説明

含窒素複素環式化合物を含む組成物

【課題】有機エレクトロルミネッセンス素子を与えることができる有機材料を提供する。
【解決手段】下記式(1):


(式中、Arは、アリール基、又は1価の複素環基を表す。)で表される化合物、又は前記化合物の残基を有する化合物と、下記式(2):


(式中、Z1〜Z3は、1個が−N=を表し、2個が−C(R’)=を表す。Z4及びZ5は、−C(R’)=を表す。Z6〜Z8は、1個が−N=を表し、2個が−C(R’)=を表す。Z9及びZ10は、−C(R’)=を表す。R’は、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基等の置換基を表す。)で表される化合物、又は前記化合物の残基を有する化合物とを含有する組成物。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、含窒素複素環式化合物を含む組成物及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、次世代ディスプレイとして、有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた有機エレクトロルミネッセンスディスプレイが注目されている。この有機エレクトロルミネッセンス素子は、発光層、電荷輸送層等の有機層を備える。そして、前記有機層には、電子注入性に優れた有機材料が求められており、例えば、トリアジン誘導体が提案されている(特許文献1、2)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平8−119163号公報
【特許文献2】特開2007−137829号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、このトリアジン誘導体のみを前記有機層に用いた場合、得られる有機エレクトロルミネッセンス素子の輝度半減寿命は短い。
そこで、本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造に用いたときに、輝度半減寿命が長い有機エレクトロルミネッセンス素子を与えることができる有機材料を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明は第一に、下記式(1):

(式中、Arは、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよい1価の複素環基を表す。3個存在するArは、同一であっても異なっていてもよい。)
で表される化合物、又は前記式(1)で表される化合物の残基を有する化合物と、
下記式(2):

(式中、Z1、Z2及びZ3は、1個が−N=を表し、2個が−C(R’)=を表す。Z4及びZ5は、−C(R’)=を表す。Z6、Z7及びZ8は、1個が−N=を表し、2個が−C(R’)=を表す。Z9及びZ10は、−C(R’)=を表す。R’は、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアルキルチオ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアリールチオ基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアルキニル基、置換基を有していてもよいアミノ基、置換基を有していてもよいシリル基、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアシル基、置換基を有していてもよいアシルオキシ基、置換基を有していてもよい1価の複素環基、置換基を有していてもよい複素環チオ基、イミン残基、置換基を有していてもよいアミド基、酸イミド基、カルボキシル基、ニトロ基、又はシアノ基を表す。8個存在する−C(R’)=は、同一であっても異なっていてもよい。Z2及びZ3が−C(R’)=である場合にはZ2及びZ3に含まれる2個のR’が互いに結合してベンゼン環を形成してもよく、Z3が−C(R’)=である場合にはZ3及びZ4に含まれる2個のR’が互いに結合してベンゼン環を形成してもよく、Z4及びZ5に含まれる2個のR’が互いに結合してベンゼン環を形成してもよいが、Z2及びZ3、Z3及びZ4、並びにZ4及びZ5の2個以上の組み合わせが同時にはベンゼン環を形成しない。Z7及びZ8が−C(R’)=である場合にはZ7及びZ8に含まれる2個のR’が互いに結合してベンゼン環を形成してもよく、Z8が−C(R’)=である場合にはZ8及びZ9に含まれる2個のR’が互いに結合してベンゼン環を形成してもよく、Z9及びZ10に含まれる2個のR’が互いに結合してベンゼン環を形成してもよいが、Z7及びZ8、Z8及びZ9、並びにZ9及びZ10の2個以上の組み合わせが同時にはベンゼン環を形成しない。2個のR’が互いに結合して形成するベンゼン環は、置換基を有していてもよい。)
で表される化合物、又は前記式(2)で表される化合物の残基を有する化合物とを含有する組成物を提供する。
本発明は第二に、前記組成物を用いてなる有機エレクトロルミネッセンス素子を提供する。
本発明は第三に、前記有機エレクトロルミネッセンス素子を備えた面状光源及び表示装置を提供する。
本発明は第四に、前記組成物を用いてなる薄膜を提供する。
本発明は第五に、前記薄膜を50〜200℃で加熱することを含む有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【0006】
本発明の組成物(有機材料)は、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造に用いたときに、輝度半減寿命が長い有機エレクトロルミネッセンス素子を与えることができる。また、本発明の組成物は、正孔輸送材料、電子輸送材料としても有用である。
【発明を実施するための形態】
【0007】
<用語の説明>
以下、本明細書において共通して用いられる用語を説明する。なお、本明細書において、Meはメチル基、t−Buはtert−ブチル基、Phはフェニル基を意味する。
【0008】
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子が挙げられる。
【0009】
「Cx〜Cy」(x、yはx<yを満たす正の整数である)という用語は、この用語と
ともに記載された有機基の炭素原子数がx〜yであることを表す。
【0010】
アルキル基は、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アルケニル基、アルキニル基、アミノ基、シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、1価の複素環基、複素環チオ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、カルボキシル基、ニトロ基、シアノ基等の置換基(以下、「置換基」と言うときは、特記しない限り、同じ意味を有する。)を有していてもよく、通常、非置換のアルキル基及びハロゲン原子等で置換されたアルキル基であり、直鎖状アルキル基及び環状アルキル基(シクロアルキル基)の両方を含む。アルキル基は分岐を有していてもよい。アルキル基の炭素原子数は、通常1〜20、好ましくは1〜15、より好ましくは1〜10である。アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、イソアミル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、3,7−ジメチルオクチル基、ドデシル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロヘキシル基、パーフルオロオクチル基等が挙げられる。C1〜C12アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、イソアミル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基等が挙げられる。
【0011】
アルコキシ基は、置換基を有していてもよく、通常、非置換のアルコキシ基及びハロゲン原子、アルコキシ基等で置換されたアルコキシ基であり、直鎖状アルコキシ基及び環状アルコキシ基(シクロアルコキシ基)の両方を含む。アルコキシ基は分岐を有していてもよい。アルコキシ基の炭素原子数は、通常1〜20、好ましくは1〜15、より好ましくは1〜10である。アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、s−ブトキシ基、t−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、3,7−ジメチルオクチルオキシ基、ドデシルオキシ基、トリフルオロメトキシ基、ペンタフルオロエトキシ基、パーフルオロブトキシ基、パーフルオロヘキシルオキシ基、パーフルオロオクチルオキシ基、メトキシメチルオキシ基、2−メトキシエチルオキシ基等が挙げられる。
1〜C12アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、s−ブトキシ基、t−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、3,7−ジメチルオクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等が挙げられる。
【0012】
アルキルチオ基は、置換基を有していてもよく、通常、非置換のアルキルチオ基及びハロゲン原子等で置換されたアルキルチオ基であり、直鎖状アルキルチオ基及び環状アルキルチオ基(シクロアルキルチオ基)の両方を含む。アルキルチオ基は分岐を有していてもよい。アルキルチオ基の炭素原子数は、通常1〜20、好ましくは1〜15、より好ましくは1〜10である。アルキルチオ基としては、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、イソプロピルチオ基、ブチルチオ基、イソブチルチオ基、s−ブチルチオ基、t−ブチルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、シクロヘキシルチオ基、ヘプチルチオ基、オクチルチオ基、2−エチルヘキシルチオ基、ノニルチオ基、デシルチオ基、3,7−ジメチルオクチルチオ基、ドデシルチオ基、トリフルオロメチルチオ基等が挙げられる。C1〜C12アルキルチオ基としては、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、イソプロピルチオ基、ブチルチオ基、イソブチルチオ基、s−ブチルチオ基、t−ブチルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、シクロヘキシルチオ基、ヘプチルチオ基、オクチルチオ基、2−エチルヘキシルチオ基、ノニルチオ基、デシルチオ基、3,7−ジメチルオクチルチオ基、ドデシルチオ基等が挙げられる。
【0013】
アリール基は、芳香族炭化水素から芳香環を構成する炭素原子に結合した水素原子1個を除いた残りの原子団であり、置換基を有していてもよく、通常、非置換のアリール基及びハロゲン原子、アルコキシ基、アルキル基等で置換されたアリール基である。アリール基には、縮合環を持つもの、独立したベンゼン環又は縮合環2個以上が単結合又は2価の有機基、例えば、ビニレン基等のアルケニレン基を介して結合したものも含まれる。アリール基の炭素原子数は、通常6〜60、好ましくは6〜48、より好ましくは6〜30である。アリール基としては、例えば、フェニル基、C1〜C12アルコキシフェニル基、C1〜C12アルキルフェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、1−アントラセニル基、2−アントラセニル基、9−アントラセニル基、ペンタフルオロフェニル基、ビフェニル基、C1〜C12アルコキシビフェニル基、C1〜C12アルキルビフェニル基等が挙げられ、中でも、フェニル基、C1〜C12アルコキシフェニル基、C1〜C12アルキルフェニル基、ビフェニル基、C1〜C12アルコキシビフェニル基、C1〜C12アルキルビフェニル基が好ましい。
1〜C12アルコキシフェニル基としては、例えば、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、プロピルオキシフェニル基、イソプロピルオキシフェニル基、ブチルオキシフェニル基、イソブチルオキシフェニル基、t−ブチルオキシフェニル基、ペンチルオキシフェニル基、ヘキシルオキシフェニル基、オクチルオキシフェニル基等が挙げられる。
1〜C12アルキルフェニル基としては、例えば、メチルフェニル基、エチルフェニル基、ジメチルフェニル基、プロピルフェニル基、メシチル基、メチルエチルフェニル基、イソプロピルフェニル基、ブチルフェニル基、イソブチルフェニル基、t−ブチルフェニル基、ペンチルフェニル基、イソアミルフェニル基、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、ドデシルフェニル基等が挙げられる。
【0014】
アリールオキシ基は、置換基を有していてもよく、通常、非置換のアリールオキシ基及びハロゲン原子、アルコキシ基、アルキル基等で置換されたアリールオキシ基である。アリールオキシ基の炭素原子数は、通常6〜60、好ましくは6〜48、より好ましくは6〜30である。アリールオキシ基としては、例えば、フェノキシ基、C1〜C12アルコキシフェノキシ基、C1〜C12アルキルフェノキシ基、1−ナフチルオキシ基、2−ナフチルオキシ基、ペンタフルオロフェニルオキシ基等挙げられ、中でもC1〜C12アルコキシフェノキシ基、C1〜C12アルキルフェノキシ基が好ましい。
1〜C12アルコキシフェノキシ基としては、例えば、メトキシフェノキシ基、エトキシフェノキシ基、プロピルオキシフェノキシ基、イソプロピルオキシフェノキシ基、ブチルオキシフェノキシ基、イソブチルオキシフェノキシ基、t−ブチルオキシフェノキシ基、ペンチルオキシフェノキシ基、ヘキシルオキシフェノキシ基、オクチルオキシフェノキシ基等が挙げられる。
1〜C12アルキルフェノキシ基としては、例えば、メチルフェノキシ基、エチルフェノキシ基、ジメチルフェノキシ基、プロピルフェノキシ基、1,3,5−トリメチルフェノキシ基、メチルエチルフェノキシ基、イソプロピルフェノキシ基、ブチルフェノキシ基、イソブチルフェノキシ基、s−ブチルフェノキシ基、t−ブチルフェノキシ基、ペンチルフェノキシ基、イソアミルフェノキシ基、ヘキシルフェノキシ基、ヘプチルフェノキシ基、オクチルフェノキシ基、ノニルフェノキシ基、デシルフェノキシ基、ドデシルフェノキシ基等が挙げられる。
【0015】
アリールチオ基は、置換基を有していてもよく、通常、非置換のアリールチオ基及びハロゲン原子、アルコキシ基、アルキル基等で置換されたアリールチオ基である。アリールチオ基の炭素原子数は、通常6〜60、好ましくは6〜48、より好ましくは6〜30である。アリールチオ基としては、例えば、フェニルチオ基、C1〜C12アルコキシフェニルチオ基、C1〜C12アルキルフェニルチオ基、1−ナフチルチオ基、2−ナフチルチオ基、ペンタフルオロフェニルチオ基等が挙げられる。
【0016】
アリールアルキル基は、置換基を有していてもよく、通常、非置換のアリールアルキル基及びハロゲン原子、アルコキシ基、アルキル基等で置換されたアリールアルキル基である。アリールアルキル基の炭素原子数は、通常7〜60、好ましくは7〜48、より好ましくは7〜30である。アリールアルキル基としては、例えば、フェニル−C1〜C12アルキル基、C1〜C12アルコキシフェニル−C1〜C12アルキル基、C1〜C12アルキルフェニル−C1〜C12アルキル基、1−ナフチル−C1〜C12アルキル基、2−ナフチル−C1〜C12アルキル基等が挙げられる。
【0017】
アリールアルコキシ基は、置換基を有していてもよく、通常、非置換のアリールアルコキシ基及びハロゲン原子、アルコキシ基、アルキル基等で置換されたアリールアルコキシ基である。アリールアルコキシ基の炭素原子数は、通常7〜60、好ましくは7〜48、より好ましくは7〜30である。アリールアルコキシ基としては、例えば、フェニル−C1〜C12アルコキシ基、C1〜C12アルコキシフェニル−C1〜C12アルコキシ基、C1〜C12アルキルフェニル−C1〜C12アルコキシ基、1−ナフチル−C1〜C12アルコキシ基、2−ナフチル−C1〜C12アルコキシ基等が挙げられる。
【0018】
アリールアルキルチオ基は、置換基を有していてもよく、通常、非置換のアリールアルキルチオ基及びハロゲン原子、アルコキシ基、アルキル基等で置換されたアリールアルキルチオ基である。アリールアルキルチオ基の炭素原子数は、通常7〜60、好ましくは7〜48、より好ましくは7〜30である。アリールアルキルチオ基としては、例えば、フェニル−C1〜C12アルキルチオ基、C1〜C12アルコキシフェニル−C1〜C12アルキルチオ基、C1〜C12アルキルフェニル−C1〜C12アルキルチオ基、1−ナフチル−C1〜C12アルキルチオ基、2−ナフチル−C1〜C12アルキルチオ基等が挙げられる。
【0019】
アルケニル基は、置換基を有していてもよく、直鎖状アルケニル基、分岐状アルケニル基、及び環状アルケニル基を含む。アルケニル基の炭素原子数は、通常2〜20、好ましくは2〜15、より好ましくは2〜10である。アルケニル基としては、例えばビニル基、1−プロペニル基、2−プロペニル基、1−ブテニル基、2−ブテニル基、1−ペンテニル基、2−ペンテニル基、1−ヘキセニル基、2−ヘキセニル基、1−オクテニル基等が挙げられる。
【0020】
アリールアルケニル基は、置換基を有していてもよく、通常、非置換のアリールアルケニル基及びハロゲン原子、アルコキシ基、アルキル基等で置換されたアリールアルケニル基である。アリールアルケニル基の炭素原子数は、通常8〜60、好ましくは8〜48、より好ましくは8〜30である。アリールアルケニル基としては、例えば、フェニル−C2〜C12アルケニル基、C1〜C12アルコキシフェニル−C2〜C12アルケニル基、C1〜C12アルキルフェニル−C2〜C12アルケニル基、1−ナフチル−C2〜C12アルケニル基、2−ナフチル−C2〜C12アルケニル基等が挙げられ、中でもC1〜C12アルコキシフェニル−C2〜C12アルケニル基、C1〜C12アルキルフェニル−C2〜C12アルケニル基が好ましい。
2〜C12アルケニル基としては、例えば、ビニル基、1−プロペニル基、2−プロペニル基、1−ブテニル基、2−ブテニル基、1−ペンテニル基、2−ペンテニル基、1−ヘキセニル基、2−ヘキセニル基、1−オクテニル基等が挙げられる。
【0021】
アルキニル基は、置換基を有していてもよく、直鎖状アルキニル基及び分岐状アルキニル基を含む。アルキニル基の炭素原子数は、通常2〜20、好ましくは2〜15、より好ましくは2〜10である。アルキニル基としては、例えば、エチニル基、1−プロピニル基、2−プロピニル基、1−ブチニル基、2−ブチニル基、1−ペンチニル基、2−ペンチニル基、1−ヘキシニル基、2−ヘキシニル基、1−オクチニル基等が挙げられる。
【0022】
アリールアルキニル基は、置換基を有していてもよく、通常、非置換のアリールアルキニル基及びハロゲン原子、アルコキシ基、アルキル基等で置換されたアリールアルキニル基である。アリールアルキニル基の炭素原子数は、通常8〜60、好ましくは8〜48、より好ましくは8〜30である。アリールアルキニル基としては、例えば、フェニル−C2〜C12アルキニル基、C1〜C12アルコキシフェニル−C2〜C12アルキニル基、C1〜C12アルキルフェニル−C2〜C12アルキニル基、1−ナフチル−C2〜C12アルキニル基、2−ナフチル−C2〜C12アルキニル基等が挙げられ、中でもC1〜C12アルコキシフェニル−C2〜C12アルキニル基、C1〜C12アルキルフェニル−C2〜C12アルキニル基が好ましい。
2〜C12アルキニル基としては、例えば、エチニル基、1−プロピニル基、2−プロピニル基、1−ブチニル基、2−ブチニル基、1−ペンチニル基、2−ペンチニル基、1−ヘキシニル基、2−ヘキシニル基、1−オクチニル基等が挙げられる。
【0023】
1価の複素環基とは、複素環式化合物(特には、芳香族複素環式化合物)から水素原子1個を除いた残りの原子団をいい、置換基を有していてもよく、通常、非置換の1価の複素環基及びアルキル基等の置換基で置換された1価の複素環基である。1価の複素環基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常4〜60、好ましくは4〜30、より好ましくは4〜20である。複素環式化合物とは、環式構造をもつ有機化合物のうち、環を構成する元素として、炭素原子だけでなく、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、リン原子、ホウ素原子、ケイ素原子、セレン原子、テルル原子、ヒ素原子等のヘテロ原子を含むものをいう。1価の複素環基としては、例えば、チエニル基、C1〜C12アルキルチエニル基、ピロリル基、フリル基、ピリジル基、C1〜C12アルキルピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジル基、ピラジニル基、トリアジニル基、ピロリジル基、ピペリジル基、キノリル基、イソキノリル基等が挙げられ、中でもチエニル基、C1〜C12アルキルチエニル基、ピリジル基、C1〜C12アルキルピリジル基が好ましい。
【0024】
複素環チオ基は、メルカプト基の水素原子が1価の複素環基で置換された基であり、置換基を有していてもよい。複素環チオ基としては、例えば、ピリジルチオ基、ピリダジニルチオ基、ピリミジルチオ基、ピラジニルチオ基、トリアジニルチオ基等のヘテロアリールチオ基等が挙げられる。
【0025】
アミノ基は、置換基を有していてもよく、通常、非置換のアミノ基並びにアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び1価の複素環基からなる群から選ばれる1又は2個の置換基で置換されたアミノ基(以下、「置換アミノ基」という。)である。置換基は更に置換基(以下、「二次置換基」という場合がある。)を有していてもよい。置換アミノ基の炭素原子数は、二次置換基の炭素原子数を含めないで、通常1〜60、好ましくは2〜48、より好ましくは2〜40である。置換アミノ基としては、例えば、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、エチルアミノ基、ジエチルアミノ基、プロピルアミノ基、ジプロピルアミノ基、イソプロピルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、ブチルアミノ基、イソブチルアミノ基、s−ブチルアミノ基、t−ブチルアミノ基、ペンチルアミノ基、ヘキシルアミノ基、ヘプチルアミノ基、オクチルアミノ基、2−エチルヘキシルアミノ基、ノニルアミノ基、デシルアミノ基、3,7−ジメチルオクチルアミノ基、ドデシルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、ジシクロペンチルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基、ジシクロヘキシルアミノ基、ジトリフルオロメチルアミノ基、フェニルアミノ基、ジフェニルアミノ基、C1〜C12アルコキシフェニルアミノ基、ジ(C1〜C12アルコキシフェニル)アミノ基、C1〜C12アルキルフェニルアミノ基、ジ(C1〜C12アルキルフェニル)アミノ基、1−ナフチルアミノ基、2−ナフチルアミノ基、ペンタフルオロフェニルアミノ基、ピリジルアミノ基、ピリダジニルアミノ基、ピリミジルアミノ基、ピラジニルアミノ基、トリアジニルアミノ基、フェニル−C1〜C12アルキルアミノ基、C1〜C12アルコキシフェニル−C1〜C12アルキルアミノ基、ジ(C1〜C12アルコキシフェニル−C1〜C12アルキル)アミノ基、C1〜C12アルキルフェニル−C1〜C12アルキルアミノ基、ジ(C1〜C12アルキルフェニル−C1〜C12アルキル)アミノ基、1−ナフチル−C1〜C12アルキルアミノ基、2−ナフチル−C1〜C12アルキルアミノ基等が挙げられる。
【0026】
シリル基は、置換基を有していてもよく、通常、非置換のシリル基並びにアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び1価の複素環基からなる群から選ばれる1、2又は3個の置換基で置換されたシリル基(以下、「置換シリル基」という。)である。置換基は二次置換基を有していてもよい。置換シリル基の炭素原子数は、二次置換基の炭素原子数を含めないで、通常1〜60、好ましくは3〜48、より好ましくは3〜40である。置換シリル基としては、例えば、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリプロピルシリル基、トリ−イソプロピルシリル基、ジメチル−イソプロピルシリル基、ジエチル−イソプロピルシリル基、t-ブチルジメチルシリル基、ペンチルジメチルシリル基、ヘキシルジメチルシリル基、ヘプチルジメチルシリル基、オクチルジメチルシリル基、2−エチルヘキシル−ジメチルシリル基、ノニルジメチルシリル基、デシルジメチルシリル基、3,7−ジメチルオクチル−ジメチルシリル基、ドデシルジメチルシリル基、フェニル−C1〜C12アルキルシリル基、C1〜C12アルコキシフェニル−C1〜C12アルキルシリル基、C1〜C12アルキルフェニル−C1〜C12アルキルシリル基、1−ナフチル−C1〜C12アルキルシリル基、2−ナフチル−C1〜C12アルキルシリル基、フェニル−C1〜C12アルキルジメチルシリル基、トリフェニルシリル基、トリ−p−キシリルシリル基、トリベンジルシリル基、ジフェニルメチルシリル基、t−ブチルジフェニルシリル基、ジメチルフェニルシリル基等が挙げられる。
【0027】
アシル基は、置換基を有していてもよく、通常、非置換のアシル基及びハロゲン原子等で置換されたアシル基である。アシル基の炭素原子数は、通常2〜20、好ましくは2〜18、より好ましくは2〜16である。アシル基としては、例えば、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、ピバロイル基、ベンゾイル基、トリフルオロアセチル基、ペンタフルオロベンゾイル基等が挙げられる。
【0028】
アシルオキシ基は、置換基を有していてもよく、通常、非置換のアシルオキシ基及びハロゲン原子等で置換されたアシルオキシ基である。アシルオキシ基の炭素原子数は、通常2〜20、好ましくは2〜18、より好ましくは2〜16である。アシルオキシ基としては、例えば、アセトキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ基、イソブチリルオキシ基、ピバロイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基、トリフルオロアセチルオキシ基、ペンタフルオロベンゾイルオキシ基等が挙げられる。
【0029】
イミン残基は、式:H−N=C<及び式:−N=CH−の少なくとも一方で表される構造を有するイミン化合物から、この構造中の水素原子1個を除いた残基を意味する。このようなイミン化合物としては、例えば、アルジミン、ケチミン及びアルジミン中の窒素原子に結合した水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基等で置換された化合物が挙げられる。イミン残基の炭素原子数は、通常2〜20、好ましくは2〜18、より好ましくは2〜16である。イミン残基としては、例えば、一般式:−CRX=N−RY又は一般式:−N=C(RY2(式中、RXは水素原子、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基を表し、RYは、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基を表す。但し、RYが2個存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよく、また、2個のRYは相互に結合し一体となって2価の基、例えば、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基等の炭素原子数2〜18のアルキレン基として環を形成してもよい。)で表される基等が挙げられる。イミン残基としては、以下の構造式で示される基等が挙げられる。

【0030】
アミド基は、置換基を有していてもよく、通常、非置換のアミド基及びハロゲン原子等で置換されたアミド基である。アミド基の炭素原子数は、通常2〜20、好ましくは2〜18、より好ましくは2〜16である。アミド基としては、例えば、ホルムアミド基、アセトアミド基、プロピオアミド基、ブチロアミド基、ベンズアミド基、トリフルオロアセトアミド基、ペンタフルオロベンズアミド基、ジホルムアミド基、ジアセトアミド基、ジプロピオアミド基、ジブチロアミド基、ジベンズアミド基、ジトリフルオロアセトアミド基、ジペンタフルオロベンズアミド基等が挙げられる。
【0031】
酸イミド基は、酸イミドからその窒素原子に結合した水素原子1個を除いて得られる残基を意味する。酸イミド基の炭素原子数は、通常4〜20、好ましくは4〜18、より好ましくは4〜16である。酸イミド基としては、例えば、以下に示す基等が挙げられる。
【0032】

【0033】
アリーレン基は、芳香族炭化水素から水素原子2個を除いてなる原子団を意味し、独立したベンゼン環又は縮合環を持つものを含む。前記アリーレン基は、炭素原子数が通常6〜60、好ましくは6〜48であり、より好ましくは6〜30であり、更に好ましくは6〜18である。該炭素原子数は置換基の炭素原子数は含まない。アリーレン基としては、1,4−フェニレン基、1,3−フェニレン基、1,2−フェニレン基等の非置換又は置換のフェニレン基;1,4−ナフタレンジイル基、1,5−ナフタレンジイル基、2,6−ナフタレンジイル基等の非置換又は置換のナフタレンジイル基;1,4−アントラセンジイル基、1,5−アントラセンジイル基、2,6−アントラセンジイル基、9,10−アントラセンジイル基等の非置換又は置換のアントラセンジイル基;2,7−フェナントレンジイル基等の非置換又は置換のフェナントレンジイル基;1,7−ナフタセンジイル基、2,8−ナフタセンジイル基、5,12−ナフタセンジイル基等の非置換又は置換のナフタセンジイル基;2,7−フルオレンジイル基、3,6−フルオレンジイル基等の非置換又は置換のフルオレンジイル基;1,6−ピレンジイル基、1,8−ピレンジイル基、2,7−ピレンジイル基、4,9−ピレンジイル基等の非置換又は置換のピレンジイル基;3,9−ペリレンジイル基、3,10−ペリレンジイル基等の非置換又は置換のペリレンジイル基等が挙げられ、好ましくは、非置換又は置換のフェニレン基、非置換又は置換のフルオレンジイル基である。
【0034】
2価の複素環基は、複素環式化合物(特には、芳香族複素環式化合物)から水素原子2個を除いた残りの原子団をいい、非置換の2価の複素環基及びアルキル基等の置換基で置換された2価の複素環基を意味する。2価の複素環基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで通常4〜60、好ましくは4〜30であり、特に好ましくは6〜12である。前記2価の複素環基としては、2,5−ピリジンジイル基、2,6−ピリジンジイル基等の非置換又は置換のピリジンジイル基;2,5−チオフェンジイル基等の非置換又は置換のチオフェンジイル基;2,5−フランジイル基等の非置換又は置換のフランジイル基;2,6−キノリンジイル基等の非置換又は置換のキノリンジイル基;1,4−イソキノリンジイル基、1,5−イソキノリンジイル基等の非置換又は置換のイソキノリンジイル基;5,8−キノキサリンジイル基等の非置換又は置換のキノキサリンジイル基;4,7−ベンゾ[1,2,5]チアジアゾールジイル基等の非置換又は置換のベンゾ[1,2,5]チアジアゾールジイル基;4,7−ベンゾチアゾールジイル基等の非置換又は置換のベンゾチアゾールジイル基;2,7−カルバゾールジイル基、3,6−カルバゾールジイル基等の非置換又は置換のカルバゾールジイル基;3,7−フェノキサジンジイル基等の非置換又は置換のフェノキサジンジイル基;3,7−フェノチアジンジイル基等の非置換又は置換のフェノチアジンジイル基;2,7−ジベンゾシロールジイル基等の非置換又は置換のジベンゾシロールジイル基等が挙げられ、好ましくは、非置換又は置換のベンゾ[1,2,5]チアジアゾールジイル基、非置換又は置換のフェノキサジンジイル基、非置換又は置換のフェノチアジンジイル基である。
【0035】
金属錯体構造を有する2価の基とは、有機配位子と中心金属とを有する金属錯体の該有機配位子から水素原子を2個除いてなる残りの原子団を意味する。該有機配位子の炭素原子数は、通常4〜60である。前記有機配位子としては、8−キノリノール及びその誘導体、ベンゾキノリノール及びその誘導体、2−フェニル−ピリジン及びその誘導体、2−フェニル−ベンゾチアゾール及びその誘導体、2−フェニル−ベンゾキサゾール及びその誘導体、ポルフィリン及びその誘導体等が挙げられる。
【0036】
前記金属錯体の中心金属としては、例えば、アルミニウム、亜鉛、ベリリウム、イリジウム、白金、金、ユーロピウム、テルビウム等が挙げられる。
【0037】
前記金属錯体としては、低分子の蛍光発光材料、燐光発光材料として公知の金属錯体、三重項発光錯体等が挙げられる。
【0038】
<式(1)で表される化合物、又は式(1)で表される化合物の残基を有する化合物>
前記式(1)中、Arで表される置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよい1価の複素環基が、置換基を有する場合、該置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アルケニル基、アルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、1価の複素環基、複素環チオ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、カルボキシル基、ニトロ基、シアノ基等が挙げられる。これらの置換基に含まれる水素原子の一部又は全部は、フッ素原子で置換されていてもよい。
【0039】
前記式(1)中、Arは、好ましくは、フェニル基、C1〜C12アルコキシフェニル基、C1〜C12アルキルフェニル基、ビフェニル基、C1〜C12アルコキシビフェニル基、C1〜C12アルキルビフェニル基、ピリジルフェニル基、フェニルピリジル基であり、より好ましくは、フェニル基、C1〜C12アルキルフェニル基(例えば、炭素原子数1〜12のアルキル基で置換されたフェニル基)、C1〜C12アルキルビフェニル基(例えば、炭素原子数1〜12のアルキル基で置換されたビフェニル基)である。これらの基は、置換基を有していてもよい。
【0040】
前記式(1)で表される化合物としては、電子の注入・輸送の観点から、下記式(1)’、(1)''で表される化合物が好ましい。



(式中、Aは、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アルケニル基、アルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、1価の複素環基、複素環チオ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、カルボキシル基、ニトロ基、又はシアノ基を表す。Aで表される基に含まれる水素原子の一部又は全部は、フッ素原子で置換されていてもよい。複数存在するAは、同一であっても異なっていてもよい。)
【0041】
前記式(1)で表される化合物としては、以下の化合物も挙げられる。









【0042】
前記式(1)で表される化合物の残基を有する化合物は、前記式(1)中のArで表される置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよい1価の複素環基における水素原子を除いた残りの原子団である残基を有する化合物である。
【0043】
前記式(1)で表される化合物の残基を有する化合物は、低分子化合物であっても高分子化合物であってもよく、例えば、前記水素原子の1個を除いた原子団である残基を繰り返し単位とする高分子化合物、前記水素原子の2個を除いた原子団である残基を繰り返し単位とする高分子化合物が挙げられる。
【0044】
前記式(1)で表される化合物の残基を有する化合物が高分子化合物である場合、電荷注入・輸送の観点から、共役系高分子であることが好ましい。前記共役系高分子とは、主鎖における全結合の50〜100%、特には70〜100%、とりわけ90〜100%が共役している高分子化合物を意味する。
【0045】
前記式(1)で表される化合物の残基を有する化合物が高分子化合物である場合、電荷輸送・注入及び輝度半減寿命の観点から、下記式(A)、(B)及び(C)のいずれかで表される少なくとも一種の繰り返し単位を有することが好ましい。

(式中、Ar3及びAr7はそれぞれ独立に、置換基を有していてもよいアリーレン基、置換基を有していてもよい2価の複素環基、又は置換基を有していてもよい金属錯体構造を有する2価の基を表す。Ar4、Ar5及びAr6はそれぞれ独立に、置換基を有していてもよいアリーレン基、置換基を有していてもよい2価の複素環基、又は置換基を有していてもよい2個の芳香環が単結合で連結した2価の基を表す。R1及びR2はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、1価の複素環基又はアリールアルキル基を表す。X1は−CR3=CR4−又は−C≡C−を表す。R3及びR4はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、1価の複素環基、カルボキシル基、又はシアノ基を表す。aは0又は1である。)
【0046】
−式(A)で表される繰り返し単位−
前記式(A)において、Ar3で表される基が置換基を有する場合、該置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、1価の複素環基、カルボキシル基、ニトロ基、シアノ基等が挙げられ、好ましくは、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、置換アミノ基、1価の複素環基であり、より好ましくは、アルキル基、アルコキシ基、アリール基である。
【0047】
前記式(A)中、Ar3で表される置換基を有していてもよいアリーレン基におけるアリーレン基は、芳香族炭化水素から水素原子2個を除いてなる原子団を意味し、独立したベンゼン環又は縮合環を持つものを含む。このアリーレン基の炭素原子数は、通常、6〜60であり、好ましくは6〜30であり、より好ましくは6〜18である。前記式(A)中、Ar3で表される置換基を有していてもよいアリーレン基におけるアリーレン基としては、1,4−フェニレン基、1,3−フェニレン基、1,4−ナフタレンジイル基、1,5−ナフタレンジイル基、2,6−ナフタレンジイル基、9,10−アントラセンジイル基、2,7−フェナントリレン基、5,12−ナフタセニレン基、2,7−フルオレンジイル基、3,6−フルオレンジイル基、1,6−ピレンジイル基、1,8−ピレンジイル基、3,9−ペリレンジイル基、3,10−ペリレンジイル基、2,6−キノリンジイル基、1,4−イソキノリンジイル基、1,5−イソキノリンジイル基、5,8−キノキサリンジイル基等が挙げられ、好ましくは、1,4−フェニレン基、1,4−ナフタレンジイル基、1,5−ナフタレンジイル基、2,6−ナフタレンジイル基、9,10−アントラセンジイル基、2,7−フルオレンジイル基、1,6−ピレンジイル基、3,9−ペリレンジイル基、3,10−ペリレンジイル基、2,6−キノリンジイル基、1,4−イソキノリンジイル基、5,8−キノキサリンジイル基であり、より好ましくは、1,4−フェニレン基、1,4−ナフタレンジイル基、1,5−ナフタレンジイル基、2,6−ナフタレンジイル基、9,10−アントラセンジイル基、2,7−フルオレンジイル基、5,8−キノキサリンジイル基であり、特に好ましくは、1,4−フェニレン基、2,7−フルオレンジイル基である。
【0048】
前記式(A)中、Ar3で表される置換基を有していてもよい2価の複素環基における2価の複素環基としては、4,7−ベンゾ[1,2,5]チアジアゾールジイル基、3,7−フェノキサジンジイル基、3,7−フェノチアジンジイル基等が挙げられ、好ましくは、4,7−ベンゾ[1,2,5]チアジアゾールジイル基、3,7−フェノキサジンジイル基、3,7−フェノチアジンジイル基であり、4,7−ベンゾ[1,2,5]チアジアゾールジイル基、3,7−フェノキサジンジイル基、3,7−フェノチアジンジイル基であり、特に好ましくは、4,7−ベンゾ[1,2,5]チアジアゾールジイル基、3,7−フェノキサジンジイル基、3,7−フェノチアジンジイル基である。
【0049】
前記式(A)中、Ar3で表される置換基を有していてもよい金属錯体構造を有する2価の基としては、以下の式M−1〜M−7で表される基が挙げられる。



【0050】
これらの中でも、Ar3で表される基としては、下記式(D)、(E)、(F)、(G)及び(H)の少なくとも一種であることが望ましい。

(式中、R10は、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、1価の複素環基、カルボキシル基、ニトロ基又はシアノ基である。これらの基に含まれる水素原子の一部又は全部は、フッ素原子で置換されていてもよい。fは0〜4の整数を表す。R10が複数存在する場合には、それらは同一であっても異なっていてもよい。)

(式中、R11及びR12はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基又は1価の複素環基を表す。)

(式中、R13及びR14はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、1価の複素環基、カルボキシル基、ニトロ基又はシアノ基である。これらの基に含まれる水素原子の一部又は全部は、フッ素原子で置換されていてもよい。)

(式中、R15は、水素原子、アルキル基、アリール基、1価の複素環基又はアリールアルキル基を表す。)

(式中、R16は、水素原子、アルキル基、アリール基、1価の複素環基又はアリールアルキル基を表す。)
【0051】
前記式(D)中、R10は、好ましくは、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、置換アミノ基、アシル基、1価の複素環基であり、より好ましくは、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、置換アミノ基、アシル基、1価の複素環基であり、更に好ましくは、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、1価の複素環基であり、特に好ましくは、アルキル基、アルコキシ基、アリール基である。
【0052】
前記式(D)中、fは、好ましくは0〜2の整数である。
【0053】
前記式(E)中、R11、R12は、好ましくは、アルキル基、アリール基、1価の複素環基であり、より好ましくは、アルキル基、アリール基である。
【0054】
前記式(F)中、R13及びR14は、好ましくは、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、置換アミノ基、アシル基、1価の複素環基であり、より好ましくは、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、1価の複素環基であり、更に好ましくは、水素原子、アルキル基であり、特に好ましくは、水素原子である。
【0055】
前記式(G)中、R15は、好ましくは、アルキル基、アリール基、1価の複素環基であり、より好ましくは、アルキル基、アリール基であり、更に好ましくは、アリール基である。
【0056】
前記式(H)中、R16は、好ましくは、アルキル基、アリール基、1価の複素環基であり、より好ましくは、アルキル基、アリール基であり、更に好ましくは、アリール基である。
【0057】
−式(B)で表される繰り返し単位−
前記式(B)において、Ar4、Ar5、Ar6で表される基が置換基を有する場合、該置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、1価の複素環基、カルボキシル基、ニトロ基、シアノ基が挙げられ、好ましくは、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、置換アミノ基、アシル基、シアノ基であり、より好ましくは、アルキル基、アルコキシ基、アリール基である。
【0058】
前記式(B)中、Ar4、Ar5、Ar6で表される置換基を有していてもよいアリーレン基におけるアリーレン基は、芳香族炭化水素から水素原子2個を除いてなる原子団を意味し、独立したベンゼン環又は縮合環を持つものを含む。このアリーレン基の炭素原子数は、通常、6〜60であり、好ましくは6〜30であり、より好ましくは6〜18である。
【0059】
前記式(B)中、Ar4、Ar5、Ar6で表される置換基を有していてもよいアリーレン基におけるアリーレン基としては、1,3−フェニレン基、1,4−フェニレン基、1,4−ナフタレンジイル基、2,6−ナフタレンジイル基、9,10−アントラセンジイル基、2,7−フェナントレンジイル基、5,12−ナフタセンジイル基、2,7−フルオレンジイル基、3,8−ペリレンジイル基等が挙げられる。
【0060】
前記式(B)中、Ar4、Ar5、Ar6で表される置換基を有していてもよい2価の複素環基における2価の複素環基は、炭素原子数が、通常、4〜60であり、好ましくは4〜20であり、より好ましくは4〜9である。前記式(B)中、Ar4、Ar5、Ar6で表される置換基を有していてもよい2価の複素環基における2価の複素環基としては、2,5−チオフェンジイル基、N−メチル−2,5−ピロールジイル基、2,5−フランジイル基、4,7−ベンゾ[1,2,5]チアジアゾールジイル基、3,7−フェノキサジンジイル基、3,6−カルバゾールジイル基等が挙げられる。
【0061】
前記式(A)中、Ar4、Ar5、Ar6で表される置換基を有していてもよい2個の芳香環が単結合で連結した2価の基における2個の芳香環が単結合で連結した2価の基としては、以下の式(3A−1)〜(3A−4)で表される基が挙げられる。

【0062】
前記式(B)中、Ar4及びAr6はそれぞれ独立に、好ましくは、置換基を有していてもよいアリーレン基であり、より好ましくは、置換基を有していてもよい1,3−フェニレン基、置換基を有していてもよい1,4−フェニレン基、置換基を有していてもよい1,4−ナフタレンジイル基、置換基を有していてもよい2,6−ナフタレンジイル基、又は前記式(3A−1)で表される基であり、より好ましくは、置換基を有していてもよい1,4−フェニレン基、置換基を有していてもよい1,4−ナフタレンジイル基であり、特に好ましくは、置換基を有していてもよい1,4−フェニレン基である。
【0063】
前記式(B)中、Ar5は、好ましくは、置換基を有していてもよい1,3−フェニレン基、置換基を有していてもよい1,4−フェニレン基、置換基を有していてもよい1,4−ナフタレンジイル基、置換基を有していてもよい2,7−フルオレンジイル基、置換基を有していてもよい4,7−ベンゾ[1,2,5]チアジアゾールジイル基、置換基を有していてもよい3,7−フェノキサジンジイル基、前記式(3A−1)で表される基、前記式(3A−4)で表される基であり、好ましくは、置換基を有していてもよい1,4−フェニレン基、置換基を有していてもよい1,4−ナフタレンジイル基、置換基を有していてもよい2,7−フルオレンジイル基、前記式(3A−1)で表される基であり、更に好ましくは置換基を有していてもよい1,4−フェニレン基、置換基を有していてもよい前記式(3A−1)で表される基である。
【0064】
前記式(B)中、R1及びR2はそれぞれ独立に、好ましくは、アルキル基、アリール基、1価の複素環基であり、より好ましくは、アルキル基、アリール基であり、更に好ましくは、アリール基である。
【0065】
前記式(B)で表される繰り返し単位としては、以下の式(3B−1)〜(3B−4)で表される繰り返し単位が挙げられる。なお、式中、Raは、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、1価の複素環基、カルボキシル基、ニトロ基、又はシアノ基を表す。複数存在するRaは、同一であっても異なっていてもよい。

【0066】
−式(C)で表される繰り返し単位−
前記式(C)中、Ar7で表される置換基を有していてもよいアリーレン基、置換基を有していてもよい2価の複素環基、置換基を有していてもよい金属錯体構造を有する2価の基は、前記Ar3の項で説明し例示したものと同じである。
【0067】
前記式(C)中、R3、R4は、好ましくは、水素原子、アルキル基、アリール基であり、より好ましくは、水素原子、アリール基である。
【0068】
前記式(C)で表される繰り返し単位としては、以下の式(4A−1)〜(4A−11)で表される繰り返し単位が挙げられる。

【0069】
前記式(1)中のArで表される置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよい1価の複素環基における水素原子の2個を除いた原子団である残基を繰り返し単位とする高分子化合物としては、以下の式(3)で表される繰り返し単位を有する高分子化合物が挙げられる。

(式中、Arは、前記と同じ意味を有する。Ar’は置換基を有していてもよいアリーレン基、又は置換基を有していてもよい2価の複素環基を表す。)
【0070】
前記式(3)中、Arで表される置換基を有していてもよいアリール基、若しくは置換基を有していてもよい1価の複素環基が、置換基を有する場合、又は、Ar’で表される置換基を有していてもよいアリーレン基、若しくは置換基を有していてもよい2価の複素環基が、置換基を有する場合、該置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アルケニル基、アルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、1価の複素環基、複素環チオ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、カルボキシル基、ニトロ基、シアノ基等が挙げられる。これらの置換基に含まれる水素原子の一部又は全部は、フッ素原子で置換されていてもよい。
【0071】
Ar’は、例えば、フェニレン基、C1〜C12アルコキシフェニレン基、C1〜C12アルキルフェニレン基、ビフェニレン基、C1〜C12アルコキシビフェニレン基、C1〜C12アルキルビフェニレン基、ピリジンジイル基、C1〜C12アルコキシピリジンジイル基、C1〜C12アルキルピリジンジイル基であり、好ましくは、1,4−フェニレン基、1,3−フェニレン基、1,2−フェニレン基、1,4−ピリジンジイル基、1,3−ピリジンジイル基、1,2−ピリジンジイル基、1,4−ナフタレンジイル基、2,6−ナフタレンジイル基、1,4−アントラセンジイル基、1,5−アントラセンジイル基、2,6−アントラセンジイル基、9,10−アントラセンジイル基であり、より好ましくは、1,4−フェニレン基、1,3−フェニレン基、1,2−フェニレン基、1,4−ピリジンジイル基、1,3−ピリジンジイル基、1,2−ピリジンジイル基、1,4−ナフタレンジイル基、2,6−ナフタレンジイル基であり、更に好ましくは1,4−フェニレン基、1,3−フェニレン基、1,4−ナフタレンジイル基、1,4−ピリジンジイル基、1,3−ピリジンジイル基、1,2−ピリジンジイル基であり、特に好ましくは、1,4−フェニレン基、1,4−ピリジンジイル基である。
【0072】
前記式(3)で表される繰り返し単位を有する高分子化合物としては、電荷注入・輸送の観点から、該式中において、Arがフェニル基であり、かつ、Ar’が1,4−フェニレン基である高分子化合物が好ましい。
【0073】
前記式(3)で表される繰り返し単位を有する高分子化合物としては、電子の注入・輸送の観点から、下記式(3)’、(3)''で表される化合物が好ましい。



(式中、Xは、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アルケニル基、アルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、1価の複素環基、複素環チオ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、カルボキシル基、ニトロ基、又はシアノ基を表す。Xで表される基に含まれる水素原子の一部又は全部は、フッ素原子で置換されていてもよい。複数存在するXは、同一であっても異なっていてもよい。)
【0074】
前記式(3)で表される繰り返し単位を有する高分子化合物としては、以下の式で表される繰り返し単位の一方又は両方を有する高分子化合物も挙げられる。




【0075】
なお、前記式(1)で表される化合物、前記式(1)で表される化合物の残基を有する化合物は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
【0076】
前記式(1)で表される化合物の残基を有する化合物が前記式(A)〜(C)で表される繰り返し単位を少なくとも一種有する高分子化合物である場合、該高分子化合物に含まれる全繰り返し単位のモル数の合計に対して、前記式(1)で表される化合物の残基、前記式(A)で表される繰り返し単位、前記式(B)で表される繰り返し単位及び前記式(C)で表される繰り返し単位のモル数の合計が、50〜100モル%であることが好ましく、70〜100モル%であることがより好ましく、80〜100モル%であることが特に好ましい。
【0077】
<式(2)で表される化合物、又は式(2)で表される化合物の残基を有する化合物>
本発明の組成物は、前記式(1)で表される化合物、又は前記式(1)で表される化合物の残基を有する化合物と共に、前記式(2)で表される化合物、又は前記式(2)で表される化合物の残基を有する化合物を含有する。
【0078】
前記式(2)中、Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6、Z7、Z8、Z9及びZ10のうちの8個で表される−C(R’)=において、R’は、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアルキルチオ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアリールチオ基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアルキニル基、置換基を有していてもよいアミノ基、置換基を有していてもよいシリル基、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアシル基、置換基を有していてもよいアシルオキシ基、置換基を有していてもよい1価の複素環基、置換基を有していてもよい複素環チオ基、イミン残基、置換基を有していてもよいアミド基、酸イミド基、カルボキシル基、ニトロ基、又はシアノ基を表し、好ましくは、水素原子、フッ素原子で置換されていてもよいアルキル基、フッ素原子で置換されていてもよいアルコキシ基、フッ素原子で置換されていてもよいアリール基、フッ素原子で置換されていてもよいアリールオキシ基、フッ素原子で置換されていてもよいアリールアルキル基、フッ素原子で置換されていてもよいアリールアルコキシ基、フッ素原子で置換されていてもよいアリールアルケニル基、フッ素原子で置換されていてもよいアリールアルキニル基、フッ素原子で置換されていてもよいアミノ基、フッ素原子で置換されていてもよい置換アミノ基、ハロゲン原子、フッ素原子で置換されていてもよいアシル基、フッ素原子で置換されていてもよいアシルオキシ基、フッ素原子で置換されていてもよい1価の複素環基、カルボキシル基、ニトロ基、シアノ基であり、さらに好ましくは、水素原子、フッ素原子で置換されていてもよいアルキル基、フッ素原子で置換されていてもよいアルコキシ基、フッ素原子で置換されていてもよいアリール基、フッ素原子で置換されていてもよいアリールオキシ基、フッ素原子で置換されていてもよいアリールアルキル基、フッ素原子で置換されていてもよいアリールアルコキシ基、ハロゲン原子、フッ素原子で置換されていてもよい1価の複素環基であり、より好ましくは、水素原子、フッ素原子で置換されていてもよいアルキル基、フッ素原子で置換されていてもよいアリール基、フッ素原子で置換されていてもよいアリールアルキル基、ハロゲン原子、フッ素原子で置換されていてもよい1価の複素環基であり、特に好ましくは、水素原子、フッ素原子で置換されていてもよいアルキル基、フッ素原子で置換されていてもよいアリール基であり、とりわけ好ましくは、水素原子、フッ素原子で置換されていてもよいアルキル基である。
【0079】
前記式(2)中、Z1、Z2及びZ3のうちの1個で表される−N=の位置と、Z6、Z7、及びZ8のうちの1個で表される−N=の位置とは、対称であることが好ましい。例えば、Z1及びZ6が−N=で、Z2、Z3、Z7及びZ8が−C(R’)=である場合、Z2及びZ7が−N=であり、また、Z1、Z3、Z6及びZ8が−C(R’)=である場合、Z3及びZ8が−N=であり、Z1、Z2、Z6及びZ7が−C(R’)=である場合が好ましく、Z1及びZ6が−N=であり、Z2、Z3、Z7及びZ8が−C(R’)=である場合がより好ましい。
【0080】
前記式(2)で表される化合物としては、以下の化合物が挙げられ、有機エレクトロルミネッセンス素子の輝度半減寿命の観点から、2,2’−ビピリジル、5−メチル−2,2’−ビピリジル、5,5’−ジメチル−2,2’−ビピリジル、3,3’−ビピリジル、4,4’−ビピリジルが好ましい。





【0081】
前記式(2)で表される化合物の残基を有する化合物とは、前記式(2)中の−C(R’)=で表される基におけるR’を除いた残りの原子団である残基を有する化合物である。
【0082】
前記式(2)で表される化合物の残基を有する化合物は、低分子化合物であっても高分子化合物であってもよく、例えば、前記R’の1個を除いた原子団である残基を繰り返し単位とする高分子化合物、前記R’の2個を除いた原子団である残基を繰り返し単位とする高分子化合物が挙げられる。
【0083】
前記式(2)で表される化合物の残基を有する化合物が高分子化合物である場合、電荷注入・輸送の観点から、共役系高分子であることが好ましい。ここで、共役系高分子とは、前記で定義したとおりである。
【0084】
前記式(2)で表される化合物の残基を有する化合物が高分子化合物である場合、前記式(A)、(B)及び(C)のいずれかで表される少なくとも一種の繰り返し単位を有することが好ましい。
【0085】
前記式(2)中の−C(R’)=で表される基におけるR’の2個を除いた原子団である残基を繰り返し単位とする高分子化合物としては、下記式(4):

(式中、Z1*、Z2*及びZ3*は、1個が−N=を表し、2個が−C(R'')=を表す。Z4*及びZ5*は、−C(R'')=を表す。Z6*、Z7*及びZ8*は、1個が−N=を表し、2個が−C(R'')=を表す。Z9*及びZ10*は、−C(R'')=を表す。R''は、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、1価の複素環基、カルボキシル基、ニトロ基、又はシアノ基を表すが、Z1*、Z2*、Z3*、Z4*及びZ5*に含まれるR''の1個は結合手を表し、Z6*、Z7*、Z8*、Z9*及びZ10*に含まれるR''の1個は結合手を表す。R''で表される基に含まれる水素原子の一部又は全部は、フッ素原子で置換されていてもよい。8個存在する−C(R'')=は、同一であっても異なっていてもよい。Z2*及びZ3*が−C(R'')=である場合にはZ2*及びZ3*に含まれる2個のR''が互いに結合してベンゼン環を形成してもよく、Z3*が−C(R'')=である場合にはZ3*及びZ4*に含まれる2個のR''が互いに結合してベンゼン環を形成してもよく、Z4*及びZ5*に含まれる2個のR''が互いに結合してベンゼン環を形成してもよいが、Z2*及びZ3*、Z3*及びZ4*、並びにZ4*及びZ5*の2個以上の組み合わせが同時にはベンゼン環を形成しない。Z7*及びZ8*が−C(R'')=である場合にはZ7*及びZ8*に含まれる2個のR''が互いに結合してベンゼン環を形成してもよく、Z8*が−C(R'')=である場合にはZ8*及びZ9*に含まれる2個のR''が互いに結合してベンゼン環を形成してもよく、Z9*及びZ10*に含まれる2個のR''が互いに結合してベンゼン環を形成してもよいが、Z7*及びZ8*、Z8*及びZ9*、並びにZ9*及びZ10*の2個以上の組み合わせが同時にはベンゼン環を形成しない。2個のR''が互いに結合して形成するベンゼン環は、置換基を有していてもよい。)
で表される繰り返し単位、又は下記式(5):

(式中、Z1**、Z2**及びZ3**は、1個が−N=を表し、2個が−C(R''')=を表す。Z4**及びZ5**は、−C(R''')=を表す。R'''は、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、1価の複素環基、カルボキシル基、ニトロ基、又はシアノ基を表すが、Z1**、Z2**、Z3**、Z4**及びZ5**に含まれるR'''の2個は結合手を表す。Z6、Z7、Z8、Z9及びZ10は、前記と同じ意味を有する。R’、R'''で表される基に含まれる水素原子の一部又は全部は、フッ素原子で置換されていてもよい。4個存在する−C(R’)=は、同一であっても異なっていてもよい。4個存在する−C(R''')=は、同一であっても異なっていてもよい。Z2**及びZ3**が−C(R''')=である場合にはZ2**及びZ3**に含まれる2個のR'''が互いに結合してベンゼン環を形成してもよく、Z3**が−C(R''')=である場合にはZ3**及びZ4**に含まれる2個のR'''が互いに結合してベンゼン環を形成してもよく、Z4**及びZ5**に含まれる2個のR'''が互いに結合してベンゼン環を形成してもよいが、Z2**及びZ3**、Z3**及びZ4**、並びにZ4**及びZ5**の2個以上の組み合わせが同時にはベンゼン環を形成しない。Z7及びZ8が−C(R’)=である場合にはZ7及びZ8に含まれる2個のR’が互いに結合してベンゼン環を形成してもよく、Z8が−C(R’)=である場合にはZ8及びZ9に含まれる2個のR’が互いに結合してベンゼン環を形成してもよく、Z9及びZ10に含まれる2個のR’が互いに結合してベンゼン環を形成してもよいが、Z7及びZ8、Z8及びZ9、並びにZ9及びZ10の2個以上の組み合わせが同時にはベンゼン環を形成しない。2個のR’が互いに結合して形成するベンゼン環は、置換基を有していてもよく、2個のR'''が互いに結合して形成するベンゼン環は、置換基を有していてもよい。)
で表される繰り返し単位を有する高分子化合物が挙げられる。
【0086】
前記式(4)中、Z1*、Z2*、Z3*、Z4*、Z5*、Z6*、Z7*、Z8*、Z9*及びZ10*のうちの8個で表される−C(R'')=において、1個は結合手を表すが、残りのR''で表されるアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、1価の複素環基、カルボキシル基、ニトロ基及びシアノ基は、前記と同じ意味を有し、好ましくは、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、ハロゲン原子、1価の複素環基であり、より好ましくは、水素原子、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基、ハロゲン原子、1価の複素環基であり、更に好ましくは、水素原子、アルキル基、アリール基であり、特に好ましくは、水素原子、アルキル基である。
【0087】
前記式(4)において、Z1*、Z2*及びZ3*のうちの1個で表される−N=の位置と、Z6*、Z7*及びZ8*のうちの1個で表される−N=の位置とが、対称であることが好ましい。具体的には、Z1*及びZ6*が−N=であり、Z2*、Z3*、Z7*及びZ8*が−C(R'')=である場合、Z2*及びZ7*が−N=であり、Z1*、Z3*、Z6*及びZ8*が−C(R'')=である場合、Z3*及びZ8*が−N=であり、Z1*、Z2*、Z6*及びZ7*が−C(R'')=である場合が好ましく、Z1*及びZ6*が−N=であり、Z2*、Z3*、Z7*及びZ8*が−C(R'')=である場合がより好ましい。
【0088】
前記式(4)で表される繰り返し単位を有する高分子化合物において、2本の結合手は、Z3*及びZ8*に含まれるR''を取り除いてなるものであることが好ましい。
【0089】
前記式(4)で表される繰り返し単位を有する高分子化合物としては、以下の式で表される繰り返し単位の一種又は二種以上を有する高分子化合物が挙げられる。

【0090】
前記式(5)中、Z1**、Z2**、Z3**、Z4**及びZ5**のうちの4個で表される−C(R''')=において、2個は結合手を表すが、残りのR'''で表されるアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、1価の複素環基、カルボキシル基、ニトロ基、又はシアノ基は、前記と同じ意味を有し、好ましくは、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、ハロゲン原子、1価の複素環基であり、より好ましくは、水素原子、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基、ハロゲン原子、1価の複素環基であり、更に好ましくは、水素原子、アルキル基、アリール基であり、特に好ましくは、水素原子、アルキル基である。
【0091】
前記式(5)において、Z1**、Z2**及びZ3**の−N=の位置と、Z6、Z7及びZ8の−N=の位置とが対称であることが好ましい。具体的には、Z1**及びZ6が−N=であり、Z2**、Z3**、Z7及びZ8が−C(R''')=である場合、Z2**及びZ7が−N=であり、Z1**、Z3**、Z6及びZ8が−C(R''')=である場合、Z3**及びZ8が−N=であり、Z1**、Z2**、Z6及びZ7が−C(R''')=である場合が好ましく、Z1**及びZ6が−N=であり、Z2**、Z3**、Z7及びZ8が−C(R''')=である場合がより好ましい。
【0092】
前記式(5)で表される繰り返し単位を有する高分子化合物において、2本の結合手は、Z2**及びZ4**、又はZ2**及びZ4**に含まれるR'''を取り除いてなるものであることが好ましい。
【0093】
前記式(5)で表される繰り返し単位を有する高分子化合物としては、以下の式で表される繰り返し単位を有する高分子化合物が挙げられる。

【0094】
なお、前記式(2)で表される化合物、前記式(2)で表される化合物の残基を有する化合物は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
【0095】
<好ましい実施形態>
本発明の組成物は、有機エレクトロルミネッセンス素子の輝度半減寿命の観点から、前記式(1)で表される化合物と、前記式(2)で表される化合物とを含有する組成物;前記式(1)で表される化合物の残基を有する化合物と、前記式(2)で表される化合物、又は前記式(2)で表される化合物の残基を有する化合物とを含有する組成物であって、前記式(1)で表される化合物の残基を有する化合物が、前記式(1)で表される化合物の残基を含む繰り返し単位を有する高分子化合物である組成物;前記式(1)で表される化合物、又は前記式(1)で表される化合物の残基を有する化合物と、前記式(2)で表される化合物の残基を有する化合物とを含有する組成物であって、前記式(2)で表される化合物の残基を有する化合物が、前記式(2)で表される化合物の残基を含む繰り返し単位を有する高分子化合物である組成物;前記式(1)で表される化合物の残基を有する化合物と、前記式(2)で表される化合物の残基を有する化合物とを含有する組成物であって、前記式(1)で表される化合物の残基を有する化合物が、前記式(1)で表される化合物の残基を含む繰り返し単位を有する高分子化合物であり、かつ、前記式(2)で表される化合物の残基を有する化合物が、前記式(2)で表される化合物の残基を含む繰り返し単位を有する高分子化合物である組成物であることが好ましい。
【0096】
本発明の組成物において、前記式(1)で表される化合物、及び前記式(1)で表される化合物の残基の重量の合計100重量部に対して、前記式(2)で表される化合物、及び前記式(2)で表される化合物の残基の重量の合計は、有機エレクトロルミネセンスの輝度半減寿命の観点から、好ましくは0.1〜1000重量部であり、より好ましくは0.5〜1000重量部である。
【0097】
本発明の組成物において、前記式(1)で表される化合物、及び前記式(1)で表される化合物の残基を有する化合物の合計100重量部に対して、前記式(2)で表される化合物、及び前記式(2)で表される化合物の残基を有する化合物の合計は、相溶性の観点から、好ましくは0.5〜100重量部であり、より好ましくは0.5〜50重量部である。
【0098】
本発明の組成物は、前記式(1)で表される化合物、前記式(1)で表される化合物の残基を有する化合物、前記式(2)で表される化合物、及び前記式(2)で表される化合物の残基を有する化合物以外の成分(その他の成分)を含んでいてもよく、例えば、発光材料、正孔輸送材料及び電子輸送材料からなる群から選ばれる少なくとも一種を含んでいてもよい。なお、その他の成分は、各々、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
【0099】
前記発光材料としては、低分子蛍光発光材料、燐光発光材料等が挙げられ、その例としては、ナフタレン誘導体、アントラセン及びその誘導体、ペリレン及びその誘導体、ポリメチン系色素、キサンテン系色素、クマリン系色素、シアニン系色素等の色素類、8−ヒドロキシキノリンを配位子として有する金属錯体、8−ヒドロキシキノリン誘導体を配位子として有する金属錯体、その他の蛍光性金属錯体、芳香族アミン、テトラフェニルシクロペンタジエン及びその誘導体、テトラフェニルブタジエン及びその誘導体、スチルベン系、含ケイ素芳香族系、オキサゾール系、フロキサン系、チアゾール系、テトラアリールメタン系、チアジアゾール系、ピラゾール系、メタシクロファン系、アセチレン系等の低分子化合物の蛍光性材料、イリジウム錯体、白金錯体等の金属錯体、三重項発光錯体等が挙げられる。その他にも、特開昭57-51781号公報、特開昭59-194393号公報等に記載されたものも挙げられる。
【0100】
本発明の組成物において、前記式(1)で表される化合物、及び前記式(1)で表される化合物の残基の重量の合計100重量部に対して、発光材料の割合は、有機エレクトロルミネッセンス素子の色度の観点から、好ましくは1〜500重量部であり、より好ましくは3〜400重量部であり、特に好ましくは3〜300重量部である。
【0101】
前記正孔輸送材料としては、ポリビニルカルバゾール及びその誘導体、ポリシラン及びその誘導体、側鎖又は主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリピロール及びその誘導体、ポリ(p−フェニレンビニレン)及びその誘導体、ポリ(2,5−チエニレンビニレン)及びその誘導体等が挙げられる。その他にも、特開昭63-70257号公報、同63-175860号公報、特開平2-135359号公報、同2-135361号公報、同2-209988号公報、同3-37992号公報、同3-152184号公報に記載されたものも挙げられる。
【0102】
本発明の組成物において、前記式(1)で表される化合物、及び前記式(1)で表される化合物の残基の重量の合計100重量部に対して、正孔輸送材料の割合は、電荷バランスの観点から、好ましくは3〜500重量部であり、より好ましくは3〜400重量部であり、特に好ましくは3〜300重量部である。
【0103】
前記電子輸送材料としては、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン及びその誘導体、ベンゾキノン及びその誘導体、ナフトキノン及びその誘導体、アントラキノン及びその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタン及びその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレン及びその誘導体、ジフェノキノン誘導体、8−ヒドロキシキノリン及びその誘導体の金属錯体、ポリキノリン及びその誘導体、ポリキノキサリン及びその誘導体、ポリフルオレン及びその誘導体等が挙げられる。その他にも、特開昭63-70257号公報、同63-175860号公報、特開平2-135359号公報、同2-135361号公報、同2-209988号公報、同3-37992号公報、同3-152184号公報に記載されたものも挙げられる。
【0104】
本発明の組成物において、前記式(1)で表される化合物、及び前記式(1)で表される化合物の残基の重量の合計100重量部に対して、電子輸送材料の割合は、電荷バランスの観点から、好ましくは3〜500重量部であり、より好ましくは3〜400重量部であり、特に好ましくは3〜300重量部である。
【0105】
本発明の組成物は、有機溶媒を含むことにより、溶液又は分散液(以下、単に「溶液」という。)とすることができる。このようにすることにより、塗布法による成膜を行うことができるためである。この溶液は、一般的に、インク、液状組成物等と呼ばれる。
【0106】
前記有機溶媒としては、クロロホルム、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン等の塩素系溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒、トルエン、キシレン、トリメチルベンゼン、メシチレン等の芳香族炭化水素系溶媒、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−へプタン、n−オクタン、n−ノナン、n−デカン等の脂肪族炭化水素系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルベンゾエート、エチルセルソルブアセテート等のエステル系溶媒、エチレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジメトキシエタン、プロピレングリコール、ジエトキシメタン、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、グリセリン、1,2−ヘキサンジオール等の多価アルコール及びその誘導体、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、シクロヘキサノール等のアルコール系溶媒、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド系溶媒が挙げられる。なお、前記溶媒は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。前記溶媒のうち、ベンゼン環を含む構造を有し、かつ融点が0℃以下、沸点が100℃以上である有機溶媒を含むことが、粘度、成膜性等の観点から好ましい。
【0107】
本発明の組成物が前記有機溶媒を含む場合、本発明の組成物から積層・成膜させるには、本発明の組成物を塗布した後、乾燥により有機溶媒を除去するだけでよく、製造上非常に有利である。なお、乾燥の際には、50〜150℃程度に加温した状態で乾燥させてもよく、また、10-3Pa程度に減圧して乾燥させてもよい。
【0108】
前記積層・成膜には、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スリットコート法、キャピラリーコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェットプリント法、ノズルコート法等の塗布法を用いることができる。
【0109】
本発明の組成物が前記有機溶媒を含む場合、前記溶液の好ましい粘度は印刷法によって異なるが、25℃において0.5〜500mPa・sの範囲が好ましく、インクジェットプリント法等、液状組成物が吐出装置を経由するものの場合には、吐出時の目づまりや飛行曲がりを防止するために粘度が25℃において0.5〜20mPa・sの範囲であることが好ましい。
【0110】
<有機エレクトロルミネッセンス素子>
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、前記組成物を用いてなるものであるが、通常、陽極と、陰極と、該陽極及び該陰極の間に本発明の組成物を用いてなる層とを有するものであり、該組成物を用いてなる層が発光層であるものが好ましい。以下、本発明の組成物を用いてなる層が発光層である場合を一例として説明する。
【0111】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の構成としては、以下のa)〜d)の構造が挙げられる。
a)陽極/発光層/陰極
b)陽極/正孔輸送層/発光層/陰極
c)陽極/発光層/電子輸送層/陰極
d)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
(ここで、/は各層が隣接して積層されていることを示す。以下同じ。)
【0112】
なお、発光層とは、発光する機能を有する層であり、正孔輸送層とは、正孔を輸送する機能を有する層であり、電子輸送層とは、電子を輸送する機能を有する層である。正孔輸送層と電子輸送層を総称して電荷輸送層と呼ぶ。また、発光層に隣接した正孔輸送層をインターレイヤー層と呼ぶ場合もある。
【0113】
各層の積層・成膜は、溶液から行うことができる。溶液からの積層・成膜には、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スリットコート法、キャピラリーコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェットプリント法、ノズルコート法等の塗布法を用いることができる。
【0114】
発光層の膜厚は、駆動電圧と発光効率が適度な値となるように選択すればよいが、通常、1nm〜1μmであり、好ましくは2nm〜500nmであり、更に好ましくは5nm〜200nmである。
【0115】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子が正孔輸送層を有する場合、使用される正孔輸送材料は、前記のとおりである。正孔輸送層の成膜は、如何なる方法で行ってもよいが、正孔輸送材料が低分子化合物である場合には、高分子バインダーとの混合溶液から成膜することが好ましい。正孔輸送材料が高分子化合物である場合には、溶液から成膜することが好ましい。溶液からの成膜には、前記塗布法として例示した方法を用いることができる。
【0116】
混合する高分子バインダーは、電荷輸送を極度に阻害しないものであって、可視光に対する吸収が強くないものが好ましい。高分子バインダーとしては、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリシロキサン等が挙げられる。
【0117】
正孔輸送層の膜厚は、駆動電圧と発光効率が適度な値となるように選択すればよいが、少なくともピンホールが発生しないような厚さが必要であり、あまり厚いと素子の駆動電圧が高くなり好ましくない。従って、正孔輸送層の膜厚は、通常、1nm〜1μmであり、好ましくは2nm〜500nmであり、更に好ましくは5nm〜200nmである。
【0118】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子が電子輸送層を有する場合、使用される電子輸送材料は、前記のとおりである。電子輸送層の成膜は、如何なる方法で行ってもよいが、電子輸送材料が低分子化合物である場合には、粉末からの真空蒸着法、溶液又は溶融状態からの成膜による方法が好ましい。電子輸送材料が高分子化合物である場合には、溶液又は溶融状態からの成膜による方法が好ましい。溶液又は溶融状態からの成膜には、高分子バインダーを併用してもよい。溶液からの成膜には、前記塗布法として例示した方法を用いることができる。
【0119】
混合する高分子バインダーは、電荷輸送を極度に阻害しないものであって、可視光に対する吸収が強くないものが好ましい。高分子バインダーとしては、ポリ(N−ビニルカルバゾール)、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリ(p−フェニレンビニレン)及びその誘導体、ポリ(2,5−チエニレンビニレン)及びその誘導体、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリシロキサン等が挙げられる。
【0120】
電子輸送層の膜厚は、駆動電圧と発光効率が適度な値となるように選択すればよいが、少なくともピンホールが発生しないような厚さが必要であり、あまり厚いと素子の駆動電圧が高くなり好ましくない。従って、電子輸送層の膜厚は、通常、1nm〜1μmであり、好ましくは2nm〜500nmであり、更に好ましくは5nm〜200nmである。
【0121】
また、電極に隣接して設けた電荷輸送層のうち、電極からの電荷注入効率を改善する機能を有し、素子の駆動電圧を下げる効果を有するものは、特に電荷注入層(正孔注入層、電子注入層)と呼ぶことがある。更に、電極との密着性向上や電極からの電荷注入の改善のために、電極に隣接して前記の電荷注入層又は絶縁層を設けてもよく、界面の密着性向上や混合の防止等のために電荷輸送層や発光層の界面に薄いバッファー層を挿入してもよい。なお、積層する層の順番や数、及び各層の厚さについては、発光効率や素子寿命を勘案して適宜選択すればよい。
【0122】
電荷注入層を設けた有機エレクトロルミネッセンス素子としては、以下のe)〜p)の構造を有するものが挙げられる。
e)陽極/電荷注入層/発光層/陰極
f)陽極/発光層/電荷注入層/陰極
g)陽極/電荷注入層/発光層/電荷注入層/陰極
h)陽極/電荷注入層/正孔輸送層/発光層/陰極
i)陽極/正孔輸送層/発光層/電荷注入層/陰極
j)陽極/電荷注入層/正孔輸送層/発光層/電荷注入層/陰極
k)陽極/電荷注入層/発光層/電荷輸送層/陰極
l)陽極/発光層/電子輸送層/電荷注入層/陰極
m)陽極/電荷注入層/発光層/電子輸送層/電荷注入層/陰極
n)陽極/電荷注入層/正孔輸送層/発光層/電荷輸送層/陰極
o)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電荷注入層/陰極
p)陽極/電荷注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電荷注入層/陰極
【0123】
電荷注入層としては、導電性高分子を含む層、陽極と正孔輸送層との間に設けられ、陽極材料と正孔輸送層に含まれる正孔輸送材料との中間の値のイオン化ポテンシャルを有する材料を含む層、陰極と電子輸送層との間に設けられ、陰極材料と電子輸送層に含まれる電子輸送材料との中間の値の電子親和力を有する材料を含む層等が挙げられる。
【0124】
前記電荷注入層が導電性高分子を含む層である場合、該導電性高分子の電気伝導度は、10-5S/cm〜103S/cmが好ましく、発光画素間のリーク電流を小さくするためには、10-5S/cm〜102S/cmがより好ましく、10-5S/cm〜101S/cmが特に好ましい。かかる範囲を満たすために、導電性高分子に適量のイオンをドープしてもよい。
ドープするイオンの種類は、正孔注入層であればアニオン、電子注入層であればカチオンである。アニオンとしては、ポリスチレンスルホン酸イオン、アルキルベンゼンスルホン酸イオン、樟脳スルホン酸イオン等が挙げられ、カチオンとしては、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、テトラブチルアンモニウムイオン等が挙げられる。
【0125】
電荷注入層の膜厚は、例えば、1〜100nmであり、2〜50nmが好ましい。
【0126】
電荷注入層に用いる材料としては、電極や隣接する層の材料との関係で適宜選択すればよく、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリピロール及びその誘導体、ポリフェニレンビニレン及びその誘導体、ポリチエニレンビニレン及びその誘導体、ポリキノリン及びその誘導体、ポリキノキサリン及びその誘導体、芳香族アミン構造を主鎖又は側鎖に含む重合体等の導電性高分子、金属フタロシアニン(銅フタロシアニン等)、カーボン等が挙げられる。
【0127】
絶縁層は、電荷注入を容易にする機能を有するものである。この絶縁層の平均厚さは、通常、0.1〜20nmであり、好ましくは0.5〜10nm、より好ましくは1〜5nmである。
絶縁層に用いる材料としては、金属フッ化物、金属酸化物、有機絶縁材料等が挙げられる。
【0128】
絶縁層を設けた有機エレクトロルミネッセンス素子としては、以下のq)〜ab)の構造を有するものが挙げられる。
q)陽極/絶縁層/発光層/陰極
r)陽極/発光層/絶縁層/陰極
s)陽極/絶縁層/発光層/絶縁層/陰極
t)陽極/絶縁層/正孔輸送層/発光層/陰極
u)陽極/正孔輸送層/発光層/絶縁層/陰極
v)陽極/絶縁層/正孔輸送層/発光層/絶縁層/陰極
w)陽極/絶縁層/発光層/電子輸送層/陰極
x)陽極/発光層/電子輸送層/絶縁層/陰極
y)陽極/絶縁層/発光層/電子輸送層/絶縁層/陰極
z)陽極/絶縁層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
aa)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/絶縁層/陰極
ab)陽極/絶縁層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/絶縁層/陰極
【0129】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子を形成する基板は、電極及び有機層を形成する際に変化しないものであればよく、例えば、ガラス、プラスチック、高分子フィルム、シリコン等の基板が挙げられる。不透明な基板の場合には、該基板により近い電極と反対側の電極が透明又は半透明であることが好ましい。
【0130】
本発明において、通常は、陽極及び陰極からなる電極の少なくとも一方が透明又は半透明であり、陽極側が透明又は半透明であることが好ましい。
【0131】
陽極の材料としては、導電性の金属酸化物膜、半透明の金属薄膜等が用いられ、具体的には、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、及びそれらの複合体であるインジウム・スズ・オキサイド(ITO)、インジウム・亜鉛・オキサイド等からなる導電性無機化合物を用いて作製された膜(NESA等)や、金、白金、銀、銅等が用いられる。また、陽極として、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体等の有機の透明導電膜を用いてもよい。また、陽極上に、電荷注入を容易にするために、フタロシアニン誘導体、導電性高分子、カーボン等からなる層、又は金属酸化物や金属フッ化物、有機絶縁材料等からなる層を設けてもよい。
【0132】
陽極の作製方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法等が挙げられる。
【0133】
陽極の膜厚は、光の透過性と電気伝導度とを考慮して、適宜選択することができるが、通常、10nm〜10μmであり、好ましくは20nm〜1μmであり、更に好ましくは50nm〜500nmである。
【0134】
陰極の材料としては、仕事関数の小さい材料が好ましく、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、アルミニウム、スカンジウム、バナジウム、亜鉛、イットリウム、インジウム、セリウム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、イッテルビウム等の金属、及びそれらのうち2種以上の合金、又はそれらのうち1種以上と、金、銀、白金、銅、マンガン、チタン、コバルト、ニッケル、タングステン、錫のうち1種以上との合金、グラファイト又はグラファイト層間化合物等が用いられる。
【0135】
陰極の作製方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、また金属薄膜を熱圧着するラミネート法等が用いられる。
【0136】
陰極の膜厚は、電気伝導度や耐久性を考慮して、適宜選択することができるが、通常、10nm〜10μmであり、好ましくは20nm〜1μmであり、更に好ましくは50nm〜500nmである。
【0137】
また、陰極と発光層又は陰極と電子輸送層との間に、導電性高分子からなる層、或いは金属酸化物や金属フッ化物、有機絶縁材料等からなる層を設けてもよく、陰極作製後、該有機エレクトロルミネッセンス素子を保護する保護層を装着していてもよい。該有機エレクトロルミネッセンス素子を長期安定的に用いるためには、素子を外部から保護するために、保護層及び/又は保護カバーを装着することが好ましい。
【0138】
保護層としては、樹脂、金属酸化物、金属フッ化物、金属ホウ化物等を用いることができる。また、保護カバーとしては、ガラス板、表面に低透水率処理を施したプラスチック板等を用いることができ、該保護カバーを熱硬化樹脂や光硬化樹脂で素子基板と貼り合わせて密閉する方法が好適に用いられる。スペーサーを用いて空間を維持すれば、素子がキズつくのを防ぐことが容易である。該空間に窒素やアルゴン等の不活性ガスを封入すれば、陰極の酸化を防止することができ、更に酸化バリウム等の乾燥剤を該空間内に設置することにより製造工程で吸着した水分が素子にタメージを与えるのを抑制することが容易となる。
【0139】
本発明の組成物を塗布し、薄膜を形成した後、適切な条件で乾燥することにより、有機エレクトロルミネッセンス素子の輝度半減寿命を向上させることができる。薄膜の乾燥には、該薄膜を50〜200℃で加熱することが好ましく、50〜150℃で加熱することがより好ましく、50〜130℃で加熱することが更に好ましく、50〜110℃で加熱することが特に好ましい。70-110℃で加熱することがとりわけ好ましい。前記加熱の時間は、好ましくは1分〜24時間、より好ましくは3分〜6時間、特に好ましくは5分〜3時間である。前記加熱の際の雰囲気は、不活性ガス下又は10-3Pa程度の減圧下が好ましい。ここで、不活性ガスとしては、第18族元素に属する元素のガス、窒素ガスが挙げられる。
【0140】
本発明の組成物、有機エレクトロルミネッセンス素子は、曲面状光源、平面状光源等の面状光源(例えば、照明等);セグメント表示装置(例えば、セグメントタイプの表示素子等)、ドットマトリックス表示装置(例えば、ドットマトリックスのフラットディスプレイ等)、液晶表示装置(例えば、液晶表示装置、液晶ディスプレイのバックライト等)等の表示装置等に有用である。また、本発明の組成物は、これらの作製に用いられる材料として好適である以外にも、レーザー用色素、有機太陽電池用材料、有機トランジスタ用の有機半導体、導電性薄膜、有機半導体薄膜等の伝導性薄膜用材料、蛍光を発する発光性薄膜材料、高分子電界効果トランジスタの材料等としても有用である。
【0141】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子を用いて面状の発光を得るためには、面状の陽極と陰極が重なり合うように配置すればよい。また、パターン状の発光を得るためには、前記面状の発光素子の表面にパターン状の窓を設けたマスクを設置する方法、陽極若しくは陰極のいずれか一方、又は両方の電極をパターン状に形成する方法がある。これらのいずれかの方法でパターンを形成し、いくつかの電極を独立にON/OFFできるように配置することにより、数字や文字、簡単な記号等を表示できるセグメントタイプの表示素子が得られる。更に、ドットマトリックス素子とするためには、陽極と陰極をともにストライプ状に形成して直交するように配置すればよい。複数の種類の発光色の異なる高分子化合物を塗り分ける方法や、カラーフィルター又は蛍光変換フィルターを用いる方法により、部分カラー表示、マルチカラー表示が可能となる。ドットマトリックス素子は、パッシブ駆動も可能であるし、TFT等と組み合わせてアクティブ駆動してもよい。これらの表示素子は、コンピュータ、テレビ、携帯端末、携帯電話、カーナビゲーション、ビデオカメラのビューファインダー等の表示装置として用いることができる。
【実施例】
【0142】
実施例を用いて、本発明を具体的に説明する。
【0143】
<合成例1>(低分子化合物Aの合成)

窒素雰囲気下、トリフルオロメタンスルホン酸 100g(0.65mol)を仕込み、室温で攪拌した。得られた反応液に、4−ブロモベンゾニトリル 61.93g(0.33mol)を脱水クロロホルム 851mlに溶かした溶液を、滴下して加えた。得られた溶液を95℃まで昇温し、加熱しながら攪拌した後、室温まで冷却し、そこに、希アンモニア水溶液を氷浴下で加えた。得られた固体を濾別し、水洗後、ジエチルエーテルで洗浄し、減圧しながら乾燥させ、白色結晶47.8gを得た。
【0144】

窒素雰囲気下、得られた白色結晶8.06g(14.65mmol)、4−t−ブチルフェニルボロン酸9.15g(49.84mmol)、Pd(PPh34 1.54g(1.32mmol)、予め窒素バブリングしたトルエン500ml、及び予め窒素バブリングしたエタノール47.3mlを仕込み、攪拌し、加熱して、還流させた。得られた反応液に、予め窒素バブリングした2M炭酸ナトリウム水溶液47.3mlを滴下し、更に加熱して、還流させた。得られた反応液を、放冷後、分液し、水相を除去し、有機相を、希塩酸、水の順番で洗浄、分液した。有機相を無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過、濃縮した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムに通し、得られた濾液にアセトニトリルを加えた。得られた結晶を減圧しながら乾燥させ、8.23gの白色結晶(以下、「低分子化合物A」と言う。)を得た。
1H−NMR(270MHz/CDCl3):
δ1.39(s、27H)、7.52(d、6H)、7.65(d、6H)、7.79(d、6H)、8.82(d、6H)
【0145】
<合成例2>(低分子化合物Bの合成)
300ml四つ口フラスコに、1,4-ジヘキシル-2,5-ジブロモベンゼン 8.08g(20.0mmol)、ビス(ピナコレート)ジボロン 12.19g(48.0mmol)、及び酢酸カリウム 11.78g(120.0mmol)を仕込み、アルゴン置換を行った。脱水1,4-ジオキサン 100mlを仕込み、アルゴンで脱気した。〔1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン〕ジクロロパラジウム(II) 0.98g(1.2mmol)を仕込み、更にアルゴンで脱気した。6時間加熱しながら還流し、こげ茶色のスラリーとなった。トルエン及びイオン交換水を加え、分液し、イオン交換水で洗浄した。無水硫酸ナトリウム及び活性炭を加え、セライトをプレコートした漏斗で濾過した。濾液を濃縮し、こげ茶色の結晶11.94gを得た。n-ヘキサンで再結晶し、メタノールで結晶を洗浄した。得られた結晶を減圧しながら乾燥させ、4.23gの白色針状結晶である1,4-ジヘキシルフェニル-2,5-ボロン酸ピナコールエステル(以下、「低分子化合物B」と言う。)を収率42.4%で得た。
1H−NMR(300MHz/CDCl3):
δ0.95(t、6H)、1.39〜1.42(bd、36H)、1.62(m、4H)、2.88(t、4H)、7.59(bd、2H)
LC/MS(ESI posi KCl添加):[M+K]+ 573
【0146】
<合成例3>(低分子化合物Cの合成)

窒素雰囲気下、1,4−ジブロモベンゼン27.1g(114.97mmol)の脱水ジエチルエーテル217ml溶液を−66℃まで冷却した。得られた懸濁液に2.77Mのn−ブチルリチウムのヘキサン溶液37.2ml(103.04mmol)を−66℃以下で2時間かけて滴下した後、同じ温度で1時間攪拌し、リチウム試薬を調製した。
窒素雰囲気下、塩化シアヌル10.0g(54.23mmol)の脱水ジエチルエーテル68ml懸濁液を−50℃に冷却し、前記リチウム試薬を、−35℃以下で45分かけてゆっくり加えた後に室温まで昇温し、室温で反応させた。得られた生成物を濾過し、減圧乾燥させた。得られた固体16.5gを精製し、13.2gの針状結晶を得た。
【0147】

窒素雰囲気下、マグネシウム1.37g(56.4mmol)に脱水テトラヒドロフラン65mlを加えた懸濁液に、4−ヘキシルブロモベンゼン14.2g(59.2mmol)の脱水テトラヒドロフラン 15ml溶液を少量ずつ加え、加熱して、還流下で攪拌した。得られた反応液に、放冷後、マグネシウム0.39g(16.3mmol)を追加し、再び加熱して、還流下で反応させ、グリニヤール試薬を調製した。
窒素雰囲気下、前記針状結晶12.0g(28.2mmol)の脱水テトラヒドロフラン100ml懸濁液に前記グリニヤール試薬を加え、加熱して、還流下で攪拌した。得られた反応液に、放冷後、希塩酸水溶液で洗浄し、分液し、水相をジエチルエーテルで抽出した。得られた有機相を合わせて、水で洗浄後、分液し、有機相を無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過し、濃縮した。得られた白色固体をシリカゲルカラムで精製し、更に再結晶することによって、白色固体(以下、「低分子化合物C」と言う。)6.5gを得た。
1H−NMR(400MHz/CDCl3):
δ0.90(t、3H)、1.31〜1.34(m、6H)、1.69(m、2H)、2.73(t、2H)、7.37(d、2H)、7.69(d、4H)、8.59〜8.64(m、6H)
LC/MS(APCI posi):[M+H]+ 566
【0148】
<合成例4>(発光材料A:イリジウム錯体の合成)
WO02/066552に記載の合成法に準拠して合成した。即ち、窒素雰囲気下、2−ブロモピリジンと、1.2当量の3−ブロモフェニルホウ酸との鈴木カップリング(触媒:テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)、塩基:2M炭酸ナトリウム水溶液、溶媒:エタノール、トルエン)により、下記式:

で表される2−(3'−ブロモフェニル)ピリジンを得た。
次に、窒素雰囲気下、トリブロモベンゼンと、2.2当量の4−tertブチルフェニルホウ酸との鈴木カップリング(触媒:テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)、塩基:2M炭酸ナトリウム水溶液、溶媒:エタノール、トルエン)により下記式:

で表されるブロモ化合物を得た。
【0149】
窒素雰囲気下、このブロモ化合物を、無水THFに溶解後、−78℃に冷却し、小過剰のtert−ブチルリチウムを滴下した。冷却下、更に、B(OC493を滴下し、室温にて反応させた。得られた反応液を3M塩酸水で後処理したところ、下記式:

で表されるホウ酸化合物を得た。
【0150】
2−(3'−ブロモフェニル)ピリジンと、1.2当量の前記ホウ酸化合物との鈴木カップリング(触媒:テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)、塩基:2M炭酸ナトリウム水溶液、溶媒:エタノール、トルエン)により、下記式:

で表される配位子(即ち、配位子となる化合物)を得た。
【0151】
アルゴン雰囲気下、前記配位子と、4当量のIrCl3・3H2O、2−EtOEtOH、イオン交換水を仕込み還流させた。析出した固体を吸引濾過した。得られた固体をエタノール、イオン交換水の順番で洗浄後、乾燥させ、下記式:

で表される黄色粉体を得た。
【0152】
アルゴン雰囲気下、前記黄色粉体に、2当量の前記配位子を加え、グリコール系溶媒中で加熱することにより、下記式:

で表されるイリジウム錯体(以下、「発光材料A」と言う。)を得た。
1H−NMR(300MHz/CDCl3):
δ1.37(s、54H)、6.90(t、3H)、7.35(d、3H)、7.48(d、12H)、7.57(d、6H)、7.64(d、12H)、7.55〜7.70(m、6H)、7.78(s、6H)、8.00(d、3H)、8.05(s、3H)
LC/MS(APCI posi):[M+H]+ 1677
【0153】
<合成例5>(低分子化合物Dの合成)
2−アセチルピリジン10.0g(82.6mmol)と2−メチル−3−ジメチルアミノプロぺナール9.81g(86.7mmol)をテトラヒドロフラン126mlに溶解し、カリウムt−ブトキシド9.37g(86.7mmol)を加え、60℃で30分攪拌した。得られた混合液に酢酸アンモニウム67.68g(866.8mmol)と酢酸83mlを加え、60℃で2時間攪拌した。次いで、系中の温度を105℃まで上昇させ、テトラヒドロフランを留去しながら3時間攪拌した。得られた反応液を放冷後、そこに、25重量%水酸化ナトリウム水溶液200mlを加え、酢酸エチル300mlで計4回抽出した。得られた抽出液(有機層)を合わせ、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、これを濾別後、濃縮した。得られた濃縮残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(シリカゲル300g、溶出液:ヘキサン/酢酸エチル=5/1(体積比))で精製し、濃縮して、下記式:

で表される低分子化合物Dを淡黄色液体として9.16g(収率65.2%)得た。ガスクロマトグラフィー分析(カラム 商品名:DB-1、カラム温度:100℃(0分)−(10分)−280℃(15分))で分析した結果、純度は99.5%であった。
【0154】
<合成例6>(高分子化合物Aの合成)
高分子化合物Aは、特表2005−506439号公報に記載の方法に従って製造した。即ち、窒素雰囲気下、低分子化合物B(1.4731g)及び2,7-ジブロモ-9,9-ジオクチルフルオレン(1.6980g)を、予め窒素でバブリングしたトルエン30.0mLに溶解した。得られた溶液に、酢酸パラジウム(1.0mg)及びP(o−MeOPh)3(6.3mg)を加え、次いで、20重量%Et4NOH水溶液を10.0ml加え、100℃まで昇温後、終夜、還流した。得られた反応液に、メタノール(465ml)に注ぎ込むことで、下記式:

で表される繰り返し単位を有する高分子化合物(以下、「高分子化合物A」と言う。)1.51gを得た。高分子化合物Aのポリスチレン換算の数平均分子量Mnは5.1×104であり、ポリスチレン換算の重量平均分子量Mwは1.1×105であった。
【0155】
<合成例7>(高分子化合物Bの合成)
窒素雰囲気下、2,7−ビス(1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)−9,9−ジオクチルフルオレン(5.20g)、ビス(4−ブロモフェニル)−(4−s−ブチルフェニル)−アミン(4.50g)、酢酸パラジウム(2.2mg)、トリ(2−メチルフェニル)ホスフィン(15.1mg)、メチルトリオクチルアンモニウムクロライド(商品名:Aliquat(登録商標)336、0.91g、アルドリッチ製)、及びトルエン(70ml)を混合し、105℃に加熱した。得られた反応液に2M Na2CO3水溶液(19ml)を滴下し、4時間還流させた。反応後、フェニルホウ酸(121mg)を加え、更に3時間還流させた。次いで、ジエチルジチアカルバミン酸ナトリウム水溶液を加え、80℃で4時間撹拌した。冷却後、水(60ml)で3回、3重量%酢酸水溶液(60ml)で3回、水(60ml)で3回洗浄し、アルミナカラム、シリカゲルカラムを通すことにより精製した。得られたトルエン溶液をメタノール(3L)に滴下し、3時間撹拌した後、得られた固体を取り出し乾燥させたところ、下記式:

で表される繰り返し単位を50:50(仕込み量からの理論値(モル比))で有する高分子化合物(交互共重合体)(以下、「高分子化合物B」と言う。)を得た。高分子化合物Bの収量は5.25gであった。高分子化合物Bのポリスチレン換算の数平均分子量は1.2×105であり、ポリスチレン換算の重量平均分子量は2.6×105であった。
【0156】
<合成例8>(高分子化合物Cの合成)
高分子化合物Cは、特表2005−506439号公報に記載の方法に従って製造した。窒素雰囲気下、低分子化合物B(0.9870g)、2,7-ジブロモ-9,9-ジオクチルフルオレン(0.9056g)及び低分子化合物C(0.2205g)を、予め窒素でバブリングしたトルエン20.0mLに溶解した。酢酸パラジウム(0.7mg)及びP(o−MeOPh)3(4.2mg)を加え、20重量%Et4NOH水溶液を6.6ml加え、100℃まで昇温後、終夜で還流した。得られた溶液をメタノール(310ml)に注ぎ込むことで、下記式:

で表される繰り返し単位を80:20(仕込み量からの理論値(モル比))で有する高分子化合物(ランダム共重合体)(以下、「高分子化合物C」と言う。)1.09gを得た。高分子化合物Cのポリスチレン換算の数平均分子量は1.2×105であり、ポリスチレン換算の重量平均分子量は3.2×105であった。
【0157】
<合成例9>(発光材料Bの合成)
不活性雰囲気下、三口フラスコに9,10−ジブロモアントラセン37.6g(0.11mol)、N−(4−t−ブチルフェニル)アニリン50.4g(0.22mol)、t−ブトキシナトリウム25.8g(0.27mol)、[トリス(ジベンジリデンアセトン)]ジパラジウム2.1g(2.2mmol)、トリ−t−ブチルホスフィン1.8g(9mmol)、及び脱水トルエン91mLを加え、100℃にて攪拌した。その後、得られた溶液を室温まで冷却し、1N塩酸水溶液6.2g、及びメタノール1250mLを攪拌しながら加え、析出した結晶を濾過し、MeOH、蒸留水にて洗浄し、減圧乾燥して粗生成物を得た。この粗生成物をヘキサンにて再結晶を行い、下記式:

で表される発光材料Bを61g(収率100%、HPLC面積百分率99.3%)得た。
1H−NMR (299.4 MHz, CDCl3) : 1.27 (s,18H), 6.86 (m,2H), 7.08 (m, 8H), 7.20 (m, 8H), 7.36 (m, 4H),8.21 (m, 4H)
LC−MS(APPI−MS(posi)) : 625 [M+H]+
【0158】
<実施例1>(有機エレクトロルミネッセンス素子1の作製)
スパッタ法により150nmの厚みでITO膜をつけたガラス基板に、ポリ(3,4)エチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルホン酸(H.C.Starck社製、商品名:BaytronP)(以下、「BaytronP」と言う。)の懸濁液をのせ、スピンコート法により約65nmの厚みとなるように成膜し、ホットプレート上で200℃、10分間乾燥させた。次に、高分子化合物Bをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に0.5重量%の濃度で溶解させ、得られたキシレン溶液をBaytronPの膜の上にのせ、スピンコート法により成膜した後、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、180℃、15分乾燥させた。次に、低分子化合物A、2,2'-ビピリジル(Aldrich社製)、発光材料Aをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に3.5重量%(重量比で、低分子化合物A/2,2'-ビピリジル/発光材料A=50/20/30)の濃度で溶解させた。得られたキシレン溶液を高分子化合物Bの膜の上にのせ、スピンコート法により約120nmの厚みとなるように発光層1を成膜した。そして、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、90℃、10分乾燥させた。1.0×10-4Pa以下にまで減圧した後、陰極として、発光層1の膜の上にバリウムを約5nm、次いでバリウムの層の上にアルミニウムを約100nm蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止を行うことで、有機エレクトロルミネッセンス素子1を作製した。素子構成は以下の通りである。
ITO/BaytronP(約65nm)/高分子化合物B(約10nm)/発光層1(約120nm)/Ba/Al
有機エレクトロルミネッセンス素子1に8.4Vの電圧を印加すると、発光波長のピークトップが520nmで発光し、その時の輝度は1103cd/m2であった。初期輝度3920cd/m2での輝度半減寿命は256時間であった。得られた結果を表1に示す。
【0159】
<実施例2>(有機エレクトロルミネッセンス素子2の作製)
スパッタ法により150nmの厚みでITO膜をつけたガラス基板に、BaytronPの懸濁液をのせ、スピンコート法により約65nmの厚みとなるように成膜し、ホットプレート上で200℃、10分間乾燥させた。次に、高分子化合物Bをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に0.5重量%の濃度で溶解させ、得られたキシレン溶液をBaytronPの膜の上にのせ、スピンコート法により成膜した後、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、180℃、15分乾燥させた。次に、高分子化合物A、低分子化合物A、2,2'-ビピリジル(Aldrich社製)、発光材料Aをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に2.5重量%(重量比で高分子化合物A/低分子化合物A/2,2'-ビピリジル/発光材料A=30/20/20/30)の濃度で溶解させた。得られたキシレン溶液(組成物)を高分子化合物Bの膜の上にのせ、スピンコート法により約90nmの厚みとなるように発光層2を成膜した。そして、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、90℃、10分乾燥させた。1.0×10-4Pa以下にまで減圧した後、陰極として、発光層2の膜の上にバリウムを約5nm、次いでバリウムの層の上にアルミニウムを約100nm蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止を行うことで、有機エレクトロルミネッセンス素子2を作製した。素子構成は以下の通りである。
ITO/BaytronP(約65nm)/高分子化合物B(約10nm)/発光層2(約90nm)/Ba/Al
有機エレクトロルミネッセンス素子2に6.0Vの電圧を印加すると、発光波長のピークトップが520nmで発光し、その時の輝度は1140cd/m2であった。初期輝度4000cd/m2での輝度半減寿命は105時間であった。得られた結果を表1に示す。
【0160】
<実施例3>(有機エレクトロルミネッセンス素子3の作製)
スパッタ法により150nmの厚みでITO膜をつけたガラス基板に、BaytronPの懸濁液をのせ、スピンコート法により約65nmの厚みとなるように成膜し、ホットプレート上で200℃、10分間乾燥させた。次に、高分子化合物Bをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に0.5重量%の濃度で溶解させ、得られたキシレン溶液をBaytronPの膜の上にのせ、スピンコート法により成膜した後、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、180℃、15分乾燥させた。次に、高分子化合物A、低分子化合物A、5,5'-ジメチル-2,2'-ビピリジル、発光材料Aをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に2.5重量%(重量比で高分子化合物A/低分子化合物A/5,5'-ジメチル-2,2'-ビピリジル/発光材料A=30/20/20/30)の濃度で溶解させた。得られたキシレン溶液(組成物)を高分子化合物Bの膜の上にのせ、スピンコート法により約90nmの厚みとなるように発光層3を成膜した。そして、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、90℃、10分乾燥させた。1.0×10-4Pa以下にまで減圧した後、陰極として、発光層3の膜の上にバリウムを約5nm、次いでバリウムの層の上にアルミニウムを約100nm蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止を行うことで、有機エレクトロルミネッセンス素子3を作製した。素子構成は以下の通りである。
ITO/BaytronP(約65nm)/高分子化合物B(約10nm)/発光層3(約90nm)/Ba/Al
有機エレクトロルミネッセンス素子3に6.0Vの電圧を印加すると、発光波長のピークトップが520nmで発光し、その時の輝度は934cd/m2であった。初期輝度3970cd/m2での輝度半減寿命は49時間であった。得られた結果を表1に示す。
【0161】
<実施例4>(有機エレクトロルミネッセンス素子4の作製)
スパッタ法により150nmの厚みでITO膜をつけたガラス基板に、BaytronPの懸濁液をのせ、スピンコート法により約65nmの厚みとなるように成膜し、ホットプレート上で200℃、10分間乾燥させた。次に、高分子化合物Bをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に0.5重量%の濃度で溶解させ、得られたキシレン溶液をBaytronPの膜の上にのせ、スピンコート法により成膜した後、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、180℃、15分乾燥させた。次に、高分子化合物C、2,2'-ビピリジル(Aldrich社製)、発光材料Aをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に2.0重量%(重量比で高分子化合物C/2,2'-ビピリジル/発光材料A=50/20/30)の濃度で溶解させた。得られたキシレン溶液を高分子化合物Bの膜の上にのせ、スピンコート法により約100nmの厚みとなるように発光層4を成膜した。そして、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、90℃、10分乾燥させた。1.0×10-4Pa以下にまで減圧した後、陰極として、発光層4の膜の上にバリウムを約5nm、次いでバリウムの層の上にアルミニウムを約100nm蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止を行うことで、有機エレクトロルミネッセンス素子4を作製した。素子構成は以下の通りである。
ITO/BaytronP(約65nm)/高分子化合物B(約10nm)/発光層4(約100nm)/Ba/Al
有機エレクトロルミネッセンス素子4に7.6Vの電圧を印加すると、発光波長のピークトップが515nmで発光し、その時の輝度は961cd/m2であった。初期輝度4070cd/m2での輝度半減寿命は155時間であった。得られた結果を表1に示す。
【0162】
<実施例5>(有機エレクトロルミネッセンス素子5の作製)
スパッタ法により150nmの厚みでITO膜をつけたガラス基板に、BaytronPの懸濁液をのせ、スピンコート法により約65nmの厚みとなるように成膜し、ホットプレート上で200℃、10分間乾燥させた。次に、高分子化合物Bをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に0.5重量%の濃度で溶解させ、得られたキシレン溶液をBaytronPの膜の上にのせ、スピンコート法により成膜した後、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、180℃、15分乾燥させた。次に、高分子化合物C、5,5'-ジメチル-2,2'-ビピリジル、発光材料Aをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に2.0重量%(重量比で高分子化合物C/2,2'-ビピリジル/発光材料A=50/20/30)の濃度で溶解させた。得られたキシレン溶液を高分子化合物Bの膜の上にのせ、スピンコート法により約100nmの厚みとなるように発光層5を成膜した。そして、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、90℃、10分乾燥させた。1.0×10-4Pa以下にまで減圧した後、陰極として、発光層5の膜の上にバリウムを約5nm、次いでバリウムの層の上にアルミニウムを約100nm蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止を行うことで、有機エレクトロルミネッセンス素子5を作製した。素子構成は以下の通りである。
ITO/BaytronP(約65nm)/高分子化合物B(約10nm)/発光層5(約100nm)/Ba/Al
有機エレクトロルミネッセンス素子5に7.4Vの電圧を印加すると、発光波長のピークトップが520nmで発光し、その時の輝度は962cd/m2であった。初期輝度4050cd/m2での輝度半減寿命は56時間であった。得られた結果を表1に示す。
【0163】
<実施例6>(有機エレクトロルミネッセンス素子6の作製)
スパッタ法により150nmの厚みでITO膜をつけたガラス基板に、BaytronPの懸濁液をのせ、スピンコート法により約65nmの厚みとなるように成膜し、ホットプレート上で200℃、10分間乾燥させた。次に、高分子化合物Bをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に0.5重量%の濃度で溶解させ、得られたキシレン溶液をBaytronPの膜の上にのせ、スピンコート法により成膜した後、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、180℃、15分乾燥させた。次に、高分子化合物C、低分子化合物D、発光材料Aをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に2.0重量%(重量比で高分子化合物C/低分子化合物D/発光材料A=50/20/30)の濃度で溶解させた。得られたキシレン溶液を高分子化合物Bの膜の上にのせ、スピンコート法により約100nmの厚みとなるように発光層6を成膜した。そして、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、90℃、10分乾燥させた。1.0×10-4Pa以下にまで減圧した後、陰極として、発光層6の膜の上にバリウムを約5nm、次いでバリウムの層の上にアルミニウムを約100nm蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止を行うことで、有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。素子構成は以下の通りである。
ITO/BaytronP(約65nm)/高分子化合物B(約10nm)/発光層6(約100nm)/Ba/Al
有機エレクトロルミネッセンス素子6に7.4Vの電圧を印加すると、発光波長のピークトップが520nmで発光し、その時の輝度は937cd/m2であった。初期輝度4000cd/m2での輝度半減寿命は25時間であった。得られた結果を表1に示す。
【0164】
<実施例7>(有機エレクトロルミネッセンス素子7の作製)
スパッタ法により150nmの厚みでITO膜をつけたガラス基板に、BaytronPの懸濁液をのせ、スピンコート法により約65nmの厚みとなるように成膜し、ホットプレート上で200℃、10分間乾燥させた。次に、高分子化合物Bをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に0.5重量%の濃度で溶解させ、得られたキシレン溶液をBaytronPの膜の上にのせ、スピンコート法により成膜した後、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、180℃、15分乾燥させた。次に、高分子化合物A、低分子化合物A、2,2'-ビピリジル、発光材料Bをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に2.5重量%(重量比で高分子化合物A/低分子化合物A/2,2'-ビピリジル/発光材料B=55/20/20/5)の濃度で溶解させた。得られたキシレン溶液を高分子化合物Bの膜の上にのせ、スピンコート法により約100nmの厚みとなるように発光層7を成膜した。そして、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、90℃、10分乾燥させた。1.0×10-4Pa以下にまで減圧した後、陰極として、発光層7の膜の上にバリウムを約5nm、次いでバリウムの層の上にアルミニウムを約100nm蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止を行うことで、有機エレクトロルミネッセンス素子7を作製した。素子構成は以下の通りである。
ITO/BaytronP(約65nm)/高分子化合物B(約10nm)/発光層7(約100nm)/Ba/Al
有機エレクトロルミネッセンス素子7に10.4Vの電圧を印加すると、発光波長のピークトップが515nmで発光し、その時の輝度は1016cd/m2であった。初期輝度805cd/m2での輝度半減寿命は107時間であった。得られた結果を表1に示す。
【0165】
<比較例1>(有機エレクトロルミネッセンス素子C1の作製)
スパッタ法により150nmの厚みでITO膜をつけたガラス基板に、BaytronPの懸濁液をのせ、スピンコート法により約65nmの厚みとなるように成膜し、ホットプレート上で200℃、10分間乾燥させた。次に、高分子化合物Bをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に0.5重量%の濃度で溶解させ、得られたキシレン溶液をBaytronPの膜の上にのせ、スピンコート法により成膜した後、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、180℃、15分乾燥させた。次に、低分子化合物A、発光材料Aをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に3.5重量%(重量比で低分子化合物A/発光材料A=70/30)の濃度で溶解させた。得られたキシレン溶液(組成物)を高分子化合物Bの膜の上にのせ、スピンコート法により約120nmの厚みとなるように発光層Aを成膜した。そして、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、90℃、10分乾燥させた。1.0×10-4Pa以下にまで減圧した後、陰極として、発光層Aの膜の上にバリウムを約5nm、次いで、バリウムの層の上にアルミニウムを約100nm蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止を行うことで、有機エレクトロルミネッセンス素子C1を作製した。素子構成は以下の通りである。
ITO/BaytronP(約65nm)/高分子化合物B(約10nm)/発光層A(約120nm)/Ba/Al
有機エレクトロルミネッセンス素子C1に8.8Vの電圧を印加すると、発光波長のピークトップが520nmで発光し、その時の輝度は980cd/m2であった。初期輝度3930cd/m2での輝度半減寿命は29時間であった。得られた結果を表1に示す。
【0166】
<比較例2>(有機エレクトロルミネッセンス素子C2の作製)
スパッタ法により150nmの厚みでITO膜をつけたガラス基板に、BaytronPの懸濁液をのせ、スピンコート法により約65nmの厚みとなるように成膜し、ホットプレート上で200℃、10分間乾燥させた。次に、高分子化合物Bをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に0.5重量%の濃度で溶解させ、得られたキシレン溶液をBaytronPの膜の上にのせ、スピンコート法により成膜した後、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、180℃、15分乾燥させた。次に、2,2'-ビピリジル、発光材料Aをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に5.0重量%(重量比で2,2'-ビピリジル/発光材料A=70/30)の濃度で溶解させた。得られたキシレン溶液(組成物)を高分子化合物Bの膜の上にのせ、スピンコート法により約50nmの厚みとなるように発光層Bを成膜した。そして、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、90℃、10分乾燥させた。1.0×10-4Pa以下にまで減圧した後、陰極として、発光層Bの膜の上にバリウムを約5nm、次いでバリウムの層の上にアルミニウムを約100nm蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止を行うことで、有機エレクトロルミネッセンス素子C2を作製した。素子構成は以下の通りである。
ITO/BaytronP(約65nm)/高分子化合物B(約10nm)/発光層B(約50nm)/Ba/Al
有機エレクトロルミネッセンス素子C2に11.6Vの電圧を印加すると、発光波長のピークトップが520nmで発光し、その時の輝度は431cd/m2であった。初期輝度67cd/m2での輝度半減寿命は6時間であった。得られた結果を表1に示す。
【0167】
<比較例3>(有機エレクトロルミネッセンス素子C3の作製)
スパッタ法により150nmの厚みでITO膜をつけたガラス基板に、BaytronPの懸濁液をのせ、スピンコート法により約65nmの厚みとなるように成膜し、ホットプレート上で200℃、10分間乾燥させた。次に、高分子化合物Bをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に0.5重量%の濃度で溶解させ、得られたキシレン溶液をBaytronPの膜の上にのせ、スピンコート法により成膜した後、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、180℃、15分乾燥させた。次に、高分子化合物A、低分子化合物A、発光材料Aをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に2.5重量%(重量比で高分子化合物A/低分子化合物A/発光材料A=50/20/30)の濃度で溶解させた。得られたキシレン溶液(組成物)を高分子化合物Bの膜の上にのせ、スピンコート法により約90nmの厚みとなるように発光層Cを成膜した。そして、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、90℃、10分乾燥させた。1.0×10-4Pa以下にまで減圧した後、陰極として、発光層Cの膜の上にバリウムを約5nm、次いでバリウムの層の上にアルミニウムを約100nm蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止を行うことで、有機エレクトロルミネッセンス素子C3を作製した。素子構成は以下の通りである。
ITO/BaytronP(約65nm)/高分子化合物B(約10nm)/発光層C(約90nm)/Ba/Al
有機エレクトロルミネッセンス素子C3に6.8Vの電圧を印加すると、発光波長のピークトップが515nmで発光し、その時の輝度は1039cd/m2であった。初期輝度4010cd/m2での輝度半減寿命は3時間であった。得られた結果を表1に示す。
【0168】
<比較例4>(有機エレクトロルミネッセンス素子C4の作製)
スパッタ法により150nmの厚みでITO膜をつけたガラス基板に、BaytronPの懸濁液をのせ、スピンコート法により約65nmの厚みとなるように成膜し、ホットプレート上で200℃、10分間乾燥させた。次に、高分子化合物Bをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に0.5重量%の濃度で溶解させ、得られたキシレン溶液をBaytronPの膜の上にのせ、スピンコート法により成膜した後、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、180℃、15分乾燥させた。次に、高分子化合物C、発光材料Aをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に1.3重量%(重量比で高分子化合物C/発光材料A=70/30)の濃度で溶解させた。得られたキシレン溶液(組成物)を高分子化合物Bの膜の上にのせ、スピンコート法により約100nmの厚みとなるように発光層Dを成膜した。そして、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、90℃、10分乾燥させた。1.0×10-4Pa以下にまで減圧した後、陰極として、発光層Dの膜の上にバリウムを約5nm、次いでバリウムの層の上にアルミニウムを約100nm蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止を行うことで、有機エレクトロルミネッセンス素子C4を作製した。素子構成は以下の通りである。
ITO/BaytronP(約65nm)/高分子化合物B(約10nm)/発光層D(約100nm)/Ba/Al
有機エレクトロルミネッセンス素子C4に7.2Vの電圧を印加すると、発光波長のピークトップが515nmで発光し、その時の輝度は949cd/m2であった。初期輝度4020cd/m2での輝度半減寿命は5時間であった。得られた結果を表1に示す。
【0169】
<比較例5>(有機エレクトロルミネッセンス素子C5の作製)
スパッタ法により150nmの厚みでITO膜をつけたガラス基板に、BaytronPの懸濁液をのせ、スピンコート法により約65nmの厚みとなるように成膜し、ホットプレート上で200℃、10分間乾燥させた。次に、高分子化合物Bをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に0.5重量%の濃度で溶解させ、得られたキシレン溶液をBaytronPの膜の上にのせ、スピンコート法により成膜した後、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、180℃、15分乾燥させた。次に、高分子化合物A、2,2'-ビピリジル、発光材料Aをキシレン(関東化学社製、電子工業用(ELグレード))に2.2重量%(重量比で高分子化合物A/2,2'-ビピリジル/発光材料A=50/20/30)の濃度で溶解させた。得られたキシレン溶液(組成物)を高分子化合物Bの膜の上にのせ、スピンコート法により約100nmの厚みとなるように発光層Eを成膜した。そして、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、90℃、10分乾燥させた。1.0×10-4Pa以下にまで減圧した後、陰極として、発光層Eの膜の上にバリウムを約5nm、次いでバリウムの層の上にアルミニウムを約100nm蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止を行うことで、有機エレクトロルミネッセンス素子C4を作製した。素子構成は以下の通りである。
ITO/BaytronP(約65nm)/高分子化合物B(約10nm)/発光層E(約100nm)/Ba/Al
有機エレクトロルミネッセンス素子C5に12.0Vの電圧を印加すると、発光波長のピークトップが520nmで発光し、その時の輝度は896cd/m2であった。初期輝度4030cd/m2での輝度半減寿命は4時間であった。得られた結果を表1に示す。
【0170】
<比較例6>(有機エレクトロルミネッセンス素子C6の作製)
スパッタ法により150nmの厚みでITO膜をつけたガラス基板に、BaytronPの懸濁液をのせ、スピンコート法により約65nmの厚みとなるように成膜し、ホットプレート上で200℃、10分間乾燥させた。次に、高分子化合物Bをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に0.5重量%の濃度で溶解させ、得られたキシレン溶液をBaytronPの膜の上にのせ、スピンコート法により成膜した後、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、180℃、15分乾燥させた。次に、高分子化合物A、低分子化合物A、発光材料Bをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に2.0重量%(重量比で高分子化合物A/低分子化合物A/発光材料B=75/20/5)の濃度で溶解させた。得られたキシレン溶液を高分子化合物Bの膜の上にのせ、スピンコート法により約100nmの厚みとなるように発光層Fを成膜した。そして、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、90℃、10分乾燥させた。1.0×10-4Pa以下にまで減圧した後、陰極として、発光層Fの膜の上にバリウムを約5nm、次いでバリウムの層の上にアルミニウムを約100nm蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止を行うことで、有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。素子構成は以下の通りである。
ITO/BaytronP(約65nm)/高分子化合物B(約10nm)/発光層F(約100nm)/Ba/Al
有機エレクトロルミネッセンス素子C6に10.8Vの電圧を印加すると、発光波長のピークトップが515nmで発光し、その時の輝度は981cd/m2であった。初期輝度802cd/m2での輝度半減寿命は13時間であった。得られた結果を表1に示す。
【0171】
<比較例7>(有機エレクトロルミネッセンス素子C7の作製)
スパッタ法により150nmの厚みでITO膜をつけたガラス基板に、BaytronPの懸濁液をのせ、スピンコート法により約65nmの厚みとなるように成膜し、ホットプレート上で200℃、10分間乾燥させた。次に、高分子化合物Bをキシレン(関東化学社製:電子工業用(ELグレード))に0.5重量%の濃度で溶解させ、得られたキシレン溶液をBaytronPの膜の上にのせ、スピンコート法により成膜した後、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、180℃、15分乾燥させた。次に、高分子化合物A、2,2'-ビピリジル、発光材料Bをキシレン(関東化学社製、電子工業用(ELグレード))に2.0重量%(重量比で高分子化合物A/2,2'-ビピリジル/発光材料B=75/20/5)の濃度で溶解させた。得られたキシレン溶液を高分子化合物Bの膜の上にのせ、スピンコート法により約100nmの厚みとなるように発光層Gを成膜した。そして、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下で、90℃、10分乾燥させた。1.0×10-4Pa以下にまで減圧した後、陰極として、発光層Gの膜の上にバリウムを約5nm、次いでバリウムの層の上にアルミニウムを約100nm蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止を行うことで、有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。素子構成は以下の通りである。
ITO/BaytronP(約65nm)/高分子化合物B(約10nm)/発光層G(約100nm)/Ba/Al
有機エレクトロルミネッセンス素子C7に12.0Vの電圧を印加しても、その時の輝度は10cd/m2以下であった。初期輝度312cd/m2での輝度半減寿命は1時間未満であった。得られた結果を表1に示す。
【0172】
【表1】

【0173】
<実施例8>(有機エレクトロルミネッセンス素子8の作製)
実施例2において、発光層2の膜の乾燥温度を90℃から50℃に変えた以外は、実施例2と同様にして、有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、「有機エレクトロルミネッセンス素子8」と言う。)を作製した。
有機エレクトロルミネッセンス素子8に初期輝度4000cd/m2で一定電流下にて輝度半減寿命を測定した際の時間は実施例2の輝度半減寿命に対して40%であった。得られた結果を表2に示す。
【0174】
<実施例9>(有機エレクトロルミネッセンス素子9の作製)
実施例2において、発光層2の膜の乾燥温度を90℃から130℃に変えた以外は、実施例2と同様にして、有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、「有機エレクトロルミネッセンス素子9」と言う。)を作製した。
有機エレクトロルミネッセンス素子9に初期輝度4000cd/m2で一定電流下にて輝度半減寿命を測定した際の時間は実施例2の輝度半減寿命に対して42%であった。得られた結果を表2に示す。
【0175】
【表2】


【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記式(1):

(式中、Arは、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよい1価の複素環基を表す。3個存在するArは、同一であっても異なっていてもよい。)
で表される化合物、又は前記式(1)で表される化合物の残基を有する化合物と、
下記式(2):

(式中、Z1、Z2及びZ3は、1個が−N=を表し、2個が−C(R’)=を表す。Z4及びZ5は、−C(R’)=を表す。Z6、Z7及びZ8は、1個が−N=を表し、2個が−C(R’)=を表す。Z9及びZ10は、−C(R’)=を表す。R’は、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアルキルチオ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアリールチオ基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアルキニル基、置換基を有していてもよいアミノ基、置換基を有していてもよいシリル基、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアシル基、置換基を有していてもよいアシルオキシ基、置換基を有していてもよい1価の複素環基、置換基を有していてもよい複素環チオ基、イミン残基、置換基を有していてもよいアミド基、酸イミド基、カルボキシル基、ニトロ基、又はシアノ基を表す。8個存在する−C(R’)=は、同一であっても異なっていてもよい。Z2及びZ3が−C(R’)=である場合にはZ2及びZ3に含まれる2個のR’が互いに結合してベンゼン環を形成してもよく、Z3が−C(R’)=である場合にはZ3及びZ4に含まれる2個のR’が互いに結合してベンゼン環を形成してもよく、Z4及びZ5に含まれる2個のR’が互いに結合してベンゼン環を形成してもよいが、Z2及びZ3、Z3及びZ4、並びにZ4及びZ5の2個以上の組み合わせが同時にはベンゼン環を形成しない。Z7及びZ8が−C(R’)=である場合にはZ7及びZ8に含まれる2個のR’が互いに結合してベンゼン環を形成してもよく、Z8が−C(R’)=である場合にはZ8及びZ9に含まれる2個のR’が互いに結合してベンゼン環を形成してもよく、Z9及びZ10に含まれる2個のR’が互いに結合してベンゼン環を形成してもよいが、Z7及びZ8、Z8及びZ9、並びにZ9及びZ10の2個以上の組み合わせが同時にはベンゼン環を形成しない。2個のR’が互いに結合して形成するベンゼン環は、置換基を有していてもよい。)
で表される化合物、又は前記式(2)で表される化合物の残基を有する化合物とを含有する組成物。
【請求項2】
前記式(2)のR’が、水素原子、フッ素原子で置換されていてもよいアルキル基、フッ素原子で置換されていてもよいアルコキシ基、フッ素原子で置換されていてもよいアリール基、フッ素原子で置換されていてもよいアリールオキシ基、フッ素原子で置換されていてもよいアリールアルキル基、フッ素原子で置換されていてもよいアリールアルコキシ基、フッ素原子で置換されていてもよいアリールアルケニル基、フッ素原子で置換されていてもよいアリールアルキニル基、フッ素原子で置換されていてもよいアミノ基、フッ素原子で置換されていてもよい置換アミノ基、ハロゲン原子、フッ素原子で置換されていてもよいアシル基、フッ素原子で置換されていてもよいアシルオキシ基、フッ素原子で置換されていてもよい1価の複素環基、カルボキシル基、ニトロ基、又はシアノ基である、請求項1に記載の組成物。
【請求項3】
前記式(1)で表される化合物と、前記式(2)で表される化合物とを含有する請求項1又は2に記載の組成物。
【請求項4】
前記Arが置換基を有していてもよいフェニル基、又は置換基を有していてもよいビフェニル基である請求項3に記載の組成物。
【請求項5】
前記Arが炭素数1〜12のアルキル基で置換されたフェニル基、又は炭素数1〜12のアルキル基で置換されたビフェニル基である請求項4に記載の組成物。
【請求項6】
前記式(1)で表される化合物の残基を有する化合物と、前記式(2)で表される化合物、又は前記式(2)で表される化合物の残基を有する化合物とを含有する組成物であって、前記式(1)で表される化合物の残基を有する化合物が、前記式(1)で表される化合物の残基を含む繰り返し単位を有する高分子化合物である請求項1又は2に記載の組成物。
【請求項7】
前記式(1)で表される化合物、又は前記式(1)で表される化合物の残基を有する化合物と、前記式(2)で表される化合物の残基を有する化合物とを含有する組成物であって、前記式(2)で表される化合物の残基を有する化合物が、前記式(2)で表される化合物の残基を含む繰り返し単位を有する高分子化合物である請求項1又は2に記載の組成物。
【請求項8】
前記式(1)で表される化合物の残基を有する化合物と、前記式(2)で表される化合物の残基を有する化合物とを含有する組成物であって、前記式(1)で表される化合物の残基を有する化合物が、前記式(1)で表される化合物の残基を含む繰り返し単位を有する高分子化合物であり、かつ、前記式(2)で表される化合物の残基を有する化合物が、前記式(2)で表される化合物の残基を含む繰り返し単位を有する高分子化合物である請求項1又は2に記載の組成物。
【請求項9】
前記式(1)で表される化合物の残基を含む繰り返し単位を有する高分子化合物における該繰り返し単位が、下記式(3):

(式中、Arは前記と同じ意味を有する。Ar’は置換基を有していてもよいアリーレン基、又は置換基を有していてもよい2価の複素環基を表す。2個存在するAr’は、同一であっても異なっていてもよい。)
で表される請求項6又は8に記載の組成物。
【請求項10】
前記Arが置換基を有していてもよいフェニル基であり、Ar’が置換基を有していてもよい1,4−フェニレン基である請求項9に記載の組成物。
【請求項11】
前記R’が水素原子又はアルキル基である請求項6〜9のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項12】
前記式(2)で表される化合物が、2,2’−ビピリジル、5−ジメチル−2,2’−ビピリジル、5,5’−ジメチル−2,2’−ビピリジル、3,3’−ビピリジル又は4,4’−ビピリジルである請求項1〜10のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項13】
前記式(2)で表される化合物の残基を含む繰り返し単位を有する高分子化合物における該繰り返し単位が、下記式(4):

(式中、Z1*、Z2*及びZ3*は、1個が−N=を表し、2個が−C(R'')=を表す。Z4*及びZ5*は、−C(R'')=を表す。Z6*、Z7*及びZ8*は、1個が−N=を表し、2個が−C(R'')=を表す。Z9*及びZ10*は、−C(R'')=を表す。R''は、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、1価の複素環基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、ニトロ基、又はシアノ基を表すが、Z1*、Z2*、Z3*、Z4*及びZ5*に含まれるR''の1個は結合手を表し、Z6*、Z7*、Z8*、Z9*及びZ10*に含まれるR''の1個は結合手を表す。R''で表される基に含まれる水素原子の一部又は全部は、フッ素原子で置換されていてもよい。8個存在する−C(R'')=は、同一であっても異なっていてもよい。Z2*及びZ3*が−C(R'')=である場合にはZ2*及びZ3*に含まれる2個のR''が互いに結合してベンゼン環を形成してもよく、Z3*が−C(R'')=である場合にはZ3*及びZ4*に含まれる2個のR''が互いに結合してベンゼン環を形成してもよく、Z4*及びZ5*に含まれる2個のR''が互いに結合してベンゼン環を形成してもよいが、Z2*及びZ3*、Z3*及びZ4*、並びにZ4*及びZ5*の2個以上の組み合わせが同時にはベンゼン環を形成しない。Z7*及びZ8*が−C(R'')=である場合にはZ7*及びZ8*に含まれる2個のR''が互いに結合してベンゼン環を形成してもよく、Z8*が−C(R'')=である場合にはZ8*及びZ9*に含まれる2個のR''が互いに結合してベンゼン環を形成してもよく、Z9*及びZ10*に含まれる2個のR''が互いに結合してベンゼン環を形成してもよいが、Z7*及びZ8*、Z8*及びZ9*、並びにZ9*及びZ10*の2個以上の組み合わせが同時にはベンゼン環を形成しない。2個のR''が互いに結合して形成するベンゼン環は、置換基を有していてもよい。)
で表される繰り返し単位、又は下記式(5):

(式中、Z1**、Z2**及びZ3**は、1個が−N=を表し、2個が−C(R''')=を表す。Z4**及びZ5**は、−C(R''')=を表す。R'''は、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、1価の複素環基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、ニトロ基、又はシアノ基を表すが、Z1**、Z2**、Z3**、Z4**及びZ5**に含まれるR'''の2個は結合手を表す。Z6、Z7、Z8、Z9及びZ10は、前記と同じ意味を有する。R’、R'''で表される基に含まれる水素原子の一部又は全部は、フッ素原子で置換されていてもよい。4個存在する−C(R’)=は、同一であっても異なっていてもよい。4個存在する−C(R''')=は、同一であっても異なっていてもよい。Z2**及びZ3**が−C(R''')=である場合にはZ2**及びZ3**に含まれる2個のR'''が互いに結合してベンゼン環を形成してもよく、Z3**が−C(R''')=である場合にはZ3**及びZ4**に含まれる2個のR'''が互いに結合してベンゼン環を形成してもよく、Z4**及びZ5**に含まれる2個のR'''が互いに結合してベンゼン環を形成してもよいが、Z2**及びZ3**、Z3**及びZ4**、並びにZ4**及びZ5**の2個以上の組み合わせが同時にはベンゼン環を形成しない。Z7及びZ8が−C(R’)=である場合にはZ7及びZ8に含まれる2個のR’が互いに結合してベンゼン環を形成してもよく、Z8が−C(R’)=である場合にはZ8及びZ9に含まれる2個のR’が互いに結合してベンゼン環を形成してもよく、Z9及びZ10に含まれる2個のR’が互いに結合してベンゼン環を形成してもよいが、Z7及びZ8、Z8及びZ9、並びにZ9及びZ10の2個以上の組み合わせが同時にはベンゼン環を形成しない。2個のR’が互いに結合して形成するベンゼン環は、置換基を有していてもよく、2個のR'''が互いに結合して形成するベンゼン環は、置換基を有していてもよい。)
で表される繰り返し単位である請求項7又は8に記載の組成物。
【請求項14】
結合手ではないR''が、水素原子又はアルキル基である請求項13に記載の組成物。
【請求項15】
結合手ではないR'''が、水素原子又はアルキル基である請求項13に記載の組成物。
【請求項16】
さらに、発光材料、正孔輸送材料及び電子輸送材料からなる群から選ばれる少なくとも一種を含む請求項1〜15のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項17】
さらに、有機溶媒を含む請求項1〜16のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項18】
請求項1〜17のいずれか一項に記載の組成物を用いてなる有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項19】
請求項18に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えた面状光源。
【請求項20】
請求項18に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えた表示装置。
【請求項21】
請求項1〜17のいずれか一項に記載の組成物を用いてなる薄膜。
【請求項22】
請求項21に記載の薄膜を50〜200℃で加熱することを含む有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。

【公開番号】特開2010−132853(P2010−132853A)
【公開日】平成22年6月17日(2010.6.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−95655(P2009−95655)
【出願日】平成21年4月10日(2009.4.10)
【出願人】(000002093)住友化学株式会社 (8,981)
【出願人】(506061668)サメイション株式会社 (51)
【Fターム(参考)】