(57)【要約】    【課題】有機ＥＬ素子の駆動電圧の低減、長寿命化等に寄与する電子輸送材料を提供し、さらにこの電子輸送材料を用いた有機ＥＬ素子を提供する。    【解決手段】下記の式（１）で表される化合物、ならびにこの化合物を用いた有機ＥＬ素子。2008156266.tif 000133式中、Ｇはｎ価の連結基であり、ｎは２〜４の整数であり；Ｒ１〜Ｒ４は独立して水素、１価の基またはＧに結合する遊離原子価であり、Ｒ５〜Ｒ８は独立して水素または１価の基であるが、Ｒ１〜Ｒ４の１つはＧに結合する遊離原子価であり；そして、ｎ個の３，３’−ビピリジル基は同一でもよく、異なっていてもよい。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の式（１）で表される化合物。
2008156266.tif 000067
式中、Ｇはｎ価の連結基であり、ｎは２〜４の整数であり；
Ｒ１〜Ｒ４は独立して水素、１価の基またはＧに結合する遊離原子価であり、Ｒ５〜Ｒ８は独立して水素または１価の基であるが、Ｒ１〜Ｒ４の１つはＧに結合する遊離原子価であり；そして、ｎ個の３，３’−ビピリジル基は同一でもよく、異なっていてもよい。
【請求項２】
Ｒ１〜Ｒ４の１つがＧに結合する遊離原子価であり、それ以外が水素であり、Ｒ５〜Ｒ8が水素である、請求項１に記載の化合物。
【請求項３】
下記の式（２）で表される、請求項２に記載の化合物。
2008156266.tif 000068
式中、Ｇは下記の式（Ｇ１）〜（Ｇ３）で表される基の群から選択される１つであり；Ｒ９〜Ｒ１２の１つはＧに結合する遊離原子価であり、それ以外は水素であり；そして、Ｒ１３〜Ｒ１６の１つはＧに結合する遊離原子価であり、それ以外は水素である。
2008156266.tif 000069
式中、Ｇ１は独立して、下記の式（Ａ−１）〜（Ａ−２１）および式（Ｂ−１）〜（Ｂ−４１）で表される化合物の群から選択される１つから誘導される２価の基である。
2008156266.tif 000070
2008156266.tif 000071
2008156266.tif 000072
2008156266.tif 000073
上記の式中、Ｒは独立して水素、炭素数１〜８のアルキル、炭素数３〜１０のシクロアルキル、または炭素数６〜２０のアリールであり；式（Ａ−１）〜（Ａ−２１）および式（Ｂ−１）〜（Ｂ−４１）で表される化合物から誘導される２価の基は、遊離原子価を持つ原子以外の位置に置換基を有していてもよい。
【請求項４】
下記の式（２−１）で表される、請求項３に記載の化合物。
2008156266.tif 000074
式中、Ｇの定義は請求項３に記載の式（２）におけるＧと同じである。
【請求項５】
Ｇが請求項３に記載の式（Ｇ１）で表される連結基であり、式（Ｇ１）中Ｇ１が式（Ａ−１）〜（Ａ−２１）で表される化合物の群から選択される１つから誘導される２価の基である、請求項４に記載の化合物。
【請求項６】
Ｇが請求項３に記載の式（Ｇ１）で表される連結基であり、式（Ｇ１）中Ｇ１が式（Ａ−１）〜（Ａ−４）で表される化合物の群から選択される１つから誘導される２価の基である、請求項４に記載の化合物。
【請求項７】
Ｇが請求項３に記載の式（Ｇ１）で表される連結基であり、式（Ｇ１）中Ｇ１が下記の式（Ｃ−１）〜（Ｃ−１０）で表される２価の基の群から選択される１つである、請求項４に記載の化合物。
2008156266.tif 000075
式中、Ｒは独立して水素、メチル、エチル、へキシル、シクロヘキシル、フェニル、１−ナフチルまたは２−ナフチルであり；式（Ｃ−１）〜（Ｃ−１０）で表される２価の基は、遊離原子価をもつ原子以外の位置に置換基を有していてもよい。
【請求項８】
Ｇが請求項３に記載の式（Ｇ２）で表される連結基であり、式（Ｇ２）中Ｇ１が式（Ａ−１）〜（Ａ−２１）および式（Ｂ−１）〜（Ｂ−４１）で表される化合物の群から選択される１つから誘導される同一の２価の基である、請求項４に記載の化合物。
【請求項９】
Ｇが請求項３に記載の式（Ｇ２）で表される連結基であり、式（Ｇ２）中Ｇ１が下記の式（Ｃ−１）〜（Ｃ−６）で表される２価の基の群から選択される同一の基である、請求項４に記載の化合物。
2008156266.tif 000076
式中、Ｒは独立して水素、メチル、エチル、へキシル、シクロヘキシル、フェニル、１−ナフチルまたは２−ナフチルであり；式（Ｃ−１）〜（Ｃ−６）で表される２価の基は、遊離原子価をもつ原子以外の位置に置換基を有していてもよい。
【請求項１０】
Ｇが下記の式（Ｇ３−１）〜（Ｇ３−３）で表される基の群から選択される１つである、請求項４に記載の化合物。
2008156266.tif 000077
式中、Ｇ１Ａは独立して、請求項３に記載の式（Ａ−１）〜（Ａ−２１）で表される化合物の群から選択される１つから誘導される２価の基であり；Ｇ１Ｂは独立して、請求項３に記載の式（Ｂ−１）〜（Ｂ−４１）で表される化合物の群から選択される１つから誘導される２価の基である。
【請求項１１】
Ｇが式（Ｇ３−２）で表される連結基であり；Ｇ１Ａが下記の式（Ｃ−１）〜（Ｃ−６）で表される２価の基の群から選択される同一の基であり、Ｇ１Ｂが下記の式（Ｄ−１）〜（Ｄ−１２）で表される２価の基の群から選択される１つである、請求項１０に記載の化合物。
2008156266.tif 000078
2008156266.tif 000079
式中、Ｒは独立して水素、メチル、エチル、へキシル、シクロヘキシル、フェニル、１−ナフチルまたは２−ナフチルであり；式（Ｃ−１）〜（Ｃ−６）および式（Ｄ−１）〜（Ｄ−１２）で表される２価の基は遊離原子価をもつ原子以外の位置に置換基を有していてもよい。
【請求項１２】
Ｇが式（Ｇ３−３）で表される連結基であり；Ｇ１Ａが下記の式（Ｃ−１）〜（Ｃ−６）で表される２価の基の群から選択される１つであり、Ｇ１Ｂが下記の式（Ｄ−１）〜（Ｄ−１２）で表される２価の基の群から選択される同一の基である、請求項１０に記載の化合物。
2008156266.tif 000080
2008156266.tif 000081
式中、Ｒは独立して水素、メチル、エチル、へキシル、シクロヘキシル、フェニル、１−ナフチルまたは２−ナフチルであり；式（Ｃ−１）〜（Ｃ−６）および式（Ｄ−１）〜（Ｄ−１２）で表される２価の基は、遊離原子価をもつ原子以外の位置に置換基を有していてもよい。
【請求項１３】
Ｇが下記の式（Ｇ３−４）で表される連結基である、請求項１０に記載の化合物。
2008156266.tif 000082
式中、Ｇ１Ｂ１は下記の式（Ｄ−１）〜（Ｄ−５）で表される２価の基の群から選択される１つであり、Ｇ１Ｂ２は下記の式（Ｄ−１）〜（Ｄ−１２）で表される２価の基の群から選択される同一の基である。
2008156266.tif 000083
式中、Ｒは水素、メチル、エチル、へキシル、シクロヘキシル、フェニル、１−ナフチルまたは２−ナフチルであり；式（Ｄ−１）〜（Ｄ−１２）で表される２価の基は、遊離原子価をもつ原子以外の位置に置換基を有していてもよい。
【請求項１４】
下記の式（２−２）で表される、請求項３に記載の化合物。
2008156266.tif 000084
式中、Ｇの定義は請求項３に記載の式（２）におけるＧと同じである。
【請求項１５】
Ｇが請求項３に記載の式（Ｇ１）で表される連結基であり、式（Ｇ１）中Ｇ１が式（Ａ−１）〜（Ａ−２１）で表される化合物の群から選択される１つから誘導される２価の基である、請求項１４に記載の化合物。
【請求項１６】
Ｇが請求項３に記載の式（Ｇ１）で表される連結基であり、式（Ｇ１）中Ｇ１が式（Ａ−１）〜（Ａ−４）で表される化合物の群から選択される１つから誘導される２価の基である、請求項１４に記載の化合物。
【請求項１７】
Ｇが請求項３に記載の式（Ｇ１）で表される連結基であり、式（Ｇ１）中Ｇ１が下記の式（Ｃ−１）〜（Ｃ−１０）で表される２価の基の群から選択される１つである、請求項１４に記載の化合物。
2008156266.tif 000085
式中、Ｒは独立して水素、メチル、エチル、へキシル、シクロヘキシル、フェニル、１−ナフチルまたは２−ナフチルであり；式（Ｃ−１）〜（Ｃ−１０）で表される２価の基は、遊離原子価をもつ原子以外の位置に置換基を有していてもよい。
【請求項１８】
Ｇが請求項３に記載の式（Ｇ２）で表される連結基であり、式（Ｇ２）中Ｇ１が式（Ａ−１）〜（Ａ−２１）および式（Ｂ−１）〜（Ｂ−４１）で表される化合物の群から選択される１つから誘導される同一の２価の基である、請求項１４に記載の化合物。
【請求項１９】
Ｇが請求項３に記載の式（Ｇ２）で表される連結基であり、式（Ｇ２）中Ｇ１が下記の式（Ｃ−１）〜（Ｃ−６）で表される２価の基の群から選択される同一の基である、請求項１４に記載の化合物。
2008156266.tif 000086
式中、Ｒは独立して水素、メチル、エチル、へキシル、シクロヘキシル、フェニル、１−ナフチルまたは２−ナフチルであり；式（Ｃ−１）〜（Ｃ−６）で表される２価の基は、遊離原子価をもつ原子以外の位置に置換基を有していてもよい。
【請求項２０】
Ｇが下記の式（Ｇ３−１）〜（Ｇ３−３）で表される基の群から選択される１つである、請求項１４に記載の化合物。
2008156266.tif 000087
式中、Ｇ１Ａは独立して、請求項３に記載の式（Ａ−１）〜（Ａ−２１）で表される化合物の群から選択される１つから誘導される２価の基であり；Ｇ１Ｂは独立して、請求項３に記載の式（Ｂ−１）〜（Ｂ−４１）で表される化合物の群から選択される１つから誘導される２価の基である。
【請求項２１】
Ｇが式（Ｇ３−２）で表される連結基であり；Ｇ１Ａが下記の式（Ｃ−１）〜（Ｃ−６）で表される２価の基の群から選択される同一の基であり、Ｇ１Ｂが下記の式（Ｄ−１）〜（Ｄ−１２）で表される２価の基の群から選択される１つである、請求項２０に記載の化合物。
2008156266.tif 000088
2008156266.tif 000089
式中、Ｒは独立して水素、メチル、エチル、へキシル、シクロヘキシル、フェニル、１−ナフチルまたは２−ナフチルであり；式（Ｃ−１）〜（Ｃ−６）および式（Ｄ−１）〜（Ｄ−１２）で表される２価の基は、遊離原子価をもつ原子以外の位置に置換基を有していてもよい。
【請求項２２】
Ｇが式（Ｇ３−３）で表される連結基であり；Ｇ１Ａが下記の式（Ｃ−１）〜（Ｃ−６）で表される２価の基の群から選択される１つであり、Ｇ１Ｂが下記の式（Ｄ−１）〜（Ｄ−１２）で表される２価の基の群から選択される同一の基である、請求項２０に記載の化合物。
2008156266.tif 000090
2008156266.tif 000091
式中、Ｒは独立して水素、メチル、エチル、へキシル、シクロヘキシル、フェニル、１−ナフチルまたは２−ナフチルであり；式（Ｃ−１）〜（Ｃ−６）および式（Ｄ−１）〜（Ｄ−１２）で表される２価の基は、遊離原子価をもつ原子以外の位置に置換基を有していてもよい。
【請求項２３】
Ｇが下記の式（Ｇ３−４）で表される連結基である、請求項２０に記載の化合物。
2008156266.tif 000092
式中、Ｇ１Ｂ１は下記の式（Ｄ−１）〜（Ｄ−５）で表される２価の基の群から選択される１つであり、Ｇ１Ｂ２は下記の式（Ｄ−１）〜（Ｄ−１２）で表される２価の基の群から選択される同一の基である。
2008156266.tif 000093
式中、Ｒは水素、メチル、エチル、へキシル、シクロヘキシル、フェニル、１−ナフチルまたは２−ナフチルであり；式（Ｄ−１）〜（Ｄ−１２）で表される２価の基は、遊離原子価をもつ原子以外の位置に置換基を有していてもよい。
【請求項２４】
下記の式（２−３）で表される、請求項３に記載の化合物。
2008156266.tif 000094
式中、Ｇの定義は請求項３に記載の式（２）におけるＧと同じである。
【請求項２５】
Ｇが請求項３に記載の式（Ｇ１）で表される連結基であり、式（Ｇ１）中Ｇ１が式（Ａ−１）〜（Ａ−２１）で表される化合物の群から選択される１つから誘導される２価の基である、請求項２４に記載の化合物。
【請求項２６】
Ｇが請求項３に記載の式（Ｇ１）で表される連結基であり、式（Ｇ１）中Ｇ１が式（Ａ−１）〜（Ａ−４）で表される化合物の群から選択される１つから誘導される２価の基である、請求項２４に記載の化合物。
【請求項２７】
Ｇが請求項３に記載の式（Ｇ１）で表される連結基であり、式（Ｇ１）中Ｇ１が下記の式（Ｃ−１）〜（Ｃ−１０）で表される２価の基の群から選択される１つである、請求項２４に記載の化合物。
2008156266.tif 000095
式中、Ｒは独立して水素、メチル、エチル、へキシル、シクロヘキシル、フェニル、１−ナフチルまたは２−ナフチルであり；式（Ｃ−１）〜（Ｃ−１０）で表される２価の基は、遊離原子価をもつ原子以外の位置に置換基を有していてもよい。
【請求項２８】
Ｇが請求項３に記載の式（Ｇ２）で表される連結基であり、式（Ｇ２）中Ｇ１が式（Ａ−１）〜（Ａ−２１）および式（Ｂ−１）〜（Ｂ−４１）で表される化合物の群から選択される１つから誘導される同一の２価の基である、請求項２４に記載の化合物。
【請求項２９】
Ｇが請求項３に記載の式（Ｇ２）で表される連結基であり、式（Ｇ２）中Ｇ１が下記の式（Ｃ−１）〜（Ｃ−６）で表される２価の基の群から選択される同一の基である、請求項２４に記載の化合物。
2008156266.tif 000096
式中、Ｒは独立して水素、メチル、エチル、へキシル、シクロヘキシル、フェニル、１−ナフチルまたは２−ナフチルであり；式（Ｃ−１）〜（Ｃ−６）で表される２価の基は、遊離原子価をもつ原子以外の位置に置換基を有していてもよい。
【請求項３０】
Ｇが下記の式（Ｇ３−１）〜（Ｇ３−３）で表される基の群から選択される１つである、請求項２４に記載の化合物。
2008156266.tif 000097
式中、Ｇ１Ａは独立して、請求項３に記載の式（Ａ−１）〜（Ａ−２１）で表される化合物の群から選択される１つから誘導される２価の基であり；Ｇ１Ｂは独立して、請求項３に記載の式（Ｂ−１）〜（Ｂ−４１）で表される化合物の群から選択される１つから誘導される２価の基である。
【請求項３１】
Ｇが式（Ｇ３−２）で表される連結基であり；Ｇ１Ａが下記の式（Ｃ−１）〜（Ｃ−６）で表される２価の基の群から選択される同一の基であり、Ｇ１Ｂが下記の式（Ｄ−１）〜（Ｄ−１２）で表される２価の基の群から選択される１つである、請求項３０に記載の化合物。
2008156266.tif 000098
2008156266.tif 000099
式中、Ｒは独立して水素、メチル、エチル、へキシル、シクロヘキシル、フェニル、１−ナフチルまたは２−ナフチルであり；式（Ｃ−１）〜（Ｃ−６）および式（Ｄ−１）〜（Ｄ−１２）で表される２価の基は、遊離原子価をもつ原子以外の位置に置換基を有していてもよい。
【請求項３２】
Ｇが式（Ｇ３−３）で表される連結基であり；Ｇ１Ａが下記の式（Ｃ−１）〜（Ｃ−６）で表される２価の基の群から選択される１つであり、Ｇ１Ｂが下記の式（Ｄ−１）〜（Ｄ−１２）で表される２価の基の群から選択される同一の基である、請求項３０に記載の化合物。
2008156266.tif 000100
2008156266.tif 000101
式中、Ｒは独立して水素、メチル、エチル、へキシル、シクロヘキシル、フェニル、１−ナフチルまたは２−ナフチルであり；式（Ｃ−１）〜（Ｃ−６）および式（Ｄ−１）〜（Ｄ−１２）で表される２価の基は、遊離原子価をもつ原子以外の位置に置換基を有していてもよい。
【請求項３３】
Ｇが下記の式（Ｇ３−４）で表される連結基である、請求項３０に記載の化合物。
2008156266.tif 000102
式中、Ｇ１Ｂ１は下記の式（Ｄ−１）〜（Ｄ−５）で表される２価の基の群から選択される１つであり、Ｇ１Ｂ２は下記の式（Ｄ−１）〜（Ｄ−１２）で表される２価の基の群から選択される同一の基である。
2008156266.tif 000103
式中、Ｒは水素、メチル、エチル、へキシル、シクロヘキシル、フェニル、１−ナフチルまたは２−ナフチルであり；式（Ｄ−１）〜（Ｄ−１２）で表される２価の基は、遊離原子価をもつ原子以外の位置に置換基を有していてもよい。
【請求項３４】
下記の式（２−４）で表される、請求項３に記載の化合物。
2008156266.tif 000104
式中、Ｇの定義は請求項３に記載の式（２）におけるＧと同じである。
【請求項３５】
Ｇが請求項３に記載の式（Ｇ１）で表される連結基であり、式（Ｇ１）中Ｇ１が式（Ａ−１）〜（Ａ−２１）で表される化合物の群から選択される１つから誘導される２価の基である、請求項３４に記載の化合物。
【請求項３６】
Ｇが請求項３に記載の式（Ｇ１）で表される連結基であり、式（Ｇ１）中Ｇ１が下記の式（Ｃ−１）〜（Ｃ−１０）で表される２価の基の群から選択される１つである、請求項３４に記載の化合物。
2008156266.tif 000105
式中、Ｒは独立して水素、メチル、エチル、へキシル、シクロヘキシル、フェニル、１−ナフチルまたは２−ナフチルであり；式（Ｃ−１）〜（Ｃ−１０）で表される２価の基は、遊離原子価をもつ原子以外の位置に置換基を有していてもよい。
【請求項３７】
下記の式（３）で表される、請求項２に記載の化合物。
2008156266.tif 000106
式中、Ｇは下記の式（Ｇ４）または（Ｇ５）で表される基であり；Ｒ１７〜Ｒ２０の１つはＧに結合する遊離原子価であり、それ以外は水素であり；Ｒ２１〜Ｒ２４の１つはＧに結合する遊離原子価であり、それ以外は水素であり；Ｒ２５〜Ｒ２８の１つはＧに結合する遊離原子価であり、それ以外は水素である。
2008156266.tif 000107
式中、Ｇ１は独立して、下記の式（Ａ−１）〜（Ａ−２１）および式（Ｂ−１）〜（Ｂ−４１）で表される化合物の群から選択される１つから誘導される２価の基であり；Ｇ２Ａは、下記の式（Ｅ−１）〜（Ｅ−９）で表される３価の基の群から選択される１つであり、Ｇ２Ｂはホウ素、ホスホリル基、または式（Ｅ−１）〜（Ｅ−９）で表される３価の基の群から選択される１つである。
2008156266.tif 000108
2008156266.tif 000109
2008156266.tif 000110
2008156266.tif 000111
上記の式中、Ｒは独立して水素、炭素数１〜８のアルキル、炭素数３〜１０のシクロアルキル、または炭素数６〜２０のアリールであり；式（Ａ−１）〜（Ａ−２１）および式（Ｂ−１）〜（Ｂ−４１）で表される化合物から誘導される２価の基は、遊離原子価を持つ原子以外の位置に置換基を有していてもよい。
2008156266.tif 000112
【請求項３８】
Ｇが式（Ｇ５）で表される連結基であり、式（Ｇ５）においてＧ１が同一である、請求項３７に記載の化合物。
【請求項３９】
下記の式（４）で表される、請求項２に記載の化合物。
2008156266.tif 000113
式中、Ｇは下記の式（Ｇ６）または（Ｇ７）で表される基であり；Ｒ２９〜Ｒ３２の１つはＧに結合する遊離原子価であり、それ以外は水素であり；Ｒ３３〜Ｒ３６の１つはＧに結合する遊離原子価であり、それ以外は水素であり；Ｒ３７〜Ｒ４０の１つはＧに結合する遊離原子価であり、それ以外は水素であり；Ｒ４１〜Ｒ４４の１つはＧに結合する遊離原子価であり、それ以外は水素である。
2008156266.tif 000114
式中、Ｇ１は独立して、式（Ａ−１）〜（Ａ−２１）および式（Ｂ−１）〜（Ｂ−４１）で表される化合物の群から選択される１つから誘導される２価の基であり；Ｇ３Ａは、下記の式（Ｆ−１）〜（Ｆ−８）で表される４価の基の群から選択される１つであり；Ｇ３Ｂは炭素、ケイ素、式（Ｆ−１）〜（Ｆ−８）で表される４価の基の群から選択される１つである。
2008156266.tif 000115
2008156266.tif 000116
2008156266.tif 000117
2008156266.tif 000118
上記の式中、Ｒは独立して水素、炭素数１〜８のアルキル、炭素数３〜１０のシクロアルキル、または炭素数６〜２０のアリールであり；式（Ａ−１）〜（Ａ−２１）および式（Ｂ−１）〜（Ｂ−４１）で表される化合物から誘導される２価の基は、遊離原子価を持つ原子以外の位置に置換基を有していてもよい。
2008156266.tif 000119
【請求項４０】
Ｇが式（Ｇ７）で表される連結基であり、式（Ｇ７）においてＧ１が同一である、請求項３９に記載の化合物。
【請求項４１】
Ｇが下記の式（５）で表される請求項３に記載の化合物。
2008156266.tif 000120
上記の式中、Ｒ４５は独立して水素、メチル、ｔ−ブチル、シクロヘキシル、フェニル、ナフチル、ビフェニリルまたはテルフェニリルである。
【請求項４２】
Ｇが下記の式（５）で表される、請求項４に記載の化合物。
2008156266.tif 000121
上記の式中、Ｒ４５は独立して水素、メチル、ｔ−ブチル、シクロヘキシル、フェニル、ナフチル、ビフェニリルまたはテルフェニリルである。
【請求項４３】
Ｇが下記の式（５）で表される、請求項１４に記載の化合物。
2008156266.tif 000122
上記の式中、Ｒ４５は独立して水素、メチル、ｔ−ブチル、シクロヘキシル、フェニル、ナフチル、ビフェニリルまたはテルフェニリルである。
【請求項４４】
Ｇが下記の式（６）で表される請求項３に記載の化合物。
2008156266.tif 000123
上記の式中、Ｒ４６〜Ｒ４９は独立して水素、メチル、ｔ−ブチル、シクロヘキシル、フェニル、ナフチル、ビフェニリルまたはテルフェニリルである。
【請求項４５】
Ｇが下記の式（６）で表される、請求項４に記載の化合物。
2008156266.tif 000124
上記の式中、Ｒ４６〜Ｒ４９は独立して水素、メチル、ｔ−ブチル、シクロヘキシル、フェニル、ナフチル、ビフェニリルまたはテルフェニリルである。
【請求項４６】
Ｇが下記の式（６）で表される、請求項１４に記載の化合物。
2008156266.tif 000125
上記の式中、Ｒ４６〜Ｒ４９は独立して水素、メチル、ｔ−ブチル、シクロヘキシル、フェニル、ナフチル、ビフェニリルまたはテルフェニリルである。
【請求項４７】
Ｇが下記の式（７）で表される請求項３に記載の化合物。
2008156266.tif 000126
上記の式中、Ｒ５０およびＲ５１は独立して水素、メチル、ｔ−ブチル、シクロヘキシル、フェニル、ナフチル、ビフェニリルまたはテルフェニリルである。
【請求項４８】
Ｇが下記の式（７）で表される、請求項４に記載の化合物。
2008156266.tif 000127
上記の式中、Ｒ５０およびＲ５１は独立して水素、メチル、ｔ−ブチル、シクロヘキシル、フェニル、ナフチル、ビフェニリルまたはテルフェニリルである。
【請求項４９】
Ｇが下記の式（７）で表される、請求項１４に記載の化合物。
2008156266.tif 000128
上記の式中、Ｒ５０およびＲ５１は独立して水素、メチル、ｔ−ブチル、シクロヘキシル、フェニル、ナフチル、ビフェニリルまたはテルフェニリルである。
【請求項５０】
Ｇが下記の式（８）で表される請求項３に記載の化合物。
2008156266.tif 000129
【請求項５１】
Ｇが式（８）で表される、請求項４に記載の化合物。
2008156266.tif 000130
【請求項５２】
Ｇが式（８）で表される、請求項１４に記載の化合物。
2008156266.tif 000131
【請求項５３】
Ｇが式（９）で表される、請求項３７に記載の化合物。
2008156266.tif 000132
【請求項５４】
請求項１〜５３のいずれか１項に記載の化合物を含有する有機電界発光素子。
【請求項５５】
陽極および陰極により挟持された、少なくとも正孔輸送層、発光層、および電子輸送層を基板上に有する有機電界発光素子であって、該電子輸送層が、請求項１〜５３のいずれか１項に記載の化合物を含有する有機電界発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３，３’−ビピリジル基を有する新規な電子輸送材料、この電子輸送材料を用いた有機電界発光素子（以下、有機ＥＬ素子または単に素子と略記することがある。）等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、次世代のフルカラーフラットパネルディスプレイとして有機ＥＬ素子が注目され、活発な研究がなされている。有機ＥＬ素子の実用化を促進するには、素子の駆動電圧の低減、長寿命化が不可欠な要素であり、これらを達成するために新しい電子輸送材料の開発がなされてきた。特開２００３−１２３９８３号公報（：特許文献１）には、フェナントロリン誘導体を電子輸送材料に使用することで有機ＥＬ素子を低電圧で駆動させることができると記載されており、更に、フェナントロリンの類似体である２，２’−ビピリジル化合物も同様に、電子輸送材料に使用することで有機ＥＬ素子を低電圧で駆動させることができると記載されている。しかしながらこの文献の実施例に報告されている素子の特性（駆動電圧、発光効率など）は比較例を基準にした相対値のみであり、実用的な値と判断できる実測値は記載されていない。他に、２，２’−ビピリジル化合物を電子輸送材料に使用した例は、Proceedings of the 10th International Workshop on Inorganic and Organic Electroluminescence（：非特許文献１）、特開２００２−１５８０９３号公報（：特許文献２）、および特表平１１−５１４１４３号公報（：特許文献３）に開示されている。非特許文献１に記載されている２，２’−ビピリジル化合物はガラス転移温度（以下、Ｔｇと略記する。）が低く、実用的ではなかった。特許文献３に記載の２，２’−ビピリジル化合物は比較的低電圧で有機ＥＬ素子を駆動させることができるが、実用化には更なる低電圧化が望まれる。特許文献３には、具体的な化合物が示されていない。
【特許文献１】特開２００３−１２３９８３号公報
【特許文献２】特開２００２−１５８０９３号公報
【特許文献３】特表平１１−５１４１４３号公報
【非特許文献１】Proceedings of the 10th International Workshop on Inorganic and Organic Electroluminescence
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、このような従来技術が有する課題に鑑みてなされたものである。本発明は、有機ＥＬ素子の駆動電圧の低減、長寿命化等に寄与する電子輸送材料を提供することを課題とする。さらに本発明は、この電子輸送材料を用いた有機ＥＬ素子を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者らは鋭意検討した結果、３，３’−ビピリジルを有する化合物を有機ＥＬ素子の電子輸送層に用いることにより、高輝度で長寿命、かつ低電圧で駆動できる有機ＥＬ素子が得られることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成した。
上記の課題は以下に示す各項によって解決される。
【０００５】
［１］下記の式（１）で表される化合物。
2008156266.tif 000002
式中、Ｇはｎ価の連結基であり、ｎは２〜４の整数であり；
Ｒ１〜Ｒ４は独立して水素、１価の基またはＧに結合する遊離原子価であり、Ｒ５〜Ｒ８は独立して水素または１価の基であるが、Ｒ１〜Ｒ４の１つはＧに結合する遊離原子価であり；そして、ｎ個の３，３’−ビピリジル基は同一でもよく、異なっていてもよい。
［２］Ｒ１〜Ｒ４の１つがＧに結合する遊離原子価であり、それ以外が水素であり、Ｒ５〜Ｒ8が水素である、前記［１］項に記載の化合物。
【０００６】
［３］下記の式（２）で表される、前記［２］項に記載の化合物。
2008156266.tif 000003
式中、Ｇは下記の式（Ｇ１）〜（Ｇ３）で表される基の群から選択される１つであり；Ｒ９〜Ｒ１２の１つはＧに結合する遊離原子価であり、それ以外は水素であり；そして、Ｒ１３〜Ｒ１６の１つはＧに結合する遊離原子価であり、それ以外は水素である。
2008156266.tif 000004
式中、Ｇ１は独立して、下記の式（Ａ−１）〜（Ａ−２１）および式（Ｂ−１）〜（Ｂ−４１）で表される化合物の群から選択される１つから誘導される２価の基である。
2008156266.tif 000005
2008156266.tif 000006
2008156266.tif 000007
2008156266.tif 000008
上記の式中、Ｒは独立して水素、炭素数１〜８のアルキル、炭素数３〜１０のシクロアルキル、または炭素数６〜２０のアリールであり；式（Ａ−１）〜（Ａ−２１）および式（Ｂ−１）〜（Ｂ−４１）で表される化合物から誘導される２価の基は、遊離原子価を持つ原子以外の位置に置換基を有していてもよい。
【０００７】
［４］下記の式（２−１）で表される、前記［３］項に記載の化合物。
2008156266.tif 000009
式中、Ｇの定義は前記［３］項に記載の式（２）におけるＧと同じである。
［５］Ｇが前記の式（Ｇ１）で表される連結基であり、式（Ｇ１）中Ｇ１が前記の式（Ａ−１）〜（Ａ−２１）で表される化合物の群から選択される１つから誘導される２価の基である、前記［４］項に記載の化合物。
［６］Ｇが前記の式（Ｇ１）で表される連結基であり、式（Ｇ１）中Ｇ１が前記の式（Ａ−１）〜（Ａ−４）で表される化合物の群から選択される１つから誘導される２価の基である、前記［４］項に記載の化合物。
［７］Ｇが前記の式（Ｇ１）で表される連結基であり、式（Ｇ１）中Ｇ１が下記の式（Ｃ−１）〜（Ｃ−１０）で表される２価の基の群から選択される１つである、前記［４］項に記載の化合物。
2008156266.tif 000010
式中、Ｒは独立して水素、メチル、エチル、へキシル、シクロヘキシル、フェニル、１−ナフチルまたは２−ナフチルであり；式（Ｃ−１）〜（Ｃ−１０）で表される２価の基は、遊離原子価をもつ原子以外の位置に置換基を有していてもよい。
［８］Ｇが前記の式（Ｇ２）で表される連結基であり、式（Ｇ２）中、Ｇ１が前記の式（Ａ−１）〜（Ａ−２１）および式（Ｂ−１）〜（Ｂ−４１）で表される化合物の群から選択される１つから誘導される同一の２価の基である、前記［４］項に記載の化合物。
［９］Ｇが前記の式（Ｇ２）で表される連結基であり、式（Ｇ２）中、Ｇ１が前記の式（Ｃ−１）〜（Ｃ−６）で表される２価の基の群から選択される同一の基である、前記［４］項に記載の化合物。
［１０］Ｇが下記の式（Ｇ３−１）〜（Ｇ３−３）で表される基の群から選択される１つである、前記［４］項に記載の化合物。
2008156266.tif 000011
式中、Ｇ１Ａは独立して、前記の式（Ａ−１）〜（Ａ−２１）で表される化合物の群から選択される１つから誘導される２価の基であり；Ｇ１Ｂは独立して、前記の記載の式（Ｂ−１）〜（Ｂ−４１）で表される化合物の群から選択される１つから誘導される２価の基である。
［１１］Ｇが式（Ｇ３−２）で表される連結基であり；Ｇ１Ａが前記の式（Ｃ−１）〜（Ｃ−６）で表される２価の基の群から選択される同一の基であり、Ｇ１Ｂが下記の式（Ｄ−１）〜（Ｄ−１２）で表される２価の基の群から選択される１つである、前記［１０］項に記載の化合物。
2008156266.tif 000012
式中、Ｒは独立して水素、メチル、エチル、へキシル、シクロヘキシル、フェニル、１−ナフチルまたは２−ナフチルであり；式（Ｄ−１）〜（Ｄ−１２）で表される２価の基は、遊離原子価をもつ原子以外の位置に置換基を有していてもよい。
［１２］Ｇが式（Ｇ３−３）で表される連結基であり；Ｇ１Ａが前記の式（Ｃ−１）〜（Ｃ−６）で表される２価の基の群から選択される１つであり、Ｇ１Ｂが前記の式（Ｄ−１）〜（Ｄ−１２）で表される２価の基の群から選択される同一の基である、前記［１０］項に記載の化合物。
［１３］Ｇが下記の式（Ｇ３−４）で表される連結基である、前記［１０］項に記載の化合物。
2008156266.tif 000013
式中、Ｇ１Ｂ１は前記の式（Ｄ−１）〜（Ｄ−５）で表される２価の基の群から選択される１つであり、Ｇ１Ｂ２は前記の式（Ｄ−１）〜（Ｄ−１２）で表される２価の基の群から選択される同一の基である。
【０００８】
［１４］下記の式（２−２）で表される、前記［３］項に記載の化合物。
2008156266.tif 000014
式中、Ｇの定義は前記［３］項に記載の式（２）におけるＧと同じである。
［１５］Ｇが前記の式（Ｇ１）で表される連結基であり、式（Ｇ１）中Ｇ１が前記の式（Ａ−１）〜（Ａ−２１）で表される化合物の群から選択される１つから誘導される２価の基である、前記［１４］項に記載の化合物。
［１６］Ｇが前記の式（Ｇ１）で表される連結基であり、式（Ｇ１）中Ｇ１が前記の式（Ａ−１）〜（Ａ−４）で表される化合物の群から選択される１つから誘導される２価の基である、前記［１４］に記載の化合物。
［１７］Ｇが前記の式（Ｇ１）で表される連結基であり、式（Ｇ１）中Ｇ１が前記の式（Ｃ−１）〜（Ｃ−１０）で表される２価の基の群から選択される１つである、前記［１４］項に記載の化合物。
［１８］Ｇが式（Ｇ２）で表される連結基であり、式（Ｇ２）中Ｇ１が前記の式（Ａ−１）〜（Ａ−２１）および式（Ｂ−１）〜（Ｂ−４１）で表される化合物の群から選択される１つから誘導される同一の２価の基である、前記［１４］項に記載の化合物。
［１９］Ｇが前記の式（Ｇ２）で表される連結基であり、式（Ｇ２）中Ｇ１が前記の式（Ｃ−１）〜（Ｃ−６）で表される２価の基の群から選択される同一の基である、前記［１４］項に記載の化合物。
［２０］Ｇが下記の式（Ｇ３−１）〜（Ｇ３−３）で表される基の群から選択される１つである、前記［１４］項に記載の化合物。
2008156266.tif 000015
式中、Ｇ１Ａは独立して、前記の式（Ａ−１）〜（Ａ−２１）で表される化合物の群から選択される１つから誘導される２価の基であり；Ｇ１Ｂは独立して、前記の式（Ｂ−１）〜（Ｂ−４１）で表される化合物の群から選択される１つから誘導される２価の基である。
［２１］Ｇが式（Ｇ３−２）で表される連結基であり；Ｇ１Ａが前記の式（Ｃ−１）〜（Ｃ−６）で表される２価の基の群から選択される同一の基であり、Ｇ１Ｂが前記の式（Ｄ−１）〜（Ｄ−１２）で表される２価の基の群から選択される１つである、前記［２０］項に記載の化合物。
［２２］Ｇが式（Ｇ３−３）で表される連結基であり；Ｇ１Ａが前記の式（Ｃ−１）〜（Ｃ−６）で表される２価の基の群から選択される１つであり、Ｇ１Ｂが前記の式（Ｄ−１）〜（Ｄ−１２）で表される２価の基の群から選択される同一の基である、前記［２０］項に記載の化合物。
［２３］Ｇが下記の式（Ｇ３−４）で表される連結基である、前記［２０］項に記載の化合物。
2008156266.tif 000016
式中、Ｇ１Ｂ１は前記の式（Ｄ−１）〜（Ｄ−５）で表される２価の基の群から選択される１つであり、Ｇ１Ｂ２は前記の式（Ｄ−１）〜（Ｄ−１２）で表される２価の基の群から選択される同一の基である。
【０００９】
［２４］下記の式（２−３）で表される、前記［３］項に記載の化合物。
2008156266.tif 000017
式中、Ｇの定義は前記［３］項に記載の式（２）におけるＧと同じである。
［２５］Ｇが前記の式（Ｇ１）で表される連結基であり、式（Ｇ１）中Ｇ１が前記の式（Ａ−１）〜（Ａ−２１）で表される化合物の群から選択される１つから誘導される２価の基である、前記［２４］項に記載の化合物。
［２６］Ｇが前記の式（Ｇ１）で表される連結基であり、式（Ｇ１）中Ｇ１が前記の式（Ａ−１）〜（Ａ−４）で表される化合物の群から選択される１つから誘導される２価の基である、前記［２４］項に記載の化合物。
［２７］Ｇが前記の式（Ｇ１）で表される連結基であり、式（Ｇ１）中Ｇ１が前記の式（Ｃ−１）〜（Ｃ−１０）で表される２価の基の群から選択される１つである、前記［２４］項に記載の化合物。
［２８］Ｇが前記の式（Ｇ２）で表される連結基であり、式（Ｇ２）中Ｇ１が前記の式（Ａ−１）〜（Ａ−２１）および式（Ｂ−１）〜（Ｂ−４１）で表される化合物の群から選択される１つから誘導される同一の２価の基である、前記［２４］項に記載の化合物。
［２９］Ｇが前記の式（Ｇ２）で表される連結基であり、式（Ｇ２）中Ｇ１が前記の式（Ｃ−１）〜（Ｃ−６）で表される２価の基の群から選択される同一の基である、前記［２４］項に記載の化合物。
［３０］Ｇが下記の式（Ｇ３−１）〜（Ｇ３−３）で表される基の群から選択される１つである、前記［２４］項に記載の化合物。
2008156266.tif 000018
式中、Ｇ１Ａは独立して、前記の記載の式（Ａ−１）〜（Ａ−２１）で表される化合物の群から選択される１つから誘導される２価の基であり；Ｇ１Ｂは独立して、前記の式（Ｂ−１）〜（Ｂ−４１）で表される化合物の群から選択される１つから誘導される２価の基である。
［３１］Ｇが前記の式（Ｇ３−２）で表される連結基であり；Ｇ１Ａが前記の式（Ｃ−１）〜（Ｃ−６）で表される２価の基の群から選択される同一の基であり、Ｇ１Ｂが前記の式（Ｄ−１）〜（Ｄ−１２）で表される２価の基の群から選択される１つである、前記［３０］項に記載の化合物。
［３２］Ｇが式（Ｇ３−３）で表される連結基であり；Ｇ１Ａが前記の式（Ｃ−１）〜（Ｃ−６）で表される２価の基の群から選択される１つであり、Ｇ１Ｂが前記の式（Ｄ−１）〜（Ｄ−１２）で表される２価の基の群から選択される同一の基である、前記［３０］項に記載の化合物。
［３３］Ｇが下記の式（Ｇ３−４）で表される連結基である、前記［３０］項に記載の化合物。
2008156266.tif 000019
式中、Ｇ１Ｂ１は前記の式（Ｄ−１）〜（Ｄ−５）で表される２価の基の群から選択される１つであり、Ｇ１Ｂ２は前記の式（Ｄ−１）〜（Ｄ−１２）で表される２価の基の群から選択される同一の基である。
【００１０】
［３４］下記の式（２−４）で表される、前記［３］項に記載の化合物。
2008156266.tif 000020
式中、Ｇの定義は前記［３］項に記載の式（２）におけるＧと同じである。
［３５］Ｇが前記の式（Ｇ１）で表される連結基であり、式（Ｇ１）中Ｇ１が前記の式（Ａ−１）〜（Ａ−２１）で表される化合物の群から選択される１つから誘導される２価の基である、前記［３４］項に記載の化合物。
［３６］Ｇが前記の式（Ｇ１）で表される連結基であり、式（Ｇ１）中Ｇ１が前記の式（Ｃ−１）〜（Ｃ−１０）で表される２価の基の群から選択される１つである、前記［３４］項に記載の化合物。
【００１１】
［３７］下記の式（３）で表される、前記[２]項に記載の化合物。
2008156266.tif 000021
式中、Ｇは下記の式（Ｇ４）または（Ｇ５）で表される基であり；Ｒ１７〜Ｒ２０の１つはＧに結合する遊離原子価であり、それ以外は水素であり；Ｒ２１〜Ｒ２４の１つはＧに結合する遊離原子価であり、それ以外は水素であり；Ｒ２５〜Ｒ２８の１つはＧに結合する遊離原子価であり、それ以外は水素である。
2008156266.tif 000022
式中、Ｇ１は独立して、前記の式（Ａ−１）〜（Ａ−２１）および式（Ｂ−１）〜（Ｂ−４１）で表される化合物の群から選択される１つから誘導される２価の基であり；Ｇ２Ａは、下記の式（Ｅ−１）〜（Ｅ−９）で表される３価の基の群から選択される１つであり、Ｇ２Ｂはホウ素、ホスホリル基、または式（Ｅ−１）〜（Ｅ−９）で表される３価の基の群から選択される１つである。
2008156266.tif 000023
［３８］Ｇが式（Ｇ５）で表される連結基であり、式（Ｇ５）においてＧ１が同一である、前記[３７]に記載の化合物。
【００１２】
［３９］下記の式（４）で表される、前記[２]項に記載の化合物。
2008156266.tif 000024
式中、Ｇは下記の式（Ｇ６）または（Ｇ７）で表される基であり；Ｒ２９〜Ｒ３２の１つはＧに結合する遊離原子価であり、それ以外は水素であり；Ｒ３３〜Ｒ３６の１つはＧに結合する遊離原子価であり、それ以外は水素であり；Ｒ３７〜Ｒ４０の１つはＧに結合する遊離原子価であり、それ以外は水素であり；Ｒ４１〜Ｒ４４の１つはＧに結合する遊離原子価であり、それ以外は水素である。
2008156266.tif 000025
式中、Ｇ１は独立して、前記の式（Ａ−１）〜（Ａ−２１）および式（Ｂ−１）〜（Ｂ−４１）で表される化合物の群から選択される１つから誘導される２価の基であり；Ｇ３Ａは、下記の式（Ｆ−１）〜（Ｆ−８）で表される４価の基の群から選択される１つであり；Ｇ３Ｂは炭素、ケイ素、式（Ｆ−１）〜（Ｆ−８）で表される４価の基の群から選択される１つである。
2008156266.tif 000026
［４０］Ｇが式（Ｇ７）で表される連結基であり、式（Ｇ７）においてＧ１が同一である、前記[３９]項に記載の化合物。
【００１３】
［４１］Ｇが下記の式（５）で表される前記[３]項に記載の化合物。
2008156266.tif 000027
上記の式中、Ｒは独立して水素、メチル、ｔ−ブチル、シクロヘキシル、フェニル、ナフチル、ビフェニリルまたはテルフェニリルである。
［４２］Ｇが前記の式（５）で表される、前記[４]項に記載の化合物。
［４３］Ｇが前記の式（５）で表される、前記[１４]項に記載の化合物。
【００１４】
［４４］Ｇが下記の式（６）で表される前記［３］項に記載の化合物。
2008156266.tif 000028
上記の式中、Ｒは独立して水素、メチル、ｔ−ブチル、シクロヘキシル、フェニル、ナフチル、ビフェニリルまたはテルフェニリルである。
［４５］Ｇが前記の式（６）で表される、前記［４］項に記載の化合物。
［４６］Ｇが前記の式（６）で表される、前記［１４］項に記載の化合物。
【００１５】
［４７］Ｇが下記の式（７）で表される前記［３］項に記載の化合物。
2008156266.tif 000029
上記の式中、Ｒは独立して水素、メチル、ｔ−ブチル、シクロヘキシル、フェニル、ナフチル、ビフェニリルまたはテルフェニリルである。
［４８］Ｇが前記の式（７）で表される、前記［４］項に記載の化合物。
［４９］Ｇが前記の式（７）で表される、前記［１４］項に記載の化合物。
【００１６】
［５０］Ｇが下記の式（８）で表される前記［３］項に記載の化合物。
2008156266.tif 000030
［５１］Ｇが前記の式（８）で表される、前記［４］項に記載の化合物。
［５２］Ｇが前記の式（８）で表される、前記［１４］項に記載の化合物。
【００１７】
［５３］Ｇが下記の式（９）で表される、前記［３７］に記載の化合物。
2008156266.tif 000031
【００１８】
［５４］前記［１］〜［５３］項のいずれか１項に記載の化合物を含有する有機電界発光素子。
［５５］陽極および陰極により挟持された、少なくとも正孔輸送層、発光層、および電子輸送層を基板上に有する有機電界発光素子であって、該電子輸送層が、前記［１］〜［５３］項のいずれか１項に記載の化合物を含有する有機電界発光素子。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の化合物は薄膜状態で電圧を印加しても安定であり、また、電荷の輸送能力が高いという特徴を持つ。本発明の化合物は有機ＥＬ素子における電荷輸送材料として適している。本発明の化合物を有機ＥＬ素子の電子輸送層に用いることで、低い駆動電圧を有する有機ＥＬ素子を得ることができる。本発明の有機ＥＬ素子を用いることにより、フルカラー表示等の高性能のディスプレイ装置を作成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
＜化合物の説明＞
本願の第１の発明は、下記の式（１）で表される、３，３’−ビピリジル基を有する化合物である。
2008156266.tif 000032
式中、Ｇは単結合ではないｎ価の連結基である。ｎ価の連結基とはｎ価の原子、ｎ価の基およびｎ個の遊離原子価をもつ環系を指す総称であり、かつ、ｎ価の連結基はこれらを組み合わせて構成されてもよい。ｎ価の連結基が非対称な構造である場合も、ｎ個の３，３’−ビピリジル基は該連結基の任意の位置に結合してよい。ｎ価の連結基Ｇについての詳しい説明は後述する。
【００２１】
本明細書中、Ｒ1〜Ｒ8と３，３’−ビピリジル核で形成される基のことを３，３’−ビピリジル基と称する。３，３’−ビピリジル基におけるＲ1〜Ｒ４の１つはＧに結合する遊離原子価であり、それ以外は独立して水素または１価の基である。Ｒ５〜Ｒ８は独立して水素または１価の基である。ｎ個の３，３’−ビピリジル基は同一でもよく、異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。なお、前記の連結基Ｇにおける「ｎ個の遊離原子価」および、３，３’−ビピリジル基における「Ｇに結合する遊離原子価」という表記は、Ｇおよび３，３’−ビピリジル基が遊離基（ラジカル）で存在する事を表すものではない。「遊離原子価」とは、共有結合によって他の基や原子と結合している、いわゆる「結合手」のことを表す。すなわち、「３，３’−ビピリジル基におけるＲ1〜Ｒ４の１つはＧに結合する遊離原子価であり」という表記は、３，３’−ビピリジル基におけるＲ1〜Ｒ４のどれか１つが連結基Ｇの任意の位置に結合している状態を表すものである。
【００２２】
Ｒ１〜Ｒ８における１価の基は、ニトロ基、シアノ基、ジメシチルボリル基、炭素数６〜１２のアリール、または炭素数１〜１２のアルキルである。このアルキルは直鎖でも分岐鎖でも環状でもよい。１価の基の具体例はフェニル、２−ビフェニリル、３−ビフェニリル、４−ビフェニリル、１−ナフチル、２−ナフチル、メチル、ｔ−ブチル、シクロヘキシルである。Ｒ５〜Ｒ８は水素が好ましい。
【００２３】
３，３’−ビピリジル基は、Ｒ１、Ｒ２またはＲ３がＧに結合することが好ましい。Ｇとの結合に関与しないＲ１〜Ｒ４は水素であることが好ましい。
【００２４】
式（１）において、ｎは２が最も好ましく、次に３が好ましく、その次に４が好ましい。その理由の１つは化合物が製造し易いことである。２つめは、分子量が極端に大きくならず比較的昇華性が高くなると考えられ、有機ＥＬ素子の製造時製膜し易いという利点が見込めることである。
【００２５】
＜ｎ＝２である化合物＞
ｎが２である化合物は、詳しくは下記の式（２）で表される。
2008156266.tif 000033
Ｒ９〜Ｒ１２の１つはＧに結合する遊離原子価であり、それ以外は水素である。ここで、Ｒ９、Ｒ１０またはＲ１１がＧに結合することが好ましい。Ｒ１３〜Ｒ１６の１つはＧに結合する遊離原子価であり、それ以外は水素である。ここで、Ｒ１３、Ｒ１４またはＲ１５がＧに結合することが好ましい。２つの３，３’−ビピリジル基は同一でもよく、異なっていてもよいが、同一である方が好ましい。また、ｎ＝２の場合、Ｇはパラテルフェニレンの持つエネルギーギャップより小さくなる事が好ましい。その理由はπ共役系が拡がる事で隣接分子間の電荷移動が容易になると考えられ、駆動電圧の低下に繋がることが期待されるからである。
【００２６】
Ｇは下記の式（Ｇ１）〜（Ｇ３）で表される連結基の群から選択される１つである。式（Ｇ２）および（Ｇ３）において、Ｇ１は同一でもよく、異なっていてもよい。
2008156266.tif 000034
Ｇ１は独立して、下記の式（Ａ−１）〜（Ａ−２１）および式（Ｂ−１）〜（Ｂ−４１）で表される化合物の群から選択される１つから誘導される２価の基である。以降、式（Ａ−１）〜（Ａ−２１）で表される化合物の群をＡ群、式（Ｂ−１）〜（Ｂ−４１）で表される化合物の群をＢ群と称することがある。
【００２７】
2008156266.tif 000035
【００２８】
2008156266.tif 000036
【００２９】
2008156266.tif 000037
【００３０】
2008156266.tif 000038
【００３１】
Ｒは独立して水素、炭素数１〜８のアルキル、炭素数３〜１０のシクロアルキル、または炭素数６〜２０のアリールである。炭素数１〜８のアルキルは直鎖および分岐鎖どちらでもよく、炭素数１〜８の直鎖アルキルまたは炭素数３〜８の分岐鎖アルキルがあげられる。炭素数１〜８の直鎖アルキルの例はメチル、エチル、ｎ−プロピル、ｎ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、ｎ−ヘプチル、ｎ−オクチルである。炭素数３〜８の分岐鎖アルキルの例はイソプロピル、イソブチル、ｓ−ブチル、ｔ−ブチル、イソペンチル、ネオペンチル、ｔ−ペンチル、１−メチルペンチル、４−メチル−２−ペンチル、３，３−ジメチルブチル、２−エチルブチル、１−メチルヘキシル、ｔ−オクチル、１−メチルヘプチル、２−エチルヘキシル、２−プロピルペンチルなどである。炭素数３〜１０のシクロアルキルの例はシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、メチルシクロペンチル、シクロヘキシル、メチルシクロヘキシル、ジメチルシクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、シクロデシルなどである。炭素数６〜２０のアリールの例はフェニル、トリル、キシリル、ビフェニリル、ナフチル、アントラセニル、フェナントリル、ターフェニリル、フルオレニル、ピレニルなどである。好ましいＲは水素、メチル、エチル、ヘキシル、シクロヘキシル、フェニル、１−ナフチル、または２−ナフチルである。
【００３２】
式（Ａ−１）〜（Ａ−２１）および式（Ｂ−１）〜（Ｂ−４１）で表される化合物から誘導される２価の基は、遊離原子価を持つ原子以外の位置に置換基を有していてもよい。置換基の具体例はフェニル、２−ビフェニリル、３−ビフェニリル、４−ビフェニリル、１−ナフチル、２−ナフチル、メチル、ｔ−ブチル、シクロヘキシル、ｍ−テルフェニル−２’−イル及びｍ−テルフェニル−５’−イルである。
【００３３】
＜ｎ＝３である化合物＞
ｎが３である化合物は、詳しくは下記の式（３）で表される。
2008156266.tif 000039
Ｒ１７〜Ｒ２０の１つはＧに連結する遊離原子価であり、それ以外は水素である。ここで、Ｒ１７、Ｒ１８またはＲ１９がＧに結合することが好ましい。Ｒ２１〜Ｒ２４の１つはＧに連結する遊離原子価であり、それ以外は水素である。ここで、Ｒ２１、Ｒ２２またはＲ２３がＧに結合することが好ましい。Ｒ２５〜Ｒ２８の１つはＧに連結する遊離原子価であり、それ以外は水素である。ここで、Ｒ２５、Ｒ２６またはＲ２７がＧに結合することが好ましい。３つの３，３’−ビピリジル基は同一でもよく、異なっていてもよいが、同一である方が好ましい。
【００３４】
Ｇは下記の式（Ｇ４）または（Ｇ５）で表される連結基である。式（Ｇ５）において、Ｇ１は同一でもよく、異なっていてもよいが、同一である方が好ましい。
2008156266.tif 000040
Ｇ１は独立して、前記のＡ群およびＢ群の化合物から選択される１つから誘導される２価の基である。
【００３５】
Ｇ２Ａは、下記の式（Ｅ−１）〜（Ｅ−９）で表される３価の基の群から選択される１つであり、Ｇ２Ｂはホウ素、ホスホリル基、または式（Ｅ−１）〜（Ｅ−９）で表される３価の基の群から選択される１つである。
2008156266.tif 000041
【００３６】
＜ｎ＝４である化合物＞
ｎが４である化合物は、詳しくは下記の式（４）で表される。
2008156266.tif 000042
Ｒ２９〜Ｒ３２の１つはＧに連結する遊離原子価であり、それ以外は水素である。ここで、Ｒ２９、Ｒ３０またはＲ３１がＧに結合することが好ましい。Ｒ３３〜Ｒ３６の１つはＧに連結する遊離原子価であり、それ以外は水素である。ここで、Ｒ３３、Ｒ３４またはＲ３５がＧに結合することが好ましい。Ｒ３７〜Ｒ４０の１つはＧに連結する遊離原子価であり、それ以外は水素である。ここで、Ｒ３７、Ｒ３８またはＲ３９がＧに結合することが好ましい。Ｒ４１〜Ｒ４４の１つはＧに連結する遊離原子価であり、それ以外は水素である。ここで、Ｒ４１、Ｒ４２またはＲ４３がＧに結合することが好ましい。４つの３，３’−ビピリジル基は同一でもよく、異なっていてもよいが、同一である方が好ましい。
【００３７】
Ｇは下記の式（Ｇ６）または（Ｇ７）で表される連結基である。式（Ｇ７）において、Ｇ１は同一でもよく、異なっていてもよいが、同一である方が好ましい。
2008156266.tif 000043
Ｇ１は独立して、前記のＡ群およびＢ群の化合物から選択される１つから誘導される２価の基である。
【００３８】
Ｇ３Ａは、下記の式（Ｆ−１）〜（Ｆ−８）で表される４価の基の群から選択される１つであり、Ｇ３Ｂは炭素、ケイ素、または式（Ｆ−１）〜（Ｆ−８）で表される４価の基の群から選択される１つである。
2008156266.tif 000044
【００３９】
＜ｎ＝２である化合物のさらに詳細な説明＞
ｎが２である好ましい化合物は下記の式（２−１）〜（２−４）で表される。
2008156266.tif 000045
2008156266.tif 000046
2008156266.tif 000047
2008156266.tif 000048
式（２−１）〜（２−４）においては、式（２−１）および（２−２）が好ましい。式（２−１）〜（２−４）においては、Ｇは式（Ｇ１）であることが好ましく、次いで式（Ｇ３）であることが好ましく、次いで式（Ｇ２）であることが好ましい。
【００４０】
式（２−１）〜（２−４）において、Ｇが式（Ｇ１）であるとき、Ｇ１は前記のＡ群の化合物から選択される１つから誘導される２価の基であることが好ましく、Ａ群の中でも式（Ａ−１）〜（Ａ−４）で表される化合物の群から選択される１つから誘導される２価の基であることがより好ましく、下記の式（Ｃ−１）〜（Ｃ−１０）で表される２価の基の群から選択される１つであることがさらに好ましい。Ｃ群の中では下記の式（Ｃ−１）〜（Ｃ−６）で表される２価の基の群から選択される１つであることが好ましい。
2008156266.tif 000049
Ｒは独立して水素、メチル、エチル、へキシル、シクロヘキシル、フェニル、１−ナフチルまたは２−ナフチルである。式（Ｃ−１）〜（Ｃ−１０）で表される２価の基は、遊離原子価をもつ原子以外の位置に置換基を有していてもよい。置換基の具体例はフェニル、２−ビフェニリル、３−ビフェニリル、４−ビフェニリル、１−ナフチル、２−ナフチル、メチル、ｔ−ブチル、シクロヘキシルである。
【００４１】
式（２−１）〜（２−３）において、Ｇが式（Ｇ２）であるとき、Ｇ１は前記のＡ群およびＢ群の化合物から選択される１つから誘導される同一の２価の基であることが好ましく、式（Ａ−１）〜（Ａ−４）で表される化合物の群から選択される１つから誘導される同一の２価の基であることがより好ましく、前記の式（Ｃ−１）〜（Ｃ−６）で表される２価の基の群から選択される同一の基であることがさらに好ましい。
【００４２】
式（２−１）〜（２−３）において、Ｇが式（Ｇ３）であるとき、さらに詳しくは下記の式（Ｇ３−１）〜（Ｇ３−３）で表される連結基であることが好ましい。
2008156266.tif 000050
Ｇ１Ａは独立して、前記のＡ群の化合物から選択される１つから誘導される２価の基であり、Ｇ１Ｂは独立して、前記のＢ群の化合物から選択される１つから誘導される２価の基である。
【００４３】
式（２−１）〜（２−４）において、Ｇが式（Ｇ３−１）で表される連結基であるとき、Ｇ１Ｂは下記の式（Ｄ−１）〜（Ｄ−１２）で表される２価の基の群から選択される同一の基であることが好ましい。
2008156266.tif 000051
Ｒは水素、メチル、エチル、へキシル、シクロヘキシル、フェニル、１−ナフチルまたは２−ナフチルである。式（Ｄ−１）〜（Ｄ−１２）で表される２価の基は、遊離原子価をもつ原子以外の位置に置換基を有していてもよい。置換基の具体例はフェニル、２−ビフェニリル、３−ビフェニリル、４−ビフェニリル、１−ナフチル、２−ナフチル、メチル、ｔ−ブチル、シクロヘキシルである。
【００４４】
式（２−１）〜（２−３）において、Ｇが式（Ｇ３−２）で表される連結基であるとき、Ｇ１Ａは前記の式（Ｃ−１）〜（Ｃ−６）で表される２価の基の群から選択される同一の基であり、Ｇ１Ｂは前記の式（Ｄ−１）〜（Ｄ−１２）で表される２価の基の群から選択される１つであることが好ましい。
【００４５】
式（２−１）〜（２−３）において、Ｇが式（Ｇ３−３）で表される連結基であるとき、Ｇ１Ａは前記の式（Ｃ−１）〜（Ｃ−６）で表される２価の基の群から選択される１つであり、Ｇ１Ｂは前記の式（Ｄ−１）〜（Ｄ−１２）で表される２価の基の群から選択される同一の基であることが好ましい。
【００４６】
式（２−１）〜（２−３）において、Ｇが式（Ｇ３−１）で表される連結基であるとき、Ｇはさらに詳しくは式（Ｇ３−４）で表される連結基であることがより好ましい。
2008156266.tif 000052
Ｇ１Ｂ１は前記の式（Ｄ−１）〜（Ｄ−５）で表される２価の基の群から選択される１つであり、Ｇ１Ｂ２は前記の式（Ｄ−１）〜（Ｄ−１２）で表される２価の基の群から選択される同一の基である。
【００４７】
＜化合物の具体例＞
本発明の化合物の具体例は以下に列記する式によって示されるが、本発明はこれらの具体的な構造の開示によって限定されることはない。
【００４８】
＜式（２−１）で表される化合物の具体例＞
式（２−１）で表される化合物の具体例は下記の式（２−１−１）〜（２−１−６６）で示される。これらの中で好ましい化合物は式（２−１−１）〜（２−１−１４）および式（２−１−２２）〜（２−１−３１）である。より好ましい化合物は式（２−１−１）〜（２−１−２）、（２−１−９）〜（２−１−１０）、（２−１−２２）、（２−１−２８）および（２−１−２９）である。
【００４９】
2008156266.tif 000053
【００５０】
2008156266.tif 000054
【００５１】
2008156266.tif 000055
【００５２】
2008156266.tif 000056
【００５３】
＜式（２−２）で表される化合物の具体例＞
式（２−２）で表される化合物の具体例は下記の式（２−２−１）〜（２−２−５１）で示される。これらの中で好ましい化合物は式（２−２−１）〜（２−２−１１）、（２−２−２２）〜（２−２−３０）である。より好ましい化合物は式（２−２−１）〜（２−２−２）、（２−２−９）〜（２−２−１０）、（２−２−２２）、（２−２−２７）および（２−２−２８）である。
【００５４】
2008156266.tif 000057
【００５５】
2008156266.tif 000058
【００５６】
2008156266.tif 000059
【００５７】
＜式（２−３）で表される化合物の具体例＞
式（２−３）で表される化合物の具体例は下記の式（２−３−１）〜（２−３−１０）で示される。
2008156266.tif 000060
【００５８】
＜式（３）で表される化合物の具体例＞
式（３）で表される化合物の具体例は下記の式（３−１）〜（３−５）で示される。
2008156266.tif 000061
【００５９】
式（４）で表される化合物の具体例は下記の式（４−１）〜（４−４）で示される。
2008156266.tif 000062
【００６０】
＜化合物の合成法＞
本発明の化合物は既知の方法、例えば鈴木カップリング反応や根岸カップリング反応を利用して合成することができる。式（２）で表される化合物を、鈴木カップリング反応または根岸カップリング反応で合成するスキームを以下に例示する。
2008156266.tif 000063
上記式中、Ｇは２価の基または２個の遊離原子価をもつ環系であり、Ｘは塩素、臭素、ヨウ素、またはトリフラートである。
【００６１】
2008156266.tif 000064
上記式中、Ｇは２価の基または２個の遊離原子価をもつ環系であり、Ｘは塩素、臭素、ヨウ素、またはトリフラートである。
【００６２】
スキーム１には、２箇所をボロン酸またはボロン酸エステルにしたＧに、パラジウム触媒と塩基の存在下、反応性基を有する３，３’−ビピリジンを２段階に反応させる方法、および２箇所に反応性基を有するＧにパラジウム触媒と塩基の存在下、３，３’−ビピリジンのボロン酸を２段階に反応させる方法を示した。Ｇに同一の３，３’−ビピリジル基を導入する場合、上のプロセスではＧの２倍モルの反応性基を有する３，３’−ビピリジンを一度に反応させてもよいし、下のプロセスではＧの２倍モルの３，３’−ビピリジンのボロン酸を一度に反応させてもよい。
【００６３】
スキーム２には、２箇所を亜鉛錯体にしたＧに、パラジウム触媒の存在下、反応性基を有する３，３’−ビピリジンを２段階に反応させる方法、および２箇所に反応性基を有するＧにパラジウム触媒の存在下、３，３’−ビピリジンの亜鉛錯体を２段階に反応させる方法を示した。Ｇに同一の３，３’−ビピリジル基を導入する場合、上のプロセスではＧの２倍モルの反応性基を有する３，３’−ビピリジンを一度に反応させてもよいし、下のプロセスではＧの２倍モルの３，３’−ビピリジンの亜鉛錯体を一度に反応させてもよい。
【００６４】
Ｇが複数の２価の基が連結している場合、または複数の２個の遊離原子価をもつ環系が連結している場合、あるいは２価の基と２個の遊離原子価をもつ環系の組み合わせである場合、たとえば−Ｇ１−Ｇ１−である場合には、それぞれ単体のＧ１に上記のカップリング反応を用いて３，３’−ビピリジル基を連結した後、既知のカップリング反応でＧ１同士を連結して目的の化合物を合成してもよい。このカップリング反応の際にも、鈴木カップリング反応または根岸カップリング反応は好ましく用いられる。
【００６５】
また、Ｇ１がたとえばオキサジアゾールのようなヘテロ環である場合、共に３，３’−ビピリジル基を有する環系の酸クロリドとヒドラジンを反応させて得たヒドラジドから、分子内環化脱水反応を経て合成するような方法を用いることもできる。
【００６６】
式（３）で表される化合物または式（４）で表される化合物も、上記の合成法を適宜組み合わせて合成することができる。以上、本発明の化合物の合成法を例示したが、本発明はこれら例示した合成法によって制限されることはない。
【００６７】
鈴木カップリング反応で用いられるパラジウム触媒の具体例は、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４、ＰｄＣｌ２（ＰＰｈ３）２、Ｐｄ（ＯＡｃ）２、トリス（ジベンジリデンアセトン）二パラジウム（０）、トリス（ジベンジリデンアセトン）二パラジウムクロロホルム錯体（０）等である。反応促進するため、場合によりこれらのパラジウム化合物にホスィン化合物を加えてもよい。そのホスィン化合物の具体例は、トリ（ｔ−ブチル）ホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、１−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノメチル）−２−（ジｔ−ブチルホスフィノ）フェロセン、１−（Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノメチル）−２−（ジｔ−ブチルホスフィノ）フェロセン、１−（メトキシメチル）−２−（ジｔ−ブチルホスフィノ）フェロセン、１，１’−ビス（ジｔ−ブチルホスフィノ）フェロセン、２，２’−ビス（ジｔ−ブチルホスフィノ）−１，１’−ビナフチル、２−メトキシ−２’−（ジｔ−ブチルホスフィノ）−１，１’−ビナフチル、２−ジシクロヘキシルホスフィノ−２’，６’−ジメトキシビフェニル等である。この反応で用いられる塩基の具体例は、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム、炭酸水素ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化バリウム、ナトリウムエトキシド、ナトリウムｔ−ブトキシド、酢酸ナトリウム、リン酸三カリウム、フッ化カリウム等である。さらに、この反応で用いられる溶媒の具体例は、ベンゼン、トルエン、キシレン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、ジエチルエ−テル、ｔ−ブチルメチルエ−テル、１，４−ジオキサン、メタノ−ル、エタノール、イソプロピルアルコ−ル等である。これらの溶媒は適宜選択でき、単独で用いてもよく、混合溶媒として用いてもよい。
【００６８】
根岸カップリング反応で用いられるパラジウム触媒の具体例は、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４、ＰｄＣｌ２（ＰＰｈ３）２、Ｐｄ（ＯＡｃ）２、トリス（ジベンジリデンアセトン）二パラジウム（０）、トリス（ジベンジリデンアセトン）二パラジウム（０）、ビス（トリｔ−ブチルホスフィノ）パラジウム（０）、（１，１’−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン）ジクロロパラジウム（II）等である。さらに、この反応で用いられる溶媒の具体例は、ベンゼン、トルエン、キシレン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、ジエチルエ−テル、ｔ−ブチルメチルエ−テル、１，４−ジオキサン等である。これらの溶媒は適宜選択でき、単独で用いてもよく、混合溶媒として用いてもよい。
【００６９】
本発明の化合物を、有機ＥＬ素子における、電子注入層または電子輸送層に用いた場合、電界印加時において安定であり、また、低電圧で発光を得ることが可能となる。これらは、本発明の化合物が、電界発光型素子の電子注入材料、または電子輸送材料として優れていることを表す。ここで言う電子注入層とは陰極から有機層へ電子を受け取る層であり、電子輸送層とは注入された電子を発光層へ輸送するための層である。また、電子輸送層が電子注入層を兼ねることも可能である。それぞれの層に用いる材料を、電子注入材料および電子輸送材料という。
【００７０】
＜有機ＥＬ素子の説明＞
本願の第２の発明は、電子注入層、または電子輸送層に、本発明の式（１）で表される化合物を含有する有機ＥＬ素子である。本発明の有機ＥＬ素子は、駆動電圧が低く、駆動時の耐久性が高い。
【００７１】
本発明の有機ＥＬ素子の構造は各種の態様があるが、基本的には陽極と陰極との間に少なくとも正孔輸送層、発光層、電子輸送層を挟持した多層構造である。素子の具体的な構成の例は、（１）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極、（２）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極、（３）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、等である。
【００７２】
本発明の化合物は、高い電子注入性および電子輸送性を持っているので、単体又は他の材料と併用して電子注入層、または電子輸送層に使用できる。本発明の有機ＥＬ素子は、本発明の電子輸送材料に他の材料を用いた正孔注入層、正孔輸送層、発光層、などを組み合わせることで、青色、緑色、赤色や白色の発光を得ることもできる。
【００７３】
本発明の有機ＥＬ素子に使用できる発光材料または発光性ドーパントは、高分子学会編、高分子機能材料シリーズ“光機能材料”、共同出版(１９９１)、Ｐ２３６に記載されているような昼光蛍光材料、蛍光増白剤、レーザー色素、有機シンチレータ、各種の蛍光分析試薬等の発光材料、城戸淳二監修、“有機ＥＬ材料とディスプレイ”シーエムシー社出版（２００１）Ｐ１５５〜１５６に記載されているようなドーパント材料、Ｐ１７０〜１７２に記載されているような３重項材料の発光材料等である。
【００７４】
発光材料または発光性ドーパントとして使用できる化合物は、多環芳香族化合物、ヘテロ芳香族化合物、有機金属錯体、色素、高分子系発光材料、スチリル誘導体、芳香族アミン誘導体、クマリン誘導体、ボラン誘導体、オキサジン誘導体、スピロ環を有する化合物、オキサジアゾール誘導体、フルオレン誘導体等である。多環芳香族化合物の例は、アントラセン誘導体、フェナントレン誘導体、ナフタセン誘導体、ピレン誘導体、クリセン誘導体、ペリレン誘導体、コロネン誘導体、ルブレン誘導体等である。ヘテロ芳香族化合物の例は、ジアルキルアミノ基またはジアリールアミノ基を有するオキサジアゾール誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ピリジン誘導体、ピラン誘導体、フェナントロリン誘導体、シロール誘導体、トリフェニルアミノ基を有するチオフェン誘導体、キナクリドン誘導体等である。有機金属錯体の例は、亜鉛、アルミニウム、ベリリウム、ユーロピウム、テルビウム、ジスプロシウム、イリジウム、白金、オスミウム、金、等と、キノリノール誘導体、ベンゾキサゾ−ル誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、ピロール誘導体、ピリジン誘導体、フェナントロリン誘導体等との錯体である。色素の例は、キサンテン誘導体、ポリメチン誘導体、ポルフィリン誘導体、クマリン誘導体、ジシアノメチレンピラン誘導体、ジシアノメチレンチオピラン誘導体、オキソベンズアントラセン誘導体、カルボスチリル誘導体、ペリレン誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体等の色素が挙げられる。高分子系発光材料の例は、ポリパラフェニルビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリビニルカルバゾ−ル誘導体、ポリシラン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体等である。スチリル誘導体の例は、アミン含有スチリル誘導体、スチリルアリーレン誘導体等である。
【００７５】
本発明の有機ＥＬ素子に使用される他の電子輸送材料は、光導電材料において電子伝達化合物として使用できる化合物、有機ＥＬ素子の電子輸送層および電子注入層に使用できる化合物の中から任意に選択して用いることができる。
【００７６】
このような電子輸送材料の具体例は、キノリノール系金属錯体、２，２’−ビピリジル誘導体、フェナントロリン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ペリレン誘導体、オキサジアゾール誘導体、チオフェン誘導体、トリアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、オキシン誘導体の金属錯体、キノキサリン誘導体、キノキサリン誘導体のポリマー、ベンザゾール類化合物、ガリウム錯体、ピラゾール誘導体、パ−フルオロ化フェニレン誘導体、トリアジン誘導体、ピラジン誘導体、ベンゾキノリン誘導体、イミダゾピリジン誘導体、ボラン誘導体等である。
【００７７】
本発明の有機ＥＬ素子に使用される正孔注入材料および正孔輸送材料については、光導電材料において、正孔の電荷輸送材料として従来から慣用されている化合物や、有機ＥＬ素子の正孔注入層および正孔輸送層に使用されている公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。それらの具体例は、カルバゾ−ル誘導体、トリアリールアミン誘導体、フタロシアニン誘導体等である。
【００７８】
本発明の有機ＥＬ素子を構成する各層は、各層を構成すべき材料を蒸着法、スピンコート法またはキャスト法等の方法で薄膜とすることにより、形成することができる。このようにして形成された各層の膜厚については特に限定はなく、材料の性質に応じて適宜設定することができるが、通常２ｎｍ〜５０００ｎｍの範囲である。なお、発光材料を薄膜化する方法は、均質な膜が得やすく、かつピンホールが生成しにくい等の点から蒸着法を採用するのが好ましい。蒸着法を用いて薄膜化する場合、その蒸着条件は、本発明の発光材料の種類により異なる。蒸着条件は一般的に、ボート加熱温度５０〜４００℃、真空度１０−６〜１０−３Ｐａ、蒸着速度０．０１〜５０ｎｍ／秒、基板温度−１５０〜＋３００℃、膜厚５ｎｍ〜５μｍの範囲で適宜設定することが好ましい。
【００７９】
本発明の有機ＥＬ素子は、前記のいずれの構造であっても、基板に支持されていることが好ましい。基板は機械的強度、熱安定性および透明性を有するものであればよく、ガラス、透明プラスチックフィルム等を用いることができる。陽極物質は４ｅＶより大きな仕事関数を有する金属、合金、電気伝導性化合物およびこれらの混合物を用いることができる。その具体例は、Ａｕ等の金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（以下、ＩＴＯと略記する）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等である。
【００８０】
陰極物質は４ｅＶより小さな仕事関数の金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物を使用できる。その具体例は、アルミニウム、カルシウム、マグネシウム、リチウム、マグネシウム合金、アルミニウム合金等である。合金の具体例は、アルミニウム／弗化リチウム、アルミニウム／リチウム、マグネシウム／銀、マグネシウム／インジウム等である。有機ＥＬ素子の発光を効率よく取り出すために、電極の少なくとも一方は光透過率を１０％以上にすることが望ましい。電極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下にすることが好ましい。なお、膜厚は電極材料の性質にもよるが、通常１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは１０〜４００ｎｍの範囲に設定される。このような電極は、上述の電極物質を使用して、蒸着やスパッタリング等の方法で薄膜を形成させることにより作製することができる。
【００８１】
次に、本発明の発光材料を用いて有機ＥＬ素子を作成する方法の一例として、前述の陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／本発明の電子輸送材料／陰極からなる有機ＥＬ素子の作成法について説明する。適当な基板上に、陽極材料の薄膜を蒸着法により形成させて陽極を作製した後、この陽極上に正孔注入層および正孔輸送層の薄膜を形成させる。この上に発光層の薄膜を形成させる。この発光層の上に本発明の電子輸送材料を真空蒸着し、薄膜を形成させ、電子輸送層とする。さらに陰極用物質からなる薄膜を蒸着法により形成させて陰極とすることにより、目的の有機ＥＬ素子が得られる。なお、上述の有機ＥＬ素子の作製においては、作製順序を逆にして、陰極、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極の順に作製することも可能である。
【００８２】
このようにして得られた有機ＥＬ素子に直流電圧を印加する場合には、陽極を＋、陰極を−の極性として印加すればよく、電圧２〜４０Ｖ程度を印加すると、透明又は半透明の電極側（陽極又は陰極、および両方）より発光が観測できる。また、この有機ＥＬ素子は、交流電圧を印加した場合にも発光する。なお、印加する交流の波形は任意でよい。
以下に、本発明を実施例に基づいて更に詳しく説明する。
【実施例１】
【００８３】
合成例１：式（２−１−２）の化合物の合成
＜５−ブロモ−３，３’−ビピリジンの合成＞
３−ピリジンボロン酸、３，５−ジブロモピリジン、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４、炭酸ナトリウム、トルエン、エタノールおよび純水をフラスコに入れ、アルゴン雰囲気下、還流温度で終夜攪拌した。加熱終了後、反応液を室温まで冷却して有機層を抽出した。有機層を濃縮し、濃縮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/酢酸エチル）にて精製し、次いでヘプタンから再結晶して、５−ブロモ−３，３’−ビピリジンを得た。
【００８４】
＜２−フェニルアントラセンの合成＞
２−クロロアントラセン５．００ｇ、フェニルボロン酸４．３ｇ、トリス（ジベンジリデンアセトン）二パラジウム（０）５３８ｍｇ、トリシクロヘキシルホスフィン４９４ｍｇ、リン酸三カリウム９．９８ｇ、およびトルエン７５ｍｌをフラスコに入れ、アルゴン雰囲気下、還流温度で２時間攪拌した。加熱終了後反応液に１．５リットルのトルエンを加え、室温まで冷却後濾別し、濾液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）により精製した。溶媒を減圧留去し、濃縮物をトルエンから再結晶して、２−フェニルアントラセン５．０ｇを得た。
【００８５】
＜９，１０−ジブロモ−２−フェニルアントラセンの合成＞
窒素雰囲気下のフラスコ中に、２−フェニルアントラセン３．３２ｇを４００ｍｌのジクロロメタンに溶かした。そこに、５．００ｇの臭素を３０ｍｌの四塩化炭素に溶かした溶液を１５分掛けて滴下した。滴下終了後、２時間室温で攪拌し、チオ硫酸ナトリウム水溶液で反応を停止した。有機層を抽出し、溶媒を減圧留去して得た濃縮物をトルエン５０ｍｌから再結晶し、９，１０−ジブロモ−２−フェニルアントラセン４．４ｇを得た。
【００８６】
＜９，１０−ビス（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラニル）−２−フェニルアントラセンの合成＞
９，１０−ジブロモ−２−フェニルアントラセン１０．０ｇ、ビス（ピナコラート）ジボロン１４．８ｇ、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）８３８ｍｇ、トリシクロヘキシルホスフィン１．０２ｇ、酢酸カリウム７．１５ｇおよび１,４−ジオキサン５０ｍｌをフラスコに入れ、アルゴン雰囲気下、還流温度で８時間攪拌した。加熱終了後反応液にトルエンを加え、室温まで冷却後固形物を濾別し、濾液を濃縮した。濃縮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）により精製した後、テトラヒドロフラン／ヘプタン混合溶液から再結晶し、９，１０−ビス（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラニル）−２−フェニルアントラセン８．３ｇを得た。
【００８７】
＜９,１０−ビス（３，３'−ビピリジン−５−イル）−２−フェニルアントラセンの合成＞
９，１０−ビス（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラニル）−２−フェニルアントラセン２．０ｇ、５−ブロモ−３，３'−ビピリジン２．５ｇ、トリス（ジベンジリデンアセトン）二パラジウム（０）２６９ｍｇ、トリシクロヘキシルホスフィン２４７ｍｇ、リン酸三カリウム６．２４ｇ、トルエン７０ｍｌをフラスコに入れて、アルゴン雰囲気下、還流温度で５時間攪拌した。加熱終了後反応液を室温まで冷却し、純水で洗浄した。有機層を濃縮し、濃縮物を活性アルミナカラムクロマトグラフィー（移動相：トルエン／酢酸エチル）にて精製した。減圧下溶媒を留去し、濃縮物を酢酸エチルで洗浄後、トルエンで再結晶し、９,１０−ビス（３，３'−ビピリジン−５−イル）−２−フェニルアントラセン５４０ｍｇを得た。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）： 7.3-7.5 (ｍ, 7H), 7.5-7.6 (ｍ, 2H), 7.7 (ｍ, 3H), 7.8(m, 1H), 7.9 (s, 1H), 8.0-8.1(m, 4H), 8.7 (ｍ, 2H), 8.8-8.9 (ｍ, 2H), 9.0(m, 2H) , 9.1(s, 2H).
【実施例２】
【００８８】
合成例７：式（３−３）の化合物の合成
＜３，３’−ビピリジンのボロン酸（式（１０）の化合物）の合成＞
2008156266.tif 000065
５−ブロモ−３，３’−ビピリジン４．７ｇを入れたフラスコに、窒素雰囲気下、トルエン３０ｍｌを加え溶かした。この溶液をドライアイス／メタノールバスで−７０℃まで冷却した。１．６Ｍのｎ−ブチルリチウム１５ｍｌを滴下し、その温度で攪拌した。１５分後、ホウ酸トリイソプロピル７ｍｌを滴下し、−７０℃で一時間攪拌した。その後−２０℃まで昇温し、０．１Ｎ−ＨＣｌを滴下し、さらに室温で１時間攪拌した。有機層を抽出し、溶媒を減圧留去して得た濃縮物をヘプタンから再結晶して、化合物（１０）を３．９ｇ得た。
【００８９】
＜１,８,１０−トリス（３，３'−ビピリジン−５−イル）アントラセンの合成＞
１０−ブロモ−１，８−ジクロロアントラセン０．８３ｇ、化合物（１０）３．８ｇ、酢酸パラジウム０．０８６ｇ、２−ジシクロヘキシルホスフィノ−２’，６’−ジメトキシビフェニル０．３１４ｇ、リン酸三カリウム４．８６ｇおよびＤＭＦ２５ｍｌを入れたフラスコを、アルゴン雰囲気下１１０℃で４時間攪拌した。室温まで冷却後、反応液を水に加え析出物を得た。この析出物を酢酸エチルに溶解して、活性アルミナクロマトグラフィー（移動相：酢酸エチル）により精製した後、ジクロロメタン／酢酸エチル混合溶媒から再結晶し、１,８,１０−トリス（３，３'−ビピリジン−５−イル）アントラセン０．４１ｇを得た。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）： 7.3-7.4 (ｍ, 2H), 7.4-7.5 (ｍ, 1H), 7.5-7.6 (ｍ, 4H), 7.6-7.7(m, 2H), 7.7-7.8 (m, 2H), 7.9-8.0(m, 2H), 8.0-8.1 (ｍ, 2H), 8.6-8.8 (ｍ, 11H), 9.0(m, 1H) , 9.1(m, 1H).
【００９０】
原料の化合物を適宜選択することにより、上記の合成例に準じた方法で、本発明の他の発光材料を合成することができる。
【実施例３】
【００９１】
ＩＴＯを１５０ｎｍの厚さに蒸着した２５ｍｍ×７５ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板（東京三容真空（株）製）を透明支持基板とした。この透明支持基板を市販の蒸着装置（真空機工（株）製）の基板ホルダーに固定し、銅フタロシアニンを入れたモリブデン製蒸着用ボート、Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−Ｎ，Ｎ'−ジナフチル−４，４'−ジアミノビフェニル（以下、ＮＰＤと略記する。）を入れたモリブデン製蒸着用ボート、下記化合物（Ａ）：９−フェニル−１０−〔６−（１，１’；３，１’’）テルフェニル−５’−イル〕ナフタレン−２−イル〕アントラセンを入れたモリブデン製蒸着用ボート、下記スチリルアミン誘導体（Ｂ）：Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（４−ビフェニリル）−４，４’−ジアミノスチルベンを入れたモリブデン製蒸着用ボート、化合物（２−１−２）を入れたモリブデン製蒸着用ボート、弗化リチウムを入れたモリブデン製蒸着用ボート、およびアルミニウムを入れたタングステン製蒸着用ボートを装着した。
2008156266.tif 000066
【００９２】
真空槽を１×１０−３Ｐａまで減圧し、銅フタロシアニンが入った蒸着用ボートを加熱して、膜厚２０ｎｍになるように蒸着して正孔注入層を形成し、次いで、ＮＰＤ入りの蒸着用ボートを加熱して、膜厚３０ｎｍになるようにＮＰＤを蒸着して正孔輸送層を形成した。次に、化合物（Ａ）を入れた蒸着用ボートと化合物（Ｂ）を入れた蒸着用ボートを同時に加熱して、膜厚３０ｎｍになるように蒸着して発光層を形成した。化合物（Ａ）と化合物（Ｂ）の重量比がおよそ９５対５になるように蒸着速度を調節した。次に化合物（２−２−１）入りの蒸着用ボートを加熱して、膜厚２０ｎｍになるように蒸着して電子輸送層を形成した。以上の蒸着速度は０．００１〜３．０ｎｍ／秒であった。その後、弗化リチウム入りの蒸着用ボートを加熱して、膜厚０．５ｎｍになるように０．００３〜０．０１ｎｍ／秒の蒸着速度で蒸着し、次いで、アルミニウム入りの蒸着用ボートを加熱して、膜厚１００ｎｍになるように０．１〜１．０ｎｍ／秒の蒸着速度で蒸着することにより、有機ＥＬ素子を得た。ＩＴＯ電極を陽極、弗化リチウム／アルミニウム電極を陰極として、直流電圧を印加すると、約波長４５５ｎｍの青色発光を得た。輝度１０００ｃｄ／ｍ２を得るための駆動電圧は６．０９Ｖだった。
【実施例４】
【００９３】
化合物（２−２−１）を化合物（３−３）に替えた以外は実施例２と同様にして有機ＥＬ素子を得た。ＩＴＯ電極を陽極、弗化リチウム／アルミニウム電極を陰極として、輝度１０００ｃｄ／ｍ２を得るための駆動電圧は６．１４Ｖだった。
【００９４】
（比較例１）
化合物（２−２−１）をトリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ３）に替えた以外は実施例２と同様にして有機ＥＬ素子を得た。ＩＴＯ電極を陽極、弗化リチウム／アルミニウム電極を陰極として、輝度１０００ｃｄ／ｍ２を得るための駆動電圧は６．９１Ｖだった。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明の好ましい態様によれば、駆動電圧において更に性能のよい有機ＥＬ素子を提供することができ、それを備えた高性能なディスプレイ装置などを提供することができる。