(57)【要約】【課題】  耐湿性の高い有機発光素子に用いるのに適した新規有機化合物とそれを有する有機発光素子。【解決手段】  下記一般式［１］で示されることを特徴とする有機化合物。【化１】2015212243.tif 000031  （式［１］において、Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３、Ａｒ４は、それぞれ置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換のヘテロアリール基を表し、同じであってもよいし、異なっていてもよい。）【選択図】  図１
2015212243.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有機化合物。
【化１】
2015212243.tif 000030
（式［１］において、Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３、Ａｒ４は置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換のヘテロアリール基からそれぞれ独立に選ばれる。）
【請求項２】
前記アリール基は、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、ピレニル基、フェナンスリル基のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の有機化合物。
【請求項３】
前記ヘテロアリール基は、ピリジル基、ビピリジル基、キノリル基、イソキノリル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾフラニル基、ジベンゾフラニル基、カルバゾリル基、フェナントリル基のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の有機化合物。
【請求項４】
陽極と陰極と、前記陽極と陰極の間に配置される有機化合物層とを有する有機発光素子において、前記有機化合物層が、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の有機化合物を有することを特徴とする有機発光素子。
【請求項５】
前記有機化合物層は、ホスト材料とゲスト材料を有し、前記ゲスト材料が前記有機化合物である請求項４に記載の有機発光素子。
【請求項６】
前記ゲスト材料の含有率は、前記有機化合物層に対し、５０重量％以下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】
前記有機化合物層が、前記陰極に接する電子注入層であり、前記電子注入層と前記陽極の間に発光層を有することを特徴とする、請求項４乃至６のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項８】
複数の画素を有し、
前記画素が、請求項４乃至７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、画像表示装置。
【請求項９】
画像を表示するための表示部と、
画像情報を入力するための入力部と、を有し、
前記表示部が、請求項８に記載の画像表示装置を有することを特徴とする、画像情報処理装置。
【請求項１０】
請求項４乃至７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１１】
感光体と、
前記感光体を露光する露光部と、
を有し、
前記露光部が、請求項４乃至７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、電子写真方式の画像形成装置。
【請求項１２】
感光体を露光する露光装置であって、
前記露光装置が、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の有機発光素子を有し、
前記有機発光素子が、所定の方向に列を形成して配置されていることを特徴とする、露光装置。
【請求項１３】
基板と、
請求項７に記載の有機発光素子と、
カラーフィルターを有し、
前記発光層は白色光を発する画像表示装置。
【請求項１４】
前記発光層は第一の副発光層と第二の副発光層を有し、前記白色光は前記第一の副発光層と前記第二の副発光層のそれぞれの発光色が混ざって得られる光であることを特徴とする請求項１３に記載の画像表示装置。
【請求項１５】
前記基板は透明基板であることを特徴とする請求項１３あるいは１４に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規有機化合物及びそれを有する有機発光素子、画像表示装置、画像情報処理装置、照明装置、電子写真方式の画像形成装置、露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光素子は、電極間に蛍光性又は燐光性有機化合物を含む薄膜を挟持させて、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を生成させ、この励起子が基底状態に戻る際に放射される光を利用する素子である。
【０００３】
有機発光素子における最近の進歩は著しく、その特徴は低印加電圧で高輝度、発光波長の多様性、高速応答性、薄型、軽量の発光デバイス化の可能性があることから、広汎な用途への可能性を示唆している。そのなかで駆動電圧を低減させる方法の一つとして、陰極と有機化合物層の間に、仕事関数の小さいアルカリ金属を電子注入層として挿入させる方法が知られている。しかし、このような電子注入層を用いた場合、水分に対するアルカリ金属の高い反応性により変質するため、陰極からの電子注入が著しく低下することが問題となっている。
【０００４】
一方、アルカリ金属に代わる電子注入材料として、ホウ素を中心金属とする錯体が知られている。例えば、特許文献１にて提案されているアセチルアセトンを配位子としたホウ素化合物や、非特許文献１にて提案されているジオクサボリン環を有する電子輸送材料が挙げられる。また、非特許文献２や非特許文献３に、部分構造としてマロンアミド構造をもつ化合物やジニトロ構造をもつ化合物が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３９５１４６１号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．Ｂ  ２００４，１０８，８６４７−８６５１
【非特許文献２】Ｌｉｅｂｉｇｓ  Ａｎｎａｌｅｎ  ｄｅｒ  Ｃｈｅｍｉｅ  １９８４，（２），３７０−８０．
【非特許文献３】Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ２００４，１７（５），３５９−３６９．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述した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、耐湿性の高い有機発光素子を実現するのに適した新規有機化合物とそれを有する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】
【０００８】
下記一般式［１］で示されることを特徴とする有機化合物。
【０００９】
【化１】
2015212243.tif 000003
【００１０】
（式［１］において、Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３、Ａｒ４は、それぞれ置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換のヘテロアリール基を表し、同じであってもよいし、異なっていてもよい。）
【発明の効果】
【００１１】
本発明により耐湿性の高い有機化合物を提供することができる。そして耐湿性の高い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】
【００１２】
【図１】有機発光素子と有機発光素子と接続するスイッチング素子とを示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に関して詳細に説明する。本発明に係る新規有機化合物は、下記一般式［１］で示されることを特徴とする。
【００１４】
【化２】
2015212243.tif 000004
【００１５】
式［１］において、Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３、Ａｒ４は置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換のヘテロアリール基からそれぞれ独立に選ばれる。
【００１６】
アリール基の具体例としては、フェニル基、ナフチル基、ペンタレニル基、インデニル基、アズレニル基、アントリル基、ピレニル基、インダセニル基、アセナフテニル基、フェナントリル基、フェナレニル基、フルオランテニル基、アセフェナントリル基、アセアントリル基、トリフェニレニル基、クリセニル基、ナフタセニル基、ペリレニル基、ペンタセニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基などが挙げられるが、もちろんこれに限定されるものではない。好ましくは、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、ピレニル基、フェナンスリル基である。
【００１７】
ヘテロアリール基の具体例としては、チエニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾチオフェニル基、フラニル基、ベンゾフラニル基、ジベンゾフラニル基、ピロリル基、ピリジル基、ビピリジル基、キノリル基、イソキノリル基、オキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、オキサジアゾリル基、チアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、チアジアゾリル基、ターチエニル基、カルバゾリル基、アクリジニル基、フェナントロリル基などが挙げられるが、もちろんこれに限定されるものではない。好ましくは、ピリジル基、ビピリジル基、キノリル基、イソキノリル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾフラニル基、ジベンゾフラニル基、カルバゾリル基、フェナントリル基である。
【００１８】
上記アリール基およびヘテロアリール基が有してもよい置換基として、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、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、アダマンチル基等のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、ｉｓｏ−プロポキシ基等のアルコキシ基、フェニル基、ナフチル基等のアリール基、フッ素等のハロゲン原子等が挙げられるが、本発明においてはこれら置換基に限定されるものではない。
【００１９】
本発明の発明者等は、高い蛍光量子収率であるが故に、発光ドーパントとして知られていたホウ素錯体に着目した。ホウ素元素の原子価は３価であるため、分子中で他の原子と結合することで６個の電子を共有することができる。この電子の共有の形式の場合、安定な電子配置であるオクテット則に対して電子が２個不足していることになる。このためホウ素原子は分子内に電子を求めることになるため、分子全体が電子受容性を有する。この強い電子受容性ゆえ、本発明者らは電子注入層の構成材料としてホウ素錯体を検討した。
【００２０】
また上述したように、今回電子注入層の構成材料として重要な設計要素として、水分に対する安定性（耐水性）を有することが挙げられる。
【００２１】
電子注入層の構成材料に耐水性を付与させるための第一の設計要素は、親水性の低い配位子を導入することである。下記構造式に示す特許文献１に記載のホウ素錯体は、ホウ素原子を三つのアセチルアセトネート配位子が囲んだ構造になっている。このアセチルアセトネート配位子に代表されるアルキル基置換のジケトン配位子は、親水性が高い。それに対して、本発明は上記一般式［１］中のＡｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３、Ａｒ４が、アルキル基ではなくアリール基やヘテロアリール基なので、耐水性が高い。
【００２２】
【化３】
2015212243.tif 000005
【００２３】
上記一般式［１］中のＡｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３、Ａｒ４にアリール基やヘテロアリール基を配位子に導入することにより、錯体自体の分子量が大きくなるので、錯体の融点を上昇させることができる。形成された膜は安定なものである。
【００２４】
また、一般式［１］に示すように、ジオクサボリン環構造に二つのアミノ基が直接結合している。そのためＣＶ測定（サイクリックボルタンメトリー）による還元電位が、より大きな値となることである。これにより電子輸送層や電子注入層として重要な設計要素の一つである電子親和力の設計自由度を広げられる。
【００２５】
一般式［１］の具体例としては、下記のような構造があげられるが、これらに限定されるものではない。
【００２６】
【化４】
2015212243.tif 000006
【００２７】
【化５】
2015212243.tif 000007
【００２８】
【化６】
2015212243.tif 000008
【００２９】
【化７】
2015212243.tif 000009
【００３０】
【化８】
2015212243.tif 000010
【００３１】
【化９】
2015212243.tif 000011
【００３２】
【化１０】
2015212243.tif 000012
【００３３】
【化１１】
2015212243.tif 000013
【００３４】
例示化合物のうちＡ１−１乃至Ａ１−２１、Ａ２−１乃至Ａ２−２０に示す化合物は、Ａ群である。
【００３５】
Ａ群は、上記一般式［１］中のＡｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３、Ａｒ４がフェニル基、ナフチル基、ビフェニル基等のアリール基を有する。これら化合物は熱安定性が高い。そして昇華精製が容易にできる化合物である。この化合物群のうち、アルキル基をアリール基の置換基としてさらに有するものは分子同士のスタック性を抑えることが容易にできる。また、Ａ２−１乃至Ａ２−２０は、上記一般式［１］中のＡｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３、Ａｒ４がフルオレニル基、ピレニル基、フェナンスリル基等の縮合環を導入した化合物群である。熱安定性が高く、高温で蒸着しても分解し難い化合物群である。
【００３６】
例示化合物のうちＢ１−１乃至Ｂ１−３７、Ｂ２−１乃至Ｂ２−１０に示す化合物は、Ｂ群である。
【００３７】
Ｂ群は、上記一般式［１］中のＡｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３、Ａｒ４がヘテロアリール基を有する化合物である。これら化合物は薄膜で結晶化し難い化合物である。さらに、Ｂ１−１乃至Ｂ１−３７は、窒素原子を含む化合物である。この化合物群は、分子同士が窒素原子と水素原子による水素結合を形成し易く薄膜で結晶化し難い。また、Ｂ２−１乃至Ｂ２−１０は、Ｂ１群よりは水素結合は弱いが、薄膜で結晶化し難い化合物である。
【００３８】
陰極からの電子注入を効率よく行うため、上記一般式［１］で示されるジオクサボリン化合物が陰極と接する電子注入層に含まれることが好ましい。その際、一般式［１］で示されるジオクサボリン化合物が単独で電子注入層であっても、他材料と混合された状態であってもよい。他材料と混合されている状態である場合、一般式［１］で示されるジオクサボリン化合物がゲスト材料とであるとするとゲスト材料の含有率は、有機化合物層である電子注入層の全量に対し、５０重量％以下である。そしてそれ以外はホスト材料や更に他の添加物である。
【００３９】
ここでいうホスト材料とは電子注入層の多くを構成する材料のことである。
【００４０】
（有機発光素子の説明）
次に本実施形態に係る有機発光素子を説明する。
【００４１】
本実施形態に係る有機発光素子は一対の電極である陽極と陰極と、それらの間に配置される有機化合物層とを有し、この有機化合物層が発光層と前記陰極に接する電子注入層と有し、前記電子注入層として一般式［１］で示される有機化合物を有する素子である。
【００４２】
本発明に係る有機化合物を用いて作製される有機発光素子としては、基板上に、順次陽極、発光層、電子注入層、陰極を設けた構成のものが挙げられる。他にも順次陽極、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、陰極を設けた構成のものが挙げられる。また順次陽極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、陰極を設けたものや順次陽極、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、陰極を設けたものや順次、陽極、正孔輸送層、発光層、正孔・エキシトンブロッキング層、電子輸送層、電子注入層、陰極を設けたものが挙げられる。ただしこれら５種の多層型の例はあくまでごく基本的な素子構成であり、本発明に係る化合物を用いた有機発光素子の構成はこれらに限定されるものではない。
【００４３】
以下にこれらの化合物例を挙げる。
【００４４】
正孔注入輸送性材料としては、陽極からの正孔の注入を容易にして、かつ注入された正孔を発光層へ輸送できるように正孔移動度が高い材料が好ましい。また有機発光素子中において結晶化等の膜質の劣化を防ぐために、ガラス転移点温度が高い材料が好ましい。正孔注入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、アリールカルバゾール誘導体、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。さらに上記の正孔注入輸送性材料は、電子阻止層にも好適に使用される。
【００４５】
以下に、正孔注入輸送性材料として用いられる化合物の具体例を示すが、もちろんこれらに限定されるものではない。
【００４６】
【化１２】
2015212243.tif 000014
【００４７】
主に発光機能に関わる発光材料としては、縮環化合物（例えばフルオレン誘導体、ナフタレン誘導体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、テトラセン誘導体、アントラセン誘導体、ルブレン等）、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体、スチルベン誘導体、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、イリジウム錯体、白金錯体、レニウム錯体、銅錯体、ユーロピウム錯体、ルテニウム錯体、及びポリ（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）誘導体等の高分子誘導体が挙げられる。
【００４８】
以下に、発光材料として用いられる化合物の具体例を示すが、もちろんこれらに限定されるものではない。
【００４９】
【化１３】
2015212243.tif 000015
【００５０】
発光層に含まれる発光層ホスト材料あるいは発光アシスト材料としては、芳香族炭化水素化合物もしくはその誘導体の他、カルバゾール誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、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等が挙げられる。なお、ホスト材料に対する発光材料（ゲスト材料）の濃度は０．１質量％以上３０質量％以下であることが好ましく、０．５ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下であることがより好ましい。
【００５１】
以下に、発光層ホスト材料あるいは発光層アシスト材料として用いられる化合物の具体例を示すが、もちろんこれらに限定されるものではない。
【００５２】
【化１４】
2015212243.tif 000016
【００５３】
電子輸送性材料としては、陰極から注入された電子を発光層へ輸送することができるものから任意に選ぶことができ、正孔輸送性材料の正孔移動度とのバランス等を考慮して選択される。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、縮環化合物（例えばフルオレン誘導体、ナフタレン誘導体、クリセン誘導体、アントラセン誘導体等）が挙げられる。さらに上記の電子輸送性材料は、正孔阻止層にも好適に使用される。
【００５４】
以下に、電子輸送性材料として用いられる化合物の具体例を示すが、もちろんこれらに限定されるものではない。
【００５５】
【化１５】
2015212243.tif 000017
【００５６】
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を組み合わせた合金、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が使用できる。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も使用できる。
【００５７】
これらの電極物質は一種類を単独で使用してもよいし、二種類以上を併用して使用してもよい。また、陽極は一層で構成されていてもよく、複数の層で構成されていてもよい。
【００５８】
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一種類を単独で使用してもよいし、二種類以上を併用して使用してもよい。また陰極は一層構成でもよく、多層構成でもよい。
【００５９】
本発明の有機発光素子を構成する有機化合物層（正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層等）は、以下に示す方法により形成される。
【００６０】
発明の有機発光素子を構成する有機化合物層は、真空蒸着法、イオン化蒸着法、スパッタリング、プラズマ等のドライプロセスを用いることができる。またドライプロセスに代えて、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ウェットプロセスを用いることもできる。
【００６１】
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。また塗布法で成膜する場合は、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。
【００６２】
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。
【００６３】
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一種類を単独で使用してもよいし、二種類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。
【００６４】
（有機発光素子の用途）
本発明の有機発光素子は、画像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。
【００６５】
画像表示装置はカラーフィルターを有してもよい、その場合画像表示装置は、基板と、画素に対応した有機発光素子と、カラーフィルターを有し、発光層は白色光を発し、カラーフィルターが各画素に対応した白色光を赤や緑や青に変換する。本発明に係る式１で示す有機化合物は、この有機発光層の電子注入層に用いられる。この有機発光素子は発光層が１つであっても２つ以上の複数でもよい。蛍光発光材料や燐光発光材料は発色したい色ごとに適宜選べばよい。一方の副発光層には１種の色、他方の副発光層には２種の色が発光するように発光材料を適宜設けてもよい。燐光発光材料は例えばイリジウム錯体である。
【００６６】
すなわち発光層は第一の副発光層と第二の副発光層を有し、有機発光素子が白色光を発光する場合、その白色光は第一の副発光層と第二の副発光層のそれぞれの発光色が混ざって得られる光であればよい。
【００６７】
画像表示装置において基板は透明基板でも不透明基板でもよい。ここでいう透明とは、素子が発光する光に対して透明であるという意味である。基板が透明基板である場合、素子が発光した光が基板を透過して外部にとりだされるいわゆるボトムエミッション構成もよい。
【００６８】
本発明の画像表示装置は、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。
【００６９】
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。ここで画像表示装置は、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。
【００７０】
画像表示装置は、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情報処理装置でもよい。
【００７１】
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。
【００７２】
また画像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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
本発明の電子写真方式の画像形成装置は、感光体とそれを露光する露光部を有する。
【００７６】
ここで画像形成装置に備える露光部は、本発明の有機発光素子を含んでいる。
【００７７】
また電子写真方式の画像形成装置は、感光体とこの感光体の表面を帯電させる帯電手段と、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。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装置の構成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装置は、例えば、本発明の有機発光素子を所定の方向に沿って列を形成して配置されている露光装置がある。
【００７８】
次に、図面を参照しながら本発明の画像表示装置につい説明する。図１は、有機発光素子とこの有機発光素子に接続されるＴＦＴ素子とを有する画像表示装置の例を示す断面模式図である。尚、図１の画像表示装置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。
【００７９】
図１の画像表示装置１は、ガラス等の基板１１とその上部にＴＦＴ素子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。
【００８０】
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。
【００８１】
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１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素子ソース電極また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。
【００８２】
図１の画像表示装置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。
【００８３】
図１の画像表示装置１が白色を発する場合、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。
【００８４】
図１の画像表示装置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。
【００８５】
また図１の画像表示装置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など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。
【００８６】
図１の画像表示装置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。
【００８７】
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。
【実施例】
【００８８】
以下、本発明について実施例を用いて詳細に説明する。なお本発明はこれらに限定されるものではない。
【００８９】
（実施例１）［例示化合物Ａ１−１の合成］
以下に示す合成スキームにより合成した。
【００９０】
【化１６】
2015212243.tif 000018
【００９１】
化合物ａ１−３の合成
滴下漏斗を備えた５０ｍｌ二口フラスコに、化合物ａ１−１を１．０ｇ（４．７３ｍｍｏｌ）を投入し、窒素で置換してからＴＨＦ１５ｍｌを加え、この反応溶液を−７８℃に冷却した。続いて、この反応溶液に、ＬＤＡ（リチウムジイソプロピルアミド）の２．０Ｍヘキサン溶液４．７３ｍｌ（９．４７ｍｍｏｌ）を１０分間かけて滴下して加えた後、０℃まで昇温し撹拌した溶液Ａを準備した。次に、１００ｍｌ三口フラスコに、化合物ａ１−２  １．１ｇ（４．７３ｍｍｏｌ）をＴＨＦ２０ｍｌに溶解させ、０℃で撹拌させた溶液Ｂを準備した。この溶液Ｂに、溶液Ａを加えた後、一晩撹拌した。この溶液を、室温で２Ｎ−ＨＣｌ  ６０ｍｌに撹拌しながら投入し、１時間撹拌後、クロロホルムで分液し、有機層を濃縮し粗成物を得た。続いて、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：酢酸エチル／ヘプタン＝１／１０）にて精製し、化合物ａ１−３を８００ｍｇ（収率：４１％）得た。
【００９２】
例示化合物Ａ１−１の合成
３０ｍｌ二口フラスコに、化合物ａ１−３を４００ｍｇ（１．０ｍｍｏｌ）とトルエン１０ｍｌを投入し、室温で撹拌した。続いて、この溶液にＢＦ３・Ｅｔ２Ｏを０．２６ｍｌ投入し、３時間撹拌した。撹拌終了後、反応により生成した結晶をろ過し、トルエン洗浄を行い、例示化合物Ａ１−１を４００ｍｇ（収率：８７．７％）得た。
【００９３】
質量分析法により、例示化合物Ａ１−１のＭ＋である４５４を確認した。
【００９４】
また、１ＨＮＭＲ測定により、例示化合物Ａ１−１の構造を確認した。
１Ｈ  ＮＭＲ（ｄ６−ＤＭＳＯ，５００ＭＨｚ）  σ（ｐｐｍ）：７．４０（ｔ，８Ｈ），７．３４−７．２９（ｍ，１２Ｈ），４．０４（ｓ，１Ｈ）
【００９５】
例示化合物Ａ１−１の耐水性試験
石英基板（６５ｍｍ×３０ｍｍ）を真空蒸着装置（株式会社アルバック製）にセットし、抵抗加熱による真空蒸着によって、例示化合物Ａ１−１からなる薄膜を成膜した。このとき真空チャンバー内の圧力条件を１×１０−５Ｐａとし、当該薄膜の膜厚を１５０ｎｍとした。
【００９６】
次に、例示化合物Ａ−１を成膜した石英基板（薄膜付基板）を、６０分間、純水を入れたシャーレの中に浸漬し放置した。次に、純水に浸漬した薄膜付基板を、光学顕微鏡（オリンパス社製、ＭＸ−８０）を用いて観察した結果、浸漬の前後において膜の状態が特に変化していないことを確認した。
【００９７】
次に、純水に浸漬した薄膜付基板について、吸光光度計（日立分光光度計Ｕ−２８１０）を用いて、吸収波長３５０ｎｍにおける吸光度を測定し、予め測定しておいた浸漬前の薄膜付基板での測定値と比較した結果、変化率は５％であった。また膜厚測定器（ＫＬＡ  Ｔｅｎｃｏｒ社製、Ｐ−１６）を用いて、浸漬前後の薄膜の膜厚を測定したところ、膜厚が変化していないことが確認された。
【００９８】
（実施例２）［例示化合物Ａ１−２の合成］
実施例１と同様にして、化合物ａ１−１を以下の化合物ａ１−４に変えて、例示化合物Ａ１−２を合成した。
【００９９】
質量分析法により、例示化合物Ａ１−２のＭ＋である５０４を確認した。
【０１００】
【化１７】
2015212243.tif 000019
【０１０１】
（実施例３）［例示化合物Ａ２−４の合成］
実施例１と同様にして、化合物ａ１−１を以下の化合物ａ１−５に変えて、例示化合物Ａ２−４を合成した。
【０１０２】
質量分析法により、例示化合物Ａ２−４のＭ＋である６２６を確認した。
【０１０３】
【化１８】
2015212243.tif 000020
【０１０４】
（実施例４）［例示化合物Ｂ１−３３合成］
実施例１と同様にして、化合物ａ１−１を以下の化合物ｂ１−３３に変えて、例示化合物Ｂ１−３３を合成した。
【０１０５】
質量分析法により、例示化合物Ｂ１−３３のＭ＋である６１９を確認した。
【０１０６】
【化１９】
2015212243.tif 000021
【０１０７】
（実施例５）［例示化合物Ｂ２−３の合成］
実施例１と同様にして、化合物ａ１−１を以下の化合物ｂ２−３に変えて、例示化合物Ｂ２−３を合成した。
【０１０８】
質量分析法により、例示化合物Ｂ２−３のＭ＋である５６０を確認した。
【０１０９】
【化２０】
2015212243.tif 000022
【０１１０】
（実施例６）［例示化合物Ａ１−１の有機発光素子］
本実施例では、基板上に、陽極、ホール注入層、発光層、電子輸送層、電子注入層、陰極が順次形成された有機発光素子を作製した。
【０１１１】
まずガラス基板上に、ＩＴＯを成膜し、所望のパターニング加工を施すことによりＩＴＯ電極（陽極）を形成した。このときＩＴＯ電極の膜厚を１００ｎｍとした。このようにＩＴＯ電極が形成された基板をＩＴＯ基板として、以下の工程で使用した。
【０１１２】
上記ＩＴＯ基板上に、下記表１に示す有機化合物層及び電極層を連続成膜した。尚、このとき対向する電極（電極層、陰極）の電極面積が３ｍｍ２となるようにした。
【０１１３】
【表１】
2015212243.tif 000023
【０１１４】
得られた素子について、素子の特性を測定・評価した。ＩＴＯ電極を正極、Ａｌ電極を負極にして電圧を印加したところ、最大発光効率が２．９ｃｄ／Ａの赤色発光が観測された。また、得られた素子の安定性を評価するために、３０００ｃｄ／ｍ２の初期輝度で駆動させた時の輝度が５０％減少する寿命を測定したところ５００時間を越えた。測定装置は、具体的には電流電圧特性をヒューレッドパッカード社製・微小電流計４１４０Ｂで測定し、発光輝度は、トプコン社製ＢＭ７で測定した。吸湿剤による封止を行わない有機発光素子でも、赤色発光を確認し、さらに長時間駆動後も変わらず赤色発光することも確認した。
【０１１５】
（実施例７乃至１５）
実施例６の電子注入層を本発明に係る化合物に、発光層のホスト材料とゲスト材料を適宜変更する以外は、実施例６と同様の方法により有機発光素子を作製した。得られた素子について実施例３と同様に素子の特性を測定・評価したところ、輝度５０％減少寿命はすべて５００時間を越えた。ここで、実施例１１乃至１５は、初期輝度が５０００ｃｄ／ｍ２で行った。結果の一部を表２に示す。
【０１１６】
【表２】
2015212243.tif 000024
【０１１７】
（実施例１６）［例示化合物Ａ１−１の有機発光素子］
本実施例では、表３に示すように、電子注入層を２種類の材料からなる有機発光素子を作製した。素子作製方法は、実施例６と同様の方法で行った。
【０１１８】
【表３】
2015212243.tif 000025
【０１１９】
得られた素子について、素子の特性を測定・評価した。ＩＴＯ電極を正極、Ａｌ電極を負極にして電圧を印加したところ、最大発光効率が２．９ｃｄ／Ａの赤色発光が観測された。また、得られた素子の安定性を評価するために、３０００ｃｄ／ｍ２の初期輝度で駆動させた時の輝度が５０％減少する寿命を測定したところ５００時間を越えた。測定装置は、具体的には電流電圧特性をヒューレッドパッカード社製・微小電流計４１４０Ｂで測定し、発光輝度は、トプコン社製ＢＭ７で測定した。吸湿剤による封止を行わない有機発光素子でも、赤色発光を確認し、さらに長時間駆動後も変わらず赤色発光することも確認した。
【０１２０】
（実施例１７乃至２０）
実施例１６の電子注入層のゲスト材料を適宜変更する以外は、実施例１６と同様の方法により有機発光素子を作製した。得られた素子について実施例１６と同様に素子の特性を測定・評価したところ、輝度５０％減少寿命はすべて５００時間を越えた。結果の一部を表４に示す。
【０１２１】
【表４】
2015212243.tif 000026
【０１２２】
（実施例２１乃至２４）
実施例２１では、表５に示すように陰極を２層の陰極からなる有機発光素子を作製した。電子注入層に接する陰極１（ＬｉＦ）を０．５ｎｍ、陰極２（Ａｌ）を１００ｎｍとし、素子作製方法は、実施例６と同様の方法で行った。実施例２２乃至２４は、実施例２１の電子注入層を適宜変更し、さらに陰極１としてＬｉＦまたはＣｓ２ＣＯ３を用いた。得られた素子について実施例６と同様に素子の特性を測定・評価したところ、輝度５０％減少寿命はすべて５００時間を越えた。結果の一部を表５に示す。
【０１２３】
【表５】
2015212243.tif 000027
【０１２４】
（実施例２５乃至２７）
実施例２５乃至２７では、表６に示すように、電子注入層と陰極を適宜変更する以外は、実施例１６と同様の方法により有機発光素子を作製した。得られた素子について実施例１６と同様に素子の特性を測定・評価したところ、輝度５０％減少寿命はすべて５００時間を越えた。結果の一部を表６に示す。
【０１２５】
【表６】
2015212243.tif 000028
【０１２６】
（実施例２８乃至３０）
実施例２８乃至３０では、表７に示すように電子注入層のゲスト材料を２材料用いた以外は、実施例１６と同様の方法により有機発光素子を作製した。得られた素子について実施例１６と同様に素子の特性を測定・評価したところ、輝度５０％減少寿命はすべて５００時間を越えた。結果の一部を表７に示す。
【０１２７】
【表７】
2015212243.tif 000029
【０１２８】
＜結果と考察＞
実施例１乃至５より、本発明の新規ジオクサボリン構造を有する錯体は、耐水性があることが確認された。また、実施例６乃至３０より、特定のジオクサボリン構造を有する錯体を有する有機発光素子は、長時間駆動が可能であることも確認された。
【０１２９】
以上実施形態や実施例をあげて説明したように、式１で示す有機化合物を有する有機発光素子は、長時間の使用による経時変化を引き起こす原因の一つとされる湿気による劣化等に耐える素子である。
【産業上の利用可能性】
【０１３０】
本発明のジオクサボリン構造を有する錯体は、安定性という観点で優れた化合物である。特に、この錯体を、有機発光素子を構成する電子輸送層または電子注入層に含ませることで、良好な発光特性を有する有機発光素子を得ることができる。従って、本発明の有機発光素子は、画像表示装置、画像情報処理装置、照明装置、電子写真方式の画像形成装置及び露光装置に含まれる構成部材（デバイス）として利用することができる。
【符号の説明】
【０１３１】
１８  ＴＦＴ素子
２１  陽極
２２  有機化合物層
２３  陰極
【図１】
2015212243.tif 000032