JP2012209452A - 有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents

Abstract

【課題】外部量子効率が優れた有機エレクトロルミネッセンス素子を提供する。
【解決手段】陰極と、陽極と、該陰極及び該陽極との間に設けられ発光材料を含む発光層と、該発光層及び該陰極の間に設けられ下記式（Ａ）で表される化合物を含む有機層と
を有する、有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１】

（Ａ）
〔式中、Ａｒ¹は、置換基を有していてもよいアリーレン基を表す。ｎは、２〜５の整数を表す。複数個あるＡｒは、それぞれ同一であっても異なってもよい。但し、少なくとも１つのＡｒは、置換基を有していてもよいフルオレンジイル基である。Ｘ及びＹは、それぞれ独立に、水素原子又は下記式（Ｂ）で表される基を表す。Ｘ及びＹが水素原子である場合、少なくとも１つのＡｒ¹が、置換基として下記式（Ｂ）で表される基を有する。
−Ｃ_wＦ_xＨ_yＯ_z （Ｂ）
（式中、ｗは、０〜１０の整数を表し、ｘは、１〜２ｗ＋１の整数を表し、ｙは、０〜２ｗの整数を表し、ｚは０又は１を表す。）〕
【選択図】なし

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。

有機エレクトロルミネッセンス素子の特性を高めるため、発光層と電極との間に、有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子が検討されている。例えば、発光層と陰極との間に、パーフルオロフェニレンデンドリマーを含む有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子が提案されている。

ジャーナル・オブ・ジ・アメリカン・ケミカル・ソサイエティ（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ）、第１２２巻、ｐ．１８３２−１８３３

しかし、上記有機エレクトロルミネッセンス素子は、外部量子効率が十分でない。

そこで、本発明の目的は、外部量子効率が優れた有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することにある。

本発明は、以下の［１］〜［６］を提供する。
［１］陰極と、
陽極と、
該陰極及び該陽極との間に設けられ、発光材料を含む発光層と、
該発光層及び該陰極の間に設けられ、下記式（Ａ）で表される化合物を含む有機層と
を有する、有機エレクトロルミネッセンス素子。

（Ａ）
〔式（Ａ）中、Ａｒ¹は、置換基を有していてもよいアリーレン基を表す。ｎは、２〜５の整数を表す。複数個あるＡｒは、それぞれ同一であっても異なってもよい。但し、少なくとも１つのＡｒは、置換基を有していてもよいフルオレンジイル基である。Ｘ及びＹは、それぞれ独立に、水素原子又は下記式（Ｂ）で表される基を表す。Ｘ及びＹが水素原子である場合、少なくとも１つのＡｒ¹が、置換基として下記式（Ｂ）で表される基を有する。

−Ｃ_wＦ_xＨ_yＯ_z （Ｂ）
（式（Ｂ）中、ｗは、０〜１０の整数を表し、ｘは、１〜２ｗ＋１の整数を表し、ｙは、０〜２ｗの整数を表し、ｚは０又は１を表す。）〕
［２］式（Ａ）で表される化合物の最高占有軌道準位のエネルギーと、発光材料の最高占有軌道準位のエネルギーとが、下記式（１）を満たす、［１］に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。

（式（Ａ）で表される化合物の最高占有軌道準位のエネルギー） ＞ （発光材料の最高占有軌道準位のエネルギー） （１）

［３］有機層が、非発光性である、［１］又は［２］に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
［４］式（Ａ）で表される化合物の最低非占有軌道準位のエネルギーと、発光材料の最低非占有軌道準位のエネルギーとが、下記式（２）を満たす［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。

（式（Ａ）で表される化合物の最低非占有軌道準位のエネルギー） ＜ （発光材料の最低非占有軌道準位のエネルギー）＋０．５ｅＶ （２）
［５］式（Ａ）で表される化合物のエネルギーギャップが、発光材料のエネルギーギャップより大きい、［１］〜［４］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。
［６］式（Ａ）で表される化合物が、トリフルオロメチルベンゼン、１，３−ビス（トリフルオロメチル）ベンゼン、及び、１，４−ビス（トリフルオロメチル）ベンゼンからなる群から選ばれる少なくとも１種のフッ素溶媒に対して、０．１重量％（ｗ／ｏ）以上溶解する、［１］〜［５］のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、外部量子効率が優れる。

有機エレクトロルミネッセンス素子１、Ｃ１の電圧−電流特性を示すグラフである。 有機エレクトロルミネッセンス素子１、Ｃ１の電圧−効率特性を示すグラフである。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、陰極と、陽極と、該陰極及び該陽極との間に設けられ、発光材料を含む発光層と、該発光層及び該陰極の間に設けられ、式（Ａ）で表される化合物を含む有機層とを有する、有機エレクトロルミネッセンス素子である。

式（Ａ）中、Ａｒ¹で表されるアリーレン基は、芳香族炭化水素から、水素原子２個を除いた原子団であり、ベンゼン環を含む基、縮合環を含む基、独立したベンゼン環又は縮合環のうち２個以上の環が直接又はビニレン基等を介して結合した構造を含む基を含む。アリーレン基は置換基を有していてもよい。該置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、シリル基、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、カルバモイル基、酸イミド基、１価の複素環基、カルボキシル基、シアノ基及びニトロ基が挙げられ、式（Ａ）で表される化合物の有機溶媒に対する溶解性が優れ、合成が容易であり、かつ、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の特性が優れるので、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、シアノ基が好ましい。

Ａｒ¹で表されるアリーレン基において、置換基を除いた部分の炭素数は、通常、６〜６０であり、好ましくは６〜２０である。置換基を含めたアリーレン基の炭素数は、通常、６〜１００である。

Ａｒ¹で表されるアリーレン基としては、例えば、フェニレン基（下式１〜３）、ナフタレンジイル基（下式４〜１３）、アントラセン−ジイル基（下式１４〜１９）、ビフェニル−ジイル基（下式２０〜２５）、ターフェニル−ジイル基（下式２６〜２８）、縮合環化合物基（下式２９〜３５）、フルオレン−ジイル基（下式３６〜３８）、ベンゾフルオレン−ジイル（下式３９〜４６）が挙げられ、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の耐久性が優れるので、フェニレン基、ナフタレンジイル基、アントラセン−ジイル基、ビフェニル−ジイル基、フルオレン−ジイル基、ベンゾフルオレン−ジイル基が好ましく、ナフタレンジイル基、アントラセン−ジイル基、ビフェニル−ジイル基、フルオレン−ジイル基、ベンゾフルオレン−ジイル基がより好ましく、ナフタレンジイル基、アントラセン−ジイル基、フルオレン−ジイル基、ベンゾフルオレン−ジイル基が更に好ましく、フルオレン−ジイル基、ベンゾフルオレン−ジイル基が特に好ましく、フルオレン−ジイル基がとりわけ好ましい。なお、以下の基は、置換基を有していてもよい。

Ａｒ¹で表されるアリーレン基が置換基として有していてもよいアルキル基は、直鎖、分岐のいずれでもよく、シクロアルキル基であってもよい。該アルキル基は、置換基を有していてもよい。アルキル基の炭素数は、通常、１〜２０である。置換基を有していてもよいアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、２−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、３，７−ジメチルオクチル基、ラウリル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロヘキシル基、パーフルオロオクチル基が挙げられる。

Ａｒ¹で表されるアリーレン基が置換基として有していてもよいアルコキシ基は、直鎖、分岐のいずれでもよく、シクロアルキルオキシ基であってもよい。該アルコキシ基は、置換基を有していてもよい。アルコキシ基の炭素数は、通常、１〜２０である。置換基を有していてもよいアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、２−エチルヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、３，７−ジメチルオクチルオキシ基、ラウリルオキシ基、トリフルオロメトキシ基、ペンタフルオロエトキシ基、パーフルオロブトキシ基、パーフルオロヘキシルオキシ基、パーフルオロオクチルオキシ基、メトキシメチルオキシ基、２−メトキシエチルオキシ基が挙げられる。

Ａｒ¹で表されるアリーレン基が置換基として有していてもよいアルキルチオ基は、直鎖、分岐のいずれでもよく、シクロアルキルチオ基であってもよい。該アルキルチオ基は、置換基を有していてもよい。アルキルチオ基の炭素数は、通常、１〜２０である。置換基を有していてもよいアルキルチオ基としては、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、イソプロピルチオ基、ブチルチオ基、イソブチルチオ基、ｔｅｒｔ−ブチルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、シクロヘキシルチオ基、ヘプチルチオ基、オクチルチオ基、２−エチルヘキシルチオ基、ノニルチオ基、デシルチオ基、３，７−ジメチルオクチルチオ基、ラウリルチオ基、トリフルオロメチルチオ基が挙げられる。

Ａｒ¹で表されるアリーレン基が置換基として有していてもよいアリール基は、芳香族炭化水素から水素原子１個を除いた原子団であり、ベンゼン環を含む基、縮合環を含む基、独立したベンゼン環又は縮合環のうち２個以上の環が直接又はビニレン基等を介して結合した構造を含む基を含む。該アリール基の炭素数は、通常、６〜６０であり、好ましくは７〜４８である。該アリール基は置換基を有していてもよく、置換基を有していてもよいアリール基としては、例えば、フェニル基、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルコキシフェニル基（Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルコキシは、炭素数が１〜１２のアルコキシであることを示す。以下、同様である。）、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルフェニル基（Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルは、炭素数１〜１２のアルキルであることを示す。以下、同様である。）、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントラセニル基、２−アントラセニル基、９−アントラセニル基、ペンタフルオロフェニル基が挙げられ、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルコキシフェニル基、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルフェニル基が好ましい。
Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルコキシフェニル基としては、例えば、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、プロポキシフェニル基、イソプロポキシフェニル基、ブトキシフェニル基、イソブトキシフェニル基、ｔｅｒｔ−ブトキシフェニル基、ペンチルオキシフェニル基、ヘキシルオキシフェニル基、シクロヘキシルオキシフェニル基、ヘプチルオキシフェニル基、オクチルオキシフェニル基、２−エチルヘキシルオキシフェニル基、ノニルオキシフェニル基、デシルオキシフェニル基、３，７−ジメチルオクチルオキシフェニル基、ラウリルオキシフェニル基が挙げられる。
Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルフェニル基としては、例えば、メチルフェニル基、エチルフェニル基、ジメチルフェニル基、プロピルフェニル基、メシチル基、メチルエチルフェニル基、イソプロピルフェニル基、ブチルフェニル基、イソブチルフェニル基、ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、ペンチルフェニル基、イソアミルフェニル基、ヘキシルフェニル基、ヘプチルフェニル基、オクチルフェニル基、ノニルフェニル基、デシルフェニル基、ドデシルフェニル基が挙げられる。

Ａｒ¹で表されるアリーレン基が置換基として有していてもよいアリールオキシ基は、その炭素数が、通常、６〜６０であり、好ましくは７〜４８である。該アリールオキシ基は置換基を有していてもよく、置換基を有していてもよいアリールオキシ基としては、例えば、フェノキシ基、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルコキシフェノキシ基、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルフェノキシ基、１−ナフチルオキシ基、２−ナフチルオキシ基、ペンタフルオロフェニルオキシ基が挙げられ、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルコキシフェノキシ基、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルフェノキシ基が好ましい。
Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルコキシフェノキシ基としては、例えば、メトキシフェノキシ基、エトキシフェノキシ基、プロポキシフェノキシ基、イソプロポキシフェノキシ基、ブトキシフェノキシ基、イソブトキシフェノキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシフェノキシ基、ペンチルオキシフェノキシ基、ヘキシルオキシフェノキシ基、シクロヘキシルオキシフェノキシ基、ヘプチルオキシフェノキシ基、オクチルオキシフェノキシ基、２−エチルヘキシルオキシフェノキシ基、ノニルオキシフェノキシ基、デシルオキシフェノキシ基、３，７−ジメチルオクチルオキシフェノキシ基、ラウリルオキシフェノキシ基が挙げられる。
Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルフェノキシ基としては、例えば、メチルフェノキシ基、エチルフェノキシ基、ジメチルフェノキシ基、プロピルフェノキシ基、１，３，５−トリメチルフェノキシ基、メチルエチルフェノキシ基、イソプロピルフェノキシ基、ブチルフェノキシ基、イソブチルフェノキシ基、ｔｅｒｔ−ブチルフェノキシ基、ペンチルフェノキシ基、イソアミルフェノキシ基、ヘキシルフェノキシ基、ヘプチルフェノキシ基、オクチルフェノキシ基、ノニルフェノキシ基、デシルフェノキシ基、ドデシルフェノキシ基が挙げられる。

Ａｒ¹で表されるアリーレン基が置換基として有していてもよいアリールチオ基は、置換基を有していてもよい。該アリールチオ基の炭素数は、通常、３〜６０である。置換基を有していてもよいアリールチオ基としては、例えば、フェニルチオ基、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルコキシフェニルチオ基、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルフェニルチオ基、１−ナフチルチオ基、２−ナフチルチオ基、ペンタフルオロフェニルチオ基が挙げられる。

Ａｒ¹で表されるアリーレン基が置換基として有していてもよいアリールアルキル基は、置換基を有していてもよい。該アリールアルキル基の炭素数は、通常、７〜６０である。置換基を有していてもよいアリールアルキル基としては、例えば、フェニル−Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキル基、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルコキシフェニル−Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキル基、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルフェニル−Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキル基、１−ナフチル−Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキル基、２−ナフチル−Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキル基が挙げられる。

Ａｒ¹で表されるアリーレン基が置換基として有していてもよいアリールアルコキシ基は、置換基を有していてもよい。該アリールアルコキシ基の炭素数は、通常、７〜６０である。置換基を有していてもよいアリールアルコキシ基としては、例えば、フェニル−Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルコキシ基、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルコキシフェニル−Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルコキシ基、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルフェニル−Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルコキシ基、１−ナフチル−Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルコキシ基、２−ナフチル−Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルコキシ基が挙げられる。

Ａｒ¹で表されるアリーレン基が置換基として有していてもよいアリールアルキルチオ基は、置換基を有していてもよい。該アリールアルキルチオ基の炭素数は、通常、７〜６０である。置換基を有していてもよいアリールアルキルチオ基としては、例えば、フェニル−Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルチオ基、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルコキシフェニル−Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルチオ基、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルフェニル−Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルチオ基、１−ナフチル−Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルチオ基、２−ナフチル−Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルチオ基が挙げられる。

Ａｒ¹で表されるアリーレン基が置換基として有していてもよいアリールアルケニル基は、置換基を有していてもよい。該アリールアルケニル基の炭素数は、通常、８〜６０である。置換基を有していてもよいアリールアルケニル基としては、例えば、フェニル−Ｃ₂〜Ｃ₁₂アルケニル基、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルコキシフェニル−Ｃ₂〜Ｃ₁₂アルケニル基、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルフェニル−Ｃ₂〜Ｃ₁₂アルケニル基、１−ナフチル−Ｃ₂〜Ｃ₁₂アルケニル基、２−ナフチル−Ｃ₂〜Ｃ₁₂アルケニル基が挙げられ、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルコキシフェニル−Ｃ₂〜Ｃ₁₂アルケニル基、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルフェニル−Ｃ₂〜Ｃ₁₂アルケニル基が好ましい。

Ａｒ¹で表されるアリーレン基が置換基として有していてもよいアリールアルキニル基は置換基を有していてもよい。該アリールアルキニル基の炭素数は、通常、８〜６０である。置換基を有していてもよいアリールアルキニル基としては、例えば、フェニル−Ｃ₂〜Ｃ₁₂アルキニル基、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルコキシフェニル−Ｃ₂〜Ｃ₁₂アルキニル基、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルフェニル−Ｃ₂〜Ｃ₁₂アルキニル基、１−ナフチル−Ｃ₂〜Ｃ₁₂アルキニル基、２−ナフチル−Ｃ₂〜Ｃ₁₂アルキニル基が挙げられ、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルコキシフェニル−Ｃ₂〜Ｃ₁₂アルキニル基、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルフェニル−Ｃ₂〜Ｃ₁₂アルキニル基が好ましい。

Ａｒ¹で表されるアリーレン基が置換基として有していてもよいアミノ基は、無置換のアミノ基であっても、置換アミノ基であってもよい。

置換アミノ基とは、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び１価の複素環基からなる群から選ばれる１個又は２個の基で置換されたアミノ基である。該アルキル基、該アリール基、該アリールアルキル基及び該１価の複素環基は、更に、置換基を有していてもよい。置換アミノ基の炭素数は、置換基の炭素数を含めないで、通常、１〜６０であり、好ましくは２〜４８である。
該置換アミノ基としては、例えば、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、エチルアミノ基、ジエチルアミノ基、プロピルアミノ基、ジプロピルアミノ基、イソプロピルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、ブチルアミノ基、ｓ−ブチルアミノ基、イソブチルアミノ基、ｔｅｒｔ−ブチルアミノ基、ペンチルアミノ基、ヘキシルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基、ヘプチルアミノ基、オクチルアミノ基、２−エチルヘキシルアミノ基、ノニルアミノ基、デシルアミノ基、３，７−ジメチルオクチルアミノ基、ラウリルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、ジシクロペンチルアミノ基、ジシクロヘキシルアミノ基、ピロリジル基、ピペリジル基、ジトリフルオロメチルアミノ基、フェニルアミノ基、ジフェニルアミノ基、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルコキシフェニルアミノ基、ジ（Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルコキシフェニル）アミノ基、ジ（Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルフェニル）アミノ基、１−ナフチルアミノ基、２−ナフチルアミノ基、ペンタフルオロフェニルアミノ基、ピリジルアミノ基、ピリダジニルアミノ基、ピリミジルアミノ基、ピラジルアミノ基、トリアジルアミノ基、フェニル−Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルアミノ基、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルコキシフェニル−Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルアミノ基、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルフェニル−Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルアミノ基、ジ（Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルコキシフェニル−Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキル）アミノ基、ジ（Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルフェニル−Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキル）アミノ基、１−ナフチル−Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルアミノ基、２−ナフチル−Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルアミノ基が挙げられる。

Ａｒ¹で表されるアリーレン基が置換基として有していてもよいシリル基は、無置換のシリル基であっても、置換シリル基であってもよい。

置換シリル基とは、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び１価の複素環基からなる群から選ばれる１個、２個又は３個の基で置換されたシリル基である。該アルキル基、該アリール基、該アリールアルキル基及び該１価の複素環基は、更に、置換基を有していてもよい。置換シリル基の炭素数は、通常、１〜６０であり、好ましくは３〜４８である。
該置換シリル基としては、例えば、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリプロピルシリル基、トリ−イソプロピルシリル基、ジメチル−イソプロピルシリル基、ジエチル−イソプロピルシリル基、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリル基、ペンチルジメチルシリル基、ヘキシルジメチルシリル基、ヘプチルジメチルシリル基、オクチルジメチルシリル基、２−エチルヘキシル−ジメチルシリル基、ノニルジメチルシリル基、デシルジメチルシリル基、３，７−ジメチルオクチル−ジメチルシリル基、ラウリルジメチルシリル基、フェニル−Ｃ₁〜Ｃ₁₂アキルシリル基、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルコキシフェニル−Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルシリル基、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルフェニル−Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルシリル基、１−ナフチル−Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルシリル基、２−ナフチル−Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルシリル基、フェニル−Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルジメチルシリル基、トリフェニルシリル基、トリ−ｐ−キシリルシリル基、トリベンジルシリル基、ジフェニルメチルシリル基、ｔｅｒｔ−ブチルジフェニルシリル基、ジメチルフェニルシリル基が挙げられる。

Ａｒ¹で表されるアリーレン基が置換基として有していてもよいアシル基は、炭素数が、通常、２〜２０であり、好ましくは２〜１８である。置換基を有していてもよいアシル基としては、例えば、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、ピバロイル基、ベンゾイル基、トリフルオロアセチル基、ペンタフルオロベンゾイル基が挙げられる。

Ａｒ¹で表されるアリーレン基が置換基として有していてもよいアシルオキシ基は、炭素数が、通常、２〜２０であり、好ましくは２〜１８である。置換基を有していてもよいアシルオキシ基としては、例えば、アセトキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ基、イソブチリルオキシ基、ピバロイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基、トリフルオロアセチルオキシ基、ペンタフルオロベンゾイルオキシ基が挙げられる。

Ａｒ¹で表されるアリーレン基が置換基として有していてもよいイミン残基は、イミン化合物から水素原子１個を除いた残基である。ここで、イミン化合物とは、分子内に、−Ｎ＝Ｃ−基を含む有機化合物を意味する。イミン化合物の例としては、アルジミン、ケチミン、及び、これらの化合物の窒素原子が有する水素原子がアルキル基等で置換された化合物が挙げられる。イミン残基の炭素数は、通常、２〜２０であり、２〜１８が好ましい。該イミン残基としては、例えば、以下の構造式で示される基が挙げられる。

Ａｒ¹で表されるアリーレン基が置換基として有していてもよいカルバモイル基は、炭素数が、通常、１〜２０であり、好ましくは炭素数１〜１８である。置換基を有していてもよいカルバモイル基としては、例えば、ホルムアミド基、アセトアミド基、プロピオアミド基、ブチロアミド基、ベンズアミド基、トリフルオロアセトアミド基、ペンタフルオロベンズアミド基、ジホルムアミド基、ジアセトアミド基、ジプロピオアミド基、ジブチロアミド基、ジベンズアミド基、ジトリフルオロアセトアミド基、ジペンタフルオロベンズアミド基が挙げられる。

Ａｒ¹で表されるアリーレン基が置換基として有していてもよい酸イミド基は、酸イミドからその窒素原子に結合した水素原子を除いて得られる残基である。酸イミド基の炭素数は、通常、４〜２０である。該酸イミド基としては、例えば、以下に示す基が挙げられる。

Ａｒ¹で表されるアリーレン基が置換基として有していてもよい１価の複素環基は、複素環式化合物から水素原子１個を除いた残りの原子団をいい、炭素数は、通常、４〜６０であり、好ましくは４〜２０である。１価の複素環基の中では、１価の芳香族複素環基が好ましい。なお、１価の複素環基の炭素数には、置換基の炭素数は含まれない。複素環式化合物とは、環式構造をもつ有機化合物のうち、環を構成する元素が炭素原子だけでなく、酸素、硫黄、窒素、リン、ホウ素等のヘテロ原子を環内に含む化合物をいう。１価の複素環基としては、例えば、チエニル基、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルチエニル基、ピロリル基、フリル基、ピリジル基、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルピリジル基、ピペリジル基、キノリル基、イソキノリル基が挙げられ、チエニル基、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルチエニル基、ピリジル基、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルピリジル基が好ましい。

Ａｒ¹で表されるアリーレン基が置換基として有していてもよいカルボキシル基は、無置換のカルボキシル基であっても、置換カルボキシル基であってもよい。

置換カルボキシル基は、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基又は１価の複素環基で置換されたカルボキシル基をいう。該アルキル基、該アリール基、該アリールアルキル基及び該１価の複素環基は、更に、置換基を有していてもよい。置換カルボキシル基の炭素数は、通常、２〜６０であり、好ましくは２〜４８である。置換カルボキシル基としては、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、イソブトキシカルボニル基、ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基、ペンチルオキシカルボニル基、ヘキシロキシカルボニル基、シクロヘキシロキシカルボニル基、ヘプチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、２−エチルヘキシロキシカルボニル基、ノニルオキシカルボニル基、デシロキシカルボニル基、３，７−ジメチル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、トリフルオロメトキシカルボニル基、ペンタフルオロエトキシカルボニル基、パーフルオロブトキシカルボニル基、パーフルオロヘキシルオキシカルボニル基、パーフルオロオクチルオキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基、ナフトキシカルボニル基、ピリジルオキシカルボニル基が挙げられる。

式（Ａ）で表される化合物としては、例えば、下記式（Ａ−１）で表される化合物が挙げられる。

（Ａ−１）
〔式（Ａ−１）中、Ａｒ²、Ａｒ³、Ａｒ⁴、Ａｒ⁵及びＡｒ⁶は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいアリーレン基を表す。ｎ２、ｎ３、ｎ４、ｎ５及びｎ６は、それぞれ独立に、０又は１を表す。但し、ｎ２＋ｎ３＋ｎ４＋ｎ５＋ｎ６は、２〜５である。但し、Ａｒ²、Ａｒ³、Ａｒ⁴、Ａｒ⁵及びＡｒ⁶のうちの少なくとも１つは、置換基を有していてもよいフルオレンジイル基であり、それに対応するｎ２、ｎ３、ｎ４、ｎ５及びｎ６は、１である。Ｚは、式（Ｂ）で表される基を表す。Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５及びＣ６は、それぞれ独立に、０〜２の整数を表す。Ｚが複数個ある場合、それらは同一であっても異なってもよい。Ｘ及びＹは、前記と同じ意味を表す。Ｘ及びＹが水素原子である場合、Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４＋Ｃ５＋Ｃ６は、１〜１０である。〕

式（Ａ−１）中、Ａｒ²、Ａｒ³、Ａｒ⁴、Ａｒ⁵及びＡｒ⁶で表されるアリーレン基の定義、例は、前述のＡｒ¹で表されるアリーレン基の定義、例と同じであるが、有機エレクトロルミネッセンス素子の耐久性が優れるので、Ａｒ²、Ａｒ³、Ａｒ⁴、Ａｒ⁵及びＡｒ⁶が、いずれも、置換基を有していてもよいフルオレン−ジイル基であることが好ましく、置換基を有していてもよい２，７−フルオレン−ジイル基であることがより好ましい。

ｎ２、ｎ３、ｎ４、ｎ５及びｎ６は、式（Ａ−１）で表される化合物の合成が容易であるので、２≦ｎ２＋ｎ３＋ｎ４＋ｎ５＋ｎ６≦３を満たすことが好ましく、ｎ２＋ｎ３＋ｎ４＋ｎ５＋ｎ６＝３を満たすことがより好ましく、ｎ２及びｎ６が０であり、かつ、ｎ３、ｎ４及びｎ５が１であることが更に好ましい。

式（Ａ−１）中、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５及びＣ６は、式（Ａ−１）で表される化合物の合成が容易であるので、各々、０又は２であることが好ましい。

式（Ａ）、（Ａ−１）中、Ｘ及びＹは、式（Ａ−１）で表される化合物の合成が容易であるので、いずれも水素原子であること、又は、いずれも式（Ｂ）で表される基であることが好ましい。

式（Ａ−１）中、Ｘ及びＹがいずれも水素原子である場合、式（Ａ−１）で表される化合物の有機溶媒に対する溶解性が優れるので、Ｃ４が１又は２であることが好ましく、２であることがより好ましく、Ｃ４が２であり、かつ、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ５及びＣ６が０であることが更に好ましい。

式（Ａ−１）中、Ｘ及びＹがいずれも式（Ｂ）で表される基である場合、式（Ａ−１）で表される化合物の有機溶媒に対する溶解性が優れるので、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ５及びＣ６が０であることが好ましい。

式（Ａ）、（Ａ−１）中、Ｚで表される式（Ｂ）で表される基としては、以下の式（Ｆ１）〜式（Ｆ３２）で表される基が例示され、以下の式（Ｆ１）〜式（Ｆ１４）で表される基が好ましい。

式（Ａ）、（Ａ−１）で表される化合物の安定性が優れるので、式（Ｂ）中、ｚは０であることが好ましい。

式（Ａ）で表される化合物としては、例えば、以下の化合物が挙げられる。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子において、式（Ａ）で表される化合物は、有機層中に一種単独で含まれていても二種以上を組み合わせて含まれていてもよい。また、有機層中に含まれる式（Ａ）で表される化合物は、それのみが含まれていても、正孔輸送材料、電子輸送材料及び発光材料からなる群から選ばれる少なくとも１種類の材料と組み合わせて組成物として含まれていてもよい。

前記組成物が正孔輸送材料を含有する場合は、組成物中の正孔輸送材料の割合は、通常、１重量％〜80重量％であり、好ましくは５重量％〜60重量％である。

前記組成物が電子輸送材料を含有する場合は、組成物中の電子輸送材料の割合は、通常、１重量％〜80重量％であり、好ましくは５重量％〜60重量％である。

前記組成物が発光材料を含有する場合には、組成物中の発光材料の割合は、通常、１重量％〜80重量％であり、好ましくは５重量％〜60重量％である。

次に、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の構成について説明する。

式（Ａ）で表される化合物を含む有機層としては、電子輸送層、電子注入層及び正孔阻止層が挙げられ、該素子の作製が容易であるので、正孔阻止層が好ましい。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の構造としては、以下のａ）〜l）の構造が例示される。ここで、／は各層が隣接して積層されていることを示し、以下、同じである。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、陰極と発光層との間に、式（Ａ）で表される化合物を含む有機層以外に、電子輸送層、電子注入層、正孔阻止層等を有していてもよい。該素子の構造は、以下のc）〜n）の構造が例示される。
a）陽極／発光層／有機層／電子輸送層／陰極
b）陽極／正孔輸送層／発光層／有機層／電子輸送層／陰極
c）陽極／発光層／有機層／電子注入層／陰極
d）陽極／正孔輸送層／発光層／有機層／電子注入層／陰極
e）陽極／発光層／有機層／電子輸送層／電子注入層／陰極
f）陽極／正孔輸送層／発光層／有機層／電子輸送層／電子注入層／陰極
g）陽極／発光層／正孔阻止層／有機層／陰極
h）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／有機層／陰極
i）陽極／発光層／正孔阻止層／有機層／電子注入層／陰極
j）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／有機層／電子注入層／陰極
k）陽極／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／有機層／陰極
l）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／有機層／陰極

発光層とは、発光する機能を有する層であり、発光材料を含む。
正孔輸送層とは、正孔を輸送する機能を有する層である。
電子輸送層とは、電子を輸送する機能を有する層である。
電子注入層とは、陰極から隣接する有機層に電子を注入する機能を有する層である。
正孔阻止層とは、発光層から再結合されなかった正孔をすり抜けさせずに発光層の内に留める機能を有する層である。
電子輸送層と正孔輸送層とを総称して電荷輸送層と呼ぶ場合がある。
発光層に隣接した正孔輸送層をインターレイヤー層と呼ぶ場合もある。
各層は、２層以上ずつ有していてもよい。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、式（Ａ）で表される化合物が含まれる有機層が正孔素子層である場合、該正孔阻止層がより機能を発揮できるので、式（Ａ）で表される化合物の最高占有軌道準位のエネルギーと、発光材料の最高占有軌道準位のエネルギーとが、式（１）を満たすことが好ましい。

発光層が２種以上の発光材料を含む場合、全ての発光材料について式（１）の条件を満たすことが好ましい。発光層が燐光を発光する化合物とホスト化合物とを含む場合、燐光を発光する化合物とホスト化合物との両方を発光材料とする。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子において、素子内部での発光領域をコントロールし、均一な発光が得られるので、式（Ａ）で表される化合物が含まれる有機層が非発光性であることが好ましい。有機層が非発光性であるとは、エレクトロルミネッセンススペクトルから該有機層の発光が観測されないことを意味する。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子において、発光材料への電子注入が円滑になるので、式（Ａ）で表される化合物の最低非占有軌道準位のエネルギーと、発光材料の最低非占有軌道準位のエネルギーとが、式（２）を満たすことが好ましい。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子において、発光層内部の励起子が拡散したり、陰極界面に移動したりすることをより効果的に回避できるので、式（Ａ）で表される化合物のエネルギーギャップが、発光材料のエネルギーギャップより大きいことが好ましい。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子において、式（Ａ）で表される化合物が、トリフルオロメチルベンゼン、１，３−ビス（トリフルオロメチル）ベンゼン、及び、１，４−ビス（トリフルオロメチル）ベンゼンからなる群から選ばれる少なくとも１種のフッ素溶媒に対して、０．１重量％（ｗ／ｏ）以上溶解することが好ましい。

発光層及び有機層を含む各層の成膜方法は、制限されないが、溶液からの成膜が好ましい。

溶液からの成膜には、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スリットコート法、キャップコート法、キャピラリコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェットプリント法、ノズルコート法等の塗布法を用いることができる。

有機層作製の際に、式（Ａ）で表される化合物を含む溶液から成膜する場合、該溶液を発光層等の上に塗布した後、乾燥により溶媒を除去するだけでよい。また、式（Ａ）で表される化合物に電荷輸送材料や発光材料を混合した場合においても、同様の手法が適用でき、製造上有利である。

発光層及び有機層の厚さは、用いる材料によって最適値が異なり、駆動電圧と発光効率が適度な値となるように選択すればよいが、それぞれ独立に、例えば、１ｎｍ〜１μｍであり、好ましくは２ｎｍ〜５００ｎｍであり、更に好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。

発光層に含まれる発光材料としては、低分子化合物及び高分子化合物に分類でき、各々、公知の材料が使用できる。低分子化合物では、例えば、ナフタレン誘導体、アントラセン及びその誘導体、ペリレン及びその誘導体、ポリメチン系、キサンテン系、クマリン系、シアニン系等の色素類、８−ヒドロキシキノリン及びその誘導体の金属錯体、芳香族アミン、テトラフェニルシクロペンタジエン及びその誘導体、テトラフェニルブタジエン及びその誘導体を用いることができる。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子が正孔輸送層を有する場合、使用される正孔輸送材料としては、ポリビニルカルバゾール及びその誘導体、ポリシラン及びその誘導体、側鎖又は主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリピロール及びその誘導体、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）及びその誘導体、ポリ（２，５−チエニレンビニレン）及びその誘導体が例示され、ポリビニルカルバゾール及びその誘導体、ポリシラン及びその誘導体、側鎖又は主鎖に芳香族アミン化合物基を有するポリシロキサン誘導体、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）及びその誘導体、ポリ（２，５−チエニレンビニレン）及びその誘導体等の高分子正孔輸送材料が好ましく、ポリビニルカルバゾール及びその誘導体、ポリシラン及びその誘導体、側鎖又は主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体がより好ましい。低分子正孔輸送材料の場合には、高分子バインダーに分散させて用いることが好ましい。

ポリビニルカルバゾール及びその誘導体は、例えば、ビニルモノマーからカチオン重合又はラジカル重合によって得られる。

ポリシラン及びその誘導体としては、ケミカル・レビュー（Chem.Rev.）第89巻、1359頁（1989年）、英国特許GB2300196号公開明細書に記載の化合物等が例示される。合成方法もこれらに記載の方法を用いることができるが、キッピング法が好適に用いられる。

ポリシロキサン誘導体としては、側鎖又は主鎖に上記低分子正孔輸送材料の構造を有するものが好ましく、正孔輸送性の芳香族アミンを側鎖又は主鎖に有するものがより好ましい。

正孔輸送層の成膜の方法は制限されないが、低分子正孔輸送材料では、高分子バインダーとの混合溶液からの成膜による方法が例示され、高分子正孔輸送材料では、溶液からの成膜による方法が例示される。

溶液からの成膜に用いる溶媒としては、正孔輸送材料を溶解させるものであればよく、クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン等の塩素系溶媒、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセルソルブアセテート等のエステル系溶媒が例示される。

溶液からの成膜には、溶液からのスピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スリットコート法、キャップコート法、キャピラリコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェットプリント法、ノズルコート法等の塗布法を用いることができる。

低分子正孔輸送材料と併用し得る高分子バインダーとしては、電荷輸送を極度に阻害しないもの、及び、可視光に対する吸収が強くないものが好ましく、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリシロキサンが例示される。

正孔輸送層の厚さは、用いる材料によって最適値が異なり、駆動電圧と発光効率が適度な値となるように選択すればよく、例えば、１ｎｍ〜１μｍであり、好ましくは２ｎｍ〜５００ｎｍであり、更に好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子が、陰極と発光層との間に、式（Ａ）で表される化合物を含む有機層に加えて電子輸送層を有する場合、該電子輸送層に使用される電子輸送材料としては、公知の材料が使用できる。電子輸送材料としては、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン及びその誘導体、ベンゾキノン及びその誘導体、ナフトキノン及びその誘導体、アントラキノン及びその誘導体、テトラシアノアントラキノジメタン及びその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレン及びその誘導体、ジフェノキノン誘導体、８−ヒドロキシキノリン及びその誘導体の金属錯体、ポリキノリン及びその誘導体、ポリキノキサリン及びその誘導体、ポリフルオレン及びその誘導体が例示され、オキサジアゾール誘導体、ベンゾキノン及びその誘導体、アントラキノン及びその誘導体、８−ヒドロキシキノリン及びその誘導体の金属錯体、ポリキノリン及びその誘導体、ポリキノキサリン及びその誘導体、ポリフルオレン及びその誘導体が好ましく、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、ベンゾキノン、アントラキノン、トリス（８−キノリノール）アルミニウム、ポリキノリンがより好ましい。

電子輸送層の成膜の方法は制限されないが、低分子電子輸送材料では、粉末からの真空蒸着法、溶液又は溶融状態からの成膜による方法が例示され、高分子電子輸送材料では、溶液又は溶融状態からの成膜による方法が例示される。溶液又は溶融状態からの成膜時には、高分子バインダーを併用してもよい。

溶液からの成膜に用いる溶媒としては、電子輸送材料及び／又は高分子バインダーを溶解させるものであればよい。該溶媒として、クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン等の塩素溶媒、テトラヒドロフラン等のエーテル溶媒、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶媒、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセルソルブアセテート等のエステル溶媒が例示される。

溶液又は溶融状態からの成膜には、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スリットコート法、キャップコート法、キャピラリコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェットプリント法、ノズルコート法等の塗布法が用いられる。

低分子電子輸送材料と併用し得る高分子バインダーとしては、電荷輸送を極度に阻害しないもの、及び、可視光に対する吸収が強くないものが好ましい。該高分子バインダーとしては、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）及びその誘導体、ポリ（２，５−チエニレンビニレン）及びその誘導体、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリシロキサンが例示される。

電子輸送層の厚さは、用いる材料によって最適値が異なり、駆動電圧と発光効率が適度な値となるように選択すればよく、例えば、１ｎｍ〜１μｍであり、好ましくは２ｎｍ〜５００ｎｍであり、更に好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。

電極に隣接して設けた電荷輸送層のうち、電極からの電荷注入効率を改善する機能を有し、素子の駆動電圧を下げる効果を有するものは、「電荷注入層」と呼ばれることがある。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子が、陰極と発光層との間に、式（Ａ）で表される化合物を含む有機層に加えて電子注入層を有する場合、該電子注入層に使用される電子注入材料としては、前述の電子輸送材料が挙げられる。電子注入層は、層中にカチオンがドープされていてもよい。カチオンの例としては、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、テトラブチルアンモニウムイオンが挙げられる。

電子注入層の成膜方法は制限されないが、低分子電子注入材料では、粉末からの真空蒸着法、溶液又は溶融状態からの成膜による方法が例示され、高分子電子注入材料では溶液又は溶融状態からの成膜による方法が例示される。溶液又は溶融状態からの成膜時には、高分子バインダーを併用してもよい。

電子注入層の厚さは、例えば、１ｎｍ〜100ｎｍであり、２ｎｍ〜50ｎｍが好ましい。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子において、電極との密着性が向上し、かつ、電極からの電荷注入性がより向上するので、電極に隣接して絶縁層を設けることができる。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子において、界面の密着性が向上し、界面を形成する層同士の混合が防止できるので、電荷輸送層又は発光層の界面にバッファー層を設けることができる。

積層する層の順番や数、及び各層の厚さについては、発光効率や素子寿命を勘案して適宜選択すればよい。

本発明において、正孔注入層を設けた有機エレクトロルミネッセンス素子の構造としては、例えば、以下のｏ）〜ｐ）の構造が挙げられる。
ｏ）陽極／電荷注入層／発光層／有機層／陰極
ｐ）陽極／電荷注入層／正孔輸送層／発光層／有機層／陰極

正孔注入層の具体的な例としては、導電性高分子を含む層、陽極と正孔輸送層との間に設けられ、陽極材料と正孔輸送層に含まれる正孔輸送材料との中間の値のイオン化ポテンシャルを有する材料を含む層が挙げられる。

上記正孔注入層が導電性高分子を含む層の場合、該導電性高分子の電気伝導度は、10^-5S/cm以上10³S/cm以下であることが好ましく、発光画素間のリーク電流を小さくするためには、10^-5S/cm以上10²S/cm以下がより好ましく、10^-5S/cm以上10¹S/cm以下が更に好ましい。通常は該導電性高分子の電気伝導度を10^-5S/cm以上10³S/cm以下とするために、該導電性高分子に適量のイオンをドープする。

ドープするイオンの種類は、アニオンである。アニオンの例としては、ポリスチレンスルホン酸イオン、アルキルベンゼンスルホン酸イオン、樟脳スルホン酸イオン等が挙げられる。

正孔注入層の厚さは、例えば、１ｎｍ〜100ｎｍであり、２ｎｍ〜50ｎｍが好ましい。

電荷注入層に用いる材料は、電極や隣接する層の材料との関係で適宜選択すればよく、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリピロール及びその誘導体、ポリフェニレンビニレン及びその誘導体、ポリチエニレンビニレン及びその誘導体、ポリキノリン及びその誘導体、ポリキノキサリン及びその誘導体、芳香族アミン構造を主鎖又は側鎖に含む重合体等の導電性高分子、金属フタロシアニン（銅フタロシアニン等）、カーボンが例示される。

絶縁層は、電荷注入を容易にする機能を有するものである。この絶縁層の平均厚さは、通常、0.1〜20ｎｍであり、好ましくは0.5〜10ｎｍ、より好ましくは１〜５ｎｍである。絶縁層の材料としては、金属フッ化物、金属酸化物、有機絶縁材料等が挙げられる。絶縁層を設けた有機エレクトロルミネッセンス素子としては、陰極に隣接して絶縁層を設けた有機エレクトロルミネッセンス素子、陽極に隣接して絶縁層を設けた有機エレクトロルミネッセンス素子が挙げられる。

具体的には、例えば、以下のｑ)〜ab）の構造が挙げられる。
ｑ）陽極／絶縁層／発光層／有機層／陰極
ｒ）陽極／発光層／有機層／絶縁層／陰極
ｓ）陽極／絶縁層／発光層／有機層／絶縁層／陰極
ｔ）陽極／絶縁層／正孔輸送層／発光層／有機層／陰極
ｕ)陽極／正孔輸送層／発光層／有機層／絶縁層／陰極
ｖ)陽極／絶縁層／正孔輸送層／発光層／有機層／絶縁層／陰極
ｗ)陽極／絶縁層／発光層／有機層／電子輸送層／陰極
ｘ)陽極／発光層／有機層／電子輸送層／絶縁層／陰極
ｙ)陽極／絶縁層／発光層／有機層／電子輸送層／絶縁層／陰極
ｚ)陽極／絶縁層／正孔輸送層／発光層／有機層／電子輸送層／陰極
aa）陽極／正孔輸送層／発光層／有機層／電子輸送層／絶縁層／陰極
ab）陽極／絶縁層／正孔輸送層／発光層／有機層／電子輸送層／絶縁層／陰極

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子を形成する基板は、電極を形成し、各層を形成する際に化学的に変化しないものであればよく、ガラス、プラスチック、高分子フィルム、シリコン等の基板が例示される。不透明な基板の場合には、反対の電極が透明又は半透明であることが好ましい。この基板は、通常、陽極及び陰極からなる電極の少なくとも一方が透明又は半透明であるが、陽極側が透明又は半透明であることが好ましい。

陽極の材料としては、導電性の金属酸化物膜、半透明の金属薄膜等が挙げられ、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、及びそれらの複合体であるインジウム・スズ・オキサイド（ＩＴＯ）、インジウム・亜鉛・オキサイド等からなる導電性ガラスを用いて作製された膜、ＮＥＳＡ、金、白金、銀、銅が好ましく、ＩＴＯ、インジウム・亜鉛・オキサイド、酸化スズがより好ましい。その他にも、陽極の材料としては、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体が挙げられる。

陽極の作製には、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法等が用いられる。

陽極の厚さは、光の透過性と電気伝導度とを考慮して、適宜選択することができるが、例えば、10ｎｍ〜10μｍであり、好ましくは20ｎｍ〜１μｍであり、更に好ましくは50ｎｍ〜500ｎｍである。

陽極上に、電荷注入を容易にするために、フタロシアニン誘導体、導電性高分子、カーボン等からなる層、又は、金属酸化物や金属フッ化物、有機絶縁材料等からなる層を設けてもよい。

陰極の材料としては、仕事関数の小さい材料が好ましく、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、アルミニウム、スカンジウム、バナジウム、亜鉛、イットリウム、インジウム、セリウム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、イッテルビウム等の金属、及びそれらのうち２つ以上の合金、あるいは、それらのうち１つ以上と、金、銀、白金、銅、マンガン、チタン、コバルト、ニッケル、タングステン、錫のうち１つ以上との合金、グラファイト又はグラファイト層間化合物等が用いられる。合金の例としては、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金、インジウム−銀合金、リチウム−アルミニウム合金、リチウム−マグネシウム合金、リチウム−インジウム合金、カルシウム−アルミニウム合金等が挙げられる。陰極を２層以上の積層構造としてもよい。

陰極の厚さは、電気伝導度や耐久性を考慮して、適宜選択することができるが、例えば、10ｎｍ〜10μｍであり、好ましくは20ｎｍ〜１μｍであり、更に好ましくは50ｎｍ〜500ｎｍである。

陰極の作製方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、金属薄膜を熱圧着するラミネート法等が用いられる。陰極と有機物層との間に、導電性高分子からなる層、あるいは、金属酸化物や金属フッ化物、有機絶縁材料等からなる層を設けてもよく、陰極作製後、有機エレクトロルミネッセンス素子を保護する保護層を装着していてもよい。有機エレクトロルミネッセンス素子を長期安定的に用いるためには、素子を外部から保護するために、保護層及び／又は保護カバーを装着することが好ましい。

保護層としては、樹脂、金属酸化物、金属フッ化物、金属ホウ化物等を用いることができる。保護カバーとしては、ガラス板、表面に低透水率処理を施したプラスチック板等を用いることができる。保護カバーを熱硬化樹脂又は光硬化樹脂で基板と貼り合わせて密閉することが好ましい。スペーサーを用いて空間を維持すれば、素子が傷つくことを防ぐことが容易である。該空間に窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガスを封入することにより、陰極の酸化を防止することができる。また、酸化バリウム等の乾燥剤を該空間内に設置することにより、製造工程で素子に水分が吸着した場合であっても、その水分が素子にダメージを与えるのを抑制することができる。これらのうち、いずれか１つ以上の方策をとることが好ましい。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、面状光源、セグメント表示装置、ドットマトリックス表示装置、液晶表示装置（例えば、バックライト）等の表示装置等に用いることができる。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子を用いて面状の発光を得るためには、面状の陽極と陰極が重なり合うように配置すればよい。パターン状の発光を得るためには、前記面状の有機エレクトロルミネッセンス素子の表面にパターン状の窓を設けたマスクを設置する方法、非発光部の有機物層を極端に厚く形成し実質的に非発光とする方法、陽極若しくは陰極のいずれか一方、又は両方の電極をパターン状に形成する方法がある。これらのいずれかの方法でパターンを形成し、いくつかの電極を独立にＯＮ／ＯＦＦできるように配置することにより、数字や文字、簡単な記号等を表示できるセグメント表示装置が得られる。ドットマトリックス表示装置とするためには、陽極と陰極をともにストライプ状に形成して直交するように配置すればよい。複数の種類の発光色の異なる高分子化合物を塗り分ける方法や、カラーフィルター又は蛍光変換フィルターを用いる方法により、部分カラー表示、マルチカラー表示が可能となる。ドットマトリックス表示装置は、パッシブ駆動も可能であるし、ＴＦＴ等と組み合わせてアクティブ駆動してもよい。これらの表示装置は、コンピュータ、テレビ、携帯端末、携帯電話、カーナビゲーション、ビデオカメラのビューファインダー等に用いることができる。

面状の有機エレクトロルミネッセンス素子は、自発光薄型であり、液晶表示装置のバックライト用の面状光源、又は面状の照明用光源として好適である。照明用光源の発光色としては、白色、赤色、緑色、青色等が挙げられる。フレキシブルな基板を用いれば、曲面状の光源、表示装置としても使用できる。

以下、本発明を更に詳細に説明するために実施例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。

＜合成例１＞（化合物（Ｍ−２）の合成）

アルゴン雰囲気下、５００ｍＬの４つ口フラスコ中に、２，７−ジブロモ−９，９−ジ（ｐ−オクチルフェニル）フルオレン（化合物（Ｍ−１））を２１．０２ｇ、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を３９０ｍＬ入れて混合し、−７８℃に冷却した。反応液へ、１．６Ｍのｎ−ＢｕＬｉのへキサン溶液２０ｍＬを１０分かけて滴下し、１時間攪拌した。トリメチルシランクロライドを４．９ｇ滴下した後、室温に昇温し、２時間攪拌した。反応の進行を確認し、水を加え有機層を洗浄した後、有機層を濃縮した。得られたオイルを、ヘキサンを展開溶媒に用いたシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、化合物（Ｍ−２）を得た。

ＬＣ−ＭＳ（ＡＰＰＩ−ＭＳ（ｐｏｓｉ））：６９３［Ｍ＋Ｈ］⁺

＜合成例２＞（化合物（Ｍ−３）の合成）

アルゴン雰囲気下、１７．３５ｇの化合物（Ｍ−２）と、３３０ｍＬのＴＨＦと、４．２９ｇの２，２’−ビピリジル（ｂｐｙ）とを混合し、６０℃に加熱した。ここへ、ビス（シクロオクタジエン）ニッケル（０）（Ｎｉ（ＣＯＤ）₂）を７．５６ｇ加え、３時間攪拌した。反応の進行を確認し、反応液を室温まで冷却した後、反応液をセライトろ過した。得られた溶液を濃縮した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒 ヘキサン／トルエン＝１０／１（容積比））で精製し、化合物（Ｍ−３）を１２．４ｇ得た。

¹Ｈ−ＮＭＲ；δ ０．２２（１８Ｈ，ｓ），０．８６（１２Ｈ，ｔ），１．２５（４０Ｈ，ｍ），１．５３（８Ｈ，ｍ），２．５３（８Ｈ，ｔ），７．０１（８Ｈ，ｄ），７．１１（８Ｈ，ｄ），７．５０（８Ｈ，ｍ），７．７１（２Ｈ，ｄ），７．７４（２Ｈ，ｄ）ｐｐｍ．
ＬＣ−ＭＳ（ＡＰＰＩ−ＭＳ（ｐｏｓｉ））：１２２８［Ｍ＋Ｈ］⁺

＜合成例３＞（化合物（Ｍ−４）の合成）

アルゴン雰囲気下、１００ｍＬの４つ口フラスコ中に、化合物（Ｍ−３）を５．５３ｇ、ジクロロメタンを３０ｍＬ入れて混合し、０℃に冷却した。ここへ、１規定の一塩化ヨウ素（ＩＣｌ）を含むジクロロメタン溶液を１０ｍＬ滴下し、１時間攪拌した。反応終了後、反応液を室温まで昇温し、水で洗浄後、反応液の有機層を濃縮した。得られたオイルを、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒 ヘキサン／トルエン＝１０／１（容積比））で精製し、化合物（Ｍ−４）を得た。

¹Ｈ−ＮＭＲ；δ ０．８６（１２Ｈ，ｔ），１．２７（４０Ｈ，ｍ），１．５５（８Ｈ，ｍ），２．５３（８Ｈ，ｔ），７．０７（１６Ｈ，ｍ），７．４９（６Ｈ，ｍ），７．７０（６Ｈ，ｍ）．
ＬＣ−ＭＳ（ＡＰＰＩ−ＭＳ（ｐｏｓｉ））：１３３５［Ｍ＋Ｈ］⁺

＜合成例４＞（化合物（Ｍ−５）の合成）

アルゴン雰囲気下、１００ｍＬの４つ口フラスコ中に、化合物（Ｍ−４）を１．３４ｇ、ペンタフルオロフェニルボランを０．８５ｇ、フッ化セシウムを０．６１ｇ、酸化銀を０．５６ｇ、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）を２０ｍＬ入れ混合した。反応液に、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（Ｐｄ₂（ｄｂａ）₃）を９２ｍｇ、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィンを５１ｍｇ加え、１００℃で３時間攪拌した。反応の進行を確認した後、反応液をセライトろ過し、次いでシリカゲルろ過カラムに通した。得られたオイルを、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒 ヘキサン／トルエン＝１０／１（容積比））で精製し、化合物（Ｍ−５）を４２０ｍｇ得た。

¹Ｈ−ＮＭＲ；δ ０．８６（１２Ｈ，ｔ），１．２５（４０Ｈ，ｍ），１．５４（８Ｈ，ｍ），２．５３（８Ｈ，ｔ），７．０５（８Ｈ，ｄ），７．１３（８Ｈ，ｄ），７．４２（４Ｈ，ｄｄ），７．５９（４Ｈ，ｄｄ），７．８４（４Ｈ，ｄｄ）ｐｐｍ．
¹⁹Ｆ−ＮＭＲ；δ １４．７，−１３８．４，−１５６．０ ｐｐｍ．

＜合成例５＞（化合物（Ｍ−６）の合成）

アルゴン雰囲気下、７０ｍＬのＴＨＦと１．６Ｍのｎ−ＢｕＬｉのへキサン溶液（１５ｍＬ）とを混合し、−２０℃に冷却した。ここへ、４．０１ｇの化合物（Ｍ−４）を７０ｍＬのＴＨＦに溶かした溶液を３０分かけて滴下した。滴下してから２時間経過後より、６０ｇのＤＭＦを１時間かけて滴下した。滴下終了後、室温に昇温し、２時間攪拌した。反応終了後、反応液に、水を加え、その後、酢酸エチルを加えて分液し、有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。得られたオイルをアルミナカラムクロマトグラフィー（展開溶媒 酢酸エチル／へキサン＝１／１０（容積比））で精製し、化合物（Ｍ−６）を２．１ｇ得た。

ＬＣ−ＭＳ（ＥＳＩ−ＭＳ）：１１７７［Ｍ＋Ｋ］⁺

＜合成例６＞（化合物（Ｍ−７）の合成）

アルゴン雰囲気下、２．０５ｇの化合物（Ｍ−６）と、２０ｇのトリデカフルオロへキシルヨージドと、２９０ｍＬのＴＨＦとを混合し、−７８℃に冷却した。ここへ、３規定のフェニルマグネシウムブロマイドのエーテル溶液（１２ｍＬ）を３０分かけて滴下した。その後、反応液の温度を−７８℃に維持しながら３時間攪拌した。反応液へ、３規定の塩化水素水溶液を２０ｍＬ加え、室温に昇温しながら攪拌した。反応終了後、反応液を分液し、有機層をイオン交換水で３回洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濃縮した。得られたオイルをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒 ヘキサン／酢酸エチル＝２０／１（容積比））で４回精製することにより、化合物（Ｍ−７）を１．２ｇ得た。

ＬＣ−ＭＳ（ＥＳＩ−ＭＳ）：１８１７［Ｍ＋Ｋ］^+
1Ｈ−ＮＭＲ；δ ０．８７（１２Ｈ，ｔ），１．２５（４０Ｈ，ｍ），１．５４（８Ｈ，ｍ），２．３８（２Ｈ，ｓ），２．５３（８Ｈ，ｔ），５．１８（２Ｈ，ｍ），７．０１（８Ｈ，ｄ），７．１０（８Ｈ，ｄ），７．５０（４Ｈ，ｄｄ），７．５７（４Ｈ，ｄｄ），７．７７（４Ｈ，ｍ）ｐｐｍ．

＜合成例７＞（化合物（Ｍ−８）の合成）

アルゴン雰囲気下、２．８ｇのデス・マーチン パーヨージナンを１５ｍＬのジクロロメタンと混合し、溶解させた。ここへ、１．８ｇの化合物（Ｍ−７）を１５ｍＬのジクロロメタンに溶かした溶液を、１０分かけて室温で滴下した。滴下終了後、室温で２時間攪拌した。反応液に、チオ硫酸ナトリウム飽和水溶液を２０ｍＬ加えることにより、反応を停止し、反応液を分液した。有機層を濃縮し、硫酸ナトリウムで乾燥させた後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒 ヘキサン／酢酸エチル＝２０／１（容積比））で精製し、精製物を濃縮して得られた固体をメタノールで洗浄することで、化合物（Ｍ−８）を１．２ｇ得た。

ＬＣ−ＭＳ（ＥＳＩ−ＭＳ）：１８１５［Ｍ＋Ｋ］^+
1Ｈ−ＮＭＲ；δ ０．８５（１２Ｈ，ｔ），１．２２（４０Ｈ，ｍ），１．５４（８Ｈ，ｍ），２．５４（８Ｈ，ｔ），７．０３（８Ｈ，ｄ），７．１５（８Ｈ，ｄ），７．５８（４Ｈ，ｄｄ），７．６７（４Ｈ，ｄｄ），７．８５（４Ｈ，ｍ）ｐｐｍ．

＜合成例８＞（化合物（Ｍ−９）の合成）

アルゴン雰囲気下、１５．０ｍＬのＴＨＦ中に、３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェニルボロン酸を１．５０ｇ、化合物（Ｍ−４）を０．７７７ｇ、トリオクチルメチルアンモニウムクロライド（商品名Ａｌｉｑｕａｔ３３６（登録商標）、アルドリッチ製）を０．０４５ｇ、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウムを０．０５４ｇ加えて攪拌した。反応液に、炭酸ナトリウムを０．３７０ｇ含む水溶液（７．５ｍＬ）を滴下し、４０℃で１６時間撹拌した。室温に戻した後、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウムを０．０５５ｇ加えて６日間、４０℃で攪拌した。冷却後、反応液を濃縮し、クロロホルムを加えて水層を取り除き、有機層を水で洗浄した。洗浄液をクロロホルムで抽出して有機層と混ぜた。得られた溶液に硫酸マグネシウムを加えて乾燥させて、ろ過により吸湿した硫酸マグネシウムを取り除き、濃縮して、カラムクロマトグラフィー（展開溶媒 シリカゲル／ヘキサン）で精製した。精製後の溶液からヘキサンをエバポレーターで取り除き、メタノールを加えると結晶化した。結晶を取り出してクロロホルムに溶かし、メタノールに滴下して沈殿を生成させた。沈殿をろ過によって取り出し、メタノールで洗浄し、乾燥させることによって化合物（Ｍ−９）を０．６０７ｇ得た。

¹Ｈ−ＮＭＲ（ｐｐｍ／３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃）： ０．８６（１２Ｈ，ｔ），１．２〜１．３（４０Ｈ，ｍ），１．６（８Ｈ，ｍ），２．５５（８Ｈ，ｔ），７．１（８Ｈ，ｄ），７．２（８Ｈ，ｄ），７．５７（２Ｈ，ｍ），７．６０（６Ｈ，ｍ），７．８〜７．９（６Ｈ，ｍ），７．９４（４Ｈ）ｐｐｍ．

＜合成例９＞（化合物（Ｍ−１１）の合成）

アルゴン雰囲気下、５．８３ｇの化合物（Ｍ−２）と、３．１８ｇの化合物（Ｍ−１０）と、４０ｍＬのトルエンと、４５ｍｇの酢酸パラジウムと、２８２ｍｇのトリ（２−メトキシフェニル）ホスフィンとを混合し、８０℃に加温した。反応液に、１０ｍＬの水酸化テトラエチルアンモニウムを１０分かけて滴下し、１０５℃で２時間加温した。反応終了後、反応液の有機層を水で洗浄後、有機層を濃縮した。得られたオイルをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒 ヘキサン／トルエン＝５／１（容積比））で精製し、化合物（Ｍ−１１）を６．５ｇ得た。

ＬＣ−ＭＳ（ＡＰＰＩ−ＭＳ（ｐｏｓｉ））：１７６８［Ｍ＋Ｈ］⁺

＜合成例１０＞（化合物（Ｍ−１２）の合成）

アルゴン雰囲気下、１００ｍＬの４つ口フラスコ中に、化合物（Ｍ−１１）を６．５２ｇ、ジクロロメタンを２５ｍＬ入れて混合し、０℃に冷却した。ここへ、１規定のＩＣｌのジクロロメタン溶液を８．４ｍＬ滴下し、１時間攪拌した。反応終了後、反応液を室温まで昇温し、水で洗浄後、有機層を濃縮した。得られたオイルをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒 へキサン／トルエン＝５／１（容積比））で精製することにより目的物である化合物（Ｍ−１２）を３．９１ｇ得た。

ＬＣ−ＭＳ（ＡＰＰＩ−ＭＳ（ｐｏｓｉ））：１８７７［Ｍ＋Ｈ］⁺

＜合成例１１＞（化合物（Ｍ−１３）の合成）

アルゴン雰囲気下、１００ｍＬの４つ口フラスコ中に、化合物（Ｍ−１２）を２．８１ｇ、ペンタフルオロフェニルボランを１．２７ｇ、フッ化セシウムを０．９１ｇ、酸化銀を０．８３ｇ、ＤＭＦを３０ｍＬ入れて混合した。反応液に、Ｐｄ₂（ｄｂａ）₃を１４０ｍｇ、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィンを７５ｍｇ加え、１００℃で３時間攪拌した。反応の進行を確認した後、反応液をセライトろ過し、次いでシリカゲルろ過カラムを通した。得られたオイルをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒 ヘキサン／トルエン＝１／１（容積比））で精製し、化合物（Ｍ−１３）を２．４ｇ得た。

ＬＣ−ＭＳ（ＥＳＩ−ＭＳ）：１９９４［Ｍ＋Ｋ］⁺

＜合成例１２＞（化合物（Ｍ−１４）の合成）

アルゴン雰囲気下、２５．０ｇの３，５−ビス（トリフルオロメチル）ブロモベンゼンと、２５０ｍＬのＴＨＦとを混合し、−７８℃に冷却した。この反応液へ、１．６Ｍのｎ−ＢｕＬｉのへキサン溶液（５０ｍＬ）を２時間かけて滴下し、更に３０分攪拌した。反応液の温度を−７８℃に保ったまま、１３．２ｇの４，４’−ジブロモビフェニル−２−メチルエステルを３０ｍＬのＴＨＦに溶かした溶液を、１時間かけて滴下した。滴下終了後、昇温し、６時間かけて−２０℃とした。この反応液に、水を加えることで、反応を停止した。反応液に、酢酸エチルを加え、食塩の飽和水溶液で２回洗浄し、有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。得られた溶液を、シリカゲルを用いた濾過カラムに通し、得られた溶液を濃縮することにより黄色のオイルを３３．９ｇ得た。

アルゴン雰囲気下、３３．９ｇの得られた黄色のオイルと、８０ｍＬのトルエンとを混合し、０℃に冷却した。ここへ、１７．６ｍＬの三フッ化ホウ素のジエチルエーテル錯体を３０分かけて滴下し、室温に昇温し、１時間攪拌した。反応液にクロロホルムを加え、イオン交換水で４回洗浄した。得られた懸濁液を濃縮し、析出した固体をろ取し、減圧乾燥した。得られた白色固体をトルエンから再結晶することで、化合物（Ｍ−１４）を得た。化合物（Ｍ−１４）の収率は、２１．７４％であった。

¹Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃）；δ７．３４（２Ｈ，ｓ），７．５２（４Ｈ，ｓ），７．６２（２Ｈ，ｄ），７．７０（２Ｈ，ｄ），７．８７（２Ｈ，ｓ）ｐｐｍ．
¹⁹Ｆ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃）；δ−６３．２ｐｐｍ．
ＬＣ−ＭＳ（ＡＰＰＩ−ＭＳ（ｐｏｓｉ））：７４７［Ｍ］⁺．

＜合成例１３＞（化合物（Ｍ−１５）の合成）

アルゴン雰囲気下、３Ｌの三口フラスコに、３−ｎ−ヘキシル−５−メチルブロモベンゼンを２６２ｇ、及び、無水テトラヒドロフランを１．５Ｌ加え、均一溶液とし、−７８℃に冷却した。得られた溶液に、２．５Ｍのｎ−ブチルリチウムのヘキサン溶液（３８０ｍＬ）を、溶液の温度が−７０℃以下に保たれるように滴下し、４時間撹拌し、溶液Ａを得た。

別途、１Ｌの二口フラスコに、２−メトキシカルボニル−４，４’−ジブロモビフェニルを１６０ｇ、及び、無水テトラヒドロフランを５００ｍＬ加え、均一溶液である溶液Ｂを調製した。

溶液Ａに溶液Ｂを、溶液Ａの温度が−７０℃以下に保たれるように滴下し、撹拌した。反応液を室温にて１５時間撹拌した。次いで、反応液に水を１５０ｍＬ、０℃にて加え、撹拌した。次いで、減圧下、濃縮操作により溶媒を留去し、残留物にヘキサン及び水を加え、撹拌し、静置して生成した水層を除去し、有機層を得た。この有機層を飽和食塩水にて洗浄し、無水硫酸マグネシウムにて乾燥させた後、減圧下で濃縮することにより、中間体を得た。

アルゴン雰囲気下、３Ｌの三口フラスコに、上記で得られた中間体を２９９ｇ、無水ジクロロメタンを９００ｍＬ加え、５℃に冷却した。得られた混合物に、温度が０〜５℃の範囲内に保たれるように、２２４ｍＬの三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体を滴下した後、室温にて撹拌した。反応液を、氷水に注ぎ、３０分撹拌し、静置して分液した水層を有機層から除去した。この有機層に１０重量％リン酸カリウム水溶液を加え、２時間撹拌した後、静置して生成した水層を有機層から除去した。得られた有機層を水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムにて乾燥させた後、濃縮することにより溶媒を留去し、オイル状の液体を得た。このオイル状の液体にメタノールを加え、固体を得た。この固体をｎ−ブチルアセテート及びメタノールから再結晶を行うことにより、化合物（Ｍ−１５）を２４０ｇ得た。

＜合成例１４＞（化合物（Ｍ−１６）の合成）

アルゴン雰囲気下、５１．１ｇの化合物（Ｍ−１５）と、８００ｍＬのＴＨＦとを混合し、−７８℃に冷却した。この反応液に、１．６Ｍのｎ−ＢｕＬｉのへキサン溶液（５０ｍＬ）を、１時間かけて滴下し、更に１．５時間撹拌を行った。ここへ、１２．４ｇのクロロトリメチルシランを０．５時間かけて滴下した。滴下終了後、反応液を室温まで昇温し、イオン交換水を加え、反応を停止した。反応液に酢酸エチルを加え、反応液の分液を行った後、食塩の飽和水溶液で３回洗浄した。その後、得られた溶液を濃縮し、乾燥することにより、化合物（Ｍ−１６）を４９．２ｇ得た。

ＬＣ−ＭＳ（ＡＰＰＩ−ＭＳ（ｐｏｓｉ））：６９５［Ｍ］⁺．

＜合成例１５＞（化合物（Ｍ−１７）の合成）

アルゴン雰囲気下、３０．０ｇの化合物（Ｍ−１６）と、１２．２ｇのピナコレートジボランと、２６．５ｇの酢酸カリウムと、１９０ｍＬのジオキサンと、１．１ｇの（ジフェニルホスフィノフェロセン）パラジウムジクロライドと、０．７５ｇのジフェニルホスフィノフェロセンとを混合し、１１０℃で４時間加熱した。反応終了後、反応液を室温に冷却させた後、セライトろ過を行い、得られた溶液を濃縮した。得られたオイルを、シリカゲルろ過カラム（展開溶媒 トルエン／ヘキサン＝１／１（容積比））に通した。更に、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒 酢酸エチル／ヘキサン＝１／２０（容積比））で２回精製することにより、化合物（Ｍ−１７）を２２．１ｇ得た。

ＬＣ−ＭＳ（ＡＰＰＩ−ＭＳ（ｐｏｓｉ））：７１３［Ｍ］⁺．

＜合成例１６＞（化合物（Ｍ−１８）の合成）

アルゴン雰囲気下、２．２４ｇの化合物（Ｍ−１４）と、４．７１ｇの化合物（Ｍ−１７）と、３０ｍｌのトルエンと、３．４ｍｇの酢酸パラジウムと、２１１ｍｇのトリ（２−メトキシフェニル）ホスフィンとを混合し、８０℃に加熱した。ここへ、２０重量％の水酸化テトラエチルアンモニウム水溶液を１０ｍＬ滴下し、３時間還流させた。反応液を室温まで冷却した後、酢酸エチルを加え、イオン交換水で４回洗浄し、得られた有機層を濃縮した。濃縮した溶液を、シリカゲルろ過カラム（展開溶媒 酢酸エチル／ヘキサン＝１／１０（容積比））に通し、濃縮乾固することで白色固体を得た。得られた固体を３回再結晶することにより、化合物（Ｍ−１８）を２．４ｇ得た。

¹Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃）；δ０．２２（１８Ｈ，ｓ），０．８２（１２Ｈ，ｔ），１．２３（２４Ｈ，ｍ），１．５３（８Ｈ，ｍ），２．１５（１２Ｈ，ｓ），２．４４（８Ｈ，ｔ），６．７１（４Ｈ，ｓ）６．８３（４Ｈ，ｓ），６．９２（４Ｈ，ｓ），７．３８−７．４２（４Ｈ，ｍ），７．５０−７．６３（１２Ｈ，ｍ），７．７２−７．８５（８Ｈ，ｍ）ｐｐｍ．
¹⁹Ｆ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃）；δ−６３．１ｐｐｍ．

＜合成例１７＞（化合物（Ｍ−１９）の合成）

アルゴン雰囲気下、２．１１ｇの化合物（Ｍ−１８）と、８０ｍｌのＤＭＦと、２０ｍｌの酢酸とを混合した。ここへ、Ｎ−ブロモスクシンイミド（ＮＢＳ）を０．４７ｇ混合し、８０℃で４時間加熱した。反応終了後、反応液をイオン交換水に注ぎ、析出した固体をろ取し、乾燥させた。得られた固体を、ヘキサンと酢酸エチルとエタノールとを９：１：３０の容積比で混合した混合溶液により、３回再沈殿を行い、化合物（Ｍ−１９）を２．０１ｇ得た。

ＬＣ−ＭＳ（ＡＰＰＩ−ＭＳ（ｐｏｓｉ））：１７７０［Ｍ＋Ｋ］⁺．

＜合成例１８＞（化合物（Ｍ−２０）の合成）

アルゴン雰囲気下、０．４９ｇの化合物（Ｍ−１９）と、０．２５ｇのペンタフルオロフェニルホウ酸と、０．１８ｇのフッ化セシウムと、０．１７ｇの酸化銀と、６ｍＬのＤＭＦとを混合し、３０℃に加温した。反応液に、Ｐｄ₂（ｄｂａ）₃を２７ｍｇ、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィンを１５ｍｇ混合し、１００℃で７時間反応させた。反応の進行を確認後、反応液に、酢酸エチル及び水を加え、分液した。有機層をセライトでろ過し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた後、濃縮乾固させた。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒 ヘキサン）で精製することにより、化合物（Ｍ−２０）を８１ｍｇ得た。

¹Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃）；δ０．８２（１２Ｈ，ｔ），１．２５（２４Ｈ，ｍ），１．５０（８Ｈ，ｍ），２．１７（１２Ｈ，ｓ），２．４４（８Ｈ，ｔ），６．７４（４Ｈ，ｓ）６．８５（４Ｈ，ｓ），６．９０（４Ｈ，ｓ），７．４０−７．４７（８Ｈ，ｍ），７．６０−７．６４（８Ｈ，ｍ），７．７８−７．８９（８Ｈ，ｍ）ｐｐｍ．
¹⁹Ｆ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃）；δ−６３．１，−１４３．３，−１５６．２，−１６２．７ｐｐｍ．
ＬＣ−ＭＳ（ＡＰＰＩ−ＭＳ（ｐｏｓｉ））：１９４６［Ｍ＋Ｋ］⁺．

＜合成例１９＞（化合物（Ｍ−２１）の合成）

アルゴン雰囲気下、１．９９ｇの化合物（Ｍ−１９）と、０．４２ｇのフェニルホウ酸と、０．１９ｇのテトラブチルアンモニウムブロマイドと、０．２０ｇの水酸化カリウムと、３５ｍＬのトルエンと、１０ｍＬの水とを混合し、１００℃に加温した。反応液に、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）を６７ｍｇ混合し、１０５℃で７時間反応させた。反応の進行を確認後、反応液を分液し、有機層を、イオン交換水で２回洗浄した。有機層を濃縮した後、濃縮した溶液をシリカゲルを用いたろ過カラムに通した（展開溶媒 ヘキサン／酢酸エチル＝３／１（容積比））。得られた有機層に、活性炭を０．２ｇ加え、１時間還流させた後、セライトを用いてろ過を行い、有機層を濃縮した。得られたオイルを、ＯＤＳカラムクロマトグラフィー（展開溶媒 ＴＨＦ／メタノール＝１／１（容積比））で精製することにより、化合物（Ｍ−２１）を１．２ｇ得た。

¹Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃）；δ０．８１（１２Ｈ，ｔ），１．２１（２４Ｈ，ｍ），１．５０（８Ｈ，ｍ），２．４５（８Ｈ，ｔ），６．７６（４Ｈ，ｓ）６．８５（４Ｈ，ｓ），６．９６（４Ｈ，ｓ），７．２５−７．４２（１２Ｈ，ｍ），７．５４−７．６５（１８Ｈ，ｍ），７．８３（８Ｈ，ｍ）ｐｐｍ．
¹⁹Ｆ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃）；δ−６２．４ｐｐｍ．

＜合成例２０＞（高分子化合物（Ｐ−１）の合成）
不活性雰囲気下、国際公開第２００８／１１１６５８号に記載の方法で合成した７．２８ｇの下記式：

で表される化合物（ＭＭ−１）と、４．９４ｇの２，７−ジブロモ−９，９−ジオクチルフルオレンと、欧州特許出願公開第１３９４１８８号明細書に記載の方法で合成した０．７４ｇの下記式：

で表される化合物（ＭＭ−２）と、７．０ｍｇのビストリフェニルホスフィンパラジウムジクロライドと、１．３０ｇのトリオクチルメチルアンモニウムクロライド（商品名：Ａｌｉｑｕａｔ３３６（登録商標）、アルドリッチ製）と、１００ｍＬのトルエンとを混合し、１０５℃に加熱した。反応液に、２Ｍの炭酸ナトリウム水溶液を２７ｍＬ滴下し、２時間還流させた。反応後、フェニルホウ酸を１２０ｍｇ加え、更に４時間還流させた。次いで、１．８Ｍのジエチルジチアカルバミン酸ナトリウム水溶液（６０ｍＬ）を加え、８０℃で４時間撹拌した。反応液を室温まで冷却後、水で３回、３重量％の酢酸水溶液で３回、水で３回洗浄し、アルミナカラム、シリカゲルカラムに通すことにより精製した。得られたトルエン溶液を１．５Ｌのメタノールに滴下し、１時間撹拌した後、得られた固体をろ取し、乾燥させたところ、下記式：

で表される高分子化合物（Ｐ−１）を８．０ｇ得た。式中、括弧の外に添えた数字は、各繰り返し単位のモル分率を表す。高分子化合物（Ｐ−１）は、ポリスチレン換算の数平均分子量が５．１×１０⁴であり、ポリスチレン換算の重量平均分子量が１．４×１０⁵であった。

＜合成例２１＞（高分子化合物（Ｐ−２）の合成）
不活性雰囲気下、６．４０ｇの２，７−ビス（１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）−９，９−ジオクチルフルオレンと、１．３７ｇの２，７−ジブロモ−９，９−ジオクチルフルオレンと、米国特許出願公開第２００４／０３５２２１号明細書に記載の方法で合成した。具体的には、０．６４ｇの下記式：

で示される化合物（ＭＭ−３）と、特開２００３−２２６７４４号公報に記載の方法で合成した４．１０ｇの下記式：

で表される化合物（ＭＭ−４）と、２１ｍｇのビストリフェニルホスフィンパラジウムジクロライドと、トリオクチルメチルアンモニウムクロライド（商品名：Ａｌｉｑｕａｔ３３６（登録商標）、アルドリッチ製）と、４．５ｍｇの酢酸パラジウムと、２８ｍｇのｏ−トリメトキシフェニルホスフィンと、１００ｍＬのトルエンとを混合し、１０５℃に加熱した。反応液に２０重量％水酸化テトラエチルアンモニウム水溶液を３５ｍＬ滴下し、２時間還流させた。反応後、フェニルホウ酸を６１ｍｇ加え、更に４時間還流させた。次いで、１．８Ｍのジエチルジチアカルバミン酸ナトリウム水溶液を１００ｍＬ加え、８０℃で４時間撹拌した。反応液を室温まで冷却後、水で３回、３重量％の酢酸水溶液で３回、水で３回洗浄し、アルミナカラム、シリカゲルカラムを通すことにより精製した。得られたトルエン溶液をメタノールに滴下し、１時間撹拌した後、得られた固体をろ取し、乾燥させたところ、下記式：

で表される高分子化合物（Ｐ−２）を６．２ｇ得た。式中、括弧の外に添えた数字は、各繰り返し単位のモル分率を表す。高分子化合物（Ｐ−２）は、ポリスチレン換算の数平均分子量が９．７×１０⁴であり、ポリスチレン換算の重量平均分子量が３．０×１０⁵であった。

＜溶液の調製＞
（キシレン溶液（Ｓ−１）の調製）
高分子化合物（Ｐ−１）をキシレンに溶解させ、ポリマー濃度が１．３重量％のキシレン溶液（Ｓ−１）を調製した。

（キシレン溶液（Ｓ−２）の調製）
高分子化合物（Ｐ−２）をキシレンに溶解させ、ポリマー濃度が０．７重量％のキシレン溶液（Ｓ−２）を調製した。

（トリフルオロメチルベンゼン溶液（Ｓ−３）の調製）
化合物（Ｍ−５）をトリフルオロメチルベンゼンに溶解させ、化合物（Ｍ−５）の濃度が０．２重量％のトリフルオロメチルベンゼン溶液（Ｓ−３）を調製した。

＜実施例１＞（有機エレクトロルミネッセンス素子１の作製及び評価）
スパッタ法により４５ｎｍの厚さで陽極であるＩＴＯ膜を付けたガラス基板上に、真空蒸着法による５ｎｍの厚みの３酸化モリブデン膜を付けて正孔注入層を形成した。次に、上記で得たキシレン溶液（Ｓ−２）を用いて、スピンコートにより１６００ｒｐｍの回転速度で成膜し、ホットプレート上で１８０℃、６０分間加熱することにより薄膜を硬化させた。成膜後の厚さは約２０ｎｍであった。更に、上記で得たキシレン溶液（Ｓ−１）を用いて、スピンコートにより１６００ｒｐｍの回転速度で成膜し、ホットプレート上で１３０℃、１０分間加熱した。成膜後の厚さは約６０ｎｍであった。更に、上記で得たトリフルオロメチルベンゼン溶液（Ｓ−３）を用いて、スピンコートにより１６００ｒｐｍの回転速度で成膜した。成膜後の厚さは約１０ｎｍであった。これを１３０℃で１０分間乾燥させ、正孔阻止層である有機層を形成した。その後、陰極としてバリウムを約５ｎｍ蒸着し、次いでアルミニウムを約１００ｎｍ蒸着して有機エレクトロルミネッセンス素子１を作製した。なお、真空度が１×１０^-4Ｐａ以下に到達した後に金属の蒸着を開始した。

＜比較例１＞（有機エレクトロルミネッセンス素子Ｃ１の作製）
正孔阻止層である有機層を形成しなかった以外は、実施例１と同様にして、有機エレクトロルミネッセンス素子Ｃ１を作製した。

有機エレクトロルミネッセンス素子１、Ｃ１に電圧を印加することにより、流れる電流と発生する光の強度を測定した。

［電圧−電流特性の評価］
有機エレクトロルミネッセンス素子１、Ｃ１の電圧−電流特性を図１に示す。１０Ｖの電圧を印加した場合、有機エレクトロルミネッセンス素子Ｃ１（ｂ）には約６５ｍＡ／ｃｍ²の電流が流れたのに対して、有機エレクトロルミネッセンス素子１（ａ）には約１８ｍＡ／ｃｍ²の電流しか流れない。この結果から、有機エレクトロルミネッセンス素子１において、正孔阻止層により正孔電流を遮断する効果が確認された。

［電圧−効率特性の評価］
有機エレクトロルミネッセンス素子１、Ｃ１の電圧−効率特性を図２に示す。有機エレクトロルミネッセンス素子１（ａ）は、約８．５Ｖで１％の外部量子効率を示したのに対して、有機エレクトロルミネッセンス素子Ｃ１（ｂ）は、１０Ｖで０．２％の外部量子効率を示した。この結果から、有機エレクトロルミネッセンス素子１において、外部量子効率が優れる効果が確認された。

Claims (6)

1. 陰極と、
   陽極と、
   該陰極及び該陽極との間に設けられ、発光材料を含む発光層と、
   該発光層及び該陰極の間に設けられ、下記式（Ａ）で表される化合物を含む有機層と
   を有する、有機エレクトロルミネッセンス素子。
   

   

   （Ａ）
   〔式（Ａ）中、Ａｒ¹は、置換基を有していてもよいアリーレン基を表す。ｎは、２〜５の整数を表す。複数個あるＡｒは、それぞれ同一であっても異なってもよい。但し、少なくとも１つのＡｒは、置換基を有していてもよいフルオレンジイル基である。Ｘ及びＹは、それぞれ独立に、水素原子又は下記式（Ｂ）で表される基を表す。Ｘ及びＹが水素原子である場合、少なくとも１つのＡｒ¹が、置換基として下記式（Ｂ）で表される基を有する。
   
   −Ｃ_wＦ_xＨ_yＯ_z （Ｂ）
   （式（Ｂ）中、ｗは、０〜１０の整数を表し、ｘは、１〜２ｗ＋１の整数を表し、ｙは、０〜２ｗの整数を表し、ｚは０又は１を表す。）〕
2. 式（Ａ）で表される化合物の最高占有軌道準位のエネルギーと、発光材料の最高占有軌道準位のエネルギーとが、下記式（１）を満たす、請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
   
   （式（Ａ）で表される化合物の最高占有軌道準位のエネルギー） ＞ （発光材料の最高占有軌道準位のエネルギー） （１）
   
3. 有機層が、非発光性である、請求項１又は２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
4. 式（Ａ）で表される化合物の最低非占有軌道準位のエネルギーと、発光材料の最低非占有軌道準位のエネルギーとが、下記式（２）を満たす請求項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。
   
   （式（Ａ）で表される化合物の最低非占有軌道準位のエネルギー） ＜ （発光材料の最低非占有軌道準位のエネルギー）＋０．５ｅＶ （２）
   
5. 式（Ａ）で表される化合物のエネルギーギャップが、発光材料のエネルギーギャップより大きい、請求項１〜４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。
6. 式（Ａ）で表される化合物が、トリフルオロメチルベンゼン、１，３−ビス（トリフルオロメチル）ベンゼン、及び、１，４−ビス（トリフルオロメチル）ベンゼンからなる群から選ばれる少なくとも１種のフッ素溶媒に対して、０．１重量％（ｗ／ｏ）以上溶解する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。

Images