JP4788012B2 - 有機ｅｌ素子用化合物および有機ｅｌ素子 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機ＥＬ（電界発光）素子に関し、詳しくは、有機化合物からなる薄膜に電界を印加して光を放出する素子に用いられる化合物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機ＥＬ素子は、蛍光性有機化合物を含む薄膜を、電子注入電極とホール注入電極とで挟んだ構成を有し、前記薄膜に電子およびホールを注入して再結合させることにより励起子（エキシトン）を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出（蛍光・燐光）を利用して発光する素子である。
【０００３】
有機ＥＬ素子の特徴は、１０Ｖ前後の電圧で数１００から数１００００cd/m2ときわめて高い輝度の面発光が可能であり、また蛍光物質の種類を選択することにより青色から赤色までの発光が可能なことである。
【０００４】
有機ＥＬ素子の任意の発光色を得るための手法としてドーピング法があり、アントラセン結晶中に微量のテトラセンをドープすることで発光色を青色から緑色に変化させた報告(Jpn. J. Appl. Phys., 10,527(1971)) がある。また積層構造を有する有機薄膜ＥＬ素子においては、発光機能を有するホスト物質に、その発光に応答しホスト物質とは異なる発光を放出する蛍光色素をドーパントとして微量混入させて発光層を形成し、緑色から橙〜赤色へ発光色を変化させた報告（特開昭６３−２６４６９２号公報）がなされている。
【０００５】
黄〜赤色の長波長発光に関しては、発光材料あるいはドーパント材料として、赤色発振を行うレーザー色素（ＥＰＯ２８１３８１号）、エキサイプレックス発光を示す化合物（特開平２−２５５７８８号公報）、ペリレン化合物（特開平３−７９１号公報）、クマリン化合物（特開平３−７９２号公報）、ジシアノメチレン系化合物（特開平３−１６２４８１号公報）、チオキサンテン化合物（特開平３−１７７４８６号公報）、共役系高分子と電子輸送性化合物の混合物（特開平６−７３３７４号公報）、スクアリリウム化合物（特開平６−９３２５７号公報）、オキサジアゾール系化合物（特開平６−１３６３５９号公報）、オキシネイト誘導体（特開平６−１４５１４６号公報）、ピレン系化合物（特開平６−２４０２４６号公報）がある。
【０００６】
他の発光材料として縮合多環芳香族化合物（特開平５−３２９６６号公報、特開平５−２１４３３４号公報）も開示されている。またドーパント材料としても種々の縮合多環芳香族化合物（特開平５−２５８８５９号公報）が提案されている。
【０００７】
しかし、いずれの発光においても、特に長波長において十分な輝度や安定な発光性能は得られておらず、更なる輝度の向上あるいは耐久性の向上が望まれている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、十分な輝度の発光、特に長波長における発光が得られ、かつ良好な発光性能が長期にわたって持続する耐久性に優れた有機ＥＬ素子用化合物および有機ＥＬ素子を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、以下の構成により達成される。
（１） 下記式（Ｉ）で示される基本骨格を有する有機ＥＬ素子用化合物。
【００１０】
【化３】
【００１１】
（上記式（Ｉ）中、Ｒ１〜Ｒ４はそれぞれフェニル基が置換されたもしくは非置換のアリール基（ただし、Ｒ １ およびＲ ４ がフェニル基またはビフェニリル基、Ｒ ２ およびＲ ３ がビフェニリル基の場合を除く）を表す。Ｒ５及びＲ６はそれぞれ非置換のアリール基を表す。Ｒ７及びＲ８はそれぞれ水素または非置換のアリール基を表し、Ｒ７及びＲ８がそれぞれ水素のとき、Ｒ１ とＲ４ 、及び、Ｒ ２ とＲ ３ の少なくとも一方は、フェニル基が置換されたアリール基（ただし、Ｒ １ 〜Ｒ ４ のすべてがビフェニリル基の場合を除く）である。）
（２） ホール注入電極と、電子注入電極と、これらの電極間に少なくとも発光層を含有する有機層を有し、
前記発光層は、上記（１）の有機ＥＬ素子用化合物を含有する有機ＥＬ素子。
【００１３】
（３） 前記発光層は、さらに電子注入輸送性化合物および／またはホール注入輸送性化合物を含有する上記（２）の有機ＥＬ素子。
（４） 前記発光層は、２種以上の化合物を含有している上記（２）または（３）の有機ＥＬ素子。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の化合物は、下記式（Ｉ）で表される基本骨格を有する。
【００１５】
【化５】
【００１６】
発光層に式（Ｉ）で表される化合物を含有させことにより、特に長波長域に極大発光波長をもつ有機ＥＬ素子が得られる。特に、式（Ｉ）の化合物は、発光層において、それ自体で発光機能を有するホスト物質のドーパントとして、あるいは電子注入輸送性化合物と正孔注入輸送性化合物とで形成された発光機能を有する混合層のドーパントとして使用することによって、青〜赤色の発光、特に長波長発光が可能であり、しかも十分な輝度が得られ、発光性能が持続する。
【００１７】
式（Ｉ）中、Ｒ1 〜Ｒ8 はそれぞれ水素、もしくは置換または非置換のアリール基、アルケニル基のいずれかを表す。また、Ｒ1 〜Ｒ8 のうちの少なくとも６個はアリール基、またはアルケニル基である。
【００１８】
Ｒ1 〜Ｒ8 で表されるアリール基としては、単環もしくは多環のものであって良く、縮合環や環集合も含まれる。総炭素数は、６〜３０のものが好ましく、置換基を有していても良い。
【００１９】
Ｒ1 〜Ｒ4 で表されるアリール基としては、好ましくはフェニル基、（ｏ−，ｍ−，ｐ−）トリル基、ピレニル基、ペリレニル基、コロネニル基、（１−、および２−）ナフチル基、アントリル基、（ｏ−，ｍ−，ｐ−）ビフェニリル基、ターフェニル基、フェナントリル基等である。
【００２０】
Ｒ1 〜Ｒ4 で表されるアルケニル基としては、少なくとも置換基の１つにフェニル基を有する（１−、および２−）フェニルエテニル基、（１，２−、および２，２−）ジフェニルエテニル基、（１，２，２−）トリフェニルエテニル基等が好ましいが、非置換のものであっても良い。
【００２１】
Ｒ1 〜Ｒ4 が置換基を有する場合、これらの置換基のうちの少なくとも２つがアリール基、アミノ基、複素環基、アルケニル基およびアリーロキシ基のいずれかであることが好ましい。アリール基、アミノ基、複素環基およびアルケニル基については上記Ｒ1 〜Ｒ4 と同様である。
【００２２】
Ｒ1 〜Ｒ4 の置換基となるアリーロキシ基としては、総炭素数６〜１８のアリール基を有するものが好ましく、具体的には（ｏ−，ｍ−，ｐ−）フェノキシ基等である。
【００２３】
Ｒ1 〜Ｒ4 の置換基となるアミノ基としては、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、アラルキルアミノ基等いずれでも良い。これらは、総炭素数１〜６の脂肪族、および／または１〜４環の芳香族炭素環を有することが好ましい。具体的には、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジブチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、ビスジフェニリルアミノ基、ビスナフチルアミノ基等が挙げられる。
【００２４】
Ｒ1 〜Ｒ4 の置換基となる複素環基としては、ヘテロ原子としてＯ，Ｎ，Ｓを含有する５員または６員環の芳香族複素環基、および炭素数２〜２０の縮合多環芳香複素環基等が挙げられる。
【００２５】
Ｒ1 〜Ｒ4 の置換基となる芳香族複素環基および縮合多環芳香複素環基としては、例えばチエニル基、フリル基、ピロリル基、ピリジル基、キノリル基、キノキサリル基等が挙げられる。
【００２６】
これら置換基の２種以上が縮合環を形成していてもよい。また、さらに置換されていても良く、その場合の好ましい置換基としては上記と同様である。
【００２７】
Ｒ1 〜Ｒ4 が置換基を有する場合、少なくともその２種以上が上記置換基を有することが好ましい。その置換位置としては特に限定されるものではなく、メタ、パラ、オルト位のいずれでも良い。また、Ｒ1 とＲ4 、Ｒ2 とＲ3 はそれぞれ同じものであることが好ましいが異なっていてもよい。
【００２８】
また、本発明の有機ＥＬ素子の化合物はさらに下記の式（II）で表される基本骨格を有するものが好ましい。
【００２９】
【化６】
【００３０】
上記式（II）中、Ｒ11〜Ｒ15、Ｒ21〜Ｒ25、Ｒ31〜Ｒ35およびＲ41〜Ｒ45は水素、アリール基、アミノ基、複素環基、アリーロキシ基およびアルケニル基のいずれかである。また、これらのうちの少なくとも１群中にはアリール基、アミノ基、複素環基およびアリーロキシ基のいずれかを置換基として有することが好ましい。これらの２種以上が縮合環を形成していてもよい。Ｒ5 ，Ｒ6 ，Ｒ7 およびＲ8 は水素、またはアリール基、アルケニル基であり、そのうちの少なくとも２個はアリール基、アルケニル基である。
【００３１】
アリール基、アミノ基、複素環基およびアリーロキシ基の好ましい態様としては上記Ｒ1 〜Ｒ4 の置換基と同様である。また。Ｒ11〜Ｒ13とＲ41〜Ｒ43、Ｒ21〜Ｒ23とＲ31〜Ｒ33は、それぞれ同じであることが好ましいが異なっていてもよい。
【００３２】
Ｒ11〜Ｒ15、Ｒ21〜Ｒ25、Ｒ31〜Ｒ35およびＲ41〜Ｒ45の置換基となるアミノ基としては、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、アラルキルアミノ基等いずれでも良い。これらは、総炭素数１〜６の脂肪族、および／または１〜４環の芳香族炭素環を有することが好ましい。具体的には、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジブチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、ビスビフェニリルアミノ基等が挙げられる。
【００３３】
形成される縮合環としては、例えばインデン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、キノリン、ｉｓｏキノリン、キノクサリン、フェナジン、アクリジン、インドール、カルバゾール、フェノキサジン、フェノチアジン、ベンゾチアゾール、ベンゾチオフェン、ベンゾフラン、アクリドン、ベンズイミダゾール、クマリン、フラボン等を挙げることができる。
【００３４】
本発明の特に好ましい化合物の具体例を以下の表１〜３７に示す。但し、各置換基Ｒ1 〜Ｒ8 をＲ10〜Ｒ80として表した。
【００３５】
【表１】
【００３６】
【表２】
【００３７】
【表３】
【００３８】
【表４】
【００３９】
【表５】
【００４０】
【表６】
【００４１】
【表７】
【００４２】
【表８】
【００４３】
【表９】
【００４４】
【表１０】
【００４５】
【表１１】
【００４６】
【表１２】
【００４７】
【表１３】
【００４８】
【表１４】
【００４９】
【表１５】
【００５０】
【表１６】
【００５１】
【表１７】
【００５２】
【表１８】
【００５３】
【表１９】
【００５４】
【表２０】
【００５５】
【表２１】
【００５６】
【表２２】
【００５７】
【表２３】
【００５８】
【表２４】
【００５９】
【表２５】
【００６０】
【表２６】
【００６１】
【表２７】
【００６２】
【表２８】
【００６３】
【表２９】
【００６４】
【表３０】
【００６５】
【表３１】
【００６６】
【表３２】
【００６７】
【表３３】
【００６８】
【表３４】
【００６９】
【表３５】
【００７０】
【表３６】
【００７１】
【表３７】
【００７２】
本発明の化合物を得るには、例えば、ジフェニルナフトキノン等を用いて合成することができる。以下に代表的な合成スキームを示す。
【００７３】
【化７】
【００７４】
【化８】
【００７５】
【化９】
【００７６】
本発明の化合物を含有する発光層は、ホール（正孔）および電子の注入機能、それらの輸送機能、ホールと電子の再結合により励起子を生成させる機能を有する。発光層は本発明の化合物の他、比較的電子的にニュートラルな化合物を用いることで、電子とホールを容易かつバランスよく注入・輸送することができる。
【００７７】
本発明の有機ＥＬ素子の発光層には、それ自体で発光が可能なホスト物質と組み合わせて使用することが好ましく、ドーパントとしての使用が好ましい。このような場合の発光層における本発明の化合物の含有量は０．０１〜１０wt% 、さらには０．１〜５wt% であることが好ましい。ホスト物質と組み合わせて使用することによって、ホスト物質の発光波長特性を変化させることができ、長波長に移行した発光が可能になるとともに、素子の発光効率や安定性が向上する。
【００７８】
ホスト物質としては、キノリノラト錯体が好ましく、さらには８−キノリノールないしその誘導体を配位子とするアルミニウム錯体が好ましい。このようなアルミニウム錯体としては、特開昭６３−２６４６９２号、特開平３−２５５１９０号、特開平５−７０７３３号、特開平５−２５８８５９号、特開平６−２１５８７４号等に開示されているものを挙げることができる。
【００７９】
具体的には、まず、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム、ビス（８−キノリノラト）マグネシウム、ビス（ベンゾ｛ｆ｝−８−キノリノラト）亜鉛、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウムオキシド、トリス（８−キノリノラト）インジウム、トリス（５−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム、８−キノリノラトリチウム、トリス（５−クロロ−８−キノリノラト）ガリウム、ビス（５−クロロ−８−キノリノラト）カルシウム、５，７−ジクロル−８−キノリノラトアルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−ヒドロキシキノリノラト）アルミニウム、ポリ［亜鉛（II）−ビス（８−ヒドロキシ−５−キノリニル）メタン］、等がある。
【００８０】
また、８−キノリノールないしその誘導体のほかに他の配位子を有するアルミニウム錯体であってもよく、このようなものとしては、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（フェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（オルト−クレゾラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（メタークレゾラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（パラ−クレゾラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（オルト−フェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（メタ−フェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（パラ−フェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（２，３−ジメチルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（２，６−ジメチルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（３，４−ジメチルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（３，５−ジメチルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（３，５−ジ−tert−ブチルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（２，６−ジフェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（２，４，６−トリフェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（２，３，６−トリメチルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（２，３，５，６−テトラメチルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（１−ナフトラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（２−ナフトラト）アルミニウム(III) 、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）（オルト−フェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）（パラ−フェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）（メタ−フェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）（３，５−ジメチルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）（３，５−ジ−tert−ブチルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−４−エチル−８−キノリノラト）（パラ−クレゾラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−４−メトキシ−８−キノリノラト）（パラ−フェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−５−シアノ−８−キノリノラト）（オルト−クレゾラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−６−トリフルオロメチル−８−キノリノラト）（２−ナフトラト）アルミニウム(III) 等がある。
【００８１】
このほか、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) −μ−オキソ−ビス（２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) −μ−オキソ−ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) 、ビス（４−エチル−２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) −μ−オキソ−ビス（４−エチル−２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−４−メトキシキノリノラト）アルミニウム(III) −μ−オキソ−ビス（２−メチル−４−メトキシキノリノラト）アルミニウム(III) 、ビス（５−シアノ−２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) −μ−オキソ−ビス（５−シアノ−２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) −μ−オキソ−ビス（２−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) 等であってもよい。
【００８２】
このほかのホスト物質としては、特願平６−１１０５６９号に記載のフェニルアントラセン誘導体や特願平６−１１４４５６号に記載のテトラアリールエテン誘導体なども好ましい。また、ＴＰＤに代表されるようなトリフェニルアミン誘導体もホスト物質に好ましい。
【００８３】
この他、他の蛍光性物質を含有させることも可能である。このような蛍光性物質としては、例えば、特開昭６３−２６４６９２号公報に開示されているような化合物、例えばキナクリドン、スチリル系色素等の化合物から選択される少なくとも１種が挙げられる。また、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム等の８−キノリノールないしその誘導体を配位子とする金属錯体色素などのキノリン誘導体、テトラフェニルブタジエン、アントラセン、ペリレン、コロネン、１２−フタロペリノン誘導体等が挙げられる。さらには、特願平６−１１０５６９号のフェニルアントラセン誘導体、特願平６−１１４４５６号のテトラアリールエテン誘導体等を用いることができる。
【００８４】
発光層は電子注入輸送層を兼ねたものであってもよく、このような場合はトリス（８−キノリノラト）アルミニウム等を使用することが好ましい。これらの蛍光性物質を蒸着すればよい。
【００８５】
また、必要に応じて発光層は、少なくとも一種以上のホール注入輸送性化合物と少なくとも１種以上の電子注入輸送性化合物との混合層とすることも好ましく、この混合層中にドーパントを含有させることが好ましい。このような混合層における化合物の含有量は、０．０１〜２０wt% 、さらには０．１〜１５wt% とすることが好ましい。
【００８６】
混合層では、キャリアのホッピング伝導パスができるため、各キャリアは極性的に優勢な物質中を移動し、逆の極性のキャリア注入は起こり難くなり、有機化合物がダメージを受け難くなり、素子寿命がのびるという利点があるが、前述のドーパントをこのような混合層に含有させることにより、混合層自体のもつ発光波長特性を変化させることができ、発光波長を長波長に移行させることができるとともに、発光強度を高め、かつ素子の安定性を向上させることができる。特に、本発明の化合物は電子注入、ホール注入ともに安定でありドーパントとして２wt％程度ドープするだけで飛躍的に発光寿命を延ばすことができる。
【００８７】
また、ドーパントのキャリアトラップ性が、電子側もしくはホール側に偏っている場合、再結合を向上させるためキャリアトラップ性の異なる２種以上のドーパントを用いて再結合確率を向上させてもよい。キャリアトラップ性の異なるドーパントを用いることで、発光層でのホールと電子の再結合確率が向上し、発光効率、発光輝度が向上する。特に好ましい組み合わせは、ホスト材料に対して、電子トラップ性の高いドーパントと、ホスト材料に対して、ホールトラップ性の高いドーパントとの組み合わせである。
【００８８】
混合層に用いられるホール注入輸送性化合物および電子注入輸送性化合物は、各々、後述のホール注入輸送層用の化合物および電子注入輸送層用の化合物の中から選択すればよい。なかでも、ホール注入輸送層用の化合物としては、強い蛍光を持ったアミン誘導体、例えばホール輸送材料であるトリフェニルジアミン誘導体（ＴＰＤ）、さらにはスチリルアミン誘導体、芳香族縮合環を持つアミン誘導体を用いるのが好ましい。
【００８９】
電子注入輸送性の化合物としては、キノリン誘導体、さらには８−キノリノールないしその誘導体を配位子とする金属錯体、特にトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ3 ）を用いることが好ましい。また、上記のフェニルアントラセン誘導体、テトラアリールエテン誘導体を用いるのも好ましい。
【００９０】
ホール注入輸送層用の化合物としては、強い蛍光を持ったアミン誘導体、例えば上記のホール輸送材料であるトリフェニルジアミン誘導体、さらにはスチリルアミン誘導体、芳香族縮合環を持つアミン誘導体を用いるのが好ましい。
【００９１】
この場合の混合比は、それぞれのキャリア移動度とキャリア濃度を考慮する事で決定するが、一般的には、ホール注入輸送性化合物の化合物／電子注入輸送機能を有する化合物の重量比が、１／９９〜９９／１、さらには１０／９０〜９０／１０、特には２０／８０〜８０／２０程度）となるようにすることが好ましい。
【００９２】
また、混合層の厚さは、分子層一層に相当する厚みから、有機化合物層の膜厚未満とすることが好ましく、具体的には１〜８５nmとすることが好ましく、さらには５〜６０nm、特には５〜５０nmとすることが好ましい。
【００９３】
また、混合層の形成方法としては、異なる蒸着源より蒸発させる共蒸着が好ましいが、蒸気圧（蒸発温度）が同程度あるいは非常に近い場合には、予め同じ蒸着ボード内で混合させておき、蒸着することもできる。混合層は化合物同士が均一に混合している方が好ましいが、場合によっては、化合物が島状に存在するものであってもよい。発光層は、一般的には、有機蛍光物質を蒸着するか、あるいは樹脂バインダー中に分散させてコーティングすることにより、発光層を所定の厚さに形成する。
【００９４】
本発明の化合物を用いて製造される有機ＥＬ発光素子の構成例として、例えば、基板上に、ホール注入電極、ホール注入・輸送層、発光および電子注入輸送層、電子注入電極を順次有する。また、必要により電子注入電極上に補助電極や封止層を有していてもよい。
【００９５】
本発明の有機ＥＬ素子は、上記例に限らず、種々の構成とすることができ、例えば発光層を単独で設け、この発光層と電子注入電極との間に電子注入輸送層を介在させた構造とすることもできる。また、必要に応じ、ホール注入・輸送層と発光層とを混合しても良い。
【００９６】
発光層の厚さ、ホール注入輸送層の厚さおよび電子注入輸送層の厚さは特に限定されず、形成方法によっても異なるが、通常、５〜５００nm程度、特に１０〜３００nmとすることが好ましい。
【００９７】
ホール注入輸送層の厚さおよび電子注入輸送層の厚さは、再結合・発光領域の設計によるが、発光層の厚さと同程度もしくは１／１０〜１０倍程度とすればよい。ホールもしくは電子の、各々の注入層と輸送層を分ける場合は、注入層は１nm以上、輸送層は１nm以上とするのが好ましい。このときの注入層、輸送層の厚さの上限は、通常、注入層で５００nm程度、輸送層で５００nm程度である。このような膜厚については注入輸送層を２層設けるときも同じである。
【００９８】
ホール注入輸送層は、ホール注入電極からのホールの注入を容易にする機能、ホールを安定に輸送する機能および電子を妨げる機能を有し、電子注入輸送層は、電子注入電極からの電子の注入を容易にする機能、電子を安定に輸送する機能およびホールを妨げる機能を有するものであり、これらの層は、発光層に注入されるホールや電子を増大・閉じこめさせ、再結合領域を最適化させ、発光効率を改善する。
【００９９】
また、ホール注入輸送層には、例えば、特開昭６３−２９５６９５号公報、特開平２−１９１６９４号公報、特開平３−７９２号公報、特開平５−２３４６８１号公報、特開平５−２３９４５５号公報、特開平５−２９９１７４号公報、特開平７−１２６２２５号公報、特開平７−１２６２２６号公報、特開平８−１００１７２号公報、ＥＰ０６５０９５５Ａ１等に記載されている各種有機化合物を用いることができる。例えば、テトラアリールベンジシン化合物（トリアリールジアミンないしトリフェニルジアミン：ＴＰＤ）、芳香族三級アミン、ヒドラゾン誘導体、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、アミノ基を有するオキサジアゾール誘導体、ポリチオフェン等である。これらの化合物は２種以上を併用してもよく、併用するときは別層にして積層したり、混合したりすればよい。
【０１００】
ホール注入輸送層をホール注入層とホール輸送層とに分けて設層する場合は、ホール注入輸送層性の化合物のなかから好ましい組合せを選択して用いることができる。このとき、ホール注入電極（ＩＴＯ等）側からイオン化ポテンシャルの小さい化合物の層の順に積層することが好ましい。またホール注入電極表面には薄膜性の良好な化合物を用いることが好ましい。このような積層順については、ホール注入輸送層を２層以上設けるときも同様である。このような積層順とすることによって、駆動電圧が低下し、電流リークの発生やダークスポットの発生・成長を防ぐことができる。また、素子化する場合、蒸着を用いているので１〜１０nm程度の薄い膜も、均一かつピンホールフリーとすることができるため、ホール注入層にイオン化ポテンシャルが小さく、可視部に吸収をもつような化合物を用いても、発光色の色調変化や再吸収による効率の低下を防ぐことができる。ホール注入輸送層は、発光層等と同様に上記の化合物を蒸着することにより形成することができる。
【０１０１】
また、必要に応じて設けられる電子注入輸送層には、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ3 ）等の８−キノリノールなしいその誘導体を配位子とする有機金属錯体などのキノリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ペリレン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、キノキサリン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ニトロ置換フルオレン誘導体等を用いることができる。電子注入輸送層は発光層を兼ねたものであってもよく、このような場合はトリス（８−キノリノラト）アルミニウム等を使用することが好ましい。電子注入輸送層の形成は発光層と同様に蒸着等によればよい。
【０１０２】
電子注入輸送層を電子注入層と電子輸送層とに分けて積層する場合には、電子注入輸送層性の化合物の中から好ましい組み合わせを選択して用いることができる。このとき、電子注入電極側から電子親和力の値の大きい化合物の順に積層することが好ましい。このような積層順については電子注入輸送層を２層以上設けるときも同様である。
【０１０３】
ホール注入輸送層、発光層および電子注入輸送層の形成には、均質な薄膜が形成できることから真空蒸着法を用いることが好ましい。真空蒸着法を用いた場合、アモルファス状態または結晶粒径が０．１μm 以下の均質な薄膜が得られる。結晶粒径が０．１μm を超えていると、不均一な発光となり、素子の駆動電圧を高くしなければならなくなり、ホールの注入効率も著しく低下する。
【０１０４】
真空蒸着の条件は特に限定されないが、１０-4Pa以下の真空度とし、蒸着速度は０．０１〜１nm／sec 程度とすることが好ましい。また、真空中で連続して各層を形成することが好ましい。真空中で連続して形成すれば、各層の界面に不純物が吸着することを防げるため、高特性が得られる。また、素子の駆動電圧を低くしたり、ダークスポットの成長・発生を抑えたりすることができる。
【０１０５】
これら各層の形成に真空蒸着法を用いる場合において、１層に複数の化合物を含有させる場合、化合物を入れた各ボートを個別に温度制御して共蒸着することが好ましい。
【０１０６】
電子注入電極は、好ましくは仕事関数が４eV以下の金属、合金または金属間化合物から構成される。仕事関数が４eVを超えると、電子の注入効率が低下し、ひいては発光効率も低下する。仕事関数が４eV以下の電子注入電極膜の構成金属としては、例えば例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ等のアルカリ金属、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等のアルカリ土類金属、Ｌａ、Ｃｅ等の希土類金属や、Ａｌ、Ｉｎ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｚｒ等が挙げられる。、仕事関数が４eV以下の膜の構成合金としては、例えばＡｇ・Ｍｇ（Ａｇ：０．１〜５０at％）、Ａｌ・Ｌｉ（Ｌｉ：０．０１〜１２at％）、Ｉｎ・Ｍｇ（Ｍｇ：５０〜８０at％）、Ａｌ・Ｃａ（Ｃａ：０．０１〜２０at％）等が挙げられる。これらは単独で、あるいは２種以上の組み合わせとして存在してもよく、これらを２種以上組み合わせた場合の混合比は任意である。また、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属の酸化物やハロゲン化物を薄く成膜し、アルミニウム等の支持電極（補助電極、配線電極）を用いてもよい。
【０１０７】
この電子注入電極は蒸着法やスパッタ法等によって形成できる。
【０１０８】
このような電子注入電極の厚さは、電子注入を十分行える一定以上の厚さとすればよく、０．５nm以上、好ましくは１nm以上とすればよい。また、その上限値には特に制限はないが、通常膜厚は１〜５００nm程度とすればよい。
【０１０９】
ホール注入電極としては、好ましくは発光した光の透過率が８０％以上となるような材料および厚さを決定することが好ましい。具体的には、酸化物透明導電薄膜が好ましく、例えば、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、亜鉛ドープ酸化インジウム（ＩＺＯ）、酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3 ）、酸化スズ（ＳｎＯ2 ）および酸化亜鉛（ＺｎＯ）のいずれかを主組成としたものが好ましい。これらの酸化物はその化学量論組成から多少偏倚していてもよい。Ｉｎ2 Ｏ3 に対しＳｎＯ2 の混合比は、１〜２０wt％が好ましく、さらには５〜１２wt％が好ましい。Ｉｎ2 Ｏ3 に対しＺｎＯの混合比は、１２〜３２wt％が好ましい。
【０１１０】
ホール注入電極は、発光波長帯域、通常３５０〜８００nm、特に各発光光に対する光透過率が８０％以上、特に９０％以上であることが好ましい。通常、発光光はホール注入電極を通って取り出されるため、その透過率が低くなると、発光層からの発光自体が減衰され、発光素子として必要な輝度が得られなくなる傾向がある。ただし、発光光を取り出す側が８０％以上であればよい。
【０１１１】
ホール注入電極の厚さは、ホール注入を十分行える一定以上の厚さを有すれば良く、好ましくは５０〜５００nm、さらには５０〜３００nmの範囲が好ましい。また、その上限は特に制限はないが、あまり厚いと剥離などの心配が生じる。厚さが薄すぎると、製造時の膜強度やホール輸送能力、抵抗値の点で問題がある。
【０１１２】
ホール注入電極を成膜するにはスパッタ法が好ましい。スパッタ法としてはＲＦ電源を用いた高周波スパッタ法等も可能であるが、成膜するホール注入電極の膜物性の制御のし易さや、成膜面の平滑度等を考慮するとＤＣスパッタ法を用いることが好ましい。
【０１１３】
また、必要に応じて保護膜を形成してもよい。保護膜はＳｉＯX 等の無機材料、テフロン等の有機材料等を用いて形成することができる。保護膜は透明でも不透明であってもよく、保護膜の厚さは５０〜１２００nm程度とする。保護膜は前記した反応性スパッタ法の他に、一般的なスパッタ法、蒸着法等により形成すればよい。
【０１１４】
さらに、素子の有機層や電極の酸化を防ぐために素子上に封止層を設けることが好ましい。封止層は、湿気の侵入を防ぐために市販の低吸湿性の光硬化性接着剤、エポキシ系接着剤、シリコーン系接着剤、架橋エチレン−酢酸ビニル共重合体接着剤シート等の接着性樹脂層を用いて、ガラス板等の封止板を接着し密封する。ガラス板以外にも金属板、プラスチック板等を用いることもできる。
【０１１５】
基板材料としては、基板側から発光した光を取り出す構成の場合、ガラスや石英、樹脂等の透明ないし半透明材料を用いる。また、基板に色フィルター膜や蛍光性物質を含む色変換膜、あるいは誘電体反射膜を用いて発光色をコントロールしてもよい。また、前記逆積層の場合には、基板は透明でも不透明であってもよく、不透明である場合にはセラミックス等を使用してもよい。
【０１１６】
カラーフィルター膜には、液晶ディスプレイ等で用いられているカラーフィルターを用いれば良いが、有機ＥＬの発光する光に合わせてカラーフィルターの特性を調整し、取り出し効率・色純度を最適化すればよい。
【０１１７】
また、ＥＬ素子材料や蛍光変換層が光吸収するような短波長の外光をカットできるカラーフィルターを用いれば、素子の耐光性・表示のコントラストも向上する。
【０１１８】
また、誘電体多層膜のような光学薄膜を用いてカラーフィルターの代わりにしても良い。
【０１１９】
蛍光変換フィルター膜は、ＥＬ発光の光を吸収し、蛍光変換膜中の蛍光体から光を放出させることで、発光色の色変換を行うものであるが、組成としては、バインダー、蛍光材料、光吸収材料の三つから形成される。
【０１２０】
蛍光材料は、基本的には蛍光量子収率が高いものを用いれば良く、ＥＬ発光波長域に吸収が強いことが望ましい。実際には、レーザー色素などが適しており、ローダミン系化合物・ペリレン系化合物・シアニン系化合物・フタロシアニン系化合物（サブフタロ等も含む）ナフタロイミド系化合物・縮合環炭化水素系化合物・縮合複素環系化合物・スチリル系化合物・クマリン系化合物等を用いればよい。
【０１２１】
バインダーは基本的に蛍光を消光しないような材料を選べば良く、フォトリソグラフィー・印刷等で微細なパターニングが出来るようなものが好ましい。また、ＩＴＯの成膜時にダメージを受けないような材料が好ましい。
【０１２２】
光吸収材料は、蛍光材料の光吸収が足りない場合に用いるが、必要の無い場合は用いなくても良い。また、光吸収材料は、蛍光性材料の蛍光を消光しないような材料を選べば良い。
【０１２３】
本発明により製造される有機ＥＬ素子の構成例を図１に示す。図１に示される有機ＥＬ素子は、基板１上に、ホール注入電極２、ホール注入輸送層３、発光層４、電子注入輸送層５、電子注入電極６を順次有する。本発明の有機ＥＬ素子は、図示例に限らず、種々の構成とすることができる。
【０１２４】
本発明の有機ＥＬ素子は、通常、直流駆動型、パルス駆動型のＥＬ素子として用いられるが、交流駆動とすることもできる。印加電圧は、通常、２〜３０V 程度とされる。
【０１２５】
【実施例】
以下、本発明の具体的実施例を比較例とともに示し、本発明をさらに詳細に説明する。
【０１２６】
＜合成例１＞
２，３，５，６，１１，１２−ヘキサフェニルナフタセン（例示化合物：IV−２５６）の合成。
１，４−ベンゾキノンと、２，３−ジメチルブタジエンとのDieles-Alder反応により、６，７−ジフェニル−１，４−ナフトキノンを合成した。
【０１２７】
次いで、塩化メチレン中、６，７−ジフェニル−１，４−ナフトキノン５．２g （１６．７mmol）と、１，３−ジフェニルイソベンゾフラン５．４g （２０mmol）との混合溶液に、三臭化ホウ素を、１時間かけて添加することにより、２，３，６，１１−テトラフェニル−５，１２−ナフトキノン７．５g を得た。（黄色針状結晶：８０％）
【０１２８】
さらに、上記２，３，６，１１−テトラフェニル−１，４−ナフトキノンと、ブロモベンゼンとから、ジオール体１．６g （白色粉末：８６％）を得、下記構造の目的物１．２g を得た（赤色固体：７８％）。この赤色固体１g を昇華精製したところ、赤色固体０．８g を得た。得られた赤色固体の分析結果を下記に示す。
【０１２９】
【化１０】
【０１３０】
質量分析：ｍ／ｅ ６８５〔（Ｍ+1）+ 〕（スペクトルを図２に示す）
1Ｈ−ＮＭＲスペクトル：図３に示す。
赤外吸収スペクトル：図４に示す。
【０１３１】
＜合成例２＞
６，１１−ビス（ビフェニリル）−２，３，５，１２−テトラフェニル−ナフタセン（例示化合物：IV−２５７）の合成。
ジベンゾイルエチレンと、２，３−ジフェニルブタジエとのDieles-Alder反応により、４，５−ジフェニル−１，２−ジベンゾイルベンゼンのテトラヒドロ体を合成した。
【０１３２】
次いで、このテトラヒドロ体を無水酢酸中リン酸触媒で環化反応を行い、４，７−ジヒドロ−１，３，５，６−テトラフェニルイソベンゾフランを得た。
【０１３３】
次いで、上記フランのジヒドロ体と、テトラクロロ−ｐ−ベンゾキノン（クロラニル）をトルエン中で加熱環流して脱水素化を行い、１，３，５，６−テトラフェニルイソベンゾフランを得た。
【０１３４】
次いで、合成例１と同様にして、上記１，３，５，６−テトラフェニルイソベンゾフランと、１，４−ナフトキノンより、６，８，９，１１−テトラフェニル−５，１２−ナフタセンキノンを合成した。
【０１３５】
さらに、上記６，８，９，１１−テトラフェニル−５，１２−ナフタセンキノンと、ｐ−ブロモビフェニルとから、ジオール体１．７g （白色粉末：７３％）を得、下記構造の目的物１．１g を得た（赤色固体：７１％）。この赤色固体１g を昇華精製したところ、赤色固体０．９g を得た。得られた赤色固体の分析結果を下記に示す。
【０１３６】
【化１１】
【０１３７】
質量分析：ｍ／ｅ ８３７〔（Ｍ+1）+ 〕（スペクトルを図５に示す）
1Ｈ−ＮＭＲスペクトル：図６に示す。
赤外吸収スペクトル：図７に示す。
【０１３８】
＜合成例３＞
５，１２−ビス（ビフェニリル）−２，３，６，８，９，１１−ヘキサフェニル−ナフタセン（例示化合物：IV−２１３）の合成。
合成例１と同様にして、５，６−ジフェニル−１，４−ナフトキノンと、１，３，５，６−テトラフェニルイソベンゾフランから、２，３，６，８，９，１１−ヘキサフェニル−５，１２−ナフタセンキノンを合成した。
【０１３９】
次いで、上記２，３，６，８，９，１１−ヘキサフェニル−５，１２−ナフタセンキノンと、ｐ−ブロモビフェニルとから、ジオール体１．８g （白色粉末：８３％）を得、下記構造の目的物１．１g を得た（赤色固体：６５％）。この赤色固体１g を昇華精製したところ、赤色固体０．８g を得た。得られた赤色固体の分析結果を下記に示す。
【０１４０】
【化１２】
【０１４１】
質量分析：ｍ／ｅ ９８９〔（Ｍ+1）+ 〕（スペクトルを図８に示す）
1Ｈ−ＮＭＲスペクトル：図９に示す。
赤外吸収スペクトル：図１０に示す。
【０１４２】
＜実施例１＞
ガラス基板上にＲＦスパッタ法で、ＩＴＯ透明電極薄膜を１００nmの厚さに成膜し、パターニングした。このＩＴＯ透明電極付きガラス基板を、中性洗剤、アセトン、エタノールを用いて超音波洗浄し、煮沸エタノール中から引き上げて乾燥した。透明電極表面をＵＶ／Ｏ3 洗浄した後、真空蒸着装置の基板ホルダーに固定して、槽内を１×１０-4Pa以下まで減圧した。
【０１４３】
次いで減圧状態を保ったまま、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス［Ｎ−（４−メチルフェニル）−Ｎ−フェニル−（４−アミノフェニル）］−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミンを蒸着速度０．２nm／sec で５０nmの膜厚に蒸着し、ホール注入層とした。
【０１４４】
次いで、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（ｍ−ビフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）を蒸着速度０．２nm/secで２０nmの厚さに蒸着し、ホール輸送層とした。
【０１４５】
さらに、減圧を保ったまま、下記構造の化合物（例示化合物IV−２５６）とトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ3 ）を、重量比を２：１００で、全体の蒸着速度０．２nm/secとして７０nmの厚さに蒸着し、電子注入輸送性発光層とした。
【０１４６】
【化１３】
【０１４７】
次いで、減圧状態を保ったまま、Ｍｇ・Ａｇ（重量比１０：１）を蒸着速度０．２nm/secで２００nmの厚さに蒸着し、電子注入電極とし、保護電極としてＡｌを１００nm蒸着し有機ＥＬ素子を得た。
【０１４８】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したところ、１０mA／cm2 の電流密度で、駆動電圧が８．８８V で、６７５cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax ＝５７４nm、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．５３，０．４６）であった。
【０１４９】
また、実施例１と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度＝１４５cd/m2 、極大波長λmax ＝６２０nm、色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．６６，０．３４）の赤色発光が確認できた。
【０１５０】
また、この素子に５０mA／cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は３０００時間以上の高寿命特性を示した。
【０１５１】
＜実施例２＞
実施例１において、電子注入輸送・発光層にＡｌｑ3 と共に用いる化合物を、下記構造の化合物（例示化合物IV−２５７）とした他は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０１５２】
【化１４】
【０１５３】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したところ、１０mA／cm2 の電流密度で、駆動電圧が９．０V で、７２０cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax ＝５８０nm、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．５４，０．４６）であった。
【０１５４】
また、実施例１と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度＝１５５cd/m2 、極大波長λmax ＝６２０nm、色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．６６，０．３４）の赤色発光が確認できた。
【０１５５】
また、この素子に５０mA／cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は３０００時間以上の高寿命特性を示した。
【０１５６】
＜実施例３＞
実施例１において、電子注入輸送・発光層にＡｌｑ3 と共に用いる化合物を、下記構造の化合物（例示化合物IV−２１３）とした他は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０１５７】
【化１５】
【０１５８】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したところ、１０mA／cm2 の電流密度で、駆動電圧が９．３V で、５００cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax ＝５９０nm、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．５８，０．４２）であった。
【０１５９】
また、実施例１と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度＝１３５cd/m2 、極大波長λmax ＝６２０nm、色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．６８，０．３４）の赤色発光が確認できた。
【０１６０】
また、この素子に５０mA／cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は３０００時間以上の高寿命特性を示した。
【０１６１】
＜実施例４＞
実施例１において、電子注入輸送・発光層にＡｌｑ3 と共に用いる化合物を、下記構造の化合物（例示化合物IV−７８）とした他は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０１６２】
【化１６】
【０１６３】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したところ、１０mA／cm2 の電流密度で、駆動電圧が８．６V で、７５０cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax ＝５７８nm、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．５４，０．４６）であった。
【０１６４】
また、実施例１と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度＝１５２cd/m2 、極大波長λmax ＝６２０nm、色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．６６，０．３４）の赤色発光が確認できた。
【０１６５】
また、この素子に５０mA／cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は４０００時間以上の高寿命特性を示した。
【０１６６】
＜実施例５＞
実施例１において、電子注入輸送・発光層にＡｌｑ3 と共に用いる化合物を、下記構造の化合物（例示化合物IV−２５９）とした他は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０１６７】
【化１７】
【０１６８】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したところ、１０mA／cm2 の電流密度で、駆動電圧が８．５V で、７００cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax ＝５８５nm、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．５６，０．４４）であった。
【０１６９】
また、実施例１と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度＝１５５cd/m2 、極大波長λmax ＝６２０nm、色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．６６，０．３４）の赤色発光が確認できた。
【０１７０】
また、この素子に５０mA／cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は３０００時間以上の高寿命特性を示した。
【０１７１】
＜実施例６＞
実施例１において、電子注入輸送・発光層にＡｌｑ3 と共に用いる化合物を、上記各実施例で用いた例示化合物以外のＩ〜IVの化合物を用いて有機ＥＬ素子を得たところ、ほぼ同様の効果が得られた。
【０１７２】
＜実施例７＞
実施例１において、ホール注入輸送層を蒸着する際に、ＴＰＤとともに蒸着する化合物を下記構造の化合物（IV−２５６）とし、ＴＰＤと下記構造の化合物を重量比で２：１００の比率で蒸着し、Ａｌｑ3 は単層で蒸着した他は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０１７３】
【化１８】
【０１７４】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したところ、１０mA／cm2 の電流密度で、駆動電圧が５．７２V で、８１０cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax ＝５７２nm、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．４８，０．５０）であった。
【０１７５】
また、実施例１と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度＝１４１cd/m2 、極大波長λmax ＝６１５nm、色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．６１，０．３７）の赤色発光が確認できた。
【０１７６】
また、この素子に５０mA／cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は１８００時間以上の高寿命特性を示した。
【０１７７】
＜実施例８＞
実施例７において、ホール注入輸送層を蒸着する際に、ＴＰＤとともに蒸着する化合物を下記構造の化合物（IV−２５７）とした他は実施例７と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０１７８】
【化１９】
【０１７９】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したところ、１０mA／cm2 の電流密度で、駆動電圧が５．９４V で、８６６cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax ＝５７８nm、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．５１，０．４７）であった。
【０１８０】
また、実施例１と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度＝１４５cd/m2 、極大波長λmax ＝６１６nm、色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．６２，０．３７）の赤色発光が確認できた。
【０１８１】
また、この素子に５０mA／cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は２０００時間以上の高寿命特性を示した。
【０１８２】
＜実施例９＞
実施例７において、ホール注入輸送層を蒸着する際に、ＴＰＤとともに蒸着する化合物を上記実施例１〜８で用いた以外の表１〜３２に示す例示化合物を用いて有機ＥＬ素子を得たところ、ほぼ同様の効果が得られた。
【０１８３】
＜実施例１０＞
実施例１と同様にホール注入層を形成した後、キャリアトラップ性の異なる下記構造の本発明の化合物（Ｉ−１）および（IV−２１３）と、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（ｍ−ビフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）を、重量比２：２：１００で、蒸着速度０．２nm/secとし、４０nmの厚さに蒸着して発光層とした。
【０１８４】
【化２０】
【０１８５】
【化２１】
【０１８６】
さらに、減圧を保ったまま、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ3 ）を蒸着速度０．２nm/secとして３０nmの厚さに蒸着し、電子注入輸送層とした。
【０１８７】
次いで、実施例１と同様に、Ｍｇ・Ａｇ（重量比１０：１）電子注入電極、およびＡｌ保護電極を成膜し、有機ＥＬ素子を得た。
【０１８８】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したところ、１０mA／cm2 の電流密度で、駆動電圧が６．３V で、１０００cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax ＝５８５nm、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．５７，０．４０）であった。
【０１８９】
また、実施例１と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度＝１５３cd/m2 、極大波長λmax ＝６２０nm、色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．６６，０．３４）の赤色発光が確認できた。
【０１９０】
また、この素子に５０mA／cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は４０００時間以上と、極めて優れた高寿命特性を示した。
【０１９１】
＜実施例１１＞
実施例７において、ホール注入輸送層を蒸着する際に、ＴＰＤとともに蒸着する化合物を下記構造の化合物（IV−７８）とした他は実施例７と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０１９２】
【化２２】
【０１９３】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したところ、１０mA／cm2 の電流密度で、駆動電圧が５．７V で、９５０cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax ＝５７０nm、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．５１，０．４６）であった。
【０１９４】
また、実施例１と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度＝１５３cd/m2 、極大波長λmax ＝６１５nm、色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．６１，０．３７）の赤色発光が確認できた。
【０１９５】
また、この素子に５０mA／cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は３０００時間以上の高寿命特性を示した。
【０１９６】
＜実施例１２＞
実施例７において、ホール注入輸送層を蒸着する際に、ＴＰＤとともに蒸着する化合物を下記構造の化合物（IV−２５９）とした他は実施例７と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０１９７】
【化２３】
【０１９８】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したところ、１０mA／cm2 の電流密度で、駆動電圧が５．７５V で、９００cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax ＝５７７nm、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．４５，０．５２）であった。
【０１９９】
また、実施例１と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度＝１６０cd/m2 、極大波長λmax ＝６１５nm、色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．６１，０．３７）の赤色発光が確認できた。
【０２００】
また、この素子に５０mA／cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は２５００時間以上の高寿命特性を示した。
【０２０１】
＜比較例１＞
実施例１において、電子注入輸送・発光層にＡｌｑ3 と共に用いる化合物を、下記構造のルブレンとした他は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０２０２】
【化２４】
【０２０３】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したところ、１０mA／cm2 の電流密度で、駆動電圧が９．０V で、７００cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax ＝５５８nm、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．４８，０．５１）であった。
【０２０４】
また、実施例１と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度＝９０cd/m2 、極大波長λmax ＝６２０nm、色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．６５，０．３５）の赤色発光が確認できた。
【０２０５】
また、この素子に５０mA／cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は１５００時間未満であった。
【０２０６】
＜比較例２＞
ガラス基板上にＲＦスパッタ法で、ＩＴＯ透明電極薄膜を１００nmの厚さに成膜し、パターニングした。このＩＴＯ透明電極付きガラス基板を、中性洗剤、アセトン、エタノールを用いて超音波洗浄し、煮沸エタノール中から引き上げて乾燥した。透明電極表面をＵＶ／Ｏ3 洗浄した後、真空蒸着装置の基板ホルダーに固定して、槽内を１×１０-4Pa以下まで減圧した。
【０２０７】
次いで減圧状態を保ったまま、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス［Ｎ−（４−メチルフェニル）−Ｎ−フェニル−（４−アミノフェニル）］−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミンを蒸着速度０．２nm／sec で５０nmの膜厚に蒸着し、ホール注入層とした。
【０２０８】
次いで、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（ｍ−ビフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）を蒸着速度０．２nm/secで２０nmの厚さに蒸着し、ホール輸送層とした。
【０２０９】
さらに、減圧を保ったまま、下記構造の化合物（Ｉ−１）とトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ3 ）を、重量比を２：１００で、全体の蒸着速度０．２nm/secとして７０nmの厚さに蒸着し、電子注入輸送性発光層とした。
【０２１０】
【化２５】
【０２１１】
次いで、減圧状態を保ったまま、Ｍｇ・Ａｇ（重量比１０：１）を蒸着速度０．２nm/secで２００nmの厚さに蒸着し、電子注入電極とし、保護電極としてＡｌを１００nm蒸着し有機ＥＬ素子を得た。
【０２１２】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加し、初期には１０mA／cm2 の電流密度で、駆動電圧が９．０V で、８００cd/m2 の発光が確認できた。このときの発光極大波長λmax ＝５７２nm、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．５３，０．４６）であった。
【０２１３】
さらに、この素子に１０mA／cm2 の一定電流を流して発光させながら、ＬＣＤ用赤色フィルターを輝度計に装着して測定したところ、輝度＝１５３cd/m2 、極大波長λmax ＝６２０nm、色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．６６，０．３４）の赤色発光が確認できた。なお、使用した赤色用フィルターは、波長５９０nm以下を遮断し、波長６００nmでの透過率は３０％である。
【０２１４】
また、この素子に５０mA／cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は２５００時間以下であった。
【０２１５】
＜比較例３＞
比較例２において、電子注入輸送・発光層にＡｌｑ3 と共に用いる化合物を、下記構造の化合物（Ｉ−８５）とした他は比較例２と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０２１６】
【化２６】
【０２１７】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したところ、１０mA／cm2 の電流密度で、駆動電圧が９．４V で、８７０cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax ＝５７０nm、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．５２，０．４７）であった。
【０２１８】
また、実施例１と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度＝１４７cd/m2 、極大波長λmax ＝６２０nm、色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．６６，０．３４）の赤色発光が確認できた。
【０２１９】
また、この素子に５０mA／cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は２５００時間以下であった。
【０２２０】
＜比較例４＞
比較例２において、電子注入輸送・発光層にＡｌｑ3 と共に用いる化合物を、下記構造の化合物（II−４０）とした他は比較例２と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０２２１】
【化２７】
【０２２２】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したところ、１０mA／cm2 の電流密度で、駆動電圧が８．２V で、７９０cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax ＝５８３nm、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．５４，０．４５）であった。
【０２２３】
また、比較例２と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度＝１５６cd/m2 、極大波長λmax ＝６２１nm、色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．６６，０．３４）の赤色発光が確認できた。
【０２２４】
また、この素子に５０mA／cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は１５００時間以下であった。
【０２２５】
＜比較例５＞
実施例２において、電子注入輸送・発光層にＡｌｑ3 と共に用いる化合物を、下記構造の化合物（III−３８）とした他は比較例２と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０２２６】
【化２８】
【０２２７】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したところ、１０mA／cm2 の電流密度で、駆動電圧が８．３V で、５８０cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax ＝５９１nm、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．５３，０．４５）であった。
【０２２８】
また、比較例２と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度＝１２５cd/m2 、極大波長λmax ＝６２２nm、色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．６６，０．３４）の赤色発光が確認できた。
【０２２９】
また、この素子に５０mA／cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は１５００時間以下であった。
【０２３０】
＜比較例６＞
比較例２において、電子注入輸送・発光層にＡｌｑ3 と共に用いる化合物を、下記構造の化合物（IV−１１４）とした他は比較例２と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０２３１】
【化２９】
【０２３２】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したところ、１０mA／cm2 の電流密度で、駆動電圧が８．７V で、８１０cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax ＝５６７nm、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．５２，０．４７）であった。
【０２３３】
また、比較例２と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度＝１４１cd/m2 、極大波長λmax ＝６２０nm、色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．６６，０．３４）の赤色発光が確認できた。
【０２３４】
また、この素子に５０mA／cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は１０００時間以下であった。
【０２３５】
＜比較例７＞
実施例７において、ホール注入輸送層を蒸着する際に、ＴＰＤとともに蒸着する化合物を、下記構造のルブレンとした他は実施例７と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０２３６】
【化３０】
【０２３７】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したところ、１０mA／cm2 の電流密度で、駆動電圧が５．４６V で、７８８cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax ＝５５３nm、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．４３，０．５４）であった。
【０２３８】
また、実施例１と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度＝８０cd/m2 、極大波長λmax ＝６１２nm、色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．５９，０．３９）の赤色発光が確認できた。
【０２３９】
また、この素子に５０mA／cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は９００時間未満であった。
【０２４０】
＜比較例８＞
比較例７において、ホール注入輸送層を蒸着する際に、ＴＰＤと下記構造の化合物（Ｉ−１）を重量比で２：１００の比率で蒸着し、Ａｌｑ3 は単層で蒸着した他は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０２４１】
【化３１】
【０２４２】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したところ、１０mA／cm2 の電流密度で、駆動電圧が５．７７V で、９７４cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax ＝５６３nm、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．４４，０．５３）であった。
【０２４３】
また、実施例１と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度＝１４０cd/m2 、極大波長λmax ＝６１５nm、色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．６１，０．３７）の赤色発光が確認できた。
【０２４４】
また、この素子に５０mA／cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は１７００時間以下であった。
【０２４５】
＜比較例９＞
比較例８において、ホール注入輸送層を蒸着する際に、ＴＰＤとともに蒸着する化合物（IV−１１４）を下記構造の化合物とした他は比較例８と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０２４６】
【化３２】
【０２４７】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したところ、１０mA／cm2 の電流密度で、駆動電圧が５．７３V で、１００５cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax ＝５６０nm、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．４５，０．５２）であった。
【０２４８】
また、実施例１と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度＝１３８cd/m2 、極大波長λmax ＝６１５nm、色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．６１，０．３７）の赤色発光が確認できた。
【０２４９】
また、この素子に５０mA／cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は１７００時間以下であった。
【０２５０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、十分な輝度の発光、特に長波長における発光が得られ、かつ良好な発光性能が長期にわたって持続する耐久性に優れた有機ＥＬ素子用化合物および有機ＥＬ素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の有機ＥＬ素子の基本構成を示す概略断面図である。
【図２】本発明の化合物IV−２５６の質量分析スペクトルを示した図である。
【図３】本発明の化合物IV−２５６の1Ｈ−ＮＭＲスペクトルを示した図である。
【図４】本発明の化合物IV−２５６の赤外吸収スペクトルを示した図である。
【図５】本発明の化合物IV−２５７の質量分析スペクトルを示した図である。
【図６】本発明の化合物IV−２５７の1Ｈ−ＮＭＲスペクトルを示した図である。
【図７】本発明の化合物IV−２５７の赤外吸収スペクトルを示した図である。
【図８】本発明の化合物IV−２１３の質量分析スペクトルを示した図である。
【図９】本発明の化合物IV−２１３の1Ｈ−ＮＭＲスペクトルを示した図である。
【図１０】本発明の化合物IV−２１３の赤外吸収スペクトルを示した図である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機ＥＬ（電界発光）素子に関し、詳しくは、有機化合物からなる薄膜に電界を印加して光を放出する素子に用いられる化合物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機ＥＬ素子は、蛍光性有機化合物を含む薄膜を、電子注入電極とホール注入電極とで挟んだ構成を有し、前記薄膜に電子およびホールを注入して再結合させることにより励起子（エキシトン）を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出（蛍光・燐光）を利用して発光する素子である。
【０００３】
有機ＥＬ素子の特徴は、１０Ｖ前後の電圧で数１００から数１００００cd/m2ときわめて高い輝度の面発光が可能であり、また蛍光物質の種類を選択することにより青色から赤色までの発光が可能なことである。
【０００４】
有機ＥＬ素子の任意の発光色を得るための手法としてドーピング法があり、アントラセン結晶中に微量のテトラセンをドープすることで発光色を青色から緑色に変化させた報告(Jpn. J. Appl. Phys., 10,527(1971)) がある。また積層構造を有する有機薄膜ＥＬ素子においては、発光機能を有するホスト物質に、その発光に応答しホスト物質とは異なる発光を放出する蛍光色素をドーパントとして微量混入させて発光層を形成し、緑色から橙〜赤色へ発光色を変化させた報告（特開昭６３−２６４６９２号公報）がなされている。
【０００５】
黄〜赤色の長波長発光に関しては、発光材料あるいはドーパント材料として、赤色発振を行うレーザー色素（ＥＰＯ２８１３８１号）、エキサイプレックス発光を示す化合物（特開平２−２５５７８８号公報）、ペリレン化合物（特開平３−７９１号公報）、クマリン化合物（特開平３−７９２号公報）、ジシアノメチレン系化合物（特開平３−１６２４８１号公報）、チオキサンテン化合物（特開平３−１７７４８６号公報）、共役系高分子と電子輸送性化合物の混合物（特開平６−７３３７４号公報）、スクアリリウム化合物（特開平６−９３２５７号公報）、オキサジアゾール系化合物（特開平６−１３６３５９号公報）、オキシネイト誘導体（特開平６−１４５１４６号公報）、ピレン系化合物（特開平６−２４０２４６号公報）がある。
【０００６】
他の発光材料として縮合多環芳香族化合物（特開平５−３２９６６号公報、特開平５−２１４３３４号公報）も開示されている。またドーパント材料としても種々の縮合多環芳香族化合物（特開平５−２５８８５９号公報）が提案されている。
【０００７】
しかし、いずれの発光においても、特に長波長において十分な輝度や安定な発光性能は得られておらず、更なる輝度の向上あるいは耐久性の向上が望まれている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、十分な輝度の発光、特に長波長における発光が得られ、かつ良好な発光性能が長期にわたって持続する耐久性に優れた有機ＥＬ素子用化合物および有機ＥＬ素子を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、以下の構成により達成される。
（１） 下記式（Ｉ）で示される基本骨格を有する有機ＥＬ素子用化合物。
【００１０】
【化３】
（上記式（Ｉ）中、Ｒ１〜Ｒ４はそれぞれフェニル基が置換されたもしくは非置換のアリール基（ただし、Ｒ １ およびＲ ４ がフェニル基またはビフェニリル基、Ｒ ２ およびＲ ３ がビフェニリル基の場合を除く）を表す。Ｒ５及びＲ６はそれぞれ非置換のアリール基を表す。Ｒ７及びＲ８はそれぞれ水素または非置換のアリール基を表し、Ｒ７及びＲ８がそれぞれ水素のとき、Ｒ１ とＲ４ 、及び、Ｒ ２ とＲ ３ の少なくとも一方は、フェニル基が置換されたアリール基（ただし、Ｒ １ 〜Ｒ ４ のすべてがビフェニリル基の場合を除く）である。）
（２） ホール注入電極と、電子注入電極と、これらの電極間に少なくとも発光層を含有する有機層を有し、
前記発光層は、上記（１）の有機ＥＬ素子用化合物を含有する有機ＥＬ素子。
【００１３】
（３） 前記発光層は、さらに電子注入輸送性化合物および／またはホール注入輸送性化合物を含有する上記（２）の有機ＥＬ素子。
（４） 前記発光層は、２種以上の化合物を含有している上記（２）または（３）の有機ＥＬ素子。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の化合物は、下記式（Ｉ）で表される基本骨格を有する。
【００１５】
【化５】
発光層に式（Ｉ）で表される化合物を含有させことにより、特に長波長域に極大発光波長をもつ有機ＥＬ素子が得られる。特に、式（Ｉ）の化合物は、発光層において、それ自体で発光機能を有するホスト物質のドーパントとして、あるいは電子注入輸送性化合物と正孔注入輸送性化合物とで形成された発光機能を有する混合層のドーパントとして使用することによって、青〜赤色の発光、特に長波長発光が可能であり、しかも十分な輝度が得られ、発光性能が持続する。
【００１７】
式（Ｉ）中、Ｒ1 〜Ｒ8 はそれぞれ水素、もしくは置換または非置換のアリール基、アルケニル基のいずれかを表す。また、Ｒ1 〜Ｒ8 のうちの少なくとも６個はアリール基、またはアルケニル基である。
【００１８】
Ｒ1 〜Ｒ8 で表されるアリール基としては、単環もしくは多環のものであって良く、縮合環や環集合も含まれる。総炭素数は、６〜３０のものが好ましく、置換基を有していても良い。
【００１９】
Ｒ1 〜Ｒ4 で表されるアリール基としては、好ましくはフェニル基、（ｏ−，ｍ−，ｐ−）トリル基、ピレニル基、ペリレニル基、コロネニル基、（１−、および２−）ナフチル基、アントリル基、（ｏ−，ｍ−，ｐ−）ビフェニリル基、ターフェニル基、フェナントリル基等である。
【００２０】
Ｒ1 〜Ｒ4 で表されるアルケニル基としては、少なくとも置換基の１つにフェニル基を有する（１−、および２−）フェニルエテニル基、（１，２−、および２，２−）ジフェニルエテニル基、（１，２，２−）トリフェニルエテニル基等が好ましいが、非置換のものであっても良い。
【００２１】
Ｒ1 〜Ｒ4 が置換基を有する場合、これらの置換基のうちの少なくとも２つがアリール基、アミノ基、複素環基、アルケニル基およびアリーロキシ基のいずれかであることが好ましい。アリール基、アミノ基、複素環基およびアルケニル基については上記Ｒ1 〜Ｒ4 と同様である。
【００２２】
Ｒ1 〜Ｒ4 の置換基となるアリーロキシ基としては、総炭素数６〜１８のアリール基を有するものが好ましく、具体的には（ｏ−，ｍ−，ｐ−）フェノキシ基等である。
【００２３】
Ｒ1 〜Ｒ4 の置換基となるアミノ基としては、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、アラルキルアミノ基等いずれでも良い。これらは、総炭素数１〜６の脂肪族、および／または１〜４環の芳香族炭素環を有することが好ましい。具体的には、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジブチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、ビスジフェニリルアミノ基、ビスナフチルアミノ基等が挙げられる。
【００２４】
Ｒ1 〜Ｒ4 の置換基となる複素環基としては、ヘテロ原子としてＯ，Ｎ，Ｓを含有する５員または６員環の芳香族複素環基、および炭素数２〜２０の縮合多環芳香複素環基等が挙げられる。
【００２５】
Ｒ1 〜Ｒ4 の置換基となる芳香族複素環基および縮合多環芳香複素環基としては、例えばチエニル基、フリル基、ピロリル基、ピリジル基、キノリル基、キノキサリル基等が挙げられる。
【００２６】
これら置換基の２種以上が縮合環を形成していてもよい。また、さらに置換されていても良く、その場合の好ましい置換基としては上記と同様である。
【００２７】
Ｒ1 〜Ｒ4 が置換基を有する場合、少なくともその２種以上が上記置換基を有することが好ましい。その置換位置としては特に限定されるものではなく、メタ、パラ、オルト位のいずれでも良い。また、Ｒ1 とＲ4 、Ｒ2 とＲ3 はそれぞれ同じものであることが好ましいが異なっていてもよい。
【００２８】
また、本発明の有機ＥＬ素子の化合物はさらに下記の式（II）で表される基本骨格を有するものが好ましい。
【００２９】
【化６】
上記式（II）中、Ｒ11〜Ｒ15、Ｒ21〜Ｒ25、Ｒ31〜Ｒ35およびＲ41〜Ｒ45は水素、アリール基、アミノ基、複素環基、アリーロキシ基およびアルケニル基のいずれかである。また、これらのうちの少なくとも１群中にはアリール基、アミノ基、複素環基およびアリーロキシ基のいずれかを置換基として有することが好ましい。これらの２種以上が縮合環を形成していてもよい。Ｒ5 ，Ｒ6 ，Ｒ7 およびＲ8 は水素、またはアリール基、アルケニル基であり、そのうちの少なくとも２個はアリール基、アルケニル基である。
【００３１】
アリール基、アミノ基、複素環基およびアリーロキシ基の好ましい態様としては上記Ｒ1 〜Ｒ4 の置換基と同様である。また。Ｒ11〜Ｒ13とＲ41〜Ｒ43、Ｒ21〜Ｒ23とＲ31〜Ｒ33は、それぞれ同じであることが好ましいが異なっていてもよい。
【００３２】
Ｒ11〜Ｒ15、Ｒ21〜Ｒ25、Ｒ31〜Ｒ35およびＲ41〜Ｒ45の置換基となるアミノ基としては、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、アラルキルアミノ基等いずれでも良い。これらは、総炭素数１〜６の脂肪族、および／または１〜４環の芳香族炭素環を有することが好ましい。具体的には、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジブチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、ビスビフェニリルアミノ基等が挙げられる。
【００３３】
形成される縮合環としては、例えばインデン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、キノリン、ｉｓｏキノリン、キノクサリン、フェナジン、アクリジン、インドール、カルバゾール、フェノキサジン、フェノチアジン、ベンゾチアゾール、ベンゾチオフェン、ベンゾフラン、アクリドン、ベンズイミダゾール、クマリン、フラボン等を挙げることができる。
【００３４】
本発明の特に好ましい化合物の具体例を以下の表１〜３７に示す。但し、各置換基Ｒ1 〜Ｒ8 をＲ10〜Ｒ80として表した。
【００３５】
【表１】
【表２】
【表３】
【表４】
【表５】
【表６】
【表７】
【表８】
【表９】
【表１０】
【表１１】
【表１２】
【表１３】
【表１４】
【表１５】
【表１６】
【表１７】
【表１８】
【表１９】
【表２０】
【表２１】
【表２２】
【表２３】
【表２４】
【表２５】
【表２６】
【表２７】
【表２８】
【表２９】
【表３０】
【表３１】
【表３２】
【表３３】
【表３４】
【表３５】
【表３６】
【表３７】
本発明の化合物を得るには、例えば、ジフェニルナフトキノン等を用いて合成することができる。以下に代表的な合成スキームを示す。
【００７３】
【化７】
【化８】
【化９】
本発明の化合物を含有する発光層は、ホール（正孔）および電子の注入機能、それらの輸送機能、ホールと電子の再結合により励起子を生成させる機能を有する。発光層は本発明の化合物の他、比較的電子的にニュートラルな化合物を用いることで、電子とホールを容易かつバランスよく注入・輸送することができる。
【００７７】
本発明の有機ＥＬ素子の発光層には、それ自体で発光が可能なホスト物質と組み合わせて使用することが好ましく、ドーパントとしての使用が好ましい。このような場合の発光層における本発明の化合物の含有量は０．０１〜１０wt% 、さらには０．１〜５wt% であることが好ましい。ホスト物質と組み合わせて使用することによって、ホスト物質の発光波長特性を変化させることができ、長波長に移行した発光が可能になるとともに、素子の発光効率や安定性が向上する。
【００７８】
ホスト物質としては、キノリノラト錯体が好ましく、さらには８−キノリノールないしその誘導体を配位子とするアルミニウム錯体が好ましい。このようなアルミニウム錯体としては、特開昭６３−２６４６９２号、特開平３−２５５１９０号、特開平５−７０７３３号、特開平５−２５８８５９号、特開平６−２１５８７４号等に開示されているものを挙げることができる。
【００７９】
具体的には、まず、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム、ビス（８−キノリノラト）マグネシウム、ビス（ベンゾ｛ｆ｝−８−キノリノラト）亜鉛、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウムオキシド、トリス（８−キノリノラト）インジウム、トリス（５−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム、８−キノリノラトリチウム、トリス（５−クロロ−８−キノリノラト）ガリウム、ビス（５−クロロ−８−キノリノラト）カルシウム、５，７−ジクロル−８−キノリノラトアルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−ヒドロキシキノリノラト）アルミニウム、ポリ［亜鉛（II）−ビス（８−ヒドロキシ−５−キノリニル）メタン］、等がある。
【００８０】
また、８−キノリノールないしその誘導体のほかに他の配位子を有するアルミニウム錯体であってもよく、このようなものとしては、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（フェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（オルト−クレゾラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（メタークレゾラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（パラ−クレゾラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（オルト−フェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（メタ−フェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（パラ−フェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（２，３−ジメチルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（２，６−ジメチルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（３，４−ジメチルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（３，５−ジメチルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（３，５−ジ−tert−ブチルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（２，６−ジフェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（２，４，６−トリフェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（２，３，６−トリメチルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（２，３，５，６−テトラメチルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（１−ナフトラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（２−ナフトラト）アルミニウム(III) 、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）（オルト−フェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）（パラ−フェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）（メタ−フェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）（３，５−ジメチルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）（３，５−ジ−tert−ブチルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−４−エチル−８−キノリノラト）（パラ−クレゾラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−４−メトキシ−８−キノリノラト）（パラ−フェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−５−シアノ−８−キノリノラト）（オルト−クレゾラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−６−トリフルオロメチル−８−キノリノラト）（２−ナフトラト）アルミニウム(III) 等がある。
【００８１】
このほか、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) −μ−オキソ−ビス（２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) −μ−オキソ−ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) 、ビス（４−エチル−２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) −μ−オキソ−ビス（４−エチル−２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−４−メトキシキノリノラト）アルミニウム(III) −μ−オキソ−ビス（２−メチル−４−メトキシキノリノラト）アルミニウム(III) 、ビス（５−シアノ−２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) −μ−オキソ−ビス（５−シアノ−２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) −μ−オキソ−ビス（２−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) 等であってもよい。
【００８２】
このほかのホスト物質としては、特願平６−１１０５６９号に記載のフェニルアントラセン誘導体や特願平６−１１４４５６号に記載のテトラアリールエテン誘導体なども好ましい。また、ＴＰＤに代表されるようなトリフェニルアミン誘導体もホスト物質に好ましい。
【００８３】
この他、他の蛍光性物質を含有させることも可能である。このような蛍光性物質としては、例えば、特開昭６３−２６４６９２号公報に開示されているような化合物、例えばキナクリドン、スチリル系色素等の化合物から選択される少なくとも１種が挙げられる。また、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム等の８−キノリノールないしその誘導体を配位子とする金属錯体色素などのキノリン誘導体、テトラフェニルブタジエン、アントラセン、ペリレン、コロネン、１２−フタロペリノン誘導体等が挙げられる。さらには、特願平６−１１０５６９号のフェニルアントラセン誘導体、特願平６−１１４４５６号のテトラアリールエテン誘導体等を用いることができる。
【００８４】
発光層は電子注入輸送層を兼ねたものであってもよく、このような場合はトリス（８−キノリノラト）アルミニウム等を使用することが好ましい。これらの蛍光性物質を蒸着すればよい。
【００８５】
また、必要に応じて発光層は、少なくとも一種以上のホール注入輸送性化合物と少なくとも１種以上の電子注入輸送性化合物との混合層とすることも好ましく、この混合層中にドーパントを含有させることが好ましい。このような混合層における化合物の含有量は、０．０１〜２０wt% 、さらには０．１〜１５wt% とすることが好ましい。
【００８６】
混合層では、キャリアのホッピング伝導パスができるため、各キャリアは極性的に優勢な物質中を移動し、逆の極性のキャリア注入は起こり難くなり、有機化合物がダメージを受け難くなり、素子寿命がのびるという利点があるが、前述のドーパントをこのような混合層に含有させることにより、混合層自体のもつ発光波長特性を変化させることができ、発光波長を長波長に移行させることができるとともに、発光強度を高め、かつ素子の安定性を向上させることができる。特に、本発明の化合物は電子注入、ホール注入ともに安定でありドーパントとして２wt％程度ドープするだけで飛躍的に発光寿命を延ばすことができる。
【００８７】
また、ドーパントのキャリアトラップ性が、電子側もしくはホール側に偏っている場合、再結合を向上させるためキャリアトラップ性の異なる２種以上のドーパントを用いて再結合確率を向上させてもよい。キャリアトラップ性の異なるドーパントを用いることで、発光層でのホールと電子の再結合確率が向上し、発光効率、発光輝度が向上する。特に好ましい組み合わせは、ホスト材料に対して、電子トラップ性の高いドーパントと、ホスト材料に対して、ホールトラップ性の高いドーパントとの組み合わせである。
【００８８】
混合層に用いられるホール注入輸送性化合物および電子注入輸送性化合物は、各々、後述のホール注入輸送層用の化合物および電子注入輸送層用の化合物の中から選択すればよい。なかでも、ホール注入輸送層用の化合物としては、強い蛍光を持ったアミン誘導体、例えばホール輸送材料であるトリフェニルジアミン誘導体（ＴＰＤ）、さらにはスチリルアミン誘導体、芳香族縮合環を持つアミン誘導体を用いるのが好ましい。
【００８９】
電子注入輸送性の化合物としては、キノリン誘導体、さらには８−キノリノールないしその誘導体を配位子とする金属錯体、特にトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ3 ）を用いることが好ましい。また、上記のフェニルアントラセン誘導体、テトラアリールエテン誘導体を用いるのも好ましい。
【００９０】
ホール注入輸送層用の化合物としては、強い蛍光を持ったアミン誘導体、例えば上記のホール輸送材料であるトリフェニルジアミン誘導体、さらにはスチリルアミン誘導体、芳香族縮合環を持つアミン誘導体を用いるのが好ましい。
【００９１】
この場合の混合比は、それぞれのキャリア移動度とキャリア濃度を考慮する事で決定するが、一般的には、ホール注入輸送性化合物の化合物／電子注入輸送機能を有する化合物の重量比が、１／９９〜９９／１、さらには１０／９０〜９０／１０、特には２０／８０〜８０／２０程度）となるようにすることが好ましい。
【００９２】
また、混合層の厚さは、分子層一層に相当する厚みから、有機化合物層の膜厚未満とすることが好ましく、具体的には１〜８５nmとすることが好ましく、さらには５〜６０nm、特には５〜５０nmとすることが好ましい。
【００９３】
また、混合層の形成方法としては、異なる蒸着源より蒸発させる共蒸着が好ましいが、蒸気圧（蒸発温度）が同程度あるいは非常に近い場合には、予め同じ蒸着ボード内で混合させておき、蒸着することもできる。混合層は化合物同士が均一に混合している方が好ましいが、場合によっては、化合物が島状に存在するものであってもよい。発光層は、一般的には、有機蛍光物質を蒸着するか、あるいは樹脂バインダー中に分散させてコーティングすることにより、発光層を所定の厚さに形成する。
【００９４】
本発明の化合物を用いて製造される有機ＥＬ発光素子の構成例として、例えば、基板上に、ホール注入電極、ホール注入・輸送層、発光および電子注入輸送層、電子注入電極を順次有する。また、必要により電子注入電極上に補助電極や封止層を有していてもよい。
【００９５】
本発明の有機ＥＬ素子は、上記例に限らず、種々の構成とすることができ、例えば発光層を単独で設け、この発光層と電子注入電極との間に電子注入輸送層を介在させた構造とすることもできる。また、必要に応じ、ホール注入・輸送層と発光層とを混合しても良い。
【００９６】
発光層の厚さ、ホール注入輸送層の厚さおよび電子注入輸送層の厚さは特に限定されず、形成方法によっても異なるが、通常、５〜５００nm程度、特に１０〜３００nmとすることが好ましい。
【００９７】
ホール注入輸送層の厚さおよび電子注入輸送層の厚さは、再結合・発光領域の設計によるが、発光層の厚さと同程度もしくは１／１０〜１０倍程度とすればよい。ホールもしくは電子の、各々の注入層と輸送層を分ける場合は、注入層は１nm以上、輸送層は１nm以上とするのが好ましい。このときの注入層、輸送層の厚さの上限は、通常、注入層で５００nm程度、輸送層で５００nm程度である。このような膜厚については注入輸送層を２層設けるときも同じである。
【００９８】
ホール注入輸送層は、ホール注入電極からのホールの注入を容易にする機能、ホールを安定に輸送する機能および電子を妨げる機能を有し、電子注入輸送層は、電子注入電極からの電子の注入を容易にする機能、電子を安定に輸送する機能およびホールを妨げる機能を有するものであり、これらの層は、発光層に注入されるホールや電子を増大・閉じこめさせ、再結合領域を最適化させ、発光効率を改善する。
【００９９】
また、ホール注入輸送層には、例えば、特開昭６３−２９５６９５号公報、特開平２−１９１６９４号公報、特開平３−７９２号公報、特開平５−２３４６８１号公報、特開平５−２３９４５５号公報、特開平５−２９９１７４号公報、特開平７−１２６２２５号公報、特開平７−１２６２２６号公報、特開平８−１００１７２号公報、ＥＰ０６５０９５５Ａ１等に記載されている各種有機化合物を用いることができる。例えば、テトラアリールベンジシン化合物（トリアリールジアミンないしトリフェニルジアミン：ＴＰＤ）、芳香族三級アミン、ヒドラゾン誘導体、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、アミノ基を有するオキサジアゾール誘導体、ポリチオフェン等である。これらの化合物は２種以上を併用してもよく、併用するときは別層にして積層したり、混合したりすればよい。
【０１００】
ホール注入輸送層をホール注入層とホール輸送層とに分けて設層する場合は、ホール注入輸送層性の化合物のなかから好ましい組合せを選択して用いることができる。このとき、ホール注入電極（ＩＴＯ等）側からイオン化ポテンシャルの小さい化合物の層の順に積層することが好ましい。またホール注入電極表面には薄膜性の良好な化合物を用いることが好ましい。このような積層順については、ホール注入輸送層を２層以上設けるときも同様である。このような積層順とすることによって、駆動電圧が低下し、電流リークの発生やダークスポットの発生・成長を防ぐことができる。また、素子化する場合、蒸着を用いているので１〜１０nm程度の薄い膜も、均一かつピンホールフリーとすることができるため、ホール注入層にイオン化ポテンシャルが小さく、可視部に吸収をもつような化合物を用いても、発光色の色調変化や再吸収による効率の低下を防ぐことができる。ホール注入輸送層は、発光層等と同様に上記の化合物を蒸着することにより形成することができる。
【０１０１】
また、必要に応じて設けられる電子注入輸送層には、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ3 ）等の８−キノリノールなしいその誘導体を配位子とする有機金属錯体などのキノリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ペリレン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、キノキサリン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ニトロ置換フルオレン誘導体等を用いることができる。電子注入輸送層は発光層を兼ねたものであってもよく、このような場合はトリス（８−キノリノラト）アルミニウム等を使用することが好ましい。電子注入輸送層の形成は発光層と同様に蒸着等によればよい。
【０１０２】
電子注入輸送層を電子注入層と電子輸送層とに分けて積層する場合には、電子注入輸送層性の化合物の中から好ましい組み合わせを選択して用いることができる。このとき、電子注入電極側から電子親和力の値の大きい化合物の順に積層することが好ましい。このような積層順については電子注入輸送層を２層以上設けるときも同様である。
【０１０３】
ホール注入輸送層、発光層および電子注入輸送層の形成には、均質な薄膜が形成できることから真空蒸着法を用いることが好ましい。真空蒸着法を用いた場合、アモルファス状態または結晶粒径が０．１μm 以下の均質な薄膜が得られる。結晶粒径が０．１μm を超えていると、不均一な発光となり、素子の駆動電圧を高くしなければならなくなり、ホールの注入効率も著しく低下する。
【０１０４】
真空蒸着の条件は特に限定されないが、１０-4Pa以下の真空度とし、蒸着速度は０．０１〜１nm／sec 程度とすることが好ましい。また、真空中で連続して各層を形成することが好ましい。真空中で連続して形成すれば、各層の界面に不純物が吸着することを防げるため、高特性が得られる。また、素子の駆動電圧を低くしたり、ダークスポットの成長・発生を抑えたりすることができる。
【０１０５】
これら各層の形成に真空蒸着法を用いる場合において、１層に複数の化合物を含有させる場合、化合物を入れた各ボートを個別に温度制御して共蒸着することが好ましい。
【０１０６】
電子注入電極は、好ましくは仕事関数が４eV以下の金属、合金または金属間化合物から構成される。仕事関数が４eVを超えると、電子の注入効率が低下し、ひいては発光効率も低下する。仕事関数が４eV以下の電子注入電極膜の構成金属としては、例えば例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ等のアルカリ金属、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等のアルカリ土類金属、Ｌａ、Ｃｅ等の希土類金属や、Ａｌ、Ｉｎ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｚｒ等が挙げられる。、仕事関数が４eV以下の膜の構成合金としては、例えばＡｇ・Ｍｇ（Ａｇ：０．１〜５０at％）、Ａｌ・Ｌｉ（Ｌｉ：０．０１〜１２at％）、Ｉｎ・Ｍｇ（Ｍｇ：５０〜８０at％）、Ａｌ・Ｃａ（Ｃａ：０．０１〜２０at％）等が挙げられる。これらは単独で、あるいは２種以上の組み合わせとして存在してもよく、これらを２種以上組み合わせた場合の混合比は任意である。また、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属の酸化物やハロゲン化物を薄く成膜し、アルミニウム等の支持電極（補助電極、配線電極）を用いてもよい。
【０１０７】
この電子注入電極は蒸着法やスパッタ法等によって形成できる。
【０１０８】
このような電子注入電極の厚さは、電子注入を十分行える一定以上の厚さとすればよく、０．５nm以上、好ましくは１nm以上とすればよい。また、その上限値には特に制限はないが、通常膜厚は１〜５００nm程度とすればよい。
【０１０９】
ホール注入電極としては、好ましくは発光した光の透過率が８０％以上となるような材料および厚さを決定することが好ましい。具体的には、酸化物透明導電薄膜が好ましく、例えば、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、亜鉛ドープ酸化インジウム（ＩＺＯ）、酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3 ）、酸化スズ（ＳｎＯ2 ）および酸化亜鉛（ＺｎＯ）のいずれかを主組成としたものが好ましい。これらの酸化物はその化学量論組成から多少偏倚していてもよい。Ｉｎ2 Ｏ3 に対しＳｎＯ2 の混合比は、１〜２０wt％が好ましく、さらには５〜１２wt％が好ましい。Ｉｎ2 Ｏ3 に対しＺｎＯの混合比は、１２〜３２wt％が好ましい。
【０１１０】
ホール注入電極は、発光波長帯域、通常３５０〜８００nm、特に各発光光に対する光透過率が８０％以上、特に９０％以上であることが好ましい。通常、発光光はホール注入電極を通って取り出されるため、その透過率が低くなると、発光層からの発光自体が減衰され、発光素子として必要な輝度が得られなくなる傾向がある。ただし、発光光を取り出す側が８０％以上であればよい。
【０１１１】
ホール注入電極の厚さは、ホール注入を十分行える一定以上の厚さを有すれば良く、好ましくは５０〜５００nm、さらには５０〜３００nmの範囲が好ましい。また、その上限は特に制限はないが、あまり厚いと剥離などの心配が生じる。厚さが薄すぎると、製造時の膜強度やホール輸送能力、抵抗値の点で問題がある。
【０１１２】
ホール注入電極を成膜するにはスパッタ法が好ましい。スパッタ法としてはＲＦ電源を用いた高周波スパッタ法等も可能であるが、成膜するホール注入電極の膜物性の制御のし易さや、成膜面の平滑度等を考慮するとＤＣスパッタ法を用いることが好ましい。
【０１１３】
また、必要に応じて保護膜を形成してもよい。保護膜はＳｉＯX 等の無機材料、テフロン等の有機材料等を用いて形成することができる。保護膜は透明でも不透明であってもよく、保護膜の厚さは５０〜１２００nm程度とする。保護膜は前記した反応性スパッタ法の他に、一般的なスパッタ法、蒸着法等により形成すればよい。
【０１１４】
さらに、素子の有機層や電極の酸化を防ぐために素子上に封止層を設けることが好ましい。封止層は、湿気の侵入を防ぐために市販の低吸湿性の光硬化性接着剤、エポキシ系接着剤、シリコーン系接着剤、架橋エチレン−酢酸ビニル共重合体接着剤シート等の接着性樹脂層を用いて、ガラス板等の封止板を接着し密封する。ガラス板以外にも金属板、プラスチック板等を用いることもできる。
【０１１５】
基板材料としては、基板側から発光した光を取り出す構成の場合、ガラスや石英、樹脂等の透明ないし半透明材料を用いる。また、基板に色フィルター膜や蛍光性物質を含む色変換膜、あるいは誘電体反射膜を用いて発光色をコントロールしてもよい。また、前記逆積層の場合には、基板は透明でも不透明であってもよく、不透明である場合にはセラミックス等を使用してもよい。
【０１１６】
カラーフィルター膜には、液晶ディスプレイ等で用いられているカラーフィルターを用いれば良いが、有機ＥＬの発光する光に合わせてカラーフィルターの特性を調整し、取り出し効率・色純度を最適化すればよい。
【０１１７】
また、ＥＬ素子材料や蛍光変換層が光吸収するような短波長の外光をカットできるカラーフィルターを用いれば、素子の耐光性・表示のコントラストも向上する。
【０１１８】
また、誘電体多層膜のような光学薄膜を用いてカラーフィルターの代わりにしても良い。
【０１１９】
蛍光変換フィルター膜は、ＥＬ発光の光を吸収し、蛍光変換膜中の蛍光体から光を放出させることで、発光色の色変換を行うものであるが、組成としては、バインダー、蛍光材料、光吸収材料の三つから形成される。
【０１２０】
蛍光材料は、基本的には蛍光量子収率が高いものを用いれば良く、ＥＬ発光波長域に吸収が強いことが望ましい。実際には、レーザー色素などが適しており、ローダミン系化合物・ペリレン系化合物・シアニン系化合物・フタロシアニン系化合物（サブフタロ等も含む）ナフタロイミド系化合物・縮合環炭化水素系化合物・縮合複素環系化合物・スチリル系化合物・クマリン系化合物等を用いればよい。
【０１２１】
バインダーは基本的に蛍光を消光しないような材料を選べば良く、フォトリソグラフィー・印刷等で微細なパターニングが出来るようなものが好ましい。また、ＩＴＯの成膜時にダメージを受けないような材料が好ましい。
【０１２２】
光吸収材料は、蛍光材料の光吸収が足りない場合に用いるが、必要の無い場合は用いなくても良い。また、光吸収材料は、蛍光性材料の蛍光を消光しないような材料を選べば良い。
【０１２３】
本発明により製造される有機ＥＬ素子の構成例を図１に示す。図１に示される有機ＥＬ素子は、基板１上に、ホール注入電極２、ホール注入輸送層３、発光層４、電子注入輸送層５、電子注入電極６を順次有する。本発明の有機ＥＬ素子は、図示例に限らず、種々の構成とすることができる。
【０１２４】
本発明の有機ＥＬ素子は、通常、直流駆動型、パルス駆動型のＥＬ素子として用いられるが、交流駆動とすることもできる。印加電圧は、通常、２〜３０V 程度とされる。
【０１２５】
【実施例】
以下、本発明の具体的実施例を比較例とともに示し、本発明をさらに詳細に説明する。
【０１２６】
＜合成例１＞
２，３，５，６，１１，１２−ヘキサフェニルナフタセン（例示化合物：IV−２５６）の合成。
１，４−ベンゾキノンと、２，３−ジメチルブタジエンとのDieles-Alder反応により、６，７−ジフェニル−１，４−ナフトキノンを合成した。
【０１２７】
次いで、塩化メチレン中、６，７−ジフェニル−１，４−ナフトキノン５．２g （１６．７mmol）と、１，３−ジフェニルイソベンゾフラン５．４g （２０mmol）との混合溶液に、三臭化ホウ素を、１時間かけて添加することにより、２，３，６，１１−テトラフェニル−５，１２−ナフトキノン７．５g を得た。（黄色針状結晶：８０％）
【０１２８】
さらに、上記２，３，６，１１−テトラフェニル−１，４−ナフトキノンと、ブロモベンゼンとから、ジオール体１．６g （白色粉末：８６％）を得、下記構造の目的物１．２g を得た（赤色固体：７８％）。この赤色固体１g を昇華精製したところ、赤色固体０．８g を得た。得られた赤色固体の分析結果を下記に示す。
【０１２９】
【化１０】
質量分析：ｍ／ｅ ６８５〔（Ｍ+1）+ 〕（スペクトルを図２に示す）
1Ｈ−ＮＭＲスペクトル：図３に示す。
赤外吸収スペクトル：図４に示す。
【０１３１】
＜合成例２＞
６，１１−ビス（ビフェニリル）−２，３，５，１２−テトラフェニル−ナフタセン（例示化合物：IV−２５７）の合成。
ジベンゾイルエチレンと、２，３−ジフェニルブタジエとのDieles-Alder反応により、４，５−ジフェニル−１，２−ジベンゾイルベンゼンのテトラヒドロ体を合成した。
【０１３２】
次いで、このテトラヒドロ体を無水酢酸中リン酸触媒で環化反応を行い、４，７−ジヒドロ−１，３，５，６−テトラフェニルイソベンゾフランを得た。
【０１３３】
次いで、上記フランのジヒドロ体と、テトラクロロ−ｐ−ベンゾキノン（クロラニル）をトルエン中で加熱環流して脱水素化を行い、１，３，５，６−テトラフェニルイソベンゾフランを得た。
【０１３４】
次いで、合成例１と同様にして、上記１，３，５，６−テトラフェニルイソベンゾフランと、１，４−ナフトキノンより、６，８，９，１１−テトラフェニル−５，１２−ナフタセンキノンを合成した。
【０１３５】
さらに、上記６，８，９，１１−テトラフェニル−５，１２−ナフタセンキノンと、ｐ−ブロモビフェニルとから、ジオール体１．７g （白色粉末：７３％）を得、下記構造の目的物１．１g を得た（赤色固体：７１％）。この赤色固体１g を昇華精製したところ、赤色固体０．９g を得た。得られた赤色固体の分析結果を下記に示す。
【０１３６】
【化１１】
質量分析：ｍ／ｅ ８３７〔（Ｍ+1）+ 〕（スペクトルを図５に示す）
1Ｈ−ＮＭＲスペクトル：図６に示す。
赤外吸収スペクトル：図７に示す。
【０１３８】
＜合成例３＞
５，１２−ビス（ビフェニリル）−２，３，６，８，９，１１−ヘキサフェニル−ナフタセン（例示化合物：IV−２１３）の合成。
合成例１と同様にして、５，６−ジフェニル−１，４−ナフトキノンと、１，３，５，６−テトラフェニルイソベンゾフランから、２，３，６，８，９，１１−ヘキサフェニル−５，１２−ナフタセンキノンを合成した。
【０１３９】
次いで、上記２，３，６，８，９，１１−ヘキサフェニル−５，１２−ナフタセンキノンと、ｐ−ブロモビフェニルとから、ジオール体１．８g （白色粉末：８３％）を得、下記構造の目的物１．１g を得た（赤色固体：６５％）。この赤色固体１g を昇華精製したところ、赤色固体０．８g を得た。得られた赤色固体の分析結果を下記に示す。
【０１４０】
【化１２】
質量分析：ｍ／ｅ ９８９〔（Ｍ+1）+ 〕（スペクトルを図８に示す）
1Ｈ−ＮＭＲスペクトル：図９に示す。
赤外吸収スペクトル：図１０に示す。
【０１４２】
＜実施例１＞
ガラス基板上にＲＦスパッタ法で、ＩＴＯ透明電極薄膜を１００nmの厚さに成膜し、パターニングした。このＩＴＯ透明電極付きガラス基板を、中性洗剤、アセトン、エタノールを用いて超音波洗浄し、煮沸エタノール中から引き上げて乾燥した。透明電極表面をＵＶ／Ｏ3 洗浄した後、真空蒸着装置の基板ホルダーに固定して、槽内を１×１０-4Pa以下まで減圧した。
【０１４３】
次いで減圧状態を保ったまま、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス［Ｎ−（４−メチルフェニル）−Ｎ−フェニル−（４−アミノフェニル）］−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミンを蒸着速度０．２nm／sec で５０nmの膜厚に蒸着し、ホール注入層とした。
【０１４４】
次いで、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（ｍ−ビフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）を蒸着速度０．２nm/secで２０nmの厚さに蒸着し、ホール輸送層とした。
【０１４５】
さらに、減圧を保ったまま、下記構造の化合物（例示化合物IV−２５６）とトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ3 ）を、重量比を２：１００で、全体の蒸着速度０．２nm/secとして７０nmの厚さに蒸着し、電子注入輸送性発光層とした。
【０１４６】
【化１３】
次いで、減圧状態を保ったまま、Ｍｇ・Ａｇ（重量比１０：１）を蒸着速度０．２nm/secで２００nmの厚さに蒸着し、電子注入電極とし、保護電極としてＡｌを１００nm蒸着し有機ＥＬ素子を得た。
【０１４８】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したところ、１０mA／cm2 の電流密度で、駆動電圧が８．８８V で、６７５cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax ＝５７４nm、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．５３，０．４６）であった。
【０１４９】
また、実施例１と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度＝１４５cd/m2 、極大波長λmax ＝６２０nm、色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．６６，０．３４）の赤色発光が確認できた。
【０１５０】
また、この素子に５０mA／cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は３０００時間以上の高寿命特性を示した。
【０１５１】
＜実施例２＞
実施例１において、電子注入輸送・発光層にＡｌｑ3 と共に用いる化合物を、下記構造の化合物（例示化合物IV−２５７）とした他は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０１５２】
【化１４】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したところ、１０mA／cm2 の電流密度で、駆動電圧が９．０V で、７２０cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax ＝５８０nm、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．５４，０．４６）であった。
【０１５４】
また、実施例１と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度＝１５５cd/m2 、極大波長λmax ＝６２０nm、色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．６６，０．３４）の赤色発光が確認できた。
【０１５５】
また、この素子に５０mA／cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は３０００時間以上の高寿命特性を示した。
【０１５６】
＜実施例３＞
実施例１において、電子注入輸送・発光層にＡｌｑ3 と共に用いる化合物を、下記構造の化合物（例示化合物IV−２１３）とした他は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０１５７】
【化１５】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したところ、１０mA／cm2 の電流密度で、駆動電圧が９．３V で、５００cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax ＝５９０nm、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．５８，０．４２）であった。
【０１５９】
また、実施例１と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度＝１３５cd/m2 、極大波長λmax ＝６２０nm、色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．６８，０．３４）の赤色発光が確認できた。
【０１６０】
また、この素子に５０mA／cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は３０００時間以上の高寿命特性を示した。
【０１６１】
＜実施例４＞
実施例１において、電子注入輸送・発光層にＡｌｑ3 と共に用いる化合物を、下記構造の化合物（例示化合物IV−７８）とした他は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０１６２】
【化１６】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したところ、１０mA／cm2 の電流密度で、駆動電圧が８．６V で、７５０cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax ＝５７８nm、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．５４，０．４６）であった。
【０１６４】
また、実施例１と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度＝１５２cd/m2 、極大波長λmax ＝６２０nm、色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．６６，０．３４）の赤色発光が確認できた。
【０１６５】
また、この素子に５０mA／cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は４０００時間以上の高寿命特性を示した。
【０１６６】
＜実施例５＞
実施例１において、電子注入輸送・発光層にＡｌｑ3 と共に用いる化合物を、下記構造の化合物（例示化合物IV−２５９）とした他は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０１６７】
【化１７】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したところ、１０mA／cm2 の電流密度で、駆動電圧が８．５V で、７００cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax ＝５８５nm、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．５６，０．４４）であった。
【０１６９】
また、実施例１と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度＝１５５cd/m2 、極大波長λmax ＝６２０nm、色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．６６，０．３４）の赤色発光が確認できた。
【０１７０】
また、この素子に５０mA／cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は３０００時間以上の高寿命特性を示した。
【０１７１】
＜実施例６＞
実施例１において、電子注入輸送・発光層にＡｌｑ3 と共に用いる化合物を、上記各実施例で用いた例示化合物以外のＩ〜IVの化合物を用いて有機ＥＬ素子を得たところ、ほぼ同様の効果が得られた。
【０１７２】
＜実施例７＞
実施例１において、ホール注入輸送層を蒸着する際に、ＴＰＤとともに蒸着する化合物を下記構造の化合物（IV−２５６）とし、ＴＰＤと下記構造の化合物を重量比で２：１００の比率で蒸着し、Ａｌｑ3 は単層で蒸着した他は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０１７３】
【化１８】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したところ、１０mA／cm2 の電流密度で、駆動電圧が５．７２V で、８１０cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax ＝５７２nm、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．４８，０．５０）であった。
【０１７５】
また、実施例１と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度＝１４１cd/m2 、極大波長λmax ＝６１５nm、色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．６１，０．３７）の赤色発光が確認できた。
【０１７６】
また、この素子に５０mA／cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は１８００時間以上の高寿命特性を示した。
【０１７７】
＜実施例８＞
実施例７において、ホール注入輸送層を蒸着する際に、ＴＰＤとともに蒸着する化合物を下記構造の化合物（IV−２５７）とした他は実施例７と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０１７８】
【化１９】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したところ、１０mA／cm2 の電流密度で、駆動電圧が５．９４V で、８６６cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax ＝５７８nm、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．５１，０．４７）であった。
【０１８０】
また、実施例１と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度＝１４５cd/m2 、極大波長λmax ＝６１６nm、色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．６２，０．３７）の赤色発光が確認できた。
【０１８１】
また、この素子に５０mA／cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は２０００時間以上の高寿命特性を示した。
【０１８２】
＜実施例９＞
実施例７において、ホール注入輸送層を蒸着する際に、ＴＰＤとともに蒸着する化合物を上記実施例１〜８で用いた以外の表１〜３２に示す例示化合物を用いて有機ＥＬ素子を得たところ、ほぼ同様の効果が得られた。
【０１８３】
＜実施例１０＞
実施例１と同様にホール注入層を形成した後、キャリアトラップ性の異なる下記構造の本発明の化合物（Ｉ−１）および（IV−２１３）と、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（ｍ−ビフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）を、重量比２：２：１００で、蒸着速度０．２nm/secとし、４０nmの厚さに蒸着して発光層とした。
【０１８４】
【化２０】
【化２１】
さらに、減圧を保ったまま、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ3 ）を蒸着速度０．２nm/secとして３０nmの厚さに蒸着し、電子注入輸送層とした。
【０１８７】
次いで、実施例１と同様に、Ｍｇ・Ａｇ（重量比１０：１）電子注入電極、およびＡｌ保護電極を成膜し、有機ＥＬ素子を得た。
【０１８８】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したところ、１０mA／cm2 の電流密度で、駆動電圧が６．３V で、１０００cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax ＝５８５nm、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．５７，０．４０）であった。
【０１８９】
また、実施例１と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度＝１５３cd/m2 、極大波長λmax ＝６２０nm、色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．６６，０．３４）の赤色発光が確認できた。
【０１９０】
また、この素子に５０mA／cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は４０００時間以上と、極めて優れた高寿命特性を示した。
【０１９１】
＜実施例１１＞
実施例７において、ホール注入輸送層を蒸着する際に、ＴＰＤとともに蒸着する化合物を下記構造の化合物（IV−７８）とした他は実施例７と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０１９２】
【化２２】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したところ、１０mA／cm2 の電流密度で、駆動電圧が５．７V で、９５０cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax ＝５７０nm、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．５１，０．４６）であった。
【０１９４】
また、実施例１と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度＝１５３cd/m2 、極大波長λmax ＝６１５nm、色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．６１，０．３７）の赤色発光が確認できた。
【０１９５】
また、この素子に５０mA／cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は３０００時間以上の高寿命特性を示した。
【０１９６】
＜実施例１２＞
実施例７において、ホール注入輸送層を蒸着する際に、ＴＰＤとともに蒸着する化合物を下記構造の化合物（IV−２５９）とした他は実施例７と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０１９７】
【化２３】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したところ、１０mA／cm2 の電流密度で、駆動電圧が５．７５V で、９００cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax ＝５７７nm、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．４５，０．５２）であった。
【０１９９】
また、実施例１と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度＝１６０cd/m2 、極大波長λmax ＝６１５nm、色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．６１，０．３７）の赤色発光が確認できた。
【０２００】
また、この素子に５０mA／cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は２５００時間以上の高寿命特性を示した。
【０２０１】
＜比較例１＞
実施例１において、電子注入輸送・発光層にＡｌｑ3 と共に用いる化合物を、下記構造のルブレンとした他は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０２０２】
【化２４】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したところ、１０mA／cm2 の電流密度で、駆動電圧が９．０V で、７００cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax ＝５５８nm、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．４８，０．５１）であった。
【０２０４】
また、実施例１と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度＝９０cd/m2 、極大波長λmax ＝６２０nm、色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．６５，０．３５）の赤色発光が確認できた。
【０２０５】
また、この素子に５０mA／cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は１５００時間未満であった。
【０２０６】
＜比較例２＞
ガラス基板上にＲＦスパッタ法で、ＩＴＯ透明電極薄膜を１００nmの厚さに成膜し、パターニングした。このＩＴＯ透明電極付きガラス基板を、中性洗剤、アセトン、エタノールを用いて超音波洗浄し、煮沸エタノール中から引き上げて乾燥した。透明電極表面をＵＶ／Ｏ3 洗浄した後、真空蒸着装置の基板ホルダーに固定して、槽内を１×１０-4Pa以下まで減圧した。
【０２０７】
次いで減圧状態を保ったまま、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス［Ｎ−（４−メチルフェニル）−Ｎ−フェニル−（４−アミノフェニル）］−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミンを蒸着速度０．２nm／sec で５０nmの膜厚に蒸着し、ホール注入層とした。
【０２０８】
次いで、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（ｍ−ビフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）を蒸着速度０．２nm/secで２０nmの厚さに蒸着し、ホール輸送層とした。
【０２０９】
さらに、減圧を保ったまま、下記構造の化合物（Ｉ−１）とトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ3 ）を、重量比を２：１００で、全体の蒸着速度０．２nm/secとして７０nmの厚さに蒸着し、電子注入輸送性発光層とした。
【０２１０】
【化２５】
次いで、減圧状態を保ったまま、Ｍｇ・Ａｇ（重量比１０：１）を蒸着速度０．２nm/secで２００nmの厚さに蒸着し、電子注入電極とし、保護電極としてＡｌを１００nm蒸着し有機ＥＬ素子を得た。
【０２１２】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加し、初期には１０mA／cm2 の電流密度で、駆動電圧が９．０V で、８００cd/m2 の発光が確認できた。このときの発光極大波長λmax ＝５７２nm、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．５３，０．４６）であった。
【０２１３】
さらに、この素子に１０mA／cm2 の一定電流を流して発光させながら、ＬＣＤ用赤色フィルターを輝度計に装着して測定したところ、輝度＝１５３cd/m2 、極大波長λmax ＝６２０nm、色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．６６，０．３４）の赤色発光が確認できた。なお、使用した赤色用フィルターは、波長５９０nm以下を遮断し、波長６００nmでの透過率は３０％である。
【０２１４】
また、この素子に５０mA／cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は２５００時間以下であった。
【０２１５】
＜比較例３＞
比較例２において、電子注入輸送・発光層にＡｌｑ3 と共に用いる化合物を、下記構造の化合物（Ｉ−８５）とした他は比較例２と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０２１６】
【化２６】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したところ、１０mA／cm2 の電流密度で、駆動電圧が９．４V で、８７０cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax ＝５７０nm、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．５２，０．４７）であった。
【０２１８】
また、実施例１と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度＝１４７cd/m2 、極大波長λmax ＝６２０nm、色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．６６，０．３４）の赤色発光が確認できた。
【０２１９】
また、この素子に５０mA／cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は２５００時間以下であった。
【０２２０】
＜比較例４＞
比較例２において、電子注入輸送・発光層にＡｌｑ3 と共に用いる化合物を、下記構造の化合物（II−４０）とした他は比較例２と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０２２１】
【化２７】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したところ、１０mA／cm2 の電流密度で、駆動電圧が８．２V で、７９０cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax ＝５８３nm、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．５４，０．４５）であった。
【０２２３】
また、比較例２と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度＝１５６cd/m2 、極大波長λmax ＝６２１nm、色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．６６，０．３４）の赤色発光が確認できた。
【０２２４】
また、この素子に５０mA／cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は１５００時間以下であった。
【０２２５】
＜比較例５＞
実施例２において、電子注入輸送・発光層にＡｌｑ3 と共に用いる化合物を、下記構造の化合物（III−３８）とした他は比較例２と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０２２６】
【化２８】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したところ、１０mA／cm2 の電流密度で、駆動電圧が８．３V で、５８０cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax ＝５９１nm、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．５３，０．４５）であった。
【０２２８】
また、比較例２と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度＝１２５cd/m2 、極大波長λmax ＝６２２nm、色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．６６，０．３４）の赤色発光が確認できた。
【０２２９】
また、この素子に５０mA／cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は１５００時間以下であった。
【０２３０】
＜比較例６＞
比較例２において、電子注入輸送・発光層にＡｌｑ3 と共に用いる化合物を、下記構造の化合物（IV−１１４）とした他は比較例２と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０２３１】
【化２９】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したところ、１０mA／cm2 の電流密度で、駆動電圧が８．７V で、８１０cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax ＝５６７nm、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．５２，０．４７）であった。
【０２３３】
また、比較例２と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度＝１４１cd/m2 、極大波長λmax ＝６２０nm、色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．６６，０．３４）の赤色発光が確認できた。
【０２３４】
また、この素子に５０mA／cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は１０００時間以下であった。
【０２３５】
＜比較例７＞
実施例７において、ホール注入輸送層を蒸着する際に、ＴＰＤとともに蒸着する化合物を、下記構造のルブレンとした他は実施例７と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０２３６】
【化３０】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したところ、１０mA／cm2 の電流密度で、駆動電圧が５．４６V で、７８８cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax ＝５５３nm、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．４３，０．５４）であった。
【０２３８】
また、実施例１と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度＝８０cd/m2 、極大波長λmax ＝６１２nm、色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．５９，０．３９）の赤色発光が確認できた。
【０２３９】
また、この素子に５０mA／cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は９００時間未満であった。
【０２４０】
＜比較例８＞
比較例７において、ホール注入輸送層を蒸着する際に、ＴＰＤと下記構造の化合物（Ｉ−１）を重量比で２：１００の比率で蒸着し、Ａｌｑ3 は単層で蒸着した他は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０２４１】
【化３１】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したところ、１０mA／cm2 の電流密度で、駆動電圧が５．７７V で、９７４cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax ＝５６３nm、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．４４，０．５３）であった。
【０２４３】
また、実施例１と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度＝１４０cd/m2 、極大波長λmax ＝６１５nm、色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．６１，０．３７）の赤色発光が確認できた。
【０２４４】
また、この素子に５０mA／cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は１７００時間以下であった。
【０２４５】
＜比較例９＞
比較例８において、ホール注入輸送層を蒸着する際に、ＴＰＤとともに蒸着する化合物（IV−１１４）を下記構造の化合物とした他は比較例８と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【０２４６】
【化３２】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したところ、１０mA／cm2 の電流密度で、駆動電圧が５．７３V で、１００５cd/m2 の発光が確認できた。また、このときの発光極大波長λmax ＝５６０nm、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．４５，０．５２）であった。
【０２４８】
また、実施例１と同じ赤色フィルターを用いて同様の測定を行うと、輝度＝１３８cd/m2 、極大波長λmax ＝６１５nm、色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．６１，０．３７）の赤色発光が確認できた。
【０２４９】
また、この素子に５０mA／cm2 の一定電流を流し、連続発光させたところ輝度半減時間は１７００時間以下であった。
【０２５０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、十分な輝度の発光、特に長波長における発光が得られ、かつ良好な発光性能が長期にわたって持続する耐久性に優れた有機ＥＬ素子用化合物および有機ＥＬ素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の有機ＥＬ素子の基本構成を示す概略断面図である。
【図２】本発明の化合物IV−２５６の質量分析スペクトルを示した図である。
【図３】本発明の化合物IV−２５６の1Ｈ−ＮＭＲスペクトルを示した図である。
【図４】本発明の化合物IV−２５６の赤外吸収スペクトルを示した図である。
【図５】本発明の化合物IV−２５７の質量分析スペクトルを示した図である。
【図６】本発明の化合物IV−２５７の1Ｈ−ＮＭＲスペクトルを示した図である。
【図７】本発明の化合物IV−２５７の赤外吸収スペクトルを示した図である。
【図８】本発明の化合物IV−２１３の質量分析スペクトルを示した図である。
【図９】本発明の化合物IV−２１３の1Ｈ−ＮＭＲスペクトルを示した図である。
【図１０】本発明の化合物IV−２１３の赤外吸収スペクトルを示した図である。
Claims (4)
- 下記式（Ｉ）で示される基本骨格を有する有機ＥＬ素子用化合物。
- ホール注入電極と、電子注入電極と、これらの電極間に少なくとも発光層を含有する有機層を有し、
前記発光層は、請求項１の有機ＥＬ素子用化合物を含有する有機ＥＬ素子。 - 前記発光層は、さらに電子注入輸送性化合物および／またはホール注入輸送性化合物を含有する請求項２の有機ＥＬ素子。
- 前記発光層は、２種以上の化合物を含有している請求項２または３の有機ＥＬ素子。
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