(57)【要約】      （修正有）【課題】高発光効率かつ長寿命な有機発光素子を提供する。【解決手段】一対の電極と、前記一対の電極の間に配置される有機化合物層と、を有し、前記有機化合物層が、下記一般式［１］のピレン誘導体を有することを特徴とする、有機発光素子。2014214148.tif 000037【選択図】図１
2014214148.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式［１］で示されることを特徴とするピレン誘導体。
【化１】
2014214148.tif 000035
（一般式［１］において、Ａｒ1及びＡｒ2は、それぞれ水素原子又は下記一般式［１ａ］に示される置換基を表す。ただし、Ａｒ1が下記一般式［１ａ］に示される置換基である場合、Ａｒ2は水素原子であり、Ａｒ2が下記一般式［１ａ］に示される置換基である場合、Ａｒ1は水素原子である。
Ｒ1は、水素原子又は炭素原子数１以上４以下のアルキル基を表す。ただし、Ａｒ2が下記一般式［１ａ］に示される置換基である場合、Ｒ1は水素原子である。またＡｒ2が水素原子である場合、Ｒ1は炭素原子数１以上４以下のアルキル基である。
Ｒ2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又は置換あるいは無置換のアリール基を表す。
【化２】
2014214148.tif 000036
（一般式［１ａ］において、＊は、ピレン骨格との結合手を表す。ｎは、０以上２以下の整数を表す。））
【請求項２】
前記アリール基が、フェニル基、ナフチル基、フェナンスリル基及び９位にアルキル基を有してよいフルオレニル基から選択される置換基であることを特徴とする、請求項１に記載のピレン誘導体。
【請求項３】
前記Ａｒ2が、一般式［１ａ］に示される置換基であることを特徴とする、請求項１又は２に記載のピレン誘導体。
【請求項４】
前記Ｒ1が、炭素原子数１以上４以下のアルキル基であり、
前記アルキル基が、ターシャリーブチル基であることを特徴とする、請求項１又は２に記載のピレン誘導体。
【請求項５】
一対の電極と、前記一対の電極の間に配置される有機化合物層と、を有し、
前記有機化合物層が、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のピレン誘導体を有することを特徴とする、有機発光素子。
【請求項６】
前記有機化合物層が、ホストとゲストとを有する発光層を有し、
前記ホストが、前記ピレン誘導体であることを特徴とする、請求項５に記載の有機発光素子。
【請求項７】
前記ゲストが、電子トラップ材料であることを特徴とする、請求項６に記載の有機発光素子。
【請求項８】
青色を発することを特徴とする、請求項５乃至７のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項９】
前記有機化合物層が、複数種の発光材料を有し、
前記複数種の発光材料のうち少なくとも１種が、他の発光材料と異なる色の光を発する発光材料であり、
白色光を外部へ出力することを特徴とする、請求項５乃至７のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項１０】
前記有機化合物層が、複数の発光層を有し、
前記複数の発光層のうち少なくとも１層が、他の発光層と異なる色の光を発する発光層であり、
白色光を外部へ出力することを特徴とする、請求項５乃至７のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項１１】
複数の画素を有し、
前記複数の画素の発光をそれぞれ制御し、
前記複数の画素のうち少なくとも１つが、請求項５乃至１０のいずれか一項に記載の有機発光素子と、前記有機発光素子に接続される能動素子と、を有することを特徴とする、表示装置。
【請求項１２】
画像情報を入力する入力部と、画像を表示する表示部と、をさらに有し、
前記表示部が、請求項１１に記載の表示装置であることを特徴とする、画像情報処理装置。
【請求項１３】
請求項５乃至１０のいずれか一項に記載の有機発光素子と、
前記有機発光素子に駆動電圧を供給するＡＣ／ＤＣコンバーター回路と、を有することを特徴とする照明装置。
【請求項１４】
感光体と、
前記感光体を帯電させる帯電部と、
前記感光体を露光して静電潜像を形成する露光部と、
前記感光体に形成された静電潜像を現像する現像器と、を有し、
前記露光部が、請求項５乃至１０のいずれか一項に記載の有機発光素子を有することを特徴とする、画像形成装置。
【請求項１５】
感光体を露光するための露光器であって、
前記露光器が発光点を有し、
前記発光点が、請求項５乃至１０のいずれか一項に記載の有機発光素子と、前記有機発光素子に接続されている能動素子と、を有することを特徴とする、露光器。
【請求項１６】
前記発光点を複数の有し、
前記発光点が、前記感光体の長軸方向に沿って配列されていることを特徴とする、請求項１５に記載の露光器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピレン誘導体及びこれを有する有機発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光素子は、一対の電極（陽極、陰極）間に、蛍光性又は燐光性有機化合物を含む薄膜が設けられている電子素子である。各電極から電子及びホール（正孔）を注入することにより、蛍光性又は燐光性化合物の励起子が生成され、この励起子が基底状態に戻る際に、有機発光素子は光を放出する。
【０００３】
有機発光素子における最近の進歩は著しく、その特徴として、低印加電圧で高輝度、発光波長の多様性、高速応答性、発光デバイスの薄型化・軽量化が図れることが挙げられる。このことから、有機発光素子は、広汎な用途への可能性を示唆している。
【０００４】
有機化合物の研究開発に伴い、有機発光素子の構成材料となる有機化合物の研究開発が盛んに行われている。有機発光素子の構成材料となる有機化合物は多種多様であるが、そのうちの一つとしてピレン誘導体がある。有機発光素子の構成材料となるピレン誘導体として、例えば、特許文献１乃至２にて提案されている化合物が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４８３５４２５号公報
【特許文献２】特開２０１１−６６４４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ただし、特許文献１及び２に記載の有機化合物は、有機発光素子への実用化という観点でいうとさらなる改善の余地があるといえる。
【０００７】
ところで有機発光素子への実用化を考える場合、さらなる高輝度の光出力あるいは高変換効率が必要である。また、長時間の使用による経時変化や酸素を含む雰囲気気体や湿気などによる劣化等の耐久面でも改善が要求される。さらにはフルカラーディスプレイ等への応用を考えた場合、これらの条件下の使用においても有機発光素子には色純度の面や効率の面で、初期の特性の継続的な維持が必要となるが、これらの問題に関してもまだ十分に解決されたとはいえない。
【０００８】
従って、特に、発光効率と高耐久性を両立できる有機発光素子及びそれを実現する材料が求められている。
【０００９】
本発明は、上述したような従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、高発光効率かつ長寿命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】
【００１０】
本発明のピレン誘導体は、下記一般式［１］で示されることを特徴とする。
【００１１】
【化１】
2014214148.tif 000003
【００１２】
（一般式［１］において、Ａｒ1及びＡｒ2は、それぞれ水素原子又は下記一般式［１ａ］に示される置換基を表す。ただし、Ａｒ1が下記一般式［１ａ］に示される置換基である場合、Ａｒ2は水素原子であり、Ａｒ2が下記一般式［１ａ］に示される置換基である場合、Ａｒ1は水素原子である。
【００１３】
Ｒ1は、水素原子又は炭素原子数１以上４以下のアルキル基を表す。ただし、Ａｒ2が下記一般式［１ａ］に示される置換基である場合、Ｒ1は水素原子である。またＡｒ2が水素原子である場合、Ｒ1は炭素原子数１以上４以下のアルキル基である。
【００１４】
Ｒ2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又は置換あるいは無置換のアリール基を表す。
【００１５】
【化２】
2014214148.tif 000004
【００１６】
（一般式［１ａ］において、＊は、結合手を表す。ｎは、０以上２以下の整数を表す。））
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、高発光効率かつ長寿命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】
【００１８】
【図１】有機発光素子の過渡応答測定結果の一例を示す図である。
【図２】本発明の有機発光素子と、この有機発光素子に接続されている能動素子とを有する表示装置の一例を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に関して詳細に説明する。まず、本発明の非対称ピレン誘導体について説明する。
【００２０】
（１）ピレン誘導体
本発明のピレン誘導体は、下記一般式［１］で示される化合物である。
【００２１】
【化３】
2014214148.tif 000005
【００２２】
一般式［１］において、Ａｒ1及びＡｒ2は、それぞれ水素原子又は下記一般式［１ａ］に示される置換基を表す。ただし、Ａｒ1が下記一般式［１ａ］に示される置換基である場合、Ａｒ2は水素原子であり、Ａｒ2が下記一般式［１ａ］に示される置換基である場合、Ａｒ1は水素原子である。
【００２３】
【化４】
2014214148.tif 000006
【００２４】
尚、一般式［１ａ］に示される置換基の詳細については、後述する。本発明において、好ましくは、Ａｒ2が一般式［１ａ］に示される置換基である。
【００２５】
一般式［１］において、Ｒ1は、水素原子又は炭素原子数１以上４以下のアルキル基を表す。ただし、Ａｒ2が下記一般式［１ａ］に示される置換基である場合、Ｒ1は水素原子である。またＡｒ2が水素原子である場合、Ｒ1は炭素原子数１以上４以下のアルキル基である。
【００２６】
Ｒ1で表される（炭素原子数１以上４以下の）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、イソプロピル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ターシャリブチル基、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、２−フルオロエチル基、２，２，２−トリフルオロエチル基、パーフルオロエチル基、３−フルオロプロピル基、パーフルオロプロピル基、４−フルオロブチル基、パーフルオロブチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基等が挙げられる。ただし本発明はこれらに限定されるものではない。これら置換基の中でも、好ましくは、ターシャリーブチル基である。
【００２７】
一般式［１］において、Ｒ2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又は置換あるいは無置換のアリール基を表す。
【００２８】
Ｒ2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、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−デシル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｉｓｏ−ペンチル基、ネオペンチル基、ｔｅｒｔ−オクチル基、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、２−フルオロエチル基、２，２，２−トリフルオロエチル基、パーフルオロエチル基、３−フルオロプロピル基、パーフルオロプロピル基、４−フルオロブチル基、パーフルオロブチル基、５−フルオロペンチル基、６−フルオロヘキシル基、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、シクロペンチルメチル基、シクロヘキシルメチル基、シクロヘキシルエチル基、４−フルオロシクロヘキシル基、ノルボルニル基、アダマンチル基等が挙げられる。ただし本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２９】
Ｒ2乃至Ｒ4で表されるアリール基として、フェニル基、ナフチル基、フェナンスリル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基等が挙げられる。ただし本発明はこれらに限定されるものではない。Ｒ2乃至Ｒ4で表されるアリール基として、好ましくは、フェニル基、ナフチル基、フェナンスリル基又は９位の炭素原子にアルキル基が置換してもよいフルオレニル基である。
【００３０】
上記アルキル基及びアリール基がさらに有してもよい置換基として、メチル基、エチル基等のアルキル基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子等が挙げられる。
【００３１】
本発明において、Ｒ2乃至Ｒ4は、それぞれ同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【００３２】
次に、下記一般式［１ａ］に示される置換基について説明する。
【００３３】
【化５】
2014214148.tif 000007
【００３４】
一般式［１ａ］において、＊は、ピレン骨格との結合手を表す。また一般式［１ａ］において、ｎは、０以上２以下の整数を表す。
【００３５】
（２）ピレン誘導体の合成ルート
一般式［１］のピレン誘導体は、以下に示す合成ルート１又は２を利用して合成することができる。
【００３６】
【化６】
2014214148.tif 000008
【００３７】
この二種類の合成ルートのうち、合成ルート１は、一般式［１］中のＡｒ2が一般式［１ａ］に示される置換基である化合物を合成する際に用いられる合成スキームである。また合成ルート１は、中間体化合物Ｍ１及びＭ２を適宜選択することにより、様々な化合物を合成することができる。ここで中間体化合物Ｍ１及びＭ２の具体例を下記表１に示す。
【００３８】
【表１】
2014214148.tif 000009
【００３９】
尚、合成ルート１においては、中間体化合物Ｍ１及びＭ２に代えて、下記表２に示される中間体化合物Ｍ３、Ｍ４を用いてもよい。
【００４０】
【表２】
2014214148.tif 000010
【００４１】
合成ルート２は、一般式［１］中のＡｒ1が一般式［１ａ］に示される置換基である化合物を合成する際に用いられる合成スキームである。また合成ルート２は、中間体化合物Ｍ１及びＭ６を適宜選択することにより、様々な化合物を合成することができる。ここで中間体化合物Ｍ１及びＭ６の具体例を下記表３に示す。
【００４２】
【表３】
2014214148.tif 000011
【００４３】
尚、合成ルート２においては、中間体化合物Ｍ１及びＭ６に代えて、下記表４に示される中間体化合物Ｍ４、Ｍ７を用いてもよい。
【００４４】
【表４】
2014214148.tif 000012
【００４５】
（３）ピレン誘導体の機能
次に、本発明のピレン誘導体の機能について説明する。
【００４６】
有機発光素子の発光は、有機化合物層、中でもとりわけ発光層の中で起こる。発光層がキャリア輸送性のホストとゲストとからなる場合、発光に至る主な過程は、以下のいくつかの過程からなる。
１．発光層内での電子・ホールの輸送。
２．ホストの励起子生成。
３．ホスト分子間の励起エネルギー伝達。
４．ホストからゲストへの励起エネルギー移動。
【００４７】
それぞれの過程における所望のエネルギー移動や発光は、様々な失活過程と競争で起こる。有機発光素子の発光効率を高めるためには、発光中心材料そのものの発光量子収率が大きいことは言うまでもない。しかしながら、ホスト−ホスト間、あるいはホスト−ゲスト間のエネルギー移動が如何に効率的にできるかについても大きな問題となる。中でも、蛍光を発する有機発光素子においては、発光効率が高い有機発光素子を得るために、ＴＴＡによる発光を効率良く生み出すことが好ましい。ここでＴＴＡとは、三重項励起子同士が衝突することによる一重項励起子の生成現象（Ｔｒｉｐｌｅｔ−Ｔｒｉｐｌｅｔ  Ａｎｎｉｈｉｒａｔｉｏｎ）である。有機発光素子に含まれる発光層において電子と正孔との両電荷が再結合すると励起子が形成されるが、この励起子が形成される際に、電子スピン統計則により一重項励起子及び三重項励起子が１：３の割合で生成される。ここで蛍光を発する有機発光素子では、ＴＴＡを利用することにより、電荷再結合によって生成される一重項励起子に加えて、三重項励起子同士が衝突することによって生成される一重項励起子が基底状態に戻る際に放射される光をも利用できる。このため、上述した過程のうち、過程２．及び過程３．は、有機発光素子の発光効率を高める上で重要な過程である。尚、ＴＴＡは、発光層において主成分を占めるホストに２つの三重項励起子が衝突することで起こる。またホストの種類によって、三重項励起子の挙動が異なることも分かっている。
【００４８】
そこで本発明者らは、種々の検討を行った結果、一般式［１］で表される非対称のピレン誘導体を、特に、発光層のホストとして用いた有機発光素子が、ＴＴＡ発光を伴う高い発光効率で、長い期間高輝度を保ち、かつ通電劣化が小さいことを見出した。
【００４９】
本発明は、以上の考察の下になされたものである。
【００５０】
（４）ピレン誘導体の具体例
次に、本発明のピレン誘導体の具体的な構造式を示す。ただし、これらはあくまでも代表例を例示しただけであり、本発明は、これに限定されるものではない。
【００５１】
【化７】
2014214148.tif 000013
【００５２】
【化８】
2014214148.tif 000014
【００５３】
【化９】
2014214148.tif 000015
【００５４】
【化１０】
2014214148.tif 000016
【００５５】
【化１１】
2014214148.tif 000017
【００５６】
【化１２】
2014214148.tif 000018
【００５７】
【化１３】
2014214148.tif 000019
【００５８】
【化１４】
2014214148.tif 000020
【００５９】
【化１５】
2014214148.tif 000021
【００６０】
【化１６】
2014214148.tif 000022
【００６１】
（５）有機発光素子
次に、本発明の有機発光素子を説明する。
【００６２】
本発明の有機発光素子は、一対の電極である陽極と陰極と、陽極と陰極との間に配置される有機化合物層と、を有している。また本発明において、有機化合物層は、本発明のピレン誘導体を有している。
【００６３】
本発明において、有機発光素子を構成する有機化合物層は、少なくとも発光層を有する単層又は複数層からなる積層体である。有機化合物層が複数の層からなる積層体である場合、発光層以外に有機化合物層に含まれる層として、ホール注入層、ホール輸送層、電子輸送層、電子注入層、ホール・エキシトンブロック層等が挙げられる。
【００６４】
以下に、本発明の有機発光素子の具体例を示す。
（ｉ）（陽極／）発光層（／陰極）
（ｉｉ）（陽極／）ホール輸送層／発光層／電子輸送層（／陰極）
（ｉｉｉ）（陽極／）ホール輸送層／発光層／ホール・エキシトンブロック層／電子輸送層（／陰極）
（ｉｖ）（陽極／）ホール注入層／ホール輸送層／発光層／電子輸送層（／陰極）
（ｖ）（陽極／）ホール輸送層／発光層／ホール・エキシトンブロック層／電子輸送層／電子注入層（／陰極）
（ｖｉ）（陽極／）ホール注入層／ホール輸送層／発光層／ホール・エキシトンブロック層／電子輸送層（／陰極）
（ｖｉｉ）（陽極／）ホール注入層／ホール輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層（／陰極）
【００６５】
ただし、上記（ｉ）乃至（ｖｉｉ）の構成は、あくまでもごく基本的な素子構成の具体例を示すものであり、本発明は、これらに限定されるものではない。
【００６６】
本発明のピレン誘導体は、有機化合物層に含まれる化合物であるが、好ましくは、発光層の構成材料として、より好ましくは、発光層に含まれるホストとして用いる。
【００６７】
ここで、本発明のピレン誘導体を発光層のホストとして用いる場合、ゲストに対するホストの濃度は、好ましくは、７０質量％以上９９．９質量％以下であり、より好ましくは、９０質量％以上９９質量％以下である。
【００６８】
本発明において、ホストと共に発光層に含まれるゲストとして、好ましくは、電子トラップ材料である。また電子トラップ材料の中でもアントラセン骨格又はフルオランテン骨格を有している化合物が好ましい。
【００６９】
ここで電子トラップ材料とは、発光層に含まれるホストよりもＬＵＭＯが深いゲストを指す。
【００７０】
本発明の有機発光素子は、青色を発するのに好適な発光素子である。また白色光を外部へ出力させる場合においても好適に用いられる。本発明の有機発光素子を白色発光の有機発光素子として用いる場合、素子を構成する発光層の構成としては、以下に説明する二種類の構成がある。
【００７１】
１つ目は、発光層（発光層に相当する層も含む）が単一の層である構成である。この１つ目の構成においては、発光層（発光層に相当する層も含む）となる層が複数種の発光材料を有している。そしてこれら複数種の発光材料のうち、少なくとも１種は他の発光材料と異なる色の光を発する。
【００７２】
２つ目は、有機化合物層が複数の発光層からなる積層体を有する構成である。この２つ目の構成においては、所定の発光色を発する発光材料が含まれる発光層が複数設けられている。これら複数の発光層のうち、少なくとも１層は他の発光層とは異なる色の光を発する発光層である。
【００７３】
本発明の有機発光素子においては、必要に応じて従来公知の低分子系及び高分子系の材料を使用することができる。より具体的には正孔注入輸送性材料、ホスト、ゲストあるいは電子注入輸送性材料等を使用することができる。
【００７４】
以下にこれらの化合物の具体例を挙げる。
【００７５】
正孔注入性材料あるいは正孔輸送性材料としては、正孔移動度が高い材料であることが好ましい。正孔注入性能あるいは正孔輸送性能を有する低分子及び高分子系材料としては、トリアリールアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、スチルベン誘導体、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、ポリ（ビニルカルバゾール）、ポリ（チオフェン）、その他導電性高分子が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。
【００７６】
発光層に含まれるホストとしては、本発明のピレン誘導体の他に、トリアリールアミン誘導体、フェニレン誘導体、縮合環芳香族化合物（例えばナフタレン誘導体、フェナントレン誘導体、フルオレン誘導体、クリセン誘導体、アントラセン誘導体、ピレン誘導体など）、有機金属錯体（例えば、トリス（８−キノリノラート）アルミニウム等の有機アルミニウム錯体、有機ベリリウム錯体、有機イリジウム錯体、有機プラチナ錯体等）およびポリ（フェニレンビニレン）誘導体、ポリ（フルオレン）誘導体、ポリ（フェニレン）誘導体、ポリ（チエニレンビニレン）誘導体、ポリ（アセチレン）誘導体等の高分子誘導体が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。
【００７７】
発光層に含まれるゲストとしては、公知の蛍光発光材料や公知の燐光発光材料が挙げられる。
【００７８】
電子注入性材料あるいは電子輸送性材料としては、ホール注入性材料あるいはホール輸送性材料のホール移動度とのバランス等を考慮し選択される。電子注入性能あるいは電子輸送性能を有する材料としては、オキサジアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、ピラジン誘導体、トリアゾール誘導体、トリアジン誘導体、キノリン誘導体、キノキサリン誘導体、フェナントロリン誘導体、有機アルミニウム錯体等が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。
【００７９】
陽極の構成材料としては、仕事関数がなるべく大きなものがよい。例えば、金、白金、銀、銅、ニッケル、パラジウム、コバルト、セレン、バナジウム、タングステン等の金属単体あるいはこれらの合金、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化錫インジウム（ＩＴＯ）、酸化亜鉛インジウム等の金属酸化物である。また、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン等の導電性ポリマーでもよい。これらの電極物質は単独で使用してもよいし複数併用して使用してもよい。また、陽極は一層構成でもよく、多層構成でもよい。
【００８０】
一方、陰極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、リチウム等のアルカリ金属、カルシウム等のアルカリ土類金属、アルミニウム、チタニウム、マンガン、銀、鉛、クロム等の金属単体が挙げられる。あるいはこれら金属単体を組み合わせた合金も使用することができる。例えば、マグネシウム−銀、アルミニウム−リチウム、アルミニウム−マグネシウム等が使用できる。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。これらの電極物質は単独で使用してもよいし、複数併用して使用してもよい。また、陰極は一層構成でもよく、多層構成でもよい。
【００８１】
本発明の有機発光素子において、本発明のピレン誘導体を含有する層及びその他の有機化合物からなる層は、以下に示す方法により形成される。一般には真空蒸着法、イオン化蒸着法、スパッタリング法、プラズマあるいは、適当な溶媒に溶解させて公知の塗布法（例えば、スピンコーティング、ディッピング、キャスト法、ＬＢ法、インクジェット法等）により層を形成する。ここで真空蒸着法や溶液塗布法等によって層を形成すると、結晶化等が起こりにくく経時安定性に優れる。また塗布法で形成する場合は、適当なバインダー樹脂と組み合わせて膜を形成することもできる。
【００８２】
上記バインダー樹脂としては、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、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、尿素樹脂等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、これらバインダー樹脂は、ホモポリマー又は共重合体として１種単独で使用してもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。さらに必要に応じて、公知の可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の添加剤を併用してもよい。
【００８３】
（６）ＴＴＡ
本発明の有機発光素子の作用効果に関係するＴＴＡ効率は、ＴＴＡによって、三重項励起状態のホストが一重項励起状態へ変換する効率（変換効率）の指標である。具体的には、ホストにおけるＴＴＡ効率とは、対象となるホストを主成分とする発光層を有する有機発光素子における全発光のうちＴＴＡが関与した発光の割合をいう。
【００８４】
ここでホストのＴＴＡ効率を評価するのに適した有機発光素子の条件としては、ホストの最低三重項励起エネルギーよりも発光層に隣接する層の構成材料の最低三重項励起エネルギーが高いことである。これによって、三重項励起子を発光層に閉じ込めることができる。またこの条件に加えて、発光層において、ホストの最低三重項励起エネルギーよりも、ドーパントの最低三重項励起エネルギーが高い、という条件が加われば好ましい。ここで有機発光素子の全発光のうちＴＴＡが関与する発光の割合を求める方法としては、過渡応答測定を行い、その測定結果を解析することによって求めることができる。
【００８５】
過渡応答測定とは、電圧パルスジェネレータによって矩形波の電圧を有機発光素子へ印加し、電圧に同期して、有機発光素子からの発光強度を光電子増倍管を介してオシロスコープにて時間分解検出することによって行う。
【００８６】
具体的には、まず所望の電流密度となる正電圧を、発光強度が定常状態に至るに十分な時間、有機発光素子に印加する。その後、素子中から電荷を排出するために負電圧を印加する。以下の説明では負電圧を−１０Ｖとする。
【００８７】
図１（ａ）は、過渡応答測定結果の一例を示す図である。具体的には、電圧に同期して得られた発光強度の時間変化を表したもののである。図１（ａ）においては、０秒にて正電圧から負電圧へ切り替えており、正電圧印加時の定常状態での発光強度を１としている。図１（ａ）において、正電圧印加時の発光強度の内訳は、電荷の再結合により生成した一重項励起子からの発光とＴＴＡによって生成した一重項励起子からの発光の合計である。一方、図１（ａ）において、負電圧印加時の発光強度の内訳は、ＴＴＡによる発光である。また負電圧印加時に観測される発光は、過渡応答特性である。ここで図１（ａ）に基づいてＴＴＡによる発光の過渡応答特性を解析することにより、全発光に対するＴＴＡによる発光の割合を決定する。
【００８８】
負電圧印加時の発光の過渡応答特性がＴＴＡに基づくものであれば、発光強度の平方根の逆数が直線近似で表せることが知られている。そこで、図１（ｂ）のように、発光強度の平方根の逆数の時間変化をプロットし、過渡応答特性を下記式（２）でフィッティングを行い、定数Ｂを求める。
【００８９】
【数１】
2014214148.tif 000023
【００９０】
（式（２）において、ＩTTAは、負電圧印加時の発光強度を表す。Ａ及びＢは、それぞれ定数を表す。ｔは、時間を表す。）
【００９１】
このとき正電圧から負電圧へ切り替えた時刻（ｔ＝０）における発光強度１／Ｂ2は、全発光に対するＴＴＡによる発光の割合と定義される。例えば、図１（ｂ）においては、Ｂ＝１．７２であるため、１／Ｂ2＝０．３３８となり、全発光に対するＴＴＡによる発光の割合は３３．８％であることが示される。
【００９２】
（７）有機発光素子の用途
本発明の有機発光素子は、表示装置や照明装置の構成部材として用いることができる。他にも、電子写真方式の画像形成装置の露光光源や液晶表示装置のバックライト、白色光源にカラーフィルターを有する発光装置等の用途がある。カラーフィルターは例えば赤、緑、青の３つの色が透過するフィルターが挙げられる。
【００９３】
本発明の表示装置は、本発明の有機発光素子を表示部に有する。尚、この表示部は複数の画素を有する。
【００９４】
そしてこの画素は、本発明の有機発光素子と、発光輝度を制御するための能動素子（スイッチング素子）又は増幅素子の一例であるトランジスタとを有し、この有機発光素子の陽極又は陰極とトランジスタのドレイン電極又はソース電極とが電気接続されている。ここで表示装置は、ＰＣ等の画像表示装置として用いることができる。上記トランジスタとして、例えば、ＴＦＴ素子が挙げられ、このＴＦＴ素子は、例えば、基板の絶縁性表面に設けられている。またこのＴＦＴ素子は、透明酸化物半導体からなる電極を有するのが好ましい。
【００９５】
表示装置は、エリアＣＣＤ、リニアＣＣＤ、メモリーカード等からの画像情報を入力する画像入力部を有し、入力された画像を表示部に表示する画像情報処理装置でもよい。
【００９６】
また、撮像装置やインクジェットプリンタが有する表示部は、タッチパネル機能を有していてもよい。このタッチパネル機能の駆動方式は特に限定されない。
【００９７】
また表示装置はマルチファンクションプリンタの表示部に用いられてもよい。
【００９８】
照明装置は例えば室内を照明する装置である。照明装置は白色（色温度が４２００Ｋ）、昼白色（色温度が５０００Ｋ）、その他青から赤のいずれの色を発光するものであってもよい。
【００９９】
本発明の照明装置は、本発明の有機発光素子と、この有機発光素子と接続し有機発光素子に駆動電圧を供給するＡＣ／ＤＣコンバーター回路（交流電圧を直流電圧に変換する回路）とを有している。尚、この照明装置は、カラーフィルターをさらに有してもよい。
【０１００】
本発明の画像形成装置は、感光体とこの感光体の表面を帯電させる帯電部と、感光体を露光して靜電潜像を形成するための露光部と、感光体の表面に形成された静電潜像を現像するための現像器とを有する画像形成装置である。ここで画像形成装置に備える露光手段、例えば、露光器は、本発明の有機発光素子を含んでいる。
【０１０１】
また本発明の有機発光素子は、感光体を露光するための露光器の構成部材（発光部材）として使用することができる。本発明の有機発光素子を有する露光器は、例えば、本発明の有機発光素子と本発明の有機発光素子に接続される能動素子とを有する発光点を少なくとも１つ（好ましくは、複数）有している。そして、この発光点が所定の直線方向（例えば、感光体の長軸方向）に沿って配列されている。
【０１０２】
次に、図面を参照しながら本発明の表示装置につい説明する。図２は、有機発光素子とこの有機発光素子に接続されるスイッチング素子とを有する表示装置の例を示す断面模式図である。尚、図２の表示装置１を構成する有機発光素子として、本発明の有機発光素子が用いられている。
【０１０３】
図２の表示装置１は、ガラス等の基板１１とその上部にスイッチング素子となるＴＦＴ素子１８又は有機化合物層を保護するための防湿膜１２が設けられている。また符号１３は金属のゲート電極１３である。符号１４はゲート絶縁膜１４であり、１５は半導体層である。
【０１０４】
ＴＦＴ素子１８は、半導体層１５とドレイン電極１６とソース電極１７とを有している。ＴＦＴ素子１８の上部には絶縁膜１９が設けられている。コンタクトホール２０を介して有機発光素子を構成する陽極２１とソース電極１７とが接続されている。
【０１０５】
尚、有機発光素子に含まれる電極（陽極、陰極）とＴＦＴに含まれる電極（ソース電極、ドレイン電極）との電気接続の方式は、図２に示される態様に限られるものではない。つまり陽極又は陰極のうちいずれか一方とＴＦＴ素子ソース電極又はドレイン電極のいずれか一方とが電気接続されていればよい。
【０１０６】
図２の表示装置１では多層の有機化合物層を１つの層の如く図示をしているが、有機化合物層２２は、複数層であってよい。陰極２３の上には有機発光素子の劣化を抑制するための第一の保護層２４や第二の保護層２５が設けられている。
【０１０７】
図２の表示装置１が白色を発する表示装置の場合、図１中の有機化合物層２２に含まれる発光層は、赤色発光材料、緑色発光材料及び青色発光材料を混合してなる層としてもよい。また赤色発光材料からなる層、緑色発光材料からなる層、青色発光材料からなる層をそれぞれ積層させてなる積層型の発光層としてもよい。さらに別法として、赤色発光材料からなる層、緑色発光材料からなる層、青色発光材料からなる層を横並びにするなりして一の発光層の中にドメインを形成した態様であってもよい。
【０１０８】
図２の表示装置１ではスイッチング素子としてトランジスタを使用しているが、これに代えてＭＩＭ素子をスイッチング素子として用いてもよい。
【０１０９】
また図２の表示装置１に使用されるトランジスタは、単結晶シリコンウエハを用いたトランジスタに限らず、基板の絶縁性表面上に活性層を有する薄膜トランジスタでもよい。活性層として単結晶シリコンを用いた薄膜トランジスタ、活性層としてアモルファスシリコンや微結晶シリコン等の非単結晶シリコンを用いた薄膜トランジスタ、活性層としてインジウム亜鉛酸化物やインジウムガリウム亜鉛酸化物等の非単結晶酸化物半導体を用いた薄膜トランジスタであってもよい。尚、薄膜トランジスタはＴＦＴ素子とも呼ばれる。
【０１１０】
図２の表示装置１に含まれるトランジスタは、Ｓｉ基板等の基板内に形成されていてもよい。ここで基板内に形成されるとは、Ｓｉ基板等の基板自体を加工してトランジスタを作製することを意味する。つまり、基板内にトランジスタを有することは、基板とトランジスタとが一体に形成されていると見ることもできる。
【０１１１】
基板内にトランジスタを設けるかどうかについては、精細度によって選択される。例えば１インチでＱＶＧＡ程度の精細度の場合はＳｉ基板内に有機発光素子を設けることが好ましい。
【０１１２】
以上の説明の通り、本発明の有機発光素子を用いた表示装置を駆動することにより、良好な画質で、長時間安定な表示が可能になる。
【実施例】
【０１１３】
以下、実施例にて本発明を詳細に説明する。ただし本発明は、これら実施例に限定されるものではない。
【０１１４】
［実施例１］例示化合物Ｈ０１の合成
下記に示される合成スキームに従い、例示化合物Ｈ０１を合成した。
【０１１５】
【化１７】
2014214148.tif 000024
【０１１６】
（１）中間体化合物Ｍ１−１の合成
反応容器に以下に示す試薬、溶媒を投入した。
９Ｈ−カルバゾール：１２０ｇ（０．７１８ｍｏｌ）
２−フルオロニトロベンゼン：１０６ｇ（０．７５４ｍｏｌ）
炭酸セシウム：１５２ｇ（１．０７７ｍｏｌ）
脱水ジメチルスルホキシド：１．８Ｌ
【０１１７】
次に、反応溶液の雰囲気を窒素雰囲気にしてから、反応溶液を室温で３日間攪拌した。反応終了後、反応溶液を３Ｌの氷水に注ぎ入れた際に析出してきた黄色の固体を、溶媒ごと室温で３０分攪拌した後にろ取した。次に、ろ取した固体をクロロホルム３Ｌに溶解させた後、クロロホルム溶液を水洗し、硫酸マグネシウムにて脱水処理した。次に、クロロホルム溶液を減圧濃縮することにより、９−（２−ニトロフェニル）−９Ｈ−カルバゾールを黄色固体として２２９ｇ得た。
【０１１８】
続いて反応容器に以下に示す試薬、溶媒を投入した。
９−（２−ニトロフェニル）−９Ｈ−カルバゾール：２２９ｇ（０．７９４ｍｏｌ）
ＳｎＣｌ2・２Ｈ2Ｏ：５６７ｇ（２．５１ｍｏｌ）
エタノール：５Ｌ
【０１１９】
次に、反応溶液の雰囲気を窒素雰囲気にしてから、反応溶液を７０℃に加熱して、この温度（７０℃）で８時間攪拌した。反応終了後、反応溶液を放冷してから減圧濃縮することで残渣を得た。次に、この残渣に１規定の水酸化ナトリウム水溶液５Ｌを加えて懸濁液を調製した。次に、この懸濁液を室温で１時間攪拌した後、生成した固体をろ取した。次に、ろ取した固体をトルエン８Ｌに溶解させた後、１規定の水酸化ナトリウム水溶液７Ｌを加えた。分液操作を行った後、水層を抽出し、有機層を水洗した。硫酸マグネシウムにて有機層を脱水した後、この有機層を減圧濃縮し、次いでイソプロピルエーテルで加熱懸濁洗浄することにより、２−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）アニリンを薄黄色固体として１２４ｇ（収率６１％）得た。
【０１２０】
続いて反応容器に以下に示す試薬、溶媒を投入した。
２−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）アニリン：１２４ｇ（０．４８０ｍｏｌ）
酢酸：１．２Ｌ
濃硫酸：１２４ｍｌ
【０１２１】
次に、反応容器を氷水浴に浸して反応溶液を１０℃に冷却した。次に、蒸留水６７０ｍｌと亜硝酸ナトリウム３３．８ｇとを混合して調製した水溶液を、１５分かけて滴下した。滴下終了後、反応溶液を１０分攪拌した後、１３０℃に設定した加熱バスを用いて反応溶液を２０分攪拌した。反応終了後、反応溶液を放冷した後、反応溶液に１Ｌの蒸留水を加えて、析出した（黄褐色固体）固体をろ取した。次に、得られた固体をメタノール２Ｌで懸濁洗浄することで、茶色の固体を得た。次に、この固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製した後、クロロホルムとエタノールとの混合溶媒で再結晶することにより、アミノインドロ［３，２，１−ｊｋ］カルバゾールを橙白色固体として８３．３ｇ（収率７２％）得た。
【０１２２】
続いて、遮光した反応容器内に、以下に示す試薬、溶媒を投入した。
アミノインドロ［３，２，１−ｊｋ］カルバゾール：８３．３ｇ（０．３４５ｍｏｌ）
Ｎ−ブロモスクシンイミド：６７．６ｇ
脱水塩化メチレン：３．３Ｌ
【０１２３】
次に、反応溶液を遮光したまま室温で１時間攪拌した。次に、シリカゲル２５０ｇを反応溶液に加えた後、反応溶液を室温で１３時間攪拌した。反応終了後、シリカゲルをろ取した。次に、ろ取したシリカゲルを、クロロホルム（１Ｌ）を用いて３回に分けて洗浄した。次に、クロロホルムを集めて水洗した後、無水硫酸ナトリウムで脱水した。次に、脱水したクロロホルムを減圧濃縮して固体を得た。次に、得られた固体をトルエンで再結晶した後、酢酸で加熱洗浄することにより、２−ブロモアミノインドロ［３，２，１−ｊｋ］カルバゾールを白色固体として６２．２ｇ（収率５７％）得た。
【０１２４】
また1Ｈ−ＮＭＲ分析により得られた化合物の同定を行った。
［1Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ3）］
δ  ８．１２（ｓ，２Ｈ），８．０６−８．０３（ｄ，２Ｈ），７．８７−７．８４（ｄ，２Ｈ），７．５９−７．５３（ｔ，２Ｈ），７．３８−７．３２（ｔ，２Ｈ）．
【０１２５】
続いて、遮光した反応容器内に、以下に示す試薬、溶媒を投入した。
２−ブロモアミノインドロ［３，２，１−ｊｋ］カルバゾール：５５．０ｇ（０．１７２ｍｏｌ）
ビス（ピナコラート）ジボロン：５２．４ｇ（０．２０６ｍｏｌ）
［１，１’−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン］パラジウム（ＩＩ）ジクロリド  ジクロロメタン付加物：２．１１ｇ（２．５８ｍｍｏｌ）
１，１’−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン：１．４３ｇ（２．５８ｍｍｏｌ）
酢酸カリウム：４２．２ｇ（０．４３０ｍｏｌ）
脱水１，４−ジオキサン：５５０ｍｌ
【０１２６】
次に、反応溶液を脱気した後、反応容器内をアルゴン雰囲気にした。次に、１２０℃に設定した加熱バスを用いて反応溶液を１７時間加熱攪拌した。反応終了後、反応溶液を放冷した後、反応溶液を減圧濃縮して固体を得た。次に、得られた固体をトルエンで加熱懸濁洗浄した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製することで、白色固体を得た。次に、この白色固体をヘキサンとイソプロピルエーテルとで洗浄した後、１２０℃で真空乾燥することにより、中間体化合物Ｍ１−１を白色固体として４８ｇ得た（収率７６％）。
【０１２７】
また1Ｈ−ＮＭＲ分析により得られた化合物の同定を行った。
［1Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ3）］
δ  ８．５７（ｓ，２Ｈ），８．１５−８．１３（ｄ，２Ｈ），７．９３−７．９０（ｄ，２Ｈ），７．５９−７．５３（ｔ，２Ｈ），７．３９−７．３４（ｔ，２Ｈ），１．４５（ｓ，１２Ｈ）．
【０１２８】
（２）中間体化合物Ｍ２−１の合成
以下に示す試薬、溶媒を反応容器に投入した。
１，６−ジブロモピレン：１５ｇ（０．０４２ｍｏｌ）
フェニルボロン酸：５．１ｇ（０．０４２ｍｏｌ）
テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム：１．０ｇ（０．００１ｍｏｌ）
炭酸ナトリウム：１３．２ｇ（０．１２５ｍｏｌ）
トルエン：１２５ｍＬ
水：６２ｍＬ
【０１２９】
次に、反応溶液を、窒素下で加熱還流させながら１時間攪拌した。反応終了後、反応溶液を室温まで放冷し、析出した結晶をろ別した。次に、得られたろ液に水を加えた後、分液操作を行って有機層を回収した。次に、回収した有機層を、硫酸マグネシウムにて脱水した後、減圧濃縮することでＭ２−１の粗結晶を得た。得られた粗結晶をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：ヘプタン）にて精製することで、白色固体を得た。次に、この固体をエタノールとメタノールとの混合溶液で洗浄した後、１２０℃で真空乾燥することにより、中間体化合物Ｍ２−１を、白色固体として５．２３ｇ得た（収率３５％）。
【０１３０】
（３）例示化合物Ｈ０１の合成
以下に示す試薬、溶媒を反応容器に投入した。
Ｍ２−１：０．５０ｇ（１．３４ｍｍｏｌ）
Ｍ１−１：０．６２ｇ（１．６８ｍｍｏｌ）
ビス（ジベンジデンアセトン）パラジウム：０．０４ｇ（０．０７ｍｍｏｌ）
Ｘ−ｐｈｏｓ：０．０６７ｇ（０．１４ｍｍｏｌ）
炭酸ナトリウム：０．８８ｇ（８．４０ｍｍｏｌ）
トルエン：３０ｍＬ
エタノール：５ｍＬ
水：５ｍＬ
【０１３１】
次に、反応溶液を、窒素下で加熱還流させながら２日間攪拌した。反応終了後、反応溶液を室温まで放冷し、析出した結晶をろ取した。得られたろ物に水を加え、加熱スラリー洗浄した後、ろ過を行った。次に、ろ取した固体にアセトンを加えて加熱スラリー洗浄することで、Ｈ１の粗結晶を得た。次に、得られた粗結晶をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：ヘプタン／トルエン＝１／２０）にて精製することで、淡黄色の固体を得た。次に、この固体をキシレンで再結晶した後、１２０℃で真空乾燥することにより、例示化合物Ｈ０１を淡黄色固体として０．１８ｇ得た（収率２５％）。
【０１３２】
質量分析法により、この化合物のＭ+である５１７を確認した。また1Ｈ−ＮＭＲ分析により得られた化合物の同定を行った。
［1Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ3）］
δ  ８．２９（ｓ，２Ｈ），８．２７（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝７．６Ｈｚ），８．２５（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝８．８Ｈｚ），８．２３（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝８．８Ｈｚ），８．２１（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝６．８Ｈｚ），８．１９（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝６．８Ｈｚ），８．１８（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝７．６Ｈｚ），８．１０（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝９．２Ｈｚ），８．０４（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝９．２Ｈｚ），８．００（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝８．０Ｈｚ），８．００（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝８．０Ｈｚ），７．６８（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝７．６Ｈｚ），７．６４−７．５７（ｍ，４Ｈ），７．５２−７．４７（ｍ，１Ｈ），７．４１（ｔ，２Ｈ，Ｊ＝７．２Ｈｚ）．
【０１３３】
［実施例２］例示化合物Ｈ１１の合成
下記に示される合成スキームに従い、例示化合物Ｈ１１を合成した。
【０１３４】
【化１８】
2014214148.tif 000025
【０１３５】
（１）中間体化合物Ｍ４−１の合成
以下に示す試薬、溶媒を反応容器に投入した。
Ｍ１−１：５ｇ（１３．６ｍｍｏｌ）
４−ブロモ−４‘−ヨード−１，１’−ビフェニル：３．８５ｇ（１２．５ｍｍｏｌ）
ジクロロビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム：４７８ｍｇ（０．６８ｍｍｏｌ）
炭酸カリウム：５．６４ｇ（４０．８ｍｍｏｌ）
トルエン：１００ｍＬ
エタノール：５０ｍＬ
水：５０ｍＬ
【０１３６】
次に、反応溶液を、窒素下で加熱還流しながら３時間攪拌した。反応終了後、反応溶液を放冷した後、この反応溶液にトルエンを加え、有機層を抽出した後、この有機層を減圧濃縮することで粗生成物を得た。次に、この粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：クロロホルム／ヘプタン＝１／２）にて精製し、所定のフラクションを減圧濃縮して固体を得た。次に、この固体を１３０℃で真空乾燥することにより、中間体化合物Ｍ４−１を２ｇ得た（収率４０．４％）。
【０１３７】
（２）中間体化合物Ｍ３−１の合成
以下に示す試薬、溶媒を反応容器に投入した。
Ｍ２−１：２．１０ｇ（６．２４ｍｍｏｌ）
ビス（ピナコラート）ジボロン：１．９０ｇ（７．４９ｍｍｏｌ）
ジクロロビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム：０．２２ｇ（０．３１ｍｍｏｌ）
酢酸カリウム：１．８４ｇ（１８．７ｍｍｏｌ）
脱水１，４−ジオキサン：１１２ｍＬ
【０１３８】
次に、反応溶液を、窒素下で加熱還流しながら１時間攪拌した。反応終了後、反応溶液を放冷した後、反応溶液にトルエン及び水を加え溶媒抽出を行い、有機層を回収した後、この有機層を減圧濃縮することで粗生成物を得た。次に、この粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：トルエン／ヘプタン＝１／２）にて精製し、所定のフラクションを減圧濃縮した。次に、メタノールを加え加熱スラリー洗浄を行った後、１２０℃で真空乾燥することにより、中間体化合物Ｍ３−１を１．６５ｇ得た（収率６９．６％）。
【０１３９】
（３）例示化合物Ｈ１１の合成
以下に示す試薬、溶媒を反応容器に投入した。
Ｍ３−１：０．３６ｇ（０．８９ｍｍｏｌ）
Ｍ４−１：０．３２ｇ（０．８１ｍｍｏｌ）
テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム：０．０５ｇ（０．０４ｍｍｏｌ）
炭酸ナトリウム：０．５１ｇ（４．８５ｍｍｏｌ）
トルエン：１９ｍＬ
エタノール：３ｍＬ
水：３ｍＬ
【０１４０】
次に、反応溶液を、窒素下で加熱還流しながら６．５時間攪拌した。反応終了後、反応溶液を室温まで放冷することで析出した結晶をろ取した。次に、得られたろ物に水を加え加熱スラリー洗浄した後、ろ過を行い、さらにアセトンを加えて加熱スラリー洗浄することで、例示化合物Ｈ１１の粗結晶を得た。得られた粗結晶をクロロベンゼンに溶解させた後、アルミナを加えてスラリー洗浄した後、アルミナをろ過した。次に、アルミナを加えた状態でスラリー洗浄する工程を計３回実施した。次に、上記スラリー洗浄工程によって得られたろ液を減圧濃縮した後、エタノールを加え加熱スラリー洗浄を行った後、１３０℃で真空乾燥することにより、例示化合物Ｈ１１を０．２６ｇ得た（収率５５．６％）。
【０１４１】
質量分析法により、この化合物のＭ+である５９３を確認した。また1Ｈ−ＮＭＲ分析により得られた化合物の同定を行った。
［1Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ3）］
δ  ８．４１（ｓ，２Ｈ），８．３６（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝９．２Ｈｚ），８．２６（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝８．０Ｈｚ），８．２４（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝８．４Ｈｚ），８．２２（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝８．０Ｈｚ），８．１１（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝９．６Ｈｚ），８．０８（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝９．６Ｈｚ），８．０２（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝７．６Ｈｚ），７．９８（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝８．４Ｈｚ），７．９８（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝８．４Ｈｚ），７．８２（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝８．０Ｈｚ），７．６７（ｄｄ，２Ｈ，Ｊ１＝８．４Ｈｚ，Ｊ２＝１．２Ｈｚ），７．６４−７．５７（ｍ，４Ｈ），７．５２−７．４８（ｍ，１Ｈ），７．４２（ｔ，２Ｈ，Ｊ＝７．６Ｈｚ）．
【０１４２】
［実施例３］例示化合物Ｈ２３の合成
下記に示される合成スキームに従い、例示化合物Ｈ２３を合成した。尚、この合成スキームは、中間体化合物Ｍ３−１と反応させる化合物が中間体化合物Ｍ４−２である点を除けば実施例２と同様である。
【０１４３】
【化１９】
2014214148.tif 000026
【０１４４】
（１）中間体化合物Ｍ４−２の合成
以下に示す試薬、溶媒を反応容器に投入した。
Ｍ１−１：３．６７ｇ（１０ｍｍｏｌ）
４−ブロモ−４’−ヨード−１，１’−ビフェニル：３．５９ｇ（１０ｍｍｏｌ）
ジクロロビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム：２８０ｍｇ（０．４ｍｍｏｌ）
炭酸カリウム：２．０７ｇ（１５ｍｍｏｌ）
ジオキサン：８０ｍＬ
水：５ｍＬ
【０１４５】
次に、反応溶液を、窒素下で加熱還流しながら９時間攪拌した。反応終了後、反応溶液を放冷しと。次に、反応溶液にクロロベンゼン２００ｍｌを加え、加熱溶解した後、シリカゲルで熱時ろ過し、これによって発生した結晶を回収し、ろ液を減圧濃縮した。次に、得られた固体にトルエン１００ｍＬを加え再結晶した後、１３０℃で真空乾燥することにより、中間体化合物Ｍ４−２を２．３ｇ得た（収率４８．６％）。
【０１４６】
（２）例示化合物Ｈ２３の合成
以下に示す試薬、溶媒を反応容器に投入した。
Ｍ３−１：０．５０ｇ（１．２２ｍｍｏｌ）
Ｍ４−２：０．５３ｇ（１．１１ｍｍｏｌ）
テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム：０．０６ｇ（０．０６  ｍｍｏｌ）
炭酸ナトリウム：０．４７ｇ（４．４４ｍｍｏｌ）
トルエン：２２ｍＬ
エタノール：５ｍＬ
水：５ｍＬ
【０１４７】
次に、反応溶液を、窒素下で加熱還流しながら５．５時間攪拌した。反応終了後、反応溶液を室温まで放冷することで析出した結晶をろ取した。次に、得られたろ物に水を加え加熱スラリー洗浄した後、ろ過を行い、さらにアセトンを加えて加熱スラリー洗浄することで、例示化合物Ｈ２３の粗結晶を得た。得られた粗結晶をクロロベンゼンに溶解させた後、アルミナを加えてスラリー洗浄した後、アルミナをろ過した。次に、アルミナを加えた状態でスラリー洗浄する工程を計３回実施した。次に、上記スラリー洗浄工程によって得られたろ液を減圧濃縮した後、エタノールを加え加熱スラリー洗浄を行った後、１３０℃で真空乾燥することにより、例示化合物Ｈ２３を０．６０ｇ得た（収率８０．５％）。
【０１４８】
質量分析法により、この化合物のＭ+である６６９を確認した。また1Ｈ−ＮＭＲ分析により得られた化合物の同定を行った。
［1Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ3）］
δ  ８．３６（ｓ，２Ｈ），８．３３（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝９．２Ｈｚ），８．２６−８．２１（ｍ，５Ｈ），８．１３−８．０６（ｍ，３Ｈ），８．０２（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝７．６Ｈｚ），７．９７（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝８．０Ｈｚ），７．９５（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝９．２Ｈｚ），７．９２−７．９０（ｍ，５Ｈ），７．７９（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝８．４Ｈｚ），７．６７（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝８．０Ｈｚ），７．６２（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝８．０Ｈｚ），７．５８（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝７．２Ｈｚ），７．５２−７．４９（ｍ，１Ｈ），７．４１（ｔ，２Ｈ，Ｊ＝７．６Ｈｚ）．
【０１４９】
［実施例４］例示化合物Ｈ３７の合成
下記に示される合成スキームに従い、例示化合物Ｈ３７を合成した。
【０１５０】
【化２０】
2014214148.tif 000027
【０１５１】
（１）中間体化合物Ｍ６−１の合成
以下に示す試薬、溶媒を反応容器に投入した。
Ｍ５−１：９．００ｇ（０．０１９ｍｏｌ）
フェニルボロン酸：３．５６ｇ（０．０２９ｍｏｌ）
テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム：１．５７ｇ（０．００１ｍｏｌ）
炭酸ナトリウム：８．２４ｇ（０．０７８ｍｏｌ）
トルエン：３６０ｍＬ
エタノール：９０ｍＬ
水：９０ｍＬ
【０１５２】
次に、反応溶液を、窒素下で６３℃（誤差±１℃）に昇温して、この温度（６３℃）で８時間攪拌した。反応終了後、反応溶液を室温まで放冷した後、水を加え、分液操作を３回繰り返すことで得られた有機層を減圧濃縮して粗生成物を得た。次に、この粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：トルエン／ヘプタン＝１／１）にて精製し、所定のフラクションを減圧濃縮した後、エタノールを加え加熱スラリー洗浄を行った後、１２０℃で真空乾燥した。以上により、中間体化合物Ｍ６−１を７．９５ｇ得た（収率８９．１％）。
【０１５３】
（２）中間体化合物Ｍ７−１の合成
以下に示す試薬、溶媒を反応容器に投入した。
Ｍ６−１：３．９８ｇ（０．０１ｍｍｏｌ）
ピナコールボラン：２．８０ｍＬ（０．０２ｍｍｏｌ）
トリエチルアミン：２．７０ｍＬ（０．０２ｍｍｏｌ）
ジクロロビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム：０．２０ｇ（０．０００３ｍｏｌ）
脱水トルエン：６０ｍＬ
【０１５４】
次に、反応溶液を、窒素下で加熱還流しながら４．５時間攪拌した。反応終了後、反応溶液を室温まで放冷した後、水を加え分液したときに得られた有機層に活性白土を加え、６０℃下でスラリー洗浄を行った。次に、活性白土をろ過した後、得られた溶液を減圧濃縮することで固体を得た。次に、この固体にメタノールを加えた後、還流下スラリー洗浄を行った。次に、室温まで放冷したときに得られた固体を１２０℃で真空乾燥することにより、中間体化合物Ｍ７−１を３．３５ｇ得た（収率７５．６％）。
【０１５５】
（３）例示化合物Ｈ３７の合成
以下に示す試薬、溶媒を反応容器に投入した。
Ｍ７−１：０．５０ｇ（１．０９ｍｍｏｌ）
Ｍ４−１：０．３９ｇ（０．９９ｍｍｏｌ）
テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム：０．０６ｇ（０．０５ｍｍｏｌ）
炭酸ナトリウム：０．４２ｇ（３．９５ｍｍｏｌ）
トルエン：２４ｍＬ
エタノール：４ｍＬ
水：４ｍＬ
【０１５６】
次に、反応溶液を、窒素下で加熱還流しながら４．５時間攪拌した。反応終了後、ろ過を行うことで得られたろ液に水を加え、分液操作を行った。次に、分液操作によって得られた有機層にトルエンを追加した後、アルミナを加え、８５℃に設定した加熱手段（加熱バス）を用いて加熱スラリー洗浄を行った。次に、スラリー液を室温まで放冷した後、アルミナをろ過することで得られたろ液を減圧濃縮して粗生成物を得た。次に、この粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：トルエン／ヘプタン＝１／７）にて精製し、所定のフラクションを減圧濃縮した後、メタノールを加え加熱スラリー洗浄を行った後、１２０℃で真空乾燥した。以上により、例示化合物Ｈ３７を０．４７ｇ得た（収率７２．９％）。
【０１５７】
質量分析法により、この化合物のＭ+である６４９を確認した。また1Ｈ−ＮＭＲ分析により得られた化合物の同定を行った。
［1Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ3）］
δ  ８．４０（ｓ，２Ｈ），８．３４（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝９．２Ｈｚ），８．２４−８．２０（ｍ，５Ｈ），８．０８（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝１０．０Ｈｚ），８．０７（ｓ，１Ｈ），，８．０４（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝９．６Ｈｚ），７．９８（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝７．６Ｈｚ），７．９７（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝７．６Ｈｚ），７．８４（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝７．６Ｈｚ），７．７２（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝７．２Ｈｚ），７．６２（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝８．４Ｈｚ），７．５８（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝８．４Ｈｚ），７．５１−７．４８（ｍ，１Ｈ），７．４１（ｔ，２Ｈ，Ｊ＝７．６Ｈｚ），１．６１（ｓ，９Ｈ）．
【０１５８】
［実施例５］
本実施例では、基板上に、陽極、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、ホール・エキシトンブロッキング層、電子輸送層及び陰極が順次形成されている有機発光素子を、以下に説明する方法にて作製した。ここで、本実施例で使用した材料の一部を以下に示す。
【０１５９】
【化２１】
2014214148.tif 000028
【０１６０】
スパッタ法により、ガラス基板上に、ＩＴＯを成膜して陽極を形成した。このとき陽極の膜厚を１００ｎｍとした。このように、陽極が形成されている基板を透明導電性支持基板（ＩＴＯ基板）として次の工程で使用した。
【０１６１】
次に、１０-5Ｐａの真空チャンバー内における抵抗加熱を利用した真空蒸着法を用いて、ＩＴＯ基板上に、以下に示す有機化合物層及び電極層を、連続的に成膜した。このとき対向する電極面積が３ｍｍ2になるように作製した。
【０１６２】
【表５】
2014214148.tif 000029
【０１６３】
得られた有機発光素子について、効率（電流効率）、寿命（半減寿命）及び色度（ＣＩＥ座標）の評価を行った。結果を表６に示す。
【０１６４】
［実施例６］
実施例５において、発光層のホストを例示化合物Ｈ０１に代えて例示化合物Ｈ１１を用いたことを除いては、実施例５と同様の方法により有機発光素子を作製した。
【０１６５】
得られた有機発光素子について、実施例５と同様に、効率（電流効率）、寿命（半減寿命）及び色度（ＣＩＥ座標）の評価を行った。結果を表６に示す。
【０１６６】
［実施例７］
実施例５において、発光層のホストを例示化合物Ｈ０１に代えて例示化合物Ｈ２３を用いたことを除いては、実施例５と同様の方法により有機発光素子を作製した。
【０１６７】
得られた有機発光素子について、実施例５と同様に、効率（電流効率）、寿命（半減寿命）及び色度（ＣＩＥ座標）の評価を行った。結果を表６に示す。
【０１６８】
［実施例８］
実施例５において、発光層のホストを例示化合物Ｈ０１に代えて例示化合物Ｈ３７を用いたことを除いては、実施例５と同様の方法により有機発光素子を作製した。
【０１６９】
得られた有機発光素子について、実施例５と同様に、効率（電流効率）、寿命（半減寿命）及び色度（ＣＩＥ座標）の評価を行った。結果を表６に示す。
【０１７０】
［比較例１］
実施例５において、発光層のホストを例示化合物Ｈ０１に代えて下記に示される化合物Ａ１を用いたことを除いては、実施例５と同様の方法により有機発光素子を作製した。
【０１７１】
【化２２】
2014214148.tif 000030
【０１７２】
得られた有機発光素子について、実施例５と同様に、効率（電流効率）、寿命（半減寿命）及び色度（ＣＩＥ座標）の評価を行った。結果を表６に示す。
【０１７３】
［比較例２］
実施例５において、発光層のホストを例示化合物Ｈ０１に代えて下記に示される化合物Ａ２を用いたことを除いては、実施例５と同様の方法により有機発光素子を作製した。
【０１７４】
【化２３】
2014214148.tif 000031
【０１７５】
得られた有機発光素子について、実施例５と同様に、効率（電流効率）、寿命（半減寿命）及び色度（ＣＩＥ座標）の評価を行った。結果を表６に示す。
【０１７６】
【表６】
2014214148.tif 000032
【０１７７】
上記表６より、本発明のピレン誘導体を発光層のホストとして用いた有機発光素子（実施例５乃至実施例８）はいずれも１０００ｃｄ／ｍ2における電流効率が１０ｃｄ／Ａ以上であった。このため、本発明のピレン誘導体は、構造が近い化合物Ａ１及びＡ２と比較して発光効率が優れていることがわかる。特に、実施例５乃至実施例７の有機発光素子は、高い発光効率と同時に連続駆動寿命を両立した優れた特性を示した。
【０１７８】
（ＴＴＡ効率の評価）
例示化合物Ｈ１１及び比較例化合物Ａ１のＴＴＡ効率を評価するために、実施例６及び比較例１において得られた有機発光素子を用いて以下に説明する実験を行った。
【０１７９】
電圧パルスジェネレータから出力した矩形波電圧を有機発光素子に印加し、素子からの発光を光電子増倍管に入力し、矩形波電圧と発光強度を同期させてオシロスコープに取り込んで過渡応答特性を得た。尚、この実験を行う際に使用した機器及び実験条件を以下に示す。
電圧パルスジェネレータ：アジレント社製、３３２５０Ａ
オシロスコープ：テクトロニクス社製、ＴＤＳ５０５４
パルスの周波数：１００Ｈｚ
有機発光素子に印加する正電圧：１０ｍＡ／ｃｍ2相当の電圧（パルス幅１ｍｓにて印加）
有機発光素子に印加する負電圧：−１０Ｖ
【０１８０】
次に、実験よって得られたデータを、下記式（２）を用いて解析して全発光に対するＴＴＡ由来の発光割合を決定した。
【０１８１】
【数２】
2014214148.tif 000033
【０１８２】
実施例６及び比較例１で得られた素子の電流密度が１０ｍＡ／ｃｍ2における全発光に対するＴＴＡ由来の発光割合は、それぞれ、３１．８％、２８．１％であった。この結果から得られた例示化合物Ｈ１１及び比較例化合物Ａ１のＴＴＡ効率を下記表７に示す。
【０１８３】
【表７】
2014214148.tif 000034
【０１８４】
以上より、本発明の化合物を発光層のホストとして用いた有機発光素子の発光効率が比較例の有機発光素子と比較して高い要因の一つが、本発明の化合物のＴＴＡ効率の高さに起因していると推測できる。
【産業上の利用可能性】
【０１８５】
以上説明したように、本発明のピレン誘導体は、有機発光素子の構成材料として有用であり、本発明のピレン誘導体を構成材料として含む有機発光素子は、ＴＴＡを利用することができるため、高発光効率であり、かつ長寿命の有機発光素子である。
【符号の説明】
【０１８６】
１８：ＴＦＴ素子、２１：陽極、２２：有機化合物層、２３：陰極
【図１】
2014214148.tif 000038
【図２】
2014214148.tif 000039