ホスト材料としては、Ｅ−１〜Ｅ−６、Ｅ−８、Ｅ−９、Ｅ−１０、Ｅ−２１、またはＥ−２２が好ましく、Ｅ−３、Ｅ−４、Ｅ−６、Ｅ−８、Ｅ−９、Ｅ−１０、Ｅ−２１、またはＥ−２２がより好ましく、Ｅ−３、Ｅ−４、Ｅ−８、Ｅ−９、Ｅ−２１、またはＥ−２２が更に好ましい。
【０１４５】
本発明における発光層において、発光性ドーパントとして燐光発光性ドーパントを用いたとき、該燐光発光性ドーパントの最低三重項励起エネルギーＴ１（Ｄ）と前記複数のホスト化合物の最低励起三重項エネルギーのうち最小のもの前記Ｔ１（Ｈ）ｍｉｎとが、Ｔ１（Ｈ）ｍｉｎ＞Ｔ１（Ｄ）の関係を満たすことが色純度、外部量子効率、駆動耐久性の点で好ましい。
【０１４６】
（正孔輸送性ホスト材料）
本発明の発光層に用いられる正孔輸送性ホスト材料としては、耐久性向上、駆動電圧低下の観点から、イオン化ポテンシャルＩｐが５．１ｅＶ以上６．４ｅＶ以下であることが好ましく、５．４ｅＶ以上６．２ｅＶ以下であることがより好ましく、５．６ｅＶ以上６．０ｅＶ以下であることが更に好ましい。また、耐久性向上、駆動電圧低下の観点から、電子親和力Ｅａが１．２ｅＶ以上３．１ｅＶ以下であることが好ましく、１．４ｅＶ以上３．０ｅＶ以下であることがより好ましく、１．８ｅＶ以上２．８ｅＶ以下であることが更に好ましい。
【０１４７】
このような正孔輸送性ホスト材料としては、具体的には、例えば、以下の材料を挙げることができる。
ピロール、インドール、カルバゾール、アザインドール、アザカルバゾール、ピラゾール、イミダゾール、ポリアリールアルカン、ピラゾリン、ピラゾロン、フェニレンジアミン、アリールアミン、アミノ置換カルコン、スチリルアントラセン、フルオレノン、ヒドラゾン、スチルベン、シラザン、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、ポルフィリン系化合物、ポリシラン系化合物、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマー、有機シラン、カーボン膜、及びそれらの誘導体等が挙げられる。
中でも、インドール誘導体、カルバゾール誘導体、アザインドール誘導体、アザカルバゾール誘導体、芳香族第三級アミン化合物、チオフェン誘導体が好ましく、特に分子内にインドール骨格、カルバゾール骨格、アザインドール骨格、アザカルバゾール骨格および／または芳香族第三級アミン骨格を複数個有するものが好ましい。
このような正孔輸送性ホスト材料としての具体的化合物としては、例えば下記のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【０１４８】
【化４２】
【０１４９】
【化４３】
【０１５０】
【化４４】
【０１５１】
【化４５】
【０１５２】
【化４６】
【０１５３】
＜発光材料とホスト材料の混合比＞
−正孔輸送性ホスト材料および電子輸送性発光材料の混合比
本発明に於ける正孔輸送性ホスト材料および電子輸送性発光材料の混合比率は、十分な発光強度を得つつ会合発光や濃度消光、正孔が発光層から漏れ出ることを抑制する観点から、発光層の総計として、質量比で９５：５〜５０：５０が好ましく、９０：１０〜７０：３０がより好ましい。
−電子輸送性ホスト材料および正孔輸送性発光材料の混合比−
本発明に於ける電子輸送性ホスト材料および正孔輸送性発光材料の混合比率は、十分な発光強度を得つつ会合発光や濃度消光、正孔が発光層から漏れ出ることを抑制する観点から、発光層の総計として、質量比で５：９５〜５０：５０が好ましく、１０：９０〜３０：７０がより好ましい。
【０１５４】
３．有機ＥＬ素子の構成
次に、本発明の有機ＥＬ素子の構成について、詳細に説明する。
本発明の有機ＥＬ素子は基板上に陰極と陽極を有し、両電極の間に発光層を含む複数の有機化合物層を有し、更に発光層の両側には有機化合物層が隣接して構成される。発光層に隣接している有機化合物層と電極の間には、更に有機化合物層を有していてもよい。発光素子の性質上、陽極及び陰極のうち少なくとも一方の電極は、透明であることが好ましい。通常の場合、陽極が透明である。
【０１５５】
本発明における有機化合物層の積層の態様としては、陽極側から、正孔輸送層、発光層、電子輸送層の順に積層されている態様が好ましい。更に、正孔輸送層と発光層との間、又は、発光層と電子輸送層との間には、電荷ブロック層等を有していてもよい。
【０１５６】
本発明の有機電界発光素子における有機化合物層の好適な態様は、陽極側から順に、少なくとも、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔ブロック層、電子輸送層、及び電子注入層、を有する態様である。
【０１５７】
尚、発光層と電子輸送層との間に正孔ブロック層を有した場合には、発光層と隣接する有機化合物層は、陽極側が正孔輸送層になり、陰極側が正孔ブロック層となる。また、陽極と正孔輸送層との間に、正孔注入層を有してもよく、陰極と電子輸送層との間には、電子注入層を有してもよい。尚、各層は複数の二次層に分かれていてもよい。
【０１５８】
＜基板＞
本発明で使用する基板としては、発光層から発せられる光を散乱又は減衰させない基板であることが好ましい。その具体例としては、ジルコニア安定化イットリウム（ＹＳＺ）、ガラス等の無機材料、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、およびポリ（クロロトリフルオロエチレン）等の有機材料が挙げられる。
例えば、基板としてガラスを用いる場合、その材質については、ガラスからの溶出イオンを少なくするため、無アルカリガラスを用いることが好ましい。また、ソーダライムガラスを用いる場合には、シリカなどのバリアコートを施したものを使用することが好ましい。有機材料の場合には、耐熱性、寸法安定性、耐溶剤性、電気絶縁性、及び加工性に優れていることが好ましい。
【０１５９】
基板の形状、構造、大きさ等については、特に制限はなく、発光素子の用途、目的等に応じて適宜選択することができる。一般的には、基板の形状としては、板状であることが好ましい。基板の構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよく、また、単一部材で形成されていてもよいし、２以上の部材で形成されていてもよい。
【０１６０】
基板は、無色透明であっても、有色透明であってもよいが、有機発光層から発せられる光を散乱又は減衰等させることがない点で、無色透明であることが好ましい。
【０１６１】
基板には、その表面又は裏面に透湿防止層（ガスバリア層）を設けることができる。
透湿防止層（ガスバリア層）の材料としては、窒化珪素、酸化珪素などの無機物が好適に用いられる。透湿防止層（ガスバリア層）は、例えば、高周波スパッタリング法などにより形成することができる。
熱可塑性基板を用いる場合には、更に必要に応じて、ハードコート層、アンダーコート層などを設けてもよい。
【０１６２】
＜陽極＞
陽極は、通常、有機化合物層に正孔を供給する電極としての機能を有していればよく、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて、公知の電極材料の中から適宜選択することができる。前述のごとく、陽極は、通常透明陽極として設けられる。
【０１６３】
陽極の材料としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、導電性化合物、又はこれらの混合物が好適に挙げられる。陽極材料の具体例としては、アンチモンやフッ素等をドープした酸化錫（ＡＴＯ、ＦＴＯ）、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化亜鉛インジウム（ＩＺＯ）等の導電性金属酸化物、金、銀、クロム、ニッケル等の金属、さらにこれらの金属と導電性金属酸化物との混合物又は積層物、ヨウ化銅、硫化銅などの無機導電性物質、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロールなどの有機導電性材料、及びこれらとＩＴＯとの積層物などが挙げられる。この中で好ましいのは、導電性金属酸化物であり、特に、生産性、高導電性、透明性等の点からはＩＴＯが好ましい。
【０１６４】
陽極は、例えば、印刷方式、コーティング方式等の湿式方式、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的方式、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ法等の化学的方式などの中から、陽極を構成する材料との適性を考慮して適宜選択した方法に従って、前記基板上に形成することができる。例えば、陽極の材料として、ＩＴＯを選択する場合には、陽極の形成は、直流又は高周波スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等に従って行うことができる。
【０１６５】
本発明の有機電界発光素子において、陽極の形成位置としては特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて適宜選択することができる。が、前記基板上に形成されるのが好ましい。この場合、陽極は、基板における一方の表面の全部に形成されていてもよく、その一部に形成されていてもよい。
【０１６６】
なお、陽極を形成する際のパターニングとしては、フォトリソグラフィーなどによる化学的エッチングによって行ってもよいし、レーザーなどによる物理的エッチングによって行ってもよく、また、マスクを重ねて真空蒸着やスパッタ等をして行ってもよいし、リフトオフ法や印刷法によって行ってもよい。
【０１６７】
陽極の厚みとしては、陽極を構成する材料により適宜選択することができ、一概に規定することはできないが、通常、１０ｎｍ〜５０μｍ程度であり、５０ｎｍ〜２０μｍが好ましい。
【０１６８】
陽極の抵抗値としては、１０３Ω／□以下が好ましく、１０２Ω／□以下がより好ましい。陽極が透明である場合は、無色透明であっても、有色透明であってもよい。透明陽極側から発光を取り出すためには、その透過率としては、６０％以上が好ましく、７０％以上がより好ましい。
【０１６９】
なお、透明陽極については、沢田豊監修「透明電極膜の新展開」シーエムシー刊（１９９９）に詳述があり、ここに記載される事項を本発明に適用することができる。耐熱性の低いプラスティック基材を用いる場合は、ＩＴＯ又はＩＺＯを使用し、１５０℃以下の低温で成膜した透明陽極が好ましい。
【０１７０】
＜陰極＞
陰極は、通常、有機化合物層に電子を注入する電極としての機能を有していればよく、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて、公知の電極材料の中から適宜選択することができる。
【０１７１】
陰極を構成する材料としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、電気伝導性化合物、これらの混合物などが挙げられる。具体例としてはアルカリ金属（たとえば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ等）、アルカリ土類金属（たとえばＭｇ、Ｃａ等）、金、銀、鉛、アルミニウム、ナトリウム−カリウム合金、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−銀合金、インジウム、およびイッテルビウム等の希土類金属などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいが、安定性と電子注入性とを両立させる観点からは、２種以上を好適に併用することができる。
【０１７２】
これらの中でも、陰極を構成する材料としては、電子注入性の点で、アルカリ金属やアルカリ土類金属が好ましく、保存安定性に優れる点で、アルミニウムを主体とする材料が好ましい。
アルミニウムを主体とする材料とは、アルミニウム単独、アルミニウムと０．０１質量％〜１０質量％のアルカリ金属又はアルカリ土類金属との合金若しくはこれらの混合物（例えば、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金など）をいう。
【０１７３】
なお、陰極の材料については、特開平２−１５５９５号公報、特開平５−１２１１７２号公報に詳述されており、これらの公報に記載の材料は、本発明においても適用することができる。
【０１７４】
陰極の形成方法については、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができる。例えば、印刷方式、コーティング方式等の湿式方式、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的方式、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ法等の化学的方式などの中から、前記した陰極を構成する材料との適性を考慮して適宜選択した方法に従って形成することができる。例えば、陰極の材料として、金属等を選択する場合には、その１種又は２種以上を同時又は順次にスパッタ法等に従って行うことができる。
【０１７５】
陰極を形成するに際してのパターニングは、フォトリソグラフィーなどによる化学的エッチングによって行ってもよいし、レーザーなどによる物理的エッチングによって行ってもよく、マスクを重ねて真空蒸着やスパッタ等をして行ってもよいし、リフトオフ法や印刷法によって行ってもよい。
【０１７６】
本発明において、陰極形成位置は特に制限はなく、有機化合物層上の全部に形成されていてもよく、その一部に形成されていてもよい。
また、陰極と前記有機化合物層との間に、アルカリ金属又はアルカリ土類金属のフッ化物、酸化物等による誘電体層を０．１ｎｍ〜５ｎｍの厚みで挿入してもよい。この誘電体層は、一種の電子注入層と見ることもできる。誘電体層は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等により形成することができる。
【０１７７】
陰極の厚みは、陰極を構成する材料により適宜選択することができ、一概に規定することはできないが、通常１０ｎｍ〜５μｍ程度であり、５０ｎｍ〜１μｍが好ましい。
また、陰極は、透明であってもよいし、不透明であってもよい。なお、透明な陰極は、陰極の材料を１ｎｍ〜１０ｎｍの厚さに薄く成膜し、更にＩＴＯやＩＺＯ等の透明な導電性材料を積層することにより形成することができる。
【０１７８】
＜有機化合物層＞
本発明における有機化合物層について説明する。
本発明の有機ＥＬ素子は、発光層を含む少なくとも一層の有機化合物層を有しており、発光層以外の他の有機化合物層としては、正孔輸送層、電子輸送層、電荷ブロック層、正孔注入層、電子注入層等の各層が挙げられる。
前述したごとく、本発明における態様の１つは、発光層に隣接して一般式（１）で表される化合物を含有する界面薄層を有する。陽極に面する側に設けられた界面薄層に一般式（１）で表される化合物を含有する場合、該界面薄層は正孔輸送層もしくは正孔輸送層と発光層との間の層である。陰極に面する側に設けられた界面薄層に一般式（１）で表される化合物を含有する場合、該界面薄層は電子輸送層もしくは電子輸送層と発光層との間の層である。
【０１７９】
−有機化合物層の形成−
本発明の有機電界発光素子において、有機化合物層を構成する各層は、蒸着法やスパッタ法等の乾式製膜法、湿式塗布方式、転写法、印刷法、インクジェット方式等いずれによっても好適に形成することができる。
【０１８０】
−正孔注入層、正孔輸送層−
正孔注入層、正孔輸送層は、陽極又は陽極側から正孔を受け取り陰極側に輸送する機能を有する層である。本発明の正孔注入層、正孔輸送層に使用できる材料としては、特に限定はなく、低分子化合物であっても高分子化合物であってもよい。
具体的には、ピロール誘導体、カルバゾール誘導体、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、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、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、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、フタロシアニン系化合物、ポルフィリン系化合物、チオフェン誘導体、有機シラン誘導体、カーボン、フェニルアゾール、フェニルアジンを配位子に有する金属錯体、等を含有する層であることが好ましい。
【０１８１】
本発明の有機ＥＬ素子の正孔注入層あるいは正孔輸送層には、電子受容性ドーパントを含有させることができる。正孔注入層、あるいは正孔輸送層に導入する電子受容性ドーパントとしては、電子受容性で有機化合物を酸化する性質を有すれば、無機化合物でも有機化合物でも使用できる。
【０１８２】
具体的には、無機化合物は塩化第二鉄や塩化アルミニウム、塩化ガリウム、塩化インジウム、五塩化アンチモンなどのハロゲン化金属、五酸化バナジウム、および三酸化モリブデンなどの金属酸化物などが挙げられる。
【０１８３】
有機化合物の場合は、置換基としてニトロ基、ハロゲン、シアノ基、トリフルオロメチル基などを有する化合物、キノン系化合物、酸無水物系化合物、フラーレンなどを好適に用いることができる。
この他にも、特開平６−２１２１５３、特開平１１−１１１４６３、特開平１１−２５１０６７、特開２０００−１９６１４０、特開２０００−２８６０５４、特開２０００−３１５５８０、特開２００１−１０２１７５、特開２００１−１６０４９３、特開２００２−２５２０８５、特開２００２−５６９８５、特開２００３−１５７９８１、特開２００３−２１７８６２、特開２００３−２２９２７８、特開２００４−３４２６１４、特開２００５−７２０１２、特開２００５−１６６６３７、特開２００５−２０９６４３等に記載の化合物を好適に用いることが出来る。
【０１８４】
これらの電子受容性ドーパントは、単独で用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。電子受容性ドーパントの使用量は、材料の種類によって異なるが、正孔輸送層材料に対して０．０１質量％〜５０質量％であることが好ましく、０．０５質量％〜２０質量％であることが更に好ましく、０．１質量％〜１０質量％であることが特に好ましい。
【０１８５】
正孔注入層、正孔輸送層の厚さは、駆動電圧を下げるという観点から、各々５００ｎｍ以下であることが好ましい。
正孔輸送層の厚さとしては、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜３００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜２００ｎｍであるのが更に好ましい。また、正孔注入層の厚さとしては、０．１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、０．５ｎｍ〜３００ｎｍであるのがより好ましく、１ｎｍ〜２００ｎｍであるのが更に好ましい。
正孔注入層、正孔輸送層は、上述した材料の１種又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
【０１８６】
−電子注入層、電子輸送層−
電子注入層、電子輸送層は、陰極又は陰極側から電子を受け取り陽極側に輸送する機能を有する層である。本発明の電子注入層、電子輸送層に使用できる材料として特に限定は無く、低分子化合物であっても高分子化合物であってもよい。
具体的には、ピリジン誘導体、キノリン誘導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、フタラジン誘導体、フェナントロリン誘導体、トリアジン誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ナフタレン、ペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン誘導体、８−キノリノール誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体、シロールに代表される有機シラン誘導体、等を含有する層であることが好ましい。
【０１８７】
本発明の有機ＥＬ素子の電子注入層あるいは電子輸送層には、電子供与性ドーパントを含有させることができる。電子注入層、あるいは電子輸送層に導入される電子供与性ドーパントとしては、電子供与性で有機化合物を還元する性質を有していればよく、Ｌｉなどのアルカリ金属、Ｍｇなどのアルカリ土類金属、希土類金属を含む遷移金属や還元性有機化合物などが好適に用いられる。金属としては、特に仕事関数が４．２ｅＶ以下の金属が好適に使用でき、具体的には、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｙ、Ｃｓ、Ｌａ、Ｓｍ、Ｇｄ、およびＹｂなどが挙げられる。また、還元性有機化合物としては、例えば、含窒素化合物、含硫黄化合物、含リン化合物などが挙げられる。
この他にも、特開平６−２１２１５３、特開２０００−１９６１４０、特開２００３−６８４６８、特開２００３−２２９２７８、特開２００４−３４２６１４等に記載の材料を用いることが出来る。
【０１８８】
これらの電子供与性ドーパントは、単独で用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。電子供与性ドーパントの使用量は、材料の種類によって異なるが、電子輸送層材料に対して０．１質量％〜３０質量％であることが好ましく、０．１質量％〜２０質量％であることが更に好ましく、０．１質量％〜１０質量％であることが特に好ましい。
【０１８９】
電子注入層、電子輸送層の厚さは、駆動電圧を下げるという観点から、各々５００ｎｍ以下であることが好ましい。
電子輸送層の厚さとしては、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。また、電子注入層の厚さとしては、０．１ｎｍ〜２００ｎｍであるのが好ましく、０．２ｎｍ〜１００ｎｍであるのがより好ましく、０．５ｎｍ〜５０ｎｍであるのが更に好ましい。
電子注入層、電子輸送層は、上述した材料の１種又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
【０１９０】
−ホールブロック層−
ホールブロック層は、陽極側から発光層に輸送された正孔が、陰極側に通りぬけることを防止する機能を有する層である。本発明において、発光層と陰極側で隣接する有機化合物層として、ホールブロック層を設けることができる。
ホールブロック層を構成する化合物の例としては、ＢＡｌｑ等のアルミニウム錯体、トリアゾール誘導体、ＢＣＰ等のフェナントロリン誘導体、等が挙げられる。
ホールブロック層の厚さとしては、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。
ホールブロック層は、上述した材料の１種又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
【０１９１】
−電子ブロック層−
電子ブロック層は、陰極側から発光層に輸送された電子が、陽極側に通りぬけることを防止する機能を有する層である。本発明において、発光層と陽極側で隣接する有機化合物層として、電子ブロック層を設けることができる。
電子ブロック層を構成する化合物の例としては、例えば前述の正孔輸送材料として挙げたものが適用できる。
電子ブロック層の厚さとしては、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。
ホールブロック層は、上述した材料の１種又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
【０１９２】
＜保護層＞
本発明において、有機ＥＬ素子全体は、保護層によって保護されていてもよい。
保護層に含まれる材料としては、水分や酸素等の素子劣化を促進するものが素子内に入ることを抑止する機能を有しているものであればよい。
その具体例としては、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ等の金属、ＭｇＯ、ＳｉＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＧｅＯ、ＮｉＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、ＴｉＯ２等の金属酸化物、ＳｉＮｘ、ＳｉＮｘＯｙ等の金属窒化物、ＭｇＦ２、ＬｉＦ、ＡｌＦ３、ＣａＦ２等の金属フッ化物、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、ポリイミド、ポリウレア、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリジクロロジフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレンとジクロロジフルオロエチレンとの共重合体、テトラフルオロエチレンと少なくとも１種のコモノマーとを含むモノマー混合物を共重合させて得られる共重合体、共重合主鎖に環状構造を有する含フッ素共重合体、吸水率１％以上の吸水性物質、吸水率０．１％以下の防湿性物質等が挙げられる。
【０１９３】
保護層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、ＭＢＥ（分子線エピタキシ）法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法（高周波励起イオンプレーティング法）、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、ガスソースＣＶＤ法、コーティング法、印刷法、転写法を適用できる。
【０１９４】
＜封止＞
さらに、本発明の有機電界発光素子は、封止容器を用いて素子全体を封止してもよい。
また、封止容器と発光素子の間の空間に水分吸収剤又は不活性液体を封入してもよい。水分吸収剤としては、特に限定されることはないが、例えば、酸化バリウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、五酸化燐、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化銅、フッ化セシウム、フッ化ニオブ、臭化カルシウム、臭化バナジウム、モレキュラーシーブ、ゼオライト、および酸化マグネシウム等を挙げることができる。不活性液体としては、特に限定されることはないが、例えば、パラフィン類、流動パラフィン類、パーフルオロアルカンやパーフルオロアミン、パーフルオロエーテル等のフッ素系溶剤、塩素系溶剤、およびシリコーンオイル類が挙げられる。
【０１９５】
＜駆動＞
本発明の有機電界発光素子は、陽極と陰極との間に直流（必要に応じて交流成分を含んでもよい）電圧（通常２ボルト〜１５ボルト）、又は直流電流を印加することにより、発光を得ることができる。
本発明の有機電界発光素子の駆動方法については、特開平２−１４８６８７号、同６−３０１３５５号、同５−２９０８０号、同７−１３４５５８号、同８−２３４６８５号、同８−２４１０４７号の各公報、特許第２７８４６１５号、米国特許５８２８４２９号、同６０２３３０８号の各明細書、等に記載の駆動方法を適用することができる。
【０１９６】
本発明の発光素子は、種々の公知の工夫により、光取り出し効率を向上させることができる。例えば、基板表面形状を加工する（例えば微細な凹凸パターンを形成する）、基板・ＩＴＯ層・有機層の屈折率を制御する、基板・ＩＴＯ層・有機層の膜厚を制御すること等により、光の取り出し効率を向上させ、外部量子効率を向上させることが可能である。
【０１９７】
本発明の発光素子は、陽極側から発光を取り出す、いわゆる、トップエミッション方式であっても良い。
【０１９８】
（本発明の用途）
本発明の有機電界発光素子は、表示素子、ディスプレイ、バックライト、電子写真、照明光源、記録光源、露光光源、読み取り光源、標識、看板、インテリア、光通信等に好適に利用できる。
【実施例】
【０１９９】
本発明について実施例を用いて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【０２００】
実施例１
＜有機ＥＬ素子の作製＞
（比較の有機ＥＬ素子Ａの作製）
１）陽極の形成
２５ｍｍ×２５ｍｍ×０．７ｍｍのガラス基板上に酸化インジウム錫（以後、ＩＴＯと略記）を１００ｎｍの厚さで蒸着し製膜したもの（東京三容真空（株）製）を透明支持基板とした。この透明支持基板をエッチング、洗浄した。
２）正孔注入・輸送層
【０２０１】
正孔注入層：４，４’，４”−トリス（２−ナフチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（２−ＴＮＡＴＡと略記する）および２，３，５，６−テトラフルオロ−７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン（Ｆ４−ＴＣＮＱと略記する）を２−ＴＮＡＴＡに対してＦ４−ＴＣＮＱが１．０質量％となるように共蒸着した。厚み１６０ｎｍであった。
正孔輸送層：Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（α−ＮＰＤと略記する）、厚み１０ｎｍ。
【０２０２】
３）発光層
発光層（Ｉ）：正孔輸送性ホスト材料Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾリル−１，３−ベンゼン（ｍＣＰと略記する）と多価金属錯体Ｐｔ−１を共蒸着した。ｍＣＰとＰｔ−１の混合比率が８５質量：１５質量％となるように各成分の蒸着速度を調整した。発光層の膜厚は６７ｎｍであった。
【０２０３】
４）電子輸送層、電子注入層
続いて、発光層の上に、下記の電子輸送層、および電子注入層を設けた。
電子輸送層：Ａｌｕｍｉｎｕｍ（III）ｂｉｓ（２−ｍｅｔｈｙｌ−８−ｑｕｉｎｏｌｉｎａｔｏ）−４−ｐｈｅｎｙｌｐｈｅｎｏｌａｔｅ（ＢＡｌｑと略記する）を厚み３９ｎｍに蒸着した。
電子注入層：バソクプロイン（ＢＣＰと略記する）を厚み１ｎｍに蒸着した。
【０２０４】
５）陰極の形成
さらに、ＬｉＦを厚み１ｎｍに蒸着後、シャドウマスクによりパターニングして陰極として厚み１００ｎｍのＡｌを設けた。各層はいずれも抵抗加熱真空蒸着により設けた。
【０２０５】
作製した積層体を、窒素ガスで置換したグロ−ブボックス内に入れ、ガラス製の封止缶および紫外線硬化型の接着剤（ＸＮＲ５５１６ＨＶ、長瀬チバ製）を用いて封止した。
【０２０６】
（本発明の有機ＥＬ素子１〜３の作製）
比較の有機ＥＬ素子Ａの作製において、発光層を分割し、分割発光層、下記の界面薄層および中間薄層を用いた以外は比較の有機ＥＬ素子Ａの作製と全く同様にして本発明の有機ＥＬ素子１〜３を作製した。
分割発光層：比較の有機ＥＬ素子Ａの発光層と同一の組成で蒸着厚みのみを変更した。
界面薄層および中間薄層の構成：一般式（１）の化合物ＡＤ１を表１に示す厚みで蒸着した。
【０２０７】
発光層内の配列順は正孔輸送層側からの順で下記に示す。
素子１：界面薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／界面薄層（０．５ｎｍ）
合計厚みは６３．５ｎｍであった。
素子２：素子１と同様で、但し、界面薄層及び中間薄層の蒸着厚みを１．０ｎｍに変更した。合計厚みは６７ｎｍであった。
素子３：素子１と同様で、但し、界面薄層及び中間薄層の蒸着厚みを２．０ｎｍに変更した。合計厚みは７４ｎｍであった。
【０２０８】
（本発明の有機ＥＬ素子４〜６の作製）
素子４：界面薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（２０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（２０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（２０ｎｍ）／界面薄層（０．５ｎｍ）
合計厚みは６２ｎｍであった。
素子５：素子４と同様で、但し、界面薄層及び中間薄層の蒸着厚みを１．０ｎｍに変更した。合計厚みは６４ｎｍであった。
素子６：素子４と同様で、但し、界面薄層及び中間薄層の蒸着厚みを２．０ｎｍに変更した。合計厚みは６８ｎｍであった。
【０２０９】
（本発明の有機ＥＬ素子７〜９の作製）
素子７：：分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／界面薄層（０．５ｎｍ）
合計厚みは６３ｎｍであった。
素子８：界面薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）
合計厚みは６３ｎｍであった。
素子９：分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）
合計厚みは６２．５ｎｍであった。
【０２１０】
【化４７】
【０２１１】
＜有機ＥＬ素子の性能評価＞
１）外部量子効率
東陽テクニカ（株）製ソースメジャーユニット２４００を用いて、直流電圧を各素子に印加し、発光させた。その輝度をトプコン社製輝度計ＢＭ−８を用いて測定した。発光スペクトルと発光波長は、浜松ホトニクス（株）製スペクトルアナライザーＰＭＡ−１１を用いて測定した。これらの数値をもとに、輝度が３６０ｃｄ／ｍ２における外部量子効率を輝度換算法により算出した。
【０２１２】
２）駆動電圧
東陽テクニカ（株）製ソースメジャーユニット２４００を用いて、直流電圧を各素子に印加し、発光させた。素子に流す電流値が１０ｍＡ／ｃｍ２となったときの電圧を駆動電圧として測定した。
３）駆動耐久性：輝度半減時間
各素子を輝度３６０ｃｄ／ｍ２になるように直流電圧を印加し、連続駆動して輝度が１８０ｃｄ／ｍ２になるまでの時間を測定した。この輝度半減時間をもってして駆動耐久性の指標とした。
【０２１３】
得られた結果を下記の表１にまとめた。
【０２１４】
【表１】
【０２１５】
上記結果から明らかなように、比較の素子Ａに対して本発明の素子は、予想外に高い外部量子効率、低い駆動電圧での発光特性、且つ高い駆動耐久性を有していた。特に、本発明の素子１〜３の中で、界面薄層及び中間薄層の蒸着厚みが０．５ｎｍと最も薄層の素子１が最も優れた性能を示した。本発明の素子４〜６の中でも、界面薄層及び中間薄層の蒸着厚みが０．５ｎｍと最も薄層の素子４が最も優れた性能を示した。また、本発明の素子７〜９の中では、分割発光層の厚みが１０ｎｍと薄く、陽極側界面領域に界面薄層を設けた素子８が最も優れた性能を示した。
【０２１６】
実施例２
１．試料の作製
実施例１の有機ＥＬ素子１，４，７，８，及び９の作製において、界面薄層および中間薄層の構成材料ＡＤ１をＡＤ２に変更した以外は実施例１の有機ＥＬ素子１，４，７，８，及び９の作製と全く同様にして本発明の有機ＥＬ素子１０〜１４を作製した。
【０２１７】
【化４８】
【０２１８】
２．性能評価
実施例１と同様に評価した結果を表２に示した。
【０２１９】
【表２】
【０２２０】
上記結果から明らかなように、本発明の実施例１の比較の素子Ａに対して本発明の素子は、予想外に高い外部量子効率、低い駆動電圧での発光特性、且つ高い駆動耐久性を有していた。特に、本発明の素子１０〜１４の中でも、分割発光層の厚みが１０ｎｍと薄く、陽極側と陰極側の両界面領域に界面薄層を設けた素子１０が最も優れた性能を示した。
【０２２１】
実施例３
１．試料の作製
実施例２の有機ＥＬ素子１０〜１４の作製において、界面薄層および中間薄層の構成材料ＡＤ２をＡＤ３に変更した以外は実施例２の有機ＥＬ素子１０〜１４の作製と全く同様にして本発明の有機ＥＬ素子１５〜１９を作製した。
【０２２２】
【化４９】
【０２２３】
２．性能評価
実施例１と同様に評価した結果を表３に示した。
【０２２４】
【表３】
【０２２５】
上記結果から明らかなように、本発明の実施例１の比較の素子Ａに対して本発明の素子は、予想外に高い外部量子効率、低い駆動電圧での発光特性、且つ高い駆動耐久性を有していた。特に、本発明の素子１５〜１９の中でも、陽極側と陰極側の両界面領域に界面薄層を設けた素子１５が最も優れた性能を示した。
【０２２６】
実施例４
１．試料の作製
実施例２の有機ＥＬ素子１０〜１４の作製において、界面薄層および中間薄層の構成材料ＡＤ２をＡＤ４に変更した以外は実施例２の有機ＥＬ素子１０〜１４の作製と全く同様にして本発明の有機ＥＬ素子２０〜２４を作製した。
【０２２７】
【化５０】
【０２２８】
２．性能評価
実施例１と同様に評価した結果を表４に示した。
【０２２９】
【表４】
【０２３０】
上記結果から明らかなように、本発明の実施例１の比較の素子Ａに対して本発明の素子は、予想外に高い外部量子効率、低い駆動電圧での発光特性、且つ高い駆動耐久性を有していた。特に、本発明の素子２０〜２４の中でも、分割発光層の厚みが１０ｎｍと薄く、陽極側と陰極側の両界面領域に界面薄層を設けた素子２０が最も優れた性能を示した。
【０２３１】
実施例５
１．試料の作製
実施例１の有機ＥＬ素子の作製において、発光材料Ｐｔ−１をＰｔ−２に変更した以外は実施例１の有機ＥＬ素子の作製と全く同様にして比較の有機ＥＬ素子Ｂおよび本発明の有機ＥＬ素子２５〜３３を作製した。
【０２３２】
【化５１】
【０２３３】
２．性能評価
実施例１と同様に評価した結果を表５に示した。
【０２３４】
得られた結果を下記の表５にまとめた。
【０２３５】
【表５】
【０２３６】
上記結果から明らかなように、比較の素子Ｂに対して本発明の素子は、予想外に高い外部量子効率、低い駆動電圧での発光特性、且つ高い駆動耐久性を有していた。特に、本発明の素子２５〜２７の中で、界面薄層及び中間薄層の蒸着厚みが０．５ｎｍと最も薄層の素子２５が最も優れた性能を示した。本発明の素子２８〜３０の中でも、界面薄層及び中間薄層の蒸着厚みが０．５ｎｍと最も薄層の素子２８が最も優れた性能を示した。また、本発明の素子３１〜３３の中では、陽極側界面領域に界面薄層を設けた素子３２が最も優れた性能を示した。
【０２３７】
実施例６
１．試料の作製
実施例５の有機ＥＬ素子２５，２８，及び３１〜３３の作製において、界面薄層および中間薄層の構成材料ＡＤ１をＡＤ２に変更した以外は実施例１の有機ＥＬ素子２５，２８，及び３１〜３３の作製と全く同様にして本発明の有機ＥＬ素子３４〜３８を作製した。
【０２３８】
２．性能評価
実施例１と同様に評価した結果を表６に示した。
【０２３９】
【表６】
【０２４０】
上記結果から明らかなように、本発明の実施例５の比較の素子Ｂに対して本発明の素子は、予想外に高い外部量子効率、低い駆動電圧での発光特性、且つ高い駆動耐久性を有していた。特に、本発明の素子３４〜３８の中でも、分割発光層の厚みが１０ｎｍと薄く、陽極側と陰極側の両界面領域に界面薄層を設けた素子３４が最も優れた性能を示した。
【０２４１】
実施例７
１．試料の作製
実施例６の有機ＥＬ素子３４〜３８の作製において、界面薄層および中間薄層の構成材料をＡＤ３に変更した以外は実施例６の有機ＥＬ素子３４〜３８の作製と全く同様にして本発明の有機ＥＬ素子３９〜４３を作製した。
【０２４２】
２．性能評価
実施例１と同様に評価した結果を表７に示した。
【０２４３】
【表７】
【０２４４】
上記結果から明らかなように、本発明の実施例５の比較の素子Ｂに対して本発明の素子は、予想外に高い外部量子効率、低い駆動電圧での発光特性、且つ高い駆動耐久性を有していた。特に、本発明の素子３９〜４３の中でも、分割発光層の厚みが１０ｎｍと薄く、陽極側と陰極側の両界面領域に界面薄層を設けた素子３９が最も優れた性能を示した。
【０２４５】
実施例８
１．試料の作製
実施例６の有機ＥＬ素子３４〜３８の作製において、界面薄層および中間薄層の構成材料をＡＤ４に変更した以外は実施例６の有機ＥＬ素子３４〜３８の作製と全く同様にして本発明の有機ＥＬ素子４４〜４８を作製した。
【０２４６】
【表８】
【０２４７】
２．性能評価
実施例１と同様に評価した結果を表８に示した。
【０２４８】
上記結果から明らかなように、本発明の実施例５の比較の素子Ｂに対して本発明の素子は、予想外に高い外部量子効率、低い駆動電圧での発光特性、且つ高い駆動耐久性を有していた。特に、本発明の素子４４〜４８の中でも、分割発光層の厚みが１０ｎｍと薄く、陽極側と陰極側の両界面領域に界面薄層を設けた素子４４が最も優れた性能を示した。
【０２４９】
実施例９
１．試料の作製
実施例１の有機ＥＬ素子の作製において、発光層を下記の層に変更した以外は実施例１の有機ＥＬ素子の作製と全く同様にして比較および本発明の有機ＥＬ素子４９〜５２を作製した。
【０２５０】
（比較の有機ＥＬ素子Ｃ）
発光層（ｃ）：ホスト材料Ｎ，Ｎ’−ｄｉ−ｃａｒｂａｚｏｌｙｌ−４，４’−ｂｉｐｈｅｎｙｌ（ＣＢＰと略記する）と発光材料ｆａｃ−ｔｒｉｓ（２−ｐｈｅｎｙｌｐｙｒｉｄｉｎａｔｅ−Ｎ，Ｃ２’）Ｉｒｉｄｉｕｍ（III）（Ｉｒ（ｐｐｙ）３と略記する）をＣＢＰに対してＩｒ（ｐｐｙ）３が５質量％となるように共蒸着した。発光層の膜厚は３０ｎｍであった。
【０２５１】
（比較の有機ＥＬ素子Ｄ）
発光層（ｄ）：ホスト材料ＢＡｌｑと発光材料ｔｒｉｓ（１−ｐｈｅｎｙｌｉｓｏｑｕｉｎｏｌｉｎａｔｅ）Ｉｒｉｄｉｕｍ（III）（Ｉｒ（ｐｉｑ）３と略記する）をＢＡｌｑに対してＩｒ（ｐｉｑ）３が５質量％となるように共蒸着した。発光層の膜厚は３０ｎｍであった。
【０２５２】
（比較の有機ＥＬ素子Ｅ）
発光層（ｅ）：一般式（１）の化合物ＡＤ１と発光材料Ｉｒ（ｐｉｑ）３を一般式（１）の化合物ＡＤ１に対してＩｒ（ｐｉｑ）３が７質量％となるように共蒸着した。発光層の膜厚は３０ｎｍであった。
【０２５３】
【化５２】
【０２５４】
（本発明の有機ＥＬ素子４９の作製）
比較の有機ＥＬ素子Ｃの作製において、発光層を分割し、分割発光層、下記の界面薄層および中間薄層を用いた以外は比較の有機ＥＬ素子Ｃの作製と全く同様にして本発明の有機ＥＬ素子４９を作製した。
分割発光層：比較の有機ＥＬ素子Ｃの発光層と同一の組成で蒸着厚みのみを変更した。
界面薄層および中間薄層の構成：一般式（１）で表される化合物ＡＤ１を表９に示す厚みで蒸着した。
【０２５５】
発光層内の配列順は正孔輸送層側からの順で下記に示す。
素子４９：界面薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／界面薄層（０．５ｎｍ）
合計厚みは６３．５ｎｍであった。
【０２５６】
（本発明の有機ＥＬ素子５０の作製）
比較の有機ＥＬ素子Ｄの作製において、発光層を分割し、分割発光層、下記の界面薄層および中間薄層を用いた以外は比較の有機ＥＬ素子Ｄの作製と全く同様にして本発明の有機ＥＬ素子５０を作製した。
分割発光層：比較の有機ＥＬ素子Ｄの発光層と同一の組成で蒸着厚みのみを変更した。
界面薄層および中間薄層の構成：一般式（１）で表される化合物ＡＤ１を表９に示す厚みで蒸着した。
【０２５７】
発光層内の配列順は正孔輸送層側からの順で下記に示す。
素子５０：界面薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／界面薄層（０．５ｎｍ）
合計厚みは６３．５ｎｍであった。
【０２５８】
２．性能評価
得られた素子について実施例１と同様に性能を評価した。結果を表９示した。
その結果、上記結果から明らかなように、比較の素子Ｃに対して本発明の素子４９、比較の素子Ｄに対して本発明の素子５０は、それぞれ予想外に高い外部量子効率、低い駆動電圧、且つ高い駆動耐久性を有していた。なお、一般式（１）の化合物ＡＤ１を発光層に用いた比較の素子Ｅについては、発光しなかった。
【０２５９】
【表９】
【０２６０】
実施例１０
１．有機ＥＬ素子の作製
（比較の有機ＥＬ素子Ｆの作製）
１）陽極の形成
２５ｍｍ×２５ｍｍ×０．７ｍｍのガラス基板上に酸化インジウム錫（以後、ＩＴＯと略記）を１００ｎｍの厚さで蒸着し製膜したもの（東京三容真空（株）製）を透明支持基板とした。この透明支持基板をエッチング、洗浄した。
２）正孔注入層、正孔輸送層
【０２６１】
正孔注入層：２−ＴＮＡＴＡおよびＦ４−ＴＣＮＱを２−ＴＮＡＴＡに対してＦ４−ＴＣＮＱが１．０質量％となるように共蒸着した。厚み１６０ｎｍであった。
正孔輸送層：α−ＮＰＤを厚み１０ｎｍに蒸着した。
【０２６２】
３）発光層
発光層（Ｉ）：正孔輸送性ホスト材料Ｈ−１と多価金属錯体Ｐｔ−３を共蒸着した。Ｈ−１とＰｔ−３の混合比率が８５質量：１５質量％となるように各成分の蒸着速度を調整した。発光層の膜厚は３０ｎｍであった。
【０２６３】
４）電子輸送層、電子注入層
続いて、発光層の上に、下記の電子輸送層、および電子注入層を設けた。
電子輸送層：ＢＡｌｑを厚み３９ｎｍに蒸着した。
電子注入層：ＢＣＰを厚み１ｎｍに蒸着した。
【０２６４】
さらに、ＬｉＦを厚み１ｎｍに蒸着後、シャドウマスクによりパターニングして陰極として厚み１００ｎｍのＡｌを設けた。各層はいずれも抵抗加熱真空蒸着により設けた。
【０２６５】
作製した積層体を、窒素ガスで置換したグロ−ブボックス内に入れ、ガラス製の封止缶および紫外線硬化型の接着剤（ＸＮＲ５５１６ＨＶ、長瀬チバ製）を用いて封止した。
【０２６６】
（本発明の有機ＥＬ素子５１〜５３の作製）
比較の有機ＥＬ素子Ｆの作製において、発光層を分割し、分割発光層、下記の界面薄層および中間薄層を用いた以外は比較の有機ＥＬ素子Ｆの作製と全く同様にして本発明の有機ＥＬ素子５１〜５３を作製した。
分割発光層：比較の有機ＥＬ素子Ｆの発光層と同一の組成で蒸着厚みのみを変更した。
界面薄層および中間薄層の構成：一般式（１）の化合物ＡＤ５を表１０に示す厚みで蒸着した。
【０２６７】
【化５３】
【０２６８】
発光層内の配列順は正孔輸送層側からの順で下記に示す。
素子５１：界面薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｎ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｎ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｎ）界面薄層（０．５ｎｍ）
合計厚みは３２ｎｍであった。
素子５２：素子１と同様で、但し、界面薄層及び中間薄層の蒸着厚みを１．０ｎｍに変更した。合計厚みは３４ｎｍであった。
素子５３：素子１と同様で、但し、界面薄層及び中間薄層の蒸着厚みを２．０ｎｍに変更した。合計厚みは３８ｎｍであった。
【０２６９】
（本発明の有機ＥＬ素子５４〜５５の作製）
素子５４：分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／界面薄層（０．５ｎｍ）
合計厚みは３１．５ｎｍであった。
素子５５：界面薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）／中間薄層（０．５ｎｍ）／分割発光層（１０ｎｍ）
合計厚みは３１．５ｎｍであった。
【０２７０】
２．性能評価
１）外部量子効率
東陽テクニカ（株）製ソースメジャーユニット２４００を用いて、直流電圧を各素子に印加し、発光させた。その輝度をトプコン社製輝度計ＢＭ−８を用いて測定した。発光スペクトルと発光波長は、浜松ホトニクス（株）製スペクトルアナライザーＰＭＡ−１１を用いて測定した。これらの数値をもとに、輝度が３６０ｃｄ／ｍ２における外部量子効率を輝度換算法により算出した。
【０２７１】
２）駆動電圧
東陽テクニカ（株）製ソースメジャーユニット２４００を用いて、直流電圧を各素子に印加し、発光させた。素子に流す電流値が１０ｍＡ／ｃｍ２となったときの電圧を駆動電圧として測定した。
３）駆動耐久性：輝度半減時間
各素子を輝度３６０ｃｄ／ｍ２になるように直流電圧を印加し、連続駆動して輝度が１８０ｃｄ／ｍ２になるまでの時間を測定した。この輝度半減時間をもってして駆動耐久性の指標とした。
【０２７２】
得られた結果を下記の表１０にまとめた。
【０２７３】
【表１０】
【０２７４】
上記結果から明らかなように、比較の素子Ｆに対して本発明の素子は、予想外に高い外部量子効率、低い駆動電圧での発光特性、且つ高い駆動耐久性を有していた。特に、本発明の素子５１〜５３の中で、界面薄層及び中間薄層の蒸着厚みが０．５ｎｍと最も薄層の素子５１が最も優れた性能を示した。また、本発明の素子５４〜５５の中では、陽極側界面領域に界面薄層を設けた素子５５が最も優れた性能を示した。
【０２７５】
実施例１１
（比較の有機ＥＬ素子Ｇの作製）
【０２７６】
実施例１０における比較の素子Ｆにおいて発光層を下記の通り変更した以外は、比較の素子Ｆと同様に作製した。
発光層：正孔輸送性ホスト材料Ｈ−２と多価金属錯体Ｐｔ−３を共蒸着した。Ｈ−２とＰｔ−３の混合比率が８５質量：１５質量％となるように各成分の蒸着速度を調整した。発光層の膜厚は３０ｎｍであった。
【０２７７】
【化５４】
【０２７８】
（本発明の有機ＥＬ素子５６〜６０の作製）
本発明のの有機ＥＬ素子５１〜５５の作製において、分割発光層を比較の素子Ｇの組成に変更した以外は、本発明の素子５１〜５５と全く同様にして本発明の有機ＥＬ素子５６〜６０を作製した。
【０２７９】
得られた結果を下記の表１１にまとめた。
【０２８０】
【表１１】
【０２８１】
上記結果から明らかなように、比較の素子Ｇに対して本発明の素子は、予想外に高い外部量子効率、低い駆動電圧での発光特性、且つ高い駆動耐久性を有していた。特に、本発明の素子５６〜５８の中で、界面薄層及び中間薄層の蒸着厚みが０．５ｎｍと最も薄層の素子５６が最も優れた性能を示した。また、本発明の素子５９〜６０の中では、陽極側界面領域に界面薄層を設けた素子６０が最も優れた性能を示した。
【図面の簡単な説明】
【０２８２】
【図１】従来の有機ＥＬ素子の発光層とその隣接層の構成を示す断面模式図である。
【図２】本願の有機ＥＬ素子の発光層とその隣接層の構成を示す断面模式図である。
【図３】本願の別の態様の有機ＥＬ素子の発光層とその隣接層の構成を示す断面模式図である。
【図４】本願のさらに別の態様の有機ＥＬ素子の発光層とその隣接層の構成を示す断面模式図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の電極間に、発光層を含む少なくとも一層の有機化合物層を挟持する有機電界発光素子であって、前記発光層の内部及び前記発光層の隣接層に面する前記発光層の領域の少なくとも一方に下記一般式（１）で表される化合物を含有する層を有することを特徴とする有機電界発光素子：
【化１】
（一般式（１）において、Ｒ１〜Ｒ４は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数２〜６のアルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、炭素数１〜６のアルコキシ基、アシル基、アシロキシ基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、エステル基、アミド基、ハロゲン原子、炭素数１〜６のパーフルオロアルキル基、シリル基を表し、該Ｒ１〜Ｒ４の少なくとも１つは、二重結合あるいは三重結合を有する基である。Ｘ１〜Ｘ１２は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数２〜６のアルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、炭素数１〜６のアルコキシ基、アシル基、アシロキシ基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、エステル基、アミド基、ハロゲン原子、炭素数１〜６のパーフルオロアルキル基、シリル基を表す。）。
【請求項２】
前記一般式（１）で表される化合物を含有する層の膜厚が、０．１ｎｍ以上３ｎｍ未満であることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項３】
前記一般式（１）で表される化合物を含有する層が前記発光層の内部の中間薄層であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の有機電界発光素子。
【請求項４】
前記一般式（１）で表される化合物を含有する層が前記発光層の陽極に面する側の界面薄層であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【請求項５】
前記一般式（１）で表される化合物を含有する層が前記発光層の陰極に面する側の界面薄層であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【請求項６】
前記中間薄層を前記発光層の内部に複数有し、該複数の中間薄層が互いに５ｎｍ以上２０ｎｍ以下の間隔で配置されていることを特徴とする請求項３〜請求項５のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【請求項７】
前記一般式（１）で表される化合物の最高占有軌道と最低非占有軌道とのエネルギー差（Ｅｇと表記）が４．０ｅＶ以上であることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【請求項８】
前記一般式（１）で表される化合物の三重項最低励起準位（Ｔ１と表記）が２．７ｅＶ以上であることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【請求項９】
前記一般式（１）で表される化合物の電子親和力（Ｅａと表記）が２．３ｅＶ以下であることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【請求項１０】
前記一般式（１）で表される化合物のイオン化ポテンシャル（Ｉｐと表記）が６．１ｅＶ以上であることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【請求項１１】
前記二重結合を有する基がアリール基であることを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載のに記載の有機電界発光素子。
【請求項１２】
前記アリール基がフェニル基であることを特徴とする請求項１１に記載の有機電界発光素子。
【請求項１３】
前記発光層が金属錯体を含有することを特徴とする請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【請求項１４】
前記金属錯体が３座以上の配位子を有する金属錯体であることを特徴とする請求項１３に記載の有機電界発光素子。
【請求項１５】
前記金属錯体が下記一般式（Ａ）で表される金属錯体であることを特徴とする請求項１３または請求項１４に記載の有機電界発光素子：
【化２】
（一般式（Ａ）中、Ｍ１１は金属イオンを表し、Ｌ１１〜Ｌ１５は、それぞれ独立に、Ｍ１１に配位する配位子を表す。Ｌ１１とＬ１４との間に原子群がさらに存在して環状配位子を形成してもよい。Ｌ１５はＬ１１及びＬ１４の両方と結合して環状配位子を形成してもよい。Ｙ１１、Ｙ１２、Ｙ１３は、それぞれ独立に、連結基、単結合、または二重結合を表す。また、Ｙ１１、Ｙ１２、又はＹ１３が連結基である場合、Ｌ１１とＹ１２、Ｙ１２とＬ１２、Ｌ１２とＹ１１、Ｙ１１とＬ１３、Ｌ１３とＹ１３、Ｙ１３とＬ１４の間の結合は、それぞれ独立に、単結合又は二重結合を表す。ｎ１１は０〜４を表す。Ｍ１１とＬ１１〜Ｌ１５との結合は、それぞれ独立に、配位結合、イオン結合、共有結合のいずれでもよい。）。
【請求項１６】
前記一般式（Ａ）でＭ１１が白金イオンであることを特徴とする請求項１５に記載の有機電界発光素子。
【請求項１】
一対の電極間に、発光層を含む少なくとも一層の有機化合物層を挟持する有機電界発光素子であって、前記発光層の内部及び前記発光層の隣接層に面する前記発光層の領域の少なくとも一方に下記一般式（１）で表される化合物を含有する層を有することを特徴とする有機電界発光素子：
【化１】
（一般式（１）において、Ｒ１〜Ｒ４は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数２〜６のアルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、炭素数１〜６のアルコキシ基、アシル基、アシロキシ基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、エステル基、アミド基、ハロゲン原子、炭素数１〜６のパーフルオロアルキル基、シリル基を表し、該Ｒ１〜Ｒ４の少なくとも１つは、二重結合あるいは三重結合を有する基である。Ｘ１〜Ｘ１２は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数２〜６のアルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、炭素数１〜６のアルコキシ基、アシル基、アシロキシ基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、エステル基、アミド基、ハロゲン原子、炭素数１〜６のパーフルオロアルキル基、シリル基を表す。）。
【請求項２】
前記一般式（１）で表される化合物を含有する層の膜厚が、０．１ｎｍ以上３ｎｍ未満であることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項３】
前記一般式（１）で表される化合物を含有する層が前記発光層の内部の中間薄層であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の有機電界発光素子。
【請求項４】
前記一般式（１）で表される化合物を含有する層が前記発光層の陽極に面する側の界面薄層であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【請求項５】
前記一般式（１）で表される化合物を含有する層が前記発光層の陰極に面する側の界面薄層であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【請求項６】
前記中間薄層を前記発光層の内部に複数有し、該複数の中間薄層が互いに５ｎｍ以上２０ｎｍ以下の間隔で配置されていることを特徴とする請求項３〜請求項５のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【請求項７】
前記一般式（１）で表される化合物の最高占有軌道と最低非占有軌道とのエネルギー差（Ｅｇと表記）が４．０ｅＶ以上であることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【請求項８】
前記一般式（１）で表される化合物の三重項最低励起準位（Ｔ１と表記）が２．７ｅＶ以上であることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【請求項９】
前記一般式（１）で表される化合物の電子親和力（Ｅａと表記）が２．３ｅＶ以下であることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【請求項１０】
前記一般式（１）で表される化合物のイオン化ポテンシャル（Ｉｐと表記）が６．１ｅＶ以上であることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【請求項１１】
前記二重結合を有する基がアリール基であることを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載のに記載の有機電界発光素子。
【請求項１２】
前記アリール基がフェニル基であることを特徴とする請求項１１に記載の有機電界発光素子。
【請求項１３】
前記発光層が金属錯体を含有することを特徴とする請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【請求項１４】
前記金属錯体が３座以上の配位子を有する金属錯体であることを特徴とする請求項１３に記載の有機電界発光素子。
【請求項１５】
前記金属錯体が下記一般式（Ａ）で表される金属錯体であることを特徴とする請求項１３または請求項１４に記載の有機電界発光素子：
【化２】
（一般式（Ａ）中、Ｍ１１は金属イオンを表し、Ｌ１１〜Ｌ１５は、それぞれ独立に、Ｍ１１に配位する配位子を表す。Ｌ１１とＬ１４との間に原子群がさらに存在して環状配位子を形成してもよい。Ｌ１５はＬ１１及びＬ１４の両方と結合して環状配位子を形成してもよい。Ｙ１１、Ｙ１２、Ｙ１３は、それぞれ独立に、連結基、単結合、または二重結合を表す。また、Ｙ１１、Ｙ１２、又はＹ１３が連結基である場合、Ｌ１１とＹ１２、Ｙ１２とＬ１２、Ｌ１２とＹ１１、Ｙ１１とＬ１３、Ｌ１３とＹ１３、Ｙ１３とＬ１４の間の結合は、それぞれ独立に、単結合又は二重結合を表す。ｎ１１は０〜４を表す。Ｍ１１とＬ１１〜Ｌ１５との結合は、それぞれ独立に、配位結合、イオン結合、共有結合のいずれでもよい。）。
【請求項１６】
前記一般式（Ａ）でＭ１１が白金イオンであることを特徴とする請求項１５に記載の有機電界発光素子。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−２３１８０１（Ｐ２００９−２３１８０１Ａ）
【公開日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３１４９９４（Ｐ２００８−３１４９９４）
【出願日】平成２０年１２月１０日（２００８．１２．１０）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月１０日（２００８．１２．１０）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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