(57)【要約】      （修正有）【課題】溶剤に対する溶解性に優れていて容易に薄膜を形成することができ、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料として好適に用いられるトリアジン化合物の提供、また発光特性および耐久性に優れた有機エレクトロルミネッセンス素子が得られる有機エレクトロルミネッセンス素子用組成物および有機エレクトロルミネッセンス素子の提供。【解決手段】特定のトリアジン化合物を用いることを特徴とする。有機エレクトロルミネッセンス素子用組成物は、上記のトリアジン化合物よりなる成分と、三重項発光性金属錯体化合物よりなる成分とを含有してなる。有機エレクトロルミネッセンス素子は、上記の有機エレクトロルミネッセンス素子用組成物により形成された発光層を有する。【選択図】  図１
2006306783.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で表されることを特徴とするトリアジン化合物。
【化１】
2006306783.tif 000040
〔式中、Ｒ1 およびＲ2 は、それぞれ独立に１価の有機基を示し、Ｒ3 およびＲ4 は、それぞれ独立にアリール基または複素環基を示す。〕
【請求項２】
一般式（１）において、Ｒ1 およびＲ2 が、各々、炭素数１〜３０のアルキル基、炭素数１〜３０のアルコキシル基、アリール基、複素環基または下記一般式（１−Ａ）〜下記一般式（１−Ｃ）で表される基であることを特徴とする請求項１に記載のトリアジン化合物。
【化２】
2006306783.tif 000041
〔一般式（１−Ａ）において、Ｒ5 およびＲ6 は、それぞれ独立に炭素数１〜６０のアルキル基または炭素数１〜３０のアルコキシル基を示す。一般式（１−Ｂ）において、Ｒ7 およびＲ8 は、それぞれ独立に水素原子または炭素数１〜３０のアルキル基を示す。一般式（１−Ｃ）において、Ｒ9 およびＲ10は、それぞれ独立に水素原子、炭素数１〜３０のアルキル基、アリール基または複素環基を示す。〕
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のトリアジン化合物よりなる成分と、三重項発光性金属錯体化合物よりなる成分とを含有してなることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子用組成物。
【請求項４】
請求項３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用組成物により形成された発光層を有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
ホールブロック層を備えてなることを特徴とする請求項４に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料として有用なトリアジン化合物および有機エレクトロルミネッセンス素子用組成物、並びに有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」ともいう。）は、直流電圧によって駆動することが可能であること、自己発光素子であるために視野角が広くて視認性が高いこと、応答速度が速いことなどの優れた特性を有することから、次世代の表示素子として期待されており、その研究が活発に行われている。
このような有機ＥＬ素子としては、陽極と陰極との間に有機材料よりなる発光層が形成された単層構造のもの、陽極と発光層との間に正孔輸送層を有する構造のもの、陰極と発光層との間に電子輸送層を有するものなどの多層構造のものが知られている。これらの有機ＥＬ素子は、いずれも、陰極から注入された電子と、陽極から注入された正孔とが、発光層において再結合することによって発光するものである。
【０００３】
有機ＥＬ素子においては、その発光層が高い発光効率を有するものであることが要求されている。そして最近は、高い発光効率を実現するために、有機ＥＬ素子の発光に、励起状態である三重項状態の分子などのエネルギーを利用することが試みられている。
具体的に、このような構成を有する有機ＥＬ素子によれば、従来から有機ＥＬ素子の外部量子効率の限界値と考えられていた５％を超え、８％の外部量子効率が得られることが報告されている（例えば、非特許文献１および非特許文献２参照。）。
しかしながら、この有機ＥＬ素子は、低分子量の材料で構成され、また、例えば蒸着法などの乾式法によって形成されているものであり、この乾式法によっては面積の大きい層を形成するには限界があることから、特に、例えば大画面のディスプレイ装置などに適用することが難しい、という問題がある。
【０００４】
【非特許文献１】「アプライドフィジックスレターズ（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ）」，１９９９年，第７５巻，ｐ．４
【非特許文献２】「ケミカル  マテリアル」，２００４年，第１６巻，ｐ．１２８５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、溶剤に対する溶解性に優れていて容易に薄膜を形成することができ、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料として好適に用いられるトリアジン化合物を提供することにある。
本発明の他の目的は、発光特性に優れた有機エレクトロルミネッセンス素子が得られる有機エレクトロルミネッセンス素子用組成物および、有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のトリアジン化合物は、下記一般式（１）で表されることを特徴とする。
【０００７】
【化１】
2006306783.tif 000003
【０００８】
〔式中、Ｒ1 およびＲ2 は、それぞれ独立に１価の有機基を示し、Ｒ3 およびＲ4 は、それぞれ独立にアリール基または複素環基を示す。〕
【０００９】
本発明のトリアジン化合物においては、一般式（１）において、Ｒ1 およびＲ2 が、各々、炭素数１〜３０のアルキル基、炭素数１〜３０のアルコキシル基、アリール基、複素環基または下記一般式（１−Ａ）〜下記一般式（１−Ｃ）で表される基であることが好ましい。
【００１０】
【化２】
2006306783.tif 000004
【００１１】
〔一般式（１−Ａ）において、Ｒ5 およびＲ6 は、それぞれ独立に炭素数１〜６０のアルキル基または炭素数１〜３０のアルコキシル基を示す。一般式（１−Ｂ）において、Ｒ7 およびＲ8 は、それぞれ独立に水素原子または炭素数１〜３０のアルキル基を示す。一般式（１−Ｃ）において、Ｒ9 およびＲ10は、それぞれ独立に水素原子、炭素数１〜３０のアルキル基、アリール基または複素環基を示す。〕
【００１２】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子用組成物は、上記のトリアジン化合物よりなる成分と、三重項発光性金属錯体化合物よりなる成分とを含有してなることを特徴とする。
【００１３】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、上記の有機エレクトロルミネッセンス素子用組成物により形成された発光層を有することを特徴とする。
【００１４】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、ホールブロック層を備えてなることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のトリアジン化合物は、溶剤に対する溶解性に優れていて容易に薄膜を形成することができると共に、良好なキャリア輸送性を有するため、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料として有用なものである。
【００１６】
また、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子用組成物によれば、その第１の構成成分として三重項発光性金属錯体化合物を含有すると共に、第２の構成成分として、上記のトリアジン化合物を含有してなるものであるため、優れた発光特性および耐久性を有する有機エレクトロルミネッセンス素子が得られる。
【００１７】
更に、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子によれば、上記の有機エレクトロルミネッセンス素子用組成物を発光層の材料として用いることにより、三重項発光による優れた発光特性と共に、優れた耐久性を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１９】
＜トリアジン化合物＞
本発明のトリアジン化合物は、上記一般式（１）で表されるトリアジン化合物（以下、「特定トリアジン化合物」ともいう。）であって、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料として有用なものである。
【００２０】
一般式（１）において、Ｒ1 およびＲ2 は、それぞれ独立に、１価の有機基を示し、このＲ1 およびＲ2 は、互いに同一のものであっても異なるものであってもよい。
【００２１】
基Ｒ1 および基Ｒ2 を示す１価の有機基としては、各々、炭素数１〜３０のアルキル基、炭素数１〜３０のアルコキシル基、アリール基、複素環基または上記一般式（１−Ａ）〜上記一般式（１−Ｃ）で表される基であることが好ましい。
【００２２】
基Ｒ1 および基Ｒ2 を示すアリール基としては、無置換のもの、置換基として炭素数１〜３０のアルキル基を有するもの、またはシアノフェニル基が好ましい。
また、基Ｒ1 および基Ｒ2 を示す複素環基としては、ピリジニル基が好ましい。
【００２３】
基Ｒ1 および基Ｒ2 を示す一般式（１−Ａ）において、Ｒ5 およびＲ6 は、それぞれ独立に、炭素数１〜６０のアルキル基または炭素数１〜３０のアルコキシル基を示し、このＲ5 およびＲ6 は、互いに同一のものであっても異なるものであってもよいが、同一のものであることが好ましい。
【００２４】
基Ｒ1 および基Ｒ2 を示す一般式（１−Ｂ）において、Ｒ7 およびＲ8 は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数１〜３０のアルキル基を示し、このＲ7 およびＲ8 は、互いに同一のものであっても異なるものであってもよいが、同一のものであることが好ましい。
【００２５】
基Ｒ1 および基Ｒ2 を示す一般式（１−Ｃ）において、Ｒ9 およびＲ10は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜３０のアルキル基、アリール基または複素環基を示し、このＲ9 およびＲ10は、互いに同一のものであっても異なるものであってもよいが、同一のものであることが好ましい。
ここに、基Ｒ9 および基Ｒ10を示すアリール基としては、フェニル基、シアノフェニル基、アルキルフェニル基が好ましい。
また、基Ｒ9 および基Ｒ10を示す複素環基としては、ピリジニル基が好ましい。
【００２６】
また、一般式（１）において、Ｒ3 およびＲ4 は、それぞれ独立に、アリール基または複素環基を示し、このＲ3 およびＲ4 は、互いに同一のものであっても異なるものであってもよいが、同一のものであることが好ましい。
【００２７】
基Ｒ3 および基Ｒ4 を示すアリール基としては、例えばフェニル基、シアノフェニル基、アルキルフェニル基などが挙げられる。
また、基Ｒ3 および基Ｒ4 を示す複素環基としては、例えばピリジニル基などが挙げられる。
【００２８】
また、基Ｒ3 および基Ｒ4 は、各々、カルバゾール環における３位および６位の位置、またはカルバゾール環における２位および７位の位置に結合されていることが好ましい。
【００２９】
特定トリアジン化合物の好ましい具体例としては、下記式（Ａ−１）〜下記式（Ａ−１０）で表される化合物、下記式（Ｂ−１）〜下記式（Ｂ−１０）で表される化合物、下記式（Ｃ−１）〜下記式（Ｃ−１４）で表される化合物、下記式（Ｄ−１）〜下記式（Ｄ−１０）で表される化合物、下記式（Ｅ−１）〜下記式（Ｅ−１０）で表される化合物、下記式（Ｆ−１）〜下記式（Ｆ−１４）で表される化合物および下記式（Ｇ−１）〜下記式（Ｇ−４）で表される化合物が挙げられる。
ここに、式（Ａ−１）〜式（Ａ−１０）で表される化合物および式（Ｂ−１）〜式（Ｂ−１０）で表される化合物は、各々、一般式（１）におけるＲ1 およびＲ2 が共にアルコキシル基であるものであり、式（Ｃ−１）〜式（Ｃ−１４）で表される化合物および式（Ｄ−１）〜式（Ｄ−１０）で表される化合物は、各々、一般式（１）におけるＲ1 およびＲ2 が共に一般式（１−Ａ）で表される基または一般式（１−Ｂ）で表される基であるものであり、また、式（Ｅ−１）〜式（Ｅ−１０）で表される化合物は、各々、一般式（１）におけるＲ1 が一般式（１−Ｃ）で表される基であってＲ2 がアルコキシル基であるものであり、式（Ｆ−１）〜式（Ｆ−１４）で表される化合物は、各々、一般式（１）におけるＲ1 が一般式（１−Ｃ）で表される基であってＲ2 が一般式（１−Ａ）で表される基または一般式（１−Ｂ）で表される基であるものであり、また、式（Ｇ−１）〜式（Ｇ−４）で表される化合物は、各々、一般式（１）におけるＲ1 およびＲ2 が共に一般式（１−Ｃ）で表される基である化合物である。
【００３０】
【化３】
2006306783.tif 000005
【００３１】
〔式（Ａ−１）〜式（Ａ−１０）中、ｍ１およびｍ２は、それぞれ独立に１〜２９の整数であり、ｎ１およびｎ２は、それぞれ独立に１〜１９の整数である。〕
【００３２】
【化４】
2006306783.tif 000006
【００３３】
〔式（Ｂ−１）〜式（Ｂ−１０）中、ｍ１およびｍ２は、それぞれ独立に１〜２９の整数であり、ｎ１およびｎ２は、それぞれ独立に１〜１９の整数である。〕
【００３４】
【化５】
2006306783.tif 000007
【００３５】
〔式（Ｃ−１）〜式（Ｃ−１０）中、ｎ１およびｎ２は、それぞれ独立に１〜１９の整数であり、ｐ１およびｐ２は、それぞれ独立に１〜５９の整数である。〕
【００３６】
【化６】
2006306783.tif 000008
【００３７】
〔式（Ｃ−１１）〜式（Ｃ−１４）中、ｎ１およびｎ２は、それぞれ独立に１〜１９の整数である。〕
【００３８】
【化７】
2006306783.tif 000009
【００３９】
〔式（Ｄ−１）〜式（Ｄ−１０）中、ｎ１およびｎ２は、それぞれ独立に１〜１９の整数であり、ｐ１およびｐ２は、それぞれ独立に１〜５９の整数である。〕
【００４０】
【化８】
2006306783.tif 000010
【００４１】
〔式（Ｅ−１）〜式（Ｅ−８）中、ｍ１は、それぞれ独立に１〜２９の整数であり、ｎ１〜ｎ４は、それぞれ独立に１〜１９の整数である。〕
【００４２】
【化９】
2006306783.tif 000011
【００４３】
〔式（Ｅ−９）および式（Ｅ−１０）中、ｍ１は１〜２９の整数である。〕
【００４４】
【化１０】
2006306783.tif 000012
【００４５】
〔式（Ｆ−１）〜式（Ｆ−８）中、ｎ１〜ｎ４は、それぞれ独立に１〜１９の整数であり、ｐ１は１〜５９の整数である。〕
【００４６】
【化１１】
2006306783.tif 000013
【００４７】
〔式（Ｆ−９）〜式（Ｆ−１４）中、ｎ１〜ｎ４は、それぞれ独立に１〜１９の整数であり、ｐ１は１〜５９の整数である。〕
【００４８】
【化１２】
2006306783.tif 000014
【００４９】
〔式（Ｇ−１）〜式（Ｇ−４）中、ｎ１〜ｎ６は、それぞれ独立に１〜１９の整数である。〕
【００５０】
特定トリアジン化合物は、下記反応式（１）に示すように、例えば特定のカルバゾール化合物（以下、「原料カルバゾール化合物」ともいう。）と、特定のトリアジン化合物（以下、「原料トリアジン化合物」ともいう。）とを反応させる方法により製造することができる。
【００５１】
【化１３】
2006306783.tif 000015
【００５２】
〔式中、Ｒ1 およびＲ2 は、それぞれ独立に１価の有機基を示し、Ｒ3 およびＲ4 は、それぞれ独立にアリール基または複素環基を示し、Ｘ1 は、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子を示す。〕    
【００５３】
原料カルバゾール化合物と、原料トリアジン化合物との反応は、例えばＣｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．１６巻，１２８５−１２９１頁（２００４年）に記載の方法に準じた合成工程によって行うことができる。
具体的には、不活性ガス雰囲気下において、溶媒中で原料カルバゾール化合物に等量の有機金属などを、例えば反応温度−７８〜３０℃、反応時間０．１〜１０時間の反応条件によって反応させた後、原料トリアジン化合物を溶媒に溶解させた溶液を滴下し、例えば反応温度０〜８０℃、反応時間０．５〜２４時間の反応条件によって行うことができる。
【００５４】
ここに、溶媒としては、例えばジエチルエーテル、テトラヒドロフランなどを用いることができ、その使用量は、例えば原料カルバゾール化合物１００質量部に対して１００〜１００００質量部である。
また、有機金属としては、例えばｎ−ブチルリチウム、ｓ−ブチルリチウム、ｔ−ブチルリチウムを用いることができ、その使用量は、例えば原料カルバゾール化合物１モルに対して０．５〜１．２質量部である。
【００５５】
具体的に、一般式（１）において、Ｒ1 およびＲ2 が同一のアルコキシル基であり、Ｒ3 およびＲ4 が同一のアリール基である特定トリアジン化合物は、下記反応式（２）で示される反応工程によって得られた原料カルバゾール化合物と、下記反応式（３）で示される反応工程によって得られた原料トリアジン化合物とを反応させることによって製造することができる。
また、一般式（１）において、Ｒ1 およびＲ2 が同一の一般式（１−Ａ）で表される基であり、Ｒ3 およびＲ4 が同一のアリール基である特定トリアジン化合物は、下記反応式（２）で示される反応工程によって得られた原料カルバゾール化合物と、下記反応式（４）で示される反応工程によって得られた原料トリアジン化合物とを反応させることによって製造することができる。
また、一般式（１）において、Ｒ1 およびＲ2 が同一の一般式（１−Ｂ）で表される基であり、Ｒ3 およびＲ4 が同一のアリール基である特定トリアジン化合物は、下記反応式（２）で示される反応工程によって得られた原料カルバゾール化合物と、下記反応式（５）で示される反応工程によって得られた原料トリアジン化合物とを反応させることによって製造することができる。
【００５６】
【化１４】
2006306783.tif 000016
【００５７】
〔反応式（２）〜反応式（５）中、Ｒ11は水素原子または１価の有機基を示し、Ｒ13は炭素数１〜３０のアルキル基を示し、Ｒ14は炭素数１〜６０のアルキル基または炭素数１〜３０のアルコキシル基を示し、Ｒ15は水素原子、炭素数１〜３０のアルキル基を示し、Ｘ1 は、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子を示す。〕
【００５８】
なお、反応式（３）〜（５）は、Ｊ．Ａｍｅｒ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，７３巻，２９８１頁に記載されている。
【００５９】
特定トリアジン化合物は、蒸着法などの乾式法によって膜を形成することもできるが、溶剤に対して優れた溶解性が得られ、薄膜を形成するための塗布液を容易に調製することが可能であるため、当該塗布液によって容易に薄膜を形成することができる。従って、特定トリアジン化合物は、有機ＥＬ素子用材料として有用なものである。
【００６０】
また、特定トリアジン化合物は、良好なキャリア輸送性を有するものであることから、例えば燐光発光性を有する発光性材料と共に組み合わせることにより、有機ＥＬ素子の発光層を構成する材料として好適に用いることができる。
【００６１】
＜有機ＥＬ素子用組成物＞
本発明の有機ＥＬ素子用組成物は、上記の特定トリアジン化合物よりなる成分（以下、「トリアジン成分」ともいう。）と、三重項発光性金属錯体化合物よりなる成分（以下、「錯体成分」ともいう。）とを含有してなるものである。
【００６２】
錯体成分を構成する三重項発光性金属錯体化合物としては、例えばイリジウム錯体化合物、白金錯体化合物、パラジウム錯体化合物、ルビジウム錯体化合物、オスミウム錯体化合物、レニウム錯体化合物などが挙げられるが、これらのうちではイリジウム錯体化合物が好ましい。
【００６３】
錯体成分を構成するイリジウム錯体化合物としては、イリジウムと、フェニルピリジン、フェニルピリミジン、ビピリジル、１−フェニルピラゾール、２−フェニルキノリン、２−フェニルベンゾチアゾール、２−フェニル−２−オキサゾリン、２，４−ジフェニル−１，３，４−オキサジアゾール、５−フェニル−２−（４−ピリジル）−１，３，４−オキサジアゾールまたはこれらの誘導体などの窒素原子含有芳香族化合物との錯体化合物を用いることができる。
このようなイリジウム錯体化合物の具体例としては、例えば下記一般式（２）〜下記一般式（４）で表される化合物を挙げることができる。
【００６４】
【化１５】
2006306783.tif 000017
【００６５】
【化１６】
2006306783.tif 000018
【００６６】
【化１７】
2006306783.tif 000019
【００６７】
上記一般式（２）〜一般式（４）において、Ｒ16およびＲ17は、それぞれ、フッ素原子、アルキル基またはアリール基よりなる置換基を示し、互いに同一のものであっても異なるものであってもよい。ｘは０〜４の整数であり、ｙは０〜４の整数である。
【００６８】
以上において、置換基Ｒ16およびＲ17に係るアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ヘキシル基、オクチル基などを挙げることができる。
アリール基の具体例としては、フェニル基、トリル基、キシリル基、ビフェニル基、ナフチル基などを挙げることができる。
【００６９】
以上のうち、特に一般式（２）で表されるイリジウム錯体化合物（以下、「特定のイリジウム錯体化合物」ともいう。）を用いることが好ましい。
【００７０】
この特定のイリジウム錯体化合物は、通常、下記一般式（５）で表される化合物と、下記一般式（６）で表される化合物とを極性溶媒の存在下に反応させることにより合成することができるが、その場合に生ずる下記一般式（７）で表される特定の不純物化合物の含有量が１０００ｐｐｍ以下であることが重要である。
【００７１】
【化１８】
2006306783.tif 000020
【００７２】
【化１９】
2006306783.tif 000021
【００７３】
一般式（５）〜一般式（７）において、Ｒ16およびＲ17は、一般式（２）と同じである。ｘは０〜４の整数であり、ｙは０〜４の整数である。
【００７４】
上記の特定の不純物化合物の含有量が１０００ｐｐｍ以下である特定のイリジウム錯体化合物は、上記の合成反応による反応生成物を精製することにより、得ることができる。
【００７５】
特定のイリジウム錯体化合物において、上記の特定の不純物化合物の含有量が１０００ｐｐｍを超える場合には、当該特定のイリジウム錯体化合物の有する発光性能が阻害されるため、発光輝度が高い有機ＥＬ素子を得ることが困難となる。
【００７６】
本発明の有機ＥＬ素子用組成物における錯体成分の含有割合は、トリアジン成分１００質量部に対して０．１〜３０質量部であることが好ましく、より好ましくは０．５〜１０質量部である。錯体成分の含有割合が過小である場合には、十分な発光を得ることが困難となることがある。一方、錯体成分の割合が過大である場合には、発光の明るさが却って減少する濃度消光の現象が生じることがあるため、好ましくない。
【００７７】
本発明の有機ＥＬ素子用組成物には、必要に応じて、例えば電荷輸送性化合物などの任意の添加物を加えることができる。
【００７８】
電荷輸送性化合物としては、下記式（ア−１）〜下記式（ア−１０）で表される電荷輸送性を有する化合物、下記式（イ−１）〜下記式（イ−２０）で表される電子輸送性を有する化合物および下記式（ウ−１）〜下記式（ウ−３４）で表される正孔輸送性を有する化合物などが挙げられる。
【００７９】
【化２０】
2006306783.tif 000022
【００８０】
【化２１】
2006306783.tif 000023
【００８１】
【化２２】
2006306783.tif 000024
【００８２】
ここに、式（イ−１６）において、Ｙは、下記式（ａ）〜式（ｃ）で表される基のいずれかを示す。
【００８３】
【化２３】
2006306783.tif 000025
【００８４】
【化２４】
2006306783.tif 000026
【００８５】
【化２５】
2006306783.tif 000027
【００８６】
ここに、式（ウ−１２）において、ｑは、１以上の整数を示す。
【００８７】
【化２６】
2006306783.tif 000028
【００８８】
【化２７】
2006306783.tif 000029
【００８９】
【化２８】
2006306783.tif 000030
【００９０】
【化２９】
2006306783.tif 000031
【００９１】
本発明の有機ＥＬ素子用組成物における電荷輸送性化合物の添加量は、トリアジン成分１００ｍｏｌ％に対して０〜７０ｍｏｌ％であることが好ましい。
【００９２】
また、本発明の有機ＥＬ素子用組成物には、後述する手法によって有機ＥＬ素子における発光層を形成する際などにおいて必要とされる塗布性を向上させる目的から、例えば下記一般式（８）で表される繰り返し単位よりなるアリーレンエーテル重合体（以下、「特定のアリーレンエーテル重合体」ともいう。）などの重合体を添加することができる。
【００９３】
【化３０】
2006306783.tif 000032
【００９４】
〔式中、Ｒ18〜Ｒ21は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子または１価の有機基を示し、Ａは、２価の芳香族基を示す。〕
【００９５】
本発明の有機ＥＬ素子用組成物における特定のアリーレンエーテル重合体の添加量は、トリアジン成分１００ｍｏｌ％に対して０〜７０ｍｏｌ％であることが好ましい。
【００９６】
本発明の有機ＥＬ素子用組成物は、通常、上記の特定トリアジン化合物よりなるトリアジン成分と、錯体成分とを適宜の有機溶剤に溶解させることによって組成物溶液として調製される。そして、この組成物溶液を、発光層を形成すべき基体の表面に塗布し、得られた塗膜に対して有機溶剤の除去処理を行うことにより、有機ＥＬ素子における発光層を形成することができる。
【００９７】
ここで、組成物溶液を調製するための有機溶剤としては、用いられるトリアジン成分および錯体成分を溶解し得るものであれば特に限定されず、その具体例としては、アニソール、トルエン、キシレン、メシチレン等の芳香族炭化水素系溶剤、クロロホルム、クロロベンゼン、テトラクロロエタン等のハロゲン化炭化水素系溶剤、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、１−メチル−２−ピロリドン等のアミド系溶剤、シクロヘキサノン、乳酸エチル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、エチルエトキシプロピオネート、メチルアミルケトンなどが挙げられる。これらの有機溶剤は、単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
これらの中では、均一な厚みを有する薄膜が得られる点で、適当な蒸発速度を有するもの、具体的には沸点が７０〜２００℃程度の有機溶剤を用いることが好ましい。
【００９８】
有機溶剤の使用割合は、トリアジン成分および錯体成分の種類によって異なるが、通常、組成物溶液中のトリアジン成分および錯体成分の合計の濃度が０．５〜１０質量％となる割合である。
また、組成物溶液を塗布する手段としては、例えばスピンコート法、ディッピング法、ロールコート法、インクジェット法、印刷法などを利用することができる。
形成される発光層の厚みは、特に限定されるものではないが、通常、１０〜２００ｎｍ、好ましくは３０〜１００ｎｍの範囲で選択される。
【００９９】
このような有機ＥＬ素子用組成物によれば、十分に高い発光輝度で発光する発光層を有する有機ＥＬ素子を得ることができ、しかも、当該発光層をインクジェット法などの湿式法により容易に形成することができる。
【０１００】
＜有機ＥＬ素子＞
図１は、本発明の有機ＥＬ素子の構成の一例を示す説明用断面図である。
この例の有機ＥＬ素子は、透明基板１上に、正孔を供給する電極である陽極２が例えば透明導電膜により設けられ、この陽極２上に正孔注入輸送層３が設けられ、この正孔注入輸送層３上に発光層４が設けられ、この発光層４上にホールブロック層８が設けられ、このホールブロック層８上に電子注入層５が設けられ、この電子注入層５上に電子を供給する電極である陰極６が設けられている。そして、陽極２および陰極６は、直流電源７に電気的に接続される。
【０１０１】
この有機ＥＬ素子において、透明基板１としては、ガラス基板、透明性樹脂基板または石英ガラス基板などを用いることができる。
陽極２を構成する材料としては、好ましくは、仕事関数の大きい例えば４ｅＶ以上の透明性材料が用いられる。ここで、仕事関数とは、固体から真空中に電子を取り出すのに要する最小限の仕事の大きさをいう。陽極２としては、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）膜、酸化スズ（ＳｎＯ2 ）膜、酸化銅（ＣｕＯ）膜、酸化亜鉛（ＺｎＯ）膜などを用いることができる。
【０１０２】
正孔注入輸送層３は、正孔を効率よく発光層４に供給するために設けられたものであって、陽極２から正孔（ホール）を受け取って、発光層４に輸送する機能を有するものである。この正孔注入輸送層３を構成する材料としては、例えばポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリスチレンスルホネートなどの電荷注入輸送材料を好適に用いることができる。また、正孔注入輸送層３の厚みは、例えば１０〜２００ｎｍである。
【０１０３】
発光層４は、電子と正孔とを結合させ、その結合エネルギーを光として放射する機能を有するものであり、この発光層４は、上記の有機ＥＬ素子用組成物によって形成されている。発光層４の厚みは、特に限定されるものではないが、通常、５〜２００ｎｍの範囲で選択される。
【０１０４】
ホールブロック層８は、正孔注入輸送層３を介して発光層４に供給された正孔が電子注入層５に侵入することを抑制し、発光層４における正孔と電子との再結合を促進させ、発光効率を向上させる機能を有するものである。
【０１０５】
このホールブロック層８を構成する材料としては、例えば下記式（１）で表される２, ９−ジメチル−４, ７−ジフェニル−１, １０−フェナントロリン（バソクプロイン：ＢＣＰ）、下記式（２）で表される１, ３, ５−トリ（フェニル−２−ベンゾイミダゾリル）ベンゼン（ＴＰＢＩ）などを好適に用いることができる。
また、ホールブロック層８の厚みは、例えば１０〜３０ｎｍである。
【０１０６】
【化３１】
2006306783.tif 000033
【０１０７】
【化３２】
2006306783.tif 000034
【０１０８】
電子注入層５は、陰極６から受け取った電子をホールブロック層８を介して発光層４まで輸送する機能を有するものである。この電子注入層５を構成する材料としては、バソフェナントロリン系材料とセシウムとの共蒸着系（ＢＰＣｓ）を用いることが好ましく、その他の材料としては、アルカリ金属およびその化合物（例えばフッ化リチウム、酸化リチウム）、アルカリ土類金属およびその化合物（例えばフッ化マグネシウム、フッ化ストロンチウム）などを用いることができる。この電子注入層５の厚みは、例えば０．１〜１００ｎｍである。
【０１０９】
陰極６を構成する材料としては、仕事関数の小さい例えば４ｅＶ以下のものが用いられる。陰極６の具体例としては、アルミニウム、カルシウム、マグネシウム、インジウムなどよりなる金属膜、またはこれらの金属の合金膜などを用いることができる。
陰極６の厚みは、材料の種類によって異なるが、通常、１０〜１０００ｎｍ、好ましくは５０〜２００ｎｍである。
【０１１０】
本発明において、上記の有機ＥＬ素子は、例えば以下のようにして製造される。
先ず、透明基板１上に、陽極２を形成する。
陽極２を形成する方法としては、真空蒸着法またはスパッタ法などを利用することができる。また、ガラス基板などの透明基板の表面に例えばＩＴＯ膜などの透明導電膜が形成されてなる市販の材料を用いることもできる。
【０１１１】
このようにして形成された陽極２上に、正孔注入輸送層３を形成する。
正孔注入輸送層３を形成する方法としては、具体的に、電荷注入輸送材料を適宜の溶剤に溶解することによって正孔注入輸送層形成液を調製し、この正孔注入輸送層形成液を、陽極２の表面に塗布し、得られた塗布膜に対して溶剤の除去処理を行うことによって正孔注入輸送層３を形成する手法を用いることができる。
【０１１２】
次いで、本発明の有機ＥＬ素子用組成物を発光層形成液として用い、この発光層形成液を正孔注入輸送層３上に塗布し、得られた塗布膜を熱処理することにより、発光層４を形成する。
発光層形成液を塗布する方法としては、スピンコート法、ディップ法、インクジェット法、印刷法などを利用することができる。
【０１１３】
そして、このようにして形成された発光層４上に、ホールブロック層８を形成すると共に、このホールブロック層８の上に電子注入層５を形成し、更に、この電子注入層５の上に、陰極６を形成することにより、図１に示す構成を有する有機ＥＬ素子が得られる。
【０１１４】
以上において、ホールブロック層８、電子注入層５および陰極６を形成する方法としては、真空蒸着法などの乾式法を利用することができる。
【０１１５】
上記の有機ＥＬ素子においては、直流電源７により、陽極２と陰極６との間に直流電圧が印加されると、発光層４が発光し、この光は、正孔注入輸送層３、陽極２および透明基板１を介して外部に放射される。
このような構成の有機ＥＬ素子によれば、発光層４が上記の有機ＥＬ素子用組成物によって形成されているため、高い発光輝度および発光効率が得られる。
【０１１６】
また、ホールブロック層８が配設されていることにより、陽極２からの正孔と陰極２からの電子とにおける結合が高い効率をもって実現され、その結果、高い発光輝度および発光効率が得られる。
【実施例】
【０１１７】
以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【０１１８】
〔実施例１〕
〈特定トリアジン化合物の合成例１〉
容積５００ｍｌの三口フラスコに、１−ブロモ−４−ｎ−オクチルベンゼン２５ｇを仕込み、脱気処理した後に窒素置換処理し、テトラヒドロフラン２００ｍｌを加えて撹拌し、この反応系をドライアイス−アセトン浴で冷却した後、濃度１．５６ｍｏｌ／Ｌのｎ−ブチルリチウムヘキサン溶液６６ｍｌを加えて２時間攪拌し、その後、２−イソプロポキシ−４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン１９．０ｇを加えた。
そして、得られた反応溶液を徐々に室温に戻し、更に２４時間撹拌した後、この反応溶液を分液ろうとに移して激しく振盪することによって有機相を得た。得られた有機相を飽和食塩水３００ｍｌで洗浄した後、無水硫酸マグネシウム上において３０分間乾燥処理し、エバポレーターにより濃縮し、その後、シリカゲル−ヘキサンカラムで精製処理することにより、下記式（３）で示される、２−（４−ｎ−オクチルフェニル）−４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン（以下、「中間生成物（１）」ともいう。）２６．４ｇを得た。この中間生成物（１）の純度をＨＰＬＣ（高速液体クロマトグラフィー）によって確認したところ、１００％であった。
【０１１９】
【化３３】
2006306783.tif 000035
【０１２０】
容積２００ｍｌの三口フラスコに、中間生成物（１）１４．６ｇと、３，６−ジブロモカルバゾール５．０ｇと、酢酸パラジウム０．１３８ｇと、ジ−（ｔ−ブチルホスフィノ）ビフェニル０．１８４ｇと、フッ化カリウム５．３６ｇとを仕込み、脱気処理した後に窒素置換処理し、テトラヒドロフラン６２ｍｌを加えて還流下で１２時間撹拌し、得られた反応溶液を分液ろうとに移し、この分液ろうと内に酢酸エチル３００ｍｌとｍ純水２００ｍｌとを加えて振盪することによって有機相を得た。得られた有機相を飽和食塩水２００ｍｌで洗浄した後、無水硫酸マグネシウム上において３０分間乾燥処理し、エバポレーターにより濃縮し、その後、シリカゲル−ヘキサンカラムで精製処理することにより、下記式（４）で示される、３，６−ジ（４−ｎ−オクチルフェニル）カルバゾール（以下、「中間生成物（２）」ともいう。）８．０ｇを得た。この中間生成物（２）の純度をＨＰＬＣによって確認したところ、１００％であった。
【０１２１】
【化３４】
2006306783.tif 000036
【０１２２】
容積２００ｍｌの三口フラスコに、中間生成物（２）５．０ｇを仕込み、脱気処理した後に窒素置換処理し、テトラヒドロフラン９２ｍｌを加え、この反応系をドライアイス−アセトン浴で−７８℃に冷却した後、濃度１．５６ｍｏｌ／Ｌのｎ−ブチルリチウムヘキサン溶液５．９ｍｌを滴下して２時間撹拌し、その後、塩化シアヌル０．４５ｇの２４．５ｍｌテトラヒドロフラン溶液を滴下して更に１時間撹拌した。
得られた反応溶液を室温に戻し、還流下で４時間加熱撹拌した後、この反応溶液を分液ろうとに移し、この分液ろうと内にクロロホルム３００ｍｌとｍ超純水２００ｍｌとを加えて振盪することによって有機相を得た。得られた有機相を飽和食塩水２００ｍｌで洗浄した後、無水硫酸マグネシウム上において３０分間乾燥処理し、エバポレーターにより濃縮し、その後、シリカゲル−ヘキサンカラムで精製処理することにより、下記式（５）で示される、２，４，６−トリス( ３，６−ジ（４−ｎ−オクチルフェニル）カルバゾール−９−イル）−１，３，５−トリアジン（以下、「トリアジン化合物（１）」ともいう。）４．０ｇを得た。このトリアジン化合物（１）の純度をＨＰＬＣによって確認したところ、１００％であった。
【０１２３】
【化３５】
2006306783.tif 000037
【０１２４】
また、トリアジン化合物（１）のＨＯＭＯのエネルギーレベルＥH を、トリアジン化合物（１）を粉末状にしたものを試料とし、光電子分光装置「ＡＣ−２」（理研計器社製）を用いて測定したところ、−５．７９ｅＶであった。
更に、トリアジン化合物（１）のＬＵＭＯのエネルギーレベルＥL を、下記式（Ｉ）により算出したところ、−２．４８ｅＶであった。
式（Ｉ）において、ＥG は、下記式（ＩＩ）から算出されるエネルギーギャップ（単位：ｅＶ）である。
式（ＩＩ）において、ｈは、プランク定数であり、ｃは、光速（単位：ｍ／ｓｅｃ）であって、λｌは、石英基板上に、トリアジン化合物（１）を溶剤（具体的には、シクロヘキサノン）に溶解させた重合体溶液をスピンコート法によって塗布し、得られた塗膜をホットプレートによって１５０℃で１０分間加熱することによって溶剤を除去した、厚さ２０〜５０ｎｍの薄膜が積層された測定用基板を紫外可視分光光度計「Ｕ−２０１０」（日立製作所製）によって測定した吸収スペクトルの長波長側の吸収端（単位：ｎｍ）である。
【０１２５】
（式Ｉ）  ＥL ＝ＥH ＋ＥG 
【０１２６】
（式ＩＩ）  ＥG ＝ｈｃ／λｌ
【０１２７】
〈有機ＥＬ素子の作製例〉
透明基板上にＩＴＯ膜が形成されてなるＩＴＯ基板を用意し、このＩＴＯ基板を、中性洗剤、超純水、イソプロピルアルコール、超純水、アセトンをこの順に用いて超音波洗浄した後、更に紫外線−オゾン（ＵＶ／Ｏ3 ）洗浄した。
洗浄を行ったＩＴＯ基板上に、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）溶液をスピンコート法によって塗布し、その後、得られた厚さ６５ｎｍの塗布膜を窒素雰囲気下において２５０℃で３０分間乾燥処理することにより、正孔注入輸送層を形成した。
【０１２８】
次いで、得られた正孔注入輸送層の表面に、発光層形成液として、トリアジン化合物（１）１．０ｇ、下記式（６）で表される繰り返し単位よりなる、数平均分子量７０００の特定のアリーレンエーテル重合体（以下、「アリーレンエーテル重合体（１）」ともいう。）１．０ｇおよび一般式（２）において、ｘが０、ｙが０であるイリジウム錯体６ｍｏｌ％をアニソールに溶解することによって得られた濃度３質量％の組成物溶液よりなる有機ＥＬ素子用組成物溶液（以下、「組成物溶液（１）」ともいう。）をスピンコート法によって塗布し、得られた厚さ４０ｎｍの塗布膜を窒素雰囲気下において１５０℃で１０分間乾燥することにより、発光層を形成した。
次いで、ＩＴＯ基板上に正孔注入輸送層および発光層がこの順に積層されてなる積層体を真空装置内に固定し、その後、当該真空装置内を１×１０-4Ｐａ以下にまで減圧し、１，３，５−トリ（フェニル−２−ベンゾイミダゾリル）ベンゼン（ＴＰＢＩ）を３０ｎｍ蒸着し、ＴＰＢＩ膜よりなるホールブロック層を形成した。次いで、フッ化リチウムを０．５ｎｍ蒸着することによってフッ化リチウム膜よりなる電子注入層を形成した後、カルシウム３０ｎｍおよびアルミニウム１００ｎｍを、この順で蒸着することによりカルシウム・アルミニウム膜よりなる陰極を形成した。その後、ガラス材料によって封止することにより、有機ＥＬ素子（以下、「有機ＥＬ素子（１）」ともいう。）を製造した。
【０１２９】
【化３６】
2006306783.tif 000038
【０１３０】
（有機ＥＬ素子の特性評価）
得られた有機ＥＬ素子（１）に対し、ＩＴＯ膜を陽極とし、カルシウム・アルミニウム膜を陰極として発光層を発光させたところ、当該有機ＥＬ素子（１）からは、特定のイリジウム錯体に由来する波長５１５ｎｍ付近の発光が得られた。
また、有機ＥＬ素子（１）について、発光層を発光させ、その最高発光輝度および発光効率を測定した。結果を表１に示す。
【０１３１】
〔実施例２〕
実施例１の有機ＥＬ素子の作製例において、組成物溶液（１）に対して、式（イ−４）で表される電荷輸送性化合物が、トリアジン化合物（１）のカルバゾール基に対して３０ｍｏｌ％の割合で任意成分として添加されてなるものよりなる有機ＥＬ素子組成物溶液を用いたこと以外は実施例１と同様の手法によって有機ＥＬ素子（以下、「有機ＥＬ素子（２）」ともいう。）を製造した。
【０１３２】
（有機ＥＬ素子の特性評価）
得られた有機ＥＬ素子（２）について、実施例１と同様の手法によって最高発光輝度および発光効率を測定した。結果を表１に示す。
【０１３３】
【表１】
2006306783.tif 000039
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１】本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の構成の一例を示す説明用断面図である。
【符号の説明】
【０１３５】
１    透明基板
２    陽極
３    正孔注入輸送層
４    発光層
５    電子注入層
６    陰極
７    直流電源
８    ホールブロック層
【図１】
2006306783.tif 000042