WO2007004364A1

WO2007004364A1 - ピレン誘導体及びそれらを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子

Info

Publication number: WO2007004364A1
Application number: PCT/JP2006/310194
Authority: WO
Inventors: Mitsunori Ito; Mineyuki Kubota
Original assignee: Idemitsu Kosan Co., Ltd.
Priority date: 2005-07-06
Filing date: 2006-05-23
Publication date: 2007-01-11
Also published as: EP1905754A1; CN101213161A; TW200702322A; US20080124571A1; US7585574B2; JP2007015961A; KR20080027332A

Abstract

　特定構造のピレン誘導体、並びに、陰極と陽極間に少なくとも発光層を含む一層又は複数層からなる有機薄膜層が挟持されている有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機薄膜層の少なくとも一層が、前記ピレン誘導体を単独もしくは混合物の成分として含有することによって、発光効率が高く、長寿命な青色発光が得られる有機エレクトロルミネッセンス素子及びそれを実現する新規なピレン誘導体を提供する。

Description

明細書

ピレン誘導体及びそれらを用いた有機エレクト口ルミネッセンス素子技術分野

[0001] 本発明は、有機エレクト口ルミネッセンス（以下 ELと略すことがある）素子に関し、特に、ピレン誘導体を発光材料として用いることで、長寿命で、高発光効率であり、さらに製造コストが安価な有機 EL素子に関するものである。

背景技術

[0002] 有機エレクト口ルミネッセンス素子（以下エレクト口ルミネッセンスを ELと略記すること力 Sある）は、電界を印加することにより、陽極より注入された正孔と陰極より注入された電子の再結合エネルギーにより蛍光性物質が発光する原理を利用した自発光素子である。イーストマン 'コダック社の C. W. Tang等による積層型素子による低電圧駆動有機 EL素子の報告（C. W. Tang, S. A. Vanslyke,アプライドフィジックスレターズ (Applied Physics Letters)， 51卷、 913頁、 1987年等）がなされて以来、有機材料を構成材料とする有機 EL素子に関する研究が盛んに行われている。 Tan g等は、トリス（8—キノリノラト）アルミニウムを発光層に、トリフエ二ルジァミン誘導体を正孔輸送層に用いている。積層構造の利点としては、発光層への正孔の注入効率を高めること、陰極より注入された電子をブロックして再結合により生成する励起子の生成効率を高めること、発光層内で生成した励起子を閉じ込めること等が挙げられる。この例のように有機 EL素子の素子構造としては、正孔輸送 (注入)層、電子輸送性発光層の二層型、または正孔輸送 (注入)層、発光層、電子輸送 (注入)層の 3層型等がよく知られている。こうした積層型構造素子では注入された正孔と電子の再結合効率を高めるため、素子構造や形成方法の工夫がなされている。

[0003] また、発光材料としてはトリス（8—キノリノラト）アルミニウム錯体等のキレート錯体、クマリン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、ビススチリルァリーレン誘導体、ォキサジァゾール誘導体等の発光材料が知られており、それからは青色から赤色までの可視領域の発光が得られることが報告されており、カラー表示素子の実現が期待されている（例えば、特許文献：!〜 3等）。近年、燐光性化合物を発光材料として用い、三重項状態のエネルギーを EL発光に用いる検討が多くなされている。プリンストン大学のグノレープにより、イリジウム錯体を発光材料として用いた有機発光素子が、高い発光効率を示すことが報告されている（非特許文献 1)。さらに、上記のような低分子材料を用いた有機発光素子の他にも、共役系高分子を用いた有機発光素子が、ケンブリッジ大学のグノレープ (非特許文献 2)により報告されている。この報告ではポリフエ二レンビニレン（PPV)を塗工系で成膜することにより、単層で発光を確認している。

[0004] このように有機発光素子における最近の進歩は著しぐその特徴は低印加電圧で高輝度、発光波長の多様性、高速応答性、薄型、軽量の発光デバイス化が可能であること力ら、広汎な用途への可能性を示唆してレ、る。

[0005] 有機発光素子における著しい進歩に伴い、発光材料に対する要求性能も高まっており、特許文献 4や特許文献 5には、フルオレンを連結器としたピレンィ匕合物が開示されている。また、特許文献 6には、フエ二レンやビフヱ二レンを連結器としたピレン化合物が開示され、特許文献 7には、トリピレニルベンゼンが比較例として開示されている力いずれの化合物も、半減寿命が不十分であったり、色純度が悪いなどの問題点があり、更なる高輝度の光出力あるいは高変換効率が得られる発光材料が求められていた。また、長時間の使用による経時変化や酸素を含む雰囲気気体や湿気などによる劣化等の耐久性の面や、フルカラーディスプレイ等への応用を考えた色純度の高い青、緑、赤を示す発光材料が望まれていた。

[0006] 特許文献 1 :特開平 8— 239655号公報

特許文献 2 :特開平 7— 183561号公報

特許文献 3 :特開平 3— 200289号公報

特許文献 4：特開 2004 -83481

特許文献 5：特開 2004— 43349

特許文献 6 :特開 2004— 139957

特許文献 7：特開 2003 - 347056

非特許文献 1 : Nature, 395, 151 (1998)

非特許文献 2 : Nature, 347, 539 (1990) 発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0007] 本発明の課題は、前記の従来技術の問題点を解決するためなされたもので、ピレン誘導体を発光材料として用レ、ることで、発光効率が高ぐ長寿命な青色発光が得られる有機 EL素子を提供することである。そして、このような有機 EL素子を容易でかつ比較的安価に製造可能とすることをも本発明の目的とする。

課題を解決するための手段

[0008] 本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、下記一般式（

1)又は（2)で表されるピレン誘導体を発光材料として用いると、発光効率が高ぐ長寿命の有機 EL素子を製造できることを見出し本発明を完成したものである。

[0009] すなわち、本発明は、下記一般式（1)で表されるピレン誘導体を提供するものである。

(A) - (X) - (Ar) - (Y) - (B) (1)

k m n p q

[式中、 Xは置換あるいは無置換のピレン残基である。 A及び Bは、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数 3〜50の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の核炭素数 1〜50の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の炭素数 1〜5 0のアルキル基あるいはアルキレン基、又は置換もしくは無置換の炭素数 1〜50のァルケニル基あるいはアルケニレン基である。 Arは置換もしくは無置換の核炭素数 3〜 50の芳香族炭化水素基及び/又は置換もしくは無置換の核炭素数 1〜50の芳香族複素環基である。 Yは置換もしくは無置換の核炭素数 5〜50の縮合環基及び/又は縮合複素環基である。 mは:!〜 3の整数、 k及び qは 0〜4の整数、 pは 0〜3の整数及び nは 0〜5の整数である。但し、 nが 2以上の場合は、複数の Arは同じでも異なつてよレヽ。 ]

また、本発明は、陰極と陽極間に少なくとも発光層を有する一層又は複数層からなる有機薄膜層が挟持されている有機 EL素子において、該有機薄膜層の少なくとも一層が、前記ピレン誘導体を単独もしくは混合物の成分として含有する有機 EL素子を提供するものである。発明の効果

[0010] 上記一般式（1 )で表わされるピレン誘導体を発光材料とし用いると、発光効率が高ぐ長寿命な青色発光が得られる有機 EL素子を作製することが可能である。

発明を実施するための最良の形態

[0011] 本発明のピレン誘導体は、下記一般式（1 )で表されるものである。

(A) - (X) - (Ar) _ (Y) - (B) ( 1 )

k m n p q

[式中、 Xは置換あるいは無置換のピレン残基である。 A及び Bは、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数 3〜50の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の核炭素数 1〜50の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の炭素数 1〜5 0のアルキル基あるいはアルキレン基、又は置換もしくは無置換の炭素数 1〜50のァルケニル基あるいはアルケニレン基である。 Arは置換もしくは無置換の核炭素数 3〜 50の芳香族炭化水素基及び/又は置換もしくは無置換の核炭素数 1〜50の芳香族複素環基である。 Yは置換もしくは無置換の核炭素数 5〜50の縮合環基及び/又は縮合複素環基である。 mは:!〜 3の整数、 k及び qは 0〜4の整数、 pは 0〜3の整数及び nは 0〜5の整数である。但し、 nが 2以上の場合は、複数の Arは同じでも異なつてちよい。 ]

本発明の上記一般式（1 )で表されるピレン誘導体は、下記一般式（2)で表される構造であると好ましい。

(A) -X-Ar Ar— Ar — Y—（B) (2)

k 1 2 3 q

[式中、 X、 A、 B、 Y、 k及び qは前記と同じである。 Ar〜Arは一般式（1 )における A

1 3

rと同じである。 ]

[0012] —般式（1 )おいて、 X-Ar, Ar—Y及び Ar間の結合の内、少なくとも 1つ以上がメタ結合又はオルト結合であることが好ましい。また、一般式（2)において、 X-Ar、 A

1 r— Ar、 Ar— Ar及び Ar—Yの間の結合の内、少なくとも 1つ以上がメタ結合ある

1 2 2 3 3

いはオルト結合であることが好ましい。

一般式（1 )における Ar基及び Z又は一般式（2)における Ar〜Ar基が、無置換

1 3

のフエ二レン基であることが好ましレ、。

上記一般式（1 )又は（2)において、 Xで表される置換あるいは無置換のピレン基の例として、ピレン化合物から水素原子を除いた下記のような残基が挙げられる。

[0013] [化 1]

[0015] [化 3]

[0016] 上記一般式（1)又は（2)において、 A、 B、 Ar及び Ar〜Arで表される置換もしく

1 3

は無置換の核炭素数 3〜50の芳香族炭化水素基としては、例えば、フエニル基、 1 ナフチル基、 2 ナフチル基、 1 アントリル基、 2 アントリル基、 9 アントリル基、 1—フエナントリル基、 2 フエナントリノレ基、 3 フエナントリノレ基、 4 フエナントリル基、 9 フエナントリル基、 1 ナフタセニル基、 2 ナフタセニル基、 9 ナフタセニル基、 1ーピレニル基、 2—ピレニル基、 4ーピレニル基、 2—ビフエ二ルイル基、 3— ビフエ二ルイル基、 4ービフエ二ルイル基、 p—テルフエニル 4ーィル基、 p—テルフエ二ノレ 3—ィノレ基、 p—テルフエニル 2—ィル基、 m—テルフエニル 4—ィル基、 m—テノレフエニル 3—ィル基、 m—テルフエニル 2—ィル基、 o_トリノレ基、 m—トリル基、 p_ トリノレ基、 p_t_ブチルフエニル基、 p_ (2—フエニルプロピル）フエ二ル基、 3—メチノレ _ 2_ナフチル基、 4_メチル _ 1 _ナフチル基、 4_メチル _ 1 _アントリル基、 4' -メチルビフヱニルイル基、 4" _ t _ブチル _ p _テルフヱニル 4 -ィル基及びこれらを 2価の基としたもの等が挙げられる。

[0017] 上記一般式（1)又は（2)において、 A、 B、 Ar及び Ar〜Arで表される置換もしく

1 3

は無置換の核炭素数 1〜50の芳香族複素環基としては、例えば、 1一ピロリル基、 2 —ピロリル基、 3 _ピロリル基、ピラジュル基、 2 _ピリジニノレ基、 3 _ピリジニル基、 4 —ピリジニル基、 1_インドリノレ基、 2 _インドリノレ基、 3 _インドリル基、 4—インドリル基、 5 _インドリノレ基、 6 _インドリノレ基、 7 _インドリノレ基、 1_イソインドリル基、 2—ィソインドリル基、 3 _イソインドリル基、 4 _イソインドリル基、 5 _イソインドリル基、 6_ イソインドリル基、 7_イソインドリル基、 2_フリル基、 3_フリル基、 2_ベンゾフラ二ル基、 3 _ベンゾフラニル基、 4 _ベンゾフラニル基、 5 _ベンゾフラニル基、 6_ベンゾフラニル基、 7_ベンゾフラニル基、 1_イソべンゾフラニル基、 3_イソベンゾフラ二ル基、 4 _イソべンゾフラニル基、 5 _イソべンゾフラニル基、 6 _イソべンゾフラニル基、 7 イソべンゾフラニル基、 2 キノリノレ基、 3 キノリル基、 4ーキノリノレ基、 5 キノリノレ基、 6—キノリノレ基、 7—キノリノレ基、 8—キノリノレ基、 1 イソキノリノレ基、 3—イソキノリル基、 4 イソキノリル基、 5—イソキノリノレ基、 6—イソキノリル基、 7—イソキノリル基、 8 イソキノリノレ基、 2 キノキサリニル基、 5 キノキサリニル基、 6 キノキサリ二ノレ基、 1 カノレバゾリノレ基、 2—カノレバゾリノレ基、 3—力ルバゾリル基、 4一力ルバゾリノレ基、 9 カノレバゾリノレ基、 1 フエナントリジニル基、 2 フエナントリジニル基、 3— フエナントリジニル基、 4 フエナントリジニル基、 6—フエナントリジニル基、 7—フエナントリジニノレ基、 8 フエナントリジニル基、 9 フエナントリジニル基、 10 フエナントリジニル基、 1—アタリジニノレ基、 2—アタリジニノレ基、 3—アタリジニノレ基、 4—アタリジ二ノレ基、 9 了クリジ二ノレ基、 1, 7 フエナント口リン 2—ィノレ基、 1, 7 フエナント口リン _3—ィル基、 1, 7_フエナント口リン _4—ィノレ基、 1, 7_フエナント口リン一 5_ イノレ基、 1， 7_フエナント口リン _6—ィノレ基、 1， 7_フエナント口リン _8—ィノレ基、 1 ， 7_フエナント口リン _9_イノレ基、 1, 7_フエナント口リン一 10—ィノレ基、 1, 8—フェナント口リン一 2—ィル基、 1, 8—フエナント口リン一 3—ィル基、 1， 8—フエナント口リン _4—ィル基、 1, 8_フエナント口リン _5—ィノレ基、 1, 8_フエナント口リン一 6_ イノレ基、 1， 8—フエナント口リン一 7—ィノレ基、 1， 8—フエナント口リン一 9ーィノレ基、 1 ， 8_フエナント口リン一10—ィノレ基、 1, 9_フエナント口リン _2—ィノレ基、 1, 9—フェナント口リン一 3—ィル基、 1, 9—フエナント口リン一 4—ィル基、 1， 9—フエナント口リン _5—ィル基、 1, 9_フエナント口リン _6—ィノレ基、 1, 9_フエナント口リン一 7_ イノレ基、 1， 9_フエナント口リン _8—ィノレ基、 1， 9_フエナント口リン一10—ィノレ基、 1, 10—フエナント口リン 2—ィノレ基、 1, 10—フエナント口リン 3—ィノレ基、 1, 10 —フエナント口リン _4—ィノレ基、 1 , 10 フエナント口リン _ 5—ィノレ基、 2, 9—フエナントロリン一 1—ィル基、 2, 9 フエナント口リン一 3 ィル基、 2, 9 フエナント口リン _4—ィノレ基、 2, 9 _フエナント口リン _ 5—ィノレ基、 2, 9 _フエナント口リン _ 6—ィノレ基、 2, 9_フエナント口リン一 7—ィノレ基、 2, 9 _フエナント口リン一 8—ィノレ基、 2, 9 —フエナント口リン一 10 ィル基、 2, 8 フエナント口リン一 1—ィル基、 2, 8 フエナントロリン一 3 ィル基、 2, 8 フエナント口リン一 4 ィル基、 2, 8 フエナント口リン —5 ィル基、 2， 8 フエナント口リン一 6 ィル基、 2, 8 フエナント口リン一 7 ィル基、 2, 8 フエナント口リン 9ーィノレ基、 2, 8 フエナント口リン 10—ィノレ基、 2, 7 フエナント口リン 1ーィノレ基、 2, 7 フエナント口リン 3—ィノレ基、 2, 7 フエナントロリン一 4—ィル基、 2, 7 フエナント口リン一 5—ィル基、 2, 7 フエナント口リン —6—ィル基、 2, 7 フエナント口リン一 8—ィル基、 2, 7 フエナント口リン一 9—ィル基、 2, 7—フエナント口リン 10—ィル基、 1 フエナジニル基、 2—フエナジニル基、 1ーフエノチアジニル基、 2—フエノチアジニル基、 3—フエノチアジニル基、 4ーフエノチアジニル基、 10—フエノチアジニル基、 1 フエノキサジニル基、 2—フエノキサジ二ノレ基、 3—フエノキサジニル基、 4 フエノキサジニル基、 10—フエノキサジニル基、 2—ォキサゾリル基、 4ーォキサゾリル基、 5—ォキサゾリル基、 2 ォキサジァゾリル基、 5 ォキサジァゾリル基、 3 フラザニル基、 2 チェニル基、 3 チェニル基、 2 —メチルビロール— 1—ィル基、 2—メチルピロール— 3—ィル基、 2 _メチルピロ一ノレ— 4—ィル基、 2 メチルビロール— 5—ィル基、 3 メチルピロール— 1—ィル基、 3 メチルビロール— 2—ィル基、 3 メチルピロール— 4—ィル基、 3 _メチルピロ一ノレ _ 5 _イノレ基、 2_t—ブチルピロール一 4—ィル基、 3 _ (2 フエニルプロピル）ピロール— 1—ィル基、 2_メチル _ 1 _インドリル基、 4_メチル _ 1 _インドリル基、 2 —メチル _ 3 _インドリル基、 4_メチル _ 3 _インドリル基、 2_t_ブチル 1 _インドリノレ基、 4_t_ブチル 1 _インドリル基、 2_t_ブチル 3 _インドリル基、 4_t_ブチル 3 _インドリル基及びこれらを 2価の基としたもの等が挙げられる。

[0018] 上記一般式（1)又は（2)において、 Ar及び Ar

1〜Arで表される構造式の好まし 3

い例を下記するが、これらに限定されない。

[0019] [化 4]

記一般式（1)又は（2)において、 A及び Bで表される置換もしくは無置換の炭素〜50のアルキル基あるいはアルキレン基としては、メチル基、ェチル基、プロピル基、イソプロピル基、 n—ブチル基、 s—ブチノレ基、イソブチル基、 t一ブチル基、 n —ペンチル基、 n_へキシル基、 n_ヘプチル基、 n—ォクチル基、ヒドロキシメチノレ基、 1—ヒドロキシェチル基、 2—ヒドロキシェチル基、 2—ヒドロキシイソブチル基、 1 ,

2—ジヒドロキシェチル基、 1 , 3—ジヒドロキシイソプロピル基、 2， 3—ジヒドロキシ _t —ブチル基、 1 , 2, 3 _トリヒドロキシプロピル基、クロロメチル基、 1 _クロ口ェチル基、 2_クロ口ェチル基、 2_クロ口イソブチル基、 1 , 2—ジクロ口ェチル基、 1， 3—ジクロロイソプロピノレ基、 2, 3—ジクロ口一 t_ブチル基、 1 , 2， 3 _トリクロ口プロピル基、ブロモメチル基、 1 ブロモェチル基、 2—ブロモェチル基、 2—ブロモイソブチル基

、 1, 2—ジブロモェチル基、 1 , 3—ジブロモイソプロピル基、 2, 3—ジブ口モー tーブチル基、 1 , 2, 3—トリブロモプロピル基、ョードメチノレ基、 1ーョードエチル基、 2—ョ一ドエチル基、 2—ョードイソブチル基、 1 , 2—ジョードエチル基、 1 , 3—ジョードイソプロピノレ基、 2, 3 ジョードー tーブチノレ基、 1 , 2, 3 トリョードプロピノレ基、アミノメチル基、 1 アミノエチノレ基、 2—アミノエチル基、 2—ァミノイソブチル基、 1, 2—ジァミノェチノレ基、 1 , 3—ジミノイソプロピノレ基、 2, 3—ジミノー tーブチノレ基、 1 , 2, 3 トリァミノプロピル基、シァノメチル基、 1ーシァノエチル基、 2—シァノエチル基、 2 シァノイソブチル基、 1 , 2—ジシァノエチル基、 1, 3—ジシァノイソプロピル基、 2,

3—ジシァノー t ブチル基、 1 , 2, 3—トリシアノプロピル基、ニトロメチル基、 1一二ト口ェチル基、 2_ニトロェチル基、 2_ニトロイソブチル基、 1 , 2—ジニトロェチル基、 1， 3—ジニトロイソプロヒ。ノレ基、 2, 3—ジニトロ _t—ブチノレ基、 1， 2, 3_卜リニトロプ口ピル基及びこれらを 2価の基としたもの等が挙げられる。

上記一般式（1)又は（2)において、 A及び Bで表される置換もしくは無置換の炭素数 1〜50のアルケニル基あるいはアルケニレン基としては、例えば、ビュル基、ァリル基、 1—ブテュル基、 2—ブテュル基、 3—ブテュル基、 1 , 3 _ブタンジェニル基、 1 —メチルビニル基、スチリル基、 2， 2—ジフエ二ルビニル基、 1 , 2—ジフエ二ルビニル基、 1—メチルァリル基、 1 , 1—ジメチルァリル基、 2—メチルァリル基、 1 _フエ二ノレ了リノレ¾、 2—フエ二ノレ: Γリノレ¾、 3—フエ二ノレ: Γリノレ¾、 3， 3—ジフエニノレ了リノレ基、 1 ， 2—ジメチルァリル基、 1 _フエニル _ 1—ブテュル基、 3 _フエニル _ 1—ブテュル基及びこれらを 2価の基としたもの等が挙げられる。 [0022] 上記一般式（1)又は（2)において、 Yで表される置換もしくは無置換の核炭素数 5 〜50の縮合環基及び/又は縮合複素環基としては、ピレン、アントラセン、ベンツァントラセン、ナフタレン、フルオランテン、フルオレン、ベンツフルオレン、ジァザフルォレン、フエナントレン、テトラセン、コロネン、タリセン、フルォレセイン、ペリレン、フタ口ペリレン、ナフタ口ペリレン、ペリノン、フタ口ペリノン、ナフタ口ペリノン、ジフエニノレブタジェン、テトラフェニルブタジエン、クマリン、ォキサジァゾール、アルダジン、ビスベンゾキサゾリン、ビススチリル、ピラジン、シクロペンタジェン、ィミン、ジフエニルェチレン、ビニルアントラセン、ジァミノカルバゾール、ピラン、チォピラン、ポリメチン、メロシアニン、イミダゾールキレート化ォキシノイド化合物、キナクリドン、ルブレン、スチルベン系誘導体及び蛍光色素等の残基が挙げられ、ピレン、アントラセン、フルオランテンの残基が好ましい。

[0023] 上記一般式（1)又は（2)ので表されるピレン誘導体の X、 A、 B、 Ar、 Y、 Ar、 Ar

1 2 及び Arの置換基としては、アルキル基の例としては、メチノレ基、ェチル基、プロピル

3

基、イソプロピル基、 n ブチル基、 s ブチノレ基、イソブチル基、 t ブチル基、 n— ペンチル基、 n—へキシル基、 n—へプチル基、 n—ォクチル基、ヒドロキシメチル基、 1ーヒドロキシェチル基、 2—ヒドロキシェチル基、 2—ヒドロキシイソブチル基、 1 , 2— ジヒドロキシェチル基、 1 , 3 ジヒドロキシイソプロピル基、 2, 3 ジヒドロキシー t— ブチル基、 1 , 2, 3 _トリヒドロキシプロピル基、クロロメチル基、 1 _クロ口ェチル基、 2 —クロ口ェチル基、 2_クロ口イソブチル基、 1， 2—ジクロ口ェチル基、 1， 3—ジクロ口イソプロピル基、 2, 3—ジクロ口— 1 _ブチル基、 1， 2, 3_トリクロ口プロピル基、ブロモメチル基、 1 _ブロモェチル基、 2 _ブロモェチル基、 2 _ブロモイソブチル基、 1， 2_ジブロモェチル基、 1， 3_ジブロモイソプロピル基、 2, 3_ジブロモ— _ブチル基、 1， 2, 3 _トリブロモプロピル基、ョードメチル基、 1—ョードエチル基、 2_ョードェチル基、 2 _ョードイソブチル基、 1， 2 _ジョードエチル基、 1 , 3—ジョードイソプロピノレ基、 2, 3_ジョード _t_ブチノレ基、 1， 2, 3_トリョードプロピノレ基、アミノメチノレ基、 1 _アミノエチノレ基、 2 _アミノエチノレ基、 2—ァミノイソブチル基、 1， 2—ジァミノェチノレ基、 1 , 3—ジァミノイソプロピノレ基、 2, 3—ジァミノ一 t—ブチノレ基、 1， 2, 3- トリアミノプロピル基、シァノメチル基、 1ーシァノエチル基、 2—シァノエチル基、 2— シァノイソブチル基、 1, 2_ジシァノエチル基、 1， 3—ジシァノイソプロピル基、 2, 3 —ジシァノ一 t_ブチル基、 1, 2, 3_トリシアノプロピル基、ニトロメチル基、 1_ニトロェチル基、 2_ニトロェチル基、 2_ニトロイソブチル基、 1, 2—ジニトロェチル基、 1, 3—ジニトロイソプロピノレ基、 2, 3—ジニトロ一 t—ブチノレ基、 1， 2， 3_トリニトロプロピル基等が挙げられる。

これらの中でも好ましくは、メチノレ基、ェチル基、プロピル基、イソプロピル基、 n_ ブチル基、 s—ブチノレ基、イソブチル基、 t一ブチル基、 n—ペンチル基であり、特に好ましくはイソプロピル基、 s ブチル基、 t ブチル基である

[0024] —般式（1)又は（2)で表される化合物を以下に例示するが、本発明の化合物はこれらの例示に限定するものではない。

[0025] [化 5]

[ffl [9200]

^610ΐε/900Ζ«ΙΓ/Χ3«Ι 9£ 00/L00l ΟΛ\ [ 00]

l76l0lC/900Zdf/X3d 簡 ·ΟΟΖ OAV

[0028] [化 8] [6^1 ] [6200]

l76l0lC/900Zdf/X3d 簡 ·ΟΟΖ OAV [oi f] [οεοο]

l76l0lC/900Zdf/X3d ΐ79εΐ?00Ζ.00Ζ OAV

[0031] [化 11] §〕322

[ετ^ι] [εεοο]

l76l0lC/900Zdf/X3d 簡 ·ΟΟΖ OAV [ ^ [ oo]

^6I0lC/900Zdf/X3d t9£簡 ·00Ζ OAV

[0035] [化 15]

f'6I0I£-/900^Jf/X3_<I

[0037] [化 17] ^W0 7/00 ₄

[0039] [化 19]

[OZ^ [0 00]

l76l0lC/900Zdf/X3d 簡 ·ΟΟΖ OAV [T2¾] [測]

l76l0lC/900Zdf/X3d 簡 ·00Ζ OAV

[0042] [化 22]

[0043] [化 23]

[ Z^ [ 00]

l76l0lC/900Zdf/X3d 簡 ·ΟΟΖ OAV

[0045] [化 25]

[0046] 本発明のピレン誘導体は、有機 EL素子用発光材料であると好ましぐまた有機 EL 素子用ホスト材料であると好ましい。

本発明の EL素子は、一対の電極間に発光層または発光層を含む複数層の有機化合物薄膜を形成してなり、該有機化合物薄膜の少なくとも一層が、前記一般式（1) 又は（2)で表わされるピレン誘導体を発光材料として含有するものである。

前記発光層は、一般式（1)又は（2)で表わされるピレン誘導体を 10〜100%含有していることが好ましぐさらに好ましくは 50〜99%含有していることが好ましい。

[0047] 本発明の有機 EL素子は、前記発光層が、さらにァリールァミン化合物及び/又はスチリルァミン化合物を含有すると好ましレ、。

スチリルァミン化合物としては、下記一般式 (A)で表されるものが好ましい。 [化 26]

(式中、 Ar³'は、フエニル基、ビフヱニル基、テルフエニル基、スチルベン基、ジスチリルァリール基から選ばれる基であり、 Ar⁴'及び Ar⁵'は、それぞれ水素原子又は炭素数が 6〜20の芳香族炭化水素基であり、 Ar³'、 Ar⁴'及び Ar⁵'は置換されていてもよレ、。 p 'は 1〜4の整数である。さらに好ましくは Ar⁴'又は Ar⁵の少なくとも一方はスチリル基で置換されている。 )

ァリールアミンィ匕合物としては、下記一般式 (B)で表されるものが好ましい。

[化 27]

(式中、 Ar。〜Ar⁸'は、置換もしくは無置換の核炭素数 5〜40のァリール基である。 q' は 1〜4の整数である。 )

[0049] ここで、核炭素数が 5〜40のァリール基としては、例えば、フエニル基、ナフチル基、アントラニル基、フエナントリル基、ピレニル基、コロニル基、ビフエニル基、テルフエ二ノレ基、ピロ一リル基、フラニル基、チオフヱニル基、ベンゾチオフヱニル基、ォキサジァゾリル基、ジフエ二ルアントラニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ピリジノレ基、ベンゾキノリル基、フルオランテュル基、ァセナフトフルオランテュル基、スチルベン基、ペリレニル基、クリセ二ル基、ピセニル基、トリフヱニレニル基、ルビセニル基、ベンゾアントラセニル基、フヱニルアントラニル基、ビスアントラセニル基、又は下記一般式（C)，（D)で示されるァリール基等が挙げられ、ナフチル基、アントラニル基、クリセニル基、ピレニル基、又は一般式 (D)で示されるァリール基が好ましい。

[0050] [化 28]

(C) (D)

(一般式（C)において、 rは 1〜3の整数である。 )

[0051] なお、前記ァリール基の好ましい置換基としては、炭素数 1〜6のアルキル基（ェチル基、メチル基、イソプロピル基、 n プロピル基、 s ブチル基、 t ブチル基、ペンチル基、へキシル基、シクロペンチル基、シクロへキシル基等）、炭素数 1〜6のアルコキシ基（エトキシ基、メトキシ基、イソプロポキシ基、 n プロポキシ基、 s ブトキシ基、 t ブトキシ基、ペントキシ基、へキシルォキシ基、シクロペントキシ基、シクロへキシルォキシ基等）、核炭素数 5〜40のァリール基、核炭素数 5〜40のァリール基で置換されたアミノ基、核炭素数 5〜40のァリール基を有するエステル基、炭素数:!〜 6のアルキル基を有するエステル基、シァノ基、ニトロ基、ハロゲン原子等が挙げられる。

[0052] 前記発光層は、一般式（1)又は（2)で表されるピレン誘導体と蛍光性あるいはりん光性のドーパントとを混合物として含有してレ、てもよレ、。

前記蛍光性のドーパントは、アミン系化合物、トリス（8—キノリノラト）アルミニウム錯体等のキレート錯体、クマリン誘導体、テトラフヱニルブタジエン誘導体、ビススチリノレァリーレン誘導体、ォキサジァゾール誘導体等から、要求される発光色に合わせて選ばれる化合物であることが好ましい。

前記りん光性のドーパントは、 Ir、 Ru、 Pd、 Pt、〇s、および Reからなる群から選択される少なくとも一つの金属を含む金属錯体であることが好ましぐ配位子は、フエ二ルビリジン骨格、ビピリジル骨格およびフエナント口リン骨格からなる群から選択される少なくとも一つの骨格を有することが好ましい。このような金属錯体の具体例は、トリス (2—フエ二ルビリジン）イリジウム、トリス（2—フエ二ルビリジン）ノレテニゥム、トリス（2— フエ二ルビリジン）パラジウム、ビス（2—フエ二ルビリジン）白金、トリス（2—フエ二ルビリジン）オスミウム、トリス（2—フエ二ルビリジン）レニウム、オタタエチル白金ボルフイリン、ォクテルフエニル白金ポルフィリン、オタタエチルパラジウムポルフィリン、ォクテルフエニルパラジウムポルフィリン等が挙げられる力これらに限定されるものではな要求される発光色、素子性能、ホスト化合物との関係から適切な錯体が選ばれることが好ましい。

[0053] 以下、本発明の有機 EL素子の素子構成について説明する。

本発明の有機 EL素子は、陽極と陰極間に一層又は多層からなる有機薄膜層を形成した素子である。一層型の場合、陽極と陰極との間に発光層を設けている。発光層は、発光材料を含有し、それに加えて陽極から注入した正孔、もしくは陰極から注入した電子を発光材料まで輸送させるために、正孔注入材料もしくは電子注入材料を含有しても良い。発光材料は、極めて高い蛍光量子効率、高い正孔輸送能力及び電子輸送能力を併せ持ち、均一な薄膜を形成することが好ましい。

多層型の有機 EL素子の素子構成としては、（陽極/正孔注入層/発光層/陰極 )、（陽極/発光層/電子注入層/陰極)、（陽極/正孔注入層/発光層/電子注入層/陰極)、（陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子注入層/陰極）等の多層構成で積層したもの等が挙げられる。

[0054] 発光層には、必要に応じて、本発明の一般式（1)又は（2)で表されるピレン誘導体に加えてさらなる公知の発光材料、ドーピング材料、正孔注入材料や電子注入材料を使用することもできる。

ドーピング材料としては、従来の蛍光発光性材料に加えて、りん光発光性のイリジゥムに代表される重金属錯体のいずれも使用することができる。有機 EL素子は、多層構造にすることにより、クェンチングによる輝度や寿命の低下を防ぐことができる。必要があれば、発光材料、他のドーピング材料、正孔注入材料や電子注入材料を組み合わせて使用することができる。また、他のドーピング材料により、発光輝度や発光効率の向上、赤色や白色の発光を得ることもできる。

また、正孔注入層、発光層、電子注入層は、それぞれ二層以上の層構成により形成されても良い。その際には、正孔注入層の場合、電極から正孔を注入する層を正孔注入層、正孔注入層から正孔を受け取り発光層まで正孔を輸送する層を正孔輸送層と呼ぶ。同様に、電子注入層の場合、電極から電子を注入する層を電子注入層、電子注入層から電子を受け取り発光層まで電子を輸送する層を電子輸送層と呼ぶ。これらの各層は、材料のエネルギー準位、耐熱性、有機層もしくは金属電極との密着性等の各要因により選択されて使用される。

[0055] 一般式（1)又は（2)のピレン誘導体と共に有機層に使用できる発光材料またはホスト材料としては、アントラセン、ナフタレン、フエナントレン、ピレン、テトラセン、コロネン、タリセン、フルォレセイン、ペリレン、フタ口ペリレン、ナフタ口ペリレン、ペリノン、フタ口ペリノン、ナフタ口ペリノン、ジフエニルブタジエン、テトラフヱニルブタジエン、タマリン、ォキサジァゾ一ノレ、ァノレダジン、ビスべンゾキサゾリン、ビススチリノレ、ピラジン、シクロペンタジェン、キノリン金属錯体、ァミノキノリン金属錯体、ベンゾキノリン金属錯体、ィミン、ジフエニルエチレン、ビニルアントラセン、ジァミノカルバゾール、ピラン、チォピラン、ポリメチン、メロシアニン、イミダゾールキレートィ匕ォキシノイド化合物、キナタリドン、ルブレン、スチルベン系誘導体及び蛍光色素等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。

[0056] 正孔注入材料としては、正孔を輸送する能力を持ち、陽極からの正孔注入効果、発光層または発光材料に対して優れた正孔注入効果を有し、発光層で生成した励起子の電子注入層または電子注入材料への移動を防止し、かつ薄膜形成能力の優れた化合物が好ましい。具体的には、フタロシアニン誘導体、ナフタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、ォキサゾール、ォキサジァゾール、トリァゾール、イミダゾーノレ、イミダゾロン、イミダゾールチオン、ピラゾリン、ピラゾロン、テトラヒドロイミダゾール、ォキサゾール、ォキサジァゾール、ヒドラゾン、ァシルヒドラゾン、ポリアリールアルカン、スチルベン、ブタジエン、ベンジジン型トリフエニルァミン、スチリルァミン型トリフエニノレアミン、ジァミン型トリフエニルァミン等と、それらの誘導体、およびポリビュルカルバゾール、ポリシラン、導電性高分子等の高分子材料が挙げられるが、これらに限定されるものではない。

[0057] 本発明の有機 EL素子において使用できる正孔注入材料の中で、さらに効果的な正孔注入材料は、芳香族三級アミン誘導体もしくはフタロシアニン誘導体である。芳香族三級アミン誘導体の具体例は、トリフヱニルァミン、トリトリルァミン、トリルジフェニルァミン、 N, N，一ジフエニル一 N, N'— (3—メチルフエ二ル）一 1, 1，一ビフエ二ノレ一 4, 4，一ジァミン、 N, N, N，， N，一（4—メチルフエ二ル）一 1 , 1 '—フエ二ノレ —4， 4'—ジァミン、 N, N, Ν'， Ν'— (4—メチルフエ二ル）一 1， 1，一ビフエ二ノレ一 4 ， 4'—ジァミン、 Ν, N'—ジフエ二ノレ一 N， N'—ジナフチル _ 1， 1 '—ビフエ二ノレ一 4 ， 4，—ジァミン、 Ν, N' - (メチルフエニル） _Ν， Ν， - (4_η_ブチルフエニル）― フエナントレン一 9， 10—ジァミン、 Ν, Ν—ビス（4—ジ一 4—トリルァミノフエ二ル）一 4 —フエ二ル一シクロへキサン等、もしくはこれらの芳香族三級アミン骨格を有したオリゴマーもしくはポリマーであるが、これらに限定されるものではない。

フタロシアニン（p_c)誘導体の具体例は、 H Pc、 CuPc、 CoPc、 NiPc、 ZnPc、 Pd

Pc、 FePc、 MnPc、 ClAlPcゝ ClGaPcゝ CllnPc、 ClSnPc、 CI SiPc、 (HO)AlPc,

(H〇）GaPc、 VOPcゝ TiOPcゝ Mo〇Pc、 GaPc— O— GaPc等のフタロシアニン誘導体およびナフタロシアニン誘導体である力 S、これらに限定されるものではない。

[0058] 電子注入材料としては、電子を輸送する能力を持ち、陰極からの電子注入効果、発光層または発光材料に対して優れた電子注入効果を有し、発光層で生成した励起子の正孔注入層への移動を防止し、かつ薄膜形成能力の優れた化合物が好ましレ、。具体的には、フルォレノン、アントラキノジメタン、ジフエノキノン、チォピランジオキシド、ォキサゾール、ォキサジァゾール、トリァゾール、イミダゾール、ペリレンテトラカルボン酸、フレオレニリデンメタン、アントラキノジメタン、アントロン等とそれらの誘導体が挙げられる力これらに限定されるものではない。

また、正孔注入材料に電子受容物質を、電子注入材料に電子供与性物質を添カロすることにより電荷注入性を向上させることもできる。

[0059] 本発明の有機 EL素子において、さらに効果的な電子注入材料は、金属錯体化合物もしくは含窒素五員環誘導体である。

金属錯体化合物の具体例は、トリス（₈ _キノリノール）アルミニウム，ビス（₈—キノリノール）マグネシウム，ビス〔ベンゾ（f) _ 8_キノリノール〕亜鉛，ビス（2—メチル _8 —キノリノラート）アルミニウムォキシド，トリス（8—キノリノール)インジウム，トリス（5— メチル _8 _キノリノール）アルミニウム， 8_キノリノールリチウム，トリス（5—クロ口 _8 —キノリノール）ガリウム，ビス（5—クロ口一 8—キノリノール）カルシウム，ポリ（亜鉛（Π) —ビス（8—ヒドロキシ一 5—キノリノニル）メタン）などの 8—ヒドロキシキノリン系金属錯体ゃジリチウムェピンドリジオンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。

[0060] また、含窒素五員誘導体は、ォキサゾール、チアゾール、ォキサジァゾール、チアジァゾールもしくはトリァゾール誘導体が好ましい。具体的には、 2， 5 ビス（1—フエ二ル）一 1 , 3, 4—ォキサゾール、ジメチノレ P〇POP、 2, 5_ビス（1—フエ二ル）一 1， 3， 4_チアゾール、 2， 5 _ビス（1—フエ二ル）一 1 , 3， 4_ォキサジァゾール、 2_ ( 4' _t_ブチルフエ二ル）— 5_ (4 "—ビフエニル） 1， 3， 4_ォキサジァゾール、 2， 5 —ビス（1—ナフチル） 1 , 3, 4 ォキサジァゾール、 1 , 4 ビス [2— (5 フエ二ノレォキサジァゾリル）]ベンゼン、 1 , 4 ビス「2—（5—フエニルォキサジァゾリル）ー4 t ブチルベンゼン]、 2— (4，— tertブチルフエ二ル）— 5— (4"—ビフエ二ル）— 1, 3, 4 チアジアゾール、 2, 5 ビス（1 ナフチル）ー1 , 3, 4 チアジアゾール、 1, 4 ビス [2— (5 フエ二ルチアジァゾリル）]ベンゼン、 2— (4'—t ブチルフエ二ノレ )— 5— (4"—ビフエ二ル）一 1 , 3, 4 トリァゾール、 2, 5 ビス（1—ナフチル） 1, 3, 4 トリァゾール、 1 , 4 ビス [2— (5 フエニルトリァゾリル）]ベンゼン等が挙げられる力これらに限定されるものではない。

[0061] 本発明の有機 EL素子においては、有機層中に、一般式（1)又は（2)のピレン誘導体の他に、発光材料、ドーピング材料、正孔注入材料および電子注入材料の少なくとも 1種が同一層に含有されてもよい。また、本発明により得られた有機 EL素子の、温度、湿度、雰囲気等に対する安定性の向上のために、素子の表面に保護層を設けたり、シリコンオイル、樹脂等により素子全体を保護することも可能である。

[0062] 有機 EL素子の陽極に使用される導電性材料としては、 4eVより大きな仕事関数を持つものが適しており、炭素、ァノレミニゥム、バナジウム、鉄、コバルト、ニッケル、タンダステン、銀、金、白金、パラジウム等およびそれらの合金、 ITO基板、 NESA基板に使用される酸化スズ、酸化インジウム等の酸化金属、さらにはポリチォフェンやポリピロール等の有機導電性樹脂が用いられる。

本発明の有機 EL素子の陰極に使用される導電性物質としては、 4eVより小さな仕事関数を持つものが適しており、マグネシウム、カルシウム、錫、鉛、チタニウム、イットリウム、リチウム、ルテニウム、マンガン、アルミニウム等およびそれらの合金が用いられる力これらに限定されるものではなレ、。合金としては、マグネシウム/銀、マグネシゥム zインジウム、リチウム/アルミニウム等が代表例として挙げられる力これらに限定されるものではない。合金の比率は、蒸着源の温度、雰囲気、真空度等により制御され、適切な比率に選択される。

前記陽極および陰極は、必要があれば二層以上の層構成により形成されてレ、ても良レ、。有機 EL素子では、効率良く発光させるために、少なくとも一方の面は素子の発光波長領域にぉレ、て充分透明にすることが望ましレ、。

[0063] また、本発明の有機 EL素子で用いる基板も透明であることが望ましい。透明電極は、上記の導電性材料を使用して、蒸着やスパッタリング等の方法で所定の透光性が確保するように設定する。発光面の電極は、光透過率を 10%以上にすることが望ましい。基板は、機械的、熱的強度を有し、透明性を有するものであれば限定されるものではないが、ガラス基板および透明性樹脂フィルムがある。透明性樹脂フィルムとしては、ポリエチレン、エチレン酢酸ビエル共重合体、エチレン一ビエルアルコール共重合体、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリメチルメタアタリレート、ポリ塩化ビニル、ポリビュルアルコール、ポリビュルブチラール、ナイロン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、テトラフルォロエチレンパーフルォロアルキルビニルエーテル共重合体、ポリビニルフルオライド、テトラフルォロエチレンエチレン共重合体、テトラフルォロエチレン一へキサフルォロプロピレン共重合体、ポリクロロトリフルォロエチレン、ポリビニリデンフルオライド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリイミド、ポリエーテノレイミド、ポリイミド、ポリプロピレン等が挙げられる。

[0064] 本発明に係わる有機 EL素子の各層の形成は、真空蒸着、スパッタリング、プラズマ、イオンプレーティング等の乾式成膜法やスピンコーティング、デイツビング、フローコ一ティング等の湿式成膜法のいずれの方法を適用することができる。膜厚は特に限定されるものではないが、適切な膜厚に設定する必要がある。膜厚が厚すぎると、一定の光出力を得るために大きな印加電圧が必要になり効率が悪くなる。膜厚が薄すぎるとピンホール等が発生して、電界を印加しても充分な発光輝度が得られなレ、。通常の膜厚は 5nmから 10 μ ηιの範囲が適しているが、 10nm力ら 0. 2 /i mの範囲がさらに好ましい。湿式成膜法の場合、各層を形成する材料を、エタノール、クロ口ホルム、テトラヒドロフラン、ジォキサン等の適切な溶媒に溶解または分散させて薄膜を形成する力その溶媒はいずれであっても良い。また、いずれの有機薄膜層においても、成膜性向上、膜のピンホール防止等のため適切な樹脂や添加剤を使用しても良い。使用の可能な樹脂としては、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリスルフォン、ポリメチルメタタリレート、ポリメチルァクリレート、セルロース等の絶縁性樹脂およびそれらの共重合体、ポリ _N_ビュル力ルバゾール、ポリシラン等の光導電性樹脂、ポリチォフェン、ポリピロール等の導電性樹脂を挙げられる。また、添加剤としては、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤等を挙げられる。

[0065] 以上のように、有機 EL素子の有機層に本発明の一般式（1)又は（2)で表わされるピレン誘導体を発光材料として用いることにより、発光効率が高ぐ耐熱性に優れ、寿命が長ぐ色純度が良い有機 EL素子を得ることができる。

[0066] 本発明の有機 EL素子は、壁掛けテレビのフラットパネルディスプレイ等の平面発光体、複写機、プリンター、液晶ディスプレイのバックライト又は計器類等の光源、表示板、標識灯等に利用できる。

実施例

[0067] 以下、本発明を実施例にてさらに具体的に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。なお、各例で得られた有機 EL素子の評価方法は下記の通りである。

(1)初期性能:所定の電圧を印可し、その時の電流値を測定すると同時に、輝度計 (ミノルタ社製分光輝度放射計 CS— 1000)で発光輝度値と CIE1931色度座標を測定し評価した。

(2)寿命:初期輝度 lOOOcd/m²で定電流駆動し、輝度の半減期、及び色度の変化で評価した。

[0068] 実施例 1 (化合物（H— 1)の合成）

下記の反応式によって化合物（H— 1)を合成した。

[0069] [化 29]

H - 1

[0070] 300ml三つ口フラスコに、ピレン 1—ボロン酸 4· 92g (20mmol)、 3 ブロモヨードベンゼン 5. 94g (21mmol)、テトラキス (トリフエニルホスフィン)パラジウム（0) 0. 46 g (0. 4mmol， 2mol%)を入れ容器内をアルゴン置換した。更にトルエン 10ml、及び 2M炭酸ナトリウム水溶液 30ml (3eq)を加え、 100°Cのオイルバスで 8時間加熱還流した。ー晚後、トルエン Zイオン交換水で抽出しカラムクロマトグラフィーで精製し 3—ピレニルブロモベンゼン 5. 6 lg (収率 79%)を得た。

[0071] 次に、得られた 3—ピレニルブロモベンゼン 5. 36g (15. Ommol)をトルエン 50ml Zジェチルエーテル 50ml混合溶媒に溶解し、アルゴン雰囲気下 _ 70°Cでノルマルブチノレリチウムへキサン溶 f夜（1. 6M) 11. 3ml (18. Ommol)をカロえ、 _ 70。C力ら 0 °Cで 1時間撹拌した。次に反応溶液を _ 70°Cまで冷却し、ホウ酸トリイソプロピル 10 . 3ml (45mmol)を滴下し、 _ 70°Cで 1時間撹拌した後、室温まで昇温して 6時間攪拌した。更に反応溶液に 5%塩酸 100mlを滴下した後、室温で 45分間攪拌した。反応溶液を二層分離した後、有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。有機溶媒を 5分の 1程度まで減圧留去後、析出した結晶を濾過し、トルエンノルマルへキサン混合溶媒、ノルマルへキサンで順次洗浄し、 3—ピレユルフェ二ルボロン酸 3. 87g (収率 80%)を得た。

[0072] 次に、 100ml三つ口フラスコに、 3 ピレニルフエニルボロン酸 3. 38g (10. 5mm ol)、 1 , 3—ジブロモベンゼン 1. 18g (5. Ommol)、テトラキス (トリフエニルホスフィン )パラジウム（0) 0. 23g (0. 2mmol, 2mol%)を入れ容器内をアルゴン置換した。更にトルエン 30ml、及び 2M炭酸ナトリウム水溶液 7. 5ml (3eq)を加え、 100°Cのォィルバスで 8時間加熱還流した。ー晚後、析出物をろ別しトルエン、メタノーノレ、ィォン交換水で洗浄し、目的物である H—1を 2. 65g (収率 84%)得た。

FD-MS calcd for C H = 631, found m/z = 631(M⁺, 100)

63 46

[0073] (有機 EL素子の作成）

25mm X 75mm X I . 1mm厚の ITO透明電極付きガラス基板（ジォマティック社製）をイソプロピルアルコール中で超音波洗浄を 5分間行なった後、 UVオゾン洗浄を 30分間行なった。洗浄後の透明電極ライン付きガラス基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着し、まず透明電極ラインが形成されている側の面上に前記透明電極を覆うようにして膜厚 60nmの N, N，一ビス（N， N，一ジフエニル一 4—ァミノフエ二ノレ )— N, N—ジフエ二ノレ一 4, 4，一ジァミノ一 1， 1，一ビフエニル膜（以下「TPD232膜」と略記する。）を成膜した。この TPD232膜は、正孔注入層として機能する。 TPD2 32膜の成膜に続けて、この TPD232膜上に膜厚 20nmの N, N, Ν, , Ν，一テトラ（4 —ビフエニル）一ジアミノビフエ二レン層以下「TBDB層」を成膜した。この膜は正孔輸送層として機能する。さらに膜厚 40nmの H—1をホスト材料として蒸着し成膜した。同時に発光分子として、下記のスチリル基を有するァミン化合物 D1を H— 1に対し重量比 Dl : (H— 1) = 3 : 40で蒸着した。この膜は、発光層として機能する。この膜上に膜厚 10nmの Alq膜を成膜した。これは、電子注入層として機能する。この後還元性ド一パントである Li (Li源：サエスゲッタ一社製）と Alqを二元蒸着させ、電子注入層（陰極）として Alq： Li膜 (膜厚 lOnm)を形成した。この Alq： Li膜上に金属 A1を蒸着させ金属陰極を形成し有機 EL発光素子を形成した。

[0074] [化 30]

T P D 2 3 2 T B D B D 1 A 1 q 得られた有機 EL素子にっレ、て、下記（1)及び（2)の評価を行った結果を表 1に示す。

(1)初期性能:所定の電圧を印可し、その時の電流値を測定すると同時に、輝度計（ミノルタ社製分光輝度放射計 CS— 1000)で発光輝度値と CIE1931色度座標を測定し、発光効率を算出し評価した。

(2)寿命：初期輝度 1000cd/m²で定電流駆動し、発光輝度の半減時間で評価した

[0075] 実施例 2 下記の反応式によって化合物（H_ 2)を合成した。

[化 31]

H - 2

[0076] 300ml三つ口フラスコに、 3—ブロモフエニルボロン酸 8. 03g (40. Ommol)、 1， 4—ジョードベンゼン 6. 93g (21. Ommol)、テトラキス (トリフエニルホスフィン)パラジゥム（0) 0. 92g (0. 8mmol, 2mol%)を入れ容器内をアルゴン置換した。更にジメトキシェタン 60ml、及び 2M炭酸ナトリウム水溶液 30ml (3eq)を加え、 90°Cのオイルバスで 8時間加熱還流した。一晩後、トルエン/イオン交換水で抽出しカラムクロマトグラフィ一で精製し中間体 a 6. 33g (収率 78%)を得た。

次に、 300ml三つ口フラスコに、 1, 6—ジブロモピレン 18· 0g (50. Ommol)、フェニルボロン酸 6. 10g (50. Ommol)、テトラキス (トリフエニルホスフィン)パラジウム（ 0) 1. 16g (l . Ommol, 2mol%)を入れ容器内をアルゴン置換した。更にトルエン 1 50ml,及び 2M炭酸ナトリウム水溶液 75ml (3eq)を加え、 100°Cのオイルバスで 8 時間加熱還流した。一晩後、析出物をろ別し、ろ液（トルエン溶液）を、カラムクロマトグラフィ一で精製し 1—フエニル一 6—ブロモピレン 11. 6g (収率 64. 6%)を得た。

[0077] 次に、得られた 1 _フエニル 6—ブロモピレン 10. 7g (30. Ommol)をトルエン 100 ml/ジェチルエーテノレ 50ml混合溶媒に溶解し、アルゴン雰囲気下 _ 70°Cでノノレマルブチルリチウムへキサン溶液（2. 67M) 13. 5ml (36. Ommol)を加え、—70 °Cから 0°Cで 1時間撹拌した。次に反応溶液を _ 70°Cまで冷却し、ホウ酸トリイソプ口ピル 20. 6ml (90mmol)を滴下し、 _ 70°Cで 1時間撹拌した後、室温まで昇温して 6時間攪拌した。更に反応溶液に 5%塩酸 100mlを滴下した後、室温で 45分間攪拌した。反応溶液を二層分離した後、有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。有機溶媒を 5分の 1程度まで減圧留去後、析出した結晶を濾過し、トルエン—ノルマルへキサン混合溶媒、ノルマルへキサンで順次洗浄し、 1 _フエ二ルビレン一 6 _ボロン酸 6. 94g (収率 72%)を得た。

[0078] 次に、 100ml三つ口フラスコに、中間体 a 1. 94g (5. Ommol)、 1 _フエ二ノレ，ピレン一 6 ボロン酸 3. 38g (10. 5mmol)、テトラキス (トリフエニルホスフィン)パラジウム (0) 0. 23g (0. Olmmol, 2mol%)を入れ容器内をアルゴン置換した。更にトルェン 30ml、及び 2M炭酸ナトリウム水溶液 7. 5ml (3eq)を加え、 100。Cのオイルバスで 8時間加熱還流した。一晩後、析出物をろ別しトルエン、メタノール、イオン交換水で洗浄し、目的物である H— 2を 2. 62g (収率 67%)を得た。

引き続き H—1の代わりに H— 2を用いたこと以外は実施例 1と同様にして、素子作成を行い性能評価した。結果を表 1に示す。

FD-MS calcd for C H = 783, found m/z = 783(M⁺, 100)

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[0079] 実施例 3〜 7

フエニルボロン酸の代わりに 2—ナフチルボロン酸、 1 ナフチルボロン酸、 4ービフェニルボロン酸、 4一（1 ナフチノレ）フエニルボロン酸及び 3—（2 ナフチル）フエ二ルボロン酸をそれぞれ用いた以外は実施例 2と同様にして、下記の構造式の化合物 H— 3〜H— 5を合成した。 ^1 1の代ゎりに^1 3〜^1 5のそれぞれを用ぃて実施例 1と同様に素子作成を行い、性能評価した。結果を表 1に示す。

[化 32]

H - 7

[0080] 実施例 8

先ず、下記の反応式によって中間体 cを合成した。

[化 33]

中間体 b 中間体 c

[0081] 300ml三つ口フラスコに、実施例 1と同様に合成した 3—ピレニルフヱニルボロン酸

6. 44g (20. Ommol)、 4—ブロモヨードベンゼン 5. 94g (21. Ommol)、テ卜ラキス (トリフエニルホスフィン)パラジウム（0) 0. 46g (0. 4mmol, 2mol%)を入れ容器内をアルゴン置換した。更にトルエン 60ml、及び 2M炭酸ナトリウム水溶液 30. Oml ( 3eq)を加え、 100°Cのオイルバスで 8時間加熱還流した。ー晚後、析出物をろ別しトルェン、メタノール、イオン交換水で洗浄し、目的物である中間体 b 7. 62g (収率 88

%)を得た。

[0082] 次に、得られた中間体 b 7. 37g (17. Ommol)をトルエン 50ml/ジェチルエーテル 50ml混合溶媒に溶解し、アルゴン雰囲気下— 70°Cでノルマルブチルリチウムへキサン溶液（2. 67M) 7. 6ml (20. 4mmol)を加え、 _ 70°C力 0°Cで 1時間撹拌した。次に反応溶液を _ 70°Cまで冷却し、ホウ酸トリイソプロピル 11. 7ml (5 lmm ol)を滴下し、 70°Cで 1時間撹拌した後、室温まで昇温して 6時間攪拌した。更に反応溶液に 5%塩酸 100mlを滴下した後、室温で 45分間攪拌した。反応溶液を二層分離した後、有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。有機溶媒を 5分の 1程度まで減圧留去後、析出した結晶を濾過し、トルエンノルマルへキサン混合溶媒、ノルマルへキサンで順次洗浄し、中間体 c 5. 31g (収率 78%)を得た。

[0083] 次に、下記の反応式によって中間体 dを合成した。

[化 34]

中間体 d

[0084] 次に、 300ml三つ口フラスコに、実施例 2と同様にして合成した 1—フエニルピレン —6 ボロン酸 3. 22g (10. Ommol)、 3 ブロモヨードベンゼン 2. 97g (10. 5mm ol)、テトラキス (トリフエニルホスフィン)パラジウム（0) 0. 23g (0. 2mmol, 2mol%) を入れ容器内をアルゴン置換した。更にトルエン 30ml、及び 2M炭酸ナトリウム水溶液 15. 0ml (3eq)を加え、 100°Cのオイルバスで 8時間加熱還流した。ー晚後、析出物をろ別しトルエン、メタノーノレ、イオン交換水で洗浄し、目的物である中間体 d 3. 55g (収率 82%)を得た。

[0085] 最後に、中間体 cと中間体 dを次の様に反応させ化合物 (H - 8)を合成した。

100ml三つ口フラスコに、中間体 c 2. 09g (5. 3mmol)、中間体 d 2. 17g (5. Om mol)、テトラキス (トリフエニルホスフィン)パラジウム（0) 0. 12g (0. Immol, 2mol% )を入れ容器内をアルゴン置換した。更にトルエン 15ml、及び 2M炭酸ナトリウム水溶液 7. 5ml (3eq)を加え、 100°Cのオイルバスで 8時間加熱還流した。ー晚後、析出物をろ別しトルエン、メタノーノレ、イオン交換水で洗浄し、目的物である H_ 8を 2. 79g (収率 79%)を得た。 § Iき続き H - 1の代わりに H _ 8を用レ、た以外は実施例 1と同様に素子作成を行レ、性能評価した。結果を表 1に示す。

FD-MS calcd for C H = 708, found m/z = 707(M⁺, 100)

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[化 35]

H - 8

[0086] 実施例 9〜： 14

実施例 8においてフエニルボロン酸の代わりにビフエニル、 2 ナフチル、 1 ナフチル、 4一（1 ナフチル）フエニル、 4一（2 ナフチル）フエニル及び 3—（2 ナフチル）の各ボロン酸を用いて、中間体 dのフエニル基の代わりにそれぞれのァリール基を有する化合物を合成してから、中間体 cと反応させることによって同様に H_ 9〜H —14を合成した。それぞれ実施例 1と同様に素子作成を行い、性能評価を実施した。結果を表 1に示す。

[0087] [化 36]

H - 1 3 H - 1 4

[0088] 実施例 15〜34

実施例 1〜 15の合成方法を応用し、各種原料を検討することによって下記構造の化合物 H— 15〜H— 34を合成した。それぞれ実施例 1と同様にして素子作成を行い、素子性能を評価した。結果を表 1に示す。

[0089] [化 37]

[化 38]

H— 3 4

[0090] 比較例:!〜 4

下記の反応で比較化合物 1〜4をそれぞれ合成し、それぞれ H— 1に代えて用いた以外実施例 1と同様にして、有機 EL素子を作成した。評価結果を表 1に示す。

[0091] [化 39]

[0092] [表 1]

表 1

このように本発明は、特定構造の置換あるいは無置換のフエ二レン基を連結器としたビスピレニルイ匕合物を含む材料力発光層が形成されたことにより、従来のフルォレンリンカ一化合物より長寿命化した。また、従来開示されているフエ二レン、ビフエ二レンによるビスピレン誘導体やトリピレニルベンゼンでは、比較例 2、 3及び 4のように色純度が著しく悪化してしまうが、本発明の特定構造のフエ二レン基によるビスピレン誘導体を用いることで、色純度の悪化が防止され、高効率かつ長寿命となる著しい効果があることが判った。以上の結果より、本発明の特定構造のフエ二レン基を連結器としたビスピレニル誘導体は非常に優れた発光材料であることが明らかになった。産業上の利用可能性

以上詳細に説明したように、本発明のピレン誘導体を用いた有機 EL素子は、発光効率が高ぐ長寿命な青色発光が得られる。このため、実用性の高い有機 EL素子として極めて有用である。

Claims

請求の範囲

[1] 下記一般式（1)で表されるピレン誘導体。

(A) - (X) - (Ar) - (Y) - (B) (1)

k m n P q

[式中、 Xは置換あるいは無置換のピレン残基である。

A及び Bは、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数 3〜50の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の核炭素数 1〜50の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の炭素数 1〜50のアルキル基あるいはアルキレン基、又は置換もしくは無置換の炭素数 1〜50のアルケニル基あるいはアルケニレン基である。

Arは置換もしくは無置換の核炭素数 3〜50の芳香族炭化水素基及び/又は置換もしくは無置換の核炭素数 1〜50の芳香族複素環基である。

Yは置換もしくは無置換の核炭素数 5〜50の縮合環基及び/又は縮合複素環基である。

mは：!〜 3の整数、

k及び qはそれぞれ独立に 0〜4の整数、

pは 0〜3の整数、

nは 0〜5の整数である。但し、 nが 2以上の場合は、複数の Arは同じでも異なってもよレヽ。 ]

[2] 下記一般式 (2)で表される請求項 1に記載のピレン誘導体。

(A) -X-Ar - Ar - Ar _Y_ (Β) (2)

k 1 2 3 q

[式中、 X、 A、 B、 Y、 k及び qは前記と同じである。

Ar〜Arは一般式（1)における Arと同じである。 ]

1 3

[3] 一般式（1)おいて、 X-Ar, Ar— Y及び Ar間の結合の内、少なくとも 1つ以上がメタ結合又はオルト結合である請求項 1に記載のピレン誘導体。

[4] 一般式（2)において、 X-Ar、 Ar—Ar、 Ar—Ar及び Ar— Yの間の結合の内

1 1 2 2 3 3

、少なくとも 1つ以上がメタ結合あるいはオルト結合である請求項 2に記載のピレン誘導体。

[5] 一般式（1)における Ar基及び/又は一般式（2)における Ar〜Ar基が、無置換

1 3

のフヱニレン基である請求項 1〜4のいずれかに記載のピレン誘導体。

[化 2]

[7] 一般式（1)及び Z又は一般式（2)において、 k + q≥lである請求項 1〜6のいずれかに記載のピレン誘導体。

[8] 有機エレクト口ルミネッセンス素子用発光材料である請求項 1〜7のいずれかに記載のピレン誘導体。

[9] 有機エレクト口ルミネッセンス素子用ホスト材料である請求項 1〜7のいずれかに記載のピレン誘導体

[10] 陰極と陽極間に少なくとも発光層を含む一層又は複数層からなる有機薄膜層が挟持されている有機エレクト口ルミネッセンス素子において、該有機薄膜層の少なくとも一層が、請求項 1〜7のいずれかに記載のピレン誘導体を単独もしくは混合物の成分として含有する有機エレクト口ルミネッセンス素子。

[11] 前記発光層が、前記ピレン誘導体を含有する請求項 10に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。

[12] 前記発光層が、さらにァリールァミン化合物を含有する請求項 11に記載の有機ェレクト口ルミネッセンス素子。

[13] 前記発光層が、さらにスチリルアミン化合物を含有する請求項 11に記載の有機ェレクトロノレミネッセンス素子。

[14] 前記発光層が、さらにりん光性金属錯体を含有する請求項 11に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。