有機電界発光素子
【課題】駆動電圧が低く、高い発光効率の有機電界発光素子を提供する。
【解決手段】基板上に、一対の電極と該電極間に少なくとも一層の有機層を有する有機電界発光素子であって、前記有機層が、少なくとも２層の発光層と前記少なくとも２層の発光層の間に設けられた中間層とを有し、前記少なくとも２層の発光層の各層は燐光発光材料を含有し、前記燐光発光材料が４２０ｎｍ以上５００ｎｍ未満に発光ピークを持つ青色燐光発光材料、５００ｎｍ以上５７０ｎｍ未満に発光ピークを持つ緑色燐光発光材料、及び５７０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下に発光ピークを持つ赤色燐光発光材料からなる群から選ばれた少なくとも１種であり、前記発光層の各層に含有される前記燐光発光材料は互いに異なる発光ピークを有し、前記中間層がバインダー材料を含有する、有機電界発光素子。
【解決手段】基板上に、一対の電極と該電極間に少なくとも一層の有機層を有する有機電界発光素子であって、前記有機層が、少なくとも２層の発光層と前記少なくとも２層の発光層の間に設けられた中間層とを有し、前記少なくとも２層の発光層の各層は燐光発光材料を含有し、前記燐光発光材料が４２０ｎｍ以上５００ｎｍ未満に発光ピークを持つ青色燐光発光材料、５００ｎｍ以上５７０ｎｍ未満に発光ピークを持つ緑色燐光発光材料、及び５７０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下に発光ピークを持つ赤色燐光発光材料からなる群から選ばれた少なくとも１種であり、前記発光層の各層に含有される前記燐光発光材料は互いに異なる発光ピークを有し、前記中間層がバインダー材料を含有する、有機電界発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はフルカラーディスプレイ、バックライト、照明光源等の面光源やプリンター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】
今日、種々の表示素子に関する研究開発が活発であり、中でも有機ＥＬ素子は、低電圧で高輝度の発光を得ることができるため、有望な表示素子として注目されている。
【０００３】
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。
【０００４】
有機ＥＬ素子は、複数の発光色を組み合わせる混色によってさまざまな発光色の発光が可能となることも特徴である。
発光色の中で、特に白色発光のニーズは高い。白色発光は、一般照明における省電力、車載ディスプレイ、あるいはバックライトとしても活用できる。さらに、カラーフィルタを用いて青、緑、赤の画素に分けることが可能であり、フルカラー表示装置も可能である。
【０００５】
例えば、発光層に２種以上の異なる発光材料を含有し、該発光材料の少なくとも１種がオルトメタル化錯体とすることが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、励起子エネルギーの異なる発光材料間では、相互作用により、エネルギー移動等によって、消光したり、発光色が変化するなどの問題が生じる。
【０００６】
例えば、短波長発光である青色発光層と長波長発光である赤色発光層との２層を積層することにより、両発光層の混色として白色の発光を得るようにしたものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
しかしながら、このような発光層を積層した構成においても、各層で生成した励起子が互いに隣接層に拡散するため、発光色が変化し、発光効率が低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−３１９７８０号公報
【特許文献２】特開平７−１４２１６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、駆動電圧が低く、発光効率が高い有機電界発光素子を提供することにある。特に、白色発光素子として有用な有機電界発光素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の上記課題は、下記の手段により達成されるものである。
＜１＞ 基板上に、一対の電極と該電極間に少なくとも一層の有機層を有する有機電界発光素子であって、前記有機層が、少なくとも２層の発光層と前記少なくとも２層の発光層の間に設けられた中間層とを有し、前記少なくとも２層の発光層の各層は燐光発光材料を含有し、前記燐光発光材料が４２０ｎｍ以上５００ｎｍ未満に発光ピークを持つ青色燐光発光材料、５００ｎｍ以上５７０ｎｍ未満に発光ピークを持つ緑色燐光発光材料、及び５７０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下に発光ピークを持つ赤色燐光発光材料からなる群から選ばれた少なくとも１種であり、前記発光層の各層に含有される前記燐光発光材料は互いに異なる発光ピークを有し、前記中間層がバインダー材料を含有する、有機電界発光素子。
【００１０】
＜２＞ 前記少なくとも２層の発光層が、前記青色燐光発光材料を含有する層、及び前記緑色燐光発光材料と前記赤色燐光発光材料とを含有する層を含む＜１＞に記載の有機電界発光素子。
【００１１】
＜３＞ 前記少なくとも２層の発光層が、基板側から順に、前記青色燐光発光材料を含有する層、前記緑色燐光発光材料を含有する層、及び前記赤色燐光発光材料を含有する層であり、前記青色燐光発光材料を含有する層と前記緑色燐光発光材料を含有する層との間に第１の中間層、及び前記緑色燐光発光材料を含有する層と前記赤色燐光発光材料を含有する層との間に第２の中間層を有する＜１＞に記載の有機電界発光素子。
【００１２】
＜４＞ 前記少なくとも２層の発光層が、基板側から順に、前記緑色燐光発光材料を含有する層、前記青色燐光発光材料を含有する層、及び前記赤色燐光発光材料を含有する層であり、前記緑色燐光発光材料を含有する層と前記青色燐光発光材料との間に第１の中間層、及び前記青色燐光発光材料を含有する層と前記赤色燐光発光材料を含有する層との間に第２の中間層を有する＜１＞に記載の有機電界発光素子。
【００１３】
＜５＞ 前記バインダー材料が、下記一般式（１）で表される化合物である＜１＞〜＜４＞のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【００１４】
【化１】
【００１５】
（一般式（１）中、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。）
【００１６】
＜６＞ 前記バインダー材料が、炭素数７以上のアルキル基を有する炭化水素化合物である＜１＞〜＜４＞のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
＜７＞ 前記炭素数７以上のアルキル構造を有する炭化水素化合物が、直鎖飽和炭化水素化合物である＜６＞に記載の有機電界発光素子。
＜８＞ 前記炭素数７以上のアルキル構造を有する炭化水素化合物が、室温において固体である＜６＞又は＜７＞に記載の有機電界発光素子。
【００１７】
＜９＞ 前記バインダー材料が、下記一般式（２）で示される化合物である＜１＞〜＜４＞のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
一般式（２） Ｌ−（Ａｒ）ｍ
（一般式（２）中、Ａｒは下記一般式（３）で表される基、Ｌは３価以上のベンゼン骨格を表し、ｍは３以上の整数を表す。）
【００１８】
【化２】
【００１９】
（一般式（３）中、Ｒ１は置換基を表し、Ｒ１が複数存在する場合は、互いに同じでも異なっていてもよい。ｎ１は０〜９の整数を表す。）
【００２０】
＜１０＞ 前記バインダー材料が、下記一般式（４）で示される化合物である＜１＞〜＜４＞のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【００２１】
【化３】
【００２２】
（一般式（４）中、Ｒ２は置換基を表し、Ｒ２が複数存在する場合は、互いに同じでも異なっていてもよい。ｎ２は０〜２０の整数を表す。）
【００２３】
＜１１＞ 前記中間層の膜厚が、０．１ｎｍ以上５ｎｍ未満である＜１＞〜＜１０＞のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、駆動電圧が低く、発光効率が高い有機電界発光素子が提供される。特に、白色発光素子として有用な有機電界発光素子が提供される。
本発明の有機ＥＬ素子においては、異なる発光色の発光層が中間層により仕切られている。中間層は、電気的に不活性なバインダー材料を含有する層である。本発明におけるバインダー材料とは電気的に不活性な有機化合物で、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、三重項最低励起準位（Ｔ１と表記する）が２．７ｅＶ以上、電気親和力（Ｅａと表記する）が２．３ｅＶ以下、イオン化ポテンシャル（Ｉｐと表記）が６．１ｅＶ以上であるものをいう。これにより、発光層で生成した励起子の拡散を阻止することができる。従って、各発光層で生成した励起子は、各層内に閉じ込められ、励起エネルギーの異なる励起子が互いに相互作用することがなく、層内で有効に発光することができるので、発光効率が向上する。更に、各発光層がそれぞれ効率よく発光するため、それらの混色により高輝度の白色発光を得ることができる。
また、本発明の中間層は薄層で機能することができるので、駆動電圧を増加させることなく、かつ駆動耐久性を高く維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の有機ＥＬ素子の断面構成を示す概念図である。
【図２】本発明の有機ＥＬ素子の別の態様の断面構成を示す概念図である。
【図３】本発明の有機ＥＬ素子の別の態様の断面構成を示す概念図である。
【図４】本発明の有機ＥＬ素子の更に別の態様の断面構成を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、有機電界発光素子について詳細に説明する。
本発明における有機ＥＬ素子は、基板上に陰極と陽極を有し、両電極の間に有機発光層（以下、単に「発光層」と称する場合がある。）を含む有機層を有する。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、可視光域において透明であることが好ましい。
本発明における有機層は、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。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。
【００２７】
本発明における有機ＥＬ素子は、基板上に、一対の電極と該電極間に少なくとも一層の有機層を有する白色有機電界発光素子が好ましく、前記有機層が、少なくとも２層の発光層と該発光層間に中間層を有し、前記少なくとも２つの発光層は互いに異なる発光色の燐光発光材料を含有し、前記中間層が電気的に不活性なバインダー材料を含有する層である。
【００２８】
本発明に於いて、中間層は、バインダー材料として、好ましくは、一般式（１）で表される化合物、炭素数７以上のアルキル構造を有する炭化水素化合物、一般式（２）で表される化合物、又は一般式（４）で表される化合物を含有する。より好ましくは、該中間層の５０質量％以上が前記一般式（１）で表される化合物、炭素数７以上のアルキル構造を有する炭化水素化合物、一般式（２）で表される化合物、又は一般式（４）で表される化合物であり、これらの化合物の含有率は、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％である。前記中間層としては、１種類の材料を用いてもよいし、複数種の材料を混合して用いても良い。複数種のバインダー材料を混合して用いる場合、その混合比率は好ましくは質量比で１：９９〜５０：５０の範囲であり、より好ましくは、２０：８０〜５０：５０の範囲である。バインダー材料を複数種混合して用いることにより、励起子の移動の抑制のほか、発光効率の向上と駆動耐久性の向上、結晶化抑制を図ることができる。
【００２９】
本発明に於いては、中間層の膜厚が、好ましくは０．１ｎｍ以上５ｎｍ未満の薄層である。より好ましくは、０．１ｎｍ以上４ｎｍ以下、さらに好ましくは、０．５ｎｍ以上３ｎｍ以下である。中間層の膜厚が５ｎｍ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、中間層の膜厚が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。
【００３０】
図面により、本発明の有機ＥＬ素子の構成を説明する。
図１は、本発明の有機ＥＬ素子の断面構成を示す概念図である。基板１上に、陽極２、正孔注入層３、正孔輸送層４を有し、その上に、４２０ｎｍ以上５００ｎｍ未満に発光ピークを持つ青色発光（Ｂ発光）の燐光発光材料を含有する第１の発光層５−１、中間層９、５００ｎｍ以上５７０ｎｍ未満に発光ピークを持つ緑色発光（Ｇ発光）の燐光発光材料と５７０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下に発光ピークを持つ赤色発光（Ｒ発光）の燐光発光材料とを含有する第２の発光層５−２を有する。該発光層５−２上に、電子輸送層６、電子注入層７、陰極８を有する。該構成の素子に電圧を印加すると第１の発光層５−１、及び第２の発光層５−２でそれぞれ励起子を発生し、各層内で再結合によって発光する。各層で生成した励起子は、中間層９によって隔離されていて、相互に拡散混合することがないので、各々の層内で発光する。従って、エネルギー移動などによる色ズレや消光などによる非効率化が防止され、高い発光効率が達成される。また、中間層９は、不活性バインダーよりなる層であって、励起子の隣接層への拡散を防止するのに必要な厚みを有していれば良く、本発明に用いられる好ましい化合物を用いることにより、０．１ｎｍ〜５ｎｍ程度の極薄層で十分その機能を果たすことができる。従って、中間層の導入によって駆動電圧を上昇させることも、耐久性を悪化させることもない。
【００３１】
発光層の構成としては、図３に示すように、第１の発光層２５−１が、５００ｎｍ以上５７０ｎｍ未満に発光ピークを持つ緑色発光の燐光発光材料と５７０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下に発光ピークを持つ赤色発光の燐光発光材料とを含有する層であって、第２の発光層２５−２が、４２０ｎｍ以上５００ｎｍ未満に発光ピークを持つ青色発光の燐光発光材料を含有する層であっても良い。この場合、第１の発光層２５−１と、第２の発光層２５−２の間に中間層２９を有する。
【００３２】
図２は、本発明の別の態様の有機ＥＬ素子の断面構成を示す概念図である。基板１上に、陽極２、正孔注入層３、正孔輸送層４を有し、その上に、４２０ｎｍ以上５００ｎｍ未満に発光ピークを持つ青色発光（Ｂ発光）の燐光発光材料を含有する第１の発光層１５−１、第１の中間層１９−１、５００ｎｍ以上５７０ｎｍ未満に発光ピークを持つ緑色発光（Ｇ発光）の燐光発光材料を含有する第２の発光層１５−２、第２の中間層１９−２、及び５７０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下に発光ピークを持つ赤色発光（Ｒ発光）の燐光発光材料を含有する第３の発光層１５−３を有する。該発光層１５−３上に、電子輸送層６、電子注入層７、陰極８を有する。
【００３３】
図２の構成に於いても、各々の発光層内で各々の発光色で発光する。従って、エネルギー移動などによる色ズレや消光などによる非効率化が防止され、高い発光効率が達成される。中間層は極薄層で十分その機能を果たすことができるので、中間層の導入によって駆動電圧を上昇させることも、耐久性を悪化させることもない。
【００３４】
発光層の構成としては、図４に示すように、第１の発光層３５−１が、５００ｎｍ以上５７０ｎｍ未満に発光ピークを持つ緑色発光の燐光発光材料であり、第２の発光層３５−２が、４２０ｎｍ以上５００ｎｍ未満に発光ピークを持つ青色発光の燐光発光材料を含有する層であり、第３の発光層３５−３が、５７０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下に発光ピークを持つ赤色発光の燐光発光材料を含有する層であっても良い。この場合、第１の発光層３５−１と第２の発光層３５−２の間に第１の中間層３９−１が配置され、第２の発光層３５−２と第３の発光層３５−３の間に第２の中間層３９−２が配置される。
又は、図示していないが、第１の発光層３５−１が、５７０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下に発光ピークを持つ赤色発光の燐光発光材料であり、第２の発光層３５−２が、４２０ｎｍ以上５００ｎｍ未満に発光ピークを持つ青色発光の燐光発光材料を含有する層であり、第３の発光層３５−３が、５００ｎｍ以上５７０ｎｍ未満に発光ピークを持つ緑色発光の燐光発光材料を含有する層であっても良い。
【００３５】
本発明の中間層に用いられるバインダーは、好ましくは、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。より好ましくは、Ｅｇが４．１ｅＶ以上、更に好ましくは、４．２ｅＶ以上である。
本発明の中間層に用いられるバインダーは、好ましくは、三重項最低励起準位（Ｔ１と表記する）が２．７ｅＶ以上である。より好ましくは、２．８ｅＶ以上、更に好ましくは、２．９ｅＶ以上である。
本発明の中間層に用いられるバインダーは、好ましくは、電気親和力（Ｅａと表記する）が２．３ｅＶ以下である。より好ましくは、２．４ｅＶ以上、更に好ましくは、２．５ｅＶ以上である。
本発明の中間層に用いられるバインダーは、好ましくは、イオン化ポテンシャル（Ｉｐと表記）が６．１ｅＶ以上である。より好ましくは、６．２ｅＶ以上、更に好ましくは、６．３ｅＶ以上である。
【００３６】
本発明における中間層に用いられるバインダー材料としては、１種類の材料を用いてもよいし、複数種の材料を用いても良い。複数種のバインダー材料を混合して用いる場合、その混合比率は好ましくは質量比で１：９９〜５０：５０の範囲であり、より好ましくは、２０：８０〜５０：５０の範囲である。バインダー材料を複数種混合して用いることにより、励起子の移動の抑制のほか、発光効率の向上と駆動耐久性の向上、結晶化抑制も図ることができる。
中間層に用いられるバインダーは、好ましくは前記一般式（１）で表される化合物であり、好ましい別の態様として、アルキル構造を有する炭化水素化合物である。より好ましくは、前記アルキル構造を有する炭化水素化合物が、二重結合を含まず、エチレン（−ＣＨ２ＣＨ２−）構造を有する飽和炭化水素化合物である。更に好ましくは、前記アルキル構造を有する炭化水素化合物が、直鎖飽和炭化水素化合物である。
好ましくは、前記アルキル構造を有する炭化水素化合物が、室温において固体である。
本発明に於ける中間層は、励起子の隣接層への拡散を防止する層であり、上記の好ましい化合物を用いることにより、０．１ｎｍ〜５ｎｍ程度の極薄層で十分その機能を果たすことができる。
【００３７】
以下に、本発明に係るバインダー材料の具体例を挙げるが、これらに限定されるものではない。
【００３８】
（アダマンタン系化合物）
本発明に係る有機電界発光素子の中間層を構成する電気的に不活性な材料としては、例えば、下記一般式（１）で表されるアダマンタン系化合物が挙げられる。
【００３９】
【化４】
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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−カルバゾリル）フェニル、１−（３，５−ジ（Ｎ−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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
【化５】
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
【化６】
【００６９】
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。
【００７０】
以下に本発明に用いられる一般式（１）で表されるアダマンタン系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。
【００７１】
【化７】
【００７２】
【化８】
【００７３】
【化９】
【００７４】
【化１０】
【００７５】
【化１１】
【００７６】
一般式（１）で表されるアダマンタン系化合物は、Ｅｇ及びＩｐが大きく、かつ、Ｅａは小さいといった特性を有し、電子輸送、正孔輸送、励起子クエンチ、及び励起子散逸に寄与しないため、ホスト材料経由の発光材料間のエネルギー移動を抑制する効果を示すと考えられる。
【００７７】
（アルキル基を有する炭化水素化合物）
中間層に含まれる電気的に不活性な材料としてアルキル基を有する炭化水素化合物を使用することもできる。このようなアルキル基を有する炭化水素化合物としては、蒸着によって比較的低温で成膜できる観点から、二重結合を含まず、エチレン（−ＣＨ２ＣＨ２−）構造を含む飽和炭化水素化合物であることが好ましく、直鎖飽和炭化水素化合物であることがより好ましい。また、成膜後、中間層を構成する観点から、室温（２５℃）において固体であることが好ましい。
好ましくは、炭素数７以上のアルキル基を有する炭化水素化合物である。
具体的には、以下の構造式で示されるものが好ましい。
【００７８】
【化１２】
【００７９】
【化１３】
【００８０】
【化１４】
【００８１】
【化１５】
【００８２】
【化１６】
【００８３】
【化１７】
【００８４】
中間層に含まれる電気的に不活性な材料は、下記一般式（２）または一般式（４）で表される芳香族炭化水素も好ましく使用することができる。
一般式（２） Ｌ−（Ａｒ）ｍ
一般式（２）中、Ａｒは下記一般式（３）で表される基、Ｌは３価以上のベンゼン骨格を表し、ｍは３以上の整数を表す。
【００８５】
【化１８】
【００８６】
一般式（３）中、Ｒ１は置換基を表し、Ｒ１が複数存在する場合、互いに同じでも異なっていてもよい。ｎ１は０〜９の整数を表す。
【００８７】
【化１９】
【００８８】
一般式（４）中、Ｒ２は置換基を表し、Ｒ２が複数存在する場合、互いに同じでも異なっていてもよい。ｎ２は０〜２０の整数を表す。
【００８９】
まず、一般式（２）について詳細に説明する。
一般式（２）に含まれるＬは３価以上のベンゼン骨格を表す。Ａｒは一般式（３）で表される基を表し、ｍは３以上の整数を表す。ｍは好ましくは３以上６以下であり、さらに好ましくは３または４である。
【００９０】
次に、一般式（３）で表される基について説明する。
一般式（３）に含まれるＲ１は置換基を表す。ここで置換基としては、例えば、アルキル基（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、例えばメチル、エチル、ｉｓｏ−プロピル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−オクチル、ｎ−デシル、ｎ−ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどが挙げられる）、アルケニル基（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、例えばビニル、アリル、２−ブテニル、３−ペンテニルなどが挙げられる）、アルキニル基（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、例えばプロパルギル、３−ペンチニルなどが挙げられる）、アリール基（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、ｐ−メチルフェニル、ナフチル、アントラニルなどが挙げられる）、
【００９１】
アミノ基（好ましくは炭素数０〜３０、より好ましくは炭素数０〜２０、特に好ましくは炭素数０〜１０であり、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、ジトリルアミノなどが挙げられる）、アルコキシ基（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）、アリールオキシ基（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）、ヘテロアリールオキシ基（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）、アシル基（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）、アルコキシカルボニル基（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、エトキシカルボニルなどが挙げられる）、アリールオキシカルボニル基（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などが挙げられる）、
【００９２】
アシルオキシ基（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）、アシルアミノ基（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基（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基（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）、
【００９３】
スルホニルアミノ基（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）、スルファモイル基（好ましくは炭素数０〜３０、より好ましくは炭素数０〜２０、特に好ましくは炭素数０〜１２であり、例えばスルファモイル、メチルスルファモイル、ジメチルスルファモイル、フェニルスルファモイルなどが挙げられる）、カルバモイル基（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、例えばカルバモイル、メチルカルバモイル、ジエチルカルバモイル、フェニルカルバモイルなどが挙げられる）、アルキルチオ基（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）、アリールチオ基（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基（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）、
【００９４】
スルホニル基（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、例えばメシル、トシルなどが挙げられる）、スルフィニル基（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、例えばメタンスルフィニル、ベンゼンスルフィニルなどが挙げられる）、ウレイド基（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、例えばウレイド、メチルウレイド、フェニルウレイドなどが挙げられる）、リン酸アミド基（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、例えばジエチルリン酸アミド、フェニルリン酸アミドなどが挙げられる）、
【００９５】
ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子（ 例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜１２であり、ヘテロ原子として、例えば窒素原子、酸素原子、硫黄原子などを有し、具体的には例えばイミダゾリル、ピリジル、キノリル、フリル、チエニル、ピペリジル、モルホリノ、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、カルバゾリル基、アゼピニル基などが挙げられる）、シリル基（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、トリフェニルシリルなどが挙げられる）などが挙げられる。
【００９６】
Ｒ１は、複数存在する場合、互いに同じでも異なっていてもよく、これらは互いに結合
して環を形成してもよい。また、Ｒ１は更に置換されてもよい。
【００９７】
ｎ１は０から９の整数を表す。ｎ１として好ましくは０から６の整数であり、さらに好ましくは０から３である。
【００９８】
続いて、一般式（４）について説明する。
一般式（４）におけるＲ２は置換基を表す。置換基Ｒ２は、前記置換基Ｒ１と好ましい態様を含んで同義である。
ｎ２は０から２０の整数を表す。ｎ２の好ましい範囲は０から１０であり、さらに好ましくは０から５である。
【００９９】
以下に、一般式（２）又は一般式（４）で表される化合物具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１００】
【化２０】
【０１０１】
【化２１】
【０１０２】
【化２２】
【０１０３】
【化２３】
【０１０４】
【化２４】
【０１０５】
【化２５】
【０１０６】
【化２６】
【０１０７】
【化２７】
【０１０８】
【化２８】
【０１０９】
【化２９】
【０１１０】
【化３０】
【０１１１】
【化３１】
【０１１２】
（発光層）
有機発光層は、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。
本発明における発光層は、少なくとも２層の発光層と該発光層間に中間層を有する。
前記少なくとも２つの発光層は互いに異なる発光色の燐光発光材料を含有し、好ましくは、それぞれホスト材料を含有する。
発光層は２層であっても、３層であっても、それ以上の多層であってもよい。２層の場合は、好ましくは互いに補色関係にある発光色であって、各々の発光層からの発光の混色により白色を形成するのが好ましい。３層の場合は、赤色（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）の加色法３原色の発光色を示す発光材料よりなる３層であることが望ましい。
あるいは、２層構成又は３層構成で、白色形成に不足の色が或る場合、それを補う発光材料を追加していずれかの発光層に導入することも好ましい。
【０１１３】
本発明に於ける発光層はホスト材料を含有するのが好ましい。
ホスト材料とは、発光層において主に電荷の注入、輸送を担う化合物であり、また、それ自体は実質的に発光しない化合物のことである。本明細書において「実質的に発光しない」とは、該実質的に発光しない化合物からの発光量が好ましくは素子全体での全発光量の５％以下であり、より好ましくは３％以下であり、さらに好ましくは１％以下であることをいう。
本発明に於ける燐光発光材料が、電子輸送性である場合は、ホスト材料は、好ましくは、正孔輸送性材料であり、逆に、本発明に於ける燐光発光材料が、正孔輸送性である場合は、ホスト材料は、好ましくは、電子輸送性材料である。
【０１１４】
本発明において図１における発光層５−１又は図３における発光層２５−２を構成する材料の濃度（含有量）は、材料の種類等によって異なるが、製造安定性、エネルギー移動の抑制、色バランス等の観点から、４２０ｎｍ以上５００ｎｍ未満に発光ピークを持つ青色燐光発光材料は５質量％以上３０質量％以下、ホスト材料濃度は７０％質量以上９５質量％以下、発光層５−２又は発光層２５−１を構成する各材料の濃度（含有量）は５００ｎｍ以上５７０ｎｍ未満に発光ピークを持つ緑色燐光発光材料は０．２質量％以上１５質量％以下、５７０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下に発光ピークを持つ赤色燐光発光材料は０．２質量％以上１５質量％以下、ホスト材料濃度は７０％質量以上９９質量％以下、でそれぞれ含有することが好ましい。
各々の発光層の厚みとしては、発光層５−１又は発光層２５−２については、５ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましく、５ｎｍ以上７０ｎｍ以下であることがより好ましく、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下が更に好ましい。発光層５−２又は発光層２５−１については、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましく、５ｎｍ以上４０ｎｍ以下であることがより好ましく、５ｎｍ以上３０ｎｍ以下が更に好ましい。
【０１１５】
本発明において図２における発光層１５−１又は図４における発光層３５−２を構成する材料の濃度（含有量）は、材料の種類等によって異なるが、製造安定性、エネルギー移動の抑制、色バランス等の観点から、４２０ｎｍ以上５００ｎｍ未満に発光ピークを持つ青色燐光発光材料は５質量％以上３０質量％以下、ホスト材料濃度は７０％質量以上９５質量％以下、発光層１５−２又は発光層３５−１を構成する各材料の濃度（含有量）は５００ｎｍ以上５７０ｎｍ未満に発光ピークを持つ緑色燐光発光材料は５質量％以上３０質量％以下、ホスト材料濃度は７０％質量以上９５質量％以下、発光層１５−３又は発光層３５−３を構成する材料の濃度（含有量）は、５７０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下に発光ピークを持つ赤色燐光発光材料は０．２質量％以上１５質量％以下、ホスト材料濃度は８５％質量以上９９質量％以下、でそれぞれ含有することが好ましい。
各々の発光層の厚みとしては、発光層１５−１又は発光層３５−２については、５ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましく、５ｎｍ以上７０ｎｍ以下であることがより好ましく、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下がさらに好ましい。発光層５−２又は発光層３５−１については、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましく、５ｎｍ以上４０ｎｍ以下であることがより好ましく、５ｎｍ以上３０ｎｍ以下がさらに好ましい。発光層５−３又は発光層３５−３については、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましく、５ｎｍ以上４０ｎｍ以下であることがより好ましく、５ｎｍ以上３０ｎｍ以下がさらに好ましい。
また、本発明における発光層は、この他に、電気的に不活性なバインダー材料を含有しても良い。
【０１１６】
−燐光発光材料−
発光層に含まれる燐光発光材料としては、例えば、遷移金属原子又はランタノイド原子を含む錯体が挙げられる。
遷移金属原子としては、特に限定されないが、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、及び白金である。
ランタノイド原子としては、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、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。
【０１１７】
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）、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、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）、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。
【０１１８】
これらの中でも、発光材料の具体例としては、例えば、ＵＳ６３０３２３８Ｂ１号公報、ＵＳ６０９７１４７号公報、ＷＯ００／５７６７６号公報、ＷＯ００／７０６５５号公報、ＷＯ０１／０８２３０号公報、ＷＯ０１／３９２３４Ａ２号公報、ＷＯ０１／４１５１２Ａ１号公報、ＷＯ０２／０２７１４Ａ２号公報、ＷＯ０２／１５６４５Ａ１号公報、ＷＯ０２／４４１８９Ａ１号公報、特開２００１−２４７８５９号公報、特開２００２−３０２６７１号公報、特開２００２−１１７９７８号公報、特開２００２−２２５３５２号公報、特開２００２−２３５０７６号公報、特開２００３−１３３０７４号公報、特開２００２−１７０６８４号公報、ＥＰ１２１１２５７号公報、特開２００２−２２６４９５号公報、特開２００２−２３４８９４号公報、特開２００１−２４７８５９号公報、特開２００１−２９８４７０号公報、特開２００２−１７３６７４号公報、特開２００２−２０３６７８号公報、特開２００２−２０３６７９号公報、特開２００４−３５７７９１号公報、特開２００６−２５６９９９号公報等に記載の燐光発光化合物などが挙げられる。
【０１１９】
本発明に用いられる燐光発光材料は、好ましくは、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、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、レニウム、イリジウム、又は白金錯体であり、最も好ましくはイリジウム、白金錯体である。
【０１２０】
本発明に用いられる燐光発光材料として特に好ましくは、３座以上の配位子を有する金属錯体である。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。
【０１２１】
１）金属イオン
前記３座以上の配位子を有する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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
２）配位数
前記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。
【０１２４】
３）配位子
前記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。
【０１２５】
なお、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。）。
【０１２６】
４）好ましい金属錯体の構造
本発明において燐光発光材料として用いる金属錯体は、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。
【０１２７】
【化３２】
【０１２８】
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。
【０１２９】
一般式（Ａ）中、Ｍ１１で表される金属イオン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、金イオン、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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
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、及び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。
【０１４１】
【化３３】
【０１４２】
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。
【０１４３】
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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
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。
以下、本発明で用いることができる燐光発光材料の具体例を挙げるが、これらに限定されるものではない。
【０１４６】
【化３４】
【０１４７】
【化３５】
【０１４８】
【化３６】
【０１４９】
【化３７】
【０１５０】
【化３８】
【０１５１】
【化３９】
【０１５２】
【化４０】
【０１５３】
【化４１】
【０１５４】
【化４２】
【０１５５】
【化４３】
【０１５６】
【化４４】
【０１５７】
【化４５】
【０１５８】
【化４６】
【０１５９】
【化４７】
【０１６０】
【化４８】
【０１６１】
【化４９】
【０１６２】
【化５０】
【０１６３】
【化５１】
【０１６４】
燐光発光材料としてイリジウム錯体の例を以下に例示するが、本発明はこれらに限定されものではない。
【０１６５】
【化５２】
【０１６６】
【化５３】
【０１６７】
これらの中で、４２０ｎｍ以上５００ｎｍ未満に発光ピークを持つ青色燐光発光材料としては、例えば以下に示すものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【０１６８】
【化５４】
【０１６９】
【化５５】
【０１７０】
５００ｎｍ以上５７０ｎｍ未満に発光ピークを持つ緑色燐光発光材料としては、例えば以下に示すものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【０１７１】
【化５６】
【０１７２】
【化５７】
【０１７３】
５７０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下に発光ピークを持つ赤色燐光発光材料としては、例えば以下に示すものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【０１７４】
【化５８】
【０１７５】
【化５９】
【０１７６】
−ホスト材料−
本発明に用いられるホスト材料は、電子輸送性発光材料が用いられる場合は、好ましくはホール輸送性ホスト材料、ホール輸送性発光材料が用いられる場合は、好ましくは電子輸送性ホスト材料である。
＜ホール輸送性ホスト材料＞
本発明の発光層に用いられるホール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。
【０１７７】
このようなホール輸送性ホスト材料としては、具体的には、例えば、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芳香族第三級アミン骨格の少なくとも一方を複数個有するものが好ましい。
このようなホール輸送性ホスト材料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。なお、Ｄは重水素を表す。
【０１７８】
【化６０】
【０１７９】
【化６１】
【０１８０】
【化６２】
【０１８１】
【化６３】
【０１８２】
【化６４】
【０１８３】
【化６５】
【０１８４】
＜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。
好ましい最低三重項励起準位（以下Ｔ１とする）は好ましくは２．２ｅＶ以上３．７ｅＶ以下であり、更に好ましくは２．４ｅＶ以上３．７ｅＶ以下であり、最も好ましくは２．４ｅＶ以上３．４ｅＶ以下である。
【０１８５】
このような電子輸送性ホスト材料としては、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、トリアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、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等を挙げることができる。
【０１８６】
電子輸送性ホスト材料として好ましくは、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。
【０１８７】
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。
【０１８８】
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。）、
【０１８９】
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、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。
【０１９０】
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号公報、特開２００４−２１４１７９号公報、特開２００４−２２１０６２号公報、特開２００４−２２１０６５号公報、特開２００４−２２１０６８号公報、特開２００４−３２７３１３号公報等に記載の化合物が挙げられる。
【０１９１】
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。
【０１９２】
【化６６】
【０１９３】
【化６７】
【０１９４】
【化６８】
【０１９５】
次に、本発明の発光素子を構成する発光層及び中間層以外の要素について、詳細に説明する。
【０１９６】
（基板）
本発明で使用する基板としては、有機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。
【０１９７】
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。
【０１９８】
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。
【０１９９】
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。
【０２００】
（陽極）
陽極は、通常、有機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。
【０２０１】
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。
【０２０２】
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。
【０２０３】
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。
【０２０４】
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。
【０２０５】
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。
【０２０６】
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。
【０２０７】
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。
【０２０８】
（陰極）
陰極は、通常、有機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。
【０２０９】
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。
【０２１０】
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。
【０２１１】
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、これらの広報に記載の材料は、本発明においても適用することができる。
【０２１２】
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。
【０２１３】
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。
【０２１４】
本発明において、陰極形成位置は特に制限はなく、有機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、または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。
【０２１５】
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。
【０２１６】
（有機層）
本発明におけるその他の有機層について説明する。
本発明の有機ＥＬ素子は、少なくとも２層の発光層と該発光層間に中間層を有し、前記少なくとも２つの発光層は互いに異なる発光色の燐光発光材料を含有し、前記中間層がバインダーを含有する層である。
発光層以外の他の有機層としては、正孔輸送層、電子輸送層、電荷ブロック層（正孔ブロック層、電子ブロック層）、正孔注入層、電子注入層等の各層が挙げられる。
【０２１７】
本発明の有機ＥＬ素子において、有機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。
【０２１８】
＜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。
本発明における正孔注入層、正孔輸送層に使用できる材料は、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、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、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、またはカーボン等を含有する層であることが好ましい。
【０２１９】
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。
【０２２０】
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。
【０２２１】
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号公報、特開平１１−１１１４６３号公報、特開平１１−２５１０６７号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、特開２０００−２８６０５４号公報、特開２０００−３１５５８０号公報、特開２００１−１０２１７５号公報、特開２００１−１６０４９３号公報、特開２００２−２５２０８５号公報、特開２００２−５６９８５号公報、特開２００３−１５７９８１号公報、特開２００３−２１７８６２号公報、特開２００３−２２９２７８号公報、特開２００４−３４２６１４号公報、特開２００５−７２０１２号公報、特開２００５−１６６６３７号公報、特開２００５−２０９６４３号公報等に記載の化合物、本発明に記載のホール輸送性ホスト材料を好適に用いることが出来る。
【０２２２】
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。
【０２２３】
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〜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、正孔注入層の厚さとしては、０．１ｎｍ〜２００ｎｍであるのが好ましく、０．５ｎｍ〜１００ｎｍであるのがより好ましく、１ｎｍ〜１００ｎｍ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。
【０２２４】
＜電子注入層、電子輸送層＞
電子注入層及び電子輸送層は、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。
【０２２５】
本発明における電子輸送層に用いられる電子注入材料、電子輸送材料は、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。
【０２２６】
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。
【０２２７】
＜正孔ブロック層＞
正孔ブロック層は、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層として、正孔ブロック層を設けることができる。
正孔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。
正孔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。
正孔ブロック層は、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。
【０２２８】
＜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。
正孔ブロック層は、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。
【０２２９】
（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、またはＮｉ等の金属、ＭｇＯ、ＳｉＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＧｅＯ、ＮｉＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、またはＴｉＯ２等の金属酸化物、ＳｉＮｘ、ＳｉＮｘＯｙ等の金属窒化物、ＭｇＦ２、ＬｉＦ、ＡｌＦ３、または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。
【０２３０】
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、または転写法を適用できる。
【０２３１】
（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。
【０２３２】
（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号公報、同６−３０１３５５号公報、同５−２９０８０号公報、同７−１３４５５８号公報、同８−２３４６８５号公報、同８−２４１０４７号の各公報、特許第２７８４６１５号公報、米国特許５８２８４２９号公報、同６０２３３０８号公報等に記載の駆動方法を適用することができる。
【０２３３】
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。
【０２３４】
本発明の発光素子は、陽極側から発光を取り出すボトムエミッション方式であって、陰極側から発光を取り出すトップエミッション方式であっても良い。
【０２３５】
（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】
【０２３６】
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。
１．有機ＥＬ素子の作製
（本発明の素子１の作製）
０．５ｍｍ厚み、２．５ｃｍ角のガラス基板を洗浄容器に入れ、２−プロパノール中で超音波洗浄した後、３０分間ＵＶ−オゾン処理を行った。この透明陽極上に真空蒸着法にて以下の層を蒸着した。本発明の実施例における蒸着速度は特に断りのない場合は０．２ｎｍ／秒である。蒸着速度は水晶振動子を用いて測定した。以下に記載の膜厚も水晶振動子を用いて測定したものである。
・陽極：ガラス基板上にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を膜厚１００ｎｍに蒸着した。
・正孔注入層：陽極（ＩＴＯ）の上に、４，４’，４”−Ｔｒｉｓ（Ｎ−（２−ｎａｐｈｔｙｌ）−Ｎ−ｐｈｅｎｙｌ−ａｍｉｎｏ）−ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ（２−ＴＮＡＴＡと略記する）と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）とを、２−ＴＮＡＴＡに対してＦ４−ＴＣＮＱの比率が１．０質量％となるように共蒸着した。膜厚は１６０ｎｍであった。
・正孔輸送層：正孔注入層の上に、α−ＮＰＤ（Ｂｉｓ［Ｎ−（１−ｎａｐｈｔｈｙｌ）−Ｎ−ｐｈｅｎｙ］ｂｅｎｚｉｄｉｎｅ）を膜厚１０ｎｍに蒸着した。
・第１発光層：正孔輸送層の上に、１，３−ｂｉｓ（Ｎ−ｃａｒｂａｚｏｌ−９−ｙｌ）ｂｅｎｚｅｎｅ（ｍＣＰと略記する）と、ｍＣＰに対して１５質量％の白金錯体１（発光ピーク波長：４５７ｎｍ 青色発光）を共蒸着した。厚みは２０ｎｍであった。
・中間層：第１発光層の上に、化合物ＡＤ１を厚み０．５ｎｍに成膜した。
・第２発光層：中間層の上に、ｍＣＰと、ｍＣＰに対して１５質量％の白金錯体２（発光ピーク波長：５０６ｎｍ 緑色発光）及び０．５質量％のＩｒ（ｐｉｑ）３（発光ピーク波長：６２１ｎｍ 赤色発光）の３元蒸着した。厚みは１０ｎｍであった。
・電子輸送層：発光層の上にＢｉｓ−（２−ｍｅｔｈｙｌ−８−ｑｕｉｎｏｌｉｎｏｌａｔｏ）−４−（ｐｈｅｎｙｌ−ｐｈｅｎｏｌａｔｅ）−ａｌｕｍｉｎｉｕｍ（III）（ＢＡｌｑと略記する）を厚み３９ｎｍに蒸着した。
・電子注入層：電子輸送層の上にバソクプロイン（Ｂａｔｈｏｃｕｐｒｏｉｎ：ＢＣＰと略記する）を厚み１ｎｍに蒸着した。
・陰極：電子注入層の上にＬｉＦを厚み１ｎｍに蒸着した後、パターニングしたマスク（発光領域が２ｍｍ×２ｍｍとなるマスク）を設置し、金属アルミニウムを１００ｎｍ蒸着し、陰極とした。
【０２３７】
作製した積層体を、アルゴンガスで置換したグローブボックス内に入れ、ステンレス製の封止缶および紫外線硬化型の接着剤（ＸＮＲ５５１６ＨＶ、長瀬チバ（株）製）を用いて封止した。
【０２３８】
（本発明の素子２，３の作製）
本発明の素子１の作製において、中間層の厚みを、それぞれ１ｎｍ、２ｎｍに変更して、その他は本発明の素子１の作製と同様にして、本発明の素子２，３を作製した。
【０２３９】
（比較の素子Ａの作製）
本発明の素子１の作製において、中間層を除き、その他は本発明の素子１の作製と同様にして、比較の素子Ａを作製した。
【０２４０】
実施例に用いた材料の構造を下記に示す。
【０２４１】
【化６９】
【０２４２】
【化７０】
【０２４３】
２．性能評価
得られた本発明の素子及び比較の素子について、下記に従って性能を評価した。
１）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。輝度が１０００ｃｄ／ｍ２となったときの電圧を駆動電圧として測定した。
２）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１０００ｃｄ／ｍ２における外部量子効率を輝度換算法により算出した。
３）駆動耐久性
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、輝度が１０００ｃｄ／ｍ２となるように発光させた。該電流電圧条件で発光を継続し、輝度が５００ｃｄ／ｍ２まで減少する輝度半減時間を測定した。比較の素子１の半減時間を１として、相対値で表した。
得られた結果を表１に示した。
【０２４４】
【表１】
【０２４５】
表１の結果より、発光層間に中間層を有する本発明の素子１〜３は、比較の素子Ａに比べて、駆動電圧が低く、外部量子効率が高く、駆動耐久性に優れていた。中間層の厚みは０．５ｎｍと薄層であるのが最も好ましく、厚みが２ｎｍまで増加するに連れて、駆動電圧が僅かに上昇し、外部量子効率も駆動耐久性も僅かに低下する傾向を示した。
【０２４６】
実施例２
１．有機ＥＬ素子の作製
【０２４７】
（本発明の素子１０の作製）
実施例１の本発明の素子１の作製において、発光層および中間層として、下記の構成の第１発光層〜第３発光層及び中間層を用いた以外は本発明の素子１と同様にして本発明の素子１０を作製した。
正孔輸送層側より、順に、第１発光層、中間層１、第２発光層、中間層２、及び第３発光層を設けた。
第１発光層：：正孔輸送層の上に、ｍＣＰと、ｍＣＰに対して１５質量％の白金錯体１を共蒸着した。厚みは２０ｎｍであった。
・中間層１：第１発光層の上に、化合物ＡＤ１を厚み０．５ｎｍに成膜した。
・第２発光層：中間層１の上に、ｍＣＰと白金錯体２とを、ｍＣＰに対して白金錯体２の比率が１５質量％となるように共蒸着した。厚みは５ｎｍであった。
・中間層２：第２発光層の上に、化合物ＡＤ１を厚み０．５ｎｍに成膜した。
・第３発光層：中間層２の上に、ＢＡｌｑとＩｒ（ｐｉｑ）３とを、ＢＡｌｑに対してＩｒ（ｐｉｑ）３の比率が５質量％となるように共蒸着した。厚みは５ｎｍであった。
【０２４８】
（比較の素子Ｂの作製）
本発明の素子１０の作製において、中間層１及び中間層２を除き、その他は本発明の素子１０の作製と同様にして、比較の素子Ｂを作製した。
【０２４９】
２．性能評価
得られた本発明の素子及び比較の素子について、実施例１と同様に性能を評価した。
結果を表２に示した。
【０２５０】
【表２】
【０２５１】
表２の結果より、発光層間に中間層を有する本発明の素子１０は、比較の素子Ｂに比べて、駆動電圧が低く、外部量子効率が高く、駆動耐久性に優れていた。
【０２５２】
実施例３
実施例１〜２の本発明の素子の作製において、中間層バインダーとして、化合物ＡＤ１の代わりに化合物ＡＤ２（下記の構造）を用いて、同様の有機ＥＬ素子を作製し、性能を評価した結果、同様に、駆動電圧が低く、外部量子効率が高く、駆動耐久性に優れる結果を示した。
【０２５３】
実施例４
１．有機ＥＬ素子の作製
（本発明の素子１１の作製）
実施例１の本発明の素子１の作製において、発光層および中間層として、下記の材料を用いた以外は、本発明の素子１と同様に本発明の素子１１を作製した。
【０２５４】
・第１発光層：正孔輸送層の上に、ホスト材料１と、ホスト材料１に対して１５質量％の白金錯体３を共蒸着した。厚みは２０ｎｍであった。
・中間層：第１発光層の上に、化合物ＡＤ２を厚み０．５ｎｍに成膜した。
・第２発光層：中間層の上に、ホスト材料１と、ホスト材料１に対して１５質量％の白金錯体２及び０．５質量％のＩｒ（ｐｉｑ）３の３元蒸着した。厚みは１０ｎｍであった。
【０２５５】
【化７１】
【０２５６】
（本発明の素子１２，１３の作製）
本発明の素子１の作製において、中間層の厚みを、それぞれ１ｎｍ、２ｎｍに変更して、その他は本発明の素子１の作製と同様にして、本発明の素子１２，１３を作製した。
【０２５７】
（比較の素子Ｃの作製）
本発明の素子１１の作製において、中間層を除き、その他は本発明の素子１１の作製と同様にして、比較の素子Ｃを作製した。
【０２５８】
２．性能評価
得られた本発明の素子及び比較の素子について、実施例１と同様に性能を評価した。
結果を表３に示した。
【０２５９】
【表３】
【０２６０】
表３の結果より、発光層間に中間層を有する本発明の素子１１〜１３は、比較の素子Ｃに比べて、駆動電圧が低く、外部量子効率が高く、駆動耐久性に優れていた。中間層の厚みは０．５ｎｍと薄層であるのが最も好ましく、厚みが２ｎｍまで増加するに連れて、駆動電圧が僅かに上昇し、外部量子効率も駆動耐久性も僅かに低下する傾向を示した。
【０２６１】
実施例５
１．有機ＥＬ素子の作製
（本発明の素子１４の作製）
実施例３の本発明の素子１１の作製において、発光層および中間層として、下記の構成の第１発光層〜第３発光層及び中間層を用いた以外は本発明の素子１１と同様にして本発明の素子１４を作製した。
正孔輸送層側より、順に、第１発光層、中間層１、第２発光層、中間層２、及び第３発光層を設けた。
・第１発光層：正孔輸送層の上に、ホスト材料１と、ホスト材料１に対して１５質量％の白金錯体３を共蒸着した。厚みは２０ｎｍであった。
・中間層１：第１発光層の上に、化合物ＡＤ２を厚み０．５ｎｍに成膜した。
・第２発光層：中間層１の上に、ホスト材料２と白金錯体２とを、ホスト材料２に対して白金錯体２の比率が１５質量％となるように共蒸着した。厚みは５ｎｍであった。
・中間層２：第２発光層の上に、化合物ＡＤ２を厚み０．５ｎｍに成膜した。
・第３発光層：中間層２の上に、ＢＡｌｑとＩｒ（ｐｉｑ）３とを、ＢＡｌｑに対してＩｒ（ｐｉｑ）３の比率が５質量％となるように共蒸着した。厚みは５ｎｍであった。
【０２６２】
（比較の素子Ｄの作製）
本発明の素子１４の作製において、中間層１及び中間層２を除き、その他は本発明の素子１４の作製と同様にして、比較の素子Ｄを作製した。
【０２６３】
２．性能評価
得られた本発明の素子及び比較の素子について、実施例１と同様に性能を評価した。
結果を表４に示した。
【０２６４】
【表４】
【０２６５】
表４の結果より、発光層間に中間層を有する本発明の素子１４は、比較の素子Ｄに比べて、駆動電圧が低く、外部量子効率が高く、駆動耐久性に優れていた。
【０２６６】
実施例６
１．有機ＥＬ素子の作製
（本発明の素子１５の作製）
実施例４の本発明の素子１１の作製において、発光層のホスト材料として、下記のホスト材料２を用いて、下記の構成の第１発光層、第２発光層及び中間層を用いた以外は、本発明の素子１１と同様に本発明の素子１５を作製した。
【０２６７】
【化７２】
【０２６８】
・第１発光層：正孔輸送層の上に、ホスト材料２と、ホスト材料２に対して１５質量％の白金錯体３（発光ピーク波長：４６８ｎｍ 青色発光）を共蒸着した。厚みは２０ｎｍであった。
・中間層：第１発光層の上に、化合物ＡＤ２を厚み０．５ｎｍに成膜した。
・第２発光層：中間層の上に、ホスト材料２と、ホスト材料２に対して１５質量％の白金錯体２及び０．５質量％のＩｒ（ｐｉｑ）３の３元蒸着した。厚みは１０ｎｍであった。
【０２６９】
（本発明の素子１６，１７の作製）
本発明の素子１５の作製において、中間層の厚みを、それぞれ１ｎｍ、２ｎｍに変更して、その他は本発明の素子１の作製と同様にして、本発明の素子１２、１３を作製した。
【０２７０】
（比較の素子Ｅの作製）
本発明の素子１５の作製において、中間層を除き、その他は本発明の素子１５の作製と同様にして、比較の素子Ｅを作製した。
【０２７１】
２．性能評価
得られた本発明の素子及び比較の素子について、実施例１と同様に性能を評価した。
結果を表５に示した。
【０２７２】
【表５】
【０２７３】
表５の結果より、発光層間に中間層を有する本発明の素子１５〜１７は、比較の素子Ｅに比べて、駆動電圧が低く、外部量子効率が高く、駆動耐久性に優れていた。中間層の厚みは０．５ｎｍと薄層であるのが最も好ましく、厚みが２ｎｍまで増加するに連れて、駆動電圧が僅かに上昇し、外部量子効率も駆動耐久性も僅かに低下する傾向を示した。
【０２７４】
実施例７
１．有機ＥＬ素子の作製
【０２７５】
（本発明の素子１８の作製）
実施例６の本発明の素子１５の作製において、発光層および中間層として、下記の構成の第１発光層〜第３発光層及び中間層を用いた以外は本発明の素子１５と同様にして本発明の素子１８を作製した。
正孔輸送層側より、順に、第１発光層、中間層１、第２発光層、中間層２、及び第３発光層を設けた。
・第１発光層：：正孔輸送層の上に、ホスト材料２と、ホスト材料２に対して１５質量％の白金錯体３を共蒸着した。厚みは２０ｎｍであった。
・中間層１：第１発光層の上に、化合物ＡＤ２を厚み０．５ｎｍに成膜した。
・第２発光層：中間層１の上に、ホスト材料２と白金錯体２とを、ホスト材料２に対して白金錯体２の比率が１５質量％となるように共蒸着した。厚みは５ｎｍであった。
・中間層２：第２発光層の上に、化合物ＡＤ２を厚み０．５ｎｍに成膜した。
・第３発光層：中間層２の上に、ＢＡｌｑとＩｒ（ｐｉｑ）３とを、ＢＡｌｑに対してＩｒ（ｐｉｑ）３の比率が５質量％となるように共蒸着した。厚みは５ｎｍであった。
【０２７６】
（比較の素子Ｆの作製）
本発明の素子１８の作製において、中間層１及び中間層２を除き、その他は本発明の素子１８の作製と同様にして、比較の素子Ｆを作製した。
【０２７７】
２．性能評価
得られた本発明の素子及び比較の素子について、実施例１と同様に性能を評価した。
結果を表６に示した。
【０２７８】
【表６】
【０２７９】
表６の結果より、発光層間に中間層を有する本発明の素子１８は、比較の素子Ｆに比べて、駆動電圧が低く、外部量子効率が高く、駆動耐久性に優れていた。
【０２８０】
実施例８
１．有機ＥＬ素子の作製
（本発明の素子１９の作製）
実施例１の、本発明の素子１の作製において、発光層および中間層として、下記の構成の第１発光層〜第３発光層および中間層１、中間層２を用いた以外は、本発明の素子１と同様に本発明の素子１９を作製した。
・第１発光層：正孔輸送層の上に、ＢＡｌｑとイリジウム錯体１（発光ピーク波長：６０４ｎｍ 赤色発光）とを、ＢＡｌｑに対してイリジウム錯体１が２質量％となるように共蒸着した。厚みは５ｎｍであった。
・中間層１：第１発光層の上に、化合物Ａｌｋ−１を厚み０．５ｎｍに成膜した。
・第２発光層：中間層１の上に、ホスト材料１と白金錯体２とを、ホスト材料１に対して白金錯体２の比率が１５質量％となるように共蒸着した。厚みは５ｎｍであった。
・中間層２：第２発光層の上に、化合物Ａｌｋ−１を厚み０．５ｎｍに成膜した。
・第３発光層：中間層１の上に、ホスト材料１と白金錯体４（発光ピーク波長：４６９ｎｍ 青色発光）とを、ホスト材料１に対して白金錯体４の比率が１５質量％となるように共蒸着した。厚みは２０ｎｍであった。
【０２８１】
（比較の素子Ｇの作製）
本発明の素子１９の作製において、中間層１及び中間層２を除き、その他は本発明の素子１９の作製と同様にして、比較の素子Ｇを作製した。
【０２８２】
【化７３】
【０２８３】
２．性能評価
得られた本発明の素子及び比較の素子について、実施例１と同様に性能を評価した。結果を表７に示した。
【０２８４】
【表７】
【０２８５】
表７の結果より、発光層間に中間層を有する本発明の素子１９は比較の素子Ｇに比べて駆動電圧が低く、外部量子効率が高く、駆動耐久性に優れていた。
【０２８６】
実施例９
１．有機ＥＬ素子の作製
（本発明の素子２０の作製）
実施例１の、本発明の素子１の作製において、発光層および中間層として、下記の構成の第１発光層〜第３発光層および中間層１、中間層２を用いた以外は、本発明の素子１と同様に本発明の素子２０を作製した。
・第１発光層：正孔輸送層の上に、ＢＡｌｑとイリジウム錯体２（発光ピーク波長：６２０ｎｍ 赤色発光）とを、ＢＡｌｑに対してイリジウム錯体２が２質量％となるように共蒸着した。厚みは５ｎｍであった。
・中間層１：第１発光層の上に、化合物ＴＲ−１を厚み０．５ｎｍに成膜した。
・第２発光層：中間層１の上に、ホスト材料３とイリジウム錯体３（発光ピーク波長：５１７ｎｍ 緑色発光）とを、ホスト材料３に対してイリジウム錯体３の比率が８質量％となるように共蒸着した。厚みは５ｎｍであった。
・中間層２：第２発光層の上に、化合物ＴＲ−１を厚み０．５ｎｍに成膜した。
・第３発光層：中間層１の上に、ホスト材料１とイリジウム錯体４（発光ピーク波長：４６３ｎｍ 青色発光）とを、ホスト材料１に対してイリジウム錯体４の比率が８質量％となるように共蒸着した。厚みは２０ｎｍであった。
【０２８７】
（比較の素子Ｈの作製）
本発明の素子２０の作製において、中間層１及び中間層２を除き、その他は本発明の素子２０の作製と同様にして、比較の素子Ｈを作製した。
【０２８８】
【化７４】
【０２８９】
【化７５】
【０２９０】
２．性能評価
得られた本発明の素子２０及び比較の素子Ｈについて、実施例１と同様に性能を評価した。結果を表８に示した。
【０２９１】
【表８】
【０２９２】
表８の結果より、発光層間に中間層を有する本発明の素子２０は、比較の素子Ｈに比べて駆動電圧が低く、外部量子効率が高く、駆動耐久性に優れていた。
【０２９３】
実施例１０
１．有機ＥＬ素子の作製
（本発明の素子２１の作製）
実施例１の、本発明の素子１の作製において、発光層および中間層として、下記の構成の第１発光層〜第３発光層および中間層１、中間層２を用いた以外は、本発明の素子１と同様に本発明の素子２１を作製した
・第１発光層：正孔輸送層の上に、ＢＡｌｑとイリジウム錯体５（発光ピーク波長：６３５ｎｍ 赤色発光）とを、ＢＡｌｑに対してイリジウム錯体５が２質量％となるように共蒸着した。厚みは５ｎｍであった。
・中間層１：第１発光層の上に、化合物ＴＰＭ−１を厚み０．５ｎｍに成膜した。
・第２発光層：中間層１の上に、ホスト材料３とイリジウム錯体６（発光ピーク波長：５２２ｎｍ 緑色発光）とを、ホスト材料３に対してイリジウム錯体６の比率が８質量％となるように共蒸着した。厚みは５ｎｍであった。
・中間層２：第２発光層の上に、化合物ＴＰＭ−１を厚み０．５ｎｍに成膜した。
・第３発光層：中間層１の上に、ホスト材料１とイリジウム錯体７（発光ピーク波長：４６５ｎｍ 青色発光）とを、ホスト材料１に対してイリジウム錯体７の比率が８質量％となるように共蒸着した。厚みは２０ｎｍであった。
【０２９４】
（比較の素子Ｉの作製）
本発明の素子２１の作製において、中間層１及び中間層２を除き、その他は本発明の素子２１の作製と同様にして、比較の素子Ｉを作製した。
【０２９５】
【化７６】
【０２９６】
２．性能評価
得られた本発明の素子２１及び比較の素子Ｉについて、実施例１と同様に性能を評価した。結果を表９に示した。
【０２９７】
【表９】
【０２９８】
表９の結果より、発光層間に中間層を有する本発明の素子２１は比較の素子Ｉに比べて駆動電圧が低く、外部量子効率が高く、駆動耐久性に優れていた。
【符号の説明】
【０２９９】
１：基板
２：陽極
３：正孔注入層
４：正孔輸送層
５−１：第１の発光層
５−２：第２の発光層
６：電子輸送層
７：電子注入層
８：陰極
９：中間層
１５−１：第１の発光層
１５−２：第２の発光層
１５−３：第３の発光層
１９−１：第１の中間層
１９−２：第２の中間層
２５−１：第１の発光層
２５−２：第２の発光層
２９：中間層
３５−１：第１の発光層
３５−２：第２の発光層
３５−３：第３の発光層
３９−１：第１の中間層
３９−２：第２の中間層
【技術分野】
【０００１】
本発明はフルカラーディスプレイ、バックライト、照明光源等の面光源やプリンター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】
今日、種々の表示素子に関する研究開発が活発であり、中でも有機ＥＬ素子は、低電圧で高輝度の発光を得ることができるため、有望な表示素子として注目されている。
【０００３】
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。
【０００４】
有機ＥＬ素子は、複数の発光色を組み合わせる混色によってさまざまな発光色の発光が可能となることも特徴である。
発光色の中で、特に白色発光のニーズは高い。白色発光は、一般照明における省電力、車載ディスプレイ、あるいはバックライトとしても活用できる。さらに、カラーフィルタを用いて青、緑、赤の画素に分けることが可能であり、フルカラー表示装置も可能である。
【０００５】
例えば、発光層に２種以上の異なる発光材料を含有し、該発光材料の少なくとも１種がオルトメタル化錯体とすることが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、励起子エネルギーの異なる発光材料間では、相互作用により、エネルギー移動等によって、消光したり、発光色が変化するなどの問題が生じる。
【０００６】
例えば、短波長発光である青色発光層と長波長発光である赤色発光層との２層を積層することにより、両発光層の混色として白色の発光を得るようにしたものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
しかしながら、このような発光層を積層した構成においても、各層で生成した励起子が互いに隣接層に拡散するため、発光色が変化し、発光効率が低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−３１９７８０号公報
【特許文献２】特開平７−１４２１６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、駆動電圧が低く、発光効率が高い有機電界発光素子を提供することにある。特に、白色発光素子として有用な有機電界発光素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の上記課題は、下記の手段により達成されるものである。
＜１＞ 基板上に、一対の電極と該電極間に少なくとも一層の有機層を有する有機電界発光素子であって、前記有機層が、少なくとも２層の発光層と前記少なくとも２層の発光層の間に設けられた中間層とを有し、前記少なくとも２層の発光層の各層は燐光発光材料を含有し、前記燐光発光材料が４２０ｎｍ以上５００ｎｍ未満に発光ピークを持つ青色燐光発光材料、５００ｎｍ以上５７０ｎｍ未満に発光ピークを持つ緑色燐光発光材料、及び５７０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下に発光ピークを持つ赤色燐光発光材料からなる群から選ばれた少なくとも１種であり、前記発光層の各層に含有される前記燐光発光材料は互いに異なる発光ピークを有し、前記中間層がバインダー材料を含有する、有機電界発光素子。
【００１０】
＜２＞ 前記少なくとも２層の発光層が、前記青色燐光発光材料を含有する層、及び前記緑色燐光発光材料と前記赤色燐光発光材料とを含有する層を含む＜１＞に記載の有機電界発光素子。
【００１１】
＜３＞ 前記少なくとも２層の発光層が、基板側から順に、前記青色燐光発光材料を含有する層、前記緑色燐光発光材料を含有する層、及び前記赤色燐光発光材料を含有する層であり、前記青色燐光発光材料を含有する層と前記緑色燐光発光材料を含有する層との間に第１の中間層、及び前記緑色燐光発光材料を含有する層と前記赤色燐光発光材料を含有する層との間に第２の中間層を有する＜１＞に記載の有機電界発光素子。
【００１２】
＜４＞ 前記少なくとも２層の発光層が、基板側から順に、前記緑色燐光発光材料を含有する層、前記青色燐光発光材料を含有する層、及び前記赤色燐光発光材料を含有する層であり、前記緑色燐光発光材料を含有する層と前記青色燐光発光材料との間に第１の中間層、及び前記青色燐光発光材料を含有する層と前記赤色燐光発光材料を含有する層との間に第２の中間層を有する＜１＞に記載の有機電界発光素子。
【００１３】
＜５＞ 前記バインダー材料が、下記一般式（１）で表される化合物である＜１＞〜＜４＞のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【００１４】
【化１】
【００１５】
（一般式（１）中、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。）
【００１６】
＜６＞ 前記バインダー材料が、炭素数７以上のアルキル基を有する炭化水素化合物である＜１＞〜＜４＞のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
＜７＞ 前記炭素数７以上のアルキル構造を有する炭化水素化合物が、直鎖飽和炭化水素化合物である＜６＞に記載の有機電界発光素子。
＜８＞ 前記炭素数７以上のアルキル構造を有する炭化水素化合物が、室温において固体である＜６＞又は＜７＞に記載の有機電界発光素子。
【００１７】
＜９＞ 前記バインダー材料が、下記一般式（２）で示される化合物である＜１＞〜＜４＞のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
一般式（２） Ｌ−（Ａｒ）ｍ
（一般式（２）中、Ａｒは下記一般式（３）で表される基、Ｌは３価以上のベンゼン骨格を表し、ｍは３以上の整数を表す。）
【００１８】
【化２】
【００１９】
（一般式（３）中、Ｒ１は置換基を表し、Ｒ１が複数存在する場合は、互いに同じでも異なっていてもよい。ｎ１は０〜９の整数を表す。）
【００２０】
＜１０＞ 前記バインダー材料が、下記一般式（４）で示される化合物である＜１＞〜＜４＞のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【００２１】
【化３】
【００２２】
（一般式（４）中、Ｒ２は置換基を表し、Ｒ２が複数存在する場合は、互いに同じでも異なっていてもよい。ｎ２は０〜２０の整数を表す。）
【００２３】
＜１１＞ 前記中間層の膜厚が、０．１ｎｍ以上５ｎｍ未満である＜１＞〜＜１０＞のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、駆動電圧が低く、発光効率が高い有機電界発光素子が提供される。特に、白色発光素子として有用な有機電界発光素子が提供される。
本発明の有機ＥＬ素子においては、異なる発光色の発光層が中間層により仕切られている。中間層は、電気的に不活性なバインダー材料を含有する層である。本発明におけるバインダー材料とは電気的に不活性な有機化合物で、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、三重項最低励起準位（Ｔ１と表記する）が２．７ｅＶ以上、電気親和力（Ｅａと表記する）が２．３ｅＶ以下、イオン化ポテンシャル（Ｉｐと表記）が６．１ｅＶ以上であるものをいう。これにより、発光層で生成した励起子の拡散を阻止することができる。従って、各発光層で生成した励起子は、各層内に閉じ込められ、励起エネルギーの異なる励起子が互いに相互作用することがなく、層内で有効に発光することができるので、発光効率が向上する。更に、各発光層がそれぞれ効率よく発光するため、それらの混色により高輝度の白色発光を得ることができる。
また、本発明の中間層は薄層で機能することができるので、駆動電圧を増加させることなく、かつ駆動耐久性を高く維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の有機ＥＬ素子の断面構成を示す概念図である。
【図２】本発明の有機ＥＬ素子の別の態様の断面構成を示す概念図である。
【図３】本発明の有機ＥＬ素子の別の態様の断面構成を示す概念図である。
【図４】本発明の有機ＥＬ素子の更に別の態様の断面構成を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、有機電界発光素子について詳細に説明する。
本発明における有機ＥＬ素子は、基板上に陰極と陽極を有し、両電極の間に有機発光層（以下、単に「発光層」と称する場合がある。）を含む有機層を有する。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、可視光域において透明であることが好ましい。
本発明における有機層は、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。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。
【００２７】
本発明における有機ＥＬ素子は、基板上に、一対の電極と該電極間に少なくとも一層の有機層を有する白色有機電界発光素子が好ましく、前記有機層が、少なくとも２層の発光層と該発光層間に中間層を有し、前記少なくとも２つの発光層は互いに異なる発光色の燐光発光材料を含有し、前記中間層が電気的に不活性なバインダー材料を含有する層である。
【００２８】
本発明に於いて、中間層は、バインダー材料として、好ましくは、一般式（１）で表される化合物、炭素数７以上のアルキル構造を有する炭化水素化合物、一般式（２）で表される化合物、又は一般式（４）で表される化合物を含有する。より好ましくは、該中間層の５０質量％以上が前記一般式（１）で表される化合物、炭素数７以上のアルキル構造を有する炭化水素化合物、一般式（２）で表される化合物、又は一般式（４）で表される化合物であり、これらの化合物の含有率は、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％である。前記中間層としては、１種類の材料を用いてもよいし、複数種の材料を混合して用いても良い。複数種のバインダー材料を混合して用いる場合、その混合比率は好ましくは質量比で１：９９〜５０：５０の範囲であり、より好ましくは、２０：８０〜５０：５０の範囲である。バインダー材料を複数種混合して用いることにより、励起子の移動の抑制のほか、発光効率の向上と駆動耐久性の向上、結晶化抑制を図ることができる。
【００２９】
本発明に於いては、中間層の膜厚が、好ましくは０．１ｎｍ以上５ｎｍ未満の薄層である。より好ましくは、０．１ｎｍ以上４ｎｍ以下、さらに好ましくは、０．５ｎｍ以上３ｎｍ以下である。中間層の膜厚が５ｎｍ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、中間層の膜厚が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。
【００３０】
図面により、本発明の有機ＥＬ素子の構成を説明する。
図１は、本発明の有機ＥＬ素子の断面構成を示す概念図である。基板１上に、陽極２、正孔注入層３、正孔輸送層４を有し、その上に、４２０ｎｍ以上５００ｎｍ未満に発光ピークを持つ青色発光（Ｂ発光）の燐光発光材料を含有する第１の発光層５−１、中間層９、５００ｎｍ以上５７０ｎｍ未満に発光ピークを持つ緑色発光（Ｇ発光）の燐光発光材料と５７０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下に発光ピークを持つ赤色発光（Ｒ発光）の燐光発光材料とを含有する第２の発光層５−２を有する。該発光層５−２上に、電子輸送層６、電子注入層７、陰極８を有する。該構成の素子に電圧を印加すると第１の発光層５−１、及び第２の発光層５−２でそれぞれ励起子を発生し、各層内で再結合によって発光する。各層で生成した励起子は、中間層９によって隔離されていて、相互に拡散混合することがないので、各々の層内で発光する。従って、エネルギー移動などによる色ズレや消光などによる非効率化が防止され、高い発光効率が達成される。また、中間層９は、不活性バインダーよりなる層であって、励起子の隣接層への拡散を防止するのに必要な厚みを有していれば良く、本発明に用いられる好ましい化合物を用いることにより、０．１ｎｍ〜５ｎｍ程度の極薄層で十分その機能を果たすことができる。従って、中間層の導入によって駆動電圧を上昇させることも、耐久性を悪化させることもない。
【００３１】
発光層の構成としては、図３に示すように、第１の発光層２５−１が、５００ｎｍ以上５７０ｎｍ未満に発光ピークを持つ緑色発光の燐光発光材料と５７０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下に発光ピークを持つ赤色発光の燐光発光材料とを含有する層であって、第２の発光層２５−２が、４２０ｎｍ以上５００ｎｍ未満に発光ピークを持つ青色発光の燐光発光材料を含有する層であっても良い。この場合、第１の発光層２５−１と、第２の発光層２５−２の間に中間層２９を有する。
【００３２】
図２は、本発明の別の態様の有機ＥＬ素子の断面構成を示す概念図である。基板１上に、陽極２、正孔注入層３、正孔輸送層４を有し、その上に、４２０ｎｍ以上５００ｎｍ未満に発光ピークを持つ青色発光（Ｂ発光）の燐光発光材料を含有する第１の発光層１５−１、第１の中間層１９−１、５００ｎｍ以上５７０ｎｍ未満に発光ピークを持つ緑色発光（Ｇ発光）の燐光発光材料を含有する第２の発光層１５−２、第２の中間層１９−２、及び５７０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下に発光ピークを持つ赤色発光（Ｒ発光）の燐光発光材料を含有する第３の発光層１５−３を有する。該発光層１５−３上に、電子輸送層６、電子注入層７、陰極８を有する。
【００３３】
図２の構成に於いても、各々の発光層内で各々の発光色で発光する。従って、エネルギー移動などによる色ズレや消光などによる非効率化が防止され、高い発光効率が達成される。中間層は極薄層で十分その機能を果たすことができるので、中間層の導入によって駆動電圧を上昇させることも、耐久性を悪化させることもない。
【００３４】
発光層の構成としては、図４に示すように、第１の発光層３５−１が、５００ｎｍ以上５７０ｎｍ未満に発光ピークを持つ緑色発光の燐光発光材料であり、第２の発光層３５−２が、４２０ｎｍ以上５００ｎｍ未満に発光ピークを持つ青色発光の燐光発光材料を含有する層であり、第３の発光層３５−３が、５７０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下に発光ピークを持つ赤色発光の燐光発光材料を含有する層であっても良い。この場合、第１の発光層３５−１と第２の発光層３５−２の間に第１の中間層３９−１が配置され、第２の発光層３５−２と第３の発光層３５−３の間に第２の中間層３９−２が配置される。
又は、図示していないが、第１の発光層３５−１が、５７０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下に発光ピークを持つ赤色発光の燐光発光材料であり、第２の発光層３５−２が、４２０ｎｍ以上５００ｎｍ未満に発光ピークを持つ青色発光の燐光発光材料を含有する層であり、第３の発光層３５−３が、５００ｎｍ以上５７０ｎｍ未満に発光ピークを持つ緑色発光の燐光発光材料を含有する層であっても良い。
【００３５】
本発明の中間層に用いられるバインダーは、好ましくは、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。より好ましくは、Ｅｇが４．１ｅＶ以上、更に好ましくは、４．２ｅＶ以上である。
本発明の中間層に用いられるバインダーは、好ましくは、三重項最低励起準位（Ｔ１と表記する）が２．７ｅＶ以上である。より好ましくは、２．８ｅＶ以上、更に好ましくは、２．９ｅＶ以上である。
本発明の中間層に用いられるバインダーは、好ましくは、電気親和力（Ｅａと表記する）が２．３ｅＶ以下である。より好ましくは、２．４ｅＶ以上、更に好ましくは、２．５ｅＶ以上である。
本発明の中間層に用いられるバインダーは、好ましくは、イオン化ポテンシャル（Ｉｐと表記）が６．１ｅＶ以上である。より好ましくは、６．２ｅＶ以上、更に好ましくは、６．３ｅＶ以上である。
【００３６】
本発明における中間層に用いられるバインダー材料としては、１種類の材料を用いてもよいし、複数種の材料を用いても良い。複数種のバインダー材料を混合して用いる場合、その混合比率は好ましくは質量比で１：９９〜５０：５０の範囲であり、より好ましくは、２０：８０〜５０：５０の範囲である。バインダー材料を複数種混合して用いることにより、励起子の移動の抑制のほか、発光効率の向上と駆動耐久性の向上、結晶化抑制も図ることができる。
中間層に用いられるバインダーは、好ましくは前記一般式（１）で表される化合物であり、好ましい別の態様として、アルキル構造を有する炭化水素化合物である。より好ましくは、前記アルキル構造を有する炭化水素化合物が、二重結合を含まず、エチレン（−ＣＨ２ＣＨ２−）構造を有する飽和炭化水素化合物である。更に好ましくは、前記アルキル構造を有する炭化水素化合物が、直鎖飽和炭化水素化合物である。
好ましくは、前記アルキル構造を有する炭化水素化合物が、室温において固体である。
本発明に於ける中間層は、励起子の隣接層への拡散を防止する層であり、上記の好ましい化合物を用いることにより、０．１ｎｍ〜５ｎｍ程度の極薄層で十分その機能を果たすことができる。
【００３７】
以下に、本発明に係るバインダー材料の具体例を挙げるが、これらに限定されるものではない。
【００３８】
（アダマンタン系化合物）
本発明に係る有機電界発光素子の中間層を構成する電気的に不活性な材料としては、例えば、下記一般式（１）で表されるアダマンタン系化合物が挙げられる。
【００３９】
【化４】
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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−カルバゾリル）フェニル、１−（３，５−ジ（Ｎ−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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
【化５】
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
【化６】
【００６９】
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。
【００７０】
以下に本発明に用いられる一般式（１）で表されるアダマンタン系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。
【００７１】
【化７】
【００７２】
【化８】
【００７３】
【化９】
【００７４】
【化１０】
【００７５】
【化１１】
【００７６】
一般式（１）で表されるアダマンタン系化合物は、Ｅｇ及びＩｐが大きく、かつ、Ｅａは小さいといった特性を有し、電子輸送、正孔輸送、励起子クエンチ、及び励起子散逸に寄与しないため、ホスト材料経由の発光材料間のエネルギー移動を抑制する効果を示すと考えられる。
【００７７】
（アルキル基を有する炭化水素化合物）
中間層に含まれる電気的に不活性な材料としてアルキル基を有する炭化水素化合物を使用することもできる。このようなアルキル基を有する炭化水素化合物としては、蒸着によって比較的低温で成膜できる観点から、二重結合を含まず、エチレン（−ＣＨ２ＣＨ２−）構造を含む飽和炭化水素化合物であることが好ましく、直鎖飽和炭化水素化合物であることがより好ましい。また、成膜後、中間層を構成する観点から、室温（２５℃）において固体であることが好ましい。
好ましくは、炭素数７以上のアルキル基を有する炭化水素化合物である。
具体的には、以下の構造式で示されるものが好ましい。
【００７８】
【化１２】
【００７９】
【化１３】
【００８０】
【化１４】
【００８１】
【化１５】
【００８２】
【化１６】
【００８３】
【化１７】
【００８４】
中間層に含まれる電気的に不活性な材料は、下記一般式（２）または一般式（４）で表される芳香族炭化水素も好ましく使用することができる。
一般式（２） Ｌ−（Ａｒ）ｍ
一般式（２）中、Ａｒは下記一般式（３）で表される基、Ｌは３価以上のベンゼン骨格を表し、ｍは３以上の整数を表す。
【００８５】
【化１８】
【００８６】
一般式（３）中、Ｒ１は置換基を表し、Ｒ１が複数存在する場合、互いに同じでも異なっていてもよい。ｎ１は０〜９の整数を表す。
【００８７】
【化１９】
【００８８】
一般式（４）中、Ｒ２は置換基を表し、Ｒ２が複数存在する場合、互いに同じでも異なっていてもよい。ｎ２は０〜２０の整数を表す。
【００８９】
まず、一般式（２）について詳細に説明する。
一般式（２）に含まれるＬは３価以上のベンゼン骨格を表す。Ａｒは一般式（３）で表される基を表し、ｍは３以上の整数を表す。ｍは好ましくは３以上６以下であり、さらに好ましくは３または４である。
【００９０】
次に、一般式（３）で表される基について説明する。
一般式（３）に含まれるＲ１は置換基を表す。ここで置換基としては、例えば、アルキル基（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、例えばメチル、エチル、ｉｓｏ−プロピル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−オクチル、ｎ−デシル、ｎ−ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどが挙げられる）、アルケニル基（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、例えばビニル、アリル、２−ブテニル、３−ペンテニルなどが挙げられる）、アルキニル基（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、例えばプロパルギル、３−ペンチニルなどが挙げられる）、アリール基（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、ｐ−メチルフェニル、ナフチル、アントラニルなどが挙げられる）、
【００９１】
アミノ基（好ましくは炭素数０〜３０、より好ましくは炭素数０〜２０、特に好ましくは炭素数０〜１０であり、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、ジトリルアミノなどが挙げられる）、アルコキシ基（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）、アリールオキシ基（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）、ヘテロアリールオキシ基（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）、アシル基（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）、アルコキシカルボニル基（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、エトキシカルボニルなどが挙げられる）、アリールオキシカルボニル基（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などが挙げられる）、
【００９２】
アシルオキシ基（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）、アシルアミノ基（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基（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基（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）、
【００９３】
スルホニルアミノ基（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）、スルファモイル基（好ましくは炭素数０〜３０、より好ましくは炭素数０〜２０、特に好ましくは炭素数０〜１２であり、例えばスルファモイル、メチルスルファモイル、ジメチルスルファモイル、フェニルスルファモイルなどが挙げられる）、カルバモイル基（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、例えばカルバモイル、メチルカルバモイル、ジエチルカルバモイル、フェニルカルバモイルなどが挙げられる）、アルキルチオ基（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）、アリールチオ基（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基（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）、
【００９４】
スルホニル基（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、例えばメシル、トシルなどが挙げられる）、スルフィニル基（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、例えばメタンスルフィニル、ベンゼンスルフィニルなどが挙げられる）、ウレイド基（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、例えばウレイド、メチルウレイド、フェニルウレイドなどが挙げられる）、リン酸アミド基（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、例えばジエチルリン酸アミド、フェニルリン酸アミドなどが挙げられる）、
【００９５】
ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子（ 例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜１２であり、ヘテロ原子として、例えば窒素原子、酸素原子、硫黄原子などを有し、具体的には例えばイミダゾリル、ピリジル、キノリル、フリル、チエニル、ピペリジル、モルホリノ、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、カルバゾリル基、アゼピニル基などが挙げられる）、シリル基（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、トリフェニルシリルなどが挙げられる）などが挙げられる。
【００９６】
Ｒ１は、複数存在する場合、互いに同じでも異なっていてもよく、これらは互いに結合
して環を形成してもよい。また、Ｒ１は更に置換されてもよい。
【００９７】
ｎ１は０から９の整数を表す。ｎ１として好ましくは０から６の整数であり、さらに好ましくは０から３である。
【００９８】
続いて、一般式（４）について説明する。
一般式（４）におけるＲ２は置換基を表す。置換基Ｒ２は、前記置換基Ｒ１と好ましい態様を含んで同義である。
ｎ２は０から２０の整数を表す。ｎ２の好ましい範囲は０から１０であり、さらに好ましくは０から５である。
【００９９】
以下に、一般式（２）又は一般式（４）で表される化合物具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１００】
【化２０】
【０１０１】
【化２１】
【０１０２】
【化２２】
【０１０３】
【化２３】
【０１０４】
【化２４】
【０１０５】
【化２５】
【０１０６】
【化２６】
【０１０７】
【化２７】
【０１０８】
【化２８】
【０１０９】
【化２９】
【０１１０】
【化３０】
【０１１１】
【化３１】
【０１１２】
（発光層）
有機発光層は、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。
本発明における発光層は、少なくとも２層の発光層と該発光層間に中間層を有する。
前記少なくとも２つの発光層は互いに異なる発光色の燐光発光材料を含有し、好ましくは、それぞれホスト材料を含有する。
発光層は２層であっても、３層であっても、それ以上の多層であってもよい。２層の場合は、好ましくは互いに補色関係にある発光色であって、各々の発光層からの発光の混色により白色を形成するのが好ましい。３層の場合は、赤色（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）の加色法３原色の発光色を示す発光材料よりなる３層であることが望ましい。
あるいは、２層構成又は３層構成で、白色形成に不足の色が或る場合、それを補う発光材料を追加していずれかの発光層に導入することも好ましい。
【０１１３】
本発明に於ける発光層はホスト材料を含有するのが好ましい。
ホスト材料とは、発光層において主に電荷の注入、輸送を担う化合物であり、また、それ自体は実質的に発光しない化合物のことである。本明細書において「実質的に発光しない」とは、該実質的に発光しない化合物からの発光量が好ましくは素子全体での全発光量の５％以下であり、より好ましくは３％以下であり、さらに好ましくは１％以下であることをいう。
本発明に於ける燐光発光材料が、電子輸送性である場合は、ホスト材料は、好ましくは、正孔輸送性材料であり、逆に、本発明に於ける燐光発光材料が、正孔輸送性である場合は、ホスト材料は、好ましくは、電子輸送性材料である。
【０１１４】
本発明において図１における発光層５−１又は図３における発光層２５−２を構成する材料の濃度（含有量）は、材料の種類等によって異なるが、製造安定性、エネルギー移動の抑制、色バランス等の観点から、４２０ｎｍ以上５００ｎｍ未満に発光ピークを持つ青色燐光発光材料は５質量％以上３０質量％以下、ホスト材料濃度は７０％質量以上９５質量％以下、発光層５−２又は発光層２５−１を構成する各材料の濃度（含有量）は５００ｎｍ以上５７０ｎｍ未満に発光ピークを持つ緑色燐光発光材料は０．２質量％以上１５質量％以下、５７０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下に発光ピークを持つ赤色燐光発光材料は０．２質量％以上１５質量％以下、ホスト材料濃度は７０％質量以上９９質量％以下、でそれぞれ含有することが好ましい。
各々の発光層の厚みとしては、発光層５−１又は発光層２５−２については、５ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましく、５ｎｍ以上７０ｎｍ以下であることがより好ましく、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下が更に好ましい。発光層５−２又は発光層２５−１については、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましく、５ｎｍ以上４０ｎｍ以下であることがより好ましく、５ｎｍ以上３０ｎｍ以下が更に好ましい。
【０１１５】
本発明において図２における発光層１５−１又は図４における発光層３５−２を構成する材料の濃度（含有量）は、材料の種類等によって異なるが、製造安定性、エネルギー移動の抑制、色バランス等の観点から、４２０ｎｍ以上５００ｎｍ未満に発光ピークを持つ青色燐光発光材料は５質量％以上３０質量％以下、ホスト材料濃度は７０％質量以上９５質量％以下、発光層１５−２又は発光層３５−１を構成する各材料の濃度（含有量）は５００ｎｍ以上５７０ｎｍ未満に発光ピークを持つ緑色燐光発光材料は５質量％以上３０質量％以下、ホスト材料濃度は７０％質量以上９５質量％以下、発光層１５−３又は発光層３５−３を構成する材料の濃度（含有量）は、５７０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下に発光ピークを持つ赤色燐光発光材料は０．２質量％以上１５質量％以下、ホスト材料濃度は８５％質量以上９９質量％以下、でそれぞれ含有することが好ましい。
各々の発光層の厚みとしては、発光層１５−１又は発光層３５−２については、５ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましく、５ｎｍ以上７０ｎｍ以下であることがより好ましく、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下がさらに好ましい。発光層５−２又は発光層３５−１については、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましく、５ｎｍ以上４０ｎｍ以下であることがより好ましく、５ｎｍ以上３０ｎｍ以下がさらに好ましい。発光層５−３又は発光層３５−３については、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましく、５ｎｍ以上４０ｎｍ以下であることがより好ましく、５ｎｍ以上３０ｎｍ以下がさらに好ましい。
また、本発明における発光層は、この他に、電気的に不活性なバインダー材料を含有しても良い。
【０１１６】
−燐光発光材料−
発光層に含まれる燐光発光材料としては、例えば、遷移金属原子又はランタノイド原子を含む錯体が挙げられる。
遷移金属原子としては、特に限定されないが、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、及び白金である。
ランタノイド原子としては、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、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。
【０１１７】
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）、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、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）、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。
【０１１８】
これらの中でも、発光材料の具体例としては、例えば、ＵＳ６３０３２３８Ｂ１号公報、ＵＳ６０９７１４７号公報、ＷＯ００／５７６７６号公報、ＷＯ００／７０６５５号公報、ＷＯ０１／０８２３０号公報、ＷＯ０１／３９２３４Ａ２号公報、ＷＯ０１／４１５１２Ａ１号公報、ＷＯ０２／０２７１４Ａ２号公報、ＷＯ０２／１５６４５Ａ１号公報、ＷＯ０２／４４１８９Ａ１号公報、特開２００１−２４７８５９号公報、特開２００２−３０２６７１号公報、特開２００２−１１７９７８号公報、特開２００２−２２５３５２号公報、特開２００２−２３５０７６号公報、特開２００３−１３３０７４号公報、特開２００２−１７０６８４号公報、ＥＰ１２１１２５７号公報、特開２００２−２２６４９５号公報、特開２００２−２３４８９４号公報、特開２００１−２４７８５９号公報、特開２００１−２９８４７０号公報、特開２００２−１７３６７４号公報、特開２００２−２０３６７８号公報、特開２００２−２０３６７９号公報、特開２００４−３５７７９１号公報、特開２００６−２５６９９９号公報等に記載の燐光発光化合物などが挙げられる。
【０１１９】
本発明に用いられる燐光発光材料は、好ましくは、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、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、レニウム、イリジウム、又は白金錯体であり、最も好ましくはイリジウム、白金錯体である。
【０１２０】
本発明に用いられる燐光発光材料として特に好ましくは、３座以上の配位子を有する金属錯体である。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。
【０１２１】
１）金属イオン
前記３座以上の配位子を有する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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
２）配位数
前記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。
【０１２４】
３）配位子
前記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。
【０１２５】
なお、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。）。
【０１２６】
４）好ましい金属錯体の構造
本発明において燐光発光材料として用いる金属錯体は、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。
【０１２７】
【化３２】
【０１２８】
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。
【０１２９】
一般式（Ａ）中、Ｍ１１で表される金属イオン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、金イオン、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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
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、及び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。
【０１４１】
【化３３】
【０１４２】
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。
【０１４３】
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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
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。
以下、本発明で用いることができる燐光発光材料の具体例を挙げるが、これらに限定されるものではない。
【０１４６】
【化３４】
【０１４７】
【化３５】
【０１４８】
【化３６】
【０１４９】
【化３７】
【０１５０】
【化３８】
【０１５１】
【化３９】
【０１５２】
【化４０】
【０１５３】
【化４１】
【０１５４】
【化４２】
【０１５５】
【化４３】
【０１５６】
【化４４】
【０１５７】
【化４５】
【０１５８】
【化４６】
【０１５９】
【化４７】
【０１６０】
【化４８】
【０１６１】
【化４９】
【０１６２】
【化５０】
【０１６３】
【化５１】
【０１６４】
燐光発光材料としてイリジウム錯体の例を以下に例示するが、本発明はこれらに限定されものではない。
【０１６５】
【化５２】
【０１６６】
【化５３】
【０１６７】
これらの中で、４２０ｎｍ以上５００ｎｍ未満に発光ピークを持つ青色燐光発光材料としては、例えば以下に示すものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【０１６８】
【化５４】
【０１６９】
【化５５】
【０１７０】
５００ｎｍ以上５７０ｎｍ未満に発光ピークを持つ緑色燐光発光材料としては、例えば以下に示すものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【０１７１】
【化５６】
【０１７２】
【化５７】
【０１７３】
５７０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下に発光ピークを持つ赤色燐光発光材料としては、例えば以下に示すものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【０１７４】
【化５８】
【０１７５】
【化５９】
【０１７６】
−ホスト材料−
本発明に用いられるホスト材料は、電子輸送性発光材料が用いられる場合は、好ましくはホール輸送性ホスト材料、ホール輸送性発光材料が用いられる場合は、好ましくは電子輸送性ホスト材料である。
＜ホール輸送性ホスト材料＞
本発明の発光層に用いられるホール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。
【０１７７】
このようなホール輸送性ホスト材料としては、具体的には、例えば、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芳香族第三級アミン骨格の少なくとも一方を複数個有するものが好ましい。
このようなホール輸送性ホスト材料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。なお、Ｄは重水素を表す。
【０１７８】
【化６０】
【０１７９】
【化６１】
【０１８０】
【化６２】
【０１８１】
【化６３】
【０１８２】
【化６４】
【０１８３】
【化６５】
【０１８４】
＜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。
好ましい最低三重項励起準位（以下Ｔ１とする）は好ましくは２．２ｅＶ以上３．７ｅＶ以下であり、更に好ましくは２．４ｅＶ以上３．７ｅＶ以下であり、最も好ましくは２．４ｅＶ以上３．４ｅＶ以下である。
【０１８５】
このような電子輸送性ホスト材料としては、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、トリアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、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等を挙げることができる。
【０１８６】
電子輸送性ホスト材料として好ましくは、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。
【０１８７】
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。
【０１８８】
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。）、
【０１８９】
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、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。
【０１９０】
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号公報、特開２００４−２１４１７９号公報、特開２００４−２２１０６２号公報、特開２００４−２２１０６５号公報、特開２００４−２２１０６８号公報、特開２００４−３２７３１３号公報等に記載の化合物が挙げられる。
【０１９１】
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。
【０１９２】
【化６６】
【０１９３】
【化６７】
【０１９４】
【化６８】
【０１９５】
次に、本発明の発光素子を構成する発光層及び中間層以外の要素について、詳細に説明する。
【０１９６】
（基板）
本発明で使用する基板としては、有機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。
【０１９７】
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。
【０１９８】
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。
【０１９９】
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。
【０２００】
（陽極）
陽極は、通常、有機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。
【０２０１】
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。
【０２０２】
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。
【０２０３】
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。
【０２０４】
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。
【０２０５】
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。
【０２０６】
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。
【０２０７】
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。
【０２０８】
（陰極）
陰極は、通常、有機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。
【０２０９】
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。
【０２１０】
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。
【０２１１】
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、これらの広報に記載の材料は、本発明においても適用することができる。
【０２１２】
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。
【０２１３】
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。
【０２１４】
本発明において、陰極形成位置は特に制限はなく、有機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、または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。
【０２１５】
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。
【０２１６】
（有機層）
本発明におけるその他の有機層について説明する。
本発明の有機ＥＬ素子は、少なくとも２層の発光層と該発光層間に中間層を有し、前記少なくとも２つの発光層は互いに異なる発光色の燐光発光材料を含有し、前記中間層がバインダーを含有する層である。
発光層以外の他の有機層としては、正孔輸送層、電子輸送層、電荷ブロック層（正孔ブロック層、電子ブロック層）、正孔注入層、電子注入層等の各層が挙げられる。
【０２１７】
本発明の有機ＥＬ素子において、有機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。
【０２１８】
＜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。
本発明における正孔注入層、正孔輸送層に使用できる材料は、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、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、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、またはカーボン等を含有する層であることが好ましい。
【０２１９】
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。
【０２２０】
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。
【０２２１】
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号公報、特開平１１−１１１４６３号公報、特開平１１−２５１０６７号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、特開２０００−２８６０５４号公報、特開２０００−３１５５８０号公報、特開２００１−１０２１７５号公報、特開２００１−１６０４９３号公報、特開２００２−２５２０８５号公報、特開２００２−５６９８５号公報、特開２００３−１５７９８１号公報、特開２００３−２１７８６２号公報、特開２００３−２２９２７８号公報、特開２００４−３４２６１４号公報、特開２００５−７２０１２号公報、特開２００５−１６６６３７号公報、特開２００５−２０９６４３号公報等に記載の化合物、本発明に記載のホール輸送性ホスト材料を好適に用いることが出来る。
【０２２２】
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。
【０２２３】
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〜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、正孔注入層の厚さとしては、０．１ｎｍ〜２００ｎｍであるのが好ましく、０．５ｎｍ〜１００ｎｍであるのがより好ましく、１ｎｍ〜１００ｎｍ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。
【０２２４】
＜電子注入層、電子輸送層＞
電子注入層及び電子輸送層は、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。
【０２２５】
本発明における電子輸送層に用いられる電子注入材料、電子輸送材料は、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。
【０２２６】
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。
【０２２７】
＜正孔ブロック層＞
正孔ブロック層は、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層として、正孔ブロック層を設けることができる。
正孔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。
正孔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。
正孔ブロック層は、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。
【０２２８】
＜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。
正孔ブロック層は、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。
【０２２９】
（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、またはＮｉ等の金属、ＭｇＯ、ＳｉＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＧｅＯ、ＮｉＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、またはＴｉＯ２等の金属酸化物、ＳｉＮｘ、ＳｉＮｘＯｙ等の金属窒化物、ＭｇＦ２、ＬｉＦ、ＡｌＦ３、または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。
【０２３０】
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、または転写法を適用できる。
【０２３１】
（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。
【０２３２】
（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号公報、同６−３０１３５５号公報、同５−２９０８０号公報、同７−１３４５５８号公報、同８−２３４６８５号公報、同８−２４１０４７号の各公報、特許第２７８４６１５号公報、米国特許５８２８４２９号公報、同６０２３３０８号公報等に記載の駆動方法を適用することができる。
【０２３３】
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。
【０２３４】
本発明の発光素子は、陽極側から発光を取り出すボトムエミッション方式であって、陰極側から発光を取り出すトップエミッション方式であっても良い。
【０２３５】
（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】
【０２３６】
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。
１．有機ＥＬ素子の作製
（本発明の素子１の作製）
０．５ｍｍ厚み、２．５ｃｍ角のガラス基板を洗浄容器に入れ、２−プロパノール中で超音波洗浄した後、３０分間ＵＶ−オゾン処理を行った。この透明陽極上に真空蒸着法にて以下の層を蒸着した。本発明の実施例における蒸着速度は特に断りのない場合は０．２ｎｍ／秒である。蒸着速度は水晶振動子を用いて測定した。以下に記載の膜厚も水晶振動子を用いて測定したものである。
・陽極：ガラス基板上にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を膜厚１００ｎｍに蒸着した。
・正孔注入層：陽極（ＩＴＯ）の上に、４，４’，４”−Ｔｒｉｓ（Ｎ−（２−ｎａｐｈｔｙｌ）−Ｎ−ｐｈｅｎｙｌ−ａｍｉｎｏ）−ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ（２−ＴＮＡＴＡと略記する）と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）とを、２−ＴＮＡＴＡに対してＦ４−ＴＣＮＱの比率が１．０質量％となるように共蒸着した。膜厚は１６０ｎｍであった。
・正孔輸送層：正孔注入層の上に、α−ＮＰＤ（Ｂｉｓ［Ｎ−（１−ｎａｐｈｔｈｙｌ）−Ｎ−ｐｈｅｎｙ］ｂｅｎｚｉｄｉｎｅ）を膜厚１０ｎｍに蒸着した。
・第１発光層：正孔輸送層の上に、１，３−ｂｉｓ（Ｎ−ｃａｒｂａｚｏｌ−９−ｙｌ）ｂｅｎｚｅｎｅ（ｍＣＰと略記する）と、ｍＣＰに対して１５質量％の白金錯体１（発光ピーク波長：４５７ｎｍ 青色発光）を共蒸着した。厚みは２０ｎｍであった。
・中間層：第１発光層の上に、化合物ＡＤ１を厚み０．５ｎｍに成膜した。
・第２発光層：中間層の上に、ｍＣＰと、ｍＣＰに対して１５質量％の白金錯体２（発光ピーク波長：５０６ｎｍ 緑色発光）及び０．５質量％のＩｒ（ｐｉｑ）３（発光ピーク波長：６２１ｎｍ 赤色発光）の３元蒸着した。厚みは１０ｎｍであった。
・電子輸送層：発光層の上にＢｉｓ−（２−ｍｅｔｈｙｌ−８−ｑｕｉｎｏｌｉｎｏｌａｔｏ）−４−（ｐｈｅｎｙｌ−ｐｈｅｎｏｌａｔｅ）−ａｌｕｍｉｎｉｕｍ（III）（ＢＡｌｑと略記する）を厚み３９ｎｍに蒸着した。
・電子注入層：電子輸送層の上にバソクプロイン（Ｂａｔｈｏｃｕｐｒｏｉｎ：ＢＣＰと略記する）を厚み１ｎｍに蒸着した。
・陰極：電子注入層の上にＬｉＦを厚み１ｎｍに蒸着した後、パターニングしたマスク（発光領域が２ｍｍ×２ｍｍとなるマスク）を設置し、金属アルミニウムを１００ｎｍ蒸着し、陰極とした。
【０２３７】
作製した積層体を、アルゴンガスで置換したグローブボックス内に入れ、ステンレス製の封止缶および紫外線硬化型の接着剤（ＸＮＲ５５１６ＨＶ、長瀬チバ（株）製）を用いて封止した。
【０２３８】
（本発明の素子２，３の作製）
本発明の素子１の作製において、中間層の厚みを、それぞれ１ｎｍ、２ｎｍに変更して、その他は本発明の素子１の作製と同様にして、本発明の素子２，３を作製した。
【０２３９】
（比較の素子Ａの作製）
本発明の素子１の作製において、中間層を除き、その他は本発明の素子１の作製と同様にして、比較の素子Ａを作製した。
【０２４０】
実施例に用いた材料の構造を下記に示す。
【０２４１】
【化６９】
【０２４２】
【化７０】
【０２４３】
２．性能評価
得られた本発明の素子及び比較の素子について、下記に従って性能を評価した。
１）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。輝度が１０００ｃｄ／ｍ２となったときの電圧を駆動電圧として測定した。
２）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１０００ｃｄ／ｍ２における外部量子効率を輝度換算法により算出した。
３）駆動耐久性
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、輝度が１０００ｃｄ／ｍ２となるように発光させた。該電流電圧条件で発光を継続し、輝度が５００ｃｄ／ｍ２まで減少する輝度半減時間を測定した。比較の素子１の半減時間を１として、相対値で表した。
得られた結果を表１に示した。
【０２４４】
【表１】
【０２４５】
表１の結果より、発光層間に中間層を有する本発明の素子１〜３は、比較の素子Ａに比べて、駆動電圧が低く、外部量子効率が高く、駆動耐久性に優れていた。中間層の厚みは０．５ｎｍと薄層であるのが最も好ましく、厚みが２ｎｍまで増加するに連れて、駆動電圧が僅かに上昇し、外部量子効率も駆動耐久性も僅かに低下する傾向を示した。
【０２４６】
実施例２
１．有機ＥＬ素子の作製
【０２４７】
（本発明の素子１０の作製）
実施例１の本発明の素子１の作製において、発光層および中間層として、下記の構成の第１発光層〜第３発光層及び中間層を用いた以外は本発明の素子１と同様にして本発明の素子１０を作製した。
正孔輸送層側より、順に、第１発光層、中間層１、第２発光層、中間層２、及び第３発光層を設けた。
第１発光層：：正孔輸送層の上に、ｍＣＰと、ｍＣＰに対して１５質量％の白金錯体１を共蒸着した。厚みは２０ｎｍであった。
・中間層１：第１発光層の上に、化合物ＡＤ１を厚み０．５ｎｍに成膜した。
・第２発光層：中間層１の上に、ｍＣＰと白金錯体２とを、ｍＣＰに対して白金錯体２の比率が１５質量％となるように共蒸着した。厚みは５ｎｍであった。
・中間層２：第２発光層の上に、化合物ＡＤ１を厚み０．５ｎｍに成膜した。
・第３発光層：中間層２の上に、ＢＡｌｑとＩｒ（ｐｉｑ）３とを、ＢＡｌｑに対してＩｒ（ｐｉｑ）３の比率が５質量％となるように共蒸着した。厚みは５ｎｍであった。
【０２４８】
（比較の素子Ｂの作製）
本発明の素子１０の作製において、中間層１及び中間層２を除き、その他は本発明の素子１０の作製と同様にして、比較の素子Ｂを作製した。
【０２４９】
２．性能評価
得られた本発明の素子及び比較の素子について、実施例１と同様に性能を評価した。
結果を表２に示した。
【０２５０】
【表２】
【０２５１】
表２の結果より、発光層間に中間層を有する本発明の素子１０は、比較の素子Ｂに比べて、駆動電圧が低く、外部量子効率が高く、駆動耐久性に優れていた。
【０２５２】
実施例３
実施例１〜２の本発明の素子の作製において、中間層バインダーとして、化合物ＡＤ１の代わりに化合物ＡＤ２（下記の構造）を用いて、同様の有機ＥＬ素子を作製し、性能を評価した結果、同様に、駆動電圧が低く、外部量子効率が高く、駆動耐久性に優れる結果を示した。
【０２５３】
実施例４
１．有機ＥＬ素子の作製
（本発明の素子１１の作製）
実施例１の本発明の素子１の作製において、発光層および中間層として、下記の材料を用いた以外は、本発明の素子１と同様に本発明の素子１１を作製した。
【０２５４】
・第１発光層：正孔輸送層の上に、ホスト材料１と、ホスト材料１に対して１５質量％の白金錯体３を共蒸着した。厚みは２０ｎｍであった。
・中間層：第１発光層の上に、化合物ＡＤ２を厚み０．５ｎｍに成膜した。
・第２発光層：中間層の上に、ホスト材料１と、ホスト材料１に対して１５質量％の白金錯体２及び０．５質量％のＩｒ（ｐｉｑ）３の３元蒸着した。厚みは１０ｎｍであった。
【０２５５】
【化７１】
【０２５６】
（本発明の素子１２，１３の作製）
本発明の素子１の作製において、中間層の厚みを、それぞれ１ｎｍ、２ｎｍに変更して、その他は本発明の素子１の作製と同様にして、本発明の素子１２，１３を作製した。
【０２５７】
（比較の素子Ｃの作製）
本発明の素子１１の作製において、中間層を除き、その他は本発明の素子１１の作製と同様にして、比較の素子Ｃを作製した。
【０２５８】
２．性能評価
得られた本発明の素子及び比較の素子について、実施例１と同様に性能を評価した。
結果を表３に示した。
【０２５９】
【表３】
【０２６０】
表３の結果より、発光層間に中間層を有する本発明の素子１１〜１３は、比較の素子Ｃに比べて、駆動電圧が低く、外部量子効率が高く、駆動耐久性に優れていた。中間層の厚みは０．５ｎｍと薄層であるのが最も好ましく、厚みが２ｎｍまで増加するに連れて、駆動電圧が僅かに上昇し、外部量子効率も駆動耐久性も僅かに低下する傾向を示した。
【０２６１】
実施例５
１．有機ＥＬ素子の作製
（本発明の素子１４の作製）
実施例３の本発明の素子１１の作製において、発光層および中間層として、下記の構成の第１発光層〜第３発光層及び中間層を用いた以外は本発明の素子１１と同様にして本発明の素子１４を作製した。
正孔輸送層側より、順に、第１発光層、中間層１、第２発光層、中間層２、及び第３発光層を設けた。
・第１発光層：正孔輸送層の上に、ホスト材料１と、ホスト材料１に対して１５質量％の白金錯体３を共蒸着した。厚みは２０ｎｍであった。
・中間層１：第１発光層の上に、化合物ＡＤ２を厚み０．５ｎｍに成膜した。
・第２発光層：中間層１の上に、ホスト材料２と白金錯体２とを、ホスト材料２に対して白金錯体２の比率が１５質量％となるように共蒸着した。厚みは５ｎｍであった。
・中間層２：第２発光層の上に、化合物ＡＤ２を厚み０．５ｎｍに成膜した。
・第３発光層：中間層２の上に、ＢＡｌｑとＩｒ（ｐｉｑ）３とを、ＢＡｌｑに対してＩｒ（ｐｉｑ）３の比率が５質量％となるように共蒸着した。厚みは５ｎｍであった。
【０２６２】
（比較の素子Ｄの作製）
本発明の素子１４の作製において、中間層１及び中間層２を除き、その他は本発明の素子１４の作製と同様にして、比較の素子Ｄを作製した。
【０２６３】
２．性能評価
得られた本発明の素子及び比較の素子について、実施例１と同様に性能を評価した。
結果を表４に示した。
【０２６４】
【表４】
【０２６５】
表４の結果より、発光層間に中間層を有する本発明の素子１４は、比較の素子Ｄに比べて、駆動電圧が低く、外部量子効率が高く、駆動耐久性に優れていた。
【０２６６】
実施例６
１．有機ＥＬ素子の作製
（本発明の素子１５の作製）
実施例４の本発明の素子１１の作製において、発光層のホスト材料として、下記のホスト材料２を用いて、下記の構成の第１発光層、第２発光層及び中間層を用いた以外は、本発明の素子１１と同様に本発明の素子１５を作製した。
【０２６７】
【化７２】
【０２６８】
・第１発光層：正孔輸送層の上に、ホスト材料２と、ホスト材料２に対して１５質量％の白金錯体３（発光ピーク波長：４６８ｎｍ 青色発光）を共蒸着した。厚みは２０ｎｍであった。
・中間層：第１発光層の上に、化合物ＡＤ２を厚み０．５ｎｍに成膜した。
・第２発光層：中間層の上に、ホスト材料２と、ホスト材料２に対して１５質量％の白金錯体２及び０．５質量％のＩｒ（ｐｉｑ）３の３元蒸着した。厚みは１０ｎｍであった。
【０２６９】
（本発明の素子１６，１７の作製）
本発明の素子１５の作製において、中間層の厚みを、それぞれ１ｎｍ、２ｎｍに変更して、その他は本発明の素子１の作製と同様にして、本発明の素子１２、１３を作製した。
【０２７０】
（比較の素子Ｅの作製）
本発明の素子１５の作製において、中間層を除き、その他は本発明の素子１５の作製と同様にして、比較の素子Ｅを作製した。
【０２７１】
２．性能評価
得られた本発明の素子及び比較の素子について、実施例１と同様に性能を評価した。
結果を表５に示した。
【０２７２】
【表５】
【０２７３】
表５の結果より、発光層間に中間層を有する本発明の素子１５〜１７は、比較の素子Ｅに比べて、駆動電圧が低く、外部量子効率が高く、駆動耐久性に優れていた。中間層の厚みは０．５ｎｍと薄層であるのが最も好ましく、厚みが２ｎｍまで増加するに連れて、駆動電圧が僅かに上昇し、外部量子効率も駆動耐久性も僅かに低下する傾向を示した。
【０２７４】
実施例７
１．有機ＥＬ素子の作製
【０２７５】
（本発明の素子１８の作製）
実施例６の本発明の素子１５の作製において、発光層および中間層として、下記の構成の第１発光層〜第３発光層及び中間層を用いた以外は本発明の素子１５と同様にして本発明の素子１８を作製した。
正孔輸送層側より、順に、第１発光層、中間層１、第２発光層、中間層２、及び第３発光層を設けた。
・第１発光層：：正孔輸送層の上に、ホスト材料２と、ホスト材料２に対して１５質量％の白金錯体３を共蒸着した。厚みは２０ｎｍであった。
・中間層１：第１発光層の上に、化合物ＡＤ２を厚み０．５ｎｍに成膜した。
・第２発光層：中間層１の上に、ホスト材料２と白金錯体２とを、ホスト材料２に対して白金錯体２の比率が１５質量％となるように共蒸着した。厚みは５ｎｍであった。
・中間層２：第２発光層の上に、化合物ＡＤ２を厚み０．５ｎｍに成膜した。
・第３発光層：中間層２の上に、ＢＡｌｑとＩｒ（ｐｉｑ）３とを、ＢＡｌｑに対してＩｒ（ｐｉｑ）３の比率が５質量％となるように共蒸着した。厚みは５ｎｍであった。
【０２７６】
（比較の素子Ｆの作製）
本発明の素子１８の作製において、中間層１及び中間層２を除き、その他は本発明の素子１８の作製と同様にして、比較の素子Ｆを作製した。
【０２７７】
２．性能評価
得られた本発明の素子及び比較の素子について、実施例１と同様に性能を評価した。
結果を表６に示した。
【０２７８】
【表６】
【０２７９】
表６の結果より、発光層間に中間層を有する本発明の素子１８は、比較の素子Ｆに比べて、駆動電圧が低く、外部量子効率が高く、駆動耐久性に優れていた。
【０２８０】
実施例８
１．有機ＥＬ素子の作製
（本発明の素子１９の作製）
実施例１の、本発明の素子１の作製において、発光層および中間層として、下記の構成の第１発光層〜第３発光層および中間層１、中間層２を用いた以外は、本発明の素子１と同様に本発明の素子１９を作製した。
・第１発光層：正孔輸送層の上に、ＢＡｌｑとイリジウム錯体１（発光ピーク波長：６０４ｎｍ 赤色発光）とを、ＢＡｌｑに対してイリジウム錯体１が２質量％となるように共蒸着した。厚みは５ｎｍであった。
・中間層１：第１発光層の上に、化合物Ａｌｋ−１を厚み０．５ｎｍに成膜した。
・第２発光層：中間層１の上に、ホスト材料１と白金錯体２とを、ホスト材料１に対して白金錯体２の比率が１５質量％となるように共蒸着した。厚みは５ｎｍであった。
・中間層２：第２発光層の上に、化合物Ａｌｋ−１を厚み０．５ｎｍに成膜した。
・第３発光層：中間層１の上に、ホスト材料１と白金錯体４（発光ピーク波長：４６９ｎｍ 青色発光）とを、ホスト材料１に対して白金錯体４の比率が１５質量％となるように共蒸着した。厚みは２０ｎｍであった。
【０２８１】
（比較の素子Ｇの作製）
本発明の素子１９の作製において、中間層１及び中間層２を除き、その他は本発明の素子１９の作製と同様にして、比較の素子Ｇを作製した。
【０２８２】
【化７３】
【０２８３】
２．性能評価
得られた本発明の素子及び比較の素子について、実施例１と同様に性能を評価した。結果を表７に示した。
【０２８４】
【表７】
【０２８５】
表７の結果より、発光層間に中間層を有する本発明の素子１９は比較の素子Ｇに比べて駆動電圧が低く、外部量子効率が高く、駆動耐久性に優れていた。
【０２８６】
実施例９
１．有機ＥＬ素子の作製
（本発明の素子２０の作製）
実施例１の、本発明の素子１の作製において、発光層および中間層として、下記の構成の第１発光層〜第３発光層および中間層１、中間層２を用いた以外は、本発明の素子１と同様に本発明の素子２０を作製した。
・第１発光層：正孔輸送層の上に、ＢＡｌｑとイリジウム錯体２（発光ピーク波長：６２０ｎｍ 赤色発光）とを、ＢＡｌｑに対してイリジウム錯体２が２質量％となるように共蒸着した。厚みは５ｎｍであった。
・中間層１：第１発光層の上に、化合物ＴＲ−１を厚み０．５ｎｍに成膜した。
・第２発光層：中間層１の上に、ホスト材料３とイリジウム錯体３（発光ピーク波長：５１７ｎｍ 緑色発光）とを、ホスト材料３に対してイリジウム錯体３の比率が８質量％となるように共蒸着した。厚みは５ｎｍであった。
・中間層２：第２発光層の上に、化合物ＴＲ−１を厚み０．５ｎｍに成膜した。
・第３発光層：中間層１の上に、ホスト材料１とイリジウム錯体４（発光ピーク波長：４６３ｎｍ 青色発光）とを、ホスト材料１に対してイリジウム錯体４の比率が８質量％となるように共蒸着した。厚みは２０ｎｍであった。
【０２８７】
（比較の素子Ｈの作製）
本発明の素子２０の作製において、中間層１及び中間層２を除き、その他は本発明の素子２０の作製と同様にして、比較の素子Ｈを作製した。
【０２８８】
【化７４】
【０２８９】
【化７５】
【０２９０】
２．性能評価
得られた本発明の素子２０及び比較の素子Ｈについて、実施例１と同様に性能を評価した。結果を表８に示した。
【０２９１】
【表８】
【０２９２】
表８の結果より、発光層間に中間層を有する本発明の素子２０は、比較の素子Ｈに比べて駆動電圧が低く、外部量子効率が高く、駆動耐久性に優れていた。
【０２９３】
実施例１０
１．有機ＥＬ素子の作製
（本発明の素子２１の作製）
実施例１の、本発明の素子１の作製において、発光層および中間層として、下記の構成の第１発光層〜第３発光層および中間層１、中間層２を用いた以外は、本発明の素子１と同様に本発明の素子２１を作製した
・第１発光層：正孔輸送層の上に、ＢＡｌｑとイリジウム錯体５（発光ピーク波長：６３５ｎｍ 赤色発光）とを、ＢＡｌｑに対してイリジウム錯体５が２質量％となるように共蒸着した。厚みは５ｎｍであった。
・中間層１：第１発光層の上に、化合物ＴＰＭ−１を厚み０．５ｎｍに成膜した。
・第２発光層：中間層１の上に、ホスト材料３とイリジウム錯体６（発光ピーク波長：５２２ｎｍ 緑色発光）とを、ホスト材料３に対してイリジウム錯体６の比率が８質量％となるように共蒸着した。厚みは５ｎｍであった。
・中間層２：第２発光層の上に、化合物ＴＰＭ−１を厚み０．５ｎｍに成膜した。
・第３発光層：中間層１の上に、ホスト材料１とイリジウム錯体７（発光ピーク波長：４６５ｎｍ 青色発光）とを、ホスト材料１に対してイリジウム錯体７の比率が８質量％となるように共蒸着した。厚みは２０ｎｍであった。
【０２９４】
（比較の素子Ｉの作製）
本発明の素子２１の作製において、中間層１及び中間層２を除き、その他は本発明の素子２１の作製と同様にして、比較の素子Ｉを作製した。
【０２９５】
【化７６】
【０２９６】
２．性能評価
得られた本発明の素子２１及び比較の素子Ｉについて、実施例１と同様に性能を評価した。結果を表９に示した。
【０２９７】
【表９】
【０２９８】
表９の結果より、発光層間に中間層を有する本発明の素子２１は比較の素子Ｉに比べて駆動電圧が低く、外部量子効率が高く、駆動耐久性に優れていた。
【符号の説明】
【０２９９】
１：基板
２：陽極
３：正孔注入層
４：正孔輸送層
５−１：第１の発光層
５−２：第２の発光層
６：電子輸送層
７：電子注入層
８：陰極
９：中間層
１５−１：第１の発光層
１５−２：第２の発光層
１５−３：第３の発光層
１９−１：第１の中間層
１９−２：第２の中間層
２５−１：第１の発光層
２５−２：第２の発光層
２９：中間層
３５−１：第１の発光層
３５−２：第２の発光層
３５−３：第３の発光層
３９−１：第１の中間層
３９−２：第２の中間層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、一対の電極と該電極間に少なくとも一層の有機層を有する有機電界発光素子であって、前記有機層が、少なくとも２層の発光層と前記少なくとも２層の発光層の間に設けられた中間層とを有し、前記少なくとも２層の発光層の各層は燐光発光材料を含有し、前記燐光発光材料が４２０ｎｍ以上５００ｎｍ未満に発光ピークを持つ青色燐光発光材料、５００ｎｍ以上５７０ｎｍ未満に発光ピークを持つ緑色燐光発光材料、及び５７０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下に発光ピークを持つ赤色燐光発光材料からなる群から選ばれた少なくとも１種であり、前記発光層の各層に含有される前記燐光発光材料は互いに異なる発光ピークを有し、前記中間層がバインダー材料を含有する、有機電界発光素子。
【請求項２】
前記少なくとも２層の発光層が、前記青色燐光発光材料を含有する層、及び前記緑色燐光発光材料と前記赤色燐光発光材料とを含有する層を含む請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項３】
前記少なくとも２層の発光層が、基板側から順に、前記青色燐光発光材料を含有する層、前記緑色燐光発光材料を含有する層、及び前記赤色燐光発光材料を含有する層であり、前記青色燐光発光材料を含有する層と前記緑色燐光発光材料を含有する層との間に第１の中間層、及び前記緑色燐光発光材料を含有する層と前記赤色燐光発光材料を含有する層との間に第２の中間層を有する請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項４】
前記少なくとも２層の発光層が、基板側から順に、前記緑色燐光発光材料を含有する層、前記青色燐光発光材料を含有する層、及び前記赤色燐光発光材料を含有する層であり、前記緑色燐光発光材料を含有する層と前記青色燐光発光材料との間に第１の中間層、及び前記青色燐光発光材料を含有する層と前記赤色燐光発光材料を含有する層との間に第２の中間層を有する請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項５】
前記バインダー材料が、下記一般式（１）で表される化合物である請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【化１】
（一般式（１）中、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６】
前記バインダー材料が、炭素数７以上のアルキル基を有する炭化水素化合物である請求項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７】
前記炭素数７以上のアルキル構造を有する炭化水素化合物が、直鎖飽和炭化水素化合物である請求項６に記載の有機電界発光素子。
【請求項８】
前記炭素数７以上のアルキル構造を有する炭化水素化合物が、室温において固体である請求項６又は請求項７に記載の有機電界発光素子。
【請求項９】
前記バインダー材料が、下記一般式（２）で示される化合物である請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
一般式（２） Ｌ−（Ａｒ）ｍ
（一般式（２）中、Ａｒは下記一般式（３）で表される基、Ｌは３価以上のベンゼン骨格を表し、ｍは３以上の整数を表す。）
【化２】
（一般式（３）中、Ｒ１は置換基を表し、Ｒ１が複数存在する場合は、互いに同じでも異なっていてもよい。ｎ１は０〜９の整数を表す。）
【請求項１０】
前記バインダー材料が、下記一般式（４）で示される化合物である請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【化３】
（一般式（４）中、Ｒ２は置換基を表し、Ｒ２が複数存在する場合は、互いに同じでも異なっていてもよい。ｎ２は０〜２０の整数を表す。
【請求項１１】
前記中間層の膜厚が、０．１ｎｍ以上５ｎｍ未満である請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【請求項１】
基板上に、一対の電極と該電極間に少なくとも一層の有機層を有する有機電界発光素子であって、前記有機層が、少なくとも２層の発光層と前記少なくとも２層の発光層の間に設けられた中間層とを有し、前記少なくとも２層の発光層の各層は燐光発光材料を含有し、前記燐光発光材料が４２０ｎｍ以上５００ｎｍ未満に発光ピークを持つ青色燐光発光材料、５００ｎｍ以上５７０ｎｍ未満に発光ピークを持つ緑色燐光発光材料、及び５７０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下に発光ピークを持つ赤色燐光発光材料からなる群から選ばれた少なくとも１種であり、前記発光層の各層に含有される前記燐光発光材料は互いに異なる発光ピークを有し、前記中間層がバインダー材料を含有する、有機電界発光素子。
【請求項２】
前記少なくとも２層の発光層が、前記青色燐光発光材料を含有する層、及び前記緑色燐光発光材料と前記赤色燐光発光材料とを含有する層を含む請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項３】
前記少なくとも２層の発光層が、基板側から順に、前記青色燐光発光材料を含有する層、前記緑色燐光発光材料を含有する層、及び前記赤色燐光発光材料を含有する層であり、前記青色燐光発光材料を含有する層と前記緑色燐光発光材料を含有する層との間に第１の中間層、及び前記緑色燐光発光材料を含有する層と前記赤色燐光発光材料を含有する層との間に第２の中間層を有する請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項４】
前記少なくとも２層の発光層が、基板側から順に、前記緑色燐光発光材料を含有する層、前記青色燐光発光材料を含有する層、及び前記赤色燐光発光材料を含有する層であり、前記緑色燐光発光材料を含有する層と前記青色燐光発光材料との間に第１の中間層、及び前記青色燐光発光材料を含有する層と前記赤色燐光発光材料を含有する層との間に第２の中間層を有する請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項５】
前記バインダー材料が、下記一般式（１）で表される化合物である請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【化１】
（一般式（１）中、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６】
前記バインダー材料が、炭素数７以上のアルキル基を有する炭化水素化合物である請求項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７】
前記炭素数７以上のアルキル構造を有する炭化水素化合物が、直鎖飽和炭化水素化合物である請求項６に記載の有機電界発光素子。
【請求項８】
前記炭素数７以上のアルキル構造を有する炭化水素化合物が、室温において固体である請求項６又は請求項７に記載の有機電界発光素子。
【請求項９】
前記バインダー材料が、下記一般式（２）で示される化合物である請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
一般式（２） Ｌ−（Ａｒ）ｍ
（一般式（２）中、Ａｒは下記一般式（３）で表される基、Ｌは３価以上のベンゼン骨格を表し、ｍは３以上の整数を表す。）
【化２】
（一般式（３）中、Ｒ１は置換基を表し、Ｒ１が複数存在する場合は、互いに同じでも異なっていてもよい。ｎ１は０〜９の整数を表す。）
【請求項１０】
前記バインダー材料が、下記一般式（４）で示される化合物である請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【化３】
（一般式（４）中、Ｒ２は置換基を表し、Ｒ２が複数存在する場合は、互いに同じでも異なっていてもよい。ｎ２は０〜２０の整数を表す。
【請求項１１】
前記中間層の膜厚が、０．１ｎｍ以上５ｎｍ未満である請求項１〜請求項１０のいずれか１項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２０１０−１６１０６０（Ｐ２０１０−１６１０６０Ａ）
【公開日】平成２２年７月２２日（２０１０．７．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６２８７５（Ｐ２００９−２６２８７５）
【出願日】平成２１年１１月１８日（２００９．１１．１８）
【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２２年７月２２日（２０１０．７．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月１８日（２００９．１１．１８）
【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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