フェナントロリン誘導体化合物及びその製造方法、並びにそれを利用する電子輸送性材料、発光素子、発光装置及び電子機器
【課題】結晶化が起こり難く有機ＥＬ素子を長寿命化できる、結晶性の低い新規なフェナントロリン誘導体化合物及びその製造方法、並びにそれを用いた電子輸送性材料、発光素子、発光装置及び電気機器の提供。
【解決手段】下記一般式（１）で表される化合物を用いる。
なお、好ましい化合物としては、４，７−ジフェニル−２−（２，４，６−トリメチルフェニル）−１，１０−フェナントロリン（ＴＭＰＢＰ）等が例示できる。 発光素子、発光装置及び電気機器は、前記化合物を発光層に含有するのが好ましく、その場合にはホストとして利用するのがよい。
【解決手段】下記一般式（１）で表される化合物を用いる。
なお、好ましい化合物としては、４，７−ジフェニル−２−（２，４，６−トリメチルフェニル）−１，１０−フェナントロリン（ＴＭＰＢＰ）等が例示できる。 発光素子、発光装置及び電気機器は、前記化合物を発光層に含有するのが好ましく、その場合にはホストとして利用するのがよい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規なフェナントロリン誘導体化合物及びその製造方法に関する。
さらに、それを利用する電子輸送性材料、発光素子、発光装置及び電子機器に関する。
より詳しくは、本発明は、電子輸送性に優れ、かつ結晶化が起こり難く、その結果素子寿命が長期化できる、発光素子用に好適な新規なフェナントロリン誘導体化合物及びその製造方法に関し、更にそれを利用する電子輸送性材料、発光素子、発光装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光性の有機化合物を用いたエレクトロルミネッセンス素子といわれる発光素子の研究開発が盛んに行われている。
この発光素子は有機ＥＬ素子とも略称され、その基本的な構成は、一対の電極間に発光性の有機化合物を含む層を挟んだものである。
この素子に電圧を印加することにより、一対の電極から電子及びホールがそれぞれ発光性の有機化合物を含む層に注入され、電流が流れる。
そして、それらキャリア（電子及びホール）が再結合することにより、発光性の有機化合物が励起状態を形成し、その励起状態が基底状態に戻る際に発光する。
【０００３】
その具体的な構造としては、典型的には図１２及び図１３に図示する構造ものがあり、図１２に図示するものは、陰極である金属電極１と陽極である透明電極２との間に互いに積層された蛍光体薄膜（発光層）３及び正孔輸送層４が配された２層構造のものである。
また、図１３に図示するものは、金属電極１と透明電極２との間に互いに積層された電子輸送層５、発光層３及び正孔輸送層４が配された３層構造のものである。
ここで、正孔輸送層４は陽極から正孔を注入させ易くする機能と電子をブロックする機能とを有し、電子輸送層５は陰極から電子を注入させ易くする機能を有している。
【０００４】
この発光性の有機化合物を用いる発光素子において、透明電極２の外側にはガラス基板６が配されており、金属電極１から注入された電子と透明電極２から注入された正孔との再結合によって、励起子が生じ、この励起子が放射失活する過程で光を放ち、この光が透明電極２及びガラス板６を介して外部に放出され発光する。
このようなメカニズムから、前記発光素子は電流励起型の発光素子とも呼ばれる。
なお、有機化合物が形成する励起状態の種類としては、一重項励起状態と三重項励起状態が可能であり、一重項励起状態からの発光が蛍光、三重項励起状態からの発光が燐光と呼ばれている。
【０００５】
この発光素子においては、発光層に発光性の有機化合物が用いられるのは勿論のこと、それ以外にも、正孔輸送層及び電子輸送層にもそれぞれに適した性質の有機化合物が用いられている。
例えば、電子輸送層には電子輸送性の有機化合物が用いられており、その性質を有する有機化合物としてはフェナントロリン及びその誘導体等の各種のものが既に提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３５６２６５２号公報
【０００６】
このような状況下において、本出願人企業は、この発光性有機化合物を用いる発光素子の研究開発に鋭意努めており、その中において、本発明者らは発光素子用の各種有機化合物の研究開発に鋭意努めている。
そのようなことで、本発明者らはフェナントロリン誘導体の特性に着目し、その性質を調査したところ、フェナントロリン誘導体は電子輸送性に優れ、初期特性の優れた素子を提供できることがわかった。
また、それに加えてフェナントロリン骨格自身がバンドギャップが大きく、正孔ブロック層としても優れた特性を有することもわかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記したとおりであり、フェナントロリン誘導体は優れた特性を有するものである。
しかしながら、本発明者らが調査したところ、既知のフェナントロリン誘導体は結晶性が高い欠点を有しており、そのため素子中で結晶化が起こり、その結果発光素子の寿命が短くなることが判明した。
本発明者らは、この欠点を解消した新規なフェナントロリン誘導体を開発すべく、鋭意研究開発に努め、その結果開発に成功したのが、本発明のフェナントロリン誘導体化合物である。
【０００８】
したがって、本発明は、前記欠点を解消した新規なフェナントロリン誘導体及びその製造方法を提供することを発明の解決べき課題とするものである。
すなわち、本発明は、結晶性が低く、そのため素子中で結晶化が起こり難く、その結果発光素子を長寿命化できる、新規なフェナントロリン誘導体及びその製造方法を提供することを発明の解決べき課題とするものである。
【０００９】
さらに、それに加えて、本発明は、既知のフェナントロリン誘導体と同様に電子輸送性に優れ、初期特性の優れた発光素子を提供することを課題とするものであり、かつフェナントロリン骨格を有し、バンドギャップが大きく、電子輸送層あるいは正孔ブロック層としても優れた特性を有する新規なフェナントロリン誘導体を提供することも解決べき課題とするものである。
また、その優れた特性を有するフェナントロリン誘導体を利用する電子輸送性材料、発光素子、発光装置及び電子機器を提供することも課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、前記したとおり前記課題を解決する新規なフェナントロリン誘導体化合物及びその製造方法、並びにそれを利用する電子輸送性材料、発光素子及び電子機器を提供するものである。
そのうちの新規なフェナントロリン誘導体化合物は、下記一般式（１）で表されることを特徴とするものである。
【００１１】
一般式（１）
（ただし、一般式（１）中、Ａｒ1は、アリ−ル基を表し、好ましくは置換もしくは無置換のフェニル基、置換もしくは無置換のナフチル基、置換もしくは無置換のアントリル基、又は置換もしくは無置換のフェナントリル基がよい）
【化５】
【００１２】
さらに、その新規なフェナントロリン誘導体化合物は、より好ましくは下記の一般式（２）ないし（６）のいずれかで表されることを特徴とするものがよい。
【００１３】
一般式（２）
（ただし、一般式（２）中、Ｒ11〜Ｒ15は、水素、アルキル基又はアリ−ル基を表す）
【化６】
【００１４】
一般式（３）及び（４）
（ただし、一般式（３）又は（４）中、Ｒ21は、水素、アルキル基又はアリ−ル基、Ｒ41、Ｒ42は水素、アルキル基又はアリ−ル基を表す）
【化７】
【００１５】
一般式（５）及び（６）
（ただし、一般式（５）又は（６）中、Ｒ31、Ｒ32、Ｒ51、Ｒ52は、それぞれ、水素、アルキル基又はアリ−ル基を表す）
【化８】
【００１６】
また、本発明の新規なフェナントロリン誘導体化合物の製造方法は、以下のとおりである。
すなわち、その製造方法は、所定のアリール基を形成することができるハロゲン化アリールとＭｇまたはＢｕＬｉとを反応させ、その後４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリンと反応させ、その後水またはアルコールと反応させて１：１の付加体を生成し、次いで生成した付加体をＭｎＯ2によって１位の窒素と２位の炭素に結合している水素２原子を脱離することを特徴とするものである。
【００１７】
そして、本発明の電子輸送性材料は、前記請求項１ないし５のいずれか１項に記載の化合物からなるものである。
また、本発明の発光素子は、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の化合物を含有する層を持つものであり、それは発光層、電子輸送層又はブロック層であるのがよく、特に発光層を形成する場合には、発光層のホストとして利用するのがよく、その場合には、発光性物質に加えて他のホスト材料や、ホストの励起エネルギーを効率良く発光性物質へ移動させるための第２の物質が含有されていてもよい。
さらに、本発明の発光装置及び電子機器は前記した本発明の発光素子を具備するものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のフェナントロリン誘導体化合物は、電子輸送性に優れ、かつ結晶化が起こり難く、その結果素子寿命が長期化できる優れた特性を持ち、かつ発光素子に好適な新規な化合物であり、本発明のフェナントロリン誘導体化合物の製造方法は、その優れた特性を持つ化合物を製造する方法を提供するものである。
また、本発明のフェナントロリン誘導体化合物は、前記したとおりの優れた特性を有することから、電子輸送性材料、発光素子、発光装置又は電子機器に好適に利用することができる。
【００１９】
特に、本発明のフェナントロリン誘導体化合物は、発光素子として利用する際にはフェナントロリン骨格を有し、バンドギャップが大きく、電子輸送層あるいは正孔ブロック層として優れた特性を発現することができる。
さらに、本発明のフェナントロリン誘導体化合物は、発光層の形成特にホストとして利用するのが好ましく、その場合には、発光性物質に加えて他のホスト材料や、ホストの励起エネルギーを効率良く発光性物質へ移動させるための第２の物質が含有されていてもよい。
なお、発光層のホストとはそれ自体発光しないもののホスト中に分散した発光性物質に対して効率良くキャリアを注入するあるいは励起エネルギーを与えるものを意味するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下において、本発明のフェナントロリン誘導体化合物及びその製造方法、並びにそれを利用する電子輸送性材料、発光素子、発光装置及び電子機器に関し、発明を実施するための最良の形態を含む実施の形態に関し詳細に説明するが、本発明は、それらの形態によって何ら限定されるものではく、特許請求の範囲の記載によって特定されるものであることはいうまでもない。
【００２１】
［実施の形態１］
まず、本発明の化合物の実施の形態について以下において詳述する。
本発明のフェナントロリン誘導体化合物は、新規な化合物であり、下記の一般式（１）で表されることを特徴とするものである。
但し、一般式（１）において、Ａｒ1は、アリ−ル基を表し、好ましくは置換もしくは無置換のフェニル基、置換もしくは無置換のナフチル基、置換もしくは無置換のアントリル基、又は置換もしくは無置換のフェナントリル基がよい。
【００２２】
一般式（１）
【化９】
【００２３】
そして、その新規なフェナントロリン誘導体化合物は、より好ましくは下記の一般式（２）ないし（６）のいずれかで表されることを特徴とするものがよい。
一般式（２）
ただし、一般式（２）中、Ｒ11〜Ｒ15は、水素、アルキル基又はアリ−ル基を表す。
なお、アルキル基は、直鎖状アルキル基のみでなく、環状アルキル基すなわちシクロアルキル基であってもよく、この点は一般式（２）のみでなく、下記一般式（３）ないし（６）においても同様である。
【化１０】
【００２４】
一般式（３）及び（４）
ただし、一般式（３）又は（４）中、Ｒ21は、水素、アルキル基又はアリ−ル基、Ｒ41、Ｒ42は水素、アルキル基又はアリ−ル基を表す。
【化１１】
【００２５】
一般式（５）及び（６）
ただし、一般式（５）又は（６）中、Ｒ31、Ｒ32、Ｒ51、Ｒ52は、それぞれ水素、アルキル基又はアリ−ル基を表す。
【化１２】
【００２６】
また、それら一般式（２）ないし（６）の具体的化合物を順に例示すると以下のとおりである。
まず、その一般式（２）に該当する具体的化合物を示すと、２，４，７−トリフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(11)）、２−（４−メチルフェニル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(12)）、４，７−ジフェニル−２−（２，４，６−トリメチルフェニル）−１，１０−フェナントロリン（構造式(13)）、２−（４−ｔ−ブチルフェニル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(14)）、２−（４−ｉ−プロピルフェニル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(15)）、及び２−（４−シクロヘキシルフェニル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(16)）等が例示でき、それらを順に構造式で示すと、下記構造式（11）ないし(16）のとおりである。
【００２７】
【化１３】
【００２８】
さらに、一般式（２）に該当する具体的化合物を示すと、２−（４−フェニルフェニル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(17)）、２−（２−フェニルフェニル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(18)）、及び２−（３，５−ジフェニルフェニル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(19)）等が例示でき、それらを順に構造式で示すと、下記構造式（17）ないし（19）のとおりである。
【００２９】
【化１４】
【００３０】
続いて、一般式（３）に該当する具体的化合物を示すと、２−（２−ナフチル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(20)）、２−［２−（６−ｔ−ブチル）ナフチル］−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(21)）、２−［２−（６−メチル）ナフチル］−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(22)）及び２−［２−（６−フェニル）ナフチル］−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(23)）等が例示でき、それらを順に構造式で示すと、下記構造式（20）ないし（23）のとおりである。
【００３１】
【化１５】
【００３２】
それに続いて、さらに一般式（４）に該当する具体的化合物を示すと、２−（１−ナフチル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(24)）、２−［１−（４−ｔ−ブチル）ナフチル］−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(25)）、２−［１−（５−ｔ−ブチル）ナフチル］−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(26)）、２−［１−（４−メチル）ナフチル］−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(27)）２−［１−（５−メチル）ナフチル］−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(28)）、及び２−［１−（５−フェニル）ナフチル］−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(29)）等が例示でき、それらを順に構造式で示すと、下記構造式（24）ないし（29）のとおりである。
【００３３】
【化１６】
【００３４】
さらに、一般式（５）に該当する具体的化合物を示すと、２−（９−フェナントリル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(30)）、２−［９−（３−ｔ−ブチル）フェナントリル］−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(31)）、２−［９−（３−メチル）フェナントリル］−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(32)）、２−［９−（７−ｔ−ブチル）フェナントリル］−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(33)）、２−［９−（３−フェニル）フェナントリル］−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(34)）、２−［９−（７−フェニル）フェナントリル］−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(35)）及び２−［９−（７−メチル）フェナントリル］−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(36)）等が例示でき、それらを順に構造式で示すと、下記構造式（30）ないし（36）のとおりである。
【００３５】
【化１７】
【００３６】
最後に、一般式（６）に該当する具体的化合物を示すと、２−（９−アントリル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(37)）、２−［９−（２−ｔ−ブチル）アントリル］−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(38)）、２−［９−（２−メチル）アントリル］−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(39)）、２−［９−（１０−メチル）アントリル］−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(40)）及び２−［９−（１０−フェニル）アントリル］−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(41)）等が例示でき、それらを順に構造式で示すと、下記構造式（37）ないし（41）のとおりである。
【００３７】
【化１８】
【００３８】
［実施の形態２］
本発明のフェナントロリン誘導体化合物の実施の形態につづいて、その製造方法の実施の形態に関し詳述する。
本発明のフェナントロリン誘導体化合物は、以下の合成反応を行うことにより製造することができる。
まず、該当するアリール基を形成することができるハロゲン化アリールとＭｇまたはｎ−ＢｕＬｉ（ｎ−ブチルリチウム）又はｔ−ＢｕＬｉ（ｔ−ブチルリチウム）を反応させることにより、対応する有機金属化合物を形成する。
【００３９】
この有機金属化合物と、４位と７位にフェニル基を有する、４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリンとを反応させ、その後水やアルコールなどのプロトン源と反応させることで、中間体である１：１付加体を生成する。
次いで、生成した１：１付加体をＣＨ2Ｃｌ2（ジクロロメタン）などの酸化に対して安定な溶媒中で、ＭｎＯ2で酸化することにより、１位の窒素に結合している水素と２位の炭素に結合している水素を脱離することにより、本発明のフェナントロリン誘導体化合物を製造する。
その反応工程を式で示すと下記反応式（１）のとおりである。
【００４０】
【化１９】
【００４１】
その製造の際の反応条件については、中間体及び最終物質の両者とも、それぞれが生成する限り特に制限されることはなく、例えば圧力に関しては減圧下から加圧下までのいずれでも行うことができるが安全面及び操作性の点で大気圧下で行うのがよい。
反応温度につても特に制限されことはないが、反応速度の点で加熱還流下で行うのがよい。
また、使用する反応装置（構造）についても特に制限されることなく各種のものが使用でき、それには、ナス型フラスコ、丸型フラスコあるいは三角フラスコ等が例示できる。
さらに、その素材についても特に制限されることなく各種のものが使用でき、それにはガラス、ステンレスあるいはセラミック等が例示できる。
【００４２】
前記のようにして製造される本発明のフェナントロリン誘導体化合物は、前記したとおり電子輸送性に優れ、かつ結晶化が起こり難く、その結果素子寿命が長期化できる優れた特性を持つものである。
そのため、本発明のフェナントロリン誘導体化合物は、電子輸送性材料又は有機ＥＬ素子に好適に利用することができる。
さらに、発光素子として利用する際には、フェナントロリン骨格を有し、バンドギャップが大きく、電子輸送層あるいは正孔ブロック層として優れた特性を発現することができる。
【００４３】
［実施の形態３］
次いで、本発明の発光素子の実施の形態に関し詳述する。
本発明のフェナントロリン誘導体化合物は、図１２に図示した単層構造の従前の発光素子と同様の構造でも使用可能であるが、本発明の発光素子は、図１ないし３に図示するように一対の電極間に複数の層を積層した構造とするのがよい。
その複数の層は、電極から離れたところに発光領域が形成されるように、つまり電極から離れた部位でキャリア（担体）の再結合が行われるように、キャリア注入性の高い物質やキャリア輸送性の高い物質からなる層を組み合わせて積層されたものである。
まず、その発光素子の形態について図１（Ａ）を用いて以下において説明する。
【００４４】
この図１の形態において、発光素子は、第１の電極１０２と、第１の電極１０２の上に順に積層した第１の層１０３、第２の層１０４、第３の層１０５、第４の層１０６と、さらにその上に設けられた第２の電極１０７とから構成されている。
なお、この図１では第１の電極１０２は陽極として機能し、第２の電極１０７は陰極として機能するものとして以下説明する。
基板１０１は発光素子の支持体として用いられ、それには例えばガラス又はプラスチックなどを用いることができる。
なお、発光素子を作製工程において支持体として機能するものであれば、これら以外のものでもよい。
【００４５】
第１の電極１０２としては、仕事関数の大きい（具体的には４．０ｅＶ以上）金属、合金、導電性化合物及びこれらの混合物などを用いることが好ましい。
具体的には、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ：Indium Tin Oxide）、珪素を含有したインジウム錫酸化物、酸化インジウムに２〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合したＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）、酸化タングステンを０．５〜５ｗｔ％、酸化亜鉛を０．１〜１ｗｔ％含有したインジウム錫酸化物（ＩＷＺＯ）等が挙げられる。
【００４６】
これらの導電性金属酸化物膜は、通常スパッタにより成膜されるが、ゾル−ゲル法などを応用して作製しても構わない。
その他、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）又は金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン：ＴｉＮ）等が挙げられる。
【００４７】
第１の層１０３は、正孔注入性の高い物質を含む層であり、モリブデン酸化物（ＭｏＯx）やバナジウム酸化物（ＶＯx）、ルテニウム酸化物（ＲｕＯx）、タングステン酸化物（ＷＯx）、マンガン酸化物（ＭｎＯx）等を用いることができる。
この他、フタロシアニン（略称：Ｈ2Ｐｃ）や銅フタロシアニン（ＣｕＰＣ）等のフタロシアニン系の化合物、或いはポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の高分子等によっても第１の層１０３を形成することができる。
【００４８】
また、第１の層１０３に、有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を用いてもよい。
特に、有機化合物と、有機化合物に対して電子受容性を示す無機化合物とを含む複合材料は、有機化合物と無機化合物との間で電子の授受が行われ、キャリア密度が増大するため、正孔注入性、正孔輸送性に優れている。
この場合、有機化合物としては、正孔の輸送に優れた材料であることが好ましい。
具体的には、芳香族アミン系の有機化合物またはカルバゾール系の有機化合物であることが好ましい。
【００４９】
無機化合物としては、有機化合物に対し電子受容性を示す物質であればよく、具体的には、遷移金属の酸化物であることが好ましい。
例えば、チタン酸化物（ＴｉＯx）、バナジウム酸化物（ＶＯx）、モリブデン酸化物（ＭｏＯx）、タングステン酸化物（ＷＯx）、レニウム酸化物（ＲｅＯx）、ルテニウム酸化物（ＲｕＯx）、クロム酸化物（ＣｒＯx）、ジルコニウム酸化物（ＺｒＯx）、ハフニウム酸化物（ＨｆＯx）、タンタル酸化物（ＴａＯx）、銀酸化物（ＡｇＯx）、マンガン酸化物（ＭｎＯx）等の金属酸化物を用いることができる。
第１の層１０３に有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を用いた場合、第１の電極１０２とオーム接触をすることが可能となるため、仕事関数に関わらず第１の電極を形成する材料を選ぶことができる。
【００５０】
第２の層１０４を形成する物質としては、正孔輸送性の高い物質、具体的には、芳香族アミン系（すなわち、ベンゼン環−窒素の結合を有するもの）の化合物であることが好ましい。
それには、以下に述べる物質があるが、それは、主に１０-6ｃｍ2／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質である。
ただし、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。
なお、第２の層１０４は、単層のものだけでなく、上記物質の混合層、あるいは二層以上積層したものであってもよい。
【００５１】
その物質には、広く用いられている材料として、４，４’−ビス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル，その誘導体である４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（以下、ＮＰＢと記す）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニル−アミノ）トリフェニルアミン、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミンなどのスターバースト型芳香族アミン化合物が挙げられる。
【００５２】
第３の層１０５は発光性物質を含む層であり、本発明のフェナントロリン誘導体化合物は、この発光性物質と併用して発光素子を形成することができる。
その場合には、本発明のフェナントロリン誘導体化合物は発光層のホストとして利用することで特に優れた性能を発現する。
本発明のフェナントロリン誘導体化合物を発光層に用いる際の発光性物質については、特に制限させることなく各種のものが使用できる。
【００５３】
その発光性物質には、クマリン６やクマリン５４５Ｔなどのクマリン誘導体、Ｎ，Ｎ’−ジメチルキナクリドンやＮ、Ｎ’−ジフェニルキナクリドンなどのキナクリドン誘導体、Ｎ−フェニルアクリドンやＮ−メチルアクリドンなどのアクリドン誘導体、２−ｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（ｔ−ＢｕＤＮＡ）、９，１０−ジフェニルアントラセン、２、５、８、１１−テトラ−ｔ−ブチルペリレン、ルブレンなどの縮合芳香族化合物、４−ジシアノメチレン−２−［ｐ−（ジメチルアミノ）スチリル］６−メチル−４Ｈ−ピランなどのピラン誘導体、４−（２，２−ジフェニルビニル）トリフェニルアミンなどのアミン誘導体などが挙げられる。
【００５４】
それら発光物質は蛍光を発光するものであるが、本発明では燐光を発する燐光発光性物質も使用可能であり、それには、ビス｛２−（ｐ−トリル）ピジナト｝（アセチルアセトナト）イリジウム（III）やビス｛２−（２’−ベンゾチエニル）ピリジナト｝（アセチルアセトナト）イリジウム（III）、ビス{２−（４、６−ジフルオロフェニル）ピリジナト}ピコリナトイリジウム（III）などのイリジウム錯体、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン−白金錯体などの白金錯体、４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリントリス（２−テノイルトリフルオロアセトナート）ユーロピウム（III）などの希土類錯体などが挙げられる。
【００５５】
また、その発光性物質を使用する際には、ＣＢＰ等の第２のホスト材料も併用でき、その併用する第２のホスト材料についても特に制限されることなく各種のものが使用でき、それには更にＣＢＰ、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（ＮＰＢ）、あるいはトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ）等を挙げることができる。
【００５６】
第４の層１０６を形成する物質としては、電子輸送性の高い物質を用いることが好ましい。
その電輸送性の高い物質としては、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ）、トリス（５−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ3）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−フェニルフェノラト−アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）、トリス（８−キノリノラト）ガリウム（略称：Ｇａｑ3）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−フェニルフェノラト−ガリウム（略称：ＢＧａｑ）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ〔ｈ〕−キノリナト）ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ2)、ビス〔２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾオキサゾラト〕亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）2）、ビス〔２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾラト〕亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）2）などの金属錯体が挙げられる。
【００５７】
さらに、金属錯体以外にも、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）や、１，３−ビス〔５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル〕ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）等を用いることができる。
【００５８】
本発明のフェナントロリン誘導体化合物は、それに優れているため電子輸送性材料として用いる場合には、第４の層１０６に好適に用いることができる。
なお、第４の層１０６は、単層のものだけでなく、混合層でもよく、二層以上積層したものとしてもよい。
例えば、本発明のフェナントロリン誘導体化合物を含む層と、他の電子輸送性材料を含む層が二層以上積層したものとしてもよい。
【００５９】
第２の電極１０７を形成する物質としては、仕事関数の小さい（仕事関数３．８ｅＶ以下）金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物などを用いることができる。
このような陰極材料の具体例としては、元素周期表の１族又は２族に属する元素、すなわちリチウム（Ｌｉ）やセシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等のアルカリ土類金属、及び前記１族又は２族に属する元素を含む合金（ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ）、並びにユウロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属及びこれらを含む合金等が挙げられる。
【００６０】
また、第２の電極１０７を形成する物質については前記したもの限定されるのではなく、第２の電極１０７と第４の層１０６との間に、電子注入を促す機能を有する層を設けることにより、仕事関数の大小に関わらず、Ａｌ、Ａｇ、ＩＴＯ、珪素を含むＩＴＯ等様々な導電性材料を第２の電極１０７として用いることができる。
その電子注入を促す機能を有する層には、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ2）等のようなアルカリ金属又はアルカリ土類金属の化合物を用いることができる。
【００６１】
さらに、それらに加えて、電子輸送性を有する物質からなる層中にアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含有させたものを用いることができる。
その電子輸送性を有する物質としては、前記した電子輸送性の高い物質を用いることができる。
例えば、電子注入を促す機能を有する層として、Ａｌｑ中にマグネシウム（Ｍｇ）やリチウム（Ｌｉ）を含有させたもの、本発明のフェナントロリン誘導体化合物にマグネシウム（Ｍｇ）やリチウム（Ｌｉ）を含有させたもの等を用いることができる。
【００６２】
前記したところの電極を含む各層を形成する場合には各種成膜法が特に制限されることなく採用でき、それには、インクジェット法、印刷法、蒸着法あるいはスピンコート法などを例示する。
なお、それら各層の形成には、電極を含む各層ごとに異なる成膜方法を用いても勿論構わない。
【００６３】
以上のような構成を有する本発明の発光素子は、第１の電極１０２と第２の電極１０７との間に生じた電位差により電流が流れ、発光性物質を含む層である第３の層１０５において正孔と電子とが再結合し、発光するものである。
つまり第３の層１０５に発光領域が形成されるような構成となっている。
その発光は、第１の電極１０２または第２の電極１０７のいずれか一方または両方を通って外部に取り出される。
したがって、第１の電極１０２又は第２の電極１０７のいずれか一方または両方は、透光性を有する物質で成る。
【００６４】
第１の電極１０２のみが透光性を有する物質からなるものである場合、図１（Ａ）に示すように、発光は第１の電極１０２を通って基板側から取り出される。
また、逆に第２の電極１０７のみが透光性を有する物質からなるものである場合、図１（Ｂ）に示すように、発光は第２の電極１０７を通って基板と逆側から取り出される。
さらに、第１の電極１０２及び第２の電極１０７がいずれも透光性を有する物質からなるものである場合、図１（Ｃ）に示すように、発光は第１の電極１０２及び第２の電極１０７を通って、基板側および基板と逆側の両方から取り出される。
【００６５】
なお、第１の電極１０２と第２の電極１０７との間に設けられる層の構成は、上記のものには限定されるものではない。
発光領域と金属とが近接することによって生じる消光が抑制されるように、第１の電極１０２及び第２の電極１０７から離れた部位に正孔と電子とが再結合する発光領域を設けた構成であれば、上記以外のものでもよい。
【００６６】
つまり、本発明の発光素子においては、層の積層構造は特に制限されることはなく、電子輸送性の高い物質又は正孔輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、正孔注入性の高い物質、バイポーラ性（電子及び正孔の輸送性の高い物質）の物質、正孔ブロック材料等から成る層を、本発明のフェナントロリン誘導体化合物を含む層と自由に組み合わせて構成すればよい。
例えば、図３に示すように、第３の層１０５と第４の層１０６との間に正孔ブロック層１０８を設けてもよい。
本発明のフェナントロリン誘導体は、バンドギャップが大きいため、正孔ブロック材料として用いることができる。
【００６７】
図２に示す発光素子は、陰極として機能する第１の電極３０２の上に電子輸送性の高い物質からなる第１の層３０３、発光性物質を含む第２の層３０４、正孔輸送性の高い物質からなる第３の層３０５、正孔注入性の高い物質からなる第４の層３０６、陽極として機能する第２の電極３０７とが順に積層された構成となっている。
なお、ここにおいて３０１は基板である。
【００６８】
図１ないし３に図示する本実施の形態においては、ガラス、プラスチックなどからなる基板上に発光素子を作製している。
一基板上にこのような発光素子を複数作製することで、パッシブ型の発光装置を作製することができる。
また、ガラス、プラスチックなどからなる基板上に、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成し、ＴＦＴと電気的に接続された電極上に発光素子を作製してもよい。
【００６９】
これにより、ＴＦＴによって発光素子の駆動を制御するアクティブマトリクス型の発光装置を作製できる。
なお、本発明の発光装置においては、ＴＦＴの構造は特に制限されることはない。
スタガ型のＴＦＴでもよいし逆スタガ型のＴＦＴでもよい。
また、ＴＦＴアレイ基板に形成される駆動用回路についても、Ｎ型およびＰ型のＴＦＴからなるものでもよいし、若しくはＮ型またはＰ型のいずれか一方からのみなるものであってもよい。
【００７０】
［実施の形態４］
この実施の形態４では、発光素子の実施の形態に続いて本発明の発光素子を有する発光装置について示す。
本実施の形態では、画素部に本発明の発光素子を有する発光装置について図４を用いて説明するが、図４（Ａ）は、発光装置を示す上面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）をＡ−Ａ’及びＢ−Ｂ’で切断した断面図である。
その図において、点線で示された６０１は駆動回路部（ソース側駆動回路）、６０２は画素部、６０３は駆動回路部（ゲート側駆動回路）であり、さらに６０４は封止基板、６０５はシール材であり、シール材６０５で囲まれた内側は、空間６０７になっている。
【００７１】
また、その図４において、引き回し配線６０８はソース側駆動回路６０１及びゲート側駆動回路６０３に入力される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）６０９からビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等を受け取る。
なお、ここではＦＰＣしか図示されていないが、このＦＰＣにはプリント配線基盤（ＰＷＢ）が取り付けられていてもよい。
本明細書における発光装置には、発光装置本体だけでなく、それにＦＰＣもしくはＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものとする。
【００７２】
次に、断面構造について図４（Ｂ）を用いて説明する。
素子基板６１０上には駆動回路部及び画素部が形成されているが、ここでは、駆動回路部であるソース側駆動回路６０１と、画素部６０２中の一つの画素が示されている。
なお、その図示されたソース側駆動回路６０１はｎチャネル型ＴＦＴ６２３とｐチャネル型ＴＦＴ６２４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路で形成されているが、その駆動回路を形成するＴＦＴは、前記ＣＭＯＳ回路に限らず、他のＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成してもよい。
さらに、本実施例では、基板上に駆動回路を形成したドライバー一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、基板上ではなく外部に形成することもできる。
【００７３】
そして、画素部６０２は、スイッチング用ＴＦＴ６１１と、電流制御用ＴＦＴ６１２とそのドレインに電気的に接続された第１の電極６１３とを含む複数の画素により形成され、その第１の電極６１３の端部を覆って絶縁物６１４が形成されている。
この絶縁物６１４としては感光性の光によってエッチャントに不溶解性となるネガ型又は光によってエッチャントに溶解性となるポジ型のいずれも使用することができるが、ここでは絶縁物６１４はポジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いることにより形成される。
【００７４】
また、成膜を良好なものとするため、絶縁物６１４の上端部又は下端部は曲率を有する曲面が形成されるようにするのがよい。
例えば、絶縁物６１４の材料としてポジ型の感光性アクリルを用いた場合、絶縁物６１４の上端部のみに曲率半径（０．２μｍ〜３μｍ）を有する曲面を持たせることが好ましい。
【００７５】
第１の電極６１３上には、発光物質を含む層６１６及び第２の電極６１７がそれぞれ形成される。
ここで、本実施の形態において陽極として機能する第１の電極６１３に用いる材料としては、仕事関数の大きい材料を用いることが望ましい。
例えば、ＩＴＯ膜、珪素を含有したインジウム錫酸化物膜、２〜２０％の酸化亜鉛を含む酸化インジウム膜、窒化チタン膜、クロム膜、タングステン膜、Ｚｎ膜、Ｐｔ膜などの単層膜のほか、窒化チタンとアルミニウムを主成分とする膜との積層膜、又は窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜と窒化チタン膜との３層構造膜等を用いることができる。
なお、積層構造とすると、配線としての抵抗も低く、良好なオーミックコンタクトがとれる。
【００７６】
また、発光物質を含む層６１６は、実施の形態１で示した本発明のフェナントロリン誘導体化合物を含んでいる。
本発明のフェナントロリン誘導体化合物を電子輸送性に優れ、結晶化が起こり難い。
したがって、本発明のフェナントロリン誘導体化合物を含む層を有することにより、寿命の長い発光装置を得ることが可能である。
さらに、実施の形態１で示した本発明のフェナントロリン誘導体化合物と組み合わせて用いる材料としては、様々な材料を用いることができ、低分子系材料、中分子材料（オリゴマー、デンドリマーを含む）、または高分子系材料であっても良い。
【００７７】
また、発光物質を含む層６１６上に形成される第２の電極（陰極）６１７に用いる材料としては、仕事関数の小さい材料（Ａｌ、Ａｇ、Ｌｉ、Ｃａ、又はこれらの合金であるＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉや、これらの化合物であるＣａＦ2、Ｌｉ2Ｏ、ＬｉＦなど）を用いることが好ましい。
なお、発光物質を含む層６１６で生じた光を第２の電極６１７を透過させる場合には、その電極（陰極）６１７として、膜厚を薄くした金属薄膜と、透明導電膜（ＩＴＯ、２〜２０％の酸化亜鉛を含む酸化インジウム、珪素を含有したインジウム錫酸化物、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）との積層膜を用いるのが良い。
【００７８】
さらに、本実施の形態では、シール材６０５により封止基板６０４と素子基板６１０とが貼り合わされており、それにより素子基板６１０、封止基板６０４及びシール材６０５で囲まれた空間６０７に発光素子６１８が備えられた構造になっている。
なお、その空間６０７には、不活性気体（窒素やアルゴン等）が充填されてもよいし、シール材６０５が充填されてもよく、空間６０７への充填する材料に関しては特に制限されることなく各種のものが使用可能である。
【００７９】
そのシール材６０５については、できるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましく、エポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。
また、封止基板６０４については、ガラス基板や石英基板のほか、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、マイラー、ポリエステル又はアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。
以上のようにして、本発明の発光素子を有する発光装置を得ることができる。
【００８０】
以上の実施の形態においては、本発明の発光装置について、トランジスタによって発光素子の駆動を制御するアクティブ型の発光装置について説明したが、本発明の発光装置は、これに限らずトランジスタ等の駆動用の素子を特に設けずに発光素子を駆動させるパッシブ型の発光装置であってもよい。
図５は、本発明を適用して作製したパッシブ型の発光装置の斜視図であり、その図において、基板９５１上には、電極９５２と電極９５６との間には発光物質を含む層９５５が設けられており、電極９５２の端部は絶縁層９５３で覆われている。
【００８１】
その絶縁層９５３上には隔壁層９５４が設けられており、隔壁層９５４の側壁は、基板面に近くなるに伴って、一方の側壁と他方の側壁との間隔が狭くなっていくような傾斜を有する。
つまり、隔壁層９５４の短辺方向の断面は、台形状であり、底辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接する辺）の方が上辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接しない辺）よりも短い。
このように隔壁層９５４を設けることで静電気等に起因した発光素子の不良を防ぐことが出来る。
また、このパッシブ型の発光装置においても、低駆動電圧で動作する本発明の発光素子を含むことによって、低消費電力で駆動させることができる。
【００８２】
［実施の形態５］
最後に、本発明の発光素子を用いた発光装置を具備した、本発明の様々な電子機器の実施の形態を示す。
本発明の発光素子を用いた、本発明の電子機器としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、パーソナルコンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機又は電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはDigital Versatile Disc(DVD)等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうる表示装置を備えた装置）などが挙げられ、それらの電子機器について図６に図示する。
【００８３】
その図６において、（Ａ）は本発明のテレビ受像機であり、筐体９１０１、支持台９１０２、表示部９１０３、スピーカー部９１０４、ビデオ入力端子９１０５等を具備する。
その本発明のテレビ受像機は、本発明の発光素子を有する発光装置をその表示部９１０３に用いることにより作製されるものである。
本発明の発光装置を用いることにより、寿命の長い表示部を有する本発明のテレビ受像機を得ることができ、そのテレビ受像機には、コンピュータ用、ＴＶ放送受信用、広告表示用などの全ての情報表示用装置が含まれる。
【００８４】
図６（Ｂ）は本発明のコンピュータであり、それは本体９２０１、筐体９２０２、表示部９２０３、キーボード９２０４、外部接続ポート９２０５、ポインティングマウス９２０６等を具備する。
その本発明のコンピュータは、本発明の発光素子を有する発光装置をその表示部９２０３に用いることにより作製されものであり、本発明の発光装置を用いることにより、寿命の長い表示部を有するコンピュータを得ることができる。
【００８５】
図６（Ｃ）は本発明のゴーグル型ディスプレイであり、それは本体９３０１、表示部９３０２、アーム部９３０３を具備する。
その本発明のゴーグル型ディスプレイは、本発明の発光素子を有する発光装置をその表示部９３０２に用いることにより作製されるものであり、本発明の発光装置を用いることにより、寿命の長い表示部を有するゴーグル型ディスプレイを得ることができる。
【００８６】
図６（Ｄ）は本発明の携帯電話であり、それは本体９４０１、筐体９４０２、表示部９４０３、音声入力部９４０４、音声出力部９４０５、操作キー９４０６、外部接続ポート９４０７、アンテナ９４０８等を具備する。
本発明の携帯電話は、本発明の発光素子を有する発光装置をその表示部９４０３に用いることにより作製されるものであり、本発明の発光装置を用いることにより、寿命の長い表示部を有する携帯電話を得ることができる。
なお、表示部９４０３は黒色の背景に白色の文字を表示することで携帯電話の消費電力を抑えることができる。
【００８７】
図６（Ｅ）は本発明のカメラであり、それは本体９５０１、表示部９５０２、筐体９５０３、外部接続ポート９５０４、リモコン受信部９５０５、受像部９５０６、バッテリー９５０７、音声入力部９５０８、操作キー９５０９、接眼部９５１０等を具備する。
本発明のカメラは、本発明の発光素子を有する発光装置をその表示部９５０２に用いることにより作製されるものであり、本発明の発光装置を用いることにより、寿命の長い表示部を有するカメラを得ることができる。
【００８８】
以上のように、本発明の発光素子を有する発光装置の適用範囲は極めて広く、この発光装置をあらゆる分野の電子機器に適用することが可能であり、それを適用したものが本発明の電子機器である。
本発明の発光素子を有する発光装置を用いることにより、寿命の長い表示部を有する電子機器を提供することが可能となる。
【実施例１】
【００８９】
以下に、本発明のフェナントロリン誘導体化合物の製造方法の実施例を示すが、本発明はその実施例によって何ら限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載によって特定されるものであることはいうまでもない。
なお、この実施例１で製造するフェナントロリン誘導体化合物は、３つの物質であり、それらは一般式（２）、一般式（３）及び一般式（５）で表されるものであり、それらに関し、以下において順に製造例(1)ないし(3)として詳述する。
【００９０】
［製造例１］ 一般式（２）に該当する化合物の製造例
以下において、４，７−ジフェニル−２−（２，４，６−トリメチルフェニル）−１，１０−フェナントロリン（以下、ＴＭＰＢＰと略称する）の製造方法を具体的に示す。
窒素雰囲気下、２，４，６−トリメチルフェニルマグネシウムブロミド（アルドリッチ製、１．０Ｍ、３０ｍＬ）を４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（東京化成製、２．０ｇ、６．０２ｍｍｏｌ）の乾燥テトラヒドロフラン（以下、ＴＨＦと略称）懸濁液（約２０ｍＬ）に加えて反応を開始し、反応混合物を２４時間加熱還流した。
【００９１】
次いで、反応溶液を室温に戻し、１Ｎ塩酸を加えて酸性にし、酢酸エチルで抽出を行い、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、ろ過、濃縮した。
残渣をクロロホルムに溶解し、この溶液をシリカゲル（約３００ｍＬ）に加え、そのシリカゲルをクロロホルムで洗浄し、洗浄後シリカゲルにメタノールを加えて攪拌し、ろ過した。
得られたメタノール溶液を濃縮し、残渣を塩化メチレン（約１００ｍＬ）に溶解した。
この溶液に二酸化マンガン（シグマ製、２０ｇ）を加え、室温にて３０分間攪拌し、反応混合物をろ過、濃縮し、残渣をクロロホルム−酢酸エチルで再結晶することで、前記製造例１の化合物を７６％の収率で得た。
【００９２】
その得られた化合物をＮＭＲで測定して得たスペクトルデータは以下のとおりである。
1Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ3）σ９．２５（ｄ、１Ｈ、Ｊ＝５Ｈｚ）、７．８９（ｄｄ、２Ｈ、Ｊ＝１３．６Ｈｚ）、７．４５−７．６０（ｍ、１２Ｈ）、７．２６（ｓ、１Ｈ）、６、９６（ｓ、１Ｈ）、２．３５（ｓ、３Ｈ）、２．１６（ｓ、６Ｈ）。
なお、この製造例で調製したＴＭＰＢＰの構造式及びその合成反応式は、下記反応式（２）に示すとおりである。
【００９３】
【化２０】
【００９４】
［製造例２］ 一般式（３）に該当する化合物の製造例
以下において、２−（２−ナフチル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（以下、ＮａＢＰと略称する）の製造方法を具体的に示す。
窒素雰囲気下、マグネシウム（キシダ化学製、１．４６ｇ、６０ｍｍｏｌ）と乾燥ＴＨＦの混合物に、２−ブロモナフタレン（東京化成製、１２．４ｇ、６０ｍｍｏｌ）乾燥ＴＨＦ溶液をゆっくり滴下した。
滴下終了後、２時間加熱還流し、得られた溶液を４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリンのＴＨＦ溶液に加え、更に２４時間加熱還流した。
その後の精製は、製造例１におけるＴＭＰＢＰを製造する場合と同様に行い、前記した製造例２の目的物質を収率２９％で得た。
【００９５】
その得られた化合物をＮＭＲで測定して得たスペクトルデータは以下のとおりである。
1Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ3）σ９．３１（ｄ、１Ｈ、Ｊ＝４Ｈｚ）、８．８６（ｓ、１Ｈ）、８．５９（ｄｄ、１Ｈ、Ｊ＝２．９Ｈｚ）、８．２２（ｓ、１Ｈ）、７．４５−８．０８（ｍ、１８Ｈ）：13Ｃ ＮＭＲ（７５ＭＨｚ、ＣＤＣｌ3）σ１７１．１、１５６．７、１４９．９、１４９．３、１４８．５、１４７．０、１４６．９、１３８．４、１３８．１、１３７．０、１３３．９、１３３．５、１２９．７、１２９．０、１２８．６、１２８．５、１２８．４、１２７．７、１２７．５、１２６．８、１２６．６、１２６．２、１２５．５、１２３．９、１２３．８、１２３．３、１２１．３。
【００９６】
なお、この製造例で調製したＮａＢＰの構造式及びその合成反応式は、下記反応式（３）に示すとおりである。
【化２１】
【００９７】
［製造例３］ 一般式（５）に該当する化合物の製造例
以下において、２−（９−フェナントリル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（以下、ＰＢＰと略称する）の製造方法を具体的に示す。
９−ブロモフェナントレン（東京化成製、７．０ｇ、２７ｍｍｏｌ）の乾燥ジエチルエーテル（以下、単にエーテルと略称）懸濁液（１００ｍＬ）に、−７８℃においてｎ−ブチルリチウム（関東化学製、１．５８Ｎヘキサン溶液、１７ｍＬ、２７ｍｍｏｌ）を滴下し、滴下終了後、０℃にて１時間撹拌した。
【００９８】
次いで、得られた反応混合物を０℃において、４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリンの乾燥エーテル懸濁液（１００ｍＬ）に加え、３時間撹拌の後、水（約２５ｍＬ）を加え、塩化メチレンを用いて抽出した。
有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した後、濾過、濃縮し、残渣をシリカゲルに吸着させ、そのシリカゲルをクロロホルムで洗浄した。
その後、シリカゲルをメタノールとアセトンで抽出し、メタノール及びアセトンを留去し、残渣をクロロホルム−メタノールで再結晶することで、前記製造目的化合物を５．９４ｇ得た。
【００９９】
その得られた化合物をＮＭＲで測定して得たスペクトルデータは以下のとおりである。
1Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ3）σ９．２５（ｄ、２Ｈ、Ｊ＝２．９Ｈｚ）、８．７７（２ｄ、２Ｈ、Ｊ＝１６Ｈｚ）、８．２３（ｄ、１Ｈ、Ｊ＝８Ｈｚ）、８．１８（ｓ、１Ｈ）、７．４５−８．０５（ｍ、１９Ｈ）：13Ｃ ＮＭＲ（７５ＭＨｚ、ＣＤＣｌ3）σ１５８．９、１４９．９、１４８．４、１４７．０、１４６．９、１３８．０、１３７．７、１３１．５、１３０．８、１３０．５、１２９．８、１２９．７、１２９．４、１２９．２、１２８．６、１２８．５、１２８．４、１２７．０、１２６．７４、１２６．７１、１２６．７、１２６．４、１２５．５、 １２５．３、１２４．０、１２３．９、１２３．４、１２２．９、１２２．５。
【０１００】
なお、この製造例で調製したＰＢＰの構造式及びその合成反応式は、下記反応式（４）に示すとおりである。
【化２２】
【実施例２】
【０１０１】
本実施例では、実施例１で製造した本発明のフェナントロリン誘導体化合物について、電子輸送性材料としての性能評価試験を行い、その結果を示すものである。
なお、本発明は、この実施例２で行った、実施例１における製造例１ないし３で得たＴＭＰＢＰ、ＮａＢＰ及びＰＢＰに関する電子輸送性材料としての性能評価試験及びその結果によって何ら限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載によって特定されるものであることはいうまでもない。
【０１０２】
前記製造例１ないし３で製造した３つのフェナントロリン誘導体化合物について、酸化還元電位をサイクリックボルタンメトリー（以下、ＣＶと略称）を用いて測定した。
その測定条件は、溶媒としてＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、支持電解質として過塩素酸テトラブチルアンモニウムを用い、スキャン速度０．１Ｖ／ｓで測定した。
なお、その際の参照電極にはＡｇを用いた。
その測定結果は表１に示すとおりである。
【０１０３】
【表１】
【０１０４】
その表１における結果によれば、３つの製造例で作製されたいずれの化合物も１電子還元に基づくピークが観測された。
そのＣＶ測定における還元・酸化サイクルを２００回繰り返しても、この還元ピーク強度が殆ど減少しないこともわかった。
このことから本発明の化合物は還元反応に対して可逆性を有するといえることになる。
【０１０５】
さらに、前記製造例で作製された化合物について、膜状態におけるＨＯＭＯ準位、ＬＵＭＯ準位を光電子分光装置（理研計器（株）製ＡＣ−２）及び紫外可視分光光度計（日本分光（株）製、Ｖ５５０）を用いて測定した。
その結果は表２に示すとおりである。
なお、比較としてＢＣＰ（バソキュプロイン）についても測定し、そのデータも合わせて表２に掲載した。
【０１０６】
【表２】
【０１０７】
その表２における結果によれば、製造例３で作製されたＰＢＰのＨＯＭＯ準位は製造例２で作製されたＮａＢＰのそれと比較すると正に大きくなっており、これはナフタレンとフェナントレン骨格の正孔注入性の差に依存するものと推測している。
ＰＢＰのＨＯＭＯ準位はＢＣＰと比較するとかなり正に大きく、このことからＰＢＰへのホール注入は、ＢＣＰへのホール注入と比較すると容易であるといえる。
バンドギャップは、ＮａＢＰ、ＰＢＰともに、ＢＣＰと比較して小さいが、青色の発光層のホストとしては充分な大きさを有している。
【０１０８】
これらＮａＢＰ、ＰＢＰの単層膜は、長期にわたる観測において結晶化が発現しておらず、ＢＣＰと比較して結晶性を大幅に抑制できたことが確認された。
さらに、これらＮａＢＰ、ＰＢＰを膜状態に、それに関し測定した発光スペクトルを図７に示す。
この観測結果から、ＮａＢＰ及びＰＢＰは、それぞれ４２２ｎｍ及び４２５ｎｍにおいて発光極大を有しており、濃青色の発光を示すことがわかった。
【実施例３】
【０１０９】
本実施例は、実施例１の製造例３で製造したＰＢＰを用いて発光素子を作製し、その素子の特性を評価するものである。
なお、比較としてＰＢＰに代わりにＢＣＰを用いた発光素子を作製し、これについても同様の評価を行った。
ガラス基板上に製膜されたＩＴＯ上に、ホール注入材料である銅フタロシアニン、ホール輸送材料であるＮ，Ｎ'−ジ（２−スピロフルオレニル）−Ｎ，Ｎ'−ジフェニルベンジジン（ＢＳＰＢ）を順次真空蒸着法によって成膜した。
それらの膜厚はそれぞれ２０ｎｍ及び４０ｎｍである。
【０１１０】
次いで、この積層膜の上にＰＢＰ、４，４'−ジ（Ｎ−カルバゾリル）−ビフェニル（ＣＢＰ）、２ーｔ−ブチル−９，１０−ジ−（２−ナフチル）アントラセン（ｔーＢｕＤＮＡ）を３０ｎｍの膜厚で共蒸着した。
なお、この共蒸着において、ＰＢＰ、ＣＢＰ、ｔーＢｕＤＮＡの３者の重量比は１：１：１である。
この共蒸着膜上に、電子輸送材料であるＡｌｑを３０ｎｍ積層し、その上に電子注入材料であるＣａＦ2を成膜し、更にＡｌ電極を成膜し、発光素子を作製した。
【０１１１】
この素子の特性を評価すべく、電圧と輝度との関係を測定し、その結果を電圧−輝度曲線として図８に示す。
その結果によれば、発光は４．８Ｖ付近から開始し、１０Ｖ印加時の輝度が６００ｃｄ／ｍ2であることがわかる。
さらに、発光スペクトルも測定し、その結果を図９に示すが、その結果から発光極大が４５０ｎｍにあり、青色に発光することが確認できる。
なお、１０００ｃｄ／ｍ2における電流効率は１．４８ｃｄ／Ａであり、ＣＩＥ色度座標としては、ｘ値０．１６、ｙ値０．１４であり、良好な青色発光であることがわかる。
【０１１２】
［ＢＣＰを用いた比較例の発光素子及びその特性評価］
ＰＢＰの代わりにＢＣＰを用いた以外は同一構造の発光素子を作製し、ＰＢＰを用いて作製した発光素子の場合と同様に特性評価試験を行った。
この素子について電圧と輝度との関係を測定した結果を電圧−輝度曲線として図１０に示す。
その結果によれば、発光は５．２Ｖ付近から開始し、１０Ｖ印加時の輝度が３１０ｃｄ／ｍ2であることがわかる。
【０１１３】
さらに、発光スペクトルを測定した結果は図１１に図示しており、それによれば発光極大が４５０ｎｍにあり、青色に発光することが確認できる。
なお、１０００ｃｄ／ｍ2における電流効率は１．４５ｃｄ／Ａであり、ＣＩＥ色度座標としては、ｘ値０．１６、ｙ値０．１６であり、良好な青色発光であることがわかる。
これらのことから、ＰＢＰはＢＣＰと殆ど変わらないＥＬ特性を示すといえる。
すなわち、ＰＢＰは、ＢＣＰと同様のＥＬ特性を有しており、それにもかかわらず、ＢＣＰが有する高い結晶性という欠点を克服することができた発光性有機化合物を用いた発光素子用の優れた材料である。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明の発光素子の積層構造を示す図。
【図２】本発明の発光素子における図１とは異なる態様の積層構造を示す図。
【図３】本発明の発光素子における図１及び２とは異なる態様の積層構造を示す図。
【図４】本発明の発光装置における積層構造を示す図。
【図５】本発明の発光装置における図４とは異なる態様の積層構造を示す図。
【図６】本発明の電子機器の概要を示す図。
【図７】実施例２で作製したＮａＢＰ及びＰＢＰを膜状態にし、それについて測定した発光スペクトル。
【図８】実施例３で作製したＰＢＰを用いた発光素子に関し測定した電圧−輝度曲線。
【図９】実施例３で作製したＰＢＰを用いた発光素子に関し測定した発光スペクトル。
【図１０】実施例３で作製したＢＣＰを用いた発光素子について測定した電圧−輝度曲線。
【図１１】実施例３で作製したＢＣＰを用いた発光素子について測定した発光スペクトル。
【図１２】従来技術における有機ＥＬ素子の積層構造を示す図。
【図１３】従来技術における図１２とは異なる有機ＥＬ素子の積層構造を示す図。
【符号の説明】
【０１１５】
１ 金属電極
２ 透明電極
３ 蛍光体薄膜（発光層）
４ 正孔輸送層
５ 電子輸送層
６ ガラス板
１０２ 第１の電極１０２
１０３ 第１の層
１０４ 第２の層
１０５ 第３の層
１０６ 第４の層
１０７ 第２の電極
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規なフェナントロリン誘導体化合物及びその製造方法に関する。
さらに、それを利用する電子輸送性材料、発光素子、発光装置及び電子機器に関する。
より詳しくは、本発明は、電子輸送性に優れ、かつ結晶化が起こり難く、その結果素子寿命が長期化できる、発光素子用に好適な新規なフェナントロリン誘導体化合物及びその製造方法に関し、更にそれを利用する電子輸送性材料、発光素子、発光装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光性の有機化合物を用いたエレクトロルミネッセンス素子といわれる発光素子の研究開発が盛んに行われている。
この発光素子は有機ＥＬ素子とも略称され、その基本的な構成は、一対の電極間に発光性の有機化合物を含む層を挟んだものである。
この素子に電圧を印加することにより、一対の電極から電子及びホールがそれぞれ発光性の有機化合物を含む層に注入され、電流が流れる。
そして、それらキャリア（電子及びホール）が再結合することにより、発光性の有機化合物が励起状態を形成し、その励起状態が基底状態に戻る際に発光する。
【０００３】
その具体的な構造としては、典型的には図１２及び図１３に図示する構造ものがあり、図１２に図示するものは、陰極である金属電極１と陽極である透明電極２との間に互いに積層された蛍光体薄膜（発光層）３及び正孔輸送層４が配された２層構造のものである。
また、図１３に図示するものは、金属電極１と透明電極２との間に互いに積層された電子輸送層５、発光層３及び正孔輸送層４が配された３層構造のものである。
ここで、正孔輸送層４は陽極から正孔を注入させ易くする機能と電子をブロックする機能とを有し、電子輸送層５は陰極から電子を注入させ易くする機能を有している。
【０００４】
この発光性の有機化合物を用いる発光素子において、透明電極２の外側にはガラス基板６が配されており、金属電極１から注入された電子と透明電極２から注入された正孔との再結合によって、励起子が生じ、この励起子が放射失活する過程で光を放ち、この光が透明電極２及びガラス板６を介して外部に放出され発光する。
このようなメカニズムから、前記発光素子は電流励起型の発光素子とも呼ばれる。
なお、有機化合物が形成する励起状態の種類としては、一重項励起状態と三重項励起状態が可能であり、一重項励起状態からの発光が蛍光、三重項励起状態からの発光が燐光と呼ばれている。
【０００５】
この発光素子においては、発光層に発光性の有機化合物が用いられるのは勿論のこと、それ以外にも、正孔輸送層及び電子輸送層にもそれぞれに適した性質の有機化合物が用いられている。
例えば、電子輸送層には電子輸送性の有機化合物が用いられており、その性質を有する有機化合物としてはフェナントロリン及びその誘導体等の各種のものが既に提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３５６２６５２号公報
【０００６】
このような状況下において、本出願人企業は、この発光性有機化合物を用いる発光素子の研究開発に鋭意努めており、その中において、本発明者らは発光素子用の各種有機化合物の研究開発に鋭意努めている。
そのようなことで、本発明者らはフェナントロリン誘導体の特性に着目し、その性質を調査したところ、フェナントロリン誘導体は電子輸送性に優れ、初期特性の優れた素子を提供できることがわかった。
また、それに加えてフェナントロリン骨格自身がバンドギャップが大きく、正孔ブロック層としても優れた特性を有することもわかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記したとおりであり、フェナントロリン誘導体は優れた特性を有するものである。
しかしながら、本発明者らが調査したところ、既知のフェナントロリン誘導体は結晶性が高い欠点を有しており、そのため素子中で結晶化が起こり、その結果発光素子の寿命が短くなることが判明した。
本発明者らは、この欠点を解消した新規なフェナントロリン誘導体を開発すべく、鋭意研究開発に努め、その結果開発に成功したのが、本発明のフェナントロリン誘導体化合物である。
【０００８】
したがって、本発明は、前記欠点を解消した新規なフェナントロリン誘導体及びその製造方法を提供することを発明の解決べき課題とするものである。
すなわち、本発明は、結晶性が低く、そのため素子中で結晶化が起こり難く、その結果発光素子を長寿命化できる、新規なフェナントロリン誘導体及びその製造方法を提供することを発明の解決べき課題とするものである。
【０００９】
さらに、それに加えて、本発明は、既知のフェナントロリン誘導体と同様に電子輸送性に優れ、初期特性の優れた発光素子を提供することを課題とするものであり、かつフェナントロリン骨格を有し、バンドギャップが大きく、電子輸送層あるいは正孔ブロック層としても優れた特性を有する新規なフェナントロリン誘導体を提供することも解決べき課題とするものである。
また、その優れた特性を有するフェナントロリン誘導体を利用する電子輸送性材料、発光素子、発光装置及び電子機器を提供することも課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、前記したとおり前記課題を解決する新規なフェナントロリン誘導体化合物及びその製造方法、並びにそれを利用する電子輸送性材料、発光素子及び電子機器を提供するものである。
そのうちの新規なフェナントロリン誘導体化合物は、下記一般式（１）で表されることを特徴とするものである。
【００１１】
一般式（１）
（ただし、一般式（１）中、Ａｒ1は、アリ−ル基を表し、好ましくは置換もしくは無置換のフェニル基、置換もしくは無置換のナフチル基、置換もしくは無置換のアントリル基、又は置換もしくは無置換のフェナントリル基がよい）
【化５】
【００１２】
さらに、その新規なフェナントロリン誘導体化合物は、より好ましくは下記の一般式（２）ないし（６）のいずれかで表されることを特徴とするものがよい。
【００１３】
一般式（２）
（ただし、一般式（２）中、Ｒ11〜Ｒ15は、水素、アルキル基又はアリ−ル基を表す）
【化６】
【００１４】
一般式（３）及び（４）
（ただし、一般式（３）又は（４）中、Ｒ21は、水素、アルキル基又はアリ−ル基、Ｒ41、Ｒ42は水素、アルキル基又はアリ−ル基を表す）
【化７】
【００１５】
一般式（５）及び（６）
（ただし、一般式（５）又は（６）中、Ｒ31、Ｒ32、Ｒ51、Ｒ52は、それぞれ、水素、アルキル基又はアリ−ル基を表す）
【化８】
【００１６】
また、本発明の新規なフェナントロリン誘導体化合物の製造方法は、以下のとおりである。
すなわち、その製造方法は、所定のアリール基を形成することができるハロゲン化アリールとＭｇまたはＢｕＬｉとを反応させ、その後４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリンと反応させ、その後水またはアルコールと反応させて１：１の付加体を生成し、次いで生成した付加体をＭｎＯ2によって１位の窒素と２位の炭素に結合している水素２原子を脱離することを特徴とするものである。
【００１７】
そして、本発明の電子輸送性材料は、前記請求項１ないし５のいずれか１項に記載の化合物からなるものである。
また、本発明の発光素子は、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の化合物を含有する層を持つものであり、それは発光層、電子輸送層又はブロック層であるのがよく、特に発光層を形成する場合には、発光層のホストとして利用するのがよく、その場合には、発光性物質に加えて他のホスト材料や、ホストの励起エネルギーを効率良く発光性物質へ移動させるための第２の物質が含有されていてもよい。
さらに、本発明の発光装置及び電子機器は前記した本発明の発光素子を具備するものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のフェナントロリン誘導体化合物は、電子輸送性に優れ、かつ結晶化が起こり難く、その結果素子寿命が長期化できる優れた特性を持ち、かつ発光素子に好適な新規な化合物であり、本発明のフェナントロリン誘導体化合物の製造方法は、その優れた特性を持つ化合物を製造する方法を提供するものである。
また、本発明のフェナントロリン誘導体化合物は、前記したとおりの優れた特性を有することから、電子輸送性材料、発光素子、発光装置又は電子機器に好適に利用することができる。
【００１９】
特に、本発明のフェナントロリン誘導体化合物は、発光素子として利用する際にはフェナントロリン骨格を有し、バンドギャップが大きく、電子輸送層あるいは正孔ブロック層として優れた特性を発現することができる。
さらに、本発明のフェナントロリン誘導体化合物は、発光層の形成特にホストとして利用するのが好ましく、その場合には、発光性物質に加えて他のホスト材料や、ホストの励起エネルギーを効率良く発光性物質へ移動させるための第２の物質が含有されていてもよい。
なお、発光層のホストとはそれ自体発光しないもののホスト中に分散した発光性物質に対して効率良くキャリアを注入するあるいは励起エネルギーを与えるものを意味するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下において、本発明のフェナントロリン誘導体化合物及びその製造方法、並びにそれを利用する電子輸送性材料、発光素子、発光装置及び電子機器に関し、発明を実施するための最良の形態を含む実施の形態に関し詳細に説明するが、本発明は、それらの形態によって何ら限定されるものではく、特許請求の範囲の記載によって特定されるものであることはいうまでもない。
【００２１】
［実施の形態１］
まず、本発明の化合物の実施の形態について以下において詳述する。
本発明のフェナントロリン誘導体化合物は、新規な化合物であり、下記の一般式（１）で表されることを特徴とするものである。
但し、一般式（１）において、Ａｒ1は、アリ−ル基を表し、好ましくは置換もしくは無置換のフェニル基、置換もしくは無置換のナフチル基、置換もしくは無置換のアントリル基、又は置換もしくは無置換のフェナントリル基がよい。
【００２２】
一般式（１）
【化９】
【００２３】
そして、その新規なフェナントロリン誘導体化合物は、より好ましくは下記の一般式（２）ないし（６）のいずれかで表されることを特徴とするものがよい。
一般式（２）
ただし、一般式（２）中、Ｒ11〜Ｒ15は、水素、アルキル基又はアリ−ル基を表す。
なお、アルキル基は、直鎖状アルキル基のみでなく、環状アルキル基すなわちシクロアルキル基であってもよく、この点は一般式（２）のみでなく、下記一般式（３）ないし（６）においても同様である。
【化１０】
【００２４】
一般式（３）及び（４）
ただし、一般式（３）又は（４）中、Ｒ21は、水素、アルキル基又はアリ−ル基、Ｒ41、Ｒ42は水素、アルキル基又はアリ−ル基を表す。
【化１１】
【００２５】
一般式（５）及び（６）
ただし、一般式（５）又は（６）中、Ｒ31、Ｒ32、Ｒ51、Ｒ52は、それぞれ水素、アルキル基又はアリ−ル基を表す。
【化１２】
【００２６】
また、それら一般式（２）ないし（６）の具体的化合物を順に例示すると以下のとおりである。
まず、その一般式（２）に該当する具体的化合物を示すと、２，４，７−トリフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(11)）、２−（４−メチルフェニル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(12)）、４，７−ジフェニル−２−（２，４，６−トリメチルフェニル）−１，１０−フェナントロリン（構造式(13)）、２−（４−ｔ−ブチルフェニル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(14)）、２−（４−ｉ−プロピルフェニル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(15)）、及び２−（４−シクロヘキシルフェニル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(16)）等が例示でき、それらを順に構造式で示すと、下記構造式（11）ないし(16）のとおりである。
【００２７】
【化１３】
【００２８】
さらに、一般式（２）に該当する具体的化合物を示すと、２−（４−フェニルフェニル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(17)）、２−（２−フェニルフェニル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(18)）、及び２−（３，５−ジフェニルフェニル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(19)）等が例示でき、それらを順に構造式で示すと、下記構造式（17）ないし（19）のとおりである。
【００２９】
【化１４】
【００３０】
続いて、一般式（３）に該当する具体的化合物を示すと、２−（２−ナフチル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(20)）、２−［２−（６−ｔ−ブチル）ナフチル］−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(21)）、２−［２−（６−メチル）ナフチル］−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(22)）及び２−［２−（６−フェニル）ナフチル］−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(23)）等が例示でき、それらを順に構造式で示すと、下記構造式（20）ないし（23）のとおりである。
【００３１】
【化１５】
【００３２】
それに続いて、さらに一般式（４）に該当する具体的化合物を示すと、２−（１−ナフチル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(24)）、２−［１−（４−ｔ−ブチル）ナフチル］−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(25)）、２−［１−（５−ｔ−ブチル）ナフチル］−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(26)）、２−［１−（４−メチル）ナフチル］−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(27)）２−［１−（５−メチル）ナフチル］−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(28)）、及び２−［１−（５−フェニル）ナフチル］−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(29)）等が例示でき、それらを順に構造式で示すと、下記構造式（24）ないし（29）のとおりである。
【００３３】
【化１６】
【００３４】
さらに、一般式（５）に該当する具体的化合物を示すと、２−（９−フェナントリル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(30)）、２−［９−（３−ｔ−ブチル）フェナントリル］−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(31)）、２−［９−（３−メチル）フェナントリル］−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(32)）、２−［９−（７−ｔ−ブチル）フェナントリル］−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(33)）、２−［９−（３−フェニル）フェナントリル］−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(34)）、２−［９−（７−フェニル）フェナントリル］−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(35)）及び２−［９−（７−メチル）フェナントリル］−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(36)）等が例示でき、それらを順に構造式で示すと、下記構造式（30）ないし（36）のとおりである。
【００３５】
【化１７】
【００３６】
最後に、一般式（６）に該当する具体的化合物を示すと、２−（９−アントリル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(37)）、２−［９−（２−ｔ−ブチル）アントリル］−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(38)）、２−［９−（２−メチル）アントリル］−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(39)）、２−［９−（１０−メチル）アントリル］−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(40)）及び２−［９−（１０−フェニル）アントリル］−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（構造式(41)）等が例示でき、それらを順に構造式で示すと、下記構造式（37）ないし（41）のとおりである。
【００３７】
【化１８】
【００３８】
［実施の形態２］
本発明のフェナントロリン誘導体化合物の実施の形態につづいて、その製造方法の実施の形態に関し詳述する。
本発明のフェナントロリン誘導体化合物は、以下の合成反応を行うことにより製造することができる。
まず、該当するアリール基を形成することができるハロゲン化アリールとＭｇまたはｎ−ＢｕＬｉ（ｎ−ブチルリチウム）又はｔ−ＢｕＬｉ（ｔ−ブチルリチウム）を反応させることにより、対応する有機金属化合物を形成する。
【００３９】
この有機金属化合物と、４位と７位にフェニル基を有する、４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリンとを反応させ、その後水やアルコールなどのプロトン源と反応させることで、中間体である１：１付加体を生成する。
次いで、生成した１：１付加体をＣＨ2Ｃｌ2（ジクロロメタン）などの酸化に対して安定な溶媒中で、ＭｎＯ2で酸化することにより、１位の窒素に結合している水素と２位の炭素に結合している水素を脱離することにより、本発明のフェナントロリン誘導体化合物を製造する。
その反応工程を式で示すと下記反応式（１）のとおりである。
【００４０】
【化１９】
【００４１】
その製造の際の反応条件については、中間体及び最終物質の両者とも、それぞれが生成する限り特に制限されることはなく、例えば圧力に関しては減圧下から加圧下までのいずれでも行うことができるが安全面及び操作性の点で大気圧下で行うのがよい。
反応温度につても特に制限されことはないが、反応速度の点で加熱還流下で行うのがよい。
また、使用する反応装置（構造）についても特に制限されることなく各種のものが使用でき、それには、ナス型フラスコ、丸型フラスコあるいは三角フラスコ等が例示できる。
さらに、その素材についても特に制限されることなく各種のものが使用でき、それにはガラス、ステンレスあるいはセラミック等が例示できる。
【００４２】
前記のようにして製造される本発明のフェナントロリン誘導体化合物は、前記したとおり電子輸送性に優れ、かつ結晶化が起こり難く、その結果素子寿命が長期化できる優れた特性を持つものである。
そのため、本発明のフェナントロリン誘導体化合物は、電子輸送性材料又は有機ＥＬ素子に好適に利用することができる。
さらに、発光素子として利用する際には、フェナントロリン骨格を有し、バンドギャップが大きく、電子輸送層あるいは正孔ブロック層として優れた特性を発現することができる。
【００４３】
［実施の形態３］
次いで、本発明の発光素子の実施の形態に関し詳述する。
本発明のフェナントロリン誘導体化合物は、図１２に図示した単層構造の従前の発光素子と同様の構造でも使用可能であるが、本発明の発光素子は、図１ないし３に図示するように一対の電極間に複数の層を積層した構造とするのがよい。
その複数の層は、電極から離れたところに発光領域が形成されるように、つまり電極から離れた部位でキャリア（担体）の再結合が行われるように、キャリア注入性の高い物質やキャリア輸送性の高い物質からなる層を組み合わせて積層されたものである。
まず、その発光素子の形態について図１（Ａ）を用いて以下において説明する。
【００４４】
この図１の形態において、発光素子は、第１の電極１０２と、第１の電極１０２の上に順に積層した第１の層１０３、第２の層１０４、第３の層１０５、第４の層１０６と、さらにその上に設けられた第２の電極１０７とから構成されている。
なお、この図１では第１の電極１０２は陽極として機能し、第２の電極１０７は陰極として機能するものとして以下説明する。
基板１０１は発光素子の支持体として用いられ、それには例えばガラス又はプラスチックなどを用いることができる。
なお、発光素子を作製工程において支持体として機能するものであれば、これら以外のものでもよい。
【００４５】
第１の電極１０２としては、仕事関数の大きい（具体的には４．０ｅＶ以上）金属、合金、導電性化合物及びこれらの混合物などを用いることが好ましい。
具体的には、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ：Indium Tin Oxide）、珪素を含有したインジウム錫酸化物、酸化インジウムに２〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合したＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）、酸化タングステンを０．５〜５ｗｔ％、酸化亜鉛を０．１〜１ｗｔ％含有したインジウム錫酸化物（ＩＷＺＯ）等が挙げられる。
【００４６】
これらの導電性金属酸化物膜は、通常スパッタにより成膜されるが、ゾル−ゲル法などを応用して作製しても構わない。
その他、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）又は金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン：ＴｉＮ）等が挙げられる。
【００４７】
第１の層１０３は、正孔注入性の高い物質を含む層であり、モリブデン酸化物（ＭｏＯx）やバナジウム酸化物（ＶＯx）、ルテニウム酸化物（ＲｕＯx）、タングステン酸化物（ＷＯx）、マンガン酸化物（ＭｎＯx）等を用いることができる。
この他、フタロシアニン（略称：Ｈ2Ｐｃ）や銅フタロシアニン（ＣｕＰＣ）等のフタロシアニン系の化合物、或いはポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の高分子等によっても第１の層１０３を形成することができる。
【００４８】
また、第１の層１０３に、有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を用いてもよい。
特に、有機化合物と、有機化合物に対して電子受容性を示す無機化合物とを含む複合材料は、有機化合物と無機化合物との間で電子の授受が行われ、キャリア密度が増大するため、正孔注入性、正孔輸送性に優れている。
この場合、有機化合物としては、正孔の輸送に優れた材料であることが好ましい。
具体的には、芳香族アミン系の有機化合物またはカルバゾール系の有機化合物であることが好ましい。
【００４９】
無機化合物としては、有機化合物に対し電子受容性を示す物質であればよく、具体的には、遷移金属の酸化物であることが好ましい。
例えば、チタン酸化物（ＴｉＯx）、バナジウム酸化物（ＶＯx）、モリブデン酸化物（ＭｏＯx）、タングステン酸化物（ＷＯx）、レニウム酸化物（ＲｅＯx）、ルテニウム酸化物（ＲｕＯx）、クロム酸化物（ＣｒＯx）、ジルコニウム酸化物（ＺｒＯx）、ハフニウム酸化物（ＨｆＯx）、タンタル酸化物（ＴａＯx）、銀酸化物（ＡｇＯx）、マンガン酸化物（ＭｎＯx）等の金属酸化物を用いることができる。
第１の層１０３に有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を用いた場合、第１の電極１０２とオーム接触をすることが可能となるため、仕事関数に関わらず第１の電極を形成する材料を選ぶことができる。
【００５０】
第２の層１０４を形成する物質としては、正孔輸送性の高い物質、具体的には、芳香族アミン系（すなわち、ベンゼン環−窒素の結合を有するもの）の化合物であることが好ましい。
それには、以下に述べる物質があるが、それは、主に１０-6ｃｍ2／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質である。
ただし、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。
なお、第２の層１０４は、単層のものだけでなく、上記物質の混合層、あるいは二層以上積層したものであってもよい。
【００５１】
その物質には、広く用いられている材料として、４，４’−ビス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル，その誘導体である４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（以下、ＮＰＢと記す）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニル−アミノ）トリフェニルアミン、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミンなどのスターバースト型芳香族アミン化合物が挙げられる。
【００５２】
第３の層１０５は発光性物質を含む層であり、本発明のフェナントロリン誘導体化合物は、この発光性物質と併用して発光素子を形成することができる。
その場合には、本発明のフェナントロリン誘導体化合物は発光層のホストとして利用することで特に優れた性能を発現する。
本発明のフェナントロリン誘導体化合物を発光層に用いる際の発光性物質については、特に制限させることなく各種のものが使用できる。
【００５３】
その発光性物質には、クマリン６やクマリン５４５Ｔなどのクマリン誘導体、Ｎ，Ｎ’−ジメチルキナクリドンやＮ、Ｎ’−ジフェニルキナクリドンなどのキナクリドン誘導体、Ｎ−フェニルアクリドンやＮ−メチルアクリドンなどのアクリドン誘導体、２−ｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（ｔ−ＢｕＤＮＡ）、９，１０−ジフェニルアントラセン、２、５、８、１１−テトラ−ｔ−ブチルペリレン、ルブレンなどの縮合芳香族化合物、４−ジシアノメチレン−２−［ｐ−（ジメチルアミノ）スチリル］６−メチル−４Ｈ−ピランなどのピラン誘導体、４−（２，２−ジフェニルビニル）トリフェニルアミンなどのアミン誘導体などが挙げられる。
【００５４】
それら発光物質は蛍光を発光するものであるが、本発明では燐光を発する燐光発光性物質も使用可能であり、それには、ビス｛２−（ｐ−トリル）ピジナト｝（アセチルアセトナト）イリジウム（III）やビス｛２−（２’−ベンゾチエニル）ピリジナト｝（アセチルアセトナト）イリジウム（III）、ビス{２−（４、６−ジフルオロフェニル）ピリジナト}ピコリナトイリジウム（III）などのイリジウム錯体、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン−白金錯体などの白金錯体、４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリントリス（２−テノイルトリフルオロアセトナート）ユーロピウム（III）などの希土類錯体などが挙げられる。
【００５５】
また、その発光性物質を使用する際には、ＣＢＰ等の第２のホスト材料も併用でき、その併用する第２のホスト材料についても特に制限されることなく各種のものが使用でき、それには更にＣＢＰ、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（ＮＰＢ）、あるいはトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ）等を挙げることができる。
【００５６】
第４の層１０６を形成する物質としては、電子輸送性の高い物質を用いることが好ましい。
その電輸送性の高い物質としては、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ）、トリス（５−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ3）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−フェニルフェノラト−アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）、トリス（８−キノリノラト）ガリウム（略称：Ｇａｑ3）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−フェニルフェノラト−ガリウム（略称：ＢＧａｑ）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ〔ｈ〕−キノリナト）ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ2)、ビス〔２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾオキサゾラト〕亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）2）、ビス〔２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾラト〕亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）2）などの金属錯体が挙げられる。
【００５７】
さらに、金属錯体以外にも、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）や、１，３−ビス〔５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル〕ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）等を用いることができる。
【００５８】
本発明のフェナントロリン誘導体化合物は、それに優れているため電子輸送性材料として用いる場合には、第４の層１０６に好適に用いることができる。
なお、第４の層１０６は、単層のものだけでなく、混合層でもよく、二層以上積層したものとしてもよい。
例えば、本発明のフェナントロリン誘導体化合物を含む層と、他の電子輸送性材料を含む層が二層以上積層したものとしてもよい。
【００５９】
第２の電極１０７を形成する物質としては、仕事関数の小さい（仕事関数３．８ｅＶ以下）金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物などを用いることができる。
このような陰極材料の具体例としては、元素周期表の１族又は２族に属する元素、すなわちリチウム（Ｌｉ）やセシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等のアルカリ土類金属、及び前記１族又は２族に属する元素を含む合金（ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ）、並びにユウロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属及びこれらを含む合金等が挙げられる。
【００６０】
また、第２の電極１０７を形成する物質については前記したもの限定されるのではなく、第２の電極１０７と第４の層１０６との間に、電子注入を促す機能を有する層を設けることにより、仕事関数の大小に関わらず、Ａｌ、Ａｇ、ＩＴＯ、珪素を含むＩＴＯ等様々な導電性材料を第２の電極１０７として用いることができる。
その電子注入を促す機能を有する層には、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ2）等のようなアルカリ金属又はアルカリ土類金属の化合物を用いることができる。
【００６１】
さらに、それらに加えて、電子輸送性を有する物質からなる層中にアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含有させたものを用いることができる。
その電子輸送性を有する物質としては、前記した電子輸送性の高い物質を用いることができる。
例えば、電子注入を促す機能を有する層として、Ａｌｑ中にマグネシウム（Ｍｇ）やリチウム（Ｌｉ）を含有させたもの、本発明のフェナントロリン誘導体化合物にマグネシウム（Ｍｇ）やリチウム（Ｌｉ）を含有させたもの等を用いることができる。
【００６２】
前記したところの電極を含む各層を形成する場合には各種成膜法が特に制限されることなく採用でき、それには、インクジェット法、印刷法、蒸着法あるいはスピンコート法などを例示する。
なお、それら各層の形成には、電極を含む各層ごとに異なる成膜方法を用いても勿論構わない。
【００６３】
以上のような構成を有する本発明の発光素子は、第１の電極１０２と第２の電極１０７との間に生じた電位差により電流が流れ、発光性物質を含む層である第３の層１０５において正孔と電子とが再結合し、発光するものである。
つまり第３の層１０５に発光領域が形成されるような構成となっている。
その発光は、第１の電極１０２または第２の電極１０７のいずれか一方または両方を通って外部に取り出される。
したがって、第１の電極１０２又は第２の電極１０７のいずれか一方または両方は、透光性を有する物質で成る。
【００６４】
第１の電極１０２のみが透光性を有する物質からなるものである場合、図１（Ａ）に示すように、発光は第１の電極１０２を通って基板側から取り出される。
また、逆に第２の電極１０７のみが透光性を有する物質からなるものである場合、図１（Ｂ）に示すように、発光は第２の電極１０７を通って基板と逆側から取り出される。
さらに、第１の電極１０２及び第２の電極１０７がいずれも透光性を有する物質からなるものである場合、図１（Ｃ）に示すように、発光は第１の電極１０２及び第２の電極１０７を通って、基板側および基板と逆側の両方から取り出される。
【００６５】
なお、第１の電極１０２と第２の電極１０７との間に設けられる層の構成は、上記のものには限定されるものではない。
発光領域と金属とが近接することによって生じる消光が抑制されるように、第１の電極１０２及び第２の電極１０７から離れた部位に正孔と電子とが再結合する発光領域を設けた構成であれば、上記以外のものでもよい。
【００６６】
つまり、本発明の発光素子においては、層の積層構造は特に制限されることはなく、電子輸送性の高い物質又は正孔輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、正孔注入性の高い物質、バイポーラ性（電子及び正孔の輸送性の高い物質）の物質、正孔ブロック材料等から成る層を、本発明のフェナントロリン誘導体化合物を含む層と自由に組み合わせて構成すればよい。
例えば、図３に示すように、第３の層１０５と第４の層１０６との間に正孔ブロック層１０８を設けてもよい。
本発明のフェナントロリン誘導体は、バンドギャップが大きいため、正孔ブロック材料として用いることができる。
【００６７】
図２に示す発光素子は、陰極として機能する第１の電極３０２の上に電子輸送性の高い物質からなる第１の層３０３、発光性物質を含む第２の層３０４、正孔輸送性の高い物質からなる第３の層３０５、正孔注入性の高い物質からなる第４の層３０６、陽極として機能する第２の電極３０７とが順に積層された構成となっている。
なお、ここにおいて３０１は基板である。
【００６８】
図１ないし３に図示する本実施の形態においては、ガラス、プラスチックなどからなる基板上に発光素子を作製している。
一基板上にこのような発光素子を複数作製することで、パッシブ型の発光装置を作製することができる。
また、ガラス、プラスチックなどからなる基板上に、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成し、ＴＦＴと電気的に接続された電極上に発光素子を作製してもよい。
【００６９】
これにより、ＴＦＴによって発光素子の駆動を制御するアクティブマトリクス型の発光装置を作製できる。
なお、本発明の発光装置においては、ＴＦＴの構造は特に制限されることはない。
スタガ型のＴＦＴでもよいし逆スタガ型のＴＦＴでもよい。
また、ＴＦＴアレイ基板に形成される駆動用回路についても、Ｎ型およびＰ型のＴＦＴからなるものでもよいし、若しくはＮ型またはＰ型のいずれか一方からのみなるものであってもよい。
【００７０】
［実施の形態４］
この実施の形態４では、発光素子の実施の形態に続いて本発明の発光素子を有する発光装置について示す。
本実施の形態では、画素部に本発明の発光素子を有する発光装置について図４を用いて説明するが、図４（Ａ）は、発光装置を示す上面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）をＡ−Ａ’及びＢ−Ｂ’で切断した断面図である。
その図において、点線で示された６０１は駆動回路部（ソース側駆動回路）、６０２は画素部、６０３は駆動回路部（ゲート側駆動回路）であり、さらに６０４は封止基板、６０５はシール材であり、シール材６０５で囲まれた内側は、空間６０７になっている。
【００７１】
また、その図４において、引き回し配線６０８はソース側駆動回路６０１及びゲート側駆動回路６０３に入力される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）６０９からビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等を受け取る。
なお、ここではＦＰＣしか図示されていないが、このＦＰＣにはプリント配線基盤（ＰＷＢ）が取り付けられていてもよい。
本明細書における発光装置には、発光装置本体だけでなく、それにＦＰＣもしくはＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものとする。
【００７２】
次に、断面構造について図４（Ｂ）を用いて説明する。
素子基板６１０上には駆動回路部及び画素部が形成されているが、ここでは、駆動回路部であるソース側駆動回路６０１と、画素部６０２中の一つの画素が示されている。
なお、その図示されたソース側駆動回路６０１はｎチャネル型ＴＦＴ６２３とｐチャネル型ＴＦＴ６２４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路で形成されているが、その駆動回路を形成するＴＦＴは、前記ＣＭＯＳ回路に限らず、他のＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成してもよい。
さらに、本実施例では、基板上に駆動回路を形成したドライバー一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、基板上ではなく外部に形成することもできる。
【００７３】
そして、画素部６０２は、スイッチング用ＴＦＴ６１１と、電流制御用ＴＦＴ６１２とそのドレインに電気的に接続された第１の電極６１３とを含む複数の画素により形成され、その第１の電極６１３の端部を覆って絶縁物６１４が形成されている。
この絶縁物６１４としては感光性の光によってエッチャントに不溶解性となるネガ型又は光によってエッチャントに溶解性となるポジ型のいずれも使用することができるが、ここでは絶縁物６１４はポジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いることにより形成される。
【００７４】
また、成膜を良好なものとするため、絶縁物６１４の上端部又は下端部は曲率を有する曲面が形成されるようにするのがよい。
例えば、絶縁物６１４の材料としてポジ型の感光性アクリルを用いた場合、絶縁物６１４の上端部のみに曲率半径（０．２μｍ〜３μｍ）を有する曲面を持たせることが好ましい。
【００７５】
第１の電極６１３上には、発光物質を含む層６１６及び第２の電極６１７がそれぞれ形成される。
ここで、本実施の形態において陽極として機能する第１の電極６１３に用いる材料としては、仕事関数の大きい材料を用いることが望ましい。
例えば、ＩＴＯ膜、珪素を含有したインジウム錫酸化物膜、２〜２０％の酸化亜鉛を含む酸化インジウム膜、窒化チタン膜、クロム膜、タングステン膜、Ｚｎ膜、Ｐｔ膜などの単層膜のほか、窒化チタンとアルミニウムを主成分とする膜との積層膜、又は窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜と窒化チタン膜との３層構造膜等を用いることができる。
なお、積層構造とすると、配線としての抵抗も低く、良好なオーミックコンタクトがとれる。
【００７６】
また、発光物質を含む層６１６は、実施の形態１で示した本発明のフェナントロリン誘導体化合物を含んでいる。
本発明のフェナントロリン誘導体化合物を電子輸送性に優れ、結晶化が起こり難い。
したがって、本発明のフェナントロリン誘導体化合物を含む層を有することにより、寿命の長い発光装置を得ることが可能である。
さらに、実施の形態１で示した本発明のフェナントロリン誘導体化合物と組み合わせて用いる材料としては、様々な材料を用いることができ、低分子系材料、中分子材料（オリゴマー、デンドリマーを含む）、または高分子系材料であっても良い。
【００７７】
また、発光物質を含む層６１６上に形成される第２の電極（陰極）６１７に用いる材料としては、仕事関数の小さい材料（Ａｌ、Ａｇ、Ｌｉ、Ｃａ、又はこれらの合金であるＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉや、これらの化合物であるＣａＦ2、Ｌｉ2Ｏ、ＬｉＦなど）を用いることが好ましい。
なお、発光物質を含む層６１６で生じた光を第２の電極６１７を透過させる場合には、その電極（陰極）６１７として、膜厚を薄くした金属薄膜と、透明導電膜（ＩＴＯ、２〜２０％の酸化亜鉛を含む酸化インジウム、珪素を含有したインジウム錫酸化物、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）との積層膜を用いるのが良い。
【００７８】
さらに、本実施の形態では、シール材６０５により封止基板６０４と素子基板６１０とが貼り合わされており、それにより素子基板６１０、封止基板６０４及びシール材６０５で囲まれた空間６０７に発光素子６１８が備えられた構造になっている。
なお、その空間６０７には、不活性気体（窒素やアルゴン等）が充填されてもよいし、シール材６０５が充填されてもよく、空間６０７への充填する材料に関しては特に制限されることなく各種のものが使用可能である。
【００７９】
そのシール材６０５については、できるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましく、エポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。
また、封止基板６０４については、ガラス基板や石英基板のほか、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、マイラー、ポリエステル又はアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。
以上のようにして、本発明の発光素子を有する発光装置を得ることができる。
【００８０】
以上の実施の形態においては、本発明の発光装置について、トランジスタによって発光素子の駆動を制御するアクティブ型の発光装置について説明したが、本発明の発光装置は、これに限らずトランジスタ等の駆動用の素子を特に設けずに発光素子を駆動させるパッシブ型の発光装置であってもよい。
図５は、本発明を適用して作製したパッシブ型の発光装置の斜視図であり、その図において、基板９５１上には、電極９５２と電極９５６との間には発光物質を含む層９５５が設けられており、電極９５２の端部は絶縁層９５３で覆われている。
【００８１】
その絶縁層９５３上には隔壁層９５４が設けられており、隔壁層９５４の側壁は、基板面に近くなるに伴って、一方の側壁と他方の側壁との間隔が狭くなっていくような傾斜を有する。
つまり、隔壁層９５４の短辺方向の断面は、台形状であり、底辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接する辺）の方が上辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接しない辺）よりも短い。
このように隔壁層９５４を設けることで静電気等に起因した発光素子の不良を防ぐことが出来る。
また、このパッシブ型の発光装置においても、低駆動電圧で動作する本発明の発光素子を含むことによって、低消費電力で駆動させることができる。
【００８２】
［実施の形態５］
最後に、本発明の発光素子を用いた発光装置を具備した、本発明の様々な電子機器の実施の形態を示す。
本発明の発光素子を用いた、本発明の電子機器としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、パーソナルコンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機又は電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはDigital Versatile Disc(DVD)等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうる表示装置を備えた装置）などが挙げられ、それらの電子機器について図６に図示する。
【００８３】
その図６において、（Ａ）は本発明のテレビ受像機であり、筐体９１０１、支持台９１０２、表示部９１０３、スピーカー部９１０４、ビデオ入力端子９１０５等を具備する。
その本発明のテレビ受像機は、本発明の発光素子を有する発光装置をその表示部９１０３に用いることにより作製されるものである。
本発明の発光装置を用いることにより、寿命の長い表示部を有する本発明のテレビ受像機を得ることができ、そのテレビ受像機には、コンピュータ用、ＴＶ放送受信用、広告表示用などの全ての情報表示用装置が含まれる。
【００８４】
図６（Ｂ）は本発明のコンピュータであり、それは本体９２０１、筐体９２０２、表示部９２０３、キーボード９２０４、外部接続ポート９２０５、ポインティングマウス９２０６等を具備する。
その本発明のコンピュータは、本発明の発光素子を有する発光装置をその表示部９２０３に用いることにより作製されものであり、本発明の発光装置を用いることにより、寿命の長い表示部を有するコンピュータを得ることができる。
【００８５】
図６（Ｃ）は本発明のゴーグル型ディスプレイであり、それは本体９３０１、表示部９３０２、アーム部９３０３を具備する。
その本発明のゴーグル型ディスプレイは、本発明の発光素子を有する発光装置をその表示部９３０２に用いることにより作製されるものであり、本発明の発光装置を用いることにより、寿命の長い表示部を有するゴーグル型ディスプレイを得ることができる。
【００８６】
図６（Ｄ）は本発明の携帯電話であり、それは本体９４０１、筐体９４０２、表示部９４０３、音声入力部９４０４、音声出力部９４０５、操作キー９４０６、外部接続ポート９４０７、アンテナ９４０８等を具備する。
本発明の携帯電話は、本発明の発光素子を有する発光装置をその表示部９４０３に用いることにより作製されるものであり、本発明の発光装置を用いることにより、寿命の長い表示部を有する携帯電話を得ることができる。
なお、表示部９４０３は黒色の背景に白色の文字を表示することで携帯電話の消費電力を抑えることができる。
【００８７】
図６（Ｅ）は本発明のカメラであり、それは本体９５０１、表示部９５０２、筐体９５０３、外部接続ポート９５０４、リモコン受信部９５０５、受像部９５０６、バッテリー９５０７、音声入力部９５０８、操作キー９５０９、接眼部９５１０等を具備する。
本発明のカメラは、本発明の発光素子を有する発光装置をその表示部９５０２に用いることにより作製されるものであり、本発明の発光装置を用いることにより、寿命の長い表示部を有するカメラを得ることができる。
【００８８】
以上のように、本発明の発光素子を有する発光装置の適用範囲は極めて広く、この発光装置をあらゆる分野の電子機器に適用することが可能であり、それを適用したものが本発明の電子機器である。
本発明の発光素子を有する発光装置を用いることにより、寿命の長い表示部を有する電子機器を提供することが可能となる。
【実施例１】
【００８９】
以下に、本発明のフェナントロリン誘導体化合物の製造方法の実施例を示すが、本発明はその実施例によって何ら限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載によって特定されるものであることはいうまでもない。
なお、この実施例１で製造するフェナントロリン誘導体化合物は、３つの物質であり、それらは一般式（２）、一般式（３）及び一般式（５）で表されるものであり、それらに関し、以下において順に製造例(1)ないし(3)として詳述する。
【００９０】
［製造例１］ 一般式（２）に該当する化合物の製造例
以下において、４，７−ジフェニル−２−（２，４，６−トリメチルフェニル）−１，１０−フェナントロリン（以下、ＴＭＰＢＰと略称する）の製造方法を具体的に示す。
窒素雰囲気下、２，４，６−トリメチルフェニルマグネシウムブロミド（アルドリッチ製、１．０Ｍ、３０ｍＬ）を４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（東京化成製、２．０ｇ、６．０２ｍｍｏｌ）の乾燥テトラヒドロフラン（以下、ＴＨＦと略称）懸濁液（約２０ｍＬ）に加えて反応を開始し、反応混合物を２４時間加熱還流した。
【００９１】
次いで、反応溶液を室温に戻し、１Ｎ塩酸を加えて酸性にし、酢酸エチルで抽出を行い、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、ろ過、濃縮した。
残渣をクロロホルムに溶解し、この溶液をシリカゲル（約３００ｍＬ）に加え、そのシリカゲルをクロロホルムで洗浄し、洗浄後シリカゲルにメタノールを加えて攪拌し、ろ過した。
得られたメタノール溶液を濃縮し、残渣を塩化メチレン（約１００ｍＬ）に溶解した。
この溶液に二酸化マンガン（シグマ製、２０ｇ）を加え、室温にて３０分間攪拌し、反応混合物をろ過、濃縮し、残渣をクロロホルム−酢酸エチルで再結晶することで、前記製造例１の化合物を７６％の収率で得た。
【００９２】
その得られた化合物をＮＭＲで測定して得たスペクトルデータは以下のとおりである。
1Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ3）σ９．２５（ｄ、１Ｈ、Ｊ＝５Ｈｚ）、７．８９（ｄｄ、２Ｈ、Ｊ＝１３．６Ｈｚ）、７．４５−７．６０（ｍ、１２Ｈ）、７．２６（ｓ、１Ｈ）、６、９６（ｓ、１Ｈ）、２．３５（ｓ、３Ｈ）、２．１６（ｓ、６Ｈ）。
なお、この製造例で調製したＴＭＰＢＰの構造式及びその合成反応式は、下記反応式（２）に示すとおりである。
【００９３】
【化２０】
【００９４】
［製造例２］ 一般式（３）に該当する化合物の製造例
以下において、２−（２−ナフチル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（以下、ＮａＢＰと略称する）の製造方法を具体的に示す。
窒素雰囲気下、マグネシウム（キシダ化学製、１．４６ｇ、６０ｍｍｏｌ）と乾燥ＴＨＦの混合物に、２−ブロモナフタレン（東京化成製、１２．４ｇ、６０ｍｍｏｌ）乾燥ＴＨＦ溶液をゆっくり滴下した。
滴下終了後、２時間加熱還流し、得られた溶液を４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリンのＴＨＦ溶液に加え、更に２４時間加熱還流した。
その後の精製は、製造例１におけるＴＭＰＢＰを製造する場合と同様に行い、前記した製造例２の目的物質を収率２９％で得た。
【００９５】
その得られた化合物をＮＭＲで測定して得たスペクトルデータは以下のとおりである。
1Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ3）σ９．３１（ｄ、１Ｈ、Ｊ＝４Ｈｚ）、８．８６（ｓ、１Ｈ）、８．５９（ｄｄ、１Ｈ、Ｊ＝２．９Ｈｚ）、８．２２（ｓ、１Ｈ）、７．４５−８．０８（ｍ、１８Ｈ）：13Ｃ ＮＭＲ（７５ＭＨｚ、ＣＤＣｌ3）σ１７１．１、１５６．７、１４９．９、１４９．３、１４８．５、１４７．０、１４６．９、１３８．４、１３８．１、１３７．０、１３３．９、１３３．５、１２９．７、１２９．０、１２８．６、１２８．５、１２８．４、１２７．７、１２７．５、１２６．８、１２６．６、１２６．２、１２５．５、１２３．９、１２３．８、１２３．３、１２１．３。
【００９６】
なお、この製造例で調製したＮａＢＰの構造式及びその合成反応式は、下記反応式（３）に示すとおりである。
【化２１】
【００９７】
［製造例３］ 一般式（５）に該当する化合物の製造例
以下において、２−（９−フェナントリル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（以下、ＰＢＰと略称する）の製造方法を具体的に示す。
９−ブロモフェナントレン（東京化成製、７．０ｇ、２７ｍｍｏｌ）の乾燥ジエチルエーテル（以下、単にエーテルと略称）懸濁液（１００ｍＬ）に、−７８℃においてｎ−ブチルリチウム（関東化学製、１．５８Ｎヘキサン溶液、１７ｍＬ、２７ｍｍｏｌ）を滴下し、滴下終了後、０℃にて１時間撹拌した。
【００９８】
次いで、得られた反応混合物を０℃において、４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリンの乾燥エーテル懸濁液（１００ｍＬ）に加え、３時間撹拌の後、水（約２５ｍＬ）を加え、塩化メチレンを用いて抽出した。
有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した後、濾過、濃縮し、残渣をシリカゲルに吸着させ、そのシリカゲルをクロロホルムで洗浄した。
その後、シリカゲルをメタノールとアセトンで抽出し、メタノール及びアセトンを留去し、残渣をクロロホルム−メタノールで再結晶することで、前記製造目的化合物を５．９４ｇ得た。
【００９９】
その得られた化合物をＮＭＲで測定して得たスペクトルデータは以下のとおりである。
1Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ3）σ９．２５（ｄ、２Ｈ、Ｊ＝２．９Ｈｚ）、８．７７（２ｄ、２Ｈ、Ｊ＝１６Ｈｚ）、８．２３（ｄ、１Ｈ、Ｊ＝８Ｈｚ）、８．１８（ｓ、１Ｈ）、７．４５−８．０５（ｍ、１９Ｈ）：13Ｃ ＮＭＲ（７５ＭＨｚ、ＣＤＣｌ3）σ１５８．９、１４９．９、１４８．４、１４７．０、１４６．９、１３８．０、１３７．７、１３１．５、１３０．８、１３０．５、１２９．８、１２９．７、１２９．４、１２９．２、１２８．６、１２８．５、１２８．４、１２７．０、１２６．７４、１２６．７１、１２６．７、１２６．４、１２５．５、 １２５．３、１２４．０、１２３．９、１２３．４、１２２．９、１２２．５。
【０１００】
なお、この製造例で調製したＰＢＰの構造式及びその合成反応式は、下記反応式（４）に示すとおりである。
【化２２】
【実施例２】
【０１０１】
本実施例では、実施例１で製造した本発明のフェナントロリン誘導体化合物について、電子輸送性材料としての性能評価試験を行い、その結果を示すものである。
なお、本発明は、この実施例２で行った、実施例１における製造例１ないし３で得たＴＭＰＢＰ、ＮａＢＰ及びＰＢＰに関する電子輸送性材料としての性能評価試験及びその結果によって何ら限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載によって特定されるものであることはいうまでもない。
【０１０２】
前記製造例１ないし３で製造した３つのフェナントロリン誘導体化合物について、酸化還元電位をサイクリックボルタンメトリー（以下、ＣＶと略称）を用いて測定した。
その測定条件は、溶媒としてＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、支持電解質として過塩素酸テトラブチルアンモニウムを用い、スキャン速度０．１Ｖ／ｓで測定した。
なお、その際の参照電極にはＡｇを用いた。
その測定結果は表１に示すとおりである。
【０１０３】
【表１】
【０１０４】
その表１における結果によれば、３つの製造例で作製されたいずれの化合物も１電子還元に基づくピークが観測された。
そのＣＶ測定における還元・酸化サイクルを２００回繰り返しても、この還元ピーク強度が殆ど減少しないこともわかった。
このことから本発明の化合物は還元反応に対して可逆性を有するといえることになる。
【０１０５】
さらに、前記製造例で作製された化合物について、膜状態におけるＨＯＭＯ準位、ＬＵＭＯ準位を光電子分光装置（理研計器（株）製ＡＣ−２）及び紫外可視分光光度計（日本分光（株）製、Ｖ５５０）を用いて測定した。
その結果は表２に示すとおりである。
なお、比較としてＢＣＰ（バソキュプロイン）についても測定し、そのデータも合わせて表２に掲載した。
【０１０６】
【表２】
【０１０７】
その表２における結果によれば、製造例３で作製されたＰＢＰのＨＯＭＯ準位は製造例２で作製されたＮａＢＰのそれと比較すると正に大きくなっており、これはナフタレンとフェナントレン骨格の正孔注入性の差に依存するものと推測している。
ＰＢＰのＨＯＭＯ準位はＢＣＰと比較するとかなり正に大きく、このことからＰＢＰへのホール注入は、ＢＣＰへのホール注入と比較すると容易であるといえる。
バンドギャップは、ＮａＢＰ、ＰＢＰともに、ＢＣＰと比較して小さいが、青色の発光層のホストとしては充分な大きさを有している。
【０１０８】
これらＮａＢＰ、ＰＢＰの単層膜は、長期にわたる観測において結晶化が発現しておらず、ＢＣＰと比較して結晶性を大幅に抑制できたことが確認された。
さらに、これらＮａＢＰ、ＰＢＰを膜状態に、それに関し測定した発光スペクトルを図７に示す。
この観測結果から、ＮａＢＰ及びＰＢＰは、それぞれ４２２ｎｍ及び４２５ｎｍにおいて発光極大を有しており、濃青色の発光を示すことがわかった。
【実施例３】
【０１０９】
本実施例は、実施例１の製造例３で製造したＰＢＰを用いて発光素子を作製し、その素子の特性を評価するものである。
なお、比較としてＰＢＰに代わりにＢＣＰを用いた発光素子を作製し、これについても同様の評価を行った。
ガラス基板上に製膜されたＩＴＯ上に、ホール注入材料である銅フタロシアニン、ホール輸送材料であるＮ，Ｎ'−ジ（２−スピロフルオレニル）−Ｎ，Ｎ'−ジフェニルベンジジン（ＢＳＰＢ）を順次真空蒸着法によって成膜した。
それらの膜厚はそれぞれ２０ｎｍ及び４０ｎｍである。
【０１１０】
次いで、この積層膜の上にＰＢＰ、４，４'−ジ（Ｎ−カルバゾリル）−ビフェニル（ＣＢＰ）、２ーｔ−ブチル−９，１０−ジ−（２−ナフチル）アントラセン（ｔーＢｕＤＮＡ）を３０ｎｍの膜厚で共蒸着した。
なお、この共蒸着において、ＰＢＰ、ＣＢＰ、ｔーＢｕＤＮＡの３者の重量比は１：１：１である。
この共蒸着膜上に、電子輸送材料であるＡｌｑを３０ｎｍ積層し、その上に電子注入材料であるＣａＦ2を成膜し、更にＡｌ電極を成膜し、発光素子を作製した。
【０１１１】
この素子の特性を評価すべく、電圧と輝度との関係を測定し、その結果を電圧−輝度曲線として図８に示す。
その結果によれば、発光は４．８Ｖ付近から開始し、１０Ｖ印加時の輝度が６００ｃｄ／ｍ2であることがわかる。
さらに、発光スペクトルも測定し、その結果を図９に示すが、その結果から発光極大が４５０ｎｍにあり、青色に発光することが確認できる。
なお、１０００ｃｄ／ｍ2における電流効率は１．４８ｃｄ／Ａであり、ＣＩＥ色度座標としては、ｘ値０．１６、ｙ値０．１４であり、良好な青色発光であることがわかる。
【０１１２】
［ＢＣＰを用いた比較例の発光素子及びその特性評価］
ＰＢＰの代わりにＢＣＰを用いた以外は同一構造の発光素子を作製し、ＰＢＰを用いて作製した発光素子の場合と同様に特性評価試験を行った。
この素子について電圧と輝度との関係を測定した結果を電圧−輝度曲線として図１０に示す。
その結果によれば、発光は５．２Ｖ付近から開始し、１０Ｖ印加時の輝度が３１０ｃｄ／ｍ2であることがわかる。
【０１１３】
さらに、発光スペクトルを測定した結果は図１１に図示しており、それによれば発光極大が４５０ｎｍにあり、青色に発光することが確認できる。
なお、１０００ｃｄ／ｍ2における電流効率は１．４５ｃｄ／Ａであり、ＣＩＥ色度座標としては、ｘ値０．１６、ｙ値０．１６であり、良好な青色発光であることがわかる。
これらのことから、ＰＢＰはＢＣＰと殆ど変わらないＥＬ特性を示すといえる。
すなわち、ＰＢＰは、ＢＣＰと同様のＥＬ特性を有しており、それにもかかわらず、ＢＣＰが有する高い結晶性という欠点を克服することができた発光性有機化合物を用いた発光素子用の優れた材料である。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明の発光素子の積層構造を示す図。
【図２】本発明の発光素子における図１とは異なる態様の積層構造を示す図。
【図３】本発明の発光素子における図１及び２とは異なる態様の積層構造を示す図。
【図４】本発明の発光装置における積層構造を示す図。
【図５】本発明の発光装置における図４とは異なる態様の積層構造を示す図。
【図６】本発明の電子機器の概要を示す図。
【図７】実施例２で作製したＮａＢＰ及びＰＢＰを膜状態にし、それについて測定した発光スペクトル。
【図８】実施例３で作製したＰＢＰを用いた発光素子に関し測定した電圧−輝度曲線。
【図９】実施例３で作製したＰＢＰを用いた発光素子に関し測定した発光スペクトル。
【図１０】実施例３で作製したＢＣＰを用いた発光素子について測定した電圧−輝度曲線。
【図１１】実施例３で作製したＢＣＰを用いた発光素子について測定した発光スペクトル。
【図１２】従来技術における有機ＥＬ素子の積層構造を示す図。
【図１３】従来技術における図１２とは異なる有機ＥＬ素子の積層構造を示す図。
【符号の説明】
【０１１５】
１ 金属電極
２ 透明電極
３ 蛍光体薄膜（発光層）
４ 正孔輸送層
５ 電子輸送層
６ ガラス板
１０２ 第１の電極１０２
１０３ 第１の層
１０４ 第２の層
１０５ 第３の層
１０６ 第４の層
１０７ 第２の電極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で表されることを特徴とするフェナントロリン誘導体化合物。
（ただし、式中、Ａｒ1は、アリ−ル基を表す）
【化１】
【請求項２】
前記一般式（１）で表されることを特徴とするフェナントロリン誘導体化合物。
（ただし、式中、Ａｒ1は、置換もしくは無置換のフェニル基、置換もしくは無置換のナフチル基、置換もしくは無置換のアントリル基、又は置換もしくは無置換のフェナントリル基を表す）
【請求項３】
下記一般式（２）で表されることを特徴とするフェナントロリン誘導体化合物。
（ただし、式中、Ｒ11〜Ｒ15は、水素、アルキル基、又はアリ−ル基を表す）
【化２】
【請求項４】
下記一般式（３）又は（４）で表されることを特徴とするフェナントロリン誘導体化合物。
（ただし、式中、Ｒ21は、水素、アルキル基又はアリ−ル基、Ｒ41、Ｒ42は、水素、アルキル基又はアリ−ル基を表す）
【化３】
【請求項５】
下記一般式（５）又は（６）で表されることを特徴とするフェナントロリン誘導体化合物。
（ただし、式中、Ｒ31、Ｒ32、Ｒ51、Ｒ52はそれぞれ、水素、アルキル基又はアリ−ル基を表す）
【化４】
【請求項６】
所定のアリール基を形成することができるハロゲン化アリールとＭｇまたはＢｕＬｉとを反応させ、その後４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリンと反応させ、その後水またはアルコールと反応させて１：１の付加体を生成し、次いで生成した付加体をＭｎＯ2によって１位の窒素と２位の炭素に結合している水素２原子を脱離することを特徴とするフェナントロリン誘導体化合物の製造方法。
【請求項７】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の化合物からなる電子輸送性材料。
【請求項８】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の化合物を含有する層を持つ発光素子。
【請求項９】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の化合物を含有する発光層を持つ発光素子。
【請求項１０】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の化合物及び発光性物質を含む発光層を持つ発光素子。
【請求項１１】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の化合物を含有する電子輸送層を持つ発光素子。
【請求項１２】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の化合物を含有するブロック層を持つ発光素子。
【請求項１３】
請求項８ないし１２のいずれか１項に記載の発光素子を具備する発光装置。
【請求項１４】
請求項８ないし１２のいずれか１項に記載の発光素子を具備する電子機器。
【請求項１】
下記一般式（１）で表されることを特徴とするフェナントロリン誘導体化合物。
（ただし、式中、Ａｒ1は、アリ−ル基を表す）
【化１】
【請求項２】
前記一般式（１）で表されることを特徴とするフェナントロリン誘導体化合物。
（ただし、式中、Ａｒ1は、置換もしくは無置換のフェニル基、置換もしくは無置換のナフチル基、置換もしくは無置換のアントリル基、又は置換もしくは無置換のフェナントリル基を表す）
【請求項３】
下記一般式（２）で表されることを特徴とするフェナントロリン誘導体化合物。
（ただし、式中、Ｒ11〜Ｒ15は、水素、アルキル基、又はアリ−ル基を表す）
【化２】
【請求項４】
下記一般式（３）又は（４）で表されることを特徴とするフェナントロリン誘導体化合物。
（ただし、式中、Ｒ21は、水素、アルキル基又はアリ−ル基、Ｒ41、Ｒ42は、水素、アルキル基又はアリ−ル基を表す）
【化３】
【請求項５】
下記一般式（５）又は（６）で表されることを特徴とするフェナントロリン誘導体化合物。
（ただし、式中、Ｒ31、Ｒ32、Ｒ51、Ｒ52はそれぞれ、水素、アルキル基又はアリ−ル基を表す）
【化４】
【請求項６】
所定のアリール基を形成することができるハロゲン化アリールとＭｇまたはＢｕＬｉとを反応させ、その後４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリンと反応させ、その後水またはアルコールと反応させて１：１の付加体を生成し、次いで生成した付加体をＭｎＯ2によって１位の窒素と２位の炭素に結合している水素２原子を脱離することを特徴とするフェナントロリン誘導体化合物の製造方法。
【請求項７】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の化合物からなる電子輸送性材料。
【請求項８】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の化合物を含有する層を持つ発光素子。
【請求項９】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の化合物を含有する発光層を持つ発光素子。
【請求項１０】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の化合物及び発光性物質を含む発光層を持つ発光素子。
【請求項１１】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の化合物を含有する電子輸送層を持つ発光素子。
【請求項１２】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の化合物を含有するブロック層を持つ発光素子。
【請求項１３】
請求項８ないし１２のいずれか１項に記載の発光素子を具備する発光装置。
【請求項１４】
請求項８ないし１２のいずれか１項に記載の発光素子を具備する電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００７−４５７８０（Ｐ２００７−４５７８０Ａ）
【公開日】平成１９年２月２２日（２００７．２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２３３３８２（Ｐ２００５−２３３３８２）
【出願日】平成１７年８月１１日（２００５．８．１１）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月２２日（２００７．２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月１１日（２００５．８．１１）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
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