有機化合物、電荷輸送材料、電荷輸送材料組成物および有機電界発光素子
【課題】高い三重項励起エネルギー準位を有すると共に、溶剤に対する溶解性にも優れた有機化合物と、この有機化合物からなる電荷輸送材料、この有機化合物を用いた高輝度、高効率かつ長寿命な有機電界発光素子の提供。
【解決手段】下記式（Ｉ）（Ｒ１〜Ｒ６は、Ｈ又は任意の置換基であり、Ａｒ１は芳香族炭化水素基等であり、Ｑ１は直接結合、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基等であり、ｎは２〜６の整数を表す。）で表される有機化合物を用いた、湿式製膜法による有機電界発光素子の製造に好適であり、特に青色燐光発光素子において、高輝度、高効率かつ長寿命な有機電界発光素子。
【解決手段】下記式（Ｉ）（Ｒ１〜Ｒ６は、Ｈ又は任意の置換基であり、Ａｒ１は芳香族炭化水素基等であり、Ｑ１は直接結合、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基等であり、ｎは２〜６の整数を表す。）で表される有機化合物を用いた、湿式製膜法による有機電界発光素子の製造に好適であり、特に青色燐光発光素子において、高輝度、高効率かつ長寿命な有機電界発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高い三重項励起エネルギー準位を持ち、また、溶剤に対する溶解性も良好で、特に有機電界発光素子の発光層のホスト材料として有用な有機化合物と、この有機化合物からなる電荷輸送材料と、この有機化合物を含む電荷輸送材料組成物に関する。本発明はまた、この有機化合物を用いた高効率かつ超寿命の有機電界発光素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機薄膜を用いた電界発光素子（有機電界発光素子）の開発が行われている。有機薄膜の形成方法としては、真空蒸着法と湿式製膜法が挙げられる。このうち、湿式製膜法は真空プロセスが要らず、大面積化が容易で、一つの層（塗布液）に様々な機能をもった複数の材料を混合して入れることが容易である等の利点がある。
【０００３】
湿式製膜法によって形成される発光層の材料としては、従来、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）誘導体やポリフルオレン誘導体等の高分子材料が主に用いられているが、高分子材料には以下のような問題がある。
・高分子材料は重合度や分子量分布を制御することが困難である。
・連続駆動時に末端残基による劣化が起こる。
・材料自体の高純度化が困難で、不純物を含む。
【０００４】
上記問題のために、湿式製膜法による素子は、真空蒸着法による素子に比べて駆動安定性に劣り、一部を除いて実用レベルに至っていないのが現状である。
【０００５】
以上のような問題を解決する試みとして、特許文献１には高分子化合物ではなく、複数の低分子材料（電荷輸送材料、発光材料）を混合して、湿式製膜法により形成した有機薄膜を用いた有機電界発光素子が記載されている。しかしながら、特許文献１に記載されている有機電界発光素子は蛍光発光を利用しているため、素子の発光効率および最大発光輝度が低く、実用特性を満たしていない。
【０００６】
このような湿式製膜法により形成された複数の低分子材料からなる有機薄膜を用いた有機電界発光素子において、非特許文献１には、素子の発光効率を高めるために、燐光発光を利用した素子が記載されている。この非特許文献１に記載の有機電界発光素子では、電荷輸送材料として、以下に示すビフェニル誘導体を用いている。
【０００７】
【化６】
【０００８】
しかしながら、上記ビフェニル誘導体は、非常に結晶化しやすく、湿式製膜法では均一な非晶質膜を得ることが困難であった。更に、上記ビフェニル誘導体は、溶媒に対する溶解性が低いため、クロロホルム、１，２−ジクロロエタン等のハロゲン系溶媒を塗布溶媒に用いる必要がある。ハロゲン系溶媒は環境負荷が大きく実用上問題がある。また、ハロゲン系溶媒中に含まれる不純物により材料を劣化させる可能性が大きいため、ハロゲン系溶媒を用いた湿式製膜法による素子は駆動安定性が十分でないと考えられる。
【０００９】
一方、特許文献２には、以下に示すアミド化合物が有機エレクトロルミネッセンス材料として開示されている。しかしながら、これらのアミド化合物では、アミド結合が環状となり、芳香環などを通じてπ共役でつながっているため、高い三重項励起エネルギー準位（Ｔ１準位）を保つことが困難である。また、このアミド化合物は、溶剤に対する溶解性も悪く湿式製膜法には適していない。
【００１０】
【化７】
【特許文献１】特開平１１−２７３，８５９号公報
【特許文献２】特開２００５−８９５４４
【非特許文献１】Japanese Journal of Applied Physics Vol.44,No.1B,2005,pp.626-629
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、高い三重項励起エネルギー準位を有すると共に、溶剤に対する溶解性にも優れた有機化合物と、この有機化合物からなる電荷輸送材料、この有機化合物を含んでなる電荷輸送材料組成物、この有機化合物を用いた高輝度、高効率かつ長寿命な有機電界発光素子を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らが、鋭意検討した結果、下記の特定の構造を有する化合物が高い三重項励起エネルギー準位を持ち、かつ溶剤に対する溶解性にも優れ、この化合物を用いることにより、有機電界発光素子、とりわけ、燐光発光性の有機電界発光素子において、高効率かつ長寿命なデバイスを得ることができることを見出した。
本発明はこのような知見に基いて達成されたものであり、以下を要旨とする。
【００１３】
［１］ 下記式（Ｉ）で表される有機化合物。
【化８】
（式（Ｉ）中、Ａｒ１は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。Ｒ１〜Ｒ６は、それぞれ独立に、水素原子または任意の置換基を表す。Ｑ１は、直接結合、エーテル基、置換基を有していてもよいアルキレン基、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芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。ｎは２〜６の整数を表す。）
【００１４】
［２］ 上記式（Ｉ）が、下記式（Ｉ−１）で表される［１］に記載の有機化合物。
【化９】
（式（Ｉ−１）中、Ａｒ1aおよびＡｒ1bは、式（Ｉ）におけるＡｒ１と同義である。Ｒ11〜Ｒ16、Ｒ21〜Ｒ26は、式（Ｉ）におけるＲ１〜Ｒ６と同義である。Ｑ１は上記式（Ｉ）におけると同義である。）
【００１５】
［３］ 上記式（Ｉ）において、Ｑ１が、上記式（Ｉ）で表される化合物を構成する、ｎ個の下記式（ｉ）で表される部分構造どうしを共役させない連結基である［１］または［２］に記載の有機化合物。
【化１０】
【００１６】
［４］ 下記式（II）で表される有機化合物。
【化１１】
（式（II）中、Ａｒ２は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。Ｒ31〜Ｒ33は、それぞれ独立に、水素原子または任意の置換基を表す。ｍは１〜６の整数を表す。ｍが１の場合、式（II）で表される化合物中に、Ｎ＝Ｎ結合を有することはない。また、式（II）において、カルボニル基が結合しているベンゼン環は該カルボニル基以外にも置換基を有していてもよい。）
【００１７】
［５］ 上記式（II）が、下記式（II−１）で表される［４］に記載の有機化合物。
【化１２】
（式（II−１）中、Ａｒ2bおよびＡｒ2aは、式（II）におけるＡｒ２と同義である。Ｒ41〜Ｒ46は、式（II）におけるＲ31〜Ｒ33と同義である。また、式（II）において、２個のカルボニル基が結合しているベンゼン環は該カルボニル基以外にも置換基を有していてもよい。）
【００１８】
［６］ ［１］ないし［５］のいずれかに記載の有機化合物からなる電荷輸送材料。
【００１９】
［７］ ［１］ないし［５］のいずれかに記載の有機化合物を含有することを特徴とする電荷輸送材料用組成物。
【００２０】
［８］ さらに、溶剤を含有することを特徴とする［７］に記載の電荷輸送材料用組成物。
【００２１】
［９］ 基板上に陽極、陰極、および該陽極と該陰極に挟持された発光層を有する有機電界発光素子において、［７］または［８］に記載の電荷輸送材料用組成物を用いて、湿式成膜法により形成された層を有することを特徴とする有機電界発光素子。
【００２２】
［１０］ 基板上に陽極、陰極、および該陽極と該陰極に挟持された発光層を有する有機電界発光素子において、［１］ないし［５］のいずれかに記載の有機化合物を含有する層を有することを特徴とする有機電界発光素子。
【発明の効果】
【００２３】
前記式（Ｉ）または（II）で表される本発明の有機化合物は、高い三重項励起エネルギー準位を有し、また、各種溶剤への溶解性に優れる。しかも、これらの化合物は合成も容易である。
従って、本発明の有機化合物からなる電荷輸送材料は、湿式製膜法による有機電界発光素子の製造に好適であり、このような本発明の電荷輸送材料を用いることにより、特に青色燐光発光素子において、高輝度、高効率かつ長寿命な有機電界発光素子が提供される。
【００２４】
本発明の有機化合物を用いた有機電界発光素子は、フラットパネル・ディスプレイ（例えばＯＡコンピュータ用や壁掛けテレビ）、車載表示素子、携帯電話表示や面発光体としての特徴を生かした光源（例えば、複写機の光源、液晶ディスプレイや計器類のバックライト光源）、表示板、標識灯への応用が考えられ、その技術的価値は大きいものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明するが、以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施態様の一例（代表例）であり、本発明はその要旨を超えない限り、これらの内容に特定されない。
【００２６】
［有機化合物］
本発明の有機化合物は、下記式（Ｉ）または（II）で表される。
【００２７】
【化１３】
（式（Ｉ）中、Ａｒ１は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。Ｒ１〜Ｒ６は、それぞれ独立に、水素原子または任意の置換基を表す。Ｑ１は、直接結合、エーテル基、置換基を有していてもよいアルキレン基、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芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。ｎは２〜６の整数を表す。）
【００２８】
【化１４】
（式（II）中、Ａｒ２は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。Ｒ31〜Ｒ33は、それぞれ独立に、水素原子または任意の置換基を表す。ｍは１〜６の整数を表す。ｍが１の場合、式（II）で表される化合物中に、Ｎ＝Ｎ結合を有することはない。また、式（II）において、カルボニル基が結合しているベンゼン環は該カルボニル基以外にも置換基を有していてもよい。）
【００２９】
＜式（Ｉ）で表される化合物＞
式（Ｉ）で表される化合物は、三重項励起エネルギー準位の高いブロックをアミド基で結合した化合物であるため、高い三重項励起エネルギー準位を各々保つことができる。また、溶剤溶解性に優れ、有機電界発光素子、とりわけ、燐光発光性の有機電界発光素子において、高効率かつ長寿命なデバイスを提供することができるものと推測される。
【００３０】
(1) Ａｒ１
Ａｒ１は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。Ａｒ１は、その置換基も含めて通常分子量６０以上、１０００以下が好ましく、５００以下がより好ましい。
【００３１】
その芳香族炭化水素基としては、通常炭素数５〜７０、好ましくは炭素数６〜３０のものであって、５または６員環の単環または２〜５縮合環由来の基が好ましく、具体例としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、フルオランテン環等の芳香族炭化水素環由来の基が挙げられる。
【００３２】
また、その芳香族複素環基としては、通常炭素数４〜７０、好ましくは炭素数５〜３０のものであって、５または６員環の単環または２〜４縮合環由来の基が好ましく、具体例としては、ピリジン環、ピラゾール環、フラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、インドール環、カルバゾール環、ピロロイミダゾール環、ピロロピラゾール環、ピロロピロール環、チエノピロール環、チエノチオフェン環、フロピロール環、フロフラン環、チエノフラン環、ベンゾイソオキサゾール環、ベンゾイソチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、シノリン環、キノキサリン環、ベンゾイミダゾール環、ペリミジン環、キナゾリン環、キナゾリノン環、アズレン環等の芳香族複素環由来の基が挙げられる。
【００３３】
これらのうち特に好ましいものは、三重項励起エネルギー準位が高いこと及びガラス転位温度が高いことから、ベンゼン環由来の基である。
【００３４】
また、Ａｒ１の芳香族炭化水素基または芳香族複素環基は置換基を有していてもよい。その置換基としては、Ｒ１〜Ｒ６の任意の置換基として下記に例示したものが挙げられる。
【００３５】
Ａｒ１は置換基を有していても有していなくてもよいが、化合物のガラス転移温度（Ｔｇ）を上げるためには、カルバゾール環、ジベンゾフラン環等の縮合環で置換されたものが好ましい。Ａｒ１は、カルバゾール環を置換基として有するベンゼン環由来の基（フェニル基）または置換基を有さないフェニル基であることが特に好ましい。
【００３６】
式（Ｉ）で表される化合物の１分子中に複数含まれるＡｒ１は同一であってもよく、異なるものであってもよいが、合成の容易さからは同一であることが好ましい。
【００３７】
(2) Ｒ１〜Ｒ６
Ｒ１〜Ｒ６は、それぞれ独立に水素原子または任意の置換基を表す。
【００３８】
この任意の置換基の具体例としては、炭素数１〜３０のアルキル基、炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、炭素数１〜３０のアシル基、炭素数１〜３０のアルコキシ基、炭素数６〜３０のアリールオキシ基、員数５〜３０のヘテロアリールオキシ基、炭素数１〜３０のアルキルチオ基、炭素数６〜３０のアリールチオ基、員数５〜３０のヘテロアリールチオ基、炭素数１〜３０のアルコキシカルボニル基、炭素数６〜３０のアリールオキシカルボニル基、員数５〜３０のヘテロアリールオキシカルボニル基、ハロゲン原子、炭素数６〜３０のアリールアミノ基、員数５〜３０のヘテロアリールアミノ基、炭素数１〜３０のアルキルアミノ基、員数５〜３０の芳香族複素環基が挙げられ、より好ましくは炭素数１〜３０のアルキル基、炭素数１〜３０のアルコキシ基、炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、員数５〜３０の芳香族複素環基が挙げられる。好ましくは、炭素数１〜３０のアルキル基、炭素数１〜３０のアルコキシ基、炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基或いは、員数５〜３０の芳香族複素環基である。
【００３９】
高い三重項励起準位の観点観点から、より好ましくは、炭素数１〜３０のアルキル基、炭素数１〜３０のアルコキシ基、フェニル基、或いは、ベンゼン環が複数個連結されて形成された１価の基（例えば、ビフェニル基、ターフェニル基など）またはカルバゾリル基であり、最も好ましくは、フェニル基或いはベンゼン環を２〜８個連結してなる１価の基（例えば、ビフェニル基、ターフェニル基など）、カルバゾリル基である。前記ベンゼン環を連結してなる１価の基の場合、ベンゼン環がメタ位で連結してなることが好ましい。
【００４０】
上記置換基は更に任意の位置に任意の数の置換基を有していてもよい。その置換基として、好ましくは、炭素数１〜３０のアルキル基、炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、炭素数１〜３０のアシル基、特に、アルキル基またはフェニル基を有するアシル基、炭素数１〜３０のアルコキシ基、炭素数６〜３０のアリールオキシ基、員数５〜３０のヘテロアリールオキシ基、炭素数１〜３０のアルキルチオ基、炭素数６〜３０のアリールチオ基、員数５〜３０のヘテロアリールチオ基、炭素数１〜３０のアルコキシカルボニル基、炭素数６〜３０のアリールオキシカルボニル基、員数５〜３０のヘテロアリールオキシカルボニル基、ハロゲン原子、炭素数６〜３０のアリールアミノ基、員数５〜３０のヘテロアリールアミノ基、炭素数１〜３０のアルキルアミノ基、員数５〜３０の芳香族複素環基が挙げられ、より好ましくは炭素数１〜３０のアルキル基、炭素数１〜３０のアルコキシ基、炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、員数５〜３０の芳香族複素環基であり、更に好ましくは、炭素数１〜３０のアルキル基、炭素数１〜３０のアルコキシ基、フェニル基、或いは、ベンゼン環を１〜８個連結してなる１価の基（例えば、ビフェニル基、ターフェニル基など）、置換基を有していてもよいフェニルアミノ基（ジフェニルアミノ基など）、又は置換基を有していてもよいＮ−カルバゾリル基である。フェニルアミノ基およびＮ−カルバゾリル基の置換基としては炭素数１〜３０のアルキル基、炭素数１〜３０のアルコキシ基、炭素数６〜３０のアリール基などが挙げられる。
【００４１】
また、Ｒ１〜Ｒ６は、共役系が延びないのであれば、それぞれ隣接する基同士が結合して置換基を有していても良い環を形成していても良い。なお、ここで「隣接する」とは必ずしも同一のベンゼン環上の隣接する炭素原子に置換している置換基をさすものではなく、分子構造上、結合可能な互いに近接する状態をさす。この環が更に置換基を有する場合、その置換基としてはＲ１〜Ｒ６等が更に有していても良い置換基として例示したものが挙げられる。
【００４２】
式（Ｉ）で表される化合物の１分子中に複数含まれるＲ１〜Ｒ６は同一であってもよく異なるものであってもよいが、合成の容易さから同一であることが好ましい。
【００４３】
また、Ｒ１〜Ｒ６の置換基は各々分子量１０００以下であることが好ましく、５００以下であることがさらに好ましい。
【００４４】
特に、Ｒ１〜Ｒ６が任意の置換基である場合、最も好ましい置換基は、Ｎ−カルバゾリル基またはジベンゾフリル基であり、とりわけ好ましくはＮ−カルバゾリル基である。
【００４５】
また、化合物の溶剤に対する溶解性の観点から、Ｒ１〜Ｒ６として任意の置換基を有する場合、Ｒ１〜Ｒ３を有するベンゼン環のカルボニル基との結合位置またはＲ４〜Ｒ６を有するベンゼン環の窒素原子との結合位置に対してｍ位の位置（即ち、Ｒ１，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ６）が置換され、ｐ位の位置は水素原子（即ち、Ｒ２，Ｒ５）であることが好ましい。
【００４６】
(3) Ｑ１
Ｑ１は直接結合、エーテル基、置換基を有していてもよいアルキレン基、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芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。
ただし、Ｑ１は、高い三重項励起エネルギー準位を実現するために、前記式（Ｉ）で表される化合物を構成する、ｎ個の下記式（ｉ）で表される部分構造どうしを共役させない連結基であることが好ましく、そのために、直接結合ではないことが好ましい。即ち、例えば、Ｑ１がＡｒ１に連結する場合、Ｑ１が直接結合であるとＡｒ１−Ａｒ１でＡｒ１同士が共役してしまうので好ましくない。
【００４７】
【化１５】
【００４８】
Ｑ１の連結基としては、通常、分子量１００以下であるものが好ましい。
【００４９】
Ｑ１のアルキレン基としては、炭素数１〜３０のアルキレン基が好ましく、炭素数１〜５のアルキレン基であることがより好ましく、炭素数１のアルキレン基であること、すなわちメチレン基であることが特に好ましい。
Ｑ１のアミノ基としては、結合手がそれぞれ、式（ｉ）に結合していることが好ましい。すなわち、３級アミノ基であることが好ましい。中でも２つの結合手が式（ｉ）に結合し、１つが置換基であることが好ましい。
Ｑ１の芳香族炭化水素基としては、前記Ａｒ１として例示した芳香族炭化水素基の２価基が挙げられるが、好ましくはベンゼン環またはベンゼン環が２〜８個連結してなる基である。
Ｑ１の芳香族複素環基としては、前記Ａｒ１として例示した芳香族複素環基の２価基が挙げられるが、好ましくはチオフェン環、ピラゾール環、トリアジン環由来の基などが挙げられる。
該アルキル基、アミノ基、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基が有していてもよい置換基としては、Ｒ１〜Ｒ６として例示したものが挙げられる。
また、連結基Ｑ１は、連結基Ｑ１と連結基Ｑ１に結合する基などが結合して環を形成していてもよい。この場合、形成される環としては、カルバゾール環、ジベンゾフラン環などが挙げられる。
【００５０】
(4) ｎ
ｎは、２〜６の整数を表す。好ましくは２〜３、特に好ましくは２である。
【００５１】
(5) より好ましい化合物
上記式（Ｉ）で表される化合物は、特に下記式（Ｉ−１）で表される化合物であることが好ましい。
【００５２】
【化１６】
（式（Ｉ−１）中、Ａｒ1aおよびＡｒ1bは、式（Ｉ）におけるＡｒ１と同義である。Ｒ11〜Ｒ16、Ｒ21〜Ｒ26は、式（Ｉ）におけるＲ１〜Ｒ６と同義である。Ｑ１は上記式（Ｉ）におけると同義である。）
【００５３】
上記式（Ｉ−１）において、Ａｒ1aおよびＡｒ1bは、それぞれ、式（Ｉ）におけるＡｒ１と同義であり、好ましい例等も同様である。
Ｒ11〜Ｒ16、Ｒ21〜Ｒ26は、それぞれ、式（Ｉ）におけるＲ１〜Ｒ６と同義であり、好ましい例等も同様である。
【００５４】
Ｑ１としては、Ａｒ1a，Ａｒ1bを含めて、次のようなものが好ましい。
【００５５】
【化１７】
【００５６】
＜式（II）で表される化合物＞
式（II）で表される化合物は、高い三重項励起エネルギー準位を有し、また、アミド結合を有するため溶剤溶解性に優れる。また、有機電界発光素子、とりわけ、燐光発光性の有機電界発光素子において、高効率かつ長寿命なデバイスを提供することができるものと推測される。
【００５７】
前記式（II）においてＡｒ２としては、式（Ｉ）におけるＡｒ１と同様のものが挙げられ、その好適例も同様である。
Ｒ31〜Ｒ33としても、式（Ｉ）におけるＲ１〜Ｒ３と同様のものが挙げられ、その好適例も同様である。
【００５８】
カルボニル基が結合しているベンゼン環が該カルボニル基以外にも置換基を有する場合、その置換基としては、前述のＲ１〜Ｒ６の任意の置換基として例示したものが挙げられるが、好ましくは置換基を有さないことである。
【００５９】
ｍは１〜６の整数であるが、好ましくは１〜３、特に好ましくは２である。
【００６０】
式（II）で表される化合物は、特に下記式（II−１）で表される化合物であることが好ましい。
【００６１】
【化１８】
（式（II−１）中、Ａｒ2bおよびＡｒ2aは、式（II）におけるＡｒ２と同義である。Ｒ41〜Ｒ46は、式（II）におけるＲ31〜Ｒ33と同義である。また、式（II）において、２個のカルボニル基が結合しているベンゼン環は該カルボニル基以外にも置換基を有していてもよい。）
【００６２】
上記式（II−１）において、Ａｒ2bおよびＡｒ2aは式（II）におけるＡｒ２と同義であり、好ましい例等も同様である。
Ｒ41〜Ｒ46は式（II）におけるＲ31〜Ｒ33と同義であり、好ましい例等も同様である。
【００６３】
＜有機化合物の分子量＞
前記式（Ｉ）または式（II）で表される本発明の有機化合物の分子量は、通常５０００以下、好ましくは４０００以下、より好ましくは３０００以下であり、また通常２００以上、好ましくは３００以上、より好ましくは４００以上である。分子量がこの上限値を超えると、不純物の高分子量化によって精製が困難となる場合があり、また分子量がこの下限値を下回ると、ガラス転移温度および、融点、気化温度などが低下するため、耐熱性が著しく損なわれるおそれがある。
【００６４】
＜合成方法（原料、触媒、溶媒、温度、圧力、モル比、単離法、精製法）＞
本発明の有機化合物は、目的とする化合物の構造に応じて原料を選択し、公知の手法を用いて合成することができる。
【００６５】
合成法としては、例えば次のような方法が挙げられる。
即ち、まず、下記式（ａ）で表されるカルボン酸（Ａｒ'ＯＯＨ）を酸塩化物を経由して、または縮合剤の存在下、一級アリールアミン（Ａｒ''ＮＨ２）と、不活性ガス気流下、無溶媒または芳香族溶媒、エーテル系溶媒などの溶媒中、２０〜３００℃で１〜６０時間攪拌混合することによって式（ｂ）で表される二級アミド誘導体を得る。
次に、式（ｂ）で表される二級アミド誘導体とハロゲン化物（Ｑ−（Ａｒ'''−Ｘ）ｎ）とを、銅粉末、ハロゲン化銅（Ｉ）、酸化銅（Ｉ）、パラジウム錯体等の遷移金属触媒（ハロゲン原子に対して０．００１〜５当量程度）、および、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、リン酸カリウム、炭酸セシウム、ｔｅｒｔ−ブトキシナトリウム、トリエチルアミン等の塩基性物質（ハロゲン原子に対して１〜１０当量程度）、および必要に応じて配位子の存在下、不活性ガス気流下、無溶剤または、芳香族溶剤、エーテル系溶剤などの溶剤中、２０〜３００℃で、１〜６０時間攪拌混合することによって、式（ｃ）で表される化合物を得る。
これらの反応を段階的に行えば非対称な化合物を得る事もできる。
なお、以下の反応式において、Ａｒ’，Ａｒ”，Ａｒ'''は芳香族環を表し、ＱはＱ１を表し、Ｘはハロゲン原子を表す。
【００６６】
【化１９】
【００６７】
合成された化合物の精製方法としては、「分離精製技術ハンドブック」（１９９３年、（財）日本化学会編）、「化学変換法による微量成分および難精製物質の高度分離」（１９８８年、（株）アイ ピー シー発行）、あるいは「実験化学講座（第４版）１」（１９９０年、（財）日本化学会編）の「分離と精製」の項に記載の方法をはじめとし、公知の技術を利用可能である。
具体的には、抽出（懸濁洗浄、煮沸洗浄、超音波洗浄、酸塩基洗浄を含む）、吸着、吸蔵、融解、晶析（溶剤からの再結晶、再沈殿を含む）、蒸留（常圧蒸留、減圧蒸留）、蒸発、昇華（常圧昇華、減圧昇華）、イオン交換、透析、濾過、限外濾過、逆浸透、圧浸透、帯域溶解、電気泳動、遠心分離、浮上分離、沈降分離、磁気分離、各種クロマトグラフィー（形状分類：カラム、ペーパー、薄層、キャピラリー。移動相分類：ガス、液体、ミセル、超臨界流体。分離機構：吸着、分配、イオン交換、分子ふるい、キレート、ゲル濾過、排除、アフィニティー）などが挙げられる。
【００６８】
生成物の確認や純度の分析方法としては、ガスクロマトグラフ（ＧＣ）、高速液体クロマトグラフ（ＨＰＬＣ）、高速アミノ酸分析計（ＡＡＡ）、キャピラリー電気泳動測定（ＣＥ）、サイズ排除クロマトグラフ（ＳＥＣ）、ゲル浸透クロマトグラフ（ＧＰＣ）、交差分別クロマトグラフ（ＣＦＣ）質量分析（ＭＳ、ＬＣ／ＭＳ，ＧＣ／ＭＳ，ＭＳ／ＭＳ）、 核磁気共鳴装置（ＮＭＲ（１ＨＮＭＲ，13ＣＮＭＲ））、 フーリエ変換赤外分光高度計（ＦＴ−ＩＲ）、紫外可視近赤外分光高度計（ＵＶ．ＶＩＳ，ＮＩＲ）、電子スピン共鳴装置（ＥＳＲ）、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ−ＥＤＸ）、電子線マイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）、金属元素分析（イオンクロマトグラフ、誘導結合プラズマ−発光分光（ＩＣＰ−ＡＥＳ）原子吸光分析（ＡＡＳ）蛍光Ｘ線分析装置（ＸＲＦ））、非金属元素分析、微量成分分析（ＩＣＰ−ＭＳ，ＧＦ−ＡＡＳ，ＧＤ−ＭＳ）等を必要に応じ、適用可能である。
【００６９】
＜物性＞
本発明の有機化合物は、通常５０℃以上のガラス転移温度（Ｔｇ）を有するが、耐熱性の観点から、ガラス転移温度は８０℃以上であることが好ましく、１１０℃以上であることが更に好ましい。本発明の有機化合物のガラス転移温度の上限は通常３００℃以下である。
また、本発明の有機化合物は、通常３００℃以上、８００℃以下の気化温度を有する。
また、本発明の有機化合物は、ガラス転移温度と気化温度の間に結晶化温度を有さないことが好ましい。
【００７０】
＜化合物の具体例＞
以下に、前記式（Ｉ）または式（II）で表される本発明の有機化合物の好ましい具体的な例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、以下の例示中、Ｍｅはメチル基である。
【００７１】
【化２０】
【００７２】
【化２１】
【００７３】
【化２２】
【００７４】
＜用途＞
本発明の有機化合物を用いた有機電界発光素子は、フラットパネル・ディスプレイ（例えばＯＡコンピュータ用や壁掛けテレビ）、車載表示素子、携帯電話表示や面発光体としての特徴を生かした光源（例えば、複写機の光源、液晶ディスプレイや計器類のバックライト光源）、表示板、標識灯への応用が考えられ、その技術的価値は大きいものである。
なお、本発明の有機化合物は、有機電界発光素子に限らず、電子写真感光体に利用することも有用である。
【００７５】
また、本発明の有機化合物は、電荷輸送材料用としてだけではなく、各種発光材料用、太陽電池材料用、バッテリー材料（電解液、電極、分離膜、安定剤など）用、医療用、塗料材料用、コーティング材料用、有機半導体材料用、トイレタリー材料用、帯電防止材料用、熱電素子材料用などにおいても有用である。
【００７６】
特に、本発明の有機化合物は電荷輸送材料として用いられることが好ましく、高い三重項励起準位を有するため、発光層の発光材料のホスト材料として使用されることが好ましく、とりわけ青色発光材料用のホスト材料として使用されることが好ましい。
【００７７】
［電荷輸送材料組成物］
本発明の電荷輸送材料組成物は、前記式（Ｉ）で表される本発明の有機化合物および／または式（II）で表される本発明の有機化合物と、好ましくは溶剤とを含むものであり、好ましくは、有機電界発光素子用に使用される。本発明の電荷輸送材料組成物は、式（Ｉ）で表される本発明の有機化合物および／または式（II）で表される本発明の有機化合物の１種または２種以上を含有していてもよく、さらに他の電荷輸送材料を含有していてもよい。
【００７８】
［１］溶剤
本発明の電荷輸送材料組成物に含まれる溶剤としては、溶質である本発明の有機化合物等が良好に溶解する溶剤であれば特に限定されない。
【００７９】
本発明の有機化合物は溶剤に対する溶解性が非常に高いため、種々の溶剤が適用化能である。例えば、トルエン、キシレン、メチシレン、シクロヘキシルベンゼン、テトラリン等の芳香族炭化水素；クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素；１，２−ジメトキシベンゼン、１，３−ジメトキシベンゼン、アニソール、フェネトール、２−メトキシトルエン、３−メトキシトルエン、４−メトキシトルエン、２，３−ジメチルアニソール、２，４−ジメチルアニソール等の芳香族エーテル；酢酸フェニル、プロピオン酸フェニル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ｎ−ブチル等の芳香族エステル；シクロヘキサノン、シクロオクタノン等の脂環を有するケトン；メチルエチルケトン、ジブチルケトン等の脂肪族ケトン；メチルエチルケトン、シクロヘキサノール、シクロオクタノール等の脂環を有するアルコール；ブタノール、ヘキサノール等の脂肪族アルコール；エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコール−１−モノメチルエーテルアセタート（ＰＧＭＥＡ）等の脂肪族エーテル；酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、乳酸エチル、乳酸ｎ−ブチル等の脂肪族エステル等が利用できる。これらのうち、水の溶解度が低い点、容易には変質しない点で、トルエン、キシレン、メチシレン、シクロヘキシルベンゼン、テトラリン等の芳香族炭化水素が好ましい。
【００８０】
有機電界発光素子には、陰極等の水分により著しく劣化する材料が多く使用されているため、組成物中の水分の存在は、乾燥後の膜中に水分が残留し、素子の特性を低下させる可能性が考えられ好ましくない。
【００８１】
組成物中の水分量を低減する方法としては、例えば、窒素ガスシール、乾燥剤の使用、溶剤を予め脱水する、水の溶解度が低い溶剤を使用する等が挙げられる。なかでも、水の溶解度が低い溶剤を使用する場合は、湿式製膜工程中に、溶液膜が大気中の水分を吸収して白化する現象を防ぐことができるため好ましい。この様な観点からは、本実施の形態が適用される電荷輸送材料組成物は、例えば、２５℃における水の溶解度が１重量％以下、好ましくは０．１重量％以下である溶剤を、組成物中１０重量％以上含有することが好ましい。
【００８２】
また、湿式製膜時における組成物からの溶剤蒸発による、製膜安定性の低下を低減するためには、電荷輸送材料組成物の溶剤として、沸点が１００℃以上、好ましくは沸点が１５０℃以上、より好ましくは沸点が２００℃以上の溶剤を用いることが効果的である。また、より均一な膜を得るためには、製膜直後の液膜から溶剤が適当な速度で蒸発することが必要で、このためには通常沸点８０℃以上、好ましくは沸点１００℃以上、より好ましくは沸点１２０℃以上で、通常沸点２７０℃未満、好ましくは沸点２５０℃未満、より好ましくは沸点２３０℃未満の溶剤を用いることが効果的である。
【００８３】
上述の条件、即ち溶質の溶解性、蒸発速度、水の溶解度の条件を満足する溶剤を単独で用いてもよいが、すべての条件を満たす溶剤が選定できない場合は、２種類以上の溶剤を混合して用いることもできる。
【００８４】
［２］発光材料
本発明の電荷輸送材料組成物、特に有機電界発光素子用組成物として用いられる電荷輸送材料組成物は、発光材料を含有することが好ましい。
【００８５】
発光材料とは、本発明の電荷輸送材料組成物において、主として発光する成分を指し、有機電界発光デバイスにおけるドーパント成分に当たる。即ち、電荷輸送材料組成物から発せられる光量（単位：ｃｄ／ｍ２）の内、通常１０〜１００％、好ましくは２０〜１００％、より好ましくは５０〜１００％、最も好ましくは８０〜１００％が、ある成分材料からの発光と同定される場合、それを発光材料と定義する。
【００８６】
発光材料としては、任意の公知材料を適用可能であり、蛍光発光材料或いは燐光発光材料を単独若しくは複数を混合して使用できるが、内部量子効率の観点から、好ましくは、燐光発光材料である。
この発光材料の最大発光ピーク波長は３９０〜４９０ｎｍの範囲にあることが好ましい。
【００８７】
なお、溶剤への溶解性を向上させる目的で、発光材料分子の対称性や剛性を低下させたり、或いはアルキル基などの親油性置換基を導入したりすることも、重要である。
【００８８】
青色発光を与える蛍光色素としては、ペリレン、ピレン、アントラセン、クマリン、ｐ−ビス（２−フェニルエテニル）ベンゼンおよびそれらの誘導体等が挙げられる。緑色蛍光色素としては、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体等が挙げられる。黄色蛍光色素としては、ルブレン、ペリミドン誘導体等が挙げられる。赤色蛍光色素としては、ＤＣＭ系化合物、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、ベンゾチオキサンテン誘導体、アザベンゾチオキサンテン等が挙げられる。
【００８９】
燐光発光材料としては、例えば周期表７ないし１１族から選ばれる金属を含む有機金属錯体が挙げられる。
【００９０】
周期表７ないし１１族から選ばれる金属を含む燐光性有機金属錯体における金属として好ましくは、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金、金等が挙げられる。これらの有機金属錯体として、好ましくは下記一般式（Ｖ）または式（VI）で表される化合物が挙げられる。
ＭＬ（ｑ−ｊ）Ｌ’ｊ （Ｖ）
（一般式（Ｖ）中、Ｍは金属を表し、ｑは上記金属の価数を表す。また、ＬおよびＬ’は二座配位子を表す。ｊは０、１または２を表す。）
【００９１】
【化２３】
（一般式（VI）中、Ｍｄは金属を表し、Ｔは炭素または窒素を表す。Ｒ９２〜Ｒ９５は、それぞれ独立に置換基を表す。ただし、Ｔが窒素の場合は、Ｒ９４およびＲ９５は無い。）
【００９２】
以下、まず、一般式（Ｖ）で表される化合物について説明する。
一般式（Ｖ）中、Ｍは任意の金属を表し、好ましいものの具体例としては、周期表７ないし１１族から選ばれる金属として前述した金属が挙げられる。
また、一般式（Ｖ）中の二座配位子ＬおよびＬ’は、それぞれ、以下の部分構造を有する配位子を示す。
【００９３】
【化２４】
【００９４】
【化２５】
【００９５】
Ｌ’として、錯体の安定性の観点から、特に好ましくは、下記のものが挙げられる。
【化２６】
【００９６】
上記Ｌ，Ｌ’の部分構造において、環Ａ１は、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表し、これらは置換基を有していてもよい。また、環Ａ２は、含窒素芳香族複素環基を表し、これらは置換基を有していてもよい。
【００９７】
環Ａ１，Ａ２が置換基を有する場合、好ましい置換基としては、フッ素原子等のハロゲン原子；メチル基、エチル基等のアルキル基；ビニル基等のアルケニル基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基；メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基；ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等のジアルキルアミノ基；ジフェニルアミノ基等のジアリールアミノ基；カルバゾリル基；アセチル基等のアシル基；トリフルオロメチル基等のハロアルキル基；シアノ基；フェニル基、ナフチル基、フェナンチル基等の芳香族炭化水素基等が挙げられる。
【００９８】
一般式（Ｖ）で表される化合物として、さらに好ましくは、下記一般式（Ｖａ）、（Ｖｂ）、（Ｖｃ）で表される化合物が挙げられる。
【００９９】
【化２７】
（一般式（Ｖａ）中、ＭａはＭと同様の金属を表し、ｗは上記金属の価数を表す。また、環Ａ１は置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基を表し、環Ａ２は置換基を有していてもよい含窒素芳香族複素環基を表す。）
【０１００】
【化２８】
（一般式（Ｖｂ）中、ＭｂはＭと同様の金属を表し、ｗは上記金属の価数を表す。また、環Ａ１は置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表し、環Ａ２は置換基を有していてもよい含窒素芳香族複素環基を表す。）
【０１０１】
【化２９】
（一般式（Ｖｃ）中、ＭｃはＭと同様の金属を表し、ｗは上記金属の価数を表す。また、ｊは０、１または２を表す。さらに、環Ａ１および環Ａ１’は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。また、環Ａ２および環Ａ２’は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい含窒素芳香族複素環基を表す。）
【０１０２】
上記一般式（Ｖａ）、（Ｖｂ）、（Ｖｃ）において、環Ａ１および環Ａ１’の基としては、好ましくは、例えばフェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、アントリル基、チエニル基、フリル基、ベンゾチエニル基、ベンゾフリル基、ピリジル基、キノリル基、イソキノリル基、カルバゾリル基等が挙げられる。
【０１０３】
また、環Ａ２、環Ａ２’の基としては、好ましくは、例えばピリジル基、ピリミジル基、ピラジル基、トリアジル基、ベンゾチアゾール基、ベンゾオキサゾール基、ベンゾイミダゾール基、キノリル基、イソキノリル基、キノキサリル基、フェナントリジル基等が挙げられる。
【０１０４】
更に、一般式（Ｖａ）、（Ｖｂ）、（Ｖｃ）で表される化合物が有していてもよい置換基としては、フッ素原子等のハロゲン原子；メチル基、エチル基等のアルキル基；ビニル基等のアルケニル基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基；メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基；ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等のジアルキルアミノ基；ジフェニルアミノ基等のジアリールアミノ基；カルバゾリル基；アセチル基等のアシル基；トリフルオロメチル基等のハロアルキル基；シアノ基等が挙げられる。
【０１０５】
上記置換基がアルキル基である場合は、その炭素数は通常１以上６以下である。さらに、置換基がアルケニル基である場合は、その炭素数は通常２以上６以下である。また、置換基がアルコキシカルボニル基である場合は、その炭素数は通常２以上６以下である。さらに、置換基がアルコキシ基である場合は、その炭素数は通常１以上６以下である。また、置換基がアリールオキシ基である場合は、その炭素数は通常６以上１４以下である。さらに、置換基がジアルキルアミノ基である場合は、その炭素数は通常２以上２４以下である。また、置換基がジアリールアミノ基である場合は、その炭素数は通常１２以上２８以下である。さらに、置換基がアシル基である場合は、その炭素数は通常１以上１４以下である。また、置換基がハロアルキル基である場合は、その炭素数は通常１以上１２以下である。
【０１０６】
なお、これら置換基は互いに連結して環を形成してもよい。具体例としては、環Ａ１が有する置換基と環Ａ２が有する置換基とが結合するか、または、環Ａ１’が有する置換基と環Ａ２’が有する置換基とが結合するかして、一つの縮合環を形成してもよい。このような縮合環基としては、７，８−ベンゾキノリン基等が挙げられる。
【０１０７】
中でも、環Ａ１、環Ａ１’、環Ａ２および環Ａ２’の置換基として、より好ましくはアルキル基、アルコキシ基、芳香族炭化水素基、シアノ基、ハロゲン原子、ハロアルキル基、ジアリールアミノ基、カルバゾリル基が挙げられる。
【０１０８】
また、一般式（Ｖａ）、（Ｖｂ）、（Ｖｃ）におけるＭａ，Ｍｂ，Ｍｃとして好ましくは、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金または金が挙げられる。
【０１０９】
上記一般式（Ｖ）、（Ｖａ）、（Ｖｂ）または（Ｖｃ）で示される有機金属錯体の具体例を以下に示すが、下記の化合物に限定されるものではない（以下において、Ｐｈはフェニル基を表す。）。
【０１１０】
【化３０】
【０１１１】
【化３１】
【０１１２】
上記一般式（Ｖ）、（Ｖａ）、（Ｖｂ）、（Ｖｃ）で表される有機金属錯体の中でも、特に、配位子Ｌおよび／またはＬ’として２−アリールピリジン系配位子、即ち、２−アリールピリジン、これに任意の置換基が結合したもの、および、これに任意の基が縮合してなるものを有する化合物が好ましい。
また、ＷＯ２００５／０１９３７３号公報に記載の化合物も使用することができる。
【０１１３】
次に、前記一般式（VI）で表される化合物について説明する。
一般式（VI）中、Ｍｄは金属を表し、具体例としては、周期表７ないし１１族から選ばれる金属として前述した金属が挙げられる。中でも好ましくは、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金または金が挙げられ、特に好ましくは、白金、パラジウム等の２価の金属が挙げられる。
【０１１４】
また、一般式（VI）において、Ｒ９２およびＲ９３は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、シアノ基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、アラルキルアミノ基、ハロアルキル基、水酸基、アリールオキシ基、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表す。
【０１１５】
さらに、Ｔが炭素の場合、Ｒ９４およびＲ９５は、それぞれ独立に、Ｒ９２およびＲ９３と同様の例示物で表される置換基を表す。また、前述の如く、Ｔが窒素の場合はＲ９４およびＲ９５は無い。
【０１１６】
また、Ｒ９２〜Ｒ９５はさらに置換基を有していてもよい。この場合のさらに有していてもよい置換基には特に制限はなく、任意の基を置換基とすることができる。
さらに、Ｒ９２〜Ｒ９５は互いに連結して環を形成してもよく、この環が更に任意の置換基を有していてもよい。
【０１１７】
一般式（VI）で表される有機金属錯体の具体例（Ｔ−１，Ｔ−１０〜Ｔ−１５）を以下に示すが、下記の例示化合物に限定されるものではない。なお、以下において、Ｍｅはメチル基を表し、Ｅｔはエチル基を表す。
【０１１８】
【化３２】
【０１１９】
［３］その他の成分
本発明の電荷輸送材料組成物、特に有機電界発光素子用組成物として用いられる電荷輸送材料組成物中には、前述した溶剤および発光材料以外にも、必要に応じて、各種の他の溶剤を含んでいてもよい。このような他の溶剤としては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等のアミド類、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。
また、レベリング剤や消泡剤等の各種添加剤を含んでいてもよい。
【０１２０】
また、２層以上の層を湿式製膜法により積層する際に、これらの層が相溶することを防ぐため、製膜後に硬化させて不溶化させる目的で光硬化性樹脂や、熱硬化性樹脂を含有させておくこともできる。
【０１２１】
［４］電荷輸送材料組成物中の材料濃度と配合比
電荷輸送材料組成物、特に有機電界発光素子用組成物中の電荷輸送材料、発光材料および必要に応じて添加可能な成分（レベリング剤など）などの固形分濃度は、通常０．０１重量％以上、好ましくは０．０５重量％以上、より好ましくは０．１重量％以上、さらに好ましくは０．５重量％以上、最も好ましくは１重量％以上であり、通常８０重量％以下、好ましくは５０重量％以下、より好ましくは４０重量％以下、さらに好ましくは３０重量％以下、最も好ましくは２０重量％以下である。この濃度が下限を下回ると、薄膜を形成する場合、厚膜を形成するのが困難となり、上限を超えると、薄膜を形成するのが困難となる恐れがある。
【０１２２】
また、本発明の電荷輸送材料組成物、特に有機電界発光素子用組成物において、発光材料／電荷輸送材料の重量混合比は、通常、０．１／９９．９以上であり、より好ましくは０．５／９９．５以上であり、更に好ましくは１／９９以上であり、最も好ましくは２／９８以上で、通常、５０／５０以下であり、より好ましくは４０／６０以下であり、更に好ましくは３０／７０以下であり、最も好ましくは２０／８０以下である。この比が下限を下回ったり、上限を超えたりすると、著しく発光効率が低下する恐れがある。
【０１２３】
［５］電荷輸送材料組成物の調製方法
本発明の電荷輸送材料組成物、特に有機電界発光素子用組成物は、電荷輸送材料、発光材料、および必要に応じて添加可能なレベリング剤や消泡剤等の各種添加剤よりなる溶質を、適当な溶剤に溶解させることにより調製される。溶解工程に要する時間を短縮するため、および組成物中の溶質濃度を均一に保つため、通常、液を撹拌しながら溶質を溶解させる。溶解工程は常温で行ってもよいが、溶解速度が遅い場合は加熱して溶解させることもできる。溶解工程終了後、必要に応じて、フィルタリング等の濾過工程を経由してもよい。
【０１２４】
［６］電荷輸送材料組成物の性状、物性等
（水分濃度）
有機電界発光素子を、本発明の電荷輸送材料組成物（有機電界発光素子用組成物）を用いた湿式製膜法により層形成して製造する場合、用いる有機電界発光素子用組成物に水分が存在すると、形成された膜に水分が混入して膜の均一性が損なわれるため、本発明の電荷輸送材料組成物、特に有機電界発光素子用組成物中の水分含有量はできるだけ少ない方が好ましい。また一般に、有機電界発光素子は、陰極等の水分により著しく劣化する材料が多く使用されているため、電荷輸送材料組成物中に水分が存在した場合、乾燥後の膜中に水分が残留し、素子の特性を低下させる可能性が考えられ好ましくない。
【０１２５】
具体的には、本発明の電荷輸送材料組成物、特に有機電界発光素子用組成物中に含まれる水分量は、通常１重量％以下、好ましくは０．１重量％以下、より好ましくは０．０１重量％以下である。
【０１２６】
電荷輸送材料組成物中の水分濃度の測定方法としては、日本工業規格「化学製品の水分測定法」（ＪＩＳ Ｋ００６８：２００１）に記載の方法が好ましく、例えば、カールフィッシャー試薬法（ＪＩＳ Ｋ０２１１−１３４８）等により分析することができる。
【０１２７】
（均一性）
本発明の電荷輸送材料組成物、特に有機電界発光素子用組成物は、湿式製膜プロセスでの安定性、例えば、インクジェット製膜法におけるノズルからの吐出安定性を高めるためには、常温で均一な液状であることが好ましい。常温で均一な液状とは、組成物が均一相からなる液体であり、かつ組成物中に粒径０．１μｍ以上の粒子成分を含有しないことをいう。
【０１２８】
（物性）
本発明の電荷輸送材料組成物、特に有機電界発光素子用組成物の粘度については、極端に低粘度の場合は、例えば製膜工程における過度の液膜流動による塗面不均一、インクジェット製膜におけるノズル吐出不良等が起こりやすくなり、極端に高粘度の場合は、インクジェット製膜におけるノズル目詰まり等が起こりやすくなる。このため、本発明の組成物の２５℃における粘度は、通常２ｍＰａ・ｓ以上、好ましくは３ｍＰａ・ｓ以上、より好ましくは５ｍＰａ・ｓ以上であり、通常１０００ｍＰａ・ｓ以下、好ましくは１００ｍＰａ・ｓ以下、より好ましくは５０ｍＰａ・ｓ以下である。
【０１２９】
また、本発明の電荷輸送材料組成物、特に有機電界発光素子用組成物の表面張力が高い場合は、基板に対する製膜用液の濡れ性が低下する、液膜のレベリング性が悪く、乾燥時の製膜面乱れが起こりやすくなる等の問題が発生するため、本発明の組成物の２０℃における表面張力は、通常５０ｍＮ／ｍ未満、好ましくは４０ｍＮ／ｍ未満である。
【０１３０】
更に、本発明の電荷輸送材料組成物、特に有機電界発光素子用組成物の蒸気圧が高い場合は、溶剤の蒸発による溶質濃度の変化等の問題が起こりやすくなる。このため、本発明の組成物の２５℃における蒸気圧は、通常５０ｍｍＨｇ以下、好ましくは１０ｍｍＨｇ以下、より好ましくは１ｍｍＨｇ以下である。
【０１３１】
［７］電荷輸送材料組成物の保存方法
本発明の電荷輸送材料組成物は、紫外線の透過を防ぐことのできる容器、例えば、褐色ガラス瓶等に充填し、密栓して保管することが好ましい。保管温度は、通常−３０℃以上、好ましくは０℃以上で、通常３５℃以下、好ましくは２５℃以下である。
【０１３２】
［有機電界発光素子］
本発明の有機電界発光素子は、基板上に少なくとも陽極、陰極、および陽極と陰極に挟持された発光層を有するものであって、本発明の電荷輸送材料用組成物を用いて、湿式成膜法により形成された層、或いは、本発明の有機化合物を含有する層を有することを特徴とする。該電荷輸送材料用組成物を用いて、湿式成膜法により形成された層、或いは該有機化合物を含有する層は、いずれの層であってもよいが、特に発光層であることが好ましい。また、該電荷輸送材料用組成物を用いて、湿式成膜法により形成された層、或いは該有機化合物を含有する層に、有機金属錯体がドープされていることが好ましい。有機金属錯体としては、前記発光材料として例示したものを使用できる。
【０１３３】
図１〜８は本発明の有機電界発光素子に好適な構造例を示す断面の模式図であり、図１において、１は基板、２は陽極、３は正孔注入層、４は発光層、５は電子注入層、６は陰極を各々表す。
【０１３４】
［１］基板
基板１は有機電界発光素子の支持体となるものであり、石英やガラスの板、金属板や金属箔、プラスチックフィルムやシートなどが用いられる。特にガラス板や、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスルホンなどの透明な合成樹脂の板が好ましい。合成樹脂基板を使用する場合にはガスバリア性に留意する必要がある。基板のガスバリア性が小さすぎると、基板を通過した外気により有機電界発光素子が劣化することがあるので好ましくない。このため、合成樹脂基板の少なくとも片面に緻密なシリコン酸化膜等を設けてガスバリア性を確保する方法も好ましい方法の一つである。
【０１３５】
［２］陽極
基板１上には陽極２が設けられる。陽極２は発光層側の層（正孔注入層３または発光層４など）への正孔注入の役割を果たすものである。
【０１３６】
この陽極２は、通常、アルミニウム、金、銀、ニッケル、パラジウム、白金等の金属、インジウムおよび／またはスズの酸化物などの金属酸化物、ヨウ化銅などのハロゲン化金属、カーボンブラック、或いは、ポリ（３−メチルチオフェン）、ポリピロール、ポリアニリン等の導電性高分子などにより構成される。
【０１３７】
陽極２の形成は通常、スパッタリング法、真空蒸着法などにより行われることが多い。また、銀などの金属微粒子、ヨウ化銅などの微粒子、カーボンブラック、導電性の金属酸化物微粒子、導電性高分子微粉末などを用いて陽極を形成する場合には、適当なバインダー樹脂溶液に分散させて、基板１上に塗布することにより陽極２を形成することもできる。さらに、導電性高分子の場合は、電解重合により直接基板１上に薄膜を形成したり、基板１上に導電性高分子を塗布して陽極２を形成することもできる（Appl．Phys．Lett．，60巻，2711頁，1992年）。
【０１３８】
陽極２は通常は単層構造であるが、所望により複数の材料からなる積層構造とすること
も可能である。
【０１３９】
陽極２の厚みは、必要とする透明性により異なる。透明性が必要とされる場合は、可視光の透過率を、通常６０％以上、好ましくは８０％以上とすることが望ましい。この場合、陽極の厚みは通常５ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上であり、また通常１０００ｎｍ以下、好ましくは５００ｎｍ以下程度である。不透明でよい場合は陽極２の厚みは任意であり、陽極２は基板１と同一でもよい。また、さらには上記の陽極２の上に異なる導電材料を積層することも可能である。
【０１４０】
陽極に付着した不純物を除去し、イオン化ポテンシャルを調整して正孔注入性を向上させることを目的に、陽極表面を紫外線（ＵＶ）／オゾン処理したり、酸素プラズマ、アルゴンプラズマ処理したりすることは好ましい。
【０１４１】
［３］正孔注入層
正孔注入層３は陽極２から発光層４へ正孔を輸送する層であるため、正孔注入層３には正孔輸送性化合物を含むことが好ましい。
【０１４２】
正孔注入層３では、電気的に中性の化合物から電子が一つ除かれたカチオンラジカルが、近傍の電気的に中性な化合物から一電子を受容することによって、正孔が移動する。素子非通電時の正孔注入層３にカチオンラジカル化合物が含まれない場合は、通電時に、正孔輸送性化合物が陽極２に電子を与えることにより正孔輸送性化合物のカチオンラジカルが生成し、このカチオンラジカルと電気的に中性な正孔輸送性化合物との間で電子の授受が行われることにより正孔を輸送する。
【０１４３】
正孔注入層３にカチオンラジカル化合物が含まれると、陽極２による酸化によって生成する以上の濃度で正孔輸送に必要なカチオンラジカルが存在することになり、正孔輸送性能が向上するため、正孔注入層３にカチオンラジカル化合物を含むことが好ましい。カチオンラジカル化合物の近傍に電気的に中性な正孔輸送性化合物が存在すると、電子の受け渡しがスムーズに行われるため、正孔注入層３にカチオンラジカル化合物と正孔輸送性化合物とを含むことがさらに好ましい。
【０１４４】
ここで、カチオンラジカル化合物とは、正孔輸送性化合物から一電子取り除いた化学種であるカチオンラジカルと、対アニオンからなるイオン化合物であり、移動しやすい正孔（フリーキャリア）を既に有している。
【０１４５】
また、正孔輸送性化合物に電子受容性化合物を混合することによって、正孔輸送性化合物から電子受容性化合物への一電子移動が起こり、上述のカチオンラジカル化合物が生成する。このため、正孔注入層３に正孔輸送性化合物と電子受容性化合物とを含むことが好ましい。
【０１４６】
以上の好ましい材料についてまとめると、正孔注入層３に正孔輸送性化合物を含むことが好ましく、正孔輸送性化合物と電子受容性化合物とを含むことがさらに好ましい。また、正孔注入層３にカチオンラジカル化合物を含むことが好ましく、カチオンラジカル化合物と正孔輸送性化合物とを含むことがさらに好ましい。
【０１４７】
さらに、必要に応じて、正孔注入層３には電荷のトラップになりにくいバインダー樹脂や、塗布性改良剤を含んでいてもよい。
【０１４８】
但し、正孔注入層３として、電子受容性化合物のみ、或いは電子受容性化合物と正孔輸送性化合物を用いて湿式製膜法によって陽極２上に製膜し、その上から直接、電荷輸送材料組成物を塗布、または蒸着によって積層することも可能である。この場合、電荷輸送材料組成物の一部または全部が電子受容性化合物と相互作用することによって、図７，８に示す如く、正孔注入性に優れた正孔輸送層１０が形成される。
【０１４９】
（正孔輸送性化合物）
正孔輸送性化合物としては、４．５ｅＶ〜６．０ｅＶのイオン化ポテンシャルを有する化合物が好ましい。
【０１５０】
正孔輸送性化合物の例としては、芳香族アミン化合物、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、ポリチオフェン誘導体等が挙げられる。中でも非晶質性、可視光の透過率の点から、芳香族アミン化合物が好ましい。
【０１５１】
芳香族アミン化合物の中でも、特に、芳香族三級アミン化合物が好ましい。ここで、芳香族三級アミン化合物とは、芳香族三級アミン構造を有する化合物であって、芳香族三級アミン由来の基を有する化合物も含む。
【０１５２】
芳香族三級アミン化合物の種類は特に制限されないが、表面平滑化効果の点から、重量平均分子量が１０００以上、１００００００以下の高分子化合物（繰り返し単位が連なる重合型有機化合物）が更に好ましい。
【０１５３】
芳香族三級アミン高分子化合物の好ましい例として、下記一般式（VII）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。
【０１５４】
【化３３】
（一般式（VII）中、Ａｒ２１，Ａｒ２２は各々独立して、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。Ａｒ２３〜Ａｒ２５は、各々独立して、置換基を有していてもよい２価の芳香族炭化水素基、または置換基を有していてもよい２価の芳香族複素環基を表す。Ｙは、下記の連結基群の中から選ばれる連結基を表す。また、Ａｒ２１〜Ａｒ２５のうち、同一のＮ原子に結合する二つの基は互いに結合して環を形成してもよい。）
【０１５５】
【化３４】
（上記各式中、Ａｒ３１〜Ａｒ４１は、各々独立して、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環、または置換基を有していてもよい芳香族複素環由来の１価または２価の基を表す。Ｒ１０１およびＲ１０２は、各々独立して、水素原子または任意の置換基を表す。）
【０１５６】
Ａｒ２１〜Ａｒ２５およびＡｒ３１〜Ａｒ４１としては、任意の芳香族炭化水素環または芳香族複素環由来の、１価または２価の基が適用可能である。これらは各々同一であっても、互いに異なっていてもよい。また、任意の置換基を有していてもよい。
【０１５７】
その芳香族炭化水素環としては、５または６員環の単環または２〜５縮合環が挙げられる。具体例としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、アセナフテン環、フルオランテン環、フルオレン環などが挙げられる。
【０１５８】
また、その芳香族複素環としては、５または６員環の単環または２〜４縮合環が挙げられる。具体例としては、フラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、インドール環、カルバゾール環、ピロロイミダゾール環、ピロロピラゾール環、ピロロピロール環、チエノピロール環、チエノチオフェン環、フロピロール環、フロフラン環、チエノフラン環、ベンゾイソオキサゾール環、ベンゾイソチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、シノリン環、キノキサリン環、フェナントリジン環、ベンゾイミダゾール環、ペリミジン環、キナゾリン環、キナゾリノン環、アズレン環などが挙げられる。
【０１５９】
また、Ａｒ２３〜Ａｒ２５、Ａｒ３１〜Ａｒ３５、Ａｒ３７〜Ａｒ４０としては、上に例示した１種類または２種類以上の芳香族炭化水素環および／または芳香族複素環由来の２価の基を２つ以上連結して用いることもできる。
【０１６０】
Ａｒ２１〜Ａｒ４１の芳香族炭化水素環および／または芳香族複素環由来の基は、更に置換基を有していてもよい。置換基の分子量としては、通常４００以下、中でも２５０以下程度が好ましい。置換基の種類は特に制限されないが、例としては、次の置換基群Ｄから選ばれる１種または２種以上が挙げられる。
【０１６１】
［置換基群Ｄ］
メチル基、エチル基等の、炭素数が通常１以上、通常１０以下、好ましくは８以下のアルキル基；ビニル基等の、炭素数が通常２以上、通常１１以下、好ましくは５以下のアルケニル基；エチニル基等の、炭素数が通常２以上、通常１１以下、好ましくは５以下のアルキニル基；メトキシ基、エトキシ基等の、炭素数が通常１以上、通常１０以下、好ましくは６以下のアルコキシ基；フェノキシ基、ナフトキシ基、ピリジルオキシ基等の、炭素数が通常４以上、好ましくは５以上、通常２５以下、好ましくは１４以下のアリールオキシ基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の、炭素数が通常２以上、通常１１以下、好ましくは７以下のアルコキシカルボニル基；ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等の、炭素数が通常２以上、通常２０以下、好ましくは１２以下のジアルキルアミノ基；ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、Ｎ−カルバゾリル基等の、炭素数が通常１０以上、好ましくは１２以上、通常３０以下、好ましくは２２以下のジアリールアミノ基；フェニルメチルアミノ基等の、炭素数が通常６以上、好ましくは７以上、通常２５以下、好ましくは１７以下のアリールアルキルアミノ基；アセチル基、ベンゾイル基等の、炭素数が通常２以上、通常１０以下、好ましくは７以下のアシル基；フッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子；トリフルオロメチル基等の、炭素数が通常１以上、通常８以下、好ましくは４以下のハロアルキル基；メチルチオ基、エチルチオ基等の、炭素数が通常１以上、通常１０以下、好ましくは６以下のアルキルチオ基；フェニルチオ基、ナフチルチオ基、ピリジルチオ基等の、炭素数が通常４以上、好ましくは５以上、通常２５以下、好ましくは１４以下のアリールチオ基；トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基等の、炭素数が通常２以上、好ましくは３以上、通常３３以下、好ましくは２６以下のシリル基；トリメチルシロキシ基、トリフェニルシロキシ基等の、炭素数が通常２以上、好ましくは３以上、通常３３以下、好ましくは２６以下のシロキシ基；シアノ基；フェニル基、ナフチル基等の、炭素数が通常６以上、通常３０以下、好ましくは１８以下の芳香族炭化水素環基；チエニル基、ピリジル基等の、炭素数が通常３以上、好ましくは４以上、通常２８以下、好ましくは１７以下の芳香族複素環基。
【０１６２】
Ａｒ２１、Ａｒ２２としては、高分子化合物の溶解性、耐熱性、正孔注入・輸送性の点から、ベンゼン環、ナフタレン環、フェナントレン環、チオフェン環、ピリジン環由来の１価の基が好ましく、フェニル基、ナフチル基が更に好ましい。
【０１６３】
また、Ａｒ２３〜Ａｒ２５としては、耐熱性、酸化還元電位を含めた正孔注入・輸送性の点から、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環由来の２価の基が好ましく、フェニレン基、ビフェニレン基、ナフチレン基が更に好ましい。
【０１６４】
Ｒ１０１、Ｒ１０２としては、水素原子または任意の置換基が適用可能である。これらは互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。置換基の種類は、特に制限されないが、適用可能な置換基を例示するならば、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、シリル基、シロキシ基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基、ハロゲン原子が挙げられる。これらの具体例としては、前記の置換基群Ｄにおいて例示した各基が挙げられる。
【０１６５】
一般式（VII）で表される繰り返し単位を有する芳香族三級アミン高分子化合物の具体例としては、ＷＯ２００５／０８９０２４号に記載のものが挙げられ、その好適例も同様であり、例えば下記構造式で表される化合物（ＰＢ−１）が挙げられるが、何らそれらに限定されるものではない。
【０１６６】
【化３５】
【０１６７】
他の芳香族三級アミン高分子化合物の好ましい例として、下記一般式（VIII）および／または一般式（IX）で表される繰り返し単位を含む高分子化合物が挙げられる。
【０１６８】
【化３６】
（一般式（VIII）、（IX）中、Ａｒ４５，Ａｒ４７およびＡｒ４８は各々独立して、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。Ａｒ４４およびＡｒ４６は各々独立して、置換基を有していてもよい２価の芳香族炭化水素基、または置換基を有していてもよい２価の芳香族複素環基を表す。また、Ａｒ４５〜Ａｒ４８のうち、同一のＮ原子に結合する２つの基は互いに結合して環を形成してもよい。Ｒ１１１〜Ｒ１１３は各々独立して、水素原子または任意の置換基を表す。）
【０１６９】
Ａｒ４５，Ａｒ４７，Ａｒ４８およびＡｒ４４、Ａｒ４６の具体例、好ましい例、有していてもよい置換基の例および好ましい置換基の例は、それぞれ、Ａｒ２１，Ａｒ２２およびＡｒ２３〜Ａｒ２５と同様である。Ｒ１１１〜Ｒ１１３はとして好ましくは水素原子または［置換基群Ｄ］に記載されている置換基であり、更に好ましくは、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、芳香族炭化水素基、芳香族炭化水素基である。
【０１７０】
一般式（VIII）および／または（IX）で表される繰り返し単位を含む芳香族三級アミン高分子化合物の具体例としては、ＷＯ２００５／０８９０２４号に記載のものが挙げられ、その好適例も同様であるが、何らそれらに限定されるものではない。
【０１７１】
また、湿式製膜法により正孔注入層を形成する場合には、種々の溶剤に溶解し易い正孔輸送性化合物が好ましい。芳香族三級アミン化合物としては、例えば、ビナフチル系化合物（特開２００４−０１４１８７）および非対称１，４−フェニレンジアミン化合物（特開２００４−０２６７３２）が好ましい。
【０１７２】
また、従来、有機電界発光素子における正孔注入・輸送性の薄膜精製材料として利用されてきた芳香族アミン化合物の中から、種々の溶剤に溶解し易い化合物を適宜選択してもよい。正孔注入層の正孔輸送性化合物に適用可能な芳香族アミン化合物としては、例えば、有機電界発光素子における正孔注入・輸送性の層形成材料として利用されてきた、従来公知の化合物が挙げられる。例えば、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン等の３級芳香族アミンユニットを連結した芳香族ジアミン化合物（特開昭５９−１９４３９３号公報）；４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニルで代表される２個以上の３級アミンを含み２個以上の縮合芳香族環が窒素原子に置換した芳香族アミン化合物（特開平５−２３４６８１号公報）；トリフェニルベンゼンの誘導体でスターバースト構造を有する芳香族トリアミン化合物（米国特許第４，９２３，７７４号）；Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）ビフェニル−４，４’−ジアミン等の芳香族ジアミン化合物（米国特許第４，７６４，６２５号）；α，α，α’，α’−テトラメチル−α，α’−ビス（４−ジ（ｐ−トリル）アミノフェニル）−ｐ−キシレン（特開平３−２６９０８４号公報）；分子全体として立体的に非対称なトリフェニルアミン誘導体（特開平４−１２９２７１号公報）；ピレニル基に芳香族ジアミノ基が複数個置換した化合物（特開平４−１７５３９５号公報）；エチレン基で３級芳香族アミンユニットを連結した芳香族ジアミン化合物（特開平４−２６４１８９号公報）；スチリル構造を有する芳香族ジアミン（特開平４−２９０８５１号公報）；チオフェン基で芳香族３級アミンユニットを連結した化合物（特開平４−３０４４６６号公報）；スターバースト型芳香族トリアミン化合物（特開平４−３０８６８８号公報）；ベンジルフェニル化合物（特開平４−３６４１５３号公報）；フルオレン基で３級アミンを連結した化合物（特開平５−２５４７３号公報）；トリアミン化合物（特開平５−２３９４５５号公報）；ビスジピリジルアミノビフェニル（特開平５−３２０６３４号公報）；Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリフェニルアミン誘導体（特開平６−１９７２号公報）；フェノキサジン構造を有する芳香族ジアミン（特開平７−１３８５６２号公報）；ジアミノフェニルフェナントリジン誘導体（特開平７−２５２４７４号公報）；ヒドラゾン化合物（特開平２−３１１５９１号公報）；シラザン化合物（米国特許第４，９５０，９５０号公報）；シラナミン誘導体（特開平６−４９０７９号公報）；ホスファミン誘導体（特開平６−２５６５９号公報）；キナクリドン化合物等が挙げられる。これらの芳香族アミン化合物は、必要に応じて２種以上を混合して用いてもよい。
【０１７３】
また、正孔注入層の正孔輸送性化合物に適用可能なフタロシアニン誘導体またはポルフィリン誘導体の好ましい具体例としては、ポルフィリン、５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン、５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリンコバルト（II）、５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン銅（II）、５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン亜鉛（II）、５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリンバナジウム（IV）オキシド、５，１０，１５，２０−テトラ（４−ピリジル）−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン、２９Ｈ，３１Ｈ−フタロシアニン銅（II）、フタロシアニン亜鉛（II）、フタロシアニンチタン、フタロシアニンオキシドマグネシウム、フタロシアニン鉛、フタロシアニン銅（II）、４，４’，４”，４'''−テトラアザ−２９Ｈ，３１Ｈ−フタロシアニン等が挙げられる。
【０１７４】
また、正孔注入層の正孔輸送性化合物として適用可能なオリゴチオフェン誘導体の好ましい具体例としては、α−ターチオフェンとその誘導体、α−セキシチオフェンとその誘導体、ナフタレン環を含有するオリゴチオフェン誘導体（特開６−２５６３４１）等が挙げられる。
【０１７５】
また、本発明における正孔輸送性化合物として適用可能なポリチオフェン誘導体の好ましい具体例としては、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）等が挙げられる。
【０１７６】
なお、これらの正孔輸送性化合物の分子量は、高分子化合物（繰り返し単位が連なる重合性化合物）の場合を除いて、通常９０００以下、好ましくは５０００以下、また、通常２００以上、好ましくは４００以上の範囲である。正孔輸送性化合物の分子量が高過ぎると合成および精製が困難であり好ましくない一方で、分子量が低過ぎると耐熱性が低くなるおそれがありやはり好ましくない。
【０１７７】
正孔注入層の材料として用いられる正孔輸送性化合物は、このような化合物のうち何れか１種を単独で含有していてもよく、２種以上を含有していてもよい。２種以上の正孔輸送性化合物を含有する場合、その組み合わせは任意であるが、芳香族三級アミン高分子化合物１種または２種以上と、その他の正孔輸送性化合物１種または２種以上とを併用するのが好ましい。
【０１７８】
（電子受容性化合物）
電子受容性化合物とは、酸化力を有し、上述の正孔輸送性化合物から一電子受容する能力を有する化合物が好ましく、具体的には、電子親和力が４ｅＶ以上である化合物が好ましく、５ｅＶ以上の化合物である化合物がさらに好ましい。
【０１７９】
例としては、４−イソプロピル−４’−メチルジフェニルヨードニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボラート等の有機基の置換したオニウム塩、塩化鉄（III）（特開平１１−２５１０６７）、ペルオキソ二硫酸アンモニウム等の高原子価の無機化合物、テトラシアノエチレン等のシアノ化合物、トリス（ペンタフルオロフェニル）ボラン（特開２００３−３１３６５）等の芳香族ホウ素化合物、フラーレン誘導体、ヨウ素等が挙げられる。
【０１８０】
上記の化合物のうち、強い酸化力を有する点で有機基の置換したオニウム塩、高原子価の無機化合物が好ましく、種々の溶剤に可溶で湿式塗布に適用可能である点で有機基の置換したオニウム塩、シアノ化合物、芳香族ホウ素化合物が好ましい。
【０１８１】
電子受容性化合物として好適な有機基の置換したオニウム塩、シアノ化合物、芳香族ホウ素化合物の具体例としては、ＷＯ２００５／０８９０２４号に記載のものが挙げられ、その好適例も同様であり、例えば下記構造式で表される化合物（Ａ−２）が挙げられるが、何らそれらに限定されるものではない。
【０１８２】
【化３７】
【０１８３】
（カチオンラジカル化合物）
カチオンラジカル化合物とは、正孔輸送性化合物から一電子取り除いた化学種であるカチオンラジカルと、対アニオンからなるイオン化合物である。但し、カチオンラジカルが正孔輸送性の高分子化合物由来である場合、カチオンラジカルは高分子化合物の繰り返し単位から一電子取り除いた構造となる。
【０１８４】
カチオンラジカルは、正孔輸送性化合物に前述した化合物から一電子取り除いた化学種であることが好ましく、正孔輸送性化合物としてさらに好ましい化合物から一電子取り除いた化学種であることが非晶質性、可視光の透過率、耐熱性、溶解性などの点からさらに好ましい。
【０１８５】
カチオンラジカル化合物は、前述の正孔輸送性化合物と電子受容性化合物を混合することにより生成させることができる。即ち、前述の正孔輸送性化合物と電子受容性化合物を混合することにより、正孔輸送性化合物から電子受容性化合物へと電子移動が起こり、正孔輸送性化合物のカチオンラジカルと対アニオンからなるカチオンイオン化合物が生成する。
【０１８６】
ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．，２０００年，１２巻，４８１頁）やエメラルジン塩酸塩（Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．，１９９０年，９４巻，７７１６頁）等の高分子化合物由来のカチオンラジカル化合物は、酸化重合（脱水素重合）、即ち、モノマーを酸性溶液中で、ペルオキソ二硫酸塩等を用いて化学的に、または、電気化学的に酸化することによっても生成する。この酸化重合（脱水素重合）の場合、モノマーが酸化されることにより、高分子化されるとともに、酸性溶液由来のアニオンを対アニオンとする、高分子の繰り返し単位から一電子取り除かれたカチオンラジカルが生成する。
【０１８７】
正孔注入層３は、湿式製膜法または真空蒸着法により陽極２上に形成される。
【０１８８】
陽極２として一般的に用いられるＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）は、その表面粗さが１０ｎｍ程度の粗さ（Ｒａ）を有するのに加えて、局所的に突起を有することが多く、短絡欠陥を生じ易いという問題があった。陽極２の上に形成される正孔注入層３は湿式製膜法により形成することは、真空蒸着法より形成する場合と比較して、これら陽極表面の凹凸に起因する、素子の欠陥の発生を低減する利点を有する。
【０１８９】
湿式製膜法による層形成の場合は、前述した各材料（正孔輸送性化合物、電子受容性化合物、カチオンラジカル化合物）の１種または２種以上の所定量を、必要により電荷のトラップにならないバインダー樹脂や塗布性改良剤を添加して、溶剤に溶解させて、塗布溶液を調製し、スピンコート、スプレーコート、ディップコート、ダイコート、フレキソ印刷、スクリーン印刷、インクジェット法等の湿式製膜法により陽極上に塗布し、乾燥して、正孔注入層３を形成させる。
【０１９０】
湿式製膜法による層形成のために用いられる溶剤としては、前述の各材料（正孔輸送性化合物、電子受容性化合物、カチオンラジカル化合物）を溶解することが可能な溶剤であれば、その種類は特に限定されないが、正孔注入層に用いられる各材料（正孔輸送性化合物、電子受容性化合物、カチオンラジカル化合物）を失活させる恐れのある、失活物質または失活物質を発生させるものを含まないものが好ましい。
【０１９１】
これらの条件を満たす好ましい溶剤としては、例えば、エーテル系溶剤およびエステル系溶剤が挙げられる。具体的には、エーテル系溶剤としては、例えば、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコール−１−モノメチルエーテルアセタート（ＰＧＭＥＡ）等の脂肪族エーテル；１，２−ジメトキシベンゼン、１，３−ジメトキシベンゼン、アニソール、フェネトール、２−メトキシトルエン、３−メトキシトルエン、４−メトキシトルエン、２，３−ジメチルアニソール、２，４−ジメチルアニソール等の芳香族エーテル等が挙げられる。エステル系溶剤としては、例えば、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、乳酸エチル、乳酸ｎ−ブチル等の脂肪族エステル；酢酸フェニル、プロピオン酸フェニル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ｎ−ブチル等の芳香族エステル等が挙げられる。これらは何れか１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせおよび比率で用いてもよい。
【０１９２】
上述のエーテル系溶剤およびエステル系溶剤以外に使用可能な溶剤としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶剤、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等のアミド系溶剤、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。これらは何れか１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせおよび比率で用いてもよい。また、これらの溶剤のうち１種または２種以上を、上述のエーテル系溶剤およびエステル系溶剤のうち１種または２種以上と組み合わせて用いてもよい。特に、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶剤は、電子受容性化合物およびカチオンラジカル化合物を溶解する能力が低いため、エーテル系溶剤およびエステル系溶剤と混合して用いることが好ましい。
【０１９３】
塗布溶液中における溶剤の濃度は、通常１０重量％以上、好ましくは３０重量％以上、より好ましくは５０％重量以上、また、通常９９．９９９重量％以下、好ましくは９９．９９重量％以下、更に好ましくは９９．９重量％以下の範囲である。なお、２種以上の溶剤を混合して用いる場合には、これらの溶剤の合計がこの範囲を満たすようにする。
【０１９４】
真空蒸着法による層形成の場合には、前述した各材料（正孔輸送性化合物、電子受容性化合物、カチオンラジカル化合物）の１種または２種以上を真空容器内に設置されたるつぼに入れ（２種以上材料を用いる場合は各々のるつぼに入れ）、真空容器内を適当な真空ポンプで１０−４Ｐａ程度まで排気した後、るつぼを加熱して（２種以上材料を用いる場合は各々のるつぼを加熱して）、蒸発量を制御して蒸発させ（２種以上材料を用いる場合はそれぞれ独立に蒸発量を制御して蒸発させ）、るつぼと向き合って置かれた基板の陽極上に正孔注入層を形成させる。なお、２種以上の材料を用いる場合は、それらの混合物をるつぼに入れ、加熱し蒸発させて正孔注入層形成に用いることもできる。
【０１９５】
このようにして形成されるよい正孔注入層３の膜厚は、通常５ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上、また、通常１０００ｎｍ以下、好ましくは５００ｎｍ以下の範囲である。
なお、正孔注入層３は、図６に示す如く、これを省略しても良い。
【０１９６】
［４］発光層
正孔注入層３の上には通常発光層４が設けられる。発光層４は発光材料を含む層であり、電界を与えられた電極間において、陽極２から正孔注入層３を通じて注入された正孔と、陰極６から電子輸送層５を通じて注入された電子との再結合により励起されて、主たる発光源となる層である。発光層４は発光材料（ドーパント）と１種または２種以上のホスト材料を含むことが好ましく、発光層４は本発明の電荷輸送材料をホスト材料として含むことが更に好ましく、真空蒸着法で形成しても良いが、本発明の電荷輸送材料組成物を用い、湿式製膜法によって作製された層であることが特に好ましい。
【０１９７】
ここで、湿式製膜法とは、上記溶剤を含む本発明の電荷輸送材料組成物を、スピンコート、スプレーコート、ディップコート、ダイコート、フレキソ印刷、スクリーン印刷、インクジェット法により塗布して成膜するものである。
【０１９８】
なお、発光層４は、本発明の性能を損なわない範囲で、他の材料、成分を含んでいてもよい。
【０１９９】
一般に有機電界発光素子において、同じ材料を用いた場合、電極間の膜厚が薄い方が、実効電界が大きくなる為、注入される電流が多くなるので、駆動電圧は低下する。その為、電極間の総膜厚は薄い方が、有機電界発光素子の駆動電圧は低下するが、あまりに薄いと、ＩＴＯ等の電極に起因する突起により短絡が発生する為、ある程度の膜厚が必要となる。
【０２００】
本発明においては、発光層４以外に、正孔注入層３および後述の電子輸送層５等の有機層を有する場合、発光層４と正孔注入層３や電子輸送層５等の他の有機層とを合わせた総膜厚は通常３０ｎｍ以上、好ましくは５０ｎｍ以上であり、更に好ましくは１００ｎｍ以上で、通常１０００ｎｍ以下、好ましくは５００ｎｍ以下であり、更に好ましくは３００ｎｍ以下である。また、発光層４以外の正孔注入層３や後述の電子注入層５の導電性が高い場合、発光層４に注入される電荷量が増加する為、例えば正孔注入層３の膜厚を厚くして発光層４の膜厚を薄くし、総膜厚をある程度の膜厚を維持したまま駆動電圧を下げることも可能である。
【０２０１】
よって、発光層４の膜厚は、通常１０ｎｍ以上、好ましくは２０ｎｍ以上で、通常３００ｎｍ以下、好ましくは２００ｎｍ以下である。なお、本発明の素子が、陽極および陰極の両極間に、発光層４のみを有する場合の発光層４の膜厚は、通常３０ｎｍ以上、好ましくは５０ｎｍ以上、通常５００ｎｍ以下、好ましくは３００ｎｍ以下である。
【０２０２】
［５］電子注入層
電子注入層５は陰極６から注入された電子を効率よく発光層４へ注入する役割を果たす。電子注入を効率よく行うには、電子注入層５を形成する材料は、仕事関数の低い金属が好ましく、ナトリウムやセシウム等のアルカリ金属、バリウムやカルシウムなどのアルカリ土類金属が用いられる。
電子注入層５の膜厚は０．１〜５ｎｍが好ましい。
【０２０３】
また、陰極６と発光層４または後述の電子輸送層８との界面にＬｉＦ、ＭｇＦ２、Ｌｉ２Ｏ、ＣｓＣＯ３等の極薄絶縁膜（０．１〜５ｎｍ）を挿入することも、素子の効率を向上させる有効な方法である（Appl.Phys.Lett.,70巻，152頁，1997年；特開平１０−７４５８６号公報；IEEE Trans.Electron.Devices，44巻，1245頁，1997年；SID 04 Digest，154頁）。
【０２０４】
更に、後述するバソフェナントロリン等の含窒素複素環化合物や８−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体などの金属錯体に代表される有機電子輸送材料に、ナトリウム、カリウム、セシウム、リチウム、ルビジウム等のアルカリ金属をドープする（特開平１０−２７０１７１号公報、特開２００２−１００４７８号公報、特開２００２−１００４８２号公報などに記載）ことにより、電子注入・輸送性が向上し優れた膜質を両立させることが可能となるため好ましい。この場合の膜厚は通常、５ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上で、通常２００ｎｍ以下、好ましくは１００ｎｍ以下である。
【０２０５】
電子注入層５は、発光層４と同様にして湿式製膜法、或いは真空蒸着法により発光層４上に積層することにより形成される。真空蒸着法の場合には、真空容器内に設置されたるつぼまたは金属ボートに蒸着源を入れ、真空容器内を適当な真空ポンプで１０−４Ｐａ程度にまで排気した後、るつぼまたは金属ボートを加熱して蒸発させ、るつぼまたは金属ボートと向き合って置かれた基板上に電子注入層を形成する。
【０２０６】
アルカリ金属の蒸着は、クロム酸アルカリ金属と還元剤をニクロムに充填したアルカリ金属ディスペンサーを用いて行う。このディスペンサーを真空容器内で加熱することにより、クロム酸アルカリ金属が還元されてアルカリ金属が蒸発される。有機電子輸送材料とアルカリ金属とを共蒸着する場合は、有機電子輸送材料を真空容器内に設置されたるつぼに入れ、真空容器内を適当な真空ポンプで１０−４Ｐａ程度にまで排気した後、各々のるつぼおよびディスペンサーを同時に加熱して蒸発させ、るつぼおよびディスペンサーと向き合って置かれた基板上に電子注入層を形成する。
【０２０７】
このとき、電子注入層５の膜厚方向において均一に共蒸着されるが、膜厚方向において濃度分布があっても構わない。
なお、電子注入層５は、図５，６，７，８に示す如く、これを省略しても良い。
【０２０８】
［６］陰極
陰極６は、発光層側の層（電子注入層５または発光層４など）に電子を注入する役割を果たす。陰極６として用いられる材料は、前記陽極２に使用される材料を用いることが可能であるが、効率よく電子注入を行うには、仕事関数の低い金属が好ましく、スズ、マグネシウム、インジウム、カルシウム、アルミニウム、銀等の適当な金属またはそれらの合金が用いられる。具体例としては、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、アルミニウム−リチウム合金等の低仕事関数合金電極が挙げられる。
【０２０９】
陰極６の膜厚は通常、陽極２と同様である。低仕事関数金属から成る陰極を保護する目的で、この上にさらに、仕事関数が高く大気に対して安定な金属層を積層することは素子の安定性を増す。この目的のために、アルミニウム、銀、銅、ニッケル、クロム、金、白金等の金属が使われる。
【０２１０】
［７］その他の構成層
以上、図１に示す層構成の素子を中心に説明してきたが、本発明の有機電界発光素子における陽極２および陰極６と発光層４との間には、その性能を損なわない限り、上記説明にある層の他にも、任意の層を有していてもよく、また発光層４以外の任意の層を省略してもよい。
【０２１１】
有してもよい層としては例えば、電子輸送層７が挙げられる。電子輸送層７は素子の発光効率をさらに向上させることを目的として、図２に示す如く、発光層４と電子注入層５との間に設けられる。
【０２１２】
電子輸送層７は、電界を与えられた電極間において陰極６から注入された電子を効率よく発光層４の方向に輸送することができる化合物より形成される。電子輸送層７に用いられる電子輸送性化合物としては、陰極６または電子注入層５からの電子注入効率が高く、かつ、高い電子移動度を有し注入された電子を効率よく輸送することができる化合物であることが必要である。
【０２１３】
このような条件を満たす材料としては、８−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体などの金属錯体（特開昭５９−１９４３９３号公報）、１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリンの金属錯体、オキサジアゾール誘導体、ジスチリルビフェニル誘導体、シロール誘導体、３−または５−ヒドロキシフラボン金属錯体、ベンズオキサゾール金属錯体、ベンゾチアゾール金属錯体、トリスベンズイミダゾリルベンゼン（米国特許第５，６４５，９４８号）、キノキサリン化合物（特開平６−２０７１６９号公報）、フェナントロリン誘導体（特開平５−３３１４５９号公報）、２−ｔ−ブチル−９，１０−Ｎ，Ｎ’−ジシアノアントラキノンジイミン、ｎ型水素化非晶質炭化シリコン、ｎ型硫化亜鉛、ｎ型セレン化亜鉛などが挙げられる。
【０２１４】
電子輸送層７の膜厚は、通常下限は１ｎｍ、好ましくは５ｎｍ程度であり、上限は通常３００ｎｍ、好ましくは１００ｎｍ程度である。
【０２１５】
電子輸送層７は、正孔注入層３と同様にして湿式製膜法、或いは真空蒸着法により発光層４上に積層することにより形成される。通常は、真空蒸着法が用いられる。
【０２１６】
また、正孔輸送層１０を有することが本発明において好ましく、前記正孔注入層の正孔輸送性化合物として例示した化合物を用いることもできる。また、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルトリフェニルアミン、テトラフェニルベンジジンを含有するポリアリーレンエーテルサルホン等の高分子材料を使用してもよい。正孔輸送層１０は、これらの材料を湿式製膜法または真空蒸着法により正孔注入層上に積層することにより形成される。このようにして形成される正孔輸送層１０の膜厚は、通常１０ｎｍ以上、好ましくは３０ｎｍである。但し、通常、３００ｎｍ以下、好ましくは１００ｎｍ以下である。
【０２１７】
また、特に、発光物質として燐光材料を用いたり、青色発光材料を用いたりする場合、図３に示す如く、正孔阻止層８を設けることも効果的である。正孔阻止層８は正孔と電子を発光層４内に閉じこめて、発光効率を向上させる機能を有する。即ち、正孔阻止層８は、発光層４から移動してくる正孔が電子輸送層７に到達するのを阻止することで、発光層４内で電子との再結合確率を増やし、生成した励起子を発光層４内に閉じこめる役割と、電子輸送層８から注入された電子を効率よく発光層４の方向に輸送する役割がある。
【０２１８】
正孔阻止層８は、陽極２から移動してくる正孔を陰極６に到達するのを阻止する役割と、陰極６から注入された電子を率よく発光層４の方向に輸送することができる化合物により、発光層４の上に、発光層４の陰極６側の界面に接するように積層形成される。
【０２１９】
正孔阻止層８を構成する材料に求められる物性としては、電子移動度が高く正孔移動度が低いこと、エネルギーギャップ（ＨＯＭＯ、ＬＵＭＯの差）が大きいこと、励起三重項準位（Ｔ１）が高いことが挙げられる。
【０２２０】
このような条件を満たす正孔阻止層材料としては、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（フェノラト）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（トリフェニルシラノラト）アルミニウム等の混合配位子錯体、ビス（２−メチル−８−キノラト）アルミニウム−μ−オキソ−ビス−（２−メチル−８−キノリラト）アルミニウム二核金属錯体等の金属錯体、ジスチリルビフェニル誘導体等のスチリル化合物（特開平１１−２４２９９６）、３−（４−ビフェニルイル）−４−フェニル−５（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール等のトリアゾール誘導体（特開平７−４１７５９号公報）、バソクプロイン等のフェナントロリン誘導体（特開平１０−７９２９７号公報）が挙げられる。
【０２２１】
さらに、ＷＯ２００５／０２２９６２号公報に記載の２，４，６位が置換されたピリジン環を少なくとも１個有する化合物も正孔阻止材料として好ましい。
【０２２２】
正孔阻止層８の膜厚は、通常０．３ｎｍ以上、好ましくは０．５ｎｍ以上で、通常１００ｎｍ以下、好ましくは５０ｎｍ以下である。
【０２２３】
正孔阻止層８も正孔注入層３と同様の方法で形成することができるが、通常は真空蒸着法が用いられる。
【０２２４】
電子輸送層７および正孔阻止層８は必要に応じて、適宜設ければよく、１）電子輸送層のみ、２）正孔阻止層のみ、３）正孔阻止層／電子輸送層の積層、４）用いない、等、用法がある。また、図７に示す如く、電子注入層５を省略して正孔阻止層８と電子輸送層７を積層しても良く、また、図８に示す如く、電子輸送層７のみでも良い。
【０２２５】
正孔阻止層８と同様の目的で、図４に示す如く、正孔注入層３と発光層４の間に電子阻止層９を設けることも効果的である。電子阻止層９は、発光層４から移動してくる電子が正孔注入層３に到達するのを阻止することで、発光層４内で正孔との再結合確率を増やし、生成した励起子を発光層４内に閉じこめる役割と、正孔注入層３から注入された正孔を効率よく発光層４の方向に輸送する役割がある。
【０２２６】
電子阻止層９に求められる特性としては、正孔輸送性が高く、エネルギーギャップ（ＨＯＭＯ、ＬＵＭＯの差）が大きいこと、励起三重項準位（Ｔ１）が高いことが挙げられる。また、発光層４を湿式製膜法で形成する場合、電子阻止層９も湿式製膜法で形成することが、素子製造が容易となるため、好ましい。
【０２２７】
このため、電子阻止層９も湿式製膜適合性を有することが好ましく、このような電子阻止層９に用いられる材料としては、Ｆ８−ＴＦＢに代表されるジオクチルフルオレンとトリフェニルアミンの共重合体（ＷＯ２００４／０８４２６０号公報記載）等が挙げられる。
【０２２８】
なお、図１とは逆の構造、即ち、基板１上に陰極６、電子注入層５、発光層４、正孔注入層３、陽極２の順に積層することも可能であり、既述したように少なくとも一方が透明性の高い２枚の基板の間に本発明の有機電界発光素子を設けることも可能である。同様に、図２〜図８に示した前記各層構成とは逆の構造に積層することも可能である。
【０２２９】
さらには、図１に示す層構成を複数段重ねた構造（発光ユニットを複数積層させた構造）とすることも可能である。その際には段間（発光ユニット間）の界面層（陽極がＩＴＯ、陰極がＡｌの場合はその２層）の代わりに、例えばＶ２Ｏ５等を電荷発生層（ＣＧＬ）として用いると段間の障壁が少なくなり、発光効率・駆動電圧の観点からより好ましい。
【０２３０】
本発明は、有機電界発光素子が、単一の素子、アレイ状に配置された構造からなる素子、陽極と陰極がＸ−Ｙマトリックス状に配置された構造のいずれにおいても適用することができる。
【実施例】
【０２３１】
次に、本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例の記載に限定されるものではない。
【０２３２】
（実施例１）
【化３８】
【０２３３】
窒素気流中、２，８−ジヨードジベンゾ［ｂ，ｄ］フラン（２．５２ｇ）、ベンズアニリド（３．６０ｇ）、よう化銅（０．６８ｇ）、リン酸三カリウム（５．０９ｇ）、および無水１，４−ジオキサン（４５ｍｌ）を攪拌しているところに、室温でＮ，Ｎ’−ジメチルエチレンジアミン（０．８ｍｌ）を投入した後、加熱還流下、２３時間攪拌した。これに酢酸エチル（１２０ｍｌ）を加えた後、活性白土を入れ、攪拌した。これを濾過し、濾液を濃縮後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー、ヘキサン／エタノール混合溶剤による懸濁洗浄、および高真空下での蒸留により精製し、目的物（Ｉ−Ａ）（２．２６ｇ）を得た。
ＤＥＩ−ＭＳ ｍ／ｚ＝５５８（Ｍ＋）により、目的物であることを確認した。
このもののガラス転移温度は９３℃、結晶化温度は１５８℃、融点は２００℃、気化温度は４２６℃であった。三重項励起エネルギー準位は４１８ｎｍであった。
【０２３４】
（実施例２）
【化３９】
【０２３５】
窒素気流中、酢酸パラジウム（０．４０ｇ）、トリ−ｔ−ブチルホスフィン（１．５１ｇ）、および脱水トルエン（８０ｍｌ）を加え、５０℃で３０分攪拌した。この系中にｍ−フェニルブロモカルバゾール（９．６６ｇ）、アニリン（３．４９ｇ）、ｔ−ブトキシナトリウム（１７．２ｇ）を加え、１００℃で７時間攪拌した。ジクロロメタン、Ｂｒｉｎｅで抽出洗浄し、硫酸ナトリウムで有機層を乾燥後、ジクロロメタンを減圧留去した。カラムクロマトグラフィーで精製し、目的のアミン体（II−ａ）を白色粉末（３．０１ｇ）で得た。
【０２３６】
【化４０】
【０２３７】
窒素気流中、アミン体（II−ａ）（２．６６ｇ）、脱水エーテル３０ｍｌを加え、ドライアイスバスにて−７０℃まで冷やした。ここへ、ｎ−ブチルリチウムの１．５８ｍｏｌ／ｌヘキサン溶液（５．５３ｍｌ）をゆっくりと加え、３０分攪拌し、その後ゆっくりと室温まで昇温させて、さらに１時間攪拌した。再びドライアイスバスにて冷やした後、イソフタル酸クロライド（０．７２ｇ）をエーテルに飽和させた溶液をゆっくりと加えた。３０分攪拌した後、ジクロロメタンで希釈して氷中にあけ、濃塩酸でｐＨ７になるよう中和処理を行った。ジクロロメタンで抽出し、硫酸ナトリウムで乾燥させ、減圧留去すると茶色オイルが得られた。これをカラムクロマトグラフィーで精製し、目的の化合物（II−Ａ）（２．７ｇ）を得た。
ＤＥＩ−ＭＳ ｍ／ｚ＝７８０（Ｍ＋）により、目的物であることを確認した。
このもののガラス転移温度は８６℃、気化温度は４８８℃であった。三重項励起エネルギー準位は４１１ｎｍであった。
また、トルエンに対する溶解性（飽和溶解度）は１０．５重量％、エタノールに対する溶解性は＜０．１重量％であった。
【０２３８】
（実施例３）
【化４１】
【０２３９】
窒素気流中、９−フェニルカルバゾール（３．１６ｇ）、ヨウ化カリウム（３．０２ｇ）、および酢酸（４０ｍｌ）を加え、１２０℃に加熱し均一溶液にした。６５℃まで放冷後、過よう素酸カリウム（３．８９ｇ）を加え４時間攪拌した。水を加え白色粉末を析出させ、これを濾別してアセトンで再結晶し、目的の化合物（Ｉ−ｂ）（５ｇ）を得た。
【０２４０】
【化４２】
【０２４１】
窒素気流中、化合物（Ｉ−ｂ）（１．１ｇ）、ベンズアニリド（１．１ｇ）、ヨウ化銅（０．２１ｇ）、Ｎ，Ｎ’−ジメチルエチレンジアミン（０．１９ｇ）、三リン酸カリウム（１．４ｇ）、およびジメトキシエタン（３０ｍｌ）を加え、２４時間加熱攪拌した。ジクロロメタン、Ｂｒｉｎｅで抽出洗浄し、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥後、減圧留去し茶色オイルを得た。これをカラムクロマトグラフィーで精製することにより、目的の化合物（Ｉ−Ｂ）（０．８ｇ）を得た。
ＤＥＩ−ＭＳ ｍ／ｚ＝６３５（Ｍ＋）により、目的物であることを確認した。
このもののガラス転移温度は１１３℃、気化温度は４５８℃であった。三重項励起エネルギー準位は４２７ｎｍであった。
また、トルエンに対する溶解性は１２重量％、エタノールに対する溶解性は１．５重量％であった。
【０２４２】
（実施例４）
【化４３】
【０２４３】
窒素気流中、ベンズアニリド（２．９５ｇ）、１，３−ジヨードベンゼン（９．９０ｇ）、ヨウ化銅（０．２８ｇ）、Ｎ，Ｎ’−ジメチルエチレンジアミン（０．２６ｇ）、三リン酸カリウム（６．３４ｇ）、およびジオキサン（６０ｍｌ）を加え、６時間加熱還流した。不溶物を濾過で除き、ジオキサンを減圧留去して茶色オイルを得た。これをカラムクロマトグラフィーで精製し、目的の化合物（II−ｂ１）（１．８ｇ）を得た。
【０２４４】
【化４４】
【０２４５】
イソフタル酸クロライドとアニリンとを反応させて、目的の化合物（II−ｂ２）を得た。
【０２４６】
【化４５】
【０２４７】
窒素気流中、化合物（II−ｂ１）（１．７３ｇ）、化合物（II−ｂ２）（０．６２ｇ）、ヨウ化銅（０．１２ｇ）、Ｎ，Ｎ’−ジメチルエチレンジアミン（０．０３ｇ）、三リン酸カリウム（１．６６ｇ）、およびジオキサン（４０ｍｌ）を加え、４０時間加熱還流した。不溶物を濾過で除き、クロロホルムとＢｒｉｎｅで抽出洗浄を行い、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥させた。減圧留去後、得られた茶色オイルをカラムクロマトグラフィーにて精製し、目的の化合物（II−Ｂ）（０．４ｇ）を得た。
【０２４８】
ＤＥＩ−ＭＳ ｍ／ｚ＝８６０（Ｍ＋）により、目的物であることを確認した。
このもののガラス転移温度は８２℃、気化温度は４６８℃であった。
また、トルエンに対する溶解性は１１．０重量％、エタノールに対する溶解性は１．３重量％であった。
【０２４９】
（実施例５）
図７に示す構造を有する有機電界発光素子を以下の方法で作製した。
ガラス基板１の上にインジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）透明導電膜を１５０ｎｍ堆積したもの（スパッター成膜品；シート抵抗１５Ω）を通常のフォトリソグラフィ技術と塩酸エッチングを用いて２ｍｍ幅のストライプにパターニングして陽極２を形成した。パターン形成したＩＴＯ基板を、アセトンによる超音波洗浄、純水による水洗、イソプロピルアルコールによる超音波洗浄の順で洗浄後、窒素ブローで乾燥させ、最後に紫外線オゾン洗浄を行った。
【０２５０】
正孔注入層３を以下のように湿式塗布法によって形成した。正孔注入層３の材料として、下記に示す構造式の芳香族アミノ基を有する高分子化合物（Ｐ−１（重量平均分子量：２９４００，数平均分子量：１２６００））と下記に示す構造式の電子受容性化合物（Ａ−１）とを用い、下記の条件でスピンコートした。
【化４６】
【０２５１】
＜スピンコート条件＞
溶媒 安息香酸エチル
塗布液濃度 Ｐ−１ ２．０重量％
Ａ−１ ０．４重量％
スピナ回転数 １５００ｒｐｍ
スピナ回転時間 ３０秒
乾燥条件 ２３０℃×１５分
【０２５２】
上記のスピンコートにより膜厚３０ｎｍの均一な薄膜が形成された。
【０２５３】
続いて、正孔輸送層１０として下記に示すトリフェニルアミン誘導体（Ｈ−１）を用いて真空蒸着法によって形成した。この時、トリフェニルアミン誘導体のるつぼの温度は２６１〜２９３℃として、蒸着速度０．０８〜０．１ｎｍ／秒で４０ｎｍの膜厚で積層した。蒸着時の真空度は１．４〜１．３×１０−４Ｐａであった。
【０２５４】
【化４７】
【０２５５】
続いて、正孔輸送層１０の上に発光層４を蒸着した。発光層４の材料として、下記化合物（Ｅ−１）を、下記に示す構造式のイリジウム錯体（Ｄ−１）と共に用い、化合物（Ｅ−１）をるつぼ温度２５６〜２６１℃、蒸着速度０．１ｎｍ／秒、イリジウム錯体（Ｄ−１）をるつぼ温度２４９〜２５１℃、蒸着速度０．００６ｎｍ／秒として、厚さ３１．８ｎｍに積層した。蒸着時の真空度は１．３〜１．２×１０−４Ｐａであった。
【０２５６】
【化４８】
【０２５７】
次に、正孔阻止層８として下記に示すピリジン誘導体（ＨＢ−１）をるつぼ温度２７０〜３０６℃として、蒸着速度０．０８ｎｍ／秒で５ｎｍの膜厚に積層した。蒸着時の真空度は１．０×１０−４Ｐａであった。
【０２５８】
【化４９】
【０２５９】
次に、正孔阻止層８の上に、電子輸送層７として下記に示すアルミニウムの８−ヒドロキシキノリン錯体（ＥＴ−１）を同様にして蒸着した。この時のアルミニウムの８−ヒドロキシキノリン錯体（ＥＴ−１）のるつぼ温度は２３１〜２４３℃の範囲で制御し、蒸着時の真空度は１．０〜０．９６×１０−４Ｐａ、蒸着速度は０．０８〜０．１ｎｍ／秒で膜厚は３０ｎｍとした。
【０２６０】
【化５０】
【０２６１】
上記の正孔輸送層４、発光層５、正孔阻止層６および電子輸送層７を真空蒸着する時の基板温度は室温に保持した。
【０２６２】
ここで、電子輸送層７までの蒸着を行った素子を一度前記真空蒸着装置内より大気中に取り出して、陰極蒸着用のマスクとして２ｍｍ幅のストライプ状シャドーマスクを、陽極２のＩＴＯストライプとは直交するように素子に密着させて、別の真空蒸着装置内に設置して有機層と同様にして装置内の真空度が２．３×１０−４Ｐａ以下になるまで排気した。
【０２６３】
陰極９として、先ず、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を、モリブデンボートを用いて、蒸着速度０．００８〜０．０２ｎｍ／秒、真空度２．５×１０−４Ｐａで、０．５ｎｍの膜厚で電子輸送層７の上に成膜した。次に、アルミニウムを同様にモリブデンボートにより加熱して、蒸着速度０．１〜０．１２ｎｍ／秒、真空度２．５×１０−４Ｐａで膜厚８０ｎｍのアルミニウム層を形成して陰極９を完成させた。以上の２層型陰極９の蒸着時の基板温度は室温に保持した。
【０２６４】
以上の様にして、２ｍｍ×２ｍｍのサイズの発光面積部分を有する有機電界発光素子が得られた。この素子の発光特性は以下の通りである。
輝度／電流：２９．３[ｃｄ／Ａ]＠１００ｃｄ／ｍ２
電圧：４．８[Ｖ]＠１００ｃｄ／ｍ２
発光効率：１９．２[１ｍ／ｗ]＠１００ｃｄ／ｍ２
【０２６５】
素子の発光スペクトルの極大波長は５１２．８ｎｍであり、イリジウム錯体（Ｄ−１）からのものと同定された。色度はＣＩＥ(ｘ，ｙ)＝(０．３０３，０．６２２)であった。
【０２６６】
（実施例６）
発光層４の材料として、化合物（Ｅ−１）の代わりに、下記に示す化合物（Ｅ−２）を用いた他は、実施例１と同様にして有機電界発光素子を作製した。
【０２６７】
【化５１】
【０２６８】
この素子の発光特性は以下の通りである。
輝度／電流：１９．９[ｃｄ／Ａ]＠１００ｃｄ／ｍ２
電圧：６．６[Ｖ]＠１００ｃｄ／ｍ２
発光効率：９．６[１ｍ／ｗ]＠１００ｃｄ／ｍ２
【０２６９】
素子の発光スペクトルの極大波長は５１２．８ｎｍであり、イリジウム錯体（Ｄ−１）からのものと同定された。色度はＣＩＥ(ｘ，ｙ)＝(０．２９６，０．６１８)であった。
【０２７０】
（実施例７）
発光層５の材料として、化合物（Ｅ−１）の代りに、下記に示す化合物（Ｅ−３）を用いた他は、実施例１と同様にして有機電界発光素子を作製した。
【０２７１】
【化５２】
【０２７２】
この素子の発光特性は以下の通りである。
輝度／電流：２２．７[ｃｄ／Ａ]＠１００ｃｄ／ｍ２
電圧：６．２[Ｖ]＠１００ｃｄ／ｍ２
発光効率：１１．６[１ｍ／ｗ]＠１００ｃｄ／ｍ２
【０２７３】
素子の発光スペクトルの極大波長は５１１．５ｎｍであり、イリジウム錯体（Ｄ−１）からのものと同定された。色度はＣＩＥ(ｘ，ｙ)＝(０．３０６，０．６１５)であった。
【図面の簡単な説明】
【０２７４】
【図１】本発明の有機電界発光素子の一例を示した模式的断面図である。
【図２】本発明の有機電界発光素子の別の例を示した模式的断面図である。
【図３】本発明の有機電界発光素子の別の例を示した模式的断面図である。
【図４】本発明の有機電界発光素子の別の例を示した模式的断面図である。
【図５】本発明の有機電界発光素子の別の例を示した模式的断面図である。
【図６】本発明の有機電界発光素子の別の例を示した模式的断面図である。
【図７】本発明の有機電界発光素子の別の例を示した模式的断面図である。
【図８】本発明の有機電界発光素子の別の例を示した模式的断面図である。
【符号の説明】
【０２７５】
１ 基板
２ 陽極
３ 正孔注入層
４ 発光層
５ 電子注入層
６ 陰極
７ 電子輸送層
８ 正孔阻止層
９ 電子阻止層
１０ 正孔輸送層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高い三重項励起エネルギー準位を持ち、また、溶剤に対する溶解性も良好で、特に有機電界発光素子の発光層のホスト材料として有用な有機化合物と、この有機化合物からなる電荷輸送材料と、この有機化合物を含む電荷輸送材料組成物に関する。本発明はまた、この有機化合物を用いた高効率かつ超寿命の有機電界発光素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機薄膜を用いた電界発光素子（有機電界発光素子）の開発が行われている。有機薄膜の形成方法としては、真空蒸着法と湿式製膜法が挙げられる。このうち、湿式製膜法は真空プロセスが要らず、大面積化が容易で、一つの層（塗布液）に様々な機能をもった複数の材料を混合して入れることが容易である等の利点がある。
【０００３】
湿式製膜法によって形成される発光層の材料としては、従来、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）誘導体やポリフルオレン誘導体等の高分子材料が主に用いられているが、高分子材料には以下のような問題がある。
・高分子材料は重合度や分子量分布を制御することが困難である。
・連続駆動時に末端残基による劣化が起こる。
・材料自体の高純度化が困難で、不純物を含む。
【０００４】
上記問題のために、湿式製膜法による素子は、真空蒸着法による素子に比べて駆動安定性に劣り、一部を除いて実用レベルに至っていないのが現状である。
【０００５】
以上のような問題を解決する試みとして、特許文献１には高分子化合物ではなく、複数の低分子材料（電荷輸送材料、発光材料）を混合して、湿式製膜法により形成した有機薄膜を用いた有機電界発光素子が記載されている。しかしながら、特許文献１に記載されている有機電界発光素子は蛍光発光を利用しているため、素子の発光効率および最大発光輝度が低く、実用特性を満たしていない。
【０００６】
このような湿式製膜法により形成された複数の低分子材料からなる有機薄膜を用いた有機電界発光素子において、非特許文献１には、素子の発光効率を高めるために、燐光発光を利用した素子が記載されている。この非特許文献１に記載の有機電界発光素子では、電荷輸送材料として、以下に示すビフェニル誘導体を用いている。
【０００７】
【化６】
【０００８】
しかしながら、上記ビフェニル誘導体は、非常に結晶化しやすく、湿式製膜法では均一な非晶質膜を得ることが困難であった。更に、上記ビフェニル誘導体は、溶媒に対する溶解性が低いため、クロロホルム、１，２−ジクロロエタン等のハロゲン系溶媒を塗布溶媒に用いる必要がある。ハロゲン系溶媒は環境負荷が大きく実用上問題がある。また、ハロゲン系溶媒中に含まれる不純物により材料を劣化させる可能性が大きいため、ハロゲン系溶媒を用いた湿式製膜法による素子は駆動安定性が十分でないと考えられる。
【０００９】
一方、特許文献２には、以下に示すアミド化合物が有機エレクトロルミネッセンス材料として開示されている。しかしながら、これらのアミド化合物では、アミド結合が環状となり、芳香環などを通じてπ共役でつながっているため、高い三重項励起エネルギー準位（Ｔ１準位）を保つことが困難である。また、このアミド化合物は、溶剤に対する溶解性も悪く湿式製膜法には適していない。
【００１０】
【化７】
【特許文献１】特開平１１−２７３，８５９号公報
【特許文献２】特開２００５−８９５４４
【非特許文献１】Japanese Journal of Applied Physics Vol.44,No.1B,2005,pp.626-629
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、高い三重項励起エネルギー準位を有すると共に、溶剤に対する溶解性にも優れた有機化合物と、この有機化合物からなる電荷輸送材料、この有機化合物を含んでなる電荷輸送材料組成物、この有機化合物を用いた高輝度、高効率かつ長寿命な有機電界発光素子を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らが、鋭意検討した結果、下記の特定の構造を有する化合物が高い三重項励起エネルギー準位を持ち、かつ溶剤に対する溶解性にも優れ、この化合物を用いることにより、有機電界発光素子、とりわけ、燐光発光性の有機電界発光素子において、高効率かつ長寿命なデバイスを得ることができることを見出した。
本発明はこのような知見に基いて達成されたものであり、以下を要旨とする。
【００１３】
［１］ 下記式（Ｉ）で表される有機化合物。
【化８】
（式（Ｉ）中、Ａｒ１は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。Ｒ１〜Ｒ６は、それぞれ独立に、水素原子または任意の置換基を表す。Ｑ１は、直接結合、エーテル基、置換基を有していてもよいアルキレン基、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芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。ｎは２〜６の整数を表す。）
【００１４】
［２］ 上記式（Ｉ）が、下記式（Ｉ−１）で表される［１］に記載の有機化合物。
【化９】
（式（Ｉ−１）中、Ａｒ1aおよびＡｒ1bは、式（Ｉ）におけるＡｒ１と同義である。Ｒ11〜Ｒ16、Ｒ21〜Ｒ26は、式（Ｉ）におけるＲ１〜Ｒ６と同義である。Ｑ１は上記式（Ｉ）におけると同義である。）
【００１５】
［３］ 上記式（Ｉ）において、Ｑ１が、上記式（Ｉ）で表される化合物を構成する、ｎ個の下記式（ｉ）で表される部分構造どうしを共役させない連結基である［１］または［２］に記載の有機化合物。
【化１０】
【００１６】
［４］ 下記式（II）で表される有機化合物。
【化１１】
（式（II）中、Ａｒ２は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。Ｒ31〜Ｒ33は、それぞれ独立に、水素原子または任意の置換基を表す。ｍは１〜６の整数を表す。ｍが１の場合、式（II）で表される化合物中に、Ｎ＝Ｎ結合を有することはない。また、式（II）において、カルボニル基が結合しているベンゼン環は該カルボニル基以外にも置換基を有していてもよい。）
【００１７】
［５］ 上記式（II）が、下記式（II−１）で表される［４］に記載の有機化合物。
【化１２】
（式（II−１）中、Ａｒ2bおよびＡｒ2aは、式（II）におけるＡｒ２と同義である。Ｒ41〜Ｒ46は、式（II）におけるＲ31〜Ｒ33と同義である。また、式（II）において、２個のカルボニル基が結合しているベンゼン環は該カルボニル基以外にも置換基を有していてもよい。）
【００１８】
［６］ ［１］ないし［５］のいずれかに記載の有機化合物からなる電荷輸送材料。
【００１９】
［７］ ［１］ないし［５］のいずれかに記載の有機化合物を含有することを特徴とする電荷輸送材料用組成物。
【００２０】
［８］ さらに、溶剤を含有することを特徴とする［７］に記載の電荷輸送材料用組成物。
【００２１】
［９］ 基板上に陽極、陰極、および該陽極と該陰極に挟持された発光層を有する有機電界発光素子において、［７］または［８］に記載の電荷輸送材料用組成物を用いて、湿式成膜法により形成された層を有することを特徴とする有機電界発光素子。
【００２２】
［１０］ 基板上に陽極、陰極、および該陽極と該陰極に挟持された発光層を有する有機電界発光素子において、［１］ないし［５］のいずれかに記載の有機化合物を含有する層を有することを特徴とする有機電界発光素子。
【発明の効果】
【００２３】
前記式（Ｉ）または（II）で表される本発明の有機化合物は、高い三重項励起エネルギー準位を有し、また、各種溶剤への溶解性に優れる。しかも、これらの化合物は合成も容易である。
従って、本発明の有機化合物からなる電荷輸送材料は、湿式製膜法による有機電界発光素子の製造に好適であり、このような本発明の電荷輸送材料を用いることにより、特に青色燐光発光素子において、高輝度、高効率かつ長寿命な有機電界発光素子が提供される。
【００２４】
本発明の有機化合物を用いた有機電界発光素子は、フラットパネル・ディスプレイ（例えばＯＡコンピュータ用や壁掛けテレビ）、車載表示素子、携帯電話表示や面発光体としての特徴を生かした光源（例えば、複写機の光源、液晶ディスプレイや計器類のバックライト光源）、表示板、標識灯への応用が考えられ、その技術的価値は大きいものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明するが、以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施態様の一例（代表例）であり、本発明はその要旨を超えない限り、これらの内容に特定されない。
【００２６】
［有機化合物］
本発明の有機化合物は、下記式（Ｉ）または（II）で表される。
【００２７】
【化１３】
（式（Ｉ）中、Ａｒ１は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。Ｒ１〜Ｒ６は、それぞれ独立に、水素原子または任意の置換基を表す。Ｑ１は、直接結合、エーテル基、置換基を有していてもよいアルキレン基、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芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。ｎは２〜６の整数を表す。）
【００２８】
【化１４】
（式（II）中、Ａｒ２は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。Ｒ31〜Ｒ33は、それぞれ独立に、水素原子または任意の置換基を表す。ｍは１〜６の整数を表す。ｍが１の場合、式（II）で表される化合物中に、Ｎ＝Ｎ結合を有することはない。また、式（II）において、カルボニル基が結合しているベンゼン環は該カルボニル基以外にも置換基を有していてもよい。）
【００２９】
＜式（Ｉ）で表される化合物＞
式（Ｉ）で表される化合物は、三重項励起エネルギー準位の高いブロックをアミド基で結合した化合物であるため、高い三重項励起エネルギー準位を各々保つことができる。また、溶剤溶解性に優れ、有機電界発光素子、とりわけ、燐光発光性の有機電界発光素子において、高効率かつ長寿命なデバイスを提供することができるものと推測される。
【００３０】
(1) Ａｒ１
Ａｒ１は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。Ａｒ１は、その置換基も含めて通常分子量６０以上、１０００以下が好ましく、５００以下がより好ましい。
【００３１】
その芳香族炭化水素基としては、通常炭素数５〜７０、好ましくは炭素数６〜３０のものであって、５または６員環の単環または２〜５縮合環由来の基が好ましく、具体例としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、フルオランテン環等の芳香族炭化水素環由来の基が挙げられる。
【００３２】
また、その芳香族複素環基としては、通常炭素数４〜７０、好ましくは炭素数５〜３０のものであって、５または６員環の単環または２〜４縮合環由来の基が好ましく、具体例としては、ピリジン環、ピラゾール環、フラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、インドール環、カルバゾール環、ピロロイミダゾール環、ピロロピラゾール環、ピロロピロール環、チエノピロール環、チエノチオフェン環、フロピロール環、フロフラン環、チエノフラン環、ベンゾイソオキサゾール環、ベンゾイソチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、シノリン環、キノキサリン環、ベンゾイミダゾール環、ペリミジン環、キナゾリン環、キナゾリノン環、アズレン環等の芳香族複素環由来の基が挙げられる。
【００３３】
これらのうち特に好ましいものは、三重項励起エネルギー準位が高いこと及びガラス転位温度が高いことから、ベンゼン環由来の基である。
【００３４】
また、Ａｒ１の芳香族炭化水素基または芳香族複素環基は置換基を有していてもよい。その置換基としては、Ｒ１〜Ｒ６の任意の置換基として下記に例示したものが挙げられる。
【００３５】
Ａｒ１は置換基を有していても有していなくてもよいが、化合物のガラス転移温度（Ｔｇ）を上げるためには、カルバゾール環、ジベンゾフラン環等の縮合環で置換されたものが好ましい。Ａｒ１は、カルバゾール環を置換基として有するベンゼン環由来の基（フェニル基）または置換基を有さないフェニル基であることが特に好ましい。
【００３６】
式（Ｉ）で表される化合物の１分子中に複数含まれるＡｒ１は同一であってもよく、異なるものであってもよいが、合成の容易さからは同一であることが好ましい。
【００３７】
(2) Ｒ１〜Ｒ６
Ｒ１〜Ｒ６は、それぞれ独立に水素原子または任意の置換基を表す。
【００３８】
この任意の置換基の具体例としては、炭素数１〜３０のアルキル基、炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、炭素数１〜３０のアシル基、炭素数１〜３０のアルコキシ基、炭素数６〜３０のアリールオキシ基、員数５〜３０のヘテロアリールオキシ基、炭素数１〜３０のアルキルチオ基、炭素数６〜３０のアリールチオ基、員数５〜３０のヘテロアリールチオ基、炭素数１〜３０のアルコキシカルボニル基、炭素数６〜３０のアリールオキシカルボニル基、員数５〜３０のヘテロアリールオキシカルボニル基、ハロゲン原子、炭素数６〜３０のアリールアミノ基、員数５〜３０のヘテロアリールアミノ基、炭素数１〜３０のアルキルアミノ基、員数５〜３０の芳香族複素環基が挙げられ、より好ましくは炭素数１〜３０のアルキル基、炭素数１〜３０のアルコキシ基、炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、員数５〜３０の芳香族複素環基が挙げられる。好ましくは、炭素数１〜３０のアルキル基、炭素数１〜３０のアルコキシ基、炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基或いは、員数５〜３０の芳香族複素環基である。
【００３９】
高い三重項励起準位の観点観点から、より好ましくは、炭素数１〜３０のアルキル基、炭素数１〜３０のアルコキシ基、フェニル基、或いは、ベンゼン環が複数個連結されて形成された１価の基（例えば、ビフェニル基、ターフェニル基など）またはカルバゾリル基であり、最も好ましくは、フェニル基或いはベンゼン環を２〜８個連結してなる１価の基（例えば、ビフェニル基、ターフェニル基など）、カルバゾリル基である。前記ベンゼン環を連結してなる１価の基の場合、ベンゼン環がメタ位で連結してなることが好ましい。
【００４０】
上記置換基は更に任意の位置に任意の数の置換基を有していてもよい。その置換基として、好ましくは、炭素数１〜３０のアルキル基、炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、炭素数１〜３０のアシル基、特に、アルキル基またはフェニル基を有するアシル基、炭素数１〜３０のアルコキシ基、炭素数６〜３０のアリールオキシ基、員数５〜３０のヘテロアリールオキシ基、炭素数１〜３０のアルキルチオ基、炭素数６〜３０のアリールチオ基、員数５〜３０のヘテロアリールチオ基、炭素数１〜３０のアルコキシカルボニル基、炭素数６〜３０のアリールオキシカルボニル基、員数５〜３０のヘテロアリールオキシカルボニル基、ハロゲン原子、炭素数６〜３０のアリールアミノ基、員数５〜３０のヘテロアリールアミノ基、炭素数１〜３０のアルキルアミノ基、員数５〜３０の芳香族複素環基が挙げられ、より好ましくは炭素数１〜３０のアルキル基、炭素数１〜３０のアルコキシ基、炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基、員数５〜３０の芳香族複素環基であり、更に好ましくは、炭素数１〜３０のアルキル基、炭素数１〜３０のアルコキシ基、フェニル基、或いは、ベンゼン環を１〜８個連結してなる１価の基（例えば、ビフェニル基、ターフェニル基など）、置換基を有していてもよいフェニルアミノ基（ジフェニルアミノ基など）、又は置換基を有していてもよいＮ−カルバゾリル基である。フェニルアミノ基およびＮ−カルバゾリル基の置換基としては炭素数１〜３０のアルキル基、炭素数１〜３０のアルコキシ基、炭素数６〜３０のアリール基などが挙げられる。
【００４１】
また、Ｒ１〜Ｒ６は、共役系が延びないのであれば、それぞれ隣接する基同士が結合して置換基を有していても良い環を形成していても良い。なお、ここで「隣接する」とは必ずしも同一のベンゼン環上の隣接する炭素原子に置換している置換基をさすものではなく、分子構造上、結合可能な互いに近接する状態をさす。この環が更に置換基を有する場合、その置換基としてはＲ１〜Ｒ６等が更に有していても良い置換基として例示したものが挙げられる。
【００４２】
式（Ｉ）で表される化合物の１分子中に複数含まれるＲ１〜Ｒ６は同一であってもよく異なるものであってもよいが、合成の容易さから同一であることが好ましい。
【００４３】
また、Ｒ１〜Ｒ６の置換基は各々分子量１０００以下であることが好ましく、５００以下であることがさらに好ましい。
【００４４】
特に、Ｒ１〜Ｒ６が任意の置換基である場合、最も好ましい置換基は、Ｎ−カルバゾリル基またはジベンゾフリル基であり、とりわけ好ましくはＮ−カルバゾリル基である。
【００４５】
また、化合物の溶剤に対する溶解性の観点から、Ｒ１〜Ｒ６として任意の置換基を有する場合、Ｒ１〜Ｒ３を有するベンゼン環のカルボニル基との結合位置またはＲ４〜Ｒ６を有するベンゼン環の窒素原子との結合位置に対してｍ位の位置（即ち、Ｒ１，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ６）が置換され、ｐ位の位置は水素原子（即ち、Ｒ２，Ｒ５）であることが好ましい。
【００４６】
(3) Ｑ１
Ｑ１は直接結合、エーテル基、置換基を有していてもよいアルキレン基、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芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。
ただし、Ｑ１は、高い三重項励起エネルギー準位を実現するために、前記式（Ｉ）で表される化合物を構成する、ｎ個の下記式（ｉ）で表される部分構造どうしを共役させない連結基であることが好ましく、そのために、直接結合ではないことが好ましい。即ち、例えば、Ｑ１がＡｒ１に連結する場合、Ｑ１が直接結合であるとＡｒ１−Ａｒ１でＡｒ１同士が共役してしまうので好ましくない。
【００４７】
【化１５】
【００４８】
Ｑ１の連結基としては、通常、分子量１００以下であるものが好ましい。
【００４９】
Ｑ１のアルキレン基としては、炭素数１〜３０のアルキレン基が好ましく、炭素数１〜５のアルキレン基であることがより好ましく、炭素数１のアルキレン基であること、すなわちメチレン基であることが特に好ましい。
Ｑ１のアミノ基としては、結合手がそれぞれ、式（ｉ）に結合していることが好ましい。すなわち、３級アミノ基であることが好ましい。中でも２つの結合手が式（ｉ）に結合し、１つが置換基であることが好ましい。
Ｑ１の芳香族炭化水素基としては、前記Ａｒ１として例示した芳香族炭化水素基の２価基が挙げられるが、好ましくはベンゼン環またはベンゼン環が２〜８個連結してなる基である。
Ｑ１の芳香族複素環基としては、前記Ａｒ１として例示した芳香族複素環基の２価基が挙げられるが、好ましくはチオフェン環、ピラゾール環、トリアジン環由来の基などが挙げられる。
該アルキル基、アミノ基、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基が有していてもよい置換基としては、Ｒ１〜Ｒ６として例示したものが挙げられる。
また、連結基Ｑ１は、連結基Ｑ１と連結基Ｑ１に結合する基などが結合して環を形成していてもよい。この場合、形成される環としては、カルバゾール環、ジベンゾフラン環などが挙げられる。
【００５０】
(4) ｎ
ｎは、２〜６の整数を表す。好ましくは２〜３、特に好ましくは２である。
【００５１】
(5) より好ましい化合物
上記式（Ｉ）で表される化合物は、特に下記式（Ｉ−１）で表される化合物であることが好ましい。
【００５２】
【化１６】
（式（Ｉ−１）中、Ａｒ1aおよびＡｒ1bは、式（Ｉ）におけるＡｒ１と同義である。Ｒ11〜Ｒ16、Ｒ21〜Ｒ26は、式（Ｉ）におけるＲ１〜Ｒ６と同義である。Ｑ１は上記式（Ｉ）におけると同義である。）
【００５３】
上記式（Ｉ−１）において、Ａｒ1aおよびＡｒ1bは、それぞれ、式（Ｉ）におけるＡｒ１と同義であり、好ましい例等も同様である。
Ｒ11〜Ｒ16、Ｒ21〜Ｒ26は、それぞれ、式（Ｉ）におけるＲ１〜Ｒ６と同義であり、好ましい例等も同様である。
【００５４】
Ｑ１としては、Ａｒ1a，Ａｒ1bを含めて、次のようなものが好ましい。
【００５５】
【化１７】
【００５６】
＜式（II）で表される化合物＞
式（II）で表される化合物は、高い三重項励起エネルギー準位を有し、また、アミド結合を有するため溶剤溶解性に優れる。また、有機電界発光素子、とりわけ、燐光発光性の有機電界発光素子において、高効率かつ長寿命なデバイスを提供することができるものと推測される。
【００５７】
前記式（II）においてＡｒ２としては、式（Ｉ）におけるＡｒ１と同様のものが挙げられ、その好適例も同様である。
Ｒ31〜Ｒ33としても、式（Ｉ）におけるＲ１〜Ｒ３と同様のものが挙げられ、その好適例も同様である。
【００５８】
カルボニル基が結合しているベンゼン環が該カルボニル基以外にも置換基を有する場合、その置換基としては、前述のＲ１〜Ｒ６の任意の置換基として例示したものが挙げられるが、好ましくは置換基を有さないことである。
【００５９】
ｍは１〜６の整数であるが、好ましくは１〜３、特に好ましくは２である。
【００６０】
式（II）で表される化合物は、特に下記式（II−１）で表される化合物であることが好ましい。
【００６１】
【化１８】
（式（II−１）中、Ａｒ2bおよびＡｒ2aは、式（II）におけるＡｒ２と同義である。Ｒ41〜Ｒ46は、式（II）におけるＲ31〜Ｒ33と同義である。また、式（II）において、２個のカルボニル基が結合しているベンゼン環は該カルボニル基以外にも置換基を有していてもよい。）
【００６２】
上記式（II−１）において、Ａｒ2bおよびＡｒ2aは式（II）におけるＡｒ２と同義であり、好ましい例等も同様である。
Ｒ41〜Ｒ46は式（II）におけるＲ31〜Ｒ33と同義であり、好ましい例等も同様である。
【００６３】
＜有機化合物の分子量＞
前記式（Ｉ）または式（II）で表される本発明の有機化合物の分子量は、通常５０００以下、好ましくは４０００以下、より好ましくは３０００以下であり、また通常２００以上、好ましくは３００以上、より好ましくは４００以上である。分子量がこの上限値を超えると、不純物の高分子量化によって精製が困難となる場合があり、また分子量がこの下限値を下回ると、ガラス転移温度および、融点、気化温度などが低下するため、耐熱性が著しく損なわれるおそれがある。
【００６４】
＜合成方法（原料、触媒、溶媒、温度、圧力、モル比、単離法、精製法）＞
本発明の有機化合物は、目的とする化合物の構造に応じて原料を選択し、公知の手法を用いて合成することができる。
【００６５】
合成法としては、例えば次のような方法が挙げられる。
即ち、まず、下記式（ａ）で表されるカルボン酸（Ａｒ'ＯＯＨ）を酸塩化物を経由して、または縮合剤の存在下、一級アリールアミン（Ａｒ''ＮＨ２）と、不活性ガス気流下、無溶媒または芳香族溶媒、エーテル系溶媒などの溶媒中、２０〜３００℃で１〜６０時間攪拌混合することによって式（ｂ）で表される二級アミド誘導体を得る。
次に、式（ｂ）で表される二級アミド誘導体とハロゲン化物（Ｑ−（Ａｒ'''−Ｘ）ｎ）とを、銅粉末、ハロゲン化銅（Ｉ）、酸化銅（Ｉ）、パラジウム錯体等の遷移金属触媒（ハロゲン原子に対して０．００１〜５当量程度）、および、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、リン酸カリウム、炭酸セシウム、ｔｅｒｔ−ブトキシナトリウム、トリエチルアミン等の塩基性物質（ハロゲン原子に対して１〜１０当量程度）、および必要に応じて配位子の存在下、不活性ガス気流下、無溶剤または、芳香族溶剤、エーテル系溶剤などの溶剤中、２０〜３００℃で、１〜６０時間攪拌混合することによって、式（ｃ）で表される化合物を得る。
これらの反応を段階的に行えば非対称な化合物を得る事もできる。
なお、以下の反応式において、Ａｒ’，Ａｒ”，Ａｒ'''は芳香族環を表し、ＱはＱ１を表し、Ｘはハロゲン原子を表す。
【００６６】
【化１９】
【００６７】
合成された化合物の精製方法としては、「分離精製技術ハンドブック」（１９９３年、（財）日本化学会編）、「化学変換法による微量成分および難精製物質の高度分離」（１９８８年、（株）アイ ピー シー発行）、あるいは「実験化学講座（第４版）１」（１９９０年、（財）日本化学会編）の「分離と精製」の項に記載の方法をはじめとし、公知の技術を利用可能である。
具体的には、抽出（懸濁洗浄、煮沸洗浄、超音波洗浄、酸塩基洗浄を含む）、吸着、吸蔵、融解、晶析（溶剤からの再結晶、再沈殿を含む）、蒸留（常圧蒸留、減圧蒸留）、蒸発、昇華（常圧昇華、減圧昇華）、イオン交換、透析、濾過、限外濾過、逆浸透、圧浸透、帯域溶解、電気泳動、遠心分離、浮上分離、沈降分離、磁気分離、各種クロマトグラフィー（形状分類：カラム、ペーパー、薄層、キャピラリー。移動相分類：ガス、液体、ミセル、超臨界流体。分離機構：吸着、分配、イオン交換、分子ふるい、キレート、ゲル濾過、排除、アフィニティー）などが挙げられる。
【００６８】
生成物の確認や純度の分析方法としては、ガスクロマトグラフ（ＧＣ）、高速液体クロマトグラフ（ＨＰＬＣ）、高速アミノ酸分析計（ＡＡＡ）、キャピラリー電気泳動測定（ＣＥ）、サイズ排除クロマトグラフ（ＳＥＣ）、ゲル浸透クロマトグラフ（ＧＰＣ）、交差分別クロマトグラフ（ＣＦＣ）質量分析（ＭＳ、ＬＣ／ＭＳ，ＧＣ／ＭＳ，ＭＳ／ＭＳ）、 核磁気共鳴装置（ＮＭＲ（１ＨＮＭＲ，13ＣＮＭＲ））、 フーリエ変換赤外分光高度計（ＦＴ−ＩＲ）、紫外可視近赤外分光高度計（ＵＶ．ＶＩＳ，ＮＩＲ）、電子スピン共鳴装置（ＥＳＲ）、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ−ＥＤＸ）、電子線マイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）、金属元素分析（イオンクロマトグラフ、誘導結合プラズマ−発光分光（ＩＣＰ−ＡＥＳ）原子吸光分析（ＡＡＳ）蛍光Ｘ線分析装置（ＸＲＦ））、非金属元素分析、微量成分分析（ＩＣＰ−ＭＳ，ＧＦ−ＡＡＳ，ＧＤ−ＭＳ）等を必要に応じ、適用可能である。
【００６９】
＜物性＞
本発明の有機化合物は、通常５０℃以上のガラス転移温度（Ｔｇ）を有するが、耐熱性の観点から、ガラス転移温度は８０℃以上であることが好ましく、１１０℃以上であることが更に好ましい。本発明の有機化合物のガラス転移温度の上限は通常３００℃以下である。
また、本発明の有機化合物は、通常３００℃以上、８００℃以下の気化温度を有する。
また、本発明の有機化合物は、ガラス転移温度と気化温度の間に結晶化温度を有さないことが好ましい。
【００７０】
＜化合物の具体例＞
以下に、前記式（Ｉ）または式（II）で表される本発明の有機化合物の好ましい具体的な例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、以下の例示中、Ｍｅはメチル基である。
【００７１】
【化２０】
【００７２】
【化２１】
【００７３】
【化２２】
【００７４】
＜用途＞
本発明の有機化合物を用いた有機電界発光素子は、フラットパネル・ディスプレイ（例えばＯＡコンピュータ用や壁掛けテレビ）、車載表示素子、携帯電話表示や面発光体としての特徴を生かした光源（例えば、複写機の光源、液晶ディスプレイや計器類のバックライト光源）、表示板、標識灯への応用が考えられ、その技術的価値は大きいものである。
なお、本発明の有機化合物は、有機電界発光素子に限らず、電子写真感光体に利用することも有用である。
【００７５】
また、本発明の有機化合物は、電荷輸送材料用としてだけではなく、各種発光材料用、太陽電池材料用、バッテリー材料（電解液、電極、分離膜、安定剤など）用、医療用、塗料材料用、コーティング材料用、有機半導体材料用、トイレタリー材料用、帯電防止材料用、熱電素子材料用などにおいても有用である。
【００７６】
特に、本発明の有機化合物は電荷輸送材料として用いられることが好ましく、高い三重項励起準位を有するため、発光層の発光材料のホスト材料として使用されることが好ましく、とりわけ青色発光材料用のホスト材料として使用されることが好ましい。
【００７７】
［電荷輸送材料組成物］
本発明の電荷輸送材料組成物は、前記式（Ｉ）で表される本発明の有機化合物および／または式（II）で表される本発明の有機化合物と、好ましくは溶剤とを含むものであり、好ましくは、有機電界発光素子用に使用される。本発明の電荷輸送材料組成物は、式（Ｉ）で表される本発明の有機化合物および／または式（II）で表される本発明の有機化合物の１種または２種以上を含有していてもよく、さらに他の電荷輸送材料を含有していてもよい。
【００７８】
［１］溶剤
本発明の電荷輸送材料組成物に含まれる溶剤としては、溶質である本発明の有機化合物等が良好に溶解する溶剤であれば特に限定されない。
【００７９】
本発明の有機化合物は溶剤に対する溶解性が非常に高いため、種々の溶剤が適用化能である。例えば、トルエン、キシレン、メチシレン、シクロヘキシルベンゼン、テトラリン等の芳香族炭化水素；クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素；１，２−ジメトキシベンゼン、１，３−ジメトキシベンゼン、アニソール、フェネトール、２−メトキシトルエン、３−メトキシトルエン、４−メトキシトルエン、２，３−ジメチルアニソール、２，４−ジメチルアニソール等の芳香族エーテル；酢酸フェニル、プロピオン酸フェニル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ｎ−ブチル等の芳香族エステル；シクロヘキサノン、シクロオクタノン等の脂環を有するケトン；メチルエチルケトン、ジブチルケトン等の脂肪族ケトン；メチルエチルケトン、シクロヘキサノール、シクロオクタノール等の脂環を有するアルコール；ブタノール、ヘキサノール等の脂肪族アルコール；エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコール−１−モノメチルエーテルアセタート（ＰＧＭＥＡ）等の脂肪族エーテル；酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、乳酸エチル、乳酸ｎ−ブチル等の脂肪族エステル等が利用できる。これらのうち、水の溶解度が低い点、容易には変質しない点で、トルエン、キシレン、メチシレン、シクロヘキシルベンゼン、テトラリン等の芳香族炭化水素が好ましい。
【００８０】
有機電界発光素子には、陰極等の水分により著しく劣化する材料が多く使用されているため、組成物中の水分の存在は、乾燥後の膜中に水分が残留し、素子の特性を低下させる可能性が考えられ好ましくない。
【００８１】
組成物中の水分量を低減する方法としては、例えば、窒素ガスシール、乾燥剤の使用、溶剤を予め脱水する、水の溶解度が低い溶剤を使用する等が挙げられる。なかでも、水の溶解度が低い溶剤を使用する場合は、湿式製膜工程中に、溶液膜が大気中の水分を吸収して白化する現象を防ぐことができるため好ましい。この様な観点からは、本実施の形態が適用される電荷輸送材料組成物は、例えば、２５℃における水の溶解度が１重量％以下、好ましくは０．１重量％以下である溶剤を、組成物中１０重量％以上含有することが好ましい。
【００８２】
また、湿式製膜時における組成物からの溶剤蒸発による、製膜安定性の低下を低減するためには、電荷輸送材料組成物の溶剤として、沸点が１００℃以上、好ましくは沸点が１５０℃以上、より好ましくは沸点が２００℃以上の溶剤を用いることが効果的である。また、より均一な膜を得るためには、製膜直後の液膜から溶剤が適当な速度で蒸発することが必要で、このためには通常沸点８０℃以上、好ましくは沸点１００℃以上、より好ましくは沸点１２０℃以上で、通常沸点２７０℃未満、好ましくは沸点２５０℃未満、より好ましくは沸点２３０℃未満の溶剤を用いることが効果的である。
【００８３】
上述の条件、即ち溶質の溶解性、蒸発速度、水の溶解度の条件を満足する溶剤を単独で用いてもよいが、すべての条件を満たす溶剤が選定できない場合は、２種類以上の溶剤を混合して用いることもできる。
【００８４】
［２］発光材料
本発明の電荷輸送材料組成物、特に有機電界発光素子用組成物として用いられる電荷輸送材料組成物は、発光材料を含有することが好ましい。
【００８５】
発光材料とは、本発明の電荷輸送材料組成物において、主として発光する成分を指し、有機電界発光デバイスにおけるドーパント成分に当たる。即ち、電荷輸送材料組成物から発せられる光量（単位：ｃｄ／ｍ２）の内、通常１０〜１００％、好ましくは２０〜１００％、より好ましくは５０〜１００％、最も好ましくは８０〜１００％が、ある成分材料からの発光と同定される場合、それを発光材料と定義する。
【００８６】
発光材料としては、任意の公知材料を適用可能であり、蛍光発光材料或いは燐光発光材料を単独若しくは複数を混合して使用できるが、内部量子効率の観点から、好ましくは、燐光発光材料である。
この発光材料の最大発光ピーク波長は３９０〜４９０ｎｍの範囲にあることが好ましい。
【００８７】
なお、溶剤への溶解性を向上させる目的で、発光材料分子の対称性や剛性を低下させたり、或いはアルキル基などの親油性置換基を導入したりすることも、重要である。
【００８８】
青色発光を与える蛍光色素としては、ペリレン、ピレン、アントラセン、クマリン、ｐ−ビス（２−フェニルエテニル）ベンゼンおよびそれらの誘導体等が挙げられる。緑色蛍光色素としては、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体等が挙げられる。黄色蛍光色素としては、ルブレン、ペリミドン誘導体等が挙げられる。赤色蛍光色素としては、ＤＣＭ系化合物、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、ベンゾチオキサンテン誘導体、アザベンゾチオキサンテン等が挙げられる。
【００８９】
燐光発光材料としては、例えば周期表７ないし１１族から選ばれる金属を含む有機金属錯体が挙げられる。
【００９０】
周期表７ないし１１族から選ばれる金属を含む燐光性有機金属錯体における金属として好ましくは、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金、金等が挙げられる。これらの有機金属錯体として、好ましくは下記一般式（Ｖ）または式（VI）で表される化合物が挙げられる。
ＭＬ（ｑ−ｊ）Ｌ’ｊ （Ｖ）
（一般式（Ｖ）中、Ｍは金属を表し、ｑは上記金属の価数を表す。また、ＬおよびＬ’は二座配位子を表す。ｊは０、１または２を表す。）
【００９１】
【化２３】
（一般式（VI）中、Ｍｄは金属を表し、Ｔは炭素または窒素を表す。Ｒ９２〜Ｒ９５は、それぞれ独立に置換基を表す。ただし、Ｔが窒素の場合は、Ｒ９４およびＲ９５は無い。）
【００９２】
以下、まず、一般式（Ｖ）で表される化合物について説明する。
一般式（Ｖ）中、Ｍは任意の金属を表し、好ましいものの具体例としては、周期表７ないし１１族から選ばれる金属として前述した金属が挙げられる。
また、一般式（Ｖ）中の二座配位子ＬおよびＬ’は、それぞれ、以下の部分構造を有する配位子を示す。
【００９３】
【化２４】
【００９４】
【化２５】
【００９５】
Ｌ’として、錯体の安定性の観点から、特に好ましくは、下記のものが挙げられる。
【化２６】
【００９６】
上記Ｌ，Ｌ’の部分構造において、環Ａ１は、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表し、これらは置換基を有していてもよい。また、環Ａ２は、含窒素芳香族複素環基を表し、これらは置換基を有していてもよい。
【００９７】
環Ａ１，Ａ２が置換基を有する場合、好ましい置換基としては、フッ素原子等のハロゲン原子；メチル基、エチル基等のアルキル基；ビニル基等のアルケニル基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基；メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基；ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等のジアルキルアミノ基；ジフェニルアミノ基等のジアリールアミノ基；カルバゾリル基；アセチル基等のアシル基；トリフルオロメチル基等のハロアルキル基；シアノ基；フェニル基、ナフチル基、フェナンチル基等の芳香族炭化水素基等が挙げられる。
【００９８】
一般式（Ｖ）で表される化合物として、さらに好ましくは、下記一般式（Ｖａ）、（Ｖｂ）、（Ｖｃ）で表される化合物が挙げられる。
【００９９】
【化２７】
（一般式（Ｖａ）中、ＭａはＭと同様の金属を表し、ｗは上記金属の価数を表す。また、環Ａ１は置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基を表し、環Ａ２は置換基を有していてもよい含窒素芳香族複素環基を表す。）
【０１００】
【化２８】
（一般式（Ｖｂ）中、ＭｂはＭと同様の金属を表し、ｗは上記金属の価数を表す。また、環Ａ１は置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表し、環Ａ２は置換基を有していてもよい含窒素芳香族複素環基を表す。）
【０１０１】
【化２９】
（一般式（Ｖｃ）中、ＭｃはＭと同様の金属を表し、ｗは上記金属の価数を表す。また、ｊは０、１または２を表す。さらに、環Ａ１および環Ａ１’は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。また、環Ａ２および環Ａ２’は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい含窒素芳香族複素環基を表す。）
【０１０２】
上記一般式（Ｖａ）、（Ｖｂ）、（Ｖｃ）において、環Ａ１および環Ａ１’の基としては、好ましくは、例えばフェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、アントリル基、チエニル基、フリル基、ベンゾチエニル基、ベンゾフリル基、ピリジル基、キノリル基、イソキノリル基、カルバゾリル基等が挙げられる。
【０１０３】
また、環Ａ２、環Ａ２’の基としては、好ましくは、例えばピリジル基、ピリミジル基、ピラジル基、トリアジル基、ベンゾチアゾール基、ベンゾオキサゾール基、ベンゾイミダゾール基、キノリル基、イソキノリル基、キノキサリル基、フェナントリジル基等が挙げられる。
【０１０４】
更に、一般式（Ｖａ）、（Ｖｂ）、（Ｖｃ）で表される化合物が有していてもよい置換基としては、フッ素原子等のハロゲン原子；メチル基、エチル基等のアルキル基；ビニル基等のアルケニル基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基；メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基；ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等のジアルキルアミノ基；ジフェニルアミノ基等のジアリールアミノ基；カルバゾリル基；アセチル基等のアシル基；トリフルオロメチル基等のハロアルキル基；シアノ基等が挙げられる。
【０１０５】
上記置換基がアルキル基である場合は、その炭素数は通常１以上６以下である。さらに、置換基がアルケニル基である場合は、その炭素数は通常２以上６以下である。また、置換基がアルコキシカルボニル基である場合は、その炭素数は通常２以上６以下である。さらに、置換基がアルコキシ基である場合は、その炭素数は通常１以上６以下である。また、置換基がアリールオキシ基である場合は、その炭素数は通常６以上１４以下である。さらに、置換基がジアルキルアミノ基である場合は、その炭素数は通常２以上２４以下である。また、置換基がジアリールアミノ基である場合は、その炭素数は通常１２以上２８以下である。さらに、置換基がアシル基である場合は、その炭素数は通常１以上１４以下である。また、置換基がハロアルキル基である場合は、その炭素数は通常１以上１２以下である。
【０１０６】
なお、これら置換基は互いに連結して環を形成してもよい。具体例としては、環Ａ１が有する置換基と環Ａ２が有する置換基とが結合するか、または、環Ａ１’が有する置換基と環Ａ２’が有する置換基とが結合するかして、一つの縮合環を形成してもよい。このような縮合環基としては、７，８−ベンゾキノリン基等が挙げられる。
【０１０７】
中でも、環Ａ１、環Ａ１’、環Ａ２および環Ａ２’の置換基として、より好ましくはアルキル基、アルコキシ基、芳香族炭化水素基、シアノ基、ハロゲン原子、ハロアルキル基、ジアリールアミノ基、カルバゾリル基が挙げられる。
【０１０８】
また、一般式（Ｖａ）、（Ｖｂ）、（Ｖｃ）におけるＭａ，Ｍｂ，Ｍｃとして好ましくは、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金または金が挙げられる。
【０１０９】
上記一般式（Ｖ）、（Ｖａ）、（Ｖｂ）または（Ｖｃ）で示される有機金属錯体の具体例を以下に示すが、下記の化合物に限定されるものではない（以下において、Ｐｈはフェニル基を表す。）。
【０１１０】
【化３０】
【０１１１】
【化３１】
【０１１２】
上記一般式（Ｖ）、（Ｖａ）、（Ｖｂ）、（Ｖｃ）で表される有機金属錯体の中でも、特に、配位子Ｌおよび／またはＬ’として２−アリールピリジン系配位子、即ち、２−アリールピリジン、これに任意の置換基が結合したもの、および、これに任意の基が縮合してなるものを有する化合物が好ましい。
また、ＷＯ２００５／０１９３７３号公報に記載の化合物も使用することができる。
【０１１３】
次に、前記一般式（VI）で表される化合物について説明する。
一般式（VI）中、Ｍｄは金属を表し、具体例としては、周期表７ないし１１族から選ばれる金属として前述した金属が挙げられる。中でも好ましくは、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金または金が挙げられ、特に好ましくは、白金、パラジウム等の２価の金属が挙げられる。
【０１１４】
また、一般式（VI）において、Ｒ９２およびＲ９３は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、シアノ基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、アラルキルアミノ基、ハロアルキル基、水酸基、アリールオキシ基、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表す。
【０１１５】
さらに、Ｔが炭素の場合、Ｒ９４およびＲ９５は、それぞれ独立に、Ｒ９２およびＲ９３と同様の例示物で表される置換基を表す。また、前述の如く、Ｔが窒素の場合はＲ９４およびＲ９５は無い。
【０１１６】
また、Ｒ９２〜Ｒ９５はさらに置換基を有していてもよい。この場合のさらに有していてもよい置換基には特に制限はなく、任意の基を置換基とすることができる。
さらに、Ｒ９２〜Ｒ９５は互いに連結して環を形成してもよく、この環が更に任意の置換基を有していてもよい。
【０１１７】
一般式（VI）で表される有機金属錯体の具体例（Ｔ−１，Ｔ−１０〜Ｔ−１５）を以下に示すが、下記の例示化合物に限定されるものではない。なお、以下において、Ｍｅはメチル基を表し、Ｅｔはエチル基を表す。
【０１１８】
【化３２】
【０１１９】
［３］その他の成分
本発明の電荷輸送材料組成物、特に有機電界発光素子用組成物として用いられる電荷輸送材料組成物中には、前述した溶剤および発光材料以外にも、必要に応じて、各種の他の溶剤を含んでいてもよい。このような他の溶剤としては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等のアミド類、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。
また、レベリング剤や消泡剤等の各種添加剤を含んでいてもよい。
【０１２０】
また、２層以上の層を湿式製膜法により積層する際に、これらの層が相溶することを防ぐため、製膜後に硬化させて不溶化させる目的で光硬化性樹脂や、熱硬化性樹脂を含有させておくこともできる。
【０１２１】
［４］電荷輸送材料組成物中の材料濃度と配合比
電荷輸送材料組成物、特に有機電界発光素子用組成物中の電荷輸送材料、発光材料および必要に応じて添加可能な成分（レベリング剤など）などの固形分濃度は、通常０．０１重量％以上、好ましくは０．０５重量％以上、より好ましくは０．１重量％以上、さらに好ましくは０．５重量％以上、最も好ましくは１重量％以上であり、通常８０重量％以下、好ましくは５０重量％以下、より好ましくは４０重量％以下、さらに好ましくは３０重量％以下、最も好ましくは２０重量％以下である。この濃度が下限を下回ると、薄膜を形成する場合、厚膜を形成するのが困難となり、上限を超えると、薄膜を形成するのが困難となる恐れがある。
【０１２２】
また、本発明の電荷輸送材料組成物、特に有機電界発光素子用組成物において、発光材料／電荷輸送材料の重量混合比は、通常、０．１／９９．９以上であり、より好ましくは０．５／９９．５以上であり、更に好ましくは１／９９以上であり、最も好ましくは２／９８以上で、通常、５０／５０以下であり、より好ましくは４０／６０以下であり、更に好ましくは３０／７０以下であり、最も好ましくは２０／８０以下である。この比が下限を下回ったり、上限を超えたりすると、著しく発光効率が低下する恐れがある。
【０１２３】
［５］電荷輸送材料組成物の調製方法
本発明の電荷輸送材料組成物、特に有機電界発光素子用組成物は、電荷輸送材料、発光材料、および必要に応じて添加可能なレベリング剤や消泡剤等の各種添加剤よりなる溶質を、適当な溶剤に溶解させることにより調製される。溶解工程に要する時間を短縮するため、および組成物中の溶質濃度を均一に保つため、通常、液を撹拌しながら溶質を溶解させる。溶解工程は常温で行ってもよいが、溶解速度が遅い場合は加熱して溶解させることもできる。溶解工程終了後、必要に応じて、フィルタリング等の濾過工程を経由してもよい。
【０１２４】
［６］電荷輸送材料組成物の性状、物性等
（水分濃度）
有機電界発光素子を、本発明の電荷輸送材料組成物（有機電界発光素子用組成物）を用いた湿式製膜法により層形成して製造する場合、用いる有機電界発光素子用組成物に水分が存在すると、形成された膜に水分が混入して膜の均一性が損なわれるため、本発明の電荷輸送材料組成物、特に有機電界発光素子用組成物中の水分含有量はできるだけ少ない方が好ましい。また一般に、有機電界発光素子は、陰極等の水分により著しく劣化する材料が多く使用されているため、電荷輸送材料組成物中に水分が存在した場合、乾燥後の膜中に水分が残留し、素子の特性を低下させる可能性が考えられ好ましくない。
【０１２５】
具体的には、本発明の電荷輸送材料組成物、特に有機電界発光素子用組成物中に含まれる水分量は、通常１重量％以下、好ましくは０．１重量％以下、より好ましくは０．０１重量％以下である。
【０１２６】
電荷輸送材料組成物中の水分濃度の測定方法としては、日本工業規格「化学製品の水分測定法」（ＪＩＳ Ｋ００６８：２００１）に記載の方法が好ましく、例えば、カールフィッシャー試薬法（ＪＩＳ Ｋ０２１１−１３４８）等により分析することができる。
【０１２７】
（均一性）
本発明の電荷輸送材料組成物、特に有機電界発光素子用組成物は、湿式製膜プロセスでの安定性、例えば、インクジェット製膜法におけるノズルからの吐出安定性を高めるためには、常温で均一な液状であることが好ましい。常温で均一な液状とは、組成物が均一相からなる液体であり、かつ組成物中に粒径０．１μｍ以上の粒子成分を含有しないことをいう。
【０１２８】
（物性）
本発明の電荷輸送材料組成物、特に有機電界発光素子用組成物の粘度については、極端に低粘度の場合は、例えば製膜工程における過度の液膜流動による塗面不均一、インクジェット製膜におけるノズル吐出不良等が起こりやすくなり、極端に高粘度の場合は、インクジェット製膜におけるノズル目詰まり等が起こりやすくなる。このため、本発明の組成物の２５℃における粘度は、通常２ｍＰａ・ｓ以上、好ましくは３ｍＰａ・ｓ以上、より好ましくは５ｍＰａ・ｓ以上であり、通常１０００ｍＰａ・ｓ以下、好ましくは１００ｍＰａ・ｓ以下、より好ましくは５０ｍＰａ・ｓ以下である。
【０１２９】
また、本発明の電荷輸送材料組成物、特に有機電界発光素子用組成物の表面張力が高い場合は、基板に対する製膜用液の濡れ性が低下する、液膜のレベリング性が悪く、乾燥時の製膜面乱れが起こりやすくなる等の問題が発生するため、本発明の組成物の２０℃における表面張力は、通常５０ｍＮ／ｍ未満、好ましくは４０ｍＮ／ｍ未満である。
【０１３０】
更に、本発明の電荷輸送材料組成物、特に有機電界発光素子用組成物の蒸気圧が高い場合は、溶剤の蒸発による溶質濃度の変化等の問題が起こりやすくなる。このため、本発明の組成物の２５℃における蒸気圧は、通常５０ｍｍＨｇ以下、好ましくは１０ｍｍＨｇ以下、より好ましくは１ｍｍＨｇ以下である。
【０１３１】
［７］電荷輸送材料組成物の保存方法
本発明の電荷輸送材料組成物は、紫外線の透過を防ぐことのできる容器、例えば、褐色ガラス瓶等に充填し、密栓して保管することが好ましい。保管温度は、通常−３０℃以上、好ましくは０℃以上で、通常３５℃以下、好ましくは２５℃以下である。
【０１３２】
［有機電界発光素子］
本発明の有機電界発光素子は、基板上に少なくとも陽極、陰極、および陽極と陰極に挟持された発光層を有するものであって、本発明の電荷輸送材料用組成物を用いて、湿式成膜法により形成された層、或いは、本発明の有機化合物を含有する層を有することを特徴とする。該電荷輸送材料用組成物を用いて、湿式成膜法により形成された層、或いは該有機化合物を含有する層は、いずれの層であってもよいが、特に発光層であることが好ましい。また、該電荷輸送材料用組成物を用いて、湿式成膜法により形成された層、或いは該有機化合物を含有する層に、有機金属錯体がドープされていることが好ましい。有機金属錯体としては、前記発光材料として例示したものを使用できる。
【０１３３】
図１〜８は本発明の有機電界発光素子に好適な構造例を示す断面の模式図であり、図１において、１は基板、２は陽極、３は正孔注入層、４は発光層、５は電子注入層、６は陰極を各々表す。
【０１３４】
［１］基板
基板１は有機電界発光素子の支持体となるものであり、石英やガラスの板、金属板や金属箔、プラスチックフィルムやシートなどが用いられる。特にガラス板や、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスルホンなどの透明な合成樹脂の板が好ましい。合成樹脂基板を使用する場合にはガスバリア性に留意する必要がある。基板のガスバリア性が小さすぎると、基板を通過した外気により有機電界発光素子が劣化することがあるので好ましくない。このため、合成樹脂基板の少なくとも片面に緻密なシリコン酸化膜等を設けてガスバリア性を確保する方法も好ましい方法の一つである。
【０１３５】
［２］陽極
基板１上には陽極２が設けられる。陽極２は発光層側の層（正孔注入層３または発光層４など）への正孔注入の役割を果たすものである。
【０１３６】
この陽極２は、通常、アルミニウム、金、銀、ニッケル、パラジウム、白金等の金属、インジウムおよび／またはスズの酸化物などの金属酸化物、ヨウ化銅などのハロゲン化金属、カーボンブラック、或いは、ポリ（３−メチルチオフェン）、ポリピロール、ポリアニリン等の導電性高分子などにより構成される。
【０１３７】
陽極２の形成は通常、スパッタリング法、真空蒸着法などにより行われることが多い。また、銀などの金属微粒子、ヨウ化銅などの微粒子、カーボンブラック、導電性の金属酸化物微粒子、導電性高分子微粉末などを用いて陽極を形成する場合には、適当なバインダー樹脂溶液に分散させて、基板１上に塗布することにより陽極２を形成することもできる。さらに、導電性高分子の場合は、電解重合により直接基板１上に薄膜を形成したり、基板１上に導電性高分子を塗布して陽極２を形成することもできる（Appl．Phys．Lett．，60巻，2711頁，1992年）。
【０１３８】
陽極２は通常は単層構造であるが、所望により複数の材料からなる積層構造とすること
も可能である。
【０１３９】
陽極２の厚みは、必要とする透明性により異なる。透明性が必要とされる場合は、可視光の透過率を、通常６０％以上、好ましくは８０％以上とすることが望ましい。この場合、陽極の厚みは通常５ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上であり、また通常１０００ｎｍ以下、好ましくは５００ｎｍ以下程度である。不透明でよい場合は陽極２の厚みは任意であり、陽極２は基板１と同一でもよい。また、さらには上記の陽極２の上に異なる導電材料を積層することも可能である。
【０１４０】
陽極に付着した不純物を除去し、イオン化ポテンシャルを調整して正孔注入性を向上させることを目的に、陽極表面を紫外線（ＵＶ）／オゾン処理したり、酸素プラズマ、アルゴンプラズマ処理したりすることは好ましい。
【０１４１】
［３］正孔注入層
正孔注入層３は陽極２から発光層４へ正孔を輸送する層であるため、正孔注入層３には正孔輸送性化合物を含むことが好ましい。
【０１４２】
正孔注入層３では、電気的に中性の化合物から電子が一つ除かれたカチオンラジカルが、近傍の電気的に中性な化合物から一電子を受容することによって、正孔が移動する。素子非通電時の正孔注入層３にカチオンラジカル化合物が含まれない場合は、通電時に、正孔輸送性化合物が陽極２に電子を与えることにより正孔輸送性化合物のカチオンラジカルが生成し、このカチオンラジカルと電気的に中性な正孔輸送性化合物との間で電子の授受が行われることにより正孔を輸送する。
【０１４３】
正孔注入層３にカチオンラジカル化合物が含まれると、陽極２による酸化によって生成する以上の濃度で正孔輸送に必要なカチオンラジカルが存在することになり、正孔輸送性能が向上するため、正孔注入層３にカチオンラジカル化合物を含むことが好ましい。カチオンラジカル化合物の近傍に電気的に中性な正孔輸送性化合物が存在すると、電子の受け渡しがスムーズに行われるため、正孔注入層３にカチオンラジカル化合物と正孔輸送性化合物とを含むことがさらに好ましい。
【０１４４】
ここで、カチオンラジカル化合物とは、正孔輸送性化合物から一電子取り除いた化学種であるカチオンラジカルと、対アニオンからなるイオン化合物であり、移動しやすい正孔（フリーキャリア）を既に有している。
【０１４５】
また、正孔輸送性化合物に電子受容性化合物を混合することによって、正孔輸送性化合物から電子受容性化合物への一電子移動が起こり、上述のカチオンラジカル化合物が生成する。このため、正孔注入層３に正孔輸送性化合物と電子受容性化合物とを含むことが好ましい。
【０１４６】
以上の好ましい材料についてまとめると、正孔注入層３に正孔輸送性化合物を含むことが好ましく、正孔輸送性化合物と電子受容性化合物とを含むことがさらに好ましい。また、正孔注入層３にカチオンラジカル化合物を含むことが好ましく、カチオンラジカル化合物と正孔輸送性化合物とを含むことがさらに好ましい。
【０１４７】
さらに、必要に応じて、正孔注入層３には電荷のトラップになりにくいバインダー樹脂や、塗布性改良剤を含んでいてもよい。
【０１４８】
但し、正孔注入層３として、電子受容性化合物のみ、或いは電子受容性化合物と正孔輸送性化合物を用いて湿式製膜法によって陽極２上に製膜し、その上から直接、電荷輸送材料組成物を塗布、または蒸着によって積層することも可能である。この場合、電荷輸送材料組成物の一部または全部が電子受容性化合物と相互作用することによって、図７，８に示す如く、正孔注入性に優れた正孔輸送層１０が形成される。
【０１４９】
（正孔輸送性化合物）
正孔輸送性化合物としては、４．５ｅＶ〜６．０ｅＶのイオン化ポテンシャルを有する化合物が好ましい。
【０１５０】
正孔輸送性化合物の例としては、芳香族アミン化合物、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、ポリチオフェン誘導体等が挙げられる。中でも非晶質性、可視光の透過率の点から、芳香族アミン化合物が好ましい。
【０１５１】
芳香族アミン化合物の中でも、特に、芳香族三級アミン化合物が好ましい。ここで、芳香族三級アミン化合物とは、芳香族三級アミン構造を有する化合物であって、芳香族三級アミン由来の基を有する化合物も含む。
【０１５２】
芳香族三級アミン化合物の種類は特に制限されないが、表面平滑化効果の点から、重量平均分子量が１０００以上、１００００００以下の高分子化合物（繰り返し単位が連なる重合型有機化合物）が更に好ましい。
【０１５３】
芳香族三級アミン高分子化合物の好ましい例として、下記一般式（VII）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。
【０１５４】
【化３３】
（一般式（VII）中、Ａｒ２１，Ａｒ２２は各々独立して、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。Ａｒ２３〜Ａｒ２５は、各々独立して、置換基を有していてもよい２価の芳香族炭化水素基、または置換基を有していてもよい２価の芳香族複素環基を表す。Ｙは、下記の連結基群の中から選ばれる連結基を表す。また、Ａｒ２１〜Ａｒ２５のうち、同一のＮ原子に結合する二つの基は互いに結合して環を形成してもよい。）
【０１５５】
【化３４】
（上記各式中、Ａｒ３１〜Ａｒ４１は、各々独立して、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環、または置換基を有していてもよい芳香族複素環由来の１価または２価の基を表す。Ｒ１０１およびＲ１０２は、各々独立して、水素原子または任意の置換基を表す。）
【０１５６】
Ａｒ２１〜Ａｒ２５およびＡｒ３１〜Ａｒ４１としては、任意の芳香族炭化水素環または芳香族複素環由来の、１価または２価の基が適用可能である。これらは各々同一であっても、互いに異なっていてもよい。また、任意の置換基を有していてもよい。
【０１５７】
その芳香族炭化水素環としては、５または６員環の単環または２〜５縮合環が挙げられる。具体例としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、アセナフテン環、フルオランテン環、フルオレン環などが挙げられる。
【０１５８】
また、その芳香族複素環としては、５または６員環の単環または２〜４縮合環が挙げられる。具体例としては、フラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、インドール環、カルバゾール環、ピロロイミダゾール環、ピロロピラゾール環、ピロロピロール環、チエノピロール環、チエノチオフェン環、フロピロール環、フロフラン環、チエノフラン環、ベンゾイソオキサゾール環、ベンゾイソチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、シノリン環、キノキサリン環、フェナントリジン環、ベンゾイミダゾール環、ペリミジン環、キナゾリン環、キナゾリノン環、アズレン環などが挙げられる。
【０１５９】
また、Ａｒ２３〜Ａｒ２５、Ａｒ３１〜Ａｒ３５、Ａｒ３７〜Ａｒ４０としては、上に例示した１種類または２種類以上の芳香族炭化水素環および／または芳香族複素環由来の２価の基を２つ以上連結して用いることもできる。
【０１６０】
Ａｒ２１〜Ａｒ４１の芳香族炭化水素環および／または芳香族複素環由来の基は、更に置換基を有していてもよい。置換基の分子量としては、通常４００以下、中でも２５０以下程度が好ましい。置換基の種類は特に制限されないが、例としては、次の置換基群Ｄから選ばれる１種または２種以上が挙げられる。
【０１６１】
［置換基群Ｄ］
メチル基、エチル基等の、炭素数が通常１以上、通常１０以下、好ましくは８以下のアルキル基；ビニル基等の、炭素数が通常２以上、通常１１以下、好ましくは５以下のアルケニル基；エチニル基等の、炭素数が通常２以上、通常１１以下、好ましくは５以下のアルキニル基；メトキシ基、エトキシ基等の、炭素数が通常１以上、通常１０以下、好ましくは６以下のアルコキシ基；フェノキシ基、ナフトキシ基、ピリジルオキシ基等の、炭素数が通常４以上、好ましくは５以上、通常２５以下、好ましくは１４以下のアリールオキシ基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の、炭素数が通常２以上、通常１１以下、好ましくは７以下のアルコキシカルボニル基；ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等の、炭素数が通常２以上、通常２０以下、好ましくは１２以下のジアルキルアミノ基；ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、Ｎ−カルバゾリル基等の、炭素数が通常１０以上、好ましくは１２以上、通常３０以下、好ましくは２２以下のジアリールアミノ基；フェニルメチルアミノ基等の、炭素数が通常６以上、好ましくは７以上、通常２５以下、好ましくは１７以下のアリールアルキルアミノ基；アセチル基、ベンゾイル基等の、炭素数が通常２以上、通常１０以下、好ましくは７以下のアシル基；フッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子；トリフルオロメチル基等の、炭素数が通常１以上、通常８以下、好ましくは４以下のハロアルキル基；メチルチオ基、エチルチオ基等の、炭素数が通常１以上、通常１０以下、好ましくは６以下のアルキルチオ基；フェニルチオ基、ナフチルチオ基、ピリジルチオ基等の、炭素数が通常４以上、好ましくは５以上、通常２５以下、好ましくは１４以下のアリールチオ基；トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基等の、炭素数が通常２以上、好ましくは３以上、通常３３以下、好ましくは２６以下のシリル基；トリメチルシロキシ基、トリフェニルシロキシ基等の、炭素数が通常２以上、好ましくは３以上、通常３３以下、好ましくは２６以下のシロキシ基；シアノ基；フェニル基、ナフチル基等の、炭素数が通常６以上、通常３０以下、好ましくは１８以下の芳香族炭化水素環基；チエニル基、ピリジル基等の、炭素数が通常３以上、好ましくは４以上、通常２８以下、好ましくは１７以下の芳香族複素環基。
【０１６２】
Ａｒ２１、Ａｒ２２としては、高分子化合物の溶解性、耐熱性、正孔注入・輸送性の点から、ベンゼン環、ナフタレン環、フェナントレン環、チオフェン環、ピリジン環由来の１価の基が好ましく、フェニル基、ナフチル基が更に好ましい。
【０１６３】
また、Ａｒ２３〜Ａｒ２５としては、耐熱性、酸化還元電位を含めた正孔注入・輸送性の点から、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環由来の２価の基が好ましく、フェニレン基、ビフェニレン基、ナフチレン基が更に好ましい。
【０１６４】
Ｒ１０１、Ｒ１０２としては、水素原子または任意の置換基が適用可能である。これらは互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。置換基の種類は、特に制限されないが、適用可能な置換基を例示するならば、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、シリル基、シロキシ基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基、ハロゲン原子が挙げられる。これらの具体例としては、前記の置換基群Ｄにおいて例示した各基が挙げられる。
【０１６５】
一般式（VII）で表される繰り返し単位を有する芳香族三級アミン高分子化合物の具体例としては、ＷＯ２００５／０８９０２４号に記載のものが挙げられ、その好適例も同様であり、例えば下記構造式で表される化合物（ＰＢ−１）が挙げられるが、何らそれらに限定されるものではない。
【０１６６】
【化３５】
【０１６７】
他の芳香族三級アミン高分子化合物の好ましい例として、下記一般式（VIII）および／または一般式（IX）で表される繰り返し単位を含む高分子化合物が挙げられる。
【０１６８】
【化３６】
（一般式（VIII）、（IX）中、Ａｒ４５，Ａｒ４７およびＡｒ４８は各々独立して、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。Ａｒ４４およびＡｒ４６は各々独立して、置換基を有していてもよい２価の芳香族炭化水素基、または置換基を有していてもよい２価の芳香族複素環基を表す。また、Ａｒ４５〜Ａｒ４８のうち、同一のＮ原子に結合する２つの基は互いに結合して環を形成してもよい。Ｒ１１１〜Ｒ１１３は各々独立して、水素原子または任意の置換基を表す。）
【０１６９】
Ａｒ４５，Ａｒ４７，Ａｒ４８およびＡｒ４４、Ａｒ４６の具体例、好ましい例、有していてもよい置換基の例および好ましい置換基の例は、それぞれ、Ａｒ２１，Ａｒ２２およびＡｒ２３〜Ａｒ２５と同様である。Ｒ１１１〜Ｒ１１３はとして好ましくは水素原子または［置換基群Ｄ］に記載されている置換基であり、更に好ましくは、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、芳香族炭化水素基、芳香族炭化水素基である。
【０１７０】
一般式（VIII）および／または（IX）で表される繰り返し単位を含む芳香族三級アミン高分子化合物の具体例としては、ＷＯ２００５／０８９０２４号に記載のものが挙げられ、その好適例も同様であるが、何らそれらに限定されるものではない。
【０１７１】
また、湿式製膜法により正孔注入層を形成する場合には、種々の溶剤に溶解し易い正孔輸送性化合物が好ましい。芳香族三級アミン化合物としては、例えば、ビナフチル系化合物（特開２００４−０１４１８７）および非対称１，４−フェニレンジアミン化合物（特開２００４−０２６７３２）が好ましい。
【０１７２】
また、従来、有機電界発光素子における正孔注入・輸送性の薄膜精製材料として利用されてきた芳香族アミン化合物の中から、種々の溶剤に溶解し易い化合物を適宜選択してもよい。正孔注入層の正孔輸送性化合物に適用可能な芳香族アミン化合物としては、例えば、有機電界発光素子における正孔注入・輸送性の層形成材料として利用されてきた、従来公知の化合物が挙げられる。例えば、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン等の３級芳香族アミンユニットを連結した芳香族ジアミン化合物（特開昭５９−１９４３９３号公報）；４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニルで代表される２個以上の３級アミンを含み２個以上の縮合芳香族環が窒素原子に置換した芳香族アミン化合物（特開平５−２３４６８１号公報）；トリフェニルベンゼンの誘導体でスターバースト構造を有する芳香族トリアミン化合物（米国特許第４，９２３，７７４号）；Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）ビフェニル−４，４’−ジアミン等の芳香族ジアミン化合物（米国特許第４，７６４，６２５号）；α，α，α’，α’−テトラメチル−α，α’−ビス（４−ジ（ｐ−トリル）アミノフェニル）−ｐ−キシレン（特開平３−２６９０８４号公報）；分子全体として立体的に非対称なトリフェニルアミン誘導体（特開平４−１２９２７１号公報）；ピレニル基に芳香族ジアミノ基が複数個置換した化合物（特開平４−１７５３９５号公報）；エチレン基で３級芳香族アミンユニットを連結した芳香族ジアミン化合物（特開平４−２６４１８９号公報）；スチリル構造を有する芳香族ジアミン（特開平４−２９０８５１号公報）；チオフェン基で芳香族３級アミンユニットを連結した化合物（特開平４−３０４４６６号公報）；スターバースト型芳香族トリアミン化合物（特開平４−３０８６８８号公報）；ベンジルフェニル化合物（特開平４−３６４１５３号公報）；フルオレン基で３級アミンを連結した化合物（特開平５−２５４７３号公報）；トリアミン化合物（特開平５−２３９４５５号公報）；ビスジピリジルアミノビフェニル（特開平５−３２０６３４号公報）；Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリフェニルアミン誘導体（特開平６−１９７２号公報）；フェノキサジン構造を有する芳香族ジアミン（特開平７−１３８５６２号公報）；ジアミノフェニルフェナントリジン誘導体（特開平７−２５２４７４号公報）；ヒドラゾン化合物（特開平２−３１１５９１号公報）；シラザン化合物（米国特許第４，９５０，９５０号公報）；シラナミン誘導体（特開平６−４９０７９号公報）；ホスファミン誘導体（特開平６−２５６５９号公報）；キナクリドン化合物等が挙げられる。これらの芳香族アミン化合物は、必要に応じて２種以上を混合して用いてもよい。
【０１７３】
また、正孔注入層の正孔輸送性化合物に適用可能なフタロシアニン誘導体またはポルフィリン誘導体の好ましい具体例としては、ポルフィリン、５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン、５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリンコバルト（II）、５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン銅（II）、５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン亜鉛（II）、５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリンバナジウム（IV）オキシド、５，１０，１５，２０−テトラ（４−ピリジル）−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン、２９Ｈ，３１Ｈ−フタロシアニン銅（II）、フタロシアニン亜鉛（II）、フタロシアニンチタン、フタロシアニンオキシドマグネシウム、フタロシアニン鉛、フタロシアニン銅（II）、４，４’，４”，４'''−テトラアザ−２９Ｈ，３１Ｈ−フタロシアニン等が挙げられる。
【０１７４】
また、正孔注入層の正孔輸送性化合物として適用可能なオリゴチオフェン誘導体の好ましい具体例としては、α−ターチオフェンとその誘導体、α−セキシチオフェンとその誘導体、ナフタレン環を含有するオリゴチオフェン誘導体（特開６−２５６３４１）等が挙げられる。
【０１７５】
また、本発明における正孔輸送性化合物として適用可能なポリチオフェン誘導体の好ましい具体例としては、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）等が挙げられる。
【０１７６】
なお、これらの正孔輸送性化合物の分子量は、高分子化合物（繰り返し単位が連なる重合性化合物）の場合を除いて、通常９０００以下、好ましくは５０００以下、また、通常２００以上、好ましくは４００以上の範囲である。正孔輸送性化合物の分子量が高過ぎると合成および精製が困難であり好ましくない一方で、分子量が低過ぎると耐熱性が低くなるおそれがありやはり好ましくない。
【０１７７】
正孔注入層の材料として用いられる正孔輸送性化合物は、このような化合物のうち何れか１種を単独で含有していてもよく、２種以上を含有していてもよい。２種以上の正孔輸送性化合物を含有する場合、その組み合わせは任意であるが、芳香族三級アミン高分子化合物１種または２種以上と、その他の正孔輸送性化合物１種または２種以上とを併用するのが好ましい。
【０１７８】
（電子受容性化合物）
電子受容性化合物とは、酸化力を有し、上述の正孔輸送性化合物から一電子受容する能力を有する化合物が好ましく、具体的には、電子親和力が４ｅＶ以上である化合物が好ましく、５ｅＶ以上の化合物である化合物がさらに好ましい。
【０１７９】
例としては、４−イソプロピル−４’−メチルジフェニルヨードニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボラート等の有機基の置換したオニウム塩、塩化鉄（III）（特開平１１−２５１０６７）、ペルオキソ二硫酸アンモニウム等の高原子価の無機化合物、テトラシアノエチレン等のシアノ化合物、トリス（ペンタフルオロフェニル）ボラン（特開２００３−３１３６５）等の芳香族ホウ素化合物、フラーレン誘導体、ヨウ素等が挙げられる。
【０１８０】
上記の化合物のうち、強い酸化力を有する点で有機基の置換したオニウム塩、高原子価の無機化合物が好ましく、種々の溶剤に可溶で湿式塗布に適用可能である点で有機基の置換したオニウム塩、シアノ化合物、芳香族ホウ素化合物が好ましい。
【０１８１】
電子受容性化合物として好適な有機基の置換したオニウム塩、シアノ化合物、芳香族ホウ素化合物の具体例としては、ＷＯ２００５／０８９０２４号に記載のものが挙げられ、その好適例も同様であり、例えば下記構造式で表される化合物（Ａ−２）が挙げられるが、何らそれらに限定されるものではない。
【０１８２】
【化３７】
【０１８３】
（カチオンラジカル化合物）
カチオンラジカル化合物とは、正孔輸送性化合物から一電子取り除いた化学種であるカチオンラジカルと、対アニオンからなるイオン化合物である。但し、カチオンラジカルが正孔輸送性の高分子化合物由来である場合、カチオンラジカルは高分子化合物の繰り返し単位から一電子取り除いた構造となる。
【０１８４】
カチオンラジカルは、正孔輸送性化合物に前述した化合物から一電子取り除いた化学種であることが好ましく、正孔輸送性化合物としてさらに好ましい化合物から一電子取り除いた化学種であることが非晶質性、可視光の透過率、耐熱性、溶解性などの点からさらに好ましい。
【０１８５】
カチオンラジカル化合物は、前述の正孔輸送性化合物と電子受容性化合物を混合することにより生成させることができる。即ち、前述の正孔輸送性化合物と電子受容性化合物を混合することにより、正孔輸送性化合物から電子受容性化合物へと電子移動が起こり、正孔輸送性化合物のカチオンラジカルと対アニオンからなるカチオンイオン化合物が生成する。
【０１８６】
ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．，２０００年，１２巻，４８１頁）やエメラルジン塩酸塩（Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．，１９９０年，９４巻，７７１６頁）等の高分子化合物由来のカチオンラジカル化合物は、酸化重合（脱水素重合）、即ち、モノマーを酸性溶液中で、ペルオキソ二硫酸塩等を用いて化学的に、または、電気化学的に酸化することによっても生成する。この酸化重合（脱水素重合）の場合、モノマーが酸化されることにより、高分子化されるとともに、酸性溶液由来のアニオンを対アニオンとする、高分子の繰り返し単位から一電子取り除かれたカチオンラジカルが生成する。
【０１８７】
正孔注入層３は、湿式製膜法または真空蒸着法により陽極２上に形成される。
【０１８８】
陽極２として一般的に用いられるＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）は、その表面粗さが１０ｎｍ程度の粗さ（Ｒａ）を有するのに加えて、局所的に突起を有することが多く、短絡欠陥を生じ易いという問題があった。陽極２の上に形成される正孔注入層３は湿式製膜法により形成することは、真空蒸着法より形成する場合と比較して、これら陽極表面の凹凸に起因する、素子の欠陥の発生を低減する利点を有する。
【０１８９】
湿式製膜法による層形成の場合は、前述した各材料（正孔輸送性化合物、電子受容性化合物、カチオンラジカル化合物）の１種または２種以上の所定量を、必要により電荷のトラップにならないバインダー樹脂や塗布性改良剤を添加して、溶剤に溶解させて、塗布溶液を調製し、スピンコート、スプレーコート、ディップコート、ダイコート、フレキソ印刷、スクリーン印刷、インクジェット法等の湿式製膜法により陽極上に塗布し、乾燥して、正孔注入層３を形成させる。
【０１９０】
湿式製膜法による層形成のために用いられる溶剤としては、前述の各材料（正孔輸送性化合物、電子受容性化合物、カチオンラジカル化合物）を溶解することが可能な溶剤であれば、その種類は特に限定されないが、正孔注入層に用いられる各材料（正孔輸送性化合物、電子受容性化合物、カチオンラジカル化合物）を失活させる恐れのある、失活物質または失活物質を発生させるものを含まないものが好ましい。
【０１９１】
これらの条件を満たす好ましい溶剤としては、例えば、エーテル系溶剤およびエステル系溶剤が挙げられる。具体的には、エーテル系溶剤としては、例えば、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコール−１−モノメチルエーテルアセタート（ＰＧＭＥＡ）等の脂肪族エーテル；１，２−ジメトキシベンゼン、１，３−ジメトキシベンゼン、アニソール、フェネトール、２−メトキシトルエン、３−メトキシトルエン、４−メトキシトルエン、２，３−ジメチルアニソール、２，４−ジメチルアニソール等の芳香族エーテル等が挙げられる。エステル系溶剤としては、例えば、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、乳酸エチル、乳酸ｎ−ブチル等の脂肪族エステル；酢酸フェニル、プロピオン酸フェニル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ｎ−ブチル等の芳香族エステル等が挙げられる。これらは何れか１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせおよび比率で用いてもよい。
【０１９２】
上述のエーテル系溶剤およびエステル系溶剤以外に使用可能な溶剤としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶剤、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等のアミド系溶剤、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。これらは何れか１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせおよび比率で用いてもよい。また、これらの溶剤のうち１種または２種以上を、上述のエーテル系溶剤およびエステル系溶剤のうち１種または２種以上と組み合わせて用いてもよい。特に、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶剤は、電子受容性化合物およびカチオンラジカル化合物を溶解する能力が低いため、エーテル系溶剤およびエステル系溶剤と混合して用いることが好ましい。
【０１９３】
塗布溶液中における溶剤の濃度は、通常１０重量％以上、好ましくは３０重量％以上、より好ましくは５０％重量以上、また、通常９９．９９９重量％以下、好ましくは９９．９９重量％以下、更に好ましくは９９．９重量％以下の範囲である。なお、２種以上の溶剤を混合して用いる場合には、これらの溶剤の合計がこの範囲を満たすようにする。
【０１９４】
真空蒸着法による層形成の場合には、前述した各材料（正孔輸送性化合物、電子受容性化合物、カチオンラジカル化合物）の１種または２種以上を真空容器内に設置されたるつぼに入れ（２種以上材料を用いる場合は各々のるつぼに入れ）、真空容器内を適当な真空ポンプで１０−４Ｐａ程度まで排気した後、るつぼを加熱して（２種以上材料を用いる場合は各々のるつぼを加熱して）、蒸発量を制御して蒸発させ（２種以上材料を用いる場合はそれぞれ独立に蒸発量を制御して蒸発させ）、るつぼと向き合って置かれた基板の陽極上に正孔注入層を形成させる。なお、２種以上の材料を用いる場合は、それらの混合物をるつぼに入れ、加熱し蒸発させて正孔注入層形成に用いることもできる。
【０１９５】
このようにして形成されるよい正孔注入層３の膜厚は、通常５ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上、また、通常１０００ｎｍ以下、好ましくは５００ｎｍ以下の範囲である。
なお、正孔注入層３は、図６に示す如く、これを省略しても良い。
【０１９６】
［４］発光層
正孔注入層３の上には通常発光層４が設けられる。発光層４は発光材料を含む層であり、電界を与えられた電極間において、陽極２から正孔注入層３を通じて注入された正孔と、陰極６から電子輸送層５を通じて注入された電子との再結合により励起されて、主たる発光源となる層である。発光層４は発光材料（ドーパント）と１種または２種以上のホスト材料を含むことが好ましく、発光層４は本発明の電荷輸送材料をホスト材料として含むことが更に好ましく、真空蒸着法で形成しても良いが、本発明の電荷輸送材料組成物を用い、湿式製膜法によって作製された層であることが特に好ましい。
【０１９７】
ここで、湿式製膜法とは、上記溶剤を含む本発明の電荷輸送材料組成物を、スピンコート、スプレーコート、ディップコート、ダイコート、フレキソ印刷、スクリーン印刷、インクジェット法により塗布して成膜するものである。
【０１９８】
なお、発光層４は、本発明の性能を損なわない範囲で、他の材料、成分を含んでいてもよい。
【０１９９】
一般に有機電界発光素子において、同じ材料を用いた場合、電極間の膜厚が薄い方が、実効電界が大きくなる為、注入される電流が多くなるので、駆動電圧は低下する。その為、電極間の総膜厚は薄い方が、有機電界発光素子の駆動電圧は低下するが、あまりに薄いと、ＩＴＯ等の電極に起因する突起により短絡が発生する為、ある程度の膜厚が必要となる。
【０２００】
本発明においては、発光層４以外に、正孔注入層３および後述の電子輸送層５等の有機層を有する場合、発光層４と正孔注入層３や電子輸送層５等の他の有機層とを合わせた総膜厚は通常３０ｎｍ以上、好ましくは５０ｎｍ以上であり、更に好ましくは１００ｎｍ以上で、通常１０００ｎｍ以下、好ましくは５００ｎｍ以下であり、更に好ましくは３００ｎｍ以下である。また、発光層４以外の正孔注入層３や後述の電子注入層５の導電性が高い場合、発光層４に注入される電荷量が増加する為、例えば正孔注入層３の膜厚を厚くして発光層４の膜厚を薄くし、総膜厚をある程度の膜厚を維持したまま駆動電圧を下げることも可能である。
【０２０１】
よって、発光層４の膜厚は、通常１０ｎｍ以上、好ましくは２０ｎｍ以上で、通常３００ｎｍ以下、好ましくは２００ｎｍ以下である。なお、本発明の素子が、陽極および陰極の両極間に、発光層４のみを有する場合の発光層４の膜厚は、通常３０ｎｍ以上、好ましくは５０ｎｍ以上、通常５００ｎｍ以下、好ましくは３００ｎｍ以下である。
【０２０２】
［５］電子注入層
電子注入層５は陰極６から注入された電子を効率よく発光層４へ注入する役割を果たす。電子注入を効率よく行うには、電子注入層５を形成する材料は、仕事関数の低い金属が好ましく、ナトリウムやセシウム等のアルカリ金属、バリウムやカルシウムなどのアルカリ土類金属が用いられる。
電子注入層５の膜厚は０．１〜５ｎｍが好ましい。
【０２０３】
また、陰極６と発光層４または後述の電子輸送層８との界面にＬｉＦ、ＭｇＦ２、Ｌｉ２Ｏ、ＣｓＣＯ３等の極薄絶縁膜（０．１〜５ｎｍ）を挿入することも、素子の効率を向上させる有効な方法である（Appl.Phys.Lett.,70巻，152頁，1997年；特開平１０−７４５８６号公報；IEEE Trans.Electron.Devices，44巻，1245頁，1997年；SID 04 Digest，154頁）。
【０２０４】
更に、後述するバソフェナントロリン等の含窒素複素環化合物や８−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体などの金属錯体に代表される有機電子輸送材料に、ナトリウム、カリウム、セシウム、リチウム、ルビジウム等のアルカリ金属をドープする（特開平１０−２７０１７１号公報、特開２００２−１００４７８号公報、特開２００２−１００４８２号公報などに記載）ことにより、電子注入・輸送性が向上し優れた膜質を両立させることが可能となるため好ましい。この場合の膜厚は通常、５ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上で、通常２００ｎｍ以下、好ましくは１００ｎｍ以下である。
【０２０５】
電子注入層５は、発光層４と同様にして湿式製膜法、或いは真空蒸着法により発光層４上に積層することにより形成される。真空蒸着法の場合には、真空容器内に設置されたるつぼまたは金属ボートに蒸着源を入れ、真空容器内を適当な真空ポンプで１０−４Ｐａ程度にまで排気した後、るつぼまたは金属ボートを加熱して蒸発させ、るつぼまたは金属ボートと向き合って置かれた基板上に電子注入層を形成する。
【０２０６】
アルカリ金属の蒸着は、クロム酸アルカリ金属と還元剤をニクロムに充填したアルカリ金属ディスペンサーを用いて行う。このディスペンサーを真空容器内で加熱することにより、クロム酸アルカリ金属が還元されてアルカリ金属が蒸発される。有機電子輸送材料とアルカリ金属とを共蒸着する場合は、有機電子輸送材料を真空容器内に設置されたるつぼに入れ、真空容器内を適当な真空ポンプで１０−４Ｐａ程度にまで排気した後、各々のるつぼおよびディスペンサーを同時に加熱して蒸発させ、るつぼおよびディスペンサーと向き合って置かれた基板上に電子注入層を形成する。
【０２０７】
このとき、電子注入層５の膜厚方向において均一に共蒸着されるが、膜厚方向において濃度分布があっても構わない。
なお、電子注入層５は、図５，６，７，８に示す如く、これを省略しても良い。
【０２０８】
［６］陰極
陰極６は、発光層側の層（電子注入層５または発光層４など）に電子を注入する役割を果たす。陰極６として用いられる材料は、前記陽極２に使用される材料を用いることが可能であるが、効率よく電子注入を行うには、仕事関数の低い金属が好ましく、スズ、マグネシウム、インジウム、カルシウム、アルミニウム、銀等の適当な金属またはそれらの合金が用いられる。具体例としては、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、アルミニウム−リチウム合金等の低仕事関数合金電極が挙げられる。
【０２０９】
陰極６の膜厚は通常、陽極２と同様である。低仕事関数金属から成る陰極を保護する目的で、この上にさらに、仕事関数が高く大気に対して安定な金属層を積層することは素子の安定性を増す。この目的のために、アルミニウム、銀、銅、ニッケル、クロム、金、白金等の金属が使われる。
【０２１０】
［７］その他の構成層
以上、図１に示す層構成の素子を中心に説明してきたが、本発明の有機電界発光素子における陽極２および陰極６と発光層４との間には、その性能を損なわない限り、上記説明にある層の他にも、任意の層を有していてもよく、また発光層４以外の任意の層を省略してもよい。
【０２１１】
有してもよい層としては例えば、電子輸送層７が挙げられる。電子輸送層７は素子の発光効率をさらに向上させることを目的として、図２に示す如く、発光層４と電子注入層５との間に設けられる。
【０２１２】
電子輸送層７は、電界を与えられた電極間において陰極６から注入された電子を効率よく発光層４の方向に輸送することができる化合物より形成される。電子輸送層７に用いられる電子輸送性化合物としては、陰極６または電子注入層５からの電子注入効率が高く、かつ、高い電子移動度を有し注入された電子を効率よく輸送することができる化合物であることが必要である。
【０２１３】
このような条件を満たす材料としては、８−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体などの金属錯体（特開昭５９−１９４３９３号公報）、１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリンの金属錯体、オキサジアゾール誘導体、ジスチリルビフェニル誘導体、シロール誘導体、３−または５−ヒドロキシフラボン金属錯体、ベンズオキサゾール金属錯体、ベンゾチアゾール金属錯体、トリスベンズイミダゾリルベンゼン（米国特許第５，６４５，９４８号）、キノキサリン化合物（特開平６−２０７１６９号公報）、フェナントロリン誘導体（特開平５−３３１４５９号公報）、２−ｔ−ブチル−９，１０−Ｎ，Ｎ’−ジシアノアントラキノンジイミン、ｎ型水素化非晶質炭化シリコン、ｎ型硫化亜鉛、ｎ型セレン化亜鉛などが挙げられる。
【０２１４】
電子輸送層７の膜厚は、通常下限は１ｎｍ、好ましくは５ｎｍ程度であり、上限は通常３００ｎｍ、好ましくは１００ｎｍ程度である。
【０２１５】
電子輸送層７は、正孔注入層３と同様にして湿式製膜法、或いは真空蒸着法により発光層４上に積層することにより形成される。通常は、真空蒸着法が用いられる。
【０２１６】
また、正孔輸送層１０を有することが本発明において好ましく、前記正孔注入層の正孔輸送性化合物として例示した化合物を用いることもできる。また、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルトリフェニルアミン、テトラフェニルベンジジンを含有するポリアリーレンエーテルサルホン等の高分子材料を使用してもよい。正孔輸送層１０は、これらの材料を湿式製膜法または真空蒸着法により正孔注入層上に積層することにより形成される。このようにして形成される正孔輸送層１０の膜厚は、通常１０ｎｍ以上、好ましくは３０ｎｍである。但し、通常、３００ｎｍ以下、好ましくは１００ｎｍ以下である。
【０２１７】
また、特に、発光物質として燐光材料を用いたり、青色発光材料を用いたりする場合、図３に示す如く、正孔阻止層８を設けることも効果的である。正孔阻止層８は正孔と電子を発光層４内に閉じこめて、発光効率を向上させる機能を有する。即ち、正孔阻止層８は、発光層４から移動してくる正孔が電子輸送層７に到達するのを阻止することで、発光層４内で電子との再結合確率を増やし、生成した励起子を発光層４内に閉じこめる役割と、電子輸送層８から注入された電子を効率よく発光層４の方向に輸送する役割がある。
【０２１８】
正孔阻止層８は、陽極２から移動してくる正孔を陰極６に到達するのを阻止する役割と、陰極６から注入された電子を率よく発光層４の方向に輸送することができる化合物により、発光層４の上に、発光層４の陰極６側の界面に接するように積層形成される。
【０２１９】
正孔阻止層８を構成する材料に求められる物性としては、電子移動度が高く正孔移動度が低いこと、エネルギーギャップ（ＨＯＭＯ、ＬＵＭＯの差）が大きいこと、励起三重項準位（Ｔ１）が高いことが挙げられる。
【０２２０】
このような条件を満たす正孔阻止層材料としては、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（フェノラト）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（トリフェニルシラノラト）アルミニウム等の混合配位子錯体、ビス（２−メチル−８−キノラト）アルミニウム−μ−オキソ−ビス−（２−メチル−８−キノリラト）アルミニウム二核金属錯体等の金属錯体、ジスチリルビフェニル誘導体等のスチリル化合物（特開平１１−２４２９９６）、３−（４−ビフェニルイル）−４−フェニル−５（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール等のトリアゾール誘導体（特開平７−４１７５９号公報）、バソクプロイン等のフェナントロリン誘導体（特開平１０−７９２９７号公報）が挙げられる。
【０２２１】
さらに、ＷＯ２００５／０２２９６２号公報に記載の２，４，６位が置換されたピリジン環を少なくとも１個有する化合物も正孔阻止材料として好ましい。
【０２２２】
正孔阻止層８の膜厚は、通常０．３ｎｍ以上、好ましくは０．５ｎｍ以上で、通常１００ｎｍ以下、好ましくは５０ｎｍ以下である。
【０２２３】
正孔阻止層８も正孔注入層３と同様の方法で形成することができるが、通常は真空蒸着法が用いられる。
【０２２４】
電子輸送層７および正孔阻止層８は必要に応じて、適宜設ければよく、１）電子輸送層のみ、２）正孔阻止層のみ、３）正孔阻止層／電子輸送層の積層、４）用いない、等、用法がある。また、図７に示す如く、電子注入層５を省略して正孔阻止層８と電子輸送層７を積層しても良く、また、図８に示す如く、電子輸送層７のみでも良い。
【０２２５】
正孔阻止層８と同様の目的で、図４に示す如く、正孔注入層３と発光層４の間に電子阻止層９を設けることも効果的である。電子阻止層９は、発光層４から移動してくる電子が正孔注入層３に到達するのを阻止することで、発光層４内で正孔との再結合確率を増やし、生成した励起子を発光層４内に閉じこめる役割と、正孔注入層３から注入された正孔を効率よく発光層４の方向に輸送する役割がある。
【０２２６】
電子阻止層９に求められる特性としては、正孔輸送性が高く、エネルギーギャップ（ＨＯＭＯ、ＬＵＭＯの差）が大きいこと、励起三重項準位（Ｔ１）が高いことが挙げられる。また、発光層４を湿式製膜法で形成する場合、電子阻止層９も湿式製膜法で形成することが、素子製造が容易となるため、好ましい。
【０２２７】
このため、電子阻止層９も湿式製膜適合性を有することが好ましく、このような電子阻止層９に用いられる材料としては、Ｆ８−ＴＦＢに代表されるジオクチルフルオレンとトリフェニルアミンの共重合体（ＷＯ２００４／０８４２６０号公報記載）等が挙げられる。
【０２２８】
なお、図１とは逆の構造、即ち、基板１上に陰極６、電子注入層５、発光層４、正孔注入層３、陽極２の順に積層することも可能であり、既述したように少なくとも一方が透明性の高い２枚の基板の間に本発明の有機電界発光素子を設けることも可能である。同様に、図２〜図８に示した前記各層構成とは逆の構造に積層することも可能である。
【０２２９】
さらには、図１に示す層構成を複数段重ねた構造（発光ユニットを複数積層させた構造）とすることも可能である。その際には段間（発光ユニット間）の界面層（陽極がＩＴＯ、陰極がＡｌの場合はその２層）の代わりに、例えばＶ２Ｏ５等を電荷発生層（ＣＧＬ）として用いると段間の障壁が少なくなり、発光効率・駆動電圧の観点からより好ましい。
【０２３０】
本発明は、有機電界発光素子が、単一の素子、アレイ状に配置された構造からなる素子、陽極と陰極がＸ−Ｙマトリックス状に配置された構造のいずれにおいても適用することができる。
【実施例】
【０２３１】
次に、本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例の記載に限定されるものではない。
【０２３２】
（実施例１）
【化３８】
【０２３３】
窒素気流中、２，８−ジヨードジベンゾ［ｂ，ｄ］フラン（２．５２ｇ）、ベンズアニリド（３．６０ｇ）、よう化銅（０．６８ｇ）、リン酸三カリウム（５．０９ｇ）、および無水１，４−ジオキサン（４５ｍｌ）を攪拌しているところに、室温でＮ，Ｎ’−ジメチルエチレンジアミン（０．８ｍｌ）を投入した後、加熱還流下、２３時間攪拌した。これに酢酸エチル（１２０ｍｌ）を加えた後、活性白土を入れ、攪拌した。これを濾過し、濾液を濃縮後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー、ヘキサン／エタノール混合溶剤による懸濁洗浄、および高真空下での蒸留により精製し、目的物（Ｉ−Ａ）（２．２６ｇ）を得た。
ＤＥＩ−ＭＳ ｍ／ｚ＝５５８（Ｍ＋）により、目的物であることを確認した。
このもののガラス転移温度は９３℃、結晶化温度は１５８℃、融点は２００℃、気化温度は４２６℃であった。三重項励起エネルギー準位は４１８ｎｍであった。
【０２３４】
（実施例２）
【化３９】
【０２３５】
窒素気流中、酢酸パラジウム（０．４０ｇ）、トリ−ｔ−ブチルホスフィン（１．５１ｇ）、および脱水トルエン（８０ｍｌ）を加え、５０℃で３０分攪拌した。この系中にｍ−フェニルブロモカルバゾール（９．６６ｇ）、アニリン（３．４９ｇ）、ｔ−ブトキシナトリウム（１７．２ｇ）を加え、１００℃で７時間攪拌した。ジクロロメタン、Ｂｒｉｎｅで抽出洗浄し、硫酸ナトリウムで有機層を乾燥後、ジクロロメタンを減圧留去した。カラムクロマトグラフィーで精製し、目的のアミン体（II−ａ）を白色粉末（３．０１ｇ）で得た。
【０２３６】
【化４０】
【０２３７】
窒素気流中、アミン体（II−ａ）（２．６６ｇ）、脱水エーテル３０ｍｌを加え、ドライアイスバスにて−７０℃まで冷やした。ここへ、ｎ−ブチルリチウムの１．５８ｍｏｌ／ｌヘキサン溶液（５．５３ｍｌ）をゆっくりと加え、３０分攪拌し、その後ゆっくりと室温まで昇温させて、さらに１時間攪拌した。再びドライアイスバスにて冷やした後、イソフタル酸クロライド（０．７２ｇ）をエーテルに飽和させた溶液をゆっくりと加えた。３０分攪拌した後、ジクロロメタンで希釈して氷中にあけ、濃塩酸でｐＨ７になるよう中和処理を行った。ジクロロメタンで抽出し、硫酸ナトリウムで乾燥させ、減圧留去すると茶色オイルが得られた。これをカラムクロマトグラフィーで精製し、目的の化合物（II−Ａ）（２．７ｇ）を得た。
ＤＥＩ−ＭＳ ｍ／ｚ＝７８０（Ｍ＋）により、目的物であることを確認した。
このもののガラス転移温度は８６℃、気化温度は４８８℃であった。三重項励起エネルギー準位は４１１ｎｍであった。
また、トルエンに対する溶解性（飽和溶解度）は１０．５重量％、エタノールに対する溶解性は＜０．１重量％であった。
【０２３８】
（実施例３）
【化４１】
【０２３９】
窒素気流中、９−フェニルカルバゾール（３．１６ｇ）、ヨウ化カリウム（３．０２ｇ）、および酢酸（４０ｍｌ）を加え、１２０℃に加熱し均一溶液にした。６５℃まで放冷後、過よう素酸カリウム（３．８９ｇ）を加え４時間攪拌した。水を加え白色粉末を析出させ、これを濾別してアセトンで再結晶し、目的の化合物（Ｉ−ｂ）（５ｇ）を得た。
【０２４０】
【化４２】
【０２４１】
窒素気流中、化合物（Ｉ−ｂ）（１．１ｇ）、ベンズアニリド（１．１ｇ）、ヨウ化銅（０．２１ｇ）、Ｎ，Ｎ’−ジメチルエチレンジアミン（０．１９ｇ）、三リン酸カリウム（１．４ｇ）、およびジメトキシエタン（３０ｍｌ）を加え、２４時間加熱攪拌した。ジクロロメタン、Ｂｒｉｎｅで抽出洗浄し、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥後、減圧留去し茶色オイルを得た。これをカラムクロマトグラフィーで精製することにより、目的の化合物（Ｉ−Ｂ）（０．８ｇ）を得た。
ＤＥＩ−ＭＳ ｍ／ｚ＝６３５（Ｍ＋）により、目的物であることを確認した。
このもののガラス転移温度は１１３℃、気化温度は４５８℃であった。三重項励起エネルギー準位は４２７ｎｍであった。
また、トルエンに対する溶解性は１２重量％、エタノールに対する溶解性は１．５重量％であった。
【０２４２】
（実施例４）
【化４３】
【０２４３】
窒素気流中、ベンズアニリド（２．９５ｇ）、１，３−ジヨードベンゼン（９．９０ｇ）、ヨウ化銅（０．２８ｇ）、Ｎ，Ｎ’−ジメチルエチレンジアミン（０．２６ｇ）、三リン酸カリウム（６．３４ｇ）、およびジオキサン（６０ｍｌ）を加え、６時間加熱還流した。不溶物を濾過で除き、ジオキサンを減圧留去して茶色オイルを得た。これをカラムクロマトグラフィーで精製し、目的の化合物（II−ｂ１）（１．８ｇ）を得た。
【０２４４】
【化４４】
【０２４５】
イソフタル酸クロライドとアニリンとを反応させて、目的の化合物（II−ｂ２）を得た。
【０２４６】
【化４５】
【０２４７】
窒素気流中、化合物（II−ｂ１）（１．７３ｇ）、化合物（II−ｂ２）（０．６２ｇ）、ヨウ化銅（０．１２ｇ）、Ｎ，Ｎ’−ジメチルエチレンジアミン（０．０３ｇ）、三リン酸カリウム（１．６６ｇ）、およびジオキサン（４０ｍｌ）を加え、４０時間加熱還流した。不溶物を濾過で除き、クロロホルムとＢｒｉｎｅで抽出洗浄を行い、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥させた。減圧留去後、得られた茶色オイルをカラムクロマトグラフィーにて精製し、目的の化合物（II−Ｂ）（０．４ｇ）を得た。
【０２４８】
ＤＥＩ−ＭＳ ｍ／ｚ＝８６０（Ｍ＋）により、目的物であることを確認した。
このもののガラス転移温度は８２℃、気化温度は４６８℃であった。
また、トルエンに対する溶解性は１１．０重量％、エタノールに対する溶解性は１．３重量％であった。
【０２４９】
（実施例５）
図７に示す構造を有する有機電界発光素子を以下の方法で作製した。
ガラス基板１の上にインジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）透明導電膜を１５０ｎｍ堆積したもの（スパッター成膜品；シート抵抗１５Ω）を通常のフォトリソグラフィ技術と塩酸エッチングを用いて２ｍｍ幅のストライプにパターニングして陽極２を形成した。パターン形成したＩＴＯ基板を、アセトンによる超音波洗浄、純水による水洗、イソプロピルアルコールによる超音波洗浄の順で洗浄後、窒素ブローで乾燥させ、最後に紫外線オゾン洗浄を行った。
【０２５０】
正孔注入層３を以下のように湿式塗布法によって形成した。正孔注入層３の材料として、下記に示す構造式の芳香族アミノ基を有する高分子化合物（Ｐ−１（重量平均分子量：２９４００，数平均分子量：１２６００））と下記に示す構造式の電子受容性化合物（Ａ−１）とを用い、下記の条件でスピンコートした。
【化４６】
【０２５１】
＜スピンコート条件＞
溶媒 安息香酸エチル
塗布液濃度 Ｐ−１ ２．０重量％
Ａ−１ ０．４重量％
スピナ回転数 １５００ｒｐｍ
スピナ回転時間 ３０秒
乾燥条件 ２３０℃×１５分
【０２５２】
上記のスピンコートにより膜厚３０ｎｍの均一な薄膜が形成された。
【０２５３】
続いて、正孔輸送層１０として下記に示すトリフェニルアミン誘導体（Ｈ−１）を用いて真空蒸着法によって形成した。この時、トリフェニルアミン誘導体のるつぼの温度は２６１〜２９３℃として、蒸着速度０．０８〜０．１ｎｍ／秒で４０ｎｍの膜厚で積層した。蒸着時の真空度は１．４〜１．３×１０−４Ｐａであった。
【０２５４】
【化４７】
【０２５５】
続いて、正孔輸送層１０の上に発光層４を蒸着した。発光層４の材料として、下記化合物（Ｅ−１）を、下記に示す構造式のイリジウム錯体（Ｄ−１）と共に用い、化合物（Ｅ−１）をるつぼ温度２５６〜２６１℃、蒸着速度０．１ｎｍ／秒、イリジウム錯体（Ｄ−１）をるつぼ温度２４９〜２５１℃、蒸着速度０．００６ｎｍ／秒として、厚さ３１．８ｎｍに積層した。蒸着時の真空度は１．３〜１．２×１０−４Ｐａであった。
【０２５６】
【化４８】
【０２５７】
次に、正孔阻止層８として下記に示すピリジン誘導体（ＨＢ−１）をるつぼ温度２７０〜３０６℃として、蒸着速度０．０８ｎｍ／秒で５ｎｍの膜厚に積層した。蒸着時の真空度は１．０×１０−４Ｐａであった。
【０２５８】
【化４９】
【０２５９】
次に、正孔阻止層８の上に、電子輸送層７として下記に示すアルミニウムの８−ヒドロキシキノリン錯体（ＥＴ−１）を同様にして蒸着した。この時のアルミニウムの８−ヒドロキシキノリン錯体（ＥＴ−１）のるつぼ温度は２３１〜２４３℃の範囲で制御し、蒸着時の真空度は１．０〜０．９６×１０−４Ｐａ、蒸着速度は０．０８〜０．１ｎｍ／秒で膜厚は３０ｎｍとした。
【０２６０】
【化５０】
【０２６１】
上記の正孔輸送層４、発光層５、正孔阻止層６および電子輸送層７を真空蒸着する時の基板温度は室温に保持した。
【０２６２】
ここで、電子輸送層７までの蒸着を行った素子を一度前記真空蒸着装置内より大気中に取り出して、陰極蒸着用のマスクとして２ｍｍ幅のストライプ状シャドーマスクを、陽極２のＩＴＯストライプとは直交するように素子に密着させて、別の真空蒸着装置内に設置して有機層と同様にして装置内の真空度が２．３×１０−４Ｐａ以下になるまで排気した。
【０２６３】
陰極９として、先ず、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を、モリブデンボートを用いて、蒸着速度０．００８〜０．０２ｎｍ／秒、真空度２．５×１０−４Ｐａで、０．５ｎｍの膜厚で電子輸送層７の上に成膜した。次に、アルミニウムを同様にモリブデンボートにより加熱して、蒸着速度０．１〜０．１２ｎｍ／秒、真空度２．５×１０−４Ｐａで膜厚８０ｎｍのアルミニウム層を形成して陰極９を完成させた。以上の２層型陰極９の蒸着時の基板温度は室温に保持した。
【０２６４】
以上の様にして、２ｍｍ×２ｍｍのサイズの発光面積部分を有する有機電界発光素子が得られた。この素子の発光特性は以下の通りである。
輝度／電流：２９．３[ｃｄ／Ａ]＠１００ｃｄ／ｍ２
電圧：４．８[Ｖ]＠１００ｃｄ／ｍ２
発光効率：１９．２[１ｍ／ｗ]＠１００ｃｄ／ｍ２
【０２６５】
素子の発光スペクトルの極大波長は５１２．８ｎｍであり、イリジウム錯体（Ｄ−１）からのものと同定された。色度はＣＩＥ(ｘ，ｙ)＝(０．３０３，０．６２２)であった。
【０２６６】
（実施例６）
発光層４の材料として、化合物（Ｅ−１）の代わりに、下記に示す化合物（Ｅ−２）を用いた他は、実施例１と同様にして有機電界発光素子を作製した。
【０２６７】
【化５１】
【０２６８】
この素子の発光特性は以下の通りである。
輝度／電流：１９．９[ｃｄ／Ａ]＠１００ｃｄ／ｍ２
電圧：６．６[Ｖ]＠１００ｃｄ／ｍ２
発光効率：９．６[１ｍ／ｗ]＠１００ｃｄ／ｍ２
【０２６９】
素子の発光スペクトルの極大波長は５１２．８ｎｍであり、イリジウム錯体（Ｄ−１）からのものと同定された。色度はＣＩＥ(ｘ，ｙ)＝(０．２９６，０．６１８)であった。
【０２７０】
（実施例７）
発光層５の材料として、化合物（Ｅ−１）の代りに、下記に示す化合物（Ｅ−３）を用いた他は、実施例１と同様にして有機電界発光素子を作製した。
【０２７１】
【化５２】
【０２７２】
この素子の発光特性は以下の通りである。
輝度／電流：２２．７[ｃｄ／Ａ]＠１００ｃｄ／ｍ２
電圧：６．２[Ｖ]＠１００ｃｄ／ｍ２
発光効率：１１．６[１ｍ／ｗ]＠１００ｃｄ／ｍ２
【０２７３】
素子の発光スペクトルの極大波長は５１１．５ｎｍであり、イリジウム錯体（Ｄ−１）からのものと同定された。色度はＣＩＥ(ｘ，ｙ)＝(０．３０６，０．６１５)であった。
【図面の簡単な説明】
【０２７４】
【図１】本発明の有機電界発光素子の一例を示した模式的断面図である。
【図２】本発明の有機電界発光素子の別の例を示した模式的断面図である。
【図３】本発明の有機電界発光素子の別の例を示した模式的断面図である。
【図４】本発明の有機電界発光素子の別の例を示した模式的断面図である。
【図５】本発明の有機電界発光素子の別の例を示した模式的断面図である。
【図６】本発明の有機電界発光素子の別の例を示した模式的断面図である。
【図７】本発明の有機電界発光素子の別の例を示した模式的断面図である。
【図８】本発明の有機電界発光素子の別の例を示した模式的断面図である。
【符号の説明】
【０２７５】
１ 基板
２ 陽極
３ 正孔注入層
４ 発光層
５ 電子注入層
６ 陰極
７ 電子輸送層
８ 正孔阻止層
９ 電子阻止層
１０ 正孔輸送層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式（Ｉ）で表される有機化合物。
【化１】
（式（Ｉ）中、Ａｒ１は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。Ｒ１〜Ｒ６は、それぞれ独立に、水素原子または任意の置換基を表す。Ｑ１は、直接結合、エーテル基、置換基を有していてもよいアルキレン基、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芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。ｎは２〜６の整数を表す。）
【請求項２】
上記式（Ｉ）が、下記式（Ｉ−１）で表される請求項１に記載の有機化合物。
【化２】
（式（Ｉ−１）中、Ａｒ1aおよびＡｒ1bは、式（Ｉ）におけるＡｒ１と同義である。Ｒ11〜Ｒ16、Ｒ21〜Ｒ26は、式（Ｉ）におけるＲ１〜Ｒ６と同義である。Ｑ１は上記式（Ｉ）におけると同義である。）
【請求項３】
上記式（Ｉ）において、Ｑ１が、上記式（Ｉ）で表される化合物を構成する、ｎ個の下記式（ｉ）で表される部分構造どうしを共役させない連結基である、請求項１または２に記載の有機化合物。
【化３】
【請求項４】
下記式（II）で表される有機化合物。
【化４】
（式（II）中、Ａｒ２は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。Ｒ31〜Ｒ33は、それぞれ独立に、水素原子または任意の置換基を表す。ｍは１〜６の整数を表す。ｍが１の場合、式（II）で表される化合物中に、Ｎ＝Ｎ結合を有することはない。また、式（II）において、カルボニル基が結合しているベンゼン環は該カルボニル基以外にも置換基を有していてもよい。）
【請求項５】
上記式（II）が、下記式（II−１）で表される請求項４に記載の有機化合物。
【化５】
（式（II−１）中、Ａｒ2bおよびＡｒ2aは、式（II）におけるＡｒ２と同義である。Ｒ41〜Ｒ46は、式（II）におけるＲ31〜Ｒ33と同義である。また、式（II）において、２個のカルボニル基が結合しているベンゼン環は該カルボニル基以外にも置換基を有していてもよい。）
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の有機化合物からなる電荷輸送材料。
【請求項７】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の有機化合物を含有することを特徴とする電荷輸送材料用組成物。
【請求項８】
さらに、溶剤を含有することを特徴とする請求項７に記載の電荷輸送材料用組成物。
【請求項９】
基板上に陽極、陰極、および該陽極と該陰極に挟持された発光層を有する有機電界発光素子において、請求項７または８に記載の電荷輸送材料用組成物を用いて、湿式成膜法により形成された層を有することを特徴とする有機電界発光素子。
【請求項１０】
基板上に陽極、陰極、および該陽極と該陰極に挟持された発光層を有する有機電界発光素子において、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の有機化合物を含有する層を有することを特徴とする有機電界発光素子。
【請求項１】
下記式（Ｉ）で表される有機化合物。
【化１】
（式（Ｉ）中、Ａｒ１は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。Ｒ１〜Ｒ６は、それぞれ独立に、水素原子または任意の置換基を表す。Ｑ１は、直接結合、エーテル基、置換基を有していてもよいアルキレン基、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芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。ｎは２〜６の整数を表す。）
【請求項２】
上記式（Ｉ）が、下記式（Ｉ−１）で表される請求項１に記載の有機化合物。
【化２】
（式（Ｉ−１）中、Ａｒ1aおよびＡｒ1bは、式（Ｉ）におけるＡｒ１と同義である。Ｒ11〜Ｒ16、Ｒ21〜Ｒ26は、式（Ｉ）におけるＲ１〜Ｒ６と同義である。Ｑ１は上記式（Ｉ）におけると同義である。）
【請求項３】
上記式（Ｉ）において、Ｑ１が、上記式（Ｉ）で表される化合物を構成する、ｎ個の下記式（ｉ）で表される部分構造どうしを共役させない連結基である、請求項１または２に記載の有機化合物。
【化３】
【請求項４】
下記式（II）で表される有機化合物。
【化４】
（式（II）中、Ａｒ２は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。Ｒ31〜Ｒ33は、それぞれ独立に、水素原子または任意の置換基を表す。ｍは１〜６の整数を表す。ｍが１の場合、式（II）で表される化合物中に、Ｎ＝Ｎ結合を有することはない。また、式（II）において、カルボニル基が結合しているベンゼン環は該カルボニル基以外にも置換基を有していてもよい。）
【請求項５】
上記式（II）が、下記式（II−１）で表される請求項４に記載の有機化合物。
【化５】
（式（II−１）中、Ａｒ2bおよびＡｒ2aは、式（II）におけるＡｒ２と同義である。Ｒ41〜Ｒ46は、式（II）におけるＲ31〜Ｒ33と同義である。また、式（II）において、２個のカルボニル基が結合しているベンゼン環は該カルボニル基以外にも置換基を有していてもよい。）
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の有機化合物からなる電荷輸送材料。
【請求項７】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の有機化合物を含有することを特徴とする電荷輸送材料用組成物。
【請求項８】
さらに、溶剤を含有することを特徴とする請求項７に記載の電荷輸送材料用組成物。
【請求項９】
基板上に陽極、陰極、および該陽極と該陰極に挟持された発光層を有する有機電界発光素子において、請求項７または８に記載の電荷輸送材料用組成物を用いて、湿式成膜法により形成された層を有することを特徴とする有機電界発光素子。
【請求項１０】
基板上に陽極、陰極、および該陽極と該陰極に挟持された発光層を有する有機電界発光素子において、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の有機化合物を含有する層を有することを特徴とする有機電界発光素子。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−３１０６８（Ｐ２００８−３１０６８Ａ）
【公開日】平成２０年２月１４日（２００８．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２０４８７３（Ｐ２００６−２０４８７３）
【出願日】平成１８年７月２７日（２００６．７．２７）
【出願人】（０００００５９６８）三菱化学株式会社 (4,356)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月１４日（２００８．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月２７日（２００６．７．２７）
【出願人】（０００００５９６８）三菱化学株式会社 (4,356)
【Ｆターム（参考）】
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