フルオレン誘導体、それよりなる電子輸送材料、電子注入材料およびそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
【課題】電子輸送性が高く、発光層との間で分子間錯形成をしない新規フルオレン誘導体、それよりなる電子輸送材料、電子注入材料およびそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の提供。
【解決手段】下記一般式（Ｉ）〔式中、Ｒ１とＲ２はアルキル基、置換基を有することもあるベンジル基あるいは置換基を有することもあるアリール基であり、Ｒ３はキノリル基、イソキノリル基、シンノリル基、キノキサリル基およびベンゾピリミジル基よりなる群から選ばれた基であり、Ｒ４〜Ｒ７は水素およびアルキル基よりなる群からそれぞれ独立して選ばれた基である〕で示されるフルオレン誘導体。
【解決手段】下記一般式（Ｉ）〔式中、Ｒ１とＲ２はアルキル基、置換基を有することもあるベンジル基あるいは置換基を有することもあるアリール基であり、Ｒ３はキノリル基、イソキノリル基、シンノリル基、キノキサリル基およびベンゾピリミジル基よりなる群から選ばれた基であり、Ｒ４〜Ｒ７は水素およびアルキル基よりなる群からそれぞれ独立して選ばれた基である〕で示されるフルオレン誘導体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フルオレン誘導体、それよりなる電子輸送材料、電子注入材料およ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。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンスは１９６０年代、Ｍ．Ｐｏｐｅらが厚さ１０−２０μｍのアントラセン単結晶に銀ペーストで電極を付け、約４００Ｖの直流を印加することによってアントラセンからの蛍光を観察したことが発端である（非特許文献１）。しかしながらこの時点では十分なキャリア注入はできていなかったために、発光も弱いものでしかなかった。その後、注入型のエレクトロルミネッセンスを有機薄膜化することで面状の発光を取り出し、駆動電圧を下げ、成膜加工性を良くする試みがなされた。
【０００３】
１９８７年ＫｏｄａｋのＣ．Ｗ．Ｔａｎｇらは、それまで分析化学の分野で金属の定量分析用の試薬として使用されていた８−キノリノールを配位子として用いたアルミニウム錯体（Ａｌｑ３）を電子輸送性発光材料、トリフェニルジアミン誘導体であるＴＡＰＣをホール輸送性材料として用い、真空蒸着法により透明電極上に１０００Å以下の超薄膜を積層させることで１０Ｖ以下の直流電圧駆動で緑色の１０００ｃｄ／ｍ２以上の発光輝度、発光効率１．５ｌｍ／Ｗという実用的な特性の面状発光を示す機能分離積層型有機エレクトロルミネッセンス素子を報告した（非特許文献２）。
【化２】
これに続き安達らは、有機薄膜の注入電流の挙動に系統的な差異が存在することから、有機材料の電位的特性（より電子輸送性か、またはホール輸送性か）を分類し、その性質により用いる有機エレクトロルミネッセンス素子の構造を変化させる必要があることを提案した（非特許文献３、４）。
【０００４】
有機エレクトロルミネッセンス素子に用いられる有機材料には低分子材料と高分子材料の二つがあり、殊に低分子材料の発展がめざましい。低分子に用いられる材料としてホール輸送材料や電子輸送材料、発光層に用いられる有機金属錯体、またドーパントとして用いられる蛍光色素などがある。
ホール輸送材料は、アリールアミン構造をとるものがほとんどであり有機エレクトロルミネッセンス素子で用いられるものとしては、テトラフェニルジアミン誘導体であるＴＰＤ（Ｎ，Ｎ′−ジトリル−Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−１，１′−ビフェニル）が挙げられるが、ガラス転移温度（Ｔｇ）が６３℃と低く耐熱性に問題があり素子劣化の原因となっていた。この問題を解決すべく、ナフチル基を導入し立体障害を大きくすることでＴｇを９５℃と高くしたα−ＮＰＤ（Ｎ，Ｎ′−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−１，１′−ビフェニル）が提案され広く用いられるようになった。
【化３】
現在ではさらに立体障害が大きく、剛直な官能基や骨格をもたせた１００℃を超えるような高いＴｇを有するホール輸送材料としてスターバースト型のアリールアミン類（非特許文献５、６）やスピロ化合物（非特許文献７）などが多数合成されている。
【０００５】
また電子輸送材料については、Ａｌｑ３のような有機金属錯体のほかにオキサジアゾール誘導体（非特許文献３、４）やトリアゾール誘導体（非特許文献８）などが多数報告されている。
これらの化合物は、イオン化ポテンシャルが大きくホールブロック効果が高いため電子輸送材料として適しているが、発光層の有機化合物と分子間錯形成をするものもあり、発光層本来の発光色が得られなかったりすることが見受けられる。そのため電子輸送材料でこのような錯形成を防ぐ改善をする必要があった。
【０００６】
【非特許文献１】Ｗ．Ｈｅｌｆｒｉｃｈ，Ｗ．Ｇ．Ｓｃｈｎｅｉｄｅｒ Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．Ｌｅｔｔ．，１４２２９（１９６５）
【非特許文献２】Ｃ．Ｗ．Ｔａｎｇ，Ｖａｎ Ｓｌｙｋｅ Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，５５ ９３１（１９８７）
【非特許文献３】Ｃ．Ａｄａｃｈｉ，Ｔ．Ｔｓｕｔｓｕｉ ａｎｄ Ｓ．Ｓａｉｔｏ Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，５５ １４８９（１９８９）
【非特許文献４】Ｃ．Ａｄａｃｈｉ，Ｔ．Ｔｓｕｔｓｕｉ ａｎｄ Ｓ．Ｓａｉｔｏ Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，５７ ５３１（１９９０）
【非特許文献５】Ｙ．Ｓｈｉｒｏｔａ，Ｔ．Ｋｏｂａｔａ ａｎｄ Ｎ．Ｎｏｍａ，Ｃｈｅｍ．Ｌｅｔｔ．，１１４５（１９８９）
【非特許文献６】Ｙ．Ｋｕｗａｂａｒａ，Ｈ．Ｏｇａｗａ，Ｈ．Ｉｎａｄａ，Ｎ．Ｎｏｍａ ａｎｄ Ｙ．Ｓｈｉｒｏｔａ Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．，６ ６７７（１９９４）
【非特許文献７】Ｊ．Ｓａｌｂｅｃｋ，Ｎ．Ｙｕ，Ｊ．Ｂａｕｅｒ，Ｆ．Ｗｅｉｓｓｏｒｔｅｌ ａｎｄ Ｈ．Ｂｅｓｔｇｅｎ Ｓｙｎｔｈ．Ｍｅｔ．，９１ ２０９（１９９７）
【非特許文献８】Ｊ．Ｋｉｄｏ，Ｍ．Ｋｉｍｕｒａ ａｎｄ Ｋ．Ｎａｇａｉ Ｓｃｉｅｎｃｅ ２６７ １３３２（１９９５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、電子輸送性が高く、発光層との間で分子間錯形成をしない新規フルオレン誘導体、それよりなる電子輸送材料、電子注入材料およびそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１は、下記一般式（Ｉ）
【化４】
〔式中、Ｒ１とＲ２は、炭素数１〜１０の直鎖あるいは枝分かれしているアルキル基、置換基（炭素数１〜１０の直鎖あるいは枝分かれしているアルキル基）を有することもあるベンジル基あるいは置換基（炭素数１〜１０の直鎖あるいは枝分かれしているアルキル基）を有することもあるアリール基であり、Ｒ３はキノリル基、イソキノリル基、シンノリル基、キノキサリル基およびベンゾピリミジル基よりなる群から選ばれた基であり、Ｒ４〜Ｒ７は、水素および炭素数１〜１０の直鎖あるいは枝分かれしているアルキル基よりなる群からそれぞれ独立して選ばれた基である〕
で示されるフルオレン誘導体に関する。
本発明の第２は、請求項１記載のフルオレン誘導体よりなる電子輸送材料に関する。
本発明の第３は、請求項１記載のフルオレン誘導体よりなる電子注入材料に関する。
本発明の第４は、請求項１記載のフルオレン誘導体を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
【０００９】
前記Ｒ１、Ｒ２およびＲ４〜Ｒ７におけるアルキル基および置換基としてのアルキル基は、通常炭素数１〜１０の直鎖または枝分かれしているアルキル基が好ましい。具体的にはメチル、エチル、ｎ−プロピル、ｉｓｏ−プロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、２−エチルヘキシル、ノニル、デシルなどを挙げることができる。
置換基を有することもあるアリール基としては、フェニル基、トリル基、エチルフェニル基、プロピルフェニル基、ブチルフェニル基、ペンチルフェニル基、ヘキシルフェニル基、ヘプチルフェニル基、オクチルフェニル基、ノニルフェニル基、デシルフェニル基、ナフチル基、メチルナフチル基、エチルナフチル基、プロピルナフチル基、ブチルナフチル基、ペンチルナフチル基、ヘキシルナフチル基、ヘプチルナフチル基、オクチルナフチル基、ノニルナフチル基、デシルナフチル基、アントラニル基、メチルアントラニル基、エチルアントラニル基、プロピルアントラニル基、ブチルアントラニル基、ペンチルアントラニル基、ヘキシルアントラニル基、ヘプチルアントラニル基、オクチルアントラニル基、ノニルアントラニル基、デシルアントラニル基などを挙げることができる。
置換基を有することもあるベンジル基としては、ベンジル基、キシリル基、エチルベンジル基、プロピルベンジル基、ブチルベンジル基、ペンチルベンジル基、ヘキシルベンジル基、ヘプチルベンジル基、オクチルベンジル基、ノニルベンジル基、デシルベンジル基などを挙げることができる。
Ｒ３におけるキノリル基としては３−キノリル、６−キノリルなどを、イソキノリル基としては３−イソキノリル、６−イソキノリルなどを、シンノリル基としては３−シンノリル、６−シンノリルなどを、キノキサリル基としては２−キノキサリル、６−キノキサリルなどを、ベンゾピリミジル基としては３−ベンゾピリミジル、６−ベンゾピリミジルなどを挙げることができる。
【００１０】
前記一般式（Ｉ）で示されるフルオレン誘導体は、適当な塩基および０価のパラジウム触媒の存在下、９，９−ジアルキル−２，７−ジ（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）フルオレンとハロゲン化キノリン、ハロゲン化イソキノリン、ハロゲン化シンノリンあるいはハロゲン化ベンゾピリミジンを反応させることにより容易に製造することができる。ここで用いる９，９−ジアルキル−２，７−ジ（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）フルオレンは９，９−ジアルキル−２，７−ジハロフルオレンをｎ−ブチルリチウムでリチウム化したのち、２−イソプロポキシ−４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロランと反応することにより容易に製造することができる。
【００１１】
下記「−７８℃→ｒｏｏｍ ｔｅｍｐ．］は、「−７８℃から室温にする」という意味である。また、２ＭＫ２ＣＯ３とは、２モルＫ２ＣＯ３をを含有するＫ２ＣＯ３水溶液を意味する。
【化５】
【００１２】
また、下記の方法によっても上記と同様に本発明化合物を得ることができる。
【化６】
【００１３】
本発明化合物を例示すれば、下記のとおりである。
【化７】
【００１４】
【化８】
【００１５】
【化９】
【００１６】
【化１０】
【００１７】
【化１１】
【００１８】
【化１２】
【００１９】
【化１３】
【００２０】
【化１４】
【００２１】
【化１５】
【００２２】
【化１６】
【００２３】
【化１７】
【００２４】
【化１８】
【００２５】
【化１９】
【００２６】
【化２０】
【００２７】
【化２１】
【００２８】
【化２２】
【００２９】
【化２３】
【００３０】
【化２４】
【００３１】
【化２５】
【００３２】
【化２６】
【００３３】
【化２７】
【００３４】
【化２８】
【００３５】
本発明のフルオレン誘導体は高い電子輸送性能を有する。従って、電子輸送材料及び電子注入材料として使用することができる。
【００３６】
本発明のフルオレン誘導体を有機エレクトロルミネッセンス素子に使用する場合、適当な発光材料（ドーパント）と組み合わせて使用することもできる。
【００３７】
本発明のフルオレン誘導体を電子輸送層に用いる場合、電子輸送材料あるいは電子注入材料として使用できる。また、他の電子輸送材料あるいは電子注入材料と組み合わせても使用できる。
【００３８】
次に、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子について説明する。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、例えば、図４９〜７３に示すように陽極２と陰極４の間に一層もしくは多層の有機化合物を積層した素子であり、この有機化合物層の少なくとも一層が本発明のフルオレン誘導体を含有する。有機エレクトロルミネッセンス素子が一層の場合、陽極と陰極の間に発光層を設けている。発光層は、発光材料を含有し、それに加えて陽極から注入した正孔もしくは陰極から注入した電子を発光材料まで輸送する目的で、正孔注入材料もしくは電子注入材料を含有してもよい。多層型の有機エレクトロルミネッセンス素子の構成例としては、例えば、陽極／正孔（ホール）輸送層／電子輸送性発光層／陰極、陽極／正孔輸送性発光層／電子輸送層／陰極、陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極、陽極／正孔（ホール）注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極、陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極等の多層構成で積層されたものが挙げられる。また、必要に応じて陰極上に封止層を有しても良い。
【００３９】
正孔輸送層、発光層、及び電子輸送層は、一層構造であっても多層構造であっても良い。また、正孔輸送層と電子輸送層は、それぞれの層で輸送機能を受け持つ層（正孔輸送層及び電子輸送層）と注入機能を受け持つ層（正孔注入層及び電子注入層）とを別々に設けることもできる。
【００４０】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、前記構成例に限らず、種々の構成とすることができる。必要に応じて、正孔輸送成分と電子輸送成分、あるいは発光成分を混合した層を設けても良い。
【００４１】
以下、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の構成要素に関して、陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極から成る素子構成を例として取り上げて詳細に説明する。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板に支持されていることが好ましい。
【００４２】
基板の素材について特に制限はなく、従来の有機エレクトロルミネッセンス素子に慣用されているものであればいずれのものでも良く、例えば、ガラス、石英ガラス、透明プラスチック等から成るものを用いることができる。
【００４３】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の陽極としては、仕事関数の大きな金属単体（４ｅＶ以上）、仕事関数の大きな金属同士の合金（４ｅＶ以上）または導電性物質及びこれらの混合物を電極材料とすることが好ましい。このような電極材料の具体例としては、金、銀、銅等の金属の他、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）、酸化錫（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の導電性透明材料、ポリピロール、ポリチオフェン等の導電性高分子材料が挙げられる。陽極はこれらの電極材料を、例えば蒸着、スパッタリング、塗布等の方法により基板上に形成することができる。陽極のシート電気抵抗は数百Ω／ｃｍ２以下が好ましい。陽極の膜厚は材料にもよるが、一般に５〜１，０００ｎｍ程度、好ましくは１０〜５００ｎｍである。
【００４４】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の陰極としては、仕事関数の小さな金属単体（４ｅＶ以下）、仕事関数の小さな金属同士の合金（４ｅＶ以下）または導電性物質及びこれらの混合物を電極材料とすることが好ましい。このような電極材料の具体例としては、リチウム（Ｌｉ）、リチウム−インジウム合金、ナトリウム（Ｎａ）、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム（Ｍｇ）、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム−リチウム合金、アルミニウム−マグネシウム合金等が挙げられる。陰極はこれらの電極材料を例えば、蒸着、スパッタリング、塗布等の方法により基板上に形成することができる。陰極のシート電気抵抗は、数百Ω／ｃｍ２以下が好ましい。陰極の膜厚は材料にもよるが、一般に５〜１，０００ｎｍ程度、好ましくは１０〜５００ｎｍである。
【００４５】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光を効率良く取り出すために、陽極または陰極の少なくとも一方の電極は、透明もしくは半透明であることが好ましい。
【００４６】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の正孔輸送層（ホール輸送層）は、正孔伝達物質から成るもので、陽極より注入された正孔を発光層に伝達する機能を有している。電界が与えた二つの電極間に正孔伝達化合物が配置されて陽極から正孔が注入された場合、少なくとも１０−６ｃｍ２／Ｖｓｅｃ以上の正孔移動度を有する正孔伝達物質が好ましい。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子に使用する正孔輸送層に使用する正孔伝達物質は、前記の好ましい物性を有するものであれば特に制限はない。従来から光伝導材料において正孔の電子注入材料として慣用されているものや、有機エレクトロルミネッセンス素子の正孔輸送層に使用されている公知の材料の中から任意のものを選択して用いることができる。
前記電子注入材料としては、本発明の化合物のほか、ＬｉＦや下記式
【化２９】
で示すＬｉｑ（リチウムキュー）などを挙げることができる。
【００４７】
前記の正孔伝達物質の例としては、例えば、銅フタロシアニン等のフタロシアニン誘導体、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−１，４−フェニレンジアミン−Ｎ，Ｎ′−ジ（ｍ−トリル）−Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−４，４′−ジアミノビフェニル（ＴＰＤ）、Ｎ，Ｎ′−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−４，４′−ジアミノビフェニル（α−ＮＰＤ）等のトリアリールアミン誘導体、ポリフェニレンジアミン誘導体、ポリチオフェン誘導体、及び水溶性のＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ（ポリエチレンジオキサチオフェン−ポリスチレンスルホン酸）等が挙げられる。正孔輸送層は、これらの他の正孔伝達化合物一種または二種以上から成る一層で構成されたもので良く、前記の正孔伝達物質とは別の化合物から成る正孔輸送層を積層したもので良い。
【００４８】
正孔注入層（ホール注入層）を形成する正孔注入材料（ホール注入材料）の例としては、下記構造式に示すものを挙げることができる。
【化３０】
ｎは、固体状態を形成するのに充分な数値を示す。
【００４９】
正孔輸送材料の例としては、下記構造式に示すものを挙げることができる。
【化３１】
【００５０】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層に用いる発光材料については、特に制限されることはなく、従来の公知の化合物の中から任意のものを選んで用いることができる。
【００５１】
発光材料の例としては、ペリレン誘導体、ナフタセン誘導体、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体（例えば、商品名クマリン１、クマリン５４０、クマリン５４５等）、ピラン誘導体（例えば、商品名ＤＣＭ−１、ＤＣＭ−２、ＤＣＪＴＢ等）、有機金属錯体、たとえばトリス（８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウム（Ａｌｑ３）、トリス（４−メチル−８−ヒドロキシキノリノラト）アルミニウム（Ａｌｍｑ３）等の蛍光発光材料や、［２−（４，６−ジフルオロフェニル）ピリジル−Ｎ，Ｃ２′］イリジウム（III）ピコリレート（ＦＩｒｐｉｃ）、トリス｛１−〔４−（トリフルオロメチル）フェニル〕−１Ｈ−ピラゾラート−Ｎ，Ｃ２′｝イリジウム（III）（Ｉｒｔｆｍｐｐｚ３）、ビス［２−（４′，６′−ジフルオロフェニル）ピリジナトＮ，Ｃ２′］テトラキス（１−ピラゾリル）ボレート（ＦＩｒ６）、トリス（２−フェニルピリジナト）イリジウム（III）〔Ｉｒ（ｐｐｙ）３〕等のリン光発光材料等を挙げることができる。
【００５２】
発光層は、ホスト材料とゲスト材料（ドーパント）から形成することもできる［Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，６５，３６１０（１９８９）］。
【００５３】
ゲスト材料（ドーパント）は、ホスト材料に対して、好ましくは０．０１〜４０重量％であり、より好ましくは０．１〜２０重量％である。
【００５４】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の電子輸送層に用いる電子輸送材料としては、本発明のフルオレン誘導体が好ましい。このものは単独で使用できるが、他の電子輸送材料と併用しても構わない。
前記他の電子輸送材料としては、下記式で示されるＢＣＰ（２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナンスロリン＝バソクプロイン）、ＢＡｌｑ｛ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（ｐ−フェニルフェノラート）アルミニウム｝、ＢＰｈｅｎ（バソフェナントロリン）
【化３２】
などが挙げられる。図９〜１１にみられるように本発明化合物のＰＬスペクトルは、いずれもピークトップが４５０ｎｍよりも短波長側にあり、紫〜水色の発光を示すものであることがわかる。前記、ＢＣＰ、ＢＡｌｑ、ＢＰｈｅｎも同じようなＰＬスペクトルを示すものであるから、単純に積層しても用いることができる。
【００５５】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子においては、電子注入性を更に向上させる目的で、陰極と電子輸送層との間に絶縁体で構成される電子注入層を更に設けても良い。ここで使用される絶縁体としては、アルカリ金属ハロゲン化物、アルカリ土類金属ハロゲン化物から選択される少なくとも一つの金属化合物を使用することが好ましい。アルカリ金属ハロゲン化物としては、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、フッ化セシウム、塩化リチウム等が挙げられる。アルカリ土類金属ハロゲン化物としては、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、フッ化バリウム、フッ化ストロンチウム等が挙げられる。
【００５６】
正孔輸送層、発光層の形成方法については、特に限定されるものではない。例えば、乾式製膜法（例えば真空蒸着法、イオン化蒸着法等）、湿式製膜法［溶液塗布法（例えばスピンコート法、ディップコート法、インクジェット法等）］を使用することができる。本発明のフルオレン誘導体の電子輸送層の形成方法については、乾式製膜法（真空蒸着法）が好ましい。また、素子作製に関しては、上記の成膜方法を併用しても構わない。
【００５７】
真空蒸着法により正孔輸送層、発光層、電子輸送層等の各層を形成する場合、真空蒸着条件は，特に制限されるものではない。通常１０−５Ｔｏｒｒ程度以下の真空下で、５０〜５００℃程度のるつぼ温度（蒸着源温度）、−５０〜２００℃程度の基板温度、０．０１〜５０ｎｍ／ｓｅｃ程度の蒸着速度で製膜することが好ましい。正孔輸送層、発光層、電子輸送層の各層を複数の化合物を用いて形成する場合、化合物を入れた各るつぼを、それぞれ温度制御しながら共蒸着することが好ましい。
【００５８】
正孔輸送層や発光層を溶媒塗布法で形成する場合、各層を構成する成分を溶媒に溶解、または分散させて塗布液とする。溶媒としては、炭化水素系溶媒（例えば、ヘプタン、トルエン、キシレン、シクロヘキサン等）、ケトン系溶媒（例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等）、ハロゲン系溶媒（例えば、ジクロロメタン、クロロホルム、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等）、エステル系溶媒（例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル等）、アルコール系溶媒（例えば、メタノール、エタノール、ブタノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等）、エーテル系溶媒（例えば、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、１，２−ジメトキシエタン等）、非プロトン性溶媒（例えば、Ｎ，Ｎ′−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド等）、水等が挙げられる。溶媒は単独でも良く、複数の溶媒を併用しても良い。
【００５９】
正孔輸送層、発光層、電子輸送層等の各層の膜厚は、特に限定されるものではないが、通常５〜５，０００ｎｍになるようにする。
【００６０】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、酸素や水分等との接触を遮断する目的で、保護層（封止層）を設けたり、不活性物質中に素子を封入して保護することができる。不活性物質としては、パラフィン、シリコンオイル、フルオロカーボン等が挙げられる。保護層に用いる材料としては、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート、光硬化性樹脂等が挙げられる。
【００６１】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、通常直流駆動の素子として使用できる。直流電圧を印加する場合、陽極をプラス、陰極をマイナスの極性として、通常１．５〜２０Ｖ程度の電圧を印加すると発光が観測される。また、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、交流駆動の素子としても使用することができる。交流電圧を印加する場合には、陽極がプラス、陰極がマイナスの状態になった時に発光する。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、例えば、電子写真感光体、フラットパネルディスプレイのバックライト、計器等の光源、各種発光素子、各種標示素子、各種標識、各種センサー、各種アクセサリー等に使用することができる。
【００６２】
図４３〜６７に、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の好ましい例を示す。
【００６３】
図４３は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図である。図４３は、基板１上に陽極２、発光層３及び陰極４を順次設けた構成のものである。ここで使用する発光材料は、それ自体がホール輸送性、電子輸送性及び発光性の機能を単一で有している場合や、それぞれの機能を有する化合物を混合して使用する場合に有用である。
【００６４】
図４４は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の他の例を示す断面図である。図４４は、基板１上に、陽極２、ホール輸送層５、発光層３及び陰極４を順次設けた構成のものである。この場合、発光層は電子輸送性の機能を有している場合に有用である。
【００６５】
図４５は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の他の例を示す断面図である。図４５は、基板１上に、陽極２、発光層３、電子輸送層６及び陰極４を順次設けた構成のものである。この場合、発光層はホール輸送性の機能を有している場合に有用である。
【００６６】
図４６は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の他の例を示す断面図である。図４６は、基板１上に、陽極２、ホール輸送層５、発光層３、電子輸送層６及び陰極４を順次設けた構成のものである。これは、キャリア輸送と発光の機能を分離したものであり、材料選択の自由度が増すために、発光の高効率化や発光色の自由度が増すことになる。
図４７、図４８は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の他の例を示す断面図である。
【００６７】
図４９は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の他の例を示す断面図である。図４９は、基板１上に、陽極２、ホール注入層７、ホール輸送層５、発光層３、電子輸送層６及び陰極４を順次設けた構成のものである。この場合、ホール注入層７を設けることにより、陽極２とホール輸送層５の密着性を高めたり、陽極からホールの注入を良くし、発光素子の低電圧駆動に効果がある。
図５０、図５１は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の他の例を示す断面図である。
【００６８】
図５２は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の他の例を示す断面図である。図５２は、基板１上に、陽極２、ホール輸送層５、発光層３、電子輸送層６、電子注入層８及び陰極４を順次設けた構成のものである。この場合、陰極４から電子の注入を良くし、発光素子の低電圧駆動に効果がある。
図５３、図５４は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の他の例を示す断面図である。
【００６９】
図５５は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の他の例を示す断面図である。図５５は、基板１上に、陽極２、ホール注入層７、ホール輸送層５、発光層３、電子輸送層６、電子注入層８及び陰極４を順次設けた構成のものである。この場合、陽極２からホールの、陰極４からは電子の注入を良くし、最も低電圧駆動に効果がある構成である。
【００７０】
図５６〜６７は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の他の例を示す断面図である。図５６〜６７は、発光層３と陰極４あるいは電子輸送層６の間にホールブロック層９を挿入した構成のものである。陽極から注入されたホール、あるいは発光層３で再結合により生成した励起子が、陰極４側に抜けることを防止する効果があり、有機発光素子の発光効率の向上に効果がある。
【００７１】
図５６〜６７で、ホール輸送層５、ホール注入層７、電子輸送層６、電子注入層８、発光層３、ホールブロック層９のそれぞれの層は、一層構造であっても、多層構造であってもよい。
【００７２】
図４３〜６７は、あくまで基本的な素子構成であり、本発明の化合物を用いた有機発光素子の構成は、これに限定されるものではない。
なお、前記ホールブロック層に用いるホールブロック材料は電子輸送材料であるが、電子輸送材料全てがホールブロック材料になるわけではない。ホールブロック材料とは、ＨＯＭＯが深く（値が大きい）陽極側に隣接する層からホールが注入され難い材料である。
ＨＯＭＯの値が５．５ｅＶの発光材料とＨＯＭＯの値が５．８ｅＶの電子輸送材料が隣接している場合、発光層と電子輸送層の間の注入障壁は０．３ｅＶしかない。この程度では、ホールは発光層から電子輸送層に流れてしまうと考えられる。
一方、ＨＯＭＯの値が６．５ｅＶの電子輸送材料が発光層と隣接している場合には、発光層と電子輸送層の間の注入障壁は１．０ｅＶになる。この程度の差があると、ホールは発光層から電子輸送層に注入されることはなく（ホールブロック）、この界面の発光層にホールが蓄積されていくと考えらる。発光層と電子輸送層の間の注入障壁が何ｅＶ以上あればホールブロックできるのかという具体的な数値は出ていないが、目安は１．０ｅＶ程度と考えてよい。
【発明の効果】
【００７３】
本発明のフルオレン誘導体は、これまでに知られている代表的な電子輸送材料であるＡｌｑ３よりも高い電子輸送性能を示すだけでなく、Ｉｐの値が深いことからホールブロック材料としても用いることができる。よって、本発明のフルオレン誘導体は、工業的に極めて重要なものである。
【００７４】
本発明のフルオレン誘導体は実施例に示されるように、これまでに知られている代表的な電子輸送材料であるＡｌｑ３よりも高い電子輸送性能を示すことが分かる。このため、有機エレクトロルミネッセンス素子や有機半導体トランジスタ等の有機半導体デバイスに適した材料を提供することが可能となった。また、本発明のフルオレン誘導体を用いることにより、従来の有機エレクトロルミネッセンス素子よりも駆動電圧を低く抑えられ、安定性に優れた長寿命の有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することが可能となった。従って、本発明のフルオレン誘導体は、工業的に極めて重要なものである。
【実施例】
【００７５】
以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれにより何ら限定されるものではない。
【００７６】
実施例１
（１）２，７−ジブロモ−９，９−ジエチルフルオレン〔２，７−Ｄｉｂｒｏｍｏ−９，９−ｄｉｅｔｈｙｌｆｌｕｏｒｅｎｅ〕（ＤＢＤＥＦ）の合成
【化３３】
３００ｍＬ三口フラスコに、２，７−ジブロモフルオレン（２，７−Ｄｉｂｒｏｍｏｆｌｕｏｒｅｎｅ）１０ｇ（３０．８ｍｍｏｌ）、ブロモエタン３３．６ｇ（３０８ｍｍｏｌ）、テトラブチルアンモニウムクロライド（ＴＢＡＣｌ）０．４６ｇ（１．６６ｍｍｏｌ）、トルエン９０ｍＬ、５０ｗｔ％ａｑ．ＮａＯＨ９０ｍＬを加え、窒素気流下５０℃で８時間撹拌した。反応終了後、有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させてから溶媒等を除去した。精製は、カラムクロマトグラフィー法（ヘキサン：ジクロロメタン＝３：１）、再結晶（エタノール）を用い、白色の結晶（６．３ｇ）を得た。同定は１Ｈ−ＮＭＲスペクトルにより行った。収率：５４％
【００７７】
（２）２，７−ビス（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）−９，９−ジエチルフルオレン〔２，７−ｂｉｓ（４，４，５，５−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌ−１，３，２−ｄｉｏｘａｂｏｒｏｒａｎ−２−ｙｌ）−９，９−ｄｉｅｔｈｙｌｆｌｕｏｒｅｎｅ〕（ＤＯＢＤＥ）の合成
【化３４】
３００ｍＬ三口フラスコに、ＤＢＤＥＦ６．０８ｇ（１６ｍｍｏｌ）を、精製したＴＨＦ（１６０ｍＬ）に溶解させ、窒素気流下で−７８℃に冷却し、ｎ−ＢｕＬｉ（ヘキサン溶液として２．６６Ｍ）１９．２ｍＬ（４０ｍｍｏｌ）を加え２時間反応させ、２−イソプロポキシ−４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサンボロラン（２−Ｉｓｏｐｒｏｐｏｘｙ−４，４，５，５−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌ−１，３，２−ｄｉｏｘａｂｏｒｏｌａｎｅ）（ＤＯＢ）７．７４ｇ（４１．６ｍｍｏｌ）を加え、さらに２時間反応させた後、撹拌しながら室温に戻した。反応終了後、反応溶液を水に注ぎ、酢酸エチルで抽出した後、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。その後、溶媒等を除去した。精製は、カラムクロマトグラフィー法（クロロホルム）、再結晶（ｎ−ヘキサン）を用い、白色の結晶（１．５ｇ）を得た。同定は１Ｈ−ＮＭＲスペクトルにより行った。収率：１９．８％
【００７８】
（３）２，７−ビス（キノリン−３イル）−９，９−ジエチルフルオレン〔２，７−Ｂｉｓ（ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ−３ｙｌ）−９，９−ｄｉｅｔｈｙｌｆｌｕｏｒｅｎｅ〕（Ｄ３ＱＤＥＦ）の合成
【化３５】
５０ｍＬ三口フラスコに、ＤＯＢＤＥＦ０．４９７ｇ（１．０５ｍｍｏｌ）、３−ボロモキノリン０．４３６ｇ（２．１ｍｍｏｌ）、トルエン（１０ｍＬ）、２ＭＫ２ＣＯ３（６ｍＬ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム〔Ｐｄ（ＰＰｈ３）４〕（２ｍｏｌ％すなわち、０．０２ｍｏｌ）２４．２６７ｍｇを加え、窒素ガス雰囲気下９０℃で４８時間撹拌した。反応終了後、反応溶液をイオン交換水に注ぎ、酢酸エチルにて抽出し、有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させてから溶媒等を除去した。精製はカラムクロマトグラフィー法（酢酸エチル：ヘキサン＝３：１）を行い、白色の結晶を得た。さらに、昇華精製（２９０℃、Ｆｌｏｗ：５０ｍＬ／ｍｉｎ）により白色の粉末（０．２ｇ）を得た。収率：３８％。同定は、１Ｈ−ＮＭＲスペクトル（図１）により行った。また、図５に本発明化合物である実施例１のＤ３ＱＤＥＦの溶液と蒸着膜のＵＶ吸収スペクトルを示す。さらに、図９に本発明化合物である実施例１のＤ３ＱＤＥＦの溶液と蒸着膜のそれぞれにおける励起波長とＰＬスペクトルを示す。
本化合物のＩｐ（イオン化ポテンシャル）、Ｅａ（電子親和力）、Ｅｇ（エネルギーギャップ）は、下記表１に示す。
Ｉｐ（イオン化ポテンシャル）は、イオン化ポテンシャル測定装置（例えば理研計器ＡＣ−１）を使用して測定し、測定するサンプルがイオン化を開始しだしところの電圧（ｅＶ）の値を読む。
Ｅａ（電子親和力）は、ＩｐからＥｇを引いた値である。
本明細書における波長に対する強度（ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ａ．ｕ．）の測定は、浜松ホトニクス社製ストリークカメラを用いて、クライオスタット中で４．２Ｋにおいて測定した。
Ｅｇ（エネルギーギャップ）については、蒸着機で作成した薄膜を紫外−可視吸光度計で薄膜の吸収曲線を測定する。その薄膜の短波長側の立ち上がりの所に接線を引き、求まった交点の波長Ｗ（ｎｍ）を次の式に代入し目的の値を求める。それによって得た値がＥｇになる
Ｅｇ＝１２４０÷Ｗ
例えば接線を引いて求めた値Ｗ（ｎｍ）が４７０ｎｍだったとしたらこの時のＥｇの値は
Ｅｇ＝１２４０÷４７０＝２．６３（ｅＶ）
と言うことになる。
【００７９】
実施例２
２，７−ビス（キノリン−６−イル）−９，９−ジエチルフルオレン〔２，７−Ｂｉｓ（ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ−６−ｙｌ）−９，９−ｄｉｅｔｈｙｌｆｌｕｏｒｅｎｅ〕（Ｄ６ＱＤＥＦ）の合成
【化３６】
５０ｍＬ三口フラスコに、ＤＯＢＤＥＦ０．４９７ｇ（１．０５ｍｍｏｌ）、６−ブロモキノリン０．４３６ｇ（２．１ｍｍｏｌ）、トルエン（１０ｍＬ）、２ＭＫ２ＣＯ３（６ｍＬ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（２ｍｏｌ％）２４．２６７ｍｇを加え、窒素ガス雰囲気下９０℃で４８時間撹拌した。反応終了後、反応溶液をイオン交換水に注ぎ、酢酸エチルにて抽出し、有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させてから溶媒等を除去した。精製はカラムクロマトグラフィー法（酢酸エチル：ヘキサン＝３：１）を行い、淡黄色の固体を得た。さらに、昇華精製（２９０℃、Ｆｌｏｗ：５０ｍｌ／ｍｉｎ）により白色の粉末（０．３ｇ）を得た。収率：５７％。同定は、１Ｈ−ＮＭＲスペクトル（図２）により行った。また、図６に本発明化合物である実施例２のＤ６ＱＤＥＦの溶液と蒸着膜のＵＶ吸収スペクトルを示す。さらに、図１０に本発明化合物である実施例２のＤ６ＱＤＥＦの溶液と蒸着膜のそれぞれにおける励起波長とＰＬスペクトルを示す。
本化合物のＩｐ（イオン化ポテンシャル）、Ｅａ（電子親和力）、Ｅｇ（エネルギーギャップ）は、下記表１に示す。
【００８０】
実施例３
（１）２，７−ジブロモ−９，９−ビス−（４−エチル−フェニル）−９Ｈ−フルオレン〔２，７−Ｄｉｂｒｏｍｏ−９，９−ｂｉｓ−（４−ｅｔｈｙｌ−ｐｈｅｎｙｌ）−９Ｈ−ｆｌｕｏｒｅｎｅ〕（ＤＢＤＥＰＦ）の合成
【化３７】
１００ｍＬ三口フラスコに、２，７−ジブロモフルオレン（２，７−ｄｉｂｒｏｍｏｆｌｕｏｒｅｎｅ）０．７ｇ（２ｍｍｏｌ）、エチルベンゼン４．２４ｇ（４０ｍｍｏｌ）（過剰）、メタンスルホン酸０．２ｇ（２ｍｍｏｌ）を加え、窒素気流下１４０℃にて２４時間撹拌した。反応終了後、反応溶液をイオン交換水に注ぎ、ジエチルエーテルにて抽出し、有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた後、溶媒を除去した。精製はカラムクロマトグラフィー法（トルエン）にて行い、茶色の粘体（１．１８ｇ）を得た。同定は１Ｈ−ＮＭＲにより行った。収率：９０％
【００８１】
（２）２，７−ビス（キノリン−３−イル）−９，９−ビス（４−エチル−フェニル）−９Ｈ−フルオレン〔２，７−Ｂｉｓ（ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ−３−ｙｌ）−９，９−ｂｉｓ（４−ｅｔｈｙｌ−ｐｈｅｎｙｌ）−９Ｈ−Ｆｌｕｏｒｅｎｅ〕（Ｄ３ＱＤＰＦ）の合成
【化３８】
１００ｍＬ三口フラスコにＤＢＤＥＰＦ１．８６ｇ（３．５ｍｍｏｌ）、３−〔４，４，５，５−テトラメチルｌ−１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル〕キノリン〔３−（４，４，５，５−Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌ−１，３，２−ｄｉｏｘａｂｏｒｏｒａｎ−２−ｙｌ）ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ〕１．７８ｇ（７ｍｍｏｌ）、トルエン（３０ｍＬ）、２ＭＫ２ＣＯ３（２０ｍＬ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４１６１．８ｍｇ（２ｍｏｌ％）を加え、窒素気流下１１０℃にて２８時間撹拌した。反応終了後、反応溶液をイオン交換水に注ぎ、ジエチルエーテルにて抽出し、有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた後、溶媒を除去した。精製はカラムクロマトグラフィー法（展開溶媒：酢酸エチル）により行い、黄色の粉末を得た。さらに、昇華精製（３００℃、Ｆｌｏｗ：５０ｍＬ／ｍｉｎ）により黄色の粉末（０．５ｇ）を得た。収率：２３％。同定は、１Ｈ−ＮＭＲスペクトル（図３）により行った。また、図７に本発明化合物である実施例３のＤ３ＱＤＰＦの溶液と蒸着膜のＵＶ吸収スペクトルを示す。さらに、図１１に本発明化合物である実施例３のＤ３ＱＤＰＦの溶液と蒸着膜のそれぞれにおける励起波長とＰＬスペクトルを示す。
本化合物のＩｐ（イオン化ポテンシャル）、Ｅａ（電子親和力）、Ｅｇ（エネルギーギャップ）は、下記表１に示す。
【００８２】
実施例４
２，７−ビス（キノリン−６−イル）−９，９−ビス（４−エチル−フェニル）−９Ｈ−フルオレン〔２，７−Ｂｉｓ（ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ−６−ｙｌ）−９，９−ｂｉｓ（４−ｅｔｈｙｌ−ｐｈｅｎｙｌ）−９Ｈ−Ｆｌｕｏｒｅｎｅ〕（Ｄ６ＱＤＰＦ）の合成
【化３９】
５０ｍＬ三口フラスコに、ＤＢＤＥＰＦ１．１８ｇ（２．２ｍｍｏｌ）、３−（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）キノリン〔３−（４，４，５，５−Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌ−１，３，２−ｄｉｏｘａｂｏｒｏｒａｎ−２−ｙｌ）ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ〕１．１２ｇ（４．４ｍｍｏｌ）、トルエン（２０ｍＬ）、２ＭＫ２ＣＯ３（１０．８６ｍＬ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４１０１．７ｍｇ（２ｍｏｌ％）を加え、窒素気流下１１０℃にて２８時間撹拌した。反応終了後、反応溶液をイオン交換水に注ぎ、ジエチルエーテルにて抽出し、有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた後、溶媒を除去した。精製はカラムクロマトグラフィー法（展開溶媒：酢酸エチル）にて行い、黄色の固体を得た。さらに昇華精製（３００℃、Ｆｌｏｗ：５０ｍＬ／ｍｉｎ）により黄色の粉末（０．３ｇ）を得た。収率：２１％。同定は、１Ｈ−ＮＭＲスペクトル（図４）により行った。また、図８に本発明化合物である実施例４のＤ６ＱＤＰＦの溶液と蒸着膜のＵＶ吸収スペクトルを示す。さらに、図１２に本発明化合物である実施例４のＤ６ＱＤＰＦの溶液と蒸着膜のそれぞれにおける励起波長とＰＬスペクトルを示す。
本化合物のＩｐ（イオン化ポテンシャル）、Ｅａ（電子親和力）、Ｅｇ（エネルギーギャップ）は、下記表１に示す。
【００８３】
【表１】
【００８４】
実施例５、６、比較例１
実施例１で得られたＤ３ＱＤＥＦを電子輸送層に用いた素子（実施例５）、実施例２で得られたＤ６ＱＤＥＦを電子輸送層に用いた素子（実施例６）とＡｌｑ３を用いた有機ＥＬ素子（比較例１）の対比
実施例５：ＩＴＯ／ＮＰＤ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（２０ｎｍ）／Ｄ３ＱＤＥＦ（４０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
実施例６：ＩＴＯ／ＮＰＤ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（２０ｎｍ）／Ｄ６ＱＤＥＦ（４０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
比較例１：ＩＴＯ／ＮＰＤ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（６０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
【００８５】
【化４０】
前記、実施例５、６および比較例１の
電圧−電流密度の関係を図１３に、
電圧−輝度 の関係を図１４に、
電圧−視感効率の関係を図１５に、
電圧−電流効率の関係を図１６に、
電流密度−輝度の関係を図１７に、
各素子のＥＬスペクトルを図１８にそれぞれ示す。
【００８６】
実施例７〜９、比較例１
実施例３で得られたＤ３ＱＤＰＦを電子輸送層に用いた有機ＥＬ素子（実施例７〜９）と、Ａｌｑ３を用いた有機ＥＬ素子（比較例１）を作り、それぞれの性能を対比した。
素子構成
比較例１：ＩＴＯ／ＮＰＤ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（６０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
実施例７：ＩＴＯ／ＮＰＤ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（２０ｎｍ）／Ｄ３ＱＤＰＦ（４０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
実施例８：ＩＴＯ／ＮＰＤ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（３０ｎｍ）／Ｄ３ＱＤＰＦ（３０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
実施例９：ＩＴＯ／ＮＰＤ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（４０ｎｍ）／Ｄ３ＱＤＰＦ（２０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
実施例７〜９および比較例１の
電圧−電流密度の関係を図１９に、
電圧−輝度 の関係を図２０に、
電圧−視感効率の関係を図２１に、
電圧−電流効率の関係を図２２に、
電流密度−輝度の関係を図２３に、
また、素子のＥＬスペクトルを図２４に、それぞれ示す。
また、比較例１および実施例７〜９の各デバイスの特性を下記表に示す。
【表２】
Ｄ．Ｖ．：印加電圧
Ｐ．Ｅ．：視感効率
Ｃ．Ｅ．：電流効率
Ｑ．Ｅ．：外部電子効率
【００８７】
実施例１０〜１２
実施例４で得られたＤ６ＱＤＰＦを電子輸送層に用いた有機ＥＬ素子（実施例１０〜１２）、とＡｌｑ３を用いた有機ＥＬ素子（比較例１）を作り、それぞれの性能を対比した。
素子の構成
比較例１：ＩＴＯ／ＮＰＤ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（６０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
実施例１０：ＩＴＯ／ＮＰＤ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（２０ｎｍ）／Ｄ６ＱＤＰＦ（４０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
実施例１１：ＩＴＯ／ＮＰＤ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（３０ｎｍ）／Ｄ６ＱＤＰＦ（３０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
実施例１２：ＩＴＯ／ＮＰＤ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（４０ｎｍ）／Ｄ６ＱＤＰＦ（２０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
実施例１０〜１２および比較例１の
電圧−電流密度の関係を図２５に、
電圧−輝度 の関係を図２６に、
電圧−視感効率の関係を図２７に、
電圧−電流効率の関係を図２８に、
電流密度−輝度の関係を図２９に、
また、素子のＥＬスペクトルを図３０に、それぞれ示す。
また、比較例１および実施例１０〜１２の各デバイスの特性を下記表に示す。
【表３】
【００８８】
実施例１３
実施例３で得られたＤ３ＱＤＰＦを電子輸送層に用いた素子構成を下記に示す。
実施例１３：ＩＴＯ／ＮＰＤ（４０ｎｍ）／Ｄ３ＱＤＰＦ（６０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
実施例の有機ＥＬ素子の
電圧−電流密度の関係を図３１に、
電圧−輝度 の関係を図３２に、
電圧−視感効率の関係を図３３に、
電圧−電流効率の関係を図３４に、
電流密度−輝度の関係を図３５に、
また、素子のＥＬスペクトルとＮＰＤのＰＬスペクトルを図３６に、それぞれ示す。
素子特性（１００ｃｄ／ｍ２におけるデータ）を下記表に示す。
【表４】
【００８９】
実施例１４
実施例４で得られたＤ６ＱＤＰＦを電子輸送層に用いた素子構成を下記に示す。
実施例１４：ＩＴＯ／ＮＰＤ（４０ｎｍ）／Ｄ６ＱＤＰＦ（６０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
実施例の有機ＥＬ素子の
電圧−電流密度の関係を図３７に、
電圧−輝度 の関係を図３８に、
電圧−視感効率の関係を図３９に、
電圧−電流効率の関係を図４０に、
電流密度−輝度の関係を図４１に、
また、素子のＥＬスペクトルとＮＰＤのＰＬスペクトルを図４２に、それぞれ示す。
実施例１４の素子特性は下記表に示す。
【表５】
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明化合物である実施例１の２，７−ビス（キノリン−３イル）−９，９−ジエチルフルオレン〔２，７−Ｂｉｓ（ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ−３ｙｌ）−９，９−ｄｉｅｔｈｙｌｆｌｕｏｒｅｎｅ〕（Ｄ３ＱＤＥＦ）の１Ｈ−ＮＭＲを示す。
【図２】本発明化合物である実施例２の２，７−ビス（キノリン−６−イル）−９，９−ジエチルフルオレン〔２，７−Ｂｉｓ（ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ−６−ｙｌ）−９，９−ｄｉｅｔｈｙｌｆｌｕｏｒｅｎｅ〕（Ｄ６ＱＤＥＦ）の１Ｈ−ＮＭＲを示す。
【図３】本発明化合物である実施例３の２，７−ビス（キノリン−３−イル）−９，９−ビス（４−エチル−フェニル）−９Ｈ−フルオレン〔２，７−Ｂｉｓ（ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ−３−ｙｌ）−９，９−ｂｉｓ（４−ｅｔｈｙｌ−ｐｈｅｎｙｌ）−９Ｈ−Ｆｌｕｏｒｅｎｅ〕（Ｄ３ＱＤＰＦ）の１Ｈ−ＮＭＲを示す。
【図４】本発明化合物である実施例４の２，７−ビス（キノリン−６−イル）−９，９−ビス（４−エチル−フェニル）−９Ｈ−フルオレン〔２，７−Ｂｉｓ（ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ−６−ｙｌ）−９，９−ｂｉｓ（４−ｅｔｈｙｌ−ｐｈｅｎｙｌ）−９Ｈ−Ｆｌｕｏｒｅｎｅ〕（Ｄ６ＱＤＰＦ）の１Ｈ−ＮＭＲを示す。
【図５】本発明化合物である実施例１のＤ３ＱＤＥＦの溶液と蒸着膜のＵＶ吸収スペクトルを示す。
【図６】本発明化合物である実施例２のＤ６ＱＤＥＦの溶液と蒸着膜のＵＶ吸収スペクトルを示す。
【図７】本発明化合物である実施例３のＤ３ＱＤＰＦの溶液と蒸着膜のＵＶ吸収スペクトルを示す。
【図８】本発明化合物である実施例４のＤ６ＱＤＰＦの溶液と蒸着膜の規格化された強度を示す。
【図９】本発明化合物である実施例１のＤ３ＱＤＥＦの溶液と蒸着膜のそれぞれにおける励起波長とＰＬスペクトルを示す。
【図１０】本発明化合物である実施例２のＤ６ＱＤＥＦの溶液と蒸着膜のそれぞれにおける励起波長とＰＬスペクトルを示す。
【図１１】本発明化合物である実施例３のＤ３ＱＤＰＦの溶液と蒸着膜のそれぞれにおける励起波長とＰＬスペクトルを示す。
【図１２】本発明化合物である実施例４のＤ６ＱＤＰＦの溶液と蒸着膜のそれぞれにおける励起波長とＰＬスペクトルを示す。
【図１３】実施例５の有機ＥＬ素子（○印）と実施例６の有機ＥＬ素子（△印）と比較例１の有機ＥＬ素子（□印）の電圧−電流密度特性を示すグラフ。
【図１４】実施例５の有機ＥＬ素子（○印）と実施例６の有機ＥＬ素子（△印）と比較例１の有機ＥＬ素子（□印）の電圧−輝度特性を示すグラフ。
【図１５】実施例５の有機ＥＬ素子（○印）と実施例６の有機ＥＬ素子（△印）と比較例１の有機ＥＬ素子（□印）の電圧−視感効率特性を示すグラフ。
【図１６】実施例５の有機ＥＬ素子（○印）と実施例６の有機ＥＬ素子（△印）と比較例１の有機ＥＬ素子（□印）の電圧−電流効率特性を示すグラフ。
【図１７】実施例５の有機ＥＬ素子（○印）と実施例６の有機ＥＬ素子（△印）と比較例１の有機ＥＬ素子（□印）の電流密度−輝度特性を示すグラフ。
【図１８】実施例５の有機ＥＬ素子（破線）と実施例６の有機ＥＬ素子（点線）と比較例１の有機ＥＬ素子（実線）のＥＬスペクトルを示す。
【図１９】実施例７の有機ＥＬ素子（○印）と実施例８の有機ＥＬ素子（△印）と実施例９の有機ＥＬ素子（▽印）比較例２の有機ＥＬ素子（□印）の電圧−電流密度特性を示すグラフである。図１９〜３０において、Ａｌｑと表示しているのは、Ａｌｑ３を指す。
【図２０】実施例７の有機ＥＬ素子（○印）と実施例８の有機ＥＬ素子（△印）と実施例９の有機ＥＬ素子（▽印）比較例２の有機ＥＬ素子（□印）の電圧−輝度特性を示すグラフである。
【図２１】実施例７の有機ＥＬ素子（○印）と実施例８の有機ＥＬ素子（△印）と実施例９の有機ＥＬ素子（▽印）比較例２の有機ＥＬ素子（□印）の電圧−視感効率特性を示すグラフである。
【図２２】実施例７の有機ＥＬ素子（○印）と実施例８の有機ＥＬ素子（△印）と実施例９の有機ＥＬ素子（▽印）比較例２の有機ＥＬ素子（□印）の電圧−電流効率特性を示すグラフである。
【図２３】実施例７の有機ＥＬ素子（○印）と実施例８の有機ＥＬ素子（△印）と実施例９の有機ＥＬ素子（▽印）比較例２の有機ＥＬ素子（□印）の電流密度−輝度特性を示すグラフである。
【図２４】それぞれのＥＬスペクトルを示す。
【図２５】実施例１０の有機ＥＬ素子（○印）と実施例１１の有機ＥＬ素子（△印）と実施例１２の有機ＥＬ素子（▽印）比較例３の有機ＥＬ素子（□印）の電圧−電流密度特性を示すグラフである。
【図２６】実施例１０の有機ＥＬ素子（○印）と実施例１１の有機ＥＬ素子（△印）と実施例１２の有機ＥＬ素子（▽印）比較例３の有機ＥＬ素子（□印）の電圧−輝度特性を示すグラフである。
【図２７】実施例１０の有機ＥＬ素子（○印）と実施例１１の有機ＥＬ素子（△印）と実施例１２の有機ＥＬ素子（▽印）比較例３の有機ＥＬ素子（□印）の電圧−視感効率特性を示すグラフである。
【図２８】実施例１０の有機ＥＬ素子（○印）と実施例１１の有機ＥＬ素子（△印）と実施例１２の有機ＥＬ素子（▽印）比較例３の有機ＥＬ素子（□印）の電圧−電流効率特性を示すグラフである。
【図２９】実施例１０の有機ＥＬ素子（○印）と実施例８の有機ＥＬ素子（△印）と実施例９の有機ＥＬ素子（▽印）比較例２の有機ＥＬ素子（□印）の電流密度−輝度特性を示すグラフである。
【図３０】それぞれのＥＬスペクトルを示す。
【図３１】実施例１３の有機ＥＬ素子の電圧−電流密度特性を示すグラフ。
【図３２】実施例１３の有機ＥＬ素子の電圧−輝度特性を示すグラフ。
【図３３】実施例１３の有機ＥＬ素子の電圧−視感効率特性を示すグラフ。
【図３４】実施例１３の有機ＥＬ素子の電圧−電流効率特性を示すグラフ。
【図３５】実施例１３の有機ＥＬ素子の電流密度−輝度特性を示すグラフ。
【図３６】実施例１３の有機ＥＬ素子のＥＬスペクトル（実線）とＮＰＤのＰＬスペクトル（破線）を示す。
【図３７】実施例１４の有機ＥＬ素子の電圧−電流密度特性を示すグラフ。
【図３８】実施例１４の有機ＥＬ素子の電圧−輝度特性を示すグラフ。
【図３９】実施例１４の有機ＥＬ素子の電圧−視感効率特性を示すグラフ。
【図４０】実施例１４の有機ＥＬ素子の電圧−電流効率特性を示すグラフ。
【図４１】実施例１４の有機ＥＬ素子の電流密度−輝度特性を示すグラフ。
【図４２】実施例１４の有機ＥＬ素子のＥＬスペクトル（実線）とＮＰＤのＰＬスペクトル（破線）を示す。
【図４３】本発明における有機電界発光素子の一例を示す断面図である。
【図４４】本発明における有機電界発光素子の一例を示す断面図である。
【図４５】本発明における有機電界発光素子の一例を示す断面図である。
【図４６】本発明における有機電界発光素子の一例を示す断面図である。
【図４７】本発明における有機電界発光素子の一例を示す断面図である。
【図４８】本発明における有機電界発光素子の一例を示す断面図である。
【図４９】本発明における有機電界発光素子の一例を示す断面図である。
【図５０】本発明における有機電界発光素子の一例を示す断面図である。
【図５１】本発明における有機電界発光素子の一例を示す断面図である。
【図５２】本発明における有機電界発光素子の一例を示す断面図である。
【図５３】本発明における有機電界発光素子の一例を示す断面図である。
【図５４】本発明における有機電界発光素子の一例を示す断面図である。
【図５５】本発明における有機電界発光素子の一例を示す断面図である。
【図５６】本発明における有機電界発光素子の一例を示す断面図である。
【図５７】本発明における有機電界発光素子の一例を示す断面図である。
【図５８】本発明における有機電界発光素子の一例を示す断面図である。
【図５９】本発明における有機電界発光素子の一例を示す断面図である。
【図６０】本発明における有機電界発光素子の一例を示す断面図である。
【図６１】本発明における有機電界発光素子の一例を示す断面図である。
【図６２】本発明における有機電界発光素子の一例を示す断面図である。
【図６３】本発明における有機電界発光素子の一例を示す断面図である。
【図６４】本発明における有機電界発光素子の一例を示す断面図である。
【図６５】本発明における有機電界発光素子の一例を示す断面図である。
【図６６】本発明における有機電界発光素子の一例を示す断面図である。
【図６７】本発明における有機電界発光素子の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００９１】
１ 基板
２ 陽極
３ 発光層
４ 陰極
５ ホール輸送層
６ 電子輸送層
７ ホール注入層
８ 電子注入層
９ ホールブロック層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フルオレン誘導体、それよりなる電子輸送材料、電子注入材料およ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。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンスは１９６０年代、Ｍ．Ｐｏｐｅらが厚さ１０−２０μｍのアントラセン単結晶に銀ペーストで電極を付け、約４００Ｖの直流を印加することによってアントラセンからの蛍光を観察したことが発端である（非特許文献１）。しかしながらこの時点では十分なキャリア注入はできていなかったために、発光も弱いものでしかなかった。その後、注入型のエレクトロルミネッセンスを有機薄膜化することで面状の発光を取り出し、駆動電圧を下げ、成膜加工性を良くする試みがなされた。
【０００３】
１９８７年ＫｏｄａｋのＣ．Ｗ．Ｔａｎｇらは、それまで分析化学の分野で金属の定量分析用の試薬として使用されていた８−キノリノールを配位子として用いたアルミニウム錯体（Ａｌｑ３）を電子輸送性発光材料、トリフェニルジアミン誘導体であるＴＡＰＣをホール輸送性材料として用い、真空蒸着法により透明電極上に１０００Å以下の超薄膜を積層させることで１０Ｖ以下の直流電圧駆動で緑色の１０００ｃｄ／ｍ２以上の発光輝度、発光効率１．５ｌｍ／Ｗという実用的な特性の面状発光を示す機能分離積層型有機エレクトロルミネッセンス素子を報告した（非特許文献２）。
【化２】
これに続き安達らは、有機薄膜の注入電流の挙動に系統的な差異が存在することから、有機材料の電位的特性（より電子輸送性か、またはホール輸送性か）を分類し、その性質により用いる有機エレクトロルミネッセンス素子の構造を変化させる必要があることを提案した（非特許文献３、４）。
【０００４】
有機エレクトロルミネッセンス素子に用いられる有機材料には低分子材料と高分子材料の二つがあり、殊に低分子材料の発展がめざましい。低分子に用いられる材料としてホール輸送材料や電子輸送材料、発光層に用いられる有機金属錯体、またドーパントとして用いられる蛍光色素などがある。
ホール輸送材料は、アリールアミン構造をとるものがほとんどであり有機エレクトロルミネッセンス素子で用いられるものとしては、テトラフェニルジアミン誘導体であるＴＰＤ（Ｎ，Ｎ′−ジトリル−Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−１，１′−ビフェニル）が挙げられるが、ガラス転移温度（Ｔｇ）が６３℃と低く耐熱性に問題があり素子劣化の原因となっていた。この問題を解決すべく、ナフチル基を導入し立体障害を大きくすることでＴｇを９５℃と高くしたα−ＮＰＤ（Ｎ，Ｎ′−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−１，１′−ビフェニル）が提案され広く用いられるようになった。
【化３】
現在ではさらに立体障害が大きく、剛直な官能基や骨格をもたせた１００℃を超えるような高いＴｇを有するホール輸送材料としてスターバースト型のアリールアミン類（非特許文献５、６）やスピロ化合物（非特許文献７）などが多数合成されている。
【０００５】
また電子輸送材料については、Ａｌｑ３のような有機金属錯体のほかにオキサジアゾール誘導体（非特許文献３、４）やトリアゾール誘導体（非特許文献８）などが多数報告されている。
これらの化合物は、イオン化ポテンシャルが大きくホールブロック効果が高いため電子輸送材料として適しているが、発光層の有機化合物と分子間錯形成をするものもあり、発光層本来の発光色が得られなかったりすることが見受けられる。そのため電子輸送材料でこのような錯形成を防ぐ改善をする必要があった。
【０００６】
【非特許文献１】Ｗ．Ｈｅｌｆｒｉｃｈ，Ｗ．Ｇ．Ｓｃｈｎｅｉｄｅｒ Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．Ｌｅｔｔ．，１４２２９（１９６５）
【非特許文献２】Ｃ．Ｗ．Ｔａｎｇ，Ｖａｎ Ｓｌｙｋｅ Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，５５ ９３１（１９８７）
【非特許文献３】Ｃ．Ａｄａｃｈｉ，Ｔ．Ｔｓｕｔｓｕｉ ａｎｄ Ｓ．Ｓａｉｔｏ Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，５５ １４８９（１９８９）
【非特許文献４】Ｃ．Ａｄａｃｈｉ，Ｔ．Ｔｓｕｔｓｕｉ ａｎｄ Ｓ．Ｓａｉｔｏ Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，５７ ５３１（１９９０）
【非特許文献５】Ｙ．Ｓｈｉｒｏｔａ，Ｔ．Ｋｏｂａｔａ ａｎｄ Ｎ．Ｎｏｍａ，Ｃｈｅｍ．Ｌｅｔｔ．，１１４５（１９８９）
【非特許文献６】Ｙ．Ｋｕｗａｂａｒａ，Ｈ．Ｏｇａｗａ，Ｈ．Ｉｎａｄａ，Ｎ．Ｎｏｍａ ａｎｄ Ｙ．Ｓｈｉｒｏｔａ Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．，６ ６７７（１９９４）
【非特許文献７】Ｊ．Ｓａｌｂｅｃｋ，Ｎ．Ｙｕ，Ｊ．Ｂａｕｅｒ，Ｆ．Ｗｅｉｓｓｏｒｔｅｌ ａｎｄ Ｈ．Ｂｅｓｔｇｅｎ Ｓｙｎｔｈ．Ｍｅｔ．，９１ ２０９（１９９７）
【非特許文献８】Ｊ．Ｋｉｄｏ，Ｍ．Ｋｉｍｕｒａ ａｎｄ Ｋ．Ｎａｇａｉ Ｓｃｉｅｎｃｅ ２６７ １３３２（１９９５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、電子輸送性が高く、発光層との間で分子間錯形成をしない新規フルオレン誘導体、それよりなる電子輸送材料、電子注入材料およびそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１は、下記一般式（Ｉ）
【化４】
〔式中、Ｒ１とＲ２は、炭素数１〜１０の直鎖あるいは枝分かれしているアルキル基、置換基（炭素数１〜１０の直鎖あるいは枝分かれしているアルキル基）を有することもあるベンジル基あるいは置換基（炭素数１〜１０の直鎖あるいは枝分かれしているアルキル基）を有することもあるアリール基であり、Ｒ３はキノリル基、イソキノリル基、シンノリル基、キノキサリル基およびベンゾピリミジル基よりなる群から選ばれた基であり、Ｒ４〜Ｒ７は、水素および炭素数１〜１０の直鎖あるいは枝分かれしているアルキル基よりなる群からそれぞれ独立して選ばれた基である〕
で示されるフルオレン誘導体に関する。
本発明の第２は、請求項１記載のフルオレン誘導体よりなる電子輸送材料に関する。
本発明の第３は、請求項１記載のフルオレン誘導体よりなる電子注入材料に関する。
本発明の第４は、請求項１記載のフルオレン誘導体を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
【０００９】
前記Ｒ１、Ｒ２およびＲ４〜Ｒ７におけるアルキル基および置換基としてのアルキル基は、通常炭素数１〜１０の直鎖または枝分かれしているアルキル基が好ましい。具体的にはメチル、エチル、ｎ−プロピル、ｉｓｏ−プロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、２−エチルヘキシル、ノニル、デシルなどを挙げることができる。
置換基を有することもあるアリール基としては、フェニル基、トリル基、エチルフェニル基、プロピルフェニル基、ブチルフェニル基、ペンチルフェニル基、ヘキシルフェニル基、ヘプチルフェニル基、オクチルフェニル基、ノニルフェニル基、デシルフェニル基、ナフチル基、メチルナフチル基、エチルナフチル基、プロピルナフチル基、ブチルナフチル基、ペンチルナフチル基、ヘキシルナフチル基、ヘプチルナフチル基、オクチルナフチル基、ノニルナフチル基、デシルナフチル基、アントラニル基、メチルアントラニル基、エチルアントラニル基、プロピルアントラニル基、ブチルアントラニル基、ペンチルアントラニル基、ヘキシルアントラニル基、ヘプチルアントラニル基、オクチルアントラニル基、ノニルアントラニル基、デシルアントラニル基などを挙げることができる。
置換基を有することもあるベンジル基としては、ベンジル基、キシリル基、エチルベンジル基、プロピルベンジル基、ブチルベンジル基、ペンチルベンジル基、ヘキシルベンジル基、ヘプチルベンジル基、オクチルベンジル基、ノニルベンジル基、デシルベンジル基などを挙げることができる。
Ｒ３におけるキノリル基としては３−キノリル、６−キノリルなどを、イソキノリル基としては３−イソキノリル、６−イソキノリルなどを、シンノリル基としては３−シンノリル、６−シンノリルなどを、キノキサリル基としては２−キノキサリル、６−キノキサリルなどを、ベンゾピリミジル基としては３−ベンゾピリミジル、６−ベンゾピリミジルなどを挙げることができる。
【００１０】
前記一般式（Ｉ）で示されるフルオレン誘導体は、適当な塩基および０価のパラジウム触媒の存在下、９，９−ジアルキル−２，７−ジ（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）フルオレンとハロゲン化キノリン、ハロゲン化イソキノリン、ハロゲン化シンノリンあるいはハロゲン化ベンゾピリミジンを反応させることにより容易に製造することができる。ここで用いる９，９−ジアルキル−２，７−ジ（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）フルオレンは９，９−ジアルキル−２，７−ジハロフルオレンをｎ−ブチルリチウムでリチウム化したのち、２−イソプロポキシ−４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロランと反応することにより容易に製造することができる。
【００１１】
下記「−７８℃→ｒｏｏｍ ｔｅｍｐ．］は、「−７８℃から室温にする」という意味である。また、２ＭＫ２ＣＯ３とは、２モルＫ２ＣＯ３をを含有するＫ２ＣＯ３水溶液を意味する。
【化５】
【００１２】
また、下記の方法によっても上記と同様に本発明化合物を得ることができる。
【化６】
【００１３】
本発明化合物を例示すれば、下記のとおりである。
【化７】
【００１４】
【化８】
【００１５】
【化９】
【００１６】
【化１０】
【００１７】
【化１１】
【００１８】
【化１２】
【００１９】
【化１３】
【００２０】
【化１４】
【００２１】
【化１５】
【００２２】
【化１６】
【００２３】
【化１７】
【００２４】
【化１８】
【００２５】
【化１９】
【００２６】
【化２０】
【００２７】
【化２１】
【００２８】
【化２２】
【００２９】
【化２３】
【００３０】
【化２４】
【００３１】
【化２５】
【００３２】
【化２６】
【００３３】
【化２７】
【００３４】
【化２８】
【００３５】
本発明のフルオレン誘導体は高い電子輸送性能を有する。従って、電子輸送材料及び電子注入材料として使用することができる。
【００３６】
本発明のフルオレン誘導体を有機エレクトロルミネッセンス素子に使用する場合、適当な発光材料（ドーパント）と組み合わせて使用することもできる。
【００３７】
本発明のフルオレン誘導体を電子輸送層に用いる場合、電子輸送材料あるいは電子注入材料として使用できる。また、他の電子輸送材料あるいは電子注入材料と組み合わせても使用できる。
【００３８】
次に、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子について説明する。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、例えば、図４９〜７３に示すように陽極２と陰極４の間に一層もしくは多層の有機化合物を積層した素子であり、この有機化合物層の少なくとも一層が本発明のフルオレン誘導体を含有する。有機エレクトロルミネッセンス素子が一層の場合、陽極と陰極の間に発光層を設けている。発光層は、発光材料を含有し、それに加えて陽極から注入した正孔もしくは陰極から注入した電子を発光材料まで輸送する目的で、正孔注入材料もしくは電子注入材料を含有してもよい。多層型の有機エレクトロルミネッセンス素子の構成例としては、例えば、陽極／正孔（ホール）輸送層／電子輸送性発光層／陰極、陽極／正孔輸送性発光層／電子輸送層／陰極、陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極、陽極／正孔（ホール）注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極、陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極等の多層構成で積層されたものが挙げられる。また、必要に応じて陰極上に封止層を有しても良い。
【００３９】
正孔輸送層、発光層、及び電子輸送層は、一層構造であっても多層構造であっても良い。また、正孔輸送層と電子輸送層は、それぞれの層で輸送機能を受け持つ層（正孔輸送層及び電子輸送層）と注入機能を受け持つ層（正孔注入層及び電子注入層）とを別々に設けることもできる。
【００４０】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、前記構成例に限らず、種々の構成とすることができる。必要に応じて、正孔輸送成分と電子輸送成分、あるいは発光成分を混合した層を設けても良い。
【００４１】
以下、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の構成要素に関して、陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極から成る素子構成を例として取り上げて詳細に説明する。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板に支持されていることが好ましい。
【００４２】
基板の素材について特に制限はなく、従来の有機エレクトロルミネッセンス素子に慣用されているものであればいずれのものでも良く、例えば、ガラス、石英ガラス、透明プラスチック等から成るものを用いることができる。
【００４３】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の陽極としては、仕事関数の大きな金属単体（４ｅＶ以上）、仕事関数の大きな金属同士の合金（４ｅＶ以上）または導電性物質及びこれらの混合物を電極材料とすることが好ましい。このような電極材料の具体例としては、金、銀、銅等の金属の他、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）、酸化錫（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の導電性透明材料、ポリピロール、ポリチオフェン等の導電性高分子材料が挙げられる。陽極はこれらの電極材料を、例えば蒸着、スパッタリング、塗布等の方法により基板上に形成することができる。陽極のシート電気抵抗は数百Ω／ｃｍ２以下が好ましい。陽極の膜厚は材料にもよるが、一般に５〜１，０００ｎｍ程度、好ましくは１０〜５００ｎｍである。
【００４４】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の陰極としては、仕事関数の小さな金属単体（４ｅＶ以下）、仕事関数の小さな金属同士の合金（４ｅＶ以下）または導電性物質及びこれらの混合物を電極材料とすることが好ましい。このような電極材料の具体例としては、リチウム（Ｌｉ）、リチウム−インジウム合金、ナトリウム（Ｎａ）、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム（Ｍｇ）、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム−リチウム合金、アルミニウム−マグネシウム合金等が挙げられる。陰極はこれらの電極材料を例えば、蒸着、スパッタリング、塗布等の方法により基板上に形成することができる。陰極のシート電気抵抗は、数百Ω／ｃｍ２以下が好ましい。陰極の膜厚は材料にもよるが、一般に５〜１，０００ｎｍ程度、好ましくは１０〜５００ｎｍである。
【００４５】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光を効率良く取り出すために、陽極または陰極の少なくとも一方の電極は、透明もしくは半透明であることが好ましい。
【００４６】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の正孔輸送層（ホール輸送層）は、正孔伝達物質から成るもので、陽極より注入された正孔を発光層に伝達する機能を有している。電界が与えた二つの電極間に正孔伝達化合物が配置されて陽極から正孔が注入された場合、少なくとも１０−６ｃｍ２／Ｖｓｅｃ以上の正孔移動度を有する正孔伝達物質が好ましい。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子に使用する正孔輸送層に使用する正孔伝達物質は、前記の好ましい物性を有するものであれば特に制限はない。従来から光伝導材料において正孔の電子注入材料として慣用されているものや、有機エレクトロルミネッセンス素子の正孔輸送層に使用されている公知の材料の中から任意のものを選択して用いることができる。
前記電子注入材料としては、本発明の化合物のほか、ＬｉＦや下記式
【化２９】
で示すＬｉｑ（リチウムキュー）などを挙げることができる。
【００４７】
前記の正孔伝達物質の例としては、例えば、銅フタロシアニン等のフタロシアニン誘導体、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−１，４−フェニレンジアミン−Ｎ，Ｎ′−ジ（ｍ−トリル）−Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−４，４′−ジアミノビフェニル（ＴＰＤ）、Ｎ，Ｎ′−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−４，４′−ジアミノビフェニル（α−ＮＰＤ）等のトリアリールアミン誘導体、ポリフェニレンジアミン誘導体、ポリチオフェン誘導体、及び水溶性のＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ（ポリエチレンジオキサチオフェン−ポリスチレンスルホン酸）等が挙げられる。正孔輸送層は、これらの他の正孔伝達化合物一種または二種以上から成る一層で構成されたもので良く、前記の正孔伝達物質とは別の化合物から成る正孔輸送層を積層したもので良い。
【００４８】
正孔注入層（ホール注入層）を形成する正孔注入材料（ホール注入材料）の例としては、下記構造式に示すものを挙げることができる。
【化３０】
ｎは、固体状態を形成するのに充分な数値を示す。
【００４９】
正孔輸送材料の例としては、下記構造式に示すものを挙げることができる。
【化３１】
【００５０】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層に用いる発光材料については、特に制限されることはなく、従来の公知の化合物の中から任意のものを選んで用いることができる。
【００５１】
発光材料の例としては、ペリレン誘導体、ナフタセン誘導体、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体（例えば、商品名クマリン１、クマリン５４０、クマリン５４５等）、ピラン誘導体（例えば、商品名ＤＣＭ−１、ＤＣＭ−２、ＤＣＪＴＢ等）、有機金属錯体、たとえばトリス（８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウム（Ａｌｑ３）、トリス（４−メチル−８−ヒドロキシキノリノラト）アルミニウム（Ａｌｍｑ３）等の蛍光発光材料や、［２−（４，６−ジフルオロフェニル）ピリジル−Ｎ，Ｃ２′］イリジウム（III）ピコリレート（ＦＩｒｐｉｃ）、トリス｛１−〔４−（トリフルオロメチル）フェニル〕−１Ｈ−ピラゾラート−Ｎ，Ｃ２′｝イリジウム（III）（Ｉｒｔｆｍｐｐｚ３）、ビス［２−（４′，６′−ジフルオロフェニル）ピリジナトＮ，Ｃ２′］テトラキス（１−ピラゾリル）ボレート（ＦＩｒ６）、トリス（２−フェニルピリジナト）イリジウム（III）〔Ｉｒ（ｐｐｙ）３〕等のリン光発光材料等を挙げることができる。
【００５２】
発光層は、ホスト材料とゲスト材料（ドーパント）から形成することもできる［Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，６５，３６１０（１９８９）］。
【００５３】
ゲスト材料（ドーパント）は、ホスト材料に対して、好ましくは０．０１〜４０重量％であり、より好ましくは０．１〜２０重量％である。
【００５４】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の電子輸送層に用いる電子輸送材料としては、本発明のフルオレン誘導体が好ましい。このものは単独で使用できるが、他の電子輸送材料と併用しても構わない。
前記他の電子輸送材料としては、下記式で示されるＢＣＰ（２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナンスロリン＝バソクプロイン）、ＢＡｌｑ｛ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（ｐ−フェニルフェノラート）アルミニウム｝、ＢＰｈｅｎ（バソフェナントロリン）
【化３２】
などが挙げられる。図９〜１１にみられるように本発明化合物のＰＬスペクトルは、いずれもピークトップが４５０ｎｍよりも短波長側にあり、紫〜水色の発光を示すものであることがわかる。前記、ＢＣＰ、ＢＡｌｑ、ＢＰｈｅｎも同じようなＰＬスペクトルを示すものであるから、単純に積層しても用いることができる。
【００５５】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子においては、電子注入性を更に向上させる目的で、陰極と電子輸送層との間に絶縁体で構成される電子注入層を更に設けても良い。ここで使用される絶縁体としては、アルカリ金属ハロゲン化物、アルカリ土類金属ハロゲン化物から選択される少なくとも一つの金属化合物を使用することが好ましい。アルカリ金属ハロゲン化物としては、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、フッ化セシウム、塩化リチウム等が挙げられる。アルカリ土類金属ハロゲン化物としては、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、フッ化バリウム、フッ化ストロンチウム等が挙げられる。
【００５６】
正孔輸送層、発光層の形成方法については、特に限定されるものではない。例えば、乾式製膜法（例えば真空蒸着法、イオン化蒸着法等）、湿式製膜法［溶液塗布法（例えばスピンコート法、ディップコート法、インクジェット法等）］を使用することができる。本発明のフルオレン誘導体の電子輸送層の形成方法については、乾式製膜法（真空蒸着法）が好ましい。また、素子作製に関しては、上記の成膜方法を併用しても構わない。
【００５７】
真空蒸着法により正孔輸送層、発光層、電子輸送層等の各層を形成する場合、真空蒸着条件は，特に制限されるものではない。通常１０−５Ｔｏｒｒ程度以下の真空下で、５０〜５００℃程度のるつぼ温度（蒸着源温度）、−５０〜２００℃程度の基板温度、０．０１〜５０ｎｍ／ｓｅｃ程度の蒸着速度で製膜することが好ましい。正孔輸送層、発光層、電子輸送層の各層を複数の化合物を用いて形成する場合、化合物を入れた各るつぼを、それぞれ温度制御しながら共蒸着することが好ましい。
【００５８】
正孔輸送層や発光層を溶媒塗布法で形成する場合、各層を構成する成分を溶媒に溶解、または分散させて塗布液とする。溶媒としては、炭化水素系溶媒（例えば、ヘプタン、トルエン、キシレン、シクロヘキサン等）、ケトン系溶媒（例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等）、ハロゲン系溶媒（例えば、ジクロロメタン、クロロホルム、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等）、エステル系溶媒（例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル等）、アルコール系溶媒（例えば、メタノール、エタノール、ブタノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等）、エーテル系溶媒（例えば、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、１，２−ジメトキシエタン等）、非プロトン性溶媒（例えば、Ｎ，Ｎ′−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド等）、水等が挙げられる。溶媒は単独でも良く、複数の溶媒を併用しても良い。
【００５９】
正孔輸送層、発光層、電子輸送層等の各層の膜厚は、特に限定されるものではないが、通常５〜５，０００ｎｍになるようにする。
【００６０】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、酸素や水分等との接触を遮断する目的で、保護層（封止層）を設けたり、不活性物質中に素子を封入して保護することができる。不活性物質としては、パラフィン、シリコンオイル、フルオロカーボン等が挙げられる。保護層に用いる材料としては、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート、光硬化性樹脂等が挙げられる。
【００６１】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、通常直流駆動の素子として使用できる。直流電圧を印加する場合、陽極をプラス、陰極をマイナスの極性として、通常１．５〜２０Ｖ程度の電圧を印加すると発光が観測される。また、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、交流駆動の素子としても使用することができる。交流電圧を印加する場合には、陽極がプラス、陰極がマイナスの状態になった時に発光する。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、例えば、電子写真感光体、フラットパネルディスプレイのバックライト、計器等の光源、各種発光素子、各種標示素子、各種標識、各種センサー、各種アクセサリー等に使用することができる。
【００６２】
図４３〜６７に、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の好ましい例を示す。
【００６３】
図４３は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図である。図４３は、基板１上に陽極２、発光層３及び陰極４を順次設けた構成のものである。ここで使用する発光材料は、それ自体がホール輸送性、電子輸送性及び発光性の機能を単一で有している場合や、それぞれの機能を有する化合物を混合して使用する場合に有用である。
【００６４】
図４４は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の他の例を示す断面図である。図４４は、基板１上に、陽極２、ホール輸送層５、発光層３及び陰極４を順次設けた構成のものである。この場合、発光層は電子輸送性の機能を有している場合に有用である。
【００６５】
図４５は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の他の例を示す断面図である。図４５は、基板１上に、陽極２、発光層３、電子輸送層６及び陰極４を順次設けた構成のものである。この場合、発光層はホール輸送性の機能を有している場合に有用である。
【００６６】
図４６は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の他の例を示す断面図である。図４６は、基板１上に、陽極２、ホール輸送層５、発光層３、電子輸送層６及び陰極４を順次設けた構成のものである。これは、キャリア輸送と発光の機能を分離したものであり、材料選択の自由度が増すために、発光の高効率化や発光色の自由度が増すことになる。
図４７、図４８は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の他の例を示す断面図である。
【００６７】
図４９は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の他の例を示す断面図である。図４９は、基板１上に、陽極２、ホール注入層７、ホール輸送層５、発光層３、電子輸送層６及び陰極４を順次設けた構成のものである。この場合、ホール注入層７を設けることにより、陽極２とホール輸送層５の密着性を高めたり、陽極からホールの注入を良くし、発光素子の低電圧駆動に効果がある。
図５０、図５１は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の他の例を示す断面図である。
【００６８】
図５２は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の他の例を示す断面図である。図５２は、基板１上に、陽極２、ホール輸送層５、発光層３、電子輸送層６、電子注入層８及び陰極４を順次設けた構成のものである。この場合、陰極４から電子の注入を良くし、発光素子の低電圧駆動に効果がある。
図５３、図５４は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の他の例を示す断面図である。
【００６９】
図５５は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の他の例を示す断面図である。図５５は、基板１上に、陽極２、ホール注入層７、ホール輸送層５、発光層３、電子輸送層６、電子注入層８及び陰極４を順次設けた構成のものである。この場合、陽極２からホールの、陰極４からは電子の注入を良くし、最も低電圧駆動に効果がある構成である。
【００７０】
図５６〜６７は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の他の例を示す断面図である。図５６〜６７は、発光層３と陰極４あるいは電子輸送層６の間にホールブロック層９を挿入した構成のものである。陽極から注入されたホール、あるいは発光層３で再結合により生成した励起子が、陰極４側に抜けることを防止する効果があり、有機発光素子の発光効率の向上に効果がある。
【００７１】
図５６〜６７で、ホール輸送層５、ホール注入層７、電子輸送層６、電子注入層８、発光層３、ホールブロック層９のそれぞれの層は、一層構造であっても、多層構造であってもよい。
【００７２】
図４３〜６７は、あくまで基本的な素子構成であり、本発明の化合物を用いた有機発光素子の構成は、これに限定されるものではない。
なお、前記ホールブロック層に用いるホールブロック材料は電子輸送材料であるが、電子輸送材料全てがホールブロック材料になるわけではない。ホールブロック材料とは、ＨＯＭＯが深く（値が大きい）陽極側に隣接する層からホールが注入され難い材料である。
ＨＯＭＯの値が５．５ｅＶの発光材料とＨＯＭＯの値が５．８ｅＶの電子輸送材料が隣接している場合、発光層と電子輸送層の間の注入障壁は０．３ｅＶしかない。この程度では、ホールは発光層から電子輸送層に流れてしまうと考えられる。
一方、ＨＯＭＯの値が６．５ｅＶの電子輸送材料が発光層と隣接している場合には、発光層と電子輸送層の間の注入障壁は１．０ｅＶになる。この程度の差があると、ホールは発光層から電子輸送層に注入されることはなく（ホールブロック）、この界面の発光層にホールが蓄積されていくと考えらる。発光層と電子輸送層の間の注入障壁が何ｅＶ以上あればホールブロックできるのかという具体的な数値は出ていないが、目安は１．０ｅＶ程度と考えてよい。
【発明の効果】
【００７３】
本発明のフルオレン誘導体は、これまでに知られている代表的な電子輸送材料であるＡｌｑ３よりも高い電子輸送性能を示すだけでなく、Ｉｐの値が深いことからホールブロック材料としても用いることができる。よって、本発明のフルオレン誘導体は、工業的に極めて重要なものである。
【００７４】
本発明のフルオレン誘導体は実施例に示されるように、これまでに知られている代表的な電子輸送材料であるＡｌｑ３よりも高い電子輸送性能を示すことが分かる。このため、有機エレクトロルミネッセンス素子や有機半導体トランジスタ等の有機半導体デバイスに適した材料を提供することが可能となった。また、本発明のフルオレン誘導体を用いることにより、従来の有機エレクトロルミネッセンス素子よりも駆動電圧を低く抑えられ、安定性に優れた長寿命の有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することが可能となった。従って、本発明のフルオレン誘導体は、工業的に極めて重要なものである。
【実施例】
【００７５】
以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれにより何ら限定されるものではない。
【００７６】
実施例１
（１）２，７−ジブロモ−９，９−ジエチルフルオレン〔２，７−Ｄｉｂｒｏｍｏ−９，９−ｄｉｅｔｈｙｌｆｌｕｏｒｅｎｅ〕（ＤＢＤＥＦ）の合成
【化３３】
３００ｍＬ三口フラスコに、２，７−ジブロモフルオレン（２，７−Ｄｉｂｒｏｍｏｆｌｕｏｒｅｎｅ）１０ｇ（３０．８ｍｍｏｌ）、ブロモエタン３３．６ｇ（３０８ｍｍｏｌ）、テトラブチルアンモニウムクロライド（ＴＢＡＣｌ）０．４６ｇ（１．６６ｍｍｏｌ）、トルエン９０ｍＬ、５０ｗｔ％ａｑ．ＮａＯＨ９０ｍＬを加え、窒素気流下５０℃で８時間撹拌した。反応終了後、有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させてから溶媒等を除去した。精製は、カラムクロマトグラフィー法（ヘキサン：ジクロロメタン＝３：１）、再結晶（エタノール）を用い、白色の結晶（６．３ｇ）を得た。同定は１Ｈ−ＮＭＲスペクトルにより行った。収率：５４％
【００７７】
（２）２，７−ビス（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）−９，９−ジエチルフルオレン〔２，７−ｂｉｓ（４，４，５，５−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌ−１，３，２−ｄｉｏｘａｂｏｒｏｒａｎ−２−ｙｌ）−９，９−ｄｉｅｔｈｙｌｆｌｕｏｒｅｎｅ〕（ＤＯＢＤＥ）の合成
【化３４】
３００ｍＬ三口フラスコに、ＤＢＤＥＦ６．０８ｇ（１６ｍｍｏｌ）を、精製したＴＨＦ（１６０ｍＬ）に溶解させ、窒素気流下で−７８℃に冷却し、ｎ−ＢｕＬｉ（ヘキサン溶液として２．６６Ｍ）１９．２ｍＬ（４０ｍｍｏｌ）を加え２時間反応させ、２−イソプロポキシ−４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサンボロラン（２−Ｉｓｏｐｒｏｐｏｘｙ−４，４，５，５−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌ−１，３，２−ｄｉｏｘａｂｏｒｏｌａｎｅ）（ＤＯＢ）７．７４ｇ（４１．６ｍｍｏｌ）を加え、さらに２時間反応させた後、撹拌しながら室温に戻した。反応終了後、反応溶液を水に注ぎ、酢酸エチルで抽出した後、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。その後、溶媒等を除去した。精製は、カラムクロマトグラフィー法（クロロホルム）、再結晶（ｎ−ヘキサン）を用い、白色の結晶（１．５ｇ）を得た。同定は１Ｈ−ＮＭＲスペクトルにより行った。収率：１９．８％
【００７８】
（３）２，７−ビス（キノリン−３イル）−９，９−ジエチルフルオレン〔２，７−Ｂｉｓ（ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ−３ｙｌ）−９，９−ｄｉｅｔｈｙｌｆｌｕｏｒｅｎｅ〕（Ｄ３ＱＤＥＦ）の合成
【化３５】
５０ｍＬ三口フラスコに、ＤＯＢＤＥＦ０．４９７ｇ（１．０５ｍｍｏｌ）、３−ボロモキノリン０．４３６ｇ（２．１ｍｍｏｌ）、トルエン（１０ｍＬ）、２ＭＫ２ＣＯ３（６ｍＬ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム〔Ｐｄ（ＰＰｈ３）４〕（２ｍｏｌ％すなわち、０．０２ｍｏｌ）２４．２６７ｍｇを加え、窒素ガス雰囲気下９０℃で４８時間撹拌した。反応終了後、反応溶液をイオン交換水に注ぎ、酢酸エチルにて抽出し、有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させてから溶媒等を除去した。精製はカラムクロマトグラフィー法（酢酸エチル：ヘキサン＝３：１）を行い、白色の結晶を得た。さらに、昇華精製（２９０℃、Ｆｌｏｗ：５０ｍＬ／ｍｉｎ）により白色の粉末（０．２ｇ）を得た。収率：３８％。同定は、１Ｈ−ＮＭＲスペクトル（図１）により行った。また、図５に本発明化合物である実施例１のＤ３ＱＤＥＦの溶液と蒸着膜のＵＶ吸収スペクトルを示す。さらに、図９に本発明化合物である実施例１のＤ３ＱＤＥＦの溶液と蒸着膜のそれぞれにおける励起波長とＰＬスペクトルを示す。
本化合物のＩｐ（イオン化ポテンシャル）、Ｅａ（電子親和力）、Ｅｇ（エネルギーギャップ）は、下記表１に示す。
Ｉｐ（イオン化ポテンシャル）は、イオン化ポテンシャル測定装置（例えば理研計器ＡＣ−１）を使用して測定し、測定するサンプルがイオン化を開始しだしところの電圧（ｅＶ）の値を読む。
Ｅａ（電子親和力）は、ＩｐからＥｇを引いた値である。
本明細書における波長に対する強度（ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ａ．ｕ．）の測定は、浜松ホトニクス社製ストリークカメラを用いて、クライオスタット中で４．２Ｋにおいて測定した。
Ｅｇ（エネルギーギャップ）については、蒸着機で作成した薄膜を紫外−可視吸光度計で薄膜の吸収曲線を測定する。その薄膜の短波長側の立ち上がりの所に接線を引き、求まった交点の波長Ｗ（ｎｍ）を次の式に代入し目的の値を求める。それによって得た値がＥｇになる
Ｅｇ＝１２４０÷Ｗ
例えば接線を引いて求めた値Ｗ（ｎｍ）が４７０ｎｍだったとしたらこの時のＥｇの値は
Ｅｇ＝１２４０÷４７０＝２．６３（ｅＶ）
と言うことになる。
【００７９】
実施例２
２，７−ビス（キノリン−６−イル）−９，９−ジエチルフルオレン〔２，７−Ｂｉｓ（ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ−６−ｙｌ）−９，９−ｄｉｅｔｈｙｌｆｌｕｏｒｅｎｅ〕（Ｄ６ＱＤＥＦ）の合成
【化３６】
５０ｍＬ三口フラスコに、ＤＯＢＤＥＦ０．４９７ｇ（１．０５ｍｍｏｌ）、６−ブロモキノリン０．４３６ｇ（２．１ｍｍｏｌ）、トルエン（１０ｍＬ）、２ＭＫ２ＣＯ３（６ｍＬ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（２ｍｏｌ％）２４．２６７ｍｇを加え、窒素ガス雰囲気下９０℃で４８時間撹拌した。反応終了後、反応溶液をイオン交換水に注ぎ、酢酸エチルにて抽出し、有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させてから溶媒等を除去した。精製はカラムクロマトグラフィー法（酢酸エチル：ヘキサン＝３：１）を行い、淡黄色の固体を得た。さらに、昇華精製（２９０℃、Ｆｌｏｗ：５０ｍｌ／ｍｉｎ）により白色の粉末（０．３ｇ）を得た。収率：５７％。同定は、１Ｈ−ＮＭＲスペクトル（図２）により行った。また、図６に本発明化合物である実施例２のＤ６ＱＤＥＦの溶液と蒸着膜のＵＶ吸収スペクトルを示す。さらに、図１０に本発明化合物である実施例２のＤ６ＱＤＥＦの溶液と蒸着膜のそれぞれにおける励起波長とＰＬスペクトルを示す。
本化合物のＩｐ（イオン化ポテンシャル）、Ｅａ（電子親和力）、Ｅｇ（エネルギーギャップ）は、下記表１に示す。
【００８０】
実施例３
（１）２，７−ジブロモ−９，９−ビス−（４−エチル−フェニル）−９Ｈ−フルオレン〔２，７−Ｄｉｂｒｏｍｏ−９，９−ｂｉｓ−（４−ｅｔｈｙｌ−ｐｈｅｎｙｌ）−９Ｈ−ｆｌｕｏｒｅｎｅ〕（ＤＢＤＥＰＦ）の合成
【化３７】
１００ｍＬ三口フラスコに、２，７−ジブロモフルオレン（２，７−ｄｉｂｒｏｍｏｆｌｕｏｒｅｎｅ）０．７ｇ（２ｍｍｏｌ）、エチルベンゼン４．２４ｇ（４０ｍｍｏｌ）（過剰）、メタンスルホン酸０．２ｇ（２ｍｍｏｌ）を加え、窒素気流下１４０℃にて２４時間撹拌した。反応終了後、反応溶液をイオン交換水に注ぎ、ジエチルエーテルにて抽出し、有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた後、溶媒を除去した。精製はカラムクロマトグラフィー法（トルエン）にて行い、茶色の粘体（１．１８ｇ）を得た。同定は１Ｈ−ＮＭＲにより行った。収率：９０％
【００８１】
（２）２，７−ビス（キノリン−３−イル）−９，９−ビス（４−エチル−フェニル）−９Ｈ−フルオレン〔２，７−Ｂｉｓ（ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ−３−ｙｌ）−９，９−ｂｉｓ（４−ｅｔｈｙｌ−ｐｈｅｎｙｌ）−９Ｈ−Ｆｌｕｏｒｅｎｅ〕（Ｄ３ＱＤＰＦ）の合成
【化３８】
１００ｍＬ三口フラスコにＤＢＤＥＰＦ１．８６ｇ（３．５ｍｍｏｌ）、３−〔４，４，５，５−テトラメチルｌ−１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル〕キノリン〔３−（４，４，５，５−Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌ−１，３，２−ｄｉｏｘａｂｏｒｏｒａｎ−２−ｙｌ）ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ〕１．７８ｇ（７ｍｍｏｌ）、トルエン（３０ｍＬ）、２ＭＫ２ＣＯ３（２０ｍＬ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４１６１．８ｍｇ（２ｍｏｌ％）を加え、窒素気流下１１０℃にて２８時間撹拌した。反応終了後、反応溶液をイオン交換水に注ぎ、ジエチルエーテルにて抽出し、有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた後、溶媒を除去した。精製はカラムクロマトグラフィー法（展開溶媒：酢酸エチル）により行い、黄色の粉末を得た。さらに、昇華精製（３００℃、Ｆｌｏｗ：５０ｍＬ／ｍｉｎ）により黄色の粉末（０．５ｇ）を得た。収率：２３％。同定は、１Ｈ−ＮＭＲスペクトル（図３）により行った。また、図７に本発明化合物である実施例３のＤ３ＱＤＰＦの溶液と蒸着膜のＵＶ吸収スペクトルを示す。さらに、図１１に本発明化合物である実施例３のＤ３ＱＤＰＦの溶液と蒸着膜のそれぞれにおける励起波長とＰＬスペクトルを示す。
本化合物のＩｐ（イオン化ポテンシャル）、Ｅａ（電子親和力）、Ｅｇ（エネルギーギャップ）は、下記表１に示す。
【００８２】
実施例４
２，７−ビス（キノリン−６−イル）−９，９−ビス（４−エチル−フェニル）−９Ｈ−フルオレン〔２，７−Ｂｉｓ（ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ−６−ｙｌ）−９，９−ｂｉｓ（４−ｅｔｈｙｌ−ｐｈｅｎｙｌ）−９Ｈ−Ｆｌｕｏｒｅｎｅ〕（Ｄ６ＱＤＰＦ）の合成
【化３９】
５０ｍＬ三口フラスコに、ＤＢＤＥＰＦ１．１８ｇ（２．２ｍｍｏｌ）、３−（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）キノリン〔３−（４，４，５，５−Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌ−１，３，２−ｄｉｏｘａｂｏｒｏｒａｎ−２−ｙｌ）ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ〕１．１２ｇ（４．４ｍｍｏｌ）、トルエン（２０ｍＬ）、２ＭＫ２ＣＯ３（１０．８６ｍＬ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４１０１．７ｍｇ（２ｍｏｌ％）を加え、窒素気流下１１０℃にて２８時間撹拌した。反応終了後、反応溶液をイオン交換水に注ぎ、ジエチルエーテルにて抽出し、有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた後、溶媒を除去した。精製はカラムクロマトグラフィー法（展開溶媒：酢酸エチル）にて行い、黄色の固体を得た。さらに昇華精製（３００℃、Ｆｌｏｗ：５０ｍＬ／ｍｉｎ）により黄色の粉末（０．３ｇ）を得た。収率：２１％。同定は、１Ｈ−ＮＭＲスペクトル（図４）により行った。また、図８に本発明化合物である実施例４のＤ６ＱＤＰＦの溶液と蒸着膜のＵＶ吸収スペクトルを示す。さらに、図１２に本発明化合物である実施例４のＤ６ＱＤＰＦの溶液と蒸着膜のそれぞれにおける励起波長とＰＬスペクトルを示す。
本化合物のＩｐ（イオン化ポテンシャル）、Ｅａ（電子親和力）、Ｅｇ（エネルギーギャップ）は、下記表１に示す。
【００８３】
【表１】
【００８４】
実施例５、６、比較例１
実施例１で得られたＤ３ＱＤＥＦを電子輸送層に用いた素子（実施例５）、実施例２で得られたＤ６ＱＤＥＦを電子輸送層に用いた素子（実施例６）とＡｌｑ３を用いた有機ＥＬ素子（比較例１）の対比
実施例５：ＩＴＯ／ＮＰＤ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（２０ｎｍ）／Ｄ３ＱＤＥＦ（４０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
実施例６：ＩＴＯ／ＮＰＤ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（２０ｎｍ）／Ｄ６ＱＤＥＦ（４０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
比較例１：ＩＴＯ／ＮＰＤ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（６０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
【００８５】
【化４０】
前記、実施例５、６および比較例１の
電圧−電流密度の関係を図１３に、
電圧−輝度 の関係を図１４に、
電圧−視感効率の関係を図１５に、
電圧−電流効率の関係を図１６に、
電流密度−輝度の関係を図１７に、
各素子のＥＬスペクトルを図１８にそれぞれ示す。
【００８６】
実施例７〜９、比較例１
実施例３で得られたＤ３ＱＤＰＦを電子輸送層に用いた有機ＥＬ素子（実施例７〜９）と、Ａｌｑ３を用いた有機ＥＬ素子（比較例１）を作り、それぞれの性能を対比した。
素子構成
比較例１：ＩＴＯ／ＮＰＤ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（６０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
実施例７：ＩＴＯ／ＮＰＤ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（２０ｎｍ）／Ｄ３ＱＤＰＦ（４０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
実施例８：ＩＴＯ／ＮＰＤ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（３０ｎｍ）／Ｄ３ＱＤＰＦ（３０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
実施例９：ＩＴＯ／ＮＰＤ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（４０ｎｍ）／Ｄ３ＱＤＰＦ（２０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
実施例７〜９および比較例１の
電圧−電流密度の関係を図１９に、
電圧−輝度 の関係を図２０に、
電圧−視感効率の関係を図２１に、
電圧−電流効率の関係を図２２に、
電流密度−輝度の関係を図２３に、
また、素子のＥＬスペクトルを図２４に、それぞれ示す。
また、比較例１および実施例７〜９の各デバイスの特性を下記表に示す。
【表２】
Ｄ．Ｖ．：印加電圧
Ｐ．Ｅ．：視感効率
Ｃ．Ｅ．：電流効率
Ｑ．Ｅ．：外部電子効率
【００８７】
実施例１０〜１２
実施例４で得られたＤ６ＱＤＰＦを電子輸送層に用いた有機ＥＬ素子（実施例１０〜１２）、とＡｌｑ３を用いた有機ＥＬ素子（比較例１）を作り、それぞれの性能を対比した。
素子の構成
比較例１：ＩＴＯ／ＮＰＤ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（６０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
実施例１０：ＩＴＯ／ＮＰＤ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（２０ｎｍ）／Ｄ６ＱＤＰＦ（４０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
実施例１１：ＩＴＯ／ＮＰＤ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（３０ｎｍ）／Ｄ６ＱＤＰＦ（３０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
実施例１２：ＩＴＯ／ＮＰＤ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ３（４０ｎｍ）／Ｄ６ＱＤＰＦ（２０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
実施例１０〜１２および比較例１の
電圧−電流密度の関係を図２５に、
電圧−輝度 の関係を図２６に、
電圧−視感効率の関係を図２７に、
電圧−電流効率の関係を図２８に、
電流密度−輝度の関係を図２９に、
また、素子のＥＬスペクトルを図３０に、それぞれ示す。
また、比較例１および実施例１０〜１２の各デバイスの特性を下記表に示す。
【表３】
【００８８】
実施例１３
実施例３で得られたＤ３ＱＤＰＦを電子輸送層に用いた素子構成を下記に示す。
実施例１３：ＩＴＯ／ＮＰＤ（４０ｎｍ）／Ｄ３ＱＤＰＦ（６０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
実施例の有機ＥＬ素子の
電圧−電流密度の関係を図３１に、
電圧−輝度 の関係を図３２に、
電圧−視感効率の関係を図３３に、
電圧−電流効率の関係を図３４に、
電流密度−輝度の関係を図３５に、
また、素子のＥＬスペクトルとＮＰＤのＰＬスペクトルを図３６に、それぞれ示す。
素子特性（１００ｃｄ／ｍ２におけるデータ）を下記表に示す。
【表４】
【００８９】
実施例１４
実施例４で得られたＤ６ＱＤＰＦを電子輸送層に用いた素子構成を下記に示す。
実施例１４：ＩＴＯ／ＮＰＤ（４０ｎｍ）／Ｄ６ＱＤＰＦ（６０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
実施例の有機ＥＬ素子の
電圧−電流密度の関係を図３７に、
電圧−輝度 の関係を図３８に、
電圧−視感効率の関係を図３９に、
電圧−電流効率の関係を図４０に、
電流密度−輝度の関係を図４１に、
また、素子のＥＬスペクトルとＮＰＤのＰＬスペクトルを図４２に、それぞれ示す。
実施例１４の素子特性は下記表に示す。
【表５】
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明化合物である実施例１の２，７−ビス（キノリン−３イル）−９，９−ジエチルフルオレン〔２，７−Ｂｉｓ（ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ−３ｙｌ）−９，９−ｄｉｅｔｈｙｌｆｌｕｏｒｅｎｅ〕（Ｄ３ＱＤＥＦ）の１Ｈ−ＮＭＲを示す。
【図２】本発明化合物である実施例２の２，７−ビス（キノリン−６−イル）−９，９−ジエチルフルオレン〔２，７−Ｂｉｓ（ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ−６−ｙｌ）−９，９−ｄｉｅｔｈｙｌｆｌｕｏｒｅｎｅ〕（Ｄ６ＱＤＥＦ）の１Ｈ−ＮＭＲを示す。
【図３】本発明化合物である実施例３の２，７−ビス（キノリン−３−イル）−９，９−ビス（４−エチル−フェニル）−９Ｈ−フルオレン〔２，７−Ｂｉｓ（ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ−３−ｙｌ）−９，９−ｂｉｓ（４−ｅｔｈｙｌ−ｐｈｅｎｙｌ）−９Ｈ−Ｆｌｕｏｒｅｎｅ〕（Ｄ３ＱＤＰＦ）の１Ｈ−ＮＭＲを示す。
【図４】本発明化合物である実施例４の２，７−ビス（キノリン−６−イル）−９，９−ビス（４−エチル−フェニル）−９Ｈ−フルオレン〔２，７−Ｂｉｓ（ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ−６−ｙｌ）−９，９−ｂｉｓ（４−ｅｔｈｙｌ−ｐｈｅｎｙｌ）−９Ｈ−Ｆｌｕｏｒｅｎｅ〕（Ｄ６ＱＤＰＦ）の１Ｈ−ＮＭＲを示す。
【図５】本発明化合物である実施例１のＤ３ＱＤＥＦの溶液と蒸着膜のＵＶ吸収スペクトルを示す。
【図６】本発明化合物である実施例２のＤ６ＱＤＥＦの溶液と蒸着膜のＵＶ吸収スペクトルを示す。
【図７】本発明化合物である実施例３のＤ３ＱＤＰＦの溶液と蒸着膜のＵＶ吸収スペクトルを示す。
【図８】本発明化合物である実施例４のＤ６ＱＤＰＦの溶液と蒸着膜の規格化された強度を示す。
【図９】本発明化合物である実施例１のＤ３ＱＤＥＦの溶液と蒸着膜のそれぞれにおける励起波長とＰＬスペクトルを示す。
【図１０】本発明化合物である実施例２のＤ６ＱＤＥＦの溶液と蒸着膜のそれぞれにおける励起波長とＰＬスペクトルを示す。
【図１１】本発明化合物である実施例３のＤ３ＱＤＰＦの溶液と蒸着膜のそれぞれにおける励起波長とＰＬスペクトルを示す。
【図１２】本発明化合物である実施例４のＤ６ＱＤＰＦの溶液と蒸着膜のそれぞれにおける励起波長とＰＬスペクトルを示す。
【図１３】実施例５の有機ＥＬ素子（○印）と実施例６の有機ＥＬ素子（△印）と比較例１の有機ＥＬ素子（□印）の電圧−電流密度特性を示すグラフ。
【図１４】実施例５の有機ＥＬ素子（○印）と実施例６の有機ＥＬ素子（△印）と比較例１の有機ＥＬ素子（□印）の電圧−輝度特性を示すグラフ。
【図１５】実施例５の有機ＥＬ素子（○印）と実施例６の有機ＥＬ素子（△印）と比較例１の有機ＥＬ素子（□印）の電圧−視感効率特性を示すグラフ。
【図１６】実施例５の有機ＥＬ素子（○印）と実施例６の有機ＥＬ素子（△印）と比較例１の有機ＥＬ素子（□印）の電圧−電流効率特性を示すグラフ。
【図１７】実施例５の有機ＥＬ素子（○印）と実施例６の有機ＥＬ素子（△印）と比較例１の有機ＥＬ素子（□印）の電流密度−輝度特性を示すグラフ。
【図１８】実施例５の有機ＥＬ素子（破線）と実施例６の有機ＥＬ素子（点線）と比較例１の有機ＥＬ素子（実線）のＥＬスペクトルを示す。
【図１９】実施例７の有機ＥＬ素子（○印）と実施例８の有機ＥＬ素子（△印）と実施例９の有機ＥＬ素子（▽印）比較例２の有機ＥＬ素子（□印）の電圧−電流密度特性を示すグラフである。図１９〜３０において、Ａｌｑと表示しているのは、Ａｌｑ３を指す。
【図２０】実施例７の有機ＥＬ素子（○印）と実施例８の有機ＥＬ素子（△印）と実施例９の有機ＥＬ素子（▽印）比較例２の有機ＥＬ素子（□印）の電圧−輝度特性を示すグラフである。
【図２１】実施例７の有機ＥＬ素子（○印）と実施例８の有機ＥＬ素子（△印）と実施例９の有機ＥＬ素子（▽印）比較例２の有機ＥＬ素子（□印）の電圧−視感効率特性を示すグラフである。
【図２２】実施例７の有機ＥＬ素子（○印）と実施例８の有機ＥＬ素子（△印）と実施例９の有機ＥＬ素子（▽印）比較例２の有機ＥＬ素子（□印）の電圧−電流効率特性を示すグラフである。
【図２３】実施例７の有機ＥＬ素子（○印）と実施例８の有機ＥＬ素子（△印）と実施例９の有機ＥＬ素子（▽印）比較例２の有機ＥＬ素子（□印）の電流密度−輝度特性を示すグラフである。
【図２４】それぞれのＥＬスペクトルを示す。
【図２５】実施例１０の有機ＥＬ素子（○印）と実施例１１の有機ＥＬ素子（△印）と実施例１２の有機ＥＬ素子（▽印）比較例３の有機ＥＬ素子（□印）の電圧−電流密度特性を示すグラフである。
【図２６】実施例１０の有機ＥＬ素子（○印）と実施例１１の有機ＥＬ素子（△印）と実施例１２の有機ＥＬ素子（▽印）比較例３の有機ＥＬ素子（□印）の電圧−輝度特性を示すグラフである。
【図２７】実施例１０の有機ＥＬ素子（○印）と実施例１１の有機ＥＬ素子（△印）と実施例１２の有機ＥＬ素子（▽印）比較例３の有機ＥＬ素子（□印）の電圧−視感効率特性を示すグラフである。
【図２８】実施例１０の有機ＥＬ素子（○印）と実施例１１の有機ＥＬ素子（△印）と実施例１２の有機ＥＬ素子（▽印）比較例３の有機ＥＬ素子（□印）の電圧−電流効率特性を示すグラフである。
【図２９】実施例１０の有機ＥＬ素子（○印）と実施例８の有機ＥＬ素子（△印）と実施例９の有機ＥＬ素子（▽印）比較例２の有機ＥＬ素子（□印）の電流密度−輝度特性を示すグラフである。
【図３０】それぞれのＥＬスペクトルを示す。
【図３１】実施例１３の有機ＥＬ素子の電圧−電流密度特性を示すグラフ。
【図３２】実施例１３の有機ＥＬ素子の電圧−輝度特性を示すグラフ。
【図３３】実施例１３の有機ＥＬ素子の電圧−視感効率特性を示すグラフ。
【図３４】実施例１３の有機ＥＬ素子の電圧−電流効率特性を示すグラフ。
【図３５】実施例１３の有機ＥＬ素子の電流密度−輝度特性を示すグラフ。
【図３６】実施例１３の有機ＥＬ素子のＥＬスペクトル（実線）とＮＰＤのＰＬスペクトル（破線）を示す。
【図３７】実施例１４の有機ＥＬ素子の電圧−電流密度特性を示すグラフ。
【図３８】実施例１４の有機ＥＬ素子の電圧−輝度特性を示すグラフ。
【図３９】実施例１４の有機ＥＬ素子の電圧−視感効率特性を示すグラフ。
【図４０】実施例１４の有機ＥＬ素子の電圧−電流効率特性を示すグラフ。
【図４１】実施例１４の有機ＥＬ素子の電流密度−輝度特性を示すグラフ。
【図４２】実施例１４の有機ＥＬ素子のＥＬスペクトル（実線）とＮＰＤのＰＬスペクトル（破線）を示す。
【図４３】本発明における有機電界発光素子の一例を示す断面図である。
【図４４】本発明における有機電界発光素子の一例を示す断面図である。
【図４５】本発明における有機電界発光素子の一例を示す断面図である。
【図４６】本発明における有機電界発光素子の一例を示す断面図である。
【図４７】本発明における有機電界発光素子の一例を示す断面図である。
【図４８】本発明における有機電界発光素子の一例を示す断面図である。
【図４９】本発明における有機電界発光素子の一例を示す断面図である。
【図５０】本発明における有機電界発光素子の一例を示す断面図である。
【図５１】本発明における有機電界発光素子の一例を示す断面図である。
【図５２】本発明における有機電界発光素子の一例を示す断面図である。
【図５３】本発明における有機電界発光素子の一例を示す断面図である。
【図５４】本発明における有機電界発光素子の一例を示す断面図である。
【図５５】本発明における有機電界発光素子の一例を示す断面図である。
【図５６】本発明における有機電界発光素子の一例を示す断面図である。
【図５７】本発明における有機電界発光素子の一例を示す断面図である。
【図５８】本発明における有機電界発光素子の一例を示す断面図である。
【図５９】本発明における有機電界発光素子の一例を示す断面図である。
【図６０】本発明における有機電界発光素子の一例を示す断面図である。
【図６１】本発明における有機電界発光素子の一例を示す断面図である。
【図６２】本発明における有機電界発光素子の一例を示す断面図である。
【図６３】本発明における有機電界発光素子の一例を示す断面図である。
【図６４】本発明における有機電界発光素子の一例を示す断面図である。
【図６５】本発明における有機電界発光素子の一例を示す断面図である。
【図６６】本発明における有機電界発光素子の一例を示す断面図である。
【図６７】本発明における有機電界発光素子の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００９１】
１ 基板
２ 陽極
３ 発光層
４ 陰極
５ ホール輸送層
６ 電子輸送層
７ ホール注入層
８ 電子注入層
９ ホールブロック層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（Ｉ）
【化１】
〔式中、Ｒ１とＲ２は、炭素数１〜１０の直鎖あるいは枝分かれしているアルキル基、置換基（炭素数１〜１０の直鎖あるいは枝分かれしているアルキル基）を有することもあるベンジル基あるいは置換基（炭素数１〜１０の直鎖あるいは枝分かれしているアルキル基）を有することもあるアリール基であり、Ｒ３はキノリル基、イソキノリル基、シンノリル基、キノキサリル基およびベンゾピリミジル基よりなる群から選ばれた基であり、Ｒ４〜Ｒ７は、水素および炭素数１〜１０の直鎖あるいは枝分かれしているアルキル基よりなる群からそれぞれ独立して選ばれた基である〕
で示されるフルオレン誘導体。
【請求項２】
請求項１記載のフルオレン誘導体よりなる電子輸送材料。
【請求項３】
請求項１記載のフルオレン誘導体よりなる電子注入材料。
【請求項４】
請求項１記載のフルオレン誘導体を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１】
下記一般式（Ｉ）
【化１】
〔式中、Ｒ１とＲ２は、炭素数１〜１０の直鎖あるいは枝分かれしているアルキル基、置換基（炭素数１〜１０の直鎖あるいは枝分かれしているアルキル基）を有することもあるベンジル基あるいは置換基（炭素数１〜１０の直鎖あるいは枝分かれしているアルキル基）を有することもあるアリール基であり、Ｒ３はキノリル基、イソキノリル基、シンノリル基、キノキサリル基およびベンゾピリミジル基よりなる群から選ばれた基であり、Ｒ４〜Ｒ７は、水素および炭素数１〜１０の直鎖あるいは枝分かれしているアルキル基よりなる群からそれぞれ独立して選ばれた基である〕
で示されるフルオレン誘導体。
【請求項２】
請求項１記載のフルオレン誘導体よりなる電子輸送材料。
【請求項３】
請求項１記載のフルオレン誘導体よりなる電子注入材料。
【請求項４】
請求項１記載のフルオレン誘導体を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【図５０】
【図５１】
【図５２】
【図５３】
【図５４】
【図５５】
【図５６】
【図５７】
【図５８】
【図５９】
【図６０】
【図６１】
【図６２】
【図６３】
【図６４】
【図６５】
【図６６】
【図６７】
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【図５０】
【図５１】
【図５２】
【図５３】
【図５４】
【図５５】
【図５６】
【図５７】
【図５８】
【図５９】
【図６０】
【図６１】
【図６２】
【図６３】
【図６４】
【図６５】
【図６６】
【図６７】
【公開番号】特開２００８−２０８０６５（Ｐ２００８−２０８０６５Ａ）
【公開日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−４５９３２（Ｐ２００７−４５９３２）
【出願日】平成１９年２月２６日（２００７．２．２６）
【出願人】（３９４０１３６４４）ケミプロ化成株式会社 (63)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月２６日（２００７．２．２６）
【出願人】（３９４０１３６４４）ケミプロ化成株式会社 (63)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]