特許 6020112 有機エレクトロルミネッセンス素子材料及び有機エレクトロルミネッセンス素子

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6020112

(24)【登録日】2016年10月14日

(45)【発行日】2016年11月2日

(54)【発明の名称】有機エレクトロルミネッセンス素子材料及び有機エレクトロルミネッセンス素子

(51)【国際特許分類】

   H01L 51/50 20060101AFI20161020BHJP

   C09K 11/06 20060101ALI20161020BHJP

   C07D 493/04 20060101ALI20161020BHJP

   C07D 405/12 20060101ALI20161020BHJP

   C07D 409/14 20060101ALI20161020BHJP

   C07D 405/04 20060101ALI20161020BHJP

   C07D 471/14 20060101ALI20161020BHJP

【ＦＩ】

   H05B33/14 B

   C09K11/06 690

   C09K11/06 660

   C07D493/04 101A

   C07D405/12

   C07D409/14

   C07D405/04

   C07D493/04 101C

   C07D471/14 101

【請求項の数】12

【全頁数】123

(21)【出願番号】特願2012-269268(P2012-269268)

(22)【出願日】2012年12月10日

(65)【公開番号】特開2014-116454(P2014-116454A)

(43)【公開日】2014年6月26日

【審査請求日】2015年3月16日

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２４年度独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構「次世代高効率・高品質照明の基盤技術開発／有機ＥＬ照明の高効率・高品質化に係る基盤技術開発」共同研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願

(73)【特許権者】

【識別番号】000001270

【氏名又は名称】コニカミノルタ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001254

【氏名又は名称】特許業務法人光陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】三浦 紀生

(72)【発明者】

【氏名】服部 貴宗

(72)【発明者】

【氏名】大野 香織

【審査官】 横川 美穂

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１３／０３８８４３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−０４９５１８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ５１／５０

ＣＡｐｌｕｓ／ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

下記一般式（１）で表される化合物であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子材料。

【化1】

〔一般式（１）中、Ｒ_１〜Ｒ_３は、それぞれ独立に、置換基を表し、少なくとも１つは、下記一般式（Ａ’）で表される基である。Ｒ_１〜Ｒ_３がそれぞれ複数存在する場合は、各々のＲ_１〜Ｒ_３は、同じであっても異なっていても良く、更に互いに結合して環を形成してもいても良い。ｎ１は、１〜８の整数を表し、ｎ２は、０〜３の整数を表し、ｎ３は、０〜４の整数を表す。Ｃｂｚは、置換されていても良いカルバゾリル基を表す。Ｌ_１は、単結合又は２価の連結基を表す。Ｘは、酸素原子又は硫黄原子を表す。〕

【化2】

〔一般式（Ａ’）中、ｍは、３〜１０の整数を表す。Ｒ_４は、置換基を表し、ｎ４は、０〜４の整数を表す。Ｒ_４が複数存在する場合は、各々のＲ_４は、同じであっても異なっていても良い。Ａｒは、置換されていても良い芳香族炭化水素環基又は芳香族複素環基を表す。ただし、Ａｒが、ジベンゾフリル基又はアミノ基で置換された芳香族炭化水素環基又は芳香族複素環基を表すことはない。Ｌ_２は、単結合又は２価の連結基を表す。＊は、前記一般式（１）で表される構造との結合部位を表す。〕

【請求項2】

前記一般式（１）で表される化合物が、下記一般式（１−１）で表される化合物であることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子材料。

【化3】

〔一般式（１−１）中、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_１’及びＲ_１”は、それぞれ独立に、置換基を表し、少なくとも１つは、前記一般式（Ａ’）で表される基である。Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_１’及びＲ_１”がそれぞれ複数存在する場合は、各々のＲ_２、Ｒ_３、Ｒ_１’及びＲ_１”は、同じであっても異なっていても良く、更に互いに結合して環を形成してもいても良い。ｎ１ａ及びｎ１ｂは、それぞれ独立に、０〜４の整数を表し、８≧ｎ１ａ＋ｎ１ｂ≧１である。ｎ２は、０〜３の整数を表し、ｎ３は、０〜４の整数を表す。Ｌ_１は、単結合又は２価の連結基を表す。Ｘは、酸素原子又は硫黄原子を表す。〕

【請求項3】

下記一般式（１−１−１）で表される化合物であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子材料。

【化4】

〔一般式（１−１）中、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_１’及びＲ_１”は、それぞれ独立に、置換基を表し、少なくとも１つは、下記一般式（Ａ’）で表される基である。Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_１’及びＲ_１”がそれぞれ複数存在する場合は、各々のＲ_２、Ｒ_３、Ｒ_１’及びＲ_１”は、同じであっても異なっていても良く、更に互いに結合して環を形成してもいても良い。ｎ１ａ及びｎ１ｂは、それぞれ独立に、０〜４の整数を表し、８≧ｎ１ａ＋ｎ１ｂ≧１である。ｎ２は、０〜３の整数を表し、ｎ３は、０〜４の整数を表す。Ｌ_１は、単結合又は２価の連結基を表す。Ｘは、酸素原子又は硫黄原子を表す。〕

【化5】

〔一般式（Ａ’）中、ｍは、３〜１０の整数を表す。Ｒ_４は、置換基を表し、ｎ４は、０〜４の整数を表す。Ｒ_４が複数存在する場合は、各々のＲ_４は、同じであっても異なっていても良い。Ａｒは、置換されていても良い芳香族炭化水素環基又は芳香族複素環基を表す。Ｌ_２は、単結合又は２価の連結基を表す。＊は、前記一般式（１−１−１）で表される構造との結合部位を表す。〕

【請求項4】

前記一般式（１）で表される化合物が、下記一般式（１−２）で表される化合物であることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子材料。

【化6】

〔一般式（１−２）中、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_５、Ｒ_１２’ 及びＲ_１２”は、それぞれ独立に、置換基を表し、少なくとも１つは、前記一般式（Ａ’）で表される基である。Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_１２’及びＲ_１２”がそれぞれ複数存在する場合は、各々のＲ_２、Ｒ_３、Ｒ_１２’及びＲ_１２”は、同じであっても異なっていても良く、更に互いに結合して環を形成しても良い。ｎ１ｃは、０〜４の整数を表し、ｎ１ｄは、０〜３の整数を表す。ｎ２は、０〜３の整数を表し、ｎ３は、０〜４の整数を表す。Ｌ_１は、単結合又は２価の連結基を表す。Ｘは、酸素原子又は硫黄原子を表す。〕

【請求項5】

下記一般式（１−２−１）で表される化合物であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子材料。

【化7】

〔一般式（１−２−１）中、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_５、Ｒ_１２’及びＲ_１２”は、それぞれ独立に、置換基を表し、少なくとも１つは、下記一般式（Ａ’）で表される基である。Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_１２’及びＲ_１２”がそれぞれ複数存在する場合は、各々のＲ_２、Ｒ_３、Ｒ_１２’及びＲ_１２”は、同じであっても異なっていても良く、更に互いに結合して環を形成しても良い。ｎ１ｃは、０〜４の整数を表し、ｎ１ｄは、０〜３の整数を表す。ｎ２は、０〜３の整数を表し、ｎ３は、０〜４の整数を表す。Ｌ_１は、単結合又は２価の連結基を表す。Ｘは、酸素原子又は硫黄原子を表す。〕

【化8】

〔一般式（Ａ’）中、ｍは、３〜１０の整数を表す。Ｒ_４は、置換基を表し、ｎ４は、０〜４の整数を表す。Ｒ_４が複数存在する場合は、各々のＲ_４は、同じであっても異なっていても良い。Ａｒは、置換されていても良い芳香族炭化水素環基又は芳香族複素環基を表す。Ｌ_２は、単結合又は２価の連結基を表す。＊は、前記一般式（１−２−１）で表される構造との結合部位を表す。〕

【請求項6】

前記一般式（１）、（１−１）、（１−１−１）、（１−２）又は（１−２−１）において、Ｌ_１が、単結合を表すことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子材料。

【請求項7】

前記一般式（Ａ’）で表される基が、下記一般式（Ａ”）で表される基であることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子材料。

【化9】

〔一般式（Ａ”）中、ｍは、３〜１０の整数を表す。Ｒ_４は、置換基を表し、ｎ４は、０〜４の整数を表す。Ｒ_４が複数存在する場合は、各々のＲ_４は、同じであっても異なっていても良い。Ａｒは、置換されていても良い芳香族炭化水素環基又は芳香族複素環基を表す。ただし、Ａｒが、ジベンゾフリル基又はアミノ基で置換された芳香族炭化水素環基又は芳香族複素環基を表すことはない。Ｌ_２は、単結合又は２価の連結基を表す。＊は、前記一般式（１）、（１−１）、（１−１−１）、（１−２）又は（１−２−１）で表される構造との結合部位を表す。〕

【請求項8】

前記一般式（Ａ’）又は（Ａ”）において、ｍが、３〜５の整数を表すことを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子材料。

【請求項9】

下記一般式（１）で表される化合物であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子材料。

【化10】

〔一般式（１）中、Ｒ_１〜Ｒ_３は、それぞれ独立に、置換基を表し、少なくとも１つは、下記一般式（Ａ’）で表される基である。Ｒ_１〜Ｒ_３がそれぞれ複数存在する場合は、各々のＲ_１〜Ｒ_３は、同じであっても異なっていても良く、更に互いに結合して環を形成してもいても良い。ｎ１は、１〜８の整数を表し、ｎ２は、０〜３の整数を表し、ｎ３は、０〜４の整数を表し、ｎ２及びｎ３の少なくとも一方が、１を表す。Ｃｂｚは、置換されていても良いカルバゾリル基を表す。Ｌ_１は、単結合又は２価の連結基を表す。Ｘは、酸素原子又は硫黄原子を表す。〕

【化11】

〔一般式（Ａ’）中、ｍは、３〜１０の整数を表す。Ｒ_４は、置換基を表し、ｎ４は、０〜４の整数を表す。Ｒ_４が複数存在する場合は、各々のＲ_４は、同じであっても異なっていても良い。Ａｒは、置換されていても良い芳香族炭化水素環基又は芳香族複素環基を表す。Ｌ_２は、単結合又は２価の連結基を表す。＊は、前記一般式（１）で表される構造との結合部位を表す。〕

【請求項10】

前記一般式（１）、（１−１）、（１−１−１）、（１−２）又は（１−２−１）において、Ｘが、酸素原子を表すことを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子材料。

【請求項11】

陽極と、陰極と、発光層を含む、単層又は複数層からなる有機層とを有し、前記有機層が前記陽極と前記陰極との間に挟持された有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記有機層の少なくとも１層に、請求項１〜１０の何れか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子材料が含有されていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。

【請求項12】

前記有機層の少なくとも１層に更に下記一般式（ＤＰ）で表されるリン光発光性化合物が含有されていることを特徴とする請求項１１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。

【化12】

〔一般式（ＤＰ）中、Ｍは、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ａｇ、Ｃｕ又はＯｓを表す。Ａ_１、Ａ_２、Ｂ_１及びＢ_２は、それぞれ独立に、炭素原子又は窒素原子を表す。環Ｚ_１は、Ａ_１及びＡ_２と共に形成される６員の芳香族炭化水素環又は５員若しくは６員の芳香族複素環を表す。環Ｚ_２は、Ｂ_１及びＢ_２と共に形成される５員又は６員の芳香族複素環を表す。環Ｚ_１及び環Ｚ_２は、それぞれ独立に、置換基を有していても良く、更に置換基同士が結合して縮環構造を形成していても良い。また、各々の配位子の置換基が互いに結合して、配位子同士が連結していても良い。Ｌ’は、Ｍに配位したモノアニオン性の二座配位子を表す。ｍ’は、０〜２の整数を表し、ｎ’は、１〜３の整数を表し、ｍ’＋ｎ’は、２又は３である。ｍ’及びｎ’が共に１以上のとき、環Ｚ_１及び環Ｚ_２で表される配位子とＬ’とは、各々同じであっても異なっていても良い。〕

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子材料、及び有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。特に、下記の各一般式で表される化合物を有機エレクトロルミネッセンス素子材料として用いることで、高発光効率、低駆動電圧及び長寿命であって、更に、ウェットプロセスによる生産適性及び画素欠陥抑制特性を有する素子の提供を図ったものである。

【背景技術】

【0002】

従来、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子と略記する。）は、発光材料を含有する発光層を、陰極と陽極で挟んだ構成で、発光層に電子及び正孔を注入して、再結合させることにより励起子（エキシトン）を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出（蛍光、りん光）を利用して発光する素子であり、数Ｖ〜数十Ｖ程度の低電圧で駆動が可能であり、かつ自己発光型であるため、視野角に富み、視認性が高く、更に薄膜型の完全素子固体であるため、ディスプレイあるいは照明用途として、省スペース、省エネルギー及び携帯性の観点から注目されており、携帯電話のメインディスプレイに採用されるなど、市場で普及し始めている。

【0003】

しかしながら、大画面ディスプレイ、あるいは冷陰極管を代替する照明の実現や普及に対しては、現在到達している品質より、より一層、低消費電力で効率良く高輝度に発光する有機ＥＬ素子の開発が望まれている。

【0004】

これまで、様々な有機ＥＬ素子材料が報告されている。例えば、特定の置換基を有する有機ＥＬ素子用材料が、耐熱性及び画素欠陥抑制の観点から有用であることはすでに知られている（例えば、特許文献１、２、３及び４等参照）。

【0005】

しかしながら、高発光効率の有機ＥＬ素子を実現するには、発光材料であるドーパントの凝集による濃度消光、励起子同士の相互作用による消光等を抑制するためにドーパントの均一分散が必要であり、該文献に記載されているホスト化合物を用いた有機ＥＬ素子はとりわけドーパント濃度の高い領域において、発光効率及び発光寿命の点で不十分であり、更なる改良技術が不可欠であることが判ってきた。

【0006】

一方、有機ＥＬ素子の性能に大きく関わるものに、薄膜のモルフォロジーが挙げられる。有機ＥＬ素子の薄膜は一般に非晶質のものが好適に用いられる。一部が微結晶として存在すると、駆動経時及び保存時にその部分が核となって膜中で結晶成長し、粒界の影響が大きくなり、また、電界集中が起こる等して有機ＥＬ素子の電気特性が低下し、その結果、素子寿命が短くなってしまうと考えられる。

【0007】

最近、非晶質の膜中においても、分子の配向状態を制御し、有機ＥＬ素子の電気物性・光学物性を制御することが重要であると言われている。非晶質膜内における分子配向について詳細な追跡を行い、分子配向が電荷輸送特性に大きな影響を与えることを示した例が知られている（例えば、非特許文献１参照）。但し、一般的に非晶質の膜はその分子のパッキング方向が一様でないために、分子間の相互作用が小さく、駆動電圧が高くなる課題を有している。

【0008】

ところで、有機ＥＬ素子にとって重要な電子輸送化合物は、現在のところ知見が少なく、反結合軌道を利用することも相俟って、実用に耐える有用で高性能な電子輸送化合物は見出されていないのが現状である。例えば、九州大学の研究グループは、オキサジアゾール系誘導体である２−（４−ビフェニル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（ｔ−ＢｕＰＢＤ）をはじめ、薄膜安定性を向上させたオキサジアゾール２量体系誘導体の１，３−ビス（４−ｔ−ブチルフェニル−１，３，４−オキサジアゾジル）−ビフェニレン（ＯＸＤ−１）、１，３−ビス（４−ｔ−ブチルフェニル−１，３，４−オキサジアゾジル）−フェニレン（ＯＸＤ−７）（Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．ｖｏｌ．３１（１９９２），ｐ．１８１２）を発案している。しかし、従来の電子輸送化合物では、前記ホスト化合物と同様に薄膜形成能が低く、容易に膜内で結晶化が起こるため、発光素子が破壊されて画素欠陥が発生してしまう問題があり、実用に耐える素子性能を発現できなかった。

【0009】

一方、有機ＥＬ素子の大面積化、低コスト化、高生産性に対する要求から、湿式法（ウエットプロセス等ともいう）に対する期待が大きい。真空プロセスでの成膜に比して低温で成膜可能であるため、下層の有機層のダメージを低減でき、更に発光効率や素子寿命の改善の面からも大きな期待が寄せられている。

【0010】

しかしながら、ウェットプロセスによる有機ＥＬ素子の作製を実現するためには、特にホスト化合物や電子輸送化合物の成膜性や塗布溶剤に対する溶解性等が課題となる。それゆえ実用上の観点から、現在知られているホスト化合物や電子輸送化合物の多くは、溶剤に対する溶解性及び溶液安定性の点でまだ不十分であり、更なる改良技術が不可欠であることが判ってきた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【特許文献1】国際公開第０９／００８０９９号

【特許文献2】米国特許第８１１４５３０号明細書

【特許文献3】国際公開第０９／００８１００号

【特許文献4】特開２０１２―４９５１８号公報

【非特許文献】

【0012】

【非特許文献1】Ａｐｐｌ. Ｐｈｙｓ. Ｌｅｔｔ. ９５, ２４３３０３（２００９）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、高発光効率、低駆動電圧、長発光寿命であって、ウェットプロセスによる生産適性（溶剤溶解性、塗布ムラの改善）、及び画素欠陥抑制特性を有する有機エレクトロルミネッセンス素子材料、当該材料を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0014】

本発明者は、上記課題を解決すべく、上記問題の原因等について検討した結果、下記一般式（１）で表される化合物を有機エレクトロルミネッセンス素子材料として、特に、ホスト材料又は電子輸送材料として用いることができることを見出し、本発明に至った。
すなわち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。

【0015】

１．下記一般式（１）で表される化合物であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子材料。

【0016】

【化1】

【0017】

〔一般式（１）中、Ｒ_１〜Ｒ_３は、それぞれ独立に、置換基を表し、少なくとも１つは、下記一般式（Ａ’）で表される基である。Ｒ_１〜Ｒ_３がそれぞれ複数存在する場合は、各々のＲ_１〜Ｒ_３は、同じであっても異なっていても良く、更に互いに結合して環を形成してもいても良い。ｎ１は、１〜８の整数を表し、ｎ２は、０〜３の整数を表し、ｎ３は、０〜４の整数を表す。Ｃｂｚは、置換されていても良いカルバゾリル基を表す。Ｌ_１は、単結合又は２価の連結基を表す。Ｘは、酸素原子又は硫黄原子を表す。〕

【0018】

【化2】

【0019】

〔一般式（Ａ’）中、ｍは、３〜１０の整数を表す。Ｒ_４は、置換基を表し、ｎ４は、０〜４の整数を表す。Ｒ_４が複数存在する場合は、各々のＲ_４は、同じであっても異なっていても良い。Ａｒは、置換されていても良い芳香族炭化水素環基又は芳香族複素環基を表す。ただし、Ａｒが、ジベンゾフリル基又はアミノ基で置換された芳香族炭化水素環基又は芳香族複素環基を表すことはない。Ｌ_２は、単結合又は２価の連結基を表す。＊は、前記一般式（１）で表される構造との結合部位を表す。〕

【0020】

２．前記一般式（１）で表される化合物が、下記一般式（１−１）で表される化合物であることを特徴とする第１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子材料。

【0021】

【化3】

【0022】

〔一般式（１−１）中、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_１’及びＲ_１”は、それぞれ独立に、置換基を表し、少なくとも１つは、前記一般式（Ａ’）で表される基である。Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_１’及びＲ_１”がそれぞれ複数存在する場合は、各々のＲ_２、Ｒ_３、Ｒ_１’及びＲ_１”は、同じであっても異なっていても良く、更に互いに結合して環を形成してもいても良い。ｎ１ａ及びｎ１ｂは、それぞれ独立に、０〜４の整数を表し、８≧ｎ１ａ＋ｎ１ｂ≧１である。ｎ２は、０〜３の整数を表し、ｎ３は、０〜４の整数を表す。Ｌ_１は、単結合又は２価の連結基を表す。Ｘは、酸素原子又は硫黄原子を表す。〕

【0023】

３．下記一般式（１−１−１）で表される化合物であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子材料。

【0024】

【化4】

【0025】

〔一般式（１−１）中、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_１’及びＲ_１”は、それぞれ独立に、置換基を表し、少なくとも１つは、下記一般式（Ａ’）で表される基である。Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_１’及びＲ_１”がそれぞれ複数存在する場合は、各々のＲ_２、Ｒ_３、Ｒ_１’及びＲ_１”は、同じであっても異なっていても良く、更に互いに結合して環を形成してもいても良い。ｎ１ａ及びｎ１ｂは、それぞれ独立に、０〜４の整数を表し、８≧ｎ１ａ＋ｎ１ｂ≧１である。ｎ２は、０〜３の整数を表し、ｎ３は、０〜４の整数を表す。Ｌ_１は、単結合又は２価の連結基を表す。Ｘは、酸素原子又は硫黄原子を表す。〕

【化13】

〔一般式（Ａ’）中、ｍは、３〜１０の整数を表す。Ｒ_４は、置換基を表し、ｎ４は、０〜４の整数を表す。Ｒ_４が複数存在する場合は、各々のＲ_４は、同じであっても異なっていても良い。Ａｒは、置換されていても良い芳香族炭化水素環基又は芳香族複素環基を表す。Ｌ_２は、単結合又は２価の連結基を表す。＊は、前記一般式（１−１−１）で表される構造との結合部位を表す。〕

【0026】

４．前記一般式（１）で表される化合物が、下記一般式（１−２）で表される化合物であることを特徴とする第１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子材料。

【0027】

【化5】

【0028】

〔一般式（１−２）中、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_５、Ｒ_１２’ 及びＲ_１２”は、それぞれ独立に、置換基を表し、少なくとも１つは、前記一般式（Ａ’）で表される基である。Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_１２’及びＲ_１２”がそれぞれ複数存在する場合は、各々のＲ_２、Ｒ_３、Ｒ_１２’及びＲ_１２”は、同じであっても異なっていても良く、更に互いに結合して環を形成しても良い。ｎ１ｃは、０〜４の整数を表し、ｎ１ｄは、０〜３の整数を表す。ｎ２は、０〜３の整数を表し、ｎ３は、０〜４の整数を表す。Ｌ_１は、単結合又は２価の連結基を表す。Ｘは、酸素原子又は硫黄原子を表す。〕

【0029】

５．下記一般式（１−２−１）で表される化合物であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子材料。

【0030】

【化6】

【0031】

〔一般式（１−２−１）中、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_５、Ｒ_１２’及びＲ_１２”は、それぞれ独立に、置換基を表し、少なくとも１つは、下記一般式（Ａ’）で表される基である。Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_１２’及びＲ_１２”がそれぞれ複数存在する場合は、各々のＲ_２、Ｒ_３、Ｒ_１２’及びＲ_１２”は、同じであっても異なっていても良く、更に互いに結合して環を形成しても良い。ｎ１ｃは、０〜４の整数を表し、ｎ１ｄは、０〜３の整数を表す。ｎ２は、０〜３の整数を表し、ｎ３は、０〜４の整数を表す。Ｌ_１は、単結合又は２価の連結基を表す。Ｘは、酸素原子又は硫黄原子を表す。〕

【化14】

〔一般式（Ａ’）中、ｍは、３〜１０の整数を表す。Ｒ_４は、置換基を表し、ｎ４は、０〜４の整数を表す。Ｒ_４が複数存在する場合は、各々のＲ_４は、同じであっても異なっていても良い。Ａｒは、置換されていても良い芳香族炭化水素環基又は芳香族複素環基を表す。Ｌ_２は、単結合又は２価の連結基を表す。＊は、前記一般式（１−２−１）で表される構造との結合部位を表す。〕

【0032】

６．前記一般式（１）、（１−１）、（１−１−１）、（１−２）又は（１−２−１）において、Ｌ_１が、単結合を表すことを特徴とする第１項〜第５項の何れか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子材料。

【0033】

７．前記一般式（Ａ’）で表される基が、下記一般式(Ａ”)で表される基であることを特徴とする第１項〜第６項の何れか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子材料。

【0034】

【化7】

【0035】

〔一般式（Ａ”）中、ｍは、３〜１０の整数を表す。Ｒ_４は、置換基を表し、ｎ４は、０〜４の整数を表す。Ｒ_４が複数存在する場合は、各々のＲ_４は、同じであっても異なっていても良い。Ａｒは、置換されていても良い芳香族炭化水素環基又は芳香族複素環基を表す。ただし、Ａｒが、ジベンゾフリル基又はアミノ基で置換された芳香族炭化水素環基又は芳香族複素環基を表すことはない。Ｌ_２は、単結合又は２価の連結基を表す。＊は、前記一般式（１）、（１−１）、（１−１−１）、（１−２）又は（１−２−１）で表される構造との結合部位を表す。〕

【0036】

８．前記一般式（Ａ’）又は（Ａ”）において、ｍが、３〜５の整数を表すことを特徴とする第１項〜第７項の何れか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子材料。

【0037】

９．下記一般式（１）で表される化合物であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子材料。

【化15】

〔一般式（１）中、Ｒ_１〜Ｒ_３は、それぞれ独立に、置換基を表し、少なくとも１つは、下記一般式（Ａ’）で表される基である。Ｒ_１〜Ｒ_３がそれぞれ複数存在する場合は、各々のＲ_１〜Ｒ_３は、同じであっても異なっていても良く、更に互いに結合して環を形成してもいても良い。ｎ１は、１〜８の整数を表し、ｎ２は、０〜３の整数を表し、ｎ３は、０〜４の整数を表し、ｎ２及びｎ３の少なくとも一方が、１を表す。Ｃｂｚは、置換されていても良いカルバゾリル基を表す。Ｌ_１は、単結合又は２価の連結基を表す。Ｘは、酸素原子又は硫黄原子を表す。〕

【化16】

〔一般式（Ａ’）中、ｍは、３〜１０の整数を表す。Ｒ_４は、置換基を表し、ｎ４は、０〜４の整数を表す。Ｒ_４が複数存在する場合は、各々のＲ_４は、同じであっても異なっていても良い。Ａｒは、置換されていても良い芳香族炭化水素環基又は芳香族複素環基を表す。Ｌ_２は、単結合又は２価の連結基を表す。＊は、前記一般式（１）で表される構造との結合部位を表す。〕

【0038】

１０．前記一般式（１）、（１−１）、（１−１−１）、（１−２）又は（１−２−１）において、Ｘが、酸素原子を表すことを特徴とする第１項〜第９項の何れか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子材料。

【0039】

１１．陽極と、陰極と、発光層を含む、単層又は複数層からなる有機層とを有し、前記有機層が前記陽極と前記陰極との間に挟持された有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記有機層の少なくとも１層に、第１項〜第１０項の何れか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子材料が含有されていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。

【0040】

１２．前記有機層の少なくとも１層に更に下記一般式（ＤＰ）で表されるリン光発光性化合物が含有されていることを特徴とする請求項１１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。

【0041】

【化8】

【0042】

〔一般式（ＤＰ）中、Ｍは、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ａｇ、Ｃｕ又はＯｓを表す。Ａ_１、Ａ_２、Ｂ_１及びＢ_２は、それぞれ独立に、炭素原子又は窒素原子を表す。環Ｚ_１は、Ａ_１及びＡ_２と共に形成される６員の芳香族炭化水素環又は５員若しくは６員の芳香族複素環を表す。環Ｚ_２は、Ｂ_１及びＢ_２と共に形成される５員又は６員の芳香族複素環を表す。環Ｚ_１及び環Ｚ_２は、それぞれ独立に、置換基を有していても良く、更に置換基同士が結合して縮環構造を形成していても良い。また、各々の配位子の置換基が互いに結合して、配位子同士が連結していても良い。Ｌ’は、Ｍに配位したモノアニオン性の二座配位子を表す。ｍ’は、０〜２の整数を表し、ｎ’は、１〜３の整数を表し、ｍ’＋ｎ’は、２又は３である。ｍ’及びｎ’が共に１以上のとき、環Ｚ_１及び環Ｚ_２で表される配位子とＬ’とは、各々同じであっても異なっていても良い。〕

【発明の効果】

【0043】

本発明の上記手段により、高発光効率、低駆動電圧、長発光寿命であって、ウェットプロセスによる生産適性（溶剤溶解性、塗布ムラの改善）、及び画素欠陥抑制特性を有する有機エレクトロルミネッセンス素子材料、当該材料を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することができる。

【0044】

本発明の効果の発現機構ないし作用機構については、明確にはなっていないが、以下のように推察している。
即ち、本発明に係る有機ＥＬ素子材料は、一般式（１）で表される構造のＲ_１〜Ｒ_３の何れかの部位に、一般式（Ａ’）で表されるフレキシブルな部分構造を有することにより、同一材料間若しくは異種材料間で、良好な相互作用を示す。すなわち、ホスト化合物として用いた場合においては、本発明に係る有機ＥＬ素子材料とドーパントとの相溶性が向上し、ドーパントの凝集が抑制され、結果的に濃度消光、励起子同士の相互作用による消光等の問題が抑制されると推定している。これにより、高い発光効率、低駆動電圧、更に、発光の長寿命化を同時に達成できているものと考えられる。
また、本発明に係る有機ＥＬ素子材料は、後述する一般式（ＤＰ）に代表されるリン光発光性化合物と新和性の高い置換基を分子内に有するため、発光ホスト化合物として使用することで、非晶質を保ったまま発光層内の分子間のパッキングを密にし、π電子間の相互作用を大きくすることで、電気特性（低電圧駆動性）を向上させ、その結果素子寿命を向上させることができるものと推定される。
更に、本発明に係る有機ＥＬ素子材料は、一般式（Ａ’）に代表されるフレキシブルな置換基を分子内に有するため、形成した層の非晶質性を保つことができ、非常に均質な薄膜を形成することができる。これにより、形成された膜の状態が不均一なために生じる、発光素子の画素欠陥の問題を大きく改善できたものと推定される。
また、本発明に係る有機ＥＬ素子材料は、一般式（１）におけるＲ_１の位置に置換基を有することにより、励起された分子が安定化される。これにより、発光ホストからドーパントへの励起エネルギーの移動が改良され、発光効率の改善が可能となった。また、分子が励起状態で安定に存在できるため、層内でのキャリア移動がより改善され、駆動電圧を低下することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【0045】

【図1】有機ＥＬ素子から構成される表示装置の一例を示した模式図

【図2】図１の表示装置の表示部の模式図

【図3】図１の表示装置の画素の模式図

【図4】パッシブマトリクス方式フルカラー表示装置の模式図

【図5】照明装置の一例を示す概略図

【図6】照明装置の一例を示す断面図

【図7】有機ＥＬフルカラー表示装置の概略構成図

【発明を実施するための形態】

【0046】

本発明の有機ＥＬ素子材料は、下記一般式（１）で表され、且つ一般式（１）におけるＲ_１〜Ｒ_３のうち少なくとも一つが下記一般式（Ａ’）で表されることを特徴とする。この特徴は、請求項１から請求項１２までの請求項に係る発明に共通する技術的特徴である。
本発明の実施態様としては、本発明の効果発現の観点から、本発明においては、一般式（１）で表される化合物が、下記一般式（１−１−１）で表される化合物であることが好ましい。これにより、有機ＥＬ素子の発光寿命を向上させることができる。これは、一般式（１−１−１）で表される化合物が、とりわけ、電気的安定性が高いため、素子の発光の長寿命化に寄与しているものと考えられる。
また、本発明においては、一般式（１）で表される化合物が、下記一般式（１−２−１）で表される化合物であることが好ましい。これにより、有機ＥＬ素子の発光効率及び発光寿命を向上させることができる。これは、一般式（１−２−１）で表される化合物が、高い電気的堅牢性に加え、高い三重項励起エネルギーを有するため、素子の発光効率の向上及び発光の長寿命化に寄与しているものと考えられる。
また、本発明においては、一般式（１）、（１−１）、（１−１−１）、（１−２）又は（１−２−１）において、Ｌ_１が、単結合を表すことが好ましい。これにより、有機ＥＬ素子の発光効率及び発光寿命を向上させることができる。これは、各一般式で表される化合物において、Ｌ_１が単結合である場合が、最も電気的堅牢性が高いためと推定される。
また、本発明においては、一般式（１）、（１−１）、（１−１−１）、（１−２）又は（１−２−１）において、ｍが、３〜５の整数を表すことが好ましい。ｍが２以下であると、一般式（Ａ’）で表される基が有するフレキシビリティーが消失してしまい、薄膜形成能を失うため、画素欠陥が生じやすくなってしまう。ｍが１１以上であると、化合物全体の分子量が増大しすぎるため、逆に溶剤溶解性が著しく低下してしまい、塗布ムラが発生しやすくなってしまう。したがって、ｍが３〜１０である場合が適切なフレキシビリティーを有するが、フレキシビリティーと溶剤溶解性の観点でｍが３〜５の範囲にあることが最も有効であると推定される。
また、本発明においては、一般式（Ａ’）で表される基が、下記一般式（Ａ”）で表される基であることが好ましい。一般式（Ａ”）で表される基は、芳香環がメタ位で連結した構造であり、他の連結構造に比べ、フレキシビリティーがより高い。特に、一般式（Ａ”）で表される基を有する化合物を発光ホストとして用いた場合、発光性ドーパントとの密なパッキングを形成し、膜の非晶質性をより大きく向上させることができると推定される。
また、本発明においては、一般式（１）、（１−１）、（１−１−１）、（１−２）又は（１−２−１）において、ｎ２及びｎ３の少なくとも一方が、１を表すことが好ましい。即ち、各一般式においては、ジベンゾフラン環又はジベンゾチオフェン環上に、カルバゾール基以外に少なくとも一つの置換基を有することが好ましいことを意味する。これにより、各一般式で表される化合物の溶剤溶解性がより向上し、特にウェットプロセスによる有機層形成時に塗布ムラの改善に有効であると推定される。
また、本発明においては、一般式（１）、（１−１）、（１−１−１）、（１−２）又は（１−２−１）において、Ｘが、酸素原子を表すことが好ましい。これにより、Ｘが硫黄原子を表す場合と比較して、各一般式で表される化合物の堅牢性がより向上するため、発光寿命がより向上すると推定している。

【0047】

以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、本願において、「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。

【0048】

《一般式（１）で表される化合物》
本発明に係る有機ＥＬ素子材料は、下記一般式（１）で表される化合物である。本発明に係る有機ＥＬ素子には、下記一般式（１）で表される化合物が含有されているものであるが、発光層及び電子輸送層の少なくとも何れか一方に含有されていることが好ましい。

【0049】

【化9】

【0050】

一般式（１）において、Ｃｂｚは、カルバゾリル基を表し、Ｌ_１及びＲ_１はカルバゾール環の結合可能な何れの部位に結合していても良い。

【0051】

一般式（１）において、Ｌ_１は、単結合又は２価の連結基を表す。
Ｌ_１で表される２価の連結基としては、例えば、アルキレン基、アルケニレン基、エーテル基、チオエーテル基、エステル基、カルボニル基、アミノ基、アミド基、シリル基、ホスフィンオキシド基、芳香族炭化水素環から導出される２価の連結基、芳香族複素環から導出される２価の連結基、非芳香族炭化水素環から導出される２価の連結基、非芳香族複素環から導出される２価の連結基、又はこれらの組み合わせから導出される２価の連結基等が挙げられる。
ここで、芳香族炭化水素環としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、トリフェニレン環、インデン環、フルオレン環等が好ましい。芳香族複素環としては、例えば、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、トリアジン環、イミダゾール環、インドール環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、カルバゾール環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、ベンゾフラノインドール環、インドロインドール環等が好ましい。非芳香族炭化水素環としては、例えば、シクロプロパン環、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、シクロヘキサジエン環、テトラヒドロナフタレン環、ジヒドロインデン環等が好ましい。非芳香族複素環としては、例えば、ピペリジン環、モルフォリン環、ピペラジン環、ピラジン環、チオモルフォリン環、アザボリナン環、ボリナン環等が好ましい。

【0052】

以下に一般式（１）において、Ｌ_１で表される２価の連結基の具体例を示す。以下に例示される連結基は更に他の置換基を有していても良い。また、本発明はこれらの例に限定されるものではない。連結基が有していても良い置換基としては、後述のＲ_１〜Ｒ_３で表される置換基が有していても良い置換基と同様の基が挙げられる。

【0053】

【化10】

【0054】

【化11】

【0055】

【化12】

【0056】

【化13】

【0057】

【化14】

【0058】

一般式（１）において、Ｘは、酸素原子又は硫黄原子を表す。

【0059】

一般式（１）において、Ｒ_１〜Ｒ_３は、それぞれ独立に、置換基を表し、Ｒ_１〜Ｒ_３で表される置換基としては、重水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、カルボニル基、アミノ基、シリル基、ヒドロキシ基、ホスフィンオキシド基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基、非芳香族複素環基、チオール基、ホスフィノ基、スルホニル基、ニトロ基等が挙げられ、更に置換基を有していても良い。
Ｒ_１〜Ｒ_３はそれぞれ同じであっても異なっていても良い。Ｒ_１〜Ｒ_３がそれぞれ複数存在する場合は、各々のＲ_１〜Ｒ_３は同じであっても異なっていても良く、更に互いに結合して環を形成しても良い。
Ｒ_１〜Ｒ_３で表される置換基としては、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基が好ましく、芳香族炭化水素環又は芳香族複素環としては、好ましくはベンゼン環、カルバゾール環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、ピリジン環、ピラジン環、インドロインドール環、インドール環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、イミダゾール環又はトリアジン環が挙げられ、好ましくは、ベンゼン環、カルバゾール環、ジベンゾフラン環又はジベンゾチオフェン環が挙げられる。

【0060】

一般式（１）において、ｎ１は、１〜８の整数を表し、ｎ２は、０〜３の整数を表し、ｎ３は、０〜４の整数を表す。
ｎ１は、好ましくは１又は２である。

【0061】

一般式（１）において、Ｒ_１〜Ｒ_３のうち少なくとも一つは、下記一般式（Ａ’）で表される基を表す。

【0062】

【化15】

【0063】

一般式（Ａ’）において、ｍは、３〜１０の整数を表し、特に、３〜５の整数を表すことが好ましい。

【0064】

一般式（Ａ’）において、Ｒ_４は、置換基を表し、Ｒ_４で表される置換基としては、上記した一般式（１）においてＲ_１〜Ｒ_３で表される置換基と同様のものが挙げられる。

【0065】

一般式（Ａ’）において、ｎ４は、０〜４の整数を表す。ｎ４は、好ましくは０又は１であり、より好ましくは０である。

【0066】

一般式（Ａ’）において、Ａｒは、置換されていても良い芳香族炭化水素環基又は芳香族複素環基を表す。芳香族炭化水素環又は芳香族複素環としては、好ましくはベンゼン環、カルバゾール環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、ピリジン環、ピラジン環、インドロインドール環、インドール環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、イミダゾール環又はトリアジン環が挙げられ、好ましくは、ベンゼン環、カルバゾール環、ジベンゾフラン環又はジベンゾチオフェン環である。芳香族炭化水素環又は芳香族複素環に置換されても良い置換基としては、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、カルボニル基、アミノ基、シリル基、ホスフィンオキシド基、アリールアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基等が挙げられる。Ａｒが有していても良い置換基としては、前述のＲ_１〜Ｒ_３で表される置換基と同様の基が挙げられる。更に、置換基同士が互いに結合して環を形成しても良い。

【0067】

一般式（Ａ’）において、Ｌ_２は、単結合又は２価の連結基を表す。
Ｌ_２で表される２価の連結基としては、上記した一般式（１）においてＬ_１で表される２価の連結基と同様のものが挙げられる。
＊は、前記一般式（１）で表される構造との結合部位を表す。

【0068】

また、上記した一般式（１）で表される化合物は、下記一般式（１−１）で表される化合物であることが好ましい。

【0069】

【化16】

【0070】

一般式（１−１）において、Ｒ_２、Ｒ_３、ｎ２、ｎ３、Ｌ_１及びＸは、上記した一般式（１）におけるＲ_２、Ｒ_３、ｎ２、ｎ３、Ｌ_１及びＸと同義である。

【0071】

一般式（１−１）において、Ｒ_１’及びＲ_１”は、それぞれ独立に、置換基を表し、Ｒ_１’及びＲ_１”で表される置換基としては、上記した一般式（１）におけるＲ_１〜Ｒ_３で表される置換基と同様のものが挙げられる。

【0072】

一般式（１−１）において、ｎ１ａ及びｎ１ｂは、それぞれ独立に、０〜４の整数を表し、８≧ｎ１ａ＋ｎ１ｂ≧１である。

【0073】

また、上記した一般式（１−１）で表される化合物は、下記一般式（１−１−１）で表される化合物であることが好ましい。

【0074】

【化17】

【0075】

一般式（１−１）において、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ１’、Ｒ１”、ｎ１ａ、ｎ１ｂ、ｎ２、ｎ３、Ｌ_１及びＸは、上記した一般式（１−１）におけるＲ_２、Ｒ_３、Ｒ_１’、Ｒ_１”、ｎ１ａ、ｎ１ｂ、ｎ２、ｎ３、Ｌ_１及びＸと同義である。

【0076】

また、上記した一般式（１）で表される化合物は、下記一般式（１−２）で表される化合物であることが好ましい。

【0077】

【化18】

【0078】

一般式（１−２）において、Ｒ_２、Ｒ_３、ｎ２、ｎ３、Ｌ_１及びＸは、上記した一般式（１）におけるＲ_２、Ｒ_３、ｎ２、ｎ３、Ｌ_１及びＸと同義である。

【0079】

一般式（１−２）において、Ｒ_５、Ｒ_１２’ 及びＲ_１２”は、置換基を表し、Ｒ_５、Ｒ_１２’ 及びＲ_１２”で表される置換基としては、上記した一般式（１）におけるＲ_１〜Ｒ_３で表される置換基と同様のものが挙げられる。

【0080】

一般式（１−２）において、ｎ１ｃは、０〜４の整数を表し、ｎ１ｄは、０〜３の整数を表す。

【0081】

また、上記した一般式（１−２）で表される化合物は、下記一般式（１−２−１）で表される化合物であることが好ましい。

【0082】

【化19】

【0083】

一般式（１−２−１）において、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_５、Ｒ_１２’ 及びＲ_１２”、ｎ１ｃ、ｎ１ｄ、ｎ２、ｎ３、Ｌ_１及びＸは、上記した一般式（１−２）におけるＲ_２、Ｒ_３、Ｒ_５、Ｒ_１２’ 及びＲ_１２”、ｎ１ｃ、ｎ１ｄ、ｎ２、ｎ３、Ｌ_１及びＸと同義である。

【0084】

また、上記した一般式（Ａ’）で表される基は、下記一般式(Ａ”)で表される基であることが好ましい。

【0085】

【化20】

【0086】

一般式（Ａ”）において、ｍ、Ｒ_４、ｎ４、Ａｒ及びＬ_２は、上記した一般式（Ａ’）におけるｍ、Ｒ_４、ｎ４、Ａｒ及びＬ_２と同義である。

【0087】

なお、上記した一般式（１）、（１−１）、（１−１−１）、（１−２）又は（１−２−１）において、Ｌ_１は、単結合を表すことが好ましい。
また、一般式（１）、（１−１）、（１−１−１）、（１−２）又は（１−２−１）において、ｎ２及びｎ３の少なくとも一方は、１を表すことが好ましい。
また、一般式（１）、（１−１）、（１−１−１）、（１−２）及び（１−２−１）において、Ｘは、酸素原子を表すことが好ましい。

【0088】

ここで、本発明に係る一般式（１）、（１−１）、（１−１−１）、（１−２）及び（１−２−１）の何れかで表される化合物の具体例として、下記Ｈ１〜Ｈ３６６が例示される。

【0089】

化合物Ｈ１〜Ｈ３８は、それぞれ下記一般式（Ｈ１）で表される化合物である。各化合物Ｈ１〜Ｈ３８の一般式（Ｈ１）におけるＸ、Ｒ_４、ｎ４、Ｒ_４の置換位置、ｍ、Ａｒ、Ａｒａの置換位置、Ｒ_１’、ｎ１ｂ、Ｒ_１’の置換位置、Ｒ_２、ｎ２、Ｒ_２の置換位置、Ｒ_３、ｎ３、Ｒ_３の置換位置、ＣｂｚＮ−の置換位置、をそれぞれ下記表１及び表２に示す。

【0090】

【化21】

【0091】

【表1】

【0092】

【表2】

【0093】

化合物Ｈ３９〜Ｈ７８は、それぞれ下記一般式（Ｈ２）で表される化合物である。各化合物Ｈ３９〜Ｈ７８の一般式（Ｈ２）におけるＸ、Ｒ_４、ｎ４、Ｒ_４の置換位置、ｍ、Ａｒ、Ａｒａの置換位置、Ｒ_１、ｎ１ａ、Ｒ_１の置換位置、Ｒ_１’、ｎ１ｂ、Ｒ_１’の置換位置、Ｒ_２、ｎ２、Ｒ_２の置換位置、Ｒ_３、ｎ３、Ｒ_３の置換位置、ＣｂｚＮ−の置換位置、をそれぞれ下記表３及び表４に示す。

【0094】

【化22】

【0095】

【表3】

【0096】

【表4】

【0097】

化合物Ｈ７９〜Ｈ８６は、それぞれ下記一般式（Ｈ３）で表される化合物である。各化合物Ｈ７９〜Ｈ８６の一般式（Ｈ３）におけるＸ、Ｒ_４、ｎ４、Ｒ_４の置換位置、ｍ１、Ａｒ_１、Ａｒａの置換位置、Ｒ_１、ｎ１ａ、Ｒ_１の置換位置、Ｒ_１’、ｎ１ｂ、Ｒ_１’の置換位置、Ｒ_２、ｎ２、Ｒ_２の置換位置、Ｒ_３、ｎ３、Ｒ_３の置換位置、ＣｂｚＮ−の置換位置、Ｒ_５、ｎ５、Ｒ_５の置換位置、ｍ２、Ａｒ_２、Ａｒｂの置換位置、Ｒ_６、ｎ６、Ｒ_６の置換位置、ｍ３、Ａｒ_３、Ａｒｃの置換位置、をそれぞれ下記表５に示す。

【0098】

【化23】

【0099】

【表5】

【0100】

化合物Ｈ８７〜Ｈ１２４は、それぞれ下記一般式（Ｈ４）で表される化合物である。各化合物Ｈ８７〜Ｈ１２４の一般式（Ｈ４）におけるＸ、Ｒ_４、ｎ４、Ｒ_４の置換位置、ｍ、Ａｒ、Ａｒａの置換位置、Ｒ_１’、ｎ１ｂ、Ｒ_１’の置換位置、Ｒ_２、ｎ２、Ｒ_２の置換位置、Ｒ_３、ｎ３、Ｒ_３の置換位置、α環とβ環の結合位置、をそれぞれ下記表６及び表７に示す。

【0101】

【化24】

【0102】

【表6】

【0103】

【表7】

【0104】

化合物Ｈ１２５〜Ｈ１６２は、それぞれ下記一般式（Ｈ５）で表される化合物である。各化合物Ｈ１２５〜Ｈ１６２の一般式（Ｈ５）におけるＸ、Ｒ_４、ｎ４、Ｒ_４の置換位置、ｍ、Ａｒ、Ａｒａの置換位置、Ｒ_１、ｎ１ａ、Ｒ_１の置換位置、Ｒ_１’、ｎ１ｂ、Ｒ_１’の置換位置、Ｒ_２、ｎ２、Ｒ_２の置換位置、Ｒ_３、ｎ３、Ｒ_３の置換位置、α環とβ環の結合位置、Ｒ_５、をそれぞれ下記表８及び表９に示す。

【0105】

【化25】

【0106】

【表8】

【0107】

【表9】

【0108】

化合物Ｈ１６３〜Ｈ２００は、それぞれ下記一般式（Ｈ６）で表される化合物である。各化合物Ｈ１６３〜Ｈ２００の一般式（Ｈ６）におけるＸ、Ｒ_４、ｎ４、Ｒ_４の置換位置、ｍ、Ａｒ、Ａｒａの置換位置、Ｒ_１’、ｎ１ｂ、Ｒ_１’の置換位置、Ｒ_２、ｎ２、Ｒ_２の置換位置、Ｒ_３、ｎ３、Ｒ_３の置換位置、Ｌ_１、Ｌ_１の置換位置、Ｌ_２、Ｌ_２の置換位置、をそれぞれ下記表１０及び表１１に示す。

【0109】

【化26】

【0110】

【表10】

【0111】

【表11】

【0112】

化合物Ｈ２０１〜Ｈ２３８は、それぞれ下記一般式（Ｈ７）で表される化合物である。各化合物Ｈ２０１〜Ｈ２３８の一般式（Ｈ７）におけるＸ、Ｒ_４、ｎ４、Ｒ_４の置換位置、ｍ、Ａｒ、Ａｒａの置換位置、Ｒ_１、ｎ１ａ、Ｒ_１の置換位置、Ｒ_１’、ｎ１ｂ、Ｒ_１’の置換位置、Ｒ_２、ｎ２、Ｒ_２の置換位置、Ｒ_３、ｎ３、Ｒ_３の置換位置、Ｌ_１、Ｌ_１の置換位置、Ｌ_２、Ｌ_２の置換位置、をそれぞれ下記表１２及び表１３に示す。

【0113】

【化27】

【0114】

【表12】

【0115】

【表13】

【0116】

化合物Ｈ２３９〜Ｈ２７６は、それぞれ下記一般式（Ｈ８）で表される化合物である。各化合物Ｈ２３９〜Ｈ２７６の一般式（Ｈ８）におけるＸ、Ｒ_４、ｎ４、Ｒ_４の置換位置、ｍ、Ａｒ、Ｒ_１、ｎ１ａ、Ｒ_１の置換位置、Ｒ_１’、ｎ１ｂ、Ｒ_１’の置換位置、Ｒ_２、ｎ２、Ｒ_２の置換位置、Ｒ_３、ｎ３、Ｒ_３の置換位置、Ｌ_１、Ｌ_１の置換位置、Ｌ_２、Ｌ_２の置換位置、をそれぞれ下記表１４及び表１５に示す。

【0117】

【化28】

【0118】

【表14】

【0119】

【表15】

【0120】

化合物Ｈ２７６〜Ｈ３１１は、それぞれ下記一般式（Ｈ９）で表される化合物である。各化合物Ｈ２７６〜Ｈ３１１の一般式（Ｈ９）におけるＸ、Ｒ_４、ｎ４、Ｒ_４の置換位置、ｍ、Ａｒ、Ｒ_１’、ｎ１ｂ、Ｒ_１’の置換位置、Ｒ_２、ｎ２、Ｒ_２の置換位置、Ｒ_３、ｎ３、Ｒ_３の置換位置、Ｌ_１、Ｌ_１の置換位置、Ｌ_２、Ｌ_２の置換位置、をそれぞれ下記表１６及び表１７に示す。

【0121】

【化29】

【0122】

【表16】

【0123】

【表17】

【0124】

上記した表１〜表９中に記載のＡ〜Ｚ及びａ〜ｚの記号は、それぞれ下記の置換基を表すものである。

【0125】

【化30】

【0126】

【化31】

【0127】

また、化合物Ｈ−３１４〜Ｈ３６７を以下に示す。

【0128】

【化32】

【0129】

【化33】

【0130】

【化34】

【0131】

【化35】

【0132】

【化36】

【0133】

以下、一般式（１）、（１−１）、（１−１−１）、（１−２）又は（１−１−２）で表される化合物の合成例について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。一般式（１）、（１−１）、（１−１−１）、（１−２）又は（１−１−２）で表される化合物として、上記した化合物のうち化合物Ｈ−８７、Ｈ−８及びＨ−６１を例にとってその合成方法を説明する。

【0134】

まず、化合物Ｈ−８７の合成方法について説明する。

【0135】

【化37】

【0136】

化合物Ｈ−８７は以下のスキームで合成可能である。

【0137】

【化38】

【0138】

十分に窒素置換された２００ｍｌの３口フラスコに、中間体Ａを３．２２ｇ（１０．０ｍｍｏｌ）、中間体Ｂを４．３２ｇ（１０．０ｍｍｏｌ）、ジクロロビストリフェニルフォスフィンパラジウムを３５０ｍｇ（０．５０ｍｍｏｌ）、炭酸カリウムを２．７６ｇ（２０．０ｍｍｏｌ）、ＤＭＥを７０ｍｌ、純水を１０ｍｌ加え、内温８０℃にて、１０時間加熱還流を行った。反応液を酸性白土にてろ過し、ろ液にトルエン２００ｍｌ、水２００ｍｌを加え、十分に攪拌した後に、有機層を分取し、水２００ｍｌで有機層を３回洗浄した。有機層をひだ折ろ紙でろ別し、水分を除いた後、減圧濃縮した。残渣をメタノールで再結晶し、中間体Ｃを５．２２ｇ（収率９５％）で得た。次に、Ｃ５．００ｇ（９．１０ｍｍｏｌ）をトルエン５０ｍｌに溶解し、ＮＢＳ１．７７ｇ（１０．０ｍｍｏｌ）をＤＭＦ５ｍｌに溶解した溶液を約３０分かけて中間体Ｃのトルエン溶液中に攪拌しながら滴下した。滴下終了後、約１時間室温にて攪拌したのち、水５０ｍｌを加え、有機層を分取した。水５０ｍｌで３回洗浄後、トルエンを減圧にて留去し、残渣をエタノールにて再結晶し、中間体Ｄを５．３３ｇ（収率９３％）得た。次に、中間体Ｄを５．００ｇ（７．９８ｍｍｏｌ）、中間体Ｅを２．３５ｇ（７．９８ｍｍｏｌ）、ジクロロビストリフェニルフォスフィンパラジウムを３００ｍｇ（０．４３ｍｍｏｌ）、炭酸カリウムを２．２１ｇ（１６．０ｍｍｏｌ）、ＤＭＥを６０ｍｌ、純水を８ｍｌ加え、内温８０℃にて、１０時間加熱還流を行った。反応液を酸性白土にてろ過し、ろ液にトルエン２００ｍｌ、水２００ｍｌを加え、十分に攪拌した後に、有機層を分取し、水２００ｍｌで有機層を３回洗浄した。有機層をひだ折ろ紙でろ別し、水分を除いた後、減圧濃縮した。残渣をメトキシエタノールで再結晶し、化合物Ｈ−８７を５．５３ｇ（収率９７％）で得た。化合物Ｈ−８７の構造は^１Ｈ−ＮＭＲスペクトル及びＭａｓｓスペクトルにて同定した。

【0139】

次に、化合物Ｈ−８の合成方法について説明する。

【0140】

【化39】

【0141】

化合物Ｈ−８は以下のスキームで合成可能である。

【0142】

【化40】

【0143】

十分に窒素置換された２００ｍｌの３口フラスコに、中間体Ｆを４．５９ｇ（１０．０ｍｍｏｌ）、３−ブロモヨードベンゼンを２．８３ｇ（１０ｍｍｏｌ）、ジクロロビストリフェニルフォスフィンパラジウムを３５０ｍｇ（０．５０ｍｍｏｌ）、炭酸カリウムを２．７６ｇ（２０．０ｍｍｏｌ）、ＤＭＥを７０ｍｌ、純水を１０ｍｌ加え、内温８０℃にて、１０時間加熱還流を行った。反応液を酸性白土にてろ過し、ろ液にトルエン２００ｍｌ、水２００ｍｌを加え、十分に攪拌した後に、有機層を分取し、水２００ｍｌで有機層を３回洗浄した。有機層をひだ折ろ紙でろ別し、水分を除いた後、減圧濃縮した。残渣をエタノールで再結晶し、中間体Ｇを４．７３ｇ（収率９７％）で得た。次に、良く乾燥した中間体Ｇ４．５０ｇ（９．２１ｍｍｏｌ）を乾燥ヘキサン７０ｍｌに懸濁し、−７０℃に冷却した。１．６５Ｍのｎ−ＢｕＬｉ／ヘキサン溶液６．７ｍｌ（１１．１ｍｍｏｌ）を同温度を維持しながら、ゆっくりと加えた。一旦黄色の透明溶液となり、その後、黄色の懸濁液となる。一時間後、中間体Ｈを１．６４ｇ（９．６７ｍｍｏｌ）加え、−５０℃近辺で一時間ほど撹拌したのち、内温を室温まで、なりゆきで上昇させる。そのまま、３時間撹拌したのち、塩化アンモニウムの飽和溶液で中和し、トルエン１００ｍｌで抽出する。トルエン層を水１００ｍｌで２回洗浄後、減圧で濃縮する。残渣をｎ−ヘキサンで懸濁洗浄して、濾別、乾燥することにより、中間体Ｉを４．９３ｇ（収率９９％）で得た。次に、中間体Ｉを４．５０ｇ（８．４０ｍｍｏｌ）、３−ブロモヨードベンゼンを２．３８ｇ（８．４０ｍｍｏｌ）、ジクロロビストリフェニルフォスフィンパラジウムを３５０ｍｇ（０．５０ｍｍｏｌ）、炭酸カリウムを２．７６ｇ（２０．０ｍｍｏｌ）、ＤＭＥを７０ｍｌ、純水を１０ｍｌ加え、内温８０℃にて、１０時間加熱還流を行った。反応液を酸性白土にてろ過し、ろ液にトルエン２００ｍｌ、水２００ｍｌを加え、十分に攪拌した後に、有機層を分取し、水２００ｍｌで有機層を３回洗浄した。有機層をひだ折ろ紙でろ別し、水分を除いた後、減圧濃縮した。残渣をエタノールで再結晶し、中間体Ｊを４．４５ｇ（収率９４％）で得た。次に、中間体Ｊを４．２０ｇ（７．４４ｍｍｏｌ）、中間体Ｋを２．７５ｇ（７．４４ｍｍｏｌ）、ジクロロビストリフェニルフォスフィンパラジウムを３５０ｍｇ（０．５０ｍｍｏｌ）、炭酸カリウムを２．７６ｇ（２０．０ｍｍｏｌ）、ＤＭＥを７０ｍｌ、純水を１０ｍｌ加え、内温８０℃にて、１０時間加熱還流を行った。反応液を酸性白土にてろ過し、ろ液にトルエン２００ｍｌ、水２００ｍｌを加え、十分に攪拌した後に、有機層を分取し、水２００ｍｌで有機層を３回洗浄した。有機層をひだ折ろ紙でろ別し、水分を除いた後、減圧濃縮した。残渣をｎ−プロパノールで再結晶し、Ｈ−８を５．２９ｇ（収率９８％）で得た。Ｈ−８の構造は^１Ｈ−ＮＭＲスペクトル及びＭａｓｓスペクトルにて同定した。

【0144】

《有機ＥＬ素子の構成層》
本発明の有機ＥＬ素子の構成層について説明する。本発明において、有機ＥＬ素子の層構成の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。

【0145】

（i）陽極／発光層ユニット／電子輸送層／陰極
（ii）陽極／正孔輸送層／発光層ユニット／電子輸送層／陰極
（iii）陽極／正孔輸送層／発光層ユニット／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（iv）陽極／正孔輸送層／発光層ユニット／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
（v）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／発光層ユニット／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極

【0146】

更に、発光層ユニットは複数の発光層の間に非発光性の中間層を有していても良く、該中間層が電荷発生層であるようなマルチフォトンユニット構成であっても良い。この場合、電荷発生層としては、ＩＴＯ（インジウム・錫酸化物）、ＩＺＯ（インジウム・亜鉛酸化物）、ＺｎＯ_２、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＴｉＯ_ｘ、ＶＯ_ｘ、ＣｕＩ、ＩｎＮ、ＧａＮ、ＣｕＡｌＯ_２、ＣｕＧａＯ_２、ＳｒＣｕ_２Ｏ_２、ＬａＢ_６、ＲｕＯ_２などの導電性無機化合物層や、Ａｕ／Ｂｉ_２Ｏ_３等の２層膜や、ＳｎＯ_２／Ａｇ／ＳｎＯ_２、ＺｎＯ／Ａｇ／ＺｎＯ、Ｂｉ_２Ｏ_３／Ａｕ／Ｂｉ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２／ＴｉＮ／ＴｉＯ_２、ＴｉＯ_２／ＺｒＮ／ＴｉＯ_２等の多層膜、またＣ６０等のフラーレン類、オリゴチオフェン等の導電性有機物層、金属フタロシアニン類、無金属フタロシアニン類、金属ポルフィリン類、無金属ポルフィリン類等の導電性有機化合物層などが挙げられる。

【0147】

次に、本発明の有機ＥＬ素子を構成する各層について説明する。

【0148】

《発光層》
本発明に係る発光層は、電極又は電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であっても良い。

【0149】

発光層の層厚の総和は特に制限はないが、膜の均質性や、発光時に不必要な高電圧を印加するのを防止し、かつ、駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、好ましくは２〜５０００ｎｍの範囲に調整され、更に好ましくは２〜２００ｎｍの範囲に調整され、特に好ましくは５〜１００ｎｍの範囲に調整される。

【0150】

発光層の作製には、後述する発光性ドーパントやホスト化合物を、例えば、真空蒸着法、湿式法（ウェットプロセスともいい、例えば、スピンコート法、キャスト法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、インクジェット法、印刷法、スプレーコート法、カーテンコート法、ＬＢ法（ラングミュア・ブロジェット（Ｌａｎｇｍｕｉｒ Ｂｌｏｄｇｅｔｔ法））等を挙げることができる。）等により成膜して形成することができる。

【0151】

本発明に係る有機ＥＬ素子の発光層には、発光性ドーパント（リン光発光性ドーパント（リン光ドーパント、リン光発光性ドーパント基ともいう）や蛍光発光性ドーパント等）化合物と、発光ホスト化合物とを含有することが好ましい。また、本発明に係る有機ＥＬ素子の発光層には、発光ホスト化合物として、一般式（１）で表される有機ＥＬ素子材料が含有されていることが好ましい。

【0152】

（１）発光性ドーパント
発光性ドーパント（発光ドーパント、単にドーパントともいう）について説明する。発光性ドーパントとしては、蛍光ドーパント（蛍光性化合物ともいう）、リン光ドーパント（リン光発光体、リン光性化合物、リン光発光性化合物等ともいう）を用いることができる。

【0153】

（１．１）リン光ドーパント
本発明に係るリン光ドーパント（リン光発光ドーパントともいう）について説明する。
本発明に係るリン光ドーパントは、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、具体的には室温（２５℃）にてリン光発光する化合物であり、リン光量子収率が、２５℃において０．０１以上の化合物であると定義されるが、好ましいリン光量子収率は０．１以上である。
上記リン光量子収率は、第４版実験化学講座７の分光IIの３９８頁（１９９２年版、丸善）に記載の方法により測定できる。溶液中でのリン光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明に係るリン光ドーパントは、任意の溶媒の何れかにおいて上記リン光量子収率（０．０１以上）が達成されれば良い。

【0154】

リン光ドーパントの発光は原理としては２種挙げられ、１つはキャリアが輸送されるホスト化合物上でキャリアの再結合が起こって発光性ホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーをリン光ドーパントに移動させることでリン光ドーパントからの発光を得るというエネルギー移動型である。もう１つはリン光ドーパントがキャリアトラップとなり、リン光ドーパント上でキャリアの再結合が起こり、リン光ドーパントからの発光が得られるというキャリアトラップ型である。何れの場合においても、リン光ドーパントの励起状態のエネルギーはホスト化合物の励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。

【0155】

（１．１．１）本発明に係る有機ＥＬ素子に好ましく用いられるリン光発光性化合物
本発明に係る有機ＥＬ素子には、下記一般式（ＤＰ）、（ＤＰ−１）、（ＤＰ−２）及び（ＤＰ−２ａ）の何れかで表されるリン光発光性化合物が含有されていることが好ましい。当該リン光発光性化合物は、本発明の有機ＥＬ素子の構成層の何れかの層に用いることができるが、本発明の効果（素子の発光効率（詳しくは、外部取り出し量子効率、単に効率ともいう）の向上、半減寿命の増大）を十分に得る観点からは、素子の発光層に含有されていることが好ましく、更に、上記した一般式（１）で表される有機ＥＬ素子材料と共に発光ドーパント（単にドーパントともいう）として発光層に含有されていることが好ましい。

【0156】

【化41】

【0157】

一般式（ＤＰ）において、Ｍは、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ａｇ、Ｃｕ又はＯｓを表す。Ａ_１、Ａ_２、Ｂ_１及びＢ_２は、それぞれ独立に、炭素原子又は窒素原子を表す。環Ｚ_１は、Ａ_１及びＡ_２と共に形成される６員の芳香族炭化水素環又は５員若しくは６員の芳香族複素環を表す。環Ｚ_２は、Ｂ_１及びＢ_２と共に形成される５員又は６員の芳香族複素環を表す。環Ｚ_１及び環Ｚ_２は、それぞれ独立に、置換基を有していても良く、更に置換基同士が結合して縮環構造を形成していても良い。また、各々の配位子の置換基が互いに結合して、配位子同士が連結していても良い。環Ｚ_１及び環Ｚ_２が有していても良い置換基としては、上記した一般式（１）においてＲ_１〜Ｒ_３で表される置換基と同様のものが挙げられる。
環Ｚ_２は５員の芳香族複素環であることが好ましく、Ｂ_１及びＢ_２の少なくとも一つは窒素原子であることが好ましい。

【0158】

一般式（ＤＰ）において、Ｌ’は、Ｍに配位したモノアニオン性の二座配位子を表す。ｍ’は、０〜２の整数を表し、ｎ’は、１〜３の整数を表し、ｍ’＋ｎ’は、２又は３である。ｍ’及びｎ’が共に１以上のとき、環Ｚ_１及び環Ｚ_２で表される配位子とＬ’とは、各々同じであっても異なっていても良い。

【0159】

また、上記した一般式（ＤＰ）で表されるリン光発光性化合物は、下記一般式（ＤＰ−１）で表される化合物であることが好ましい。

【0160】

【化42】

【0161】

一般式（ＤＰ−１）において、Ｍ、Ａ_１、Ａ_２、Ｂ_１、Ｂ_２、環Ｚ_１、Ｌ’、ｍ’及びｎ’は、上記した一般式（ＤＰ）におけるＭ、Ａ_１、Ａ_２、Ｂ_１、Ｂ_２、環Ｚ_１、Ｌ’、ｍ’及びｎ’と同義である。

【0162】

一般式（ＤＰ−１）において、Ｂ_３〜Ｂ_５は、芳香族複素環を形成する原子群であり、置換基を有していても良い炭素原子、窒素原子、酸素原子又は硫黄原子を表す。
Ｂ_３〜Ｂ_５が有していても良い置換基としては、上記した一般式（ＤＰ）における環Ｚ_１及び環Ｚ_２が有していても良い置換基と同様のものが挙げられる。

【0163】

ここで、一般式（ＤＰ−１）において、Ｂ_１〜Ｂ_５で形成される芳香族複素環は、下記一般式（ＤＰ−１ａ）、（ＤＰ−１ｂ）及び（ＤＰ−１ｃ）の何れかで表されることが好ましい。

【0164】

【化43】

【0165】

一般式（ＤＰ−１ａ）、（ＤＰ−１ｂ）及び（ＤＰ−１ｃ）において、＊１は、一般式（ＤＰ−１）におけるＡ_２との結合部位を表し、＊２は、一般式（ＤＰ−１）におけるＭとの結合部位を表す。

【0166】

一般式（ＤＰ−１ａ）、（ＤＰ−１ｂ）及び（ＤＰ−１ｃ）において、Ｒｂ_３〜Ｒｂ_５は、水素原子又は置換基を表し、Ｒｂ_３〜Ｒｂ_５で表される置換基としては、上記した一般式（ＤＰ）における環Ｚ_１及び環Ｚ_２が有していても良い置換基と同様のものが挙げられる。

【0167】

一般式（ＤＰ−１ａ）において、Ｂ_４及びＢ_５は、それぞれ独立に、炭素原子又は窒素原子を表し、より好ましくは、Ｂ_４及びＢ_５のうち少なくとも１つが、炭素原子を表す。

【0168】

一般式（ＤＰ−１ｃ）において、Ｂ_３及びＢ_４は、それぞれ独立に、炭素原子又は窒素原子を表し、より好ましくは、Ｂ_３及びＢ_４のうち少なくとも１つが、炭素原子を表す。

【0169】

また、上記した一般式（ＤＰ）で表されるリン光発光性化合物は、下記一般式（ＤＰ−２）で表される化合物であることが好ましい。

【0170】

【化44】

【0171】

一般式（ＤＰ−２）において、Ｍ、Ａ_１、Ａ_２、Ｂ_１、Ｂ_２、環Ｚ_１、Ｌ’、ｍ’及びｎ’は、上記した一般式（ＤＰ）におけるＭ、Ａ_１、Ａ_２、Ｂ_１、Ｂ_２、環Ｚ_１、Ｌ’、ｍ’及びｎ’と同義である。

【0172】

一般式（ＤＰ−２）において、環Ｚ_２は、Ｂ_１〜Ｂ_３と共に形成される５員の芳香族複素環を表す。

【0173】

一般式（ＤＰ−２）において、Ａ_３及びＢ_３は、それぞれ独立に、炭素原子又は窒素原子を表し、Ｌ"は、２価の連結基を表す。
Ｌ"で表される２価の連結基としては、例えば、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、ヘテロアリーレン基、２価の複素環基、−Ｏ−、−Ｓ−、又はこれらを任意に組み合わせた連結基等が挙げられる。

【0174】

また、一般式（ＤＰ−２）で表されるリン光発光性化合物は、下記一般式（ＤＰ−２ａ）で表される化合物であることが好ましい。

【0175】

【化45】

【0176】

一般式（ＤＰ−２ａ）において、Ｍ、Ａ_１、Ａ_２、Ａ_３、Ｂ_１、Ｂ_２、Ｂ_３、環Ｚ_１、環Ｚ_２、Ｌ’、ｍ’及びｎ’は、一般式（ＤＰ−２）におけるＭ、Ａ_１、Ａ_２、Ａ_３、Ｂ_１、Ｂ_２、Ｂ_３、環Ｚ_１、環Ｚ_２、Ｌ’、ｍ’及びｎ’と同義である。

【0177】

一般式（ＤＰ−２ａ）において、Ｌ”_１及びＬ”_２は、それぞれ独立に、Ｃ−Ｒｂ６又は窒素原子を表し、Ｒｂ６は水素原子又は置換基を表す。Ｌ”_１及びＬ”_２が共にＣ−Ｒｂ６を表す場合はＲｂ６同士が互いに結合し環を形成しても良い。

【0178】

ここで、上記した一般式（ＤＰ）、（ＤＰ−１）、（ＤＰ−２）及び（ＤＰ−２ａ）におけるＡ_２は、炭素原子を表すことが好ましく、更にＡ_１が、炭素原子を表すことが好ましい。また、環Ｚ_１が、置換又は無置換のベンゼン環又はピリジン環を表すことが好ましく、更に好ましくはベンゼン環を表す。

【0179】

（１．１．２）具体例
以下、上記した一般式（ＤＰ）、（ＤＰ−１）、（ＤＰ−２）及び（ＤＰ−２ａ）の何れかで表されるリン光発光性化合物の具体例を以下に示すが本発明はこれらに限定されない。

【0180】

【化46】

【0181】

【化47】

【0182】

【化48】

【0183】

【化49】

【0184】

【化50】

【0185】

【化51】

【0186】

【化52】

【0187】

【化53】

【0188】

本発明に係る発光層には、以下の特許公報に記載されている従来公知の化合物等を併用しても良い。
例えば、国際公開第００／７０６５５号パンフレット、特開２００２−２８０１７８号公報、特開２００１−１８１６１６号公報、特開２００２−２８０１７９号公報、特開２００１−１８１６１７号公報、特開２００２−２８０１８０号公報、特開２００１−２４７８５９号公報、特開２００２−２９９０６０号公報、特開２００１−３１３１７８号公報、特開２００２−３０２６７１号公報、特開２００１−３４５１８３号公報、特開２００２−３２４６７９号公報、国際公開第０２／１５６４５号パンフレット、特開２００２−３３２２９１号公報、特開２００２−５０４８４号公報、特開２００２−３３２２９２号公報、特開２００２−８３６８４号公報、特表２００２−５４０５７２号公報、特開２００２−１１７９７８号公報、特開２００２−３３８５８８号公報、特開２００２−１７０６８４号公報、特開２００２−３５２９６０号公報、国際公開第０１／９３６４２号パンフレット、特開２００２−５０４８３号公報、特開２００２−１００４７６号公報、特開２００２−１７３６７４号公報、特開２００２−３５９０８２号公報、特開２００２−１７５８８４号公報、特開２００２−３６３５５２号公報、特開２００２−１８４５８２号公報、特開２００３−７４６９号公報、特表２００２−５２５８０８号公報、特開２００３−７４７１号公報、特表２００２−５２５８３３号公報、特開２００３−３１３６６号公報、特開２００２−２２６４９５号公報、特開２００２−２３４８９４号公報、特開２００２−２３５０７６号公報、特開２００２−２４１７５１号公報、特開２００１−３１９７７９号公報、特開２００１−３１９７８０号公報、特開２００２−６２８２４号公報、特開２００２−１００４７４号公報、特開２００２−２０３６７９号公報、特開２００２−３４３５７２号公報、特開２００２−２０３６７８号公報等である。

【0189】

（１．２）蛍光ドーパント
蛍光ドーパント（蛍光性化合物ともいう）としては、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素又は希土類錯体系蛍光体等や、レーザー色素に代表される蛍光量子収率が高い化合物が挙げられる。

【0190】

（１．３）従来公知の発光ドーパントとの併用
また本発明に係る発光ドーパントは、複数種の化合物を併用して用いても良く、構造の異なるリン光ドーパント同士の組み合わせや、リン光ドーパントと蛍光ドーパントを組み合わせて用いても良い。

【0191】

（２）発光ホスト化合物
本発明において発光ホスト化合物（ホスト化合物、発光ホスト、ホスト材料等ともいう）は、発光層に含有される化合物の内で、その層中での質量比が２０％以上であり、且つ室温（２５℃）においてリン光発光のリン光量子収率が、０．１未満の化合物と定義される。好ましくはリン光量子収率が０．０１未満である。また、発光層に含有される化合物の中で、その層中での質量比が２０％以上であることが好ましい。

【0192】

本発明に用いることができる発光ホストとしては、特に制限はなく、従来有機ＥＬ素子にホスト化合物として用いられている化合物を用いることができるが、上記した一般式（１）で表される化合物をホスト化合物として用いることが好ましい。また、ホスト化合物としては、従来公知の化合物を、一般式（１）で表される化合物と併用しても良く、代表的にはカルバゾール誘導体、トリアリールアミン誘導体、芳香族誘導体、含窒素複素環化合物、チオフェン誘導体、フラン誘導体、オリゴアリーレン化合物等の基本骨格を有するもの、又はカルボリン誘導体やジアザカルバゾール誘導体（ここで、ジアザカルバゾール誘導体とは、カルボリン誘導体のカルボリン環を構成する炭化水素環の少なくとも１つの炭素原子が窒素原子で置換されているものを表す。）等が挙げられる。

【0193】

本発明に用いることができる公知の発光ホストとしては正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、且つ、発光の長波長化を防ぎ、なおかつ高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。

【0194】

また、本発明に係る有機ＥＬ素子においては、一般式（１）で表される化合物又は従来公知の発光ホストを単独で用いても良いし、複数種併用して用いても良い。発光ホストを複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機ＥＬ素子を高効率化することができる。また、前記リン光ドーパントとして用いられる本発明の金属錯体及び／又は従来公知の化合物を複数種用いることで、異なる発光を混ぜることが可能となり、これにより任意の発光色を得ることができる。

【0195】

また、本発明に用いられる発光ホストとしては、低分子化合物でも、繰り返し単位をもつ高分子化合物でも良く、ビニル基やエポキシ基のような重合性基を有する低分子化合物（重合性発光ホスト）でも良く、このような化合物を一種又は複数種用いても良い。

【0196】

公知の発光ホストの具体例としては、以下の文献に記載の化合物が挙げられる。
特開２００１−２５７０７６号公報、同２００２−３０８８５５号公報、同２００１−３１３１７９号公報、同２００２−３１９４９１号公報、同２００１−３５７９７７号公報、同２００２−３３４７８６号公報、同２００２−８８６０号公報、同２００２−３３４７８７号公報、同２００２−１５８７１号公報、同２００２−３３４７８８号公報、同２００２−４３０５６号公報、同２００２−３３４７８９号公報、同２００２−７５６４５号公報、同２００２−３３８５７９号公報、同２００２−１０５４４５号公報、同２００２−３４３５６８号公報、同２００２−１４１１７３号公報、同２００２−３５２９５７号公報、同２００２−２０３６８３号公報、同２００２−３６３２２７号公報、同２００２−２３１４５３号公報、同２００３−３１６５号公報、同２００２−２３４８８８号公報、同２００３−２７０４８号公報、同２００２−２５５９３４号公報、同２００２−２６０８６１号公報、同２００２−２８０１８３号公報、同２００２−２９９０６０号公報、同２００２−３０２５１６号公報、同２００２−３０５０８３号公報、同２００２−３０５０８４号公報、同２００２−３０８８３７号公報等。

【0197】

《電子輸送層》
電子輸送層とは電子を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は単層若しくは複数層を設けることができる。

【0198】

電子輸送層は陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していれば良く、電子輸送層の構成材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択することも可能であるが、本発明に係る一般式（１）で表される化合物を電子輸送材料として用いることが特に好ましい。

【0199】

また、電子輸送層に用いられる、一般式（１）で表される化合物と併用可能な従来公知の材料（以下、電子輸送材料という）の例としては、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、ナフタレンペリレン等の多環芳香族炭化水素、複素環テトラカルボン酸無水物、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体、カルボリン誘導体、該カルボリン誘導体のカルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子の少なくとも一つが窒素原子で置換されている環構造を有する誘導体、又はヘキサアザトリフェニレン誘導体等が挙げられる。
更に、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引性基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も電子輸送材料として用いることができる。

【0200】

これらの材料を高分子鎖に導入した、又はこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。

【0201】

また、８−キノリノール誘導体の金属錯体、例えば、トリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ）、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）亜鉛（Ｚｎｑ）等、及びこれらの金属錯体の中心金属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、Ｇａ又はＰｂに置き替わった金属錯体も電子輸送材料として用いることができる。

【0202】

その他、メタルフリー若しくはメタルフタロシアニン、又はそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも電子輸送材料として用いることができる。
また、ｎ型−Ｓｉ、ｎ型−ＳｉＣ等の無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。

【0203】

電子輸送層は電子輸送材料を、例えば、真空蒸着法、湿式法（ウェットプロセスともいい、例えば、スピンコート法、キャスト法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、インクジェット法、印刷法、スプレーコート法、カーテンコート法、ＬＢ法（ラングミュア・ブロジェット（Ｌａｎｇｍｕｉｒ Ｂｌｏｄｇｅｔｔ法）等を挙げることができる。））等により、薄膜化することにより形成することが好ましい。

【0204】

電子輸送層の層厚については特に制限はないが、通常は５〜５０００ｎｍ程度、好ましくは５〜２００ｎｍである。この電子輸送層は上記材料の一種又は二種以上からなる一層構造であっても良い。

【0205】

また、金属錯体やハロゲン化金属など金属化合物等のｎ型ドーパントをドープして用いても良い。

【0206】

以下、本発明の白色有機ＥＬ素子の電子輸送層の形成に好ましく用いられる従来公知の化合物（電子輸送材料）の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。

【0207】

【化54】

【0208】

【化55】

【0209】

【化56】

【0210】

【化57】

【0211】

【化58】

【0212】

【化59】

【0213】

【化60】

【0214】

【化61】

【0215】

【化62】

【0216】

【化63】

【0217】

《陰極》
一方、陰極としては仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）混合物、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。

【0218】

陰極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、層厚は通常１０〜５０００ｎｍ、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。

【0219】

なお、発光した光を透過させるため、有機ＥＬ素子の陽極及び陰極の何れか一方が透明又は半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
また、陰極に上記金属を１〜２０ｎｍの層厚で作製した後に、後述する陽極の説明で挙げる導電性透明材料をその上に作製することで、透明又は半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する素子を作製することができる。

【0220】

《注入層：電子注入層（陰極バッファー層）、正孔注入層》
注入層は必要に応じて設ける層であり、電子注入層と正孔注入層がある。注入層は、上記の層構成に示すように、陽極と正孔輸送層との間や、陰極と電子輸送層との間に存在させても良いし、陽極と発光層との間や、陰極と発光層との間に存在させても良い。

【0221】

注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３頁〜１６６頁）に詳細に記載されており、正孔注入層（陽極バッファー層）と電子注入層（陰極バッファー層）とがある。

【0222】

陽極バッファー層（正孔注入層）は、特開平９−４５４７９号公報、同９−２６００６２号公報、同８−２８８０６９号公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファー層、特表２００３−５１９４３２や特開２００６−１３５１４５等に記載されているようなヘキサアザトリフェニレン誘導体バッファー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファー層、トリス（２−フェニルピリジン）化金属錯体等に代表されるオルトメタル化錯体層等が挙げられる。

【0223】

陰極バッファー層（電子注入層）は、特開平６−３２５８７１号公報、同９−１７５７４号公報、同１０−７４５８６号公報等にもその詳細が記載されており、具体的にはストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リチウム、フッ化カリウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウム、フッ化セシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。上記バッファー層（注入層）はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるがその層厚は０．１〜５０００ｎｍの範囲が好ましい。

【0224】

《阻止層：正孔阻止層、電子阻止層》
阻止層は、上記の如く有機化合物薄膜の基本構成層の他に必要に応じて設けられるものである。例えば、特開平１１−２０４２５８号公報、同１１−２０４３５９号公報、及び「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の２３７頁等に記載されている正孔阻止（ホールブロック）層がある。

【0225】

正孔阻止層とは広い意味では電子輸送層の機能を有し、電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が著しく小さい電子輸送材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。

【0226】

また、前述する電子輸送層の構成を必要に応じて、本発明に係わる正孔阻止層として用いることができる。

【0227】

本発明の有機ＥＬ素子の正孔阻止層は、発光層に隣接して設けられていることが好ましい。

【0228】

正孔阻止層には、前述のホスト化合物として挙げた、カルバゾール誘導体、カルボリン誘導体、ジアザカルバゾール誘導体（ここで、ジアザカルバゾール誘導体とは、カルボリン環を構成する炭素原子の何れか一つが窒素原子で置き換わったものを示す）を含有することが好ましい。

【0229】

また、本発明においては、複数の発光色の異なる複数の発光層を有する場合、その発光極大波長が最も短波にある発光層が、全発光層中、最も陽極に近いことが好ましいが、このような場合、該最短波層と該層の次に陽極に近い発光層との間に正孔阻止層を追加して設けることが好ましい。

【0230】

更には、該位置に設けられる正孔阻止層に含有される化合物の５０質量％以上が、前記最短波発光層のホスト化合物に対しそのイオン化ポテンシャルが０．３ｅＶ以上大きいことが好ましい。

【0231】

イオン化ポテンシャルは化合物のＨＯＭＯ（最高占有軌道）レベルにある電子を真空準位に放出するのに必要なエネルギーで定義され、例えば下記に示すような方法により求めることができる。
（１）米国Ｇａｕｓｓｉａｎ社製の分子軌道計算用ソフトウェアであるＧａｕｓｓｉａｎ９８（Ｇａｕｓｓｉａｎ９８、Ｒｅｖｉｓｉｏｎ Ａ．１１．４，Ｍ．Ｊ．Ｆｒｉｓｃｈ，ｅｔ ａｌ，Ｇａｕｓｓｉａｎ，Ｉｎｃ．，Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ ＰＡ，２００２．）を用い、キーワードとしてＢ３ＬＹＰ／６−３１Ｇ＊を用いて構造最適化を行うことにより算出した値（ｅＶ単位換算値）として求めることができる。この計算値が有効な背景には、この手法で求めた計算値と実験値の相関が高いためである。
（２）イオン化ポテンシャルは光電子分光法で直接測定する方法により求めることもできる。例えば、理研計器社製の低エネルギー電子分光装置「Ｍｏｄｅｌ ＡＣ−１」を用いて、あるいは紫外光電子分光として知られている方法を好適に用いることができる。

【0232】

一方、電子阻止層とは広い意味では正孔輸送層の機能を有し、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。

【0233】

また、後述する正孔輸送層の構成を必要に応じて電子阻止層として用いることができる。本発明に係る正孔阻止層、電子輸送層の層厚としては、好ましくは３〜１００ｎｍであり、更に好ましくは５〜３０ｎｍである。

【0234】

《正孔輸送層》
正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は単層又は複数層設けることができる。

【0235】

正孔輸送材料としては、正孔の注入又は輸送、電子の障壁性の何れかを有するものであり、有機物、無機物の何れであっても良い。例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、また導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられる。
また、特表２００３−５１９４３２号公報や特開２００６−１３５１４５号公報等に記載されているようなアザトリフェニレン誘導体も同様に正孔輸送材料として用いることができる。

【0236】

正孔輸送材料としては上記のものを使用することができるが、ポルフィリン化合物、芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第３級アミン化合物を用いることが好ましい。

【0237】

芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノフェニル；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−〔１，１′−ビフェニル〕−４，４′−ジアミン（ＴＰＤ）；２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）プロパン；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラ−ｐ−トリル−４，４′−ジアミノビフェニル；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン；ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン；ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタン；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ジ（４−メトキシフェニル）−４，４′−ジアミノビフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノジフェニルエーテル；４，４′−ビス（ジフェニルアミノ）クオードリフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン；４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４′−〔４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン；４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニル）ベンゼン；３−メトキシ−４′−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベン；Ｎ−フェニルカルバゾール、更には米国特許第５，０６１，５６９号明細書に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば、４，４′−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル（ＮＰＤ）、特開平４−３０８６８８号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが３つスターバースト型に連結された４，４′，４″−トリス〔Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）等が挙げられる。

【0238】

更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、又はこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。

【0239】

また、ｐ型−Ｓｉ、ｐ型−ＳｉＣ等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。

【0240】

また、特開平１１−２５１０６７号公報、Ｊ．Ｈｕａｎｇ ｅｔ．ａｌ．著文献（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ ８０（２００２），ｐ．１３９）に記載されているような、所謂ｐ型正孔輸送材料を用いることもできる。本発明においては、より高効率の発光素子が得られることからこれらの材料を用いることが好ましい。

【0241】

正孔輸送層は上記正孔輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。
正孔輸送層の層厚については特に制限はないが、通常は５〜５０００ｎｍ程度、好ましくは５〜２００ｎｍである。この正孔輸送層は上記材料の一種又は２種以上からなる一層構造であっても良い。

【0242】

また、不純物をドープしたｐ性の高い正孔輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報の各公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。
本発明においては、このようなｐ性の高い正孔輸送層を用いることが、より低消費電力の素子を作製することができるため好ましい。

【0243】

以下、本発明の有機ＥＬ素子の正孔注入層及び正孔輸送層の形成に好ましく用いられる化合物の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。

【0244】

【化64】

【0245】

【化65】

【0246】

【化66】

【0247】

【化67】

【0248】

【化68】

【0249】

【化69】

【0250】

【化70】

【0251】

《陽極》
有機ＥＬ素子における陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としては、Ａｕ等の金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ_２、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。

【0252】

また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ_２Ｏ_３−ＺｎＯ）等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いても良い。陽極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成しても良く、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は（１００μｍ以上程度）、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成しても良い。

【0253】

あるいは、有機導電性化合物のように塗布可能な物質を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等湿式成膜法を用いることもできる。

【0254】

この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を１０％より大きくすることが望ましく、また陽極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。更に層厚は材料にもよるが、通常１０〜１０００ｎｍ、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。

【0255】

《支持基板》
本発明の有機ＥＬ素子に用いることのできる支持基板（以下、基体、基板、基材、支持体等とも言う）としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、また透明であっても不透明であっても良い。支持基板側から光を取り出す場合には、支持基板は透明であることが好ましい。好ましく用いられる透明な支持基板としては、ガラス、石英、透明樹脂フィルムを挙げることができる。特に好ましい支持基板は、有機ＥＬ素子にフレキシブル性を与えることが可能な樹脂フィルムである。

【0256】

樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）、セルロースアセテートフタレート（ＴＡＣ）、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類若しくはそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリル若しくはポリアリレート類、又はアートン（商品名ＪＳＲ社製）若しくはアペル（商品名三井化学社製）といったシクロオレフィン系樹脂等を挙げられる。

【0257】

樹脂フィルムの表面には、無機物若しくは有機物の被膜又は両者のハイブリッド被膜が形成されていても良く、ＪＩＳ Ｋ ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％ＲＨ）が０．０１ｇ／（ｍ^２・２４ｈ）以下のバリア性フィルムであることが好ましく、更には、ＪＩＳ Ｋ ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が、１０^−３ｍｌ／（ｍ^２・２４ｈ・ａｔｍ）以下、水蒸気透過度が、１０^−５ｇ／（ｍ^２・２４ｈ）以下の高バリア性フィルムであることが好ましい。

【0258】

バリア膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であれば良く、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。更に該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることがより好ましい。無機層と有機層の積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。

【0259】

バリア膜の形成方法については特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができるが、特開２００４−６８１４３号公報に記載されているような大気圧プラズマ重合法によるものが特に好ましい。

【0260】

不透明な支持基板としては、例えば、アルミ、ステンレス等の金属板、フィルムや不透明樹脂基板、セラミック製の基板等が挙げられる。

【0261】

本発明の有機ＥＬ素子の発光の室温における外部取り出し効率は、１％以上であることが好ましく、５％以上であるとより好ましい。
ここで、外部取り出し量子効率（％）＝有機ＥＬ素子外部に発光した光子数／有機ＥＬ素子に流した電子数×１００である。

【0262】

また、カラーフィルター等の色相改良フィルター等を併用しても、有機ＥＬ素子からの発光色を蛍光体を用いて多色へ変換する色変換フィルターを併用しても良い。色変換フィルターを用いる場合においては、有機ＥＬ素子の発光のλｍａｘは４８０ｎｍ以下が好ましい。

【0263】

《有機ＥＬ素子の作製方法》
有機ＥＬ素子の作製方法の一例として、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層（電子注入層）／陰極からなる素子の作製方法について説明する。

【0264】

まず、適当な基体上に所望の電極物質、例えば、陽極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは１０〜２００ｎｍの層厚になるように形成させ、陽極を作製する。

【0265】

次に、この上に素子材料である正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、陰極バッファー層等の有機化合物を含有する薄膜を形成させる。

【0266】

薄膜の形成方法としては、例えば、真空蒸着法、湿式法（ウェットプロセスともいう）等により成膜して形成することができる。
湿式法としては、スピンコート法、キャスト法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、インクジェット法、印刷法、スプレーコート法、カーテンコート法、ＬＢ法等があるが、精密な薄膜が形成可能で、且つ高生産性の点から、ダイコート法、ロールコート法、インクジェット法、スプレーコート法などのロール・ツー・ロール方式適性の高い方法が好ましい。また、層ごとに異なる成膜法を適用しても良い。

【0267】

本発明に係る有機ＥＬ材料を溶解又は分散する液媒体としては、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル等の脂肪酸エステル類、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、トルエン、キシレン、メシチレン、シクロヘキシルベンゼン等の芳香族炭化水素類、シクロヘキサン、デカリン、ドデカン等の脂肪族炭化水素類、ＤＭＦ、ＤＭＳＯ等の有機溶媒を用いることができる。
また、分散方法としては、超音波、高剪断力分散やメディア分散等の分散方法により分散することができる。

【0268】

これらの層の形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲の層厚になるように形成させ、陰極を設けることにより所望の有機ＥＬ素子が得られる。

【0269】

また、順序を逆にして、陰極、陰極バッファー層、電子輸送層、正孔阻止層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極の順に作製することも可能である。

【0270】

本発明の有機ＥＬ素子の作製は、一回の真空引きで一貫して正孔注入層から陰極まで作製するのが好ましいが、途中で取り出して異なる成膜法を施しても構わない。その際、作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。

【0271】

《封止》
本発明に用いられる封止手段としては、例えば、封止部材と電極、支持基板とを接着剤で接着する方法を挙げることができる。

【0272】

封止部材としては、有機ＥＬ素子の表示領域を覆うように配置されておれば良く、凹板状でも平板状でも良い。また透明性、電気絶縁性は特に問わない。

【0273】

具体的には、ガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等が挙げられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等を挙げることができる。
また、ポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等から形成されたものを挙げることができる。
金属板としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブテン、シリコン、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる一種以上の金属又は合金からなるものが挙げられる。

【0274】

本発明においては、素子を薄膜化できるということからポリマーフィルム、金属フィルムを好ましく使用することができる。
更には、ポリマーフィルムは、ＪＩＳ Ｋ ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が１×１０^−３ｍｌ／（ｍ^２・２４ｈ・ａｔｍ）以下、ＪＩＳ Ｋ ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％ＲＨ）が、１×１０^−３ｇ／（ｍ^２・２４ｈ）以下のものであることが好ましい。

【0275】

封止部材を凹状に加工するのは、サンドブラスト加工、化学エッチング加工等が使われる。

【0276】

接着剤として具体的には、アクリル酸系オリゴマー、メタクリル酸系オリゴマーの反応性ビニル基を有する光硬化及び熱硬化型接着剤、２−シアノアクリル酸エステル等の湿気硬化型等の接着剤を挙げることができる。また、エポキシ系等の熱及び化学硬化型（二液混合）を挙げることができる。また、ホットメルト型のポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンを挙げることができる。また、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤を挙げることができる。

【0277】

なお、有機ＥＬ素子が熱処理により劣化する場合があるので、室温から８０℃までに接着硬化できるものが好ましい。また、前記接着剤中に乾燥剤を分散させておいても良い。封止部分への接着剤の塗布は市販のディスペンサーを使っても良いし、スクリーン印刷のように印刷しても良い。

【0278】

また、有機層を挟み支持基板と対向する側の電極の外側に該電極と有機層を被覆し、支持基板と接する形で無機物、有機物の層を形成し封止膜とすることも好適にできる。この場合、該膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であれば良く、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。

【0279】

更に、該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることが好ましい。これらの膜の形成方法については、特に限定はなく、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができる。

【0280】

封止部材と有機ＥＬ素子の表示領域との間隙には、気相及び液相では、窒素、アルゴン等の不活性気体やフッ化炭化水素、シリコンオイルのような不活性液体を注入することが好ましい。また真空とすることも可能である。また、内部に吸湿性化合物を封入することもできる。

【0281】

吸湿性化合物としては、例えば、金属酸化物（例えば、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム等）、硫酸塩（例えば、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸コバルト等）、金属ハロゲン化物（例えば、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、フッ化セシウム、フッ化タンタル、臭化セリウム、臭化マグネシウム、沃化バリウム、沃化マグネシウム等）、過塩素酸類（例えば、過塩素酸バリウム、過塩素酸マグネシウム等）等が挙げられ、硫酸塩、金属ハロゲン化物及び過塩素酸類においては無水塩が好適に用いられる。

【0282】

《保護膜、保護板》
有機層を挟み支持基板と対向する側の前記封止膜、あるいは前記封止用フィルムの外側に、素子の機械的強度を高めるために保護膜、あるいは保護板を設けても良い。特に封止が前記封止膜により行われている場合には、その機械的強度は必ずしも高くないため、このような保護膜、保護板を設けることが好ましい。これに使用することができる材料としては、前記封止に用いたのと同様なガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等を用いることができるが、軽量且つ薄膜化ということからポリマーフィルムを用いることが好ましい。

【0283】

《光取り出し》
有機ＥＬ素子は空気よりも屈折率の高い（屈折率が１．７〜２．１程度）層の内部で発光し、発光層で発生した光のうち１５％から２０％程度の光しか取り出せないことが一般的に言われている。これは、臨界角以上の角度θで界面（透明基板と空気との界面）に入射する光は、全反射を起こし素子外部に取り出すことができないことや、透明電極ないし発光層と透明基板との間で光が全反射を起こし、光が透明電極ないし発光層を導波し、結果として光が素子側面方向に逃げるためである。

【0284】

この光の取り出しの効率を向上させる手法としては、例えば、透明基板表面に凹凸を形成し、透明基板と空気界面での全反射を防ぐ方法（米国特許第４，７７４，４３５号明細書）、基板に集光性を持たせることにより効率を向上させる方法（特開昭６３−３１４７９５号公報）、素子の側面等に反射面を形成する方法（特開平１−２２０３９４号公報）、基板と発光体の間に中間の屈折率を持つ平坦層を導入し、反射防止膜を形成する方法（特開昭６２−１７２６９１号公報）、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法（特開２００１−２０２８２７号公報）、基板、透明電極層や発光層の何れかの層間（含む、基板と外界間）に回折格子を形成する方法（特開平１１−２８３７５１号公報）等がある。

【0285】

本発明においては、これらの方法を本発明の有機ＥＬ素子と組み合わせて用いることができるが、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法、あるいは基板、透明電極層や発光層の何れかの層間（含む、基板と外界間）に回折格子を形成する方法を好適に用いることができる。

【0286】

本発明はこれらの手段を組み合わせることにより、更に高輝度あるいは耐久性に優れた素子を得ることができる。

【0287】

透明電極と透明基板の間に低屈折率の媒質を光の波長よりも長い厚みで形成すると、透明電極から出てきた光は、媒質の屈折率が低いほど外部への取り出し効率が高くなる。

【0288】

低屈折率層としては、例えば、エアロゲル、多孔質シリカ、フッ化マグネシウム、フッ素系ポリマー等が挙げられる。透明基板の屈折率は一般に１．５〜１．７程度であるので、低屈折率層は屈折率がおよそ１．５以下であることが好ましい。また、更に１．３５以下であることが好ましい。

【0289】

また、低屈折率媒質の厚みは媒質中の波長の２倍以上となるのが望ましい。これは低屈折率媒質の厚みが、光の波長程度になってエバネッセントで染み出した電磁波が基板内に入り込む層厚になると、低屈折率層の効果が薄れるからである。

【0290】

全反射を起こす界面若しくは何れかの媒質中に回折格子を導入する方法は、光取り出し効率の向上効果が高いという特徴がある。この方法は回折格子が１次の回折や２次の回折といった所謂ブラッグ回折により、光の向きを屈折とは異なる特定の向きに変えることができる性質を利用して、発光層から発生した光のうち層間での全反射等により外に出ることができない光を、何れかの層間若しくは媒質中（透明基板内や透明電極内）に回折格子を導入することで光を回折させ、光を外に取り出そうとするものである。

【0291】

導入する回折格子は、二次元的な周期屈折率を持っていることが望ましい。これは発光層で発光する光はあらゆる方向にランダムに発生するので、ある方向にのみ周期的な屈折率分布を持っている一般的な１次元回折格子では、特定の方向に進む光しか回折されず、光の取り出し効率がさほど上がらない。

【0292】

しかしながら、屈折率分布を二次元的な分布にすることにより、あらゆる方向に進む光が回折され、光の取り出し効率が上がる。

【0293】

回折格子を導入する位置としては前述の通り、何れかの層間若しくは媒質中（透明基板内や透明電極内）でも良いが、光が発生する場所である有機発光層の近傍が望ましい。
このとき、回折格子の周期は媒質中の光の波長の約１／２〜３倍程度が好ましい。

【0294】

回折格子の配列は正方形のラチス状、三角形のラチス状、ハニカムラチス状等、２次元的に配列が繰り返されることが好ましい。

【0295】

《集光シート》
本発明の有機ＥＬ素子は基板の光取り出し側に、例えば、マイクロレンズアレイ状の構造を設けるように加工したり、あるいは所謂集光シートと組み合わせたりすることにより、特定方向、例えば、素子発光面に対し正面方向に集光することにより、特定方向上の輝度を高めることができる。

【0296】

マイクロレンズアレイの例としては、基板の光取り出し側に一辺が３０μｍでその頂角が９０度となるような四角錐を２次元に配列する。一辺は１０μｍ〜１００μｍが好ましい。これより小さくなると回折の効果が発生して色付く、大きすぎると厚みが厚くなり好ましくない。

【0297】

集光シートとしては、例えば、液晶表示装置のＬＥＤバックライトで実用化されているものを用いることが可能である。このようなシートとして、例えば、住友スリーエム社製輝度上昇フィルム（ＢＥＦ）等を用いることができる。
プリズムシートの形状としては、例えば、基材に頂角９０度、ピッチ５０μｍの△状のストライプが形成されたものであっても良いし、頂角が丸みを帯びた形状、ピッチをランダムに変化させた形状、その他の形状であっても良い。

【0298】

また、発光素子からの光放射角を制御するために、光拡散板・フィルムを集光シートと併用しても良い。例えば、（株）きもと製拡散フィルム（ライトアップ）等を用いることができる。

【0299】

《用途》
本発明の有機ＥＬ素子は、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源として用いることができる。発光光源として、例えば、照明装置（家庭用照明、車内照明）、時計や液晶用バックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるがこれに限定するものではないが、特に液晶表示装置のバックライト、照明用光源としての用途に有効に用いることができる。

【0300】

本発明の有機ＥＬ素子においては、必要に応じ成膜時にメタルマスクやインクジェットプリンティング法等でパターニングを施しても良い。パターニングする場合は、電極のみをパターニングしても良いし、電極と発光層をパターニングしても良いし、素子全層をパターニングしても良く、素子の作製においては、従来公知の方法を用いることができる。

【0301】

本発明の有機ＥＬ素子や本発明に係る化合物の発光する色は、「新編色彩科学ハンドブック」（日本色彩学会編、東京大学出版会、１９８５）の１０８頁の図４．１６において、分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング（株）製）で測定した結果をＣＩＥ色度座標に当てはめたときの色で決定される。

【0302】

また、本発明の有機ＥＬ素子が白色素子の場合には、白色とは、２度視野角正面輝度を上記方法により測定した際に、１０００ｃｄ／ｍ^２でのＣＩＥ１９３１表色系における色度がＸ＝０．３３±０．０７、Ｙ＝０．３３±０．１の領域内にあることを言う。

【0303】

《用途１：表示装置》
本発明の表示装置について説明する。本発明の表示装置は、本発明の有機ＥＬ素子を具備したものである。本発明の表示装置は単色でも多色でも良いが、ここでは多色表示装置について説明する。

【0304】

多色表示装置の場合は発光層形成時のみシャドーマスクを設け、一面に蒸着法、キャスト法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法等で膜を形成できる。
発光層のみパターニングを行う場合、その方法に限定はないが、好ましくは蒸着法、インクジェット法、スピンコート法、印刷法である。

【0305】

表示装置に具備される有機ＥＬ素子の構成は、必要に応じて上記の有機ＥＬ素子の構成例の中から選択される。

【0306】

また、有機ＥＬ素子の製造方法は、上記の本発明の有機ＥＬ素子の製造の一態様に示したとおりである。

【0307】

このようにして得られた多色表示装置に直流電圧を印加する場合には、陽極を＋、陰極を−の極性として電圧２Ｖ〜４０Ｖ程度を印加すると発光が観測できる。また、逆の極性で電圧を印加しても電流は流れずに発光は全く生じない。更に交流電圧を印加する場合には、陽極が＋、陰極が−の状態になったときのみ発光する。なお、印加する交流の波形は任意で良い。

【0308】

多色表示装置は、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源として用いることができる。表示デバイス、ディスプレイにおいて、青、赤、緑発光の３種の有機ＥＬ素子を用いることによりフルカラーの表示が可能となる。

【0309】

表示デバイス、ディスプレイとしては、テレビ、パソコン、モバイル機器、ＡＶ機器、文字放送表示、自動車内の情報表示等が挙げられる。特に静止画像や動画像を再生する表示装置として使用しても良く、動画再生用の表示装置として使用する場合の駆動方式は単純マトリクス（パッシブマトリクス）方式でもアクティブマトリクス方式でもどちらでも良い。

【0310】

発光光源としては家庭用照明、車内照明、時計や液晶用のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。

【0311】

以下、本発明の有機ＥＬ素子を有する表示装置の一例を図面に基づいて説明する。
図１は有機ＥＬ素子から構成される表示装置の一例を示した模式図である。有機ＥＬ素子の発光により画像情報の表示を行う、例えば、携帯電話等のディスプレイの模式図である。

【0312】

ディスプレイ１は複数の画素を有する表示部Ａ、画像情報に基づいて表示部Ａの画像走査を行う制御部Ｂ等からなる。
制御部Ｂは表示部Ａと電気的に接続され、複数の画素それぞれに外部からの画像情報に基づいて走査信号と画像データ信号を送り、走査信号により走査線毎の画素が画像データ信号に応じて順次発光して画像走査を行って画像情報を表示部Ａに表示する。

【0313】

図２は表示部Ａの模式図である。
表示部Ａは基板上に、複数の走査線５及びデータ線６を含む配線部と複数の画素３等とを有する。表示部Ａの主要な部材の説明を以下に行う。図２においては、画素３の発光した光が白矢印方向（下方向）へ取り出される場合を示している。

【0314】

配線部の走査線５及び複数のデータ線６はそれぞれ導電材料からなり、走査線５とデータ線６は格子状に直交して、直交する位置で画素３に接続している（詳細は図示していない）。

【0315】

画素３は走査線５から走査信号が印加されると、データ線６から画像データ信号を受け取り、受け取った画像データに応じて発光する。
発光の色が赤領域の画素、緑領域の画素、青領域の画素を適宜同一基板上に並置することによって、フルカラー表示が可能となる。

【0316】

次に、画素の発光プロセスを説明する。図３は画素の模式図である。
画素は有機ＥＬ素子１０、スイッチングトランジスター１１、駆動トランジスター１２、コンデンサー１３等を備えている。複数の画素に有機ＥＬ素子１０として、赤色、緑色、青色発光の有機ＥＬ素子を用い、これらを同一基板上に並置することでフルカラー表示を行うことができる。

【0317】

図３において、制御部Ｂからデータ線６を介してスイッチングトランジスター１１のドレインに画像データ信号が印加される。そして、制御部Ｂから走査線５を介してスイッチングトランジスター１１のゲートに走査信号が印加されると、スイッチングトランジスター１１の駆動がオンし、ドレインに印加された画像データ信号がコンデンサー１３と駆動トランジスター１２のゲートに伝達される。

【0318】

画像データ信号の伝達により、コンデンサー１３が画像データ信号の電位に応じて充電されるとともに、駆動トランジスター１２の駆動がオンする。駆動トランジスター１２は、ドレインが電源ライン７に接続され、ソースが有機ＥＬ素子１０の電極に接続されており、ゲートに印加された画像データ信号の電位に応じて電源ライン７から有機ＥＬ素子１０に電流が供給される。

【0319】

制御部Ｂの順次走査により走査信号が次の走査線５に移ると、スイッチングトランジスター１１の駆動がオフする。しかし、スイッチングトランジスター１１の駆動がオフしてもコンデンサー１３は充電された画像データ信号の電位を保持するので、駆動トランジスター１２の駆動はオン状態が保たれて、次の走査信号の印加が行われるまで有機ＥＬ素子１０の発光が継続する。順次走査により次に走査信号が印加されたとき、走査信号に同期した次の画像データ信号の電位に応じて駆動トランジスター１２が駆動して有機ＥＬ素子１０が発光する。
即ち、有機ＥＬ素子１０の発光は、複数の画素それぞれの有機ＥＬ素子１０に対して、アクティブ素子であるスイッチングトランジスター１１と駆動トランジスター１２を設けて、複数の画素３それぞれの有機ＥＬ素子１０の発光を行っている。このような発光方法をアクティブマトリクス方式と呼んでいる。

【0320】

ここで、有機ＥＬ素子１０の発光は複数の階調電位を持つ多値の画像データ信号による複数の階調の発光でも良いし、２値の画像データ信号による所定の発光量のオン、オフでも良い。また、コンデンサー１３の電位の保持は次の走査信号の印加まで継続して保持しても良いし、次の走査信号が印加される直前に放電させても良い。
本発明においては、上述したアクティブマトリクス方式に限らず、走査信号が走査されたときのみデータ信号に応じて有機ＥＬ素子を発光させるパッシブマトリクス方式の発光駆動でも良い。

【0321】

図４はパッシブマトリクス方式による表示装置の模式図である。図４において、複数の走査線５と複数の画像データ線６が画素３を挟んで対向して格子状に設けられている。
順次走査により走査線５の走査信号が印加されたとき、印加された走査線５に接続している画素３が画像データ信号に応じて発光する。
パッシブマトリクス方式では画素３にアクティブ素子が無く、製造コストの低減が計れる。

【0322】

《用途２：照明装置》
本発明の照明装置について説明する。本発明の照明装置は上記有機ＥＬ素子を有する。
本発明の有機ＥＬ素子に共振器構造を持たせた有機ＥＬ素子として用いても良く、このような共振器構造を有した有機ＥＬ素子の使用目的としては、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるが、これらに限定されない。また、レーザー発振をさせることにより上記用途に使用しても良い。

【0323】

また、本発明の有機ＥＬ素子は照明用や露光光源のような一種のランプとして使用しても良いし、画像を投影するタイプのプロジェクション装置や、静止画像や動画像を直接視認するタイプの表示装置（ディスプレイ）として使用しても良い。
動画再生用の表示装置として使用する場合の駆動方式は、単純マトリクス（パッシブマトリクス）方式でもアクティブマトリクス方式でもどちらでも良い。また、異なる発光色を有する本発明の有機ＥＬ素子を２種以上使用することにより、フルカラー表示装置を作製することが可能である。

【0324】

また、本発明の有機ＥＬ材料は照明装置として、実質白色の発光を生じる有機ＥＬ素子に適用できる。複数の発光材料により複数の発光色を同時に発光させて混色により白色発光を得る。複数の発光色の組み合わせとしては、赤色、緑色、青色の３原色の３つの発光極大波長を含有させたものでも良いし、青色と黄色、青緑と橙色等の補色の関係を利用した２つの発光極大波長を含有したものでも良い。
また複数の発光色を得るための発光材料の組み合わせは、複数のリン光又は蛍光で発光する材料を複数組み合わせたもの、蛍光又はリン光で発光する発光材料と、発光材料からの光を励起光として発光する色素材料との組み合わせたものの何れでも良いが、本発明に係る白色有機ＥＬ素子においては、発光ドーパントを複数組み合わせ混合するだけで良い。

【0325】

発光層、正孔輸送層あるいは電子輸送層等の形成時のみマスクを設け、マスクにより塗り分ける等単純に配置するだけで良く、他層は共通であるのでマスク等のパターニングは不要であり、一面に蒸着法、キャスト法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法等で例えば電極膜を形成でき、生産性も向上する。この方法によれば、複数色の発光素子をアレー状に並列配置した白色有機ＥＬ装置と異なり、素子自体が発光白色である。
発光層に用いる発光材料としては特に制限はなく、例えば、液晶表示素子におけるバックライトであれば、ＣＦ（カラーフィルター）特性に対応した波長範囲に適合するように、本発明に係る金属錯体、また公知の発光材料の中から任意のものを選択して組み合わせて白色化すれば良い。

【0326】

《本発明の照明装置の一態様》
本発明の有機ＥＬ素子を具備した、本発明の照明装置の一態様について説明する。
本発明の有機ＥＬ素子の非発光面をガラスケースで覆い、厚み３００μｍのガラス基板を封止用基板として用いて、周囲にシール材として、エポキシ系光硬化型接着剤（東亞合成社製ラックストラックＬＣ０６２９Ｂ）を適用し、これを陰極上に重ねて透明支持基板と密着させ、ガラス基板側からＵＶ光を照射して、硬化させて、封止し、図５及び図６に示すような照明装置を形成することができる。

【0327】

図５は、照明装置の概略図を示し、本発明の有機ＥＬ素子１０１はガラスカバー１０２で覆われている（なお、ガラスカバーでの封止作業は、有機ＥＬ素子１０１を大気に接触させることなく窒素雰囲気下のグローブボックス（純度９９．９９９％以上の高純度窒素ガスの雰囲気下）で行った。）。

【0328】

図６は、照明装置の断面図を示し、図６において、１０５は陰極、１０６は有機ＥＬ層、１０７は透明電極付きガラス基板を示す。なお、ガラスカバー１０２内には窒素ガス１０８が充填され、捕水剤１０９が設けられている。

【実施例】

【0329】

以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
以下に説明する実施例で用いられる化合物の構造を以下に示す。なお、以下に示すｃＨ−１〜ｃＨ−６、ｋＨ−７〜ｋＨ−１１及びＤＰＭ−２は、比較例の有機ＥＬ素子に用いられる化合物であり、ホスト材料１−１−１〜１−１−７及び１−２−１〜１−２−７は、本発明の有機ＥＬ素子に用いられる化合物である。

【0330】

【化71】

【0331】

【化72】

【0332】

【化73】

【0333】

【化74】

【0334】

ＤＰＭ−２は米国特許第８１１４５３０号記載のＫ−２１の化合物である。

【0335】

【化75】

【0336】

【化76】

【0337】

【化77】

【0338】

【化78】

【0339】

［実施例１］
《有機ＥＬ素子１−１の作製》
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（Indium Tin Oxide；酸化インジウムスズ）を１００ｎｍ成膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。

【0340】

この透明支持基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、一方モリブデン製抵抗加熱ボートに正孔注入材料ＨＴ−３０を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン抵抗加熱ボートに正孔輸送材料ＨＴ−１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにホスト材料ｃＨ−１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにドーパントＤＰＭ−２を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに第１電子輸送材料ｃＨ−３を２００ｍｇ入れ、更に別のモリブデン製抵抗加熱ボートに第２電子輸送材料ＥＴ−７を２００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取り付けた。

【0341】

次いで真空槽を４×１０^−４Ｐａまで減圧した後、正孔注入材料ＨＴ−３０の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で、透明支持基板に蒸着し、層厚１０ｎｍの正孔注入層を設けた。

【0342】

更に正孔輸送材料ＨＴ−１の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で、前記正孔注入層上に蒸着し、層厚３０ｎｍの正孔輸送層を設けた。

【0343】

更にホスト材料ｃＨ−１とドーパントＤＰＭ−２の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、それぞれ蒸着速度０．１ｎｍ／秒、０．０１０ｎｍ／秒で、前記正孔輸送層上に共蒸着し、層厚４０ｎｍの発光層を設けた。

【0344】

更に第１電子輸送材料ｃＨ−３の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で、前記発光層上に蒸着し、層厚１０ｎｍの第１電子輸送層を設けた。

【0345】

更に第２電子輸送材料ＥＴ−７の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で、前記第１電子輸送層上に蒸着し、層厚３０ｎｍの第２電子輸送層を設けた。

【0346】

引き続き、フッ化リチウムを蒸着して層厚０．５ｎｍの電子注入層（陰極バッファー層）を形成し、更にアルミニウムを蒸着して層厚１１０ｎｍの陰極を形成し、有機ＥＬ素子１−１を作製した。

【0347】

《有機ＥＬ素子１−２〜１−１８の作製》
有機ＥＬ素子１−１の作製において、ドーパント、ホスト材料及び第１電子輸送材料を表１８に記載の化合物に変えた以外は同様にして有機ＥＬ素子１−２〜１−１８を作製した。

【0348】

《有機ＥＬ素子１−１〜１−１８の評価》
得られた有機ＥＬ素子１−１〜１−１８を評価するに際しては、作製後の各有機ＥＬ素子の非発光面をガラスケースで覆い、厚み３００μｍのガラス基板を封止用基板として用いて、周囲にシール材としてエポキシ系光硬化型接着剤（東亞合成社製ラックストラックＬＣ０６２９Ｂ）を適用し、これを上記陰極上に重ねて前記透明支持基板と密着させ、ガラス基板側からＵＶ光を照射して硬化させて封止し、図５及び図６に示すような照明装置を作製して評価した。
このようにして作製した各サンプルについて下記の評価を行った。評価結果を表１８に示す。

【0349】

（１）外部取り出し量子効率
有機ＥＬ素子を室温（２５℃）、２．５ｍＡ／ｃｍ^２の定電流条件下による点灯を行い、点灯開始直後の発光輝度（Ｌ）［ｃｄ／ｍ^２］を測定することにより、外部取り出し量子効率（η）（単に、効率ともいう）を算出した。ここで、発光輝度の測定はＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング製）を用いて行い、外部取り出し量子効率は有機ＥＬ素子１−１を１００とする相対値で表した。

【0350】

（２）駆動電圧
有機ＥＬ素子を室温（２５℃）、２．５ｍＡ／ｃｍ^２の定電流条件下で駆動したときの電圧を各々測定し、測定結果を下記に示すように、有機ＥＬ素子１−１を１００として各々相対値で示した。
電圧＝（各素子の駆動電圧／有機ＥＬ素子１−１の駆動電圧）×１００
なお、値が小さいほうが比較に対して駆動電圧が低いことを示す。

【0351】

（３）半減寿命
下記に示す測定法に従って、半減寿命の評価を行った。各有機ＥＬ素子を初期輝度１０００ｃｄ／ｍ^２を与える電流で定電流駆動して、初期輝度の１／２（５００ｃｄ／ｍ^２）になる時間を求め、これを半減寿命の尺度とした。なお、半減寿命は有機ＥＬ素子１−１を１００とする相対値で表した。

【0352】

（４）画素欠陥率
有機ＥＬ素子を作成直後、及び６０℃、７０％ＲＨの条件で一ヶ月保存後、各々輝度１０００ｃｄ／ｍ^２を与える電流で定電流駆動させた時、以下の式により画素欠陥率を求めた。
画素欠陥率（％）＝保存後の画素欠陥面積合計／保存前の画素欠陥面積合計×１００

【0353】

【表18】

【0354】

表１８から明らかな通り、本発明に係る有機ＥＬ素子材料を電子輸送材料又はホスト材料として用いた有機ＥＬ素子は、比較例の有機ＥＬ素子に比べ、発光効率及び発光寿命に優れ、低電圧であることが明らかであり、更に、画素欠陥形成抑制性にも優れていることが分かった。

【0355】

［実施例２］
《有機ＥＬ素子２−１の作製》
１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上に、陽極としてＩＴＯ（Indium Tin Oxide；酸化インジウムスズ）を１００ｎｍ成膜した基板（ＡｖａｎＳｔｒａｔｅ株式会社製、ＮＡ−４５）にパターニングを行った。その後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥して、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。

【0356】

この透明支持基板上に、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ株式会社製、Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ Ａｌ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を用い、スピンコート法により薄膜を形成した後、２００℃にて１時間乾燥し、層厚３０ｎｍの第１正孔輸送層を設けた。

【0357】

この基板を窒素雰囲気下に移し、前記第１正孔輸送層上に、５０ｍｇのＰｏｌｙ（Ｎ，Ｎ′−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ′−ビス（フェニル））ベンジジン（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｄｙｅ Ｓｏｕｒｃｅ株式会社製、ＡＤＳ−２５４）を１０ｍｌのトルエンに溶解した溶液を用い、２５００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート法により薄膜を形成した。更に６０℃で１時間真空乾燥し、第２正孔輸送層を形成した。

【0358】

この第２正孔輸送層上に、ホスト材料として１００ｍｇのｃＨ−６と、ドーパントとして１０ｍｇのＲＤｐ−１３を１０ｍｌの酢酸ブチルに溶解した溶液を用い、２０００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート法により薄膜を形成した。更に６０℃で１時間真空乾燥し、層厚約３５ｎｍの発光層とした。

【0359】

続いて、この基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、一方モリブデン製抵抗加熱ボートに第１電子輸送材料としてｃＨ−５を２００ｍｇ入れ、更に別のモリブデン製抵抗加熱ボートに第２電子輸送材料としてＥＴ−７を２００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取り付けた。

【0360】

次いで真空槽を４×１０^−４Ｐａまで減圧した後、第１電子輸送材料ｃＨ−５の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で、前記発光層上に蒸着し、層厚１０ｎｍの第１電子輸送層を設けた。

【0361】

更に第２電子輸送材料ＥＴ−７の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で、前記第１電子輸送層上に蒸着し、層厚３０ｎｍの第２電子輸送層を設けた。

【0362】

引き続き、フッ化リチウムを蒸着して層厚０．５ｎｍの電子注入層（陰極バッファー層）を形成し、更にアルミニウムを蒸着して層厚１１０ｎｍの陰極を形成し、有機ＥＬ素子２−１を作製した。

【0363】

《有機ＥＬ素子２−２〜２−１８の作製》
有機ＥＬ素子２−１の作製において、ドーパント、ホスト材料及び第１電子輸送材料を表１９に記載の化合物に変えた以外は同様にして、有機ＥＬ素子２−２〜２−１８を作製した。

【0364】

《有機ＥＬ素子２−１〜２−１８の評価》
得られた有機ＥＬ素子２−１〜２−１８を評価するに際しては、当該有機ＥＬ素子を実施例１の有機ＥＬ素子１−１〜１−１８と同様に封止し、図５及び図６に示すような照明装置を形成して評価した。
このようにして作製した各サンプルに対し、実施例１と同様に、外部取り出し量子効率、半減寿命、駆動電圧、及び画素欠陥率について評価を行った。評価結果を表１９に示す。なお、表３における外部取り出し量子効率、半減寿命、駆動電圧、及び画素欠陥率の測定結果は、有機ＥＬ素子２−１の測定値を１００とする相対値で表した。

【0365】

本実施例では更に、有機ＥＬ素子の発光面ムラについての評価を行った。
即ち、有機ＥＬ素子を作成後、発光面を拡大倍率１００倍の光学顕微鏡で観察し、面ムラを目視評価した。
◎：ムラが全く認められない。
○：塗ムラが殆ど認められない。
△：塗ムラが若干認められる。
×：塗ムラが認められる。
××：光学顕微鏡で拡大しなくとも、肉眼でムラが認められる。

【0366】

【表19】

【0367】

表１９から明らかな通り、本発明に係る有機ＥＬ素子材料を、電子輸送材料及びホスト材料の少なくとも一つとして用いた有機ＥＬ素子は、比較例の有機ＥＬ素子に比べ、発光効率及び発光寿命に優れ、低電圧であることが明らかであり、更に、発光面の塗布ムラが少なく、画素欠陥形成抑制性にも優れていることが分かった。

【0368】

［実施例３］
《有機ＥＬフルカラー表示装置の作製》
図７は、有機ＥＬフルカラー表示装置の概略構成図を示す。
ガラス基板２０１上に、陽極としてＩＴＯ透明電極２０２を１００ｎｍ成膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）に１００μｍのピッチでパターニングを行った後（図７（ａ）参照）、このガラス基板２０１上であってＩＴＯ透明電極２０２の間に非感光性ポリイミドの隔壁２０３（幅２０μｍ、厚さ２．０μｍ）をフォトリソグラフィーで形成した（図７（ｂ）参照）。

【0369】

ＩＴＯ電極２０２上であって隔壁２０３同士の間に下記組成の正孔注入層組成物を、インクジェットヘッド（エプソン社製；ＭＪ８００Ｃ）を用いて吐出注入し、紫外光を２００秒間照射し、６０℃、１０分間の乾燥処理により、層厚４０ｎｍの正孔注入層２０４を設けた（図７（ｃ）参照）。

【0370】

この正孔注入層２０４上に、各々下記組成の青色発光層組成物、緑色発光層組成物、赤色発光層組成物を同様にインクジェットヘッドを使用して吐出注入し、６０℃、１０分間乾燥処理し、各色の発光層２０５Ｂ、２０５Ｇ、２０５Ｒを設けた（図７（ｄ）参照）。

【0371】

（正孔注入層組成物）
ＨＴ−４４：２０質量部
シクロヘキシルベンゼン：５０質量部
イソプロピルビフェニル：５０質量部
（青色発光層組成物）
ホスト材料１−１−７：０．７質量部
ＲＤｐ−５５：０．０４質量部
シクロヘキシルベンゼン：５０質量部
イソプロピルビフェニル：５０質量部
（緑色発光層組成物）
ホスト材料１−１−７：０．７質量部
Ｄ−１：０．０４質量部
シクロヘキシルベンゼン：５０質量部
イソプロピルビフェニル：５０質量部
（赤色発光層組成物）
ホスト材料１−１−７：０．７質量部
Ｄ−１０：０．０４質量部
シクロヘキシルベンゼン：５０質量部
イソプロピルビフェニル：５０質量部
なお、Ｄ−１及びＤ−１０として、下記の化合物を用いた。

【0372】

【化79】

【0373】

次に、各発光層２０５Ｂ、２０５Ｇ、２０５Ｒを覆うように電子輸送材料を蒸着して層厚２０ｎｍの電子輸送層（図示略）を設け、更にフッ化リチウムを蒸着して層厚０．６ｎｍの電子注入層（図示略）を設け、Ａｌを蒸着して層厚１３０ｎｍの陰極２０６を設けて有機ＥＬ素子を作製した（図７（ｅ）参照）。

【0374】

作製した有機ＥＬ素子はそれぞれ電極に電圧を印加することにより青色、緑色、赤色の発光を示し、フルカラー表示装置として利用できることがわかった。

【0375】

以上のように、本発明によれば、発光効率が高く、低駆動電圧、長寿命である有機エレクトロルミネッセンス素子、当該素子を用いたフルカラー表示装置を提供することができた。また、ウェットプロセスにおいて、高い画像欠陥抑制性、面ムラが小さい有機エレクトロルミネッセンス素子、当該素子を用いたフルカラー表示装置を提供することができた。

【符号の説明】

【0376】

１ ディスプレイ
３ 画素
５ 走査線
６ データ線
７ 電源ライン
１０ 有機ＥＬ素子
１１ スイッチングトランジスター
１２ 駆動トランジスター
１３ コンデンサー
１０１ 有機ＥＬ素子
１０２ ガラスカバー
１０５ 陰極
１０６ 有機ＥＬ層
１０７ 透明電極付きガラス基板
１０８ 窒素ガス
１０９ 捕水剤
２０１ ガラス基板
２０２ ＩＴＯ透明電極
２０３ 隔壁
２０４ 正孔注入層
２０５Ｂ、２０５Ｇ、２０５Ｒ 発光層
２０６ 陰極
Ａ 表示部
Ｂ 制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】