(57)【要約】  互いに対向する陽極（３）と陰極（４）との間に発光層（５）を備え、発光層（５）は、ホスト材料と燐光発光性ドーパント材料とを含み、前記ホスト材料は、下記の式（１Ａ）で表されるモノアミン誘導体を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子１。2012018120.tif 000080（式（１Ａ）において、Ａｒ１、Ａｒ２、およびＡｒ４は、それぞれ置換基を有しても良いアリール基またはヘテロアリール基を示す。Ａｒ３は、置換基を有しても良いアリーレン基またはヘテロアリーレン基である。ｎは、０から５までの整数であり、ｎが２以上の場合、Ａｒ３はそれぞれ同一でも異なっても良い。Ａｒ１、Ａｒ２、およびＡｒ４のうちの少なくとも１つは、３環以上の縮合芳香族炭化水素骨格から誘導される基である。）
2012018120.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する陽極と陰極との間に発光層を備え、
前記発光層は、ホスト材料と燐光発光性ドーパント材料とを含み、
前記ホスト材料は、下記の式（１Ａ）で表されるモノアミン誘導体を含む
ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１】
2012018120.tif 000071
（式（１Ａ）において、Ａｒ１、Ａｒ２、およびＡｒ４は、それぞれ置換基を有しても良いアリール基またはヘテロアリール基を示す。
Ａｒ３は、置換基を有しても良いアリーレン基またはヘテロアリーレン基である。
ｎは、０から５までの整数であり、ｎが２以上の場合、Ａｒ３はそれぞれ同一でも異なっても良い。
Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３およびＡｒ４のうち少なくとも１つは、３環以上の縮合芳香族炭化水素骨格から誘導される基である。）
【請求項２】
請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記３環以上の縮合芳香族炭化水素骨格は、下記式（２Ａ）から（５Ａ）までで示される骨格のうちのいずれかである
ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化２】
2012018120.tif 000072
（式（２Ａ）から（５Ａ）までにおいて、Ａｒ５からＡｒ９までは、それぞれ置換基を有しても良い環形成炭素数が４から２０までの環構造であり、隣接する環と縮合環を形成する。）
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記発光層は、第１ホスト材料と、第２ホスト材料と、燐光発光性ドーパント材料とを含み、
前記第２ホスト材料は、前記モノアミン誘導体である
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において、
前記第２ホスト材料における前記式（１Ａ）のＡｒ４は、３環以上の縮合芳香族炭化水素骨格から誘導される基である
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】
請求項３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記第二ホスト材料における前記式（１Ａ）のＡｒ４は、
フェナントレン骨格、
ベンゾフェナントレン骨格、
ジベンゾフェナントレン骨格、
クリセン骨格、
ベンゾクリセン骨格、
ジベンゾクリセン骨格、
フルオランテン骨格、
ベンゾフルオランテン骨格、
トリフェニレン骨格、
ベンゾトリフェニレン骨格、
ジベンゾトリフェニレン骨格、
ピセン骨格、
ベンゾピセン骨格、および
ジベンゾピセン骨格
のうちのいずれかから誘導される一価の基である
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６】
請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記燐光発光性ドーパント材料は、イリジウム（Ｉｒ），オスミウム（Ｏｓ）または白金（Ｐｔ）金属のオルトメタル化錯体である
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７】
下記式（１）で表されるモノアミン誘導体。
【化３】
2012018120.tif 000073
（式（１）において、Ａｒ１、Ａｒ２、およびＡｒ４は、それぞれ置換基を有しても良いアリール基またはヘテロアリール基を示す。
Ａｒ３は、置換基を有しても良いアリーレン基またはヘテロアリーレン基である。
ｎは、０から５までの整数である。
ｎが０の場合、Ａｒ１、Ａｒ２、およびＡｒ４のうちの少なくとも１つは、３環以上の縮合芳香族炭化水素骨格から誘導される基である。
ｎが１の場合、Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３およびＡｒ４のうち少なくとも１つは、３環以上の縮合芳香族炭化水素骨格から誘導される基である。
ｎが２以上の場合、Ａｒ３はそれぞれ同一でも異なっても良い。）
【請求項８】
請求項７に記載のモノアミン誘導体において、
前記式（１）において、ｎが２以上の場合、
Ａｒ１、Ａｒ２、およびＡｒ４のうちの少なくとも１つは、３環以上の縮合芳香族炭化水素骨格から誘導される基である
ことを特徴とするモノアミン誘導体。
【請求項９】
請求項７または請求項８に記載のモノアミン誘導体において、
前記３環以上の縮合芳香族炭化水素骨格は、下記式（２）から式（５）までで示される骨格のうちのいずれかである
ことを特徴とするモノアミン誘導体。
【化４】
2012018120.tif 000074
（式（２）から式（５）までにおいて、Ａｒ５、Ａｒ６、Ａｒ７、Ａｒ８およびＡｒ９は、それぞれ置換基を有しても良い環形成炭素数が４から２０までの環構造であり、隣接する環と縮合環を形成する。）
【請求項１０】
請求項９に記載のモノアミン誘導体において、
前記式（１）のＡｒ４は、前記式（２）から式（５）までで示される骨格のうちいずれかから誘導される一価の基である
ことを特徴とするモノアミン誘導体。
【請求項１１】
請求項１０に記載のモノアミン誘導体において、
前記式（１）のＡｒ４は、
フェナントレン骨格、
ベンゾフェナントレン骨格、
ジベンゾフェナントレン骨格、
クリセン骨格、
ベンゾクリセン骨格、
ジベンゾクリセン骨格、
フルオランテン骨格、
ベンゾフルオランテン骨格、
トリフェニレン骨格、
ベンゾトリフェニレン骨格、
ジベンゾトリフェニレン骨格、
ピセン骨格、
ベンゾピセン骨格、および
ジベンゾピセン骨格
のうちのいずれかから誘導される一価の基である
ことを特徴とするモノアミン誘導体。
【請求項１２】
請求項７に記載のモノアミン誘導体において、
ｎが０の場合、下記式（６）で表され、
Ａｒ１、Ａｒ２、およびＡｒ４のうちの少なくとも１つは、
フェナントレニル基、
ベンゾフェナントレニル基、
ジベンゾフェナントレニル基、
ベンゾクリセニル基、
ジベンゾクリセニル基、
フルオランテニル基、
ベンゾフルオランテニル基、
トリフェニレニル基、
ベンゾトリフェニレニル基、
ジベンゾトリフェニレニル基、
ピセニル基、
ベンゾピセニル基、
ジベンゾピセニル基、
フェナレニル基、
アセナフテニル基、および
ジアザフェナントレニル基
のうちのいずれかから選択される縮合芳香族炭化水素基である
ことを特徴とするモノアミン誘導体。
【化５】
2012018120.tif 000075
【請求項１３】
請求項７に記載のモノアミン誘導体において、
ｎが１の場合、下記式（７）で表され、
Ａｒ４は、
フェナントレニル基、
ベンゾフェナントレニル基、
ジベンゾフェナントレニル基、
ベンゾクリセニル基、
ジベンゾクリセニル基、
フルオランテニル基、
ベンゾフルオランテニル基、
トリフェニレニル基、
ベンゾトリフェニレニル基、
ジベンゾトリフェニレニル基、
ピセニル基、
ベンゾピセニル基、および
ジベンゾピセニル基
のうちのいずれかから選択される縮合芳香族炭化水素基である
ことを特徴とするモノアミン誘導体。
ただし、Ａｒ３が、フェニレン基あるいは１，４−ナフチレン基の場合、Ａｒ４は、２，３，９位でＡｒ３に結合するフェナントレニル基ではない。
【化６】
2012018120.tif 000076
【請求項１４】
請求項７に記載のモノアミン誘導体において、
ｎが２以上の場合、Ａｒ４は、
フェニル基、
ナフチル基、
フェナントレニル基、
ベンゾフェナントレニル基、
ジベンゾフェナントレニル基、
ベンゾクリセニル基、
ジベンゾクリセニル基、
フルオランテニル基、
ベンゾフルオランテニル基、
トリフェニレニル基、
ベンゾトリフェニレニル基、
ジベンゾトリフェニレニル基、
ピセニル基、
ベンゾピセニル基、
ジベンゾピセニル基、
フェナレニル基、および
ジアザフェナントレニル基
のうちのいずれかから選択される芳香族炭化水素基または縮合芳香族炭化水素基である
ことを特徴とするモノアミン誘導体。
ただし、Ａｒ１,Ａｒ２がフェニル基の場合、（Ａｒ３）n−Ａｒ４は以下の式（８）の構造ではない。）
【化７】
2012018120.tif 000077
【請求項１５】
請求項１２に記載のモノアミン誘導体において、
Ａｒ１、およびＡｒ２が、それぞれフェニル基またはナフチル基であり、
Ａｒ４が、ベンゾクリセニル基、トリフェニレニル基、およびフェナントレニル基のうちのいずれかである
ことを特徴とするモノアミン誘導体。
【請求項１６】
請求項１３に記載のモノアミン誘導体において、
Ａｒ１、およびＡｒ２が、それぞれフェニル基またはナフチル基であり、
Ａｒ３が、フェニレン基またはナフチレン基であり、
Ａｒ４が、ベンゾクリセニル基、トリフェニレニル基、およびフェナントレニル基のうちのいずれかである
ことを特徴とするモノアミン誘導体。
【請求項１７】
請求項１４に記載のモノアミン誘導体において、
Ａｒ１、およびＡｒ２が、それぞれフェニル基またはナフチル基であり、
Ａｒ３が、フェニレン基またはナフチレン基であり、
Ａｒ４が、ベンゾクリセニル基、トリフェニレニル基、およびフェナントレニル基のうちのいずれかである
ことを特徴とするモノアミン誘導体。
【請求項１８】
請求項７から請求項１７までのいずれか一項に記載のモノアミン誘導体が、有機エレクトロルミネッセンス素子に使用される燐光ホスト材料である
ことを特徴とするモノアミン誘導体。
【請求項１９】
陰極と陽極との間に、１層または複数層からなる有機薄膜層を備え、
前記有機薄膜層のうちの少なくとも１層は、請求項７から請求項１７までのいずれか一項に記載のモノアミン誘導体を含む
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２０】
請求項１９に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記モノアミン誘導体を含む有機薄膜層は、少なくとも１種の燐光発光材料を含む
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２１】
請求項１９に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記有機薄膜層のうちの少なくとも１層は発光層であり、
前記発光層のうちの少なくとも１層は、前記モノアミン誘導体と、少なくとも１種の燐光発光材料とを含む
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２２】
請求項２１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記発光層は、第１ホスト材料と、第２ホスト材料と、燐光発光性ドーパント材料とを含み、
前記第２ホスト材料は、前記モノアミン誘導体を含み、
前記燐光発光性ドーパント材料は、前記少なくとも１種の燐光発光材料である
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２３】
請求項２２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記第１ホスト材料は、下記式（１１）または式（１２）で示される縮合芳香族化合物である
ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
Ａｒａ−Ａｒｂ−Ａｒｃ          ・・・（１１）
Ａｒｄ−Ａｒｅ−Ａｒｆ−Ａｒｇ    ・・・（１２）
（式（１１）または式（１２）において、Ａｒa、Ａｒｂ、Ａｒｃ、Ａｒｄ、Ａｒｅ、ＡｒｆおよびＡｒｇは、それぞれ独立して、
置換基を有しても良いベンゼン骨格、
置換基を有しても良いナフタレン骨格、および
置換基を有しても良い３環以上の縮合芳香族炭化水素骨格
から誘導される基である。）
【請求項２４】
請求項２３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記第１ホスト材料における３環以上の縮合芳香族炭化水素骨格は、下記式（１３）から式（１６）までで示される骨格のうちのいずれかである
ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化８】
2012018120.tif 000078
（式（１３）から式（１６）までにおいて、Ａｒ５、Ａｒ６、Ａｒ７、Ａｒ８およびＡｒ９は、それぞれ置換基を有しても良い環形成炭素数が４から２０までの環構造であり、隣接する環と縮合環を形成する。）
【請求項２５】
請求項２４に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記第１ホスト材料における３環以上の縮合芳香族炭化水素骨格は、
フェナントレン骨格、
ベンゾフェナントレン骨格、
ジベンゾフェナントレン骨格、
クリセン骨格、
ベンゾクリセン骨格、
ジベンゾクリセン骨格、
フルオランテン骨格、
ベンゾフルオランテン骨格、
トリフェニレン骨格、
ベンゾトリフェニレン骨格、
ジベンゾトリフェニレン骨格、
ピセン骨格、
ベンゾピセン骨格、および
ジベンゾピセン骨格
のうちのいずれかである
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２６】
請求項２０から請求項２５までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記燐光発光材料は、金属錯体を含有し、
前記金属錯体は、Ｉｒ，Ｐｔ，Ｏｓ，Ａｕ，ＲｅおよびＲｕのうちのいずれかから選択される金属原子と、配位子とを有する
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２７】
請求項２６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記配位子は、前記金属錯体を形成する金属原子とオルトメタル結合を有する
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２８】
請求項２０から請求項２７までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記発光層に含まれる前記燐光発光材料のうち少なくとも１種は、発光波長の極大値が５２０ｎｍ以上７２０ｎｍ以下である
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２９】
下記の式（１Ｂ）で表されるモノアミン誘導体。
【化９】
2012018120.tif 000079
（式（１Ｂ）において、Ａｒ１、Ａｒ２、およびＡｒ４は、それぞれ置換基を有しても良いアリール基またはヘテロアリール基を示す。
Ａｒ３は、置換基を有しても良いアリーレン基またはヘテロアリーレン基である。
ｎは、０から５までの整数であり、ｎが２以上の場合、Ａｒ３はそれぞれ同一でも異なっても良い。
ｎが1の場合、Ａｒ３は、置換基を有しても良い環形成炭素数１２〜２０のアリーレン基または環形成原子数５〜２０のヘテロアリーレン基である。
Ａｒ１、Ａｒ２およびＡｒ４のうち少なくとも１つは、３環以上の縮合芳香族炭化水素骨格から誘導される基である。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モノアミン誘導体およびそれを用いる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】
陽極と陰極との間に発光層を含む有機薄膜層を備え、発光層に注入された正孔と電子との再結合によって生じる励起子（エキシトン）エネルギーから発光を得る有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」と略記する場合がある）が知られている（例えば、特許文献１から５まで参照）。【０００３】
特許文献１から５までには、有機ＥＬ素子に用いられるモノアミン誘導体が記載されている。これらのモノアミン誘導体としては、ベンゼン環、ナフタレン環、フェナントレン環、ジベンゾフラン環、フルオレン環から誘導される基を有する構造が記載されている。
また、特許文献１，２のモノアミン誘導体は、蛍光発光材料であるＴＢＰｅ（２，５，８，１１−テトラ−ｔｅｒｔ−ブチルペリレン）または１，２−ビス（４−ビナフチルアミノフェニル）エチレンと組み合わされて、蛍光ホスト材料として使用されている。
また、特許文献３のモノアミン誘導体は、蛍光を発する化合物であり、有機ＥＬ素子の発光層を形成する材料として使用されている。【０００４】
また、従来、１種のホスト材料により燐光発光性ドーパント材料を含有する発光層を形成した有機ＥＬ素子が知られているが。このような有機ＥＬ素子では、発光層において電子または正孔のいずれかの輸送に偏りが生じる場合がある。その場合、再結合に関与しない電子または正孔が過剰に存在することになるため、電子と正孔とのキャリアバランスを調整し、発光効率の低下を防止する方法が検討されている。
例えば、電子輸送性の第１ホスト材料および正孔輸送性の第２ホスト材料を発光層に用いることにより、キャリアバランスを調整した有機ＥＬ素子が提案されている（特許文献６から９まで参照）。
特許文献６では、電子輸送性の第１ホスト材料としてＣＢＰ（４，４’−ビス（カルバゾール）ビフェニル）、正孔輸送性の第２ホスト材料としてＴＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン、ジアミン誘導体）を用いた発光層を備える有機ＥＬ素子が開示されている。そして、特許文献６の有機ＥＬ素子では、第２ホスト材料のＴＰＤの濃度を変えることにより、発光効率が大きく変化するという効果が得られている。
特許文献７では、電子輸送性の第１ホスト材料として２−（４’−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−（４”−ビフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、正孔輸送性の第２ホスト材料としてＴＰＤを用い、蛍光発光性を示す発光層を備える有機ＥＬ素子が開示されている。
特許文献８，９では、電子輸送性の第１ホスト材料としてＡｌｑ３（トリス−（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム）、正孔輸送性の第２ホスト材料としてＮＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス−アルファ−ナフチルベンジジン、ジアミン誘導体）を用いた発光層を備える有機ＥＬ素子が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００８−５４５７２９号公報
【特許文献２】特開２００９−２１５３３３号公報
【特許文献３】特開２０００−１２２２９号公報
【特許文献４】特開２００８−３７７５５号公報
【特許文献５】特開２００９−２８３８９９号公報
【特許文献６】特開２００４−２９６１８５号公報
【特許文献７】特開平４−２１２２８６号公報
【特許文献８】特表２００４−５１５８９５号公報
【特許文献９】特開２００４−１７２０６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１から５までには、モノアミン誘導体として、上述したようなベンゼン環などを有する構造が開示されている。
これらのモノアミン誘導体を燐光ホスト材料として用い、燐光発光材料と組み合わせて外部量子効率などを向上させることも考えられる。
しかしながら、燐光ホスト材料は、組み合わされる燐光発光材料よりも励起３重項エネルギーが高くなければならないため、特許文献１から５までのモノアミン誘導体は単純には燐光ホスト材料として転用できない。
また、一般的に、アミン誘導体は、電子に弱く極めて短寿命であり、しかもＣＢＰのような従来使用されている燐光ホスト材料としてのカルバゾール誘導体などよりも短寿命である。そのため、蛍光ホスト材料としての特許文献１から５までに記載のようなアミン誘導体を燐光ホスト材料として転用することは困難である。
なお特許文献２には、非アミン化合物やジアミノ化合物が燐光ホスト材料として開示されている。しかし燐光ホスト材料として用いるためには励起３重項エネルギーだけでなく、電荷輸送性が要求されるため、特許文献２に開示されている材料では、これらの要求をすべて満たさないため、高効率・長寿命の両方を達成することが困難であった。【０００７】
また、第１ホスト材料および第２ホスト材料を発光層に用いた有機ＥＬ素子、例えば、特許文献６，７に記載のような第２ホスト材料としてＴＰＤを用いる有機ＥＬ素子では、発光効率がＴＰＤの濃度に大きく依存する。また、特許文献８，９に記載のＮＰＤを用いる有機ＥＬ素子も、特許文献６に記載の有機ＥＬ素子と同様に、発光効率などがＮＰＤの濃度に大きく依存する。従って、特許文献６から９までの第２ホスト材料を用いる有機ＥＬ素子では、有機ＥＬ素子を作製する際に、第２ホスト材料が特定の濃度となるように微調整しなければ高発光効率とならないため、量産に適していない。【０００８】
本発明の第一の目的は、有機ＥＬ素子の発光効率、外部量子効率、および発光寿命を向上させることができるモノアミン誘導体およびそれを用いる有機ＥＬ素子を提供することである。
また、本発明の第二の目的は、発光層に第１ホスト材料および第２ホスト材料を用いる場合においても、発光効率および外部量子効率に優れ、量産に適する有機ＥＬ素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、前記目的を達成するために、鋭意研究を重ねた結果、特定の縮合芳香族炭化水素基を有するモノアミン誘導体が有機ＥＬ素子の発光効率、外部量子効率、および発光寿命を向上させることができることを見出した。
また、本発明者らは、前記目的を達成するために、鋭意研究を重ねた結果、特定の骨格を有するモノアミン誘導体を第２ホスト材料として用いた有機ＥＬ素子では、発光効率および外部量子効率が優れ、量産に適することを見出した。
本発明は、これらの知見に基づいて完成したものである。【００１０】
［１］  互いに対向する陽極と陰極との間に発光層を備え、
前記発光層は、ホスト材料と燐光発光性ドーパント材料とを含み、
前記ホスト材料は、下記の式（１Ａ）で表されるモノアミン誘導体を含む
ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。【００１１】
【化１】
2012018120.tif 000003
【００１２】
式（１Ａ）において、Ａｒ１、Ａｒ２、およびＡｒ４は、それぞれ置換基を有しても良いアリール基またはヘテロアリール基を示す。
Ａｒ３は、置換基を有しても良いアリーレン基またはヘテロアリーレン基である。
ｎは、０から５までの整数であり、ｎが２以上の場合、Ａｒ３はそれぞれ同一でも異なっても良い。
Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３およびＡｒ４のうち少なくとも１つは、３環以上の縮合芳香族炭化水素骨格から誘導される基である。【００１３】
［２］  上記［１］に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記３環以上の縮合芳香族炭化水素骨格は、下記式（２Ａ）から（５Ａ）までで示される骨格のうちのいずれかである
ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。【００１４】
【化２】
2012018120.tif 000004
【００１５】
式（２Ａ）から（５Ａ）までにおいて、Ａｒ５からＡｒ９までは、それぞれ置換基を有しても良い環形成炭素数が４から２０までの環構造であり、隣接する環と縮合環を形成する。【００１６】
［３］  上記［１］または上記［２］に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記発光層は、第１ホスト材料と、第２ホスト材料と、燐光発光性ドーパント材料とを含み、
前記第２ホスト材料は、前記モノアミン誘導体である
ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。【００１７】
［４］  上記［３］に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記第２ホスト材料における前記式（１Ａ）のＡｒ４は、３環以上の縮合芳香族炭化水素骨格から誘導される基である
ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。【００１８】
［５］  上記［３］に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記第二ホスト材料における前記式（１Ａ）のＡｒ４は、
フェナントレン骨格、
ベンゾフェナントレン骨格、
ジベンゾフェナントレン骨格、
クリセン骨格、
ベンゾクリセン骨格、
ジベンゾクリセン骨格、
フルオランテン骨格、
ベンゾフルオランテン骨格、
トリフェニレン骨格、
ベンゾトリフェニレン骨格、
ジベンゾトリフェニレン骨格、
ピセン骨格、
ベンゾピセン骨格、および
ジベンゾピセン骨格
のうちのいずれかから誘導される一価の基である
ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。【００１９】
［６］  上記［１］から上記［５］までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記燐光発光性ドーパント材料は、イリジウム（Ｉｒ），オスミウム（Ｏｓ）または白金（Ｐｔ）金属のオルトメタル化錯体である
ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。【００２０】
［７］  下記式（１）で表されるモノアミン誘導体。【００２１】
【化３】
2012018120.tif 000005
【００２２】
（式（１）において、Ａｒ１、Ａｒ２、およびＡｒ４は、それぞれ置換基を有しても良いアリール基またはヘテロアリール基を示す。
Ａｒ３は、置換基を有しても良いアリーレン基またはヘテロアリーレン基である。
ｎは、０から５までの整数である。
ｎが０の場合、Ａｒ１、Ａｒ２、およびＡｒ４のうちの少なくとも１つは、３環以上の縮合芳香族炭化水素骨格から誘導される基である。
ｎが１の場合、Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３およびＡｒ４のうち少なくとも１つは、３環以上の縮合芳香族炭化水素骨格から誘導される基である。
ｎが２以上の場合、Ａｒ３はそれぞれ同一でも異なっても良い。）【００２３】
［８］  上記［７］に記載のモノアミン誘導体において、
前記式（１）において、ｎが２以上の場合、
Ａｒ１、Ａｒ２、およびＡｒ４のうちの少なくとも１つは、３環以上の縮合芳香族炭化水素骨格から誘導される基である
ことを特徴とするモノアミン誘導体。【００２４】
［９］  上記［７］または上記［８］に記載のモノアミン誘導体において、
前記３環以上の縮合芳香族炭化水素骨格は、下記式（２）から式（５）までで示される骨格のうちのいずれかである
ことを特徴とするモノアミン誘導体。【００２５】
【化４】
2012018120.tif 000006
【００２６】
（式（２）から式（５）までにおいて、Ａｒ５、Ａｒ６、Ａｒ７、Ａｒ８およびＡｒ９は、それぞれ置換基を有しても良い環形成炭素数が４から２０までの環構造であり、隣接する環と縮合環を形成する。）【００２７】
［１０］  上記［９］に記載のモノアミン誘導体において、
前記式（１）のＡｒ４は、前記式（２）から式（５）までで示される骨格のうちいずれかから誘導される一価の基である
ことを特徴とするモノアミン誘導体。【００２８】
［１１］  上記［１０］に記載のモノアミン誘導体において、
前記式（１）のＡｒ４は、
フェナントレン骨格、
ベンゾフェナントレン骨格、
ジベンゾフェナントレン骨格、
クリセン骨格、
ベンゾクリセン骨格、
ジベンゾクリセン骨格、
フルオランテン骨格、
ベンゾフルオランテン骨格、
トリフェニレン骨格、
ベンゾトリフェニレン骨格、
ジベンゾトリフェニレン骨格、
ピセン骨格、
ベンゾピセン骨格、および
ジベンゾピセン骨格
のうちのいずれかから誘導される一価の基である
ことを特徴とするモノアミン誘導体。【００２９】
［１２］  上記［７］に記載のモノアミン誘導体において、
ｎが０の場合、下記式（６）で表され、
Ａｒ１、Ａｒ２、およびＡｒ４のうちの少なくとも１つは、
フェナントレニル基、
ベンゾフェナントレニル基、
ジベンゾフェナントレニル基、
ベンゾクリセニル基、
ジベンゾクリセニル基、
フルオランテニル基、
ベンゾフルオランテニル基、
トリフェニレニル基、
ベンゾトリフェニレニル基、
ジベンゾトリフェニレニル基、
ピセニル基、
ベンゾピセニル基、
ジベンゾピセニル基、
フェナレニル基、
アセナフテニル基、および
ジアザフェナントレニル基
のうちのいずれかから選択される縮合芳香族炭化水素基である
ことを特徴とするモノアミン誘導体。【００３０】
【化５】
2012018120.tif 000007
【００３１】
［１３］  上記［７］に記載のモノアミン誘導体において、
ｎが１の場合、下記式（７）で表され、
Ａｒ４は、
フェナントレニル基、
ベンゾフェナントレニル基、
ジベンゾフェナントレニル基、
ベンゾクリセニル基、
ジベンゾクリセニル基、
フルオランテニル基、
ベンゾフルオランテニル基、
トリフェニレニル基、
ベンゾトリフェニレニル基、
ジベンゾトリフェニレニル基、
ピセニル基、
ベンゾピセニル基、および
ジベンゾピセニル基
のうちのいずれかから選択される縮合芳香族炭化水素基である
ことを特徴とするモノアミン誘導体。
ただし、Ａｒ３が、フェニレン基あるいは１，４−ナフチレン基の場合、Ａｒ４は、２，３，９位でＡｒ３に結合するフェナントレニル基ではない。【００３２】
【化６】
2012018120.tif 000008
【００３３】
［１４］  上記［７］に記載のモノアミン誘導体において、
ｎが２以上の場合、Ａｒ４は、
フェニル基、
ナフチル基、
フェナントレニル基、
ベンゾフェナントレニル基、
ジベンゾフェナントレニル基、
ベンゾクリセニル基、
ジベンゾクリセニル基、
フルオランテニル基、
ベンゾフルオランテニル基、
トリフェニレニル基、
ベンゾトリフェニレニル基、
ジベンゾトリフェニレニル基、
ピセニル基、
ベンゾピセニル基、
ジベンゾピセニル基、
フェナレニル基、および
ジアザフェナントレニル基
のうちのいずれかから選択される芳香族炭化水素基または縮合芳香族炭化水素基である
ことを特徴とするモノアミン誘導体。
ただし、Ａｒ１,Ａｒ２がフェニル基の場合、（Ａｒ３）n−Ａｒ４は以下の式（８）の構造ではない。【００３４】
【化７】
2012018120.tif 000009
【００３５】
［１５］  上記［１２］に記載のモノアミン誘導体において、
Ａｒ１、およびＡｒ２が、それぞれフェニル基またはナフチル基であり、
Ａｒ４が、ベンゾクリセニル基、トリフェニレニル基、およびフェナントレニル基のうちのいずれかである
ことを特徴とするモノアミン誘導体。【００３６】
［１６］  上記［１３］に記載のモノアミン誘導体において、
Ａｒ１、およびＡｒ２が、それぞれフェニル基またはナフチル基であり、
Ａｒ３が、フェニレン基またはナフチレン基であり、
Ａｒ４が、ベンゾクリセニル基、トリフェニレニル基、およびフェナントレニル基のうちのいずれかである
ことを特徴とするモノアミン誘導体。【００３７】
［１７］  上記［１４］に記載のモノアミン誘導体において、
Ａｒ１、およびＡｒ２が、それぞれフェニル基またはナフチル基であり、
Ａｒ３が、フェニレン基またはナフチレン基であり、
Ａｒ４が、ベンゾクリセニル基、トリフェニレニル基、およびフェナントレニル基のうちのいずれかである
ことを特徴とするモノアミン誘導体。【００３８】
［１８］  上記［７］から上記［１７］までのいずれか一つに記載のモノアミン誘導体が、有機エレクトロルミネッセンス素子に使用される燐光ホスト材料である
ことを特徴とするモノアミン誘導体。【００３９】
［１９］  陰極と陽極との間に、１層または複数層からなる有機薄膜層を備え、
前記有機薄膜層のうちの少なくとも１層は、上記［７］から上記［１７］までのいずれか一つに記載のモノアミン誘導体を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。【００４０】
［２０］  上記［１９］に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記モノアミン誘導体を含む有機薄膜層は、少なくとも１種の燐光発光材料を含む
ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。【００４１】
［２１］  上記［１９］に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記有機薄膜層のうちの少なくとも１層は発光層であり、
前記発光層のうちの少なくとも１層は、前記モノアミン誘導体と、少なくとも１種の燐光発光材料とを含む
ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。【００４２】
［２２］  上記［２１］に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記発光層は、第１ホスト材料と、第２ホスト材料と、燐光発光性ドーパント材料とを含み、
前記第２ホスト材料は、前記モノアミン誘導体を含み、
前記燐光発光性ドーパント材料は、前記少なくとも１種の燐光発光材料である
ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。【００４３】
［２３］  上記［２２］に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記第１ホスト材料は、下記式（１１）または式（１２）で示される縮合芳香族化合物である
ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
Ａｒａ−Ａｒｂ−Ａｒｃ          ・・・（１１）
Ａｒｄ−Ａｒｅ−Ａｒｆ−Ａｒｇ    ・・・（１２）
（式（１１）または式（１２）において、Ａｒa、Ａｒｂ、Ａｒｃ、Ａｒｄ、Ａｒｅ、ＡｒｆおよびＡｒｇは、それぞれ独立して、
置換基を有しても良いベンゼン骨格、
置換基を有しても良いナフタレン骨格、および
置換基を有しても良い３環以上の縮合芳香族炭化水素骨格
から誘導される基である。）【００４４】
［２４］  上記［２３］に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記第１ホスト材料における３環以上の縮合芳香族炭化水素骨格は、下記式（１３）から式（１６）までで示される骨格のうちのいずれかである
ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。【００４５】
【化８】
2012018120.tif 000010
【００４６】
（式（１３）から式（１６）までにおいて、Ａｒ５、Ａｒ６、Ａｒ７、Ａｒ８およびＡｒ９は、それぞれ置換基を有しても良い環形成炭素数が４から２０までの環構造であり、隣接する環と縮合環を形成する。）【００４７】
［２５］  上記［２４］に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記第１ホスト材料における３環以上の縮合芳香族炭化水素骨格は、
フェナントレン骨格、
ベンゾフェナントレン骨格、
ジベンゾフェナントレン骨格、
クリセン骨格、
ベンゾクリセン骨格、
ジベンゾクリセン骨格、
フルオランテン骨格、
ベンゾフルオランテン骨格、
トリフェニレン骨格、
ベンゾトリフェニレン骨格、
ジベンゾトリフェニレン骨格、
ピセン骨格、
ベンゾピセン骨格、および
ジベンゾピセン骨格
のうちのいずれかである
ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。【００４８】
［２６］  上記［２０］から上記［２５］までのいずれか一つに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記燐光発光材料は、金属錯体を含有し、
前記金属錯体は、Ｉｒ，Ｐｔ，Ｏｓ，Ａｕ，ＲｅおよびＲｕのうちのいずれかから選択される金属原子と、配位子とを有する
ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。【００４９】
［２７］  上記［２６］に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記配位子は、前記金属錯体を形成する金属原子とオルトメタル結合を有する
ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。【００５０】
［２８］  上記［２０］から上記［２７］までのいずれか一つに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記発光層に含まれる前記燐光発光材料のうち少なくとも１種は、発光波長の極大値が５２０ｎｍ以上７２０ｎｍ以下である
ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。【００５１】
［２９］  下記の式（１Ｂ）で表されるモノアミン誘導体。【００５２】
【化９】
2012018120.tif 000011
【００５３】
式（１Ｂ）において、Ａｒ１、Ａｒ２、およびＡｒ４は、それぞれ置換基を有しても良いアリール基またはヘテロアリール基を示す。
Ａｒ３は、置換基を有しても良いアリーレン基またはヘテロアリーレン基である。
ｎは、０から５までの整数であり、ｎが２以上の場合、Ａｒ３はそれぞれ同一でも異なっても良い。
ｎが1の場合、Ａｒ３は、置換基を有しても良い環形成炭素数１２〜２０のアリーレン基または環形成原子数５〜２０のヘテロアリーレン基である。
Ａｒ１、Ａｒ２およびＡｒ４のうち少なくとも１つは、３環以上の縮合芳香族炭化水素骨格から誘導される基である。【００５４】
本発明によれば、モノアミン誘導体が特定の構造を有するため、有機ＥＬ素子の発光効率、外部量子効率および発光寿命を向上させることができる。
本発明によれば、発光層に第１ホスト材料および第２ホスト材料を用いる場合においても、発光効率および外部量子効率に優れ、量産に適する有機ＥＬ素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１実施形態における有機ＥＬ素子の一例の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の第４実施形態における有機ＥＬ素子の一例の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５６】
（モノアミン誘導体）
本発明に係るモノアミン誘導体は、上記式（１）で表される。
【００５７】
【化１０】
2012018120.tif 000012
【００５８】
式（１）において、Ａｒ１、Ａｒ２、およびＡｒ４は、それぞれ置換基を有しても良いアリール基またはヘテロアリール基である。
アリール基としては、環形成炭素数が６から５０まで（好ましくは６から３０まで、より好ましくは６から２０まで）のアリール基であり、例えば、フェニル基、ナフチル基、フェナントレニル基、ベンゾフェナントレニル基、ジベンゾフェナントレニル基、ベンゾクリセニル基、ジベンゾクリセニル基、フルオランテニル基、ベンゾフルオランテニル基、トリフェニレニル基、ベンゾトリフェニレニル基、ジベンゾトリフェニレニル基、ピセニル基、ベンゾピセニル基、およびジベンゾピセニル基、フェナレニル基、アセナフテニル基、およびジアザフェナントレニル基が挙げられる。中でもフェニル基またはナフチル基が好ましい。
ヘテロアリール基としては、環形成原子数が５から５０まで（好ましくは６から３０まで、より好ましくは６から２０まで）のヘテロアリール基であり、例えば、ピリミジル基、ジアザフェナントレニル基が挙げられる。
【００５９】
式（１）において、Ａｒ３は、置換基を有しても良いアリーレン基またはヘテロアリーレン基である。
アリーレン基としては、環形成炭素数が６から５０まで（好ましくは６から３０まで、より好ましくは６から２０まで）のアリーレン基であり、例えば、フェニレン基、ナフチレン基、フェナントレニレン基、ナフタセニレン基、ピレニレン基、ビフェニレン基、ターフェニレニレン基、ベンゾフェナントレニレン基、ジベンゾフェナントレニレン基、ベンゾクリセニレン基、ジベンゾクリセニレン基、フルオランテニレン基、ベンゾフルオランテニレン基、トリフェニレニレン基、ベンゾトリフェニレニレン基、ジベンゾトリフェニレニレン基、ピセニレン基、ベンゾピセニレン基、ジベンゾピセニレン基などが挙げられる。このうち、フェニレン基やナフチレン基が好ましい。
ヘテロアリーレン基としては、環形成原子数が５から５０まで（好ましくは６から３０まで、より好ましくは６から２０まで）のヘテロアリーレン基であり、例えば、ピリジレン基、ピリミジレン基、ジベンゾフラニレン基、ジベンゾチオフェニレン基が挙げられる。
Ａｒ３は、フェニレン基、ナフチレン基が好ましい。
【００６０】
式（１）において、ｎは、０から５までの整数であり、好ましくは、１から４までであり、さらに好ましくは１から３までである。すなわち、式（１）において、トリアリールアミン骨格と、３環以上の縮合芳香族炭化水素骨格とは別個に存在するほうが好ましい。
式（１）において、ｎが０の場合、Ａｒ１、Ａｒ２、およびＡｒ４のうち少なくとも１つは、３環以上の縮合芳香族炭化水素骨格から誘導される基である。
式（１）において、ｎが１の場合、Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３、およびＡｒ４のうち少なくとも１つは、３環以上の縮合芳香族炭化水素骨格から誘導される基である。
式（１）において、ｎが２以上の場合、Ａｒ３はそれぞれ同一でも異なっても良い。ｎが２以上の場合、Ａｒ１、Ａｒ２、およびＡｒ４のうち少なくとも１つは、３環以上の縮合芳香族炭化水素骨格から誘導される基であることが好ましい。
【００６１】
上記３環以上の縮合芳香族炭化水素骨格は、下記式（２）から（５）までで示される骨格のうちのいずれかであることが好ましい。
【００６２】
【化１１】
2012018120.tif 000013
【００６３】
式（２）から（５）までにおいて、Ａｒ５、Ａｒ６、Ａｒ７、Ａｒ８およびＡｒ９は、それぞれ置換基を有しても良い環形成炭素数が４から２０までの環構造であり、隣接する環と縮合環を形成する。
【００６４】
式（１）のＡｒ４が、式（２）から式（５）までで示される骨格のうちいずれかから誘導される一価の基であることがさらに好ましい。
【００６５】
そして、式（１）のＡｒ４は、フェナントレン骨格、ベンゾフェナントレン骨格、ジベンゾフェナントレン骨格、クリセン骨格、ベンゾクリセン骨格、ジベンゾクリセン骨格、フルオランテン骨格、ベンゾフルオランテン骨格、トリフェニレン骨格、ベンゾトリフェニレン骨格、ジベンゾトリフェニレン骨格、ピセン骨格、ベンゾピセン骨格およびジベンゾピセン骨格のうちのいずれかから誘導される一価の基であることが好ましい。
これらのうち、Ａｒ４は、ベンゾクリセン骨格、トリフェニレン骨格およびフェナントレン骨格のうちのいずれかから誘導される一価の基であることが好ましい。
【００６６】
式（１）において、ｎが０の場合、モノアミン誘導体は、上記式（６）で表される。Ａｒ１、Ａｒ２、およびＡｒ４のうちの少なくとも１つは、フェナントレニル基、ベンゾフェナントレニル基、ジベンゾフェナントレニル基、ベンゾクリセニル基、ジベンゾクリセニル基、フルオランテニル基、ベンゾフルオランテニル基、トリフェニレニル基、ベンゾトリフェニレニル基、ジベンゾトリフェニレニル基、ピセニル基、ベンゾピセニル基、ジベンゾピセニル基、フェナレニル基、アセナフテニル基、およびジアザフェナントレニル基のうちのいずれかから選択される縮合芳香族炭化水素基である。このうち、ベンゾクリセニル基、トリフェニレニル基またはフェナントレニル基が好ましい。なお、前記縮合芳香族炭化水素基は置換基を有しない。
そして、本発明の式（６）のモノアミン誘導体においては、Ａｒ１、およびＡｒ２が、それぞれフェニル基またはナフチル基であり、Ａｒ４が、ベンゾクリセニル基、トリフェニレニル基、およびフェナントレニル基のうちのいずれかであることが好ましい。
Ａｒ１、Ａｒ２、およびＡｒ４のうちの少なくとも１つを上記特定の環にすることにより、有機ＥＬ素子用材料として用いた場合、電荷輸送特性が向上し、有機ＥＬ素子の発光効率、外部量子効率、および発光寿命を向上させることができると考えられる。さらに、励起３重項エネルギーが確保できるため、燐光ホスト材料として用いることができる。
【００６７】
式（１）において、ｎが１の場合、モノアミン誘導体は、上記式（７）で表される。ここで、Ａｒ４は、フェナントレニル基、ベンゾフェナントレニル基、ジベンゾフェナントレニル基、ベンゾクリセニル基、ジベンゾクリセニル基、フルオランテニル基、ベンゾフルオランテニル基、トリフェニレニル基、ベンゾトリフェニレニル基、ジベンゾトリフェニレニル基、ピセニル基、ベンゾピセニル基、ジベンゾピセニル基のうちのいずれかから選択される縮合芳香族炭化水素基である。ただし、Ａｒ３が、フェニレン基あるいは１，４−ナフチレン基の場合、Ａｒ４は、２，３，９位でＡｒ３に結合するフェナントレニル基ではない。このうちベンゾクリセニル基、トリフェニレニル基またはフェナントレニル基が好ましい。なお、前記縮合芳香族炭化水素基は置換基を有しない。
そして、本発明の式（７）のモノアミン誘導体においては、Ａｒ１、およびＡｒ２が、フェニル基またはナフチル基であり、Ａｒ３が、フェニレン基、ナフチレン基のいずれかであり、Ａｒ４が、ベンゾクリセニル基、トリフェニレニル基、およびフェナントレニル基のうちのいずれかであることが好ましい。
Ａｒ４を上記特定の環にすることにより、有機ＥＬ素子用材料として用いた場合、電荷輸送特性が向上し、有機ＥＬ素子の発光効率、外部量子効率、および発光寿命を向上させることができると考えられる。さらに、励起３重項エネルギーが確保できるため、燐光ホスト材料として用いることができる。
【００６８】
式（１）において、ｎが２以上の場合、Ａｒ１、およびＡｒ２としては、フェニル基またはナフチル基が好ましく、Ａｒ３としては、フェニレン基、ナフチレン基が好ましい。
式（１）において、ｎが２以上の場合、Ａｒ４は、フェニル基、ナフチル基、フェナントレニル基、ベンゾフェナントレニル基、ジベンゾフェナントレニル基、ベンゾクリセニル基、ジベンゾクリセニル基、フルオランテニル基、ベンゾフルオランテニル基、トリフェニレニル基、ベンゾトリフェニレニル基、ジベンゾトリフェニレニル基、ピセニル基、ベンゾピセニル基、ジベンゾピセニル基、フェナレニル基、およびジアザフェナントレニル基のうちのいずれかから選択される芳香族炭化水素基または縮合芳香族炭化水素基である。このうち、ベンゾクリセニル基、トリフェニレニル基またはフェナントレニル基が好ましい。ただし、Ａｒ１、Ａｒ２がフェニル基の場合、（Ａｒ３）n−Ａｒ４は上記式（８）の構造ではない。）
【００６９】
そして、式（１）において、ｎが２以上の場合のモノアミン誘導体においては、Ａｒ１、およびＡｒ２が、それぞれフェニル基またはナフチル基であり、Ａｒ３が、フェニレン基またはナフチレン基であり、Ａｒ４がベンゾクリセニル基、トリフェニレニル基、およびフェナントレニル基のうちのいずれかであることが好ましい。
Ａｒ４を上記特定の環にすることにより、有機ＥＬ素子用材料として用いた場合、電荷輸送特性が向上し、有機ＥＬ素子の発光効率、外部量子効率、および発光寿命を向上させることができると考えられる。さらに、励起３重項エネルギーが確保できるため、燐光ホスト材料として用いることができる。
【００７０】
上記モノアミン誘導体を燐光ホスト材料として用いた場合、従来のジアミン構造の材料と比較すると、実施例で示すように、モノアミン構造とＡｒ４の特定の環を１分子内に有することにより、格段に発効効率・外部量子効率・寿命が向上すると考えられる。
【００７１】
Ａｒ１からＡｒ４までが置換基を有する場合、その置換基としては、例えば、炭素数１から２０までのアルキル基、炭素数１から２０までのハロアルキル基、炭素数３から１８までのシクロアルキル基、環形成炭素数６から３０までのアリール基、炭素数３から２０までのシリル基、シアノ基、ハロゲン原子であることが好ましい。
アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、１−メチルプロピル基、１−プロピルブチル基が挙げられる。
アリール基としては、上記モノアミン誘導体におけるＡｒ１と同様の基が挙げられる。
ハロアルキル基としては、例えば、２，２，２−トリフルオロエチル基が挙げられる。
シクロアルキル基としては、例えば、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、シクロオクチル基が挙げられる。
シリル基としては、例えば、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基が挙げられる。
ハロゲン原子としては、例えば、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられる。
なお、上記モノアミン誘導体について、置換基を有しない場合とは、水素原子が置換したことを意味する。また、上記モノアミン誘導体の水素原子には、軽水素、重水素が含まれる。
そして、本明細書において、「環形成炭素」とは飽和環、不飽和環または芳香環を構成する炭素原子を意味する。「環形成原子」とは環（飽和環、不飽和環および芳香環を含む）を構成する炭素原子およびヘテロ原子を意味する。
【００７２】
本発明の式（１）において、ｎが０の場合に上記式（６）で表されるモノアミン誘導体の具体例を以下に示す。ただし、本発明はこれらの化合物に限定されない。
【００７３】
【化１２】
2012018120.tif 000014
【００７４】
【化１３】
2012018120.tif 000015
【００７５】
本発明の式（１）において、ｎが１の場合に上記式（７）で表されるモノアミン誘導体の具体例を以下に示す。ただし、本発明はこれらの化合物に限定されない。
【００７６】
【化１４】
2012018120.tif 000016
【００７７】
【化１５】
2012018120.tif 000017
【００７８】
【化１６】
2012018120.tif 000018
【００７９】
【化１７】
2012018120.tif 000019
【００８０】
本発明の式（１）において、ｎが２以上の場合のモノアミン誘導体の具体例を以下に示す。ただし、本発明はこれらの化合物に限定されない。
【００８１】
【化１８】
2012018120.tif 000020
【００８２】
【化１９】
2012018120.tif 000021
【００８３】
【化２０】
2012018120.tif 000022
【００８４】
【化２１】
2012018120.tif 000023
【００８５】
【化２２】
2012018120.tif 000024
【００８６】
【化２３】
2012018120.tif 000025
【００８７】
【化２４】
2012018120.tif 000026
【００８８】
【化２５】
2012018120.tif 000027
【００８９】
本発明のモノアミン誘導体の製造方法は、特に限定されず公知の方法で製造することができる。例えば、アミン誘導体と芳香族ハロゲン化化合物のカップリング反応が挙げられる。カップリング反応としては、テトラへドロン  ４０（１９８４）４３５頁から１４５６頁までに記載される銅触媒またはジャーナル  オブ  アメリカン  ケミカル  ソサイアティ  １２３（２００１）７７２７頁から７７２９頁までに記載されるパラジウム触媒を用いる方法等が挙げられる。
【００９０】
（有機ＥＬ素子）
次に、本発明に係る有機ＥＬ素子について説明する。
＜第１実施形態＞
本実施形態の有機ＥＬ素子は、発光層を少なくとも１つ有する素子構成を有する。具体的な構成例を以下に示す。
（１）陽極／発光層／電子注入・輸送層／陰極
（２）陽極／正孔注入層／発光層／電子注入・輸送層／陰極
（３）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子注入・輸送層／陰極
（４）陽極／正孔注入・輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
などがある。これらの中で、（４）の構成が好ましいが、これに限られない。
【００９１】
図１に示すように、有機ＥＬ素子１は、透明性基板２と、陽極３と、陰極４と、陽極３と陰極４との間に配置される複数の有機薄膜層１０とを有する。
有機薄膜層１０は、陽極３および陰極４間に、正孔注入・輸送層６、発光層５、および電子注入・輸送層７を順に有する。
発光層５は、正孔注入・輸送層６、および電子注入・輸送層７間に介在され、燐光発光を示す。
また、有機ＥＬ素子１は、発光層５の陽極３側に電子障壁層を、発光層５の陰極４側に正孔障壁層をさらに有してもよい。これにより、電子および正孔を発光層５に閉じ込めて、発光層５における励起子の生成確率を高めることができる。
【００９２】
（透光性基板）
本発明の有機ＥＬ素子は、透光性基板上に形成される。透光性基板は有機ＥＬ素子を支持する基板であり、４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の可視領域の光の透過率が５０％以上で平滑な基板が好ましい。具体的には、ガラス板、ポリマー板等が挙げられる。
ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等が挙げられる。
またポリマー板としては、ポリカーボネート系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリエーテルサルファイド系樹脂、ポリサルフォン系樹脂等を原料とするものを挙げることができる。
【００９３】
（陽極および陰極）
有機ＥＬ素子の陽極は、正孔注入・輸送層または発光層に正孔を注入するものであり、４．５ｅＶ以上の仕事関数を有することが効果的である。
陽極の材料としては、具体的には、酸化インジウム錫合金（ＩＴＯ）、酸化錫（ＮＥＳＡ）、酸化インジウム亜鉛酸化物、金、銀、白金、銅等が挙げられる。
陽極はこれらの電極物質を用いる蒸着法やスパッタリング法等により薄膜として形成できる。
発光層からの発光を陽極から取り出す場合、陽極の可視領域の光の透過率が１０％より大きいことが好ましい。また、陽極のシート抵抗は、数百Ω／□以下が好ましい。陽極の膜厚は、材料にもよるが、通常１０ｎｍ以上１μｍ以下、好ましくは１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲で選択される。
【００９４】
陰極としては、電子注入・輸送層または発光層に電子を注入するものであり、仕事関数の小さい材料が好ましい。
陰極の材料は特に限定されないが、具体的にはインジウム、アルミニウム、マグネシウム、マグネシウム−インジウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金、アルミニウム−リチウム合金、アルミニウム−スカンジウム−リチウム合金、マグネシウム−銀合金等が挙げられる。
陰極も、陽極と同様に、蒸着法やスパッタリング法等の方法で薄膜として形成できる。なお、有機ＥＬ素子は、陰極側から発光を取り出すようにしてもよい。
【００９５】
（発光層）
発光層は以下の機能を併せ持つものである。
すなわち、
（１）注入機能；電界印加時に陽極または正孔注入・輸送層より正孔を注入することができ、陰極または電子注入・輸送層より電子を注入することができる機能、
（２）輸送機能；注入した電荷（電子と正孔）を電界の力で移動させる機能、
（３）発光機能；電子と正孔の再結合の場を提供し、これを発光につなげる機能、
がある。
ただし、正孔の注入されやすさと電子の注入されやすさに違いがあってもよく、また、正孔と電子の移動度で表される輸送能に大小があってもよい。
【００９６】
発光層は、燐光ホスト材料として上述した本発明のモノアミン誘導体を少なくとも１種含むことが好ましい。
燐光ホスト材料として本発明のモノアミン誘導体を用いることにより、有機ＥＬ素子の発光効率、外部量子効率、および発光寿命を向上させることができる。
モノアミン誘導体は、発光層中に含まれていることが好ましく、１質量％以上、９９質量％以下含まれていることがさらに好ましく、３質量％以上、９５質量％以下含まれていることが特に好ましく、５質量％以上、９０質量％以下含まれていることが最も好ましい。
発光層の膜厚は、好ましくは５ｎｍ以上５０ｎｍ以下、より好ましくは７ｎｍ以上５０ｎｍ以下、最も好ましくは１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下である。５ｎｍ以上とすることにより、発光層を容易に形成することができ、５０ｎｍ以下とすることにより色度の調整が容易となり、駆動電圧の上昇を抑制できる。
なお、燐光ホスト材料は、燐光発光材料を含有する有機薄膜層を形成するために使用され、燐光発光材料よりも励起３重項エネルギーが大きい材料である。
【００９７】
（燐光発光材料）
有機ＥＬ素子の発光層がモノアミン誘導体を燐光ホスト材料として含む場合、発光層は少なくとも一種の燐光発光材料を含むことが好ましい。この燐光発光材料は、本発明において、発光層に用いられる場合、燐光発光性ドーパント材料である。
発光層に含まれる燐光発光材料は、燐光発光を示すものであり、金属錯体を含有することが好ましい。金属錯体としては、Ｉｒ（イリジウム），Ｐｔ（白金），Ｏｓ（オスミウム），Ａｕ（金），Ｒｅ（レニウム）およびＲｕ（ルテニウム）から選択される金属原子と配位子とを有するものが好ましい。特に、配位子は、金属原子とオルトメタル結合を有することが好ましい。
燐光量子収率が高く、有機ＥＬ素子の外部量子効率をより向上させることができるという点で、燐光発光材料は、Ｉｒ，ＯｓおよびＰｔから選ばれる金属を含有することが好ましく、Ｉｒ錯体、Ｏｓ錯体、Ｐｔ錯体の金属錯体であるとさらに好ましい。これらの金属錯体の中でもＩｒ錯体およびＰｔ錯体がより好ましく、金属原子とオルトメタル結合を有するオルトメタル化Ｉｒ錯体が最も好ましい。
オルトメタル化Ｉｒ錯体としては、例えば、Ｉｒ（ｐｉｑ）３が挙げられる。
燐光発光材料のうち少なくとも１種は、発光波長の極大値が５２０ｎｍ以上７２０ｎｍ以下であることが好ましく、５７０ｎｍ以上７２０ｎｍ以下であることがより好ましい。
すなわち、燐光発光材料は、緑色から赤色までの発光を示すことが好ましい。
燐光発光材料の具体例を以下に示すが、これらに限られない。
【００９８】
【化２６】
2012018120.tif 000028
【００９９】
【化２７】
2012018120.tif 000029
【０１００】
【化２８】
2012018120.tif 000030
【０１０１】
【化２９】
2012018120.tif 000031
【０１０２】
なお、有機ＥＬ素子が２以上の発光層を有する場合、２以上の発光層にそれぞれモノアミン誘導体および燐光発光材料が含まれていても良い。
また、本発明のモノアミン誘導体および燐光発光材料は、発光層以外の有機薄膜層に含まれていても良い。例えば、本発明のモノアミン誘導体および燐光発光材料は、それぞれ正孔注入・輸送層、電子注入・輸送層、電子障壁層、正孔障壁層などに含まれても良い。
【０１０３】
（正孔注入・輸送層）
正孔注入・輸送層は、発光層への正孔の注入を助ける層であり、正孔移動度が大きい。正孔注入層および正孔輸送層の少なくともいずれか１層により形成される層である。また、正孔注入・輸送層は、正孔注入性および正孔輸送性を有する単層でもよい。
正孔注入・輸送層を形成する材料としては、例えば、下記（Ｉ）で表わされる芳香族アミン誘導体が好ましい。
【０１０４】
【化３０】
2012018120.tif 000032
【０１０５】
前記式（Ｉ）において、Ａｒ１からＡｒ４まではそれぞれ芳香族環を形成する炭素数が６から５０までのアリール基または芳香族環を形成する原子数が３から５０までのヘテロアリール基を表す。
ここで、アリール基またはヘテロアリール基としては、前記モノアミン誘導体のＡｒ１として定義するものと同様である。
Ｌは、連結基であり、具体的には芳香族環を形成する炭素数が６から５０までのアリーレン基または芳香族環を形成する炭素数が５から５０までのヘテロアリーレン基である。アリーレン基としては、フェニレン基、ビフェニル基、ナフチレン基、アントラセニレン基などが挙げられる。ヘテロアリーレン基としては、ピロリレン基、ピラジニレン基などが挙げられる。
また、Ｌは、２個以上のアリーレン基またはヘテロアリーレン基を直接結合、エーテル結合、チオエーテル結合、炭素数が１から２０までのアルキレン基、炭素数２から２０までのアルケニレン基、アミノ基で結合して得られる２価の基でもよい。
このような前記式（Ｉ）の化合物としては、ＵＳ２００９／０００９０６７Ａ１の段落番号［０２８７］に記載の具体例が挙げられ、以下の化合物が好ましい。
【０１０６】
【化３１】
2012018120.tif 000033
【０１０７】
また、正孔注入・輸送層の材料としては、下記（ＩＩ）の芳香族アミンも好ましい。
【０１０８】
【化３２】
2012018120.tif 000034
【０１０９】
前記（ＩＩ）において、Ａｒ１１からＡｒ１３までの定義は前記（Ｉ）のＡｒ１の定義と同様である。前記式（ＩＩ）の化合物としては、ＵＳ２００９／０００９０６７Ａ１の段落番号［０２８９］に記載の具体例が挙げられる。
なお、前記（Ｉ）、（ＩＩ）において、Ａｒ１からＡｒ４まで、およびＡｒ１１からＡｒ１３までが置換基を有する場合、その置換基は前記モノアミン誘導体のＡｒ１の置換基として定義するものと同様である。
【０１１０】
（電子注入・輸送層）
電子注入・輸送層は、発光層への電子の注入を助ける層であり、電子移動度が大きい。電子注入・輸送層は、電子注入層および電子輸送層の少なくともいずれか１層から形成される層である。また、電子注入・輸送層は、電子注入性および電子輸送性を有する単層でもよい。
電子注入・輸送層を形成する電子輸送性の材料としては、分子内にヘテロ原子を１個以上含有する芳香族ヘテロ環化合物であることが好ましく、特に含窒素環誘導体であることが好ましい。含窒素環誘導体としては、含窒素６員環もしくは５員環骨格を有する芳香族含窒素環誘導体または縮合芳香族含窒素環誘導体が好ましい。
【０１１１】
このような材料としては、具体的には、８−ヒドロキシキノリン，８−ヒドロキシキノリン誘導体、オキサジアゾール誘導体が挙げられる。
８−ヒドロキシキノリン誘導体としては、金属錯体でもよく、例えば、オキシン（８−キノリノールまたは８−ヒドロキシキノリン）のキレートを含む金属キレートオキシノイド化合物が挙げられる。金属キレートオキシノイド化合物としては、例えば、トリス（８−キノリノール）アルミニウムが挙げられる。
さらに、含窒素環誘導体として、下記式（１０）で表される化合物も好ましい。
【０１１２】
【化３３】
2012018120.tif 000035
【０１１３】
式（１０）中、ＨＡｒは、芳香族環を形成する炭素数が３から４０までの１価の含窒素複素環基である。
ＨＡｒは、例えば、下記の群から選択される構造である。
【０１１４】
【化３４】
2012018120.tif 000036
【０１１５】
式（１０）において、Ｌ３１は単結合、芳香族環を形成する炭素数が６から５０までのアリーレン基または炭素数が３から５０までのヘテロアリーレン基である。Ｌ３１は、例えば、下記の群から選択される構造である。
【０１１６】
【化３５】
2012018120.tif 000037
【０１１７】
式（１０）において、Ａｒ３１は、芳香族環を形成する炭素数が６から５０までのアリーレン基である。Ａｒ３１は、例えば、下記式（１０Ａ）のアントラセニレン基から選択される構造である。
【０１１８】
【化３６】
2012018120.tif 000038
【０１１９】
前記式（１０Ａ）中、Ｒ１からＲ１４までは、それぞれ水素原子、ハロゲン原子、炭素数１から２０までのアルキル基、炭素数１から２０までのアルコキシ基、芳香族環を形成する炭素数が６から５０までのアリールオキシ基、芳香族環を形成する炭素数が６から５０までのアリール基または芳香族環を形成する炭素数が３から５０までのヘテロアリール基である。
ハロゲン原子、および炭素数１から２０までのアルキル基の具体例としては、前記アミン誘導体のＡｒ１の置換基として定義するものと同様である。
炭素数１から２０までのアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、１−メチルプロポキシ基、１−プロピルブトキシ基などが挙げられる。
芳香族環を形成する炭素数が６から５０までのアリールオキシ基としては、フェノキシ基、ナフトキシ基などが挙げられる。
芳香族環を形成する炭素数が６から５０までのアリール基または炭素数が３から５０までのヘテロアリール基としては、前記正孔注入・輸送層の材料の式（Ｉ）におけるＡｒ１として定義するものと同様である。
なお、アリールオキシ基、アリール基、およびヘテロアリール基がそれぞれ置換基を有する場合、その置換基は前記モノアミン誘導体のＡｒ１の置換基として定義するものと同様である。
【０１２０】
式（１０Ａ）において、Ａｒ３３は、芳香族環を形成する炭素数が６から５０までのアリール基または芳香族環を形成する炭素数３から５０までのヘテロアリール基である。
Ａｒ３３のアリール基またはヘテロアリール基としては、前記式（１０Ａ）中、Ｒ１として定義するものと同様である。
【０１２１】
式（１０）において、Ａｒ３２は、芳香族環を形成する炭素数が６から５０までのアリール基または炭素数が３から５０までのヘテロアリール基である。Ａｒ３２は、例えば、下記の群から選択される構造である。
【０１２２】
【化３７】
2012018120.tif 000039
【０１２３】
なお、ＨＡｒ、Ｌ３１、Ａｒ３１、Ａｒ３２、およびＡｒ３３がそれぞれ置換基を有する場合、その置換基は、前記モノアミン誘導体のＡｒ１の置換基として定義するものと同様である。
このような前記式（１０）の化合物としては、ＵＳ２００９／０００９０６７Ａ１の段落番号［０２０９］から［０２６１］までに記載の具体例が挙げられ、以下の化合物が好ましい。
【０１２４】
【化３８】
2012018120.tif 000040
【０１２５】
また、含窒素誘導体としては、特開平９−３４４８号公報または特開２０００−１７３７７４号公報に記載の化合物も好適に用いられる。
さらに、電子注入・輸送層に用いられる材料は、前記含窒素環誘導体から誘導される基を含む高分子化合物であってもよい。
【０１２６】
電子注入・輸送層は、本発明のモノアミン誘導体を主成分として含んでもよい。
ここで、「主成分として」とは、モノアミン誘導体が電子注入・輸送層に５０質量％以上含まれることを意味する。
発光層以外の膜厚は特に制限されないが、一般に膜厚が薄すぎるとピンホール等の欠陥が生じやすく、逆に厚すぎると高い印加電圧が必要となり効率が悪くなるため、通常は数ｎｍから１μｍの範囲が好ましい。
【０１２７】
また、電子注入・輸送層を形成する材料として、含窒素環誘導体の他に無機化合物として、絶縁体または半導体を採用することもできる。電子注入・輸送層が絶縁体または半導体で形成されている場合、ダークスポット等の画素欠陥を減少させることができるため、電流のリークを有効に防止して、電子注入性および電子輸送性を向上させることができる。
このような絶縁体としては、アルカリ金属カルコゲニド、アルカリ土類金属カルコゲニド、アルカリ金属のハロゲン化物およびアルカリ土類金属のハロゲン化物からなる群から選択される少なくとも一つの金属化合物を使用するのが好ましい。
具体的に、好ましいアルカリ金属カルコゲニドとしては、例えば、Ｌｉ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｓ、Ｎａ２ＳｅおよびＮａ２Ｏが挙げられ、好ましいアルカリ土類金属カルコゲニドとしては、例えば、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＢｅＯ、ＢａＳおよびＣａＳｅが挙げられる。また、好ましいアルカリ金属のハロゲン化物としては、例えば、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＫＦ、ＬｉＣｌ、ＫＣｌおよびＮａＣｌ等が挙げられる。また、好ましいアルカリ土類金属のハロゲン化物としては、例えば、ＣａＦ２、ＢａＦ２、ＳｒＦ２、ＭｇＦ２およびＢｅＦ2等のフッ化物、フッ化物以外のハロゲン化物が挙げられる。
また、半導体としては、Ｂａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｙｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｃｄ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｔａ、ＳｂおよびＺｎの少なくとも一つの元素を含む酸化物、窒化物または酸化窒化物等の一種単独または二種以上の組み合わせが挙げられる。
このような絶縁体または半導体を使用する場合、その層の好ましい厚みは、０．１ｎｍ以上１５ｎｍ以下程度である。
【０１２８】
本発明の有機ＥＬ素子の各層の形成方法としては、特に限定されず、公知の方法を採用することができる。
各層の形成方法としては、例えば、真空蒸着法、分子線蒸着法（ＭＢＥ法）、材料を溶剤に溶かした溶液を用いるディッピング法、スピンコート法、バーコート法、ロールコート法、ＬＢ法などを採用することができる。
真空蒸着法により、各層を形成する場合では、各層は薄膜として形成できる。各薄膜は材料の分子を順次堆積させることにより形成できる。このような薄膜としては、具体的には、気相状態の材料を沈着した薄膜、溶液状態または液相状態の材料を固体化した薄膜が挙げられる。
また、通常このような薄膜は、ＬＢ法により形成される薄膜（分子累積膜）とは凝集構造、高次構造の相違、それに起因する機能的な相違により区別できる。
また、スピンコート法により各層を形成する場合では、特開昭５７−５１７８１号公報に開示された方法を採用できる。具体的には、各層は樹脂などの結着剤と材料を溶剤に溶かした溶液を用いて形成できる。
【０１２９】
＜第２実施形態＞
本実施形態の有機ＥＬ素子は、発光層または発光層を含むユニットを少なくとも２つ有するタンデム素子構成を有する。
このような有機ＥＬ素子では、例えば、２つのユニット間に電荷発生層（ＣＧＬとも呼ぶ）を介在させ、ユニット毎に電子輸送帯域を設けることができる。
このようなタンデム素子構成の具体的な構成の例を以下に示す。
（１１）陽極／正孔注入・輸送層／燐光発光層／電荷発生層／蛍光発光層／電子注入・輸送層／陰極
（１２）陽極／正孔注入・輸送層／蛍光発光層／電子注入・輸送層／電荷発生層／燐光発光層／陰極
【０１３０】
これらのような有機ＥＬ素子において、燐光発光層には本発明のモノアミン誘導体および第１実施形態で説明した燐光発光材料を用いることができる。これにより、有機ＥＬ素子の発光効率、および素子寿命をさらに向上させることができる。また、陽極、正孔注入・輸送層、電子注入・輸送層、陰極には第１実施形態で説明した材料を用いることができる。また、蛍光発光層の材料としては、公知の材料を用いることができる。そして、電荷発生層の材料としては、公知の材料を用いることができる。
【０１３１】
＜第３実施形態＞
本実施形態の有機ＥＬ素子は、複数の発光層を備え、複数の発光層のいずれか２つの発光層の間に電荷障壁層を有する。
本実施形態にかかる好適な有機ＥＬ素子の構成として、特許第４１３４２８０号公報、米国公開特許公報ＵＳ２００７／０２７３２７０Ａ１、国際公開公報ＷＯ２００８／０２３６２３Ａ１に記載されているような構成が挙げられる。
具体的には、陽極、第１発光層、電荷障壁層、第２発光層および陰極がこの順に積層された構成において、第２発光層と陰極の間に三重項励起子の拡散を防止するための電荷障壁層を有する電子輸送帯域を有する構成が挙げられる。ここで電荷障壁層とは隣接する発光層との間でＨＯＭＯ準位、ＬＵＭＯ準位のエネルギー障壁を設けることにより、発光層へのキャリア注入を調整し、発光層に注入される電子と正孔のキャリアバランスを調整する目的を有する層である。
【０１３２】
このような構成の具体的な例を以下に示す。
（２１）陽極／正孔注入・輸送層／第１発光層／電荷障壁層／第２発光層／電子注入・輸送層／陰極
（２２）陽極／正孔注入・輸送層／第１発光層／電荷障壁層／第２発光層／第３発光層／電子注入・輸送層／陰極
【０１３３】
これらの第１発光層、第２発光層、および第３発光層のうちの少なくともいずれかに本発明のモノアミン誘導体および第１実施形態で説明した燐光発光材料を用いることができる。これにより、有機ＥＬ素子の発光効率および素子寿命を向上させることができる。
また、例えば、第１発光層を赤色に発光させ、第２の発光層を緑色に発光させ、第３の発光層を青色に発光させることにより、素子全体として白色に発光させることができる。
このような有機ＥＬ素子は、照明やバックライトなどの面光源として好適に利用できる。
なお、陽極、正孔注入・輸送層、電子注入・輸送層、陰極には第１実施形態で説明した材料を用いることができる。
また、電荷障壁層の材料としては、公知の材料を用いることができる。
【０１３４】
＜第４実施形態＞
図２は、本発明の第４実施形態に係る有機ＥＬ素子１Ａの概略構成を示す図である。尚、以下の説明では、既に説明した部分と同一の部分については、同一符号を付してその説明を省略または簡略する。
有機ＥＬ素子１Ａは、透明性の基板２上に形成され、互いに対向する陽極３および陰極４と、これら陽極３および陰極４間に、陽極３から順に正孔輸送帯域６Ａと、発光層５Ａと、電子輸送帯域７Ａとを備える。
【０１３５】
（基板）
透明性の基板は有機ＥＬ素子を支持するものである。第４実施形態の基板も、上記実施形態と同様の基板とすることができる。
【０１３６】
（陽極および陰極）
第４実施形態の陽極および陰極についても、上記実施形態と同様の陽極および陰極とすることができる。
【０１３７】
（発光層）
第４実施形態における発光層は、第１ホスト材料と、第２ホスト材料と、燐光発光性ドーパント（燐光発光材料）とを含み、以下の機能を併せ持つものである。ここで、第１ホスト材料と第２ホスト材料は異なる化合物である。
（１）注入機能；電界印加時に陽極または正孔輸送帯域より正孔を注入することができ、陰極または電子輸送帯域より電子を注入することができる機能、
（２）輸送機能；注入した電荷（電子と正孔）を電界の力で移動させる機能、
（３）発光機能；電子と正孔の再結合の場を提供し、これを発光につなげる機能、
がある。
ただし、正孔の注入されやすさと電子の注入されやすさに違いがあってもよく、また、正孔と電子の移動度で表される輸送能に大小があってもよい。
【０１３８】
（第１ホスト材料）
第１ホスト材料は、公知のホスト材料として用いられる材料であればいずれでも良いが、なかでも発光効率および外部量子効率の向上の観点から電子輸送性を有するものが好ましい。
電子輸送性を有する第１ホスト材料は、電子輸送骨格を有するものであり、電子輸送骨格としては、非縮合芳香族炭化水素骨格、重水素またはフッ素で置換された非縮合芳香族炭化水素骨格、縮合芳香族炭化水素骨格、含窒素芳香族炭化水素骨格などが挙げられる。
【０１３９】
非縮合芳香族炭化水素骨格、および重水素原子またはフッ素原子で置換された非縮合芳香族炭化水素骨格としては、例えば、以下の１価または２価の骨格が挙げられる。
【０１４０】
【化３９】
2012018120.tif 000041
【０１４１】
【化４０】
2012018120.tif 000042
【０１４２】
縮合芳香族炭化水素骨格としては、以下のものが挙げられる。縮合芳香族炭化水素骨格は、１価または２価でも良い。また、縮合芳香族炭化水素骨格に重水素原子またはフッ素原子が置換されていても良い。なお、下記フルオレン骨格に置換される置換基「Ｒ」としては、アルキル基、アリール基などが挙げられる。
【０１４３】
【化４１】
2012018120.tif 000043
【０１４４】
【化４２】
2012018120.tif 000044
【０１４５】
含窒素芳香族炭化水素骨格としては、以下のものが挙げられる。これらの骨格は１価または２価でも良い。また、含窒素芳香族炭化水素骨格に重水素原子またはフッ素原子が置換されていても良い。
【０１４６】
【化４３】
2012018120.tif 000045
【０１４７】
さらに、第１ホスト材料は、上記式（１１）または式（１２）で示される縮合芳香族化合物であることが好ましい。
式（１１）および式（１２）において、Ａｒa、Ａｒｂ、Ａｒｃ、Ａｒｄ、Ａｒｅ、ＡｒｆおよびＡｒｇは、それぞれ独立して、置換基を有しても良いベンゼン骨格、置換基を有しても良いナフタレン骨格および置換基を有しても良い３環以上の縮合芳香族炭化水素骨格から誘導される基である。
Ａｒa、Ａｒｂ、Ａｒｃ、Ａｒｄ、Ａｒｅ、ＡｒｆおよびＡｒｇがそれぞれ置換基を有する場合、その置換基としては、例えば、炭素数１から２０までのアルキル基、炭素数１から２０までのハロアルキル基、炭素数３から１８までのシクロアルキル基、環形成炭素数６から３０までのアリール基、炭素数３から２０までのシリル基、シアノ基、ハロゲン原子であることが好ましい。
アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、１−メチルプロピル基、１−プロピルブチル基が挙げられる。
ハロアルキル基としては、例えば、２，２，２−トリフルオロエチル基が挙げられる。
シクロアルキル基としては、例えば、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、シクロオクチル基が挙げられる。
アリール基としては、前記モノアミン誘導体のＡｒ１と同様の基が挙げられる。
シリル基としては、例えば、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基が挙げられる。
ハロゲン原子としては、例えば、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられる。
なお、Ａｒa、Ａｒｂ、Ａｒｃ、Ａｒｄ、Ａｒｅ、ＡｒｆおよびＡｒｇが置換基を有しない場合とは、水素原子が置換したことを意味し、その水素原子には、軽水素、重水素が含まれる。
【０１４８】
ここで、式（１１）または式（１２）において、３環以上の縮合芳香族炭化水素骨格は、上記式（１３）から式（１６）までで示される骨格のうちのいずれかであることが好ましい。
【０１４９】
式（１３）から式（１６）までにおいて、Ａｒ５からＡｒ９までは、それぞれ置換基を有しても良い環形成炭素数が４から２０までの環構造であり、隣接する環と縮合環を形成する。
【０１５０】
そして、式（１１）または式（１２）において、３環以上の縮合芳香族炭化水素骨格は、フェナントレン骨格、ベンゾフェナントレン骨格、ジベンゾフェナントレン骨格、クリセン骨格、ベンゾクリセン骨格、ジベンゾクリセン骨格、フルオランテン骨格、ベンゾフルオランテン骨格、トリフェニレン骨格、ベンゾトリフェニレン骨格、ジベンゾトリフェニレン骨格、ピセン骨格、ベンゾピセン骨格およびジベンゾピセン骨格のうちのいずれかであることが好ましい。
これらの第１ホスト材料のうちで、フルオランテン骨格またはフェナントレン骨格を有する以下の縮合芳香族炭化水素化合物が好ましい。
【０１５１】
【化４４】
2012018120.tif 000046
【０１５２】
（第２ホスト材料）
第２ホスト材料は、上式（１）で表されるモノアミン誘導体を含む。
ここで、本発明のモノアミン誘導体は、式（１）において、Ａｒ１、およびＡｒ２が、それぞれフェニル基またはナフチル基であり、Ａｒ３が、フェニレン基またはナフチレン基であり、Ａｒ４が、ベンゾクリセニル基、トリフェニレニル基、およびフェナントレニル基のうちのいずれかであることが好ましい。
本発明の式（１）で表される第２ホスト材料の具体例は、上記モノアミン誘導体の具体例として示したものと同様である。ただし、本発明はこれらの化合物に限定されない。
【０１５３】
そして、本発明では、上記第２ホスト材料のモノアミン誘導体は以下の化合物が特に好ましい。
【０１５４】
【化４５】
2012018120.tif 000047
【０１５５】
第１ホスト材料および第２ホスト材料の３重項エネルギーは、２．０ｅＶ以上であることが好ましい。
このように、２．０ｅＶ以上の３重項エネルギーを有する化合物を第１ホスト材料および第２ホスト材料として用いることで、発光効率および外部量子効率に優れ、量産に適する燐光発光層を形成することができる。
本発明で３重項エネルギーとは、最低励起３重項状態におけるエネルギーと基底状態におけるエネルギーとの差をいう。
【０１５６】
また、２．０ｅＶ以上の３重項エネルギーを有する第１ホスト材料および第２ホスト材料を得る為、アントラセン骨格、ペンタセン骨格などの直鎖状の構造や、ペリレン骨格、ピレン骨格などの「環数×４＋２の炭素数以下」である非直鎖状の構造を分子中に導入したとしても、燐光ホスト材料として十分な３重項エネルギーが得られないことがあるため、それらの構造を分子中に導入しないことが好ましい。
【０１５７】
なお、第１ホスト材料および第２ホスト材料において、ベンゾフェナントレン骨格、ベンゾクリセン骨格、ベンゾフルオランテン骨格、ベンゾトリフェニレン骨格、ベンゾピセン骨格としては、以下の構造が好ましい。
【０１５８】
（ベンゾフェナントレン骨格）
【０１５９】
【化４６】
2012018120.tif 000048
【０１６０】
（ベンゾクリセン骨格）
【０１６１】
【化４７】
2012018120.tif 000049
【０１６２】
（ベンゾフルオランテン骨格）
【０１６３】
【化４８】
2012018120.tif 000050
【０１６４】
（ベンゾトリフェニレン骨格）
【０１６５】
【化４９】
2012018120.tif 000051
【０１６６】
（ベンゾピセン骨格）
【０１６７】
【化５０】
2012018120.tif 000052
【０１６８】
第２ホスト材料の発光層における含有量は、５質量％以上６０質量％以下であることが好ましく、１０質量％以上５０質量％以下であることが特に好ましく、３０質量％以上５０質量％以下であることが最も好ましい。
発光層の膜厚は、好ましくは５ｎｍ以上５０ｎｍ以下、より好ましくは７ｎｍ以上５０ｎｍ以下、最も好ましくは１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下である。５ｎｍ以上とすることにより、発光層を容易に形成することができ、５０ｎｍ以下とすることにより色度の調整が容易となり、駆動電圧の上昇を抑制できる。
【０１６９】
本発明では、第２ホスト材料として、３環以上の縮合芳香族炭化水素骨格を含む式（１）で示されるモノアミン誘導体を用いることにより、発光効率および外部量子効率に優れ、しかも第２ホスト材料の濃度にそれらの効率が依存しない有機ＥＬ素子を得ることができる。従って、有機ＥＬ素子を製造する際に、第２ホスト材料の濃度を特定値に微調整するなどの手間が不要となるため、本発明の第２ホスト材料を用いた有機ＥＬ素子は、量産に適している。
また、燐光発光性ドーパント材料の濃度が低い場合でも、本発明の第２ホスト材料を用いることにより、第２ホスト材料の濃度に依存せずに高発光効率および高外部量子効率の有機ＥＬ素子を得ることができる。
従って、本発明の有機ＥＬ素子は、有機ＥＬテレビなどの大型パネルを量産する際に好適に用いることができる。
【０１７０】
第１ホスト材料および第２ホスト材料は、燐光発光性ドーパント材料を含有する発光層を形成するために使用され、燐光発光性ドーパント材料よりも励起３重項エネルギーが大きい材料である。
【０１７１】
本発明の第２ホスト材料の製造方法は、特に限定されず公知の方法で製造することができる。例えば、アミン誘導体と芳香族ハロゲン化化合物のカップリング反応が挙げられる。カップリング反応としては、テトラへドロン  ４０（１９８４）４３５頁から１４５６頁までに記載される銅触媒またはジャーナル  オブ  アメリカン  ケミカル  ソサイアティ  １２３（２００１）７７２７頁から７７２９頁までに記載されるパラジウム触媒を用いる方法等が挙げられる。
【０１７２】
（燐光発光性ドーパント材料）
第４実施形態における燐光発光性ドーパント材料も、上記実施形態と同様の燐光発光材料を用いることができる。
【０１７３】
なお、有機ＥＬ素子が２以上の発光層を有する場合、２以上の発光層にそれぞれ第１ホスト材料、第２ホスト材料、および燐光発光性ドーパント材料が含まれていても良い。
また、本発明の第２ホスト材料として用いた材料は、正孔輸送帯域、電子輸送帯域などに含まれても良い。
【０１７４】
（正孔輸送帯域）
正孔輸送帯域は、発光層への正孔の注入を助ける領域であり、正孔移動度が大きい。この正孔輸送帯域は、正孔注入層および正孔輸送層の少なくともいずれか１層により形成される構成でもよく、正孔注入性および正孔輸送性を有する単層でもよい。また、正孔輸送帯域は、発光層に隣接する障壁層を含んでいても良い。
正孔輸送帯域を形成する材料としては、例えば、上記式（Ｉ）で表わされる芳香族アミン誘導体が好ましい。
このような上記式（Ｉ）の化合物としては、ＵＳ２００９／０００９０６７Ａ１の段落番号［０２８７］に記載の具体例が挙げられ、以下の化合物（ＩＡ）が好ましい。
【０１７５】
【化５１】
2012018120.tif 000053
【０１７６】
また、正孔輸送帯域の材料としては、上記式（ＩＩ）の芳香族アミンも好ましい。
【０１７７】
また、正孔輸送帯域の材料としては、下記の式（ＩＩＩ）の化合物も好ましく用いられる。
【０１７８】
【化５２】
2012018120.tif 000054
【０１７９】
本発明では、正孔輸送帯域において、式（ＩＩＩ）の化合物により正孔注入層を形成し、式（ＩＡ）の化合物により正孔輸送層を形成することが好ましい。
【０１８０】
（電子輸送帯域）
電子輸送帯域は、発光層への電子の注入を助ける領域であり、電子移動度が大きい。電子輸送帯域は、電子注入層および電子輸送層の少なくともいずれか１層から形成される構成でもよく、電子注入性および電子輸送性を有する単層でもよい。
電子輸送帯域を形成する電子輸送性の材料としては、上記実施形態で説明した電子注入・輸送層を形成する材料が同様に好ましい。
【０１８１】
電子輸送帯域は、上記電子注・輸送層と同様に、本発明のモノアミン誘導体を主成分として含んでもよい。
ここで、「主成分として」とは、モノアミン誘導体が電子輸送帯域に５０質量％以上含まれることを意味する。
第４実施形態においても、発光層以外の膜厚は特に制限されないが、一般に膜厚が薄すぎるとピンホール等の欠陥が生じやすく、逆に厚すぎると高い印加電圧が必要となり効率が悪くなるため、通常は数ｎｍから１μｍの範囲が好ましい。
【０１８２】
また、電子輸送帯域を形成する材料として、上記電子注・輸送層と同様に、含窒素環誘導体の他に無機化合物として、絶縁体または半導体を採用することもできる。電子輸送帯域が絶縁体または半導体で形成されている場合、ダークスポット等の画素欠陥を減少させることができるため、電流のリークを有効に防止して、電子注入性および電子輸送性を向上させることができる。
【０１８３】
（障壁層）
電子輸送帯域は、さらに発光層に隣接する障壁層を含んでも良い。障壁層は、隣接する発光層との間でＨＯＭＯ準位、ＬＵＭＯ準位のエネルギー障壁を設けることにより、発光層へのキャリア注入を調整し、発光層に注入される電子と正孔のキャリアバランスを調整する。
障壁層を設けることにより、正孔を発光層に閉じ込めて、発光層における励起子の生成確率を高めることができ、発光効率、外部量子効率を向上させることができる。
障壁層の材料としては、公知の材料を用いることができるが、８−キノリノールリチウムと、以下の化合物とを混合して用いることが好ましい。なお、８−キノリノールリチウムと、以下の化合物とのうちのいずれか一方のみにより障壁層を形成しても良い。
【０１８４】
【化５３】
2012018120.tif 000055
【０１８５】
本発明の有機ＥＬ素子の具体的な構成例を以下に示す。
（１Ａ）陽極／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
（２Ａ）陽極／正孔注入層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
（３Ａ）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
（４Ａ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（５Ａ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／障壁層／電子注入層／陰極
これらの中で、（５Ａ）の構成が好ましい。
【０１８６】
本発明の有機ＥＬ素子の各層の形成方法としては、特に限定されず、上記実施形態と同様に、公知の方法を採用することができる。
【０１８７】
［第５実施形態］
本実施形態の有機ＥＬ素子は、発光層を含むユニットを少なくとも２つ有するタンデム素子である。
この有機ＥＬ素子では、例えば、２つのユニット間に電荷発生層（ＣＧＬとも呼ぶ）が介在する。また、ユニット毎に正孔輸送帯域（正孔輸送層、正孔注入層）、電子輸送帯域（電子輸送層、電子注入層）を設けることもできる。
このようなタンデム素子構成の具体的な構成の例を以下に示す。
（１１Ａ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／燐光発光層／電荷発生層／蛍光発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
（１２Ａ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／蛍光発光層／電子輸送層／電子注入層／電荷発生層／燐光発光層／陰極
【０１８８】
これらのような有機ＥＬ素子において、燐光発光層には本発明の第１ホスト材料、第２ホスト材料としてのモノアミン誘導体、および燐光発光性ドーパント材料を用いることができる。これにより、有機ＥＬ素子の発光効率、および素子寿命をさらに向上させることができる。また、陽極、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、陰極には上記実施形態で説明した材料を用いることができる。また、蛍光発光層および電荷発生層の材料としては、公知の材料を用いることができる。
【０１８９】
［第６実施形態］
本実施形態の有機ＥＬ素子は、複数の発光層を備え、複数の発光層のいずれか２つの発光層の間に電荷障壁層を有する。
本実施形態の好適な有機ＥＬ素子として、特許第４１３４２８０号公報、米国公開特許公報ＵＳ２００７／０２７３２７０Ａ１、国際公開公報ＷＯ２００８／０２３６２３Ａ１に記載されているような構成が挙げられる。
具体的には、陽極、第１発光層、電荷障壁層、第２発光層および陰極がこの順に積層された構成において、第２発光層と陰極の間に三重項励起子の拡散を防止するための電子輸送帯域を有する構成が挙げられる。なお、電子輸送帯域に電荷障壁層が含まれていても良い。
【０１９０】
このような構成の具体的な例を以下に示す。
（２１Ａ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／第１発光層／障壁層／第２発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
（２２Ａ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／第１発光層／障壁層／第２発光層／第３発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
【０１９１】
これらの第１発光層、第２発光層、および第３発光層のうちの少なくともいずれかに本発明の第１ホスト材料、第２ホスト材料としてのモノアミン誘導体、および燐光発光性ドーパント材料を用いることができる。これにより、有機ＥＬ素子の発光効率および外部量子効率を向上させることができる。
また、例えば、第１発光層を赤色に発光させ、第２の発光層を緑色に発光させ、第３の発光層を青色に発光させることにより、素子全体として白色に発光させることができる。
このような有機ＥＬ素子は、照明やバックライトなどの面光源として好適に利用できる。なお、陽極、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、障壁層、陰極には第１実施形態で例示した材料を用いることができる。
【０１９２】
＜実施形態の変形＞
本発明は、上記の説明に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲での変更は本発明に含まれる。
例えば、本発明では、発光層が電荷注入補助剤を含有していることも好ましい。
エネルギーギャップが広い燐光ホスト材料を用いて発光層を形成する場合、燐光ホスト材料のイオン化ポテンシャル（Ｉｐ）と正孔注入・輸送層等のＩｐとの差が大きくなり、発光層への正孔の注入が困難となり、十分な輝度を得るための駆動電圧が上昇するおそれがある。
また、エネルギーギャップが広い第１ホスト材料および第２ホスト材料を用いて発光層を形成する場合、第１ホスト材料および第２ホスト材料のイオン化ポテンシャル（Ｉｐ）と正孔輸送帯域などのＩｐとの差が大きくなり、発光層への正孔の注入が困難となり、十分な輝度を得るための駆動電圧が上昇するおそれがある。
【０１９３】
このような場合、発光層に、正孔注入性および輸送性の電荷注入補助剤を含有させることで、発光層への正孔注入を容易にし、駆動電圧を低下させることができる。
電荷注入補助剤としては、例えば、一般的な正孔注入性および正孔輸送性の材料が利用できる。
具体例としては、トリアゾール誘導体（米国特許３，１１２，１９７号明細書等参照）、オキサジアゾール誘導体（米国特許３，１８９，４４７号明細書等参照）、イミダゾール誘導体（特公昭３７−１６０９６号公報等参照）、ポリアリールアルカン誘導体（米国特許３，６１５，４０２号明細書、同第３，８２０，９８９号明細書、同第３，５４２，５４４号明細書、特公昭４５−５５５号公報、同５１−１０９８３号公報、特開昭５１−９３２２４号公報、同５５−１７１０５号公報、同５６−４１４８号公報、同５５−１０８６６７号公報、同５５−１５６９５３号公報、同５６−３６６５６号公報等参照）、ピラゾリン誘導体およびピラゾロン誘導体（米国特許第３，１８０，７２９号明細書、同第４，２７８，７４６号明細書、特開昭５５−８８０６４号公報、同５５−８８０６５号公報、同４９−１０５５３７号公報、同５５−５１０８６号公報、同５６−８００５１号公報、同５６−８８１４１号公報、同５７−４５５４５号公報、同５４−１１２６３７号公報、同５５−７４５４６号公報等参照）、フェニレンジアミン誘導体（米国特許第３，６１５，４０４号明細書、特公昭５１−１０１０５号公報、同４６−３７１２号公報、同４７−２５３３６号公報、特開昭５４−５３４３５号公報、同５４−１１０５３６号公報、同５４−１１９９２５号公報等参照）、アリールアミン誘導体（米国特許第３，５６７，４５０号明細書、同第３，１８０，７０３号明細書、同第３，２４０，５９７号明細書、同第３，６５８，５２０号明細書、同第４，２３２，１０３号明細書、同第４，１７５，９６１号明細書、同第４，０１２，３７６号明細書、特公昭４９−３５７０２号公報、同３９−２７５７７号公報、特開昭５５−１４４２５０号公報、同５６−１１９１３２号公報、同５６−２２４３７号公報、西独特許第１，１１０，５１８号明細書等参照）、アミノ置換カルコン誘導体（米国特許第３，５２６，５０１号明細書等参照）、オキサゾール誘導体（米国特許第３，２５７，２０３号明細書等に開示のもの）、スチリルアントラセン誘導体（特開昭５６−４６２３４号公報等参照）、フルオレノン誘導体（特開昭５４−１１０８３７号公報等参照）、ヒドラゾン誘導体（米国特許第３，７１７，４６２号明細書、特開昭５４−５９１４３号公報、同５５−５２０６３号公報、同５５−５２０６４号公報、同５５−４６７６０号公報、同５５−８５４９５号公報、同５７−１１３５０号公報、同５７−１４８７４９号公報、特開平２−３１１５９１号公報等参照）、スチルベン誘導体（特開昭６１−２１０３６３号公報、同第６１−２２８４５１号公報、同６１−１４６４２号公報、同６１−７２２５５号公報、同６２−４７６４６号公報、同６２−３６６７４号公報、同６２−１０６５２号公報、同６２−３０２５５号公報、同６０−９３４５５号公報、同６０−９４４６２号公報、同６０−１７４７４９号公報、同６０−１７５０５２号公報等参照）、シラザン誘導体（米国特許第４，９５０，９５０号明細書）、ポリシラン系（特開平２−２０４９９６号公報）、アニリン系共重合体（特開平２−２８２２６３号公報）、特開平１−２１１３９９号公報に開示されている導電性高分子オリゴマー（特にチオフェンオリゴマー）等を挙げることができる。
【０１９４】
正孔注入性および正孔輸送性の材料としては上記のものを挙げることができるが、ポルフィリン化合物（特開昭６３−２９５６９５号公報等に開示のもの）、芳香族第三級アミン化合物およびスチリルアミン化合物（米国特許第４，１２７，４１２号明細書、特開昭５３−２７０３３号公報、同５４−５８４４５号公報、同５４−１４９６３４号公報、同５４−６４２９９号公報、同５５−７９４５０号公報、同５５−１４４２５０号公報、同５６−１１９１３２号公報、同６１−２９５５５８号公報、同６１−９８３５３号公報、同６３−２９５６９５号公報等参照）、特に芳香族第三級アミン化合物が好ましい。
【０１９５】
また、米国特許第５，０６１，５６９号に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有するものも好ましい。このような化合物としては、例えば、４，４’−ビス（Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（以下ＮＰＤと略記する）、また特開平４−３０８６８８号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが３つスターバースト型に連結された４，４’，４”−トリス（Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミンなどを挙げることができる。
また、特許公報第３６１４４０５号、３５７１９７７号または米国特許４，７８０，５３６に記載されているヘキサアザトリフェニレン誘導体等も正孔注入性および正孔輸送性の材料として好適に用いることができる。
また、ｐ型Ｓｉ、ｐ型ＳｉＣ等の無機化合物も正孔注入材料として使用することができる。
【０１９６】
また、本発明の有機ＥＬ素子は、陰極と電子注入・輸送層との界面領域に還元性ドーパントを有してもよい。このような有機ＥＬ素子によれば、有機ＥＬ素子における発光輝度の向上や長寿命化が図られる。還元性ドーパントとしては、アルカリ金属、アルカリ金属錯体、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属錯体、アルカリ土類金属化合物、希土類金属、希土類金属錯体、および希土類金属化合物等から選ばれた少なくとも一種類が挙げられる。
【０１９７】
また、本発明のアミン誘導体は有機ＥＬ素子に用いられる構成を例示したが、有機太陽電池、有機半導体レーザー、有機物を用いるセンサー、有機ＴＦＴ用の有機電子素子に用いられても良い。
なお、本明細書中で「正孔注入・輸送層」は「正孔注入層および正孔輸送層のうちの少なくともいずれか一方」を意味し、「電子注入・輸送層」は「電子注入層および電子輸送層のうちの少なくともいずれか一方」を意味する。
【実施例】
【０１９８】
次に、実施例および比較例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例の記載内容に何ら制限されるものではない。
以下に、各実施例および比較例で使用した燐光ホスト材料、燐光発光材料、正孔注入・輸送層に用いた材料、電子輸送層に用いた材料を示す。【０１９９】
（燐光ホスト材料）【０２００】
【化５４】
2012018120.tif 000056
【０２０１】
【化５５】
2012018120.tif 000057
【０２０２】
（燐光発光材料）【０２０３】
【化５６】
2012018120.tif 000058
【０２０４】
（正孔注入・輸送層に用いた材料および電子輸送層に用いた材料）【０２０５】
【化５７】
2012018120.tif 000059
【０２０６】
＜合成例１＞
（化合物１の合成）
以下の工程により、化合物１を合成した。なお、化合物２から４までは、それぞれ化合物１と同様にして合成した。【０２０７】
【化５８】
2012018120.tif 000060
【０２０８】
・合成例（１−１）中間体Ａの合成
（４−ブロモ−フェニル）−ジフェニルアミン２０．７ｇ(６４．０ｍｍｏｌ)を脱水テトラヒドロフラン４００ｍｌ、脱水トルエン３００ｍｌに溶解させ、−７０℃に冷却し、ｎ−ブチルリチウム４４．６ｍｌ(７０．４ｍｍｏｌ)を滴下して１時間撹拌し、トリイソプロピルボロン酸エステル４４．０ｍｌ(１９２ｍｍｏｌ)を加え、２時間かけて室温まで昇温した。１０％塩酸２００ｍｌを加え、２時間撹拌した。沈殿物を濾取し、トルエンで洗浄し、減圧下、乾燥し、薄黄色の中間体Ａ  １６．３ｇ(収率８８％)を得た。【０２０９】
・合成例（１−２）中間体Ｂの合成
アルゴン雰囲気下、
９−フェナントレンボロン酸１１．１ｇ(５０．０ｍｍｏｌ)、
２，６−ジブロモナフタレン１４．３ｇ(５０．０ｍｍｏｌ)、
テトラキストリフェニルフォスフィンパラジウム（０）１．７３ｇ(１．５ｍｍｏｌ)、
１，２−ジメトキシエタン１５０ｍｌおよび
２Ｍ炭酸水素ナトリウム水溶液７５ｍｌ
の混合物を８時間加熱還流撹拌した。反応混合物を室温まで冷却し、水を加え１時間撹拌を行った。生成した固体を濾取し、水、メタノールで洗浄後、減圧下にて乾燥を行った。得られた固体をシリカゲルクロマトグラフィーにて精製し、薄黄色固体１５．９g（収率８３％）を得た。【０２１０】
・合成例（１−３）化合物１の合成
アルゴン雰囲気下、
中間体Ｂ  ３．８３ｇ(１０．０ｍｍｏｌ)、
中間体Ａ  ３．０４ｇ(１０．５ｍｍｏｌ)、
テトラキストリフェニルフォスフィンパラジウム（０）０．３５ｇ(０．３０ｍｍｏｌ)、
１，２−ジメトキシエタン３０ｍｌおよび
２Ｍ炭酸水素ナトリウム水溶液１５ｍｌ
の混合物を８時間加熱還流撹拌した。反応混合物を室温まで冷却し、水を加え１時間撹拌を行った。生成した固体を濾取し、水、メタノールで洗浄後、減圧下にて乾燥を行った。得られた固体をシリカゲルクロマトグラフィーにて精製し、黄色固体４．３０ｇ（収率７８．５％）を得た。【０２１１】
得られた化合物について、ＨＰＬＣ（High Performance Liquid Chromatography）、ＦＤ−ＭＳ（Field Desorption ionization-Mass Spectrometry）の分析結果を以下に示す。
ＨＰＬＣ：純度９９．９％
ＦＤ−ＭＳ：ｃａｌｃｄ  ｆｏｒ  Ｃ４２Ｈ２９Ｎ=５４７．６９、ｆｏｕｎｄ  ｍ／ｚ＝５４８（Ｍ＋，１００））【０２１２】
＜合成例２＞
（化合物５の合成）【０２１３】
【化５９】
2012018120.tif 000061
【０２１４】
・合成例（２−１）中間体Ｃの合成
アルゴン雰囲気下、
中間体Ｂ  3.8g(10mmol)、
4-クロロフェニルボロン酸1.56g（10mmol）、
テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム0.23g（0.2mmol）、
トルエン30mL、および
２M炭酸ナトリウム水溶液15mL
の混合物を８時間加熱還流した。反応混合物を室温まで冷却し、水を加えて1時間攪拌を行った。生成した固体をろ過し、水、メタノールで洗浄した後、得られた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、中間体Ｃ  3.1g(収率75％)を得た。【０２１５】
・合成例（２−２）化合物５の合成
アルゴン雰囲気下、
中間体Ｃ  3ｇ（7.5mmol）、
ビス（4-ビフェニリル）アミン2.56g（8mmol）、
トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム（０）0.14g(0.15mmol)、
トリ-tert-ブチルホスホニウムテトラフルオロボラート0.17g(0.6mmol)、および
ナトリウムtert-ブトキシド1.0g(10.5mmol)
の混合物を8時間加熱還流した。水を加えて1時間攪拌を行った。生成した固体をろ過し、水、メタノールで洗浄した後、得られた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、目的物3.65ｇ（収率70％） を得た。
得られた化合物について、ＨＰＬＣ（High Performance Liquid Chromatography）、ＦＤ−ＭＳ（Field Desorption ionization-Mass Spectrometry）の分析結果を以下に示す。
ＨＰＬＣ：純度９９．９％
ＦＤ−ＭＳ：ｃａｌｃｄ  ｆｏｒ  Ｃ５４Ｈ３７Ｎ=６９９．２９、ｆｏｕｎｄ  ｍ／ｚ＝６９９（Ｍ＋，１００））【０２１６】
（実施例１）有機ＥＬ素子の作製
２５ｍｍ×７５ｍｍ×０．７ｍｍ厚のＩＴＯ透明電極付きガラス基板（旭硝子製）をイソプロピルアルコール中で超音波洗浄を５分間行なった後、ＵＶオゾン洗浄を３０分間行なった。なお、ＩＴＯ透明電極は、陽極として機能する。
洗浄後の透明電極ライン付きガラス基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着し、まず透明電極ラインが形成されている側の面上に、前記透明電極を覆うようにして化合物ＨＴ１を蒸着し、膜厚５０ｎｍとなるように成膜した。化合物ＨＴ１からなる膜は正孔注入・輸送層として機能する。
該正孔注入・輸送層の成膜に続けて、この膜上に膜厚４０ｎｍとなるように化合物１、および燐光発光材料として化合物Ｉｒ（ｐｉｑ）３を抵抗加熱により共蒸着により成膜した。
化合物Ｉｒ（ｐｉｑ）３は、含有量が１０質量％になるように設定した。該膜は、発光層（燐光発光層）として機能する。なお、化合物Ｉｒ（ｐｉｑ）３の発光波長は６２９ｎｍである。
該発光層の成膜に続けて、発光層上に化合物ＥＴ１を蒸着し膜厚４０ｎｍとなるように成膜した。化合物ＥＴ１からなる膜は電子輸送層として機能する。
この後、成膜速度０．１ｎｍ／ｍｉｎで、膜厚１ｎｍとなるように成膜した。ＬｉＦからなる膜は、電子注入性電極（陰極）として機能する。
このＬｉＦ層の成膜に続けて、このＬｉＦ層上に金属Ａｌを蒸着させ、膜厚８０ｎｍとなるように金属陰極を形成した。
これにより、実施例１の有機ＥＬ素子を形成した。【０２１７】
（実施例２から実施例５まで、および比較例１）
実施例１において、燐光ホスト材料を化合物２から５まで、およびＮＰＤに変更した以外は、実施例１と同様にして、実施例２から５まで、および比較例１の有機ＥＬ素子を作製した。これらの有機ＥＬ素子について、以下のように評価した。【０２１８】
（有機ＥＬ素子の評価方法）
上記の各実施例および比較例で作製した有機ＥＬ素子を、直流電流駆動により発光させ、電流密度１０ｍＡ/ｃｍ２における発光効率、外部量子効率および輝度が８０％まで減少する寿命（初期輝度２６００ｃｄ/ｍ２）を測定した。測定結果を表１に示す。【０２１９】
【表１】
2012018120.tif 000062
【０２２０】
表１の結果から分かるように、各実施例では特定の構造を有するモノアミン誘導体を用いたため、ＮＰＤのようなアミン誘導体を用いた比較例１と比較して、駆動電圧が低く、発光効率、外部量子効率、および寿命を向上させることができることがわかった。【０２２１】
次に、発光層に第一ホスト材料および第二ホスト材料を用いた有機ＥＬ素子の実施例および比較例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例の記載内容に何ら制限されるものではない。
以下に、各実施例および比較例で使用した第１ホスト材料、第２ホスト材料、燐光発光性ドーパント材料、正孔注入層、正孔輸送層、障壁層、および電子注入層に用いた各材料を示す。【０２２２】
（第１ホスト材料）【０２２３】
【化６０】
2012018120.tif 000063
【０２２４】
（第２ホスト材料）【０２２５】
【化６１】
2012018120.tif 000064
【０２２６】
（燐光発光性ドーパント材料）【０２２７】
【化６２】
2012018120.tif 000065
【０２２８】
（正孔注入層、正孔輸送層、障壁層、および電子注入層に用いた各材料）【０２２９】
【化６３】
2012018120.tif 000066
【０２３０】
＜合成例３＞
（化合物ＢＨ２の合成）
以下の工程により、化合物ＢＨ２を合成した。【０２３１】
【化６４】
2012018120.tif 000067
【０２３２】
・合成例（１−１）中間体Ａの合成
（４−ブロモ−フェニル）−ジフェニルアミン２０．７ｇ(６４．０ｍｍｏｌ)を脱水テトラヒドロフラン４００ｍｌ、脱水トルエン３００ｍｌに溶解させ、−７０℃に冷却し、ｎ−ブチルリチウム４４．６ｍｌ(７０．４ｍｍｏｌ)を滴下して１時間撹拌し、トリイソプロピルボロン酸エステル４４．０ｍｌ(１９２ｍｍｏｌ)を加え、２時間かけて室温まで昇温した。１０％塩酸２００ｍｌを加え、２時間撹拌した。沈殿物を濾取し、トルエンで洗浄し、減圧下、乾燥し、薄黄色の中間体Ａ１６．３ｇ(収率８８％)を得た。【０２３３】
・合成例（１−２）中間体Ｂの合成
アルゴン雰囲気下、
９−フェナントレンボロン酸１１．１ｇ(５０．０ｍｍｏｌ)、
２，６−ジブロモナフタレン１４．３ｇ(５０．０ｍｍｏｌ)、
テトラキストリフェニルフォスフィンパラジウム（０）１．７３ｇ(１．５ｍｍｏｌ)、
１，２−ジメトキシエタン１５０ｍｌおよび
２Ｍ炭酸水素ナトリウム水溶液７５ｍｌ
の混合物を８時間加熱還流撹拌した。反応混合物を室温まで冷却し、水を加え１時間撹拌を行った。生成した固体を濾取し、水、メタノールで洗浄後、減圧下にて乾燥を行った。得られた固体をシリカゲルクロマトグラフィーにて精製し、薄黄色固体（中間体Ｂ）１５．９g（収率８３％）を得た。【０２３４】
・合成例（１−３）ＢＨ２の合成
アルゴン雰囲気下、
中間体Ｂ  ３．８３ｇ(１０．０ｍｍｏｌ)、
中間体Ａ  ３．０４ｇ(１０．５ｍｍｏｌ)、
テトラキストリフェニルフォスフィンパラジウム（０）０．３５ｇ(０．３０ｍｍｏｌ)、
１，２−ジメトキシエタン３０ｍｌおよび
２Ｍ炭酸水素ナトリウム水溶液１５ｍｌ
の混合物を８時間加熱還流撹拌した。反応混合物を室温まで冷却し、水を加え１時間撹拌を行った。生成した固体を濾取し、水、メタノールで洗浄後、減圧下にて乾燥を行った。得られた固体をシリカゲルクロマトグラフィーにて精製し、黄色固体４．３０ｇ（収率７８．５％）を得た。【０２３５】
得られた化合物について、ＨＰＬＣ（High Performance Liquid Chromatography）、ＦＤ−ＭＳ（Field Desorption ionization-Mass Spectrometry）の分析結果を以下に示す。これにより、得られた化合物は、化合物ＢＨ２であることが確認できた。
ＨＰＬＣ：純度９９．９％
ＦＤ−ＭＳ：ｃａｌｃｄ  ｆｏｒ  Ｃ４２Ｈ２９Ｎ=５４７．６９、ｆｏｕｎｄ  ｍ／ｚ
＝５４８（Ｍ＋，１００））【０２３６】
（第２ホスト材料の３重項エネルギー）
第２ホスト材料のＢＨ２、ＮＰＤ、ＢＨ３の各３重項エネルギーは、２．４８ｅｖ、２．４６ｅｖ、２．５８ｅｖである。
第２ホスト材料の３重項エネルギー（ＥｇＴ）は、公知の燐光測定法（例えば、「光化学の世界」（日本化学会編・１９９３）５０頁付近に記載の方法）により測定した。具体的には、第２ホスト材料を溶媒に溶解（試料１０μｍｏｌ／リットル、ＥＰＡ（ジエチルエーテル：イソハペンタン：エタノール＝５：５：２容積比、各溶媒は分光用グレード）し、燐光測定用試料とした。石英セルへ入れた試料を７７Ｋに冷却、励起光を照射し、燐光を波長に対し、測定した。燐光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対して接線を引き、該波長値をエネルギー値に換算した値をＥｇＴとした。日立製Ｆ−４５００形分光蛍光光度計本体と低温測定用オプション備品を用いて測定した。尚、測定装置はこの限りではなく、冷却装置および低温用容器と励起光源、受光装置を組み合わせることにより、測定してもよい。なお、本発明では、以下の式を用いて、該波長を換算した。
換算式ＥｇＴ（ｅＶ）＝１２３９．８５／λｅｄｇｅ
「λｅｄｇｅ」とは、縦軸に燐光強度、横軸に波長をとって、燐光スペクトルを表したときに、燐光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対して接線を引き、その接線と横軸の交点の波長値を意味する。単位はｎｍである。【０２３７】
（実施例６）有機ＥＬ素子の作製
実施例６に係る有機ＥＬ素子は、以下のようにして作製した。
２５ｍｍ×７５ｍｍ×１．１ｍｍ厚のＩＴＯ透明電極（陽極）付きガラス基板（ジオマティック（株）社製）をイソプロピルアルコール中で超音波洗浄を５分間行なった後、ＵＶオゾン洗浄を３０分間行なった。洗浄後の透明電極ライン付きガラス基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着し、まず透明電極ラインが形成されている側の面上に前記透明電極を覆うようにして、化合物ＨＴ１を積層した。これにより、厚さ５ｎｍの正孔注入層を形成した。
この正孔注入層上に、化合物ＨＴ２を蒸着して、厚さ２０５ｎｍの正孔輸送層を形成した。このようにして、正孔注入層および正孔輸送層で構成される正孔輸送帯域を形成した。
この正孔輸送帯域上に第１ホスト材料として化合物ＢＨ１と、第２ホスト材料として化合物ＢＨ２と、燐光発光性ドーパント材料としてのＩｒ（ｐｉｑ）３と、を共蒸着した。これにより、燐光発光を示す厚さ４５ｎｍの発光層を形成した。なお、発光層におけるＩｒ（ｐｉｑ）３の濃度は８質量％、第２ホスト材料の濃度は１０質量％とした。
次に、発光層上に、化合物ＥＴ１と、アルカリ金属を含む金属錯体としての化合物Ｌｉｑとを共蒸着した。これにより、厚さ２０ｎｍの障壁層を形成した。なお、障壁層における化合物Ｌｉｑの濃度は、５０質量％とした。
そして、この障壁層上に、化合物Ｌｉｑを蒸着して、厚さ１ｎｍの電子注入層を形成した。このようにして、障壁層および電子注入層で構成される電子輸送帯域を形成した。
さらに、電子輸送帯域上に、金属アルミニウム（Ａｌ）を蒸着し、厚さ８０ｎｍの陰極を形成した。
以上により、実施例６の有機ＥＬ素子を作製した。【０２３８】
（実施例７から実施例１２まで、および比較例２から比較例９まで）
実施例６において、第２ホスト材料の種類、第２ホスト材料および燐光発光性ドーパント材料の濃度をそれぞれ表２に示すものに変更した以外は、実施例６と同様にして、実施例７から実施例１２まで、および比較例２から比較例９までの有機ＥＬ素子を作製した。なお、比較例７から比較例９まででは、第２ホスト材料を用いなかった。
これらの有機ＥＬ素子について、以下のように評価した。【０２３９】
（有機ＥＬ素子の評価方法）
上記の実施例７から実施例１２および比較例２から比較例９までで作製した有機ＥＬ素子を、直流電流駆動により発光させ、電流密度１ｍＡ/ｃｍ２における発光効率、および外部量子効率を測定した。測定結果を表２に示す。【０２４０】
【表２】
2012018120.tif 000068
【０２４１】
表２の実施例６から実施例８までの結果より、第２ホスト材料の濃度を変化させた場合でも発光効率および外部量子効率はほとんど変化せず、いずれも高い値を示すことが分かる。また、実施例９から実施例１２までの結果より、燐光発光性ドーパント材料の濃度を変化させた場合でも、発光効率および外部量子効率はほとんど第２ホスト材料の濃度に依存しないことが分かる。従って、第２ホスト材料として、３環以上の縮合芳香族炭化水素骨格を含む式（１）で示されるモノアミン誘導体を用いることにより、発光効率および外部量子効率に優れ、量産に適した有機ＥＬ素子が得られることが分かる。
一方、比較例２から比較例４まで、並びに比較例５および比較例６の結果より、第２ホスト材料としてジアミン誘導体または縮合芳香族炭化水素骨格を有しないモノアミン誘導体を用いた場合、特に発光効率が低く、しかも発光効率および外部量子効率が第２ホスト材料の濃度に依存して大きく変化することが分かる。従って、比較例２から比較例６までのような、発光層に第１ホスト材料および第２ホスト材料を含み、第２ホスト材料としてジアミン誘導体（ＮＰＤ）、モノアミン誘導体（化合物ＢＨ３）を用いた有機ＥＬ素子では、量産に適していないことが分かる。
そして、比較例７から比較例９までの結果より、発光層が、ホスト材料として本発明のモノアミン誘導体とは異なる構造の化合物ＢＨ−１だけを含み、しかも第２ホスト材料としても本発明のモノアミン誘導体を含まない場合では、発光効率および外部量子効率は低く、また、それらの効率は燐光発光性ドーパント材料の濃度に大きく依存することが分かる。従って、比較例７から比較例９のような、本発明のモノアミン誘導体を第２ホスト材料として用いない有機ＥＬ素子も量産に適していないこと分かる。【０２４２】
（実施例１３，１４）  有機ＥＬ素子の作製
実施例６において、第２ホスト材料の種類、並びに第２ホスト材料および燐光発光性ドーパント材料の濃度をそれぞれ表３に示すものに変更した以外は、実施例６と同様にして、実施例１３および実施例１４の有機ＥＬ素子を作製した。
実施例１３および実施例１４で用いた第２ホスト材料の化合物ＢＨ４を次に示す。【０２４３】
【化６５】
2012018120.tif 000069
【０２４４】
これらの有機ＥＬ素子について、前述の実施例６で作製した有機ＥＬ素子と同様に発光効率、および外部量子効率を測定した。結果を表３に示す。【０２４５】
【表３】
2012018120.tif 000070
【産業上の利用可能性】
【０２４６】
本発明のモノアミン誘導体は、発光効率、外部量子効率、および発光寿命に優れる有機ＥＬ素子を実現するために利用できる。
本発明の有機ＥＬ素子は、発光効率、外部量子効率に優れ、量産に好適であるため、大型の有機ＥＬテレビなどの用途において利用できる。
【符号の説明】
【０２４７】
１  有機エレクトロルミネッセンス素子
１Ａ  有機エレクトロルミネッセンス素子
２  透明性基板
３  陽極
４  陰極
５  発光層
５Ａ  発光層
６  正孔注入・輸送層
６Ａ  正孔輸送帯域
７  電子注入・輸送層
７Ａ  電子輸送帯域
１０  有機薄膜層
【図１】
2012018120.tif 000081
【図２】
2012018120.tif 000082
【国際調査報告】
2012018120.tif 000083
2012018120.tif 000084
2012018120.tif 000085
2012018120.tif 000086