JP5832746B2 - 置換されたアントラセン環構造とピリドインドール環構造を有する化合物および有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents

Description

本発明は、各種の表示装置に好適な自発光素子である有機エレクトロルミネッセンス素子に適した化合物と素子に関するものであリ、詳しくは置換されたアントラセン環構造とピリドインドール環構造を有する化合物と、該化合物を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子に関するものである。

有機エレクトロルミネッセンス素子は自己発光性素子であるため、液晶素子にくらべて明るく視認性に優れ、鮮明な表示が可能であるため、活発な研究がなされてきた。

１９８７年にイーストマン・コダック社のＣ．Ｗ．Ｔａｎｇらは各種の役割を各材料に分担した積層構造素子を開発することにより有機材料を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子を実用的なものにした。彼らは電子を輸送することのできる蛍光体と正孔を輸送することのできる有機物とを積層し、両方の電荷を蛍光体の層の中に注入して発光させることにより、１０Ｖ以下の電圧で１０００ｃｄ／ｍ^２以上の高輝度が得られるようになした（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。

日本国特開平８−４８６５６号公報 日本国特許第３１９４６５７号公報

現在まで、有機エレクトロルミネッセンス素子の実用化のために多くの改良がなされ、各種の役割をさらに細分化して、基板上に順次に、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、陰極を設けた電界発光素子によって高効率と耐久性が達成されている（例えば、非特許文献1参照）。

応用物理学会第９回講習会予稿集５５〜６１ページ（２００１）

また発光効率の更なる向上を目的として三重項励起子の利用が試みられ、燐光発光体の利用が検討されている（例えば、非特許文献２参照）。

応用物理学会第９回講習会予稿集２３〜３１ページ（２００１）

発光層は、一般的にホスト材料と称される電荷輸送性の化合物に、蛍光体や燐光発光体をドープして作製することもできる。上記の講習会予稿集に記載されているように、有機エレクトロルミネッセンス素子における有機材料の選択は、その素子の効率や耐久性など諸特性に大きな影響を与える。

有機エレクトロルミネッセンス素子においては、両電極から注入された電荷が発光層で再結合して発光が得られるが、電子の移動速度より正孔の移動速度が速いため、正孔の一部が発光層を通り抜けてしまうことによる効率低下が問題となる。そのため電子の移動速度の速い電子輸送材料が求められている。

代表的な発光材料であるトリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（以後、Ａｌｑ_３と略称する）は電子輸送材料としても一般的に用いられるが、仕事関数が５．８ｅＶなので正孔阻止性能があるとは言えない。

正孔の一部が発光層を通り抜けてしまうことを防ぎ、発光層での電荷再結合の確率を向上させる方策には、正孔阻止層を挿入する方法がある。正孔阻止材料としてはこれまでに、トリアゾール誘導体（例えば、特許文献３参照）やバソクプロイン（以後、ＢＣＰと略称する）、アルミニウムの混合配位子錯体（ＢＡｌｑ）（例えば、非特許文献２参照）などが提案されている。

一方、正孔阻止性に優れた電子輸送材料として、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（以後、ＴＡＺと略称する）が提案されている（例えば、特許文献３参照）。

日本国特許第２７３４３４１号公報

ＴＡＺは仕事関数が６．６ｅＶと大きく正孔阻止能力が高いために、真空蒸着や塗布などによって作製される蛍光発光層や燐光発光層の、陰極側に積層する電子輸送性の正孔阻止層として使用され、有機エレクトロルミネッセンス素子の高効率化に寄与している（例えば、非特許文献３参照）。

第５０回応用物理学関係連合講演会２８ｐ−Ａ−６講演予稿集１４１３ページ（２００３）

しかし電子輸送性が低いことがＴＡＺにおける大きな課題であり、より電子輸送性の高い電子輸送材料と組み合わせて、有機エレクトロルミネッセンス素子を作製することが必要であった（例えば、非特許文献４参照）。

応用物理学会有機分子・バイオエレクトロニクス分科会会誌１１巻１号１３〜１９ページ（２０００）

また、ＢＣＰにおいても仕事関数が６．７ｅＶと大きく正孔阻止能力が高いものの、ガラス転移点(Ｔｇ)が８３℃と低いことから、薄膜の安定性に乏しく、正孔阻止層として十分に機能しているとは言えない。

いずれの材料も膜安定性が不足しており、もしくは正孔を阻止する機能が不十分である。有機エレクトロルミネッセンス素子の素子特性を改善させるために、電子の注入・輸送性能と正孔阻止能力に優れ、薄膜状態での安定性が高い有機化合物が求められている。

本発明の目的は、高効率、高耐久性の有機エレクトロルミネッセンス素子用の材料として、電子の注入・輸送性能に優れ、正孔阻止能力を有し、薄膜状態での安定性が高い優れた特性を有する有機化合物を提供し、さらにこの化合物を用いて、高効率、高耐久性の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。

本発明が提供しようとする有機化合物が具備すべき物理的な特性としては、（１）電子の注入特性が良いこと、（２）電子の移動速度が速いこと、（３）正孔阻止能力に優れること、（４）薄膜状態が安定であること（５）耐熱性に優れていることをあげることができる。また、本発明が提供しようとする有機エレクトロルミネッセンス素子が具備すべき物理的な特性としては、（１）発光効率が高いこと、（２）発光開始電圧が低いこと、（３）実用駆動電圧が低いことをあげることができる。

そこで本発明者らは上記の目的を達成するために、ピリドインドール環構造が高い電子輸送能力を有していることと、耐熱性に優れているということに着目して、置換されたアントラセン環構造とピリドインドール環構造を有する化合物を設計して化学合成し、該化合物を用いて種々の有機エレクトロルミネッセンス素子を試作し、素子の特性評価を鋭意行なった結果、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、下記一般式（１）で表される置換されたアントラセン環構造とピリドインドール環構造を有する化合物；および一対の電極とその間に挟まれた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であって、前記少なくとも一層の有機層が該化合物を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子、を提供する。

（式中、Ａｒ_１、Ａｒ_２は相互に同一でも異なってもよく、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基を表し、Ｒ_１〜Ｒ_８は、同一でも異なってもよく水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚは炭素原子または窒素原子を表し、Ａは単結合もしくは下記一般式（Ａ１）で表される２価基を表す。ここでＷ、Ｘ、Ｙ、Ｚはそのいずれか１つのみが窒素原子であるものとし、この窒素原子はＲ_１〜Ｒ_４の置換基を有さないものとする。）

（式中、ｎ１は１ないし２の整数を表し、Ｒ_９〜Ｒ_１２は、同一でも異なってもよく水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、または置換もしくは無置換の芳香族複素環基を表し、Ｄ、Ｅ、Ｇは炭素原子または窒素原子を表す。ここでＤ、ＥおよびＧの全てまたはいずれか１〜２個が窒素原子である場合、この窒素原子はＲ_９〜Ｒ_１２の置換基または結合基を有さないものとし、ｎ１が２の整数である場合、複数個存在するＲ_９、Ｒ_１０、Ｒ_１１、Ｒ_１２、Ｄ、ＥおよびＧは相互に異なっていても良いものとする。）

一般式（１）中のＡｒ_１またはＡｒ_２で表される、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基における「芳香族炭化水素基」としては、具体的にフェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、アントリル基、およびフェナントリル基が挙げられる。

一般式（１）中のＡｒ_１またはＡｒ_２で表される、置換芳香族炭化水素基における「置換基」として、具体的には、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、水酸基、ニトロ基、炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシ基、炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基で置換されたジアルキルアミノ基、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、スチリル基、ピリジル基、ピリドインドリル基、キノリル基、ベンゾチアゾリル基のような基をあげることができ、これらの置換基はさらに置換されていても良い。

一般式（１）中のＲ_１〜Ｒ_８で表される、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基における「芳香族炭化水素基」、「芳香族複素環基」または「縮合多環芳香族基」としては、具体的にフェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、テトラキスフェニル基、スチリル基、ナフチル基、アントリル基、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、ピリジル基、トリアジル基、ピリミジル基、フラニル基、ピロニル基、チオフェニル基、キノリル基、イソキノリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、キノキサリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ナフチリジニル基、フェナントロリニル基、アクリジニル基をあげることができる。

一般式（１）中のＲ_１〜Ｒ_８で表される、置換芳香族炭化水素基、置換芳香族複素環基、または置換縮合多環芳香族基における「置換基」としては、具体的にフッ素原子、塩素原子、トリフルオロメチル基、炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、テトラキスフェニル基、スチリル基、ナフチル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基をあげることができ、これらの置換基はさらに置換されていても良い。

一般式（１）中のＲ_１〜Ｒ_８で表される、炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基としては、具体的にメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｉ−ペンチル基、ｔ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｉ−ヘキシル基、ｔ−ヘキシル基をあげることができる。

一般式（１）中のＡで表される２価基としては、フェニレン基、ビフェニレン基、ピリジレン基、ビピリジレン基、ピリミジレン基、ビスピリミジレン基、トリアジレン基、ビストリアジレン基、下記一般式（Ａ２）で表される２価基をあげることができる。

（式中、Ｒ_１３〜Ｒ_１９は、同一でも異なってもよく水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、または置換もしくは無置換の芳香族複素環基を表す。）

一般式（Ａ１）および一般式（Ａ２）中のＲ_９〜Ｒ_１９で表される、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基または置換もしくは無置換の芳香族複素環基における「芳香族炭化水素基」または「芳香族複素環基」およびそれらの「置換基」としては、一般式（１）中のＲ_１〜Ｒ_８においてあげた基と同じものをあげることができる。
また、一般式（Ａ１）および一般式（Ａ２）中のＲ_９〜Ｒ_１９で表される、炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基としては、一般式（１）中のＲ_１〜Ｒ_８においてあげた基と同じものをあげることができる。

本発明の一般式（１）で表される、置換されたアントラセン環構造とピリドインドール環構造を有する化合物は新規な化合物であり、従来の電子輸送材料より電子の移動が速く、優れた正孔の阻止能力を有し、かつ薄膜状態が安定である。

本発明の一般式（１）で表される、置換されたアントラセン環構造とピリドインドール環構造を有する化合物は、有機エレクトロルミネッセンス素子（以後、有機ＥＬ素子と略称する。）の電子輸送層の構成材料として使用することができる。従来の材料に比べて電子の注入・移動速度の高いこの材料を用いることにより、電子輸送層から発光層への電子輸送効率が向上して、発光効率が向上すると共に、駆動電圧が低下して、有機ＥＬ素子の耐久性が向上するという作用を奏する。

本発明の一般式（１）で表される、置換されたアントラセン環構造とピリドインドール環構造を有する化合物は、有機ＥＬ素子の正孔阻止層の構成材料としても使用することができる。優れた正孔の阻止能力と共に従来の材料に比べて電子輸送性に優れ、かつ薄膜状態の安定性の高いこの材料を用いることにより、高い発光効率を有しながら、駆動電圧が低下し、電流耐性が改善されて、有機ＥＬ素子の最大発光輝度が向上するという作用を奏する。

本発明の一般式（１）で表される、置換されたアントラセン環構造とピリドインドール環構造を有する化合物は、有機ＥＬ素子の発光層の構成材料としても使用することができる。従来の材料に比べて電子輸送性に優れ、かつバンドギャップの広い本発明の材料を発光層のホスト材料として用い、ドーパントと呼ばれている蛍光体や燐光発光体を担持させて、発光層として用いることにより、駆動電圧が低下し、発光効率が改善された有機ＥＬ素子を実現できるという作用を奏する。

本発明の有機ＥＬ素子は、従来の電子輸送材料より電子の移動が速く、優れた正孔の阻止能力を有し、かつ薄膜状態が安定な、置換されたアントラセン環構造とピリドインドール環構造を有する化合物を用いているため、高効率、高耐久性を実現することが可能となった。

本発明の置換されたアントラセン環構造とピリドインドール環構造を有する化合物は、有機ＥＬ素子の電子輸送層、正孔阻止層あるいは発光層の構成材料として有用であり、正孔阻止能力に優れ、薄膜状態が安定で、耐熱性に優れている。本発明の有機ＥＬ素子は発光効率が高く、このことにより素子の実用駆動電圧を低くさせることができる。発光開始電圧を低くさせ、耐久性を改良することができる。

本発明実施例１の化合物（化合物３）の^１Ｈ−ＮＭＲチャート図である。 本発明実施例２の化合物（化合物９）の^１Ｈ−ＮＭＲチャート図である。 本発明実施例３の化合物（化合物１５）の^１Ｈ−ＮＭＲチャート図である。 本発明実施例４の化合物（化合物２７）の^１Ｈ−ＮＭＲチャート図である。 本発明実施例５の化合物（化合物６）の^１Ｈ−ＮＭＲチャート図である。 本発明実施例６の化合物（化合物１２）の^１Ｈ−ＮＭＲチャート図である。 本発明実施例７の化合物（化合物４２）の^１Ｈ−ＮＭＲチャート図である。 本発明実施例８の化合物（化合物４３）の^１Ｈ−ＮＭＲチャート図である。 本発明実施例９の化合物（化合物７３）の^１Ｈ−ＮＭＲチャート図である。 本発明実施例１０の化合物（化合物３０）の^１Ｈ−ＮＭＲチャート図である。 本発明実施例１１の化合物（化合物７５）の^１Ｈ−ＮＭＲチャート図である。 実施例１４〜２２のＥＬ素子構成を示した図である。 比較例１のＥＬ素子構成を示した図である。

本発明の置換されたアントラセン環構造とピリドインドール環構造を有する化合物は、新規な化合物であり、これらの化合物は例えば、以下のように合成することができる。まず、相当するハロゲノアニリノピリジンをパラジウム触媒による環化反応を行うことによってピリドインドール環を合成し（例えば、非特許文献５参照）、種々の芳香族炭化水素化合物、縮合多環芳香族化合物または芳香族複素環化合物のハライドと縮合することによって、相当するピリドインドール環構造を有する化合物を合成することができる。さらに相当するピリドインドール環構造を有する化合物と既知の方法によって合成したアントラセン環構造を有するボロン酸またはボロン酸エステル（例えば、特許文献４参照）をＳｕｚｕｋｉカップリングなどのクロスカップリング反応（例えば、非特許文献６参照）を行うことによって、置換されたアントラセン環構造とピリドインドール環構造を有する化合物を合成することができる。

Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｐｅｒｋｉｎ Ｔｒａｎｓ．１，１５０５（１９９９） Ｓｙｎｔｈ．Ｃｏｍｍｕｎ．，１１，５１３（１９８１）

国際公開ＷＯ２００５／０９７７５６号公報

一般式（１）で表される置換されたアントラセン環構造とピリドインドール環構造を有する化合物の中で、好ましい化合物の具体例を以下に示すが、本発明は、これらの化合物に限定されるものではない。

これらの化合物の精製はカラムクロマトグラフによる精製、シリカゲル、活性炭、活性白土等による吸着精製、溶媒による再結晶や晶析法などによって行った。化合物の同定は、ＮＭＲ分析によって行なった。物性値として、ガラス転移点（Ｔｇ）と融点の測定を行った。融点は蒸着性の指標となるものであり、ガラス転移点（Ｔｇ）は薄膜状態の安定性の指標となるものである。

融点とガラス転移点（Ｔｇ）は、粉体を用いて、ブルカー・エイエックスエス製の高感度示差走査熱量計ＤＳＣ３１００Ｓを用いて測定した。

また仕事関数は、ＩＴＯ基板の上に１００ｎｍの薄膜を作製して、理研計器製の大気中光電子分光装置ＡＣ−３型を用いて測定した。仕事関数は正孔阻止能力の指標となるものである。

本発明の有機ＥＬ素子の構造としては、基板上に順次に、陽極、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、陰極からなるもの、また、電子輸送層と陰極の間にさらに電子注入層を有するものがあげられる。これらの多層構造においては有機層を何層か省略することが可能であり、例えば基板上に順次に、陽極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、陰極を有する構成とすることもできる。

有機ＥＬ素子の陽極としては、ＩＴＯや金のような仕事関数の大きな電極材料が用いられる。正孔注入層としては銅フタロシアニン（以後、ＣｕＰｃと略称する）のほか、スターバースト型のトリフェニルアミン誘導体、種々のトリフェニルアミン４量体などの材料や塗布型の高分子材料を用いることができる。

正孔輸送層にはＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（ｍ−トリル）−ベンジジン（以後、ＴＰＤと略称する）やＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（α−ナフチル）−ベンジジン（以後、ＮＰＤと略称する）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラビフェニリルベンジジンなどのベンジジン誘導体、種々のトリフェニルアミン４量体などを用いることができる。また、正孔の注入・輸送層として、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（以後、ＰＥＤＯＴと略称する）／ポリ（スチレンスルフォネート）（以後、ＰＳＳと略称する）などの塗布型の高分子材料を用いることができる。

本発明の有機ＥＬ素子の発光層、正孔阻止層、電子輸送層としては置換されたアントラセン環構造とピリドインドール環構造を有する化合物のほか、アルミニウムの錯体、チアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、カルバゾール誘導体、ポリジアルキルフルオレン誘導体、ＢＣＰなどのフェナントロリン誘導体や、ＴＡＺなどのトリアゾール誘導体など、正孔阻止作用を有する化合物などを用いることができる。

アルミニウムの錯体、スチリル誘導体などの従来の発光材料を発光層に用い、本発明の置換されたアントラセン環構造とピリドインドール環構造を有する化合物を正孔阻止層または電子輸送層として用いることにより、高性能の有機ＥＬ素子を作製することができる。また、発光層のホスト材料として、例えば、キナクリドン、クマリン、ルブレンなどの蛍光体を用いることができる。燐光発光体としては、フェニルピリジンのイリジウム錯体Ｉｒ（ｐｐｙ）３などの緑色の燐光発光体、ＦＩｒｐｉｃ、ＦＩｒ６などの青色の燐光発光体、Ｂｔｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ）などの赤色の燐光発光体などが用いられ、このときのホスト材料としては正孔注入・輸送性のホスト材料として４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（以後、ＣＢＰと略称する）や４，４’,４’’−トリ（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン（以後、ＴＣＴＡと略称する）、１，３−ビス（カルバゾール−９−イル）ベンゼン（以後、ｍＣＰと略称する）などのカルバゾール誘導体などを用いることができ、電子輸送性のホスト材料として２，２’,２’’−(１，３，５−フェニレン)−トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール）（以後、ＴＰＢＩと略称する）などを用いることができ、高性能の有機ＥＬ素子を作製することができる。

さらに、置換されたアントラセン環構造とピリドインドール環構造を有する化合物に、従来からの電子輸送性の材料を重層、あるいは共蒸着して電子輸送層として用いることができる。

本発明の有機ＥＬ素子は電子注入層を有していても良い。電子注入層としては本発明の化合物のほか、フッ化リチウムなどを用いることができる。陰極としては、アルミニウムのような仕事関数の低い電極材料や、アルミニウムマグネシウムのような、より仕事関数の低い合金が電極材料として用いられる。

以下、本発明の実施の形態について、実施例により具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。

＜９，１０−ジフェニル−２−（５Ｈ−ピリド[４，３−ｂ]インドール−５−イル）アントラセン（化合物３）の合成＞
窒素雰囲気下、反応容器に２−ブロモ−９，１０−ジフェニルアントラセン４．７ｇ、５Ｈ−ピリド[４，３−ｂ]インドール２．６ｇ、銅粉０．４ｇ、炭酸カリウム４．３ｇ、ジメチルスルホキシド０．３ｍｌ、ｎ−ドデカン３０ｍｌを加えて加熱し、２１０℃で１８時間攪拌した。室温まで冷却し、クロロホルム３００ｍｌとメタノール３０ｍｌを加え不溶物をろ過によって除き、ろ液を減圧下濃縮して粗製物を得た。粗製物をカラムクロマトグラフ（担体：ＮＨシリカゲル、溶離液：トルエン／クロロホルム）によって精製し、９，１０−ジフェニル−２−（５Ｈ−ピリド[４，３−ｂ]インドール−５−イル）アントラセン（化合物３）１．７ｇ(収率３０％)の黄色粉体を得た。

得られた黄色粉体についてＮＭＲを使用して構造を同定した。^１Ｈ−ＮＭＲ測定結果を図１に示した。

^１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３）で以下の２４個の水素のシグナルを検出した。δ（ｐｐｍ）＝９．３５（１Ｈ）、８．４８（１Ｈ）、８．１８（１Ｈ）、７．９５（１Ｈ）、７．８５（１Ｈ）、７．７７（２Ｈ）、７．６６（２Ｈ）、７．６１−７．２９（１３Ｈ）、７．３６（１Ｈ）、７．２９（１Ｈ）。

＜９，１０−ジフェニル−２−〔４−（５Ｈ−ピリド[４，３−ｂ]インドール−５−イル）フェニル〕アントラセン（化合物９）の合成＞
窒素雰囲気下、反応容器に９，１０−ジフェニルアントラセン−２−ボロン酸４．７ｇ、５−（４−ブロモフェニル）−５Ｈ−ピリド[４，３‐ｂ]インドール２．８ｇ、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム０．５０ｇ、２Ｍ炭酸カリウム水溶液１５ｍｌ、トルエン２０ｍｌ、エタノール１．５ｍｌを加えて加熱し、１８時間還流攪拌した。室温まで冷却し、粗製物をろ過によって取り出した。粗製物をカラムクロマトグラフ（担体：シリカゲル、溶離液：トルエン／酢酸エチル）によって精製し、９，１０−ジフェニル−２−〔４−（５Ｈ−ピリド[４，３−ｂ]インドール−５−イル）フェニル〕アントラセン（化合物９）１．６ｇ(収率３２％)の黄色粉体を得た。

得られた黄色粉体についてＮＭＲを使用して構造を同定した。^１Ｈ−ＮＭＲ測定結果を図２に示した。

^１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３）で以下の２８個の水素のシグナルを検出した。δ（ｐｐｍ）＝９．３９（１Ｈ）、８．５２（１Ｈ）、８．２２（１Ｈ）、８．０１（１Ｈ）、７．８６（１Ｈ）、７．７９（２Ｈ）、７．７３（２Ｈ）、７．７０−７．６４（５Ｈ）、７．６１−７．５３（８Ｈ）、７．４９（２Ｈ）、７．４９−７．３４（４Ｈ）。

＜９，１０−ジフェニル−２−〔６−（５Ｈ−ピリド[４，３−ｂ]インドール−５−イル）ピリジン−３−イル〕アントラセン（化合物１５）の合成＞
窒素雰囲気下、反応容器に９，１０−ジフェニルアントラセン−２−ボロン酸４．５ｇ、５−（５−ブロモピリジン−２−イル）−５Ｈ−ピリド[４，３‐ｂ]インドール３．０ｇ、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム０．５５ｇ、２Ｍ炭酸カリウム水溶液１９ｍｌ、トルエン７２ｍｌ、エタノール１８ｍｌを加えて加熱し、１８時間還流攪拌した。室温まで冷却し、トルエン１００ｍｌ、水１００ｍｌを加えた後に攪拌し、有機層を分液した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧下濃縮して粗製物を得た。粗製物をカラムクロマトグラフ（担体：ＮＨシリカゲル、溶離液：トルエン）によって精製し、９，１０−ジフェニル−２−〔６−（５Ｈ−ピリド[４，３−ｂ]インドール−５−イル）ピリジン−３−イル〕アントラセン（化合物１５）３．０ｇ（収率５７％）の黄色粉体を得た。

得られた黄色粉体についてＮＭＲを使用して構造を同定した。^１Ｈ−ＮＭＲ測定結果を図３に示した。

^１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３）で以下の２７個の水素のシグナルを検出した。δ（ｐｐｍ）＝９．３７（１Ｈ）、８．９０（１Ｈ）、８．５６（１Ｈ）、８．１８（１Ｈ）、８．０６−８．１０（１Ｈ）、８．０１（１Ｈ）、７．８３−７．９０（２Ｈ）、７．７４（３Ｈ）、７．４７−７．６８（１３Ｈ）、７．３３−７．４１（３Ｈ）。

＜９，１０−ジフェニル−２−〔６−（５Ｈ−ピリド[４，３−ｂ]インドール−５−イル）ピリジン−２−イル〕アントラセン（化合物２７）の合成＞
窒素雰囲気下、反応容器に９，１０−ジフェニルアントラセン−２−ボロン酸４．７ｇ、５−（６−ブロモピリジン−２−イル）−５Ｈ−ピリド[４，３‐ｂ]インドール２．８ｇ、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム０．５１ｇ、２Ｍ炭酸カリウム水溶液２２ｍｌ、トルエン７２ｍｌ、エタノール１８ｍｌを加えて加熱し、１７時間還流攪拌した。室温まで冷却し、トルエン１００ｍｌ、水１００ｍｌを加えた後に攪拌し、有機層を分液した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧下濃縮して粗製物を得た。粗製物をカラムクロマトグラフ（担体：ＮＨシリカゲル、溶離液：トルエン）によって精製し、９，１０−ジフェニル−２−〔６−（５Ｈ−ピリド[４，３−ｂ]インドール−５−イル）ピリジン−２−イル〕アントラセン（化合物２７）２．７ｇ（収率５４％）の黄色粉体を得た。

得られた黄色粉体についてＮＭＲを使用して構造を同定した。^１Ｈ−ＮＭＲ測定結果を図４に示した。

^１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３）で以下の２７個の水素のシグナルを検出した。δ（ｐｐｍ）＝９．３７（１Ｈ）、８．４８−８．５３（２Ｈ）、８．１５（１Ｈ）、８．０７（１Ｈ）、７．７８−７．８９（３Ｈ）、７．６４−７．７４（４Ｈ）、７．４８−７．６３（１０Ｈ）、７．４１−７．４６（２Ｈ）、７．３０−７．３８（３Ｈ）。

＜９，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）−２−（５Ｈ−ピリド[４，３−ｂ]インドール−５−イル）アントラセン（化合物６）の合成＞
窒素雰囲気下、反応容器に２−ブロモ−９，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）アントラセン３．０ｇ、５Ｈ−ピリド[４，３−ｂ]インドール１．２ｇ、銅粉０．２ｇ、炭酸カリウム１．７ｇ、ジメチルスルホキシド０．１ｍｌ、ｎ−ドデカン６ｍｌを加えて加熱し、２１０℃で８時間攪拌した。室温まで冷却し、トルエン８０ｍｌを加えて加熱攪拌し、８０℃で不溶物をろ過によって除いた後、ろ液を減圧下濃縮して粗製物を得た。粗製物をカラムクロマトグラフ（担体：ＮＨシリカゲル、溶離液：トルエン／酢酸エチル）によって精製し、９，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）−２−（５Ｈ−ピリド[４，３−ｂ]インドール−５−イル）アントラセン（化合物６）１．９ｇ(収率５４％)の黄色粉体を得た。

得られた黄色粉体についてＮＭＲを使用して構造を同定した。^１Ｈ−ＮＭＲ測定結果を図５に示した。

^１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３）で以下の２８個の水素のシグナルを検出した。δ（ｐｐｍ）＝９．３０（１Ｈ）、８．４５（１Ｈ）、８．１３（２Ｈ）、８．０６（４Ｈ）、７．８９−８．００（５Ｈ）、７．８１（２Ｈ）、７．６１−７．７１（４Ｈ）、７．５４（２Ｈ）、７．４６（２Ｈ）、７．３８−７．４１（３Ｈ）、７．３０（２Ｈ）。

＜９，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）−２−〔４−（５Ｈ−ピリド[４，３−ｂ]インドール−５−イル）フェニル〕アントラセン（化合物１２）の合成＞
窒素雰囲気下、反応容器に９，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）アントラセン−２−ボロン酸３．５ｇ、５−（４−ブロモフェニル）−５Ｈ−ピリド[４，３‐ｂ]インドール２．２ｇ、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム０．３５ｇ、２Ｍ炭酸カリウム水溶液１０ｍｌ、トルエン４０ｍｌ、エタノール１０ｍｌを加えて加熱し、８時間還流攪拌した。室温まで冷却し、トルエン８０ｍｌ、水２０ｍｌを加えた後に攪拌し、有機層を分液した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧下濃縮して粗製物を得た。粗製物をカラムクロマトグラフ（担体：ＮＨシリカゲル、溶離液：トルエン）によって精製し、９，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）−２−〔４−（５Ｈ−ピリド[４，３−ｂ]インドール−５−イル）フェニル〕アントラセン（化合物１２）２．４ｇ(収率５２％)の黄色粉体を得た。

得られた黄色粉体についてＮＭＲを使用して構造を同定した。^１Ｈ−ＮＭＲ測定結果を図６に示した。

^１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３）で以下の３２個の水素のシグナルを検出した。δ（ｐｐｍ）＝９．３６（１Ｈ）、８．４８（１Ｈ）、８．１９（１Ｈ）、８．１４（２Ｈ）、８．０５−８．０８（５Ｈ）、７．９７（２Ｈ）、７．９０（１Ｈ）、７．６１−７．７９（１１Ｈ）、７．５１（２Ｈ）、７．４４（２Ｈ）、７．３２−７．３７（３Ｈ）、７．３０（１Ｈ）。

＜９，１０−ジフェニル−２−〔４’−（５Ｈ−ピリド[４，３−ｂ]インドール−５−イル）ビフェニル−４−イル〕アントラセン（化合物４２）の合成＞
窒素雰囲気下、反応容器に９，１０−ジフェニルアントラセン−２−ボロン酸２．８ｇ、５−（４’−ブロモビフェニル−４−イル）−５Ｈ−ピリド[４，３‐ｂ]インドール３．０ｇ、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム０．４０ｇ、２Ｍ炭酸カリウム水溶液１０ｍｌ、トルエン１５ｍｌ、エタノール２ｍｌを加えて加熱し、２時間還流攪拌した。室温まで冷却し、トルエン６０ｍｌ、水５０ｍｌを加えた後に攪拌し、有機層を分液した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧下濃縮して粗製物を得た。粗製物をカラムクロマトグラフ（担体：ＮＨシリカゲル、溶離液：トルエン／酢酸エチル）によって精製し、９，１０−ジフェニル−２−〔４’−（５Ｈ−ピリド[４，３−ｂ]インドール−５−イル）ビフェニル−４−イル〕アントラセン（化合物４２）３．０ｇ（収率６２％）の黄色粉体を得た。

得られた黄色粉体についてＮＭＲを使用して構造を同定した。^１Ｈ−ＮＭＲ測定結果を図７に示した。

^１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３）で以下の３２個の水素のシグナルを検出した。δ（ｐｐｍ）＝９．４０（１Ｈ）、８．５４（１Ｈ）、８．２３（１Ｈ）、７．９９（１Ｈ）、７．８３（３Ｈ）、７．４８−７．７３（２１Ｈ）、７．３９（１Ｈ）、７．３５（３Ｈ）。

＜９，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）−２−〔４’−（５Ｈ−ピリド[４，３−ｂ]インドール−５−イル）ビフェニル−４−イル〕アントラセン（化合物４３）の合成＞
窒素雰囲気下、反応容器に９，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）アントラセン−２−ボロン酸２．０ｇ、５−（４’−ブロモビフェニル−４−イル）−５Ｈ−ピリド[４，３‐ｂ]インドール１．５ｇ、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム０．２０ｇ、２Ｍ炭酸カリウム水溶液６ｍｌ、トルエン２３ｍｌ、エタノール６ｍｌを加えて加熱し、５時間還流攪拌した。室温まで冷却し、トルエン５０ｍｌ、水２０ｍｌを加えた後に攪拌し、有機層を分液した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧下濃縮して粗製物を得た。粗製物をカラムクロマトグラフ（担体：ＮＨシリカゲル、溶離液：トルエン／酢酸エチル）によって精製し、９，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）−２−〔４’−（５Ｈ−ピリド[４，３−ｂ]インドール−５−イル）ビフェニル−４−イル〕アントラセン（化合物４３）１．８ｇ（収率６３％）の黄色粉体を得た。

得られた黄色粉体についてＮＭＲを使用して構造を同定した。^１Ｈ−ＮＭＲ測定結果を図８に示した。

^１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３）で以下の３６個の水素のシグナルを検出した。δ（ｐｐｍ）＝９．３９（１Ｈ）、８．５２（１Ｈ）、８．２２（１Ｈ）、８．１３（２Ｈ）、８．０４−８．０７（５Ｈ）、７．９７（２Ｈ）、７．８７（１Ｈ）、７．５７−７．８０（１７Ｈ）、７．４８（２Ｈ）、７．３８（１Ｈ）、７．３３（３Ｈ）。

＜９，１０−ジフェニル−２−〔５−（５Ｈ−ピリド[４，３−ｂ]インドール−５−イル）ピリジン−３−イル〕アントラセン（化合物７３）の合成＞
窒素雰囲気下、反応容器に９，１０−ジフェニルアントラセン−２−ボロン酸３．２ｇ、５−（５−ブロモピリジン−３−イル）−５Ｈ−ピリド[４，３‐ｂ]インドール２．４ｇ、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム０．４４ｇ、２Ｍ炭酸カリウム水溶液１１ｍｌ、トルエン１５ｍｌ、エタノール２ｍｌを加えて加熱し、２時間還流攪拌した。室温まで冷却し、トルエン３０ｍｌ、水２０ｍｌを加えた後に攪拌し、有機層を分液した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧下濃縮して粗製物を得た。粗製物をカラムクロマトグラフ（担体：ＮＨシリカゲル、溶離液：トルエン／酢酸エチル）によって精製し、９，１０−ジフェニル−２−〔５−（５Ｈ−ピリド[４，３−ｂ]インドール−５−イル）ピリジン−３−イル〕アントラセン（化合物７３）２．２ｇ（収率５２％）の黄色粉体を得た。

得られた黄色粉体についてＮＭＲを使用して構造を同定した。^１Ｈ−ＮＭＲ測定結果を図９に示した。

^１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３）で以下の２７個の水素のシグナルを検出した。δ（ｐｐｍ）＝９．４１（１Ｈ）、８．９４（１Ｈ）、８．８２（１Ｈ）、８．５５（１Ｈ）、８．２３（１Ｈ）、８．０３（１Ｈ）、８．００（１Ｈ）、７．８７（１Ｈ）、７．７４（２Ｈ）、７．５７−７．６５（７Ｈ）、７．４９−７．５４（５Ｈ）、７．３７−７．４５（４Ｈ）、７．２９（１Ｈ）。

＜９，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）−２−〔６−（５Ｈ−ピリド[４，３−ｂ]インドール−５−イル）ピリジン−２−イル〕アントラセン（化合物３０）の合成＞
窒素雰囲気下、反応容器に９，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）アントラセン−２−ボロン酸３．５ｇ、５−（６−ブロモピリジン−２−イル）−５Ｈ−ピリド[４，３‐ｂ]インドール２．２ｇ、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム０．３５ｇ、２Ｍ炭酸カリウム水溶液１０ｍｌ、トルエン４０ｍｌ、エタノール１０ｍｌを加えて加熱し、５時間還流攪拌した。室温まで冷却し、トルエン１００ｍｌ、水１００ｍｌを加えた後に攪拌し、有機層を分液した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧下濃縮して粗製物を得た。粗製物をカラムクロマトグラフ（担体：ＮＨシリカゲル、溶離液：トルエン）によって精製し、９，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）−２−〔６−（５Ｈ−ピリド[４，３−ｂ]インドール−５−イル）ピリジン−２−イル〕アントラセン（化合物３０）２．２ｇ（収率４８％）の黄色粉体を得た。

得られた黄色粉体についてＮＭＲを使用して構造を同定した。^１Ｈ−ＮＭＲ測定結果を図１０に示した。

^１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３）で以下の３１個の水素のシグナルを検出した。δ（ｐｐｍ）＝９．３２（１Ｈ）、８．５５（１Ｈ）、８．２２（１Ｈ）、８．０３−８．１３（８Ｈ）、７．８５−７．９５（４Ｈ）、７．５８−７．７８（１１Ｈ）、７．４４（１Ｈ）、７．２８−７．３５（３Ｈ）、７．２１（１Ｈ）。

＜９，１０−ジフェニル−２−〔４−（８−フェニル−５Ｈ−ピリド[４，３−ｂ]インドール−５−イル）フェニル〕アントラセン（化合物７５）の合成＞
窒素雰囲気下、反応容器に９，１０−ジフェニルアントラセン−２−ボロン酸２．８ｇ、５−（４−ブロモフェニル）−８−フェニル−５Ｈ−ピリド[４，３‐ｂ]インドール２．４ｇ、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム０．２１ｇ、２Ｍ炭酸カリウム水溶液１６ｍｌ、トルエン４０ｍｌ、エタノール１０ｍｌを加えて加熱し、４時間還流攪拌した。室温まで冷却し、トルエン１００ｍｌ、水１００ｍｌを加えた後に攪拌し、有機層を分液した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧下濃縮して粗製物を得た。粗製物をカラムクロマトグラフ（担体：ＮＨシリカゲル、溶離液：トルエン／酢酸エチル）によって精製し、９，１０−ジフェニル−２−〔４−（８−フェニル−５Ｈ−ピリド[４，３−ｂ]インドール−５−イル）フェニル〕アントラセン（化合物７５）２．７ｇ（収率６９％）の黄色粉体を得た。

得られた黄色粉体についてＮＭＲを使用して構造を同定した。^１Ｈ−ＮＭＲ測定結果を図１１に示した。

^１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３）で以下の３２個の水素のシグナルを検出した。δ（ｐｐｍ）＝９．４３（１Ｈ）、８．５３（１Ｈ）、８．４１（１Ｈ）、８．０２（１Ｈ）、７．８６（１Ｈ）、７．７９（２Ｈ）、７．６３−７．７４（１０Ｈ）、７．５３−７．６１（９Ｈ）、７．４９（２Ｈ）、７．３４−７．３８（４Ｈ）。

本発明の化合物について、高感度示差走査熱量計（ブルカー・エイエックスエス製、ＤＳＣ３１００Ｓ）によって融点とガラス転移点を求めた。
融点 ガラス転移点
本発明実施例１の化合物 ２６９℃ １３０℃
本発明実施例２の化合物 ３２３℃ １５３℃
本発明実施例３の化合物 ３１１℃ １４８℃
本発明実施例４の化合物 １７６℃ １３８℃
本発明実施例５の化合物 ３２０℃ １７０℃
本発明実施例６の化合物 ３４２℃ １８６℃
本発明実施例７の化合物 ２８３℃ １６１℃
本発明実施例８の化合物 ３６３℃ １９０℃
本発明実施例９の化合物 ２４０℃ １４０℃
本発明実施例１０の化合物 ２９５℃ １６８℃

本発明の化合物は１００℃以上のガラス転移点を有している。このことは、本発明の化合物において薄膜状態が安定であることを示すものである。

本発明の化合物を用いて、ＩＴＯ基板の上に膜厚１００ｎｍの蒸着膜を作製して、大気中光電子分光装置（理研計器製、ＡＣ−３型）で仕事関数を測定した。
仕事関数
本発明実施例１の化合物 ６．２４ｅＶ
本発明実施例２の化合物 ５．８８ｅＶ
本発明実施例３の化合物 ５．８０ｅＶ
本発明実施例４の化合物 ５．９０ｅＶ
本発明実施例５の化合物 ５．８３ｅＶ
本発明実施例６の化合物 ５．７９ｅＶ
本発明実施例７の化合物 ５．８０ｅＶ
本発明実施例８の化合物 ５．７３ｅＶ
本発明実施例９の化合物 ５．８５ｅＶ
本発明実施例１０の化合物 ５．８３ｅＶ

このように本発明の化合物はＮＰＤ、ＴＰＤなどの一般的な正孔輸送材料がもつ仕事関数５．４ｅＶより大きい値を有しており、大きな正孔阻止能力を有している。

有機ＥＬ素子は、図１２に示すように、ガラス基板１上に透明電極２としてＩＴＯ電極をあらかじめ形成したものの上に、正孔注入層３、正孔輸送層４、発光層５、正孔阻止層６、電子輸送層７、電子注入層８、陰極（アルミニウム電極）９の順に蒸着して作製した。

具体的には、膜厚１５０ｎｍのＩＴＯを成膜したガラス基板１を有機溶媒で洗浄した後に、酸素プラズマ処理にて表面を洗浄した。その後、このＩＴＯ電極付きガラス基板を真空蒸着機内に取り付け０．００１Ｐａ以下まで減圧した。続いて、透明電極２を覆うように正孔注入層３として、下記構造式の化合物７９を蒸着速度１．０Å／ｓｅｃで膜厚２０ｎｍとなるように形成した。この正孔注入層３の上に、正孔輸送層４として下記構造式の化合物８０を蒸着速度１．０Å／ｓｅｃで膜厚４０ｎｍとなるように形成した。この正孔輸送層４の上に、発光層５として下記構造式の化合物８１と下記構造式の化合物８２を、蒸着速度比が化合物８１：化合物８２＝５：９５となる蒸着速度（化合物８１；１．５２Å／ｓｅｃ、化合物８２；０．０８Å／ｓｅｃ）で二元蒸着を行い、膜厚３０ｎｍとなるように形成した。この発光層５の上に、正孔阻止層兼電子輸送層６および７として本発明実施例１の化合物（化合物３）を蒸着速度１．０Å／ｓｅｃで膜厚３０ｎｍとなるように形成した。この正孔阻止層兼電子輸送層６および７の上に、電子注入層８としてフッ化リチウムを蒸着速度０．１Å／ｓｅｃで膜厚０．５ｎｍとなるように形成した。最後に、アルミニウムを膜厚１５０ｎｍとなるように蒸着して陰極９を形成した。作製した有機ＥＬ素子について、大気中、常温で特性測定を行なった。

本発明の実施例１の化合物（化合物３）を使用して作製した有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したときの発光特性の測定結果を表１にまとめて示した。

実施例１４において、正孔阻止層兼電子輸送層６および７として本発明実施例１の化合物（化合物３）に代えて本発明実施例２の化合物（化合物９）を膜厚３０ｎｍとなるように形成した以外は、同様の方法で有機ＥＬ素子を作製した。作製した有機ＥＬ素子について、大気中、常温で特性測定を行なった。
作製した有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したときの発光特性の測定結果を表１にまとめて示した。

実施例１４において、正孔阻止層兼電子輸送層６および７として本発明実施例１の化合物（化合物３）に代えて本発明実施例３の化合物（化合物１５）を膜厚３０ｎｍとなるように形成した以外は、同様の方法で有機ＥＬ素子を作製した。作製した有機ＥＬ素子について、大気中、常温で特性測定を行なった。
作製した有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したときの発光特性の測定結果を表１にまとめて示した。

実施例１４において、正孔阻止層兼電子輸送層６および７として本発明実施例１の化合物（化合物３）に代えて本発明実施例４の化合物（化合物２７）を膜厚３０ｎｍとなるように形成した以外は、同様の方法で有機ＥＬ素子を作製した。作製した有機ＥＬ素子について、大気中、常温で特性測定を行なった。
作製した有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したときの発光特性の測定結果を表１にまとめて示した。

実施例１４において、正孔阻止層兼電子輸送層６および７として本発明実施例１の化合物（化合物３）に代えて本発明実施例５の化合物（化合物６）を膜厚３０ｎｍとなるように形成した以外は、同様の方法で有機ＥＬ素子を作製した。作製した有機ＥＬ素子について、大気中、常温で特性測定を行なった。
作製した有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したときの発光特性の測定結果を表１にまとめて示した。

実施例１４において、正孔阻止層兼電子輸送層６および７として本発明実施例１の化合物（化合物３）に代えて本発明実施例６の化合物（化合物１２）を膜厚３０ｎｍとなるように形成した以外は、同様の方法で有機ＥＬ素子を作製した。作製した有機ＥＬ素子について、大気中、常温で特性測定を行なった。
作製した有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したときの発光特性の測定結果を表１にまとめて示した。

実施例１４において、正孔阻止層兼電子輸送層６および７として本発明実施例１の化合物（化合物３）に代えて本発明実施例７の化合物（化合物４２）を膜厚３０ｎｍとなるように形成した以外は、同様の方法で有機ＥＬ素子を作製した。作製した有機ＥＬ素子について、大気中、常温で特性測定を行なった。
作製した有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したときの発光特性の測定結果を表１にまとめて示した。

実施例１４において、正孔阻止層兼電子輸送層６および７として本発明実施例１の化合物（化合物３）に代えて本発明実施例８の化合物（化合物４３）を膜厚３０ｎｍとなるように形成した以外は、同様の方法で有機ＥＬ素子を作製した。作製した有機ＥＬ素子について、大気中、常温で特性測定を行なった。
作製した有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したときの発光特性の測定結果を表１にまとめて示した。

実施例１４において、正孔阻止層兼電子輸送層６および７として本発明実施例１の化合物（化合物３）に代えて本発明実施例９の化合物（化合物７３）を膜厚３０ｎｍとなるように形成した以外は、同様の方法で有機ＥＬ素子を作製した。作製した有機ＥＬ素子について、大気中、常温で特性測定を行なった。
作製した有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したときの発光特性の測定結果を表１にまとめて示した。

［比較例１］
比較のために、実施例１４における正孔阻止層兼電子輸送層６および７の材料をＡｌｑ_３に代え、実施例１４と同様の条件で有機ＥＬ素子を作製した。作製した有機ＥＬ素子について、大気中、常温で特性測定を行なった。
作製した有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したときの発光特性の測定結果を表１にまとめて示した。

表１に示す様に、電流密度１０ｍＡ／ｃｍ^２時における駆動電圧は、Ａｌｑ_３の５．８０Ｖに対して実施例１４〜２２では３．９５〜５．４８Ｖといずれも低電圧化した上、電流密度１０ｍＡ／ｃｍ^２時における輝度、発光効率、電力効率のいずれも向上した。

上記と同一の有機ＥＬ素子を用いて発光開始電圧を測定した結果を以下に示した。
電圧［Ｖ］
実施例１４ 化合物３ ３．０
実施例１５ 化合物９ ２．９
実施例１６ 化合物１５ ２．９
実施例１７ 化合物２７ ２．８
実施例１８ 化合物６ ３．０
実施例１９ 化合物１２ ２．９
実施例２０ 化合物４２ ２．８
実施例２１ 化合物４３ ２．８
実施例２２ 化合物７３ ３．１
比較例１ Ａｌｑ_３ ３．２

その結果、Ａｌｑ_３を使用した比較例１対し、実施例１４〜２２では発光開始電圧を低電圧化していることが分かる。

このように本発明の有機ＥＬ素子は、一般的な電子輸送材料として用いられているＡｌｑ_３を用いた素子と比較して、発光効率および電力効率に優れており、さらに実用駆動電圧の顕著な低下が達成できることがわかった。

本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本出願は、2008年9月24日出願の日本特許出願2008−243937に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

本発明の置換されたアントラセン環構造とピリドインドール環構造を有する化合物は、電子の注入特性が良く、正孔阻止能力に優れており、薄膜状態が安定であるため、有機ＥＬ素子用の化合物として優れている。該化合物を用いて有機ＥＬ素子を作製することにより、高い発光効率および電力効率を得ることができると共に、実用駆動電圧を低下させることができ、耐久性を改善させることができる。例えば、家庭電化製品や照明の用途への展開が可能となった。

１ ガラス基板
２ 透明電極
３ 正孔注入層
４ 正孔輸送層
５ 発光層
６ 正孔阻止層
７ 電子輸送層
８ 電子注入層
９ 陰極

Claims (6)

1. 下記一般式（１）で表される置換されたアントラセン環構造とピリドインドール環構造を有する化合物。
   

   

   （式中、Ａｒ_１、Ａｒ_２は相互に同一でも異なってもよく、無置換のフェニル基又は無置換のナフチル基を表し、Ｒ_１〜Ｒ_８ は水素原子を表し、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚは炭素原子または窒素原子を表し、Ａはフェニレン基、ビフェニレン基又はピリジレン基を表す。ここでＷ、Ｘ、Ｙ、Ｚはそのいずれか１つのみが窒素原子であるものとし、この窒素原子はＲ_１〜Ｒ_４の置換基を有さないものとする。）
2. 一対の電極とその間に挟まれた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であって、前記少なくとも一層の有機層が請求項１記載の置換されたアントラセン環構造とピリドインドール環構造を有する化合物を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
3. 前記少なくとも一層の有機層が電子輸送層を含み、前記一般式（１）で表される化合物が該電子輸送層中に存在する、請求項２記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
4. 前記少なくとも一層の有機層が正孔阻止層を含み、前記一般式（１）で表される化合物が該正孔阻止層中に存在する、請求項２記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
5. 前記少なくとも一層の有機層が発光層を含み、前記一般式（１）で表される化合物が該発光層中に存在する、請求項２記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
6. 前記少なくとも一層の有機層が電子注入層を含み、前記一般式（１）で表される化合物が該電子注入層中に存在する、請求項２記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。

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