JP2012169465A - 有機エレクトロルミネッセンス素子、該素子を用いた照明装置及び新規プチセン系化合物 - Google Patents

Abstract

【課題】高発光効率であり、発光寿命が長く、且つ、発光色の経時での変色等の欠陥のない有機ＥＬ素子（特に青色燐光発光素子）、該素子を具備する照明装置及び該素子の仕様に適合したプチセン系化合物を提供する。
【解決手段】一対の電極間に発光層を含む少なくとも一層の有機層を有する有機ＥＬ素子において、該有機層のうちの少なくとも一層に下記一般式１または２で表わされるプチセン系化合物の少なくとも一種を含有することを特徴とする有機ＥＬ素子。

【選択図】なし

Description

本発明は、新規な有機エレクトロルミネッセンス素子、該素子を用いた照明装置及び新規プチセン系化合物に関する。

従来、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、ＯＬＥＤ素子、有機ＥＬ素子等と略称する）は数Ｖ〜数十Ｖ程度の低電圧で駆動可能であり、自己発光型であるために視野角に富み、視認性が高く、さらに薄膜型の完全素子固体であるため、ディスプレイ、或いは照明用途として、省スペース、省エネルギー、及び携帯性の観点から注目されており、携帯電話のメインディスプレイに採用されるなど、市場に普及し始めている。

しかしながら、大画面ディスプレイ、もしくは冷陰極管を代替する照明の実現、普及に対しては、現状より飛躍的に発光効率が高く、発光寿命が長く、発光色の経時での変色等の欠陥のない素子の開発が望まれている。

近年、発光効率を高める技術として燐光材料の検討が盛んに行われている。燐光材料は冷陰極管とほぼ同等の発光効率が得られる可能性があることから照明用途としても大いに注目されている。

一方、発光の高効率化を志向した、高度に縮環した含窒素複素環を有した化合物を用いた有機ＥＬ素子の報告（例えば、特許文献１参照）がなされているが、特に青色燐光発光素子に適用した場合には、発光効率、発光寿命、発光色の経時での変色等の欠陥等が満足するレベルではなかった。

また、窒素原子を他の原子で置き換えた材料としてケイ素原子を用いた材料（例えば特許文献２、３及び４参照）、リン原子を用いた材料（例えば、特許文献５参照）が報告されている。

これらの材料は、特に青色燐光発光素子に適用した場合に発光効率の点では若干の進歩がみられるが、発光寿命、発光色の経時での変色等の欠陥については残念ながら満足のできるレベルではなかった。

特開２０１０−８７４９６号公報 特開２００３−２４３１７８号公報 特許第４１３６３５２号公報 特開２０１０−６４９７６号公報 特開２００９−１７９５８５号公報

本発明の目的は、発光効率が高く、発光寿命が長く、発光色の経時での変色等の欠陥のない有機エレクトロルミネッセンス素子（特に青色燐光発光素子）、該素子を用いた照明装置及び、新規アザプチセン系化合物を提供することである。

本発明の上記目的は、下記の構成より達成された。

１．一対の電極間に発光層を含む少なくとも一層の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、
該有機層のうちの少なくとも一層に下記一般式１または２で表わされるプチセン系化合物の少なくとも一種を含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。

〔式中、Ｘ、Ｙはそれぞれ独立にＮ、Ｐ＝ＺまたはＳｉ−Ｒ_１を表わす。但し、Ｘ及びＹが同時にＮであることはない。Ｚは、Ｏ、Ｓ、ＳｅまたはＴｅを表わし、Ｒ_１は、芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基を表わす。Ａ_１〜Ａ_４はＮまたはＣ−Ｒ_２を表わす。Ｒ_２は、水素原子、アルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、複素環基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、シクロアルキルチオ基、アリールチオ基またはシリル基を表わす。Ｅ_１〜Ｅ_３はＸ及びＹに結合する２つの炭素原子とともに芳香族複素五員環を形成するのに必要な原子群を表わす。〕
２．前記発光層に青色燐光ドーパント化合物を含有することを特徴とする前記１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。

３．前記発光層に一般式１又は２で表わされるプチセン系化合物の少なくとも一種を含有することを特徴とする前記１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。

４．前記１〜３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具備することを特徴とする照明装置。

５．前記１に記載の前記一般式１または２で表わされることを特徴とするプチセン系化合物。

本発明により、高発光効率であり、発光寿命が長く、且つ、発光色の経時での変色等の欠陥のない有機ＥＬ素子（特に青色燐光発光素子）、該素子を具備する照明装置及び該素子の仕様に適合したプチセン系化合物を提供することができた。

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。 表示部の模式図である。 照明装置の概略図である。 照明装置の断面図である。

以下本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。

本発明のＯＬＥＤ素子は、一対の電極間（例えば、陽極と陰極との間）に発光層を含む少なくとも一層の有機層を有するＯＬＥＤ素子において、該有機層のうちの少なくとも一層に上記一般式１または２で表わされる新規プチセン系化合物を含有する。

本発明の新規プチセン系化合物は、３つの芳香環（芳香族炭化水素環または芳香族複素環）が立体的に縮合した複素環化合物であり、２つの橋頭位にヘテロ原子が配されていること、及び、少なくともどちらか一方がＳｉまたはＰ原子であることを特徴とする。

本発明のＯＬＥＤ素子が、上記一般式１または２で表わされる新規プチセン系化合物を有機層の少なくとも１層に含有することによって得られる効果について、本発明者等は下記にように考えている。

窒素原子や酸素原子のような、元素周期表における第２周期のヘテロ原子に対し、第３周期以降のヘテロ原子は比較的大きな原子半径を有し、ひずみを有する高度な縮合環形成に対して、より安定な環を形成することが可能であり、この安定な環を形成することによって、ＯＬＥＤ素子発光の長寿命化が達成できると考えられる。

また、同時に縮合環が剛直過ぎず、柔軟過ぎず、立体構造を適切な程度に固定して維持することが可能であり、またπ共役に対しても共役の拡がりを適度に調整することができることから、本発明に係る新規プチセン系化合物は、高い安定性を有し、且つ、ＯＬＥＤ素子に含有せしめた場合、同じ層あるいは隣接層に含まれる材料と適度に相互作用し、電荷の移動を最適にコントロールすることが可能であると推定している。

以上から、本発明者等は、本発明に係る新規プチセン系化合物をＯＬＥＤ素子及びそれを具備する照明装置に用いた場合、高い発光効率、長い発光寿命、及び発光色の経時での変色等の欠陥低減が達成できたものと推測している。

《プチセン系化合物》
本発明の新規プチセン系化合物について説明する。

一般式１、２において、Ｘ及びＹは、各々独立にＮ、Ｐ＝ＺまたはＳｉ−Ｒ_１を表わすが、但し、Ｘ及びＹが同時に窒素原子であることはない。更に、Ｘ及びＹのいずれか一方がＳｉ−Ｒ_１であることが好ましい。

一般式１、２におけるＸ及びＹにおいて、ＺはＯ、Ｓ、ＳｅまたはＴｅを表わすが、ＯまたはＳを表わすことが好ましい。

一般式１、２におけるＸ及びＹにおいて、Ｒ_１で表わされる芳香族炭化水素環基としては、例えば、フェニル基、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、ビフェニリル基等が挙げられる。

中でも好ましい芳香族炭化水素環基としては、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、フェナントリル基、ビフェニリル基、フルオレノニル基が挙げられ、特に好ましくは、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基である。

尚、これらの基は、更に後述する置換基を有していてもよい。

一般式１、２において、Ｒ_１で表わされる芳香族複素環基としては、例えば、ピリジル基、ピリミジル基、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、ジアザカルボリル基（前記、カルボリニル基のカルボリン環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）、キノキサリニル基、トリアジニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等が挙げられる。

中でも好ましい芳香族複素環基としては、ピリジル基、ピリミジル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チエニル基、キノリル基、ジベンゾフリル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルボリニル基が挙げられ、特に好ましくは、ピリジル基、ピリミジル基、ピラゾリル基、ジベンゾフリル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基が挙げられる。

尚、これらの基は更に後述する置換基を有していてもよい。

一般式１、２において、Ｒ_１で表わされる芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基が各々有していてもよい置換基としては、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、１−プロペニル基、２−ブテニル基、１，３−ブタジエニル基、２−ペンテニル基、イソプロペニル基等）、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、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、トリフェニレニル基、ビフェニリル基等）、芳香族複素環基（例えば、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、アザカルバゾリル基（前記カルバゾリル基のカルバゾール環を構成する炭素原子の任意の一つ以上が窒素原子で置き換わったものを示す）、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基、アザジベンゾフリル基（前記ジベンゾフリル基のジベンゾフラン環を構成する炭素原子の任意の一つ以上が窒素原子で置き換わったものを示す）、ベンゾチエニル基、インドリル基、ジベンゾチエニル基、ベンゾイミダゾリル基、オキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、キノキサリニル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾニル基、インドロカルバゾリル基、ヘキサアザトリフェニレニル基、ベンゾジフラニル基、ベンゾジチエニル基、ホスフォル基、シロリル基、ボリル基、ビピリジル基等）、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、アクリロイル基、メタクリロイル基等）、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また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、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、フェニルアミノ基、ジフェニルアミノ基、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、ヒドロキシ基等が挙げられる。

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。また、これらの置換基は複数が互いに結合して環を形成していてもよい。

一般式１のＡ_１〜Ａ_４で各々表わされるＣ−Ｒ_２のＲ_２で表わされるアルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、複素環基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、シクロアルキルチオ基、アリールチオ基、シリル基の具体例としては、上記置換基の中で記載されているものを挙げることができる。

中でも、Ｒ_２としては、水素原子、アルキル基、芳香族炭化水素環基またはアルコキシ基が好ましい。また、Ａ_１〜Ａ_４で表わされるＮの数は０、１又は２であることが好ましい。

一般式２において、Ｅ_１〜Ｅ_３はＸ及びＹに結合する２つの炭素原子とともに芳香族複素五員環を形成するのに必要な原子群を表わすが、Ｅ_１及びＥ_３が、ＯまたはＳであり、且つ、Ｅ_２が、Ｃ−Ｒ_３またはＮである場合、または、Ｅ_１及びＥ_３が、Ｃ−Ｒ_３またはＮであり、且つ、Ｅ_２がＯまたはＳである場合、または、Ｅ_１〜Ｅ_３が、ＮまたはＮ−Ｒ_４である場合が好ましい。

一般式２において、Ｅ_１〜Ｅ_３のＲ_３、Ｒ_４は、水素原子、アルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、複素環基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、シクロアルキルチオ基、アリールチオ基またはシリル基を表わすが、各基の具体例は、上記の置換基に記載と同様の基が挙げられる。

また、複数のＲ_３及びＲ_４は互いに結合して環を形成することもできる。

尚、一般式２において、Ｅ_１〜Ｅ_３はＸ及びＹに結合する２つの炭素原子とともに芳香族複素五員環としては、オキサゾール環、オキサジアゾール環、オキサトリアゾール環、イソオキサゾール環、テトラゾール環、チアジアゾール環、チアトリアゾール環、イソチアゾール環、チオフェン環、フラン環、ピロール環、イミダゾール環、ピラゾール環、トリアゾール環が挙げられる。

尚、これらの基は、更に上記の置換基を有していてもよい。

以下、一般式１または２で表わされる、本発明の新規プチセン系化合物の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。

以下、本発明の新規プチセン系化合物の合成例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。

《合成例１：化合物Ｐ−１の合成》

Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｃｏｍｍｎ．，１９９３の１８５１頁に記載の方法を参照して合成した中間体Ａ ８．４０ｇ（１０．０ｍｍｏｌ）をドライジエチルエーテル２００ｍｌに溶解した。

窒素ガスを導入しながら、内温を−７８℃に冷却した。次に１．０３ＭのｔＢｕＬｉ／シクロヘキサン溶液６１．２ｍｌ（６３．０ｍｍｏｌ）を滴下ロートを用いて、反応液の内温を−７０℃以下に保ちながら、約４０分かけて滴下した。

反応終了後、生成した中間体Ｂの溶液に対して、フェニルトリクロロシラン３２．５ｇ（１１．０ｍｍｏｌ）をジエチルエーテル５０ｍｌに溶解した溶液を内温−６５℃以下を保ちながら、１時間かけて滴下した。

滴下後、ゆっくりと室温に戻し、そのまま２０時間撹拌を行った。反応終了後、溶媒を減圧下に留去し、残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒ｎ−ヘキサン：ジクロロメタン＝５０：１）にて精製し、中間体Ｃを３．３０ｇ（収率９１％）で得た。

次に、中間体Ｃ ３．００ｇ（８．２７ｍｍｏｌ）をＴＨＦ５０ｍｌに溶解し、ヘキサクロロエタン０．４９ｇ（２．０７ｍｍｏｌ）塩化パラジウム３０ｍｇ（０．１７ｍｍｏｌ）を加え、室温で３時間撹拌を行った。

溶媒を減圧下に濃縮し、中間体Ｄを得た。次に、中間体Ｄをジエチルエーテル５０ｍｌに溶解し、内温を−７０℃に冷却した。

次に、別途合成したカルバゾールリチオ体（１）のジエチルエーテル溶液（３０ｍｌ）（８．２７ｍｍｏｌ）を内温−６５℃以下を保ちながらゆっくりと滴下した。滴下後、成り行きで室温に戻し、さらに１時間撹拌を行った。溶媒を減圧下に留去し、残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒トルエン：メチレンクロライド＝１００：１）にて精製し、例示化合物Ｐ−１を４．７６ｇ（収率９５％）得た。

構造は、核磁気共鳴法（^１Ｈ−ＮＭＲ、^１３Ｃ−ＮＭＲ等）及びＭＡＳＳスペクトル（質量分析法）にて同定した。

《合成例２：化合物Ｐ−２の合成》

合成例１の化合物Ｐ−１の合成と同一条件で合成した中間体Ｂの溶液に対して、三塩化リン１．５１ｇ（１１．０ｍｍｏｌ）のジエチルエーテル（１０ｍｌ）の溶液を反応容器の内温を−７０℃に保ちながら３０分かけてゆっくりと滴下した。

滴下後、ゆっくりと室温に戻し、空気をバブリングさせながらさらに内温を４０℃に昇温して、１時間加熱撹拌を行った。

反応終了後、溶媒を減圧下に留去し、残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒ｎ−ヘキサン：ジクロロメタン１００：１）にて精製し、中間体Ｅを２．７３ｇ（収率９０％）で得た。

次に、中間体Ｅ ２．５０ｇ（８．２１ｍｍｏｌ）をＴＨＦ５０ｍｌに溶解し、ヘキサクロロエタン０．４９ｇ（２．０７ｍｍｏｌ）塩化パラジウム３０ｍｇ（０．１７ｍｍｏｌ）を加え、室温で３時間撹拌を行った。溶媒を減圧下に濃縮し、中間体Ｆを得た。

次に、中間体Ｆをジエチルエーテル５０ｍｌに溶解し、内温を−７０℃に冷却した。

次に別途合成したカルバゾールリチオ体（１）のジエチルエーテル溶液（３０ｍｌ）（８．２１ｍｍｏｌ）を内温−６５℃以下を保ちながらゆっくりと滴下した。滴下後、成り行きで室温に戻し、さらに１時間撹拌を行った。溶媒を減圧下に留去し、残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒トルエン：メチレンクロライド＝５０：１）にて精製し、例示化合物Ｐ−２を３．８１ｇ（収率８５％）得た。

構造は、核磁気共鳴法（^１Ｈ−ＮＭＲ、^１３Ｃ−ＮＭＲ等）及びＭＡＳＳスペクトル（質量分析法）にて同定した。

《合成例３：化合物Ｐ−３の合成》

中間体Ａ ８．４０ｇ（１０．０ｍｍｏｌ）を３０．０ｍｍｏｌのカリウムアミドを含有する液体アンモニア２００ｍｌに溶解し、内温を−３３℃に保ちながら撹拌を５時間行った。

反応終了後、室温に戻しながら、過剰のアンモニアガスを系外に留去した。

残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒ｎ−ヘキサン：トルエン＝７：３）にて精製し、中間体Ｇを２．６５ｇ（収率９８％）得た。

次に、中間体Ｇ ２．５０ｇ（９．２１ｍｍｏｌ）をＴＨＦ５０ｍｌに溶解し、ヘキサクロロエタン０．５４ｇ（２．３０ｍｍｏｌ）塩化パラジウム４０ｍｇ（０．２３ｍｍｏｌ）を加え、室温で３時間撹拌を行った。溶媒を減圧下に濃縮し、中間体Ｈを得た。

次に、中間体Ｈをジエチルエーテル５０ｍｌに溶解し、内温を−７０℃に冷却した。

次に、別途合成したカルバゾールリチオ体（１）のジエチルエーテル溶液（３５ｍｌ）（９．２１ｍｍｏｌ）を内温−７５℃以下を保ちながらゆっくりと滴下した。

滴下後、成り行きで室温に戻し、さらに１時間撹拌を行った。溶媒を減圧下に留去し、残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒トルエン：メチレンクロライド＝７０：１）にて精製し、例示化合物Ｐ−３を４．１６ｇ（収率８８％）得た。

構造は、核磁気共鳴法（^１Ｈ−ＮＭＲ、^１３Ｃ−ＮＭＲ等）及びＭＡＳＳスペクトル（質量分析法）にて同定した。

《合成例４：化合物Ｐ−１３の合成》

合成例１の化合物Ｐ−１の合成例と同一条件で合成した中間体Ｂの溶液に対して、トリクロロシラン１．４９ｇ（１１．０ｍｍｏｌ）のジエチルエーテル（１０ｍｌ）の溶液を反応容器の内温を−７０℃に保ちながら３０分かけてゆっくりと滴下した。

滴下後、ゆっくりと室温に戻し、そのまま２０時間撹拌を行った。

反応終了後、溶媒を減圧下に留去し、残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒ｎ−ヘキサン：ジクロロメタン＝１００：１）にて精製し、中間体Ｉを２．９７ｇ（収率８２％）で得た。

次に中間体Ｉ ２．５０ｇ（６．８９ｍｍｏｌ）をＴＨＦ５０ｍｌに溶解し、ヘキサクロロエタン０．８２ｇ（３．４４ｍｍｏｌ）塩化パラジウム３０ｍｇ（０．１８ｍｍｏｌ）を加え、室温で６時間撹拌を行った。

溶媒を減圧下に濃縮し、中間体Ｊを得た。次に、中間体Ｊをジエチルエーテル５０ｍｌに溶解し、内温を−７０℃に冷却した。

次に、別途合成したカルバゾールリチオ体（２）のジエチルエーテル溶液（３０ｍｌ）（１８．０ｍｍｏｌ）を内温−７５℃以下を保ちながらゆっくりと滴下した。

滴下後、成り行きで室温に戻し、さらに１時間撹拌を行った。

溶媒を減圧下に留去し、残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒ｎ−ヘキサン：トルエン＝４：１）にて精製し、例示化合物Ｐ−１３を５．０３ｇ（収率８０％）得た。

構造は、核磁気共鳴法（^１Ｈ−ＮＭＲ、^１３Ｃ−ＮＭＲ等）及びＭＡＳＳスペクトル（質量分析法）にて同定した。

《合成例５：化合物Ｐ−１７の合成》

合成例１の化合物Ｐ−１の合成例と同一条件で合成した中間体Ｄをジエチルエーテル５０ｍｌに溶解し、内温を−７０℃に冷却した。

次に、別途合成したカルバゾールリチオ体（２）のジエチルエーテル溶液（５０ｍｌ）（８．２７ｍｍｏｌ）を内温−６８℃以下を保ちながらゆっくりと滴下した。

滴下後、成り行きで室温に戻し、さらに１時間撹拌を行った。

溶媒を減圧下に留去し、残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒トルエン：メチレンクロライド＝１２０：１）にて精製し、例示化合物Ｐ−１７を４．４８ｇ（収率９０％）得た。

構造は、核磁気共鳴法（^１Ｈ−ＮＭＲ、^１３Ｃ−ＮＭＲ等）及びＭＡＳＳスペクトル（質量分析法）にて同定した。

《合成例６：化合物Ｐ−２２の合成》

Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｃｏｍｍｎ．，１９９３の１８５１頁に記載の方法に準じた方法で合成した中間体Ｋ ６．５６ｇ（１０．０ｍｍｏｌ）をドライジエチルエーテル７０ｍｌに溶解した。

窒素ガスを導入しながら、内温を−７５℃に冷却した。次に１．０３ＭのｔＢｕＬｉ／シクロヘキサン溶液６１．２ｍｌ（６３．０ｍｍｏｌ）を反応液の内温を−７０℃以下に保ちながら、約７０分かけて滴下した。

反応終了後、生成した中間体Ｌの溶液に対して、フェニルトリクロロシラン３２．５ｇ（１１．０ｍｍｏｌ）をジエチルエーテル８０ｍｌに溶解した溶液を内温−６５℃以下を保ちながら、３時間かけて滴下した。

滴下後、ゆっくりと室温に戻し、そのまま２０時間撹拌を行った。

反応終了後、溶媒を減圧下に留去し、残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒ｎ−ヘキサン：ジクロロメタン＝９０：１）にて精製し、中間体Ｍを３．６０ｇ（収率９５％）で得た。

次に、中間体Ｍ ３．００ｇ（７．８８ｍｍｏｌ）をＴＨＦ９０ｍｌに溶解し、ヘキサクロロエタン０．４７ｇ（１．９７ｍｍｏｌ）塩化パラジウム３０ｍｇ（０．１７ｍｍｏｌ）を加え、室温で５時間撹拌を行った。溶媒を減圧下に濃縮し、中間体Ｏを得た。

次に、中間体Ｏをジエチルエーテル７０ｍｌに溶解し、内温を−７０℃に冷却し、別途合成したカルバゾールリチオ体（１）のジエチルエーテル溶液（７０ｍｌ）（７．８８ｍｍｏｌ）を内温−６５℃以下を保ちながらゆっくりと滴下した。

滴下後、成り行きで室温に戻し、さらに１時間撹拌を行った。溶媒を減圧下に留去し、残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒トルエン：メチレンクロライド＝５０：１）にて精製し、例示化合物Ｐ−２２を３．７８ｇ（収率７８％）得た。

構造は、核磁気共鳴法（^１Ｈ−ＮＭＲ、^１３Ｃ−ＮＭＲ等）及びＭＡＳＳスペクトル（質量分析法）にて同定した。

《合成例７：化合物Ｐ−３４の合成》

合成例２のＰ−２の合成と同一条件で合成した中間体Ｆジエチルエーテル５０ｍｌの内温を−７０℃に冷却した。次に、別途合成したカルバゾールリチオ体（１）のジエチルエーテル溶液（３０ｍｌ）（８．２１ｍｍｏｌ）を内温−６５℃以下を保ちながらゆっくりと滴下した。

滴下後、成り行きで室温に戻し、さらに１時間撹拌を行った。溶媒を減圧下に留去し、残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒トルエン：メチレンクロライド＝７０：１）にて精製し、中間体Ｐを４．０１ｇ（収率７７％）得た。

次に、中間体Ｐ ４．００ｇ（６．２９ｍｍｏｌ）をＴＨＦ１５０ｍｌに溶解し、ローソン試薬６．３６ｇ（１５．７ｍｍｏｌ）を加え、加熱還流を６時間行った。溶媒を留去し、残さをトルエンで抽出し、抽出液を５％食塩水で充分に洗浄した。

抽出液を減圧で濃縮し、残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：ｎ−ヘキサン：酢酸エチル＝５０：１）にて精製し、例示化合物Ｐ−３４を２．６６ｇ（収率６５％）得た。

構造は、核磁気共鳴法（^１Ｈ−ＮＭＲ、^１３Ｃ−ＮＭＲ等）及びＭＡＳＳスペクトル（質量分析法）にて同定した。

また、上記の合成例１〜７で示した以外のプチセン系化合物も同様にして合成した。

尚、本発明の新規プチセン系化合物の合成に当たり、参照した文献を下記に列挙する。

（ａ）特開２０１０−８７４９６号公報
（ｂ）Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｃｏｍｍｎ．，１９９３ １８５０−１８５２頁
（ｃ）Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔ．，５０ （２００９） ５０８０−５０８２頁
（ｄ）Ｃｈｅｍ． Ｂｅｒ．，１１８ ３８９２頁（１９８５）
（ｅ）Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，１９３６， ＶＯＬ．１，１７０−１７５頁
本発明の有機ＥＬ素子を構成する有機層の少なくとも１層に含有される、一般式１または２で表わされる本発明の新規プチセン系化合物は、その機能が限定されることはなく、有機層内のいずれの層に含有されることもできるが、本発明に記載の効果（高い発光効率、長い発光寿命、経時での変色が全くないまたは少ない）を得る観点からは、発光層、正孔輸送層、電子輸送層または正孔阻止層のいずれかに含有されることが好ましく、更に、正孔の輸送を担う観点から、発光層、正孔輸送層に含まれることが好ましく、最も好ましいのは発光層に含有されることであり、特に、発光層に含有される場合には、本発明の新規プチセン系化合物は、発光ホスト（ホスト材料ともいう）として用いられることが好ましい。

本発明の有機ＥＬ素子を構成する各有機層は、本発明の新規プチセン系化合物を化合物単独で構成されていても良いし、他の材料と混合して用いられていても良い。

尚、本発明の有機ＥＬ素子を構成する構成層の詳細は後に詳細に説明する。

《ＯＬＥＤ素子（有機ＥＬ素子）の構成層》
本発明のＯＬＥＤ素子（有機ＥＬ素子）の構成層について説明する。

本発明のＯＬＥＤ素子（有機ＥＬ素子）は基板上に一対の電極（陰極と陽極）を有し、両電極の間に発光層を含む有機層を有する。発光素子の性質上、陽極及び陰極のうち少なくとも一方の電極は、透明であることが好ましい。

以下、本発明のＯＬＥＤ素子（有機ＥＬ素子）の層構成の好ましい具体的を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。
（ｉ）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
（ii）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（iii）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（iv）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
（ｖ）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
本発明のＯＬＥＤ素子（有機ＥＬ素子）においては、青色発光層の発光極大波長は４３０ｎｍ〜４８０ｎｍにあるものが好ましく、緑色発光層は発光極大波長が５１０ｎｍ〜５５０ｎｍ、赤色発光層は発光極大波長が６００ｎｍ〜６４０ｎｍの範囲にある単色発光層であることが好ましく、これらを用いた表示素子であることが好ましい。

また、これらの少なくとも３層の発光層を積層して白色発光素子としたものであっても良い。さらに発光層間には非発光性の中間層を有していても良い。本発明のＯＬＥＤ素子としては白色発光素子であることが好ましく、これらを用いた照明装置であることが好ましい。

《発光層》
本発明に係る発光層は、電極または電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子および正孔が再結合して発光する層であり、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良い。

発光層の膜厚の総和に特に制限はないが、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、更に好ましくは２ｎｍ〜２００ｎｍの範囲に調整され、特に好ましくは１０ｎｍ〜４０ｎｍの範囲である。

本発明のＯＬＥＤ素子の発光層には、発光ドーパント（燐光ドーパント（燐光発光性ドーパント基ともいう）又は蛍光ドーパント等）化合物と、ホスト化合物を含有する。特に青色燐光ドーパント化合物とホスト化合物を含有することが好ましい。

（発光性ドーパント化合物）
発光性ドーパント化合物について説明する。

発光性ドーパント化合物としては、蛍光ドーパント化合物、燐光ドーパント化合物を用いる事ができる。本発明では燐光ドーパント化合物が好ましく用いられる。青色燐光ドーパント化合物を用いることがより好ましい。

（燐光ドーパント化合物）
本発明に係る燐光ドーパント化合物について説明する。

本発明に係る燐光ドーパント化合物は、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℃）にて燐光発光する化合物であり、燐光量子収率が２５℃において０．０１以上の化合物であると定義されるが、好ましい燐光量子収率は０．１以上である。

上記、燐光量子収率は、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。溶液中での燐光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明に係る燐光ドーパント化合物は任意の溶媒のいずれかにおいて上記燐光収率０．０１以上が達成されれば良い。

燐光ドーパント化合物の発光原理としては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のキャリアの再結合が起こって、発光性ホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーを燐光ドーパントに移動させることで燐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。もう一つは燐光ドーパント化合物自身がキャリアトラップとなり、燐光ドーパント上でキャリアの再結合が生じ、燐光ドーパント化合物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が、いずれの場合においても、燐光ドーパント化合物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良好な発光を得るための条件である。

以下に、燐光ドーパントとして用いられる公知の化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。

（蛍光ドーパント化合物）
蛍光ドーパント化合物としては、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリリウム系色素、オキソベンゾアントラセン系色素、フルオレッセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素または希土類錯体系蛍光体等が挙げられる。

（発光ホスト化合物（ホスト材料、ホスト化合物、発光ホスト等ともいう））
本発明のＯＬＥＤ素子の発光層や発光ユニットに使用される発光ホスト化合物としては、発光層に含有される化合物のうち、その層中での質量比が２０％以上であり、かつ室温（２５℃）において燐光量子収率が０．１未満の化合物と定義され、好ましくは燐光量子収率が０．０１未満である。また、発光層に含有される化合物のうち、層中での質量比が２０％以上であることが好ましい。

ホスト化合物としては、本発明の新規プチセン系化合物を用いることが好ましく、また、本発明の新規プチセン系化合物を単独で使用しても良く、また複数種併用して用いても良い。また更に、従来公知のホスト化合物を併用することもできる。

ホスト化合物を複数種用いることで、キャリアの移動を調整することが可能であり、ＯＬＥＤ素子の性能をさらに高効率化することができる。また、前記燐光ドーパントとして用いられる公知の化合物を複数種用いることで、異なる発光を混合することが可能となり、これにより任意の発光色を得ることができる。

また、本発明に用いられる発光ホストとしては、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良く、ビニル基やエポキシ基のような重合性基を有する低分子化合物（蒸着重合性発光ホスト）でも良く、このような化合物を１種または複数種用いても良い。

公知の発光ホスト化合物として、代表的にはカルバゾール誘導体、トリアリールアミン誘導体、芳香族誘導体、含窒素複素環化合物、チオフェン誘導体、フラン誘導体、オリゴアリーレン化合物等の基本骨格を有するもの、またはカルボリン誘導体やジアザカルバゾール誘導体等が挙げられる。

併用しても良い、公知のホスト化合物としては、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、発光の長波長化を防ぎ、高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。

公知のホスト化合物の具体例としては、以下の文献に記載されている化合物等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。

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号公報等。

次に本発明のＯＬＥＤ素子の構成層として用いられる、注入層、阻止層、輸送層等について説明する。

（注入層：電子注入層、正孔輸送層）
注入層は必要に応じて設けることができ、電子注入層と正孔注入層があり、上記の如く陽極と発光層、または正孔輸送層、および陰極と発光層、または電子輸送層との間に存在させても良い。

注入層とは駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで「ＯＬＥＤ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おり、正孔注入層（陽極バッファー層）電子注入層（陰極バッファー層）とがある。

陽極バッファー層（正孔注入層）は、特開平９−４５５７９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、具体例として銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、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を用いた高分子バッファー層などが挙げられる。

陰極バッファー層（電子注入層は）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、具体的にはストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。

上記バッファー層（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膜厚は０．１ｎｍ〜５μｍの範囲が好ましい。

（阻止層：正孔阻止層、電子阻止層）
阻止層は上記の如く、有機化合物薄膜の基本構成層の他に必要に応じて設けられるものである。例えば、特開平１１−２０４１５８号公報、同１１−２０４３５９号公報、および「ＯＬＥＤ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２３７頁等に記載されており正孔阻止層（ホールブロック層）がある。

正孔阻止層とは広い意味では電子輸送層の機能を有し、電子を輸送する機能を有しつつ、正孔を輸送する能力が著しく小さい正孔阻止材料からなり、電子を輸送しつつ正孔輸送を阻止することで、電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また後述する電子輸送層の構成を必要に応じて、本発明に係る正孔阻止層として用いる事ができる。

本発明のＯＬＥＤ素子（有機ＥＬ素子）の正孔阻止層は、発光層に隣接して設けられていることが好ましい。

正孔阻止層には、前述のホスト化合物として挙げたカルバゾール誘導体、またカルボリン誘導体やジアザカルバゾール誘導体等を含有することが好ましい。

また、発光色の異なる複数の発光層を有する場合、その発光極大波長が最も短波な発光層が、全発光層中、最も陽極に近いことが好ましい。このような場合、該最短波発光層と該発光層の次に陽極に近い発光層との間に正孔阻止層を追加して設ける事が好ましい。さらに、該位置に設けられる正孔阻止層の化合物の５０質量％以上が、前記最短波発光層のホスト化合物のイオン化ポテンシャルに対し、０．３ｅＶ以上大きいことが好ましい。

イオン化ポテンシャルは化合物のＨＯＭＯ（最高被占分子軌道）レベルにある電子を真空準位に放出するために必要なエネルギーと定義され、例えば、下記に示すような方法により求めることができる。

（１）米国Ｇａｕｓｓｉａｎ社製の分子軌道計算用ソフトウェアであるＧａｕｓｓｉａｎ９８（Ｇａｕｓｓｉａｎ９８、Ｒｅｖｉｓｉｏｎ Ａ．１１．４，Ｍ．Ｊ．Ｆｒｉｓｃｈ，ｅｔ ａｌ，Ｇａｕｓｓｉａｎ，Ｉｎｃ．，Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ ＰＡ，２００２．）を用い、キーワードとしてＢ３ＬＹＰ／６−３１Ｇ＊を用いて構造最適化を行うことにより算出した値（ｅＶ単位換算値）の小数点第２位を四捨五入した値としてイオン化ポテンシャルを求めることができる。この計算値が有効な背景には、この手法で求めた計算値と実験値の相関が高いためである。

（２）光電子分光法で直接測定する方法により求めることもできる。きる。例えば、理研計器製の低エネルギー電子分光装置「Ｍｏｄｅｌ ＡＣ−１」を用いて、あるいは紫外光電子分光として知られている方法を好適に用いることができる。

一方、電子阻止層とは広い意味では正孔輸送層の機能を有し、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子輸送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、後述する正孔輸送層の構成を必要に応じて電子阻止層として用いる事ができる。

本発明に係る正孔阻止層、電子阻止層の膜厚として、好ましくは３ｎｍ〜１００ｎｍであり、さらに好ましくは５ｎｍ〜３０ｎｍである。

（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正孔輸送材料からなり、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とみなすことができる。正孔輸送層は単層または複数層設けることができる。

正孔輸送材料としては、正孔の注入または輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであっても良い。例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体およびピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体や導電性高分子（ポリマーやオリゴマー）、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられる。

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、ポルフィリン化合物、芳香族第３級アミン化合物およびスチリルアミン化合物、特に芳香族第３級アミン化合物を用いることが好ましい。また、本発明のＯＬＥＤ素子用材料も同様に好ましく用いることができる。

芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−〔１，１′−ビフェニル〕−４，４′−ジアミン（ＴＰＤ）、４，４′−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル（α−ＮＰＤ）、４，４′，４″−トリス〔Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）等が挙げられる。

さらにこれらの材料を高分子鎖に導入、または高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。またｐ型−Ｓｉ、ｐ型−ＳｉＣ等の無機化合物も正孔輸送材料として使用することができる。

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、ｐ型正孔輸送材料を用いることもできる。

正孔輸送層は上記のような正孔輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、ＬＢ法などの公知の方法によって薄膜化することにより形成することができる。正孔輸送層の膜厚について特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。また、正孔輸送材料は複数種の材料からなる一層構造であっても良い。

また、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。

（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、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。電子輸送層は単層または複数層設けることができる。

発光層に対して陰極側に隣接する電子輸送層に用いられる電子輸送材料（正孔阻止材料を兼ねる）としては、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く、その材料としては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、例えば、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。

更に上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることができる。更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、また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。

また、８−キノリノール誘導体の金属錯体、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または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、フタロシアニン系材料やその誘導体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。

電子輸送層は上記電子輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。電子輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。電子輸送層は上記材料の１種または２種以上からなる一層構造であってもよい。また、不純物をドープしたｎ性の高い電子輸送層を用いることもできる。

（陽極）
ＯＬＥＤ素子における陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ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、インジウムチンオキシド（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や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。更に膜厚は材料にもよるが、通常は１０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲であり、好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。

（陰極）
一方、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、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（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５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。なお、発光した光を透過させるため、ＯＬＥＤ素子の陽極または陰極のいずれか一方が透明また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１ｎｍ〜２０ｎｍの膜厚で作製した後に、陽極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に作製することで、透明また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）
本発明のＯＬＥＤ素子（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、ＯＬＥＤ素子（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、セルロースエステル類（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（ＴＡＣ）、セルロースナイトレート等）またはそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、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（ＪＳＲ製）あるいはアペル（三井化学製）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、有機物の被膜また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／（ｍ^２・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１０^−３ｃｍ^３／（ｍ^２・２４ｈ・ａｔｍ）（１ａｔｍは、１．０１３２５×１０^５Ｐａである）以下、水蒸気透過度が１０^−３ｇ／（ｍ^２・２４ｈ）以下の高バリア性フィルムであることが好ましく、さらには水蒸気透過度が１０^−５ｇ／（ｍ^２・２４ｈ）以下であることがより好ましい。

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、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を好適に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−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、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ＯＬＥＤ素子（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、より好ましくは５％以上である。ここに、外部取り出し量子効率（％）＝ＯＬＥＤ素子外部に発光した光子数／ＯＬＥＤ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、ＯＬＥＤ素子からの発光色を蛍光体で多色へ変換する色変換フィルターを併用してもよい。色変換フィルターを用いる場合においては、ＯＬＥＤ素子の発光のλｍａｘは４８０ｎｍ以下が好ましい。

（封止）
本発明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、ＯＬＥＤ素子の表示領域を覆うように配置されておればよく、凹板状でも平板状でもよい。また、透明性、電気絶縁性は特に問わない。

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。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、ポリスルホ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一種以上の金属または合金からなるものが挙げられる。

本発明においては、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。更には、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^−３ｃｍ^３／（ｍ^２・２４ｈ・ａｔｍ）以下、ＪＩＳ Ｋ ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された水気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％ＲＨ）が１×１０^−３ｇ／（ｍ^２・２４ｈ）以下のものであることが好ましい。

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。

尚、熱硬化型接着剤を用いる場合、ＯＬＥＤ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、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪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−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ＯＬＥＤ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、硫酸マグネシウム等）、金属ハロゲン化物、過塩素酸類等が挙げられ、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、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、且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）
ＯＬＥＤ素子は空気よりも屈折率の高い（屈折率が１．７〜２．１程度）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（米国特許第４，７７４，４３５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（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（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（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（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）等がある。

本発明においては、これらの方法を本発明のＯＬＥＤ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みで形成すると、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、更に１．３５以下であることが好ましい。

また、低屈折率媒質の厚みは媒質中の波長の２倍以上となるのが望ましい。これは低屈折率媒質の厚みが、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もしく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、所謂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、いずれかの層間もしくは、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１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前述の通り、いずれかの層間もしくは媒質中（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、２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ＯＬＥＤ素子は基板の光取り出し側に、例えば、マイクロレンズアレイ状の構造を設けるように加工したり、あるいは所謂集光シートと組み合わせたりすることにより、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２次元に配列する。一辺は１０μｍ〜１００μｍ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、大きすぎると厚み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、発光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。

（ＯＬＥＤ素子（有機ＥＬ素子）の作製方法）
本発明のＯＬＥＤ素子の作製方法の一例として、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／陰極からなるＯＬＥＤ素子の作製法を説明する。

まず適当な基体上に所望の電極物質、例えば、陽極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの膜厚になるように、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ陽極を作製する。

次に、この上にＯＬＥＤ素子材料である正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、正孔阻止層の有機化合物薄膜を形成させる。

これら各層の形成方法としては、前記の如く蒸着法、ウェットプロセス（スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法）等があるが、均質な膜が得られやすく、且つピンホールが生成しにくい等の点から、本発明においてはウェットプロセスが好ましく、中でもスピンコート法、インクジェット法、印刷法等の塗布法による成膜が好ましい。

本発明のＯＬＥＤ素子材料を溶解また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。

これらの層を形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるように、例えば、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陰極を設けることにより所望のＯＬＥＤ素子が得られる。

また、作製順序を逆にして、陰極、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極の順に作製することも可能である。このようにして得られた多色の表示装置に、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２Ｖ〜４０Ｖ程度を印加すると発光が観測できる。また、交流電圧を印加してもよい。なお、印加する交流の波形は任意でよい。

《用途》
本発明のＯＬＥＤ素子（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好ましくに用いることができる。

本発明のＯＬＥＤ素子（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。

本発明のＯＬＥＤ素子（有機ＥＬ素子）や本発明に係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４．１６において、分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング社製）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。

また、本発明のＯＬＥＤ素子（有機ＥＬ素子）が白色素子の場合には、白色とは、２度視野角正面輝度を上記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＝０．３３±０．０７、Ｙ＝０．３３±０．１の領域内にあることを言う。

以下、本発明のＯＬＥＤ素子（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１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等からなる。

制御部Ｂは表示部Ａと電気的に接続され、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毎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２は表示部Ａ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。

図３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４は照明装置の断面図を示し、図４において、各々陰極１０５、有機ＥＬ層１０６、透明電極付きガラス基板１０７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、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されない。

尚、実施例において「％」の表示を用いるが、特に断りが無い限り「質量％」を表わす。

また、素子の作製に用いた化合物を以下に示す。

実施例１
《ＯＬＥＤ素子１−１の作製》
１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキサイド）を厚さ２００ｎｍで製膜した基板を用い、ＩＴＯ膜を５０ｍｍ×５０ｍｍの発光面積が得られるようパターニングして陽極電極（ＩＴＯ透明電極）を作製し、イソプロピルアルコールで超音波洗浄し、窒素ガスで乾燥、さらにＵＶオゾン洗浄を行い、透明支持基板を作製した。

この透明支持基板を市販の真空蒸着装置に入れ、４×１０^−４Ｐａ以下まで減圧した後、正孔注入層としてＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）を蒸着し、２０ｎｍの正孔注入層を設けた。

更に続けてＨＴ−１を２０ｎｍ蒸着し正孔輸送層とし、その上にホスト材料として本発明のプチセン系化合物Ｐ−１と青色燐光ドーパントＤ−１をドーパント濃度が６％となるようにした発光層を３０ｎｍ蒸着した。

更に、ＥＴ−１を３０ｎｍ蒸着して電子輸送層とし、引き続きフッ化リチウムを０．５ｎｍ蒸着し電子注入層を形成し、アルミニウム１２０ｎｍを蒸着して陰極を製膜し、ＯＬＥＤ素子１−１を作製した。

《ＯＬＥＤ素子１−２〜１−２５の作製》
ＯＬＥＤ素子１−１の作製において、表１に記載の様に電子輸送材料、ホスト材料および正孔輸送材料をそれぞれ変更した以外は同様にして、ＯＬＥＤ素子１−２〜１−２５を作製した。

《ＯＬＥＤ素子１−１〜１−２５の評価》
得られたＯＬＥＤ素子１−１〜１−２５の各々の評価は、非発光面をガラスケースで覆い、周縁部をエポキシ系接着剤で封止し、図３、図４に示すよう照明装置（平面ランプ）を形成し、下記の効率、発光寿命及び変色（発光色の経時での変色）を各々評価した。

（効率）
作製したＯＬＥＤ素子１−１〜１−２５について、２．５ｍＡ／ｃｍ^２の定電流を印加した際の外部取出し量子効率を測定した。測定には分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング社製）を用いた。

尚、効率の値は、ＯＬＥＤ素子１−１〜１−１２に対してはＯＬＥＤ素子１−１の測定値を１００とし、ＯＬＥＤ素子１−１３〜１−１８に対してはＯＬＥＤ素子１−１３の測定値を１００とし、ＯＬＥＤ素子１−１９〜１−２５に対してはＯＬＥＤ素子１−１９の測定値を１００とした場合の相対値で表１に示した。

（発光寿命）
作製したＯＬＥＤ素子１−１〜１−２５について、初期輝度６００ｃｄ／ｍ^２を与える電流で定電流駆動し、初期輝度の１／２（３００ｃｄ／ｍ^２）になる時間を測定し、これを安定性の尺度とした。

尚、効率の評価と同様に安定性の値は、ＯＬＥＤ素子１−１〜１−１２に対してはＯＬＥＤ素子１−１の測定値を１００とし、ＯＬＥＤ素子１−１３〜１−１８に対してはＯＬＥＤ素子１−１３の測定値を１００とし、ＯＬＥＤ素子１−１９〜１−２５に対してはＯＬＥＤ素子１−１９の測定値を１００とした場合の相対値で表１に示した。

（発光色の経時での変色）
作製したＯＬＥＤ素子１−１〜１−２５について、初期輝度６００ｃｄ／ｍ^２を与える電流で定電流駆動し、初期輝度の２／３（４００ｃｄ／ｍ^２）になったときの発光色の変化を目視により下記のような４段階のランク評価を行った。

◎：変色は見られない
○：極わずかに黄色みを帯びている。

△：黄色みを帯びている。

×：著しく黄色みを帯びている。

得られた結果を表１に示す。

表１から、比較の素子に比べて、本発明の素子は、効率、発光寿命及び変色（経時での発光色の変色）等のいずれの特性においても優れていることが明らかである。

実施例２
《白色発光素子１及び白色照明装置１の作製》：本発明
陽極として２０ｍｍ×２０ｍｍにパターニング済みのＩＴＯ付きガラス基板上に、上記実施例１と同様にして正孔注入／輸送層としてＨＴ−１を３０ｎｍの厚さで製膜し、さらにプチセン系化合物Ｐ−１とＤ−３４とＤ−３９をそれぞれ蒸着速度が１００：０．５：８となるように調節し、膜厚４０ｎｍの発光層を設けた。

次に正孔阻止層としてＢＡｌｑを１０ｎｍ製膜し、続いてＡｌｑ_３を３０ｎｍ製膜し電子輸送層を設けた。

引き続き電子注入層としてフッ化リチウムを０．５ｎｍの厚さに形成した後、陰極としてアルミニウム２００ｎｍを製膜して、白色発光素子１を作製した。

次いで、白色素子１の非発光面をガラスケースで覆い、エポキシ系接着剤で封止し、図３、図４に示すような平面ランプ型の白色照明装置１を作製した。

この平面ランプに通電したところ、冷陰極管に匹敵する発光効率の白色の光が得られ、照明装置として使用できることが分かった。この照明装置の発光寿命は良好であり、経時での発光色の変色は全く見られなかった。

実施例３
《白色発光素子２および白色照明装２の作製》：本発明
実施例２の白色発光素子１及び白色照明装置１の作製に用いたのと同一のガラス基板上にポリ（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製、Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ Ａｌ ４０８３）を純粋で７０％に希釈した溶液を３０００ｒｐｍ、３０秒スピンコートした後、乾燥し、膜厚３０ｎｍの正孔輸送層を設けた。

更に、正孔輸送層付き基板を窒素雰囲気下に移し、プチセン系化合物Ｐ−１８（１５０ｍｇ）、Ｄ−８（６．５ｍｇ）、Ｄ−３４（４．０ｍｇ）をトルエン１０ｍｌに溶解した溶液を１０００ｒｐｍ、３０秒スピンコートした後、１００℃で真空減圧乾燥して発光層とした。

続いて、この基板を真空蒸着装置に移し、真空度４．０×１０^−４Ｐａで電子輸送層としてＡｌｑ_３を４０ｎｍの厚さで製膜し、引き続き電子注入層としてフッ化リチウムを０．５ｎｍの厚さに形成した後、陰極としてアルミニウム１５０ｎｍを製膜して白色発光素子２を作製した。

次いで、白色発光素子２の非発光面をガラスケースで覆い、エポキシ系接着剤で封止し、図３、図４に示すような平面ランプ型の白色照明装置２を作製した。

この素子に通電したところ、ほぼ白色の光が得られ、照明装置として使用できることがわかった。この照明装置の発光寿命は良好であり、経時での発光色の変色は全く見られなかった。

《比較の白色発光素子３、４及び比較の白色照明装置３、４の作製》
白色発光素子２及び白色照明装置２の作製において、プチセン化合物Ｐ−１８を、各々比較の化合物１（１５０ｍｇ）、比較の化合物２（１５０ｍｇ）に置き換えた以外は同様にして、比較の白色発光素子３、４の作製を行い、次いで、比較の白色照明装置３、４の作製を各々行った。

比較の白色発光素子３、４に各々通電したところ、白色照明装置３、４から各々白色発光が得られたが、発光効率は、本発明の白色発光素子２を有する白色照明装置２の約８０％であり、且つ、経時で発光色が黄色く変色してしまうことが判った。

以上から、比較の白色発光素子３、４に比べて、本発明の白色発光素子２は、効率、発光寿命、及び経時での発光色の変色にも優れた白色照明装置を提供できることが明らかである。

１ ディスプレイ
３ 画素
５ 走査線
６ データ線
Ａ 表示部
Ｂ 制御部
１０７ 透明電極付きガラス基板
１０６ 有機ＥＬ層
１０５ 陰極
１０２ ガラスカバー
１０８ 窒素ガス
１０９ 捕水剤

Claims (5)

1. 一対の電極間に発光層を含む少なくとも一層の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、
   該有機層のうちの少なくとも一層に下記一般式１または２で表わされるプチセン系化合物の少なくとも一種を含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
   

   

   〔式中、Ｘ、Ｙはそれぞれ独立にＮ、Ｐ＝ＺまたはＳｉ−Ｒ_１を表わす。但し、Ｘ及びＹが同時にＮであることはない。Ｚは、Ｏ、Ｓ、ＳｅまたはＴｅを表わし、Ｒ_１は、芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基を表わす。Ａ_１〜Ａ_４はＮまたはＣ−Ｒ_２を表わす。Ｒ_２は、水素原子、アルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、複素環基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、シクロアルキルチオ基、アリールチオ基またはシリル基を表わす。Ｅ_１〜Ｅ_３はＸ及びＹに結合する２つの炭素原子とともに芳香族複素五員環を形成するのに必要な原子群を表わす。〕
2. 前記発光層に青色燐光ドーパント化合物を含有することを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
3. 前記発光層に一般式１又は２で表わされるプチセン系化合物の少なくとも一種を含有することを特徴とする請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
4. 請求項１〜３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具備することを特徴とする照明装置。
5. 請求項１に記載の前記一般式１または２で表わされることを特徴とするプチセン系化合物。

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