JP6805133B2 - 電荷移動性薄膜用材料及び電荷移動性薄膜 - Google Patents

Description

本発明は、電荷移動性薄膜用材料及び電荷移動性薄膜に関する。より詳しくは、電界駆動による長波エレクトロマー由来の発光が抑制された電荷移動性薄膜用材料及び電荷移動性薄膜に関する。

一般的に、電界を印加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。）、太陽電池及び有機トランジスタ等の電子デバイスには、電界をかけて電荷キャリア（電子及び正孔の総称）を移動させることのできる有機材料を含有する電荷移動性薄膜が用いられている。
そのため、電荷移動性薄膜に用いる有機材料は、π−π相互作用によるキャリアホッピング伝導をさせるために、芳香環を組み合わせた化学構造を有していなければならない。電荷移動性薄膜中に含有された機能性の有機材料は種々の性能が要求されるため、その開発が近年盛んである。

マクロ的な薄膜安定化技術が求められている電子デバイスである、青色リン光有機ＥＬ素子に用いる有機材料としては、最低励起三重項エネルギー準位（Ｔ_１）が高い（以下において、「高Ｔ_１」ともいう。）ジベンゾフラン骨格や、カルバゾール骨格を有する芳香族化合物が知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。芳香族化合物は、分子軌道計算により描像される、芳香族化合物上に分布するカルバゾールの最高被占軌道（ＨＯＭＯ）とジベンゾフランの最低空軌道（ＬＵＭＯ）を空間的に分離させることにより、最低励起三重項エネルギー準位（Ｔ_１）の低下（以下、「低Ｔ_１化」ともいう。）を抑制し、かつキャリア（電子と正孔）のホッピング伝導を促進し、青色リン光発光材料に適応した周辺材料となっている。

しかしながら、より短波の青色リン光材料に適応させる際には、これらの化合物が発光効率や発光寿命の点で十分に機能しないこともわかってきた。それは、どんなに熱的及び電気化学的に安定な材料でも、電界駆動により励起状態やラジカル状態になる回数が増えるに従い、分子は振動又は結合軸を中心として回転し、分子間の相互作用形態が変わってしまい、膜状態が変わってしまうためである。
膜状態の変化としては、含有分子の凝集による粒界形成や、キャリア輸送には好ましくない相互作用であるＨＯＭＯ−ＬＵＭＯスタック形成などが挙げられる。このような膜変化が起こった結果、電荷移動性薄膜を用いた有機電子デバイスでは、膜質変化による寿命劣化が起こっていた。

特開２０１３−１５５１５３号公報 特表２０１３−５２９１８８号公報

本発明は、上記問題・状況を鑑みてなされたものであり、その解決課題は、長寿命の電荷移動性薄膜用材料及び電荷移動性薄膜を提供することである。

本発明の発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、芳香族化合物が、分子軌道計算により描像される前記芳香族化合物上に分布する最高被占軌道及び最低空軌道が空間的に分離しており、炭素数が３〜２０の範囲内のアルキル基を有し、かつ前記芳香族化合物を含有する単一層の電流励起発光スペクトルが、所定の式を満たすことで上記課題を解決できることを見いだし、本発明に至った。
すなわち、本発明に係る上記課題は、下記の手段により解決される。

１．芳香族化合物を含有する電荷移動性薄膜用材料であって、
前記芳香族化合物が、分子軌道計算により描像される前記芳香族化合物上に分布する最高被占軌道及び最低空軌道が空間的に分離する少なくとも２つ以上の芳香族炭化水素環又
は芳香族複素環を有し、さらに炭素数が３〜２０の範囲内のアルキル基を有し、かつ
前記芳香族化合物を含有する単一層の電流励起発光スペクトルが、下記式（１）を満たし、
前記芳香族化合物が、下記一般式（１）で表される構造を有することを特徴とする電荷移動性薄膜用材料。
式（１）：ａ／ｂ＞１
（式（１）中、ａは、前記電流励起発光スペクトルにおいて、発光波長５００ｎｍ以下に出現する最大発光強度を表し、ｂは、発光波長５５０ｎｍ以上に出現する最大発光強度を表す。ａが通電開始初期値から１／５の値まで減衰する間、ａ及びｂは常に式（１）の関係を満たす。）
一般式（１）：
（Ｒ _１ ） _ｍ −Ａ−（Ｌ） _ｋ −Ｂ−（Ｒ _２ ） _ｎ
（一般式（１）中、Ａ及びＢは、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環又は芳香族複素環を表す。Ｒ _１ 及びＲ _２ は、炭素数が３〜２０の範囲内のアルキル基を表す。Ｌは、単なる結合手、又は置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、芳香族複素環基若しくはアルキレン基を表す。ｍ及びｎは、それぞれ１以上の整数を表す。ｋは１以上の整数を表す。）

２．第１項に記載の電荷移動性薄膜用材料を含有することを特徴とする電荷移動性薄膜。

本発明の上記手段により、長寿命の電荷移動性薄膜用材料及び電荷移動性薄膜を提供することができる。

本発明の効果の発現機構又は作用機構については、明確にはなっていないが、以下のように推察している。
π−π相互作用に加えて、アルキル基同士の相互作用等の効果を用い、所定の関係式を満たす電流励起発光スペクトルが得られる化合物を用いることにより、電界駆動による長波エレクトロマー由来の発光を抑制することができ、長寿命の電荷移動性薄膜用材料及び電荷移動性薄膜を提供することができたものと考えている。さらには、アルキル基による溶解性向上という副次的な効果から、ウェットプロセスによる生産適性を向上させることができたものと考えている。

比較化合物１の光励起スペクトルを示すグラフ 比較化合物１の電流励起発光スペクトルの経時変化を示すグラフ 電界駆動によるエレクトロマー生成を示す模式図 理想的な相互作用形態を示す模式図 本発明に係る芳香族化合物のＨＯＭＯ−ＬＵＭＯを示す模式図 アルキル基を有する化合物の理想的な相互作用形態を示す模式図 ＭＤ計算による二分子間の相互作用形態を示す模式図 照明装置の概略図 照明装置の断面図

本発明の電荷移動性薄膜用材料は、芳香族化合物を含有する電荷移動性薄膜用材料であって、前記芳香族化合物が、分子軌道計算により描像される前記芳香族化合物上に分布する最高被占軌道及び最低空軌道が空間的に分離する少なくとも２つ以上の芳香族炭化水素環又は芳香族複素環を有し、さらに炭素数が３〜２０の範囲内のアルキル基を有し、かつ前記芳香族化合物を含有する単一層の電流励起発光スペクトルが、前記式（１）を満たし、前記芳香族化合物が、前記一般式（１）で表される構造を有することを特徴とする。
この特徴は、各請求項に係る発明に共通する技術的特徴である。

また、本発明の電荷移動性薄膜用材料は、前記芳香族化合物が、前記一般式（１）で表される構造を有することが、キャリア輸送に好適な相互作用形態をとりやすいため好ましい。

また、本発明の電荷移動性薄膜は、本発明の電荷移動性薄膜用材料を含有することが、効果発現の観点から好ましい。

以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、本発明において示す「〜」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。

本発明に適した電荷移動性薄膜用材料は、芳香族化合物を含有し、当該芳香族化合物が、分子軌道計算により描像される前記芳香族化合物上に分布する最高被占軌道及び最低空
軌道が空間的に分離する少なくとも２つ以上の芳香族炭化水素環又は芳香族複素環を有し、さらに炭素数が３〜２０の範囲内のアルキル基を有し、かつ前記芳香族化合物を含有する単一層の電流励起発光スペクトルが、下記式（１）を満たし、前記芳香族化合物が、下記一般式（１）で表される構造を有することを特徴とする。
式（１）：ａ／ｂ＞１
式（１）中、ａは、前記電流励起発光スペクトルにおいて、発光波長５００ｎｍ以下に出現する最大発光強度を表し、ｂは、発光波長５５０ｎｍ以上に出現する最大発光強度を表す。ａが通電開始初期値から１／５の値まで減衰する間、ａ及びｂは常に式（１）の関係を満たす。
一般式（１）：
（Ｒ _１ ） _ｍ −Ａ−（Ｌ） _ｋ −Ｂ−（Ｒ _２ ） _ｎ
一般式（１）中、Ａ及びＢは、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環又は芳香族複素環を表す。Ｒ _１ 及びＲ _２ は、炭素数が３〜２０の範囲内のアルキル基を表す。Ｌは、単なる結合手、又は置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、芳香族複素環基若しくはアルキレン基を表す。ｍ及びｎは、それぞれ１以上の整数を表す。ｋは１以上の整数を表す。
はじめに、本発明に係る芳香族化合物が、エレクトロマー由来の発光が生成しにくい機構について説明する。

≪エレクトロマーの発現≫
有機電子デバイスにおける、電界駆動により発現する長波エレクトロマーについて説明する。
有機電子デバイスに用いられる化合物は、キャリアホッピング伝導をさせるために芳香環を含む構造を有しており、光励起させると、それぞれの分子固有で通常５００ｎｍ以下の波長に最大強度を有する蛍光スペクトル又はリン光スペクトルが観察される。
例えば図１に示す、比較化合物１を光励起させて測定したスペクトル（溶媒：２−メチルＴＨＦ、２８５ｎｍ励起）では、室温では蛍光が、低温ではリン光がそれぞれ５００ｎｍ以下に最大発光強度を持つ形で観測される。

一方で、電荷移動性薄膜として電界駆動すると、蛍光及びリン光が観測されるのに加え、通電経時に伴い光励起の発光スペクトルでは観測されなかった長波の発光が観測される化合物も存在する。
この通電経時による長波の発光は、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，７６，２３５５，２０００で報告されているように、電子を有する分子とホールを有する分子が近接することにより形成するエレクトロマー由来だと推測されている。

上記文献においては、エレクトロマー発光は６００ｎｍ以上に観測されているが（比較化合物１：図２参照）、本発明者らが検討した結果、５５０ｎｍ以上においてエレクトロマー由来と考えられる発光が観測されることが明らかとなった。また、特に化合物のＨＯＭＯとＬＵＭＯの分子軌道が空間的に分離しうる有機分子は、前述のとおり、青色リン光発光材料に適した化合物ではあるが、薄膜にした際、通電により膜質が変動し、図３に示すようにある分子のＨＯＭＯとＬＵＭＯが重なった形のπ−πスタックを形成しやすく、エレクトロマーを生じやすいことが分かった。

結果、ＨＯＭＯとＬＵＭＯの分子軌道が空間的に分離しうる有機化合物を電荷移動性薄膜用材料として用いた有機電子デバイスにおいては、通電経時で形成されたエレクトロマーが、キャリアのクエンチャーとなってしまい、発光性分子に渡すべきキャリアが減り、寿命劣化の一つの大きな要因となっていることがわかった。そこで、電界駆動による長波エレクトロマーの発現が抑制された安定な電荷移動性薄膜用材料の開発を行った。

≪アルキル基同士の相互作用≫
本発明においては、π−π相互作用に加えて、アルキル基同士の相互作用等を用いた電界駆動での長波エレクトロマーの抑制の技術思想について述べる。
長波のエレクトロマーは、電界駆動によるＨＯＭＯ−ＬＵＭＯのπ−πスタックにより生成するため、図４に示すような、ＨＯＭＯ−ＨＯＭＯ同士、ＬＵＭＯ−ＬＵＭＯ同士がπ−πスタックした構造を膜中で発現させることが理想的である。しかしながら、とりわけ高Ｔ_１の青色発光材料に対応した周辺材料においては、低Ｔ_１化の抑制とキャリアの受け渡しを円滑にするために、ＨＯＭＯ、ＬＵＭＯが電荷分離している構造を有していることが好ましい。

その結果ＨＯＭＯ−ＨＯＭＯ同士、ＬＵＭＯ−ＬＵＭＯ同士の静電反発が大きくなり、図３に示すようなＨＯＭＯとＬＵＭＯが交互に近接する構造をとりやすいものと考えられる。すなわち、高Ｔ_１の青色発光材料に対応した周辺材料においては、低Ｔ_１化せずに、本来では存在確率が低いＨＯＭＯ−ＨＯＭＯ同士、ＬＵＭＯ−ＬＵＭＯ同士を近接させる技術が必要である。
本発明の技術思想は、共役系の拡大によるＴ_１低下を生じさせない、アルキル基の微弱な分子間力のアシストを借りて、図６に示すような理想的な分子の存在状態を実現するための分子設計である。

≪ＨＯＭＯ、ＬＵＭＯの電荷分離≫
本発明において、「最高被占軌道（ＨＯＭＯ）と最低空軌道（ＬＵＭＯ）が空間的に分離する」とは、分子内でＨＯＭＯが局在化する部位とＬＵＭＯが局在化する部位が異なっていることを意味し、本発明に係る芳香族化合物の基底状態の安定化構造において、ＨＯＭＯの電子密度分布の重心とＬＵＭＯの電子分布密度の重心が異なる部位にあることを意味する（図５参照）。すなわち、本発明に係る芳香族化合物は、ＨＯＭＯとＬＵＭＯの電子密度分布の重なりが小さい、若しくは重なりが無い。
電子密度分布は、後述の分子軌道計算用ソフトウェアを用いることで算出できる。

［電子密度分布］
ＨＯＭＯ及びＬＵＭＯの分布状態および重心については、分子軌道計算により得られる構造最適化した際の電子密度分布から求めることができる。
本発明における電荷移動性薄膜用材料の分子軌道計算による構造最適化及び電子密度分布の算出は、計算手法として、汎関数としてＢ３ＬＹＰ、基底関数として６−３１Ｇ（ｄ）を用いた分子軌道計算用ソフトウェアを用いて算出することができ、ソフトウェアに特に限定はなく、いずれを用いても同様に求めることができる。
本発明においては、分子軌道計算用ソフトウェアとして、米国Ｇａｕｓｓｉａｎ社製のＧａｕｓｓｉａｎ０９（Ｒｅｖｉｓｉｏｎ Ｃ．０１，Ｍ．Ｊ．Ｆｒｉｓｃｈ，ｅｔ ａｌ，Ｇａｕｓｓｉａｎ，Ｉｎｃ．，２０１０．）を用いた。
また、ＨＯＭＯとＬＵＭＯの電子密度分離状態については、前述の汎関数としてＢ３ＬＹＰ、基底関数として６−３１Ｇ（ｄ）を用いた構造最適化計算から、さらに時間依存密度汎関数法（Ｔｉｍｅ−Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ＤＦＴ）による励起状態計算を実施してＳ_１、Ｔ_１のエネルギー（それぞれＥ（Ｓ_１）、Ｅ（Ｔ_１））を求めてΔＥｓｔ＝Ｅ（Ｓ_１）−Ｅ（Ｔ_１）として算出することも可能である。算出されたΔＥｓｔが小さいほど、ＨＯＭＯとＬＵＭＯがより分離していることを示す。本発明において好ましくは、前述と同様の計算手法を用いて算出されたΔＥｓｔが１．０ｅＶ以下であり、さらに好ましくは０．５ｅＶ以下である。

≪芳香族化合物≫
本発明に係る芳香族化合物は、分子軌道計算により描像される前記芳香族化合物上に分布する最高被占軌道及び最低空軌道が空間的に分離する少なくとも２つ以上の芳香族炭化水素環又は芳香族複素環を有し、さらに炭素数が３〜２０の範囲内のアルキル基を有する。本発明に係る芳香族化合物が有する環構造及び置換基について、具体例を挙げて説明する。

＜芳香族炭化水素環＞
本発明に係る芳香族化合物が有する芳香族炭化水素環とは、芳香族炭化水素環基を有する構造であればよく、例えば、フェニル基（アリール基ともいう。）、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、ビフェニリル基等を有する構造が好ましい。

＜芳香族複素環＞
本発明に係る芳香族化合物が有する芳香族複素環とは、芳香族複素環基を有する構造であればよく、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）、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、フタラジニル基等を用いることができる。

＜アルキル基＞
本発明における炭素数が３〜２０の範囲内のアルキル基とは、例えば、プロピル基、イソプロピル基、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、ペンタデシル基等を挙げることができる。

＜一般式（１）で表される構造を有する芳香族化合物＞
本発明においては、前記芳香族化合物が、下記一般式（１）に示す構造を有する化合物であることがキャリア輸送に好適な相互作用形態をとりやすいため好ましい。
一般式（１）：
（Ｒ_１）_ｍ−Ａ−（Ｌ）_ｋ−Ｂ−（Ｒ_２）_ｎ
上記一般式（１）において、Ａ及びＢは、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環又は芳香族複素環を表す。Ｒ_１及びＲ_２は、炭素数が３〜２０の範囲内のアルキル基を表す。Ｌは、単なる結合手、又は置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、芳香族複素環基若しくはアルキレン基である。ｍ及びｎは、それぞれ０又は１以上の整数を表し、ｍ及びｎがともに０になることはない。ｋは１以上の整数を表す。
芳香族炭化水素環、芳香族複素環及びアルキル基としては、前述のものを用いることができる。
また、本発明で用いられるアルキレン基としては、例えば、プロピレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、オクチレン基、ドデシレン基、トリデシレン基、テトラデシレン基、ペンタデシレン基等を挙げることができる。

一般式（１）中のアルキル基の好ましい炭素数については、炭素数が３〜２０の範囲内とすることで、アルキル基同士の相互作用、例えば疎水性相互作用が得られると考えられる。炭素数３以上とすることで、アルキル基同士の相互作用のアシストの効果が得られやすく、炭素数２０以下とすることで、キャリアホッピング伝導に必要なπ−πスタックの形成との相乗効果でＨＯＭＯ同士、ＬＵＭＯ同士が近接する集合構造が取りやすくなるものと考えられる。

＜エレクトロマー由来の発光等の観測＞
エレクトロマー由来の発光は、電流励起発光スペクトルにおいて蛍光やリン光より長波長側（通常５５０ｎｍ以上の）領域に極大発光波長を有する発光体（発光ピーク）として観測される。

（電流励起発光スペクトル測定用のサンプル）
電流励起発光スペクトルの測定は、電荷移動性薄膜用材料のみからなる薄膜を陽極と陰極で挟持したサンプルを用いて行われる。より具体的には、例えば、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）などの透明電極を設けた透明支持基板上に、電荷移動性薄膜用材料のみからなる単一層を形成し、その上にアルミニウムなどを蒸着して陰極を形成し、必要があればその他の層を形成したものをサンプルとしてもよい。

電荷移動性薄膜用材料を含有する単一層の形成方法は蒸着法であっても、スピンコート等の塗布法であってもよい。当該単一層の層厚は、発光が十分に得られる層厚であれば特に限定は無いが、２００ｎｍ以下とすることで測定時の駆動電圧が大きくなりすぎず、５０ｎｍ以上とすることでリーク電流が流れにくくなるため、５０〜２００ｎｍであることが好ましい。
また、測定サンプルに電流を印加する際の電圧が非常に大きくなる場合（単一層に電荷キャリアが注入されにくい状態）には、陽極と該単一層又は陰極と該単一層の間に、該単一層へのキャリア注入効率を高め、電圧を低下させるような中間層を適宜設けてもよい。中間層の材料としては、電荷移動性薄膜用材料を含有する層からの発光を阻害せず、キャリアを輸送する材料であれば特に限定は無いが、例えば、有機エレクトロルミネッセンス素子に用いられる正孔輸送材料や電子輸送材料等が好ましく用いられる。

（電流励起発光スペクトルの測定方法）
電流励起発光スペクトルは、得られた測定サンプルを一定電流で駆動したときの、サンプルから得られる発光スペクトルを電流励起発光スペクトルとして測定する。駆動電流値は、電荷移動性薄膜用材料を含有する層からの発光が十分に得られる電流値であれば特に限定は無いが、１〜５０ｍＡ／ｃｍ^２であることが好ましい。
得られた電流励起発光スペクトルにおいて、５００ｎｍ以下で観測される最大発光強度の値をａとし、ａが、駆動初期時の値（初期ａ）から５分の１に減衰するまで定電流駆動しつつ、電流励起スペクトルを経時で測定する。
得られた駆動初期から測定終了までの電流励起スペクトルにおいて、経時でのａと、５５０ｎｍ以上で観測される最大発光強度ｂとの比、＜ａ／ｂ＞を算出する。

（ａ及びｂの構成要件）
ここで、参考論文から、ｂは、ＨＯＭＯとＬＵＭＯが近接した、エレクトロマー由来の発光であり、ａは、その他の相互作用形態、例えば、ランダムに配置している状態や、ＨＯＭＯ同士、ＬＵＭＯ同士が近接した状態での最大発光強度である。
つまり、ａよりもｂが強いと、膜中での化合物の会合状態としては、ＨＯＭＯとＬＵＭＯが近接したエレクトロマーが、その他の相互作用形態を示す状態（ランダムに配置している状態や、ＨＯＭＯ同士、ＬＵＭＯ同士が近接した状態）よりも多くなると推定される。すなわち、その他の相互作用形態を示す状態（ランダムに配置している状態や、ＨＯＭＯ同士、ＬＵＭＯ同士が近接した状態）での発光が、エレクトロマー由来の発光よりも強いことで、エレクトロマーにクエンチされることなく、キャリア移動することができるものと考えられる。本発明においては、有機電子デバイスに用いる有機材料のエレクトロマーの生成を抑制することによって、キャリア消滅による駆動劣化を抑え、素子寿命が向上することを見いだした。

＜合成例＞
以下に、本発明に係る化合物の合成例を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。表１中のＨＳ−３の合成方法を例にとって以下に説明する。
《例示化合物ＨＳ−３の合成》
例示化合物ＨＳ−３は以下のスキームに従って合成できる。

（中間体１の合成）
窒素気流下、フラスコに１０．０ｇ（５９．８ｍｍｏｌ）のカルバゾール、塩化アルミニウム８．７７ｇ（６５．８ｍｍｏｌ）、ヘキサン酸塩化物８．８５ｇ（６５．８ｍｍｏｌ）をいれ、ジクロロエタン２２０ｍＬを加え、１時間室温で撹拌した。水に反応液を加え、ジクロロメタンで抽出し、減圧下で濃縮した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、中間体１を３．４ｇ（収率２１％）得た。構造は核磁気共鳴スペクトルで確認した。

（中間体２の合成）
窒素気流下、フラスコに１．５ｇ（５．６６ｍｍｏｌ）の中間体１、ヒドラジン１水和物８５０ｍｇ（１７．０ｍｍｏｌ）、水酸化カリウム９５２ｍｇ（１７．０ｍｍｏｌ）をいれ、エチレングリコール２８．２ｍＬを加え、１１０℃で２時間撹拌し、続いて１８０℃で１４時間撹拌した。反応液を室温に戻した後、水を加え、酢酸エチルで抽出し、減圧下で濃縮した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、中間体２を１．２８ｇ（収率９０％）得た。構造は核磁気共鳴スペクトルで確認した。

（ＨＳ−３の合成）
窒素気流下、フラスコに１．２ｇ（４．７７ｍｍｏｌ）の中間体２、１．７９ｇ（４．３４ｍｍｏｌ）の中間体３、リン酸カリウム３．３２ｇ（１５．６ｍｍｏｌ）、酸化銅（Ｉ）０．１９ｇ（１．３０ｍｍｏｌ）、ジピバロイルメタン０．４８ｇ（２．６０ｍｍｏｌ）をいれ、ジメチルスルホシキド２９ｍＬを加え、７時間１６０℃で加熱した。反応液を室温まで放冷した後、水を加え、酢酸エチルで抽出し、減圧下で濃縮した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーおよびＧＰＣで精製し、例示化合物ＨＳ−３を１．１５ｇ（収率４５％）得た。構造は核磁気共鳴スペクトルで確認した。なお、実施例にはこの化合物をさらに昇華精製したものを用いた。

＜分子動力学（ＭＤ）計算を用いた安定化エネルギーの検討＞
本発明に係る芳香族化合物が、アルキル基の相互作用により図６に示すような好ましい二分子間構造を形成しやすいか、ＭＤ計算によって算出される安定化エネルギーから検討した。
本発明の電荷移動性薄膜用材料を含有する透明な薄膜は、全体としてはアモルファス若しくは結晶性の低い状態であると推測される。そのような薄膜中で、図４のような好ましい相互作用をした二分子間構造を形成するには、安定化エネルギーが小さい方が好ましいと考えられる。

二分子間構造の安定化エネルギーは、分子動力学（ＭＤ）計算ソフトを用いて算出することができる。代表的なソフトとしては、例えばＡｃｃｅｌｒｙｓ社のＭａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｔｕｄｉｏなどがある。
薄膜中には非常に多くの分子が存在するが、それら全分子を用いて安定化エネルギーを算出することは難しいため、本発明においては、モデル的に２つの分子を使った二分子構造の安定化エネルギーを用いて検討した。

以下に、ＭＤ計算を使用した検討方法を説明する。
計算ソフトは、Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｔｕｄｉｏ（ａｃｃｅｌｒｙｓ社製）を用いた。
計算は、以下の（１）〜（５）の手順で行った。
（１）Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｔｕｄｉｏを用いて、１分子での構造最適化を行う。
（２）（１）で最適化された構造を持つ分子が２つ含まれるセルを作成する。さらにこれらのセルを複製する。複製する個数は１００〜１０００が好ましい。
（３）分子動力学（ＭＤ）計算を用いて緩和させる。
Ｆｏｒｃｉｔｅを用いて、温度２９８Ｋ、ＮＰＴ：一定の条件で緩和させた。
（４）緩和後得られた複数のセルのうち、エネルギー的に最安定な２分子構造（以下最安定構造Ａ）と、アルキル基同士が相互作用していると推測される２分子構造の中で最も安定な構造（以下最安定構造Ｂ）とを抽出する。
この時、アルキル基同士が相互作用しているか否かの判断については、図７に示すように、分子間のアルキル基の付け根の炭素原子同士と、アルキル基末端の炭素原子同士の距離が６Å以下であれば、相互作用していると本発明においては定義した。６Å以下までアルキル基同士が近接していれば、何らかの相互作用が働いていると考えられるためである。
（５）最安定構造Ａと最安定構造Ｂとのエネルギーを比較し、そのエネルギー差が小さいほど、薄膜中で好ましい最安定構造Ｂが形成しやすいと考える。

表１に実施例と参考例で用いたＨＳ−１、ＨＳ−２、ＨＳ−３及び比較化合物２の計算結果を示す。

表１に示す通り、本発明に係る芳香族化合物及び参考例の化合物のＨＳ−１〜ＨＳ−３においては、比較化合物２よりも、最安定構造ＡとＢとの間のエネルギー差が小さく、エネルギー的にアルキル基同士が相互作用した最安定構造Ｂがより形成されやすいという計算結果が得られた。

《有機エレクトロルミネッセンス素子の構成層》
本発明の電荷移動性薄膜用材料及び電荷移動性薄膜は、有機ＥＬ素子に好適に用いることができる。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」とする。

（タンデム構造）
また、有機ＥＬ素子は、少なくとも１層の発光層を含む発光ユニットを複数積層した、いわゆるタンデム構造の素子であってもよい。
タンデム構造の代表的な素子構成としては、例えば以下の構成を挙げることができる。
陽極／第１発光ユニット／第２発光ユニット／第３発光ユニット／陰極
陽極／第１発光ユニット／中間層／第２発光ユニット／中間層／第３発光ユニット／陰極
ここで、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。

また、第３発光ユニットはなくてもよく、一方で第３発光ユニットと電極の間にさらに発光ユニットや中間層を設けてもよい。
複数の発光ユニットは直接積層されていても、中間層を介して積層されていてもよく、中間層は、一般的に中間電極、中間導電層、電荷発生層、電子引抜層、接続層、中間絶縁層とも呼ばれ、陽極側の隣接層に電子を、陰極側の隣接層に正孔を供給する機能を持った層であれば、公知の材料及び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）、ＺｎＯ_２、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＴｉＯ_２、Ｖ_２Ｏ_５、ＣｕＩ、ＩｎＮ、ＧａＮ、ＣｕＡｌＯ_２、ＣｕＧａＯ_２、ＳｒＣｕ_２Ｏ_２、ＬａＢ_６、ＲｕＯ_２、Ａｌ等の導電性無機化合物層や、Ａｕ／Ｂｉ_２Ｏ_３等の２層膜や、ＳｎＯ_２／Ａｇ／ＳｎＯ_２、ＺｎＯ／Ａｇ／ＺｎＯ、Ｂｉ_２Ｏ_３／Ａｕ／Ｂｉ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２／ＴｉＮ／ＴｉＯ_２、ＴｉＯ_２／ＺｒＮ／ＴｉＯ_２等の多層膜、またＣ_６０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、これらに限定されない。
タンデム型有機ＥＬ素子の具体例としては、例えば、米国特許第６３３７４９２号明細書、米国特許第７４２０２０３号明細書、米国特許第７４７３９２３号明細書、米国特許第６８７２４７２号明細書、米国特許第６１０７７３４号明細書、米国特許第６３３７４９２号明細書、国際公開第２００５／００９０８７号、特開２００６−２２８７１２号公報、特開２００６−２４７９１号公報、特開２００６−４９３９３号公報、特開２００６−４９３９４号公報、特開２００６−４９３９６号公報、特開２０１１−９６６７９号公報、特開２００５−３４０１８７号公報、特許第４７１１４２４号公報、特許第３４９６６８１号公報、特許第３８８４５６４号公報、特許第４２１３１６９号公報、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。
次に、有機層に含有される化合物を説明し、各層について説明する。

《発光層》
有機層は、本発明に係る芳香族化合物を含有していることが好ましく、発光層に含有されていることも好ましい。
また、有機層は、発光層を有し、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。

発光層の層厚の総和は、特に制限はないが、形成する層の均質性や、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の範囲内に調整することが好ましく、より好ましくは２〜５００ｎｍの範囲内に調整され、更に好ましくは５〜２００ｎｍの範囲内に調整される。
また、本発明において個々の発光層の層厚としては、２ｎｍ〜１μｍの範囲内に調整することが好ましく、より好ましくは２〜２００ｎｍの範囲内に調整され、更に好ましくは３〜１５０ｎｍの範囲内に調整される。
本発明に係る発光層には、発光ドーパント（発光性ドーパント化合物、ドーパント化合物、単にドーパントともいう）と、ホスト化合物（マトリックス材料、ホスト化合物、単にホストともいう）とを含有することが好ましい。

〈ホスト化合物〉
本発明に用いられるホスト化合物は、発光層において主に電荷の注入及び輸送を担う化合物であり、有機ＥＬ素子においてそれ自体の発光は実質的に観測されない。
好ましくは室温（２５℃）においてリン光発光のリン光量子収率が、０．１未満の化合物であり、さらに好ましくはリン光量子収率が０．０１未満の化合物である。また、発光層に含有される化合物の内で、その層中での質量比が２０％以上であることが好ましい。
また、ホスト化合物の励起状態エネルギーは、同一層内に含有される発光ドーパントの励起状態エネルギーよりも高いことが好ましい。
ホスト化合物は、単独で用いてもよく、又は複数種併用して用いてもよい。ホスト化合物を複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機ＥＬ素子を高効率化することができる。

本発明で用いることができるホスト化合物としては、特に制限はなく、従来有機ＥＬ素子で用いられる化合物を用いることができる。低分子化合物でも繰り返し単位を有する高分子化合物でもよく、また、ビニル基やエポキシ基のような反応性基を有する化合物でもよい。
公知のホスト化合物としては、正孔輸送能又は電子輸送能を有しつつ、かつ発光の長波長化を防ぎ、さらに、有機ＥＬ素子を高温駆動時や素子駆動中の発熱に対して安定して動作させる観点から、高いガラス転移温度（Ｔｇ）を有することが好ましい。好ましくはＴｇが９０℃以上であり、より好ましくは１２０℃以上である。
ここで、ガラス転移点（Ｔｇ）とは、ＤＳＣ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｃａｎｎｉｎｇ 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。

公知のホスト化合物の具体例としては、以下の文献に記載の化合物等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
特開２００１−２５７０７６号公報、同２００２−３０８８５５号公報、同２００１−３１３１７９号公報、同２００２−３１９４９１号公報、同２００１−３５７９７７号公報、同２００２−３３４７８６号公報、同２００２−８８６０号公報、同２００２−３３４７８７号公報、同２００２−１５８７１号公報、同２００２−３３４７８８号公報、同２００２−４３０５６号公報、同２００２−３３４７８９号公報、同２００２−７５６４５号公報、同２００２−３３８５７９号公報、同２００２−１０５４４５号公報、同２００２−３４３５６８号公報、同２００２−１４１１７３号公報、同２００２−３５２９５７号公報、同２００２−２０３６８３号公報、同２００２−３６３２２７号公報、同２００２−２３１４５３号公報、同２００３−３１６５号公報、同２００２−２３４８８８号公報、同２００３−２７０４８号公報、同２００２−２５５９３４号公報、同２００２−２６０８６１号公報、同２００２−２８０１８３号公報、同２００２−２９９０６０号公報、同２００２−３０２５１６号公報、同２００２−３０５０８３号公報、同２００２−３０５０８４号公報、同２００２−３０８８３７号公報、米国特許公開第２００３／０１７５５５３号明細書、米国特許公開第２００６／０２８０９６５号明細書、米国特許公開第２００５／０１１２４０７号明細書、米国特許公開第２００９／００１７３３０号明細書、米国特許公開第２００９／００３０２０２号明細書、米国特許公開第２００５／０２３８９１９号明細書、国際公開第２００１／０３９２３４号、国際公開第２００９／０２１１２６号、国際公開第２００８／０５６７４６号、国際公開第２００４／０９３２０７号、国際公開第２００５／０８９０２５号、国際公開第２００７／０６３７９６号、国際公開第２００７／０６３７５４号、国際公開第２００４／１０７８２２号、国際公開第２００５／０３０９００号、国際公開第２００６／１１４９６６号、国際公開第２００９／０８６０２８号、国際公開第２００９／００３８９８号、国際公開第２０１２／０２３９４７号、特開２００８−０７４９３９号公報、特開２００７−２５４２９７号公報、欧州特許第２０３４５３８号明細書等である。

〈発光ドーパント〉
本発明で用いられる発光ドーパントとしては、蛍光発光性ドーパント（蛍光ドーパント、蛍光性化合物ともいう。）と、リン光発光性ドーパント（リン光ドーパント、リン光性化合物ともいう。）が好ましく用いられる。本発明においては、少なくとも１層の発光層がリン光ドーパントを含有することが好ましい。
発光層中の発光ドーパントの濃度については、使用される特定のドーパント及びデバイスの必要条件に基づいて、任意に決定することができ、発光層の層厚方向に対し、均一な濃度で含有されていてもよく、また任意の濃度分布を有していてもよい。

また、本発明に用いられる発光ドーパントは、複数種を併用して用いてもよく、構造の異なるドーパント同士の組み合わせや、蛍光発光性ドーパントとリン光発光性ドーパントとを組み合わせて用いてもよい。これにより、任意の発光色を得ることができる。
本発明の有機ＥＬ素子や本発明に用いられる化合物の発光する色は、「新編色彩科学ハンドブック」（日本色彩学会編、東京大学出版会、１９８５）の１０８頁の図５．１６において、分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタ（株）製）で測定した結果をＣＩＥ色度座標に当てはめたときの色で決定される。

本発明においては、１層又は複数層の発光層が、発光色の異なる複数の発光ドーパントを含有し、白色発光を示すことも好ましい。
白色を示す発光ドーパントの組み合わせについては特に限定はないが、例えば青と橙や、青と緑と赤の組み合わせ等が挙げられる。
本発明の有機ＥＬ素子における白色とは、特に限定はなく、橙色寄りの白色であっても青色寄りの白色であってもよいが、２度視野角正面輝度を前述の方法により測定した際に、１０００ｃｄ／ｍ^２でのＣＩＥ１９３１表色系における色度がｘ＝０．３９±０．０９、ｙ＝０．３８±０．０８の領域内にあることが好ましい。

（リン光ドーパント）
本発明に係るリン光ドーパント（以下、「リン光発光性ドーパント」ともいう。）は、最低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が、好ましいリン光量子収率は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、本発明に係るリン光ドーパントは、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。

リン光ドーパントの発光は原理としては２種挙げられ、一つはキャリアが輸送されるホスト化合物上でキャリアの再結合が起こってホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーをリン光ドーパントに移動させることでリン光ドーパントからの発光を得るというエネルギー移動型である。もう一つはリン光ドーパントがキャリアトラップとなり、リン光ドーパント上でキャリアの再結合が起こりリン光ドーパントからの発光が得られるというキャリアトラップ型である。いずれの場合においても、リン光ドーパントの励起状態のエネルギーはホスト化合物の励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。
本発明において使用できるリン光ドーパントとしては、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ドーパントの具体例としては、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、米国特許公開第２００６／８３５４６９号、米国特許公開第２００６／０２０２１９４号明細書、米国特許公開第２００７／００８７３２１号明細書、米国特許公開第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、米国特許公開第２００２／００３４６５６号明細書、米国特許第７３３２２３２号明細書、米国特許公開第２００９／０１０８７３７号明細書、米国特許公開第２００９／００３９７７６号明細書、米国特許第６９２１９１５号明細書、米国特許第６６８７２６６号明細書、米国特許公開第２００７／０１９０３５９号明細書、米国特許公開第２００６／０００８６７０号明細書、米国特許公開第２００９／０１６５８４６号明細書、米国特許公開第２００８／００１５３５５号明細書、米国特許第７２５０２２６号明細書、米国特許第７３９６５９８号明細書、米国特許公開第２００６／０２６３６３５号明細書、米国特許公開第２００３／０１３８６５７号明細書、米国特許公開第２００３／０１５２８０２号明細書、米国特許第７０９０９２８号明細書、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２００７／００４３８０号、国際公開第２００６／０８２７４２号、米国特許公開第２００６／０２５１９２３号明細書、米国特許公開第２００５／０２６０４４１号明細書、米国特許第７３９３５９９号明細書、米国特許第７５３４５０５号明細書、米国特許第７４４５８５５号明細書、米国特許公開第２００７／０１９０３５９号明細書、米国特許公開第２００８／０２９７０３３号明細書、米国特許第７３３８７２２号明細書、米国特許公開第２００２／０１３４９８４号明細書、米国特許第７２７９７０４号明細書、米国特許公開第２００６／０９８１２０号明細書、米国特許公開第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２００８／１４０１１５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、米国特許公開第２０１２／２２８５８３号明細書、米国特許公開第２０１２／２１２１２６号明細書、特開２０１２−０６９７３７号公報、特開２０１２−１９５５５４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号公報等である。
中でも、好ましいリン光ドーパントとしてはＩｒを中心金属に有する有機金属錯体が挙げられる。さらに好ましくは、金属−炭素結合、金属−窒素結合、金属−酸素結合及び金属−硫黄結合のうち、少なくとも一つの配位様式を含む錯体が好ましい。

（蛍光ドーパント）
本発明に用いられる蛍光ドーパント（以下、「蛍光発光性ドーパント」ともいう。）は、励起一重項からの発光が可能な化合物であり、励起一重項からの発光が観測される限り特に限定されない。
本発明に用いられる蛍光ドーパントとしては、例えば、アントラセン誘導体、ピレン誘導体、クリセン誘導体、フルオランテン誘導体、ペリレン誘導体、フルオレン誘導体、アリールアセチレン誘導体、スチリルアリーレン誘導体、スチリルアミン誘導体、アリールアミン誘導体、ホウ素錯体、クマリン誘導体、ピラン誘導体、シアニン誘導体、クロコニウム誘導体、スクアリウム誘導体、オキソベンツアントラセン誘導体、フルオレセイン誘導体、ローダミン誘導体、ピリリウム誘導体、ペリレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、又は希土類錯体系化合物等が挙げられる。

また、近年では遅延蛍光を利用した発光ドーパントも開発されており、これらを用いてもよい。
遅延蛍光を利用した発光ドーパントの具体例としては、例えば、国際公開第２０１１／１５６７９３号、特開２０１１−２１３６４３号公報、特開２０１０−９３１８１号公報等に記載の化合物が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。

《電子輸送層》
本発明において電子輸送層とは、電子を輸送する機能を有する材料からなり、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよい。
本発明に用いられ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の範囲内であり、より好ましくは２〜５００ｎｍの範囲内であり、さらに好ましくは５〜２００ｎｍの範囲内である。
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１×１０^−５ｃｍ^２／Ｖｓ以上であることが好ましい。
電子輸送層に用いられる材料（以下、電子輸送材料という。）としては、電子の注入性又は輸送性、正孔の障壁性のいずれかを有していればよく、従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。

例えば、含窒素芳香族複素環誘導体（カルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体（カルバゾール環を構成する炭素原子の一つ以上が窒素原子に置換されたもの）、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、ピリダジン誘導体、トリアジン誘導体、キノリン誘導体、キノキサリン誘導体、フェナントロリン誘導体、アザトリフェニレン誘導体、オキサゾール誘導体、チアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、ベンズオキサゾール誘導体、ベンズチアゾール誘導体等）、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、シロール誘導体、芳香族炭化水素環誘導体（ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、トリフェニレン等）等が挙げられる。

また、配位子にキノリノール骨格やジベンゾキノリノール骨格を有する金属錯体、例えば、トリス（８−キノリノール）アルミニウム（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。

本発明に用いられる電子輸送層においては、電子輸送層にドープ材をゲスト材料としてドープして、ｎ性の高い（電子リッチ）電子輸送層を形成してもよい。ドープ材としては、金属錯体やハロゲン化金属など金属化合物等のｎ型ドーパントが挙げられる。このような構成の電子輸送層の具体例としては、例えば、特開平４−２９７０７６号公報、同１０−２７０１７２号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等の文献に記載されたものが挙げられる。

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号明細書、米国特許第７２３０１０７号明細書、米国特許公開第２００５／００２５９９３号明細書、米国特許公開第２００４／００３６０７７号明細書、米国特許公開第２００９／０１１５３１６号明細書、米国特許公開第２００９／０１０１８７０号明細書、米国特許公開第２００９／０１７９５５４号明細書、国際公開第２００３／０６０９５６号、国際公開第２００８／１３２０８５号、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，７５，４（１９９９）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，７９，４４９（２００１）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，８１，１６２（２００２）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，８１，１６２（２００２）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，７９，１５６（２００１）、米国特許第７９６４２９３号明細書、米国特許公開第２００９／０３０２０２号明細書、国際公開第２００４／０８０９７５号、国際公開第２００４／０６３１５９号、国際公開第２００５／０８５３８７号、国際公開第２００６／０６７９３１号、国際公開第２００７／０８６５５２号、国際公開第２００８／１１４６９０号、国際公開第２００９／０６９４４２号、国際公開第２００９／０６６７７９号、国際公開第２００９／０５４２５３号、国際公開第２０１１／０８６９３５号、国際公開第２０１０／１５０５９３号、国際公開第２０１０／０４７７０７号、ＥＰ２３１１８２６号、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電子輸送材料としては、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、トリアジン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、カルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体、ベンズイミダゾール誘導体が挙げられる。
有機ＥＬ素子の電子輸送層に用いる化合物として好ましい具体例を以下に挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
電子輸送材料は単独で用いてもよく、また複数種を併用して用いてもよい。

《正孔阻止層》
正孔阻止層とは、広い意味では電子輸送層の機能を有する層であり、好ましくは電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が小さい材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。
また、前述する電子輸送層の構成を必要に応じて、本発明に用いられる正孔阻止層として用いることができる。
有機ＥＬ素子に設ける正孔阻止層は、発光層の陰極側に隣接して設けられることが好ましい。
本発明に用いられる正孔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。
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》
本発明に用いられる電子注入層（「陰極バッファー層」ともいう。）とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために陰極と発光層との間に設けられる層のことで、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３〜１６６頁）に詳細に記載されている。
本発明において電子注入層は、必要に応じて設け、上記のように陰極と発光層との間、又は陰極と電子輸送層との間に存在させてもよい。
電子注入層はごく薄い膜であることが好ましく、素材にもよるがその層厚は０．１〜５ｎｍの範囲内が好ましい。また構成材料が断続的に存在する不均一な膜であってもよい。

電子注入層は、特開平６−３２５８７１号公報、同９−１７５７４号公報、同１０−７４５８６号公報等にもその詳細が記載されており、電子注入層に好ましく用いられる材料の具体例としては、ストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム等に代表されるアルカリ金属化合物、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム等に代表されるアルカリ土類金属化合物、酸化アルミニウムに代表される金属酸化物、リチウム８−ヒドロキシキノレート（Ｌｉｑ）等に代表される金属錯体等が挙げられる。また、前述の電子輸送材料を用いることも可能である。
また、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》
本発明において正孔輸送層とは、正孔を輸送する機能を有する材料からなり、陽極より注入された正孔を発光層に伝達する機能を有していればよい。
本発明に用いられる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の範囲内であり、より好ましくは２〜５００ｎｍの範囲内であり、さらに好ましくは５〜２００ｎｍの範囲内である。
正孔輸送層に用いられる材料（以下、正孔輸送材料ともいう。）としては、正孔の注入性又は輸送性、電子の障壁性のいずれかを有していればよく、従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。

例えば、ポルフィリン誘導体、フタロシアニン誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、トリアリールアミン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、イソインドール誘導体、アントラセンやナフタレン等のアセン系誘導体、フルオレン誘導体、フルオレノン誘導体、及びポリビニルカルバゾール、芳香族アミンを主鎖又は側鎖に導入した高分子材料又はオリゴマー、ポリシラン、導電性ポリマー又はオリゴマー（例えばＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、アニリン系共重合体、ポリアニリン、ポリチオフェン等）等が挙げられる。

トリアリールアミン誘導体としては、α−ＮＰＤに代表されるベンジジン型や、ＭＴＤＡＴＡに代表されるスターバースト型、トリアリールアミン連結コア部にフルオレンやアントラセンを有する化合物等が挙げられる。
また、特表２００３−５１９４３２号公報や特開２００６−１３５１４５号公報等に記載されているようなヘキサアザトリフェニレン誘導体も同様に正孔輸送材料として用いることができる。
さらに不純物をドープしたｐ性の高い正孔輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報の各公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。

また、特開平１１−２５１０６７号公報、Ｊ．Ｈｕａｎｇ ｅｔ．ａｌ．著文献（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，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。
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）、米国特許公開第２００３／０１６２０５３号明細書、米国特許公開第２００２／０１５８２４２号明細書、米国特許公開第２００６／０２４０２７９号明細書、米国特許公開第２００８／０２２０２６５号明細書、米国特許第５０６１５６９号明細書、国際公開第２００７／００２６８３号、国際公開第２００９／０１８００９号、ＥＰ６５０９５５、米国特許公開第２００８／０１２４５７２号明細書、米国特許公開第２００７／０２７８９３８号明細書、米国特許公開第２００８／０１０６１９０号明細書、米国特許公開第２００８／００１８２２１号明細書、国際公開第２０１２／１１５０３４号、特表２００３−５１９４３２号公報、特開２００６−１３５１４５号公報、米国特許出願番号１３／５８５９８１号等である。
正孔輸送材料は単独で用いてもよく、また複数種を併用して用いてもよい。

《電子阻止層》
電子阻止層とは、広い意味では正孔輸送層の機能を有する層であり、好ましくは正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。
また、前述する正孔輸送層の構成を必要に応じて、本発明に用いられる電子阻止層として用いることができる。
有機ＥＬ素子に設ける電子阻止層は、発光層の陽極側に隣接して設けられることが好ましい。
本発明に用いられる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として用いられる材料も電子阻止層に好ましく用いられる。

《正孔注入層》
本発明に用いられる正孔注入層（「陽極バッファー層」ともいう。）とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために陽極と発光層との間に設けられる層のことで、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３〜１６６頁）に詳細に記載されている。
本発明において正孔注入層は必要に応じて設け、上記のように陽極と発光層又は陽極と正孔輸送層との間に存在させてもよい。
正孔注入層は、特開平９−４５４７９号公報、同９−２６００６２号公報、同８−２８８０６９号公報等にもその詳細が記載されており、正孔注入層に用いられる材料としては、例えば前述の正孔輸送層に用いられる材料等が挙げられる。

中でも銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニン誘導体、特表２００３−５１９４３２号公報や特開２００６−１３５１４５号公報等に記載されているようなヘキサアザトリフェニレン誘導体、酸化バナジウムに代表される金属酸化物、アモルファスカーボン、ポリアニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子、トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム錯体等に代表されるオルトメタル化錯体、トリアリールアミン誘導体等が好ましい。
前述の正孔注入層に用いられる材料は単独で用いてもよく、また複数種を併用して用いてもよい。

《その他の添加化合物》
前述した有機層は、更に他の添加含有物が含まれていてもよい。
添加含有物としては、例えば臭素、ヨウ素及び塩素等のハロゲン元素やハロゲン化化合物、Ｐｄ、Ｃａ、Ｎａ等のアルカリ金属やアルカリ土類金属、遷移金属の化合物や錯体、塩等が挙げられる。
添加含有物の含有量は、任意に決定することができるが、含有される層の全質量％に対して１０００ｐｐｍ以下であることが好ましく、より好ましくは５００ｐｐｍ以下であり、さらに好ましくは５０ｐｐｍ以下である。
ただし、電子や正孔の輸送性を向上させる目的や、励起子のエネルギー移動を有利にするための目的などによってはこの範囲内ではない。

《有機層の形成方法》
本発明に係る有機層（正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層等）の形成方法について説明する。
本発明に係る有機層の形成方法は、特に制限はなく、従来公知の例えば真空蒸着法、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が、湿式法により形成することがより好ましい。
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、スプレーコート法などのロールｔｏ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。

更に層毎に異なる成膜法を適用してもよい。成膜に蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は使用する化合物の種類等により異なるが、一般にボート加熱温度５０〜４５０℃、真空度１×１０^−６〜１×１０^−２Ｐａ、蒸着速度０．０１〜５０ｎｍ／秒、基板温度−５０〜３００℃、層厚０．１ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５〜２００ｎｍの範囲で適宜選ぶことが望ましい。
本発明に係る有機層の形成は、一回の真空引きで一貫して正孔注入層から陰極まで作製するのが好ましいが、途中で取り出して異なる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。

《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）、ＳｎＯ_２、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。
また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ_２Ｏ_３−ＺｎＯ）等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。

陽極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、又はパターン精度を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。
また、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（Ａｌ_２Ｏ_３）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２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（Ａｌ_２Ｏ_３）混合物、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。

陰極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□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。

《支持基板》
有機ＥＬ素子に用いることのできる支持基板（以下、基体、基板、基材、支持体等ともいう。）としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、また透明であっても不透明であってもよい。支持基板側から光を取り出す場合には、支持基板は透明であることが好ましい。好ましく用いられる透明な支持基板としては、ガラス、石英、透明樹脂フィルムを挙げることができる。特に好ましい支持基板は、有機ＥＬ素子にフレキシブル性を与えることが可能な樹脂フィルムである。

樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）、セルロースアセテートフタレート、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類又はそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリル又はポリアリレート類、アートン（商品名ＪＳＲ社製）又はアペル（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のフィルムを挙げられる。

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）％）が０．０１ｇ／（ｍ^２・２４ｈ）以下のガスバリアー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／（ｍ^２・２４ｈ・ａｔｍ）以下、水蒸気透過度が、１×１０^−５ｇ／（ｍ^２・２４ｈ）以下の高ガスバリアー性フィルムであることが好ましい。

ガスバリアー膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素等を用いることができる。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。

ガスバリアー膜の形成方法については特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができるが、特開２００４−６８１４３号公報に記載されているような大気圧プラズマ重合法によるものが特に好ましい。

不透明な支持基板としては、例えば、アルミ、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。
有機ＥＬ素子の発光の室温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として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。

《その他の構成》
本発明に用いることができる封止手段、保護膜、保護板、光取り出し効率を向上させる技術及び集光シートとしては、特開２０１４−１５２１５１号公報等に記載の公知の技術を用いることができる。

《用途》
本発明の電荷移動性薄膜用材料を用いた有機ＥＬ素子は、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源として用いることができる。
発光光源として、例えば、照明装置（家庭用照明、車内照明）、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、特に液晶表示装置のバックライト、照明用光源としての用途に有効に用いることができる。
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》
本発明の電荷移動性薄膜用材料を用いた有機ＥＬ素子は、表示装置に用いることができる。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、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、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、各種発光光源として用いることができる。表示デバイス、ディスプレイにおいて、青、赤、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、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、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。
発光光源としては、家庭用照明、車内照明、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。

≪照明装置の一態様≫
本発明の電荷移動性薄膜用材料を用いた有機ＥＬ素子を具備した、照明装置の一態様について説明する。
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８及び図９に示すような照明装置を形成することができる。
図８は、照明装置の概略図を示し、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、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９は、照明装置の断面図を示し、図９において、１０５は陰極、１０６は有機ＥＬ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。

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」又は「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」又は「質量％」を表す。実施例で使用した化合物を以下に示す。

《電流励起発光スペクトル観測用のサンプル作製》
電流励起発光スペクトル観測用のサンプル１−１〜１−６を作製し、照明装置に組み込んで評価を行った。
＜サンプル１−１の作製＞
（陽極の形成）
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）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。

（正孔注入層の形成）
ＩＴＯ表面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と略記、Ｂａｙｅｒ製、Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ Ａｌ ４０８３）を純水で希釈した溶液をスリットコート法により成膜した後、１４０℃にて１時間乾燥し、層厚４０ｎｍ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、一方モリブデン製抵抗加熱ボートに酸化モリブデンを２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに化合物ＥＢ−１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに比較化合物１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに化合物ＨＢ−１を２００ｍｇ入れ、さらに別のモリブデン製抵抗加熱ボートに化合物ＥＴ−１を２００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取り付けた。

（正孔輸送層の形成）
次いで真空槽を４×１０^−４Ｐａまで減圧した後、酸化モリブデンの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で、透明支持基板に蒸着し１．０ｎｍの正孔輸送層を設けた。

（電子阻止層の形成）
更に化合物ＥＢ−１の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で、前記正孔輸送層上に蒸着し、１０ｎｍの電子阻止層を設けた。

（発光層の形成）
更に比較化合物１の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で、前記正孔輸送層上に共蒸着し６０ｎｍの発光層を設けた。

（正孔阻止層の形成）
更に化合物ＨＢ−１の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で、前記発光層上に蒸着し１０ｎｍの正孔阻止層を設けた。

（電子輸送層の形成）
更に化合物ＥＴ−１の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で、前記正孔阻止層上に蒸着し３０ｎｍの電子輸送層を設けた。

（電子注入層及び陰極層の形成）
引き続き、電子注入層としてフッ化カリウム２ｎｍを蒸着し、更にアルミニウム１００ｎｍを蒸着して陰極を形成し、サンプル１−１を作製した。

＜サンプル１−２〜１−６の作製＞
サンプル１−１の作製において、比較化合物１を表２に記載の化合物に変えた以外は同様にして、サンプル１−２〜１−６を作製した。

《サンプル１−１〜１−６の評価》
得られたサンプル１−１〜１−６を評価するに際しては、作製後の各サンプル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、これを上記陰極上に重ねて前記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８及び図９に示すような照明装置を作製して評価した。このようにして作製した照明装置を用いてサンプル１−１〜１−６について蛍光強度半減寿命の評価を行った。評価結果を比較化合物とともに表２に示す。本明細書中での蛍光強度半減寿命とは、各照明装置を２００μＡの電流で定電流駆動させた際、発光波長５００ｎｍ以下に出現する最大発光強度ａが、通電開始初期値から１／２まで減衰するまでの時間（単位：ｈｒ）を求め、これを半減寿命の尺度とした。

表２に示すように、炭素数が３〜２０の範囲内のアルキル基を有する芳香族化合物を含有する電荷移動性薄膜用材料であり、ａ／ｂの最小値が１より大きい本発明に係る芳香族化合物であるＨＳ−１及びＨＳ−２においては、比較化合物１〜４に比べ蛍光発光の半減寿命が長い電荷移動性薄膜用材料となることが明らかとなった。

［参考例２］
《有機ＥＬ素子の作製》
＜有機ＥＬ素子２−１の作製＞
（陽極の形成）
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ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。

（正孔注入層の形成）
ＩＴＯ表面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と略記、Ｂａｙｅｒ製、Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ Ａｌ ４０８３）を純水で希釈した溶液をスリットコート法により成膜した後、１４０℃にて１時間乾燥し、層厚４０ｎｍ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、一方モリブデン製抵抗加熱ボートに化合物ＨＴ−１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに化合物ＥＢ−１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに比較化合物２を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに化合物ＢＤ−１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに化合物ＨＢ−２を２００ｍｇ入れ、さらに別のモリブデン製抵抗加熱ボートに化合物ＥＴ−２を２００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取り付けた。

（正孔輸送層の形成）
次いで真空槽を４×１０^−４Ｐａまで減圧した後、ＨＴ−１の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で、透明支持基板に蒸着し１０ｎｍの正孔輸送層を設けた。

（電子阻止層の形成）
更に化合物ＥＢ−１の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で、前記正孔輸送層上に蒸着し、５ｎｍの電子阻止層を設けた。

（発光層の形成）
次いで、比較化合物２とＢＤ−１の入った抵抗加熱ボートに通電して加熱し、それぞれ蒸着速度０．１ｎｍ／秒、０．０１ｎｍ／秒で前記正孔輸送層上に共蒸着し、層厚３０ｎｍの発光層を形成した。

（正孔阻止層の形成）
更に化合物ＨＢ−２の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で、前記発光層上に蒸着し５ｎｍの正孔阻止層を設けた。

（電子輸送層の形成）
更に化合物ＥＴ−２の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で、前記正孔阻止層上に蒸着し３０ｎｍの電子輸送層を設けた。

（電子注入層及び陰極の形成）
引き続き、電子注入層としてフッ化カリウム２ｎｍを蒸着し、更にアルミニウム１００ｎｍを蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子２−１を作製した。

＜有機ＥＬ素子２−２及び２−３の作製＞
有機ＥＬ素子２―１の作製において、比較化合物２をＨＳ−１、ＨＳ−３に変更した。それ以外は同様にして、有機ＥＬ素子２−２及び２−３を作製した。

《有機ＥＬ素子２−１〜２−３の評価》
各有機ＥＬ素子について下記の評価を行った。評価結果を表３に示す。

＜半減寿命＞
下記に示す測定法に従って、半減寿命の評価を行った。
各有機ＥＬ素子を初期輝度８０００ｃｄ／ｍ^２を与える電流で定電流駆動して、初期輝度の１／２になる時間を求め、これを半減寿命の尺度とした。なお、半減寿命は有機ＥＬ素子２−１を１とする相対値で表した。
なお、値が大きい方が耐久性に優れていることを示す。

表３に示すとおり、炭素数が３〜２０の範囲内のアルキル基を有する芳香族化合物を含有する電荷移動性薄膜用材料であり、ａ／ｂの最小値が１より大きく、エレクトロマー生成が抑制された、ＨＳ−１及びＨＳ−３をホストとして用いた有機ＥＬ素子は、比較例の有機ＥＬ素子に比べ、半減寿命が優れていることが分かった。

［参考例３］
＜有機ＥＬ素子３−１の作製＞
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯを１００ｎｍ成膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ−４５）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。

（正孔輸送層の形成）
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、３０００ｒｐｍ、３０秒の条件で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の正孔輸送層を設けた。

（第２正孔輸送層の形成）
この基板を窒素雰囲気下に移し、正孔輸送層上に、５ｍｇのＨＴ−２と４５ｍｇの正孔輸送材料ＨＴ−３とを１０ｍｌのトルエンに溶解した混合溶液を２０００ｒｐｍ、３０秒の条件で正孔輸送層上にスピンコーティングし、薄膜を形成した。窒素雰囲気下、１２０℃、９０秒間紫外光を照射し、光重合・架橋を行い、層厚約１５ｎｍの第２正孔輸送層を形成した。

（発光層の形成）
この第２正孔輸送層上に、１００ｍｇの比較化合物２と１０ｍｇのＢＤ−２とを１０ｍｌのトルエンに溶解した溶液を用いて６００ｒｐｍ、３０秒の条件でスピンコート法により薄膜を形成した。６０℃で１時間真空乾燥し、層厚約７０ｎｍの発光層とした。

（電子輸送層の形成）
続いて、この基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、真空槽を４×１０^−４Ｐａまで減圧した後、ＥＴ−３の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／ｓｅｃで前記発光層上に蒸着して層厚３０ｎｍの電子輸送層を設けた。なお、蒸着時の基板温度は室温であった。

（陰極の形成）
引き続き、陰極バッファー層としてフッ化リチウム０．５ｎｍを蒸着し、更にアルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子３−１を作製した。

＜有機ＥＬ素子３−２及び３−３の作製＞
有機ＥＬ素子３−１の作製において、比較化合物２をＨＳ−１、ＨＳ−３に変えた以外は同様にして、有機ＥＬ素子３−２及び３−３を作製した。

《有機ＥＬ素子の評価》
有機ＥＬ素子３−１〜３−３に対し、実施例２と同様にして半減寿命の評価を行った。

表４に示すとおり、参考例の電荷移動性薄膜用材料を含有する有機ＥＬ素子３−２及び３−３は、比較例の有機ＥＬ素子３−１に比べ寿命において、優れていることが明らかである。
以上から、ウェットプロセスにより成膜された発光層に、参考例の芳香族化合物を含有させることが有用であることがわかった。

本発明により、長寿命の電荷移動性薄膜用材料及び電荷移動性薄膜用材料を用いた電荷移動性薄膜を得ることができ、当該電荷移動性薄膜用材料を用いた有機ＥＬ素子は、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源として好適に利用できる。

１０１ 有機ＥＬ素子
１０２ ガラスカバー
１０５ 陰極
１０６ 有機ＥＬ層
１０７ 透明電極付きガラス基板
１０８ 窒素ガス
１０９ 捕水剤

Claims (2)

1. 芳香族化合物を含有する電荷移動性薄膜用材料であって、
   前記芳香族化合物が、分子軌道計算により描像される前記芳香族化合物上に分布する最高被占軌道及び最低空軌道が空間的に分離する少なくとも２つ以上の芳香族炭化水素環又は芳香族複素環を有し、さらに炭素数が３〜２０の範囲内のアルキル基を有し、かつ
   前記芳香族化合物を含有する単一層の電流励起発光スペクトルが、下記式（１）を満たし、
   前記芳香族化合物が、下記一般式（１）で表される構造を有することを特徴とする電荷移動性薄膜用材料。
   式（１）：ａ／ｂ＞１
   （式（１）中、ａは、前記電流励起発光スペクトルにおいて、発光波長５００ｎｍ以下に出現する最大発光強度を表し、ｂは、発光波長５５０ｎｍ以上に出現する最大発光強度を表す。ａが通電開始初期値から１／５の値まで減衰する間、ａ及びｂは常に式（１）の関係を満たす。）
   一般式（１）：
   （Ｒ _１ ） _ｍ −Ａ−（Ｌ） _ｋ −Ｂ−（Ｒ _２ ） _ｎ
   （一般式（１）中、Ａ及びＢは、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環又は芳香族複素環を表す。Ｒ _１ 及びＲ _２ は、炭素数が３〜２０の範囲内のアルキル基を表す。Ｌは、単なる結合手、又は置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、芳香族複素環基若しくはアルキレン基を表す。ｍ及びｎは、それぞれ１以上の整数を表す。ｋは１以上の整数を表す。）
2. 請求項１に記載の電荷移動性薄膜用材料を含有することを特徴とする電荷移動性薄膜。

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