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WO2018008721A1 - 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置、照明装置 - Google Patents

有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置、照明装置 Download PDF

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WO2018008721A1
WO2018008721A1 PCT/JP2017/024813 JP2017024813W WO2018008721A1 WO 2018008721 A1 WO2018008721 A1 WO 2018008721A1 JP 2017024813 W JP2017024813 W JP 2017024813W WO 2018008721 A1 WO2018008721 A1 WO 2018008721A1
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WO
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group
organic
organic compound
formula
layer
Prior art date
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PCT/JP2017/024813
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English (en)
French (fr)
Inventor
隆太郎 菅原
鈴木　隆嗣
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Publication date
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Priority to US16/315,073 priority patent/US20190214578A1/en
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Definitions

  • the present invention relates to an organic electroluminescence element, a display device, and an illumination device, and particularly relates to an organic electroluminescence element excellent in luminous efficiency and stability over time, and a display device and an illumination device provided with the organic electroluminescence element.
  • An organic electroluminescence element (hereinafter also referred to as an organic EL element) has a configuration in which an organic functional layer containing a light emitting material is sandwiched between a cathode and an anode, and a positive electrode injected from the anode by applying an electric field.
  • This is a light emitting device utilizing excitons generated by recombining electrons injected from a hole and a cathode in a light emitting layer, and light emission when the excitons are deactivated. Since the organic EL element can emit light on a flat surface, it has recently been applied to lighting equipment as well as an electronic display, and its development is expected.
  • organic EL elements As development toward practical application of organic EL elements, development of technology that efficiently emits light with high power consumption with low power consumption is desired, and a report on organic EL elements using phosphorescence emission from excited triplets (M. Since A. Baldo et al., Nature, 395, 15119154 (1998)), research on materials that exhibit phosphorescence at room temperature has been active. For example, A.I. Tsuboyama, et al. , J .; Am. Chem. Soc. , Vol. 125, 42 12971 (2003)), an organic EL device using phosphorescence emission from an iridium complex is reported. The organic EL element can emit light in the visible light region such as blue, green, and red depending on the ligand structure of the iridium complex.
  • Infrared light emitting elements have already been put to practical use in inorganic LEDs, and are used, for example, as a light source of an infrared camera and incorporated in a foreign matter inspection system or the like.
  • organic EL elements that emit infrared light have low luminous efficiency and remain in the development stage.
  • Patent Document 1 describes that an organic EL element using a cyanine dye represented by the following structure has a maximum emission wavelength at 800 nm. ing.
  • Non-Patent Document 1 discloses an organic EL element using a host compound, a light emitting compound, and an assist dopant (delayed phosphor) as a material for the light emitting layer.
  • the assist dopant complements the excitation energy transfer in the light emitting layer, the energy transfer from the assist dopant to the light emitting dopant increases the light emission efficiency of the organic EL device, and further reduces the luminance half time. It is described that becomes longer.
  • the delayed phosphor causes a reverse intersystem crossing from a triplet excited state having a low energy level to a singlet excited state depending on the Joule heat during light emission and the environmental temperature in which the light emitting element is placed, and is almost 100%.
  • Thermally excited delayed fluorescence (TADF) substances that enable near fluorescence emission are also known (see, for example, Patent Document 3 and Non-Patent Document 2).
  • Patent Document 2 discloses an organic EL element including a first organic compound (host compound), a second organic compound (assist dopant), and a third organic compound (luminescent compound). And the compound which light-emits green, red, blue, or yellow is shown as a 3rd organic compound (luminescent compound). For example, a squarylium derivative having the following structure is described as a red light-emitting compound.
  • JP 2002-80841 A Japanese Patent No. 5669163 JP 2013-116975 A
  • Patent Document 1 describes that an organic EL element using a cyanine dye has light emission in the infrared region.
  • the present inventors evaluated an organic EL using the cyanine dye described in Patent Document 1 in a light emitting layer the light emission efficiency was not sufficiently satisfactory.
  • Patent Document 2 the aforementioned squarylium derivative is described as a red light emitting compound, and its maximum light emission wavelength is 670 nm, which is in the visible light region. For this reason, the usefulness to the compound which has light emission in a near infrared region is unpredictable.
  • the stability of the light emitting element becomes a problem.
  • the foreign substance inspection system analyzes the data sent from the infrared camera and detects the foreign substance, and therefore, if the light emitting element of the light source is not stable, the data analysis becomes complicated and causes a malfunction.
  • the organic EL element that emits infrared light no means for improving the driving stability, that is, no means for reducing the change in the resistance value with the passage of current has been reported.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems and circumstances, and the solution is to have a maximum emission wavelength in the near-infrared region, high luminous efficiency, and little resistance value change over time.
  • An organic EL element, a display device, and a lighting device are provided.
  • the present inventors use a plurality of organic compounds that satisfy specific conditions, thereby having a maximum emission wavelength in the near-infrared region, high luminous efficiency, and resistance value over time.
  • the present inventors have found that an organic EL element with little change can be provided, and have reached the present invention. That is, the said subject concerning this invention is solved by the following means.
  • An organic electroluminescence device having an anode, a cathode, and an organic layer sandwiched between the anode and the cathode and including at least a light emitting layer,
  • the EML delay phosphor difference Delta] E ST of energy is less than 0.3eV in the lowest excited triplet state of lowest excited singlet state and 77K, or the first organic compound composed of phosphorescent compound Including
  • the anode, the cathode or the organic layer contains a second organic compound comprising a fluorescent dye represented by the general formula (1) or (2) having a maximum emission wavelength in the range of 700 nm to 1000 nm in the fluorescence spectrum, [In the general formulas (1) and (2), A 1 to A 4 each independently represents a group whose binding site is sp2 carbon]
  • the first organic compound and the second organic compound satisfy the following formula (a): Formula (a): ES1 (A)> ES1 (B) (In Formula (a), ES1 (A)
  • the light emitting layer further includes a third organic compound, and when the first organic compound is the delayed phosphor, the first organic compound and the third organic compound are represented by the following formula ( a) satisfy 'and (c)', Formula (a) ′: ES1 (C)> ES1 (A) Formula (c) ′: ET1 (C)> ET1 (A) (In the formula (a) ′, ES1 (C) represents the lowest excited singlet energy level of the third organic compound; ES1 (A) represents the lowest excited singlet energy level of the first organic compound; In formula (c) ′, ET1 (C) represents the lowest excited triplet energy level at 77K of the third organic compound, ET1 (A) represents the lowest excited triplet energy
  • a 1 to A 4 are each independently a group selected from the group consisting of the following (a) to (l): [1] to [5 ] The organic electroluminescent element in any one of.
  • R 1 to R 65 each independently represents a hydrogen atom or a substituent, The adjacent substituents may be bonded to each other to form a cyclic structure, # Represents a bond to the general formulas (1) and (2).
  • At least one of R 15 to R 18 in formula (d), at least one of R 22 to R 27 in formula (e), at least one of R 30 to R 35 in formula (f), At least one of R 36 to R 41 of formula (g), at least one of R 43 to R 44 of formula (h), at least one of R 45 to R 46 of formula (i), and the formula At least one of R 47 to R 48 in (j) is an aryl group substituted with an electron donating group, an optionally substituted electron donating heterocyclic group, an optionally substituted amino group, It represents an electron donating group D selected from the group consisting of an optionally substituted alkoxy group and an alkyl group.
  • ⁇ is used to mean that the numerical values described before and after it are included as a lower limit value and an upper limit value.
  • the present inventors have found that by using a plurality of organic compounds satisfying a specific condition, an organic EL element having high luminous efficiency and little change in resistance value over time of energization can be provided.
  • the expression mechanism or action mechanism of the effect of the present invention is not clear, but is presumed as follows.
  • the organic EL device of the present invention includes a first organic compound and a second organic compound that satisfy the above formula (a) or formula (b). Since the first organic compound is a delayed phosphor or a phosphorescent compound, excitation energy generated by recombination can be transferred to the second organic compound with little loss. Since the second organic compound has a specific structure represented by the general formula (1) or (2) as described later, it exhibits a high extinction coefficient. Thereby, the excitation energy generated from the first organic compound can be received efficiently. Then, fluorescence is emitted when the excited singlet state returns to the ground state. Thus, the organic EL device of the present invention can efficiently transfer the excitation energy generated by the first organic compound in the light emitting layer to the second organic compound. Accordingly, it is presumed that an organic EL element having high luminous efficiency and little resistance value change with energization can be realized.
  • Organic EL emission methods There are two types of organic EL emission methods: “phosphorescence emission” that emits light when returning from the triplet excited state to the ground state, and “fluorescence emission” that emits light when returning from the singlet excited state to the ground state. is there.
  • phosphorescence emission that emits light when returning from the triplet excited state to the ground state
  • fluorescence emission that emits light when returning from the singlet excited state to the ground state.
  • TTA triplet-triplet annealing
  • the rate constant is usually small. That is, since the transition is difficult to occur, the exciton lifetime is increased from millisecond to second order, and it is difficult to obtain desired light emission.
  • the rate constant of the forbidden transition increases by 3 digits or more due to the heavy atom effect of the central metal. % Phosphorescence quantum yield can be obtained.
  • a general fluorescent compound is not particularly required to be a heavy metal complex like a phosphorescent compound, and is a so-called organic compound composed of a combination of general elements such as carbon, oxygen, nitrogen and hydrogen.
  • other non-metallic elements such as phosphorus, sulfur and silicon can be used, and complexes of typical metals such as aluminum and zinc can also be used.
  • high efficiency light emission such as phosphorescence emission cannot be expected.
  • TTA triplet-triplet annihilation
  • Thermal activated delayed fluorescence (TADF) compound which is another highly efficient fluorescent emission, is a method that can solve the problems of TTA.
  • the fluorescent compound has the advantage that the molecule can be designed infinitely. That is, among the molecularly designed compounds, there are compounds in which the energy level difference between the triplet excited state and the singlet excited state is extremely close. Such compounds, even though in the molecule does not have a heavy atom, reverse intersystem crossing from a triplet excited state is usually not occur because Delta] E ST is smaller to the singlet excited state occurs.
  • the organic EL device of the present invention has an anode, a cathode, and an organic layer sandwiched between the anode and the cathode and including at least a light emitting layer.
  • the organic layer may be composed of only the light emitting layer, or may further include one or more other layers in addition to the light emitting layer.
  • examples of other layers include a hole transport layer, a hole injection layer, an electron blocking layer, a hole blocking layer, an electron injection layer, an electron transport layer, and an exciton blocking layer.
  • the hole transport layer may be a hole injection transport layer having a hole injection function
  • the electron transport layer may be an electron injection transport layer having an electron injection function.
  • the light emitting layer contains a first organic compound
  • the light emitting layer or any other layer contains a second organic compound.
  • the first organic compound is a delayed phosphor
  • the first organic compound and the second organic compound satisfy the following formula (a); and when the first organic compound is a phosphorescent compound
  • the first organic compound and the second organic compound satisfy the following formula (b).
  • the first organic compound is a delayed phosphor that satisfies the above formula (a) or a phosphorescent compound that satisfies the above formula (b), and is formed by recombination of holes and electrons injected into the light emitting layer.
  • the excitation energy of one organic compound can be transferred to the second organic compound with little loss.
  • the second organic compound is a light emitter, and emits fluorescence by energy received from the first organic compound.
  • the light emitting layer preferably further contains a third organic compound from the viewpoint of easily converting energy transfer to light emission efficiently and improving the light emission efficiency.
  • the first organic compound is a delayed phosphor
  • the first organic compound and the third organic compound satisfy the following formulas (a) ′ and (c) ′
  • the first organic compound is phosphorus
  • the first organic compound and the third organic compound satisfy the following formula (c) ′.
  • Formula (c) ′: ET1 (C)> ET1 (A) (In the formula (a) ′, ES1 (C) represents the lowest excited singlet energy level of the third organic compound; ES1 (A) represents the lowest excited singlet energy level of the first organic compound; In formula (c) ′, ET1 (C) represents the lowest excited triplet energy level of the third organic compound at 77K, ET1 (A) represents the lowest excited triplet energy level at 77K of the first organic compound)
  • the third organic compound satisfies the above formulas (a ′) and (c) ′ when the first organic compound is a delayed phosphor; and when the first organic compound is a phosphorescent compound, Since the formula (c) ′ is satisfied, it has a function as a transport material for transporting carriers, a function as a host compound, and a function of confining the energy of the first organic compound in the compound.
  • the second organic compound efficiently converts the energy generated by the recombination of holes and electrons in the molecule and the energy received from the first organic compound and the third organic compound into light emission. can do.
  • the lowest excited singlet energy level ES1 and the lowest excited triplet energy level ET1 can be measured by the following methods, respectively.
  • ES1 Minimum excitation singlet energy level 1
  • a sample to be measured is deposited on a Si substrate to prepare a sample, and the fluorescence spectrum of this sample is measured at room temperature (300 K).
  • the fluorescence spectrum has light emission on the vertical axis and wavelength on the horizontal axis.
  • a tangent line is drawn with respect to the falling edge of the emission spectrum on the short wave side, and the wavelength value ⁇ edge [nm] at the intersection of the tangent line and the horizontal axis is obtained.
  • a value obtained by converting this wavelength value into an energy value by the following conversion formula is defined as ES1.
  • the first organic compound is a delayed phosphor or a phosphorescent compound having a minimum excited singlet energy and a minimum excited triplet state energy larger than those of the second organic compound. It is preferable that the emission spectrum of the first organic compound and the absorption spectrum of the second organic compound overlap each other in terms of increasing the light emission efficiency of the organic EL element and reducing the change in resistance value with the passage of time.
  • the delayed phosphor used as the first organic compound is not particularly limited, and is a thermally activated delayed phosphor that crosses back from the excited triplet state to the excited singlet state by absorption of thermal energy. Is preferred. Thermally activated delayed phosphor absorbs the heat generated by the device and crosses the reverse triplet from the excited triplet state to the excited singlet relatively easily and efficiently contributes to the emission of the excited triplet energy. Can do.
  • Delayed phosphor is a compound that exhibits delayed fluorescence; exhibiting delayed fluorescence means that there are two or more components having different decay rates of emitted fluorescence when fluorescence decay measurement is performed.
  • the slow decay component generally has a sub-microsecond or more decay time.
  • the decay time is not limited because the decay time differs depending on the material.
  • Fluorescence decay measurement can generally be performed as follows. That is, the solution or thin film of the compound to be measured, or the co-deposited film of the compound to be measured and the second component is irradiated with excitation light in a nitrogen atmosphere, and the number of photons at a certain emission wavelength is measured. At this time, when there are two or more types of components having different decay rates of emitted fluorescence, the compound to be measured shall exhibit delayed fluorescence.
  • the delay phosphor, it minimum difference Delta] E ST excitation energy level in the singlet state ES1 (A) and the energy level of the lowest excited triplet state of the 77K ET1 (A) is less than 0.3eV Is preferably 0.2 eV or less, more preferably 0.1 eV or less, and even more preferably 0.08 eV or less. Delayed fluorescent substance of the energy difference Delta] E ST said range, occur relatively easily reverse intersystem crossing from the excited triplet state to the excited singlet state, can contribute their triplet energy to emit light efficiently .
  • the delayed phosphor used as the first organic compound is not particularly limited as long as it can emit delayed fluorescence, but is preferably a compound having a donor site and an acceptor site.
  • the skeleton as an acceptor site include a benzene skeleton substituted with one or more cyano groups, anthracene-9, 10-dione skeleton, dibenzo [a, j] phenazine skeleton, 2,3-dicyanopyrazinofe Examples include a nanthrene skeleton and a triazine skeleton.
  • Examples of the skeleton serving as the donor site include an optionally substituted carbazolyl group, an optionally substituted diarylamino group, an aryl group substituted with a diarylamino group, and an optionally substituted phenoxazinyl group. included.
  • the delayed phosphor include, for example, Japanese Patent No. 5669163, J. Org. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 18070-18081. Adv. Mater. 2013, 25, 3319-3323. Angew. Chem. lnt. Ed. 2016, 55, 5739-5744. Angew. Chem. lnt. Ed. 2015, 54, 13068-13072.
  • the delayed phosphors described in 1 and 2 can be preferably used. Among them, general formula (212) (paragraph 0135), general formula (131) (paragraph 0064) of Japanese Patent No. 5669163, Angew. Chem. lnt. Ed. 2016, 55, 5739-5744.
  • preferable delayed phosphors include the following compounds.
  • the phosphorescent compound used as the first organic compound is not particularly limited, but a complex using a heavy metal such as iridium or platinum is preferable.
  • the phosphorescent compound used in the present invention is a compound in which light emission from an excited triplet is observed, specifically, a compound that emits phosphorescence at room temperature (25 ° C.), and a phosphorescence quantum yield. Is defined as a compound of 0.01 or more at 25 ° C.
  • the phosphorescent quantum yield of the phosphorescent compound is preferably 0.1 or more.
  • the phosphorescent quantum yield can be measured by the method described in Spectroscopic II, page 398 (1992 edition, Maruzen) of Experimental Chemistry Course 4 of the 4th edition. Although the phosphorescence quantum yield in a solution can be measured using various solvents, the phosphorescence emitting compound used in the present invention is the phosphorescence quantum yield (0.01 or more) in any solvent. Should be achieved.
  • the phosphorescent compound can be appropriately selected from known compounds used for the light emitting layer of the organic EL device.
  • Specific examples of known phosphorescent compounds that can be used in the present invention include compounds described in the following documents. Nature 395, 151 (1998), Appl. Phys. Lett. 78, 1622 (2001), Adv. Mater. 19, 739 (2007), Chem. Mater. 17, 3532 (2005), Adv. Mater. 17, 1059 (2005), International Publication No. 2009/100991, International Publication No. 2008/101842, International Publication No. 2003/040257, US Patent Application Publication No. 2006/835469, US Patent Application Publication No. 2006 /. No. 0202194, U.S. Patent Application Publication No.
  • a complex containing at least one coordination mode of metal-carbon bond, metal-nitrogen bond, metal-oxygen bond, and metal-sulfur bond is preferable.
  • Examples of such complexes include the following compounds T-6 and T-7.
  • the first organic compound is preferably a delayed phosphor from the viewpoint that the existence time in the lowest excited triplet state energy state is short and the lifetime of the device is easily extended.
  • the second organic compound receives excitation energy from the first organic compound or the third organic compound, transitions to a singlet excited state, and then emits fluorescence when returning to the ground state.
  • Two or more kinds of second organic compounds may be used.
  • a desired color can be emitted by using two or more kinds of second organic compounds having different emission colors.
  • the emission color of the second organic compound is a near infrared color.
  • the maximum emission wavelength in the fluorescence spectrum of the second organic compound is in the range of 700 nm to 1000 nm. However, when two or more kinds of the second organic compound are included, the maximum emission wavelength of the fluorescence spectrum of each compound is within the above range.
  • the emission color of the second organic compound can be confirmed by the following method.
  • Measurement of fluorescence spectrum A sample is prepared by vapor-depositing on the Si substrate with 1% by mass of the second organic compound and 99% by mass of CBP, and the fluorescence spectrum of this sample is measured at room temperature (300K).
  • a nitrogen laser Lasertechnik Berlin, MNL200
  • a spectral radiance meter CS-2000 Konica Minolta
  • the fluorescence spectrum confirmed by this measurement is an organic EL element (for example, the organic EL element produced in the Example mentioned later) containing the corresponding 2nd organic compound (however, only 1 type of 2nd organic compound). It has already been confirmed that it is almost the same as the emission spectrum confirmed in (1).
  • the second organic compound has a structure represented by any of the following general formulas (1) and (2).
  • the second organic compound represented by any one of the following general formulas (1) and (2) exhibits a high extinction coefficient, and therefore efficiently receives excitation energy from the first organic compound and the third organic compound. I can do it.
  • a 1 to A 4 each independently represents a substituent whose bonding position is the sp2 carbon.
  • a 1 and A 2 may be the same or different from each other; in the general formula (2), A 3 and A 4 may be the same or different from each other. Also good.
  • the substituent examples include an aryl group, a heterocyclic group (heterocyclic group), and a substituted or unsubstituted methine group.
  • the substituent is preferably a group containing an aryl group or a heterocyclic group; an aryl group, a heterocyclic group, an aryl group or a heterocyclic group; It is more preferably a substituted methine group.
  • the aryl group is preferably a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms, such as a phenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, a p-chlorophenyl group, a mesityl group, a tolyl group, a xylyl group, an azulenyl group, Examples include acenaphthenyl group, fluorenyl group, phenanthryl group, indenyl group, pyrenyl group, biphenylyl group and the like.
  • the heterocyclic group is preferably a monovalent group obtained by removing one hydrogen atom from a 5- or 6-membered, substituted or unsubstituted, aromatic or non-aromatic heterocyclic compound, and more preferably a carbon number. 3 to 30 5- or 6-membered aromatic heterocyclic group.
  • the heterocyclic group is, for example, a pyridyl group, pyrimidinyl group, furyl group, thienyl group, pyrrolyl group, imidazolyl group, benzoimidazolyl group, pyrazolyl group, benzopyrazolyl group, pyrazinyl group, triazolyl group (for example, 1,2,4-triazole -1-yl group, 1,2,3-triazol-1-yl group, etc.), oxazolyl group, benzoxazolyl group, thiazolyl group, isoxazolyl group, isothiazolyl group, furazanyl group, thienyl group, quinolyl group, benzofuryl group , Benzothienyl group, dibenzofuryl group, benzothienyl group, dibenzothienyl group, indolyl group, carbazolyl group, carbolinyl group, diazacarbazolyl group (one of
  • substituents that the aryl group and heterocyclic group have include alkyl groups (for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, dodecyl group, tridecyl group, Tetradecyl group, pentadecyl group, etc.), cycloalkyl group (eg, cyclopentyl group, cyclohexyl group, etc.), alkenyl group (eg, vinyl group, allyl group, etc.), alkynyl group (eg, ethynyl group, propargyl group, etc.), aromatic Hydrocarbon group (also called aromatic hydrocarbon ring group, aromatic carbocyclic group, aryl group, etc., for example, phenyl group, p-chlorophenyl group, mesityl group, tolyl group, xyl groups
  • an alkyl group, an aromatic hydrocarbon group, an aromatic heterocyclic group, an alkoxy group, an amino group, and a hydroxy group are exemplified.
  • these substituents may be further substituted with the above substituents.
  • the substituted or unsubstituted methine group is preferably a group represented by —CR 66 ⁇ R 67 .
  • R 66 is a hydrogen atom or an alkyl group.
  • the alkyl group is preferably a methyl group.
  • R 67 is a substituent.
  • the substituent is an alkyl group (preferably a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, such as methyl, ethyl, propyl, butyl, benzyl, phenethyl), an aryl group (preferably having 6 to 30 carbon atoms).
  • a substituted or unsubstituted aryl group such as phenyl, p-tolyl, naphthyl
  • a heterocyclic group preferably a 5- or 6-membered aromatic heterocyclic group having 3 to 30 carbon atoms.
  • a methine group to which a heterocyclic group is bonded when R 67 is a heterocyclic group
  • a 1 to A 4 are preferably groups independently selected from the group consisting of the following (a) to (l).
  • R 1 to R 65 each independently represents a hydrogen atom or a substituent.
  • # represents a bond to the general formulas (1) and (2).
  • the explanation and preferred ranges of the substituents represented by R 1 to R 65 are the same as the explanation and preferred ranges of the substituents of the aryl group and heterocyclic group.
  • an aryl group that may be substituted, a heterocyclic group that may be substituted, an alkoxy group that may be substituted, a hydroxy group, an amide group, and an amino group that may be substituted are preferable.
  • all the groups represented by the formulas (a) to (l) exhibit an appropriate donor property
  • the central part of the general formula (1) or (2) exhibits an acceptor property.
  • the compound represented by 1) or (2) can be easily emitted in the near infrared (the maximum emission wavelength can be easily set in the range of 700 nm to 1000 nm).
  • the electron donating group D includes “an aryl group substituted with an electron donating group”, “an optionally substituted electron donating heterocyclic group”, “an optionally substituted amino group”, “substituted It may be an “alkoxy group” or “alkyl group”.
  • the aryl group in the “aryl group substituted with an electron donating group” represented by D is preferably a group derived from an aromatic hydrocarbon ring having 6 to 24 carbon atoms.
  • aromatic hydrocarbon rings include benzene, indene, naphthalene, fluorene, phenanthrene, anthracene, acenaphthylene, biphenylene, naphthacene, triphenylene, as-indacene, chrysene , S-indacene ring, phenalene ring, fluoranthene ring, acephenanthrylene ring, biphenyl ring, terphenyl ring, tetraphenyl ring and the like.
  • a benzene ring, a naphthalene ring, a fluorene ring, a biphenyl ring, and a terphenyl ring are preferable.
  • Examples of the electron donating group possessed by the aryl group include an alkyl group, an alkoxy group, an optionally substituted amino group, and an optionally substituted electron donating heterocyclic group. Of these, an optionally substituted amino group and an optionally substituted electron donating heterocyclic group are preferred.
  • the alkyl group may be linear, branched or cyclic, and may be, for example, a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or a cyclic alkyl group having 5 to 20 carbon atoms.
  • alkyl groups include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, s-butyl, t-butyl, n-pentyl, neopentyl, n-hexyl, cyclohexyl Group, 2-ethylhexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, 2-hexyloctyl group, n-nonyl group, n-decyl group, n-undecyl group, n-dodecyl group, n-tridecyl group, n- Tetradecyl group, n-pentadecy
  • the alkoxy group may be linear, branched or cyclic, and may be, for example, a linear or branched alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, or a cyclic alkoxy group having 6 to 20 carbon atoms.
  • alkoxy groups include methoxy, ethoxy, n-propoxy, isopropoxy, n-butoxy, isobutoxy, t-butoxy, n-pentyloxy, neopentyloxy, n-hexyloxy Group, cyclohexyloxy group, n-heptyloxy group, n-octyloxy group, 2-ethylhexyloxy group, nonyloxy group, decyloxy group, 3,7-dimethyloctyloxy group, n-undecyloxy group, n-dodecyloxy group Group, n-tridecyloxy group, n-tetradecyloxy group, 2-n
  • Examples of the substituent in the amino group which may be substituted include an alkyl group and an aryl group which may be substituted with an alkyl group.
  • the alkyl group and the aryl group have the same meanings as the alkyl group and the aryl group (in the aryl group substituted with an electron donating group), respectively.
  • Examples of the electron-donating heterocyclic group which may be substituted include those similar to the electron-donating heterocyclic group described later.
  • the “electron-donating heterocyclic group” in the “optionally substituted electron-donating heterocyclic group” represented by D is a group derived from an electron-donating heterocyclic ring having 4 to 24 carbon atoms. It is preferable that Examples of such heterocycles include pyrrole, indole, carbazole, indoloindole, 9,10-dihydroacridine, phenoxazine, phenothiazine, dibenzothiophene, benzofurylindole, benzothieno.
  • Indole ring, indolocarbazole ring, benzofurylcarbazole ring, benzothienocarbazole ring, benzothienobenzothiophene ring, benzocarbazole ring, dibenzocarbazole ring, azacarbazole ring, diazacarbazole ring and the like are included.
  • carbazole ring, indoloindole ring, 9,10-dihydroacridine ring, phenoxazine ring, phenothiazine ring, dibenzothiophene ring, and benzofurylindole ring are preferable.
  • the electron-donating heterocyclic group may be a group in which two or more of the same or different heterocyclic rings are bonded via a single bond.
  • heterocyclic group may have examples of the substituent that the heterocyclic group may have include an alkyl group and an aryl group that may be substituted with an alkyl group.
  • An alkyl group and an aryl group are synonymous with the above-mentioned alkyl group and aryl group, respectively.
  • Examples of the substituent in the “optionally substituted amino group” and “optionally substituted alkoxy group” represented by D include an alkyl group and an aryl group optionally substituted with an alkyl group. It is.
  • the alkyl group and the aryl group may be the same as the aforementioned alkyl group and aryl group, respectively.
  • alkyl group represented by D has the same meaning as the aforementioned alkyl group.
  • the number of substituents in the general formulas (a) to (l) is not particularly limited. When there are two or more substituents, these substituents may be the same as or different from each other. Adjacent substituents may be bonded to each other to form a cyclic structure.
  • the cyclic structure formed by adjacent substituents may be an aromatic ring or an alicyclic ring, may contain a heteroatom, and the cyclic structure is a condensed ring of two or more rings. May be.
  • the hetero atom here is preferably selected from the group consisting of a nitrogen atom, an oxygen atom and a sulfur atom.
  • Examples of cyclic structures formed include benzene ring, naphthalene ring, pyridine ring, pyridazine ring, pyrimidine ring, pyrazine ring, pyrrole ring, imidazole ring, pyrazole ring, triazole ring, imidazoline ring, oxazole ring, isoxazole ring, thiazole Examples include a ring, an isothiazole ring, a cyclohexadiene ring, a cyclohexene ring, a cyclopentaene ring, a cycloheptatriene ring, a cycloheptadiene ring, a cycloheptaene ring, a carbazole ring, and a dibenzofuran ring.
  • the third organic compound is an organic compound having a minimum excited singlet energy and a minimum excited triplet energy larger than those of the first organic compound and the second organic compound, and functions as a transport material for transporting carriers, It has a function as a host compound, a function of confining the energy of the first organic compound in the compound, or a function of emitting delayed fluorescence.
  • the first organic compound efficiently converts the energy generated by the recombination of holes and electrons in the molecule and the energy received from the second organic compound and the third organic compound into light emission.
  • an organic EL element with high luminous efficiency can be realized.
  • the third organic compound may contain only one type or two or more types.
  • the third organic compound may contain only one type or two or more types.
  • one is a compound that exhibits delayed fluorescence; the other may be a compound that does not exhibit delayed fluorescence.
  • the specific structure of the third organic compound is not limited, but it is preferably an organic compound having a hole transporting ability and an electron transporting ability, preventing an increase in emission wavelength, and having a high glass transition temperature.
  • the glass transition temperature of the third organic compound is preferably a Tg of 90 ° C. or higher, more preferably 120 ° C. or higher.
  • the glass transition point (Tg) is a value determined by a method based on JIS K 7121-2012 using DSC (Differential Scanning Colorimetry).
  • the third organic compound is responsible for carrier transport and exciton generation in the light emitting layer. Therefore, it can exist stably in all active species states such as cation radical state, anion radical state, and excited state, and does not cause chemical changes such as decomposition and addition reaction. It is preferable not to move at the angstrom level.
  • the T1 energy level of the third organic compound itself is high.
  • the organic compound of 3 does not form a low T1 state in an associated state, the first organic compound and the third organic compound do not form an exciplex, the host compound does not form an electromer by an electric field, etc. Therefore, it is necessary to appropriately design the molecular structure so that the third organic compound does not have a low T1.
  • the third organic compound itself has a high electron hopping mobility, a high hole hopping movement, and a small structural change when it is in a triplet excited state. It is necessary.
  • Preferred examples of the third organic compound that satisfies such requirements include those having a high T1 energy level, such as a carbazole skeleton, an azacarbazole skeleton, a dibenzofuran skeleton, a dibenzothiophene skeleton, or an azadibenzofuran skeleton.
  • the third organic compound include compounds described in the following documents. JP-A-2001-257076, 2002-308855, 2001-313179, 2002-319491, 2001-357777, 2002-334786, 2002-8860, 2002-334787, 2002-15871, 2002-334788, 2002-43056, 2002-334789, 2002-75645, 2002-338579, 2002-105445 gazette, 2002-343568 gazette, 2002-141173 gazette, 2002-352957 gazette, 2002-203683 gazette, 2002-363227 gazette, 2002-231453 gazette, No. 003-3165, No. 2002-234888, No. 2003-27048, No. 2002-255934, No. 2002-260861, No.
  • each organic compound in the organic EL device of the present invention is not particularly limited, but preferably satisfies the following. That is, when the content of the first organic compound in the light emitting layer is W1, the content W1 of the first organic compound is 5.0 to 100% by mass with respect to 100% by mass of the total mass of the light emitting layer. Preferably there is. Further, when the content of the second organic compound contained in the light emitting layer or any other layer is W2, the content W2 of the second organic compound is such that W2 / W1 is 0.001 to 10. It is preferable to set as follows. Furthermore, when the content of the third organic compound is W3, the content W3 of the third organic compound is preferably set so that W3 / W1 is 0.001 to 10.
  • the organic layer may be composed of only the first organic compound and the second organic compound (preferably the first organic compound, the second organic compound, and the third organic compound), or the first organic compound An organic compound other than the compound, the second organic compound, and the third organic compound may further be included.
  • the organic compound other than the first organic compound, the second organic compound, and the third organic compound include an organic compound having a hole transporting ability and an organic compound having an electron transporting ability.
  • a hole transporting material and an electron transporting material described later can be referred to, respectively.
  • the first organic compound and the optional third organic compound are included in the light emitting layer.
  • the second organic compound may be included in the light emitting layer; it may be included in any other layer.
  • the second organic compound may be contained in the organic EL element, and may be a light emitting layer or any other layer; for example, an anode, a hole injection layer, a hole transport layer, an electron blocking layer, a light emitting layer, a positive layer It may be contained in any of the hole blocking layer, the electron transport layer, the electron injection layer, and the cathode; contained in the hole transport layer, the electron blocking layer, the light emitting layer, the hole blocking layer, or the electron transport layer. Is preferred.
  • the second organic compound is more preferably contained in the light emitting layer or a layer adjacent thereto; it is further preferred that the second organic compound is contained in the light emitting layer.
  • the second organic compound is not limited to the inside of the organic EL element, but may be contained outside the organic EL element; for example, a support substrate, a sealing member, a protective film, or a protective plate.
  • the light emitting layer preferably contains the first organic compound and the second organic compound; the first organic compound, the second organic compound, and the third organic compound. It is more preferable that all the organic compounds are included.
  • the light emitting layer is composed of a single layer or a plurality of layers, and when there are a plurality of light emitting layers, a non-light emitting intermediate layer may be provided between the light emitting layers.
  • a hole blocking layer also referred to as a hole blocking layer
  • an electron injection layer also referred to as a cathode buffer layer
  • An electron blocking layer also referred to as an electron barrier layer
  • a hole injection layer also referred to as an anode buffer layer
  • the electron transport layer is a layer having a function of transporting electrons, and in a broad sense, an electron injection layer and a hole blocking layer are also included in the electron transport layer. Moreover, you may be comprised by multiple layers.
  • the hole transport layer is a layer having a function of transporting holes, and in a broad sense, a hole injection layer and an electron blocking layer are also included in the hole transport layer. Moreover, you may be comprised by multiple layers. In the above-described typical element configuration, the layer excluding the anode and the cathode is also referred to as “organic layer”.
  • the organic EL element of the present invention may be a so-called tandem element in which a plurality of light emitting units including at least one light emitting layer are stacked.
  • a tandem element in which a plurality of light emitting units including at least one light emitting layer are stacked.
  • the first light emitting unit, the second light emitting unit and the third light emitting unit are all the same, May be different.
  • Two light emitting units may be the same, and the remaining one may be different.
  • a plurality of light emitting units may be laminated directly or via an intermediate layer, and the intermediate layer is generally an intermediate electrode, an intermediate conductive layer, a charge generation layer, an electron extraction layer, a connection layer, an intermediate layer.
  • a known material structure can be used as long as it is also called an insulating layer and has a function of supplying electrons to the anode-side adjacent layer and holes to the cathode-side adjacent layer.
  • Examples of materials used for the intermediate layer include ITO (indium tin oxide), IZO (indium zinc oxide), ZnO 2 , TiN, ZrN, HfN, TiOx, VOx, CuI, InN, GaN, CuAlO 2 , Conductive inorganic compound layers such as CuGaO 2 , SrCu 2 O 2 , LaB 6 , RuO 2 and Al, two-layer films such as Au / Bi 2 O 3 , SnO 2 / Ag / SnO 2 , ZnO / Ag / ZnO , Bi 2 O 3 / Au / Bi 2 O 3 , TiO 2 / TiN / TiO 2 , TiO 2 / ZrN / TiO 2 and other multilayer films, C 60 and other fullerenes, conductive organic layers such as oligothiophene, Examples include conductive organic compound layers such as metal phthalocyanines, metal-free phthalocyanines, metal porphyrins, metal-free
  • Preferred examples of the configuration within the light emitting unit include, for example, those obtained by removing the anode and the cathode from the configurations (1) to (7) mentioned in the above representative device configurations. It is not limited.
  • tandem organic EL element examples include, for example, US Pat. No. 6,337,492, US Pat. No. 7,420,203, US Pat. No. 7,473,923, US Pat. No. 6,872,472, US Pat. No. 6,107,734, US Pat. No. 6,337,492, International JP 2005/009087, JP 2006-228712, JP 2006-24791, JP 2006-49393, JP 2006-49394, JP 2006-49396, JP 2011. No. -96679, JP 2005-340187, JP 47114424, JP 34966681, JP 3884564, JP 4213169, JP 2010-192719, JP 2009-076929, JP Open 2008-078 No. 14, JP 2007-059848 A, JP 2003-272860 A, JP 2003-045676 A, International Publication No. 2005/094130, and the like.
  • the present invention is not limited to these.
  • the light-emitting layer is a layer that provides a field where electrons and holes injected from the electrode or adjacent layer recombine and transfer energy to the light-emitting or light-emitting compound via excitons. It may be within the layer or the interface between the light emitting layer and the adjacent layer.
  • the configuration of the light emitting layer is not particularly limited as long as it satisfies the requirements defined in the present invention.
  • the light emitting layer may contain the first organic compound alone; the group consisting of the first organic compound, the second organic compound, the third organic compound, and a host compound other than the third organic compound One or more selected from the above.
  • the light emitting layer may be a single layer or a plurality of layers. It is preferable that at least one layer of the light-emitting layer contains the first organic compound, the second organic compound, and the third organic compound, because the light emission efficiency is improved and the resistance value change during energization is reduced.
  • the content of the first organic compound and the second organic compound is the content of the third organic compound. Is preferably smaller. Thereby, higher luminous efficiency can be obtained.
  • the first organic compound The content W1 is preferably 5.0% by mass or more and 50% by mass or less
  • the content W2 of the second organic compound is preferably 0.5% by mass or more and 5.0% by mass or less
  • the content W3 of the third organic compound is preferably 15% by mass or more and 99.9% by mass or less.
  • the total thickness of the light emitting layer is not particularly limited, but it prevents the uniformity of the film to be formed, the application of unnecessary high voltage during light emission, and the improvement of the stability of the emission color against the drive current. From the viewpoint, it is preferably adjusted to a range of 2 nm to 5 ⁇ m, more preferably adjusted to a range of 2 to 500 nm, and further preferably adjusted to a range of 5 to 200 nm.
  • each light emitting layer is preferably adjusted to a range of 2 nm to 1 ⁇ m, more preferably adjusted to a range of 2 to 200 nm, and further preferably. Is adjusted in the range of 3 to 150 nm.
  • anode As the anode in the organic EL element, a material having a work function (4 eV or more, preferably 4.5 eV or more) of a metal, an alloy, an electrically conductive compound, or a mixture thereof is preferably used.
  • electrode substances include metals such as Au, and conductive transparent materials such as CuI, indium tin oxide (ITO), SnO 2 , and ZnO.
  • conductive transparent materials such as CuI, indium tin oxide (ITO), SnO 2 , and ZnO.
  • an amorphous material such as IDIXO (In 2 O 3 —ZnO) capable of forming a transparent conductive film may be used.
  • a thin film may be formed by depositing these electrode materials by a method such as vapor deposition or sputtering, and a pattern having a desired shape may be formed by a photolithography method. ), A pattern may be formed through a mask having a desired shape when the electrode material is deposited or sputtered. Or when using the substance which can be apply
  • the film thickness of the anode depends on the material, it is usually selected within the range of 10 nm to 1 ⁇ m, preferably 10 to 200 nm.
  • cathode As the cathode, a material having a work function (4 eV or less) metal (referred to as an electron injecting metal), an alloy, an electrically conductive compound, and a mixture thereof as an electrode material is used. Specific examples of such electrode materials include sodium, sodium-potassium alloy, magnesium, lithium, magnesium / copper mixture, magnesium / silver mixture, magnesium / aluminum mixture, magnesium / indium mixture, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) Mixtures, indium, lithium / aluminum mixtures, aluminum, rare earth metals and the like.
  • a mixture of an electron injecting metal and a second metal which is a stable metal having a larger work function than this for example, a magnesium / silver mixture, Magnesium / aluminum mixtures, magnesium / indium mixtures, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) mixtures, lithium / aluminum mixtures, aluminum and the like are preferred.
  • the cathode can be produced by forming a thin film of these electrode materials by a method such as vapor deposition or sputtering.
  • the sheet resistance as the cathode is preferably several hundred ⁇ / ⁇ or less, and the film thickness is usually selected in the range of 10 nm to 5 ⁇ m, preferably 50 to 200 nm.
  • the emission luminance is advantageously improved.
  • a transparent or translucent cathode can be produced by producing a conductive transparent material mentioned in the description of the anode on the cathode after producing the above metal with a thickness of 1 to 20 nm.
  • the electron transport layer is made of a material having a function of transporting electrons, and only needs to have a function of transmitting electrons injected from the cathode to the light emitting layer.
  • the total thickness of the electron transport layer according to the present invention is not particularly limited, but is usually in the range of 2 nm to 5 ⁇ m, more preferably 2 to 500 nm, and further preferably 5 to 200 nm.
  • the organic EL element when the light generated in the light emitting layer is extracted from the electrode, the light extracted directly from the light emitting layer interferes with the light extracted after being reflected by the electrode from which the light is extracted and the electrode located at the counter electrode. It is known to wake up.
  • the electron mobility of the electron transport layer is preferably 10 ⁇ 5 cm 2 / Vs or more.
  • the material used for the electron transport layer may be any of electron injecting or transporting properties and hole blocking properties, and can be selected from conventionally known compounds. Can be selected and used.
  • nitrogen-containing aromatic heterocyclic derivatives (carbazole derivatives, azacarbazole derivatives (one or more carbon atoms constituting the carbazole ring are substituted with nitrogen atoms), pyridine derivatives, pyrimidine derivatives, pyrazine derivatives, pyridazine derivatives, Triazine derivatives, quinoline derivatives, quinoxaline derivatives, phenanthroline derivatives, azatriphenylene derivatives, oxazole derivatives, thiazole derivatives, oxadiazole derivatives, thiadiazole derivatives, triazole derivatives, benzimidazole derivatives, benzoxazole derivatives, benzthiazole derivatives, etc.), dibenzofuran derivatives, Dibenzothiophene derivatives, silole derivatives, aromatic hydrocarbon ring derivatives (naphthalene derivatives, anthracene derivatives, triphenylene derivatives, etc.) It is.
  • a metal complex having a quinolinol skeleton or a dibenzoquinolinol skeleton as a ligand such as tris (8-quinolinol) aluminum (Alq), tris (5,7-dichloro-8-quinolinol) aluminum, tris (5,7- Dibromo-8-quinolinol) aluminum, tris (2-methyl-8-quinolinol) aluminum, tris (5-methyl-8-quinolinol) aluminum, bis (8-quinolinol) zinc (Znq), etc.
  • a metal complex in which the central metal is replaced with In, Mg, Cu, Ca, Sn, Ga, or Pb can also be used as the electron transport material.
  • metal-free or metal phthalocyanine, or those having terminal ends substituted with an alkyl group or a sulfonic acid group can be preferably used as the electron transport material.
  • the distyrylpyrazine derivative exemplified as the material for the light emitting layer can also be used as an electron transport material, and an inorganic semiconductor such as n-type-Si, n-type-SiC, etc. as in the case of the hole injection layer and the hole transport layer. Can also be used as an electron transporting material.
  • a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or these materials are used as a polymer main chain can also be used.
  • the electron transport layer may be doped with a doping material as a guest material to form an electron transport layer having a high n property (electron rich).
  • the dopant include n-type dopants such as metal complexes and metal halides.
  • Specific examples of the electron transport layer having such a structure include, for example, JP-A-4-297076, JP-A-10-270172, JP-A-2000-196140, 2001-102175, J. Pat. Appl. Phys. , 95, 5773 (2004) and the like.
  • More preferable known electron transport materials in the present invention include aromatic heterocyclic compounds containing at least one nitrogen atom and compounds containing a phosphorus atom.
  • aromatic heterocyclic compounds containing at least one nitrogen atom and compounds containing a phosphorus atom.
  • the electron transport material may be used alone or in combination of two or more.
  • the hole blocking layer is a layer having the function of an electron transport layer in a broad sense, and is preferably made of a material having a function of transporting electrons and a small ability to transport holes. By blocking the holes, the probability of recombination of electrons and holes can be improved. Moreover, the structure of the electron carrying layer mentioned above can be used as a hole-blocking layer as needed.
  • the hole blocking layer provided in the organic EL device of the present invention is preferably provided adjacent to the cathode side of the light emitting layer.
  • the thickness of the hole blocking layer is preferably in the range of 3 to 100 nm, more preferably in the range of 5 to 30 nm.
  • the material used for the hole blocking layer the material used for the above-described electron transport layer is preferably used, and the material used as the above-described host compound is also preferably used for the hole blocking layer.
  • An electron injection layer (also referred to as a “cathode buffer layer”) is a layer provided between a cathode and a light emitting layer in order to reduce driving voltage or improve light emission luminance. (November 30, 1998, issued by NTS Corporation) ”, Volume 2, Chapter 2,“ Electrode Materials ”(pages 123 to 166).
  • the electron injection layer may be provided as necessary, and may be present between the cathode and the light emitting layer or between the cathode and the electron transport layer as described above.
  • the electron injection layer is preferably a very thin film, and the layer thickness is preferably in the range of 0.1 to 5 nm depending on the material. Moreover, the nonuniform layer (film
  • JP-A-6-325871, JP-A-9-17574, JP-A-10-74586, and the like Specific examples of materials preferably used for the electron injection layer are as follows. , Metals typified by strontium and aluminum, alkali metal compounds typified by lithium fluoride, sodium fluoride, potassium fluoride, etc., alkaline earth metal compounds typified by magnesium fluoride, calcium fluoride, etc., oxidation Examples thereof include metal oxides typified by aluminum, metal complexes typified by 8-hydroxyquinolinate lithium (Liq), and the like. Further, the above-described electron transport material can also be used. Moreover, the material used for said electron injection layer may be used independently, and may be used in combination of multiple types.
  • the hole transport layer is made of a material having a function of transporting holes, and may have a function of transmitting holes injected from the anode to the light emitting layer.
  • the total thickness of the hole transport layer is not particularly limited, but is usually in the range of 5 nm to 5 ⁇ m, more preferably 2 to 500 nm, and further preferably 5 to 200 nm.
  • a material used for the hole transport layer hereinafter referred to as a hole transport material
  • any material that has either a hole injection property or a transport property or an electron barrier property may be used. Any one can be selected and used.
  • porphyrin derivatives for example, porphyrin derivatives, phthalocyanine derivatives, oxazole derivatives, oxadiazole derivatives, triazole derivatives, imidazole derivatives, pyrazoline derivatives, pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, hydrazone derivatives, stilbene derivatives, polyarylalkane derivatives, triarylamine derivatives, carbazole derivatives , Indolocarbazole derivatives, isoindole derivatives, acene derivatives such as anthracene and naphthalene, fluorene derivatives, fluorenone derivatives, and polyvinyl carbazole, polymer materials or oligomers with aromatic amines introduced into the main chain or side chain, polysilane, conductive And polymer (for example, PEDOT / PSS, aniline copolymer, polyaniline, polythiophene, etc.).
  • PEDOT / PSS aniline copolymer, poly
  • triarylamine derivatives examples include benzidine type typified by ⁇ -NPD (4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl), starburst type typified by MTDATA, Examples include compounds having fluorene or anthracene in the triarylamine-linked core.
  • hexaazatriphenylene derivatives such as those described in JP-T-2003-519432 and JP-A-2006-135145 can also be used as hole transport materials.
  • a hole transport layer having a high p property doped with impurities can also be used. Examples thereof include JP-A-4-297076, JP-A-2000-196140, JP-A-2001-102175, J. Pat. Appl. Phys. 95, 5773 (2004), and the like.
  • the above-mentioned materials can be used as the hole transport material, a triarylamine derivative, a carbazole derivative, an indolocarbazole derivative, an azatriphenylene derivative, an organometallic complex, or an aromatic amine is introduced into the main chain or side chain.
  • the polymer materials or oligomers used are preferably used.
  • the electron blocking layer is a layer having a function of a hole transport layer in a broad sense, and is preferably made of a material having a function of transporting holes and a small ability to transport electrons, while transporting holes. By blocking electrons, the probability of recombination of electrons and holes can be improved. Moreover, the structure of the positive hole transport layer mentioned above can be used as an electron blocking layer according to the present invention, if necessary.
  • the electron blocking layer provided in the organic EL device of the present invention is preferably provided adjacent to the anode side of the light emitting layer.
  • the thickness of the electron blocking layer is preferably in the range of 3 to 100 nm, more preferably in the range of 5 to 30 nm.
  • the material used for the electron blocking layer the material used for the above-described hole transport layer is preferably used, and the above-mentioned host compound is also preferably used for the electron blocking layer.
  • the hole injection layer (also referred to as “anode buffer layer”) is a layer provided between the anode and the light-emitting layer in order to lower the driving voltage and improve the light emission luminance. (November 30, 1998, issued by NTS Corporation) ”, Volume 2, Chapter 2,“ Electrode Materials ”(pages 123-166).
  • the hole injection layer may be provided as necessary, and may be present between the anode and the light emitting layer or between the anode and the hole transport layer as described above. The details of the hole injection layer are described in JP-A-9-45479, JP-A-9-260062, JP-A-8-288069, etc.
  • Examples of materials used for the hole injection layer include: Examples thereof include materials used for the above-described hole transport layer. Among them, phthalocyanine derivatives typified by copper phthalocyanine, hexaazatriphenylene derivatives, metal oxides typified by vanadium oxide, amorphous carbon as described in JP-T-2003-519432 and JP-A-2006-135145, etc. Preferred are conductive polymers such as polyaniline (emeraldine) and polythiophene, orthometalated complexes represented by tris (2-phenylpyridine) iridium complex, and triarylamine derivatives. The materials used for the hole injection layer described above may be used alone or in combination of two or more.
  • the organic layer described above may further contain other additives.
  • the additive include halogen elements such as bromine, iodine and chlorine, halogenated compounds, alkali metals such as Pd, Ca and Na, alkaline earth metals, transition metal compounds, complexes, and salts.
  • the content of the additive can be arbitrarily determined, but is preferably 1000 ppm or less, more preferably 500 ppm or less, and further preferably 50 ppm or less with respect to the total mass% of the contained layer. . However, it is not within this range depending on the purpose of improving the transportability of electrons and holes, the purpose of making the energy transfer of excitons advantageous.
  • a method for forming an organic layer (hole injection layer, hole transport layer, light-emitting layer, hole blocking layer, electron transport layer, electron injection layer, intermediate layer, etc.) will be described.
  • the formation method of the organic layer is not particularly limited, and a conventionally known formation method such as a vacuum deposition method or a wet method (also referred to as a wet process) can be used.
  • the wet method include spin coating method, casting method, ink jet method, printing method, die coating method, blade coating method, roll coating method, spray coating method, curtain coating method, and LB method (Langmuir-Blodgett method).
  • a method having high suitability for a roll-to-roll method such as a die coating method, a roll coating method, an ink jet method, or a spray coating method is preferable.
  • liquid medium for dissolving or dispersing the organic EL material examples include ketones such as methyl ethyl ketone and cyclohexanone, fatty acid esters such as ethyl acetate, halogenated hydrocarbons such as dichlorobenzene, toluene, xylene, mesitylene, cyclohexylbenzene and the like.
  • ketones such as methyl ethyl ketone and cyclohexanone
  • fatty acid esters such as ethyl acetate
  • halogenated hydrocarbons such as dichlorobenzene, toluene, xylene, mesitylene, cyclohexylbenzene and the like.
  • Aromatic hydrocarbons, aliphatic hydrocarbons such as cyclohexane, decalin, and dodecane, and organic solvents such as DMF and DMSO can be used.
  • dispersion method it can disperse
  • the vapor deposition conditions vary depending on the type of compound used, but generally a boat heating temperature of 50 to 450 ° C., a degree of vacuum of 10 ⁇ 6 to 10 ⁇ 2 Pa, and a vapor deposition rate of 0.01 to It is desirable to select appropriately within the range of 50 nm / second, substrate temperature ⁇ 50 to 300 ° C., layer (film) thickness 0.1 nm to 5 ⁇ m, preferably 5 to 200 nm.
  • the organic layer is preferably formed from the hole injection layer to the cathode consistently by a single evacuation, but it may be taken out halfway and subjected to different film forming methods. In that case, it is preferable to perform the work in a dry inert gas atmosphere.
  • the support substrate (hereinafter also referred to as a substrate or a substrate) that can be used in the organic EL device of the present invention is not particularly limited in the type of glass, plastic and the like, and is transparent or opaque. May be.
  • the support substrate is preferably transparent.
  • the transparent support substrate preferably used include glass, quartz, and a transparent resin film.
  • a particularly preferable support substrate is a resin film capable of giving flexibility to the organic EL element.
  • polyesters such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene, polypropylene, cellophane, cellulose diacetate, cellulose triacetate (TAC), cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate ( CAP), cellulose esters such as cellulose acetate phthalate, cellulose nitrate or derivatives thereof, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, polyethylene vinyl alcohol, syndiotactic polystyrene, polycarbonate, norbornene resin, polymethylpentene, polyether ketone, polyimide , Polyethersulfone (PES), polyphenylene sulfide, polysulfones Cycloolefin resins such as polyetherimide, polyetherketoneimide, polyamide, fluororesin, nylon, polymethylmethacrylate, acrylic or polyarylate, Arton (trade name, manufactured by JSR) or Appel (trade name, manufactured by J
  • Relative humidity (90 ⁇ 2)% RH) is preferably 0.01 g / m 2 ⁇ 24 h or less, and further, oxygen permeability measured by a method according to JIS K 7126-1987. There, 1 ⁇ 10 -3 ml / m 2 ⁇ 24h ⁇ atm or less, the water vapor permeability is preferably 1 ⁇ 10 -5 g / m 2 ⁇ 24h or less of the high barrier film.
  • the material for forming the barrier film may be any material that has a function of suppressing the entry of elements that cause deterioration of elements such as moisture and oxygen.
  • silicon oxide, silicon dioxide, silicon nitride, and the like can be used.
  • the method for forming the barrier film is not particularly limited.
  • vacuum deposition, sputtering, reactive sputtering, molecular beam epitaxy, cluster ion beam, ion plating, plasma polymerization, atmospheric pressure plasma polymerization A plasma CVD method, a laser CVD method, a thermal CVD method, a coating method, or the like can be used, but an atmospheric pressure plasma polymerization method as described in JP-A-2004-68143 is particularly preferable.
  • the opaque support substrate examples include metal plates such as aluminum and stainless steel, films, opaque resin substrates, and ceramic substrates.
  • the external extraction quantum efficiency at room temperature (25 ° C.) of light emission of the organic EL device of the present invention is preferably 1% or more, and more preferably 5% or more.
  • external extraction quantum efficiency (%) number of photons emitted to the outside of the organic EL element / number of electrons flowed to the organic EL element ⁇ 100.
  • a hue improvement filter such as a color filter may be used in combination, or a color conversion filter that converts the emission color from the organic EL element into multiple colors using a phosphor may be used in combination.
  • sealing means used for sealing the organic EL element of the present invention include a method of bonding a sealing member, an electrode, and a support substrate with an adhesive.
  • a sealing member it should just be arrange
  • transparency and electrical insulation are not particularly limited.
  • Specific examples include a glass plate, a polymer plate / film, and a metal plate / film.
  • the glass plate include soda-lime glass, barium / strontium-containing glass, lead glass, aluminosilicate glass, borosilicate glass, barium borosilicate glass, and quartz.
  • the polymer plate include polycarbonate, acrylic, polyethylene terephthalate, polyether sulfide, and polysulfone.
  • the metal plate include those made of one or more metals or alloys selected from the group consisting of stainless steel, iron, copper, aluminum, magnesium, nickel, zinc, chromium, titanium, molybdenum, silicon, germanium, and tantalum.
  • a polymer film and a metal film can be preferably used because the organic EL element can be thinned.
  • the polymer film has an oxygen permeability measured by a method according to JIS K 7126-1987 of 1 ⁇ 10 ⁇ 3 ml / m 2 ⁇ 24 h or less, and measured by a method according to JIS K 7129-1992.
  • the water vapor permeability (25 ⁇ 0.5 ° C., relative humidity 90 ⁇ 2%) is preferably 1 ⁇ 10 ⁇ 3 g / m 2 ⁇ 24 h or less.
  • the adhesive include photocuring and thermosetting adhesives having reactive vinyl groups of acrylic acid oligomers and methacrylic acid oligomers, and moisture curing adhesives such as 2-cyanoacrylates. be able to.
  • hot-melt type polyamide, polyester, and polyolefin can be mentioned.
  • a cationic curing type ultraviolet curing epoxy resin adhesive can be mentioned.
  • an organic EL element may deteriorate with heat processing, what can be adhesively cured from room temperature to 80 degreeC is preferable.
  • a desiccant may be dispersed in the adhesive.
  • coating of the adhesive agent to a sealing part may use commercially available dispenser, and may print like screen printing.
  • the electrode and the organic layer are coated on the outside of the electrode facing the support substrate with the organic layer interposed therebetween, and an inorganic or organic layer is formed in contact with the support substrate to form a sealing film.
  • the material for forming the film may be any material that has a function of suppressing intrusion of elements that cause deterioration of elements such as moisture and oxygen.
  • silicon oxide, silicon dioxide, silicon nitride, or the like may be used. it can.
  • vacuum deposition sputtering, reactive sputtering, molecular beam epitaxy, cluster ion beam, ion plating, plasma polymerization, atmospheric pressure plasma
  • a combination method a plasma CVD method, a laser CVD method, a thermal CVD method, a coating method, or the like can be used.
  • an inert gas such as nitrogen or argon, or an inert liquid such as fluorinated hydrocarbon or silicon oil can be injected in the gas phase and liquid phase.
  • a vacuum can also be used.
  • a hygroscopic compound can also be enclosed inside. Examples of the hygroscopic compound include metal oxides (for example, sodium oxide, potassium oxide, calcium oxide, barium oxide, magnesium oxide, aluminum oxide) and sulfates (for example, sodium sulfate, calcium sulfate, magnesium sulfate, cobalt sulfate).
  • metal halides eg calcium chloride, magnesium chloride, cesium fluoride, tantalum fluoride, cerium bromide, magnesium bromide, barium iodide, magnesium iodide etc.
  • perchloric acids eg perchloric acid Barium, magnesium perchlorate, and the like
  • anhydrous salts are preferably used in sulfates, metal halides, and perchloric acids.
  • a protective film or a protective plate may be provided outside the sealing film or the sealing film on the side facing the support substrate with the organic layer interposed therebetween.
  • the mechanical strength is not necessarily high, and thus it is preferable to provide such a protective film and a protective plate.
  • the same glass plate, polymer plate / film, metal plate / film, etc. used for the sealing can be used, but the polymer film is light and thin. Is preferably used.
  • An organic EL element emits light inside a layer having a refractive index higher than that of air (within a refractive index of about 1.6 to 2.1), and is about 15% to 20% of light generated in the light emitting layer. It is generally said that it can only be taken out. This is because light incident on the interface (interface between the transparent substrate and air) at an angle ⁇ greater than the critical angle causes total reflection and cannot be taken out of the device, or between the transparent electrode or light emitting layer and the transparent substrate. This is because light is totally reflected between the light and the light is guided through the transparent electrode or the light emitting layer, and as a result, the light escapes in the direction of the side surface of the device.
  • a technique for improving the light extraction efficiency for example, a method of forming irregularities on the surface of the transparent substrate to prevent total reflection at the transparent substrate and the air interface (for example, US Pat. No. 4,774,435), A method for improving efficiency by providing light condensing property (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 63-134795), a method for forming a reflective surface on the side surface of an element (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 1-220394), a substrate A method of forming an antireflection film by introducing a flat layer having an intermediate refractive index between the substrate and the light emitter (for example, Japanese Patent Laid-Open No.
  • these methods can be used in combination with the organic EL device of the present invention.
  • a method of introducing a flat layer having a lower refractive index than the substrate between the substrate and the light emitter, or a substrate, transparent A method of forming a diffraction grating between any layers of the electrode layer and the light emitting layer (including between the substrate and the outside) can be suitably used.
  • by combining these means it is possible to obtain an element having higher luminance or durability.
  • the low refractive index layer include aerogel, porous silica, magnesium fluoride, and a fluorine-based polymer. Since the refractive index of the transparent substrate is generally in the range of about 1.5 to 1.7, the low refractive index layer preferably has a refractive index of about 1.5 or less. Furthermore, it is preferable that it is 1.35 or less.
  • the thickness of the low refractive index medium is preferably at least twice the wavelength in the medium. This is because the effect of the low refractive index layer is diminished when the thickness of the low refractive index medium is about the wavelength of light and the electromagnetic wave exuded by evanescent enters the substrate.
  • the method of introducing a diffraction grating into an interface that causes total reflection or in any medium has a feature that the effect of improving the light extraction efficiency is high.
  • This method uses the property that the diffraction grating can change the direction of light to a specific direction different from refraction by so-called Bragg diffraction, such as first-order diffraction or second-order diffraction.
  • the light that cannot be emitted due to total internal reflection between layers is diffracted by introducing a diffraction grating into any layer or medium (in the transparent substrate or transparent electrode). , Trying to extract light out.
  • the introduced diffraction grating desirably has a two-dimensional periodic refractive index. This is because light emitted from the light-emitting layer is randomly generated in all directions, so in a general one-dimensional diffraction grating having a periodic refractive index distribution only in a certain direction, only light traveling in a specific direction is diffracted. The light extraction efficiency does not increase so much. However, by making the refractive index distribution a two-dimensional distribution, light traveling in all directions is diffracted, and light extraction efficiency is increased.
  • the position where the diffraction grating is introduced may be in any of the layers or in the medium (in the transparent substrate or the transparent electrode), but is preferably in the vicinity of the organic light emitting layer where light is generated.
  • the period of the diffraction grating is preferably in the range of about 1/2 to 3 times the wavelength of light in the medium.
  • the arrangement of the diffraction grating is preferably two-dimensionally repeated, such as a square lattice, a triangular lattice, or a honeycomb lattice.
  • the organic EL device of the present invention is front-facing to a specific direction, for example, the light emitting surface of the device by combining a so-called condensing sheet, for example, by providing a structure on the microlens array on the light extraction side of the support substrate (substrate). By condensing in the direction, the luminance in a specific direction can be increased.
  • the microlens array quadrangular pyramids having a side of 30 ⁇ m and an apex angle of 90 degrees are arranged two-dimensionally on the light extraction side of the substrate. One side is preferably within a range of 10 to 100 ⁇ m.
  • the condensing sheet for example, a sheet that is put into practical use in an LED backlight of a liquid crystal display device can be used.
  • a brightness enhancement film (BEF) manufactured by Sumitomo 3M Limited can be used.
  • the shape of the prism sheet for example, the base material may be formed by forming a ⁇ -shaped stripe having a vertex angle of 90 degrees and a pitch of 50 ⁇ m, or the vertex angle is rounded and the pitch is changed randomly. Other shapes may be used.
  • a light-diffusion plate and a film together with a condensing sheet For example, a diffusion film (light-up) manufactured by Kimoto Co., Ltd. can be used.
  • the organic EL device of the present invention can efficiently pass the excitation energy generated in the light emitting layer to the second organic compound, the organic layer can be prevented from deteriorating, and the resistance value changes with time of energization. Fewer organic EL elements can be realized.
  • the resistance value of the organic layer of the present invention can be measured by impedance spectroscopy.
  • Impedance spectroscopy applies a small sinusoidal voltage signal to an organic electroluminescent device, calculates impedance from the amplitude and phase of the response current signal, and calculates the impedance spectrum as a function of the frequency of the applied voltage signal. It is a measurement method to obtain.
  • a display of the obtained impedance on the complex plane with the frequency of the applied voltage signal as a parameter is called a Cole-Cole plot.
  • the basic transfer functions of modulus, admittance, and dielectric constant can be obtained.
  • a transfer function suitable for the purpose of analysis can be selected (see “Impedance Spectroscopy of Organic Electronics Devices” Applied Physics Vol. 76, Vol. 11, No. 11, 2007, 1252-1258).
  • M-plot a modulus (M) plot (M-plot) in which the reciprocal of the capacitance component is known is adopted.
  • M-plot the diameter of the arc portion is approximately the reciprocal of the capacitance of the corresponding layer, and is proportional to the film thickness. Therefore, the film thickness deviation can also be detected by comparing the diameters of the arc portions of a plurality of samples.
  • an equivalent circuit of the organic electroluminescence device is estimated from the locus of the Cole-Cole plot.
  • the equivalent circuit is determined by matching the locus of the Cole-Cole plot calculated from the equivalent circuit with the measurement data.
  • the IS measurement can be performed using, for example, a Solartron 1260 type impedance analyzer and a 1296 type dielectric constant measurement interface manufactured by Solartron and superimposing an alternating current of 30 to 100 mVrms (frequency range of 0.1 mHz to 10 MHz) on a DC voltage. .
  • ZView manufactured by ScribnernAssociates can be used.
  • organic EL elements element configuration “ITO / HIL (hole injection layer) / HTL (hole transport layer) / EML (light emitting layer) / ETL (electron transport layer) / EIL (electron injection layer) / Al”)
  • ITO / HIL hole injection layer
  • HTL hole transport layer
  • EML light emitting layer
  • ETL electron transport layer
  • EIL electro injection layer
  • FIG. 1 is an example of an M-plot with a different thickness of the electron transport layer.
  • the vertical axis represents the imaginary part M ′′ (nF ⁇ 1), and the horizontal axis represents the real part M ′ (nF ⁇ 1).
  • FIG. 2 is a graph showing an example of the relationship between the ETL film thickness and the resistance value obtained from the plot of FIG. As shown in FIG. 2, the resistance value (R) is approximately linearly proportional to the thickness of the ETL, so that the resistance value at each film thickness can be determined.
  • FIG. 3 is a diagram showing an equivalent circuit model of an organic EL element having an element configuration “ITO / HIL / HTL / EML / ETL / Al”.
  • FIG. 4A is a graph showing an example of the resistance-voltage relationship of each layer of the organic EL element analyzed based on FIG. 3;
  • FIG. 4B is a graph showing the relationship between the resistance of each layer of the organic EL element analyzed based on FIG. It is a graph which shows an example of a resistance-voltage relationship.
  • FIG. 4B is a graph in which the same organic EL element as in FIG. 4A is deteriorated by emitting light for a long time, then measured under a certain condition, and the obtained measurement result is superimposed on the graph of FIG. 4A.
  • Table 1 summarizes the resistance values of the respective layers at a voltage of 1 V in FIGS. 4A and 4B.
  • the organic EL element of the present invention can be used as an electronic device such as a display device, a display, and various light emitting devices.
  • light emitting devices include lighting devices (home lighting, interior lighting, exterior lighting, infrared camera light sources), clock and liquid crystal backlights, billboard advertisements, traffic lights, light sources for optical storage media, and light sources for electrophotographic copying machines. Examples include, but are not limited to, a light source for an optical communication processor, a light source for an optical sensor, and the like. be able to.
  • patterning may be performed by a metal mask, an ink jet printing method, or the like as needed during film formation. In the case of patterning, only the electrode may be patterned, the electrode and the light emitting layer may be patterned, or the entire layer of the element may be patterned. In the fabrication of the element, a conventionally known method is used. Can do.
  • the display device including the organic EL element of the present invention may be single color or multicolor, but here, the multicolor display device will be described.
  • a shadow mask is provided only at the time of forming a light emitting layer, and a film can be formed on one surface by vapor deposition, casting, spin coating, ink jet, printing, or the like.
  • vapor deposition there is no limitation on the method, but a vapor deposition method, an inkjet method, a spin coating method, and a printing method are preferable.
  • the configuration of the organic EL element included in the display device is selected from the above-described configuration examples of the organic EL element as necessary.
  • the manufacturing method of an organic EL element is as having shown in the one aspect
  • a DC voltage When a DC voltage is applied to the multicolor display device thus obtained, light emission can be observed by applying a voltage of about 2 to 40 V with the positive polarity of the anode and the negative polarity of the cathode. Further, even when a voltage is applied with the opposite polarity, no current flows and no light emission occurs. Further, when an AC voltage is applied, light is emitted only when the anode is in the + state and the cathode is in the-state.
  • the alternating current waveform to be applied may be arbitrary.
  • the multicolor display device can be used as a display device, a display, or various light emission sources.
  • a display device or display full-color display is possible by using three types of organic EL elements of blue, red, and green light emission.
  • Examples of the display device or display include a television, a personal computer, a mobile device, an AV device, a character broadcast display, and an information display in a car.
  • the display device or display may be used as a display device for reproducing still images and moving images
  • the driving method when used as a display device for reproducing moving images may be either a simple matrix (passive matrix) method or an active matrix method.
  • Light-emitting devices include household lighting, exterior lighting, infrared camera light sources, clock and liquid crystal backlights, billboard advertisements, traffic lights, light sources for optical storage media, light sources for electrophotographic copying machines, light sources for optical communication processors Examples of the light source of the optical sensor include, but the present invention is not limited to these.
  • FIG. 5 is a schematic diagram illustrating an example of a display device including organic EL elements. It is a schematic diagram of a display such as a mobile phone that displays image information by light emission of an organic EL element.
  • the display 1 includes a display unit A having a plurality of pixels, a control unit B that performs image scanning of the display unit A based on image information, a wiring unit C that electrically connects the display unit A and the control unit B, and the like.
  • the control unit B is electrically connected to the display unit A via the wiring unit C, and sends a scanning signal and an image data signal to each of a plurality of pixels based on image information from the outside. Sequentially emit light according to the image data signal, scan the image, and display the image information on the display unit A.
  • FIG. 6 is a schematic diagram of a display device using an active matrix method.
  • the display unit A includes a wiring unit C including a plurality of scanning lines 5 and data lines 6, a plurality of pixels 3 and the like on a substrate.
  • the main members of the display unit A will be described below.
  • FIG. 6 shows a case where the light emitted from the pixel 3 is extracted in the direction of the white arrow (downward).
  • the scanning line 5 and the plurality of data lines 6 in the wiring portion are each made of a conductive material, and the scanning lines 5 and the data lines 6 are orthogonal to each other in a grid pattern and are connected to the pixels 3 at the orthogonal positions (details are illustrated). Not) When a scanning signal is applied from the scanning line 5, the pixel 3 receives an image data signal from the data line 6 and emits light according to the received image data. Full-color display is possible by appropriately arranging pixels in the red region, the green region, and the blue region on the same substrate.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a pixel circuit.
  • the pixel includes an organic EL element 10, a switching transistor 11, a driving transistor 12, a capacitor 13, and the like.
  • a full color display can be performed by using red, green, and blue light emitting organic EL elements as the organic EL elements 10 in a plurality of pixels, and juxtaposing them on the same substrate.
  • an image data signal is applied from the control unit B to the drain of the switching transistor 11 via the data line 6.
  • a scanning signal is applied from the control unit B to the gate of the switching transistor 11 via the scanning line 5
  • the driving of the switching transistor 11 is turned on, and the image data signal applied to the drain is supplied to the capacitor 13 and the driving transistor 12. Is transmitted to the gate.
  • the capacitor 13 is charged according to the potential of the image data signal, and the drive transistor 12 is turned on.
  • the drive transistor 12 has a drain connected to the power supply line 7 and a source connected to the electrode of the organic EL element 10, and the power supply line 7 connects to the organic EL element 10 according to the potential of the image data signal applied to the gate. Current is supplied.
  • the driving of the switching transistor 11 is turned off.
  • the driving of the driving transistor 12 is kept on and the next scanning signal is applied. Until then, the light emission of the organic EL element 10 continues.
  • the driving transistor 12 is driven according to the potential of the next image data signal synchronized with the scanning signal, and the organic EL element 10 emits light.
  • the organic EL element 10 emits light by the switching transistor 11 and the drive transistor 12 that are active elements for the organic EL element 10 of each of the plurality of pixels, and the light emission of the organic EL element 10 of each of the plurality of pixels 3. It is carried out.
  • Such a light emitting method is called an active matrix method.
  • the light emission of the organic EL element 10 may be light emission of a plurality of gradations by a multi-value image data signal having a plurality of gradation potentials, or by turning on / off a predetermined light emission amount by a binary image data signal. Good.
  • the potential of the capacitor 13 may be held continuously until the next scanning signal is applied, or may be discharged immediately before the next scanning signal is applied.
  • a passive matrix light emission drive in which the organic EL element emits light according to the data signal only when the scanning signal is scanned.
  • FIG. 8 is a schematic view of a passive matrix display device.
  • a plurality of scanning lines 5 and a plurality of image data lines 6 are provided in a lattice shape so as to face each other with the pixel 3 interposed therebetween.
  • the scanning signal of the scanning line 5 is applied by sequential scanning, the pixels 3 connected to the applied scanning line 5 emit light according to the image data signal.
  • the pixel 3 has no active element, and the manufacturing cost can be reduced.
  • the organic EL element of the present invention it is possible to obtain a display device having high luminous efficiency and little change in resistance value over time.
  • the organic EL element of the present invention can also be used for a lighting device.
  • the organic EL element of the present invention may be used as an organic EL element having a resonator structure.
  • Examples of the purpose of use of the organic EL element having such a resonator structure include a light source of an optical storage medium, a light source of an electrophotographic copying machine, a light source of an optical communication processing machine, and a light source of an optical sensor. It is not limited. Moreover, you may use for the said use by making a laser oscillation.
  • the organic EL element of the present invention may be used as a kind of lamp for illumination or exposure light source, a projection device for projecting an image, or a type for directly viewing a still image or a moving image. It may be used as a display device (display).
  • the driving method when used as a display device for reproducing a moving image may be either a passive matrix method or an active matrix method.
  • the organic EL device forming method of the present invention may be simply arranged by providing a mask only when forming a light emitting layer, a hole transporting layer, an electron transporting layer, etc. Since the other layers are common, patterning of a mask or the like is unnecessary, and for example, an electrode film can be formed on one surface by a vapor deposition method, a cast method, a spin coating method, an ink jet method, a printing method, or the like, and productivity is improved.
  • FIG. 9 One Embodiment of Lighting Device of the Present Invention.
  • the non-light emitting surface of the organic EL device of the present invention is covered with a glass case, a 300 ⁇ m thick glass substrate is used as a sealing substrate, and an epoxy photocurable adhesive (LUX The track LC0629B) is applied, and this is overlaid on the cathode and brought into close contact with the transparent support substrate, irradiated with UV light from the glass substrate side, cured, sealed, and illuminated as shown in FIG. 9 and FIG. A device can be formed.
  • FIG. 9 One Embodiment of Lighting Device of the present invention that includes the organic EL element of the present invention.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the lighting device, 105 is a cathode, 106 is an organic layer, and 107 is a glass substrate with a transparent electrode.
  • the glass cover 102 is filled with nitrogen gas 108 and a water catching agent 109 is provided.
  • ES1 Minimum excitation singlet energy level 1
  • the sample to be measured was deposited on a Si substrate to prepare a sample, and the fluorescence spectrum of this sample was measured at room temperature (300K).
  • the fluorescence spectrum has light emission on the vertical axis and wavelength on the horizontal axis.
  • a tangent line was drawn with respect to the falling edge of the emission spectrum on the short wave side, and a wavelength value ⁇ edge [nm] at the intersection of the tangent line and the horizontal axis was obtained.
  • a value obtained by converting this wavelength value into an energy value by the following conversion formula was defined as ES1.
  • the lowest excited singlet energy level ES1 (A) of the compound T-2 was 2.5 eV, and the lowest excited triplet energy level ET1 (A) at 77K was 2.4 eV.
  • the ⁇ E ST of compound T-2 was 0.1 eV.
  • the lowest excited triplet energy level ET1 (A) at 77K of the compound T-6 was 2.0 eV.
  • the lowest excited singlet energy levels ES1 of compounds D-2, D-10, D-32, D-35, D-47, D-52, D-60, D-16, D-65, D-67 ( B) was measured in the same way as the first organic compound.
  • the lowest excited singlet energy level ES1 (B) of compound D-2 was 2.1 eV.
  • the lowest excited singlet energy level ES1 (B) of Compound D-10 was 1.9 eV.
  • the lowest excited singlet energy level ES1 (B) of Compound D-32 was 2.2 eV.
  • the lowest excited singlet energy level ES1 (B) of compound D-35 was 1.7 eV.
  • the lowest excited singlet energy level ES1 (B) of compound D-47 was 2.1 eV.
  • the lowest excited singlet energy level ES1 (B) of compound D-52 was 1.9 eV.
  • the lowest excited singlet energy level ES1 (B) of compound D-60 was 1.9 eV.
  • the lowest excited singlet energy level ES1 (B) of compound D-16 was 1.8 eV.
  • the lowest excited singlet energy level ES1 (B) of compound D-65 was 1.9 eV.
  • the lowest excited singlet energy level ES1 (B) of compound D-67 was 2.0 eV.
  • the lowest excited singlet energy level ES1 (C) of compound CBP and the lowest excited triplet energy level ET1 (C) at 77K were measured by the same method as that for the first organic compound.
  • the lowest excited singlet energy level ES1 (C) of the compound CBP was 3.3 eV
  • the lowest excited triplet energy level ET1 (C) at 77 K was 2.6 eV.
  • Comparative compounds 1 and 2 were used as comparative compounds for the second organic compound.
  • ⁇ -NPD was used as a hole transport material.
  • Example 1 (Preparation of organic EL device 1-1) Transparent support provided with this ITO transparent electrode after patterning on a substrate (NH45 manufactured by NH Techno Glass Co., Ltd.) formed by depositing 100 nm of ITO (indium tin oxide) on a glass substrate of 100 mm ⁇ 100 mm ⁇ 1.1 mm as an anode The substrate was ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol, dried with dry nitrogen gas, and subjected to UV ozone cleaning for 5 minutes.
  • a substrate NH45 manufactured by NH Techno Glass Co., Ltd.
  • ITO indium tin oxide
  • This transparent support substrate using a solution obtained by diluting poly (3,4-ethylenedioxythiophene) -polystyrene sulfonate (PEDOT / PSS, Bayer, Baytron P Al 4083) to 70% with pure water, 3000 rpm, A thin film was formed by spin coating under conditions of 30 seconds, and then dried at 200 ° C. for 1 hour to provide a hole injection layer having a layer thickness of 20 nm.
  • This transparent support substrate was fixed to a substrate holder of a commercially available vacuum vapor deposition apparatus, and each of the vapor deposition crucibles in the vacuum vapor deposition apparatus was filled with a constituent material of each layer in an amount optimal for device fabrication.
  • the evaporation crucible used was made of a resistance heating material made of molybdenum or tungsten.
  • ⁇ -NPD was deposited on the hole injection layer at a deposition rate of 0.1 nm / second to form a hole transport layer having a layer thickness of 40 nm.
  • CBP as the third organic compound and comparative compound 1 as the second organic compound were co-deposited at a deposition rate of 0.1 nm / second so as to be 99% and 1% by mass, respectively, and the layer thickness was 30 nm.
  • a light emitting layer was formed.
  • TPBi (1,3,5-tris (N-phenylbenzimidazol-2-yl)
  • TPBi 1,3,5-tris (N-phenylbenzimidazol-2-yl)
  • 100 nm of aluminum was vapor-deposited to form a cathode.
  • the non-light-emitting surface side of the above element was covered with a can-shaped glass case in an atmosphere of high purity nitrogen gas having a purity of 99.999% or more, and an electrode lead-out wiring was installed to prepare an organic EL element 1-1.
  • D-2 was formed as a second organic compound with a film thickness of 0.5 nm, and then sodium fluoride was formed with a film thickness of 1 nm to form an electron injection layer. Then, aluminum 100nm was vapor-deposited and the cathode was formed.
  • CBP is used as the third organic compound
  • D-2 is used as the second organic compound
  • T-2 is used as the first organic compound, so that the respective ratios are 89%, 1%, and 10% by mass.
  • An organic EL element 1-6 was produced in the same manner as in the production of the organic EL element 1-1 except that the light emitting layer was formed.
  • organic EL element 1-7 (Preparation of organic EL element 1-7) CBP is used as the third organic compound, D-16 is used as the second organic compound, and T-2 is used as the first organic compound, so that the respective ratios are 89%, 1%, and 10% by mass.
  • An organic EL element 1-7 was produced in the same manner as in the production of the organic EL element 1-1 except that the light emitting layer was formed.
  • organic EL element 1-8 (Preparation of organic EL element 1-8) CBP is used as the third organic compound, D-10 is used as the second organic compound, and T-6 is used as the first organic compound so that the respective ratios are 89%, 1%, and 10% by mass.
  • An organic EL element 1-8 was produced in the same manner as in the production of the organic EL element 1-1 except that the light emitting layer was formed.
  • Organic EL devices 1-9 to 1-16 were prepared in the same manner as in the production of the organic EL device 1-6, except that the second organic compound was changed to the compounds shown in Table 2.
  • the maximum light emission wavelength of each sample at the time of driving the organic EL element was evaluated by performing the following measurement.
  • Each of the produced organic EL elements was allowed to emit light at room temperature (about 25 ° C.) under a constant current condition of 2.5 mA / cm 2 , and an emission spectrum immediately after the start of light emission was measured using a spectral radiance meter CS-2000 (Konica Minolta). The measurement was performed using Regarding the emission color, an element having a maximum emission wavelength of 600 to 699 nm was red, and an element having a maximum emission wavelength of 700 to 1000 nm was a near infrared color.
  • the luminous efficiency of each sample when driving the organic EL element was evaluated by performing the following measurements.
  • Each of the produced organic EL elements was allowed to emit light at room temperature (about 25 ° C.) under a constant current condition of 2.5 mA / cm 2 , and the emission luminance immediately after the start of emission was measured using a spectral radiance meter CS-2000 (Konica Minolta).
  • the measurement was performed using Table 2 shows the relative values of the obtained light emission luminance (relative to the light emission luminance of the organic EL element 1-1 in Example 1).
  • stacked in this order was covered with the glass cover 102 was obtained (refer FIG. 10).
  • the glass cover 102 is filled with nitrogen gas 108 and a water catching agent 109 is provided.
  • the change rate of the resistance value of the light emitting layer of the obtained lighting device 101 was determined by the following method. Specifically, the impedance before and after the obtained lighting device 101 was driven at room temperature (about 23 ° C. to 25 ° C.) under a constant current condition of 2.5 mA / cm 2 for 1000 hours was expressed as “Thin Film Evaluation Handbook” Techno. With reference to the measurement methods described in pages 423 to 425 of System Co., Ltd., measurement was performed at a bias voltage of 1 V using a Solartron 1260 type impedance analyzer and a 1296 type dielectric interface. From the obtained Cole-Cole plot, the resistance values before and after the driving of the light emitting layer of the organic EL element constituting the produced illumination device were measured.
  • the method of measuring the resistance value of the light emitting layer from the Cole-Cole plot was performed in the same manner as in the above ⁇ Example of measurement of thin film resistance value by impedance spectroscopy measurement>. And the resistance value of the light emitting layer obtained by the measurement was applied to the following calculation formula, and the change rate of the resistance value was obtained.
  • the organic EL device of the present invention exhibited near infrared emission.
  • any of the organic EL elements of the present invention showed higher luminous efficiency than the organic EL element of the comparative example, and the rate of change in resistance value was small.
  • ⁇ 6 particularly, the element 1-6 in which the second organic compound is included in the light-emitting layer
  • the rate of change is small.
  • the organic EL element 1-6 further including the third organic compound is more relative than the organic EL element 1-3 not including the third organic compound. It can be seen that the luminous efficiency is high and the change rate of the resistance value is small.
  • the organic EL element 1-9 in which the first organic compound is a delayed phosphor is organic in which the first organic compound is a phosphorescent compound. It can be seen that the relative luminous efficiency is higher than that of the EL element 1-8, and the change rate of the resistance value is also small.
  • the second organic compound has the organic EL elements 1-6 and 1-1 having a specific structure.
  • 9 to 1-16 show that the relative luminous efficiency is higher and the change rate of the resistance value is smaller than that of the organic EL element 1-7 in which the second organic compound does not have a specific structure.
  • the above-described means of the present invention can provide, for example, an organic EL element having high luminous efficiency and little resistance change with time of energization.
  • a display device and a lighting device including the organic EL element can be provided.

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Abstract

本発明の目的は、近赤外領域に極大発光波長を有し、発光効率が高く、且つ通電経時での抵抗値変化が少ない有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することである。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、陽極と、陰極と、それらの間に挟持され、且つ少なくとも発光層を含む有機層とを有し、発光層は、ΔＥＳＴが０．３ｅＶ以下である遅延蛍光体又はリン光発光性化合物からなる第１の有機化合物を含み、陽極、陰極及び有機層のうちいずれかは、蛍光スペクトルにおける極大発光波長が７００ｎｍ～１０００ｎｍにある一般式（１）又は（２）で表される蛍光色素からなる第２の有機化合物を含み、（１）（２）　第１の有機化合物が前記遅延蛍光体であるとき、下記式（ａ）を満たし、第１の有機化合物がリン光発光性化合物であるとき、下記式（ｂ）を満たす。　式（ａ）：ＥＳ１（Ａ）＞ＥＳ１（Ｂ）　式（ｂ）：ＥＴ１（Ａ）＞ＥＳ１（Ｂ）

Description

有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置、照明装置
　本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置、照明装置に関し、特に、発光効率及び継時安定性に優れた有機エレクトロルミネッセンス素子、当該有機エレクトロルミネッセンス素子が具備された表示装置及び照明装置に関する。
　有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子ともいう）は、発光材料を含有する有機機能層を、陰極と陽極とで挟んだ構成を有し、電界を印加することにより、陽極から注入された正孔と陰極から注入された電子を発光層内で再結合させることで励起子を生成させ、この励起子が失活する際の光の放出を利用した発光素子である。有機ＥＬ素子は、平面での発光が可能であるため、電子ディスプレイはもとより、最近では照明機器にも適用され、その発展が期待されている。
　有機ＥＬ素子の発光方式としては、三重項励起状態から基底状態に戻る際に光を発する「リン光発光」と、一重項励起状態から基底状態に戻る際に光を発する「蛍光発光」の二通りがある。
　有機ＥＬ素子に電界をかけると、陽極と陰極からそれぞれ正孔と電子が注入され、発光層において再結合し励起子を生じる。このとき一重項励起子と三重項励起子とが２５％：７５％の割合で生成するため、三重項励起子を利用するリン光発光の方が、蛍光発光に比べ、理論的に高い内部量子効率が得られることが知られている。
　有機ＥＬ素子の実用化に向けた開発としては、低消費電力で効率よく高輝度に発光する技術開発が望まれており、励起三重項からのリン光発光を用いる有機ＥＬ素子の報告（Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ ｅｔ ａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ，３９５巻，１５１ １５４頁（１９９８年））がされて以来、室温でリン光を示す材料の研究が活発になってきている。例えば、Ａ．Ｔｓｕｂｏｙａｍａ，ｅｔ　ａｌ．，Ｊ． Ａｍ． Ｃｈｅｍ． Ｓｏｃ．， １２５巻，４２ １２９７１頁（２００３年））では、イリジウム錯体からのリン光発光を利用した有機ＥＬ素子が報告されている。その有機ＥＬ素子は、イリジウム錯体の配位子の構造によって、青、緑、赤等の可視光領域で発光することが出来る。
　近年、発光素子が組み込まれたシステムとしては、青、緑、赤等の可視光領域の発光を利用するものばかりではなく、赤外光を利用したシステムも注目されている。赤外発光する素子は、無機ＬＥＤでは既に実用化されており、例えば赤外線カメラの光源として使用され、異物検査システム等に組み込まれている。しかしながら、赤外発光する有機ＥＬ素子は発光効率が低く、開発段階に留まっている。
　従来知られている、赤外領域に発光する有機ＥＬ素子としては、例えば特許文献１では、下記構造で表されるシアニン色素を用いた有機ＥＬ素子が８００ｎｍに極大発光波長を持つことが記載されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
　また、有機ＥＬ素子の発光効率を高める手段としては、非特許文献１では、ホスト化合物と、発光性化合物と、アシストドーパント（遅延蛍光体）とを発光層の材料に用いた有機ＥＬ素子が開示されている。この有機ＥＬ素子において、アシストドーパントは、発光層での励起エネルギー移動を補完するものであり、アシストドーパントから発光性ドーパントへのエネルギー移動により、有機ＥＬ素子の発光効率が高められ、さらに輝度半減時間が長くなることが記載されている。遅延蛍光体としては、上記以外にも発光中のジュール熱や発光素子が置かれる環境温度によってエネルギー準位の低い三重項励起状態から一重項励起状態に逆項間交差を生じてほぼ１００％に近い蛍光発光を可能とする熱励起型遅延蛍光（ＴＡＤＦ）物質も知られている（例えば特許文献３、非特許文献２等参照）。
　また、特許文献２には、第１有機化合物（ホスト化合物）と、第２有機化合物（アシストドーパント）と、第３有機化合物（発光性化合物）とを含む有機ＥＬ素子が開示されている。そして、第３有機化合物（発光性化合物）として、緑、赤、青又は黄色に発光する化合物が示されている。例えば、赤色発光化合物として、下記構造のスクアリリウム誘導体が記載されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
特開２００２－８０８４１号公報 特許５６６９１６３号公報 特開２０１３－１１６９７５号公報
Ｈ．Ｕｏｙａｍａ，ｅｔ　ａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ，２０１２，４９２，２３４－２３８ Ｈ．Ｎａｋａｎоｔａｎｉ，ｅｔ　ａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｉｏｎ，２０１４，５，４０１６－４０２２．
　上記のように、特許文献１には、シアニン色素を用いた有機ＥＬ素子が、赤外領域に発光を持つことが記載されている。しかしながら、本発明者らが、特許文献１に記載のシアニン色素を発光層に用いた有機ＥＬを評価したところ、発光効率は十分に満足しうるものでは無かった。
　また、特許文献２には、赤色発光化合物として前述のスクアリリウム誘導体が記載されているが、その極大発光波長は６７０ｎｍであり、可視光領域にある。このため、近赤外領域に発光を持つ化合物への有用性は予想がつかない。
　また、発光素子を異物検査システム等に組み込む場合、発光素子の安定性が問題となる。なぜなら、異物検査システムは赤外カメラから送られてくるデータを解析し異物を検出するため、光源の発光素子が安定しないとデータ解析が複雑化し誤動作を引き起こすからである。しかしながら、赤外発光する有機ＥＬ素子において、駆動安定性を向上させる手段、即ち、通電経時での抵抗値変化を少なくする手段は、本発明者が調べた限りでは報告されていない。
　本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、近赤外領域に極大発光波長を有し、発光効率が高く、且つ、通電経時での抵抗値変化が少ない有機ＥＬ素子、表示装置及び照明装置を提供することである。
　鋭意検討の結果、本発明者らは、特定の条件を満たす複数の有機化合物を用いることで、近赤外領域に極大発光波長を有し、発光効率が高く、且つ、通電経時での抵抗値変化が少ない有機ＥＬ素子を提供できることを見出し、本発明に至った。
　即ち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。
　［１］　陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極に挟持され、且つ少なくとも発光層を含む有機層とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
　前記発光層は、最低励起一重項状態と７７Ｋの最低励起三重項状態とのエネルギーの差ΔＥＳＴが０．３ｅＶ以下である遅延蛍光体、又はリン光発光性化合物からなる第１の有機化合物を含み、
　前記陽極、前記陰極又は前記有機層は、蛍光スペクトルにおける極大発光波長が７００ｎｍ～１０００ｎｍの範囲にある一般式（１）又は（２）で表される蛍光色素からなる第２の有機化合物を含み、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 ［一般式（１）及び（２）において、Ａ１～Ａ４は、それぞれ独立に結合部位がｓｐ２炭素である基を表す］
　前記第１の有機化合物が前記遅延蛍光体であるとき、前記第１の有機化合物と前記第２の有機化合物は、下記式（ａ）を満たし、
　式（ａ）：ＥＳ１（Ａ）＞ＥＳ１（Ｂ）
（式（ａ）において、
　ＥＳ１（Ａ）は、前記第１の有機化合物の最低励起一重項エネルギー準位を表し、
　ＥＳ１（Ｂ）は、前記第２の有機化合物の最低励起一重項エネルギー準位を表す）
　前記第１の有機化合物が前記リン光発光性化合物であるとき、前記第１の有機化合物と前記第２の有機化合物は、下記式（ｂ）を満たす、有機エレクトロルミネッセンス素子。
　式（ｂ）：ＥＴ１（Ａ）＞ＥＳ１（Ｂ）
（式（ｂ）において、
　ＥＴ１（Ａ）は、前記第１の有機化合物の７７Ｋにおける最低励起三重項エネルギー準位を表し、
　ＥＳ１（Ｂ）は、前記第２の有機化合物の最低励起一重項エネルギー準位を表す）
　［２］　　前記発光層は、第３の有機化合物をさらに含み、前記第１の有機化合物が前記遅延蛍光体であるとき、前記第１の有機化合物と前記第３の有機化合物は、下記式（ａ）’および（ｃ）’を満たし、
　式（ａ）’：ＥＳ１（Ｃ）＞ＥＳ１（Ａ）
　式（ｃ）’：ＥＴ１（Ｃ）＞ＥＴ１（Ａ）
（式（ａ）’において、
　ＥＳ１（Ｃ）は、前記第３の有機化合物の最低励起一重項エネルギー準位を表し、
　ＥＳ１（Ａ）は、前記第１の有機化合物の最低励起一重項エネルギー準位を表し、
　式（ｃ）’において、
　ＥＴ１（Ｃ）は、前記第３の有機化合物の７７Ｋにおける最低励起三重項エネルギー準位を表し、
　ＥＴ１（Ａ）は、前記第１の有機化合物の７７Ｋにおける最低励起三重項エネルギー準位を表す）
　前記第１の有機化合物が前記リン光発光性化合物であるとき、前記第１の有機化合物と前記第３の有機化合物は、前記式（ｃ）’を満たす、［１］に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
　［３］　前記第２の有機化合物は、前記発光層又は前記発光層に隣接する層に含まれる、［１］又は［２］に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
　［４］　前記第２の有機化合物は、前記発光層に含まれる、［３］に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
　［５］　前記第１の有機化合物、前記第２の有機化合物及び前記第３の有機化合物は、いずれも前記発光層に含まれる、［２］に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
　［６］　前記一般式（１）及び（２）において、Ａ１～Ａ４は、それぞれ独立して下記（ａ）～（ｌ）からなる群より選ばれる基である、［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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 ［式（ａ）～（ｌ）において、
　Ｒ１～Ｒ６５は、それぞれ独立して水素原子又は置換基を表し、
　隣接する前記置換基同士は、それぞれ互いに結合して環状構造を形成していてもよく、
　♯は、一般式（１）及び（２）への結合手を表す。
　但し、式（ｄ）のＲ１５～Ｒ１８のうち少なくとも１つ、式（ｅ）のＲ２２～Ｒ２７のうち少なくとも１つ、式（ｆ）のＲ３０～Ｒ３５のうち少なくとも１つ、式（ｇ）のＲ３６～Ｒ４１のうち少なくとも１つ、式（ｈ）のＲ４３～Ｒ４４のうち少なくとも１つ、式（ｉ）のＲ４５～Ｒ４６のうち少なくとも１つ、及び式（ｊ）のＲ４７～Ｒ４８のうち少なくとも１つは、電子供与性基で置換されたアリール基、置換されていてもよい電子供与性の複素環基、置換されていてもよいアミノ基、置換されていてもよいアルコキシ基、及びアルキル基からなる群より選ばれる電子供与性基Ｄを表す。］
　［７］　前記第１の有機化合物は、前記遅延蛍光体である、［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］　［１］～［７］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を有する、表示装置。
　［９］　［１］～［７］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を有する、照明装置。
　本発明の上記手段により、近赤外領域に極大発光波長を有し、発光効率が高く、且つ、通電経時での抵抗値変化が少ない新たな有機ＥＬ素子を提供することができる。また、当該有機ＥＬ素子が具備された表示装置及び照明装置を提供することができる。
電子輸送層の膜厚違いのＭ－ｐｌｏｔの一例を示すグラフ 膜厚と抵抗値の関係の一例を示すグラフ 有機エレクトロルミネッセンス素子の等価回路モデルの一例を示す図 各層の抵抗-電圧の関係の一例を示すグラフ 劣化後の各層の抵抗-電圧の関係の一例を示すグラフ 有機ＥＬ素子から構成される表示装置の一例を示した模式図 アクティブマトリクス方式による表示装置の模式図 画素の回路を示した概略図 パッシブマトリクス方式による表示装置の模式図 照明装置の概略図 照明装置の断面図
　以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、本願において、「～」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。
　本発明者らは、特定の条件を満たす複数の有機化合物を用いることで、発光効率が高く、且つ、通電経時での抵抗値変化が少ない有機ＥＬ素子を提供できることを見出した。本発明の効果の発現機構ないし作用機構については、明確にはなっていないが、以下のように推察している。
　本発明の有機ＥＬ素子においては、上記の式（ａ）又は式（ｂ）を満たす第１の有機化合物と第２の有機化合物とを含む。第１の有機化合物は、遅延蛍光体又はリン光発光性化合物であるため、再結合により生じた励起エネルギーを少ない損失で第２の有機化合物へエネルギー移動させることが出来る。第２の有機化合物は、後述するように、一般式（１）又は（２）で表される特定の構造を有するため、高い吸光係数を示す。それにより、第１の有機化合物から生じた励起エネルギーを効率よく受け取ることが出来る。そして励起一重項状態から基底状態に戻るときに蛍光を放射する。
　このように、本発明の有機ＥＬ素子は、発光層中の第１の有機化合物で生成する励起エネルギーを、第２の有機化合物へ効率よく受け渡すことが出来る。それにより、発光効率が高く、且つ、通電経時での抵抗値変化が少ない有機ＥＬ素子が実現できると推察される。
　先ず初めに、本発明の技術思想と関連する、有機ＥＬの発光方式及び発光材料について述べる。
　＜有機ＥＬの発光方式＞
　有機ＥＬの発光方式としては三重項励起状態から基底状態に戻る際に光を発する「リン光発光」と、一重項励起状態から基底状態に戻る際に光を発する「蛍光発光」の二通りがある。
　有機ＥＬのような電界で励起する場合には、三重項励起子が７５％の確率で、一重項励起子が２５％の確率で生成するため、リン光発光の方が蛍光発光に比べ発光効率を高くすることが可能で、低消費電力化を実現するには優れた方式である。
　一方、蛍光発光においても、７５％の確率で生成してしまう、通常では、励起子のエネルギーが、無輻射失活により、熱にしかならない三重項励起子を、高密度で存在させることによって、二つの三重項励起子から一つの一重項励起子を発生させて発光効率を向上させるＴＴＡ（Ｔｒｉｐｌｅｔ－Ｔｒｉｐｌｅｔ　Ａｎｎｉｈｉｌａｔｉｏｎ、また、Ｔｒｉｐｌｅｔ－Ｔｒｉｐｌｅｔ　Ｆｕｓｉｏｎ：「ＴＴＦ」と略記する。）機構を利用した方式が見つかっている。
　さらに、近年では、安達らの発見により一重項励起状態と三重項励起状態のエネルギーギャップを小さくすることで、発光中のジュール熱及び／又は発光素子が置かれる環境温度によりエネルギー準位の低い三重項励起状態から一重項励起状態に逆項間交差がおこり、結果としてほぼ１００％に近い蛍光発光を可能とする現象（熱励起型遅延蛍光又は熱励起型遅延蛍光ともいう：「ＴＡＤＦ」）とそれを可能にする蛍光物質が見いだされている（例えば、特許文献３、非特許文献１、非特許文献２等参照。）。
　＜リン光発光性化合物＞
　前述のとおり、リン光発光は発光効率的には蛍光発光よりも理論的には３倍有利であるが、三重項励起状態から一重項基底状態へのエネルギー失活（＝リン光発光）は禁制遷移であり、また同様に一重項励起状態から三重項励起状態への項間交差も禁制遷移であるため、通常その速度定数は小さい。すなわち、遷移が起こりにくいため、励起子寿命はミリ秒から秒オーダーと長くなり、所望の発光を得ることが困難である。
　ただし、イリジウムや白金等の重金属を用いた錯体が発光する場合には、中心金属の重原子効果によって、前記の禁制遷移の速度定数が３桁以上増大し、配位子の選択によっては、１００％のリン光量子収率を得ることも可能となる。
　＜蛍光発光性化合物＞
　一般的な蛍光発光性化合物は、リン光発光性化合物のような重金属錯体である必要性は特になく、炭素、酸素、窒素及び水素等の一般的な元素の組み合わせから構成される、いわゆる有機化合物が適用でき、さらに、リンや硫黄、ケイ素等その他の非金属元素を用いることも可能で、また、アルミニウムや亜鉛等の典型金属の錯体も活用できる等、その多様性はほぼ無限と言える。
　ただし、従来の蛍光化合物では前記のように励起子の２５％しか発光に適用できないために、リン光発光のような高効率発光は望めない。
　＜遅延蛍光化合物＞
　［励起三重項－三重項消滅（ＴＴＡ）遅延蛍光化合物］
　蛍光発光性化合物の問題点を解決すべく登場したのが遅延蛍光を利用した発光方式である。三重項励起子同士の衝突を起源とするＴＴＡ方式は、下記のような一般式で記述できる。すなわち、従来、励起子のエネルギーが、無輻射失活により、熱にしか変換されなかった三重項励起子の一部が、発光に寄与しうる一重項励起子に逆項間交差できるメリットがあり、実際の有機ＥＬ素子においても従来の蛍光発光素子の約２倍の外部取り出し量子効率を得ることができている。
　一般式：　Ｔ＊　＋　Ｔ＊　→　Ｓ＊　＋　Ｓ（式中、Ｔ＊は三重項励起子、Ｓ＊は一重項励起子、Ｓは基底状態分子を表す。）
　しかしながら、上式からもわかるように、二つの三重項励起子から発光に利用できる一重項励起子は一つしか生成しないため、この方式で１００％の内部量子効率を得ることは原理上できない。
　［熱活性型遅延蛍光（ＴＡＤＦ）化合物］
　もう一つの高効率蛍光発光であるＴＡＤＦ方式は、ＴＴＡの問題点を解決できる方式である。
　蛍光発光性化合物は前記のごとく無限に分子設計できる利点を持っている。すなわち、分子設計された化合物の中で、特異的に三重項励起状態と一重項励起状態のエネルギー準位差が極めて近接する化合物が存在する。
　このような化合物は、分子内に重原子を持っていないにもかかわらず、ΔＥＳＴが小さいために通常では起こりえない三重項励起状態から一重項励起状態への逆項間交差が起こる。さらに、一重項励起状態から基底状態への失活（＝蛍光発光）の速度定数が極めて大きいことから、三重項励起子はそれ自体が基底状態に熱的に失活（無輻射失活）するよりも、一重項励起状態経由で蛍光を発しながら基底状態に戻る方が速度論的に有利である。そのため、ＴＡＤＦでは理論的には１００％の蛍光発光が可能となる。
　次に、本発明の有機ＥＬ素子について詳細に説明する。
　［有機ＥＬ素子］
　本発明の有機ＥＬ素子は、陽極と、陰極と、陽極と陰極に挟持され、且つ少なくとも発光層を含む有機層とを有する。
　有機層は、発光層のみからなるものであってもよいし、発光層以外に１層以上の他の層をさらに有するものであってもよい。他の層の例には、正孔輸送層、正孔注入層、電子阻止層、正孔阻止層、電子注入層、電子輸送層、及び励起子阻止層等が含まれる。正孔輸送層は、正孔注入機能を有する正孔注入輸送層であってもよく、電子輸送層は、電子注入機能を有する電子注入輸送層であってもよい。
　発光層は、第１の有機化合物を含み、且つ発光層又はそれ以外の任意の層（陽極、陰極又は他の層）は、第２の有機化合物を含む。
　そして、第１の有機化合物が遅延蛍光体であるとき、第１の有機化合物と第２の有機化合物は、下記式（ａ）を満たし；第１の有機化合物がリン光発光性化合物であるとき、第１の有機化合物と第２の有機化合物は、下記式（ｂ）を満たす。
　式（ａ）：ＥＳ１（Ａ）＞ＥＳ１（Ｂ）
　式（ｂ）：ＥＴ１（Ａ）＞ＥＳ１（Ｂ）
（式（ａ）において、
　ＥＳ１（Ａ）は、第１の有機化合物の最低励起一重項エネルギー準位を表し、
　ＥＳ１（Ｂ）は、第２の有機化合物の最低励起一重項エネルギー準位を表し、
　式（ｂ）において、
　ＥＴ１（Ａ）は、第１の有機化合物の７７Ｋにおける最低励起三重項エネルギー準位を表し、
　ＥＳ１（Ｂ）は、第２の有機化合物の最低励起一重項エネルギー準位を表す）
　第１の有機化合物は、上記式（ａ）を満たす遅延蛍光体又は式（ｂ）を満たすリン光発光性化合物であり、該発光層に注入されたホールと電子との再結合によって生じた第１の有機化合物の励起エネルギーを、少ない損失で第２の有機化合物へエネルギー移動させることができる。第２の有機化合物は発光体であり、第１の有機化合物から受け取ったエネルギーによって蛍光発光する。
　発光層は、エネルギー移動を効率よく発光に変換しやすくして、発光効率を高める観点から、第３の有機化合物をさらに含むことが好ましい。
　そして、第１の有機化合物が遅延蛍光体であるとき、第１の有機化合物と第３の有機化合物は、下記式（ａ）’及び式（ｃ）’を満たし；第１の有機化合物がリン光発光性化合物であるとき、第１の有機化合物と第３の有機化合物は、下記式（ｃ）’を満たす。
　式（ａ）’：ＥＳ１（Ｃ）＞ＥＳ１（Ａ）
　式（ｃ）’：ＥＴ１（Ｃ）＞ＥＴ１（Ａ）
（式（ａ）’において、
　ＥＳ１（Ｃ）は、第３の有機化合物の最低励起一重項エネルギー準位を表し、
　ＥＳ１（Ａ）は、第１の有機化合物の最低励起一重項エネルギー準位を表し、
　式（ｃ）’において、
　ＥＴ１（Ｃ）は、第３の有機化合物の７７Ｋにおける最低励起三重項エネルギー準位を表し、
　ＥＴ１（Ａ）は、第１の有機化合物の７７Ｋにおける最低励起三重項エネルギー準位を表す）
　第３の有機化合物は、第１の有機化合物が遅延蛍光体であるとき、上記式（ａ’）及び（ｃ）’を満たし；第１の有機化合物がリン光発光性化合物であるとき、上記式（ｃ）’を満たすので、キャリアの輸送を担う輸送材料としての機能や、ホスト化合物としての機能、第１の有機化合物のエネルギーを該化合物中に閉じ込める機能を有する。これにより、第２の有機化合物は、分子内でホールと電子とが再結合することによって生じたエネルギー、及び、第１の有機化合物及び第３の有機化合物から受け取ったエネルギーを効率よく発光に変換することができる。
　最低励起一重項エネルギー準位ＥＳ１と最低励起三重項エネルギー準位ＥＴ１は、それぞれ以下の方法で測定することができる。
　（最低励起一重項エネルギー準位ＥＳ１）
　測定対象化合物をＳｉ基板上に蒸着して試料を作製し、常温（３００Ｋ）でこの試料の蛍光スペクトルを測定する。蛍光スペクトルは、縦軸を発光、横軸を波長とする。この発光スペクトルの短波側の立ち下がりに対して接線を引き、その接線と横軸との交点の波長値 λedge［ｎｍ］を求める。この波長値を次に示す換算式でエネルギー値に換算した値をＥＳ１とする。
　換算式：ＥＳ１［ｅＶ］＝１２３９．８５／λedge
　発光スペクトルの測定には、励起光源に窒素レーザー（Lasertechnik Berlin社製、ＭＮＬ２００）を検出器には、ストリークカメラ（浜松ホトニクス社製、Ｃ４３３４）を用いる。
　（最低励起三重項エネルギー準位ＥＴ１）
　一重項エネルギーＥＳ１と同じ試料を７７［Ｋ］に冷却し、励起光（３３７ｎｍ）を燐光測定用試料に照射し、ストリークカメラを用いて、燐光強度を測定する。この燐光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対して接線を引き、その接線と横軸との交点の波長値λedge［ｎｍ］を求める。この波長値を、次に示す換算式でエネルギー値に換算した値をＥＴ１とする。
　換算式：ＥＴ１［ｅＶ］＝１２３９．８５／λedge
　次に、第１の有機化合物、第２の有機化合物及び第３の有機化合物について、具体的に説明する。
　［第１の有機化合物］
　第１の有機化合物は、第２の有機化合物よりも、最低励起一重項エネルギー及び最低励起三重項状態エネルギーが大きい、遅延蛍光体又はリン光発光性化合物である。有機ＥＬ素子の発光効率を高め、通電経時での抵抗値変化を少なくする点で、第１の有機化合物の発光スペクトルと第２の有機化合物の吸収スペクトルとが重なることが好ましい。
　第１の有機化合物として用いられる遅延蛍光体としては、特に限定されないが、熱エネルギーの吸収によって励起三重項状態から励起一重項状態に逆項間交差する熱活性化型の遅延蛍光体であることが好ましい。熱活性化型の遅延蛍光体は、デバイスが発する熱を吸収して励起三重項状態から励起一重項へ比較的容易に逆項間交差し、その励起三重項エネルギーを効率よく発光に寄与させることができる。
　遅延蛍光体とは、遅延蛍光を示す化合物であり；遅延蛍光を示すとは、蛍光減衰測定を行ったときに、放射される蛍光の減衰速度の異なる成分が２種類以上あることをいう。なお、減衰が遅い成分は、一般的には減衰時間がサブマイクロ秒以上であることが多いが、材料によって減衰時間が異なるため、減衰時間は限定されない。
　蛍光減衰測定は、一般的には以下のように行うことができる。即ち、測定対象の化合物の溶液又は薄膜、又は測定対象の化合物と第二成分との共蒸着膜に、窒素雰囲気下で励起光を照射し、ある発光波長の光子数を計測する。このとき、放射される蛍光の減衰速度の異なる成分が２種類以上ある場合に、測定対象の化合物が遅延蛍光性を示すものとする。
　また、遅延蛍光体は、最低励起一重項状態でのエネルギー準位ＥＳ１（Ａ）と７７Ｋの最低励起三重項状態でのエネルギー準位ＥＴ１（Ａ）の差ΔＥＳＴが０．３ｅＶ以下であることが好ましく、０．２ｅＶ以下であることがより好ましく、０．１ｅＶ以下であることがさらに好ましく、０．０８ｅＶ以下であることがさらにより好ましい。エネルギー差ΔＥＳＴが前記範囲の遅延蛍光体は、励起三重項状態から励起一重項状態への逆項間交差が比較的容易に起こり、その励起三重項エネルギーを効率よく発光に寄与させることができる。 
　遅延蛍光体のΔＥＳＴは、上記最低励起一重項エネルギー準位ＥＳ１（Ａ）と、７７Ｋにおける最低励起三重項エネルギー準位ＥＴ１（Ａ）を、下記式に当てはめて求めることができる。
　ΔＥＳＴ＝｜ＥＳ１（Ａ）－ＥＴ１（Ａ）｜
　第１の有機化合物として用いる遅延蛍光体は、遅延蛍光を放射しうるものであれば特に制限されないが、ドナー部位とアクセプター部位を有する化合物であることが好ましい。アクセプター部位となる骨格の例には、１又は２以上のシアノ基で置換されたベンゼン骨格、アントラセン－９、１０－ジオン骨格、ジベンゾ[ａ，ｊ]フェナジン骨格、２，３－ジシアノピラジノフェナンスレン骨格、トリアジン骨格等が挙げられる。ドナー部位となる骨格の例には、置換されていてもよいカルバゾリル基、置換されていてもよいジアリールアミノ基、ジアリールアミノ基で置換されたアリール基、及び置換されていてもよいフェノキサジニル基等が含まれる。
　遅延蛍光体の具体的な例としては、例えば、特許第５６６９１６３号、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０１４，１３６，１８０７０－１８０８１．、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．２０１３，２５，３３１９－３３２３．、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．ｌｎｔ．Ｅｄ．２０１６，５５，５７３９－５７４４．、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．ｌｎｔ．Ｅｄ．２０１５，５４，１３０６８－１３０７２．、に記載の遅延蛍光体を好ましく用いることができる。中でも、特許第５６６９１６３号の一般式（２１２）（段落０１３５）、一般式（１３１）（段落００６４）、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．ｌｎｔ．Ｅｄ．２０１６，５５，５７３９－５７４４．に記載の化合物Ｔ－２、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０１４，１３６，１８０７０－１８０８１．に記載の化合物Ｔ－３、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．ｌｎｔ．Ｅｄ．２０１５，５４，１３０６８－１３０７２．に記載の化合物Ｔ－４を挙げることができる。
　中でも、好ましい遅延蛍光体としては、下記化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
　第１有機化合物として用いるリン光発光性化合物としては、特に限定されないが、イリジウムや白金等の重金属を用いた錯体が好ましい。
　本発明に用いられるリン光発光性化合物は、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、具体的には、室温（２５℃）にてリン光発光する化合物であり、リン光量子収率が、２５℃において０．０１以上の化合物であると定義される。リン光発光性化合物のリン光量子収率は、好ましくは０．１以上である。
　上記リン光量子収率は、第４版実験化学講座７の分光ＩＩの３９８頁（１９９２年版、丸善）に記載の方法により測定できる。溶液中でのリン光量子収率は、種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明に用いられるリン光発光性化合物は、任意の溶媒のいずれかにおいて上記リン光量子収率（０．０１以上）が達成されればよい。
　リン光発光性化合物は、有機ＥＬ素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることができる。本発明に使用できる公知のリン光発光性化合物の具体例としては、以下の文献に記載されている化合物等が挙げられる。
　Ｎａｔｕｒｅ　３９５，１５１（１９９８）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７８，１６２２（２００１）、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．１９，７３９（２００７）、Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．１７，３５３２（２００５）、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．１７，１０５９（２００５）、国際公開第２００９／１００９９１号、国際公開第２００８／１０１８４２号、国際公開第２００３／０４０２５７号、米国特許出願公開第２００６／８３５４６９号明細書、米国特許出願公開第２００６／０２０２１９４号明細書、米国特許出願公開第２００７／００８７３２１号明細書、米国特許出願公開第２００５／０２４４６７３号明細書、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．４０，１７０４（２００１）、Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．１６，２４８０（２００４）、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．１６，２００３（２００４）、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．ｌｎｔ．Ｅｄ．２００６，４５，７８００、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．８６，１５３５０５（２００５）、Ｃｈｅｍ．Ｌｅｔｔ．３４，５９２（２００５）、Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．２９０６（２００５）、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．４２，１２４８（２００３）、国際公開第２００９／０５０２９０号、国際公開第２００２／０１５６４５号、国際公開第２００９／０００６７３号、米国特許出願公開第２００２／００３４６５６号明細書、米国特許第７３３２２３２号、米国特許出願公開第２００９／０１０８７３７号明細書、米国特許出願公開第２００９／００３９７７６号明細書、米国特許第６９２１９１５号、米国特許第６６８７２６６号、米国特許出願公開第２００７／０１９０３５９号明細書、米国特許出願公開第２００６／０００８６７０号明細書、米国特許出願公開第２００９／０１６５８４６号明細書、米国特許出願公開第２００８／００１５３５５号明細書、米国特許第７２５０２２６号、米国特許第７３９６５９８号、米国特許出願公開第２００６／０２６３６３５号明細書、米国特許出願公開第２００３／０１３８６５７号明細書、米国特許出願公開第２００３／０１５２８０２号明細書、米国特許第７０９０９２８号、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．ｌｎｔ．Ｅｄ．４７，１（２００８）、Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．１８，５１１９（２００６）、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．４６，４３０８（２００７）、Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ　２３，３７４５（２００４）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７４，１３６１（１９９９）、国際公開第２００２／００２７１４号、国際公開第２００６／００９０２４号、国際公開第２００６／０５６４１８号、国際公開第２００５／０１９３７３号、国際公開第２００５／１２３８７３号、国際公開第２００５／１２３８７３号、国際公開第２００７／００４３８０号、国際公開第２００６／０８２７４２号、米国特許出願公開第２００６／０２５１９２３号明細書、米国特許出願公開第２００５／０２６０４４１号明細書、米国特許第７３９３５９９号、米国特許第７５３４５０５号、米国特許第７４４５８５５号、米国特許出願公開第２００７／０１９０３５９号明細書、米国特許出願公開第２００８／０２９７０３３号明細書、米国特許第７３３８７２２号、米国特許出願公開第２００２／０１３４９８４号明細書、米国特許第７２７９７０４号、米国特許出願公開第２００６／０９８１２０号明細書、米国特許出願公開第２００６／１０３８７４号明細書、国際公開第２００５／０７６３８０号、国際公開第２０１０／０３２６６３号、国際公開第２００８１４０１１５号、国際公開第２００７／０５２４３１号、国際公開第２０１１／１３４０１３号、国際公開第２０１１／１５７３３９号、国際公開第２０１０／０８６０８９号、国際公開第２００９／１１３６４６号、国際公開第２０１２／０２０３２７号、国際公開第２０１１／０５１４０４号、国際公開第２０１１／００４６３９号、国際公開第２０１１／０７３１４９号、米国特許出願公開第２０１２／２２８５８３号明細書、米国特許出願公開第２０１２／２１２１２６号明細書、特開２０１２－０６９７３７号公報、特願２０１１－１８１３０３号公報、特開２００９－１１４０８６号公報、特開２００３－８１９８８号公報、特開２００２－３０２６７１号公報、特開２００２－３６３５５２号公報、Ｄｙｅｓ ａｎｄ Ｐｉｇｍｅｎｔｓ．１３１，２３１（２０１６）、Ｊ. Ｍａｔｅｒ. Ｃｈｅｍ. Ｃ，４, ３４９２（２０１６）、Ｃｈｅｍ. Ｍａｔｅｒ., ２３, ５３０５（２０１１）等である。
　中でも、好ましいリン光発光性化合物としては、金属－炭素結合、金属－窒素結合、金属－酸素結合、金属－硫黄結合の少なくとも一つの配位様式を含む錯体が好ましい。そのような錯体の例には、以下の化合物Ｔ－６やＴ－７が含まれる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
　中でも、最低励起三重項状態エネルギー状態での存在時間が短く、素子の寿命を長くしやすい点から、第１の有機化合物は、遅延蛍光体であることが好ましい。
　［第２の有機化合物］
　第２の有機化合物は、第１の有機化合物や第３の有機化合物から励起エネルギーを受け取って一重項励起状態に遷移し、その後基底状態に戻るときに蛍光を放射する。第２の有機化合物は、２種以上を用いてもよい。例えば、発光色が異なる２種以上の第２の有機化合物を併用することにより、所望の色を発光させることが可能になる。
　第２の有機化合物の発光色は、近赤外色である。具体的には、第２の有機化合物の蛍光スペクトルにおける極大発光波長が、７００ｎｍ～１０００ｎｍの範囲にある。ただし、第２の有機化合物が２種類以上含まれる場合、各化合物の蛍光スペクトルの極大発光波長が、それぞれ上記範囲内にあるものとする。
　第２の有機化合物の発光色は、以下の方法で確認することができる。
　（蛍光スペクトルの測定）
　第２の有機化合物を１質量％、ＣＢＰを９９質量％でＳｉ基板上に蒸着して試料を作製し、常温（３００Ｋ）でこの試料の蛍光スペクトルを測定する。
　発光スペクトルの測定には、励起光源に窒素レーザー（Lasertechnik Berlin社製、ＭＮＬ２００）を検出器には、分光放射輝度計ＣＳ－２０００（コニカミノルタ社製）を用いる。
　そして、極大発光波長が７００ｎｍ～１０００ｎｍの範囲内にあるとき、近赤外色と判断する。
　尚、本測定で確認される蛍光スペクトルは、対応する第２の有機化合物（但し、１種類の第２の有機化合物のみ）を含む有機ＥＬ素子（例えば後述する実施例で作製される有機ＥＬ素子）で確認される発光スペクトルとほぼ同様であることは、既に確認済みである。
　第２の有機化合物は、下記一般式（１）及び（２）のいずれかで表される構造を有する。下記一般式（１）及び（２）のいずれかで表される第２の有機化合物は、高い吸光係数を示すため、第１の有機化合物や第３の有機化合物から励起エネルギーを効率よく受け取る事が出来る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
　一般式（１）及び（２）において、Ａ１～Ａ４は、それぞれ独立に、結合位がｓｐ２炭素である置換基を表す。一般式（１）において、Ａ１とＡ２とは互いに同一であっても異なっていてもよく；一般式（２）において、Ａ３とＡ４とは、互いに同一であっても異なっていてもよい。
　該置換基の例には、アリール基、複素環基（ヘテロ環基）、及び置換もしくは無置換のメチン基が含まれる。π共役系を広げて近赤外発光しやすくする観点から、該置換基は、アリール基もしくは複素環基を含む基であることが好ましく；アリール基、複素環基又はアリール基もしくは複素環基で置換されたメチン基であることがより好ましい。
　アリール基は、好ましくは炭素数６～３０の置換もしくは無置換のアリール基であり、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、ｐ－クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等を挙げることができる。
　複素環基は、好ましくは５もしくは６員の、置換もしくは無置換の、芳香族もしくは非芳香族の複素環化合物から一個の水素原子を取り除いた一価の基であり、さらに好ましくは、炭素数３～３０の５もしくは６員の芳香族の複素環基である。複素環基は、例えば、ピリジル基、ピリミジニル基、フリル基、チエニル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ベンゾピラゾリル基、ピラジニル基、トリアゾリル基（例えば、１，２，４－トリアゾール－１－イル基、１，２，３－トリアゾール－１－イル基等）、オキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、キノリル基、ベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基（前記カルボリニル基のカルボリン環を構成する炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す）、キノキサリニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等）、複素環基（例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等）等を挙げることが出来る。
　アリール基及び複素環基が有する置換基としては、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等）、シクロアルキル基（例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等）、アルケニル基（例えば、ビニル基、アリル基等）、アルキニル基（例えば、エチニル基、プロパルギル基等）、芳香族炭化水素基（芳香族炭化水素環基、芳香族炭素環基、アリール基等ともいい、例えば、フェニル基、ｐ－クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等）、芳香族複素環基（例えば、ピリジル基、ピリミジニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピラジニル基、トリアゾリル基（例えば、１，２，４－トリアゾール－１－イル基、１，２，３－トリアゾール－１－イル基等）、ピラゾロトリアゾリル基、オキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、キノリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基（前記カルボリニル基のカルボリン環を構成する炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す）、キノキサリニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等）、複素環基（例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等）、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等）、シクロアルコキシ基（例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等）、アルキルチオ基（例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等）、シクロアルキルチオ基（例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等）、アリールチオ基（例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等）、アルコキシカルボニル基（例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等）、アリールオキシカルボニル基（例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等）、スルファモイル基（例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、２－ピリジルアミノスルホニル基等）、アシル基（例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、２－エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等）、アシルオキシ基（例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等）、アミド基（例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、２－エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等）、カルバモイル基（例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、２－エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、２－ピリジルアミノカルボニル基等）、ウレイド基（例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基ナフチルウレイド基、２－ピリジルアミノウレイド基等）、スルフィニル基（例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、２－エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、２－ピリジルスルフィニル基等）、アルキルスルホニル基（例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、２－エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等）、アリールスルホニル基又はヘテロアリールスルホニル基（例えば、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、２－ピリジルスルホニル基等）、アミノ基（例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、ジタートブチル基、シクロヘキシルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、２－エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、２－ピリジルアミノ基等）、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等）、フッ化炭化水素基（例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタフルオロフェニル基等）、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、シリル基（例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等）、ホスホノ基等が挙げられる。好ましくは、アルキル基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基、アルコキシ基、アミノ基、ヒドロキシ基が挙げられる。
　また、これらの置換基は、上記の置換基によってさらに置換されていてもよい。
　置換もしくは無置換のメチン基は、－ＣＲ６６＝Ｒ６７で表される基であることが好ましい。
　Ｒ６６は、水素原子又はアルキル基である。アルキル基は、好ましくはメチル基である。Ｒ６７は、置換基である。当該置換基は、アルキル基（好ましくは炭素数１～５の置換又は無置換のアルキル基、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ベンジル、フェネチル）、アリール基（好ましくは、炭素数６～３０の置換もしくは無置換のアリール基、例えば、フェニル、ｐ－トリル、ナフチル）、又は複素環基（好ましくは炭素数３～３０の５若しくは６員の芳香族の複素環基）等が好ましい。複素環基が結合したメチン基の場合（Ｒ６７が複素環基である場合）、該複素環中の炭素原子とメチン基とが結合していることが好ましい。
　Ａ１～Ａ４は、それぞれ独立に下記の（ａ）～（ｌ）からなる群より選ばれる基であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
　式（ａ）～（ｌ）において、Ｒ１～Ｒ６５は、それぞれ独立に水素原子又は置換基を表す。♯は、一般式（１）及び（２）への結合手を表す。
　Ｒ１～Ｒ６５で表される置換基の説明と好ましい範囲については、上記のアリール基および複素環基が有する置換基の説明と好ましい範囲と同様である。これらの中でも、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよい複素環基、置換されていてもよいアルコキシ基、ヒドロキシ基、アミド基、及び置換されていてもよいアミノ基が好ましい。
　ただし、式（ｄ）のＲ１５～Ｒ１８のうち少なくとも１つ、式（ｅ）のＲ２２～Ｒ２７のうち少なくとも１つ、式（ｆ）のＲ３０～Ｒ３５のうち少なくとも１つ、式（ｇ）のＲ３６～Ｒ４１のうち少なくとも１つ、式（ｈ）のＲ４３～Ｒ４４のうち少なくとも１つ、式（ｉ）のＲ４５～Ｒ４６のうち少なくとも１つ、及び式（ｊ）のＲ４７～Ｒ４８のうち少なくとも１つは、電子供与性基Ｄを表す。それにより、式（ａ）～（ｌ）で表される基は、いずれも適度なドナー性を示し、一般式（１）又は（２）の中央部分はアクセブタ－性を示すので、一般式（１）又は（２）で表される化合物を近赤外発光させやすくする（極大発光波長を７００ｎｍ～１０００ｎｍの範囲内としやすくする）ことができる。
　電子供与性基Ｄは、「電子供与性基で置換されたアリール基」、「置換されていてもよい電子供与性の複素環基」、「置換されていてもよいアミノ基」、「置換されていてもよいアルコキシ基」、又は「アルキル基」でありうる。
　Ｄで表される「電子供与性基で置換されたアリール基」におけるアリール基は、炭素原子数６～２４の芳香族炭化水素環から誘導される基であることが好ましい。そのような芳香族炭化水素環の例には、ベンゼン環、インデン環、ナフタレン環、フルオレン環、フェナントレン環、アントラセン環、アセナフチレン環、ビフェニレン環、ナフタセン環、トリフェニレン環、ａｓ－インダセン環、クリセン環、ｓ－インダセン環、フェナレン環、フルオランテン環、アセフェナントリレン環、ビフェニル環、ターフェニル環、及びテトラフェニル環等が含まれる。中でも、ベンゼン環、ナフタレン環、フルオレン環、ビフェニル環、及びターフェニル環が好ましい。
　当該アリール基が有する電子供与性基の例には、アルキル基、アルコキシ基、置換されていてもよいアミノ基、及び置換されていてもよい電子供与性の複素環基等が含まれる。中でも、置換されていてもよいアミノ基、及び置換されていてもよい電子供与性の複素環基が好ましい。
　アルキル基は、直鎖、分岐又は環状のいずれであってもよく、例えば炭素原子数１～２０の直鎖又は分岐のアルキル基、或いは炭素原子数５～２０の環状のアルキル基でありうる。アルキル基の例には、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、ｓ－ブチル基、ｔ－ブチル基、ｎ－ペンチル基、ネオペンチル基、ｎ－ヘキシル基、シクロヘキシル基、２－エチルヘキシル基、ｎ－ヘプチル基、ｎ－オクチル基、２－ヘキシルオクチル基、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、ｎ－ノナデシル基、及びｎ－イコシル基等が含まれ；好ましくはメチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔ－ブチル基、シクロヘキシル基、２－エチルヘキシル基及び２－ヘキシルオクチル基である。
　アルコシキ基は、直鎖、分岐又は環状のいずれであってもよく、例えば炭素原子数１～２０の直鎖又は分岐のアルコキシ基、或いは炭素原子数６～２０の環状のアルコキシ基でありうる。アルコキシ基の例には、メトキシ基、エトキシ基、ｎ－プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ－ブトキシ基、イソブトキシ基、ｔ－ブトキシ基、ｎ－ペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、ｎ－ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、ｎ－ヘプチルオキシ基、ｎ－オクチルオキシ基、２－エチルヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、３，７－ジメチルオクチルオキシ基、ｎ－ウンデシルオキシ基、ｎ－ドデシルオキシ基、ｎ－トリデシルオキシ基、ｎ－テトラデシルオキシ基、２－ｎ－ヘキシル－ｎ－オクチルオキシ基、ｎ－ペンタデシルオキシ基、ｎ－ヘキサデシルオキシ基、ｎ－ヘプタデシルオキシ基、ｎ－オクタデシルオキシ基、ｎ－ノナデシルオキシ基、ｎ－イコシルオキシ基等が含まれ、好ましくはメトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、ｔ－ブトキシ基、シクロヘキシルオキシ基、２－エチルヘキシルオキシ基、２－ヘキシルオクチルオキシ基である。
　置換されていてもよいアミノ基における置換基の例には、アルキル基、及びアルキル基で置換されていてもよいアリール基が含まれる。アルキル基及びアリール基は、前述のアルキル基、及び（電子供与性基で置換されたアリール基における）アリール基とそれぞれ同義である。
　置換されていてもよい電子供与性の複素環基の例には、後述の電子供与性の複素環基と同様のものが含まれる。
　Ｄで表される「置換されていてもよい電子供与性の複素環基」における「電子供与性の複素環基」は、炭素原子数４～２４の電子供与性の複素環から誘導される基であることが好ましい。そのような複素環の例には、ピロール環、インドール環、カルバゾール環、インドロインドール環、９，１０－ジヒドロアクリジン環、フェノキサジン環、フェノチアジン環、ジベンゾチオフェン環、ベンゾフリルインドール環、ベンゾチエノインドール環、インドロカルバゾール環、ベンゾフリルカルバゾール環、ベンゾチエノカルバゾール環、ベンゾチエノベンゾチオフェン環、ベンゾカルバゾール環、ジベンゾカルバゾール環、アザカルバゾール環、及びジアザカルバゾール環等が含まれる。中でも、カルバゾール環、インドロインドール環、９，１０－ジヒドロアクリジン環、フェノキサジン環、フェノチアジン環、ジベンゾチオフェン環、及びベンゾフリルインドール環が好ましい。電子供与性の複素環基は、同一の又は異なる２以上の上記複素環が単結合を介して結合したものであってもよい。
　当該複素環基が有しうる置換基の例には、アルキル基、及びアルキル基で置換されていてもよいアリール基が含まれる。アルキル基及びアリール基は、それぞれ前述のアルキル基及びアリール基と同義である。
　Ｄで表される「置換されていてもよいアミノ基」、「置換されていてもよいアルコキシ基」における置換基の例には、アルキル基、アルキル基で置換されていてもよいアリール基が含まれる。アルキル基及びアリール基は、それぞれ前述のアルキル基及びアリール基と同様でありうる。
　Ｄで表される「アルキル基」は、前述のアルキル基と同義である。
　一般式（ａ）～（ｌ）における置換基の数は、特に制限されない。置換基が２つ以上ある場合、それらの置換基は、互いに同一であっても異なっていても良い。隣接する置換基同士はそれぞれ互いに結合して環状構造を形成していてもよい。
　隣接する置換基同士が形成する環状構造は、芳香環であっても脂肪環であってもよく、またヘテロ原子を含むものであってもよく、さらに環状構造は２環以上の縮合環であってもよい。ここでいうヘテロ原子としては、窒素原子、酸素原子及び硫黄原子からなる群より選択されるものであることが好ましい。形成される環状構造の例として、ベンゼン環、ナフタレン環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピロール環、イミダゾール環、ピラゾール環、トリアゾール環、イミダゾリン環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、シクロヘキサジエン環、シクロヘキセン環、シクロペンタエン環、シクロヘプタトリエン環、シクロヘプタジエン環、シクロヘプタエン環、カルバゾール環、ジベンゾフラン環等を挙げることができる。
　以下に本発明で好ましく用いられる一般式（１）及び（２）で表される第２の有機化合物を例に挙げるが、本発明はこれに限定されない。一般式（１）で表される化合物の具体例を、化合物Ｄ－１～Ｄ－５８及びＤ－６５～Ｄ－６７に示し；一般式（２）で表される化合物の具体例を、化合物Ｄ－５９～Ｄ－６４に示す。
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　［第３の有機化合物］
　第３の有機化合物は、第１の有機化合物及び第２の有機化合物よりも最低励起一重項エネルギー及び最低励起三重項エネルギーが大きい有機化合物であり、キャリアの輸送を担う輸送材料としての機能や、ホスト化合物としての機能、第１の有機化合物のエネルギーを該化合物中に閉じ込める機能、又は遅延蛍光を放射する機能を有する。これにより、第１の有機化合物は、分子内でホールと電子とが再結合することによって生じたエネルギー、及び、第２の有機化合物及び第３の有機化合物から受け取ったエネルギーを効率よく発光に変換することができ、発光効率が高い有機ＥＬ素子を実現することができる。
　本発明の有機ＥＬ素子において、第３の有機化合物は、１種類のみが含まれていてもよいし、２種類以上が含まれていてもよい。例えば、第３の有機化合物が２種類含まれる場合、一方は遅延蛍光性を示す化合物であり；他方は遅延蛍光性を示さない化合物であってもよい。
　第３の有機化合物の具体的構造は限定されないが、正孔輸送能、電子輸送能を有し、かつ発光の長波長化を防ぎ、なおかつ高いガラス転移温度を有する有機化合物であることが好ましい。
　第３の有機化合物のガラス転移温度は、好ましくはＴｇが９０℃以上であり、より好ましくは１２０℃以上である。
　ここで、ガラス転移点（Ｔｇ）とは、ＤＳＣ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　Ｓｃａｎｎｉｎｇ　Ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｙ：示差走査熱量法）を用いて、ＪＩＳ　Ｋ　７１２１－２０１２に準拠した方法により求められる値である。
　第３の有機化合物は、発光層内においてキャリアの輸送及び励起子の生成を担う。そのため、カチオンラジカル状態、アニオンラジカル状態、及び励起状態の全ての活性種の状態において安定に存在でき、分解や付加反応等の化学変化を起こさないこと、さらに、層中において通電経時でホスト分子がオングストロームレベルで移動しないことが好ましい。
　また、併用する第１の有機化合物がＴＡＤＦ発光を示す場合には、ＴＡＤＦ化合物の三重項励起状態の存在時間が長いことから、第３の有機化合物自体のＴ１エネルギー準位が高いこと、さらに第３の有機化合物同士が会合した状態で低Ｔ１状態を作らないこと、第１の有機化合物と第３の有機化合物とがエキサイプレックスを形成しないこと、ホスト化合物が電界によりエレクトロマーを形成しないこと等、第３の有機化合物が低Ｔ１化しないような分子構造の適切な設計が必要となる。
　このような要件を満たすためには、第３の有機化合物自体が電子のホッピング移動性が高いこと、かつ、正孔のホッピング移動が高いこと、三重項励起状態となったときの構造変化が小さいことが必要である。このような要件を満たす第３の有機化合物の代表格としてカルバゾール骨格、アザカルバゾール骨格、ジベンゾフラン骨格、ジベンゾチオフェン骨格又はアザジベンゾフラン骨格等の、高Ｔ１エネルギー準位を有するものが好ましく挙げられる。
　第３の有機化合物の具体例としては、以下の文献に記載されている化合物等が挙げられる。特開２００１－２５７０７６号公報、同２００２－３０８８５５号公報、同２００１－３１３１７９号公報、同２００２－３１９４９１号公報、同２００１－３５７９７７号公報、同２００２－３３４７８６号公報、同２００２－８８６０号公報、同２００２－３３４７８７号公報、同２００２－１５８７１号公報、同２００２－３３４７８８号公報、同２００２－４３０５６号公報、同２００２－３３４７８９号公報、同２００２－７５６４５号公報、同２００２－３３８５７９号公報、同２００２－１０５４４５号公報、同２００２－３４３５６８号公報、同２００２－１４１１７３号公報、同２００２－３５２９５７号公報、同２００２－２０３６８３号公報、同２００２－３６３２２７号公報、同２００２－２３１４５３号公報、同２００３－３１６５号公報、同２００２－２３４８８８号公報、同２００３－２７０４８号公報、同２００２－２５５９３４号公報、同２００２－２６０８６１号公報、同２００２－２８０１８３号公報、同２００２－２９９０６０号公報、同２００２－３０２５１６号公報、同２００２－３０５０８３号公報、同２００２－３０５０８４号公報、同２００２－３０８８３７号公報、米国特許出願公開第２００３／０１７５５５３号、米国特許出願公開第２００６／０２８０９６５号、米国特許出願公開第２００５／０１１２４０７号、米国特許出願公開第２００９／００１７３３０号、米国特許出願公開第２００９／００３０２０２号、米国特許出願公開第２００５／０２３８９１９号、国際公開第２００１／０３９２３４号、国際公開第２００９／０２１１２６号、国際公開第２００８／０５６７４６号、国際公開第２００４／０９３２０７号、国際公開第２００５／０８９０２５号、国際公開第２００７／０６３７９６号、国際公開第２００７／０６３７５４号、国際公開第２００４／１０７８２２号、国際公開第２００５／０３０９００号、国際公開第２００６／１１４９６６号、国際公開第２００９／０８６０２８号、国際公開第２００９／００３８９８号、国際公開第２０１２／０２３９４７号、特開２００８－０７４９３９号公報、特開２００７－２５４２９７号公報、欧州特許第２０３４５３８号明細書、国際公開第２０１１／０５５９３３号、国際公開第２０１２／０３５８５３号、特開２０１５－３８９４１号公報、特許第５６６９１６３号、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０１４，１３６，１８０７０－１８０８１．、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．２０１３，２５，３３１９－３３２３．、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．ｌｎｔ．Ｅｄ．２０１６，５５，５７３９－５７４４．、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．ｌｎｔ．Ｅｄ．２０１５，５４，１３０６８－１３０７２．等である。
　以下に、本発明に用いられる第３の有機化合物として、具体的な化合物例を示すが、これらに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
　（第１の有機化合物、第２の有機化合物、第３の有機化合物の含有量）
　本発明の有機ＥＬ素子における、各有機化合物の含有量は、特に限定されないが、以下を満たすことが好ましい。
　即ち、発光層中の第１の有機化合物の含有量をＷ１としたとき、第１の有機化合物の含有量Ｗ１は、発光層の合計質量１００質量％に対して５．０～１００質量％であることが好ましい。
　また、発光層又はそれ以外の任意の層に含まれる第２の有機化合物の含有量をＷ２としたとき、第２の有機化合物の含有量Ｗ２は、Ｗ２／Ｗ１が０．００１～１０となるように設定されることが好ましい。
　さらに、第３の有機化合物の含有量をＷ３としたとき、第３の有機化合物の含有量Ｗ３は、Ｗ３／Ｗ１が０．００１～１０となるように設定されることが好ましい。
　（他の有機化合物）
　有機層は、第１の有機化合物及び第２の有機化合物（好ましくは第１の有機化合物、第２の有機化合物及び第３の有機化合物）のみから構成されていてもよいし、第１の有機化合物、第２の有機化合物及び第３の有機化合物以外の有機化合物をさらに含んでいてもよい。第１の有機化合物、第２の有機化合物及び第３の有機化合物以外の有機化合物としては、例えば正孔輸送能を有する有機化合物、電子輸送能を有する有機化合物等を挙げることができる。正孔輸送能を有する有機化合物、電子輸送能を有する有機化合物としては、後述する正孔輸送材料、電子輸送材料をそれぞれ参照することができる。
　前述の通り、第１の有機化合物と、任意の第３の有機化合物とは、発光層に含まれる。第２の有機化合物は、発光層に含まれてもよいし；それ以外の任意の層に含まれてもよい。
　第２の有機化合物は、有機ＥＬ素子に含まれていれば良く、発光層又はそれ以外の任意の層；例えば、陽極、正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層、及び陰極のいずれに含有されていてもよく；正孔輸送層、電子阻止層、発光層、正孔阻止層又は電子輸送層に含有されていることが好ましい。中でも、第２の有機化合物は、発光層又はそれに隣接する層に含有されていることがより好ましく；発光層に含有されていることがさらに好ましい。
　また、第２の有機化合物は、有機ＥＬ素子の内部に限らず、有機ＥＬ素子の外部；例えば支持基板、封止部材、保護膜、又は保護板に含有されてもよい。
　つまり、本発明の有機ＥＬ素子の好ましい実施形態では、発光層は、第１の有機化合物と第２の有機化合物とを含むことが好ましく；第１の有機化合物、第２の有機化合物及び第３の有機化合物を全て含むことがより好ましい。
　以下、本発明の有機ＥＬ素子の好ましい実施形態の一例について、具体的に説明する。
　本発明の有機ＥＬ素子における代表的な素子構成としては、以下の構成を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
　（１）陽極／発光層／陰極
　（２）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
　（３）陽極／正孔輸送層／発光層／陰極
　（４）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
　（５）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
　（６）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
　（７）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／（電子阻止層／）発光層／（正孔阻止層／）電子輸送層／電子注入層／陰極
　上記の中で（７）の構成が好ましく用いられるが、これに限定されるものではない。
　発光層は、単層又は複数層で構成されており、発光層が複数の場合は各発光層の間に非発光性の中間層を設けてもよい。
　必要に応じて、発光層と陰極との間に正孔阻止層（正孔障壁層ともいう）や電子注入層（陰極バッファー層ともいう）を設けてもよく、また、発光層と陽極との間に電子阻止層（電子障壁層ともいう）や正孔注入層（陽極バッファー層ともいう）を設けてもよい。
　電子輸送層とは、電子を輸送する機能を有する層であり、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。また、複数層で構成されていてもよい。
　正孔輸送層とは、正孔を輸送する機能を有する層であり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。また、複数層で構成されていてもよい。
　上記の代表的な素子構成において、陽極と陰極を除いた層を「有機層」ともいう。
　（タンデム構造）
　また、本発明の有機ＥＬ素子は、少なくとも１層の発光層を含む発光ユニットを複数積層した、いわゆるタンデム構造の素子であってもよい。
　タンデム構造の代表的な素子構成としては、例えば以下の構成を挙げることができる。
　陽極／第１発光ユニット／中間層／第２発光ユニット／中間層／第３発光ユニット／陰極
　ここで、上記第１発光ユニット、第２発光ユニット及び第３発光ユニットは全て同じであっても、異なっていてもよい。また二つの発光ユニットが同じであり、残る一つが異なっていてもよい。
　複数の発光ユニットは直接積層されていても、中間層を介して積層されていてもよく、中間層は、一般的に中間電極、中間導電層、電荷発生層、電子引抜層、接続層、中間絶縁層とも呼ばれ、陽極側の隣接層に電子を、陰極側の隣接層に正孔を供給する機能を持った層であれば、公知の材料構成を用いることができる。
　中間層に用いられる材料としては、例えば、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）、ＩＺＯ（インジウム・亜鉛酸化物）、ＺｎＯ２、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＴｉＯｘ、ＶＯｘ、ＣｕＩ、ＩｎＮ、ＧａＮ、ＣｕＡｌＯ２、ＣｕＧａＯ２、ＳｒＣｕ２Ｏ２、ＬａＢ６、ＲｕＯ２、Ａｌ等の導電性無機化合物層や、Ａｕ／Ｂｉ２Ｏ３等の２層膜や、ＳｎＯ２／Ａｇ／ＳｎＯ２、ＺｎＯ／Ａｇ／ＺｎＯ、Ｂｉ２Ｏ３／Ａｕ／Ｂｉ２Ｏ３、ＴｉＯ２／ＴｉＮ／ＴｉＯ２、ＴｉＯ２／ＺｒＮ／ＴｉＯ２等の多層膜、またＣ６０等のフラーレン類、オリゴチオフェン等の導電性有機物層、金属フタロシアニン類、無金属フタロシアニン類、金属ポルフィリン類、無金属ポルフィリン類等の導電性有機化合物層等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
　発光ユニット内の好ましい構成としては、例えば、上記の代表的な素子構成で挙げた（１）～（７）の構成から、陽極と陰極を除いたもの等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
　タンデム型有機ＥＬ素子の具体例としては、例えば、米国特許第６３３７４９２号、米国特許第７４２０２０３号、米国特許第７４７３９２３号、米国特許第６８７２４７２号、米国特許第６１０７７３４号、米国特許第６３３７４９２号、国際公開第２００５／００９０８７号、特開２００６－２２８７１２号公報、特開２００６－２４７９１号公報、特開２００６－４９３９３号公報、特開２００６－４９３９４号公報、特開２００６－４９３９６号公報、特開２０１１－９６６７９号公報、特開２００５－３４０１８７号公報、特許第４７１１４２４号、特許第３４９６６８１号、特許第３８８４５６４号、特許第４２１３１６９号、特開２０１０－１９２７１９号公報、特開２００９－０７６９２９号公報、特開２００８－０７８４１４号公報、特開２００７－０５９８４８号公報、特開２００３－２７２８６０号公報、特開２００３－０４５６７６号公報、国際公開第２００５／０９４１３０号等に記載の素子構成や構成材料等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
　以下、本発明の有機ＥＬ素子を構成する各層について説明する。
　《発光層》
　発光層は、電極又は隣接層から注入されてくる電子及び正孔が再結合し、励起子を経由して発光又は発光性化合物にエネルギー移動する場を提供する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても、発光層と隣接層との界面であってもよい。発光層は、本発明で規定する要件を満たしていれば、その構成に特に制限はない。
　発光層は、第１の有機化合物を単独で含んでいてもよいし；第１の有機化合物と、第２の有機化合物、第３の有機化合物及び第３の有機化合物以外のホスト化合物からなる群より選ばれる一以上とを含んでいてもよい。
　発光層は、一層でもよいし、複数の層から構成されてもよい。発光層の少なくとも一層が、第１の有機化合物と第２の有機化合物と第３の有機化合物を含むことが、発光効率が向上し、通電継時での抵抗値変化が少なくなるため好ましい。
　発光層中に第１の有機化合物、第２の有機化合物、第３の有機化合物が含まれる場合、第１の有機化合物および第２の有機化合物の含有量は、第３の有機化合物の含有量よりも小さいことが好ましい。これにより、より高い発光効率を得ることができる。具体的には、第１の有機化合物の含有量Ｗ１と第２の有機化合物の含有量Ｗ２と第３の有機化合物の含有量Ｗ３の合計重量を１００重量％としたとき、第１の有機化合物の含有量Ｗ１は、５．０質量％以上５０質量％以下であることが好ましく、第２の有機化合物の含有量Ｗ２は、０．５質量％以上５．０質量％以下であることが好ましく、第３の有機化合物の含有量Ｗ３は、１５質量％以上９９.９質量％以下であることが好ましい。
　発光層の層厚の総和は、特に制限はないが、形成する膜の均質性や、発光時に不必要な高電圧を印加するのを防止し、かつ、駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、２ｎｍ～５μｍの範囲に調整することが好ましく、より好ましくは２～５００ｎｍの範囲に調整され、更に好ましくは５～２００ｎｍの範囲に調整される。
　また、発光層が複数の層から構成される場合、個々の発光層の層厚としては、２ｎｍ～１μｍの範囲に調整することが好ましく、より好ましくは２～２００ｎｍの範囲に調整され、更に好ましくは３～１５０ｎｍの範囲に調整される。
　《陽極》
　有機ＥＬ素子における陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上、好ましくは４．５ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としては、Ａｕ等の金属、ＣｕＩ、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ２Ｏ３－ＺｎＯ）等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。
　陽極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度を余り必要としない場合は（１００μｍ以上程度）、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。
　あるいは、有機導電性化合物のように塗布可能な物質を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等湿式成膜法を用いることもできる。この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を１０％より大きくすることが望ましく、また陽極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。
　陽極の膜厚は材料にもよるが、通常１０ｎｍ～１μｍ、好ましくは１０～２００ｎｍの範囲内で選ばれる。
　《陰極》
　陰極としては、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム－カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。
　陰極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により、薄膜を形成させることで作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ～５μｍ、好ましくは５０～２００ｎｍの範囲で選ばれる。
　なお、発光した光を透過させるため、有機ＥＬ素子の陽極又は陰極のいずれか一方が透明又は半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
　また、陰極に上記金属を１～２０ｎｍの膜厚で作製した後に、陽極の説明で挙げる導電性透明材料をその上に作製することで、透明又は半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する素子を作製することができる。
　《電子輸送層》
　電子輸送層とは、電子を輸送する機能を有する材料からなり、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよい。
　本発明に係る電子輸送層の総層厚については特に制限はないが、通常は２ｎｍ～５μｍの範囲であり、より好ましくは２～５００ｎｍであり、さらに好ましくは５～２００ｎｍである。
　また、有機ＥＬ素子においては発光層で生じた光を電極から取り出す際、発光層から直接取り出される光と、光を取り出す電極と対極に位置する電極によって反射されてから取り出される光とが干渉を起こすことが知られている。光が陰極で反射される場合は、電子輸送層の総層厚を数ｎｍ～数μｍの間で適宜調整することにより、この干渉効果を効率的に利用することが可能である。
　一方で、電子輸送層の層厚を厚くすると電圧が上昇しやすくなるため、特に層厚が厚い場合においては、電子輸送層の電子移動度は１０－５ｃｍ２／Ｖｓ以上であることが好ましい。
　電子輸送層に用いられる材料（以下、電子輸送材料という）としては、電子の注入性又は輸送性、正孔の障壁性のいずれかを有していればよく、従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。
　例えば、含窒素芳香族複素環誘導体（カルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体（カルバゾール環を構成する炭素原子の一つ以上が窒素原子に置換されたもの）、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、ピリダジン誘導体、トリアジン誘導体、キノリン誘導体、キノキサリン誘導体、フェナントロリン誘導体、アザトリフェニレン誘導体、オキサゾール誘導体、チアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、ベンズオキサゾール誘導体、ベンズチアゾール誘導体等）、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、シロール誘導体、芳香族炭化水素環誘導体（ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、トリフェニレン誘導体等）等が挙げられる。
　また、配位子にキノリノール骨格やジベンゾキノリノール骨格を有する金属錯体、例えば、トリス（８－キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ）、トリス（５，７－ジクロロ－８－キノリノール）アルミニウム、トリス（５，７－ジブロモ－８－キノリノール）アルミニウム、トリス（２－メチル－８－キノリノール）アルミニウム、トリス（５－メチル－８－キノリノール）アルミニウム、ビス（８－キノリノール）亜鉛（Ｚｎｑ）等、及びこれらの金属錯体の中心金属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、Ｇａ又はＰｂに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることができる。
　その他、メタルフリー若しくはメタルフタロシアニン、又はそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。また、発光層の材料として例示したジスチリルピラジン誘導体も、電子輸送材料として用いることができるし、正孔注入層、正孔輸送層と同様にｎ型－Ｓｉ、ｎ型－ＳｉＣ等の無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。
　また、これらの材料を高分子鎖に導入した、又はこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
　電子輸送層においては、電子輸送層にドープ材をゲスト材料としてドープして、ｎ性の高い（電子リッチ）電子輸送層を形成してもよい。ドープ材としては、金属錯体やハロゲン化金属等、金属化合物等のｎ型ドーパントが挙げられる。このような構成の電子輸送層の具体例としては、例えば、特開平４－２９７０７６号公報、同１０－２７０１７２号公報、特開２０００－１９６１４０号公報、同２００１－１０２１７５号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等の文献に記載されたものが挙げられる。
　本発明の有機ＥＬ素子に用いられる、公知の好ましい電子輸送材料の具体例としては、以下の文献に記載の化合物等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。　米国特許第６５２８１８７号、米国特許第７２３０１０７号、米国特許出願公開第２００５／００２５９９３号明細書、米国特許出願公開第２００４／００３６０７７号明細書、米国特許出願公開第２００９／０１１５３１６号明細書、米国特許出願公開第２００９／０１０１８７０号明細書、米国特許出願公開第２００９／０１７９５５４号明細書、国際公開第２００３／０６０９５６号、国際公開第２００８／１３２０８５号、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７５，４（１９９９）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７９，４４９（２００１）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．８１，１６２（２００２）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．８１，１６２（２００２）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７９，１５６（２００１）、米国特許第７９６４２９３号、米国特許出願公開第２００９／０３０２０２号明細書、国際公開第２００４／０８０９７５号、国際公開第２００４／０６３１５９号、国際公開第２００５／０８５３８７号、国際公開第２００６／０６７９３１号、国際公開第２００７／０８６５５２号、国際公開第２００８／１１４６９０号、国際公開第２００９／０６９４４２号、国際公開第２００９／０６６７７９号、国際公開第２００９／０５４２５３号、国際公開第２０１１／０８６９３５号、国際公開第２０１０／１５０５９３号、国際公開第２０１０／０４７７０７号、欧州特許第２３１１８２６号明細書、特開２０１０－２５１６７５号公報、特開２００９－２０９１３３号公報、特開２００９－１２４１１４号公報、特開２００８－２７７８１０号公報、特開２００６－１５６４４５号公報、特開２００５－３４０１２２号公報、特開２００３－４５６６２号公報、特開２００３－３１３６７号公報、特開２００３－２８２２７０号公報、国際公開第２０１２／１１５０３４号等である。
　本発明におけるより好ましい公知の電子輸送材料としては、少なくとも一つの窒素原子を含む芳香族複素環化合物や、リン原子を含む化合物が挙げられ、例えばピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、トリアジン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、アザジベンゾフラン誘導体、アザジベンゾチオフェン誘導体、カルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、アリールホスフィンオキサイド誘導体等が挙げられる。
　電子輸送材料は単独で用いてもよく、また複数種を併用して用いてもよい。
　《正孔阻止層》
　正孔阻止層とは、広い意味では電子輸送層の機能を有する層であり、好ましくは電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が小さい材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。
　また、前述する電子輸送層の構成を必要に応じて、正孔阻止層として用いることができる。
　本発明の有機ＥＬ素子に設ける正孔阻止層は、発光層の陰極側に隣接して設けられることが好ましい。
　正孔阻止層の層厚としては、好ましくは３～１００ｎｍの範囲であり、更に好ましくは５～３０ｎｍの範囲である。
　正孔阻止層に用いられる材料としては、前述の電子輸送層に用いられる材料が好ましく用いられ、また、前述のホスト化合物として用いられる材料も正孔阻止層に好ましく用いられる。
　《電子注入層》
　電子注入層（「陰極バッファー層」ともいう）とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために陰極と発光層との間に設けられる層のことで、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３～１６６頁）に詳細に記載されている。
　本発明において電子注入層は、必要に応じて設け、上記のごとく陰極と発光層との間、又は陰極と電子輸送層との間に存在させてもよい。
　電子注入層はごく薄い膜であることが好ましく、素材にもよるがその層厚は０．１～５ｎｍの範囲が好ましい。また構成材料が断続的に存在する不均一な層（膜）であってもよい。
　電子注入層は、特開平６－３２５８７１号公報、同９－１７５７４号公報、同１０－７４５８６号公報等にもその詳細が記載されており、電子注入層に好ましく用いられる材料の具体例としては、ストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム等に代表されるアルカリ金属化合物、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム等に代表されるアルカリ土類金属化合物、酸化アルミニウムに代表される金属酸化物、８－ヒドロキシキノリネートリチウム（Ｌｉｑ）等に代表される金属錯体等が挙げられる。また、前述の電子輸送材料を用いることも可能である。
　また、上記の電子注入層に用いられる材料は単独で用いてもよく、複数種を併用して用いてもよい。
　《正孔輸送層》
　正孔輸送層とは、正孔を輸送する機能を有する材料からなり、陽極より注入された正孔を発光層に伝達する機能を有していればよい。
　正孔輸送層の総層厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ～５μｍの範囲であり、より好ましくは２～５００ｎｍであり、さらに好ましくは５～２００ｎｍである。
　正孔輸送層に用いられる材料（以下、正孔輸送材料という）としては、正孔の注入性又は輸送性、電子の障壁性のいずれかを有していればよく、従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。
　例えば、ポルフィリン誘導体、フタロシアニン誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、トリアリールアミン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、イソインドール誘導体、アントラセンやナフタレン等のアセン系誘導体、フルオレン誘導体、フルオレノン誘導体、及びポリビニルカルバゾール、芳香族アミンを主鎖又は側鎖に導入した高分子材料又はオリゴマー、ポリシラン、導電性ポリマー又はオリゴマー（例えばＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、アニリン系共重合体、ポリアニリン、ポリチオフェン等）等が挙げられる。
　トリアリールアミン誘導体としては、α－ＮＰＤ（４，４′－ビス〔Ｎ－（１－ナフチル）－Ｎ－フェニルアミノ〕ビフェニル）に代表されるベンジジン型や、ＭＴＤＡＴＡに代表されるスターバースト型、トリアリールアミン連結コア部にフルオレンやアントラセンを有する化合物等が挙げられる。
　また、特表２００３－５１９４３２号公報や特開２００６－１３５１４５号公報等に記載されているようなヘキサアザトリフェニレン誘導体も同様に正孔輸送材料として用いることができる。
　さらに不純物をドープしたｐ性の高い正孔輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平４－２９７０７６号公報、特開２０００－１９６１４０号公報、同２００１－１０２１７５号公報の各公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。
　また、特開平１１－２５１０６７号公報、Ｊ．Ｈｕａｎｇ　ｅｔ．ａｌ．著文献（Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ　８０（２００２），ｐ．１３９）に記載されているような、いわゆるｐ型正孔輸送材料やｐ型－Ｓｉ、ｐ型－ＳｉＣ等の無機化合物を用いることもできる。さらにＩｒ（ｐｐｙ）３に代表されるような中心金属にＩｒやＰｔを有するオルトメタル化有機金属錯体も好ましく用いられる。
　正孔輸送材料としては、上記のものを使用することができるが、トリアリールアミン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、アザトリフェニレン誘導体、有機金属錯体、芳香族アミンを主鎖又は側鎖に導入した高分子材料又はオリゴマー等が好ましく用いられる。
　本発明の有機ＥＬ素子に用いられる、公知の好ましい正孔輸送材料の具体例としては、上記で挙げた文献の他、以下の文献に記載の化合物等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
　例えば、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．６９，２１６０（１９９６）、Ｊ．Ｌｕｍｉｎ．７２－７４，９８５（１９９７）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７８，６７３（２００１）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．９０，１８３５０３（２００７）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．９０，１８３５０３（２００７）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５１，９１３（１９８７）、Ｓｙｎｔｈ．Ｍｅｔ．８７，１７１（１９９７）、Ｓｙｎｔｈ．Ｍｅｔ．９１，２０９（１９９７）、Ｓｙｎｔｈ．Ｍｅｔ．１１１，４２１（２０００）、ＳＩＤ　Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ　Ｄｉｇｅｓｔ，３７，９２３（２００６）、Ｊ．Ｍａｔｅｒ．Ｃｈｅｍ．３，３１９（１９９３）、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．６，６７７（１９９４）、Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．１５，３１４８（２００３）、米国特許出願公開第２００３／０１６２０５３号明細書、米国特許出願公開第２００２／０１５８２４２号明細書、米国特許出願公開第２００６／０２４０２７９号明細書、米国特許出願公開第２００８／０２２０２６５号明細書、米国特許第５０６１５６９号、国際公開第２００７／００２６８３号、国際公開第２００９／０１８００９号、ＥＰ６５０９５５、米国特許出願公開第２００８／０１２４５７２号明細書、米国特許出願公開第２００７／０２７８９３８号明細書、米国特許出願公開第２００８／０１０６１９０号明細書、米国特許出願公開第２００８／００１８２２１号明細書、国際公開第２０１２／１１５０３４号、特表２００３－５１９４３２号公報、特開２００６－１３５１４５号公報、米国特許出願番号１３／５８５９８１号等である。
　正孔輸送材料は単独で用いてもよく、また複数種を併用して用いてもよい。
　《電子阻止層》
　電子阻止層とは、広い意味では正孔輸送層の機能を有する層であり、好ましくは正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。
　また、前述する正孔輸送層の構成を必要に応じて、本発明に係る電子阻止層として用いることができる。
　本発明の有機ＥＬ素子に設ける電子阻止層は、発光層の陽極側に隣接して設けられることが好ましい。
　電子阻止層の層厚としては、好ましくは３～１００ｎｍの範囲内であり、更に好ましくは５～３０ｎｍの範囲内である。
　電子阻止層に用いられる材料としては、前述の正孔輸送層に用いられる材料が好ましく用いられ、また、前述のホスト化合物も電子阻止層に好ましく用いられる。
　《正孔注入層》
　正孔注入層（「陽極バッファー層」ともいう）とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために陽極と発光層との間に設けられる層のことで、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３～１６６頁）に詳細に記載されている。
　正孔注入層は必要に応じて設け、上記のごとく陽極と発光層又は陽極と正孔輸送層との間に存在させてもよい。
　正孔注入層は、特開平９－４５４７９号公報、同９－２６００６２号公報、同８－２８８０６９号公報等にもその詳細が記載されており、正孔注入層に用いられる材料としては、例えば前述の正孔輸送層に用いられる材料等が挙げられる。
　中でも銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニン誘導体、特表２００３－５１９４３２号公報や特開２００６－１３５１４５号公報等に記載されているようなヘキサアザトリフェニレン誘導体、酸化バナジウムに代表される金属酸化物、アモルファスカーボン、ポリアニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子、トリス（２－フェニルピリジン）イリジウム錯体等に代表されるオルトメタル化錯体、トリアリールアミン誘導体等が好ましい。
　前述の正孔注入層に用いられる材料は単独で用いてもよく、また複数種を併用して用いてもよい。
　《添加物》
　前述した有機層は、更に他の添加物が含まれていてもよい。
　添加物としては、例えば臭素、ヨウ素及び塩素等のハロゲン元素やハロゲン化化合物、Ｐｄ、Ｃａ、Ｎａ等のアルカリ金属やアルカリ土類金属、遷移金属の化合物や錯体、塩等が挙げられる。
　添加物の含有量は、任意に決定することができるが、含有される層の全質量％に対して１０００ｐｐｍ以下であることが好ましく、より好ましくは５００ｐｐｍ以下であり、さらに好ましくは５０ｐｐｍ以下である。
　ただし、電子や正孔の輸送性を向上させる目的や、励起子のエネルギー移動を有利にするための目的等によってはこの範囲内ではない。
　《有機層の形成方法》
　有機層（正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層、中間層等）の形成方法について説明する。
　有機層の形成方法は、特に制限はなく、従来公知の例えば真空蒸着法、湿式法（ウェットプロセスともいう）等による形成方法を用いることができる。
　湿式法としては、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、スプレーコート法、カーテンコート法、ＬＢ法（ラングミュア－ブロジェット法）等があるが、均質な薄膜が得られやすく、かつ高生産性の点から、ダイコート法、ロールコート法、インクジェット法、スプレーコート法等のロール・ツー・ロール方式適性の高い方法が好ましい。
　有機ＥＬ材料を溶解又は分散する液媒体としては、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル等の脂肪酸エステル類、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、トルエン、キシレン、メシチレン、シクロヘキシルベンゼン等の芳香族炭化水素類、シクロヘキサン、デカリン、ドデカン等の脂肪族炭化水素類、ＤＭＦ、ＤＭＳＯ等の有機溶媒を用いることができる。
　また、分散方法としては、超音波、高剪断力分散やメディア分散等の分散方法により分散することができる。
　更に層ごとに異なる成膜法を適用してもよい。成膜に蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は使用する化合物の種類等により異なるが、一般にボート加熱温度５０～４５０℃、真空度１０－６～１０－２Ｐａ、蒸着速度０．０１～５０ｎｍ／秒、基板温度－５０～３００℃、層（膜）厚０．１ｎｍ～５μｍ、好ましくは５～２００ｎｍの範囲内で適宜選ぶことが望ましい。
　有機層の形成は、一回の真空引きで一貫して正孔注入層から陰極まで作製するのが好ましいが、途中で取り出して異なる成膜法を施しても構わない。その際は作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。
　［支持基板］
　本発明の有機ＥＬ素子に用いることのできる支持基板（以下、基板、基材等ともいう。）としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、また透明であっても不透明であってもよい。支持基板側から光を取り出す場合には、支持基板は透明であることが好ましい。好ましく用いられる透明な支持基板としては、ガラス、石英、透明樹脂フィルムを挙げることができる。特に好ましい支持基板は、有機ＥＬ素子にフレキシブル性を与えることが可能な樹脂フィルムである。
　樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）、セルロースアセテートフタレート、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類又はそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリルあるいはポリアリレート類、アートン（商品名ＪＳＲ社製）あるいはアペル（商品名三井化学社製）といったシクロオレフィン系樹脂等を挙げられる。
　樹脂フィルムの表面には、無機物、有機物の被膜又はその両者のハイブリッド被膜が形成されていてもよく、ＪＩＳ　Ｋ　７１２９－１９９２に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％ＲＨ）が０．０１ｇ／ｍ２・２４ｈ以下のバリア性フィルムであることが好ましく、更には、ＪＩＳ　Ｋ　７１２６－１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が、１×１０－３ｍｌ／ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ以下、水蒸気透過度が、１×１０－５ｇ／ｍ２・２４ｈ以下の高バリア性フィルムであることが好ましい。
　バリア膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素等を用いることができる。更に該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることがより好ましい。無機層と有機層の積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。
　バリア膜の形成方法については特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができるが、特開２００４－６８１４３号公報に記載されているような大気圧プラズマ重合法によるものが特に好ましい。
　不透明な支持基板としては、例えば、アルミ、ステンレス等の金属板、フィルムや不透明樹脂基板、セラミック製の基板等が挙げられる。
　本発明の有機ＥＬ素子の発光の室温（２５℃）における外部取り出し量子効率は、１％以上であることが好ましく、５％以上であるとより好ましい。
　ここで、外部取り出し量子効率（％）＝有機ＥＬ素子外部に発光した光子数／有機ＥＬ素子に流した電子数×１００である。
　また、カラーフィルター等の色相改良フィルター等を併用しても、有機ＥＬ素子からの発光色を、蛍光体を用いて多色へ変換する色変換フィルターを併用してもよい。
　［封止］
　本発明の有機ＥＬ素子の封止に用いられる封止手段としては、例えば、封止部材と、電極、支持基板とを接着剤で接着する方法を挙げることができる。封止部材としては、有機ＥＬ素子の表示領域を覆うように配置されていればよく、凹板状でも、平板状でもよい。
　また、透明性、電気絶縁性は特に限定されない。
　具体的には、ガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等が挙げられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等を挙げることができる。また、ポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。金属板としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブテン、シリコン、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる１種以上の金属又は合金からなるものが挙げられる。
　本発明においては、有機ＥＬ素子を薄膜化できるということからポリマーフィルム、金属フィルムを好ましく使用することができる。さらには、ポリマーフィルムはＪＩＳ　Ｋ　７１２６－１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が１×１０－３ｍｌ／ｍ２・２４ｈ以下、ＪＩＳ　Ｋ　７１２９－１９９２に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度９０±２％）が、１×１０－３ｇ／ｍ２・２４ｈ以下のものであることが好ましい。
　封止部材を凹状に加工するのは、サンドブラスト加工、化学エッチング加工等が使われる。
　接着剤として具体的には、アクリル酸系オリゴマー、メタクリル酸系オリゴマーの反応性ビニル基を有する光硬化及び熱硬化型接着剤、２－シアノアクリル酸エステル等の湿気硬化型等の接着剤を挙げることができる。また、エポキシ系等の熱及び化学硬化型（二液混合）を挙げることができる。また、ホットメルト型のポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンを挙げることができる。また、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤を挙げることができる。
　なお、有機ＥＬ素子が熱処理により劣化する場合があるので、室温から８０℃までに接着硬化できるものが好ましい。また、前記接着剤中に乾燥剤を分散させておいてもよい。封止部分への接着剤の塗布は市販のディスペンサーを使ってもよいし、スクリーン印刷のように印刷してもよい。
　また、有機層を挟み支持基板と対向する側の電極の外側に該電極と有機層を被覆し、支持基板と接する形で無機物、有機物の層を形成し封止膜とすることも好適にできる。この場合、該膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素等を用いることができる。
　さらに該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることが好ましい。これらの膜の形成方法については特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができる。
　封止部材と有機ＥＬ素子の表示領域との間隙には、気相及び液相では、窒素、アルゴン等の不活性気体やフッ化炭化水素、シリコンオイルのような不活性液体を注入することが好ましい。また、真空とすることも可能である。また、内部に吸湿性化合物を封入することもできる。
　吸湿性化合物としては、例えば、金属酸化物（例えば、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム等）、硫酸塩（例えば、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸コバルト等）、金属ハロゲン化物（例えば、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、フッ化セシウム、フッ化タンタル、臭化セリウム、臭化マグネシウム、ヨウ化バリウム、ヨウ化マグネシウム等）、過塩素酸類（例えば、過塩素酸バリウム、過塩素酸マグネシウム等）等が挙げられ、硫酸塩、金属ハロゲン化物及び過塩素酸類においては無水塩が好適に用いられる。
　［保護膜、保護板］
　有機層を挟み支持基板と対向する側の前記封止膜あるいは前記封止用フィルムの外側に、素子の機械的強度を高めるために、保護膜あるいは保護板を設けてもよい。特に、封止が前記封止膜により行われている場合には、その機械的強度は必ずしも高くないため、このような保護膜、保護板を設けることが好ましい。これに使用することができる材料としては、前記封止に用いたのと同様なガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等を用いることができるが、軽量かつ薄膜化ということからポリマーフィルムを用いることが好ましい。
　［光取り出し向上技術］
　有機ＥＬ素子は、空気よりも屈折率の高い（屈折率１．６～２．１程度の範囲内）層の内部で発光し、発光層で発生した光のうち１５％から２０％程度の光しか取り出せないことが一般的に言われている。これは、臨界角以上の角度θで界面（透明基板と空気との界面）に入射する光は、全反射を起こし素子外部に取り出すことができないことや、透明電極ないし発光層と透明基板との間で光が全反射を起こし、光が透明電極ないし発光層を導波し、結果として、光が素子側面方向に逃げるためである。
　この光の取り出しの効率を向上させる手法としては、例えば、透明基板表面に凹凸を形成し、透明基板と空気界面での全反射を防ぐ方法（例えば、米国特許第４７７４４３５号明細書）、基板に集光性を持たせることにより効率を向上させる方法（例えば、特開昭６３－３１４７９５号公報）、素子の側面等に反射面を形成する方法（例えば、特開平１－２２０３９４号公報）、基板と発光体の間に中間の屈折率を持つ平坦層を導入し、反射防止膜を形成する方法（例えば、特開昭６２－１７２６９１号公報）、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法（例えば、特開２００１－２０２８２７号公報）、基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間（含む、基板と外界間）に回折格子を形成する方法（特開平１１－２８３７５１号公報）等が挙げられる。
　本発明においては、これらの方法を本発明の有機ＥＬ素子と組み合わせて用いることができるが、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法、あるいは基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間（含む、基板と外界間）に回折格子を形成する方法を好適に用いることができる。
　本発明は、これらの手段を組み合わせることにより、更に高輝度あるいは耐久性に優れた素子を得ることができる。
　透明電極と透明基板の間に低屈折率の媒質を光の波長よりも長い厚さで形成すると、透明電極から出てきた光は、媒質の屈折率が低いほど、外部への取り出し効率が高くなる。低屈折率層としては、例えば、エアロゲル、多孔質シリカ、フッ化マグネシウム、フッ素系ポリマー等が挙げられる。透明基板の屈折率は一般に１．５～１．７程度の範囲内であるので、低屈折率層は、屈折率がおよそ１．５以下であることが好ましい。またさらに１．３５以下であることが好ましい。
　また、低屈折率媒質の厚さは、媒質中の波長の２倍以上となるのが望ましい。これは、低屈折率媒質の厚さが、光の波長程度になってエバネッセントで染み出した電磁波が基板内に入り込む膜厚になると、低屈折率層の効果が薄れるからである。
　全反射を起こす界面又は、いずれかの媒質中に回折格子を導入する方法は、光取り出し効率の向上効果が高いという特徴がある。この方法は、回折格子が１次の回折や、２次の回折といった、いわゆるブラッグ回折により、光の向きを屈折とは異なる特定の向きに変えることができる性質を利用して、発光層から発生した光のうち、層間での全反射等により外に出ることができない光を、いずれかの層間若しくは、媒質中（透明基板内や透明電極内）に回折格子を導入することで光を回折させ、光を外に取り出そうとするものである。
　導入する回折格子は、二次元的な周期屈折率を持っていることが望ましい。これは、発光層で発光する光はあらゆる方向にランダムに発生するので、ある方向にのみ周期的な屈折率分布を持っている一般的な一次元回折格子では、特定の方向に進む光しか回折されず、光の取り出し効率がさほど上がらない。
　しかしながら、屈折率分布を二次元的な分布にすることにより、あらゆる方向に進む光が回折され、光の取り出し効率が上がる。
　回折格子を導入する位置としては、いずれかの層間、若しくは媒質中（透明基板内や透明電極内）でもよいが、光が発生する場所である有機発光層の近傍が望ましい。このとき、回折格子の周期は、媒質中の光の波長の約１／２～３倍程度の範囲内が好ましい。回折格子の配列は、正方形のラチス状、三角形のラチス状、ハニカムラチス状等、二次元的に配列が繰り返されることが好ましい。
　［集光シート］
　本発明の有機ＥＬ素子は、支持基板（基板）の光取出し側に、例えばマイクロレンズアレイ上の構造を設ける加工や、いわゆる集光シートと組み合わせることにより、特定方向、例えば素子発光面に対し正面方向に集光することにより、特定方向上の輝度を高めることができる。
　マイクロレンズアレイの例としては、基板の光取り出し側に一辺が３０μｍでその頂角が９０度となるような四角錐を二次元に配列する。一辺は１０～１００μｍの範囲内が好ましい。これより小さくなると回折の効果が発生して色付く、大きすぎると厚さが厚くなり好ましくない。
　集光シートとしては、例えば液晶表示装置のＬＥＤバックライトで実用化されているものを用いることが可能である。このようなシートとして例えば、住友スリーエム社製輝度上昇フィルム（ＢＥＦ）等を用いることができる。プリズムシートの形状としては、例えば、基材に頂角９０度、ピッチ５０μｍの△状のストライプが形成されたものであってもよいし、頂角が丸みを帯びた形状、ピッチをランダムに変化させた形状、その他の形状であってもよい。
　また、有機ＥＬ素子からの光放射角を制御するために光拡散板・フィルムを、集光シートと併用してもよい。例えば、（株）きもと製拡散フィルム（ライトアップ）等を用いることができる。
　本発明の有機ＥＬ素子は、発光層中で生成する励起エネルギーを第２の有機化合物へ効率よく受け渡すことが出来るため、有機層の劣化を抑えることが出来、通電経時での抵抗値変化が少ない有機ＥＬ素子を実現できる。本発明の有機層の抵抗値は、インピーダンス分光法にて測定できる。
　＜インピーダンス分光測定よる薄膜抵抗値の測定例＞
　インピーダンス分光法（Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ；ＩＳ）は、微小正弦波電圧信号を有機電界発光素子に印加し、その応答電流信号の振幅と位相からインピーダンスを算出し、印加電圧信号の周波数の関数としてインピーダンススペクトルを得る測定方法である。
　印加電圧信号の周波数をパラメータとし、得られたインピーダンスを複素平面上に表示したものをＣｏｌｅ－Ｃｏｌｅプロットと呼ぶ。インピーダンスより、基本的な伝達関数であるモジュラス、アドミタンス、及び誘電率を得ることができる。これら４つの伝達関数から、解析目的に適した伝達関数が選択できる（「有機エレクトロニクス素子のインピーダンス分光」応用物理 第７６巻 第１１号 ２００７ １２５２－１２５８参照。）。
　本発明においては、静電容量成分の逆数がわかるモジュラス（Ｍ）プロット（Ｍ－ｐｌｏｔ）を採用する。Ｍ－ｐｌｏｔでは、円弧部の直径は、ほぼそれと対応する層の静電容量の逆数であり、膜厚に比例する。従って、複数のサンプルの円弧部の直径を比較することで、膜厚のズレも検出可能となる。
　また、ＩＳ法の解析では、Ｃｏｌｅ－Ｃｏｌｅプロットの軌跡から有機電界発光素子の等価回路を推定する。そして、その等価回路から計算したＣｏｌｅ－Ｃｏｌｅプロットの軌跡と測定データとを一致させ、等価回路を決定することが一般的である。
　前記ＩＳ測定は、例えばＳｏｌａｒｔｒｏｎ社製ソーラトロン１２６０型インピーダンスアナライザ及び１２９６型誘電率測定インターフェースを用い、直流電圧に３０～１００ｍＶｒｍｓの交流（周波数範囲は０．１ｍＨｚ～１０ＭＨｚ）を重畳して行うことができる。
　等価回路解析には、Ｓｃｒｉｂｎｅｒ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ社製のＺＶｉｅｗを用いることができる。
　有機ＥＬ素子（素子構成「ＩＴＯ／ＨＩＬ（正孔注入層）／ＨＴＬ（正孔輸送層）／ＥＭＬ（発光層）／ＥＴＬ（電子輸送層）／ＥＩＬ（電子注入層）／Ａｌ」）に対してインピーダンス分光法を適用し、特定の層の抵抗値を求める手法を説明する。例えば、電子輸送層（ＥＴＬ）の抵抗値を計測する場合、ＥＴＬの厚さだけを変更した素子を幾つか作製し、それぞれのＭ－ｐｌｏｔを比較することで、該プロットにより描き出される曲線のどの部分がＥＴＬに相当するかを確定することができる。   
　図１は、電子輸送層の膜厚違いのＭ－ｐｌｏｔの一例である。膜厚が各々３０、４５及び６０ｎｍの場合の例を示す。縦軸は、虚数部Ｍ”（ｎＦ－１）を、横軸は実数部Ｍ’（ｎＦ－１）をそれぞれ表している。
　図２は、図１のプロットから求めたＥＴＬ膜厚と抵抗値の関係の一例を示すグラフである。図２に示されるように、抵抗値（Ｒ）は、ＥＴＬの厚さに対してほぼ直線的に比例することから、各膜厚での抵抗値を決定することができる。
　図３は、素子構成「ＩＴＯ／ＨＩＬ／ＨＴＬ／ＥＭＬ／ＥＴＬ／Ａｌ」の有機ＥＬ素子の等価回路モデルを示す図である。図４Ａは、図３に基づいて解析した有機ＥＬ素子の各層の抵抗－電圧の関係の一例を示すグラフであり；図４Ｂは、図３に基づいて解析した劣化後の有機ＥＬ素子の各層の抵抗－電圧の関係の一例を示すグラフである。図４Ｂは、図４Ａと同じ有機ＥＬ素子を長時間発光させて劣化させた後に、一定条件で測定し、得られた測定結果を図４Ａのグラフに重ね合わせたものである。また、図４Ａ及び図４Ｂの電圧１Ｖにおける各層の抵抗値を表１にまとめた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
　劣化後の有機ＥＬ素子においては、ＥＴＬ（電子輸送層）のみが劣化により抵抗値が大きく上昇し、ＤＣ電圧１Ｖにおいて、約３０倍の抵抗値になっており、駆動前後の抵抗値の変化率が大きいことがわかる。以上の手法を用いることで、本発明の実施例に記載した駆動前後での抵抗値の変化率（％）の計測が可能となる。
　［用途］
　本発明の有機ＥＬ素子は、電子機器、例えば、表示装置、ディスプレイ、各種発光装置として用いることができる。発光装置として、例えば、照明装置（家庭用照明、車内照明、車外照明、赤外カメラ用光源）、時計や液晶用バックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるがこれに限定するものではないが、特に光通信処理機の光源、光センサーの光源等、照明用光源としての用途に有効に用いることができる。本発明の有機ＥＬ素子においては、必要に応じ成膜時にメタルマスクやインクジェットプリンティング法等でパターニングを施してもよい。パターニングする場合は、電極のみをパターニングしてもよいし、電極と発光層をパターニングしてもよいし、素子全層をパターニングしてもよく、素子の作製においては、従来公知の方法を用いることができる。
　＜表示装置＞
　本発明の有機ＥＬ素子を具備する表示装置は単色でも多色でもよいが、ここでは多色表示装置について説明する。
　多色表示装置の場合は発光層形成時のみシャドーマスクを設け、一面に蒸着法、キャスト法、スピンコート法、インクジェット法又は印刷法等で膜を形成できる。
　発光層のみパターニングを行う場合、その方法に限定はないが、好ましくは蒸着法、インクジェット法、スピンコート法及び印刷法である。
　表示装置に具備される有機ＥＬ素子の構成は、必要に応じて上記の有機ＥＬ素子の構成例の中から選択される。
　また、有機ＥＬ素子の製造方法は、上記の本発明の有機ＥＬ素子の製造の一態様に示したとおりである。
　このようにして得られた多色表示装置に直流電圧を印加する場合には、陽極を＋、陰極を－の極性として電圧２～４０Ｖ程度を印加すると発光が観測できる。また、逆の極性で電圧を印加しても電流は流れずに発光は全く生じない。更に交流電圧を印加する場合には、陽極が＋、陰極が－の状態になったときのみ発光する。なお、印加する交流の波形は任意でよい。
　多色表示装置は、表示デバイス、ディスプレイ又は各種発光光源として用いることができる。表示デバイス又はディスプレイにおいて、青、赤及び緑発光の３種の有機ＥＬ素子を用いることによりフルカラーの表示が可能となる。
　表示デバイス又はディスプレイとしては、テレビ、パソコン、モバイル機器、ＡＶ機器、文字放送表示及び自動車内の情報表示等が挙げられる。特に静止画像や動画像を再生する表示装置として使用してもよく、動画再生用の表示装置として使用する場合の駆動方式は単純マトリクス（パッシブマトリクス）方式でもアクティブマトリクス方式でもどちらでもよい。
　発光装置としては、家庭用照明、車外照明、赤外カメラ用光源、時計や液晶用のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
　以下、本発明の有機ＥＬ素子を有する表示装置の一例を図面に基づいて説明する。
　図５は、有機ＥＬ素子から構成される表示装置の一例を示した模式図である。有機ＥＬ素子の発光により画像情報の表示を行う、例えば、携帯電話等のディスプレイの模式図である。
　ディスプレイ１は複数の画素を有する表示部Ａ、画像情報に基づいて表示部Ａの画像走査を行う制御部Ｂ、表示部Ａと制御部Ｂとを電気的に接続する配線部Ｃ等を有する。
　制御部Ｂは表示部Ａと配線部Ｃを介して電気的に接続され、複数の画素それぞれに外部からの画像情報に基づいて走査信号と画像データ信号を送り、走査信号により走査線ごとの画素が画像データ信号に応じて順次発光して画像走査を行って画像情報を表示部Ａに表示する。
　図６は、アクティブマトリクス方式による表示装置の模式図である。
　表示部Ａは基板上に、複数の走査線５及びデータ線６を含む配線部Ｃと複数の画素３等とを有する。表示部Ａの主要な部材の説明を以下に行う。
　図６においては、画素３の発光した光が白矢印方向（下方向）へ取り出される場合を示している。
　配線部の走査線５及び複数のデータ線６はそれぞれ導電材料からなり、走査線５とデータ線６は格子状に直交して、直交する位置で画素３に接続している（詳細は図示していない）。
　画素３は走査線５から走査信号が印加されると、データ線６から画像データ信号を受け取り、受け取った画像データに応じて発光する。
　発光の色が赤領域の画素、緑領域の画素、青領域の画素を適宜同一基板上に並置することによって、フルカラー表示が可能となる。
　次に、画素の発光プロセスを説明する。図７は、画素の回路を示した概略図である。
　画素は、有機ＥＬ素子１０、スイッチングトランジスタ１１、駆動トランジスタ１２、コンデンサー１３等を備えている。複数の画素に有機ＥＬ素子１０として、赤色、緑色及び青色発光の有機ＥＬ素子を用い、これらを同一基板上に並置することでフルカラー表示を行うことができる。
　図７において、制御部Ｂからデータ線６を介してスイッチングトランジスタ１１のドレインに画像データ信号が印加される。そして、制御部Ｂから走査線５を介してスイッチングトランジスタ１１のゲートに走査信号が印加されると、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオンし、ドレインに印加された画像データ信号がコンデンサー１３と駆動トランジスタ１２のゲートに伝達される。
　画像データ信号の伝達により、コンデンサー１３が画像データ信号の電位に応じて充電されるとともに、駆動トランジスタ１２の駆動がオンする。駆動トランジスタ１２は、ドレインが電源ライン７に接続され、ソースが有機ＥＬ素子１０の電極に接続されており、ゲートに印加された画像データ信号の電位に応じて電源ライン７から有機ＥＬ素子１０に電流が供給される。
　制御部Ｂの順次走査により走査信号が次の走査線５に移ると、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオフする。しかし、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオフしてもコンデンサー１３は充電された画像データ信号の電位を保持するので、駆動トランジスタ１２の駆動はオン状態が保たれて、次の走査信号の印加が行われるまで有機ＥＬ素子１０の発光が継続する。順次走査により次に走査信号が印加されたとき、走査信号に同期した次の画像データ信号の電位に応じて駆動トランジスタ１２が駆動して有機ＥＬ素子１０が発光する。
　すなわち、有機ＥＬ素子１０の発光は、複数の画素それぞれの有機ＥＬ素子１０に対して、アクティブ素子であるスイッチングトランジスタ１１と駆動トランジスタ１２を設けて、複数の画素３それぞれの有機ＥＬ素子１０の発光を行っている。このような発光方法をアクティブマトリクス方式と呼んでいる。
　ここで、有機ＥＬ素子１０の発光は複数の階調電位を持つ多値の画像データ信号による複数の階調の発光でもよいし、２値の画像データ信号による所定の発光量のオン、オフでもよい。また、コンデンサー１３の電位の保持は次の走査信号の印加まで継続して保持してもよいし、次の走査信号が印加される直前に放電させてもよい。
　本発明においては、上述したアクティブマトリクス方式に限らず、走査信号が走査されたときのみデータ信号に応じて有機ＥＬ素子を発光させるパッシブマトリクス方式の発光駆動でもよい。
　図８は、パッシブマトリクス方式による表示装置の模式図である。図８において、複数の走査線５と複数の画像データ線６が画素３を挟んで対向して格子状に設けられている。順次走査により走査線５の走査信号が印加されたとき、印加された走査線５に接続している画素３が画像データ信号に応じて発光する。
　パッシブマトリクス方式では画素３にアクティブ素子が無く、製造コストの低減が計れる。
　本発明の有機ＥＬ素子を用いることにより、発光効率が高く、且つ、通電経時での抵抗値変化が少ない表示装置が得られる。
　＜照明装置＞
　本発明の有機ＥＬ素子は、照明装置に用いることもできる。
　本発明の有機ＥＬ素子は、共振器構造を持たせた有機ＥＬ素子として用いてもよい。このような共振器構造を有した有機ＥＬ素子の使用目的としては、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるが、これらに限定されない。また、レーザー発振をさせることにより上記用途に使用してもよい。
　また、本発明の有機ＥＬ素子は、照明用や露光光源のような一種のランプとして使用してもよいし、画像を投影するタイプのプロジェクション装置や、静止画像や動画像を直接視認するタイプの表示装置（ディスプレイ）として使用してもよい。
　動画再生用の表示装置として使用する場合の駆動方式は、パッシブマトリクス方式でもアクティブマトリクス方式でもどちらでもよい。
　また、本発明の有機ＥＬ素子の形成方法は、発光層、正孔輸送層あるいは電子輸送層等の形成時のみマスクを設け、マスクにより塗り分ける等単純に配置するだけでよい。他層は共通であるのでマスク等のパターニングは不要であり、一面に蒸着法、キャスト法、スピンコート法、インクジェット法及び印刷法等で、例えば、電極膜を形成でき、生産性も向上する。
　［本発明の照明装置の一態様］
　本発明の有機ＥＬ素子を具備した、本発明の照明装置の一態様について説明する。
　本発明の有機ＥＬ素子の非発光面をガラスケースで覆い、厚さ３００μｍのガラス基板を封止用基板として用いて、周囲にシール材として、エポキシ系光硬化型接着剤（東亞合成社製ラックストラックＬＣ０６２９Ｂ）を適用し、これを陰極上に重ねて透明支持基板と密着させ、ガラス基板側からＵＶ光を照射して、硬化させて、封止し、図９及び図１０に示すような照明装置を形成することができる。
　図９は、照明装置の概略図を示し、本発明の有機ＥＬ素子（照明装置内の有機ＥＬ素子１０１）はガラスカバー１０２で覆われている（なお、ガラスカバーでの封止作業は、照明装置内の有機ＥＬ素子１０１を大気に接触させることなく窒素雰囲気下のグローブボックス（純度９９．９９９％以上の高純度窒素ガスの雰囲気下）で行った。）。
　図１０は、照明装置の断面図を示し、１０５は陰極、１０６は有機層、１０７は透明電極付きガラス基板を示す。なお、ガラスカバー１０２内には窒素ガス１０８が充填され、捕水剤１０９が設けられている。
　本発明の有機ＥＬ素子を用いることにより、発光効率が高く、且つ、通電経時での抵抗値変化が少ない照明装置が得られる。
　以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれにより限定されるものではない。なお、実施例において「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量％」を表す。
　実施例及び比較例で用いた化合物を以下に示す。
　（第１の有機化合物）
　以下の化合物Ｔ－２およびＴ－６を用いた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
　化合物Ｔ－２の最低励起一重項エネルギー準位ＥＳ１（Ａ）と、７７Ｋにおける最低励起三重項エネルギー準位ＥＴ１（Ａ）と、化合物Ｔ－６の７７Ｋにおける最低励起三重項エネルギー準位ＥＴ１（Ａ）とを、それぞれ以下の方法で測定した。化合物Ｔ－２については、得られた値からΔＥＳＴをさらに計算して求めた。
　（最低励起一重項エネルギー準位ＥＳ１）
　測定対象化合物をＳｉ基板上に蒸着して試料を作製し、常温（３００Ｋ）でこの試料の蛍光スペクトルを測定した。蛍光スペクトルは、縦軸を発光、横軸を波長とする。この発光スペクトルの短波側の立ち下がりに対して接線を引き、その接線と横軸との交点の波長値λedge［ｎｍ］を求めた。この波長値を次に示す換算式でエネルギー値に換算した値をＥＳ１とした。
　換算式：ＥＳ１［ｅＶ］＝１２３９．８５／λedge
　発光スペクトルの測定には、励起光源に窒素レーザー（Lasertechnik Berlin社製、ＭＮＬ２００）を検出器には、ストリークカメラ（浜松ホトニクス社製、Ｃ４３３４）を用いた。
　（最低励起三重項エネルギー準位ＥＴ１）
　一重項エネルギーＥＳ１と同じ試料を７７［Ｋ］に冷却し、励起光（３３７ｎｍ）を燐光測定用試料に照射し、ストリークカメラを用いて、燐光強度を測定した。この燐光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対して接線を引き、その接線と横軸との交点の波長値λedge［ｎｍ］を求めた。この波長値を、次に示す換算式でエネルギー値に換算した値をＥＴ１とした。
　換算式：ＥＴ１［ｅＶ］＝１２３９．８５／λedge
　（ΔＥＳＴの算出）
　得られたＥＳ１とＥＴ１を、下記式に当てはめてΔＥＳＴを求めた。
　ΔＥＳＴ＝｜ＥＳ１－ＥＴ１｜
　化合物Ｔ－２の最低励起一重項エネルギー準位ＥＳ１（Ａ）は２．５ｅＶであり、７７Ｋにおける最低励起三重項エネルギー準位ＥＴ１（Ａ）は２．４ｅＶであった。化合物Ｔ－２のΔＥＳＴは、０．１ｅＶであった。
　化合物Ｔ－６の７７Ｋにおける最低励起三重項エネルギー準位ＥＴ１（Ａ）は、２．０ｅＶであった。
　（第２の有機化合物）
　以下の化合物Ｄ－２、Ｄ－１０、Ｄ－３２、Ｄ－３５、Ｄ－４７、Ｄ－５２、Ｄ－６０、Ｄ－１６、Ｄ－６５、Ｄ－６７を用いた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
　化合物Ｄ－２、Ｄ－１０、Ｄ－３２、Ｄ－３５、Ｄ－４７、Ｄ－５２、Ｄ－６０、Ｄ－１６、Ｄ－６５、Ｄ－６７の最低励起一重項エネルギー準位ＥＳ１（Ｂ）を、第１の有機化合物と同じ方法で測定した。
　その結果、化合物Ｄ－２の最低励起一重項エネルギー準位ＥＳ１（Ｂ）は２．１ｅＶであった。化合物Ｄ－１０の最低励起一重項エネルギー準位ＥＳ１（Ｂ）は１．９ｅＶであった。化合物Ｄ－３２の最低励起一重項エネルギー準位ＥＳ１（Ｂ）は２．２ｅＶであった。化合物Ｄ－３５の最低励起一重項エネルギー準位ＥＳ１（Ｂ）は１．７ｅＶであった。化合物Ｄ－４７の最低励起一重項エネルギー準位ＥＳ１（Ｂ）は２．１ｅＶであった。化合物Ｄ－５２の最低励起一重項エネルギー準位ＥＳ１（Ｂ）は１．９ｅＶであった。化合物Ｄ－６０の最低励起一重項エネルギー準位ＥＳ１（Ｂ）は１．９ｅＶであった。化合物Ｄ－１６の最低励起一重項エネルギー準位ＥＳ１（Ｂ）は１．８ｅＶであった。化合物Ｄ－６５の最低励起一重項エネルギー準位ＥＳ１（Ｂ）は１．９ｅＶであった。化合物Ｄ－６７の最低励起一重項エネルギー準位ＥＳ１（Ｂ）は２．０ｅＶであった。
　（第３の有機化合物）
　以下の化合物（ＣＢＰ）を用いた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
　化合物ＣＢＰの最低励起一重項エネルギー準位ＥＳ１（Ｃ）と、７７Ｋにおける最低励起三重項エネルギー準位ＥＴ１（Ｃ）とをそれぞれ第１の有機化合物と同じ方法で測定した。
　その結果、化合物ＣＢＰの最低励起一重項エネルギー準位ＥＳ１（Ｃ）は、３．３ｅＶであり、７７Ｋにおける最低励起三重項エネルギー準位ＥＴ１（Ｃ）は、２．６ｅＶであった。
　（その他の化合物）
　第２の有機化合物の比較化合物として、比較化合物１および２を用いた。また、正孔輸送材料として、α－ＮＰＤを用いた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
　［実施例１］
　（有機ＥＬ素子１－１の作製）
　陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ成膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
　この透明支持基板上に、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）－ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ社製、Ｂａｙｔｒｏｎ　Ｐ　Ａｌ　４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を用いて３０００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート法により薄膜を形成した後、２００℃にて１時間乾燥し、層厚２０ｎｍの正孔注入層を設けた。
　この透明支持基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、真空蒸着装置内の蒸着用るつぼの各々に、各層の構成材料を、各々素子作製に最適の量を充填した。蒸着用るつぼはモリブデン製又はタングステン製の抵抗加熱用材料で作製されたものを用いた。
　真空度１×１０－４Ｐａまで減圧した後、α－ＮＰＤを蒸着速度０．１ｎｍ／秒で前記正孔注入層上に蒸着し、層厚４０ｎｍの正孔輸送層を形成した。
　次いで、第３の有機化合物としてＣＢＰ、第２の有機化合物として比較化合物１が、それぞれ９９％、１％の質量％になるように蒸着速度０．１ｎｍ／秒で共蒸着し、層厚３０ｎｍの発光層を形成した。
　その後、ＴＰＢｉ（１，３，５－トリス（Ｎ－フェニルベンゾイミダゾール－２－イル）を蒸着速度０．１ｎｍ／秒で蒸着し、層厚３０ｎｍの電子輸送層を形成した。
　さらに、フッ化ナトリウムを膜厚１ｎｍで形成した後に、アルミニウム１００ｎｍを蒸着して陰極を形成した。
　上記素子の非発光面側を、純度９９．９９９％以上の高純度窒素ガスの雰囲気下で、缶状ガラスケースで覆い、電極取り出し配線を設置して、有機ＥＬ素子１－１を作製した。
　（有機ＥＬ素子１－２の作製）
　第３の有機化合物としてＣＢＰ、第２の有機化合物として比較化合物２、第１の有機化合物として化合物Ｔ－２を用い、それぞれの比率が８９％、１％、１０％の質量％となるように発光層を形成した以外は有機ＥＬ素子１－１の作製と同様にして、有機ＥＬ素子１－２を作製した。
　（有機ＥＬ素子１－３の作製）
　有機ＥＬ素子１－１と同様に正孔注入層まで形成した後、正孔注入層の上に、第１の有機化合物としてＴ－２と、第２の有機化合物としてＤ－２とをそれぞれの比率が９９％、１％の質量％となるように蒸着速度０．１ｎｍ／秒で共蒸着し、層厚１００ｎｍ発光層を形成した。
　さらに、フッ化ナトリウムを膜厚１ｎｍで形成した後に、アルミニウム１００ｎｍを蒸着して陰極を形成した。
　上記素子の非発光面側を、純度９９．９９９％以上の高純度窒素ガスの雰囲気下で、缶状ガラスケースで覆い、電極取り出し配線を設置して、有機ＥＬ素子１－３を作製した。
　（有機ＥＬ素子１－４の作製）
　有機ＥＬ素子１－１と同様に正孔輸送層まで形成した後、第３の有機化合物としてＣＢＰ、第１の有機化合物としてＴ－２をそれぞれの比率が９０％、１０％の質量％となるように蒸着速度０．１ｎｍ／秒で共蒸着し、層厚３０ｎｍの発光層を形成した。その後、ＴＰＢｉ（１，３，５－トリス（Ｎ－フェニルベンゾイミダゾール－２－イル）を蒸着速度０．１ｎｍ／秒で蒸着し、層厚３０ｎｍの電子輸送層を形成した。
　さらに、第２の有機化合物としてＤ－２を膜厚０．５ｎｍで形成し、次いでフッ化ナトリウムを膜厚１ｎｍで形成して、電子注入層を形成した。
　その後、アルミニウム１００ｎｍを蒸着して陰極を形成した。
　（有機ＥＬ素子１－５の作製）
　有機ＥＬ素子１－４と同様に発光層まで形成した。
　次いで、第２の有機化合物としてＤ－２を膜厚０．５ｎｍで形成した後、ＴＰＢｉ（１，３，５－トリス（Ｎ－フェニルベンゾイミダゾール－２－イル）を蒸着速度０．１ｎｍ／秒でさらに蒸着して、層厚３０ｎｍの電子輸送層を形成した。
　さらに、フッ化ナトリウムを膜厚１ｎｍで形成した後に、アルミニウム１００ｎｍを蒸着して陰極を形成した。
　上記素子の非発光面側を、純度９９．９９９％以上の高純度窒素ガスの雰囲気下で、缶状ガラスケースで覆い、電極取り出し配線を設置して、有機ＥＬ素子１－５を作製した。
　（有機ＥＬ素子１－６の作製）
　第３の有機化合物としてＣＢＰ、第２の有機化合物としてＤ－２、第１の有機化合物としてとしてＴ－２を用い、それぞれの比率が８９％、１％、１０％の質量％となるように発光層を形成した以外は有機ＥＬ素子１－１の作製と同様にして、有機ＥＬ素子１－６を作製した。
　（有機ＥＬ素子１－７の作製）
　第３の有機化合物としてＣＢＰ、第２の有機化合物としてＤ－１６、第１の有機化合物としてとしてＴ－２を用い、それぞれの比率が８９％、１％、１０％の質量％となるように発光層を形成した以外は有機ＥＬ素子１－１の作製と同様にして、有機ＥＬ素子１－７を作製した。
　（有機ＥＬ素子１－８の作製）
　第３の有機化合物としてＣＢＰ、第２の有機化合物としてＤ－１０、第１の有機化合物としてとしてＴ－６を用い、それぞれの比率が８９％、１％、１０％の質量％となるように発光層を形成した以外は有機ＥＬ素子１－１の作製と同様にして、有機ＥＬ素子１－８を作製した。
　（有機ＥＬ素子１－９～１－１６の作製）
　有機ＥＬ素子１－６の作製において、第２の有機化合物を表２に記載の化合物に変えた以外は同様にして有機ＥＬ素子１－９～１－１６を作製した。
　（極大発光波長の測定）
　有機ＥＬ素子駆動時の各サンプルの極大発光波長は、下記測定を行うことにより評価した。
　上記作製した各有機ＥＬ素子を、室温（約２５℃）で、２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下で発光させ、発光開始直後の発光スペクトルを、分光放射輝度計ＣＳ－２０００（コニカミノルタ社製）を用いて測定した。
　発光色は、極大発光波長が６００～６９９ｎｍの素子を赤色、７００ｎｍ～１０００ｎｍの素子を近赤外色とした。
　（発光効率の測定）
　有機ＥＬ素子駆動時の各サンプルの発光効率は、下記測定を行うことにより評価した。
　上記作製した各有機ＥＬ素子を、室温（約２５℃）で、２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下で発光させ、発光開始直後の発光輝度を、分光放射輝度計ＣＳ－２０００（コニカミノルタ社製）を用いて測定した。
　表２に、得られた発光輝度の相対値（実施例１では有機ＥＬ素子１－１の発光輝度に対する相対値）を示した。
　（発光層の抵抗値の変化率の測定）
　得られた有機ＥＬ素子を用いて、前述の図９及び１０に示すような照明装置を作製し、インピーダンス分光測定装置よる発光層の抵抗値の変化率を測定した。
　具体的には、窒素雰囲気下（純度９９．９９９％以上の高純度窒素ガスの雰囲気下）に調整されたグローブボックス内で、ガラスカバー側の周囲にシール剤としてエポキシ系光硬化型接着剤（東亞合成社製ラクストラックＬＣ０６２９Ｂ）を塗布し、上記有機ＥＬ素子の透明電極付きガラス基板の有機ＥＬ層が形成された面に貼り合わせて密着させた。次いで、透明電極付きガラス基板の裏面側から有機ＥＬ層を除いた周囲部分にＵＶ光を照射して、シール剤を硬化させた。それにより、透明電極付きガラス基板１０７、有機ＥＬ素層１０６、及び陰極１０５がこの順に積層された有機ＥＬ素子が、ガラスカバー１０２で覆われた照明装置１０１を得た（図１０参照）。なお、ガラスカバー１０２内には窒素ガス１０８が充填され、捕水剤１０９が設けられている。
　得られた照明装置１０１の発光層の抵抗値の変化率を、以下の方法で求めた。
　具体的には、得られた照明装置１０１を室温（約２３℃～２５℃）、２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流条件下で１０００時間駆動する前後のインピーダンスを、『薄膜の評価ハンドブック』テクノシステム社刊４２３ページ～４２５ページに記載の測定方法を参考に、Ｓｏｌａｒｔｒｏｎ社製１２６０型インピーダンスアナライザ及び１２９６型誘電体インターフェイスを使って、バイアス電圧１Ｖにてそれぞれ測定した。得られたＣｏｌｅ－Ｃｏｌｅプロットから、作製した照明装置を構成する有機ＥＬ素子の発光層の駆動前後の抵抗値をそれぞれ測定した。Ｃｏｌｅ－Ｃｏｌｅプロットから発光層の抵抗値を測定する方法は、前述の＜インピーダンス分光測定よる薄膜抵抗値の測定例＞と同様にして行った。そして、測定により得られた発光層の抵抗値を下記計算式に当てはめて、抵抗値の変化率を求めた。表２には、有機ＥＬ素子１－１の抵抗値の変化率を１００としたときの相対比率を記載した。
　駆動前後の抵抗値の変化率（％）＝｜（駆動後の抵抗値／駆動前の抵抗値）－１｜×１００
　値が０に近い方が駆動前後の変化率が小さいことを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000027
　表２に示されるように、本発明の有機ＥＬ素子は、近赤外発光を示した。また、いずれの本発明の有機ＥＬ素子も、比較例の有機ＥＬ素子よりも高い発光効率を示し、抵抗値の変化率が小さかった。
　具体的には、有機ＥＬ素子１－４～１－６の対比から、第２の有機化合物が、発光層に隣接する層（電子輸送層）又は発光層に含まれる有機素子１－５及び１－６（特に、第２の有機化合物が発光層に含まれる素子１－６）は、第２の有機化合物が陰極に含まれる有機ＥＬ素子１－４よりも相対発光効率が高く、抵抗値の変化率も少ないことがわかる。
　また、有機ＥＬ素子１－３と１－６との対比から、第３の有機化合物をさらに含む有機ＥＬ素子１－６は、第３の有機化合物を含まない有機ＥＬ素子１－３よりも相対発光効率が高く、抵抗値の変化率も少ないことがわかる。
　また、有機ＥＬ素子１－８と１－９との対比から、第１の有機化合物が遅延蛍光体である有機ＥＬ素子１－９は、第１の有機化合物がリン光発光性化合物である有機ＥＬ素子１－８よりも相対発光効率が高く、抵抗値の変化率も少ないことがわかる。
　また、有機ＥＬ素子１－７と、有機ＥＬ素子１－６及び１－９～１－１６との対比から、第２の有機化合物が、特定の構造を有する有機ＥＬ素子１－６及び１－９～１－１６は、第２の有機化合物が特定の構造を有しない有機ＥＬ素子１－７よりも相対発光効率が高く、抵抗値の変化率も少ないことがわかる。
　本出願は、２０１６年７月８日出願の特願２０１６－１３５９９１に基づく優先権を主張する。当該出願明細書及び図面に記載された内容は、すべて本願明細書に援用される。
　本発明の上記手段により、例えば、発光効率が高く、通電経時での抵抗値変化が少ない有機ＥＬ素子を提供することができる。当該有機ＥＬ素子が具備された表示装置及び照明装置を提供することができる。
　１　ディスプレイ
　３　画素
　５　走査線
　６　データ線
　７　電源ライン
　１０　有機ＥＬ素子
　１１　スイッチングトランジスタ
　１２　駆動トランジスタ
　１３　コンデンサー
　１０１　照明装置内の有機ＥＬ素子
　１０２　ガラスカバー
　１０５　陰極
　１０６　有機層
　１０７　透明電極付きガラス基板
　１０８　窒素ガス
　１０９　捕水剤
　Ａ　表示部
　Ｂ　制御部
　Ｃ　配線部

Claims (9)

  1. 　陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極に挟持され、且つ少なくとも発光層を含む有機層とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
    　前記発光層は、最低励起一重項状態と７７Ｋの最低励起三重項状態とのエネルギーの差ΔＥＳＴが０．３ｅＶ以下である遅延蛍光体、又はリン光発光性化合物からなる第１の有機化合物を含み、
    　前記陽極、前記陰極又は前記有機層は、蛍光スペクトルにおける極大発光波長が７００ｎｍ～１０００ｎｍの範囲にある一般式（１）又は（２）で表される蛍光色素からなる第２の有機化合物を含み、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     ［一般式（１）及び（２）において、Ａ１～Ａ４は、それぞれ独立に結合部位がｓｐ２炭素である基を表す］
    　前記第１の有機化合物が前記遅延蛍光体であるとき、前記第１の有機化合物と前記第２の有機化合物は、下記式（ａ）を満たし、
    　式（ａ）：ＥＳ１（Ａ）＞ＥＳ１（Ｂ）
    （式（ａ）において、
    　ＥＳ１（Ａ）は、前記第１の有機化合物の最低励起一重項エネルギー準位を表し、
    　ＥＳ１（Ｂ）は、前記第２の有機化合物の最低励起一重項エネルギー準位を表す）
    　前記第１の有機化合物が前記リン光発光性化合物であるとき、前記第１の有機化合物と前記第２の有機化合物は、下記式（ｂ）を満たす、有機エレクトロルミネッセンス素子。
    　式（ｂ）：ＥＴ１（Ａ）＞ＥＳ１（Ｂ）
    （式（ｂ）において、
    　ＥＴ１（Ａ）は、前記第１の有機化合物の７７Ｋにおける最低励起三重項エネルギー準位を表し、
    　ＥＳ１（Ｂ）は、前記第２の有機化合物の最低励起一重項エネルギー準位を表す）
  2. 　前記発光層は、第３の有機化合物をさらに含み、
    　前記第１の有機化合物が前記遅延蛍光体であるとき、前記第１の有機化合物と前記第３の有機化合物は、下記式（ａ）’および（ｃ）’を満たし、
    　式（ａ）’：ＥＳ１（Ｃ）＞ＥＳ１（Ａ）
    　式（ｃ）’：ＥＴ１（Ｃ）＞ＥＴ１（Ａ）
    （式（ａ）’において、
    　ＥＳ１（Ｃ）は、前記第３の有機化合物の最低励起一重項エネルギー準位を表し、
    　ＥＳ１（Ａ）は、前記第１の有機化合物の最低励起一重項エネルギー準位を表し、
    　式（ｃ）’において、
    　ＥＴ１（Ｃ）は、前記第３の有機化合物の７７Ｋにおける最低励起三重項エネルギー準位を表し、
    　ＥＴ１（Ａ）は、前記第１の有機化合物の７７Ｋにおける最低励起三重項エネルギー準位を表す）
    　前記第１の有機化合物が前記リン光発光性化合物であるとき、前記第１の有機化合物と前記第３の有機化合物は、前記式（ｃ）’を満たす、請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  3. 　前記第２の有機化合物は、前記発光層又は前記発光層に隣接する層に含まれる、請求項１又は２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  4. 　前記第２の有機化合物は、前記発光層に含まれる、請求項３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  5. 　前記第１の有機化合物、前記第２の有機化合物及び前記第３の有機化合物は、いずれも前記発光層に含まれる、請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  6. 　前記一般式（１）及び（２）において、Ａ１～Ａ４は、それぞれ独立して下記（ａ）～（ｌ）からなる群より選ばれる基である、請求項１～５のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     ［式（ａ）～（ｌ）において、
    　Ｒ１～Ｒ６５は、それぞれ独立して水素原子又は置換基を表し、
    　隣接する前記置換基同士は、それぞれ互いに結合して環状構造を形成していてもよく、
    　♯は、一般式（１）及び（２）への結合手を表す。
    　但し、式（ｄ）のＲ１５～Ｒ１８のうち少なくとも１つ、式（ｅ）のＲ２２～Ｒ２７のうち少なくとも１つ、式（ｆ）のＲ３０～Ｒ３５のうち少なくとも１つ、式（ｇ）のＲ３６～Ｒ４１のうち少なくとも１つ、式（ｈ）のＲ４３～Ｒ４４のうち少なくとも１つ、式（ｉ）のＲ４５～Ｒ４６のうち少なくとも１つ、及び式（ｊ）のＲ４７～Ｒ４８のうち少なくとも１つは、電子供与性基で置換されたアリール基、置換されていてもよい電子供与性の複素環基、置換されていてもよいアミノ基、置換されていてもよいアルコキシ基、及びアルキル基からなる群より選ばれる電子供与性基Ｄを表す。］
  7. 　前記第１の有機化合物は、前記遅延蛍光体である、請求項１～６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。
  8. 　請求項１～７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有する、表示装置。
  9. 　請求項１～７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有する、照明装置。
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