有機電界発光素子
【課題】高温駆動時の外部量子効率及び耐久性の高い有機電界発光素子を提供すること。
【解決手段】発光層に、少なくとも一種の特定の青色燐光性イリジウム錯体を含有し、かつ、少なくとも一層の有機層のいずれかの層に、少なくとも一種の一般式（１）で表される化合物を含有することを特徴とする有機電界発光素子。
一般式（１）中、Ｒ１〜Ｒ５はそれぞれ独立に、所定の基又は原子を表す。ｎ１は０〜５の整数を表す。ｎ２〜ｎ５はそれぞれ独立に、０〜４の整数を表す。
【解決手段】発光層に、少なくとも一種の特定の青色燐光性イリジウム錯体を含有し、かつ、少なくとも一層の有機層のいずれかの層に、少なくとも一種の一般式（１）で表される化合物を含有することを特徴とする有機電界発光素子。
一般式（１）中、Ｒ１〜Ｒ５はそれぞれ独立に、所定の基又は原子を表す。ｎ１は０〜５の整数を表す。ｎ２〜ｎ５はそれぞれ独立に、０〜４の整数を表す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機電界発光素子（以下、「素子」、「有機ＥＬ素子」ともいう）に関し、特に、高温駆動時の素子の諸性能（具体的には、外部量子効率、耐久性、色度変化及び電圧差）に優れる有機電界発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機電界発光素子は、低電圧駆動で高輝度の発光が得られることから、近年活発な研究開発が行われている。一般に有機電界発光素子は、発光層を含む有機層及び該層を挟んだ一対の電極から構成されており、陰極から注入された電子と陽極から注入された正孔が発光層において再結合し、生成した励起子のエネルギーを発光に利用するものである。
【０００３】
近年、燐光発光材料を用いることにより、素子の高効率化が進んでいる。例えば、燐光発光材料としてイリジウム錯体や白金錯体などを用い、発光効率及び耐熱性が向上した有機電界発光素子が研究されている。
また、発光材料をホスト材料中にドープした発光層を用いるドープ型素子が広く採用されている。
近年、ホスト材料の開発が盛んに行われており、例えば特許文献１及び２には発光効率が高く、画素欠陥が少なく、耐熱性に優れる素子の作製を目的として、アリール基が複数連結したカルバゾール化合物をホスト材料に用いた素子が開示されている。
また、発光材料に関して、特許文献３には青発光可能で、耐久性に優れ、発光スペクトルがシャープであり低消費電力な素子を得ることを目的として、縮環型燐光発光材料を用いた発明が開示されている。また特許文献４にも特定構造の縮環型燐光発光材料が開示されている。
しかし、従来の素子は、高温駆動時の耐久性が低く、また、高温駆動後の色度変化及び電圧上昇が大きいという問題があり、改善が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第０４／０７４３９９号
【特許文献２】国際公開第０８／０７２５３８号
【特許文献３】米国特許出願公開第２００８／２９７０３３号明細書
【特許文献４】国際公開第０７／０９５１１８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の素子は、高温駆動時の耐久性が低く、また、高温駆動後の色度変化及び電圧上昇が大きいという問題があり、改善が求められていた。
本発明者らは、本発明のホスト材料を、特定の青色燐光材料と組み合わせた場合に、従来よく用いられていたｍＣＢＰに対して、高温駆動時の外部量子効率及び耐久性、並びに、高温駆動後の色度変化及び電圧差に非常に優れた性能を示す素子が提供されることを見出した。
すなわち、本発明の目的は、高温駆動時の外部量子効率及び耐久性が高く、かつ、高温駆動後の色度変化及び電圧上昇が小さい有機電界発光素子の提供にある。
また、本発明の別の目的は有機電界発光素子に有用な発光層及び組成物を提供することである。更に、本発明の別の目的は有機電界発光素子を含む発光装置、表示装置及び照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち、本発明は下記の手段により達成された。
［１］基板上に、一対の電極と、該電極間に発光層を含む少なくとも一層の有機層とを有する有機電界発光素子であって、
前記発光層に、少なくとも一種の一般式（ＰＩ−１）で表される化合物を含有し、かつ、前記少なくとも一層の有機層のいずれかの層に、少なくとも一種の一般式（１）で表される化合物を含有する、有機電界発光素子。
【０００７】
【化１】
一般式（ＰＩ−１）中、Ｒ１〜Ｒ９はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。Ｒ１〜Ｒ９で表される置換基は、互いに結合して環を形成してもよい。
（Ｘ−Ｙ）はモノアニオン性の二座配位子を表す。
ｐは１〜３の整数を表す。
【０００８】
【化２】
一般式（１）中、Ｒ１はアルキル基、アリール基、又はシリル基を表し、更に置換基Ｚを有していてもよい。但し、Ｒ１がカルバゾリル基又はペルフルオロアルキル基を表すことはない。Ｒ１が複数存在する場合、複数のＲ１は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。また複数のＲ１は、互いに結合して置換基Ｚを有していてもよいアリール環を形成してもよい。
Ｒ２〜Ｒ５はそれぞれ独立に、アルキル基、アリール基、シリル基、シアノ基又はフッ素原子を表し、更に置換基Ｚを有していてもよい。Ｒ２〜Ｒ５がそれぞれ複数存在する場合、複数のＲ２〜複数のＲ５は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
置換基Ｚはアルキル基、アルケニル基、アリール基、芳香族ヘテロ環基、アルコキシ基、フェノキシ基、フッ素原子、シリル基、アミノ基、シアノ基又はこれらを組み合わせて成る基を表し、複数の置換基Ｚは互いに結合してアリール環を形成しても良い。
ｎ１は０〜５の整数を表す。
ｎ２〜ｎ５はそれぞれ独立に、０〜４の整数を表す。
【０００９】
［２］前記一般式（ＰＩ−１）において、ｐが３である、上記［１］に記載の有機電界発光素子。
［３］前記一般式（１）で表される化合物を、前記発光層に用いる、上記［１］又は［２］に記載の有機電界発光素子。
［４］前記一般式（１）で表される化合物を、前記発光層と陰極との間の層に用いる、上記［１］〜［３］のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
［５］前記一般式（１）で表される化合物を、前記発光層と陽極との間の層に用いる、上記［１］〜［３］のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【００１０】
［６］前記一般式（１）で表される化合物が、下記一般式（２）で表される、上記［１］〜［５］のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【００１１】
【化３】
一般式（２）中、Ｒ６及びＲ７はそれぞれ独立に、置換基Ｚを有していてもよいアルキル基、アルキル基を有していてもよいアリール基、シアノ基又はフッ素原子を表す。Ｒ６及びＲ７がそれぞれ複数存在する場合、複数のＲ６及び複数のＲ７は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。また複数のＲ６及び複数のＲ７は、それぞれ互いに結合して置換基Ｚを有していてもよいアリール環を形成してもよい。
ｎ６及びｎ７はそれぞれ独立に、０〜５の整数を表す。
Ｒ８〜Ｒ１１はそれぞれ独立に、水素原子、置換基Ｚを有していてもよいアルキル基、アルキル基を有していてもよいアリール基、置換基Ｚを有していてもよいシリル基、シアノ基又はフッ素原子を表す。
置換基Ｚはアルキル基、アルケニル基、アリール基、芳香族ヘテロ環基、アルコキシ基、フェノキシ基、フッ素原子、シリル基、アミノ基、シアノ基又はこれらを組み合わせて成る基を表し、複数の置換基Ｚは互いに結合してアリール環を形成しても良い。
【００１２】
［７］前記一般式（ＰＩ−１）において、Ｒ１〜Ｒ９がそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、シアノ基又はフッ素原子を表し、Ｒ１〜Ｒ９は、互いに結合してアリール環を形成してもよく、ｐが３であり、前記一般式（２）において、Ｒ６及びＲ７はそれぞれ独立に、アルキル基、又はアルキル基を有していてもよいアリール基を表し、ｎ６及びｎ７はそれぞれ独立に、０〜２の整数を表し、Ｒ８〜Ｒ１１はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルキル基を有していてもよいアリール基、アルキル基若しくはフェニル基で置換されたシリル基、シアノ基又はフッ素原子である、上記［６］に記載の有機電界発光素子。
【００１３】
［８］前記一般式（ＰＩ−１）において、Ｒ８が水素原子又はフッ素原子である、上記［１］〜［７］のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
［９］前記電極間に、電子注入層を有し、該電子注入層に電子供与性ドーパントを含有する、上記［１］〜［８］のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
［１０］前記電極間に、正孔注入層を有し、該正孔注入層に電子受容性ドーパントを含有する、上記［１］〜［９］のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【００１４】
［１１］前記一対の電極間にある有機層の少なくとも一層が、溶液塗布プロセスにより形成された、上記［１］〜［１０］のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
［１２］上記［１］〜［３］のいずれか一項に記載の、一般式（ＰＩ−１）で表される化合物と、一般式（１）で表される化合物とを含有する、発光層。
［１３］上記［１］〜［３］のいずれか一項に記載の、一般式（ＰＩ−１）で表される化合物と、一般式（１）で表される化合物とを含有する、組成物。
【００１５】
［１４］上記［１］〜［１１］のいずれか一項に記載の有機電界発光素子を用いた発光装置。
［１５］上記［１］〜［１１］のいずれか一項に記載の有機電界発光素子を用いた表示装置。
［１６］上記［１］〜［１１］のいずれか一項に記載の有機電界発光素子を用いた照明装置。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の有機電界発光素子は、高温駆動時の素子の諸性能に優れる。具体的には、本発明の有機電界発光素子は、高温駆動時の外部量子効率及び耐久性が高く、かつ、高温駆動後の色度変化及び電圧上昇が小さい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る有機ＥＬ素子の層構成の一例（第１実施形態）を示す概略図である。
【図２】本発明に係る発光装置の一例（第２実施形態）を示す概略図である。
【図３】本発明に係る照明装置の一例（第３実施形態）を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
下記、一般式（ＰＩ−１）、一般式（ＰＩＬ−１）、一般式（１）及び一般式（２）の説明における水素原子は同位体（重水素原子等）も含み、また更に置換基を構成する原子は、その同位体も含んでいることを表す。
【００１９】
本発明において、置換基群Ａ及び置換基Ｚを下記のように定義する。
（置換基群Ａ）
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、イソプロピル、ｔ−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、ネオペンチ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、４−メチルフェニル、２，６−ジメチルフェニルなどが挙げられる。）、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。）、ヘテロ環オキシ基（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。）、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。）、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。）、ヘテロ環チオ基（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。）、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。）、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（芳香族ヘテロ環基も包含し、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、ヘテロ原子としては、例えば窒素原子、酸素原子、硫黄原子、リン原子、ケイ素原子、セレン原子、テルル原子であり、具体的にはピリジル、ピラジニル、ピリミジル、ピリダジニル、ピロリル、ピラゾリル、トリアゾリル、イミダゾリル、オキサゾリル、チアゾリル、イソキサゾリル、イソチアゾリル、キノリル、フリル、チエニル、セレノフェニル、テルロフェニル、ピペリジル、ピペリジノ、モルホリノ、ピロリジル、ピロリジノ、ベンゾオキサゾリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾチアゾリル、カルバゾリル基、アゼピニル基、シロリ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。）、シリルオキシ基（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オキシ、トリフェニルシリルオキシなどが挙げられる。）、ホスホリル基
（例えばジフェニルホスホリル基、ジメチルホスホリル基などが挙げられる。）が挙げられる。これらの置換基は更に置換されてもよく、更なる置換基としては、以上に説明した置換基群Ａから選択される基を挙げることができる。
（置換基Ｚ）
アルキル基、アルケニル基、アリール基、芳香族ヘテロ環基、アルコキシ基、フェノキシ基、フッ素原子、シリル基、アミノ基、シアノ基又はこれらを組み合わせて成る基を表し、複数の置換基Ｚは互いに結合してアリール環を形成しても良い。
【００２０】
置換基Ｚが表すアルキル基としては、好ましくは炭素数１〜８のアルキル基であり、より好ましくは炭素数１〜６のアルキル基であり、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ブチル基、シクロプロピル基等が挙げられ、メチル基、エチル基、イソブチル基、又はｔ−ブチル基が好ましく、メチル基がより好ましい。
置換基Ｚが表すアルケニル基としては、好ましくは炭素数２〜８のアルケニル基であり、より好ましくは炭素数２〜６のアルケニル基であり、例えばビニル基、ｎ−プロペニル基、イソプロペニル基、イソブテニル基、ｎ−ブテニル基等が挙げられ、ビニル基、ｎ−プロペニル基、イソブテニル基、又はｎ−ブテニル基が好ましく、ビニル基がより好ましい。
置換基Ｚが表すアリール基としては、好ましくは炭素数６〜１８のアリール基であり、より好ましくは炭素数６〜１２のアリール基である。例えば、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、トリル基、キシリル基等が挙げられ、これらのうちフェニル基、ビフェニル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。
【００２１】
置換基Ｚが表す芳香族ヘテロ環基としては、好ましくは炭素数４〜１２の芳香族ヘテロ環基であり、例えばピリジル基、フリル基、チエニル基等が挙げられ、ピリジル基又はフリル基が好ましく、ピリジル基がより好ましい。
置換基Ｚが表すアルコキシ基としては、好ましくは炭素数１〜８のアルコキシ基であり、より好ましくは炭素数１〜４のアルコキシ基であり、例えばメトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基、イソブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、ｎ−ブトキシ基、シクロプロピルオキシ基等が挙げられ、メトキシ基、エトキシ基、イソブトキシ基、又はｔ−ブトキシ基が好ましく、メトキシ基がより好ましい。
置換基Ｚが表すシリル基及びアミノ基としては、前述の置換基群Ａにおけるシリル基及びアミノ基と同様のものが挙げられる。
複数の置換基Ｚが互いに結合して形成するアリール環としては、ベンゼン環、ナフタレン環等が挙げられ、ベンゼン環が好ましい。
【００２２】
本発明の有機電界発光素子は、基板上に、一対の電極と、該電極間に発光層を含む少なくとも一層の有機層とを有する有機電界発光素子であって、前記発光層に、少なくとも一種の一般式（ＰＩ−１）で表される化合物を含有し、かつ、前記少なくとも一層の有機層のいずれかの層に、少なくとも一種の一般式（１）で表される化合物を含有する。
【００２３】
〔一般式（ＰＩ−１）で表される化合物〕
以下、一般式（ＰＩ−１）で表される化合物について説明する。
【００２４】
【化４】
【００２５】
一般式（ＰＩ−１）中、Ｒ１〜Ｒ９はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。Ｒ１〜Ｒ９で表される置換基は、互いに結合して環を形成してもよい。
（Ｘ−Ｙ）はモノアニオン性の二座配位子を表す。
ｐは１〜３の整数を表す。
【００２６】
Ｒ１〜Ｒ９で表される置換基としては、それぞれ独立に、前記置換基群Ａから選択される置換基が挙げられ、Ｒ１〜Ｒ９で表される置換基は、互いに結合して環を形成してもよい。
Ｒ１〜Ｒ９として好ましくは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルキルチオ基、アリール基、ヘテロアリール基、シアノ基、フッ素原子、アルコキシ基、アリールオキシ基、ジアルキルアミノ基又はジアリールアミノ基であり、より好ましくは水素原子、アルキル基、アリール基、シアノ基又はフッ素原子であり、更に好ましくは水素原子、アルキル基、アリール基又はフッ素原子である。
【００２７】
Ｒ１〜Ｒ９で表されるアルキル基は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよく、飽和であっても不飽和であってもよい。置換基を有する場合の置換基としては、前述の置換基Ｚが挙げられ、置換基Ｚとしては、フッ素原子が好ましい。Ｒ１〜Ｒ９で表されるアルキル基は、好ましくは炭素数１〜８のアルキル基であり、より好ましくは炭素数１〜６のアルキル基であり、例えばメチル基、トリフルオロメチル基、エチル基、ビニル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ブチル基、ネオペンチル基、ｎ−ヘキシル基等が挙げられ、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基、ネオペンチル基、又はｎ−ヘキシル基が好ましく、メチル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基、ネオペンチル基、又はｎ−ヘキシル基がより好ましい。
Ｒ１〜Ｒ９で表されるシクロアルキル基は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよく、飽和であっても不飽和であってもよい。置換基を有する場合の置換基としては、前述の置換基Ｚが挙げられ、置換基Ｚとしては、アルキル基が好ましい。Ｒ１〜Ｒ９で表されるシクロアルキル基は、好ましくは炭素数３〜２０のシクロアルキル基であり、より好ましくは炭素数３〜１０のシクロアルキル基であり、更に好ましくは炭素数５〜１０のシクロアルキル基である。例えばシクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロヘキセニル基等が挙げられ、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、又はシクロヘプチル基が好ましい。
【００２８】
Ｒ１〜Ｒ９で表されるアルキルチオ基は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよく、飽和であっても不飽和であってもよい。置換基を有する場合の置換基としては、前述の置換基Ｚが挙げられ、置換基Ｚとしては、フッ素原子が好ましい。Ｒ１〜Ｒ９で表されるアルキルチオ基は、好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１２、更に好ましくは炭素数１〜６であり、例えばメチルチオ基、エチルチオ基、ｎ−プロピルチオ基、イソプロピルチオ基、イソブチルチオ基、ｔ−ブチルチオ基、ｎ−ブチルチオ基、ネオペンチルチオ基、ｎ−ヘキシルチオ基等が挙げられ、メチルチオ基、エチルチオ基が好ましく、メチルチオ基が更に好ましい。
【００２９】
Ｒ１〜Ｒ９で表されるアリール基は、それぞれ独立に、縮環していてもよく、置換基を有していてもよい。置換基を有する場合の置換基としては、前述の置換基Ｚが挙げられ、置換基Ｚとしては、アルキル基又はアリール基が好ましく、アルキル基がより好ましい。Ｒ１〜Ｒ９で表されるアリール基は、好ましくは炭素数１〜６のアルキル基若しくはフェニル基を有していてもよい炭素数６〜１８のアリール基であり、より好ましくは炭素数１〜４のアルキル基を有していてもよい炭素数６〜１２のアリール基である。例えばフェニル基、メチルフェニル基、ジメチルフェニル基、トリメチルフェニル基、イソプロピルフェニル基、ジフェニルフェニル基等が挙げられ、フェニル基、２−メチルフェニル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基、４−イソプロピルフェニル基、又は２，６−ジフェニルフェニル基が好ましく、２，６−ジメチルフェニル基がより好ましい。
【００３０】
Ｒ１〜Ｒ９で表されるヘテロアリール基は、それぞれ独立に、縮環していてもよく、置換基を有していてもよい。置換基を有する場合の置換基としては、前述の置換基Ｚが挙げられ、置換基Ｚとしては、アルキル基又はアリール基が好ましく、アルキル基がより好ましい。Ｒ１〜Ｒ９で表されるヘテロアリール基は、好ましくは炭素数４〜１２のヘテロアリール基であり、より好ましくは炭素数４〜１０のヘテロアリール基であり、例えばピリジル基、フリル基等が挙げられ、ピリジル基が好ましい。
【００３１】
Ｒ１〜Ｒ９で表されるアルコキシ基は、好ましくは炭素数１〜８のアルコキシ基であり、より好ましくは炭素数１〜４のアルコキシ基であり、例えばメトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロピルオキシ基、イソプロポキシ基、イソブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、ｎ−ブトキシ基、シクロプロポキシ基等が挙げられ、メトキシ基、エトキシ基、イソブトキシ基又はｔ−ブトキシ基が好ましく、メトキシ基がより好ましい。
【００３２】
Ｒ１〜Ｒ９で表されるアリールオキシ基は、好ましくは炭素数６〜１２のアリールオキシ基であり、より好ましくは炭素数６〜１０のアリールオキシ基であり、例えばフェノキシ基、ビフェニルオキシ基等が挙げられ、フェノキシ基が好ましい。
【００３３】
Ｒ１〜Ｒ９で表されるジアルキルアミノ基は、好ましくは炭素数２〜１６のジアルキルアミノ基であり、より好ましくは炭素数２〜１２のジアルキルアミノ基であり、例えばジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等が挙げられ、ジメチルアミノ基が好ましい。
【００３４】
Ｒ１〜Ｒ９で表されるジアリールアミノ基は、好ましくは炭素数１２〜２４のジアリールアミノ基であり、より好ましくは炭素数１２〜２０のジアリールアミノ基であり、例えばジフェニルアミノ基、ジナフチルアミノ基等が挙げられ、ジフェニルアミノ基が好ましい。
【００３５】
Ｒ１〜Ｒ９で表される置換基は、互いに結合して環を形成してもよく、環を形成する場合、Ｒ１〜Ｒ９の内の隣接する２つが互いに結合して環を形成することが好ましく、Ｒ１及びＲ２が互いに結合して環を形成することがより好ましい。形成される環としては、シクロアルキル環、アリール環及びヘテロアリール環等が挙げられ、アリール環又はヘテロアリール環が好ましく、アリール環がより好ましい。形成される環は前述の置換基Ｚを有していてもよく、置換基Ｚとしては、アルキル基、アルケニル基又はアリール基が好ましく、アルキル基がより好ましい。また、複数の置換基Ｚは互いに結合してアリール環を形成することも好ましい。
【００３６】
形成されるシクロアルキル環は、Ｒ１〜Ｒ９以外の、環の形成に関わる炭素原子を含め、好ましくは炭素数５〜３０のシクロアルキル環であり、より好ましくは炭素数５〜１４のアリール環である。形成されるシクロアルキル環としては、例えばシクロペンチル環、シクロヘキシル環、インダン環等が挙げられ、シクロヘキシル環又はインダン環が好ましく、インダン環がより好ましい。
形成されるアリール環は、Ｒ１〜Ｒ９以外の、環の形成に関わる炭素原子を含め、好ましくは炭素数６〜３０のアリール環であり、より好ましくは炭素数６〜１４のアリール環である。形成されるアリール環としては、例えばアルキル基を有していてもよい、ベンゼン環、ナフタレン環、フェナントレン環等が挙げられ、アルキル基を有していてもよいベンゼン環が好ましく、ベンゼン環がより好ましい。
形成されるヘテロアリール環は、Ｒ１〜Ｒ９以外の、環の形成に関わる炭素原子を含め、好ましくは炭素数４〜１２のヘテロアリール環であり、より好ましくは炭素数４〜１０のヘテロアリール環である。形成されるヘテロアリール環としては、例えばインドール環、ピリジン環、ピラジン環、フラン環、チオフェン環等が挙げられ、ピラジン環が好ましい。
【００３７】
Ｒ１及びＲ２として好ましくは、水素原子、アルキル基、アリール基（アリール基として好ましくは置換基Ｚを有していても良いフェニル基であり、置換基Ｚとしてはアルキル基、アリール基が好ましく、より好ましくはメチル基、フェニル基）、ヘテロアリール基、アルコキシ基、アルキルチオ基、ジアルキルアミノ基、Ｒ１とＲ２が結合して置換基Ｚを有していても良いベンゼン環を形成する基（置換基Ｚは好ましくはアルキル基）、Ｒ１とＲ２が結合して置換基Ｚを有していても良いピラジン環を形成する基（ピラジン環は好ましくは無置換のピラジン環）であり、より好ましくは、水素原子、アルキル基、アリール基、Ｒ１とＲ２が結合して置換基Ｚを有していても良いベンゼン環を形成する基（置換基Ｚは好ましくはアルキル基）であり、更に好ましくは水素原子、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基、ネオペンチル基、置換基Ｚを有していても良いフェニル基（置換基Ｚは好ましくはアルキル基であり、より好ましくはメチル基）である。
Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６として好ましくは、水素原子、アルキル基、アリール基、シクロアルキル基であり、より好ましくは水素原子、アルキル基、アリール基（アリール基として好ましくは置換基Ｚを有していても良いフェニル基であり、置換基Ｚとしてはアルキル基が好ましく、より好ましくはメチル基、イソプロピル基）であり、更に好ましくは水素原子、アルキル基であり、特に好ましくは水素原子、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基、ネオペンチル基、ｎ−ヘキシル基である。
Ｒ７として好ましくは、水素原子、アルキル基、アリール基（アリール基として好ましくは置換基Ｚを有していても良いフェニル基であり、置換基Ｚとしてはアルキル基が好ましく、より好ましくはメチル基）であり、より好ましくは水素原子、アルキル基であり、更に好ましくは水素原子、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基、ネオペンチル基である。
Ｒ８として好ましくは、水素原子、アルキル基、フッ素原子、アリール基であり、より好ましくは水素原子、アルキル基、フッ素原子であり、更に好ましくは水素原子、フッ素原子である。Ｒ８が水素原子又はフッ素原子であると、理由は不明で有るが、高温駆動時の外部量子効率及び耐久性が高く、かつ、高温駆動後の電圧上昇が小さい素子が得られる。
Ｒ９として好ましくは、水素原子、アルキル基、アリール基であり、より好ましくは水素原子、アルキル基であり、更に好ましくは水素原子である。
【００３８】
ｐは、２又は３であることが好ましく、３であることが更に好ましい。
【００３９】
（Ｘ−Ｙ）は、モノアニオン性の二座配位子を表す。これらの配位子は、光活性特性に直接寄与するのではなく、分子の光活性特性を変更することができると考えられている。発光材料において使用されるモノアニオン性の二座配位子を、当業界で公知であるものから選択することができる。モノアニオン性の二座配位子の非限定的な例は、参照により援用するＬａｍａｎｓｋｙらのＰＣＴ出願である国際公開第０２／１５６４５号の８９〜９０頁に記載されている。好ましいモノアニオン性の二座配位子には、アセチルアセトネート（ａｃａｃ）及びピコリネート（ｐｉｃ）、並びにこれらの誘導体が含まれる。本発明においては錯体の安定性、高い発光量子収率の観点からモノアニオン性の二座配位子は、下記一般式（ＰＩＬ−１）で表される、アセチルアセトネート及びその誘導体であることが好ましい。
【００４０】
【化５】
【００４１】
一般式（ＰＩＬ−１）中、Ｒａ〜Ｒｃはそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基又はアリール基を表す。＊はイリジウムへの配位位置を表す。
【００４２】
Ｒａ〜Ｒｃで表されるアルキル基は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよく、飽和であっても不飽和であってもよい。置換基を有する場合の置換基としては、前述の置換基Ｚが挙げられ、置換基Ｚとしては、フッ素原子が好ましい。Ｒａ〜Ｒｃで表されるアルキル基として、好ましくは炭素数１〜８のアルキル基であり、より好ましくは炭素数１〜４のアルキル基であり、例えばメチル基、エチル基、ビニル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ブチル基、シクロプロピル基、トリフルオロメチル基等が挙げられ、メチル基、エチル基、イソブチル基、又はｔ−ブチル基が好ましく、メチル基又はｔ−ブチル基がより好ましく、メチル基が更に好ましい。
【００４３】
Ｒａ〜Ｒｃで表されるアリール基は、それぞれ独立に、縮環していてもよく、置換基を有していてもよい。置換基を有する場合の置換基としては、前述の置換基Ｚが挙げられ、置換基Ｚとしては、アルキル基が好ましい。Ｒａ〜Ｒｃで表されるアリール基は、好ましくは炭素数６〜１２のアリール基であり、より好ましくは炭素数６〜１０のアリール基であり、例えばフェニル基、トリル基等が挙げられ、フェニル基が好ましい。
【００４４】
Ｒａ及びＲｂは、それぞれ独立に、錯体の安定性の観点から好ましくはアルキル基及びアリール基のいずれかであり、より好ましくはアルキル基である。Ｒａ及びＲｂで表されるアルキル基は、好ましくは炭素数１〜４のアルキル基であり、より好ましくはメチル基及びｔ−ブチル基のいずれかであり、更に好ましくはメチル基である。ＲａとＲｂは、同じであることが好ましい。
Ｒｃは、好ましくは水素原子である。
【００４５】
以下に、一般式（ＰＩ−１）で表される化合物の具体例を例示するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４６】
【化６】
【００４７】
【化７】
【００４８】
【化８】
【００４９】
【化９】
【００５０】
一般式（ＰＩ−１）で表される化合物として例示した化合物は、例えば、米国特許出願公開第２００７／０１９０３５９号や米国特許出願公開第２００８／０２９７０３３号に記載の方法など種々の方法で合成できる。例えば、化合物１は、米国特許出願公開第２００７／０１９０３５９号の４４頁［０１０４］〜４５頁［０１０７］に記載の方法で合成できる。
【００５１】
本発明において、一般式（ＰＩ−１）で表される化合物は、発光層に含有されるが、その用途が限定されることはなく、有機層内のいずれの層に更に含有されてもよい。
本発明では、高温駆動後の色度変化をより抑えるために、以下に記載する一般式（１）又は（２）で表される化合物と、一般式（ＰＩ−１）で表される化合物とを発光層に含有することが好ましい。
一般式（ＰＩ−１）で表される化合物は、発光層の全質量に対して０．１〜３０質量％含ませることが好ましく、１〜２０質量％含ませることがより好ましく、５〜１５質量％含ませることが更に好ましい。
【００５２】
〔一般式（１）で表される化合物〕
以下、一般式（１）で表される化合物について説明する。
【００５３】
【化１０】
【００５４】
一般式（１）中、Ｒ１はアルキル基、アリール基、又はシリル基を表し、更に置換基Ｚを有していてもよい。但し、Ｒ１がカルバゾリル基又はペルフルオロアルキル基を表すことはない。Ｒ１が複数存在する場合、複数のＲ１は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。また複数のＲ１は、互いに結合して置換基Ｚを有していてもよいアリール環を形成してもよい。
Ｒ２〜Ｒ５はそれぞれ独立に、アルキル基、アリール基、シリル基、シアノ基又はフッ素原子を表し、更に置換基Ｚを有していてもよい。Ｒ２〜Ｒ５がそれぞれ複数存在する場合、複数のＲ２〜複数のＲ５は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
置換基Ｚはアルキル基、アルケニル基、アリール基、芳香族ヘテロ環基、アルコキシ基、フェノキシ基、フッ素原子、シリル基、アミノ基、シアノ基又はこれらを組み合わせて成る基を表し、複数の置換基Ｚは互いに結合してアリール環を形成しても良い。
ｎ１は０〜５の整数を表す。
ｎ２〜ｎ５はそれぞれ独立に、０〜４の整数を表す。
【００５５】
Ｒ１で表されるアルキルは、置換基を有していてもよく、飽和であっても不飽和であってもよい。置換基を有する場合の置換基としては、前述の置換基Ｚが挙げられ、置換基Ｚとしては、フッ素原子が好ましい。但し、Ｒ１で表されるアルキル基は、ペルフルオロアルキル基となることはない。Ｒ１で表されるアルキル基は、好ましくは炭素数１〜８のアルキル基であり、より好ましくは炭素数１〜６のアルキル基であり、更に好ましくは炭素数１〜４のアルキル基である。例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基、２−メチルペンチル基、ネオペンチル基、ｎ−ヘキシル基、４−メチルペンチル基、３−メチルペンチル基、２−メチルペンチル基、３，３−ジメチルブチル基、２，２−ジメチルブチル基、１，１−ジメチルブチル基、１，２−ジメチルブチル基、１，３−ジメチルブチル基、２，３−ジメチルブチル基等が挙げられ、これらのうち、メチル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基、又はネオペンチル基が好ましく、メチル基又はｔ−ブチル基がより好ましく、ｔ−ブチル基が更に好ましい。
【００５６】
Ｒ１で表されるアリール基は、縮環していてもよく、置換基を有していてもよい。置換基を有する場合の置換基としては、前述の置換基Ｚが挙げられ、置換基Ｚとしては、フッ素原子で置換されていてもよいアルキル基、アリール基、フッ素原子又はシアノ基が好ましく、アルキル基がより好ましい。Ｒ１で表されるアリール基は、好ましくは炭素数６〜３０のアリール基であり、より好ましくは炭素数６〜１８のアリール基である。炭素数６〜１８のアリール基は、好ましくは炭素数１〜６のフッ素原子で置換されていてもよいアルキル基、フッ素原子又はシアノ基を有していてもよい炭素数６〜１８のアリール基であり、より好ましくは炭素数１〜４のアルキル基を有していてもよい炭素数６〜１８のアリール基である。例えば、フェニル基、ジメチルフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、メチルナフチル基、ｔ−ブチルナフチル基、アントラニル基、フェナントリル基、クリセニル基、シアノフェニル基、トリフルオロメチルフェニル基、フッ化フェニル基等が挙げられ、これらのうちフェニル基、ジメチルフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、メチルナフチル基、又はｔ−ブチルナフチル基が好ましく、フェニル基、ビフェニル基、又はターフェニル基がより好ましい。
【００５７】
Ｒ１で表されるシリル基は、置換基を有していてもよい。置換基を有する場合の置換基としては、前述の置換基Ｚが挙げられ、置換基Ｚとしては、アルキル基又はフェニル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。Ｒ１で表されるシリル基は、好ましくは炭素数０〜１８のシリル基であり、より好ましくは炭素数３〜１８のシリル基である。炭素数３〜１８のシリル基は、好ましくは炭素数１〜６のアルキル基若しくはフェニル基で置換された炭素数３〜１８のシリル基であり、シリル基の３つの水素原子の全てが、炭素数１〜６のアルキル基及びフェニル基のいずれかで置換されていることがより好ましく、フェニル基で置換されていることが更に好ましい。例えば、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、ｔ−ブチルジメチルシリル基、ジエチルイソプロピルシリル基、ジメチルフェニルシリル基、ジフェニルメチルシリル基、トリフェニルシリル基等が挙げられ、これらのうち、トリメチルシリル基、ジメチルフェニルシリル基又はトリフェニルシリル基が好ましく、トリフェニルシリル基がより好ましい。
【００５８】
Ｒ１が複数存在する場合、複数のＲ１は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。また複数のＲ１は、互いに結合して前述の置換基Ｚを有していてもよいアリール環を形成してもよい。置換基Ｚとしては、アルキル基又はアリール基が好ましく、アルキル基がより好ましい。
複数のＲ１が互いに結合して形成するアリール環は、該複数のＲ１が置換する炭素原子を含め、好ましくは炭素数６〜３０のアリール環であり、より好ましくは炭素数６〜１４のアリール環である。形成する環としてはベンゼン環、ナフタレン環及びフェナントレン環のいずれかであることが好ましく、ベンゼン環又はフェナントレン環であることがより好まく、ベンゼン環であることが更に好ましい。なお、複数のＲ１によって形成される環は複数存在してもよく、例えば、複数のＲ１がそれぞれ互いに結合して２つのベンゼン環を形成し、該複数のＲ１が置換するベンゼン環とともに、フェナントレン環を形成してもよい。
【００５９】
Ｒ１は、電荷輸送能及び電荷に対する安定性の観点から、好ましくはアルキル基、アルキル基を有していてもよいアリール基、及びアルキル基若しくはフェニル基で置換されたシリル基のいずれかであり、より好ましくは炭素数１〜６のアルキル基を有していてもよい炭素数６〜１８のアリール基であり、更に好ましくは炭素数１〜４のアルキル基を有していてもよい炭素数６〜１８のアリール基である。
なかでも、Ｒ１は、好ましくは、メチル基、ｔ−ブチル基、ネオペンチル基、無置換のフェニル基、シアノ基若しくはフッ素原子若しくはトリフルオロメチル基により置換されたフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、無置換のナフチル基、メチル基若しくはｔ−ブチル基により置換されたナフチル基、トリフェニルシリル基、複数のアルキル基又はアリール基がそれぞれ互いに結合して形成されたベンゼン環又はフェナントレン環であり、より好ましくは無置換のフェニル基、ビフェニル基、又はターフェニル基であり、更に好ましくは無置換のフェニル基又はターフェニル基である。
【００６０】
ｎ１は、０〜４の整数であることが好ましく、０〜３の整数であることがより好ましく、０〜２の整数であることが更に好ましい。
【００６１】
Ｒ２〜Ｒ５で表されるアリール基、シリル基の具体例及び好ましい例は、前記Ｒ１で表されるアリール基、シリル基の具体例及び好ましい例と同様である。
Ｒ２〜Ｒ５で表されるアルキル基としては、前記Ｒ１で表されるアルキル基の例示に加え、トリフルオロメチル基等のペルフルオロアルキル基が挙げられる。これらのうち、メチル基、トリフルオロメチル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基、又はネオペンチル基が好ましく、メチル基又はｔ−ブチル基がより好ましく、ｔ−ブチル基が更に好ましい。
【００６２】
Ｒ２〜Ｒ５はそれぞれ独立に、電荷輸送能及び電荷に対する安定性の観点から、好ましくはアルキル基、アリール基、アルキル基若しくはフェニル基で置換されたシリル基、シアノ基、及びフッ素原子のいずれかであり、より好ましくは炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１８のアリール基、炭素数１〜６のアルキル基若しくはフェニル基で置換された炭素数３〜１８のシリル基、シアノ基、及びフッ素原子のいずれかであり、更に好ましくは炭素数１〜４のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基、炭素数１〜６のアルキル基若しくはフェニル基で置換された炭素数３〜１８のシリル基、シアノ基、及びフッ素原子のいずれかである。
なかでも、Ｒ２〜Ｒ５はそれぞれ独立に、好ましくはメチル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基、ネオペンチル基、トリフルオロメチル基、フェニル基、ジメチルフェニル基、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基、フッ素原子、及びシアノ基のいずれかであり、より好ましくはｔ−ブチル基、フェニル基、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基、及びシアノ基のいずれかであり、更に好ましくはｔ−ブチル基、フェニル基、トリフェニルシリル基、及びシアノ基のいずれかである。
【００６３】
ｎ２〜ｎ５はそれぞれ独立に、０〜２の整数であることが好ましく、０又は１であることがより好ましい。カルバゾール骨格に置換基を導入する場合、カルバゾール骨格の３位及び６位が反応活性位であり、合成の容易さ、及び化学的安定性向上の観点から、この位置に置換基を導入することが好ましい。
【００６４】
一般式（１）で表される化合物は、一般式（２）で表されることがより好ましい。
【００６５】
【化１１】
【００６６】
一般式（２）中、Ｒ６及びＲ７はそれぞれ独立に、置換基Ｚを有していてもよいアルキル基、アルキル基を有していてもよいアリール基、シアノ基又はフッ素原子を表す。Ｒ６及びＲ７がそれぞれ複数存在する場合、複数のＲ６及び複数のＲ７は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。また複数のＲ６及び複数のＲ７は、それぞれ互いに結合して置換基Ｚを有していてもよいアリール環を形成してもよい。
ｎ６及びｎ７はそれぞれ独立に、０〜５の整数を表す。
Ｒ８〜Ｒ１１はそれぞれ独立に、水素原子、置換基Ｚを有していてもよいアルキル基、アルキル基を有していてもよいアリール基、置換基Ｚを有していてもよいシリル基、シアノ基又はフッ素原子を表す。
置換基Ｚはアルキル基、アルケニル基、アリール基、芳香族ヘテロ環基、アルコキシ基、フェノキシ基、フッ素原子、シリル基、アミノ基、シアノ基又はこれらを組み合わせて成る基を表し、複数の置換基Ｚは互いに結合してアリール環を形成しても良い。
【００６７】
Ｒ６及びＲ７で表されるアルキル基は、置換基を有していてもよく、飽和であっても不飽和であってもよい。置換基を有する場合の置換基としては、前述の置換基Ｚが挙げられ、置換基Ｚとしては、フッ素原子が好ましい。
Ｒ６及びＲ７で表されるアルキル基は、好ましくは炭素数１〜６のアルキル基であり、より好ましくは炭素数１〜４のアルキル基である。Ｒ６及びＲ７で表されるアルキル基の具体例及び好ましい例は、前記一般式（１）中の、Ｒ２〜Ｒ５で表されるアルキル基の具体例及び好ましい例と同様である。
【００６８】
Ｒ６及びＲ７で表される、アルキル基を有していてもよいアリール基におけるアルキル基は、好ましくは炭素数１〜６のアルキル基であり、より好ましくは炭素数１〜４のアルキル基である。該アルキル基の具体例及び好ましい例は、前記一般式（１）中の、Ｒ２〜Ｒ５で表されるアルキル基の具体例及び好ましい例と同様である。
Ｒ６及びＲ７で表される、アルキル基を有していてもよいアリール基におけるアリール基は、好ましくは炭素数６〜１８のアリール基であり、より好ましくは炭素数６〜１２のアリール基である。例えば、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、アントラニル基、フェナントリル基、クリセニル基等が挙げられ、これらのうちフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、又はナフチル基が好ましく、フェニル基、ビフェニル基、又はターフェニル基がより好ましい。
Ｒ６及びＲ７で表される、アルキル基を有していてもよいアリール基は、無置換のアリール基であることが好ましい。
Ｒ６及びＲ７で表される、アルキル基を有していてもよいアリール基としては、例えば、フェニル基、ジメチルフェニル基、ｔ−ブチルフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、メチルナフチル基、ｔ−ブチルナフチル基、アントラニル基、フェナントリル基、クリセニル基等が挙げられ、フェニル基、ｔ−ブチルフェニル基、又はビフェニル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。
【００６９】
Ｒ６及びＲ７がそれぞれ複数存在する場合、複数のＲ６及び複数のＲ７は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。また複数のＲ６及び複数のＲ７は、それぞれ互いに結合して前述の置換基Ｚを有していてもよいアリール環を形成してもよい。置換基Ｚとしては、アルキル基又はアリール基が好ましく、アルキル基がより好ましい。
複数のＲ６及び複数のＲ７が、それぞれ互いに結合して形成するアリール環は、該複数のＲ６及び該複数のＲ７のそれぞれが置換する炭素原子を含め、好ましくは炭素数６〜３０のアリール環であり、より好ましくは炭素数６〜１４のアリール環であり、更に好ましく炭素数１〜４のアルキル基を有していてもよい炭素数６〜１４のアリール環である。形成する環としては、炭素数１〜４のアルキル基を有していてもよい、ベンゼン環、ナフタレン環及びフェナントレン環のいずれかであることが好ましく、炭素数１〜４のアルキル基を有していてもよいベンゼン環がより好ましく、例えば、ベンゼン環、ｔ−ブチル基で置換されたベンゼン環等が挙げられる。なお、複数のＲ６又は複数のＲ７によって形成される環は複数存在してもよく、例えば、複数のＲ６又は複数のＲ７がそれぞれ互いに結合して２つのベンゼン環を形成し、該複数のＲ６又は該複数のＲ７が置換するベンゼン環とともに、フェナントレン環を形成してもよい。
【００７０】
Ｒ６及びＲ７は、電荷輸送能及び電荷に対する安定性の観点から、好ましくは炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルキル基を有していてもよい炭素数６〜１８のアリール基、シアノ基及びフッ素原子のいずれかであり、更に好ましくは炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルキル基を有していてもよい炭素数６〜１２のアリール基、シアノ基及びフッ素原子のいずれかである。電荷輸送能及び電荷に対する安定性の観点から、Ｒ６及びＲ７はそれぞれ独立に、アルキル基、又はアルキル基を有していてもよいアリール基を表すことも好ましい。
なかでも、Ｒ６及びＲ７はそれぞれ独立に、好ましくは、メチル基、トリフルオロメチル基、ｔ−ブチル基、無置換のフェニル基、ｔ−ブチル基により置換されたフェニル基、ビフェニル基、シアノ基、フッ素原子、及び複数のアルキル基がそれぞれ互いに結合して形成された無置換のベンゼン環又はｔ−ブチル基により置換されたベンゼン環のいずれかであり、より好ましくはメチル基、トリフルオロメチル基、無置換のフェニル基、シアノ基、フッ素原子、及び複数のアルキル基がそれぞれ互いに結合して形成された無置換のベンゼン環又はｔ−ブチル基により置換されたベンゼン環のいずれかであり、最も好ましくは無置換のフェニル基である。
【００７１】
ｎ６及びｎ７はそれぞれ独立に、０〜４の整数であることが好ましく、０〜２の整数であることがより好ましく、０又は１であることが更に好ましい。
【００７２】
Ｒ８〜Ｒ１１で表されるアルキル基は、置換基を有していてもよく、飽和であっても不飽和であってもよい。置換基を有する場合の置換基としては、前述の置換基Ｚが挙げられ、置換基Ｚとしては、フッ素原子が好ましい。
Ｒ８〜Ｒ１１で表されるアルキル基は、好ましくは炭素数１〜６のアルキル基であり、より好ましくは炭素数１〜４のアルキル基である。Ｒ８〜Ｒ１１で表されるアルキル基の具体例及び好ましい例は、前記一般式（１）中の、Ｒ２〜Ｒ５で表されるアルキル基の具体例及び好ましい例と同様である。
【００７３】
Ｒ８〜Ｒ１１で表される、アルキル基を有していてもよいアリール基は、好ましくは炭素数１〜６のアルキル基を有していてもよい炭素数６〜１８のアリール基であり、より好ましくは炭素数１〜４のアルキル基を有していてもよい炭素数６〜１２のアリール基である。
Ｒ８〜Ｒ１１で表される、アルキル基を有していてもよいアリール基の具体例及び好ましい例は、前述のＲ６及びＲ７で表される、アルキル基を有していてもよいアリール基における、具体例及び好ましい例と同様である。
【００７４】
Ｒ８〜Ｒ１１で表されるシリル基は、置換基を有していてもよい。置換基を有する場合の置換基としては、前述の置換基Ｚが挙げられ、置換基Ｚとしては、アルキル基又はフェニル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。Ｒ８〜Ｒ１１で表されるシリル基は、好ましくは炭素数３〜１８のシリル基であり、Ｒ８〜Ｒ１１で表される炭素数３〜１８のシリル基の具体例及び好ましい例は、前記一般式（１）中の、Ｒ１で表されるシリル基における、炭素数３〜１８のシリル基の具体例及び好ましい例と同様である。
【００７５】
Ｒ８〜Ｒ１１はそれぞれ独立に、電荷輸送能及び電荷に対する安定性の観点から、好ましくは水素原子、アルキル基、アルキル基を有していてもよいアリール基、アルキル基若しくはフェニル基で置換されたシリル基、シアノ基、及びフッ素原子のいずれかであり、より好ましくは水素原子、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルキル基を有していてもよい炭素数６〜１８のアリール基、炭素数１〜６のアルキル基若しくはフェニル基で置換された炭素数３〜１８のシリル基、シアノ基、及びフッ素原子のいずれかであり、更に好ましくは水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルキル基を有していてもよい炭素数６〜１２のアリール基、炭素数１〜６のアルキル基若しくはフェニル基で置換された炭素数３〜１８のシリル基、シアノ基、及びフッ素原子のいずれかである。
なかでも、Ｒ８〜Ｒ１１はそれぞれ独立に、好ましくは水素原子、メチル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基、ネオペンチル基、トリフルオロメチル基、フェニル基、ジメチルフェニル基、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基、フッ素原子、及びシアノ基のいずれかであり、より好ましくは水素原子、ｔ−ブチル基、フェニル基、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基、及びシアノ基のいずれかであり、更に好ましくは水素原子、ｔ−ブチル基、フェニル基、トリフェニルシリル基、及びシアノ基のいずれかである。
【００７６】
一般式（１）又は（２）で表される化合物は、炭素原子、水素原子及び窒素原子のみからなる場合が最も好ましい。
【００７７】
一般式（１）又は（２）で表される化合物のガラス転移温度（Ｔｇ）は８０℃以上４００℃以下であることが好ましく、１００℃以上４００℃以下であることがより好ましく、１２０℃以上４００℃以下であることが更に好ましい。
【００７８】
一般式（１）又は（２）が水素原子を有する場合、同位体（重水素原子等）も含む。この場合化合物中の全ての水素原子が同位体に置き換わっていてもよく、また一部が同位体を含む化合物である混合物でもよい。
以下に、一般式（１）又は（２）で表される化合物の具体例を例示するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００７９】
【化１２】
【００８０】
【化１３】
【００８１】
【化１４】
【００８２】
上記一般式（１）又は（２）で表される化合物として例示した化合物は、国際公開第２００４／０７４３９９号等を参考に合成した。例えば、化合物（Ａ−１）は国際公開第２００４／０７４３９９号の５２頁２２行〜５４頁１５行に記載の方法で合成できる。
【００８３】
本発明において、一般式（１）又は（２）で表される化合物は、その用途が限定されることはなく、有機層内のいずれの層に含有されてもよい。一般式（１）又は（２）で表される化合物の導入層としては、発光層、発光層と陰極との間の層、発光層と陽極との間の層のいずれか、若しくは複数に含有されるのが好ましく、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、励起子ブロック層、電荷ブロック層のいずれか、若しくは複数に含有されるのがより好ましい。
本発明では、高温駆動後の色度変化をより抑えるために、一般式（１）又は（２）で表される化合物を発光層又は発光層に隣接する層のいずれかに含有されることが好ましく、発光層に含有されることがより好ましい。また、一般式（１）又は（２）で表される化合物を発光層及び隣接する層の両層に含有させてもよい。
一般式（１）又は（２）で表される化合物を発光層中に含有させる場合、本発明の一般式（１）又は（２）で表される化合物は発光層の全質量に対して０．１〜９９質量％含ませることが好ましく、１〜９５質量％含ませることがより好ましく、１０〜９５質量％含ませることがより好ましい。一般式（１）又は（２）で表される化合物を発光層以外の層に更に含有させる場合は、該層の全質量に対して７０〜１００質量％含まれることが好ましく、８５〜１００質量％含まれることがより好ましい。
【００８４】
〔一般式（ＰＩ−１）で表される化合物と、一般式（１）又は（２）で表される化合物とを含有する発光層〕
本発明は前記一般式（ＰＩ−１）で表される化合物と、前記一般式（１）又は（２）で表される化合物とを含む発光層にも関する。本発明の発光層は有機電界発光素子に用いることができる。
【００８５】
〔一般式（ＰＩ−１）で表される化合物と、一般式（１）又は（２）で表される化合物とを含有する組成物〕
本発明は前記一般式（ＰＩ−１）で表される化合物と、前記一般式（１）又は（２）で表される化合物とを含有する組成物にも関する。
本発明の組成物において、一般式（ＰＩ−１）で表される化合物の含有量は、組成物中の全固形分に対して１〜４０質量％であることが好ましく、３〜２０質量％であることがより好ましい。
本発明の組成物において、一般式（１）又は（２）で表される化合物の含有量は、組成物中の全固形分に対して５０〜９７質量％であることが好ましく、７０〜９０質量％であることがより好ましい。
本発明の組成物における他に含有しても良い成分としては、有機物でも無機物でもよく、有機物としては、後述するホスト材料、蛍光発光材料、燐光発光材料、炭化水素材料として挙げた材料が適用できる。
本発明の組成物は蒸着法やスパッタ法等の乾式成膜法、転写法、印刷法等の湿式成膜法により有機電界発光素子の有機層を形成することができる。
【００８６】
〔有機電界発光素子〕
本発明の素子について詳細に説明する。
本発明の有機電界発光素子は、基板上に、一対の電極と、該電極間に発光層を含む少なくとも一層の有機層とを有する有機電界発光素子であって、前記発光層に、少なくとも一種の一般式（ＰＩ−１）で表される化合物を含有し、かつ、前記少なくとも一層の有機層のいずれかの層に、少なくとも一種の一般式（１）で表される化合物を含有する。
【００８７】
本発明の有機電界発光素子において、発光層は有機層であり、更に複数の有機層を有していてもよい。
発光素子の性質上、陽極及び陰極のうち少なくとも一方の電極は、透明若しくは半透明であることが好ましい。
図１は、本発明に係る有機電界発光素子の構成の一例を示している。図１に示される本発明に係る有機電界発光素子１０は、基板２上において、陽極３と陰極９との間に発光層６が挟まれている。具体的には、陽極３と陰極９との間に正孔注入層４、正孔輸送層５、発光層６、正孔ブロック層７、及び電子輸送層８がこの順に積層されている。
【００８８】
＜有機層の構成＞
前記有機層の層構成としては、特に制限はなく、有機電界発光素子の用途、目的に応じて適宜選択することができるが、前記透明電極上に又は前記半透明電極上に形成されるのが好ましい。この場合、有機層は、前記透明電極又は前記半透明電極上の前面又は一面に形成される。
有機層の形状、大きさ、及び厚み等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００８９】
具体的な層構成として、下記が挙げられるが本発明はこれらの構成に限定されるものではない。
・陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極、
・陽極／正孔輸送層／発光層／ブロック層／電子輸送層／陰極、
・陽極／正孔輸送層／発光層／ブロック層／電子輸送層／電子注入層／陰極、
・陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／ブロック層／電子輸送層／陰極、
・陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／ブロック層／電子輸送層／電子注入層／陰極。
有機電界発光素子の素子構成、基板、陰極及び陽極については、例えば、特開２００８−２７０７３６号公報に詳述されており、該公報に記載の事項を本発明に適用することができる。
【００９０】
＜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。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。
＜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。
＜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。
【００９１】
基板、陽極、陰極については、特開２００８−２７０７３６号公報の段落番号〔００７０〕〜〔００８９〕に記載の事項を本発明に適用することができる。
【００９２】
＜有機層＞
本発明における有機層について説明する。
【００９３】
−有機層の形成−
本発明の有機電界発光素子において、各有機層は、蒸着法やスパッタ法等の乾式成膜法、転写法、印刷法、スピンコート法、バーコート法等の溶液塗布プロセスのいずれによっても好適に形成することができる。有機層の少なくとも１層が溶液塗布プロセスにより形成されたことが好ましい。
【００９４】
（発光層）
＜発光材料＞
本発明における発光材料は、前記一般式（ＰＩ−１）で表される化合物であることが好ましい。
【００９５】
発光層中の発光材料は、発光層中に一般的に発光層を形成する全化合物質量に対して、０．１質量％〜５０質量％含有されるが、耐久性、外部量子効率の観点から１質量％〜５０質量％含有されることが好ましく、２質量％〜４０質量％含有されることがより好ましい。
【００９６】
発光層の厚さは、特に限定されるものではないが、通常、２ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、中でも、外部量子効率の観点で、３ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、５ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。
【００９７】
本発明の素子における発光層は、発光材料のみで構成されていても良く、ホスト材料と発光材料の混合層とした構成でも良い。発光材料は蛍光発光材料でも燐光発光材料であっても良く、ドーパントは一種であっても二種以上であっても良い。ホスト材料は電荷輸送材料であることが好ましい。ホスト材料は一種であっても二種以上であっても良く、例えば、電子輸送性のホスト材料とホール輸送性のホスト材料を混合した構成が挙げられる。更に、発光層中に電荷輸送性を有さず、発光しない材料を含んでいても良い。本発明の素子における発光層としては、ホスト材料として一般式（１）又は（２）で表される化合物と発光材料として一般式（ＰＩ−１）で表される化合物とを用いたものが好ましい。
また、発光層は一層であっても二層以上の多層であってもよい。発光層が複数の場合、一般式（１）又は（２）で表される化合物及び（ＰＩ−１）で表される化合物を二層以上の発光層に含んでもよい。また、それぞれの発光層が異なる発光色で発光してもよい。
【００９８】
＜ホスト材料＞
本発明に用いるホスト材料は、前記一般式（１）又は（２）で表される化合物が好ましい。
一般式（１）又は（２）で表される化合物は、正孔と電子の両電荷を輸送可能な化合物であり、一般式（ＰＩ−１）で表される化合物と組み合わせることで、発光層内における正孔と電子の輸送能のバランスが温度や電場などの外部環境により変化することを抑止することができる。これにより、カルバゾール基を有する化合物であるにもかかわらず駆動耐久性を向上させることができる。更に、高温駆動後の色変化を抑制することができる。
【００９９】
本発明に用いられるホスト材料として、以下の化合物を更に含有していても良い。例えば、ピロール、インドール、カルバゾール（ＣＢＰ（４，４’−ジ（９−カルバゾリル）ビフェニル）など）、アザインドール、アザカルバゾール、トリアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、ピラゾール、イミダゾール、チオフェン、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、ポルフィリン系化合物、ポリシラン系化合物、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマー、有機シラン、カーボン膜、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、イミダゾール、ピラゾール、トリアゾ−ル、オキサゾ−ル、オキサジアゾ−ル、フルオレノン、アントラキノジメタン、アントロン、ジフェニルキノン、チオピランジオキシド、カルボジイミド、フルオレニリデンメタン、ジスチリルピラジン、フッ素置換芳香族化合物、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン、８−キノリノ−ル誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾ−ルやベンゾチアゾ−ルを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体及びそれらの誘導体（置換基や縮環を有していてもよい）等を挙げることができる。
【０１００】
本発明における発光層において、前記ホスト材料（一般式（１）又は（２）で表される化合物も含む）の三重項最低励起エネルギー（Ｔ１エネルギー）が、前記燐光発光材料のＴ１エネルギーより高いことが色純度、発光効率、駆動耐久性の点で好ましい。
【０１０１】
また、本発明におけるホスト化合物の含有量は、特に限定されるものではないが、発光効率、駆動電圧の観点から、発光層を形成する全化合物質量に対して１５質量％以上９８質量％以下であることが好ましい。
【０１０２】
（蛍光発光材料）
本発明に使用できる蛍光発光材料の例としては、例えば、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、スチリルベンゼン誘導体、ポリフェニル誘導体、ジフェニルブタジエン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、ナフタルイミド誘導体、クマリン誘導体、縮合芳香族化合物、ペリノン誘導体、オキサジアゾール誘導体、オキサジン誘導体、アルダジン誘導体、ピラリジン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、ビススチリルアントラセン誘導体、キナクリドン誘導体、ピロロピリジン誘導体、チアジアゾロピリジン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、スチリルアミン誘導体、ジケトピロロピロール誘導体、芳香族ジメチリディン化合物、８−キノリノール誘導体の錯体やピロメテン誘導体の錯体に代表される各種錯体等、ポリチオフェン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン等のポリマー化合物、有機シラン誘導体などの化合物等が挙げられる。
【０１０３】
（燐光発光材料）
本発明に使用できる燐光発光材料としては、一般式（ＰＩ−１）で表される化合物の他、例えば、ＵＳ６３０３２３８Ｂ１、ＵＳ６０９７１４７、ＷＯ００／５７６７６、ＷＯ００／７０６５５、ＷＯ０１／０８２３０、ＷＯ０１／３９２３４Ａ２、ＷＯ０１／４１５１２Ａ１、ＷＯ０２／０２７１４Ａ２、ＷＯ０２／１５６４５Ａ１、ＷＯ０２／４４１８９Ａ１、ＷＯ０５／１９３７３Ａ２、特開２００１−２４７８５９、特開２００２−３０２６７１、特開２００２−１１７９７８、特開２００３−１３３０７４、特開２００２−２３５０７６、特開２００３−１２３９８２、特開２００２−１７０６８４、ＥＰ１２１１２５７、特開２００２−２２６４９５、特開２００２−２３４８９４、特開２００１−２４７８５９、特開２００１−２９８４７０、特開２００２−１７３６７４、特開２００２−２０３６７８、特開２００２−２０３６７９、特開２００４−３５７７９１、特開２００６−２５６９９９、特開２００７−１９４６２、特開２００７−８４６３５、特開２００７−９６２５９等の特許文献に記載の燐光発光化合物などが挙げられ、中でも、更に好ましい発光材料としては、Ｉｒ錯体、Ｐｔ錯体、Ｃｕ錯体、Ｒｅ錯体、Ｗ錯体、Ｒｈ錯体、Ｒｕ錯体、Ｐｄ錯体、Ｏｓ錯体、Ｅｕ錯体、Ｔｂ錯体、Ｇｄ錯体、Ｄｙ錯体、及びＣｅ錯体が挙げられる。特に好ましくは、Ｉｒ錯体、Ｐｔ錯体、又はＲｅ錯体であり、中でも金属−炭素結合、金属−窒素結合、金属−酸素結合、金属−硫黄結合の少なくとも一つの配位様式を含むＩｒ錯体、Ｐｔ錯体、又はＲｅ錯体が好ましい。更に、発光効率、駆動耐久性、色度等の観点で、３座以上の多座配位子を含むＩｒ錯体、Ｐｔ錯体、又はＲｅ錯体が特に好ましい。
【０１０４】
本発明に用いることのできる燐光発光材料（一般式（ＰＩ−１）で表される化合物及び／又は併用する燐光発光材料）の含有量は、発光層の総質量に対して、０．１質量％以上５０質量％以下の範囲が好ましく、０．３質量％以上４０質量％以下の範囲がより好ましく、０．５質量％以上３０質量％以下の範囲が最も好ましい。特に０．５質量％以上３０質量％以下の範囲では、その有機電界発光素子の発光の色度は、燐光発光材料の添加濃度依存性が小さい。
本発明の有機電界発光素子は、上記化合物（ＰＩ−１）（一般式（ＰＩ−１）で表される化合物）の少なくとも一種を該発光層の総質量に対して０．５〜３０質量％含有することが最も好ましい。
【０１０５】
（電荷輸送層）
電荷輸送層とは、有機電界発光素子に電圧を印加した際に電荷移動が起こる層をいう。具体的には正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層、発光層、正孔ブロック層、電子輸送層又は電子注入層が挙げられる。好ましくは、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層又は発光層である。塗布法により形成される電荷輸送層が正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層又は発光層であれば、低コストかつ高効率な有機電界発光素子の製造が可能となる。また、電荷輸送層として、より好ましくは、正孔注入層、正孔輸送層又は電子ブロック層である。
【０１０６】
−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。
正孔注入層には電子受容性ドーパントを含有することが好ましい。正孔注入層に電子受容性ドーパントを含有することにより、正孔注入性が向上し、駆動電圧が低下する、効率が向上するなどの効果がある。電子受容性ドーパントとは、ドープされる材料から電子を引き抜き、ラジカルカチオンを発生させることが可能な材料であれば有機材料、無機材料のうちいかなるものでもよいが、例えばベンゾキノンやその誘導体、及び金属酸化物等が挙げられ、好ましくはテトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）、テトラフルオロテトラシアノキノジメタン（Ｆ４−ＴＣＮＱ）、酸化モリブデンである。
【０１０７】
正孔注入層中の電子受容性ドーパントは、正孔注入層を形成する全化合物質量に対して、０．０１質量％〜５０質量％含有されることが好ましく、０．１質量％〜４０質量％含有されることがより好ましく、０．５質量％〜３０質量％含有されることが更に好ましい。
【０１０８】
−電子注入層、電子輸送層−
電子注入層、電子輸送層は、陰極又は陰極側から電子を受け取り陽極側に輸送する機能を有する層である。
電子注入層には電子供与性ドーパントを含有することが好ましい。電子注入層に電子供与性ドーパントを含有させることにより、電子注入性が向上し、駆動電圧が低下する、効率が向上するなどの効果がある。電子供与性ドーパントとは、ドープされる材料に電子を与え、ラジカルアニオンを発生させることが可能な材料であれば有機材料、無機材料のうちいかなるものでもよいが、例えば、テトラチアフルバレン（ＴＴＦ）、テトラチアナフタセン（ＴＴＴ）、リチウム、セシウムなどが挙げられる。
正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層については、特開２００８−２７０７３６号公報の段落番号〔０１６５〕〜〔０１６７〕に記載の事項を本発明に適用することができる。
【０１０９】
本発明の素子において、電子受容性ドーパント又は電子供与性ドーパントを含有した素子は、それらを含有しない素子に対し、外部量子効率の相対値が向上する。その理由は明らかでないが、次のように考えている。電子注入性やホール注入性が向上すると、発光層内の電荷バランスが崩れ、発光位置が変化する。正孔注入性が向上すると発光層の陰極側界面に電荷がたまり、その位置での発光する割合が増加し、電子注入性が向上すると発光層の陽極側界面に電荷がたまり、その位置での発光する割合が増化する。電子受容性ドーパント又は電子供与性ドーパントを含有しない素子では、この発光位置の変化が大きく、それぞれ正孔ブロック層、電子ブロック層により励起子の失活を受け、効率が大きく低下したのに対し、電子受容性ドーパント又は電子供与性ドーパントを含有した素子では、発光位置が大きく変化せず、効率が維持されるため、結果として外部量子効率の相対値が向上すると考えられる。
【０１１０】
電子注入層中の電子供与性ドーパントは、電子注入層を形成する全化合物質量に対して、０．０１質量％〜５０質量％含有されることが好ましく、０．１質量％〜４０質量％含有されることがより好ましく、０．５質量％〜３０質量％含有されることが更に好ましい。
【０１１１】
−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有機化合物の例としては、アルミニウム（ＩＩＩ）ビス（２−メチル−８−キノリナト）４−フェニルフェノレート（Ａｌｕｍｉｎｕｍ （ＩＩＩ）ｂｉｓ（２−ｍｅｔｈｙｌ−８−ｑｕｉｎｏｌｉｎａｔｏ）４−ｐｈｅｎｙｌｐｈｅｎｏｌａｔｅ（ＢＡｌｑと略記する））等のアルミニウム錯体、トリアゾール誘導体、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（２，９−Ｄｉｍｅｔｈｙｌ−４，７−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−１，１０−ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ（ＢＣＰと略記する））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、上述した材料の一種又は二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。
【０１１２】
−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有機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。
電子ブロック層は、上述した材料の一種又は二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。
【０１１３】
＜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。
保護層については、特開２００８−２７０７３６号公報の段落番号〔０１６９〕〜〔０１７０〕に記載の事項を本発明に適用することができる。
【０１１４】
＜封止容器＞
本発明の素子は、封止容器を用いて素子全体を封止してもよい。
封止容器については、特開２００８−２７０７３６号公報の段落番号〔０１７１〕に記載の事項を本発明に適用することができる。
【０１１５】
（駆動）
本発明の有機電界発光素子は、陽極と陰極との間に直流（必要に応じて交流成分を含んでもよい）電圧（通常２ボルト〜１５ボルト）、又は直流電流を印加することにより、発光を得ることができる。
本発明の有機電界発光素子の駆動方法については、特開平２−１４８６８７号、同６−３０１３５５号、同５−２９０８０号、同７−１３４５５８号、同８−２３４６８５号、同８−２４１０４７号の各公報、特許第２７８４６１５号、米国特許５８２８４２９号、同６０２３３０８号の各明細書等に記載の駆動方法を適用することができる。
【０１１６】
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。
【０１１７】
本発明の発光素子の外部量子効率としては、外部量子効率が１５％以上３０％以下であることが好ましい。外部量子効率の数値は８０℃で素子を駆動したときの外部量子効率の最大値、若しくは、８０℃で素子を駆動したときの１００〜１０００ｃｄ／ｍ２付近での外部量子効率の値を用いることができる。
【０１１８】
本発明の発光素子は、陽極側から発光を取り出す、いわゆるトップエミッション方式であっても良い。
【０１１９】
本発明における有機ＥＬ素子は、共振器構造を有しても良い。例えば、透明基板上に、屈折率の異なる複数の積層膜よりなる多層膜ミラー、透明又は半透明電極、発光層、及び金属電極を重ね合わせて有する。発光層で生じた光は多層膜ミラーと金属電極を反射板としてその間で反射を繰り返し共振する。
別の好ましい態様では、透明基板上に、透明又は半透明電極と金属電極がそれぞれ反射板として機能して、発光層で生じた光はその間で反射を繰り返し共振する。
共振構造を形成するためには、２つの反射板の有効屈折率、反射板間の各層の屈折率と厚みから決定される光路長を所望の共振波長の得るのに最適な値となるよう調整される。第一の態様の場合の計算式は特開平９−１８０８８３号明細書に記載されている。第２の態様の場合の計算式は特開２００４−１２７７９５号明細書に記載されている。
【０１２０】
（本発明の発光素子の用途）
本発明の発光素子は、発光装置、ピクセル、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、又は光通信等に好適に利用できる。特に、照明装置、表示装置等の発光輝度が高い領域で駆動されるデバイスに好ましく用いられる。
【０１２１】
（発光装置）
次に、図２を参照して本発明の発光装置について説明する。
本発明の発光装置は、前記有機電界発光素子を用いてなる。
図２は、本発明の発光装置の一例を概略的に示した断面図である。
図２の発光装置２０は、基板（支持基板）２、有機電界発光素子１０、封止容器１６等により構成されている。
【０１２２】
有機電界発光素子１０は、基板２上に、陽極（第一電極）３、有機層１１、陰極（第二電極）９が順次積層されて構成されている。また、陰極９上には、保護層１２が積層されており、更に、保護層１２上には接着層１４を介して封止容器１６が設けられている。なお、各電極３、９の一部、隔壁、絶縁層等は省略されている。
ここで、接着層１４としては、エポキシ樹脂等の光硬化型接着剤や熱硬化型接着剤を用いることができ、例えば熱硬化性の接着シートを用いることもできる。
【０１２３】
本発明の発光装置の用途は特に制限されるものではなく、例えば、照明装置のほか、テレビ、パーソナルコンピュータ、携帯電話、電子ペーパ等の表示装置とすることができる。
【０１２４】
（照明装置）
次に、図３を参照して本発明の実施形態に係る照明装置について説明する。
図３は、本発明の実施形態に係る照明装置の一例を概略的に示した断面図である。
本発明の実施形態に係る照明装置４０は、図３に示すように、前述した有機ＥＬ素子１０と、光散乱部材３０とを備えている。より具体的には、照明装置４０は、有機ＥＬ素子１０の基板２と光散乱部材３０とが接触するように構成されている。
光散乱部材３０は、光を散乱できるものであれば特に制限されないが、図３においては、透明基板３１に微粒子３２が分散した部材とされている。透明基板３１としては、例えば、ガラス基板を好適に挙げることができる。微粒子３２としては、透明樹脂微粒子を好適に挙げることができる。ガラス基板及び透明樹脂微粒子としては、いずれも、公知のものを使用できる。このような照明装置４０は、有機電界発光素子１０からの発光が散乱部材３０の光入射面３０Ａに入射されると、入射光を光散乱部材３０により散乱させ、散乱光を光出射面３０Ｂから照明光として出射するものである。
【実施例】
【０１２５】
以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明の範囲は以下の具体例に制限されるものではない。
【０１２６】
実施例で使用した一般式（１）又は（２）で表される化合物は、国際公開第２００４／０７４３９９号等を参考に合成した。例えば、化合物（Ａ−１）は国際公開第２００４／０７４３９９号の５２頁２２行〜５４頁１５行に記載の方法で合成した。一般式（ＰＩ−１）で表される化合物は、米国特許出願公開第２００７／０１９０３５９号や米国特許出願公開第２００８／０２９７０３３号を参考に合成した。例えば、化合物１は、米国特許出願公開第２００７／０１９０３５９号の４４頁［０１０４］〜４５頁［０１０７］に記載の方法で合成した。
【０１２７】
なお、本実施例に用いた有機材料は全て昇華精製したものを用い、高速液体クロマトグラフィー（東ソーＴＳＫｇｅｌ ＯＤＳ−１００Ｚ）により分析し、２５４ｎｍの吸収強度面積比で９９．９％以上のものを用いた。
【０１２８】
〔実施例１−１〕
０．５ｍｍ厚み、２．５ｃｍ角の酸化インジウム錫（ＩＴＯ）膜を有するガラス基板（ジオマテック社製、表面抵抗１０Ω／□）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（ＩＴＯ膜）上に真空蒸着法にて以下の有機層を順次蒸着した。
第１層：ＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）：膜厚１０ｎｍ
第２層：ＮＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ジ−α−ナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル）−ベンジジン）：膜厚３０ｎｍ
第３層：ＣＢＰ（４，４’−ジ（９−カルバゾリル）ビフェニル）：膜厚５ｎｍ
第４層：化合物１（５質量％）、Ａ−１（９５質量％）：膜厚３０ｎｍ
第５層：ＢＡｌｑ：膜厚３０ｎｍ
この上に、フッ化リチウム０．２ｎｍ及び金属アルミニウム７０ｎｍをこの順に蒸着し陰極とした。
得られた積層体を、大気に触れさせること無く、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及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、実施例１−１の有機電界発光素子を得た。
【０１２９】
〔実施例１−２〜１−３１及び比較例１−１〜１−９〕
実施例１−１における第４層の構成材料を、下記表１中に示す材料に変更した以外は、実施例１−１と同様にして、実施例１−２〜１−３１、及び比較例１−１〜１−９の有機電界発光素子を得た。表１中、色度変化の評価における記号「＜」は不等号を意味し、例えば「＜０．００５」は色度変化が０．００５未満であったことを意味する。
【０１３０】
【表１】
【０１３１】
〔実施例２−１〕
０．５ｍｍ厚み、２．５ｃｍ角の酸化インジウム錫（ＩＴＯ）膜を有するガラス基板（ジオマテック社製、表面抵抗１０Ω／□）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（ＩＴＯ膜）上に真空蒸着法にて以下の有機層を順次蒸着した。
第１層：ＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）：膜厚１０ｎｍ
第２層：ＮＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ジ−α−ナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル）−ベンジジン）：膜厚３０ｎｍ
第３層：化合物１（５質量％）、Ａ−１（９５質量％）：膜厚３０ｎｍ
第４層：Ａ−１：膜厚５ｎｍ
第５層：Ａｌｑ（トリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム錯体）：膜厚４０ｎｍ
この上に、フッ化リチウム０．２ｎｍ及び金属アルミニウム７０ｎｍをこの順に蒸着し陰極とした。
得られた積層体を、大気に触れさせること無く、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及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、実施例２−１の有機電界発光素子を得た。
【０１３２】
〔実施例２−２〜２−５及び比較例２−１〜２−３〕
実施例２−１において、第３層に用いた化合物１並びに第３層及び第４層に用いたＡ−１を、下記表２中に示す材料に変更した以外は、実施例２−１と同様にして、実施例２−２〜２−５、及び比較例２−１〜２−３の有機電界発光素子を得た。表２中、色度変化の評価における記号「＜」は不等号を意味し、例えば「＜０．００５」は色度変化が０．００５未満であったことを意味する。
【０１３３】
【表２】
【０１３４】
〔実施例３−１〕
０．５ｍｍ厚み、２．５ｃｍ角の酸化インジウム錫（ＩＴＯ）膜を有するガラス基板（ジオマテック社製、表面抵抗１０Ω／□）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（ＩＴＯ膜）上に真空蒸着法にて以下の有機層を順次蒸着した。
第１層：ＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）：膜厚１０ｎｍ
第２層：ＮＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ジ−α−ナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル）−ベンジジン）：膜厚３０ｎｍ
第３層：Ａ−１：膜厚５ｎｍ
第４層：化合物１（５質量％）、Ａ−１（９５質量％）：膜厚３０ｎｍ
第５層：ＢＡｌｑ：膜厚３０ｎｍ
この上に、フッ化リチウム０．２ｎｍ及び金属アルミニウム７０ｎｍをこの順に蒸着し陰極とした。
得られた積層体を、大気に触れさせること無く、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及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、実施例３−１の有機電界発光素子を得た。
【０１３５】
〔実施例３−２〜３−６及び比較例３−１〜３−３〕
実施例３−１において、第３層及び第４層に用いたＡ−１並びに第４層に用いた化合物１を、下記表３中に示す材料に変更した以外は、実施例３−１と同様にして、実施例３−２〜３−６、及び比較例３−１〜３−３の有機電界発光素子を得た。表３中、色度変化の評価における記号「＜」は不等号を意味し、例えば「＜０．００５」は色度変化が０．００５未満であったことを意味する。
【０１３６】
【表３】
【０１３７】
〔実施例４−１〕
０．５ｍｍ厚み、２．５ｃｍ角のＩＴＯ膜を有するガラス基板（ジオマテック社製、表面抵抗１０Ω／□）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。これにＰＥＤＯＴ（ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン））／ＰＳＳ（ポリスチレンスルホン酸）水溶液（ＢａｙｔｒｏｎＰ（標準品））をスピンコート（４０００ｒｐｍ、６０秒間）し、１２０℃で１０分間乾燥することにより、正孔輸送層（厚さ１５０ｎｍ）を形成させた。
この上に化合物Ａ−１を１質量％及び化合物１を０．０５質量％含有するトルエン溶液をスピンコート（２０００ｒｐｍ、６０秒間）し、発光層（厚さ５０ｎｍ）を形成させた。この上に、ＢＡｌｑ［ビス−（２−メチル−８−キノリノレート）−４−（フェニルフェノレート）アルミニウム］を真空蒸着法により４０ｎｍ蒸着して電子輸送層とし、更にフッ化リチウム０．２ｎｍ及び金属アルミニウム１５０ｎｍをこの順に蒸着させ陰極とした。これを大気に触れさせること無く、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及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、実施例４−１の有機ＥＬ素子を得た。
【０１３８】
〔実施例４−２〜４−４及び比較例４−１〜４−３〕
実施例４−１における発光層の構成材料を、下記表４中に示す材料に変更した以外は、実施例４−１と同様にして、実施例４−２〜４−４、及び比較例４−１〜４−３の有機ＥＬ素子を得た。表４中、色度変化の評価における記号「＜」は不等号を意味し、例えば「＜０．００５」は色度変化が０．００５未満であったことを意味する。
【０１３９】
【表４】
【０１４０】
〔実施例５−１〕
０．５ｍｍ厚み、２．５ｃｍ角の酸化インジウム錫（ＩＴＯ）膜を有するガラス基板（ジオマテック社製、表面抵抗１０Ω／□）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（ＩＴＯ膜）上に真空蒸着法にて以下の有機層を順次蒸着した。
第１層：ＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）：膜厚１０ｎｍ
第２層：ＮＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ジ−α−ナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル）−ベンジジン）：膜厚２０ｎｍ
第３層：ＣＢＰ（４，４’−ジ（９−カルバゾリル）ビフェニル）：膜厚５ｎｍ
第４層：化合物１（５質量％）、Ａ−１（９５質量％）：膜厚３０ｎｍ
第５層：ＢＡｌｑ：膜厚１０ｎｍ
第６層：ＢＣＰ（９９質量％）、Ｌｉ（１質量％）：膜厚３０ｎｍ
この上に、フッ化リチウム０．２ｎｍ及び金属アルミニウム７０ｎｍをこの順に蒸着し陰極とした。
得られた積層体を、大気に触れさせること無く、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及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、実施例５−１の有機電界発光素子を得た。
【０１４１】
〔実施例５−２〜５−４及び比較例５−１〜５−４〕
実施例５−１において、第４層に用いた化合物１及びＡ−１を、下記表５中に示す材料に変更した以外は、実施例５−１と同様にして、実施例５−２〜５−４、及び比較例５−１〜５−４の有機電界発光素子を得た。表５中、色度変化の評価における記号「＜」は不等号を意味し、例えば「＜０．００５」は色度変化が０．００５未満であったことを意味する。
【０１４２】
【表５】
【０１４３】
〔実施例６−１〕
０．５ｍｍ厚み、２．５ｃｍ角の酸化インジウム錫（ＩＴＯ）膜を有するガラス基板（ジオマテック社製、表面抵抗１０Ω／□）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（ＩＴＯ膜）上に真空蒸着法にて以下の有機層を順次蒸着した。
第１層：２−ＴＮＡＴＡ（９９．７質量％）、Ｆ４−ＴＣＮＱ（０．３質量％）：膜厚５０ｎｍ
第２層：ＮＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ジ−α−ナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル）−ベンジジン）：膜厚１０ｎｍ
第３層：ＣＢＰ（４，４’−ジ（９−カルバゾリル）ビフェニル）：膜厚５ｎｍ
第４層：化合物１（５質量％）、Ａ−１（９５質量％）：膜厚３０ｎｍ
第５層：ＢＡｌｑ：膜厚１０ｎｍ
この上に、フッ化リチウム０．２ｎｍ及び金属アルミニウム７０ｎｍをこの順に蒸着し陰極とした。
得られた積層体を、大気に触れさせること無く、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及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、実施例６−１の有機電界発光素子を得た。
【０１４４】
〔実施例６−２〜６−４及び比較例６−１〜６−４〕
実施例６−１において、第４層に用いた化合物１及びＡ−１を、下記表６中に示す材料に変更した以外は、実施例６−１と同様にして、実施例６−２〜６−４、及び比較例６−１〜６−４の有機電界発光素子を得た。表６中、色度変化の評価における記号「＜」は不等号を意味し、例えば「＜０．００５」は色度変化が０．００５未満であったことを意味する。
【０１４５】
【表６】
【０１４６】
（有機電界発光素子の性能評価）
上記のように得られた各素子の性能は以下のように評価した。
【０１４７】
（ａ）高温駆動時の外部量子効率
８０℃の恒温槽中で、東陽テクニカ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、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。これらを元に輝度が３６０ｃｄ／ｍ２付近の外部量子効率を輝度換算法により算出し、表１においては比較例１−１の値を、表２においては比較例２−１の値を、表３においては比較例３−１の値を、表４においては比較例４−１の値を、表５においては比較例５−１の値を、表６においては比較例６−１の値をそれぞれ１００として、各表において相対値で示した。外部量子効率は数字が大きいほど優れており好ましい。
【０１４８】
（ｂ）高温駆動時の耐久性
８０℃の恒温槽中で、各素子を輝度が１０００ｃｄ／ｍ２になるように直流電圧を印加して発光させ続け、輝度が５００ｃｄ／ｍ２になるまでに要した時間を駆動耐久性の指標とし、表１においては比較例１−１の値を、表２においては比較例２−１の値を、表３においては比較例３−１の値を、表４においては比較例４−１の値を、表５においては比較例５−１の値を、表６においては比較例６−１の値をそれぞれ１００として、各表において相対値で示した。耐久性は数字が大きいほど優れており好ましい。
【０１４９】
（ｃ）高温駆動後の電圧差
８０℃の恒温槽中で、各素子を輝度が１０００ｃｄ／ｍ２になるように直流電圧を印加した時の印加電圧と、直流電圧を印加して発光させ続け、輝度が５００ｃｄ／ｍ２になった時の印加電圧との差を、高温駆動時の電圧差の指標とし、その値を電圧差ΔＶ（Ｖ）として示した。電圧差ΔＶは数字が小さいほど優れており好ましい。
【０１５０】
（ｄ）高温駆動後の色度変化
８０℃の恒温槽中で各素子の輝度が１０００ｃｄ／ｍ２になるように直流電圧を印加し発光させた時の色度と、直流電圧を印加し続け、輝度が５００ｃｄ／ｍ２になった時の色度のｘ値、ｙ値の差（Δｘ，Δｙ）を高温駆動時の色度変化の指標として、その変化を（Δｘ，Δｙ）として示した。色度変化はその数字が小さいほど優れており好ましい。
【０１５１】
表１〜６の結果から、一般式（１）又は（２）で表されるカルバゾール基を含むホスト材料と、一般式（ＰＩ−１）で表される特定のイリジウム錯体とを用いた本発明の素子は、比較例の素子と比べて、高温駆動時の外部量子効率、耐久性、電圧差及び色度変化に優れており、特に高温駆動時の耐久性が極めて優れていることが分かる。
【０１５２】
本発明の発光材料とホスト材料が高温駆動時の素子性能、特に耐久性を向上させる理由は明らかではないが、次のように考えている。室温時に比べ高温で素子を駆動すると、より膜状態が変化しやすくなり素子欠陥が生じやすい。これは、一般的にガラス転移温度の低い低分子量の材料や、対称性、分子間相互作用が大きく結晶化しやすい材料においてより顕著に現れると考えられる。また、イリジウム錯体系の燐光材料において、錯体材料の宿命である配位子の離脱を契機とする分解、消光材の生成が素子性能を悪化させることが推定されており、この分解反応も高温で駆動することにより加速される。本発明では分子量を大きくし、結晶化を起こしにくいホスト材料を用いたことで膜状態の変化が低減したこと、また発光材料の配位子を縮環したことで、イリジウム錯体の安定性が向上し、配位子の解離を抑制できたことにより、素子性能が大幅に向上したものと考えられる。
【０１５３】
発光装置、表示装置、照明装置の場合、各画素部で高い電流密度を通じて瞬間的に高輝度発光させる必要があり、本発明の発光素子はそのような場合に発光効率が高くなるように設計されているため、有利に利用することができる。
また、本発明の素子は車載用途などの高温環境で使用する際においても発光効率や耐久性にも優れ、発光装置、表示装置、照明装置に好適である。
【０１５４】
上記実施例及び比較例で使用した化合物の構造を以下に示す。
【０１５５】
【化１５】
【０１５６】
【化１６】
【０１５７】
【化１７】
【０１５８】
【化１８】
【０１５９】
【化１９】
【０１６０】
【化２０】
【符号の説明】
【０１６１】
２・・・基板
３・・・陽極
４・・・正孔注入層
５・・・正孔輸送層
６・・・発光層
７・・・正孔ブロック層
８・・・電子輸送層
９・・・陰極
１０・・・有機電界発光素子（有機ＥＬ素子）
１１・・・有機層
１２・・・保護層
１４・・・接着層
１６・・・封止容器
２０・・・発光装置
３０・・・光散乱部材
３０Ａ・・・光入射面
３０Ｂ・・・光出射面
３１・・・透明基板
３２・・・微粒子
４０・・・照明装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機電界発光素子（以下、「素子」、「有機ＥＬ素子」ともいう）に関し、特に、高温駆動時の素子の諸性能（具体的には、外部量子効率、耐久性、色度変化及び電圧差）に優れる有機電界発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機電界発光素子は、低電圧駆動で高輝度の発光が得られることから、近年活発な研究開発が行われている。一般に有機電界発光素子は、発光層を含む有機層及び該層を挟んだ一対の電極から構成されており、陰極から注入された電子と陽極から注入された正孔が発光層において再結合し、生成した励起子のエネルギーを発光に利用するものである。
【０００３】
近年、燐光発光材料を用いることにより、素子の高効率化が進んでいる。例えば、燐光発光材料としてイリジウム錯体や白金錯体などを用い、発光効率及び耐熱性が向上した有機電界発光素子が研究されている。
また、発光材料をホスト材料中にドープした発光層を用いるドープ型素子が広く採用されている。
近年、ホスト材料の開発が盛んに行われており、例えば特許文献１及び２には発光効率が高く、画素欠陥が少なく、耐熱性に優れる素子の作製を目的として、アリール基が複数連結したカルバゾール化合物をホスト材料に用いた素子が開示されている。
また、発光材料に関して、特許文献３には青発光可能で、耐久性に優れ、発光スペクトルがシャープであり低消費電力な素子を得ることを目的として、縮環型燐光発光材料を用いた発明が開示されている。また特許文献４にも特定構造の縮環型燐光発光材料が開示されている。
しかし、従来の素子は、高温駆動時の耐久性が低く、また、高温駆動後の色度変化及び電圧上昇が大きいという問題があり、改善が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第０４／０７４３９９号
【特許文献２】国際公開第０８／０７２５３８号
【特許文献３】米国特許出願公開第２００８／２９７０３３号明細書
【特許文献４】国際公開第０７／０９５１１８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の素子は、高温駆動時の耐久性が低く、また、高温駆動後の色度変化及び電圧上昇が大きいという問題があり、改善が求められていた。
本発明者らは、本発明のホスト材料を、特定の青色燐光材料と組み合わせた場合に、従来よく用いられていたｍＣＢＰに対して、高温駆動時の外部量子効率及び耐久性、並びに、高温駆動後の色度変化及び電圧差に非常に優れた性能を示す素子が提供されることを見出した。
すなわち、本発明の目的は、高温駆動時の外部量子効率及び耐久性が高く、かつ、高温駆動後の色度変化及び電圧上昇が小さい有機電界発光素子の提供にある。
また、本発明の別の目的は有機電界発光素子に有用な発光層及び組成物を提供することである。更に、本発明の別の目的は有機電界発光素子を含む発光装置、表示装置及び照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち、本発明は下記の手段により達成された。
［１］基板上に、一対の電極と、該電極間に発光層を含む少なくとも一層の有機層とを有する有機電界発光素子であって、
前記発光層に、少なくとも一種の一般式（ＰＩ−１）で表される化合物を含有し、かつ、前記少なくとも一層の有機層のいずれかの層に、少なくとも一種の一般式（１）で表される化合物を含有する、有機電界発光素子。
【０００７】
【化１】
一般式（ＰＩ−１）中、Ｒ１〜Ｒ９はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。Ｒ１〜Ｒ９で表される置換基は、互いに結合して環を形成してもよい。
（Ｘ−Ｙ）はモノアニオン性の二座配位子を表す。
ｐは１〜３の整数を表す。
【０００８】
【化２】
一般式（１）中、Ｒ１はアルキル基、アリール基、又はシリル基を表し、更に置換基Ｚを有していてもよい。但し、Ｒ１がカルバゾリル基又はペルフルオロアルキル基を表すことはない。Ｒ１が複数存在する場合、複数のＲ１は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。また複数のＲ１は、互いに結合して置換基Ｚを有していてもよいアリール環を形成してもよい。
Ｒ２〜Ｒ５はそれぞれ独立に、アルキル基、アリール基、シリル基、シアノ基又はフッ素原子を表し、更に置換基Ｚを有していてもよい。Ｒ２〜Ｒ５がそれぞれ複数存在する場合、複数のＲ２〜複数のＲ５は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
置換基Ｚはアルキル基、アルケニル基、アリール基、芳香族ヘテロ環基、アルコキシ基、フェノキシ基、フッ素原子、シリル基、アミノ基、シアノ基又はこれらを組み合わせて成る基を表し、複数の置換基Ｚは互いに結合してアリール環を形成しても良い。
ｎ１は０〜５の整数を表す。
ｎ２〜ｎ５はそれぞれ独立に、０〜４の整数を表す。
【０００９】
［２］前記一般式（ＰＩ−１）において、ｐが３である、上記［１］に記載の有機電界発光素子。
［３］前記一般式（１）で表される化合物を、前記発光層に用いる、上記［１］又は［２］に記載の有機電界発光素子。
［４］前記一般式（１）で表される化合物を、前記発光層と陰極との間の層に用いる、上記［１］〜［３］のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
［５］前記一般式（１）で表される化合物を、前記発光層と陽極との間の層に用いる、上記［１］〜［３］のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【００１０】
［６］前記一般式（１）で表される化合物が、下記一般式（２）で表される、上記［１］〜［５］のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【００１１】
【化３】
一般式（２）中、Ｒ６及びＲ７はそれぞれ独立に、置換基Ｚを有していてもよいアルキル基、アルキル基を有していてもよいアリール基、シアノ基又はフッ素原子を表す。Ｒ６及びＲ７がそれぞれ複数存在する場合、複数のＲ６及び複数のＲ７は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。また複数のＲ６及び複数のＲ７は、それぞれ互いに結合して置換基Ｚを有していてもよいアリール環を形成してもよい。
ｎ６及びｎ７はそれぞれ独立に、０〜５の整数を表す。
Ｒ８〜Ｒ１１はそれぞれ独立に、水素原子、置換基Ｚを有していてもよいアルキル基、アルキル基を有していてもよいアリール基、置換基Ｚを有していてもよいシリル基、シアノ基又はフッ素原子を表す。
置換基Ｚはアルキル基、アルケニル基、アリール基、芳香族ヘテロ環基、アルコキシ基、フェノキシ基、フッ素原子、シリル基、アミノ基、シアノ基又はこれらを組み合わせて成る基を表し、複数の置換基Ｚは互いに結合してアリール環を形成しても良い。
【００１２】
［７］前記一般式（ＰＩ−１）において、Ｒ１〜Ｒ９がそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、シアノ基又はフッ素原子を表し、Ｒ１〜Ｒ９は、互いに結合してアリール環を形成してもよく、ｐが３であり、前記一般式（２）において、Ｒ６及びＲ７はそれぞれ独立に、アルキル基、又はアルキル基を有していてもよいアリール基を表し、ｎ６及びｎ７はそれぞれ独立に、０〜２の整数を表し、Ｒ８〜Ｒ１１はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルキル基を有していてもよいアリール基、アルキル基若しくはフェニル基で置換されたシリル基、シアノ基又はフッ素原子である、上記［６］に記載の有機電界発光素子。
【００１３】
［８］前記一般式（ＰＩ−１）において、Ｒ８が水素原子又はフッ素原子である、上記［１］〜［７］のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
［９］前記電極間に、電子注入層を有し、該電子注入層に電子供与性ドーパントを含有する、上記［１］〜［８］のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
［１０］前記電極間に、正孔注入層を有し、該正孔注入層に電子受容性ドーパントを含有する、上記［１］〜［９］のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【００１４】
［１１］前記一対の電極間にある有機層の少なくとも一層が、溶液塗布プロセスにより形成された、上記［１］〜［１０］のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
［１２］上記［１］〜［３］のいずれか一項に記載の、一般式（ＰＩ−１）で表される化合物と、一般式（１）で表される化合物とを含有する、発光層。
［１３］上記［１］〜［３］のいずれか一項に記載の、一般式（ＰＩ−１）で表される化合物と、一般式（１）で表される化合物とを含有する、組成物。
【００１５】
［１４］上記［１］〜［１１］のいずれか一項に記載の有機電界発光素子を用いた発光装置。
［１５］上記［１］〜［１１］のいずれか一項に記載の有機電界発光素子を用いた表示装置。
［１６］上記［１］〜［１１］のいずれか一項に記載の有機電界発光素子を用いた照明装置。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の有機電界発光素子は、高温駆動時の素子の諸性能に優れる。具体的には、本発明の有機電界発光素子は、高温駆動時の外部量子効率及び耐久性が高く、かつ、高温駆動後の色度変化及び電圧上昇が小さい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る有機ＥＬ素子の層構成の一例（第１実施形態）を示す概略図である。
【図２】本発明に係る発光装置の一例（第２実施形態）を示す概略図である。
【図３】本発明に係る照明装置の一例（第３実施形態）を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
下記、一般式（ＰＩ−１）、一般式（ＰＩＬ−１）、一般式（１）及び一般式（２）の説明における水素原子は同位体（重水素原子等）も含み、また更に置換基を構成する原子は、その同位体も含んでいることを表す。
【００１９】
本発明において、置換基群Ａ及び置換基Ｚを下記のように定義する。
（置換基群Ａ）
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、イソプロピル、ｔ−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、ネオペンチ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、４−メチルフェニル、２，６−ジメチルフェニルなどが挙げられる。）、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。）、ヘテロ環オキシ基（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。）、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。）、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。）、ヘテロ環チオ基（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。）、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。）、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（芳香族ヘテロ環基も包含し、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、ヘテロ原子としては、例えば窒素原子、酸素原子、硫黄原子、リン原子、ケイ素原子、セレン原子、テルル原子であり、具体的にはピリジル、ピラジニル、ピリミジル、ピリダジニル、ピロリル、ピラゾリル、トリアゾリル、イミダゾリル、オキサゾリル、チアゾリル、イソキサゾリル、イソチアゾリル、キノリル、フリル、チエニル、セレノフェニル、テルロフェニル、ピペリジル、ピペリジノ、モルホリノ、ピロリジル、ピロリジノ、ベンゾオキサゾリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾチアゾリル、カルバゾリル基、アゼピニル基、シロリ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。）、シリルオキシ基（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オキシ、トリフェニルシリルオキシなどが挙げられる。）、ホスホリル基
（例えばジフェニルホスホリル基、ジメチルホスホリル基などが挙げられる。）が挙げられる。これらの置換基は更に置換されてもよく、更なる置換基としては、以上に説明した置換基群Ａから選択される基を挙げることができる。
（置換基Ｚ）
アルキル基、アルケニル基、アリール基、芳香族ヘテロ環基、アルコキシ基、フェノキシ基、フッ素原子、シリル基、アミノ基、シアノ基又はこれらを組み合わせて成る基を表し、複数の置換基Ｚは互いに結合してアリール環を形成しても良い。
【００２０】
置換基Ｚが表すアルキル基としては、好ましくは炭素数１〜８のアルキル基であり、より好ましくは炭素数１〜６のアルキル基であり、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ブチル基、シクロプロピル基等が挙げられ、メチル基、エチル基、イソブチル基、又はｔ−ブチル基が好ましく、メチル基がより好ましい。
置換基Ｚが表すアルケニル基としては、好ましくは炭素数２〜８のアルケニル基であり、より好ましくは炭素数２〜６のアルケニル基であり、例えばビニル基、ｎ−プロペニル基、イソプロペニル基、イソブテニル基、ｎ−ブテニル基等が挙げられ、ビニル基、ｎ−プロペニル基、イソブテニル基、又はｎ−ブテニル基が好ましく、ビニル基がより好ましい。
置換基Ｚが表すアリール基としては、好ましくは炭素数６〜１８のアリール基であり、より好ましくは炭素数６〜１２のアリール基である。例えば、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、トリル基、キシリル基等が挙げられ、これらのうちフェニル基、ビフェニル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。
【００２１】
置換基Ｚが表す芳香族ヘテロ環基としては、好ましくは炭素数４〜１２の芳香族ヘテロ環基であり、例えばピリジル基、フリル基、チエニル基等が挙げられ、ピリジル基又はフリル基が好ましく、ピリジル基がより好ましい。
置換基Ｚが表すアルコキシ基としては、好ましくは炭素数１〜８のアルコキシ基であり、より好ましくは炭素数１〜４のアルコキシ基であり、例えばメトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基、イソブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、ｎ−ブトキシ基、シクロプロピルオキシ基等が挙げられ、メトキシ基、エトキシ基、イソブトキシ基、又はｔ−ブトキシ基が好ましく、メトキシ基がより好ましい。
置換基Ｚが表すシリル基及びアミノ基としては、前述の置換基群Ａにおけるシリル基及びアミノ基と同様のものが挙げられる。
複数の置換基Ｚが互いに結合して形成するアリール環としては、ベンゼン環、ナフタレン環等が挙げられ、ベンゼン環が好ましい。
【００２２】
本発明の有機電界発光素子は、基板上に、一対の電極と、該電極間に発光層を含む少なくとも一層の有機層とを有する有機電界発光素子であって、前記発光層に、少なくとも一種の一般式（ＰＩ−１）で表される化合物を含有し、かつ、前記少なくとも一層の有機層のいずれかの層に、少なくとも一種の一般式（１）で表される化合物を含有する。
【００２３】
〔一般式（ＰＩ−１）で表される化合物〕
以下、一般式（ＰＩ−１）で表される化合物について説明する。
【００２４】
【化４】
【００２５】
一般式（ＰＩ−１）中、Ｒ１〜Ｒ９はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。Ｒ１〜Ｒ９で表される置換基は、互いに結合して環を形成してもよい。
（Ｘ−Ｙ）はモノアニオン性の二座配位子を表す。
ｐは１〜３の整数を表す。
【００２６】
Ｒ１〜Ｒ９で表される置換基としては、それぞれ独立に、前記置換基群Ａから選択される置換基が挙げられ、Ｒ１〜Ｒ９で表される置換基は、互いに結合して環を形成してもよい。
Ｒ１〜Ｒ９として好ましくは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルキルチオ基、アリール基、ヘテロアリール基、シアノ基、フッ素原子、アルコキシ基、アリールオキシ基、ジアルキルアミノ基又はジアリールアミノ基であり、より好ましくは水素原子、アルキル基、アリール基、シアノ基又はフッ素原子であり、更に好ましくは水素原子、アルキル基、アリール基又はフッ素原子である。
【００２７】
Ｒ１〜Ｒ９で表されるアルキル基は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよく、飽和であっても不飽和であってもよい。置換基を有する場合の置換基としては、前述の置換基Ｚが挙げられ、置換基Ｚとしては、フッ素原子が好ましい。Ｒ１〜Ｒ９で表されるアルキル基は、好ましくは炭素数１〜８のアルキル基であり、より好ましくは炭素数１〜６のアルキル基であり、例えばメチル基、トリフルオロメチル基、エチル基、ビニル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ブチル基、ネオペンチル基、ｎ−ヘキシル基等が挙げられ、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基、ネオペンチル基、又はｎ−ヘキシル基が好ましく、メチル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基、ネオペンチル基、又はｎ−ヘキシル基がより好ましい。
Ｒ１〜Ｒ９で表されるシクロアルキル基は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよく、飽和であっても不飽和であってもよい。置換基を有する場合の置換基としては、前述の置換基Ｚが挙げられ、置換基Ｚとしては、アルキル基が好ましい。Ｒ１〜Ｒ９で表されるシクロアルキル基は、好ましくは炭素数３〜２０のシクロアルキル基であり、より好ましくは炭素数３〜１０のシクロアルキル基であり、更に好ましくは炭素数５〜１０のシクロアルキル基である。例えばシクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロヘキセニル基等が挙げられ、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、又はシクロヘプチル基が好ましい。
【００２８】
Ｒ１〜Ｒ９で表されるアルキルチオ基は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよく、飽和であっても不飽和であってもよい。置換基を有する場合の置換基としては、前述の置換基Ｚが挙げられ、置換基Ｚとしては、フッ素原子が好ましい。Ｒ１〜Ｒ９で表されるアルキルチオ基は、好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１２、更に好ましくは炭素数１〜６であり、例えばメチルチオ基、エチルチオ基、ｎ−プロピルチオ基、イソプロピルチオ基、イソブチルチオ基、ｔ−ブチルチオ基、ｎ−ブチルチオ基、ネオペンチルチオ基、ｎ−ヘキシルチオ基等が挙げられ、メチルチオ基、エチルチオ基が好ましく、メチルチオ基が更に好ましい。
【００２９】
Ｒ１〜Ｒ９で表されるアリール基は、それぞれ独立に、縮環していてもよく、置換基を有していてもよい。置換基を有する場合の置換基としては、前述の置換基Ｚが挙げられ、置換基Ｚとしては、アルキル基又はアリール基が好ましく、アルキル基がより好ましい。Ｒ１〜Ｒ９で表されるアリール基は、好ましくは炭素数１〜６のアルキル基若しくはフェニル基を有していてもよい炭素数６〜１８のアリール基であり、より好ましくは炭素数１〜４のアルキル基を有していてもよい炭素数６〜１２のアリール基である。例えばフェニル基、メチルフェニル基、ジメチルフェニル基、トリメチルフェニル基、イソプロピルフェニル基、ジフェニルフェニル基等が挙げられ、フェニル基、２−メチルフェニル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基、４−イソプロピルフェニル基、又は２，６−ジフェニルフェニル基が好ましく、２，６−ジメチルフェニル基がより好ましい。
【００３０】
Ｒ１〜Ｒ９で表されるヘテロアリール基は、それぞれ独立に、縮環していてもよく、置換基を有していてもよい。置換基を有する場合の置換基としては、前述の置換基Ｚが挙げられ、置換基Ｚとしては、アルキル基又はアリール基が好ましく、アルキル基がより好ましい。Ｒ１〜Ｒ９で表されるヘテロアリール基は、好ましくは炭素数４〜１２のヘテロアリール基であり、より好ましくは炭素数４〜１０のヘテロアリール基であり、例えばピリジル基、フリル基等が挙げられ、ピリジル基が好ましい。
【００３１】
Ｒ１〜Ｒ９で表されるアルコキシ基は、好ましくは炭素数１〜８のアルコキシ基であり、より好ましくは炭素数１〜４のアルコキシ基であり、例えばメトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロピルオキシ基、イソプロポキシ基、イソブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、ｎ−ブトキシ基、シクロプロポキシ基等が挙げられ、メトキシ基、エトキシ基、イソブトキシ基又はｔ−ブトキシ基が好ましく、メトキシ基がより好ましい。
【００３２】
Ｒ１〜Ｒ９で表されるアリールオキシ基は、好ましくは炭素数６〜１２のアリールオキシ基であり、より好ましくは炭素数６〜１０のアリールオキシ基であり、例えばフェノキシ基、ビフェニルオキシ基等が挙げられ、フェノキシ基が好ましい。
【００３３】
Ｒ１〜Ｒ９で表されるジアルキルアミノ基は、好ましくは炭素数２〜１６のジアルキルアミノ基であり、より好ましくは炭素数２〜１２のジアルキルアミノ基であり、例えばジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等が挙げられ、ジメチルアミノ基が好ましい。
【００３４】
Ｒ１〜Ｒ９で表されるジアリールアミノ基は、好ましくは炭素数１２〜２４のジアリールアミノ基であり、より好ましくは炭素数１２〜２０のジアリールアミノ基であり、例えばジフェニルアミノ基、ジナフチルアミノ基等が挙げられ、ジフェニルアミノ基が好ましい。
【００３５】
Ｒ１〜Ｒ９で表される置換基は、互いに結合して環を形成してもよく、環を形成する場合、Ｒ１〜Ｒ９の内の隣接する２つが互いに結合して環を形成することが好ましく、Ｒ１及びＲ２が互いに結合して環を形成することがより好ましい。形成される環としては、シクロアルキル環、アリール環及びヘテロアリール環等が挙げられ、アリール環又はヘテロアリール環が好ましく、アリール環がより好ましい。形成される環は前述の置換基Ｚを有していてもよく、置換基Ｚとしては、アルキル基、アルケニル基又はアリール基が好ましく、アルキル基がより好ましい。また、複数の置換基Ｚは互いに結合してアリール環を形成することも好ましい。
【００３６】
形成されるシクロアルキル環は、Ｒ１〜Ｒ９以外の、環の形成に関わる炭素原子を含め、好ましくは炭素数５〜３０のシクロアルキル環であり、より好ましくは炭素数５〜１４のアリール環である。形成されるシクロアルキル環としては、例えばシクロペンチル環、シクロヘキシル環、インダン環等が挙げられ、シクロヘキシル環又はインダン環が好ましく、インダン環がより好ましい。
形成されるアリール環は、Ｒ１〜Ｒ９以外の、環の形成に関わる炭素原子を含め、好ましくは炭素数６〜３０のアリール環であり、より好ましくは炭素数６〜１４のアリール環である。形成されるアリール環としては、例えばアルキル基を有していてもよい、ベンゼン環、ナフタレン環、フェナントレン環等が挙げられ、アルキル基を有していてもよいベンゼン環が好ましく、ベンゼン環がより好ましい。
形成されるヘテロアリール環は、Ｒ１〜Ｒ９以外の、環の形成に関わる炭素原子を含め、好ましくは炭素数４〜１２のヘテロアリール環であり、より好ましくは炭素数４〜１０のヘテロアリール環である。形成されるヘテロアリール環としては、例えばインドール環、ピリジン環、ピラジン環、フラン環、チオフェン環等が挙げられ、ピラジン環が好ましい。
【００３７】
Ｒ１及びＲ２として好ましくは、水素原子、アルキル基、アリール基（アリール基として好ましくは置換基Ｚを有していても良いフェニル基であり、置換基Ｚとしてはアルキル基、アリール基が好ましく、より好ましくはメチル基、フェニル基）、ヘテロアリール基、アルコキシ基、アルキルチオ基、ジアルキルアミノ基、Ｒ１とＲ２が結合して置換基Ｚを有していても良いベンゼン環を形成する基（置換基Ｚは好ましくはアルキル基）、Ｒ１とＲ２が結合して置換基Ｚを有していても良いピラジン環を形成する基（ピラジン環は好ましくは無置換のピラジン環）であり、より好ましくは、水素原子、アルキル基、アリール基、Ｒ１とＲ２が結合して置換基Ｚを有していても良いベンゼン環を形成する基（置換基Ｚは好ましくはアルキル基）であり、更に好ましくは水素原子、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基、ネオペンチル基、置換基Ｚを有していても良いフェニル基（置換基Ｚは好ましくはアルキル基であり、より好ましくはメチル基）である。
Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６として好ましくは、水素原子、アルキル基、アリール基、シクロアルキル基であり、より好ましくは水素原子、アルキル基、アリール基（アリール基として好ましくは置換基Ｚを有していても良いフェニル基であり、置換基Ｚとしてはアルキル基が好ましく、より好ましくはメチル基、イソプロピル基）であり、更に好ましくは水素原子、アルキル基であり、特に好ましくは水素原子、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基、ネオペンチル基、ｎ−ヘキシル基である。
Ｒ７として好ましくは、水素原子、アルキル基、アリール基（アリール基として好ましくは置換基Ｚを有していても良いフェニル基であり、置換基Ｚとしてはアルキル基が好ましく、より好ましくはメチル基）であり、より好ましくは水素原子、アルキル基であり、更に好ましくは水素原子、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基、ネオペンチル基である。
Ｒ８として好ましくは、水素原子、アルキル基、フッ素原子、アリール基であり、より好ましくは水素原子、アルキル基、フッ素原子であり、更に好ましくは水素原子、フッ素原子である。Ｒ８が水素原子又はフッ素原子であると、理由は不明で有るが、高温駆動時の外部量子効率及び耐久性が高く、かつ、高温駆動後の電圧上昇が小さい素子が得られる。
Ｒ９として好ましくは、水素原子、アルキル基、アリール基であり、より好ましくは水素原子、アルキル基であり、更に好ましくは水素原子である。
【００３８】
ｐは、２又は３であることが好ましく、３であることが更に好ましい。
【００３９】
（Ｘ−Ｙ）は、モノアニオン性の二座配位子を表す。これらの配位子は、光活性特性に直接寄与するのではなく、分子の光活性特性を変更することができると考えられている。発光材料において使用されるモノアニオン性の二座配位子を、当業界で公知であるものから選択することができる。モノアニオン性の二座配位子の非限定的な例は、参照により援用するＬａｍａｎｓｋｙらのＰＣＴ出願である国際公開第０２／１５６４５号の８９〜９０頁に記載されている。好ましいモノアニオン性の二座配位子には、アセチルアセトネート（ａｃａｃ）及びピコリネート（ｐｉｃ）、並びにこれらの誘導体が含まれる。本発明においては錯体の安定性、高い発光量子収率の観点からモノアニオン性の二座配位子は、下記一般式（ＰＩＬ−１）で表される、アセチルアセトネート及びその誘導体であることが好ましい。
【００４０】
【化５】
【００４１】
一般式（ＰＩＬ−１）中、Ｒａ〜Ｒｃはそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基又はアリール基を表す。＊はイリジウムへの配位位置を表す。
【００４２】
Ｒａ〜Ｒｃで表されるアルキル基は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよく、飽和であっても不飽和であってもよい。置換基を有する場合の置換基としては、前述の置換基Ｚが挙げられ、置換基Ｚとしては、フッ素原子が好ましい。Ｒａ〜Ｒｃで表されるアルキル基として、好ましくは炭素数１〜８のアルキル基であり、より好ましくは炭素数１〜４のアルキル基であり、例えばメチル基、エチル基、ビニル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ブチル基、シクロプロピル基、トリフルオロメチル基等が挙げられ、メチル基、エチル基、イソブチル基、又はｔ−ブチル基が好ましく、メチル基又はｔ−ブチル基がより好ましく、メチル基が更に好ましい。
【００４３】
Ｒａ〜Ｒｃで表されるアリール基は、それぞれ独立に、縮環していてもよく、置換基を有していてもよい。置換基を有する場合の置換基としては、前述の置換基Ｚが挙げられ、置換基Ｚとしては、アルキル基が好ましい。Ｒａ〜Ｒｃで表されるアリール基は、好ましくは炭素数６〜１２のアリール基であり、より好ましくは炭素数６〜１０のアリール基であり、例えばフェニル基、トリル基等が挙げられ、フェニル基が好ましい。
【００４４】
Ｒａ及びＲｂは、それぞれ独立に、錯体の安定性の観点から好ましくはアルキル基及びアリール基のいずれかであり、より好ましくはアルキル基である。Ｒａ及びＲｂで表されるアルキル基は、好ましくは炭素数１〜４のアルキル基であり、より好ましくはメチル基及びｔ−ブチル基のいずれかであり、更に好ましくはメチル基である。ＲａとＲｂは、同じであることが好ましい。
Ｒｃは、好ましくは水素原子である。
【００４５】
以下に、一般式（ＰＩ−１）で表される化合物の具体例を例示するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４６】
【化６】
【００４７】
【化７】
【００４８】
【化８】
【００４９】
【化９】
【００５０】
一般式（ＰＩ−１）で表される化合物として例示した化合物は、例えば、米国特許出願公開第２００７／０１９０３５９号や米国特許出願公開第２００８／０２９７０３３号に記載の方法など種々の方法で合成できる。例えば、化合物１は、米国特許出願公開第２００７／０１９０３５９号の４４頁［０１０４］〜４５頁［０１０７］に記載の方法で合成できる。
【００５１】
本発明において、一般式（ＰＩ−１）で表される化合物は、発光層に含有されるが、その用途が限定されることはなく、有機層内のいずれの層に更に含有されてもよい。
本発明では、高温駆動後の色度変化をより抑えるために、以下に記載する一般式（１）又は（２）で表される化合物と、一般式（ＰＩ−１）で表される化合物とを発光層に含有することが好ましい。
一般式（ＰＩ−１）で表される化合物は、発光層の全質量に対して０．１〜３０質量％含ませることが好ましく、１〜２０質量％含ませることがより好ましく、５〜１５質量％含ませることが更に好ましい。
【００５２】
〔一般式（１）で表される化合物〕
以下、一般式（１）で表される化合物について説明する。
【００５３】
【化１０】
【００５４】
一般式（１）中、Ｒ１はアルキル基、アリール基、又はシリル基を表し、更に置換基Ｚを有していてもよい。但し、Ｒ１がカルバゾリル基又はペルフルオロアルキル基を表すことはない。Ｒ１が複数存在する場合、複数のＲ１は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。また複数のＲ１は、互いに結合して置換基Ｚを有していてもよいアリール環を形成してもよい。
Ｒ２〜Ｒ５はそれぞれ独立に、アルキル基、アリール基、シリル基、シアノ基又はフッ素原子を表し、更に置換基Ｚを有していてもよい。Ｒ２〜Ｒ５がそれぞれ複数存在する場合、複数のＲ２〜複数のＲ５は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
置換基Ｚはアルキル基、アルケニル基、アリール基、芳香族ヘテロ環基、アルコキシ基、フェノキシ基、フッ素原子、シリル基、アミノ基、シアノ基又はこれらを組み合わせて成る基を表し、複数の置換基Ｚは互いに結合してアリール環を形成しても良い。
ｎ１は０〜５の整数を表す。
ｎ２〜ｎ５はそれぞれ独立に、０〜４の整数を表す。
【００５５】
Ｒ１で表されるアルキルは、置換基を有していてもよく、飽和であっても不飽和であってもよい。置換基を有する場合の置換基としては、前述の置換基Ｚが挙げられ、置換基Ｚとしては、フッ素原子が好ましい。但し、Ｒ１で表されるアルキル基は、ペルフルオロアルキル基となることはない。Ｒ１で表されるアルキル基は、好ましくは炭素数１〜８のアルキル基であり、より好ましくは炭素数１〜６のアルキル基であり、更に好ましくは炭素数１〜４のアルキル基である。例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基、２−メチルペンチル基、ネオペンチル基、ｎ−ヘキシル基、４−メチルペンチル基、３−メチルペンチル基、２−メチルペンチル基、３，３−ジメチルブチル基、２，２−ジメチルブチル基、１，１−ジメチルブチル基、１，２−ジメチルブチル基、１，３−ジメチルブチル基、２，３−ジメチルブチル基等が挙げられ、これらのうち、メチル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基、又はネオペンチル基が好ましく、メチル基又はｔ−ブチル基がより好ましく、ｔ−ブチル基が更に好ましい。
【００５６】
Ｒ１で表されるアリール基は、縮環していてもよく、置換基を有していてもよい。置換基を有する場合の置換基としては、前述の置換基Ｚが挙げられ、置換基Ｚとしては、フッ素原子で置換されていてもよいアルキル基、アリール基、フッ素原子又はシアノ基が好ましく、アルキル基がより好ましい。Ｒ１で表されるアリール基は、好ましくは炭素数６〜３０のアリール基であり、より好ましくは炭素数６〜１８のアリール基である。炭素数６〜１８のアリール基は、好ましくは炭素数１〜６のフッ素原子で置換されていてもよいアルキル基、フッ素原子又はシアノ基を有していてもよい炭素数６〜１８のアリール基であり、より好ましくは炭素数１〜４のアルキル基を有していてもよい炭素数６〜１８のアリール基である。例えば、フェニル基、ジメチルフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、メチルナフチル基、ｔ−ブチルナフチル基、アントラニル基、フェナントリル基、クリセニル基、シアノフェニル基、トリフルオロメチルフェニル基、フッ化フェニル基等が挙げられ、これらのうちフェニル基、ジメチルフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、メチルナフチル基、又はｔ−ブチルナフチル基が好ましく、フェニル基、ビフェニル基、又はターフェニル基がより好ましい。
【００５７】
Ｒ１で表されるシリル基は、置換基を有していてもよい。置換基を有する場合の置換基としては、前述の置換基Ｚが挙げられ、置換基Ｚとしては、アルキル基又はフェニル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。Ｒ１で表されるシリル基は、好ましくは炭素数０〜１８のシリル基であり、より好ましくは炭素数３〜１８のシリル基である。炭素数３〜１８のシリル基は、好ましくは炭素数１〜６のアルキル基若しくはフェニル基で置換された炭素数３〜１８のシリル基であり、シリル基の３つの水素原子の全てが、炭素数１〜６のアルキル基及びフェニル基のいずれかで置換されていることがより好ましく、フェニル基で置換されていることが更に好ましい。例えば、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、ｔ−ブチルジメチルシリル基、ジエチルイソプロピルシリル基、ジメチルフェニルシリル基、ジフェニルメチルシリル基、トリフェニルシリル基等が挙げられ、これらのうち、トリメチルシリル基、ジメチルフェニルシリル基又はトリフェニルシリル基が好ましく、トリフェニルシリル基がより好ましい。
【００５８】
Ｒ１が複数存在する場合、複数のＲ１は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。また複数のＲ１は、互いに結合して前述の置換基Ｚを有していてもよいアリール環を形成してもよい。置換基Ｚとしては、アルキル基又はアリール基が好ましく、アルキル基がより好ましい。
複数のＲ１が互いに結合して形成するアリール環は、該複数のＲ１が置換する炭素原子を含め、好ましくは炭素数６〜３０のアリール環であり、より好ましくは炭素数６〜１４のアリール環である。形成する環としてはベンゼン環、ナフタレン環及びフェナントレン環のいずれかであることが好ましく、ベンゼン環又はフェナントレン環であることがより好まく、ベンゼン環であることが更に好ましい。なお、複数のＲ１によって形成される環は複数存在してもよく、例えば、複数のＲ１がそれぞれ互いに結合して２つのベンゼン環を形成し、該複数のＲ１が置換するベンゼン環とともに、フェナントレン環を形成してもよい。
【００５９】
Ｒ１は、電荷輸送能及び電荷に対する安定性の観点から、好ましくはアルキル基、アルキル基を有していてもよいアリール基、及びアルキル基若しくはフェニル基で置換されたシリル基のいずれかであり、より好ましくは炭素数１〜６のアルキル基を有していてもよい炭素数６〜１８のアリール基であり、更に好ましくは炭素数１〜４のアルキル基を有していてもよい炭素数６〜１８のアリール基である。
なかでも、Ｒ１は、好ましくは、メチル基、ｔ−ブチル基、ネオペンチル基、無置換のフェニル基、シアノ基若しくはフッ素原子若しくはトリフルオロメチル基により置換されたフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、無置換のナフチル基、メチル基若しくはｔ−ブチル基により置換されたナフチル基、トリフェニルシリル基、複数のアルキル基又はアリール基がそれぞれ互いに結合して形成されたベンゼン環又はフェナントレン環であり、より好ましくは無置換のフェニル基、ビフェニル基、又はターフェニル基であり、更に好ましくは無置換のフェニル基又はターフェニル基である。
【００６０】
ｎ１は、０〜４の整数であることが好ましく、０〜３の整数であることがより好ましく、０〜２の整数であることが更に好ましい。
【００６１】
Ｒ２〜Ｒ５で表されるアリール基、シリル基の具体例及び好ましい例は、前記Ｒ１で表されるアリール基、シリル基の具体例及び好ましい例と同様である。
Ｒ２〜Ｒ５で表されるアルキル基としては、前記Ｒ１で表されるアルキル基の例示に加え、トリフルオロメチル基等のペルフルオロアルキル基が挙げられる。これらのうち、メチル基、トリフルオロメチル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基、又はネオペンチル基が好ましく、メチル基又はｔ−ブチル基がより好ましく、ｔ−ブチル基が更に好ましい。
【００６２】
Ｒ２〜Ｒ５はそれぞれ独立に、電荷輸送能及び電荷に対する安定性の観点から、好ましくはアルキル基、アリール基、アルキル基若しくはフェニル基で置換されたシリル基、シアノ基、及びフッ素原子のいずれかであり、より好ましくは炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１８のアリール基、炭素数１〜６のアルキル基若しくはフェニル基で置換された炭素数３〜１８のシリル基、シアノ基、及びフッ素原子のいずれかであり、更に好ましくは炭素数１〜４のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基、炭素数１〜６のアルキル基若しくはフェニル基で置換された炭素数３〜１８のシリル基、シアノ基、及びフッ素原子のいずれかである。
なかでも、Ｒ２〜Ｒ５はそれぞれ独立に、好ましくはメチル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基、ネオペンチル基、トリフルオロメチル基、フェニル基、ジメチルフェニル基、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基、フッ素原子、及びシアノ基のいずれかであり、より好ましくはｔ−ブチル基、フェニル基、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基、及びシアノ基のいずれかであり、更に好ましくはｔ−ブチル基、フェニル基、トリフェニルシリル基、及びシアノ基のいずれかである。
【００６３】
ｎ２〜ｎ５はそれぞれ独立に、０〜２の整数であることが好ましく、０又は１であることがより好ましい。カルバゾール骨格に置換基を導入する場合、カルバゾール骨格の３位及び６位が反応活性位であり、合成の容易さ、及び化学的安定性向上の観点から、この位置に置換基を導入することが好ましい。
【００６４】
一般式（１）で表される化合物は、一般式（２）で表されることがより好ましい。
【００６５】
【化１１】
【００６６】
一般式（２）中、Ｒ６及びＲ７はそれぞれ独立に、置換基Ｚを有していてもよいアルキル基、アルキル基を有していてもよいアリール基、シアノ基又はフッ素原子を表す。Ｒ６及びＲ７がそれぞれ複数存在する場合、複数のＲ６及び複数のＲ７は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。また複数のＲ６及び複数のＲ７は、それぞれ互いに結合して置換基Ｚを有していてもよいアリール環を形成してもよい。
ｎ６及びｎ７はそれぞれ独立に、０〜５の整数を表す。
Ｒ８〜Ｒ１１はそれぞれ独立に、水素原子、置換基Ｚを有していてもよいアルキル基、アルキル基を有していてもよいアリール基、置換基Ｚを有していてもよいシリル基、シアノ基又はフッ素原子を表す。
置換基Ｚはアルキル基、アルケニル基、アリール基、芳香族ヘテロ環基、アルコキシ基、フェノキシ基、フッ素原子、シリル基、アミノ基、シアノ基又はこれらを組み合わせて成る基を表し、複数の置換基Ｚは互いに結合してアリール環を形成しても良い。
【００６７】
Ｒ６及びＲ７で表されるアルキル基は、置換基を有していてもよく、飽和であっても不飽和であってもよい。置換基を有する場合の置換基としては、前述の置換基Ｚが挙げられ、置換基Ｚとしては、フッ素原子が好ましい。
Ｒ６及びＲ７で表されるアルキル基は、好ましくは炭素数１〜６のアルキル基であり、より好ましくは炭素数１〜４のアルキル基である。Ｒ６及びＲ７で表されるアルキル基の具体例及び好ましい例は、前記一般式（１）中の、Ｒ２〜Ｒ５で表されるアルキル基の具体例及び好ましい例と同様である。
【００６８】
Ｒ６及びＲ７で表される、アルキル基を有していてもよいアリール基におけるアルキル基は、好ましくは炭素数１〜６のアルキル基であり、より好ましくは炭素数１〜４のアルキル基である。該アルキル基の具体例及び好ましい例は、前記一般式（１）中の、Ｒ２〜Ｒ５で表されるアルキル基の具体例及び好ましい例と同様である。
Ｒ６及びＲ７で表される、アルキル基を有していてもよいアリール基におけるアリール基は、好ましくは炭素数６〜１８のアリール基であり、より好ましくは炭素数６〜１２のアリール基である。例えば、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、アントラニル基、フェナントリル基、クリセニル基等が挙げられ、これらのうちフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、又はナフチル基が好ましく、フェニル基、ビフェニル基、又はターフェニル基がより好ましい。
Ｒ６及びＲ７で表される、アルキル基を有していてもよいアリール基は、無置換のアリール基であることが好ましい。
Ｒ６及びＲ７で表される、アルキル基を有していてもよいアリール基としては、例えば、フェニル基、ジメチルフェニル基、ｔ−ブチルフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、メチルナフチル基、ｔ−ブチルナフチル基、アントラニル基、フェナントリル基、クリセニル基等が挙げられ、フェニル基、ｔ−ブチルフェニル基、又はビフェニル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。
【００６９】
Ｒ６及びＲ７がそれぞれ複数存在する場合、複数のＲ６及び複数のＲ７は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。また複数のＲ６及び複数のＲ７は、それぞれ互いに結合して前述の置換基Ｚを有していてもよいアリール環を形成してもよい。置換基Ｚとしては、アルキル基又はアリール基が好ましく、アルキル基がより好ましい。
複数のＲ６及び複数のＲ７が、それぞれ互いに結合して形成するアリール環は、該複数のＲ６及び該複数のＲ７のそれぞれが置換する炭素原子を含め、好ましくは炭素数６〜３０のアリール環であり、より好ましくは炭素数６〜１４のアリール環であり、更に好ましく炭素数１〜４のアルキル基を有していてもよい炭素数６〜１４のアリール環である。形成する環としては、炭素数１〜４のアルキル基を有していてもよい、ベンゼン環、ナフタレン環及びフェナントレン環のいずれかであることが好ましく、炭素数１〜４のアルキル基を有していてもよいベンゼン環がより好ましく、例えば、ベンゼン環、ｔ−ブチル基で置換されたベンゼン環等が挙げられる。なお、複数のＲ６又は複数のＲ７によって形成される環は複数存在してもよく、例えば、複数のＲ６又は複数のＲ７がそれぞれ互いに結合して２つのベンゼン環を形成し、該複数のＲ６又は該複数のＲ７が置換するベンゼン環とともに、フェナントレン環を形成してもよい。
【００７０】
Ｒ６及びＲ７は、電荷輸送能及び電荷に対する安定性の観点から、好ましくは炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルキル基を有していてもよい炭素数６〜１８のアリール基、シアノ基及びフッ素原子のいずれかであり、更に好ましくは炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルキル基を有していてもよい炭素数６〜１２のアリール基、シアノ基及びフッ素原子のいずれかである。電荷輸送能及び電荷に対する安定性の観点から、Ｒ６及びＲ７はそれぞれ独立に、アルキル基、又はアルキル基を有していてもよいアリール基を表すことも好ましい。
なかでも、Ｒ６及びＲ７はそれぞれ独立に、好ましくは、メチル基、トリフルオロメチル基、ｔ−ブチル基、無置換のフェニル基、ｔ−ブチル基により置換されたフェニル基、ビフェニル基、シアノ基、フッ素原子、及び複数のアルキル基がそれぞれ互いに結合して形成された無置換のベンゼン環又はｔ−ブチル基により置換されたベンゼン環のいずれかであり、より好ましくはメチル基、トリフルオロメチル基、無置換のフェニル基、シアノ基、フッ素原子、及び複数のアルキル基がそれぞれ互いに結合して形成された無置換のベンゼン環又はｔ−ブチル基により置換されたベンゼン環のいずれかであり、最も好ましくは無置換のフェニル基である。
【００７１】
ｎ６及びｎ７はそれぞれ独立に、０〜４の整数であることが好ましく、０〜２の整数であることがより好ましく、０又は１であることが更に好ましい。
【００７２】
Ｒ８〜Ｒ１１で表されるアルキル基は、置換基を有していてもよく、飽和であっても不飽和であってもよい。置換基を有する場合の置換基としては、前述の置換基Ｚが挙げられ、置換基Ｚとしては、フッ素原子が好ましい。
Ｒ８〜Ｒ１１で表されるアルキル基は、好ましくは炭素数１〜６のアルキル基であり、より好ましくは炭素数１〜４のアルキル基である。Ｒ８〜Ｒ１１で表されるアルキル基の具体例及び好ましい例は、前記一般式（１）中の、Ｒ２〜Ｒ５で表されるアルキル基の具体例及び好ましい例と同様である。
【００７３】
Ｒ８〜Ｒ１１で表される、アルキル基を有していてもよいアリール基は、好ましくは炭素数１〜６のアルキル基を有していてもよい炭素数６〜１８のアリール基であり、より好ましくは炭素数１〜４のアルキル基を有していてもよい炭素数６〜１２のアリール基である。
Ｒ８〜Ｒ１１で表される、アルキル基を有していてもよいアリール基の具体例及び好ましい例は、前述のＲ６及びＲ７で表される、アルキル基を有していてもよいアリール基における、具体例及び好ましい例と同様である。
【００７４】
Ｒ８〜Ｒ１１で表されるシリル基は、置換基を有していてもよい。置換基を有する場合の置換基としては、前述の置換基Ｚが挙げられ、置換基Ｚとしては、アルキル基又はフェニル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。Ｒ８〜Ｒ１１で表されるシリル基は、好ましくは炭素数３〜１８のシリル基であり、Ｒ８〜Ｒ１１で表される炭素数３〜１８のシリル基の具体例及び好ましい例は、前記一般式（１）中の、Ｒ１で表されるシリル基における、炭素数３〜１８のシリル基の具体例及び好ましい例と同様である。
【００７５】
Ｒ８〜Ｒ１１はそれぞれ独立に、電荷輸送能及び電荷に対する安定性の観点から、好ましくは水素原子、アルキル基、アルキル基を有していてもよいアリール基、アルキル基若しくはフェニル基で置換されたシリル基、シアノ基、及びフッ素原子のいずれかであり、より好ましくは水素原子、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルキル基を有していてもよい炭素数６〜１８のアリール基、炭素数１〜６のアルキル基若しくはフェニル基で置換された炭素数３〜１８のシリル基、シアノ基、及びフッ素原子のいずれかであり、更に好ましくは水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルキル基を有していてもよい炭素数６〜１２のアリール基、炭素数１〜６のアルキル基若しくはフェニル基で置換された炭素数３〜１８のシリル基、シアノ基、及びフッ素原子のいずれかである。
なかでも、Ｒ８〜Ｒ１１はそれぞれ独立に、好ましくは水素原子、メチル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基、ネオペンチル基、トリフルオロメチル基、フェニル基、ジメチルフェニル基、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基、フッ素原子、及びシアノ基のいずれかであり、より好ましくは水素原子、ｔ−ブチル基、フェニル基、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基、及びシアノ基のいずれかであり、更に好ましくは水素原子、ｔ−ブチル基、フェニル基、トリフェニルシリル基、及びシアノ基のいずれかである。
【００７６】
一般式（１）又は（２）で表される化合物は、炭素原子、水素原子及び窒素原子のみからなる場合が最も好ましい。
【００７７】
一般式（１）又は（２）で表される化合物のガラス転移温度（Ｔｇ）は８０℃以上４００℃以下であることが好ましく、１００℃以上４００℃以下であることがより好ましく、１２０℃以上４００℃以下であることが更に好ましい。
【００７８】
一般式（１）又は（２）が水素原子を有する場合、同位体（重水素原子等）も含む。この場合化合物中の全ての水素原子が同位体に置き換わっていてもよく、また一部が同位体を含む化合物である混合物でもよい。
以下に、一般式（１）又は（２）で表される化合物の具体例を例示するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００７９】
【化１２】
【００８０】
【化１３】
【００８１】
【化１４】
【００８２】
上記一般式（１）又は（２）で表される化合物として例示した化合物は、国際公開第２００４／０７４３９９号等を参考に合成した。例えば、化合物（Ａ−１）は国際公開第２００４／０７４３９９号の５２頁２２行〜５４頁１５行に記載の方法で合成できる。
【００８３】
本発明において、一般式（１）又は（２）で表される化合物は、その用途が限定されることはなく、有機層内のいずれの層に含有されてもよい。一般式（１）又は（２）で表される化合物の導入層としては、発光層、発光層と陰極との間の層、発光層と陽極との間の層のいずれか、若しくは複数に含有されるのが好ましく、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、励起子ブロック層、電荷ブロック層のいずれか、若しくは複数に含有されるのがより好ましい。
本発明では、高温駆動後の色度変化をより抑えるために、一般式（１）又は（２）で表される化合物を発光層又は発光層に隣接する層のいずれかに含有されることが好ましく、発光層に含有されることがより好ましい。また、一般式（１）又は（２）で表される化合物を発光層及び隣接する層の両層に含有させてもよい。
一般式（１）又は（２）で表される化合物を発光層中に含有させる場合、本発明の一般式（１）又は（２）で表される化合物は発光層の全質量に対して０．１〜９９質量％含ませることが好ましく、１〜９５質量％含ませることがより好ましく、１０〜９５質量％含ませることがより好ましい。一般式（１）又は（２）で表される化合物を発光層以外の層に更に含有させる場合は、該層の全質量に対して７０〜１００質量％含まれることが好ましく、８５〜１００質量％含まれることがより好ましい。
【００８４】
〔一般式（ＰＩ−１）で表される化合物と、一般式（１）又は（２）で表される化合物とを含有する発光層〕
本発明は前記一般式（ＰＩ−１）で表される化合物と、前記一般式（１）又は（２）で表される化合物とを含む発光層にも関する。本発明の発光層は有機電界発光素子に用いることができる。
【００８５】
〔一般式（ＰＩ−１）で表される化合物と、一般式（１）又は（２）で表される化合物とを含有する組成物〕
本発明は前記一般式（ＰＩ−１）で表される化合物と、前記一般式（１）又は（２）で表される化合物とを含有する組成物にも関する。
本発明の組成物において、一般式（ＰＩ−１）で表される化合物の含有量は、組成物中の全固形分に対して１〜４０質量％であることが好ましく、３〜２０質量％であることがより好ましい。
本発明の組成物において、一般式（１）又は（２）で表される化合物の含有量は、組成物中の全固形分に対して５０〜９７質量％であることが好ましく、７０〜９０質量％であることがより好ましい。
本発明の組成物における他に含有しても良い成分としては、有機物でも無機物でもよく、有機物としては、後述するホスト材料、蛍光発光材料、燐光発光材料、炭化水素材料として挙げた材料が適用できる。
本発明の組成物は蒸着法やスパッタ法等の乾式成膜法、転写法、印刷法等の湿式成膜法により有機電界発光素子の有機層を形成することができる。
【００８６】
〔有機電界発光素子〕
本発明の素子について詳細に説明する。
本発明の有機電界発光素子は、基板上に、一対の電極と、該電極間に発光層を含む少なくとも一層の有機層とを有する有機電界発光素子であって、前記発光層に、少なくとも一種の一般式（ＰＩ−１）で表される化合物を含有し、かつ、前記少なくとも一層の有機層のいずれかの層に、少なくとも一種の一般式（１）で表される化合物を含有する。
【００８７】
本発明の有機電界発光素子において、発光層は有機層であり、更に複数の有機層を有していてもよい。
発光素子の性質上、陽極及び陰極のうち少なくとも一方の電極は、透明若しくは半透明であることが好ましい。
図１は、本発明に係る有機電界発光素子の構成の一例を示している。図１に示される本発明に係る有機電界発光素子１０は、基板２上において、陽極３と陰極９との間に発光層６が挟まれている。具体的には、陽極３と陰極９との間に正孔注入層４、正孔輸送層５、発光層６、正孔ブロック層７、及び電子輸送層８がこの順に積層されている。
【００８８】
＜有機層の構成＞
前記有機層の層構成としては、特に制限はなく、有機電界発光素子の用途、目的に応じて適宜選択することができるが、前記透明電極上に又は前記半透明電極上に形成されるのが好ましい。この場合、有機層は、前記透明電極又は前記半透明電極上の前面又は一面に形成される。
有機層の形状、大きさ、及び厚み等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００８９】
具体的な層構成として、下記が挙げられるが本発明はこれらの構成に限定されるものではない。
・陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極、
・陽極／正孔輸送層／発光層／ブロック層／電子輸送層／陰極、
・陽極／正孔輸送層／発光層／ブロック層／電子輸送層／電子注入層／陰極、
・陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／ブロック層／電子輸送層／陰極、
・陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／ブロック層／電子輸送層／電子注入層／陰極。
有機電界発光素子の素子構成、基板、陰極及び陽極については、例えば、特開２００８−２７０７３６号公報に詳述されており、該公報に記載の事項を本発明に適用することができる。
【００９０】
＜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。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。
＜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。
＜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。
【００９１】
基板、陽極、陰極については、特開２００８−２７０７３６号公報の段落番号〔００７０〕〜〔００８９〕に記載の事項を本発明に適用することができる。
【００９２】
＜有機層＞
本発明における有機層について説明する。
【００９３】
−有機層の形成−
本発明の有機電界発光素子において、各有機層は、蒸着法やスパッタ法等の乾式成膜法、転写法、印刷法、スピンコート法、バーコート法等の溶液塗布プロセスのいずれによっても好適に形成することができる。有機層の少なくとも１層が溶液塗布プロセスにより形成されたことが好ましい。
【００９４】
（発光層）
＜発光材料＞
本発明における発光材料は、前記一般式（ＰＩ−１）で表される化合物であることが好ましい。
【００９５】
発光層中の発光材料は、発光層中に一般的に発光層を形成する全化合物質量に対して、０．１質量％〜５０質量％含有されるが、耐久性、外部量子効率の観点から１質量％〜５０質量％含有されることが好ましく、２質量％〜４０質量％含有されることがより好ましい。
【００９６】
発光層の厚さは、特に限定されるものではないが、通常、２ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、中でも、外部量子効率の観点で、３ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、５ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。
【００９７】
本発明の素子における発光層は、発光材料のみで構成されていても良く、ホスト材料と発光材料の混合層とした構成でも良い。発光材料は蛍光発光材料でも燐光発光材料であっても良く、ドーパントは一種であっても二種以上であっても良い。ホスト材料は電荷輸送材料であることが好ましい。ホスト材料は一種であっても二種以上であっても良く、例えば、電子輸送性のホスト材料とホール輸送性のホスト材料を混合した構成が挙げられる。更に、発光層中に電荷輸送性を有さず、発光しない材料を含んでいても良い。本発明の素子における発光層としては、ホスト材料として一般式（１）又は（２）で表される化合物と発光材料として一般式（ＰＩ−１）で表される化合物とを用いたものが好ましい。
また、発光層は一層であっても二層以上の多層であってもよい。発光層が複数の場合、一般式（１）又は（２）で表される化合物及び（ＰＩ−１）で表される化合物を二層以上の発光層に含んでもよい。また、それぞれの発光層が異なる発光色で発光してもよい。
【００９８】
＜ホスト材料＞
本発明に用いるホスト材料は、前記一般式（１）又は（２）で表される化合物が好ましい。
一般式（１）又は（２）で表される化合物は、正孔と電子の両電荷を輸送可能な化合物であり、一般式（ＰＩ−１）で表される化合物と組み合わせることで、発光層内における正孔と電子の輸送能のバランスが温度や電場などの外部環境により変化することを抑止することができる。これにより、カルバゾール基を有する化合物であるにもかかわらず駆動耐久性を向上させることができる。更に、高温駆動後の色変化を抑制することができる。
【００９９】
本発明に用いられるホスト材料として、以下の化合物を更に含有していても良い。例えば、ピロール、インドール、カルバゾール（ＣＢＰ（４，４’−ジ（９−カルバゾリル）ビフェニル）など）、アザインドール、アザカルバゾール、トリアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、ピラゾール、イミダゾール、チオフェン、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、ポルフィリン系化合物、ポリシラン系化合物、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマー、有機シラン、カーボン膜、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、イミダゾール、ピラゾール、トリアゾ−ル、オキサゾ−ル、オキサジアゾ−ル、フルオレノン、アントラキノジメタン、アントロン、ジフェニルキノン、チオピランジオキシド、カルボジイミド、フルオレニリデンメタン、ジスチリルピラジン、フッ素置換芳香族化合物、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン、８−キノリノ−ル誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾ−ルやベンゾチアゾ−ルを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体及びそれらの誘導体（置換基や縮環を有していてもよい）等を挙げることができる。
【０１００】
本発明における発光層において、前記ホスト材料（一般式（１）又は（２）で表される化合物も含む）の三重項最低励起エネルギー（Ｔ１エネルギー）が、前記燐光発光材料のＴ１エネルギーより高いことが色純度、発光効率、駆動耐久性の点で好ましい。
【０１０１】
また、本発明におけるホスト化合物の含有量は、特に限定されるものではないが、発光効率、駆動電圧の観点から、発光層を形成する全化合物質量に対して１５質量％以上９８質量％以下であることが好ましい。
【０１０２】
（蛍光発光材料）
本発明に使用できる蛍光発光材料の例としては、例えば、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、スチリルベンゼン誘導体、ポリフェニル誘導体、ジフェニルブタジエン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、ナフタルイミド誘導体、クマリン誘導体、縮合芳香族化合物、ペリノン誘導体、オキサジアゾール誘導体、オキサジン誘導体、アルダジン誘導体、ピラリジン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、ビススチリルアントラセン誘導体、キナクリドン誘導体、ピロロピリジン誘導体、チアジアゾロピリジン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、スチリルアミン誘導体、ジケトピロロピロール誘導体、芳香族ジメチリディン化合物、８−キノリノール誘導体の錯体やピロメテン誘導体の錯体に代表される各種錯体等、ポリチオフェン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン等のポリマー化合物、有機シラン誘導体などの化合物等が挙げられる。
【０１０３】
（燐光発光材料）
本発明に使用できる燐光発光材料としては、一般式（ＰＩ−１）で表される化合物の他、例えば、ＵＳ６３０３２３８Ｂ１、ＵＳ６０９７１４７、ＷＯ００／５７６７６、ＷＯ００／７０６５５、ＷＯ０１／０８２３０、ＷＯ０１／３９２３４Ａ２、ＷＯ０１／４１５１２Ａ１、ＷＯ０２／０２７１４Ａ２、ＷＯ０２／１５６４５Ａ１、ＷＯ０２／４４１８９Ａ１、ＷＯ０５／１９３７３Ａ２、特開２００１−２４７８５９、特開２００２−３０２６７１、特開２００２−１１７９７８、特開２００３−１３３０７４、特開２００２−２３５０７６、特開２００３−１２３９８２、特開２００２−１７０６８４、ＥＰ１２１１２５７、特開２００２−２２６４９５、特開２００２−２３４８９４、特開２００１−２４７８５９、特開２００１−２９８４７０、特開２００２−１７３６７４、特開２００２−２０３６７８、特開２００２−２０３６７９、特開２００４−３５７７９１、特開２００６−２５６９９９、特開２００７−１９４６２、特開２００７−８４６３５、特開２００７−９６２５９等の特許文献に記載の燐光発光化合物などが挙げられ、中でも、更に好ましい発光材料としては、Ｉｒ錯体、Ｐｔ錯体、Ｃｕ錯体、Ｒｅ錯体、Ｗ錯体、Ｒｈ錯体、Ｒｕ錯体、Ｐｄ錯体、Ｏｓ錯体、Ｅｕ錯体、Ｔｂ錯体、Ｇｄ錯体、Ｄｙ錯体、及びＣｅ錯体が挙げられる。特に好ましくは、Ｉｒ錯体、Ｐｔ錯体、又はＲｅ錯体であり、中でも金属−炭素結合、金属−窒素結合、金属−酸素結合、金属−硫黄結合の少なくとも一つの配位様式を含むＩｒ錯体、Ｐｔ錯体、又はＲｅ錯体が好ましい。更に、発光効率、駆動耐久性、色度等の観点で、３座以上の多座配位子を含むＩｒ錯体、Ｐｔ錯体、又はＲｅ錯体が特に好ましい。
【０１０４】
本発明に用いることのできる燐光発光材料（一般式（ＰＩ−１）で表される化合物及び／又は併用する燐光発光材料）の含有量は、発光層の総質量に対して、０．１質量％以上５０質量％以下の範囲が好ましく、０．３質量％以上４０質量％以下の範囲がより好ましく、０．５質量％以上３０質量％以下の範囲が最も好ましい。特に０．５質量％以上３０質量％以下の範囲では、その有機電界発光素子の発光の色度は、燐光発光材料の添加濃度依存性が小さい。
本発明の有機電界発光素子は、上記化合物（ＰＩ−１）（一般式（ＰＩ−１）で表される化合物）の少なくとも一種を該発光層の総質量に対して０．５〜３０質量％含有することが最も好ましい。
【０１０５】
（電荷輸送層）
電荷輸送層とは、有機電界発光素子に電圧を印加した際に電荷移動が起こる層をいう。具体的には正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層、発光層、正孔ブロック層、電子輸送層又は電子注入層が挙げられる。好ましくは、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層又は発光層である。塗布法により形成される電荷輸送層が正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層又は発光層であれば、低コストかつ高効率な有機電界発光素子の製造が可能となる。また、電荷輸送層として、より好ましくは、正孔注入層、正孔輸送層又は電子ブロック層である。
【０１０６】
−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。
正孔注入層には電子受容性ドーパントを含有することが好ましい。正孔注入層に電子受容性ドーパントを含有することにより、正孔注入性が向上し、駆動電圧が低下する、効率が向上するなどの効果がある。電子受容性ドーパントとは、ドープされる材料から電子を引き抜き、ラジカルカチオンを発生させることが可能な材料であれば有機材料、無機材料のうちいかなるものでもよいが、例えばベンゾキノンやその誘導体、及び金属酸化物等が挙げられ、好ましくはテトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）、テトラフルオロテトラシアノキノジメタン（Ｆ４−ＴＣＮＱ）、酸化モリブデンである。
【０１０７】
正孔注入層中の電子受容性ドーパントは、正孔注入層を形成する全化合物質量に対して、０．０１質量％〜５０質量％含有されることが好ましく、０．１質量％〜４０質量％含有されることがより好ましく、０．５質量％〜３０質量％含有されることが更に好ましい。
【０１０８】
−電子注入層、電子輸送層−
電子注入層、電子輸送層は、陰極又は陰極側から電子を受け取り陽極側に輸送する機能を有する層である。
電子注入層には電子供与性ドーパントを含有することが好ましい。電子注入層に電子供与性ドーパントを含有させることにより、電子注入性が向上し、駆動電圧が低下する、効率が向上するなどの効果がある。電子供与性ドーパントとは、ドープされる材料に電子を与え、ラジカルアニオンを発生させることが可能な材料であれば有機材料、無機材料のうちいかなるものでもよいが、例えば、テトラチアフルバレン（ＴＴＦ）、テトラチアナフタセン（ＴＴＴ）、リチウム、セシウムなどが挙げられる。
正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層については、特開２００８−２７０７３６号公報の段落番号〔０１６５〕〜〔０１６７〕に記載の事項を本発明に適用することができる。
【０１０９】
本発明の素子において、電子受容性ドーパント又は電子供与性ドーパントを含有した素子は、それらを含有しない素子に対し、外部量子効率の相対値が向上する。その理由は明らかでないが、次のように考えている。電子注入性やホール注入性が向上すると、発光層内の電荷バランスが崩れ、発光位置が変化する。正孔注入性が向上すると発光層の陰極側界面に電荷がたまり、その位置での発光する割合が増加し、電子注入性が向上すると発光層の陽極側界面に電荷がたまり、その位置での発光する割合が増化する。電子受容性ドーパント又は電子供与性ドーパントを含有しない素子では、この発光位置の変化が大きく、それぞれ正孔ブロック層、電子ブロック層により励起子の失活を受け、効率が大きく低下したのに対し、電子受容性ドーパント又は電子供与性ドーパントを含有した素子では、発光位置が大きく変化せず、効率が維持されるため、結果として外部量子効率の相対値が向上すると考えられる。
【０１１０】
電子注入層中の電子供与性ドーパントは、電子注入層を形成する全化合物質量に対して、０．０１質量％〜５０質量％含有されることが好ましく、０．１質量％〜４０質量％含有されることがより好ましく、０．５質量％〜３０質量％含有されることが更に好ましい。
【０１１１】
−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有機化合物の例としては、アルミニウム（ＩＩＩ）ビス（２−メチル−８−キノリナト）４−フェニルフェノレート（Ａｌｕｍｉｎｕｍ （ＩＩＩ）ｂｉｓ（２−ｍｅｔｈｙｌ−８−ｑｕｉｎｏｌｉｎａｔｏ）４−ｐｈｅｎｙｌｐｈｅｎｏｌａｔｅ（ＢＡｌｑと略記する））等のアルミニウム錯体、トリアゾール誘導体、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（２，９−Ｄｉｍｅｔｈｙｌ−４，７−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−１，１０−ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ（ＢＣＰと略記する））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、上述した材料の一種又は二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。
【０１１２】
−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有機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。
電子ブロック層は、上述した材料の一種又は二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。
【０１１３】
＜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。
保護層については、特開２００８−２７０７３６号公報の段落番号〔０１６９〕〜〔０１７０〕に記載の事項を本発明に適用することができる。
【０１１４】
＜封止容器＞
本発明の素子は、封止容器を用いて素子全体を封止してもよい。
封止容器については、特開２００８−２７０７３６号公報の段落番号〔０１７１〕に記載の事項を本発明に適用することができる。
【０１１５】
（駆動）
本発明の有機電界発光素子は、陽極と陰極との間に直流（必要に応じて交流成分を含んでもよい）電圧（通常２ボルト〜１５ボルト）、又は直流電流を印加することにより、発光を得ることができる。
本発明の有機電界発光素子の駆動方法については、特開平２−１４８６８７号、同６−３０１３５５号、同５−２９０８０号、同７−１３４５５８号、同８−２３４６８５号、同８−２４１０４７号の各公報、特許第２７８４６１５号、米国特許５８２８４２９号、同６０２３３０８号の各明細書等に記載の駆動方法を適用することができる。
【０１１６】
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。
【０１１７】
本発明の発光素子の外部量子効率としては、外部量子効率が１５％以上３０％以下であることが好ましい。外部量子効率の数値は８０℃で素子を駆動したときの外部量子効率の最大値、若しくは、８０℃で素子を駆動したときの１００〜１０００ｃｄ／ｍ２付近での外部量子効率の値を用いることができる。
【０１１８】
本発明の発光素子は、陽極側から発光を取り出す、いわゆるトップエミッション方式であっても良い。
【０１１９】
本発明における有機ＥＬ素子は、共振器構造を有しても良い。例えば、透明基板上に、屈折率の異なる複数の積層膜よりなる多層膜ミラー、透明又は半透明電極、発光層、及び金属電極を重ね合わせて有する。発光層で生じた光は多層膜ミラーと金属電極を反射板としてその間で反射を繰り返し共振する。
別の好ましい態様では、透明基板上に、透明又は半透明電極と金属電極がそれぞれ反射板として機能して、発光層で生じた光はその間で反射を繰り返し共振する。
共振構造を形成するためには、２つの反射板の有効屈折率、反射板間の各層の屈折率と厚みから決定される光路長を所望の共振波長の得るのに最適な値となるよう調整される。第一の態様の場合の計算式は特開平９−１８０８８３号明細書に記載されている。第２の態様の場合の計算式は特開２００４−１２７７９５号明細書に記載されている。
【０１２０】
（本発明の発光素子の用途）
本発明の発光素子は、発光装置、ピクセル、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、又は光通信等に好適に利用できる。特に、照明装置、表示装置等の発光輝度が高い領域で駆動されるデバイスに好ましく用いられる。
【０１２１】
（発光装置）
次に、図２を参照して本発明の発光装置について説明する。
本発明の発光装置は、前記有機電界発光素子を用いてなる。
図２は、本発明の発光装置の一例を概略的に示した断面図である。
図２の発光装置２０は、基板（支持基板）２、有機電界発光素子１０、封止容器１６等により構成されている。
【０１２２】
有機電界発光素子１０は、基板２上に、陽極（第一電極）３、有機層１１、陰極（第二電極）９が順次積層されて構成されている。また、陰極９上には、保護層１２が積層されており、更に、保護層１２上には接着層１４を介して封止容器１６が設けられている。なお、各電極３、９の一部、隔壁、絶縁層等は省略されている。
ここで、接着層１４としては、エポキシ樹脂等の光硬化型接着剤や熱硬化型接着剤を用いることができ、例えば熱硬化性の接着シートを用いることもできる。
【０１２３】
本発明の発光装置の用途は特に制限されるものではなく、例えば、照明装置のほか、テレビ、パーソナルコンピュータ、携帯電話、電子ペーパ等の表示装置とすることができる。
【０１２４】
（照明装置）
次に、図３を参照して本発明の実施形態に係る照明装置について説明する。
図３は、本発明の実施形態に係る照明装置の一例を概略的に示した断面図である。
本発明の実施形態に係る照明装置４０は、図３に示すように、前述した有機ＥＬ素子１０と、光散乱部材３０とを備えている。より具体的には、照明装置４０は、有機ＥＬ素子１０の基板２と光散乱部材３０とが接触するように構成されている。
光散乱部材３０は、光を散乱できるものであれば特に制限されないが、図３においては、透明基板３１に微粒子３２が分散した部材とされている。透明基板３１としては、例えば、ガラス基板を好適に挙げることができる。微粒子３２としては、透明樹脂微粒子を好適に挙げることができる。ガラス基板及び透明樹脂微粒子としては、いずれも、公知のものを使用できる。このような照明装置４０は、有機電界発光素子１０からの発光が散乱部材３０の光入射面３０Ａに入射されると、入射光を光散乱部材３０により散乱させ、散乱光を光出射面３０Ｂから照明光として出射するものである。
【実施例】
【０１２５】
以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明の範囲は以下の具体例に制限されるものではない。
【０１２６】
実施例で使用した一般式（１）又は（２）で表される化合物は、国際公開第２００４／０７４３９９号等を参考に合成した。例えば、化合物（Ａ−１）は国際公開第２００４／０７４３９９号の５２頁２２行〜５４頁１５行に記載の方法で合成した。一般式（ＰＩ−１）で表される化合物は、米国特許出願公開第２００７／０１９０３５９号や米国特許出願公開第２００８／０２９７０３３号を参考に合成した。例えば、化合物１は、米国特許出願公開第２００７／０１９０３５９号の４４頁［０１０４］〜４５頁［０１０７］に記載の方法で合成した。
【０１２７】
なお、本実施例に用いた有機材料は全て昇華精製したものを用い、高速液体クロマトグラフィー（東ソーＴＳＫｇｅｌ ＯＤＳ−１００Ｚ）により分析し、２５４ｎｍの吸収強度面積比で９９．９％以上のものを用いた。
【０１２８】
〔実施例１−１〕
０．５ｍｍ厚み、２．５ｃｍ角の酸化インジウム錫（ＩＴＯ）膜を有するガラス基板（ジオマテック社製、表面抵抗１０Ω／□）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（ＩＴＯ膜）上に真空蒸着法にて以下の有機層を順次蒸着した。
第１層：ＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）：膜厚１０ｎｍ
第２層：ＮＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ジ−α−ナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル）−ベンジジン）：膜厚３０ｎｍ
第３層：ＣＢＰ（４，４’−ジ（９−カルバゾリル）ビフェニル）：膜厚５ｎｍ
第４層：化合物１（５質量％）、Ａ−１（９５質量％）：膜厚３０ｎｍ
第５層：ＢＡｌｑ：膜厚３０ｎｍ
この上に、フッ化リチウム０．２ｎｍ及び金属アルミニウム７０ｎｍをこの順に蒸着し陰極とした。
得られた積層体を、大気に触れさせること無く、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及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、実施例１−１の有機電界発光素子を得た。
【０１２９】
〔実施例１−２〜１−３１及び比較例１−１〜１−９〕
実施例１−１における第４層の構成材料を、下記表１中に示す材料に変更した以外は、実施例１−１と同様にして、実施例１−２〜１−３１、及び比較例１−１〜１−９の有機電界発光素子を得た。表１中、色度変化の評価における記号「＜」は不等号を意味し、例えば「＜０．００５」は色度変化が０．００５未満であったことを意味する。
【０１３０】
【表１】
【０１３１】
〔実施例２−１〕
０．５ｍｍ厚み、２．５ｃｍ角の酸化インジウム錫（ＩＴＯ）膜を有するガラス基板（ジオマテック社製、表面抵抗１０Ω／□）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（ＩＴＯ膜）上に真空蒸着法にて以下の有機層を順次蒸着した。
第１層：ＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）：膜厚１０ｎｍ
第２層：ＮＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ジ−α−ナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル）−ベンジジン）：膜厚３０ｎｍ
第３層：化合物１（５質量％）、Ａ−１（９５質量％）：膜厚３０ｎｍ
第４層：Ａ−１：膜厚５ｎｍ
第５層：Ａｌｑ（トリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム錯体）：膜厚４０ｎｍ
この上に、フッ化リチウム０．２ｎｍ及び金属アルミニウム７０ｎｍをこの順に蒸着し陰極とした。
得られた積層体を、大気に触れさせること無く、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及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、実施例２−１の有機電界発光素子を得た。
【０１３２】
〔実施例２−２〜２−５及び比較例２−１〜２−３〕
実施例２−１において、第３層に用いた化合物１並びに第３層及び第４層に用いたＡ−１を、下記表２中に示す材料に変更した以外は、実施例２−１と同様にして、実施例２−２〜２−５、及び比較例２−１〜２−３の有機電界発光素子を得た。表２中、色度変化の評価における記号「＜」は不等号を意味し、例えば「＜０．００５」は色度変化が０．００５未満であったことを意味する。
【０１３３】
【表２】
【０１３４】
〔実施例３−１〕
０．５ｍｍ厚み、２．５ｃｍ角の酸化インジウム錫（ＩＴＯ）膜を有するガラス基板（ジオマテック社製、表面抵抗１０Ω／□）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（ＩＴＯ膜）上に真空蒸着法にて以下の有機層を順次蒸着した。
第１層：ＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）：膜厚１０ｎｍ
第２層：ＮＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ジ−α−ナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル）−ベンジジン）：膜厚３０ｎｍ
第３層：Ａ−１：膜厚５ｎｍ
第４層：化合物１（５質量％）、Ａ−１（９５質量％）：膜厚３０ｎｍ
第５層：ＢＡｌｑ：膜厚３０ｎｍ
この上に、フッ化リチウム０．２ｎｍ及び金属アルミニウム７０ｎｍをこの順に蒸着し陰極とした。
得られた積層体を、大気に触れさせること無く、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及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、実施例３−１の有機電界発光素子を得た。
【０１３５】
〔実施例３−２〜３−６及び比較例３−１〜３−３〕
実施例３−１において、第３層及び第４層に用いたＡ−１並びに第４層に用いた化合物１を、下記表３中に示す材料に変更した以外は、実施例３−１と同様にして、実施例３−２〜３−６、及び比較例３−１〜３−３の有機電界発光素子を得た。表３中、色度変化の評価における記号「＜」は不等号を意味し、例えば「＜０．００５」は色度変化が０．００５未満であったことを意味する。
【０１３６】
【表３】
【０１３７】
〔実施例４−１〕
０．５ｍｍ厚み、２．５ｃｍ角のＩＴＯ膜を有するガラス基板（ジオマテック社製、表面抵抗１０Ω／□）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。これにＰＥＤＯＴ（ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン））／ＰＳＳ（ポリスチレンスルホン酸）水溶液（ＢａｙｔｒｏｎＰ（標準品））をスピンコート（４０００ｒｐｍ、６０秒間）し、１２０℃で１０分間乾燥することにより、正孔輸送層（厚さ１５０ｎｍ）を形成させた。
この上に化合物Ａ−１を１質量％及び化合物１を０．０５質量％含有するトルエン溶液をスピンコート（２０００ｒｐｍ、６０秒間）し、発光層（厚さ５０ｎｍ）を形成させた。この上に、ＢＡｌｑ［ビス−（２−メチル−８−キノリノレート）−４−（フェニルフェノレート）アルミニウム］を真空蒸着法により４０ｎｍ蒸着して電子輸送層とし、更にフッ化リチウム０．２ｎｍ及び金属アルミニウム１５０ｎｍをこの順に蒸着させ陰極とした。これを大気に触れさせること無く、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及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、実施例４−１の有機ＥＬ素子を得た。
【０１３８】
〔実施例４−２〜４−４及び比較例４−１〜４−３〕
実施例４−１における発光層の構成材料を、下記表４中に示す材料に変更した以外は、実施例４−１と同様にして、実施例４−２〜４−４、及び比較例４−１〜４−３の有機ＥＬ素子を得た。表４中、色度変化の評価における記号「＜」は不等号を意味し、例えば「＜０．００５」は色度変化が０．００５未満であったことを意味する。
【０１３９】
【表４】
【０１４０】
〔実施例５−１〕
０．５ｍｍ厚み、２．５ｃｍ角の酸化インジウム錫（ＩＴＯ）膜を有するガラス基板（ジオマテック社製、表面抵抗１０Ω／□）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（ＩＴＯ膜）上に真空蒸着法にて以下の有機層を順次蒸着した。
第１層：ＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）：膜厚１０ｎｍ
第２層：ＮＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ジ−α−ナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル）−ベンジジン）：膜厚２０ｎｍ
第３層：ＣＢＰ（４，４’−ジ（９−カルバゾリル）ビフェニル）：膜厚５ｎｍ
第４層：化合物１（５質量％）、Ａ−１（９５質量％）：膜厚３０ｎｍ
第５層：ＢＡｌｑ：膜厚１０ｎｍ
第６層：ＢＣＰ（９９質量％）、Ｌｉ（１質量％）：膜厚３０ｎｍ
この上に、フッ化リチウム０．２ｎｍ及び金属アルミニウム７０ｎｍをこの順に蒸着し陰極とした。
得られた積層体を、大気に触れさせること無く、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及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、実施例５−１の有機電界発光素子を得た。
【０１４１】
〔実施例５−２〜５−４及び比較例５−１〜５−４〕
実施例５−１において、第４層に用いた化合物１及びＡ−１を、下記表５中に示す材料に変更した以外は、実施例５−１と同様にして、実施例５−２〜５−４、及び比較例５−１〜５−４の有機電界発光素子を得た。表５中、色度変化の評価における記号「＜」は不等号を意味し、例えば「＜０．００５」は色度変化が０．００５未満であったことを意味する。
【０１４２】
【表５】
【０１４３】
〔実施例６−１〕
０．５ｍｍ厚み、２．５ｃｍ角の酸化インジウム錫（ＩＴＯ）膜を有するガラス基板（ジオマテック社製、表面抵抗１０Ω／□）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（ＩＴＯ膜）上に真空蒸着法にて以下の有機層を順次蒸着した。
第１層：２−ＴＮＡＴＡ（９９．７質量％）、Ｆ４−ＴＣＮＱ（０．３質量％）：膜厚５０ｎｍ
第２層：ＮＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ジ−α−ナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル）−ベンジジン）：膜厚１０ｎｍ
第３層：ＣＢＰ（４，４’−ジ（９−カルバゾリル）ビフェニル）：膜厚５ｎｍ
第４層：化合物１（５質量％）、Ａ−１（９５質量％）：膜厚３０ｎｍ
第５層：ＢＡｌｑ：膜厚１０ｎｍ
この上に、フッ化リチウム０．２ｎｍ及び金属アルミニウム７０ｎｍをこの順に蒸着し陰極とした。
得られた積層体を、大気に触れさせること無く、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及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、実施例６−１の有機電界発光素子を得た。
【０１４４】
〔実施例６−２〜６−４及び比較例６−１〜６−４〕
実施例６−１において、第４層に用いた化合物１及びＡ−１を、下記表６中に示す材料に変更した以外は、実施例６−１と同様にして、実施例６−２〜６−４、及び比較例６−１〜６−４の有機電界発光素子を得た。表６中、色度変化の評価における記号「＜」は不等号を意味し、例えば「＜０．００５」は色度変化が０．００５未満であったことを意味する。
【０１４５】
【表６】
【０１４６】
（有機電界発光素子の性能評価）
上記のように得られた各素子の性能は以下のように評価した。
【０１４７】
（ａ）高温駆動時の外部量子効率
８０℃の恒温槽中で、東陽テクニカ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、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。これらを元に輝度が３６０ｃｄ／ｍ２付近の外部量子効率を輝度換算法により算出し、表１においては比較例１−１の値を、表２においては比較例２−１の値を、表３においては比較例３−１の値を、表４においては比較例４−１の値を、表５においては比較例５−１の値を、表６においては比較例６−１の値をそれぞれ１００として、各表において相対値で示した。外部量子効率は数字が大きいほど優れており好ましい。
【０１４８】
（ｂ）高温駆動時の耐久性
８０℃の恒温槽中で、各素子を輝度が１０００ｃｄ／ｍ２になるように直流電圧を印加して発光させ続け、輝度が５００ｃｄ／ｍ２になるまでに要した時間を駆動耐久性の指標とし、表１においては比較例１−１の値を、表２においては比較例２−１の値を、表３においては比較例３−１の値を、表４においては比較例４−１の値を、表５においては比較例５−１の値を、表６においては比較例６−１の値をそれぞれ１００として、各表において相対値で示した。耐久性は数字が大きいほど優れており好ましい。
【０１４９】
（ｃ）高温駆動後の電圧差
８０℃の恒温槽中で、各素子を輝度が１０００ｃｄ／ｍ２になるように直流電圧を印加した時の印加電圧と、直流電圧を印加して発光させ続け、輝度が５００ｃｄ／ｍ２になった時の印加電圧との差を、高温駆動時の電圧差の指標とし、その値を電圧差ΔＶ（Ｖ）として示した。電圧差ΔＶは数字が小さいほど優れており好ましい。
【０１５０】
（ｄ）高温駆動後の色度変化
８０℃の恒温槽中で各素子の輝度が１０００ｃｄ／ｍ２になるように直流電圧を印加し発光させた時の色度と、直流電圧を印加し続け、輝度が５００ｃｄ／ｍ２になった時の色度のｘ値、ｙ値の差（Δｘ，Δｙ）を高温駆動時の色度変化の指標として、その変化を（Δｘ，Δｙ）として示した。色度変化はその数字が小さいほど優れており好ましい。
【０１５１】
表１〜６の結果から、一般式（１）又は（２）で表されるカルバゾール基を含むホスト材料と、一般式（ＰＩ−１）で表される特定のイリジウム錯体とを用いた本発明の素子は、比較例の素子と比べて、高温駆動時の外部量子効率、耐久性、電圧差及び色度変化に優れており、特に高温駆動時の耐久性が極めて優れていることが分かる。
【０１５２】
本発明の発光材料とホスト材料が高温駆動時の素子性能、特に耐久性を向上させる理由は明らかではないが、次のように考えている。室温時に比べ高温で素子を駆動すると、より膜状態が変化しやすくなり素子欠陥が生じやすい。これは、一般的にガラス転移温度の低い低分子量の材料や、対称性、分子間相互作用が大きく結晶化しやすい材料においてより顕著に現れると考えられる。また、イリジウム錯体系の燐光材料において、錯体材料の宿命である配位子の離脱を契機とする分解、消光材の生成が素子性能を悪化させることが推定されており、この分解反応も高温で駆動することにより加速される。本発明では分子量を大きくし、結晶化を起こしにくいホスト材料を用いたことで膜状態の変化が低減したこと、また発光材料の配位子を縮環したことで、イリジウム錯体の安定性が向上し、配位子の解離を抑制できたことにより、素子性能が大幅に向上したものと考えられる。
【０１５３】
発光装置、表示装置、照明装置の場合、各画素部で高い電流密度を通じて瞬間的に高輝度発光させる必要があり、本発明の発光素子はそのような場合に発光効率が高くなるように設計されているため、有利に利用することができる。
また、本発明の素子は車載用途などの高温環境で使用する際においても発光効率や耐久性にも優れ、発光装置、表示装置、照明装置に好適である。
【０１５４】
上記実施例及び比較例で使用した化合物の構造を以下に示す。
【０１５５】
【化１５】
【０１５６】
【化１６】
【０１５７】
【化１７】
【０１５８】
【化１８】
【０１５９】
【化１９】
【０１６０】
【化２０】
【符号の説明】
【０１６１】
２・・・基板
３・・・陽極
４・・・正孔注入層
５・・・正孔輸送層
６・・・発光層
７・・・正孔ブロック層
８・・・電子輸送層
９・・・陰極
１０・・・有機電界発光素子（有機ＥＬ素子）
１１・・・有機層
１２・・・保護層
１４・・・接着層
１６・・・封止容器
２０・・・発光装置
３０・・・光散乱部材
３０Ａ・・・光入射面
３０Ｂ・・・光出射面
３１・・・透明基板
３２・・・微粒子
４０・・・照明装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、一対の電極と、該電極間に発光層を含む少なくとも一層の有機層とを有する有機電界発光素子であって、
前記発光層に、少なくとも一種の一般式（ＰＩ−１）で表される化合物を含有し、かつ、前記少なくとも一層の有機層のいずれかの層に、少なくとも一種の一般式（１）で表される化合物を含有する、有機電界発光素子。
【化１】
一般式（ＰＩ−１）中、Ｒ１〜Ｒ９はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。Ｒ１〜Ｒ９で表される置換基は、互いに結合して環を形成してもよい。
（Ｘ−Ｙ）はモノアニオン性の二座配位子を表す。
ｐは１〜３の整数を表す。
【化２】
一般式（１）中、Ｒ１はアルキル基、アリール基、又はシリル基を表し、更に置換基Ｚを有していてもよい。但し、Ｒ１がカルバゾリル基又はペルフルオロアルキル基を表すことはない。Ｒ１が複数存在する場合、複数のＲ１は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。また複数のＲ１は、互いに結合して置換基Ｚを有していてもよいアリール環を形成してもよい。
Ｒ２〜Ｒ５はそれぞれ独立に、アルキル基、アリール基、シリル基、シアノ基又はフッ素原子を表し、更に置換基Ｚを有していてもよい。Ｒ２〜Ｒ５がそれぞれ複数存在する場合、複数のＲ２〜複数のＲ５は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
置換基Ｚはアルキル基、アルケニル基、アリール基、芳香族ヘテロ環基、アルコキシ基、フェノキシ基、フッ素原子、シリル基、アミノ基、シアノ基又はこれらを組み合わせて成る基を表し、複数の置換基Ｚは互いに結合してアリール環を形成しても良い。
ｎ１は０〜５の整数を表す。
ｎ２〜ｎ５はそれぞれ独立に、０〜４の整数を表す。
【請求項２】
前記一般式（ＰＩ−１）において、ｐが３である、請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項３】
前記一般式（１）で表される化合物を、前記発光層に用いる、請求項１又は請求項２に記載の有機電界発光素子。
【請求項４】
前記一般式（１）で表される化合物を、前記発光層と陰極との間の層に用いる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項５】
前記一般式（１）で表される化合物を、前記発光層と陽極との間の層に用いる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項６】
前記一般式（１）で表される化合物が、下記一般式（２）で表される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【化３】
一般式（２）中、Ｒ６及びＲ７はそれぞれ独立に、置換基Ｚを有していてもよいアルキル基、アルキル基を有していてもよいアリール基、シアノ基又はフッ素原子を表す。Ｒ６及びＲ７がそれぞれ複数存在する場合、複数のＲ６及び複数のＲ７は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。また複数のＲ６及び複数のＲ７は、それぞれ互いに結合して置換基Ｚを有していてもよいアリール環を形成してもよい。
ｎ６及びｎ７はそれぞれ独立に、０〜５の整数を表す。
Ｒ８〜Ｒ１１はそれぞれ独立に、水素原子、置換基Ｚを有していてもよいアルキル基、アルキル基を有していてもよいアリール基、置換基Ｚを有していてもよいシリル基、シアノ基又はフッ素原子を表す。
置換基Ｚはアルキル基、アルケニル基、アリール基、芳香族ヘテロ環基、アルコキシ基、フェノキシ基、フッ素原子、シリル基、アミノ基、シアノ基又はこれらを組み合わせて成る基を表し、複数の置換基Ｚは互いに結合してアリール環を形成しても良い。
【請求項７】
前記一般式（ＰＩ−１）において、Ｒ１〜Ｒ９がそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、シアノ基又はフッ素原子を表し、Ｒ１〜Ｒ９は、互いに結合してアリール環を形成してもよく、ｐが３であり、前記一般式（２）において、Ｒ６及びＲ７はそれぞれ独立に、アルキル基、又はアルキル基を有していてもよいアリール基を表し、ｎ６及びｎ７はそれぞれ独立に、０〜２の整数を表し、Ｒ８〜Ｒ１１はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルキル基を有していてもよいアリール基、アルキル基若しくはフェニル基で置換されたシリル基、シアノ基又はフッ素原子である、請求項６に記載の有機電界発光素子。
【請求項８】
前記一般式（ＰＩ−１）において、Ｒ８が水素原子又はフッ素原子である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項９】
前記電極間に、電子注入層を有し、該電子注入層に電子供与性ドーパントを含有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項１０】
前記電極間に、正孔注入層を有し、該正孔注入層に電子受容性ドーパントを含有する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項１１】
前記一対の電極間にある有機層の少なくとも一層が、溶液塗布プロセスにより形成された、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項１２】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の、一般式（ＰＩ−１）で表される化合物と、一般式（１）で表される化合物とを含有する、発光層。
【請求項１３】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の、一般式（ＰＩ−１）で表される化合物と、一般式（１）で表される化合物とを含有する、組成物。
【請求項１４】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の有機電界発光素子を用いた発光装置。
【請求項１５】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の有機電界発光素子を用いた表示装置。
【請求項１６】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の有機電界発光素子を用いた照明装置。
【請求項１】
基板上に、一対の電極と、該電極間に発光層を含む少なくとも一層の有機層とを有する有機電界発光素子であって、
前記発光層に、少なくとも一種の一般式（ＰＩ−１）で表される化合物を含有し、かつ、前記少なくとも一層の有機層のいずれかの層に、少なくとも一種の一般式（１）で表される化合物を含有する、有機電界発光素子。
【化１】
一般式（ＰＩ−１）中、Ｒ１〜Ｒ９はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。Ｒ１〜Ｒ９で表される置換基は、互いに結合して環を形成してもよい。
（Ｘ−Ｙ）はモノアニオン性の二座配位子を表す。
ｐは１〜３の整数を表す。
【化２】
一般式（１）中、Ｒ１はアルキル基、アリール基、又はシリル基を表し、更に置換基Ｚを有していてもよい。但し、Ｒ１がカルバゾリル基又はペルフルオロアルキル基を表すことはない。Ｒ１が複数存在する場合、複数のＲ１は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。また複数のＲ１は、互いに結合して置換基Ｚを有していてもよいアリール環を形成してもよい。
Ｒ２〜Ｒ５はそれぞれ独立に、アルキル基、アリール基、シリル基、シアノ基又はフッ素原子を表し、更に置換基Ｚを有していてもよい。Ｒ２〜Ｒ５がそれぞれ複数存在する場合、複数のＲ２〜複数のＲ５は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
置換基Ｚはアルキル基、アルケニル基、アリール基、芳香族ヘテロ環基、アルコキシ基、フェノキシ基、フッ素原子、シリル基、アミノ基、シアノ基又はこれらを組み合わせて成る基を表し、複数の置換基Ｚは互いに結合してアリール環を形成しても良い。
ｎ１は０〜５の整数を表す。
ｎ２〜ｎ５はそれぞれ独立に、０〜４の整数を表す。
【請求項２】
前記一般式（ＰＩ−１）において、ｐが３である、請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項３】
前記一般式（１）で表される化合物を、前記発光層に用いる、請求項１又は請求項２に記載の有機電界発光素子。
【請求項４】
前記一般式（１）で表される化合物を、前記発光層と陰極との間の層に用いる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項５】
前記一般式（１）で表される化合物を、前記発光層と陽極との間の層に用いる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項６】
前記一般式（１）で表される化合物が、下記一般式（２）で表される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【化３】
一般式（２）中、Ｒ６及びＲ７はそれぞれ独立に、置換基Ｚを有していてもよいアルキル基、アルキル基を有していてもよいアリール基、シアノ基又はフッ素原子を表す。Ｒ６及びＲ７がそれぞれ複数存在する場合、複数のＲ６及び複数のＲ７は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。また複数のＲ６及び複数のＲ７は、それぞれ互いに結合して置換基Ｚを有していてもよいアリール環を形成してもよい。
ｎ６及びｎ７はそれぞれ独立に、０〜５の整数を表す。
Ｒ８〜Ｒ１１はそれぞれ独立に、水素原子、置換基Ｚを有していてもよいアルキル基、アルキル基を有していてもよいアリール基、置換基Ｚを有していてもよいシリル基、シアノ基又はフッ素原子を表す。
置換基Ｚはアルキル基、アルケニル基、アリール基、芳香族ヘテロ環基、アルコキシ基、フェノキシ基、フッ素原子、シリル基、アミノ基、シアノ基又はこれらを組み合わせて成る基を表し、複数の置換基Ｚは互いに結合してアリール環を形成しても良い。
【請求項７】
前記一般式（ＰＩ−１）において、Ｒ１〜Ｒ９がそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、シアノ基又はフッ素原子を表し、Ｒ１〜Ｒ９は、互いに結合してアリール環を形成してもよく、ｐが３であり、前記一般式（２）において、Ｒ６及びＲ７はそれぞれ独立に、アルキル基、又はアルキル基を有していてもよいアリール基を表し、ｎ６及びｎ７はそれぞれ独立に、０〜２の整数を表し、Ｒ８〜Ｒ１１はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルキル基を有していてもよいアリール基、アルキル基若しくはフェニル基で置換されたシリル基、シアノ基又はフッ素原子である、請求項６に記載の有機電界発光素子。
【請求項８】
前記一般式（ＰＩ−１）において、Ｒ８が水素原子又はフッ素原子である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項９】
前記電極間に、電子注入層を有し、該電子注入層に電子供与性ドーパントを含有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項１０】
前記電極間に、正孔注入層を有し、該正孔注入層に電子受容性ドーパントを含有する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項１１】
前記一対の電極間にある有機層の少なくとも一層が、溶液塗布プロセスにより形成された、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項１２】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の、一般式（ＰＩ−１）で表される化合物と、一般式（１）で表される化合物とを含有する、発光層。
【請求項１３】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の、一般式（ＰＩ−１）で表される化合物と、一般式（１）で表される化合物とを含有する、組成物。
【請求項１４】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の有機電界発光素子を用いた発光装置。
【請求項１５】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の有機電界発光素子を用いた表示装置。
【請求項１６】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の有機電界発光素子を用いた照明装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−４５２９（Ｐ２０１２−４５２９Ａ）
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６３０１７（Ｐ２０１０−２６３０１７）
【出願日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【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２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【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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