JPWO2012070227A1 - 有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents

Abstract

陽極と、発光層と、障壁層と、電子注入層と、陰極とをこの順に備え、発光層は、ホストと特定構造のスチリルアミン誘導体を含み、障壁層の３重項エネルギーＥＴｂが、ホストの３重項エネルギーＥＴｈより大きい有機エレクトロルミネッセンス素子。

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子、特に高効率の有機ＥＬ素子に関する。

有機ＥＬ素子をその発光原理に従って分類すると、蛍光型と燐光型の二種類に分けることができる。有機ＥＬ素子に電圧を印加すると、陽極から正孔が、また陰極から電子が注入され、発光層においてこれらが再結合し励起子を形成する。電子スピンの統計則により、１重項励起子と３重項励起子が２５％：７５％の割合で生成する。蛍光型では１重項励起子による発光を用いるため、内部量子効率は２５％が限界といわれていた。蛍光材料を用いた蛍光型素子は最近長寿命化技術が進展し、携帯電話やテレビ等のフルカラーディスプレイへ応用されつつあるものの、高効率化が課題であった。

蛍光型素子の高効率化技術に関連し、これまで有効活用されていなかった３重項励起子から発光を取出す技術がいくつか開示されている。例えば非特許文献１では、アントラセン系化合物をホスト材料に用いたノンドープ素子を解析し、メカニズムとして、二つの３重項励起子が衝突融合することにより１重項励起子が生成し、その結果、蛍光発光が増加している。しかしながら非特許文献１では、ホスト材料のみのノンドープ素子において、３重項励起子が衝突融合することによって蛍光発光の増加が確認されたことを開示するのみであり、３重項励起子による効率の増加分は３〜６％と低い効果であった。

非特許文献２には、青色蛍光素子において内部量子効率２８．５％という従来の理論限界値２５％を超えるような報告がなされている。しかしながら２５％を超えるための技術的手段は何らは開示されておらず、またフルカラー有機ＥＬテレビの実用化という観点では更なる高効率化が求められていた。

また、蛍光素子において３重項励起子を利用した別の例が特許文献１に開示されている。通常の有機分子では、最低３重項励起状態（Ｔ１）は最低１重項励起状態（Ｓ１）よりも低いが、高い３重項励起状態（Ｔ２）はＳ１よりも高い場合がある。このような場合にＴ２からＳ１への遷移が起こることにより、１重項励起状態からの発光を得ることができるとされている。しかしながら、実際には外部量子効率は６％程度（光取出し効率を２５％とすると、内部量子効率２４％）であり、従来から言われている限界値２５％を超えるものではなかった。また、ここでのメカニズムは一分子内での３重項励起状態から１重項励起状態への項間交差によるものであり、非特許文献１が開示している二つの３重項励起子の衝突による１重項の生成現象は起きていない。

特許文献２，３には、蛍光素子においてＢＣＰ（バソクプロイン）やＢＰｈｅｎ等のフェナントロリン誘導体を正孔障壁層に用いることにより、正孔障壁層と発光層の界面における正孔の密度を高め、効率よく再結合を起こす技術が開示されている。しかしながら、ＢＣＰ（バソクプロイン）やＢＰｈｅｎ等のフェナントロリン誘導体は正孔に対して脆弱性があり、酸化耐久性に劣り、素子の長寿命化という観点からは性能が不十分であった。

また、特許文献４，５には、蛍光素子において、発光層と接する電子輸送層の材料としてアントラセン誘導体等の芳香族化合物を用いた例が開示されている。しかしながら、これらは生成された１重項励起子が、短い時間の間に蛍光発光することを前提に設計された素子であるため、いわゆる燐光素子で通常設計される電子輸送層の３重項エネルギーとの関係については考慮されておらず、実際に、電子輸送層の３重項エネルギーが発光層の３重項エネルギーに比べて小さいため、発光層内で生成した３重項励起子は電子輸送層まで拡散されてしまい、その後、熱的失活過程を経ており、従来の蛍光発光の理論限界値である２５％を超えることが困難であった。さらに、電子輸送層のアフィニティが大き過ぎるため、アフィニティの小さい発光層への電子注入性が悪く、高効率化という効果は必ずしも得られていなかった。また、特許文献６には、長寿命・高効率な青色発光を示すフルオランテン系ドーパントを用いた素子が開示されているが、必ずしも高効率とはいえなかった。

一方、燐光型は、直接３重項励起子からの発光を用いる。１重項励起子エネルギーも発光分子内部のスピン転換により３重項励起子へ変換されるため、原理的には１００％近い内部発光効率が得られると期待されている。そのため、２０００年にＦｏｒｒｅｓｔらによりＩｒ錯体を用いた燐光発光素子が発表されて以来、有機ＥＬ素子の高効率化技術として燐光発光素子が注目されている。しかしながら、赤色燐光素子は実用化の領域に達しているものの、緑、青燐光素子については蛍光型素子に比べて寿命が短く、とくに青色燐光については寿命のみならず色純度や発光効率が不十分である、といった課題があり、実用化には至っていないのが現状である。

特開２００４−２１４１８０号公報 特開平１０−７９２９７号公報 特開２００２−１００４７８号公報 特開２００３−３３８３７７号公報 国際公開第２００８／０６２７７３号 国際公開第２００７／１０００１０号 特表２００２−５２５８０８号公報 米国特許第７０１８７２３号明細書

Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ，１０２，１１４５０４（２００７） ＳＩＤ２００８ ＤＩＧＥＳＴ，７０９（２００８）

そこで、本発明者らは、非特許文献１に記載のある現象、即ち二つの３重項励起子の衝突融合により１重項励起子が生成する現象（以下、Ｔｒｉｐｌｅｔ−Ｔｒｉｐｌｅｔ Ｆｕｓｉｏｎ＝ＴＴＦ現象、と呼ぶ）に着目し、ＴＴＦ現象を効率的に起こして蛍光素子の高効率化を図る検討を実施した。具体的には、発光層の陰極側界面に隣接する層（本発明では障壁層とよぶ）として、発光層を構成するホストよりも３重項エネルギーが大きい材料を用いた場合に、３重項励起子が発光層内に閉じ込められ、ＴＴＦ現象を効率的に起こして蛍光素子の高効率かつ長寿命を実現するに至った。

なお、燐光型素子において、１重項励起子に比べて励起子寿命が長い３重項励起子の発光層外への拡散を防止する目的で、発光層の陰極側界面に隣接する層として、３重項エネルギーが大きい材料を用いることによって高効率を達成することが知られている。特表２００２−５２５８０８号公報には発光層に隣接するようにフェナントロリン誘導体であるＢＣＰ（バソクプロイン）からなる障壁層を設け、正孔や励起子を閉じ込めることにより高効率化を図る技術が開示されている。また、米国特許第７０１８７２３号明細書においては、特定の芳香族環化合物を正孔障壁層に用いて高効率・長寿命化を図っている。しかしながら、これらの文献は燐光型素子においては、上記ＴＴＦ現象は、ＴＴＡ（Ｔｒｉｐｌｅｔ−Ｔｒｉｐｌｅｔ Ａｎｎｉｈｉｒａｔｉｏｎ：３重項対消滅）と呼ばれ、燐光の特徴である３重項励起子からの発光を損なう現象として知られており、本発明のように３重項励起子を発光層内に効率的に閉じ込めることが、燐光型素子においては必ずしも高効率化にはつながらないといえる。

本発明によれば、以下の有機ＥＬ素子が提供される。
１．陽極と、発光層と、障壁層と、電子注入層と、陰極とをこの順に備え、
前記発光層は、ホストと、下記式（１）又は（２）で表わされるスチリルアミン誘導体を含み、
前記障壁層の３重項エネルギーが、前記ホストの３重項エネルギーより大きい有機エレクトロルミネッセンス素子。

（式（１）中、Ａｒ^１〜Ａｒ^４は、それぞれ、置換もしくは無置換のアリール基、又は置換もしくは無置換のヘテロアリール基であり、
Ａｒ^５〜Ａｒ^７は、それぞれ、置換もしくは無置換のアリーレン基、又は置換もしくは無置換のヘテロアリーレン基であり、
ｌ、ｍ、及びｎは、それぞれ１〜３の整数であり、ｐは、０〜２の整数であり、
ｌが２以上の場合、Ａｒ^５がそれぞれ同じでも異なってもよく、
ｍが２以上の場合、Ａｒ^６がそれぞれ同じでも異なってもよく、
ｐが１以上で、ｎが２以上の場合、Ａｒ^７がそれぞれ同じでも異なってもよく、
ｐが２以上で、ｎが１の場合、Ａｒ^７がそれぞれ同じでも異なってもよく、
Ａｒ^１〜Ａｒ^７の置換基は、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基、置換もしくは無置換のシリル基、又はシアノ基である。
但し、ｐ＝０でありかつ（Ａｒ^５）_ｌがビフェニレン基の場合、（Ａｒ^６）_ｍは、炭素数が７以上のアリーレン基であり、ｐ＝０でありかつ（Ａｒ^６）_ｍがビフェニレン基の場合、（Ａｒ^５）_ｌは、炭素数が７以上のアリーレン基である。）

（式（２）中、Ａｒ^８は、置換もしくは無置換のアリーレン基、又は置換もしくは無置換のヘテロアリーレン基であり、
Ａ^１、Ａ^２は、それぞれ、アルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のヘテロアリール基、又は下記式（３）で表わされる基であり、

（式（３）中、Ａｒ^９は、置換もしくは無置換のアリーレン基、又は置換もしくは無置換のヘテロアリーレン基であり、Ｂ^２は、置換もしくは無置換のアリール基、又は置換もしくは無置換のヘテロアリール基であり、Ａ^１及びＡ^２が共に式（３）の基である場合、Ａｒ^９及びＢ^２は、それぞれ同じでも異なってもよい。）
Ｂ^１は、置換もしくは無置換のアリール基、又は置換もしくは無置換のヘテロアリール基であり、
Ａｒ^８〜Ａｒ^９、Ａ^１、Ａ^２、Ｂ^１、Ｂ^２の置換基は、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基、置換もしくは無置換のシリル基、又はシアノ基である。）
２．前記式（１）又は（２）において、Ａｒ^１〜Ａｒ^４、Ａ^１、Ａ^２、Ｂ^１及びＢ^２が、シアノ基、フッ素原子及び置換もしくは無置換のシリル基から選択される置換基を少なくとも１つ以上有する１記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
３．前記式（１）において、ｐが０、ｌが１、ｍが１である１又は２記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
４．前記式（１）において、ｐが１、ｌが１、ｍが１、ｎが１である１又は２記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
５．前記式（１）において、ｐが０、ｌが１、ｍが２である１又は２記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
６．前記式（１）において、ｐが０、ｌが２、ｍが２である１又は２記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
７．前記式（１）において、ｐが１、ｌが２、ｍが２、ｎが２である１又は２記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
８．前記式（１）において、Ａｒ^５〜Ａｒ^７の少なくとも１つが、置換もしくは無置換のフルオレニル基、置換もしくは無置換のナフチル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基である１記載の有機エレクトロミネッセンス素子。
９．前記式（２）において、Ａｒ^８、Ａｒ^９の少なくとも１つが、置換もしくは無置換のフルオレニル基、置換もしくは無置換のナフチル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基である１記載の有機エレクトロミネッセンス素子。
１０．前記式（１）において、２つの窒素の間の構造が下記の式のいずれかである１〜８のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。

（各式中、両端の波線は窒素原子へと続く）

本発明によれば、発光層内部においてＴＴＦ現象を効率的に引き起こし、高効率な有機ＥＬ素子が提供できる。

第１の実施形態にかかる有機ＥＬ素子の一例を示す図である。 本発明の各層のエネルギーギャップの関係を示す図である。 本発明の各層のエネルギーギャップの関係に基づく作用を示す図である。 過渡ＥＬ波形の測定方法を示す図である。 ＴＴＦ由来の発光強度比の測定方法を示す図である。 第２の実施形態にかかる有機ＥＬ素子の一例を示す図である。 第３の実施形態にかかる有機ＥＬ素子の一例を示す図である。 第４の実施形態にかかる有機ＥＬ素子の一例を示す図である。

＜第１の実施形態＞
本発明はＴＴＦ現象を利用したものである。まず、以下にＴＴＦ現象を説明する。
陽極、陰極から注入された正孔、電子は発光層内で再結合し励起子を生成する。そのスピン状態は、従来から知られているように、１重項励起子が２５％、３重項励起子が７５％の比率である。従来知られている蛍光素子においては、２５％の１重項励起子が基底状態に緩和するときに光を発するが、残りの７５％の３重項励起子については光を発することなく熱的失活過程を経て基底状態に戻る。従って、従来の蛍光素子の内部量子効率の理論限界値は２５％といわれていた。

一方、有機物内部で生成した３重項励起子の挙動が理論的に調べられている。Ｓ．Ｍ．Ｂａｃｈｉｌｏらによれば（Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｅｍ．Ａ，１０４，７７１１（２０００））、５重項等の高次の励起子がすぐに３重項に戻ると仮定すると、３重項励起子（以下、^３Ａ^＊と記載する）の密度が上がってきたとき、３重項励起子同士が衝突し下記式のような反応が起きる。ここで、^１Ａは基底状態、^１Ａ^＊は最低励起１重項励起子を表す。
^３Ａ^＊＋^３Ａ^＊→（４／９）^１Ａ＋（１／９）^１Ａ^＊＋（１３／９）^３Ａ^＊
即ち、５^３Ａ^＊→４^１Ａ＋^１Ａ^＊となり、当初生成した７５％の３重項励起子のうち、１／５即ち２０％が１重項励起子に変化することが予測されている。従って、光として寄与する１重項励起子は当初生成する２５％分に７５％×（１／５）＝１５％を加えた４０％ということになる。このとき、全発光強度中に占めるＴＴＦ由来の発光比率（ＴＴＦ比率）は、１５／４０、すなわち３７．５％となる。また、当初生成した７５％の３重項励起子のお互いが衝突して１重項励起子が生成した（２つの３重項励起子から１つの１重項励起子が生成した）とすると、当初生成する１重項励起子２５％分に７５％×（１／２）＝３７．５％を加えた６２．５％という非常に高い内部量子効率が得られることとなる。このとき、ＴＴＦ比率は３７．５／６２．５＝６０％となる。

図１は、本発明の第１の実施形態の一例を示す有機ＥＬ素子の概略構成図である。図２Ａは各層の最低励起一重項エネルギー準位及び最低励起三重項エネルギー準位を模式的に表す。尚、本発明で三重項エネルギーは、最低励起三重項状態におけるエネルギーと基底状態におけるエネルギーの差をいい、一重項エネルギー（エネルギーギャップという場合もある）は、最低励起一重項状態におけるエネルギーと基底状態におけるエネルギーの差をいう。図１に示す有機ＥＬ素子は、陽極１０から順に、正孔輸送帯域５０、発光層２０、電子輸送帯域３０、陰極４０の順に積層されている。陽極１０と発光層２０の間に正孔輸送帯域５０が設けられていることが好ましい。なお、本発明において単に障壁層といったときは三重項エネルギーに対する障壁機能を有する層をいう。従って、正孔障壁層や電荷障壁層とはその機能が異なるものである。

図２Ａにおいて、陽極から注入された正孔は正孔輸送帯域を通して発光層へ注入され、陰極から注入された電子は電子輸送帯域を通して発光層へ注入される。その後、発光層で正孔と電子が再結合し、一重項励起子と三重項励起子が生成する。再結合はホスト分子上で起こる場合とドーパント分子上で起こる場合の２通りがある。図２Ａにおいて、正孔輸送帯域、ホスト、ドーパントの三重項エネルギーをそれぞれＥ^Ｔ _ｈ０、Ｅ^Ｔ _ｈ、Ｅ^Ｔ _ｄとし、ホスト、ドーパントの一重項エネルギーをそれぞれＥ^Ｓ _ｈ、Ｅ^Ｓ _ｄとする。

本発明では、電子輸送帯域は、発光層に隣接する部分に障壁層を有する。障壁層は、発光層で生成する３重項励起子が電子輸送帯域へ拡散することを防止し、３重項励起子を発光層内に閉じ込めることによって３重項励起子の密度を高め、ＴＴＦ現象を効率よく引き起こす機能を有する。３重項励起子拡散防止のため、障壁層の３重項エネルギーＥ^Ｔ _ｂはＥ^Ｔ _ｈより大きく、さらに、Ｅ^Ｔ _ｄよりも大きいことが好ましい。障壁層は３重項励起子が電子輸送帯域へ拡散することを防止するので、発光層内においてホストの３重項励起子が効率的に１重項励起子となり、その１重項励起子がドーパント上へ移動して光学的なエネルギー失活をする。
障壁層を形成する材料としては、好ましくは炭化水素芳香族環化合物を選択する。より好ましくは、多環芳香族化合物を選択する。これらの材料は耐正孔性があるので劣化し難く寿命が長くなる。

図２Ｂは特に好適な態様を示す。ホストとドーパントは、好ましくは、Ｅ^Ｔ _ｈ＜Ｅ^Ｔ _ｄの関係を満たす。この関係を満たすことにより、図２Ｂに示されるように、ホスト上で再結合し発生した三重項励起子は、より高い三重項エネルギーを持つドーパントには移動しない。また、ドーパント分子上で再結合し発生した三重項励起子は速やかにホスト分子にエネルギー移動する。即ちホストの三重項励起子がドーパントに移動することなくＴＴＦ現象によって効率的にホスト上で三重項励起子同士が衝突することで一重項励起子が生成される。さらに、ドーパントの一重項エネルギーＥ^Ｓ _ｄは、ホストの一重項エネルギーＥ^Ｓ _ｈより小さいため、ＴＴＦ現象によって生成された一重項励起子は、ホストからドーパントへエネルギー移動しドーパントの蛍光性発光に寄与する。本来、蛍光型素子に用いられるドーパントにおいては、励起三重項状態から基底状態への遷移は禁制であり、このような遷移では三重項励起子は光学的なエネルギー失活をせず、熱的失活を起こしていた。しかし、ホストとドーパントの三重項エネルギーの関係を上記のようにすることにより、三重項励起子が熱的失活を起こす前に互いの衝突により効率的に一重項励起子を生成し発光効率が向上することになる。

電子輸送帯域には、障壁層と陰極の間には、陰極からの電子注入を容易にするような電子注入層を設ける。具体例としては、通常の電子輸送材とアルカリ金属化合物、アルカリ金属又はアルカリ金属錯体を積層したものや、障壁層を形成する材料に、アルカリ金属化合物、アルカリ金属又はアルカリ金属錯体に代表されるドナーを添加したものを用いることができる。

本発明の発光層は、ホストと特定のスチリルアミン誘導体を含む。本発明で用いることのできるスチリルアミン誘導体は下記式（１）で表わされる。

式（１）中、Ａｒ^１〜Ａｒ^４は、それぞれ、置換または無置換のアリール基（好ましくは環形成炭素数６〜２０）、又は置換または無置換のヘテロアリール基である（好ましくは環形成原子数５〜２０）。好ましくはＡｒ^１〜Ａｒ^４が、それぞれ、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２０のアリール基であり、より好ましくは、置換または無置換の、フェニル基、ナフチル基である。

Ａｒ^５〜Ａｒ^７は、それぞれ、置換または無置換のアリーレン基（好ましくは環形成炭素数６〜２０）、又は置換または無置換のヘテロアリーレン基（好ましくは環形成原子数５〜２０）である。好ましくはＡｒ^５〜Ａｒ^７が、それぞれ、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２０のアリーレン基であり、より好ましくは、置換もしくは無置換のフェニレン基、置換もしくは無置換のナフチレン基、置換もしくは無置換のフルオレニレン基、又は置換もしくは無置換のフェナントレン基である。Ａｒ^５〜Ａｒ^７の少なくとも１つは、置換もしくは無置換のフェニレン基、置換もしくは無置換のナフチレン基、置換もしくは無置換のフルオレニレン基、又は置換もしくは無置換のフェナントレン基である。置換基は、アルキル基（好ましくは炭素数１〜６、より好ましくは１〜４）が好ましい。

ｌ、ｍ、ｎは、それぞれ、１〜３の整数であり、好ましくは１である。ｌが２以上の場合、Ａｒ^５がそれぞれ同じでも異なってもよく、ｍが２以上の場合、Ａｒ^６がそれぞれ同じでも異なってもよく、ｐが１以上で、ｎが２以上の場合、Ａｒ^７がそれぞれ同じでも異なってもよく、pが２以上で、ｎが１の場合、Ａｒ^７がそれぞれ同じでも異なってもよい。

ｐは、０〜２、好ましくは０〜１、より好ましくは０の整数である。０の場合は、単結合となる。

上記のアリール基、アリーレン基、ヘテロアリール基、ヘテロアリーレン基は、１以上の環からなる基であり、複数の環は縮合していてもいなくてもよい。
「環形成炭素」とは飽和環、不飽和環、又は芳香環を構成する炭素原子を意味し、「環形成原子」とはヘテロ環（飽和環、不飽和環、及び芳香環を含む）を構成する炭素原子及びヘテロ原子を意味する。

Ａｒ^１〜Ａｒ^４の環形成炭素数６〜２０のアリール基は、好ましくは環形成炭素数６〜１２のアリール基である。
アリール基の具体例としては、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントリル基、２−アントリル基、９−アントリル基、１−フェナントリル基、２−フェナントリル基、３−フェナントリル基、４−フェナントリル基、９−フェナントリル基、ナフタセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ベンゾ［ｃ］フェナントリル基、ベンゾ［ｇ］クリセニル基、トリフェニレニル基、１−フルオレニル基、２−フルオレニル基、３−フルオレニル基、４−フルオレニル基、９−フルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、２−ビフェニルイル基、３−ビフェニルイル基、４−ビフェニルイル基、ターフェニル基、フルオランテニル基等が挙げられ、好ましくはフェニル基、ビフェニル基、トリル基、キシリル基、１−ナフチル基である。

Ａｒ^１〜Ａｒ^４の環形成原子数５〜２０のヘテロアリール基は、好ましくは環形成原子数５〜１４のヘテロアリール基である。
ヘテロアリール基の具体例としては、ピロリル基、ピラジニル基、ピリジニル基、インドリル基、イソインドリル基、イミダゾリル基、フリル基、ベンゾフラニル基、イソベンゾフラニル基、１−ジベンゾフラニル基、２−ジベンゾフラニル基、３−ジベンゾフラニル基、４−ジベンゾフラニル基、１−ジベンゾチオフェニル基、２−ジベンゾチオフェニル基、３−ジベンゾチオフェニル基、４−ジベンゾチオフェニル基、キノリル基、イソキノリル基、キノキサリニル基、１−カルバゾリル基、２−カルバゾリル基、３−カルバゾリル基、４−カルバゾリル基、９−カルバゾリル基、フェナントリジニル基、アクリジニル基、フェナントロリニル基、フェナジニル基、フェノチアジニル基、フェノキサジニル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、ベンゾチオフェニル基等が挙げられ、好ましくは、１−ジベンゾフラニル基、２−ジベンゾフラニル基、３−ジベンゾフラニル基、４−ジベンゾフラニル基、１−ジベンゾチオフェニル基、２−ジベンゾチオフェニル基、３−ジベンゾチオフェニル基、４−ジベンゾチオフェニル基、１−カルバゾリル基、２−カルバゾリル基、３−カルバゾリル基、４−カルバゾリル基、９−カルバゾリル基である。

Ａｒ^５、Ａｒ^６及びＡｒ^７の環形成炭素数６〜２０（好ましくは６〜１２）のアリーレン基及び環形成原子数５〜２０（好ましくは５〜１４）のヘテロアリーレン基の具体例としては、上記Ａｒ^１〜Ａｒ^４の環形成炭素数６〜２０のアリール基及び環形成原子数５〜２０のヘテロアリール基の具体例に対応する２価の基が挙げられる。好ましくはフェニル基、フルオレニル基、ナフチル基、フェナントリル基、ビフェニルイル基、ジベンゾフルオレニル基、ピリジニル基、イソキノリル基等の２価の基が挙げられる。

また、Ａｒ^５、Ａｒ^６及びＡｒ^７の置換もしくは無置換のアリーレン基として以下の基を例示できる。

式中、Ｙ^１、Ｙ^２、Ｘ^１〜Ｘ^８は水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、又は置換シリル基である。また、Ｘ^１とＸ^２、Ｘ^２とＸ^３、Ｘ^３とＸ^４、Ｘ^５とＸ^６、Ｘ^６とＸ^７、Ｘ^７とＸ^８は、それぞれ互いに結合して、以下の例示するような飽和、不飽和の環状構造を形成してもよい。前記環状構造はさらに置換基を有してもよい。但し、環状構造を形成する場合はＸ^１〜Ｘ^８及び環状構造の結合部位から選択されるいずれか２つが、単結合として連結する。

（各式中、両端の波線は単結合として連結部位へと続く）

上記のＡｒ^１〜Ａｒ^７の置換基は、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基、置換または無置換のシリル基、又はシアノ基であり、好ましくは、置換または無置換のシリル基、シアノ基、フッ素原子である。

アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基等が挙げられる。
上記アルキル基の炭素数は、１〜１０が好ましく、１〜６がさらに好ましい。中でもメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基が好ましい。

アルコキシ基は、−ＯＹと表され、Ｙの例として上記のアルキル基の例が挙げられる。アルコキシ基は、例えばメトキシ基、エトキシ基である。

置換シリル基は、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキルシリル基（モノ−、ジ−及びトリアルキルシリル基を含む）及び置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールシリル基（アリールジアルキルシリル基、ジアリールアルキルシリル基、及びトリアリールシリル基を含む）を含む。

上記炭素数１〜２０のアルキルシリル基は、好ましくは炭素数１〜１０のアルキルシリル基であり、より好ましくは炭素数１〜６のアルキルシリル基である。アルキルシリル基の具体例としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、ｔ−ブチルジメチルシリル基、ビニルジメチルシリル基、プロピルジメチルシリル基等が挙げられる。
上記炭素数６〜３０のアリールシリル基は、好ましくは炭素数６〜２０のアリールシリル基であり、より好ましくは炭素数６〜１０のアリールシリル基である。アリールシリル基の具体例としては、トリフェニルシリル基、フェニルジメチルシリル基、ｔ−ブチルジフェニルシリル基、トリトリルシリル基、トリキシリルシリル基、トリナフチルシリル基等が挙げられる。

ハロゲン原子として、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等が挙げられ、好ましくはフッ素原子である。

上記式（１）における、２つの窒素の間の構造を以下に例示する。

（各式中、両端の波線は窒素原子へと続く）

以下、式（１）の化合物の具体例を示す。

また、本発明で用いることのできるスチリルアミン誘導体は下記式（２）で表わされる。

式（２）中、Ａｒ^８は、置換または無置換のアリーレン基、又は置換または無置換のヘテロアリーレン基である。
Ａ^１、Ａ^２は、それぞれ、アルキル基、置換または無置換のアリール基、置換または無置換のヘテロアリール基、又は下記式（３）で表わされる基である。

（式（３）中、Ａｒ^９は、置換もしくは無置換のアリーレン基、又は置換もしくは無置換のヘテロアリーレン基であり、Ｂ^２は、置換もしくは無置換のアリール基、又は置換もしくは無置換のヘテロアリール基であり、Ａ^１及びＡ^２が共に式（３）の基である場合、Ａｒ^９及びＢ^２は、それぞれ同じでも異なってもよい。）
Ｂ^１は、置換または無置換のアリール基、又は置換または無置換のヘテロアリール基である。

好ましくは、Ａｒ^８〜Ａｒ^９の少なくとも１つ以上が、置換もしくは無置換のナフチレン基又は置換もしくは無置換のフルオレニレン基である。

Ａ^１、Ａ^２のアルキル基としては、炭素数１〜１０（好ましくは炭素数１〜８、より好ましくは炭素数１〜６）のアルキル基であり、具体例として、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基等が挙げられる。

Ａ^１、Ａ^２、Ｂ^１、Ｂ^２の置換若しくは無置換のアリール基としては、環形成炭素数６〜３０（好ましくは環形成炭素数６〜２０、より好ましくは環形成炭素数６〜１２）の置換若しくは無置換のアリール基であり、具体例として、置換若しくは無置換のフェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ナフタセニル基、アントラセニル基、クリセニル基、フルオレニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、ビフェニル基、ｐ−ターフェニル基、ｍ−ターフェニル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、ｐ−ｔ−ブチルフェニル基、ｐ−（フェニルプロピル）フェニル基、メチルナフチル基、メチルアントリル基、メチルビフェニル基、ｔ−ブチル−ｐ−ターフェニル、ジメチルフルオレニル基、ｍ−ビフェニル基、ｏ−ビフェニル基、４−（２−フェニルプロパン−２−イル）フェニル基、フルオランテニル基、９，９’−ジメチルフルオレニル基、ベンゾ−９，９’−ジメチルフルオレニル基、ジベンゾ−９，９’−ジメチルフルオレニル基等が挙げられる。また、フェニル基、フェニレン基、ナフチル基、ナフタレン基を組み合わせた芳香族基（例えば、フェニルナフチル基、ナフチルフェニル基、ナフチルナフチル基、ナフチルナフチルナフチル基、フェニルフェニルナフチル基、ナフチルナフチルフェニル基、ナフチルフェニルナフチル基、ナフチルフェニルフェニル基、フェニルナフチルナフチル基、フェニルナフチルフェニル基等）でもよい。
好ましくは、置換若しくは無置換のフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、アントラセニル基、クリセニル基、フルオレニル基等の芳香族基が挙げられる。
特に好ましくは、Ａ^１、Ａ^２、Ｂ^１、Ｂ^２がそれぞれ置換若しくは無置換のフェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基である。

Ａ^１、Ａ^２、Ｂ^１、Ｂ^２の置換若しくは無置換のヘテロアリール基としては、環形成原子数５〜３０（好ましくは環形成原子数５〜２０、より好ましくは環形成原子数５〜１２）の置換若しくは無置換のヘテロアリール基であり、具体例として、置換若しくは無置換のピロリル基、ピラジニル基、ピリジニル基、インドリル基、イソインドリル基、フリル基、ベンゾフラニル基、ジベンゾフラニル基、イソベンゾフラニル基、キノリル基、イソキノリル基、キノキサリニル基、カルバゾリル基、フェナントリジニル基、アクリジニル基、フェナントロリニル基、フェナジニル基、フェノチアジニル基、フェノキサジニル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、メチルピロリル基、ｔ−ブチルピロリル、（フェニルプロピル）ピロリル、メチルインドリル基、ｔ−ブチルインドリル基、ジベンゾチオフェニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基等が挙げられる。
好ましくは、置換若しくは無置換のジベンゾフラニル基、ピリジニル基及びカルバゾリル基が挙げられる。
特に好ましくは、Ａ^１、Ａ^２がそれぞれ置換若しくは無置換のジベンソフラニル基である。

Ａｒ^８、Ａｒ^９の置換若しくは無置換のアリーレン基としては、Ａ^１、Ａ^２、Ｂ^１、Ｂ^２の置換若しくは無置換のアリール基の２価の基が挙げられる。
好ましくは、置換若しくは無置換のフェニレン基、ビフェニレン基、ターフェニレン基、ナフチレン基、フェナントレニレン基、アントラセニレン基、クリセニレン基、フルオレニレン基、トリフェニレニレン基等の芳香族基である。

また、Ａｒ^８、Ａｒ^９の置換若しくは無置換のアリーレン基として以下の基を例示できる。

式中、Ｙ^１、Ｙ^２、Ｘ^１〜Ｘ^８は水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、又は置換シリル基である。Ｘ^１とＸ^２、Ｘ^２とＸ^３、Ｘ^３とＸ^４、Ｘ^５とＸ^６、Ｘ^６とＸ^７、Ｘ^７とＸ^８は、それぞれ互いに結合して、以下の例示するような飽和、不飽和の環状構造を形成してもよい。前記環状構造はさらに置換基を有してもよい。但し、環状構造を形成する場合はＸ^１〜Ｘ^８及び環状構造の結合部位から選択されるいずれか２つが、単結合として連結する。

（各式中、両端の波線は単結合として連結部位へと続く）

Ａｒ^８、Ａｒ^９の置換若しくは無置換のヘテロアリーレン基としては、Ａ^１、Ａ^２、Ｂ^１、Ｂ^２の置換若しくは無置換のヘテロアリール基の２価の基が挙げられる。
好ましくは、置換若しくは無置換のジベンゾフラニレン基、ピリジニレン基及びカルバゾリレン基である。

Ａｒ^８、Ａｒ^９、Ａ^１、Ａ^２、Ｂ^１、Ｂ^２の置換基は、Ａｒ^１〜Ａｒ^７と同じである。

以下、式（２）の化合物の具体例を示す。

ホストとしては、下記式（１０）で表されるアントラセン誘導体が好ましい。

式（１０）中、Ａｒ^１１及びＡｒ^１２は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜５０のアリール基、又は環形成原子数５〜５０の複素環基であり、
Ｒ^１〜Ｒ^８は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜５０のアリール基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜５０の複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜５０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数７〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜５０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数２〜５０のアルコキシカルボニル基、置換もしくは無置換のシリル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基及びヒドロキシル基から選ばれる基である。

本発明に係るアントラセン誘導体は、下記アントラセン誘導体（Ａ）、（Ｂ）、及び（Ｃ）のいずれかであることが好ましく、適用する有機ＥＬ素子の構成や求める特性により選択される。

（アントラセン誘導体（Ａ））
当該アントラセン誘導体は、式（１０）におけるＡｒ^１１及びＡｒ^１２が、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数１０〜５０の縮合アリール基となっている。当該アントラセン誘導体としては、Ａｒ^１１及びＡｒ^１２が同一の置換もしくは無置換の縮合アリール基である場合、及び異なる置換もしくは無置換の縮合アリール基である場合に分けることができる。
具体的には、下記式（２−１）〜（２−３）で表されるアントラセン誘導体、及び式（１０）におけるＡｒ^１１及びＡｒ^１２が異なる置換もしくは無置換の縮合アリール基であるアントラセン誘導体が挙げられる。

下記式（２−１）で表されるアントラセン誘導体は、Ａｒ^１１及びＡｒ^１２が、置換もしくは無置換の９−フェナントレニル基となっている。

（式（２−１）中、Ｒ^１〜Ｒ^８は前記と同様であり、
Ｒ^１１は水素原子、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜５０のアリール基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜５０の複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜５０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数７〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜５０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数２〜５０のアルコキシカルボニル基、置換もしくは無置換のシリル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基及びヒドロキシル基から選ばれる基であり、
ａは０〜９の整数である。ａが２以上の整数の場合、複数あるＲ^１１は、２つの置換もしくは無置換のフェナントレニル基が同一であることを条件に、それぞれが同一でも異なっていてもよい。）

下記式（２−２）で表されるアントラセン誘導体は、式（１０）におけるＡｒ^１１及びＡｒ^１２が、置換もしくは無置換の２−ナフチル基となっている。

（式（２−２）中、Ｒ^１〜Ｒ^８及びＲ^１１は前記と同様であり、
ｂは１〜７の整数である。ｂが２以上の整数の場合、複数あるＲ^１１は、２つの置換もしくは無置換の２−ナフチル基が同一であることを条件に、それぞれが同一でも異なっていてもよい。）

下記式（２−３）で表されるアントラセン誘導体は、式（１０）におけるＡｒ^１１及びＡｒ^１２が、置換もしくは無置換の１−ナフチル基となっている。

（式（２−３）中、Ｒ^１〜Ｒ^８、Ｒ^１１及びｂは前記と同様である。また、ｂが２以上の整数の場合、複数あるＲ^１１は、２つの置換もしくは無置換の１−ナフチル基が同一であることを条件に、それぞれが同一でも異なっていてもよい。）

式（１０）におけるＡｒ^１１及びＡｒ^１２が異なる置換もしくは無置換の縮合アリール基であるアントラセン誘導体としては、Ａｒ^１１及びＡｒ^１２が、置換もしくは無置換の９−フェナントレニル基、置換もしくは無置換の１−ナフチル基、置換もしくは無置換の２−ナフチル基のいずれかであることが好ましい。
具体的には、Ａｒ^１１が１−ナフチル基、及びＡｒ^１２が２−ナフチル基である場合、Ａｒ^１１が１−ナフチル基及びＡｒ^１２が９−フェナントリル基である場合、並びにＡｒ^１１が２−ナフチル基及びＡｒ^１２が９−フェナントリル基である場合である。

（アントラセン誘導体（Ｂ））
当該アントラセン誘導体は、式（１０）におけるＡｒ^１１及びＡｒ^１２の一方が置換もしくは無置換のフェニル基であり、他方が置換もしくは無置換の環形成炭素数１０〜５０の縮合アリール基となっている。当該アントラセン誘導体としては、具体的には、下記式（２−４）及び（２−５）で表されるアントラセン誘導体が挙げられる。

下記式（２−４）で表されるアントラセン誘導体は、式（１０）におけるＡｒ^１１が置換もしくは無置換の１−ナフチル基であり、Ａｒ^１２が、置換もしくは無置換のフェニル基となっている。

（式（２−４）中、Ｒ^１〜Ｒ^８、Ｒ^１１及びｂは前記と同様であり、
Ａｒ^６は置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜５０のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜５０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜５０の複素環基、９，９−ジメチルフルオレン−１−イル基、９，９−ジメチルフルオレン−２−イル基、９，９−ジメチルフルオレン−３−イル基、９，９−ジメチルフルオレン−４−イル基、ジベンゾフラン−１−イル基、ジベンゾフラン−２−イル基、ジベンゾフラン−３−イル基、又はジベンゾフラン−４−イル基である。また、Ａｒ^６はそれが結合しているベンゼン環と共に、置換もしくは無置換のフルオレニル基や置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基等の環を形成していてもよい。ｂが２以上の整数の場合、複数あるＲ^１１は、それぞれが同一でも異なっていてもよい。）

下記式（２−５）で表されるアントラセン誘導体は、式（１０）におけるＡｒ^１１が置換もしくは無置換の２−ナフチル基であり、Ａｒ^１２が、置換もしくは無置換のフェニル基となっている。

（式（２−５）中、Ｒ^１〜Ｒ^８、Ｒ^１１及びｂは前記と同様であり、
Ａｒ^７は、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜５０のアリール基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜５０の複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜５０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜５０のアラルキル基、ジベンゾフラン−１−イル基、ジベンゾフラン−２−イル基、ジベンゾフラン−３−イル基、又はジベンゾフラン−４−イル基である。また、Ａｒ^７はそれが結合しているベンゼン環と共に、置換もしくは無置換のフルオレニル基や置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基等の環を形成していてもよい。ｂが２以上の整数の場合、複数あるＲ^１１は、それぞれが同一でも異なっていてもよい。）

（アントラセン誘導体（Ｃ））
当該アントラセン誘導体は、下記式（２−６）で表され、具体的には、下記式（２−６−１）、（２−６−２）及び（２−６−３）のいずれかで表される誘導体であることが好ましい。

（式（２−６）中、Ｒ^１〜Ｒ^８及びＡｒ^６は前記と同様であり、
Ａｒ^５は置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜５０のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜５０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数７〜５０のアラルキル基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜５０の複素環基であり、Ａｒ^５とＡｒ^６はそれぞれ独立に選択される。）

（式（２−６−１）中、Ｒ^１〜Ｒ^８は前記と同様である。）

（式（２−６−２）中、Ｒ^１〜Ｒ^８は前記と同様である。Ａｒ^８は置換もしくは無置換の環形成炭素数１０〜２０の縮合アリール基である。）

（式（２−６−３）中、Ｒ^１〜Ｒ^８は式（１０）と同様である。
Ａｒ^５ａ及びＡｒ^６ａはそれぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数１０〜２０の縮合アリール基である。）

Ｒ^１〜Ｒ^８、Ｒ^１１、Ａｒ^５〜Ａｒ^７、Ａｒ^１１及びＡｒ^１２の置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜５０のアリール基としては、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントリル基、２−アントリル基、９−アントリル基、１−フェナントリル基、２−フェナントリル基、３−フェナントリル基、４−フェナントリル基、９−フェナントリル基、１−ナフタセニル基、２−ナフタセニル基、９−ナフタセニル基、１−ピレニル基、２−ピレニル基、４−ピレニル基、６−クリセニル基、１−ベンゾ［ｃ］フェナントリル基、２−ベンゾ［ｃ］フェナントリル基、３−ベンゾ［ｃ］フェナントリル基、４−ベンゾ［ｃ］フェナントリル基、５−ベンゾ［ｃ］フェナントリル基、６−ベンゾ［ｃ］フェナントリル基、１−ベンゾ［ｇ］クリセニル基、２−ベンゾ［ｇ］クリセニル基、３−ベンゾ［ｇ］クリセニル基、４−ベンゾ［ｇ］クリセニル基、５−ベンゾ［ｇ］クリセニル基、６−ベンゾ［ｇ］クリセニル基、７−ベンゾ［ｇ］クリセニル基、８−ベンゾ［ｇ］クリセニル基、９−ベンゾ［ｇ］クリセニル基、１０−ベンゾ［ｇ］クリセニル基、１１−ベンゾ［ｇ］クリセニル基、１２−ベンゾ［ｇ］クリセニル基、１３−ベンゾ［ｇ］クリセニル基、１４−ベンゾ［ｇ］クリセニル基、１−トリフェニル基、２−トリフェニル基、２−フルオレニル基、９，９−ジメチルフルオレン−２−イル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、２−ビフェニルイル基、３−ビフェニルイル基、４−ビフェニルイル基、ｐ−ターフェニル−４−イル基、ｐ−ターフェニル−３−イル基、ｐ−ターフェニル−２−イル基、ｍ−ターフェニル−４−イル基、ｍ−ターフェニル−３−イル基、ｍ−ターフェニル−２−イル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、ｐ−ｔ−ブチルフェニル基、ｐ−（２−フェニルプロピル）フェニル基、３−メチル−２−ナフチル基、４−メチル−１−ナフチル基、４−メチル−１−アントリル基、４’−メチルビフェニルイル基、４”−ｔ−ブチル−ｐ−ターフェニル−４−イル基等が挙げられる。好ましくは、無置換のフェニル基、置換フェニル基及び置換もしくは無置換の環形成炭素数１０〜１４のアリール基（例えば、１−ナフチル基、２−ナフチル基、９−フェナントリル基）、置換もしくは無置換のフルオレニル基（２−フルオレニル基）、及び置換もしくは無置換のピレニル基（１−ピレニル基、２−ピレニル基、４−ピレニル基）である。

また、Ａｒ^５ａ、Ａｒ^６ａ及びＡｒ^８の置換もしくは無置換の環形成炭素数１０〜２０の縮合アリール基としては、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントリル基、２−アントリル基、９−アントリル基、１−フェナントリル基、２−フェナントリル基、３−フェナントリル基、４−フェナントリル基、９−フェナントリル基、１−ナフタセニル基、２−ナフタセニル基、９−ナフタセニル基、１−ピレニル基、２−ピレニル基、４−ピレニル基、２−フルオレニル基等が挙げられる。特に、１−ナフチル基、２−ナフチル基、９−フェナントリル基、及びフルオレニル基（２−フルオレニル基）が好ましい。

Ｒ^１〜Ｒ^８、Ｒ^１１、Ａｒ^５〜Ａｒ^７、Ａｒ^１１及びＡｒ^１２の置換もしくは無置換の環形成原子数５〜５０の複素環基としては、１−ピロリル基、２−ピロリル基、３−ピロリル基、ピラジニル基、２−ピリジニル基、３−ピリジニル基、４−ピリジニル基、１−インドリル基、２−インドリル基、３−インドリル基、４−インドリル基、５−インドリル基、６−インドリル基、７−インドリル基、１−イソインドリル基、２−イソインドリル基、３−イソインドリル基、４−イソインドリル基、５−イソインドリル基、６−イソインドリル基、７−イソインドリル基、２−フリル基、３−フリル基、２−ベンゾフラニル基、３−ベンゾフラニル基、４−ベンゾフラニル基、５−ベンゾフラニル基、６−ベンゾフラニル基、７−ベンゾフラニル基、１−イソベンゾフラニル基、３−イソベンゾフラニル基、４−イソベンゾフラニル基、５−イソベンゾフラニル基、６−イソベンゾフラニル基、７−イソベンゾフラニル基、１−ジベンゾフラニル基、２−ジベンゾフラニル基、３−ジベンゾフラニル基、４−ジベンゾフラニル基、１−ジベンゾチオフェニル基、２−ジベンゾチオフェニル基、３−ジベンゾチオフェニル基、４−ジベンゾチオフェニル基、キノリル基、３−キノリル基、４−キノリル基、５−キノリル基、６−キノリル基、７−キノリル基、８−キノリル基、１−イソキノリル基、３−イソキノリル基、４−イソキノリル基、５−イソキノリル基、６−イソキノリル基、７−イソキノリル基、８−イソキノリル基、２−キノキサリニル基、５−キノキサリニル基、６−キノキサリニル基、１−カルバゾリル基、２−カルバゾリル基、３−カルバゾリル基、４−カルバゾリル基、９−カルバゾリル基、１−フェナントリジニル基、２−フェナントリジニル基、３−フェナントリジニル基、４−フェナントリジニル基、６−フェナントリジニル基、７−フェナントリジニル基、８−フェナントリジニル基、９−フェナントリジニル基、１０−フェナントリジニル基、１−アクリジニル基、２−アクリジニル基、３−アクリジニル基、４−アクリジニル基、９−アクリジニル基、１，７−フェナントロリン−２−イル基、１，７−フェナントロリン−３−イル基、１，７−フェナントロリン−４−イル基、１，７−フェナントロリン−５−イル基、１，７−フェナントロリン−６−イル基、１，７−フェナントロリン−８−イル基、１，７−フェナントロリン−９−イル基、１，７−フェナントロリン−１０−イル基、１，８−フェナントロリン−２−イル基、１，８−フェナントロリン−３−イル基、１，８−フェナントロリン−４−イル基、１，８−フェナントロリン−５−イル基、１，８−フェナントロリン−６−イル基、１，８−フェナントロリン−７−イル基、１，８−フェナントロリン−９−イル基、１，８−フェナントロリン−１０−イル基、１，９−フェナントロリン−２−イル基、１，９−フェナントロリン−３−イル基、１，９−フェナントロリン−４−イル基、１，９−フェナントロリン−５−イル基、１，９−フェナントロリン−６−イル基、１，９−フェナントロリン−７−イル基、１，９−フェナントロリン−８−イル基、１，９−フェナントロリン−１０−イル基、１，１０−フェナントロリン−２−イル基、１，１０−フェナントロリン−３−イル基、１，１０−フェナントロリン−４−イル基、１，１０−フェナントロリン−５−イル基、２，９−フェナントロリン−１−イル基、２，９−フェナントロリン−３−イル基、２，９−フェナントロリン−４−イル基、２，９−フェナントロリン−５−イル基、２，９−フェナントロリン−６−イル基、２，９−フェナントロリン−７−イル基、２，９−フェナントロリン−８−イル基、２，９−フェナントロリン−１０−イル基、２，８−フェナントロリン−１−イル基、２，８−フェナントロリン−３−イル基、２，８−フェナントロリン−４−イル基、２，８−フェナントロリン−５−イル基、２，８−フェナントロリン−６−イル基、２，８−フェナントロリン−７−イル基、２，８−フェナントロリン−９−イル基、２，８−フェナントロリン−１０−イル基、２，７−フェナントロリン−１−イル基、２，７−フェナントロリン−３−イル基、２，７−フェナントロリン−４−イル基、２，７−フェナントロリン−５−イル基、２，７−フェナントロリン−６−イル基、２，７−フェナントロリン−８−イル基、２，７−フェナントロリン−９−イル基、２，７−フェナントロリン−１０−イル基、１−フェナジニル基、２−フェナジニル基、１−フェノチアジニル基、２−フェノチアジニル基、３−フェノチアジニル基、４−フェノチアジニル基、１０−フェノチアジニル基、１−フェノキサジニル基、２−フェノキサジニル基、３−フェノキサジニル基、４−フェノキサジニル基、１０−フェノキサジニル基、２−オキサゾリル基、４−オキサゾリル基、５−オキサゾリル基、２−オキサジアゾリル基、５−オキサジアゾリル基、３−フラザニル基、２−チエニル基、３−チエニル基、２−メチルピロール−１−イル基、２−メチルピロール−３−イル基、２−メチルピロール−４−イル基、２−メチルピロール−５−イル基、３−メチルピロール−１−イル基、３−メチルピロール−２−イル基、３−メチルピロール−４−イル基、３−メチルピロール−５−イル基、２−ｔ−ブチルピロール−４−イル基、３−（２−フェニルプロピル）ピロール−１−イル基、２−メチル−１−インドリル基、４−メチル−１−インドリル基、２−メチル−３−インドリル基、４−メチル−３−インドリル基、２−ｔ−ブチル−１−インドリル基、４−ｔ−ブチル−１−インドリル基、２−ｔ−ブチル−３−インドリル基、４−ｔ−ブチル−３−インドリル基等が挙げられる。好ましくは、１−ジベンゾフラニル基、２−ジベンゾフラニル基、３−ジベンゾフラニル基、４−ジベンゾフラニル基、１−ジベンゾチオフェニル基、２−ジベンゾチオフェニル基、３−ジベンゾチオフェニル基、４−ジベンゾチオフェニル基、１−カルバゾリル基、２−カルバゾリル基、３−カルバゾリル基、４−カルバゾリル基、９−カルバゾリル基である。

Ｒ^１〜Ｒ^８、Ｒ^１１及びＡｒ^５〜Ａｒ^７の置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ヒドロキシメチル基、１−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシイソブチル基、１，２−ジヒドロキシエチル基、１，３−ジヒドロキシイソプロピル基、２，３−ジヒドロキシ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリヒドロキシプロピル基、クロロメチル基、１−クロロエチル基、２−クロロエチル基、２−クロロイソブチル基、１，２−ジクロロエチル基、１，３−ジクロロイソプロピル基、２，３−ジクロロ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリクロロプロピル基、ブロモメチル基、１−ブロモエチル基、２−ブロモエチル基、２−ブロモイソブチル基、１，２−ジブロモエチル基、１，３−ジブロモイソプロピル基、２，３−ジブロモ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリブロモプロピル基、ヨードメチル基、１−ヨードエチル基、２−ヨードエチル基、２−ヨードイソブチル基、１，２−ジヨードエチル基、１，３−ジヨードイソプロピル基、２，３−ジヨード−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリヨードプロピル基、アミノメチル基、１−アミノエチル基、２−アミノエチル基、２−アミノイソブチル基、１，２−ジアミノエチル基、１，３−ジアミノイソプロピル基、２，３−ジアミノ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリアミノプロピル基、シアノメチル基、１−シアノエチル基、２−シアノエチル基、２−シアノイソブチル基、１，２−ジシアノエチル基、１，３−ジシアノイソプロピル基、２，３−ジシアノ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリシアノプロピル基、ニトロメチル基、１−ニトロエチル基、２−ニトロエチル基、２−ニトロイソブチル基、１，２−ジニトロエチル基、１，３−ジニトロイソプロピル基、２，３−ジニトロ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリニトロプロピル基等が挙げられる。好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基である。

Ｒ^１〜Ｒ^８、Ｒ^１１及びＡｒ^５〜Ａｒ^７の置換基の置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜５０のシクロアルキル基としては、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、４−メチルシクロヘキシル基、１−アダマンチル基、２−アダマンチル基、１−ノルボルニル基、２−ノルボルニル基等が挙げられる。好ましくは、シクロペンチル基、シクロヘキシル基である。

Ｒ^１〜Ｒ^８及びＲ^１１の置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基は−ＯＺで表される基であり、Ｚは、前記Ｒ^１〜Ｒ^８の置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基から選択される。

Ｒ^１〜Ｒ^８、Ｒ^１１及びＡｒ^５〜Ａｒ^７の置換基の置換もしくは無置換の炭素数７〜５０アラルキル基（アリール部分は炭素数６〜４９、アルキル部分は炭素数１〜４４）としては、ベンジル基、１−フェニルエチル基、２−フェニルエチル基、１−フェニルイソプロピル基、２−フェニルイソプロピル基、フェニル−ｔ−ブチル基、α−ナフチルメチル基、１−α−ナフチルエチル基、２−α−ナフチルエチル基、１−α−ナフチルイソプロピル基、２−α−ナフチルイソプロピル基、β−ナフチルメチル基、１−β−ナフチルエチル基、２−β−ナフチルエチル基、１−β−ナフチルイソプロピル基、２−β−ナフチルイソプロピル基、１−ピロリルメチル基、２−（１−ピロリル）エチル基、ｐ−メチルベンジル基、ｍ−メチルベンジル基、ｏ−メチルベンジル基、ｐ−クロロベンジル基、ｍ−クロロベンジル基、ｏ−クロロベンジル基、ｐ−ブロモベンジル基、ｍ−ブロモベンジル基、ｏ−ブロモベンジル基、ｐ−ヨードベンジル基、ｍ−ヨードベンジル基、ｏ−ヨードベンジル基、ｐ−ヒドロキシベンジル基、ｍ−ヒドロキシベンジル基、ｏ−ヒドロキシベンジル基、ｐ−アミノベンジル基、ｍ−アミノベンジル基、ｏ−アミノベンジル基、ｐ−ニトロベンジル基、ｍ−ニトロベンジル基、ｏ−ニトロベンジル基、ｐ−シアノベンジル基、ｍ−シアノベンジル基、ｏ−シアノベンジル基、１−ヒドロキシ−２−フェニルイソプロピル基、１−クロロ−２−フェニルイソプロピル基等が挙げられる。

Ｒ^１〜Ｒ^８及びＲ^１１の置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜５０のアリールオキシ基及びアリールチオ基は、それぞれ−ＯＹ及び−ＳＹと表され、Ｙは、前記Ｒ^１〜Ｒ^８の置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜５０のアリール基から選ばれる。

Ｒ^１〜Ｒ^８及びＲ^１１の置換もしくは無置換の炭素数２〜５０アルコキシカルボニル基（アルキル部分は炭素数１〜４９）は−ＣＯＯＺと表され、Ｚは、前記Ｒ^１〜Ｒ^８の置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基から選ばれる。

Ｒ^１〜Ｒ^８及びＲ^１１の置換シリル基としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、ｔ−ブチルジメチルシリル基、ビニルジメチルシリル基、プロピルジメチルシリル基、トリフェニルシリル基等が挙げられる。

Ｒ^１〜Ｒ^８及びＲ^１１のハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等が挙げられる。

障壁層は、発光層で生成する３重項励起子が電子輸送帯域へ拡散するのを防止すると同時に、発光層へ効率よく電子を注入する役割も担っている。発光層への電子注入性が下がる場合、発光層における電子―正孔の再結合が減ることで、３重項励起子の密度が小さくなる。３重項励起子の密度が小さくなると、３重項励起子の衝突頻度が減り効率よくＴＴＦ現象が起きない。発光層への電子注入を効率的に起こすという観点では、障壁層を含む電子輸送帯域の形態としては、以下の二つを考えることができる。

（１）電子輸送帯域を二つ以上の異なる材料の積層構造とし、障壁層と陰極の間に、陰極から電子を効率よく受け取るための電子注入層を設ける。電子注入層の具体例としては、含窒素複素環誘導体等を挙げることができる。

（２）電子輸送帯域を障壁層１層で構成する。この場合には、陰極からの電子の受け取りを容易にするため、障壁層の中の陰極界面近傍にアルカリ金属で代表されるドナーをドープする。ドナーとしては、ドナー性金属、ドナー性金属化合物及びドナー性金属錯体から選ばれる群のうち少なくとも一種を選ぶことができる。

ドナー性金属とは、仕事関数３．８ｅＶ以下の金属をいい、好ましくはアルカリ金属、アルカリ土類金属及び希土類金属であり、より好ましくはＣｓ，Ｌｉ，Ｎａ，Ｓｒ，Ｋ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｂａ，Ｙｂ，Ｅｕ及びＣｅである。
ドナー性金属化合物とは、上記のドナー性金属を含む化合物であり、好ましくはアルカリ金属、アルカリ土類金属又は希土類金属を含む化合物であり、より好ましくはこれらの金属のハロゲン化物、酸化物、炭酸塩、ホウ酸塩である。例えば、ＭＯｘ（Ｍはドナー性金属、ｘは０．５〜１．５）、ＭＦｘ（ｘは１〜３）、Ｍ（ＣＯ_３）ｘ（ｘは０．５〜１．５）で表される化合物である。

ドナー性金属錯体とは、上記のドナー性金属の錯体であり、好ましくはアルカリ金属、アルカリ土類金属又は希土類金属の有機金属錯体である。好ましくは下記式（Ｉ）で表される有機金属錯体である。

（式中、Ｍはドナー性金属であり、Ｑは配位子であり、好ましくはカルボン酸誘導体、ジケトン誘導体又はキノリン誘導体であり、ｎは１〜４の整数である。）

ドナー性金属錯体の具体例としては、特開２００５−７２０１２号公報に記載のタングステン水車等が挙げられる。さらに、特開平１１−３４５６８７号公報に記載された中心金属がアルカリ金属、アルカリ土類金属であるフタロシアニン化合物等もドナー性金属錯体として使用できる。
上記のドナーは一種単独で使用してもよいし、二種以上を組み合わせて使用してもよい。

本発明では発光層と障壁層界面の励起子密度が大きい。この場合、発光層内で再結合に寄与しなかった正孔が障壁層内へ注入される確率が大きくなる。そのため、障壁層に用いる材料としては、酸化耐久性に優れる材料であることが好ましい。

酸化耐久性に優れる材料の具体例としては、炭化水素芳香族化合物、特に特願２００９−０９０３７９号明細書に記載される下記式（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）で表される多環芳香族化合物からなる群から選ばれる１種以上の化合物であることが望ましい。
Ｒａ−Ａｒ^１０１−Ｒｂ ・・・（Ａ）
Ｒａ−Ａｒ^１０１−Ａｒ^１０２−Ｒｂ ・・・（Ｂ）
Ｒａ−Ａｒ^１０１−Ａｒ^１０２−Ａｒ^１０３−Ｒｂ ・・・（Ｃ）

式中、Ａｒ^１０１，Ａｒ^１０２，Ａｒ^１０３，Ｒａ及びＲｂは、置換若しくは無置換のベンゼン環、又は、置換若しくは無置換のナフタレン環、置換若しくは無置換のクリセン環、置換若しくは無置換のフルオランテン環、置換若しくは無置換のフェナントレン環、置換若しくは無置換のベンゾフェナントレン環、置換若しくは無置換のジベンゾフェナントレン環、置換若しくは無置換のトリフェニレン環、置換若しくは無置換のベンゾ［ａ］トリフェニレン環、置換若しくは無置換のベンゾクリセン環、置換若しくは無置換のベンゾ［ｂ］フルオランテン環、置換若しくは無置換のフルオレン環、及び、置換若しくは無置換のピセン環から選択される多環芳香族骨格部を表す。但し、Ｒａ及びＲｂの置換基はアリール基ではない。Ａｒ^１，Ａｒ^２，Ａｒ^３，Ｒａ及びＲｂが同時に置換若しくは無置換のベンゼン環である場合はない。

上記多環芳香族化合物において、Ｒａ及びＲｂのいずれか一方又は両方は、置換若しくは無置換のフェナントレン環、置換若しくは無置換のベンゾ［ｃ］フェナントレン環及び置換若しくは無置換のフルオランテン環からなる群から選ばれることが好ましい。

上記多環芳香族化合物の多環芳香族骨格部は、置換基を有していてもよい。
多環芳香族骨格部の置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、置換若しくは無置換のアミノ基、ニトロ基、シアノ基、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアルケニル基、置換若しくは無置換のシクロアルキル基、置換若しくは無置換のアルコキシ基、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素基、置換若しくは無置換の芳香族複素環基、置換若しくは無置換のアラルキル基、置換若しくは無置換のアリールオキシ基、置換若しくは無置換のアルコキシカルボニル基、又は、カルボキシル基が挙げられる。芳香族炭化水素基の好ましい例としては、ナフタレン、フェナントレン、フルオレン、クリセン、フルオランテン及びトリフェニレンを挙げることができる。
多環芳香族骨格部が複数の置換基を有する場合、それらが環を形成していてもよい。

多環芳香族の骨格部については、下記の式（１）〜（４）で表される化合物からなる群から選ばれるいずれかであることが好ましい。

式（１）〜（４）中、Ａｒ^１〜Ａｒ^５は、置換若しくは無置換の核炭素数４から１６の縮合環構造を表す。
式（１）で表される化合物としては、例えば、置換若しくは無置換のフェナントレン、クリセンの単体又は誘導体等が挙げられる。
式（２）で表される化合物としては、例えば、置換若しくは無置換のアセナフチレン、アセナフテン、フルオランテンの単体又は誘導体等が挙げられる。
式（３）で表される化合物としては、例えば、置換若しくは無置換のベンゾフルオランテンの単体又は誘導体等が挙げられる。
式（４）で表される化合物としては、例えば、置換若しくは無置換のナフタレンの単体又は誘導体等が挙げられる。

ナフタレン誘導体としては、例えば、下記式（４Ａ）のものが挙げられる。

式（４Ａ）中、Ｒ_１〜Ｒ_８は、それぞれ独立に、水素原子又は、核炭素数５〜３０の置換基若しくは無置換のアリール基、炭素数１〜３０の分岐又は直鎖のアルキル基、炭素数３〜２０の置換若しくは無置換のシクロアルキル基が単独又は複数の組み合わせで構成される置換基を表す。

フェナントレン誘導体としては、例えば、下記式（５Ａ）のものが挙げられる。

式（５Ａ）中、Ｒ_１〜Ｒ_１０は、それぞれ独立に、水素原子又は、核炭素数５〜３０の置換基若しくは無置換のアリール基、炭素数１〜３０の分岐若しくは直鎖のアルキル基、炭素数３〜２０の置換若しくは無置換のシクロアルキル基が単独又は複数の組み合わせで構成される置換基を表す。

クリセン誘導体としては、例えば、下記式（６Ａ）のものが挙げられる。

式（６Ａ）中、Ｒ_１〜Ｒ_１２は、それぞれ独立に、水素原子又は、核炭素数５〜３０の置換基若しくは無置換のアリール基、炭素数１〜３０の分岐若しくは直鎖のアルキル基、炭素数３〜２０の置換若しくは無置換のシクロアルキル基が単独又は複数の組み合わせで構成される置換基を表す。

また、上記多環芳香族骨格部はベンゾ［ｃ］フェナントレン又はその誘導体であることが好ましい。ベンゾ［ｃ］フェナントレン誘導体としては、例えば、下記式（７Ａ）のものが挙げられる。

式（７Ａ）中、Ｒ_１〜Ｒ_９は、それぞれ独立に、水素原子又は、核炭素数５〜３０の置換基若しくは無置換のアリール基、炭素数１〜３０の分岐又は直鎖のアルキル基、炭素数３〜２０の置換若しくは無置換のシクロアルキル基が単独又は複数の組み合わせで構成される置換基を表す。

さらに、上記多環芳香族骨格部は、ベンゾ［ｃ］クリセン又はその誘導体であることが好ましい。ベンゾ［ｃ］クリセン誘導体としては、例えば、下記式（８Ａ）のものが挙げられる。

式（８Ａ）中、Ｒ_１〜Ｒ_１１は、それぞれ独立に、水素原子又は、核炭素数５〜３０の置換基若しくは無置換のアリール基、炭素数１〜３０の分岐又は直鎖のアルキル基、炭素数３〜２０の置換若しくは無置換のシクロアルキル基が単独又は複数の組み合わせで構成される置換基を表す。

上記多環芳香族骨格部は、下記式（９）で表されるジベンゾ［ｃ、ｇ］フェナントレン又はその誘導体であることが好ましい。

また、上記多環芳香族骨格部は、フルオランテン又はその誘導体であることが好ましい。フルオランテン誘導体としては、例えば、下記式（１０Ａ）のものが挙げられる。

式（１０Ａ）中、Ｘ_１２〜Ｘ_２１は水素原子、ハロゲン原子、直鎖、分岐若しくは環状のアルキル基、直鎖、分岐若しくは環状のアルコキシ基、置換若しくは無置換のアリール基、又は置換若しくは無置換のヘテロアリール基を表す。

さらに、上記多環芳香族骨格部は、トリフェニレン又はその誘導体であることが好ましい。トリフェニレン誘導体としては、例えば、下記式（１１Ａ）のものが挙げられる。

式（１１Ａ）中、Ｒ_１〜Ｒ_６は、それぞれ独立に、水素原子又は、核炭素数５〜３０の置換若しくは無置換のアリール基、炭素数１〜３０の分岐若しくは直鎖のアルキル基、炭素数３〜２０の置換若しくは無置換のシクロアルキル基が単独又は複数の組み合わせで構成される置換基を表す。

上記多環芳香族化合物は、下記式（１２）で表されるものでもよい。

式（１２）中、Ｒａ、Ｒｂは上記式（Ａ）〜（Ｃ）と同じである。Ｒａ、Ｒｂ、ナフタレン環が１つ又は複数の置換基を有する場合、置換基は、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のハロアルキル基、炭素数５〜１８のシクロアルキル基、炭素数３〜２０のシリル基、シアノ基又はハロゲン原子であり、Ｒａ，Ｒｂ以外のナフタレン環の置換基はさらに炭素数６〜２２のアリール基でもよい。
式（１２）中、Ｒａ、Ｒｂは、フルオレン環、フェナントレン環、トリフェニレン環、ベンゾフェナントレン環、ジベンゾフェナントレン環、ベンゾトリフェニレン環、フルオランテン環、ベンゾクリセン環、ベンゾ［ｂ］フルオランテン環及びピセン環から選択される基であることが好ましい。

障壁層材料として、下記式（１１），（２１）で表される含窒素複素環誘導体を用いることができる。

（式中、Ｒ_１〜Ｒ_１２のいずれか１２−ａ個は、それぞれ水素原子、フッ素原子、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基であり、Ｒ_１〜Ｒ_１２のいずれかａ個は単結合でありＬ_１と結合している。
Ｌ_１は、単結合、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のｂ＋１価の炭化水素環基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０のｂ＋１価の複素環基である。
ＨＡｒは、置換もしくは無置換の含窒素複素環基である。
ａ及びｂは、それぞれ１〜４の整数であり、ａ及びｂの少なくとも一方は１である。）

（式中、Ｒ_２０１〜Ｒ_２１４のいずれか１４−ａ個は、それぞれ水素原子、フッ素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数３〜８のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数３〜３０のアルキルシリル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数８〜３０のアリールシリル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基であり、Ｒ_２０１〜Ｒ_２１４のいずれかａ個は単結合であり、Ｌ_１と結合している。
Ｌ_１は、単結合、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のｂ＋１価の炭化水素環基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０のｂ＋１価の複素環基を示す。
ＨＡｒは、置換もしくは無置換の含窒素複素環基である。
ａ及びｂは、それぞれ１〜４の整数であり、ａ及びｂの少なくとも一方は１である。）

上記式（１１），（２１）のＨＡｒの例として、下記式の基を例示できる。

（式中、Ｒ_１１１〜Ｒ_１３０は、それぞれ水素原子又は置換基であり、Ｒ_１１１〜Ｒ_１３０は隣接する置換基同士で結合して飽和もしくは不飽和の環を形成してもよい。
Ｒ_１１１〜Ｒ_１１５のいずれか１つ、Ｒ_１１６〜Ｒ_１１９のいずれか１つ、Ｒ_１２０〜Ｒ_１２２のいずれか１つ、Ｒ_１２３〜Ｒ_１２６のいずれか１つ、及びＲ_１２７〜Ｒ_１３０のいずれか１つは単結合であり、Ｌ_１と結合する。）

障壁層材料として、下記式（３１）で表される含窒素複素環誘導体を用いることができる。

（式中、Ｒ_４０１〜Ｒ_４１６はそれぞれ水素原子、フッ素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数３〜１０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数３〜３０のアルキルシリル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数８〜３０のアリールシリル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換のアルキルアミノ基、置換もしくは無置換のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基を示す。Ｒ_４０１〜Ｒ_４１０の１つ、及びＲ_４１１〜Ｒ_４１６の１つは単結合であり、Ｌ_１と結合している。Ｒ_４１１〜Ｒ_４１６は隣接する置換基同士で飽和又は不飽和の環を形成してもよい。
Ｌ_１は、単結合、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のｃ＋ｄ価の炭化水素基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０のｃ＋ｄ価の複素環基を示す。
ｃ及びｄはそれぞれ１〜３の整数を示す。
但し、Ｌ_１、Ｒ_４０１〜Ｒ_４１６はアントラセン含有基ではない。）

さらに、障壁層材料として、電子輸送構造部位と、縮合多環芳香族炭化水素化合物からなるトリプレット障壁構造部位を有する材料を用いることができる。

電子輸送構造部位は、例えば、下記環から選択される１以上の環を含む。

トリプレット障壁構造部位は、例えば、下記環から選択される。

（式（１）〜（６）中、Ａｒ^１〜Ａｒ^９は、環形成炭素数４〜１６の縮合環構造を表す。）

さらに、障壁層材料として、下記式（Ｉ），（II）で表されるフェナントロリン誘導体を用いることができる。

（上記式において、Ｒはそれぞれ独立して水素原子、フッ素原子、置換又は無置換のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、アルキルシリル基、アリールシリル基、ニトロ基、シアノ基又は上記アリール基及びヘテロアリール基が２〜３個繋がった基である。）

（上記式において、Ｒのうちいずれか１つは単結合としてＢと結合し、残りのＲはそれぞれ独立して水素原子、フッ素原子、置換又は無置換のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、アルキルシリル基、アリールシリル基、ニトロ基、シアノ基又は上記アリール基及びヘテロアリール基が２〜３個繋がった基である。ｍは２以上の整数である。Ｂは単結合又は連結基であり、置換又は無置換のｍ価のアルキレン基、置換又は無置換のアルケニレン基、置換又は無置換のｍ価のアリーレン基、置換又は無置換のｍ価のヘテロアリーレン基、アリール基及びヘテロアリール基が２〜４個結合してできたｍ価の基又は下記式（ｂ）で示されるｍ価の基である。

Ａｒ^１’−Ｙ−Ａｒ^２’ （ｂ）
（式（ｂ）において、Ａｒ^１’とＡｒ^２’は同じでも異なってもよく、Ａｒ^１’は置換又は無置換の（ｊ＋１）価のアリーレン基又はヘテロアリーレン基であり、Ａｒ^２’は置換又は無置換の（ｋ＋１）価のアリーレン基又はヘテロアリーレン基である。ｊ及びｋはそれぞれ独立して１以上の整数であって、ｊ＋ｋ＝ｍであり、Ａｒ^１’とＡｒ^２’は共に式（II）のフェナントロリン構造と結合する。Ｙは、Ｏ、Ｓ又はＣＲ’_２であり、Ｒ’_２は独立して置換又は無置換のアルキル基、置換又は無置換のアリール基、又は置換又は無置換のヘテロアリール基であり、Ｒ’_２同士で結合を形成して飽和又は不飽和の環を形成していてもよい。））

上記のフェナントロリン誘導体において、アリール基としては、好ましくはフェニル基、ビフェニル基、ｏ−ターフェニル基、ｍ−ターフェニル基、ｐ−ターフェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、クリセニル基、ベンゾフェナントリル基、ベンゾクリセニル基、ベンズアントリル基、トリフェニル基、フルオランテニル基、ベンゾフルオランテニル基、フルオレニル基等が挙げられる。ヘテロアリール基としては、好ましくはピリジル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、ナフチリジニル基、イミダゾピリジル基、インドリル基、インダゾリル基、フェナントロリル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、ピロリル基、フラニル基、チオフェニル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、ベンズオキサゾリル基、ベンズチアゾリル基、オキサジアゾリル基、チアジアゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、カルバゾリル基等が挙げられる。

障壁層材料として、下記式で表される含窒素複素環誘導体を用いることができる。

（上記式において、Ａｒは置換又は無置換のアリーレン基又はヘテロアリーレン基である。Ｘはそれぞれ独立してＣＲ又はＮである。Ｒのうちいずれか１つは単結合としてＡｒと結合し、残りのＲはそれぞれ独立して水素原子、フッ素原子、置換又は無置換のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、アルキルシリル基、アリールシリル基、ニトロ基、シアノ基又は上記アリール基及びヘテロアリール基が２〜３個繋がった基である。ｎは２又は３の整数である。）

上記において、アリール基としては、好ましくはフェニル基、ビフェニル基、ｏ−ターフェニル基、ｍ−ターフェニル基、ｐ−ターフェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、クリセニル基、ベンゾフェナントレニル基、ベンゾクリセニル基、ベンズアントリル基、トリフェニル基、フルオランテニル基、ベンゾフルオランテニル基、フルオレニル基等が挙げられる。ヘテロアリール基としては、好ましくはピリジル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、ナフチリジニル基、イミダゾピリジル基、インドリル基、インダゾリル基、フェナントロリル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、ピロリル基、フラニル基、チオフェニル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、ベンズオキサゾリル基、ベンズチアゾリル基、オキサジアゾリル基、チアジアゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、カルバゾリル基等が挙げられる。アリーレン基は上記アリール基の２又は３価の残基、ヘテロアリーレン基は、上記へテロアリール基の２又は３価の残基である。

障壁層材料として、下記式で表される含酸素縮合環誘導体を用いることができる。

（式中、Ａｒ_１は、フラン環、ピラン環から選択される環を１以上有する４環以上が縮合した縮合環基である。
ＨＡｒは、下記式で表わされる含窒素複素環基のいずれかである。
ｎ及びｍは、それぞれ１〜５の整数である。
Ｌは、単結合、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のｎ＋ｍ価のアリール基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０のｎ＋ｍ価の複素環基、又は置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基及び置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基からなる群から選択される２つもしくは３つが単結合で連結してなるｎ＋ｍ価の基である。）

（式中、Ｒ_１１、Ｒ_１２、Ｒ_２１、Ｒ_２２、Ｒ_３１〜Ｒ_４０、及びＲ_４１〜Ｒ_４６は、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜８のシクロアルキル基、炭素数３〜３０の置換シリル基、シアノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキルチオ基、アミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のモノもしくはジアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基である。

Ｒ_３１〜Ｒ_３５のいずれか１つ及びＲ_３６〜Ｒ_４０のいずれか１つは、式（４）の２つのピリジン環同士を結合する単結合である。

Ｘは、Ｎ又はＣＲ_１３であり、Ｒ_１３は水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜８のシクロアルキル基、炭素数３〜３０の置換シリル基、シアノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキルチオ基、アミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のモノもしくはジアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基である。
Ｒ_１３が複数ある場合、それぞれのＲ_１３は同じでも異なっていてもよい。

Ｙは、Ｎ又はＣＲ_２３であり、Ｒ_２３は水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜８のシクロアルキル基、炭素数３〜３０の置換シリル基、シアノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキルチオ基、アミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のモノもしくはジアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基である。
Ｒ_２３が複数ある場合、それぞれのＲ_２３は同じでも異なっていてもよい。

Ｚは架橋基であり、置換もしくは無置換のアルキレン基、又は置換もしくは無置換のアルケニレン基である。
Ｒ_１１〜Ｒ_１３のいずれか１つ、Ｒ_２１〜Ｒ_２３のいずれか１つ、Ｒ_３１〜Ｒ_４０のいずれか１つ、及びＲ_４１〜Ｒ_４６のいずれか１つはＬと結合する単結合である。）

障壁層材料として、下記カルバゾールアジン系化合物及びラダー系化合物を用いることができる。
（１）カルバゾールアジン系
（Ｃｚ−）ｍＡ
（式中、Ｃｚは、置換もしくは無置換のカルバゾリル基、又は置換もしくは無置換のアザカルバゾリル基である。Ａは、アリール置換含窒素環基、ジアリール置換含窒素環基、又はトリアリール置換含窒素環基である。ｍは１〜３の整数である。）
Ｃｚ−Ａｎ
（式中、Ｃｚは、置換もしくは無置換のカルバゾリル基、又は置換もしくは無置換のアザカルバゾリル基である。Ａは、アリール置換含窒素環基、ジアリール置換含窒素環基、又はトリアリール置換含窒素環基である。ｎは１〜３の整数である。）

（２）ラダー系

（式（１）及び（２）において、Ａｒ^１、Ａｒ^２及びＡｒ^３は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数６の芳香族炭化水素基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数６の芳香族複素環基を表す。
但し、Ａｒ^１、Ａｒ^２及びＡｒ^３は置換基Ｙを一個又は複数個有していてもよく、複数の場合はそれぞれ異なっていてもよい。

Ｙは炭素数１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数７〜２４のアラルキル基、シリル基もしくは炭素数３〜２０の置換シリル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２４の芳香族炭化水素基又は縮合芳香族炭化水素基、又は環形成炭素数３〜２４の置換もしくは無置換の芳香族複素環基又は縮合芳香族複素環基を表す。

式（１）及び（２）において、Ｘ^１、Ｘ^２、Ｘ^３及びＸ^４は、それぞれ独立に、酸素（Ｏ）、硫黄（Ｓ）、Ｎ−Ｒ^１又はＣＲ^２Ｒ^３を表す。
前記Ｒ^１、Ｒ^２及びＲ^３は、それぞれ独立に、炭素数１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、炭素数７〜２４のアラルキル基、シリル基もしくは炭素数３〜２０の置換シリル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２４の芳香族炭化水素基又は縮合芳香族炭化水素基、又は置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２４の芳香族複素環基又は縮合芳香族複素環基を表す。

但し、Ｘ^１とＸ^２が共にＮ−Ｒ^１でｏ、ｐが０、ｑが１の場合、または、Ｘ^１とＸ^３が共にＮ−Ｒ^１でｐ、ｑが０、ｏが１の場合は、Ｒ^１の少なくとも１つは置換もしくは無置換の環形成原子数８〜２４である１価の縮合芳香族複素環基を表す。

式（１）及び（２）において、ｏ、ｐ及びｑは０又は１を表す。ｓは１、２、３又は４を表し、それぞれＬ^４を連結基とした１量体、２量体、３量体、４量体である。ｒは１、２、３又は４を表す。

式（１）及び（２）において、Ｌ^２は単結合、炭素数１〜２０のアルキレン基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキレン基、２価のシリル基もしくは炭素数２〜２０の２価の置換シリル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２４の２価の芳香族炭化水素基又は縮合芳香族炭化水素基、又は環形成炭素数３〜２４の置換もしくは無置換の２価の芳香族複素環基又は縮合芳香族複素環基を表す。

式（１）において、Ｌ^３は単結合、炭素数１〜２０のアルキレン基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキレン基、２価のシリル基もしくは炭素数２〜２０の２価の置換シリル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２４の２価の芳香族炭化水素基又は縮合芳香族炭化水素基、又は環形成炭素数３〜２４の置換もしくは無置換の２価の芳香族複素環基又は縮合芳香族複素環基を表す。

式（２）において、Ｌ^４は、ｓが２の場合、単結合、炭素数１〜２０のアルキレン基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキレン基、２価のシリル基もしくは炭素数２〜２０の２価の置換シリル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２４の２価の芳香族炭化水素基又は縮合芳香族炭化水素、又は環形成炭素数３〜２４の置換もしくは無置換の２価の芳香族複素環基又は縮合芳香族複素環基を表す。
ｓが３の場合、炭素数１〜２０の３価の飽和炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０の３価の環状飽和炭化水素基、３価のシリル基もしくは炭素数１〜２０の３価の置換シリル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２４の３価の芳香族炭化水素基又は縮合芳香族炭化水素基、又は環形成炭素数３〜２４の置換もしくは無置換の３価の芳香族複素環基又は縮合芳香族複素環基を表す。
ｓが４の場合、炭素数１〜２０の４価の飽和炭化水素基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０の４価の環状飽和炭化水素基、ケイ素原子、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２４の４価の芳香族炭化水素基又は縮合芳香族炭化水素基、又は環形成炭素数３〜２４の置換もしくは無置換の４価の芳香族複素環基又は縮合芳香族複素環基を表す。

式（１）及び（２）において、Ａ^１は、水素原子、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、シリル基もしくは炭素数３〜２０の置換シリル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２４の芳香族炭化水素基又は縮合芳香族炭化水素基、又は環形成炭素数３〜２４の置換もしくは無置換の芳香族複素環基又は縮合芳香族複素環基を表す。

式（１）において、Ａ^２は、水素原子、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、シリル基もしくは炭素数３〜２０の置換シリル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２４の芳香族炭化水素基又は縮合芳香族炭化水素基、又は環形成炭素数３〜２４の置換もしくは無置換の芳香族複素環基又は縮合芳香族複素環基を表す。）

前記式（１）及び（２）のＸ^１とＸ^４のうち一方もしくは、Ｘ^２とＸ^３のうち一方が酸素原子であり、前記式（１）及び（２）で表される化合物が分子内にジベンゾフラン構造を有する化合物であることが好ましい。
さらに、前記式（１）及び（２）のＸ^１とＸ^４のうち一方と、Ｘ^２とＸ^３のうち一方が共に酸素原子であり、前記式（１）及び（２）で表される化合物がベンゾフラノジベンゾフラン構造を有する化合物であることが好ましい。

＜ＴＴＦ比率の測定＞
ホスト、ドーパント及び障壁層材料の三重項エネルギーが所定の関係を満たすことにより、全発光に対するＴＴＦ由来の発光強度比を３０％以上とすることができ、従来知られていた蛍光素子では達成できなかった高効率化を可能とすることができる。

ＴＴＦ由来の発光強度比は、過渡ＥＬ法により測定することができる。過渡ＥＬ法とは、素子に印加しているＤＣ電圧を除去したあとのＥＬ発光の減衰挙動（過渡特性）を測定する手法である。ＥＬ発光強度は、最初の再結合で生成する一重項励起子からの発光成分と、ＴＴＦ現象を経由して生成する一重項励起子からの発光成分に分類される。一重項励起子の寿命はナノ秒オーダーであり非常に短いためＤＣ電圧除去後速やかに減衰する。

一方、ＴＴＦ現象は寿命の長い三重項励起子を経由して生成する一重項励起子からの発光のため、ゆるやかに減衰する。このように一重項励起子からの発光と三重項励起子からの発光は時間的に大きな差があるため、ＴＴＦ由来の発光強度を求めることができる。具体的には以下の方法により決定することができる。

過渡ＥＬ波形は以下のようにして測定する（図３を参照）。電圧パルスジェネレータ（ＰＧ）から出力されるパルス電圧波形をＥＬ素子に印加する。印加電圧波形をオシロスコープ（ＯＳＣ）に取り込む。パルス電圧をＥＬ素子に印加すると、ＥＬ素子はパルス発光を生じる。この発光を、光電子増倍管（ＰＭＴ）を経由してオシロスコープ（ＯＳＣ）に取り込む。電圧波形とパルス発光を同期させてパーソナルコンピュータ（ＰＣ）に取り込む。

さらに、過渡ＥＬ波形の解析によりＴＴＦ由来の発光強度比を以下のようにして決定する。

三重項励起子の減衰挙動のレート方程式をといて、ＴＴＦ現象にもとづく発光強度の減衰挙動をモデル化する。発光層内部の三重項励起子密度ｎＴの時間減衰は、三重項励起子の寿命による減衰速度αと三重項励起子の衝突による減衰速度γを用いて次のようなレート方程式で表すことができる。

この微分方程式を近似的に解くと、次の式が得られる。ここで、ＩＴＴＦはＴＴＦ由来の発光強度であり、Ａは定数である。このように、過渡ＥＬ発光がＴＴＦに基づくものであれば、その強度の平方根の逆数が直線近似で表されることになる。そこで、測定した過渡ＥＬ波形データを下記近似式にフィッティングし定数Ａを求める。このときＤＣ電圧を除去した時刻ｔ＝０における発光強度１／Ａ^２がＴＴＦ由来の発光強度比と定義する。

図４左のグラフは、ＥＬ素子に所定のＤＣ電圧を印加し、その後電圧を除去した時の測定例であり、ＥＬ素子の発光強度の時間変化をあらわしたものである。図４左のグラフにて時刻約３×１０^−８秒のところでＤＣ電圧を除去した。なお、グラフは電圧を除去した時の輝度を１として表したものである。その後約２×１０^−７秒までの急速な減衰ののちゆるやかな減衰成分が現れる。図４右のグラフは、電圧除去時点を原点にとり、電圧除去後、１０^−５秒までの光強度の平方根の逆数をプロットしたグラフであり、直線によく近似できることがわかる。直線部分を時間原点へ延長したときの縦軸との交点Ａの値は２．４１である。すると、この過渡ＥＬ波形から得られるＴＴＦ由来発光強度比は、１／２．４１^２＝０．１７となり、全発光強度のうちの１７％がＴＴＦ由来であることになる。

＜第２の実施形態＞
本発明の素子は、発光層を含む有機層ユニットを少なくとも２つ有するタンデム素子構成とすることができる。２つの発光層の間には中間層（中間導電層、電荷発生層、ＣＧＬとも呼ぶ）が介在する。ユニット毎に電子輸送帯域を設けることができる。少なくとも１つの発光層が蛍光発光層でありその発光層を含むユニットが上記の要件を満たす。具体的な積層順の例を以下に示す。また、下記発光層は、複数の発光層の積層体であってもよく、後述する第３の実施形態の電荷障壁層を含む一の有機層ユニットであっても良い。
陽極／蛍光発光層／中間層／蛍光発光層／障壁層／電子注入層／陰極
陽極／蛍光発光層／障壁層／電子注入層／中間層／蛍光発光層／陰極
陽極／蛍光発光層／障壁層／中間層／蛍光発光層／障壁層／電子注入層／陰極
陽極／りん光発光層／中間層／蛍光発光層／障壁層／電子注入層／陰極
陽極／蛍光発光層／障壁層／電子注入層／中間層／りん光発光層／陰極

図５に本実施形態にかかる有機ＥＬ素子の一例を示す。有機ＥＬ素子１は、陽極１０と、発光層２２，２４と、陰極４０とをこの順に備え、発光層２２，２４の間には、中間層６０がある。電子輸送帯域３０には電子注入層３４と障壁層３２があり、障壁層３２は発光層２４に隣接している。発光層２４が本発明の要件を満たす蛍光発光層である。他方の発光層は蛍光型でも燐光型でもよい。発光層２２の隣に障壁層を設け、発光層２４を本発明の要件を満たす蛍光発光層としてもよい。

尚、２つの発光層２２，２４の間に電子輸送帯域及び／又は正孔輸送帯域が介在していてもよい。また、発光層は３以上あってもよく、中間層も２以上あってもよい。発光層が３以上あるとき、全ての発光層の間に中間層があっても、なくてもよい。

中間層として公知の材料、例えば米国特許第７，３５８，６６１号明細書、米国特許出願第１０／５６２，１２４号明細書等に記載のものを用いることができる。

＜第３の実施形態＞
本実施形態では、陽極と、複数の発光層と、電子輸送帯域と、陰極をこの順に備え、複数の発光層のいずれか二つの発光層の間に電荷障壁層を有し、電荷障壁層に接する発光層が蛍光発光層であり、上記の要件を満たす。

本実施形態にかかる好適な有機ＥＬ素子の構成として、特許第４１３４２８０号公報、米国特許出願公開第２００７／０２７３２７０Ａ１号明細書、国際公開第ＷＯ２００８／０２３６２３Ａ１号に記載されているような、陽極、第１発光層、電荷障壁層、第２発光層及び陰極がこの順に積層された構成において、第２発光層と陰極の間に三重項励起子の拡散を防止するための障壁層と電子注入層を有する電子輸送帯域を有する構成が挙げられる。ここで電荷障壁層とは隣接する発光層との間でＨＯＭＯレベル、ＬＵＭＯレベルのエネルギー障壁を設けることにより、発光層へのキャリア注入を調整し、発光層の注入される電子と正孔のキャリアバランスを調整する目的を有する層である。

このような構成の具体的な例を以下に示す。
陽極／第１発光層／電荷障壁層／第２発光層／電子輸送帯域／陰極
陽極／第１発光層／電荷障壁層／第２発光層／第３発光層／電子輸送帯域／陰極
尚、陽極と第１発光層の間には、他の実施形態と同様に正孔輸送帯域を設けることが好ましい。

図６に本実施形態にかかる有機ＥＬ素子の一例を示す。図６の上図は、素子構成及び各層のＨＯＭＯ、ＬＵＭＯエネルギー準位を表すである。下図は第３発光層と障壁層のエネルギーギャップの関係を示す。
この有機ＥＬ素子は、陽極と、第１発光層、第２発光層、第３発光層と、電子輸送帯域と、陰極をこの順に備え、第１発光層と第２発光層の間には、電荷障壁層がある。電子輸送帯域は障壁層と電子注入層（図示せず）からなる。第３発光層が本発明の要件を満たす蛍光発光層である。第１発光層、第２発光層は蛍光型でも燐光型でもよい。

本実施形態の素子は、白色発光素子として好適であり、第１発光層、第２発光層、第３発光層の発光色を調整して白色とすることができる。また、発光層を第１発光層、第２発光層だけとして、２つの発光層の発光色を調整して白色としてもよい。このとき第２発光層が本発明の要件を満たす蛍光発光層となる。

特に、第１発光層のホストを正孔輸送性材料とし、主ピーク波長が５５０ｎｍより大きな蛍光発光性ドーパントを添加し、第２発光層（及び第３発光層）のホストを電子輸送性材料とし、主ピーク波長５５０ｎｍ以下の蛍光発光性ドーパントを添加することにより、全て蛍光材料で構成された構成でありながら、従来技術よりも高い発光効率を示す白色発光素子を実現することができる。

発光層と隣接する正孔輸送層に特に言及をすると、本発明のＴＴＦ現象を効果的に起こすためには、正孔輸送材料とホストの三重項エネルギーを比較した場合に、正孔輸送材料の三重項エネルギーが大きいことが好ましい。

＜第４の実施形態＞
本実施形態では、青色画素、緑色画素、赤色画素を、基板上に並べて設ける。これら３色の画素のうち、青色画素が第１の実施形態の構成を有する。

図７に本実施形態にかかる有機ＥＬ素子の一例を示す。
この図に示す上面発光型有機ＥＬ素子２は、共通基板１００上に、青色画素Ｂ、緑色画素Ｇ及び赤色画素Ｒが並列に形成されている。

青色画素Ｂは、陽極１０、正孔輸送帯域５０、青色発光層２０Ｂ、障壁層と電子注入層からなる電子輸送帯域３０、陰極４０、保護層７０を基板１００からこの順に備えている。
緑色画素Ｇは、陽極１０、正孔輸送帯域５０、緑色発光層２０Ｇ、障壁層と電子注入層からなる電子輸送帯域３０、陰極４０、保護層７０を基板１００からこの順に備えている。
赤色画素Ｒは、陽極１０、正孔輸送帯域５０、赤色発光層２０Ｒ、障壁層と電子注入層からなる電子輸送帯域３０、陰極４０、保護層７０を基板１００からこの順に備えている。
それぞれの隣接する画素の陽極間に絶縁膜２００が形成され、画素間の絶縁を保持している。
有機ＥＬ素子２では、障壁層が青色画素Ｂ、赤色画素Ｒ、緑色画素Ｇに共通に設けられている。

障壁層の効果は青色蛍光素子において従来得られていた発光効率に比べて顕著なものであるが、緑色蛍光素子、赤色蛍光素子においても、三重項エネルギーを発光層内に閉じ込める同様の効果を得ることが可能であり、発光効率の向上が期待できる。
一方、燐光発光層においては、三重項励起子を発光層内に閉じ込める効果を得ることが可能であり、三重項エネルギーの拡散を防ぎ、燐光発光性ドーパントの発光効率の向上に寄与する。

正孔輸送帯域は正孔輸送層、正孔輸送層及び正孔注入層等からなる。正孔輸送帯域は、共通でも異なってもよい。通常、正孔輸送帯域はそれぞれ発光色に適した構成にする。
発光層２０Ｂ，Ｇ，Ｒと障壁層から構成される有機層は、図に示す構成に限定されず適宜変更できる。

実施例及び比較例で使用した材料と物性値は以下の通りである。

上記物性値の測定方法は以下の通りである。
（１）三重項エネルギー（Ｅ^Ｔ）
市販の装置Ｆ−４５００（日立社製）を用いて測定した。Ｅ^Ｔの換算式は以下の通りである。
換算式Ｅ^Ｔ（ｅＶ）＝１２３９.８５／λ_ｐｈ
「λ_ｐｈ」（単位：ｎｍ）とは、縦軸にリン光強度、横軸に波長をとって、リン光スペクトルを表したときに、リン光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対して接線を引き、その接線と横軸の交点の波長値を意味する。
各化合物を溶媒に溶解（試料１０μｍｏｌ／リットル、ＥＰＡ（ジエチルエーテル：イソペンタン：エタノール＝５：５：５（容積比））、各溶媒は分光用グレード）し、リン光測定用試料とした。石英セルへ入れたリン光測定用試料を７７Ｋに冷却し、励起光をリン光測定用試料に照射し、波長を変えながらリン光強度を測定した。リン光スペクトルは、縦軸をリン光強度、横軸を波長とした。
このリン光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対して接線を引き、その接線と横軸との交点の波長値λ_ｐｈ（ｎｍ）を求めた。
リン光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対する接線は以下のように引く。リン光スペクトルの短波長側から、スペクトルの極大値のうち、最も短波長側の極大値までスペクトル曲線上を移動する際に、長波長側に向けて曲線上の各点における接線を考える。この接線は、曲線が立ち上がるにつれ（つまり縦軸が増加するにつれ）、傾きが増加する。この傾きの値が極大値をとる点において引いた接線を、当該リン光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対する接線とする。
なお、スペクトルの最大ピーク強度の１０％以下のピーク強度をもつ極大点は、上述の最も短波長側の極大値には含めず、最も短波長側の極大値に最も近い、傾きの値が極大値をとる点において引いた接線を当該リン光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対する接線とする。

（２）アフィニティ（Ａｆ）
イオン化ポテンシャルＩｐとエネルギーギャップＥｇの測定値から算出した。算出式は、次のとおりである。
Ａｆ＝Ｉｐ−Ｅｇ
エネルギーギャップＥｇは、トルエン溶液中の吸収スペクトルの吸収端から測定した。具体的には、市販の可視・紫外分光光度計を用いて、吸収スペクトルを測定し、そのスペクトルの長波長側の立ち下がり波長から算出した。
換算式は、次のとおりである。
Ｅｇ（ｅＶ）＝１２３９．８５／λ_ａｂ
縦軸に吸光度、横軸に波長をとって、吸収スペクトルを表したものを吸収スペクトルとした。エネルギーギャップＥｇに関する上記換算式において、「λ_ａｂ」（単位：ｎｍ）は、吸収スペクトルの長波長側の立ち下がりに対して接線を引き、その接線と横軸の交点の波長値を意味する。
各化合物をトルエン溶媒に溶解（試料２×１０^−５ｍｏｌ／リットル）し、光路長は１ｃｍとなるように試料を準備した。波長を変えながら吸光度を測定した。
吸収スペクトルの長波長側の立ち下がりに対する接線は以下のように引く。
吸収スペクトルの極大値のうち、最も長波長側の極大値から長波長方向にスペクトル曲線上を移動する際に、曲線上の各点における接線を考える。この接線は、曲線が立ち下がるにつれ（つまり縦軸が減少するにつれ）、傾きが減少しその後増加することを繰り返す。傾きの値が最も長波長側（ただし、吸光度が０．１以下となる場合は除く）で極小値をとる点において引いた接線を当該吸収スペクトルの長波長側の立ち下がりに対する接線とする。
なお、吸光度の値が０．２以下の極大点は、上記最も長波長側の極大値には含めない。
（３）イオン化ポテンシャル（Ｉｐ）
イオン化ポテンシャルは、各層の単独層を別途ＩＴＯガラス基板上に真空蒸着で作製し、ＩＴＯガラス基板上の薄膜を用いて大気下で光電子分光装置（理研計器（株）社製：ＡＣ−３）を用いて測定した。具体的には、材料に光を照射し、その際に電荷分離によって生じる電子量を測定することにより測定した。照射光のエネルギーに対し、放出された光電子を１／２乗でプロットし、光電子放出エネルギーのしきい値をイオン化ポテンシャル（Ｉｐ）とした。

実施例１
膜厚１３０ｎｍのＩＴＯが成膜されたＩＴＯ基板上に、ＨＩ１、ＨＴ２、ＢＨ、ＢＤ−１、ＴＢ２、ＥＴを順次蒸着し、下記の構成からなる素子を得た。括弧内は膜厚（単位：ｎｍ）を示す。
ＩＴＯ（１３０）／ＨＩ１（５０）／ＨＴ２（４５）／ＢＨ：ＢＤ−１（２５；５ｗｔ％）／ＴＢ２（５）／ＥＴ（２０）／ＬｉＦ（１）／Ａｌ（８０）

実施例２〜６
ＢＤ−１の代わりに表１に示すドーパントを用いた他は、実施例１と同様にして素子を得た。

比較例１〜６
ＢＤ−１の代わりに表１に示すドーパントを用いて、障壁層を形成しなかった他は、ＥＴの膜厚を２５ｎｍに変更し、実施例１と同様にして素子を得た。

評価例１
実施例１〜６、比較例１〜６で得られた素子について以下の評価を行った。結果を表１に示す。
電流値が１ｍＡ／ｃｍ^２となるように素子に電圧を印加し、そのときの電圧値を測定した。またそのときのＥＬ発光スペクトルを分光放射輝度計（ＣＳ−１０００：コミカミノルタ社製）を用いて計測した。得られた分光放射輝度スペクトルから、電流効率Ｌ／Ｊ（ｃｄ／Ａ）、外部量子効率ＥＱＥ（％）、主ピーク波長λ_ｐ（ｎｍ）を算出した。

比較例１〜６では、障壁層を形成しなかったために３重項励起子の閉じ込めがされず、実施例１〜６に比べ効率の低下がみられる。すなわち、実施例１〜６では本発明における障壁層の効果が示されたといえる。

評価例２
実施例３と比較例３で得られた素子について、以下の方法でＴＴＦ比率を測定した結果、実施例３の素子では２５％、比較例３の素子では１２％のＴＴＦ比率が観測された。
パルスジェネレータ（アジレント社製８１１４Ａ）から出力した電圧パルス波形（パルス幅：５００マイクロ秒、周波数：２０Ｈｚ、電圧：０．１〜１００ｍＡ／ｃｍ^２相当の電圧を印加し、ＥＬ発光を光電子増倍管（浜松ホトニクス社製Ｒ９２８）に入力し、パルス電圧波形とＥＬ発光とを同期させてオシロスコープ（テクトロニクス社製２４４０）に取り込んで過渡ＥＬ波形を得た。これを解析してＴＴＦ由来の発光比率（ＴＴＦ比率）を決定した。

本発明の有機ＥＬ素子は、低消費電力化が望まれる大型テレビ向け表示パネルや照明パネル等に用いることができる。

上記に本発明の実施形態及び／又は実施例を幾つか詳細に説明したが、当業者は、本発明の新規な教示及び効果から実質的に離れることなく、これら例示である実施形態及び／又は実施例に多くの変更を加えることが容易である。従って、これらの多くの変更は本発明の範囲に含まれる。
この明細書に記載の文献の内容を全てここに援用する。

Claims (10)

1. 陽極と、発光層と、障壁層と、電子注入層と、陰極とをこの順に備え、
   前記発光層は、ホストと、下記式（１）又は（２）で表わされるスチリルアミン誘導体を含み、
   前記障壁層の３重項エネルギーが、前記ホストの３重項エネルギーより大きい有機エレクトロルミネッセンス素子。
   

   

   （式（１）中、Ａｒ^１〜Ａｒ^４は、それぞれ、置換もしくは無置換のアリール基、又は置換もしくは無置換のヘテロアリール基であり、
   Ａｒ^５〜Ａｒ^７は、それぞれ、置換もしくは無置換のアリーレン基、又は置換もしくは無置換のヘテロアリーレン基であり、
   ｌ、ｍ、及びｎは、それぞれ１〜３の整数であり、ｐは、０〜２の整数であり、
   ｌが２以上の場合、Ａｒ^５がそれぞれ同じでも異なってもよく、
   ｍが２以上の場合、Ａｒ^６がそれぞれ同じでも異なってもよく、
   ｐが１以上で、ｎが２以上の場合、Ａｒ^７がそれぞれ同じでも異なってもよく、
   ｐが２以上で、ｎが１の場合、Ａｒ^７がそれぞれ同じでも異なってもよく、
   Ａｒ^１〜Ａｒ^７の置換基は、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基、置換もしくは無置換のシリル基、又はシアノ基である。
   但し、Ｐ＝０でありかつ（Ａｒ^５）_ｌがビフェニレン基の場合、（Ａｒ^６）_ｍは、炭素数が７以上のアリーレン基であり、Ｐ＝０でありかつ（Ａｒ^６）_ｍがビフェニレン基の場合、（Ａｒ^５）_ｌ、は、炭素数が７以上のアリーレン基である。）
   

   

   （式（２）中、Ａｒ^８は、置換もしくは無置換のアリーレン基、又は置換もしくは無置換のヘテロアリーレン基であり、
   Ａ^１、Ａ^２は、それぞれ、アルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のヘテロアリール基、又は下記式（３）で表わされる基であり、
   

   

   （式（３）中、Ａｒ^９は、置換もしくは無置換のアリーレン基、又は置換もしくは無置換のヘテロアリーレン基であり、Ｂ^２は、置換もしくは無置換のアリール基、又は置換もしくは無置換のヘテロアリール基であり、Ａ^１及びＡ^２が共に式（３）の基である場合、Ａｒ^９及びＢ^２は、それぞれ同じでも異なってもよい。）
   Ｂ^１は、置換もしくは無置換のアリール基、又は置換もしくは無置換のヘテロアリール基であり、
   Ａｒ^８〜Ａｒ^９、Ａ^１、Ａ^２、Ｂ^１、Ｂ^２の置換基は、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基、置換もしくは無置換のシリル基、又はシアノ基である。）
2. 前記式（１）又は（２）において、Ａｒ^１〜Ａｒ^４、Ａ^１、Ａ^２、Ｂ^１及びＢ^２が、シアノ基、フッ素原子及び置換もしくは無置換のシリル基から選択される置換基を少なくとも１つ以上有する請求項１記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
3. 前記式（１）において、ｐが０、ｌが１、ｍが１である請求項１又は２記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
4. 前記式（１）において、ｐが１、ｌが１、ｍが１、ｎが１である請求項１又は２記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
5. 前記式（１）において、ｐが０、ｌが１、ｍが２である請求項１又は２記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
6. 前記式（１）において、ｐが０、ｌが２、ｍが２である請求項１又は２記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
7. 前記式（１）において、ｐが１、ｌが２、ｍが２、ｎが２である請求項１又は２記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
8. 前記式（１）において、Ａｒ^５〜Ａｒ^７の少なくとも１つが、置換もしくは無置換のフルオレニル基、置換もしくは無置換のナフチル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基である請求項１記載の有機エレクトロミネッセンス素子。
9. 前記式（２）において、Ａｒ^８、Ａｒ^９の少なくとも１つが、置換もしくは無置換のフルオレニル基、置換もしくは無置換のナフチル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基である請求項１記載の有機エレクトロミネッセンス素子。
10. 前記式（１）において、２つの窒素の間の構造が下記の式のいずれかである請求項１〜８のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    

    

    （各式中、両端の波線は窒素原子へと続く）

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