WO2021106366A1 - 有機エレクトロルミネッセンス素子及び発光性膜 - Google Patents

有機エレクトロルミネッセンス素子及び発光性膜 Download PDF

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WO2021106366A1
WO2021106366A1 PCT/JP2020/037460 JP2020037460W WO2021106366A1 WO 2021106366 A1 WO2021106366 A1 WO 2021106366A1 JP 2020037460 W JP2020037460 W JP 2020037460W WO 2021106366 A1 WO2021106366 A1 WO 2021106366A1
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WO
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group
layer
organic
light emitting
carbon radical
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PCT/JP2020/037460
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English (en)
French (fr)
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顕一 田畑
康生 宮田
山口　茂弘
伊藤　正人
Original Assignee
コニカミノルタ株式会社
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Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers

Definitions

  • the present invention relates to an organic electroluminescence device and a luminescent film, and particularly to a highly efficient and practically useful organic electroluminescence device and a luminescent film having excellent luminous efficiency even in a high density region.
  • the organic EL element As a light emitting type electronic display device, there is an organic electroluminescence (hereinafter, also referred to as “EL”) element.
  • the organic EL element has a structure in which a light emitting layer containing a light emitting compound (hereinafter, also referred to as “light emitting material”) is sandwiched between a cathode and an anode, and electrons and holes are injected into the light emitting layer to recombine the light emitting layer. It is an element that emits excitons by generating excitons and uses the emission of light when the excitons are deactivated. It can emit light at a low voltage of several volts to several tens of volts, and further.
  • organic EL devices Since it is a self-luminous type, it has a wide viewing angle and high visibility, and because it is a thin film type completely solid element, it is attracting attention from the viewpoints of space saving and portability. As the development of organic EL devices in the future, organic EL devices capable of luminous efficiency, brightness, and long wavelengths of light in the near infrared region are desired.
  • EQE internal emission quantum efficiency
  • IQE Emission Quantum Yield ( ⁇ PL ) ⁇ Exciton Generation Efficiency ( ⁇ r ) ⁇ Recombination Probability ( ⁇ ) ⁇ ⁇ ⁇ (Equation 1)
  • EQE IQE ⁇ Light extraction efficiency ( ⁇ ) ⁇ ⁇ ⁇ (Equation 2)
  • the recombination probability ( ⁇ ) is defined as 1.
  • TTA triplet-triplet annihilation
  • Possible fluorescent materials include.
  • thermally activated delayed fluorescence hereinafter, also simply referred to as “TADF”
  • TADF thermally activated delayed fluorescence
  • Non-Patent Document 1 organic EL devices that use an organic radical material as a light emitting material.
  • the organic radical material is theoretically capable of exhibiting high exciton generation efficiency like a phosphorescent material and a thermally activated delayed fluorescent material, and has an advantage that it does not require a rare metal or a complicated molecular design. It is attracting attention because it is capable of emitting near-infrared light.
  • radical species are extremely reactive and unstable, and in the prior art, the material has been stabilized by making the radical center bulky.
  • Non-Patent Document 1 a phenomenon called roll-off occurs in which the luminous efficiency is reduced in the high current density region while the luminous efficiency is high in the low current density region. ..
  • the main cause of roll-off is collision between excitons, and roll-off makes it difficult for the device to emit high-intensity light, which poses a big problem for practical use.
  • the cause of roll-off is that it is necessary to increase the recombination probability of luminescence by increasing the doping amount of the radical material in order to compensate for the decrease in carrier injection due to the bulky substituent of the radical material in the prior art. ..
  • the present inventors have so far created atmospherically stable organic radical materials that do not require bulky substituents by a method of stabilizing carbon radicals by an empty orbit of a boron atom.
  • the stabilization method it was confirmed by analyzing the electron paramagnetic resonance spectrum that the unpaired electron spin density could be delocalized by introducing a tricoordinated boron atom and immobilizing the entire ⁇ skeleton in a plane. There is.
  • Non-Patent Document 2 focusing on the ambipolarity of this radical material, application to organic transistors has been studied.
  • organic radical materials including the present radical material, which do not have bulky substituents, to light emitting devices such as organic EL devices has not been studied.
  • the present invention has been made in view of the above problems and situations, and the problem to be solved thereof is highly efficient and practically useful organic electroluminescence with excellent luminous efficiency and improved carrier injectability even in a high current density region.
  • the purpose is to provide an element and a luminous film.
  • the present inventor has a high current density by containing a carbon radical compound stabilized by a boron atom that does not require a bulky substituent in the process of examining the cause of the above problem. Since roll-off does not occur in the region and the carbon radical compound does not require a bulky substituent, the degree of freedom in molecular design can be obtained, and compared to known organic radical materials, near infrared rays can be obtained. It is possible to provide an organic electroluminescence element and a luminescent film having excellent controllability of optical properties such as emission wavelength and quantum efficiency for emission and the like, and excellent carrier transportability of charges required for recombination of emission. It was found and led to the present invention. That is, the above-mentioned problem according to the present invention is solved by the following means.
  • 1. Contains carbon radical compounds containing boron atoms, In the carbon radical compound, an organic electroluminescence element contained in an atomic group constituting a ⁇ -conjugated system in which unpaired electrons of carbon radicals are delocalized to the boron atom.
  • an organic electroluminescence device and a luminescent film which are excellent in luminous efficiency even in a high density region, have improved carrier injectability, and are highly efficient and practically useful.
  • the carbon radical compound stabilized by a boron atom which is a stable radical material that does not require a bulky substituent, is said to have the carbon from a viewpoint different from the electric field effect mobility required for transistor applications. Focusing on the luminescence of radical compounds, we examined new application to organic electroluminescence devices and luminescent films. As a result, an organic electroluminescence element that does not cause roll-off in a high current density region can be found, and the carbon radical compound stabilized by the boron atom, which is a radical material without a bulky substituent, causes roll-off. I got a new finding and effect that there is no such thing.
  • the mechanism of expression or mechanism of action of the effect of the present invention is inferred as follows. ⁇ Stability of carbon radical compounds containing boron atoms> The present inventors recall that the unpaired electron spin density is delocalized by introducing a tricoordinated boron atom and immobilizing the entire ⁇ skeleton in order to stabilize the radical species.
  • the radical compounds actually synthesized based on this design guideline showed stability that can be handled in air even though they do not have bulky substituents.
  • Analysis of the electron paramagnetic resonance spectrum confirmed the delocalization of the unpaired electron spin density on boron, and it was clarified that this contributed to the stability of radicals. Furthermore, from single crystal X-ray structure analysis and measurement of magnetic susceptibility in the solid state, it has been found that this radical exists as a monomeric radical species even in the solid state.
  • the organic electroluminescence device of the present invention contains a carbon radical compound containing a boron atom, and in the carbon radical compound, an atomic group constituting a ⁇ -conjugated system in which unpaired electrons of the carbon radical are delocalized to the boron atom. Included in. Further, the luminescent film of the present invention also contains a carbon radical compound containing a boron atom, and in the carbon radical compound, an atom constituting a ⁇ -conjugated system in which the unpaired electron of the carbon radical is delocalized to the boron atom. Included in the group. This feature is a technical feature common to or corresponding to each of the following embodiments.
  • the carbon radical compound has a structure represented by the general formula (1).
  • the carbon radical compound has a structure represented by the general formula (2), and further, the carbon radical compound has a structure represented by the general formula (3). It is preferable to have a structure represented by the general formula (4).
  • the organic EL device of the present invention preferably has a light emitting layer containing the carbon radical compound.
  • Luminescent film As a principle of radical light emission, excitons excited to the doublet excited state (D 1 ) at the time of photoexcitation are detected as light emission when the excitons are relaxed to the doublet ground state (D 0). Specific electronic transitions include semi-occupied orbital SUMO (Singly Un-occupied Molecular Orbital) to HOMO (Highest Occupied Molecular Orbital) or LUMO (Lowest Unoccupied Molecular Orbital) or LUMO (Lowest Unoccupied Molecular Orbital). ing.
  • the luminescent film of the present invention contains a carbon radical compound containing a boron atom. In addition to the carbon radical compound, it is preferable to contain a host compound.
  • the contents of the carbon radical compound and the host compound can be arbitrarily determined based on the conditions required for the product to be applied, and may be contained at a uniform concentration with respect to the film thickness direction. Further, it may have an arbitrary concentration distribution.
  • the content of the carbon radical compound in the luminescent film of the present invention is in the range of 0.1 to 50% by mass when the mass of the luminescent film is 100% by mass in order to preferably express the luminescence phenomenon. It is preferably in the range of 0.1 to 30% by mass, more preferably.
  • the content of the host compound in the luminescent film of the present invention is preferably in the range of 50 to 99.9% by mass, preferably 70 to 99.9% by mass, assuming that the mass of the luminescent film is 100% by mass. Within the range is more preferable.
  • the carbon radical compound according to the present invention contains a boron atom.
  • the unpaired electron of the carbon radical is contained in the atomic group constituting the ⁇ -conjugated system in which the unpaired electron of the carbon radical is delocalized to the boron atom.
  • the carbon radical compound preferably has a structure represented by the following general formula (1) from the viewpoint of stability.
  • rings K to N represent optionally substituted aryl groups or optionally substituted heteroaryl groups.
  • examples of the optionally substituted aryl group (also referred to as an aromatic hydrocarbon group) represented by rings K to N include a phenyl group, a mesityl group, a trill group, and a xsilyl group.
  • heteroaryl group examples include a pyridyl group, a pyrimidinyl group, a furyl group, a pyrrolyl group, an imidazolyl group, a benzoimidazolyl group, a pyrazolyl group, a pyrazinyl group and a triazolyl group (for example, 1,2,4-triazol-).
  • the carbon radical compound preferably has a structure represented by the following general formula (2) from the viewpoint of stability.
  • rings K to N represent groups similar to the general formula (1).
  • X represents CR 1 R 2 , NR 3 , O or S.
  • R 1 to R 3 represent substituents.
  • X represents CR 1 R 2 , NR 3 , O or S, and particularly preferably CR 1 R 2.
  • substituent represented by R 1 to R 3 include a hydrogen atom, a heavy hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, a hydroxy group, a mercapto group, an alkyl group, a cycloalkyl group and an alkenyl group.
  • the carbon radical compound preferably has a structure represented by the following general formula (3) from the viewpoint of stability.
  • R 1a , R 2a , R 1b , R 2b , R 4 to R 13 , X 1 , X 2 , Y 1 and Y 2 represent substituents.
  • R 1a and R 2a , R 1b and R 2b , X 1 and Y 1 , and X 2 and Y 2 may form a ring.
  • the substituents represented by R 1a , R 2a , R 1b , R 2b , R 4 to R 13 , X 1 , X 2 , Y 1 and Y 2 are hydrogen atom and weight. Hydrogen atom, halogen atom, cyano group, nitro group, hydroxy group, mercapto group, alkyl group, cycloalkyl group, alkenyl group, alkynyl group, aryl group, heteroaryl group, heterocyclic group, alkoxy group, cycloalkoxy group, aryl Oxy group, alkylthio group, cycloalkylthio group, arylthio group, alkoxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, sulfamoyl group, acyl group, acyloxy group, amide group, carbamoyl group, ureido group, sulfinyl group, alkylsulfonyl group,
  • the carbon radical compound preferably has a structure represented by the following general formula (4) from the viewpoint of stability.
  • R 1a , R 2a , R 1b , R 2b , R 1c , R 2c , R 1d , R 2d and R 4 to R 13 represent substituents.
  • R 1a , R 2a , R 1b , R 2b , R 1c , R 2c , R 1d , R 2d and R 4 to R 13 include a hydrogen atom and a weight.
  • the carbon radical compound according to the present invention can be synthesized by using the method described in Non-Patent Document 2 described above.
  • carbon radical compound examples include the following compounds, but the present invention is not limited thereto.
  • the luminescent film of the present invention preferably contains a host compound in addition to the carbon radical compound.
  • the host compound according to the present invention is a compound mainly responsible for injection and transport of electric charges in the light emitting layer when the light emitting film is used for the light emitting layer of the organic EL element, and is itself in the organic EL element. It is preferable that the luminescence of the compound is a compound that is substantially not observed.
  • the host compound is preferably a compound having a phosphorescent quantum yield of less than 0.1 at room temperature (25 ° C.), and more preferably a compound having a phosphorescent quantum yield of less than 0.01. Further, the excited state energy of the host compound is preferably higher than the excited state energy of the radical luminescent compound contained in the same layer.
  • a known host compound may be used alone or in combination of two or more. By using a plurality of types of host compounds, it is possible to adjust the movement of electric charges, and it is possible to improve the efficiency of the organic EL device performance.
  • the host compound according to the present invention is not particularly limited, and a compound conventionally used in an organic EL device can be used. It may be a low molecular weight compound, a high molecular weight compound having a repeating unit, or a compound having a reactive group such as a vinyl group or an epoxy group.
  • Tg glass transition temperature
  • the glass transition point (Tg) is a value obtained by a method based on JIS-K-7121 using DSC (Differential Scanning Calorimetry).
  • Specific examples of known host compounds used in the organic EL device of the present invention include, but are not limited to, the compounds described in the following documents. JP 2001-257076, 2002-308855, 2001-313179, 2002-319491, 2001-357977, 2002-334786, 2002-8860, 2002-334787, 2002-15871, 2002-334788, 2002-43056, 2002-334789, 2002-75645, 2002-338579, 2002.
  • the luminescent film of the present invention may further contain a known substance usually used when applied to each organic EL device described later, in addition to the carbon radical compound and the host compound described above.
  • the organic EL element of the present invention contains a carbon radical compound containing a boron atom, and in the carbon radical compound, in an atomic group constituting a ⁇ -conjugated system in which unpaired electrons of the carbon radical are delocalized to the boron atom.
  • the organic EL device of the present invention has the above-mentioned luminescent film.
  • the luminescent film can be suitably applied to the light emitting layer of an organic EL element having a light emitting layer between the anode and the cathode.
  • the light emitting film can be applied not only to the light emitting layer but also to an adjacent layer (for example, an electron transport layer, a hole transport layer, etc.) adjacent to the light emitting layer.
  • Typical element configurations of the organic EL device of the present invention include, but are not limited to, the following configurations. (1) anode / light emitting layer / cathode (2) anode / light emitting layer / electron transport layer / cathode (3) anode / hole transport layer / light emitting layer / cathode (4) anode / hole transport layer / light emitting layer / electron Transport layer / cathode (5) anode / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode (6) anode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / cathode ( 7) Electron 101 / hole injection layer 102 / hole transport layer 103 / (electron blocking layer /) light emitting layer 104 / (hole blocking layer 105 /) electron transport layer 106 / electron injection layer 107 / cathode
  • the light emitting layer according to the present invention is composed of a single layer or a plurality of layers, and when there are a plurality of light emitting layers, a non-light emitting intermediate layer may be provided between the light emitting layers.
  • a hole blocking layer also referred to as a hole barrier layer
  • an electron injection layer also referred to as a cathode buffer layer
  • An electron blocking layer also referred to as an electron barrier layer
  • a hole injection layer also referred to as an anode buffer layer
  • the electron transport layer according to the present invention is a layer having a function of transporting electrons, and in a broad sense, an electron injection layer and a hole blocking layer are also included in the electron transport layer. Further, it may be composed of a plurality of layers.
  • the hole transport layer according to the present invention is a layer having a function of transporting holes, and in a broad sense, a hole injection layer and an electron blocking layer are also included in the hole transport layer. Further, it may be composed of a plurality of layers. In the above-mentioned typical device configuration, the layer excluding the anode and the cathode is also referred to as an "organic layer".
  • the organic EL element of the present invention may be an element having a so-called tandem structure in which a plurality of light emitting units including at least one light emitting layer are laminated.
  • tandem structure As a typical element configuration of the tandem structure, for example, the following configuration can be mentioned.
  • the first light emitting unit , The second light emitting unit and the third light emitting unit may all be the same or different. Further, the two light emitting units may be the same, and the remaining one may be different. Further, the third light emitting unit may not be provided, while a light emitting unit or an intermediate layer may be further provided between the third light emitting unit and the electrode.
  • the plurality of light emitting units may be directly laminated or may be laminated via an intermediate layer, and the intermediate layer is generally an intermediate electrode, an intermediate conductive layer, a charge generation layer, an electron extraction layer, a connection layer, or an intermediate layer.
  • a known material structure can be used as long as it is also called an insulating layer and has a function of supplying electrons to the adjacent layer on the anode side and holes to the adjacent layer on the cathode side.
  • Examples of the material used for the intermediate layer include ITO (inorganic tin oxide), IZO ( inorganic zinc oxide), ZnO 2 , TiN, ZrN, HfN, TiOx, VOx, CuI, InN, GaN, and CuAlO 2.
  • Preferred configurations in the light emitting unit include, for example, configurations in which the anode and the cathode are removed from the configurations (1) to (7) mentioned in the above-mentioned typical element configurations, but the present invention is limited thereto. Not done.
  • tandem organic EL element examples include, for example, US Pat. No. 6,337,492, US Pat. No. 7,420,203, US Pat. No. 7,473,923, US Pat. No. 6,872,472, and US Pat. No. 6,107,734.
  • Japanese Patent No. 6337492 International Publication No. 2005/09087, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-228712, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-24791, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-49393, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-49394 , Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-49396, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-96679, Japanese Patent Application Laid-Open No.
  • the light emitting layer according to the present invention provides a place where electrons and holes injected from an electrode or an adjacent layer (hereinafter, also referred to as “adjacent layer”) are recombined and emit light via excitons. It is a layer, and the portion that emits light may be in the layer of the light emitting layer or at the interface between the light emitting layer and the adjacent layer.
  • the light emitting layer according to the present invention may have the above-mentioned "light emitting film" of the present invention.
  • the light emitting layer according to the present invention may be the "light emitting film" of the present invention, but is not particularly limited, and includes, for example, a film made of another light emitting layer or another compound. You may.
  • the configuration is not particularly limited as long as the light emitting layer satisfies the requirements for the light emitting film specified in the present invention.
  • the total film thickness of the light emitting layer is not particularly limited, but the homogeneity of the formed film, prevention of applying an unnecessary high voltage at the time of light emission, and improvement of the stability of the light emitting color with respect to the driving current are improved. From the viewpoint, it is preferably adjusted to the range of 2 nm to 5 ⁇ m, more preferably to the range of 2 to 500 nm, and further preferably to the range of 5 to 200 nm.
  • each light emitting layer is preferably adjusted to the range of 2 nm to 1 ⁇ m, more preferably adjusted to the range of 2 to 200 nm, and further preferably adjusted to the range of 3 to 150 nm. To.
  • the light emitting film of the present invention When the light emitting film of the present invention is applied as the light emitting layer according to the present invention, it is composed of the above-mentioned "carbon radical compound” and "host compound". Further, the light emitting layer made of the light emitting film of the present invention may contain a material of a layer adjacent to the light emitting film.
  • the material of the adjacent layer is not particularly limited as long as it is the material of the layer adjacent to the light emitting film (light emitting layer), and examples thereof include compounds contained in the hole transport layer.
  • the luminescent film of the present invention can stably provide an organic EL device that is not easily affected by the external environment.
  • Light emitting dopant hereinafter, also referred to as” other light emitting dopant
  • Radical luminescent compounds hereinafter, also referred to as “other radical luminescent compounds”
  • Phosphorescent compounds hereinafter, also referred to as “other phosphorescent compounds”
  • (1. .3) Even if it contains "fluorescent compounds (hereinafter, also referred to as” other fluorescent compounds ")" and "(2) host compounds (hereinafter, also referred to as” other host compounds ”)". Good.
  • luminescent dopants examples include other phosphorescent compounds (also referred to as other radical emitting dopants and other radical materials) and other phosphorescent compounds (other phosphorescence). Photolactones (also referred to as other phosphorescent compounds) and other fluorescent compounds (also referred to as other fluorescent dopants and other fluorescent compounds) may be used in combination. Further, the radical luminescent compound and other radical luminescent compounds according to the present invention may be used in combination of a plurality of types, or may be used in combination of dopants having different structures. Thereby, an arbitrary emission color can be obtained.
  • Other host compounds are compounds mainly responsible for charge injection and transport in the light emitting layer, and their own light emission is not substantially observed in the organic EL device.
  • a compound having a phosphorescent quantum yield of less than 0.1 at room temperature (25 ° C.) is preferable, and a compound having a phosphorescent quantum yield of less than 0.01 is more preferable.
  • the excited state energy of the other host compounds is preferably higher than the excited state energy of the light emitting dopant contained in the same layer.
  • Other host compounds may be used alone or in combination of two or more. By using a plurality of other host compounds, it is possible to adjust the charge transfer, and it is possible to improve the efficiency of the organic EL device.
  • the other host compounds are not particularly limited, and compounds conventionally used in organic EL devices can be used. It may be a low molecular weight compound, a high molecular weight compound having a repeating unit, or a compound having a reactive group such as a vinyl group or an epoxy group.
  • Tg glass transition temperature
  • the glass transition point (Tg) is a value obtained by a method based on JIS-K-7121 using DSC (Differential Scanning Calorimetry).
  • host compounds used in the organic EL device according to the present invention include, but are not limited to, the known compounds described in the documents exemplified by the above-mentioned host compounds according to the present invention.
  • other host compounds according to the present invention may be used in an adjacent layer adjacent to the light emitting layer.
  • the electron transport layer may be made of a material having a function of transporting electrons and may have a function of transmitting electrons injected from the cathode to the light emitting layer.
  • the total thickness of the electron transport layer according to the present invention is not particularly limited, but is usually in the range of 2 nm to 5 ⁇ m, more preferably in the range of 2 to 500 nm, and further preferably in the range of 5 to 200 nm.
  • the organic EL element when the light generated in the light emitting layer is taken out from the electrode, the light taken out directly from the light emitting layer and the light taken out after being reflected by the electrode located at the opposite electrode to the electrode that takes out the light interfere with each other.
  • the electron mobility of the electron transport layer is preferably 10 -5 cm 2 / Vs or more. ..
  • the material used for the electron transport layer may have any of electron injection property, transport property, and hole barrier property, and is available from among conventionally known compounds. Any one can be selected and used.
  • nitrogen-containing aromatic heterocyclic derivatives carbazole derivatives, azacarbazole derivatives (one or more of the carbon atoms constituting the carbazole ring substituted with nitrogen atoms)
  • pyridine derivatives pyrimidine derivatives
  • pyrazine derivatives pyridazine derivatives.
  • Triazine derivative Triazine derivative, quinoline derivative, quinoxalin derivative, phenanthroline derivative, azatriphenylene derivative, oxazole derivative, thiazole derivative, oxadiazole derivative, thiadiazol derivative, triazole derivative, benzimidazole derivative, benzoxazole derivative, benzthiazole derivative, etc.), dibenzofuran derivative , Dibenzothiophene derivative, silol derivative, aromatic hydrocarbon ring derivative (naphthalene derivative, anthracene derivative, triphenylene, etc.) and the like.
  • metal complexes having a quinolinol skeleton or a dibenzoquinolinol skeleton as ligands for example, tris (8-quinolinol) aluminum (Alq 3 ), tris (5,7-dichloro-8-quinolinol) aluminum, tris (5,7) -Dibromo-8-quinolinol) aluminum, tris (2-methyl-8-quinolinol) aluminum, tris (5-methyl-8-quinolinol) aluminum, bis (8-quinolinol) zinc (Znq), etc., and metal complexes thereof.
  • a metal complex in which the central metal of the above is replaced with In, Mg, Cu, Ca, Sn, Ga or Pb can also be used as an electron transport material.
  • metal-free or metal phthalocyanine or those whose terminals are substituted with an alkyl group, a sulfonic acid group, or the like can also be preferably used as an electron transport material.
  • the distyrylpyrazine derivative exemplified as the material of the light emitting layer can also be used as an electron transport material, and an inorganic semiconductor such as n-type-Si or n-type-SiC is used like the hole injection layer and the hole transport layer. Can also be used as an electron transport material.
  • the electron transport layer may be doped with a doping material as a guest material to form a highly n-type (electron-rich) electron transport layer.
  • the doping material include n-type dopants such as metal compounds and metal compounds such as metal halides.
  • Specific examples of the electron transport layer having such a structure include, for example, JP-A-4-2970776, JP-A-10-270172, JP-A-2000-196140, JP-A-2001-102175, J. Mol. Apple. Phys. , 95, 5773 (2004) and the like.
  • More preferable electron transporting materials in the present invention include pyridine derivatives, pyrimidine derivatives, pyrazine derivatives, triazine derivatives, dibenzofuran derivatives, dibenzothiophene derivatives, carbazole derivatives, azacarbazole derivatives, and benzimidazole derivatives.
  • the electron transporting material may be used alone or in combination of two or more.
  • the hole blocking layer is a layer having a function of an electron transporting layer in a broad sense, and is preferably made of a material having a function of transporting electrons and a small ability to transport holes, and a hole while transporting electrons. It is possible to improve the recombination probability of electrons and holes by blocking the above.
  • the structure of the electron transport layer described above can be used as the hole blocking layer according to the present invention, if necessary.
  • the hole blocking layer provided in the organic EL device of the present invention is preferably provided adjacent to the cathode side of the light emitting layer.
  • the thickness of the hole blocking layer according to the present invention is preferably in the range of 3 to 100 nm, and more preferably in the range of 5 to 30 nm.
  • the material used for the hole blocking layer As the material used for the hole blocking layer, the material used for the above-mentioned electron transport layer is preferably used, and the above-mentioned host compound according to the present invention and other materials used as the host compound are also used for the hole blocking layer. It is preferably used.
  • the electron injection layer (also referred to as “cathode buffer layer”) according to the present invention is a layer provided between the cathode and the light emitting layer in order to reduce the driving voltage and improve the emission brightness. It is described in detail in Volume 2, Chapter 2, "Electrode Materials” (pages 123-166) of "The Forefront of Industrialization (published by NTS Co., Ltd. on November 30, 1998)".
  • the electron injection layer may be provided as needed and may be present between the cathode and the light emitting layer or between the cathode and the electron transport layer as described above.
  • the electron injection layer is preferably a very thin film, and the thickness thereof is preferably in the range of 0.1 to 5 nm, although it depends on the material. Further, it may be a non-uniform film in which the constituent material is intermittently present.
  • the details of the electron-injected layer are also described in JP-A-6-325871, JP-A-9-17574, JP-A-10-74586, and the like, and specific examples of materials preferably used for the electron-injected layer include , Metals such as strontium and aluminum, alkali metal compounds such as lithium fluoride, sodium fluoride and potassium fluoride, alkaline earth metal compounds such as magnesium fluoride and calcium fluoride, oxidation Examples thereof include metal oxides typified by aluminum, metal complexes typified by lithium 8-hydroxyquinolate (Liq) and the like. It is also possible to use the above-mentioned electron transport material. Further, the material used for the electron injection layer may be used alone or in combination of two or more.
  • the hole transport layer may be made of a material having a function of transporting holes and may have a function of transmitting holes injected from the anode to the light emitting layer.
  • the total thickness of the hole transport layer according to the present invention is not particularly limited, but is usually in the range of 5 nm to 5 ⁇ m, more preferably 2 to 500 nm, and further preferably 5 nm to 200 nm.
  • the material used for the hole transport layer may have any of hole injection property, transport property, and electron barrier property, and is among conventionally known compounds. Any one can be selected and used from. For example, porphyrin derivatives, phthalocyanine derivatives, oxazole derivatives, oxadiazole derivatives, triazole derivatives, imidazole derivatives, pyrazoline derivatives, pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, hydrazone derivatives, stillben derivatives, polyarylalkane derivatives, triarylamine derivatives, carbazole derivatives.
  • Indolocarbazole derivatives isoindole derivatives, acene derivatives such as anthracene and naphthalene, fluorene derivatives, fluorenone derivatives, and polymer materials or oligomers in which polyvinylcarbazole and aromatic amines are introduced into the main chain or side chains, polysilane, conductivity.
  • examples thereof include sex polymers or oligomers (eg, PEDOT: PSS, aniline-based copolymers, polyaniline, polythiophene, etc.).
  • triarylamine derivative examples include a benzidine type represented by ⁇ -NPD, a starburst type represented by MTDATA, and a compound having fluorene or anthracene in the triarylamine connecting core portion.
  • Hexaazatriphenylene derivatives as described in JP-A-2003-591432 and JP-A-2006-135145 can also be used as the hole transport material in the same manner. Further, a hole transport layer having a high p property doped with impurities can also be used. Examples thereof include JP-A-4-297076, JP-A-2000-196140, and JP-A-2001-102175. Apple. Phys. , 95, 5773 (2004) and the like.
  • the hole transporting material As the hole transporting material, the above-mentioned ones can be used, but a triarylamine derivative, a carbazole derivative, an indolocarbazole derivative, an azatriphenylene derivative, an organic metal complex, and an aromatic amine are introduced into the main chain or the side chain. High molecular weight materials or oligomers are preferably used.
  • Specific examples of the known and preferable hole transporting material used in the organic EL device of the present invention include, but are not limited to, the compounds described in the following documents in addition to the above-mentioned documents.
  • Appl. Phys. Lett. 69,2160 (1996), J. Mol. Lumin. 72-74,985 (1997), Appl. Phys. Lett. 78,673 (2001), Appl. Phys. Lett. 90,183503 (2007), Appl. Phys. Lett. 90,183503 (2007), Appl. Phys. Lett. 51,913 (1987), Synth. Met. 87,171 (1997), Synth. Met. 91,209 (1997), Synth. Met.
  • the hole transporting material may be used alone or in combination of two or more.
  • the electron blocking layer is a layer having a function of a hole transporting layer in a broad sense, and is preferably made of a material having a function of transporting holes and a small ability to transport electrons, and is composed of a material having a small ability to transport electrons while transporting holes. It is possible to improve the recombination probability of electrons and holes by blocking the above. Further, the structure of the hole transport layer described above can be used as an electron blocking layer according to the present invention, if necessary.
  • the electron blocking layer provided in the organic EL element of the present invention is preferably provided adjacent to the anode side of the light emitting layer.
  • the thickness of the electron blocking layer according to the present invention is preferably in the range of 3 to 100 nm, and more preferably in the range of 5 to 30 nm.
  • the material used for the electron blocking layer As the material used for the electron blocking layer, the material used for the hole transporting layer described above is preferably used, and the above-mentioned host compound according to the present invention and other materials used as the host compound are also preferably used for the electron blocking layer. Used.
  • the hole injection layer (also referred to as “anode buffer layer”) according to the present invention is a layer provided between the anode and the light emitting layer in order to reduce the driving voltage and improve the emission brightness, and is an “organic EL element”. And its industrialization forefront (published by NTS Co., Ltd. on November 30, 1998), Volume 2, Chapter 2, "Electrode Materials” (pages 123-166).
  • the hole injection layer may be provided as needed and may be present between the anode and the light emitting layer or between the anode and the hole transport layer as described above.
  • the details of the hole injection layer are also described in JP-A-9-45479, 9-2660062, 8-288609, etc., and examples of the material used for the hole injection layer include. Examples thereof include materials used for the hole transport layer described above. Among them, phthalocyanine derivatives typified by copper phthalocyanine, hexaazatriphenylene derivatives as described in JP-A-2003-591432 and JP-A-2006-135145, metal oxides typified by vanadium oxide, amorphous carbon.
  • Polyaniline emeraldine
  • polythiophene and other conductive polymers
  • tris (2-phenylpyridine) iridium complexes and the like, orthometallated complexes, triarylamine derivatives and the like are preferable.
  • the material used for the hole injection layer described above may be used alone or in combination of two or more.
  • the organic layer in the present invention described above may further contain other inclusions.
  • the inclusions include halogen elements such as bromine, iodine and chlorine, halogenated compounds, alkali metals and alkaline earth metals such as Pd, Ca and Na, compounds and complexes of transition metals, salts and the like.
  • the content of the content can be arbitrarily determined, but is preferably 1000 ppm or less, more preferably 500 ppm or less, still more preferably 50 ppm or less, based on the total mass% of the contained layer. .. However, it is not within this range depending on the purpose of improving the transportability of electrons and holes, the purpose of favoring the energy transfer of excitons, and the like.
  • a method for producing an organic EL device having a luminescent film of the present invention a known method can be preferably adopted, and in particular, the luminescent film is formed by using a wet process or a dry process. It is preferably an embodiment.
  • a method for forming an organic layer hole injection layer, hole transport layer, electron blocking layer, light emitting layer, hole blocking layer, electron transport layer, electron injection layer, etc.
  • the method for forming the organic layer according to the present invention is not particularly limited, and conventionally known methods such as a vacuum vapor deposition method such as a dry process and a wet process can be used, and compounds and the like used for each layer and the like can be used.
  • the method may be a method of forming an organic layer by laminating properly using a wet process or a dry process according to the material of the above.
  • the organic layer is preferably a layer formed by a wet process. That is, it is preferable to manufacture an organic EL device by a wet process.
  • the film (coating film) here is in a state of being dried after being applied by a wet process.
  • Wet processes include spin coating method, casting method, inkjet method, printing method, die coating method, blade coating method, roll coating method, spray coating method, curtain coating method, LB method (Langmuir-Brojet method), etc. From the viewpoint of easy obtaining a uniform thin film and high productivity, a method having high suitability for the roll-to-roll method such as a die coating method, a roll coating method, an inkjet method, and a spray coating method is preferable.
  • Examples of the dry process include a vapor deposition method (resistive heating, EB method, etc.), a sputtering method, a CVD method, and the like.
  • liquid medium for dissolving or dispersing the organic EL material constituting the organic layer according to the present invention examples include ketones such as methyl ethyl ketone and cyclohexanone, fatty acid esters such as ethyl acetate, and halogenated hydrocarbons such as dichlorobenzene.
  • ketones such as methyl ethyl ketone and cyclohexanone
  • fatty acid esters such as ethyl acetate
  • halogenated hydrocarbons such as dichlorobenzene.
  • Aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, mesitylene and cyclohexylbenzene, aliphatic hydrocarbons such as cyclohexane, decalin and dodecane, and organic solvents such as DMF and DMSO can be used.
  • dispersion can be performed by a dispersion method such as ultrasonic waves, high shear force dispersion, or media dispersion.
  • a different film forming method may be applied to each layer.
  • the vapor deposition conditions vary depending on the type of compound used, but generally the boat heating temperature is 50 to 450 ° C, the degree of vacuum is 10-6 to 10-2 Pa, and the vapor deposition rate is 0.01 to. It is desirable to appropriately select in the range of 50 nm / sec, substrate temperature -50 to 300 ° C., thickness 0.1 nm to 5 ⁇ m, preferably 5 to 200 nm.
  • the formation of the organic layer according to the present invention is preferably carried out consistently from the hole injection layer to the cathode by one vacuuming, but it may be taken out in the middle and a different film forming method may be applied. In that case, it is preferable to carry out the work in a dry inert gas atmosphere.
  • anode in the organic EL element a metal having a large work function (4 eV or more, preferably 4.5 V or more), an alloy, an electrically conductive compound, or a mixture thereof as an electrode material is preferably used.
  • an electrode material include metals such as Au and conductive transparent materials such as CuI, indium tin oxide (ITO), SnO 2, and ZnO.
  • a material such as IDIXO (In 2 O 3- ZnO) which is amorphous and can produce a transparent conductive film may be used.
  • a thin film may be formed by forming a thin film of these electrode materials by a method such as vapor deposition or sputtering, and a pattern having a desired shape may be formed by a photolithography method, or when pattern accuracy is not required so much (about 100 ⁇ m or more).
  • the pattern may be formed through a mask having a desired shape during vapor deposition or sputtering of the electrode material.
  • a coatable substance such as an organic conductive compound
  • a wet film forming method such as a printing method or a coating method can also be used.
  • the thickness of the anode depends on the material, but is usually selected in the range of 10 nm to 1 ⁇ m, preferably 10 to 200 nm.
  • a metal having a small work function (4 eV or less) (referred to as an electron-injectable metal), an alloy, an electrically conductive compound, or a mixture thereof as an electrode material is used.
  • electrode materials include sodium, sodium-potassium alloy, magnesium, lithium, magnesium / copper mixture, magnesium / silver mixture, magnesium / aluminum mixture, magnesium / indium mixture, aluminum / aluminum oxide (Al2O3) mixture. , Indium, lithium / aluminum mixture, aluminum, rare earth metals and the like.
  • a mixture of an electron injectable metal and a second metal which is a stable metal having a larger work function value than this for example, a magnesium / silver mixture.
  • a magnesium / silver mixture Magnesium / aluminum mixture, magnesium / indium mixture, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) mixture, lithium / aluminum mixture, aluminum and the like are suitable.
  • the cathode can be produced by forming a thin film of these electrode substances by a method such as vapor deposition or sputtering.
  • the sheet resistance as a cathode is several hundred ⁇ / sq. The following is preferable, and the thickness is usually selected in the range of 10 nm to 5 ⁇ m, preferably 50 to 200 nm.
  • a transparent or translucent cathode can be produced by producing the metal having a thickness of 1 to 20 nm on the cathode and then producing the conductive transparent material mentioned in the description of the anode on the cathode.
  • the type of support substrate (hereinafter, also referred to as a substrate, substrate, substrate, support, etc.) that can be used for the organic EL element of the present invention is not particularly limited, and is transparent. It may be opaque. When light is taken out from the support substrate side, the support substrate is preferably transparent. Examples of the transparent support substrate preferably used include glass, quartz, and a transparent resin film. A particularly preferable support substrate is a resin film capable of imparting flexibility to the organic EL element.
  • polyesters such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene, polypropylene, cellophane, cellulose diacetate, cellulose triacetate (TAC), cellulose acetate butyrate, and cellulose acetate propionate.
  • CAP cellulose acetate phthalate
  • cellulose esters such as cellulose nitrate or derivatives thereof
  • polyvinylidene chloride polyvinyl alcohol, polyethylene vinyl alcohol, syndiotactic polystyrene, polycarbonate, norbornene resin, polymethylpentene, polyether ketone, polyimide , Polyether sulfone (PES), polyphenylene sulfide, polysulfones, polyetherimide, polyetherketoneimide, polyamide, fluororesin, nylon, polymethylmethacrylate, acrylic, or polyarylates, Arton (trade name: JSR) or Cycloolefin resins such as Apel (trade name: manufactured by Mitsui Kagaku Co., Ltd.) can be mentioned.
  • a film of an inorganic substance, an organic substance, or a hybrid film of both of them may be formed on the surface of the resin film, and the water vapor permeability (25 ⁇ 0.5 ° C.) measured by a method according to JIS K 7129-1992.
  • oxygen relative humidity (90 ⁇ 2)% RH) is preferably a barrier film of 0.01g / (m 2 ⁇ 24h) or less, still more, as measured by the method based on JIS K 7126-1987 the permeability, 10 -3 mL / (m 2 ⁇ 24h ⁇ atm) or less, the water vapor permeability is preferably 10 -5 g / (m 2 ⁇ 24h) or less of the high barrier film.
  • any material that causes deterioration of the element such as moisture and oxygen but has a function of suppressing infiltration may be used, and for example, silicon oxide, silicon dioxide, silicon nitride and the like can be used.
  • the stacking order of the inorganic layer and the organic layer is not particularly limited, but it is preferable to stack the inorganic layer and the organic layer alternately a plurality of times.
  • the method for forming the barrier film is not particularly limited, and for example, vacuum deposition method, sputtering method, reactive sputtering method, molecular beam epitaxy method, cluster ion beam method, ion plating method, plasma polymerization method, atmospheric pressure plasma polymerization method.
  • Plasma CVD method, laser CVD method, thermal CVD method, coating method and the like can be used, but the atmospheric pressure plasma polymerization method as described in JP-A-2004-68143 is particularly preferable.
  • the opaque support substrate examples include a metal plate such as aluminum and stainless steel, a film or opaque resin substrate, and a ceramic substrate.
  • the external emission quantum efficiency of the light emission of the organic EL device of the present invention at room temperature is preferably 1% or more, more preferably 5% or more.
  • the external emission quantum efficiency (%) the number of photons emitted to the outside of the organic EL element / the number of electrons sent to the organic EL element ⁇ 100.
  • a hue improving filter such as a color filter may be used in combination, or a color conversion filter that converts the emission color from the organic EL element into multiple colors using a phosphor may be used in combination.
  • sealing means used for sealing the organic EL element of the present invention include a method of adhering a sealing member, an electrode, and a support substrate with an adhesive.
  • the sealing member may be arranged so as to cover the display area of the organic EL element, and may be intaglio-shaped or flat-plate-shaped. Further, transparency and electrical insulation are not particularly limited.
  • glass plates examples include glass plates, polymer plates / films, metal plates / films, and the like.
  • the glass plate include soda lime glass, barium / strontium-containing glass, lead glass, aluminosilicate glass, borosilicate glass, barium borosilicate glass, and quartz.
  • the polymer plate examples include polycarbonate, acrylic, polyethylene terephthalate, polyether sulfide, polysulfone and the like.
  • metal plate include those made of one or more metals or alloys selected from the group consisting of stainless steel, iron, copper, aluminum, magnesium, nickel, zinc, chromium, titanium, molybdenum, silicon, germanium and tantalum.
  • a polymer film or a metal film can be preferably used because the organic EL element can be thinned.
  • the polymer film JIS K 7126-1987 oxygen permeability measured by the method conforming to the 1 ⁇ 10 -3 mL / (m 2 ⁇ 24h ⁇ atm) or less, by a method according to JIS K 7129-1992 the measured water vapor transmission rate (25 ⁇ 0.5 ° C., relative humidity (90 ⁇ 2)%) is preferably that of 1 ⁇ 10 -3 g / (m 2 ⁇ 24h) or less.
  • Sandblasting, chemical etching, etc. are used to process the sealing member into a concave shape.
  • the adhesive include a photocurable and thermosetting adhesive having a reactive vinyl group of an acrylic acid-based oligomer, a moisture-curable adhesive such as 2-cyanoacrylic acid ester, and the like. be able to.
  • heat and chemical curing type such as epoxy type can be mentioned.
  • hot melt type polyamide, polyester and polyolefin can be mentioned.
  • a cation-curable type ultraviolet-curable epoxy resin adhesive can be mentioned.
  • the organic EL element may be deteriorated by heat treatment, it is preferable that the organic EL element can be adhesively cured from room temperature to 80 ° C. Further, the desiccant may be dispersed in the adhesive. A commercially available dispenser may be used to apply the adhesive to the sealing portion, or printing may be performed as in screen printing.
  • the electrode and the organic layer are coated on the outside of the electrode on the side facing the support substrate with the organic layer sandwiched therein, and a layer of an inorganic substance or an organic substance is formed in contact with the support substrate to form a sealing film.
  • the material for forming the film may be any material having a function of suppressing infiltration of a material that causes deterioration of the element such as moisture and oxygen, and for example, silicon oxide, silicon dioxide, silicon nitride or the like may be used. it can.
  • the method for forming these films is not particularly limited, and for example, vacuum deposition method, sputtering method, reactive sputtering method, molecular beam epitaxy method, cluster ion beam method, ion plating method, plasma polymerization method, atmospheric pressure plasma weight. Legal, plasma CVD method, laser CVD method, thermal CVD method, coating method and the like can be used.
  • an inert gas such as nitrogen or argon or an inert liquid such as fluorinated hydrocarbon or silicon oil may be injected into the gap between the sealing member and the display region of the organic EL element.
  • an inert gas such as nitrogen or argon or an inert liquid such as fluorinated hydrocarbon or silicon oil
  • an inert liquid such as fluorinated hydrocarbon or silicon oil
  • a hygroscopic compound can be enclosed inside.
  • hygroscopic compound examples include metal oxides (for example, sodium oxide, potassium oxide, calcium oxide, barium oxide, magnesium oxide, aluminum oxide, etc.) and sulfates (for example, sodium sulfate, calcium sulfate, magnesium sulfate, cobalt sulfate, etc.).
  • metal oxides for example, sodium oxide, potassium oxide, calcium oxide, barium oxide, magnesium oxide, aluminum oxide, etc.
  • sulfates for example, sodium sulfate, calcium sulfate, magnesium sulfate, cobalt sulfate, etc.
  • metal halides eg calcium chloride, magnesium chloride, cesium fluoride, tantalum fluoride, cerium bromide, magnesium bromide, barium iodide, magnesium iodide, etc.
  • perchlorates eg, perchloric acid Barium, magnesium perchlorate, etc.
  • anhydrous salts are preferably used for sulfates, metal halides and perchlorates.
  • a protective film or protective plate may be provided on the outer side of the sealing film or the sealing film on the side facing the support substrate with the organic layer sandwiched in order to increase the mechanical strength of the element.
  • the mechanical strength thereof is not necessarily high, so it is preferable to provide such a protective film and a protective plate.
  • a glass plate, a polymer plate / film, a metal plate / film, etc. similar to those used for the sealing can be used, but the polymer film is lightweight and thin. Is preferably used.
  • the organic EL element of the present invention emits light inside a layer having a refractive index higher than that of air (within a refractive index of about 1.6 to 2.1), and 15% to 20% of the light generated in the light emitting layer. It is generally said that only a degree of light can be taken out. This is because light incident on the interface (intersection between the transparent substrate and air) at an angle ⁇ equal to or higher than the critical angle causes total internal reflection and cannot be taken out of the element, and the transparent electrode or light emitting layer and the transparent substrate This is because the light is totally reflected between them, the light is waveguideed through the transparent electrode or the light emitting layer, and as a result, the light escapes toward the side surface of the element.
  • a method for improving the efficiency of light extraction for example, a method of forming irregularities on the surface of a transparent substrate to prevent total reflection at the interface between the transparent substrate and the air (for example, US Pat. No. 4,774,435), the substrate A method of improving efficiency by providing light-collecting property (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-314795), a method of forming a reflective surface on a side surface of an element (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-220394), a substrate A method of forming an antireflection film by introducing a flat layer having an intermediate refractive index between the light emitting body and the light emitting body (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No.
  • a method of introducing a flat layer having a refractive index for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-202827, a method of forming a diffraction lattice between layers (including, between the substrate and the outside world) of a substrate, a transparent electrode layer, or a light emitting layer (inclusive). JP-A-11-283751) and the like.
  • these methods can be used in combination with the organic EL element of the present invention, but a method of introducing a flat layer having a lower refractive index than the substrate between the substrate and the light emitter, or the substrate, transparent.
  • a method of forming a diffraction grating between layers (including between the substrate and the outside world) of either the electrode layer or the light emitting layer can be preferably used. In the present invention, by combining these means, it is possible to obtain an element having higher brightness or excellent durability.
  • the lower the refractive index of the medium When a medium having a low refractive index is formed between the transparent electrode and the transparent substrate with a thickness longer than the wavelength of light, the lower the refractive index of the medium, the higher the efficiency of extracting the light emitted from the transparent electrode to the outside. Become.
  • the low refractive index layer include airgel, porous silica, magnesium fluoride, and a fluorine-based polymer. Since the refractive index of the transparent substrate is generally in the range of about 1.5 to 1.7, it is preferable that the low refractive index layer has a refractive index of about 1.5 or less. Further, it is preferably 1.35 or less. Further, it is desirable that the thickness of the low refractive index medium is at least twice the wavelength in the medium. This is because the effect of the low refractive index layer diminishes when the thickness of the low refractive index medium becomes about the wavelength of light and the electromagnetic wave exuded by evanescent enters the substrate.
  • the method of introducing a diffraction grating into an interface that causes total reflection or in any medium is characterized by a high effect of improving light extraction efficiency.
  • This method is generated from the light emitting layer by utilizing the property that the diffraction grating can change the direction of light to a specific direction different from refraction by so-called Bragg diffraction such as first-order diffraction or second-order diffraction.
  • Bragg diffraction such as first-order diffraction or second-order diffraction.
  • the generated light the light that cannot go out due to total reflection between the layers is diffracted by introducing a diffraction grating between either layer or in the medium (inside the transparent substrate or in the transparent electrode). , Trying to get the light out.
  • the diffraction grating to be introduced has a two-dimensional periodic refractive index. This is because the light emitted by the light emitting layer is randomly generated in all directions, so in a general one-dimensional diffraction grating that has a periodic refractive index distribution only in a certain direction, only the light traveling in a specific direction is diffracted. The light extraction efficiency does not increase so much. However, by making the refractive index distribution two-dimensional, the light traveling in all directions is diffracted, and the light extraction efficiency is improved.
  • the position where the diffraction grating is introduced may be in any of the layers or in the medium (inside the transparent substrate or in the transparent electrode), but it is desirable that the diffraction grating is introduced in the vicinity of the organic light emitting layer where light is generated.
  • the period of the diffraction grating is preferably in the range of about 1/2 to 3 times the wavelength of the light in the medium.
  • the arrangement of the diffraction grating it is preferable that the arrangement is repeated two-dimensionally, such as a square lattice shape, a triangular lattice shape, and a honeycomb lattice shape.
  • the organic EL element of the present invention is processed so as to provide a structure on a microlens array, for example, on the light extraction side of a support substrate (substrate), or by combining with a so-called condensing sheet, for example, an element By condensing light in the front direction with respect to the light emitting surface, it is possible to increase the brightness in a specific direction.
  • a quadrangular pyramid having a side of 30 ⁇ m and an apex angle of 90 degrees is arranged two-dimensionally on the light extraction side of the substrate.
  • One side is preferably in the range of 10 to 100 ⁇ m. If it is smaller than this, the effect of diffraction occurs and it is colored, and if it is too large, the thickness becomes thick, which is not preferable.
  • the condensing sheet for example, a sheet that has been put into practical use in an LED backlight of a liquid crystal display device can be used.
  • a sheet for example, a brightness increasing film (BEF) manufactured by Sumitomo 3M Ltd. can be used.
  • the shape of the prism sheet may be, for example, a base material having a ⁇ -shaped stripe having an apex angle of 90 degrees and a pitch of 50 ⁇ m, or a shape having a rounded apex angle and a random change in pitch. Shape or other shape may be used.
  • the light diffusing plate / film may be used in combination with the condensing sheet in order to control the light emission angle from the organic EL element.
  • a diffusion film (light-up) manufactured by Kimoto Co., Ltd. can be used.
  • the organic EL device using the carbon radical compound according to the present invention can emit light with high brightness and high light emission, and can emit light with high efficiency even in the near infrared to infrared region depending on the material type. Therefore, the organic EL element according to the present invention is a light source utilizing the characteristics of a flat panel display, an in-vehicle display element, a mobile phone or a surface emitter (for example, a light source of a copier or a pulse oximeter utilizing biopermeability). It is considered to be applied to (light source for detecting brain waves), display boards, etc., and its technical value is great. Further, since the method for manufacturing an organic EL device according to the present invention can form each constituent layer by using a coating method, it can also be applied to a plastic substrate, and an organic EL device having high luminous efficiency can be manufactured at low cost. It is possible.
  • ITO indium tin oxide
  • quartz substrate by a sputtering method and patterned by a photolithography method to form an anode.
  • the pattern was set so that the area of the light emitting region was 2 mm ⁇ 2 mm.
  • the base material on which the hole injection layer was formed was transferred to a nitrogen atmosphere using nitrogen gas (grade G1), and coated by a spin coating method using a coating solution for forming a hole transport layer having the following composition. , It was dried at 130 ° C. for 30 minutes to form a hole transport layer having a thickness of 20 nm.
  • the base material on which the hole transport layer was formed was applied by a spin coating method using a coating liquid for forming a light emitting layer having the following composition, and dried at 120 ° C. for 30 minutes to form a light emitting layer having a thickness of 60 nm. did.
  • Coating liquid for forming a light emitting layer Host compound HOST-1 19 parts by mass Carbon radical compound R-10 1 part by mass Normal propyl acetate 2000 parts by mass
  • ET-1 was deposited on the block layer at 0.1 nm / sec as an electron transport layer to form a thin film having a film thickness of 50 nm.
  • potassium fluoride was deposited on the electron transport layer at 0.02 nm / sec as an electron injection layer to form a thin film having a film thickness of 1 nm.
  • aluminum was vapor-deposited to form a cathode with a thickness of 100 nm.
  • a sealing base material was adhered to the laminate formed by the above steps using a commercially available roll laminating apparatus. Adhesion of a flexible aluminum foil (manufactured by Toyo Aluminum K.K. Co., Ltd.) with a thickness of 1.5 ⁇ m as a sealing base material using a two-component reaction type urethane adhesive for dry lamination. An agent layer was provided, and a 12 ⁇ m-thick polyethylene terephthalate (PET) film was laminated. As the sealing adhesive, a thermosetting adhesive was uniformly applied to a thickness of 20 ⁇ m along the adhesive surface (glossy surface) of the aluminum foil of the sealing base material using a dispenser.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the sealing base material is moved to a nitrogen atmosphere having a dew point temperature of -80 ° C or less and an oxygen concentration of 0.8 ppm and dried for 12 hours or more so that the water content of the sealing adhesive becomes 100 ppm or less. It was adjusted.
  • thermosetting adhesive an epoxy-based adhesive in which the following (A) to (C) were mixed was used.
  • DGEBA Bisphenol A Diglycidyl Ether
  • DIY Dicyanodiamide
  • C Epoxy adduct-based curing accelerator
  • the light emitting layer forming coating liquid is applied onto the base material using the same base material and the light emitting layer forming coating liquid as in the production of the organic EL element 1-1. To prepare a light emitting film 1 for evaluation.
  • the organic EL element 1-2 was produced in the same manner except that the carbon radical compound contained in the coating liquid for forming the light emitting layer was changed to R-12.
  • the luminescent film 1-2 for evaluation was prepared in the same manner except that the carbon radical compound contained in the coating liquid for forming the light emitting layer was changed to R-12. ..
  • the absolute quantum yield (PLQY) of the produced luminescent film was measured by using an absolute quantum yield measuring device C9920-02 (manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd.).
  • the luminous efficiency of the produced organic EL device was determined. Specifically, the organic EL element is lit at room temperature (25 ° C.) under a constant current density condition of 2.5 mA / cm 2, and a spectral radiance meter CS-2000 (manufactured by Konica Minolta) is used. The radiance was measured, and the luminous efficiency (external luminous quantum efficiency (EQE)) at the current value was determined. Further, the EQE was obtained in the same manner by changing the current density (0.1 mA / cm 2 , 5 mA / cm 2). The EQE at each current density is shown in Table I below.
  • the absolute quantum efficiency of the evaluation luminescent film 1-1 was 13%. Further, from the EL spectrum (FIG. 1) of the organic EL element 1-1 when driven at 2.5 mA / cm 2 , luminescence of 607 nmn derived from compound R-10 was confirmed. The external emission quantum efficiency was 1.9%. Similarly, when the evaluation luminescent film 1-2 using R-12 was evaluated, the absolute quantum efficiency was 37%, and the EL spectrum when the organic EL element 1-2 was driven at 2.5 mA / cm 2 ( From FIG. 2), luminescence of 617 nmn derived from compound R-12 was confirmed. The external emission quantum efficiency was 7.1%.
  • the carbon radical compound according to the present invention is a fluorescent material or a material capable of exhibiting exciton generation efficiency beyond the utilization of the TTA mechanism. From this, it was found that the carbon radical compound according to the present invention is a material capable of exhibiting exciton generation efficiency higher than that of the fluorescent material.
  • the present invention can be used for highly efficient and practically useful organic electroluminescence devices and luminescent films having excellent luminous efficiency even in a high current density region and improved carrier injectability.

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Abstract

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、ホウ素原子を含む炭素ラジカル化合物を含有し、前記炭素ラジカル化合物において、炭素ラジカルの不対電子が前記ホウ素原子に非局在化するπ共役系を構成する原子団中に含まれている。

Description

有機エレクトロルミネッセンス素子及び発光性膜
　本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子及び発光性膜に関し、特に、高密度領域においても発光効率に優れた、高効率で実用上有用な有機エレクトロルミネッセンス素子及び発光性膜に関する。
　発光型の電子ディスプレイデバイスとして、有機エレクトロルミネッセンス（以下、「ＥＬ」ともいう。）素子がある。
　有機ＥＬ素子は、発光する化合物（以下、「発光材料」ともいう。）を含有する発光層を陰極と陽極で挟んだ構成を有し、発光層に電子及び正孔を注入して、再結合させることにより励起子（エキシトン）を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出を利用して発光する素子であり、数ボルト～数十ボルトと低電圧で発光が可能であり、さらに自己発光型であるために視野角に富み、視認性が高く、薄膜型の完全固体素子であるために省スペース、携帯性等の観点から注目されている。
　今後の有機ＥＬ素子の開発として、さらに発光効率、輝度及び光の近赤外領域への長波長が可能な有機ＥＬ素子が望まれている。
　一般に、素子に注入された電子と正孔の再結合によってデバイス内部で生じる光子（フォトン）の割合を内部発光量子効率（以下、「ＩＱＥ」とも記載。）と言い、薄膜デバイス内部で発生した光をデバイスの外部に取り出す効率を外部発光量子効率（以下、「ＥＱＥ」とも記載。）と言う。ＥＱＥは光取り出し効率（ηp）とＩＱＥの積からなり、下式で表される。
　ＩＱＥ＝発光量子収率（ηPL）×　励起子生成効率（ηr）×再結合確率（γ）・・・（式１）
　ＥＱＥ＝ＩＱＥ　×　光取り出し効率　（η）・・・（式２）
　また、本発明において、前記再結合確率（γ）は１と定義する。
　これまで発光材料の開発としては、励起子生成効率が２５％又は三重項－三重項消滅（以下、単に「ＴＴＡ」ともいう。）機構を用いることで励起子生成効率を６２．５％まで向上可能な蛍光材料が挙げられる。
　さらなる発光効率向上にむけては、重原子効果によって一重項励起状態から三重項励起状態への本来禁制であるスピン反転を可能にした励起子生成効率が１００％のリン光材料や、一重項励起状態と三重項励起状態のエネルギー準位差の狭小化による逆交換交差を活用した熱活性化遅延蛍光（以下、単に「ＴＡＤＦ」ともいう。）材料がある。
　しかしながら、リン光材料は希少金属を用いる点、熱活性遅延蛍光は電子供与基と電子吸引基の組み合わせによる分子設計や光物性制御が難しい点が問題として挙げられる。
　これらの問題に対して、最近報告されているのが、有機ラジカル材料を発光材料として用いる有機ＥＬ素子である（非特許文献１参照。）。
　前記有機ラジカル材料は、リン光材料や熱活性遅延蛍光材料と同様に高い励起子生成効率を示すことが理論上可能な上、希少金属や複雑な分子設計を必要としていない優位性を有していること、さらには近赤外発光が可能なことから注目されている。ただし、ラジカル種は非常に反応性が高く不安定であることが知られており、従来技術ではラジカル中心を嵩高くすることで材料の安定化が図られてきた。
　しかしながら、前記非特許文献１に開示されている技術においては、低電流密度領域で、高効率な発光効率を示す一方、高電流密度領域では、発光効率が低下するロールオフという現象が生じている。ロールオフは、励起子同士の衝突が主な原因であり、ロールオフは素子の高輝度発光を困難にするため実用化に向けて大きな問題となる。ロールオフが生じる原因は、従来技術のラジカル材料の嵩高い置換基によるキャリア注入性低下の補完のために、ラジカル材料のドープ量を増やすことで発光の再結合確率をあげる必要があるからである。ドープ量を増量した結果、高電流密度下で励起子密度が上昇するために励起子同士の衝突が回避できず、大きなロールオフが発現し、問題が生じている。
　一方、本発明者らはこれまでに、ホウ素原子の空軌道による炭素ラジカルを安定化する手法により、嵩高い置換基を必要としない大気中安定な有機ラジカル材料を創出してきた。安定化の手法においては、三配位ホウ素原子の導入とπ骨格全体の平面固定化により、不対電子スピン密度を非局在化できていることを電子常磁性共鳴スペクトルの解析により確認している。さらには、本ラジカル材料のアンバイポーラー性に着目して、有機トランジスターへの適用を検討してきた（非特許文献２参照。）。
　しかしながら、本ラジカル材料を含めて嵩高い置換基を有していない有機ラジカル材料の有機ＥＬ素子などの発光デバイスへの適用は検討されていない。
Ｘ．　Ａｉ　ｅｔ　ａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ　２０１８，５６３，５３６－５４０ Ｊ．　Ａｍ．　Ｃｈｅｍ．　Ｓｏｃ．，２０１７，１３９，１４３３６
　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、高電流密度領域においても発光効率に優れ、キャリア注入性が向上した、高効率で実用上有用な有機エレクトロルミネッセンス素子及び発光性膜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する過程において、嵩高い置換基を必要としないホウ素原子により安定化された炭素ラジカル化合物を含有することで、高電流密度領域でロールオフが生じず、さらには、前記炭素ラジカル化合物は嵩高い置換基を必要としないことから、分子設計の自由度を得ることができ、公知の有機ラジカル材料に比べて、近赤外発光などへの発光波長や量子効率などの光物性制御性に優れ、かつ、発光の再結合に必要な電荷のキャリア輸送性に優れた有機エレクトロルミネッセンス素子及び発光性膜を提供することができることを見いだし本発明に至った。
　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．ホウ素原子を含む炭素ラジカル化合物を含有し、
　前記炭素ラジカル化合物において、炭素ラジカルの不対電子が前記ホウ素原子に非局在化するπ共役系を構成する原子団中に含まれている有機エレクトロルミネッセンス素子。
　２．前記炭素ラジカル化合物が、下記一般式（１）で表される構造を有する第１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 ［式中、環Ｋ～Ｎは、置換されていてもよいアリール基又は置換されていてもよいヘテロアリール基を表す。］
　３．前記炭素ラジカル化合物が、下記一般式（２）で表される構造を有する第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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 ［式中、環Ｋ～Ｎは、前記一般式（１）と同様の基を表す。Ｘは、ＣＲ1Ｒ2、ＮＲ3、Ｏ又はＳを表す。Ｒ1～Ｒ3は、置換基を表す。］
　４．前記炭素ラジカル化合物が、下記一般式（３）で表される構造を有する第１項から第３項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 ［式中、Ｒ1a、Ｒ2a、Ｒ1b、Ｒ2b、Ｒ4～Ｒ13、Ｘ1、Ｘ2、Ｙ1及びＹ2は、置換基を表す。Ｒ1aとＲ2a、Ｒ1bとＲ2b、Ｘ1とＹ1、Ｘ2とＹ2は、環を形成していてもよい。］
　５．前記炭素ラジカル化合物が、下記一般式（４）で表される構造を有する第１項から第４項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 ［式中、Ｒ1a、Ｒ2a、Ｒ1b、Ｒ2b、Ｒ1c、Ｒ2c、Ｒ1d、Ｒ2d及びＲ4～Ｒ13は、置換基を表す。］
　６．前記炭素ラジカル化合物を発光層に含有する第１項から第５項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
　７．ホウ素原子を含む炭素ラジカル化合物を含有し、
　前記炭素ラジカル化合物において、炭素ラジカルの不対電子が前記ホウ素原子に非局在化するπ共役系を構成する原子団中に含まれている発光性膜。
　８．前記炭素ラジカル化合物が、下記一般式（１）で表される構造を有する第７項に記載の発光性膜。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 ［式中、環Ｋ～Ｎは、置換されていてもよいアリール基又は置換されていてもよいヘテロアリール基を表す。］
　９．前記炭素ラジカル化合物が、下記一般式（２）で表される構造を有する第７項又は第８項に記載の発光性膜。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 ［式中、環Ｋ～Ｎは、前記一般式（１）と同様の基を表す。Ｘは、ＣＲ1Ｒ2、ＮＲ3、Ｏ又はＳを表す。Ｒ1～Ｒ3は、置換基を表す。］
　１０．前記炭素ラジカル化合物が、下記一般式（３）で表される構造を有する第７項から第９項までのいずれか一項に記載の発光性膜。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 ［式中、Ｒ1a、Ｒ2a、Ｒ1b、Ｒ2b、Ｒ4～Ｒ13、Ｘ1、Ｘ2、Ｙ1及びＹ2は、置換基を表す。Ｒ1aとＲ2a、Ｒ1bとＲ2b、Ｘ1とＹ1、Ｘ2とＹ2は、環を形成していてもよい。］
　１１．前記炭素ラジカル化合物が、下記一般式（４）で表される構造を有する第７項から第１０項までのいずれか一項に記載の発光性膜。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
 ［式中、Ｒ1a、Ｒ2a、Ｒ1b、Ｒ2b、Ｒ1c、Ｒ2c、Ｒ1d、Ｒ2d及びＲ4～Ｒ13は、置換基を表す。］
　本発明の上記手段により、高密度領域においても発光効率に優れ、キャリア注入性が向上し、高効率で実用上有用な有機エレクトロルミネッセンス素子及び発光性膜を提供することができる。
　すなわち、本発明では、嵩高い置換基を必要としない安定ラジカル材料である、ホウ素原子により安定化された炭素ラジカル化合物について、トランジスター用途で求められる電界効果移動度とは別の観点で、当該炭素ラジカル化合物の発光性に着目して有機エレクトロルミネッセンス素子及び発光性膜に新たに適用することを検討した。
　その結果、高電流密度領域でロールオフを生じない有機エレクトロルミネッセンス素子を見いだすことができ、嵩高い置換基がないラジカル材料である、前記ホウ素原子により安定化された炭素ラジカル化合物がロールオフを生じないという新しい知見・効果を得た。
　さらには、嵩高い置換基が必要ないことから分子設計の自由度を獲得できたため、公知の有機ラジカル材料に比べて「近赤外発光などへの発光波長や量子収率などの光物性制御性」や「発光の再結合に必要な電荷のキャリア輸送性」に優れた有機エレクトロルミネッセンス素子及び発光性膜を提供することができる。
　本発明の効果の発現機構又は作用機構については、以下のように推察している。
＜ホウ素原子を含む炭素ラジカル化合物の安定性＞
　本発明者らは、ラジカル種の安定化にむけ、三配位ホウ素原子の導入とπ骨格全体の平面固定化により、不対電子スピン密度を非局在化させることを想起した。実際にこの設計指針に基づいて合成したラジカル化合物は、嵩高い置換基を有していないにも関わらず空気中で取り扱える安定性を示した。電子常磁性共鳴スペクトルの解析から、ホウ素上への不対電子スピン密度の非局在化が確認され、これがラジカルの安定性に寄与していることが明らかとなった。さらに、単結晶Ｘ線構造解析や固体状態での磁化率の測定から、このラジカルが固体状態においても単量体のラジカル種として存在していることを見いだしている。
＜ロールオフが抑制される理由＞
　従来の嵩高い置換基を有するラジカル材料は、嵩高い置換基が原因で電荷の受け取りが難しいため、有機ＥＬ素子においてラジカル材料のドープ量を増大させて再結合確率を上げる必要があった。その結果、ドープ量増大による影響で、励起子同士の衝突確率が増えるために大きなロールオフを生じている。一方、本発明に係る炭素ラジカル化合物は嵩高い置換基が不要であるため電荷の受け取りに障害がなく、低ドープ量での発光が可能となるためロールオフを大幅に低減できたと推察している。
実施例の有機ＥＬ素子１における２．５ｍＡ／ｃｍ2駆動時の発光スペクトル 実施例の有機ＥＬ素子２における２．５ｍＡ／ｃｍ2駆動時の発光スペクトル 本発明に係る有機ＥＬ素子の層構成の一例を示す断面図
　本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、ホウ素原子を含む炭素ラジカル化合物を含有し、前記炭素ラジカル化合物において、炭素ラジカルの不対電子が前記ホウ素原子に非局在化するπ共役系を構成する原子団中に含まれている。また、本発明の発光性膜も、ホウ素原子を含む炭素ラジカル化合物を含有し、前記炭素ラジカル化合物において、炭素ラジカルの不対電子が前記ホウ素原子に非局在化するπ共役系を構成する原子団中に含まれている。この特徴は、下記各実施形態に共通又は対応する技術的特徴である。
　本発明の実施態様としては、安定性の観点から、前記炭素ラジカル化合物が、前記一般式（１）で表される構造を有することが好ましい。
　また、同様に安定性の観点で、前記炭素ラジカル化合物が、前記一般式（２）で表される構造を有すること、さらに、前記炭素ラジカル化合物が、前記一般式（３）で表される構造を有することが好ましく、また、一般式（４）で表される構造を有することが好ましい。
　本発明の有機ＥＬ素子は、特に、前記炭素ラジカル化合物を含有する発光層を有することが好ましい。
　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。
［発光性膜］
　ラジカル発光の原理としては、光励起時に２重項励起状態（Ｄ1）に励起された励起子が２重項基底状態（Ｄ0）に励起子緩和する際に発光として検出される。具体的な電子遷移として半占軌道のＳＵＭＯ（Ｓｉｎｇｌｙ　Ｕｎ－ｏｃｃｕｐｉｅｄ　Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　Ｏｒｂｉｔａｌ）からＨＯＭＯ　（Ｈｉｇｈｅｓｔ　Ｏｃｃｕｐｉｅｄ　Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　Ｏｒｂｉｔａｌ）、もしくはＬＵＭＯ　（Ｌｏｗｅｓｔ　Ｕｎｏｃｃｕｐｉｅｄ　Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　Ｏｒｂｉｔａｌ）からＳＯＭＯ　（Ｓｉｎｇｌｙ　Ｏｃｃｕｐｉｅｄ　Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　Ｏｒｂｉｔａｌ）への遷移と考えられている。
　本発明の発光性膜は、ホウ素原子を含む炭素ラジカル化合物を含有する。
　また、前記炭素ラジカル化合物のほか、ホスト化合物を含有することが好ましい。
　前記炭素ラジカル化合物とホスト化合物の含有量は、適用する製品に要求される条件に基づいて、任意に決定することができるとともに、膜厚方向に対して均一な濃度で含有されていてもよく、また任意の濃度分布を有していてもよい。
　ただし、本発明の発光性膜における炭素ラジカル化合物の含有量は、発光現象を好適に発現させるべく、発光性膜の質量を１００質量％とした場合、０．１～５０質量％の範囲内が好ましく、０．１～３０質量％の範囲内がより好ましい。また、本発明の発光性膜におけるホスト化合物の含有量は、発光性膜の質量を１００質量％とした場合、５０～９９．９質量％の範囲内が好ましく、７０～９９．９質量％の範囲内がより好ましい。
＜炭素ラジカル化合物＞
　本発明に係る炭素ラジカル化合物は、ホウ素原子を含む。前記炭素ラジカル化合物において、炭素ラジカルの不対電子が前記ホウ素原子に非局在化するπ共役系を構成する原子団中に含まれている。
　（一般式（１）で表される構造）
　前記炭素ラジカル化合物は、下記一般式（１）で表される構造を有することが、安定性の観点で好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 ［式中、環Ｋ～Ｎは、置換されていてもよいアリール基又は置換されていてもよいヘテロアリール基を表す。］
　前記一般式（１）において、環Ｋ～Ｎで表される置換されていてもよいアリール基（芳香族炭化水素基ともいう。）としては、例えば、フェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、２，６－ジイソプロピルフェニル基、２，４，６－トリイソプロピルフェニル基、２，６－ジ（ｔ－ブチル）フェニル基、２，４，６－トリ（ｔ－ブチル）フェニル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等が挙げられ、さらに置換基を有していてもよい
　また、環Ｋ～Ｎで表される置換されていてもよいヘテロアリール基としては、例えば、ピリジル基、ピリミジニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピラジニル基、トリアゾリル基（例えば、１，２，４－トリアゾール－１－イル基、１，２，３－トリアゾール－１－イル基等）、ピラゾロトリアゾリル基、オキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、キノリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基（前記カルボリニル基のカルボリン環を構成する炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す）、キノキサリニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基、９，１０－ジヒドロアクリジン基、フェノキサジン環、フェノチアジン環、ジベンゾシロール環等が挙げられ、さらに置換基を有していてもよい
　（一般式（２）で表される構造）
　前記炭素ラジカル化合物は、下記一般式（２）で表される構造を有することが、安定性の観点で好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
 ［式中、環Ｋ～Ｎは、前記一般式（１）と同様の基を表す。Ｘは、ＣＲ1Ｒ2、ＮＲ3、Ｏ又はＳを表す。Ｒ1～Ｒ3は、置換基を表す。］
　前記一般式（２）において、Ｘは、ＣＲ1Ｒ2、ＮＲ3、Ｏ又はＳを表し、特に、ＣＲ1Ｒ2を表すことが好ましい。
　また、Ｒ1～Ｒ3で表される置換基としては、例えば、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、複素環基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、シクロアルキルチオ基、アリールチオ基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、スルファモイル基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、カルバモイル基、ウレイド基、スルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基若しくはヘテロアリールスルホニル基、アミノ基、フッ化炭化水素基、トリアリールシリル基、ジアリールアルキルシリル基、アリールジアルキルシリル基、トリアルキルシリル基、リン酸エステル基、亜リン酸エステル基又はホスホノ基を表し、さらに置換基を有していてもよい。
　（一般式（３）で表される構造）
　前記炭素ラジカル化合物は、下記一般式（３）で表される構造を有することが、安定性の観点で好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
 ［式中、Ｒ1a、Ｒ2a、Ｒ1b、Ｒ2b、Ｒ4～Ｒ13、Ｘ1、Ｘ2、Ｙ1及びＹ2は、置換基を表す。Ｒ1aとＲ2a、Ｒ1bとＲ2b、Ｘ1とＹ1、Ｘ2とＹ2は、環を形成していてもよい。］
　前記一般式（３）において、Ｒ1a、Ｒ2a、Ｒ1b、Ｒ2b、Ｒ4～Ｒ13、Ｘ1、Ｘ2、Ｙ1及びＹ2で表される置換基としては、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、複素環基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、シクロアルキルチオ基、アリールチオ基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、スルファモイル基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、カルバモイル基、ウレイド基、スルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基若しくはヘテロアリールスルホニル基、アミノ基、フッ化炭化水素基、トリアリールシリル基、ジアリールアルキルシリル基、アリールジアルキルシリル基、トリアルキルシリル基、リン酸エステル基、亜リン酸エステル基又はホスホノ基を表し、さらに置換基を有していてもよい。Ｒ1aとＲ2a、Ｒ1bとＲ2b、Ｘ1とＹ1、Ｘ2とＹ2は環を形成していてもよい。
　（一般式（４）で表される構造）
　前記炭素ラジカル化合物は、下記一般式（４）で表される構造を有することが、安定性の観点で好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
 ［式中、Ｒ1a、Ｒ2a、Ｒ1b、Ｒ2b、Ｒ1c、Ｒ2c、Ｒ1d、Ｒ2d及びＲ4～Ｒ13は、置換基を表す。］
　前記一般式（４）において、Ｒ1a、Ｒ2a、Ｒ1b、Ｒ2b、Ｒ1c、Ｒ2c、Ｒ1d、Ｒ2d及びＲ4～Ｒ13で表される置換基としては、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、複素環基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、シクロアルキルチオ基、アリールチオ基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、スルファモイル基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、カルバモイル基、ウレイド基、スルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基若しくはヘテロアリールスルホニル基、アミノ基、フッ化炭化水素基、トリアリールシリル基、ジアリールアルキルシリル基、アリールジアルキルシリル基、トリアルキルシリル基、リン酸エステル基、亜リン酸エステル基又はホスホノ基を表し、さらに置換基を有していてもよい。
　本発明に係る炭素ラジカル化合物は、前記した非特許文献２に記載の方法を用いて合成することができる。
　前記炭素ラジカル化合物の具体例としては、以下の化合物等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
＜ホスト化合物＞
　本発明の発光性膜は、前記炭素ラジカル化合物以外にホスト化合物を含有することが好ましい。
　本発明に係るホスト化合物は、後述するように、発光性膜を有機ＥＬ素子の発光層に用いる場合、当該発光層において主に電荷の注入及び輸送を担う化合物であり、有機ＥＬ素子においてそれ自体の発光は実質的に観測されない化合物であることが好ましい。
　前記ホスト化合物は、好ましくは室温（２５℃）においてリン光発光のリン光量子収率が、０．１未満の化合物であり、さらに好ましくはリン光量子収率が０．０１未満の化合物である。また、ホスト化合物の励起状態エネルギーは、同一層内に含有されるラジカル発光性化合物の励起状態エネルギーよりも高いことが好ましい。
　ホスト化合物としては、公知のホスト化合物を単独で用いてもよく、又は複数併用してもよい。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素子性能を高効率化することができる。
　本発明に係るホスト化合物としては、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。低分子化合物でも繰り返し単位を有する高分子化合物でもよく、また、ビニル基やエポキシ基のような反応性基を有する化合物でもよい。
　公知のホスト化合物としては、正孔輸送能又は電子輸送能を有しつつ、かつ、発光の長波長化を防ぎ、さらに、有機ＥＬ素子を高温駆動時や素子駆動中の発熱に対して安定して動作させる観点から、高いガラス転移温度（Ｔｇ）を有することが好ましい。好ましくはＴｇが９０℃以上であり、より好ましくは１２０℃以上である。
　ここで、ガラス転移点（Ｔｇ）とは、ＤＳＣ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　Ｓｃａｎｎｉｎｇ　Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ：示差走査熱量法）を用いて、ＪＩＳ－Ｋ－７１２１に準拠した方法により求められる値である。
　本発明の有機ＥＬ素子に用いられる、公知のホスト化合物の具体例としては、以下の文献に記載の化合物等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
　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、米国特許公開第２００３／０１７５５５３号明細書、米国特許公開第２００６／０２８０９６５号明細書、米国特許公開第２００５／０１１２４０７号明細書、米国特許公開第２００９／００１７３３０号明細書、米国特許公開第２００９／００３０２０２号明細書、米国特許公開第２００５／０２３８９１９号明細書、国際公開第２００１／０３９２３４号、国際公開第２００９／０２１１２６号、国際公開第２００８／０５６７４６号、国際公開第２００４／０９３２０７号、国際公開第２００５／０８９０２５号、国際公開第２００７／０６３７９６号、国際公開第２００７／０６３７５４号、国際公開第２００４／１０７８２２号、国際公開第２００５／０３０９００号、国際公開第２００６／１１４９６６号、国際公開第２００９／０８６０２８号、国際公開第２００９／００３８９８号、国際公開第２０１２／０２３９４７号、特開２００８－０７４９３９号公報、特開２００７－２５４２９７号公報、欧州特許第２０３４５３８号明細書等である。さらには、特開２０１５－３８９４１号公報の段落［０２５５］～［０２９３］に記載の化合物Ｈ－１～Ｈ－２３０も好適に使用できる。
　以上、本発明の発光性膜に含有される「炭素ラジカル化合物」と「ホスト化合物」とを分けて説明したが、いずれの「炭素ラジカル化合物」と「ホスト化合物」を組み合わせでもよい。
　また、前記した炭素ラジカル化合物を複数併用してもよいとともに、前記したホスト化合物を複数併用してもよい。
　さらに、本発明の発光性膜は、前記した炭素ラジカル化合物とホスト化合物以外にも、後述する各有機ＥＬ素子に適用する際に通常使用されている公知物質をさらに含有していてもよい。
［有機ＥＬ素子］
　本発明の有機ＥＬ素子は、ホウ素原子を含む炭素ラジカル化合物を含有し、前記炭素ラジカル化合物において、炭素ラジカルの不対電子が前記ホウ素原子に非局在化するπ共役系を構成する原子団中に含まれている。すなわち、本発明の有機ＥＬ素子は、前記した発光性膜を有する。
　特に、前記発光性膜は、陽極と陰極との間に、発光層を備える有機ＥＬ素子の発光層に好適に適用することができる。また、当該発光性膜は、発光層に限らず、発光層に隣接する隣接層（例えば、電子輸送層、正孔輸送層等）にも適用することができる。
＜有機ＥＬ素子の素子構成＞
　本発明の有機ＥＬ素子における代表的な素子構成としては、以下の構成を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
（１）陽極／発光層／陰極
（２）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
（３）陽極／正孔輸送層／発光層／陰極
（４）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（５）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
（６）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（７）陽極１０１／正孔注入層１０２／正孔輸送層１０３／（電子阻止層／）発光層１０４／（正孔阻止層１０５／）電子輸送層１０６／電子注入層１０７／陰極１０８（図３参照。）
　前記の中で（７）の構成が好ましく用いられるが、これに限定されるものではない。
　本発明に係る発光層は、単層又は複数層で構成されており、発光層が複数の場合は各発光層の間に非発光性の中間層を設けてもよい。
　必要に応じて、発光層と陰極との間に正孔阻止層（正孔障壁層ともいう。）や電子注入層（陰極バッファー層ともいう。）を設けてもよく、また、発光層と陽極との間に電子阻止層（電子障壁層ともいう。）や正孔注入層（陽極バッファー層ともいう。）を設けてもよい。
　本発明に係る電子輸送層とは、電子を輸送する機能を有する層であり、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。また、複数層で構成されていてもよい。
　本発明に係る正孔輸送層とは、正孔を輸送する機能を有する層であり、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。また、複数層で構成されていてもよい。
　前記の代表的な素子構成において、陽極と陰極を除いた層を「有機層」ともいう。
　（タンデム構造）
　また、本発明の有機ＥＬ素子は、少なくとも１層の発光層を含む発光ユニットを複数積層した、いわゆるタンデム構造の素子であってもよい。
　タンデム構造の代表的な素子構成としては、例えば以下の構成を挙げることができる。
　陽極／第１発光ユニット／第２発光ユニット／第３発光ユニット／陰極
　陽極／第１発光ユニット／中間層／第２発光ユニット／中間層／第３発光ユニット／陰極
　ここで、前記第１発光ユニット、第２発光ユニット及び第３発光ユニットは全て同じであっても、異なっていてもよい。また二つの発光ユニットが同じであり、残る一つが異なっていてもよい。
　また、第３発光ユニットはなくてもよく、一方で第３発光ユニットと電極の間にさらに発光ユニットや中間層を設けてもよい。
　複数の発光ユニットは直接積層されていても、中間層を介して積層されていてもよく、中間層は、一般的に中間電極、中間導電層、電荷発生層、電子引抜層、接続層、中間絶縁層とも呼ばれ、陽極側の隣接層に電子を、陰極側の隣接層に正孔を供給する機能を持った層であれば、公知の材料構成を用いることができる。
　中間層に用いられる材料としては、例えば、ＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）、ＩＺＯ（インジウム・亜鉛酸化物）、ＺｎＯ2、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＴｉＯｘ、ＶＯｘ、ＣｕＩ、ＩｎＮ、ＧａＮ、ＣｕＡｌＯ2、ＣｕＧａＯ2、ＳｒＣｕ2Ｏ2、ＬａＢ6、ＲｕＯ2、Ａｌ等の導電性無機化合物層や、Ａｕ／Ｂｉ2Ｏ3等の２層膜や、ＳｎＯ2／Ａｇ／ＳｎＯ2、ＺｎＯ／Ａｇ／ＺｎＯ、Ｂｉ2Ｏ3／Ａｕ／Ｂｉ2Ｏ3、ＴｉＯ2／ＴｉＮ／ＴｉＯ2、ＴｉＯ2／ＺｒＮ／ＴｉＯ2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が、本発明はこれらに限定されない。
　発光ユニット内の好ましい構成としては、例えば前記の代表的な素子構成で挙げた（１）～（７）の構成から、陽極と陰極を除いたもの等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
　タンデム型有機ＥＬ素子の具体例としては、例えば、米国特許第６３３７４９２号明細書、米国特許第７４２０２０３号明細書、米国特許第７４７３９２３号明細書、米国特許第６８７２４７２号明細書、米国特許第６１０７７３４号明細書、米国特許第６３３７４９２号明細書、国際公開第２００５／００９０８７号、特開２００６－２２８７１２号公報、特開２００６－２４７９１号公報、特開２００６－４９３９３号公報、特開２００６－４９３９４号公報、特開２００６－４９３９６号公報、特開２０１１－９６６７９号公報、特開２００５－３４０１８７号公報、特許第４７１１４２４号、特許第３４９６６８１号、特許第３８８４５６４号、特許第４２１３１６９号、特開２０１０－１９２７１９号公報、特開２００９－０７６９２９号公報、特開２００８－０７８４１４号公報、特開２００７－０５９８４８号公報、特開２００３－２７２８６０号公報、特開２００３－０４５６７６号公報、国際公開第２００５／０９４１３０号等に記載の素子構成や構成材料等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
　以下、本発明の有機ＥＬ素子を構成する各層について説明する。
＜発光層＞
　本発明に係る発光層は、電極又は隣接する層（以下、「隣接層」ともいう。）から注入されてくる電子及び正孔が再結合し、励起子を経由して発光する場を提供する層であり、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よい。そして、本発明に係る発光層は、前記した本発明の「発光性膜」を有する構成であってもよい。具体的には、本発明に係る発光層は、本発明の「発光性膜」あってもよいが、特に限定されず、例えば、その他の発光層やその他の化合物などからなる膜などを含んでいてもよい。
　なお、本発明の発光性膜を本発明に係る発光層に適用する場合は、当該発光層が本発明で規定する発光性膜に関する要件を満たしていれば、その構成に特に制限はない。
　発光層の膜厚の総和は、特に制限はないが、形成する膜の均質性や、発光時に不必要な高電圧を印加するのを防止し、かつ、駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、２ｎｍ～５μｍの範囲に調整することが好ましく、より好ましくは２～５００ｎｍの範囲に調整され、さらに好ましくは５～２００ｎｍの範囲に調整される。
　また、本発明において個々の発光層の厚さとしては、２ｎｍ～１μｍの範囲に調整することが好ましく、より好ましくは２～２００ｎｍの範囲に調整され、さらに好ましくは３～１５０ｎｍの範囲に調整される。
　本発明に係る発光層として、本発明の発光性膜を適用する場合は、上述の「炭素ラジカル化合物」と「ホスト化合物」を含有して構成される。
　さらに、本発明の発光性膜からなる発光層は、当該発光性膜に隣接する層の材料を含有していてもよい。隣接する層の材料としては、発光性膜（発光層）に隣接する層の材料であれば、特に限定されず、例えば正孔輸送層に含有させる化合物などが挙げられる。これにより、上述のように、本発明の発光性膜は外部環境に影響されにくい有機ＥＬ素子を安定して提供できる。
　また、本発明に係る発光層は、本発明の効果を妨げない範囲内において、別途、以下に示す「（１）発光ドーパント（以下、「その他の発光ドーパント」ともいう。）：（１．１）ラジカル発光性化合物（以下、「その他のラジカル発光性化合物」ともいう。）、（１．２）リン光発光性化合物（以下、「その他のリン光発光性化合物」ともいう。）、（１．３）蛍光発光性化合物（以下、「その他の蛍光発光性化合物」ともいう。）」や「（２）ホスト化合物（以下、「その他のホスト化合物」ともいう。）」を含有していてもよい。
（１）その他の発光ドーパント
　その他の発光ドーパントとしては、その他のラジカル発光性化合物（その他のラジカル発ドーパントともいう、その他のラジカル性材料ともいう。）、その他のリン光発光性化合物（その他のリン光ドーパント、その他のリン光性化合物ともいう。）、その他の蛍光発光性化合物（その他の蛍光ドーパント、その他の蛍光性化合物ともいう。）を併用してもよい。
　また、本発明に係るラジカル発光性化合物及びその他のラジカル発光性化合物は、複数種を併用して用いてもよく、構造の異なるドーパント同士の組み合わせを用いてもよい。これにより、任意の発光色を得ることができる。
（２）その他のホスト化合物
　その他のホスト化合物は、発光層において主に電荷の注入及び輸送を担う化合物であり、有機ＥＬ素子においてそれ自体の発光は実質的に観測されない。
　好ましくは室温（２５℃）においてリン光発光のリン光量子収率が、０．１未満の化合物であり、さらに好ましくはリン光量子収率が０．０１未満の化合物である。
　また、その他のホスト化合物の励起状態エネルギーは、同一層内に含有される発光ドーパントの励起状態エネルギーよりも高いことが好ましい。
　その他のホスト化合物は、単独で用いてもよく、又は複数種併用して用いてもよい。その他の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。
　その他のホスト化合物としては、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。低分子化合物でも繰り返し単位を有する高分子化合物でもよく、また、ビニル基やエポキシ基のような反応性基を有する化合物でもよい。
　公知のホスト化合物としては、正孔輸送能又は電子輸送能を有しつつ、かつ、発光の長波長化を防ぎ、さらに、有機ＥＬ素子を高温駆動時や素子駆動中の発熱に対して安定して動作させる観点から、高いガラス転移温度（Ｔｇ）を有することが好ましい。好ましくはＴｇが９０℃以上であり、より好ましくは１２０℃以上である。
　ここで、ガラス転移点（Ｔｇ）とは、ＤＳＣ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　Ｓｃａｎｎｉｎｇ　Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ：示差走査熱量法）を用いて、ＪＩＳ－Ｋ－７１２１に準拠した方法により求められる値である。
　本発明に係る有機ＥＬ素子に用いられる、その他のホスト化合物の具体例としては、上述の本発明に係るホスト化合物で例示した文献に記載の公知の化合物等が挙げられるが、これらに限定されない。
　また、本発明に係るその他のホスト化合物は発光層に隣接する隣接層に用いてもよい。
＜電子輸送層＞
　本発明において電子輸送層とは、電子を輸送する機能を有する材料からなり、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よい。
　本発明に係る電子輸送層の総厚については特に制限はないが、通常は２ｎｍ～５μｍの範囲であり、より好ましくは２～５００ｎｍの範囲であり、さらに好ましくは５～２００ｎｍの範囲である。
　また、有機ＥＬ素子においては発光層で生じた光を電極から取り出す際、発光層から直接取り出される光と、光を取り出す電極と対極に位置する電極によって反射されてから取り出される光とが干渉を起こすことが知られている。光が陰極で反射される場合は、電子輸送層の総厚を５ｎｍ～１μｍの間で適宜調整することにより、この干渉効果を効率的に利用することが可能である。
　一方で、電子輸送層の厚さを厚くすると電圧が上昇しやすくなるため、特に層厚が厚い場合においては、電子輸送層の電子移動度は１０-5ｃｍ2／Ｖｓ以上であることが好ましい。
　電子輸送層に用いられる材料（以下、電子輸送材料という。）としては、電子の注入性又は輸送性、正孔の障壁性のいずれかを有していればよく、従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。
　例えば、含窒素芳香族複素環誘導体（カルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体（カルバゾール環を構成する炭素原子の一つ以上が窒素原子に置換されたもの。）、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、ピリダジン誘導体、トリアジン誘導体、キノリン誘導体、キノキサリン誘導体、フェナントロリン誘導体、アザトリフェニレン誘導体、オキサゾール誘導体、チアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、ベンズオキサゾール誘導体、ベンズチアゾール誘導体等）、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、シロール誘導体、芳香族炭化水素環誘導体（ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、トリフェニレン等）等が挙げられる。
　また、配位子にキノリノール骨格やジベンゾキノリノール骨格を有する金属錯体、例えば、トリス（８－キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ3）、トリス（５，７－ジクロロ－８－キノリノール）アルミニウム、トリス（５，７－ジブロモ－８－キノリノール）アルミニウム、トリス（２－メチル－８－キノリノール）アルミニウム、トリス（５－メチル－８－キノリノール）アルミニウム、ビス（８－キノリノール）亜鉛（Ｚｎｑ）等、及びこれらの金属錯体の中心金属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、Ｇａ又はＰｂに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることができる。
　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好ましく用いることができる。また、発光層の材料として例示したジスチリルピラジン誘導体も、電子輸送材料として用いることができるし、正孔注入層、正孔輸送層と同様に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。
　また、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。
　本発明に係る電子輸送層においては、電子輸送層にドープ材をゲスト材料としてドープして、ｎ性の高い（電子リッチ）電子輸送層を形成してもよい。ドープ材としては、金属錯体やハロゲン化金属など金属化合物等のｎ型ドーパントが挙げられる。このような構成の電子輸送層の具体例としては、例えば、特開平４－２９７０７６号公報、同１０－２７０１７２号公報、特開２０００－１９６１４０号公報、同２００１－１０２１７５号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等の文献に記載されたものが挙げられる。
　本発明の有機ＥＬ素子に用いられる、公知の好ましい電子輸送材料の具体例としては、以下の文献に記載の化合物等が挙げられるが、これらに限定されない。
　米国特許第６５２８１８７号明細書、米国特許第７２３０１０７号明細書、米国特許公開第２００５／００２５９９３号明細書、米国特許公開第２００４／００３６０７７号明細書、米国特許公開第２００９／０１１５３１６号明細書、米国特許公開第２００９／０１０１８７０号明細書、米国特許公開第２００９／０１７９５５４号明細書、国際公開第２００３／０６０９５６号、国際公開第２００８／１３２０８５号、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７５，４（１９９９）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７９，４４９（２００１）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．８１，１６２（２００２）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．８１，１６２（２００２）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７９，１５６（２００１）、米国特許第７９６４２９３号明細書、米国特許公開第２００９／０３０２０２号明細書、国際公開第２００４／０８０９７５号、国際公開第２００４／０６３１５９号、国際公開第２００５／０８５３８７号、国際公開第２００６／０６７９３１号、国際公開第２００７／０８６５５２号、国際公開第２００８／１１４６９０号、国際公開第２００９／０６９４４２号、国際公開第２００９／０６６７７９号、国際公開第２００９／０５４２５３号、国際公開第２０１１／０８６９３５号、国際公開第２０１０／１５０５９３号、国際公開第２０１０／０４７７０７号、欧州特許第２３１１８２６号明細書、特開２０１０－２５１６７５号公報、特開２００９－２０９１３３号公報、特開２００９－１２４１１４号公報、特開２００８－２７７８１０号公報、特開２００６－１５６４４５号公報、特開２００５－３４０１２２号公報、特開２００３－４５６６２号公報、特開２００３－３１３６７号公報、特開２００３－２８２２７０号公報、国際公開第２０１２／１１５０３４号等である。
　本発明におけるよりより好ましい電子輸送材料としては、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、トリアジン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、カルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体、ベンズイミダゾール誘導体が挙げられる。
　前記電子輸送材料は単独で用いてもよく、また複数種を併用して用いてもよい。
＜正孔阻止層＞
　正孔阻止層とは広い意味では電子輸送層の機能を有する層であり、好ましくは電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が小さい材料からなり、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、前述する電子輸送層の構成を必要に応じて、本発明に係る正孔阻止層として用いることができる。
　本発明の有機ＥＬ素子に設ける正孔阻止層は、発光層の陰極側に隣接して設けられることが好ましい。
　本発明に係る正孔阻止層の厚さとしては、好ましくは３～１００ｎｍの範囲であり、さらに好ましくは５～３０ｎｍの範囲である。
　正孔阻止層に用いられる材料としては、前述の電子輸送層に用いられる材料が好ましく用いられ、また、前述の本発明に係るホスト化合物及びその他のホスト化合物として用いられる材料も正孔阻止層に好ましく用いられる。
＜電子注入層＞
　本発明に係る電子注入層（「陰極バッファー層」ともいう。）とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために陰極と発光層との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」（１２３～１６６頁）に詳細に記載されている。
　本発明において電子注入層は必要に応じて設け、前記のように陰極と発光層との間、又は陰極と電子輸送層との間に存在させてもよい。
　電子注入層はごく薄い膜であることが好ましく、素材にもよるがその厚さは０．１～５ｎｍの範囲が好ましい。また構成材料が断続的に存在する不均一な膜であってもよい。
　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、電子注入層に好ましく用いられる材料の具体例としては、ストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム等に代表されるアルカリ金属化合物、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム等に代表されるアルカリ土類金属化合物、酸化アルミニウムに代表される金属酸化物、リチウム８－ヒドロキシキノレート（Ｌｉｑ）等に代表される金属錯体等が挙げられる。また、前述の電子輸送材料を用いることも可能である。
　また、前記の電子注入層に用いられる材料は単独で用いてもよく、複数種を併用して用いてもよい。
＜正孔輸送層＞
　本発明において正孔輸送層とは、正孔を輸送する機能を有する材料からなり、陽極より注入された正孔を発光層に伝達する機能を有していればよい。
　本発明に係る正孔輸送層の総厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ～５μｍの範囲であり、より好ましくは２～５００ｎｍであり、さらに好ましくは５ｎｍ～２００ｎｍである。
　正孔輸送層に用いられる材料（以下、正孔輸送材料という）としては、正孔の注入性又は輸送性、電子の障壁性のいずれかを有していればよく、従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。
　例えば、ポルフィリン誘導体、フタロシアニン誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、トリアリールアミン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、イソインドール誘導体、アントラセンやナフタレン等のアセン系誘導体、フルオレン誘導体、フルオレノン誘導体、及びポリビニルカルバゾール、芳香族アミンを主鎖又は側鎖に導入した高分子材料又はオリゴマー、ポリシラン、導電性ポリマー又はオリゴマー（例えばＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ、アニリン系共重合体、ポリアニリン、ポリチオフェン等）等が挙げられる。
　トリアリールアミン誘導体としては、α－ＮＰＤに代表されるベンジジン型や、ＭＴＤＡＴＡに代表されるスターバースト型、トリアリールアミン連結コア部にフルオレンやアントラセンを有する化合物等が挙げられる。
　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ヘキサ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。
　さらに、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。
　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、いわゆるｐ型正孔輸送材料やｐ型－Ｓｉ、ｐ型－ＳｉＣ等の無機化合物を用いることもできる。更にＩｒ（ｐｐｙ）３に代表されるような中心金属にＩｒやＰｔを有するオルトメタル化有機金属錯体も好ましく用いられる。
　正孔輸送材料としては、前記のものを使用することができるが、トリアリールアミン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、アザトリフェニレン誘導体、有機金属錯体、芳香族アミンを主鎖又は側鎖に導入した高分子材料又はオリゴマー等が好ましく用いられる。
　本発明の有機ＥＬ素子に用いられる、公知の好ましい正孔輸送材料の具体例としては、前記で挙げた文献の他、以下の文献に記載の化合物等が挙げられるが、これらに限定されない。
　例えば、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．６９，２１６０（１９９６）、Ｊ．Ｌｕｍｉｎ．７２－７４，９８５（１９９７）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７８，６７３（２００１）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．９０，１８３５０３（２００７）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．９０，１８３５０３（２００７）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５１，９１３（１９８７）、Ｓｙｎｔｈ．Ｍｅｔ．８７，１７１（１９９７）、Ｓｙｎｔｈ．Ｍｅｔ．９１，２０９（１９９７）、Ｓｙｎｔｈ．Ｍｅｔ．１１１，４２１（２０００）、ＳＩＤ　Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ　Ｄｉｇｅｓｔ，３７，９２３（２００６）、Ｊ．Ｍａｔｅｒ．Ｃｈｅｍ．３，３１９（１９９３）、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．６，６７７（１９９４）、Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．１５，３１４８（２００３）、米国特許公開第２００３／０１６２０５３号明細書、米国特許公開第２００２／０１５８２４２号明細書、米国特許公開第２００６／０２４０２７９号明細書、米国特許公開第２００８／０２２０２６５号明細書、米国特許第５０６１５６９号明細書、国際公開第２００７／００２６８３号、国際公開第２００９／０１８００９号、欧州特許第６５０９５５号明細書、米国特許公開第２００８／０１２４５７２号、米国特許公開第２００７／０２７８９３８号明細書、米国特許公開第２００８／０１０６１９０号明細書、米国特許公開第２００８／００１８２２１号明細書、国際公開第２０１２／１１５０３４号、特表２００３－５１９４３２号公報、特開２００６－１３５１４５号公報、米国特許出願番号１３／５８５９８１号等である。
　正孔輸送材料は単独で用いてもよく、また複数種を併用して用いてもよい。
＜電子阻止層＞
　電子阻止層とは広い意味では正孔輸送層の機能を有する層であり、好ましくは正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が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、前述する正孔輸送層の構成を必要に応じて、本発明に係る電子阻止層として用いることができる。
　本発明の有機ＥＬ素子に設ける電子阻止層は、発光層の陽極側に隣接して設けられることが好ましい。
　本発明に係る電子阻止層の厚さとしては、好ましくは３～１００ｎｍの範囲であり、さらに好ましくは５～３０ｎｍの範囲である。
　電子阻止層に用いられる材料としては、前述の正孔輸送層に用いられる材料が好ましく用いられ、また、前述の本発明に係るホスト化合物及びその他のホスト化合物として用いられる材料も電子阻止層に好ましく用いられる。
＜正孔注入層＞
　本発明に係る正孔注入層（「陽極バッファー層」ともいう。）とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために陽極と発光層との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」（１２３～１６６頁）に詳細に記載されている。
　本発明において正孔注入層は必要に応じて設け、前記のように陽極と発光層又は陽極と正孔輸送層との間に存在させてもよい。
　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、正孔注入層に用いられる材料としては、例えば前述の正孔輸送層に用いられる材料等が挙げられる。
　中でも銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニン誘導体、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ヘキサアザトリフェニレン誘導体、酸化バナジウムに代表される金属酸化物、アモルファスカーボン、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、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、トリアリールアミン誘導体等が好ましい。
　前述の正孔注入層に用いられる材料は単独で用いてもよく、また複数種を併用して用いてもよい。
＜含有物＞
　前述した本発明における有機層は、さらに他の含有物が含まれていてもよい。
　含有物としては、例えば臭素、ヨウ素及び塩素等のハロゲン元素やハロゲン化化合物、Ｐｄ、Ｃａ、Ｎａ等のアルカリ金属やアルカリ土類金属、遷移金属の化合物や錯体、塩等が挙げられる。
　含有物の含有量は、任意に決定することができるが、含有される層の全質量％に対して１０００ｐｐｍ以下であることが好ましく、より好ましくは５００ｐｐｍ以下であり、さらに好ましくは５０ｐｐｍ以下である。
　ただし、電子や正孔の輸送性を向上させる目的や、励起子のエネルギー移動を有利にするための目的等によってはこの範囲内ではない。
＜有機層の形成方法＞
　本発明の発光性膜を有する有機ＥＬ素子を製造する方法は、公知の方法を好適に採用することができるが、特に、前記発光性膜が、ウェットプロセス又はドライプロセスを用いて成膜される態様であることが好ましい。
　以下に、有機層（正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層等）の形成方法について説明する。
　本発明に係る有機層の形成方法は、特に制限はなく、従来公知の例えば、ドライプロセスなどの真空蒸着法、ウェットプロセス等による形成方法を用いることができ、また、各層に使用される化合物等の材料に合わせて、ウェットプロセスやドライプロセスを使い分けて積層し、有機層を形成する方法であってもよい。ここで、有機層が、ウェットプロセスで形成された層であることが好ましい。すなわち、ウェットプロセスで有機ＥＬ素子を作製することが好ましい。有機ＥＬ素子をウェットプロセスで作製することで、均質な膜（塗膜）が得られやすく、かつピンホールが生成しにくい等の効果を奏することができる。なお、ここでの膜（塗膜）とは、ウェットプロセスによる塗布後に乾燥させた状態のものである。
　ウェットプロセスとしては、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、スプレーコート法、カーテンコート法、ＬＢ法（ラングミュア－ブロジェット法）等があるが、均質な薄膜が得られやすく、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、スプレーコート法等のロール・ｔｏ・ロール方式適性の高い方法が好ましい。
　なお、ドライプロセスとしては、蒸着法（抵抗加熱、ＥＢ法など）、スパッタリング法、ＣＶＤ法などが挙げられる。
　本発明に係る有機層を構成する有機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。
　さらに、層毎に異なる成膜法を適用してもよい。成膜に蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は使用する化合物の種類等により異なるが、一般にボート加熱温度５０～４５０℃、真空度１０-6～１０-2Ｐａ、蒸着速度０．０１～５０ｎｍ／秒、基板温度－５０～３００℃、厚さ０．１ｎｍ～５μｍ、好ましくは５～２００ｎｍの範囲で適宜選ぶことが望ましい。
　本発明に係る有機層の形成は、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製膜法を施しても構わない。その際は作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。
＜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、好ましくは４．５Ｖ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）、ＳｎＯ2、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ2Ｏ3－ＺｎＯ）等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。
　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よく、又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）、前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よい。
　又は、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製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／ｓｑ．以下が好ましい。
　陽極の厚さは材料にもよるが、通常１０ｎｍ～１μｍ、好ましくは１０～２００ｎｍの範囲で選ばれる。
＜陰極＞
　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（Ａｌ２Ｏ３）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム、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（Ａｌ2Ｏ3）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／ｓｑ．以下が好ましく、厚さは通常１０ｎｍ～５μｍ、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素子の陽極又は陰極のいず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、陰極に前記金属を１～２０ｎｍの厚さで作製した後に、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、支持体等ともいう。）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よい。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（ＴＡＣ）、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、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類又はそれらの誘導体、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、又はポリアリレート類、アートン（商品名ＪＳＲ社製）若しくはアペル（商品名三井化学社製）といったシクロオレフィン系樹脂等を挙げられる。
　樹脂フィルムの表面には、無機物、有機物の被膜又はその両者のハイブリッド被膜が形成されていてもよく、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／（ｍ2・２４ｈ）以下のバリアー性フィルムであることが好ましく、さらには、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／（ｍ2・２４ｈ・ａｔｍ）以下、水蒸気透過度が、１０-5ｇ／（ｍ2・２４ｈ）以下の高バリアー性フィルムであることが好ましい。
　バリアー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よく、例えば、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素等を用いることができる。さらに、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。
　バリアー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、クラスターイオンビーム法、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、アルミニウム、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発光量子効率は、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、外部発光量子効率（％）＝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よい。
＜封止＞
　本発明の有機ＥＬ素子の封止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いればよく、凹板状でも、平板状でもよい。また、透明性、電気絶縁性は特に限定されない。
　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１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、有機ＥＬ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／（ｍ2・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）％）が、１×１０-3ｇ／（ｍ2・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よい。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よいし、スクリーン印刷のように印刷してもよい。
　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よく、例えば、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素等を用いることができる。
　さらに、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、クラスターイオンビーム法、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、ヨウ化バリウム、ヨウ化マグネシウム等）、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又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、保護膜若しくは保護板を設けてもよい。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、軽量か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。
＜光取り出し向上技術＞
　本発明の有機ＥＬ素子は、空気よりも屈折率の高い（屈折率１．６～２．１程度の範囲内）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と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、光が透明電極又は発光層を導波し、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（例えば、米国特許第４７７４４３５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（例えば、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（例えば、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（例えば、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（例えば、特開２００１－２０２８２７号公報）、基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間（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）等が挙げられる。
　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、又は基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間（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、さらに高輝度又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さで形成すると、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程度の範囲内であるので、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、低屈折率媒質の厚さは、媒質中の波長の２倍以上となるのが望ましい。これは、低屈折率媒質の厚さが、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厚さになると、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又は、いず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、いわゆる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、いず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一次元回折格子では、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、いずれかの層間、又は媒質中（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倍程度の範囲内が好ましい。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、二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、支持基板（基板）の光取り出し側に、例えばマイクロレンズアレイ上の構造を設けるように加工したり、又は、いわゆる集光シートと組み合わせることにより、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二次元に配列する。一辺は１０～１００μｍの範囲内が好ましい。これより小さくなると回折の効果が発生して色付き、大きすぎると厚さ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△状のストライプが形成されたものであってもよいし、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、有機ＥＬ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よい。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。
＜用途＞
　本発明に係る炭素ラジカル化合物を用いた有機ＥＬ素子は、高輝度・高発光で発光させることが可能であり、材料種により近赤外から赤外領域においても高効率で発光させることができる。したがって、本発明に係る有機ＥＬ素子は、フラットパネル・ディスプレイ、車載表示素子、携帯電話や面発光体としての特徴を活かした光源（例えば、複写機の光源や生体透過性を活かしたパルスオキシメーターや脳波検出の光源）、表示板などへの応用が考えられ、その技術的価値は大きいものである。
　また、本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法は、塗布法を用いて各構成層を形成可能であるため、可塑性基板に対しても適用でき、高い発光効率な有機ＥＬ素子を低コストで製造可能である。
　以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、下記実施例において、特記しない限り、操作は室温（２５℃）で行われた。また、特記しない限り、「％」及び「部」は、それぞれ、「質量％」及び「質量部」を意味する。
　本実施例において使用した各種化合物は下記のとおりである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
＜有機ＥＬ素子１－１の作製＞
　図３に示すように、基材１００上に、陽極１０１／正孔注入層１０２／正孔輸送層１０３／発光層１０４／ブロック層（正孔阻止層）１０５／電子輸送層１０６／電子注入層１０７／陰極１０８を積層して封止し、ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子１－１を作製した。
　（陽極の形成）
　石英基材上に厚さ１１０ｎｍのＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）をスパッタ法により製膜し、フォトリソグラフィー法によりパターニングを行い、陽極を形成した。なお、パターンは発光領域の面積が２ｍｍ×２ｍｍになるようなパターンとした。
　（正孔注入層の形成）
　陽極を形成した基材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。そして、陽極を形成した基材上に、特許第４５０９７８７号公報の実施例１６と同様に調製したポリ（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）の分散液をイソプロピルアルコールで希釈した２質量％溶液をスピンコート法にて塗布、１２０℃で５分乾燥し、厚さ３０ｎｍの正孔注入層を形成した。
　（正孔輸送層の形成）
　次に、正孔注入層を形成した基材を、窒素ガス（グレードＧ１）を用いた窒素雰囲気下に移し、下記組成の正孔輸送層形成用塗布液を用いて、スピンコート法にて塗布、１３０℃で３０分乾燥し、厚さ２０ｎｍの正孔輸送層を形成した。
　《正孔輸送層形成用塗布液》
　正孔輸送材料（化合物（ＨＴ－１））（重量平均分子量Ｍｗ＝８００００）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０質量部
　クロロベンゼン　　　　　　　　　　　　　　　３０００質量部
　（発光層の形成）
　次に、正孔輸送層を形成した基材を、下記組成の発光層形成用塗布液を用い、スピンコート法にて塗布し、１２０℃で３０分間乾燥し、厚さ６０ｎｍの発光層を形成した。
　《発光層形成用塗布液》
　ホスト化合物ＨＯＳＴ－１　　　　　　　　　　　　１９質量部
　炭素ラジカル化合物Ｒ－１０　　　　　　　　　　　　１質量部
　酢酸ノルマルプロピル　　　　　　　　　　　　２０００質量部
　（ブロック層、電子輸送層、電子注入層及び陰極の形成）
　続いて、基板を大気に曝露することなく真空蒸着装置へ取り付けた。また、モリブデン製抵抗加熱ボートにＨＢ－１、ＥＴ－１、及びフッ化リチウムを入れたものを真空蒸着装置に取り付け、真空槽を４×１０-5Ｐａまで減圧した。
　その後、ボートに通電して加熱し、ブロック層としてＨＢ－１を０．１ｎｍ／秒で前記発光層上に蒸着し、膜厚１０ｎｍの薄膜を形成した。引き続き、電子輸送層としてＥＴ－１を０．１ｎｍ／秒で前記ブロック層上に蒸着し、膜厚５０ｎｍの薄膜を形成した。
　引き続き、電子注入層としてフッ化カリウムを０．０２ｎｍ／秒で前記電子輸送層上に蒸着し、膜厚１ｎｍの薄膜を形成した。最後に、アルミニウムを蒸着して厚さ１００ｎｍの陰極を形成した。
　（封止）
　以上の工程により形成した積層体に対し、市販のロールラミネート装置を用いて封止基材を接着した。
　封止基材として、可撓性を有する厚さ３０μｍのアルミニウム箔（東洋アルミニウム（株）製）に、ドライラミネーション用の２液反応型のウレタン系接着剤を用いて厚さ１．５μｍの接着剤層を設け、厚さ１２μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムをラミネートしたものを作製した。
　封止用接着剤として熱硬化性接着剤を、ディスペンサーを使用して封止基材のアルミニウム箔の接着面（つや面）に沿って厚さ２０μｍで均一に塗布した。これを１００Ｐａ以下の真空下で１２時間乾燥させた。更に、その封止基材を露点温度－８０℃以下、酸素濃度０．８ｐｐｍの窒素雰囲気下へ移動して、１２時間以上乾燥させ、封止用接着剤の含水率が１００ｐｐｍ以下となるように調整した。
　熱硬化性接着剤としては下記の（Ａ）～（Ｃ）を混合したエポキシ系接着剤を用いた。
　（Ａ）ビスフェノールＡジグリシジルエーテル（ＤＧＥＢＡ）
　（Ｂ）ジシアンジアミド（ＤＩＣＹ）
　（Ｃ）エポキシアダクト系硬化促進剤
　上記封止基材を上記積層体に対して密着・配置して、圧着ロールを用いて、圧着ロール温度１００℃、圧力０．５ＭＰａ、装置速度０．３ｍ／ｍｉｎの圧着条件で密着封止した。
＜評価用発光性膜１－１の作製＞
　前記有機ＥＬ素子１の発光層成膜時に、前記有機ＥＬ素子１－１の作製と同様の基材及び発光層形成用塗布液を用いて、当該基材上に発光層形成用塗布液を塗布して評価用発光性膜１を作製した。
＜有機ＥＬ素子１－２の作製＞
　前記有機ＥＬ素子１－１の作製において、発光層形成用塗布液に含有される炭素ラジカル化合物をＲ－１２に変更した以外は同様にして、有機ＥＬ素子１－２を作製した。
＜評価用発光性膜１－２の作製＞
　前記評価用発光性膜１－１の作製において、発光層形成用塗布液に含有される炭素ラジカル化合物をＲ－１２に変更した以外は同様にして、評価用発光性膜１－２を作製した。
［評価］
＜発光スペクトルの測定＞
　作製した有機ＥＬ素子の発光スペクトルを、蛍光光度計（ＨＩＴＡＣＨＩ　Ｆ－７０００形分光蛍光光度計）を用いて測定した。２．５ｍＡ／ｃｍ2駆動時のスペクトルを図１に示す。
＜絶対量子収率の測定＞
　作製した発光性膜の絶対量子収率（ＰＬＱＹ）を、絶対量子収率測定装置Ｃ９９２０－０２（浜松ホトニクス社製）を用いることで計測した。
＜発光効率の測定＞
　作製した有機ＥＬ素子の発光効率を（外部発光量子効率）求めた。具体的には、室温（２５℃）で、２．５ｍＡ／ｃｍ2の定電流密度条件下による点灯を行い、分光放射輝度計ＣＳ－２０００（コニカミノルタ社製）を用いて、有機ＥＬ素子の発光輝度を測定し、当該電流値における発光効率（外部発光量子効率（ＥＱＥ））を求めた。
　また、電流密度（０．１ｍＡ／ｃｍ2、５ｍＡ／ｃｍ2）を変更して同様にＥＱＥを求めた。各電流密度におけるＥＱＥを下記表Ｉに示す。
＜結果＞
　前記評価用発光性膜１－１の絶対量子効率は１３％であった。
　また、前記有機ＥＬ素子１－１における２．５ｍＡ／ｃｍ2駆動時のＥＬスペクトル（図１）から、化合物Ｒ－１０に由来する６０７ｎｍｎの発光が確認された。また、外部発光量子効率は１．９％であった。
　同様にＲ－１２を用いた評価用発光性膜１－２を評価したところ、絶対量子効率は３７％であり、前記有機ＥＬ素子１－２における２．５ｍＡ／ｃｍ2駆動時のＥＬスペクトル（図２）から、化合物Ｒ－１２に由来する６１７ｎｍｎの発光が確認された。また、外部発光量子効率は７．１％であった
　さらに、前記発光性膜１－１の絶対量子効率から算出されるＥＱＥの理論最大値（以下、単に「ＥＱＥ理論値」とも記載。）は光取り出し効率を２５％とするとＥＬ素子１－１はＥＱＥ理論値＝３．３％となり、前記した（式１）及び（式２）から励起子生成効率を求めたところ、励起子生成効率が５８％であることが分かった。
　また同様に、ＥＬ素子１－２に関しても同様に計算すると、前記発光性膜１－２の絶対量子効率から算出されるＥＱＥの理論最大値（以下、単に「ＥＱＥ理論値」とも記載。）は光取り出し効率を２５％とするとＥＱＥ理論値＝９．３％となり、前記した（式１）及び（式２）から励起子生成効率を求めたところ、励起子生成効率が７７％であることが分かった。このことから、本発明に係る炭素ラジカル化合物は蛍光材料やＴＴＡ機構の活用以上の励起子生成効率を発現可能な材料であることが分かった。
　このことから、本発明に係る炭素ラジカル化合物は蛍光材料以上の励起子生成効率を発現可能な材料であることが分かった。
　前記ＥＱＥの測定において、電流密度違い（０．１ｍＡ／ｃｍ2、５.０ｍＡ／ｃｍ2
）におけるＥＱＥ維持率（「（５．０ｍＡ／ｃｍ2）のＥＱＥ」／「０．１ｍＡ／ｃｍ2」のＥＱＥ」）を算出したところ、０．９であった。
　これに対して、比較例として、前記した非特許文献１に記載の５３７ページに記載の「ｄ．ＥＱＥの電流密度曲線（ＴＴＭ－３ＰＣｚ）」の図（黒グラフ参照。）から、電流密度違い（０．１ｍＡ／ｃｍ2、５ｍＡ／ｃｍ2）におけるＥＱＥ維持率を読み取ったところ、０．５であった。下記表Ｉは、本発明の有機ＥＬ素子１と比較例における電流密度０．１ｍＡ／ｃｍ2、５ｍＡ／ｃｍ2の各ＥＱＥと、ＥＱＥ維持率を示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000025
　表Ｉに示すように、本発明の有機ＥＬ素子１－１、１－２と、比較例とのＥＱＥ維持率を比較すると、比較例が０．５に対し、本発明に係る嵩高さの小さい炭素ラジカル化合物のＲ－１０、Ｒ－１２を適用した有機ＥＬ素子１－１、１－２においては０．９であり、ロールオフを大幅に抑制できていることが分かる。
　さらに、Ｒ－１２においては１０ｍＡ／ｃｍ2においてもＥＱＥが５％を維持しており、これまで報告されていたラジカル材料のＥＱＥが５％未満（１０ｍＡ／ｃｍ2）から大幅にロールオフが改善可能なことを見いだした。
　本発明は、高電流密度領域においても発光効率に優れ、キャリア注入性が向上した、高効率で実用上有用な有機エレクトロルミネッセンス素子及び発光性膜に利用することができる。
　１００　基材
　１０１　陽極
　１０２　正孔注入層
　１０３　正孔輸送層
　１０４　発光層
　１０５　ブロック層（正孔阻止層）
　１０６　電子輸送層
　１０７　電子注入層
　１０８　陰極

Claims (11)

  1. 　ホウ素原子を含む炭素ラジカル化合物を含有し、
    　前記炭素ラジカル化合物において、炭素ラジカルの不対電子が前記ホウ素原子に非局在化するπ共役系を構成する原子団中に含まれている有機エレクトロルミネッセンス素子。
  2. 　前記炭素ラジカル化合物が、下記一般式（１）で表される構造を有する請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     ［式中、環Ｋ～Ｎは、置換されていてもよいアリール基又は置換されていてもよいヘテロアリール基を表す。］
  3. 　前記炭素ラジカル化合物が、下記一般式（２）で表される構造を有する請求項１又は請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     ［式中、環Ｋ～Ｎは、前記一般式（１）と同様の基を表す。Ｘは、ＣＲ1Ｒ2、ＮＲ3、Ｏ又はＳを表す。Ｒ1～Ｒ3は、置換基を表す。］
  4. 　前記炭素ラジカル化合物が、下記一般式（３）で表される構造を有する請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
     ［式中、Ｒ1a、Ｒ2a、Ｒ1b、Ｒ2b、Ｒ4～Ｒ13、Ｘ1、Ｘ2、Ｙ1及びＹ2は、置換基を表す。Ｒ1aとＲ2a、Ｒ1bとＲ2b、Ｘ1とＹ1、Ｘ2とＹ2は、環を形成していてもよい。］
  5. 　前記炭素ラジカル化合物が、下記一般式（４）で表される構造を有する請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
     ［式中、Ｒ1a、Ｒ2a、Ｒ1b、Ｒ2b、Ｒ1c、Ｒ2c、Ｒ1d、Ｒ2d及びＲ4～Ｒ13は、置換基を表す。］
  6. 　前記炭素ラジカル化合物を発光層に含有する請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  7. 　ホウ素原子を含む炭素ラジカル化合物を含有し、
    　前記炭素ラジカル化合物において、炭素ラジカルの不対電子が前記ホウ素原子に非局在化するπ共役系を構成する原子団中に含まれている発光性膜。
  8. 　前記炭素ラジカル化合物が、下記一般式（１）で表される構造を有する請求項７に記載の発光性膜。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
     ［式中、環Ｋ～Ｎは、置換されていてもよいアリール基又は置換されていてもよいヘテロアリール基を表す。］
  9. 　前記炭素ラジカル化合物が、下記一般式（２）で表される構造を有する請求項７又は請求項８に記載の発光性膜。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
     ［式中、環Ｋ～Ｎは、前記一般式（１）と同様の基を表す。Ｘは、ＣＲ1Ｒ2、ＮＲ3、Ｏ又はＳを表す。Ｒ1～Ｒ3は、置換基を表す。］
  10. 　前記炭素ラジカル化合物が、下記一般式（３）で表される構造を有する請求項７から請求項９までのいずれか一項に記載の発光性膜。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
     ［式中、Ｒ1a、Ｒ2a、Ｒ1b、Ｒ2b、Ｒ4～Ｒ13、Ｘ1、Ｘ2、Ｙ1及びＹ2は、置換基を表す。Ｒ1aとＲ2a、Ｒ1bとＲ2b、Ｘ1とＹ1、Ｘ2とＹ2は、環を形成していてもよい。］
  11. 　前記炭素ラジカル化合物が、下記一般式（４）で表される構造を有する請求項７から請求項１０までのいずれか一項に記載の発光性膜。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
     ［式中、Ｒ1a、Ｒ2a、Ｒ1b、Ｒ2b、Ｒ1c、Ｒ2c、Ｒ1d、Ｒ2d及びＲ4～Ｒ13は、置換基を表す。］
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