(57)【要約】      （修正有）【課題】発光効率が高く、高耐久性かつ、低電圧駆動可能な有機電界発光素子の提供。【解決手段】一対の電極間に、発光材料を含有する発光層を含む少なくとも一層の有機化合物層を有する有機電界発光素子であって、該有機化合物層に環状構造のスルホキシド化合物を含有させる。該化合物は、例えば下記反応に従って合成されるスルホニル化合物である。2008239797.tif 000024連結基であるケイ素部分は、なくても良いし、単結合又は、他の連結基でも良い。又、スルホニル基部分は、Ｓ原子、又はスルフィニル基であっても良い。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の電極間に、発光材料を含有する発光層を含む少なくとも一層の有機化合物層を有する有機電界発光素子であって、下記一般式(I)で表される化合物の少なくとも一種を有機化合物層に含有することを特徴とする有機電界発光素子。
【化１】
2008239797.tif 000020
(一般式(I)中、A1〜A8はN原子またはC-R1を表し、X1はS原子、スルフィニル基またはスルホニル基を表す。X2はスルフィニル基またはスルホニル基を表す。R1は水素原子または置換基を表す。複数のR1は同一でも異なっていてもよい。)
【請求項２】
一般式(I)で表される化合物が下記一般式(II)で表されることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光素子。
【化２】
2008239797.tif 000021
（一般式(II)中、A1〜A8はN原子またはC-R1を表し、X1はS原子、スルフィニル基またはスルホニル基を表す。X2はスルフィニル基またはスルホニル基を表す。R1は水素原子または置換基を表す。複数のR1は同一でも異なっていてもよい。mは2以上の整数を表す。Lは単結合またはｍ価の連結基を表す。）
【請求項３】
一般式(II)で表される化合物が下記一般式(III)で表されることを特徴とする請求項２に記載の有機電界発光素子。
【化３】
2008239797.tif 000022
(一般式(III)中、A1〜A8はN原子またはC-R1を表し、X1はS原子、スルフィニル基またはスルホニル基を表す。X2はスルフィニル基またはスルホニル基を表す。R1は水素原子または置換基を表す。複数のR1は同一でも異なっていてもよい。R31は水素原子または置換基を表す。複数のR31は同一でも異なっていてもよい。mは２〜４の整数を表す。)
【請求項４】
一般式(II)で表される化合物が下記一般式(IV)で表されることを特徴とする請求項２に記載の有機電界発光素子。
【化４】
2008239797.tif 000023
(一般式(IV)中、A1〜A8はN原子またはC-R1を表し、X1はS原子、スルフィニル基またはスルホニル基を表す。X2はスルフィニル基またはスルホニル基を表す。R1は水素原子または置換基を表す。複数のR1は同一でも異なっていてもよい。Ar41は芳香族炭化水素環または芳香族ヘテロ環を、R41は水素原子または置換基を表す。複数のR41は同一でも異なっていてもよい。mは2以上の整数を表す。ｎは1以上の整数を表す。)
【請求項５】
一般式(I)〜(IV)で表される化合物のガラス転移温度が130℃以上、450℃以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の有機電界発光素子。
【請求項６】
一般式(I)〜(IV)で表される化合物の最低励起三重項エネルギー準位が６５ｋｃａｌ／ｍｏｌ（２７２．３５ｋJ／ｍｏｌ）以上、９５ｋｃａｌ／ｍｏｌ（３９８．０５ｋJ／ｍｏｌ）以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の有機電界発光素子。
【請求項７】
前記発光材料の少なくとも一種が燐光発光材料であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の有機電界発光素子。
【請求項８】
前記燐光発光材料がイリジウム錯体または白金錯体であることを特徴とする請求項７に記載の有機電界発光素子。
【請求項９】
一般式(I)〜(IV)で表される化合物を、発光層に含有することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の有機電界発光素子。
【請求項１０】
前記発光層と陰極の間に少なくとも一層の電子輸送層を有し、一般式(I)〜(IV)で表される化合物を、電子輸送層に含有することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の有機電界発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気エネルギーを光に変換して発光できる有機電界発光素子（以下、「有機ＥＬ素子」ともいう。）に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機電界発光素子は、低電圧駆動で高輝度の発光が得られることから、近年活発な研究開発が行われている。一般に有機EL素子は、一対の電極間に有機化合物層を有し、陰極から注入された電子と陽極から注入された正孔が発光層において再結合し、生成した励起子のエネルギーを発光に利用するものである。
【０００３】
近年、燐光発光材料を用いることにより、素子の高効率化が進んでいる。燐光発光材料としてはイリジウム錯体や白金錯体などが知られているが（例えば特許文献１および特許文献２参照）、高効率と高耐久性を両立する素子の開発には至っていない。
【０００４】
また、高耐久の材料を志向し、スルホニル基(SO2)を有した化合物を材料に用いた有機ＥＬ素子の報告がなされている（例えば、非特許文献１および非特許文献２）。しかし、これらに使用される材料は、電子親和力（Ｅa）が小さく、発光層への電子注入・輸送が十分ではなく、素子の駆動電圧、消費電力が高くなり、発光効率が低下してしまう。また、縮環を有していたり、共役系が長かったりと、分子の最低励起三重項（Ｔ１準位）が低く、燐光発光材料からの燐光を消光して発光効率が低くなってしまうという問題がある。
【特許文献１】米国特許第６３０３２３８号明細書
【特許文献２】国際公開第００／５７６７６号パンフレット
【非特許文献１】「ジャーナル・オブ・アメリカン・ケミカル・ソサイエティー（Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ），２０００年、第１２２巻，ｐ．１１９７１−１１９７８
【非特許文献２】「アドバンスト・ファンクショナル・マテリアルズ（Aｄｖａｎｃｅｄ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  Ｍａｔｅｉｒａｌｓ），２００５年、第１５巻，ｐ．６６４−６７０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、発光効率が高く、高耐久性かつ、低電圧駆動可能な有機電界発光素子の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記課題を解決すべく検討した結果、特定の構造を有するスルホキシドまたはスルホニル化合物を有機化合物層に含有する有機ＥＬ素子が、上記課題を解決することを見出した。すなわち、本発明は下記の手段により達成された。
【０００７】
〔１〕一対の電極間に、発光材料を含有する発光層を含む少なくとも一層の有機化合物層を有する有機電界発光素子であって、下記一般式(I)で表される化合物の少なくとも一種を有機化合物層に含有することを特徴とする有機電界発光素子。
【０００８】
【化５】
2008239797.tif 000002
【０００９】
(一般式(I)中、A1〜A8はN原子またはC-R1を表し、X1はS原子、スルフィニル基またはスルホニル基を表す。X2はスルフィニル基またはスルホニル基を表す。R1は水素原子または置換基を表す。複数のR1は同一でも異なっていてもよい。)
【００１０】
〔２〕一般式(I)で表される化合物が下記一般式(II)で表されることを特徴とする上記〔１〕に記載の有機電界発光素子。
【００１１】
【化６】
2008239797.tif 000003
【００１２】
（一般式(II)中、A1〜A8はN原子またはC-R1を表し、X1はS原子、スルフィニル基またはスルホニル基を表す。X2はスルフィニル基またはスルホニル基を表す。R1は水素原子または置換基を表す。複数のR1は同一でも異なっていてもよい。mは2以上の整数を表す。Lは単結合またはｍ価の連結基を表す。）
【００１３】
〔３〕一般式(II)で表される化合物が下記一般式(III)で表されることを特徴とする上記〔２〕に記載の有機電界発光素子。
【００１４】
【化７】
2008239797.tif 000004
【００１５】
(一般式(III)中、A1〜A8はN原子またはC-R1を表し、X1はS原子、スルフィニル基またはスルホニル基を表す。X2はスルフィニル基またはスルホニル基を表す。R1は水素原子または置換基を表す。複数のR1は同一でも異なっていてもよい。R31は水素原子または置換基を表す。複数のR31は同一でも異なっていてもよい。mは２〜４の整数を表す。)
【００１６】
〔４〕一般式(II)で表される化合物が下記一般式(IV)で表されることを特徴とする上記〔２〕に記載の有機電界発光素子。
【００１７】
【化８】
2008239797.tif 000005
【００１８】
(一般式(IV)中、A1〜A8はN原子またはC-R1を表し、X1はS原子、スルフィニル基またはスルホニル基を表す。X2はスルフィニル基またはスルホニル基を表す。R1は水素原子または置換基を表す。複数のR1は同一でも異なっていてもよい。Ar41は芳香族炭化水素環または芳香族ヘテロ環を、R41は水素原子または置換基を表す。複数のR41は同一でも異なっていてもよい。mは2以上の整数を表す。ｎは1以上の整数を表す。)
【００１９】
〔５〕一般式(I)〜(IV)で表される化合物のガラス転移温度が130℃以上、450℃以下であることを特徴とする上記〔１〕〜〔４〕のいずれかに記載の有機電界発光素子。
【００２０】
〔６〕一般式(I)〜(IV)で表される化合物の最低励起三重項エネルギー準位が６５ｋｃａｌ／ｍｏｌ（２７２．３５ｋJ／ｍｏｌ）以上、９５ｋｃａｌ／ｍｏｌ（３９８．０５ｋJ／ｍｏｌ）以下であることを特徴とする上記〔１〕〜〔５〕のいずれかに記載の有機電界発光素子。
【００２１】
〔７〕発光材料が少なくとも一種が燐光発光材料であることを特徴とする上記〔１〕〜〔６〕のいずれかに記載の有機電界発光素子。
【００２２】
〔８〕燐光発光材料がイリジウム錯体または白金錯体であることを特徴とする上記〔７〕に記載の有機電界発光素子。
【００２３】
〔９〕一般式(I)〜(IV)で表される化合物を、発光層に含有することを特徴とする上記〔１〕〜〔８〕のいずれかに記載の有機電界発光素子。
【００２４】
〔１０〕前記発光層と陰極の間に少なくとも一層の電子輸送層を有し、一般式(I)〜(IV)で表される化合物を、電子輸送層に含有することを特徴とする上記〔１〕〜〔９〕のいずれかに記載の有機電界発光素子。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の有機電界発光素子（本明細書において「本発明の素子」と同義で用いる）は、本発明の一般式(I)〜(IV)で表される化合物（本明細書において「本発明の化合物」と同義で用いる。）を少なくとも一種有機化合物層に含有することを特徴とする。これにより、高い発光効率を有し、高耐久性かつ低電圧駆動可能な有機電界発光素子が提供できる。特にある特定の構造を有する本発明の化合物（例えば例示化合物５９）をホスト材料として用いることにより、基底状態−最低励起三重項状態間のエネルギーギャップ（T1）の大きい青色燐光発光材料と組み合わせても、非輻射失活やエネルギー移動が起こりにくく、高い発光効率で、高耐久性かつ低電圧駆動可能な素子が提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明の有機電界発光素子は、有機化合物層として、少なくとも一つの有機発光層（発光層）を有する。また発光層以外の有機化合物層として、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層、励起子ブロック層、正孔ブロック層、電子輸送層、電子注入層、保護層などが適宜配置されていてもよく、それぞれ他の層の機能を兼ね備えていても良い。また各層は複数の層から構成されていても良い。
【００２７】
本発明の有機電界発光素子は、励起一重項からの発光（蛍光）を利用するものでも励起三重項からの発光（燐光）を利用するものでもよいが、発光効率の観点から、燐光を利用するものの方が好ましい。
【００２８】
本発明の有機電界発光素子が、燐光を利用するものである場合、発光層は少なくとも一種の燐光材料と、少なくとも一種のホスト材料から構成されていることが好ましい。ここで、ホスト材料とは、発光層を構成する材料のうち、発光材料以外のものであり、発光材料を分散して層中に保持する機能、陽極や正孔輸送層等から正孔を受け取る機能、陰極や電子輸送層等から電子を受け取る機能、正孔及び／または電子を輸送する機能、正孔と電子の再結合の場を提供する機能、再結合により生成した励起子のエネルギーを発光材料に移動させる機能、及び正孔及び／または電子を発光材料に輸送する機能のうち少なくとも一種の機能を有する材料を意味する。
【００２９】
本発明の化合物は、有機化合物層のうちいずれの層に含有されていてもよく、また複数の層に含有されていても良いが、発光層、正孔ブロック層、電子輸送層、電子注入層に含有されていることが好ましく、発光層にホスト材料として含有されていることが最も好ましい。発光層にホスト材料として含有される場合、発光層における本発明の化合物の含有率は、１〜９９．９質量％であることが好ましく、６０〜９９質量％であることがより好ましい。また正孔ブロック層、電子輸送層、電子注入層に含有される場合、各層における本発明の化合物の含有率は、７０〜１００質量％であることが好ましく、８５〜１００質量％であることがより好ましく、１００質量％であることが最も好ましい。
【００３０】
本発明の一般式(I)で表される化合物について詳細に説明する。
【００３１】
【化９】
2008239797.tif 000006
【００３２】
(一般式(I)中、A1〜A8はN原子またはC-R1を表し、X1はS原子、スルフィニル基またはスルホニル基を表す。X2はスルフィニル基またはスルホニル基を表す。R1は水素原子または置換基を表す。複数のR1は同一でも異なっていてもよい。)
【００３３】
一般式(I)について説明する。A1〜A8はN原子またはC-R1を表し、R1は水素原子または置換基を表す。A1〜A8の組合せとしては特に限定されないが、A1〜A8のうちN原子の数は０〜４個が好ましく、０〜２個がより好ましく、０個（A1〜A8すべてがC-R1）が特に好ましい。R1で表される置換基としては、下記置換基群Aとして挙げたものが適用できる。
【００３４】
（置換基群Ａ）
アルキル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１０であり、例えばメチル、エチル、ｉｓｏ−プロピル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−オクチル、ｎ−デシル、ｎ−ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどが挙げられる。）、アルケニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばビニル、アリル、２−ブテニル、３−ペンテニルなどが挙げられる。）、アルキニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばプロパルギル、３−ペンチニルなどが挙げられる。）、アリール基（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニル、ｐ−メチルフェニル、ナフチル、アントラニルなどが挙げられる。）、アミノ基（好ましくは炭素数０〜３０、より好ましくは炭素数０〜２０、特に好ましくは炭素数０〜１０であり、例えばアミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジベンジルアミノ、ジフェニルアミノ、ジトリルアミノなどが挙げられる。）、アルコキシ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１０であり、例えばメトキシ、エトキシ、ブトキシ、２−エチルヘキシロキシなどが挙げられる。）、アリールオキシ基（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニルオキシ、１−ナフチルオキシ、２−ナフチルオキシなどが挙げられる。）、ヘテロ環オキシ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばピリジルオキシ、ピラジルオキシ、ピリミジルオキシ、キノリルオキシなどが挙げられる。）、アシル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばアセチル、ベンゾイル、ホルミル、ピバロイルなどが挙げられる。）、アルコキシカルボニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１２であり、例えばメトキシカルボニル、エトキシカルボニルなどが挙げられる。）、アリールオキシカルボニル基（好ましくは炭素数７〜３０、より好ましくは炭素数７〜２０、特に好ましくは炭素数７〜１２であり、例えばフェニルオキシカルボニルなどが挙げられる。）、アシルオキシ基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばアセトキシ、ベンゾイルオキシなどが挙げられる。）、アシルアミノ基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばアセチルアミノ、ベンゾイルアミノなどが挙げられる。）、アルコキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１２であり、例えばメトキシカルボニルアミノなどが挙げられる。）、アリールオキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数７〜３０、より好ましくは炭素数７〜２０、特に好ましくは炭素数７〜１２であり、例えばフェニルオキシカルボニルアミノなどが挙げられる。）、スルホニルアミノ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメタンスルホニルアミノ、ベンゼンスルホニルアミノなどが挙げられる。）、スルファモイル基（好ましくは炭素数０〜３０、より好ましくは炭素数０〜２０、特に好ましくは炭素数０〜１２であり、例えばスルファモイル、メチルスルファモイル、ジメチルスルファモイル、フェニルスルファモイルなどが挙げられる。）、カルバモイル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばカルバモイル、メチルカルバモイル、ジエチルカルバモイル、フェニルカルバモイルなどが挙げられる。）、アルキルチオ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメチルチオ、エチルチオなどが挙げられる。）、アリールチオ基（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニルチオなどが挙げられる。）、ヘテロ環チオ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばピリジルチオ、２−ベンズイミゾリルチオ、２−ベンズオキサゾリルチオ、２−ベンズチアゾリルチオなどが挙げられる。）、スルホニル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメシル、トシルなどが挙げられる。）、スルフィニル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメタンスルフィニル、ベンゼンスルフィニルなどが挙げられる。）、ウレイド基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばウレイド、メチルウレイド、フェニルウレイドなどが挙げられる。）、リン酸アミド基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばジエチルリン酸アミド、フェニルリン酸アミドなどが挙げられる。）、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子（例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜１２であり、ヘテロ原子としては、例えば窒素原子、酸素原子、硫黄原子であり、具体的にはイミダゾリル、ピリジル、キノリル、フリル、チエニル、ピペリジル、モルホリノ、ベンズオキサゾリル、ベンズイミダゾリル、ベンズチアゾリル、カルバゾリル基、アゼピニル基などが挙げられる。）、シリル基（好ましくは炭素数３〜４０、より好ましくは炭素数３〜３０、特に好ましくは炭素数３〜２４であり、例えばトリメチルシリル、トリフェニルシリルなどが挙げられる。）、シリルオキシ基（好ましくは炭素数３〜４０、より好ましくは炭素数３〜３０、特に好ましくは炭素数３〜２４であり、例えばトリメチルシリルオキシ、トリフェニルシリルオキシなどが挙げられる。）
【００３５】
複数のR1は同一でも異なっていてもよい。また、R1はさらに置換基を有していてもよく、置換基としては、前記置換基群Aとして挙げたものが適用できる。また、R1同士が互いに連結して縮合環を形成していてもよく、形成される環としては、ベンゼン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、トリアジン環、ピリダジン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、オキサゾール環、オキサジアゾール環、チアゾール環、チアジアゾール環、フラン環、チオフェン環、セレノフェン環、シロール環、ゲルモール環、ホスホール環等が挙げられる。
【００３６】
R1として好ましくは、水素原子、アルキル基、アリール基、フッ素基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、シアノ基、ヘテロ環基、シリル基、シリルオキシ基であり、より好ましくは、水素原子、アルキル基、アリール基、フッ素基、シアノ基、シリル基、ヘテロ環基であり、特に好ましくは水素原子、アルキル基、アリール基である。
【００３７】
X1はS原子、スルフィニル基またはスルホニル基を表す。X2はスルフィニル基またはスルホニル基を表す。X1として好ましくはS原子またはスルホニル基、より好ましくはスルホニル基であり、また、X２として好ましくはスルホニル基である。
【００３８】
一般式(I)で表される化合物として、好ましい形態の一つは、下記一般式(II)で表される化合物である。
【００３９】
【化１０】
2008239797.tif 000007
【００４０】
（一般式(II)中、A1〜A8はN原子またはC-R1を表し、X1はS原子、スルフィニル基またはスルホニル基を表す。X2はスルフィニル基またはスルホニル基を表す。R1は水素原子または置換基を表す。複数のR1は同一でも異なっていてもよい。mは2以上の整数を表す。Lは単結合またはｍ価の連結基を表す。）
【００４１】
一般式(II)について説明する。A1〜A8、R1、X1、およびX2は一般式(I) におけるA1〜A8、R1、X1、およびX2と同義であり、また好ましい範囲も同様である。mは2以上の整数を表す。Lは単結合またはｍ価の連結基を表す。連結基としては特に限定されないが、炭素原子、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、ケイ素原子、ゲルマニウム原子、りん原子から選択される１種以上の原子から構成される連結基が好ましい。下記に連結基の具体例を示すが、本発明はこれに限定されることはない。
【００４２】
【化１１】
2008239797.tif 000008
【００４３】
Ｌとしてより好ましくは、単結合、置換または無置換の炭素原子、置換または無置換の窒素原子、置換ケイ素原子、置換ゲルマニウム原子、酸素原子、硫黄原子、芳香族炭化水素環基、芳香族ヘテロ環基であり、さらに好ましくは単結合、置換または無置換の炭素原子、置換または無置換の窒素原子、置換ケイ素原子、芳香族炭化水素環基、芳香族ヘテロ環基であり、特に好ましくは、置換ケイ素原子、芳香族炭化水素環基である。
これらの連結基は可能であればさらに置換基を有していてもよく、導入可能な置換基としては、置換基群Ａとして挙げたものが適用できる。
【００４４】
一般式(II)で表される化合物として、より好ましくは下記一般式(III)、(IV)で表される化合物である。
【００４５】
【化１２】
2008239797.tif 000009
【００４６】
(一般式(III)中、A1〜A8はN原子またはC-R1を表し、X1はS原子、スルフィニル基またはスルホニル基を表す。X2はスルフィニル基またはスルホニル基を表す。R1は水素原子または置換基を表す。複数のR1は同一でも異なっていてもよい。R31は水素原子または置換基を表す。複数のR31は同一でも異なっていてもよい。mは２〜４の整数を表す。)
【００４７】
一般式(III)について説明する。A1〜A8、R1、X1、およびX2は一般式(I) におけるA1〜A8、R1、X1、およびX2と同義であり、また好ましい範囲も同様である。R31は水素原子または置換基を表す。R31で表される置換基としては前記置換基群Ａとして挙げたものが適用できる。R31として好ましくは、水素原子、アルキル基、アリール基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、シアノ基、ヘテロ環基、シリル基、シリルオキシ基であり、より好ましくは、アルキル基、アリール基、アミノ基、シアノ基、ヘテロ環基であり、さらに好ましくはアルキル基、アリール基、シアノ基、ヘテロ環基であり、特に好ましくはアルキル基、アリール基、ヘテロ環基である。複数のR31は同一でも異なっていてもよい。
【００４８】
【化１３】
2008239797.tif 000010
【００４９】
(一般式(IV)中、A1〜A8はN原子またはC-R1を表し、X1はS原子、スルフィニル基またはスルホニル基を表す。X2はスルフィニル基またはスルホニル基を表す。R1は水素原子または置換基を表す。複数のR1は同一でも異なっていてもよい。Ar41は芳香族炭化水素環または芳香族ヘテロ環を、R41は水素原子または置換基を表す。複数のR41は同一でも異なっていてもよい。mは2以上の整数を表す。ｎは1以上の整数を表す。)
【００５０】
一般式(IV)について説明する。A1〜A8、R1、X1、およびX2は一般式(I) におけるA1〜A8、R1、X1、およびX2と同義であり、また好ましい範囲も同様である。Ar41は芳香族炭化水素環または芳香族ヘテロ環を、R41は水素原子または置換基を表す。R41で表される置換基としては前記置換基群Ａとして挙げたものが適用できる。R41として好ましくは、水素原子、アルキル基、アリール基、フッ素基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、シアノ基、ヘテロ環基、シリル基、シリルオキシ基であり、より好ましくは、水素原子、アルキル基、アリール基、フッ素基、シアノ基、シリル基、ヘテロ環基であり、特に好ましくは水素原子、アルキル基、アリール基である。複数のR41は同一でも異なっていてもよい。
【００５１】
Ar41で表される芳香族炭化水素環または芳香族ヘテロ環としては特に限定されないが、４〜１０員環が好ましく、５〜７員環がより好ましく、５および６員環がさらに好ましく、６員環が特に好ましい。Ar41で表される芳香族ヘテロ環に含まれるヘテロ原子は特に限定されないが、窒素、酸素、硫黄、セレン、珪素、ゲルマニウム、リンを含む芳香族ヘテロ環が好ましく、窒素、酸素、硫黄がより好ましく、窒素、酸素がさらに好ましく、窒素が特に好ましい。Ar41で表される芳香族ヘテロ環ひとつに含有されるヘテロ原子数は特に限定されないが、１〜３が好ましい。
Ar41で表される芳香族炭化水素環または芳香族ヘテロ環の具体例としては、ベンゼン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、トリアジン環、ピリダジン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、オキサゾール環、オキサジアゾール環、チアゾール環、チアジアゾール環、フラン環、チオフェン環、セレノフェン環、シロール環、ゲルモール環、ホスホール環等が挙げられる。
【００５２】
Ar41から形成される芳香族炭化水素環または芳香族ヘテロ環はさらに他の環と縮合環を形成してもよく、縮合する環としては、ベンゼン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、トリアジン環、ピリダジン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、オキサゾール環、オキサジアゾール環、チアゾール環、チアジアゾール環、フラン環、チオフェン環、セレノフェン環、シロール環、ゲルモール環、ホスホール環等が挙げられる。
【００５３】
Ar41で表される芳香族炭化水素環または芳香族ヘテロ環として好ましくは、ベンゼン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、トリアジン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、フラン環、チオフェン環であり、より好ましくは、ベンゼン環、ピリジン環、ピラジン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、チオフェン環であり、さらに好ましくは、ベンゼン環、ピリジン環、ピラジン環、ピラゾール環、イミダゾール環、チオフェン環であり、特に好ましくはベンゼン環、ピリジン環、ピラジン環である。
ｍは２以上の整数であり、より好ましくは２〜１０であり、特に好ましくは２〜６である。
【００５４】
以下に一般式(I)〜(IV)で表される化合物の具体例を記すが、本発明はこれらに限定されることはない。（なお、Ｐｈはフェニル基を表し、tＢｕはターシャリーブチル基を表す）。
【００５５】
【化１４】
2008239797.tif 000011
【００５６】
【化１５】
2008239797.tif 000012
【００５７】
【化１６】
2008239797.tif 000013
【００５８】
【化１７】
2008239797.tif 000014
【００５９】
【化１８】
2008239797.tif 000015
【００６０】
【化１９】
2008239797.tif 000016
【００６１】
【化２０】
2008239797.tif 000017
【００６２】
本発明の一般式(I)〜(IV)で表される化合物は、種々の公知の合成法にて合成することが可能である。例えば、例示化合物１は、The Journal of Physical Chemistry, 69, 2108-2111 (1965)に記載の方法にて合成できる。例えば例示化合物５９は下記スキームに従って合成できる。
【００６３】
【化２１】
2008239797.tif 000018
【００６４】
素子の耐久性を勘案すると、本発明の化合物のガラス転移温度（Ｔｇ）は、１３０℃以上、４５０℃以下であることが好ましく、より好ましくは１３５℃以上、４５０℃以下であり、さらに好ましくは１４０℃以上、４５０℃以下であり、特に好ましくは１５０℃以上、４５０℃以下であり、最も好ましくは１６０℃以上、４５０℃以下である。
【００６５】
ここで、Ｔｇは示差走査熱量測定（ＤＳＣ）、示差熱分析（ＤＴＡ）などの熱測定や、Ｘ線回折（ＸＲＤ）、偏光顕微鏡観察などにより確認できる。
【００６６】
本発明の素子が燐光を利用する発光素子である場合には、本発明の化合物の最低励起三重項エネルギー準位（Ｔ1準位）は、６５ｋｃａｌ／ｍｏｌ（２７２．３５ｋＪ／ｍｏｌ）以上、９５ｋｃａｌ／ｍｏｌ（３９８．０５ｋＪ／ｍｏｌ）以下が好ましく、６７ｋｃａｌ／ｍｏｌ（２８０．７３ｋＪ／ｍｏｌ）以上、９５ｋｃａｌ／ｍｏｌ（３９８．０５ｋＪ／ｍｏｌ）以下がより好ましく、６８ｋｃａｌ／ｍｏｌ（２８９．１１ｋＪ／ｍｏｌ）以上、９５ｋｃａｌ／ｍｏｌ（３９８．０５ｋＪ／ｍｏｌ）以下がさらに好ましい。
【００６７】
ここで、Ｔ1準位は、材料の薄膜の燐光発光スペクトルを測定し、その短波長端から求めることができる。
【００６８】
次に、本発明の素子を構成する要素について、詳細に説明する。
【００６９】
＜基板＞
本発明で使用する基板としては、有機化合物層から発せられる光を散乱又は減衰させない基板であることが好ましい。その具体例としては、イットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）、ガラス等の無機材料、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）等の有機材料が挙げられる。
例えば、基板としてガラスを用いる場合、その材質については、ガラスからの溶出イオンを少なくするため、無アルカリガラスを用いることが好ましい。また、ソーダライムガラスを用いる場合には、シリカなどのバリアコートを施したものを使用することが好ましい。有機材料の場合には、耐熱性、寸法安定性、耐溶剤性、電気絶縁性、及び加工性に優れていることが好ましい。
【００７０】
基板の形状、構造、大きさ等については、特に制限はなく、発光素子の用途、目的等に応じて適宜選択することができる。一般的には、基板の形状としては、板状であることが好ましい。基板の構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよく、また、単一部材で形成されていてもよいし、２以上の部材で形成されていてもよい。
【００７１】
基板は、無色透明であっても、有色透明であってもよいが、有機発光層から発せられる光を散乱又は減衰等させることがない点で、無色透明であることが好ましい。
【００７２】
基板には、その表面又は裏面に透湿防止層（ガスバリア層）を設けることができる。
透湿防止層（ガスバリア層）の材料としては、窒化珪素、酸化珪素などの無機物が好適に用いられる。透湿防止層（ガスバリア層）は、例えば、高周波スパッタリング法などにより形成することができる。
熱可塑性基板を用いる場合には、更に必要に応じて、ハードコート層、アンダーコート層などを設けてもよい。
【００７３】
＜陽極＞
陽極は、通常、有機化合物層に正孔を供給する電極としての機能を有していればよく、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて、公知の電極材料の中から適宜選択することができる。前述のごとく、陽極は、通常透明陽極として設けられる。
【００７４】
陽極の材料としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、導電性化合物、又はこれらの混合物が好適に挙げられる。陽極材料の具体例としては、アンチモンやフッ素等をドープした酸化錫（ＡＴＯ、ＦＴＯ）、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化亜鉛インジウム（ＩＺＯ）等の導電性金属酸化物、金、銀、クロム、ニッケル等の金属、さらにこれらの金属と導電性金属酸化物との混合物又は積層物、ヨウ化銅、硫化銅などの無機導電性物質、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロールなどの有機導電性材料、及びこれらとＩＴＯとの積層物などが挙げられる。この中で好ましいのは、導電性金属酸化物であり、特に、生産性、高導電性、透明性等の点からはＩＴＯが好ましい。
【００７５】
陽極は、例えば、印刷方式、コーティング方式等の湿式方式、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的方式、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ法等の化学的方式などの中から、陽極を構成する材料との適性を考慮して適宜選択した方法に従って、前記基板上に形成することができる。例えば、陽極の材料として、ＩＴＯを選択する場合には、陽極の形成は、直流又は高周波スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等に従って行うことができる。
【００７６】
本発明の有機電界発光素子において、陽極の形成位置としては特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて適宜選択することができるが、前記基板上に形成されるのが好ましい。この場合、陽極は、基板における一方の表面の全部に形成されていてもよく、その一部に形成されていてもよい。
【００７７】
なお、陽極を形成する際のパターニングとしては、フォトリソグラフィーなどによる化学的エッチングによって行ってもよいし、レーザーなどによる物理的エッチングによって行ってもよく、また、マスクを重ねて真空蒸着やスパッタ等をして行ってもよいし、リフトオフ法や印刷法によって行ってもよい。
【００７８】
陽極の厚みとしては、陽極を構成する材料により適宜選択することができ、一概に規定することはできないが、通常、１０ｎｍ〜５０μｍ程度であり、５０ｎｍ〜２０μｍが好ましい。
【００７９】
陽極の抵抗値としては、１０3Ω／□以下が好ましく、１０2Ω／□以下がより好ましい。陽極が透明である場合は、無色透明であっても、有色透明であってもよい。透明陽極側から発光を取り出すためには、その透過率としては、６０％以上が好ましく、７０％以上がより好ましい。
【００８０】
なお、透明陽極については、沢田豊監修「透明導電膜の新展開」シーエムシー刊（１９９９）に詳述があり、ここに記載される事項を本発明に適用することができる。耐熱性の低いプラスティック基材を用いる場合は、ＩＴＯ又はＩＺＯを使用し、１５０℃以下の低温で成膜した透明陽極が好ましい。
【００８１】
＜陰極＞
陰極は、通常、有機化合物層に電子を注入する電極としての機能を有していればよく、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて、公知の電極材料の中から適宜選択することができる。
【００８２】
陰極を構成する材料としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、電気伝導性化合物、これらの混合物などが挙げられる。具体例としてはアルカリ金属（たとえば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ等）、アルカリ土類金属（たとえばＭｇ、Ｃａ等）、金、銀、鉛、アルミニウム、ナトリウム−カリウム合金、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−銀合金、インジウム、イッテルビウム等の希土類金属、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいが、安定性と電子注入性とを両立させる観点からは、２種以上を好適に併用することができる。
【００８３】
これらの中でも、陰極を構成する材料としては、電子注入性の点で、アルカリ金属やアルカリ土類金属が好ましく、保存安定性に優れる点で、アルミニウムを主体とする材料が好ましい。
アルミニウムを主体とする材料とは、アルミニウム単独、アルミニウムと０．０１〜１０質量％のアルカリ金属又はアルカリ土類金属との合金若しくはこれらの混合物（例えば、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金など）をいう。
【００８４】
なお、陰極の材料については、特開平２−１５５９５号公報、特開平５−１２１１７２号公報に詳述されており、これらの広報に記載の材料は、本発明においても適用することができる。
【００８５】
陰極の形成方法については、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができる。例えば、印刷方式、コーティング方式等の湿式方式、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的方式、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ法等の化学的方式などの中から、前記した陰極を構成する材料との適性を考慮して適宜選択した方法に従って形成することができる。例えば、陰極の材料として、金属等を選択する場合には、その１種又は２種以上を同時又は順次にスパッタ法等に従って行うことができる。
【００８６】
陰極を形成するに際してのパターニングは、フォトリソグラフィーなどによる化学的エッチングによって行ってもよいし、レーザーなどによる物理的エッチングによって行ってもよく、マスクを重ねて真空蒸着やスパッタ等をして行ってもよいし、リフトオフ法や印刷法によって行ってもよい。
【００８７】
本発明において、陰極形成位置は特に制限はなく、有機化合物層上の全部に形成されていてもよく、その一部に形成されていてもよい。
また、陰極と前記有機化合物層との間に、アルカリ金属又はアルカリ土類金属のフッ化物、酸化物等による誘電体層を０．１〜５ｎｍの厚みで挿入してもよい。この誘電体層は、一種の電子注入層と見ることもできる。誘電体層は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等により形成することができる。
【００８８】
陰極の厚みは、陰極を構成する材料により適宜選択することができ、一概に規定することはできないが、通常１０ｎｍ〜５μｍ程度であり、５０ｎｍ〜１μｍが好ましい。
また、陰極は、透明であってもよいし、不透明であってもよい。なお、透明な陰極は、陰極の材料を１〜１０ｎｍの厚さに薄く成膜し、更にＩＴＯやＩＺＯ等の透明な導電性材料を積層することにより形成することができる。
【００８９】
＜有機化合物層＞
本発明における有機化合物層について説明する。
本発明の有機電界発光素子は、一対の電極間に、発光層を含む少なくとも一層の有機化合物層（有機化合物のみからなる層であっても良いし、無機化合物を含有する有機層であっても良い）を有しており、有機発光層以外の他の有機化合物層としては、前述したごとく、正孔輸送層、電子輸送層、電荷ブロック層、正孔注入層、電子注入層等の各層が挙げられる。
【００９０】
−有機化合物層の形成−
本発明の有機電界発光素子において、有機化合物層を構成する各層は、蒸着法やスパッタ法等の乾式製膜法、転写法、印刷法等いずれによっても好適に形成することができる。
【００９１】
−有機発光層−
有機発光層は、電界印加時に、陽極、正孔注入層、又は正孔輸送層から正孔を受け取り、陰極、電子注入層、又は電子輸送層から電子を受け取り、正孔と電子の再結合の場を提供して発光させる機能を有する層である。
本発明における発光層は、発光材料のみで構成されていても良く、ホスト材料と発光材料の混合層とした構成でも良い。発光材料は蛍光発光材料でも燐光発光材料であっても良く、ドーパントは１種であっても２種以上であっても良い。ホスト材料は電荷輸送材料であることが好ましい。ホスト材料は１種であっても２種以上であっても良く、例えば、電子輸送性のホスト材料と正孔輸送性のホスト材料を混合した構成が挙げられる。さらに、発光層中に電荷輸送性を有さず、発光しない材料を含んでいても良い。
また、発光層は１層であっても２層以上であってもよく、それぞれの層が異なる発光色で発光してもよい。
【００９２】
本発明に使用できる蛍光発光材料の例としては、例えば、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、スチリルベンゼン誘導体、ポリフェニル誘導体、ジフェニルブタジエン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、ナフタルイミド誘導体、クマリン誘導体、縮合芳香族化合物、ペリノン誘導体、オキサジアゾール誘導体、オキサジン誘導体、アルダジン誘導体、ピラリジン誘導体、ビススチリルアントラセン誘導体、キナクリドン誘導体、ピロロピリジン誘導体、チアジアゾロピリジン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、スチリルアミン誘導体、ジケトピロロピロール誘導体、芳香族ジメチリディン化合物、８−キノリノール誘導体の金属錯体やピロメテン誘導体の金属錯体に代表される各種金属錯体等、ポリチオフェン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン等のポリマー化合物、有機シラン誘導体などの化合物等が挙げられる。
【００９３】
また、本発明に使用できる燐光発光材料は、例えば、遷移金属原子又はランタノイド原子を含む錯体が挙げられる。
遷移金属原子としては、特に限定されないが、好ましくは、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウム、及び白金が挙げられ、より好ましくは、レニウム、イリジウム、及び白金である。
ランタノイド原子としては、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテシウムが挙げられる。これらのランタノイド原子の中でも、ネオジム、ユーロピウム、及びガドリニウムが好ましい。
【００９４】
錯体の配位子としては、例えば、G. Wilkinson等著、Comprehensive Coordination Chemistry、 Pergamon Press社１９８７年発行、H. Yersin著、「Photochemistry and Photophysics of Coordination Compounds」 Springer-Verlag社１９８７年発行、山本明夫著「有機金属化学−基礎と応用−」裳華房社１９８２年発行等に記載の配位子などが挙げられる。
具体的な配位子としては、好ましくは、ハロゲン配位子（好ましくは塩素配位子）、含窒素ヘテロ環配位子（例えば、フェニルピリジン、ベンゾキノリン、キノリノール、ビピリジル、フェナントロリンなど）、ジケトン配位子（例えば、アセチルアセトンなど）、カルボン酸配位子（例えば、酢酸配位子など）、一酸化炭素配位子、イソニトリル配位子、シアノ配位子であり、より好ましくは、含窒素ヘテロ環配位子である。上記錯体は、化合物中に遷移金属原子を一つ有してもよいし、また、２つ以上有するいわゆる複核錯体であってもよい。異種の金属原子を同時に含有していてもよい。
【００９５】
燐光材料として好ましくは、イリジウム錯体、白金錯体であり、特に四座配位子の白金錯体、フッ素置換フェニルピリジンを配位子に有するイリジウム錯体が好ましい。
【００９６】
燐光発光材料は、発光層中に、０．１〜４０質量％含有されることが好ましく、０．５〜２０質量％含有されることがより好ましい。
【００９７】
また、本発明における発光層に含有されるホスト材料としては、本発明の化合物の他、例えば、カルバゾール骨格を有するもの、ジアリールアミン骨格を有するもの、ピリジン骨格を有するもの、ピラジン骨格を有するもの、トリアジン骨格を有するもの及びアリールシラン骨格を有するものや、後述の正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層の項で例示されている材料が挙げられる。
【００９８】
発光層の厚さは、特に限定されるものではないが、通常、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。
【００９９】
−正孔注入層、正孔輸送層−
正孔注入層、正孔輸送層は、陽極又は陽極側から正孔を受け取り陰極側に輸送する機能を有する層である。正孔注入層、正孔輸送層は、具体的には、本発明の化合物の他、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、ポルフィリン系化合物、有機シラン誘導体、カーボン、等を含有する層であることが好ましい。
正孔注入層、正孔輸送層の厚さは、駆動電圧を下げるという観点から、各々５００ｎｍ以下であることが好ましい。
正孔輸送層の厚さとしては、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。また、正孔注入層の厚さとしては、０．１ｎｍ〜２００ｎｍであるのが好ましく、０．５ｎｍ〜１００ｎｍであるのがより好ましく、１ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。
正孔注入層、正孔輸送層は、上述した材料の１種又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
【０１００】
−電子注入層、電子輸送層−
電子注入層、電子輸送層は、陰極又は陰極側から電子を受け取り陽極側に輸送する機能を有する層である。電子注入層、電子輸送層は、具体的には、本発明の化合物の他、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ナフタレン、ペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン誘導体、８−キノリノール誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体、有機シラン誘導体、等を含有する層であることが好ましい。
【０１０１】
電子注入層、電子輸送層の厚さは、駆動電圧を下げるという観点から、各々５００ｎｍ以下であることが好ましい。
電子輸送層の厚さとしては、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。また、電子注入層の厚さとしては、０．１ｎｍ〜２００ｎｍであるのが好ましく、０．２ｎｍ〜１００ｎｍであるのがより好ましく、０．５ｎｍ〜５０ｎｍであるのが更に好ましい。
電子注入層、電子輸送層は、上述した材料の１種又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
【０１０２】
−正孔ブロック層−
正孔ブロック層は、陽極側から発光層に輸送された正孔が、陰極側に通りぬけることを防止する機能を有する層である。本発明において、発光層と陰極側で隣接する有機化合物層として、正孔ブロック層を設けることができる。
正孔ブロック層を構成する有機化合物の例としては、本発明の化合物の他、ＢＡｌｑ等のアルミニウム錯体、トリアゾール誘導体、ＢＣＰ等のフェナントロリン誘導体、等が挙げられる。
正孔ブロック層の厚さとしては、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。
正孔ブロック層は、上述した材料の１種又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
【０１０３】
＜保護層＞
本発明において、有機ＥＬ素子全体は、保護層によって保護されていてもよい。
保護層に含まれる材料としては、水分や酸素等の素子劣化を促進するものが素子内に入ることを抑止する機能を有しているものであればよい。
その具体例としては、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ等の金属、ＭｇＯ、ＳｉＯ、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＧｅＯ、ＮｉＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｆｅ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3、ＴｉＯ2等の金属酸化物、ＳｉＮx、ＳｉＮxＯy等の金属窒化物、ＭｇＦ2、ＬｉＦ、ＡｌＦ3、ＣａＦ2等の金属フッ化物、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、ポリイミド、ポリウレア、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリジクロロジフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレンとジクロロジフルオロエチレンとの共重合体、テトラフルオロエチレンと少なくとも１種のコモノマーとを含むモノマー混合物を共重合させて得られる共重合体、共重合主鎖に環状構造を有する含フッ素共重合体、吸水率１％以上の吸水性物質、吸水率０．１％以下の防湿性物質等が挙げられる。
【０１０４】
保護層の形成方法については、特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、ＭＢＥ（分子線エピタキシ）法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法（高周波励起イオンプレーティング法）、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、ガスソースＣＶＤ法、コーティング法、印刷法、転写法を適用できる。
【０１０５】
＜封止＞
さらに、本発明の有機電界発光素子は、封止容器を用いて素子全体を封止してもよい。
また、封止容器と発光素子の間の空間に水分吸収剤又は不活性液体を封入してもよい。水分吸収剤としては、特に限定されることはないが、例えば、酸化バリウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、五酸化燐、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化銅、フッ化セシウム、フッ化ニオブ、臭化カルシウム、臭化バナジウム、モレキュラーシーブ、ゼオライト、酸化マグネシウム等を挙げることができる。不活性液体としては、特に限定されることはないが、例えば、パラフィン類、流動パラフィン類、パーフルオロアルカンやパーフルオロアミン、パーフルオロエーテル等のフッ素系溶剤、塩素系溶剤、シリコーンオイル類が挙げられる。
【０１０６】
本発明の有機電界発光素子は、陽極と陰極との間に直流（必要に応じて交流成分を含んでもよい）電圧（通常２ボルト〜１５ボルト）、又は直流電流を印加することにより、発光を得ることができる。
本発明の有機電界発光素子の駆動方法については、特開平２−１４８６８７号、同６−３０１３５５号、同５−２９０８０号、同７−１３４５５８号、同８−２３４６８５号、同８−２４１０４７号の各公報、特許第２７８４６１５号、米国特許５８２８４２９号、同６０２３３０８号の各明細書、等に記載の駆動方法を適用することができる。
【実施例】
【０１０７】
＜比較例１＞
０．５ｍｍ厚み、２．５ｃｍ角のＩＴＯ膜を有するガラス基板（ジオマテック社製、表面抵抗１０Ω／□）を洗浄容器に入れ、２−プロパノール中で超音波洗浄した後、３０分間ＵＶ−オゾン処理を行った。この透明陽極（ＩＴＯ膜）上に真空蒸着法にて以下の有機化合物層を順次蒸着した。
本発明の実施例における蒸着速度は、特に断りのない場合は０．２ｎｍ／秒である。蒸着速度は水晶振動子を用いて測定した。以下に記載の膜厚も水晶振動子を用いて測定したものである。
【０１０８】
（正孔輸送層）
ＮＰＤ：膜厚４０ｎｍ
（発光層）
ｍＣＰ＝９０質量％、Ｆｉｒｐｉｃ＝１０質量％：膜厚５０ｎｍ
（電子輸送層）
ＢＡｌｑ：膜厚４０ｎｍ
【０１０９】
最後にフッ化リチウム０．１ｎｍおよび金属アルミニウム１００ｎｍをこの順に蒸着し陰極とした。
このものを、大気に触れさせること無く、アルゴンガスで置換したグローブボックス内に入れ、ステンレス製の封止缶及び紫外線硬化型の接着剤（ＸＮＲ５５１６ＨＶ、長瀬チバ（株）製）を用いて封止し、比較例１の有機電界発光素子を得た。
【０１１０】
＜比較例２＞
発光層を以下の層に変更した以外は＜比較例１＞の有機電解発光素子と同様の方法で比較例２の有機電界発光素子を作製した。
【０１１１】
（発光層）
ｍＣＰ＝８９質量％、化合物(V)〔前記非特許文献２「アドバンスト・ファンクショナル・マテリアルズ（Aｄｖａｎｃｅｄ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  Ｍａｔｅｉｒａｌｓ），２００５年、第１５巻，ｐ．６６４−６７０に記載の化合物」＝１質量％、Ｆｉｒｐｉｃ＝１０質量％：膜厚５０ｎｍ
【０１１２】
上記比較例に用いたＮＰＤ、ＣＢＰ、Ｆｉｒｐｉｃ、ＢＡｌｑ、化合物(V)の化学構造を以下に示す。
【０１１３】
【化２２】
2008239797.tif 000019
【０１１４】
＜実施例１＞
発光層を以下に記載の層に変更した以外は、＜比較例１＞の有機電界発光素子と同様の方法で実施例１の有機電界発光素子を作製した。
【０１１５】
（発光層）
ｍＣＰ＝８９質量％、例示化合物５９＝１質量%、Ｆｉｒｐｉｃ＝１０質量％：膜厚５０ｎｍ
【０１１６】
実施例１、比較例１および比較例２の素子を東京システム開発（株）製のＯＬＥＤテストシステムＳＴ−Ｄ型にセットし、１０ｍＡ／ｃｍ2の電流密度で駆動させた。実施例１、比較例１はそれぞれλｍａｘ＝４６７、４６８ｎｍの青色発光が得られた。一方、比較例２の素子ではＦｉｒｐｉｃに由来する発光は観測されなかった。実施例１、比較例１の素子を１０ｍＡ／ｃｍ2で駆動させたときの印加電圧を比較した。比較例１の素子の印加電圧が１５Ｖである一方、実施例１の素子では１２Ｖで、３Ｖの低電圧化を実現した。また、例示化合物（５９）のＴ１値は、６８．２６kcal/molであった。
【０１１７】
＜実施例２＞
電子輸送層を以下に記載の層に変更した以外は、＜比較例１＞の有機電界発光素子と同様の方法で実施例２の有機電界発光素子を作製した。尚、第一電子輸送材層が発光層側に位置する。
【０１１８】
（第一電子輸送層）
ＢＡｌｑ：膜厚３０ｎｍ
（第二電子輸送層）
例示化合物５９：膜厚：１０ｎｍ、
【０１１９】
比較例２、実施例２の素子を１ｍＡ／ｃｍ2で駆動させたときの印加電圧を比較した。比較例２の素子の印加電圧が１２Ｖである一方、実施例２の素子では１１Ｖで、１Ｖの低電圧化を実現した。
【０１２０】
上記実施例から明らかなように、本発明の化合物を用いることにより、有機電界発光素子の駆動電圧を低電圧化できることがわかった。