JP2009235292A

JP2009235292A - 有機エレクトロルミネッセンス素子用材料ならびに有機エレクトロルミネッセンス素子

Info

Publication number: JP2009235292A
Application number: JP2008085146A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Takada; 泰行高田; Tetsuya Kaneko; 哲也金子
Original assignee: Toyo Ink Mfg Co Ltd
Current assignee: Artience Co Ltd
Priority date: 2008-03-28
Filing date: 2008-03-28
Publication date: 2009-10-15

Abstract

【課題】従来よりも、高い色純度と高効率を示し、また、長寿命で、かつ、点灯初期の輝度の低下が緩やかな、有機ＥＬ素子用材料および有機ＥＬ素子を提供することである。更には、低電圧駆動、長寿命、耐熱性などの優れた特性を示す青色有機ＥＬ素子を提供する。
【解決手段】一般式［１］

［式中、Ａｒ¹、Ａｒ²、Ａｒ³は、芳香族炭化水素基、または芳香族複素環基である。］
【選択図】なし

Description

本発明は平面光源や表示に使用される有機エレクトロルミネッセンス素子用材料およびこれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。

陰極から注入された電子と、陽極から注入された正孔とが、これら両極に挟まれた有機蛍光体内で再結合する際に発光する有機エレクトロルミネッセンス（以下、有機ＥＬ）素子は、固体発光型の表示素子としての用途が有望視され、近年活発に研究開発が行われている。

この研究は、イーストマン・コダック社のＣ．Ｗ．Ｔａｎｇ氏らにより有機薄膜を積層したＥＬ素子に端を発しており、この報告では、金属キレート錯体を発光層、アミン系化合物を正孔注入層に使用することで、６〜１０Ｖの直流電圧での輝度が数１０００（ｃｄ／ｍ²）、最大発光効率が１．５（ｌｍ／Ｗ）の緑色発光を得ている（非特許文献１）。現在、様々な研究機関でフルカラーディスプレイの実用化に向けて、有機ＥＬ素子の高効率化、高耐久化の研究が進められており、有機ＥＬ素子用材料としてさまざまな構造の材料が検討されている。

有機ＥＬ素子は、これまで様々な材料を用いた素子の研究が進められてきたが、ホスト材料の中に微量のドーパント材料を共蒸着などの方法によって混入させて発光層を形成し、ドーパントからの発光を得るという方法が有効な方法として検討されており、ビスアリールフラン誘導体を発光層ホストやドーパント材料として用いた方法も検討されている(特許文献１〜３)。

Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，第５１巻，９１３頁，１９８７年特開平１０−１２５４６８号広報特開平１０−１５２６７６号広報特開平１１−１１１４６０号広報

本発明の課題は、有機ＥＬの性能向上のために、従来の技術に述べたビスアリールフラン構造を有する材料を用いた有機ＥＬ素子よりも、高い色純度と高効率を示し、また、長寿命で、かつ、点灯初期の輝度の低下が緩やかな、有機ＥＬ素子用材料および有機ＥＬ素子を提供することである。更には、低電圧駆動、長寿命、耐熱性などの優れた特性を示す青色有機ＥＬ素子を提供することである。

本発明者は、以上の諸問題を考慮し解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明に至った。すなわち、本発明は、下記一般式［１］で表される化合物であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子用材料に関する。

一般式［１］

［式中、Ａｒ¹およびＡｒ²は、それぞれ独立に置換もしくは未置換の２価の芳香族炭化水素基、または、置換もしくは未置換の２価の芳香族複素環基であり、
Ａｒ³は、置換もしくは未置換の1価の縮合芳香族炭化水素基、または、置換もしくは未置換の１価の縮合芳香族複素環基であり、
Ａｒ⁴は、水素原子、置換もしくは未置換の1価の縮合芳香族炭化水素基、または、置換もしくは未置換の１価の縮合芳香族複素環基であり、
Ｒ¹およびＲ²は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは未置換のアルキル基、置換もしくは未置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは未置換の芳香族複素環基、置換もしくは未置換のアルコキシ基、または、置換もしくは未置換のアリールオキシ基である。ここで、Ｒ¹およびＲ²が結合して環を形成しても良い。］

さらに本発明は、上記一般式［１］におけるＡｒ³が、２ないし３環式縮合芳香族炭化水素基、または、２ないし３環式縮合芳香族複素環基であることを特徴とする上記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料に関する。

さらに本発明は、Ａｒ¹とＡｒ²が同一の基である上記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料に関する。

さらに本発明は、Ａｒ³とＡｒ⁴が同一の基である上記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料に関する。

さらに本発明は、有機ＥＬ素子用発光層材料である上記有機ＥＬ素子用材料に関する。

さらに本発明は、有機ＥＬ素子用発光層ホスト材料である上記有機ＥＬ素子用材料に関する。

さらに本発明は、陽極と陰極とからなる一対の電極間に一層または多層の有機層を形成してなる有機ＥＬ素子において、少なくとも一層が上記有機ＥＬ素子用材料を含有する層である有機ＥＬ素子に関する。

さらに本発明は、陽極と陰極とからなる一対の電極間に少なくとも一層の発光層を形成してなる有機ＥＬ素子において、発光層が上記有機ＥＬ素子用材料を含有する層である有機ＥＬ素子に関する。

さらに本発明は、陽極と陰極とからなる一対の電極間に少なくとも一層の発光層を形成してなる有機ＥＬ素子において、発光層ホスト材料として上記有機ＥＬ素子用材料を用いた有機ＥＬ素子に関する。

一般式［１］で表される化合物を用いた有機ＥＬ素子は、高色純度で、高輝度、高効率、長寿命で、かつ高い初期安定性を実現する。

以下に、本発明の一般式［１］で表される化合物について詳しく説明する。上記一般式［１］におけるＡｒ¹およびＡｒ²は、置換もしくは未置換の２価の芳香族炭化水素基、または、置換もしくは未置換の２価の芳香族複素環基を表す。

ここで、２価の芳香族炭化水素基としては、フェニレン基、ナフチレン基、アントリレン基、フェナントレニレン基、フルオレニレン基、テトラセニレン基、ペンタセニレン基、ペリレニレン基等が挙げられる。これらの中で、フェニレン基、ナフチレン基、フェナントレニレン基が好ましい。

また、２価の芳香族複素環基としては、ピリジレン基、キノリニレン基、イソキノリニレン基、フェナントロリニレン基、ベンゾチエニレン基、ベンゾフリレン基、インドリレン基などが挙げられる。これらの中で、ピリジレン基、キノリニレン基、ベンゾフリレン基が好ましい。

また、上記一般式[１]におけるＡｒ³は、置換もしくは未置換の1価の縮合芳香族炭化水素基、または、置換もしくは未置換の１価の縮合芳香族複素環基を表す。

また、上記一般式[１]におけるＡｒ⁴は、置換もしくは未置換の1価の縮合芳香族炭化水素基、または、置換もしくは未置換の１価の縮合芳香族複素環基を表す。

ここで、1価の縮合芳香族炭化水素基としては、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ペンタセニル基、テトラフェニレニル基、ピレニル基、ペリレニル基、フルオレニル基などが挙げられる。これらの中で、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、フルオレニル基が好ましい。

また、１価の縮合芳香族複素環基としては、キノリニル基、イソキノリニル基、ベンゾチオフェニル基、ベンゾフリル基、インドリル基、フェナントロリニル基等が挙げられる。これらの中で、キノリニル基、ベンゾチオフェニル基、ベンゾフリル基が好ましい。

上記Ａｒ¹〜Ａｒ⁴は置換基を有してもよい。ここで、Ａｒ¹、Ａｒ²が有しても良い置換基としては、アルキル基、単環式芳香族炭化水素基、単環式芳香族複素環基、アルコキシ基、アリールオキシ基が挙げられる。また、Ａｒ³、Ａｒ⁴が有してもよい置換基としては、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、アリールオキシ基が挙げられる。

ここで、単環式芳香族炭化水素基としては、フェニル基、トリル基、ｔ−ブチルフェニル基、ビフェニリル基、ターフェニル基などが挙げられる。

また、単環式芳香族複素環基としては、ピリジル基、メチルピリジル基、チエニル基、フリル基、ピロリル基などが挙げられる。

また、アルキル基としては、炭素数１〜１８個からなるアルキル基が挙げられ、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、ペンタデシル基、オクタデシル基が挙げられる。アルキル基として、さらに好ましくは炭素数１〜４個からなるアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基などが挙げられる。

ここで、１価の芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ペンタセニル基、テトラフェニレニル基、ピレニル基、ペリレニル基、フルオレニル基などが挙げられる。
また、１価の芳香族複素環基としては、ピリジル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、ベンゾチオフェニル基、ベンゾフリル基、インドリル基、フェナントロリニル基などが挙げられる。

また、アルコシキ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基などのアルコキシ基が挙げられる。これらの中で、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基が好ましい。

また、アリールオキシ基としては、フェノキシ基、ナフチルオキシ基が挙げられる。

また、上記一般式[１]におけるＲ¹およびＲ²は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは未置換のアルキル基、置換もしくは未置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは未置換の芳香族複素環基、置換もしくは未置換のアルコキシ基、置換もしくは未置換のアリールオキシ基を表し、また、Ｒ¹およびＲ²が結合して環を形成しても良い。

ここで、アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、ペンタデシル基、オクタデシル基といった炭素数１〜１８のアルキル基が挙げられる。これらの中で、メチル基、エチル基、ｎ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基が好ましい。

ここで、１価の芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ペンタセニル基、テトラフェニレニル基、ピレニル基、ペリレニル基、フルオレニル基などが挙げられる。これらの中で、好ましくは、フェニル基である。

また、１価の芳香族複素環基としては、ピリジル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、ベンゾチオフェニル基、ベンゾフリル基、インドリル基、フェナントロリニル基などが挙げられる。

また、Ｒ¹およびＲ²は、置換基を有していても良く、置換基として好ましいのは、Ａｒ³およびＡｒ⁴が有しても良い置換基と同じである。

以下、表１に本発明の有機ＥＬ素子に用いることができる一般式［１］で表される有機ＥＬ素子用材料の代表例（例示化合物１〜１５０）を示すが、本発明は、なんらこれらに限定されるものではない。

表１

上記一般式［１］で表される化合物群は、公知の方法で得ることができ、例えば、４−ブロモフェナシルブロミドと、４‘−ブロモアセトフェノンなどを出発原料として、２〜３段階の反応を経て得ることが出来る（例えば、Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，２０００，１２５９、ＴｈｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＯｒｇａｎｉｃＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，２００３，Ｖｏｌ．６８，５３９２−５３９４、ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｅｄｉｃｉｎａｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｖｏｌ４４，３８３８等に記載）。

次に、本発明の有機ＥＬ素子用材料を用いて作成することができる有機ＥＬ素子について説明する。

有機ＥＬ素子は、陽極と陰極間に一層または多層の有機層を形成した素子から構成されるが、ここで、一層型有機ＥＬ素子とは、陽極と陰極との間に発光層のみからなる素子を指す。一方、多層型有機ＥＬ素子とは、発光層の他に、発光層への正孔や電子の注入を容易にしたり、発光層内での正孔と電子との再結合を円滑に行わせたりすることを目的として、正孔注入層、正孔輸送層、正孔阻止層、電子注入層、電子輸送層などを積層させたものを指す。したがって、多層型有機ＥＬ素子の代表的な素子構成としては、（１）陽極／正孔注入層／発光層／陰極、（２）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／陰極、（３）陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極、（４）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子注入層／陰極、（５）陽極／正孔注入層／発光層／正孔阻止層／電子注入層／陰極、（６）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子注入層／陰極、（７）陽極／発光層／正孔阻止層／電子注入層／陰極、（８）陽極／発光層／電子注入層／陰極、（９）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極、（１０）陽極／正孔注入層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／電子注入層／陰極等の多層構成で積層した素子構成が考えられる。

また、上述した各有機層は、それぞれ二層以上の層構成により形成されても良く、いくつかの層が繰り返し積層されていても良い。そのような例として、近年、光取り出し効率の向上を目的に、上述多層型有機ＥＬ素子の一部の層を多層化する「マルチ・フォトン・エミッション」と呼ばれる素子構成が提案されている。これは例えば、ガラス基板／陽極／正孔輸送層／電子輸送性発光層／電子注入層／電荷発生層／発光ユニット／陰極から構成される有機ＥＬ素子に於いて、電荷発生層と発光ユニットの部分を複数層積層するといった方法があげられる。

本発明の有機ＥＬ素子用材料は、上述したいかなる層に用いても構わないが、特に発光層に好適に使用することができる。

発光層には、必要があれば、本発明の有機ＥＬ素子用材料に加えて、さらなる公知の発光材料、ドーピング材料、正孔注入材料や電子注入材料を使用することもでき、発光層に用いる材料の種類およびその組成によって、発光輝度や発光効率の向上、赤色や青色、緑色など多様な発光色を得ることもできる。また、複数の発光材料を組み合わせることで、白色の発光を得ることもできる。

本発明の有機ＥＬ素子用材料と共に発光層に使用できる発光材料またはドーピング材料としては、アントラセン誘導体、ナフタレン誘導体、フェナントレン誘導体、ピレン誘導体、テトラセン誘導体、コロネン誘導体、クリセン誘導体、フルオレセイン誘導体、ペリレン誘導体、フタロペリレン誘導体、ナフタロペリレン誘導体、ペリノン誘導体、フタロペリノン誘導体、ナフタロペリノン誘導体、ジフェニルブタジエン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、クマリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、アルダジン誘導体、ビスベンゾキサゾリン誘導体、ビススチリル誘導体、ジケトピロロピロール誘導体、ピロメテン誘導体、ピラジン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、キノリン金属錯体誘導体、ジフェニルエチレン誘導体、ビニルアントラセン誘導体、カルバゾール誘導体、ピラン誘導体、チオピラン誘導体、ポリメチン誘導体、メロシアニン誘導体、イミダゾールキレート化オキシノイド化合物、キナクリドン誘導体、ルブレン誘導体や、色素レーザー用や増白用の蛍光色素等があるが、これらに限定されるものではない。

上記材料の中でも好適に使用することのできる発光層構成材料としては、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、フェナントレン誘導体、ピレン誘導体、テトラセン誘導体、ペリレン誘導体、カルバゾール誘導体、ジケトピロロピロール誘導体、ピロメテン誘導体、キノリン系金属錯体があげられる。

また、発光層には、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリスルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、セルロース等の絶縁性樹脂およびそれらの共重合体、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリシラン等の光導電性樹脂、ポリチオフェン、ポリピロール等の導電性樹脂などの高分子に、本発明の材料や上記発光層構成材料、また、成膜性向上、膜のピンホール防止等のため、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤等を混合したものも使用できる。

本発明の有機ＥＬ素子用材料および共に発光層に使用できる上記の化合物の発光層中での存在比率はどれが主成分であってもよい。つまり、上記の化合物および本発明における化合物のそれぞれの組み合わせにより、本発明における化合物は発光層を形成する主材料にも他の主材料中へのドーピンク材料にも成り得る。

正孔注入層には、発光層に対して優れた正孔注入効果を示し、かつ陽極界面との密着性と薄膜形成性に優れた正孔注入層を形成できる正孔注入材料が用いられる。また、このような材料を多層積層させ、正孔注入効果の高い材料と正孔輸送効果の高い材料とを多層積層させた場合、それぞれに用いる材料を正孔注入材料、正孔輸送材料と呼ぶことがある。そのような正孔注入材料あるいは正孔輸送材料の例としては、フタロシアニン誘導体、ナフタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、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、イミダゾロン誘導体、イミダゾールチオン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、テトラヒドロイミダゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、ヒドラゾン誘導体、アシルヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、芳香族三級アミン誘導体などの低分子化合物や、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリシラン誘導体などの高分子化合物が挙げられるが、素子作成に必要な薄膜を形成し、陽極からの正孔を注入ができて、正孔を輸送できる材料であれば、特にこれらに限定されるものではない。

上記材料の中でも特に好適に使用することのできる正孔注入材料あるいは正孔輸送材料としては、芳香族三級アミン誘導体およびフタロシアニン誘導体があげられる。芳香族三級アミン誘導体としては、例えば、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−（４−メチルフェニル）−１，１’−フェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−（４−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−（メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−（４−ｎ−ブチルフェニル）−フェナントレン−９，１０−ジアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（４−ジ−４−トリルアミノフェニル）−４−フェニル−シクロヘキサン、およびこれら芳香族三級アミン骨格を有するオリゴマーまたはポリマーがあげられ、これらは正孔注入材料、正孔輸送材料いずれにも好適に使用することができる。また、フタロシアニン（Ｐｃ）誘導体としては、例えば、Ｈ₂Ｐｃ、ＣｕＰｃ、ＣｏＰｃ、ＮｉＰｃ、ＺｎＰｃ、ＰｄＰｃ、ＦｅＰｃ、ＭｎＰｃ、ＣｌＡｌＰｃ、ＣｌＧａＰｃ、ＣｌＩｎＰｃ、ＣｌＳｎＰｃ、Ｃｌ₂ＳｉＰｃ、（ＨＯ）ＡｌＰｃ、（ＨＯ）ＧａＰｃ、ＶＯＰｃ、ＴｉＯＰｃ、ＭｏＯＰｃ、ＧａＰｃ−Ｏ−ＧａＰｃ等のフタロシアニン誘導体があげられ、これらは特に正孔注入材料に好適に使用することができる。

電子注入層および電子輸送層には、発光層に対してそれぞれ優れた電子注入効果、電子輸送効果を示し、かつ陰極界面との密着性と薄膜形成性に優れた電子注入層を形成できる電子注入材料が用いられる。そのような電子注入材料の例としては、本発明の化合物のほかに、金属錯体化合物、含窒素五員環誘導体、フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、ジフェノキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、ペリレンテトラカルボン酸誘導体、フレオレニリデンメタン誘導体、アントロン誘導体、シロール誘導体、カルシウムアセチルアセトナート、酢酸ナトリウムなどがあげられる。また、セシウム等の金属をバソフェナントロリンにドープした無機／有機複合材料やＢＣＰ、ＴＰＰ、Ｔ５ＭＰｙＴＺ等も電子注入材料の例としてあげられるが（高分子学会予稿集，第５０巻，４号，６６０頁，２００１年、第５０回応用物理学関連連合講演会講演予稿集，Ｎｏ．３，１４０２頁，２００３年）、素子作成に必要な薄膜を形成し、陰極からの電子を注入できて、電子を輸送できる材料であれば、特にこれらに限定されるものではない。

上記電子注入材料、電子輸送材料の中でも特に効果的な材料としては、本発明の化合物、金属錯体化合物または含窒素五員環誘導体があげられる。本発明に使用可能な電子注入材料の内、好ましい金属錯体化合物としては、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム、トリス（５−フェニル−８−キノリノラト）アルミニウム、ビス（８−キノリノラト）（１−ナフトラート）アルミニウム、ビス（８−キノリノラト）（２−ナフトラート）アルミニウム、ビス（８−キノリノラト）（フェノラート）アルミニウム、ビス（８−キノリノラト）（４−シアノ−１−ナフトラート）アルミニウム、ビス（４−メチル−８−キノリノラト）（１−ナフトラート）アルミニウム、ビス（５−メチル−８−キノリノラト）（２−ナフトラート）アルミニウム、ビス（５−フェニル−８−キノリノラト）（フェノラート）アルミニウム、ビス（５−シアノ−８−キノリノラト）（４−シアノ−１−ナフトラート）アルミニウム、ビス（８−キノリノラト）クロロアルミニウム、ビス（８−キノリノラト）（ｏ−クレゾラート）アルミニウム等のアルミニウム錯体化合物、トリス（８−キノリノラト）ガリウム、トリス（２−メチル−８−キノリノラト）ガリウム、トリス（２−メチル−５−フェニル−８−キノリノラト）ガリウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（１−ナフトラート）ガリウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（２−ナフトラート）ガリウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（フェノラート）ガリウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−シアノ−１−ナフトラート）ガリウム、ビス（２、４−ジメチル−８−キノリノラト）（１−ナフトラート）ガリウム、ビス（２、５−ジメチル−８−キノリノラト）（２−ナフトラート）ガリウム、ビス（２−メチル−５−フェニル−８−キノリノラト）（フェノラート）ガリウム、ビス（２−メチル−５−シアノ−８−キノリノラト）（４−シアノ−１−ナフトラート）ガリウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）クロロガリウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（ｏ−クレゾラート）ガリウム等のガリウム錯体化合物の他、８−キノリノラトリチウム、ビス（８−キノリノラト）銅、ビス（８−キノリノラト）マンガン、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナート）ベリリウム、ビス（８−キノリノラト）亜鉛、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナート）亜鉛等の金属錯体化合物があげられる。

また、本発明に使用可能な電子注入材料の内、好ましい含窒素五員環誘導体としては、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があげられ、具体的には、２，５−ビス（１−フェニル）−１，３，４−オキサゾール、２，５−ビス（１−フェニル）−１，３，４−チアゾール、２，５−ビス（１−フェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−（４’−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−(４’’−ビフェニル)１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール、１，４−ビス［２−(５−フェニルオキサジアゾリル)］ベンゼン、１，４−ビス［２−(５−フェニルオキサジアゾリル)−４−ｔｅｒｔ−ブチルベンゼン］、２−（４’−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−(４’’−ビフェニル)−１，３，４−チアジアゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−チアジアゾール、１，４−ビス［２−(５−フェニルチアジアゾリル)］ベンゼン、２−（４’−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−(４’’−ビフェニル)−１，３，４−トリアゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−トリアゾール、１，４−ビス［２−(５−フェニルトリアゾリル)］ベンゼン等があげられる。

さらに、正孔阻止層には、発光層を経由した正孔が電子注入層に達するのを防ぎ、薄膜形成性に優れた層を形成できる正孔阻止材料が用いられる。そのような正孔阻止材料の例としては、ビス（８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラート）アルミニウム等のアルミニウム錯体化合物や、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラート）ガリウム等のガリウム錯体化合物、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＢＣＰ）等の含窒素縮合芳香族化合物があげられる。

さらに、本発明の有機ＥＬ素子の陽極に使用される材料は、炭素、アルミニウム、バナジウム、鉄、コバルト、ニッケル、タングステン、銀、金、白金、パラジウム等の金属およびそれらの合金、酸化亜鉛、酸化錫、酸化インジウム、酸化錫インジウム（ＩＴＯ）等の導電性金属酸化物、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン等の導電性ポリマー等があげられる。特に本発明の有機ＥＬ素子の陽極に使用される導電性材料としては、できるだけ抵抗値の低いものが好ましく、ＩＴＯガラス、ＮＥＳＡガラスが好適に使用される。

また、本発明の有機ＥＬ素子の陰極に使用される材料は、電子を効率よく有機ＥＬ素子に注入できる材料であれば特に限定されないが、一般に、白金、金、銀、銅、鉄、錫、亜鉛、アルミニウム、インジウム、クロム、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムおよびこれらの合金があげられる。ここで、合金としては、マグネシウム／銀、マグネシウム／インジウム、リチウム／アルミニウム等が代表例としてあげられるが、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムなどの低仕事関数金属を含む合金が好ましい。また、フッ化リチウムのような無機塩を上記低仕事関数金属の替わりに使用することも可能である。また、これら陰極の作成方法としては、抵抗加熱、電子線ビーム照射、スパッタリング、イオンプレーティング、コーティングなどの業界公知の方法で作成することができる。以上述べた陽極および陰極は、必要に応じて二層以上の層構成により形成されていても良い。

本発明の有機ＥＬ素子からの発光を効率よく取り出すためには、発光を取り出す面の基板の材質が充分透明であることが望ましく、具体的には素子からの発光の発光波長領域における透過率が５０％以上、好ましくは９０％以上であることが望ましい。これら基板は、機械的、熱的強度を有し、透明であれば特に限定されるものではないが、例えば、ガラスの他、ポリエチレン、ポリエーテルスルホン、ポリプロピレン、ＰＥＴ等の透明性ポリマーが推奨される。

また、本発明の有機ＥＬ素子の各層の形成方法としては、真空蒸着、電子線ビーム照射、スパッタリング、プラズマ、イオンプレーティング等の乾式成膜法、もしくはスピンコーティング、ディッピング、フローコーティング等の湿式成膜法のいずれかの方法を適用することができる。各層の膜厚は特に限定されるものではないが、膜厚が厚すぎると一定の光出力を得るために大きな印加電圧が必要となり効率が悪くなり、逆に膜厚が薄すぎるとピンホール等が発生し、電界を印加しても充分な発光輝度が得にくくなる。したがって、各層の膜厚は、１ｎｍから１μｍの範囲が適しているが、１０ｎｍから０．２μｍの範囲がより好ましい。

また、有機ＥＬ素子の温度、湿度、雰囲気等に対する安定性向上のために、素子の表面に保護層を設けたり、樹脂等により素子全体を被覆や封止を施したりしても良い。特に素子全体を被覆や封止する際には、光によって硬化する光硬化性樹脂が好適に使用される。

以上述べたように、本有機ＥＬ素子は、低い駆動電圧で高い色純度と輝度を示す発光を得ることが可能である。故に、本有機ＥＬ素子は、壁掛けテレビ等のフラットパネルディスプレイや平面発光体として、さらには、複写機やプリンター等の光源、液晶ディスプレイや計器類等の光源、表示板、標識灯等への応用が考えられる。

はじめに、実施例に先立って本発明の有機ＥＬ素子用材料の合成例を述べる。尚、合成例１〜１４及び合成例３１で製造する中間体の構造式は下記の通りである。

（合成例１）中間体１の合成
２００ｍＬフラスコに、塩化亜鉛（32.69ｇ）、トルエン（100ｍＬ）、ジエチルアミン（13.16ｇ）、t−ブタノール（13.33ｇ）を入れ、窒素雰囲気下室温で３時間攪拌した。これに４−ブロモフェナシルブロミド（21.82ｇ）、４’−ブロモアセトフェノン(10.41g)を加え、室温でさらに４日間攪拌した。反応液を５重量％硫酸水溶液に注ぎ込み３０分攪拌し、淡黄色析出物をろ取し、水、メタノールで洗浄後減圧乾燥(４０℃、１晩)して、中間体１(15.66g)を得た。ＥＩ−ＭＳ（サーモエレクトロン社製ＰｏｌａｒｉｓＱ）ｍ／ｚ＝394、396、398（分子量：396）。

（合成例２)中間体２の合成
合成例1において４’−ブロモアセトフェノンの代わりにアセトフェノン（6.29ｇ）を用いて同様の反応を行ったところ、中間体２（11.04ｇ）を得た。ＥＩ−ＭＳｍ／ｚ＝316 318（分子量：317）。

（合成例３）中間体３の合成
合成例1において４’−ブロモアセトフェノンの代わりに1−アセチル−4−ブロモナフタレン（13.04ｇ）を用いて同様の反応を行ったところ、中間体３（15.91ｇ）を得た。ＥＩ−ＭＳｍ／ｚ＝444 446 448（分子量：446）。

(合成例４)中間体４の合成
合成例１において４’−ブロモアセトフェノンの代わりに1−アセチル−4−ブロモナフタレン（13.04ｇ）、４−ブロモフェナシルブロミドの代わりに４−ブロモ−１−α−ブロモアセチルナフタレン（25.75ｇ）を用いて同様の反応を行ったところ、中間体４（19.48ｇ）を得た。ＥＩ−ＭＳｍ／ｚ＝494 496 498（分子量：496）。

（合成例５）中間体５の合成
合成例1において４’−ブロモアセトフェノンの代わりに４’−クロロアセトフェノン（8.09ｇ）を用いて同様の反応を行ったところ、中間体５（11.89ｇ）を得た。ＥＩ−ＭＳｍ／ｚ＝350 352（分子量：352）。

（合成例６）中間体６の合成
合成例1において４’−ブロモアセトフェノンの代わりに２−アセチルフェナントレン（11.52ｇ）を用いて同様の反応を行ったところ、中間体６（11.47ｇ）を得た。ＥＩ−ＭＳｍ／ｚ＝416 418（分子量：417）。

（合成例７）中間体７の合成
合成例1において４’−ブロモアセトフェノンの代わりに９−アセチルフェナントレン（11.52ｇ）を用いて同様の反応を行ったところ、中間体６（10.04ｇ）を得た。ＥＩ−ＭＳｍ／ｚ＝416 418（分子量：417）。

（合成例８）中間体８の合成
２００ｍＬフラスコに中間体１（8.00ｇ）、p−トルエンスルホン酸（4.23ｇ）、トルエン（100ｍＬ）を入れ窒素雰囲気下１時間加熱還流した。反応液を室温まで冷却後、白色析出物をろ取した。これをトルエン(50mＬ)で再結晶後、減圧乾燥(４０℃、１晩)して中間体８（5.06ｇ）を得た。ＥＩ−ＭＳｍ／ｚ＝376 378 380（分子量：378）。

（合成例９）中間体９の合成
合成例８において中間体１の代わりに中間体２（6.41ｇ）を用いて同様の反応を行ったところ、中間体９（5.01ｇ）を得た。ＥＩ−ＭＳｍ／ｚ＝298 300（分子量：299）。

（合成例１０）中間体１０の合成
合成例８において中間体１の代わりに中間体３（9.01ｇ）を用いて同様の反応を行ったところ、中間体１０（6.23ｇ）を得た。ＥＩ−ＭＳｍ／ｚ＝426 428 430（分子量：428）。

（合成例１１）中間体１１の合成
合成例８において中間体１の代わりに中間体４（10.02ｇ）を用いて同様の反応を行ったところ、中間体１１（7.41ｇ）を得た。ＥＩ−ＭＳｍ／ｚ＝476 478 480（分子量：478）。

（合成例１２）中間体１２の合成
合成例８において中間体１の代わりに中間体５（7.10ｇ）を用いて同様の反応を行ったところ、中間体１２（5.82ｇ）を得た。ＥＩ−ＭＳｍ／ｚ＝332 334（分子量：334）。

（合成例１３）中間体１３の合成
合成例８において中間体１の代わりに中間体６（8.43ｇ）を用いて同様の反応を行ったところ、中間体１３（7.13ｇ）を得た。ＥＩ−ＭＳｍ／ｚ＝398 400（分子量：399）。

（合成例１４）中間体１４の合成
合成例８において中間体１の代わりに中間体７（8.43ｇ）を用いて同様の反応を行ったところ、中間体１４（6.94ｇ）を得た。ＥＩ−ＭＳｍ／ｚ＝398 400（分子量：399）。

（合成例１５）例示化合物１の合成
３００ｍＬフラスコに中間体８（2.50ｇ）１−ナフタレンボロン酸（3.41ｇ）、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(０)（0.38ｇ）、トルエン（100ｍＬ）、２Ｍ炭酸カリウム水溶液（100ｍＬ）を入れ、窒素雰囲気下２．５時間８０℃で攪拌した。反応液を冷却後、有機層を分離し、水層をトルエンで抽出(50ｍＬ×３回)した。これを先の有機層と合わせ、硫酸マグネシウムで乾燥させた。乾燥剤をろ別後、ろ液を減圧濃縮した。得られた黄橙色固体をトルエン（150mＬ)に溶かし、活性炭（3.5ｇ）を加え０．５時間攪拌した。活性炭をろ別後、ろ液にメタノール（400ｍL）を20分かけて滴下しそのまま一晩攪拌後、析出物をろ取して例示化合物１（1.79ｇ）を得た。ＥＩ−ＭＳｍ／ｚ＝472（分子量：472）。

合成例１６〜３０
合成例１５において中間体６及び、１−ナフタレンボロン酸の代わりに表１に示す臭化アリールとボロン酸をそれぞれ用いて同様の反応を行った。得られた化合物及びその質量分析の結果を表２に示す。

表２

(合成例３１)中間体１５の合成
３００ｍＬフラスコに中間体１２（5.00ｇ）、１−ナフタレンボロン酸（3.09ｇ）、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(０)（0.52ｇ）、トルエン（100ｍＬ）、２Ｍ炭酸カリウム水溶液（100ｍＬ）を入れ、窒素雰囲気下3.5時間８０℃で攪拌した。反応液を冷却後、有機層を分離し、水層をトルエンで抽出(50ｍＬ×３回)した。これを先の有機層と合わせ、硫酸マグネシウムで乾燥させた。乾燥剤をろ別後、ろ液に活性炭（3.0ｇ）を加え1時間攪拌した。活性炭をろ別後、ろ液を減圧濃縮し得られた淡褐色固体をシクロヘキサンで再結晶後、トルエン−メタノールで再沈殿させて中間体１５（3.82ｇ）を得た。ＥＩ−ＭＳｍ／ｚ＝380（分子量：380）。

(合成例３２)例示化合物２３の合成
２００ｍＬフラスコに中間体１５（3.50ｇ）、２−ナフタレンボロン酸（1.90ｇ）、ＴＨＦ（１００ｍＬ），フッ化カリウム（1.60ｇ)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム（０）（0.42ｇ）、トリ−ｔ−ブチルホスフィン（0.19ｇ）を入れ窒素雰囲気下室温で８時間攪拌した。反応液をメタノール（３００ｍＬ）中に注ぎ込み析出物をろ取。これを、クロロホルム−メタノールで再沈殿し例示化合物２３（3.24ｇ）を得た。ＥＩ−ＭＳｍ／ｚ＝472（分子量：472）。

（合成例３３）例示化合物２６の合成
合成例３２において、２−ナフタレンボロン酸の代わりに、９−アントラセンボロン酸（2.45ｇ）を用いて同様の反応を行ったところ、例示化合物２６（3.65ｇ）を得た。ＥＩ−ＭＳｍ／ｚ＝522分子量：522）。

（合成例３４）例示化合物４２の合成
合成例３２において、２−ナフタレンボロン酸の代わりに、９−ベンゾチオフェンボロン酸（1.96ｇ）を用いて同様の反応を行ったところ、例示化合物４２（3.27ｇ）を得た。ＥＩ−ＭＳｍ／ｚ＝478 分子量：478）。

有機ＥＬ素子の実施例
以下、本発明の有機ＥＬ素子用材料を用いた有機ＥＬ素子について下記実施例により説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。実施例においては、特に断りのない限り、混合比は全て重量比を示す。蒸着（真空蒸着）は１０^-6Ｔｏｒｒの真空中にて、基板の加熱や冷却といった温度制御はしない条件下で行った。また、素子の発光特性は、発光素子面積２ｍｍ×２ｍｍの有機ＥＬ素子を用いて特性を測定した。

実施例１
洗浄したＩＴＯ電極付きガラス板上に、α−ＮＰＤ（下記化合物Ａ）を真空蒸着して膜厚６０ｎｍの正孔注入層を得た。次いで、本発明の例示化合物（１）を真空蒸着して膜厚３０ｎｍの発光層を得た。さらに、ＴＰＢＩ（下記化合物Ｂ）を真空蒸着して膜厚３０ｎｍの電子注入層を作成し、その上に、まずフッ化リチウムを１ｎｍ、次いでアルミニウム（Ａｌ）を１５０ｎｍ蒸着して電極を形成し、有機ＥＬ素子を得た。この素子を発光輝度３００（ｃｄ／ｍ²）で室温にて定電流駆動したときの色度はＣＩＥ（ｘ，ｙ）＝（０．１４，０．１０）の青色発光であり、発光効率は２．６ｃｄ／Ａであった。また、電流密度１２．５ｍＡ／ｃｍ²で駆動させた時の初期輝度、および１００℃の環境で１００時間連続駆動させた後の輝度を測定した。結果を表３に示す。

実施例２〜１５
化合物（１）の代わりに、下記表３に示す化合物を用いて発光層を作成した以外は実施例１と同様に素子を作成した。この素子を発光輝度３００（ｃｄ／ｍ²）で室温にて定電流駆動したときの効率を測定した。また、電流密度１２．５ｍＡ／ｃｍ²で駆動させた時の初期輝度、および１００℃の環境で１００時間連続駆動させた後の輝度を測定した。結果を表３に示す。

比較例１
以下に示す化合物（Ｃ）を用いて発光層を作成した以外は実施例１と同様に素子を作成した。この素子を発光輝度３００（ｃｄ／ｍ²）で室温にて定電流駆動したときの効率を測定した。また、電流密度１２．５ｍＡ／ｃｍ²で駆動させた時の初期輝度、および１００℃の環境で１００時間連続駆動させた後の輝度を測定した。結果を表３に示す。

表３から明らかなように、本発明の化合物はいずれも、比較例１で作成した素子よりも、長寿命で且つ、高い効率が得られた。

実施例１６
ＩＴＯ電極付きガラス板上に、下記化合物（Ｄ）を真空蒸着して膜厚８０ｎｍの正孔注入層を得た。次に、表１の例示化合物（１）と下記化合物（Ｅ）とを３：１００の組成比で共蒸着して膜厚３５ｎｍの発光層を形成した。さらにＴＰＢＩを蒸着して膜厚３５ｎｍの電子注入層を形成した。その上に、フッ化リチウムを１ｎｍ、さらにＡｌを１００ｎｍ蒸着によって陰極を形成して有機ＥＬ素子を得た。この素子を発光輝度３００（ｃｄ／ｍ²）で室温にて定電流駆動したときの色度はＣＩＥ（ｘ，ｙ）＝（０．１２，０．１０）の青色発光であり、発光効率は６．０ｃｄ／Ａを示した。また、電流密度１２．５ｍＡ／ｃｍ²で駆動させた時の初期輝度、および１００℃の環境で１００時間連続駆動させた後の輝度を測定した。結果を表４に示す。

実施例１７〜３７
例示化合物（１）の代わりに表４中の化合物を用いた以外は、実施例１６と同様に素子を作成した。これらの素子は、発光輝度３００（ｃｄ／ｍ²）で室温にて定電流駆動したときの発光色は青色を示し、かつ発光効率がいずれも５ｃｄ／Ａ以上を示した。また、電流密度１２．５ｍＡ／ｃｍ²で駆動させた時の初期輝度、および１００℃の環境で１００時間連続駆動させた後の輝度を測定した。結果を表４に示す。

比較例２〜３
化合物（１）のかわりに、化合物（Ｃ）、（Ｆ）を用いた以外は実施例１６と同様に素子を作成した。これらの素子を発光輝度３００（ｃｄ／ｍ²）で室温にて定電流駆動したときの発光効率を測定した。また、電流密度１２．５ｍＡ／ｃｍ²で駆動させた時の初期輝度、および１００℃の環境で１００時間連続駆動させた後の輝度を測定した。結果を表４に示す。

表４

表４から明らかなように、本発明の化合物はいずれも、比較例２および３で作成した素子よりも、長寿命で且つ、高効率が得られた。

実施例３８
ＩＴＯ電極付きガラス板上に、下記化合物（Ｇ）を真空蒸着して膜厚６０ｎｍの正孔注入層を得た。次に、化合物（Ｅ）と例示化合物（３）とを１００：３の重量組成比で共蒸着して膜厚３０ｎｍの発光層を形成した。さらに化合物（Ｂ）を蒸着して膜厚３０ｎｍの電子注入層を形成した。その上に、酸化リチウム（Ｌｉ₂Ｏ）を１ｎｍ、さらにＡｌを１００ｎｍ蒸着によって陰極を形成して有機ＥＬ素子を得た。この素子を発光輝度３００（ｃｄ／ｍ²）で室温にて定電流駆動したときの発光効率は５．９ｃｄ／Ａを示した。また、電流密度１２．５ｍＡ／ｃｍ²で駆動させた時の初期輝度、および１００℃の環境で１００時間連続駆動させた後の輝度を測定した。結果を表５に示す。

実施例３９〜４８
化合物（３）のかわりに表５中の化合物を用いた以外は、実施例３８と同様に素子を作成した。これらの素子を発光輝度３００（ｃｄ／ｍ²）で室温にて定電流駆動したときの発光効率はいずれも５ｃｄ／Ａ以上を示し、また、電流密度１２．５ｍＡ／ｃｍ²で駆動させた時の初期輝度、および１００℃の環境で１００時間連続駆動させた後の輝度を測定した。結果を表５に示す。

比較例４
化合物（３）のかわりに化合物（Ｆ）を用いた以外は、実施例３８と同様に素子を作成した。この素子を発光輝度３００（ｃｄ／ｍ²）で室温にて定電流駆動したときの発光効率を測定した。また、電流密度１２．５ｍＡ／ｃｍ²で駆動させた時の初期輝度、および１００℃の環境で１００時間連続駆動させた後の輝度を測定した。結果を表５に示す。

表５

表５から明らかなように、本発明の化合物はいずれも、比較例４で作成した素子よりも、長寿命で高効率が得られた。

実施例４９
ＩＴＯ電極付きガラス板上に、化合物（Ｄ）を真空蒸着して膜厚６０ｎｍの正孔注入層を得た。次に、下記化合物（Ｈ）と例示化合物（１）とを３：１００の組成比で共蒸着して膜厚４０ｎｍの発光層を形成した。さらにＴＰＢＩを蒸着して膜厚４０ｎｍの電子注入層を形成した。その上に、フッ化リチウムを１ｎｍ、さらにＡｌを１００ｎｍ蒸着によって陰極を形成して有機ＥＬ素子を得た。この素子を発光輝度３００（ｃｄ／ｍ²）で室温にて定電流駆動したときの色度はＣＩＥ（ｘ，ｙ）＝（０．１７，０．１７）の青色発光であり、発光効率は６．４ｃｄ／Ａを示した。また、電流密度１２．５ｍＡ／ｃｍ²で駆動させた時の初期輝度、および１００℃の環境で１００時間連続駆動させた後の輝度を測定した。結果を表６に示す。

実施例５０〜６６
化合物（１）のかわりに表６中の化合物を用いた以外は、実施例４９と同様に素子を作成した。これら素子を発光輝度３００（ｃｄ／ｍ²）で室温にて定電流駆動したときの発光効率はいずれも５ｃｄ／Ａ以上を示した。また、電流密度１２．５ｍＡ／ｃｍ²で駆動させた時の初期輝度、および１００℃の環境で１００時間連続駆動させた後の輝度を測定した。結果を表６に示す。

比較例５〜６
化合物（１）のかわりに化合物（Ｆ）、下記化合物（Ｉ）を用いた以外は、実施例４９と同様に素子を作成した。この素子を発光輝度３００（ｃｄ／ｍ²）で室温にて定電流駆動したときの発光効率を測定した。また、電流密度１２．５ｍＡ／ｃｍ²で駆動させた時の初期輝度、および１００℃の環境で１００時間連続駆動させた後の輝度を測定した。結果を表６に示す。

表６

表６から明らかなように、本発明の化合物はいずれも、比較例５，６で作成した素子よりも、長寿命で高効率が得られた。

実施例６７
ＩＴＯ電極付きガラス板上に、化合物（Ｇ）を真空蒸着して膜厚６５ｎｍの正孔注入層を得た。次に、下記化合物（Ｊ）と化合物（２）とを３：１００の組成比で共蒸着して膜厚３５ｎｍの発光層を形成した。さらにＴＰＢＩを蒸着して膜厚３０ｎｍの電子注入層を形成した。その上に、フッ化リチウムを１ｎｍ、さらにＡｌを１００ｎｍ蒸着によって陰極を形成して有機ＥＬ素子を得た。この素子を発光輝度３００（ｃｄ／ｍ²）で室温にて定電流駆動したときの色度は、ＣＩＥ（ｘ，ｙ）＝（０．１７，０．１８）の青色発光であり、発光効率は６．６ｃｄ／Ａを示した。また、電流密度１２．５ｍＡ／ｃｍ²で駆動させた時の初期輝度、および１００℃の環境で１００時間連続駆動させた後の輝度を測定した。結果を表７に示す。

実施例６８〜８２
化合物（２）のかわりに表７中の化合物を用いた以外は、実施例６７と同様に素子を作成した。これら素子を発光輝度３００（ｃｄ／ｍ²）で室温にて定電流駆動したときの発光効率はいずれも４ｃｄ／Ａ以上を示し、また、電流密度１２．５ｍＡ／ｃｍ²で駆動させた時の初期輝度、および１００℃の環境で１００時間連続駆動させた後の輝度を測定した。結果を表７に示す。

比較例７〜８
化合物（２）のかわりに化合物（Ｆ）、下記化合物（Ｉ）を用いた以外は、実施例６７と同様に素子を作成した。この素子を発光輝度３００（ｃｄ／ｍ²）で室温にて定電流駆動したときの発光効率を測定した。また、電流密度１２．５ｍＡ／ｃｍ²で駆動させた時の初期輝度、および１００℃の環境で１００時間連続駆動させた後の輝度を測定した。結果を表７に示す。

表７

表７から明らかなように、本発明の化合物はいずれも、比較例７，８で作成した素子よりも、長寿命で高効率が得られた。

実施例８３
ＩＴＯ電極付きガラス板上に、下記化合物（Ｋ）を蒸着して膜厚７０ｎｍの正孔注入層を形成した。次に、表１の化合物（３）と下記化合物（Ｌ）とを１００：８の組成比で共蒸着して膜厚６０ｎｍの発光層を形成した。さらに、Ｂａｌｑ（下記化合物Ｍ）を蒸着して膜厚１５ｎｍの正孔阻止層を形成し、続いてその上に、Ａｌｑ３を真空蒸着して膜厚４０ｎｍの電子注入層を作成し、その上に、まずフッ化リチウムを１ｎｍ、次いでＡｌを２００ｎｍ蒸着して電極を形成して、有機ＥＬ素子を得た。この素子を発光輝度３００（ｃｄ／ｍ²）で室温にて定電流駆動したとき青色の発光を示し、発光効率は１０．３ｃｄ／Ａを示した。

実施例８４〜８８
化合物（３）のかわりに表８中の化合物を用いた以外は、実施例８３と同様に素子を作成した。これらの素子を発光輝度３００（ｃｄ／ｍ²）で室温にて定電流駆動したときの発光効率はいずれも９ｃｄ／Ａ以上を示した。結果を表８に示す。

表８

実施例８９
洗浄したＩＴＯ電極付きガラス板上に、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（ポリ(３，４−エチレンジオキシ)−２，５−チオフェン／ポリスチレンスルホン酸、Ｂａｙｅｒ社製ＢＡＹＴＲＯＮＰＶＰＣＨ８０００）をスピンコート法にて製膜し、膜厚６０ｎｍの正孔注入層を得た。次いで、ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール）を６０％および、化合物（５３）を５％および電子輸送材料（化合物（Ｎ））３６％を２.０ｗｔ％の濃度でトルエンに溶解させ、スピンコーティング法により５０ｎｍの膜厚の発光層を得た。さらにその上に、Ｃａを２０ｎｍ蒸着した後、Ａｌを２００ｎｍ蒸着して電極を形成して有機ＥＬ素子を得た。この素子について通電試験を行ったところ、最大発光輝度８３０ｃｄ／ｍ²の青色発光が得られた。

実施例９０
洗浄したＩＴＯ電極付きガラス板上に、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（ポリ(３，４−エチレンジオキシ)−２，５−チオフェン／ポリスチレンスルホン酸、Ｂａｙｅｒ社製ＢＡＹＴＲＯＮＰＶＰＣＨ８０００）をスピンコート法にて製膜し、膜厚６０ｎｍの正孔注入層を得た。次いで、ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール）を６０％および、化合物（８８）を５％および電子輸送材料（化合物（Ｏ））３５％を２.０ｗｔ％の濃度でトルエンに溶解させ、スピンコーティング法により６０ｎｍの膜厚の発光層を得た。さらにその上に、Ｃａを２０ｎｍ蒸着した後、Ａｌを２００ｎｍ蒸着して電極を形成して有機ＥＬ素子を得た。この素子について通電試験を行ったところ、最大発光輝度６８０ｃｄ／ｍ²の青色発光が得られた。

実施例９１
洗浄したＩＴＯ電極付きガラス板上に、本発明の化合物（１４８）を真空蒸着して膜厚４０ｎｍの正孔注入層を得た。次いで化合物（Ａ）を真空蒸着して４０ｎｍの正孔輸送層を得た。さらに、Ａｌｑ３を真空蒸着して膜厚４０ｎｍの電子注入型発光層を作成し、その上に、まずフッ化リチウムを１ｎｍ、次いでＡｌを２００ｎｍ蒸着して電極を形成して、有機ＥＬ素子を得た。この素子について通電試験を行ったところ、最大発光輝度１９６０ｃｄ／ｍ²の黄色発光が得られた。

実施例９２
ＩＴＯ電極付きガラス板上に、化合物（Ｄ）を蒸着して膜厚４０ｎｍの正孔注入層を形成した後、化合物（８８）を蒸着して膜厚４０ｎｍの正孔輸送層を形成した。次に、Ａｌｑ３を蒸着して膜厚３０ｎｍの電子注入性発光層を形成し、その上に、フッ化リチウムを１ｎｍ、さらにＡｌを２００ｎｍ真空蒸着によって電極を形成して有機ＥＬ素子を得た。この素子について通電試験を行ったところ、最大発光輝度１６７０ｃｄ／ｍ²の黄色発光が得られた。

実施例９３
ＩＴＯ電極付きガラス板上に、化合物（Ｄ）を真空蒸着して膜厚７０ｎｍの正孔注入層を得た。次に、Ａｌｑ３を蒸着して膜厚３０ｎｍの発光層を形成した。さらに化合物（７８）を蒸着して膜厚３０ｎｍの電子注入層を形成した。その上に、フッ化リチウムを１ｎｍ、さらにＡｌを１００ｎｍ蒸着によって陰極を形成して有機ＥＬ素子を得た。この素子について通電試験を行ったところ、最大発光輝度１４９０ｃｄ／ｍ²の黄色発光が得られた。

実施例９４
化合物（７８）のかわりに化合物（９６）を用いた以外は、実施例９３と同様に素子を作成した。この素子について通電試験を行ったところ、最大発光輝度１６２０ｃｄ／ｍ²の黄色発光が得られた。

以上述べた実施例から明らかなように、本発明の有機ＥＬ素子は発光効率の向上および長寿命化を達成することが可能である。

Claims

下記一般式［１］で表される化合物であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
一般式［１］

［式中、Ａｒ¹およびＡｒ²は、それぞれ独立に、置換もしくは未置換の２価の芳香族炭化水素基、または、置換もしくは未置換の２価の芳香族複素環基であり、
Ａｒ³は、置換もしくは未置換の1価の縮合芳香族炭化水素基、または、置換もしくは未置換の１価の縮合芳香族複素環基であり、
Ａｒ⁴は、水素原子、置換もしくは未置換の1価の縮合芳香族炭化水素基、または、置換もしくは未置換の１価の縮合芳香族複素環基であり、
Ｒ¹およびＲ²は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは未置換のアルキル基、置換もしくは未置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは未置換の芳香族複素環基、置換もしくは未置換のアルコキシ基、または、置換もしくは未置換のアリールオキシ基である。ここで、Ｒ¹およびＲ²が結合して環を形成しても良い。］
Ａｒ³が、２ないし３環式縮合芳香族炭化水素基、または、２ないし３環式縮合芳香族複素環基であることを特徴とする請求項１記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
Ａｒ¹とＡｒ²が同一の基である請求項１または２記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
Ａｒ³とＡｒ⁴が同一の基である請求項１ないし３いずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
有機エレクトロルミネッセンス素子用発光層材料である請求項１ないし４記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
有機エレクトロルミネッセンス素子用発光層ホスト材料である請求項５記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
陽極と陰極とからなる一対の電極間に一層または多層の有機層を形成してなる有機エレクトロルミネッセンス素子において、少なくとも一層が請求項１ないし４いずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を含有する層である有機エレクトロルミネッセンス素子。
陽極と陰極とからなる一対の電極間に少なくとも一層の発光層を形成してなる有機エレクトロルミネッセンス素子において、発光層が請求項１ないし６いずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を含有する層である有機エレクトロルミネッセンス素子。
陽極と陰極とからなる一対の電極間に少なくとも一層の発光層を形成してなる有機エレクトロルミネッセンス素子において、発光層ホスト材料として請求項１ないし６いずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子。