JP2020107868A - 有機エレクトロルミネッセンス素子およびその製造方法 - Google Patents

有機エレクトロルミネッセンス素子およびその製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】塗布法で作製することができ、電流効率および発光寿命に優れる有機エレクトロルミネッセンス素子を提供する。【解決手段】一対の電極間に発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記発光層は、少なくとも１種の電子輸送性化合物と、少なくとも１種の正孔輸送性化合物と、ＨＯＭＯ−ＬＵＭＯエネルギーギャップが３．３ｅＶ以上である少なくとも１種のワイドギャップ化合物と、を含み、前記電子輸送性化合物は化合物群（１）から選択される化合物である、および／または前記正孔輸送性化合物は化合物群（２）から選択される化合物である、有機エレクトロルミネッセンス素子。【選択図】なし

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子およびその製造方法に関する。
近年、次世代フラットパネル表示装置として有機エレクトロルミネッセンス表示装置（以下、単に「有機ＥＬ表示装置」とも称する）が注目されている。この有機ＥＬ表示装置は、薄型が可能な自己発光型の表示装置であり、視認性および視野角特性に優れ、低消費電力であるため、需要が高まってきている。
この有機ＥＬ表示装置は、一般に、複数の有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、単に「有機ＥＬ素子」とも称する）を有している。複数の有機ＥＬ素子の各々は、基板上に形成された第１電極と、第１電極上に形成された発光層を有する有機層と、有機層上に形成された第２電極とを備えている。そして、電界を印加することにより、有機層において、第１電極より注入された正孔と第２電極より注入された電子とが再結合し、有機層を形成する発光材料が発光する構成となっている。
また、一般に、有機層は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層等を備えている。
ここで、有機層に使用される有機エレクトロルミネッセンス材料（以下、単に「有機ＥＬ材料」とも称する）は、有機ＥＬ素子の発光効率や発光寿命に多大なる影響を与えうる。したがって、有機ＥＬ素子の高効率化と長寿命化とを達成可能にする有機ＥＬ材料が研究されている。
例えば、特許文献１では、蒸着法により、電子輸送性ホストと２種類のトリフェニレンホストとから発光層を形成した有機ＥＬ素子が提案されている。また、特許文献２には、電子輸送性ホストと正孔輸送性ホストとから励起子錯体を形成する発光層を形成した蒸着法による有機ＥＬ素子が提案されている。
有機ＥＬ素子の製造においては、有機ＥＬ素子を構成する有機膜を、蒸着法等の乾式成膜法により成膜するのが一般的である。一方、蒸着法等の乾式成膜法による成膜は、時間およびコストがかかることから、このような乾式成膜法に代えて、時間およびコストを抑制できる溶液塗布法（以下、単に「塗布法」とも称する）等の湿式成膜法を用いることが検討されている。
米国特許出願公開第２０１６／００９３８０８号明細書 特開２０１２−１８６４６１号公報
しかしながら、溶液塗布法等の湿式成膜法により有機ＥＬ素子の成膜を行う場合、蒸着で用いられる有機ＥＬ材料が塗布溶媒に対して溶解し難い。また、成膜後は、発光層における有機分子の凝集が起こりやすい。そのため、塗布法により形成された有機ＥＬ素子は、十分な発光効率、発光寿命が得られていないという問題があった。
そこで本発明は、塗布法で作製することができ、発光効率および発光寿命に優れる有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記課題を解決すべく、鋭意研究を行った。その結果、特定構造の３種のホスト化合物を含む発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子によって、上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明の一実施形態によれば、一対の電極間に発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記発光層は、少なくとも１種の電子輸送性化合物と、少なくとも１種の正孔輸送性化合物と、ＨＯＭＯ−ＬＵＭＯエネルギーギャップが３．３ｅＶ以上である少なくとも１種のワイドギャップ化合物と、を含み、
前記電子輸送性化合物は下記化合物群（１）から選択される化合物である、および／または前記正孔輸送性化合物は下記化合物群（２）から選択される化合物である、有機エレクトロルミネッセンス素子を提供する。
上記化合物群（１）および上記化合物群（２）中のＡｒは、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のアリール基、または置換もしくは非置換のヘテロアリール基である。
また、本発明の他の実施形態によれば、上記有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を提供する。
本発明によれば、塗布法で作製することができ、発光効率および発光寿命に優れる有機エレクトロルミネッセンス素子が提供される。
本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子を示す模式図である。
以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態のみには限定されない。
本発明は、一対の電極間に発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記発光層は、少なくとも１種の電子輸送性化合物と、少なくとも１種の正孔輸送性化合物と、ＨＯＭＯ−ＬＵＭＯエネルギーギャップが３．３ｅＶ以上である少なくとも１種のワイドギャップ化合物と、を含み、
前記電子輸送性化合物は下記化合物群（１）から選択される化合物である、および／または前記正孔輸送性化合物は下記化合物群（２）から選択される化合物である、有機エレクトロルミネッセンス素子である。
上記化合物群（１）および上記化合物群（２）中のＡｒは、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のアリール基、または置換もしくは非置換のヘテロアリール基である。
かような構成を有する本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、塗布法で作製することができ、発光効率および発光寿命に優れる。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子により上記効果が得られる理由について、詳細は不明であるが、以下のメカニズムが考えられる。
すなわち、３種類の異なる特性を有するホスト化合物を、相分離が生じない状態で混合して使用することにより、ＨＯＭＯレベルおよびＬＵＭＯレベルが滑らかになり、電荷の注入障壁が減少する。また、これと合わせて、電荷移動度の調整が、ホスト化合物の混合比で制御可能になることにより、高性能な素子構成を達成することができるものである。
なお、上記メカニズムは推測に基づくものであり、その正誤が本発明の技術的範囲に影響を及ぼすものではない。
以下、本発明に係る発光層に含まれる電子輸送性化合物、正孔輸送性化合物、およびワイドギャップ化合物について、順に説明する。なお、本明細書では、電子輸送性化合物を単に「ＥＴ−Ｈｏｓｔ」とも称し、正孔輸送性化合物を単に「ＨＴ−Ｈｏｓｔ」とも称する。また、ワイドギャップ化合物を単に「ＷＧ−Ｈｏｓｔ」とも称する。さらに電子輸送性化合物、正孔輸送性化合物、およびワイドギャップ化合物の３種を総称して「ホスト化合物」ともいう。
本発明の一実施形態によれば、電子輸送性化合物は上記化合物群（１）から選択される化合物である、および／または正孔輸送性化合物は上記化合物群（２）から選択される化合物である。なお、上記の「または」とは、（ａ）電子輸送性化合物が化合物群（１）から選択される化合物である形態、および（ｂ）正孔輸送性化合物が化合物群（２）から選択される化合物である形態のいずれか一方を満たすことを意味する。また、上記の「および」とは、（ａ）電子輸送性化合物が化合物群（１）から選択される化合物である形態、および（ｂ）正孔輸送性化合物が化合物群（２）から選択される化合物である形態の両方を満たすことを意味する。本発明の効果をより向上させる観点から、（ａ）および（ｂ）の両方の形態を満たすことが好ましい。
＜電子輸送性化合物（ＥＴ−Ｈｏｓｔ）＞
本発明に係る電子輸送性化合物は、本発明の効果を効率よく発現させる観点から、下記化合物群（１）から選択される化合物であることが好ましい。
上記化合物群（１）中、
Ａｒは、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のアリール基、または置換もしくは非置換のヘテロアリール基である。
本明細書において、「置換もしくは非置換の」とは、置換基等が、水素原子および重水素原子を除き、さらに置換基を有してもよいことを意味する。また、これらの置換基は互いに結合して環を形成してもよい。さらに、本明細書において、「それぞれ独立して」とは、各置換基が同一であってもよいし、異なっていてもよいことを意味する。
電子輸送性化合物は、単独でもまたは２種以上組み合わせても用いることができる。また、電子輸送性化合物は、市販品を用いてもよいし合成品を用いてもよい。
上記化合物群（１）中のＡｒを構成しうるアリール基は、特に制限されないが、炭素数６以上３０以下の芳香族炭化水素環を１つ以上含む１価の基（芳香族炭化水素環基）であることが好ましい。芳香族炭化水素環基が２以上の環を含む場合、２以上の環は、互いに縮合していてもよい。また、２以上の環が単結合で直接結合している炭化水素環集合基の形態であってもよい。
芳香族炭化水素環基を構成する芳香族炭化水素は、特に限定されないが、具体的には、ベンゼン、ペンタレン、インデン、ナフタレン、アントラセン、アズレン、ヘプタレン、アセナフタレン、フェナレン、フルオレン、スピロビフルオレン、フェナントレン、ビフェニル、ｏ−ターフェニル、ｍ−ターフェニル、ｐ−ターフェニル、クアテルフェニル、１，３，５−トリフェニルベンゼン、キンクフェニル、セキシフェニル、セプチフェニル、トリフェニレン、ピレン、クリセン、ピセン、ペリレン、ペンタフェン、ペンタセン、テトラフェン、ヘキサフェン、ヘキサセン、ルビセン、トリナフチレン、ヘプタフェン、ピラントレン等が挙げられる。
Ａｒを構成し得るヘテロアリール基は、特に制限されないが、１個以上のヘテロ原子を有し、残りの環原子が炭素原子（Ｃ）である環形成原子数３以上３０以下の芳香族複素環を１つ以上含む１価の基（芳香族複素環基）であることが好ましい。芳香族複素環基が２以上の環を含む場合、２以上の環は互いに縮合していてもよい。また、これら芳香族複素環基に存在する１以上の水素原子が置換基で置換されていてもよい。
上記へテロ原子の例としては、窒素原子（Ｎ）、酸素原子（Ｏ）、リン原子（Ｐ）、硫黄原子（Ｓ）等が挙げられる。好ましくは窒素原子（Ｎ）である。
ここで、環形成原子数とは、原子が環状に結合した構造（例えば単環、縮合環、環集合）を有する化合物において、環自体を構成する原子の数を表す。環を構成しない原子（例えば環を構成する原子の結合手を終端する水素原子）や、環が置換基によって置換される場合、該置換基に含まれる原子は環形成原子数には含まない。例えば、カルバゾリル基は、環形成原子数が１３である。
芳香族複素環基を構成する芳香族複素環の具体例としては、例えば、ピリジン、ピラジン、ピリダジン、ピリミジン、トリアジン、キノリン、イソキノリン、キノキサリン、キナゾリン、ナフチリジン、アクリジン、フェナジン、ベンゾキノリン、ベンゾイソキノリン、フェナンスリジン、フェナントロリン、ベンゾキノン、クマリン、アントラキノン、フルオレノン、フラン、チオフェン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、ピロール、インドール、カルバゾール、イミダゾール、ベンズイミダゾール、ピラゾール、インダゾール、オキサゾール、イソオキサゾール、ベンゾオキサゾール、ベンゾイソオキサゾール、チアゾール、イソチアゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾイソチアゾール、イミダゾリノン、ベンズイミダゾリノン、イミダゾピリジン、イミダゾピリミジン、イミダゾフェナンスリジン、ベンズイミダゾフェナンスリジン、アザジベンゾフラン、アザカルバゾール、アザジベンゾチオフェン、ジアザジベンゾフラン、ジアザカルバゾール、ジアザジベンゾチオフェン、キサントン、チオキサントン等が挙げられる。
上記したように、芳香族炭化水素環基および芳香族複素環基に存在する１以上の水素原子は、置換基で置換されていてもよい。置換基の具体例としては、例えば、置換もしくは非置換の炭素数１以上３０以下のアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数１以上３０以下のアルコキシ基、置換もしくは非置換の炭素数６以上３０以下のアリールオキシ基、置換もしくは非置換の炭素数１以上３０以下の第２級または第３級アミノ基、シアノ基、置換もしくは非置換の炭素数６以上３０以下のアリール基、または置換もしくは非置換の環形成原子数３以上３０以下のヘテロアリール基が挙げられる。
一般式１−Ａで表されるトリアジン化合物の具体例としては、下記の化合物が挙げられる。
一般式１−Ａで表されるトリアジン化合物においては、トリアジン環に結合する３つのＡｒがそれぞれ互いに異なる構造であることがより好ましい。このような構造とすることで、化合物の結晶性を低下させることができ、化合物の溶解性を高めることができる。
一般式１−Ｂ、１−Ｃ、１−Ｄ、および１−Ｅで表される化合物の具体例としては、一般式１−Ａの例示化合物において、トリアジン環をピリミジン環、ピリダジン環、ピラジン環、ピリジン環にそれぞれ置き換えた化合物が挙げられる。
一般式１−Ｆ、１−Ｇで表されるキナゾリン化合物およびキノリン化合物の具体例としては、下記の化合物が挙げられる。それらに加えて、一般式１−Ａの例示化合物において、トリアジン環をキナゾリン環、キノリン環にそれぞれ置き換えた化合物が挙げられる。
一般式１−Ｈで表されるホスフィンオキサイド化合物の具体例としては、下記の化合物が挙げられる。
一般式１−Ｉで表されるアントラセン化合物の具体例としては、下記の化合物が挙げられる。
一般式１−Ｊで表されるテトラセン化合物の具体例としては、下記の化合物が挙げられる。
一般式１−Ｋで表されるテトラフェン化合物の具体例としては、下記の化合物が挙げられる。
これら電子輸送性化合物の中から、ドーパントの種類、発光色等の観点から、適切な材料を選択することが好ましい。
緑燐光用の好ましい電子輸送性化合物は、下記のＥＴ−Ｈｏｓｔ−Ａ〜Ｆである。
緑燐光用のさらに好ましい電子輸送性化合物は、下記のＥＴ−Ｈｏｓｔ−ＥまたはＥＴ−Ｈｏｓｔ−Ｆの化合物である。
ホスト化合物中の電子輸送性化合物の含有量は、ホスト化合物の全質量を１００質量％として、１０質量％以上８０質量％以下であることが好ましく、２５質量％以上６０質量％以下であることがより好ましい。
特に、電流効率のさらなる向上の観点から、ホスト化合物中の電子輸送性化合物の含有量は、ホスト化合物の全質量を１００質量％として、３０質量％以上５０質量％以下であることが好ましい。また、耐久性のさらなる向上の観点から、ホスト化合物中の電子輸送性化合物の含有量は、ホスト化合物の全質量を１００質量％として、３５質量％以上５５質量％以下であることが好ましい。
＜正孔輸送性化合物（ＨＴ−Ｈｏｓｔ）＞
本発明に係る正孔輸送性化合物は、本発明の効果を効率よく発現させる観点から、下記化合物群（２）から選択される化合物であることが好ましい。
上記化合物群（２）中、
Ａｒは、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のアリール基、または置換もしくは非置換のヘテロアリール基である。
上記化合物群（２）中のＡｒを構成しうるアリール基およびヘテロアリール基の説明は、上記電子輸送性化合物の項で説明した内容と同様であるため、ここでは説明を省略する。
正孔輸送性化合物は、単独でもまたは２種以上組み合わせても用いることができる。また、正孔輸送性化合物は、市販品を用いてもよいし合成品を用いてもよい。
正孔輸送性化合物の具体例としては、下記の化合物が挙げられる。
これら正孔輸送性化合物の中でも、使用する溶媒に対する溶解性や正孔注入性の観点から、下記のＨＴ−Ｈｏｓｔ−Ａ〜Ｄの化合物が好ましい。より好ましくは、下記のＨＴ−Ｈｏｓｔ−ＡまたはＨＴ−Ｈｏｓｔ−Ｂの化合物である。
ホスト化合物中の正孔輸送性化合物の含有量は、ホスト化合物の全質量を１００質量％として、１０質量％以上８０質量％以下であることが好ましく、２０質量％以上６０質量％以下がより好ましい。
＜ワイドギャップ化合物（ＷＧ−Ｈｏｓｔ）＞
本発明に係るワイドギャップ化合物は、ＨＯＭＯ−ＬＵＭＯエネルギーギャップ（Ｅｇ）が３．３ｅＶ以上である化合物である。ＨＯＭＯ−ＬＵＭＯエネルギーギャップ（Ｅｇ）が３．３ｅＶ未満の場合、ワイドギャップ化合物をホスト材料として適用して得られる長寿命化効果等が低下する。なお、ＨＯＭＯ−ＬＵＭＯエネルギーギャップ（Ｅｇ）の上限は、特に制限されないが、好ましくは４ｅＶ以下である。
ワイドギャップ化合物は、単独でもまたは２種以上組み合わせても用いることができる。また、ワイドギャップ化合物は、市販品を用いてもよいし合成品を用いてもよい。
ワイドギャップ化合物は、本発明の効果を効率よく発現させる観点から、下記化合物群（３）から選択される化合物であることが好ましい。
上記化合物群（３）中、
Ａｒ１は、それぞれ独立して、水素原子、置換もしくは非置換のアリール基、または置換もしくは非置換の１価の窒素含有複素環基であり、ただし、２つのＡｒ１が同時に水素原子であることはなく、
Ａｒ２は、それぞれ独立して、フェニル基、複数の芳香族炭化水素環が単結合で直接結合している炭化水素環集合基、または置換もしくは非置換のヘテロアリール基であり、
Ａｒ３は、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のアルキル基、置換もしくは非置換のアリール基、または置換もしくは非置換のヘテロアリール基であり、
Ａｒ４は、水素原子、置換もしくは非置換のアリール基、または置換もしくは非置換のヘテロアリール基である。
Ａｒ１、Ａｒ３、およびＡｒ４を構成しうる置換もしくは非置換のアリール基は、上記と同様であり、ここでは説明を省略する。また、Ａｒ２、Ａｒ３、およびＡｒ４を構成しうる置換もしくは非置換のヘテロアリール基も、上記と同様であり、ここでは説明を省略する。
Ａｒ１を構成しうる置換もしくは非置換の１価の窒素含有複素環基は、１個以上の窒素原子を有し、かつ硫黄原子および酸素原子を有さない環形成原子数３以上３０以下の窒素含有複素環を１つ以上含む１価の基（窒素含有複素環基）である。窒素含有複素環基が２以上の環を含む場合、２以上の環は互いに縮合していてもよい。また、窒素含有複素環基に存在する１以上の水素原子は、置換基で置換されていてもよい。置換基の具体例は、上記芳香族炭化水素環基および芳香族複素環基で説明した例と同様である。
窒素含有複素環基を構成する窒素含有複素環の具体例としては、ピリジン、ピラジン、ピリダジン、ピリミジン、トリアジン、キノリン、イソキノリン、キノキサリン、キナゾリン、ナフチリジン、アクリジン、フェナジン、ベンゾキノリン、ベンゾイソキノリン、フェナンスリジン、フェナントロリン、ピロール、インドール、カルバゾール、イミダゾール、ベンズイミダゾール、ピラゾール、インダゾール、イミダゾピリジン、イミダゾピリミジン、イミダゾフェナンスリジン、ベンズイミダゾフェナンスリジン、アザカルバゾール、ジアザカルバゾール等が挙げられる。
Ａｒ２を構成しうる炭化水素環集合基は、複数の芳香族炭化水素環が単結合で直接結合している１価の基である。芳香族炭化水素環の例としては、ベンゼン、ペンタレン、インデン、ナフタレン、アントラセン、アズレン、ヘプタレン、アセナフタレン、フェナレン、フルオレン、スピロビフルオレン、フェナントレン、ビフェニル、ｏ−ターフェニル、ｍ−ターフェニル、ｐ−ターフェニル、クアテルフェニル、キンクフェニル、セキシフェニル、セプチフェニル、トリフェニレン、ピレン、クリセン、ピセン、ペリレン、ペンタフェン、ペンタセン、テトラフェン、ヘキサフェン、ヘキサセン、ルビセン、トリナフチレン、ヘプタフェン、ピラントレン等が挙げられる。なお、複数の芳香族炭化水素環は、同じものでもよいし、異なるものであってもよい。また、芳香族炭化水素環に存在する１以上の水素原子は、置換基で置換されていてもよい。置換基の具体例は、上記芳香族炭化水素環基および芳香族複素環基で説明した例と同様である。
Ａｒ３を構成し得るアルキル基は、特に制限されないが、例えば炭素数１以上３０以下の直鎖状または分岐状のアルキル基であることが好ましい。具体的には、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、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、ネオペンチル基、１，２−ジメチルプロピル基、ｎ−ヘキシル基、イソヘキシル基、１，３−ジメチルブチル基、１−イソプロピルプロピル基、１，２−ジメチルブチル基、ｎ−ヘプチル基、１，４−ジメチルペンチル基、３−エチルペンチル基、２−メチル−１−イソプロピルプロピル基、１−エチル−３−メチルブチル基、ｎ−オクチル基、２−エチルヘキシル基、３−メチル−１−イソプロピルブチル基、２−メチル−１−イソプロピル基、１−ｔｅｒｔ−ブチル−２−メチルプロピル基、ｎ−ノニル基、３，５，５−トリメチルヘキシル基、ｎ−デシル基、イソデシル基、ｎ−ウンデシル基、１−メチルデシル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−トリデシル基、ｎ−テトラデシル基、ｎ−ペンタデシル基、ｎ−ヘキサデシル基、ｎ−ヘプタデシル基、ｎ−オクタデシル基、ｎ−ノナデシル基、ｎ−エイコシル基、ｎ−ヘンエイコシル基、ｎ−ドコシル基、ｎ−トリコシル基、ｎ−テトラコシル基などが挙げられる。これらのうち、炭素数１以上８以下の直鎖状または分岐状のアルキル基が好ましい。
アルキル基に存在する１以上の水素原子は、置換基で置換されていてもよい。置換基の具体例は、上記芳香族炭化水素環基および芳香族複素環基で説明した置換基と同様である。ただし、アルキル基で置換されることはない。
一般式３−Ａで表されるトリフェニレン化合物の具体例としては、下記の化合物が挙げられる。
一般式３−Ｂで表されるジベンゾフラン化合物の具体例としては、下記の化合物が挙げられる。
一般式３−Ｂで表されるジベンゾフラン化合物においては、ジベンゾフラン環に結合する２つのＡｒ２が、それぞれ互いに異なる構造であることがより好ましい。このような構造とすることで、化合物の結晶性を低下させることができ、化合物の溶解性を高めることができる。
一般式３−Ｃで表されるジベンゾチオフェン化合物の具体例としては、下記の化合物が挙げられる。
一般式３−Ｄで表されるフルオレン化合物の具体例としては、下記の化合物が挙げられる。
一般式３−Ｅで表されるジカルバゾール化合物の具体例としては、下記の化合物が挙げられる。
これらワイドギャップ化合物の中でも、実施例では、使用する塗布溶媒への溶解性や発光色、併用される電子輸送性化合物、正孔輸送性化合物、ドーパント材料等の相性から、下記のＷＧ−Ｈｏｓｔ−Ａ〜Ｆを好ましい化合物として選択した。
より好ましくは、下記のＷＧ−Ｈｏｓｔ−Ａ、ＷＧ−Ｈｏｓｔ−Ｄ、またはＷＧ−Ｈｏｓｔ−Ｅの化合物である。
さらに好ましくは、下記のＷＧ−Ｈｏｓｔ−ＡまたはＷＧ−Ｈｏｓｔ−Ｄの化合物である。
ホスト化合物中のワイドギャップ化合物の含有量は、ホスト化合物の全質量を１００質量％として、１５質量％以上４０質量％以下であることが好ましく、１６質量％以上３５質量％以下であることがより好ましい。
上記の本実施形態に係るホスト化合物は、溶媒への高い溶解性を示し、湿式の塗布法により容易に成膜（薄膜化）できる。また、上記ホスト化合物を含有する発光層を備えた有機ＥＬ素子は、湿式の塗布法（溶液塗布法）により作製した場合でも、発光効率および発光寿命を向上させることができる。
［有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）］
以下では、図１を参照しながら、本実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）について、詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る有機ＥＬ素子を示す模式図である。しかしながら、本実施形態に係る有機ＥＬ素子の構造は、図１に示す形態に限定されるものではない。
図１に示すように、本実施形態に係る有機ＥＬ素子１００は、基板１１０と、基板１１０上に配置された第１電極１２０と、第１電極１２０上に配置された正孔注入層１３０と、正孔注入層１３０上に配置された正孔輸送層１４０と、正孔輸送層１４０上に配置された発光層１５０と、発光層１５０上に配置された電子輸送層１６０と、電子輸送層１６０上に配置された電子注入層１７０と、電子注入層１７０上に配置された第２電極１８０と、を備える。
本実施形態の発光層１５０は、ホスト化合物と溶媒とを含む発光層形成用組成物を塗布し乾燥することにより形成される。すなわち、本発明は、少なくとも１種の電子輸送性化合物と、少なくとも１種の正孔輸送性化合物と、ＨＯＭＯ−ＬＵＭＯエネルギーギャップが３．３ｅＶ以上である少なくとも１種のワイドギャップ化合物と、溶媒と、を含む組成物を塗布することを有する、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、前記電子輸送性化合物は上記化合物群（１）から選択される化合物である、および／または前記正孔輸送性化合物は上記化合物群（２）から選択される化合物である、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を提供する。
＜発光層形成用組成物＞
本実施形態に係る発光層形成用組成物は、有機ＥＬ素子の発光層を塗布法により形成するために用いられる。このような発光層形成用組成物は、本発明に係るホスト化合物と、溶媒と、を含む。
上記溶媒としては、ホスト化合物を溶解することができるものであれば、制限なく使用することができる。具体的には、例えば、トルエン（ｔｏｌｕｅｎｅ）、キシレン（ｘｙｌｅｎｅ）、エチルベンゼン（ｅｔｈｙｌｂｅｎｚｅｎｅ）、ジエチルベンゼン（ｄｉｅｔｈｙｌｂｅｎｚｅｎｅ）、メチシレン（ｍｅｓｉｔｙｌｅｎｅ）、プロピルベンゼン（ｐｒｏｐｙｌｂｅｎｚｅｎｅ）、シクロヘキシルベンゼン（ｃｙｃｌｏｈｅｘｙｌｂｅｎｚｅｎｅ）、ジメトキシベンゼン（ｄｉｍｅｔｈｏｘｙｂｅｎｚｅｎｅ）、アニソール（ａｎｉｓｏｌｅ）、エトキシトルエン（ｅｔｈｏｘｙ ｔｏｌｕｅｎｅ）、フェノキシトルエン（ｐｈｅｎｏｘｙｔｏｌｕｅｎｅ）、イソプロピルビフェニル（ｉｓｏｐｒｏｐｙｌｂｉｐｈｅｎｙｌ）、ジメチルアニソール（ｄｉｍｅｔｈｙｌａｎｉｓｏｌｅ）、酢酸フェニル（ｐｈｅｎｙｌ ａｃｅｔａｔｅ）、プロピオン酸フェニル（ｐｈｅｎｙｌ ｐｒｏｐｉｏｎｉｃ ａｃｉｄ）、安息香酸メチル（ｍｅｔｈｙｌ ｂｅｎｚｏａｔｅ）、安息香酸エチル（ｅｔｈｙｌ ｂｅｎｚｏａｔｅ）等が挙げられる。これら溶媒は、単独でもまたは２種以上混合しても用いることができる。
溶媒の使用量は、特に制限されない。しかしながら、塗布容易性等の観点から、ホスト化合物の濃度が、好ましくは０．１質量％以上１０質量％以下、より好ましくは０．５質量％以上５質量％以下となる量である。
溶液塗布法の具体例としては、スピンコート（ｓｐｉｎ ｃｏａｔ）法、キャスティング（ｃａｓｔｉｎｇ）法、マイクログラビアコート（ｍｉｃｒｏ ｇｒａｖｕｒｅ ｃｏａｔ）法、グラビアコート（ｇｒａｖｕｒｅ ｃｏａｔ）法、バーコート（ｂａｒ ｃｏａｔ）法、ロールコート（ｒｏｌｌ ｃｏａｔ）法、ワイアーバーコート（ｗｉｒｅ ｂａｒ ｃｏａｔ）法、ディップコート（ｄｉｐ ｃｏａｔ）法、スプレーコート（ｓｐｒｙ ｃｏａｔ）法、スクリーン（ｓｃｒｅｅｎ）印刷法、フレキソ（ｆｌｅｘｏｇｒａｐｈｉｃ）印刷法、オフセット（ｏｆｆｓｅｔ）印刷法、インクジェット（ｉｎｋ ｊｅｔ）印刷法等が挙げられる。
発光層形成用組成物を塗布し塗膜を形成した後、該塗膜を乾燥することにより発光層が形成される。
なお、発光層以外の層の成膜方法については、特に限定されない。このような発光層以外の層は、例えば、真空蒸着法によって成膜されてもよく、溶液塗布法によって成膜されてもよい。
基板１１０は、一般的な有機ＥＬ素子で使用される基板を使用することができる。例えば、基板１１０は、ガラス（ｇｌａｓｓ）基板、シリコン（ｓｉｌｉｃｏｎ）基板等の半導体基板、または透明なプラスチック（ｐｌａｓｔｉｃ）基板等であってもよい。
基板１１０上には、第１電極１２０が形成される。第１電極１２０は、具体的には、陽極であり、金属、合金、または導電性化合物等のうち仕事関数が大きいものによって形成される。例えば、第１電極１２０は、透明性および導電性に優れる酸化インジウムスズ（Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２：ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（Ｉｎ２Ｏ３−ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等によって透過型電極として形成されてもよい。また、第１電極１２０は、上記透明導電膜に対して、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）等を積層することによって反射型電極として形成されてもよい。
第１電極１２０上には、正孔注入層１３０が形成される。正孔注入層１３０は、第１電極１２０からの正孔の注入を容易にする層であり、具体的には１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下、より具体的には１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の厚さで形成されてもよい。
正孔注入層１３０は、公知の正孔注入材料を用いて形成することができる。正孔注入層１３０を形成する公知の正孔注入材料としては、例えば、トリフェニルアミン含有ポリエーテルケトン（ｐｏｌｙ（ｅｔｈｅｒ ｋｅｔｏｎｅ）−ｃｏｎｔａｉｎｇ ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ：ＴＰＡＰＥＫ）、４−イソプロピル−４’−メチルジフェニルヨードニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボラート（４−ｉｓｏｐｒｏｐｙｌ−４’−ｍｅｔｈｙｌｄｉｐｈｅｎｙｌｉｏｄｏｎｉｕｍ ｔｅｔｒａｋｉｓ（ｐｅｎｔａｆｌｕｏｒｏｐｈｅｎｙｌ）ｂｏｒａｔｅ：ＰＰＢＩ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス−［４−（フェニル−ｍ−トリル−アミノ）−フェニル］−ビフェニル−４，４’−ジアミン（Ｎ，Ｎ'−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−Ｎ，Ｎ'−ｂｉｓ−［４−（ｐｈｅｎｙｌ−ｍ−ｔｏｌｙｌ−ａｍｉｎｏ）−ｐｈｅｎｙｌ］−ｂｉｐｈｅｎｙｌ−４，４’−ｄｉａｍｉｎｅ：ＤＮＴＰＤ）、銅フタロシアニン（ｃｏｐｐｅｒ ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）、４，４’，４”−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（４，４’，４”−ｔｒｉｓ（３−ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ）ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ：ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（Ｎ，Ｎ’−ｄｉ（１−ｎａｐｈｔｈｙｌ）−Ｎ，Ｎ’−ｄｉｐｈｅｎｙｌｂｅｎｚｉｄｉｎｅ：ＮＰＢ）、４，４’，４”−トリス（ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン（４，４’，４”−ｔｒｉｓ（ｄｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ）ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ：ＴＤＡＴＡ）、４，４’，４”−トリス（Ｎ，Ｎ−２−ナフチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（４，４’，４”−ｔｒｉｓ（Ｎ，Ｎ−２−ｎａｐｈｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ）ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ：２−ＴＮＡＴＡ）、ポリアニリン／ドデシルベンゼンスルホン酸（ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ／ｄｏｄｅｃｙｌｂｅｎｚｅｎｅｓｕｌｐｈｏｎｉｃ ａｃｉｄ）、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（４−スチレンスルホネート）（ｐｏｌｙ（３，４−ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）／ｐｏｌｙ（４−ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ）、ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ）、およびポリアニリン／１０−カンファースルホン酸（ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ／１０−ｃａｍｐｈｏｒｓｕｌｆｏｎｉｃ ａｃｉｄ）等を挙げることができる。
正孔注入層１３０上には、正孔輸送層１４０が形成される。正孔輸送層１４０は、正孔を輸送する機能を備えた層であり、例えば、１０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下の厚さで形成されてもよい。
正孔輸送層１４０は、公知の正孔輸送材料を用いて形成することができる。公知の正孔輸送材料としては、例えば、１，１−ビス［（ジ−４−トリルアミノ）フェニル］シクロヘキサン（１，１−ｂｉｓ［（ｄｉ−４−ｔｏｌｙｌａｍｉｎｏ）ｐｈｅｎｙｌ］ｃｙｃｌｏｈｅｘａｎｅ：ＴＡＰＣ）、Ｎ−フェニルカルバゾール（Ｎ−ｐｈｅｎｙｌｃａｒｂａｚｏｌｅ）およびポリビニルカルバゾール（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｃａｒｂａｚｏｌｅ）等のカルバゾール（ｃａｒｂａｚｏｌｅ）誘導体、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（Ｎ，Ｎ’−ｂｉｓ（３−ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ）−Ｎ，Ｎ’−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−［１，１−ｂｉｐｈｅｎｙｌ］−４，４’−ｄｉａｍｉｎｅ：ＴＰＤ）、４，４’，４”−トリス（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン（４，４’，４”−ｔｒｉｓ（Ｎ−ｃａｒｂａｚｏｌｙｌ）ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ：ＴＣＴＡ）、ならびにＮ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（Ｎ，Ｎ’−ｄｉ（１−ｎａｐｈｔｈｙｌ）−Ｎ，Ｎ’−ｄｉｐｈｅｎｙｌｂｅｎｚｉｄｉｎｅ：ＮＰＢ）等を挙げることができる。
また、国際公開第２０１１／１５９８７２号、米国特許出願公開第２０１６／０３１５２５９号明細書等に記載の正孔輸送材料も用いることもできる。
正孔輸送層１４０上には、発光層１５０が形成される。発光層１５０は、蛍光、燐光等によって光を発する層である。発光層１５０は、本実施形態によるホスト化合物を含み、上記したような塗布法によって形成される。発光層１５０は、例えば、１０ｎｍ以上６０ｎｍ以下の厚さで形成されてもよい。
発光層１５０は、本実施形態によるホスト化合物以外の正孔輸送性化合物（ＨＴ−Ｈｏｓｔ）または電子輸送性化合物（ＥＴ−Ｈｏｓｔ）を含んでもよい。そのような他の化合物の例として、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ｔｒｉｓ（８−ｑｕｉｎｏｌｉｎａｔｏ）ａｌｕｍｉｎｉｕｍ：Ａｌｑ３）、４，４'−ビス（カルバゾール−９−イル）ビフェニル（４，４'−ｂｉｓ（ｃａｒｂａｚｏｌ−９−ｙｌ）ｂｉｐｈｅｎｙｌ：ＣＢＰ）、ポリ（ｎ−ビニルカルバゾール）（ｐｏｌｙ（ｎ−ｖｉｎｙｌ ｃａｒｂａｚｏｌｅ）：ＰＶＫ）、９，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）アントラセン（９，１０−ｄｉ（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ）ａｎｔｈｒａｃｅｎｅ：ＡＤＮ）、４，４’，４”−トリス（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアン（４，４’，４”−ｔｒｉｓ（Ｎ−ｃａｒｂａｚｏｌｙｌ）ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ：ＴＣＴＡ）、１，３，５−トリス（Ｎ−フェニルベンズイミダゾール−２−イル）ベンゼン（１，３，５−ｔｒｉｓ（Ｎ−ｐｈｅｎｙｌ−ｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌ−２−ｙｌ）ｂｅｎｚｅｎｅ：ＴＰＢＩ）、３−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（ナフト−２−イル）アントラセン（３−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌ−９，１０−ｄｉ（ｎａｐｈｔｈ−２−ｙｌ）ａｎｔｈｒａｃｅｎｅ：ＴＢＡＤＮ）、ジスチリルアリーレン（ｄｉｓｔｙｒｙｌａｒｙｌｅｎｅ：ＤＳＡ）、４，４’−ビス（９−カルバゾール）−２，２’−ジメチル−ビフェニル（４，４’−ｂｉｓ（９−ｃａｒｂａｚｏｌｅ）２，２’−ｄｉｍｅｔｈｙｌｂｉｐｈｅｎｙ：ｄｍＣＢＰ）等が挙げられる。
発光層１５０は、ドーパント材料として、蛍光発光性化合物または燐光発光性化合物を含むことが好ましい。蛍光発光性化合物の具体例としては、例えば、ペリレン（ｐｅｒｌｅｎｅ）およびその誘導体、ルブレン（ｒｕｂｒｅｎｅ）およびその誘導体、クマリン（ｃｏｕｍａｒｉｎ）およびその誘導体、ピレン（ｐｙｒｅｎｅ）およびその誘導体、４−ジシアノメチレン−２−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）−６−メチル−４Ｈ−ピラン（４−ｄｉｃｙａｎｏｍｅｔｈｙｌｅｎｅ−２−（ｐ−ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏｓｔｙｒｙｌ）−６−ｍｅｔｈｙｌ−４Ｈ−ｐｙｒａｎ：ＤＣＭ）およびその誘導体等が挙げられる。また、燐光発光性化合物の具体例としては、例えば、ビス［２−（４，６−ジフルオロフェニル）ピリジネート］ピコリネートイリジウム（ＩＩＩ）（ｂｉｓ［２−（４，６−ｄｉｆｌｕｏｒｏｐｈｅｎｙｌ）ｐｙｒｉｄｉｎａｔｅ］ｐｉｃｏｌｉｎａｔｅ ｉｒｉｄｉｕｍ（ＩＩＩ）：ＦＩｒＰｉｃ）、ビス（１−フェニルイソキノリン）（アセチルアセトネート）イリジウム（ＩＩＩ）（ｂｉｓ（１−ｐｈｅｎｙｌｉｓｏｑｕｉｎｏｌｉｎｅ）（ａｃｅｔｙｌａｃｅｔｏｎａｔｅ）ｉｒｉｄｉｕｍ（ＩＩＩ）：Ｉｒ（ｐｉｑ）２（ａｃａｃ））、トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（ＩＩＩ）（ｔｒｉｓ（２−ｐｈｅｎｙｌｐｙｒｉｄｉｎｅ）ｉｒｉｄｉｕｍ（ＩＩＩ）：Ｉｒ（ｐｐｙ）３）、トリス（２−（３−ｐ−キシイル）フェニル）ピリジン イリジウム（ＩＩＩ）（ｔｒｉｓ（２−（３−ｐ−ｘｙｌｙｌ）ｐｈｅｎｙｌ）ｐｙｒｉｄｉｎｅ ｉｒｉｄｉｕｍ（ＩＩＩ）、ＴＥＧ）等のイリジウム（Ｉｒ）錯体、オスミウム（Ｏｓ）錯体、白金（Ｐｔ）錯体等が挙げられる。
なお、発光層中の正孔輸送性化合物の含有量の下限は、発光層の全質量を１００質量％として、２０質量％超であることが好ましく、２５質量％以上であることがより好ましい。この範囲であれば、発光層に必要十分な正孔が供給され、低電圧かつ高効率な発光が得られるという利点がある。また、発光層中の正孔輸送性化合物の含有量の上限は、発光層の全質量を１００質量％として、７０質量％以下であることが好ましく、５５質量％以下であることがより好ましい。
発光層１５０上には、電子輸送層１６０が形成される。電子輸送層１６０は、電子を輸送する機能を備えた層であり、真空蒸着法、スピンコート法、インクジェット印刷法等を用いて形成される。電子輸送層１６０は、例えば、１５ｎｍ以上５０ｎｍ以下の厚さで形成されてもよい。
電子輸送層１６０は、公知の電子輸送材料を用いて形成されてもよい。公知の電子輸送材料としては、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ｔｒｉｓ（８−ｑｕｉｎｏｌｉｎａｔｏ）ａｌｕｍｉｎｉｕｍ：Ａｌｑ３）、（８−ヒドロキシキノリノラト）リチウム（リチウムキノレート、（８−ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎａｔｏ）ｌｉｔｈｉｕｍ：Ｌｉｑ）、および含窒素芳香環を有する化合物等を挙げることができる。含窒素芳香環を有する化合物の具体例としては、例えば、１，３，５−トリ［（３−ピリジル）−フェン−３−イル］ベンゼン（１，３，５−ｔｒｉ［（３−ｐｙｒｉｄｙｌ）−ｐｈｅｎ−３−ｙｌ］ｂｅｎｚｅｎｅ）のようなピリジン（ｐｙｒｉｄｉｎｅ）環を含む化合物、２，４，６−トリス（３’−（ピリジン−３−イル）ビフェニル−３−イル）−１，３，５−トリアジン（２，４，６−ｔｒｉｓ（３’−（ｐｙｒｉｄｉｎ−３−ｙｌ）ｂｉｐｈｅｎｙｌ−３−ｙｌ）−１，３，５−ｔｒｉａｚｉｎｅ）のようなトリアジン（ｔｒｉａｚｉｎｅ）環を含む化合物、２−（４−（Ｎ−フェニルベンゾイニダゾリル−１−イル−フェニル）−９，１０−ジナフチルアントラセン（２−（４−（Ｎ−ｐｈｅｎｙｌｂｅｎｚｏｉｍｉｄａｚｏｌｙｌ−１−ｙｌ−ｐｈｅｎｙｌ）−９，１０−ｄｉｎａｐｈｔｈｙｌａｎｔｈｒａｃｅｎｅ）のようなイミダゾール（ｉｍｉｄａｚｏｌｅ）環を含む化合物、ＫＬＥＴ−０１、ＫＬＥＴ−０２、ＫＬＥＴ−０３、ＫＬＥＴ−１０、ＫＬＥＴ−Ｍ１（以上、ケミプロ化成株式会社製）等を挙げることができる。
電子輸送層１６０上には、電子注入層１７０が形成される。電子注入層１７０は、第２電極１８０からの電子の注入を容易にする機能を備えた層であり、真空蒸着法等を用いて形成される。電子注入層１７０は、例えば、０．３ｎｍ以上９ｎｍ以下の厚さで形成されてもよい。電子注入層１７０は、電子注入層１７０を形成する材料として公知の材料ならば、いずれも使用することができる。例えば、電子注入層１７０は、（８−ヒドロキシキノリノラト）リチウム（（８−ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎａｔｏ）ｌｉｔｈｉｕｍ：Ｌｉｑ）およびフッ化リチウム（ＬｉＦ）等のリチウム（ｌｉｔｈｉｕｍ）化合物、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）、または酸化バリウム（ＢａＯ）等にて形成されてもよい。
電子注入層１７０上には、第２電極１８０が形成される。第２電極１８０は、具体的には、陰極であり、金属、合金、または導電性化合物等のうち仕事関数が小さいものによって形成される。例えば、第２電極１８０は、リチウム（Ｌｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、カルシウム（Ｃａ）等の金属、またはアルミニウム−リチウム（Ａｌ−Ｌｉ）、マグネシウム−インジウム（Ｍｇ−Ｉｎ）、マグネシウム−銀（Ｍｇ−Ａｇ）等の合金で反射型電極として形成されてもよい。また、第２電極１８０は、上記金属材料の２０ｎｍ以下の薄膜、酸化インジウムスズ（Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２）および酸化インジウム亜鉛（Ｉｎ２Ｏ３−ＺｎＯ）等の透明導電性膜によって透過型電極として形成されてもよい。
なお、本実施形態による有機ＥＬ素子１００の積層構造は、上記例示に限定されない。本形態による有機ＥＬ素子１００は、他の公知の積層構造にて形成されてもよい。例えば、有機ＥＬ素子１００は、正孔注入層１３０、正孔輸送層１４０、電子輸送層１６０、および電子注入層１７０のうちの１層以上が省略されてもよく、また、追加で他の層を備えていてもよい。また、有機ＥＬ素子１００の各層は、それぞれ単層で形成されてもよく、複数層で形成されてもよい。
例えば、有機ＥＬ素子１００は、励起子または正孔が電子輸送層１６０に拡散することを防止するために、正孔輸送層１４０と発光層１５０との間に正孔阻止層をさらに備えていてもよい。正孔阻止層は、例えば、オキサジアゾール（ｏｘａｄｉａｚｏｌｅ）誘導体、トリアゾール（ｔｒｉａｚｏｌｅ）誘導体、またはフェナントロリン（ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ）誘導体等によって形成することができる。
本発明を、以下の実施例および比較例を用いてさらに詳細に説明するが、本発明の技術的範囲が以下の実施例のみに制限されるわけではない。
なお、実施例および比較例で用いたＥＴ−Ｈｏｓｔ、ＨＴ−Ｈｏｓｔ、およびＷＧ−Ｈｏｓｔの構造は、下記化学式に示すとおりである。ＷＧ−Ｈｏｓｔにおいては、ＨＯＭＯ−ＬＵＭＯエネルギーギャップ（Ｅｇ）の値も示している。
＜有機エレクトロルミネッセンス素子の作製＞
（実施例１）
国際公開第２０１１／１５９８７２号に記載のＣｏｎｐｏｕｎｄ Ｔの製法に準拠して、下記化学式で表されるポリマーＰ−１を合成した。ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定したＰ−１の数平均分子量（Ｍｎ）は１４１，０００であり、重量平均分子量（Ｍｗ）は５１１，０００であった。
また、米国特許出願公開第２０１６／０３１５２５９号明細書に記載のＦＡ−１４（下記化学式参照）を、定法により合成した。
ホスト化合物の３種（ＥＴ−Ｈｏｓｔ−Ａ、ＨＴ−Ｈｏｓｔ−Ａ、ＷＧ−Ｈｏｓｔ−Ａ）、およびドーパント材料であるトリス（２−（３−ｐ−キシイル）フェニル）ピリジン イリジウム（ＩＩＩ）（ＴＥＧ、下記化学式参照）を安息香酸メチルに溶解し、固形分含量４質量％の発光層用塗布液（発光層形成用組成物）を調製した。この際、ＥＴ−Ｈｏｓｔ−Ａと、ＨＴ−Ｈｏｓｔ−Ａと、ＷＧ−Ｈｏｓｔ−Ａとの質量比は１：１：１であった。また、ドーパント材料のドープ量は、発光層の総質量に対して１０質量％になるようにした。
第１電極（陽極）として、ストライプ状の酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）が膜厚１５０ｎｍで成膜されたガラス基板を準備した。ガラス基板上に、ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社製）を、乾燥膜厚が１５ｎｍになるようにスピンコート法にて塗布し乾燥して、正孔注入層を形成した。
次に、Ｐ−１とＦＡ−１４とをアニソール（溶媒）に溶解し、正孔輸送層用塗布液を調製した。ＦＡ−１４の含有量は、正孔輸送層の総質量に対して２０質量％となる量とした。上記で形成した正孔注入層上に、正孔輸送層用塗布液をスピンコート法により塗布し乾燥して、乾燥膜厚１２５ｎｍの正孔輸送層を形成した。次いで、形成した正孔輸送層上に、上記で得られた発光層用塗布液をスピンコート法により塗布し、２４０℃、３０分の条件で乾燥して、乾燥膜厚５５ｎｍの発光層を形成した。
上記で形成した発光層上に、真空蒸着法により、（８−ヒドロキシキノリノラト）リチウム（Ｌｉｑ）およびＫＬＥＴ−０３（ケミプロ化成株式会社製）が、１：１の質量比になるように共蒸着させて、厚さが２０ｎｍの電子輸送層を形成した。次に、この電子輸送層上にフッ化リチウム（ＬｉＦ）を真空蒸着法により蒸着させて、厚さ３．５ｎｍの電子注入層を形成した。
形成した電子注入層上に、アルミニウム（Ａｌ）を真空蒸着法にて蒸着させて、厚さ１００ｎｍの第２電極（陰極）を形成した。このようにして、有機ＥＬ素子を作製した。
（実施例２〜３、比較例１〜２）
ホスト化合物の含有質量比を下記表１のように変更したこと以外は、実施例１と同様にして、有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。
［評価］
作製した有機エレクトロルミネッセンス素子の発光効率および発光寿命を、以下の方法にて評価した。なお、発光効率は電流効率（ｃｄ／Ａ）で評価した。
直流定電圧電源（株式会社キーエンス製、ソースメータ（ｓｏｕｒｃｅ ｍｅｔｅｒ））を用いて、各有機エレクトロルミネッセンス素子に対して所定の電圧を加え、有機エレクトロルミネッセンス素子を発光させた。有機エレクトロルミネッセンス素子の発光を輝度測定装置（株式会社トプコン製、ＳＲ−３）にて測定しつつ、徐々に電流を増加させ、輝度が６０００ｎｉｔ（ｃｄ／ｍ２）になったところで電流を一定にし、放置した。ここで、有機エレクトロルミネッセンス素子の面積から単位面積あたりの電流値（電流密度）を計算し、輝度（ｃｄ／ｍ２）を電流密度（Ａ／ｍ２）にて除することで、「電流効率（ｃｄ／Ａ）」を算出した。また、輝度測定装置で測定した輝度の値が徐々に低下し、初期輝度の９５％になるまでの時間を「ＬＴ９５寿命（ｈｒｓ）」とした。
評価結果を下記表１に示す。
（実施例４、比較例３〜４）
発光層のホスト化合物を下記表２に示す構成に変更したこと以外は、実施例１と同様にして、有機ＥＬ素子を作製し評価した。評価結果を下記表２に示す。
（実施例５、比較例５〜６）
発光層のホスト化合物を下記表３に示す構成に変更したこと以外は、実施例１と同様にして、有機ＥＬ素子を作製し評価した。評価結果を下記表３に示す。
（実施例６〜１７）
発光層のホスト化合物を下記表４に示す構成に変更したこと以外は、実施例１と同様にして、有機ＥＬ素子を作製し評価した。評価結果を下記表３に示す。
（実施例１８〜２４）
発光層のホスト化合物を下記表５に示す構成に変更し、さらにドーパント材料を下記化学式で表される白金錯体に変更したこと以外は、実施例１と同様にして、有機ＥＬ素子を作製し評価した。評価結果を下記表５に示す。
（実施例２５、比較例７〜８）
発光層のホスト化合物を下記表６に示す構成に変更し、さらに、ドーパント材料を下記化学式で表される赤燐光発光錯体（Ｉｒ（ｐｉｑ）２（ａｃａｃ））に変更したこと以外は、実施例１と同様にして、有機ＥＬ素子を作製した。性能評価は輝度２０００ｎｉｔの条件で行った。評価結果を下記表６に示す。
（実施例２６、比較例９）
発光層のホスト化合物を下記表７に示す構成に変更し、さらに、ドーパント材料を下記化学式で表される青燐光発光錯体（ＦＩｒＰｉｃ）に変更したこと以外は、実施例１と同様にして、有機ＥＬ素子を作製した。性能評価を輝度１０００ｎｉｔの条件で行い、寿命は初期輝度の７０％になるまでの時間（ＬＴ７０寿命（ｈｒｓ））を評価した。評価結果を下記表７に示す。
（実施例２７、比較例１０〜１１）
発光層のホスト化合物を下記表８に示す構成に変更し、さらに、ドーパント材料を下記化学式で表される化合物（Ｂｌｕｅ Ｄｏｐａｎｔ−Ａ）に変更したこと以外は、実施例１と同様にして、有機ＥＬ素子を作製した。性能評価は輝度１０００ｎｉｔの条件で行った。評価結果を下記表８に示す。
上記表１〜８より、本実施形態に係る３種のホスト化合物を用いた実施例の有機ＥＬ素子は、比較例の有機ＥＬ素子に対して、ほぼ同等以上の電流効率（発光効率）を示し、かつ発光寿命が大幅に向上していることが分かった。また、実施例の有機ＥＬ素子は、良好な成膜性を示した。したがって、本発明に係るホスト化合物が、塗布法のための有機ＥＬ素子用材料として有用であることが分かった。
また、実施例で用いたホスト化合物は、塗布法により有機ＥＬ素子の発光層を形成できるため、大量生産の観点から好ましい。
以上、本発明について実施形態および実施例を挙げて説明したが、本発明は特定の実施形態、実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
１００ 有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）、
１１０ 基板、
１２０ 第１電極、
１３０ 正孔注入層、
１４０ 正孔輸送層、
１５０ 発光層、
１６０ 電子輸送層、
１７０ 電子注入層、
１８０ 第２電極。

Claims (6)

  1. 一対の電極間に発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
    前記発光層は、
    少なくとも１種の電子輸送性化合物と、
    少なくとも１種の正孔輸送性化合物と、
    ＨＯＭＯ−ＬＵＭＯエネルギーギャップが３．３ｅＶ以上である少なくとも１種のワイドギャップ化合物と、
    を含み、
    前記電子輸送性化合物は下記化合物群（１）から選択される化合物である、および／または前記正孔輸送性化合物は下記化合物群（２）から選択される化合物である、有機エレクトロルミネッセンス素子：


    上記化合物群（１）および化合物群（２）中のＡｒは、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のアリール基、または置換もしくは非置換のヘテロアリール基である。
  2. 前記ワイドギャップ化合物は、下記化合物群（３）から選択される化合物である、請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子：

    上記化合物群（３）中、
    Ａｒ１は、それぞれ独立して、水素原子、置換もしくは非置換のアリール基、または置換もしくは非置換の１価の窒素含有複素環基であり、ただし、２つのＡｒ１が同時に水素原子であることはなく、
    Ａｒ２は、それぞれ独立して、フェニル基、複数の芳香族炭化水素環が単結合で直接結合している炭化水素環集合基、または置換もしくは非置換のヘテロアリール基であり、
    Ａｒ３は、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のアルキル基、置換もしくは非置換のアリール基、または置換もしくは非置換のヘテロアリール基であり、
    Ａｒ４は、水素原子、置換もしくは非置換のアリール基、または置換もしくは非置換のヘテロアリール基である。
  3. 前記発光層は、
    前記化合物群（１）から選択される少なくとも１種の電子輸送性化合物および前記化合物群（２）から選択される少なくとも１種の正孔輸送性化合物を含む、請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  4. 前記発光層中の前記正孔輸送性化合物の含有量が２５質量％超である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  5. 前記発光層が、蛍光発光性化合物または燐光発光性化合物を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  6. 少なくとも１種の電子輸送性化合物と、
    少なくとも１種の正孔輸送性化合物と、
    ＨＯＭＯ−ＬＵＭＯエネルギーギャップが３．３ｅＶ以上である少なくとも１種のワイドギャップ化合物と、
    溶媒と、
    を含む組成物を塗布することを有する、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、
    前記電子輸送性化合物は下記化合物群（１）から選択される化合物である、および／または前記正孔輸送性化合物は下記化合物群（２）から選択される化合物である、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法：


    上記化合物群（１）および化合物群（２）中のＡｒは、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のアリール基、または置換もしくは非置換のヘテロアリール基である。
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