JP4024009B2

JP4024009B2 - 有機ｅｌ素子

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Publication number: JP4024009B2
Application number: JP2001121664A
Authority: JP
Inventors: 健輔荒; 徹司藤田; 鉄司井上; 浩充小川
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2000-04-21
Filing date: 2001-04-19
Publication date: 2007-12-19
Anticipated expiration: 2021-04-19
Also published as: EP2262025A2; JP2002008867A; EP1148109A2; US20030027016A1; KR100426075B1; EP1148109A3; EP1148109B1; KR20010099713A; EP2262025A3; TW508971B; US6613454B2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機ＥＬ（電界発光）素子に関し、詳しくは、有機化合物からなる薄膜に電界を印加して光を放出する素子に用いられる化合物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機ＥＬ素子は、蛍光性有機化合物を含む薄膜を、電子注入電極とホール注入電極とで挟んだ構成を有し、前記薄膜に電子およびホール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（蛍光・燐光）を利用して発光する素子である。
【０００３】
有機ＥＬ素子の特徴は、１０Ｖ前後の電圧で数１００から数１００００cd/m²ときわめて高い輝度の面発光が可能であり、また蛍光物質の種類を選択することにより青色から赤色までの発光が可能なことである。
【０００４】
有機ＥＬ素子の任意の発光色を得るための手法としてドーピング法があり、アントラセン結晶中に微量のテトラセンをドープすることで発光色を青色から緑色に変化させた報告(Jpn. J. Appl. Phys., 10,527(1971)) がある。また積層構造を有する有機薄膜ＥＬ素子においては、発光機能を有するホスト物質に、その発光に応答しホスト物質とは異なる発光を放出する蛍光色素をドーパントとして微量混入させて発光層を形成し、緑色から橙〜赤色へ発光色を変化させた報告（特開昭６３−２６４６９２号公報）がなされている。
【０００５】
黄〜赤色の長波長発光に関しては、発光材料あるいはドーパント材料として、赤色発振を行うレーザー色素（ＥＰＯ２８１３８１号）、エキサイプレックス発光を示す化合物（特開平２−２５５７８８号公報）、ペリレン化合物（特開平３−７９１号公報）、クマリン化合物（特開平３−７９２号公報）、ジシアノメチレン系化合物（特開平３−１６２４８１号公報）、チオキサンテン化合物（特開平３−１７７４８６号公報）、共役系高分子と電子輸送性化合物の混合物（特開平６−７３３７４号公報）、スクアリリウム化合物（特開平６−９３２５７号公報）、オキサジアゾール系化合物（特開平６−１３６３５９号公報）、オキシネイト誘導体（特開平６−１４５１４６号公報）、ピレン系化合物（特開平６−２４０２４６号公報）がある。
【０００６】
また、ベンゾフルオランテン誘導体が非常に高い蛍光量子収率を有することは、Ｊ，Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ１９９６、１１８，２３７４−２３７９に記載されており、特開平１０−３３０２９５号公報および特開平１１−２３３２６１号公報では種々のホスト材料にベンゾフルオランテンより誘導されるジベンゾ〔ｆ，ｆ’〕ジインデノ〔１，２，３−ｃｄ：１’，２’，３’−ｌｍ〕ペリレン誘導体をドーピングして発光層とした有機ＥＬ素子を開示している。
【０００７】
他の発光材料として縮合多環芳香族化合物（特開平５−３２９６６号公報、特開平５−２１４３３４号公報）も開示されている。またドーパント材料としても種々の縮合多環芳香族化合物（特開平５−２５８８５９号公報）が提案されている。
【０００８】
しかしながら、このような材料をドーバントとして用いた場合、ドーパント同士あるいはドーパント−ホスト間での相互作用により、本来のドーバント分子の蛍光性がＥＬ素子では発揮されない場合が多い。
【０００９】
従って、ドーピングにより蛍光性色素をドーパントとして有機ＥＬ素子中で発光させ、高効率な素子を得るにはホスト材料の選択が重要かつ困難な課題となる。つまり、高い蛍光量子収率を有する蛍光性色素をドーパントとして用いているにもかかわらず、有機ＥＬ素子では実用上十分な発光効率が得られていないのが現状である。
【００１０】
また、ドーピング法により有機ＥＬ素子を作成した場合、励起状態のホスト分子からドーパントヘのエネルギー移動は１００％ではなく多くの場合ドーバントと共にホスト材料自体も発光してしまう。特に、赤色素子の場合ドーパントよりもホスト材料の方が視感度の高い波長領域で発光するため、ホスト自体のわずかな発光のために色純度を悪化させてしまう場合が多い。さらに、発光寿命、耐久性の面でも実用に向けて更なる特性の向上も必要とされている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、十分な輝度の発光、特に長波長における発光が得られ、優れた色純度、特にフルカラーディスプレイに用いるのに十分な色純度が得られ、かつ良好な発光性能が長期にわたって持続する耐久性に優れた有機ＥＬ素子を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、以下の構成により達成される。
（１）一対の電極間に少なくとも発光機能に関与する１種または２種以上の有機層を有し、前記有機層の少なくとも１層には下記式（Ｉ）〜（IV）で表される基本骨格を有する有機物質から選択される１種又は２種以上と、下記式（ VI ）で表される化合物とを含有する有機ＥＬ素子。
【００１３】
【化７】

【００１４】
［式（Ｉ）中、Ｑ¹ 〜Ｑ⁸ は、それぞれ水素もしくは置換または非置換のアルキル基、アリール基、アミノ基、複素環基またはアルケニル基を表す。］
【００１５】
【化８】

【００１６】
［式（II）中、Ｒ₁ 、Ｒ₂ 、Ｒ₃ およびＲ₄ は、それぞれアリール基、フルオレン基、カルバゾリル基、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、Ｒ₁ 、Ｒ₂ 、Ｒ₃ およびＲ₄ のうちの少なくとも１つはアリール基である。ｒ１、ｒ２、ｒ３およびｒ４は、それぞれ０または１〜５の整数であり、ｒ１、ｒ２、ｒ３およびｒ４が同時に０になることはない。Ｒ₅ およびＲ₆ は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アミノ基、アリール基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。ｒ５およびｒ６は、それぞれ０または１〜４の整数である。］
【００１７】
【化９】

【００１８】
［式（III）中、Ａ₁₀₁ は、モノフェニルアントリル基またはジフェニルアントリル基を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。Ｌは水素もしくは単結合またはｎ価の連結基を表す。ｎは１〜４の整数である。］
Ｑ_n −Ｌ₁₀₁ （IV）
［式（IV）中、Ｑは窒素原子を０〜２個含む六員芳香環が縮合したピラジニル基を表し、ｎは２または３であり、Ｑは各々同一でも異なるものであってもよい。Ｌ₁₀₁は単結合またはｎ価の基を表す。ｎは１または２の整数である。］
【００１９】
【化１０】

【００２０】
［式（ VI ）中、Ｘ _１〜Ｘ _６，Ｘ _９，Ｘ _１０，Ｘ _１１〜Ｘ _１６，Ｘ _１９およびＸ _２０は水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルコキシ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキルチオ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニルオキシ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニルチオ基、置換または未置換のアラルキル基、置換または未置換のアラルキルオキシ基、置換または未置換のアラルキルチオ基、置換または未置換のアリール基、置換または未置換のアリールオキシ基、置換または未置換のアリールチオ基、置換または未置換のアリールアルケニル基、置換または未置換のアルケニルアリール基、置換または未置換のアミノ基、シアノ基、水酸基、−ＣＯＯＲ１基（基中、Ｒ１は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換または未置換のアラルキル基、あるいは置換または未置換のアリール基を表す）、−ＣＯＲ２基（基中、Ｒ２は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換または未置換のアラルキル基、置換または未置換のアリール基、あるいはアミノ基を表す）、あるいは−ＯＣＯＲ３（基中、Ｒ３は置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換または未置換のアラルキル基、あるいは置換または未置換のアリール基を表す）を表し、さらに、Ｘ _１〜Ｘ _２０から選ばれる隣接する基は互いに結合して、置換している炭素原子と共に、置換または未置換の炭素環式脂肪族環、芳香族環、あるいは縮合芳香族環を形成していてもよい。］
（２）前記有機層の少なくとも１層にはホスト物質と、ドーパントとを含有し、前記ホスト物質は、式（Ｉ）〜（IV）で表される基本骨格を有する有機物質から選択される１種又は２種以上であり、前記ドーパントは、式（ VI ）で表される化合物である上記（１）の有機ＥＬ素子。
（３）前記式（ VI ）で表される化合物は、下記式（ VI ’）で表される化合物である上記（１）または（２）の有機ＥＬ素子。
【００２３】
【化１２】

【００２４】
［式（VI’）におけるＸ_１〜Ｘ_４４は、式（VI）におけるＸ_１〜Ｘ_２０と同義である。］
（４）前記式（VI）で表される化合物におけるＸ_１〜Ｘ_２０、または前記式（VI’）で表される化合物におけるＸ_１〜Ｘ_４４は、置換もしくは非置換のアリール基、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基およびアリールオキシ基のいずれかである上記（１）〜（３）のいずれかの有機ＥＬ素子。
（５）前記式（VI）で表される化合物におけるＸ_１〜Ｘ_２０、または前記式（VI’）で表される化合物におけるＸ_１〜Ｘ_４４のいずれか１種以上は、オルト置換フェニル基である上記（１）〜（４）のいずれかの有機ＥＬ素子。
（６）前記式（VI）で表される化合物、または前記式（VI’）で表される化合物において、Ｘ_１とＸ_４のいずれか一方または両方、および／またはＸ_１１とＸ_１４のいずれか一方または両方は、オルト置換フェニル基である上記（１）〜（５）のいずれかの有機ＥＬ素子。
（７）前記有機層の少なくとも１層には式（Ｉ）で表される基本骨格を有する有機物質の１種又は２種以上を含有する上記（１）〜（６）のいずれかの有機ＥＬ素子。
（８）前記有機層の少なくとも１層には式（Ｉ）で表される基本骨格を有する有機物質の１種又は２種以上と、式（II）で表される基本骨格を有する有機物質の１種又は２種以上とを同時に含有する上記（１）〜（７）のいずれかの有機ＥＬ素子。
（９）少なくとも発光層に含有されているホスト材料の電子親和力が、電子輸送層および／またはホール輸送層の電子親和力より大きいか、前記ホスト材料のイオン化ポテンシャルが前記電子輸送層および／またはホール輸送層のイオン化ポテンシャルより小さい上記（１）〜（８）のいずれかの有機ＥＬ素子。
（１０）前記式（Ｉ）で表される基本骨格を有する有機物質は、Ｑ^１〜Ｑ^８の少なくとも２つ以上が置換または非置換のアリール基である上記（１）〜（９）のいずれかの有機ＥＬ素子。
（１１）前記式（Ｉ）で表される基本骨格を有する有機物質は、Ｑ^１〜Ｑ^８の少なくとも６つ以上が置換または非置換のアリール基である上記（１０）の有機ＥＬ素子。
（１２）前記式（Ｉ）で表される基本骨格を有する有機物質は、Ｑ^１，Ｑ^２，Ｑ^３およびＱ^４の少なくとも２つが置換または非置換のアリール基を表す上記（１０）または（１１）の有機ＥＬ素子。
（１３）前記式（Ｉ）で表される基本骨格を有する有機物質は、Ｑ^１，Ｑ^２，Ｑ^３およびＱ^４の少なくとも４つが置換または非置換のアリール基を表す上記（１０）〜（１２）のいずれかの有機ＥＬ素子。
（１４）さらに前記Ｑ^１，Ｑ^２，Ｑ^３およびＱ^４で表されるアリール基のうち、少なくとも２つがアリール基を置換基として有する上記（１０）〜（１３）のいずれかの有機ＥＬ素子。
（１５）前記ホスト物質の含有量は、８０〜９９．９質量％である上記（２）〜（１４）のいずれかの有機ＥＬ素子。
（１６）有機層の少なくとも１層には請求項１２の式（Ｉ）で表される基本骨格を有する有機物質の１種又は２種以上と、式（ VI ’）で表される化合物とを含有する有機ＥＬ素子。
（１７）少なくとも１層以上のホール注入輸送層を有する上記（１）〜（１６）のいずれかの有機ＥＬ素子。
（１８）少なくとも１層以上の電子注入輸送層を有する上記（１）〜（１７）のいずれかの有機ＥＬ素子。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明では式（Ｖ）、あるいは（VI）に示す有機材料と、式（Ｉ）〜（IV）に示す有機材料群のいずれか１種以上を組み合わせることにより、特に式（Ｖ）、あるいは（VI）をドーパント材料、式（Ｉ）をホスト材料とした場合に、発光効率が高く、かつ長寿命な素子を程供することができる。以下にホスト材料として好ましいそれぞれの有機材料について詳しく説明する。
【００２６】
＜ナフタセン系化合物＞
本発明の好ましいホスト材料となる化合物の一つは、下記式（Ｉ）で表される基本骨格を有する。
【００２７】
【化１３】

【００２８】
本発明の素子ではナフタセン誘導体を好ましくはホスト材料として用いることにより、ドーパントからの強い発光を得ることが出来る。
【００２９】
ナフタセン誘導体は上記有機材料群のなかでも特にホスト材料として好ましい有機材料である。例えば、後述の実施例１のホスト材料であるナフタセン誘導体に、実施例１のドーパントであるジベンゾ〔ｆ，ｆ’〕ジインデノ〔１，２，３−ｃｄ：１’，２’，３’−ｌｍ〕ペリレン誘導体を１質量％ドープした膜の光励起による蛍光強度を測定すると、他の有機物質（例えばＡｌｑ３）をホストとした場合に比べて約２倍の蛍光強度が得られる。
【００３０】
このような強い蛍光が得られる理由としては、ナフタセン誘導体と前記ドーパント物質はエキサイプレックスの生成等の相互作用が生じることのない理想的な組み合わせあり、さらには両分子間での双極子相互作用により蛍光強度が高く維持されていることが考えられる。
【００３１】
また、ドーパントが赤色である場合にはエネルギーギャップが比較的ドーバントのそれと近いため、電子交換によるエネルギー移動に加えて発光再吸収によるエネルギー移動現象も生じており、このような高い蛍光輝度が得られると考えられる。
【００３２】
さらに、上記ホスト物質との組み合わせにより、ドーパントの濃度消光性は非常に小さく抑えることができることもこのような強い蛍光強度に寄与している。
【００３３】
また、上記ドープ膜を発光層とした有機ＥＬ素子を作成すると、１０mA／cm² の電流密度において、最大で６００cd/m² 以上の輝度が得られ、このときの駆動電圧は６Ｖ程度と低電圧である。さらに、６００mA／cm² 程度の電流密度では２００００cd／m² 以上の輝度が安定して得られる。これは、他の有機物質（例えばＡｌｑ３）をホストとした場合に比べて、電流効率にして約４倍の発光効率であり、さらに低い電圧で駆動できるため、電力効率では約５倍の効率である。さらに、上記の例のような赤色ドーパントをドープした場合には、ホストからドーパントへのエネルギー移動効率が良好なため、ホストからの発光は殆ど見られず、ドーパントのみが発光した高い色純度を有する素子が得られる。
【００３４】
有機ＥＬ素子を作成した際の、このような非常に良好な発光効率は、上記の強い蛍光強度が得られる機構に加えて、発光層におけるキャリアの再結合確率の向上、さらにはナフタセンの三重項励起状態からのエネルギー移動によるドーパントの一重項励起状態の生成などの効果によるものであると考えられる。
【００３５】
また、一般的な有機ＥＬ素子では、ドーパントによるキャリアトラップにより駆動電圧が高くなってしまうのに対し、上記発光層を用いた有機ＥＬ素子の駆動電圧が非常に低いのは、本発明の素子ではドーパントのキャリアトラップの順位は小さく、上記のような機構で高効率な発光を実現しているためである。さらには、発光層へのキャリアの注入が容易であることも考えられる。
【００３６】
また、ナフタセン誘導体は非常に安定であり、キャリアの注入に対する耐久性が高いため、前記ホストとドーパントの組み合わせで作成した素子は非常に長寿命である。例えば、式（VII'）で表される化合物に、実施例１のジベンゾ〔ｆ，ｆ’〕ジインデノ〔１，２，３−ｃｄ：１’，２’，３’−ｌｍ〕ペリレン誘導体を１質量％ドープした発光層を有する素子では、５０mA／cm² で駆動した際には、２４００cd／m² 以上の輝度が、１％程度以下の減衰のみで１０００時間以上持続するような高耐久性の素子を得ることもできる。
【００３７】
以上のような有機ＥＬ素子において、素子の色純度を保ち、かつ効率が最大となるドーピング濃度は１質量％程度であるが、２〜３質量％程度でも１０％程度以下の減少のみで、十分に実用に耐えうる素子を得ることができる。
【００３８】
式（Ｉ）中、Ｑ¹ 〜Ｑ⁴ はそれぞれ水素、あるいは非置換、または置換基を有するアルキル基、アリール基、アミノ基、複素環基およびアルケニル基のいずれかを表す。また、好ましくはアリール基、アミノ基、複素環基およびアルケニル基のいずれかである。また、Ｑ¹ ，Ｑ⁴ が水素かつＱ² ，Ｑ³ が上記置換基であるものも好ましい。
【００３９】
Ｑ¹ 〜Ｑ⁴ で表されるアリール基としては、単環もしくは多環のものであって良く、縮合環や環集合も含まれる。総炭素数は、６〜３０のものが好ましく、置換基を有していても良い。
【００４０】
Ｑ¹ 〜Ｑ⁴ で表されるアリール基としては、好ましくはフェニル基、（ｏ−，ｍ−，ｐ−）トリル基、ピレニル基、ペリレニル基、コロネニル基、（１−、および２−）ナフチル基、アントリル基、（ｏ−，ｍ−，ｐ−）ビフェニリル基、ターフェニル基、フェナントリル基等である。
【００４１】
Ｑ¹ 〜Ｑ⁴ で表されるアミノ基としては、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、アラルキルアミノ基等いずれでも良い。これらは、総炭素数１〜６の脂肪族、および／または１〜４環の芳香族炭素環を有することが好ましい。具体的には、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジブチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、ビスジフェニリルアミノ基、ビスナフチルアミノ基等が挙げられる。
【００４２】
Ｑ¹ 〜Ｑ⁴ で表される複素環基としては、ヘテロ原子としてＯ，Ｎ，Ｓを含有する５員または６員環の芳香族複素環基、および炭素数２〜２０の縮合多環芳香複素環基等が挙げられる。
【００４３】
Ｑ¹ 〜Ｑ⁴ で表されるアルケニル基としては、少なくとも置換基の１つにフェニル基を有する（１−、および２−）フェニルアルケニル基、（１，２−、および２，２−）ジフェニルアルケニル基、（１，２，２−）トリフェニルアルケニル基等が好ましいが、非置換のものであっても良い。
【００４４】
芳香族複素環基および縮合多環芳香複素環基としては、例えばチエニル基、フリル基、ピロリル基、ピリジル基、キノリル基、キノキサリル基等が挙げられる。
【００４５】
Ｑ¹ 〜Ｑ⁴ が置換基を有する場合、これらの置換基のうちの少なくとも２つがアリール基、アミノ基、複素環基、アルケニル基およびアリーロキシ基のいずれかであることが好ましい。アリール基、アミノ基、複素環基およびアルケニル基については上記Ｑ¹ 〜Ｑ⁴ と同様である。
【００４６】
Ｑ¹ 〜Ｑ⁴ の置換基となるアリーロキシ基としては、総炭素数６〜１８のアリール基を有するものが好ましく、具体的には（ｏ−，ｍ−，ｐ−）フェノキシ基等である。
【００４７】
これら置換基の２種以上が縮合環を形成していてもよい。また、さらに置換されていても良く、その場合の好ましい置換基としては上記と同様である。
【００４８】
Ｑ¹ 〜Ｑ⁴ が置換基を有する場合、少なくともその２種以上が上記置換基を有することが好ましい。その置換位置としては特に限定されるものではなく、メタ、パラ、オルト位のいずれでも良い。また、Ｑ¹ とＱ⁴ 、Ｑ² とＱ³ はそれぞれ同じものであることが好ましいが異なっていてもよい。
【００４９】
Ｑ⁵ ，Ｑ⁶ ，Ｑ⁷ およびＱ⁸ は、それぞれ水素または置換基を有していても良いアルキル基、アリール基、アミノ基、アルケニル基および複素環基のいずれかを表す。
【００５０】
Ｑ⁵ ，Ｑ⁶ ，Ｑ⁷ およびＱ⁸ で表されるアルキル基としては、炭素数が１〜６のものが好ましく、直鎖状であっても分岐を有していても良い。アルキル基の好ましい具体例としては、メチル基、エチル基、（ｎ，ｉ）プロピル基、（ｎ，ｉ，ｓｅｃ，ｔｅｒｔ）−ブチル基、（ｎ，ｉ，ｎｅｏ，ｔｅｒｔ）−ペンチル基等が挙げられる。
【００５１】
Ｑ⁵ ，Ｑ⁶ ，Ｑ⁷ およびＱ⁸ で表されるアリール基、アミノ基、アルケニル基としては、上記Ｑ¹ 〜Ｑ⁴ の場合と同様である。また、Ｑ⁵ とＱ⁶ 、Ｑ⁷ とＱ⁸ は、それぞれ同じものであることが好ましいが、異なっていても良い。
【００５２】
また、Ｑ¹ 〜Ｑ⁴ が全てフェニル基であって、Ｑ⁵ ，Ｑ⁶ ，Ｑ⁷ およびＱ⁸ が水素であるルブレンは含まないことが好ましい。
【００５３】
また、発光層に含有されるナフタセン誘導体は、さらに下記の式（VII）で表される基本骨格を有するものが好ましい。
【００５４】
【化１４】

【００５５】
上記式（VII）中、Ｑ¹¹〜Ｑ¹³、Ｑ²¹〜Ｑ²³、Ｑ³¹〜Ｑ³³およびＱ⁴¹〜Ｑ⁴³は水素、アリール基、アミノ基、複素環基、アリーロキシ基およびアルケニル基のいずれかである。また、これらのうちの少なくとも１群中にはアリール基、アミノ基、複素環基およびアリーロキシ基のいずれかを置換基として有することが好ましい。これらの２種以上が縮合環を形成していてもよい。
【００５６】
アリール基、アミノ基、複素環基およびアリーロキシ基の好ましい態様としては上記Ｑ¹ 〜Ｑ⁴ と同様である。また。Ｑ¹¹〜Ｑ¹³とＱ⁴¹〜Ｑ⁴³、Ｑ²¹〜Ｑ²³とＱ³¹〜Ｑ³³は、それぞれ同じであることが好ましいが異なっていてもよい。
【００５７】
Ｑ¹¹〜Ｑ¹³、Ｑ²¹〜Ｑ²³、Ｑ³¹〜Ｑ³³およびＱ⁴¹〜Ｑ⁴³の置換基となるアミノ基としては、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、アラルキルアミノ基等いずれでも良い。これらは、総炭素数１〜６の脂肪族、および／または１〜４環の芳香族炭素環を有することが好ましい。具体的には、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジブチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、ビスビフェニリルアミノ基等が挙げられる。
【００５８】
形成される縮合環としては、例えばインデン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、キノリン、ｉｓｏキノリン、キノクサリン、フェナジン、アクリジン、インドール、カルバゾール、フェノキサジン、フェノチアジン、ベンゾチアゾール、ベンゾチオフェン、ベンゾフラン、アクリドン、ベンズイミダゾール、クマリン、フラボン等を挙げることができる。
【００５９】
さらに本発明に用いられるナフタセン誘導体は、下記式（VII’）で表されるものも好ましく、特に長寿命の素子を得るためには好適である。
【００６０】
【化１５】

【００６１】
上記式（VII’）において、Ｑ⁵¹ 〜Ｑ⁵⁵ ，Ｑ²¹ 〜Ｑ²⁵ は、式（VII）のＱ¹¹と同様である。
【００６２】
本発明における特に好ましいナフタセン誘導体の具体例を以下のＩＢ−１〜ＩＢ−ＩＢ−１８９に示す。但し、各置換基Ｑ¹ 〜Ｑ⁸ をＱ¹⁰〜Ｑ⁸⁰ として表した。
【００６３】
【表１】

【００６４】
【表２】

【００６５】
【表３】

【００６６】
【表４】

【００６７】
【表５】

【００６８】
【表６】

【００６９】
【表７】

【００７０】
【表８】

【００７１】
【表９】

【００７２】
【表１０】

【００７３】
【表１１】

【００７４】
【表１２】

【００７５】
【表１３】

【００７６】
【表１４】

【００７７】
【表１５】

【００７８】
【表１６】

【００７９】
【表１７】

【００８０】
【表１８】

【００８１】
【表１９】

【００８２】
【表２０】

【００８３】
【表２１】

【００８４】
【表２２】

【００８５】
【表２３】

【００８６】
【表２４】

【００８７】
また、本発明に用いる好ましいナフタセン誘導体の具体例としては、以下のIIＢ−１〜IIＢ−３２およびIIIＢ−１〜IIIＢ−３６に示す化合物であっても良い。但し、各置換基Ｑ¹ 〜Ｑ⁸ をＱ¹⁰〜Ｑ⁸⁰ として表した。
【００８８】
【表２５】

【００８９】
【表２６】

【００９０】
【表２７】

【００９１】
【表２８】

【００９２】
【表２９】

【００９３】
【表３０】

【００９４】
【表３１】

【００９５】
【表３２】

【００９６】
【表３３】

【００９７】
【表３４】

【００９８】
【表３５】

【００９９】
さらに、本発明に用いるナフタセン誘導体は以下のIVＢ−１〜IVＢ−２０６、ＶＢ−１〜ＶＢ−１４２に示す化合物であってもよい。但し、各置換基Ｑ¹ 〜Ｑ⁸ をＱ¹⁰〜Ｑ⁸⁰ として表した。
【０１００】
【表３６】

【０１０１】
【表３７】

【０１０２】
【表３８】

【０１０３】
【表３９】

【０１０４】
【表４０】

【０１０５】
【表４１】

【０１０６】
【表４２】

【０１０７】
【表４３】

【０１０８】
【表４４】

【０１０９】
【表４５】

【０１１０】
【表４６】

【０１１１】
【表４７】

【０１１２】
【表４８】

【０１１３】
【表４９】

【０１１４】
【表５０】

【０１１５】
【表５１】

【０１１６】
【表５２】

【０１１７】
【表５３】

【０１１８】
【表５４】

【０１１９】
【表５５】

【０１２０】
【表５６】

【０１２１】
【表５７】

【０１２２】
【表５８】

【０１２３】
【表５９】

【０１２４】
【表６０】

【０１２５】
【表６１】

【０１２６】
【表６２】

【０１２７】
【表６３】

【０１２８】
【表６４】

【０１２９】
【表６５】

【０１３０】
【表６６】

【０１３１】
【表６７】

【０１３２】
【表６８】

【０１３３】
【表６９】

【０１３４】
本発明に用いるナフタセン誘導体を得るには、例えば、ジフェニルテトラセンキノン等を用いて合成することができる。以下に代表的な合成スキームを示す。
【０１３５】
【化１６】

【０１３６】
【化１７】

【０１３７】
【化１８】

【０１３８】
【化１９】

【０１３９】
【化２０】

【０１４０】
本発明におけるナフタセン誘導体は、ドーパントと組み合わせてホスト物質として使用する。
【０１４１】
＜テトラアリールジアミン系化合物＞
本発明の好ましいホスト材料となる化合物の一つは、下記式（II）で表されるテトラアリールジアミン誘導体である。
【０１４２】
本発明の素子ではテトラアリールジアミン誘導体を好ましくはホスト材料として用いることにより、ドーパント材料との相互作用を抑え、ドーパントからの強い発光を得ることが出来る。例えばテトラアリールジアミン誘導件にジベンゾ〔ｆ，ｆ’〕ジインデノ〔１，２，３−ｃｄ：１’，２’，３’−ｌｍ〕ペリレン誘導体をドーピングして得られる素子では１０mA／cm² の電流密度において、最大で３００cd/m² 以上の輝度が得られ、このときの駆動電圧は６．５Ｖ程度と低電圧である。さらに、５００mA／cm² 程度の電流密度では１５０００cd／m² 以上の輝度が安定して得られる。また、５０mA／cm² で駆動した際には、初期輝度２４００cd／cm² 以上において半減時間３００時間以上と長寿命である。また、テトラアリールジアミン誘導体はホール輸送性を有するため、他の上記ホスト材料と混合して用いることで、キャリアバランスのコントロールを行なうこともでき、高効率、長寿命の素子を得ることができる。
【０１４３】
このＥＬ素子において、素子の色純度を保ち、かつ効率が最大となるドーピング濃度は、１質量％程度であるが、２〜３質量％程度でも１割程度以下の減少のみで、十分に実用に耐えうる素子を得ることができる。
【０１４４】
【化２１】

【０１４５】
式（II）について説明すると、式（II）において、Ｒ₁ 〜Ｒ₄ は、それぞれアリール基、フルオレン、カルバゾリル、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、Ｒ₁ 〜Ｒ₄ のうちの少なくとも１つはアリール基である。ｒ１〜ｒ４は、それぞれ０または１〜５の整数であり、ｒ１〜ｒ４は同時に０になることはない。従って、ｒ１＋ｒ２＋ｒ３＋ｒ４は１以上の整数である。Ｒ₅ およびＲ₆ は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。ｒ５およびｒ６は、それぞれ０または１〜４の整数である。
【０１４６】
Ｒ₁ 〜Ｒ₄ で表されるアリール基としては、単環もしくは多環のものであってよく、縮合環や環縮合も含まれる。総炭素数は６〜２０のものが好ましく、置換基を有していてもよい。この場合の置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基、ハロゲン原子等が挙げられる。
【０１４７】
Ｒ₁ 〜Ｒ₄ で表されるアリール基の具体例としては、フェニル基、（ｏ−，ｍ−，ｐ−）トリル基、ピレニル基、ナフチル基、アントリル基、ビフェニル基、フェニルアントリル基、トリルアントリル基等が挙げられ、特にフェニル基が好ましく、アリール基、特にフェニル基の結合位置は３位または４位であることが好ましい。
【０１４８】
Ｒ₁ 〜Ｒ₄ で表されるアルキル基としては、直鎖状でも分岐を有するものであってもよく、炭素数１〜１０のものが好ましく、置換基を有していてもよい。この場合の置換基としてはアリール基と同様のものが挙げられる。
【０１４９】
Ｒ₁ 〜Ｒ₄ で表されるアルキル基としては、メチル基、エチル基、（ｎ−，ｉ−）プロピル基、（ｎ−，ｉ−，ｓ−，ｔ−）ブチル基等が挙げられる。
【０１５０】
Ｒ₁ 〜Ｒ₄ で表されるアルコキシ基としては、アルキル部分の炭素数１〜６のものが好ましく、具体的にはメトキシ基、エトキシ基、ｔ−ブトキシ基等が挙げられる。アルコキシ基はさらに置換されていてもよい。
【０１５１】
Ｒ₁ 〜Ｒ₄ で表されるアリールオキシ基としては、フェノキシ基、４−メチルフェノキシ基、４−（ｔ−ブチル）フェノキシ基等が挙げられる。
【０１５２】
Ｒ₁ 〜Ｒ₄ で表されるアミノ基としては、無置換でも置換基を有するものであってもよいが、置換基を有するものが好ましく、具体的にはジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、フェニル−トリルアミノ基、ビス（ビフェニル）アミノ基等が挙げられる。
【０１５３】
Ｒ₁ 〜Ｒ₄ で表されるハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子等が挙げられる。
【０１５４】
Ｒ₁ 〜Ｒ₄ のうちの少なくとも１つはアリール基であるが、さらには２つ以上、特には３つ以上のものが好ましい。従って、ｒ１〜ｒ４のなかの２つ以上、さらには３つ以上が１以上の整数であることが好ましく、特にはｒ１〜ｒ４のなかの２つ以上、さらには３つ以上が１であることが好ましい。
【０１５５】
式（II）において、Ｒ₅ 、Ｒ₆ で表されるアルキル基、アルコキシ基、アミノ基、ハロゲン原子としてはＲ₁ 〜Ｒ₄ のところで挙げたものと同様のものが挙げられる。
【０１５６】
ｒ５、ｒ６は、ともに０であることが好ましく、２つのアリールアミノ基を連結するビフェニレン基は無置換のものが好ましい。
【０１５７】
なお、ｒ１〜ｒ４が２以上の整数のとき、各Ｒ₁ 〜Ｒ₄ 同士は各々同一でも異なるものであってもよい。また、ｒ５、ｒ６が２以上の整数のとき、Ｒ₅ 同士、Ｒ₆ 同士は同一でも異なるものであってもよい。
【０１５８】
式（II）の化合物のなかでも、特に、式（II−１）または式（II−２）で表される化合物が好ましい。
【０１５９】
【化２２】

【０１６０】
【化２３】

【０１６１】
式（II−１）および式（II−２）の各々において、Ｒ₇ 〜Ｒ₁₀はそれぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。これらの具体例としては式（II）のＲ₁ 〜Ｒ₄ のところで挙げたものと同様のものを挙げることができる。
【０１６２】
ｒ７〜ｒ１０はそれぞれ０または１〜４の整数であり、ｒ７〜ｒ１０は、式（II−１）および式（II−２）のいずれにおいても０であることが好ましい。
【０１６３】
また、Ｒ₁₁〜Ｒ₁₄は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。これらの具体例としては式（II）のＲ₁ 〜Ｒ₄ のところで挙げたものと同様のものを挙げることができる。
【０１６４】
ｒ１１〜ｒ１４はそれぞれ０または１〜５の整数である。
【０１６５】
また、式（II−１）および式（II−２）において、Ｒ₅ 、Ｒ₆ 、ｒ５およびｒ６は式（II）のものと同義であり、ｒ５＝ｒ６＝０であることが好ましい。
【０１６６】
なお、式（II−１）および式（II−２）において、ｒ７〜ｒ１０が各々２以上の整数であるとき、各Ｒ₇ 〜Ｒ₁₀同士、またｒ１１〜ｒ１４が各々２以上の整数であるとき、各Ｒ₁₁〜Ｒ₁₄同士は同一でも異なるものであってもよい。
【０１６７】
また、式（II）の化合物のなかで、式（II−３）で表される化合物も好ましい。
【０１６８】
【化２４】

【０１６９】
式（II−３）において、Ｒ₅ 、Ｒ₆ 、ｒ５およびｒ６は式（II）のものと同義であり、ｒ５＝ｒ６＝０であることが好ましい。
【０１７０】
Ａｒ₁ 、Ａｒ₂ は、それぞれアリール基を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。アリール基の具体例としいては式（II）のＲ₁ 〜Ｒ₄ のところのものと同様のものを挙げることができ、フェニル基またはビフェニル基が特に好ましい。
【０１７１】
Ｒ₁₅、Ｒ₁₆は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。これらの具体例としては式（II）のＲ₁ 〜Ｒ₄ のところで挙げたものと同様のものを挙げることができる。
【０１７２】
ｒ１５、ｒ１６は、０または１〜４の整数であるが、ｒ１５＝ｒ１６＝０であることが好ましい。
【０１７３】
Ｒ₁₇、Ｒ₁₈は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。これらの具体例としては式（II）のＲ₁ 〜Ｒ₄ のところで挙げたものと同様のものを挙げることができる。
【０１７４】
ｒ１７、ｒ１８は、０または１〜５の整数であるが、ｒ１７＝ｒ１８＝０であることが好ましい。
【０１７５】
なお、式（II−３）において、ｒ１５、ｒ１６が２以上の整数であるとき、Ｒ₁₅同士、Ｒ₁₆同士は各々同一でも異なるものであってもよく、ｒ１７、ｒ１８が２以上の整数であるとき、Ｒ₁₇同士、Ｒ₁₈同士は各々同一でも異なるものであってもよい。
【０１７６】
以下に、式（II）の化合物の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、化２５、化２８、化３１、化３７、３８は一般式であり、化２６、２７、化２９、３０、化３２、３３、化３９にＲ¹ 等の組合せで具体例を示している。この表示において、Ａｒ₁ 、Ａｒ₂ を除いて、すべてＨのときはＨで示しており、置換基が存在するときは置換基のみを示すものとし、他のものはＨであることを意味している。
【０１７７】
【化２５】

【０１７８】
【化２６】

【０１７９】
【化２７】

【０１８０】
【化２８】

【０１８１】
【化２９】

【０１８２】
【化３０】

【０１８３】
【化３１】

【０１８４】
【化３２】

【０１８５】
【化３３】

【０１８６】
【化３４】

【０１８７】
【化３５】

【０１８８】
【化３６】

【０１８９】
【化３７】

【０１９０】
【化３８】

【０１９１】
【化３９】

【０１９２】
上記ホスト化合物は、Jean Piccard, Herr. Chim. Acta., 7, 789(1924) 、Jean Piccard, J. Am. Chem. Soc., 48, 2878(1926) 等に記載の方法に従って、あるいは準じて合成することができる。具体的には、目的とする化合物に応じ、ジ（ビフェニル）アミン化合物とジヨードビフェニル化合物、あるいはＮ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン化合物とヨードビフェニル化合物、などの組合せで、銅の存在下で加熱すること（ウルマン反応）によって得られる。
【０１９３】
上記ホスト化合物は、質量分析、赤外吸収スペクトル（ＩＲ）、 ¹Ｈ核磁気共鳴スペクトル（ＮＭＲ）等によって同定することができる。
【０１９４】
これらの化合物は、６４０〜８００程度の分子量をもち、１９０〜３００℃の高融点を有し、８０〜１５０℃の高ガラス転移温度を示し、通常の真空蒸着等により透明で室温以上でも安定なアモルファス状態を形成し、平滑で良好な膜として得られ、しかもそれが長期間に渡って維持される。従ってバインダー樹脂を用いることなく、それ自体で薄膜化することができる。
【０１９５】
＜アントラセン系化合物＞
本発明の好ましいホスト材料の一つである、フェニルアントラセン誘導体は式（III）で示されるものである。
【０１９６】
本発明の素子では式（III）、好ましくは式（III−１）、式（III−２）に示されるアントラセン誘導体を好ましくはホスト材料として用いることにより、ドーパント材料との相互作用を抑え、ドーパントからの強い発光を得ることが出来る。また、このアントラセン誘導体は、耐熱性、耐久性に優れ、長寿命の素子を得ることができる。例えばアントラセン誘導体にジベンゾ〔ｆ，ｆ’〕ジインデノ〔１，２，３−ｃｄ：１’，２’，３’−ｌｍ〕ペリレン誘導体をドーピングして得られる素子では１０mA／cm² の電流密度において、２５０cd/m² 以上の輝度が得られ、このときの駆動電圧は６．５Ｖ程度と低電圧である。さらに、６００mA／cm² 程度の電流密度では１３０００cd／m² 以上の輝度が安定して得られる。また、５０mA／cm² で駆動した際には、初期輝度２４００cd／cm² 以上において半減時間３００時間以上と長寿命である。
【０１９７】
このＥＬ素子において、素子の色純度を保ち、かつ効率が最大となるドーピング濃度は、１質量％程度であるが、２〜３質量％程度でも１割程度以下の減少のみで、十分に実用に耐えうる素子を得ることができる。
【０１９８】
【化４０】

【０１９９】
式（III）において、Ａ₁₀₁ は、モノフェニルアントリル基またはジフェニルアントリル基を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。Ｌは水素、単結合または二価の連結基を表す。ｎは１または２の整数である。
【０２００】
上記式（III）、好ましくは下記式（III−１）、式（III−２）に示される化合物である。
【０２０１】
【化４１】

【０２０２】
【化４２】

【０２０３】
上記化合物の蒸着膜は安定なアモルファス状態なので、薄膜の膜物性が良好となりムラがなく均一な発光が可能である。また、大気下で一年以上安定であり結晶化を起こさない。
【０２０４】
式（III）について説明すると、Ａ₁₀₁ は、各々モノフェニルアントリル基またはジフェニルアントリル基を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。ｎは１または２の整数である。
【０２０５】
Ａ₁₀₁ で表されるモノフェニルアントリル基またはジフェニルアントリル基は、無置換でも置換基を有するものであってもよく、置換基を有する場合の置換基としては、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリーロキシ基、アミノ基等が挙げられ、これらの置換基はさらに置換されていてもよい。これらの置換基については後述する。また、このような置換基の置換位置は特に限定されないが、アントラセン環ではなく、アントラセン環に結合したフェニル基であることが好ましい。
【０２０６】
また、アントラセン環におけるフェニル基の結合位置はアントラセン環の９位、１０位であることが好ましい。
【０２０７】
式（III）において、Ｌは水素、単結合または二価の基を表すが、Ｌで表される二価の基としてはアルキレン基等が介在してもよいアリーレン基が好ましい。このようなアリーレン基については後述する。
【０２０８】
式（III）で示されるフェニルアントラセン誘導体のなかでも、式（III−１）、式（III−２）で示されるものが好ましい。式（III−１）について説明すると、化１において、Ｍ₁ およびＭ₂ は、各々アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリーロキシ基、アミノ基または複素環基を表す。
【０２０９】
Ｍ₁ 、Ｍ₂ で表されるアルキル基としては、直鎖状でも分岐を有するものであってもよく、炭素数１〜１０、さらには１〜４の置換もしくは無置換のアルキル基が好ましい。特に、炭素数１〜４の無置換のアルキル基が好ましく、具体的にはメチル基、エチル基、（ｎ−，ｉ−）プロピル基、（ｎ−，ｉ−，ｓ−，ｔ−）ブチル基等が挙げられる。
【０２１０】
Ｍ₁ 、Ｍ₂ で表されるシクロアルキル基としては、シクロヘキシル基、シクロペンチル基等が挙げられる。
【０２１１】
Ｍ₁ 、Ｍ₂ で表されるアリール基としては、炭素数６〜２０のものが好ましく、さらにはフェニル基、トリル基等の置換基を有するものであってもよい。具体的には、フェニル基、（ｏ−，ｍ−，ｐ−）トリル基、ピレニル基、ナフチル基、アントリル基、ビフェニル基、フェニルアントリル基、トリルアントリル基等が挙げられる。
【０２１２】
Ｍ₁ 、Ｍ₂ で表されるアルケニル基としては、総炭素数６〜５０のものが好ましく、無置換のものであってもよいが置換基を有するものであってもよく、置換基を有する方が好ましい。このときの置換基としては、フェニル基等のアリール基が好ましい。具体的には、トリフェニルビニル基、トリトリルビニル基、トリビフェニルビニル基等が挙げられる。
【０２１３】
Ｍ₁ 、Ｍ₂ で表されるアルコキシ基としては、アルキル基部分の炭素数が１〜６のものが好ましく、具体的にはメトキシ基、エトキシ基等が挙げられる。アルコキシ基は、さらに置換されていてもよい。
【０２１４】
Ｍ₁ 、Ｍ₂ で表されるアリーロキシ基としては、フェノキシ基等が挙げられる。
【０２１５】
Ｍ₁ 、Ｍ₂ で表されるアミノ基は、無置換でも置換基を有するものであってもよいが、置換基を有することが好ましく、この場合の置換基としてはアルキル基（メチル基、エチル基等）、アリール基（フェニル基等）などが挙げられる。具体的にはジエチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジ（ｍ−トリル）アミノ基等が挙げられる。
【０２１６】
Ｍ₁ 、Ｍ₂ で表される複素環基としては、ビピリジル基、ピリミジル基、キノリル基、ピリジル基、チエニル基、フリル基、オキサジアゾイル基等が挙げられる。これらは、メチル基、フェニル基等の置換基を有していてもよい。
【０２１７】
式（III−１）において、ｑ１およびｑ２は、各々、０または１〜５の整数を表し、特に、０または１であることが好ましい。ｑ１およびｑ２が、各々、１〜５の整数、特に１または２であるとき、Ｍ₁ およびＭ₂ は、各々、アルキル基、アリール基、アルケニル基、アルコキシ基、アリーロキシ基、アミノ基であることが好ましい。
【０２１８】
式（III−１）において、Ｍ₁ とＭ₂ とは同一でも異なるものであってもよく、Ｍ₁ とＭ₂ とが各々複数存在するとき、Ｍ₁ 同士、Ｍ₂ 同士は各々同一でも異なるものであってもよく、Ｍ₁ 同士あるいはＭ₂ 同士は結合してベンゼン環等の環を形成してもよく、環を形成する場合も好ましい。
【０２１９】
式（III−１）において、Ｌ₁ は水素、単結合またはアリーレン基を表す。Ｌ₁で表されるアリーレン基としては、無置換であることが好ましく、具体的にはフェニレン基、ビフェニレン基、アントリレン基等の通常のアリーレン基の他、２個ないしそれ以上のアリーレン基が直接連結したものが挙げられる。Ｌ₁ としては、単結合、ｐ−フェニレン基、４，４′−ビフェニレン基等が好ましい。
【０２２０】
また、Ｌ₁ で表されるアリーレン基は、２個ないしそれ以上のアリーレン基がアルキレン基、−Ｏ−、−Ｓ−または−ＮＲ−が介在して連結するものであってもよい。ここで、Ｒはアルキル基またはアリール基を表す。アルキル基としてはメチル基、エチル基等が挙げられ、アリール基としてはフェニル基等が挙げられる。なかでも、アリール基が好ましく、上記のフェニル基のほか、Ａ₁₀₁ であってもよく、さらにはフェニル基にＡ₁₀₁ が置換したものであってもよい。
【０２２１】
また、アルキレン基としてはメチレン基、エチレン基等が好ましい。このようなアリーレン基の具体例を以下に示す。
【０２２２】
【化４３】

【０２２３】
次に、式（III−２）について説明すると、式（III−２）において、Ｍ₃ およびＭ₄ は式（III−１）におけるＭ₁ およびＭ₂ と、またｑ３およびｑ４は式（III−１）におけるｑ１およびｑ２と、さらにＬ₂ は式（III−１）におけるＬ₁ とそれぞれ同義であり、好ましいものも同様である。
【０２２４】
式（III−２）において、Ｍ₃ とＭ₄ とは同一でも異なるものであってもよく、Ｍ₃ とＭ₄ が各々複数存在するとき、Ｍ₃ 同士、Ｍ₄ 同士は、各々同一でも異なるものであってもよく、Ｍ₃ 同士あるいはＭ₄ 同士は結合してベンゼン環等の環を形成してもよく、環を形成する場合も好ましい。
【０２２５】
式（III−１）、式（III−２）で表される化合物を以下に例示するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、化４４、化４６、化４８、化５０、化５２、化５４、化５６、化５９では一般式を示し、化４５、化４７、化４９、化５１、化５３、化５５、化５７、化５８、化６０で、各々対応する具体例をＭ₁₁〜Ｍ₁₅、Ｍ₂₁〜Ｍ₂₅あるいはＭ₃₁〜Ｍ₃₅、Ｍ₄₁〜Ｍ₄₅の組合せで示している。
【０２２６】
【化４４】

【０２２７】
【化４５】

【０２２８】
【化４６】

【０２２９】
【化４７】

【０２３０】
【化４８】

【０２３１】
【化４９】

【０２３２】
【化５０】

【０２３３】
【化５１】

【０２３４】
【化５２】

【０２３５】
【化５３】

【０２３６】
【化５４】

【０２３７】
【化５５】

【０２３８】
【化５６】

【０２３９】
【化５７】

【０２４０】
【化５８】

【０２４１】
【化５９】

【０２４２】
【化６０】

【０２４３】
【化６１】

【０２４４】
【化６２】

【０２４５】
【化６３】

【０２４６】
【化６４】

【０２４７】
本発明に用いるフェニルアントラセン誘導体は、
（１）ハロゲン化ジフェニルアントラセン化合物を、Ｎｉ（ｃｏｄ）₂ 〔ｃｏｄ：１，５−シクロオクタジエン〕でカップリング、もしくはジハロゲン化アリールをグリニャール化しＮｉＣｌ₂ （ｄｐｐｅ）［ｄｐｐｅ：ジフェニルフォスフィノエタン］、ＮｉＣｌ₂ （ｄｐｐｐ）〔ｄｐｐｐ：ジフェニルフォスフィノプロパン〕、などのＮｉ錯体などを用いてクロスカップリングする方法、
（２）アントラキノン、ベンゾキノン、フェニルアンスロンもしくはビアントロンとグリニャール化したアリールもしくはリチオ化したアリールとの反応および還元によりクロスカップリングする方法、
等により得られる。
【０２４８】
このようにして得られた化合物は、元素分析、質量分析、赤外吸収スペクトル、 ¹Ｈまたは¹³Ｃ核磁気共鳴吸収（ＮＭＲ）スペクトルなどによって同定することができる。
【０２４９】
フェニルアントラセン誘導体は、４００〜２０００程度、さらには４００〜１０００程度の分子量をもち、２００〜５００℃の高融点を有し、８０〜２５０℃、さらには１００〜２５０℃、よりさらには１３０〜２５０℃、特に１５０〜２５０℃のガラス転移温度（Ｔｇ）を示す。従って、通常の真空蒸着等により透明で室温以上でも安定なアモルファス状態の平滑で良好な膜を形成し、しかもその良好な膜の状態が長期間に渡って維持される。
【０２５０】
フェニルアントラセン誘導体は、比較的ニュートラルな化合物なので、発光層に用いると好ましい結果を得ることができる。また、組み合わせる発光層、電子注入輸送層やホール注入輸送層のキャリア移動度やキャリア密度（イオン化ポテンシャル・電子親和力により決まる）を考慮しながら、膜厚をコントロールすることで、再結合領域・発光領域を自由に設計することが可能であり、発光色の設計や、両電極の干渉効果による発光輝度・発光スペクトルの制御や、発光の空間分布の制御を可能にできる。
【０２５１】
＜キノキサリン系化合物＞
本発明のホスト材料の一つであるキノキサリン系化合物は、下記式（IV）で表される。
Ｑ_n −Ｌ101 （IV）
【０２５２】
式（IV）について説明すると、Ｑは窒素原子を０〜２個含む六員芳香環が縮合したピラジニル基を表す。ｎは２または３であり、この場合のｎ個のＱは各々同一でも異なるものであってもよい。Ｑを形成する六員芳香環としてはベンゼン環、ピリジン環、ピリミジン環、ピリダジン環等が好ましい。このような六員芳香環とピラジン環との縮合位置には特に制限はないが、縮合位置には炭素原子が存在することが好ましく、窒素原子は存在しない方が好ましい。したがって、ピラジン環では位置番号２，３の辺または位置番号５，６の辺で縮合することが好ましく、ピリジン環では位置番号２，３（もしくは５，６）の辺または位置番号３，４（もしくは４，５）の辺、ピリミジン環では位置番号４，５（もしくは５，６）の辺、ピリダジン環では位置番号３，４（もしくは５，６）の辺または位置番号５，４の辺で縮合することが好ましい。
【０２５３】
Ｌ101は単結合またはｎ価の基、すなわち２価または３価の基を表す。２価の基としてはアレーンジイル基が好ましく、具体的にはフェニレン基、ビフェニルジイル基、ナフタレンジイル基、アントラセンジイル基、ピレンジイル基等が好ましく挙げられ、３価の基としてはアレーントリイル基（具体的にはベンゼントリイル基等）、窒素原子、トリアリールアミントリイル基（具体的にはトリフェニルアミントリイル基等）などが好ましい。
【０２５４】
ＱおよびＬ101は各々さらに置換基を有していてもよく、このような置換基としてはＱを含むものであってもよく、１分子中のＱの総数は２〜１０個が好ましく、さらには２〜４個が好ましい。
【０２５５】
このように２個以上存在するＱは各々同一でも異なるものであってもよいが、合成上の便宜等からは通常同一であることが好ましい。
【０２５６】
本発明に用いる式（IV）で表されるキノキサリン系化合物のなかでも式（VIII）で表される化合物が好ましい。
【０２５７】
【化６５】

【０２５８】
式（VIII）について説明すると、式（VIII）において、Ｚはピラジン環の２個の炭素原子とともにベンゼン環、ピリジン環、ピリミジン環またはピリダジン環を形成するのに必要な原子群を表す。
【０２５９】
Ｚで完成される環は、さらに置換基を有していてもよく、縮合環を有していてもよい。Ｚで完成される環のピラジン環に対する好ましい縮合位置は式（IV）の説明で示したものと同様のものが挙げられる。
【０２６０】
Ａはピラジン環に結合する１価の置換基を表し、ｋは０、１または２である。Ｚで完成される環の置換基やＡで表される置換基の好適例は、後述の式（VIII−ａ)〜式（VIII−ｍ)におけるＡ₁₃等と同じであるので、そこで詳述する。
【０２６１】
ｎは２または３である。ｎが２のときＬ101 は単結合、フェニレン基、ビフェニルジイル基またはナフタレンジイル基を表し、ｎが３のときＬ101 はベンゼントリイル基、窒素原子またはトリフェニルアミントリイル基を表し、これらについても式（VIII−ａ)〜式（VIII−ｍ)のところで詳述する。
【０２６２】
Ｚで完成される縮合環は各々同一であっても異なるものであってもよいが、式（IV）のところでの説明と同様に同一であることが好ましい。
【０２６３】
Ｚで完成される環を有する縮合ピラジン環におけるＬ101 との結合位置はいずれであってもよい。
【０２６４】
式（VIII)で表されるキノキサリン系化合物のなかでも式（VIII−ａ)〜式（VIII−ｍ)で表される化合物が好ましい。
【０２６５】
【化６６】

【０２６６】
【化６７】

【０２６７】
【化６８】

【０２６８】
【化６９】

【０２６９】
【化７０】

【０２７０】
まず、Ｌ101 が２価基Ｌ111 、あるいは単結合である場合の式（VIII−ａ)〜式（VIII−ｆ)、および式（VIII−ｍ)について説明する。式（VIII−ａ)〜式（VIII−ｆ)、および式（VIII−ｍ)において、Ｌ111 はフェニレン基、ビフェニルジイル基またはナフタレンジイル基を表す。
【０２７１】
Ｌ111 で表されるフェニレン基としては、ｏ−、ｍ−、ｐ−フェニレン基のいずれであってもよいが、特にｐ−フェニレン基が好ましい。
【０２７２】
Ｌ111 で表されるビフェニルジイル基としては、４，４’−ビフェニル−１，１’−ジイル基等が好ましい。
【０２７３】
Ｌ111 で表されるナフタレンジイル基としては、１，５−ナフタレンジイル基等が好ましい。
【０２７４】
これらの２価基は無置換のものが好ましいが、場合によってはアルキル基、アリール基等の置換基を有していてもよい。
【０２７５】
式（VIII−ａ)中のＡ₁₃、Ａ₁₅〜Ａ₁₈、Ａ₂₃、Ａ₂₅〜Ａ₂₈、式（VIII−ｂ)中のＡ₁₃、Ａ₁₆〜Ａ₁₈、Ａ₂₃、Ａ₂₆〜Ａ₂₈、式（VIII−ｃ)中のＡ₁₃、Ａ₁₅、Ａ₁₇、Ａ₁₈、Ａ₂₃、Ａ₂₅、Ａ₂₇、Ａ₂₈、式（VIII−ｄ)中のＡ₁₃、Ａ₁₆、Ａ₁₈、Ａ₂₃、Ａ₂₆、Ａ₂₈、式（VIII−ｅ)中のＡ₁₃、Ａ₁₇、Ａ₁₈、Ａ₂₃、Ａ₂₇、Ａ₂₈、式（VIII−ｆ)中のＡ₁₃、Ａ₁₅、Ａ₁₈、Ａ₂₃、Ａ₂₅、Ａ₂₈、および式（VIII−ｍ)中のＡ₁₂、Ａ₁₃、Ａ₁₅、Ａ₁₇、Ａ₁₈、Ａ₂₂、Ａ₂₃、Ａ₂₅、Ａ₂₇、Ａ₂₈ は、各々水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、カルボキシ基、ニトロ基、シアノ基、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリーロキシ基、アミノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基または複素環基を表し、各式中においてこれらは同一でも異なるものであってもよい。
【０２７６】
Ａ₁₃等で表されるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子等が挙げられる。
【０２７７】
Ａ₁₃等で表されるアルキル基は総炭素数１〜６のものが好ましく、直鎖状であっても分岐を有するものであってもよい。また無置換のものが好ましいが、置換基（例えばＦ、Ｃｌ等のハロゲン原子）を有していてもよい。具体的には、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等が挙げられる。
【０２７８】
Ａ₁₃等で表されるアリール基は総炭素数６〜３０のものが好ましく、単環であっても多環（縮合多環や環集合）であってもよく、置換基を有していてもよい。置換基としては、例えばＦ、Ｃｌ等のハロゲン原子やメチル基等のアルキル基などのほか、複素環基等も挙げられ、この場合の複素環基は、例えば式（VIII−ａ)におけるキノキサリニル基のように、Ｌ111 に結合する縮合ピラジニル基と同一のものが好ましい。Ａ₁₃等のアリール基の具体例としては、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、２−ビフェニリル基、３−ビフェニリル基、４−ビフェニリル基等、さらにはこれらにキノキサリニル基等の縮合ピラジニル基が置換したものなどが挙げられる。
【０２７９】
Ａ₁₃等で表されるアルコキシ基は、アルキル部分の炭素数が１〜６のものが好ましく、置換基を有していてもよいが、無置換のものが好ましい。具体的にはメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基等が挙げられる。
【０２８０】
Ａ₁₃等で表されるアリーロキシ基としては、フェノキシ基等が挙げられる。
【０２８１】
Ａ₁₃等で表されるアミノ基は置換基を有していてもよく、置換基としてはアルキル基、アリール基等が挙げられる。具体的にはアミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、フェニルアミノ基、ジフェニルアミノ基等が挙げられる。
【０２８２】
Ａ₁₃等で表されるアルキルチオ基としてはメチルチオ基、エチルチオ基等が挙げられる。
【０２８３】
Ａ₁₃等で表されるアリールチオ基としてはフェニルチオ基等が挙げられる。
【０２８４】
Ａ₁₃等で表される複素環基としてはフルリ基、チェニル基、ピロール基、ピリジル基、キノリル基等が挙げられる。このほか、式（VIII−ａ)におけるキノキサリニル基のようなＬ₁ に結合するものと同じ縮合ピラジニル基であってもよい。
【０２８５】
式（VIII−ａ)において、Ａ₁₅〜Ａ₁₈、Ａ₂₅〜Ａ₂₈のなかの隣接するもの同士、
式（VIII−ｂ)において、Ａ₁₆〜Ａ₁₈、Ａ₂₆〜Ａ₂₈のなかの隣接するもの同士、
式（VIII−ｃ)において、Ａ₁₇とＡ₁₈、Ａ₂₇とＡ₂₈、
式（VIII−ｅ)において、Ａ₁₇とＡ₁₈、Ａ₂₇とＡ₂₈、
式（VIII−ｍ)において、Ａ₁₂とＡ₁₃、Ａ₁₇とＡ₁₈、Ａ₂₂とＡ₂₃、Ａ₂₇とＡ₂₈ は、各々互いに結合して環を形成してもよい。この場合の環としては、ベンゼン環等が好ましく、さらには形成されるベンゼン環同士が縮合していてもよく、これらによって形成されたベンゼン環はさらに縮合環を有していてもよい。
【０２８６】
式（VIII−ａ)〜式（VIII−ｆ)において、Ａ₁₃、Ａ₂₃は、および式（VIII−ｍ)において、Ａ₁₂、Ａ₁₃、Ａ₂₂、Ａ₂₃、はアリール基などが好ましい。また、式（VIII−ａ)のＡ₁₅〜Ａ₁₈、Ａ₂₅〜Ａ₂₈は水素原子、アルキル基、アルコキシ基あるいは隣接するもの同士が結合してベンゼン環を形成するものなどが好ましい。また、式（VIII−ｂ)のＡ₁₆〜Ａ₁₈、Ａ₂₆〜Ａ₂₈、式（VIII−ｃ)のＡ₁₅、Ａ₁₇、Ａ₁₈、Ａ₂₅、Ａ₂₇、Ａ₂₈、式（VIII−ｄ)のＡ₁₆、Ａ₁₈、Ａ₂₆、Ａ₂₈、式（VIII−ｅ)のＡ₁₇、Ａ₁₈、Ａ₂₇、Ａ₂₈、式（VIII−ｆ)のＡ₁₅、Ａ₁₈、Ａ₂₅、Ａ₂₈および式（VIII−ｍ)のＡ₁₅、Ａ₁₇、Ａ₁₈、Ａ₂₅、Ａ₂₇、Ａ₂₈ 各々水素原子などであることが好ましい。
【０２８７】
次に、Ｌ101 が３価基Ｌ112 である場合の式（VIII−ｇ)〜式（VIII−ｌ)について説明する。式（VIII−ｇ)〜式（VIII−ｌ)において、Ｌ112 はベンゼントリイル基、窒素原子またはトリフェニルアミントリイル基を表す。
【０２８８】
Ｌ112 で表されるベンゼントリイル基としては１，３，５−ベンゼントリイル基等が好ましい。
【０２８９】
Ｌ112 で表されるトリフェニルアミントリイル基としては４，４’，４”−トリフェニル−１，１’，１”−トリイル基等が好ましい。
【０２９０】
これらの３価基は無置換のものが好ましいが、場合によってはアルキル基、アリール基等の置換基を有していてもよい。
【０２９１】
式（VIII−ｇ)中のＡ₁₃、Ａ₁₅〜Ａ₁₈、Ａ₂₃、Ａ₂₅〜Ａ₂₈、Ａ₃₃、Ａ₃₅〜Ａ₃₈、式（VIII−ｈ)中のＡ₁₃、Ａ₁₆〜Ａ₁₈、Ａ₂₃、Ａ₂₆〜Ａ₂₈、Ａ₃₃、Ａ₃₆〜Ａ₃₈、式（VIII−ｉ)中のＡ₁₃、Ａ₁₅、Ａ₁₇、Ａ₁₈、Ａ₂₃、Ａ₂₅、Ａ₂₇、Ａ₂₈、Ａ₃₃、Ａ₃₅、Ａ₃₇、Ａ₃₈、
式（VIII−ｊ)中のＡ₁₃、Ａ₁₆、Ａ₁₈、Ａ₂₃、Ａ₂₆、Ａ₂₈、Ａ₃₃、Ａ₃₆、Ａ₃₈、
式（VIII−ｋ)中のＡ₁₃、Ａ₁₇、Ａ₁₈、Ａ₂₃、Ａ₂₇、Ａ₂₈、Ａ₃₃、Ａ₃₇、Ａ₃₈、
式（VIII−ｌ)中のＡ₁₃、Ａ₁₅、Ａ₁₈、Ａ₂₃、Ａ₂₅、Ａ₂₈、Ａ₃₃、Ａ₃₅、Ａ₃₈は、各々水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、カルボキシ基、ニトロ基、シアノ基、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリーロキシ基、アミノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基または複素環基を表し、各式中においてこれらは同一でも異なるものであってもよい。これらの基の具体例としては式（VIII−ａ)〜式（VIII−ｆ)のところで挙げたものと同様のものが挙げられる。また、式（VIII−ｇ)において、Ａ₁₅〜Ａ₁₈、Ａ₂₅〜Ａ₂₈、Ａ₃₅〜Ａ₃₈のなかの隣接するもの同士、式（VIII−ｈ)において、Ａ₁₆〜Ａ₁₈、Ａ₂₆〜Ａ₂₈、Ａ₃₆〜Ａ₃₈のなかの隣接するもの同士、
式（VIII−ｉ)において、Ａ₁₇とＡ₁₈、Ａ₂₇とＡ₂₈、Ａ₃₇とＡ₃₈、
式（VIII−ｋ)において、Ａ₁₇とＡ₁₈、Ａ₂₇とＡ₂₈、Ａ₃₇とＡ₃₈は、各々互いに結合して環を形成してよく、具体例としては式（VIII−ａ)〜式（VIII−ｆ)のところのものと同様のものが挙げられる。また、式（VIII−ａ)〜式（VIII−ｌ)において、Ａ₁₃、Ａ₂₃、Ａ₃₃としては、水素原子、フェニル基等のアリール基などが好ましい。
【０２９２】
また、式（VIII−ｇ)のＡ₁₅〜Ａ₁₈、Ａ₂₅〜Ａ₂₈、Ａ₃₅〜Ａ₃₈は水素原子あるいは隣接するもの同士が結合してベンゼン環を形成するものなどが好ましい。
【０２９３】
また、式（VIII−ｈ)のＡ₁₆〜Ａ₁₈、Ａ₂₆〜Ａ₂₈、Ａ₃₆〜Ａ₃₈、
式（VIII−ｉ)のＡ₁₅、Ａ₁₇、Ａ₁₈、Ａ₂₅、Ａ₂₇、Ａ₂₈、Ａ₃₅、Ａ₃₇、Ａ₃₈、
式（VIII−ｊ)のＡ₁₆、Ａ₁₈、Ａ₂₆、Ａ₂₈、Ａ₃₆、Ａ₃₈、
式（VIII−ｋ)のＡ₁₇、Ａ₁₈、Ａ₂₇、Ａ₂₈、Ａ₃₇、Ａ₃₈、
式（VIII−ｌ)のＡ₁₅、Ａ₁₈、Ａ₂₅、Ａ₂₈、Ａ₃₅、Ａ₃₈は各々水素原子などであることが好ましい。
【０２９４】
以下に、本発明に好ましく用いられる式(IV)で表されるキノキサリン系化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。ここでは、式（VIII−ａ)〜式（VIII−ｍ)中のＬ111 、Ｌ112 、Ａ₁₃等の組み合わせで表示し、Ａ₁₃とＡ₂₃が異なるときは表中で別々に示している。なお、式（VIII−ａ)〜式（VIII−ｍ)での表示は代表例であり、実際得られる化合物は、通常、合成経路上、構造異性体の混合物であるので、これらの表示は対応する構造異性体を含む趣旨である。
【０２９５】
【化７１】

【０２９６】
【化７２】

【０２９７】
【化７３】

【０２９８】
【化７４】

【０２９９】
【化７５】

【０３００】
【化７６】

【０３０１】
【化７７】

【０３０２】
【化７８】

【０３０３】
【化７９】

【０３０４】
【化８０】

【０３０５】
【化８１】

【０３０６】
【化８２】

【０３０７】
【化８３】

【０３０８】
【化８４】

【０３０９】
【化８５】

【０３１０】
【化８６】

【０３１１】
【化８７】

【０３１２】
【化８８】

【０３１３】
【化８９】

【０３１４】
【化９０】

【０３１５】
【化９１】

【０３１６】
【化９２】

【０３１７】
【化９３】

【０３１８】
【化９４】

【０３１９】
【化９５】

【０３２０】
【化９６】

【０３２１】
【化９７】

【０３２２】
【化９８】

【０３２３】
【化９９】

【０３２４】
【化１００】

【０３２５】
【化１０１】

【０３２６】
【化１０２】

【０３２７】
【化１０３】

【０３２８】
【化１０４】

【０３２９】
【化１０５】

【０３３０】
【化１０６】

【０３３１】
【化１０７】

【０３３２】
【化１０８】

【０３３３】
【化１０９】

【０３３４】
【化１１０】

【０３３５】
【化１１１】

【０３３６】
【化１１２】

【０３３７】
【化１１３】

【０３３８】
【化１１４】

【０３３９】
【化１１５】

【０３４０】
【化１１６】

【０３４１】
【化１１７】

【０３４２】
【化１１８】

【０３４３】
【化１１９】

【０３４４】
【化１２０】

【０３４５】
【化１２１】

【０３４６】
【化１２２】

【０３４７】
【化１２３】

【０３４８】
【化１２４】

【０３４９】
【化１２５】

【０３５０】
【化１２６】

【０３５１】
【化１２７】

【０３５２】
【化１２８】

【０３５３】
【化１２９】

【０３５４】
【化１３０】

【０３５５】
【化１３１】

【０３５６】
【化１３２】

【０３５７】
【化１３３】

【０３５８】
【化１３４】

【０３５９】
【化１３５】

【０３６０】
【化１３６】

【０３６１】
【化１３７】

【０３６２】
【化１３８】

【０３６３】
【化１３９】

【０３６４】
【化１４０】

【０３６５】
【化１４１】

【０３６６】
【化１４２】

【０３６７】
【化１４３】

【０３６８】
【化１４４】

【０３６９】
【化１４５】

【０３７０】
【化１４６】

【０３７１】
【化１４７】

【０３７２】
【化１４８】

【０３７３】
【化１４９】

【０３７４】
【化１５０】

【０３７５】
【化１５１】

【０３７６】
【化１５２】

【０３７７】
【化１５３】

【０３７８】
【化１５４】

【０３７９】
【化１５５】

【０３８０】
【化１５６】

【０３８１】
【化１５７】

【０３８２】
【化１５８】

【０３８３】
【化１５９】

【０３８４】
【化１６０】

【０３８５】
このようなキノキサリン系化合物は、
（１）ジアミノベンゼンやその誘導体、ジアミノピリジンやその誘導体、ジアミノピリミジンやその誘導体、ジアミノピリダジンやその誘導体等をハロゲン化ジケトン化合物と縮合した後、１，５−シクロオクタジエン等のＮｉ錯体などを用いてカップリングする方法、
（２）ジアミノベンゼンやその誘導体、ジアミノピリジンやその誘導体、ジアミノピリミジンやその誘導体、ジアミノピリダジンやその誘導体等をビス−ジケトン化合物と縮合する方法、
（３）ビスジアミン化合物とジケトン化合物を縮合する方法、
（４）スズなどの有機金属試薬に変換したのち、クロスカップリングする方法等によって得られる。
【０３８６】
このようにして得られた化合物は、元素分析、質量分析、赤外線吸収スペクトル（ＩＲ）、 ¹Ｈまたは¹³Ｃ核磁気共鳴スペクトル（ＮＭＲ）などによって同定することができる。
【０３８７】
本発明におけるキノキサリン系化合物は、前述のように、分子量５００〜２０００程度、２５０〜５００℃の融点を有し、９０〜２００℃のガラス転移温度（Ｔｇ）を示す。この結果、通常の真空蒸着等により透明で室温以上でも安定なアモルファス状態の平滑で良好な膜を形成し、しかもその良好な膜の状態が長期間に渡って維持される。
【０３８８】
本発明におけるホスト材料とは、発光作用には関与するがそれ自体では発光しないか発光してもわずかな発光輝度である物質をいう。この場合具体的な発光輝度の差としては、ホストの発光極大値がドーパントの発光極大値の１０％以下、特に２％以下であることが好ましい。
【０３８９】
＜ドーパント＞
本発明のドーパントとしては、下記式（V）の化合物が用いられる。
【０３９０】
【化１６１】

【０３９１】
上記式（V）中、Ｘ1 〜Ｘ10 およびＬ₁ ，Ｌ₂ は水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルコキシ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキルチオ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニルオキシ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニルチオ基、置換または未置換のアラルキル基、置換または未置換のアラルキルオキシ基、置換または未置換のアラルキルチオ基、置換または未置換のアリール基、置換または未置換のアリールオキシ基、置換または未置換のアリールチオ基、置換または未置換のアミノ基、シアノ基、水酸基、−ＣＯＯＲ1 基（基中、Ｒ1 は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換または未置換のアラルキル基、あるいは置換または未置換のアリール基を表す）、−ＣＯＲ2 基（基中、Ｒ2 は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換または未置換のアラルキル基、置換または未置換のアリール基、あるいはアミノ基を表す）、あるいは−ＯＣＯＲ3 （基中、Ｒ3 は置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換または未置換のアラルキル基、あるいは置換または未置換のアリール基を表す）を表し、さらに、Ｘ1 〜Ｘ10 およびＬ₁ ，Ｌ₂ から選ばれる２つ以上の隣接する基は互いに結合あるいは縮合して、置換している炭素原子と共に、置換または未置換の炭素環式脂肪族環、芳香族環、あるいは縮合芳香族環を形成していてもよい。また、Ｌ₁ ，Ｌ₂ は単結合であってもよい。
【０３９２】
また、前記式（Ｖ）中、Ｘ1 〜Ｘ10 およびＬ₁ ，Ｌ₂ から選ばれる２つ以上の隣接する基が互いに結合あるいは縮合して、置換している炭素原子と共に、置換または未置換の炭素環式脂肪族環、芳香族環、あるいは縮合芳香族環を形成していることが好ましい。また、Ｌ₁ ，Ｌ₂ は単結合であってもよい。
【０３９３】
また、上記式（Ｖ）で表される化合物のなかでも、特に下記式（VI）で表される骨格を有するジインデノ[1,2,3-cd:1',2',3'-lm]ペリレン誘導体が好ましい。
【０３９４】
【化１６２】

【０３９５】
式（VI）中、Ｘ1 〜Ｘ6 ，Ｘ9 〜Ｘ10 ，Ｘ11 〜Ｘ16 ，Ｘ19 およびＸ20は水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルコキシ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキルチオ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニルオキシ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニルチオ基、置換または未置換のアラルキル基、置換または未置換のアラルキルオキシ基、置換または未置換のアラルキルチオ基、置換または未置換のアリール基、置換または未置換のアリールオキシ基、置換または未置換のアリールチオ基、置換または未置換のアリールアルケニル基、置換または未置換のアルケニルアリール基、置換または未置換のアミノ基、シアノ基、水酸基、−ＣＯＯＲ1 基（基中、Ｒ1 は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換または未置換のアラルキル基、あるいは置換または未置換のアリール基を表す）、−ＣＯＲ2 基（基中、Ｒ2 は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換または未置換のアラルキル基、置換または未置換のアリール基、あるいはアミノ基を表す）、あるいは−ＯＣＯＲ3 （基中、Ｒ3 は置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換または未置換のアラルキル基、あるいは置換または未置換のアリール基を表す）を表し、さらに、Ｘ1 〜Ｘ20から選ばれる隣接する基から選ばれる基は互いに結合して、置換している炭素原子と共に、置換または未置換の炭素環式脂肪族環、芳香族環、あるいは縮合芳香族環を形成していてもよい。
【０３９６】
なお、アリール基とは、例えば、フェニル基、ナフチル基などの炭素環式芳香族基、例えば、フリル基、チエニル基、ピリジル基などの複素環式芳香族基を表す。
【０３９７】
また、一般式（V）、（VI）において、Ｘ1 〜Ｘ20の直鎖、分岐または環状のアルキル基、直鎖、分岐または環状のアルコキシ基、直鎖、分岐または環状のアルキルチオ基、直鎖、分岐または環状のアルケニル基、直鎖、分岐または環状のアルケニルオキシ基、および直鎖、分岐または環状のアルケニルチオ基は置換基を有していてもよく、例えば、ハロゲン原子、炭素数４〜２０のアリール基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数２〜２０のアルコキシアルコキシ基、炭素数２〜２０のアルケニルオキシ基、炭素数４〜２０のアラルキルオキシ基、炭素数５〜２０のアラルキルオキシアルコキシ基、炭素数３〜２０のアリールオキシ基、炭素数４〜２０のアリールオキシアルコキシ基、炭素数５〜２０のアリールアルケニル基、炭素数６〜２０のアラルキルアルケニル基、炭素数１〜２０のアルキルチオ基、炭素数２〜２０のアルコキシアルキルチオ基、炭素数２〜２０のアルキルチオアルキルチオ基、炭素数２〜２０のアルケニルチオ基、炭素数４〜２０のアラルキルチオ基、炭素数５〜２０のアラルキルオキシアルキルチオ基、炭素数５〜２０のアラルキルチオアルキルチオ基、炭素数３〜２０のアリールチオ基、炭素数４〜２０のアリールオキシアルキルチオ基、炭素数４〜２０のアリールチオアルキルチオ基、炭素数４〜２０のヘテロ原子含有の環状アルキル基、あるいはハロゲン原子などで単置換または多置換されていてもよい。さらに、これらの置換基に含まれるアリール基は、さらにハロゲン原子、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、炭素数３〜１０のアリール基、炭素数４〜１０のアラルキル基などで置換されていてもよい。
【０３９８】
一般式（V）、（VI）において、Ｘ1 〜Ｘ20のアラルキル基、アラルキルオキシ基、アラルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、およびアリールチオ基中のアリール基は置換基を有していてもよく、例えば、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜２０のアルケニル基、炭素数４〜２０のアラルキル基、炭素数３〜２０のアリール基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数２〜２０のアルコキシアルキル基、炭素数２〜２０のアルコキシアルキルオキシ基、炭素数２〜２０のアルケニルオキシ基、炭素数３〜２０のアルケニルオキシアルキル基、炭素数３〜２０のアルケニルオキシアルキルオキシ基、炭素数４〜２０のアラルキルオキシ基、炭素数５〜２０のアラルキルオキシアルキル基、炭素数５〜２０のアラルキルオキシアルキルオキシ基、炭素数３〜２０のアリールオキシ基、炭素数４〜２０のアリールオキシアルキル基、炭素数４〜２０のアリールオキシアルキルオキシ基、炭素数２〜２０のアルキルカルボニル基、炭素数３〜２０のアルケニルカルボニル基、炭素数５〜２０のアラルキルカルボニル基、炭素数４〜２０のアリールカルボニル基、炭素数２〜２０のアルコキシカルボニル基、炭素数３〜２０のアルケニルオキシカルボニル基、炭素数５〜２０のアラルキルオキシカルボニル基、炭素数４〜２０のアリ−ルオキシカルボニル基、炭素数２〜２０のアルキルカルボニルオキシ基、炭素数３〜２０のアルケニルカルボニルオキシ基、炭素数５〜２０のアラルキルカルボニルオキシ基、炭素数４〜２０のアリールカルボニルオキシ基、炭素数１〜２０のアルキルチオ基、炭素数４〜２０のアラルキルチオ基、炭素数３〜２０のアリールチオ基、ニトロ基、シアノ基、ホルミル基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、アミノ基、炭素数１〜２０のＮ−モノ置換アミノ基、炭素数２〜４０のＮ，Ｎ−ジ置換アミノ基などの置換基で単置換あるいは多置換されていてもよい。
【０３９９】
さらに、これらの置換基に含まれるアリール基は、さらにハロゲン原子、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、炭素数６〜１０のアリール基、炭素数７〜１０のアラルキル基などで置換されていてもよい。
【０４００】
一般式（V）、（VI）において、Ｘ1 〜Ｘ20のアミノ基は置換基を有していてもよく、例えば、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数４〜２０のアラルキル基、あるいは炭素数３〜２０のアリール基で単置換またはジ置換されていてもよい。
【０４０１】
一般式（V）、（VI）において、Ｒ1 、Ｒ2 およびＲ3 のアルキル基、アルケニル基、アラルキル基およびアリール基は置換基を有していてもよく、例えば、Ｘ1〜Ｘ20で挙げた置換基で単置換または多置換されていてもよい。
【０４０２】
Ｘ1 〜Ｘ20は、好ましくは、Ｘ5 ，Ｘ6 ，Ｘ9 ，Ｘ10 ，Ｘ15 ，Ｘ16 ，Ｘ19 およびＸ20が水素原子であり、且つＸ1 〜Ｘ4 ，Ｘ11 〜Ｘ14 が水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよい総炭素数１〜２４の直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい総炭素数１〜２４の直鎖、分岐または環状のアルコキシ基、置換基を有していてもよい総炭素数２〜２４の直鎖、分岐または環状のアルケニル基、アルケニルアリール基、アリ−ルアルケニル基、置換または未置換の総炭素数７〜２４のアラルキル基、置換または未置換の総炭素数６〜２４のアリール基、シアノ基、複素環基、水酸基、−ＣＯＯＲ1 、−ＣＯＲ2 、あるいは−ＯＣＯＲ3 （但し、基中、Ｒ1 〜Ｒ3 は前記に同じ意味を表す）である。
【０４０３】
さらに、Ｘ1 〜Ｘ20から選ばれる隣接する基は互いに結合あるいは縮合して、置換している炭素原子と共に、置換または未置換の炭素環式脂肪族環、芳香族環、あるいは縮合芳香族環を形成していてもよい。
【０４０４】
本発明の有機電界発光素子においては、フルオランテン誘導体、またはジインデノ[1,2,3-cd:1',2',3'-lm]ペリレン誘導体を少なくとも１種使用することが特徴であり、例えば、ジインデノ[1,2,3-cd:1',2',3'-lm]ペリレン誘導体を発光成分として発光層に用いると、従来にはない、高輝度で耐久性に優れた有機電界発光素子を提供することが可能となる。また、他の発光成分と組み合わせて発光層を形成すると、高輝度で耐久性に優れた白色に発光する有機電界発光素子も提供することが可能となる。
【０４０５】
本発明に係る式（V）、（VI）で表される化合物の具体例としては、例えば、以下の化合物を挙げることができるが、本発明はこれらに限定されるものではない。尚、例示化合物中、Ｐｈはフェニル基を表す。
【０４０６】
【化１６３】

【０４０７】
【化１６４】

【０４０８】
【化１６５】

【０４０９】
【化１６６】

【０４１０】
【化１６７】

【０４１１】
【化１６８】

【０４１２】
【化１６９】

【０４１３】
【化１７０】

【０４１４】
【化１７１】

【０４１５】
【化１７２】

【０４１６】
【化１７３】

【０４１７】
【化１７４】

【０４１８】
【化１７５】

【０４１９】
【化１７６】

【０４２０】
【化１７７】

【０４２１】
【化１７８】

【０４２２】
【化１７９】

【０４２３】
【化１８０】

【０４２４】
【化１８１】

【０４２５】
【化１８２】

【０４２６】
【化１８３】

【０４２７】
【化１８４】

【０４２８】
【化１８５】

【０４２９】
【化１８６】

【０４３０】
【化１８７】

【０４３１】
【化１８８】

【０４３２】
【化１８９】

【０４３３】
【化１９０】

【０４３４】
【化１９１】

【０４３５】
【化１９２】

【０４３６】
【化１９３】

【０４３７】
【化１９４】

【０４３８】
【化１９５】

【０４３９】
【化１９６】

【０４４０】
【化１９７】

【０４４１】
【化１９８】

【０４４２】
【化１９９】

【０４４３】
【化２００】

【０４４４】
【化２０１】

【０４４５】
【化２０２】

【０４４６】
【化２０３】

【０４４７】
【化２０４】

【０４４８】
【化２０５】

【０４４９】
【化２０６】

【０４５０】
【化２０７】

【０４５１】
【化２０８】

【０４５２】
【化２０９】

【０４５３】
【化２１０】

【０４５４】
【化２１１】

【０４５５】
【化２１２】

【０４５６】
【化２１３】

【０４５７】
【化２１４】

【０４５８】
【化２１５】

【０４５９】
【化２１６】

【０４６０】
【化２１７】

【０４６１】
【化２１８】

【０４６２】
【化２１９】

【０４６３】
【化２２０】

【０４６４】
【化２２１】

【０４６５】
【化２２２】

【０４６６】
【化２２３】

【０４６７】
【化２２４】

【０４６８】
【化２２５】

【０４６９】
【化２２６】

【０４７０】
【化２２７】

【０４７１】
【化２２８】

【０４７２】
【化２２９】

【０４７３】
【化２３０】

【０４７４】
【化２３１】

【０４７５】
【化２３２】

【０４７６】
【化２３３】

【０４７７】
【化２３４】

【０４７８】
【化２３５】

【０４７９】
【化２３６】

【０４８０】
【化２３７】

【０４８１】
【化２３８】

【０４８２】
【化２３９】

【０４８３】
【化２４０】

【０４８４】
【化２４１】

【０４８５】
【化２４２】

【０４８６】
【化２４３】

【０４８７】
【化２４４】

【０４８８】
【化２４５】

【０４８９】
【化２４６】

【０４９０】
【化２４７】

【０４９１】
上記ドーパント、例えば、式（VI）で表される化合物は、例えば、J. Amer. Chem. Soc., 118、2374 (1996) に記載の方法に従って製造することができる。すなわち、例えば、一般式（２）で表される化合物と一般式（３）で表される化合物とを、例えば、塩化アルミニウム／塩化ナトリウム、フッ化コバルト、またはトリフルオロ酢酸タリウムの存在下で反応させることにより製造することができる。
【０４９２】
【化２４８】

【０４９３】
なお、式（Ｖ）、（２）および（３）で表されるフルオランテン誘導体は、例えば、J. Amer. Chem. Soc. 118,2374(1996)に載の方法に従って製造することができる。すなわち、例えば、下記に示すように（４）および（５）で表される化合物の反応により得ることができる。
【０４９４】
【化２４９】

【０４９５】
さらに、式（VI）の骨格を形成した後、通常の方法に従って、置換基の変換により、所望の置換基を有する化合物を製造することもできる。
【０４９６】
前記式（VI）で表される化合物は、さらに下記式（VI’）で表される化合物、特にジベンゾ[f,f']ジインデノ[1,2,3-cd:1',2',3'-lm]ペリレン誘導体であることが好ましい。
【０４９７】
【化２５０】

【０４９８】
式（VI’）において、Ｘ1 〜Ｘ44 は、式（VI）におけるＸ1 〜Ｘ20と同義である。
【０４９９】
また、式（VI）で表される化合物において、Ｘ1 〜Ｘ20、または式（VI’）で表される化合物においてＸ1 〜Ｘ44 は、置換もしくは非置換のアリール基、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基およびアリールオキシ基のいずれかであることが好ましい。
【０５００】
さらに、式（VI）で表される化合物において、Ｘ1 〜Ｘ20、または式（VI’）で表される化合物においてＸ1 〜Ｘ44 のいずれか１種以上は、オルト置換フェニル基であることが好ましい。
【０５０１】
特に、式（VI）で表される化合物、または式（VI’）で表される化合物において、Ｘ1 とＸ4 のいずれか一方または両方、および／またはＸ11 とＸ14 のいずれか一方または両方は、オルト置換フェニル基であることが好ましい。
【０５０２】
このように、オルト位に置換基を導入することにより、昇華精製時の分解性を抑制することができる。また、オルト位に置換基を導入することにより、蛍光性も向上する。
【０５０３】
このようなオルト位置換の化合物を用いることで、ＥＬ素子の蛍光輝度が向上し、濃度消光性が抑制されるためＥＬドーパントとしてのマージンが向上し、設計の自由度が向上する。
【０５０４】
すなわち、オルト置換フェニル基を導入することによって、その立体障害によりペリレン骨格の会合性をコントロールすることができ、溶媒に対する溶解性が向上し、高純度に精製を行うことが可能となる。また、同様の理由から、より低い温度で昇華精製を行うことができ、昇華精製時の分解が起こり難く、この点でも高純度な材料を得るために有効であり、その材料を用いて有機ＥＬ素子を作製した場合は、不純物により励起子の失活が少なく、高い発光効率を得ることができる。
【０５０５】
また、高い発光効率が得られるもう一つの理由として、発光層中での同一分子間、あるいは異分子間での会合が抑えられることによる濃度消光性の抑制が挙げられる。
【０５０６】
式（VI’）で表される化合物の好ましい具体例を以下に示す。
【０５０７】
【化２５１】

【０５０８】
【化２５２】

【０５０９】
【化２５３】

【０５１０】
【化２５４】

【０５１１】
【化２５５】

【０５１２】
上記ジインデノ[1,2,3-cd:1',2',3'-lm]ペリレン誘導体は、励起スペクトルと、発光スペクトルとの双方に振動構造を有することが好ましい。このような振動構造は、各スペクトルに２つ以上のピークが表れることから確認することができる。
【０５１３】
また、さらに好ましくは、上記インデノペリレン誘導体をドーピングして用いる際のホスト材料も、このような振動構造を有することが好ましい。
【０５１４】
振動構造を有することにより、温度特性に優れた有機ＥＬ素子を得ることができる。
【０５１５】
温度によるＥＬ発光効率の低下は、励起状態におけるコンフォメーションの変化を伴う熱的緩和によるものと考えられる。また、励起状態においてコンフオメーシヨンの変化が起こると、基底状態と励起状態の分子軌道関数の重なりが変化するため、発光スペクトルは吸収スペクトルの鏡像とはならない。さらに、励起状態において多数のコンフォメーションをとりうるものの発光スペクトルは、様々な振動構造の総和となるため、見かけ上振動構造を持たないブロードなスペクトルとなる。
【０５１６】
したがって、発光スペクトルに振動構造が現れる有機化合物、さらには、その振動構造が吸収スペクトルの鏡像となるものは励起状態におけるコンフォメーション変化が少なく、有機ＥＬ素子の発光材料として用いた場合、駆動時の温度によるＥＬ発光効率の低下が少ない温度特性に優れた素子を提供することができる。
【０５１７】
また、同様な理由からストークスシフトが０．１eV以下、特に０．０５eV以下が好ましい。その下限としては特に限定されるものではないが、通常０．０１eV程度である。
【０５１８】
また、有機ＥＬ素子の温度特性を左右するもう一つの要因として、トラップ順位からのキャリアの熱励起が挙げられる。特に、ドーピングをした発光層においては、ドーパントがトラップ順位を形成するため、温度が変化した際に、熱励起によるキャリアのホッピング確率が変化し、その結果として発光層におけるキャリアバランスが変化し、効率が大きな温度依存特性を持つ場合がある。本発明の素子では、このような発光層のトラップ性の熱による変化も少なく、効率の温度依存性の少ない素子が得られる。
【０５１９】
発光層に含有されるホスト材料、特に少なくとも上記式（Ｉ）〜（IV）で表される有機化合物のいずれか１種の電子親和力は、電子輸送層および／またはホール輸送層の電子親和力より大きいことが望ましい。発光層に含有されるホスト材料の電子親和力が、電子輸送層および／またはホール輸送層の電子親和力より大きいと、発光層への電子の注入効率が向上し、また、ホール輸送層界面では電子がブロックされるため発光効率が向上し、素子寿命も向上する。
【０５２０】
上記ホスト材料とドーパントとを含有する発光層は、ホール（正孔）および電子の注入機能、それらの輸送機能、ホールと電子の再結合により励起子を生成させる機能を有する。発光層は本発明の化合物の他、比較的電子的にニュートラルな化合物を用いることで、電子とホールを容易かつバランスよく注入・輸送することができる。
【０５２１】
上記ホスト材料は、単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。２種以上を混合して用いる場合の混合比は任意である。上記ホスト材料は、発光層に８０〜９９．９質量％含有されていることが好ましく、特に９０〜９９．９質量％、さらには９５．０〜９９．５質量％含有されていることが好ましい。
【０５２２】
また、発光層の厚さは、分子層一層に相当する厚みから、有機化合物層の膜厚未満とすることが好ましく、具体的には１〜８５nmとすることが好ましく、さらには５〜６０nm、特には５〜５０nmとすることが好ましい。
【０５２３】
また、混合層の形成方法としては、異なる蒸着源より蒸発させる共蒸着が好ましいが、蒸気圧（蒸発温度）が同程度あるいは非常に近い場合には、予め同じ蒸着ボード内で混合させておき、蒸着することもできる。混合層は化合物同士が均一に混合している方が好ましいが、場合によっては、化合物が島状に存在するものであってもよい。発光層は、一般的には、有機蛍光物質を蒸着するか、あるいは樹脂バインダー中に分散させてコーティングすることにより、発光層を所定の厚さに形成する。
【０５２４】
本発明の化合物を用いて製造される有機ＥＬ発光素子の構成例として、例えば、基板上に、ホール注入電極、ホール注入・輸送層、発光および電子注入輸送層、電子注入電極を順次有する。また、必要により電子注入電極上に保護電極、補助電極や封止層を有していてもよい。
【０５２５】
本発明の有機ＥＬ素子は、上記例に限らず、種々の構成とすることができ、例えば発光層を単独で設け、この発光層と電子注入電極との間に電子注入輸送層を介在させた構造とすることもできる。また、必要に応じ、ホール注入・輸送層と発光層とを混合しても良い。
【０５２６】
発光層の厚さ、ホール注入輸送層の厚さおよび電子注入輸送層の厚さは特に限定されず、形成方法によっても異なるが、通常、５〜５００nm程度、特に１０〜３００nmとすることが好ましい。
【０５２７】
ホール注入輸送層の厚さおよび電子注入輸送層の厚さは、再結合・発光領域の設計によるが、発光層の厚さと同程度もしくは１／１０〜１０倍程度とすればよい。ホールもしくは電子の、各々の注入層と輸送層を分ける場合は、注入層は１nm以上、輸送層は１nm以上とするのが好ましい。このときの注入層、輸送層の厚さの上限は、通常、注入層で５００nm程度、輸送層で５００nm程度である。このような膜厚については注入輸送層を２層設けるときも同じである。
【０５２８】
ホール注入輸送層は、ホール注入電極からのホールの注入を容易にする機能、ホールを安定に輸送する機能および電子を妨げる機能を有し、電子注入輸送層は、電子注入電極からの電子の注入を容易にする機能、電子を安定に輸送する機能およびホールを妨げる機能を有するものであり、これらの層は、発光層に注入されるホールや電子を増大・閉じこめさせ、再結合領域を最適化させ、発光効率を改善する。
【０５２９】
また、ホール注入輸送層には、例えば、特開昭６３−２９５６９５号公報、特開平２−１９１６９４号公報、特開平３−７９２号公報、特開平５−２３４６８１号公報、特開平５−２３９４５５号公報、特開平５−２９９１７４号公報、特開平７−１２６２２５号公報、特開平７−１２６２２６号公報、特開平８−１００１７２号公報、ＥＰ０６５０９５５Ａ１等に記載されている各種有機化合物を用いることができる。例えば、テトラアリールベンジシン化合物（トリアリールジアミンないしトリフェニルジアミン：ＴＰＤ）、芳香族三級アミン、ヒドラゾン誘導体、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、アミノ基を有するオキサジアゾール誘導体、ポリチオフェン等である。これらの化合物は２種以上を併用してもよく、併用するときは別層にして積層したり、混合したりすればよい。
【０５３０】
ホール注入輸送層をホール注入層とホール輸送層とに分けて設層する場合は、ホール注入輸送層用の化合物のなかから好ましい組合せを選択して用いることができる。このとき、ホール注入電極（ＩＴＯ等）側からイオン化ポテンシャルの小さい化合物の層の順に積層することが好ましい。またホール注入電極表面には薄膜性の良好な化合物を用いることが好ましい。このような積層順については、ホール注入輸送層を２層以上設けるときも同様である。このような積層順とすることによって、駆動電圧が低下し、電流リークの発生やダークスポットの発生・成長を防ぐことができる。また、素子化する場合、蒸着を用いているので１〜１０nm程度の薄い膜も、均一かつピンホールフリーとすることができるため、ホール注入層にイオン化ポテンシャルが小さく、可視部に吸収をもつような化合物を用いても、発光色の色調変化や再吸収による効率の低下を防ぐことができる。ホール注入輸送層は、発光層等と同様に上記の化合物を蒸着することにより形成することができる。
【０５３１】
また、電子注入輸送層には、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ³）等の８−キノリノールなしいその誘導体を配位子とする有機金属錯体などのキノリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ペリレン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、キノキサリン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ニトロ置換フルオレン誘導体等を用いることができる。電子注入輸送層は発光層を兼ねたものであってもよく、このような場合は本発明の発光層を使用することが好ましい。電子注入輸送層の形成は発光層と同様に蒸着等によればよい。
【０５３２】
電子注入輸送層を電子注入層と電子輸送層とに分けて積層する場合には、電子注入輸送層用の化合物の中から好ましい組み合わせを選択して用いることができる。このとき、電子注入電極側から電子親和力の値の大きい化合物の順に積層することが好ましい。このような積層順については電子注入輸送層を２層以上設けるときも同様である。
【０５３３】
ホール注入輸送層、発光層および電子注入輸送層の形成には、均質な薄膜が形成できることから真空蒸着法を用いることが好ましい。真空蒸着法を用いた場合、アモルファス状態または結晶粒径が０．１μm 以下の均質な薄膜が得られる。結晶粒径が０．１μm を超えていると、不均一な発光となり、素子の駆動電圧を高くしなければならなくなり、ホールの注入効率も著しく低下する。
【０５３４】
真空蒸着の条件は特に限定されないが、１０^-4Pa以下の真空度とし、蒸着速度は０．０１〜１nm／sec 程度とすることが好ましい。また、真空中で連続して各層を形成することが好ましい。真空中で連続して形成すれば、各層の界面に不純物が吸着することを防げるため、高特性が得られる。また、素子の駆動電圧を低くしたり、ダークスポットの成長・発生を抑えたりすることができる。
【０５３５】
これら各層の形成に真空蒸着法を用いる場合において、１層に複数の化合物を含有させる場合、化合物を入れた各ボートを個別に温度制御して共蒸着することが好ましい。
【０５３６】
電子注入電極は、好ましくは仕事関数が４eV以下の金属、合金または金属間化合物から構成される。仕事関数が４eVを超えると、電子の注入効率が低下し、ひいては発光効率も低下する。仕事関数が４eV以下の電子注入電極膜の構成金属としては、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ等のアルカリ金属、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等のアルカリ土類金属、Ｌａ、Ｃｅ等の希土類金属や、Ａｌ、Ｉｎ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｚｒ等が挙げられる。、仕事関数が４eV以下の膜の構成合金としては、例えばＡｇ・Ｍｇ（Ａｇ：０．１〜５０at％）、Ａｌ・Ｌｉ（Ｌｉ：０．０１〜１２at％）、Ｉｎ・Ｍｇ（Ｍｇ：５０〜８０at％）、Ａｌ・Ｃａ（Ｃａ：０．０１〜２０at％）等が挙げられる。これらは単独で、あるいは２種以上の組み合わせとして存在してもよく、これらを２種以上組み合わせた場合の混合比は任意である。また、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属の酸化物やハロゲン化物を薄く成膜し、アルミニウム等の支持電極（補助電極、配線電極）を用いてもよい。
【０５３７】
この電子注入電極は蒸着法やスパッタ法等によって形成できる。
【０５３８】
このような電子注入電極の厚さは、電子注入を十分行える一定以上の厚さとすればよく、０．１nm以上とすればよい。また、その上限値には特に制限はないが、通常膜厚は０．１〜５００nm程度とすればよい。
【０５３９】
ホール注入電極としては、好ましくは発光した光の透過率が８０％以上となるような材料および厚さを決定することが好ましい。具体的には、酸化物透明導電薄膜が好ましく、例えば、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、亜鉛ドープ酸化インジウム（ＩＺＯ）、酸化インジウム（Ｉｎ₂Ｏ₃ ）、酸化スズ（ＳｎＯ₂ ）および酸化亜鉛（ＺｎＯ）のいずれかを主組成としたものが好ましい。これらの酸化物はその化学量論組成から多少偏倚していてもよい。Ｉｎ₂Ｏ₃に対しＳｎＯ₂ の混合比は、１〜２０wt％が好ましく、さらには５〜１２wt％が好ましい。Ｉｎ₂Ｏ₃に対しＺｎＯの混合比は、１２〜３２wt％が好ましい。
【０５４０】
ホール注入電極は、発光波長帯域、通常３５０〜８００nm、特に各発光光に対する光透過率が８０％以上、特に９０％以上であることが好ましい。通常、発光光はホール注入電極を通って取り出されるため、その透過率が低くなると、発光層からの発光自体が減衰され、発光素子として必要な輝度が得られなくなる傾向がある。ただし、発光光を取り出す側が８０％以上であればよい。
【０５４１】
ホール注入電極の厚さは、ホール注入を十分行える一定以上の厚さを有すれば良く、好ましくは５０〜５００nm、さらには５０〜３００nmの範囲が好ましい。また、その上限は特に制限はないが、あまり厚いと剥離などの心配が生じる。厚さが薄すぎると、製造時の膜強度やホール輸送能力、抵抗値の点で問題がある。
【０５４２】
ホール注入電極を成膜するにはスパッタ法が好ましい。スパッタ法としてはＲＦ電源を用いた高周波スパッタ法等も可能であるが、成膜するホール注入電極の膜物性の制御のし易さや、成膜面の平滑度等を考慮するとＤＣスパッタ法を用いることが好ましい。
【０５４３】
また、必要に応じて保護膜を形成してもよい。保護膜はＳｉＯ_X 等の無機材料、テフロン（登録商標）等の有機材料等を用いて形成することができる。保護膜は透明でも不透明であってもよく、保護膜の厚さは５０〜１２００nm程度とする。保護膜は前記した反応性スパッタ法の他に、一般的なスパッタ法、蒸着法等により形成すればよい。
【０５４４】
さらに、素子の有機層や電極の酸化を防ぐために素子上に封止層を設けることが好ましい。封止層は、湿気の侵入を防ぐために市販の低吸湿性の光硬化性接着剤、エポキシ系接着剤、シリコーン系接着剤、架橋エチレン−酢酸ビニル共重合体接着剤シート等の接着性樹脂層を用いて、ガラス板等の封止板を接着し密封する。ガラス板以外にも金属板、プラスチック板等を用いることもできる。
【０５４５】
基板材料としては、基板側から発光した光を取り出す構成の場合、ガラスや石英、樹脂等の透明ないし半透明材料を用いる。また、基板に色フィルター膜や蛍光性物質を含む色変換膜、あるいは誘電体反射膜を用いて発光色をコントロールしてもよい。また、前記逆積層の場合には、基板は透明でも不透明であってもよく、不透明である場合にはセラミックス等を使用してもよい。
【０５４６】
カラーフィルター膜には、液晶ディスプレイ等で用いられているカラーフィルターを用いれば良いが、有機ＥＬの発光する光に合わせてカラーフィルターの特性を調整し、取り出し効率・色純度を最適化すればよい。
【０５４７】
また、ＥＬ素子材料や蛍光変換層が光吸収するような短波長の外光をカットできるカラーフィルターを用いれば、素子の耐光性・表示のコントラストも向上する。
【０５４８】
また、誘電体多層膜のような光学薄膜を用いてカラーフィルターの代わりにしても良い。
【０５４９】
本発明の有機ＥＬ素子は、例えば図１に示すように、基板１上にホール注入電極（陽極）２，ホール注入層３，ホール輸送層４、発光層５、電子注入輸送層６、電子注入電極（陰極）７、必要により保護電極８が順次積層された構成を有する。また、この積層順とは逆の構成としてもよいし、ホール注入層３、ホール輸送層４、電子注入輸送層６を省略したり、発光層５と兼用させてもよい。これらの構成層は求められる素子の機能等により最適なものに調整すればよい。
【０５５０】
本発明の有機ＥＬ素子は、通常、直流駆動型、パルス駆動型のＥＬ素子として用いられるが、交流駆動とすることもできる。印加電圧は、通常、２〜３０V 程度とされる。
【０５５１】
【実施例】
以下、本発明の具体的合成例、実施例を比較例とともに示し、本発明をさらに詳細に説明する。
【０５５２】
＜実施例１＞
ガラス基板上にＲＦスパッタ法で、ＩＴＯ透明電極薄膜を１００nmの厚さに成膜し、パターニングした。このＩＴＯ透明電極付きガラス基板を、中性洗剤、アセトン、エタノールを用いて超音波洗浄し、煮沸エタノール中から引き上げて乾燥した。透明電極表面をＵＶ／Ｏ₃ 洗浄した後、真空蒸着装置の基板ホルダーに固定して、槽内を１×１０^-5 Pa以下まで減圧した。
【０５５３】
次いで減圧状態を保ったまま、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス［Ｎ−（４−メチルフェニル）−Ｎ−フェニル−（４−アミノフェニル）］−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミンを蒸着速度０．１nm／sec で５０nmの膜厚に蒸着し、ホール注入層とした。
【０５５４】
次いで、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（ｍ−ビフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）を蒸着速度０．１nm/secで２０nmの厚さに蒸着し、ホール輸送層とした。
【０５５５】
さらに、減圧を保ったまま、下記構造のホスト材料とドーパントを、重量比９９：１で、全体の蒸着速度０．１nm/secとして４０nmの厚さに蒸着し発光層とした。
【０５５６】
【化２５６】

【０５５７】
【化２５７】

【０５５８】
さらに、減圧状態を保ったまま、トリス（８−キノリノラート）アルミニウムを、蒸着速度０．１nm/secで２０nmの厚さに蒸着し、電子輸送層とした。
【０５５９】
次いで、減圧状態を保ったまま、ＬｉＦを蒸着速度０．０１nm/secで０．３nmの厚さに蒸着し、電子注入電極とし、保護電極としてＡｌを１５０nm蒸着し有機ＥＬ素子を得た。
【０５６０】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加し、初期には１０mA／cm² の電流密度で、駆動電圧が５．９V で、６１４cd/m² の発光が確認できた。このときの電流効率は６．１（cd／A ），電力効率は３．３（Im／W），色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．６５，０．３５）であった。また、最大輝度は１９６００cd／m² であった。この素子に、５０mA／cm² の一定電流を流し、連続駆動したところ、初期輝度３２００cd／m² 以上で、輝度半減時間は６００時間以上であった。
【０５６１】
＜実施例２＞
実施例１において、発光層に用いるホスト材料を下記化合物とした他は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０５６２】
【化２５８】

【０５６３】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加し、初期には１０mA／cm² の電流密度で、駆動電圧が５．９V で、５０４cd/m² の発光が確認できた。このときの電流効率は５．０（cd／A ），電力効率は２．７（Im／W），色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．６４，０．３６）であった。また、最大輝度は１１５００cd／m² であった。この素子に、５０mA／cm² の一定電流を流し、連続駆動したところ、初期輝度２１７０cd／m² 以上で、輝度半減時間は１５００時間以上であった。
【０５６４】
＜実施例３＞
実施例１において、発光層に用いるホスト材料を下記化合物とした他は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０５６５】
【化２５９】

【０５６６】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加し、初期には１０mA／cm² の電流密度で、駆動電圧が５．９V で、４４９cd/m² の発光が確認できた。このときの電流効率は４．５（cd／A ），電力効率は２．４（Im／W），色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．６６，０．３４）であった。また、最大輝度は１７２００cd／m² であった。この素子に、５０mA／cm² の一定電流を流し、連続駆動したところ、初期輝度２４４０cd／m² 以上で、輝度半減時間は１５００時間以上であった。
【０５６７】
＜実施例４＞
実施例１において、発光層に用いるホスト材料を下記化合物とした他は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０５６８】
【化２６０】

【０５６９】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加し、初期には１０mA／cm² の電流密度で、駆動電圧が５．９V で、４４１cd/m² の発光が確認できた。このときの電流効率は４．４（cd／A ），電力効率は２．３（Im／W），色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．６５，０．３４）であった。また、最大輝度は３５２００cd／m² であった。この素子に、５０mA／cm² の一定電流を流し、連続駆動したところ、初期輝度２４００cd／m² 以上で、１０００時間経過後の輝度減衰率は１０％以下であった。さらに、４５００時間経過後の輝度減衰率は、１５％以下であった。
【０５７０】
この素子に用いたホスト材料と、ドーパントとの励起、蛍光スペクトルを測定し、ストークスシフトを求めた。その結果、ホスト材料は０．０６eV、ドーパントは０．０３であった。ホストおよびドーパントの励起、蛍光スペクトルを図２に示す。このスペクトル曲線からホスト材料、ドーパント共に振動構造を有することが解る。
【０５７１】
また、この素子の温度特性を測定したところ、各温度範囲での１０mA/cm² 定電流駆動時の輝度変化は、
−４０℃〜２０℃：１０％以下
２０℃〜６０℃：３％以下
−４０℃〜６０℃：１３％以下
であった。さらに、８５℃での連続駆動を行ったところ、５００時間経過後の輝度変化は１０％以下、駆動電圧の変化は２v 未満であった。
【０５７２】
＜実施例５＞
実施例１において、発光層に用いるホスト材料を下記化合物とした他は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０５７３】
【化２６１】

【０５７４】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加し、初期には１０mA／cm² の電流密度で、駆動電圧が６．７V で、２９６cd/m² の発光が確認できた。このときの電流効率は３．０（cd／A ），電力効率は１．４（Im／W），色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．６０，０．３８）であった。また、最大輝度は１６５００cd／m² であった。この素子に、７９mA／cm² の一定電流を流し、連続駆動したところ、初期輝度２４００cd／m² 以上で、輝度半減時間は３００時間以上であった。
【０５７５】
＜実施例６＞
実施例１において、発光層に用いるホスト材料を下記化合物とした他は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０５７６】
【化２６２】

【０５７７】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加し、初期には１０mA／cm² の電流密度で、駆動電圧が６．６V で、２６７cd/m² の発光が確認できた。このときの電流効率は２．７（cd／A ），電力効率は１．３（Im／W），色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．５５，０．３７）であった。また、最大輝度は１２８６０cd／m² であった。この素子に、９７mA／cm² の一定電流を流し、連続駆動したところ、初期輝度２４００cd／m² 以上で、輝度半減時間は３００時間以上であった。
【０５７８】
＜実施例７＞
実施例１において、発光層に用いるホスト材料を下記化合物とした他は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０５７９】
【化２６３】

【０５８０】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加し、初期には１０mA／cm² の電流密度で、駆動電圧が６．７V で、２６０cd/m² の発光が確認できた。このときの電流効率は２．６（cd／A ），電力効率は１．２（Im／W），色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．６４、０．３６）であった。また、最大輝度は８７８０cd／m² であった。この素子に、９５mA／cm² の一定電流を流し、連続駆動したところ、初期輝度２４００cd／m² 以上で、輝度半減時間は３００時間以上であった。
【０５８１】
＜実施例８＞
実施例１において、発光層に用いるホスト材料を、実施例４で用いた下記化合物と、
【０５８２】
【化２６４】

【０５８３】
下記化合物とを重量比で化２６２：化２６３＝９：１とし、さらにこのホスト材料に対してドーパントを重量比９９：１で、全体の蒸着速度０．１nm/secとして４０nmの厚さに蒸着し発光層とした。
【０５８４】
【化２６５】

【０５８５】
それ以外は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０５８６】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加し、初期には１０mA／cm² の電流密度で、駆動電圧が５．９V で、４９４cd/m² の発光が確認できた。このときの電流効率は４．９（cd／A ），電力効率は２．６（Im／W），色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．６５，０．３４）であった。この素子に、５０mA／cm² の一定電流を流し、連続駆動したところ、初期輝度２６４０cd／m² 以上で、２０００時間経過後の輝度減衰率は１０％以下であった。
【０５８７】
＜実施例９＞
実施例８において、発光層に用いるホスト材料の重量比を、７．５：２．５とした他は実施例８と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０５８８】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加し、初期には１０mA／cm² の電流密度で、駆動電圧が６V で、５１０cd/m² の発光が確認できた。このときの電流効率は５．１（cd／A ），電力効率は２．８（Im／W），色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．６５，０．３４）であった。この素子に、５０mA／cm² の一定電流を流し、連続駆動したところ、初期輝度２３３０cd／m² 以上で、２０００時間経過後の輝度減衰率は１０％以下であった。
【０５８９】
＜実施例１０＞
実施例８において、発光層に用いるホスト材料の重量比を、５：５とした他は実施例８と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０５９０】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加し、初期には１０mA／cm² の電流密度で、駆動電圧が５．９V で、５３４cd/m² の発光が確認できた。このときの電流効率は５．３（cd／A ），電力効率は２．８（Im／W），色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．６５，０．３５）であった。この素子に、５０mA／cm² の一定電流を流し、連続駆動したところ、初期輝度２３９１cd／m² 以上で、２０００時間経過後の輝度減衰率は１０％以下であった。
【０５９１】
＜実施例１１＞
実施例１において、発光層に用いるホスト材料を、下記化合物とし、
【０５９２】
【化２６６】

【０５９３】
さらにこのホスト材料に対して下記のドーパントを重量比９９：１で、全体の蒸着速度０．１nm/secとして４０nmの厚さに蒸着し発光層とした。
【０５９４】
ドーパント材料は昇華精製に４６０℃以上を要した。
【０５９５】
【化２６７】

【０５９６】
それ以外は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０５９７】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加し、初期には１０mA／cm² の電流密度で、駆動電圧が５．７V で、５０５cd/m² の発光が確認できた。このときの電流効率は５．１（cd／A ），電力効率は２．８（Im／W），色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．６５，０．３５）であった。この素子に、５０mA／cm² の一定電流を流し、連続駆動したところ、初期輝度２３３０cd／m² 以上で、１７００時間経過後の輝度減衰率は３０％以下であった。
【０５９８】
＜実施例１２＞
実施例１において、発光層に用いるホスト材料を、下記化合物とし、
【０５９９】
【化２６８】

【０６００】
さらにこのホスト材料に対して実施例１の下記のドーパントを重量比９９：１で、全体の蒸着速度０．１nm/secとして４０nmの厚さに蒸着し発光層とした。
【０６０１】
【化２６９】

【０６０２】
それ以外は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０６０３】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加し、初期には１０mA／cm² の電流密度で、駆動電圧が６V で、４３８cd/m² の発光が確認できた。このときの電流効率は４．４（cd／A ），電力効率は２．３（Im／W），色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．６５，０．３５）であった。この素子に、５０mA／cm² の一定電流を流し、連続駆動したところ、初期輝度２６５０cd／m² 以上で、２３００時間経過後の輝度減衰率は１０％以下であった。
【０６０４】
＜実施例１３＞
実施例１において、発光層に用いるホスト材料を、下記化合物とし、
【０６０５】
【化２７０】

【０６０６】
さらにこのホスト材料に対して実施例１の下記のドーパントを重量比９９：１で、全体の蒸着速度０．１nm/secとして４０nmの厚さに蒸着し発光層とした。
【０６０７】
【化２７１】

【０６０８】
それ以外は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０６０９】
この素子に用いたホスト材料と、ドーパントとの励起、蛍光スペクトルを測定し、ストークスシフトを求めた。その結果、ホスト材料は０．２４eVであった。また、スペクトル曲線からホスト材料、ドーパント共に振動構造を有することが解った。
【０６１０】
また、この素子の温度特性を測定したところ、各温度範囲での輝度変化は、
−４０℃〜２０℃：−４％以下
２０℃〜６０℃：−３％以下
−４０℃〜６０℃：−７％以下
であった。
【０６１１】
＜実施例１４＞
実施例１において、発光層に用いるホスト材料を、下記化合物とし、
【０６１２】
【化２７２】

【０６１３】
さらにこのホスト材料に対して下記のドーパントを重量比９９：１で、全体の蒸着速度０．１nm/secとして４０nmの厚さに蒸着し発光層とした。なお、この材料は、３６０℃以下で昇華精製が可能であった。
【０６１４】
【化２７３】

【０６１５】
それ以外は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０６１６】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加し、初期には１０mA／cm² の電流密度で、駆動電圧が５．６で、６６０cd/m² の発光が確認できた。このときの電流効率は６．６（cd／A ），電力効率は３．７（Im／W），色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．６５，０．３５）であった。また最大輝度は５５０００cd/m² であった。この素子に、５０mA／cm² の一定電流を流し、連続駆動したところ、初期輝度３５３０cd／m² 以上で、５００時間経過後の輝度減衰率は１０％以下であった。
【０６１７】
＜実施例１５＞
実施例１において、発光層に用いるホスト材料を、下記化合物とし、
【０６１８】
【化２７４】

【０６１９】
さらにこのホスト材料に対して実施例１の下記のドーパントを重量比９９：１で、全体の蒸着速度０．１nm/secとして４０nmの厚さに蒸着し発光層とした。なお、この材料は３６０℃以下で昇華精製が可能であった。
【０６２０】
【化２７５】

【０６２１】
それ以外は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０６２２】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加し、初期には１０mA／cm² の電流密度で、駆動電圧が６V で、７６４cd/m² の発光が確認できた。このときの電流効率は７．６（cd／A ），電力効率は４．０（Im／W），色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．６５，０．３５）であった。また最大輝度は２４５００cd/m² であった。この素子に、５０mA／cm² の一定電流を流し、連続駆動したところ、初期輝度４２００cd／m² 以上で、５００時間経過後の輝度減衰率は１０％以下であった。
【０６２３】
＜比較例１＞
実施例１において、発光層に用いるホスト材料を下記化合物とした他は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０６２４】
【化２７６】

【０６２５】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加し、初期には１０mA／cm² の電流密度で、駆動電圧が６．９V で、１６０cd/m² の発光が確認できた。このときの電流効率は１．６（cd／A ），電力効率は０．７（Im／W），色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．６１，０．３７）であった。また、最大輝度は９５７０cd／m² であった。この素子に、１４５mA／cm² の一定電流を流し、連続駆動したところ、初期輝度２４００cd／m² 以上で、輝度半減時間は３００時間以下であった。
【０６２６】
＜比較例２＞
実施例４において、発光層に用いるホスト材料を、下記化合物とし、
【０６２７】
【化２７７】

【０６２８】
さらにこのホスト材料に対して下記のドーパントを重量比９７：３で、全体の蒸着速度０．１nm/secとして４０nmの厚さに蒸着し発光層とした。
【０６２９】
【化２７８】

【０６３０】
それ以外は実施例４と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０６３１】
この素子に用いたホスト材料と、ドーパントとの励起、蛍光スペクトルを測定し、ストークスシフトを求めた。その結果、ホスト材料は０．２eV、ドーパントは０．３１であった。ホストおよびドーパントの励起、蛍光スペクトルを図３に示す。このスペクトル曲線からドーパントは励起スペクトルに、ホスト材料は蛍光スペクトルに振動構造を持たないことが解る。
【０６３２】
また、この素子の温度特性を測定したところ、各温度範囲での１０mA/cm2 の定電流駆動時の輝度変化は、
−４０℃〜２０℃：−１２％以上
２０℃〜６０℃：−９％以上
−４０℃〜６０℃：−２１％以上
であった。
【０６３３】
＜比較例３＞
実施例４において、発光層に用いるホスト材料を、下記化合物とし、
【０６３４】
【化２７９】

【０６３５】
さらにこのホスト材料に対して下記のドーパントを重量比９９：１で、全体の蒸着速度０．１nm/secとして４０nmの厚さに蒸着し発光層とした。
【０６３６】
【化２８０】

【０６３７】
それ以外は実施例４と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０６３８】
得られた素子の、ホスト材料と、ドーパントとの励起、蛍光スペクトルを測定し、ストークスシフトを求めた。その結果、ホスト材料は０．２eV、ドーパントは０．３１であった。また、スペクトル曲線からホスト材料、ドーパント共に振動構造を持たないことが解る。
【０６３９】
また、この素子の温度特性を測定したところ、各温度範囲での輝度変化は、
−４０℃〜２０℃：３１％以上
２０℃〜６０℃：１８％以上
−４０℃〜６０℃：４９％以上
であった。
【０６４０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、十分な輝度の発光、特に長波長における発光が得られ、定電圧で駆動することができ、かつ良好な発光性能が長期にわたって持続し、連続駆動時の電圧上昇も少なく、さらには、高温下での駆動でも劣化の少ない、耐久性に優れた有機ＥＬ素子用化合物および有機ＥＬ素子を提供することができる。
【０６４１】
特に赤色素子を作製した場合には、ホストからの発光が殆ど無く、高い色純度の素子を得ることができる。
【０６４２】
また、広い温度領域において、効率の変動が少なく安定した輝度が得られる。
【０６４３】
また、ＴＦＴ駆動等で用いる低電流の領域から、単純マトリクス等で用いる高電流の領域まで、広い電流領域で電流に比例した線形の輝度特性が得られる。このように良好な線形の電流−輝度特性を有することにより、階調表示を良好に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の有機ＥＬ素子の基本構成を示す概略断面図である。
【図２】実施例のホストおよびドーパントの励起、蛍光スペクトルを示した図である。
【図３】比較例のホストおよびドーパントの励起、蛍光スペクトルを示した図である。
【符号の説明】
１基板
２ホール注入電極
３ホール注入輸送層
４発光層
５電子注入輸送層
６電子注入電極
７保護電極

Claims

一対の電極間に少なくとも発光機能に関与する１種または２種以上の有機層を有し、前記有機層の少なくとも１層には下記式（Ｉ）〜（IV）で表される基本骨格を有する有機物質から選択される１種又は２種以上と、下記式（ VI ）で表される化合物とを含有する有機ＥＬ素子。

［式（Ｉ）中、Ｑ^１〜Ｑ^８は、それぞれ水素もしくは置換または非置換のアルキル基、アリール基、アミノ基、複素環基またはアルケニル基を表す。］

［式（II）中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３およびＲ_４は、それぞれアリール基、フルオレン基、カルバゾリル基、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３およびＲ_４のうちの少なくとも１つはアリール基である。ｒ１、ｒ２、ｒ３およびｒ４は、それぞれ０または１〜５の整数であり、ｒ１、ｒ２、ｒ３およびｒ４が同時に０になることはない。Ｒ_５およびＲ_６は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アミノ基、アリール基またはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。ｒ５およびｒ６は、それぞれ０または１〜４の整数である。］

［式（III）中、Ａ_１０１は、モノフェニルアントリル基またはジフェニルアントリル基を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。Ｌは水素もしくは単結合またはｎ価の連結基を表す。ｎは１〜４の整数である。］
Ｑ_ｎ−Ｌ_１０１（IV）
［式（IV）中、Ｑは窒素原子を０〜２個含む六員芳香環が縮合したピラジニル基を表し、ｎは２または３であり、Ｑは各々同一でも異なるものであってもよい。Ｌ_１０１は単結合またはｎ価の基を表す。ｎは１または２の整数である。］

［式（ VI ）中、Ｘ _１〜Ｘ _６，Ｘ _９，Ｘ _１０，Ｘ _１１〜Ｘ _１６，Ｘ _１９およびＸ _２０は水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルコキシ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキルチオ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニルオキシ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニルチオ基、置換または未置換のアラルキル基、置換または未置換のアラルキルオキシ基、置換または未置換のアラルキルチオ基、置換または未置換のアリール基、置換または未置換のアリールオキシ基、置換または未置換のアリールチオ基、置換または未置換のアリールアルケニル基、置換または未置換のアルケニルアリール基、置換または未置換のアミノ基、シアノ基、水酸基、−ＣＯＯＲ１基（基中、Ｒ１は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換または未置換のアラルキル基、あるいは置換または未置換のアリール基を表す）、−ＣＯＲ２基（基中、Ｒ２は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換または未置換のアラルキル基、置換または未置換のアリール基、あるいはアミノ基を表す）、あるいは−ＯＣＯＲ３（基中、Ｒ３は置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換または未置換のアラルキル基、あるいは置換または未置換のアリール基を表す）を表し、さらに、Ｘ _１〜Ｘ _２０から選ばれる隣接する基は互いに結合して、置換している炭素原子と共に、置換または未置換の炭素環式脂肪族環、芳香族環、あるいは縮合芳香族環を形成していてもよい。］
前記有機層の少なくとも１層にはホスト物質と、ドーパントとを含有し、前記ホスト物質は、式（Ｉ）〜（IV）で表される基本骨格を有する有機物質から選択される１種又は２種以上であり、前記ドーパントは、式（ VI ）で表される化合物である請求項１の有機ＥＬ素子。
前記式（VI）で表される化合物は、下記式（VI’）で表される化合物である請求項１または２の有機ＥＬ素子。

［式（VI’）におけるＸ_１〜Ｘ_４４は、式（VI）におけるＸ_１〜Ｘ_２０と同義である。］
前記式（VI）で表される化合物におけるＸ_１〜Ｘ_２０、または前記式（VI’）で表される化合物におけるＸ_１〜Ｘ_４４は、置換もしくは非置換のアリール基、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基およびアリールオキシ基のいずれかである請求項１〜３のいずれかの有機ＥＬ素子。
前記式（VI）で表される化合物におけるＸ_１〜Ｘ_２０、または前記式（VI’）で表される化合物におけるＸ_１〜Ｘ_４４のいずれか１種以上は、オルト置換フェニル基である請求項１〜４のいずれかの有機ＥＬ素子。
前記式（VI）で表される化合物、または前記式（VI’）で表される化合物において、Ｘ_１とＸ_４のいずれか一方または両方、および／またはＸ_１１とＸ_１４のいずれか一方または両方は、オルト置換フェニル基である請求項１〜５のいずれかの有機ＥＬ素子。
前記有機層の少なくとも１層には式（Ｉ）で表される基本骨格を有する有機物質の１種又は２種以上を含有する請求項１〜６のいずれかの有機ＥＬ素子。
前記有機層の少なくとも１層には式（Ｉ）で表される基本骨格を有する有機物質の１種又は２種以上と、式（II）で表される基本骨格を有する有機物質の１種又は２種以上とを同時に含有する請求項１〜７のいずれかの有機ＥＬ素子。
少なくとも発光層に含有されているホスト材料の電子親和力が、電子輸送層および／またはホール輸送層の電子親和力より大きいか、前記ホスト材料のイオン化ポテンシャルが前記電子輸送層および／またはホール輸送層のイオン化ポテンシャルより小さい請求項１〜８のいずれかの有機ＥＬ素子。
前記式（Ｉ）で表される基本骨格を有する有機物質は、Ｑ^１〜Ｑ^８の少なくとも２つ以上が置換または非置換のアリール基である請求項１〜９のいずれかの有機ＥＬ素子。
前記式（Ｉ）で表される基本骨格を有する有機物質は、Ｑ^１〜Ｑ^８の少なくとも６つ以上が置換または非置換のアリール基である請求項１０の有機ＥＬ素子。
前記式（Ｉ）で表される基本骨格を有する有機物質は、Ｑ^１，Ｑ^２，Ｑ^３およびＱ^４の少なくとも２つが置換または非置換のアリール基を表す請求項１０または１１の有機ＥＬ素子。
前記式（Ｉ）で表される基本骨格を有する有機物質は、Ｑ^１，Ｑ^２，Ｑ^３およびＱ^４の少なくとも４つが置換または非置換のアリール基を表す請求項１０〜１２のいずれかの有機ＥＬ素子。
さらに前記Ｑ^１，Ｑ^２，Ｑ^３およびＱ^４で表されるアリール基のうち、少なくとも２つがアリール基を置換基として有する請求項１０〜１３のいずれかの有機ＥＬ素子。
前記ホスト物質の含有量は、８０〜９９．９質量％である請求項２〜１４のいずれかの有機ＥＬ素子。
有機層の少なくとも１層には請求項１２の式（Ｉ）で表される基本骨格を有する有機物質の１種又は２種以上と、式（ VI ’）で表される化合物とを含有する有機ＥＬ素子。
少なくとも１層以上のホール注入輸送層を有する請求項１〜１６のいずれかの有機ＥＬ素子。
少なくとも１層以上の電子注入輸送層を有する請求項１〜１７のいずれかの有機ＥＬ素子。