JP2015065248A - 有機エレクトロルミネッセンス素子および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】低電圧で駆動し、高発光効率かつ長寿命でありながら、低コストかつ安定した量産が行える有機ＥＬ素子、並びにこの有機ＥＬ素子を備えた電子機器を提供する。【解決手段】陽極および発光層の間に、前記発光層に隣接して設けられた正孔輸送層と、前記陽極および前記正孔輸送層との間に設けられた正孔注入層と、を有し、前記正孔輸送層と前記正孔注入層が隣接され、前記正孔輸送層は、下記一般式（１）で表される化合物を含み、前記正孔注入層は、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２４の芳香族炭化水素基、および置換もしくは無置換の環形成原子数６〜２４の複素環基から選ばれる第一の環構造に、下記一般式（２ａ）で表される構造が２個以上３個以下縮合して形成される縮合化合物を含むことを特徴とする。【選択図】なし

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子および電子機器に関する。

有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子という場合がある。）に電圧を印加すると、陽極から正孔が、また陰極から電子が、それぞれ発光層に注入される。そして、発光層において、注入された正孔と電子とが再結合し、励起子が形成される。このとき、電子スピンの統計則により、一重項励起子及び三重項励起子が２５％：７５％の割合で生成する。発光原理に従って分類した場合、蛍光型では、一重項励起子による発光を用いる。一方、燐光型では、三重項励起子による発光を用いるため、一重項励起子から項間交差が効率的に行われた場合には内部量子効率が１００％まで高められることが知られている。

従来、有機ＥＬ素子においては、蛍光型、及び燐光型の発光メカニズムに応じ、最適な素子設計がなされてきた。
そして、低電圧駆動、高効率化の要求に応えるため、有機層をイオン化ポテンシャルが階段上となるよう積層して設け、発光層の隣接層にはイオン化ポテンシャルが大きく、電子アフィニティの小さい材料を用いた層を積層した有機ＥＬ素子が設計されてきた。このような、有機ＥＬ素子として、陽極と発光層との間に、陽極側から正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層をこの順で積層した有機ＥＬ素子が知られている。

例えば、特許文献１には、陽極と発光層との間に正孔注入層、第１正孔輸送層および第２正孔輸送層が順次積層され、発光層に隣接する第２正孔輸送層、すなわち電子ブロック層として、イオン化ポテンシャルが大きく、電子アフィニティの小さなビスカルバゾール誘導体からなる層を用いた発光効率の高い有機ＥＬ素子が開示されている。この有機ＥＬ素子では、第１正孔輸送層は、陽極から電子ブロック層への一連の正孔注入過程において、正孔注入に必要なエネルギー障壁を低減し、有機ＥＬ素子の低電圧駆動に寄与している。
また、有機ＥＬ素子の正孔注入層を形成する材料として、従来からＨＡＴ−ＣＮ６（１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレン−ヘキサカルボニトリル）が一般的に用いられてきた。その他の材料としては、特許文献２〜４に記載されたインデノフルオレンジオン誘導体も知られている。

国際公開第２０１２／１０８３８９号 国際公開第２００９／０６９７１７号 国際公開第２００９／０１１３２７号 国際公開第２０１０／０６４６５５号

しかしながら、近年、有機ＥＬ素子においては、低電圧駆動、高効率化に加えて、製造時の低コスト化および量産性向上が望まれており、有機ＥＬ素子の層数を低減することが求められている。

本発明の目的は、低電圧で駆動し、高発光効率かつ長寿命でありながら、低コストかつ安定した量産が行える有機エレクトロルミネッセンス素子、並びにこの有機エレクトロルミネッセンス素子を備えた電子機器を提供することである。

本発明者らは、まず、有機ＥＬ素子の層数を低減するため、特許文献１に記載された有機ＥＬ素子から第１正孔輸送層を省き、第２正孔輸送層であるビスカルバゾール誘導体からなる層を唯一の正孔輸送層として、ＨＡＴ−ＣＮ６を含む正孔注入層に隣接して積層した。この場合、上記のようにイオン化ポテンシャルの大きな正孔輸送層への正孔注入に必要なエネルギー障壁が大きく、有機ＥＬ素子が高電圧化して、実用的な素子性能を得ることができなかった。そこでさらなる研究の結果、本発明者らは、従来とは異なり、正孔注入層に電子アフィニティの大きい材料を用い、正孔輸送層にイオン化ポテンシャルの大きい材料を用いると、有機ＥＬ素子の層数を低減しながらも、素子性能を維持できることを見出し、本発明を完成した。

本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、
陽極と、
前記陽極と対向して設けられた陰極と、
前記陽極および前記陰極の間に設けられた発光層と、
前記陽極および前記発光層の間に、前記発光層に隣接して設けられた正孔輸送層と、
前記陽極および前記正孔輸送層との間に設けられた正孔注入層と、を有し、
前記正孔輸送層と前記正孔注入層が隣接され、
前記正孔輸送層は、下記一般式（１）で表される化合物を含み、
前記正孔注入層は、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２４の芳香族炭化水素基、および置換もしくは無置換の環形成原子数６〜２４の複素環基から選ばれる第一の環構造に、下記一般式（２ａ）で表される構造が２個以上３個以下縮合して形成される縮合化合物を含む
ことを特徴とする。

（前記一般式（１）において、
Ａ^１及びＡ^２は、互いに独立して、
置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、又は
置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基を表す。
Ｌ^１、Ｌ^２およびＬ^３は、互いに独立して、単結合、または２価の連結基であり、
Ｌ^１、Ｌ^２およびＬ^３における連結基としては、
置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、
置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基、
前記芳香族炭化水素基から選ばれる２個から４個の基が結合してなる多重連結基、
前記複素環基から選ばれる２個から４個の基が結合してなる多重連結基、又は
前記芳香族炭化水素基及び前記複素環基から選ばれる２個から４個の基が結合してなる多重連結基である。
なお、前記多重連結基を構成する前記芳香族炭化水素基および前記複素環基は、互いに同一または異なり、隣り合う基が結合してさらに環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。
Ｙ^１〜Ｙ^１６は、それぞれ独立に、Ｃ（Ｒ）または窒素原子を表し、
Ｒは、それぞれ独立に、
水素原子、
ハロゲン原子、
ヒドロキシル基、
シアノ基、
置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、
置換もしくは無置換の炭素数３〜３０のアルキルシリル基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜６０のアリールシリル基、
置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールオキシ基、
置換もしくは無置換の炭素数２〜３０のアルキルアミノ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜６０のアリールアミノ基、
置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキルチオ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールチオ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、又は
置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基、
である。
ただし、Ｙ^５〜Ｙ^８のうち１つとＹ^９〜Ｙ^１２のうち１つは、Ｌ^３に結合する炭素原子である。
また、Ｙ^１とＹ^２，Ｙ^２とＹ^３，Ｙ^３とＹ^４，Ｙ^１３とＹ^１４，Ｙ^１４とＹ^１５，ならびにＹ^１５とＹ^１６のうち１組以上が、下記一般式（１ａ）に結合する炭素原子である場合がある。）

（前記一般式（１ａ）において、
それぞれの＊は、前記一般式（１）のＹ^１とＹ^２，Ｙ^２とＹ^３，Ｙ^３とＹ^４，Ｙ^１３とＹ^１４，Ｙ^１４とＹ^１５，およびＹ^１５とＹ^１６のいずれか１組の炭素原子への結合位置を表す。
Ｘ^１は、酸素原子、硫黄原子、ＣＲ^５Ｒ^６、又はＮＲ^７である。
Ｒ^１〜Ｒ^７は、前記一般式（１）におけるＲと同義である。）

（前記一般式（２ａ）において、
ａは、前記第一の環構造に縮合する環構造であり、下記一般式（２ｂ）で表される。
Ｘ^２１およびＸ^２２は、それぞれ独立に、Ｃ（Ｒ）または窒素原子である。
Ｒ^２１およびＲ^２２は、それぞれ独立に、前記一般式（１）のＲと同義である。）

（前記一般式（２ｂ）において、Ｘ^２０は、下記式（２ｂ−１）〜（２ｂ−１２）のいずれかで表される。）

（前記一般式（２ｂ−１）〜（２ｂ−１２）において、Ｒ^２０は、前記一般式（１）におけるＲと同義である。）

また、本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ素子は、
陽極と、
前記陽極と対向して設けられた陰極と、
前記陽極および前記陰極の間に設けられた発光層と、
前記陽極および前記発光層の間に設けられた正孔輸送層と、
前記陽極および前記正孔輸送層との間に設けられた正孔注入層と、を有し、
前記正孔輸送層と前記正孔注入層が隣接され、
前記正孔注入層の電子アフィニティ（Ａｆ）が４．８ｅＶ以上５．８ｅＶ以下である
ことを特徴とする。

本発明によれば、低電圧で駆動し、高発光効率かつ長寿命でありながら、低コストかつ安定した量産が行える有機ＥＬ素子、並びにこの有機ＥＬ素子を備えた電子機器を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ素子の一例の概略構成を示す図である。

［有機ＥＬ素子］
本発明の第一実施形態における有機ＥＬ素子は、陰極と、陽極と、陰極と陽極との間に積層して配置された有機層とを有する。
また、本発明の有機ＥＬ素子において、有機層は少なくとも正孔注入層、正孔輸送層および発光層を含む。これらの層のほかに、さらに発光層と陰極の間に電子注入層、電子輸送層、正孔障壁層等の公知の有機ＥＬ素子で採用される層を有していてもよい。有機層は、無機化合物を含んでいてもよい。

本実施形態における有機ＥＬ素子の代表的な素子構成としては、例えば、次の（ａ）〜（ｅ）などの構成を挙げることができる。
（ａ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／陰極
（ｂ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子注入・輸送層／陰極
（ｃ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
（ｄ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／障壁層／電子注入・輸送層／陰極
（ｅ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／障壁層／電子輸送層／電子注入層／陰極
上記の中で（ｄ）の構成が好ましく用いられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。
なお、上記「発光層」とは、発光機能を有する有機層であって、ドーピングシステムを採用する場合、ホスト材料とドーパント材料を含んでいる。このとき、ホスト材料は、主に電子と正孔の再結合を促し、励起子を発光層内に閉じ込める機能を有し、ドーパント材料は、再結合で得られた励起子を効率的に発光させる機能を有する。燐光素子の場合、ホスト材料は主にドーパントで生成された励起子を発光層内に閉じ込める機能を有する。
上記「電子注入・輸送層」は「電子注入層および電子輸送層のうちの少なくともいずれか１つ」を意味する。また、電子注入層および電子輸送層を有する場合には、陰極側に電子注入層が設けられていることが好ましい。
発光層と陰極との間に存在する電子輸送領域の有機層については、いずれの層も電子輸送性を示すが、一般的に、障壁層は励起エネルギーの拡散を防ぐ役割を果たし、電子注入層は電子注入障壁を低減するという役割を果たす。

上記発光層は、複数の発光層を積層した積層体とすることで、発光層界面に電子と正孔を蓄積させて、再結合領域を発光層界面に集中させて、量子効率を向上させることができる。
発光層への正孔の注入し易さと電子の注入し易さは異なっていてもよく、また、発光層中での正孔と電子の移動度で表される正孔輸送能と電子輸送能が異なっていてもよい。

図１に、本実施形態における有機ＥＬ素子の一例の概略構成を示す。
図１に示す有機ＥＬ素子１は、基板２と、陽極３と、陰極４と、陽極３と陰極４との間に配置された有機層１０と、を有する。
そして、有機層１０は、陽極３側から順に、正孔注入層７、正孔輸送層５および発光層６、電子注入・輸送層８を、この順に備えており、正孔注入層７と正孔輸送層５とが隣接し、正孔輸送層５と発光層６とが隣接している。

（正孔輸送層）
本実施形態の正孔輸送層５は、発光層６の陽極３側において発光層６に隣接し、下記一般式（１）で表されるビスカルバゾール誘導体を含む。

（前記一般式（１）において、
Ａ^１及びＡ^２は、互いに独立して、
置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、又は
置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基を表す。
Ｌ^１、Ｌ^２およびＬ^３は、互いに独立して、単結合、または２価の連結基であり、
Ｌ^１、Ｌ^２およびＬ^３における連結基としては、
置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、
置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基、
前記芳香族炭化水素基から選ばれる２個から４個の基が結合してなる多重連結基、
前記複素環基から選ばれる２個から４個の基が結合してなる多重連結基、又は
前記芳香族炭化水素基及び前記複素環基から選ばれる２個から４個の基が結合してなる多重連結基である。
なお、前記多重連結基を構成する前記芳香族炭化水素基および前記複素環基は、互いに同一または異なり、隣り合う基が結合してさらに環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。
Ｙ^１〜Ｙ^１６は、それぞれ独立に、Ｃ（Ｒ）または窒素原子を表し、
Ｒは、それぞれ独立に、
水素原子、
ハロゲン原子、
ヒドロキシル基、
シアノ基、
置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、
置換もしくは無置換の炭素数３〜３０のアルキルシリル基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜６０のアリールシリル基、
置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールオキシ基、
置換もしくは無置換の炭素数２〜３０のアルキルアミノ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜６０のアリールアミノ基、
置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキルチオ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールチオ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、又は
置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基である。
ただし、Ｙ^５〜Ｙ^８のうち１つとＹ^９〜Ｙ^１２のうち１つは、Ｌ^３に結合する炭素原子である。
また、Ｙ^１とＹ^２，Ｙ^２とＹ^３，Ｙ^３とＹ^４，Ｙ^１３とＹ^１４，Ｙ^１４とＹ^１５，ならびにＹ^１５とＹ^１６のうち１組以上が、下記一般式（１ａ）に結合する炭素原子である場合がある。）

（前記一般式（１ａ）において、
それぞれの＊は、前記一般式（１）のＹ^１とＹ^２，Ｙ^２とＹ^３，Ｙ^３とＹ^４，Ｙ^１３とＹ^１４，Ｙ^１４とＹ^１５，およびＹ^１５とＹ^１６のいずれか１組の炭素原子への結合位置を表す。
Ｘ^１は、酸素原子、硫黄原子、ＣＲ^５Ｒ^６、又はＮＲ^７である。
Ｒ^１〜Ｒ^７は、前記一般式（１）におけるＲと同義である。）

前記一般式（１）で表される化合物は、下記一般式（１−１）または（１−２）のいずれかで表されることが好ましい。

（前記一般式（１−１）および（１−２）において、Ａ^１，Ａ^２，Ｌ^１，Ｌ^２，Ｌ^３，Ｙ^１〜Ｙ^１６は、それぞれ、前記一般式（１）におけるＡ^１，Ａ^２，Ｌ^１，Ｌ^２，Ｌ^３，Ｙ^１〜Ｙ^１６と同義である。）

また、前記一般式（１）で表される化合物は、下記一般式（１−Ａ）から（１−Ｇ）までのいずれかで表されることが好ましい。

（前記一般式（１−Ａ）〜（１−Ｇ）において、Ａ^１，Ａ^２，Ｌ^１，Ｌ^２，Ｌ^３は、それぞれ、前記一般式（１）におけるＡ^１，Ａ^２，Ｌ^１，Ｌ^２，Ｌ^３と同義である。
Ｘ^１は、前記一般式（１ａ）におけるＸ^１と同義である。
Ｚ^１１〜Ｚ^１８は、炭素原子であり、Ｚ^１１〜Ｚ^１４のうちの１つ、およびＺ^１５〜Ｚ^１８のうちの１つは、Ｌ^３に結合する炭素原子である。
複数のＲ^１１〜Ｒ^１５は、それぞれ独立に前記一般式（１）におけるＲと同義である。
ｐは４であり、ｑは２であり、ｎは４であり、ｓは３であり、ｔは３である。）

前記一般式（１−Ａ）から（１−Ｇ）におけるＬ^３は、Ｚ^１３とＺ^１７とを結合する結合手、Ｚ^１３とＺ^１６とを結合する結合手、または、Ｚ^１２とＺ^１７とを結合する結合手であることが好ましく、Ｚ^１３とＺ^１６とを結合する結合手、または、Ｚ^１２とＺ^１７とを結合する結合手であることがより好ましい。

さらに、Ｌ^３は単結合であることがより好ましい。

前記一般式（１）、（１−１）、（１−２）および（１−Ａ）〜（１−Ｇ）において、Ａ^１およびＡ^２の少なくとも一方は、置換もしくは無置換の環形成炭素数１０〜２４の芳香族炭化水素基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数９〜２４の複素環基であることが好ましい。

さらに、前記一般式（１）、（１−１）、（１−２）および（１−Ａ）〜（１−Ｇ）において、Ａ^１およびＡ^２の少なくとも一方は、置換もしくは無置換のフルオランテニル基、置換もしくは無置換のトリフェニレニル基、置換もしくは無置換のベンゾフェナントレニル基、置換もしくは無置換のベンゾトリフェニレニル基、置換もしくは無置換のジベンゾトリフェニレニル基、置換もしくは無置換のクリセニル基、置換もしくは無置換のベンゾクリセニル基、置換もしくは無置換のピセニル基、置換もしくは無置換のベンゾ［ｂ］フルオランテニル基、置換もしくは無置換のベンゾフラニル基、置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基、置換もしくは無置換のベンゾチオフェニル基、置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基、置換もしくは無置換のカルバゾリル基、置換もしくは無置換のフェナントレニル基、置換もしくは無置換のフルオレニル基、又は置換もしくは無置換のビナフチル基を表すことが好ましい。
より好ましくは、Ａ^１およびＡ^２の少なくとも一方が、置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基、置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基、置換もしくは無置換のカルバゾリル基、又は置換もしくは無置換のフルオレニル基を表す。

また、前記一般式（１）、（１−１）、（１−２）および（１−Ａ）〜（１−Ｇ）において、Ｌ^１−Ａ^１で表される部分構造と、Ｌ^２−Ａ^２で表される部分構造とは、互いに異なることが好ましい。
Ｌ^１およびＬ^２としては、それぞれ独立に、単結合またはフェニレン基であることが好ましい。

次に、前記一般式（１）、（１ａ）、（１−１）、（１−２）および（１−Ａ）〜（１−Ｇ）に記載の各置換基について説明する。

本実施形態における環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、フルオレニル基、ピレニル基、クリセニル基、フルオランテニル基、ベンゾ［ａ］アントリル基、ベンゾ［ｃ］フェナントリル基、トリフェニレニル基、ベンゾ［ｋ］フルオランテニル基、ベンゾ［ｇ］クリセニル基、ベンゾ［ｂ］トリフェニレニル基、ピセニル基、ペリレニル基などが挙げられる。
本実施形態における芳香族炭化水素基としては、環形成炭素数が６〜２０であることが好ましく、６〜１２であることが更に好ましい。上記芳香族炭化水素基の中でもフェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、ターフェニル基、フルオレニル基が特に好ましい。１−フルオレニル基、２−フルオレニル基、３−フルオレニル基および４−フルオレニル基については、９位の炭素原子に、後述する本実施形態における置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基が置換されていることが好ましい。
また、本実施形態の第一の環構造における環形成炭素数６〜２４の芳香族炭化水素基としては、上記した芳香族炭化水素基のうち環形成炭素数が６〜２４である基を用いることができる。

本実施形態における環形成原子数５〜３０の複素環基としては、例えば、ピリジル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キノリル基、イソキノリニル基、ナフチリジニル基、フタラジニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、フェナントリジニル基、アクリジニル基、フェナントロリニル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、インドリル基、ベンズイミダゾリル基、インダゾリル基、イミダゾピリジニル基、ベンズトリアゾリル基、カルバゾリル基、フリル基、チエニル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、イソキサゾリル基、イソチアゾリル基、オキサジアゾリル基、チアジアゾリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾイソキサゾリル基、ベンゾイソチアゾリル基、ベンゾオキサジアゾリル基、ベンゾチアジアゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ピペリジニル基、ピロリジニル基、ピペラジニル基、モルホリル基、フェナジニル基、フェノチアジニル基、フェノキサジニル基などが挙げられる。
本実施形態における複素環基の環形成原子数は５〜２０であることが好ましく、５〜１４であることがさらに好ましい。上記複素環基の中でも１−ジベンゾフラニル基、２−ジベンゾフラニル基、３−ジベンゾフラニル基、４−ジベンゾフラニル基、１−ジベンゾチオフェニル基、２−ジベンゾチオフェニル基、３−ジベンゾチオフェニル基、４−ジベンゾチオフェニル基、１−カルバゾリル基、２−カルバゾリル基、３−カルバゾリル基、４−カルバゾリル基、９−カルバゾリル基が特に好ましい。１−カルバゾリル基、２−カルバゾリル基、３−カルバゾリル基および４−カルバゾリル基については、９位の窒素原子に、本実施形態における置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基または置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基が置換されていることが好ましい。
また、本実施形態の第一の環構造における環形成原子数６〜２４の複素環基としては、上記した複素環基のうち環形成原子数が６〜２４である基を用いることができる。

本実施形態における炭素数１〜３０のアルキル基としては、直鎖、分岐鎖又は環状のいずれであってもよい。直鎖または分岐鎖のアルキル基としては、例えば、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、ｓ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ウンデシル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−トリデシル基、ｎ−テトラデシル基、ｎ−ペンタデシル基、ｎ−ヘキサデシル基、ｎ−ヘプタデシル基、ｎ−オクタデシル基、ネオペンチル基、アミル基、イソアミル基、１−メチルペンチル基、２−メチルペンチル基、１−ペンチルヘキシル基、１−ブチルペンチル基、１−ヘプチルオクチル基、３−メチルペンチル基、が挙げられる。
本実施形態における直鎖または分岐鎖のアルキル基の炭素数は、１〜１０であることが好ましく、１〜６であることがさらに好ましい。上記直鎖または分岐鎖のアルキル基の中でもメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、アミル基、イソアミル基、ネオペンチル基が特に好ましい。
本実施形態におけるシクロアルキル基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、４−メチルシクロヘキシル基、アダマンチル基、ノルボルニル基等が挙げられる。シクロアルキル基の環形成炭素数は、３〜１０であることが好ましく、５〜８であることがさらに好ましい。上記シクロアルキル基の中でも、シクロペンチル基やシクロヘキシル基が特に好ましい。
アルキル基がハロゲン原子で置換されたハロゲン化アルキル基としては、例えば、上記炭素数１〜３０のアルキル基が１以上のハロゲン基で置換されたものが挙げられる。具体的には、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、フルオロエチル基、トリフルオロメチルメチル基、トリフルオロエチル基、ペンタフルオロエチル基等が挙げられる。

本実施形態における炭素数３〜３０のアルキルシリル基としては、上記炭素数１〜３０のアルキル基で例示したアルキル基を有するトリアルキルシリル基が挙げられ、具体的にはトリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリ−ｎ−ブチルシリル基、トリ−ｎ−オクチルシリル基、トリイソブチルシリル基、ジメチルエチルシリル基、ジメチルイソプロピルシリル基、ジメチル−ｎ−プロピルシリル基、ジメチル−ｎ−ブチルシリル基、ジメチル−ｔ−ブチルシリル基、ジエチルイソプロピルシリル基、ビニルジメチルシリル基、プロピルジメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基等が挙げられる。トリアルキルシリル基における３つのアルキル基は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。

本実施形態における環形成炭素数６〜６０のアリールシリル基としては、ジアルキルアリールシリル基、アルキルジアリールシリル基、トリアリールシリル基が挙げられる。
ジアルキルアリールシリル基は、例えば、上記炭素数１〜３０のアルキル基で例示したアルキル基を２つ有し、上記環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基を１つ有するジアルキルアリールシリル基が挙げられる。ジアルキルアリールシリル基の炭素数は、８〜３０であることが好ましい。
アルキルジアリールシリル基は、例えば、上記炭素数１〜３０のアルキル基で例示したアルキル基を１つ有し、上記環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基を２つ有するアルキルジアリールシリル基が挙げられる。アルキルジアリールシリル基の炭素数は、１３〜３０であることが好ましい。
トリアリールシリル基は、例えば、上記環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基を３つ有するトリアリールシリル基が挙げられる。トリアリールシリル基の炭素数は、１８〜３０であることが好ましい。

本実施形態における炭素数１〜３０のアルコキシ基は、−ＯＺ_１と表される。このＺ_１の例として、上記炭素数１〜３０のアルキル基が挙げられる。アルコキシ基は、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基があげられる。
アルコキシ基がハロゲン原子で置換されたハロゲン化アルコキシ基としては、例えば、上記炭素数１〜３０のアルコキシ基が１以上のハロゲン基で置換されたものが挙げられる。

本実施形態における環形成炭素数６〜３０のアリールオキシ基は、−ＯＺ_２と表される。このＺ_２の例として、上記環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基または後述する単環基および縮合環基が挙げられる。このアリールオキシ基としては、例えば、フェノキシ基が挙げられる。

本実施形態における炭素数２〜３０のアルキルアミノ基は、−ＮＨＲ_Ｖ、または−Ｎ（Ｒ_Ｖ）_２と表される。このＲ_Ｖの例として、上記炭素数１〜３０のアルキル基が挙げられる。

本実施形態における環形成炭素数６〜６０のアリールアミノ基は、−ＮＨＲ_Ｗ、または−Ｎ（Ｒ_Ｗ）_２と表される。このＲ_Ｗの例として、上記環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基が挙げられる。

本実施形態における炭素数１〜３０のアルキルチオ基は、−ＳＲ_Ｖと表される。このＲ_Ｖの例として、上記炭素数１〜３０のアルキル基が挙げられる。
環形成炭素数６〜３０のアリールチオ基は、−ＳＲ_Ｗと表される。このＲ_Ｗの例として、上記環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基が挙げられる。

本実施形態におけるハロゲン原子として、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、好ましくはフッ素原子である。

本実施形態において、芳香族炭化水素基から選ばれる２個から４個の基が結合してなる多重連結基、複素環基から選ばれる２個から４個の基が結合してなる多重連結基、又は芳香族炭化水素基及び前記複素環基から選ばれる２個から４個の基が結合してなる多重連結基の例としては、前記芳香族炭化水素基および前記複素環基から選ばれる２個から４個の基が結合してなる２価の基が挙げられる。芳香族炭化水素基及び前記複素環基から選ばれる２個から４個の基が結合してなる多重連結基としては、複素環基−芳香族炭化水素基、芳香族炭化水素基−複素環基、芳香族炭化水素基−複素環基−芳香族炭化水素基、複素環基−芳香族炭化水素基−複素環基、芳香族炭化水素基−複素環基−芳香族炭化水素基−複素環基、複素環基−芳香族炭化水素基−複素環基−芳香族炭化水素基等が挙げられる。好ましくは、前記芳香族炭化水素基と前記複素環基が１つずつ結合してなる２価の基、つまり複素環基−芳香族炭化水素基、及び芳香族炭化水素基−複素環基である。なお、これらの多重連結基における芳香族炭化水素基および複素環基の具体例としては、上記芳香族炭化水素基および上記複素環基で説明した基が挙げられる。

本発明において、「環形成炭素」とは飽和環、不飽和環、又は芳香環を構成する炭素原子を意味する。「環形成原子」とはヘテロ環（飽和環、不飽和環、および芳香環を含む）を構成する炭素原子およびヘテロ原子を意味する。
また、本発明において、水素原子とは、中性子数の異なる同位体、すなわち、軽水素（Ｐｒｏｔｉｕｍ）、重水素（Ｄｅｕｔｅｒｉｕｍ）、三重水素（Ｔｒｉｔｉｕｍ）を包含する。

また、本発明において、「置換もしくは無置換の」という場合における置換基としては、上述のような芳香族炭化水素基、複素環基、アルキル基（直鎖または分岐鎖のアルキル基、シクロアルキル基、ハロアルキル基）、アルコキシ基、アリールオキシ基、アラルキル基、ハロアルコキシ基、アルキルシリル基、ジアルキルアリールシリル基、アルキルジアリールシリル基、トリアリールシリル基、ハロゲン原子、シアノ基、ヒドロキシル基、ニトロ基、およびカルボキシ基が挙げられる。その他、アルケニル基やアルキニル基も挙げられる。
ここで挙げた置換基の中では、芳香族炭化水素基、複素環基、アルキル基、ハロゲン原子、アルキルシリル基、アリールシリル基、シアノ基が好ましく、さらには、各置換基の説明において好ましいとした具体的な置換基が好ましい。
「置換もしくは無置換の」という場合における「無置換」とは前記置換基で置換されておらず、水素原子が結合していることを意味する。
なお、本明細書において、「置換もしくは無置換の炭素数ａ〜ｂのＸＸ基」という表現における「炭素数ａ〜ｂ」は、ＸＸ基が無置換である場合の炭素数を表すものであり、ＸＸ基が置換されている場合の置換基の炭素数は含めない。
以下に説明する化合物またはその部分構造において、「置換もしくは無置換の」という場合についても、前記と同様である。

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

（正孔注入層）
正孔注入層７は、正孔輸送層５の陽極３側において正孔輸送層５に隣接し、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２４の芳香族炭化水素基、および置換もしくは無置換の環形成原子数６〜２４の複素環基から選ばれる第一の環構造に、下記一般式（２ａ）で表される構造が２個以上３個以下縮合して形成される縮合化合物を含む。

（前記一般式（２ａ）において、
ａは、前記第一の環構造に縮合する環構造であり、下記一般式（２ｂ）で表される。
Ｘ^２１およびＸ^２２は、それぞれ独立に、Ｃ（Ｒ）または窒素原子である。
Ｒ^２１およびＲ^２２は、それぞれ独立に、前記一般式（１）のＲと同義である。）

（前記一般式（２ｂ）において、Ｘ^２０は、下記式（２ｂ−１）〜（２ｂ−１２）のいずれかで表される。）

（前記一般式（２ｂ−１）〜（２ｂ−１２）において、Ｒ^２０は、前記一般式（１）におけるＲと同義である。）

なお、上記一般式（２ｂ）は、例えば、Ｘ^２０が上記一般式（２ｂ−１）の場合、以下の構造である。

前記縮合化合物は、下記一般式（２−１）または（２−２）で表されることが好ましい。

（前記一般式（２−１）および（２−２）において、
Ａｒ^２１は、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２４の芳香族炭化水素基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数６〜２４の複素環基であり、
ａ^２１〜ａ^２３は、それぞれ独立に、前記一般式（２ａ）におけるａと同義である。
Ｘ^２３〜Ｘ^２８は、それぞれ独立に、前記一般式（２ａ）におけるＸ^２１およびＸ^２２と同義である。
Ｒ^２３〜Ｒ^２８は、それぞれ独立に、前記一般式（２ａ）におけるＲ^２１およびＲ^２２と同義である。）

前記一般式（２−１）および（２−２）において、Ａｒ^２１は、置換または無置換のベンゼン環であるか、または、環形成原子数６の置換または無置換の複素環基であることが好ましい。
すなわち、前記一般式（２−１）は、下記一般式（２−１−１）で表され、前記一般式（２−２）は、下記一般式（２−２−１）で表されることが好ましい。

（前記一般式（２−１−１）および（２−２−１）において、
ａ^２１〜ａ^２３は、それぞれ独立に、前記一般式（２ａ）におけるａと同義である。
Ｘ^２３〜Ｘ^２８は、それぞれ独立に、前記一般式（２ａ）におけるＸ^２１およびＸ^２２と同義である。
Ｒ^２３〜Ｒ^２８は、それぞれ独立に、前記一般式（２ａ）におけるＲ^２１およびＲ^２２と同義である。
前記一般式（２−１−１）において、
Ｚ^２１およびＺ^２２は、それぞれ独立にＣＨまたは窒素原子である。）

前記一般式（２ｂ）において、Ｘ^２０は、前記一般式（２ｂ−１）で表されることが好ましい。
前記一般式（２ｂ−１）で表されるジシアノメチレン基は、電子吸引性が強く、分子対称性が低いため、分子内の双極子モーメントが増大する。その結果、分子の電子アフィニティが大きく、本実施形態の正孔注入層の材料として好適に用いることができる。

また、前記一般式（２ａ）におけるＲ^２１およびＲ^２２の少なくとも１つは、フッ素原子、フルオロアルキル基、フルオロアルコキシ基、またはシアノ基であることが好ましい。
前記縮合化合物は、下記一般式（２−Ｆ）〜（２−Ｊ）で表されることがより好ましい。

（前記一般式（２−Ｆ）〜（２−Ｊ）において、Ａ^２０１は、フッ素原子、フルオロアルキル基、フルオロアルコキシ基、またはシアノ基である。）

また、前記一般式（２ａ）におけるＲ^２１およびＲ^２２の少なくとも１つは、置換基として、フッ素原子、フルオロアルキル基、フルオロアルコキシ基、もしくはシアノ基から選ばれる基を少なくとも１つ有する置換の環形成炭素数６〜２４の芳香族炭化水素基、または置換の環形成原子数６〜２４の複素環基であっても好ましい。

前記縮合化合物は、下記一般式（２−Ａ）〜（２−Ｅ）のいずれかで表されることが特に好ましい。

（前記一般式（２−Ａ）〜（２−Ｅ）において、Ａｒ^２０１は、フッ素原子、フルオロアルキル基、フルオロアルコキシ基、もしくはシアノ基から選ばれる基を少なくとも１つ有する置換の環形成炭素数６〜２４の芳香族炭化水素基、または置換の環形成原子数６〜２４の複素環基である。）

また、前記縮合化合物において、前記一般式（２ａ）で表される構造が、互いに同一であることが好ましい。

前記一般式（２ａ）、（２ｂ）、（２ｂ−１）〜（２ｂ−１２）、（２−１）、（２−２）、（２−１−１）、（２−２−１）および（２−Ａ）〜（２−Ｅ）に記載の各置換基は、前記一般式（１）、（１ａ）、（１−１）、（１−２）、および（１−Ａ）〜（１−Ｇ）において説明したものと同様である。

以下に、正孔注入層７に含有される縮合化合物の具体例を示すが、本発明は、これらの例示化合物に限定されるものではない。

（正孔注入層と正孔輸送層との関係）
本実施形態では、上記一般式（１）で表される化合物を正孔輸送層に用い、上記した特定の縮合化合物を正孔注入層に用いることにより、陽極から発光層への正孔注入性を上げることができる。
従来、有機ＥＬ素子を高効率化するため、正孔輸送層と発光層の間に電子ブロックおよび励起子ブロックのための電子ブロック層が設けられていた。電子ブロック層に用いられる材料には、励起子ブロック効果を高めるため、一重項および三重項励起エネルギーの大きな化合物を用いる必要があり、材料のイオン化ポテンシャル（Ｉｐ）は大きくなる傾向がある。その結果、電子アフィニティ（Ａｆ）の比較的小さい従来の正孔注入層から電子ブロック層への正孔注入障壁が増大し、このエネルギー障壁を小さくするため、正孔注入層と電子ブロック層の間にＩｐの比較的小さな正孔輸送層を別途形成する必要があった。
しかしながら、本実施形態の正孔注入層では電子アフィニティ（Ａｆ）の大きい材料を用いることによって、比較的大きなＩｐを有する従来の電子ブロック層へも容易に正孔を注入することができる。そのため電子ブロック層が正孔輸送層を兼ねることができ、従来正孔注入層と電子ブロック層の間に設けていた正孔輸送層を設けなくても、有機ＥＬ素子の性能（低電圧駆動、高効率、長寿命）を維持することができる。正孔輸送層と電子ブロック層を別々に設けなくてもよいことにより、成膜回数が減り、製造コストを抑えるとともに、成膜時の層間への異物混入による性能低下やダークスポットの発生を抑制でき、安定した量産を行える有機ＥＬ素子を提供することができる。

本実施形態においては、正孔注入層の電子アフィニティ（Ａｆ）が４．８ｅＶ以上５．８ｅＶ以下であることが好ましい。
また、正孔輸送層のイオン化ポテンシャル（Ｉｐ）は、５．５ｅＶ以上６．０ｅＶ以下であることが好ましい。さらに正孔輸送層の電子アフィニティ（Ａｆ）は、２．０ｅＶ以上２．４ｅＶ以下であることが好ましい。

なお、電子アフィニティ（Ａｆ、electron affinity／電子親和力）とは、ホスト材料の分子に電子を一つ与えた時に放出または吸収されるエネルギーをいい、放出の場合は正、吸収の場合は負と定義する。
電子アフィニティは、イオン化ポテンシャル（Ｉｐ）と一重項エネルギー（Ｅｇ（Ｓ）：最低励起一重項状態と基底状態とのエネルギー準位差）とにより次のように規定する。
Ａｆ＝Ｉｐ−Ｅｇ（Ｓ）
ここで、イオン化ポテンシャル（Ｉｐ）は、化合物から電子を取り去ってイオン化するために要するエネルギーを意味し、例えば、紫外線光電子分光分析装置（ＡＣ−３、理研計器（株））で測定した値である。
一重項エネルギー（Ｅｇ（Ｓ））は、伝導レベルと価電子レベルとの光学エネルギー差をいい、例えば、各材料のトルエン希薄溶液の吸収スペクトルの長波長側接線とベースライン（吸収ゼロ）との交点の波長値をエネルギーに換算して求める。

（基板）
基板は、発光素子の支持体として用いられる。基板としては、例えば、ガラス、石英、プラスチックなどを用いることができる。また、可撓性基板を用いてもよい。可撓性基板とは、折り曲げることができる（フレキシブル）基板のことであり、例えば、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルフォン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリフッ化ビニル、ポリ塩化ビニルからなるプラスチック基板等が挙げられる。また、無機蒸着フィルムを用いることもできる。

（陽極）
基板上に形成される陽極には、仕事関数の大きい（具体的には４．０ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることが好ましい。具体的には、例えば、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛、酸化タングステン、および酸化亜鉛を含有した酸化インジウム、グラフェン等が挙げられる。この他、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、チタン（Ｔｉ）、または金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等が挙げられる。

これらの材料は、通常、スパッタリング法により成膜される。例えば、酸化インジウム−酸化亜鉛は、酸化インジウムに対し１質量％以上１０質量％以下の酸化亜鉛を加えたターゲットを用いることにより、スパッタリング法で形成することができる。また、例えば、酸化タングステン、および酸化亜鉛を含有した酸化インジウムは、酸化インジウムに対し酸化タングステンを０．５質量％以上５質量％以下、酸化亜鉛を０．１質量％以上１質量％以下含有したターゲットを用いることにより、スパッタリング法で形成することができる。その他、真空蒸着法、塗布法、インクジェット法、スピンコート法などにより作製してもよい。

陽極上に形成される有機層のうち、陽極に接して形成される正孔注入層は、陽極の仕事関数に関係なく正孔（ホール）注入が容易である複合材料を用いて形成されるため、電極材料として可能な材料（例えば、金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物、その他、元素周期表の第１族または第２族に属する元素も含む）を用いることができる。
仕事関数の小さい材料である、元素周期表の第１族または第２族に属する元素、すなわちリチウム（Ｌｉ）やセシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属、およびマグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等のアルカリ土類金属、およびこれらを含む合金（例えば、ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属およびこれらを含む合金等を用いることもできる。なお、アルカリ金属、アルカリ土類金属、およびこれらを含む合金を用いて陽極を形成する場合には、真空蒸着法やスパッタリング法を用いることができる。さらに、銀ペーストなどを用いる場合には、塗布法やインクジェット法などを用いることができる。

（発光層）
・ドーパント材料
発光層は、発光性の高い物質を含む層であり、種々の材料を用いることができる。例えば、発光性の高い物質としては、蛍光を発光する蛍光性化合物や燐光を発光する燐光性化合物を用いることができる。蛍光性化合物は一重項励起状態から発光可能な化合物であり、燐光性化合物は三重項励起状態から発光可能な化合物である。
発光層に用いることができる青色系の蛍光発光材料として、ピレン誘導体、スチリルアミン誘導体、クリセン誘導体、フルオランテン誘導体、フルオレン誘導体、ジアミン誘導体、トリアリールアミン誘導体等が使用できる。具体的には、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルスチルベン−４，４’−ジアミン（略称：ＹＧＡ２Ｓ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＹＧＡＰＡ）、４−（１０−フェニル−９−アントリル）−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＰＡ）などが挙げられる。
発光層に用いることができる緑色系の蛍光発光材料として、芳香族アミン誘導体等を使用できる。具体的には、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＢＰｈＡ）、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＢＰｈＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）］−Ｎ−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−フェニルアントラセン−２−アミン（略称：２ＹＧＡＢＰｈＡ）、Ｎ，Ｎ，９−トリフェニルアントラセン−９−アミン（略称：ＤＰｈＡＰｈＡ）などが挙げられる。
発光層に用いることができる赤色系の蛍光発光材料として、テトラセン誘導体、ジアミン誘導体等が使用できる。具体的には、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）テトラセン−５，１１−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＴＤ）、７，１４−ジフェニル−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）アセナフト［１，２−ａ］フルオランテン−３，１０−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＡＦＤ）などが挙げられる。

発光層に用いることができる燐光発光材料としては、イリジウム（Ｉｒ）、オスミウム（Ｏｓ）及び白金（Ｐｔ）からなる群から選択される金属原子のオルトメタル化錯体が挙げられる。
発光層に用いることができる青色系の燐光発光材料として、イリジウム錯体、オスミウム錯体、白金錯体等の金属錯体が使用される。具体的には、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）テトラキス（１−ピラゾリル）ボラート（略称：ＦＩｒ６）、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：ＦＩｒｐｉｃ）、ビス［２−（３’，５’ビストリフルオロメチルフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：Ｉｒ（ＣＦ_３ｐｐｙ）_２（ｐｉｃ））、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：ＦＩｒａｃａｃ）などが挙げられる。
発光層に用いることができる緑色系の燐光発光材料として、イリジウム錯体等が使用される。トリス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）３）、ビス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）_２（ａｃａｃ））、ビス（１，２−ジフェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾラト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｂｉ）_２（ａｃａｃ））、ビス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｚｑ）_２（ａｃａｃ））などが挙げられる。
発光層に用いることができる赤色系の燐光発光材料として、イリジウム錯体、白金錯体、テルビウム錯体、ユーロピウム錯体等の金属錯体が使用される。具体的には、ビス［２−（２’−ベンゾ［４，５−α］チエニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ３’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｔｐ）_２（ａｃａｃ））、ビス（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｉｑ）_２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス［２，３−ビス（４−フルオロフェニル）キノキサリナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）_２（ａｃａｃ））、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン白金（ＩＩ）（略称：ＰｔＯＥＰ）等の有機金属錯体が挙げられる。
また、トリス（アセチルアセトナト）（モノフェナントロリン）テルビウム（ＩＩＩ）（略称：Ｔｂ（ａｃａｃ）_３（Ｐｈｅｎ））、トリス（１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオナト）（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：Ｅｕ（ＤＢＭ）_３（Ｐｈｅｎ））、トリス［１−（２−テノイル）−３，３，３−トリフルオロアセトナト］（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：Ｅｕ（ＴＴＡ）_３（Ｐｈｅｎ））等の希土類金属錯体は、希土類金属イオンからの発光（異なる多重度間の電子遷移）であるため、燐光性化合物として用いることができる。
本実施形態においては、これらの中でも、発光ピーク波長が５３０ｎｍ以上６２０ｎｍである燐光発光材料を用いることが好ましい。

・ホスト材料
発光層としては、上述した発光性の高い物質（ドーパント材料）を他の物質（ホスト材料）に分散させた構成としてもよい。発光性の高い物質を分散させるための物質としては、各種のものを用いることができ、発光性の高い物質よりも最低空軌道準位（ＬＵＭＯ準位）が高く、最高被占有軌道準位（ＨＯＭＯ準位）が低い物質を用いることが好ましい。
発光性の高い物質を分散させるための物質（ホスト材料）としては、１）アルミニウム錯体、ベリリウム錯体、若しくは亜鉛錯体等の金属錯体、２）オキサジアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、若しくはフェナントロリン誘導体等の複素環化合物、３）カルバゾール誘導体、アントラセン誘導体、フェナントレン誘導体、ピレン誘導体、若しくはクリセン誘導体等の縮合芳香族化合物、３）トリアリールアミン誘導体、若しくは縮合多環芳香族アミン誘導体等の芳香族アミン化合物が使用される。

具体的には、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｍｑ_３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（ＩＩ）（略称：ＢｅＢｑ_２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：ＢＡｌｑ）、ビス（８−キノリノラト）亜鉛（ＩＩ）（略称：Ｚｎｑ）、ビス［２−（２−ベンゾオキサゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＰＢＯ）、ビス［２−（２−ベンゾチアゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＢＴＺ）などの金属錯体、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、２，２’，２’’−（１，３，５−ベンゼントリイル）トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール）（略称：ＴＰＢＩ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）などの複素環化合物や、９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）、３，６−ジフェニル−９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＰＣｚＰＡ）、９，１０−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）アントラセン（略称：ＤＰＰＡ）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、９，９’−ビアントリル（略称：ＢＡＮＴ）、９，９’−（スチルベン−３，３’−ジイル）ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ）、９，９’−（スチルベン−４，４’−ジイル）ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ２）、３，３’，３’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリピレン（略称：ＴＰＢ３）、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、６，１２−ジメトキシ−５，１１−ジフェニルクリセンなどの縮合芳香族化合物、Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＣｚＡ１ＰＡ）、４−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＤＰｈＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＡＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−｛４−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］フェニル｝−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＡＰＢＡ）、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＡ）、ＮＰＢ（またはα−ＮＰＤ）、ＴＰＤ、ＤＦＬＤＰＢｉ、ＢＳＰＢなどの芳香族アミン化合物などを用いることができる。また、発光性の高い物質（ドーパント材料）を分散させるための物質（ホスト材料）は複数種用いることができる。

なお、本実施形態において、アントラセン誘導体をホスト材料に用いる場合には、下記一般式（３−１）で表される化合物および下記一般式（３−２）で表される化合物のいずれかであることが好ましい。

（前記一般式（３−１）および（３−２）において、
Ｒ^３０１〜Ｒ^３０８は、それぞれ独立に、
水素原子、
ハロゲン原子、
ヒドロキシル基、
シアノ基、
置換もしくは無置換のアミノ基、
置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、
置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２０のアリールオキシ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２０のアリールチオ基、
置換もしくは無置換の炭素数３〜４０のトリアルキルシリル基、又は
置換もしくは無置換の炭素数８〜５０のアリールシリル基であり、
Ａｒ^３１〜Ａｒ^３３、Ｒ^３０９、Ｒ^３１０、Ｒ^３１１〜Ｒ^３１８は、それぞれ独立に、
水素原子、
ハロゲン原子、
ヒドロキシル基、
シアノ基、
置換もしくは無置換のアミノ基、
置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、
置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２０のアリールオキシ基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２０のアリールチオ基、
置換もしくは無置換の炭素数３〜４０のトリアルキルシリル基、
置換もしくは無置換の炭素数８〜５０のアリールシリル基、
置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜５０の芳香族炭化水素基、又は
置換もしくは無置換の環形成原子数５〜５０の複素環基である。
隣り合うＲ^３１１〜Ｒ^３１８同士は環を形成してもよい。
ただし、Ａｒ^３１〜Ａｒ^３３のうち少なくともいずれかは、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基であり、

前記一般式（３−２）において、Ａｒ^３１、Ａｒ^３３、Ｒ^３０９、およびＲ^３１０が水素原子である場合、Ａｒ^３２は、置換もしくは無置換の環形成炭素数１０〜３０の芳香族炭化水素基である。）

（電子輸送層）
電子輸送層は、電子輸送性の高い物質を含む層である。電子輸送層には、１）アルミニウム錯体、ベリリウム錯体、亜鉛錯体等の金属錯体、２）イミダゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、アジン誘導体、カルバゾール誘導体、フェナントロリン誘導体等の複素芳香族化合物、３）高分子化合物を使用することができる。具体的には低分子の有機化合物として、Ａｌｑ、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ_３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ_２）、ＢＡｌｑ、Ｚｎｑ、ＺｎＰＢＯ、ＺｎＢＴＺなどの金属錯体等を用いることができる。また、金属錯体以外にも、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、１，３−ビス［５−（ｐｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）、４，４’−ビス（５−メチルベンゾオキサゾール−２−イル）スチルベン（略称：ＢｚＯｓ）などの複素芳香族化合物も用いることができる。ここに述べた物質は、主に１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質である。なお、正孔輸送性よりも電子輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を電子輸送層として用いてもよい。また、電子輸送層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしてもよい。
また、電子輸送層には、高分子化合物を用いることもできる。例えば、ポリ［（９，９−ジヘキシルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（ピリジン−３，５−ジイル）］（略称：ＰＦ−Ｐｙ）、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（２，２’−ビピリジン−６，６’−ジイル）］（略称：ＰＦ−ＢＰｙ）などを用いることができる。

（電子注入層）
電子注入層は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入層には、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）、カルシウム（Ｃａ）、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ_２）、リチウム酸化物（ＬｉＯｘ）等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはそれらの化合物を用いることができる。その他、電子輸送性を有する物質にアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはそれらの化合物を含有させたもの、具体的にはＡｌｑ中にマグネシウム（Ｍｇ）を含有させたもの等を用いてもよい。なお、この場合には、陰極からの電子注入をより効率良く行うことができる。

あるいは、電子注入層に、有機化合物と電子供与体（ドナー）とを混合してなる複合材料を用いてもよい。このような複合材料は、電子供与体によって有機化合物に電子が発生するため、電子注入性および電子輸送性に優れている。この場合、有機化合物としては、発生した電子の輸送に優れた材料であることが好ましく、具体的には、例えば上述した電子輸送層を構成する物質（金属錯体や複素芳香族化合物等）を用いることができる。電子供与体としては、有機化合物に対し電子供与性を示す物質であればよい。具体的には、アルカリ金属やアルカリ土類金属や希土類金属が好ましく、リチウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、エルビウム、イッテルビウム等が挙げられる。また、アルカリ金属酸化物やアルカリ土類金属酸化物が好ましく、リチウム酸化物、カルシウム酸化物、バリウム酸化物等が挙げられる。また、酸化マグネシウムのようなルイス塩基を用いることもできる。また、テトラチアフルバレン（略称：ＴＴＦ）等の有機化合物を用いることもできる。

（陰極）
陰極には、仕事関数の小さい（具体的には３．８ｅＶ以下）金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることが好ましい。このような陰極材料の具体例としては、元素周期表の第１族または第２族に属する元素、すなわちリチウム（Ｌｉ）やセシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属、およびマグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等のアルカリ土類金属、およびこれらを含む合金（例えば、ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属およびこれらを含む合金等が挙げられる。

なお、アルカリ金属、アルカリ土類金属、これらを含む合金を用いて陰極を形成する場合には、真空蒸着法やスパッタリング法を用いることができる。また、銀ペーストなどを用いる場合には、塗布法やインクジェット法などを用いることができる。
なお、電子注入層を設けることにより、仕事関数の大小に関わらず、Ａｌ、Ａｇ、ＩＴＯ、グラフェン、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ等様々な導電性材料を用いて陰極を形成することができる。これらの導電性材料は、スパッタリング法やインクジェット法、スピンコート法等を用いて成膜することができる。

（有機ＥＬ素子の各層の形成方法）
有機ＥＬ素子の各層の形成方法は特に限定されない。従来公知の真空蒸着法、スピンコーティング法等による形成方法を用いることができる。有機ＥＬ素子に用いる有機層は、有機ＥＬ素子用材料を溶媒に解かした溶液のディッピング法、スピンコーティング法、キャスティング法、バーコート法、ロールコート法、インクジェット法等の塗布法による公知の方法で形成することができる。

（有機ＥＬ素子の各層の膜厚）
発光層の膜厚は、好ましくは５ｎｍ以上５０ｎｍ以下、より好ましくは７ｎｍ以上５０ｎｍ以下、最も好ましくは１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下である。発光層の膜厚を５ｎｍ以上とすることで、発光層を形成し易くなり、色度を調整し易くなる。発光層の膜厚を５０ｎｍ以下とすることで、駆動電圧の上昇を抑制できる。
その他の各有機層の膜厚は特に制限されないが、通常は数ｎｍから１μｍの範囲が好ましい。このような膜厚範囲とすることで、膜厚が薄すぎることに起因するピンホール等の欠陥を防止するとともに、膜厚が厚すぎることに起因する駆動電圧の上昇を抑制し、効率の悪化を防止できる。

［電子機器］
本実施形態の有機ＥＬ素子は、テレビ、携帯電話、若しくはパーソナルコンピュータ等の表示装置、又は照明、若しくは車両用灯具の発光装置等の電子機器として好適に使用できる。

［実施形態の変形］
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変更、改良などは、本発明に含まれるものである。

発光層は、１層に限られず、複数の発光層が積層されていてもよい。有機ＥＬ素子が複数の発光層を有する場合、複数の発光層は、それぞれ蛍光発光型の発光層であっても、燐光発光型の発光層であってもよい。
また、有機ＥＬ素子が複数の発光層を有する場合、これらの発光層が互いに隣接して設けられていてもよいし、中間層を介して複数の発光ユニットが積層された、いわゆるタンデム型の有機ＥＬ素子であってもよい。

本発明の一実施形態では、前記発光層が電荷注入補助材を含有していることも好ましい。
エネルギーギャップが広いホスト材料を用いて発光層を形成した場合、ホスト材料のイオン化ポテンシャル（Ｉｐ）と正孔注入・輸送層等のＩｐとの差が大きくなり、発光層への正孔の注入が困難となり、十分な輝度を得るための駆動電圧が上昇するおそれがある。
このような場合、発光層に、正孔注入・輸送性の電荷注入補助材を含有させることで、発光層への正孔注入を容易にし、駆動電圧を低下させることができる。

電荷注入補助材としては、例えば、一般的な正孔注入・輸送材料等が利用できる。
具体例としては、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体およびピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、ポリシラン系、アニリン系共重合体、導電性高分子オリゴマー（特にチオフェンオリゴマー）等を挙げることができる。

正孔注入性の材料としては前記のものを挙げることができるが、ポルフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物およびスチリルアミン化合物、特に芳香族第三級アミン化合物が好ましい。

また、２個の縮合芳香族環を分子内に有する、例えば、４，４’−ビス（Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（以下ＮＰＤと略記する）、またトリフェニルアミンユニットが３つスターバースト型に連結された４，４’，４”−トリス（Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミン（以下ＭＴＤＡＴＡと略記する）等を挙げることができる。
また、ヘキサアザトリフェニレン誘導体等も正孔注入性の材料として好適に用いることができる。
また、ｐ型Ｓｉ、ｐ型ＳｉＣ等の無機化合物も正孔注入材料として使用することができる。

次に、実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例の記載内容になんら制限されるものではない。
有機ＥＬ素子の製造に用いた化合物を以下に示す。

［有機ＥＬ素子の製造例］

・実施例１
２５ｍｍ×７５ｍｍ×厚さ１．１ｍｍのＩＴＯ透明電極付きガラス基板（ジオマティック株式会社製）をイソプロピルアルコール中で超音波洗浄を５分間行なった後、ＵＶオゾン洗浄を３０分間行った。ＩＴＯ透明電極の厚さは１００ｎｍとした。
洗浄後のＩＴＯ透明電極ライン付きガラス基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着し、まずＩＴＯ透明電極ラインが形成されている側の面上に前記透明電極を覆うようにして化合物ＨＩ−１を蒸着して膜厚１０ｎｍのＨＩ−１膜を成膜し、正孔注入層を形成した。
次に、このＨＩ−１膜上に、正孔輸送材料として化合物ＨＴ−１を蒸着して膜厚５０ｎｍのＨＴ−１膜を成膜し、正孔輸送層を形成した。
さらに、このＨＴ−１膜上に、第１ホスト材料として化合物ＰＧ−１と、第２ホスト材料として化合物ＰＧ−２と、燐光発光性ドーパント材料としてＩｒ（ｂｚｑ）_３とを共蒸着した。これにより、黄色発光を示す厚さ３０ｎｍの発光層を形成した。なお、第１ホスト材料および第２ホスト材料の濃度は４５質量％とし、ドーパント濃度は１０質量％とした。
そして、この発光層の上に、化合物ＥＴを蒸着して膜厚３５ｎｍのＥＴ膜を成膜し、電子輸送層を形成した。
次に、このＥＴ膜上に、ＬｉＦを成膜速度０．１オングストローム／ｍｉｎで蒸着して膜厚１ｎｍのＬｉＦ膜を成膜し、電子注入性電極（陰極）を形成した。
そして、このＬｉＦ膜上に金属Ａｌを蒸着して膜厚８０ｎｍの金属Ａｌ膜を成膜し、金属Ａｌ陰極を形成した。

・実施例２〜３
実施例２〜３の有機ＥＬ素子は、実施例１における正孔輸送層の化合物ＨＴ−１を表１に記載の化合物に変更した以外は実施例１と同様にして作製した。

・比較例１〜９
比較例１〜３の有機ＥＬ素子は、実施例１における正孔注入層の化合物ＨＩ−１および正孔輸送層の化合物ＨＴ−１を表１に記載の化合物に変更した以外は実施例１と同様にして作製した。
また、比較例４〜９の有機ＥＬ素子は、実施例１における正孔注入層の化合物ＨＩおよび正孔輸送層の化合物ＨＴ−１を表１に記載の化合物に変更した他、正孔輸送層を膜厚４０ｎｍで設け、正孔輸送層と発光層との間に膜厚１０ｎｍの電子ブロック層を設けた。電子ブロック層に用いた化合物を表１に示す。

［有機ＥＬ素子の評価］
作製した有機ＥＬ素子について、電圧、電流効率Ｌ／Ｊ、及び寿命の評価を行った。結果を表２に示す。

・電圧Ｖ
電流密度が１０．０ｍＡ／ｃｍ^２となるようにＩＴＯとＡｌとの間に通電したときの電圧（単位：Ｖ）を計測した。
・電流効率Ｌ／Ｊ
電流密度が１０．０ｍＡ／ｃｍ^２となるように素子に電圧を印加した時の分光放射輝度スペクトルを分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタ社製）で計測し、得られた分光放射輝度スペクトルから、電流効率（単位：ｃｄ／Ａ）を算出した。

・寿命ＬＴ８０
電流密度が５０．００ｍＡ／ｃｍ^２となるように素子に電圧を印加し、初期輝度に対して輝度が８０％となるまでの時間（単位：ｈ）を測定した。

表２が示すように、実施例１〜３の有機ＥＬ素子は、比較例１〜３の有機ＥＬ素子に比べて、大幅に低電圧化し、高効率化していることがわかる。正孔輸送層に同じ化合物を用いた実施例と比較例を比べた場合には（すなわち、実施例１と比較例１，実施例２と比較例２，実施例３と比較例３）、寿命も大幅に長寿命化していることがわかる。
比較例１〜３の有機ＥＬ素子は、比較例７〜９に示すように電子ブロック層を設けることにより、低電圧化し、高効率、長寿命の有機ＥＬ素子となる。一方、実施例１〜３の有機ＥＬ素子は、電子ブロック層を設けることなく、比較例７〜９と同等の電圧、発光効率、および寿命を示す。また、実施例１〜３の有機ＥＬ素子は、比較例４〜６に示すように、電子ブロック層を設けた有機ＥＬ素子と同等の電圧、発光効率、および寿命を示す。すなわち、実施例１〜３の有機ＥＬ素子は、電子ブロック層がなくても、十分に低電圧で駆動し、高効率、長寿命な有機ＥＬ素子であることが分かる。すなわち、有機ＥＬ素子の層数を低減することができる。

・実施例４
２５ｍｍ×７５ｍｍ×厚さ１．１ｍｍのＩＴＯ透明電極付きガラス基板（ジオマティック株式会社製）をイソプロピルアルコール中で超音波洗浄を５分間行なった後、ＵＶオゾン洗浄を３０分間行った。ＩＴＯ透明電極の厚さは１３０ｎｍとした。
洗浄後のＩＴＯ透明電極ライン付きガラス基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着し、まずＩＴＯ透明電極ラインが形成されている側の面上に前記透明電極を覆うようにして化合物ＨＩ−１を蒸着して膜厚１０ｎｍのＨＩ−１膜を成膜し、正孔注入層を形成した。
次に、このＨＩ−１膜上に、正孔輸送材料として化合物ＨＴ−１を蒸着して膜厚９０ｎｍのＨＴ−１膜を成膜し、正孔輸送層を形成した。
さらに、このＨＴ−１膜上に、化合物ＢＨを蒸着し、膜厚２５ｎｍの発光層を成膜した。同時に蛍光発光材料として化合物ＢＤを共蒸着した。化合物ＢＤの濃度は４．０質量％であった。この共蒸着膜は発光層として機能する。
そして、この発光層の上に、化合物ＥＥＬを蒸着して膜厚２５ｎｍのＥＥＬ膜を成膜し、電子障壁を形成した。
次に、このＥＥＬ膜上に、化合物ＥＴを蒸着して膜厚１０ｎｍのＥＴ膜を成膜し、電子輸送層を形成した。
次に、このＥＴ膜上に、ＬｉＦを成膜速度０．１オングストローム／ｍｉｎで蒸着して膜厚１ｎｍのＬｉＦ膜を成膜し、電子注入性電極（陰極）を形成した。
そして、このＬｉＦ膜上に金属Ａｌを蒸着して膜厚８０ｎｍの金属Ａｌ膜を成膜し、金属Ａｌ陰極を形成した。
作製した有機ＥＬ素子の電圧、電流効率を実施例１と同様にして評価した。また、寿命（ＬＴ９０）は、電流密度が５０．００ｍＡ／ｃｍ^２となるように素子に電圧を印加し、初期輝度に対して輝度が９０％となるまでの時間（単位：ｈ）を測定した。評価結果を表４に示す。

・実施例５〜１２
実施例５〜１２の有機ＥＬ素子は、実施例４における正孔輸送層の化合物ＨＴ−１を表３に記載の化合物に変更した以外は実施例４と同様にして作製した。

・比較例１０〜１８
比較例１０〜１８の有機ＥＬ素子は、実施例４における正孔注入層の化合物ＨＩ−１および正孔輸送層の化合物ＨＴ−１を表３に記載の化合物に変更した以外は実施例４と同様にして作製した。

・比較例１９〜３６
比較例１９〜３６の有機ＥＬ素子は、実施例４における正孔注入層の化合物ＨＩおよび正孔輸送層の化合物ＨＴ−１を表３に記載の化合物に変更した他、正孔輸送層を膜厚８０ｎｍで設け、正孔輸送層と発光層との間に膜厚１０ｎｍの電子ブロック層を設けた。電ブロック層に用いた化合物を表３に示す。

表４が示すように、実施例４〜１２の有機ＥＬ素子は、比較例１０〜１８において同じ正孔輸送材料を用いた比較例の有機ＥＬ素子に比べて、大幅に低電圧化し、高効率、長寿命化していることがわかる。
比較例１０〜１８の有機ＥＬ素子は、比較例２８〜３６に示すように正孔輸送層と発光層との間に、電子ブロック層を設けることにより、低電圧化し、高効率、長寿命の有機ＥＬ素子となる。一方、実施例４〜１２の有機ＥＬ素子は、電子ブロック層を設けることなく、比較例２８〜３６と同等の電圧、発光効率、および寿命を示す。また、実施例４〜１２の有機ＥＬ素子は、比較例１０〜１８に示すように、電子ブロック層を設けた有機ＥＬ素子と同等の電圧、発光効率、および寿命を示す。すなわち、実施例４〜１２の有機ＥＬ素子は、電子ブロック層がなくても、十分に低電圧で駆動し、高効率、長寿命な有機ＥＬ素子であることが分かる。すなわち、有機ＥＬ素子の層数を低減することができる。

１…有機ＥＬ素子
２…基板
３…陽極
４…陰極
５…発光層
６…正孔輸送層
７…正孔注入層
８…電子注入・輸送層
１０…有機層

Claims (24)

1. 陽極と、
   前記陽極と対向して設けられた陰極と、
   前記陽極および前記陰極の間に設けられた発光層と、
   前記陽極および前記発光層の間に、前記発光層に隣接して設けられた正孔輸送層と、
   前記陽極および前記正孔輸送層との間に設けられた正孔注入層と、を有し、
   前記正孔輸送層と前記正孔注入層が隣接され、
   前記正孔輸送層は、下記一般式（１）で表される化合物を含み、
   前記正孔注入層は、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２４の芳香族炭化水素基、および置換もしくは無置換の環形成原子数６〜２４の複素環基から選ばれる第一の環構造に、下記一般式（２ａ）で表される構造が２個以上３個以下縮合して形成される縮合化合物を含む
   ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
   
   （前記一般式（１）において、
   Ａ^１及びＡ^２は、互いに独立して、
   置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、又は
   置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基を表す。
   Ｌ^１、Ｌ^２およびＬ^３は、互いに独立して、単結合、または２価の連結基であり、
   Ｌ^１、Ｌ^２およびＬ^３における連結基としては、
   置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、
   置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基、
   前記芳香族炭化水素基から選ばれる２個から４個の基が結合してなる多重連結基、
   前記複素環基から選ばれる２個から４個の基が結合してなる多重連結基、又は
   前記芳香族炭化水素基及び前記複素環基から選ばれる２個から４個の基が結合してなる多重連結基である。
   なお、前記多重連結基を構成する前記芳香族炭化水素基および前記複素環基は、互いに同一または異なり、隣り合う基が結合してさらに環を形成する場合と、環を形成しない場合とがある。
   Ｙ^１〜Ｙ^１６は、それぞれ独立に、Ｃ（Ｒ）または窒素原子を表し、
   Ｒは、それぞれ独立に、
   水素原子、
   ハロゲン原子、
   ヒドロキシル基、
   シアノ基、
   置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキル基、
   置換もしくは無置換の炭素数３〜３０のアルキルシリル基、
   置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜６０のアリールシリル基、
   置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルコキシ基、
   置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールオキシ基、
   置換もしくは無置換の炭素数２〜３０のアルキルアミノ基、
   置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜６０のアリールアミノ基、
   置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のアルキルチオ基、
   置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールチオ基、
   置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、又は
   置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基である。
   ただし、Ｙ^５〜Ｙ^８のうち１つとＹ^９〜Ｙ^１２のうち１つは、Ｌ^３に結合する炭素原子である。
   また、Ｙ^１とＹ^２，Ｙ^２とＹ^３，Ｙ^３とＹ^４，Ｙ^１３とＹ^１４，Ｙ^１４とＹ^１５，ならびにＹ^１５とＹ^１６のうち１組以上が、下記一般式（１ａ）に結合する炭素原子である場合がある。）
   
   （前記一般式（１ａ）において、
   それぞれの＊は、前記一般式（１）のＹ^１とＹ^２，Ｙ^２とＹ^３，Ｙ^３とＹ^４，Ｙ^１３とＹ^１４，Ｙ^１４とＹ^１５，およびＹ^１５とＹ^１６のいずれか１組の炭素原子への結合位置を表す。
   Ｘ^１は、酸素原子、硫黄原子、ＣＲ^５Ｒ^６、又はＮＲ^７である。
   Ｒ^１〜Ｒ^７は、前記一般式（１）におけるＲと同義である。）
   
   （前記一般式（２ａ）において、
   ａは、前記第一の環構造に縮合する環構造であり、下記一般式（２ｂ）で表される。
   Ｘ^２１およびＸ^２２は、それぞれ独立に、Ｃ（Ｒ）または窒素原子である。
   Ｒ^２１およびＲ^２２は、それぞれ独立に、前記一般式（１）のＲと同義である。）
   
   （前記一般式（２ｂ）において、Ｘ^２０は、下記式（２ｂ−１）〜（２ｂ−１２）のいずれかで表される。）
   
   （前記一般式（２ｂ−１）〜（２ｂ−１２）において、Ｒ^２０は、前記一般式（１）におけるＲと同義である。）
2. 請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
   前記縮合化合物は、下記一般式（２−１）または（２−２）で表される
   ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
   
   （前記一般式（２−１）および（２−２）において、
   Ａｒ^２１は、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２４の芳香族炭化水素基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数６〜２４の複素環基であり、
   ａ^２１〜ａ^２３は、それぞれ独立に、前記一般式（２ａ）におけるａと同義である。
   Ｘ^２３〜Ｘ^２８は、それぞれ独立に、前記一般式（２ａ）におけるＸ^２１およびＸ^２２と同義である。
   Ｒ^２３〜Ｒ^２８は、それぞれ独立に、前記一般式（２ａ）におけるＲ^２１およびＲ^２２と同義である。）
3. 請求項１または請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
   前記一般式（１）で表される化合物は、下記一般式（１−１）または（１−２）のいずれかで表される
   ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
   
   （前記一般式（１−１）および（１−２）において、Ａ^１，Ａ^２，Ｌ^１，Ｌ^２，Ｌ^３，Ｙ^１〜Ｙ^１６は、それぞれ、前記一般式（１）におけるＡ^１，Ａ^２，Ｌ^１，Ｌ^２，Ｌ^３，Ｙ^１〜Ｙ^１６と同義である。）
4. 請求項１または請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
   前記一般式（１）で表される化合物は、下記一般式（１−Ａ）から（１−Ｇ）までのいずれかで表される
   ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
   
   
   （前記一般式（１−Ａ）〜（１−Ｇ）において、Ａ^１，Ａ^２，Ｌ^１，Ｌ^２，Ｌ^３は、それぞれ、前記一般式（１）におけるＡ^１，Ａ^２，Ｌ^１，Ｌ^２，Ｌ^３と同義である。
   Ｘ^１は、前記一般式（１ａ）におけるＸ^１と同義である。
   Ｚ^１１〜Ｚ^１８は、炭素原子であり、Ｚ^１１〜Ｚ^１４のうちの１つ、およびＺ^１５〜Ｚ^１８のうちの１つは、Ｌ^３に結合する炭素原子である。
   複数のＲ^１１〜Ｒ^１５は、それぞれ独立に前記一般式（１）におけるＲと同義である。
   ｐは４であり、ｑは２であり、ｎは４であり、ｓは３であり、ｔは３である。）
5. 請求項４に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
   前記一般式（１−Ａ）から（１−Ｇ）におけるＬ^３は、
   Ｚ^１３とＺ^１７とを結合する結合手、Ｚ^１３とＺ^１６とを結合する結合手、または、
   Ｚ^１２とＺ^１７とを結合する結合手である
   ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
6. 請求項５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
   前記一般式（１−Ａ）〜（１−Ｇ）におけるＬ^３は、Ｚ^１３とＺ^１６とを結合する結合手、または、Ｚ^１２とＺ^１７とを結合する結合手であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
7. 請求項１から請求項６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において、
   Ａ^１およびＡ^２の少なくとも一方は、置換もしくは無置換の環形成炭素数１０〜２４の芳香族炭化水素基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数９〜２４の複素環基である
   ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
8. 請求項１から請求項７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において、
   Ａ^１およびＡ^２の少なくとも一方は、
   置換もしくは無置換のフルオランテニル基、
   置換もしくは無置換のトリフェニレニル基、
   置換もしくは無置換のベンゾフェナントレニル基、
   置換もしくは無置換のベンゾトリフェニレニル基、
   置換もしくは無置換のジベンゾトリフェニレニル基、
   置換もしくは無置換のクリセニル基、
   置換もしくは無置換のベンゾクリセニル基、
   置換もしくは無置換のピセニル基、
   置換もしくは無置換のベンゾ［ｂ］フルオランテニル基、
   置換もしくは無置換のベンゾフラニル基、
   置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基、
   置換もしくは無置換のベンゾチオフェニル基、
   置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基、
   置換もしくは無置換のカルバゾリル基、
   置換もしくは無置換のフェナントレニル基、
   置換もしくは無置換のフルオレニル基、又は
   置換もしくは無置換のビナフチル基を表す
   ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
9. 請求項８に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
   Ａ^１およびＡ^２の少なくとも一方は、
   置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基、
   置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基、
   置換もしくは無置換のカルバゾリル基、又は
   置換もしくは無置換のフルオレニル基を表す
   ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
10. 請求項１から請求項９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において、
    Ｌ^３は単結合である
    ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
11. 請求項１から請求項１０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において、
    前記一般式（１）のＬ^１−Ａ^１で表される部分構造と、Ｌ^２−Ａ^２で表される部分構造とは、互いに異なる
    ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
12. 請求項１から請求項１１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において、
    Ｌ^１およびＬ^２は、それぞれ独立に、単結合またはフェニレン基である
    ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
13. 請求項２から請求項１２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において、
    Ａｒ^２１は、置換または無置換のベンゼン環であるか、または、環形成原子数６の置換または無置換の複素環基である
    ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
14. 請求項１から請求項１３までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネセンス素子において、
    前記Ｘ^２０は、前記一般式（２ｂ−１）で表される
    ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
15. 請求項１から請求項１４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において、
    前記一般式（２ａ）におけるＲ^２１およびＲ^２２の少なくとも１つは、
    フッ素原子、
    フルオロアルキル基、
    フルオロアルコキシ基、又は
    シアノ基である
    ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
16. 請求項１５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
    前記縮合化合物は、下記一般式（２−Ｆ）〜（２−Ｊ）のいずれかで表される
    ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
    
    （前記一般式（２−Ｆ）〜（２−Ｊ）において、Ａ^２０１は、フッ素原子、フルオロアルキル基、フルオロアルコキシ基、またはシアノ基である。）
17. 請求項１から請求項１４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において、
    前記一般式（２ａ）におけるＲ^２１およびＲ^２２の少なくとも１つは、
    置換基として、
    フッ素原子、
    フルオロアルキル基、
    フルオロアルコキシ基、もしくは
    シアノ基から選ばれる基を少なくとも１つ有する置換の環形成炭素数６〜２４の芳香族炭化水素基、または置換の環形成原子数６〜２４の複素環基である
    ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
18. 請求項１７に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
    前記縮合化合物は、下記一般式（２−Ａ）〜（２−Ｅ）のいずれかで表される
    ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
    
    （前記一般式（２−Ａ）〜（２−Ｅ）において、Ａｒ^２０１は、置換基として、フッ素原子、フルオロアルキル基、フルオロアルコキシ基、もしくはシアノ基から選ばれる基を少なくとも１つ有する置換の環形成炭素数６〜２４の芳香族炭化水素基、または置換の環形成原子数６〜２４の複素環基である。）
19. 請求項１から請求項１８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において、
    前記縮合化合物における前記一般式（２ａ）で表される構造は、互いに同一である
    ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
20. 請求項１から請求項１９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において、
    前記発光層は、発光材料として、イリジウム（Ｉｒ）、オスミウム（Ｏｓ）及び白金（Ｐｔ）からなる群から選択される金属原子のオルトメタル化錯体である燐光発光材料を含有する
    ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
21. 請求項２０に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記燐光発光材料の発光ピーク波長が５３０ｎｍ以上６２０ｎｍである
    ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
22. 請求項１から請求項１９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において、
    前記発光層は、発光材料と、下記一般式（３−１）で表される化合物または下記一般式（３−２）で表される化合物とを含む
    ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
    
    （前記一般式（３−１）および（３−２）において、
    Ｒ^３０１〜Ｒ^３０８は、それぞれ独立に、
    水素原子、
    ハロゲン原子、
    ヒドロキシル基、
    シアノ基、
    置換もしくは無置換のアミノ基、
    置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、
    置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、
    置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２０のアリールオキシ基、
    置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２０のアリールチオ基、
    置換もしくは無置換の炭素数３〜４０のトリアルキルシリル基、又は
    置換もしくは無置換の炭素数８〜５０のアリールシリル基であり、
    Ａｒ^３１〜Ａｒ^３３、Ｒ^３０９、Ｒ^３１０、Ｒ^３１１〜Ｒ^３１８は、それぞれ独立に、
    水素原子、
    ハロゲン原子、
    ヒドロキシル基、
    シアノ基、
    置換もしくは無置換のアミノ基、
    置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、
    置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、
    置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２０のアリールオキシ基、
    置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２０のアリールチオ基、
    置換もしくは無置換の炭素数３〜４０のトリアルキルシリル基、
    置換もしくは無置換の炭素数８〜５０のアリールシリル基、
    置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜５０の芳香族炭化水素基、又は
    置換もしくは無置換の環形成原子数５〜５０の複素環基である。
    隣り合うＲ^３１１〜Ｒ^３１８同士は環を形成してもよい。
    ただし、Ａｒ^３１〜Ａｒ^３３のうち少なくともいずれかは、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基であり、
    前記一般式（３−２）において、Ａｒ^３１、Ａｒ^３３、Ｒ^３０９、およびＲ^３１０が水素原子である場合、Ａｒ^３２は、置換もしくは無置換の環形成炭素数１０〜３０の芳香族炭化水素基である。）
23. 陽極と、
    前記陽極と対向して設けられた陰極と、
    前記陽極および前記陰極の間に設けられた発光層と、
    前記陽極および前記発光層の間に設けられた正孔輸送層と、
    前記陽極および前記正孔輸送層との間に設けられた正孔注入層と、を有し、
    前記正孔輸送層と前記正孔注入層が隣接され、
    前記正孔注入層の電子アフィニティ（Ａｆ）が４．８ｅＶ以上５．８ｅＶ以下である
    ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
24. 請求項１から請求項２３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を備える電子機器。