(57)【要約】【課題】新規なトリピリジルフェニル誘導体、それよりなる電子輸送材料およびそれを含む有機エレクトロルミネッセンス素子の提供。【解決手段】  下記一般式（１）    【化１】2008120696.tif 000073（式中、Ｑは、    【化２】2008120696.tif 000074よりなる群から選ばれた基であり、Ｒ１〜Ｒ１０は、水素および炭素数１〜６の直鎖または分岐のアルキル基よりなる群からそれぞれ独立して選ばれた基である。）で示されるトリピリジルフェニル誘導体、それよりなる電子輸送材料およびそれを含む有機エレクトロルミネッセンス素子。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）
【化１】
2008120696.tif 000071
（式中、Ｑは、
【化２】
2008120696.tif 000072
よりなる群から選ばれた基であり、Ｒ１〜Ｒ１０は、水素および炭素数１〜６の直鎖または分岐のアルキル基よりなる群からそれぞれ独立して選ばれた基である。）
で示されるトリピリジルフェニル誘導体。
【請求項２】
請求項１記載のトリピリジルフェニル誘導体よりなる電子輸送材料。
【請求項３】
請求項１記載のトリピリジルフェニル誘導体を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規なトリピリジルフェニル誘導体、それよりなる電子輸送材料およびそれを含む有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）は、電極から注入されたホールと電極の再結合によって生成した励起エネルギーが発光過程を経て基底状態に緩和されることにより自発光する。しかしながら、ホールと電子の再結合によって生成する励起状態には一重項励起状態と三重項励起状態の２種類がそれぞれ１対３の割合で存在する。これまでの多くは一重項励起状態からの発光を利用した蛍光材料が発光材料に利用されていたため、内部量子効率が最大で２５％であるので、この時取り出し効率を２０％とすると、最大外部量子効率は５％が理論限界であった。
【０００３】
近年、イリジウムやプラチナなどの重原子効果を利用した錯体化合物を用い三重項励起状態からの発光、すなわちリン光発光を用いることにより発光効率の向上が報告されるようになった（例えば、非特許文献１）。一重項励起状態に加え、三重項励起状態からの発光を利用することで最大内部量子効率は理論上１００％に到達することが可能で、リン光材料は発光材料として注目を浴びている（非特許文献３）。
【０００４】
例えば緑色材料として、下記式
【化３】
2008120696.tif 000002
に示すトリス（２−フェニルピリジナト）イリジウム（III）［Ｉｒ（ｐｐｙ）３］が広く利用されている。
【０００５】
また安達らによる非特許文献２などにより青色発光材料である下記式
【化４】
2008120696.tif 000003
で示すビス［２−（４，６−ジフルオロフェニル）ピリジネート−Ｎ，Ｃ′］イリジウム（III）ピコリレート（ＦＩｒｐｉｃ）が注目を浴びるようになり、それ以降ＦＩｒｐｉｃを用いた有機ＥＬ素子の高効率化検討および新規な青色リン光錯体探索研究が盛んに行われるようになった。
【０００６】
その結果最近ではＳ．Ｒ．Ｆｏｒｒｅｓｔらによる非特許文献１では下記式
【化５】
2008120696.tif 000004
で示すトリス｛１−〔４−（トリフルオロメチル）フェニル〕−１Ｈ−ピラゾラート，Ｎ，Ｃ２′｝イリジウム（III）（Ｉｒｔｆｍｐｐｚ３）やＭ．Ｅ．Ｔｈｏｍｐｓｏｎらによる非特許文献４では下記式
【化６】
2008120696.tif 000005
で示すビス［２−（４′，６′−ジフルオロフェニル）ピリジネート−Ｎ，Ｃ２′］テトラキス（１−ピラゾリル）ボレート（Ｆｉｒ６）が開発された。
【０００７】
これら発光材料を効率よく発光させるにはホールと電子の注入バランスを整えて、発光層の中で十分にこれらのキャリアーの結合が行えるようにホール輸送剤や電子輸送剤などを選択しなければならない。
特に青色リン光材料についてはエネルギーギャップが大きいためにワイドギャップ化されたホール輸送剤や電子輸送剤が必要になってくる。現在これらリン光材料については、電子輸送材料に従来から使用されているＡｌｑ３〔トリス（８−ヒドロキシキノリノラト）アルミニウム〕やＢＡｌｑ２〔ビス（２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウムｐ−フェニルフェノラート〕等が使用されているが、リン光材料に使用するには十分なエネルギーギャップを持ち合わせていないため新規なワイドギャップな電子輸送材料の開発が必要である。
【非特許文献１】Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ，  Ｓ．Ｌａｍａｎｓｋｙ，  Ｐ．Ｅ．Ｂｕｒｒｏｗｓ，  Ｍ．Ｅ．Ｔｈｏｍｐｓｏｎ，  Ｓ．Ｒ．Ｆｏｒｒｅｓｔ  Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ  １９９９  ７５（１）  ４−７
【非特許文献２】Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，７９，  ２０８２（２００１）
【非特許文献３】Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．９０  ５０４８（２００１）
【非特許文献４】Ｐｏｌｙｈｅｄｒｏｎ  ２３  （２００４）  ４１９−４２８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、新規なトリピリジルフェニル誘導体、それよりなる電子輸送材料およびそれを含む有機エレクトロルミネッセンス素子を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１は、下記一般式（１）
【化７】
2008120696.tif 000006
（式中、Ｑは、
【化８】
2008120696.tif 000007
よりなる群から選ばれた基であり、Ｒ１〜Ｒ１０は、水素および炭素数１〜６の直鎖または分岐のアルキル基よりなる群からそれぞれ独立して選ばれた基である。）
で示されるトリピリジルフェニル誘導体に関する。
本発明の第２は、請求項１記載のトリピリジルフェニル誘導体よりなる電子輸送材料に関する。
本発明の第３は、請求項１記載のトリピリジルフェニル誘導体を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
【００１０】
本発明のトリピリジルフェニル誘導体は、下記の反応により製造することができる。
【化９】
2008120696.tif 000008
（式中、Ｑは、
【化１０】
2008120696.tif 000009
よりなる群から選ばれた基であり、Ｒ１〜Ｒ１０は、水素および炭素数１〜６の直鎖または分岐のアルキル基よりなる群からそれぞれ独立して選ばれた基である。）
【００１１】
本発明におけるＲ１〜Ｒ１０における炭素数１〜６の直鎖または分岐のアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔ−ブチル、ヘプチル、イソヘプチル、ｎ−ヘキシル等を挙げることができる。
【００１２】
以下に本発明の化合物の具体例を示す。
【００１３】
【化１１】
2008120696.tif 000010
【００１４】
【化１２】
2008120696.tif 000011
【００１５】
【化１３】
2008120696.tif 000012
【００１６】
【化１４】
2008120696.tif 000013
【００１７】
【化１５】
2008120696.tif 000014
【００１８】
【化１６】
2008120696.tif 000015
【００１９】
【化１７】
2008120696.tif 000016
【００２０】
【化１８】
2008120696.tif 000017
【００２１】
【化１９】
2008120696.tif 000018
【００２２】
【化２０】
2008120696.tif 000019
【００２３】
【化２１】
2008120696.tif 000020
【００２４】
【化２２】
2008120696.tif 000021
【００２５】
【化２３】
2008120696.tif 000022
【００２６】
【化２４】
2008120696.tif 000023
【００２７】
【化２５】
2008120696.tif 000024
【００２８】
【化２６】
2008120696.tif 000025
【００２９】
【化２７】
2008120696.tif 000026
【００３０】
【化２８】
2008120696.tif 000027
【００３１】
【化２９】
2008120696.tif 000028
【００３２】
【化３０】
2008120696.tif 000029
【００３３】
【化３１】
2008120696.tif 000030
【００３４】
【化３２】
2008120696.tif 000031
【００３５】
【化３３】
2008120696.tif 000032
【００３６】
【化３４】
2008120696.tif 000033
【００３７】
【化３５】
2008120696.tif 000034
【００３８】
【化３６】
2008120696.tif 000035
【００３９】
【化３７】
2008120696.tif 000036
【００４０】
【化３８】
2008120696.tif 000037
【００４１】
【化３９】
2008120696.tif 000038
【００４２】
【化４０】
2008120696.tif 000039
【００４３】
【化４１】
2008120696.tif 000040
【００４４】
【化４２】
2008120696.tif 000041
【００４５】
【化４３】
2008120696.tif 000042
【００４６】
【化４４】
2008120696.tif 000043
【００４７】
【化４５】
2008120696.tif 000044
【００４８】
【化４６】
2008120696.tif 000045
【００４９】
【化４７】
2008120696.tif 000046
【００５０】
本発明のトリピリジルフェニル誘導体は高い電子輸送性能を有する。従って、電子注入材料及び電子輸送材料として使用することができる。
【００５１】
本発明のトリピリジルフェニル誘導体を有機エレクトロルミネッセンス素子に使用する場合、適当な発光材料（ドーパント）と組み合わせて使用することもできる。
【００５２】
本発明のトリピリジルフェニル誘導体を電子輸送層に用いる場合、本発明の化合物は電子注入材料や電子輸送材料として使用できる。また他の電子輸送材料と組み合わせて使用することもできる。
【００５３】
次に本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子について説明する。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、陽極と陰極間に一層もしくは多層の有機化合物を積層した素子であり、該有機化合物層の少なくとも一層が本発明のトリピリジルフェニル誘導体を含有する。有機エレクトロルミネッセンス素子が一層の場合、陽極と陰極間に発光層を設けている。発光層は、発光材料を含有しそれに加えて陽極から注入した正孔もしくは陰極から注入した電子を発光材料まで輸送するのが目的で、正孔注入材料もしくは電子注入材料を含有していても良い。多層型の有機エレクトロルミネッセンス素子の構成例としては、例えばＩＴＯ／ホール輸送層／発光層／電子輸送層／陰極、ＩＴＯ／ホール注入層／ホール輸送層／発光層／電子輸送層／陰極、ＩＴＯ／ホール輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極、ＩＴＯ／ホール輸送層／発光層／ホールブロック層／電子輸送層／陰極、ＩＴＯ／ホール注入層／ホール輸送層／発光層／ホールブロック層／電子輸送層／陰極、ＩＴＯ／ホール輸送層／発光層／ホールブロック層／電子輸送層／電子注入層／陰極、ＩＴＯ／ホール注入層／ホール輸送層／発光層／ホールブロック層／電子輸送層／電子注入層／陰極等の多層構成で積層されたものがあげられる。また、必要に応じて陰極上に封止層を有していても良い。
【００５４】
正孔輸送層、電子輸送層、および発光層のそれぞれの層は、一層構造であっても、多層構造であっても良い。また正孔輸送層、電子輸送層はそれぞれの層で注入機能を受け持つ層（正孔注入層及び電子注入層）と輸送機能を受け持つ層（正孔輸送層および電子輸送層）を別々に設けることもできる。
【００５５】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、上記構成例に限らず、種々の構成とすることができる。必要に応じて、正孔輸送層成分と発光層成分、あるいは電子輸送層成分と発光層成分を混合した層を設けても良い。
【００５６】
以下本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の構成要素に関して、陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極からなる素子構成を例として取り上げて詳細に説明する。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板に支持されていることが好ましい。
【００５７】
基板の素材については特に制限はなく、従来の有機エレクトロルミネッセンス素子に慣用されているものであれば良く、例えばガラス、石英ガラス、透明プラスチックなどからなるものを用いることができる。
【００５８】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の陽極としては、仕事関数の大きな金属単体（４ｅＶ以上）、仕事関数の大きな金属同士の合金（４ｅＶ以上）または導電性物質およびこれらの混合物を電極材料とすることが好ましい。このような電極材料の具体例としては、金、銀、銅等の金属、ＩＴＯ（インジウム−スズオキサイド）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などの導電性透明材料、ポリピロール、ポリチオフェン等の導電性高分子材料が挙げられる。陽極はこれらの電極材料を、例えば蒸着、スパッタリング、塗布などの方法により基板上に形成することができる。陽極のシート電気抵抗は数百Ω／ｃｍ２以下が好ましい。陽極の膜厚は材料にもよるが、一般に５〜１，０００ｎｍ程度、好ましくは１０〜５００ｎｍである。
【００５９】
陰極としては、仕事関数の小さな金属単体（４ｅＶ以下）、仕事関数の小さな金属同士の合金（４ｅＶ以下）または導電性物質およびこれらの混合物を電極材料とすることが好ましい。このような電極材料の具体例としては、リチウム、リチウム−インジウム合金、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、アルミニウム、アルミニウム−リチウム合金、アルミニウム−マグネシウム合金などが挙げられる。陰極はこれらの電極材料を、例えば蒸着、スパッタリングなどの方法により、薄膜を形成させることにより作製することができる。陰極のシート電気抵抗は数百Ω／ｃｍ２以下が好ましい。陰極の膜厚は材料にもよるが、一般に５〜１，０００ｎｍ程度、好ましくは１０〜５００ｎｍである。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光を効率良く取り出すために、陽極または陰極の少なくとも一方の電極は、透明もしくは半透明であることが好ましい。
【００６０】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の正孔輸送層は、正孔伝達化合物からなるもので、陽極より注入された正孔を発光層に伝達する機能を有している。電界が与えた２つの電極間に正孔伝達化合物が配置されて陽極から正孔が注入された場合、少なくとも１０−６ｃｍ２／Ｖ・秒以上の正孔移動度を有する正孔伝達物質が好ましい。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子に使用する正孔輸送層に使用する正孔伝達物質は、前記の好ましい性質を有するものであれば特に制限はない。従来から光導電材料において正孔の電荷注入輸送材料として慣用されているものや有機エレクトロルミネッセンス素子の正孔輸送層に使用されている公知の材料の中から任意のものを選択して用いることができる。
【００６１】
前記の正孔伝達物質としては、例えば銅フタロシアニンなどのフタロシアニン誘導体、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−１，４−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ′−ジ（ｍ−トリル）−Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−４，４′−ジアミノビフェニル（ＴＰＤ）、Ｎ，Ｎ′−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−４，４′−ジアミノビフェニル（α−ＮＰＤ）、等のトリアリールアミン誘導体、ポリフェニレンジアミン誘導体、ポリチオフェン誘導体、および水溶性のＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ（ポリエチレンジオキサチオフェン−ポリスチレンスルホン酸）が挙げられる。正孔輸送層は、これらの他の正孔伝達化合物一種または二種以上からなる一層で構成されたもので良く、前記の正孔伝達物質とは別の化合物からなる正孔輸送層を積層したものでもよい。
正孔注入材料としては、下記化学式に示すＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ（ポリマー混合物）やＤＮＴＰＤを挙げることができる。
【化４８】
2008120696.tif 000047
正孔輸送材料としては、下記化学式に示すＴＰＤ、ＤＴＡＳＩ、ｍ−ＤＴＡＴＰＢなどを挙げることができる。
【化４９】
2008120696.tif 000048
【００６２】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層の発光物質については特に制限されることはなく、従来の公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。
【００６３】
発光材料としては、ペリレン誘導体、ナフタセン誘導体、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体（例えばクマリン１、クマリン５４０、クマリン５４５など）、ピラン誘導体（例えばＤＣＭ−１、ＤＣＭ−２、ＤＣＪＴＢなど）、有機金属錯体、例えばトリス（８−ヒドロキシキノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）、トリス（４−メチル−８−ヒドロキシキノリノラト）アルミニウム（Ａｌｍｑ３）等の蛍光材料やビス［２−（４，６−ジフルオロフェニル）ピリジネート−Ｎ，Ｃ′］イリジウム（III）ピコリレート（ＦＩｒｐｉｃ）、トリス｛１−［４−（トリフルオロメチル）フェニル］−１Ｈ−ピラゾラート，Ｎ，Ｃ２′｝イリジウム（III）（Ｉｒｔｆｍｐｐｚ３）、ビス［２−（４′，６′−ジフルオロフェニル）ピリジネート−Ｎ，Ｃ２′］テトラキス（１−ピラゾリル）ボレート（Ｆｉｒ６）、トリス（２−フェニルピリジナト）イリジウム（III）［Ｉｒ（ＰＰｙ）３］などのリン光材料などを挙げることができる。
【００６４】
発光層は、ホスト材料とゲスト材料（ドーパント）から形成することもできる［Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，６５  ３６１０（１９８９）］。特にリン光材料を発光層に使用する場合、ホスト材料の使用が必要でありこの時使用されるホスト材料としては４，４′−ジ（Ｎ−カルバゾリル）−１，１′−ビフェニル（ＣＢＰ）、１，４−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ベンゼン、２，２′−ジ〔４″−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル〕−１，１′−ビフェニル（４ＣｚＰＢＰ）等があげられる。
【００６５】
ゲスト材料は、ホスト材料に対して、好ましくは０．０１〜４０重量％であり、より好ましくは０．１〜２０重量％である。ゲスト材料としては、従来公知のＦＩｒｐｉｃ（化４）、Ｉｒ（ＰＰｙ）３（化３）、Ｆｉｒ６（化６）などを挙げることができる。
【００６６】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の電子輸送層の材料としては、本発明のトリピリジルフェニル誘導体が好ましい。このものは単独で使用できるが他の電子輸送材料と併用しても構わない。
【００６７】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、電子注入性をさらに向上させる目的で、陰極と有機層の間に絶縁体で構成される電子注入層をさらに設けても良い。ここで使用される導電体としては、アルカリ金属ハロゲン化物、アルカリ土類金属ハロゲン化物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ことが好ましい。アルカリ金属ハロゲン化物としては、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、フッ化セシウム、塩化リチウム等が挙げられる。アルカリ土類金属ハロゲン化物としては、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、フッ化バリウム、フッ化ストロンチウム等が挙げられる。
【００６８】
正孔輸送層、発光層の形成方法については特に限定されるものではない。例えば乾式成膜法（例えば真空蒸着法、イオン化蒸着法など）、湿式成膜法〔溶液塗布法（例えば、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法など）〕を使用することができる。本発明のトリピリジルフェニル誘導体の電子輸送層の形成方法については、乾式成膜法（例えば真空蒸着法、イオン化蒸着法）が好ましい。また素子の作製については上記の成膜方法を併用しても構わない。
【００６９】
真空蒸着法により正孔輸送層、発光層、電子輸送層等の各層を形成する場合、真空蒸着条件は、特に限定されるものではない。通常１０−４Ｐａ程度以下の真空下で５０〜５００℃程度のボート温度（蒸着源温度）、−５０〜３００℃程度の基板温度で、０．０１〜５０ｎｍ／ｓｅｃ．程度蒸着することが好ましい。正孔輸送層、発光層、電子輸送層の各層を複数の化合物を使用して形成する場合、化合物を入れた各ボートをそれぞれ温度制御しながら共蒸着することが好ましい。
【００７０】
正孔輸送層、発光層を溶媒塗布法で形成する場合、各層を構成する成分を溶媒に溶解または分散させて塗布液とする。溶媒としては、炭化水素系溶媒（例えば、ヘプタン、トルエン、キシレン、シクロヘキサン等）、ケトン系溶媒（例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等）、ハロゲン系溶媒（例えばジクロロメタン、クロロホルム、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等）、エステル系溶媒（例えば酢酸エチル、酢酸ブチル等）、アルコール系溶媒（例えばメタノール、エタノール、ブタノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等）、エーテル系溶媒（例えばジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、１，２−ジメトキシエタン等）、非プロトン性溶媒（例えばＮ，Ｎ′−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド等）、水等が挙げられる。溶媒は単独で使用しても良く、複数の溶媒を併用しても良い。
【００７１】
正孔輸送層、発光層、電子輸送層等の各層の膜厚は、特に限定されるものではないが、通常５〜５，０００ｎｍになるようにする。
【００７２】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、酸素や水分等との接触を遮断する目的で保護層（封止層）を設けたり、不活性物質中に素子を封入して保護することができる。不活性物質としては、パラフィン、シリコンオイル、フルオロカーボン等が挙げられる。保護層に使用する材料としては、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、光硬化性樹脂等が挙げられる。
【００７３】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、通常直流駆動の素子として使用できる。直流電圧を印加する場合、陽極をプラス、陰極をマイナスの極性として電圧を通常１．５〜２０Ｖ程度印加すると発光が観測される。また、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は交流駆動の素子としても使用できる。交流電圧を印加する場合には、陽極がプラス、陰極がマイナスの状態になった時に発光する。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、例えば電子写真感光体、フラットパネルディスプレイなどの平面発光体、複写機、プリンター、液晶ディスプレイのバックライト、計器等の光源、各種発光素子、各種表示素子、各種標識、各種センサー、各種アクセサリーなどに使用することができる。
【００７４】
図３５〜４８に、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の好ましい例を示す。
【００７５】
図３５は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図である。図３５は、基板１上に陽極２、発光層３および陰極４を順次設けた構成のものである。ここで使用する発光素子は、それ自体が正孔輸送性、電子輸送性及び発光性の機能を単一で有している場合や、それぞれの機能を有する化合物を混合して使用する場合に有用である。
【００７６】
図３６は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子における他の例を示す断面図である。図３６は、基板１上に、陽極２、正孔輸送層５、発光層３及び陰極４を順次設けた構成のものである。この場合、発光層は電子輸送性の機能を有している場合に有用である。
【００７７】
図３７は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子における他の例を示す断面図である。図３７は、基板１上に、陽極２、発光層３、電子輸送層６及び陰極４を順次設けた構成のものである。この場合、発光層は正孔輸送性の機能を有している場合に有用である。
【００７８】
図３８は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子における他の例を示す断面図である。図３８は、基板１上に、陽極２、正孔輸送層５、発光層３、電子輸送層６及び陰極４を順次設けた構成のものである。これは、キャリア輸送と発光の機能を分離したものであり、材料選択の自由度が増すために、発光の高効率化や発光色の自由度が増すことになる。
【００７９】
図３９は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子における他の例を示す断面図である。図３９は、基板１上に、陽極２、正孔注入層７、正孔輸送層５、発光層３、電子輸送層６及び陰極４を順次設けた構成のものである。この場合、正孔注入層７を設けることにより、陽極２と正孔輸送層５の密着性を高めたり、陽極から正孔の注入を良くし、発光素子の低電圧駆動に効果がある。
【００８０】
図４０は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子における他の例を示す断面図である。図４０は、基板１上に、陽極２、正孔輸送層５、発光層３、電子輸送層６、電子注入層８及び陰極４を順次設けた構成のものである。この場合、陰極４から電子の注入を良くし、発光素子の低電圧駆動に効果がある。
【００８１】
図４１は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子における他の例を示す断面図である。図４１は、基板１上に、陽極２、正孔注入層７、正孔輸送層５、発光層３、電子輸送層６、電子注入層８及び陰極４を順次設けた構成のものである。この場合、陽極２から正孔の注入を良くし、陰極４からは電子の注入を良くし、最も低電圧駆動に効果がある構成である。
【００８２】
図４２〜４８は、素子の中に正孔ブロック層を挿入したものの断面図である。正孔ブロック層は、陽極から注入された正孔、あるいは発光層３で再結合により生成した励起子が陰極４に抜けることを防止する効果があり、エレクトロルミネッセンス素子の発光効率の向上に効果がある。正孔ブロック層９については、発光層３と陰極４の間もしくは発光層３と電子輸送層６の間あるいは発光層３と電子注入層８の間に挿入することができる。より好ましいものは発光層３と電子輸送層６の間である。
【００８３】
図４２〜４８で、正孔輸送層５、正孔注入層７、電子輸送層６、電子注入層８、発光層３、正孔ブロック層９のそれぞれの層は、一層構造であっても、多層構造であってもよい。
【００８４】
図３５〜４８は、あくまで基本的な素子構成であり、本発明の化合物を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の構成は、これに限定されるものではない。
【００８５】
前記電子注入層に用いる電子注入材料としては、本出願人の特願２００６−２９２０３２号にかかる化合物、例えば下記化合物群を例示することができる。
【化５０】
2008120696.tif 000049
【発明の効果】
【００８６】
本発明のトリピリジルフェニル誘導体は、電子親和力の値が２．８〜３．０と大きく電子の閉じこめ効果が大きい。またエネルギーギャップの値が３．４〜４．１と大きな値をとるため、大きなエネルギーを必要とする青色発光材料の電子輸送材料に適している。本発明化合物の励起スペクトルを測定すると青色の領域になる。しかし、実施例で緑色に光っているのは、発光材料に緑色のリン光材料であるＩｒ（ｐｐｙ）３を使用しているからである。
【実施例】
【００８７】
以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれにより何ら限定されるものではない。
【００８８】
実施例１
トリス−１，３，５−〔６′−（ピリジン−３″−イル）ピリジン−３′−イル〕ベンゼン｛Ｔｒｉｓ−１，３，５−〔６′−（ｐｙｒｉｄｉｎｅ−３″−ｙｌ）ｐｙｒｉｄｉｎｅ−３′−ｙｌ〕ｂｅｎｚｅｎｅ｝（Ｔｐ３３ＢＰＹＢ）の合成
【化５１】
2008120696.tif 000050
５００ｍｌ四つ口フラスコに５−ブロモ−２，３−ビピリジン（３．４ｇ，１４．５ｍｍｏｌ）、トリス−１，３，５−（４′，４′，５′，５′−テトラメチル−１′，３′，２′−ジオキサボロラン−２′−イル）ベンゼン〔Ｔｒｉｓ−１，３，５−〔４′，４′，５′，５′−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌ−１′，３′，２′−ｄｉｏｘａｂｏｒｏｌａｎ−２′−ｙｌ）ｂｅｎｚｅｎｅ〕ＴＤＯＢＢ（２ｇ，４．３９ｍｍｏｌ）、トルエン１４０ｍＬ、エタノール７０ｍＬ、炭酸ナトリウム（１５．４ｇ，１４５ｍｍｏｌ）の８０ｍＬ水溶液を投入し４０分間窒素フローした。その後テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム〔Ｐｄ（ＰＰｈ３）４〕（１ｇ，０．８７ｍｍｏｌ）を投入し、７０℃に加熱し２時間反応させた。目的物が析出してくるので冷却後、ろ過して固体を回収し、水分散洗浄１時間、熱トルエン分散洗浄１時間、熱クロロホルム分散洗浄１時間をそれぞれ行い、乾燥しＴｐ３３ＢＰＹＢの白色結晶２．１８ｇを得た。構造は１Ｈ−ＮＭＲ、ＤＩ−ＭＳで確認した。
このもののＵＶスペクトルおよびＰＬスペクトルは図１および図２に示す。
【００８９】
実施例２
トリス−１，３，５−〔６′−（ピリジン−３″−イル）ピリジン−３′−イル〕−２，４，６−トリメチルベンゼン｛Ｔｒｉｓ−１，３，５−〔６′−（ｐｙｒｉｄｉｎｅ−３″−ｙｌ）ｐｙｒｉｄｉｎｅ−３′−ｙｌ〕−２，４，６−ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｂｅｎｚｅｎｅ｝（Ｔｐ３３ＢＰＹＭＥＳ）の合成
【化５２】
2008120696.tif 000051
３００ｍｌ四つ口フラスコに２−（ピリジン−３′−イル）−５−（４′，４′，５′，５′−テトラメチル−１′，３′，２′−ジオキサボロラン−２′−イル）ピリジン〔２−（ｐｙｒｉｄｉｎｅ−３′−ｙｌ）−５−（４′，４′，５′，５′−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌ−１′，３′，２′−ｄｉｏｘａｂｏｒｏｌａｎ−２′−ｙｌ）ｐｙｒｉｄｉｎｅ〕５−ＤＯＢ−２，３−ビピリジン（３．６ｇ，１２．８ｍｍｏｌ）、トリブロモメシチレン（１．３ｇ，３．６４ｍｍｏｌ）、トルエン８０ｍＬ、エタノール４０ｍＬ、リン酸カリウムｎ水和物１０ｇの４０ｍＬ水溶液を投入し４０分間窒素フローした。その後テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム（２５３ｍｇ，０．２２ｍｍｏｌ）を投入し、７０℃に加熱し２４時間反応させた。室温まで冷却後、分液洗浄を３回行い有機層に硫酸マグネシウムを投入して乾燥した。ろ過して硫酸マグネシウムを除去し、溶液を濃縮し茶色の粗結晶を得た。これをシリカゲルカラム（クロロホルム／メタノール＝４０／１）で精製し、Ｔｐ３３ＢＰＹＭＥＳの白色結晶１．４１ｇを得た。構造は１Ｈ−ＮＭＲ、ＤＩ−ＭＳで確認した。
このもののＵＶスペクトルおよびＰＬスペクトルは図１および図２に示す。
【００９０】
実施例３
トリス−１，３，５−〔５′−（ピリジン−３″−イル）ピリジン−３′−イル〕ベンゼン｛Ｔｒｉｓ−１，３，５−〔５′−（ｐｙｒｉｄｉｎｅ−３″−ｙｌ）ｐｙｒｉｄｉｎｅ−３′−ｙｌ〕ｂｅｎｚｅｎｅ｝（Ｔｍ３３ＢＰｙＢ）の合成
【化５３】
2008120696.tif 000052
３００ｍｌ四つ口フラスコにＴＤＯＢＢ（１．３７ｇ，３．０ｍｍｏｌ）、５−ブロモ−〔３，３′〕ビピリジニル（５−Ｂｒｏｍｏ−〔３，３′〕ｂｉｐｙｒｉｄｉｎｙｌ）（２．２３ｇ，９．５ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．２０８ｇ，０．１８ｍｍｏｌ）、トルエン／エタノール（３／１，１６０ｍＬ）と２ＭＫ２ＣＯ３（３０ｍＬ）を入れて、窒素気流下９０℃で２４時間反応させた。反応終了後、反応溶液を水に注ぎ、クロロホルムで抽出し、飽和食塩水で洗浄した。無水硫酸マグネシウムで脱水し、溶媒をエバポレーターで除去した。
精製はカラムクロマトグラフィー法（展開溶媒：クロロホルム／メタノール＝２０／１）を行い、白い粉末を得た。収率：５６．７ｍｏｌ％。
構造確認は１Ｈ−ＮＭＲで行った。
このもののＵＶスペクトルおよびＰＬスペクトルは図１および図２に示す。
【００９１】
実施例１〜３で得られたそれぞれの化合物の電気化学特性は下記表のとおりである。
【表１】
2008120696.tif 000053
エネルギーギャップ（Ｅｇ）については、蒸着機で作成した薄膜を紫外−可視吸光度計で薄膜の吸収曲線を測定する。その薄膜の短波長側の立ち上がりの所に接線を引き、求まった交点の波長Ｗ（ｎｍ）を次の式に代入し目的の値を求める。それによって得た値がＥｇになる。
Ｅｇ＝１２４０÷Ｗ
例えば接線を引いて求めた値Ｗ（ｎｍ）が４７０ｎｍだったとしたらこの時のＥｇの値は
Ｅｇ＝１２４０÷４７０＝２．６３（ｅＶ）
と言うことになる。
Ｉｐ（イオン化ポテンシャル）は、イオン化ポテンシャル測定装置（例えば理研計器ＡＣ−１）を使用して測定し、測定するサンプルがイオン化を開始しだしたところの電圧（ｅＶ）の値を読む。
Ｅａ（電子親和力）は、ＩｐからＥｇを引いた値である。
本明細書における波長に対する強度（ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  ａ．ｕ．）の測定は、浜松ホトニクス社製ストリークカメラを用いて、クライオスタット中で４．２Ｋにおいて測定した。
ＩＰ＝ＨＯＭＯ，Ｅａ＝ＬＵＭＯ
図１、２にそれぞれの蒸着膜のＵＶ吸収、ＰＬスペクトルを示した。表１には電気化学特性を示した。ＵＶ吸収スペクトルやＰＬスペクトルからもわかるように吸収端、発光ピークはいずれもＴｐ３３ＢＰＹＢ、Ｔｐ３３ＢＰＹＭＥＳ、Ｔｍ３３ＢＰＹＢの順にブルーシフトすることがわかる。この結果より共役系を最も制御できているのがメタ結合で結合したＴｍ３３ＢＰＹＢであるということができる。ＩｐはＴｐ３３ＢＰＹＭＥＳ、Ｔｍ３３ＢＰＹＢともに６．６ｅＶ以上と高いものであり、これら２つの化合物はホールブロック性が高い。
【００９２】
実施例４
トリス−１，３，５−〔６′−（ピリジン−３″−イル）ピリジン−２′−イル〕ベンゼン｛Ｔｒｉｓ−１，３，５−〔６′−（ｐｙｒｉｄｉｎｅ−３″−ｙｌ）ｐｙｒｉｄｉｎｅ−２′−ｙｌ〕ｂｅｎｚｅｎｅ｝（Ｔｍ２３ＢＰｙＢ）の合成
【化５４】
2008120696.tif 000054
３００ｍｌ四つ口フラスコにＴＤＯＢＢ（１．３７ｇ，３．０ｍｍｏｌ）、６−ブロモ−〔２，３′〕ビピリジニル（６−Ｂｒｏｍｏ−〔２，３′〕ｂｉｐｙｒｉｄｉｎｙｌ）（２．２３ｇ，９．５ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．２０８ｇ，０．１８ｍｍｏｌ）、トルエン／エタノール（３／１，１６０ｍＬ）と２Ｍ（２モル／リットル濃度のこと、以下、同様）Ｋ２ＣＯ３（３０ｍＬ）を入れて、窒素気流下９０℃で２４時間反応させた。反応終了後、反応溶液を水に注ぎ、クロロホルムで抽出し、飽和食塩水で洗浄した。無水硫酸マグネシウムで脱水し、溶媒をエバポレーターで除去した。
精製はカラムクロマトグラフィー法（展開溶媒：クロロホルム／メタノール＝３０／１）を行い、白い粉末を得た。収率：７４．６ｍｏｌ％。
構造確認は１Ｈ−ＮＭＲで行った。
【００９３】
実施例５
トリス−１，３，５−〔６′−（ピリジン−２″−イル）ピリジン−２′−イル〕ベンゼン｛Ｔｒｉｓ−１，３，５−〔６′−（ｐｙｒｉｄｉｎｅ−２″−ｙｌ）ｐｙｒｉｄｉｎｅ−２′−ｙｌ〕ｂｅｎｚｅｎｅ｝（Ｔｍ２２ＢＰｙＢ）の合成
【化５５】
2008120696.tif 000055
３００ｍｌ四つ口フラスコにＴＤＯＢＢ（１．８２ｇ，４．０ｍｍｏｌ）、６−ブロモ−〔２，２′〕ビピリジニル（６−Ｂｒｏｍｏ−〔２，２′〕ｂｉｐｙｒｉｄｉｎｙｌ）（３．４９ｇ，１４．８ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．７８０ｇ，０．６７５ｍｍｏｌ）、トルエン／エタノール（３／１，１７０ｍＬ）と２ＭＫ２ＣＯ３（５０ｍＬ）を入れて、窒素気流下９０℃で２４時間反応させた。反応終了後、反応溶液を水に注ぎ、クロロホルムで抽出し、飽和食塩水で洗浄した。無水硫酸マグネシウムで脱水し、溶媒をエバポレーターで除去した。
精製はカラムクロマトグラフィー法（展開溶媒：クロロホルム／酢酸エチル＝２／１）を行い、白い粉末を得た。収率：（２．２０ｇ），９０．４ｍｏｌ％。
構造確認は１Ｈ−ＮＭＲおよびＭＡＳＳで行った。
【００９４】
比較例１
下記化学構造式
【化５６】
2008120696.tif 000056
をもつＴｍＰｙＰｈＢ｛トリス−１，３，５−〔３′−（ピリジン−３″−イル）フェニル〕ベンゼン｛Ｔｒｉｓ−１，３，５−〔３′−（ｐｙｒｉｄｉｎｅ−３″−ｙｌ）ｐｈｅｎｙｌ〕ｂｅｎｚｅｎｅ｝と本発明の実施例４で得られたＴｍ２３ＢＰｙＢおよび実施例３で得られたＴｍ３３ＢＰｙＢの物性を評価した。
ＴｍＰｙＰｈＢ、Ｔｍ２３ＢＰｙＢおよびＴｍ３３ＢＰｙＢの各蒸着膜の吸収スペクトルおよび蛍光スペクトルは、図３および４に示し、その電気化学的特性は下記表に示す。
【表２】
2008120696.tif 000057
図３、４および前記表の結果をみると、ＴｍＰｙＰｈＢとＴｍ３３ＢＰｙＢの蒸着膜の吸収スペクトルは共に２５５ｎｍに吸収ピークが現れている。それに対し、Ｔｍ２３ＢＰｙＢの蒸着膜の吸収スペクトルは２４５、３１０ｎｍに吸収ピーク、２７５ｎｍに吸収肩のような複雑な吸収が現れている。ＴｍＰｙＰｈＢ、Ｔｍ３３ＢＰｙＢ、Ｔｍ２３ＢＰｙＢの発光スペクトルはそれぞれ３５３、３６０．３６９ｎｍにピークが現れている。
Ｔｍ３３ＢＰｙＢの光学的エネルギーギャップ（Ｅｇ）は、吸収スペクトルの吸収端より３．８６ｅＶと見積もった。Ｔｍ２３ＢＰｙＢは長波長に吸収ピークが現れたため、吸収端より見積もった光学的エネルギーギャップ（Ｅｇ）は狭くなり、３．５８ｅＶである。大気中光電子分析装置（ＡＣ−３）の測定結果より、Ｔｍ３３ＢＰｙＢのＨＯＭＯ値は６．６８ｅＶであり、Ｅｇとの差より、ＬＵＭＯの値は２．８２ｅＶと見積もった。Ｔｍ２３ＢＰｙＢのＨＯＭＯ値は６．６６ｅＶであり、ＬＵＭＯの値は３．０８ｅＶであ５る。Ｔｍ２３ＢＰｙＢのＬＵＭＯレベルは低いため、電子注入障壁は低いと予測され、電子輸送材料として有機ＥＬ素子への応用が期待される。
【００９５】
実施例６、７、比較例２
実施例２で得られたＴｐ３３ＢＰＹＭＥＳ
実施例３で得られたＴｍ３３ＢＰｙＢ
をそれぞれ電子輸送材料として用いた有機ＥＬ素子をつくり、電子輸送材料として代表的なＡｌｑ３のみを用いた有機ＥＬ素子（比較例２）と対比した。
有機ＥＬ素子の構成
比較例２：ＩＴＯ／α−ＮＰＤ（５０ｎｍ）／Ａｌｑ３（７０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
実施例６：ＩＴＯ／α−ＮＰＤ（５０ｎｍ）／Ａｌｑ３（４０ｎｍ）／Ｔｐ３３ＢＰＹＭＥＳ（３０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
実施例７：ＩＴＯ／α−ＮＰＤ（５０ｎｍ）／Ａｌｑ３（４０ｎｍ）／Ｔｍ３３ＢＰｙＢ（３０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
【化５７】
2008120696.tif 000058
図５、６に電流密度−電圧特性、輝度−電圧特性を示す。なおいずれの素子からもＡｌｑ３のみの発光が得られている。メシチレンにビピリジンが結合したＴｐ３３ＢＰＹＭＥＳの低電圧領域における電流注入性はＡｌｑ３を若干上回っており陰極からの電子注入障壁は低いと考えられる。Ｔｍ３３ＢＰＹＢについては低電圧領域の電流注入性はＡｌｑ３より若干劣るが高電圧領域の電流注入は良好であるという結果が得られた。
【００９６】
実施例８、比較例３
実施例２で得られたＴｐ３３ＢＰＹＭＥＳを用いて緑リン光素子を作成した。
Ｔｐ３３ＢＰＹＭＥＳの代りにＢＣＰ／Ａｌｑ３を用いたものを比較例３とした。
有機ＥＬ素子の構成
比較例３：ＩＴＯ／ＴＰＤＰＥＳ：ＴＢＰＡＨ（２０ｎｍ）／ＴＡＰＣ（３０ｎｍ）／ＣＢＰ：Ｉｒ（ｐｐｙ）３（９ｗｔ％）（３０ｎｍ）／ＢＣＰ（１０ｎｍ）／Ａｌｑ３（２０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
実施例８：ＩＴＯ／ＴＰＤＰＥＳ：ＴＢＰＡＨ（２０ｎｍ）／ＴＡＰＣ（３０ｎｍ）／ＣＢＰ：Ｉｒ（ｐｐｙ）３（９ｗｔ％）（３０ｎｍ）／Ｔｐ３３ＢＰＹＭＥＳ（３０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
ＴＰＤＰＥＳは、ポリ〔オキシ−１，４−フェニレンスルホニル−１，４−フェニレンオキシ−１，４−フェニレン（フェニルイミノ）（１，１′−ビフェニル）−４，４′−ジイル（フェニルイミノ）−１，４−フェニレン〕{ｐｏｌｙ〔ｏｘｙ−１，４−ｐｈｅｎｙｌｅｎｓｕｌｆｏｎｙｌ−１,４−ｐｈｅｎｙｌｅｎｅｏｘｙ−１，４−ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ)（ｐｈｅｎｙｌｉｍｉｎｏ）（１，１′−ｂｉｐｈｅｎｙｌ）−４，４′−ｄｉｙｌ（ｐｈｅｎｙｌｉｍｉｎｏ）−１，４−ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ〕}（９ＣＩ）（ＣＡ  ＩＮＤＥＸ  ＮＡＭＥ）の略称である。
ＴＢＰＡＨはトリス（４−ブロモフェニル）アミニウム  ヘキサクロロアンチモネート〔Ｔｒｉｓ（４−ｂｒｏｍｏｐｈｅｎｙｌ）ａｍｉｎｉｕｍ  ｈｅｘａｃｈｌｏｒｏａｎｔｉｍｏｎａｔｅ〕である。
【化５８】
2008120696.tif 000059
【化５９】
2008120696.tif 000060
【化６０】
2008120696.tif 000061
【表３】
2008120696.tif 000062
図７、８、９、１０に電流密度−電圧、輝度−電圧、視感効率−輝度、電流効率−輝度の各特性を示す。また得られた素子特性を上記表３にまとめた。電圧−電流特性よりＴｐ３３ＢＰＹＭＥＳを用いた実施例８の素子の低電圧領域の電流注入性は、比較例３のＢＣＰ／Ａｌｑ３を用いたものよりも上回っておりα−ＮＰＤ／Ａｌｑ３型素子（比較例２の素子）の評価と同様の傾向が観測された。すなわち、低電圧領域（２−６Ｖ付近）では比較例の素子に比べて電流密度が高く、比較例の素子より高い効率を示す（図５〜８参照）。そのため１００ｃｄ／ｍ２、１０００ｃｄ／ｍ２時の視感効率、電流効率ともにＢＣＰ／Ａｌｑ３を若干ではあるが上回る結果が得られている。
【００９７】
実施例９、１０
実施例９として、実施例４で得られたＴｍ２３ＢＰｙＢを用い、実施例１０として、実施例３で得られたＴｍ３３ＢＰｙＢを用い、それぞれ下記構成の有機ＥＬ素子を作り、比較例２の有機ＥＬ素子と対比した。
有機ＥＬ素子の構成
比較例２；○：ＩＴＯ／α−ＮＰＤ（５０ｎｍ）／Ａｌｑ３（７０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
実施例９；△：ＩＴＯ／α−ＮＰＤ（５０ｎｍ）／Ａｌｑ３（４０ｎｍ）／Ｔｍ２３ＢＰｙＢ（３０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
実施例１０；◇：ＩＴＯ／α−ＮＰＤ（５０ｎｍ）／Ａｌｑ３（４０ｎｍ）／Ｔｍ３３ＢＰｙＢ（３０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
図１１に各素子の電流密度−電圧特性を、
図１２に各素子の輝度    −電圧特性を、
図１３に各素子の視感効率−電圧特性を、
図１４に各素子の電流効率−電圧特性を、
図１５に各素子の視感効率−輝度特性を、
図１６に各素子のＥＬスペクトルを
それぞれ示す。
Ｔｍ２３ＢＰｙＢとＴｍ３３ＢＰｙＢのそれぞれの電子輸送性の評価は下記表４に示す。
【表４】
2008120696.tif 000063
Ｔｍ２３ＢＰｙＢとＴｍ３３ＢＰｙＢのそれぞれの電子輸送性の評価＠１００ｃｄ／ｍ２は下記表５に示す。
【表５】
2008120696.tif 000064
Ｔｍ２３ＢＰｙＢとＴｍ３３ＢＰｙＢのそれぞれの電子輸送性の評価＠１０００ｃｄ／ｍ２は下記表６に示す。
【表６】
2008120696.tif 000065
図１１〜１６をみると、比較例２のα−ＮＰＤ／Ａｌｑ３素子と比べ、実施例１０のＴｍ３３ＢＰｙＢを用いた素子の電流注入は若干低いが、高電圧領域にα−ＮＰＤ／Ａｌｑ３素子と同等の電流密度を有する。それに対し、実施例９のＴｍ２３ＢＰｙＢを用いた素子の電流密度は比較例２のα−ＮＰＤ／Ａｌｑ３素子より遥かに高い。これは、Ｔｍ２３ＢＰｙＢが低い電子注入障壁を有する一方、電子移動度も高いことにあると思われる。その結果、Ｔｍ２３ＢＰｙＢを用いた実施例９の素子の駆動電圧は低くなり、同じ輝度での視感効率は最高の水準であると思われる。Ｔｍ２３ＢＰｙＢを電子輸送層として用い、燐光素子の高効率化も期待できる。
【００９８】
実施例１１、１２、比較例４
前記ＴｍＰｙＰｈＢに対して、実施例４で得られたＴｍ２３ＢＰｙＢと実施例３で得られたＴｍ３３ＢＰｙＢの電子輸送性を評価するため、下記の有機ＥＬ素子を作った。
有機ＥＬ素子の構成
比較例４；○：ＩＴＯ／ＴＰＤＰＥＳ（２０ｎｍ）／ＴＡＰＣ（３０ｎｍ）／ＣＢＰ：Ｉｒ（ｐｐｙ）３（８ｗｔ％）（３０ｎｍ）／ＴｍＰｙＰｈＢ（３０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
実施例１１；△：ＩＴＯ／ＴＰＤＰＥＳ（２０ｎｍ）／ＴＡＰＣ（３０ｎｍ）／ＣＢＰ：Ｉｒ（ｐｐｙ）３（８ｗｔ％）（３０ｎｍ）／Ｔｍ２３ＢＰｙＢ（３０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
実施例１２；◇：ＩＴＯ／ＴＰＤＰＥＳ（２０ｎｍ）／ＴＡＰＣ（３０ｎｍ）／ＣＢＰ：Ｉｒ（ｐｐｙ）３（８ｗｔ％）（３０ｎｍ）／Ｔｍ３３ＢＰｙＢ（３０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
図１７に各素子の電流密度−電圧特性を、
図１８に各素子の輝度    −電圧特性を、
図１９に各素子の輝度    −電流密度特性を、
図２０に各素子の外部量子効率−輝度特性を、
図２１に各素子の視感効率−輝度特性を、
図２２に各素子の電流効率−電圧特性を、
図２３に各素子の視感効率−電圧特性を、
図２４に各素子の電流効率−電流密度特性を、
図２５に各素子のＥＬスペクトルを
それぞれ示す。
【００９９】
実施例１３、１４、比較例５
実施例１〜５に準じて、下記本発明のＴｍ２４ＢＰｙＢ［トリス−１，３，５−〔６′−（ピリジン−４″−イル）ピリジン−２′−イル〕ベンゼン｛Ｔｒｉｓ−１，３，５−〔６′−（ｐｙｒｉｄｉｎｅ−４″−ｙｌ）ｐｙｒｉｄｉｎｅ−２′−ｙｌ〕ｂｅｎｚｅｎｅ｝］およびＴｍ３４ＢＰｙＢ［トリス−１，３，５−〔６′−（ピリジン−４″−イル）ピリジン−３′−イル〕ベンゼン｛Ｔｒｉｓ−１，３，５−〔６′−（ｐｙｒｉｄｉｎｅ−４″−ｙｌ）ｐｙｒｉｄｉｎｅ−３′−ｙｌ〕ｂｅｎｚｅｎｅ｝］を作り、これらを用いた有機ＥＬ素子と、対比のための下記Ｔｍ４ＰｙＰｈＢ［トリス−１，３，５−〔３′−（ピリジン−４″−イル）フェニル〕ベンゼン｛Ｔｒｉｓ−１，３，５−〔３′−（ｐｙｒｉｄｉｎｅ−４″−ｙｌ）ｐｈｅｎｙｌ〕ｂｅｎｚｅｎｅ｝］を用いた有機ＥＬ素子を作り、その性能を評価した。
【化６１】
2008120696.tif 000066
有機ＥＬ素子の構成
比較例５；○：ＩＴＯ／ＴＰＤＰＥＳ（２０ｎｍ）／ＴＡＰＣ（３０ｎｍ）／ＣＢＰ：Ｉｒ（ｐｐｙ）３（８ｗｔ％）（３０ｎｍ）／Ｔｍ４ＰｙＰｈＢ（３０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
実施例１３；△：ＩＴＯ／ＴＰＤＰＥＳ（２０ｎｍ）／ＴＡＰＣ（３０ｎｍ）／ＣＢＰ：Ｉｒ（ｐｐｙ）３（８ｗｔ％）（３０ｎｍ）／Ｔｍ２４ＢＰｙＢ（３０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
実施例１４；◇：ＩＴＯ／ＴＰＤＰＥＳ（２０ｎｍ）／ＴＡＰＣ（３０ｎｍ）／ＣＢＰ：Ｉｒ（ｐｐｙ）３（８ｗｔ％）（３０ｎｍ）／Ｔｍ３４ＢＰｙＢ（３０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
図２６に各素子の電流密度−電圧特性を、
図２７に各素子の輝度    −電圧特性を、
図２８に各素子の輝度    −電流密度特性を、
図２９に各素子の外部量子効率−輝度特性を、
図３０に各素子の視感効率−輝度特性を、
図３１に各素子の電流効率−電圧特性を、
図３２に各素子の視感効率−電圧特性を、
図３３に各素子の電流効率−電流密度特性を、
図３４に各素子のＥＬスペクトルを
それぞれ示す。
【０１００】
つぎに、実施例１１、１２、２３、１４および比較例４、５の緑色リン光素子の物性値を表７〜９に示す。
【表７】
2008120696.tif 000067
この「印加電圧」は、発光が始まるときの電圧である。
【表８】
2008120696.tif 000068
この「電圧」は、素子が１００ｃｄ／ｍ２の時の電圧である。
表８のデータは、輝度１００ｃｄ／ｍ２のときのデータである。ただし、比較例４のみは輝度１３８ｃｄ／ｍ２の時のデータである。
【表９】
2008120696.tif 000069
比較例のＴｍＰｙＰｈＢやＴｍ４ＰｙＰｈＢを用いた緑色リン光素子と比べ、Ｔｍ２３ＢＰｙＢおよびＴｍ２４ＢＰｙＢを用いた素子の電流密度は高い。それは、Ｔｍ２３ＢＰｙＢとＴｍ２４ＢＰｙＢのＬＵＭＯレベルはＴｍＰｙＰｈＢまたはＴｍ４ＰｙＰｈＢより低く、電子注入障壁も低いではないかと考えられる。その上、その電子移動度も高いではないかと考えられる。とくに、Ｔｍ２４ＢＰｙＢを用いた素子の駆動電圧は極めて低く、１００ｃｄ／ｍ２値の視感効率８０ｌｍ／Ｗ近くであり、これまで高い値であることが確認された。しかし、Ｔｍ３３ＢＰｙＢまたはＴｍ３４ＢＰｙＢを用いた素子はトリフェニルベンゼン誘導体を用いた素子（比較例５）より低電圧領域（＜３Ｖ）での電流密度は若干高いが、高電圧領域での電流密度は低い。それは、Ｔｍ３３ＢＰｙＢまたはＴｍ３４ＢＰｙＢはＴｍＰｙＰｈＢやＴｍ４ＰｙＰｈＢより電子注入障壁は低い一方、下記式に示すように、すべてのピリジン窒素原子は
【化６２】
2008120696.tif 000070
分子外側（窒素原子が全部外向きであり、窒素原子が一部向き合う形ではない）にあり、分子の電子親和力も極めて高いため、陰極から注入した電子は逆に発光層に注入し難くなるのではないかと考えられる。その結果、高電圧駆動になる一方、キャンリアバランスも崩れ、外部量子効率および視感効率が下がった。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】実施例１で得られたＴｐＢＰＹＢ（Ｔｐ３３ＢＰＹＢ）、実施例２で得られたＴｐＢＰＹＭＥＳ（Ｔｐ３３ＢＰＹＭＥＳ）、実施例３で得られたＴｍＢＰＹＢ（Ｔｍ３３ＢＰｙＢ）のそれぞれのＵＶ吸収スペクトルを示す。
【図２】実施例１で得られたＴｐＢＰＹＢ（Ｔｐ３３ＢＰＹＢ）、実施例２で得られたＴｐＢＰＹＭＥＳ（Ｔｐ３３ＢＰＹＭＥＳ）、実施例３で得られたＴｍＢＰＹＢ（Ｔｍ３３ＢＰｙＢ）のそれぞれのＰＬスペクトルを示す。
【図３】ＴｍＰｙＰｈＢ、Ｔｍ２３ＢＰｙＢおよびＴｍ３３ＢＰｙＢのそれぞれの蒸着膜の吸収スペクトルを示すグラフである。
【図４】ＴｍＰｙＰｈＢ、Ｔｍ２３ＢＰｙＢおよびＴｍ３３ＢＰｙＢのそれぞれの蒸着膜の蛍光スペクトルを示すグラフである。
【図５】各素子の電流密度−電圧特性を示す。
【図６】各素子の輝度−電圧特性を示す。
【図７】各素子の電流密度−電圧特性のを示す。
【図８】各素子の輝度−電圧特性を示す。
【図９】各素子の視感効率−輝度特性を示す。
【図１０】各素子の電流効率−輝度特性を示す。
【図１１】各素子の電流密度−電圧特性を示す。
【図１２】各素子の輝度−電圧特性を示す。
【図１３】各素子の視感効率−電圧特性を示す。
【図１４】各素子の電流効率−電圧特性を示す。
【図１５】各素子の視感効率−輝度特性を示す。
【図１６】各素子のＥＬスペクトルを示す。
【図１７】各素子の電流密度−電圧特性を示す。
【図１８】各素子の輝度−電圧特性を示す。
【図１９】各素子の輝度−電流密度特性を示す。
【図２０】各素子の外部量子効率−輝度特を示す。
【図２１】各素子の視感効率−輝度特性を示す。
【図２２】各素子の電流効率−電圧特性を示す。
【図２３】各素子の視感効率−電圧特性を示す。
【図２４】各素子の電流効率−電流密度特性を示す。
【図２５】各素子のＥＬスペクトルを示す。
【図２６】各素子の電流密度−電圧特性を示す。
【図２７】各素子の輝度−電圧特性を示す。
【図２８】各素子の輝度−電流密度特性を示す。
【図２９】各素子の外部量子効率−輝度特性を示す。
【図３０】各素子の視感効率−輝度特性を示す。
【図３１】各素子の電流効率−電圧特性を示す。
【図３２】各素子の視感効率−電圧特性を示す。
【図３３】各素子の電流効率−電流密度特性を示す。
【図３４】各素子のＥＬスペクトルを示す。
【図３５】本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図である。
【図３６】本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図である。
【図３７】本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図である。
【図３８】本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図である。
【図３９】本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図である。
【図４０】本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図である。
【図４１】本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図である。
【図４２】本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図である。
【図４３】本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図である。
【図４４】本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図である。
【図４５】本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図である。
【図４６】本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図である。
【図４７】本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図である。
【図４８】本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１  基板
２  陽極（ＩＴＯ）
３  発光層
４  陰極
５  正孔輸送層（ホール輸送層）
６  電子輸送層
７  正孔注入層（ホール注入層）
８  電子注入層
９  正孔ブロック層（ホールブロック層）
【図１】
2008120696.tif 000075
【図２】
2008120696.tif 000076
【図３】
2008120696.tif 000077
【図４】
2008120696.tif 000078
【図５】
2008120696.tif 000079
【図６】
2008120696.tif 000080
【図７】
2008120696.tif 000081
【図８】
2008120696.tif 000082
【図９】
2008120696.tif 000083
【図１０】
2008120696.tif 000084
【図１１】
2008120696.tif 000085
【図１２】
2008120696.tif 000086
【図１３】
2008120696.tif 000087
【図１４】
2008120696.tif 000088
【図１５】
2008120696.tif 000089
【図１６】
2008120696.tif 000090
【図１７】
2008120696.tif 000091
【図１８】
2008120696.tif 000092
【図１９】
2008120696.tif 000093
【図２０】
2008120696.tif 000094
【図２１】
2008120696.tif 000095
【図２２】
2008120696.tif 000096
【図２３】
2008120696.tif 000097
【図２４】
2008120696.tif 000098
【図２５】
2008120696.tif 000099
【図２６】
2008120696.tif 000100
【図２７】
2008120696.tif 000101
【図２８】
2008120696.tif 000102
【図２９】
2008120696.tif 000103
【図３０】
2008120696.tif 000104
【図３１】
2008120696.tif 000105
【図３２】
2008120696.tif 000106
【図３３】
2008120696.tif 000107
【図３４】
2008120696.tif 000108
【図３５】
2008120696.tif 000109
【図３６】
2008120696.tif 000110
【図３７】
2008120696.tif 000111
【図３８】
2008120696.tif 000112
【図３９】
2008120696.tif 000113
【図４０】
2008120696.tif 000114
【図４１】
2008120696.tif 000115
【図４２】
2008120696.tif 000116
【図４３】
2008120696.tif 000117
【図４４】
2008120696.tif 000118
【図４５】
2008120696.tif 000119
【図４６】
2008120696.tif 000120
【図４７】
2008120696.tif 000121
【図４８】
2008120696.tif 000122