(57)【要約】  素子の発光効率を改善し、駆動安定性を充分に確保し、かつ簡略な構成をもつ有機電界発光素子（有機ＥＬ素子）を提供する。  基板上に、陽極、複数の有機層及び陰極が積層されてなる有機電界発光素子において、発光層、正孔輸送層及び電子阻止層からなる群れから選ばれる少なくとも一つの層に一般式（１）で表されるカルバゾール化合物を含有させる。2012077520.tif 000032 （ここで、Ｌはｍ価の芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基であり、Ｒは水素、アルキル基又はシクロアルキル基であり、ｍは１〜３の整数であり、ｎは１〜４の整数であるが、少なくとも1つのｎは２〜４の整数であり、式中に少なくとも１つの式（１ａ）で表される結合構造を有する。）
2012077520.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、陽極、複数の有機層及び陰極が積層されてなる有機電界発光素子において、発光層、正孔輸送層及び電子阻止層からなる群れから選ばれる少なくとも一つの層に一般式（１）で表されるカルバゾール化合物を含有することを特徴とする有機電界発光素子。
2012077520.tif 000028
ここで、Ｌはｍ価の総炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基又は総炭素数３〜３０の芳香族複素環基であるが、カルバゾール環含有基であることはない。Ｒはそれぞれ独立して水素、炭素数１〜１０のアルキル基又は炭素数３〜１１のシクロアルキル基である。ｍは１〜３の整数であり、ｎはそれぞれ独立して１〜４の整数であるが、少なくとも1つのｎは２〜４の整数であり、式中に少なくとも１つの式（１ａ）で表される結合構造を有する。
2012077520.tif 000029
ここで、Ｒは一般式（１）と同意である。
【請求項２】
一般式（１）において、ｍは１〜２の整数であり、ｎはそれぞれ独立して１〜３の整数であり、少なくとも1つのｎは２〜３の整数である請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項３】
一般式（１）において、カルバゾール環間の全ての結合構造が式（１ａ）、又は式（１ａ）及び下記式（１ｂ）で表される結合構造である請求項２に記載の有機電界発光素子。
2012077520.tif 000030
ここで、Ｒは式（１ａ）と同意である。
【請求項４】
一般式（１）において、Ｌが式（２）〜（５）のいずれか１つからｍ個の水素を除いて生じるｍ価の基である請求項１に記載の有機電界発光素子。
2012077520.tif 000031
式（２）〜（５）中、Ｘはそれぞれ独立してＣＨ又は窒素を表し、Ｒはそれぞれ独立して水素、炭素数１〜１０のアルキル基又は炭素数３〜１１のシクロアルキル基を表す。式（３）及び（５）中、Ｙは酸素又は硫黄を表し、式（４）中、ｐは０〜２の整数を表す。
【請求項５】
一般式（１）において、Ｌが式（２）〜（４）のいずれか１つからｍ個の水素を除いて生じるｍ価の基である請求項４に記載の有機電界発光素子。
【請求項６】
一般式（１）において、ｎの総和が２〜６の整数である請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項７】
カルバゾール化合物を含む有機層が、燐光発光ドーパントを含有する発光層であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の有機電界発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は特定構造を有するカルバゾール化合物を含有する有機電界発光素子に関するものであり、詳しくは、有機化合物からなる発光層に電界をかけて光を放出する薄膜型デバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、有機電界発光素子（以下、有機ＥＬ素子という）は、その最も簡単な構造としては発光層及び該層を挟んだ一対の対向電極から構成されている。すなわち、有機ＥＬ素子では、両電極間に電界が印加されると、陰極から電子が注入され、陽極から正孔が注入され、これらが発光層において再結合し、光を放出する現象を利用する。【０００３】
近年、有機薄膜を用いた有機ＥＬ素子の開発が行われるようになった。特に、発光効率を高めるため、電極からキャリアー注入の効率向上を目的として電極の種類の最適化を行い、芳香族ジアミンからなる正孔輸送層と8-ヒドロキシキノリンアルミニウム錯体（以下、Alq3という）からなる発光層とを電極間に薄膜として設けた素子の開発により、従来のアントラセン等の単結晶を用いた素子と比較して大幅な発光効率の改善がなされたことから、自発光・高速応答性といった特徴を持つ高性能フラットパネルへの実用化を目指して進められてきた。【０００４】
また、素子の発光効率を上げる試みとして、蛍光ではなく燐光を用いることも検討されている。上記の芳香族ジアミンからなる正孔輸送層とAlq3からなる発光層とを設けた素子をはじめとした多くの素子が蛍光発光を利用したものであったが、燐光発光を用いる、すなわち、三重項励起状態からの発光を利用することにより、従来の蛍光（一重項）を用いた素子と比べて、３〜４倍程度の効率向上が期待される。この目的のためにクマリン誘導体やベンゾフェノン誘導体を発光層とすることが検討されてきたが、極めて低い輝度しか得られなかった。また、三重項状態を利用する試みとして、ユーロピウム錯体を用いることが検討されてきたが、これも高効率の発光には至らなかった。近年では、特許文献１に挙げられるように発光の高効率化や長寿命化を目的にイリジウム錯体等の有機金属錯体を中心に研究が多数行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表2003-515897号公報
【特許文献２】特開2001-313178号公報
【特許文献３】US特許公開2006/054861号公報
【特許文献４】特開2008-195841号公報
【特許文献５】WO2009/086028号公報
【０００６】
高い発光効率を得るには、前記ドーパント材料と同時に、使用するホスト材料が重要になる。ホスト材料として提案されている代表的なものとして、特許文献２で紹介されているカルバゾール化合物の4,4'-ビス(9-カルバゾリル)ビフェニル（以下、CBPという）が挙げられる。CBPはトリス(2-フェニルピリジン)イリジウム錯体（以下、Ir(ppy)3という）に代表される緑色燐光発光材料のホスト材料として使用した場合、CBPの正孔を流し易く電子を流しにくい特性上、電荷バランスが崩れ、過剰の正孔は電子輸送層側に流出し、結果としてIr(ppy)3からの発光効率が低下する。【０００７】
有機ＥＬ素子で高い発光効率を得るには、高い三重項励起エネルギーを有し、かつ両電荷（正孔・電子）注入輸送特性においてバランスがとれたホスト材料が必要である。更に、電気化学的に安定であり、高い耐熱性と共に優れたアモルファス安定性を備える化合物が望まれており、更なる改良が求められている。【０００８】
特許文献３においては、以下に示すようなカルバゾール化合物が開示されている。しかしながら、カルバゾールの4位により置換された化合物を用いた有機ＥＬ素子の開示に留まり、カルバゾール化合物の４位にカルバゾールの９位が置換した化合物を用いた有機ＥＬ素子の有用性を示すものではない。【０００９】
2012077520.tif 000003
【００１０】
また、特許文献４においては、以下に示すような化合物を用いた有機ＥＬ素子が開示されている。【００１１】
2012077520.tif 000004
【００１２】
しかしながら、これはカルバゾールの４位にジフェニルアミンが置換した化合物の有機ＥＬ素子としての有用性を開示するのみであり、４位にカルバゾールが置換した化合物を用いた有機ＥＬ素子の有用性を示すものではない。【００１３】
また、特許文献５においては、以下に示すような化合物と、該化合物を用いた有機ＥＬ素子が開示されている。
2012077520.tif 000005
【００１４】
しかしながら、これはカルバゾール化合物の３位にカルバゾールが置換した化合物の有機ＥＬ素子としての有用性を開示するのみであり、４位にカルバゾールが置換した化合物を用いた有機ＥＬ素子の有用性を示すものではない。
【発明の概要】
【００１５】
有機ＥＬ素子をフラットパネルディスプレイ等の表示素子に応用するためには、素子の発光効率を改善すると同時に駆動時の安定性を十分に確保する必要がある。本発明は、上記現状に鑑み、高効率かつ高い駆動安定性を有した実用上有用な有機ＥＬ素子及びそれに適する化合物を提供することを目的とする。
【００１６】
本発明者らは、鋭意検討した結果、特定骨格のカルバゾール化合物を有機ＥＬ素子として用いることで優れた特性を示すことを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１７】
本発明は、基板上に、陽極、複数の有機層及び陰極が積層されてなる有機電界発光素子において、発光層、正孔輸送層及び電子阻止層からなる群れから選ばれる少なくとも一つの層に一般式（１）で表されるカルバゾール化合物を含有することを特徴とする有機電界発光素子に関する。
2012077520.tif 000006
2012077520.tif 000007
（ここで、Ｌはｍ価の総炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基又は総炭素数３〜３０の芳香族複素環基であるが、カルバゾール環含有基であることはない。ｍは１〜３の整数であり、ｎはそれぞれ独立して１〜４の整数であるが、少なくとも1つのｎは２〜４の整数であり、式中に少なくとも１つの式（１ａ）で表される結合構造を有する。一般式（１）及び式（１ａ）中、Ｒはそれぞれ独立して水素、炭素数１〜１０のアルキル基又は炭素数３〜１１のシクロアルキル基である。）
【００１８】
一般式（１）において、ｍは１〜２の整数であり、ｎはそれぞれ独立して１〜３の整数であり、少なくとも1つのｎは２〜３の整数であることが好ましい。
【００１９】
また、一般式（１）において、カルバゾール環間の全ての結合構造が式（１ａ）、又は式（１ａ）及び下記式（１ｂ）で表される結合構造であることが好ましい。
2012077520.tif 000008
（ここで、Ｒは式（１ａ）と同意である。）
【００２０】
一般式（１）において、Ｌが式（２）〜（５）のいずれか１つからｍ個の水素を除いて生じるｍ価の基であることが好ましい。
2012077520.tif 000009
（式（２）〜（５）中、Ｘはそれぞれ独立してＣＨ又は窒素を表し、Ｒはそれぞれ独立して水素、炭素数１〜１０のアルキル基又は炭素数３〜１１のシクロアルキル基を表す。式（３）及び（５）中、Ｙは酸素又は硫黄を表し、式（４）中、ｐは０〜２の整数を表す。）
【００２１】
より好ましくは、一般式（１）において、Ｌが式（２）、（３）又は（４）のいずれか１つからｍ個の水素を除いて生じるｍ価の基である。
また、一般式（１）において、ｎの総和が２〜６の整数であることが好ましい。
【００２２】
また、本発明は、カルバゾール化合物を含む有機層が、燐光発光ドーパントを含有する発光層であることを特徴とする上記の有機電界発光素子に関する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】有機ＥＬ素子の構造例を示す断面図である。
【図２】化合物1-3の1Ｈ−ＮＭＲチャートを示す。
【図３】化合物1-15の1Ｈ−ＮＭＲチャートを示す。
【図４】化合物1-21の1Ｈ−ＮＭＲチャートを示す。
【図５】化合物1-27の1Ｈ−ＮＭＲチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の有機電界発光素子は、前記一般式（１）で表されるカルバゾール化合物（以下、一般式（１）で表される化合物ともいう）を有機層に含有する。このカルバゾール化合物は４−（９−カルバゾリル）カルバゾール構造を有することにより、上記のような優れた効果をもたらすと考えられる。
【００２５】
一般式（１）において、Ｌは総炭素数６〜３０の芳香族炭化水素又は総炭素数３〜３０の芳香族複素環化合物からｍ個の水素をとって生じるｍ価の基を表す。好ましくはＬは総炭素数６〜１８の芳香族炭化水素又は芳香族複素環化合物からｍ個の水素をとって生じるｍ価の基である。ここで、Ｌはカルバゾール環含有基であることはない。ここでいうカルバゾール環含有基は、置換若しくは未置換のカルバゾールからｍ個の水素をとって生じるｍ価の基である。詳しくは、カルバゾール環を構成するN又はCからｍ個の水素をとって生じるｍ価の基である。
【００２６】
芳香族炭化水素又は芳香族複素環化合物の具体例としては、ベンゼン、ペンタレン、インデン、ナフタレン、アズレン、ヘプタレン、オクタレン、インダセン、アセナフチレン、フェナレン、フェナンスレン、アントラセン、トリンデン、フルオランテン、アセフェナントリレン、アセアントリレン、トリフェニレン、ピレン、クリセン、テトラフェン、テトラセン、プレイアデン、ピセン、ペリレン、ペンタフェン、ペンタセン、テトラフェニレン、コラントリレン、ヘリセン、ヘキサフェン、ルビセン、コロネン、トリナフチレン、ヘプタフェン、ピラントレン、フラン、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、キサンテン、オキサトレン、ジベンゾフラン、ペリキサンテノキサンテン、チオフェン、チオキサンテン、チアントレン、フェノキサチイン、チオナフテン、イソチアナフテン、チオフテン、チオファントレン、ジベンゾチオフェン、ピロール、ピラゾール、テルラゾール、セレナゾール、チアゾール、イソチアゾール、オキサゾール、フラザン、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、トリアジン、インドリジン、インドール、イソインドール、インダゾール、プリン、キノリジン、イソキノリン、イミダゾール、ナフチリジン、フタラジン、キナゾリン、ベンゾジアゼピン、キノキサリン、シンノリン、キノリン、プテリジン、フェナントリジン、アクリジン、ペリミジン、フェナントロリン、フェナジン、カルボリン、フェノテルラジン、フェノセレナジン、フェノチアジン、フェノキサジン、アンチリジン、ベンゾチアゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾオキサゾール、ベンゾイソオキサゾール、ベンゾイソチアゾール又はこれら芳香環が複数連結された芳香族化合物等が挙げられる。
【００２７】
なお、芳香環が複数連結された芳香族化合物である場合、連結される数は２〜１０が好ましく、より好ましくは２〜７であり、連結される芳香環は同一であっても異なっていても良い。その場合、式（１）中、ｍ個のカルバゾリル基と結合する結合位置は限定されず、連結された芳香環の末端部の環であっても中央部の環であってもよい。ここで、芳香環は芳香族炭化水素環及び芳香族複素環を総称する意味である。また、連結された芳香環に少なくとも1つの複素環が含まれる場合は芳香族複素環に含める。
【００２８】
ここで、芳香環が複数連結された芳香族化合物から生じるｍ価の基が１価の基の場合は、例えば、下記式で表わされる。
2012077520.tif 000010
（式（１１）〜（１３）中、Ａｒ1〜Ａｒ6は、置換又は無置換の芳香環を示す。）
【００２９】
上記芳香環が複数連結されて生じる基の具体例としては、例えばビフェニル、ターフェニル、ビピリジン、ビピリミジン、ビトリアジン、ターピリジン、ビストリアジルベンゼン、フェニルターフェニル、ビナフタレン、フェニルピリジン、ジフェニルピリジン、フェニルピリミジン、ジフェニルピリミジン、フェニルトリアジン、ジフェニルトリアジン、フェニルナフタレン、ジフェニルナフタレン等から水素を除いて生じる１価の基が挙げられる。
【００３０】
一般式（１）において、好ましいＬの形態としては、式（２）〜（５）、好ましくは式（２）〜（４）で表される芳香族化合物から生じるｍ価の基が挙げられる。これらのｍ価の基は、式（２）〜（５）中に現れる環を形成する炭素からｍ個の水素を除いて生じる価の基であり、ｍが２以上の場合、除かれる水素は同一の環でも異なっていても良い。
【００３１】
式（２）〜（５）において、Ｘはそれぞれ独立してメチン又は窒素を表す。それぞれの六員環を構成するＸのうち、０〜３個のＸが窒素であることが好ましく、より好ましくは全てがメチンである。式（３）及び（５）中、Ｙは酸素又は硫黄を表す。式（４）中、ｐは０〜２の整数を表すが、好ましくは０又は１である。
【００３２】
一般式（１）において、好ましいＬを与える芳香族化合物の具体例は、ベンゼン、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、トリアジン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、ビフェニル、ターフェニル、ビピリジン、ビピリミジン、ビトリアジン、ターピリジン、ビストリアジルベンゼン、フェニルピリジン、ジフェニルピリジン、フェニルピリミジン、ジフェニルピリミジン、フェニルトリアジン、ジフェニルトリアジン、フェニルジベンゾフラン、フェニルジベンゾチオフェン、ジベンゾフラニルピリジン、ジベンゾチエニルピリジンが挙げられる。より好ましくは、ベンゼン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、ビフェニル、ターフェニル、ビストリアジルベンゼン、フェニルジベンゾフラン、フェニルジベンゾチオフェンが挙げられる。
【００３３】
一般式（１）において、ｍは１〜３の整数を表す。好ましくはｍは１又は２であり、より好ましくはｍは１である。
【００３４】
一般式（１）において、ｎはそれぞれ独立して１〜４の整数を表す。好ましくはｎは１〜３である。しかし、少なくとも1つのｎは２〜４の整数であり、式中に少なくとも１つの式（１ａ）で表される結合構造を有する。カルバゾール環間の全ての結合構造が式（１ａ）、又は式（１ａ）及び式（１ｂ）で表される結合構造であることが好ましい。ここで、カルバゾール環は、一般式（１）中に現れる３環の縮合環をいう。ｎの総和（カルバゾール環の総数）は２〜１２の整数であるが、好ましくは２〜９であり、より好ましくは２〜６である。
【００３５】
一般式（１）において、式（１ａ）で表される結合構造を１以上有する必要がある。ｍが２以上で、ｎが２以上の場合、全部が式（１ａ）で表される結合構造であるか、式（１ａ）及び式（１ｂ）で表される結合構造の両者であることが好ましい。ここで、ｎが３以上の場合、結合構造が２以上存在することになるが、それぞれが上記結合構造であることが好ましい。なお、式（１ａ）及び式（１ｂ）で表される結合構造において、一方のカルバゾール環が末端のカルバゾール環である場合は、一つの結合は水素と結合し、Ｎ-はＬ又は他のカルバゾール環と結合することが好ましい。
【００３６】
一般式（１）、式（２）〜（５）、式（１ａ）〜（１ｂ）において、Ｒはそれぞれ独立して水素、炭素数１〜１０のアルキル基又は炭素数３〜１１のシクロアルキル基を表す。好ましくは水素、炭素数１〜８のアルキル基又は炭素数３〜８のシクロアルキル基であり、より好ましくは水素、炭素数１〜４のアルキル基又は炭素数５〜７のシクロアルキル基である。
【００３７】
アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基が挙げられ、好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基が挙げられる。上記アルキル基は直鎖であっても、分岐していても構わない。
【００３８】
シクロアルキル基の具体例としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、メチルシクロヘキシル基が挙げられ、好ましくはシクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基が挙げられる。
【００３９】
一般式（１）及び式（２）〜（５）、式（１ａ）〜（１ｂ）において、それぞれ同一の記号及び式は特に断らない限り同一の意味を有すると解される。
【００４０】
本発明のカルバゾール化合物は、４位がハロゲン原子で置換されたカルバゾール誘導体を出発原料とし、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。
【００４１】
例えば、４位がフッ素原子で置換されたカルバゾール誘導体の４‐フルオロカルバゾール骨格は、Journal of Organic Chemistry，2008，No．73，p7603−p7610に示される合成例を参考にして以下の反応式により合成することができる。
2012077520.tif 000011
【００４２】
前述の反応式で得られるカルバゾール化合物の窒素上の水素を、例えばウルマン反応などのカップリング反応により、対応する置換基に置換させることで、一般式（１）で表される化合物を合成することができる。
【００４３】
一般式（１）で表されるカルバゾール化合物の具体例を以下に示すが、本発明の有機電界発光素子に用いられる材料はこれらに限定されない。
【００４４】
2012077520.tif 000012
【００４５】
2012077520.tif 000013
【００４６】
2012077520.tif 000014
【００４７】
2012077520.tif 000015
【００４８】
2012077520.tif 000016
【００４９】
2012077520.tif 000017
【００５０】
一般式（１）で表されるカルバゾール化合物は、基板上に、陽極、複数の有機層及び陰極が積層されてなる有機ＥＬ素子において、発光層、正孔輸送層及び電子阻止層の少なくとも１つの有機層に含有させることにより、優れた有機電界発光素子を与える。含有させる有機層としては発光層、正孔輸送層が好ましい。より好ましくは、燐光発光ドーパントを含有する発光層のホスト材料として含有させることがよい。
【００５１】
次に、本発明の有機ＥＬ素子について説明する。
【００５２】
本発明の有機ＥＬ素子は、基板上に積層された陽極と陰極の間に、少なくとも一つの発光層を有する有機層を有し、且つ発光層、正孔輸送層及び電子阻止層の少なくとも一つの有機層は、一般式（１）で表される化合物を含む。有利には、発光層又は正孔輸送層中に一般式（１）で表される化合物を含み、更に有利には燐光発光ドーパントと共に一般式（１）で表される化合物を発光層中に含む。
【００５３】
次に、本発明の有機ＥＬ素子の構造について、図面を参照しながら説明するが、本発明の有機ＥＬ素子の構造は何ら図示のものに限定されるものではない。
【００５４】
図１は本発明に用いられる一般的な有機ＥＬ素子の構造例を示す断面図であり、１は基板、２は陽極、３は正孔注入層、４は正孔輸送層、５は発光層、６は電子輸送層、７は陰極を各々表わす。本発明の有機ＥＬ素子では発光層と隣接して励起子阻止層を有してもよく、また、発光層と正孔注入層との間に電子阻止層を有しても良い。励起子阻止層は発光層の陽極側、陰極側のいずれにも挿入することができ、両方同時に挿入することも可能である。本発明の有機ＥＬ素子では、基板、陽極、発光層及び陰極を必須の層として有するが、必須の層以外の層に、正孔注入輸送層、電子注入輸送層を有することがよく、更に発光層と電子注入輸送層の間に正孔阻止層を有することがよい。なお、正孔注入輸送層は、正孔注入層と正孔輸送層のいずれか又は両者を意味し、電子注入輸送層は、電子注入層と電子輸送層のいずれか又は両者を意味する。
【００５５】
なお、図１とは逆の構造、すなわち、基板１上に陰極７、電子輸送層６、発光層５、正孔輸送層４、陽極２の順に積層することも可能であり、この場合も、必要により層を追加したり、省略したりすることが可能である。
【００５６】
−基板−
本発明の有機ＥＬ素子は、基板に支持されていることが好ましい。この基板については、特に制限はなく、従来から有機ＥＬ素子に慣用されているものであればよく、例えば、ガラス、透明プラスチック、石英などからなるものを用いることができる。
【００５７】
−陽極−
有機ＥＬ素子における陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としてはＡｕ等の金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ2、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ2Ｏ3−ＺｎＯ）等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。陽極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により、薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は（１００μｍ以上程度）、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。あるいは、有機導電性化合物のように塗布可能な物質を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等湿式成膜法を用いることもできる。この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を１０％より大きくすることが望ましく、また陽極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。更に膜厚は材料にもよるが、通常１０〜１０００ｎｍ、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【００５８】
−陰極−
一方、陰極としては、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）混合物、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。陰極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。なお、発光した光を透過させるため、有機ＥＬ素子の陽極又は陰極のいずれか一方が、透明又は半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
【００５９】
また、陰極に上記金属を１〜２０ｎｍの膜厚で作製した後に、陽極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に作製することで、透明又は半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する素子を作製することができる。
【００６０】
−発光層−
発光層は燐光発光層であり、燐光発光ドーパントとホスト材料を含む。燐光発光ドーパント材料としては、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、白金及び金から選ばれる少なくとも１つの金属を含む有機金属錯体を含有するものがよい。かかる有機金属錯体は、前記先行技術文献等で公知であり、これらが選択されて使用可能である。燐光発光ドーパントの発光波長は５５０nm以下に発光極大波長を有することが望ましい。
【００６１】
好ましい燐光発光ドーパントとしては、Ir等の貴金属元素を中心金属として有するIr(ppy)3等の錯体類、 (Bt)2Iracac等の錯体類、(Btp)Ptacac等の錯体類が挙げられる。これらの錯体類の具体例を以下に示すが、下記の化合物に限定されない。
【００６２】
2012077520.tif 000018
【００６３】
2012077520.tif 000019
【００６４】
前記燐光発光ドーパントが発光層中に含有される量は、１〜５０重量％の範囲にあることが好ましい。より好ましくは５〜３０重量％である。
【００６５】
発光層におけるホスト材料としては、前記一般式（１）で表される化合物を用いることが好ましい。しかし、該化合物を発光層以外の他の何れかの有機層に使用する場合は、発光層に使用する材料は一般式（１）で表される化合物以外の他のホスト材料であってもよい。また、一般式（１）で表される化合物と他のホスト材料を併用してもよい。更に、公知のホスト材料を複数種類併用して用いてもよい。
【００６６】
使用できる公知のホスト化合物としては、正孔輸送能又は電子輸送能を有し、かつ発光の長波長化を防ぎ、なおかつ高いガラス転移温度を有する化合物であることが好ましい。
【００６７】
このような他のホスト材料は、多数の特許文献等により知られているので、それらから選択することができる。ホスト材料の具体例としては、特に限定されるものではないが、インドール誘導体、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、芳香族第三アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリデン系化合物、ポルフィリン系化合物、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン誘導体、８−キノリノール誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾール誘導体の金属錯体に代表される各種金属錯体、ポリシラン系化合物、ポリ（N-ビニルカルバゾール）誘導体、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体等の高分子化合物等が挙げられる。
【００６８】
−注入層−
注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、正孔注入層と電子注入層があり、陽極と発光層又は正孔輸送層の間、及び陰極と発光層又は電子輸送層との間に存在させてもよい。注入層は必要に応じて設けることができる。
【００６９】
−正孔阻止層−
正孔阻止層とは広い意味では電子輸送層の機能を有し、電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が著しく小さい正孔阻止材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。
【００７０】
正孔阻止層には公知の正孔阻止層材料を用いることができる。また、正孔阻止層材料としては、後述する電子輸送層の材料を必要に応じて用いることができる。
【００７１】
−電子阻止層−
電子阻止層とは、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が著しく小さい材料から成り、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔が再結合する確率を向上させることができる。
【００７２】
電子阻止層の材料としては、前記一般式（１）で表される化合物を用いることが好ましいが、該化合物を他の何れかの有機層に使用する場合は、後述する正孔輸送層の材料を必要に応じて用いることができる。電子阻止層の膜厚は好ましくは３〜１００ｎｍであり、より好ましくは５〜３０ｎｍである。
【００７３】
−励起子阻止層−
励起子阻止層とは、発光層内で正孔と電子が再結合することにより生じた励起子が電荷輸送層に拡散することを阻止するための層であり、本層の挿入により励起子を効率的に発光層内に閉じ込めることが可能となり、素子の発光効率を向上させることができる。励起子阻止層は発光層に隣接して陽極側、陰極側のいずれにも挿入することができ、両方同時に挿入することも可能である。
【００７４】
励起子阻止層の材料としては、例えば、１，３−ジカルバゾリルベンゼン（ｍＣＰ）や、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−フェニルフェノラトアルミニウム（III）（ＢＡｌｑ）が挙げられる。
【００７５】
−正孔輸送層−
正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、正孔輸送層は単層又は複数層設けることができる。
【００７６】
正孔輸送材料は、正孔の注入又は輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。正孔輸送材料としては、前記一般式（１）で表される化合物を用いることが好ましいが、該化合物を他の何れかの有機層に使用する場合は、従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。使用できる公知の正孔輸送材料としては例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、また導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられるが、ポルフィリン化合物、芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物を用いることが好ましく、芳香族第３級アミン化合物を用いることがより好ましい。
【００７７】
−電子輸送層−
電子輸送層とは電子を輸送する機能を有する材料からなり、電子輸送層は単層又は複数層設けることができる。
【００７８】
電子輸送材料（正孔阻止材料を兼ねる場合もある）としては、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよい。電子輸送層には従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができ、例えば、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。更に、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることができる。更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、又はこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
【実施例】
【００７９】
以下、本発明を実施例によって更に詳しく説明するが、本発明は勿論、これらの実施例に限定されるものではなく、その要旨を越えない限りにおいて、種々の形態で実施することが可能である。【００８０】
以下に示すルートにより本発明に用いた一般式（１）で表される化合物を合成した。尚、化合物番号は、上記化学式に付した番号に対応する。【００８１】
合成例１
化合物１−３の合成【００８２】
2012077520.tif 000020
【００８３】
窒素雰囲気下、オルトフルオロフェニルボロン酸を60.0 g(0.43 mol)、2-ブロモアセトアニリド40.0 g(0.29 mol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)13.2 g（0.011 mol）、炭酸ナトリウム109 gの水(500 ml)溶液、トルエン1000 ml、エタノールを400 ml加え、90℃で加熱しながら一晩撹拌した。反応溶液を室温まで冷却した後に、トルエン 500 ml、蒸留水(500 ml)を撹拌しながら加えた。有機層を蒸留水(3 × 500 ml)で洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した後に、硫酸マグネシウムをろ別し、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製を行い、白色固体として中間体Ａを32.1 g (0.14 mol、収率49％)を得た。【００８４】
窒素雰囲気下、中間体Ａを32.0 g(0.14 mol)、酢酸パラジウム（II）を16.0 g(0.070 mol)、酢酸銅(II)25.2 g（0.14 mol）、トルエン1390 ml加え、110℃で加熱しながら一晩撹拌した。反応溶液を室温まで冷却した後に、トルエン 500 ml、蒸留水(500 ml)を撹拌しながら加えた。有機層を蒸留水(3 × 500 ml)で洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した後に、硫酸マグネシウムをろ別し、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製を行い、白色固体として中間体Ｂを12.0 g (0.065 mol、収率47％)を得た。【００８５】
窒素雰囲気下、中間体Ｂを8.2 g(0.036 mol)、テトラヒドロフラン(THF)60 ml、ジメチルスルホキシド30 ml、水酸化カリウムを10.0 g(0.18 mol)、蒸留水(3 ml)加え、80℃で加熱しながら30分撹拌した。反応溶液を室温まで冷却した後に、酢酸エチル 300 ml、蒸留水(100 ml)を撹拌しながら加えた。有機層を蒸留水(3 × 200 ml)で洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した後に、硫酸マグネシウムをろ別し、溶媒を減圧留去し、黄色固体として中間体Ｃを6.4 g(0.034 mol、収率95%)得た。【００８６】
2012077520.tif 000021
【００８７】
窒素雰囲気下、中間体Ｃを6.4 g(0.034 mol)、2-ヨードジベンゾフランを21.5 g(0.073 mol)、ヨウ化銅36.2 g（0.19 mol）、リン酸三カリウム40.3 g (0.19 mol)、trans-1,2-シクロヘキサンジアミン23.1 ml (0.19 mol)、1,4-ジオキサンを162 ml加え、120℃で一晩撹拌した。反応溶液を室温まで冷却した後に、析出した結晶をろ取し、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製を行い、白色固体として中間体Ｄを7.0 g (0.020 mol、収率58％)を得た。【００８８】
窒素雰囲気下、水素化ナトリウム（62.0%品）1.9 g (0.048 mol)、脱水N,N-ジメチルホルムアミド(DMF) 12 mlを加え、室温で0.5時間撹拌した。得られた懸濁液にカルバゾール6.7 g （0.040 mol）のDMF（25 ml）溶液を加え、室温で30分撹拌した。得られた懸濁液に中間体Ｄ7.0 g (0.020 mol)加え、130℃で3日間撹拌した。反応溶液を室温まで冷却した後に、蒸留水(500 ml)を撹拌しながら加え、析出した固体をろ取した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー、晶析精製を行い、白色固体として化合物１−３を2.2 g（0.0044 mol、収率22.2％）得た。
APCI-TOFMS, m/z 498 [M]+ 、1H-NMR測定結果（測定溶媒：CD2Cl2）を図２に示す。【００８９】
合成例２
化合物１−１５の合成【００９０】
2012077520.tif 000022
【００９１】
窒素雰囲気下、中間体Ｃを7.6 g(0.041 mol)、3-ヨード-9-フェニルカルバゾールを10. 0 g(0.027 mol)、ヨウ化銅20.9 g（0.11 mol）、リン酸三カリウム23.3 g (0.11 mol)、trans-1,2-シクロヘキサンジアミン13.2 ml (0.11 mol)、1,4-ジオキサンを135 ml加え、120℃で4時間撹拌した。反応溶液を室温まで冷却した後に、析出した結晶をろ取し、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製を行い、白色固体として中間体Ｅを9.8 g (0.023 mol、収率87％)を得た。【００９２】
窒素雰囲気下、水素化ナトリウム（62.0%品）2.2 g (0.056 mol)、DMF 14 mlを加え、室温で0.5時間撹拌した。得られた懸濁液にカルバゾール 7.8 g （0.047 mol）のDMF（33 ml）溶液を加え、室温で30分撹拌した。得られた懸濁液に中間体Ｅを9.8 g (0.023 mol)加え、130℃で3日間撹拌した。反応溶液を室温まで冷却した後に、蒸留水(1000 ml)を撹拌しながら加え、析出した黄色固体をろ取した。得られた黄色固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィーを行い、白色固体として化合物１−１５を2.4 g（0.0042 mol、収率18％）得た。APCI-TOFMS, m/z 574 [M+H]+ 、1H-NMR測定結果（測定溶媒：CD2Cl2）を図３に示す。【００９３】
合成例３
化合物１−２１の合成【００９４】
2012077520.tif 000023
【００９５】
窒素雰囲気下、中間体Ｃを5.1 g(28.0 mmol)、ヨードベンゼンを5.6 g(27.4 mmol)、ヨウ化銅0.17 g（0.89 mmol）、リン酸三カリウム29.3 g (138 mmol)、trans-1,2-シクロヘキサンジアミン1.05 g (9.2 mmol)、1,4-ジオキサンを150 ml加え、115℃で2時間撹拌した。反応溶液を室温まで冷却した後に、析出した結晶をろ取し、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製を行い、白色固体として中間体Ｆを5.6 g (3.8 mmol、収率14％)を得た。【００９６】
窒素雰囲気下、水素化ナトリウム（63.0%品）1.9 g (50.7 mmol)、DMF 50 mlを加え、室温で0.5時間撹拌した。得られた懸濁液に中間体C 9.4 g （50.7 mmol）のDMF（35 ml）溶液を加え、室温で20分撹拌した。得られた懸濁液に中間体FのDMF(35 ml)溶液を13.2 g (50.7  mmol)加え、115℃で一晩撹拌した。反応溶液を室温まで冷却した後に、蒸留水(1000 ml)を撹拌しながら加え、析出した黄色固体をろ取した。得られた黄色固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィーを行い、白色固体として中間体Ｇを3.8 g（8.9 mmol、収率18％）得た。【００９７】
窒素雰囲気下、水素化ナトリウム（63.0%品）0.62 g (16.4 mmol)、DMF 50 mlを加え、室温で0.5時間撹拌した。得られた懸濁液にカルバゾール 2.7 g （16.4 mmol）のDMF（25 ml）溶液を加え、室温で30分撹拌した。得られた懸濁液に中間体Ｇを3.5 g (8.2  mmol)のDMF(25 ml)溶液を加え、115℃で一晩撹拌した。反応溶液を室温まで冷却した後に、蒸留水(150 ml)を撹拌しながら加え、析出した黄色固体をろ取した。得られた黄色固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィーを行い、白色固体として化合物１−２１を1.5 g（2.6 mmol、収率32％）得た。APCI-TOFMS, m/z 574 [M+H]+ 、1H-NMR測定結果（測定溶媒：CD2Cl2）を図４に示す。【００９８】
合成例４
化合物１−２７の合成【００９９】
2012077520.tif 000024
【０１００】
窒素雰囲気下、水素化ナトリウム（63.0%品）2.73 g (0.0706 mol)、DMF 50 mlを加え、室温で0.5時間撹拌した。得られた懸濁液に３−ヨードカルバゾール 18.8 g （0.0642 mol）のDMF（30 ml）溶液を加え、室温で20分撹拌した。得られた懸濁液に中間体F 8.4 g (0.0321  mol) のDMF(30 ml)溶液を加え、120℃で69時間撹拌した。反応溶液を室温まで冷却した後に、蒸留水(300 ml)を撹拌しながら加え、析出した黄色固体をろ取した。得られた黄色固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィーを行い、白色固体として中間体Ｈを14.9 g（0.028 mol、収率87％）得た。【０１０１】
窒素雰囲気下、中間体Ｈを14.0 g(0.0262 mol)、カルバゾールを8.7 g(0.0524 mol)、ヨウ化銅0.99 g（0.0052 mol）、リン酸三カリウム22.2 g (0.104 mol)、trans-1,2-シクロヘキサンジアミン5.98 g (0.0524 mol)、1,4-ジオキサンを400 ml加え、110℃で8時間撹拌した。反応溶液を室温まで冷却した後に、析出した結晶をろ取し、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製を行い、白色固体として化合物１−２７を12.4 g（0.0217 mol、収率83％）得た。APCI-TOFMS, m/z 574 [M+H]+ 、1H-NMR測定結果（測定溶媒：CD2Cl2）を図５に示す。【０１０２】
また、上記合成例及び明細書中に記載の合成方法に準じて、化合物１−８、１−１１、１−１７、１−２５、１−２８、１−３０、２−１３、２−２２、２−２３及び３−６を合成し、有機ＥＬ素子の作製に供した。【０１０３】
実施例１
図１に示す有機ＥＬ素子において、電子輸送層と陰極との間に電子注入層を追加した素子を作製した。膜厚 110 nm の 酸化インジウムスズ（ITO）からなる陽極が形成されたガラス基板上に、各薄膜を真空蒸着法にて、真空度2.0×10-5 Pa で積層させた。まず、ITO 上に正孔注入層として、銅フタロシアニン（CuPC）を 25 nm の厚さに形成した。次に、正孔輸送層としてＮ，Ｎ−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニル−ベンジデン（NPB）を 90 nm の厚さに形成した。次に、正孔輸送層上に、発光層のホスト材料としての化合物1−３とドーパントとしての青色燐光材料であるイリジウム錯体[イリジウム(III)ビス(4,6-ジ-フルオロフェニル)-ピリジネート-N,C2']ピコリネート]（FIrpic）とを異なる蒸着源から、共蒸着し、30 nm の厚さに発光層を形成した。FIrpicの濃度は 10 %であった。次に、電子輸送層として Alq3 を 30 nm厚さに形成した。更に、電子輸送層上に、電子注入層としてフッ化リチウム（LiF）を 1.0 nm厚さに形成した。最後に、電子注入層上に、電極としてアルミニウム（Al）を70 nm厚さに形成し、有機ＥＬ素子を作製した。【０１０４】
実施例２〜１１
発光層のホスト材料として、化合物１−８、化合物１−１１、化合物１−１５、化合物１−１７、化合物１−２１、化合物１−２７、化合物１−３０、化合物２−１３、化合物２−２３又は化合物３−６を用いた以外は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。【０１０５】
比較例１〜２
発光層のホスト材料として、ｍＣＰ又は下記化合物Ｈ−１を用いた以外は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。【０１０６】
2012077520.tif 000025
【０１０７】
上記実施例及び比較例で得られた有機ＥＬ素子に外部電源を接続し直流電圧を印加したところ、表１のような発光特性（初期特性）を有することが確認された。なお、素子発光スペクトルの極大波長はいずれも475 nmであり、FIrpicからの発光が得られていることがわかった。
表１において、化合物はホスト材料として使用した化合物であり、輝度、電圧、及び発光効率は、2.5 mA/cm2での値を示す。【０１０８】
【表１】
2012077520.tif 000026
【０１０９】
表１より、実施例１〜１１において、一般式（１）で表される化合物を発光層に用いた場合は、燐光ホスト材料として一般的に知られているｍＣＰや、カルバゾールの置換位置が異なるＨ−１を用いた場合に比べ、高い発光効率特性を有していることが判る。【０１１０】
実施例１２
膜厚110nmのITO基板からなる陽極が形成されたガラス基板上に、各薄膜を真空蒸着法にて、真空度2.0×10-5Paで積層させた。まず、ITO上に正孔注入層として、CuPCを 25 nm の厚さに形成した。次に、正孔輸送層としてNPBを40 nmの厚さに形成した。次に、正孔輸送層上に、ホスト材料としての化合物1−３とドーパントとしてのIr(ppy)3とを異なる蒸着源から、共蒸着し、40 nmの厚さに発光層を形成した。この時、Ir(ppy)3の濃度は10 wt％であった。次に、電子輸送層としてAlq3を20nmの厚さに形成した。更に、電子輸送層上に、電子注入層としてLiFを1nmの厚さに形成した。最後に、電子注入層上に、電極としてAlを70nmの厚さに形成し、有機ＥＬ素子を作製した。【０１１１】
実施例１３〜２５
発光層のホスト材料として、化合物１−８、化合物１−１１、化合物１−１５、化合物１−１７、化合物１−２１、化合物１−２５、化合物１−２７、化合物１−２８、化合物１−３０、化合物２−１３、化合物２−２２、化合物２−２３又は化合物３−６を用いた以外は実施例１２と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。【０１１２】
比較例３〜４
発光層のホスト材料としてＣＢＰ又はＨ−１を用いた以外は実施例１２と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。【０１１３】
実施例１２〜２５及び比較例３〜４で得られた有機ＥＬ素子に外部電源を接続し直流電圧を印加したところ、表２のような発光特性を有することが確認された。なお、素子発光スペクトルの極大波長はいずれも530 nmであり、Ir(ppy)3からの発光が得られていることがわかった。
表２において、化合物はホスト材料として使用した化合物であり、輝度、電圧及び発光効率は、20 mA/cm2での駆動時の値を示し、また、輝度半減時間は、20 mA/cm2の一定電流駆動で評価し、この結果を初期輝度1000 cd/m2の場合に換算した値を示す。【０１１４】
【表２】
2012077520.tif 000027
【０１１５】
表２より、一般式（１）で表される化合物を発光層に用いた実施例１２〜２５は、燐光ホスト材料として一般的に知られているＣＢＰや、カルバゾールの置換位置が異なるＨ−１を用いた場合に比べ、高い発光効率特性を有していることが判る。更に、駆動寿命特性が良好で高い安定性を有していることも示している。【０１１６】
以上の結果より、一般式（１）で表されるカルバゾール化合物は、４−（９−カルバゾリル）カルバゾール構造を有することで、分子軌道の広がりを制御でき、電荷バランスの最適化と両電荷安定性が向上した効果をもたらすと考えられる。また、該化合物を発光層に用いることにより、高効率な有機ＥＬ燐光素子を実現することが明らかである。
【産業上の利用の可能性】
【０１１７】
本発明で用いられるカルバゾール化合物は、４−（９−カルバゾリル）カルバゾール構造を有する。複数のカルバゾールが連結した化合物については、特許文献５にも示すような３−（９−カルバゾリル）カルバゾール構造のみからなる化合物が知られている。本発明化合物は、４−（９−カルバゾリル）カルバゾール構造を有することにより他の位置のみでカルバゾールが連結する場合と比較して、高い正孔輸送性を示す。また、連結基を特定の芳香族基に置換することにより、高い正孔輸送性を担保しながら電子輸送性も向上させることができると考えられる。従って、本発明で用いられるカルバゾール化合物をホスト材料として使用した場合、両電荷の輸送性が高くなり、発光層中での再結合確率が上昇すると考えられる。以上の効果により、本発明の有機ＥＬ素子は高い発光効率を達成し、駆動寿命が長く、耐久性の高い有機ＥＬ素子を実現することができると考えられる。
【０１１８】
本発明による有機ＥＬ素子は、発光特性、駆動寿命ならびに耐久性において、実用上満足できるレベルにあり、フラットパネルディスプレイ（携帯電話表示素子、車載表示素子、ＯＡコンピュータ表示素子やテレビ等）、面発光体としての特徴を生かした光源（照明、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）、表示板や標識灯等への応用において、その技術的価値は大きいものである。
【図１】
2012077520.tif 000033
【図２】
2012077520.tif 000034
【図３】
2012077520.tif 000035
【図４】
2012077520.tif 000036
【図５】
2012077520.tif 000037
【国際調査報告】
2012077520.tif 000038
2012077520.tif 000039
2012077520.tif 000040
2012077520.tif 000041