JP5432523B2

JP5432523B2 - 有機エレクトロルミネッセンス素子

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Publication number: JP5432523B2
Application number: JP2008515489A
Authority: JP
Inventors: 均熊; 弘志山本; 地潮細川
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Filing date: 2007-05-02
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Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子に関する。

電界発光を利用したＥＬ素子は、自己発光のため視認性が高く、かつ完全固体素子であるため、耐衝撃性に優れる等の特長を有することから、各種表示装置における発光素子としての利用が注目されている。
このＥＬ素子には、発光材料に無機化合物を用いてなる無機ＥＬ素子と、有機化合物を用いてなる有機ＥＬ素子とがあり、このうち、特に有機ＥＬ素子は、印加電圧を大幅に低くし得る上に、フルカラー化が容易であって、消費電力が小さく、面発光が可能であることから、次世代の発光素子として開発がなされている。
この有機ＥＬ素子の構成については、陽極／有機発光層／陰極の構成を基本とし、高効率で長寿命の有機ＥＬ素子を目指して、様々な素子構成が検討されている。

このような長寿命化、高効率化技術の一つとして、陰極／有機発光層／陽極のユニットを複数積層する技術がある（例えば特許文献１〜３等）。単層素子に比べ、同一の輝度を得るのに電流密度が低くて済むため、素子の長寿命化が図れるという長所がある。しかしながら、これらの技術においては、複数の素子を直列に積層するために、駆動電圧が著しく高くなるという問題点があった。
特開平６−１７６８７０号公報特開平１１−３１２５８４号公報特開平１１−３１２５８５号公報

本発明は上述の問題に鑑みなされたものであり、複数の発光層を直列に積層しても高効率で低電圧な有機ＥＬ素子を提供することを目的とする。

本発明によれば、以下の有機ＥＬ素子が提供される。
１．陽極と陰極の間に少なくとも２つの有機発光層が介在しており、前記有機発光層間に、少なくとも１つの中間接続層を備え、前記中間接続層が、陰極側から、アクセプター層、ドナー層及び非錯体の含窒素複素環構造を含む化合物を含む電子輸送材料層をこの順に積層してなる有機エレクトロルミネッセンス素子。
２．前記含窒素複素環構造が、含窒素５員複素環構造である１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
３．前記電子輸送性材料層の非錯体の含窒素複素環構造を含む化合物が、下記式（１）で表される化合物である１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。

（式中、Ｒ^１〜Ｒ^８はそれぞれ、水素原子、置換もしくは無置換の核原子数５〜６０のアリール基、置換もしくは無置換の核原子数５〜６０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数３〜５０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の核原子数６〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシカルボニル基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリール基で置換されたアミノ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基又はカルボキシル基であり、Ｒ^１〜Ｒ^８の隣り合う置換基の一組が互いに結合して芳香環又は複素環を形成していてもよい。）
４．前記電子輸送性材料層の非錯体の含窒素複素環構造を含む化合物が、下記式（２）で表される化合物である１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。

（式中、Ｒ^９〜Ｒ^２０はそれぞれ、水素原子、置換もしくは無置換の核原子数５〜６０のアリール基、置換もしくは無置換の核原子数５〜６０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数３〜５０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の核原子数６〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシカルボニル基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリール基で置換されたアミノ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基又はカルボキシル基であり、Ｒ^９〜Ｒ^２０の隣り合う基が互いに結合して芳香環を形成していてもよく、Ｒ^９〜Ｒ^２０の少なくとも１つは下記式で示される置換基である。

（Ｌは、置換もしくは無置換の炭素数６〜６０のアリーレン基、置換もしくは無置換の炭素数５〜６０のヘテロアリーレン基、又は置換もしくは無置換のフルオレニレン基であり、
Ａｒ^１は、置換もしくは無置換の炭素数６〜６０のアリーレン基、置換もしくは無置換のピリジニレン基又は置換もしくは無置換のキノリニレン基であり、
Ａｒ^２は、水素原子、置換もしくは無置換の核原子数５〜６０のアリール基、置換もしくは無置換のピリジル基、置換もしくは無置換のキノリル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数３〜５０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の核原子数６〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシカルボニル基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリール基で置換されたアミノ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基又はカルボキシル基である。））
５．前記電子輸送性材料層の非錯体の含窒素複素環構造を含む化合物が、下記式で表される化合物である４に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。

（式中、Ｒ^１ａ〜Ｒ^６ｃ、Ｌ_ａ〜Ｌ_ｃ、Ａｒ^１ａ〜Ａｒ^２ｃは、上記式（２）におけるＲ^９〜Ｒ^２０、Ｌ、Ａｒ^１、Ａｒ^２とそれぞれ同じである。
６．前記ドナー層のドナーが、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物、希土類金属の酸化物、希土類金属のハロゲン化物、アルカリ金属の有機錯体、アルカリ土類金属の有機錯体及び希土類金属の有機錯体である１〜５のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
７．前記アクセプター層のアクセプターが、電子吸引性の置換基又は電子欠乏環を有する有機化合物である１〜６のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
８．前記アクセプター層のアクセプターが、キノイド誘導体、アリールボラン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、ナフタルイミド誘導体又はヘキサアザトリフェニレン誘導体である７に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。

本発明によれば、高効率で低電圧な複数の発光層を積層した有機ＥＬ素子を提供できる。

本発明に係る有機ＥＬ素子の第一の実施形態を示す図である。図１に示す有機ＥＬ素子の中間接続層を示す図である。

本発明の有機ＥＬ素子は、陽極と陰極の間に少なくとも２つの有機発光層が介在しており、有機発光層間に、少なくとも１つの中間接続層を備えている。
中間接続層は、陰極側から、アクセプター層、ドナー層及び非錯体の含窒素複素環構造を含む化合物を含む電子輸送材料層をこの順に積層してなる。

図１は、本発明の有機ＥＬ素子の一実施形態を示す図である。この有機ＥＬ素子は、有機発光層を３層積層した例である。
この有機ＥＬ素子１は、支持基板１０上に、透明陽極２０が設けられ、この透明陽極２０に、陰極５０が対向して設けられている。透明陽極２０と陰極５０の間には、第一の有機発光層３０、第二の有機発光層３２、第三の有機発光層３４と、第一の中間接続層４０、第二の中間接続層４２が設けられている。ここで、第一の中間接続層４０が第一の有機発光層３０と第二の有機発光層３２の間に、第二の中間接続層４２が第二の有機発光層３２と第三の有機発光層３４の間に介在する。有機発光層３０，３２，３４が発する光は、透明陽極２０を通して支持基板１０から取り出す。

図２は、本発明の中間接続層４０，４２を示す図である。図２に示すように、中間接続層４０，４２は、陰極５０側から、アクセプター層６０、ドナー層７０及び非錯体の含窒素複素環構造を含む化合物を含む電子輸送材料層８０をこの順に積層した構成をしている。

本発明において、アクセプター層６０とは、隣接する有機発光層から電子を引き抜き（電子をアクセプトする）、ドナー層へ移送する層である。また、ドナー層７０とは、アクセプター層から電子を受け取り電子を電子輸送材料層に注入する（電子をドナーする）層である。電子輸送材料層８０は、隣接する有機発光層に電子を注入する層である。

この素子１の第一の有機発光層３０においては、陽極２０から正孔が注入され、第一の中間接続層４０の電子輸送材料層から電子が注入されることにより発光する。第一の中間接続層４０の電子輸送材料層には、アクセプター層からドナー層を通して電子が移送される。

第二の有機発光層３２においては、第一の中間接続層４０のアクセプター層から正孔が注入され、第二の中間接続層４２の電子輸送材料層から電子が注入されることにより発光する。第一の中間接続層４０の電子輸送材料層８０には、アクセプター層からドナー層を通して電子が移送される。第二の中間接続層４２の電子輸送材料層には、アクセプター層からドナー層を通して電子が移送される。

第三の有機発光層３４においては、陰極５０から電子が注入され、第二の中間接続層４２のアクセプター層から正孔が注入されることにより発光する。第二の中間接続層４２の電子輸送材料層８０には、アクセプター層からドナー層を通して電子が移送される。

本発明は、中間接続層に特定の電子輸送材料層を用いることによって、低電圧化することができる。このため、有機発光層を積層した有機ＥＬ素子は高電圧化しやすいが、このような積層型の有機ＥＬ素子であっても、低電圧化、高効率化が図られる。

尚、本実施形態において、３層の有機発光層３０，３２，３４、２層の中間接続層４０，４２は、それぞれ異なっていても、同一でもよい。

この実施形態では、有機発光層は３層積層されているが、２層又は４層以上積層してもよい。さらに、この実施形態では、中間接続層が各有機発光層の間にあるが、少なくとも二つの有機発光層の間に図２に示す積層構造の中間接続層が一つあればよい。従って、その他の有機発光層がある場合は、異なる有機発光層が直接接していてもよいし、図２に示す積層構造ではない通常の中間接続層が介在してもよい。

また、この実施形態では、透明電極は陽極であるが、陰極でも構わない。さらに、本発明の有機ＥＬ素子はトップエミッションタイプでもボトムエミッションタイプでもよい。いずれのタイプでも、光を取り出す側の電極が光透過性となる。

以下、本発明の有機ＥＬ素子の各構成部材について説明する。
１．支持基板
支持基板は、有機ＥＬ素子を支持するための部材であり、そのため機械的強度や、寸法安定性に優れていることが好ましい。このような基板としては、具体的には、ガラス板、金属板、セラミックス板、又はプラスチック板（ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂等）等を挙げることができる。

これらの材料からなる基板は、有機ＥＬ表示装置内への水分の侵入を避けるために、さらに無機膜を形成したり、フッ素樹脂を塗布したりして、防湿処理や疎水性処理を施してあることが好ましい。特に、有機発光媒体への水分の侵入を避けるために、基板における含水率及びガス透過係数を小さくすることが好ましい。具体的に、支持基板の含水率を０．０００１重量％以下及びガス透過係数を１×１０^−１３ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ^２・Ｓｅｃ．ｃｍＨｇ以下とすることがそれぞれ好ましい。
支持基板側から光を取出す場合は、支持基板は可視光に対する透過率が５０％以上の透明であることが望ましいが、その反対側からＥＬ発光を取り出す場合には、基板は必ずしも透明性を有する必要はない。

２．陽極
陽極は、仕事関数の大きい（例えば、４．０ｅＶ以上）金属、合金、電気電導性化合物又はこれらの混合物を使用することが好ましい。具体的には、酸化インジウム錫合金（ＩＴＯ）、インジウム−亜鉛酸化物（ＩＺＯ）インジウム銅、スズ、酸化亜鉛、金、白金、パラジウム等の１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて使用することができる。

陽極は、これらの電極物質を蒸着法やスパッタリング法等の方法で薄膜を形成させることにより作製することができる。また、陽極の厚さは、特に制限されるものではないが、好ましくは１０〜１０００ｎｍであり、より好ましくは１０〜２００ｎｍである。さらに、陽極から有機発光媒体層から放射された光を外部に取り出す場合は、好ましくは実質的に透明、即ち、光透過率が５０％以上である。

３．陰極
陰極は、好ましくは仕事関数の小さい（例えば、４．０ｅＶ未満）金属、合金、電気電導性化合物又はこれらの混合物を使用する。具体的には、マグネシウム、アルミニウム、インジウム、リチウム、ナトリウム、セシウム、銀等の１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて使用することができる。また陰極の厚さは、特に制限されるものではないが、好ましくは１０〜１０００ｎｍであり、より好ましくは１０〜２００ｎｍである。

４．有機発光層
有機発光層は、電子と正孔とが再結合して、ＥＬ発光が可能な有機発光媒体層を含む。かかる有機発光層は、例えば、以下の各層を積層して構成することができる。
（ｉ）有機発光媒体層
（ｉｉ）正孔注入層／有機発光媒体層
（ｉｉｉ）有機発光媒体層／電子注入層
（ｉｖ）正孔注入層／有機発光媒体層／電子注入・輸送層
（ｖ）正孔注入層／有機発光媒体層／付着改善層
これらの中で、（ｉｖ）の構成が、より高い発光輝度が得られ、耐久性にも優れていることから、通常、好ましく用いられる。

有機ＥＬ素子の発光媒体層は以下（１）〜（３）の機能を併せ持つものである。
（１）注入機能；電界印加時に陽極又は正孔注入層より正孔を注入することができ、陰極又は電子注入層より電子を注入することができる機能
（２）輸送機能；注入した電荷（電子と正孔）を電界の力で移動させる機能
（３）発光機能；電子と正孔の再結合の場を提供し、これを発光につなげる機能
ただし、正孔の注入されやすさと電子の注入されやすさに違いがあってもよく、また、正孔と電子の移動度で表される輸送能に大小があってもよいが、どちらか一方の電荷を移動することが好ましい。

この発光媒体層を形成する方法としては、例えば蒸着法、スピンコート法、ＬＢ法等の公知の方法を適用することができる。発光媒体層は、特に分子堆積膜であることが好ましい。ここで分子堆積膜とは、気相状態の材料化合物から沈着され形成された薄膜や、溶液状態又は液相状態の材料化合物から固体化され形成された膜のことであり、通常この分子堆積膜は、ＬＢ法により形成された薄膜（分子累積膜）とは凝集構造、高次構造の相違や、それに起因する機能的な相違により区分することができる。
また、特開昭５７−５１７８１号公報に開示されているように、樹脂等の結着剤と材料化合物とを溶剤に溶かして溶液とした後、これをスピンコート法等により薄膜化することによっても、発光媒体層を形成することができる。

［有機発光媒体層］
有機発光媒体層に使用できる発光材料又はドーピング材料としては、例えば、アリールアミン化合物及び／又はスチリルアミン化合物、アントラセン、ナフタレン、フェナントレン、ピレン、テトラセン、コロネン、クリセン、フルオレセイン、ペリレン、フタロペリレン、ナフタロペリレン、ペリノン、フタロペリノン、ナフタロペリノン、ジフェニルブタジエン、テトラフェニルブタジエン、クマリン、オキサジアゾール、アルダジン、ビスベンゾキサゾリン、ビススチリル、ピラジン、シクロペンタジエン、キノリン金属錯体、アミノキノリン金属錯体、ベンゾキノリン金属錯体、イミン、ジフェニルエチレン、ビニルアントラセン、ジアミノカルバゾール、ピラン、チオピラン、ポリメチン、メロシアニン、イミダゾールキレート化オキシノイド化合物、キナクリドン、ルブレン及び蛍光色素等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。

また、本発明の有機ＥＬ素子は、有機発光媒体層が、アリールアミン化合物及び／又はスチリルアミン化合物を含有すると好ましい。
アリールアミン化合物としては下記式（Ａ）で表される化合物等が挙げられ、スチリルアミン化合物としては下記式（Ｂ）で表される化合物等が挙げられる。

（式中、Ａｒ^３０１は、フェニル、ビフェニル、テルフェニル、スチルベン又はジスチリルアリールであり、Ａｒ^３０２及びＡｒ^３０３は、それぞれ水素原子又は置換もしくは無置換の炭素数が６〜２０の芳香族基である。ｐ’は、１〜４の整数である。さらに好ましくはＡｒ^３０２及び／又はＡｒ^３０３はスチリル基が置換されている。）
ここで、炭素数が６〜２０の芳香族基としては、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントリル基、テルフェニル基等が好ましい。

（式中、Ａｒ^３０４〜Ａｒ^３０６は、置換もしくは無置換の核炭素数５〜４０のアリール基である。ｑ’は、１〜４の整数である。）

ここで、核原子数が５〜４０のアリール基としては、フェニル、ナフチル、アントラセニル、フェナントリル、ピレニル、クリセニル、コロニル、ビフェニル、テルフェニル、ピローリル、フラニル、チオフェニル、ベンゾチオフェニル、オキサジアゾリル、ジフェニルアントラセニル、インドリル、カルバゾリル、ピリジル、ベンゾキノリル、フルオランテニル、アセナフトフルオランテニル、スチルベン等が好ましい。核原子数が５〜４０のアリール基は、さらに置換基により置換されていてもよく、好ましい置換基としては、炭素数１〜６のアルキル基（エチル基、メチル基、イソプロピル基、ｎ−プロピル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等）、炭素数１〜６のアルコキシ基（エトキシ基、メトキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｓ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、ペントキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロペントキシ基、シクロヘキシルオキシ基等）、核原子数５〜４０のアリール基、核原子数５〜４０のアリール基で置換されたアミノ基、核原子数５〜４０のアリール基を有するエステル基、炭素数１〜６のアルキル基を有するエステル基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子（塩素、臭素、ヨウ素等）が挙げられる。

発光媒体層に使用できるホスト材料としては、下記（１）〜（１０）で表される化合物が好ましい。
下記式（１）で表されるアントラセン誘導体。

（式中、Ａｒ、Ａｒ’はそれぞれ置換もしくは無置換の核原子数５〜６０のアリール基又は置換もしくは無置換の核原子数５〜６０のヘテロアリール基である。
Ｘは、それぞれ置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０のアリール基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基又はヒドロキシル基である。
ａ及びｂは、それぞれ０〜４の整数である。
ｎは１〜３の整数である。）

下記式（２）で表されるアントラセン誘導体。

（式中、Ａｒ^１及びＡｒ^２は、それぞれ置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０のアリール基、又は置換もしくは無置換の核原子数５〜６０のヘテロアリール基である。
ｍ及びｎは、それぞれ１〜４の整数である。
Ｒ^１〜Ｒ^１０は、それぞれ水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０のアリール基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシカルボニル基、置換もしくは無置換のシリル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基又はヒドロキシル基である。）

下記式（３）で表されるアントラセン誘導体。

（式中、Ａ^１及びＡ^２は、それぞれ置換もしくは無置換の核炭素数１０〜２０の縮合芳香族環基である。
Ａｒ^３及びＡｒ^４は、それぞれ水素原子又は置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０のアリール基である。
Ｒ^１〜Ｒ^１０は、それぞれ水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０のアリール基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシカルボニル基、置換もしくは無置換のシリル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基又はヒドロキシル基である。
Ａｒ^３、Ａｒ^４、Ｒ^９及びＲ^１０は、それぞれ複数であってもよく、隣接するもの同士で飽和もしくは不飽和の環状構造を形成していてもよい。）

下記式（４）で表されるアントラセン誘導体。

（式中、Ｒ^１１〜Ｒ^２０は、それぞれ水素原子、アルキル基，シクロアルキル基，置換もしくは無置換のアリール基，アルコキシル基，アリーロキシ基，アルキルアミノ基，アルケニル基，アリールアミノ基又は置換もしくは無置換の複素環式基を示す。
ａ及びｂは、それぞれ１〜５の整数を示し、それらが２以上の場合、Ｒ^１１同士又はＲ^１２同士は、同一でも異なっていてもよく、またＲ^１１同士又はＲ^１２同士が結合して環を形成していてもよいし、Ｒ^１３とＲ^１４，Ｒ^１５とＲ^１６，Ｒ^１７とＲ^１８，Ｒ^１９とＲ^２０が互いに結合して環を形成していてもよい。
Ｌ^１は単結合、−Ｏ−，−Ｓ−，−Ｎ（Ｒ）−（Ｒはアルキル基又は置換もしくは無置換のアリール基である）、アルキレン基又はアリーレン基を示す。）

下記式（５）で表されるアントラセン誘導体。

（式中、Ｒ^２１〜Ｒ^３０は、それぞれ水素原子、アルキル基，シクロアルキル基，アリール基，アルコキシル基，アリーロキシ基，アルキルアミノ基，アリールアミノ基又は置換もしくは無置換の複数環基を示す。
ｃ，ｄ，ｅ及びｆは、それぞれ１〜５の整数を示し、それらが２以上の場合、Ｒ^２１同士，Ｒ^２２同士，Ｒ^２６同士又はＲ^２７同士は、同一でも異なっていてもよく、またＲ^２１同士，Ｒ^２２同士，Ｒ^２６同士又はＲ^２７同士が結合して環を形成していてもよいし、Ｒ^２３とＲ^２４，Ｒ^２８とＲ^２９が互いに結合して環を形成していてもよい。
Ｌ^２は単結合、−Ｏ−，−Ｓ−，−Ｎ（Ｒ）−（Ｒはアルキル基又は置換もしくは無置換のアリール基である）、アルキレン基又はアリーレン基を示す。）

下記式（６）で表されるアントラセン誘導体。

（式中、Ｘ^１は、それぞれ置換もしくは無置換のピレン残基である。
Ａ^３及びＢ^１は、それぞれ水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数３〜５０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の核炭素数１〜５０の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基あるいはアルキレン基、又は置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルケニル基あるいはアルケニレン基である。
Ａｒ^５は、それぞれ置換もしくは無置換の核炭素数３〜５０の芳香族炭化水素基又は置換もしくは無置換の核炭素数１〜５０の芳香族複素環基である。
Ｙ^１は、それぞれ置換もしくは無置換のアリール基である。
ｆは１〜３の整数、ｅ及びｉはそれぞれ０〜４の整数、ｈは０〜３の整数、ｇは１〜５の整数である。）

下記式（７）で表されるアントラセン誘導体。

（式中、Ａｒ^６及びＡｒ^７は、それぞれ置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０のアリール基である。
Ｌ^３及びＬ^４は、それぞれ置換もしくは無置換のフェニレン基、置換もしくは無置換のナフタレニレン基、置換もしくは無置換のフルオレニレン基又は置換もしくは無置換のジベンゾシロリレン基である。
ｍは０〜２の整数、ｎは１〜４の整数、ｓは０〜２の整数、ｔは０〜４の整数である。
また、Ｌ^３又はＡｒ^６は、ピレンの１〜５位のいずれかに結合し、Ｌ^４又はＡｒ^７は、ピレンの６〜１０位のいずれかに結合する。）

下記式（８）で表されるスピオロフルオレン誘導体。

（式中、Ａ^４〜Ａ^７は、それぞれ置換もしくは無置換のビフェニル基又は置換もしくは無置換のナフチル基である。）

下記式（９）で表される縮合環含有化合物。

（式中、Ａ^８〜Ａ^１３はそれぞれ水素原子、又は置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０のアリール基である。
Ｒ^３１〜Ｒ^３３は、それぞれ水素原子、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数３〜６のシクロアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシル基、炭素数５〜１８のアリールオキシ基、炭素数７〜１８のアラルキルオキシ基、炭素数５〜１６のアリールアミノ基、ニトロ基、シアノ基、炭素数１〜６のエステル基又はハロゲン原子を示す。
Ａ^８〜Ａ^１３のうち少なくとも１つは３環以上の縮合芳香族環を有する基である。）

下記式（１０）で表されるフルオレン化合物。

（式中、Ｒ^３４及びＲ^３５は、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアラルキル基、置換もしくは無置換のアリール基，置換もしくは無置換の複素環基、置換アミノ基、シアノ基又はハロゲン原子を示す。異なるフルオレン基に結合するＲ^３４同士、Ｒ^３５同士は、同じであっても異なっていてもよく、同じフルオレン基に結合するＲ^１及びＲ^２は、同じであっても異なっていてもよい。
Ｒ^３６及びＲ^３７は、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアラルキル基、置換もしくは無置換のアリール基又は置換もしくは無置換の複素環基を示し、異なるフルオレン基に結合するＲ^３６同士、Ｒ^３７同士は、同じであっても異なっていてもよく、同じフルオレン基に結合するＲ^３６及びＲ^３７は、同じであっても異なっていてもよい。
Ａｒ^８及びＡｒ^９は、ベンゼン環の合計が３個以上の置換もしくは無置換の縮合多環アリール基又はベンゼン環と複素環の合計が３個以上の置換もしくは無置換の炭素でフルオレン基に結合する縮合多環複素環基を示し、Ａｒ^８及びＡｒ^９は、同じであっても異なっていてもよい。
ｎは、１〜１０の整数を表す。）

以上のホスト材料の中でも、好ましくはアントラセン誘導体、さらに好ましくはモノアントラセン誘導体、特に好ましくは非対称アントラセンである。

また、発光材料としては、りん光発光性の化合物を用いることもできる。りん光発光の場合は、ホスト材料にカルバゾール環を含む化合物が好ましい。りん光発光性ドーパントは三重項励起子から発光することのできる化合物であり、三重項励起子から発光する限り特に限定されないが、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｏｓ及びＲｅからなる群から選択される少なくとも一つの金属を含む金属錯体であることが好ましい。

カルバゾール環を含む化合物からなるりん光発光に好適なホストは、その励起状態からりん光発光性化合物へエネルギー移動が起こる結果、りん光発光性化合物を発光させる機能を有する化合物である。ホスト化合物としては励起子エネルギーをりん光発光性化合物にエネルギー移動できる化合物ならば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。カルバゾール環以外に任意の複素環等を有していてもよい。

このようなホスト化合物の具体例としては、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、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、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、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、芳香族第三アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリデン系化合物、ポルフィリン系化合物、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン誘導体、８−キノリノール誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体ポリシラン系化合物、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）誘導体、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマー、ポリチオフェン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体等の高分子化合物等が挙げられる。ホスト化合物は単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

具体例としては、以下のような化合物が挙げられる。

りん光発光性のドーパントは三重項励起子から発光することのできる化合物である。三重項励起子から発光する限り特に限定されないが、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｏｓ及びＲｅからなる群から選択される少なくとも一つの金属を含む金属錯体であることが好ましく、ポルフィリン金属錯体又はオルトメタル化金属錯体が好ましい。ポルフィリン金属錯体としては、ポルフィリン白金錯体が好ましい。りん光発光性化合物は単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

オルトメタル化金属錯体を形成する配位子としては種々のものがあるが、好ましい配位子としては、２−フェニルピリジン誘導体、７，８−ベンゾキノリン誘導体、２−（２−チエニル）ピリジン誘導体、２−（１−ナフチル）ピリジン誘導体、２−フェニルキノリン誘導体等が挙げられる。これらの誘導体は必要に応じて置換基を有してもよい。特に、フッ素化物、トリフルオロメチル基を導入したものが、青色系ドーパントとしては好ましい。さらに補助配位子としてアセチルアセトナート、ピクリン酸等の上記配位子以外の配位子を有していてもよい。

りん光発光性のドーパントの発光媒体層における含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、０．１〜７０質量％であり、１〜３０質量％が好ましい。りん光発光性化合物の含有量が０．１質量％未満では発光が微弱であり、その含有効果が十分に発揮されず、７０質量％を超える場合は、濃度消光と言われる現象が顕著になり素子性能が低下する恐れがある。
また、発光媒体層は、必要に応じて正孔輸送材、電子輸送材、ポリマーバインダーを含有してもよい。

さらに、発光媒体層の膜厚は、好ましくは５〜５０ｎｍ、より好ましくは７〜５０ｎｍ、最も好ましくは１０〜５０ｎｍである。５ｎｍ未満では発光媒体層形成が困難となり、色度の調整が困難となる恐れがあり、５０ｎｍを超えると駆動電圧が上昇する恐れがある。

［正孔注入・輸送層（正孔輸送帯域）］
有機発光媒体層の陽極側には正孔注入・輸送層をさらに積層していてもよい。正孔注入・輸送層は発光媒体層への正孔注入を助け、発光領域まで輸送する層であって、正孔移動度が大きく、イオン化エネルギーが通常５．５ｅＶ以下と小さい。このような正孔注入・輸送層としては、より低い電界強度で正孔を発光媒体層に輸送する材料が好ましく、さらに正孔の移動度が、例えば１０^４〜１０^６Ｖ／ｃｍの電界印加時に、少なくとも１０^−４ｃｍ^２／Ｖ・秒であれば好ましい。

正孔注入・輸送層を形成する材料としては、前記の好ましい性質を有するものであれば特に制限はなく、従来、光導伝材料において正孔の電荷輸送材料として慣用されているものや、有機ＥＬ素子の正孔注入・輸送層に使用される公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。

具体例としては、トリアゾール誘導体（米国特許３，１１２，１９７号明細書等参照）、オキサジアゾール誘導体（米国特許３，１８９，４４７号明細書等参照）、イミダゾール誘導体（特公昭３７−１６０９６号公報等参照）、ポリアリールアルカン誘導体（米国特許３，６１５，４０２号明細書、同第３，８２０，９８９号明細書、同第３，５４２，５４４号明細書、特公昭４５−５５５号公報、同５１−１０９８３号公報、特開昭５１−９３２２４号公報、同５５−１７１０５号公報、同５６−４１４８号公報、同５５−１０８６６７号公報、同５５−１５６９５３号公報、同５６−３６６５６号公報等参照）、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体（米国特許第３，１８０，７２９号明細書、同第４，２７８，７４６号明細書、特開昭５５−８８０６４号公報、同５５−８８０６５号公報、同４９−１０５５３７号公報、同５５−５１０８６号公報、同５６−８００５１号公報、同５６−８８１４１号公報、同５７−４５５４５号公報、同５４−１１２６３７号公報、同５５−７４５４６号公報等参照）、フェニレンジアミン誘導体（米国特許第３，６１５，４０４号明細書、特公昭５１−１０１０５号公報、同４６−３７１２号公報、同４７−２５３３６号公報、特開昭５４−５３４３５号公報、同５４−１１０５３６号公報、同５４−１１９９２５号公報等参照）、アリールアミン誘導体（米国特許第３，５６７，４５０号明細書、同第３，１８０，７０３号明細書、同第３，２４０，５９７号明細書、同第３，６５８，５２０号明細書、同第４，２３２，１０３号明細書、同第４，１７５，９６１号明細書、同第４，０１２，３７６号明細書、特公昭４９−３５７０２号公報、同３９−２７５７７号公報、特開昭５５−１４４２５０号公報、同５６−１１９１３２号公報、同５６−２２４３７号公報、西独特許第１，１１０，５１８号明細書等参照）、アミノ置換カルコン誘導体（米国特許第３，５２６，５０１号明細書等参照）、オキサゾール誘導体（米国特許第３，２５７，２０３号明細書等に開示のもの）、スチリルアントラセン誘導体（特開昭５６−４６２３４号公報等参照）、フルオレノン誘導体（特開昭５４−１１０８３７号公報等参照）、ヒドラゾン誘導体（米国特許第３，７１７，４６２号明細書、特開昭５４−５９１４３号公報、同５５−５２０６３号公報、同５５−５２０６４号公報、同５５−４６７６０号公報、同５５−８５４９５号公報、同５７−１１３５０号公報、同５７−１４８７４９号公報、特開平２−３１１５９１号公報等参照）、スチルベン誘導体（特開昭６１−２１０３６３号公報、同第６１−２２８４５１号公報、同６１−１４６４２号公報、同６１−７２２５５号公報、同６２−４７６４６号公報、同６２−３６６７４号公報、同６２−１０６５２号公報、同６２−３０２５５号公報、同６０−９３４５５号公報、同６０−９４４６２号公報、同６０−１７４７４９号公報、同６０−１７５０５２号公報等参照）、シラザン誘導体（米国特許第４，９５０，９５０号明細書）、ポリシラン系（特開平２−２０４９９６号公報）、アニリン系共重合体（特開平２−２８２２６３号公報）、特開平１−２１１３９９号公報に開示されている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・輸送層の材料としては上記のものを使用することができるが、ポルフィリン化合物（特開昭６３−２９５６９６５号公報等に開示のもの）、芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物（米国特許第４，１２７，４１２号明細書、特開昭５３−２７０３３号公報、同５４−５８４４５号公報、同５４−１４９６３４号公報、同５４−６４２９９号公報、同５５−７９４５０号公報、同５５−１４４２５０号公報、同５６−１１９１３２号公報、同６１−２９５５５８号公報、同６１−９８３５３号公報、同６３−２９５６９５号公報等参照）、特に芳香族第三級アミン化合物を用いることが好ましい。

正孔注入・輸送層に使用できる正孔注入・輸送材料としてはとしては、下記式で表される化合物が好ましい。

（式中、Ａｒ^３１１〜Ａｒ^３１４は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０のアリール基であり、Ｒ^３１１〜Ｒ^３１２は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０のアリール基又は炭素数１〜５０のアルキル基であり、ｍ、ｎは０〜４の整数である。）

核炭素数６〜５０のアリール基としては、フェニル、ナフチル、ビフェニル、テルフェニル、フェナントリル基等が好ましい。尚、核炭素数６〜５０のアリール基は、さらに置換基により置換されていてもよく、好ましい置換基としては、炭素数１〜６のアルキル基（メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｎ−プロピル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等）、核炭素数６〜５０のアリール基で置換されたアミノ基が挙げられる。

また、米国特許第５，０６１，５６９号に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有する、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）、また特開平４−３０８６８８号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが３つスターバースト型に連結された４，４’，４”−トリス（Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミン（以下ＭＴＤＡＴＡと略記する）等を挙げることができる。

さらに、発光媒体層の材料として示した前述の芳香族ジメチリディン系化合物の他、ｐ型Ｓｉ、ｐ型ＳｉＣ等の無機化合物も正孔注入・輸送層の材料として使用することができる。

正孔注入・輸送層は上記の化合物を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法等の公知の方法により薄膜化することにより形成することができる。正孔注入・輸送層としての膜厚は特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍである。この正孔注入・輸送層は、正孔輸送帯域に上記化合物を含有していれば、上述した材料の一種又は二種以上からなる一層で構成されてもよく、前記正孔注入・輸送層とは別種の化合物からなる正孔注入・輸送層を積層したものであってもよい。

［電子注入・輸送層（電子輸送帯域）］
有機発光媒体層の陰極側には電子注入・輸送層をさらに積層していてもよい。電子注入・輸送層は発光媒体層への電子の注入を助ける層であって、電子移動度が大きい。電子輸送層は数ｎｍ〜数μｍの膜厚で適宜選ばれるが、特に膜厚が厚いとき、電圧上昇を避けるために、１０^４〜１０^６Ｖ／ｃｍの電界印加時に電子移動度が少なくとも１０^−５ｃｍ^２／Ｖｓ以上であることが望ましい。
電子注入・輸送層に用いられる材料としては、８−ヒドロキシキノリン、及びその誘導体の金属錯体又は含窒素複素環を有する化合物が好適である。

上記８−ヒドロキシキノリン又はその誘導体の金属錯体の具体例としては、オキシン（一般に８−キノリノール又は８−ヒドロキシキノリン）のキレートを含む金属キレートオキシノイド化合物が挙げられる。例えば中心金属としてＡｌを有するＡｌｑを電子注入・輸送層として用いることができる。
一方オキサジアゾール誘導体としては、以下の一般式で表される電子伝達化合物が挙げられる。

（式中Ａｒ^３２１，Ａｒ^３２２，Ａｒ^３２３，Ａｒ^３２５，Ａｒ^３２６，Ａｒ^３２９はそれぞれ置換もしくは無置換のアリール基を示し、それぞれ互いに同一であっても異なっていてもよい。またＡｒ^３２４，Ａｒ^３２７，Ａｒ^３２８は置換もしくは無置換のアリーレン基を示し、それぞれ同一であっても異なっていてもよい）

ここでアリール基としてはフェニル基、ビフェニル基、アントラニル基、ペリレニル基、ピレニル基が挙げられる。またアリーレン基としてはフェニレン基、ナフチレン基、ビフェニレン基、アントラニレン基、ペリレニレン基、ピレニレン基等が挙げられる。また置換基としては炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基又はシアノ基等が挙げられる。この電子伝達化合物は薄膜形成性のものが好ましい。
上記電子伝達性化合物の具体例としては下記のものを挙げることができる。

Ｍｅはメチル基、Ｂｕはブチル基を表す。

下記式で表される含窒素複素環誘導体

（式中、Ａ^３３１〜Ａ^３３３は、窒素原子又は炭素原子である。
Ｒ^３３１及びＲ^３３２は、置換もしくは無置換の炭素数６〜６０のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数３〜６０のヘテロアリール基、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のハロアルキル基又は炭素数１〜２０のアルコキシ基であり、ｎは０から５の整数であり、ｎが２以上の整数であるとき、複数のＲ^３３１は、互いに同一又は異なっていてもよい。
また、隣接する複数のＲ^３３１基同士で互いに結合して、置換又は未置換の炭素環式脂肪族環、あるいは、置換又は未置換の炭素環式芳香族環を形成していてもよい。
Ａｒ^３３１は、置換もしくは無置換の炭素数６〜６０のアリール基、又は置換もしくは無置換の炭素数３〜６０のヘテロアリール基である。
Ａｒ^３３１’は、置換もしくは無置換の炭素数６〜６０のアリーレン基、又は置換もしくは無置換の炭素数３〜６０のヘテロアリーレン基である。
Ａｒ^３３２は、水素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のハロアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜６０のアリール基、又は置換もしくは無置換の炭素数３〜６０のヘテロアリール基である。
ただし、Ａｒ^３３１、Ａｒ^３３２のいずれか一方は、置換もしくは無置換の炭素数１０〜６０の縮合環基、又は置換もしくは無置換の炭素数３〜６０のヘテロ縮合環基である。
Ｌ^３３１、Ｌ^３３２及びＬ^３３３は、それぞれ単結合、置換もしくは無置換の炭素数６〜６０の縮合環、置換もしくは無置換の炭素数３〜６０のヘテロ縮合環又は置換もしくは無置換のフルオレニレン基である。）

特願２００３−００４１９３号に示されている下記式で示される含窒素複素環誘導体

（式中、ＨＡｒは、置換もしくは無置換の炭素数３〜４０の含窒素複素環であり、
Ｌ^３４１は、単結合、置換もしくは無置換の炭素数６〜６０のアリーレン基、置換もしくは無置換の炭素数３〜６０のヘテロアリーレン基又は置換もしくは無置換のフルオレニレン基であり、
Ａｒ^３４１は、置換もしくは無置換の炭素数６〜６０の２価の芳香族炭化水素基であり、
Ａｒ^３４２は、置換もしくは無置換の炭素数６〜６０のアリール基又は置換もしくは無置換の炭素数３〜６０のヘテロアリール基である。）

特開平０９−０８７６１６に示されている下記式で表されるシラシクロペンタジエン誘導体

（式中、Ｘ^３５１及びＹ^３５１は、それぞれ独立に炭素数１から６までの飽和若しくは不飽和の炭化水素基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、アルキニルオキシ基、ヒドロキシ基、置換若しくは無置換のアリール基、置換若しくは無置換のヘテロ環又はＸ^３５１とＹ^３５１が結合して飽和又は不飽和の環を形成した構造であり、Ｒ^３５１〜Ｒ^３５４は、それぞれ独立に水素、ハロゲン、置換もしくは無置換の炭素数１から６までのアルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、パーフルオロアルキル基、パーフルオロアルコキシ基、アミノ基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アゾ基、アルキルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、スルフィニル基、スルフォニル基、スルファニル基、シリル基、カルバモイル基、アリール基、ヘテロ環基、アルケニル基、アルキニル基、ニトロ基、ホルミル基、ニトロソ基、ホルミルオキシ基、イソシアノ基、シアネート基、イソシアネート基、チオシアネート基、イソチオシアネート基もしくはシアノ基又は隣接した場合には置換若しくは無置換の環が縮合した構造である。）

特開平０９−１９４４８７に示されている下記式で表されるシラシクロペンタジエン誘導体

（式中、Ｘ^３６１及びＹ^３６１は、それぞれ独立に炭素数１から６までの飽和もしくは不飽和の炭化水素基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、アルキニルオキシ基、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のヘテロ環又はＸ^３６１とＹ^３６１が結合して飽和もしくは不飽和の環を形成した構造であり、Ｒ^３６１〜Ｒ^３６４は、それぞれ独立に水素、ハロゲン、置換もしくは無置換の炭素数１から６までのアルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、パーフルオロアルキル基、パーフルオロアルコキシ基、アミノ基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アゾ基、アルキルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、スルフィニル基、スルフォニル基、スルファニル基、シリル基、カルバモイル基、アリール基、ヘテロ環基、アルケニル基、アルキニル基、ニトロ基、ホルミル基、ニトロソ基、ホルミルオキシ基、イソシアノ基、シアネート基、イソシアネート基、チオシアネート基、イソチオシアネート基、もしくはシアノ基又は隣接した場合には置換もしくは無置換の環が縮合した構造である（但し、Ｒ^３６１及びＲ^３６４がフェニル基の場合、Ｘ^３６１及びＹ^３６１は、アルキル基及びフェニル基ではなく、Ｒ^３６１及びＲ^３６４がチエニル基の場合、Ｘ^３６１及びＹ^３６１は、一価炭化水素基を、Ｒ^３６２及びＲ^３６３は、アルキル基、アリール基、アルケニル基又はＲ^３６２とＲ^３６３が結合して環を形成する脂肪族基を同時に満たさない構造であり、Ｒ^３６１及びＲ^３６４がシリル基の場合、Ｒ^３６２、Ｒ^３６３、Ｘ^３６１及びＹ^３６１は、それぞれ独立に、炭素数１から６の一価炭化水素基又は水素原子でなく、Ｒ^３６１及びＲ^３６２でベンゼン環が縮合した構造の場合、Ｘ^３６１及びＹ^３６１は、アルキル基及びフェニル基ではない）。）

特再第２０００−０４０５８６号公報に示されているに示されている下記式で表されるボラン誘導体

（式中、Ｒ^３７１〜Ｒ^３７８及びＺ^３７２は、それぞれ独立に、水素原子、飽和もしくは不飽和の炭化水素基、芳香族基、ヘテロ環基、置換アミノ基、置換ボリル基、アルコキシ基又はアリールオキシ基を示し、Ｘ^３７１、Ｙ^３７１及びＺ^３７１は、それぞれ独立に、飽和もしくは不飽和の炭化水素基、芳香族基、ヘテロ環基、置換アミノ基、アルコキシ基又はアリールオキシ基を示し、Ｚ^３７１とＺ^３７２の置換基は相互に結合して縮合環を形成してもよく、ｎは１〜３の整数を示し、ｎが２以上の場合、Ｚ^３７１は異なってもよい。但し、ｎが１、Ｘ^３７１、Ｙ^３７１及びＲ^３７２がメチル基であって、Ｒ^３７８が水素原子又は置換ボリル基の場合、及びｎが３でＺ^３７１がメチル基の場合を含まない。）

特開平１０−０８８１２１に示されている下記式で示される化合物

（式中、Ｑ^３８１及びＱ^３８２は、それぞれ独立に、下記式で示される配位子を表し、Ｌ^３８１は、ハロゲン原子、置換もしくは未置換のアルキル基、置換もしくは未置換のシクロアルキル基、置換もしくは未置換のアリール基、置換もしくは未置換の複素環基、−ＯＲ^３９１（Ｒ^３９１は水素原子、置換もしくは未置換のアルキル基、置換もしくは未置換のシクロアルキル基、置換もしくは未置換のアリール基又は置換もしくは未置換の複素環基である。）又は−Ｏ−Ｇａ−Ｑ^３９１（Ｑ^３９２）（Ｑ^３９１及びＱ^３９２は、Ｑ^３８１及びＱ^３８２と同じ意味を表す。）で示される配位子を表す。）

（式中、環Ａ^４０１及びＡ^４０２は、互いに結合した置換もしくは未置換のアリール環又は複素環構造である。）

上記式の配位子を形成する環Ａ^４０１及びＡ^４０２の置換基の具体的な例を挙げると、塩素、臭素、ヨウ素、フッ素のハロゲン原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ステアリル基、トリクロロメチル基等の置換もしくは未置換のアルキル基、フェニル基、ナフチル基、３−メチルフェニル基、３−メトキシフェニル基、３−フルオロフェニル基、３−トリクロロメチルフェニル基、３−トリフルオロメチルフェニル基、３−ニトロフェニル基等の置換もしくは未置換のアリール基、メトキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、トリクロロメトキシ基、トリフルオロエトキシ基、ペンタフルオロプロポキシ基、２，２，３，３−テトラフルオロプロポキシ基、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−プロポキシ基、６−（パーフルオロエチル）ヘキシルオキシ基等の置換もしくは未置換のアルコキシ基、フェノキシ基、ｐ−ニトロフェノキシ基、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノキシ基、３−フルオロフェノキシ基、ペンタフルオロフェニル基、３−トリフルオロメチルフェノキシ基等の置換もしくは未置換のアリールオキシ基、メチルチオ基、エチルチオ基、ｔｅｒｔ−ブチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、トリフルオロメチルチオ基等の置換もしくは未置換のアルキルチオ基、フェニルチオ基、ｐ−ニトロフェニルチオ基、ｐｔｅｒｔ−ブチルフェニルチオ基、３−フルオロフェニルチオ基、ペンタフルオロフェニルチオ基、３−トリフルオロメチルフェニルチオ基等の置換もしくは未置換のアリールチオ基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、メチルアミノ基、ジエチルアミノ基、エチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基、ジフェニルアミノ基等のモノ又はジ置換アミノ基、ビス（アセトキシメチル）アミノ基、ビス（アセトキシエチル）アミノ基、ビスアセトキシプロピル）アミノ基、ビス（アセトキシブチル）アミノ基等のアシルアミノ基、水酸基、シロキシ基、アシル基、カルバモイル基、メチルカルバモイル基、ジメチルカルバモイル基、エチルカルバモイル基、ジエチルカルバモイル基、プロイピルカルバモイル基、ブチルカルバモイル基、フェニルカルバモイル基等の置換もしくは未置換のカルバモイル基、カルボン酸基、スルフォン酸基、イミド基、シクロペンタン基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、アントラニル基、フェナントリル基、フルオレニル基、ピレニル基等のアリール基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、インドリニル基、キノリニル基、アクリジニル基、ピロリジニル基、ジオキサニル基、ピペリジニル基、モルフォリジニル基、ピペラジニル基、カルバゾリル基、フラニル基、チオフェニル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、チアジアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、トリアゾリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基等の複素環基等がある。また、以上の置換基同士が結合してさらなる６員アリール環もしくは複素環を形成してもよい。

本発明の好ましい形態に、電子を輸送する領域又は陰極と有機層の界面領域に、還元性ドーパントを含有する素子がある。ここで、還元性ドーパントとは、電子輸送性化合物を還元ができる物質と定義される。従って、一定の還元性を有するものであれば、様々なものが用いられ、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物、希土類金属の酸化物又は希土類金属のハロゲン化物、アルカリ金属の有機錯体、アルカリ土類金属の有機錯体、希土類金属の有機錯体からなる群から選択される少なくとも一つの物質を好適に使用することができる。

また、より具体的に、好ましい還元性ドーパントとしては、Ｎａ（仕事関数：２．３６ｅＶ）、Ｋ（仕事関数：２．２８ｅＶ）、Ｒｂ（仕事関数：２．１６ｅＶ）及びＣｓ（仕事関数：１．９５ｅＶ）からなる群から選択される少なくとも一つのアルカリ金属や、Ｃａ（仕事関数：２．９ｅＶ）、Ｓｒ（仕事関数：２．０〜２．５ｅＶ）、及びＢａ（仕事関数：２．５２ｅＶ）からなる群から選択される少なくとも一つのアルカリ土類金属が挙げられる仕事関数が２．９ｅＶ以下のものが特に好ましい。これらのうち、より好ましい還元性ドーパントは、Ｋ、Ｒｂ及びＣｓからなる群から選択される少なくとも一つのアルカリ金属であり、さらに好ましくは、Ｒｂ又はＣｓであり、最も好ましいのは、Ｃｓである。これらのアルカリ金属は、特に還元能力が高く、電子注入域への比較的少量の添加により、有機ＥＬ素子における発光輝度の向上や長寿命化が図られる。また、仕事関数が２．９ｅＶ以下の還元性ドーパントとして、これら２種以上のアルカリ金属の組合わせも好ましく、特に、Ｃｓを含んだ組み合わせ、例えば、ＣｓとＮａ、ＣｓとＫ、ＣｓとＲｂ又はＣｓとＮａとＫとの組み合わせであることが好ましい。Ｃｓを組み合わせて含むことにより、還元能力を効率的に発揮することができ、電子注入域への添加により、有機ＥＬ素子における発光輝度の向上や長寿命化が図られる。

本発明においては陰極と有機層の間に絶縁体や半導体で構成される電子注入・輸送層をさらに設けてもよい。この時、電流のリークを有効に防止して、電子注入性を向上させることができる。このような絶縁体としては、アルカリ金属カルコゲナイド、アルカリ土類金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物及びアルカリ土類金属のハロゲン化物からなる群から選択される少なくとも一つの金属化合物を使用するのが好ましい。電子注入・輸送層がこれらのアルカリ金属カルコゲナイド等で構成されていれば、電子注入性をさらに向上させることができる点で好ましい。具体的に、好ましいアルカリ金属カルコゲナイドとしては、例えば、Ｌｉ_２Ｏ、ＬｉＯ、Ｎａ_２Ｓ、Ｎａ_２Ｓｅ及びＮａＯが挙げられ、好ましいアルカリ土類金属カルコゲナイドとしては、例えば、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＢｅＯ、ＢａＳ、及びＣａＳｅが挙げられる。また、好ましいアルカリ金属のハロゲン化物としては、例えば、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＫＦ、ＬｉＣｌ、ＫＣｌ及びＮａＣｌ等が挙げられる。また、好ましいアルカリ土類金属のハロゲン化物としては、例えば、ＣａＦ_２、ＢａＦ_２、ＳｒＦ_２、ＭｇＦ_２及びＢｅＦ_２といったフッ化物や、フッ化物以外のハロゲン化物が挙げられる。

また、電子注入・輸送層を構成する半導体としては、Ｂａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｙｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｃｄ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｓｂ及びＺｎの少なくとも一つの元素を含む酸化物、窒化物又は酸化窒化物等の一種単独又は二種以上の組み合わせが挙げられる。また、電子注入・輸送層を構成する無機化合物が、微結晶又は非晶質の絶縁性薄膜であることが好ましい。電子注入・輸送層がこれらの絶縁性薄膜で構成されていれば、より均質な薄膜が形成されるために、ダークスポット等の画素欠陥を減少させることができる。尚、このような無機化合物としては、上述したアルカリ金属カルコゲナイド、アルカリ土類金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物及びアルカリ土類金属のハロゲン化物等が挙げられる。

５．中間接続層
中間接続層はアクセプター層／ドナー層／電子輸送材料層の積層体であり、二つの発光層を接続するために用いられる。

［アクセプター層］
アクセプターは、易還元性の有機化合物である。
化合物の還元しやすさは、還元電位で測定することができる。本発明では飽和カロメル（ＳＣＥ）電極を参照電極とした還元電位において、好ましくは−０．８Ｖ以上、より好ましくは−０．３Ｖ以上であり、特に好ましくはテトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）の還元電位（約０Ｖ）より大きな値を持つ化合物が好ましい。

アクセプターは、好ましくは、電子吸引性の置換基又は電子欠乏環を有する有機化合物である。
電子吸引性の置換基として、例えば、ハロゲン、ＣＮ−、カルボニル基、アリールホウ素基等が挙げられる。
電子欠乏環として、例えば、２−ピリジル、３−ピリジル、４−ピリジル、２−キノリル、３−キノリル、４−キノリル、２−イミダゾール、４−イミダゾール、３−ピラゾール、４−ピラゾール、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、シンノリン、フタラジン、キナゾリン、キノキサリン、３−（１，２，４−Ｎ）−トリアゾリル、５−（１，２，４−Ｎ）−トリアゾリル、５−テトラゾリル、４−（１−Ｏ，３−Ｎ）−オキサゾール、５−（１−Ｏ，３−Ｎ）−オキサゾール、４−（１−Ｓ，３−Ｎ）−チアゾール、５−（１−Ｓ，３−Ｎ）−チアゾール、２−ベンゾキサゾール、２−ベンゾチアゾール、４−（１，２，３−Ｎ）−ベンゾトリアゾール、及びベンズイミダゾールからなる群から選択される化合物等が挙げられるが、必ずしもこれらに限定されるわけではない。

アクセプターは、好ましくはキノイド誘導体、アリールボラン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、ナフタルイミド誘導体等のイミド誘導体、ヘキサアザトリフェニレン誘導体等がある。

キノイド誘導体としては下記に示したような化合物が好ましい。

（式中、Ｒ^１〜Ｒ^４８は、それぞれ水素、ハロゲン、フルオロアルキル基、シアノ基、アルコキシ基、アルキル基又はアリール基である。ただし、Ｒ^１〜Ｒ^４８が同一分子中で全て、水素又はフッ素であるものは除く。Ｘは電子吸引基であり、下記式（ｊ）〜（ｐ）の構造のいずれかからなる。好ましくは、（ｊ）、（ｋ）、（ｌ）の構造である。

（式中、Ｒ^４９〜Ｒ^５２は、それぞれ水素、フルオロアルキル基、アルキル基、アリール基又は複素環基であり、Ｒ^５０とＲ^５１が環を形成してもよい。）
Ｙは、−Ｎ＝又は−ＣＨ＝である。）

キノイド誘導体の具体例としては、以下の化合物が挙げられる。

アリールボラン誘導体として、下記構造を有する化合物が好ましい。

（式中、Ａｒ^１〜Ａｒ^７は、それぞれ電子吸引基を有するアリール基（複素環を含む）である。Ａｒ^８は、電子吸引基を有するアリーレン基である。Ｓは１又は２である。）

アリールボラン誘導体の具体例としては、以下の化合物が挙げられる。

特に好ましくは、少なくとも一個のフッ素をアリールへの置換基として有する化合物であり、トリスβ−（ペンタフルオロナフチル）ボラン（ＰＮＢ）等があげられる。

イミド誘導体として、好ましくは、ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド化合物及びピロメリット酸ジイミド化合物である。

チオピランジオキシド誘導体として、下記式（３ａ）に示される化合物が、チオキサンテンジオキシド誘導体として、下記式（３ｂ）に示される化合物が、それぞれ挙げられる。

式（３ａ）及び式（３ｂ）において、Ｒ^５３〜Ｒ^６４は、それぞれ水素、ハロゲン、フルオロアルキル基、シアノ基、アルキル基又はアリール基である。好ましくは、水素、シアノ基である。
式（３ａ）及び式（３ｂ）において、Ｘは電子吸引基を示し式（１ａ）〜（１ｉ）のＸと同じである。好ましくは、（ｊ）、（ｋ）、（ｌ）の構造である。

Ｒ^５３〜Ｒ^６４が示すハロゲン、フルオロアルキル基、アルキル基及びアリール基はＲ^１〜Ｒ^４８と同様である。

式（３ａ）に示されるチオピランジオキシド誘導体、式（３ｂ）に示されるチオキサンテンジオキシド誘導体の具体例を以下に示す。

（式中、ｔＢｕはｔ−ブチル基である。）

さらに上記の式（１ａ）〜（１ｉ）、（３ａ）〜（３ｂ）において、電子吸引性基Ｘは、下記式で表される置換基（ｘ）又は（ｙ）でもよい。

式中、Ａｒ^９及びＡｒ^１０は置換もしくは無置換の複素環、置換もしくは無置換のアリールオキシカルボニル又はアルデヒドであり、好ましくは、ピリジン、ピラジン、キノキサリンである。Ａｒ^９とＡｒ^１０は互いに連結し５員又は６員の環状構造を形成してもよい。

ヘキサアザトリフェニレン誘導体としては下記に挙げられる構造が好ましく、特に好ましくはシアノ基を有する化合物である。

（式中、Ｒ^６５は、それぞれ、シアノ基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシカルボニル基、ジアルキルカルバモイル基、ジアリールカルバモイル基、ハロゲン原子、ニトロ基、又はカルボキシル基である。）

アクセプターは、好ましくは、薄膜形成性を有する。即ち、蒸着でアクセプター層を形成できる。「薄膜を形成できる」とは基板上に真空蒸着、スピンコート等の一般的な薄膜形成方法にて平坦な薄膜を作成できることである。ここで平坦とは、薄膜の凹凸が小さいということであり、好ましくは、面粗さ（Ｒａ）が１０ｎｍ以下であり、より好ましくは、面粗さ（Ｒａ）が１．５ｎｍ以下であり、さらに好ましくは、面粗さ（Ｒａ）が１ｎｍ以下である。尚、面粗さは原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）により測定ができる。
薄膜形成性を有する有機化合物として、好ましくは非晶性の有機化合物であり、より好ましくは、非晶性のキノジメタン誘導体であり、さらに好ましくは非晶性かつＣＮ−基の数が５以上のキノジメタン誘導体である。例えば、上記の（ＣＮ）_２−ＴＣＮＱが挙げられる。

アクセプター層に含まれるアクセプターの含有量は、好ましくは層全体に対して１〜１００モル％であり、より好ましくは５０〜１００モル％である。
アクセプター層は、アクセプターの他に、正孔輸送性で光透過性のあるものを含有できるが、必ずしもこれに限定されるものではない。
アクセプター層の膜厚は、好ましくは、１〜１００ｎｍである。

［ドナー層］
本発明の有機ＥＬ素子において、ドナー層とは、ドナー性金属、ドナー性金属化合物及びドナー性金属錯体から選ばれる群のうち少なくとも一種を、ドナーとして含有する層である。

ドナー性金属とは、仕事関数３．８ｅＶ以下の金属をいい、好ましくはアルカリ金属、アルカリ土類金属及び希土類金属であり、より好ましくはＣｓ，Ｌｉ，Ｎａ，Ｓｒ，Ｋ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｂａ，Ｙｂ，Ｅｕ及びＣｅである。

ドナー性金属化合物とは、上記のドナー性金属を含む化合物であり、好ましくはアルカリ金属、アルカリ土類金属又は希土類金属を含む化合物であり、より好ましくはこれらの金属のハロゲン化物、酸化物、炭酸塩、ホウ酸塩である。例えば、ＭＯ_ｘ（Ｍはドナー性金属、ｘは０．５〜１．５）、ＭＦ_ｘ（ｘは１〜３）、Ｍ（ＣＯ_３）_ｘ（ｘは０．５〜１．５）で表される化合物である。

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

（式中、Ｍはドナー性金属であり、Ｑは配位子であり、好ましくはカルボン酸誘導体、ジケトン誘導体、キノリン誘導体であり、ｎは１〜４の整数である。）
ドナー性金属錯体の具体例としては、特開２００５−７２０１２号公報に記載のタングステン水車等が挙げられる。さらに、特開平１１−３４５６８７号公報に記載された中心金属がアルカリ金属、アルカリ土類金属であるフタロシアニン化合物等もドナー性金属錯体として使用できる。

上記のドナーは一種単独で使用してもよいし、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
ドナー層に含まれるドナーの含有量は、好ましくは、層全体に対して１〜１００モル％であり、より好ましくは５０〜１００モル％である。
ドナー層は、上記のドナーの他に、光透過性のある物質であれば、単一又は複数種類の物質を含有できる。具体的には、アミン化合物、縮合環化合物、含窒素環化合物、金属錯体等の有機物や、金属酸化物、金属窒化物、金属フッ化物、炭酸塩等の無機物を用いることができるが、必ずしもこれに限定されるものではない。
ドナー層の膜厚は、好ましくは、１〜１００ｎｍである。

［電子輸送材料層］
電子輸送材料層には、非錯体の含窒素複素環構造を含む化合物を用いる。好ましくは含窒素５員複素環構造を含む化合物である。具体的には、下記式（１）で表される化合物が好ましい。

（式中、Ｒ^１〜Ｒ^８はそれぞれ、水素原子、置換もしくは無置換の核原子数５〜６０のアリール基、置換もしくは無置換の核原子数５〜６０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数３〜５０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の核原子数６〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシカルボニル基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリール基で置換されたアミノ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基又はカルボキシル基であり、
Ｒ^１〜Ｒ^８の隣り合う置換基の一組が互いに結合して芳香環又は複素環を形成していてもよい。）

また、下記式（２）で表される化合物を使用できる。

（Ｌは、置換もしくは無置換の炭素数６〜６０のアリーレン基、置換もしくは無置換の炭素数５〜６０のヘテロアリーレン基、又は置換もしくは無置換のフルオレニレン基であり、
Ａｒ^１は、置換もしくは無置換の炭素数６〜６０のアリーレン基、置換もしくは無置換のピリジニレン基又は置換もしくは無置換のキノリニレン基であり、
Ａｒ^２は、水素原子、置換もしくは無置換の核原子数５〜６０のアリール基、置換もしくは無置換のピリジル基、置換もしくは無置換のキノリル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数３〜５０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の核原子数６〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシカルボニル基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリール基で置換されたアミノ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基又はカルボキシル基である。））

上記式（２）で表される化合物の具体例を以下に例示する。

（式中において、Ｒ^１ａ〜Ｒ^５ｃ、Ｌ_ａ〜Ｌ_ｃ、Ａｒ^１ａ〜Ａｒ^２ｃは、上記式（２）におけるＲ^９〜Ｒ^２０、Ｌ、Ａｒ^１、Ａｒ^２とそれぞれ同じである。）

Ｌ_ａ〜Ｌ_ｃ及びＡｒ^１ａ〜Ａｒ^１ｃは、好ましくは置換もしくは無置換のフェニレン基、置換もしくは無置換のビフェニレン基、置換もしくは無置換のナフチレン基又は置換もしくは無置換のアントラセニレン基、置換もしくは無置換のピリジレン基である。より好ましくはフェニレン基、メチル基で置換されたフェニレン基、ビフェニレン基、ナフチレン基又はアントラセニレン基である。
Ａｒ^２ａ〜Ａｒ^２ｃは、好ましくは置換もしくは無置換のフェニル基、置換もしくは無置換のビフェニル基、置換もしくは無置換のターフェニル基、置換もしくは無置換のナフチル基、置換もしくは無置換の炭素数６〜２０のアリール基である。より好ましくはフェニル基、メチル基で置換されたフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、ナフチル基で置換されたフェニル基である。
Ｒ^１ａ，Ｒ^１ｃは、好ましくは置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６〜２０のアリール基である。より好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、フェニル基、メチル基で置換されたフェニル基、ビフェニル基、ナフチル基である。
Ｒ^２ｂ，Ｒ^２ｃは、好ましくは水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６〜２０のアリール基である。より好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、フェニル基、メチル基で置換されたフェニル基、ビフェニル基、ナフチル基である。
Ｒ^３ａ〜Ｒ^６ａ，Ｒ^３ｂ〜Ｒ^６ｂ，Ｒ^３ｃ〜Ｒ^６ｃは、好ましくは水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６〜２０のアリール基、シアノ基である。より好ましくは水素原子、メチル基、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、シアノ基、トリフルオロメチル基である。

電子輸送材料層の膜厚は、好ましくは０．１〜１００ｎｍである。

［その他］
尚、上述したように、本発明の中間接続層は少なくとも１つはアクセプター層／ドナー層／電子輸送材料層の積層体であるが、他の中間接続層は公知の中間接続層であってもよい。そのような中間接続層を構成する材料の例としては、Ｉｎ，Ｓｎ，Ｚｎ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｍｏ，Ｃｕ，Ｇａ，Ｓｒ，Ｌａ，Ｒｕ等の金属の酸化物、窒化物、ヨウ化物、ホウ化物等を挙げることができる。また、これらの金属の複数種類からなる多元系金属化合物を挙げることができる。その具体例としては、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＳｎＯ_ｘ、ＺｎＯ_ｘ、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＴｉＯ_ｘ、ＶＯ_ｘ、ＭｏＯ_ｘ、ＣｕＩ、ＩｎＮ、ＧａＮ、ＣｕＡｌＯ_２、ＣｕＧａＯ_２、ＳｒＣｕ_２Ｏ_２、ＬａＢ_６、ＲｕＯ_ｘの透明導電材料を用いることができる。この中でも特に、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＳｎＯ_ｘ、ＺｎＯ_ｘ、ＴｉＯ_ｘ、ＶＯ_ｘ、ＭｏＯ_ｘ、ＲｕＯ_ｘ等の導電性金属酸化物が好適に用いられる。

発光素子の視野角特性の向上等のため、中間接続層として、低屈折率材料と前記透明導電材料とを含む膜を用いることができる。低屈折率材料としては、金属酸化物（ＳｉＯ_ｘ等）や金属フッ化物（ＮａＦ，ＬｉＦ，ＣａＦ_２，Ｎａ_３ＡｌＦ_６，ＡｌＦ_３，ＭｇＦ_２，ＴｈＦ_４，ＬａＦ_４，ＮｄＦ_３等）等の金属ハロゲン化物である無機化合物、含フッ素樹脂等の有機化合物を用いることができる。
［実施例］

以下、本発明の有機ＥＬ素子用材料及び有機ＥＬ素子について、実施例をもとに詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されない。

＜化合物＞
実施例及び比較例に使用した材料を以下に示す。

＜アクセプター含有層に用いる材料の還元電位＞
アクセプターＡｃ１、Ａｃ２についてサイクリックボルタンメトリ測定をした。その結果、飽和カロメル（ＳＣＥ）電極を参照電極とした還元電位は−０．０７Ｖ、０．７１Ｖであった。

＜評価方法＞
（１）駆動電圧
電流密度が１０ｍＡ／ｃｍ^２となるようにＩＴＯとＡｌ間に通電したときの電圧（単位：Ｖ）を計測した。
（２）発光効率
電流密度１０ｍＡ／ｃｍ^２印加時のＥＬスペクトルを分光放射輝度計ＣＳ１０００Ａ（コニカミノルタ社製）で計測し、発光効率（単位：ｃｄ／Ａ）を算出した。

実施例１
陽極／第１有機発光層／中間接続層／第２有機発光層／陰極の構成として、次の素子構成からなる有機ＥＬ素子を作製した。
ＩＴＯ（１３０）／Ａｃ１（４０）／ＨＴ１（４０）／ＢＨ：ＢＤ１（４０；４０：２）／ＥＴ１（２０）／ＬｉＦ（１．０）／Ａｃ１（４０）／ＨＴ１（４０）／ＢＨ：ＢＤ１（４０；４０：２）／ＥＴ１（２０）／ＬｉＦ（１．０）／Ａｌ（１５０）

厚み０．７ｍｍのガラス基板上に、ＩＴＯをスパッタリングにより１３０ｎｍの厚みになるように成膜した。この基板をイソプロピルアルコール中で超音波洗浄を５分間行ったのち、ＵＶオゾン洗浄を３０分行い、その後このＩＴＯ電極付き基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着した。
尚、予め、それぞれのモリブデン製の加熱ボートに、第１有機発光層の正孔注入層の材料及び中間接続層のアクセプター層の材料としてＡｃ１を、第１、第２有機発光層の正孔輸送層の材料としてＨＴ１を、第１及び第２有機発光層の有機発光媒体層のホスト材料としてＢＨを、青色発光材料としてＢＤ１を、中間接続層の電子輸送材料層及び第２有機発光層の電子輸送層としてＥＴ１を、中間接続層のドナー層及び第２有機発光層の電子注入層としてＬｉＦを、陰極材料としてＡｌを、それぞれ装着した。

まず、第１有機発光層の正孔注入層として機能するＡｃ１膜を膜厚４０ｎｍで成膜し、次いで正孔輸送層として機能するＨＴ１膜を膜厚４０ｎｍで成膜し、次いで第１有機発光層の有機発光媒体層として、化合物ＢＨと化合物ＢＤ１を４０：２の比となるように膜厚４０ｎｍで共蒸着した。この膜上に中間接続層の電子輸送材料層としてＥＴ１膜を膜厚２０ｎｍで成膜し、その後ドナー層としてＬｉＦ膜を膜厚１ｎｍで蒸着し、次にアクセプター層としてＡｃ１膜を膜厚４０ｎｍで成膜した。次に、この膜上に、第２有機発光層の正孔輸送層として機能するＨＴ１膜を膜厚４０ｎｍで成膜し、第２有機発光層の有機発光媒体層として、化合物ＢＨと化合物ＢＤ１を４０：２の比となるように膜厚４０ｎｍで共蒸着した。さらに、この膜上に、第２有機発光層の電子輸送層として機能するＥＴ１膜を膜厚２０ｎｍで成膜し、電子注入層としてＬｉＦ膜を膜厚１ｎｍで成膜し、最後に、この膜上に陰極として機能するＡｌ膜を膜厚１５０ｎｍで成膜し、有機ＥＬ素子を得た。
得られた有機発光素子について評価を行った。結果を表２に示す。

実施例２
実施例１において、中間接続層の電子輸送材料層、及び第２有機発光層の電子輸送層としてＥＴ１の代わりにＥＴ２を用いたこと以外は、実施例１と同様な方法で有機ＥＬ素子を作製した。

実施例３
実施例１において、中間接続層の電子輸送材料層、及び第２有機発光層の電子輸送層としてＥＴ１の代わりにＥＴ３を用いたこと以外は、実施例１と同様な方法で有機ＥＬ素子を作製した。

実施例４
実施例１において、中間接続層の電子輸送材料層、及び第２有機発光層の電子輸送層としてＥＴ１の代わりにＥＴ４を用いたこと以外は、実施例１と同様な方法で有機ＥＬ素子を作製した。

比較例１
実施例１において、中間接続層の電子輸送材料層、及び第２有機発光層の電子輸送層としてＥＴ１の代わりにＡｌｑを用いたこと以外は、実施例１と同様な方法で有機ＥＬ素子を作製した。

実施例５
陽極／第１有機発光層／中間接続層／第２有機発光層／陰極の構成として、次の素子構成からなる有機ＥＬ素子を作製した。
ＩＴＯ（１３０）／Ａｃ２（１０）／ＨＴ２（５０）／ＨＴ１（２０）／ＢＨ：ＢＤ２（４０；４０：２）／ＥＴ１（２０）／ＬｉＦ（１．０）／Ａｃ２（１０）／ＨＴ２（５０）／ＨＴ１（２０）／ＢＨ：ＢＤ２（４０；４０：２）／ＥＴ１（２０）／ＬｉＦ（１．０）／Ａｌ（１５０）

厚み０．７ｍｍのガラス基板上に、ＩＴＯをスパッタリングにより１３０ｎｍの厚みになるように成膜した。この基板をイソプロピルアルコール中で超音波洗浄を５分間行ったのち、ＵＶオゾン洗浄を３０分行い、その後このＩＴＯ電極付き基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着した。
尚、予め、それぞれのモリブデン製の加熱ボートに、第１有機発光層の正孔注入層の材料及び中間接続層のアクセプター層の材料としてＡｃ２を、第１、第２有機発光層の正孔輸送層の材料としてＨＴ１及びＨＴ２を、第１及び第２有機発光層の有機発光媒体層のホスト材料としてＢＨを、青色発光材料としてＢＤ２を、中間接続層の電子輸送材料層及び第２有機発光層の電子輸送層としてＥＴ１を、中間接続層のドナー層及び第２有機発光層の電子注入層としてＬｉＦを、陰極材料としてＡｌを、それぞれ装着した。

まず、第１有機発光層の正孔注入層として機能するＡｃ２膜を膜厚１０ｎｍで成膜し、次いで正孔輸送層として機能するＨＴ２／ＨＴ１積層膜を膜厚５０ｎｍ／２０ｎｍで成膜し、次いで第１有機発光層の有機発光媒体層として、化合物ＢＨと化合物ＢＤ２を４０：２の比となるように膜厚４０ｎｍで共蒸着した。この膜上に中間接続層の電子輸送材料層としてＥＴ１膜を膜厚２０ｎｍで成膜し、その後ドナー層としてＬｉＦ膜を膜厚１ｎｍで蒸着し、次にアクセプター層としてＡｃ２膜を膜厚１０ｎｍで成膜した。次に、この膜上に、第２有機発光層の正孔輸送層として機能するＨＴ２／ＨＴ１積層膜を膜厚５０ｎｍ／２０ｎｍで成膜し、第２有機発光層の有機発光媒体層として、化合物ＢＨと化合物ＢＤ２を４０：２の比となるように膜厚４０ｎｍで共蒸着した。さらに、この膜上に、第２有機発光層の電子輸送層として機能するＥＴ１膜を膜厚２０ｎｍで成膜し、電子注入層としてＬｉＦ膜を膜厚１ｎｍで成膜し、最後に、この膜上に陰極として機能するＡｌ膜を膜厚１５０ｎｍで成膜し、有機ＥＬ素子を得た。

比較例２
実施例５において、中間接続層の電子輸送材料層、及び第２有機発光層の電子輸送層としてＥＴ１の代わりにＡｌｑを用いたこと以外は、実施例１と同様な方法で有機ＥＬ素子を作製した。

評価結果を表１に示す。

このように、従来電子輸送材料として知られるＡｌｑを用いた場合に比べ、非錯体の含窒素複素環構造を含む化合物を用いることにより、同じような色度領域において、Ｌ／Ｊ効率が相対的に７〜２０％向上し、電圧も１〜４Ｖ以上低減できることを確認した。

本発明の有機ＥＬ素子は、青色を始めとした各色有機ＥＬ用材料として使用可能であり、各種表示素子、ディスプレイ、バックライト、照明光源、標識、看板、インテリア等の分野に適用でき、特にカラーディスプレイの表示素子として適している。

Claims

陽極と陰極の間に少なくとも２つの有機発光層が介在しており、
前記有機発光層間に、少なくとも１つの中間接続層を備え、
前記中間接続層が、陰極側から、アクセプターとしてキノイド誘導体からなるアクセプター層、ドナー層及び下記式（１）で表わされる非錯体の含窒素複素環構造を含む化合物を含む電子輸送材料層をこの順に積層してなる有機エレクトロルミネッセンス素子。

（式中、Ｒ^１〜Ｒ^４はそれぞれ、水素原子、置換もしくは無置換の核原子数５〜６０のアリール基、置換もしくは無置換の核原子数５〜６０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数３〜５０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の核原子数６〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシカルボニル基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリール基で置換されたアミノ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基又はカルボキシル基であり、Ｒ^１〜Ｒ^４の隣り合う置換基の一組が互いに結合して芳香環又は複素環を形成していてもよい。）
前記電子輸送性材料層の非錯体の含窒素複素環構造を含む化合物が、下記式（２）で表される化合物である請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。

（式中、Ｒ^９〜Ｒ^１４はそれぞれ、水素原子、置換もしくは無置換の核原子数５〜６０のアリール基、置換もしくは無置換の核原子数５〜６０のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数３〜５０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の核原子数６〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシカルボニル基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリール基で置換されたアミノ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基又はカルボキシル基であり、Ｒ^９〜Ｒ^１４の隣り合う基が互いに結合して芳香環を形成していてもよく、Ｒ^９〜Ｒ^１４の少なくとも１つは下記式で示される置換基である。

（Ｌは、置換もしくは無置換の炭素数６〜６０のアリーレン基、置換もしくは無置換の炭素数５〜６０のヘテロアリーレン基、又は置換もしくは無置換のフルオレニレン基であり、
Ａｒ^１は、置換もしくは無置換の炭素数６〜６０のアリーレン基、置換もしくは無置換のピリジニレン基又は置換もしくは無置換のキノリニレン基であり、
Ａｒ^２は、水素原子、置換もしくは無置換の核原子数５〜６０のアリール基、置換もしくは無置換のピリジル基、置換もしくは無置換のキノリル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数３〜５０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の核原子数６〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシカルボニル基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリール基で置換されたアミノ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基又はカルボキシル基である。））
前記電子輸送性材料層の非錯体の含窒素複素環構造を含む化合物が、下記式で表される化合物である請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。

（式中、Ｒ^１ａ〜Ｒ^６ｃ、Ｌ_ａ〜Ｌ_ｃ、Ａｒ^１ａ〜Ａｒ^２ｃは、上記式（２）におけるＲ^９〜Ｒ^１４、Ｌ、Ａｒ^１、Ａｒ^２とそれぞれ同じである。）
前記ドナー層のドナーが、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物、希土類金属の酸化物、希土類金属のハロゲン化物、アルカリ金属の有機錯体、アルカリ土類金属の有機錯体及び希土類金属の有機錯体である請求項１〜３のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
前記ドナー層のドナーが、下記式（Ｉ）で表わされる有機金属錯体である請求項１〜４のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。

（式中、Ｍはドナー性金属であり、Ｑは配位子であり、ｎは１〜４の整数である。）
前記アクセプター層のアクセプターが、下記式（１ａ）〜（１ｉ）で表わされる化合物のいずれかであるキノイド誘導体である請求項１〜５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。

（式中、Ｒ^１〜Ｒ^４８は、それぞれ水素、ハロゲン、フルオロアルキル基、シアノ基、アルコキシ基、アルキル基又はアリール基である。ただし、Ｒ^１〜Ｒ^４８が同一分子中で全て、水素又はフッ素であるものは除く。
Ｘは、電子吸引基であり、下記式（ｊ）〜（ｐ）の構造のいずれかである。

（式中、Ｒ^４９〜Ｒ^５２は、それぞれ水素、フルオロアルキル基、アルキル基、アリール基又は複素環基であり、Ｒ^５０とＲ^５１が環を形成してもよい。）
Ｙは、−Ｎ＝又は−ＣＨ＝である。）