(57)【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】
0005751992.tif 000037
［１］
一般式［１］において、
Ｒ１乃至Ｒ３は、水素原子、フッ素基、炭素数１以上４以下のアルキル基及びアリール基の群からそれぞれ独立に選ばれる。
前記アリール基は、フェニル基、ビフェニル基またはターフェニル基のいずれかである。
前記アリール基は、さらに炭素数１以上４以下のアルキル基及びフッ素基を置換基として有してもよい。Ｒ４乃至Ｒ１７は、水素原子、炭素数１以上４以下のアルキル基及びフッ素基の群からそれぞれ独立に選ばれる。
なお、Ｒ１及びＲ２が互いに結合して環をつくった、下記一般式［２］に示す構造も含まれる。ただし、一般式［２］においてＲ１８およびＲ１９は、水素原子、フッ素基及びｔ−ブチル基の群からそれぞれ独立に選ばれる。
【化２】
0005751992.tif 000038
［２］
【請求項２】
下記一般式［３］で示されることを特徴とする請求項１に記載の有機化合物。
【化３】
0005751992.tif 000039
［３］
一般式［３］において、
Ｒ３は、水素原子、フッ素基、炭素数１以上４以下のアルキル基及びアリール基の群からそれぞれ独立に選ばれる。
前記アリール基は、フェニル基、ビフェニル基またはターフェニル基のいずれかである。
前記アリール基は、さらに炭素数１以上４以下のアルキル基及びフッ素基を置換基として有してもよい。
Ｒ４乃至Ｒ１７は、水素原子、炭素数１以上４以下のアルキル基及びフッ素基の群からそれぞれ独立に選ばれる。
【請求項３】
一対の電極と、前記一対の電極の間に配置された有機化合物層とを有する有機発光素子であって、前記有機化合物層は請求項１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４】
前記有機化合物層は発光層であることを特徴とする請求項３に記載の有機発光素子。
【請求項５】
赤色発光することを特徴とする請求項４に記載の有機発光素子。
【請求項６】
発光層が、赤色発光層を含む複数の発光層からなる請求項４に記載の白色有機発光素子。
【請求項７】
発光層が青色、緑色、赤色発光層の３層からなり各発光層がそれぞれ発光することを特徴とする請求項４に記載の有機発光素子。
【請求項８】
複数の画素を有し、前記複数の画素は、請求項３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するスイッチング素子とをそれぞれ有することを特徴とする表示装置。
【請求項９】
画像情報を入力するための入力部と画像を出力するための表示部とを有し、前記表示部は複数の画素を有し、前記複数の画素は請求項３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するスイッチング素子をそれぞれ有することを特徴とする画像出力装置。
【請求項１０】
請求項３に記載乃至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直流電圧を印加するためのインバータと、を有する照明装置。
【請求項１１】
白色光を発する請求項１０に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は新規有機化合物およ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、一対の電極とそれらの間に配置される有機化合物層とを有する素子である。これら一対の電極から電子および正孔を注入することにより、有機化合物層中の発光性有機化合物の励起子を生成し、該励起子が基底状態にもどる際に光を放出する。
【０００３】
有機発光素子は有機エレクトロルミネッセンス素子、あるいは有機ＥＬ素子とも呼ばれる。
【０００４】
有機発光素子の最近の進歩は著しく、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が可能である。
【０００５】
これまでに新規な赤色発光性有機化合物の創出が盛んに行われている。しかしながら、さらに高色純度、高効率の有機発光素子を提供するにあたり、前記化合物の創出が必要とされている。
【０００６】
特許文献１には、赤色発光材料として縮合多環化合物（ａ−１）が開示されている。
【０００７】
【化１】
0005751992.tif 000002
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−２７２８６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
縮合多環化合物ａ‐１は赤色領域で発光するが、発光効率及び色純度は十分ではない。
【００１０】
本発明では赤色発光し、正孔注入性の高い新規縮合多環化合物を提供することを目的とする。また、それを有する高効率、高色純度の赤色有機発光素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る新規化合物は、下記一般式［１］で示されることを特徴とする新規有機化合物である。
【００１２】
【化２】
0005751992.tif 000003
［１］
【００１３】
一般式［１］において、
Ｒ１乃至Ｒ３は、水素原子、フッ素基、炭素数１以上４以下のアルキル基及びアリール基の群からそれぞれ独立に選ばれる。
前記アリール基は、フェニル基、ビフェニル基またはターフェニル基のいずれかである。
前記アリール基は、さらに炭素数１以上４以下のアルキル基及びフッ素基を置換基として有してもよい。Ｒ４乃至Ｒ１７は、水素原子、炭素数１以上４以下のアルキル基及びフッ素基の群からそれぞれ独立に選ばれる。
【００１４】
なお、Ｒ１及びＲ２が互いに結合して環をつくった、下記一般式［２］に示す構造も含まれる。ただし、一般式［２］においてＲ１８およびＲ１９は、水素原子、フッ素基及びｔ−ブチル基の群からそれぞれ独立に選ばれる。
【００１５】
【化３】
0005751992.tif 000004
［２］
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、赤色発光し、正孔注入性の高い新規縮合多環化合物を提供できる。また、それを有する高効率、高色純度の赤色有機発光素子を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る例示化合物（Ａ１）と、縮合多環化合物（ａ‐２）及び（ａ−３）とを比較するための図である。
【図２】本発明に係る例示化合物（Ａ１）と、縮合多環化合物（ａ−１）及び（ａ‐２）とを比較するための図である。
【図３】青色、緑色、赤色の３層の発光層を有する積層型有機発光素子
【図４】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
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明は、下記一般式［１］で示されることを特徴とする新規有機化合物である。
【００１９】
【化４】
0005751992.tif 000005
［１］
【００２０】
一般式［１］において、
Ｒ１乃至Ｒ３は、水素原子、フッ素基、炭素数１以上４以下のアルキル基及びアリール基の群からそれぞれ独立に選ばれる。
前記アリール基は、フェニル基、ビフェニル基またはターフェニル基のいずれかである。
前記アリール基は、さらに炭素数１以上４以下のアルキル基及びフッ素基を置換基として有してもよい。Ｒ４乃至Ｒ１７は、水素原子、炭素数１以上４以下のアルキル基及びフッ素基の群からそれぞれ独立に選ばれる。
【００２１】
なお、Ｒ１及びＲ２が互いに結合して環をつくった、下記一般式［２］に示す構造も含まれる。ただし、一般式［２］においてＲ１８およびＲ１９は、水素原子、フッ素基及びｔ−ブチル基の群からそれぞれ独立に選ばれる。
【００２２】
【化５】
0005751992.tif 000006
［２］
【００２３】
式［１］の上記Ｒ１乃至Ｒ１７にかかわる炭素数１以上４以下のアルキル基とは、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、ｉｓｏ‐プロピル基、ｔ‐ブチル基である。
【００２４】
アリール基が置換基としてさらに有してもよい炭素数１以上４以下のアルキル基とは、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、ｉｓｏ‐プロピル基、ｔ‐ブチル基である。
【００２５】
本発明に係る前記一般式［１］に記載の新規縮合多環化合物は、赤色発光し、ＨＯＭＯが高い（真空準位に近い方向）。このため、本発明に係る化合物を有機発光素子の発光材料として用いた場合に、正孔注入性（もしくは正孔トラップ性）が向上し発光効率が高くなる。
【００２６】
したがって、本発明に係る化合物を有することにより、高効率、高色純度の赤色有機発光素子を提供することができる。
【００２７】
（本発明に係る例示化合物（Ａ１）と縮合多環化合物（ａ−２）との比較）
図１および図２を用いて本発明に係る例示化合物（Ａ１）と、特許文献１に記載の縮合多環化合物（ａ−１）の類似体（ａ‐２）及び（ａ−３）とを比較して説明する。  特許文献１に記載の縮合多環化合物は（ａ‐３）を基本骨格とし、３位と４位の置換位置で芳香環が縮環してフルオランテン骨格を形成した化合物（例えば縮合多環化合物（ａ−２））が例示化合物として開示されている。
【００２８】
縮合多環化合物（ａ−３）の発光スペクトルを実施例１に記載した方法と同様に測定したところ、そのピーク波長は５５０ｎｍであり、黄色発光であった。本発明に係る例示化合物（Ａ１）と縮合多環化合物（ａ−２）は、ともに赤色領域での発光を有する。それは、ともにペリレン骨格からさらに共役を拡張させた分子構造であるためである。なお、本発明における赤色領域での発光とは、希薄トルエン溶液中の発光スペクトルのピーク波長が５８０以上６３０ｎｍ以下の領域のことである。
【００２９】
しかしながら、本発明に係る例示化合物（Ａ１）と縮合多環化合物（ａ−２）の特性は大きく異なる。それは、本発明に係る例示化合物（Ａ１）は正孔、電子両キャリアの注入性が高いのに対して、縮合多環化合物（ａ−２）は正孔注入性が低いということである。
【００３０】
一般的に、フルオランテン骨格のような分子内に５員環を有する縮合多環化合物は、その電子不足性から電子を受容し易い。これは、ＬＵＭＯが低くなり（真空準位から離れる）電子注入性が高くなるということである。一方、フルオレン骨格のような分子内に５員環を有しているが芳香環ではない化合物は、電子が豊富であり正孔を受容し易い。これは、ＨＯＭＯが高くなり（真空準位に近づく）正孔注入性が高くなるということである。
【００３１】
また、例示化合物（Ａ１）を発光層のゲスト材料に用いた場合、正孔、電子両キャリアの注入性が高くなると発光層にキャリアを効率良く閉じ込めることができる。すなわち、正孔、電子両キャリアの注入性が高い本発明に係る例示化合物（Ａ１）を用いることで、低電圧化、高効率化した有機発光素子が得られるということである。さらに、分子軌道計算を行ったところ、ＨＯＭＯの計算値も上記のことを示唆していることがわかった。
【００３２】
表１にそれぞれ化合物のＨＯＭＯの計算値を示した。
【００３３】
【表１】
0005751992.tif 000007
【００３４】
尚、分子軌道計算は以下に示す量子化学計算法を用いて行った。
【００３５】
また、ＨＯＭＯが高くなるということは、ＨＯＭＯが真空準位に近づくことであり、ＨＯＭＯ値は大きくなることと同じである。
【００３６】
分子軌道計算では以下の手法を用いてＳ１（一重項最低励起エネルギー）およびＨＯＭＯ、ＬＵＭＯを求めることを行った。
【００３７】
上記に示した分子軌道計算は、現在広く用いられているＧａｕｓｓｉａｎ０３（Ｇａｕｓｓｉａｎ  ０３，Ｒｅｖｉｓｉｏｎ  Ｄ．０１，Ｍ．Ｊ．Ｆｒｉｓｃｈ，Ｇ．Ｗ．Ｔｒｕｃｋｓ，Ｈ．Ｂ．Ｓｃｈｌｅｇｅｌ，Ｇ．Ｅ．Ｓｃｕｓｅｒｉａ，Ｍ．Ａ．Ｒｏｂｂ，Ｊ．Ｒ．Ｃｈｅｅｓｅｍａｎ，Ｊ．Ａ．Ｍｏｎｔｇｏｍｅｒｙ，Ｊｒ．，Ｔ．Ｖｒｅｖｅｎ，Ｋ．Ｎ．Ｋｕｄｉｎ，Ｊ．Ｃ．Ｂｕｒａｎｔ，Ｊ．Ｍ．Ｍｉｌｌａｍ，Ｓ．Ｓ．Ｉｙｅｎｇａｒ，Ｊ．Ｔｏｍａｓｉ，Ｖ．Ｂａｒｏｎｅ，Ｂ．Ｍｅｎｎｕｃｃｉ，Ｍ．Ｃｏｓｓｉ，Ｇ．Ｓｃａｌｍａｎｉ，Ｎ．Ｒｅｇａ，Ｇ．Ａ．Ｐｅｔｅｒｓｓｏｎ，Ｈ．Ｎａｋａｔｓｕｊｉ，Ｍ．Ｈａｄａ，Ｍ．Ｅｈａｒａ，Ｋ．Ｔｏｙｏｔａ，Ｒ．Ｆｕｋｕｄａ，Ｊ．Ｈａｓｅｇａｗａ，Ｍ．Ｉｓｈｉｄａ，Ｔ．Ｎａｋａｊｉｍａ，Ｙ．Ｈｏｎｄａ，Ｏ．Ｋｉｔａｏ，Ｈ．Ｎａｋａｉ，Ｍ．Ｋｌｅｎｅ，Ｘ．Ｌｉ，Ｊ．Ｅ．Ｋｎｏｘ，Ｈ．Ｐ．Ｈｒａｔｃｈｉａｎ，Ｊ．Ｂ．Ｃｒｏｓｓ，Ｖ．Ｂａｋｋｅｎ，Ｃ．Ａｄａｍｏ，Ｊ．Ｊａｒａｍｉｌｌｏ，Ｒ．Ｇｏｍｐｅｒｔｓ，Ｒ．Ｅ．Ｓｔｒａｔｍａｎｎ，Ｏ．Ｙａｚｙｅｖ，Ａ．Ｊ．Ａｕｓｔｉｎ，Ｒ．Ｃａｍｍｉ，Ｃ．Ｐｏｍｅｌｌｉ，Ｊ．Ｗ．Ｏｃｈｔｅｒｓｋｉ，Ｐ．Ｙ．Ａｙａｌａ，Ｋ．Ｍｏｒｏｋｕｍａ，Ｇ．Ａ．Ｖｏｔｈ，Ｐ．Ｓａｌｖａｄｏｒ，Ｊ．Ｊ．Ｄａｎｎｅｎｂｅｒｇ，Ｖ．Ｇ．Ｚａｋｒｚｅｗｓｋｉ，Ｓ．Ｄａｐｐｒｉｃｈ，Ａ．Ｄ．Ｄａｎｉｅｌｓ，Ｍ．Ｃ．Ｓｔｒａｉｎ，Ｏ．Ｆａｒｋａｓ，Ｄ．Ｋ．Ｍａｌｉｃｋ，Ａ．Ｄ．Ｒａｂｕｃｋ，Ｋ．Ｒａｇｈａｖａｃｈａｒｉ，Ｊ．Ｂ．Ｆｏｒｅｓｍａｎ，Ｊ．Ｖ．Ｏｒｔｉｚ，Ｑ．Ｃｕｉ，Ａ．Ｇ．Ｂａｂｏｕｌ，Ｓ．Ｃｌｉｆｆｏｒｄ，Ｊ．Ｃｉｏｓｌｏｗｓｋｉ，Ｂ．Ｂ．Ｓｔｅｆａｎｏｖ，Ｇ．Ｌｉｕ，Ａ．Ｌｉａｓｈｅｎｋｏ，Ｐ．Ｐｉｓｋｏｒｚ，Ｉ．Ｋｏｍａｒｏｍｉ，Ｒ．Ｌ．Ｍａｒｔｉｎ，Ｄ．Ｊ．Ｆｏｘ，Ｔ．Ｋｅｉｔｈ，Ｍ．Ａ．Ａｌ−Ｌａｈａｍ，Ｃ．Ｙ．Ｐｅｎｇ，Ａ．Ｎａｎａｙａｋｋａｒａ，Ｍ．Ｃｈａｌｌａｃｏｍｂｅ，Ｐ．Ｍ．Ｗ．Ｇｉｌｌ，Ｂ．Ｊｏｈｎｓｏｎ，Ｗ．Ｃｈｅｎ，Ｍ．Ｗ．Ｗｏｎｇ，Ｃ．Ｇｏｎｚａｌｅｚ，ａｎｄ  Ｊ．Ａ．Ｐｏｐｌｅ，Ｇａｕｓｓｉａｎ，Ｉｎｃ．，Ｗａｌｌｉｎｇｆｏｒｄ  ＣＴ，２００４）．を用いて、ＤＦＴ基底関数６−３１＋Ｇ（ｄ）の計算手法を使った。
【００３８】
したがって、正孔受容部位と電子受容部位の両方を分子内に有する本発明に係る例示化合物（Ａ１）は、電子受容部位のみしか有さない縮合多環化合物（ａ−２）よりも低電圧化、高効率化した有機発光素子を得ることができる。
【００３９】
なお、上記では、本発明に係る例示化合物（Ａ１）を一例に挙げて比較したが、上記特性は本発明に係る新規縮合多環化合物のすべてに当てはまる。
【００４０】
また、本発明に係る化合物の基本骨格が有するもう一つの特徴として、フルオレン部位の９Ｃ位に置換基を導入することで立体的にかさ高くなることが挙げられる。図２において（Ａ１）の基本骨格の分子構造式に示すようにフルオレン部位の９Ｃ位を介してｘ平面とｙ平面が直交するために、分子間スタックをより軽減することができる。また、図２で示すように（Ａ１）の基本骨格よりも（Ｂ１）の基本骨格のほうが、立体障害基が大きいためより分子間スタックを抑制することができる。これにより、有機発光素子の発光材料として用いた場合、励起状態において分子間でのエネルギー損失が軽減され、高効率な発光を得ることができる。
【００４１】
一方、図２に示すように縮合多環化合物（ａ−１）及び（ａ‐２）の基本骨格は、高い平面性により強く分子間スタックをうける。
【００４２】
したがって、縮合多環化合物（ａ−１）及び（ａ‐２）よりも本発明に係る例示化合物（Ａ１）の方が、有機発光素子の発光材料として用いた場合濃度消光が軽減され、より高効率な発光を得ることができる。
【００４３】
なお、上記特性は本発明に係る新規有機化合物のすべてに当てはまる。
【００４４】
本発明に係る新規有機化合物は、有機発光素子の発光層に好ましく用いることができる。
【００４５】
発光層のゲスト材料として好ましく用いることができる。ゲスト材料はドーパント材料とも呼ぶことができる。ここで、ホスト材料とは発光層中で最も重量比が大きい材料であり、ゲスト材料とは発光層中で重量比がホスト材料よりも小さく主たる発光をする材料である。
【００４６】
さらに好ましくは、赤色発光するゲスト材料として用いることができる。これを用いた有機発光素子は、赤色発光素子であっても良いし、白色発光素子であっても良い。
【００４７】
（本発明に係る有機化合物の例示）
前記一般式［１］における化合物の具体例を以下に示す。しかし、本発明はこれらに限られるものではない。
【００４８】
【化６】
0005751992.tif 000008
【００４９】
【化７】
0005751992.tif 000009
【００５０】
【化８】
0005751992.tif 000010
【００５１】
【化９】
0005751992.tif 000011
【００５２】
（例示化合物の性質）
一般式［１］に関する新規有機化合物の具体例をＡ群乃至Ｄ群に示した。
【００５３】
Ａ群乃至Ｄ群までの全ての化合物に炭素数１乃至４のアルキル基やフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基などのアリール基が置換している。その目的は、スタック抑制のためと、発光波長を微調整するためである。発光波長の微調整は、色純度を向上させることはもちろん、有機発光素子とカラーフィルターを組み合わせて用いる場合にも重要な役割を果たす。
【００５４】
Ａ群乃至Ｃ群までの化合物は、全て炭化水素で構成されており、熱安定性、電気化学的安定性が高い。有機発光素子の駆動中、素子内ではジュール熱が発生し、有機化合物は酸化還元が繰り返されるという過酷な環境にあるため、上記安定性は重要な特性である。
【００５５】
Ａ群は、一般式［１］において、Ｒ３が水素原子または炭素数１乃至４のアルキル基で置換された化合物群である。そのため、本発明に係る化合物の中で比較的分子量が小さく、昇華温度が低いという特徴を有している。発光波長に関しては、本発明に係る化合物の中で比較的短波長側の発光波長を有する。もちろん、赤色領域内で短波長側ということである。
【００５６】
Ｂ群は、一般式［１］において、Ｒ３がフェニル基、ビフェニル基またはターフェニル基で置換された化合物群である。Ｒ３の置換位置にアリール基を導入するとより長波長側の発光が得られる。そのため、本発明に係る化合物の中で比較的長波長側の発光波長を有する。もちろん、赤色領域内で長波長側ということである。
【００５７】
Ｃ群は、一般式［１］において、Ｒ１とＲ２がフェニル基で、さらにそれらがお互いに結合しスピロ骨格を形成した化合物群である。これらスピロフルオレン骨格をもつ分構造は、基本となる骨格平面に対してフルオレン部位が直交しているため、本発明に係る化合物群Ａ乃至Ｃの中で分子間スタックをより軽減することができる。また、スピロ構造はｓｐ３炭素を介してお互いが結合することで固い構造、すなわち分子振動が抑制された構造である。そのため、本発明に係る化合物の中で、より熱安定性が高いという特徴を有する。
【００５８】
Ｄ群は、一般式［１］において、Ｒ１乃至Ｒ１７のいずれかがフッ素基で置換された化合物群である。フッ素基を導入すると、分子間スタックを軽減することが期待できる。これは、フッ素原子の電気陰性度が非常に高く分子内で大きく分極し、その電気的反発により分子間の距離が広がるためである。また、フッ素基は、分子間スタックを軽減するようなアルキル基やアリール基に対して分子量が小さい。したがって、昇華温度も低下させることができる。これらのため、本発明に係る化合物の中で分子間スタック抑制の効果が大きく、昇華温度も低いという特徴を有する。
【００５９】
表２に本発明に係る例示化合物のＳ１の計算値と実施例に記載の実測値を示した。なお、Ｓ１は波長に換算した値で示した。本発明における赤色領域での発光とは、希薄トルエン溶液中の発光スペクトルのピーク波長が５８０以上６３０ｎｍ以下の領域のことであることは上記に示した。ここで、より好ましくは、希薄トルエン溶液中の発光スペクトルのピーク波長が５８５以上６１０ｎｍ以下の領域である。この領域で発光することで、高色純度、高効率の赤色発光を得ることができる。
【００６０】
Ａ群はより好ましい赤色発光領域の中でも比較的短波長側の発光を有する。
Ｂ群はより好ましい赤色発光領域の中でも比較的長波長側の発光を有する。
Ｃ群はより好ましい赤色発光領域の中間程度の発光を有する。
Ｄ群は、赤色発光領域の中で比較的広範囲での発光波長の調整が可能である。これは、フッ素基の置換位置によって大きく発光波長が変わるためである。
【００６１】
このように、本発明に係る新規縮合多環化合物は、高色純度の赤色発光を有することができる。また、基本骨格である縮合多環骨格に、置換基の導入する位置や数を変化させることで、上記赤色発光領域内で発光波長を微調整することが可能である。
【００６２】
尚、計算は表１での計算と同様にして行った。
【００６３】
【表２】
0005751992.tif 000012
【００６４】
置換基の置換位置とその種類に関して、どの置換位置にどの種類のものを導入しても上記効果は得られるが、特にＣ群の化合物がより好ましく、さらに好ましくは一般式［３］で示す化合物である。これは、スピロフルオレン骨格を有するＣ群が、そのかさ高い置換基により本発明に係る縮合多環化合物の中で最もスタック抑制の効果が大きいためである。また、置換基をＲ３、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ９、Ｒ１１、Ｒ１４、Ｒ１６に導入することでスタック抑制の効果がより大きくなり、合成上容易でもあるため、より好ましい。Ｒ３、Ｒ９、Ｒ１１、Ｒ１４、Ｒ１６のアルキル基の種類としては、立体的なかさ高さからｔ‐ブチル基がより好ましい。
【００６５】
【化１０】
0005751992.tif 000013
［３］
【００６６】
（合成ルートの説明）
本発明に係る有機化合物の合成ルートの一例を説明する。以下に反応式を記す。
【００６７】
置換基Ｒを、水素原子、フッ素基、炭素数１以上４以下のアルキル基、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基から選択されたもので合成を行うと、本発明に係る種々の有機化合物を合成することができる。
【００６８】
【化１１】
0005751992.tif 000014
【００６９】
【化１２】
0005751992.tif 000015
【００７０】
（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。
【００７１】
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一般式［１］で示される新規有機化合物を有する。
【００７２】
本発明に係る有機発光素子が有する有機化合物層は、単層であっても複数層であっても構わない。複数層とは、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔ブロック層、電子輸送層、電子注入層、エキシトンブロック層等から適宜選択される層である。もちろん、前記群の中から複数を選択し、かつそれらを組み合わせて用いることができる。さらに、発光層は単層であっても積層であっても良い。例えば、白色発光素子の場合、以下に示すような発光層構成を挙げるが、もちろんこれらに限定されるものではない。
（１）単層：青、緑および赤色の発光材料を含む素子
（２）単層：水色および黄色の発光材料を含む素子
（３）２層：青色発光層と緑および赤色の発光材料を含む発光層、または
赤色発光層と青および緑色の発光材料を含む発光層との積層素子
（４）２層：水色発光層と黄色発光層との積層素子
（５）３層：青色発光層と緑色発光層と赤色発光層の積層素子
【００７３】
図３は、本実施形態に係る白色有機発光素子の一例として、上記（５）の発光層を有する素子構成の一例を示した断面模式図である。本図では３色の発光層を有する有機発光素子が図示されている。構造の詳細を以下に説明する。
【００７４】
この有機発光素子は、ガラス等の基板上に、陽極１、正孔注入層２、正孔輸送層３、青色発光層４、緑色発光層５、赤色発光層６、電子輸送層７、電子注入層８、陰極９を積層させた素子構成である。ただし、青、緑、赤色発光層の積層は順不同でも良い。
【００７５】
本発明に係る白色は、純白色、昼白色などが含まれる。また、本発明に係る白色の色温度としては、３０００Ｋ〜９５００Ｋが挙げられる。また、本発明に係る白色有機発光素子は、Ｃ．Ｉ．Ｅ．色度座標において、ｘが０．２５〜０．５０、ｙが０．３０〜０．４２の範囲にある。
【００７６】
本実施形態に係る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。例えば、電極と有機化合物層界面に絶縁性層を設ける、接着層あるいは干渉層を設ける、電子輸送層もしくは正孔輸送層がイオン化ポテンシャルの異なる二層から構成されるなど多様な層構成をとることができる。
【００７７】
その場合の素子形態は、基板側の電極から光を取り出すいわゆるトップエミッション方式でも、基板と逆側から光を取り出すいわゆるボトムエミッション方式でも良く、両面取り出しの構成でも使用することができる。
【００７８】
本発明に係る新規縮合多環化合物は、有機発光素子の発光層のゲスト材料として用いることが好ましい。さらに、赤色領域での発光を有するため、赤色有機発光素子のゲスト材料として用いることがより好ましい。
【００７９】
本実施形態に係る有機発光素子の発光層のホスト材料に対するゲスト材料の濃度は、０．０１ｗｔ％以上３０ｗｔ％以下であることが好ましく、０．１ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下であることがより好ましい。
【００８０】
なお、本実施形態に係る有機発光素子の発光層のホスト材料の濃度は、発光層の全体量に対して、５０ｗｔ％以上９９．９ｗｔ％以下であり、好ましくは８０ｗｔ％以上９９．５ｗｔ％以下である。
【００８１】
ここでゲストとは、有機発光素子の実質的な発光色を規定する材料のことであり、それ自体が発光する材料である。一方、ホストとは、上記ゲストよりも発光層全体に対する組成比が高い材料である。ホスト材料は、発光アシスト材料、電荷注入材料なども含まれ、複数の材料から構成されても良い。
【００８２】
本発明に係る有機化合物をゲスト材料として用いた場合、ＨＯＭＯが高く正孔注入性（正孔トラップ性）が改善されるため、高効率で高色純度の赤色有機発光素子を提供することが可能である。
【００８３】
さらに、本発明に係る新規縮合多環化合物は、上記（１）、（３）および（５）で説明したような白色有機発光素子の赤色ゲスト材料として有効に用いることができる。
【００８４】
多くの赤色発光材料は、バンドギャップが小さくなるため、低いＬＵＭＯを有する。特許文献１に記載の縮合多環化合物ａ‐１も同じである。
【００８５】
そのため、白色有機発光素子に赤色ゲスト材料を用いた場合、電子を強くトラップするため、均一な白色発光を取り出すことが困難である。すなわち、赤色ゲスト材料が強く発光するため、他の発光色のゲスト材料を効率良く発光させることは困難であるということである。
【００８６】
本発明に係る新規縮合多環化合物は、ＨＯＭＯが高いことは上記で説明したが、さらにＬＵＭＯが高い（真空準位に近い方向）という特徴も有している。表１に示したものと同様に、ＬＵＭＯを計算で算出した結果を表３に示す。本発明に係る有機化合物の方が、特許文献１に記載の類似化合物ａ−２よりも高いＬＵＭＯを有することがわかる。
【００８７】
したがって、本発明に係る新規縮合多環化合物を上記（１）、（３）および（５）で説明したような白色有機発光素子の赤色ゲスト材料として用いた場合、高効率で、高色純度な白色発光を得ることが期待できる。これは、本発明に係る化合物のＬＵＭＯが高いため電子トラップ性が低くなり、他の発光色のゲスト材料も効率良く均一に発光させることができるためである。
【００８８】
【表３】
0005751992.tif 000016
【００８９】
本発明に係る新規縮合多環化合物は、有機発光素子の正孔注入層として用いることができる。それは、本発明に係る有機化合物はＨＯＭＯが高く、陽極から有機層への正孔注入を助けることができるためである。
【００９０】
その際、正孔注入層を、本発明に係る有機化合物のみで構成してもよいし、その他の材料と組み合わせて用いても良い。
【００９１】
本発明に係る有機金属錯体を正孔注入層として用いた場合、注入性が改善されるため、低電圧で駆動できる有機発光素子を提供することが可能である。
【００９２】
本発明に係る有機発光素子は本発明に係る新規縮合多環化合物以外にも、必要に応じて従来公知の低分子系及び高分子系の正孔注入性材料あるいは正孔輸送性材料あるいはホスト材料あるいはゲスト材料あるいは電子注入性材料あるいは電子輸送性材料等を一緒に使用することができる。
【００９３】
以下にこれらの化合物例を挙げる。
【００９４】
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。
【００９５】
ホストとしては、具体的には、下記表４に示される化合物が挙げられる。
【００９６】
【表４】
0005751992.tif 000017
【００９７】
ただし本発明はこれらに限定されるものではない。表２で示されている化合物の誘導体である化合物もホストとして使用することができる。またそれ以外にも、縮環化合物（例えばフルオレン誘導体、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、ピレン誘導体、カルバゾール誘導体、キノキサリン誘導体、キノリン誘導体等）、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、有機亜鉛錯体、及びトリフェニルアミン誘導体、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が、もちろんこれらに限定されるものではない。
【００９８】
白色有機発光素子において、本発明に係る有機化合物以外の蛍光発光性のドーパントを併用することができ、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、有機ベリリウム錯体、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が、もちろんこれらに限定されるものではない。
【００９９】
電子注入性材料あるいは電子輸送性材料としては、正孔注入性材料あるいは正孔輸送性材料の正孔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。
【０１００】
陽極材料としては、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。
【０１０１】
一方、陰極材料としては、仕事関数の小さなものがよい。例えば、リチウム、セシ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。
【０１０２】
本実施形態に係る有機発光素子が有する層は、以下に示す方法により形成される。
【０１０３】
一般には真空蒸着法、イオン化蒸着法、スパッタリング法、プラズマ法あるいは、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。
【０１０４】
前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。
【０１０５】
有機発光素子を有する基板としてはガラス等の絶縁部材でもよいし、シリコン等の半導体でもよい。
【０１０６】
（有機発光素子の用途）
本発明に係る有機発光素子は、表示装置や照明装置に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などがある。
【０１０７】
ここで、本発明に係る有機発光素子が白色発光素子である場合、カラーフィルターと組み合わせることで表示装置や照明装置に用いることができる。
【０１０８】
表示装置は本実施形態に係る有機発光素子を表示部に有する。この表示部は複数の画素を有する。この画素は本実施形態に係る有機発光素子と発光輝度を制御するためのスイッチング素子の一例としてＴＦＴ素子とを有し、この有機発光素子の陽極または陰極とＴＦＴ素子のドレイン電極またはソース電極とが接続されている。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。ＴＦＴ素子は基板の絶縁性表面に設けられている。
【０１０９】
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入力部を有し、入力された画像を表示部に出力する画像入力装置でもよい。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として、外部から入力された画像情報を表示する画像出力機能と操作パネルとして画像への加工情報を入力する入力機能との両方を有していてもよい。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。
【０１１０】
図４は、本実施形態に係る有機発光素子と、有機発光素子に接続するスイッチング素子の一例であるＴＦＴ素子とを示した表示装置の断面模式図である。本図では有機発光素子とＴＦＴ素子との組が２組図示されている。構造の詳細を以下に説明する。
【０１１１】
この表示装置は、ガラス等の基板１０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１１が設けられている。また符号１２は金属のゲート電極１２である。符号１３はゲート絶縁膜１３であり、１４は半導体層である。
【０１１２】
ＴＦＴ素子１７は半導体層１４とドレイン電極１５とソース電極１６とを有している。ＴＦＴ素子１７の上部には絶縁膜１８が設けられている。コンタクトホール１９を介して有機発光素子の陽極２０とソース電極１６とが接続されている。表示装置はこの構成に限られず、陽極また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接続されていればよい。
【０１１３】
有機化合物層２１は本図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。陰極２２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２３や第二の保護層２４が設けられている。
【０１１４】
本実施形態に係る表示装置においてスイッチング素子に特に制限はなく、ＭＩＭ素子、ａ−Ｓｉ型のトランジスタ素子等でもよい。スイッチング素子は半導体性である面に設けられてもよい。半導体性の面とは例えばシリコン基板の面である。
【０１１５】
また、照明装置として利用する場合は、上記のようなスイッチング素子を設けず、電源およびスイッチング手段に導通するための導線を各電極に接続する構成であってもよい。
さらにこの場合、交流電圧を直流電圧に変換するインバータを照明装置に設けると良い。
【０１１６】
また、上述の白色発光素子を用いて白色光を発する照明装置とすることができる。
【実施例】
【０１１７】
（実施例１）
［例示化合物（Ｃ１）の合成］
【０１１８】
【化１３】
0005751992.tif 000018
【０１１９】
トルエン（４２ｍｌ）溶媒を脱気した後、酢酸パラジウム（ＩＩ）０．２８ｇ（１．２５ｍｍｏｌ）、ｓ−ｐｈｏｓ０．６２ｇ（２．５０ｍｍｏｌ）を加え室温で１０分撹拌した。その後、化合物（Ｆ２）４．７４ｇ（１２．５ｍｍｏｌ）、リン酸カリウム３．１９ｇ（２．５０ｍｍｏｌ）、蒸留水（１ｍｌ）を加え、最後に化合物（Ｆ１）５．０ｇ（１２．５ｍｍｏｌ）を加えて９５℃で３時間攪拌を行った。冷却後、メタノールを加え、ろ過した。このろ過物にクロロベンゼン（５００ｍｌ）を加え１００℃に加熱し、そのままシリカゲルカラムクロマトグラフィー（移動相；トルエン）を行い、濃縮した。これをアセトンで分散洗浄を行い、ろ過後、乾燥することで、橙色の固体（Ｆ３）５．９６ｇ（収率７７％）を得た。
【０１２０】
ＤＭＦ（１８０ｍｌ）溶媒を脱気した後、Ｐｄ２（ｄｂａ）３（０）４．０９ｇ（４．４７ｍｍｏｌ）、トリシクロヘキシルホスフィン２．５１ｇ（８．９４ｍｍｏｌ）を加え室温で１５分撹拌した。その後、化合物（Ｆ３）５．５０ｇ（８．９４ｍｍｏｌ）、ＤＢＵ５．４４ｇ（３５．８ｍｍｏｌ）を加え１４０℃で３時間半攪拌を行った。冷却後、メタノール（２００ｍｌ）を加え、ろ過した。このろ過物にトルエン（５００ｍｌ）を加え１００℃に加熱し、そのままシリカゲルカラムクロマトグラフィー（移動相；トルエン）を行い、濃縮した。これをアセトンで分散洗浄を行い、ろ過後、乾燥することで、赤橙色の固体（Ｆ４）４．５２ｇ（収率８７％）を得た。
【０１２１】
ジクロロメタン（１４０ｍｌ）溶媒を脱気した後、化合物（Ｆ４）４．００ｇ（６．９１ｍｍｏｌ）を溶解させた。そこに、ベンジルトリメチルアンモニウムトリブロミド２．７０ｇ（６．９１ｍｍｏｌ）を加え、室温で５時間撹拌した。そこにメタノール（１５０ｍｌ）を加え、ろ過した。このろ過物にクロロベンゼン（３００ｍｌ）を加え１００℃に加熱し、そのままシリカゲルカラムクロマトグラフィー（移動相；トルエン）を行い、濃縮した。これをアセトンで分散洗浄を行い、ろ過後、乾燥することで、赤褐色の固体（Ｆ５）４．１４ｇ（収率９１％）を得た。
【０１２２】
【化１４】
0005751992.tif 000019
【０１２３】
１，４−ジオキサン（２５ｍｌ）溶媒を脱気した後、化合物（Ｆ５）１．５０ｇ（２．２８ｍｍｏｌ）、化合物（Ｆ６）１．１６ｇ（４．５６ｍｍｏｌ）、ＰｄＣｌ２（ｄｐｐｆ）・ＣＨ２Ｃｌ２（ＩＩ）、酢酸カリウム４４８ｍｇ（４．５６ｍｍｏｌ）を加え８０℃で３時間攪拌を行った。冷却後、メタノールを加え、ろ過した。このろ過物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（移動相；ヘプタン：トルエン＝１：１）を行い、濃縮した。これをメタノールで分散洗浄を行い、ろ過後、乾燥することで、赤色の固体（Ｆ７）９２１ｍｇ（収率５７％）を得た。
【０１２４】
【化１５】
0005751992.tif 000020
【０１２５】
トルエン（１０ｍｌ）、１，４‐ジオキサン（４ｍｌ）の混合溶媒を脱気した後、化合物（Ｆ７）５００ｍｇ（０．７１ｍｍｏｌ）、化合物（Ｆ８）８００ｍｇ（２．８ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０）、炭酸セシウム４６０ｍｇ（１．４ｍｍｏｌ）を加え１００℃で１２時間攪拌を行った。冷却後、メタノールを加え、ろ過した。このろ過物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（移動相；ヘプタン：トルエン＝３：１）を行い、濃縮した。これをメタノールで分散洗浄を行い、ろ過後、乾燥することで、赤色の固体（Ｆ９）４３０ｍｇ（収率８３％）を得た。
【０１２６】
【化１６】
0005751992.tif 000021
【０１２７】
化合物（Ｆ９）１００ｍｇ（０．１４ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン（２．５ｍｌ）に溶解させ、−７８℃に冷却した。そこに、ｎ‐ブチルリチウム０．０９ｍｌ（０．１５ｍｍｏｌ）を滴下し、徐々に室温に昇温しながら２時間撹拌した。これを再び−７８℃に冷却した後、テトラヒドロフラン（０．５ｍｌ）に溶解させた化合物（Ｆ１０）３７ｍｇ（０．２０ｍｍｏｌ）を滴下した。これを、徐々に室温に昇温しながら２時間撹拌した。飽和塩化アンモニウム水溶液（１０ｍｌ）を加え、ジクロロメタンで抽出し、濃縮した。この残渣にジクロロメタン（４０ｍｌ）を加え溶解させ、そこに三フッ化ホウ素ジエチルエーテラート（０．１ｍｌ）を滴下し、室温で１時間撹拌した。これに、メタノールを加え、ろ過した。このろ過物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（移動相；ヘプタン：クロロホルム＝３：１）を行い、濃縮した。これをメタノールで分散洗浄を行い、ろ過後、乾燥することで、赤褐色の固体（Ｆ１１）（例示化合物（Ｃ１））３０ｍｇ（収率２７％）を得た。
【０１２８】
質量分析法により、化合物（Ｆ１１）（例示化合物（Ｃ１））のＭ＋である８１７を確認した。
【０１２９】
例示化合物（Ｃ１）についてトルエン希薄溶液中、室温での発光スペクトルを測定したところ、最大発光波長は５９３ｎｍであった。装置は日立製分光光度計Ｕ−３０１０を用いた。
【０１３０】
（実施例２）
［例示化合物（Ａ１）の合成］
実施例１と同様にして、化合物（Ｆ８）を化合物（Ｆ１２）に変えて以下のように合成し、化合物（Ｆ１４）（例示化合物（Ａ１））を合成した。
【０１３１】
【化１７】
0005751992.tif 000022
【０１３２】
トルエン（１８ｍｌ）溶媒を脱気した後、Ｐｄ２（ｄｂａ）３（０）３９ｍｇ（０．０４３ｍｍｏｌ）、ｘ‐ｐｈｏｓ６１ｍｇ（０．１３ｍｍｏｌ）を加え室温で１０分撹拌した。その後、化合物（Ｆ７）６００ｍｇ（０．８５ｍｍｏｌ）、化合物（Ｆ１２）１９２ｍｇ（０．８９ｍｍｏｌ）、リン酸カリウム５４０ｍｇ（２．６ｍｍｏｌ）、蒸留水（０．５ｍｌ）を加えて１２０℃で２時間攪拌を行った。冷却後、トルエンで抽出を行い、硫酸ナトリウムで乾燥した。濃縮後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（移動相；トルエン）を行い、濃縮、乾燥した。
【０１３３】
この残渣にクロロホルム（５０ｍｌ）を加え溶解させ、０℃で三フッ化ホウ素ジエチルエーテラート（０．１５ｍｌ）を滴下し、室温で１２時間撹拌した。これに、メタノールを加え、ろ過した。このろ過物をヘプタンとトルエンの混合溶媒で分散洗浄を行い、ろ過後、乾燥することで、赤褐色の固体（Ｆ１４）（例示化合物（Ａ１））３８９ｍｇ（収率６６％）を得た。
【０１３４】
質量分析法により、化合物（Ｆ１４）（例示化合物（Ａ１））のＭ＋である６９４を確認した。
【０１３５】
また、実施例１と同様にして例示化合物（Ａ１）についてトルエン希薄溶液中、室温での発光スペクトルを測定したところ、最大発光波長は５９１ｎｍであった。
【０１３６】
（実施例３）
［例示化合物（Ｂ１）の合成］
実施例１および実施例２と同様にして、化合物（Ｆ１２）を以下の化合物（Ｆ１５）に変えて、例示化合物（Ｂ１）を合成した。
【０１３７】
質量分析法により、例示化合物（Ｂ１）のＭ＋である７７０を確認した。
【０１３８】
また、実施例１と同様にして例示化合物（Ｂ１）についてトルエン希薄溶液中、室温での発光スペクトルを測定したところ、最大発光波長は６０３ｎｍであった。
【０１３９】
【化１８】
0005751992.tif 000023
【０１４０】
（実施例４）
［例示化合物（Ａ５）の合成］
実施例１と同様にして、化合物（Ｆ１）を以下の化合物（Ｆ１６）に、化合物（Ｆ２）を以下の化合物（Ｆ１７）に変えることで、化合物（Ｆ５）の変わりに以下の化合物（Ｆ１８）を合成した。続いて、化合物（Ｆ１８）を出発原料として以下のように化合物（Ｆ２２）を合成した。
【０１４１】
【化１９】
0005751992.tif 000024
【０１４２】
【化２０】
0005751992.tif 000025
【０１４３】
トルエン（２０ｍｌ）溶媒を脱気した後、化合物（Ｆ１８）１．０ｇ（１．１８ｍｍｏｌ）、化合物（Ｆ１９）２４５ｍｇ（１．４３ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＯＡｃ）２（ＩＩ）１６ｍｇ（０．０７ｍｍｏｌ）、ｓ−ｐｈｏｓ  ４９ｍｇ（０．１２ｍｍｏｌ）、リン酸カリウム５０１ｍｇ（２．３６ｍｍｏｌ）、最後に水（０．５ｍｌ）を加え９０℃で４時間攪拌を行った。冷却後、トルエンで抽出を行い、硫酸ナトリウムで乾燥した。濃縮後、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（移動相；ヘプタン：クロロホルム＝５：１）による精製を行い、濃縮した。これをメタノールで分散洗浄を行い、ろ過後、乾燥することで、黄色の固体Ｆ２０  ７３５ｍｇ（収率７０％）を得た。
【０１４４】
Ｆ２０  ７００ｍｇ（０．７９ｍｍｏｌ）とトリフルオロ酢酸（４０ｍｌ）の懸濁溶液に、三フッ化ホウ素ジエチルエーテラート２．５ｍｌ（２０ｍｍｏｌ）とＤＤＱ  ５４０ｍｇ（２．４ｍｍｏｌ）を加え、室温で３０分撹拌した。その後、フェロセン４５０ｍｇ（２．４ｍｍｏｌ）を加えさらに１時間撹拌した。これにメタノール（５０ｍｌ）を加えろ過を行った。このろ過物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（移動相；トルエン）による精製を行い、濃縮した。これをメタノールで分散洗浄を行い、ろ過後、乾燥することで、橙色の固体Ｆ２１  ４７７ｍｇ（収率６８％）を得た。
【０１４５】
ジクロロメタン（５ｍｌ）溶媒を脱気した後、化合物（Ｆ２１）４５０ｍｇ（０．５１ｍｍｏｌ）を溶解させた。そこに、ベンジルトリメチルアンモニウムトリブロミド１９９ｍｇ（０．５１ｍｍｏｌ）を加え、室温で５時間撹拌した。そこにメタノール（２０ｍｌ）を加え、ろ過し、メタノールで洗浄した。その後、乾燥することで、赤色の固体（Ｆ２２）４３９ｍｇ（収率８９％）を得た。
【０１４６】
その後、実施例２と同様にして、化合物（Ｆ１２）を以下の化合物（Ｆ２３）に変えることで例示化合物（Ａ５）を合成した。
【０１４７】
【化２１】
0005751992.tif 000026
【０１４８】
質量分析法により、例示化合物（Ａ５）のＭ＋である１０５９を確認した。
【０１４９】
また、実施例１と同様にして例示化合物（Ａ５）についてトルエン希薄溶液中、室温での発光スペクトルを測定したところ、最大発光波長は５９３ｎｍであった。
【０１５０】
（実施例５）
［例示化合物（Ａ６）の合成］
実施例４と同様にして、化合物（Ｆ１６）を以下の化合物（Ｆ２４）に、化合物（Ｆ１７）を以下の化合物（Ｆ２５）に変えることで例示化合物（Ａ６）を合成した。
【０１５１】
質量分析法により、例示化合物（Ａ６）のＭ＋である８６３を確認した。
【０１５２】
また、実施例１と同様にして例示化合物（Ａ６）についてトルエン希薄溶液中、室温での発光スペクトルを測定したところ、最大発光波長は５９７ｎｍであった。
【０１５３】
【化２２】
0005751992.tif 000027
【０１５４】
（実施例６）
［例示化合物（Ａ７）の合成］
実施例４と同様にして、化合物（Ｆ１６）を以下の化合物（Ｆ２６）に、化合物（Ｆ１７）を以下の化合物（Ｆ２５）に、化合物（Ｆ２３）を以下の化合物（Ｆ２７）に変えることで例示化合物（Ａ７）を合成した。
【０１５５】
質量分析法により、例示化合物（Ａ７）のＭ＋である９０５を確認した。
【０１５６】
また、実施例１と同様にして例示化合物（Ａ７）についてトルエン希薄溶液中、室温での発光スペクトルを測定したところ、最大発光波長は５９７ｎｍであった。
【０１５７】
【化２３】
0005751992.tif 000028
【０１５８】
（実施例７）
［例示化合物（Ｂ４）の合成］
実施例４と同様にして、化合物（Ｆ１７）を以下の化合物（Ｆ２８）に、化合物（Ｆ２３）を以下の化合物（Ｆ２９）に変えて、例示化合物（Ｂ４）を合成した。
【０１５９】
質量分析法により、例示化合物（Ｂ４）のＭ＋である９２３を確認した。
【０１６０】
また、実施例１と同様にして例示化合物（Ｂ４）についてトルエン希薄溶液中、室温での発光スペクトルを測定したところ、最大発光波長は６０６ｎｍであった。
【０１６１】
【化２４】
0005751992.tif 000029
【０１６２】
（実施例８）
［例示化合物（Ｂ７）の合成］
実施例４と同様にして、化合物（Ｆ１７）を以下の化合物（Ｆ３０）に、化合物（Ｆ２３）を以下の化合物（Ｆ３１）に変えることで例示化合物（Ｂ７）を合成した。
【０１６３】
質量分析法により、例示化合物（Ｂ７）のＭ＋である１０４３を確認した。
【０１６４】
また、実施例１と同様にして例示化合物（Ｂ７）についてトルエン希薄溶液中、室温での発光スペクトルを測定したところ、最大発光波長は６０５ｎｍであった。
【０１６５】
【化２５】
0005751992.tif 000030
【０１６６】
（実施例９）
［例示化合物（Ｃ４）の合成］
実施例１および実施例４と同様にして、化合物（Ｆ２３）を以下の化合物（Ｆ３２）に変えることで例示化合物（Ｃ４）を合成した。
【０１６７】
質量分析法により、例示化合物（Ｃ４）のＭ＋である１０９７を確認した。
【０１６８】
また、実施例１と同様にして例示化合物（Ｃ４）についてトルエン希薄溶液中、室温での発光スペクトルを測定したところ、最大発光波長は６０１ｎｍであった。
【０１６９】
【化２６】
0005751992.tif 000031
【０１７０】
（実施例１０）
［例示化合物（Ｃ８）の合成］
実施例１および実施例４と同様にして、化合物（Ｆ１０）を以下の化合物（Ｆ３３）に変えることで例示化合物（Ｃ８）を合成した。
【０１７１】
質量分析法により、例示化合物（Ｃ８）のＭ＋である１１５３を確認した。
【０１７２】
また、実施例１と同様にして例示化合物（Ｃ８）についてトルエン希薄溶液中、室温での発光スペクトルを測定したところ、最大発光波長は５９９ｎｍであった。
【０１７３】
【化２７】
0005751992.tif 000032
【０１７４】
（実施例１１）
［例示化合物（Ｄ１）の合成］
実施例２と同様にして、化合物（Ｆ１２）を以下の化合物（Ｆ３４）に変えることで例示化合物（Ｄ１）を合成した。
【０１７５】
質量分析法により、例示化合物（Ｄ１）のＭ＋である７１２を確認した。
【０１７６】
また、実施例１と同様にして例示化合物（Ｄ１）についてトルエン希薄溶液中、室温での発光スペクトルを測定したところ、最大発光波長は５８７ｎｍであった。
【０１７７】
【化２８】
0005751992.tif 000033
【０１７８】
（実施例１２）
［例示化合物（Ｄ７）の合成］
実施例１と同様にして、化合物（Ｆ１）を以下の化合物（Ｆ３５）に変えることで例示化合物（Ｄ７）を合成した。
【０１７９】
質量分析法により、例示化合物（Ｄ７）のＭ＋である８５２を確認した。
【０１８０】
また、実施例１と同様にして例示化合物（Ｄ７）についてトルエン希薄溶液中、室温での発光スペクトルを測定したところ、最大発光波長は５８９ｎｍであった。
【０１８１】
【化２９】
0005751992.tif 000034
【０１８２】
（実施例１３）
本実施例では、基板上に順次陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極が設けられた構成の有機発光素子を以下に示す方法で作製した。
【０１８３】
ガラス基板上に、陽極としてＩＴＯをスパッタ法にて膜厚１２０ｎｍで製膜したものを透明導電性支持基板（ＩＴＯ基板）として使用した。このＩＴＯ基板上に、以下に示す有機化合物層及び電極層を、１０−５Ｐａの真空チャンバー内で抵抗加熱による真空蒸着によって連続的に製膜した。このとき対向する電極面積は３ｍｍ２になるように作製した。
正孔注入層（３０ｎｍ）  化合物（Ｇ１）
正孔輸送層（１０ｎｍ）  化合物（Ｇ２）
発光層（３０ｎｍ）  ホスト  化合物（Ｇ３）（重量比  ９９．５％）、ゲスト：化合物（Ｃ１）  （重量比  ０．５％）
電子輸送層（３０ｎｍ）  化合物（Ｇ４）
電子注入層（１ｎｍ）  ＬｉＦ
金属電極層（１００ｎｍ）  Ａｌ
【０１８４】
【化３０】
0005751992.tif 000035
【０１８５】
得られた有機発光素子について、ＩＴＯ電極を正極、Ａｌ電極を負極にして印加電圧をかけたところ、電圧が４．８Ｖ時の発光効率は１２．９ｃｄ／Ａで、Ｃ．Ｉ．Ｅ．色度座標が（０．６４，０．３５）の赤色発光が観測された。また、５０００ｃｄ／ｍ２の初期輝度で駆動させたところ、１００時間経過しても１０％未満の輝度劣化であった。
【０１８６】
（実施例１４）
実施例１３と同様にして、ゲストの化合物（Ｃ１）を化合物（Ｂ１）に変えた有機発光素子を作製した。
【０１８７】
得られた有機発光素子について、ＩＴＯ電極を正極、Ａｌ電極を負極にして印加電圧をかけたところ、電圧が４．０Ｖ時の発光効率は１０．７ｃｄ／Ａで、Ｃ．Ｉ．Ｅ．色度座標が（０．６５，０．３４）の赤色発光が観測された。また、５０００ｃｄ／ｍ２の初期輝度で駆動させたところ、１００時間経過しても１０％未満の輝度劣化であった。
【０１８８】
（実施例１５）
実施例１３と同様にして、ゲストの化合物（Ｃ１）を化合物（Ａ６）に変えた有機発光素子を作製した。
【０１８９】
得られた有機発光素子について、ＩＴＯ電極を正極、Ａｌ電極を負極にして印加電圧をかけたところ、電圧が４．７Ｖ時の発光効率は１３．５ｃｄ／Ａで、Ｃ．Ｉ．Ｅ．色度座標が（０．６４，０．３５）の赤色発光が観測された。また、５０００ｃｄ／ｍ２の初期輝度で駆動させたところ、１００時間経過しても１０％未満の輝度劣化であった。
【０１９０】
（実施例１６）
本実施例では、基板上に順次陽極／正孔注入層／正孔輸送層／青色発光層／緑色発光層／赤色発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極が設けられた構成の白色有機発光素子を以下に示す方法で作製した。
【０１９１】
ガラス基板上に、陽極としてＩＴＯをスパッタ法にて膜厚１２０ｎｍで製膜したものを透明導電性支持基板（ＩＴＯ基板）として使用した。このＩＴＯ基板上に、以下に示す有機化合物層及び電極層を、１０−５Ｐａの真空チャンバー内で抵抗加熱による真空蒸着によって連続的に製膜した。このとき対向する電極面積は３ｍｍ２になるように作製した。
正孔注入層（３０ｎｍ）  化合物（Ｇ１）
正孔輸送層（１０ｎｍ）  化合物（Ｇ２）
青色発光層（１０ｎｍ）  ホスト  化合物（Ｇ５）（重量比  ９５．０％）、ゲスト：化合物（Ｇ６）（重量比５．０％）
緑色発光層（１０ｎｍ）  ホスト  化合物（Ｇ５）（重量比  ９９．５％）、ゲスト：化合物（Ｇ７）  （重量比  ５．０％）
赤色発光層（１０ｎｍ）  ホスト１  化合物（Ｇ５）（重量比  ３９．５％）、ホスト２  化合物（Ｇ３）（重量比  ６０．０％）、ゲスト：化合物（Ｃ１）（重量比  ０．５％）
電子輸送層（３０ｎｍ）  化合物（Ｇ４）
電子注入層（１ｎｍ）  ＬｉＦ
金属電極層（１００ｎｍ）  Ａｌ
【０１９２】
【化３１】
0005751992.tif 000036
【０１９３】
得られた有機発光素子について、ＩＴＯ電極を正極、Ａｌ電極を負極にして印加電圧をかけたところ、Ｃ．Ｉ．Ｅ．色度座標が（０．３４，０．３５）の白色発光が観測された。
【０１９４】
（実施例１７）
実施例１６と同様にして、ゲストの化合物（Ｃ１）を化合物（Ｂ１）に変えた有機発光素子を作製した。
【０１９５】
得られた有機発光素子について、ＩＴＯ電極を正極、Ａｌ電極を負極にして印加電圧をかけたところ、Ｃ．Ｉ．Ｅ．色度座標が（０．３４，０．３４）の白色発光が観測された。
【０１９６】
（結果と考察）
以上のように、本発明に係わる新規縮合多環化合物は赤色発光し、高効率、高色純度の赤色有機発光素子を提供できる。
【０１９７】
また、他の発光色の発光材料と組み合わせることで白色発光素子を提供できる。
【符号の説明】
【０１９８】
４  青色発光層
５  緑色発光層
６  赤色発光層
１７  ＴＦＴ素子
２０  陽極
２１  有機化合物層
２２  陰極
【図１】
0005751992.tif 000040
【図２】
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【図４】
0005751992.tif 000042
【図３】
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