(57)【要約】【課題】発光効率が良好な有機発光素子を提供する。【解決手段】陽極２と陰極５と、陽極２と陰極５とに挟持され少なくとも正孔注入層３を有する有機化合物層と、から構成され、正孔注入層３に、下記一般式（１）で示されるチオフェン−イミダゾール化合物が含まれることを特徴とする、有機発光素子。2010186927.tif 000027（式（１）において、Ｒ1乃至Ｒ4は、それぞれ水素原子、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換のアルコキシ基又は置換あるいは無置換のアラルキル基を表す。また互いに隣接するＲ1が結合して環状構造を形成してもよい。ｎは、１以上８以下の整数を表す。）【選択図】図１
2010186927.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と陰極と、
該陽極と該陰極とに挟持され少なくとも正孔注入層を有する有機化合物層と、から構成され、
該正孔注入層に、下記一般式（１）で示されるチオフェン−イミダゾール化合物が含まれることを特徴とする、有機発光素子。
【化１】
2010186927.tif 000025
（式（１）において、Ｒ1乃至Ｒ4は、それぞれ水素原子、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換のアルコキシ基又は置換あるいは無置換のアラルキル基を表す。また互いに隣接するＲ1が結合して環状構造を形成してもよい。ｎは、１以上８以下の整数を表す。）
【請求項２】
前記チオフェン−イミダゾール化合物が、下記一般式（２）で表される化合物であることを特徴とする、請求項１に記載の有機発光素子。
【化２】
2010186927.tif 000026
（式（２）において、Ｒ11及びＲ14は、それぞれ水素原子、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換のアルコキシ基又は置換あるいは無置換のアラルキル基を表す。また互いに隣接するＲ11が結合して環状構造を形成してもよい。Ｒ15及びＲ16は、それぞれ置換あるいは無置換のアルキル基又は置換あるいは無置換のアルコキシ基を表す。ｐ及びｑは、それぞれ１乃至４の整数を表す。ｎは、１以上８以下の整数を表す。）
【請求項３】
前記ｎが２以上８以下の整数であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の有機発光素子。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の有機発光素子と、該有機発光素子を駆動するための駆動手段とを有することを特徴とする、表示装置。
【請求項５】
請求項４に記載の表示装置と、外部機器とのインターフェースとを備えることを特徴とする、ディスプレイ。
【請求項６】
請求項５に記載されるディスプレイを搭載することを特徴とする、携帯型表示装置。
【請求項７】
請求項５に記載されるディスプレイを搭載することを特徴とする、電子撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機発光素子及びディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光素子において、発光効率、発光色の色純度や寿命等の性能を向上することを目的として、数多くの材料開発や素子開発が行なわれている。
【０００３】
そしてこれまでに電荷注入性及び電荷輸送特性を向上させるために、多数の機能性化合物が提案されてきた。中でも、チオフェン構造を有する化合物は、以前より、正孔注入層用材料として提案され、有機発光素子に使用されてきた。
【０００４】
ここでチオフェン構造を有する化合物として、チオフェン骨格及びイミダゾール骨格を有する化合物（以下、チオフェン−イミダゾール化合物という）が合成され、評価がなされている（非特許文献１乃至３参照）。しかし、これら非特許文献１乃至３においては当該化合物の有機発光素子への応用例は示されていない。
【０００５】
一方、特許文献１にはチオフェン構造を有するヘテロ五員環化合物が示されているが、チオフェン骨格及びイミダゾール骨格を有する化合物ではなく、またこれら化合物を正孔注入層に含めた応用例は示されていない。
【０００６】
また特許文献２にはイミダゾール化合物を有機発光素子の発光材料として使用した例が示されている。しかし、このイミダゾール化合物を正孔注入層に含めた例は示されていない。
【０００７】
以上のように、チオフェン−イミダゾール化合物を有機発光素子、特に、正孔注入層に含ませて使用した先行技術はない。また有機発光素子の更なる特性改良のために新規な正孔注入材料を開発することは重要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−３３５７７６号公報
【特許文献２】特開２００７−２４３１０１号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】“Ｐｌｕｒｉ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  ｈｙｄｒｏｇｅｎ−ｂｏｎｄｅｄ  ｎｅｔｗｏｒｋｓ  ｏｆ  ｎｏｖｅｌ  ｔｈｉｏｐｈｅｎｅ−ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ  ｏｌｉｇｏ（ｉｍｉｄａｚｏｌｅ）ｓ  ａｎｄ  ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  ｔｈｅｉｒ  ｃｈａｒｇｅ−ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｃｏｍｐｌｅｘｅｓ  ｗｉｔｈ  ＴＣＮＱ”，Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ，６１（２５），６０５６−６０６３（２００５）．
【非特許文献２】“Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ  ａｎｄ  Ｃｈｒｏｍｏｇｅｎｉｃ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  Ｂｉｓｉｍｉｄａｚｏｌｅ  Ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ”，Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｇｒｏｗｔｈ  ＆  Ｄｅｓｉｇｎ，６（７），１６５３−１６６２（２００６）．
【非特許文献３】“Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ，  ｐｈｏｔｏｐｈｙｓｉｃａｌ  ａｎｄ  ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｃａｌ  ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  ｂｉｓｉｍｉｄａｚｏｌｅ  ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ”，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｐｈｏｔｏｂｉｏｌｏｇｙ，Ａ：Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，１８８（１），２５−３３（２００７）．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、発光効率が良好な有機発光素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは鋭意検討した結果、正孔注入層に特定の構造を有するチオフェン−イミダゾール化合物が含まれる有機発光素子が、優れた正孔注入特性を有することを見出した。
【００１２】
即ち、本発明の有機発光素子は、陽極と陰極と、
該陽極と該陰極とに挟持され少なくとも正孔注入層を有する有機化合物層と、から構成され、
該正孔注入層に、下記一般式（１）で示されるチオフェン−イミダゾール化合物が含まれることを特徴とする、有機発光素子。
【００１３】
【化１】
2010186927.tif 000003
（式（１）において、Ｒ1乃至Ｒ4は、それぞれ水素原子、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換のアルコキシ基又は置換あるいは無置換のアラルキル基を表す。また互いに隣接するＲ1が結合して環状構造を形成してもよい。ｎは、１以上８以下の整数を表す。）
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、発光効率が良好な有機発光素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の有機発光素子における第一の実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明の有機発光素子における第二の実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明の有機発光素子における第三の実施形態を示す断面図である。
【図４】本発明の有機発光素子における第四の実施形態を示す断面図である。
【図５】本発明の有機発光素子における第五の実施形態を示す断面図である。
【図６】電極層からプロトン互変異性体を含む層へ正電荷が移動する様子を示す模式図である。
【図７】本発明の有機発光素子と駆動手段とを備える表示装置の一構成例を模式的に示す平面模式図である。
【図８】図７の表示装置に配置されている１つの画素を構成する回路を示す回路図である。
【図９】本発明の表示装置の一実施形態を示す断面模式図である。
【図１０】図７の表示装置をパネルモジュール化した構成例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１７】
本発明の有機発光素子は、陽極と陰極と、該陽極と該陰極とに挟持され少なくとも正孔注入層を有する有機化合物層と、から構成される。
【００１８】
以下、図面を参照しながら本発明の有機発光素子について説明する。
【００１９】
図１は、本発明の有機発光素子における第一の実施形態を示す断面図である。図１の有機発光素子１０は、基板１上に、陽極２、正孔注入層３、電子注入層４及び陰極５がこの順に積層されている。図１の有機発光素子１０は、正孔注入性及び電子注入性のいずれかを備える発光性の有機化合物と、電子注入性のみ又は正孔注入性のみを備える有機化合物とを組み合わせて使用する場合に有用である。また、有機発光素子１０は、正孔注入層３又は電子注入層４が発光層を兼ねている。
【００２０】
図２は、本発明の有機発光素子における第二の実施形態を示す断面図である。図２の有機発光素子２０は、図１の有機発光素子１０において、正孔注入層３と電子注入層４との間に発光層６を挿入したものである。図２の有機発光素子２０は、キャリア注入と発光の機能を分離したものであり、正孔注入性、電子注入性、発光性の各特性を有した有機化合物を適宜組み合わせて使用することができる。このため、極めて材料選択の自由度が増すとともに、発光波長を異にする種々の有機化合物が使用することができるので、発光色相の多様化が可能になる。さらに、中央の発光層６にキャリアあるいは励起子を有効に閉じこめて、有機発光素子２０の発光効率の向上を図ることも可能になる。
【００２１】
図３は、本発明の有機発光素子における第三の実施形態を示す断面図である。図３の有機発光素子３０は、図２の有機発光素子２０において、発光層６と電子注入層４との間に電子輸送層７を挿入したものである。電子輸送層７を挿入することにより電子輸送性が改善されるため低電圧化に効果的である。
【００２２】
図４は、本発明の有機発光素子における第四の実施形態を示す断面図である。図４の有機発光素子４０は、図３の有機発光素子３０において、正孔注入層３と発光層６との間に正孔輸送層８を挿入したものである。正孔輸送層８を挿入することにより正孔輸送性が改善されるため低電圧化により効果的である。
【００２３】
図５は、本発明の有機発光素子における第五の実施形態を示す断面図である。図５の有機発光素子５０は、図２の有機発光素子２０において、発光層６と電子注入層４との間に正孔／エキシトンブロッキング層９を挿入したものである。正孔／エキシトンブロッキング層９を設けることにより正孔あるいは励起子が発光層６から陰極５側に抜けることが抑制されるため、発光効率の向上に効果的な構成である。
【００２４】
ただし、図１乃至図５で示される素子構成は、あくまでも基本的な素子構成を示すものであり、本発明の有機発光素子の構成はこれらに限定されるものではない。例えば、電極層と有機化合物層との界面に絶縁性層、接着層あるいは干渉層を設ける、正孔注入層３又は正孔輸送層８がイオン化ポテンシャルの異なる二つの層から構成される等多様な層構成をとることができる。
【００２５】
本発明の有機発光素子は、正孔注入層３に、下記一般式（１）で示されるチオフェン−イミダゾール化合物が含まれる。
【００２６】
【化２】
2010186927.tif 000004
【００２７】
式（１）において、Ｒ1乃至Ｒ4は、それぞれ水素原子、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換のアルコキシ基又は置換あるいは無置換のアラルキル基を表す。
【００２８】
Ｒ1乃至Ｒ4で表されるアルキル基として、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、３−メチルブチル基、２−エチルヘキシル基、オクチル基等が挙げられる。
【００２９】
Ｒ1乃至Ｒ4で表されるアリール基として、フェニル基、ビフェニル基、ｍ−ターフェニル基、ｐ−ターフェニル基、ナフチル基、アンスリル基、ピレニル基等が挙げられる。
【００３０】
Ｒ1乃至Ｒ4で表されるアルコキシ基として、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基等が挙げられる。
【００３１】
Ｒ1乃至Ｒ4で表されるアラルキル基として、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等が挙げられる。
【００３２】
上記アルキル基、アリール基、アルコキシ基及びアラルキル基がさらに有してもよい置換基として、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、３−メチルブチル基、２−エチルヘキシル基、オクチル基等のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基等のアルコキシ基、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等のアラルキル基、フェニル基、ビフェニル基、ｍ−ターフェニル基、ｐ−ターフェニル基等の芳香族基、フルオレニル基、ナフチル基、アントラニル基、フェナンスリル基、フルオランテニル基、ピレニル基等の縮合多環芳香族基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子、水酸基、ニトロ基、シアノ基等が挙げられる。
【００３３】
また化合物の安定性、溶解性、成膜性の改良を目的として、互いに隣接するＲ1が結合して、シクロヘキサン環、シクロペンタン環、ジオキサン環、ジオキソラン環等の環状構造を形成してもよい。
【００３４】
一方、Ｒ2及びＲ3は、好ましくは、アルキル基又はアリール基である。Ｒ2及びＲ3の位置にアルキル基又はアリール基を有することにより、化合物の安定性が良好となる。Ｒ2及びＲ3は、より好ましくは、アリール基である。Ｒ4は、好ましくは、水素原子である。Ｒ4が水素原子である場合は、プロトン互変異性体の生成が起こり正孔注入特性をより良好にすることができる。
【００３５】
式（１）において、ｎは、１以上８以下の整数を表す。より良好な正孔注入特性をもつために、好ましくは、２以上８以下の整数である。
【００３６】
式（１）に示されるチオフェン−イミダゾール化合物は、チオフェン骨格を有しているので、正孔注入特性が良好である。
【００３７】
式（１）に示されるチオフェン−イミダゾール化合物のうち、好ましくは、下記一般式（２）で示される化合物である。
【００３８】
【化３】
2010186927.tif 000005
【００３９】
式（２）において、Ｒ11及びＲ14は、それぞれ水素原子、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換のアルコキシ基又は置換あるいは無置換のアラルキル基を表す。Ｒ11及びＲ14で表されるアルキル基、アリール基、アルコキシ基及びアラルキル基、並びに上記アルキル基、アリール基、アルコキシ基及びアラルキル基がさらに有してもよい置換基の具体例は、式（１）中のＲ1乃至Ｒ4で表される置換基の具体例と同様である。
【００４０】
また化合物の安定性、溶解性、成膜性の改良を目的として、互いに隣接するＲ11が結合して、シクロヘキサン環、シクロペンタン環、ジオキサン環、ジオキソラン環等の環状構造を形成してもよい。
【００４１】
一方、Ｒ14は、好ましくは、水素原子である。Ｒ14が水素原子である場合は、プロトン互変異性体の生成が起こり正孔注入特性をより良好にすることができる。
【００４２】
式（２）において、Ｒ15及びＲ16は、それぞれ置換あるいは無置換のアルキル基又は置換あるいは無置換のアルコキシ基を表す。
【００４３】
Ｒ15及びＲ16で表されるアルキル基として、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、３−メチルブチル基、２−エチルヘキシル基、オクチル基等が挙げられる。好ましくは、炭素数が１以上８以下のアルキル基である。炭素数が１以上８以下のアルキル基とすることにより化合物自体の溶媒可溶性及び成膜性が良好になるからである。
【００４４】
Ｒ15及びＲ16で表されるアルコキシ基として、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基等が挙げられる。好ましくは、炭素数が１以上８以下のアルコキシ基である。炭素数が１以上８以下のアルコキシ基とすることにより化合物自体の溶媒可溶性及び成膜性が良好になるからである。
【００４５】
上記アルキル基及びアルコキシ基がさらに有してもよい置換基として、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、３−メチルブチル基、２−エチルヘキシル基、オクチル基等のアルキル基、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等のアラルキル基、フェニル基、ビフェニル基、ｍ−ターフェニル基、ｐ−ターフェニル基等の芳香族基、フルオレニル基、ナフチル基、アントラニル基、フェナンスリル基、フルオランテニル基、ピレニル基等の縮合多環芳香族基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子、水酸基、ニトロ基、シアノ基等が挙げられる。
【００４６】
式（２）において、ｐ及びｑは、それぞれ１乃至４の整数を表す。
【００４７】
式（２）において、ｎは、１以上８以下の整数を表す。より良好な正孔注入特性をもつために、好ましくは、２以上８以下の整数である。
【００４８】
式（１）及び（２）で示されるチオフェン−イミダゾール化合物は、非特許文献１等に示される公知の合成法を組み合わせて合成することができる。
【００４９】
ところで式（１）及び（２）で示されるチオフェン−イミダゾール化合物は、その構造的特徴から、有機発光素子の、特に、正孔注入材料への応用が可能である。
【００５０】
ここで式（１）及び（２）のチオフェン−イミダゾール化合物の構造的特徴として、下記に示すようにプロトン互変異性体の生成が可能であること、プロトン互変異性体の生成に伴い共鳴構造の拡張が起こることが考えられる。
【００５１】
【化４】
2010186927.tif 000006
上記のようにプロトン互変異性化が発生すると、分子内又は分子間において比較的速い速度でプロトンが移動し、遷移状態においてイオン性構造を形成することが考えられる。このとき分子内及び分子間において電荷の偏りが発生する。このプロトン互変異性化が、電極層上に積層された有機化合物層内で発生すると、電極層からプロトン互変異性体を含む層への電荷の注入の障壁を低くすることができるので、正孔注入性を向上させることができる。
【００５２】
図６は、電極層からプロトン互変異性体を含む層へ正電荷が移動する様子を示す模式図である。
【００５３】
図６において、αＨ+は、式（１）及び（２）で示されるチオフェン−イミダゾール化合物がプロトン互変異性化する際に瞬間的に遊離又は移動するプロトンを表す。また図６において、α-は、プロトンの遊離に伴い瞬間的に負電荷を有しているチオフェン−イミダゾール化合物の陰イオンを表す。尚、図６において、電極層はＩＴＯ電極である。
【００５４】
式（１）及び（２）で示されるチオフェン−イミダゾール化合物は、上述したプロトン互変異性化により、分子内に含まれるプロトンの解離が比較的容易に行われる。このときプロトンの解離により生じたイオン性の構造物は負電荷を有するため、当該構造物が電極層から注入される正孔を引きつける作用をもたらす。従って、電荷注入性を向上させることができる。
【００５５】
また式（１）及び（２）で示されるチオフェン−イミダゾール化合物は、チオフェン骨格やイミダゾール骨格といった高い極性を有する構造を分子内に備えている。このため、特に、高極性溶媒に対する親和性が良好である。このことは正孔注入層を塗布法で成膜する際の利点の一つとなる。
【００５６】
特に、式（１）及び（２）で示されるチオフェン−イミダゾール化合物を含む正孔注入層上に、さらに正孔輸送層、発光層等を塗布法により形成する場合、材料の極性が各層で最適になるように使い分けることが望ましい。材料の極性の最適化を行うことにより、各層を塗布法で形成する際に、下地層を構成する材料の溶け出しを抑制することができると共に、各層の塗り分けが容易になるからである。例えば、正孔注入層の構成材料（チオフェン−イミダゾール化合物）をアルコール系溶媒、ケトン系溶媒、エーテル系溶媒等の高極性溶媒に溶解したものを塗布成膜する。そして正孔注入層上に設けられる層（発光層等）については、層を構成する材料をトルエン、ｐ−キシレン等の低極性溶媒で溶解したものを塗布成膜する。このとき正孔注入層の構成材料は低極性溶媒には難溶であり、正孔層上に設けられる層を構成する材料は高極性溶媒には難溶である。このため、塗布法による多積層化が容易となる。
【００５７】
次に、式（１）及び（２）で示されるチオフェン−イミダゾール化合物の具体例を以下に挙げる。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５８】
【化５】
2010186927.tif 000007
【００５９】
【化６】
2010186927.tif 000008
【００６０】
【化７】
2010186927.tif 000009
【００６１】
【化８】
2010186927.tif 000010
【００６２】
【化９】
2010186927.tif 000011
【００６３】
【化１０】
2010186927.tif 000012
【００６４】
【化１１】
2010186927.tif 000013
【００６５】
【化１２】
2010186927.tif 000014
【００６６】
本発明の有機発光素子において、正孔注入層は、式（１）及び（２）で示されるチオフェン−イミダゾール化合物のみで構成されていてもよい。また正孔注入層は、式（１）及び（２）で示されるチオフェン−イミダゾール化合物と、芳香族アミン類等のドナー性化合物、導電性高分子等とが混合されている層であってもよい。式（１）及び（２）で示されるチオフェン−イミダゾール化合物を他の化合物と混合して使用する場合、その混合比は、正孔注入層の全体量に対して０．１質量％以上５０質量％以下が好ましく、０．５質量％以上３０質量％以下がより好ましい。
【００６７】
本発明の有機発光素子は、構成材料として、式（１）及び（２）で示されるチオフェン−イミダゾール化合物の他に、公知の正孔輸送性化合物、発光性化合物あるいは電子輸送性化合物等も一緒に使用することもできる。
【００６８】
正孔輸送性化合物として、トリアリールアミン化合物、カルバゾール化合物、テトラアリールシラン化合物、エナミン化合物、トリフェニレン化合物等が挙げられる。
【００６９】
発光性化合物として、フルオレン化合物、フルオランテン化合物、ピレン化合物、イリジウム錯体、白金錯体、アルミキノリノール錯体等が挙げられる。
【００７０】
電子輸送性化合物として、オキサジアゾール化合物、シロール化合物、ピリジン化合物、フェナントロリン化合物、トリアジン化合物、トリアゾール化合物、アルミキノリノール錯体等が挙げられる。
【００７１】
陽極２の構成材料としてはできるだけ仕事関数が大きなものがよい。例えば、金、銀、白金、ニッケル、パラジウム、コバルト、セレン、バナジウム等の金属単体又は、これらの金属単体を複数組み合わせた合金が挙げられる。また、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化スズインジウム（ＩＴＯ）、酸化亜鉛インジウム等の導電性金属酸化物を使用することもできる。また、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリフェニレンスルフィド等の導電性ポリマーも使用できる。これらの電極物質は一種類を単独で使用してもよいし、二種類以上を併用して使用してもよい。
【００７２】
一方、陰極５の構成材料としては仕事関数の小さなものがよい。例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウム、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、インジウム、銀、鉛、錫、クロム等の金属単体、これら金属単体を複数組み合わせた合金、これら金属単体の塩等を使用することができる。また、酸化錫インジウム（ＩＴＯ）等の金属酸化物の利用も可能である。陰極は一層で構成されていてもよいし、複数の層で構成されていてもよい。
【００７３】
本発明の有機発光素子に使用される基板１は、特に限定するものではないが、金属製基板、セラミックス製基板等の不透明性基板、ガラス、石英、合成ポリマーシート等の透明性基板が使用される。また、基板にカラーフィルター膜、蛍光色変換フィルター膜、誘電体反射膜等を用いて発色光をコントロールすることも可能である。
【００７４】
尚、作製した素子に対して酸素や水分等との接触を防止する目的で保護層あるいは封止層を設けることもできる。保護層としては、ダイヤモンド薄膜、金属酸化物、金属窒化物等の無機材料膜、フッ素樹脂、ポリパラキシレン、ポリエチレン樹脂、シリコーン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂等の高分子膜又は光硬化性樹脂等が挙げられる。また、ガラス、気体不透過性フィルム、金属等をカバーし、適当な封止樹脂により素子自体をパッケージングすることもできる。
【００７５】
本発明の有機発光素子は、最終的に保護層で覆われていることが好ましい。保護層の素材としては水分や酸素等の素子劣化を促進するものが素子内に入ることを抑止する機能を有しているものであればよい。その具体例としては、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ等の金属単体、ＭｇＯ、ＳｉＯ、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＧｅＯ、ＮｉＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｆｅ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3、ＴｉＯ2等の金属酸化物、ＭｇＦ2、ＬｉＦ、ＡｌＦ3、ＣａＦ2等の金属フッ化物、ＳｉＮx、ＳｉＯxＮy等の窒化物、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、ポリイミド、ポリウレア、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリジクロロジフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレンとジクロロジフルオロエチレンとの共重合体、テトラフルオロエチレンと少なくとも一種のコモノマーとを含むモノマー混合物を共重合させて得られる共重合体、共重合主鎖に環状構造を有する含フッ素共重合体、吸水率１％以上の吸水性物質、吸水率０．１％以下の防湿性物質等が挙げられる。
【００７６】
次に、本発明の有機発光素子の製造方法について説明する。式（１）及び（２）で示されるチオフェン−イミダゾール化合物を含有する正孔注入層は、真空蒸着法又は塗布法により成膜することができる。他の有機化合物層についても同様である。
【００７７】
ここで塗布法とは、適当な溶剤に成膜する材料を溶解させることで塗布液を調製し、この塗布液を目的部位に塗布することにより薄膜を形成する方法である。塗布液を塗布する方法としては、スピンコート法、スリットコーター法、印刷法、インクジェット法、デイスペンス法、スプレー法等が挙げられる。
【００７８】
式（１）及び（２）で示されるチオフェン−イミダゾール化合物は、有機溶媒、特に、極性溶媒への溶解性に優れると共に、成膜性も優れているため、湿式塗布法で成膜すると、成膜された薄膜は良好な成膜性を示す。
【００７９】
式（１）及び（２）で示されるチオフェン−イミダゾール化合物が含まれる正孔注入層の膜厚は、１０μｍより薄く、好ましくは、０．５μｍ以下であり、より好ましくは、５ｎｍ乃至５００ｎｍである。
【００８０】
本発明の有機発光素子を構成する正孔注入層以外の有機化合物層として、例えば、正孔輸送層、発光層、正孔／エキシトンブロッキング層、電子輸送層、電子注入層等を設けてもよい。これらの層の膜厚は、それぞれ５μｍより薄く、好ましくは、１μｍ以下であり、より好ましくは、０．５ｎｍ以上５００ｎｍ以下である。
【００８１】
また塗布法で成膜する場合は、適当な結着樹脂と組み合わせて膜を形成することも可能である。
【００８２】
上記結着樹脂としては広範囲な結着性樹脂より選択できる。例えばポリビニルカルバゾール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ブチラール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ジアリルフタレート樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリスルホン樹脂、尿素樹脂等が挙げられる。ただし、これらに限定されるものではない。また、上述した樹脂はホモポリマーであってもよいし共重合体ポリマーであってもよい。さらに使用する結着性樹脂は一種類を単独で使用してもよいし、二種類以上を混合したものを使用してもよい。
【００８３】
保護層を設ける場合、当該保護層の形成方法は特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、ＭＢＥ（分子線エピタキシ）法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法（高周波励起イオンプレーティング法）、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、ガスソースＣＶＤ法、コーティング法、印刷法、転写法を適用できる。
【００８４】
次に、本発明の有機発光素子を製造する際に使用される塗料組成物（塗布液）について説明する。この塗料組成物は、式（１）及び（２）で示されるチオフェン−イミダゾール化合物を少なくとも一種を含有する。この塗料組成物を用いると、有機発光素子の有機化合物層、特に、電荷注入層又は電荷輸送層を塗布法により形成することが可能となるので、比較的安価で大面積の有機発光素子を容易に作製できる。
【００８５】
当該塗料組成物に含まれる溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、１−ブタノール、ベンジルアルコール等のアルコール系溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジグライム等のエーテル系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶媒が挙げられる。
【００８６】
また上記塗料組成物を調製する際に、式（１）及び（２）で示されるチオフェン−イミダゾール化合物の他に、公知の正孔輸送性化合物、発光性化合物、電子輸送性化合物等を含んでいてもよい。この場合、塗料組成物に含まれる式（１）及び（２）で示されるチオフェン−イミダゾール化合物の含有量は、塗料組成物全体に対して、好ましくは、０．０５質量％以上２０質量％以下であり、より好ましくは、０．１質量％以上５質量％である。
【００８７】
本発明の有機発光素子は、種々の公知の工夫により、光取り出し効率や色純度を向上させることができる。例えば、基板表面形状を加工する（例えば微細な凹凸パターンを形成する）、基板・電極層（ＩＴＯ層）・有機化合物層の屈折率を制御する、基板・電極層・有機化合物層の膜厚を制御すること等を行う。こうすることにより、光の取り出し効率を向上させ、外部量子効率を向上させることが可能になる。また、開口率を向上させる目的で陽極２側から発光を取り出す、いわゆる、トップエミッション方式であってもよいし、光学干渉によって色純度を調整するキャビティー構造を使用してもよい。
【００８８】
次に、本発明の表示装置について説明する。本発明の表示装置は、本発明の有機発光素子を備えるものである。以下、図面を参照しながら、アクティブマトリクス方式の表示装置を例にとって、本発明の表示装置を詳細に説明する。
【００８９】
図７は、本発明の有機発光素子と駆動手段とを備える画像表示装置の一構成例を模式的に示す平面模式図である。図７の表示装置７０には、走査信号ドライバー７１、情報信号ドライバー７２、電流供給源７３が配置され、それぞれゲート選択線Ｇ、情報信号線Ｉ又は電流供給線Ｃに接続される。ゲート選択線Ｇと情報信号線Ｉとの交点には図９に示す画素回路が配置される。走査信号ドライバー７１は、ゲート選択線Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３・・・Ｇｎを順次選択し、これに同期して情報信号ドライバー７２から画像信号が印加される。
【００９０】
次に、画素の動作について説明する。図８は、図７の表示装置に配置されている１つの画素を構成する回路を示す回路図である。図８の画素回路８０においては、ゲート選択線Ｇに選択信号が印加されると、第一の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ１）８１がＯＮになり、コンデンサー（Ｃadd）８２に画像信号が供給され、第二の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ２）８３のゲート電圧を決定する。有機発光素子８４には第二の薄膜トランジスタ８３のゲート電圧に応じて電流供給線Ｃより電流が供給される。第二の薄膜トランジスタ８３のゲート電位は、第一の薄膜トランジスタ８１が次に走査選択されるまでコンデンサー８２に保持されるため、有機発光素子８４には次の走査が行われるまで電流が流れつづける。これにより１フレーム期間中、常に、有機発光素子８４を発光させることが可能となる。
【００９１】
図９は、本発明の表示装置の一実施形態を示す断面模式図である。図９において、表示装置９００の製造工程の一例を示しながら、表示装置９００の構造の詳細を以下に説明する。ガラス等の基板９０１上に、基板９０１の上部に作られる部材（ＴＦＴ又は有機化合物層）を保護するための防湿膜９０２がコートされる。この防湿膜９０２の構成材料であるコート材には、酸化ケイ素又は酸化ケイ素と窒化ケイ素との複合体等が用いられる。次に、スパッタリングによりＣｒ等の金属を成膜し、所定の回路形状にパターニングしてゲート電極９０３を形成する。続いて、酸化シリコン等をプラズマＣＶＤ法又は触媒化学気相成長法（ｃａｔ−ＣＶＤ法）等により成膜し、パターニングしてゲート絶縁膜９０４を形成する。次に、プラズマＣＶＤ法等により（場合によっては２９０℃以上の温度でアニールして）シリコン膜を成膜し、回路形状に従ってパターニングして半導体層９０５を形成する。
【００９２】
さらに、上記半導体層９０５上にドレイン電極９０６とソース電極９０７とをそれぞれ設けてＴＦＴ素子を作製することにより、図８に示される画素回路８０を形成する。次に、該ＴＦＴ素子の上部に絶縁膜９０８を形成した後、コンタクトホール（スルーホール）９０９を介して、金属からなる有機発光素子用の下部電極（陽極９１０）をソース電極９０７に電気接続するように形成する。
【００９３】
この陽極９１０上に多層あるいは単層の有機化合物層９１１と、陰極９１２とを順次積層することで表示装置を得ることができる。尚、大気中の水分、酸素等から有機発光素子を保護するために、好ましくは、第一の保護層９１３や第二の保護層９１４を設ける。本発明の縮合多環芳香族化合物を使用する表示装置を駆動することにより、良好な画質で、長時間表示にも安定な表示が可能になる。
【００９４】
尚、本発明の表示装置は、スイッチング素子に特に限定はなく、単結晶シリコン基板やＭＩＭ素子、ａ−Ｓｉ型等でも容易に応用することができる。
【００９５】
本発明の表示装置は、例えば、テレビやＰＣ用の表示装置、あるいは画像を表示する部分を有する機器であれば如何なる実施形態も問わない。例えば、本発明の表示装置が搭載される携帯型表示装置であってもよい。あるいはデジタルカメラ等の電子撮像装置や携帯電話の表示部に本発明の表示装置を使用することができる。
【００９６】
図１０は、図７の表示装置をパネルモジュール化した構成例を示す模式図である。図１０のパネルモジュール１００は、図７に示される表示装置７０に加え、インターフェースドライバ１０１と、ゲートドライバ１０２と、ソースドライバ１０３と、を筐体１０４で一体化したものである。尚、図１０のパネルモジュール１００において、図示はしていないが、接続端子等の外部機器との接続に必要な部品（インターフェース）が筐体１０４に内蔵されている。
【実施例】
【００９７】
以下、実施例により本発明をより具体的に説明していくが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００９８】
［合成例１］
チオフェン−２，５−ジカルボキシアルデヒドの合成
【００９９】
【化１３】
2010186927.tif 000015
【０１００】
反応容器に以下に示す試薬、溶媒を仕込んだ。
Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン：２．７８ｇ（２４ｍｍｏｌ）
チオフェン：１．６８ｇ（２０ｍｍｏｌ）
ヘキサン：６ｍｌ
【０１０１】
次に、室温下で反応混合物を撹拌しながら、ｎ−ブチルリチウムヘキサン溶液１６．６ｍｌ（２４ｍｍｏｌ）を反応混合物中に加えたところ、白色の懸濁が生じた（以下、この反応溶液を白色懸濁液という。）。次に、この白色懸濁液を４０℃から還流温度に昇温させることで反応を完結させた。次に、白色懸濁液中にＴＨＦ２４ｍｌを加えた後、白色懸濁液を−４０℃まで冷却した。次に、ＤＭＦ４．１８ｍｌ（５４ｍｍｏｌ）を１０分間かけて白色懸濁液中に添加した。次に、白色懸濁液の温度を徐々に室温まで昇温させた後、室温下で３０分間白色懸濁液の攪拌を続けた。次に、３０％塩酸４０ｇと蒸留水３４０ｍｌとを混合して希塩酸を調製した後、この希塩酸を−２０℃乃至−５℃の範囲に冷却し強く撹拌させた状態で、当該白色懸濁液を希塩酸中に注ぎいれた。次に、水層のｐＨが６になるまで飽和ＮａＨＣＯ3溶液をゆっくり加えた。次に、有機層を分液・抽出した。このとき水層についてはＥｔ2Ｏ１０ｍｌを加えた分液操作を７回行うことで水層に含まれている有機成分を抽出した。次に、抽出した有機層を合わせて硫酸マグネシウムで脱水した後、溶媒を減圧留去することで粗生成物となる結晶を１．７６ｇ（粗収率６３％）得た。尚、この結晶について1Ｈ−ＮＭＲ測定を行ったところ純度が良好であることがわかった。次に、この結晶の一部についてＴＨＦ／Ｅｔ2Ｏ混合溶液（混合比＝４：１）を用いて再結晶を行ったところ白色結晶を得た。
【０１０２】
この白色結晶について融点、1Ｈ−ＮＭＲ及びＭＳを測定した。結果を以下に示す。
ｍｐ：１１０−１１４℃
1Ｈ−ＮＭＲ（２００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）；δ  １０．０２（ｓ，２Ｈ），７．８４（ｓ，２Ｈ）
ＭＳ（ＥＩ）：ｍ／ｚ＝１４０（Ｍ+）
【０１０３】
［合成例２］
例示化合物Ｎｏ．４の合成
【０１０４】
【化１４】
2010186927.tif 000016
【０１０５】
反応容器に以下に示す試薬、溶媒を仕込んだ。
チオフェン−２，５−ジカルボキシアルデヒド：１８０ｍｇ（１．３ｍｍｏｌ）
ベンジル：５６７ｍｇ（２．６ｍｍｏｌ）
酢酸アンモニウム：３．２ｇ（４０ｍｍｏｌ）
酢酸：２６ｍｌ
【０１０６】
次に、反応溶液を還流させながら１６時間攪拌した。次に、反応溶液を氷水中に注いだときに生成した固体成分を濾取した。次に、この固体成分を水で洗浄し、次いで飽和炭酸ナトリウム溶液、水で順次洗浄を行ったところ緑色／茶色の固体を０．６２２ｇ得た。次に、この緑色／茶色の固体を、１−ブタノールで再結晶することにより、例示化合物Ｎｏ．４を淡緑色固体として０．４０８ｇ（収率６０％）得た。
【０１０７】
得られた結晶について融点、1Ｈ−ＮＭＲ及びＭＳを測定した。結果を以下に示す。
ｍｐ：３３１−３３２℃
1Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＤＭＳＯ−ｄ6）；δ  １２．８５（ｓ，２Ｈ），７．６４（ｓ，２Ｈ），７．５３−７．４１（ｍ，１２Ｈ），７．３８（ｔ，２Ｈ），７．３０（ｔ，４Ｈ），７．２２（ｔ，２Ｈ）
ＭＳ（ＥＳＩ）：ｍ／ｚ＝５１９［Ｍ−Ｈ］-，５２１［Ｍ＋Ｈ］+。
【０１０８】
［合成例３］
例示化合物Ｎｏ．４の合成（別法）
予めマグネチックスターラー回転子が仕込まれている１０ｍｌのマイクロウエーブ反応装置のバイアル中に、以下に示す試薬、溶媒を仕込んだ。
ベンジル：１０５ｍｇ（０．５ｍｍｏｌ）
チオフェン−２，５−ジカルボキシアルデヒド：３５ｍｇ（０．２５ｍｍｏｌ）
酢酸アンモニウム：３８５ｍｇ（５．０ｍｍｏｌ）
酢酸：３ｍｌ
【０１０９】
次に、バイオテージ社製マイクロウエーブ反応装置（製品名：イニシエーター）を用いて、反応溶液を１８０℃に加熱しこの温度で５分間反応を行った。次に、反応容器を４０℃まで急冷した。次に、この反応溶液を０℃に冷却した濃アンモニア水中に滴下した後、生成した固体成分を濾取した。次に、この固体成分を水で洗浄した後空気中で乾燥することで、暗黄色固体の粗生成物を１２２ｍｇ得た。次に、この粗生成物を１−ブタノールで再結晶を行うことにより、例示化合物Ｎｏ．４の高純度サンプルを６６ｍｇ（収率５１％）得た。
【０１１０】
［合成例４］
例示化合物Ｎｏ．５の合成
【０１１１】
【化１５】
2010186927.tif 000017
【０１１２】
予めマグネチックスターラー回転子が仕込まれている１０ｍｌのマイクロウエーブ反応装置のバイアル中に、以下に示す試薬、溶媒を仕込んだ。
１−フェニル−１，２−プロパンジオン：７５ｍｇ（０．５ｍｍｏｌ）
チオフェン−２，５−ジカルボキシアルデヒド：３５ｍｇ（０．２５ｍｍｏｌ）
酢酸アンモニウム：３８５ｍｇ（５．０ｍｍｏｌ）
酢酸：３ｍｌ
【０１１３】
次に、合成例３で使用したマイクロウエーブ反応装置を用いて、反応溶液を１８０℃に加熱しこの温度で５分間反応を行い、次に、反応容器を４０℃まで急冷した。次に、この反応溶液を０℃に冷却した濃アンモニア水中に滴下した後、生成した固体成分を濾取した。次に、この固体成分を水で洗浄した後空気中で乾燥することで、黄緑色固体の粗生成物を１０３ｍｇ得た。次に、この粗生成物をジクロロメタン／メタノール混合溶媒（混合比＝１：１）で再結晶を行うことにより、例示化合物Ｎｏ．５の高純度サンプルを４２ｍｇ（収率４２％）得た。
【０１１４】
得られた結晶について1Ｈ−ＮＭＲ及びＭＳを測定した。結果を以下に示す。
1Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，Ａｃｅｔｏｎｅ−ｄ6）；δ  １１．５５（ｓ，２Ｈ），７．２−７．８（ｍ，１２Ｈ），２．４５（ｓ，２Ｈ）
ＭＳ（ＥＳＩ）：ｍ／ｚ＝３９５［Ｍ−Ｈ］-，３９７［Ｍ＋Ｈ］+
ＨＲＭＳ：ｍ／ｚ＝３９６．１４０３（ｒｅｌａｔｉｖｅ  ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ），３９６．１４０３（ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ  ｆｏｒ  Ｃ24Ｈ20Ｎ4Ｓ）
【０１１５】
［合成例５］
例示化合物Ｎｏ．１３の合成
【０１１６】
【化１６】
2010186927.tif 000018
【０１１７】
予めマグネチックスターラー回転子が仕込まれている３０ｍｌのマイクロウエーブ反応装置のバイアル中に、以下に示す試薬、溶媒を仕込んだ。
４，４’−ジメトキシベンジル：１．３５ｇ（５ｍｍｏｌ）
チオフェン−２，５−ジカルボキシアルデヒド：０．３５ｇ（２．５ｍｍｏｌ）
酢酸アンモニウム：３．８５ｇ（５０ｍｍｏｌ）
酢酸：２０ｍｌ
【０１１８】
次に、合成例３で使用したマイクロウエーブ反応装置を用いて、反応溶液を１８０℃に加熱しこの温度で５分間反応を行った。次に、反応容器を４０℃まで急冷した。次に、この反応溶液（茶褐色懸濁液）を０℃に冷却した濃アンモニア水中に滴下した後、生成した固体成分を濾取した。次に、この固体成分を水で洗浄した後空気中で乾燥することで、暗黄色固体の粗生成物を１．５８ｇ（２．４６ｍｍｏｌ，粗収率９８．６％）得た。次に、この粗生成物のうち１００ｍｇを取り出し、熱ｎ−ブタノールに溶解させた後濾過した。次に、この濾液を減圧濃縮した後、５％メタノール／ジクロロメタンで処理することで得られた固体成分を濾取することにより、例示化合物Ｎｏ．１３を淡黄緑色の固体として２０ｍｇ得た。得られた固体は、そのまま次の工程（合成例６）で使用した。
【０１１９】
また得られた結晶について融点、1Ｈ−ＮＭＲ及びＭＳを測定した。結果を以下に示す。
Ｍｐ：１８０−１９０℃（分解）
1Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＤＭＳＯ−ｄ6）；δ  １２．６５（ｓ，２Ｈ），７．６（ｓ，２Ｈ），７．３−７．５（ｍ，８Ｈ），７．０（ｄ，４Ｈ），６．８５（ｄ，４Ｈ），３．７５（ｄ，１２Ｈ）
ＭＳ（ＥＳＩ）：［Ｍ＋Ｈ］+＝６４１，［Ｍ−Ｈ］-＝６３９
【０１２０】
［合成例６］
５，５’−ジホルミル−２，２’−ビチオフェンの合成
【０１２１】
【化１７】
2010186927.tif 000019
【０１２２】
反応容器に以下に示す試薬、溶媒を仕込んだ。
５，５’−ジブロモ−２，２’−ビチオフェン
脱水エーテル：１００ｍｌ
【０１２３】
次に、反応容器をドライアイス／アセトンバスに浸して反応混合物を−７０℃に冷却した後、ｎ−ブチルリチウム（１．４Ｍのｎ−ヘキサン溶液）７．０７ｍｌを滴下した。次に、−７０℃の温度条件を保ちながら反応混合物を５分間攪拌した後、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド３ｍｌを添加した。次に、−７０℃の温度条件を保ちながら反応混合物をさらに６０分間攪拌した後、ドライアイス／アセトンバスを取り除き、反応混合物（白色懸濁液）を徐々に室温まで戻した。次に、塩酸２０ｇと水２００ｍｌとを混合して希塩酸を調製した。次に、この希塩酸を０℃に冷却し激しく撹拌しながら、反応混合物を注ぎ入れた。反応混合物の注ぎ入れが完了してから３０分後、反応混合物に飽和炭酸水素ナトリウム溶液を水層のｐＨが６になるまで加えた。次に、有機層を分液・抽出した。このとき水層についてはＥｔ2Ｏ５０ｍｌを加えた分液操作を３回行うことで水層に含まれている有機成分を抽出した。抽出した有機層を合わせて硫酸マグネシウムで脱水を行った後、溶媒を減圧留去することにより粗生成物を得た。次に、この粗生成物をカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：クロロホルム）により、５，５’−ジホルミル−２，２’−ビチオフェンの結晶を得た。得られた固体は、そのまま次の工程（合成例７、８）で使用した。
【０１２４】
また得られた結晶について1Ｈ−ＮＭＲ及びＭＳを測定した。結果を以下に示す。
1Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）；δ  ９．９２（ｓ，２Ｈ），７．７２（ｄ，２Ｈ），７．４２（ｄ，２Ｈ）
ＬＲＭＳ（ＥＩ），ｍ／ｚ＝２２２（Ｍ+）
ＨＲＭＳ：ｍ／ｚ＝２２１．９８０１（ｒｅｌａｔｉｖｅ  ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ），２２１．９８０４（ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ  ｆｏｒ  Ｃ10Ｈ6Ｏ2Ｓ2）
【０１２５】
［合成例７］
例示化合物Ｎｏ．１８の合成
【０１２６】
【化１８】
2010186927.tif 000020
【０１２７】
予めマグネチックスターラー回転子が仕込まれている１０ｍｌのマイクロウエーブ反応装置のバイアル中に、以下に示す試薬、溶媒を仕込んだ。
ベンジル：８４ｍｇ（０．４ｍｍｏｌ）
５，５’−ジホルミル−２，２’−ビチオフェン：４５ｍｇ（０．２ｍｍｏｌ）
酢酸アンモニウム：３０８ｍｇ（４．０ｍｍｏｌ）
酢酸：３ｍｌ
【０１２８】
次に、合成例３で使用したマイクロウエーブ反応装置を用いて、反応溶液を１８０℃に加熱しこの温度で５分間反応を行った。次に、反応容器を４０℃まで急冷した。次に、この反応溶液を０℃に冷却した濃アンモニア水中に滴下した後、生成した固体成分を濾取した。次に、この固体成分を水で洗浄した後空気中で乾燥することで、黄緑色固体の粗生成物を１００ｍｇ（０．１６６ｍｍｏｌ，粗収率８３％）得た。次に、この粗生成物のうち４０ｍｇを取り出し、５％メタノール／ジクロロメタンで再結晶を行うことで得られた固体成分を濾取することにより、例示化合物Ｎｏ．１８の高純度サンプルを得た。
【０１２９】
得られた結晶について融点、1Ｈ−ＮＭＲ及びＭＳを測定した。結果を以下に示す。
Ｍｐ：３６６−３６８℃（ｗｉｔｈ  ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）
1Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＤＭＳＯ−ｄ6）；δ  １２．８５（ｓ，２Ｈ），７．９（ｍ，２Ｈ），７．８−７．２（ｍ，２２Ｈ）
ＭＳ（ＥＳＩ）：［Ｍ＋Ｈ］+＝６０３，［Ｍ−Ｈ］-＝６０１．
【０１３０】
［合成例８］
例示化合物Ｎｏ．２１の合成
【０１３１】
【化１９】
2010186927.tif 000021
【０１３２】
予めマグネチックスターラー回転子が仕込まれている１０ｍｌのマイクロウエーブ反応装置のバイアル中に、以下に示す試薬、溶媒を仕込んだ。
４，４’−ジメトキシベンジル：１０８ｍｇ（０．４ｍｍｏｌ）
５，５’−ジホルミル−２，２’−ビチオフェン：４５ｍｇ（０．２ｍｍｏｌ）
酢酸アンモニウム：３０８ｍｇ（４．０ｍｍｏｌ）
酢酸：３ｍｌ
【０１３３】
次に、合成例３で使用したマイクロウエーブ反応装置を用いて、反応溶液を１８０℃に加熱しこの温度で５分間反応を行った。次に、反応容器を４０℃まで急冷した。次に、この反応溶液（赤茶色溶液）を０℃に冷却した濃アンモニア水中に滴下した後、生成した固体成分を濾取した。次に、この固体成分を水で洗浄した後空気中で乾燥することで、黄緑色固体の粗生成物を１４３ｍｇ得た。次に、この粗生成物のうち４０ｍｇを取り出し、シリカゲルクロマトグラフィー（展開溶媒：ＣＨ3ＯＨ／ＣＨ2Ｃｌ2、ＣＨ3ＯＨの混合比を５％乃至６０％の範囲内で適宜調整）で精製を行うことにより、精製された例示化合物Ｎｏ．２１を２３ｍｇ得た。
【０１３４】
得られた結晶について融点、1Ｈ−ＮＭＲ及びＭＳを測定した。結果を以下に示す。
Ｍｐ：＞３６０℃（ｗｉｔｈ  ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）
1Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＤＭＳＯ−ｄ6）：δ  １２．７（ｓ，２Ｈ），７．６（ｄ，４Ｈ），７．３−７．５（ｍ，８Ｈ），７．０（ｄ，４Ｈ），６．８５（ｄ，４Ｈ），３．７５（ｄ，１２Ｈ）
ＭＳ（ＥＩ）：ｍ／ｚ＝７２２（Ｍ+）
ＨＲＭＳ：ｍ／ｚ＝７２２．２０３４（ｒｅｌａｔｉｖｅ  ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ），７２２．２０１６（ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ  ｆｏｒ  Ｃ42Ｈ34Ｎ4Ｏ4Ｓ2）
【０１３５】
上記合成例で得られたチオフェン−イミダゾール化合物のＨＯＭＯ、ＬＵＭＯのエネルギーレベルについて、以下に示すように評価した。結果を表１に示す。
【０１３６】
（１）ＨＯＭＯエネルギーレベル
Ｐｏｗｅｒｌａｂ  ＭＬ１６０型測定器を用いて、電気化学的測定法により測定した。測定は、具体的には、窒素置換ＤＭＦ中で、テトラブチルアンモニウムヘキサフルオロフォスフェート（０．１Ｍ）を電解質として使用して実施した。一方、ボルタモグラムは、ガラス状炭素（２ｍｍ径）作用電極、白金ワイヤー対極及び銀ワイヤー参照電極を用いた３電極系で測定した。測定は、具体的には、５０ｍＶ／ｓの掃引速度で実施した。
【０１３７】
（２）光学的バンドギャップ
ＵＶ−Ｖｉｓスペクトルは、ＤＭＦ溶液中で測定した。そして記録されたスペクトルの吸収端の波長から光学的バンドギャップを算出した。尚、この光学的バンドギャップは、ＨＯＭＯ−ＬＵＭＯ間のエネルギーギャップに相当する。
【０１３８】
（３）ＬＵＭＯエネルギーレベル
下記に示される計算式により計算した。
［ＬＵＭＯエネルギーレベル］＝［ＨＯＭＯエネルギーレベル］＋［光学的バンドギャップ］
【０１３９】
【表１】
2010186927.tif 000022
【０１４０】
表１より、陽極の構成材料がＩＴＯである場合に、陽極に接する正孔注入層として最適なＨＯＭＯレベルを有しており、塗布法による成膜特性が特に良好である材料は例示化合物Ｎｏ．１３及びＮｏ．２１であった。そこで、例示化合物Ｎｏ．１３又はＮｏ．２１を構成材料として含む発光素子を作製した。
【０１４１】
＜実施例１＞
図２に示す構造の有機発光素子を以下に示す方法で作製した。
【０１４２】
ガラス基板（基板１）上に、スパッタ法により、酸化錫インジウム（ＩＴＯ）を成膜し陽極２を形成した。このとき陽極２の膜厚を１００ｎｍとした。次に、陽極２が形成されている基板を洗剤、蒸留水で順次洗浄した。次に、この基板をアセトン、イソプロパノールで順次超音波洗浄を行った後、ＵＶ−オゾン洗浄を１０分間行った。以上の工程で処理した基板を透明導電性支持基板として以下の工程に使用した。
【０１４３】
次に、例示化合物Ｎｏ．１３とメチルエチルケトンとを混合し、濃度５ｍｇ／ｍｌのメチルエチルケトン溶液を調製した後、０．２μｍのフィルターでろ過することにより第一の塗布液を作製した。
【０１４４】
次に、スピンコーティング法により陽極２上に正孔注入層３となる薄膜を成膜した。具体的には、先程作製した第一の塗布液を陽極２上に滴下し、透明導電性支持基板を回転数１０００ｒｐｍで回転することにより薄膜を作製した。次に、透明導電性支持基板を、１４５℃で１０分間加熱することにより正孔注入層３を形成した。このとき正孔注入層３の膜厚は４０ｎｍであった。また、この成膜工程により例示化合物Ｎｏ．１３の成膜性が良好であることが示された。
【０１４５】
次に、下記に示す試薬、溶媒を混合し第二の塗布液を調製した。尚、塗布液を調製する際には、下記に示す試薬、溶媒を混合した混合溶液を０．２μｍのフィルターでろ過する処理を行った。
【０１４６】
下記に示される正孔輸送性発光ポリマーＰ１：２ｍｇ
【０１４７】
【化２０】
2010186927.tif 000023
下記に示される電子輸送性発光ポリマーＰ２：８ｍｇ
【０１４８】
【化２１】
2010186927.tif 000024
クロロベンゼン：１ｍｌ
【０１４９】
次に、スピンコーティング法により正孔注入層３上に発光層６となる薄膜を製膜した。具体的には、先程作製した第二の塗布液を正孔注入層３上に滴下し、透明導電性支持基板を回転数１０００ｒｐｍで回転することにより発光層３となる薄膜を作製した。このとき発光層６の膜厚は７３ｎｍであった。
【０１５０】
次に、真空蒸着法により、発光層６上に、フッ化リチウムを成膜し電子注入層４を形成した。このとき電子輸送層４の膜厚を１．０ｎｍとした。次に、真空蒸着法により、電子輸送層４上に、アルミニウムを成膜し陰極５を形成した。このとき陰極５の膜厚を１００ｎｍとした。以上により有機発光素子を得た。
【０１５１】
得られた素子について発光特性を評価した。その結果、発光開始電圧は６Ｖであり、最大輝度は２７ｃｄ／ｍ2であった。尚、発光開始電圧とは、輝度１ｃｄ／ｍ2の発光を観測した時の電圧をいうものである。
【０１５２】
＜実施例２＞
図２に示す構造の有機発光素子を以下に示す方法で作製した。
【０１５３】
まず実施例１と同様の方法で透明導電性支持基板を作製した。
【０１５４】
次に、例示化合物Ｎｏ．２１とメチルエチルケトンとを混合し、濃度５ｍｇ／ｍｌのメチルエチルケトン溶液を調製した後、０．２μｍのフィルターでろ過することにより第一の塗布液を作製した。
【０１５５】
次に、スピンコーティング法により陽極２上に正孔注入層３となる薄膜を成膜した。具体的には、先程作製した第一の塗布液を陽極２上に滴下し、透明導電性支持基板を回転数１０００ｒｐｍで回転することにより薄膜を作製した。次に、透明導電性支持基板を、１４５℃で１０分間加熱することにより正孔注入層３を形成した。このとき正孔注入層３の膜厚は２７ｎｍであった。また、この成膜工程により例示化合物Ｎｏ．２１の成膜性が良好であることが示された。
【０１５６】
次に、下記に示す試薬、溶媒を混合し第二の塗布液を調製した。尚、塗布液を調製する際には、下記に示す試薬、溶媒を混合した混合溶液を０．２μｍのフィルターでろ過する処理を行った。
正孔輸送性発光ポリマーＰ１：２ｍｇ
電子輸送性発光ポリマーＰ２：８ｍｇ
ｐ−キシレン：１ｍｌ
【０１５７】
次に、スピンコーティング法により正孔注入層３上に発光層６となる薄膜を製膜した。具体的には、先程作製した第二の塗布液を正孔注入層３上に滴下し、透明導電性支持基板を回転数１０００ｒｐｍで回転することにより発光層６となる薄膜を作製した。このとき発光層６の膜厚は６８ｎｍであった。
【０１５８】
次に、真空蒸着法により、発光層６上に、フッ化リチウムを成膜し電子注入層４を形成した。このとき電子輸送層４の膜厚を１．０ｎｍとした。次に、真空蒸着法により、電子輸送層４上に、アルミニウムを成膜し陰極５を形成した。このとき陰極５の膜厚を１００ｎｍとした。以上により有機発光素子を得た。
【０１５９】
得られた素子について、実施例１と同様の方法で評価した。その結果、発光開始電圧は５Ｖであり、最大輝度は２８１ｃｄ／ｍ2であった。
【産業上の利用可能性】
【０１６０】
以上の説明より、本発明の有機発光素子は表示装置、ディスプレイ等の構成デバイスとして利用することができる。
【符号の説明】
【０１６１】
１  基板
２  陽極
３  正孔注入層
４  電子注入層
５  陰極
６  発光層
７  電子輸送層
８  正孔輸送層
９  正孔／エキシトンブロッキング層
１０，２０，３０，４０，５０，８４  有機発光素子
７０，９００  表示装置
７１  走査信号ドライバー
７２  情報信号ドライバー
７３  電流供給源
７４，８０  画素回路
８１  第一の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
８２  コンデンサー（Ｃadd）
８３  第二の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
９０１  基板
９０２  防湿層
９０３  ゲート電極
９０４  ゲート絶縁膜
９０５  半導体膜
９０６  ドレイン電極
９０７  ソース電極
９０８  ＴＦＴ素子
９０９  絶縁膜
９１０  コンタクトホール（スルーホール）
９１１  陽極
９１２  有機層
９１３  陰極
９１４  第一の保護層
９１５  第二の保護層
１００  パネルモジュール
１０１  インターフェースドライバ
１０２  ケースドライバ
１０３  ソースドライバ
１０４  筐体
【図１】
2010186927.tif 000028
【図２】
2010186927.tif 000029
【図３】
2010186927.tif 000030
【図４】
2010186927.tif 000031
【図５】
2010186927.tif 000032
【図６】
2010186927.tif 000033
【図７】
2010186927.tif 000034
【図８】
2010186927.tif 000035
【図９】
2010186927.tif 000036
【図１０】
2010186927.tif 000037