WO2011077690A1 - ピレン誘導体及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents

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

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unsubstituted
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水木由美子
河村昌宏
河村祐一郎
齊藤博之
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出光興産株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a pyrene derivative and an organic electroluminescence device using the same. More specifically, the present invention relates to a pyrene derivative that can produce an organic electroluminescence device having high luminous efficiency.
  • An organic electroluminescence (EL) element is a self-luminous element utilizing the principle that a fluorescent substance emits light by recombination energy of holes injected from an anode and electrons injected from a cathode by applying an electric field.
  • Such an organic EL element includes a pair of electrodes composed of an anode and a cathode, and an organic light emitting medium between the electrodes.
  • the organic light emitting medium is composed of a laminate of layers having various functions.
  • Patent Documents 1 to 3 disclose the use of a pyrene compound as a light emitting material. However, further improvement in light emission efficiency is required.
  • An object of the present invention is to provide a compound that enables an organic EL device having high luminous efficiency.
  • a pyrene derivative represented by the following formula (1) is each a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted cycloalkyl group, or a group represented by the following formula (2):
  • R 1 to R 10 are groups represented by the formula (2), and at least two are substituted or unsubstituted aryl groups.
  • R 1 to R 10 when only one of R 1 to R 10 is a group represented by the following formula (2), at least one of the substituted or unsubstituted aryl groups is an aryl group having 10 to 50 carbon atoms. .
  • X, Y and Z are each a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group or a substituted or unsubstituted alkoxy group.)] 2.
  • R 9 and R 10 are substituted or unsubstituted aryl groups.
  • R 2 or R 6 in the formula (1) is a group represented by the formula (2). 4).
  • R 2 or R 6 is a group represented by the formula (2), and the other is a substituted or unsubstituted aryl group, or a substituted or unsubstituted alkyl group, and R 1 , R 3 to R 5 , 4.
  • the pyrene derivative according to 2, wherein R 2 and R 6 in the formula (1) are groups represented by the formula (2). 6).
  • R 1 to R 8 are each a hydrogen atom or a group represented by the formula (2). 7). 7.
  • An organic electroluminescence device comprising an organic light emitting medium comprising at least one organic compound layer including at least a light emitting layer between a pair of electrodes, wherein the organic light emitting medium comprises at least the pyrene derivative according to any one of 1 to 6.
  • a compound capable of producing an organic EL device having high luminous efficiency can be provided.
  • the pyrene derivative of the present invention is represented by the following formula (1).
  • R 1 to R 10 are each a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted cycloalkyl group, or a group represented by the following formula (2) It is. At least one of R 1 to R 10 is a group represented by the formula (2), and at least two are substituted or unsubstituted aryl groups. However, when only one of R 1 to R 10 is a group represented by the following formula (2), at least one of the substituted or unsubstituted aryl groups is an aryl group having 10 to 50 carbon atoms. .
  • X, Y and Z are each a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group or a substituted or unsubstituted alkoxy group.
  • the pyrene skeleton is a luminescent center, it has high flatness and is easy to associate. Since the pyrene derivative of the present invention has two or more substituted or unsubstituted aryl groups and has the group of formula (2) directly in the pyrene skeleton, the association of the most easily associated portion is suppressed and the luminous efficiency is reduced. Is thought to improve.
  • aryl group means “a group derived by removing a hydrogen atom from an aromatic compound”, and includes not only a monovalent aryl group but also a divalent “arylene group” and the like. Including.
  • the hydrogen atom of the compound of the present specification includes light hydrogen and deuterium.
  • Examples of the substituted or unsubstituted aryl group represented by R 1 to R 10 include a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 50 ring carbon atoms. Specific examples include a substituted or unsubstituted phenyl group, naphthyl group, fluorenyl group, phenanthryl group, anthracenyl group, biphenyl group, and terphenyl group. A substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 20 ring carbon atoms is preferable. Specific examples include a substituted or unsubstituted phenyl group, naphthyl group, fluorenyl group, phenanthryl group, and biphenyl group.
  • a phenyl group substituted with an alkyl group, an aryl group or an alkylsilyl group, and an unsubstituted phenyl group are preferred.
  • Examples thereof include 4-trimethylsilylphenyl group, 3-methylphenyl group, 4-methylphenyl group, 3-naphthylphenyl group, and 4-naphthylphenyl group.
  • a naphthyl group substituted with an alkyl group, an aryl group or an alkylsilyl group, and an unsubstituted naphthyl group are preferred.
  • Examples thereof include a 1-naphthyl group, a 2-naphthyl group, and a phenyl group-substituted naphthyl group (particularly a 6-phenyl-2-naphthyl group).
  • the phenanthryl group substituted by the alkyl group, the aryl group, or the alkylsilyl group, and the unsubstituted phenanthryl group are preferable. Examples thereof include a 2-phenanthryl group, a 3-phenanthryl group, and a 9-phenanthryl group.
  • a fluorenyl group substituted with an alkyl group, an aryl group or an alkylsilyl group, and an unsubstituted fluorenyl group are preferred.
  • a biphenyl group substituted with an alkyl group, an aryl group or an alkylsilyl group, and an unsubstituted biphenyl group are preferred.
  • a 4-biphenyl group is particularly preferable.
  • substituents that may be further substituted on the above aryl group include a fluorine atom, a substituted silyl group, a cyano group, a substituted or unsubstituted aryl group, an alkyl group, and a cycloalkyl group.
  • R 1 to R 10 , X, Y, and Z further have a substituent (for example, a substituent of a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 50 ring carbon atoms). And applies to all substituents in the expression “substituted or unsubstituted”).
  • Examples of the substituted or unsubstituted alkyl group include a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, such as a substituted or unsubstituted methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, s- Examples include butyl, isobutyl, t-butyl, n-pentyl, n-hexyl, n-heptyl, and n-octyl.
  • it is a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 5 carbon atoms such as a substituted or unsubstituted methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, s-butyl group, isobutyl group, t -A butyl group.
  • Particularly preferred are a substituted or unsubstituted methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group and t-butyl group.
  • a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is preferred, and a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is more preferred.
  • Examples of the substituted or unsubstituted cycloalkyl group include a substituted or unsubstituted cycloalkyl group having 3 to 15 carbon atoms, such as a substituted or unsubstituted cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, 4-methylcyclohexyl.
  • Preferred is a substituted or unsubstituted cycloalkyl group having 5 to 7 carbon atoms, such as a substituted or unsubstituted cyclopentyl group or cyclohexyl group.
  • Examples of the substituted or unsubstituted alkyl group and aryl group represented by X, Y and Z in the formula (2) include the same groups as R 1 to R 10 described above.
  • the substituted or unsubstituted alkoxy group represented by X, Y and Z in the above formula (2) is represented as —OY ′, and examples of Y ′ include the above alkyl examples.
  • substituted silyl group and the above formula (2) include trimethylsilyl group, triethylsilyl group, t-butyldimethylsilyl group, vinyldimethylsilyl group, propyldimethylsilyl group, triphenylsilyl group, triisopropylsilyl group, etc. Is mentioned.
  • Preferable are trimethylsilyl group, triethylsilyl group, and t-butyldimethylsilyl group.
  • R 9 and R 10 in the formula (1) are preferably substituted or unsubstituted aryl groups.
  • R 2 or R 6 in the formula (1) is preferably a group represented by the formula (2).
  • one of R 2 or R 6 is a group represented by the formula (2), the other is a substituted or unsubstituted aryl group, or a substituted or unsubstituted alkyl group, and R 1 , R 3 to R 5 , Pyrene derivatives in which R 7 and R 8 are hydrogen atoms are preferred.
  • a pyrene derivative in which R 2 and R 6 in the formula (1) are groups represented by the formula (2) is also preferable. Further, it is also preferable that R 1 to R 8 are each a hydrogen atom or a group represented by the formula (2).
  • the pyrene derivative of the present invention can be obtained by a method such as a Suzuki coupling reaction using a halogenated pyrene compound and an aryl boronic acid compound synthesized by a known method, or a halogenated aryl compound and a pyrenyl boronic acid compound as starting materials.
  • a pyrene derivative can be obtained by appropriately combining a halogenation reaction, boration reaction, and Suzuki coupling reaction with respect to the precursor.
  • a pyrene derivative can be obtained by lithiation of a halogenated pyrenyl compound and reaction with a silylating agent such as trimethylsilyl chloride.
  • the Suzuki coupling reaction has been reported so far (Chem.
  • the halogenating agent in the halogenation reaction is not particularly limited.
  • N-halogenated succinimide is particularly preferably used.
  • the amount of the halogenated residue used is usually 0.8 to 10 molar equivalents, preferably 1 to 5 molar equivalents, relative to the substrate.
  • the borated reaction can be carried out by a known method (edited by Chemical Society of Japan, Experimental Chemistry Course, 4th edition, Volume 24, pages 61-90, J. Org. Chem., Vol. 60, 7508 (1995), etc.). It is.
  • the pyrene derivative of the present invention is preferably used as a material for an organic EL device, and more preferably used as a light emitting material for an organic EL device, particularly as a doping material.
  • the organic EL device of the present invention is an organic electroluminescence device in which an organic light emitting medium composed of one or more organic compound layers including at least a light emitting layer is sandwiched between a pair of electrodes, and the pyrene derivative of the present invention is applied to the organic light emitting medium. It is an organic EL element containing at least one kind.
  • the light emitting layer preferably contains a pyrene derivative, and the light emitting layer preferably contains 0.01-20% by mass of the pyrene derivative of the present invention, preferably 0.5-20% by mass. It is more preferably contained, particularly preferably 1 to 18% by mass, and most preferably 2.5 to 15% by mass.
  • the organic EL element using the organic EL element material containing the pyrene derivative of the present invention can emit blue light.
  • the light emitting layer has at least one pyrene derivative represented by the formula (1) and an anthracene derivative represented by the following formula (10) or (11) And at least one selected from pyrene derivatives represented by the formula:
  • the following formula (10) or (11) is preferably a host material.
  • the anthracene derivative represented by the formula (10) is the following compound.
  • Ar 11 and Ar 12 are each independently a substituted or unsubstituted monocyclic group having 5 to 50 ring atoms or a substituted or unsubstituted condensed ring having 8 to 50 ring atoms.
  • R 101 to R 108 each independently represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted monocyclic ring having 5 to 50 ring atoms, or a group composed of a combination of a monocyclic group and a condensed ring group.
  • the monocyclic group is a group composed only of a ring structure having no condensed structure.
  • monocyclic groups having 5 to 50 ring atoms include phenyl, biphenyl, terphenyl, and quarter
  • An aromatic group such as a phenyl group and a heterocyclic group such as a pyridyl group, pyrazyl group, pyrimidyl group, triazinyl group, furyl group, and thienyl group are preferable.
  • a phenyl group, a biphenyl group, and a terphenyl group are preferable.
  • the condensed ring group is a group in which two or more ring structures are condensed.
  • Specific examples of the condensed ring group having 8 to 50 ring atoms include naphthyl group, phenanthryl group, anthryl group, chrysenyl group.
  • benzoanthryl group benzophenanthryl group, triphenylenyl group, benzocrisenyl group, indenyl group, fluorenyl group, 9,9-dimethylfluorenyl group, benzofluorenyl group, dibenzofluorenyl group, fluoranthenyl Groups, condensed aromatic ring groups such as benzofluoranthenyl group, benzofuranyl group, benzothiophenyl group, indolyl group, dibenzofuranyl group, dibenzothiophenyl group, carbazolyl group, quinolyl group, phenanthrolinyl group, etc.
  • a fused heterocyclic group is preferred.
  • naphthyl group phenanthryl group, anthryl group, 9,9-dimethylfluorenyl group, fluoranthenyl group, benzoanthryl group, dibenzothiophenyl group, dibenzofuranyl group, and carbazolyl group are preferable.
  • alkyl group, the substituted silyl group, the cycloalkyl group, and the alkoxy group in the formula (10) include the groups represented by R 1 to R 10 , X, Y, and Z in the above formula (1), and “ Further, it is the same as the specific examples of the substituents in “Substituents with Substituents”.
  • the aryloxy group is represented by —OZ, and examples of Z include the above aryl groups, and examples of monocyclic groups and condensed ring groups described later.
  • the aryloxy group is, for example, a phenoxy group.
  • the aralkyl group is represented by —Y—Z.
  • Y include alkylene examples corresponding to the above alkyl examples, and examples of Z include the above aryl examples.
  • the aralkyl group has 7 to 50 carbon atoms (the aryl moiety has 6 to 49 carbon atoms (preferably 6 to 30, more preferably 6 to 20, particularly preferably 6 to 12), and the alkyl moiety has 1 to 44 carbon atoms. (Preferably 1-30, more preferably 1-20, still more preferably 1-10, particularly preferably 1-6)), for example, benzyl group, phenylethyl group, 2-phenylpropane-2- It is an yl group.
  • halogen atom examples include fluorine, chlorine, bromine, iodine, and the like, preferably a fluorine atom.
  • substituents of “substituted or unsubstituted” in Ar 11 , Ar 12 , and R 101 to R 108 monocyclic groups, condensed ring groups, alkyl groups, cycloalkyl groups, substituted silyl groups, alkoxy groups, cyano groups, halogens Atoms (especially fluorine) are preferred, and monocyclic groups and condensed ring groups are particularly preferred, and preferred specific substituents are the same as those for the groups in formula (10) and formula (1). It is.
  • the anthracene derivative represented by the formula (10) is preferably any of the following anthracene derivatives (A), (B), and (C), and is selected depending on the configuration of the organic EL element to be applied and the required characteristics. .
  • Ar 11 and Ar 12 in formula (10) are each independently a substituted or unsubstituted condensed ring group having 8 to 50 ring atoms.
  • the anthracene derivative can be classified into a case where Ar 11 and Ar 12 are the same substituted or unsubstituted condensed ring group and a case where they are different substituted or unsubstituted condensed ring groups.
  • Anthracene derivatives which are substituted or unsubstituted condensed ring groups in which Ar 11 and Ar 12 in formula (10) are different (including differences in substitution position) are particularly preferred, and preferred specific examples of the condensed ring are as described above. Of these, naphthyl group, phenanthryl group, benzanthryl group, 9,9-dimethylfluorenyl group, and dibenzofuranyl group are preferable.
  • Ar 11 and Ar 12 in formula (10) are a substituted or unsubstituted monocyclic group having 5 to 50 ring atoms, and the other is a substituted or unsubstituted ring atom having 8 to 8 ring atoms. 50 condensed ring groups.
  • Ar 12 is a naphthyl group, phenanthryl group, benzoanthryl group, 9,9-dimethylfluorenyl group, dibenzofuranyl group
  • Ar 11 is a phenyl group substituted with a monocyclic group or a condensed ring group. It is a group.
  • Ar 12 is a condensed ring group
  • Ar 11 is an unsubstituted phenyl group.
  • the condensed ring group is particularly preferably a phenanthryl group, a 9,9-dimethylfluorenyl group, a dibenzofuranyl group, or a benzoanthryl group.
  • Ar 11 and Ar 12 in formula (10) are each independently a substituted or unsubstituted monocyclic group having 5 to 50 ring atoms.
  • both Ar 11 and Ar 12 are substituted or unsubstituted phenyl groups.
  • Ar 11 is an unsubstituted phenyl group
  • Ar 12 is a monocyclic group
  • Ar 11 and Ar 12 are each independently a monocyclic group. In some cases, it may be a phenyl group having a condensed ring group as a substituent.
  • a monocyclic group as a substituent is a phenyl group, a biphenyl group, and a condensed ring group is a naphthyl group, a phenanthryl group, a 9,9-dimethylfluorenyl group, a dibenzofuranyl group, or a benzoanthryl group.
  • the pyrene derivative represented by the formula (11) is the following compound.
  • Ar 111 and Ar 222 are each independently a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 ring carbon atoms.
  • L 1 and L 2 each independently represents a substituted or unsubstituted divalent aryl group or heterocyclic group having 6 to 30 ring carbon atoms.
  • m is an integer from 0 to 1
  • n is an integer from 1 to 4
  • s is an integer from 0 to 1
  • t is an integer from 0 to 3.
  • L 1 or Ar 111 is bonded to any one of the 1 to 5 positions of pyrene
  • L 2 or Ar 222 is bonded to any of the 6 to 10 positions of pyrene.
  • L 1 and L 2 in the general formula (11) are preferably a substituted or unsubstituted phenylene group, a substituted or unsubstituted biphenylene group, a substituted or unsubstituted naphthylene group, a substituted or unsubstituted terphenylene group and a substituted or unsubstituted phenylene group, It is a divalent aryl group composed of an unsubstituted fluorenylene group and a combination of these substituents. Further, this substituent is the same as the substituent in the “substituent in the case of further having a substituent” in the above (1).
  • the substituent for L 1 and L 2 is preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
  • M in the general formula (11) is preferably an integer of 0 to 1.
  • N in the general formula (11) is preferably an integer of 1 to 2.
  • s is preferably an integer of 0 to 1.
  • T in the general formula (11) is preferably an integer of 0 to 2.
  • the aryl group of Ar 111 and Ar 222 is the same as each group in (1) above.
  • a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 20 ring carbon atoms more preferably a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 16 ring carbon atoms, and preferred specific examples of the aryl group include a phenyl group. Naphthyl group, phenanthryl group, fluorenyl group, biphenyl group, anthryl group, pyrenyl group.
  • each organic layer such as a light emitting layer is formed by a dry film forming method such as vacuum vapor deposition, molecular beam vapor deposition (MBE), sputtering, plasma, ion plating, or a solution dissolved in a solvent.
  • a dry film forming method such as vacuum vapor deposition, molecular beam vapor deposition (MBE), sputtering, plasma, ion plating, or a solution dissolved in a solvent.
  • Application methods such as spin coating, dipping, casting, bar coating, roll coating, flow coating, and inkjet can be applied.
  • the organic compound layer and the light emitting layer can be formed not only by vapor deposition but also by a wet process.
  • the film thickness of each layer of the organic compound layer is not particularly limited, it is necessary to set an appropriate film thickness.
  • the film thickness is preferably in the range of 5 nm to 10 ⁇ m, but more preferably in the range of 10 nm to 0.2 ⁇ m.
  • the pyrene derivative of the present invention and the above-mentioned anthracene derivative (10) or pyrene derivative (11) can be used for a hole injection layer, a hole transport layer, an electron injection layer, and an electron transport layer in addition to the light emitting layer.
  • organic EL elements having a plurality of organic compound layers include (anode / hole injection layer / light emitting layer / cathode), (anode / light emitting layer / electron injection layer / cathode), Examples of such layers include (anode / hole injection layer / light emitting layer / electron injection layer / cathode) and (anode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron injection layer / cathode).
  • the organic EL element can prevent luminance and lifetime from being reduced due to quenching by forming the organic thin film layer into a multi-layer structure.
  • a light emitting material, a doping material, a hole injection material, and an electron injection material can be used in combination.
  • the hole injection layer, the light emitting layer, and the electron injection layer may each be formed of two or more layers. In that case, in the case of a hole injection layer, the layer that injects holes from the electrode is a hole injection layer, and the layer that receives holes from the hole injection layer and transports holes to the light emitting layer is a hole transport layer. Call.
  • an electron injection layer a layer for injecting electrons from an electrode is called an electron injection layer, and a layer for receiving electrons from the electron injection layer and transporting electrons to a light emitting layer is called an electron transport layer.
  • an electron injection layer a layer for injecting electrons from an electrode
  • an electron transport layer a layer for receiving electrons from the electron injection layer and transporting electrons to a light emitting layer.
  • Each of these layers is selected and used depending on factors such as the energy level of the material, heat resistance, and adhesion to the organic layer or metal electrode.
  • Examples of materials other than the above formula (10) or (11) that can be used for the light emitting layer together with the pyrene derivative of the present invention include, for example, naphthalene, phenanthrene, rubrene, anthracene, tetracene, pyrene, perylene, chrysene, decacyclene, coronene, and tetraphenyl.
  • Condensed polycyclic aromatic compounds such as cyclopentadiene, pentaphenylcyclopentadiene, fluorene, spirofluorene and their derivatives, organometallic complexes such as tris (8-quinolinolato) aluminum, triarylamine derivatives, styrylamine derivatives, stilbene derivatives, Coumarin derivatives, pyran derivatives, oxazone derivatives, benzothiazole derivatives, benzoxazole derivatives, benzimidazole derivatives, pyrazine derivatives, cinnamic acid ester derivatives, diketopyrrolopyrrole derivatives Body, acridone derivatives, quinacridone derivatives, and the like, but is not limited thereto.
  • organometallic complexes such as tris (8-quinolinolato) aluminum, triarylamine derivatives, styrylamine derivatives, stilbene derivatives, Coumarin derivatives, pyran derivatives, o
  • a hole injection material a compound having the ability to transport holes, the hole injection effect from the anode, the hole injection effect excellent for the light emitting layer or the light emitting material, and the thin film forming ability Is preferred.
  • phthalocyanine derivatives naphthalocyanine derivatives, porphyrin derivatives, benzidine-type triphenylamine, diamine-type triphenylamine, hexacyanohexaazatriphenylene, and derivatives thereof, and polyvinylcarbazole, polysilane, conductive polymers, etc. Examples include, but are not limited to, polymer materials.
  • a more effective hole injection material is a phthalocyanine derivative.
  • phthalocyanine (Pc) derivatives examples include H2Pc, CuPc, CoPc, NiPc, ZnPc, PdPc, FePc, MnPc, ClAlPc, ClGaPc, ClInPc, ClSnPc, Cl2SiPc, (HO) AlPc, (HO) GaPc, VOPc, and OPP Examples include, but are not limited to, phthalocyanine derivatives and naphthalocyanine derivatives such as MoOPc and GaPc-O-GaPc.
  • carriers can be sensitized by adding an electron acceptor such as a TCNQ derivative to the hole injection material.
  • a preferred hole transport material that can be used in the organic EL device of the present invention is an aromatic tertiary amine derivative.
  • the aromatic tertiary amine derivative include N, N′-diphenyl-N, N′-dinaphthyl-1,1′-biphenyl-4,4′-diamine, N, N, N ′, N′-tetra Biphenyl-1,1′-biphenyl-4,4′-diamine or the like, or an oligomer or polymer having an aromatic tertiary amine skeleton is not limited thereto.
  • the electron injecting material a compound having an ability to transport electrons, an electron injecting effect from the cathode, an excellent electron injecting effect for the light emitting layer or the light emitting material, and an excellent thin film forming ability is preferable.
  • more effective electron injection materials are metal complex compounds and nitrogen-containing heterocyclic derivatives.
  • the metal complex compound include 8-hydroxyquinolinate lithium, bis (8-hydroxyquinolinato) zinc, tris (8-hydroxyquinolinato) aluminum, tris (8-hydroxyquinolinato) gallium, bis. (10-Hydroxybenzo [h] quinolinato) beryllium, bis (10-hydroxybenzo [h] quinolinato) zinc, and the like are exemplified, but not limited thereto.
  • these electron injection materials further contain a dopant, and more preferably, a dopant typified by an alkali metal is doped in the vicinity of the cathode interface of the second organic layer in order to facilitate the reception of electrons from the cathode.
  • the dopant include a donor metal, a donor metal compound, and a donor metal complex. These reducing dopants may be used alone or in combination of two or more.
  • the organic EL device of the present invention in the light emitting layer, in addition to at least one selected from the pyrene derivative represented by the formula (1), a light emitting material, a doping material, a hole injecting material, a hole transporting material, and an electron At least one of the injection materials may be contained in the same layer.
  • a protective layer is provided on the surface of the device, or the entire device is protected by silicon oil, resin, etc. Is also possible.
  • a material having a work function larger than 4 eV is suitable, and carbon, aluminum, vanadium, iron, cobalt, nickel, tungsten, silver, gold, platinum Palladium, etc. and their alloys, metal oxides such as tin oxide and indium oxide used for ITO substrates and NESA substrates, and organic conductive resins such as polythiophene and polypyrrole are used.
  • Suitable conductive materials for the cathode are those having a work function smaller than 4 eV, such as magnesium, calcium, tin, lead, titanium, yttrium, lithium, ruthenium, manganese, aluminum, lithium fluoride, and the like.
  • alloys include magnesium / silver, magnesium / indium, lithium / aluminum, and the like, but are not limited thereto.
  • the ratio of the alloy is controlled by the temperature of the vapor deposition source, the atmosphere, the degree of vacuum, etc., and is selected to an appropriate ratio. If necessary, the anode and the cathode may be formed of two or more layers.
  • the organic EL device of the present invention in order to emit light efficiently, it is desirable that at least one surface be sufficiently transparent in the light emission wavelength region of the device.
  • the substrate is also preferably transparent.
  • the transparent electrode is set using the above-described conductive material so that predetermined translucency is ensured by a method such as vapor deposition or sputtering.
  • the electrode on the light emitting surface preferably has a light transmittance of 10% or more.
  • the substrate is not limited as long as it has mechanical and thermal strength and has transparency, and includes a glass substrate and a transparent resin film.
  • Each layer of the organic EL device of the present invention can be formed by applying any one of dry deposition methods such as vacuum deposition, sputtering, plasma and ion plating, and wet deposition methods such as spin coating, dipping and flow coating. Can do.
  • the film thickness is not particularly limited, but must be set to an appropriate film thickness. If the film thickness is too thick, a large applied voltage is required to obtain a constant light output, resulting in poor efficiency. If the film thickness is too thin, pinholes and the like are generated, and sufficient light emission luminance cannot be obtained even when an electric field is applied.
  • the normal film thickness is suitably in the range of 5 nm to 10 ⁇ m, but more preferably in the range of 10 nm to 0.2 ⁇ m.
  • the material for forming each layer is dissolved or dispersed in an appropriate solvent such as ethanol, chloroform, tetrahydrofuran, dioxane or the like to form a thin film, and any solvent may be used.
  • an organic EL material-containing solution containing the pyrene derivative of the present invention and a solvent as the organic EL material can be used.
  • the organic EL material includes a host material and a dopant material, the dopant material is the pyrene derivative of the present invention, and the host material is at least one selected from compounds represented by formula (10). And preferred.
  • an appropriate resin or additive may be used for improving the film formability and preventing pinholes in the film.
  • the organic EL device of the present invention can be used for a flat light emitter such as a flat panel display of a wall-mounted television, a copying machine, a printer, a light source such as a backlight of a liquid crystal display or instruments, a display board, a marker lamp, and the like.
  • the compound of this invention can be used not only in an organic EL element but in fields, such as an electrophotographic photoreceptor, a photoelectric conversion element, a solar cell, an image sensor.
  • Example 1 A pyrene derivative (D-1) shown below was synthesized.
  • reaction solution After cooling, the reaction solution is filtered, and the resulting solid is washed with methanol and clean water, purified by silica gel chromatography (hot toluene), and concentrated to obtain the product obtained by recrystallization from toluene.
  • the obtained solid was dried under reduced pressure to obtain 24.0 g of a white solid.
  • the intermediate a was identified by analysis of FD-MS (field desorption mass spectrum).
  • Example 2 The pyrene derivative (D-2) shown below was synthesized.
  • Example 3 The following pyrene derivative (D-3) was synthesized.
  • Example 4 The pyrene derivative (D-4) shown below was synthesized.
  • intermediate i was used instead of 1,6-dibromopyrene, and phenylboronic acid was used instead of 9,9-dimethylfluoren-2-ylboronic acid. Synthesized in the same way. It was identified as the intermediate i by analysis of FD-MS (field desorption mass spectrum).
  • Example 5 A pyrene derivative (D-5) shown below was synthesized.
  • Example 6 A transparent electrode made of indium tin oxide having a thickness of 120 nm was provided on a glass substrate having a size of 25 mm ⁇ 75 mm ⁇ 1.1 mm. This transparent electrode serves as an anode. Subsequently, the glass substrate was cleaned by irradiating ultraviolet rays and ozone, and then the substrate was placed in a vacuum deposition apparatus. First, as a hole injection layer, HT-1 having the following structure is deposited to a thickness of 50 nm, and then a hole transport layer is formed thereon by using N, N, N ′, N′-tetrakis (4-biphenyl)- 4,4′-benzidine was evaporated to a thickness of 45 nm.
  • 9,10-di (2-naphthyl) anthracene as a host material and pyrene derivative D-1 as a doping material were co-evaporated at a mass ratio of 19: 1 to form a light-emitting layer having a thickness of 20 nm.
  • ET-1 having the following structure was deposited to a thickness of 30 nm as an electron injection layer.
  • lithium fluoride was deposited to a thickness of 1 nm, and then aluminum was deposited to a thickness of 150 nm to produce an organic EL device.
  • the aluminum / lithium fluoride serves as a cathode.
  • the thus obtained organic EL device showing the chromaticity at the time of driving at a current density of 10 mA / cm 2, the external quantum yield, and a result of measuring the half life at an initial luminance of 150 cd / m 2 in Table 1.
  • Chromaticity CIE1931 x, y Measured with a spectral radiance meter (CS-1000, manufactured by Minolta).
  • External quantum yield A current density of 10 mA / cm 2 was passed through the obtained organic EL device, the emission spectrum was measured with a spectral radiance meter (CS1000: manufactured by Minolta), and the external quantum yield was calculated according to the following formula (1). The rate was calculated.
  • N P Number of photons
  • N E Number of electrons
  • ⁇ Emission intensity (W / sr ⁇ m 2 ⁇ nm)
  • J Current density (mA / cm 2 )
  • Example 7 The following compound D-3 was used in place of D-1 in the same device configuration as in Example 6.
  • Table 1 shows the results obtained by measuring the organic EL device thus obtained in the same manner as in Example 6.
  • Example 8 The following compound D-4 was used in place of D-1 in the same device configuration as in Example 6. Table 1 shows the results obtained by measuring the organic EL device thus obtained in the same manner as in Example 6.
  • Example 9 The following compound D-5 was used in place of D-1 in the same device constitution as in Example 6.
  • Table 1 shows the results obtained by measuring the organic EL device thus obtained in the same manner as in Example 6.
  • Comparative Example 1 The following compound H-1 was used in place of D-1 in the same device configuration as in Example 6. Table 1 shows the results obtained by measuring the organic EL device thus obtained in the same manner as in Example 6.
  • Comparative Example 2 The following compound H-2 was used in place of D-1 in the same device configuration as in Example 6. Table 1 shows the results obtained by measuring the organic EL device thus obtained in the same manner as in Example 6.
  • An organic EL device using the pyrene derivative of the present invention as a material for an organic EL device, particularly a light emitting material for an organic EL device, has high luminous efficiency.
  • the organic EL device of the present invention has high practicality and is useful as a light source such as a flat light emitter of a wall-mounted television and a backlight of a display.
  • the pyrene derivative of the present invention can be used as a hole injecting / transporting material for organic EL devices, and also as a charge transporting material for electrophotographic photoreceptors and organic semiconductors.

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Abstract

下記式（１）で表されるピレン誘導体。式中、Ｒ１～Ｒ１０はそれぞれ水素原子、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のシクロアルキル基又は下記式（２）で表わされる基であり、Ｒ１～Ｒ１０の少なくとも１つは式（２）で表わされる基であり、少なくとも２つは置換もしくは無置換のアリール基である。但し、Ｒ１～Ｒ１０のうち１つのみが下記式（２）で表わされる基である場合、置換もしくは無置換のアリール基の少なくとも１つは、炭素数が１０～５０のアリール基である。Ｘ、Ｙ及びＺはそれぞれ、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基又は置換もしくは無置換のアルコキシ基である。

Description

ピレン誘導体及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
　本発明は、ピレン誘導体、及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。さらに詳しくは、高い発光効率を有する有機エレクトロルミネッセンス素子を作製できるピレン誘導体に関する。
　有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子は、電界を印加することより、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。このような有機ＥＬ素子は、陽極と陰極とからなる一対の電極と、この電極の間に有機発光媒体を備える。
　有機発光媒体は、各機能を有する層の積層体によって構成されており、例えば、陽極、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層をこの順に積層した積層体である。
　発光層の発光材料として、各色（例えば、赤、緑及び青）で発光する材料が開発されている。
　例えば、ピレン化合物を発光材料として用いることについて、特許文献１～特許文献３に開示されている。
　しかしながら、発光効率について、さらなる向上が要求されている。
特開２００３－２３４１９０号公報 特開２００５－１２６４３１号公報 特開２００９－４３５１号公報
　本発明は、高い発光効率を有する有機ＥＬ素子を可能とする化合物を提供することを目的とする。
　本発明によれば、以下のピレン誘導体等が提供される。
１．下記式（１）で表されるピレン誘導体。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 ［式中、Ｒ１～Ｒ１０はそれぞれ水素原子、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のシクロアルキル基又は下記式（２）で表わされる基であり、Ｒ１～Ｒ１０の少なくとも１つは式（２）で表わされる基であり、少なくとも２つは置換もしくは無置換のアリール基である。
　但し、Ｒ１～Ｒ１０のうち１つのみが下記式（２）で表わされる基である場合、置換もしくは無置換のアリール基の少なくとも１つは、炭素数が１０～５０のアリール基である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 （Ｘ、Ｙ及びＺはそれぞれ、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基又は置換もしくは無置換のアルコキシ基である。）］
２．前記Ｒ９及びＲ１０が置換もしくは無置換のアリール基である１に記載のピレン誘導体。
３．前記式（１）のＲ２又はＲ６が式（２）で表わされる基である、２に記載のピレン誘導体。
４．Ｒ２又はＲ６の一方が前記式（２）で表わされる基であり、他方が置換もしくは無置換のアリール基、又は置換もしくは無置換のアルキル基であり、Ｒ１、Ｒ３～Ｒ５、Ｒ７、及びＲ８が水素原子である、３に記載のピレン誘導体。
５．前記式（１）のＲ２及びＲ６が式（２）で表わされる基である、２に記載のピレン誘導体。
６．Ｒ１～Ｒ８が、それぞれ水素原子又は前記式（２）で表わされる基である、２に記載のピレン誘導体。
７．一対の電極間に少なくとも発光層を含む１以上の有機化合物層からなる有機発光媒体を挟持する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記有機発光媒体が１～６のいずれかに記載のピレン誘導体を少なくとも１種含む有機エレクトロルミネッセンス素子。８．前記発光層が前記ピレン誘導体を含む７に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
９．前記発光層中の前記ピレン誘導体の含有量が０．０１～２０質量％である８に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
　本発明によれば、高い発光効率を有する有機ＥＬ素子を作製できる化合物を提供することができる。
　本発明のピレン誘導体は、下記式（１）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
　式（１）中、Ｒ１～Ｒ１０はそれぞれ水素原子、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のシクロアルキル基又は下記式（２）で表わされる基である。Ｒ１～Ｒ１０の少なくとも１つは式（２）で表わされる基であり、また、少なくとも２つは置換もしくは無置換のアリール基である。
　但し、Ｒ１～Ｒ１０のうち１つのみが下記式（２）で表わされる基である場合、置換もしくは無置換のアリール基の少なくとも１つは、炭素数が１０～５０のアリール基である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
　式（２）中、Ｘ、Ｙ及びＺはそれぞれ、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基又は置換もしくは無置換のアルコキシ基である。
　ピレン骨格は発光中心であるものの、平面性が高く会合しやすい。本発明のピレン誘導体は、２つ以上の置換もしくは無置換のアリール基を有し、かつ式（２）の基をピレン骨格に直接有するため、最も会合しやすい部分の会合が抑制されて発光効率が向上すると考えられる。
　以下、本発明のピレン誘導体の各置換基について説明する。
　尚、本発明において、「アリール基」は、「芳香族化合物から水素原子を除くことにより導かれる基」を意味し、１価のアリール基のみならず、２価である「アリーレン基」等も含む。
　また、本明細書の化合物の水素原子には、軽水素、重水素が含まれる。
　Ｒ１～Ｒ１０の置換もしくは無置換のアリール基としては、置換もしくは無置換の環形成炭素数６～５０のアリール基が挙げられる。具体的には、置換もしくは無置換のフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、フェナントリル基、アントラセニル基、ビフェニル基、ターフェニル基等が挙げられる。
　好ましくは、置換もしくは無置換の環形成炭素数６～２０のアリール基である。具体的には、置換もしくは無置換のフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、フェナントリル基、ビフェニル基である。
　特に、アルキル基、アリール基又はアルキルシリル基で置換したフェニル基、及び無置換のフェニル基が好ましい。例えば、４－トリメチルシリルフェニル基、３－メチルフェニル基、４－メチルフェニル基、３－ナフチルフェニル基、４－ナフチルフェニル基が挙げられる。
　また、アルキル基、アリール基又はアルキルシリル基で置換したナフチル基、及び無置換のナフチル基が好ましい。例えば、１－ナフチル基、２―ナフチル基、フェニル基置換ナフチル基（特に６－フェニル－２－ナフチル基）が挙げられる。
　また、アルキル基、アリール基又はアルキルシリル基で置換したフェナントリル基、及び無置換のフェナントリル基が好ましい。例えば、２－フェナントリル基、３－フェナントリル基、９－フェナントリル基が挙げられる。
　また、アルキル基、アリール基又はアルキルシリル基で置換したフルオレニル基、及び無置換のフルオレニル基が好ましい。例えば、フルオレニル基、９，９－ジメチルフルオレニル基、ジエチルフルオレニル基、ジプロピルフルオレニル基、ジイソプロピルフルオレニル基、ジブチルフルオレニル基、ジフェニルフルオレニル基、ベンゾフルオレニル基が挙げられる。
　また、アルキル基、アリール基又はアルキルシリル基が置換したビフェニル基、及び無置換のビフェニル基が好ましい。特に、４－ビフェニル基が好ましい。
　上述のアリール基に、さらに置換してもよい置換基としては、例えば、フッ素原子、置換シリル基、シアノ基、置換もしくは無置換のアリール基、アルキル基、シクロアルキル基等が挙げられ、好ましくは置換シリル基、置換もしくは無置換のアリール基、アルキル基、シクロアルキル基である。
　これら基の具体例は、前述した、もしくは後述する各置換基と同様である。
　尚、Ｒ１～Ｒ１０、Ｘ，Ｙ及びＺが、さらに置換基を有する場合の置換基についても同様である（例えば、置換もしくは無置換の環形成炭素数６～５０のアリール基の置換基があり、「置換または無置換」との表現における全ての置換基に適用される）。
　置換もしくは無置換のアルキル基としては、置換もしくは無置換の炭素数１から２０のアルキル基、例えば、置換もしくは無置換のメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、ｓ－ブチル基、イソブチル基、ｔ－ブチル基、ｎ－ペンチル基、ｎ－ヘキシル基、ｎ－ヘプチル基、ｎ－オクチル基等が挙げられる。好ましくは、置換もしくは無置換の炭素数１～５のアルキル基、例えば、置換もしくは無置換のメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、ｓ－ブチル基、イソブチル基、ｔ－ブチル基である。特に好ましくは、置換もしくは無置換のメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｔ－ブチル基である。好ましくは置換もしくは無置換の炭素数１から１０のアルキル基、より好ましくは置換もしくは無置換の炭素数１から６のアルキル基である。
　置換もしくは無置換のシクロアルキル基としては、置換もしくは無置換の炭素数３～１５のシクロアルキル基、例えば、置換もしくは無置換のシクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、４－メチルシクロヘキシル基、１－アダマンチル基、２－アダマンチル基、１－ノルボルニル基、２－ノルボルニル基等が挙げられる。好ましくは、置換もしくは無置換の炭素数５～７のシクロアルキル基、例えば、置換もしくは無置換のシクロペンチル基、シクロヘキシル基である。
　上記式（２）のＸ，Ｙ及びＺが示す、置換もしくは無置換のアルキル基及びアリール基としては、上述したＲ１～Ｒ１０と同様な基が挙げられる。
　上記式（２）のＸ，Ｙ及びＺが示す、置換もしくは無置換のアルコキシ基は、－ＯＹ’と表され、Ｙ’の例として上記のアルキルの例が挙げられる。
　置換シリル基、及び上記式（２）の具体例としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、t-ブチルジメチルシリル基、ビニルジメチルシリル基、プロピルジメチルシリル基、トリフェニルシリル基、トリイソプロピルシリル基等が挙げられる。好ましくは、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、t-ブチルジメチルシリル基である。
　本発明のピレン誘導体では、式（１）のＲ９及びＲ１０が置換もしくは無置換のアリール基であることが好ましい。
　また、本発明のピレン誘導体では、式（１）のＲ２又はＲ６が式（２）で表わされる基であることが好ましい。
　この場合、Ｒ２又はＲ６の一方が式（２）で表わされる基であり、他方が置換もしくは無置換のアリール基、又は置換もしくは無置換のアルキル基であり、Ｒ１、Ｒ３～Ｒ５、Ｒ７及びＲ８が水素原子であるピレン誘導体が好ましい。
　また、式（１）のＲ２及びＲ６が式（２）で表わされる基であるピレン誘導体も好ましい。
　さらに、Ｒ１～Ｒ８が、それぞれ水素原子又は式（２）で表わされる基であることも好ましい。
　上記式（１）のピレン誘導体のうち、下記式（３）～（８）で表わされるものも好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 　式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ９及びＲ１０は上記と同じである。
　以下に本発明のピレン誘導体の具体例を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
　本発明のピレン誘導体は、公知の方法により合成したハロゲン化ピレン化合物とアリールボロン酸化合物、又はハロゲン化アリール化合物とピレニルボロン酸化合物を出発原料として、鈴木カップリング反応等の方法により得ることができる。また、前駆体に対し、ハロゲン化反応・ホウ酸化反応・鈴木カップリング反応を適宜組合せて行うことによりピレン誘導体を得ることができる。
　また、例えば、ハロゲン化ピレニル化合物をリチオ化し、トリメチルシリルクロリド等のシリル化剤を反応させることによってもピレン誘導体を得ることができる。
　鈴木カップリング反応は、これまでに数多くの報告（Ｃｈｅｍ．　Ｒｅｖ．，　Ｖｏｌ．９５，　Ｎｏ．７，　２４５７（１９９５））がなされており、これら記載の反応条件で実施することができる。
　ハロゲン化反応におけるハロゲン化剤は特に限定されるものではないが、例えば、Ｎ－ハロゲン化コハク酸イミドが特に好適に用いられる。ハロゲン化残の使用量は、基質に対し通常０．８～１０モル当量、好ましくは１～５モル当量である。
　ホウ酸化反応は、既知の方法（日本化学会編・実験化学講座第４版２４巻６１～９０頁やＪ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，　Ｖｏｌ．６０，７５０８（１９９５）等）により実施することが可能である。
　本発明のピレン誘導体は、有機ＥＬ素子用材料として用いると好ましく、有機ＥＬ素子用発光材料、特にドーピング材料として用いるとさらに好ましい。
　本発明の有機ＥＬ素子は、一対の電極に少なくとも発光層を含む１以上の有機化合物層からなる有機発光媒体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、上記有機発光媒体に本発明のピレン誘導体を少なくとも１種含む有機ＥＬ素子である。
　本発明の有機ＥＬ素子においては、好ましくは発光層がピレン誘導体を含み、発光層中に本発明のピレン誘導体が０．０１～２０質量％含有されていると好ましく、０．５～２０質量％含有されているとさらに好ましく、１～１８質量％含有されていると特に好ましく、２．５～１５質量％含有されていると最も好ましい。
　本発明のピレン誘導体を含む有機ＥＬ素子用材料を用いた有機ＥＬ素子は青色発光することができる。
　本発明のピレン誘導体を有機ＥＬ素子の発光材料として用いる場合、発光層が式（１）で表されるピレン誘導体の少なくとも１種と、下記式（１０）で表されるアントラセン誘導体又は（１１）で表されるピレン誘導体から選ばれる少なくとも１種とを含むと好ましい。下記式（１０）又は（１１）がホスト材料であると好ましい。
　式（１０）で表されるアントラセン誘導体は、下記化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 （式（１０）中、Ａｒ１１及びＡｒ１２は、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の環形成原子数５～５０の単環基、置換若しくは無置換の環形成原子数８～５０の縮合環基、又は単環基と縮合環基との組合せから構成される基であり、Ｒ１０１～Ｒ１０８は、それぞれ独立に、水素原子、置換若しくは無置換の環形成原子数５～５０の単環基、置換若しくは無置換の環形成原子数８～５０の縮合環基、単環基と縮合環基との組合せから構成される基、置換若しくは無置換の炭素数１～５０のアルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数３～５０のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数１～５０のアルコキシ基、置換若しくは無置換の炭素数７～５０のアラルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数６～５０のアリールオキシ基、置換若しくは無置換のシリル基、ハロゲン原子、シアノ基から選ばれる基である。）
　式（１０）における、単環基とは、縮合構造を持たない環構造のみで構成される基である。
　環形成原子数５～５０の単環基（好ましくは環形成原子数５～３０、より好ましくは環形成原子数５～２０）として具体的には、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、クォーターフェニル基等の芳香族基と、ピリジル基、ピラジル基、ピリミジル基、トリアジニル基、フリル基、チエニル基等の複素環基が好ましい。
　中でも、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基が好ましい。
　式（１０）における、縮合環基とは、２環以上の環構造が縮環した基である。
　前記環形成原子数８～５０の縮合環基（好ましくは環形成原子数８～３０、より好ましくは環形成原子数８～２０）として具体的には、ナフチル基、フェナントリル基、アントリル基、クリセニル基、ベンゾアントリル基、ベンゾフェナントリル基、トリフェニレニル基、ベンゾクリセニル基、インデニル基、フルオレニル基、９，９－ジメチルフルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、フルオランテニル基、ベンゾフルオランテニル基等の縮合芳香族環基や、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、インドリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、カルバゾリル基、キノリル基、フェナントロリニル基等の縮合複素環基が好ましい。
　中でも、ナフチル基、フェナントリル基、アントリル基、９，９－ジメチルフルオレニル基、フルオランテニル基、ベンゾアントリル基、ジベンゾチオフェニル基、ジベンゾフラニル基、カルバゾリル基が好ましい。
　式（１０）における、アルキル基、置換シリル基、シクロアルキル基、アルコキシ基の具体例は、上述の式（１）におけるＲ１～Ｒ１０、Ｘ，Ｙ，Ｚで示される各基及び、「さらに置換基を有する場合の置換基」における置換基の具体例と同様である。
　アリールオキシ基は、－ＯＺと表され、Ｚの例として上記のアリール基又は、後述する単環基及び縮合環基の例が挙げられる。アリールオキシ基は、例えばフェノキシ基である。
　アラルキル基は、－Ｙ－Ｚと表され、Ｙの例として上記のアルキルの例に対応するアルキレンの例が挙げられ、Ｚの例として上記のアリールの例が挙げられる。アラルキル基は、炭素数７～５０アラルキル基（アリール部分は炭素数６～４９（好ましくは６～３０、より好ましくは６～２０、特に好ましくは６～１２）、アルキル部分は炭素数１～４４（好ましくは１～３０、より好ましくは１～２０、さらに好ましくは１～１０、特に好ましくは１～６））であることが好ましく、例えばベンジル基、フェニルエチル基、２－フェニルプロパン－２－イル基である。
　ハロゲン原子として、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等が挙げられ、好ましくはフッ素原子である。
　Ａｒ１１、Ａｒ１２、Ｒ１０１～Ｒ１０８の「置換若しくは無置換」の好ましい置換基として、単環基、縮合環基、アルキル基、シクロアルキル基、置換シリル基、アルコキシ基、シアノ基、ハロゲン原子（特にフッ素）が好ましく、特に好ましくは、単環基、縮合環基であり、好ましい具体的な置換基は上述の式（１０）の各基及び上述の式（１）における各基と同様である。
　式（１０）で表されるアントラセン誘導体は、下記アントラセン誘導体（Ａ）、（Ｂ）、及び（Ｃ）のいずれかであることが好ましく、適用する有機ＥＬ素子の構成や求める特性により選択される。
（アントラセン誘導体（Ａ））
　当該アントラセン誘導体は、式（１０）におけるＡｒ１１及びＡｒ１２が、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の環形成原子数８～５０の縮合環基となっている。当該アントラセン誘導体としては、Ａｒ１１及びＡｒ１２が同一の置換若しくは無置換の縮合環基である場合、及び異なる置換若しくは無置換の縮合環基である場合に分けることができる。
　式（１０）におけるＡｒ１１及びＡｒ１２が異なる（置換位置の違いを含む）置換若しくは無置換の縮合環基であるアントラセン誘導体が特に好ましく、縮合環の好ましい具体例は上述した通りである。中でもナフチル基、フェナントリル基、ベンズアントリル基、９，９－ジメチルフルオレニル基、ジベンゾフラニル基が好ましい。
（アントラセン誘導体（Ｂ））
　当該アントラセン誘導体は、式（１０）におけるＡｒ１１及びＡｒ１２の一方が置換若しくは無置換の環形成原子数５～５０の単環基であり、他方が置換若しくは無置換の環形成原子数８～５０の縮合環基となっている。
　好ましい形態として、Ａｒ１２がナフチル基、フェナントリル基、ベンゾアントリル基、９，９－ジメチルフルオレニル基、ジベンゾフラニル基であり、Ａｒ１１が単環基又は縮合環基が置換されたフェニル基である。
　好ましい単環基、縮合環基の具体的な基は上述した通りである。
　別の好ましい形態として、Ａｒ１２が縮合環基であり、Ａｒ１１が無置換のフェニル基である。この場合、縮合環基として、フェナントリル基、９，９－ジメチルフルオレニル基、ジベンゾフラニル基、ベンゾアントリル基が特に好ましい。
（アントラセン誘導体（Ｃ））
　当該アントラセン誘導体は、式（１０）におけるＡｒ１１及びＡｒ１２が、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の環形成原子数５～５０の単環基となっている。
　好ましい形態として、Ａｒ１１、Ａｒ１２ともに置換若しくは無置換のフェニル基である。
　さらに好ましい形態として、Ａｒ１１が無置換のフェニル基であり、Ａｒ１２が単環基、縮合環基を置換基として持つフェニル基である場合と、Ａｒ１１、Ａｒ１２がそれぞれ独立に単環基、縮合環基を置換基として持つフェニル基である場合がある。
　前記置換基としての好ましい単環基、縮合環基の具体例は上述した通りである。さらに好ましくは、置換基としての単環基としてフェニル基、ビフェニル基、縮合環基として、ナフチル基、フェナントリル基、９，９－ジメチルフルオレニル基、ジベンゾフラニル基、ベンゾアントリル基である。
　式（１１）で表されるピレン誘導体は、下記化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 　式（１１）中、Ａｒ１１１及びＡｒ２２２は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数６～３０のアリール基である。
　Ｌ１及びＬ２は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数６～３０の２価のアリール基または複素環基を示す。
　ｍは０～１の整数、ｎは１～４の整数、ｓは０～１の整数、ｔは０～３の整数である。
　また、Ｌ１又はＡｒ１１１はピレンの１～５位のいずれかに結合し、Ｌ２又はＡｒ２２２はピレンの６～１０位のいずれかに結合する。
　一般式（１１）におけるＬ１及びＬ２は、好ましくは置換もしくは無置換のフェニレン基、置換もしくは無置換のビフェニレン基、置換もしくは無置換のナフチレン基、置換もしくは無置換のターフェニレン基及び置換もしくは無置換のフルオレニレン基及びこれら置換基の組合せからなる２価のアリール基である。
　また、この置換基としては、上記（１）における「さらに置換基を有する場合の置換基」における置換基と同様である。Ｌ１及びＬ２の置換基は、好ましくは、炭素数１～２０のアルキル基である。
　一般式（１１）におけるｍは、好ましくは０～１の整数である。一般式（１１）におけるｎは、好ましくは１～２の整数である。一般式（１１）におけるｓは、好ましくは０～１の整数である。
　一般式（１１）におけるｔは、好ましくは０～２の整数である。
　Ａｒ１１１及びＡｒ２２２のアリール基は、上記（１）における各基と同様である。
　好ましくは、置換もしくは無置換の環形成炭素数６～２０のアリール基、より好ましくは、置換もしくは無置換の環形成炭素数６～１６のアリール基、アリール基の好ましい具体例としては、フェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、フルオレニル基、ビフェニル基、アントリル基、ピレニル基である。
　本発明の有機ＥＬ素子において、発光層等の各有機層の形成は、真空蒸着、分子線蒸着法（ＭＢＥ法）、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溶媒に解かした溶液のスピンコーティング、ディッピング、キャスティング、バーコート、ロールコート、フローコーティング、インクジェット等の塗布法が適用することができる。
　特に、本発明のピレン誘導体を用いて有機ＥＬ素子を製造する場合、有機化合物層及び発光層は、蒸着ばかりでなく、湿式でも成膜できる。
　有機化合物層の各層の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。一般に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くなるおそれがあり、逆に厚すぎると一定の光出力を得るために高い印加電圧が必要となり効率が悪くなるため、通常、膜厚は５ｎｍ～１０μｍの範囲が適しているが、１０ｎｍ～０．２μｍの範囲がさらに好ましい。
　本発明のピレン誘導体と、上記のアントラセン誘導体（１０）又はピレン誘導体（１１）は、発光層の他、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層に用いることもできる。
　本発明において、有機化合物層（有機薄膜層）が複数層型の有機ＥＬ素子としては、（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）等の構成で積層したものが挙げられる。
　有機ＥＬ素子は、前記有機薄膜層を複数層構造にすることにより、クエ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、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、ドーピング材料により、発光輝度や発光効率が向上する場合がある。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よい。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、有機層又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。
　本発明のピレン誘導体と共に発光層に使用できる上記式（１０）又は（１１）以外の材料としては、例えば、ナフタレン、フェナントレン、ルブレン、アントラセン、テトラセン、ピレン、ペリレン、クリセン、デカシクレン、コロネン、テトラフェニルシクロペンタジエン、ペンタフェニルシクロペンタジエン、フルオレン、スピロフルオレン等の縮合多環芳香族化合物及びそれらの誘導体、トリス（８－キノリノラート）アルミニウム等の有機金属錯体、トリアリールアミン誘導体、スチリルアミン誘導体、スチルベン誘導体、クマリン誘導体、ピラン誘導体、オキサゾン誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、ピラジン誘導体、ケイ皮酸エステル誘導体、ジケトピロロピロール誘導体、アクリドン誘導体、キナクリドン誘導体等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
　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、発光層又は発光材料に対して優れた正孔注入効果を有し、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、ベンジジン型トリフェニルアミン、ジアミン型トリフェニルアミン、ヘキサシアノヘキサアザトリフェニレン等と、それらの誘導体、及びポリビニルカルバゾール、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。
　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、フタロシアニン誘導体である。
　フタロシアニン（Ｐｃ）誘導体としては、例えば、Ｈ２Ｐｃ、ＣｕＰｃ、ＣｏＰｃ、ＮｉＰｃ、ＺｎＰｃ、ＰｄＰｃ、ＦｅＰｃ、ＭｎＰｃ、ＣｌＡｌＰｃ、ＣｌＧａＰｃ、ＣｌＩｎＰｃ、ＣｌＳｎＰｃ、Ｃｌ２ＳｉＰｃ、（ＨＯ）ＡｌＰｃ、（ＨＯ）ＧａＰｃ、ＶＯＰｃ、ＴｉＯＰｃ、ＭｏＯＰｃ、ＧａＰｃ－Ｏ－ＧａＰｃ等のフタロシアニン誘導体及びナフタロシアニン誘導体があるが、これらに限定されるものではない。
　また、正孔注入材料にＴＣＮＱ誘導体等の電子受容物質を添加することによりキャリアを増感させることもできる。
　本発明の有機ＥＬ素子において使用できる好ましい正孔輸送材料は、芳香族三級アミン誘導体である。
　芳香族三級アミン誘導体としては、例えば、Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－Ｎ，Ｎ’－ジナフチル－１，１’－ビフェニル－４，４’－ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラビフェニル－１，１’－ビフェニル－４，４’－ジアミン等、又はこれらの芳香族三級アミン骨格を有したオリゴマー若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。
　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、発光層又は発光材料に対して優れた電子注入効果を有し、かつ薄膜形成能力の優れた化合物が好ましい。
　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、金属錯体化合物及び含窒素複素環誘導体である。
　前記金属錯体化合物としては、例えば、８－ヒドロキシキノリナートリチウム、ビス（８－ヒドロキシキノリナート）亜鉛、トリス（８－ヒドロキシキノリナート）アルミニウム、トリス（８－ヒドロキシキノリナート）ガリウム、ビス（１０－ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナート）ベリリウム、ビス（１０－ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナート）亜鉛等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
　前記含窒素複素環誘導体としては、例えば、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、チアジアゾール、トリアゾール、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、フェナントロリン、ベンズイミダゾール、イミダゾピリジン等が好ましく、中でもベンズイミダゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、イミダゾピリジン誘導体が好ましい。
　好ましい形態として、これらの電子注入材料にさらにドーパントを含有し、陰極からの電子の受け取りを容易にするため、より好ましくは第２有機層の陰極界面近傍にアルカリ金属で代表されるドーパントをドープする。
　ドーパントとしては、ドナー性金属、ドナー性金属化合物及びドナー性金属錯体が挙げられ、これら還元性ドーパントは１種単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
　本発明の有機ＥＬ素子においては、発光層中に、式（１）で表されるピレン誘導体から選ばれる少なくとも一種の他に、発光材料、ドーピング材料、正孔注入材料、正孔輸送材料及び電子注入材料の少なくとも一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。
　本発明の有機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、アルミニウム、バナジウム、鉄、コバルト、ニッケル、タングステン、銀、金、白金、パラジウム等及びそれらの合金、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、さらにはポリチオ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。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、フッ化リチウム等及びそれらの合金が用いられるが、これらに限定されるものではない。合金としては、マグネシウム／銀、マグネシウム／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が、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。陽極及び陰極は、必要があれば二層以上の層構成により形成されていてもよい。
　本発明の有機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おいて充分透明にすることが望ましい。また、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されるように設定する。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、ガラス基板及び透明性樹脂フィルムがある。
　本発明の有機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、ディッピング、フローコー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い。通常の膜厚は５ｎｍ～１０μｍの範囲が適しているが、１０ｎｍ～０．２μｍ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、クロロホルム、テトラヒドロフラン、ジオキサン等の適切な溶媒に溶解又は分散させて薄膜を形成するが、その溶媒はいずれであってもよい。
　このような湿式成膜法に適した溶液として、有機ＥＬ材料として本発明のピレン誘導体と溶媒とを含有する有機ＥＬ材料含有溶液を用いることができる。
　前記有機ＥＬ材料が、ホスト材料とドーパント材料とを含み、前記ドーパント材料が、本発明のピレン誘導体であり、前記ホスト材料が、式（１０）で表される化合物から選ばれる少なくとも１種であると好ましい。
　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よい。
　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。また、本発明の化合物は、有機ＥＬ素子だけでなく、電子写真感光体、光電変換素子、太陽電池、イメージセンサー等の分野においても使用できる。
実施例１
　下記に示すピレン誘導体（Ｄ－１）を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
（１）中間体ａの合成
　アルゴン気流下、１０００ｍＬのナスフラスコに、１，６－ジブロモピレン１５．０ｇ（４１．６ｍｍｏｌ）、９，９－ジメチルフルオレン－２－イルボロン酸２５．８ｇ（１０８ｍｍｏｌ）、テトラキス（トルフェニルホスフィン）パラジウム（０）〔Ｐｄ（ＰＰｈ３）４〕１．９ｇ（１．６７ｍｍｏｌ）、炭酸ナトリウム２７．８ｇ（２６２ｍｍｏｌ）（上水１３０ｍＬ）、及びトルエン、テトラヒドロフランを入れ、９０℃にて７時間反応した。
　冷却後、反応溶液をろ過し、得られた固体をメタノール、上水で洗浄し、シリカゲルクロマトグラフィー（熱トルエン）で精製し、濃縮して得られた租生成物をトルエンで再結晶して得られた固体を減圧乾燥したところ２４．０ｇの白色固体を得た。ＦＤ－ＭＳ（フィールドディソープションマススペクトル）の分析により、中間体ａと同定した。
（２）中間体ｂの合成
　アルゴン気流下、２０００ｍＬのナスフラスコに、中間体ａ１９．６ｇ（３３．４ｍｍｏｌ）、Ｎ－ブロモスクシンイミド１４．９ｇ（８３．５ｍｍｏｌ）、及びジメチルホルムアミドを入れ、５０℃にて５間反応した。
　冷却後、反応溶液をろ過し、得られた固体を上水、メタノール、酢酸エチルで洗浄し、得られた固体を減圧乾燥したところ２０．１ｇの黄白色固体を得た。ＦＤ－ＭＳ（フィールドディソープションマススペクトル）の分析により、中間体ｂと同定した。
（３）Ｄ－１の合成
　アルゴン気流下、１０００ｍＬのナスフラスコに中間体ｂ２０．１ｇ（２７．１ｍｍｏｌ）、トルエン、及びテトラヒドロフランを入れて－７０℃に冷却した後、ｎ－ブチルリチウム（１．６５Ｍヘキサン溶液）６５．６ｍＬ（１０８ｍｍｏｌ）を入れ、１０分間撹拌した後に０℃に昇温し、９０分間撹拌した。その後、－７０℃に冷却し、トリメチルシリルクロリド１３．７ｍＬ（１０８ｍｍｏｌ）を入れ、０℃に昇温して２時間撹拌した後、室温まで昇温して１時間撹拌した。
　反応溶液をろ過し、得られた固体をトルエンに溶解し、上水を加えて、分液、抽出した後、上水、飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮して得られた結晶をトルエンで２回再結晶し、得られた固体を減圧乾燥したところ３．５ｇの黄白色固体を得た。得られた化合物について、ＦＤＭＳ、トルエン溶液中の紫外線吸収極大波長λｍａｘ、及び蛍光発光極大波長を示す。
ＦＤＭＳ，　ｃａｌｃｄ　ｆｏｒ　Ｃ５２Ｈ５０Ｓｉ２＝７３０，　ｆｏｕｎｄ　ｍ／ｚ＝７３０（Ｍ＋）
ＵＶ（ＰｈＭｅ）；λｍａｘ，　３９７ｎｍ、ＦＬ（ＰｈＭｅ，λｅｘ＝３７０ｎｍ）；λｍａｘ，　４３８ｎｍ
実施例２
　下記に示すピレン誘導体（Ｄ－２）を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
（１）中間体ｃの合成
　中間体ａの合成において、９，９－ジメチルフルオレン－２－イルボロン酸の代わりに２－ナフタレンボロン酸を用いて同様の方法で合成した。ＦＤ－ＭＳ（フィールドディソープションマススペクトル）の分析により、中間体ｃと同定した。
（２）中間体ｄの合成
　中間体ｂの合成において、中間体ａの代わりに中間体ｃを用いて同様の方法で合成した。ＦＤ－ＭＳ（フィールドディソープションマススペクトル）の分析により、中間体ｄと同定した。
（３）Ｄ－２の合成
　Ｄ－１の合成において、中間体ｂの代わりに中間体ｄを用いて同様の方法で合成した。得られた化合物について、ＦＤＭＳ、トルエン溶液中の紫外線吸収極大波長λｍａｘ、及び蛍光発光極大波長を示す。
ＦＤＭＳ，　ｃａｌｃｄ　ｆｏｒ　Ｃ４２Ｈ３８Ｓｉ２＝５９８，　ｆｏｕｎｄ　ｍ／ｚ＝５９８（Ｍ＋）
ＵＶ（ＰｈＭｅ）；λｍａｘ，　３９４ｎｍ、ＦＬ（ＰｈＭｅ，λｅｘ＝３６０ｎｍ）；λｍａｘ，　４２７ｎｍ
実施例３
　下記に示すピレン誘導体（Ｄ－３）を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
（１）中間体ｅの合成
　アルゴン気流下、２０００ｍＬのナスフラスコに、中間体ｃ４．０ｇ（８．８ｍｍｏｌ）、Ｎ－ブロモスクシンイミド１．４ｇ（７．９ｍｍｏｌ）、ヨウ素（一かけら）、及びジクロロメタンを入れ、還流にて２日間反応した。
　冷却後、反応溶液に上水を加えて、分液、抽出した後、上水、チオ硫酸ナトリウム水溶液、飽和食塩水で有機層を洗浄、硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮して得られた結晶をメタノールで洗浄して得られた固体を減圧乾燥したところ５．１ｇの白色固体を得た。ＦＤ－ＭＳ（フィールドディソープションマススペクトル）の分析により、中間体ｅと同定した。
（２）中間体ｆの合成
　中間体ａの合成において１，６－ジブロモピレンの代わりに中間体ｅを用いて同様の方法で合成した。ＦＤ－ＭＳ（フィールドディソープションマススペクトル）の分析により、中間体ｆと同定した。
（３）中間体ｇの合成
　中間体ｂの合成において中間体ａの代わりに中間体ｆを用いて同様の方法で合成した。ＦＤ－ＭＳ（フィールドディソープションマススペクトル）の分析により、中間体ｇと同定した。
（４）Ｄ－３の合成
　Ｄ－１の合成において、中間体ｂの代わりに中間体ｇを用いて同様の方法で合成した。ＦＤ－ＭＳ（フィールドディソープションマススペクトル）の分析により、Ｄ－３と同定した。
実施例４
　下記に示すピレン誘導体（Ｄ－４）を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
（１）中間体ｈの合成
　中間体ｅの合成において中間体ｃの代わりに中間体ａを用いて同様の方法で合成した。ＦＤ－ＭＳ（フィールドディソープションマススペクトル）の分析により、中間体ｈと同定した。
（２）中間体ｉの合成
　中間体ａの合成において１，６－ジブロモピレンの代わりに中間体ｈを用いて、９，９－ジメチルフルオレン－２－イルボロン酸の代わりにフェニルボロン酸を用いて同様の方法で合成した。ＦＤ－ＭＳ（フィールドディソープションマススペクトル）の分析により、中間体ｉと同定した。
（３）中間体ｊの合成
　中間体ｂの合成において、中間体ａの代わりに中間体ｉを用いて同様の方法で合成した。ＦＤ－ＭＳ（フィールドディソープションマススペクトル）の分析により、中間体ｊと同定した。
（４）Ｄ－４の合成
　Ｄ－１の合成において、中間体ｂの代わりに中間体ｊを用いて同様の方法で合成した。化合物Ｄ－４の同定は、ＦＤ－ＭＳ（フィールドディソープションマススペクトル）の分析により行った。
実施例５
　下記に示すピレン誘導体（Ｄ－５）を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
（１）中間体ｋの合成
　Ｇｒｉｇｎａｒｄ試薬調整：アルゴン気流下、２００ｍＬのナスフラスコに、マグネシウム３６２ｍｇ（１５．１ｍｍｏｌ）、ヨウ素（少量）、ブロモシクロペンタン２．２ｇ（１５．１ｍｍｏｌ）、テトラヒドロフランを入れ、室温にて１時間反応した。
　アルゴン気流下、２００ｍＬのナスフラスコに、中間体ｈ５ｇ（７．５２ｍｍｏｌ）、[１，３－ビス（ジフェニルホスフィノ）プロパン]パラジウム（II）ジクロリド〔Ｐｄ（ｄｐｐｐ）Ｃｌ２〕８９ｍｇ（０．１５ｍｍｏｌ）、テトラヒドロフランを入れ、５０℃まで昇温して、調整したＧｒｉｇｎａｒｄ試薬を５０分かけて滴下した後、５０℃にて７時間反応した。
　冷却後、上水、トルエンを加えて分液、抽出した後、上水、飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮して得られた固体をトルエン、メタノールを用いて再沈殿したところ３．２ｇの白色固体を得た。ＦＤ－ＭＳ（フィールドディソープションマススペクトル）の分析により、中間体ｋと同定した。
（２）中間体ｌの合成
　中間体ｂの合成において、中間体ａの代わりに中間体ｋを用いて同様の方法で合成した。ＦＤ－ＭＳ（フィールドディソープションマススペクトル）の分析により、中間体ｌと同定した。
（３）Ｄ－５の合成
　Ｄ－１の合成において、中間体ｂの代わりに中間体ｌを用いて、トリメチルシリルクロリドの代わりにトリエチルシリルクロリドを用いて同様の方法で合成した。化合物Ｄ－５の同定は、ＦＤ－ＭＳ（フィールドディソープションマススペクトル）の分析により行った。
実施例６
　２５ｍｍ×７５ｍｍ×１．１ｍｍサイズのガラス基板上に、膜厚１２０ｎｍのインジウムスズ酸化物からなる透明電極を設けた。この透明電極は、陽極として働く。続いて、このガラス基板に紫外線及びオゾンを照射して洗浄したのち、真空蒸着装置にこの基板を設置した。
　まず、正孔注入層として、下記構造のＨＴ－１を５０ｎｍの厚さに蒸着したのち、その上に正孔輸送層として、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラキス（４－ビフェニル）－４，４’－ベンジジンを４５ｎｍの厚さに蒸着した。次いで、ホスト材料である９、１０－ジ（２－ナフチル）アントラセンと、ドーピング材料であるピレン誘導体Ｄ－１とを、質量比１９：１で同時蒸着し、厚さ２０ｎｍの発光層を形成した。
　この発光層上に、電子注入層として、下記構造のＥＴ－１を３０ｎｍの厚さに蒸着した。
　次に、弗化リチウムを１ｎｍの厚さに蒸着し、次いでアルミニウムを１５０ｎｍの厚さに蒸着し、有機ＥＬ素子を作製した。尚、このアルミニウム／弗化リチウムは陰極として働く。
　こうして得られた有機ＥＬ素子について、電流密度１０ｍＡ／ｃｍ２における駆動時の色度、外部量子収率、及び初期輝度１５０ｃｄ／ｍ２での半減寿命を測定した結果を表１に示す。
色度ＣＩＥ１９３１のｘ，ｙ：分光放射輝度計（ＣＳ－１０００、ミノルタ製）により測定した。
外部量子収率：得られた有機ＥＬ素子に電流密度１０ｍＡ／ｃｍ２の電流を通電し、分光放射輝度計（ＣＳ１０００：ミノルタ製）で発光スペクトルを測定し、下記数式（１）により外部量子収率を算出した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 ＮＰ：光子数
ＮＥ：電子数
π：円周率＝３．１４１６
λ：波長（ｎｍ）
φ：発光強度（Ｗ／ｓｒ・ｍ２・ｎｍ）
ｈ：プランク定数＝６．６３ｘ１０－３４（Ｊ・ｓ）
ｃ：光速度＝３ｘ１０８（ｍ／ｓ）
Ｊ：電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）
ｅ：電荷＝１．６ｘ１０－１９（Ｃ）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
実施例７
　実施例６と同じ素子構成でＤ－１の代わりに下記の化合物Ｄ－３を用いた。こうして得られた有機ＥＬ素子について、上記実施例６と同様に測定した結果を表１に示す。
実施例８
　実施例６と同じ素子構成でＤ－１の代わりに下記の化合物Ｄ－４を用いた。こうして得られた有機ＥＬ素子について、上記実施例６と同様に測定した結果を表１に示す。
実施例９
　実施例６と同じ素子構成でＤ－１の代わりに下記の化合物Ｄ－５を用いた。こうして得られた有機ＥＬ素子について、上記実施例６と同様に測定した結果を表１に示す。
比較例１
　実施例６と同じ素子構成でＤ－１の代わりに下記の化合物Ｈ－１を用いた。こうして得られた有機ＥＬ素子について、実施例６と同様に測定した結果を表１に示す。
比較例２
　実施例６と同じ素子構成でＤ－１の代わりに下記の化合物Ｈ－２を用いた。こうして得られた有機ＥＬ素子について、実施例６と同様に測定した結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　実施例６～９の結果から、ピレン骨格が式（２）の基を有するため、最も会合しやすい部分の会合が抑制されるため、発光効率が向上することが分かった。また、分子中の式（２）は１つであっても２つであっても、同様の効果を示すことが分かった。
　本発明のピレン誘導体を、有機ＥＬ素子用材料、特に有機ＥＬ素子用発光材料として用いた有機ＥＬ素子は、発光効率が高い。
　本発明の有機ＥＬ素子は、実用性が高く、壁掛テレビの平面発光体やディスプレイのバックライト等の光源として有用である。本発明のピレン誘導体は、有機ＥＬ素子の正孔注入・輸送材料、さらには電子写真感光体や有機半導体の電荷輸送材料としても用いることができる。
　上記に本発明の実施形態及び／又は実施例を幾つか詳細に説明したが、当業者は、本発明の新規な教示及び効果から実質的に離れることなく、これら例示である実施形態及び／又は実施例に多くの変更を加えることが容易である。従って、これらの多くの変更は本発明の範囲に含まれる。
　この明細書に記載の文献の内容を全てここに援用する。

Claims (9)

  1. 　下記式（１）で表されるピレン誘導体。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
     ［式中、Ｒ１～Ｒ１０はそれぞれ水素原子、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のシクロアルキル基又は下記式（２）で表わされる基であり、Ｒ１～Ｒ１０の少なくとも１つは式（２）で表わされる基であり、少なくとも２つは置換もしくは無置換のアリール基である。
    　但し、Ｒ１～Ｒ１０のうち１つのみが下記式（２）で表わされる基である場合、置換もしくは無置換のアリール基の少なくとも１つは、炭素数が１０～５０のアリール基である。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
     （Ｘ、Ｙ及びＺはそれぞれ、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基又は置換もしくは無置換のアルコキシ基である。）］
  2. 　前記Ｒ９及びＲ１０が置換もしくは無置換のアリール基である請求項１に記載のピレン誘導体。
  3. 　前記式（１）のＲ２又はＲ６が式（２）で表わされる基である、請求項２に記載のピレン誘導体。
  4. 　Ｒ２又はＲ６の一方が前記式（２）で表わされる基であり、他方が置換もしくは無置換のアリール基、又は置換もしくは無置換のアルキル基であり、Ｒ１、Ｒ３～Ｒ５、Ｒ７、及びＲ８が水素原子である、請求項３に記載のピレン誘導体。
  5. 　前記式（１）のＲ２及びＲ６が式（２）で表わされる基である、請求項２に記載のピレン誘導体。
  6. 　Ｒ１～Ｒ８が、それぞれ水素原子又は前記式（２）で表わされる基である、請求項２に記載のピレン誘導体。
  7. 　一対の電極間に少なくとも発光層を含む１以上の有機化合物層からなる有機発光媒体を挟持する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
    　前記有機発光媒体が請求項１～６のいずれかに記載のピレン誘導体を少なくとも１種含む有機エレクトロルミネッセンス素子。
  8. 　前記発光層が前記ピレン誘導体を含む請求項７に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  9. 　前記発光層中の前記ピレン誘導体の含有量が０．０１～２０質量％である請求項８に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
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