有機エレクトロルミネッセンス素子用材料
【課題】従来の技術に述べた赤色の高輝度発光を得るための有機ＥＬ素子は、色純度が悪いことや寿命が短いという欠点があった。そのため、より一層低い駆動電圧で高い色純度と輝度が得られる赤色発光を得ることができる長寿命の有機ＥＬ素子が求められていた。
【解決手段】下記一般式［１］で表される化合物と、下記一般式［２］で表される化合物とを含んでなる有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
一般式［１］
【化１】
［式中、Ａｒ1は、置換もしくは未置換のペリレニル基、Ｒ1およびＲ2は、それぞれ独立に、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基である。］
一般式［２］
【化２】
［式中X1 〜X14は、それぞれ独立に、水素原子などを表す。］
【解決手段】下記一般式［１］で表される化合物と、下記一般式［２］で表される化合物とを含んでなる有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
一般式［１］
【化１】
［式中、Ａｒ1は、置換もしくは未置換のペリレニル基、Ｒ1およびＲ2は、それぞれ独立に、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基である。］
一般式［２］
【化２】
［式中X1 〜X14は、それぞれ独立に、水素原子などを表す。］
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は平面光源や表示に使用される有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。さらに詳しくは、低い駆動電圧で橙色ないし赤色発光を発する有機エレクトロルミネッセンス素子、とくに、長寿命で高い色純度と輝度を示す赤色発光を得るための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】
陰極から注入された電子と、陽極から注入された正孔とが、これら両極に挟まれた有機蛍光体内で再結合する際に発光する有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子は、固体発光型の表示素子としての用途が有望視され、近年活発に研究開発が行われている。
【０００３】
この研究は、イーストマン・コダック社のＣ．Ｗ．Ｔａｎｇ氏らによりＡｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，第５１巻，９１３頁，１９８７年発行に報告された有機薄膜を積層したＥＬ素子に端を発しており、この報告では、金属キレート錯体を発光層、アミン系化合物を正孔注入層に使用することで、６〜１０Ｖの直流電圧での輝度が数１０００（ｃｄ／ｍ2）、最大発光効率が１．５（ｌｍ／Ｗ）の緑色発光を得ている。現在、様々な研究機関で開発が進められている有機ＥＬ素子は、基本的にこのイーストマン・コダック社の構成を踏襲しているといえる。
【０００４】
有機ＥＬ素子の中でも、特に赤色発光を示す有機ＥＬ素子は、その有用性から様々な材料を用いた素子の研究が進められてきたが、ホスト材料の中に微量のドーパントを共蒸着などの方法によって混入させて発光層を形成し、ドーパントからの発光を得るという方法が有効な方法として検討されている。そのような例として、Ｃ．Ｈ．Ｃｈｅｎら著，Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｓｙｍｐ．，第１２５号，３４〜３６頁および４９〜５８頁，１９９７年発行に記載されている方法では、トリス（８−キノリノラト）アルミニウムをホスト材料に、ＤＣＭ、ＤＣＪ、ＤＣＪＴ、ＤＣＪＴＢといった４Ｈ−ピラン誘導体をドーパントに用いて橙色から赤色の発光が得られる有機ＥＬ素子を報告している。
【０００５】
また、ペリレン構造を有する材料を用いた有機ＥＬ素子については、例えば、特開平１０−２５１６３３号公報、特開平１１−１４４８６９号公報、特開２００１−１１０３１号公報、特開２００１−１７６６６４号公報、特開２００２−１２９０４３号公報、特開２００３−２０１４７２号公報が知られている。
【０００６】
さらに、ルビセン構造を有する化合物をドーパントに用いた有機ＥＬ素子として、例えば、特開平１０−３４０７８５号公報、ＷＯ９８／５１７５７号パンフレットが挙げられる。
【非特許文献１】Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，第５１巻，９１３頁，１９８７年
【非特許文献２】Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｓｙｍｐ．，第１２５号，３４〜３６頁および４９〜５８頁，１９９７年
【特許文献１】特開平１０−２５１６３３号公報
【特許文献２】特開平１１−１４４８６９号公報
【特許文献３】特開２００１−１１０３１号公報
【特許文献４】特開２００１−１７６６６４号公報
【特許文献５】特開２００２−１２９０４３号公報
【特許文献６】特開２００３−２０１４７２号公報
【特許文献７】特開平１０−３４０７８５号公報
【特許文献８】ＷＯ９８／５１７５７号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の技術に述べた赤色の高輝度発光を得るための有機ＥＬ素子は、色純度が悪いことや寿命が短いという欠点があった。４Ｈ−ピラン誘導体をドーパントに用いた有機ＥＬ素子は、発光色が不十分であり、駆動電圧が高く発光輝度が低いというという問題があった。また、ペリレン構造を有する有機ＥＬ素子の場合、発光ピーク幅が広いため色純度の点で不十分であった。さらに、ルビセン構造を有する化合物を用いた有機ＥＬ素子は、駆動電圧が高いという欠点があった。そのため、より一層低い駆動電圧で高い色純度と輝度が得られる赤色発光を得ることができる長寿命の有機ＥＬ素子が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、以上の諸問題を考慮し解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明に至った。すなわち、本発明は、下記一般式［１］で表される化合物と、下記一般式［２］で表される化合物とを含んでなる有機エレクトロルミネッセンス素子用材料に関する。
【０００９】
一般式［１］
【化１】
【００１０】
［式中、Ａｒ1は、置換もしくは未置換のペリレニル基、Ｒ1およびＲ2は、それぞれ独立に、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基である。Ａｒ1とＲ1、Ａｒ1とＲ2、Ｒ1とＲ2は、互いに結合して環を形成していても良い。］
【００１１】
一般式［２］
【化２】
【００１２】
［式中X1 〜X14は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、カルボン酸基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、Ｎ−アルキルカルバモイル基、N−アリールカルバモイル基、置換もしくは未置換のアルキル基、置換もしくは未置換の芳香族基、置換もしくは未置換のアルキルオキシ基、置換もしくは未置換のアリールオキシ基、置換もしくは未置換のアルキルチオ基、置換もしくは未置換のアリールチオ基、置換もしくは未置換のアミノ基、置換もしくは未置換の複素環基を表す（隣接した置換基同士で結合して新たな環を形成してもよい。）。］
【００１３】
また、本発明は、陽極と陰極とからなる一対の電極間に、発光層、または発光層を含む複数層の有機化合物薄膜を形成してなる有機エレクトロルミネッセンス素子において、少なくとも一層が、上記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を含む有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
【００１４】
また、本発明は、陽極と陰極とからなる一対の電極間に、発光層、または発光層を含む複数層の有機化合物薄膜を形成してなる有機エレクトロルミネッセンス素子において、発光層が、上記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を含む有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の有機ＥＬ素子用材料を用いて作成した有機ＥＬ素子は、耐熱性があり、従来に比べて低い駆動電圧で発光し長寿命であるため、壁掛けテレビ等のフラットパネルディスプレイや平面発光体として好適に使用することができ、複写機やプリンター等の光源、液晶ディスプレイや計器類等の光源、表示板、標識灯等への応用が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、詳細にわたって本発明を説明する。本発明は、一般式［１］で表されるアミン化合物と、一般式［２］で表されるルビセン構造を有する化合物とを含有する有機エレクトロルミネッセンス素子用材料であるが、まず、一般式［１］で表されるアミン化合物について説明する。
【００１７】
一般式［１］中のＡｒ1は、置換もしくは未置換のペリレニル基を表し、ペリレニル基としては、１−ペリレニル基、２−ペリレニル基、３−ペリレニル基があげられる。これらペリレニル基は、さらに他の置換基によって置換されていても良い。
【００１８】
本発明において、置換基としては、１価の脂肪族炭化水素基、１価の芳香族炭化水素基、１価の脂肪族複素環基、１価の芳香族複素環基、ハロゲン原子、シアノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基等があげられる。
【００１９】
ここで、１価の脂肪族炭化水素基としては、炭素数１〜１８の１価の脂肪族炭化水素基を指し、そのようなものとしては、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基があげられる。
【００２０】
したがって、アルキル基としては、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、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、ペンタデシル基、オクタデシル基といった炭素数１〜１８のアルキル基があげられる。
【００２１】
また、アルケニル基としては、ビニル基、１−プロペニル基、２−プロペニル基、イソプロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基、３−ブテニル基、１−オクテニル基、１−デセニル基、１−オクタデセニル基といった炭素数２〜１８のアルケニル基があげられる。
【００２２】
また、アルキニル基としては、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、３−ブチニル基、１−オクチニル基、１−デシニル基、１−オクタデシニル基といった炭素数２〜１８のアルキニル基があげられる。
【００２３】
また、シクロアルキル基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロオクタデシル基、２−ボルニル基、２−イソボルニル基、１−アダマンチル基といった炭素数３〜１８のシクロアルキル基があげられる。
【００２４】
さらに、１価の芳香族炭化水素基としては、炭素数６〜３０の１価の単環、縮合環、環集合芳香族炭化水素基があげられる。ここで、炭素数６〜３０の１価の単環芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、２，４−キシリル基、ｐ−クメニル基、メシチル基等の炭素数６〜３０の１価の単環芳香族炭化水素基があげられる。
【００２５】
また、１価の縮合環芳香族炭化水素基としては、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アンスリル基、２−アンスリル基、５−アンスリル基、１−フェナンスリル基、９−フェナンスリル基、１−アセナフチル基、２−アズレニル基、１−ピレニル基、２−トリフェニレル基、１−ピレニル基、２−ピレニル基、１−ペリレニル基、２−ペリレニル基、３−ペリレニル基、２−トレフェニレニル基、２−インデニル基、１−アセナフチレニル基、２−ナフタセニル基、２−ペンタセニル基等の炭素数１０〜３０の１価の縮合環炭化水素基があげられる。
【００２６】
また、１価の環集合芳香族炭化水素基としては、ｏ−ビフェニリル基、ｍ−ビフェニリル基、ｐ−ビフェニリル基、テルフェニリル基、７−（２−ナフチル）−２−ナフチル基等の炭素数１２〜３０の１価の環集合炭化水素基があげられる。
【００２７】
また、１価の脂肪族複素環基としては、３−イソクロマニル基、７−クロマニル基、３−クマリニル基、ピペリジノ基、モルホリノ基、２−モルホリノ基等の炭素数３〜１８の１価の脂肪族複素環基があげられる。
【００２８】
また、１価の芳香族複素環基としては、２−フリル基、３−フリル基、２−チエニル基、３−チエニル基、２−ベンゾフリル基、２−ベンゾチエニル基、２−ピリジル基、３−ピリジル基、４−ピリジル基、２−キノリル、５−イソキノリル基等の炭素数３〜３０の１価の芳香族複素環基があげられる。
【００２９】
また、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子があげられる。
【００３０】
また、アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、オクチルオキシ基、ｔｅｒｔ−オクチルオキシ基、２−ボルニルオキシ基、２−イソボルニルオキシ基、１−アダマンチルオキシ基等の炭素数１〜１８のアルコキシ基があげられる。
【００３１】
また、アリールオキシ基としては、フェノキシ基、４−ｔｅｒｔ−ブチルフェノキシ基、１−ナフチルオキシ基、２−ナフチルオキシ基、９−アンスリルオキシ基といった炭素数６〜３０のアリールオキシ基があげられる。
【００３２】
また、アルキルチオ基としては、メチルチオ基、エチルチオ基、ｔｅｒｔ−ブチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基といった炭素数１〜１８のアルキルチオ基があげられる。
【００３３】
また、アリールチオ基としては、フェニルチオ基、２−メチルフェニルチオ基、４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルチオ基といった炭素数６〜３０のアリールチオ基があげられる。
【００３４】
また、アシル基としては、アセチル基、プロピオニル基、ピバロイル基、シクロヘキシルカルボニル基、ベンゾイル基、トルオイル基、アニソイル基、シンナモイル基等の炭素数２〜１８のアシル基があげられる。
【００３５】
また、アルコキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基等の炭素数２〜１８のアルコキシカルボニル基があげられる。
【００３６】
また、アリールオキシカルボニル基としては、フェノキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等の炭素数７〜３０のアリールオキシカルボニル基があげられる。
【００３７】
また、アルキルスルホニル基としては、メシル基、エチルスルホニル基、プロピルスルホニル基等の炭素数１〜１８のアルキルスルホニル基があげられる。
【００３８】
また、アリールスルホニル基としては、ベンゼンスルホニル基、ｐ−トルエンスルホニル基等の炭素数６〜３０のアリールスルホニル基があげられる。
【００３９】
これら置換基は、さらに他の置換基によって置換されていても良く、また、これら置換基同士が結合し、環を形成していても良い。
【００４０】
以上述べた一般式［１］中のＡｒ1としては、置換もしくは未置換の１−ペリレニル基、置換もしくは未置換の２−ペリレニル基、置換もしくは未置換の３−ペリレニル基があげられるが、このうち、置換もしくは未置換の３−ペリレニル基が好ましく、未置換の３−ペリレニル基が特に好ましい。また、置換３−ペリレニル基の中で好ましい置換基としては、前述のアルキル基、１価の芳香族炭化水素基、１価の芳香族複素環基があげられ、特に好ましい置換基としては、１価の芳香族炭化水素基があげられる。
【００４１】
また、上に述べた置換基における炭素数としては１〜１８が好ましく、１〜１２がさらに好ましい。この理由として、これら置換基の炭素数が多くなると、蒸着によって素子を作成しようとした場合の蒸着性が悪くなるといった懸念があるためである。
【００４２】
次に、一般式［１］中のＲ1およびＲ2について説明する。Ｒ1およびＲ2は、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基より選ばれる１価の有機残基である。ここでいう置換基とは、Ａｒ1の置換基で説明した置換基と同義である。また、未置換の１価の芳香族炭化水素基、未置換の１価の芳香族複素環基とは、それぞれＡｒ1の置換基で説明した１価の芳香族炭化水素基、未置換の１価の芳香族複素環基と同義である。
【００４３】
上記一般式［１］で表されるアミン化合物の内、好ましいものとしては、下記一般式［４］で表されるアミン化合物があげられる。
【００４４】
一般式［４］
【化３】
【００４５】
［式中、Ａｒ2は、置換もしくは未置換のペリレニル基、Ｒ3およびＡｒ4は、それぞれ独立に、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、Ａｒ3は、置換もしくは未置換の２価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の２価の芳香族複素環基、Ｒ4は、直接結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（Ｒ5）Ｒ6−、−Ｓｉ（Ｒ7）Ｒ8−のいずれかである（ここに、Ｒ5〜Ｒ8は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基のいずれかである）。Ａｒ2とＲ3、Ｒ3とＡｒ3、Ａｒ3とＡｒ2は、互いに結合して環を形成していても良い。］
ここでいう置換基、置換もしくは未置換のペリレニル基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基とは、それぞれ、一般式［１］で説明した置換基、置換もしくは未置換のペリレニル基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基と同義である。
【００４６】
上記一般式［４］における２価の芳香族炭化水素基とは、２価の単環もしくは縮合環、環集合芳香族炭化水素基を意味し、例えば、フェニレン基、ナフチレン基、アンスリレン基、ビフェニレン基、ｐ−テルフェニル−４，４''−ジイル基、ｍ−テルフェニル−３，３''−ジイル基、ｍ−テルフェニル−４，４'−ジイル基、［１，２'−ビナフタレン］−４，５'−ジイル等の炭素数６〜３０の２価の芳香族炭化水素基があげられる。また、一般式［４］における２価の芳香族複素環基とは、２価の単環もしくは縮合環、環集合芳香族複素環基を意味し、例えば、２，５−フリレン基、２，５−チエニレン基、２，５−ピリジレン基、２，５−ピラジレン基、２，６−キニリレン基、１，４−イソキノリレン基、２，３−キノキサリレン基等の炭素数４〜３０の２価の芳香族複素環基があげられる。
【００４７】
以上述べた２価の芳香族炭化水素基または芳香族複素環基の内、好ましいものとしては、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニレン基等の炭素数６〜１２の２価の芳香族炭化水素基があげられる。
【００４８】
さらに、上記一般式［４］で表されるアミン化合物の内、さらに好ましいものとして、下記一般式［５］で表されるアミン化合物があげられる。
【００４９】
一般式［５］
【化４】
【００５０】
［式中、Ａｒ5は、置換もしくは未置換のペリレニル基、Ａｒ6およびＡｒ8は、それぞれ独立に、置換もしくは未置換の２価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の２価の芳香族複素環基、Ａｒ7およびＡｒ9は、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、Ｒ9およびＲ10は、それぞれ独立に、直接結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（Ｒ11）Ｒ12−、−Ｓｉ（Ｒ13）Ｒ14−のいずれかである（ここに、Ｒ11〜Ｒ14は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基のいずれかである）。Ａｒ5とＡｒ6、Ａｒ6とＡｒ8、Ａｒ8とＡｒ5は、互いに結合して環を形成していても良い。］
ここでいう置換基、置換もしくは未置換のペリレニル基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の２価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の２価の芳香族複素環基とは、それぞれ、一般式［１］および一般式［４］で説明した置換基、置換もしくは未置換のペリレニル基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の２価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の２価の芳香族複素環基と同義である。
【００５１】
また、一般式［１］で表されるアミン化合物の内、他の好ましいものとしては、下記一般式［６］で表されるアミン化合物があげられる。
【００５２】
一般式［６］
【化５】
【００５３】
［式中、Ａｒ10は、置換もしくは未置換のペリレニル基、Ｒ15、Ａｒ12およびＡｒ13は、それぞれ独立に、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、Ａｒ11は、置換もしくは未置換の２価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の２価の芳香族複素環基、Ｒ16は、直接結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（Ｒ17）Ｒ18−、−Ｓｉ（Ｒ19）Ｒ20−のいずれかである（ここに、Ｒ17〜Ｒ20は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基のいずれかである）。Ａｒ10とＲ15、Ｒ15とＡｒ11、Ａｒ11とＡｒ10、Ａｒ12とＡｒ13、Ａｒ13とＲ16、Ｒ16とＡｒ12は、互いに結合して環を形成していても良い。］
ここでいう置換基、置換もしくは未置換のペリレニル基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の２価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の２価の芳香族複素環基とは、それぞれ、一般式［１］および一般式［４］で説明した置換基、置換もしくは未置換のペリレニル基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の２価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の２価の芳香族複素環基と同義である。
【００５４】
さらに、上記一般式［６］で表されるアミン化合物の内、特に好ましいものとしては、下記一般式［７］で表されるアミン化合物があげられる。
【００５５】
一般式［７］
【化６】
【００５６】
［式中、Ａｒ14は、置換もしくは未置換のペリレニル基、Ａｒ15およびＡｒ18は、それぞれ独立に、置換もしくは未置換の２価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の２価の芳香族複素環基、Ａｒ16、Ａｒ17、Ａｒ19およびＡｒ20は、それぞれ独立に、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、Ｒ21およびＲ22は、直接結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（Ｒ23）Ｒ24−、−Ｓｉ（Ｒ25）Ｒ26−のいずれかである（ここに、Ｒ23〜Ｒ26は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基のいずれかである）。Ａｒ16とＡｒ17、Ａｒ17とＲ21、Ｒ21とＡｒ16、Ａｒ19とＡｒ20、Ａｒ20とＲ22、Ｒ22とＲ19、Ａｒ14とＡｒ15、Ａｒ15とＡｒ18、Ａｒ18とＡｒ14は、互いに結合して環を形成していても良い。］
ここでいう置換基、置換もしくは未置換のペリレニル基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の２価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の２価の芳香族複素環基とは、それぞれ、一般式［１］および一般式［４］で説明した置換基、置換もしくは未置換のペリレニル基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の２価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の２価の芳香族複素環基と同義である。
【００５７】
以上、本発明に用いる一般式［１］で表されるアミン化合物について説明したが、これらアミン化合物の分子量としては、２０００以下が好ましく、１５００以下がさらに好ましく、１０００以下が特に好ましい。この理由として、分子量が大きいと、蒸着によって素子を作成する場合の蒸着性が悪くなる懸念が考えられるためである。
【００５８】
以下、表１に本発明の有機ＥＬ素子用材料として用いることができる一般式［１］で表されるアミン化合物の代表例（例示化合物１〜８０）を示すが、本発明は、なんらこれらに限定されるものではない（ただし、表１中、ｔ−Ｂｕはｔｅｒｔ−ブチル基を、Ｐｈはフェニル基、ｔｏｌはｐ−トリル基を表す）。
【００５９】
【表１】
【００６０】
【００６１】
【００６２】
【００６３】
【００６４】
【００６５】
つぎに、本発明で用いる一般式［２］で表されるルビセン構造を有する化合物について説明する。
【００６６】
一般式［２］
【化７】
【００６７】
［式中X1 〜X14は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、カルボン酸基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、Ｎ−アルキルカルバモイル基、N−アリールカルバモイル基、置換もしくは未置換のアルキル基、置換もしくは未置換のアリール基、置換もしくは未置換のアルキルオキシ基、置換もしくは未置換のアリールオキシ基、置換もしくは未置換のアルキルチオ基、置換もしくは未置換のアリールチオ基、置換もしくは未置換のアミノ基、置換もしくは未置換の複素環基を表す（隣接した置換基同士で結合して新たな環を形成してもよい。）。］
【００６８】
上記一般式[２]において、式中X1 〜X14は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、カルボン酸基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、Ｎ−アルキルカルバモイル基、N−アリールカルバモイル基、アルキル基、アリール基、アルキルオキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アミノ基、または複素環基を意味し、隣接基同士で互いに結合して縮合５員環、縮合６員環、縮合へテロ５員環、または縮合へテロ６員環を形成してもよい。また、上記アシル、アルキル、アリール、アミノ、および複素環は、さらに、置換基を有してもよい。
【００６９】
本発明のX1 〜X14で示される置換基のハロゲン原子としては、例えば、塩素、臭素、ヨウ素、フッ素が上げられる。これらの中で、フッ素、塩素が好ましい。
【００７０】
また、アシル基としては、例えば、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、シクロヘキシルカルボニル基、ベンゾイル基、フェニルアセチル基などが挙げられる。これらの中で、アセチル基、プロピオニル基、フェニルアセチル基が好ましい。
【００７１】
また、アルキルオキシカルボニル基としては、例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、プロピルオキシカルボニル基、イソプロピルオキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基などが挙げられる。これらの中で、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル基が好ましい。
【００７２】
また、アリールオキシカルボニル基としては、例えば、フェニルオキシカルボニル基、トリルオキシカルボニル基、ビフェニリルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基、アンスリルオキシカルボニル基、ピレニルオキシカルボニル基、ペリレニルオキシカルボニル基などが挙げられる。これらの中で、フェニルオキシカルボニル基、トリルオキシカルボニル基、ビフェニリルオキシカルボニル基が好ましい。
【００７３】
また、アシルオキシ基としては、たとえば、ホルミルオキシ基、アセチルオキシ基、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、シクロヘキシルカルボニルオキシ基、ベンゾイルオキシ基、フェニルアセチルオキシ基などが挙げられる。これらの中で、アセチルオキシ基、シクロヘキシルカルボニルオキシ基、フェニルアセチルオキシ基が好ましい。
【００７４】
また、アシルアミノ基としては、例えば、ホルミルアミノ基、アセチルアミノ基、プロピオニルアミノ基、ブチリルアミノ基、イソブチリルアミノ基、ベンゾイルアミノ基などが挙げられる。これらの中で、アセチルアミノ基、プロピオニルアミノ基、ブチルアミノ基が好ましい。
【００７５】
また、Ｎ−アルキルカルバモイル基としては、例えば、カルバモイル基、Ｎ−メチルカルバモイル基、Ｎ−エチルカルバモイル基、Ｎ−プロピルカルバモイル基、Ｎ−イソプロピルカルバモイル基、Ｎ−シクロヘキシルカルバモイル基、Ｎ−ベンジルカルバモイル基などが挙げられる。これらの中で、Ｎ−メチルカルバモイル基、Ｎ−エチルカルバモイル基、Ｎ−シクロヘキシルカルバモイル基が好ましい。
【００７６】
また、Ｎ−アリールカルバモイル基としては、例えば、Ｎ−フェニルカルバモイル基、Ｎ−トリルカルバモイル基、Ｎ−ビフェニリルカルバモイル基、Ｎ−ナフチルカルバモイル基、Ｎ−アンスリルカルバモイル基、Ｎ−ピレニルカルバモイル基、Ｎ−ペリレニルカルバモイル基などが挙げられる。これらの中で、Ｎ−フェニルカルバモイル基、Ｎ−トリルカルバモイル基、Ｎ−ビフェニリルカルバモイル基が好ましい。
【００７７】
また、アルキル基としては、たとえば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ステアリル基、トリクロロメチル基などが挙げられる。これらの中で、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基が好ましい。
【００７８】
また、アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、アントラニル基、フェナントリル基、フルオレニル基、ピレニル基、３−メチルフェニル基、３−メトキシフェニル基、３−フルオロフェニル基、３−トリクロロメチルフェニル基、３−トリフルオロメチルフェニル基、３−ニトロフェニル基などが挙げられる。これらの中でフェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、アントラニル基、フェナントリル基、フルオレニル基が好ましい。
【００７９】
また、アルキルオキシ基としては、例えば、メトキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、トリクロロメトキシ基、トリフルオロエトキシ基、ペンタフルオロプロポキシ基、２，２，３，３−テトラフルオロプロポキシ基、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−プロポキシ基、６−（パーフルオロエチル）ヘキシルオキシ基、ベンジルオキシ基などが挙げられる。これらの中で、メトキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基が好ましい。
【００８０】
また、アリールオキシ基としては、例えば、フェノキシ基、ｐ−ニトロフェノキシ基、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノキシ基、３−フルオロフェノキシ基、ペンタフルオロフェニル基、３−トリフルオロメチルフェノキシ基、ナフチルオキシ基、アンスリルオキシ基などが挙げられる。これらの中で、フェノキシ基、ナフチルオキシ基、アンスリルオキシ基が好ましい。
【００８１】
また、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、ｔｅｒｔ−ブチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、トリフルオロメチルチオ基などが挙げられる。これらの中で、メチルチオ基、エチルチオ基、ｔｅｒｔ−ブチルチオ基が好ましい。
【００８２】
また、アリールチオ基としては、例えば、フェニルチオ基、ｐ−ニトロフェニルチオ基、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルチオ基、３−フルオロフェニルチオ基、ペンタフルオロフェニルチオ基、３−トリフルオロメチルフェニルチオ基などが挙げられる。これらの中で、フェニルチオ基、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルチオ基が好ましい。
【００８３】
また、アミノ基としては、例えば、アミノ基、メチルアミノ基、ジエチルアミノ基、エチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基、ジフェニルアミノ基などが挙げられる。これらの中で、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基、ジフェニルアミノ基が好ましい。
【００８４】
また、複素環基としては、例えば、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、インドリニル基、キノリニル基、アクリジニル基、ピロリジニル基、ジオキサニル基、ピペリジニル基、モルホリニル基、ピペラジニル基、カルバゾリル基、フラニル基、チオフェニル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、チアジアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、トリアゾリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、プラニル基などが挙げられる。これらの中で、ピリジニル基、キノリニル基、カルバゾリル基、フラニル基、チオフェニル基、オキサゾリル基が好ましい。
【００８５】
これら置換基は、隣接基同士で互いに結合して形成される縮合５員環、隣接基同士で互いに結合して形成される縮合６員環、隣接基同士で互いに結合して形成される縮合へテロ５員環、隣接基同士で互いに結合して形成される縮合へテロ６員環を形成していても良い。
【００８６】
隣接基同士で互いに結合した結果形成される５員環としては、シクロペンタン環、シクロペンテン環などが挙げられる。
【００８７】
隣接基同士で互いに結合した結果形成される６員環としては、シクロヘキサン環、シクロヘキセン環、ベンゼン環などが挙げられる。
【００８８】
隣接基同士で互いに結合した結果形成されるヘテロ５員環としては、ジヒドロフラン環、ピロリジン環、ジヒドロチオフェエン環、フラン環、ピロール環、チオフェン環、イミダゾール環、ピラゾール環、オキサゾール環、チアゾール環などが挙げられる。
【００８９】
隣接基同士で互いに結合した結果形成されるヘテロ６員環としては、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、ピラノン環などが挙げられる。
【００９０】
また、上記アシル（アシル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基）、アルキル（アルキルオキシカルボニル基、Ｎ−アルキルカルバモイル基、アルキル基、アルキルオキシ基、アルキルチオ基、）、アリール（アリールオキシカルボニル基、N−アリールカルバモイル基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基）、アミノ（アミノ基）、および複素環（複素環基）は、さらに、置換基を有してもよい。
置換基がさらに有してもよい置換基としては、水酸基、カルボン酸基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、Ｎ−アルキルカルバモイル基、N−アリールカルバモイル基、アルキル基、アリール基、アルキルオキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アミノ基、または複素環基が挙げられ、前記のそれらと同じもを例示できる。
【００９１】
以上、本発明に用いることができる一般式［２］で表される化合物について説明したが、これらルビセン構造を有する化合物の分子量は、２０００以下が好ましく、１５００以下がさらに好ましく、１０００以下が特に好ましい。この理由として、分子量が大きいと、蒸着によって素子を作成しようとした場合の蒸着性が悪くなるといった懸念が考えられるためである。
【００９２】
以下、表２に本発明の有機ＥＬ素子に用いることができる一般式［２］で表されるルビセン構造を有する化合物の代表例（例示化合物Ｄ１〜Ｄ７５）を示すが、本発明は、なんらこれらに限定されるものではない。
【００９３】
【表２】
【００９４】
【００９５】
【００９６】
【００９７】
【００９８】
【００９９】
本発明において、一般式［１］で表される化合物１００重量部に対して、下記一般式［２］で表される化合物０．０１〜１００重量部用いるのが好ましい。より好ましくは、０．１〜５０重量部である。また、好ましい使用法として、例えば、発光層で一般式［１］で表される化合物をホスト材料として用い、一般式［２］で表される化合物をゲスト材料として用いることが挙げられる。
【０１００】
ところで、有機ＥＬ素子は、陽極と陰極間に一層または多層の有機層を形成した素子から構成されるが、ここで、一層型有機ＥＬ素子とは、陽極と陰極との間に発光層のみからなる素子を指す。一方、多層型有機ＥＬ素子とは、発光層の他に、発光層への正孔や電子の注入を容易にしたり、発光層内での正孔と電子との再結合を円滑に行わせたりすることを目的として、正孔注入層、正孔輸送層、正孔阻止層、電子注入層などを積層させたものを指す。したがって、多層型有機ＥＬ素子の代表的な素子構成としては、（１）陽極／正孔注入層／発光層／陰極、（２）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／陰極、（３）陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極、（４）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子注入層／陰極、（５）陽極／正孔注入層／発光層／正孔阻止層／電子注入層／陰極、（６）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子注入層／陰極、（７）陽極／発光層／正孔阻止層／電子注入層／陰極、（８）陽極／発光層／電子注入層／陰極等の多層構成で積層した素子構成が考えられる。
【０１０１】
ここで、正孔注入層には、発光層に対して優れた正孔注入効果を示し、かつ陽極界面との密着性と薄膜形成性に優れた正孔注入層を形成できる正孔注入材料が用いられる。また、このような材料を多層積層させ、正孔注入効果の高い材料と正孔輸送効果の高い材料とを多層積層させた場合、それぞれに用いる材料を正孔注入材料、正孔輸送材料と呼ぶことがある。そのような正孔注入材料あるいは正孔輸送材料の例としては、フタロシアニン誘導体、ナフタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、イミダゾロン誘導体、イミダゾールチオン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、テトラヒドロイミダゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、ヒドラゾン誘導体、アシルヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、芳香族三級アミン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリシラン誘導体等があげられるが、素子作成に必要な薄膜を形成し、陽極からの正孔を注入ができて、正孔を輸送できる材料であれば、特にこれらに限定されるものではない。
【０１０２】
上記材料の中でも特に好適に使用することのできる正孔注入材料あるいは正孔輸送材料としては、芳香族三級アミン誘導体およびフタロシアニン誘導体があげられる。芳香族三級アミン誘導体としては、例えば、Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−Ｎ，Ｎ'−（３−メチルフェニル）−１，１'−ビフェニル−４，４'−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−（４−メチルフェニル）−１，１'−フェニル−４，４'−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−（４−メチルフェニル）−１，１'−ビフェニル−４，４'−ジアミン、Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−Ｎ，Ｎ'−ジナフチル−１，１'−ビフェニル−４，４'−ジアミン、Ｎ，Ｎ'−（メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ'−（４−ｎ−ブチルフェニル）−フェナントレン−９，１０−ジアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（４−ジ−４−トリルアミノフェニル）−４−フェニル−シクロヘキサン、およびこれら芳香族三級アミン骨格を有するオリゴマーまたはポリマーがあげられ、これらは正孔注入材料、正孔輸送材料いずれにも好適に使用することができる。また、フタロシアニン（Ｐｃ）誘導体としては、例えば、Ｈ２Ｐｃ、ＣｕＰｃ、ＣｏＰｃ、ＮｉＰｃ、ＺｎＰｃ、ＰｄＰｃ、ＦｅＰｃ、ＭｎＰｃ、ＣｌＡｌＰｃ、ＣｌＧａＰｃ、ＣｌＩｎＰｃ、ＣｌＳｎＰｃ、Ｃｌ２ＳｉＰｃ、（ＨＯ）ＡｌＰｃ、（ＨＯ）ＧａＰｃ、ＶＯＰｃ、ＴｉＯＰｃ、ＭｏＯＰｃ、ＧａＰｃ−Ｏ−ＧａＰｃ等のフタロシアニン誘導体があげられ、これらは特に正孔注入材料に好適に使用することができる。
【０１０３】
一方、電子注入層には、発光層に対して優れた電子注入効果を示し、かつ陰極界面との密着性と薄膜形成性に優れた電子注入層を形成できる電子注入材料が用いられる。そのような電子注入材料の例としては、金属錯体化合物、含窒素五員環誘導体、フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、ジフェノキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、ペリレンテトラカルボン酸誘導体、フレオレニリデンメタン誘導体、アントロン誘導体、シロール誘導体、カルシウムアセチルアセトナート、酢酸ナトリウムなどがあげられる。また、セシウム等の金属をバソフェナントロリンにドープした無機／有機複合材料（高分子学会予稿集，第５０巻，４号，６６０頁，２００１年発行に記載）や第５０回応用物理学関連連合講演会講演予稿集、Ｎｏ．３、１４０２頁、２００３年発行記載のＢＣＰ、ＴＰＰ、Ｔ５ＭＰｙＴＺ等も電子注入材料の例としてあげられるが、素子作成に必要な薄膜を形成し、陰極からの電子を注入できて、電子を輸送できる材料であれば、特にこれらに限定されるものではない。
【０１０４】
上記電子注入材料の中でも特に効果的な電子注入材料としては、金属錯体化合物または含窒素五員環誘導体があげられる。本発明に使用可能な電子注入材料の内、好ましい金属錯体化合物としては、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム、トリス（５−フェニル−８−キノリノラト）アルミニウム、ビス（８−キノリノラト）（１−ナフトラート）アルミニウム、ビス（８−キノリノラト）（２−ナフトラート）アルミニウム、ビス（８−キノリノラト）（フェノラート）アルミニウム、ビス（８−キノリノラト）（４−シアノ−１−ナフトラート）アルミニウム、ビス（４−メチル−８−キノリノラト）（１−ナフトラート）アルミニウム、ビス（５−メチル−８−キノリノラト）（２−ナフトラート）アルミニウム、ビス（５−フェニル−８−キノリノラト）（フェノラート）アルミニウム、ビス（５−シアノ−８−キノリノラト）（４−シアノ−１−ナフトラート）アルミニウム、ビス（８−キノリノラト）クロロアルミニウム、ビス（８−キノリノラト）（ｏ−クレゾラート）アルミニウム等のアルミニウム錯体化合物、トリス（８−キノリノラト）ガリウム、トリス（２−メチル−８−キノリノラト）ガリウム、トリス（２−メチル−５−フェニル−８−キノリノラト）ガリウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（１−ナフトラート）ガリウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（２−ナフトラート）ガリウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（フェノラート）ガリウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−シアノ−１−ナフトラート）ガリウム、ビス（２、４−ジメチル−８−キノリノラト）（１−ナフトラート）ガリウム、ビス（２、５−ジメチル−８−キノリノラト）（２−ナフトラート）ガリウム、ビス（２−メチル−５−フェニル−８−キノリノラト）（フェノラート）ガリウム、ビス（２−メチル−５−シアノ−８−キノリノラト）（４−シアノ−１−ナフトラート）ガリウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）クロロガリウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（ｏ−クレゾラート）ガリウム等のガリウム錯体化合物の他、８−キノリノラトリチウム、ビス（８−キノリノラト）銅、ビス（８−キノリノラト）マンガン、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナート）ベリリウム、ビス（８−キノリノラト）亜鉛、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナート）亜鉛等の金属錯体化合物があげられる。
【０１０５】
また、本発明に使用可能な電子注入材料の内、好ましい含窒素五員環誘導体としては、オキサゾール誘導体、チアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体があげられ、具体的には、２，５−ビス（１−フェニル）−１，３，４−オキサゾール、２，５−ビス（１−フェニル）−１，３，４−チアゾール、２，５−ビス（１−フェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−（４'−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−(４"−ビフェニル)１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール、１，４−ビス［２−(５−フェニルオキサジアゾリル)］ベンゼン、１，４−ビス［２−(５−フェニルオキサジアゾリル)−４−ｔｅｒｔ−ブチルベンゼン］、２−（４'−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−(４"−ビフェニル)−１，３，４−チアジアゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−チアジアゾール、１，４−ビス［２−(５−フェニルチアジアゾリル)］ベンゼン、２−（４'−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−(４"−ビフェニル)−１，３，４−トリアゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−トリアゾール、１，４−ビス［２−(５−フェニルトリアゾリル)］ベンゼン等があげられる。
【０１０６】
さらに、正孔阻止層には、発光層を経由した正孔が電子注入層に達するのを防ぎ、薄膜形成性に優れた層を形成できる正孔阻止材料が用いられる。そのような正孔阻止材料の例としては、ビス（８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラート）アルミニウム等のアルミニウム錯体化合物や、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラート）ガリウム等のガリウム錯体化合物、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＢＣＰ）等の含窒素縮合芳香族化合物があげられる。
【０１０７】
また、本発明の有機ＥＬ素子の発光層は、一般式［１］で表されるアミン化合物と、一般式［２］で表されるルビセン構造を有する化合物とを用いることが特に好ましいが、他のホスト材料やドーパントを含有していても構わない。この場合、ドーパントの濃度はホスト材料に対して０．０１〜１００重量％の範囲で含有されることが好ましく、０．１〜５０重量％の範囲で含有されることがより好ましい。
【０１０８】
本有機ＥＬ素子における発光層中には、本発明の有機ＥＬ素子用材料の他に、必要に応じて、他の発光材料やドーピング材料のみならず、先に述べた正孔注入材料や電子注入材料を二種類以上組み合わせて使用することもできる。また、正孔注入層、発光層、電子注入層は、それぞれ二層以上の層構成により形成されても良い。
【０１０９】
さらに、本発明の有機ＥＬ素子の陽極に使用される材料は、炭素、アルミニウム、バナジウム、鉄、コバルト、ニッケル、タングステン、銀、金、白金、パラジウム等の金属およびそれらの合金、酸化亜鉛、酸化錫、酸化インジウム、酸化錫インジウム（ＩＴＯ）等の導電性金属酸化物、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン等の導電性ポリマー等があげられる。特に本発明の有機ＥＬ素子の陽極に使用される導電性材料としては、できるだけ抵抗値の低いものが好ましく、ＩＴＯガラス、ＮＥＳＡガラスが好適に使用される。
【０１１０】
また、本発明の有機ＥＬ素子の陰極に使用される材料は、電子を効率よく有機ＥＬ素子に注入できる材料であれば特に限定されないが、一般に、白金、金、銀、銅、鉄、錫、亜
鉛、アルミニウム、インジウム、クロム、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムおよびこれらの合金があげられる。ここで、合金としては、マグネシウム／銀、マグネシウム／インジウム、リチウム／アルミニウム等が代表例としてあげられるが、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムなどの低仕事関数金属を含む合金が好ましい。また、フッ化リチウムのような無機塩を上記低仕事関数金属の替わりに使用することも可能である。また、これら陰極の作成方法としては、抵抗加熱、電子線ピーム照射、スパッタリング、イオンプレーティング、コーティングなどの業界公知の方法で作成することができる。以上述べた陽極および陰極は、必要に応じて二層以上の層構成により形成されていても良い。
【０１１１】
本発明の有機ＥＬ素子からの発光を効率よく取り出すためには、発光を取り出す面の基板の材質が充分透明であることが望ましく、具体的には素子からの発光の発光波長領域における透過率が５０％以上、好ましくは９０％以上であることが望ましい。これら基板は、機械的、熱的強度を有し、透明であれば特に限定されるものではないが、例えば、ガラスの他、ポリエチレン、ポリエーテルスルホン、ポリプロピレン等の透明性ポリマーが推奨される。
【０１１２】
また、本発明の有機ＥＬ素子の各層の形成方法としては、真空蒸着、電子線ピーム照射、スパッタリング、プラズマ、イオンプレーティング等の乾式成膜法、もしくはスピンコーティング、ディッピング、フローコーティング等の湿式成膜法のいずれかの方法を適用することができる。各層の膜厚は特に限定されるものではないが、膜厚が厚すぎると一定の光出力を得るために大きな印加電圧が必要となり効率が悪くなり、逆に膜厚が薄すぎるとピンホール等が発生し、電界を印加しても充分な発光輝度が得にくくなる。したがって、各層の膜厚は、１ｎｍから１μｍの範囲が適しているが、１０ｎｍから０．２μｍの範囲がより好ましい。
【０１１３】
また、有機ＥＬ素子の温度、湿度、雰囲気等に対する安定性向上のために、素子の表面に保護層を設けたり、樹脂等により素子全体を被覆や封止を施したりしても良い。特に素子全体を被覆や封止する際には、光によって硬化する光硬化性樹脂が好適に使用される。
【０１１４】
以上述べたように、本有機ＥＬ素子は、低い駆動電圧で高い色純度と輝度を示す赤色発光を得ることが可能である。故に、本有機ＥＬ素子は、壁掛けテレビ等のフラットパネルディスプレイや平面発光体として、さらには、複写機やプリンター等の光源、液晶ディスプレイや計器類等の光源、表示板、標識灯等への応用が考えられる。
【実施例】
【０１１５】
以下、実施例にて本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるものではない。本例では、特に断りのない限り、混合比は全て重量比を示す。
【０１１６】
実施例１
厚さ２００ｎｍのＩＴＯ透明電極（陽極）を有するガラス基板を、中性洗剤、アセトン、エタノールを用いて超音波洗浄した。その基板を窒素ガスを用いて乾燥し、さらにＵＶ／オゾン洗浄した後、蒸着装置の基板ホルダーに固定し、蒸着槽を４×１０-6Ｔｏｒｒに減圧した。まず、ＩＴＯ透明電極上に、下記式（Ａ）で表される分子構造を有するN,N'-ジ（ナフタレン-1-イル）-N,N'-ジフェニル-ベンジジンを、蒸着速度０．２ｎｍ／ｓｅｃで８０ｎｍの厚さに蒸着し、正孔輸送層とした。次いで、アミン化合物として表１の化合物３と、ルビセン構造を有する化合物として表２の化合物Ｄ１９を、異なる蒸着源から、蒸着速度０．２ｎｍ／ｓｅｃで４５ｎｍの厚さに共蒸着（重量比１００：２）し、発光層とした。次に、下記式（Ｂ）で表される分子構造を有するトリス（８−キノリノラト）アルミニウムを、蒸着速度０．２ｎｍ／ｓｅｃで６０ｎｍの厚さに蒸着し、電子輸送層とした。さらにその上に、マグネシウムと銀を、蒸着速度０．２ｎｍ／ｓｅｃで２００ｎｍの厚さに共蒸着（重量比１０：１）して陰極とし、有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。尚、蒸着は、蒸着槽の減圧状態を保ったまま実施した。作製した有機電界発光素子に、直流電圧を印下したところ、最高輝度４００００ｃｄ／ｍ2の赤色の発光が確認された。この素子は駆動電圧５Ｖでの輝度が７００ｃｄ／ｍ2であった。さらに発光輝度１０００ｃｄ／ｍ2で定電流駆動したときの半減寿命は２９００時間であった。
【化８】
【０１１７】
【化９】
【０１１８】
実施例２〜実施例２０
化合物３の代わりに表３に示すアミン化合物を用いる以外は、全て実施例１と同様の方法で有機ＥＬ素子を作製した。それぞれの素子に、乾燥雰囲気下、直流電圧を印下したところ、赤色の発光が確認された。これらの素子における、最高輝度および駆動電圧５Ｖでの輝度および発光輝度１０００ｃｄ／ｍ2で定電流駆動したときの半減寿命を併せて表３に示す。これらの素子はいずれも、駆動電圧５Ｖでの輝度が５００ｃｄ／ｍ2以上であり、発光輝度１０００ｃｄ／ｍ2で定電流駆動したときの半減寿命は２０００時間以上であった。
【０１１９】
表３
【表３】
【０１２０】
比較例１〜比較例３
化合物３の代わりに公知の化合物である、N,N'-ジ（ナフタレン-1-イル）-N,N'-ジフェニル-ベンジジン（式（Ａ））（比較例１）、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（式（Ｂ））（比較例２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラート）アルミニウム（下記式（Ｃ））（比較例３）を用いる以外は、実施例１と同様の方法で有機ＥＬ素子を作製した。それぞれの素子に、乾燥雰囲気下、直流電圧を印下したところ、橙色〜赤橙色の発光が確認された。これらの素子における、最高輝度および駆動電圧５Ｖでの輝度および発光輝度１０００ｃｄ／ｍ2で定電流駆動したときの半減寿命を表４に示す。これらの素子はいずれも、駆動電圧５Ｖでの輝度が２００ｃｄ／ｍ2未満であり、発光輝度１０００ｃｄ／ｍ2で定電流駆動したときの半減寿命は５００時間未満であった。
【化１０】
【０１２１】
表４
【表４】
【０１２２】
実施例２１〜実施例３６
化合物Ｄ１９の代わりに表５に示すルビセン構造を有する化合物を用いる以外は、全て実施例１と同様の方法で有機ＥＬ素子を作製した。それぞれの素子に、直流電圧を印下したところ、赤色の発光が確認された。これらの素子における、最高輝度および駆動電圧５Ｖでの輝度および発光輝度１０００ｃｄ／ｍ2で定電流駆動したときの半減寿命を併せて表５に示す。これらの素子はいずれも、駆動電圧５Ｖでの輝度が５００ｃｄ／ｍ2以上であり、発光輝度１０００ｃｄ／ｍ2で定電流駆動したときの半減寿命は２０００時間以上であった。
【０１２３】
【表５】
【０１２４】
比較例４
化合物Ｄ１９の代わりに下記式（Ｄ）に示すＤＣＪＴＢを用いる以外は、実施例１と同様の方法で有機ＥＬ素子を作製した。この素子における最高輝度は２８００ｃｄ／ｍ2であり、駆動電圧５Ｖでの輝度は１０ｃｄ／ｍ2であり、発光輝度５００ｃｄ／ｍ2で定電流駆動したときの半減寿命は３６時間であった。
【０１２５】
【化１１】
【０１２６】
以上述べた実施例から明らかなように、本発明の有機ＥＬ素子は低電圧駆動時での発光輝度の向上と長寿命化を達成することが可能である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は平面光源や表示に使用される有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。さらに詳しくは、低い駆動電圧で橙色ないし赤色発光を発する有機エレクトロルミネッセンス素子、とくに、長寿命で高い色純度と輝度を示す赤色発光を得るための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】
陰極から注入された電子と、陽極から注入された正孔とが、これら両極に挟まれた有機蛍光体内で再結合する際に発光する有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子は、固体発光型の表示素子としての用途が有望視され、近年活発に研究開発が行われている。
【０００３】
この研究は、イーストマン・コダック社のＣ．Ｗ．Ｔａｎｇ氏らによりＡｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，第５１巻，９１３頁，１９８７年発行に報告された有機薄膜を積層したＥＬ素子に端を発しており、この報告では、金属キレート錯体を発光層、アミン系化合物を正孔注入層に使用することで、６〜１０Ｖの直流電圧での輝度が数１０００（ｃｄ／ｍ2）、最大発光効率が１．５（ｌｍ／Ｗ）の緑色発光を得ている。現在、様々な研究機関で開発が進められている有機ＥＬ素子は、基本的にこのイーストマン・コダック社の構成を踏襲しているといえる。
【０００４】
有機ＥＬ素子の中でも、特に赤色発光を示す有機ＥＬ素子は、その有用性から様々な材料を用いた素子の研究が進められてきたが、ホスト材料の中に微量のドーパントを共蒸着などの方法によって混入させて発光層を形成し、ドーパントからの発光を得るという方法が有効な方法として検討されている。そのような例として、Ｃ．Ｈ．Ｃｈｅｎら著，Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｓｙｍｐ．，第１２５号，３４〜３６頁および４９〜５８頁，１９９７年発行に記載されている方法では、トリス（８−キノリノラト）アルミニウムをホスト材料に、ＤＣＭ、ＤＣＪ、ＤＣＪＴ、ＤＣＪＴＢといった４Ｈ−ピラン誘導体をドーパントに用いて橙色から赤色の発光が得られる有機ＥＬ素子を報告している。
【０００５】
また、ペリレン構造を有する材料を用いた有機ＥＬ素子については、例えば、特開平１０−２５１６３３号公報、特開平１１−１４４８６９号公報、特開２００１−１１０３１号公報、特開２００１−１７６６６４号公報、特開２００２−１２９０４３号公報、特開２００３−２０１４７２号公報が知られている。
【０００６】
さらに、ルビセン構造を有する化合物をドーパントに用いた有機ＥＬ素子として、例えば、特開平１０−３４０７８５号公報、ＷＯ９８／５１７５７号パンフレットが挙げられる。
【非特許文献１】Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，第５１巻，９１３頁，１９８７年
【非特許文献２】Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｓｙｍｐ．，第１２５号，３４〜３６頁および４９〜５８頁，１９９７年
【特許文献１】特開平１０−２５１６３３号公報
【特許文献２】特開平１１−１４４８６９号公報
【特許文献３】特開２００１−１１０３１号公報
【特許文献４】特開２００１−１７６６６４号公報
【特許文献５】特開２００２−１２９０４３号公報
【特許文献６】特開２００３−２０１４７２号公報
【特許文献７】特開平１０−３４０７８５号公報
【特許文献８】ＷＯ９８／５１７５７号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の技術に述べた赤色の高輝度発光を得るための有機ＥＬ素子は、色純度が悪いことや寿命が短いという欠点があった。４Ｈ−ピラン誘導体をドーパントに用いた有機ＥＬ素子は、発光色が不十分であり、駆動電圧が高く発光輝度が低いというという問題があった。また、ペリレン構造を有する有機ＥＬ素子の場合、発光ピーク幅が広いため色純度の点で不十分であった。さらに、ルビセン構造を有する化合物を用いた有機ＥＬ素子は、駆動電圧が高いという欠点があった。そのため、より一層低い駆動電圧で高い色純度と輝度が得られる赤色発光を得ることができる長寿命の有機ＥＬ素子が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、以上の諸問題を考慮し解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明に至った。すなわち、本発明は、下記一般式［１］で表される化合物と、下記一般式［２］で表される化合物とを含んでなる有機エレクトロルミネッセンス素子用材料に関する。
【０００９】
一般式［１］
【化１】
【００１０】
［式中、Ａｒ1は、置換もしくは未置換のペリレニル基、Ｒ1およびＲ2は、それぞれ独立に、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基である。Ａｒ1とＲ1、Ａｒ1とＲ2、Ｒ1とＲ2は、互いに結合して環を形成していても良い。］
【００１１】
一般式［２］
【化２】
【００１２】
［式中X1 〜X14は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、カルボン酸基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、Ｎ−アルキルカルバモイル基、N−アリールカルバモイル基、置換もしくは未置換のアルキル基、置換もしくは未置換の芳香族基、置換もしくは未置換のアルキルオキシ基、置換もしくは未置換のアリールオキシ基、置換もしくは未置換のアルキルチオ基、置換もしくは未置換のアリールチオ基、置換もしくは未置換のアミノ基、置換もしくは未置換の複素環基を表す（隣接した置換基同士で結合して新たな環を形成してもよい。）。］
【００１３】
また、本発明は、陽極と陰極とからなる一対の電極間に、発光層、または発光層を含む複数層の有機化合物薄膜を形成してなる有機エレクトロルミネッセンス素子において、少なくとも一層が、上記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を含む有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
【００１４】
また、本発明は、陽極と陰極とからなる一対の電極間に、発光層、または発光層を含む複数層の有機化合物薄膜を形成してなる有機エレクトロルミネッセンス素子において、発光層が、上記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を含む有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の有機ＥＬ素子用材料を用いて作成した有機ＥＬ素子は、耐熱性があり、従来に比べて低い駆動電圧で発光し長寿命であるため、壁掛けテレビ等のフラットパネルディスプレイや平面発光体として好適に使用することができ、複写機やプリンター等の光源、液晶ディスプレイや計器類等の光源、表示板、標識灯等への応用が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、詳細にわたって本発明を説明する。本発明は、一般式［１］で表されるアミン化合物と、一般式［２］で表されるルビセン構造を有する化合物とを含有する有機エレクトロルミネッセンス素子用材料であるが、まず、一般式［１］で表されるアミン化合物について説明する。
【００１７】
一般式［１］中のＡｒ1は、置換もしくは未置換のペリレニル基を表し、ペリレニル基としては、１−ペリレニル基、２−ペリレニル基、３−ペリレニル基があげられる。これらペリレニル基は、さらに他の置換基によって置換されていても良い。
【００１８】
本発明において、置換基としては、１価の脂肪族炭化水素基、１価の芳香族炭化水素基、１価の脂肪族複素環基、１価の芳香族複素環基、ハロゲン原子、シアノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基等があげられる。
【００１９】
ここで、１価の脂肪族炭化水素基としては、炭素数１〜１８の１価の脂肪族炭化水素基を指し、そのようなものとしては、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基があげられる。
【００２０】
したがって、アルキル基としては、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、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、ペンタデシル基、オクタデシル基といった炭素数１〜１８のアルキル基があげられる。
【００２１】
また、アルケニル基としては、ビニル基、１−プロペニル基、２−プロペニル基、イソプロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基、３−ブテニル基、１−オクテニル基、１−デセニル基、１−オクタデセニル基といった炭素数２〜１８のアルケニル基があげられる。
【００２２】
また、アルキニル基としては、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、３−ブチニル基、１−オクチニル基、１−デシニル基、１−オクタデシニル基といった炭素数２〜１８のアルキニル基があげられる。
【００２３】
また、シクロアルキル基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロオクタデシル基、２−ボルニル基、２−イソボルニル基、１−アダマンチル基といった炭素数３〜１８のシクロアルキル基があげられる。
【００２４】
さらに、１価の芳香族炭化水素基としては、炭素数６〜３０の１価の単環、縮合環、環集合芳香族炭化水素基があげられる。ここで、炭素数６〜３０の１価の単環芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、２，４−キシリル基、ｐ−クメニル基、メシチル基等の炭素数６〜３０の１価の単環芳香族炭化水素基があげられる。
【００２５】
また、１価の縮合環芳香族炭化水素基としては、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アンスリル基、２−アンスリル基、５−アンスリル基、１−フェナンスリル基、９−フェナンスリル基、１−アセナフチル基、２−アズレニル基、１−ピレニル基、２−トリフェニレル基、１−ピレニル基、２−ピレニル基、１−ペリレニル基、２−ペリレニル基、３−ペリレニル基、２−トレフェニレニル基、２−インデニル基、１−アセナフチレニル基、２−ナフタセニル基、２−ペンタセニル基等の炭素数１０〜３０の１価の縮合環炭化水素基があげられる。
【００２６】
また、１価の環集合芳香族炭化水素基としては、ｏ−ビフェニリル基、ｍ−ビフェニリル基、ｐ−ビフェニリル基、テルフェニリル基、７−（２−ナフチル）−２−ナフチル基等の炭素数１２〜３０の１価の環集合炭化水素基があげられる。
【００２７】
また、１価の脂肪族複素環基としては、３−イソクロマニル基、７−クロマニル基、３−クマリニル基、ピペリジノ基、モルホリノ基、２−モルホリノ基等の炭素数３〜１８の１価の脂肪族複素環基があげられる。
【００２８】
また、１価の芳香族複素環基としては、２−フリル基、３−フリル基、２−チエニル基、３−チエニル基、２−ベンゾフリル基、２−ベンゾチエニル基、２−ピリジル基、３−ピリジル基、４−ピリジル基、２−キノリル、５−イソキノリル基等の炭素数３〜３０の１価の芳香族複素環基があげられる。
【００２９】
また、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子があげられる。
【００３０】
また、アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、オクチルオキシ基、ｔｅｒｔ−オクチルオキシ基、２−ボルニルオキシ基、２−イソボルニルオキシ基、１−アダマンチルオキシ基等の炭素数１〜１８のアルコキシ基があげられる。
【００３１】
また、アリールオキシ基としては、フェノキシ基、４−ｔｅｒｔ−ブチルフェノキシ基、１−ナフチルオキシ基、２−ナフチルオキシ基、９−アンスリルオキシ基といった炭素数６〜３０のアリールオキシ基があげられる。
【００３２】
また、アルキルチオ基としては、メチルチオ基、エチルチオ基、ｔｅｒｔ−ブチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基といった炭素数１〜１８のアルキルチオ基があげられる。
【００３３】
また、アリールチオ基としては、フェニルチオ基、２−メチルフェニルチオ基、４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルチオ基といった炭素数６〜３０のアリールチオ基があげられる。
【００３４】
また、アシル基としては、アセチル基、プロピオニル基、ピバロイル基、シクロヘキシルカルボニル基、ベンゾイル基、トルオイル基、アニソイル基、シンナモイル基等の炭素数２〜１８のアシル基があげられる。
【００３５】
また、アルコキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基等の炭素数２〜１８のアルコキシカルボニル基があげられる。
【００３６】
また、アリールオキシカルボニル基としては、フェノキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等の炭素数７〜３０のアリールオキシカルボニル基があげられる。
【００３７】
また、アルキルスルホニル基としては、メシル基、エチルスルホニル基、プロピルスルホニル基等の炭素数１〜１８のアルキルスルホニル基があげられる。
【００３８】
また、アリールスルホニル基としては、ベンゼンスルホニル基、ｐ−トルエンスルホニル基等の炭素数６〜３０のアリールスルホニル基があげられる。
【００３９】
これら置換基は、さらに他の置換基によって置換されていても良く、また、これら置換基同士が結合し、環を形成していても良い。
【００４０】
以上述べた一般式［１］中のＡｒ1としては、置換もしくは未置換の１−ペリレニル基、置換もしくは未置換の２−ペリレニル基、置換もしくは未置換の３−ペリレニル基があげられるが、このうち、置換もしくは未置換の３−ペリレニル基が好ましく、未置換の３−ペリレニル基が特に好ましい。また、置換３−ペリレニル基の中で好ましい置換基としては、前述のアルキル基、１価の芳香族炭化水素基、１価の芳香族複素環基があげられ、特に好ましい置換基としては、１価の芳香族炭化水素基があげられる。
【００４１】
また、上に述べた置換基における炭素数としては１〜１８が好ましく、１〜１２がさらに好ましい。この理由として、これら置換基の炭素数が多くなると、蒸着によって素子を作成しようとした場合の蒸着性が悪くなるといった懸念があるためである。
【００４２】
次に、一般式［１］中のＲ1およびＲ2について説明する。Ｒ1およびＲ2は、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基より選ばれる１価の有機残基である。ここでいう置換基とは、Ａｒ1の置換基で説明した置換基と同義である。また、未置換の１価の芳香族炭化水素基、未置換の１価の芳香族複素環基とは、それぞれＡｒ1の置換基で説明した１価の芳香族炭化水素基、未置換の１価の芳香族複素環基と同義である。
【００４３】
上記一般式［１］で表されるアミン化合物の内、好ましいものとしては、下記一般式［４］で表されるアミン化合物があげられる。
【００４４】
一般式［４］
【化３】
【００４５】
［式中、Ａｒ2は、置換もしくは未置換のペリレニル基、Ｒ3およびＡｒ4は、それぞれ独立に、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、Ａｒ3は、置換もしくは未置換の２価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の２価の芳香族複素環基、Ｒ4は、直接結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（Ｒ5）Ｒ6−、−Ｓｉ（Ｒ7）Ｒ8−のいずれかである（ここに、Ｒ5〜Ｒ8は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基のいずれかである）。Ａｒ2とＲ3、Ｒ3とＡｒ3、Ａｒ3とＡｒ2は、互いに結合して環を形成していても良い。］
ここでいう置換基、置換もしくは未置換のペリレニル基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基とは、それぞれ、一般式［１］で説明した置換基、置換もしくは未置換のペリレニル基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基と同義である。
【００４６】
上記一般式［４］における２価の芳香族炭化水素基とは、２価の単環もしくは縮合環、環集合芳香族炭化水素基を意味し、例えば、フェニレン基、ナフチレン基、アンスリレン基、ビフェニレン基、ｐ−テルフェニル−４，４''−ジイル基、ｍ−テルフェニル−３，３''−ジイル基、ｍ−テルフェニル−４，４'−ジイル基、［１，２'−ビナフタレン］−４，５'−ジイル等の炭素数６〜３０の２価の芳香族炭化水素基があげられる。また、一般式［４］における２価の芳香族複素環基とは、２価の単環もしくは縮合環、環集合芳香族複素環基を意味し、例えば、２，５−フリレン基、２，５−チエニレン基、２，５−ピリジレン基、２，５−ピラジレン基、２，６−キニリレン基、１，４−イソキノリレン基、２，３−キノキサリレン基等の炭素数４〜３０の２価の芳香族複素環基があげられる。
【００４７】
以上述べた２価の芳香族炭化水素基または芳香族複素環基の内、好ましいものとしては、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニレン基等の炭素数６〜１２の２価の芳香族炭化水素基があげられる。
【００４８】
さらに、上記一般式［４］で表されるアミン化合物の内、さらに好ましいものとして、下記一般式［５］で表されるアミン化合物があげられる。
【００４９】
一般式［５］
【化４】
【００５０】
［式中、Ａｒ5は、置換もしくは未置換のペリレニル基、Ａｒ6およびＡｒ8は、それぞれ独立に、置換もしくは未置換の２価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の２価の芳香族複素環基、Ａｒ7およびＡｒ9は、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、Ｒ9およびＲ10は、それぞれ独立に、直接結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（Ｒ11）Ｒ12−、−Ｓｉ（Ｒ13）Ｒ14−のいずれかである（ここに、Ｒ11〜Ｒ14は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基のいずれかである）。Ａｒ5とＡｒ6、Ａｒ6とＡｒ8、Ａｒ8とＡｒ5は、互いに結合して環を形成していても良い。］
ここでいう置換基、置換もしくは未置換のペリレニル基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の２価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の２価の芳香族複素環基とは、それぞれ、一般式［１］および一般式［４］で説明した置換基、置換もしくは未置換のペリレニル基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の２価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の２価の芳香族複素環基と同義である。
【００５１】
また、一般式［１］で表されるアミン化合物の内、他の好ましいものとしては、下記一般式［６］で表されるアミン化合物があげられる。
【００５２】
一般式［６］
【化５】
【００５３】
［式中、Ａｒ10は、置換もしくは未置換のペリレニル基、Ｒ15、Ａｒ12およびＡｒ13は、それぞれ独立に、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、Ａｒ11は、置換もしくは未置換の２価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の２価の芳香族複素環基、Ｒ16は、直接結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（Ｒ17）Ｒ18−、−Ｓｉ（Ｒ19）Ｒ20−のいずれかである（ここに、Ｒ17〜Ｒ20は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基のいずれかである）。Ａｒ10とＲ15、Ｒ15とＡｒ11、Ａｒ11とＡｒ10、Ａｒ12とＡｒ13、Ａｒ13とＲ16、Ｒ16とＡｒ12は、互いに結合して環を形成していても良い。］
ここでいう置換基、置換もしくは未置換のペリレニル基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の２価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の２価の芳香族複素環基とは、それぞれ、一般式［１］および一般式［４］で説明した置換基、置換もしくは未置換のペリレニル基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の２価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の２価の芳香族複素環基と同義である。
【００５４】
さらに、上記一般式［６］で表されるアミン化合物の内、特に好ましいものとしては、下記一般式［７］で表されるアミン化合物があげられる。
【００５５】
一般式［７］
【化６】
【００５６】
［式中、Ａｒ14は、置換もしくは未置換のペリレニル基、Ａｒ15およびＡｒ18は、それぞれ独立に、置換もしくは未置換の２価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の２価の芳香族複素環基、Ａｒ16、Ａｒ17、Ａｒ19およびＡｒ20は、それぞれ独立に、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、Ｒ21およびＲ22は、直接結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（Ｒ23）Ｒ24−、−Ｓｉ（Ｒ25）Ｒ26−のいずれかである（ここに、Ｒ23〜Ｒ26は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基のいずれかである）。Ａｒ16とＡｒ17、Ａｒ17とＲ21、Ｒ21とＡｒ16、Ａｒ19とＡｒ20、Ａｒ20とＲ22、Ｒ22とＲ19、Ａｒ14とＡｒ15、Ａｒ15とＡｒ18、Ａｒ18とＡｒ14は、互いに結合して環を形成していても良い。］
ここでいう置換基、置換もしくは未置換のペリレニル基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の２価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の２価の芳香族複素環基とは、それぞれ、一般式［１］および一般式［４］で説明した置換基、置換もしくは未置換のペリレニル基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の２価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の２価の芳香族複素環基と同義である。
【００５７】
以上、本発明に用いる一般式［１］で表されるアミン化合物について説明したが、これらアミン化合物の分子量としては、２０００以下が好ましく、１５００以下がさらに好ましく、１０００以下が特に好ましい。この理由として、分子量が大きいと、蒸着によって素子を作成する場合の蒸着性が悪くなる懸念が考えられるためである。
【００５８】
以下、表１に本発明の有機ＥＬ素子用材料として用いることができる一般式［１］で表されるアミン化合物の代表例（例示化合物１〜８０）を示すが、本発明は、なんらこれらに限定されるものではない（ただし、表１中、ｔ−Ｂｕはｔｅｒｔ−ブチル基を、Ｐｈはフェニル基、ｔｏｌはｐ−トリル基を表す）。
【００５９】
【表１】
【００６０】
【００６１】
【００６２】
【００６３】
【００６４】
【００６５】
つぎに、本発明で用いる一般式［２］で表されるルビセン構造を有する化合物について説明する。
【００６６】
一般式［２］
【化７】
【００６７】
［式中X1 〜X14は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、カルボン酸基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、Ｎ−アルキルカルバモイル基、N−アリールカルバモイル基、置換もしくは未置換のアルキル基、置換もしくは未置換のアリール基、置換もしくは未置換のアルキルオキシ基、置換もしくは未置換のアリールオキシ基、置換もしくは未置換のアルキルチオ基、置換もしくは未置換のアリールチオ基、置換もしくは未置換のアミノ基、置換もしくは未置換の複素環基を表す（隣接した置換基同士で結合して新たな環を形成してもよい。）。］
【００６８】
上記一般式[２]において、式中X1 〜X14は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、カルボン酸基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、Ｎ−アルキルカルバモイル基、N−アリールカルバモイル基、アルキル基、アリール基、アルキルオキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アミノ基、または複素環基を意味し、隣接基同士で互いに結合して縮合５員環、縮合６員環、縮合へテロ５員環、または縮合へテロ６員環を形成してもよい。また、上記アシル、アルキル、アリール、アミノ、および複素環は、さらに、置換基を有してもよい。
【００６９】
本発明のX1 〜X14で示される置換基のハロゲン原子としては、例えば、塩素、臭素、ヨウ素、フッ素が上げられる。これらの中で、フッ素、塩素が好ましい。
【００７０】
また、アシル基としては、例えば、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、シクロヘキシルカルボニル基、ベンゾイル基、フェニルアセチル基などが挙げられる。これらの中で、アセチル基、プロピオニル基、フェニルアセチル基が好ましい。
【００７１】
また、アルキルオキシカルボニル基としては、例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、プロピルオキシカルボニル基、イソプロピルオキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基などが挙げられる。これらの中で、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル基が好ましい。
【００７２】
また、アリールオキシカルボニル基としては、例えば、フェニルオキシカルボニル基、トリルオキシカルボニル基、ビフェニリルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基、アンスリルオキシカルボニル基、ピレニルオキシカルボニル基、ペリレニルオキシカルボニル基などが挙げられる。これらの中で、フェニルオキシカルボニル基、トリルオキシカルボニル基、ビフェニリルオキシカルボニル基が好ましい。
【００７３】
また、アシルオキシ基としては、たとえば、ホルミルオキシ基、アセチルオキシ基、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、シクロヘキシルカルボニルオキシ基、ベンゾイルオキシ基、フェニルアセチルオキシ基などが挙げられる。これらの中で、アセチルオキシ基、シクロヘキシルカルボニルオキシ基、フェニルアセチルオキシ基が好ましい。
【００７４】
また、アシルアミノ基としては、例えば、ホルミルアミノ基、アセチルアミノ基、プロピオニルアミノ基、ブチリルアミノ基、イソブチリルアミノ基、ベンゾイルアミノ基などが挙げられる。これらの中で、アセチルアミノ基、プロピオニルアミノ基、ブチルアミノ基が好ましい。
【００７５】
また、Ｎ−アルキルカルバモイル基としては、例えば、カルバモイル基、Ｎ−メチルカルバモイル基、Ｎ−エチルカルバモイル基、Ｎ−プロピルカルバモイル基、Ｎ−イソプロピルカルバモイル基、Ｎ−シクロヘキシルカルバモイル基、Ｎ−ベンジルカルバモイル基などが挙げられる。これらの中で、Ｎ−メチルカルバモイル基、Ｎ−エチルカルバモイル基、Ｎ−シクロヘキシルカルバモイル基が好ましい。
【００７６】
また、Ｎ−アリールカルバモイル基としては、例えば、Ｎ−フェニルカルバモイル基、Ｎ−トリルカルバモイル基、Ｎ−ビフェニリルカルバモイル基、Ｎ−ナフチルカルバモイル基、Ｎ−アンスリルカルバモイル基、Ｎ−ピレニルカルバモイル基、Ｎ−ペリレニルカルバモイル基などが挙げられる。これらの中で、Ｎ−フェニルカルバモイル基、Ｎ−トリルカルバモイル基、Ｎ−ビフェニリルカルバモイル基が好ましい。
【００７７】
また、アルキル基としては、たとえば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ステアリル基、トリクロロメチル基などが挙げられる。これらの中で、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基が好ましい。
【００７８】
また、アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、アントラニル基、フェナントリル基、フルオレニル基、ピレニル基、３−メチルフェニル基、３−メトキシフェニル基、３−フルオロフェニル基、３−トリクロロメチルフェニル基、３−トリフルオロメチルフェニル基、３−ニトロフェニル基などが挙げられる。これらの中でフェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、アントラニル基、フェナントリル基、フルオレニル基が好ましい。
【００７９】
また、アルキルオキシ基としては、例えば、メトキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、トリクロロメトキシ基、トリフルオロエトキシ基、ペンタフルオロプロポキシ基、２，２，３，３−テトラフルオロプロポキシ基、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−プロポキシ基、６−（パーフルオロエチル）ヘキシルオキシ基、ベンジルオキシ基などが挙げられる。これらの中で、メトキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基が好ましい。
【００８０】
また、アリールオキシ基としては、例えば、フェノキシ基、ｐ−ニトロフェノキシ基、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノキシ基、３−フルオロフェノキシ基、ペンタフルオロフェニル基、３−トリフルオロメチルフェノキシ基、ナフチルオキシ基、アンスリルオキシ基などが挙げられる。これらの中で、フェノキシ基、ナフチルオキシ基、アンスリルオキシ基が好ましい。
【００８１】
また、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、ｔｅｒｔ−ブチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、トリフルオロメチルチオ基などが挙げられる。これらの中で、メチルチオ基、エチルチオ基、ｔｅｒｔ−ブチルチオ基が好ましい。
【００８２】
また、アリールチオ基としては、例えば、フェニルチオ基、ｐ−ニトロフェニルチオ基、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルチオ基、３−フルオロフェニルチオ基、ペンタフルオロフェニルチオ基、３−トリフルオロメチルフェニルチオ基などが挙げられる。これらの中で、フェニルチオ基、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルチオ基が好ましい。
【００８３】
また、アミノ基としては、例えば、アミノ基、メチルアミノ基、ジエチルアミノ基、エチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基、ジフェニルアミノ基などが挙げられる。これらの中で、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基、ジフェニルアミノ基が好ましい。
【００８４】
また、複素環基としては、例えば、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、インドリニル基、キノリニル基、アクリジニル基、ピロリジニル基、ジオキサニル基、ピペリジニル基、モルホリニル基、ピペラジニル基、カルバゾリル基、フラニル基、チオフェニル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、チアジアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、トリアゾリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、プラニル基などが挙げられる。これらの中で、ピリジニル基、キノリニル基、カルバゾリル基、フラニル基、チオフェニル基、オキサゾリル基が好ましい。
【００８５】
これら置換基は、隣接基同士で互いに結合して形成される縮合５員環、隣接基同士で互いに結合して形成される縮合６員環、隣接基同士で互いに結合して形成される縮合へテロ５員環、隣接基同士で互いに結合して形成される縮合へテロ６員環を形成していても良い。
【００８６】
隣接基同士で互いに結合した結果形成される５員環としては、シクロペンタン環、シクロペンテン環などが挙げられる。
【００８７】
隣接基同士で互いに結合した結果形成される６員環としては、シクロヘキサン環、シクロヘキセン環、ベンゼン環などが挙げられる。
【００８８】
隣接基同士で互いに結合した結果形成されるヘテロ５員環としては、ジヒドロフラン環、ピロリジン環、ジヒドロチオフェエン環、フラン環、ピロール環、チオフェン環、イミダゾール環、ピラゾール環、オキサゾール環、チアゾール環などが挙げられる。
【００８９】
隣接基同士で互いに結合した結果形成されるヘテロ６員環としては、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、ピラノン環などが挙げられる。
【００９０】
また、上記アシル（アシル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基）、アルキル（アルキルオキシカルボニル基、Ｎ−アルキルカルバモイル基、アルキル基、アルキルオキシ基、アルキルチオ基、）、アリール（アリールオキシカルボニル基、N−アリールカルバモイル基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基）、アミノ（アミノ基）、および複素環（複素環基）は、さらに、置換基を有してもよい。
置換基がさらに有してもよい置換基としては、水酸基、カルボン酸基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、Ｎ−アルキルカルバモイル基、N−アリールカルバモイル基、アルキル基、アリール基、アルキルオキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アミノ基、または複素環基が挙げられ、前記のそれらと同じもを例示できる。
【００９１】
以上、本発明に用いることができる一般式［２］で表される化合物について説明したが、これらルビセン構造を有する化合物の分子量は、２０００以下が好ましく、１５００以下がさらに好ましく、１０００以下が特に好ましい。この理由として、分子量が大きいと、蒸着によって素子を作成しようとした場合の蒸着性が悪くなるといった懸念が考えられるためである。
【００９２】
以下、表２に本発明の有機ＥＬ素子に用いることができる一般式［２］で表されるルビセン構造を有する化合物の代表例（例示化合物Ｄ１〜Ｄ７５）を示すが、本発明は、なんらこれらに限定されるものではない。
【００９３】
【表２】
【００９４】
【００９５】
【００９６】
【００９７】
【００９８】
【００９９】
本発明において、一般式［１］で表される化合物１００重量部に対して、下記一般式［２］で表される化合物０．０１〜１００重量部用いるのが好ましい。より好ましくは、０．１〜５０重量部である。また、好ましい使用法として、例えば、発光層で一般式［１］で表される化合物をホスト材料として用い、一般式［２］で表される化合物をゲスト材料として用いることが挙げられる。
【０１００】
ところで、有機ＥＬ素子は、陽極と陰極間に一層または多層の有機層を形成した素子から構成されるが、ここで、一層型有機ＥＬ素子とは、陽極と陰極との間に発光層のみからなる素子を指す。一方、多層型有機ＥＬ素子とは、発光層の他に、発光層への正孔や電子の注入を容易にしたり、発光層内での正孔と電子との再結合を円滑に行わせたりすることを目的として、正孔注入層、正孔輸送層、正孔阻止層、電子注入層などを積層させたものを指す。したがって、多層型有機ＥＬ素子の代表的な素子構成としては、（１）陽極／正孔注入層／発光層／陰極、（２）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／陰極、（３）陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極、（４）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子注入層／陰極、（５）陽極／正孔注入層／発光層／正孔阻止層／電子注入層／陰極、（６）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子注入層／陰極、（７）陽極／発光層／正孔阻止層／電子注入層／陰極、（８）陽極／発光層／電子注入層／陰極等の多層構成で積層した素子構成が考えられる。
【０１０１】
ここで、正孔注入層には、発光層に対して優れた正孔注入効果を示し、かつ陽極界面との密着性と薄膜形成性に優れた正孔注入層を形成できる正孔注入材料が用いられる。また、このような材料を多層積層させ、正孔注入効果の高い材料と正孔輸送効果の高い材料とを多層積層させた場合、それぞれに用いる材料を正孔注入材料、正孔輸送材料と呼ぶことがある。そのような正孔注入材料あるいは正孔輸送材料の例としては、フタロシアニン誘導体、ナフタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、イミダゾロン誘導体、イミダゾールチオン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、テトラヒドロイミダゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、ヒドラゾン誘導体、アシルヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、芳香族三級アミン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリシラン誘導体等があげられるが、素子作成に必要な薄膜を形成し、陽極からの正孔を注入ができて、正孔を輸送できる材料であれば、特にこれらに限定されるものではない。
【０１０２】
上記材料の中でも特に好適に使用することのできる正孔注入材料あるいは正孔輸送材料としては、芳香族三級アミン誘導体およびフタロシアニン誘導体があげられる。芳香族三級アミン誘導体としては、例えば、Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−Ｎ，Ｎ'−（３−メチルフェニル）−１，１'−ビフェニル−４，４'−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−（４−メチルフェニル）−１，１'−フェニル−４，４'−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−（４−メチルフェニル）−１，１'−ビフェニル−４，４'−ジアミン、Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−Ｎ，Ｎ'−ジナフチル−１，１'−ビフェニル−４，４'−ジアミン、Ｎ，Ｎ'−（メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ'−（４−ｎ−ブチルフェニル）−フェナントレン−９，１０−ジアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（４−ジ−４−トリルアミノフェニル）−４−フェニル−シクロヘキサン、およびこれら芳香族三級アミン骨格を有するオリゴマーまたはポリマーがあげられ、これらは正孔注入材料、正孔輸送材料いずれにも好適に使用することができる。また、フタロシアニン（Ｐｃ）誘導体としては、例えば、Ｈ２Ｐｃ、ＣｕＰｃ、ＣｏＰｃ、ＮｉＰｃ、ＺｎＰｃ、ＰｄＰｃ、ＦｅＰｃ、ＭｎＰｃ、ＣｌＡｌＰｃ、ＣｌＧａＰｃ、ＣｌＩｎＰｃ、ＣｌＳｎＰｃ、Ｃｌ２ＳｉＰｃ、（ＨＯ）ＡｌＰｃ、（ＨＯ）ＧａＰｃ、ＶＯＰｃ、ＴｉＯＰｃ、ＭｏＯＰｃ、ＧａＰｃ−Ｏ−ＧａＰｃ等のフタロシアニン誘導体があげられ、これらは特に正孔注入材料に好適に使用することができる。
【０１０３】
一方、電子注入層には、発光層に対して優れた電子注入効果を示し、かつ陰極界面との密着性と薄膜形成性に優れた電子注入層を形成できる電子注入材料が用いられる。そのような電子注入材料の例としては、金属錯体化合物、含窒素五員環誘導体、フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、ジフェノキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、ペリレンテトラカルボン酸誘導体、フレオレニリデンメタン誘導体、アントロン誘導体、シロール誘導体、カルシウムアセチルアセトナート、酢酸ナトリウムなどがあげられる。また、セシウム等の金属をバソフェナントロリンにドープした無機／有機複合材料（高分子学会予稿集，第５０巻，４号，６６０頁，２００１年発行に記載）や第５０回応用物理学関連連合講演会講演予稿集、Ｎｏ．３、１４０２頁、２００３年発行記載のＢＣＰ、ＴＰＰ、Ｔ５ＭＰｙＴＺ等も電子注入材料の例としてあげられるが、素子作成に必要な薄膜を形成し、陰極からの電子を注入できて、電子を輸送できる材料であれば、特にこれらに限定されるものではない。
【０１０４】
上記電子注入材料の中でも特に効果的な電子注入材料としては、金属錯体化合物または含窒素五員環誘導体があげられる。本発明に使用可能な電子注入材料の内、好ましい金属錯体化合物としては、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム、トリス（５−フェニル−８−キノリノラト）アルミニウム、ビス（８−キノリノラト）（１−ナフトラート）アルミニウム、ビス（８−キノリノラト）（２−ナフトラート）アルミニウム、ビス（８−キノリノラト）（フェノラート）アルミニウム、ビス（８−キノリノラト）（４−シアノ−１−ナフトラート）アルミニウム、ビス（４−メチル−８−キノリノラト）（１−ナフトラート）アルミニウム、ビス（５−メチル−８−キノリノラト）（２−ナフトラート）アルミニウム、ビス（５−フェニル−８−キノリノラト）（フェノラート）アルミニウム、ビス（５−シアノ−８−キノリノラト）（４−シアノ−１−ナフトラート）アルミニウム、ビス（８−キノリノラト）クロロアルミニウム、ビス（８−キノリノラト）（ｏ−クレゾラート）アルミニウム等のアルミニウム錯体化合物、トリス（８−キノリノラト）ガリウム、トリス（２−メチル−８−キノリノラト）ガリウム、トリス（２−メチル−５−フェニル−８−キノリノラト）ガリウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（１−ナフトラート）ガリウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（２−ナフトラート）ガリウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（フェノラート）ガリウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−シアノ−１−ナフトラート）ガリウム、ビス（２、４−ジメチル−８−キノリノラト）（１−ナフトラート）ガリウム、ビス（２、５−ジメチル−８−キノリノラト）（２−ナフトラート）ガリウム、ビス（２−メチル−５−フェニル−８−キノリノラト）（フェノラート）ガリウム、ビス（２−メチル−５−シアノ−８−キノリノラト）（４−シアノ−１−ナフトラート）ガリウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）クロロガリウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（ｏ−クレゾラート）ガリウム等のガリウム錯体化合物の他、８−キノリノラトリチウム、ビス（８−キノリノラト）銅、ビス（８−キノリノラト）マンガン、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナート）ベリリウム、ビス（８−キノリノラト）亜鉛、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナート）亜鉛等の金属錯体化合物があげられる。
【０１０５】
また、本発明に使用可能な電子注入材料の内、好ましい含窒素五員環誘導体としては、オキサゾール誘導体、チアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体があげられ、具体的には、２，５−ビス（１−フェニル）−１，３，４−オキサゾール、２，５−ビス（１−フェニル）−１，３，４−チアゾール、２，５−ビス（１−フェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−（４'−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−(４"−ビフェニル)１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール、１，４−ビス［２−(５−フェニルオキサジアゾリル)］ベンゼン、１，４−ビス［２−(５−フェニルオキサジアゾリル)−４−ｔｅｒｔ−ブチルベンゼン］、２−（４'−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−(４"−ビフェニル)−１，３，４−チアジアゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−チアジアゾール、１，４−ビス［２−(５−フェニルチアジアゾリル)］ベンゼン、２−（４'−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−(４"−ビフェニル)−１，３，４−トリアゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−トリアゾール、１，４−ビス［２−(５−フェニルトリアゾリル)］ベンゼン等があげられる。
【０１０６】
さらに、正孔阻止層には、発光層を経由した正孔が電子注入層に達するのを防ぎ、薄膜形成性に優れた層を形成できる正孔阻止材料が用いられる。そのような正孔阻止材料の例としては、ビス（８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラート）アルミニウム等のアルミニウム錯体化合物や、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラート）ガリウム等のガリウム錯体化合物、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＢＣＰ）等の含窒素縮合芳香族化合物があげられる。
【０１０７】
また、本発明の有機ＥＬ素子の発光層は、一般式［１］で表されるアミン化合物と、一般式［２］で表されるルビセン構造を有する化合物とを用いることが特に好ましいが、他のホスト材料やドーパントを含有していても構わない。この場合、ドーパントの濃度はホスト材料に対して０．０１〜１００重量％の範囲で含有されることが好ましく、０．１〜５０重量％の範囲で含有されることがより好ましい。
【０１０８】
本有機ＥＬ素子における発光層中には、本発明の有機ＥＬ素子用材料の他に、必要に応じて、他の発光材料やドーピング材料のみならず、先に述べた正孔注入材料や電子注入材料を二種類以上組み合わせて使用することもできる。また、正孔注入層、発光層、電子注入層は、それぞれ二層以上の層構成により形成されても良い。
【０１０９】
さらに、本発明の有機ＥＬ素子の陽極に使用される材料は、炭素、アルミニウム、バナジウム、鉄、コバルト、ニッケル、タングステン、銀、金、白金、パラジウム等の金属およびそれらの合金、酸化亜鉛、酸化錫、酸化インジウム、酸化錫インジウム（ＩＴＯ）等の導電性金属酸化物、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン等の導電性ポリマー等があげられる。特に本発明の有機ＥＬ素子の陽極に使用される導電性材料としては、できるだけ抵抗値の低いものが好ましく、ＩＴＯガラス、ＮＥＳＡガラスが好適に使用される。
【０１１０】
また、本発明の有機ＥＬ素子の陰極に使用される材料は、電子を効率よく有機ＥＬ素子に注入できる材料であれば特に限定されないが、一般に、白金、金、銀、銅、鉄、錫、亜
鉛、アルミニウム、インジウム、クロム、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムおよびこれらの合金があげられる。ここで、合金としては、マグネシウム／銀、マグネシウム／インジウム、リチウム／アルミニウム等が代表例としてあげられるが、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムなどの低仕事関数金属を含む合金が好ましい。また、フッ化リチウムのような無機塩を上記低仕事関数金属の替わりに使用することも可能である。また、これら陰極の作成方法としては、抵抗加熱、電子線ピーム照射、スパッタリング、イオンプレーティング、コーティングなどの業界公知の方法で作成することができる。以上述べた陽極および陰極は、必要に応じて二層以上の層構成により形成されていても良い。
【０１１１】
本発明の有機ＥＬ素子からの発光を効率よく取り出すためには、発光を取り出す面の基板の材質が充分透明であることが望ましく、具体的には素子からの発光の発光波長領域における透過率が５０％以上、好ましくは９０％以上であることが望ましい。これら基板は、機械的、熱的強度を有し、透明であれば特に限定されるものではないが、例えば、ガラスの他、ポリエチレン、ポリエーテルスルホン、ポリプロピレン等の透明性ポリマーが推奨される。
【０１１２】
また、本発明の有機ＥＬ素子の各層の形成方法としては、真空蒸着、電子線ピーム照射、スパッタリング、プラズマ、イオンプレーティング等の乾式成膜法、もしくはスピンコーティング、ディッピング、フローコーティング等の湿式成膜法のいずれかの方法を適用することができる。各層の膜厚は特に限定されるものではないが、膜厚が厚すぎると一定の光出力を得るために大きな印加電圧が必要となり効率が悪くなり、逆に膜厚が薄すぎるとピンホール等が発生し、電界を印加しても充分な発光輝度が得にくくなる。したがって、各層の膜厚は、１ｎｍから１μｍの範囲が適しているが、１０ｎｍから０．２μｍの範囲がより好ましい。
【０１１３】
また、有機ＥＬ素子の温度、湿度、雰囲気等に対する安定性向上のために、素子の表面に保護層を設けたり、樹脂等により素子全体を被覆や封止を施したりしても良い。特に素子全体を被覆や封止する際には、光によって硬化する光硬化性樹脂が好適に使用される。
【０１１４】
以上述べたように、本有機ＥＬ素子は、低い駆動電圧で高い色純度と輝度を示す赤色発光を得ることが可能である。故に、本有機ＥＬ素子は、壁掛けテレビ等のフラットパネルディスプレイや平面発光体として、さらには、複写機やプリンター等の光源、液晶ディスプレイや計器類等の光源、表示板、標識灯等への応用が考えられる。
【実施例】
【０１１５】
以下、実施例にて本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるものではない。本例では、特に断りのない限り、混合比は全て重量比を示す。
【０１１６】
実施例１
厚さ２００ｎｍのＩＴＯ透明電極（陽極）を有するガラス基板を、中性洗剤、アセトン、エタノールを用いて超音波洗浄した。その基板を窒素ガスを用いて乾燥し、さらにＵＶ／オゾン洗浄した後、蒸着装置の基板ホルダーに固定し、蒸着槽を４×１０-6Ｔｏｒｒに減圧した。まず、ＩＴＯ透明電極上に、下記式（Ａ）で表される分子構造を有するN,N'-ジ（ナフタレン-1-イル）-N,N'-ジフェニル-ベンジジンを、蒸着速度０．２ｎｍ／ｓｅｃで８０ｎｍの厚さに蒸着し、正孔輸送層とした。次いで、アミン化合物として表１の化合物３と、ルビセン構造を有する化合物として表２の化合物Ｄ１９を、異なる蒸着源から、蒸着速度０．２ｎｍ／ｓｅｃで４５ｎｍの厚さに共蒸着（重量比１００：２）し、発光層とした。次に、下記式（Ｂ）で表される分子構造を有するトリス（８−キノリノラト）アルミニウムを、蒸着速度０．２ｎｍ／ｓｅｃで６０ｎｍの厚さに蒸着し、電子輸送層とした。さらにその上に、マグネシウムと銀を、蒸着速度０．２ｎｍ／ｓｅｃで２００ｎｍの厚さに共蒸着（重量比１０：１）して陰極とし、有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。尚、蒸着は、蒸着槽の減圧状態を保ったまま実施した。作製した有機電界発光素子に、直流電圧を印下したところ、最高輝度４００００ｃｄ／ｍ2の赤色の発光が確認された。この素子は駆動電圧５Ｖでの輝度が７００ｃｄ／ｍ2であった。さらに発光輝度１０００ｃｄ／ｍ2で定電流駆動したときの半減寿命は２９００時間であった。
【化８】
【０１１７】
【化９】
【０１１８】
実施例２〜実施例２０
化合物３の代わりに表３に示すアミン化合物を用いる以外は、全て実施例１と同様の方法で有機ＥＬ素子を作製した。それぞれの素子に、乾燥雰囲気下、直流電圧を印下したところ、赤色の発光が確認された。これらの素子における、最高輝度および駆動電圧５Ｖでの輝度および発光輝度１０００ｃｄ／ｍ2で定電流駆動したときの半減寿命を併せて表３に示す。これらの素子はいずれも、駆動電圧５Ｖでの輝度が５００ｃｄ／ｍ2以上であり、発光輝度１０００ｃｄ／ｍ2で定電流駆動したときの半減寿命は２０００時間以上であった。
【０１１９】
表３
【表３】
【０１２０】
比較例１〜比較例３
化合物３の代わりに公知の化合物である、N,N'-ジ（ナフタレン-1-イル）-N,N'-ジフェニル-ベンジジン（式（Ａ））（比較例１）、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（式（Ｂ））（比較例２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラート）アルミニウム（下記式（Ｃ））（比較例３）を用いる以外は、実施例１と同様の方法で有機ＥＬ素子を作製した。それぞれの素子に、乾燥雰囲気下、直流電圧を印下したところ、橙色〜赤橙色の発光が確認された。これらの素子における、最高輝度および駆動電圧５Ｖでの輝度および発光輝度１０００ｃｄ／ｍ2で定電流駆動したときの半減寿命を表４に示す。これらの素子はいずれも、駆動電圧５Ｖでの輝度が２００ｃｄ／ｍ2未満であり、発光輝度１０００ｃｄ／ｍ2で定電流駆動したときの半減寿命は５００時間未満であった。
【化１０】
【０１２１】
表４
【表４】
【０１２２】
実施例２１〜実施例３６
化合物Ｄ１９の代わりに表５に示すルビセン構造を有する化合物を用いる以外は、全て実施例１と同様の方法で有機ＥＬ素子を作製した。それぞれの素子に、直流電圧を印下したところ、赤色の発光が確認された。これらの素子における、最高輝度および駆動電圧５Ｖでの輝度および発光輝度１０００ｃｄ／ｍ2で定電流駆動したときの半減寿命を併せて表５に示す。これらの素子はいずれも、駆動電圧５Ｖでの輝度が５００ｃｄ／ｍ2以上であり、発光輝度１０００ｃｄ／ｍ2で定電流駆動したときの半減寿命は２０００時間以上であった。
【０１２３】
【表５】
【０１２４】
比較例４
化合物Ｄ１９の代わりに下記式（Ｄ）に示すＤＣＪＴＢを用いる以外は、実施例１と同様の方法で有機ＥＬ素子を作製した。この素子における最高輝度は２８００ｃｄ／ｍ2であり、駆動電圧５Ｖでの輝度は１０ｃｄ／ｍ2であり、発光輝度５００ｃｄ／ｍ2で定電流駆動したときの半減寿命は３６時間であった。
【０１２５】
【化１１】
【０１２６】
以上述べた実施例から明らかなように、本発明の有機ＥＬ素子は低電圧駆動時での発光輝度の向上と長寿命化を達成することが可能である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式［１］で表される化合物と、下記一般式［２］で表される化合物とを含んでなる有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
一般式［１］
【化１】
［式中、Ａｒ1は、置換もしくは未置換のペリレニル基、Ｒ1およびＲ2は、それぞれ独立に、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基である。Ａｒ1とＲ1、Ａｒ1とＲ2、Ｒ1とＲ2は、互いに結合して環を形成していても良い。］
一般式［２］
【化２】
［式中X1 〜X14は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、カルボン酸基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、Ｎ−アルキルカルバモイル基、N−アリールカルバモイル基、置換もしくは未置換のアルキル基、置換もしくは未置換の芳香族基、置換もしくは未置換のアルキルオキシ基、置換もしくは未置換のアリールオキシ基、置換もしくは未置換のアルキルチオ基、置換もしくは未置換のアリールチオ基、置換もしくは未置換のアミノ基、置換もしくは未置換の複素環基を表す（隣接した置換基同士で結合して新たな環を形成してもよい。）。］
【請求項２】
陽極と陰極とからなる一対の電極間に、発光層、または発光層を含む複数層の有機化合物薄膜を形成してなる有機エレクトロルミネッセンス素子において、少なくとも一層が、請求項１記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を含む有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３】
陽極と陰極とからなる一対の電極間に、発光層、または発光層を含む複数層の有機化合物薄膜を形成してなる有機エレクトロルミネッセンス素子において、発光層が、請求項１記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を含む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［１］で表される化合物と、下記一般式［２］で表される化合物とを含んでなる有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
一般式［１］
【化１】
［式中、Ａｒ1は、置換もしくは未置換のペリレニル基、Ｒ1およびＲ2は、それぞれ独立に、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基である。Ａｒ1とＲ1、Ａｒ1とＲ2、Ｒ1とＲ2は、互いに結合して環を形成していても良い。］
一般式［２］
【化２】
［式中X1 〜X14は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、カルボン酸基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、Ｎ−アルキルカルバモイル基、N−アリールカルバモイル基、置換もしくは未置換のアルキル基、置換もしくは未置換の芳香族基、置換もしくは未置換のアルキルオキシ基、置換もしくは未置換のアリールオキシ基、置換もしくは未置換のアルキルチオ基、置換もしくは未置換のアリールチオ基、置換もしくは未置換のアミノ基、置換もしくは未置換の複素環基を表す（隣接した置換基同士で結合して新たな環を形成してもよい。）。］
【請求項２】
陽極と陰極とからなる一対の電極間に、発光層、または発光層を含む複数層の有機化合物薄膜を形成してなる有機エレクトロルミネッセンス素子において、少なくとも一層が、請求項１記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を含む有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３】
陽極と陰極とからなる一対の電極間に、発光層、または発光層を含む複数層の有機化合物薄膜を形成してなる有機エレクトロルミネッセンス素子において、発光層が、請求項１記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を含む有機エレクトロルミネッセンス素子。
【公開番号】特開２００７−２７３５６（Ｐ２００７−２７３５６Ａ）
【公開日】平成１９年２月１日（２００７．２．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２０６５７８（Ｐ２００５−２０６５７８）
【出願日】平成１７年７月１５日（２００５．７．１５）
【出願人】（０００２２２１１８）東洋インキ製造株式会社 (2,229)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月１日（２００７．２．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月１５日（２００５．７．１５）
【出願人】（０００２２２１１８）東洋インキ製造株式会社 (2,229)
【Ｆターム（参考）】
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