JP6428267B2 - 有機エレクトロルミネッセンス素子材料、有機エレクトロルミネッセンス素子、照明装置及び表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子材料、有機エレクトロルミネッセンス素子、これを用いた照明装置及び表示装置に関する。特に、下記一般式（１）〜（７）で表される有機エレクトロルミネッセンス素子材料を有機層に含有させることで、素子性能の向上を図ったものである。

有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子ともいう）は、発光する化合物を含有する発光層を、陰極と陽極とで挟んだ構成を有し、電界を印加することにより、陽極から注入された正孔と陰極から注入された電子を発光層内で再結合させることで励起子（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・リン光）を利用した発光素子である。また、有機ＥＬ素子は、電極と電極の間を厚さわずかサブミクロン程度の有機材料の膜で構成する全固体素子であり、数Ｖ〜数十Ｖ程度の電圧で発光が可能であることから、次世代の平面ディスプレイや照明への利用が期待されている。

実用化に向けた有機ＥＬ素子の開発としては、プリンストン大学より、励起三重項からのリン光発光を用いる有機ＥＬ素子の報告がされており、以来、室温でリン光を示す材料の研究が活発である。

リン光発光を利用する有機ＥＬ素子は、以前の蛍光発光を利用する有機ＥＬ素子に比べ原理的に約４倍の発光効率が実現可能であることから、その材料開発を初めとし、発光素子の層構成や電極の研究開発が世界中で行われている。中でも、素子性能向上に対する新規材料創出の期待は大きい。

このように、リン光発光方式は大変ポテンシャルの高い方式であるが、リン光発光を利用する有機ＥＬデバイスにおいては、蛍光発光を利用する有機ＥＬデバイスとは大きく異なり、発光中心の位置をコントロールする方法、とりわけ発光層の内部で再結合を行い、いかに発光を安定に行わせることができるかが、素子の効率・寿命を捕らえる上で重要な技術的課題となっている。

そこで近年、発光層に隣接する形で、発光層の陽極側に位置する正孔輸送層と、発光層の陰極側に位置する電子輸送層とを備えた多層積層型の素子が良く知られている。また、発光層には発光ドーパントとしてのリン光発光性化合物と発光ホストとを用いた混合層が多く用いられている。
一方、材料の観点からは、素子性能向上に対する新規材料創出の期待が大きい。

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ジベンゾフラン化合物やジベンゾチオフェン化合物が、耐熱性及び画素欠陥抑制の観点から、有機ＥＬ素子用材料として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）。

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化合物を発光ホストとして用いた有機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。

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などして有機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。

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）。しかしながら、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キャリアが移動しにくいために、駆動電圧が高くなるという課題を有している。

また一方で、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。

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、とりわけ発光層に含有される発光ホストや発光層上に積層される電子輸送材料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、現在知られている発光ホストや電子輸送性材料の多くは、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。

このように従来有機ＥＬ素子材料を用いた有機ＥＬ素子の性能は十分なものとはいえず、素子性能を更に向上させことのできる有機ＥＬ素子材料が求められている。また、そのような有機ＥＬ素子材料としては、ウェットプロセスによる生産適性を有していることがより望ましい。

国際公開第２００９／００８０９９号 米国特許第８，１１４，５３０号明細書 国際公開第２００９／００８１００号 特開２０１２−０４９５１８号公報

Appl. Phys. Lett. 95, 243303（２００９）

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、長寿命であり、駆動時の電圧上昇が小さく、更には経時安定性にも優れる有機エレクトロルミネッセンス素子材料、これを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子、照明装置及び表示装置を提供することである。
また、ウェットプロセスによる生産適性を更に有する有機エレクトロルミネッセンス素子材料、これを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子、照明装置及び表示装置を提供することである。

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、一般式（１）〜（７）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。

１．下記一般式（４）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。

〔一般式（４）中、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_１’及びＲ_１”は、それぞれ独立に、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、チオール基、ホスフィンオキシド基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基を表し、更に置換基を有していても良い。ただし、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_１’及びＲ_１”のうち少なくとも１つは、下記一般式（２）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。ｎ２は、０〜３の整数を表し、ｎ３、ｎ１ａ及びｎ１ｂは、それぞれ独立に０〜４の整数を表し、ｎ２＋ｎ３＋ｎ１ａ＋ｎ１ｂは１以上である。Ｘは、酸素原子又は硫黄原子を表す。Ｌ_１は、単結合又は下記Ｌ−１〜Ｌ−９９から選ばれる２価の連結基を表す。〕

〔一般式（２）中、＊は、前記一般式（４）で表される構造との結合部位を表す。Ｌ_２は、単結合を表す。Ｒ_４は、置換基を表す。Ｒ_５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、シリル基、ホスフィンオキシド基、芳香族炭化水素環基、フェニル基と炭素原子で結合する芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基を表し、更に置換基を有していても良く、置換基同士が互いに結合して環を形成しても良い。Ｒ_４及びＲ_５がそれぞれ複数存在する場合は、各々のＲ_４及びＲ_５は、同じであっても異なっていても良い。ｎ４は、０を表し、ｎ５は、０〜５の整数を表す。ｍは、２〜１０の整数を表す。〕

２．前記一般式（４）で表される化合物が、下記一般式（７）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。

〔一般式（７）中、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_１’、Ｒ_１”、ｎ２、ｎ３、ｎ１ａ、ｎ１ｂ、Ｘ及びＬ_１は、前記一般式（４）におけるＲ_２、Ｒ_３、Ｒ_１’、Ｒ_１”、ｎ２、ｎ３、ｎ１ａ、ｎ１ｂ、Ｘ及びＬ_１と同義である。〕

３．前記一般式（２）で表される基が、下記一般式（５）で表される基であることを特徴とする第１項又は第２項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子材料。

〔一般式（５）中、＊は、前記一般式（４）又は（７）で表される構造との結合部位を表す。Ｌ_２は、単結合を表す。Ｒ_４は、置換基を表す。Ｒ_５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、シリル基、ホスフィンオキシド基、芳香族炭化水素環基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基を表し、更に置換基を有していても良く、置換基同士が互いに結合して環を形成しても良い。Ｒ_４及びＲ_５がそれぞれ複数存在する場合は、各々のＲ_４及びＲ_５は、同じであっても異なっていても良い。ｎ４は、０を表し、ｎ５は、０〜５の整数を表す。ｍは、２〜１０の整数を表す。〕

４．前記一般式（２）又は（５）におけるｍが、２〜５の整数を表すことを特徴とする第１項〜第３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。

５．前記一般式（４）又は（７）において、Ｌ _１ が、単結合又はベンゼン環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、若しくはカルバゾール環から選ばれる２価の連結基を表すことを特徴とする請求項１から４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。
６．前記一般式（４）又は（７）において、Ｌ_１が、単結合を表すことを特徴とする第１項から第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。

７．前記一般式（４）又は（７）において、Ｘが、酸素原子を表すことを特徴とする第１項から第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。

８．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項から第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。

９．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第８項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。

〔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、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。〕

１０．発光色が白色であることを特徴とする第８項又は第９項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。

１１．第８項から第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を備えたことを特徴とする照明装置。

１２．第８項から第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を備えたことを特徴とする表示装置。

本発明の上記手段により、高発光効率、低駆動電圧、長寿命であり、駆動時の電圧上昇が小さく、更には経時安定性にも優れる有機エレクトロルミネッセンス素子材料、これを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子、照明装置及び表示装置を提供することができる。また、ウェットプロセスによる生産適性を更に有する有機エレクトロルミネッセンス素子材料、これを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子、照明装置及び表示装置を提供することができる。
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。
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（２）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、発光ホストとして用いた場合においては、本発明の有機ＥＬ素子材料と発光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、更にドーパントが均一に分散することにより、発光層内部でのキャリア移動性が向上したものと推定される。これにより、高い発光効率、低駆動電圧、さらに発光の長寿命化を同時に達成できたものと考えられる。
一方で、本発明の一般式（２）におけるＲ_５が芳香族複素環基の場合は、一般式（１）で表される化合物の両末端の芳香族複素環基の効果により、化合物同士の会合が起きやすくなるため、好ましくない場合がある。化合物同士の会合が起きやすくなると、同一材料間若しくは異種材料間での良好な相互作用が損なわれ、結果、有機ＥＬ素子の発光効率の低下や発光寿命の低下が起こりやすくなると推定される。発明者らがさらに検討したところ、Ｒ_５で表される芳香族複素環が炭素原子で一般式（２）におけるベンゼン環と結合した場合においては、上記のような会合が起きにくくなる傾向があることが分かった。
また、一般にヘテロ原子−炭素原子結合の方が炭素原子−炭素原子結合よりも結合エネルギーが低く、切断されやすいことは知られている。一般式（１）で表される化合物において、特に励起状態や荷電状態でＲ_５で表される芳香族複素環部分の電荷密度が高くなっている場合においては、該芳香族複素環と一般式（２）におけるベンゼン環との結合部分に負荷がかかりやすく、該芳香族複素環が炭素原子で結合している場合よりもヘテロ原子で結合している場合の方が切断されやすい傾向があるため、化合物の耐久性という点からも、Ｒ_５で表される芳香族複素環は炭素原子で結合していることが好ましい。
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親和性の高い置換基を分子内に有するため、発光ホスト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。
また、本発明に係る有機ＥＬ素子材料は、一般式（２）に代表されるフレキシブルな部分構造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、有機ＥＬ素子を高温、高湿下で保存した場合においても形成層の非晶質性を保つことができ、更に薄膜形成能が高いため、膜のモルフォロジーの変化が小さく、均質な膜を形成できる。これにより、保存後においても良好な性能を示すことができたものと考えられる。

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１における表示部Ａの模式図 画素の模式図 パッシブマトリクス方式フルカラー表示装置の模式図 照明装置の概略図 照明装置の模式図 有機ＥＬフルカラー表示装置の概略構成図 有機ＥＬフルカラー表示装置の概略構成図 有機ＥＬフルカラー表示装置の概略構成図 有機ＥＬフルカラー表示装置の概略構成図 有機ＥＬフルカラー表示装置の概略構成図

本発明の有機ＥＬ素子材料は、下記一般式（１）で表される化合物であり、且つ当該一般式（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（２）で表される置換基を表すことを特徴とする。この特徴は、請求項１から請求項１５までの請求項に係る発明に共通する技術的特徴である。
また、本発明においては、一般式（２）で表される置換基が、下記一般式（５）で表される置換基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、駆動電圧、発光寿命、駆動時の電圧上昇、経時安定性の各機能が向上するという効果が得られる。
また、本発明においては、一般式（３）で表される化合物が、下記一般式（６）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、駆動電圧、発光寿命、駆動時の電圧上昇、経時安定性の各機能が向上するという効果が得られる。
また、本発明においては、一般式（４）で表される化合物が、下記一般式（７）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、駆動電圧、発光寿命、駆動時の電圧上昇、経時安定性の各機能が向上するという効果が得られる。
また、本発明においては、一般式（１）〜（７）において、Ｌ_１又はＬ_２が、単結合を表すことが好ましい。これにより、化合物中に占める一般式（２）又は（５）で表される置換基の割合が高くなり、ドーパントとの相互作用力が向上し、好ましい分散状態を与えることができるという効果が得られる。また、連結基を単結合とすることで、電気的堅牢性が向上することも、有機ＥＬ素子の各機能が向上するという効果が得られる一因だと推測している。

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。

まず、本発明に係る有機ＥＬ素子材料について説明する。

《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、有機層の少なくとも１層に、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一方に含有されていることが好ましい。

一般式（１）において、Ｘは、酸素原子又は硫黄原子を表す。好ましくは、Ｘは、酸素原子を表す。

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く、ベンゼン環がより好ましい。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く、ピリジン環、ピラジン環、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がより好ましい。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挙げられる。非芳香族複素環としては、例えば、ピペリジン環、モルフォリン環等が挙げられる。

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が有していても良い置換基と同様の基が挙げられる。

一般式（１）において、Ｒ_１〜Ｒ_３は、それぞれ独立に、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、チオール基、ホスフィンオキシド基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基を表し、更に置換基を有していても良い。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で表される基としては、好ましくはシリル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基が挙げられ、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好ましく用いられる。
Ｒ_１〜Ｒ_３が有していても良い置換基としては、例えば、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、チオール基、ホスフィンオキシド基、芳香族炭化水素環基、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、ホスフィノ基、スルホニル基、ニトロ基等が挙げられ、更に置換されていても良い。

一般式（１）において、ｎ１は、０〜８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。ただし、ｎ１＋ｎ２＋ｎ３は１以上である。
ｎ１は、好ましくは０〜２であり、より好ましくは０又は１である。ｎ２及びｎ３は、好ましくは少なくとも一方が１であり、より好ましくは各々０又は１であり、更に好ましくはｎ２＋ｎ３が１である。

一般式（１）において、Ｃｂｚは、カルバゾリル基を表し、一般式（１）における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。

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（２）で表される基を表す。

一般式（２）において、＊は、上記した一般式（１）で表される構造との結合部位を表す。

一般式（２）において、Ｒ_４は、置換基を表す。Ｒ_４で表される置換基としては、前述のＲ_１〜Ｒ_３が有していても良い置換基と同様の基が挙げられる。

一般式（２）において、Ｒ_５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、シリル基、ホスフィンオキシド基、芳香族炭化水素環基、フェニル基と炭素原子で結合する芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基を表し、更に置換基を有していても良く、置換基同士が互いに結合して環を形成しても良い。
Ｒ_５が有していても良い置換基としては、前述のＲ_１〜Ｒ_３が有していても良い置換基と同様の基が挙げられる。
Ｒ_４及びＲ_５がそれぞれ複数存在する場合は、各々のＲ_４及びＲ_５は、同じでも異なっていても良いが、Ｒ_５同士が互いに結合して環を形成することはない。

一般式（２）において、ｎ４は、０〜４の整数を表し、より好ましくは０又は１であり、更に好ましくは０である。
一般式（２）において、ｎ５は、０〜５の整数を表し、より好ましくは０又は１であり、更に好ましくは０である。

一般式（２）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。

一般式（２）において、ｍは、２から１０の整数を表す。

また、上記した一般式（１）で表される化合物は、下記一般式（３）で表される化合物であることが好ましい。

一般式（３）において、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_６、Ｒ_１２’及びＲ_１２”は、それぞれ独立に、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、チオール基、ホスフィンオキシド基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基を表し、更に置換基を有していても良い。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。
Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_６、Ｒ_１２’及びＲ_１２”で表される好ましい基としては、前述のＲ_１〜Ｒ_３で好ましく用いられる基と同様の基が挙げられる。
Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_６、Ｒ_１２’及びＲ_１２”が有していても良い置換基としては、前述のＲ_１〜Ｒ_３が有していても良い置換基と同様の基が挙げられる。

一般式（３）において、ｎ２及びｎ１ｄは、０〜３の整数を表し、ｎ３及びｎ１ｃは、０〜４の整数を表し、ｎ２＋ｎ３＋ｎ１ｃ＋ｎ１ｄは１以上である。
ｎ２及びｎ３は、好ましくは少なくとも一方が１であり、より好ましくは各々０又は１であり、更に好ましくはｎ２＋ｎ３が１である。ｎ１ｃ及びｎ１ｄは、好ましくは０又は１であり、より好ましくはｎ１ｃ＋ｎ１ｄが１である。

一般式（３）において、Ｌ_１及びＸは、一般式（１）におけるＬ_１及びＸと同義である。

一般式（３）において、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_６、Ｒ_１２’及びＲ_１２”のうち少なくとも一つは、前記一般式（２）で表される基を表す。

前記一般式（３）で表される化合物は、下記一般式（６）で表される化合物であることが好ましい。

一般式（６）において、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_６、Ｒ_１２’、Ｒ_１２”、ｎ２、ｎ３、ｎ１ｃ、ｎ１ｄ、Ｘ及びＬ_１は、前記一般式（３）におけるＲ_２、Ｒ_３、Ｒ_６、Ｒ_１２’、Ｒ_１２”、ｎ２、ｎ３、ｎ１ｃ、ｎ１ｄ、Ｘ及びＬ_１と同義である。

また、上記した一般式（１）で表される化合物は、下記一般式（４）で表される化合物であることが好ましい。

一般式（４）において、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_１’及びＲ_１”は、それぞれ独立に、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、チオール基、ホスフィンオキシド基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基を表し、更に置換基を有していても良い。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良い。
Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_１’及びＲ_１”で表される好ましい基としては、前述の一般式（１）におけるＲ_１〜Ｒ_３で好ましく用いられる基と同様の基が挙げられる。
Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_１’及びＲ_１”が有していても良い置換基としては、前述の一般式（１）におけるＲ_１〜Ｒ_３が有していても良い置換基と同様の基が挙げられる。

一般式（４）において、ｎ２は、０〜３の整数を表し、ｎ３、ｎ１ａ及びｎ１ｂは、それぞれ独立に０〜４の整数を表し、ｎ２＋ｎ３＋ｎ１ａ＋ｎ１ｂは、１以上である。
ｎ２及びｎ３は、好ましくは少なくとも一方が１であり、より好ましくは各々０又は１であり、更に好ましくはｎ２＋ｎ３が１である。ｎ１ａ及びｎ１ｂは、好ましくは０又は１であり、より好ましくはｎ１ａ＋ｎ１ｂが１である。

一般式（４）において、Ｌ_１及びＸは、一般式（１）におけるＬ_１及びＸと同義である。

一般式（４）において、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_１’及びＲ_１”のうち少なくとも一つは、前記一般式（２）で表される基を表す。

前記一般式（４）で表される化合物は、下記一般式（７）で表される化合物であることが好ましい。

一般式（７）において、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_１’、Ｒ_１”、ｎ２、ｎ３、ｎ１ａ、ｎ１ｂ、Ｘ及びＬ_１は、前記一般式（４）におけるＲ_２、Ｒ_３、Ｒ_１’、Ｒ_１”、ｎ２、ｎ３、ｎ１ａ、ｎ１ｂ、Ｘ及びＬ_１と同義である。

また、上記した一般式（２）で表される基は、下記一般式（５）で表される基であることが好ましい。

一般式（５）において、＊は、上記した一般式（１）、（３）、（４）、（６）又は（７）で表される構造との結合部位を表す。

一般式（５）おいて、Ｌ_２、ｍ、Ｒ_４、Ｒ_５、ｎ４及びｎ５は、前記一般式（２）における、Ｌ_２、ｍ、Ｒ_４、Ｒ_５、ｎ４及びｎ５と同義である。

一般式（５）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（５）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相互作用により、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。

ここで、上記した一般式（２）又は（５）において、Ｌ_２が単結合であることが好ましい。
これは、化合物中に占める一般式（２）又は（５）で表される基の割合が高いほど、ドーパントとの相互作用力が向上し、好ましい分散状態を与えるためである。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。その他の要因として、連結基が単結合である場合が、最も電気的堅牢性が高いという点も推定される。

また、上記した一般式（２）又は（５）におけるｍは、２から５の整数であることが好ましい。ｍが１以下である場合には、一般式（２）又は一般式（５）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、薄膜形成能が低下し、高温、高湿下で保存すると結晶化しやすいなど、薄膜のモルフォロジーが変化しやすくなり、結果、素子性能が低下してしまう。
一方で、ｍが１０以上であると、化合物全体の分子量が増大しすぎるため、蒸着時に高熱がかかり、化合物が分解しやすくなってしまう。更に、溶剤溶解性についても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２〜１０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、蒸着適性及び溶剤溶解性の観点から、ｍが２〜５の範囲にあることが最も有効であると推定される。

また、上記した一般式（１）、（３）、（４）、（６）又は（７）において、Ｌ_１が単結合であることも好ましい。

また、同じく上記した一般式（１）、（３）、（４）、（６）又は（７）において、Ｘは、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向上し、発光寿命がより長寿命化すると推定している。

また、経時安定性や、素子作製時の生産適性の点からホスト化合物のＴｇ（ガラス転移温度）は高い方が好ましく、好ましくは１００℃以上であり、より好ましくは１２０℃以上であり、更に好ましくは１３０℃以上である。
また、上記した一般式（１）で表される化合物が、後述するリン光発光性化合物と同時に用いられる場合には、一般式（１）で表される化合物が当該リン光発光性化合物よりも高い最低励起三重項エネルギー（Ｔ_１）を有することが好ましく、Ｔ_１が２．７ｅＶ以上であることがより好ましく、Ｔ_１が２．７５ｅＶ以上であることが更に好ましく、Ｔ_１が２．８ｅＶ以上であることが特に好ましい。

以下に一般式（１）〜（７）で表される化合物の具体例を示すが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。

また、以下に、一般式（１）〜（７）で表される化合物の合成例を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。一般式（１）〜（７）で表される化合物として、上記した化合物Ｈ−４３７及びＨ−４８６〜Ｈ−４９２を例にとってその合成方法を説明する。

まず、化合物Ｈ−４８６の合成方法について説明する。

化合物Ｈ−４８６は、以下のスキームで合成可能である。

中間体Ａは、非特許文献（The journal of organic chemistry 2009 4490-4498）を参考に合成された。
中間体Ｂは、非特許文献（The journal of organic chemistry 1997 1348-1355）を参考に合成された。

中間体Ｃは、以下のようにして合成された。
十分に窒素置換された１００ｍｌの３口フラスコに中間体Ａを３．３２ｇ、中間体Ｂを２．４７ｇ、S-phosを１．６４ｇ、酢酸パラジウムを０．２２４ｇ、リン酸三カリウムを６．３ｇ加え、１００ｍｌのトルエンに溶解した。得られた溶液を加熱還流した。目的物の生成を確認した後、２００ｍｌの水を加え、トルエンにて抽出操作を行った。得られた有機層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムを加え１０分間攪拌した。不溶物を濾過で除き、溶媒を減圧留去して得られた残渣をカラムクロマトグラフィーで生成することで目的物を得た。

また、中間体Ｄは、特許文献EP23041926を参考に合成された。

化合物Ｈ−４８６は、中間体Ｃと中間体Ｄを用いて、以下のようにして合成された。
十分に窒素置換された１００ｍｌの３口フラスコに中間体Ｃを４．９８ｇ、中間体Ｄを３．５ｇ、S-phosを１．６４ｇ、酢酸パラジウムを０．２２４ｇ、リン酸三カリウムを６．３ｇ加え、１００ｍｌのトルエンに溶解した。得られた溶液を加熱還流した。目的物の生成を確認した後、１００ｍｌの水を加え、トルエンにて抽出操作を行った。得られた有機層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムを加え１０分間攪拌した。不溶物を濾過で除き、溶媒を減圧留去して得られた残渣をカラムクロマトグラフィーで生成することで目的物を得た。

次に、化合物Ｈ−４８７の合成方法について説明する。

化合物Ｈ−４８７は、以下のスキームで合成可能である。

中間体Ｇは、以下のようにして合成された。
十分に窒素置換された２００ｍｌの３口フラスコに中間体Ｅを２．０７ｇ、中間体Ｆを１．４ｇ、S-phosを１．６４ｇ、酢酸パラジウムを０．２２４ｇ、リン酸三カリウムを６．３ｇ加え、１００ｍｌのトルエンに溶解した。得られた溶液を加熱還流した。目的物の生成を確認した後、１００ｍｌの水を加え、トルエンにて抽出操作を行った。得られた有機層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムを加え１０分間攪拌した。不溶物を濾過で除き、溶媒を減圧留去して得られた残渣をカラムクロマトグラフィーで生成することで目的物を得た。

中間体Ｈは、以下のようにして合成された。
十分に窒素置換された２００ｍｌの３口フラスコに中間体Ｇを２．２２ｇ加え、１００ｍｌのＤＭＦに溶解し、氷冷した。得られた溶液に１．８ｇのＮＢＳを加え、室温で攪拌した。目的物の生成を確認した後、１００ｍｌの水を加え、トルエンにて抽出操作を行った。得られた有機層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムを加え１０分間攪拌した。不溶物を濾過で除き、溶媒を減圧留去して得られた残渣をカラムクロマトグラフィーで生成することで目的物を得た。

中間体Ｉは、以下のようにして合成された。
十分に窒素置換された２００ｍｌの３口フラスコに中間体Ｉを２．８ｇ加え、１００ｍｌのテトラヒドロフランに溶解し、氷冷した。得られた溶液に０．３ｇのソジウムヒドリドを加え、室温で攪拌した。目的物の生成を確認した後、１００ｍｌの水を加え、トルエンにて抽出操作を行った。得られた有機層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムを加え１０分間攪拌した。不溶物を濾過で除き、溶媒を減圧留去して得られた残渣をカラムクロマトグラフィーで生成することで目的物を得た。

中間体Ｋは、以下のようにして合成された。
十分に窒素置換された１００ｍｌの３口フラスコに中間体Ｉを２．８１ｇ、カルバゾールを１．６７ｇ、S-phosを１．６４ｇ、酢酸パラジウムを０．２２４ｇ、リン酸三カリウムを６．３ｇ加え、１００ｍｌのトルエンに溶解した。得られた溶液を加熱還流した。目的物の生成を確認した後、１００ｍｌの水を加え、トルエンにて抽出操作を行った。得られた有機層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムを加え１０分間攪拌した。不溶物を濾過で除き、溶媒を減圧留去して得られた残渣をカラムクロマトグラフィーで生成することで目的物を得た。

中間体Ｌは、EP2301926を参考に合成された。

化合物Ｈ−４８７は、中間体Ｋと中間体Ｌを用いて、以下のようにして合成された。
十分に窒素置換された２００ｍｌの３口フラスコに中間体Ｋを３．６７ｇ、中間体Ｌを２．７４ｇ、S-phosを１．６４ｇ、酢酸パラジウムを０．２２４ｇ、リン酸三カリウムを６．３ｇ加え、１００ｍｌのトルエンに溶解した。得られた溶液を加熱還流した。目的物の生成を確認した後、１００ｍｌの水を加え、トルエンにて抽出操作を行った。得られた有機層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムを加え１０分間攪拌した。不溶物を濾過で除き、溶媒を減圧留去して得られた残渣をカラムクロマトグラフィーで生成することで目的物を得た。

次に、化合物Ｈ−４８８の合成方法について説明する。

化合物Ｈ−４８８は、以下のスキームで合成可能である。

中間体Ｎは、中間体Ｌを合成した手法を応用して合成された。

中間体Ｏは、以下のようにして合成された。
十分に窒素置換された２００ｍｌの３口フラスコに中間体Ｍを２．４６ｇ、中間体Ｎを４．３２ｇ、S-phosを１．６４ｇ、酢酸パラジウムを０．２２４ｇ、リン酸三カリウムを６．３ｇ加え、１００ｍｌのトルエンに溶解した。得られた溶液を加熱還流した。目的物の生成を確認した後、２００ｍｌの水を加え、トルエンにて抽出操作を行った。得られた有機層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムを加え１０分間攪拌した。不溶物を濾過で除き、溶媒を減圧留去して得られた残渣をカラムクロマトグラフィーで生成することで目的物を得た。

化合物Ｈ−４８８は、中間体Ｂと中間体Ｏを用いて、以下のようにして合成された。
十分に窒素置換された２００ｍｌの３口フラスコに中間体Ｏを４．７ｇ、中間体Ｂを２．４７ｇ、S-phosを１．６４ｇ、酢酸パラジウムを０．２２４ｇ、リン酸三カリウムを６．３ｇ加え、１００ｍｌのトルエンに溶解した。得られた溶液を加熱還流した。目的物の生成を確認した後、２００ｍｌの水を加え、トルエンにて抽出操作を行った。得られた有機層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムを加え１０分間攪拌した。不溶物を濾過で除き、溶媒を減圧留去して得られた残渣をカラムクロマトグラフィーで生成することで目的物を得た。

次に、化合物Ｈ−４８９の合成方法について説明する。

化合物Ｈ−４８９は、以下のスキームで合成可能である。

中間体Ｐは、特許文献（US2009/131673）を参考に合成された。
中間体Ｑは、特許文献（US/2010/76201）を参考に合成された。

中間体Ｒは、以下のようにして合成された。
十分に窒素置換された２００ｍｌの３口フラスコに中間体Ｐを３．７３ｇ、中間体Ｑを２．４３ｇ、S-phosを１．６４ｇ、酢酸パラジウムを０．２２４ｇ、リン酸三カリウムを６．３ｇ加え、１００ｍｌのトルエンに溶解した。得られた溶液を加熱還流した。目的物の生成を確認した後、２００ｍｌの水を加え、トルエンにて抽出操作を行った。得られた有機層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムを加え１０分間攪拌した。不溶物を濾過で除き、溶媒を減圧留去して得られた残渣をカラムクロマトグラフィーで生成することで目的物を得た。

中間体Ｓは、中間体Ｌを合成した手法を応用して合成された。

化合物Ｈ−４８９は、中間体Ｒと中間体Ｓを用いて、以下のようにして合成された。
十分に窒素置換された２００ｍｌの３口フラスコに中間体Ｒを４．８８ｇ、中間体Ｓを６．６０ｇ、S-phosを１．６４ｇ、酢酸パラジウムを０．２２４ｇ、リン酸三カリウムを６．３ｇ加え、１００ｍｌのトルエンに溶解した。得られた溶液を加熱還流した。目的物の生成を確認した後、２００ｍｌの水を加え、トルエンにて抽出操作を行った。得られた有機層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムを加え１０分間攪拌した。不溶物を濾過で除き、溶媒を減圧留去して得られた残渣をカラムクロマトグラフィーで生成することで目的物を得た。

次に、化合物Ｈ−４９０の合成方法について説明する。

化合物Ｈ−４９０は、以下のスキームで合成可能である。

中間体Ｔは、中間体Ｌを合成した手法を応用して合成された。

化合物Ｈ−４９０は、中間体Ｒと中間体Ｔを用いて以下のようにして合成された。
十分に窒素置換された２００ｍｌの３口フラスコに中間体Ｒを４．８８ｇ、中間体Ｔを５．８４ｇ、S-phosを１．６４ｇ、酢酸パラジウムを０．２２４ｇ、リン酸三カリウムを６．３ｇ加え、１００ｍｌのトルエンに溶解した。得られた溶液を加熱還流した。目的物の生成を確認した後、２００ｍｌの水を加え、トルエンにて抽出操作を行った。得られた有機層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムを加え１０分間攪拌した。不溶物を濾過で除き、溶媒を減圧留去して得られた残渣をカラムクロマトグラフィーで生成することで目的物を得た。

次に、化合物Ｈ−４３７の合成方法について説明する。

化合物Ｈ−４３７は、以下のスキームで合成可能である。

化合物Ｈ−４３７は、中間体Ｒと中間体Ｎを用いて以下のようにして合成された。
十分に窒素置換された２００ｍｌの３口フラスコに中間体Ｒを４．８８ｇ、中間体Ｎを４．３２ｇ、S-phosを１．６４ｇ、酢酸パラジウムを０．２２４ｇ、リン酸三カリウムを６．３ｇ加え、１００ｍｌのトルエンに溶解した。得られた溶液を加熱還流した。目的物の生成を確認した後、２００ｍｌの水を加え、トルエンにて抽出操作を行った。得られた有機層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムを加え１０分間攪拌した。不溶物を濾過で除き、溶媒を減圧留去して得られた残渣をカラムクロマトグラフィーで生成することで目的物を得た。

次に、化合物Ｈ−４９１の合成方法について説明する。

化合物Ｈ−４９１は、以下のスキームで合成可能である。

中間体Ｖは、中間体Ｌを合成した手法を応用して合成された。

化合物Ｈ−４９１は、中間体Ｒと中間体Ｖを用いて以下のようにして合成された。
十分に窒素置換された２００ｍｌの３口フラスコに中間体Ｒを４．８８ｇ、中間体Ｖを３．５６ｇ、S-phosを１．６４ｇ、酢酸パラジウムを０．２２４ｇ、リン酸三カリウムを６．３ｇ加え、１００ｍｌのトルエンに溶解した。得られた溶液を加熱還流した。目的物の生成を確認した後、２００ｍｌの水を加え、トルエンにて抽出操作を行った。得られた有機層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムを加え１０分間攪拌した。不溶物を濾過で除き、溶媒を減圧留去して得られた残渣をカラムクロマトグラフィーで生成することで目的物を得た。

次に、化合物Ｈ−４９２の合成方法について説明する。

化合物Ｈ−４９２は、以下のスキームで合成可能である。

中間体Ｗは、Angewandte Chemie International Edition 2010 10214-10216を参考にして合成された。

中間体Ｘは、以下のようにして合成された。
十分に窒素置換された２００ｍｌの３口フラスコに中間体Ｗを２．４７ｇ、カルバゾールを１．６７ｇ、S-phosを１．６４ｇ、酢酸パラジウムを０．２２４ｇ、リン酸三カリウムを６．３ｇ加え、１００ｍｌのトルエンに溶解した。得られた溶液を加熱還流した。目的物の生成を確認した後、２００ｍｌの水を加え、トルエンにて抽出操作を行った。得られた有機層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムを加え１０分間攪拌した。不溶物を濾過で除き、溶媒を減圧留去して得られた残渣をカラムクロマトグラフィーで生成することで目的物を得た。

中間体Ｙは、以下のようにして合成された。
十分に窒素置換された２００ｍｌの３口フラスコに中間体Ｘを３．３３ｇ加え、１００ｍｌのＤＭＦに溶解し、氷冷した。得られた溶液に１．８ｇのＮＢＳを加え、室温で攪拌した。目的物の生成を確認した後、１００ｍｌの水を加え、トルエンにて抽出操作を行った。得られた有機層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムを加え１０分間攪拌した。不溶物を濾過で除き、溶媒を減圧留去して得られた残渣をカラムクロマトグラフィーで生成することで目的物を得た。

中間体Ｕは、中間体Ｌを合成した手法を応用して合成された。

化合物Ｈ−４９２は、中間体Ｙと中間体Ｕを用いて以下のようにして合成された。
十分に窒素置換された２００ｍｌの３口フラスコに中間体Ｙを４．１２ｇ、中間体Ｕを４．３２ｇ、S-phosを１．６４ｇ、酢酸パラジウムを０．２２４ｇ、リン酸三カリウムを６．３ｇ加え、１００ｍｌのトルエンに溶解した。得られた溶液を加熱還流した。目的物の生成を確認した後、２００ｍｌの水を加え、トルエンにて抽出操作を行った。得られた有機層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムを加え１０分間攪拌した。不溶物を濾過で除き、溶媒を減圧留去して得られた残渣をカラムクロマトグラフィーで生成することで目的物を得た。

《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》
次に、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について説明する。
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は、下記一般式（ＤＰ）で表される化合物である。下記一般式（ＤＰ）で表されるリン光発光性化合物は、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層に含有されていることが好ましい。

一般式（ＤＰ）において、Ｍは、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ａｇ、Ｃｕ又はＯｓを表し、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し、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し、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、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。Ｂ_１及びＢ_２の少なくとも一方が窒素原子であることが好ましく、また、環Ｚ_２は５員の芳香族複素環であることが好ましい。

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。環Ｚ_１及び環Ｚ_２が有し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、ヒドロキシル基、チオール基、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、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基が挙げられ、更に縮環構造を形成していても良く、更に置換基を有していても良い。

また、上記した一般式（ＤＰ）で表される化合物は、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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

また、上記した一般式（ＤＰ）で表される化合物は、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。

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。

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。

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。

また、一般式（ＤＰ−２）で表される化合物は、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。

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。

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。

ここで、上記した一般式（ＤＰ）、（ＤＰ−１）、（ＤＰ−２）又は（ＤＰ−２ａ）において、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。

以下に、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示すが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。

《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。本発明の有機ＥＬ素子において、陽極と陰極との間に挟持される各種有機層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。

（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／電子輸送層／電子注入層／陰極
（ｖ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層ユニット／電子輸送層／電子注入層／陰極
（ｖｉ）陽極／正孔輸送層／発光層ユニット／正孔阻止層／電子輸送層／電子注入層／陰極
（ｖｉｉ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層ユニット／正孔阻止層／電子輸送層／電子注入層／陰極
なお、阻止層としては正孔阻止層の他に、電子阻止層を用いることもできる。

発光層ユニット（以下、適宜、単に発光層という）は、発光層１層でも良く、複数の発光層からなるものであっても良い。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、ＴｉＯｘ、ＶＯｘ、ＣｕＩ、ＩｎＮ、ＧａＮ、ＣｕＡｌＯ_２、ＣｕＧａＯ_２、ＳｒＣｕ_２Ｏ_２、ＬａＢ_６、ＲｕＯ_２等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等が挙げられる。

本発明の有機ＥＬ素子における発光層としては白色発光層であることが好ましく、これらを用いた照明装置であることが好ましい。すなわち、有機ＥＬ素子は発光色が白色であることが好ましい。

本発明の有機ＥＬ素子を構成する各層について以下説明する。

《発光層》
発光層は、電極又は電子輸送層及び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。

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ことを防止し、且つ、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。

発光層の作製には、後述する発光ドーパントやホスト化合物を用いて、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（ＬａｎｇｍｕｉｒＢｌｏｄｇｅｔｔ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。

本発明の有機ＥＬ素子の発光層には、発光ドーパント（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。

（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ともいう）を用いることができる。

（１．１）リン光ドーパント
本発明に用いることができ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る。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、本発明に用いることができ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。

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。

本発明に係る有機ＥＬ素子においては、上記した一般式（ＤＰ）、（ＤＰ−１）、（ＤＰ−２）、（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。

また、本発明に用いることができる発光層には、以下の特許公報に記載されている化合物等を併用しても良い。
例えば、国際公開第００／７０６５５号、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、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、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。

（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。

（１．３）従来公知のドーパントとの併用
また、本発明に用いることができ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。

以下に、本発明に係る一般式（１）で表される化合物と併用して用いることのできる公知のリン光ドーパントの具体例を挙げる。勿論、本発明はこれらに限定されない。

（２）発光ホスト化合物
本発明において発光ホスト化合物（発光ホスト、ホスト化合物、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内で、その層中での質量比が５０％以上であることが好ましい。

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素子で用いられる化合物を用いることができる。しかしながら、本発明に係る有機ＥＬ素子のホスト化合物としては、上記した本発明に係る一般式（１）で表される有機ＥＬ素子材料が用いられることが好ましい。

また、ホスト化合物としては、従来公知の化合物を、本発明に係る一般式（１）で表される化合物と併用しても良い。併用しても良い化合物としては、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。

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。

また、本発明に係る有機ＥＬ素子においては、一般式（１）で表される有機ＥＬ素子材料又は従来公知のホスト化合物を単独で用いても良いし、複数種併用しても良い。ホスト化合物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、上記した一般式（ＤＰ）で表されるリン光発光性化合物又は従来公知のリン光ドーパント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。

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。

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。

《注入層：正孔注入層（陽極バッファー層）、電子注入層（陰極バッファー層）》
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。

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。

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）イリジウム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。

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。

《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。

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正孔阻止材料からなり、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。

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

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。

正孔阻止材料としては、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）を用いることができる。また、上記した一般式（１）で表される有機ＥＬ素子材料も好ましく用いることができる。

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（最短波層）が、全発光層中、最も陽極に近いことが好ましい。そしてこのような場合、該最短波層と、この最短波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。更には、この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。

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。

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。

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。本発明に用いることができる正孔阻止層、電子阻止層の層厚としては、好ましくは３〜１００ｎｍであり、更に好ましくは５〜３０ｎｍである。

《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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

《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。

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し併用することも可能である。

電子輸送層に用いられる従来公知の材料（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、若しくは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。

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。

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、又は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。

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。

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。

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。

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。

以下、本発明の有機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。

《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。

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。

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。

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。

《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。

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。

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、上記した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。

《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。

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、アクリルあるいはポリアリレート類、アートン（商品名ＪＳＲ社製）あるいはアペル（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

《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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

《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。

《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。

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。

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。
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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

《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。

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。

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の三角形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。

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。

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

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。

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、電子注入層等の有機化合物を含有する薄膜を形成させる。

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。

本発明に用いることができる有機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。

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。

また、順序を逆にして、陰極、電子注入層、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。

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。

《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。

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。

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。

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。

《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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

《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、本発明の有機ＥＬ素子を具備したものである。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。

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。

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。

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。

《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。

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。）。

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（図５参照）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。

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、下記に示す３−１−１〜４−７−２は、上記した一般式（１）〜（７）で表される有機ＥＬ素子材料に該当する。

comparative-1は、米国特許第８１１４５３０号明細書記載のＮｏ．２６の化合物である。
comparative-2は、米国特許第８１１４５３０号明細書記載のＮｏ．２８の化合物である。
comparative-3は、国際公開第２００９／００８０９９号記載のＮｏ．８１の化合物である。
comparative-4は、国際公開第２００９／００８０９９号記載のＮｏ．９１の化合物である。
comparative-5は、国際公開第２００９／００８１００号記載のＮｏ．２７の化合物である。
comparative-6は、特開２０１２−４９５１８号公報記載の１−３２５の化合物である。

ＨＴＭは、米国特許第８１１４５３０号明細書記載の化合物である。
ＥＴＭ−１は、米国特許第８１１４５３０号明細書記載の化合物である。
ＤＰＭ−２は、米国特許第８１１４５３０号明細書記載のＫ−２１の化合物である。

［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。

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としてＨＴ−３０（ＨＴ）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としてＨＴＭ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としてcomparative-4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として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（ＥＴＬ）としてＥＴＭ−１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。

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。

更に正孔輸送材料ＨＴＭ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。

更にcomparative-4と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。

更に第１電子輸送材料ＥＴＭ−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、前記発光層上に蒸着し、層厚１０ｎｍの第１電子輸送層を設けた。

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。

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。

《有機ＥＬ素子１−２〜１−１６の作製》
有機ＥＬ素子１−１の作製において、ドーパントとホスト材料と第１電子輸送材料を表１に記載の化合物に変えた以外は同様にして、有機ＥＬ素子１−２〜１−１６を作製した。

《有機ＥＬ素子１−１〜１−１６の評価》
得られた有機ＥＬ素子１−１〜１−１６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１に示す。

（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。

（２）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。

（３）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。

（４）駆動時の電圧上昇
有機ＥＬ素子を室温（２５℃）、２．５ｍＡ／ｃｍ^２の定電流条件下により駆動した時の電圧を各々測定し、測定結果を下記に示した計算式により計算し、得られた結果を表１に示した。
有機ＥＬ素子１−１を１００とする相対値で表した。
駆動時の電圧上昇（相対値）＝輝度半減時の駆動電圧−初期駆動電圧
なお、値が小さいほうが比較に対して駆動時の電圧上昇が小さいことを示す。

（５）経時安定性
有機ＥＬ素子を６０℃、７０％ＲＨの条件で１カ月保存後、保存前後における各電力効率を求め、各々の電力効率比を下式に従って求め、これを経時安定性の尺度とした。
経時安定性（％）＝（保存後の電力効率／保存前の電力効率）×１００
なお、電力効率は分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング社製）を用いて、各有機ＥＬ素子の正面輝度及び輝度角度依存性を測定し、正面輝度１０００ｃｄ／ｍ^２において求めたものを用いた。

（６）まとめ
表１から明らかな通り、本発明に係る一般式（１）で表される有機ＥＬ素子材料を用いた有機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、低駆動電圧であることが明らかであり、また駆動時の電圧上昇も抑えられていることがわかった。更に、経時安定性に優れていることもわかった。また、一般式（１）で表される有機ＥＬ素子材料を発光層及び第１電子輸送層の両方に含有させると、素子性能が更に向上することがわかった。

[実施例２]
《有機ＥＬ素子２−１〜２−１９の作製》
有機ＥＬ素子１−１の作製において、正孔輸送材料をＨＴ−２に変更し、更にホスト材料、ドーパント及び第１電子輸送材料を表２に示す化合物に変更した。それ以外は同様にして、有機ＥＬ素子２−１〜２−１９を各々作製した。

《有機ＥＬ素子２−１〜２−１９の評価》
得られた有機ＥＬ素子２−１〜２−１９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１−１〜１−１６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、駆動時の電圧上昇及び経時安定性について評価を行った。評価結果を表２に示す。なお、表２における外部取り出し量子効率、半減寿命、駆動電圧、及び駆動時の電圧上昇の測定結果は、有機ＥＬ素子２−１の測定値を１００とする相対値で表した。

表２から明らかな通り、本発明に係る一般式（１）で表される有機ＥＬ素子材料を用いた有機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、低駆動電圧であることが明らかであり、また駆動時の電圧上昇も抑えられていることがわかった。更に、経時安定性に優れていることもわかった。また、一般式（１）で表される有機ＥＬ素子材料を発光層及び第１電子輸送層の両方に含有させると、素子性能が更に向上することがわかった。

［実施例３］
《有機ＥＬ素子３−１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。

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。

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。

この第２正孔輸送層上に、ホスト材料として１００ｍｇのcomparative-6と、ドーパントとして１０ｍｇのＤＰ−４３とを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、膜厚約３５ｎｍの発光層とした。

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ＥＴ−４２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。

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ＥＴ−４２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。

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。

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３−１を作製した。

《有機ＥＬ素子３−２〜３−１９の作製》
有機ＥＬ素子３−１の作製において、ドーパントとホスト材料と第１電子輸送材料とを表３に記載の化合物に変えた以外は同様にして、有機ＥＬ素子３−２〜３−１９を作製した。

《有機ＥＬ素子３−１〜３−１９の評価》
得られた有機ＥＬ素子３−１〜３−１９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１−１〜１−１６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、駆動時の電圧上昇及び経時安定性について評価を行った。評価結果を表３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、及び駆動時の電圧上昇の測定結果は、有機ＥＬ素子３−１の測定値を１００とする相対値で表した。

表３から明らかな通り、本発明に係る一般式（１）で表される有機ＥＬ素子材料を用いた有機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、低駆動電圧であることが明らかであり、また駆動時の電圧上昇も抑えられていることがわかった。更に、経時安定性に優れていることもわかった。また、一般式（１）で表される有機ＥＬ素子材料はウェットプロセス適性をも有していることがわかった。

[実施例４]
《有機ＥＬ素子４−１〜４−１６の作製》
有機ＥＬ素子３−１の作製において、ホスト材料、ドーパント及び第１電子輸送材料を表４に示す化合物に変更した。それ以外は同様にして、有機ＥＬ素子４−１〜４−１６を各々作製した。

《有機ＥＬ素子４−１〜４−１６の評価》
得られた有機ＥＬ素子４−１〜４−１６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１−１〜１−１６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、駆動時の電圧上昇及び経時安定性について評価を行った。評価結果を表４に示す。なお、表４における外部取り出し量子効率、半減寿命、駆動電圧、及び駆動時の電圧上昇の測定結果は、有機ＥＬ素子４−１の測定値を１００とする相対値で表した。

表４から明らかな通り、本発明に係る一般式（１）で表される有機ＥＬ素子材料を用いた有機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、低駆動電圧であることが明らかであり、また駆動時の電圧上昇も抑えられていることがわかった。更に、経時安定性に優れていることもわかった。また、一般式（１）で表される有機ＥＬ素子材料はウェットプロセス適性をも有していることがわかった。

［実施例５］
《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）。

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）。

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）。

（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４−７−２：０．７質量部
ＤＰ−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４−７−２：０．７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４−７−２：０．７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

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）。

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。

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、長寿命であり、且つ駆動時の電圧上昇が小さく、更に経時安定性に優れた有機エレクトロルミネッセンス素子、照明装置、表示装置を提供することができる。
また、ウェットプロセスによって、上記効果を有する有機ＥＬ素子を製造することができる。

[実施例６]
《有機ＥＬ素子６−１〜６−３５の作製》
有機ＥＬ素子１−１の作製において、正孔輸送材料をＨＴ−２に変更し、更にホスト材料、ドーパント及び第１電子輸送材料を表５に示す化合物に変更した。それ以外は同様にして、有機ＥＬ素子６−１〜６−３５を各々作製した。

《有機ＥＬ素子６−１〜６−３５の評価》
得られた有機ＥＬ素子６−１〜６−３５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１−１〜１−１６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、駆動時の電圧上昇及び経時安定性について評価を行った。評価結果を表５に示す。なお、表５における外部取り出し量子効率、半減寿命、駆動電圧、及び駆動時の電圧上昇の測定結果は、有機ＥＬ素子６−１の測定値を１００とする相対値で表した。

表５から明らかな通り、本発明に係る一般式（１）で表される有機ＥＬ素子材料を用いた有機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、低駆動電圧であることが明らかであり、また駆動時の電圧上昇も抑えられていることがわかった。更に、経時安定性に優れていることもわかった。また、一般式（１）で表される有機ＥＬ素子材料を発光層及び第１電子輸送層の両方に含有させると、素子性能が更に向上することがわかった。

[実施例７]
《有機ＥＬ素子７−１〜７−３５の作製》
有機ＥＬ素子１−１の作製において、正孔輸送材料をＨＴ−２に変更し、更にホスト材料、ドーパント及び第１電子輸送材料を表６に示す化合物に変更した。それ以外は同様にして、有機ＥＬ素子７−１〜７−３５を各々作製した。

《有機ＥＬ素子７−１〜７−３５の評価》
得られた有機ＥＬ素子７−１〜７−３５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１−１〜１−１６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、駆動時の電圧上昇及び経時安定性について評価を行った。評価結果を表６に示す。なお、表６における外部取り出し量子効率、半減寿命、駆動電圧、及び駆動時の電圧上昇の測定結果は、有機ＥＬ素子７−１の測定値を１００とする相対値で表した。

表６から明らかな通り、本発明に係る一般式（１）で表される有機ＥＬ素子材料を用いた有機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、低駆動電圧であることが明らかであり、また駆動時の電圧上昇も抑えられていることがわかった。更に、経時安定性に優れていることもわかった。また、一般式（１）で表される有機ＥＬ素子材料を発光層及び第１電子輸送層の両方に含有させると、素子性能が更に向上することがわかった。

［実施例８］
《有機ＥＬ素子８−１〜８−３１の作製》
有機ＥＬ素子４−１の作製において、ホスト材料、ドーパント及び第１電子輸送材料を表７に示す化合物に変更した。それ以外は同様にして、有機ＥＬ素子８−１〜８−３１を各々作製した。

《有機ＥＬ素子８−１〜８−３１の評価》
得られた有機ＥＬ素子８−１〜８−３１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１−１〜１−１６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、駆動時の電圧上昇及び経時安定性について評価を行った。評価結果を表７に示す。なお、表７における外部取り出し量子効率、半減寿命、駆動電圧、及び駆動時の電圧上昇の測定結果は、有機ＥＬ素子８−１の測定値を１００とする相対値で表した。

表７から明らかな通り、本発明に係る一般式（１）で表される有機ＥＬ素子材料を用いた有機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、低駆動電圧であることが明らかであり、また駆動時の電圧上昇も抑えられていることがわかった。更に、経時安定性に優れていることもわかった。また、一般式（１）で表される有機ＥＬ素子材料を発光層及び第１電子輸送層の両方に含有させると、素子性能が更に向上することがわかった。

以上のように、本発明は、高発光効率、低駆動電圧、長寿命であり、駆動時の電圧上昇が小さく、更には経時安定性にも優れる有機エレクトロルミネッセンス素子材料、これを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子、照明装置及び表示装置を提供することに適している。
また、ウェットプロセスによる生産適性を更に有する有機エレクトロルミネッセンス素子材料、これを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子、照明装置及び表示装置を提供することに適している。

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

Claims (12)

1. 下記一般式（４）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。
   

   

   〔一般式（４）中、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_１’及びＲ_１”は、それぞれ独立に、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、チオール基、ホスフィンオキシド基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基を表し、更に置換基を有していても良い。ただし、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_１’及びＲ_１”のうち少なくとも１つは、下記一般式（２）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。ｎ２は、０〜３の整数を表し、ｎ３、ｎ１ａ及びｎ１ｂは、それぞれ独立に０〜４の整数を表し、ｎ２＋ｎ３＋ｎ１ａ＋ｎ１ｂは１以上である。Ｘは、酸素原子又は硫黄原子を表す。Ｌ_１は、単結合又は下記Ｌ−１〜Ｌ−９９から選ばれる２価の連結基を表す。〕
   

   

   〔一般式（２）中、＊は、前記一般式（４）で表される構造との結合部位を表す。Ｌ_２は、単結合を表す。Ｒ_４は、置換基を表す。Ｒ_５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、シリル基、ホスフィンオキシド基、芳香族炭化水素環基、フェニル基と炭素原子で結合する芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基を表し、更に置換基を有していても良く、置換基同士が互いに結合して環を形成しても良い。Ｒ_４及びＲ_５がそれぞれ複数存在する場合は、各々のＲ_４及びＲ_５は、同じであっても異なっていても良い。ｎ４は、０を表し、ｎ５は、０〜５の整数を表す。ｍは、２〜１０の整数を表す。〕
   

   

   （２価の連結基）
   

   

   

   

   
2. 前記一般式（４）で表される化合物が、下記一般式（７）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。
   

   

   〔一般式（７）中、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_１’、Ｒ_１”、ｎ２、ｎ３、ｎ１ａ、ｎ１ｂ、Ｘ及びＬ_１は、前記一般式（４）におけるＲ_２、Ｒ_３、Ｒ_１’、Ｒ_１”、ｎ２、ｎ３、ｎ１ａ、ｎ１ｂ、Ｘ及びＬ_１と同義である。〕
3. 前記一般式（２）で表される基が、下記一般式（５）で表される基であることを特徴とする請求項１又は２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子材料。
   

   

   〔一般式（５）中、＊は、前記一般式（４）又は（７）で表される構造との結合部位を表す。Ｌ_２は、単結合を表す。Ｒ_４は、置換基を表す。Ｒ_５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、シリル基、ホスフィンオキシド基、芳香族炭化水素環基、非芳香族炭化水素環基又は非芳香族複素環基を表し、更に置換基を有していても良く、置換基同士が互いに結合して環を形成しても良い。Ｒ_４及びＲ_５がそれぞれ複数存在する場合は、各々のＲ_４及びＲ_５は、同じであっても異なっていても良い。ｎ４は、０を表し、ｎ５は、０〜５の整数を表す。ｍは、２〜１０の整数を表す。〕
4. 前記一般式（２）又は（５）におけるｍが、２〜５の整数を表すことを特徴とする請求項１〜３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。
5. 前記一般式（４）又は（７）において、Ｌ _１ が、単結合又はベンゼン環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、若しくはカルバゾール環から選ばれる２価の連結基を表すことを特徴とする請求項１から４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。
6. 前記一般式（４）又は（７）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から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。
7. 前記一般式（４）又は（７）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から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。
8. 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から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。
9. 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８に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
   

   

   〔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、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。〕
10. 発光色が白色であることを特徴とする請求項８又は９に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
11. 請求項８から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を備えたことを特徴とする照明装置。
12. 請求項８から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を備えたことを特徴とする表示装置。

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