(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶コアから３Å〜４Å離れた位置に少なくとも１つの立体障害基を有し該液晶コアに結合した置換基はエステル基を有さない液晶性ホスト材料と、平板状発光材料とを含有し、
前記液晶性ホスト材料が下記一般式（ＩＩ）で表される化合物であることを特徴とする有機電界発光素子用材料。
一般式（ＩＩ）
【化１】
0005606861.tif 000032
（一般式（ＩＩ）中、Ｚは炭素原子、ケイ素原子又は酸素原子であり、Ｚが炭素原子の場合、環状構造Ｂを形成しても良い。Ｂは５員又は６員の芳香環又はヘテロ環を表す。Ｃ1、Ｃ2、及びＣ3はそれぞれ独立に２級又は３級の炭素原子を表し、Ｒはアルキル基、パーフルオロアルキル基、アルコキシ基、パーフルオロアルコキシ基、アルキルチオ基、フッ素原子、シリル基を表す。環状構造Ｂを形成しないとき、Ｒはアリール基、ヘテロアリール基であっても良い。Ｙ1〜Ｙ5はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、シアノ基、パーフルオロアルキル基、パーフルオロアルコキシ基、又はシリル基を表す。Ｙ1〜Ｙ5のうち、水素原子は０個以上３個以下である。）
【請求項２】
前記平板状発光材料が白金錯体であることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光素子用材料。
【請求項３】
前記一般式（ＩＩ）で表される化合物が下記一般式（ＩＩＩ）で表される化合物であることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光素子用材料。
一般式（ＩＩＩ）
【化２】
0005606861.tif 000033
（前記式中、Ｙ1〜Ｙ7はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、シアノ基、パーフルオロアルキル基、パーフルオロアルコキシ基、シリル基を表す。Ｙ1〜Ｙ5のうち、水素原子は０個以上３個以下である。Ｒはアルキル基、パーフルオロアルキル基、アルコキシ基、パーフルオロアルコキシ基、アルキルチオ基、フッ素原子、シリル基を表す。）
【請求項４】
前記Ｒが、アルキル基、アルコキシ基、又はシリル基であることを特徴とする請求項１及び３のいずれか一項に記載の有機電界発光素子用材料。
【請求項５】
前記白金錯体が下記一般式（１）〜（５）で表される燐光発光性化合物から選択される少なくとも１つである、請求項２に記載の有機電界発光素子用材料。
一般式（１）
【化３】
0005606861.tif 000034
（一般式（１）中、Ｘ，Ｙ，Ｚは、炭素原子又は窒素原子を表し、ＺとＹのいずれか一方が窒素原子である。Ｙが窒素原子のときは、Ｘは炭素原子である。ｍ、ｎ、ｐ、ｑは、それぞれ独立に０〜３の整数を表す。Ａｒはアリール基を表す。Ｒ1〜Ｒ4は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、フッ素原子、シアノ基、シリル基、又はヘテロ環基を表し、ｍ、ｎ、ｐ、ｑが２以上の場合、複数のＲ1〜Ｒ4は各々隣同士で互いに連結して環状構造を形成してもよい。）
一般式（２）
【化４】
0005606861.tif 000035
（一般式（２）中、Ｘ，Ｙ，Ｚは、炭素原子又は窒素原子を表し、ＺとＹのいずれか一方が窒素原子である。Ｙが窒素原子のときは、Ｘは炭素原子である。ｒ、ｓ、ｔ、ｕは、それぞれ独立に０〜３の整数を表す。Ｒ5〜Ｒ8は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、フッ素原子、シアノ基、シリル基、又はヘテロ環基を表し、ｒ、ｓ、ｔ、ｕが２以上の場合、複数のＲ5〜Ｒ8は各々隣同士で互いに連結して環状構造を形成してもよい。Ｗ1とＷ2とは、アルキル基を表し、互いに結合して環状構造を形成してもよい。）
一般式（３）
【化５】
0005606861.tif 000036
（一般式（３）中、Ｒ9〜Ｒ16は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、シリル基、又はヘテロ環基を表し、Ｒ9とＲ11、Ｒ11とＲ12、Ｒ12とＲ10、Ｒ14とＲ15、Ｒ13とＲ16は、互いに結合して環状構造を形成してもよい。）
一般式（４）
【化６】
0005606861.tif 000037
（一般式（４）中、Ｘ，Ｙ，Ｚは、炭素原子又は窒素原子を表し、ＺとＹのいずれか一方が窒素原子である。Ｙが窒素原子のときは、Ｘは炭素原子である。ｍ、ｎ、ｐ、ｇは、それぞれ独立に０〜３の整数を表す。Ａｒはアリール基を表す。Ｒ1〜Ｒ3及びＲ30、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、フッ素原子、シアノ基、シリル基、又はヘテロ環基を表し、ｍ、ｎ、ｐ、ｇが２以上の場合、複数のＲ1〜Ｒ3及びＲ30は各々隣同士で互いに連結して環状構造を形成してもよい。Ｍ、Ｑは、それぞれ独立に炭素原子又は窒素原子である。）
一般式（５）
【化７】
0005606861.tif 000038
（一般式（５）中、Ｚは、炭素原子又は窒素原子を表す。ｍ、ｎ、ｇはそれぞれ独立に０〜３の整数を表す。Ａｒはアリール基を表す。Ｒ1、Ｒ2及びＲ30は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、フッ素原子、シアノ基、シリル基、又はヘテロ環基を表し、ｍ、ｎ、ｇが２以上の場合、複数のＲ1、Ｒ2及びＲ30は各々隣同士で互いに連結して環状構造を形成してもよい。Ｍ、Ｑは、それぞれ独立に炭素原子又は窒素原子である。）
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機電界発光素子用材料を含有する膜。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機電界発光素子用材料を含有する発光層。
【請求項８】
基板上に、陽極及び陰極を含む一対の電極と、該電極間に発光層を含む少なくとも一層の有機層を有する有機電界発光素子であって、請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機電界発光素子用材料を該発光層に含有する有機電界発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機電界発光素子用材料、膜、発光層、有機電界発光素子、及び有機電界発光素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機材料を利用したデバイスとして、有機電界発光素子（以下、有機ＥＬ素子ともいう）は、固体発光型の大面積フルカラー表示素子や安価な大面積な面光源としての照明用途などとしての発展が期待されている。一般に有機電界発光素子は発光層を含む有機層及び該有機層を挟んだ一対の対向電極から構成される。このような有機電界発光素子に電圧を印加すると、有機層に陰極から電子が注入され陽極から正孔が注入される。この電子と正孔が発光層において再結合し、エネルギー準位が伝導帯から価電子帯に戻る際にエネルギーを光として放出することにより発光が得られる。
【０００３】
有機ＥＬ素子は、通常、発光層を含め素子を構成する各層や素子の基板（ガラス基板）の屈折率は空気より高く、例えば、有機電界発光素子では、発光層などの有機層の屈折率は１．６〜２．１である。このため、発光した光の多くは界面で全反射してしまうため、発光層で発光した光のうちの約２０％しか素子外に取り出すことができない。この状態で高い輝度を得るためには、過剰に発光させる必要があり、結果として素子の耐久性が低下してしまう問題がある。
これに対して、発光材料を基板に対して水平に配向させ、基板面に対して垂直な方向の発光成分を増やすことで、光取り出し効率が原理的に向上することが知られている。発光材料を水平配向させるためには、平面性の高いホスト材料や発光材料が用いられる。
【０００４】
しかしながら、平面性の高い材料（平板状材料）は、配向させることで分子間のパッキングが生じやすくなり結晶化してしまうことが問題となる。平板状材料に立体障害基を導入し、立体反発により平板部位（コア部）同士の分子間距離を大きくすることで結晶化を防ぐこともできるが、同時に材料の液晶性（配向性）も低下させてしまう。
これに対して、非特許文献１には、ヘキサアルコキシトリフェニレンの１つのアルコキシ基を立体的に嵩高いエステルに変えた材料を有機ＥＬのホール輸送層に用いることで、電圧を下げることができると記載されている。
非特許文献１にはこのような材料を有機ＥＬ素子の発光層に用いることに関する記述はない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】ＰＯＬＹＭＥＲＳ  ＦＯＲ  ＡＤＶＡＮＣＥＤ  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ、９，４４３−４６０（１９９８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のとおり、有機ＥＬ素子の光取り出し効率向上のために、平板状材料を結晶化させることなく水平配向させることが有効であることが知られている。非特許文献１には、ヘキサアルコキシトリフェニレンの１つのアルコキシ基を立体的に嵩高いエステルに変えた材料によりキャリア移動度が上がり、また、配向性を示すことが記載されている。しかしながら、エステル結合は化学的に弱い結合であり、ＥＬ素子に適用する材料としては耐久性が極めて低いという問題がある。
また、有機ＥＬ素子においては、燐光発光材料として金属錯体がよく用いられるが、金属錯体は、金属の相互作用により凝集しやすく、金属錯体分子同士を会合させずにホスト材料と相溶させることが難しいことがある。
したがって、平板状材料を含む有機電界発光素子用材料として、結晶化させずに高い配向性を示すことのできる材料が求められている。
【０００７】
本発明の目的は、結晶化させずに配向性の高い膜を成膜可能な有機電界発光素子用材料を提供することである。本発明の他の目的は、該有機電界発光素子用材料を用いた膜及び発光層を提供することである。更に本発明の目的は、光取り出し効率に優れた有機電界発光素子を提供及び該有機電界発光素子の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
通常ディスコティック液晶は、分子間相互作用が強く、粘度が高く、異分子を混合すると相分離を起こしやすい。
しかしながら、本発明者らは、検討の結果、ディスコティック液晶材料の液晶コアから３〜４Åの位置に立体障害基を導入することで、発光材料を添加しても相分離することなく高い配向性を示すことを見出した。更に予期せぬ事に、発光材料の凝集も抑制できることを見出し本発明を完成するに至った。
これら、立体障害基を有する液晶性ホスト材料と平板状の発光材料を混合した有機電界発光素子用材料により、結晶化させずに室温でアモルファス配向性の高い膜が得られ、外部量子効率に優れ、高い耐久性を有する有機電界発光素子を得ることができる。
【０００９】
即ち、前記課題を解決するための手段は以下のとおりである。
【００１０】
〔１〕
液晶コアから３Å〜４Å離れた位置に少なくとも１つの立体障害基を有し該液晶コアに結合した置換基はエステル基を有さない液晶性ホスト材料と、平板状発光材料とを含有する有機電界発光素子用材料。
〔２〕
前記平板状発光材料が白金錯体であることを特徴とする〔１〕に記載の有機電界発光素子用材料。
〔３〕
前記液晶性ホスト材料が、下記一般式（Ｉ）で表される化合物であり、前記液晶コアが下記Ａであることを特徴とする〔１〕又は〔２〕に記載の有機電界発光素子用材料。
一般式（Ｉ）
【化１】
0005606861.tif 000002
（一般式（Ｉ）中、Ａは１６電子以上の共役構造を有する液晶コアを表し、かつ、環が４個以上縮環した構造である。Ｚは炭素原子、ケイ素原子又は酸素原子であり、Ｚが炭素原子の場合、環状構造Ｂを形成しても良い。Ｂは５員又は６員の芳香環又はヘテロ環を表す。Ｃ1、Ｃ2、及びＣ3はそれぞれ独立に２級又は３級の炭素原子を表し、Ｒはアルキル基、パーフルオロアルキル基、アルコキシ基、パーフルオロアルコキシ基、アルキルチオ基、フッ素原子、シリル基を表す。環状構造Ｂを形成しないとき、Ｒはアリール基、ヘテロアリール基であっても良い。）
〔４〕
前記縮環構造Ａが、ピレン構造、ペリレン構造、又はトリフェニレン構造であることを特徴とする〔３〕に記載の有機電界発光素子用材料。
〔５〕
前記一般式（Ｉ）で表される化合物が下記一般式（ＩＩ）で表される化合物であることを特徴とする〔３〕又は〔４〕に記載の有機電界発光素子用材料。
一般式（ＩＩ）
【化２】
0005606861.tif 000003
（前記式中、Ｚは炭素原子、ケイ素原子又は酸素原子であり、Ｚが炭素原子の場合、環状構造Ｂを形成しても良い。Ｂは５員又は６員の芳香環又はヘテロ環を表す。Ｃ1、Ｃ2、及びＣ3はそれぞれ独立に２級又は３級の炭素原子を表し、Ｒはアルキル基、パーフルオロアルキル基、アルコキシ基、パーフルオロアルコキシ基、アルキルチオ基、フッ素原子、シリル基を表す。環状構造Ｂを形成しないとき、Ｒはアリール基、ヘテロアリール基であっても良い。Ｙ1〜Ｙ5はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、シアノ基、パーフルオロアルキル基、パーフルオロアルコキシ基、又はシリル基を表す。Ｙ1〜Ｙ5のうち、水素原子は０個以上３個以下である。）
〔６〕
前記一般式（ＩＩ）で表される化合物が下記一般式（ＩＩＩ）で表される化合物であることを特徴とする〔５〕に記載の有機電界発光素子用材料。
一般式（ＩＩＩ）
【化３】
0005606861.tif 000004
（前記式中、Ｙ1〜Ｙ7はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、シアノ基、パーフルオロアルキル基、パーフルオロアルコキシ基、シリル基を表す。Ｙ1〜Ｙ5のうち、水素原子は０個以上３個以下である。Ｒはアルキル基、パーフルオロアルキル基、アルコキシ基、パーフルオロアルコキシ基、アルキルチオ基、フッ素原子、シリル基を表す。）
〔７〕
前記Ｒが、アルキル基、アルコキシ基、又はシリル基であることを特徴とする〔３〕〜〔６〕のいずれか一項に記載の有機電界発光素子用材料。
〔８〕
前記白金錯体が下記一般式（１）〜（５）で表される燐光発光性化合物から選択される少なくとも１つである、〔２〕〜〔７〕のいずれか一項に記載の有機電界発光素子用材料。
一般式（１）
【化４】
0005606861.tif 000005
（一般式（１）中、Ｘ，Ｙ，Ｚは、炭素原子又は窒素原子を表し、ＺとＹのいずれか一方が窒素原子である。Ｙが窒素原子のときは、Ｘは炭素原子である。ｍ、ｎ、ｐ、ｑは、それぞれ独立に０〜３の整数を表す。Ａｒはアリール基を表す。Ｒ1〜Ｒ4は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、フッ素原子、シアノ基、シリル基、又はヘテロ環基を表し、ｍ、ｎ、ｐ、ｑが２以上の場合、複数のＲ1〜Ｒ4は各々隣同士で互いに連結して環状構造を形成してもよい。）
一般式（２）
【化５】
0005606861.tif 000006
（一般式（２）中、Ｘ，Ｙ，Ｚは、炭素原子又は窒素原子を表し、ＺとＹのいずれか一方が窒素原子である。Ｙが窒素原子のときは、Ｘは炭素原子である。ｒ、ｓ、ｔ、ｕは、それぞれ独立に０〜３の整数を表す。Ｒ5〜Ｒ8は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、フッ素原子、シアノ基、シリル基、又はヘテロ環基を表し、ｒ、ｓ、ｔ、ｕが２以上の場合、複数のＲ5〜Ｒ8は各々隣同士で互いに連結して環状構造を形成してもよい。Ｗ1とＷ2とは、アルキル基を表し、互いに結合して環状構造を形成してもよい。）
一般式（３）
【化６】
0005606861.tif 000007
（一般式（３）中、Ｒ9〜Ｒ16は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、シリル基、又はヘテロ環基を表し、Ｒ9とＲ11、Ｒ11とＲ12、Ｒ12とＲ10、Ｒ14とＲ15、Ｒ13とＲ16は、互いに結合して環状構造を形成してもよい。）
一般式（４）
【化７】
0005606861.tif 000008
（一般式（４）中、Ｘ，Ｙ，Ｚは、炭素原子又は窒素原子を表し、ＺとＹのいずれか一方が窒素原子である。Ｙが窒素原子のときは、Ｘは炭素原子である。ｍ、ｎ、ｐ、ｇは、それぞれ独立に０〜３の整数を表す。Ａｒはアリール基を表す。Ｒ1〜Ｒ3及びＲ30、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、フッ素原子、シアノ基、シリル基、又はヘテロ環基を表し、ｍ、ｎ、ｐ、ｇが２以上の場合、複数のＲ1〜Ｒ3及びＲ30は各々隣同士で互いに連結して環状構造を形成してもよい。Ｍ、Ｑは、それぞれ独立に炭素原子又は窒素原子である。）
一般式（５）
【化８】
0005606861.tif 000009
（一般式（５）中、Ｚは、炭素原子又は窒素原子を表す。ｍ、ｎ、ｇはそれぞれ独立に０〜３の整数を表す。Ａｒはアリール基を表す。Ｒ1、Ｒ2及びＲ30は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、フッ素原子、シアノ基、シリル基、又はヘテロ環基を表し、ｍ、ｎ、ｇが２以上の場合、複数のＲ1、Ｒ2及びＲ30は各々隣同士で互いに連結して環状構造を形成してもよい。Ｍ、Ｑは、それぞれ独立に炭素原子又は窒素原子である。）
〔９〕
〔１〕〜〔８〕のいずれか１項に記載の有機電界発光素子用材料を含有する膜。
〔１０〕
〔１〕〜〔８〕のいずれか１項に記載の有機電界発光素子用材料を含有する発光層。
〔１１〕
基板上に、陽極及び陰極を含む一対の電極と、該電極間に発光層を含む少なくとも一層の有機層を有する有機電界発光素子であって、〔１〕〜〔８〕のいずれか１項に記載の有機電界発光素子用材料を該発光層に含有する有機電界発光素子。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、結晶化させずに配向性の高い膜を成膜可能な有機電界発光素子用材料を提供することができる。また、本発明によれば、外部量子効率に優れ、高い耐久性を有する有機電界発光素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る有機電界発光素子の層構成の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明について詳細に説明する。なお、本明細書において「〜」はその前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。
【００１４】
［有機電界発光素子用材料］
本発明の有機電界発光素子用材料は、液晶コアから３Å〜４Å離れた位置に少なくとも１つの立体障害基を有し該液晶コアに結合した置換基はエステル基を有さない液晶性ホスト材料と、平板状発光材料とを含有する。
本発明の有機電界発光素子用材料を用いた場合、液晶性ホスト材料が液晶コアから３Å〜４Å離れた位置に少なくとも１つの立体障害基を有することにより、分子同士の立体反発により結晶化が抑制される。更に、平板状発光材料の存在により前記ホスト材料が結晶化せずに液晶性を発現し、これにより発光材料の配向性も高まり、室温でアモルファス配向を示すため、有機電界発光素子に適用した場合に外部量子効率を向上させることができる。また、発光材料の凝集も抑制でき、外部量子効率に優れ、高い耐久性を有する有機電界発光素子を提供することができる。
【００１５】
ホスト材料の液晶性の発現の有無は、熱物性測定（ＤＳＣ）や偏光顕微鏡での観察で判別することができる。
本発明の有機電界発光素子において、ホスト材料が発現する液晶相としては、カラムナー液晶相、ディスコティックネマチック液晶相（ＮD相）などが挙げられる。これらの中でも、良好なモノドメイン性を示すディスコティックネマチック液晶相が好ましい。ディスコティック液晶相−等方相転移温度は、５０〜３００℃が好ましく、７０〜３００℃がより好ましく、１００℃〜３００℃が特に好ましい。
以下、本発明の有機電界発光素子用材料の構成について説明する。
【００１６】
（ホスト材料）
本発明に用いる液晶性ホスト材料は、液晶コアから３Å〜４Å離れた位置に少なくとも１つの立体障害基を有し該液晶コアに結合した置換基はエステル基を有さない液晶性ホスト材料（以下、単にホスト材料と称する場合がある）である。
液晶コアと、立体障害基との距離は、理論計算により下記のように規定される。ここでいう理論計算は、密度汎関数法を用いて行い、具体的には、Ｇａｕｓｓｉａｎ０３（米ガウシアン社）を用いて、基底関数：６−３１Ｇ*、交換相関汎関数：Ｂ３ＬＹＰ/ＬＡＮＬ２ＤＺにて、構造最適化計算を行う。構造最適化計算により得られた最適化構造を用い、最も長い分子長のボール＆スティック表示における長さを液晶コアと立体障害基との距離と定義する。
本発明における立体障害基とは、液晶コアに結合した置換基に結合することによりその置換基全体として立体障害をもたらすことができる基をいう。
立体障害基と液晶コアとの結合位置を３Å〜４Å離れた位置にするためには、液晶コアに結合した立体障害基を有する置換基の原子のうち、液晶コアに結合した原子から数えて４つ目の原子が立体障害をもたらす基に含まれることが好ましい。また、液晶コアに結合した原子の隣接原子は水素原子及び置換基を有する炭素原子であることが好ましい。
【００１７】
立体障害基は１つ〜３つであることが好ましく、２つ又は３つであることがより好ましく、２つであることが更に好ましい。
立体障害基の数が４個以上の場合、液晶性が低下し、配向性が低くなる。１個の場合には立体障害基の嵩高さが小さいと結晶化を抑止できず、また、３個の場合には、立体障害基の嵩高さが大きいと配向性が低下する為、２個が好ましい。
【００１８】
ここで、液晶コアとは、液晶便覧３．５．１（丸善（株）、２０００年）に記載されているように、屈曲性に乏しい平板状の骨格を指し、液晶相を発現させるために必要な部分をいう。液晶コアは１６電子以上の共役構造を有し、かつ、環が４個以上縮環した構造であることが好ましい。共役構造は１６電子以上４２電子以下であることが好ましく、１６電子以上２６電子以下であることがより好ましい。また、環が４個以上１３個以下縮環した構造であることが好ましく、環が４個以上７個以下縮環した構造であることがより好ましい。
液晶コアは、ピレン、ペリレン、トリフェニレン、ベンゾコロネン、ベンゾフェナントレン、フルオランテン、クリセンなどがあげられるが、ピレン構造、ペリレン構造、又はトリフェニレン構造であることが好ましく、トリフェニレン構造であることがより好ましい。
【００１９】
ホスト材料としては、平面性の高い材料であることが好ましく、アスペクト比が２．５以上であることが好ましく、２．５〜１５がより好ましく、３〜８が更に好ましい。
アスペクト比とは、ホスト材料の分子直径と分子厚みとの比（分子直径／分子厚み）である。
ここで、分子直径とは最も長い分子長を意味し、前述の密度汎関数法を用いた理論計算により、構造最適化計算により得られた最適化構造を用い、最も長い分子長のボール＆スティック表示における長さをホスト材料の分子直径と定義する。
また、分子厚みとは、上記分子直径をｘ軸と仮定し、その状態でｙ軸方向の分子長さが最大となるようにｙ軸をとり、該ｘ及びｙ軸と直交する方向をｚ軸としたときの、該ｚ軸方向の分子の厚みを意味する。分子厚みについても、分子直径と同様の手法で求められ、ボール＆スティック表示における分子の厚み方向の長さを分子厚みと定義する。
【００２０】
ホスト材料としては、更に、平面性の高い円盤状の分子からなる材料であることが好ましい。
【００２１】
ホスト材料としては、下記一般式（Ｉ）で表される化合物が好ましい。
一般式（Ｉ）
【００２２】
【化９】
0005606861.tif 000010
【００２３】
（一般式（Ｉ）中、Ａは１６電子以上の共役構造を有する液晶コアを表し、かつ、環が４個以上縮環した構造である。Ｚは炭素原子、ケイ素原子又は酸素原子であり、Ｚが炭素原子の場合、環状構造Ｂを形成しても良い。Ｂは５員又は６員の芳香環又はヘテロ環を表す。Ｃ1、Ｃ2、及びＣ3はそれぞれ独立に２級又は３級の炭素原子を表し、Ｒはアルキル基、パーフルオロアルキル基、アルコキシ基、パーフルオロアルコキシ基、アルキルチオ基、フッ素原子、シリル基を表す。環状構造Ｂを形成しないとき、Ｒはアリール基、ヘテロアリール基であっても良い。）
【００２４】
一般式（Ｉ）において、Ａは１６電子以上の共役構造を有し、かつ４個以上の環が縮環した縮環構造である。具体的には、ピレン、ペリレン、トリフェニレン、ベンゾコロネン、ベンゾフェナントレン、フルオランテン、クリセンなどが挙げられ、ピレン、ペリレン、トリフェニレンが好ましく、トリフェニレンがより好ましい。
【００２５】
Ｚは炭素原子、ケイ素原子又は酸素原子であり、Ｚが選択する原子によっても、液晶コアとＲとの距離が異なる。Ｚは酸素原子又は炭素原子が好ましい。
一般式（Ｉ）において、Ｚに隣接する炭素原子は水素原子を有しており、立体障害基を含む基がエステル結合を有さないことが好ましい。エステル結合は耐熱性が低く、エステル結合を有する化合物を有機電界素子用材料として用いると、有機電界発光素子の耐久性が低くなるためである。
【００２６】
Ｂは５員又は６員の芳香環又はヘテロ環を表す。  Ｂが表す５員又は６員の芳香環としては、炭素数６〜１０の芳香環を表し、縮環していてもよく、例えば、フェニル基、ナフタレンが挙げられ、フェニル基が好ましい。
Ｂが表す５員又は６員のヘテロ環としては、炭素数３〜９のヘテロ環を表し、縮環していてもよく、例えば、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピリダジン環、トリアジン環、イミダゾール環、ピラゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、トリアゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環、チオフェン環、フラン環などが挙げられる。
【００２７】
一般式（Ｉ）において、Ｒが結合した炭素原子は、液晶コアであるＡから３Å〜４Å離れた位置にある。
Ｒは、アルキル基、パーフルオロアルキル基、アルコキシ基、パーフルオロアルコキシ基、アルキルチオ基、フッ素原子、シリル基を表す。環状構造Ｂを形成しないとき、Ｒはアリール基、ヘテロアリール基であっても良い。また、ＲはＣ３と結合して環状構造を形成しても良い。該環としては、アダマンタン、シクロヘキサンが挙げられ、アダマンタンが好ましい。
【００２８】
前記アルキル基としては、炭素数１〜２０の置換又は無置換のアルキル基を表し、直鎖、分岐、環状いずれの構造であってもよい。前記アルキル基としては、炭素数１〜１２が好ましく、具体的には、例えば、メチル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｔ−アミル基、ｓ−ブチル基などが挙げられる。
前記パーフルオロアルキル基としては、炭素数１〜１０の置換又は無置換のパーフルオロアルキル基を表し、直鎖、分岐いずれの構造であってもよい。前記パーフルオロアルキル基としては、炭素数１〜８が好ましく、具体的には、例えば、トリフルオロメチル基、−Ｃ4Ｆ9基などが挙げられる。
前記アルコキシ基としては、炭素数１〜２０の置換又は無置換のアルコキシ基を表し、直鎖、分岐、環状いずれの構造であってもよい。前記アルコキシ基としては、炭素数１〜１２が好ましく、具体的には、例えば、メトキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基、ドデシルオキシ基、ｓ−オクチルオキシ基、ベンジルオキシ基などが挙げられる。
前記パーフルオロアルコキシ基としては、炭素数１〜１０の置換又は無置換のパーフルオロアルコキシ基を表し、直鎖、分岐いずれの構造であってもよい。前記パーフルオロアルコキシ基としては、炭素数１〜８が好ましく、具体的には、例えば、トリフルオロメトキシ基が挙げられる。
前記アルキルチオ基としては、炭素数１〜２０の置換又は無置換のアルキルチオ基を表し、直鎖、分岐、環状いずれの構造であってもよい。前記アルキルチオ基としては、炭素数１〜１２が好ましく、具体的には、例えば、メチルチオ基、オクチルチオ基、デシルチオ基、ドデシルチオ基、ｎ−ブチルチオ基、ｔ−ブチルチオ基、ｔ−アミルチオ基、ｓ−ブチルチオ基などが挙げられる。
前記アリール基としては、炭素数６〜１０の置換又は無置換のアリール基を表し、縮環していてもよく、例えば、フェニル基、トルイル基、ナフチル基などが挙げられる。
前記へテロアリール基としては、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピリダジン環、トリアジン環、イミダゾール環、ピラゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、トリアゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環、チオフェン環、フラン環などが挙げられる。
前記シリル基としては、炭素数３〜２４の炭化水素基で置換されたシリル基を表し、トリアルキルシリル基、アリールジアルキルシリル基、アルキルジアリールシリル基、トリアリールシリル基のいずれであってもよい。前記シリル基としては、炭素数３〜１８が好ましく、具体的には、例えば、トリメチルシリル基、ｔ−ブチルジメチルシリル基、トリフェニルシリル基、ｔ−ブチルジフェニルシリル基などが挙げられる。
【００２９】
Ｂが環状構造を形成しない場合は、Ｚに隣接する炭素原子は２つの水素原子を有する。
【００３０】
一般式（Ｉ）で表される化合物が下記一般式（ＩＩ）で表される化合物であることが好ましい。
一般式（ＩＩ）
【００３１】
【化１０】
0005606861.tif 000011
【００３２】
（前記式中、Ｚは炭素原子、ケイ素原子又は酸素原子であり、Ｚが炭素原子の場合、環状構造Ｂを形成しても良い。Ｂは５員又は６員の芳香環又はヘテロ環を表す。Ｃ1、Ｃ2、及びＣ3はそれぞれ独立に２級又は３級の炭素原子を表し、Ｒはアルキル基、パーフルオロアルキル基、アルコキシ基、パーフルオロアルコキシ基、アルキルチオ基、フッ素原子、シリル基を表す。環状構造Ｂを形成しないとき、Ｒはアリール基、ヘテロアリール基であっても良い。Ｙ1〜Ｙ5はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、シアノ基、パーフルオロアルキル基、パーフルオロアルコキシ基、又はシリル基を表す。Ｙ1〜Ｙ5のうち、水素原子は０個以上３個以下である。）
【００３３】
一般式（ＩＩ）中、Ｚ、Ｂ、及びＲは、一般式（Ｉ）におけるＺ、Ｂ、及びＲと同義であり、好ましい範囲も同じである。
Ｙ1〜Ｙ5はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、シアノ基、パーフルオロアルキル基、パーフルオロアルコキシ基、又はシリル基を表し、水素原子、アルキル基、アリール基、シリル基が好ましく、水素原子、アルキル基がより好ましい。
【００３４】
前記アルキル基としては、炭素数１〜２０の置換又は無置換のアルキル基を表し、直鎖、分岐、環状いずれの構造であってもよい。前記アルキル基としては、炭素数１〜１２が好ましく、具体的には、例えば、ｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基などが挙げられ、ｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、又はｎ−オクチル基が好ましい。
【００３５】
前記アルコキシ基としては、炭素数１〜２０の置換又は無置換のアルコキシ基を表し、直鎖、分岐、環状いずれの構造であってもよい。前記アルコキシ基としては、炭素数１〜１２が好ましく、具体的には、例えば、メトキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基、ドデシルオキシ基、ｓ−オクチルオキシ基、ベンジルオキシ基などが挙げられる。
前記アリール基としては、炭素数６〜１０の置換又は無置換のアリール基を表し、縮環していてもよく、例えば、フェニル基、トルイル基、ナフチル基などが挙げられる。
前記へテロアリール基としては、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピリダジン環、トリアジン環、イミダゾール環、ピラゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、トリアゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環、チオフェン環、フラン環などが挙げられる。
前記シリル基としては、炭素数３〜２４の炭化水素基で置換されたシリル基を表し、トリアルキルシリル基、アリールジアルキルシリル基、アルキルジアリールシリル基、トリアリールシリル基のいずれであってもよい。前記シリル基としては、炭素数３〜１８が好ましく、具体的には、例えば、トリメチルシリル基、ｔ−ブチルジメチルシリル基、トリフェニルシリル基、ｔ−ブチルジフェニルシリル基などが挙げられる。
【００３６】
Ｙ1〜Ｙ5のうち、水素原子は０個以上３個以下であり、水素原子が０〜２個が好ましく、０〜１個がより好ましい。
【００３７】
一般式（ＩＩ）で表される化合物が下記一般式（ＩＩＩ）で表される化合物であることが好ましい。
一般式（ＩＩＩ）
【００３８】
【化１１】
0005606861.tif 000012
【００３９】
（前記式中、Ｙ1〜Ｙ7はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、シアノ基、パーフルオロアルキル基、パーフルオロアルコキシ基、シリル基を表す。Ｙ1〜Ｙ5のうち、水素原子は０個以上３個以下である。Ｒはアルキル基、パーフルオロアルキル基、アルコキシ基、パーフルオロアルコキシ基、アルキルチオ基、フッ素原子、シリル基を表す。）
【００４０】
一般式（ＩＩＩ）中、Ｙ1〜Ｙ5及びＲは、一般式（ＩＩ）におけるＹ1〜Ｙ5及びＲと同義であり、好ましい範囲も同じである。
Ｙ6は水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基を表すことが好ましく、水素原子、アルキル基、アリール基を表すことがより好ましく、水素原子を表すことが更に好ましい。
Ｙ7は水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、シアノ基、パーフルオロアルキル基、パーフルオロアルコキシ基、シリル基を表す。アルキル基、アリール基、パーフルオロアルキル基、シリル基であることが好ましく、アルキル基、アリール基がより好ましい。
【００４１】
一般式（Ｉ）〜（ＩＩＩ）で表されるホスト材の具体例を下記に示すが、本発明はこれらの化合物に限定されない。
【００４２】
【化１２】
0005606861.tif 000013
【００４３】
ホスト材料の分子半径としては、０．４ｎｍ〜３ｎｍが好ましく、１．０ｎｍ〜２．５ｎｍがより好ましく、１．０ｎｍ〜２．０ｎｍが特に好ましい。
ホスト材料の分子半径は、側鎖を含む分子全体を円盤としたときの半径と定義する。
分子半径としては、前述の密度汎関数法を用いた理論計算により、前記構造最適化計算により得られた最適化構造を用い、ホスト材料の分子半径を求める。
【００４４】
有機電界発光素子用材料におけるホスト材料の含有量は、７０質量％〜９９．９質量％が好ましく、７５質量％〜９９質量％がより好ましく、８０質量％〜９５質量％が特に好ましい。
【００４５】
一般式（Ｉ）で表される化合物は、例えば、ＰＯＬＹＭＥＲＳ  ＦＯＲ  ＡＤＶＡＮＣＥＤ  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ、９，４４３−４６０（１９９８）や国際公開２００６／１３０５９８号に記載の方法等、種々の手法で合成できる。
【００４６】
（発光材料）
本発明の有機電界発光素子用材料に用いる発光材料について説明する。
本発明に用いる発光材料は平板状の発光材料である。ここで、「平板状」とは、アスペクト比は３以上であることを意味し、アスペクト比は３〜３０がより好ましく、４〜２０が特に好ましい。
ここで、アスペクト比とは、分子コア直径と分子コア厚みとの比（分子コア直径／分子コア厚み）である。
前記分子コア直径とは、クロモフォア（共役系でつながった発色団、発光骨格）の最も長い分子長を意味する。
前記分子コア直径としては、前述の密度汎関数法を用いた理論計算により構造最適化計算により得られた最適化構造を用い、最も長い分子長のボール＆スティック表示における長さを前記燐光発光性化合物の分子コア直径と定義する。
前記分子コア厚みとは、前記クロモフォアを平面としたときの分子の厚みを意味する。
前記分子コア厚みについても、前記分子コア直径と同様の手法で求められ、ボール＆スティック表示における分子の厚み方向の長さを分子コア厚みと定義する。
【００４７】
発光材料の分子半径としては、０．４０ｎｍ〜３．０ｎｍが好ましく、０．８０ｎｍ〜２．５ｎｍがより好ましく、１．２０ｎｍ〜２．０ｎｍが特に好ましい。この範囲であることは、配向性の向上、発光強度と発光波長の制御し易さ等の観点から好ましい。
ここで、発光材料の分子半径は、側鎖を含む分子全体を円盤としたときの半径と定義する。
分子半径としては、前記分子コア直径と同様に、前述の密度汎関数法を用いた理論計算により前記構造最適化計算により得られた最適化構造を用い、発光材料の分子半径を求める。
分子厚みとは、前記クロモフォアを平面としたときの分子の厚みを意味する。分子厚みについても、分子コア直径と同様の手法で求められ、ボール＆スティック表示における分子の厚み方向の長さを分子厚みと定義する。
【００４８】
発光材料の分子半径とホスト材料の分子半径とのサイズ比（発光材料の分子半径／ホスト材料の分子半径）としては、０．８〜１．２が好ましく、０．８５〜１．１５がより好ましく、０．９〜１．１が特に好ましい。前記サイズ比がこの範囲であると、有機電界発光素子の正面方向の輝度が上昇する。これは、ホスト材料に発光材料を混合しても、ホスト材料の配向秩序度（オーダーパラメーター）を低下させないため、成膜後、モノドメインかつ分子全体の平均が水平配向となり、発光材料分子の配向方向が均一になるためと推測している。なお、有機電界発光素子の正面方向とは、有機電界発光素子を立てて配置し、基板側から前記発光層へ垂線を引き、この方向から見た方向のことをいう。
【００４９】
発光材料としては、例えば遷移金属原子、を含む錯体などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
前記錯体は、化合物中に遷移金属原子を１つ有してもよいし、また、２つ以上有するいわゆる複核錯体であってもよい。異種の金属原子を同時に含有していてもよい。
【００５０】
錯体の配位子としては、例えば、Ｇ．Ｗｉｌｋｉｎｓｏｎ等著，Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｐｅｒｇａｍｏｎ  Ｐｒｅｓｓ社１９８７年発行、Ｈ．Ｙｅｒｓｉｎ著，「Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｐｈｏｔｏｐｈｙｓｉｃｓ  ｏｆ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ」Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ社１９８７年発行、山本明夫著「有機金属化学−基礎と応用−」裳華房社、１９８２年発行等に記載の配位子などが挙げられる。
配位子としては、例えば、芳香族炭素環配位子、含窒素ヘテロ環配位子、ジケトン配位子、カルボン酸配位子、アルコラト配位子、一酸化炭素配位子、イソニトリル配位子、シアノ配位子などが挙げられる。これらの中でも、含窒素ヘテロ環配位子が特に好ましい。
芳香族炭素環配位子としては、例えば、シクロペンタジエニルアニオン、ベンゼンアニオン、又はナフチルアニオンなどが挙げられる。
含窒素ヘテロ環配位子としては、例えば、フェニルピリジン、ベンゾキノリン、キノリノール、ビピリジル、フェナントロリンなどが挙げられる。
ジケトン配位子としては、例えば、アセチルアセトンなどが挙げられる。
カルボン酸配位子としては、例えば、酢酸配位子などが挙げられる。
アルコラト配位子としては、例えば、フェノラト配位子などが挙げられる。
【００５１】
遷移金属原子としては、例えばルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、白金などが挙げられる。
【００５２】
平板状発光材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、燐光発光材料が好ましく、前記アスペクト比が３以上となる点で、平面状の配位構造である４座となる白金（白金錯体）が好ましく、サレン系、ポルフィリン系骨格の白金錯体がより好ましい。
【００５３】
前記白金錯体としては、下記一般式（１）〜（５）で表される燐光発光性化合物から選択されることが好ましい。
一般式（１）
【００５４】
【化１３】
0005606861.tif 000014
【００５５】
（一般式（１）中、Ｘ，Ｙ，Ｚは、炭素原子又は窒素原子を表し、ＺとＹのいずれか一方が、窒素原子であり、Ｙが窒素原子のときは、Ｘは、炭素原子である。ｍ、ｎ、ｐ、ｑは、それぞれ独立に０〜３の整数を表す。Ａｒはアリール基を表す。Ｒ1〜Ｒ4は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、フッ素原子、シアノ基、シリル基、ヘテロ環基を表し、ｍ、ｎ、ｐ、ｑが２以上の場合、複数のＲ1〜Ｒ4は各々隣同士で互いに連結して環状構造を形成してもよい。）
【００５６】
一般式（１）中、Ｘ，Ｙ，Ｚは、炭素原子又は窒素原子を表し、ＺとＹのいずれか一方が、窒素原子であり、Ｙが窒素原子のときは、Ｘは炭素原子である。好ましくは、Ｚが炭素原子、Ｙが窒素原子、Ｘが炭素原子である。
ｍ、ｎ、ｐ、ｑは、それぞれ独立に０〜３の整数を表す。これらの中でも、ｍは０〜２が好ましく、０〜１がより好ましい。ｎは０〜２が好ましく、０〜１がより好ましい。ｐは０〜２が好ましく、０〜１がより好ましい。ｑは０〜２が好ましく、０〜１がより好ましい。
【００５７】
Ｒ1〜Ｒ4は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、フッ素原子、シアノ基、シリル基、又はヘテロ環基を表す。
前記アルキル基としては、炭素数１〜２０の置換又は無置換のアルキル基を表し、直鎖、分岐、環状いずれの構造であってもよい。前記アルキル基としては、炭素数１〜１２が好ましく、具体的には、例えば、メチル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｔ−アミル基、ｓ−ブチル基などが挙げられる。
前記アリール基としては、炭素数６〜１０の置換又は無置換のアリール基を表し、縮環していてもよく、例えば、フェニル基、トルイル基、ナフチル基などが挙げられる。
前記アルコキシ基としては、炭素数１〜２０の置換又は無置換のアルコキシ基を表し、直鎖、分岐、環状いずれの構造であってもよい。前記アルコキシ基としては、炭素数１〜１２が好ましく、具体的には、例えば、メトキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基、ドデシルオキシ基、ｓ−オクチルオキシ基、ベンジルオキシ基などが挙げられる。
前記アリールオキシ基としては、炭素数６〜１０の置換又は無置換のアリールオキシ基を表し、縮環していてもよく、フェニルオキシ基、トルイルオキシ基、ナフチルオキシ基などが挙げられる。
前記シリル基としては、炭素数３〜２４の炭化水素基で置換されたシリル基を表し、トリアルキルシリル基、アリールジアルキルシリル基、アルキルジアリールシリル基、トリアリールシリル基のいずれであってもよい。前記シリル基としては、炭素数３〜１８が好ましく、具体的には、例えば、トリメチルシリル基、ｔ−ブチルジメチルシリル基、トリフェニルシリル基、ｔ−ブチルジフェニルシリル基などが挙げられる。
前記へテロ環基としては、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピリダジン環、トリアジン環、イミダゾール環、ピラゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、トリアゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環、チオフェン環、フラン環などが挙げられる。
これらの中でも、アスペクト比の観点で、直鎖状アルキル基、又はアルキル基以外の基の場合にはアルキル基を置換基として有することが好ましい。
また、Ｒ1及びＲ2としては、アルキル基、アリール基、フッ素原子、シアノ基又はシリル基であることが好ましく、アルキル基又はアリール基であることがより好ましく、フェニル基であることが好ましい。
Ｒ3及びＲ4は、アルキル基又はアリール基であることが好ましく、メチル基、トリフルオロメチル基、フェニル基がより好ましく、メチル基、トリフルオロメチル基が更に好ましい。
【００５８】
Ａｒが表すアリール基としては、フェニル基、ナフチル基を挙げることができ、フェニル基であることが好ましい。Ａｒが表すアリール基は更に置換基を有しても良く、該置換基としてはアルキル基、アリール基、シアノ基、アミノ基、フッ素原子、フルオロアルキル基が挙げられ、好ましくは炭素数１〜６のアルキル基、シアノ基、アミノ基、フッ素原子、フルオロアルキル基（好ましくはトリフルオロメチル基）であり、更に好ましくは炭素数１〜６のアルキル基、フッ素原子）である。Ａｒとしてより好ましくは、置換基を有するフェニル基であり、該置換基としては、メチル基、ｔ−ブチル基、４−ペンチル−シクロヘキシル基、４−ペンチル−シクロヘキシルメトキシ基などが好ましい。
ｍ、ｎ、ｐ、ｑ、が２以上の場合、複数のＲ1〜Ｒ4は各々隣同士で互いに連結して環状構造を形成してもよい。
一般式（２）
【００５９】
【化１４】
0005606861.tif 000015
【００６０】
（一般式（２）中、Ｘ，Ｙ，Ｚは、炭素原子又は窒素原子を表し、ＺとＹのいずれか一方が窒素原子である。Ｙが窒素原子のときは、Ｘは炭素原子である。ｒ、ｓ、ｔ、ｕは、それぞれ独立に０〜３の整数を表す。Ｒ5〜Ｒ8は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、フッ素原子、シアノ基、シリル基、又はヘテロ環基を表し、ｒ、ｓ、ｔ、ｕが２以上の場合、複数のＲ5〜Ｒ8は各々隣同士で互いに連結して環状構造を形成してもよい。Ｗ1とＷ2とは、アルキル基を表し、互いに結合して環状構造を形成してもよい。）
【００６１】
一般式（２）中、Ｘ，Ｙ，Ｚは、一般式（１）のＸ，Ｙ，Ｚと同義であり、好ましい範囲も同じである。
【００６２】
Ｒ5〜Ｒ8は、一般式（１）のＲ1〜Ｒ4と同義である。
Ｒ5及びＲ6としては、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、フッ素原子、シアノ基が好ましい。
Ｒ5及びＲ6が表すアルキル基としては、置換基を有してもよい、メチル基、ブチル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基などが好ましく、ブチル基、トリフルオロメチル基、オクチル基、デシル基がより好ましい。
Ｒ5及びＲ6が表すアルコキシ基としては、デシルオキシ基が好ましい。
Ｒ5及びＲ6が表すアリール基としては、置換基を有してもよいフェニル基が好ましく、該置換基としては、アルキル基が好ましく、プロピル基、ブチル基がより好ましい。
Ｒ7及びＲ8は、アルキル基又はアリール基であることが好ましく、置換基を有してもよいフェニル基がより好ましい。該置換基としてはアルキル基が好ましく、メチル基がより好ましい。
【００６３】
ｒ、ｓ、ｔ、ｕ、は、それぞれ独立に０〜３の整数を表す。これらの中でも、ｒは０〜２が好ましく、０又は１がより好ましい。ｓは０〜２が好ましく、０又は１がより好ましい。ｔは０又は１が好ましく、ｕは０又は１が好ましい。
ｒ、ｓ、ｔ、ｕ、が２以上の場合、複数のＲ5〜Ｒ8は各々隣同士で互いに連結して環状構造を形成してもよい。該環状構造としては、ベンゾフラン環が挙げられる。
【００６４】
Ｗ1とＷ2とは、炭素数１〜１０のアルキル基を表し、互いに結合して環状構造を形成してもよい。
Ｗ1とＷ2が表すアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ペンチル基などが挙げられる。
また、Ｗ1とＷ2が結合して形成する環状構造としては、シクロヘキシル環状構造が挙げられる。
Ｗ1とＷ2としては、高アスペクト比の観点でメチル基、シクロヘキシル環状構造が好ましい。
一般式（３）
【００６５】
【化１５】
0005606861.tif 000016
【００６６】
（一般式（３）中、Ｒ9〜Ｒ16は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、シリル基、又はヘテロ環基を表し、Ｒ9とＲ11、Ｒ11とＲ12、Ｒ12とＲ10、Ｒ14とＲ15、Ｒ13とＲ16は、互いに結合して環状構造を形成してもよい。）
【００６７】
一般式（３）中、Ｒ9〜Ｒ16は、水素原子、アルキル基、アリール基、シリル基、ヘテロ環基を表し、Ｒ9とＲ11、Ｒ11とＲ12、Ｒ12とＲ10、Ｒ14とＲ15、Ｒ13とＲ16は、互いに結合して環状構造を形成してもよい。
前記アルキル基としては、炭素数１〜２０の置換又は無置換のアルキル基を表し、直鎖、分岐、環状いずれの構造であってもよい。前記アルキル基としては、炭素数１〜１２が好ましく、例えば、メチル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｔ−アミル基、ｓ−ブチル基などが挙げられる。
前記アリール基としては、炭素数６〜１０の置換又は無置換のアリール基を表し、縮環していてもよく、例えば、フェニル基、トルイル基、ナフチル基などが挙げられる。
前記アルコキシ基としては、炭素数１〜２０の置換又は無置換のアルコキシ基を表し、直鎖、分岐、環状いずれの構造であってもよい。前記アルコキシ基としては、炭素数１〜１２が好ましく、具体的には、例えば、メトキシ基、ペンチルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基、ドデシルオキシ基、ｓ−オクチルオキシ基、ベンジルオキシ基などが挙げられる。
前記アリールオキシ基としては、炭素数６〜１０の置換又は無置換のアリールオキシ基を表し、縮環していてもよく、具体的には、例えば、フェニルオキシ基、トルイルオキシ基、ナフチルオキシ基などが挙げられる。
前記シリル基としては、炭素数３〜２４の炭素原子で置換されたシリル基を表し、トリアルキルシリル基、アリールジアルキルシリル基、アルキルジアリールシリル基、トリアリールシリル基のいずれであってもよい。前記シリル基としては、炭素数３〜１８が好ましく、トリメチルシリル基、ｔ−ブチルジメチルシリル基、トリフェニルシリル基、ｔ−ブチルジフェニルシリル基などが挙げられる。
前記へテロ環基としては、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピリダジン環、トリアジン環、イミダゾール環、ピラゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、トリアゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環、チオフェン環、フラン環などが挙げられる。
【００６８】
Ｒ9〜Ｒ10は、水素原子あるいはＲ9とＲ11、Ｒ10とＲ12がそれぞれ結合したヘテロ芳香環が好ましい。該へテロ芳香環としては、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、イミダゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、トリアゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環などが挙げられる。好ましくは、ピリジン環である。
Ｒ13、Ｒ14、Ｒ15、Ｒ16は、Ｒ13とＲ16、Ｒ14とＲ15がそれぞれ結合した芳香環であることが好ましい。該芳香環としては、ベンゼン環が挙げられる。
Ｒ11とＲ12は、水素原子、アルキル基、又はＲ11とＲ12が結合した芳香環を表すことが好ましい。Ｒ11とＲ12が結合した芳香環としては、ベンゼン環又はナフタレン環が挙げられる。
Ｒ9とＲ11、Ｒ10とＲ12がそれぞれ結合したヘテロ芳香環、及びＲ13、Ｒ14、Ｒ15、Ｒ16は、Ｒ13とＲ16、Ｒ14とＲ15がそれぞれ結合した芳香環は置換基を有していてもよく、該置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、フッ素原子などが挙げられ、メチル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ウンデシル基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、デシルオキシ基、ドデシルオキシ基、フッ素原子が好ましい。
これらの中でも、アスペクト比及び分子サイズの観点でＲ13とＲ16、Ｒ14とＲ15、Ｒ11とＲ12がそれぞれ結合した芳香環が好ましい。
【００６９】
一般式（３）で表される化合物のより好ましい態様としては、下記一般式（６）の化合物が挙げられる。
一般式（６）
【００７０】
【化１６】
0005606861.tif 000017
【００７１】
一般式（６）中、Ｂ’は、芳香族及び非芳香族の６員環のいずれかを形成してもよい。
Ｒ17〜Ｒ26は、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、フッ素原子、シアノ基、シリル基、ヘテロ環基を表し、Ｒ17とＲ18、Ｒ18とＲ19、Ｒ19とＲ20、Ｒ21とＲ22、Ｒ22とＲ23、Ｒ23とＲ24、Ｒ25とＲ26は互いに結合して環状構造を形成してもよい。
Ｒ17、Ｒ20、Ｒ21、Ｒ24は、水素原子、アルキル基が好ましい。
Ｒ18、Ｒ19、Ｒ22、Ｒ23は、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、フッ素原子、シアノ基、シリル基が好ましく、アルキル基、アルコキ基がより好ましく、デシルオキシ基、ドデシルオキシ基が更に好ましい。
Ｒ25〜Ｒ26は、水素原子、アルキル基、フッ素原子、又はＲ25とＲ26が結合した芳香環が好ましい。
Ｂ’は非芳香族６員環が好ましく、ピリジン環がより好ましい。該環には置換基を有していてもよく、置換基としてはアルキル基（メチル基、ブチル基）が挙げられる。
アススペクト比の観点からは、Ｒ17〜Ｒ26は、鎖状アルキル基が好ましく、又はアルキル基以外の置換基の場合にはアルキル基を置換基として有することが好ましい。
一般式（４）
【００７２】
【化１７】
0005606861.tif 000018
【００７３】
（一般式（４）中、Ｘ，Ｙ，Ｚは、炭素原子又は窒素原子を表し、ＺとＹのいずれか一方が窒素原子である。Ｙが窒素原子のときは、Ｘは炭素原子である。ｍ、ｎ、ｐ、ｇは、それぞれ独立に０〜３の整数を表す。Ａｒはアリール基を表す。Ｒ1〜Ｒ3及びＲ30は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、フッ素原子、シアノ基、シリル基、又はヘテロ環基を表し、ｍ、ｎ、ｐ、ｇが２以上の場合、複数のＲ1〜Ｒ3及びＲ30は各々隣同士で互いに連結して環状構造を形成してもよい。Ｍ、Ｑとしては、それぞれ独立に炭素原子又は窒素原子である。）
【００７４】
一般式（４）中、Ｒ1〜Ｒ3、Ａｒ、Ｘ、Ｙ、Ｚ、ｍ、ｎ、ｐは一般式（１）と同義であり、好ましい範囲も同じである。
Ｍ、Ｑとしては、それぞれ独立に炭素原子又は窒素原子である。Ｍは炭素原子であることが好ましい。Ｑは窒素原子であることが好ましい。
ｇは、０〜３の整数を表し、０〜２の整数が好ましい。
【００７５】
Ｒ30は、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、フッ素原子、シアノ基、シリル基、ヘテロ環基を表す。
前記アルキル基としては、炭素数１〜２０の置換又は無置換のアルキル基を表し、直鎖、分岐、環状いずれの構造であってもよい。前記アルキル基としては、炭素数１〜１２が好ましく、具体的には、例えば、メチル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｔ−アミル基、ｓ−ブチル基などが挙げられる。
前記アリール基としては、炭素数６〜１０の置換又は無置換のアリール基を表し、縮環していてもよく、例えば、フェニル基、トルイル基、ナフチル基などが挙げられる。
前記アルコキシ基としては、炭素数１〜２０の置換又は無置換のアルコキシ基を表し、直鎖、分岐、環状いずれの構造であってもよい。前記アルコキシ基としては、炭素数１〜１２が好ましく、具体的には、例えば、メトキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基、ドデシルオキシ基、ｓ−オクチルオキシ基、ベンジルオキシ基などが挙げられる。
前記アリールオキシ基としては、炭素数６〜１０の置換又は無置換のアリールオキシ基を表し、縮環していてもよく、具体的には、フェニルオキシ基、トルイルオキシ基、ナフチルオキシ基などが挙げられる。
前記シリル基は、炭素数３〜２４の炭素原子で置換されたシリル基を表し、トリアルキルシリル基、アリールジアルキルシリル基、アルキルジアリールシリル基、トリアリールシリル基のいずれであってもよい。前記シリル基としては、炭素数３〜１８が好ましく、具体的には、例えば、トリメチルシリル基、ｔ−ブチルジメチルシリル基、トリフェニルシリル基、ｔ−ブチルジフェニルシリル基などが挙げられる。
前記へテロ環基としては、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピリダジン環、トリアジン環、イミダゾール環、ピラゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、トリアゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環、チオフェン環、フラン環などが挙げられる。
Ｒ30としては、フッ素原子が好ましい。
アススペクト比の観点からは、Ｒ30は、鎖状アルキル基が好ましく、又はアルキル基以外の置換基の場合にはアルキル基を置換基として有することが好ましい。
一般式（５）
【００７６】
【化１８】
0005606861.tif 000019
【００７７】
（一般式（５）中、Ｚは、炭素原子又は窒素原子を表す。ｍ、ｎ、ｇはそれぞれ独立に０〜３の整数を表す。Ａｒはアリール基を表す。Ｒ1、Ｒ2及びＲ30は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、フッ素原子、シアノ基、シリル基、又はヘテロ環基を表し、ｍ、ｎ、ｇが２以上の場合、複数のＲ1、Ｒ2及びＲ30は各々隣同士で互いに連結して環状構造を形成してもよい。Ｍ、Ｑとしては、それぞれ独立に炭素原子又は窒素原子である。）
【００７８】
一般式（５）中、Ｒ1、Ｒ2、Ａｒ、Ｚ、ｍ、ｎは一般式（１）と同義であり、好ましい範囲も同じである。また、Ｍ、Ｑ、Ｒ30、ｇは一般式（４）と同義であり、好ましい範囲も同じである。
【００７９】
一般式（１）〜（５）で表される燐光発光性化合物としては、例えば下記のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００８０】
【化１９】
0005606861.tif 000020
【００８１】
【化２０】
0005606861.tif 000021
【００８２】
【化２１】
0005606861.tif 000022
【００８３】
一般式（１）〜（５）で表される白金錯体は、例えば、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ５３，７８６，（１９８８）、Ｇ．Ｒ．Ｎｅｗｋｏｍｅ  ｅｔ  ａｌ．）の、７８９頁、左段５３行〜右段７行に記載の方法、７９０頁、左段１８行〜３８行に記載の方法、７９０頁、右段１９行〜３０行に記載の方法及びその組み合わせ、Ｃｈｅｍｉｓｃｈｅ  Ｂｅｒｉｃｈｔｅ  １１３，２７４９（１９８０）、Ｈ．Ｌｅｘｙほか）の、２７５２頁、２６行〜３５行に記載の方法等、種々の手法で合成できる。
例えば、配位子、又はその解離体と金属化合物を溶媒（例えば、ハロゲン系溶媒、アルコール系溶媒、エーテル系溶媒、エステル系溶媒、ケトン系溶媒、ニトリル系溶媒、アミド系溶媒、スルホン系溶媒、スルホキサイド系溶媒、水などが挙げられる）の存在下、若しくは、溶媒非存在下、塩基の存在下（無機、有機の種々の塩基、例えば、ナトリウムメトキシド、ｔ−ブトキシカリウム、トリエチルアミン、炭酸カリウムなどが挙げられる）、若しくは、塩基非存在下、室温以下、若しくは加熱し（通常の加熱以外にもマイクロウェーブで加熱する手法も有効である）得ることができる。
【００８４】
有機電界発光素子用材料における発光材料の含有量は、０．１質量％〜３０質量％が好ましく、１質量％〜２５質量％がより好ましく、５質量％〜２０質量％が特に好ましい。
【００８５】
有機電界発光素子においては、発光材料の遷移双極子モーメントを陽極に対して水平に配向させるが好ましい。発光材料の遷移双極子モーメントが陽極に対して水平に配向されることで、陽極に対して垂直方向への発光成分が増加し、光取り出し効率を向上させる点で有利である。
遷移双極子モーメントの方向としては、理論計算により下記のように規定される。ここでいう理論計算は、Ｇａｕｓｓｉａｎ０３（米ガウシアン社）を用いて行う。計算に使用する分子構造は、構造最適化計算を行って生成エネルギーが最小となる構造を用い、遷移双極子モーメントの方向を求めることができる。
あるいは、発光層を形成した後、ＡＴＲ−ＩＲ測定法や斜入射ＵＶ測定法により測定することもできる。
【００８６】
〔膜〕
本発明の有機電界発光素子用材料により、ホスト材料及び発光材料の配向性が高い膜を得ることができる。該膜は、塗布プロセスなどの湿式法や真空蒸着プロセスなどにより形成することが好ましい。該膜は、有機電界発光素子の発光層として用いることができ、配向性が高いため光取り出し効率に優れる発光層とすることができる。
【００８７】
〔有機電界発光素子〕
本発明における有機電界発光素子について詳細に説明する。
本発明における有機電界発光素子の好ましい態様としては、基板上に、陽極及び陰極を含む一対の電極と、該電極間に発光層を含む少なくとも一層の有機層を有する有機電界発光素子であって、本発明の有機電界発光素子用材料を該発光層に含有する有機電界発光素子である。
【００８８】
本発明の有機電界発光素子において、発光層は有機層であり、発光層と陽極の間に更に少なくとも一層の有機層を含んでもよく、これら以外にも更に有機層を有していてもよい。
発光素子の性質上、陽極及び陰極のうち少なくとも一方の電極は、透明若しくは半透明であることが好ましい。
図１は、本発明に係る有機電界発光素子の構成の一例を示している。
図１に示される本発明に係る有機電界発光素子１０は、支持基板２上において、陽極３と陰極９との間に発光層６が挟まれている。具体的には、陽極３と陰極９との間に正孔注入層４、正孔輸送層５、発光層６、正孔ブロック層７、及び電子輸送層８がこの順に積層されている。
【００８９】
＜有機層の構成＞
前記有機層の層構成としては、特に制限はなく、有機電界発光素子の用途、目的に応じて適宜選択することができるが、陽極上に又は陰極上に形成されるのが好ましい。この場合、有機層は、陽極又は陰極上の前面又は一面に形成される。
有機層の形状、大きさ、及び厚み等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００９０】
具体的な層構成として、下記が挙げられるが本発明はこれらの構成に限定されるものではない。
・陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極、
・陽極／正孔輸送層／発光層／ブロック層／電子輸送層／陰極、
・陽極／正孔輸送層／発光層／ブロック層／電子輸送層／電子注入層／陰極、
・陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極。
・陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／ブロック層／電子輸送層／陰極、
・陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／ブロック層／電子輸送層／電子注入層／陰極。
有機電界発光素子の素子構成、基板、陰極及び陽極については、例えば、特開２００８−２７０７３６号公報に詳述されており、該公報に記載の事項を本発明に適用することができる。
【００９１】
＜基板＞
本発明で使用する基板としては、有機層から発せられる光を散乱又は減衰させない基板であることが好ましい。有機材料の場合には、耐熱性、寸法安定性、耐溶剤性、電気絶縁性、及び加工性に優れていることが好ましい。
【００９２】
＜陽極＞
陽極は、通常、有機層に正孔を供給する電極としての機能を有していればよく、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて、公知の電極材料の中から適宜選択することができる。前述のごとく、陽極は、通常透明陽極として設けられる。
【００９３】
＜陰極＞
陰極は、通常、有機層に電子を注入する電極としての機能を有していればよく、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて、公知の電極材料の中から適宜選択することができる。
【００９４】
基板、陽極、陰極については、特開２００８−２７０７３６号公報の段落番号〔００７０〕〜〔００８９〕に記載の事項を本発明に適用することができる。
【００９５】
＜有機層＞
本発明における有機層について説明する。
【００９６】
〔有機層の形成〕
本発明の有機電界発光素子において、各有機層は、真空蒸着法やスパッタ法等の乾式成膜法、転写法、印刷法、スピンコート法、バーコート法等の溶液塗布プロセスのいずれによっても好適に形成することができる。乾式法としては真空蒸着法、スパッタ法等が使用でき、湿式法としてはディッピング法、スピンコート法、ディップコート法、キャスト法、ダイコート法、ロールコート法、バーコート法、グラビアコート法、スプレーコート法、インクジェット法等が使用可能である。
これらの成膜法は有機層の材料に応じて適宜選択できる。
湿式法により製膜した場合は製膜した後に乾燥してよい。乾燥は塗布層が損傷しないように温度、圧力等の条件を選択して行う。
【００９７】
上記湿式製膜法（塗布プロセス）で用いる塗布液は通常、有機層の材料と、それを溶解又は分散するための溶剤からなる。溶剤は特に限定されず、有機層に用いる材料に応じて選択すればよい。溶剤の具体例としては、ハロゲン系溶剤（クロロホルム、四塩化炭素、ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタン、クロロベンゼン等）、ケトン系溶剤（アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ｎ−プロピルメチルケトン、シクロヘキサノン等）、芳香族系溶剤（ベンゼン、トルエン、キシレン等）、エステル系溶剤（酢酸エチル、酢酸ｎ−プロピル、酢酸ｎ−ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、γ−ブチロラクトン、炭酸ジエチル等）、エーテル系溶剤（テトラヒドロフラン、ジオキサン等）、アミド系溶剤（ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等）、ジメチルスルホキシド、アルコール系溶剤（メタノール、プロパノール、ブタノールなど）、水等が挙げられる。
なお、塗布液中の溶剤に対する固形分量は特に制限はなく、塗布液の粘度も製膜方法に応じて任意に選択することができる。
【００９８】
〔発光層〕
本発明の有機電界発光素子において、発光層は前述の本発明の有機電界発光素子用材料を含む。
発光材料としては、配向性の観点から、前述した平面性の高い発光材料が好ましく、燐光発光材料であることが好ましく、白金錯体であることが更に好ましい。発光材料は単独で使用しても２種以上を併用してもよい。
配向性の観点から発光層は真空蒸着プロセスにより形成することが好ましい。
【００９９】
発光層中の発光材料の含有量は特に制限されないが、例えば０．１〜３０質量％であることが好ましく、１〜２５質量％であるのがより好ましく、５〜２０質量％であることが特に好ましい。
【０１００】
上記ホスト化合物とは、その励起状態から発光材料へエネルギー移動が起こり、その結果、該発光を発光させる化合物である。
本発明では、前述したホスト材料を含有する。該ホスト材料の発光層中での含有量は、７０質量％〜９９．９質量％が好ましく、７５質量％〜９９質量％がより好ましく、８０質量％〜９５質量％が特に好ましい。
【０１０１】
ホスト材料としては、前述のホスト材料以外の材料を含有させてもよく、その具体例としては、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、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリデン化合物、ポルフィリン化合物、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、カルボジイミド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、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、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等を配位子とする金属錯体、ポリシラン化合物、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）誘導体、アニリン共重合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電性高分子、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が挙げられる。ホスト化合物は１種単独で使用しても２種以上を併用してもよい。
【０１０２】
発光層の厚みは、駆動電圧上昇を抑え、また短絡を防止する観点から、１０〜２００ｎｍとするのが好ましく、２０〜８０ｎｍとするのがより好ましい。
【０１０３】
（正孔注入層、正孔輸送層）
本発明の有機電界発光素子は、正孔注入層、及び正孔輸送層を有してもよい。正孔注入層、及び正孔輸送層は、陽極又は陽極側から正孔を受け取り陰極側に輸送する機能を有する層である。
正孔注入層、正孔輸送層については、例えば、特開２００８−２７０７３６、特開２００７−２６６４５８に詳述されており、これらの公報に記載の事項を本発明に適用することができる。
【０１０４】
（電子注入層、電子輸送層）
本発明の有機電界発光素子は、電子注入層、及び電子輸送層を有してもよい。電子注入層、及び電子輸送層は、陰極又は陰極側から電子を受け取り陽極側に輸送する機能を有する層である。これらの層に用いる電子注入材料、電子輸送材料は低分子化合物であっても高分子化合物であってもよい。
電子注入層、電子輸送層については、例えば、特開２００８−２７０７３６、特開２００７−２６６４５８に詳述されており、これらの公報に記載の事項を本発明に適用することができる。
【０１０５】
（正孔ブロック層）
正孔ブロック層は、陽極側から発光層に輸送された正孔が、陰極側に通りぬけることを防止する機能を有する層である。本発明において、発光層と陰極側で隣接する有機層として、正孔ブロック層を設けることができる。
正孔ブロック層を構成する有機化合物の例としては、アルミニウム（ＩＩＩ）ビス（２−メチル−８−キノリナト）４−フェニルフェノレート（Ａｌｕｍｉｎｕｍ（ＩＩＩ）ｂｉｓ（２−ｍｅｔｈｙｌ−８−ｑｕｉｎｏｌｉｎａｔｏ）４−ｐｈｅｎｙｌｐｈｅｎｏｌａｔｅ（ＢＡｌｑと略記する））等のアルミニウム錯体、トリアゾール誘導体、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（２，９−Ｄｉｍｅｔｈｙｌ−４，７−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−１，１０−ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ（ＢＣＰと略記する））等のフェナントロリン誘導体、トリフェニレン誘導体、カルバゾール誘導体等が挙げられる。
正孔ブロック層の厚さとしては、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。
正孔ブロック層は、上述した材料の一種又は二種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
【０１０６】
（電子ブロック層）
電子ブロック層は、陰極側から発光層に輸送された電子が、陽極側に通りぬけることを防止する機能を有する層である。本発明において、発光層と陽極側で隣接する有機層として、電子ブロック層を設けることができる。
電子ブロック層を構成する有機化合物の例としては、例えば前述の正孔輸送材料として挙げたものが適用できる。
電子ブロック層の厚さとしては、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。
電子ブロック層は、上述した材料の一種又は二種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
【０１０７】
〔その他の有機層〕
本発明の有機電界発光素子は、特開平７−８５９７４号、同７−１９２８６６号、同８−２２８９１号、同１０−２７５６８２号、同１０−１０６７４６号等に記載の保護層を有していてもよい。保護層は発光素子の最上面に形成する。ここで最上面とは、基材、透明電極、有機層及び背面電極をこの順に積層する場合には背面電極の外側表面を指し、基材、背面電極、有機層及び透明電極をこの順に積層する場合には透明電極の外側表面を指す。保護層の形状、大きさ、厚み等は特に限定されない。保護層をなす材料は、水分や酸素等の発光素子を劣化させ得るものが素子内に侵入又は透過するのを抑制する機能を有しているものであれば特に限定されず、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、酸化ゲルマニウム、二酸化ゲルマニウム等が使用できる。
【０１０８】
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、分子センエピタキシ法、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、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等が適用できる。
【０１０９】
〔封止〕
また、有機電界発光素子には水分や酸素の侵入を防止するための封止層を設けるのが好ましい。封止層を形成する材料としては、テトラフルオロエチレンと少なくとも１種のコモノマーとの共重合体、共重合主鎖に環状構造を有する含フッ素共重合体、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、ポリユリア、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又はジクロロジフルオロエチレンと他のコモノマーとの共重合体、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、金属（Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｔｌ、Ｎｉ等）、金属酸化物（ＭｇＯ、ＳｉＯ、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＧｅＯ、ＮｉＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｆｅ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3、ＴｉＯ2等）、金属フッ化物（ＭｇＦ2、ＬｉＦ、ＡｌＦ3、ＣａＦ2等）、液状フッ素化炭素（パーフルオロアルカン、パーフルオロアミン、パーフルオロエーテル等）、該液状フッ素化炭素に水分や酸素の吸着剤を分散させたもの等が使用可能である。
【０１１０】
本発明の有機電界発光素子は、陽極と陰極との間に直流（必要に応じて交流成分を含んでもよい）電圧（通常２ボルト〜１５ボルト）、又は直流電流を印加することにより、発光を得ることができる。
【０１１１】
本発明の有機電界発光素子の駆動方法については、特開平２−１４８６８７号、同６−３０１３５５号、同５−２９０８０号、同７−１３４５５８号、同８−２３４６８５号、同８−２４１０４７号の各公報、特許第２７８４６１５号、米国特許５８２８４２９号、同６０２３３０８号の各明細書、等に記載の駆動方法を適用することができる。
【実施例】
【０１１２】
以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、試薬、物質量とその割合、操作等は本発明の主旨から逸脱しない限り適宜変更することができる。従って本発明の範囲は以下の具体例に制限されるものではない。
【０１１３】
（実施例１）
（ホスト液晶１，２，４，５，６，７の合成）
下記スキームに従って合成した。
【０１１４】
【化２２】
0005606861.tif 000023
【０１１５】
上記スキーム中、Ｒ1及びＲ2は後記のホスト液晶１、２、４〜７の構造に対応する置換基を表す。
【０１１６】
（２−ブロモトリフェニレンの合成）
特表２００８−５４３０８６記載の方法に従い、トリフェニレン（１０ｇ）をブロモ化することで、２−ブロモトリフェニレン（５．６ｇ）を得た。
【０１１７】
（２−アリールトリフェニレンの合成）
２−ブロモトリフェニレン（４ｇ）及びアリールホウ酸（１．５当量）のキシレン／水＝１／１溶液（８０ｍｌ／８０ｍｌ）に、Ｐｄ（ＰＰｈ3）4（１モル％）及び炭酸カリウム（６当量）を加え、窒素雰囲気下・１２０℃で１２時間撹拌した。反応液を酢酸エチル／希塩酸（体積比：酢酸エチル／希塩酸＝１／１）に注加し、有機層を食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧にて濃縮した。濃縮残さをシリカゲルカラムクロマト精製することにより、２−アリールトリフェニレン（収率７０〜８５％）を得た。
【０１１８】
（２−アリール−３，６，７，１０，１１−ペンタブロモトリフェニレンの合成）
２−アリールトリフェニレン（１ｇ）のＴＨＦ溶液（１０ｍｌ）に、氷冷下でブロミンを滴下し、３時間撹拌した。反応液を酢酸エチル／希塩酸（体積比：酢酸エチル／希塩酸＝１／１）に注加し、有機層を食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧にて濃縮した。濃縮残さをシリカゲルカラムクロマト精製することにより、２−アリール−３，６，７，１０，１１−ペンタブロモトリフェニレン（収率３０〜６５％）を得た。
【０１１９】
（ホスト液晶１，２，４，５，６，７の合成）
Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｃｒｙｓｔａｌｓ  ａｎｄ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｓ，２００３，ｖｏｌ．３９７，ｐ．１１７−１２８記載の方法に従い、２−アリール−３，６，７，１０，１１−ペンタブロモトリフェニレン（０．５ｇ）とアルキルＺｎＩ（７当量）とをＰｄ触媒でカップリング反応した。反応液をクロロホルム／希塩酸（体積比：クロロホルム／希塩酸＝１／１）に注加し、有機層を食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧にて濃縮した。濃縮残さをシリカゲルカラムクロマト精製することにより、ホスト液晶１，２，４，５，６，７（収率４０〜５５％）を得た。なお、化合物の同定は元素分析、ＮＭＲ及びＭＡＳＳスペクトルにより行った。外観は白色固体であった。
【０１２０】
（ホスト液晶３の合成）
下記スキームに従って合成した。
【０１２１】
【化２３】
0005606861.tif 000024
【０１２２】
（２−ヒドロキシトリフェニレンの合成）
２−ブロモトリフェニレン１０ｇのＴＨＦ溶液（１００ｍｌ）に、−７８℃にてｎ−ブチルリチウム／ヘキサン溶液（１．１当量）を滴下し、１時間撹拌した。反応液に、トリメトキシボラン（３当量）のＴＨＦ溶液を滴下し、室温にて５時間撹拌した。反応液を１Ｎ塩酸水に注加し、得られた粗結晶を濾取した。粗結晶をＴＨＦに溶解し、３０％過酸化水素水（１．２当量）を滴下し、加熱還流下で１時間撹拌した。反応液を酢酸エチル／希塩酸（体積比：酢酸エチル／希塩酸＝１／１）に注加し、有機層を食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧にて濃縮した。濃縮残さをシリカゲルカラムクロマト精製することにより、２−ヒドロキシトリフェニレン（７．３ｇ）を得た。
【０１２３】
（２−アダマンチルメチルオキシトリフェニレンの合成）
２−ヒドロキシトリフェニレン（５ｇ）、アダマンチルメチル  ４−メチルベンゼンスルホネート（１．５当量）及び炭酸セシウム（５当量）のＮＭＰ溶液（５０ｍｌ）を、１５０℃で８時間撹拌した。反応液を酢酸エチル／希塩酸（体積比：酢酸エチル／希塩酸＝１／１）に注加し、有機層を食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧にて濃縮した。濃縮残さをシリカゲルカラムクロマト精製することにより、２−アダマンチルメチルオキシトリフェニレン（４．９ｇ）を得た。
【０１２４】
（２−アダマンチルメチルオキシ−３，６，７，１０，１１−ペンタブロモトリフェニレンの合成）
２−アダマンチルメチルオキシトリフェニレン（３ｇ）のＴＨＦ溶液（５０ｍｌ）に、氷冷下でブロミンを滴下し、３時間撹拌した。反応液を酢酸エチル／希塩酸（体積比：酢酸エチル／希塩酸＝１／１）に注加し、有機層を食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧にて濃縮した。濃縮残さをシリカゲルカラムクロマト精製することにより、２−アダマンチルメチルオキシ−３，６，７，１０，１１−ペンタブロモトリフェニレン（３．４ｇ）を得た。
【０１２５】
（ホスト液晶３の合成）
Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｃｒｙｓｔａｌｓ  ａｎｄ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｓ，２００３，ｖｏｌ．３９７，ｐ．１１７−１２８記載の方法に従い、２−アダマンチルメチルオキシ−３，６，７，１０，１１−ペンタブロモトリフェニレン（２ｇ）とアルキルＺｎＩ（７当量）とをＰｄ触媒でカップリング反応した。反応液をクロロホルム／希塩酸（体積比：クロロホルム／希塩酸＝１／１）に注加し、有機層を食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧にて濃縮した。濃縮残さをシリカゲルカラムクロマト精製することにより、ホスト液晶３（１．７ｇ）を得た。なお、化合物の同定は元素分析、ＮＭＲ及びＭＡＳＳスペクトルにより行った。外観は白色固体であった。
【０１２６】
（実施例２）
（成膜）
２５ｍｍ×２５ｍｍ×０．７ｍｍの石英ガラス基板を洗浄し、ＵＶオゾン処理した後、配向膜（日産化学製水平配向膜ＳＥ−１３０）を２００ｎｍとなるようにスピンコート塗布し、１００℃で１０分、その後１８０℃で１時間加熱することで下地基板を得た。
この下地基板上に、真空蒸着法にて、表１に示すホスト材料と発光材料を質量比（９０：１０）となるように蒸着して３００ｎｍに成膜した。
（配向度評価）
偏光ＡＴＲ−ＩＲ法解析により発光材料の配向度を水平配向秩序度Ｓとして算出した。  Ｓ＝０の場合ランダム（配向性なし）であり、Ｓ＝１．０の場合完全水平配向を示す。
【０１２７】
【表１】
0005606861.tif 000025
【０１２８】
実施例で使用したホスト材料及び化合物Ａ−１の構造を以下に記載する。また、ホスト材料の液晶コアと立体障害基の距離を以下の表２に記載する。
【０１２９】
【化２４】
0005606861.tif 000026
【０１３０】
【化２５】
0005606861.tif 000027
【０１３１】
上記ホスト液晶８及び９はそれぞれ、ＰＯＬＹＭＥＲＳ  ＦＯＲ  ＡＤＶＡＮＣＥＤ  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ、９，４４３−４６０（１９９８）に記載の化合物１，及び２である。
【０１３２】
【化２６】
0005606861.tif 000028
【０１３３】
【表２】
0005606861.tif 000029
【０１３４】
表１の結果から、液晶コアから３Å〜４Å離れた位置に少なくとも１つの立体障害基を有する液晶性ホスト材料と、平板状発光材料とを含有する材料は、配向性が高いことが分かる。
【０１３５】
（実施例３）
（有機電界発光素子の作製）
厚み０．５ｍｍ、２．５ｃｍ角のＩＴＯ膜を有するガラス基板（ジオマテック社製、表面抵抗１０Ω／□）を洗浄容器に入れ、２−プロパノール中で超音波洗浄した後、３０分間ＵＶ−オゾン処理を行った。この透明陽極（ＩＴＯ膜）上に真空蒸着法にて以下の有機化合物層を順次蒸着した。
第１層：ＮＰＤ:膜厚４０ｎｍ
第２層：表２記載のホスト材料及び発光材料（質量比９０：１０）:膜厚３０ｎｍ
第３層：ＣＢＰ:膜厚５ｎｍ
第４層：ＢＡｌｑ:膜厚４５ｎｍ
この上に、フッ化リチウム１ｎｍ及び金属アルミニウム１００ｎｍをこの順に蒸着し陰極とした。
この積層体を、大気に触れさせることなく、窒素ガスで置換したグローブボックス内に入れ、ガラス製の封止缶及び紫外線硬化型の接着剤（ＸＮＲ５５１６ＨＶ、長瀬チバ（株）製）を用いて封止し、有機電界発光素子を得た。
これらの素子を発光させた結果、各素子とも発光材料に由来する発光が得られた。
【０１３６】
（評価）
得られた素子について下記評価を行った。評価結果を表３に示す。
（ａ）外部量子効率
東陽テクニカ製ソースメジャーユニット２４００を用いて、直流電圧を各素子に印加し発光させ、その輝度をトプコン社製輝度計ＢＭ−８を用いて測定した。発光スペクトルと発光波長は浜松ホトニクス製スペクトルアナライザーＰＭＡ−１１を用いて測定した。これらを元に輝度が１０００ｃｄ／ｍ2付近の外部量子効率を輝度換算法により算出した。  発光材料Ａ−１を用い、同じホスト液晶を用いた比較例の外部量子効率を１としたときの相対値を算出した。素子２２〜２４については素子２１の外部量子効率を１としたときの相対値を算出した。
【０１３７】
【表３】
0005606861.tif 000030
【０１３８】
表３から、本発明の有機電界発光素子用材料を発光層に用いた素子は、比較素子に対して外部量子効率が１．５倍以上優れ、光取り出し効率が向上していることが分かる。
【０１３９】
以下、ホスト材料及び発光材料以外で実施例に用いた化合物の構造を示す。
【０１４０】
【化２７】
0005606861.tif 000031
【符号の説明】
【０１４１】
２・・・基板
３・・・陽極
４・・・正孔注入層
５・・・正孔輸送層
６・・・発光層
７・・・正孔ブロック層
８・・・電子輸送層
９・・・陰極
１０・・・有機電界発光素子
【図１】
0005606861.tif 000039