JP3835454B2 - 有機エレクトロルミネセンス素子用組成物およびそれを使用した有機エレクトロルミネセンス素子 - Google Patents

Description

本発明は、平面光源や表示等に使用される有機エレクトロルミネセンス（ＥＬ）素子用組成物（有機ＥＬ素子用材料）およびそれを用いた有機ＥＬ素子に関する。

有機物質を使用したＥＬ素子は、固体発光型の安価な大面積フルカラー表示素子としての用途が有望視され、多くの開発が行われている。一般にＥＬ素子は、発光層および該層をはさんだ一対の対向電極から構成されている。発光は、両電極間に電界が印加されると、陰極側から電子が注入され、陽極側から正孔が注入され、この電子が発光層において正孔と再結合し、エネルギー準位が伝導帯から価電子帯に戻る際に、エネルギーを光として放出する現象である。

従来の有機ＥＬ素子は、無機ＥＬ素子に比べて駆動電圧が高く、発光輝度や発光効率が低く、特性劣化も著しいため、実用化には至っていなかった。しかし、近年、１０Ｖ以下の低電圧で発光する高い蛍光量子効率を持つ有機化合物を含む薄膜を積層した有機ＥＬ素子が報告され、関心を集めている（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，第５１巻，９１３頁，１９８７年発行参照）。この方法によれば、金属キレート錯体を発光層、アミン系化合物を正孔注入層に使用して、高輝度の緑色発光を得ることができ、６〜１０Ｖの直流電圧で輝度は数１０００（ｃｄ／ｍ^２）、最大発光効率は１．５（ｌｍ／Ｗ）を達成して、実用レベルに近い性能を有している。

有機ＥＬ素子の中でも、特に橙色〜赤色の発光を得るための有機ＥＬ素子用発光材料としては、Ｃ．Ｈ．Ｃｈｅｎら著，Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｓｙｍｐ．，第１２５号，３４〜３６頁および４９〜５８頁，１９９７年発行に記載されているＤＣＭ、ＤＣＪ、ＤＣＪＴ、ＤＣＪＴＢといった４Ｈ−ピラン誘導体が報告されているが、発光輝度が低いという問題があった。

このように、橙色〜赤色の高輝度発光を得るための従来の有機ＥＬ素子用発光材料は、いずれも充分な発光輝度を有しておらず、寿命の短いものであった。一方、黄色〜赤色の発光材料は平面性が高く、また、より長波長の蛍光を得ることができるよう分子内に電子供与性の部分と電子吸引性の部分を持つ極性の高い分子構造であるため、有機ＥＬ素子用発光材料として用いる場合、同種分子同士が相互作用することによって励起した分子が発光せずに失活してしまう“濃度消光”等の好ましくない現象が発生し易い。置換基の数を増やす、立体的にかさ高い置換基を導入する等の改良が試みられているが、それに伴う分子量の増大により、溶剤に対する溶解性が低下し、または素子作成時の蒸着性が悪くなる等の作業性の悪化が懸念される。そのため、このような作業性の悪化を招くことなく、より一層の高い発光輝度と長い寿命を持った有機ＥＬ素子用材料が求められていた。

高い発光輝度と長い寿命を両立するために、ドーピングという手法が取られるが、膜の主成分となるホスト材料と発光成分となるドーピング材料（ドーパント）の良好な組み合わせを見つけることが重要な課題であった。

本発明の第一の側面によれば、ペリレン環を有する化合物（Ａ）とジケトピロロピロール骨格を有する化合物（Ｂ）とを含む有機ＥＬ（エレクトロルミネセンス）素子用組成物（以下、「組成物Ｘ」と記す。）が提供される。
本発明の第二の側面によれば、以下の特性を有する化合物（Ｃ）と化合物（Ｄ）とを含む有機エレクトロルミネセンス素子用組成物（（以下、「組成物Ｙ」と記す。）が提供される：
（１）化合物（Ｃ）：固体膜の蛍光スペクトルのピーク波長が５５０ｎｍ以上である化合物；
（２）化合物（Ｄ）：前記化合物（Ｃ）に対し５重量％含有させた固体膜の５００〜８００ｎｍの蛍光スペクトル領域における６００ｎｍ以下の波長部分の占める面積が全体の２０％以下である化合物。

本発明の第三の側面によれば、陽極と陰極とからなる一対の電極と、この電極間に形成された発光層を含む一層以上の有機層とを含む有機ＥＬ素子であって、前記有機層のうちの少なくとも一層が上記組成物Ｘからなる層である有機ＥＬ素子が提供される。
本発明の第四の側面によれば、陽極と陰極とからなる一対の電極と、この電極間に形成された少なくとも一層の発光層とを含む有機ＥＬ素子であって、前記発光層のうちの少なくとも一層が上記組成物Ｙからなる層である有機ＥＬ素子が提供される。

組成物Ｘは、ペリレン環を有する化合物（Ａ）とジケトピロロピロール骨格を有する化合物（Ｂ）とを含んでいる。

無置換のペリレンは青色の蛍光を発するが、置換基を有することにより蛍光波長が長波長化していく。置換基を多数有する場合、置換基により共役系が拡大する場合、置換基に電子吸引または供与効果がある場合には、波長シフトが大きい。特にアルコキシル基、アリールオキシ基、アミノ基などの電子供与基を有する場合には、大きな波長シフトが見られる場合があり、特に置換基を有するアミノ基をペリレン環に付加することにより、目的とする色を含む黄色から赤色の広範囲の色調を持つ強い蛍光を有する化合物を比較的容易に得ることができる。

ペリレン環に付加する置換基としては、１価の脂肪族炭化水素基、１価の芳香族炭化水素基、１価の脂肪族複素環基、１価の芳香族複素環基、ハロゲン原子、シアノ基、アルコキシル基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基等が挙げられる。

ここで、１価の脂肪族炭化水素基としては、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基が挙げられ、これらは炭素数１〜１８であることが好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、ペンタデシル基、オクタデシル基等の炭素数１〜１８のアルキル基；ビニル基、１−プロペニル基、２−プロペニル基、イソプロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基、３−ブテニル基、１−オクテニル基、１−デセニル基、１−オクタデセニル基等の炭素数２〜１８のアルケニル基；エチニル基、１−プロピニル基、２−プロピニル基、１−ブチニル基、２−ブチニル基、３−ブチニル基、１−オクチニル基、１−デシニル基、１−オクタデシニル基等の炭素数２〜１８のアルキニル基；シクロプロピル基、シクロブチル基、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、シクロオクタデシル基、２−ボルニル基、２−イソボルニル基、１−アダマンチル基等の炭素数３〜１８のシクロアルキル基が挙げられる。

１価の芳香族炭化水素基としては、炭素数６〜３０の１価の単環、縮合環、環集合芳香族炭化水素基が挙げられる。具体的には、フェニル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、２，４−キシリル基、ｐ−クメニル基、メシチル基等の炭素数６〜３０の１価の単環芳香族炭化水素基；１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アンスリル基、２−アンスリル基、５−アンスリル基、１−フェナンスリル基、９−フェナンスリル基、１−アセナフチル基、２−アズレニル基、１−ピレニル基、２−ピレニル基、１−ペリレニル基、２−ペリレニル基、３−ペリレニル基、２−トリフェニレニル基、２−インデニル基、１−アセナフチレニル基、２−ナフタセニル基、２−ペンタセニル基等の炭素数１０〜３０の１価の縮合環炭化水素基；ｏ−ビフェニリル基、ｍ−ビフェニリル基、ｐ−ビフェニリル基、テルフェニリル基、７−（２−ナフチル）−２−ナフチル基等の炭素数１２〜３０の１価の環集合炭化水素基が挙げられる。

１価の脂肪族複素環基としては、３−イソクロマニル基、７−クロマニル基、３−クマリニル等の炭素数３〜１８の１価の脂肪族複素環基が挙げられる。
１価の芳香族複素環基としては、２−フリル基、３−フリル基、２−チエニル基、３−チエニル基、２−ベンゾフリル基、２−ベンゾチエニル基、２−ピリジル基、３−ピリジル基、４−ピリジル基、２−キノリル基、３−キノリル基、４−キノリル基、１−イソキノリル基、４−キノリル基、２−ピラジニル基等の炭素数３〜３０の１価の芳香族複素環基が挙げられる。

ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子が挙げられる。
アルコキシル基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、オクチルオキシ基、ｔｅｒｔ−オクチルオキシ基、２−ボルニルオキシ基、２−イソボルニルオキシ基、１−アダマンチルオキシ基等の炭素数１〜１８のアルコキシル基が挙げられる。

アリールオキシ基としては、フェノキシ基、４−ｔｅｒｔ−ブチルフェノキシ基、１−ナフチルオキシ基、２−ナフチルオキシ基、９−アンスリルオキシ基等の炭素数６〜３０のアリールオキシ基が挙げられる。

アルキルチオ基としては、メチルチオ基、エチルチオ基、ｔｅｒｔ−ブチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基等の炭素数１〜１８のアルキルチオ基が挙げられる。
アリールチオ基としては、フェニルチオ基、２−メチルフェニルチオ基、４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルチオ基等の炭素数６〜３０のアリールチオ基が挙げられる。

アシル基としては、アセチル基、プロピオニル基、ピバロイル基、シクロヘキシルカルボニル基、ベンゾイル基、トルオイル基、アニソイル基、シンナモイル基等の炭素数２〜１８のアシル基が挙げられる。
アルコキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基等の炭素数２〜１８のアルコキシカルボニル基が挙げられる。

アリールオキシカルボニル基としては、フェノキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等の炭素数２〜１８のアリールオキシカルボニル基が挙げられる。
アルキルスルホニル基としては、メシル基、エチルスルホニル基、プロピルスルホニル基等の炭素数２〜１８のアルキルスルホニル基が挙げられる。
アリールスルホニル基としては、ベンゼンスルホニル基、ｐ−トルエンスルホニル基等の炭素数２〜１８のアリールスルホニル基が挙げられる。

以上に述べたペリレン環に付加する置換基は、別の上記置換基によってさらに置換されていてもよいし、これら置換基同士が結合して環を形成し、例えばベンゾペリレン環やテリレン環等になっていてもよい。

上記の置換基の置換位置は、特に限定されるものではないが、置換基の１つはペリレン環の３位に付加していることが好ましい。たとえばペリレン環の３位にアミノ基が結合するような構造である場合、ペリレン環とアミノ基とのなす角が比較的同一平面に保たれるため蛍光性が強くなり、有機ＥＬ素子として用いた場合の発光輝度が向上するからである。

上記の置換基の炭素数は、１〜１８が好ましく、１〜１２がさらに好ましい。置換基の炭素数が多くなると、溶剤に対する溶解性が乏しくなるため、精製が困難になる、素子作製時の作業性が悪くなる、蒸着によって素子を作製する場合の蒸着性が悪くなる、といった点が懸念されるためである。

上記の置換基の置換数は、特に限定されないが、合成のしやすさや生成物の特性、特に蒸着で用いる場合はその特性の観点から、１〜８であることが好ましく、１〜４がさらに好ましい。置換基が複数である場合、それらは同種であってもよいし、異なる置換基の組み合わせであってもよい。

上記の置換基のうち、好ましい基としては、置換もしくは未置換のアミノ基が挙げられる。このアミノ基への置換基としては、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の脂肪族複素環基、置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基が挙げられ、これらの具体例としては、ペリレン環への置換基として前述した基が挙げられる。なかでも好ましいのは、二置換アミノ基であり、特には２個ともアリール基で置換されたジアリールアミノ基である。ここで、「アリール基」には、芳香族炭化水素基とともに芳香族複素環基も含まれ、先に例示した１価の芳香族炭化水素基、１価の芳香族複素環基を好ましく用いることができる。

二置換アミノ基の具体例としては、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基、ジ(sec−ブチル)アミノ基、ジ(tert−ブチル)アミノ基、ジペンチルアミノ基、ジイソペンチルアミノ基、ジネオペンチルアミノ基、ジ(tert−ペンチル)アミノ基、ジヘキシルアミノ基、ジイソヘキシルアミノ基、ジヘプチルアミノ基、ジオクチルアミノ基、ジノニルアミノ基、ジデシルアミノ基、ジウンデシルアミノ基、ジドデシルアミノ基、ジトリデシル基、ジテトラデシルアミノ基、ジペンタデシルアミノ基、ジヘキサデシルアミノ基、ジヘプタデシルアミノ基、ジオクタデシルアミノ基、ジノナデシルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジビフェニリルアミノ基、ビス(ターフェニリル)アミノ基、ビス(クオーターフェニリル)アミノ基、ジ(o−トリル)アミノ基、ジ(m−トリル)アミノ基、ジ(ｐ−トリル)アミノ基、ジキシリルアミノ基、ジ(ｏ−クメニル)アミノ基、ジ(ｍ−トリル)アミノ基、ジ(ｐ−クメニル)アミノ基、ジメシチルアミノ基、ジペンタレニルアミノ基、ジインデニルアミノ基、ジナフチルアミノ基、ビス(ビナフタレニル)アミノ基、ビス(ターナフタレニル)アミノ基、ビス(クオーターナフタレニル)アミノ基、ジアズレニルアミノ基、ジヘプタレニルアミノ基、ビス(ビフェニレニル)アミノ基、ジインダセニルアミノ基、ジフルオランテニルアミノ基、ジアセナフチレニルアミノ基、ビス(アセアントリレニル)アミノ基、ジフェナレニルアミノ基、ジフルオレニルアミノ基、ジアントリルアミノ基、ビス(ビアントラセニル)アミノ基、ビス(ターアントラセニル)アミノ基、ビス(クオーターアントラセニル)アミノ基、ビス(アントラキノリル)アミノ基、ジフェナントリルアミノ基、ジトリフェニレニルアミノ基、ジピレニルアミノ基、ジクリセニルアミノ基、ジナフタセニルアミノ基、ジプレイアデニルアミノ基、ジピセニルアミノ基、ジペリレニルアミノ基、ビス(ペンタフェニル)アミノ基、ジペンタセニルアミノ基、ビス(テトラフェニレニル)アミノ基、ビス(ヘキサフェニル)アミノ基、ジヘキサセニルアミノ基、ジルビセニルアミノ基、ジコロネニルアミノ基、ビス(トリナフチレニル)アミノ基、ビス(ヘプタフェニル)アミノ基、ジヘプタセニルアミノ基、ジピラントレニルアミノ基、ジオバレニルアミノ基、メチルエチルアミノ基、メチルプロピルアミノ基、メチルブチル基、メチルペンチルアミノ基、メチルヘキシルアミノ基、エチルプロピルアミノ基、エチルブチルアミノ基、エチルペンチルアミノ基、エチルヘキシルアミノ基、プロピルブチルアミノ基、プロピルペンチルアミノ基、プロピルヘキシルアミノ基、ブチルペンチルアミノ基、ブチルヘキシルアミノ基、ペンチルヘキシルアミノ基、フェニルビフェニリルアミノ基、フェニルターフェニリルアミノ基、フェニルナフチルアミノ基、フェニルアントリルアミノ基、フェニルフェナントリルアミノ基、ビフェニリルナフチルアミノ基、ビフェニリルアントリルアミノ基、ビフェニリルフェナントリルアミノ基、ビフェニリルターフェニリルアミノ基、ナフチルアントリルアミノ基、ナフチルフェナントリルアミノ基、ナフチルターフェニリルアミノ基、アントリルフェナントリルアミノ基、アントリルターフェニリルアミノ基、メチルフェニルアミノ基、メチルビフェニリルアミノ基、メチルナフチルアミノ基、メチルアントリルアミノ基、メチルフェナントリルアミノ基、メチルターフェニリルアミノ基、エチルフェニルアミノ基、エチルビフェニリルアミノ基、エチルナフチルアミノ基、エチルアントリルアミノ基、エチルフェナントリルアミノ基、エチルターフェニリルアミノ基、プロピルフェニルアミノ基、プロピルビフェニリルアミノ基、プロピルナフチルアミノ基、プロピルアントリルアミノ基、プロピルフェナントリルアミノ基、プロピルターフェニリルアミノ基、ブチルフェニルアミノ基、ブチルビフェニリルアミノ基、ブチルナフチルアミノ基、ブチルアントリルアミノ基、ブチルフェナントリルアミノ基、ブチルターフェニリルアミノ基、ペンチルフェニルアミノ基、ペンチルビフェニリルアミノ基、ペンチルナフチルアミノ基、ペンチルアントリルアミノ基、ペンチルフェナントリルアミノ基、ペンチルターフェニリルアミノ基、ヘキシルフェニルアミノ基、ヘキシルビフェニリルアミノ基、ヘキシルナフチルアミノ基、ヘキシルアントリルアミノ基、ヘキシルフェナントリルアミノ基、ヘキシルターフェニリルアミノ基、ヘプチルフェニルアミノ基、ヘプチルビフェニリルアミノ基、ヘプチルナフチルアミノ基、ヘプチルアントリルアミノ基、ヘプチルフェナントリルアミノ基、ヘプチルターフェニリルアミノ基、オクチルフェニルアミノ基、オクチルビフェニリルアミノ基、オクチルナフチルアミノ基、オクチルアントリルアミノ基、オクチルフェナントリルアミノ基、オクチルターフェニリルアミノ基、ジピリジルアミノ基、ジキノリルアミノ基、ジイソキノリルアミノ基、ジピリミジニルアミノ基、フェニルピリジルアミノ基等が挙げられる。

ペリレン環に置換させるアミノ基の個数は、特に限定されるものではない。蛍光波長を長波長側へシフトさせるには置換数が多い方が好ましいが、合成時の副生成物の生成、蒸着特性の観点からは、アミノ基の置換数は１〜４個程度であることが好ましい。比較的簡単なアミノ基構造の置換基を用いて橙色から赤色蛍光の化合物を得るには、２〜４個置換させることが好ましいが、他方、異性体生成の制御が難しくなる。アミノ基が１個の場合はアミノ基置換位置の異なる異性体生成の制御は容易であるが、アミノ基自体が比較的簡単な構造では黄緑色から黄色蛍光となるため、橙色から赤色蛍光の化合物を得るにはアミノ基に置換したアリール基にさらに置換基を付加するなど、その構造をやや複雑にする必要がある。ただし、この化合物（Ａ）をホストとし、ドーピング材料とともに使用する場合には、黄緑色から黄色蛍光の化合物でも差し支えない。

表１に、化合物（Ａ）の代表例を示すが、化合物（Ａ）はこれらに限定されるものではない（表１中、ｔ−Ｂｕは第３ブチル基、Ｐｈはフェニル基、Ｔｏｌはｐ−トリル基を表す）。

以上に述べた化合物（Ａ）は、単独で用いられるほか、２種以上を組み合わせて用いることもできる。

化合物（Ｂ）は、ジケトピロロピロール骨格を有する化合物である。ジケトピロロピロールとは、下記一般式［ＩＩ］で表される一連の化合物である。このうちのいくつかは、赤色の顔料として用いられており、高い色純度と強い蛍光特性を有している。

一般式［ＩＩ］中、Ｒ¹およびＲ²はそれぞれ独立に水素原子、置換もしくは未置換のアルキル基、置換もしくは未置換のアリール基から選ばれた基であり、Ａｒ¹およびＡｒ²はそれぞれ独立に置換もしくは未置換のアリール基から選ばれた基である。ここで、アリール基は、環中に複素原子を有する芳香族複素環基であってもよい。これらの基にさらに置換する基としては、ペリレン環への置換基として前述した基が挙げられる。Ｘ¹、Ｘ²はＯ、Ｓ、Ｓｅ、ＮＥ¹、ＣＥ²Ｅ³を表す。Ｅ¹〜Ｅ³としては、ペリレン環への置換基として前述した基が挙げられるが、ジケトピロロピロール類としての特性を維持するには、置換基が電子吸引性である必要があるため、好ましくはＥ¹は必ず電子吸引性基であり、Ｅ²かＥ³のどちらか少なくとも一方は電子吸引性基である。これらの電子吸引性基としては、ＣＯＯＲ、ＣＯＲ、ＣＮ（Ｒはアルキル基、アリール基などの一般的な置換基）などが挙げられる。

このジケトピロロピロール骨格は、有機ＥＬ材料としての性能を著しく妨げるものでない限り、たとえば前述のペリレン環への置換基として挙げた種々の置換基を有することができるが、なかでも蛍光特性を増強し、蛍光色を赤化できる置換基としてアミノ基を有することが好ましい。置換する部位としては、Ｒ¹、Ｒ²のアルキル基および／またはアリール基、Ａｒ¹および／またはＡｒ²などがあるが、Ａｒ¹、Ａｒ²に置換していることが合成のしやすさと生成物の安定性、特性の観点から好ましい。さらに好ましくは、下記一般式［Ｉ］に示すように、Ａｒ¹とＡｒ²のそれぞれに一個ずつアミノ基が置換した化合物が用いられる。

（式中、Ｒ¹〜Ｒ⁶は、それぞれ独立に水素原子、置換もしくは未置換のアルキル基またはアリール基（環中に複素原子を有してもよい）を表す。Ａｒ¹およびＡｒ²は、それぞれ独立に置換もしくは未置換のアリール基（環中に複素原子を有してもよい）を表す。Ｘ¹およびＸ²は、それぞれ独立にＯ、Ｓ、Ｓｅ、ＮＥ¹またはＣＥ²Ｅ³を表し、Ｅ¹は電子吸引性基を表し、Ｅ²およびＥ³は水素原子または置換基を表すが少なくともどちらか一方は電子吸引性基を表す。）
アミノ基としては、前述の二置換アミノ基が好ましく、なかでもジアリールアミノ基が特に好ましい。

表２に、化合物（Ｂ）の代表例を示すが、化合物（Ｂ）はこれらに限定されるものではない（表２中、Ｍｅはメチル基、Ｅｔはエチル基、Ｐｒはプロピル基、ｉＰｒはイソプロピル基、ｎ−Ｈｅｘはノルマルヘキシル基、ｔ−Ｂｕは第３ブチル基を表す）。

以上に述べた化合物（Ｂ）は、単独で用いられるほか、２種以上を組み合わせて用いることもできる。

本発明者らは、上記の化合物（Ａ）と化合物（Ｂ）は、各々を単独で、あるいは各々を他の材料との組み合わせて用いることによっても良好な特性が示されるが、特にこの両者を組み合わせた場合に、電荷の再結合で励起された化合物（Ａ）からのエネルギーが化合物（Ｂ）に効率的に移動して化合物（Ｂ）の励起割合が高められ、さらに化合物（Ｂ）が化合物（Ａ）中に均一に分散しているので励起した化合物（Ｂ）の失活が少なく効率的に発光するため、高輝度、高効率、さらには長寿命の点で、発光層用材料として非常に高い効果が得られることを見いだした。材料の種類によっては、化合物（Ａ）と（Ｂ）が逆の役割を果たし、その場合でも同様に、高輝度、高効率、長寿命という非常に高い効果が得られる。加えて、これらの化合物（Ａ）と（Ｂ）の組み合わせは、有機ＥＬ素子の説明において後述するような黄色〜赤色の発光を出すためのホストとドーパントとしての条件を容易に満たしやすいため、発光層として用いた場合に高輝度、高効率な黄色〜赤色の発光を示す。

化合物（Ａ）と（Ｂ）を組み合わせることは、とりわけ、高色純度、高輝度かつ高効率である赤色発光材料の実現に有用である。化合物（Ａ）は、ペリレン骨格を有するために、縮合芳香環からの強い発光が期待できるとともに、ガラス転移点と融点が高く、発光中に生じるジュール熱に対し高い耐性（耐熱性）を有する。したがって、この化合物（Ａ）を用いることにより発光効率と発光輝度を高め、さらに発光の寿命を長くすることができるが、これを単独で発光材料として用いる場合は発光スペクトルがブロードなものが多いため、色純度を高めること、特に高純度の赤色発光を出すことが難しく、改善が望まれる。一方、化合物（Ｂ）は、特に色純度の良い赤色発光を示すが、これを単独で発光材料として用いると、発光強度が弱く、発光効率の点で改善が望まれる。したがって、上記のそれぞれの材料の短所を補い、長所を生かすために、化合物（Ａ）と（Ｂ）を組み合わせて使うことが非常に好ましい。

組成物Ｘは、その用途（発光層とする、電子注入層とする、正孔注入層とする等）に応じて、化合物（Ａ）と（Ｂ）以外の公知の他の材料、たとえば、有機ＥＬ素子の説明において後述する電子輸送性化合物（電子注入材料）、正孔輸送性化合物（正孔注入材料）、発光材料、ドーピング材料等を含むことができる。蒸着以外の方法で成膜する時には、組成物Ｘには、フィルム形成能を高めるために後述する各種のポリマーを配合することができ、または、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤等の各種の添加剤を配合することもできる。

組成物Ｘにおいて化合物（Ａ）と（Ｂ）の配合割合は、前記の（Ａ）と（Ｂ）の特徴から、（Ａ）をホスト、すなわち主成分とし、（Ｂ）をドーパント、すなわち副成分とすることがより好ましい。つまり、組成物Ｘ全体に対し、（Ａ）が５０〜９９．９９９重量％、（Ｂ）が０．００１〜５０重量％であることが好ましい。重量比では、化合物（Ａ）と（Ｂ）の配合比は、（Ａ）：（Ｂ）＝９９９９９：１〜１：１であることが好ましい。

組成物Ｙは、固体膜（M-1）の蛍光スペクトルのピーク波長が５５０ｎｍ以上である化合物（Ｃ）と、前記化合物（Ｃ）に対し５重量％含有させた固体膜（M-2）の５００〜８００ｎｍの蛍光スペクトル領域における６００ｎｍ以下の波長部分の占める面積が全体の２０％以下である化合物（Ｄ）とを含んでいる。ここで、前記固体膜（M-1）とは化合物（Ｃ）の単独の膜であり、固体膜（M-2）とは化合物（Ｃ）と化合物（Ｄ）とを化合物（Ｄ）の割合が５重量％となる量で混合して成膜した膜である。これらの固体膜の蛍光スペクトルとは、それぞれの薄膜に励起光を照射したときの蛍光スペクトルをいう。

本明細書においては、発光に関し、化合物または材料組成物からの発光として、（１）溶液からの蛍光、（２）固体膜の蛍光、（３）素子からのＥＬ発光、の３種類があるが、これらは分子の状態と励起様式が異なるだけで現象としては同じものである。したがって、状態や様式の区別が必要ない場合は、特に断りのない限り、単に発光と記す。ただし、素子そのものや素子を構成する膜に関する発光は、特に断りのない限り、全てＥＬ発光のことである。

組成物Ｙにおいて、化合物（Ｃ）をホスト、化合物（Ｄ）をドーパントとそれぞれ見なすことができる。ドーパント分子の励起機構をホスト分子からのエネルギー移動と捉えた場合、赤色発光のドーパントに対するホストとしては、エネルギー移動の際のロスを考えると、一般的に用いられるアルミキノリンをホストとするのではなく、より長波長の発光を有する材料をホストとする必要がある。具体的には、ホストの発光スペクトルと、ドーパントの吸収スペクトルとの重なりが大きいことが理想的である。ドーパントのストークスシフト（吸収ピーク波長と発光ピーク波長の差）を考慮すると、赤色発光のドーパントに対しては、黄色から橙色程度の発光スペクトルを有するホストが好ましい。具体的な波長では、短波長側のピーク波長が５５０ｎｍ以上であれば、橙色〜赤色の発光が得られる有機ＥＬ素子用の発光層のホスト化合物として好適である。長波長側については、ドーパントの吸収スペクトルよりもホストの発光スペクトルの長波長側の面積が大きい場合は、面積的に超過した分のエネルギー移動が期待できないので、ドーパントの吸収ピーク波長よりホストの発光ピーク波長が短いことが好ましいが、他方、ホスト自体の性質として、単独膜で赤色の強い発光を示す材料は殆どないため、ある程度強い発光を示す、ピーク波長が６５０ｎｍ以下の材料からホストを選択することが好ましい。ホストとドーパントの組み合わせが合わない場合は、ともに発光強度の強いもの同士であっても、ホストからドーパントへのエネルギー移動がうまくいかないため良好な結果が得られず、場合によってはホストからの発光が残るために目的とする色調が得られないことがある。

ドーパントの発光スペクトルについては、色を決定する要因として、一般的には発光ピーク波長が重要であるといわれているが、本発明者らは、実はスペクトルの広がりもかなり重要な要素であることに着目した。ピーク波長が同じであっても、スペクトルが広がっている場合は、異なった色調となる。特に、赤色発光の場合は、スペクトルが短波長側にすそを引くと、かなり黄化した色になってしまう。長波長側にスペクトルが広がる場合は、長波長側が近赤外領域に入るため、エネルギー的には出力があっても可視域の出力が減るので、発光輝度および発光効率は低下することになる。そこで、本発明者らは、一般的に行われる、スペクトルの広がりを半値幅で示してピーク波長との組み合わせでドーパント化合物としての適正を判断するより、全可視域のスペクトル成分に対する、青から黄色の領域である短波長成分の面積比率を指標とするのが単純であり、かつ、より確実であることを見いだした。

具体的には、発光スペクトルにおける６００ｎｍ以下の部分の占める面積が、５００〜８００ｎｍの波長領域の面積に対して２０％以下、好ましくは５％以下である化合物をドーパントとした場合には、発光スペクトルのピーク波長が５５０ｎｍ以上であるホスト化合物との組合せにおいて、高輝度、高効率かつ長寿命な橙色〜赤色の発光が得られることが判明した。

素子のＥＬ発光スペクトルを観測すると、上記面積が２０％以下であれば、概ねＣＩＥ１９３１色度図（色度座標）のｘの値が０．６以上であり、さらに５％以下になった場合にはｘの値が０．６３以上であるという関係があることが判明した。つまり、化合物（Ｃ）と化合物（Ｄ）の組み合わせに関しては、有機ＥＬ素子中で、ＥＬ発光スペクトルにおいて５５０ｎｍ以上のピーク波長を持つ化合物（Ｃ）（ホスト化合物）からのエネルギー移動によってドーパントとなる化合物（Ｄ）が励起されて、ＥＬ発光スペクトルにおいて５００〜８００ｎｍの範囲の全ピーク面積に対し６００ｎｍ以下の波長部分の占める面積が２０％以下、好ましくは５％以下の発光が得られればよいのである。ここで、ＣＩＥ色度座標はｘ、ｙの数値の組み合わせで表されるが、黄から赤色の領域の色で、青から緑色の成分が混ざっていない純色の場合は、ｘ＋ｙがほぼ１になるので、本明細書においてはｘの値のみを示した。

このようにして、励起のさせ方が異なるだけで現象としては同じである蛍光スペクトルのピーク波長が５５０ｎｍ以上であること、および、その６００ｎｍ以下の面積割合が２０％以下であることが、高輝度および長寿命の橙色〜赤色の発光が得られる有機ＥＬ素子材料の発光層を構成するホストおよびドーパント材料として必要な特性であることが見いだされた。ただし、蛍光スペクトルとＥＬ発光スペクトルは必ずしも一致せず、化合物によってはその測定環境、条件によりむしろ大幅に異なるものもある。溶液の蛍光スペクトルは溶媒の種類などの環境条件で大きく異なることがあり、各化合物の溶媒への溶解度の違いなども考慮すると、全ての化合物に全く同じ条件を当てはめてスペクトルを評価することは容易ではない。さらに、ドーパントとして用いられる化合物（Ｄ）の分類に入る化合物の単独膜では、同種分子が近接することによって励起エネルギーが失活してしまうために発光強度が低下する“濃度消光”が起こりやすく、かつ、ドーパントの単独膜の蛍光スペクトルは素子で用いられるドーピング膜のそれよりかなり長波長化する場合が多い。ドーパントとなる化合物は、通常のＥＬ素子発光膜としてホストとなる化合物に対し、０．０１〜１０重量％程度含まれているが、ドーパントの配合割合により蛍光スペクトルが若干変化し、これに伴って、スペクトルの面積分布も若干変わる。

以上に鑑み、できるだけ有機ＥＬ素子の発光時の環境条件に近い状態で得られる蛍光スペクトルについて検討を進めた結果、本発明者らは、固体膜の蛍光スペクトルにおいて５５０ｎｍ以上のピーク波長を持つホスト、すなわち化合物（Ｃ）との組合せにおいて、このホスト化合物中にドーパントを５重量％の割合で含む固体膜の蛍光スペクトルにおいて５００〜８００ｎｍの範囲の全ピーク面積に対し６００ｎｍ以下の波長部分の占める面積が２０％以下であるようなドーパント、すなわち化合物（Ｄ）を用いることにより、高輝度、高効率かつ長寿命な橙色〜赤色のＥＬ発光が得られることを見いだした。

化合物（Ｃ）と（Ｄ）を含む組成物Ｙのこうした特性はまた、化合物（Ｃ）と（Ｄ）を選択し評価する際に非常に有用である。化合物（Ｄ）の選択に際し用いるホスト化合物は、化合物（Ｃ）の中から任意に選ぶことになるが、化合物（Ｄ）の多くの場合において、化合物（Ｃ）を変えても、そのスペクトル形状が大きく異なることはまれである。つまりこのことが、条件を満たす組み合わせにおいて、化合物（Ｃ）から化合物（Ｄ）にエネルギー移動が起こり、（Ｄ）のみが発光しているという証拠となる。そこで、化合物（Ｄ）を選び出す第一次のスクリーニングでは、化合物（Ｃ）を固定して、化合物（Ｄ）間の相対的な特性差や序列を見出し、第二次スクリーニングとして化合物（Ｃ）と化合物（Ｄ）とのより適合する組み合わせを見出すことで、容易に、有機ＥＬ素子の発光層として使用可能な組成物Ｙを得ることができる。この時点で、膜中の混合比を変えてスペクトル強度を観測することにより、最適と思われる両者の比率を推定しておくことも可能である。

固体膜（M-1）および（M-2）を得るための成膜は、蒸着やスピンコーティングなど、後述する素子にする時に用いる成膜法により行えばよいが、単に蛍光スペクトルを観測するだけでなく、成膜適性を把握することにもなるので、素子化時と同じ成膜法を用い、条件もできるだけ揃えておくことが好ましい。

固体膜の蛍光スペクトルでは、膜の性状や装置の仕様によっては、励起光の膜面その他での乱反射によって装置の検出部に到達してしまう散乱光の影響を除くことが難しい場合も多い。したがって、測定後のデータ処理によって散乱光部分を除いてもよいし、あるいは、５００〜８００ｎｍの範囲にこだわらず、５００ｎｍ以上の散乱光を避けて、それより長波長部分からのスペクトルで判断することも必要な場合もあり得る。

有機ＥＬ素子の発光色は、使用するＩＴＯおよび有機層の膜厚が可視光域の波長とほぼ同じオーダーであるため、光の干渉効果を受けやすいことが知られている。このため、同じ化合物を用いても、ＩＴＯの膜厚が異なるか、または、発光層のみならず正孔注入層や電子注入層などを含む有機層の構成や膜厚を変えていくと、色度が大きく変化する場合があり、固体膜の蛍光スペクトルを素子の発光層と同じ膜厚で測定しても、化合物間での蛍光スペクトルの序列とＥＬ発光スペクトルの序列に逆転が生じることも時にはある。逆に、この効果を積極的に利用することにより、色度を目標とする数値に近づけることも可能となる。

ホストとドーパントの関係は、成膜機能と発光機能という機能的観点から捉えるものであり、単に量的比率を示すものではないが、通常は、ホストとドーパントとの合計に対して、ホストの成膜性を十分に生かし、ドーパントを濃度消光させずに効率的に発光させるという観点から、ホストの割合が５０重量％以上、より好ましくは９０重量％以上であり、ホストからドーパントへのエネルギー移動を十分に行わせ、発光の色度と強度を十分に保つという観点から、９９.９９９重量％以下、より好ましくは９９.９９重量％以下である。反対にドーパントの割合は、通常は、５０重量％以下、より好ましくは１０重量％以下であり、０.００１重量％以上、より好ましくは０．０１重量％以上である。つまり、化合物（Ｃ）と（Ｄ）の配合比は、重量比で、９９９９９：１〜１：１であることが好ましく、９９９９：１〜９：１であることがより好ましい。組成物Ｙは、化合物（Ｃ）と（Ｄ）以外の成分、たとえば、フィルム形成能を高めるために配合する後述する各種のポリマー、（Ｃ）と（Ｄ）以外のホスト材料、発光材料（またはドーピング材料）、正孔注入材料、電子注入材料、あるいは、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤等の各種の添加剤を含んでいてもよい。その場合、化合物（Ｃ）と（Ｄ）は、発光層全体に対し、化合物（Ｃ）と（Ｄ）のそれぞれの機能と組み合わせとしての機能を最大限に発揮させ良好な素子特性を得る観点から、（Ｃ）が１０〜９９．９９９重量％、（Ｄ）が０．００１〜５０重量％含まれていることが好ましい。

化合物（Ｃ）および（Ｄ）として用いることができる具体的な化合物としては、アルミニウムや亜鉛などの金属のキノリノール錯体、なかでも置換基を付けることによりキノリノール環を拡大したキノリノール配位子、特に２位にスチリル等の比較的大きな置換基を付けたキノリノール配位子を持つキノリノール錯体、ルブレン、ＤＣＭやＤＣＪＴＢなどに代表されるジシアノメチレンピラン系の化合物、ナイルレッド、スクワリリウム系の色素、ポリフィリン、フタロシアニン系化合物、ペリレンテトラカルボン酸系の顔料、オリゴチオフェン誘導体などのポリマー材料、ユーロピウムなどの希土類金属錯体、イリジウムや白金などの金属錯体等である三重項状態の関与する発光材料など、黄色〜赤色の発光を示す材料の数多くのものが候補として挙げられる。

この中でも特に有効なものとして、前記のペリレン環を有する化合物（Ａ）とジケトピロロピロール骨格を有する化合物（Ｂ）が挙げられる。この２つの化合物は、置換基の種類や数等に応じてそれぞれ化合物（Ｃ）と（Ｄ）のいずれとしても用いることができるが、より好ましくは、化合物（Ｃ）、即ちホストとしてペリレン環を有する化合物（Ａ）を、化合物（Ｄ）、即ちドーパントとしてジケトピロロピロール骨格を有する化合物（Ｂ）を用いることにより、高い特性を有する発光を得やすくなる。その理由として、化合物（Ａ）が比較的単純な構造の置換基の付与により特に固体状態で黄色から橙色の強い発光を有する化合物を得やすい反面、赤色発光の化合物を得るためにはやや複雑な構造の置換基を付加する必要があること、および、発光スペクトルが広い波長に広がっているものが多くて短波長側に裾を引くため、本発明の化合物（Ｄ）の条件を満たすことがやや難しくなっていることが挙げられる。一方、化合物（Ｂ）は固体状態ではそれほど強い蛍光を発せず、むしろかなりの薄膜でも赤から紫色に着色してしまうが、溶液にすると非常に強い赤色蛍光を示し、しかも発光スペクトルが比較的狭いため、化合物（Ｄ）の条件を満たすのに最適な材料となっている。

次に、上記の組成物Ｘおよび組成物Ｙを用いた、本発明に係る有機ＥＬ素子について、その一例を示す図面を参照しながら説明する。
Fig. 1Aに示すように、有機ＥＬ素子１は、陽極１１と陰極１２とからなる一対の電極１０と、前記電極１０間に形成された一層以上の有機層２０とを含んでいる。同図には１層からなる有機層２０を示したが、この有機層２０は多層であってもよく、以下に述べる正孔注入層および／または電子注入層を含んでいてもよい。有機層２０は、少なくとも一層の発光層を含むものである。つまり、有機層２０が一層のみの一層型有機ＥＬ素子のときは、有機層イコール発光層２０であり、（陽極／有機層（発光層）／陰極）という構成となる。

好ましい実施形態においては、Fig. 1Bに示すように、有機ＥＬ素子１は、陽極１１と陰極１２とからなる一対の電極１０と、前記電極１０間に形成された少なくとも一層の発光層２１と、陽極１１と発光層２１との間に形成された少なくとも一層の正孔注入層２２と、陰極１２と発光層２１との間に形成された少なくとも一層の電子注入層２３とを含んでいる。このように、有機層が多層である多層型有機ＥＬ素子の場合は、図示した（陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極）という構成のほか、（陽極／正孔注入層／発光層／陰極）、（陽極／発光層／電子注入層／陰極）等の多層構成であってもよい。

正孔注入層、発光層、電子注入層は、それぞれが二層以上の層により形成されていてもよい。正孔注入層が二層以上の場合、陽極に接している層を正孔注入層、その正孔注入層と発光層との間の層を正孔輸送層と呼び、電子注入層が二層以上の場合、陰極に接している層を電子注入層、その電子注入層と発光層との間の層を電子輸送層と呼ぶことができる。

上記（陽極／正孔注入層／発光層／陰極）の順で積層された有機薄膜二層構造の有機ＥＬ素子では、発光層と正孔注入層が分かれているので、この構造により、正孔注入層から発光層への正孔注入効率が向上して、発光輝度や発光効率を増加させることができる。この場合、発光層に使用される発光材料自身が電子輸送性であること、または発光層中に電子輸送材料を添加することが望ましい。一方、（陽極／発光層／電子注入層／陰極）の順で積層された有機薄膜二層構造の有機ＥＬ素子では、発光層と電子注入層が分かれているので、この構造により、電子注入層から発光層への電子注入効率が向上して、発光輝度や発光効率を増加させることができる。この場合、発光層に使用される発光材料自身が正孔輸送性であること、または発光層中に正孔輸送材料を添加することが望ましい。有機薄膜三層構造の場合は、発光層、正孔注入層、電子注入層を有しているので、発光層での正孔と電子の再結合の効率が向上する。このように、有機ＥＬ素子を多層構造にすることにより、クエンチングによる輝度や寿命の低下を防ぐことができる。このような多層構造の素子においても、必要があれば、同一層中に発光材料、ドーピング材料、キャリア輸送を行う正孔輸送材料、電子輸送材料等を混合して使用することができる。

本発明に係る有機ＥＬ素子は、一実施形態において、上記一層または多層の有機層として、上述の化合物（Ａ）と（Ｂ）を含む組成物Ｘからなる層を少なくとも一層含んでいる。この組成物Ｘは、上記のいずれの層にも使用することができるが、特に、発光層として好ましく使用することができる。別の実施形態において、発光層として、上述の化合物（Ｃ）と（Ｄ）を含む組成物Ｙからなる層を少なくとも一層含んでいる。さらに別の実施形態では、組成物（Ｘ）からなる層と組成物（Ｙ）からなる発光層とを共に備えた有機ＥＬ素子とすることも好ましい。

発光層は、必要に応じて、任意の材料、たとえば、発光材料、ドーピング材料、正孔輸送材料（正孔注入材料）、電子輸送材料（電子注入材料）等を含んでいてもよい。特に、一層型有機ＥＬ素子を作製する場合、発光層には、陽極から注入した正孔および／または陰極から注入した電子を発光材料まで効率よく輸送させるための正孔注入材料および／または電子注入材料を含有させることが好ましい。

一の有機ＥＬ素子内において、１組の化合物（Ａ１）と（Ｂ１）または化合物（Ｃ１）と（Ｄ１）を含む発光層と、別の組み合わせの化合物（Ａ２）と（Ｂ２）または化合物（Ｃ２）と（Ｄ２）を含む発光層、というように複数の発光層が形成されていてもよいし、一の発光層内に複数の組み合わせが、たとえば化合物（Ａ１）と（Ｂ１）と（Ａ２）と（Ｂ２）のような２組の組み合わせが含まれていてもよい。さらに、化合物（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）のそれぞれは、２種以上が同一の発光層内に含まれるようであってもよい。

正孔注入材料とは、発光層または発光材料に対して優れた正孔注入効果を示し、発光層で生成した励起子の電子注入層または電子注入材料への移動を防止し、かつ、薄膜形成性に優れた化合物を意味する。そのような正孔注入材料としては、フタロシアニン系化合物、ナフタロシアニン系化合物、ポルフィリン系化合物、オキサジアゾール、トリアゾール、イミダゾール、イミダゾロン、イミダゾールチオン、ピラゾリン、ピラゾロン、テトラヒドロイミダゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、ヒドラゾン、アシルヒドラゾン、ポリアリールアルカン、スチルベン、ブタジエン、ベンジジン型トリフェニルアミン、スチリルアミン型トリフェニルアミン、ジアミン型トリフェニルアミン等とそれらの誘導体、およびポリビニルカルバゾール、ポリシラン、導電性ポリマー等が例示できるが、これらに限定されるものではない。

上記正孔注入材料の中でも、特に効果的な正孔注入材料としては、芳香族三級アミン誘導体およびフタロシアニン誘導体が挙げられる。芳香族三級アミン誘導体としては、トリフェニルアミン、トリトリルアミン、トリルジフェニルアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−（４−メチルフェニル）−１，１’−フェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−（４−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−（メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−（４−ｎ−ブチルフェニル）−フェナントレン−９，１０−ジアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（４−ジ−４−トリルアミノフェニル）−４−フェニル−シクロヘキサン、または、これらの芳香族三級アミン骨格を有するオリゴマーまたはポリマーが挙げられる。フタロシアニン（Ｐｃ）誘導体としては、Ｈ₂Ｐｃ、ＣｕＰｃ、ＣｏＰｃ 、ＮｉＰｃ、ＺｎＰｃ、ＰｄＰｃ、ＦｅＰｃ、ＭｎＰｃ、ＣｌＡｌＰｃ、ＣｌＧａＰｃ、ＣｌＩｎＰｃ、ＣｌＳｎＰｃ、Ｃｌ₂ＳｉＰｃ、（ＨＯ）ＡｌＰｃ、（ＨＯ）ＧａＰｃ、ＶＯＰｃ、ＴｉＯＰｃ、ＭｏＯＰｃ、ＧａＰｃ−Ｏ−ＧａＰｃ等のフタロシアニン誘導体およびナフタロシアニン誘導体が挙げられる。以上に述べた正孔注入材料は、さらに電子受容材料を添加して増感させることもできる。

以上の正孔注入材料は、単独でまたは２種以上を組み合わせて用いられる。これらの正孔注入材料を用いて、Fig. 1Bに示す正孔注入層２２を好ましく形成することができる。

一方、電子注入材料とは、発光層または発光材料に対して優れた電子注入効果を示し、発光層で生成した励起子の正孔注入層または正孔注入材料への移動を防止し、かつ、薄膜形成性に優れた化合物を意味する。そのような電子注入材料としては、キノリン金属錯体、オキサジアゾール、ベンゾチアゾール金属錯体、ベンゾオキサゾール金属錯体、ベンゾイミダゾール金属錯体、フルオレノン、アントラキノジメタン、ジフェノキノン、チオピランジオキシド、オキサジアゾール、チアジアゾール、テトラゾール、ペリレンテトラカルボン酸、フルオレニリデンメタン、アントラキノジメタン、アントロン等とそれらの誘導体が例示できる。セシウム等の金属をバソフェナントロリンにドープした無機／有機複合材料（たとえば、高分子学会予稿集，第５０巻，４号，６６０頁，２００１年発行）も電子注入材料の例として挙げられるが、これらに限定されるものではない。

上記電子注入材料の中でも、特に効果的な電子注入材料としては、金属錯体化合物または含窒素五員環誘導体が挙げられる。金属錯体化合物の中でも、特開平１０−８８，１２１号公報に記載されたガリウムの２−メチルキノリノール錯体を好ましく使用することができる。これらの化合物の具体例としては、ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）（１−ナフトラート）ガリウム錯体、ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）（２−ナフトラート）ガリウム錯体、ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）（フェノラート）ガリウム錯体、ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）（４−シアノ−１−ナフトラート）ガリウム錯体、ビス（２、４−ジメチル−８−ヒドロキシキノリナート）（１−ナフトラート）ガリウム錯体、ビス（２、５−ジメチル−８−ヒドロキシキノリナート）（２−ナフトラート）ガリウム錯体、ビス（２−メチル−５−フェニル−８−ヒドロキシキノリナート）（フェノラート）ガリウム錯体、ビス（２−メチル−５−シアノ−８−ヒドロキシキノリナート）（４−シアノ−１−ナフトラート）ガリウム錯体、ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）クロロガリウム錯体、ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）（ｏ−クレゾラート）ガリウム錯体等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの化合物は、上記公報記載の方法により合成することが可能である。

その他の好ましい金属錯体化合物としては、８−ヒドロキシキノリナートリチウム、ビス（８−ヒドロキシキノリナート）亜鉛、ビス（８−ヒドロキシキノリナート）銅、ビス（８−ヒドロキシキノリナート）マンガン、トリス（８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム、トリス（８−ヒドロキシキノリナート）ガリウム、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナート）ベリリウム、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナート）亜鉛等が挙げられる。

好ましい含窒素五員誘導体としては、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、チアジアゾールまたはトリアゾール誘導体が挙げられ、具体的には、２，５−ビス（１−フェニル）−１，３，４−オキサゾール、ジメチルＰＯＰＯＰ、２，５−ビス（１−フェニル）−１，３，４−チアゾール、２，５−ビス（１−フェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−（４’−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−(４”−ビフェニル)１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール、１，４−ビス［２−(５ −フェニルオキサジアゾリル)］ベンゼン、１，４−ビス［２−(５−フェニルオキサジアゾリル)−４−ｔｅｒｔ−ブチルベンゼン］、２−（４’−ｔｅｒｔ− ブチルフェニル）−５−(４”−ビフェニル)−１，３，４−チアジアゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−チアジアゾール、１，４−ビス［２−(５−フェニルチアジアゾリル)］ベンゼン、２−（４’−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−(４”−ビフェニル)−１，３，４−トリアゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−トリアゾール、１，４−ビス［２−(５−フェ ニルトリアゾリル)］ベンゼン等が挙げられる。以上に述べた電子注入材料は、さらに電子供与性材料を添加して増感させることもできる。
以上の電子注入材料は、単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。これらを用いて、Fig. 1Bに示す電子注入層２３を好ましく形成することができる。

発光層２１には、上記各化合物（Ａ）〜（Ｄ）以外に、任意のホスト材料が含まれていてもよい。この場合、化合物（Ａ）および（Ｂ）はそれぞれ独立に、ドーパントとして機能していてもよいし、ホスト材料として機能していてもよい。このようなホスト材料としては、キノリン金属錯体、ベンゾキノリン金属錯体、ベンゾオキサゾール金属錯体、ベンゾチアゾール金属錯体、ベンゾイミダゾール金属錯体、ベンゾトリアゾール金属錯体、イミダゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体等の電子輸送性材料；スチルベン誘導体、ブタジエン誘導体、ベンジジン型トリフェニルアミン誘導体、スチリルアミン型トリフェニルアミン誘導体、ジアミノアントラセン型トリフェニルアミン誘導体、ジアミノフェナントレン型トリフェニルアミン誘導体等の正孔輸送性材料；および、ポリビニルカルバゾール、ポリシラン等の導電性高分子の高分子材料等が挙げられる。これらのホスト材料は、単独で、または２種以上を組み合わせて使用される。

発光層２１には、上記各化合物（Ａ）〜（Ｄ）以外に、任意のドーパントまたは発光材料が含まれていてもよい。この場合、化合物（Ａ）および（Ｂ）はそれぞれ独立に、ドーパントとして機能していてもよいし、ホスト材料として機能していてもよい。このような発光材料またはドーパントとしては、アントラセン、ナフタレン、フェナントレン、ピレン、テトラセン、コロネン、クリセン、フルオレセイン、ペリレン、フタロペリレン、ナフタロペリレン、ペリノン、フタロペリノン、ナフタロペリノン、ジフェニルブタジエン、テトラフェニルブタジエン、クマリン、オキサジアゾール、アルダジン、ビスベンゾキサゾリン、ビススチリル、ピラジン、シクロペンタジエン、キノリン金属錯体、アミノキノリン金属錯体、イミン、ジフェニルエチレン、ビニルアントラセン、ジアミノカルバゾール、ピラン、チオピラン、ポリメチン、メロシアニン、イミダゾールキレート化オキシノイド化合物、キナクリドン、ルブレン等およびそれらの誘導体が挙げられる。

Fig. 1に示す有機ＥＬ素子の陽極１１に使用することができる導電性材料としては、４ｅＶより大きな仕事関数を持つものが適しており、そのようなものとしては、炭素、アルミニウム、バナジウム、鉄、コバルト、ニッケル、タングステン、銀、金、白金、パラジウム等およびそれらの合金、ＩＴＯ基板、ＮＥＳＡ基板と称される酸化スズ、酸化インジウム等の酸化金属、さらにはポリチオフェンやポリピロール等の有機導電性ポリマーが挙げられる。

陰極１２に使用することができる導電性材料としては、４ｅＶより小さな仕事関数を持つものが適しており、そのようなものとしては、マグネシウム、カルシウム、錫、鉛、チタニウム、イットリウム、リチウム、フッ化リチウム、ルテニウム、マンガン等およびそれらの合金が挙げられる。ここで、合金としては、マグネシウム／銀、マグネシウム／インジウム、リチウム／アルミニウム等が代表例として挙げられるが、これらに限定されるものではない。合金の比率は、調製時の加熱温度、雰囲気、真空度により制御可能なため、適切な比率からなる合金を調製することができる。

これらの陽極および陰極は、必要があれば二層以上の層構成により形成されていてもよく、その厚みは特に限定はされないが、導電性、透過性、成膜性などの観点から、０．０１ｎｍ〜１０μｍ程度であることが好ましい。導電性が高い材料の場合は厚みの許容範囲が広く、成膜のし易さや透明性の確保、デバイスにする際の精細度など他の要因で決定されることが多い。透明電極として用いる場合には透明性を十分に確保するため、ＩＴＯなど素材の透明性の高いものでも５００ｎｍ以下、金属を用いる場合には５０ｎｍ以下が好ましい。電子注入性を高めるために用いるフッ化リチウム、フッ化マグネシウム、酸化リチウムなどのアルカリ金属、アルカリ土類金属のフッ化物、酸化物は絶縁性が高いので２〜３ｎｍの膜厚でも殆ど導電性がなくなる。このような材料を用いる場合にはまず有機層（電子注入層）直上に１ｎｍ以下の膜厚で成膜し、その上にアルミニウム、銀などの上記のうちの比較的導電性の高い材料を上に成膜するのが一般的である。

本発明に係る有機ＥＬ素子を効率よく発光させるためには、素子を構成する材料は素子の発光波長領域において充分透明であることが望ましく、同時に、基板側から光を取り出す場合には基板も透明であることが必須である。透明電極は、上記の導電性材料を使用して蒸着やスパッタリング等の方法で作成することができる。特に、発光面の電極は、光透過率が１０％以上であることが望ましい。基板は、機械的、熱的強度を有し、透明であれば特に限定されるものではないが、たとえば、ガラス基板、ポリエチレン、ポリエーテルサルフォン、ポリプロピレン等の透明性ポリマーを好ましく用いることができる。

有機ＥＬ素子の各有機層の形成方法としては、真空蒸着、スパッタリング、プラズマ、イオンプレーティング等の乾式成膜法、もしくは、スピンコーティング、ディッピング、フローコーティング等の湿式成膜法のいずれかの方法を採用することができる。各層の膜厚は、特に限定されるものではないが、膜厚が厚すぎると、一定の光出力を得るために大きな印加電圧が必要となって効率が悪くなり、逆に膜厚が薄すぎると、ピンホール等が発生し、電界を印加しても充分な発光輝度が得られにくくなるため、適切な膜厚に設定する必要がある。そこで、有機層の膜厚（乾燥後）は、１ｎｍ〜１μｍの範囲であることが好ましく、１０ｎｍ〜０．２μｍの範囲がより好ましい。正孔注入層２２、電子注入層２３，発光層２１のそれぞれの厚みは、特に限定されないが、それぞれ、１ｎｍ〜０．５μｍ程度であることが好ましい。

湿式成膜法で有機層を形成する場合、それを構成する材料をトルエン、クロロホルム、テトラヒドロフラン、ジオキサン等の適切な溶媒に溶解または分散して成膜するようにする。ここで用いられる溶媒は、単一溶媒あるいは混合溶媒のいずれでも構わない。成膜性向上、膜のピンホール防止等のため適切なポリマーや添加剤を使用することができる。このようなポリマーとしては、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリスルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、セルロース等の絶縁性ポリマー、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリシラン等の光導電性ポリマー、ポリチオフェン、ポリピロール等の導電性ポリマーを挙げることができる。添加剤としては、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤等を挙げることができる。湿式で成膜する場合には、各化合物の分子間の親和性がよいため、単独では凝集性が高く膜が不均一になりやすい化合物でも、凝集性の低い誘導体との混合材料にすることにより良好な膜を得ることができる。

得られた有機ＥＬ素子の温度、湿度、雰囲気等に対する安定性向上のために、さらに素子の表面に保護層を設けたり、シリコンオイル、ポリマー等により素子全体を被覆したりすることも好ましい。

以上述べてきたように、組成物Ｘまたは組成物Ｙを用いて得られる有機ＥＬ素子は、黄色〜赤色に発光し、発光効率、最大発光輝度等の特性を向上させることができ、長寿命である。この有機ＥＬ素子は、低い駆動電圧で実用的に使用可能な発光輝度が得られるため、従来まで大きな問題であった劣化も低減させることが可能である。したがって、この有機ＥＬ素子を壁掛けテレビ等のフラットパネルディスプレイや平面発光体として好適に使用することができ、さらには、複写機やプリンター等の光源、液晶ディスプレイや計器類等の光源、表示板、標識灯等への応用が可能である。

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。実施例においては、特に断りのない限り、混合比は全て重量比を示す。蒸着（真空蒸着）は１０^-6Ｔｏｒｒの真空中で、基板加熱、冷却等の温度制御なしの条件下で行った。素子の発光特性評価においては、電極面積２ｍｍ×２ｍｍの有機ＥＬ素子の特性を測定した。測定は１Ｖずつ上昇しながら各電圧で電流、輝度、色度を記録した。最大発光輝度および効率は各電圧ごとの測定値の最大値であり、その時の電圧は素子により異なる。ＣＩＥ色度（ｘの値）は、特に断りのない限り、輝度１００〜５００（ｃｄ／ｍ²）の間の任意の１点での測定値である。以下の記載において、「短波長域面積」は、発光スペクトルの５００〜８００ｎｍの領域に占める６００ｎｍ以下の部分の面積を示す。

［実施例１］
表１の化合物（Ａ７）、表２の化合物（Ｂ１７）、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール、ポリカーボネート樹脂（帝人化成：パンライトＫ−１３００）を１：０．１：２：１０の比でテトラヒドロフランに溶解させ、これを用いて、洗浄したＩＴＯ電極（陽極）付きガラス板上に、スピンコーティング法により膜厚１００ｎｍの発光層を作製した。その上に、マグネシウムと銀を１０：１の比で混合した合金を蒸着し、膜厚１５０ｎｍの電極（陰極）を形成して有機ＥＬ素子（一層型）を得た。
この素子により、直流電圧５Ｖでの発光輝度１５０（ｃｄ／ｍ²）、最大発光輝度８６０（ｃｄ／ｍ²）、発光効率０．７８（ｌｍ／Ｗ）の赤色発光が得られた。

［実施例２］
Ｎ，Ｎ’―（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（ＴＰＤ）とポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）を１：１の比で１，２−ジクロロエタンに溶解させたものを用い、スピンコーティング法により、洗浄したＩＴＯ電極付きガラス板上に、膜厚５０ｎｍの正孔注入層を作製した。得られた正孔注入層上に、下記化合物（Ｃ１）：

と表２の化合物（Ｂ４２）を９５：５の比で共蒸着し、膜厚６０ｎｍの電子注入型発光層を作成した。さらにその上に、マグネシウムと銀を１０：１の比で混合した合金を蒸着して膜厚１００ｎｍの電極を形成し、有機ＥＬ素子（二層型）を得た。

この素子により、直流電圧５Ｖでの発光輝度１３００（ｃｄ／ｍ²）、最大発光輝度１８０００（ｃｄ／ｍ²）、発光効率１．７（ｌｍ／Ｗ）、ＣＩＥ色度図におけるｘ＝０．６２の赤色発光が得られた。
化合物（Ｃ１）の固体膜（膜厚６０ｎｍ）蛍光スペクトルのピーク波長は５６０ｎｍであり、化合物（Ｂ４２）を５重量％含む化合物（Ｃ１）の固体膜（膜厚６０ｎｍ）蛍光スペクトルの短波長域面積は８％であった。

［実施例３］
ＴＰＤとポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）を１：１の比で１，２−ジクロロエタンに溶解させ、これを用いて、洗浄したＩＴＯ電極付きガラス板上に、スピンコーティング法により膜厚５０ｎｍの正孔注入層を作製した。得られた正孔注入層の上に、下記化合物（Ｃ２）：

と下記に構造を示すＤＣＪＴＢ（Ｄ１）：

を９７：３の比で共蒸着し、膜厚６０ｎｍの電子注入型発光層を作製した。その上に、マグネシウムと銀を１０：１の比で混合した合金を蒸着して膜厚１００ｎｍの電極を形成し、有機ＥＬ素子（二層型）を得た。

この素子により、直流電圧５Ｖでの発光輝度５００（ｃｄ／ｍ²）、最大発光輝度９２００（ｃｄ／ｍ²）、発光効率１．３（ｌｍ／Ｗ）、ｘ＝０．６４の赤色発光が得られた。
化合物（Ｃ２）の固体膜（膜厚６０ｎｍ）蛍光スペクトルのピーク波長は５９０ｎｍであり、化合物（Ｄ１）を５重量％含む化合物（Ｃ２）の固体膜（膜厚６０ｎｍ）蛍光スペクトルの短波長域面積は３．２％であった。得られた素子のＥＬ発光スペクトルの短波長域面積は３．５％であった。

［実施例４］
表１の化合物（Ａ２２）と表２の化合物（Ｂ１０）を９３：７の比で塩化メチレンに溶解させた溶液を用い、洗浄したＩＴＯ電極付きガラス板上に、スピンコーティング法により膜厚５０ｎｍの正孔注入型発光層を作製した。得られた正孔注入型発光層の上に、ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）（１−ナフトラート）ガリウム錯体を蒸着して、膜厚４０ｎｍの電子注入層を作製し、さらにその上に、マグネシウムと銀を１０：１の比で混合した合金を蒸着して膜厚１００ｎｍの電極を形成し、有機ＥＬ素子（二層型）を得た。

この素子により、直流電圧５Ｖでの発光輝度２２００（ｃｄ／ｍ²） 、最大発光輝度１５６００（ｃｄ／ｍ²）、発光効率２．３（ｌｍ／ Ｗ）、ｘ＝０．６１の赤色発光が得られた。
化合物（Ａ２２）の固体膜（膜厚５０ｎｍ）蛍光スペクトルのピーク波長は５６０ｎｍであり、化合物（Ｂ１０）を５重量％含む化合物（Ａ２２）の固体膜（膜厚５０ｎｍ）蛍光スペクトルの短波長域面積は１３％であった。得られた素子のＥＬ発光スペクトルの短波長域面積は１６％であった。

［実施例５］
洗浄したＩＴＯ電極付きガラス板上に、表１の化合物（Ａ１９）と下記化合物（Ｄ２）：

を９９：１の比で共蒸着して、膜厚５０ｎｍの正孔注入型発光層を作製した。次いで、ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）（ｐ−シアノフェノラート）ガリウム錯体を蒸着して、正孔注入型発光層の上に膜厚３０ｎｍの電子注入層を作製し、さらにその上に、マグネシウムと銀を１０：１の比で混合した合金を蒸着して膜厚１００ｎｍの電極を形成し、有機ＥＬ素子（二層型）を得た。

この素子により、直流電圧５Ｖでの発光輝度４３０（ｃｄ／ｍ²）、最大発光輝度２３４００（ｃｄ ／ｍ²）、発光効率２．４（ｌｍ／Ｗ）、ｘ＝０．６８の赤色発光が得られた。
化合物（Ａ１９）の固体膜（膜厚５０ｎｍ）蛍光スペクトルのピーク波長は６３０ｎｍであった。化合物（Ｄ２）を５重量％含む化合物（Ａ１９）の固体膜（膜厚５０ｎｍ）蛍光スペクトルにも、得られた素子のＥＬ発光スペクトルにも、６００ｎｍ以下の部分は殆ど存在しなかった。

［実施例６］
洗浄したＩＴＯ電極付きガラス板上にＴＰＤを蒸着して、膜厚２０ｎｍの正孔注入層を作製した。次いで、得られた正孔注入層上に、表１の化合物（Ａ３６）と表２の化合物（Ｂ４６）を９：１の比で共蒸着して膜厚４０ｎｍの発光層を作製し、得られた発光層上にＡｌｑ３を蒸着して、膜厚３０ｎｍの電子注入層を作製した。さらにその上に、マグネシウムと銀を１０：１の比で混合した合金を蒸着して膜厚２００ｎｍの電極を形成し、有機ＥＬ素子（三層型）を得た。
この素子により、直流電圧５Ｖで発光輝度５１００（ｃｄ／ｍ²）の赤色発光が得られた。発光輝度５００（ｃｄ／ｍ²）で定電流駆動したときの半減寿命は３０００時間であった。

［比較例１］
化合物（Ａ３６）に代えてＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス［ｐ−（α,α−ジメチルベンジル）フェニル］−９，１０−アントラセンジアミン（Ｒ１）（固体膜蛍光ピーク波長５３０ｎｍ）を用いる以外は、実施例６と同じ材料を用い、同一の共蒸着比率、膜厚等の条件で有機ＥＬ素子を作製した。
この素子により得られた発光の直流電圧５Ｖでの発光輝度は２６００（ｃｄ／ｍ²）であり、発光色も橙色であった。発光輝度５００（ｃｄ／ｍ²）で定電流駆動したときの半減寿命は４００時間で、時間とともに黄色に変色した。

［実施例７］
洗浄したＩＴＯ電極付きガラス板上に、ＴＰＤを真空蒸着して膜厚４０ｎｍの正孔注入層を作製した。得られた正孔注入層の上に、表１の化合物（Ａ１６）と下記に構造を示すルブレン（Ｃ３）：

を４：６の比で共蒸着して、膜厚３０ｎｍの発光層を作製し、さらにその上にＡｌｑ３を蒸着して、膜厚３０ｎｍの電子注入層を作製した。得られた電子注入層の上に、マグネシウムと銀を１０：１の比で混合した合金を蒸着して膜厚２００ｎｍの電極を形成し、有機ＥＬ素子（三層型）を得た。

この素子により、直流電圧５Ｖでの発光輝度が３７００（ｃｄ／ｍ²）、最大発光輝度が４９０００（ｃｄ／ｍ²）、ｘ＝０．６３の赤色発光が得られた。発光輝度５００（ｃｄ／ｍ²）で定電流駆動したときの半減寿命は１５００時間であった。
ルブレン（Ｃ３）の固体膜（膜厚３０ｎｍ）蛍光スペクトルのピーク波長は５７０ｎｍであり、化合物（Ａ１６）を５重量％含む化合物（Ｃ３）の固体膜（膜厚３０ｎｍ）蛍光スペクトルの短波長域面積は５％であった。得られた素子のＥＬ発光スペクトルの短波長域面積は４．５％であった。

［比較例２］
化合物（Ａ１６）に代えて前記の化合物（Ｄ１）を用い、化合物（Ｃ３）に代えてＡｌｑ３（Ｒ２）（固体膜蛍光ピーク波長５２０ｎｍ）を用いる以外は、実施例７と同じ材料を用い、同一の共蒸着比率、膜厚等の条件で有機ＥＬ素子を作製した。
この素子により得られた発光は、最大発光輝度１５０００（ｃｄ／ｍ²）、ｘ＝０．６０（輝度５００ｃｄ／ｍ²時）の赤橙色発光であり、輝度を高くすると発光色が黄色く変化した。発光輝度５００（ｃｄ／ｍ²）で定電流駆動したときの半減寿命は２８０時間であった。

［実施例８〜４４］
洗浄したＩＴＯ電極付きガラス板上に、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）を蒸着して、膜厚３０ｎｍの正孔注入層を形成した。次いで、この正孔注入層上に、表３の化合物を表中の比率で共蒸着し、膜厚３０ｎｍの発光層を得た。その上に、ビス（２−メチル−５−フェニル−８−ヒドロキシキノリナート）（フェノラート）ガリウム錯体を蒸着して膜厚３０ｎｍの電子注入層を作製し、さらにその上に、マグネシウムと銀を１０：１の比で混合した合金を蒸着して膜厚１００ｎｍの電極を形成し、有機ＥＬ素子（三層型）を得た。
得られた素子の発光特性を表３に示す。なお表中の「発光輝度」は直流５Ｖ印加時の値を表す。これらの実施例の有機ＥＬ素子は全て、最大発光輝度３００００（ｃｄ／ｍ²）以上の高い輝度特性の黄色から赤色発光を示した。

実施例８において使用した化合物（Ｂ９）を５重量％含む化合物（Ａ４）の固体膜（膜厚３０ｎｍ）蛍光スペクトルと実施例８の素子のＥＬ発光スペクトルを、Fig. 2に示す。表３中の各実施例で用いた化合物（Ａ）の固体膜（膜厚３０ｎｍ）蛍光スペクトルのピーク波長と、化合物（Ｂ）を５重量％含む化合物（Ａ４）の固体膜（膜厚３０ｎｍ）蛍光スペクトルの短波長域面積の比率を表４に示した。本表に示さなかったものは素子のＥＬ発光も黄から黄橙色のもので、本発明の化合物（Ｃ）と（Ｄ）の組み合わせには当てはまらないが、化合物（Ａ）と（Ｂ）の組み合わせとして良好な特性を示す実施例である。

［比較例３］
化合物（Ａ４）に代えてＡｌｑ３を用いる以外は、実施例８と同じ材料、条件で有機ＥＬ素子を作製した。
この素子により、直流電圧５Ｖでの発光輝度２８０（ｃｄ／ｍ²）、最大発光輝度９８００（ｃｄ／ｍ²）、発光効率０．８（ｌｍ／Ｗ）の発光が得られた。

［比較例４］
化合物（Ｂ９）に代えて化合物（Ａ１５）を用いる以外は、実施例８と同じ材料、条件で有機ＥＬ素子を作製した。
この素子により、直流電圧５Ｖでの発光輝度２９２０（ｃｄ／ｍ²）、最大発光輝度３５０００（ｃｄ／ｍ²）、発光効率３．６（ｌｍ／Ｗ）の発光が得られたが、発光色は黄橙色で、そのＣＩＥ色度座標のｘは０．５９であった。

［比較例５］
比較例４において、さらに化合物（Ａ４）の代わりにＡｌｑ３を用いる以外は、実施例８と同じ材料、条件で有機ＥＬ素子を作製した。
この素子により、直流電圧５Ｖでの発光輝度１８５０（ｃｄ／ｍ²）、最大発光輝度３８７００（ｃｄ／ｍ²）、発光効率３．９（ｌｍ／Ｗ）、ｘ＝０．５７の黄橙色発光が得られた。

比較例４および５で用いた化合物（Ａ１５）を５重量％含む化合物（Ａ４）の固体膜（膜厚３０ｎｍ）蛍光スペクトルのピーク波長は６４０ｎｍであり、実施例８で用いた化合物（Ｂ９）のそれは６３０ｎｍであるので、ピーク波長で見る限り化合物（Ａ１５）の方がより赤くなるように推測できる。しかし、化合物（Ａ１５）のスペクトルはすそが広がっており、短波長域面積は２５％にもなるため、比較例４および５の素子から得られる発光は黄橙色系の色であった。輝度、効率等の特性は申し分ないので、黄橙色の素子としては用いることは十分に可能であるが、フルカラーディスプレイ用の赤色素子として用いるには短波長成分が多く色バランスを欠くことになる。

［比較例６］
化合物（Ａ４）に代えてＡｌｑ３を、化合物（Ｂ９）に代えて前記化合物（Ｄ２）を用いる以外は、実施例８と同じ材料、条件で有機ＥＬ素子を作製した。
この素子により、直流電圧５Ｖでの発光輝度１８０（ｃｄ／ｍ²）、最大発光輝度１８７００（ｃｄ／ｍ²）、発光効率１．２（ｌｍ／Ｗ）、ｘ＝０．４８の発光が得られた。得られたＥＬ発光スペクトルは、化合物（Ｄ２）からの発光である赤色領域の鋭いピークとともに、Ａｌｑ３からの発光である緑色領域の幅広いピークが観測された。このために、色度が非常に悪い、白っぽい発光になった。

［実施例４５］
洗浄したＩＴＯ電極付きガラス板上に、α−ＮＰＤを蒸着して膜厚２０ｎｍの正孔注入層を得た。次いで、表１の化合物（Ａ２５）と化合物（Ａ４６）を８：２の比で共蒸着して膜厚４０ｎｍの発光層を作製し、次いでＡｌｑ３を蒸着して膜厚３０ｎｍの電子注入層を作製した。その上に、まずフッ化リチウム（ＬｉＦ）を０．５ｎｍの膜厚となるよう蒸着し、さらにアルミニウム（Ａｌ）を２００ｎｍの膜厚となるよう蒸着して電極を形成して、有機ＥＬ素子（三層型）を得た。

この素子により、直流電圧５Ｖでの発光輝度５８００（ｃｄ／ｍ²）、最大発光輝度４１２００（ｃｄ／ｍ²）、発光効率４．５（ｌｍ／Ｗ）、ｘ＝０．６５の赤色発光が得られた。
化合物（Ａ２５）の固体膜（膜厚４０ｎｍ）蛍光スペクトルのピーク波長は５８０ｎｍであり、化合物（Ａ４６）を５重量％含む化合物（Ａ２５）の固体膜（膜厚５０ｎｍ）蛍光スペクトルの短波長域面積は４．５％であった。得られた素子のＥＬ発光スペクトルの短波長域面積は３％であった。

［実施例４６］
発光層として、表２の化合物（Ｂ４）と化合物（Ｂ３２）を９５：５の比で共蒸着した膜厚３０ｎｍの薄膜を設ける以外は、実施例８と同じ材料、条件で有機ＥＬ素子を作製した。
この素子により、直流電圧５Ｖでの発光輝度１３００（ｃｄ／ｍ²）、最大発光輝度３４６００（ｃｄ／ｍ²）、発光効率３．８（ｌｍ／ Ｗ）、ｘ＝０．６４の赤色発光が得られた。

化合物（Ｂ４）の固体膜（膜厚３０ｎｍ）蛍光スペクトルのピーク波長は５８０ｎｍであり、化合物（Ｂ３２）を５重量％含む化合物（Ｂ４）の固体膜（膜厚３０ｎｍ）蛍光スペクトルの短波長域面積は４％であった。得られた素子のＥＬ発光スペクトルの短波長域面積は４％であった。

［実施例４７］
発光層として、前記化合物（Ｃ１）と表２の化合物（Ｂ９）を９８：２の比で共蒸着した膜厚３０ｎｍの薄膜を設ける以外は、実施例８と同じ材料、条件で有機ＥＬ素子を作製した。
この素子により、直流電圧５Ｖでの発光輝度３２００（ｃｄ／ｍ²）、最大発光輝度２８３００（ｃｄ ／ｍ²）、発光効率３．２（ｌｍ／Ｗ）ｘ＝０．６２の赤色発光が得られた。

化合物（Ｃ１）の固体膜（膜厚３０ｎｍ）蛍光スペクトルのピーク波長は５６０ｎｍであり、化合物（Ｂ９）を５重量％含む化合物（Ｃ１）の固体膜（膜厚３０ｎｍ）蛍光スペクトルの短波長域面積は５．５％であった。得られた素子のＥＬ発光スペクトルの短波長域面積は７％であった。

［実施例４８］
発光層として、前記化合物（Ｃ２）と表２の化合物（Ｂ４９）を９：１の比で共蒸着した膜厚３０ｎｍの薄膜を設ける以外は、実施例８と同じ材料、条件で有機ＥＬ素子を作製した。
この素子により、直流電圧５Ｖでの発光輝度１７００（ｃｄ／ｍ²）最大発光輝度５１２００（ｃｄ／ｍ²）、発光効率４．５（ｌｍ／ Ｗ）、ｘ＝０．６１の赤色発光が得られた。

化合物（Ｃ２）の固体膜（膜厚３０ｎｍ）蛍光スペクトルのピーク波長は５９０ｎｍであり、化合物（Ｂ４９）を５重量％含む化合物（Ｃ２）の固体膜（膜厚３０ｎｍ）蛍光スペクトルの短波長域面積は９％であった。得られた素子のＥＬ発光スペクトルの短波長域面積は１２％であった。

［実施例４９］
発光層として、表１の化合物（Ａ１５）と下記化合物（Ｄ３）：

を９８：２の比で共蒸着した膜厚３０ｎｍの薄膜を設ける以外は、実施例８と同じ材料、条件で有機ＥＬ素子を作製した。
この素子により、直流電圧５Ｖでの発光輝度４２００（ｃｄ／ｍ²）最大発光輝度３２１００（ｃｄ／ｍ²）、発光効率３．１（ｌｍ／ Ｗ）の赤色発光が得られた。

化合物（Ａ１５）の固体膜（膜厚３０ｎｍ）蛍光スペクトルのピーク波長は６５０ｎｍであった。化合物（Ｄ３）を５重量％含む化合物（Ａ１５）の固体膜（膜厚３０ｎｍ）蛍光スペクトルにも、得られた素子のＥＬ発光スペクトルにも、６００ｎｍ以下の部分は殆ど存在しなかった。

［実施例５０］
発光層として、表１の化合物（Ａ２）と前記化合物（Ｄ１）を９５：５の比で共蒸着した膜厚３０ｎｍの薄膜を設ける以外は、実施例８と同じ材料、条件で有機ＥＬ素子を作製した。
この素子により、直流電圧５Ｖでの発光輝度２４００（ｃｄ／ｍ²）最大発光輝度１７８００（ｃｄ／ｍ²）、発光効率２．２（ｌｍ／ Ｗ）の赤色発光が得られた。

化合物（Ａ２）の固体膜（膜厚３０ｎｍ）蛍光スペクトルのピーク波長は５５０ｎｍであり、化合物（Ｄ１）を５重量％含む化合物（Ａ２）の固体膜（膜厚３０ｎｍ）蛍光スペクトルの短波長域面積は８％であった。得られた素子のＥＬ発光スペクトルの短波長域面積は６％であった。

［実施例５１］
洗浄したＩＴＯ電極付きガラス板上に、α−ＮＰＤを蒸着して、膜厚４０ｎｍの正孔注入層を得た。次いで、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ−ｐ−ビフェニリル−１，４−ナフタレンジアミンを蒸着して膜厚１０ｎｍの第一発光層を形成し、表１の化合物（Ａ６）と表２の化合物（Ｂ９）を９５：５の比で共蒸着して膜厚３０ｎｍの第二発光層を形成し、さらにビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）（フェノラート）ガリウム錯体を蒸着して膜厚３０ｎｍの電子注入層を作成し、その上に、マグネシウムと銀を１０：１の比で混合した合金を蒸着して膜厚１００ｎｍの電極を形成し、有機ＥＬ素子（四層型）を得た。

この素子により、直流電圧５Ｖでの発光輝度５８００（ｃｄ／ｍ²）、最大発光輝度３５４００（ｃ ｄ／ｍ²）、発光効率３．７（ｌｍ／Ｗ）のほぼ白色の発光が得られた。これは、第一発光層からの淡青色発光と第二発光層からの赤色発光が同時に起こっていることを示す。
化合物（Ａ６）の固体膜（膜厚３０ｎｍ）蛍光スペクトルのピーク波長は５６０ｎｍであった。

［実施例５２］
洗浄したＩＴＯ電極付きガラス板上に、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を蒸着して、膜厚６０ｎｍの第一正孔注入層を作製した。次いで、α−ＮＰＤを蒸着して、膜厚２０ｎｍの第二正孔注入層を作製した。続いて、表１の化合物（Ａ１３）と表２の化合物（Ｂ１２）を９２：８の比で共蒸着して膜厚１０ｎｍの発光層を作製し、さらにＡｌｑ３を真空蒸着して膜厚３０ｎｍの電子注入層を作製した。その上に、ＬｉＦを０．２ｎｍの膜厚となるように蒸着し、次いでＡｌを１５０ｎｍの膜厚となるように蒸着して電極を形成して、有機ＥＬ素子（四層型）を得た。

この素子により、直流電圧５Ｖでの発光輝度６６００（ｃｄ／ｍ²）、最大発光輝度３６５００（ｃ ｄ／ｍ²）、発光効率４．１（ｌｍ／Ｗ）の赤色発光が得られた。発光輝度５００（ｃｄ／ｍ²）で定電流駆動したときの半減寿命は２４００時間であった。
化合物（Ａ１３）の固体膜（膜厚５０ｎｍ）蛍光スペクトルのピーク波長は５８０ｎｍであり、化合物（Ｂ１２）を５重量％含む化合物（Ａ１３）の固体膜（膜厚５０ｎｍ）蛍光スペクトルの短波長域面積は２％であった。

［実施例５３］
第一正孔注入層として、表１の化合物（Ａ１８）で蒸着した膜厚３０ｎｍの薄膜を設ける以外は、実施例５２と同じ材料、条件で有機ＥＬ素子を作製した。
この素子により、最大発光輝度２２３００（ｃｄ／ｍ²）、発光効率２．６（ｌｍ／Ｗ）の発光が得られた。発光輝度５００（ｃｄ／ｍ²）で定電流駆動したときの半減寿命は１８００時間であった。

［比較例７］
化合物（Ａ１３）の代わりにα−ＮＰＤ（固体膜蛍光ピーク波長４４０ｎｍ）を用いる以外は、実施例５２と同じ材料、条件で有機ＥＬ素子を作製した。
この素子により得られた発光の最大発光輝度は１２２００（ｃｄ／ｍ²）であり、発光輝度５００（ｃｄ／ｍ²）で定電流駆動したときの半減寿命は２２０時間であった。

［実施例５４］
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の代わりに銅フタロシアニンの膜厚２０ｎｍの正孔注入層を設ける以外は、実施例５２と同じ材料、条件で有機ＥＬ素子を作製した。
この素子により、最大発光輝度３２６００（ｃｄ／ｍ²）、発光効率３．８（ｌｍ／Ｗ）の発光が得られた。発光輝度５００（ｃｄ／ｍ²）で定電流駆動したときの半減寿命は１９００時間であった。

［比較例８］
化合物（Ｂ１２）の代わりに４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ）を用いる以外は、実施例５４と同じ材料、条件で有機ＥＬ素子を作製した。
この素子により得られた発光は黄橙色で、その最大発光輝度は１１２００（ｃｄ／ｍ²）であり、発光輝度５００（ｃｄ／ｍ²）で定電流駆動したときの半減寿命は３２０時間であった。
ＤＣＭを５重量％含む化合物（Ａ１３）の固体膜（膜厚５０ｎｍ）蛍光スペクトルの短波長域面積は３０％であった。

［実施例５５］
洗浄したＩＴＯ電極付きガラス板上に、ＴＰＤを蒸着して、膜厚２０ｎｍの正孔注入層を得た。次いで、表２の化合物（Ｂ２）と化合物（Ｂ７０）を９：１の比で共蒸着し、膜厚４０ｎｍの発光層を作製し、次いでＡｌｑ３を蒸着して膜厚３０ｎｍの電子注入層を得た。その上に、マグネシウムと銀を１０：１の比で混合した合金を蒸着して、膜厚２００ｎｍの電極を形成し、有機ＥＬ素子（三層型）を得た。
この素子により、直流電圧５Ｖで発光輝度４９００（ｃｄ／ｍ²）の赤色発光が得られた。発光輝度５００（ｃｄ／ｍ²）で定電流駆動したときの半減寿命は３０００時間であった。

化合物（Ｂ２）の固体膜（膜厚４０ｎｍ）蛍光スペクトルのピーク波長は５７０ｎｍであり、化合物（Ｂ７０）を５重量％含む化合物（Ｂ２）の固体膜（膜厚４０ｎｍ）蛍光スペクトルの短波長域面積は５％であった。得られた素子のＥＬ発光スペクトルの短波長域面積は４％であった。

［実施例５６］
発光層として、表１の化合物（Ａ４）と表２の化合物（Ｂ７７）を９５：５の比で共蒸着した膜厚３０ｎｍの薄膜を設ける以外は、実施例８と同じ材料、条件で有機ＥＬ素子を作製した。
この素子により、直流電圧５Ｖでの発光輝度４２３０（ｃｄ／ｍ²）、最大発光輝度４５４００（ｃｄ／ｍ²）、発光効率４．２（ｌｍ／ Ｗ）、ｘ＝０．６２の赤色発光が得られた。

化合物（Ａ４）の固体膜（膜厚３０ｎｍ）蛍光スペクトルのピーク波長は５６０ｎｍであり、化合物（Ｂ８１）を５重量％含む化合物（Ａ４）の固体膜（膜厚３０ｎｍ）蛍光スペクトルの短波長域面積は６％であった。得られた素子のＥＬ発光スペクトルの短波長域面積は５．５％であった。

［実施例５７］
発光層として、表１の化合物（Ａ４）と表２の化合物（Ｂ８１）を９５：５の比で共蒸着した膜厚３０ｎｍの薄膜を設ける以外は、実施例８と同じ材料、条件で有機ＥＬ素子を作製した。
この素子により、直流電圧５Ｖでの発光輝度５８６０（ｃｄ／ｍ²）、最大発光輝度５２２００（ｃｄ／ｍ²）、発光効率５．９（ｌｍ／ Ｗ）、ｘ＝０．６２の赤色発光が得られた。

化合物（Ｂ８１）を５重量％含む化合物（Ａ４）の固体膜（膜厚３０ｎｍ）蛍光スペクトルの短波長域面積は７％であった。得られた素子のＥＬ発光スペクトルの短波長域面積は７．５％であった。

［実施例５８］
発光層として、表１の化合物（Ａ２２）と表２の化合物（Ｂ８３）を９７：３の比で共蒸着した膜厚３０ｎｍの薄膜を設ける以外は、実施例８と同じ材料、条件で有機ＥＬ素子を作製した。
この素子により、直流電圧５Ｖでの発光輝度３３００（ｃｄ／ｍ²）、最大発光輝度６１６００（ｃｄ／ｍ²）、発光効率６．５（ｌｍ／ Ｗ）、ｘ＝０．６２の赤色発光が得られた。

化合物（Ｂ８３）を５重量％含む化合物（Ａ２２）の固体膜（膜厚３０ｎｍ）蛍光スペクトルの短波長域面積は６％であった。得られた素子のＥＬ発光スペクトルの短波長域面積は７％であった。

［実施例５９］
発光層として、表１の化合物（Ａ４９）と表２の化合物（Ｂ９）を９７：３の比で共蒸着した膜厚２０ｎｍの薄膜を設ける以外は、実施例５２と同じ材料、条件で有機ＥＬ素子を作製した。
この素子により、直流電圧５Ｖでの発光輝度２５００（ｃｄ／ｍ²）、最大発光輝度３４５００（ｃｄ／ｍ²）、発光効率４．０（ｌｍ／ Ｗ）、ｘ＝０．６３の赤色発光が得られた。

化合物（Ａ４９）の固体膜（膜厚２０ｎｍ）蛍光スペクトルのピーク波長は５６０ｎｍであり、化合物（Ｂ９）を５重量％含む化合物（Ａ４９）の固体膜（膜厚２０ｎｍ）蛍光スペクトルの短波長域面積は５％であった。得られた素子のＥＬ発光スペクトルの短波長域面積は４％であった。

［実施例６０〜７４］
発光層として、表５で示した組み合わせで共蒸着した膜厚３０ｎｍの薄膜を設ける以外は、実施例８と同様の方法で有機ＥＬ素子を作製した。

得られた素子の発光特性を表５に示す。なお表中の「発光輝度」は直流５Ｖ印加時の値を表す。本実施例の有機ＥＬ素子は全て、最大発光輝度３００００（ｃｄ／ｍ²）以上の高い輝度特性の赤色発光を示した。
表５中の各実施例で用いた化合物（Ｃ）の固体膜（膜厚３０ｎｍ）蛍光スペクトルのピーク波長と化合物（Ｄ）を５重量％含む化合物（Ａ４）の固体膜（膜厚３０ｎｍ）蛍光スペクトルの短波長域面積を表６に示した。

以上の実施例から明らかであるように、得られた有機ＥＬ素子は発光効率、発光輝度の向上と長寿命化を達成するものであり、併用される発光材料、ドーピング材料、正孔注入材料、電子注入材料、増感剤、樹脂、電極材料等および素子作製方法を限定するものではない。

本願の開示は、２００１年１２月３日に出願された特願２００１−３６８０３６号および２００２年１月２８日に出願された特願２００２−１８００９号に記載の主題と関連しており、それらの開示内容は引用によりここに援用される。
既に述べられたもの以外に、本発明の新規かつ有利な特徴から外れることなく、上記の実施形態に様々な修正や変更を加えてもよいことに注意すべきである。従って、そのような全ての修正や変更は、添付の請求の範囲に含まれることが意図されている。

有機ＥＬ素子の一実施形態を模式的に示す断面図である。 化合物（Ａ４）に化合物（Ｂ９）を５重量％含有するように共蒸着した膜厚３０ｎｍの薄膜の蛍光スペクトル（２点鎖線）、および実施例８におけるＥＬ発光スペクトル（実線）（スペクトルの面積が等しくなるように強度を調整後）を示すチャートである。

Claims (15)

1. ペリレン環を有する化合物（Ａ）とジケトピロロピロール骨格を有する化合物（Ｂ）とを含み、前記化合物（Ａ）はホストであり、前記化合物（Ｂ）はゲストである有機エレクトロルミネセンス素子用組成物。
2. 前記化合物（Ａ）の固体膜の蛍光スペクトルのピーク波長が５５０ｎｍ以上である請求項１記載の有機エレクトロルミネセンス素子用組成物。
3. 前記化合物（Ａ）が、 ペリレン環に、置換基として置換もしくは未置換のアミノ基を有する化合物である請求項１または２記載の有機エレクトロルミネセンス素子用組成物。
4. 前記化合物（Ａ）が、ペリレン環に、置換基として置換もしくは未置換のアミノ基を２〜４個有する化合物である請求項３記載の有機エレクトロルミネセンス素子用組成物。
5. 前記化合物（Ａ）が、ペリレン環に、置換基として置換もしくは未置換のアミノ基を１個のみ有する化合物である請求項３記載の有機エレクトロルミネセンス素子用組成物。
6. 前記アミノ基がジアリールアミノ基である請求項３〜５のいずれか１項記載の有機エレクトロルミネセンス素子用組成物。
7. 前記化合物（Ｂ）が、赤色蛍光を有する化合物である請求項１〜６のいずれか１項記載の有機エレクトロルミネセンス素子用組成物。
8. 前記化合物（Ｂ）が、下記一般式［Ｉ］で表されるジケトピロロピロール骨格を有するジアミン化合物である請求項１〜７のいずれか１項記載の有機エレクトロルミネセンス素子用組成物。
   

   

   （式中、Ｒ¹〜Ｒ⁶は、それぞれ独立に水素原子、置換もしくは未置換のアルキル基またはアリール基（環中に複素原子を有してもよい）を表す。Ａｒ¹およびＡｒ²は、それぞれ独立に置換もしくは未置換のアリール基（環中に複素原子を有してもよい）を表す。Ｘ¹およびＸ²は、それぞれ独立にＯ、Ｓ、Ｓｅ、ＮＥ¹またはＣＥ²Ｅ³を表し、Ｅ¹は電子吸引性基を表し、Ｅ²およびＥ³は水素原子または置換基を表すが少なくともどちらか一方は電子吸引性基を表す。）
9. 前記化合物（Ａ）と化合物（Ｂ）の合計量に対し前記化合物（Ａ）の含有量が５０〜９９．９９９重量％であり、前記化合物（Ｂ）の含有量が０．００１〜５０重量％である請求項１〜８のいずれか１項記載の有機エレクトロルミネセンス素子用組成物。
10. 前記化合物（Ｂ）は、これを前記化合物（Ａ）に対し５重量％含有させた固体膜の５００〜８００ｎｍの蛍光スペクトル領域における６００ｎｍ以下の波長部分の占める面積が全体の２０％以下となる化合物である請求項１〜９のいずれか１項記載の有機エレクトロルミネセンス素子用組成物。
11. 前記化合物（Ｂ）は、前記面積が全体の５％以下となる化合物である請求項１０記載の有機エレクトロルミネセンス素子用組成物。
12. 陽極と陰極とからなる一対の電極と、前記電極間に形成された発光層を含む一層以上の有機層とを含む有機エレクトロルミネセンス素子であって、前記有機層のうちの少なくとも一層が請求項１〜１１のいずれか１項記載の有機エレクトロルミネセンス素子用組成物からなる層である有機エレクトロルミネセンス素子。
13. 前記有機エレクトロルミネセンス素子用組成物を含む層が前記発光層である請求項１２記載の有機エレクトロルミネセンス素子。
14. 前記陰極と前記発光層との間に形成された少なくとも一層の電子注入層をさらに含む請求項１２または１３記載の有機エレクトロルミネセンス素子。
15. 前記陽極と前記発光層との間に形成された少なくとも一層の正孔注入層をさらに含む請求項１２〜１４のいずれか１項記載の有機エレクトロルミネセンス素子。
    

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