２，２−ジフェニルアダマンチル構造を有する化合物および有機エレクトロルミネッセンス素子
【課題】高効率の有機エレクトロルミネッセンス素子用の材料として、高い励起三重項エネルギーレベルを有し、燐光発光体の三重項励起子を完全に閉じ込めることができる発光層のホスト化合物の提供、及び該化合物を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の提供。
【解決手段】下記一般式（１）で表される２，２−ジフェニルアダマンチル構造を有する化合物、及び該化合物が、少なくとも１つの有機層の構成材料として用いられている有機エレクトロルミネッセンス素子。
【解決手段】下記一般式（１）で表される２，２−ジフェニルアダマンチル構造を有する化合物、及び該化合物が、少なくとも１つの有機層の構成材料として用いられている有機エレクトロルミネッセンス素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種の表示装置に好適な自己発光素子である有機エレクトロルミネッセンス素子に適した化合物と素子に関するものであり、詳しくは２，２−ジフェニルアダマンチル構造を有する化合物と、該化合物を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス素子は自己発光性素子であるので、液晶素子にくらべて明るく視認性に優れ、鮮明な表示が可能であるため、活発な研究がなされてきた。
【０００３】
近年、素子の発光効率を上げる試みとして、燐光発光体を用いて燐光を発生させる、すなわち三重項励起状態からの発光を利用する素子が開発されている。励起状態の理論によれば、燐光発光を用いた場合には、従来の蛍光発光の約４倍の発光効率が可能になるという、顕著な発光効率の増大が期待される。
１９９３年にプリンストン大学のＭ．Ａ．Ｂａｌｄｏらは、イリジウム錯体を用いた燐光発光素子によって８％の外部量子効率を実現させた。
【０００４】
燐光発光体は濃度消光を起こすため、一般的にホスト化合物と称される、電荷輸送性の化合物に燐光発光体をドープさせることによって担持される。担持される燐光発光体はゲスト化合物と称される。このホスト化合物としては、下記式で表される４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（以後、ＣＢＰと略称する）が一般に用いられてきた（例えば、非特許文献１参照）。
【０００５】
【化１】
【０００６】
しかし、ＣＢＰは結晶性が強いため、薄膜状態における安定性に乏しいことが指摘されていた。そのため高輝度発光など、耐熱性が必要とされる場面において、満足できる素子特性が得られていなかった。
【０００７】
そこで、下記式で表される４，４’,４’'−トリ（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン（以後、ＴＣＴＡと略称する）が新たなホスト化合物として提案され、ＣＢＰとほぼ等しい発光効率を有することが確認されている。（例えば、非特許文献２参照）。
【０００８】
【化２】
【０００９】
燐光発光素子の研究が進むと共に、燐光発光体とホスト化合物の間のエネルギー移動過程の解明が進み、発光効率を高めるためにはホスト化合物の励起三重項エネルギーレベルが、燐光発光体の励起三重項エネルギーレベルよりも高くなければいけないことが明らかとなった。そこで、薄膜状態における安定性に加え、ＣＢＰよりも励起三重項エネルギーレベルの高いホスト化合物が求められるようになった。より高い励起三重項エネルギーレベルを有するホスト化合物を検討する中から、電子輸送性もしくはバイポーラ輸送性のホスト化合物にイリジウム錯体をドープした場合、高い発光効率が得られることがわかってきている。（例えば、非特許文献３参照）。
【００１０】
更に、下記式で表される緑色燐光発光体トリス（フェニルピリジル）イリジウム（以後、Ｉｒ（ｐｐｙ）３と略称する）
【００１１】
【化３】
【００１２】
を正孔輸送性のホスト化合物である前記ＴＣＴＡと電子輸送性のホスト化合物である下記式で表される２，２’,２’'−(１，３，５−フェニレン)−トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール）（以後、ＴＰＢIと略称する）
【００１３】
【化４】
【００１４】
を混合した混合ホスト化合物にドープした発光層とし、さらに三重項励起子を閉じ込めるための電子阻止層に前記ＴＣＴＡを用いることによって、高効率、低電圧駆動が達成されている。（例えば、非特許文献４参照）。
【００１５】
一方、下記式で表される青色燐光発光体ＦＩｒｐｉｃ
【００１６】
【化５】
【００１７】
を前記ＣＢＰにドープして発光層のホスト化合物とした燐光発光素子の外部量子効率は６％に留まっている。その原因として、ＦＩｒｐｉｃの励起三重項エネルギーレベルが２．６２ｅＶであるのに対し、ＣＢＰの励起三重項エネルギーレベルが２．５６ｅＶと低いことから、ＦＩｒｐｉｃによる三重項励起子の閉じ込めが不十分であるからと考えられた。
【００１８】
このことは、ＦＩｒｐｉｃをＣＢＰにドープした薄膜のフォトルミネッセンス強度が温度依存性を示すことによって実証されている。（例えば、非特許文献５参照）。
【００１９】
また、前記緑色燐光発光素子の電子阻止層として用いられたＴＣＴＡの励起三重項エネルギーレベルは２．６０ｅＶであって、ＦＩｒｐｉｃの三重項励起子を閉じ込めるにはまだ不十分と考えられる。
【００２０】
そして、下記式で表される、より色純度が高い青色燐光発光体ＦＩｒ６
【００２１】
【化６】
【００２２】
の、励起三重項エネルギーレベルは２．７ｅＶと、ＦＩｒｐｉｃの励起三重項エネルギーレベルより更に高く、ＦＩｒ６の三重項励起子を閉じ込めるために、より高い励起三重項エネルギーレベルを有する発光層ホスト材料が必要とされ、２，２−ビス（４−カルバゾール−９−イルフェニル）アダマンタン(以後、Ａｄ−Ｃｚと略称する)
【００２３】
【化７】
【００２４】
や、ｐ−ビス（トリフェニルシリル）ベンゼン(以後、ＵＧＨ２と略称する)
【００２５】
【化８】
【００２６】
が報告されている。Ａｄ−Ｃｚの励起三重項エネルギーレベルは２．９ｅＶであり、ＵＧＨ２の励起三重項エネルギーレベルは３．１ｅＶであって、いずれもＦＩｒ６の２．７ｅＶより高く、ＦＩｒ６の三重項励起子の閉じ込めが期待できる。しかし、ＵＧＨ２をホスト材料として単独で使用した場合、薄膜安定性が乏しく、また、電子輸送性能が低いために駆動電圧が高くなり、素子性能の低下が顕著である。一方、Ａｄ−Ｃｚをホスト材料として単独で使用した場合、ここでも電子輸送性が乏しいために駆動電圧が高くなるという欠点がある。これらの欠点を補うため、これら二つの材料を発光ホストとして使用した二層型発光層構造とする有機ＥＬ素子が提案され、ＦＩｒ６の三重項励起子が閉じ込められていることから、１６％と高い外部量子効率を達成することができている。しかし、ＵＧＨ２の低い電子輸送性に起因する高電圧駆動は改善されないままであって、さらに薄膜安定性の欠如による素子寿命に対する問題も依然解決されないままである。（例えば、特許文献２および非特許文献８〜１０参照）。
【００２７】
このように、燐光発光素子の発光効率を高めるためには、燐光発光体の三重項励起子を完全に閉じ込め、さらに低電圧駆動が可能で、しかも薄膜安定性にも優れた発光層のホスト化合物が必要になってきている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２８】
【特許文献１】特開２００７−０２２９８６号公報
【特許文献２】特開２００２−２７０３７４号公報
【非特許文献】
【００２９】
【非特許文献１】Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔ．，７５，４（１９９９）
【非特許文献２】応用物理学会有機分子バイオエレクトロニクス分科会第９回講習会、１７（２００１）
【非特許文献３】株式会社オーム社、有機ＥＬディスプレイ、９０（２００５）
【非特許文献４】ＳＩＤ０７ＤＩＧＥＳＴ ８３７（２００７）
【非特許文献５】応用物理学会有機分子バイオエレクトロニクス分科会会誌，１４（１），２３（２００３）
【非特許文献６】第４版実験化学講座７ ｐ３８４−３９８（１９９２）日本化学会編 丸善
【非特許文献７】有機ＥＬ討論会第１回例会予稿集，１９（２００５）
【非特許文献８】Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔ．，９３，１３３１２（２００８）
【非特許文献９】Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔ．，８７，２４３５０７（２００５）
【非特許文献１０】有機ＥＬ討論会第６回例会予稿集，３５（２００８）
【非特許文献１１】Ｓｙｎｔｈ．Ｃｏｍｍｕｎ．，１１，５１３（１９８１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３０】
本発明の目的は、高効率の有機エレクトロルミネッセンス素子用の材料として、高い励起三重項エネルギーレベルを有し、燐光発光体の三重項励起子を完全に閉じ込めることができる発光層のホスト化合物を提供し、さらにこの化合物を用いて、高効率、高輝度の有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することにある。本発明が提供しようとする有機化合物が具備すべき物理的な特性としては、（１）励起三重項エネルギーレベルが高いこと、（２）バイポーラ輸送性を有すること、（３）薄膜状態が安定であること、をあげることができる。また、本発明が提供しようとする有機エレクトロルミネッセンス素子が具備すべき物理的な特性としては、（１）発光効率が高いこと、（２）発光輝度が高いこと、（３）実用駆動電圧が低いことをあげることができる。さらには、蒸着法によって作製した素子だけでなく、塗布法によって作製した素子においても使用することができる。具体的には、高効率、高耐久性の有機ＥＬ素子用の材料として、そして、スピンコートやインクジェットのような塗布法による成膜にも適用可能なように溶解性を高めた単一分子種の化合物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
そこで本発明者らは上記の目的を達成するために、ピリドインドール環構造が電子輸送性能力を有していること、カルバゾール構造が正孔輸送性能力を有しているということと、脂肪族環状化合物であるアダマンタン骨格を導入することによってπ共役系が必要以上に拡大することを防ぐことができること、などに着目して、励起三重項エネルギーレベルを指標に化合物を設計して化学合成し、実際に励起三重項エネルギーレベルを測定することによって、燐光発光素子に適した特性を有する新規な２，２−ジフェニルアダマンチル構造を有する化合物を見出した。そして、アダマンチル構造の導入によって、有機溶剤に対する溶解性を極めて高くすることができ、スピンコートやインクジェットのような塗布法による成膜においても安定な薄膜を形成することが可能であることを見出した。さらには、該化合物を用いて種々の有機エレクトロルミネッセンス素子を試作し、素子の特性評価を鋭意行なった結果、本発明を完成するに至った。
【００３２】
すなわち本発明は、下記一般式（１）で表される２，２−ジフェニルアダマンチル構造を有する化合物であり、一対の電極とその間に挟まれた少なくとも一層の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、該化合物が、少なくとも１つの有機層の構成材料として用いられていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子である。
【００３３】
【化９】
【００３４】
（式中、Ｒ１〜Ｒ１６は、同一でも異なってもよく水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、Ａｒ１とＡｒ２は互いに同一でも異なっていてもよく、Ａｒ１は下記構造式（Ｂ）または（Ｃ）で示される基を表し、Ａｒ２は下記構造式（Ｂ）、（Ｃ）または（Ｄ）で示される基を表す。）
【００３５】
【化１０】
【００３６】
（式中、Ｒ１７〜Ｒ２４は、同一でも異なってもよく水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚは炭素原子または窒素原子を表す。但し、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚはそのいずれか１つのみが窒素原子であるものとし、この場合の窒素原子はＲ１７〜Ｒ２０の置換基を有さないものとする。）
【００３７】
【化１１】
【００３８】
（式中、Ｒ２５は置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、Ｒ２６〜Ｒ３２は、同一でも異なってもよく水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、Ｑ、Ｒ、Ｔ、Ｕは炭素原子または窒素原子を表す。但し、Ｑ、Ｒ、Ｔ、Ｕはその全てが炭素原子であるか、または、いずれか１つのみが窒素原子であるものとし、この場合の窒素原子はＲ２６〜Ｒ２９の置換基を有さないものとする。）
【００３９】
【化１２】
【００４０】
（式中、Ｒ３３〜Ｒ４０は、同一でも異なってもよく水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表す。）
【００４１】
一般式（１）中のＲ１〜Ｒ８で表されるアダマンタン骨格の置換基の中で、「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基」、「置換もしくは無置換の芳香族複素環基」または「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基」における「芳香族炭化水素基」、「芳香族複素環基」または「縮合多環芳香族基」としては、具体的にフェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、テトラキスフェニル基、スチリル基、ナフチル基、アントリル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ピリジル基、ピリミジル基、フラニル基、ピラニル基、チオフェニル基、キノリル基、イソキノリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、キノキサリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ナフチリジニル基、フェナントロリニル基、アクリジニル基のような基をあげることができる。
【００４２】
一般式（１）中のＲ１〜Ｒ８で表されるアダマンタン骨格の置換基の中で、「置換芳香族炭化水素基」、「置換芳香族複素環基」または「置換縮合多環芳香族基」における「置換基」として、具体的には、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、水酸基、ニトロ基、炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシ基、アミノ基、トリフルオロメチル基、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、テトラキスフェニル基、スチリル基、ナフチル基、フェナントリル基、アラルキル基、フルオレニル基、インデニル基、ピリジル基、ピリミジル基、フラニル基、ピラニル基、チオフェニル基、キノリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、インドリル基、カルバゾリル基、カルボリル基、ベンゾオキサゾリル基、キノキサリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基のような基をあげることができ、これらの置換基はさらに置換されていても良い。
【００４３】
一般式（１）中のＲ９〜Ｒ１６で表されるフェニレン基の置換基の中で、「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基」、「置換もしくは無置換の芳香族複素環基」または「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基」における「芳香族炭化水素基」、「芳香族複素環基」または「縮合多環芳香族基」としては、具体的にフェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、テトラキスフェニル基、スチリル基、ナフチル基、アントリル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ピリジル基、ピリミジル基、フラニル基、ピラニル基、チオフェニル基、キノリル基、イソキノリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、キノキサリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ナフチリジニル基、フェナントロリニル基、アクリジニル基のような基をあげることができる。
【００４４】
一般式（１）中のＲ９〜Ｒ１６で表されるフェニレン基の置換基の中で、「置換芳香族炭化水素基」、「置換芳香族複素環基」または「置換縮合多環芳香族基」における「置換基」として、具体的には、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、水酸基、ニトロ基、炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシ基、アミノ基、トリフルオロメチル基、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、テトラキスフェニル基、スチリル基、ナフチル基、フェナントリル基、アラルキル基、フルオレニル基、インデニル基、ピリジル基、ピリミジル基、フラニル基、ピラニル基、チオフェニル基、キノリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、インドリル基、カルバゾリル基、カルボリル基、ベンゾオキサゾリル基、キノキサリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基のような基をあげることができ、これらの置換基はさらに置換されていても良い。
【００４５】
構造式（Ｂ）〜（Ｄ）中のＲ１７〜Ｒ４０で表される、「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基」、「置換もしくは無置換の芳香族複素環基」または「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基」における「芳香族炭化水素基」、「芳香族複素環基」または「縮合多環芳香族基」としては、具体的にフェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、テトラキスフェニル基、スチリル基、ナフチル基、アントリル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ピリジル基、ピリミジル基、フラニル基、ピラニル基、チオフェニル基、キノリル基、イソキノリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、キノキサリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ナフチリジニル基、フェナントロリニル基、アクリジニル基のような基をあげることができる。
【００４６】
構造式（Ｂ）〜（Ｄ）中のＲ１７〜Ｒ４０で表される「置換芳香族炭化水素基」、「置換芳香族複素環基」または「置換縮合多環芳香族基」における「置換基」として、具体的には、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、水酸基、ニトロ基、炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシ基、アミノ基、トリフルオロメチル基、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、テトラキスフェニル基、スチリル基、ナフチル基、フェナントリル基、アラルキル基、フルオレニル基、インデニル基、ピリジル基、ピリミジル基、フラニル基、ピラニル基、チオフェニル基、キノリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、インドリル基、カルバゾリル基、カルボリル基、ベンゾオキサゾリル基、キノキサリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基のような基をあげることができ、これらの置換基はさらに置換されていても良い。
【００４７】
本発明の一般式（１）で表される、２，２−ジフェニルアダマンチル構造を有する化合物は新規な化合物であり、従来の発光層ホスト材料より励起三重項エネルギーレベルが高く、優れた三重項励起子を閉じ込める能力を有し、かつ薄膜状態が安定である。さらに有機溶剤に溶けやすく、塗布法による成膜においても安定な薄膜を形成することが可能である。
【００４８】
本発明の一般式（１）で表される、２，２−ジフェニルアダマンチル構造を有する化合物は、有機エレクトロルミネッセンス素子（以後、有機ＥＬ素子と略称する。）の発光層または電子阻止層の構成材料として使用することができる。従来の材料に比べてバイポーラ輸送性に優れている本発明の化合物を用いることにより、発光効率が向上し、実用駆動電圧が低下するという作用を有する。
【発明の効果】
【００４９】
本発明の２，２−ジフェニルアダマンチル構造を有する化合物は、有機ＥＬ素子の電子阻止性の化合物、あるいは発光層のホスト化合物として有用であり、該化合物を用いて有機ＥＬ素子を作製することにより、高効率、高輝度、低駆動電圧の有機ＥＬ素子を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明実施例１の化合物（化合物２）の１Ｈ−ＮＭＲチャート図である。
【図２】実施例５、比較例１のＥＬ素子構成を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
本発明の２，２−ジフェニルアダマンチル構造を有する化合物は新規な化合物である。これらの化合物は例えば、相当するアダマンタノン誘導体に、アニリン塩酸塩存在下で、アニリンを付加し、相当するビスアニリノアダマンタン中間体を合成した後、酸性条件下で、亜硝酸ナトリウムとヨウ化カリウムを反応させることによりアミノ基をヨウ素に変換し、さらに相当するピリドインドールまたは相当するカルバゾールとのウルマン反応またはパラジウム触媒を用いたアミノ化反応、または相当するピリドインドールまたは相当するカルバゾールのボロン酸もしくはボロン酸エステル誘導体とのＳｕｚｕｋｉカップリングなどのクロスカップリング反応（例えば、非特許文献１１参照）、などによって２，２−ジフェニルアダマンチル構造を有する化合物を合成することができる。
【００５２】
一般式（１）で表される２，２−ジフェニルアダマンチル構造を有する化合物の中で、好ましい化合物の具体例を以下に示すが、本発明は、これらの化合物に限定されるものではない。
【００５３】
【化１３】
【００５４】
【化１４】
【００５５】
【化１５】
【００５６】
【化１６】
【００５７】
【化１７】
【００５８】
【化１８】
【００５９】
【化１９】
【００６０】
【化２０】
【００６１】
【化２１】
【００６２】
【化２２】
【００６３】
【化２３】
【００６４】
【化２４】
【００６５】
【化２５】
【００６６】
【化２６】
【００６７】
【化２７】
【００６８】
【化２８】
【００６９】
【化２９】
【００７０】
【化３０】
【００７１】
【化３１】
【００７２】
【化３２】
【００７３】
【化３３】
【００７４】
【化３４】
【００７５】
【化３５】
【００７６】
【化３６】
【００７７】
【化３７】
【００７８】
【化３８】
【００７９】
【化３９】
【００８０】
【化４０】
【００８１】
【化４１】
【００８２】
【化４２】
【００８３】
【化４３】
【００８４】
【化４４】
【００８５】
【化４５】
【００８６】
【化４６】
【００８７】
【化４７】
【００８８】
【化４８】
【００８９】
【化４９】
【００９０】
【化５０】
【００９１】
【化５１】
【００９２】
【化５２】
【００９３】
【化５３】
【００９４】
【化５４】
【００９５】
【化５５】
【００９６】
【化５６】
【００９７】
【化５７】
【００９８】
【化５８】
【００９９】
【化５９】
【０１００】
【化６０】
【０１０１】
【化６１】
【０１０２】
【化６２】
【０１０３】
【化６３】
【０１０４】
【化６４】
【０１０５】
【化６５】
【０１０６】
これらの化合物の精製はカラムクロマトグラフによる精製、シリカゲル、活性炭、活性白土等による吸着精製、溶媒による再結晶や晶析法などによって行った。化合物の同定は、ＮＭＲ分析によって行なった。物性値として、ガラス転移点（Ｔｇ）と融点、そして仕事関数の測定を行った。融点は蒸着性の指標となるものであり、ガラス転移点（Ｔｇ）は薄膜状態の安定性の指標となるものである。そして、仕事関数は正孔輸送能力・正孔阻止能力の指標となるものである。
【０１０７】
融点とガラス転移点は、粉体を用いて、ブルカー・エイエックスエス製の高感度示差走査熱量計ＤＳＣ３１００Ｓを用いて測定した。
【０１０８】
本発明の化合物は、一般的に用いられる溶剤を用いて塗布液を容易に作製することができる。塗布液を作製するために用いる溶媒としてトルエン、キシレンなどの炭化水素系溶媒、シクロヘキサノンなどのケトン系溶媒、アニソールなどのエーテル系溶媒、ｏ−ジクロロベンゼンや１，１，２，２−テトラクロロエタンなどの塩素系溶媒が好ましい。塗布液には本発明の化合物の他、電子注入性材料や発光性材料、電子輸送性材料などの機能性の化合物を混合して用いても良い。
【０１０９】
本発明の化合物を用いて作製した塗布液は、塗布することによって薄膜を成膜して有機ＥＬ素子を作製することができる。塗布液を用いた成膜方法としては、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビア法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェット印刷法などの塗布方法をあげることができる。
【０１１０】
塗布膜の膜厚は、有機ＥＬ素子の駆動電圧と耐久性が最適となるように選択できる。少なくても電流リークが発生しないような厚さが必要であり、厚すぎると有機ＥＬ素子の駆動電圧が高くなって好ましくない。従って、塗布膜の膜厚は、例えば１ｎｍから１μｍが好ましく、より好ましくは１０〜１００ｎｍである。
【０１１１】
仕事関数は、ＩＴＯ基板の上に１００ｎｍの薄膜を作製して、理研計器製の大気中光電子分光装置ＡＣ−３型を用いて測定した。
【０１１２】
本発明の化合物の励起三重項エネルギーレベルは、測定した燐光スペクトルより算出できる。燐光スペクトルは市販の分光光度計を用いて測定できる。一般的な燐光スペクトルの測定方法としては溶媒に溶解し、低温下励起光を照射して測定する方法（例えば、非特許文献６参照）、あるいは、シリコン基板上に蒸着して薄膜とし、低温下励起光を照射して燐光スペクトルを測定する方法などがある（例えば、特許文献１参照）。励起三重項エネルギーレベルは、燐光スペクトルの短波長側の第１ピークの波長あるいは短波長側の立ち上がり位置の波長を読み取り、下記の式に従って光のエネルギー値に換算することによって算出できる。励起三重項エネルギーレベルは燐光発光体の三重項励起子の閉じ込めの指標となる。
【０１１３】
【数１】
【０１１４】
ここで、Ｅは光エネルギーの値を、ｈはプランク定数（６．６３×１０−３４Ｊｓ）を、ｃは光速（３．００×１０８ｍ／ｓ）を、λは燐光スペクトルの短波長側の立ち上がるところの波長（ｎｍ）を表す。そして、１ｅＶは１．６０×１０−１９Ｊとなる。
【０１１５】
本発明の有機ＥＬ素子の構造としては、基板上に順次に、陽極、正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、陰極からなるもの、また、電子輸送層と陰極の間にさらに電子注入層を有するものがあげられる。これらの多層構造においては有機層を何層か省略することが可能であり、例えば基板上に順次に、陽極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、陰極とすることもできる。
【０１１６】
前記発光層、前記正孔輸送層、前記電子輸送層においては、それぞれが２層以上積層された構造であっても良い。
【０１１７】
また、正孔注入層あるいは正孔輸送層において、該層に通常使用される材料に対し、さらにトリスブロモフェニルアミンヘキサクロルアンチモンをＰドーピングしたものや、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（ｍ−トリル）ベンジジン（以後、ＴＰＤと略称する）の構造をその部分構造に有する高分子化合物などを用いることができる。
【０１１８】
さらに、電子注入層あるいは電子輸送層において、該層に通常使用される材料に対し、さらにセシウムなどの金属をＮドーピングしたものを用いることができる。
【０１１９】
本発明の有機ＥＬ素子の陽極としては、ＩＴＯや金のような仕事関数の大きな電極材料が用いられる。正孔注入層としては銅フタロシアニンのほか、ナフタレンジアミン誘導体、スターバースト型のトリフェニルアミン誘導体などの材料や塗布型の材料を用いることができる。本発明の正孔輸送層としてはｍ−カルバゾリルフェニル基を含有する化合物のほか、ＴＰＤやＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（α−ナフチル）ベンジジン（以後、ＮＰＤと略称する）、ビス［Ｎ，Ｎ−ジ（ｐ−トリル）−４−アミノフェニル］シクロヘキサン（以後、ＴＡＰＣと略称する）などを用いることができる。
【０１２０】
本発明の有機ＥＬ素子の電子阻止層には、本発明の一般式（１）で表される２，２−ジフェニルアダマンチル構造を有する化合物、ＴＣＴＡ、９，９−ビス［４−（カルバゾール−９−イル）フェニル］フルオレン、１，３−ビス（カルバゾール−９−イル）ベンゼン（以後、ｍＣＰと略称する）、Ａｄ−Ｃｚなどのカルバゾール誘導体、９−［４−（カルバゾール−９−イル）フェニル］−９−［４−（トリフェニルシリル）フェニル］−９Ｈ−フルオレンに代表されるトリフェニルシリル基とトリアリールアミン構造を有する化合物などの電子阻止作用を有する化合物を用いることができる。
【０１２１】
本発明の有機ＥＬ素子の発光層は、正孔注入・輸送性のホスト材料に、ゲスト材料と称される発光体をドープすることによって作製される。本発明の一般式（１）で表される２，２−ジフェニルアダマンチル構造を有する化合物、電子輸送性を示すＵＧＨ２やＴＰＢＩを発光層のホスト材料として用いることができる。
【０１２２】
本発明の有機ＥＬ素子の発光層に用いられるゲスト材料は、蛍光発光体であっても燐光発光体であっても良い。蛍光発光体としては、ルブレン誘導体やアントラセン誘導体、クマリン誘導体などの蛍光発光体を用いることができる。燐光発光体としては、フェニルピリジンのイリジウム錯体Ｉｒ（ｐｐｙ）３などの緑色の燐光発光体、ＦＩｒｐｉｃ、ＦＩｒ６などの青色の燐光発光体、Ｂｔｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ）などの赤色の燐光発光体などを用いることができる。
【０１２３】
燐光発光体であるゲスト材料は濃度消光を起こすため、発光層全体に対して1〜３０重量パーセントの範囲で、共蒸着によってドープすることが好ましい。
【０１２４】
また、本発明の化合物を用いて作製した発光層に、仕事関数の異なる化合物をホスト材料として用いて作製した発光層を隣接させて積層した構造の素子を作製することができる（例えば、非特許文献７〜８参照）。
【０１２５】
本発明の有機ＥＬ素子の正孔阻止層には、ＢＣＰなどのフェナントロリン誘導体や、アルミニウム（III）ビス（２−メチル−８−キノリナート）−４−フェニルフェノレート（以後、ＢＡｌｑと略称する）、オキサゾール誘導体、トリアゾール誘導体など、正孔阻止作用を有する化合物が用いられる。
【０１２６】
本発明の有機ＥＬ素子の電子輸送層には、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、キノリンのアルミ錯体であるトリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（以後、Ａｌｑ３と略称する）やＢＡｌｑが用いられる。本発明の有機ＥＬ素子の電子注入層としては例えばフッ化リチウムがあるが、電子輸送層と陰極の好ましい選択においては、これを省略することができる。本発明の有機ＥＬ素子の陰極としては、アルミニウムやマグネシウムと銀の合金のような仕事関数の低い電極材料が用いられる。
【０１２７】
以下、本発明の実施の形態について、実施例により具体的に説明するが、本発明は、その要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【０１２８】
<２，２−ビス｛４−（５―Ｈ―ピリド[４、３−ｂ]インドール―５−イル）フェニル）｝アダマンタン（化合物２）の合成＞
窒素雰囲気下、反応容器に２−アダマンタノン１００ｇ、アニリン塩酸塩１１２．２ｇ、アニリン４０７ｍｌを加え、還流下、加熱して生成する水を除きながら１４時間攪拌した。室温まで冷却した後、トルエン２００ｍｌを加え、還流下、加熱攪拌した。室温まで冷却した後、ろ過によって灰褐色の固体１５１．７ｇを得た。得られた固体にメタノール４５０ｍｌを加え、加熱攪拌した後、アルカリ性になるまで、１０％水酸化ナトリウム水溶液を加えた。ろ過によって濃青色の結晶３９．８ｇを得た。得られた結晶を室温下、水４００ｍｌを用いた分散洗浄を２回繰返した後、メタノール２００ｍｌを加え、加熱しながら分散洗浄を行うことによって、２，２−ビス（４−アミノフェニル）アダマンタンを濃青色の結晶として２９．８ｇ（収率３０％）得た。
【０１２９】
得られた２，２−ビス（４−アミノフェニル）アダマンタン１７．５ｇに酢酸１２８ｍｌを加え、５０℃まで加熱して溶解させた。室温まで冷却して、９．０％塩酸を滴下した後、５０℃まで加熱して０．５時間撹拌した。４℃以上にならないように氷浴で冷却しながら、３０％亜硝酸ナトリウム水溶液１７ｍｌを滴下した。この反応溶液を、予め氷温まで冷却しておいた２０％ヨウ化カリウム水溶液に、１０℃以上にならないよう滴下し、２時間撹拌した後、室温下で静置した。減圧濾過によって得られた茶褐色固体にトルエン５００ｍｌを加えて溶解し、不溶物をろ過によって除き、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液３００ｍｌで分液洗浄を３回繰返した。さらに５％チオ硫酸ナトリウム水溶液で分液洗浄を３回繰返した後、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、１００ｍｌになるまで減圧濃縮した。ヘキサン１０００ｍｌを加え、不溶物をろ過によって除き、ＮＨシリカ２００ｇで吸着精製した。減圧濃縮して、４．９ｇの淡黄色結晶を得た。メタノール１５０ｍｌを加え、還流しながら分散洗浄を行って２，２−ビス（４−ヨードフェニル）アダマンタンを淡黄色の結晶として４．２ｇ（収率２５％）得た。
【０１３０】
得られた２，２−ビス（４−ヨードフェニル）アダマンタン２．３ｇ、γ―カルボリン１．６ｇ、炭酸カリウム２．３ｇ、銅粉０．１３ｇ、３，５−ジ―ｔ−ブチルサリチル酸０．３ｇ、ドデシルベンゼン２３ｍｌを窒素雰囲気下、反応容器に加え、生成する水を除きながら還流下、加熱して１９時間攪拌した。
室温まで冷却した後、トルエン２００ｍｌ、ＴＨＦ２００ｍｌを加え、不溶物をろ過によって除き、減圧下濃縮した。ヘキサン４００ｍｌを加え、析出した結晶をろ過によって取出した。得られた淡黄色の結晶に１００ｍｌのメタノールを加え、加熱しながら還流下で分散洗浄を３回繰返し、さらに酢酸エチル１０ｍｌを加え、加熱しながら還流下で分散洗浄を行った。トルエン３０ｍｌ、酢酸エチル３０ｍｌを加えて結晶を溶解し、シリカゲル２ｇで吸着精製した。溶媒を留去した後、メタノール３０ｍｌを加え、加熱しながら還流下で分散洗浄を行って２，２−ビス｛４−（５―Ｈ―ピリド[４、３−ｂ]インドール―５−イル）フェニル）｝アダマンタン（化合物２）を白色結晶として１．０ｇ（３９％）得た。
【０１３１】
得られた白色結晶についてＮＭＲを使用して構造を同定した。１Ｈ−ＮＭＲ測定結果を図１に示した。
【０１３２】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）で以下の３６個の水素のシグナルを検出した。δ（ｐｐｍ）＝９．４（２Ｈ）、８．５（２Ｈ）、８．２（２Ｈ）、７．７（４Ｈ）、７．５−７．４（８Ｈ）、７．４−７．３（４Ｈ）、３．４（２Ｈ）、２．２（４Ｈ）、２．０（２Ｈ）、１．９（４Ｈ）、１．８（２Ｈ）。
【実施例２】
【０１３３】
本発明の化合物について、高感度示差走査熱量計（ブルカー・エイエックスエス製、ＤＳＣ３１００Ｓ）によって融点とガラス転移点を求めた。
融点 ガラス転移点
本発明実施例１の化合物 ３６２℃ １８１℃
【０１３４】
本発明の化合物は１００℃以上のガラス転移点を示し、薄膜状態が安定である。
【実施例３】
【０１３５】
本発明の化合物を用いて、ＩＴＯ基板の上に膜厚１００ｎｍの蒸着膜を作製して、大気中光電子分光装置（理研計器製、ＡＣ−３型）で仕事関数を測定した。
仕事関数
本発明実施例１の化合物 ６．１０ｅＶ
ＣＢＰ ６．００ｅＶ
【０１３６】
このように本発明の化合物は、発光層のホスト化合物として一般的に用いられているＣＢＰと比較して、好適なエネルギー準位を有している。
【実施例４】
【０１３７】
本発明の化合物について、１．０×１０−５ｍｏｌ／Ｌの２−メチルテトラヒドロフラン溶液を調製した。調製した溶液を専用の石英管に入れ、純窒素を通気することによって酸素分を除き、さらに酸素分が混入しないようにセプタムラバーによる栓をした。７７Ｋに冷却した後、蛍光リン光分光光度計（堀場製作所製、ＦｌｕｏｒｏＭａｘ−４型）を用い、励起光を照射して燐光スペクトルを測定した。燐光スペクトルの短波長側の立ち上がり位置の波長を読み取り、該波長値を光のエネルギーに換算して励起三重項エネルギーレベルを算出した。
励起三重項エネルギーレベル
本発明実施例１の化合物 ２．９７ｅＶ
ＣＢＰ ２．５６ｅＶ
ＦＩｒ６ ２．７ｅＶ
【０１３８】
このように本発明の化合物は一般的に用いられている青色リン光材料であるＦＩｒ６やＣＢＰがもつ三重項エネルギーより大きい値を有しており、発光層で励起された三重項エネルギーを充分閉じ込める能力を有している。
【実施例５】
【０１３９】
有機ＥＬ素子は、図２に示すような、ガラス基板１上に透明陽極２としてＩＴＯ電極をあらかじめ形成したものの上に、正孔注入層３を塗布し、正孔輸送層４、第一発光層５、第二発光層６、電子輸送層７、電子注入層８、陰極（アルミニウム電極）９の順に蒸着して作製した。
【０１４０】
具体的には、膜厚１５０ｎｍのＩＴＯを成膜したガラス基板１を有機溶媒で洗浄した後に、酸素プラズマ処理にて表面を洗浄した。その後、このＩＴＯ電極付きガラス基板を真空蒸着機内に取り付け０．００１Ｐａ以下まで減圧した。
続いて、透明陽極２の上に、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（以後、ＰＥＤＯＴと略称する）・ポリ（スチレンスルフォネート）（以後、ＰＳＳと略称する）の水溶液を膜厚３０ｎｍとなるようにスピンコート法による塗布をおこない、１８０℃、１時間加熱乾燥を行って正孔注入層３を形成した。この正孔注入層３の上に、正孔輸送層４として、前記ＴＡＰＣを蒸着速度６．０ｎｍ／ｍｉｎで膜厚４０ｎｍとなるように形成した。この正孔輸送層４の上に、第一発光層５として前記Ａｄ−Ｃｚと前記青色燐光発光体ＦＩｒ６を、蒸着速度比がＡｄ−Ｃｚ：ＦＩｒ６＝９５：５となる蒸着速度で二元蒸着を行い、膜厚１５ｎｍとなるように形成した。この第一発光層５の上に、第二発光層６として、本発明実施例１の化合物（化合物２）と前記青色燐光発光体ＦＩｒ６を、蒸着速度比が本発明実施例１の化合物（化合物２）：ＦＩｒ６＝９０：１０となる蒸着速度で二元蒸着を行い、膜厚３０ｎｍとなるように形成した。この第二発光層６の上に、電子輸送層７として前記ＴＰＢＩを蒸着速度６．０ｎｍ／ｍｉｎで膜厚５０ｎｍとなるように形成した。この電子輸送層７の上に、電子注入層８としてフッ化リチウムを蒸着速度０．６ｎｍ／ｍｉｎで膜厚０．５ｎｍとなるように形成した。最後に、アルミニウムを膜厚１５０ｎｍとなるように蒸着して陰極９を形成した。作製した有機ＥＬ素子について、大気中、常温で特性測定を行なった。
【０１４１】
本発明の実施例１の化合物（化合物２）を使用して作製した有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したときの発光特性の測定結果を表１にまとめて示した。
【０１４２】
［比較例１］
比較のために、実施例５における第二発光層６の材料として前記ＵＧＨ２と前記青色燐光発光体ＦＩｒ６を、蒸着速度比がＵＧＨ２：ＦＩｒ６＝９０：１０となる蒸着速度で二元蒸着を行い、膜厚３０ｎｍとなるように形成した以外は実施例５と同様の条件で有機ＥＬ素子を作製した。作製した有機ＥＬ素子について、大気中、常温で特性測定を行なった。
作製した有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したときの発光特性の測定結果を表１にまとめて示した。
【０１４３】
【表１】
【０１４４】
表１に示す様に、電流密度１ｍＡ／ｃｍ２の電流を流したときの駆動電圧は、ＵＧＨ２の７Ｖに対して本発明実施例１の化合物（化合物２）では６Ｖと低電圧化した。また、電流密度１ｍＡ／ｃｍ２の電流を流したときの輝度、外部量子効率はいずれも向上し、さらに電力効率については、ＵＧＨ２に代えて本発明実施例１の化合物（化合物２）を用いた場合は１．５倍も向上した。
【０１４５】
以上のように、本発明の化合物は高い励起三重項エネルギーレベルを有し、燐光発光体にエネルギーを良好に伝達し、燐光発光体の三重項励起子を完全に閉じ込めており、発光層のホスト化合物として優れているといえる。
【産業上の利用可能性】
【０１４６】
本発明の２，２−ジフェニルアダマンチル構造を有する化合物は、高い励起三重項エネルギーレベルを有し、燐光発光体の三重項励起子を完全に閉じ込めるため、発光層のホスト化合物および電子阻止性の化合物として優れている。また、該化合物を用いて有機ＥＬ素子を作製することにより、従来の有機ＥＬ素子の輝度と発光効率を格段に改良することができ、そのため、移動型電子製品の性能を向上させることができる。
【符号の説明】
【０１４７】
１ ガラス基板
２ 透明陽極
３ 正孔注入層
４ 正孔輸送層
５ 第一発光層
６ 第二発光層
７ 電子輸送層
８ 電子注入層
９ 陰極
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種の表示装置に好適な自己発光素子である有機エレクトロルミネッセンス素子に適した化合物と素子に関するものであり、詳しくは２，２−ジフェニルアダマンチル構造を有する化合物と、該化合物を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス素子は自己発光性素子であるので、液晶素子にくらべて明るく視認性に優れ、鮮明な表示が可能であるため、活発な研究がなされてきた。
【０００３】
近年、素子の発光効率を上げる試みとして、燐光発光体を用いて燐光を発生させる、すなわち三重項励起状態からの発光を利用する素子が開発されている。励起状態の理論によれば、燐光発光を用いた場合には、従来の蛍光発光の約４倍の発光効率が可能になるという、顕著な発光効率の増大が期待される。
１９９３年にプリンストン大学のＭ．Ａ．Ｂａｌｄｏらは、イリジウム錯体を用いた燐光発光素子によって８％の外部量子効率を実現させた。
【０００４】
燐光発光体は濃度消光を起こすため、一般的にホスト化合物と称される、電荷輸送性の化合物に燐光発光体をドープさせることによって担持される。担持される燐光発光体はゲスト化合物と称される。このホスト化合物としては、下記式で表される４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（以後、ＣＢＰと略称する）が一般に用いられてきた（例えば、非特許文献１参照）。
【０００５】
【化１】
【０００６】
しかし、ＣＢＰは結晶性が強いため、薄膜状態における安定性に乏しいことが指摘されていた。そのため高輝度発光など、耐熱性が必要とされる場面において、満足できる素子特性が得られていなかった。
【０００７】
そこで、下記式で表される４，４’,４’'−トリ（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン（以後、ＴＣＴＡと略称する）が新たなホスト化合物として提案され、ＣＢＰとほぼ等しい発光効率を有することが確認されている。（例えば、非特許文献２参照）。
【０００８】
【化２】
【０００９】
燐光発光素子の研究が進むと共に、燐光発光体とホスト化合物の間のエネルギー移動過程の解明が進み、発光効率を高めるためにはホスト化合物の励起三重項エネルギーレベルが、燐光発光体の励起三重項エネルギーレベルよりも高くなければいけないことが明らかとなった。そこで、薄膜状態における安定性に加え、ＣＢＰよりも励起三重項エネルギーレベルの高いホスト化合物が求められるようになった。より高い励起三重項エネルギーレベルを有するホスト化合物を検討する中から、電子輸送性もしくはバイポーラ輸送性のホスト化合物にイリジウム錯体をドープした場合、高い発光効率が得られることがわかってきている。（例えば、非特許文献３参照）。
【００１０】
更に、下記式で表される緑色燐光発光体トリス（フェニルピリジル）イリジウム（以後、Ｉｒ（ｐｐｙ）３と略称する）
【００１１】
【化３】
【００１２】
を正孔輸送性のホスト化合物である前記ＴＣＴＡと電子輸送性のホスト化合物である下記式で表される２，２’,２’'−(１，３，５−フェニレン)−トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール）（以後、ＴＰＢIと略称する）
【００１３】
【化４】
【００１４】
を混合した混合ホスト化合物にドープした発光層とし、さらに三重項励起子を閉じ込めるための電子阻止層に前記ＴＣＴＡを用いることによって、高効率、低電圧駆動が達成されている。（例えば、非特許文献４参照）。
【００１５】
一方、下記式で表される青色燐光発光体ＦＩｒｐｉｃ
【００１６】
【化５】
【００１７】
を前記ＣＢＰにドープして発光層のホスト化合物とした燐光発光素子の外部量子効率は６％に留まっている。その原因として、ＦＩｒｐｉｃの励起三重項エネルギーレベルが２．６２ｅＶであるのに対し、ＣＢＰの励起三重項エネルギーレベルが２．５６ｅＶと低いことから、ＦＩｒｐｉｃによる三重項励起子の閉じ込めが不十分であるからと考えられた。
【００１８】
このことは、ＦＩｒｐｉｃをＣＢＰにドープした薄膜のフォトルミネッセンス強度が温度依存性を示すことによって実証されている。（例えば、非特許文献５参照）。
【００１９】
また、前記緑色燐光発光素子の電子阻止層として用いられたＴＣＴＡの励起三重項エネルギーレベルは２．６０ｅＶであって、ＦＩｒｐｉｃの三重項励起子を閉じ込めるにはまだ不十分と考えられる。
【００２０】
そして、下記式で表される、より色純度が高い青色燐光発光体ＦＩｒ６
【００２１】
【化６】
【００２２】
の、励起三重項エネルギーレベルは２．７ｅＶと、ＦＩｒｐｉｃの励起三重項エネルギーレベルより更に高く、ＦＩｒ６の三重項励起子を閉じ込めるために、より高い励起三重項エネルギーレベルを有する発光層ホスト材料が必要とされ、２，２−ビス（４−カルバゾール−９−イルフェニル）アダマンタン(以後、Ａｄ−Ｃｚと略称する)
【００２３】
【化７】
【００２４】
や、ｐ−ビス（トリフェニルシリル）ベンゼン(以後、ＵＧＨ２と略称する)
【００２５】
【化８】
【００２６】
が報告されている。Ａｄ−Ｃｚの励起三重項エネルギーレベルは２．９ｅＶであり、ＵＧＨ２の励起三重項エネルギーレベルは３．１ｅＶであって、いずれもＦＩｒ６の２．７ｅＶより高く、ＦＩｒ６の三重項励起子の閉じ込めが期待できる。しかし、ＵＧＨ２をホスト材料として単独で使用した場合、薄膜安定性が乏しく、また、電子輸送性能が低いために駆動電圧が高くなり、素子性能の低下が顕著である。一方、Ａｄ−Ｃｚをホスト材料として単独で使用した場合、ここでも電子輸送性が乏しいために駆動電圧が高くなるという欠点がある。これらの欠点を補うため、これら二つの材料を発光ホストとして使用した二層型発光層構造とする有機ＥＬ素子が提案され、ＦＩｒ６の三重項励起子が閉じ込められていることから、１６％と高い外部量子効率を達成することができている。しかし、ＵＧＨ２の低い電子輸送性に起因する高電圧駆動は改善されないままであって、さらに薄膜安定性の欠如による素子寿命に対する問題も依然解決されないままである。（例えば、特許文献２および非特許文献８〜１０参照）。
【００２７】
このように、燐光発光素子の発光効率を高めるためには、燐光発光体の三重項励起子を完全に閉じ込め、さらに低電圧駆動が可能で、しかも薄膜安定性にも優れた発光層のホスト化合物が必要になってきている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２８】
【特許文献１】特開２００７−０２２９８６号公報
【特許文献２】特開２００２−２７０３７４号公報
【非特許文献】
【００２９】
【非特許文献１】Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔ．，７５，４（１９９９）
【非特許文献２】応用物理学会有機分子バイオエレクトロニクス分科会第９回講習会、１７（２００１）
【非特許文献３】株式会社オーム社、有機ＥＬディスプレイ、９０（２００５）
【非特許文献４】ＳＩＤ０７ＤＩＧＥＳＴ ８３７（２００７）
【非特許文献５】応用物理学会有機分子バイオエレクトロニクス分科会会誌，１４（１），２３（２００３）
【非特許文献６】第４版実験化学講座７ ｐ３８４−３９８（１９９２）日本化学会編 丸善
【非特許文献７】有機ＥＬ討論会第１回例会予稿集，１９（２００５）
【非特許文献８】Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔ．，９３，１３３１２（２００８）
【非特許文献９】Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔ．，８７，２４３５０７（２００５）
【非特許文献１０】有機ＥＬ討論会第６回例会予稿集，３５（２００８）
【非特許文献１１】Ｓｙｎｔｈ．Ｃｏｍｍｕｎ．，１１，５１３（１９８１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３０】
本発明の目的は、高効率の有機エレクトロルミネッセンス素子用の材料として、高い励起三重項エネルギーレベルを有し、燐光発光体の三重項励起子を完全に閉じ込めることができる発光層のホスト化合物を提供し、さらにこの化合物を用いて、高効率、高輝度の有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することにある。本発明が提供しようとする有機化合物が具備すべき物理的な特性としては、（１）励起三重項エネルギーレベルが高いこと、（２）バイポーラ輸送性を有すること、（３）薄膜状態が安定であること、をあげることができる。また、本発明が提供しようとする有機エレクトロルミネッセンス素子が具備すべき物理的な特性としては、（１）発光効率が高いこと、（２）発光輝度が高いこと、（３）実用駆動電圧が低いことをあげることができる。さらには、蒸着法によって作製した素子だけでなく、塗布法によって作製した素子においても使用することができる。具体的には、高効率、高耐久性の有機ＥＬ素子用の材料として、そして、スピンコートやインクジェットのような塗布法による成膜にも適用可能なように溶解性を高めた単一分子種の化合物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
そこで本発明者らは上記の目的を達成するために、ピリドインドール環構造が電子輸送性能力を有していること、カルバゾール構造が正孔輸送性能力を有しているということと、脂肪族環状化合物であるアダマンタン骨格を導入することによってπ共役系が必要以上に拡大することを防ぐことができること、などに着目して、励起三重項エネルギーレベルを指標に化合物を設計して化学合成し、実際に励起三重項エネルギーレベルを測定することによって、燐光発光素子に適した特性を有する新規な２，２−ジフェニルアダマンチル構造を有する化合物を見出した。そして、アダマンチル構造の導入によって、有機溶剤に対する溶解性を極めて高くすることができ、スピンコートやインクジェットのような塗布法による成膜においても安定な薄膜を形成することが可能であることを見出した。さらには、該化合物を用いて種々の有機エレクトロルミネッセンス素子を試作し、素子の特性評価を鋭意行なった結果、本発明を完成するに至った。
【００３２】
すなわち本発明は、下記一般式（１）で表される２，２−ジフェニルアダマンチル構造を有する化合物であり、一対の電極とその間に挟まれた少なくとも一層の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、該化合物が、少なくとも１つの有機層の構成材料として用いられていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子である。
【００３３】
【化９】
【００３４】
（式中、Ｒ１〜Ｒ１６は、同一でも異なってもよく水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、Ａｒ１とＡｒ２は互いに同一でも異なっていてもよく、Ａｒ１は下記構造式（Ｂ）または（Ｃ）で示される基を表し、Ａｒ２は下記構造式（Ｂ）、（Ｃ）または（Ｄ）で示される基を表す。）
【００３５】
【化１０】
【００３６】
（式中、Ｒ１７〜Ｒ２４は、同一でも異なってもよく水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚは炭素原子または窒素原子を表す。但し、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚはそのいずれか１つのみが窒素原子であるものとし、この場合の窒素原子はＲ１７〜Ｒ２０の置換基を有さないものとする。）
【００３７】
【化１１】
【００３８】
（式中、Ｒ２５は置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、Ｒ２６〜Ｒ３２は、同一でも異なってもよく水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、Ｑ、Ｒ、Ｔ、Ｕは炭素原子または窒素原子を表す。但し、Ｑ、Ｒ、Ｔ、Ｕはその全てが炭素原子であるか、または、いずれか１つのみが窒素原子であるものとし、この場合の窒素原子はＲ２６〜Ｒ２９の置換基を有さないものとする。）
【００３９】
【化１２】
【００４０】
（式中、Ｒ３３〜Ｒ４０は、同一でも異なってもよく水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表す。）
【００４１】
一般式（１）中のＲ１〜Ｒ８で表されるアダマンタン骨格の置換基の中で、「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基」、「置換もしくは無置換の芳香族複素環基」または「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基」における「芳香族炭化水素基」、「芳香族複素環基」または「縮合多環芳香族基」としては、具体的にフェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、テトラキスフェニル基、スチリル基、ナフチル基、アントリル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ピリジル基、ピリミジル基、フラニル基、ピラニル基、チオフェニル基、キノリル基、イソキノリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、キノキサリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ナフチリジニル基、フェナントロリニル基、アクリジニル基のような基をあげることができる。
【００４２】
一般式（１）中のＲ１〜Ｒ８で表されるアダマンタン骨格の置換基の中で、「置換芳香族炭化水素基」、「置換芳香族複素環基」または「置換縮合多環芳香族基」における「置換基」として、具体的には、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、水酸基、ニトロ基、炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシ基、アミノ基、トリフルオロメチル基、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、テトラキスフェニル基、スチリル基、ナフチル基、フェナントリル基、アラルキル基、フルオレニル基、インデニル基、ピリジル基、ピリミジル基、フラニル基、ピラニル基、チオフェニル基、キノリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、インドリル基、カルバゾリル基、カルボリル基、ベンゾオキサゾリル基、キノキサリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基のような基をあげることができ、これらの置換基はさらに置換されていても良い。
【００４３】
一般式（１）中のＲ９〜Ｒ１６で表されるフェニレン基の置換基の中で、「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基」、「置換もしくは無置換の芳香族複素環基」または「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基」における「芳香族炭化水素基」、「芳香族複素環基」または「縮合多環芳香族基」としては、具体的にフェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、テトラキスフェニル基、スチリル基、ナフチル基、アントリル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ピリジル基、ピリミジル基、フラニル基、ピラニル基、チオフェニル基、キノリル基、イソキノリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、キノキサリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ナフチリジニル基、フェナントロリニル基、アクリジニル基のような基をあげることができる。
【００４４】
一般式（１）中のＲ９〜Ｒ１６で表されるフェニレン基の置換基の中で、「置換芳香族炭化水素基」、「置換芳香族複素環基」または「置換縮合多環芳香族基」における「置換基」として、具体的には、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、水酸基、ニトロ基、炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシ基、アミノ基、トリフルオロメチル基、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、テトラキスフェニル基、スチリル基、ナフチル基、フェナントリル基、アラルキル基、フルオレニル基、インデニル基、ピリジル基、ピリミジル基、フラニル基、ピラニル基、チオフェニル基、キノリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、インドリル基、カルバゾリル基、カルボリル基、ベンゾオキサゾリル基、キノキサリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基のような基をあげることができ、これらの置換基はさらに置換されていても良い。
【００４５】
構造式（Ｂ）〜（Ｄ）中のＲ１７〜Ｒ４０で表される、「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基」、「置換もしくは無置換の芳香族複素環基」または「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基」における「芳香族炭化水素基」、「芳香族複素環基」または「縮合多環芳香族基」としては、具体的にフェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、テトラキスフェニル基、スチリル基、ナフチル基、アントリル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ピリジル基、ピリミジル基、フラニル基、ピラニル基、チオフェニル基、キノリル基、イソキノリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、キノキサリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ナフチリジニル基、フェナントロリニル基、アクリジニル基のような基をあげることができる。
【００４６】
構造式（Ｂ）〜（Ｄ）中のＲ１７〜Ｒ４０で表される「置換芳香族炭化水素基」、「置換芳香族複素環基」または「置換縮合多環芳香族基」における「置換基」として、具体的には、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、水酸基、ニトロ基、炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシ基、アミノ基、トリフルオロメチル基、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、テトラキスフェニル基、スチリル基、ナフチル基、フェナントリル基、アラルキル基、フルオレニル基、インデニル基、ピリジル基、ピリミジル基、フラニル基、ピラニル基、チオフェニル基、キノリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、インドリル基、カルバゾリル基、カルボリル基、ベンゾオキサゾリル基、キノキサリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基のような基をあげることができ、これらの置換基はさらに置換されていても良い。
【００４７】
本発明の一般式（１）で表される、２，２−ジフェニルアダマンチル構造を有する化合物は新規な化合物であり、従来の発光層ホスト材料より励起三重項エネルギーレベルが高く、優れた三重項励起子を閉じ込める能力を有し、かつ薄膜状態が安定である。さらに有機溶剤に溶けやすく、塗布法による成膜においても安定な薄膜を形成することが可能である。
【００４８】
本発明の一般式（１）で表される、２，２−ジフェニルアダマンチル構造を有する化合物は、有機エレクトロルミネッセンス素子（以後、有機ＥＬ素子と略称する。）の発光層または電子阻止層の構成材料として使用することができる。従来の材料に比べてバイポーラ輸送性に優れている本発明の化合物を用いることにより、発光効率が向上し、実用駆動電圧が低下するという作用を有する。
【発明の効果】
【００４９】
本発明の２，２−ジフェニルアダマンチル構造を有する化合物は、有機ＥＬ素子の電子阻止性の化合物、あるいは発光層のホスト化合物として有用であり、該化合物を用いて有機ＥＬ素子を作製することにより、高効率、高輝度、低駆動電圧の有機ＥＬ素子を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明実施例１の化合物（化合物２）の１Ｈ−ＮＭＲチャート図である。
【図２】実施例５、比較例１のＥＬ素子構成を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
本発明の２，２−ジフェニルアダマンチル構造を有する化合物は新規な化合物である。これらの化合物は例えば、相当するアダマンタノン誘導体に、アニリン塩酸塩存在下で、アニリンを付加し、相当するビスアニリノアダマンタン中間体を合成した後、酸性条件下で、亜硝酸ナトリウムとヨウ化カリウムを反応させることによりアミノ基をヨウ素に変換し、さらに相当するピリドインドールまたは相当するカルバゾールとのウルマン反応またはパラジウム触媒を用いたアミノ化反応、または相当するピリドインドールまたは相当するカルバゾールのボロン酸もしくはボロン酸エステル誘導体とのＳｕｚｕｋｉカップリングなどのクロスカップリング反応（例えば、非特許文献１１参照）、などによって２，２−ジフェニルアダマンチル構造を有する化合物を合成することができる。
【００５２】
一般式（１）で表される２，２−ジフェニルアダマンチル構造を有する化合物の中で、好ましい化合物の具体例を以下に示すが、本発明は、これらの化合物に限定されるものではない。
【００５３】
【化１３】
【００５４】
【化１４】
【００５５】
【化１５】
【００５６】
【化１６】
【００５７】
【化１７】
【００５８】
【化１８】
【００５９】
【化１９】
【００６０】
【化２０】
【００６１】
【化２１】
【００６２】
【化２２】
【００６３】
【化２３】
【００６４】
【化２４】
【００６５】
【化２５】
【００６６】
【化２６】
【００６７】
【化２７】
【００６８】
【化２８】
【００６９】
【化２９】
【００７０】
【化３０】
【００７１】
【化３１】
【００７２】
【化３２】
【００７３】
【化３３】
【００７４】
【化３４】
【００７５】
【化３５】
【００７６】
【化３６】
【００７７】
【化３７】
【００７８】
【化３８】
【００７９】
【化３９】
【００８０】
【化４０】
【００８１】
【化４１】
【００８２】
【化４２】
【００８３】
【化４３】
【００８４】
【化４４】
【００８５】
【化４５】
【００８６】
【化４６】
【００８７】
【化４７】
【００８８】
【化４８】
【００８９】
【化４９】
【００９０】
【化５０】
【００９１】
【化５１】
【００９２】
【化５２】
【００９３】
【化５３】
【００９４】
【化５４】
【００９５】
【化５５】
【００９６】
【化５６】
【００９７】
【化５７】
【００９８】
【化５８】
【００９９】
【化５９】
【０１００】
【化６０】
【０１０１】
【化６１】
【０１０２】
【化６２】
【０１０３】
【化６３】
【０１０４】
【化６４】
【０１０５】
【化６５】
【０１０６】
これらの化合物の精製はカラムクロマトグラフによる精製、シリカゲル、活性炭、活性白土等による吸着精製、溶媒による再結晶や晶析法などによって行った。化合物の同定は、ＮＭＲ分析によって行なった。物性値として、ガラス転移点（Ｔｇ）と融点、そして仕事関数の測定を行った。融点は蒸着性の指標となるものであり、ガラス転移点（Ｔｇ）は薄膜状態の安定性の指標となるものである。そして、仕事関数は正孔輸送能力・正孔阻止能力の指標となるものである。
【０１０７】
融点とガラス転移点は、粉体を用いて、ブルカー・エイエックスエス製の高感度示差走査熱量計ＤＳＣ３１００Ｓを用いて測定した。
【０１０８】
本発明の化合物は、一般的に用いられる溶剤を用いて塗布液を容易に作製することができる。塗布液を作製するために用いる溶媒としてトルエン、キシレンなどの炭化水素系溶媒、シクロヘキサノンなどのケトン系溶媒、アニソールなどのエーテル系溶媒、ｏ−ジクロロベンゼンや１，１，２，２−テトラクロロエタンなどの塩素系溶媒が好ましい。塗布液には本発明の化合物の他、電子注入性材料や発光性材料、電子輸送性材料などの機能性の化合物を混合して用いても良い。
【０１０９】
本発明の化合物を用いて作製した塗布液は、塗布することによって薄膜を成膜して有機ＥＬ素子を作製することができる。塗布液を用いた成膜方法としては、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビア法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェット印刷法などの塗布方法をあげることができる。
【０１１０】
塗布膜の膜厚は、有機ＥＬ素子の駆動電圧と耐久性が最適となるように選択できる。少なくても電流リークが発生しないような厚さが必要であり、厚すぎると有機ＥＬ素子の駆動電圧が高くなって好ましくない。従って、塗布膜の膜厚は、例えば１ｎｍから１μｍが好ましく、より好ましくは１０〜１００ｎｍである。
【０１１１】
仕事関数は、ＩＴＯ基板の上に１００ｎｍの薄膜を作製して、理研計器製の大気中光電子分光装置ＡＣ−３型を用いて測定した。
【０１１２】
本発明の化合物の励起三重項エネルギーレベルは、測定した燐光スペクトルより算出できる。燐光スペクトルは市販の分光光度計を用いて測定できる。一般的な燐光スペクトルの測定方法としては溶媒に溶解し、低温下励起光を照射して測定する方法（例えば、非特許文献６参照）、あるいは、シリコン基板上に蒸着して薄膜とし、低温下励起光を照射して燐光スペクトルを測定する方法などがある（例えば、特許文献１参照）。励起三重項エネルギーレベルは、燐光スペクトルの短波長側の第１ピークの波長あるいは短波長側の立ち上がり位置の波長を読み取り、下記の式に従って光のエネルギー値に換算することによって算出できる。励起三重項エネルギーレベルは燐光発光体の三重項励起子の閉じ込めの指標となる。
【０１１３】
【数１】
【０１１４】
ここで、Ｅは光エネルギーの値を、ｈはプランク定数（６．６３×１０−３４Ｊｓ）を、ｃは光速（３．００×１０８ｍ／ｓ）を、λは燐光スペクトルの短波長側の立ち上がるところの波長（ｎｍ）を表す。そして、１ｅＶは１．６０×１０−１９Ｊとなる。
【０１１５】
本発明の有機ＥＬ素子の構造としては、基板上に順次に、陽極、正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、陰極からなるもの、また、電子輸送層と陰極の間にさらに電子注入層を有するものがあげられる。これらの多層構造においては有機層を何層か省略することが可能であり、例えば基板上に順次に、陽極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、陰極とすることもできる。
【０１１６】
前記発光層、前記正孔輸送層、前記電子輸送層においては、それぞれが２層以上積層された構造であっても良い。
【０１１７】
また、正孔注入層あるいは正孔輸送層において、該層に通常使用される材料に対し、さらにトリスブロモフェニルアミンヘキサクロルアンチモンをＰドーピングしたものや、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（ｍ−トリル）ベンジジン（以後、ＴＰＤと略称する）の構造をその部分構造に有する高分子化合物などを用いることができる。
【０１１８】
さらに、電子注入層あるいは電子輸送層において、該層に通常使用される材料に対し、さらにセシウムなどの金属をＮドーピングしたものを用いることができる。
【０１１９】
本発明の有機ＥＬ素子の陽極としては、ＩＴＯや金のような仕事関数の大きな電極材料が用いられる。正孔注入層としては銅フタロシアニンのほか、ナフタレンジアミン誘導体、スターバースト型のトリフェニルアミン誘導体などの材料や塗布型の材料を用いることができる。本発明の正孔輸送層としてはｍ−カルバゾリルフェニル基を含有する化合物のほか、ＴＰＤやＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（α−ナフチル）ベンジジン（以後、ＮＰＤと略称する）、ビス［Ｎ，Ｎ−ジ（ｐ−トリル）−４−アミノフェニル］シクロヘキサン（以後、ＴＡＰＣと略称する）などを用いることができる。
【０１２０】
本発明の有機ＥＬ素子の電子阻止層には、本発明の一般式（１）で表される２，２−ジフェニルアダマンチル構造を有する化合物、ＴＣＴＡ、９，９−ビス［４−（カルバゾール−９−イル）フェニル］フルオレン、１，３−ビス（カルバゾール−９−イル）ベンゼン（以後、ｍＣＰと略称する）、Ａｄ−Ｃｚなどのカルバゾール誘導体、９−［４−（カルバゾール−９−イル）フェニル］−９−［４−（トリフェニルシリル）フェニル］−９Ｈ−フルオレンに代表されるトリフェニルシリル基とトリアリールアミン構造を有する化合物などの電子阻止作用を有する化合物を用いることができる。
【０１２１】
本発明の有機ＥＬ素子の発光層は、正孔注入・輸送性のホスト材料に、ゲスト材料と称される発光体をドープすることによって作製される。本発明の一般式（１）で表される２，２−ジフェニルアダマンチル構造を有する化合物、電子輸送性を示すＵＧＨ２やＴＰＢＩを発光層のホスト材料として用いることができる。
【０１２２】
本発明の有機ＥＬ素子の発光層に用いられるゲスト材料は、蛍光発光体であっても燐光発光体であっても良い。蛍光発光体としては、ルブレン誘導体やアントラセン誘導体、クマリン誘導体などの蛍光発光体を用いることができる。燐光発光体としては、フェニルピリジンのイリジウム錯体Ｉｒ（ｐｐｙ）３などの緑色の燐光発光体、ＦＩｒｐｉｃ、ＦＩｒ６などの青色の燐光発光体、Ｂｔｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ）などの赤色の燐光発光体などを用いることができる。
【０１２３】
燐光発光体であるゲスト材料は濃度消光を起こすため、発光層全体に対して1〜３０重量パーセントの範囲で、共蒸着によってドープすることが好ましい。
【０１２４】
また、本発明の化合物を用いて作製した発光層に、仕事関数の異なる化合物をホスト材料として用いて作製した発光層を隣接させて積層した構造の素子を作製することができる（例えば、非特許文献７〜８参照）。
【０１２５】
本発明の有機ＥＬ素子の正孔阻止層には、ＢＣＰなどのフェナントロリン誘導体や、アルミニウム（III）ビス（２−メチル−８−キノリナート）−４−フェニルフェノレート（以後、ＢＡｌｑと略称する）、オキサゾール誘導体、トリアゾール誘導体など、正孔阻止作用を有する化合物が用いられる。
【０１２６】
本発明の有機ＥＬ素子の電子輸送層には、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、キノリンのアルミ錯体であるトリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（以後、Ａｌｑ３と略称する）やＢＡｌｑが用いられる。本発明の有機ＥＬ素子の電子注入層としては例えばフッ化リチウムがあるが、電子輸送層と陰極の好ましい選択においては、これを省略することができる。本発明の有機ＥＬ素子の陰極としては、アルミニウムやマグネシウムと銀の合金のような仕事関数の低い電極材料が用いられる。
【０１２７】
以下、本発明の実施の形態について、実施例により具体的に説明するが、本発明は、その要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【０１２８】
<２，２−ビス｛４−（５―Ｈ―ピリド[４、３−ｂ]インドール―５−イル）フェニル）｝アダマンタン（化合物２）の合成＞
窒素雰囲気下、反応容器に２−アダマンタノン１００ｇ、アニリン塩酸塩１１２．２ｇ、アニリン４０７ｍｌを加え、還流下、加熱して生成する水を除きながら１４時間攪拌した。室温まで冷却した後、トルエン２００ｍｌを加え、還流下、加熱攪拌した。室温まで冷却した後、ろ過によって灰褐色の固体１５１．７ｇを得た。得られた固体にメタノール４５０ｍｌを加え、加熱攪拌した後、アルカリ性になるまで、１０％水酸化ナトリウム水溶液を加えた。ろ過によって濃青色の結晶３９．８ｇを得た。得られた結晶を室温下、水４００ｍｌを用いた分散洗浄を２回繰返した後、メタノール２００ｍｌを加え、加熱しながら分散洗浄を行うことによって、２，２−ビス（４−アミノフェニル）アダマンタンを濃青色の結晶として２９．８ｇ（収率３０％）得た。
【０１２９】
得られた２，２−ビス（４−アミノフェニル）アダマンタン１７．５ｇに酢酸１２８ｍｌを加え、５０℃まで加熱して溶解させた。室温まで冷却して、９．０％塩酸を滴下した後、５０℃まで加熱して０．５時間撹拌した。４℃以上にならないように氷浴で冷却しながら、３０％亜硝酸ナトリウム水溶液１７ｍｌを滴下した。この反応溶液を、予め氷温まで冷却しておいた２０％ヨウ化カリウム水溶液に、１０℃以上にならないよう滴下し、２時間撹拌した後、室温下で静置した。減圧濾過によって得られた茶褐色固体にトルエン５００ｍｌを加えて溶解し、不溶物をろ過によって除き、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液３００ｍｌで分液洗浄を３回繰返した。さらに５％チオ硫酸ナトリウム水溶液で分液洗浄を３回繰返した後、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、１００ｍｌになるまで減圧濃縮した。ヘキサン１０００ｍｌを加え、不溶物をろ過によって除き、ＮＨシリカ２００ｇで吸着精製した。減圧濃縮して、４．９ｇの淡黄色結晶を得た。メタノール１５０ｍｌを加え、還流しながら分散洗浄を行って２，２−ビス（４−ヨードフェニル）アダマンタンを淡黄色の結晶として４．２ｇ（収率２５％）得た。
【０１３０】
得られた２，２−ビス（４−ヨードフェニル）アダマンタン２．３ｇ、γ―カルボリン１．６ｇ、炭酸カリウム２．３ｇ、銅粉０．１３ｇ、３，５−ジ―ｔ−ブチルサリチル酸０．３ｇ、ドデシルベンゼン２３ｍｌを窒素雰囲気下、反応容器に加え、生成する水を除きながら還流下、加熱して１９時間攪拌した。
室温まで冷却した後、トルエン２００ｍｌ、ＴＨＦ２００ｍｌを加え、不溶物をろ過によって除き、減圧下濃縮した。ヘキサン４００ｍｌを加え、析出した結晶をろ過によって取出した。得られた淡黄色の結晶に１００ｍｌのメタノールを加え、加熱しながら還流下で分散洗浄を３回繰返し、さらに酢酸エチル１０ｍｌを加え、加熱しながら還流下で分散洗浄を行った。トルエン３０ｍｌ、酢酸エチル３０ｍｌを加えて結晶を溶解し、シリカゲル２ｇで吸着精製した。溶媒を留去した後、メタノール３０ｍｌを加え、加熱しながら還流下で分散洗浄を行って２，２−ビス｛４−（５―Ｈ―ピリド[４、３−ｂ]インドール―５−イル）フェニル）｝アダマンタン（化合物２）を白色結晶として１．０ｇ（３９％）得た。
【０１３１】
得られた白色結晶についてＮＭＲを使用して構造を同定した。１Ｈ−ＮＭＲ測定結果を図１に示した。
【０１３２】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）で以下の３６個の水素のシグナルを検出した。δ（ｐｐｍ）＝９．４（２Ｈ）、８．５（２Ｈ）、８．２（２Ｈ）、７．７（４Ｈ）、７．５−７．４（８Ｈ）、７．４−７．３（４Ｈ）、３．４（２Ｈ）、２．２（４Ｈ）、２．０（２Ｈ）、１．９（４Ｈ）、１．８（２Ｈ）。
【実施例２】
【０１３３】
本発明の化合物について、高感度示差走査熱量計（ブルカー・エイエックスエス製、ＤＳＣ３１００Ｓ）によって融点とガラス転移点を求めた。
融点 ガラス転移点
本発明実施例１の化合物 ３６２℃ １８１℃
【０１３４】
本発明の化合物は１００℃以上のガラス転移点を示し、薄膜状態が安定である。
【実施例３】
【０１３５】
本発明の化合物を用いて、ＩＴＯ基板の上に膜厚１００ｎｍの蒸着膜を作製して、大気中光電子分光装置（理研計器製、ＡＣ−３型）で仕事関数を測定した。
仕事関数
本発明実施例１の化合物 ６．１０ｅＶ
ＣＢＰ ６．００ｅＶ
【０１３６】
このように本発明の化合物は、発光層のホスト化合物として一般的に用いられているＣＢＰと比較して、好適なエネルギー準位を有している。
【実施例４】
【０１３７】
本発明の化合物について、１．０×１０−５ｍｏｌ／Ｌの２−メチルテトラヒドロフラン溶液を調製した。調製した溶液を専用の石英管に入れ、純窒素を通気することによって酸素分を除き、さらに酸素分が混入しないようにセプタムラバーによる栓をした。７７Ｋに冷却した後、蛍光リン光分光光度計（堀場製作所製、ＦｌｕｏｒｏＭａｘ−４型）を用い、励起光を照射して燐光スペクトルを測定した。燐光スペクトルの短波長側の立ち上がり位置の波長を読み取り、該波長値を光のエネルギーに換算して励起三重項エネルギーレベルを算出した。
励起三重項エネルギーレベル
本発明実施例１の化合物 ２．９７ｅＶ
ＣＢＰ ２．５６ｅＶ
ＦＩｒ６ ２．７ｅＶ
【０１３８】
このように本発明の化合物は一般的に用いられている青色リン光材料であるＦＩｒ６やＣＢＰがもつ三重項エネルギーより大きい値を有しており、発光層で励起された三重項エネルギーを充分閉じ込める能力を有している。
【実施例５】
【０１３９】
有機ＥＬ素子は、図２に示すような、ガラス基板１上に透明陽極２としてＩＴＯ電極をあらかじめ形成したものの上に、正孔注入層３を塗布し、正孔輸送層４、第一発光層５、第二発光層６、電子輸送層７、電子注入層８、陰極（アルミニウム電極）９の順に蒸着して作製した。
【０１４０】
具体的には、膜厚１５０ｎｍのＩＴＯを成膜したガラス基板１を有機溶媒で洗浄した後に、酸素プラズマ処理にて表面を洗浄した。その後、このＩＴＯ電極付きガラス基板を真空蒸着機内に取り付け０．００１Ｐａ以下まで減圧した。
続いて、透明陽極２の上に、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（以後、ＰＥＤＯＴと略称する）・ポリ（スチレンスルフォネート）（以後、ＰＳＳと略称する）の水溶液を膜厚３０ｎｍとなるようにスピンコート法による塗布をおこない、１８０℃、１時間加熱乾燥を行って正孔注入層３を形成した。この正孔注入層３の上に、正孔輸送層４として、前記ＴＡＰＣを蒸着速度６．０ｎｍ／ｍｉｎで膜厚４０ｎｍとなるように形成した。この正孔輸送層４の上に、第一発光層５として前記Ａｄ−Ｃｚと前記青色燐光発光体ＦＩｒ６を、蒸着速度比がＡｄ−Ｃｚ：ＦＩｒ６＝９５：５となる蒸着速度で二元蒸着を行い、膜厚１５ｎｍとなるように形成した。この第一発光層５の上に、第二発光層６として、本発明実施例１の化合物（化合物２）と前記青色燐光発光体ＦＩｒ６を、蒸着速度比が本発明実施例１の化合物（化合物２）：ＦＩｒ６＝９０：１０となる蒸着速度で二元蒸着を行い、膜厚３０ｎｍとなるように形成した。この第二発光層６の上に、電子輸送層７として前記ＴＰＢＩを蒸着速度６．０ｎｍ／ｍｉｎで膜厚５０ｎｍとなるように形成した。この電子輸送層７の上に、電子注入層８としてフッ化リチウムを蒸着速度０．６ｎｍ／ｍｉｎで膜厚０．５ｎｍとなるように形成した。最後に、アルミニウムを膜厚１５０ｎｍとなるように蒸着して陰極９を形成した。作製した有機ＥＬ素子について、大気中、常温で特性測定を行なった。
【０１４１】
本発明の実施例１の化合物（化合物２）を使用して作製した有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したときの発光特性の測定結果を表１にまとめて示した。
【０１４２】
［比較例１］
比較のために、実施例５における第二発光層６の材料として前記ＵＧＨ２と前記青色燐光発光体ＦＩｒ６を、蒸着速度比がＵＧＨ２：ＦＩｒ６＝９０：１０となる蒸着速度で二元蒸着を行い、膜厚３０ｎｍとなるように形成した以外は実施例５と同様の条件で有機ＥＬ素子を作製した。作製した有機ＥＬ素子について、大気中、常温で特性測定を行なった。
作製した有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したときの発光特性の測定結果を表１にまとめて示した。
【０１４３】
【表１】
【０１４４】
表１に示す様に、電流密度１ｍＡ／ｃｍ２の電流を流したときの駆動電圧は、ＵＧＨ２の７Ｖに対して本発明実施例１の化合物（化合物２）では６Ｖと低電圧化した。また、電流密度１ｍＡ／ｃｍ２の電流を流したときの輝度、外部量子効率はいずれも向上し、さらに電力効率については、ＵＧＨ２に代えて本発明実施例１の化合物（化合物２）を用いた場合は１．５倍も向上した。
【０１４５】
以上のように、本発明の化合物は高い励起三重項エネルギーレベルを有し、燐光発光体にエネルギーを良好に伝達し、燐光発光体の三重項励起子を完全に閉じ込めており、発光層のホスト化合物として優れているといえる。
【産業上の利用可能性】
【０１４６】
本発明の２，２−ジフェニルアダマンチル構造を有する化合物は、高い励起三重項エネルギーレベルを有し、燐光発光体の三重項励起子を完全に閉じ込めるため、発光層のホスト化合物および電子阻止性の化合物として優れている。また、該化合物を用いて有機ＥＬ素子を作製することにより、従来の有機ＥＬ素子の輝度と発光効率を格段に改良することができ、そのため、移動型電子製品の性能を向上させることができる。
【符号の説明】
【０１４７】
１ ガラス基板
２ 透明陽極
３ 正孔注入層
４ 正孔輸送層
５ 第一発光層
６ 第二発光層
７ 電子輸送層
８ 電子注入層
９ 陰極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で表される、２，２−ジフェニルアダマンチル構造を有する化合物。
【化１】
（式中、Ｒ１〜Ｒ１６は、同一でも異なってもよく水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、Ａｒ１とＡｒ２は互いに同一でも異なっていてもよく、Ａｒ１は下記構造式（Ｂ）または（Ｃ）で示される基を表し、Ａｒ２は下記構造式（Ｂ）、（Ｃ）または（Ｄ）で示される基を表す。）
【化２】
（式中、Ｒ１７〜Ｒ２４は、同一でも異なってもよく水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚは炭素原子または窒素原子を表す。但し、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚはそのいずれか１つのみが窒素原子であるものとし、この場合の窒素原子はＲ１７〜Ｒ２０の置換基を有さないものとする。）
【化３】
（式中、Ｒ２５は置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、Ｒ２６〜Ｒ３２は、同一でも異なってもよく水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、Ｑ、Ｒ、Ｔ、Ｕは炭素原子または窒素原子を表す。但し、Ｑ、Ｒ、Ｔ、Ｕはその全てが炭素原子であるか、または、いずれか１つのみが窒素原子であるものとし、この場合の窒素原子はＲ２６〜Ｒ２９の置換基を有さないものとする。）
【化４】
（式中、Ｒ３３〜Ｒ４０は、同一でも異なってもよく水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表す。）
【請求項２】
前記一般式（１）においてＡｒ１、Ａｒ２は互いに同一でも異なっていてもよく、前記構造式（Ｂ）である、請求項１記載の２，２−ジフェニルアダマンチル構造を有する化合物。
【請求項３】
前記一般式（１）においてＡｒ１が前記構造式（Ｂ）であって、Ａｒ２が前記構造式（Ｃ）である、請求項１記載の２，２−ジフェニルアダマンチル構造を有する化合物。
【請求項４】
前記一般式（１）においてＡｒ１が前記構造式（Ｂ）であって、Ａｒ２が前記構造式（Ｄ）である、請求項１記載の２，２−ジフェニルアダマンチル構造を有する化合物。
【請求項５】
前記一般式（１）においてＡｒ１、Ａｒ２は互いに同一でも異なっていてもよく、前記構造式（Ｃ）である、請求項１記載の２，２−ジフェニルアダマンチル構造を有する化合物。
【請求項６】
前記一般式（１）においてＡｒ１が前記構造式（Ｃ）であって、Ａｒ２が前記構造式（Ｄ）である、請求項１記載の２，２−ジフェニルアダマンチル構造を有する化合物。
【請求項７】
一対の電極とその間に挟まれた少なくとも一層の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、下記一般式（１）で表される２，２−ジフェニルアダマンチル構造を有する化合物が、少なくとも１つの有機層の構成材料として用いられていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化５】
（式中、Ｒ１〜Ｒ１６は、同一でも異なってもよく水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、Ａｒ１とＡｒ２は互いに同一でも異なっていてもよく、Ａｒ１は下記構造式（Ｂ）または（Ｃ）で示される基を表し、Ａｒ２は下記構造式（Ｂ）、（Ｃ）または（Ｄ）で示される基を表す。）
【化６】
（式中、Ｒ１７〜Ｒ２４は、同一でも異なってもよく水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚは炭素原子または窒素原子を表す。但し、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚはそのいずれか１つのみが窒素原子であるものとし、この場合の窒素原子はＲ１７〜Ｒ２０の置換基を有さないものとする。）
【化７】
（式中、Ｒ２５は置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、Ｒ２６〜Ｒ３２は、同一でも異なってもよく水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、Ｑ、Ｒ、Ｔ、Ｕは炭素原子または窒素原子を表す。但し、Ｑ、Ｒ、Ｔ、Ｕはその全てが炭素原子であるか、または、いずれか１つのみが窒素原子であるものとし、この場合の窒素原子はＲ２６〜Ｒ２９の置換基を有さないものとする。）
【化８】
（式中、Ｒ３３〜Ｒ４０は、同一でも異なってもよく水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表す。）
【請求項８】
前記した有機層が発光層であり、上記一般式（１）で表される化合物が、該発光層中に、少なくとも一つの構成材料として用いられていることを特徴とする請求項７記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項９】
前記した有機層が電子阻止層であり、上記一般式（１）で表される化合物が、該電子阻止層中に、少なくとも一つの構成材料として用いられていることを特徴とする請求項７記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１０】
前記した有機層が発光層であり、該発光層が２層以上積層された構造である、請求項７または８のいずれか１項記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１１】
前記した有機層が発光層であり、該発光層が第１発光層と第２発光層の２層構造である、請求項７または８のいずれか１項記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１】
下記一般式（１）で表される、２，２−ジフェニルアダマンチル構造を有する化合物。
【化１】
（式中、Ｒ１〜Ｒ１６は、同一でも異なってもよく水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、Ａｒ１とＡｒ２は互いに同一でも異なっていてもよく、Ａｒ１は下記構造式（Ｂ）または（Ｃ）で示される基を表し、Ａｒ２は下記構造式（Ｂ）、（Ｃ）または（Ｄ）で示される基を表す。）
【化２】
（式中、Ｒ１７〜Ｒ２４は、同一でも異なってもよく水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚは炭素原子または窒素原子を表す。但し、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚはそのいずれか１つのみが窒素原子であるものとし、この場合の窒素原子はＲ１７〜Ｒ２０の置換基を有さないものとする。）
【化３】
（式中、Ｒ２５は置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、Ｒ２６〜Ｒ３２は、同一でも異なってもよく水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、Ｑ、Ｒ、Ｔ、Ｕは炭素原子または窒素原子を表す。但し、Ｑ、Ｒ、Ｔ、Ｕはその全てが炭素原子であるか、または、いずれか１つのみが窒素原子であるものとし、この場合の窒素原子はＲ２６〜Ｒ２９の置換基を有さないものとする。）
【化４】
（式中、Ｒ３３〜Ｒ４０は、同一でも異なってもよく水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表す。）
【請求項２】
前記一般式（１）においてＡｒ１、Ａｒ２は互いに同一でも異なっていてもよく、前記構造式（Ｂ）である、請求項１記載の２，２−ジフェニルアダマンチル構造を有する化合物。
【請求項３】
前記一般式（１）においてＡｒ１が前記構造式（Ｂ）であって、Ａｒ２が前記構造式（Ｃ）である、請求項１記載の２，２−ジフェニルアダマンチル構造を有する化合物。
【請求項４】
前記一般式（１）においてＡｒ１が前記構造式（Ｂ）であって、Ａｒ２が前記構造式（Ｄ）である、請求項１記載の２，２−ジフェニルアダマンチル構造を有する化合物。
【請求項５】
前記一般式（１）においてＡｒ１、Ａｒ２は互いに同一でも異なっていてもよく、前記構造式（Ｃ）である、請求項１記載の２，２−ジフェニルアダマンチル構造を有する化合物。
【請求項６】
前記一般式（１）においてＡｒ１が前記構造式（Ｃ）であって、Ａｒ２が前記構造式（Ｄ）である、請求項１記載の２，２−ジフェニルアダマンチル構造を有する化合物。
【請求項７】
一対の電極とその間に挟まれた少なくとも一層の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、下記一般式（１）で表される２，２−ジフェニルアダマンチル構造を有する化合物が、少なくとも１つの有機層の構成材料として用いられていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化５】
（式中、Ｒ１〜Ｒ１６は、同一でも異なってもよく水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、Ａｒ１とＡｒ２は互いに同一でも異なっていてもよく、Ａｒ１は下記構造式（Ｂ）または（Ｃ）で示される基を表し、Ａｒ２は下記構造式（Ｂ）、（Ｃ）または（Ｄ）で示される基を表す。）
【化６】
（式中、Ｒ１７〜Ｒ２４は、同一でも異なってもよく水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚは炭素原子または窒素原子を表す。但し、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚはそのいずれか１つのみが窒素原子であるものとし、この場合の窒素原子はＲ１７〜Ｒ２０の置換基を有さないものとする。）
【化７】
（式中、Ｒ２５は置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、Ｒ２６〜Ｒ３２は、同一でも異なってもよく水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、Ｑ、Ｒ、Ｔ、Ｕは炭素原子または窒素原子を表す。但し、Ｑ、Ｒ、Ｔ、Ｕはその全てが炭素原子であるか、または、いずれか１つのみが窒素原子であるものとし、この場合の窒素原子はＲ２６〜Ｒ２９の置換基を有さないものとする。）
【化８】
（式中、Ｒ３３〜Ｒ４０は、同一でも異なってもよく水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表す。）
【請求項８】
前記した有機層が発光層であり、上記一般式（１）で表される化合物が、該発光層中に、少なくとも一つの構成材料として用いられていることを特徴とする請求項７記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項９】
前記した有機層が電子阻止層であり、上記一般式（１）で表される化合物が、該電子阻止層中に、少なくとも一つの構成材料として用いられていることを特徴とする請求項７記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１０】
前記した有機層が発光層であり、該発光層が２層以上積層された構造である、請求項７または８のいずれか１項記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１１】
前記した有機層が発光層であり、該発光層が第１発光層と第２発光層の２層構造である、請求項７または８のいずれか１項記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−９３８２５（Ｐ２０１１−９３８２５Ａ）
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２４７４４８（Ｐ２００９−２４７４４８）
【出願日】平成２１年１０月２８日（２００９．１０．２８）
【出願人】（０００００５３１５）保土谷化学工業株式会社 (107)
【出願人】（０００００４３５２）日本放送協会 (2,206)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月２８日（２００９．１０．２８）
【出願人】（０００００５３１５）保土谷化学工業株式会社 (107)
【出願人】（０００００４３５２）日本放送協会 (2,206)
【Ｆターム（参考）】
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