(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と陰極との間に、共通ホスト材料として下記一般式（１）で表される環状芳香族化合物を含有する有機エレクトロニクス素子用材料を有する有機化合物層を備え、
前記有機化合物層は、前記共通ホスト材料と発光ドーパントとを含む発光領域を有し、
前記有機化合物層の全領域で、前記共通ホスト材料が０．１質量％以上含有され、
前記発光ドーパントの少なくとも一種が、リン光発光性化合物であり、
前記共通ホスト材料と前記発光ドーパントの相互作用を示す正孔遅延率（Ｈｒ）が、Ｈｒ＜０．１である
有機エレクトロニクス素子。
【化１】
0006657596.tif 000016
［一般式（１）中、ｎは６〜９のうちのいずれかの整数を示す。Ｒは置換基または水素原子を表し、少なくとも１つ以上のＲが置換基である。Ｒが複数存在するときは各々のＲは異なっていてもよい。Ｒが置換基の場合、各々の置換位置は異なっていてもよい。ただし、Ｒがシクロアルキル基、アミノ基、及び、ベンジル基のものを除く。］
【請求項２】
前記正孔遅延率（Ｈｒ）が、Ｈｒ≦０．０６であるである請求項１に記載の有機エレクトロニクス素子。
【請求項３】
前記有機化合物層が、前記発光領域と、前記共通ホスト材料のみから構成される非ドープ領域とを有する請求項１に記載の有機エレクトロニクス素子。
【請求項４】
前記有機化合物層は、前記陽極側から、前記共通ホスト材料と正孔輸送材料とを含む正孔輸送領域と、前記発光領域と、前記非ドープ領域とを有する請求項３に記載の有機エレクトロニクス素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環状芳香族化合物、有機エレクトロニクス素子用材料、有機エレクトロニクス素子、及び、電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス素子、有機薄膜太陽電池、有機トランジスタ等の有機エレクトロニクス素子は、軽量性、成型性及び柔軟性に優れることから、次世代電子材料として注目を集めており、例えば、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、場合により「有機ＥＬ素子」という）は、照明装置や表示装置等の電子機器への適用が期待されている。
【０００３】
有機ＥＬ素子としては、電子輸送層、正孔輸送層、及び、発光層からなる有機化合物層にそれぞれ異なる材料が用いられたヘテロ接合タイプが知られている。即ち、ヘテロ接合タイプの有機ＥＬ素子では、電子輸送を媒介する電子輸送材料、正孔輸送を媒介する正孔輸送材料、及び、分散されたリン光発光性ドーパントや蛍光ドーパント等の発光分子（発光ドーパント）の分子上での電荷再結合を可能とするホスト材料（発光層ホスト材料）の３種の異なる材料が必要となる。
【０００４】
現在では、それぞれの材料として必要な性能を特化させ、細分化させた材料を開発することが主流となっている。例えば、電子輸送材料としてはＡｌｑ３（トリス（８−ヒドロキシキノリール）アルミニウム）やＢＡｌｑ（ビス（２−メチル−８−キノリール）−４−（フェニルフェノレート）アルミニウム）等が知られている。正孔輸送材料としてはポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ・ＰＳＳ）やトリアリールアミン誘導体等が知られている。ホスト材料としてはＣＢＰ（4,4’-N,N-dicarbazole-biphenyl）等が知られている。
【０００５】
しかしながら、ヘテロ接合タイプの有機ＥＬ素子では、有機化合物層を構成する各層にそれぞれ異なる材料が用いられるため、製造工程が嵩んで製造コストが高くなるという問題を有している。さらに、各層の間にそれぞれ界面が生じるため、その界面が有機ＥＬ素子の劣化の原因となることや、発光の安定性が十分ではないという問題を有している。
【０００６】
一方、より単純な構造で製造が容易な有機ＥＬ素子としては、有機化合物層を構成する電子輸送材料、正孔輸送材料、及び、発光層ホスト材料等の各材料に、同一の材料を用いるホモ接合タイプが知られている。このようなホモ接合タイプの有機化合物層に用いることができる材料としては、例えば、フェナザリシン誘導体（特許文献１参照）や、ＣＺＢＤＦ［bis(carbazolyl)bendodifuran］（特許文献２参照）が知られている。
【０００７】
また、有機薄膜太陽電池は、陰極と陽極との間に有機化合物層を有する構造を有しており、無機太陽電池に比べて、発電コストが低減できることや環境負荷を軽減できることから注目を集めている。有機化合物層としては、電子供与体層及び電子受容体層とが混合されたバルクヘテロジャンクション層等が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−０８３１６７号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Hayato Tsuji, Chikahiko Mitsui, Yoshiharu Sato, and Eiichi Nakamura, Advanced Materials, 2009, 21, 3776-3779.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
有機エレクトロニクス素子においては、さらなる光電変換効率の向上が求められている。このため、本発明においては、有機エレクトロニクス素子の光電変換効率の向上に有用な環状芳香族化合物、並びに、この環状芳香族化合物を含有する、有機エレクトロニクス素子用材料、有機エレクトロニクス素子、及び、電子機器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の環状芳香族化合物は、下記一般式（１）で表される。
0006657596.tif 000002
一般式（１）中、ｎは５〜９のうちのいずれかの整数を示す。Ｒは置換基または水素原子を表し、少なくとも１つ以上のＲが置換基である。Ｒが複数存在するときは各々のＲは異なっていてもよい。Ｒが置換基の場合、各々の置換位置は異なっていてもよい。
【００１２】
本発明の有機エレクトロニクス素子用材料は、上記環状芳香族化合物を含有する。
本発明の有機エレクトロニクス素子は、有機化合物層に上記環状芳香族化合物を含有すする。
また、本発明の電子機器は、上記有機エレクトロニクス素子を備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、有機化合物層材料の光電変換効率の向上に有用な環状芳香族化合物、並びに、この環状芳香族化合物を含有する、有機エレクトロニクス素子用材料、有機エレクトロニクス素子、及び、電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例の有機エレクトロニクス素子の評価に用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の概略図である。
【図２】実施例の有機エレクトロニクス素子の評価に用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の概略図である。
【図３】合成例１で得られた化合物１の１Ｈ−ＮＭＲスペクトルを示すグラフである。
【図４】合成例１で得られた化合物１の１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルを示すグラフである。
【図５】合成例２で得られた化合物２の１Ｈ−ＮＭＲスペクトルを示すグラフである。
【図６】合成例２で得られた化合物２の１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルを示すグラフである。
【図７】合成例２で得られた化合物３の１Ｈ−ＮＭＲスペクトルを示すグラフである。
【図８】合成例２で得られた化合物３の１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルを示すグラフである。
【図９】合成例２で得られた化合物１４の１Ｈ−ＮＭＲスペクトルを示すグラフである。
【図１０】合成例２で得られた化合物１４の１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルを示すグラフである。
【図１１】合成例２で得られた化合物１５の１Ｈ−ＮＭＲスペクトルを示すグラフである。
【図１２】合成例２で得られた化合物１５の１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルを示すグラフである。
【図１３】合成例２で得られた化合物１６の１Ｈ−ＮＭＲスペクトルを示すグラフである。
【図１４】合成例２で得られた化合物１６の１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルを示すグラフである。
【図１５】合成例１で得られた化合物１のＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ  ＭＳスペクトルを示すグラフである。
【図１６】合成例２で得られた化合物２、化合物３、化合物１４、化合物１５、及び、化合物１６のＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ ＭＳスペクトルを示すグラフである。
【図１７】合成例２で得られた化合物２、化合物３、化合物１４、化合物１５、及び、化合物１６のＨＰＬＣ測定で得られたスペクトルを示すグラフである。
【図１８】合成例２で得られた化合物２、化合物３、化合物１４、化合物１５、及び、化合物１６の紫外・可視スペクトルを示すグラフである。
【図１９】合成例２で得られた化合物２、化合物３、化合物１４、化合物１５、及び、化合物１６の蛍光スペクトルを示すグラフである。
【図２０】合成例２で得られた化合物２、化合物３、化合物１４、化合物１５、及び、化合物１６の熱重量分析を示すグラフである。
【図２１】合成例３で得られた６シクロメタフェニレンの１Ｈ−ＮＭＲスペクトルを示すグラフである。
【図２２】合成例３で得られた５シクロメタフェニレンの１Ｈ−ＮＭＲスペクトルを示すグラフである。
【図２３】合成例３で得られた５シクロメタフェニレンの１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルを示すグラフである。
【図２４】合成例３で得られた６シクロメタフェニレン、及び、５シクロメタフェニレンのＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ  ＭＳスペクトルを示すグラフである。
【図２５】合成例３で得られた６シクロメタフェニレン、及び、５シクロメタフェニレンのＨＰＬＣ測定で得られたスペクトルを示すグラフである。
【図２６】実施例の有機エレクトロニクス素子の評価に用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の構成を示す図である。
【図２７】実施例の有機エレクトロニクス素子の評価に用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態の例を説明するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。
なお、説明は以下の順序で行う。
１．環状芳香族化合物、及び、有機エレクトロニクス素子用材料
２．有機エレクトロニクス素子
３．電子機器
【００１６】
〈１．環状芳香族化合物、及び、有機エレクトロニクス素子用材料〉
［環状芳香族化合物］
以下、本発明の環状芳香族化合物、及び、有機エレクトロニクス素子用材料の具体的な実施形態について説明する。本実施形態の環状芳香族化合物は、下記一般式（１）によって表される。また、有機エレクトロニクス素子用材料は、下記一般式（１）によって表される環状芳香族化合物を含有する。
【００１７】
【化１】
0006657596.tif 000003
【００１８】
式中、ｎは５〜９のうちのいずれかの整数を示す。Ｒは置換基または水素原子を表し、少なくとも１つ以上のＲが置換基である。Ｒが複数存在するときは各々のＲは異なっていてもよい。Ｒが置換基の場合、各々の置換位置は異なっていてもよい。
【００１９】
上記式において、Ｒで表される置換基としては、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等）、シクロアルキル基（例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等）、アルケニル基（例えば、ビニル基、アリル基、１−プロペニル基、２−ブテニル基、１，３−ブタジエニル基、２−ペンテニル基、イソプロペニル基等）、アルキニル基（例えば、エチニル基、プロパルギル基等）、芳香族炭化水素基（芳香族炭化水素環基、芳香族炭素環基、アリール基等ともいい、例えば、フェニル基、ｐ−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等）、芳香族複素環基（例えば、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基（カルボリニル基のカルボリン環を構成する任意の炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す）、フタラジニル基等）、複素環基（例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等）、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等）、シクロアルコキシ基（例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等）、アルキルチオ基（例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等）、シクロアルキルチオ基（例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等）、アリールチオ基（例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等）、アルコキシカルボニル基（例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等）、アリールオキシカルボニル基（例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等）、スルファモイル基（例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、２−ピリジルアミノスルホニル基等）、アシル基（例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、２−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等）、アシルオキシ基（例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基、アクリロイル基、メタクリロイル基等）、アミド基（例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、２−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等）、カルバモイル基（例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、２−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、２−ピリジルアミノカルボニル基等）、ウレイド基（例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基、ナフチルウレイド基、２−ピリジルアミノウレイド基等）、スルフィニル基（例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、２−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、２−ピリジルスルフィニル基等）、アルキルスルホニル基（例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、２−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等）、アリールスルホニル基、または、ヘテロアリールスルホニル基（例えば、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、２−ピリジルスルホニル基等）、アミノ基（例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、２−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、２−ピリジルアミノ基等）、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等）、フッ化炭化水素基（例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタフルオロフェニル基等）、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、シリル基（例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等）、ホスホノ基、ボロン酸基、ボロン酸エステル基、ボラン基等が挙げられる。
【００２０】
また、上記一般式（１）によって表される環状芳香族化合物において、下記一般式（２）で表される環状芳香族が好ましい。
【００２１】
【化２】
0006657596.tif 000004
【００２２】
式中、ｎは５〜９のうちのいずれかの整数を示す。Ｒは置換基または水素原子を表し、少なくとも１つ以上のＲが置換基である。Ｒが複数存在するときは各々のＲは異なっていてもよい。
式中Ｒで表される置換基としては、上述の一般式（１）と同一である。
【００２３】
また、上記一般式（１）、及び、一般式（２）で表される環状芳香族化合物において、Ｒは、アルキル基、又は、水素原子であることが好ましい。特に、Ｒがすべて、アルキルき、又は、水素原子のいずれかであることが好ましく、メチル基、又は、水素原子のいずれかであることがさらに好ましい。さらに、Ｒがすべてアルキル基であることが好ましく、メチル基又はエチル基であることがさらに好ましく、Ｒがすべてメチル基であることがより好ましい。
また、ひずみが小さく、かつ、得られる化合物の構造が剛直になる傾向にあるという観点から、フェニレン基の繰り返し数ｎは５又は６であることが好ましい。
【００２４】
上記一般式（１）で表される環状芳香族化合物の具体例として、化合物１〜３８を以下に示す。なお、以下においてＭｅ＝メチル基、Ｅｔ＝エチル基である。
【００２５】
【化３】
0006657596.tif 000005
【００２６】
【化４】
0006657596.tif 000006
【００２７】
【化５】
0006657596.tif 000007
【００２８】
上記環状芳香族化合物は、ＩＲ（赤外吸収スペクトル）、１Ｈ−ＮＭＲ、１３Ｃ−ＮＭＲ、ＭＳ（ＭＡＬＤＩ  ＴＯＦ）、元素分析、熱分解温度測定により同定することができる。また、環状芳香族化合物は、単結晶構造をとることができ、単結晶Ｘ線構造解析により同定することができる。
【００２９】
［環状芳香族化合物の合成方法］
環状芳香族化合物の合成方法について説明する。上記一般式（１）で表される環状芳香族化合物は、下記一般式（３）表わされる化合物のカップリング反応により合成することができる。
【００３０】
【化６】
0006657596.tif 000008
【００３１】
式中、Ｘはハロゲン原子、又は、ピナコラートボランを表す。
【００３２】
ハロゲン原子としては、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、臭素（Ｂｒ）、ヨウ素（Ｉ）が挙げられ、これらの中でも、カップリング反応において十分な反応性を有するという観点から、臭素（Ｂｒ）であることが好ましい。
【００３３】
カップリング反応としては、上記一般式（１）で表される環状芳香族化合物を製造することが可能な方法であればよく、公知のカップリング反応を適宜採用することができる。例えば、鈴木カップリング反応、スティルカップリング反応、熊田カップリング反応、ウルマン反応、山本カップリング反応、根岸カップリング反応、檜山カップリング反応、並びに、これらの反応を組み合わせた反応を用いることができる。これらの中でも、得られる環状芳香族化合物の収率が高く、反応に用いる材料の入手が容易であるという観点から、山本カップリング反応を用いることが好ましい。
【００３４】
また、カップリング方法においては、有機溶媒を用いることができる。有機溶媒としては、トルエン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ベンゼン、キシレン、メシチレン、ＤＭＳＯ等が挙げられ、これらの１種を単独で、又は、２種以上を混合して用いてもよい。これらの中でも、トルエン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ベンゼンを用いることが好ましい。また、このような有機溶媒を用いる場合には、用いるハロゲン化ベンゼンや採用するカップリング反応によっても異なるが、副反応を抑制するという観点から、十分に脱酸素処理を施してから用いることが好ましい。また、遮光下において、窒素やアルゴン等の不活性ガス雰囲気下において用いることがより好ましい。
【００３５】
さらに、上記一般式（１）で表される環状芳香族化合物の合成においては、反応を進行させるために、アルカリや適当な触媒を添加することが好ましい。これらのアルカリや触媒としては、採用するカップリング反応に応じて選択することができる。
例えば、アルカリとしては、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸セシウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、リン酸三カリウム、酢酸カリウム、フッ化カリウム、フッ化セシウム等が挙げられる。
【００３６】
触媒としては、ビス（１，５−シクロオクタジエン）ニッケル等のニッケル触媒、銅触媒、パラジウム触媒、プラチナ触媒、鉄触媒等が挙げられる。このようなアルカリや触媒の中でも、反応に用いる有機溶媒に十分に溶解するものを用いることが好ましく、ビス（１，５−シクロオクタジエン）ニッケルを用いることが好ましい。
【００３７】
また、アルカリの添加量としては、一般式（３）で表されるハロゲン化ベンゼン１モルに対して、２〜５モルとすることが好ましい。また、触媒の添加量としては、触媒としての有効量であればよく、特に制限されないが、一般式（３）で表されるハロゲン化ベンゼン１モルに対して、０．１〜２．５モルとすることが好ましい。このようなアルカリ及び触媒の添加量が下限未満では、反応の効率性が低下する傾向にあり、他方、上限を超えると、それ以上の添加が無駄となり、経済性が低下する傾向にある。
【００３８】
上述のアルカリや触媒を混合する方法としては特に制限されない。例えば、ハロゲン化ベンゼンと有機溶媒とを含有する反応液を、アルゴンや窒素等の不活性雰囲気下で攪拌しながらゆっくりとアルカリ及び／又は触媒の溶液を添加する方法や、アルカリ及び／又は触媒を含有する溶液に反応液をゆっくりと添加する方法等が挙げられる。このような混合により得られる混合液（反応液）において、アルカリ及び／又は触媒と、一般式（３）で表されるハロゲン化ベンゼンとの総濃度は、環化をより促進するために高希釈条件にするという観点から１〜１５質量％（５〜５０ｍＭ）であることが好ましい。
【００３９】
また、カップリング反応の条件としては、遮光下、不活性ガス雰囲気中において行うことが好ましい。不活性ガスとしては、例えば、窒素ガスやアルゴンガス等が挙げられる。
カップリング反応の温度としては、用いる有機溶媒等によって異なるが、２０〜８０℃であることが好ましい。カップリング反応の反応時間としては、特に制限されず、用いるハロゲン化ベンゼンや採用するカップリング反応によっても異なる。目的の重合度に達したときを反応時間の上限としてもよいが、１〜２４時間程度であることが好ましい。
【００４０】
なお、カップリング反応を停止させる場合は、用いるハロゲン化ベンゼンや採用するカップリング反応によっても異なるが、反応液に、例えば、水、希塩酸等を添加することが好ましい。また、カップリング反応後は、酸洗浄、アルカリ洗浄、中和、水洗浄、有機溶媒洗浄、再沈殿、遠心分離、抽出、カラムクロマトグラフィー、及び、透析等の慣用の分離操作、精製操作、乾燥その他の操作による純化処理を適宜施すことが好ましい。
【００４１】
（合成反応１）
上記一般式（１）で表される環状芳香族化合物の合成方法の一例として、ニッケル触媒と、上記一般式（３）においてＸをＢｒ、Ｒをメチル基とした、３，５−ジブロモトルエンとを混合し、山本カップリング反応による合成方法について以下に示す。
【００４２】
【化７】
0006657596.tif 000009
【００４３】
ニッケル触媒としては、公知のものを適宜用いることができ、例えば、０価のニッケルであるビス（１，５−シクロオクタジエン）ニッケルと、１，５−シクロオクタジエンと、２，２’−ビピリジンとを等モル比で有機溶媒中に溶解することにより得られるニッケル触媒や、ビス（１，５−シクロオクタジエン）ニッケルと、トリフェニルホスフィンとを等モル比で有機溶媒中に溶解することにより得られるニッケル触媒を用いることができる。このようなニッケル触媒の添加量としては、特に制限されないが、１，３−ジブロモベンゼン１モルに対して、２モル以上とすることがより好ましい。
【００４４】
また、重合反応としては、トルエン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等の有機溶媒中で反応を行うことが好ましい。また、このような有機溶媒としては、副反応を抑制するという観点から、十分に脱気してあることが好ましい。
【００４５】
ニッケル触媒と、３，５−ジブロモトルエンとの混合方法としては、特に制限されず、上述のとおりである。混合により得られる混合液（反応液）におけるニッケル触媒及び３，５−ジブロモトルエンの総濃度は１〜１５質量％であることが好ましい。
【００４６】
また、重合反応の条件としては、遮光下、不活性ガス雰囲気中において行うことが好ましく、重合反応の温度としては、用いる有機溶媒等によって異なるが、２０〜８０℃であることが好ましい。重合反応の反応時間としては、特に制限されず、目的の重合度に達したときを反応時間の上限としてもよいが、１〜２４時間程度であることが好ましい。
【００４７】
（合成反応２）
次に、上記一般式（１）で表される環状芳香族化合物の合成方法の一例として、パラジウム触媒を用いて、上記一般式（３）においてＸをＢｒ、Ｒをメチル基とした、３，５−ジブロモトルエンと、上記一般式（３）においてＸをピナコラートボラン［Ｂｐｉｎ］とした１，３−ボロン酸エステルベンゼンとを混合し、鈴木−宮浦カップリング反応による合成方法について以下に示す。
【００４８】
【化８】
0006657596.tif 000010
【００４９】
パラジウム触媒としては、公知のものを適宜用いることができ、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム（０）［Ｐｄ２（ｄｂａ）３］や、酢酸パラジウム（ＩＩ）［Ｐｄ（ＯＡｃ）２］を用いることができる。
【００５０】
重合反応には、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（ＳＰｈｏｓ）、２−ジシクロヘキシルホスフィノ−２′，４′，６′−トリイソプロピルビフェニル（ＸＰｈｏｓ）、（２−ビフェニル）ジ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン（ＪｏｈｎＰｈｏｓ）、２−ジシクロヘキシルホスフィノ−２′−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）ビフェニル（ＤａｖｅＰｈｏｓ）等のホスフィン配位子を用いることが好ましい。
また、重合反応には、塩基として炭酸セシウム、ふっ化セシウム、tert-ブチルアミン等を用いることが好ましい。
【００５１】
また、重合反応の条件としては、遮光下、不活性ガス雰囲気中において行うことが好ましく、重合反応の温度としては、用いる有機溶媒等によって異なるが、２０〜８０℃であることが好ましい。重合反応の反応時間としては、特に制限されず、目的の重合度に達したときを反応時間の上限としてもよいが、１〜２４時間程度であることが好ましい。
【００５２】
（分離・精製）
一般式（１）で表される環状芳香族化合物は、有機エレクトロニクス素子用材料としての機能をより向上させるという観点より、粗生成物から、二液相分離方法や下記の精製方法を用いて、ｎの数（５〜９）毎の化合物にそれぞれ分離、精製することが好ましい。このようにして、一般式（１）環状芳  香族化合物を製造することができる。
【００５３】
上述のように、一般式（１）で表される環状芳香族化合物の合成は、ジハロゲン化アリール同士の連結による、簡便で反応条件が緩和な単結合生成を用いることができる。このため、容易且つ効率のよい方法によって、上記環状芳香族化合物を含む粗生成物を得ることができる。
【００５４】
さらに、分離、精製した各環状芳香族化合物は、単に自己集積することでπスタック型の充填構造を有する結晶となる。このため、環状芳香族化合物の構造や、環状芳香族化合物の製造方法等に応じて、公知の方法を適宜用いることにより結晶を得ることができる。このような結晶化の方法としては、例えば、晶析、昇華、蒸着等の方法が挙げられる。
【００５５】
一般式（１）で表される環状芳香族化合物としては、有機エレクトロニクス素子用材料として微量の不純物が及ぼす影響を抑制するという観点から、更に精製して純度を上げて用いることが好ましい。環状芳香族化合物の純度としては、ＨＰＬＣ、ＴＧＡ、ＤＳＣや不純物金属分析等によって測定される純度が９９．９９％以上であることが好ましい。精製方法としては、環状芳香族化合物やその製造方法に応じて公知の方法を適宜採用することができる。例えば、ゲル濾過、シリカゲルカラムクロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィー、中圧カラムクロマトグラフィー等の各種クロマトグラフィー、再結晶、昇華精製、及び、これらを組み合わせた精製方法が挙げられる。
【００５６】
有機エレクトロニクス素子用材料は、上述の一般式（１）で表される環状芳香族化合物のみから構成されていてもよく、また、一般式（１）で表される環状芳香族化合物による効果を阻害しない範囲内において、環状芳香族化合物の合成に用いた試薬由来の不純物、精製により生じる不純物等が更に含まれていてもよい。
【００５７】
〈２．有機エレクトロニクス素子〉
次に、有機エレクトロニクス素子の実施形態について説明する。本実施形態の有機エレクトロニクス素子は、陽極、陰極、及び、陰極と陽極との間に配置される有機化合物層を備える有機エレクトロニクス素子であって、有機化合物層の有機エレクトロニクス素子用材料として上述の一般式（１）で表される環状芳香族化合物を含有する。
【００５８】
有機エレクトロニクス素子としては、有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）、有機薄膜太陽電池、有機ダイオード等が挙げられる。また、有機化合物層とは有機化合物が含有されている層であり、例えば、有機ＥＬ素子の層構成の中では、正孔輸送層、発光層、電子輸送層等が挙げられる。また、その他、正孔阻止層、正孔注入層、電子注入層等にも有機化合物が含有されている場合には、有機化合物層に含めることができる。また、有機ＥＬ素子の層構成としては、有機化合物層を単一層のとすることができる。そして、この単一層の有機化合物層内に発光領域と、発光領域以外の領域、例えば、正孔輸送領域や非ドープ領域等とを設ける構成とすることができる。
また、有機薄膜太陽電池の層構成の中では、正孔輸送層、ｐ型半導体層、発電層、ｎ型半導体層、電子輸送層等が挙げられる。
【００５９】
有機エレクトロニクス素子は、単一層、又は、複数ある有機化合物層のうちの少なくともいずれか１層に、上述の一般式（１）で表される環状芳香族化合物が、有機エレクトロニクス素子用材料として含まれる。また、有機エレクトロニクス素子が、複数の有機化合物層を有する有機ＥＬ素子である場合には、正孔輸送層、発光層及び電子輸送層のうちの少なくともいずれか１層の有機化合物層に、上述の一般式（１）で表される環状芳香族化合物が含まれていることが好ましい。また、有機エレクトロニクス素子が、単一層の有機化合物層を有する有機ＥＬ素子の場合には、この単一層の共通ホスト材料として、上述の一般式（１）で表される環状芳香族化合物が含まれていることが好ましい。
一般式（１）で表される環状芳香族化合物は、電子輸送材料、正孔輸送材料及び発光層ホスト材料のいずれの材料としても用いることができるため、単一層、又は、複数層のいずれの層においても有機エレクトロニクス素子用材料として含有させることができる。
【００６０】
［有機エレクトロルミネッセンス素子］
以下、有機エレクトロニクス素子の好ましい一態様として、有機ＥＬ素子について説明する。上述の一般式（１）で表される環状芳香族化合物は、有機ＥＬ素の有機化合物層の材料として用いることが可能である。
【００６１】
（有機ＥＬ素子の構成）
以下に有機ＥＬ素子の層構成の好ましい具体例を示すが、有機ＥＬ素子の層構成はこれらに限定されない。
（ｉ）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（ｉｉ）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（ｉｉｉ）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／電子注入層（陰極バッファー層）／陰極
（ｉｖ）陽極／正孔注入層（陽極バッファー層）／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／電子注入層（陰極バッファー層）／陰極
（ｖ）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層（陰極バッファー層）／陰極
（ｖｉ）陽極／正孔注入層（陽極バッファー層）／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（ｖｉｉ）陽極／単一層（非ドープ領域、発光領域、非ドープ領域）／陰極
（ｖｉｉｉ）陽極／単一層（正孔輸送領域、発光領域、及び、非ドープ領域）／陰極
（ｉＸ）陽極／単一層（発光領域）／陰極
【００６２】
上記の層構成において、陽極と陰極を除く層を有機化合物層により構成することができる。有機ＥＬ素子は、構成層として複数の有機化合物層を有することが好ましい。有機化合物層としては、例えば、上記の層構成の中で、単一層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層等が挙げられる。また、その他の正孔注入層、電子注入層等の有機ＥＬ素子の構成層に有機化合物が含有されていれば、有機化合物層に含まれる。更に、陽極バッファー層、陰極バッファー層等に有機化合物が用いられる場合には、陽極バッファー層、陰極バッファー層等も、各々有機化合物層に含まれる。なお、電子輸送層は、電子を輸送する機能を有する層であり、広い意味で電子注入層、及び、正孔阻止層も含まれる。また、電子輸送層は、複数層で構成されていてもよい。正孔輸送層は、正孔を輸送する機能を有する層であり、広い意味で正孔注入層、及び、電子阻止層も含まれる。また、正孔輸送層は、複数層で構成されていてもよい。
【００６３】
有機ＥＬ素子においては、上記複数ある有機化合物層のうちの少なくともいずれか１層に、上述の一般式（１）で表される環状芳香族化合物が、有機エレクトロニクス素子用材料として含まれる。以下、有機ＥＬ素子を構成する各層について説明する。
【００６４】
（発光層）
有機ＥＬ素子を構成する発光層は、電極又は電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよい。
【００６５】
発光層は、１層であってもよく、複数の層を組み合わせて積層した構成であってもよい。有機ＥＬ素子においては、青色発光層の発光極大波長が４３０ｎｍ〜４８０ｎｍであることが好ましく、緑色発光層の発光極大波長が５１０ｎｍ〜５５０ｎｍ、赤色発光層の発光極大波長が６００ｎｍ〜６４０ｎｍの範囲にある単色発光層であることが好ましい。また、これらの少なくとも３層の発光層が積層された、白色発光層を有する有機ＥＬ素子であってもよい。さらに、発光層間には非発光性の中間層を有していてもよい。
【００６６】
発光層の膜厚の総和としては特に制限はないが、膜の均質性や、発光時に不必要な高電圧を印加するのを防止し、かつ、駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、２ｎｍ〜５μｍの範囲に調整することが好ましく、２ｎｍ〜２００ｎｍの範囲に調整することが更に好ましく、１０ｎｍ〜２０ｎｍの範囲に調整することが特に好ましい。
【００６７】
有機ＥＬ素子の発光層は、発光層ホスト材料と、リン光発光性ドーパント及び蛍光ドーパントのうちの少なくとも１種類の発光ドーパントとを含有することが好ましい。発光層は、発光層ホスト材料や発光ドーパントを、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法、インクジェット法等の公知の薄膜化法により成膜して形成することができる。
また、発光層は、後述する正孔輸送材料や電子輸送材料を更に含有していてもよい。
【００６８】
（発光層ホスト材料）
発光層ホスト材料（以下、場合により「ホスト材料」という）とは、発光層に含有される化合物のうち、その層中での質量比が２０％以上であり、かつ、室温（２５℃）におけるリン光発光のリン光量子収率が０．１未満の化合物を指す。好ましくは、リン光量子収率が０．０１未満である。また、発光層に含有される化合物の中で、その層中での質量比が２０％以上であることが好ましい。
【００６９】
ホスト材料としては、１種のホスト材料を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。ホスト材料を複数種用いる場合には、電荷の移動を調整することによって有機ＥＬ素子のより高効率化を図ることができる。
【００７０】
ホスト材料としては、上述の一般式（１）で表される環状芳香族化合物を、単独で、又は、他のホスト材料と組み合わせて用いることが好ましい。また、一般式（１）で表される環状芳香族化合物が、後述する電子輸送材料や正孔輸送材料等として用いられる場合には、ホスト材料に一般式（１）で表される環状芳香族化合物以外の他の材料を単独で又は２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００７１】
上述の一般式（１）で表される環状芳香族化合物以外の他のホスト材料としては、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、かつ、発光の長波長化を防ぎ、なおかつ高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。具体的には、特開２００１−２５７０７６号公報、同２００２−３０８８５５号公報、同２００１−３１３１７９号公報、同２００２−３１９４９１号公報、同２００１−３５７９７７号公報、同２００２−３３４７８６号公報、同２００２−８８６０号公報、同２００２−３３４７８７号公報、同２００２−１５８７１号公報、同２００２−３３４７８８号公報、同２００２−４３０５６号公報、同２００２−３３４７８９号公報、同２００２−７５６４５号公報、同２００２−３３８５７９号公報、同２００２−１０５４４５号公報、同２００２−３４３５６８号公報、同２００２−１４１１７３号公報、同２００２−３５２９５７号公報、同２００２−２０３６８３号公報、同２００２−３６３２２７号公報、同２００２−２３１４５３号公報、同２００３−３１６５号公報、同２００２−２３４８８８号公報、同２００３−２７０４８号公報、同２００２−２５５９３４号公報、同２００２−２６０８６１号公報、同２００２−２８０１８３号公報、同２００２−２９９０６０号公報、同２００２−３０２５１６号公報、同２００２−３０５０８３号公報、同２００２−３０５０８４号公報、同２００２−３０８８３７号公報等に記載されている化合物等が挙げられる。これらの中でも、他のホスト材料としては、カルバゾール環を部分構造として有する化合物、重合性基を有し、かつ、カルバゾール環を部分構造として有する化合物、及び、これらの化合物の重合体が好ましい。例えば、ＣＢＰ（４，４’−Ｎ，Ｎ−ｄｉｃａｒｂａｚｏｌｅ−ｂｉｐｈｅｎｙｌ）が好ましい。
【００７２】
（発光ドーパント）
発光ドーパントとしては、蛍光ドーパント（蛍光性化合物ともいう）、リン光発光性ドーパント（リン光発光体、リン光性化合物、リン光発光性化合物等ともいう）を用いることができる。より発光効率の高い有機ＥＬ素子が得られるという観点から、リン光発光性ドーパントを含有することが好ましい。
【００７３】
リン光発光性ドーパントは、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、具体的には、室温（２５℃）にてリン光発光する化合物であり、２５℃におけるリン光発光のリン光量子収率が０．０１以上の化合物を指す。好ましくは、リン光量子収率は０．１以上である。なお、リン光量子収率は、第４版実験化学講座７の分光ＩＩの３９８頁（１９９２年版、丸善）に記載の方法により測定することができる。溶液中でのリン光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、ン光発光性ドーパントは、任意の溶媒のいずれかにおいて上記リン光量子収率（０．０１以上）が達成されればよい。
【００７４】
リン光発光性ドーパントの発光原理としては２種挙げられる。第１の原理は、キャリアが輸送されるホスト材料上でキャリアの再結合が起こり、ホスト材料の励起状態が生成し、このエネルギーをリン光発光性ドーパントに移動させることでリン光発光性ドーパントからの発光を得るというエネルギー移動型である。第２の原理はリン光発光性ドーパントがキャリアトラップとなり、リン光発光性ドーパント上でキャリアの再結合が起こり、リン光発光性ドーパントからの発光が得られるというキャリアトラップ型である。
上記のいずれの場合においても、リン光発光性ドーパントの励起状態のエネルギーはホスト材料の励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。
【００７５】
発光ドーパントとしては、有機ＥＬ素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることができる。好ましくは、元素周期表で８族〜１０族の金属を含有する錯体系化合物であり、更に好ましくはイリジウム化合物（Ｉｒ錯体）、オスミウム化合物、又は白金化合物（白金錯体系化合物）、希土類錯体である。最も好ましいのはイリジウム化合物（Ｉｒ錯体）である。
【００７６】
また、リン光発光性ドーパントとしては、下記一般式（４）で表される化合物が好ましい。
【００７７】
【化９】
0006657596.tif 000011
【００７８】
式中、Ｐ及びＱは炭素原子又は窒素原子を示し、Ａ１はＰ−Ｃと共に芳香族炭化水素環又は芳香族複素環を形成する原子群を示し、Ａ２はＱ−Ｎと共に芳香族炭化水素環又は芳香族複素環を形成する原子群を示し、Ｐ１−Ｌ１−Ｐ２は２座の配位子を示し、Ｐ１、Ｐ２はそれぞれ独立に炭素原子、窒素原子又は酸素原子を示し、Ｌ１はＰ１、Ｐ２と共に２座の配位子を形成する原子群を示し、Ｍは元素周期表における８〜１０族の金属元素を示す。ｒは１〜３の整数を示し、ｓは０〜２の整数を示すが、ｒ＋ｓは２又は３である。
【００７９】
一般式（４）において、Ａ１で表される芳香族炭化水素環としては、ベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、アズレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ピレン環、クリセン環、ナフタセン環、トリフェニレン環、ｏ−テルフェニル環、ｍ−テルフェニル環、ｐ−テルフェニル環、アセナフテン環、コロネン環、フルオレン環、フルオラントレン環、ナフタセン環、ペンタセン環、ペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピレン環、ピラントレン環、アンスラアントレン環等が挙げられる。これらの環は更に、後述する置換基を有してもよい。
【００８０】
一般式（４）において、Ａ１で表される芳香族複素環としては、例えば、フラン環、チオフェン環、オキサゾール環、ピロール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、ベンゾイミダゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、インドール環、インダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、キノキサリン環、キナゾリン環、シンノリン環、キノリン環、イソキノリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、カルバゾール環、カルボリン環、ジアザカルバゾール環（カルボリン環を構成する炭素原子の１つが更に窒素原子で置換されている環を示す）等が挙げられる。これらの環は更に、後述する置換基を有していてもよい。
【００８１】
芳香族炭化水素環又は芳香族複素環が有していてもよい置換基としては、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等）、シクロアルキル基（例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等）、アルケニル基（例えば、ビニル基、アリル基等）、アルキニル基（例えば、エチニル基、プロパルギル基等）、芳香族炭化水素基（芳香族炭化水素環基、芳香族炭素環基、アリール基等ともいい、例えば、フェニル基、ｐ−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等）、芳香族複素環基（例えば、ピリジル基、ピリミジニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピラジニル基、トリアゾリル基（例えば、１，２，４−トリアゾール−１−イル基、１，２，３−トリアゾール−１−イル基等）、オキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、キノリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基（カルボリニル基のカルボリン環を構成する炭素原子の１つが窒素原子で置き換わったものを示す）、キノキサリニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等）、複素環基（例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等）、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等）、シクロアルコキシ基（例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等）、アルキルチオ基（例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等）、シクロアルキルチオ基（例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等）、アリールチオ基（例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等）、アルコキシカルボニル基（例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等）、アリールオキシカルボニル基（例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等）、スルファモイル基（例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、２−ピリジルアミノスルホニル基等）、アシル基（例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、２−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等）、アシルオキシ基（例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等）、アミド基（例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、２−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等）、カルバモイル基（例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、２−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、２−ピリジルアミノカルボニル基等）、ウレイド基（例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基ナフチルウレイド基、２−ピリジルアミノウレイド基等）、スルフィニル基（例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、２−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、２−ピリジルスルフィニル基等）、アルキルスルホニル基（例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、２−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等）、アリールスルホニル基又はヘテロアリールスルホニル基（例えば、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、２−ピリジルスルホニル基等）、アミノ基（例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、２−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、２−ピリジルアミノ基等）、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等）、フッ化炭化水素基（例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタフルオロフェニル基等）、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、シリル基（例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等）、ホスホノ基等が挙げられる。また、これらの置換基は上記の置換基によって更に置換されていてもよい。また、これらの置換基は複数が互いに結合して環を形成していてもよい。
【００８２】
一般式（４）において、Ａ２で表される芳香族炭化水素環、芳香族複素環としては、Ａ１で表される芳香族炭化水素環、芳香族複素環とそれぞれ同義である。
また、一般式（４）において、Ｐ１−Ｌ１−Ｐ２で表される２座の配位子としては、例えば、置換又は無置換のフェニルピリジン、フェニルピラゾール、フェニルイミダゾール、フェニルトリアゾール、フェニルテトラゾール、ピラザボール、アセチルアセトン、ピコリン酸等が挙げられる。
さらに、一般式（４）において、Ｍは、元素周期表における８〜１０族の遷移金属元素（単に遷移金属ともいう）を示すが、中でも、イリジウム、白金が好ましく、特にイリジウムが好ましい。
これらのリン光発光性ドーパントは、例えば、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．４０巻、１７０４〜１７１１に記載の方法等により合成することができる。
【００８３】
蛍光ドーパント（蛍光性化合物）としては、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素、又は希土類錯体系蛍光体等が挙げられる。
【００８４】
発光ドーパントとしては、これらの発光ドーパントのうちの１種を単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよいが、より発光効率の高い有機ＥＬ素子が得られ、かつ、任意の発光色を得ることができるという観点からは、リン光発光性ドーパントに複数種の他の発光ドーパントを組み合わせて用いることが好ましい。
【００８５】
（正孔輸送層）
有機ＥＬ素子の正孔輸送層とは、正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなる層である。正孔輸送層は単層であってもよく、複数層を組み合わせて設けてもよい。正孔輸送材料として、上述の一般式（１）で表される環状芳香族化合物を単独で、又は、他の正孔輸送材料と組み合わせて用いることが好ましい。また、上述の一般式（１）で表される環状芳香族化合物が、上述のホスト材料や、後述する電子輸送材料として用いられる場合には、正孔輸送材料として一般式（１）で表される環状芳香族化合物以外の他の材料を単独で又は２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００８６】
一般式（１）で表される環状芳香族化合物以外の他の正孔輸送材料としては、正孔の注入又は輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであればよく、有機物、無機物のいずれであってもよい。例えば、トリアゾール誘導体、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、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、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、オキサゾール誘導体、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、アニリン系共重合体、又は、特にチオフェンオリゴマー等の導電性高分子オリゴマーが挙げられる。中でも、ポルフィリン化合物、芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第３級アミン化合物を用いることが好ましい。
【００８７】
芳香族第３級アミン化合物、及び、スチリルアミン化合物の代表例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノフェニル、Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−〔１，１′−ビフェニル〕−４，４′−ジアミン（ＴＰＤ）、２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）プロパン、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラ−ｐ−トリル−４，４′−ジアミノビフェニル、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン、ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン、ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタン、Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ジ（４−メトキシフェニル）−４，４′−ジアミノビフェニル、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノジフェニルエーテル、４，４′−ビス（ジフェニルアミノ）クオードリフェニル、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン、４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４′−〔４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン、４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニル）ベンゼン、３−メトキシ−４′−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン、Ｎ−フェニルカルバゾール、米国特許第５，０６１，５６９号明細書に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有する化合物（例えば、４，４′−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル［ＮＰＤ］）、特開平４−３０８６８８号公報に記載されているトリフェニルアミンユニット３つがスターバースト型に連結された４，４′，４″−トリス〔Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン［ＭＴＤＡＴＡ］等が挙げられる。
【００８８】
また、これらの材料を高分子鎖に導入した、又は、これらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。さらに、ｐ型−Ｓｉ、ｐ型−ＳｉＣ等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。また、特開平１１−２５１０６７号公報、Ｊ．Ｈｕａｎｇ ｅｔ．ａｌ．著文献（Ａｐｐｌｉｅｄ ＰｈｙｓｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ ８０（２００２），ｐ．１３９）に記載されている、所謂ｐ型正孔輸送材料
を用いることもできる。
【００８９】
正孔輸送層は、上記正孔輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、ＬＢ法等の公知の方法により形成することができる。正孔輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。
【００９０】
正孔輸送層としては、不純物をドープしたｐ性の高い正孔輸送層とすることもできる。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報の各公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載された構成が挙げられる。具体的には、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリスチレンスルホネートが挙げられる。このようなｐ性の高い正孔輸送層とすることによって、より消費電力の低い有機ＥＬ素子を作製することができる。
【００９１】
（電子輸送層）
有機ＥＬ素子の電子輸送層とは、電子を輸送する機能を有する材料からなる層である。電子輸送層は単層であってもよく、複数層を組み合わせて設けてもよい。
【００９２】
電子輸送層が単層の場合、電子輸送材料（正孔阻止材料を兼ねる）として上述の一般式（１）で表される環状芳香族化合物を、単独で、又は、他の電子輸送材料と組み合わせて用いることが好ましい。
また、電子輸送層が複数層の場合は、発光層に対して陰極側に隣接する電子輸送層に用いられる電子輸送材料（正孔阻止材料を兼ねる）として上述の一般式（１）で表される環状芳香族化合物を、単独で、又は、他の電子輸送材料と組み合わせて用いることが好ましい。また、一般式（１）で表される環状芳香族化合物が、上述のホスト材料や正孔輸送材料にとして用いられる場合には、電子輸送材料として一般式（１）で表される環状芳香族化合物以外の他の材料を単独で又は２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００９３】
一般式（１）で表される環状芳香族化合物以外の他の電子輸送材料としては、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、従来公知の化合物の中から任意に選択して用いることができる。このような化合物としては、例えば、ニトロ置換フルオレン誘導体、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、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。また、上記オキサジアゾール誘導体において、更に、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も電子輸送材料として用いることができる。さらに、これらの材料を高分子鎖に導入した、又は、これらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
【００９４】
また、８−キノリノール誘導体の金属錯体、例えば、トリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ）、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）亜鉛（Ｚｎｑ）、ビス（２−メチル−８−キノリレート）−４−（フェニルフェノラト）アルミニウム（ＢＡｌｑ）、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）等、及びこれらの金属錯体の中心金属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、Ｇａ又はＰｂに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることができる。
【００９５】
その他、メタルフリー若しくはメタルフタロシアニン、又はそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。また、発光層のホスト材料として用いることもできるジスチリルピラジン誘導体も、電子輸送材料として用いることができ、正孔輸送層と同様に、ｎ型−Ｓｉ、ｎ型−ＳｉＣ等の無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。
【００９６】
電子輸送層は、上記電子輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、ＬＢ法等の公知の方法により形成することができる。電子輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。
【００９７】
また、電子輸送層としては、不純物をドープしたｎ性の高い電子輸送層とすることもできる。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、同１０−２７０１７２号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載された構成が挙げられる。このようなｎ性の高い電子輸送層とすることによって、より低消費電力の有機ＥＬ素子を作製することができる。
【００９８】
（注入層：電子注入層、正孔注入層）
有機ＥＬ素子の注入層は、必要に応じて設けることができる。例えば、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３〜１６６頁）に記載されている正孔注入層（陽極バッファー層）や電子注入層（陰極バッファー層）等を有機ＥＬ素子に設けることができる。
【００９９】
注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機化合物層との間に設けられる層である。注入層は、陽極と発光層又は正孔輸送層との間、及び、陰極と発光層又は電子輸送層との間に設けることができる。
【０１００】
陽極バッファー層（正孔注入層）は、特開平９−４５４７９号公報、同９−２６００６２号公報、同８−２８８０６９号公報等に詳細が記載されている。具体例としては、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファー層等が挙げられる。
【０１０１】
陰極バッファー層（電子注入層）は、特開平６−３２５８７１号公報、同９−１７５７４号公報、同１０−７４５８６号公報等に詳細が記載されている。具体的には、ストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。上記バッファー層（注入層）はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるが膜厚が０．１ｎｍ〜１０ｎｍの範囲であることが好ましい。
【０１０２】
（阻止層：正孔阻止層、電子阻止層）
有機ＥＬ素子の阻止層は、必要に応じて設けることができる。阻止層としては、例えば、特開平１１−２０４２５８号公報、同１１−２０４３５９号公報、及び「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の２３７頁等に記載されている正孔阻止（ホールブロック）層等が挙げられる。
【０１０３】
正孔阻止層は、広義には電子輸送層の機能を有する層であり、電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が著しく小さい正孔阻止材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。このような正孔阻止層は、発光層に隣接して設けられていることが好ましい。
【０１０４】
また、有機ＥＬ素子が発光色の異なる複数の発光層を有する場合、その発光極大波長が最も短波側にある発光層が、全発光層中、最も陽極に近いことが好ましい。このような場合には、最短波の発光層と、最短波の発光層の次に陽極に近い発光層との間にも、正孔阻止層が設けられることが好ましい。さらに、この置に設けられる正孔阻止層に含有される化合物の５０質量％以上が、最短波の発光層のホスト材料に対しそのイオン化ポテンシャルが０．３ｅＶ以上大きいことが好ましい。
【０１０５】
なお、イオン化ポテンシャルは化合物のＨＯＭＯ（最高被占分子軌道）レベルにある電子を真空準位に放出するのに必要なエネルギーで定義され、例えば下記に示すような方法により求めることができる。
【０１０６】
（１）米国Ｇａｕｓｓｉａｎ社製の分子軌道計算用ソフトウェアであるＧａｕｓｓｉａｎ９８（Ｇａｕｓｓｉａｎ９８、Ｒｅｖｉｓｉｏｎ Ａ．１１．４，Ｍ．Ｊ．Ｆｒｉｓｃｈ，ｅｔ ａｌ，Ｇａｕｓｓｉａｎ，Ｉｎｃ．，Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ ＰＡ，２００２．）を用い、キーワードとしてＢ３ＬＹＰ／６−３１Ｇ＊を用いて構造最適化を行うことにより算出した値（ｅＶ単位換算値）の小数点第２位を四捨五入した値としてイオン化ポテンシャルを求める方法。この計算値が有効な背景には、この手法で求めた計算値と実験値の相関が高いことがある。
（２）光電子分光法で直接測定する方法。例えば、理研計器社製の低エネルギー電子分光装置「Ｍｏｄｅｌ ＡＣ−１」を用いる方法、又は、紫外光電子分光として知られている方法を用いる方法。
【０１０７】
一方、電子阻止層は、広義には正孔輸送層の機能を有する層であり、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。正孔阻止層の膜厚としては、好ましくは３ｎｍ〜１００ｎｍであり、更に好ましくは５ｎｍ〜３０ｎｍである。
【０１０８】
（陽極）
有機ＥＬ素子の陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物、及び、これらの混合物を電極物質として用いる構成が好ましい。電極物質の具体例としては、Ａｕ等の金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ２Ｏ３−ＺｎＯ）等の非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。
【０１０９】
陽極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜化させることで形成することができる。また、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよい。或いは、パターン精度をあまり必要としない場合（１００μｍ以上程度）は、電極物質の蒸着やスパッタリング時に、所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。また、有機導電性化合物のように塗布可能な物質を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等の塗布法（ウェットプロセス、湿式成膜法）を用いて成形することもできる。
【０１１０】
この陽極から発光を取り出す場合には、透過率を１０％より大きくすることが望ましく、また陽極としてのシート抵抗は数百Ω／ｓｑ．以下が好ましい。陽極の膜厚は、材料にもよるが、通常１０ｎｍ〜１０００ｎｍ、好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲である。
（陰極）
有機ＥＬ素子の陰極としては、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、合金、電気伝導性化合物、及び、これらの混合物をとして用いる構成が好ましい。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。
【０１１１】
これらの中でも、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属と、これより仕事関数の値が大きく安定な金属（第二金属）との混合物、例えば、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。
【０１１２】
陰極は、電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜化することにより形成することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／ｓｑ．以下が好ましい。陰極の膜厚は、通常１０ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲である。
【０１１３】
なお、有機ＥＬ素子において、発光した光を透過させる観点から、陽極又は陰極のいずれか一方が、透明又は半透明であることが好ましい。このような有機ＥＬ素子では、例えば、陰極として電極物質を１ｎｍ〜２０ｎｍの膜厚で成膜した後に、陽極の説明で挙げた導電性透明材料を成膜することで、透明又は半透明の陰極を作製することができる。
【０１１４】
（単一層）
有機ＥＬ素子においては、陽極と陰極とに挟持される有機化合物層を、単一層とすることもできる。単一層として構成される有機化合物層では、この単一層内において、共通ホスト材料と共に少なくとも１種類の発光ドーパントを含む発光領域を有する。さらに、単一層として構成される有機化合物層は、発光領域とともに、共通ホスト材料のみから構成される非ドープ領域を有することが好ましい。非ドープ領域は、発光領域の陰極側又は陽極側のいずれか一方のみに設けられていてもよく、両側に設けられていてもよい。例えば、発光領域が非ドープ領域で挟持される構成としてもよい。
【０１１５】
上述の有機化合物層を単一層とする構成では、発光領域に含まれる発光ドーパントは、リン光発光性ドーパントであることが好ましい。そして、共通ホスト材料と発光ドーパントとの相互作用を示す正孔遅延率（Ｈｒ）が０．１未満である。さらに、正孔遅延率が０．０６以下であることが好ましい。正孔（ホール）抑制力を示す正孔遅延率が０．１未満だと、上記構成での有機ＥＬ素子の外部取り出し量子効率が向上する。
【０１１６】
正孔遅延率は、以下の方法により求めることができる。
有機ＥＬ素子として、正孔のみを流す２種のホールオンリーデバイス（Ｄ６、Ｄ０）を作製（具体的には、後述の実施例２を参照）し、１００ｍＡ／ｃｍ２でのホール移動度μＤ０、μＤ６を下記Ｍｏｔｔ-Ｇｕｒｎｅｙ式（Ｃｈｉｌｄ’ｓ  ｌａｗ  ｉｎ  ｓｏｌｉｄｓ）より算出する。
Ｊ＝９／８×ε×ε０×μ×Ｖ２／Ｌ３
（Ｊ：電流、ε：誘電率、ε０：真空中での誘電率、μ：移動度、Ｖ：電圧、Ｌ：膜厚）
そして、２種のホールオンリーデバイス（Ｄ６、Ｄ０）のそれぞれで求められた移動度μＤ０及びμＤ６から、［正孔遅延率＝μＤ６／μＤ０］として求めることができる。
【０１１７】
さらに、単一層として構成される有機化合物層は、発光領域と非ドープ領域と共に、有機ＥＬ素子の積層方向に複数の領域が設けられていることが好ましい。例えば、単一層として構成される有機化合物層は、発光領域と非ドープ領域と共に、正孔輸送領域を有することが好ましい。
【０１１８】
正孔輸送領域は、共通ホスト材料と共に上述の正孔輸送材料を含む正孔輸送領域を有する領域である。正孔輸送領域は、単一層内において発光領域よりも陽極側に設けられる。正孔輸送領域を有する場合は、単一層として構成される有機化合物層が、陽極側から正孔輸送領域、発光領域、非ドープ領域の順で形成されていることが好ましい。
【０１１９】
単一層として構成される有機化合物層では、非ドープ領域以外の領域と発光領域とが、互いに重複する領域を有していない構成とすることが好ましい。例えば、正孔輸送領域と発光領域とが、互いに重複する領域を有していない構成とすることが好ましい。
【０１２０】
単一層として構成される有機化合物層は、全領域において共通ホスト材料が０．１質量％以上含有されていることが好ましい。また、この単一層として構成される有機化合物層は、全体（全領域）において、共通ホスト材料として上述の一般式（１）で表される環状芳香族化合物を含むことが好ましい。特に、上記一般式（１）で表される環状芳香族化合物として、上記化合物１〜３８を含むことが好ましい。
【０１２１】
（支持基板）
有機ＥＬ素子は、支持基板（基体、基板、基材、支持体等ともいう）を備えていることが好ましい。支持基板としては、ガラス、プラスチック等の種類に限定はなく、また透明であっても不透明であってもよい。支持基板側から光を取り出す場合には、支持基板が透明であることが好ましい。
【０１２２】
不透明な支持基板としては、例えば、アルミ、ステンレス等の金属板、フィルムや不透明樹脂基板、セラミック製の基板等が挙げられる。
【０１２３】
透明な支持基板（以下、場合により「透明基板」という）としては、ガラス、石英、透明樹脂フィルムを挙げることができる。有機ＥＬ素子にフレキシブル性を与えることが可能であるという観点からは、樹脂フィルムが特に好ましい。樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）、セルロースアセテートフタレート、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類又はそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリル又はポリアリレート類、アートン（商品名ＪＳＲ社製）又はアペル（商品名三井化学社製）等のシクロオレフィン系樹脂等が挙げられる。
【０１２４】
樹脂フィルムの表面には、無機物、有機物の被膜又はその両者のハイブリッド被膜が形成されていてもよい。このような被膜は、ＪＩＳ Ｋ ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％ＲＨ）が、０．０１ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下のバリア性フィルムであることが好ましく、ＪＩＳ Ｋ ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が、１０−３ｍｌ／（ｍ２・２４ｈ・ＭＰａ）以下、水蒸気透過度が、１０−５ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下の高バリア性フィルムであることが更に好ましい。
【０１２５】
上記被膜の材料としては、有機ＥＬ素子を劣化させる水分や酸素等素子の浸入を抑制する機能を有する材料であればよい。例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。また、このような被膜の脆弱性を改良するために、これら無機層に有機材料からなる層を積層した構造とすることがより好ましい。無機層と有機層との積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。
【０１２６】
樹脂フィルムの表面に被膜を形成する方法については特に限定はない。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、分子線エピタキシー法、クラスタ−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、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができる。特に、特開２００４−６８１４３号公報に記載されている大気圧プラズマ重合法を用いることが好ましい。
【０１２７】
（封止部材）
有機ＥＬ素子においては、支持基板の反対側に、陽極、有機化合物層、及び、陰極を覆うように配置された封止部材を更に備えていることが好ましい。このような封止部材としては、凹板状でも平板状でもよく、透明性や電気絶縁性は特に問わない。封止部材を凹板状に加工する場合には、サンドブラスト加工や、化学エッチング加工等が使われる。
【０１２８】
封止部材として具体的には、ガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等が挙げられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等を挙げることができる。また、ポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等が挙げられる。金属板としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブテン、シリコン、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる１種以上の金属又は合金が挙げられる。
【０１２９】
封止部材としては、有機ＥＬ素子を薄膜化できるという観点から、ポリマーフィルム、又は、金属フィルムが好ましい。ポリマーフィルムとしては、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が、１×１０−３ｍｌ／（ｍ２・２４ｈ・ＭＰａ）以下であることが好ましく、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％ＲＨ）が、１×１０−３ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下であることが更に好ましい。
【０１３０】
このような封止部材は、例えば、支持基板と接着剤（シール材）で接着することによって、有機ＥＬ素子の層構成を封止することができる。接着剤としては、具体的には、アクリル酸系オリゴマー、メタクリル酸系オリゴマーの反応性ビニル基を有する光硬化及び熱硬化型接着剤、２−シアノアクリル酸エステル等の湿気硬化型等の接着剤を挙げることができる。また、エポキシ系等の熱及び化学硬化型（二液混合）を挙げることができる。さらに、ホットメルト型のポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンを挙げることができる。また、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤を挙げることができる。
【０１３１】
なお、熱処理により有機ＥＬ素子が劣化する場合があるため、室温から８０℃までの間の温度で接着硬化できる接着剤を用いることが好ましい。また、接着剤中に乾燥剤を分散させておいてもよい。封止部分への接着剤の塗布は市販のディスペンサーを使ってもよいし、スクリーン印刷のように印刷してもよい。
【０１３２】
また、このような封止部材は、支持基板と対向する側の電極、又は、この電極陰極の外側に、支持基板と接する形で無機物や有機物の層を形成して封止膜とすることもできる。この場合、封止膜を形成する材料としては、有機ＥＬ素子を劣化させる水分や酸素等の浸入を抑制する機能を有する材料であればよい。例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。さらに、このような膜の脆弱性を改良するために、これら無機層に有機材料からなる層を積層した構造とすることが好ましい。これらの膜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、分子線エピタキシー法、クラスタ−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、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができる。
【０１３３】
封止部材と有機ＥＬ素子の表示領域との間隙を、気相又は液相とすることができる。気相又は液相としては、例えば、窒素、アルゴン等の不活性気体、フッ化炭化水素、シリコンオイルのような不活性液体を用いることが好ましい。また、間隙を真空とすることも可能である。また、内部に吸湿性化合物（捕水剤）を封入することもできる。
【０１３４】
吸湿性化合物としては、例えば、金属酸化物（例えば、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム等）、硫酸塩（例えば、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸コバルト等）、金属ハロゲン化物（例えば、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、フッ化セシウム、フッ化タンタル、臭化セリウム、臭化マグネシウム、沃化バリウム、沃化マグネシウム等）、過塩素酸類（例えば、過塩素酸バリウム、過塩素酸マグネシウム等）等が挙げられる。硫酸塩、金属ハロゲン化物及び過塩素酸類においては無水塩が好適に用いられる。
【０１３５】
（保護層）
有機ＥＬ素子おいては、支持基板と対向する側の封止部材の外側に、有機ＥＬ素子の機械的強度を高める観点から、保護層として保護膜又は保護板を設けてもよい。特に、封止部材が封止膜である場合には、封止膜の機械的強度は必ずしも高くないため、保護層を設けることが好ましい。保護層の材料としては、封止部材として挙げたものと同様のガラス板、ポリマー板、ポリマーフィルム、金属板及び金属フィルム等を用いることができる。軽量かつ薄膜化という観点から、ポリマーフィルムを用いることが好ましい。
【０１３６】
（光取り出し）
有機ＥＬ素子の発光の２３℃における部取り出し量子効率は、１％以上であることが好ましい。より好ましくは５％以上である。なお、部取り出し量子効率は、［部取り出し量子効率（％）＝有機ＥＬ素子外部に発光した光子数／有機ＥＬ素子に流した電子数×１００］である。
【０１３７】
また、有機ＥＬ素子としては、カラーフィルター等の色相改良フィルター等を併用してもよく、有機ＥＬ素子からの発光光を多色へ変換するための蛍光体による色変換フィルターを併用してもよい。色変換フィルターを用いる場合においては、有機ＥＬ素子の発光のλｍａｘは４８０ｎｍ以下が好ましい。
【０１３８】
また、一般に、有機ＥＬ素子は、空気よりも屈折率の高い（屈折率が１．７〜２．１程度）層の内部で発光し、発光層で発生した光のうち１５％から２０％程度の光しか取り出せないといわれている。これは、臨界角以上の角度θで界面（透明基板と空気との界面）に入射する光は、全反射を起こして素子外部に取り出すことができないためである。また、透明電極、発光層、透明基板等の各層の界面において光が全反射を起こし、光が透明電極や発光層を導波し、結果として光が素子側面方向に逃げるためである。
【０１３９】
光の取り出し効率を向上させる手法としては、例えば、透明基板表面に凹凸を形成し、透明基板と空気界面との全反射を防ぐ方法（米国特許第４，７７４，４３５号明細書）、基板に集光性を持たせることにより光の取り出し効率を向上させる方法（特開昭６３−３１４７９５号公報）、有機ＥＬ素子の側面等に反射面を形成する方法（特開平１−２２０３９４号公報）、発光層と透明基板との間に中間の屈折率を持つ平坦層を導入して反射防止膜を形成する方法（特開昭６２−１７２６９１号公報）、発光層と透明基板との間に基板よりも屈折率の低い平坦層を導入する方法（特開２００１−２０２８２７号公報）、基板、透明電極層、発光層のいずれかの層間（基板と外界との間を含む）に回折格子を形成する方法（特開平１１−２８３７５１号公報）等がある。
【０１４０】
有機ＥＬ素子においては、上述の光の取り出し効率を向上させる手法のうち、発光層と透明基板との間に基板よりも屈折率の低い平坦層を導入する方法、又は、基板、透明電極層、発光層のいずれかの層間（基板と外界との間を含む）に回折格子を形成する方法を好適に用いることができる。これらの手段を組み合わせることにより、更に高輝度或いは耐久性に優れた有機ＥＬ素子を得ることができる。
【０１４１】
透明電極と透明基板との間に、低屈折率の媒質（低屈折率層）を光の波長よりも長い厚みで形成した場合には、媒質の屈折率が低いほど、透明電極から出てきた光の外部への取り出し効率が高くなる。低屈折率層としては、例えば、エアロゲル、多孔質シリカ、フッ化マグネシウム、フッ素系ポリマー等が挙げられる。透明基板の屈折率は一般に１．５〜１．７程度であるので、低屈折率層は屈折率がおよそ１．５以下であることが好ましく、１．３５以下であることがより好ましい。また、低屈折率層の厚みは、媒質中の波長の２倍以上となるのが好ましい。これは、低屈折率層の厚みが光の波長程度となり、エバネッセントで染み出した電磁波が基板内に入り込む厚さになると、低屈折率層による光取り出し効率の効果が低下するためである。
【０１４２】
全反射を起こす界面、又は、いずれかの媒質中に回折格子を導入する方法は、光取り出し効率の向上効果が高いという特徴がある。この方法は回折格子が１次の回折や２次の回折といった所謂ブラッグ回折により、光の向きを屈折とは異なる特定の向きに変えることができる性質を利用している。この方法では、発光層から発生した光を、層間又は媒質中（透明基板内や透明電極内）に導入した回折格子で光を回折させ、外に取り出することができる。
【０１４３】
導入する回折格子は、二次元的な周期屈折率を持っていることが望ましい。発光層で発光する光はあらゆる方向にランダムに発生するため、一定の方向にのみ周期的な屈折率分布を持っている一般的な１次元回折格子では、特定の方向に進む光しか回折されないため、光の取り出し効率向上の効果が大きくない。屈折率分布を二次元的な分布にすることにより、あらゆる方向に進む光が回折され、光の取り出し効率がより向上する。
【０１４４】
回折格子を導入する位置としては、上述のように、いずれかの層間又は媒質中（透明基板内や透明電極内）とすることができる。また、光が発生する場所である有機発光層の近傍に回折格子を導入することが好ましい。このとき、回折格子の周期は媒質中の光の波長の約１／２〜３倍程度が好ましい。回折格子の配列は正方形のラチス状、三角形のラチス状、ハニカムラチス状等、２次元的に配列が繰り返されることが好ましい。
【０１４５】
（集光部材）
有機ＥＬ素子は、支持基板の光取り出し側に集光部材を設けることにより、特定方向の輝度を高めることができる。例えば、支持基板の光取り出し側に、マイクロレンズアレイ状の構造や、所謂集光シート等を設け、素子発光面に対し正面方向に集光することにより、この正面方向の輝度を高めることができる。
【０１４６】
マイクロレンズアレイの例としては、基板の光取り出し側に一辺の長さが１０μｍ〜１００μｍでその頂角が９０度となるような四角錐を２次元に配列する構成が挙げられる。四角錐の一辺の長さが１０μｍより小さくなると、回折の効果が発生して色付くため好ましくない。また、四角錐の一辺の長さが１００μｍより大きくなると、マイクロレンズアレイが厚くなりすぎるため好ましくない。
【０１４７】
集光部材としては、例えば、液晶表示装置のＬＥＤバックライトで実用化されている集光シートを用いることが可能である。このような集光シートとしては、例えば、住友スリーエム社製輝度上昇フィルム（ＢＥＦ）等を用いることができる。また、プリズムシートとしては、例えば、基材に頂角９０度、ピッチ５０μｍの断面が三角状のストライプが形成された形状であってもよく、頂角が丸みを帯びた形状、ピッチがランダムに変化された形状、その他の形状であってもよい。また、発光素子からの光放射角を制御するために、光拡散板・フィルムを集光シートと併用してもよい。例えば、（株）きもと製拡散フィルム（ライトアップ）等を用いることができる。
【０１４８】
［有機ＥＬ素子の製造方法］
次に、有機エレクトロデバイスの製造方法について説明する。以下の説明では、一例として、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／電子注入層／陰極からなる層構成の有機ＥＬ素子の製造方法について説明する。各層の構成は、上述の有機ＥＬ素子の説明における構成と同様とすることができるため、以下の製造方法での詳細な説明は省略する。
【０１４９】
まず、支持基板上に所望の陽極用物質を、１μｍ以下、好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの膜厚になるように、蒸着やスパッタリング等の方法により形成し、陽極を作製する。次に、陽極上に、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、及び、電子注入層からなる有機化合物層を順に形成する。
【０１５０】
これら各層の形成方法としては、蒸着法、塗布法（ウェットプロセス、湿式成膜法）が挙げられる。塗布法としては、スピンコート法、キャスト法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、インクジェット法、印刷法、スプレーコート法、カーテンコート法等を用いることができる。精密な薄膜が形成可能で、かつ高生産性の点から、ダイコート法、ロールコート法、インクジェット法、スプレーコート法等のロール・ツー・ロール方式に適性の高い形成方法が好ましい。また、均質な膜が得られやすく、かつ、ピンホールが生成しにくい等の点からは、スピンコート法、インクジェット法、印刷法等の塗布法による成膜が好ましい。各層の形成方法としては、層毎に異なる成膜方法を適用してもよい。
【０１５１】
薄膜化が可能であるという観点から、各層の形成に蒸着法を用いることが好ましい。特に、上述の一般式（１）で表される環状芳香族化合物を有機化合物層に用いる場合には、蒸着法を用いて形成することが好ましい。一般式（１）で表される環状芳香族化合物を正孔輸送層、発光層、及び、電子輸送層の全層に用いる場合には、これらの層をすべて蒸着法で形成してもよい。
【０１５２】
また、ホスト材料として、カルバゾール環を部分構造として有する化合物や、この重合性基を有する化合物、これらの化合物の重合体を用いる場合、発光層としては、塗布法により形成することが好ましい。また、陽極と陰極との間に形成する層のうち、半数以上の層を塗布法で形成することが好ましい。例えば、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／電子注入層／陰極の構成においては、正孔注入層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／電子注入層の６層のうち、少なくとも３層以上を塗布法で形成することが好ましい。
【０１５３】
有機ＥＬ素子の各層を塗布法で形成する場合、塗布に用いる各種材料を液媒体に溶解又は分散して使用する。液媒体としては、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル等の脂肪酸エステル類、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、トルエン、キシレン、メシチレン、シクロヘキシルベンゼン等の芳香族炭化水素類、シクロヘキサン、デカリン、ドデカン等の脂肪族炭化水素類、ＤＭＦ、ＤＭＳＯ等の有機溶媒を用いることができる。また、分散方法としては、超音波、高剪断力分散、メディア分散等を用いることができる。
【０１５４】
次に、有機化合物層を形成した後、有機化合物層上に陰極用物質を１μｍ以下、好ましくは、５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲の膜厚に形成し、陰極を形成する。陰極の形成は、例えば、蒸着やスパッタリング等の方法を用いることができる。
【０１５５】
以上の工程により有機ＥＬ素子を製造することができる。有機ＥＬ素子の製造は、一回の真空引きで一貫して正孔注入層から陰極まで作製することが好ましいが、途中で取り出して異なる成膜法を施すこともできる。その際、作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。
【０１５６】
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、電圧２〜４０Ｖ程度を印加することにより、発光を観測できる。また、有機ＥＬ素子には交流電圧を印加してもよい。なお、印加する交流の波形は任意でよい。
また、上記の作製順序を逆にして、支持基板側から、陰極、電子注入層、電子輸送層、正孔阻止層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、及び、陽極の順に作製することも可能である。
【０１５７】
［有機薄膜太陽電池］
次に、有機エレクトロニクス素子の好ましい一態様として、有機薄膜太陽電池について説明する。上述の一般式（１）で表される環状芳香族化合物は、有機薄膜太陽電池の有機化合物層の材料として用いることも可能である。
【０１５８】
以下に有機薄膜太陽電池の層構成の好ましい具体例を示すが、有機薄膜太陽電池の層構成はこれらに限定されない。
（ｉ）陽極／発電層／陰極
（ｉｉ）陽極／正孔輸送層／発電層／陰極
（ｉｉｉ）陽極／正孔輸送層／発電層／電子輸送層／陰極
（ｉｖ）陽極／正孔輸送層／ｐ型半導体層／発電層／ｎ型半導体層／電子輸送層／陰極
（ｖ）陽極／正孔輸送層／第１発電層／電子輸送層／中間電極／正孔輸送層／第２発電層／電子輸送層／陰極
【０１５９】
有機薄膜太陽電池においては、正孔輸送層、ｐ型半導体層、発電層、ｎ型半導体層、電子輸送層の少なくともいずれかの層の材料として、上述の一般式（１）で表される環状芳香族化合物を単独で、又は、他の材料と組み合わせて用いることが好ましい。
【０１６０】
一般式（１）で表される環状芳香族化合物以外の他の材料としては、従来の有機薄膜太陽電池の有機化合物層に使用されている、公知の材料を適宜用いることができる。また、有機薄膜太陽電池の各層の形成方法としては、従来公知の方法、例えば、上述の有機ＥＬ素子の製造方法で挙げた、各層の形成方法と同様の方法を適宜用いることができる。
【０１６１】
〈３．電子機器〉
上述の有機エレクトロニクス素子は、各種有機エレクトロニクス素子が用いられる電子機器に適用することができる。以下、有機エレクトロニクス素子が適用される電子機器の一例として、有機ＥＬ素子が適用される電子機器について説明する。
【０１６２】
有機ＥＬ素子が適用される電子機器としては、例えば、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源等の表示装置が挙げられる。また、有機ＥＬ素子が適用される電子機器としては、例えば、照明装置（家庭用照明、車内照明）、時計や液晶用バックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等の発光光源が挙げられる。特に、有機ＥＬ素子は、液晶表示装置のバックライトや照明用光源等の電子機器に有効に用いることができる。
【０１６３】
有機ＥＬ素子は、適用される電子機器の用途に応じて、各構成層の成膜時にメタルマスクやインクジェットプリンティング法等でパターニングが施されていてもよい。有機ＥＬ素子は、例えば、電極のみがパターニングされていてもよく、電極と発光層とがパターニングされていてもよく、また、構成層全層がパターニングされていてもよい。
【０１６４】
有機ＥＬ素子の発光する色は、分光放射輝度計ＣＳ−２０００（コニカミノルタセンシング社製）で測定した結果を、「新編色彩科学ハンドブック」（日本色彩学会編、東京大学出版会、１９８５）の１０８頁の図４．１６に記載のＣＩＥ色度座標に当てはめて決定される
【０１６５】
また、有機ＥＬ素子の発光する色において、白色とは、２度視野角正面輝度を上記方法により測定した際に、１０００ｃｄ／ｍ２でのＣＩＥ１９３１表色系における色度がＸ＝０．３３±０．０７、Ｙ＝０．３３±０．１の領域内にあることをいう。
【０１６６】
（表示装置）
有機ＥＬ素子を備える表示装置は、単色表示装置、及び、多色表示装置のいずれも構成することができる。以下の説明では、多色表示装置について説明する。多色表示装置の場合、発光層を形成する工程において、シャドーマスクを設け、蒸着法、キャスト法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法等の方法を用いて一面に発光層を形成する。また、発光層のみにパターニングを行う場合、発光層の形成方法に限定はないが、好ましくは蒸着法、インクジェット法、スピンコート法、印刷法を用いる。
【０１６７】
表示装置に具備される有機ＥＬ素子の構成としては、上述の有機ＥＬ素子の構成例の中から適宜選択することができる。また、有機ＥＬ素子の製造方法は、上述の有機ＥＬ素子の製造方法を適用することができる。
【０１６８】
多色表示装置に直流電圧を印加する場合には、有機ＥＬ素子の陽極を＋、陰極を−の極性として、電圧２Ｖ〜４０Ｖ程度を印加することにより、発光を観測できる。また、逆の極性で電圧を印加した場合には、電流が流れず、発光が生じない。更に交流電圧を印加する場合には、陽極が＋、陰極が−の状態になったときのみ発光する。なお、印加する交流の波形は任意でよい。
【０１６９】
多色表示装置は、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源として用いることができる。表示デバイス、ディスプレイにおいて、青、赤、緑発光の３種の有機ＥＬ素子を用いることによりフルカラーの表示が可能となる。
【０１７０】
表示デバイス、ディスプレイとしては、テレビ、パソコン、モバイル機器、ＡＶ機器、文字放送表示、自動車内の情報表示等が挙げられる。特に静止画像や動画像を再生する表示装置として使用してもよく、動画再生用の表示装置として使用する場合の駆動方式は、単純マトリクス（パッシブマトリクス）方式、アクティブマトリクス方式のいずれの方式でもよい。
【０１７１】
発光光源としては家庭用照明、車内照明、時計や液晶用のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられる。
【０１７２】
以下、電子機器の一例として、有機ＥＬ素子の発光により画像情報の表示を行う表示装置うち、携帯電話等のディスプレイについて説明する。このディスプレイは、一般に、複数の画素を有する表示部Ａ、画像情報に基づいて表示部Ａの画像走査を行う制御部Ｂ等からなる。制御部Ｂは表示部Ａと電気的に接続され、複数の画素それぞれに外部からの画像情報に基づいて走査信号と画像データ信号を送り、走査信号により走査線毎の画素が画像データ信号に応じて順次発光して画像走査を行って画像情報を表示部Ａに表示する。
【０１７３】
表示部Ａは基板上に、複数の走査線及びそれに直交するデータ線を含む配線部と、走査線及びデータ線に囲まれた複数の画素等とを有する。配線部の走査線及びデータ線はそれぞれ導電材料からなり、走査線とデータ線は格子状に直交して、直交する位置で画素に接続している。画素は走査線から走査信号が印加されると、データ線から画像データ信号を受け取り、受け取った画像データに応じて発光する。発光の色が赤領域の画素、緑領域の画素、青領域の画素を適宜同一基板上に並置することによって、フルカラー表示が可能となる。
【０１７４】
次に、画素の発光プロセスを説明する。画素は有機ＥＬ素子、スイッチングトランジスタ、駆動トランジスタ、コンデンサ等を備えている。複数の画素に有機ＥＬ素子として、赤色、緑色、青色発光の有機ＥＬ素子を用い、これらを同一基板上に並置することでフルカラー表示を行うことができる。
【０１７５】
ディスプレイにおいて、制御部Ｂからデータ線を介してスイッチングトランジスタのドレインに画像データ信号が印加される。そして、制御部Ｂから走査線を介してスイッチングトランジスタのゲートに走査信号が印加されると、スイッチングトランジスタの駆動がオンし、ドレインに印加された画像データ信号がコンデンサと駆動トランジスタのゲートに伝達される。画像データ信号の伝達により、コンデンサが画像データ信号の電位に応じて充電されるとともに、駆動トランジスタの駆動がオンする。駆動トランジスタは、ドレインが電源ラインに接続され、ソースが有機ＥＬ素子の電極に接続されており、ゲートに印加された画像データ信号の電位に応じて電源ラインから有機ＥＬ素子に電流が供給される。
【０１７６】
制御部Ｂの順次走査により走査信号が次の走査線に移ると、スイッチングトランジスタの駆動がオフする。しかし、スイッチングトランジスタの駆動がオフしてもコンデンサは充電された画像データ信号の電位を保持するので、駆動トランジスタの駆動はオン状態が保たれて、次の走査信号の印加が行われるまで有機ＥＬ素子の発光が継続する。順次走査により次に走査信号が印加されたとき、走査信号に同期した次の画像データ信号の電位に応じて駆動トランジスタが駆動して有機ＥＬ素子が発光する。
【０１７７】
すなわち、有機ＥＬ素子の発光は、複数の画素それぞれの有機ＥＬ素子に対して、アクティブ素子であるスイッチングトランジスタと駆動トランジスタを設けて、複数の画素それぞれの有機ＥＬ素子の発光を行っている。このような発光方法をアクティブマトリクス方式と呼んでいる。
【０１７８】
有機ＥＬ素子の発光は複数の階調電位を持つ多値の画像データ信号による複数の階調の発光でもよいし、２値の画像データ信号による所定の発光量のオン、オフでもよい。また、コンデンサの電位の保持は次の走査信号の印加まで継続して保持してもよいし、次の走査信号が印加される直前に放電させてもよい。
【０１７９】
ディスプレイの駆動方式は、上述のアクティブマトリクス方式に限らず、走査信号が走査されたときのみデータ信号に応じて有機ＥＬ素子を発光させる、パッシブマトリクス方式でもよい。
【０１８０】
パッシブマトリクス方式においては、複数の走査線と複数の画像データ線とが画素を挟んで対向して格子状に設けられる。順次走査により走査線の走査信号が印加されたとき、印加された走査線に接続している画素が画像データ信号に応じて発光する。パッシブマトリクス方式では画素にアクティブ素子が無く、製造コストの低減を図ることができる。
【０１８１】
（照明装置）
照明装置としては、有機ＥＬ素子に共振器構造を持たせた構成を用いることができる。有機ＥＬ素子に共振器構造を持たせた照明装置の使用方法としては、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられる。また、レーザ発振をさせることにより各種光源に使用してもよい。
【０１８２】
また、照明装置としては、照明用や露光光源のような１種のランプとして使用してもよいし、画像を投影するタイプのプロジェクション装置や、静止画像や動画像を直接視認するタイプの表示ディスプレイとして使用してもよい。
【０１８３】
照明装置を動画再生用の表示ディスプレイとして使用する場合の駆動方式は、単純マトリクス（パッシブマトリクス）方式でもアクティブマトリクス方式でもどちらでもよい。異なる発光色を有する有機ＥＬ素子を２種以上使用することにより、フルカラー表示装置を作製することもできる。
【０１８４】
また、実質白色の発光を生じる照明装置とすることができる。この場合には、複数の発光材料により複数の発光色を同時に発光させて混色により白色発光を得ることができる。複数の発光色の組み合わせとしては、青色、緑色、青色の３原色の３つの発光極大波長を含有させた構成でもよく、青色と黄色、青緑と橙色等の補色の関係を利用した２つの発光極大波長を含有した構成でもよい。
【０１８５】
また、複数の発光色を得るための発光材料の組み合わせは、複数のリン光又は蛍光で発光する材料（発光ドーパント）の組み合わせ、蛍光又はリン光で発光する発光材料と、発光材料からの光を励起光として発光する色素材料との組み合わせ等のいずれでもよい。白色有機ＥＬ素子においては、発光ドーパントを複数組み合わせ混合するだけでよい。
【０１８６】
照明装置としては、発光層、正孔輸送層、又は、電子輸送層等の形成工程において、マスクを設けて塗り分ける等の方法を適用することができる。また、これら以外の層は共通とすることができるためマスク等のパターニングは不要であり、一面に蒸着法、キャスト法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法等で形成できる。この方法によれば、複数色の発光素子をアレー状に並列配置した白色有機ＥＬ装置と異なり、素子自体が発光白色である。
【０１８７】
発光層に用いる発光材料としては特に制限はなく、例えば、液晶表示素子におけるバックライトであれば、ＣＦ（カラーフィルター）特性に対応した波長範囲に適合するように、任意の発光ドーパントを組み合わせて白色化すればよい。
【０１８８】
有機ＥＬ素子を備える照明装置の一態様としては、例えば、ガラス基板（例えば、厚み３００μｍ）上に有機ＥＬ素子が形成され、さらに、この有機ＥＬ素子の非発光面がガラスケースで覆われ、ガラス基板とガラスケースとが有機ＥＬ素子の周囲に形成されたシール材（例えば、エポキシ系光硬化型接着剤、東亞合成社製ラックストラックＬＣ０６２９Ｂ等）により接合されて、有機ＥＬ素子が封止された照明装置を挙げることができる。シール材の硬化は、ガラス基板とガラスケースと密着させ、ガラス基板側からＵＶ光を照射することで行なうことができる。なお、封止作業は、有機ＥＬ素子を大気に接触させることなく窒素雰囲気下、好ましくは純度９９．９９９％以上の高純度窒素ガスの雰囲気下のグローブボックス内で行うことが好ましい。また、ガラスケース内には窒素ガスが充填され、更に捕水剤が設けられていることが好ましい。
【実施例１】
【０１８９】
以下、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、各合成例において得られた化合物の測定、並びに、各実施例において得られた素子の評価は、以下の方法により行った。
【０１９０】
［化合物測定］
後述する各合成例により作製された各化合物について、下記の方法により測定を行なった。
【０１９１】
（熱分解温度測定）
得られた化合物を５０℃において１０分間保持した後、昇温速度１０℃／分で加熱し、ヘリウムガスを流入し、ＴＧ−ＤＴＡ２０２０ＳＥ（ＮＥＴＺＳＣＨ社製）及びＪＭＳＱ１０５０ＧＣＴ（ＪＥＯＬ社製）を用いて、熱重量分析（ＴＧ−ＤＴＡ−ＭＳ）を行い、得られた化合物の熱分解温度を測定した。
【０１９２】
（スペクトル測定）
・ＩＲ（赤外吸収スペクトル）：得られた化合物を粉末にし、Ｎｉｃｏｌｅｔ  ｉＳ１０ＦＴＩＲ（Ｔｈｅｒｍｏ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製）を用いて測定した。
・ＵＶ−ｖｉｓ（紫外・可視スペクトル）：Ｖ−６７０（ＪＡＳＣＯ社製）を用いて測定した。
・１Ｈ−ＮＭＲ、１３Ｃ−ＮＭＲ：  ＣＤＣｌ３又はｏ−ジクロロベンゼン−ｄ４を溶媒とし、４００ＭＨｚで、ＪＮＭ−ＥＣＳ４００（ＪＥＯＬ社製）を用いて測定した。１Ｈ−ＮＭＲにおいて、ＣＤＣｌ３の化学シフトはδ７．２６、ｏ−ジクロロベンゼン−ｄ４の化学シフトはδ７．１９、１３Ｃ−ＮＭＲにおいて、ＣＤＣｌ３の化学シフトはδ７７．１６とした。
・ＭＳ（ＭＡＬＤＩ ＴＯＦ）：  得られた化合物に対して５００重量％のマトリックス（テトラシアノキノジメタン）を加えて混合した後、シクロヘキサン中に分散して測定用の基盤上に塗布し、Ｍｉｃｒｏｆｌｅｘ（Ｂｒｕｋｅｒ Ｄａｌｔｏｎｉｃｓ社製）を用いてマトリックス支援レーザー脱離イオン化法（ＭＡＬＤＩ）により飛行時間型質量分析（ＴＯＦＭＳ）を実施して測定した。
【０１９３】
（元素分析）
得られた化合物１ｍｇを精密天秤で量り取り、ヘリウムと酸素との混合ガス雰囲気下で燃焼し、生成したＨ２Ｏ、ＣＯ２、Ｎ２をＣＨＮ分析装置（ＪＭ−１１、J-Science Lab社製）、及び、ハロゲン分析装置（ＹＨＳ−１１、ヤナコ社製）を用いて定量した。
【０１９４】
（ＨＰＬＣ測定）
高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）測定は、Ｃｏｓｍｏｓｉｌ  Ｂｕｃｋｙｐｒｅｐカラム（直径４．６ｍｍ×２５０ｍｍ）を用いて、溶出液（メタノール／クロロホルム＝５０／５０）、４０℃、流速１．０ｍＬ／分の条件で実施し、溶出物に対しＭＤ２０１８ＰＬＵＳ（ＪＡＳＣＯ社製）を用いて可視・紫外分光法（ＵＶ−ｖｉｓ）により検出した。
【０１９５】
（ＧＰＣ測定）
ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）測定は、日本分析工業社製ＬＣ−９１０４装置を用いて以下の条件で実施した。カラムはＪＡＩＧＥＬ  １Ｈ，２Ｈ  ａｎｄ  ２．５Ｈを使用し、溶出液クロロホルムを用いた。
【０１９６】
［有機エレクトロニクス素子評価］
評価用の有機エレクトロニクス素子として、図１及び図２に示す構成の有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）を作製した。
ガラス基板１３の一方面（表面）上に、陽極１７、有機化合物層１６、及び、陰極１５を順次積層し、発光積層体１８を形成した。そして、ガラス基板１３の一方面上において、発光積層体１８を覆うガラスケース１２を、シール材１４を用いて接合した。シール材１４としては、エポキシ系光硬化型接着剤（東亞合成製ラックストラックＬＣ０６２９Ｂ）を用いた。そして、このシール材１４によりガラス基板１３とガラスケース１２とを密着させ、ＵＶ光によって硬化させて封止した。これにより、評価用試料となる有機ＥＬ素子１０を作製した。なお、ガラスケース１２の中には乾燥窒素ガスを充填し、ガラスケース１２の内側面には捕水剤１９を設けた。評価用の試料の発光面はガラス基板１３の他方面（裏面）側の面である。
【０１９７】
（外部取り出し量子効率）
作製した試料について、温度２３℃において、２．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流を印加したときの外部取り出し量子効率（％）を測定した。なお、測定には分光放射輝度計ＣＳ−２０００（コニカミノルタ社製）を用いた。
【０１９８】
（駆動電圧）
作製した評価素子について、温度２３℃において、発光開始時の電圧を測定した。なお、発光開始時の電圧は、電流密度２．５ｍＡ／ｃｍ２となったときの電圧値とした。輝度の測定には分光放射輝度計ＣＳ−２０００を用いた。
【０１９９】
［環状芳香族化合物の合成例］
以下のように実施例で用いる環状芳香族化合物の合成を行なった。
【０２００】
（合成例１：化合物１  ３Ｍｅ置換−６ＣＭＰ）
上述の［化３］に示す化合物１［３Ｍｅ置換−６ＣＭＰ］を作製した。
まず、脱気したＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ；活性アルミナと銅触媒Ｑ−５のカラムを用いた溶媒精製装置により精製、以下同じ）（３０３ｍＬ）中において、３，５−トキブロモトルエン（７５７ｍｇ，３．０３ｍｍｏｌ）と、１，３−ボロン酸エステルベンゼン（１ｇ，３．０３ｍｍｏｌ）と、酢酸パラジウム（６８．５ｍｇ，０．３０５ｍｍｏｌ）と、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（ＳＰｈｏｓ）（２４９ｍｇ，０．６０７ｍｍｏｌ）と、炭酸セシウム（４．９４ｍｇ，１５．２ｍｍｏｌ）との混合物を、１１０°Ｃで２４時間撹拌した。次に、撹拌後の混合物を冷却した後水（２００ｍＬ）を加えた。そして、沈殿物を濾過により回収した。回収した沈殿物をメタノールで洗浄した後、減圧下で乾燥し、粗生成物Ａを得た。
次に、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶離液：３０％クロロホルム／ヘキサン）及びＧＰＣにより分離を行い、粗生成物Ａをクロロホルム（５００ｍＬ）で抽出、精製した化合物１［３Ｍｅ置換−６ＣＭＰ］を得た。
【０２０１】
得られた化合物１［３Ｍｅ置換−６ＣＭＰ］のＩＲ測定、１Ｈ−ＮＭＲ測定、１３Ｃ−ＮＭＲ測定、及び、ＭＳ測定の結果を以下に示す。また、化合物１の１Ｈ−ＮＭＲスペクトル、１３Ｃ−ＮＭＲスペクトル、及び、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ  ＭＳスペクトルをそれぞれ図３、図４及び図１５に示す。
【０２０２】
ＩＲ（ｐｏｗｄｅｒ）：
３０５４（ｗ），２９９７（ｗ），２９１８（ｗ），１５９２（ｍ），１５７６（ｍ），１４９５（ｗ），１４７６（ｗ），１４５６（ｗ），１４２２（ｗ），１３８３（ｍ），１３２５（ｗ），１３００（ｗ），１２７１（ｗ），１２２６（ｗ），１２１１（ｗ），１０９０（ｗ），１０７６（ｗ），１０３９（ｗ），９０５（ｗ），８９２（ｗ），８８１（ｗ），８９２（ｗ），８７４（ｗ），８５２（ｍ），７８８（ｗ），７８０（ｓ），７５２（ｍ），６９６（ｓ），６７８（ｍ），６３４（ｗ），６２６（ｗ）
【０２０３】
１Ｈ−ＮＭＲ（７００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３，ｒｔ）：
δ８．３５（ｓ，３Ｈ），８．１６（ｓ，３Ｈ），７．７１（ｄｄ，６Ｈ），７．５６（ｄ，３Ｈ），７．５５（ｓ，６Ｈ），２．５５（ｓ，９Ｈ）
【０２０４】
１３Ｃ−ＮＭＲ（１００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３，ｒｔ）：
δ１４１．２９，１４１．２６，１３９．１４，１２９．４０，１２７．１４，１２６．４０，１２５．４６，１２４．３３；Ｔｄ（ｏｎｓｅｔ）４２８°Ｃ（ｈｅｌｉｕｍ  ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ）
【０２０５】
ＨＲＭＳ（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ）：
ｍ／ｚｃａｌｃｄ  ｆｏｒ  Ｃ３９Ｈ３０［Ｍ］＋４９８．２３４２０，ｆｏｕｎｄ  ４９８．２３４２６．
【０２０６】
（合成例２：化合物２  ６Ｍｅ置換−６ＣＭＰ、化合物３  ５Ｍｅ置換−５ＣＭＰ）
上述の［化３］に示す化合物２［６Ｍｅ置換−６ＣＭＰ］、及び、化合物３［５Ｍｅ置換−５ＣＭＰ］を作製した。なお、この際、化合物１４（７Ｍｅ置換−７ＣＭＰ）、化合物１５［８Ｍｅ置換−８ＣＭＰ］、及び、化合物１６［９Ｍｅ置換−９ＣＭＰ］も同時に作製されている。
【０２０７】
まず、脱気したトルエン（１７０ｍＬ）とＤＭＦ（１７０ｍＬ）との混合溶媒中において、２，２’−ジピリジン（１４．１ｇ，８９．９ｍｍｏｌ）と、１，５−シクロオクタジエン（１１ｍＬ，８９．９ｍｍｏｌ）と、ビス（１，５−シクロオクタジエン）ニッケル［０］（２４．７ｇ，８９．９ｍｍｏｌ）との混合物を、８０°Ｃで６０分間撹拌した。
次に、混合物を８０℃に保持したまま、３，５−ジブロモトルエン（１０．２ｇ，４０．９ｍｍｏｌ）のトルエン溶液（６８０ｍＬ）を１時間かけて滴下した。さらに、これらの反応混合物を８０°Ｃで１時間間撹拌した。
次に、反応混合物を室温（２５℃）になるまで放冷した後、１Ｍ塩酸（１Ｌ）を加えて一晩撹拌した。そして、反応混合物を、トルエン相と水相とに分離した。そして、トルエン相を水及び塩水で洗浄した後、硫酸マグネシウムを用いて脱水し、さらに、減圧によって濃縮することにより、化合物２、化合物３、化合物１４、化合物１５及び化合物１６を含有する粗生成物Ｂを４．７９ｇ得た。
得られた粗生成物Ｂにクロロホルム（７０ｍＬ）を加え、化合物３、化合物１４、化合物１５及び化合物１６を含む溶液と、化合物２を含む沈殿物を得た。
【０２０８】
次に、ソックスレー抽出装置を用いて沈殿物を抽出し、さらに沈殿物を５ｍＬのクロロホルムで洗浄し、２４％の収率で化合物２［６Ｍｅ置換−６ＣＭＰ］（１．０５ｇ，１．６１ｍｍｏｌ）を得た。
また、クロロホルム中の化合物３をカラムクロマトグラフィー（ｅｌｅｕｅｎｔ：２０％ＣＨＣｌ３／ｈｅｘａｎｅ）を用いて分離し、１５％の収率で化合物３［５Ｍｅ置換−５ＣＭＰ］（５６７ｍｇ，１．２６ｍｍｏｌ）を得た。さらに、ＧＰＣを用いてクロロホルム中の化合物１４、化合物１５及び化合物１６を分離し、１０％の収率で化合物１４［７Ｍｅ置換−７ＣＭＰ］（３６２ｍｇ，０．５７０ｍｍｏｌ）、５％の収率で化合物１５［８Ｍｅ置換−８ＣＭＰ］（２０５ｍｇ，０．２３９ｍｍｏｌ）、３％の収率で化合物１６［９Ｍｅ置換−９ＣＭＰ］（１００ｍｇ，０．１２３ｍｍｏｌ）を得た。
【０２０９】
得られた化合物２［６Ｍｅ置換−６ＣＭＰ］、化合物３［５Ｍｅ置換−５ＣＭＰ］、化合物１４［７Ｍｅ置換−７ＣＭＰ］、化合物１５［８Ｍｅ置換−８ＣＭＰ］、及び、化合物１６［９Ｍｅ置換−９ＣＭＰ］のＩＲ測定、１Ｈ−ＮＭＲ測定、１３Ｃ−ＮＭＲ測定、ＭＳ測定、及び、元素分析の結果を以下に示す。また、各化合物の１Ｈ−ＮＭＲスペクトル、及び、１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルをそれぞれ図５〜図１４に示す。さらに、各化合物のＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ  ＭＳスペクトルを図１６に、ＨＰＬＣチャートを図１７に、ＵＶ−ｖｉｓ（紫外・可視スペクトル）を図１８に、蛍光スペクトルを図１９に、熱重量分析を図２０に示す。
【０２１０】
化合物２［６Ｍｅ置換−６ＣＭＰ］
ＩＲ（ｐｏｗｄｅｒ）：
２９１７（ｗ），１５８９（ｍ），１４７４（ｗ），１３８６（ｗ），１２１３（ｗ），１１０７（ｗ），１０４０（ｗ），９５４（ｗ），８８６（ｗ），８４３（ｓ），８１８（ｗ），７６８（ｍ），７５７（ｍ），６９６（ｓ），６６４（ｍ）
【０２１１】
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３，ｒｔ）：
８．１４（ｔ，Ｊ＝０．８Ｈｚ，６Ｈ），７．５３（ｄ，Ｊ＝０．８Ｈｚ，１２Ｈ），２．５４（ｓ，１８Ｈ）
【０２１２】
１３Ｃ−ＮＭＲ（１００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３，ｒｔ）：
１４１．３，１３９．０，１２６．３，１２４．６，２１．９；Ｔｄ（ｏｎｓｅｔ）４３３°Ｃ（ｈｅｌｉｕｍ  ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ）
【０２１３】
ＨＲＭＳ（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ）：
ｍ／ｚｃａｌｃｄ  ｆｏｒ  Ｃ４２Ｈ３６［Ｍ］＋５４０．２８１２，ｆｏｕｎｄ  ５４０．２８１２
【０２１４】
Ａｎａｌ．ｃａｌｃｄ  ｆｏｒ  Ｃ４２Ｈ３６・０．８５ＣＨＣｌ３・０．５Ｈ２Ｏ：
Ｃ：７９．０３，Ｈ：５．８６，Ｃｌ：１３．８８，ｆｏｕｎｄ  Ｃ：７８．９１，Ｈ：５．７７，Ｃｌ：１３．５５．
【０２１５】
化合物３［５Ｍｅ置換−５ＣＭＰ］
ＩＲ（ｐｏｗｄｅｒ）：
２９１５（ｗ），１５８２（ｍ），１４７３（ｗ），１３９２（ｗ），１３１５（ｗ），１０３９（ｗ），９４４（ｗ），９１９（ｗ），８５８（ｗ），８４３（ｓ），７６７（ｗ），６９６（ｍ），６８２（ｍ），６３９（ｗ）
【０２１６】
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３，ｒｔ）：
８．２７（ｓ，５Ｈ），７．５０（ｓ，１０Ｈ），２．５３（ｓ，１５Ｈ）
【０２１７】
１３Ｃ−ＮＭＲ（１００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３，ｒｔ）：
１４１．３，１３８．６，１３２．４，１２４．８，２２．２；Ｔｄ（ｏｎｓｅｔ）３６９°Ｃ（ｈｅｌｉｕｍ  ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ）
【０２１８】
ＨＲＭＳ（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ）：
ｍ／ｚ  ｃａｌｃｄ  ｆｏｒ  Ｃ３５Ｈ３０［Ｍ］＋４５０．２３４２，ｆｏｕｎｄ  ４５０．２３４２
【０２１９】
Ａｎａｌ．  ｃａｌｃｄ  ｆｏｒ  Ｃ３５Ｈ３０：
Ｃ：９３．２９，Ｈ：６．７１，ｆｏｕｎｄ  Ｃ：９２．９８，Ｈ：６．６３．
【０２２０】
化合物１４［７Ｍｅ置換−７ＣＭＰ］
ＩＲ（ｐｏｗｄｅｒ）：
２９１４（ｗ），１５９０（ｍ），１４６９（ｗ），１３８４（ｗ），１０３９（ｗ），８４４（ｓ），７３４（ｗ），７０９（ｗ），６９８（ｍ），６５７（ｗ），６４６（ｗ）
【０２２１】
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３，ｒｔ）：
７．８１（ｓ，７Ｈ），７．４４（ｓ，１４Ｈ），２．５０（ｓ，２１Ｈ）
【０２２２】
１３Ｃ−ＮＭＲ（１００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３，ｒｔ）：
１４１．８，１３８．８，１２７．４，１２３．１，２１．８；Ｔｄ（ｏｎｓｅｔ）４３３°Ｃ（ｈｅｌｉｕｍ  ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ）
【０２２３】
ＨＲＭＳ（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ）：
ｍ／ｚ  ｃａｌｃｄ  ｆｏｒ  Ｃ４９Ｈ４２［Ｍ］＋６３０．３２８１，  ｆｏｕｎｄ  ６３０．３２８３
【０２２４】
Ａｎａｌ．  ｃａｌｃｄ  ｆｏｒ  Ｃ４９Ｈ４２・０．０３ＣＨＣｌ３：
Ｃ：９２．９８，Ｈ：６．６９，Ｃｌ：０．３４，ｆｏｕｎｄ  Ｃ：９２．８４，Ｈ：６．５９，Ｃｌ：０．５６．
【０２２５】
化合物１５［８Ｍｅ置換−８ＣＭＰ］
ＩＲ（ｐｏｗｄｅｒ）：
２９１９（ｗ），１５８８（ｍ），１４６６（ｗ），１３８８（ｗ），１２１３（ｗ），１１０３（ｗ），１０３８（ｗ），８８６（ｗ），８４９（ｓ），７５３（ｓ），７０７（ｍ），７００（ｍ），６６６（ｗ），６４５（ｍ）
【０２２６】
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３，ｒｔ）：
７．５７（ｓ，８Ｈ），７．３４（ｓ，１６Ｈ），２．４７（ｓ，２４Ｈ）
【０２２７】
１３Ｃ−ＮＭＲ（１００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３，ｒｔ）：
１４２．５，１３８．６，１２７．４，１２４．５，２１．７；Ｔｄ（ｏｎｓｅｔ）４５４°Ｃ（ｈｅｌｉｕｍ  ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ）
【０２２８】
ＨＲＭＳ（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ）：
ｍ／ｚ  ｃａｌｃｄ  ｆｏｒ  Ｃ５６Ｈ４８［Ｍ］＋７２０．３７５１，ｆｏｕｎｄ  ７２０．３７５２
【０２２９】
Ａｎａｌ．  ｃａｌｃｄ  ｆｏｒ  Ｃ５６Ｈ４８・０．９ＣＨＣｌ３・０．９ＣＨ３ＯＨ：
Ｃ：８０．９８，Ｈ：６．１７，Ｃｌ：１１．１７，ｆｏｕｎｄ  Ｃ：８０．６１，Ｈ：５．８８，Ｃｌ：１１．２８．
【０２３０】
化合物１６［９Ｍｅ置換−９ＣＭＰ］
ＩＲ（ｐｏｗｄｅｒ）：
２９１６（ｗ），１５８９（ｍ），１４５６（ｗ），１３８６（ｗ），１０３８（ｗ），８８２（ｗ），８４４（ｓ），８１１（ｗ），７６１（ｗ），７０１（ｍ），６４５（ｍ）
【０２３１】
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３，ｒｔ）：
７．５３（ｓ，９Ｈ），７．３６（ｓ，１８Ｈ），１．５３（ｓ，２７Ｈ）
【０２３２】
１３Ｃ−ＮＭＲ（１００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３，ｒｔ）１４２．２，１３８．８，１２７．２，１２４．３，２１．７；Ｔｄ（ｏｎｓｅｔ）４８１°Ｃ（ｈｅｌｉｕｍ  ａｔｍｏｓ
ｐｈｅｒｅ）
【０２３３】
ＨＲＭＳ（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ）：
ｍ／ｚ  ｃａｌｃｄ  ｆｏｒ  Ｃ６３Ｈ５４［Ｍ］＋８１０．４２２０，ｆｏｕｎｄ  ８１０．４２２２
【０２３４】
Ａｎａｌ．  ｃａｌｃｄ  ｆｏｒ  Ｃ６３Ｈ５４：
Ｃ：９３．２９，Ｈ：６．７１，ｆｏｕｎｄＣ：９２．９４，Ｈ：６．８３．
【０２３５】
（合成例３：６シクロメタフェニレン、５シクロメタフェニレン）
下記に示す化合物、６シクロメタフェニレン［６ＣＭＰ］、及び、５シクロメタフェニレン［５ＣＭＰ］を作製した。
【０２３６】
【化１０】
0006657596.tif 000012
【０２３７】
まず、遮光下、窒素ガス雰囲気中において、２，２’−ビピリジン（２６．５ｇ、１７０ｍｍｏｌ、ヘキサンで再結晶することにより精製）、１，５−シクロオクタジエン（２０．７ｍＬ、１６９ｍｍｏｌ）、及び、ビス（１，５−シクロオクタジエン）ニッケル（０）（４６．６ｇ、１６９ｍｍｏｌ）の混合物に、脱気したトルエン（３５０ｍＬ及びＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）（３５０ｍＬ）を加え、８０℃で５０分間撹拌した。次に、温度を８０℃に保ったまま、混合物に１，３−ジブロモベンゼン（１０．２ｍＬ、８４．７ｍｍｏｌ）のトルエン溶液（１．４０Ｌ）を１時間かけて滴下した。そのまま１時間撹拌し、室温（２５℃）になるまで放冷した後、１Ｍ塩酸（１Ｌ）を加えて一晩撹拌した。次に、フィルター濾過によってトルエン抽出液と不溶物（粗生成物Ｃ）とに分離し、６シクロメタフェニレン［６ＣＭＰ］を含有する粗生成物Ｃを３．５８ｇ得た。
また、トルエン抽出液は水及び食塩水で洗浄した後、硫酸マグネシウムを添加して乾燥し、濾過により硫酸マグネシウムを除去した後、減圧によって濃縮することにより、５シクロメタフェニレン［５ＣＭＰ］を含有する粗生成物Ｄを３．８５ｇ得た。
【０２３８】
得られた粗生成物Ｃに、クロロベンゼン（５００ｍＬ）を添加し、フィルター濾過によってクロロベンゼン抽出液（４７３ｍｇ）と不溶物（３．１３ｇ）とに分離した。次に、得られた不溶物を１８０℃に加熱したｏ−ジクロロベンゼンに溶解し、フィルター濾過によってｏ−ジクロロベンゼン抽出液と不溶物とに分離した。次に、得られたｏ−ジクロロベンゼン抽出液から再結晶操作を繰り返すことによって固体を析出し、析出した固体を濾過により回収し、６シクロメタフェニレンの固体を３０６ｍｇ得た。また、固体を析出させた後のｏ−ジクロロベンゼン抽出液から得られた固体に対して昇華を行い、更に３６１ｍｇの６シクロメタフェニレン［６ＣＭＰ］の固体を得た。収量は合計で１０％であった。
【０２３９】
また、得られた粗生成物Ｄにクロロホルム（７００ｍＬ）を添加して得られた抽出物をトルエンで再結晶することによって５シクロメタフェニレン［５ＣＭＰ］の固体を得た。収量は１．１０ｇであり、収率は１７％であった。
【０２４０】
得られた６シクロメタフェニレン［６ＣＭＰ］、及び、５シクロメタフェニレン［５ＣＭＰ］におけるＩＲ測定、１Ｈ−ＮＭＲ測定、ＭＳ測定及び元素分析の結果を以下に示す。
また、６シクロメタフェニレン［６ＣＭＰ］の１Ｈ−ＮＭＲスペクトルを図２１に示す。５シクロメタフェニレン［５ＣＭＰ］の１Ｈ−ＮＭＲスペクトルを図２２に、１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルを図２３に示す。６シクロメタフェニレン［６ＣＭＰ］、及び、５シクロメタフェニレン［５ＣＭＰ］のＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ  ＭＳスペクトルを図２４に示し、ＨＰＬＣ測定で得られたスペクトルを図２５に示す。なお、図２５において、２．５分付近のピークは、６シクロメタフェニレン［６ＣＭＰ］の溶解度が低いために現れたものである。
【０２４１】
６シクロメタフェニレン［６ＣＭＰ］
ＩＲ（ｐｏｗｄｅｒ）：
３０３５（ｗ），１６０２（ｗ），１５７３（ｗ），１４８９（ｗ），１３９６（ｗ），１３０１（ｗ），１１７６（ｗ），１０９０（ｗ），９１６（ｗ），８９１（ｗ），８１２（ｗ），７７６（ｓ），７２３（ｗ），７０１（ｍ），６２８（ｍ），６１５（ｗ）
【０２４２】
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ｏ−ジクロロベンゼン−ｄ４）：
δ８．１８（ｓ，６Ｈ），７．６３（ｄ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，１２Ｈ），７．４５（ｔ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，６Ｈ）；
【０２４３】
ＭＳ（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ）：
ｍ／ｚ  ｃａｌｃｄ  ｆｏｒ  Ｃ３６Ｈ２４［Ｍ］＋４５６．２，ｆｏｕｎｄ  ４５６．２；
【０２４４】
Ａｎａｌ．ｃａｌｃｄ  ｆｏｒ  Ｃ３６Ｈ２４：
Ｃ：９４．７０，Ｈ：５．３０，ｆｏｕｎｄ  Ｃ：９４．６９，Ｈ：５．３５
【０２４５】
５シクロメタフェニレン［５ＣＭＰ］
ＩＲ（ｐｏｗｄｅｒ）：
３０４６（ｗ），１６０４（ｗ），１５６７（ｗ），１４８８（ｗ），１３９１（ｗ），１３１５（ｗ），１１６４（ｗ），１０６８（ｗ），９２５（ｗ），８９９（ｗ），８１５（ｗ），７７２（ｓ），７３７（ｗ），６９９（ｍ），６３３（ｍ），６０９（ｗ）
【０２４６】
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）：
δ  ８．５２（ｔ，Ｊ＝２．０Ｈｚ，５Ｈ），７．７３（ｄｄ，Ｊ＝２．０，７．６Ｈｚ，１０Ｈ），７．５１（ｔ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，５Ｈ）
【０２４７】
１３Ｃ−ＮＭＲ（１００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）：
δ  １４１．３，１３４．６，１２９．０，１２４．２
【０２４８】
ＭＳ（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ）：
ｍ／ｚ  ｃａｌｃｄ  ｆｏｒ  Ｃ３０Ｈ２０［Ｍ］＋  ３８０．２，ｆｏｕｎｄ  ３８０．３
【０２４９】
Ａｎａｌ．ｃａｌｃｄ  ｆｏｒ  Ｃ３０Ｈ２０：
Ｃ：９４．７０，Ｈ：５．３０，ｆｏｕｎｄ  Ｃ：９４．３７，Ｈ：５．４５
【０２５０】
［有機ＥＬ素子：試料１０１］
以下の方法により、ガラス基板１３上に、陽極１７、有機化合物層１６、及び、陰極１５を作製し、上述の図１及び図２に示す構成の有機ＥＬ素子を作製し、試料１０１とした。作製した有機ＥＬ素子のガラス基板１３、陽極１７、有機化合物層１６、及び、陰極１５の構成を図２６に示す。
【０２５１】
まず、１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板１３上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）層が１００ｎｍの厚さに成膜された基材（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ−４５）を準備した。そして、このＩＴＯ層にパターニングを行った後、イソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行ってガラス基板１３上にＩＴＯからなる陽極１７を形成した。
【０２５２】
形成した陽極１７上に、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ社製、Ｂａｙｔｒｏｎ  Ｐ  Ａｌ  ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を３０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により成膜した後、２００℃にて１時間乾燥し、膜厚３０ｎｍのＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（ＨＴＬ１）を設けた。
【０２５３】
次に、正孔輸送層まで形成した基板を真空蒸着装置に取付け、真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した上で、以下の条件で真空蒸着法にて各層を順次積層した。
まず、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（ＨＴＬ１）上に、ＮＰＤ（ＨＴＬ２）を成膜レート１Å／ｓｅｃにて２０ｎｍ形成した。次に、６シクロメタフェニレン［６ＣＭＰ］（ＨＯＳＴ）とＩｒ（ｐｐｙ）３を二元同時蒸着法にて４０ｎｍ形成した。この時、６シクロメタフェニレン［６ＣＭＰ］の製膜レートを０．９４Å／ｓｅｃ、Ｉｒ（ｐｐｙ）３の製膜レートを０．０６Å／ｓｅｃとした。次に、ＢＡｌｑ（ＥＴＬ１）を成膜レート１Å／ｓｅｃにて１０ｎｍ形成した。次に、Ａｌｑ３（ＥＴＬ２）を成膜レート１Å／ｓｅｃにて２０ｎｍ形成した。次に、ＬｉＦを成膜レート０．１Å／ｓｅｃにて０．５ｎｍ形成した。最後に、Ａｌ（陰極１５）を成膜レート４Å／ｓｅｃにて１００ｎｍ形成した。
この後、上述のようにガラスケースにより封止し、試料１０１の有機ＥＬ素子を作製した。
【０２５４】
［有機ＥＬ素子：試料１０２］
ＨＯＳＴとして化合物１［３Ｍｅ置換−６ＣＭＰ］を用いた以外は、試料１０１と同様の工程で試料１０２の有機ＥＬ素子を作製した。
【０２５５】
［有機ＥＬ素子：試料１０３］
ＨＯＳＴとして化合物２［６Ｍｅ置換−６ＣＭＰ］を用いた以外は、試料１０１と同様の工程で試料１０３の有機ＥＬ素子を作製した。
【０２５６】
［有機ＥＬ素子：試料１０４］
ＨＯＳＴとして５シクロメタフェニレン［５ＣＭＰ］を用いた以外は、試料１０１と同様の工程で試料１０４の有機ＥＬ素子を作製した。
【０２５７】
［有機ＥＬ素子：試料１０５］
ＨＯＳＴとして化合物３［５Ｍｅ置換−５ＣＭＰ］を用いた以外は、試料１０１と同様の工程で試料１０５の有機ＥＬ素子を作製した。
【０２５８】
［有機ＥＬ素子：試料１０６］
以下の方法により、ガラス基板１３上に、陽極１７、有機化合物層１６、及び、陰極１５を作製し、上述の図１及び図２に示す構成の試料１０６の有機ＥＬ素子を作製した。作製した有機ＥＬ素子のガラス基板１３、陽極１７、有機化合物層１６、及び、陰極１５の構成を図２７に示す。
【０２５９】
まず、１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板１３上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）層が１００ｎｍの厚さに成膜された基材（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ−４５）を準備した。そして、このＩＴＯ層にパターニングを行った後、イソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行ってガラス基板１３上にＩＴＯからなる陽極１７を形成した。
【０２６０】
形成した陽極１７上に、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ社製、Ｂａｙｔｒｏｎ  Ｐ  Ａｌ  ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を３０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により成膜した後、２００℃にて１時間乾燥し、膜厚３０ｎｍのＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（ＨＴＬ１）を設けた。
【０２６１】
次に、正孔輸送層まで形成した基板を真空蒸着装置に取付け、真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した上で、以下の条件で真空蒸着法にて各層を順次積層した。
まず、６シクロメタフェニレン［６ＣＭＰ］（ＨＴＬ）を成膜レート１Å／ｓｅｃにて４０ｎｍ形成した。次に、６シクロメタフェニレン［６ＣＭＰ］（ＨＯＳＴ）とＩｒ（ｐｐｙ）３を二元同時蒸着法にて４０ｎｍ形成した。この時、シクロメタフェニレン［６ＣＭＰ］の製膜レートを０．９４Å／ｓｅｃ、Ｉｒ（ｐｐｙ）３の製膜レートを０．０６Å／ｓｅｃとした。次に、６シクロメタフェニレン［６ＣＭＰ］（ＥＴＬ）を成膜レート１Å／ｓｅｃにて２０ｎｍ形成した。次に、ＬｉＦを成膜レート０．１Å／ｓｅｃにて０．５ｎｍ形成した。最後に、Ａｌ（陰極１５）を成膜レート４Å／ｓｅｃにて１００ｎｍ形成した。
この後、上述のようにガラスケースにより封止し、試料１０６の有機ＥＬ素子を作製した。
【０２６２】
［有機ＥＬ素子：試料１０７］
ＨＴＬ、ＥＴＬ、及び、ＨＯＳＴとして化合物２［６Ｍｅ置換−６ＣＭＰ］を用いた以外は、試料１０６と同様の工程で試料１０７の有機ＥＬ素子を作製した。
【０２６３】
［有機ＥＬ素子：試料１０８］
ＨＴＬの厚みを２０ｎｍとした以外は、試料１０７と同様の工程で試料１０８の有機ＥＬ素子を作製した。
【０２６４】
［有機ＥＬ素子：試料１０９］
ＨＴＬ、ＥＴＬ、及び、ＨＯＳＴとして５シクロメタフェニレン［５ＣＭＰ］を用いた以外は、試料１０６と同様の工程で試料１０９の有機ＥＬ素子を作製した。
【０２６５】
［有機ＥＬ素子：試料１１０］
ＨＴＬ、ＥＴＬ、及び、ＨＯＳＴとして化合物３［５Ｍｅ置換−５ＣＭＰ］を用いた以外は、試料１０６と同様の工程で試料１１０の有機ＥＬ素子を作製した。
【０２６６】
［有機ＥＬ素子：試料１１１］
ＨＴＬの厚みを２０ｎｍとした以外は、試料１１０と同様の工程で試料１１１の有機ＥＬ素子を作製した。
【０２６７】
試料１０１〜１０５の有機ＥＬ素子について、外部取り出し量子効率、駆動電圧の測定結果を表１に示す。なお、表１に示す結果において、試料１０２及び試料１０３は、試料１０１の値を１００としたときの相対評価である。また、試料１０５は、試料１０４の値を１００としたときの相対評価である。
【０２６８】
【表１】
0006657596.tif 000013
【０２６９】
また、試料１０６〜１１１の有機ＥＬ素子について、外部取り出し量子効率、駆動電圧の測定結果を表２に示す。なお、表２に示す結果において、試料１０７及び試料１０８は、試料１０６の値を１００としたときの相対評価である。また、試料１１０及び試料１１１は、試料１０９の値を１００としたときの相対評価である。
【０２７０】
【表２】
0006657596.tif 000014
【０２７１】
表１に示すように、ＨＯＳＴに上述の一般式（１）で表される環状芳香族化合物である化合物１［３Ｍｅ置換−６ＣＭＰ］又は化合物２［６Ｍｅ置換−６ＣＭＰ］を用いた試料１０２、及び、試料１０３は、６シクロメタフェニレン［６ＣＭＰ］をＨＯＳＴに用いた試料１０１に比べ、外部量子効率、及び、駆動電圧の両方において特性が向上している。
【０２７２】
同様に、ＨＯＳＴに上述の一般式（１）で表される環状芳香族化合物である化合物３［５Ｍｅ置換−５ＣＭＰ］を用いた試料１０５は、５シクロメタフェニレン［５ＣＭＰ］をＨＯＳＴに用いた試料１０４に比べ、外部量子効率、及び、駆動電圧の両方において特性が向上している。
【０２７３】
また、表２に示すように、ＨＴＬ、ＥＴＬ、及び、ＨＯＳＴに上述の一般式（１）で表される環状芳香族化合物である化合物２［６Ｍｅ置換−６ＣＭＰ］を用いた試料１０７、及び、試料１０８は、６シクロメタフェニレン［６ＣＭＰ］をＨＯＳＴに用いた試料１０６に比べ、外部量子効率が向上している。
【０２７４】
同様に、ＨＴＬ、ＥＴＬ、及び、ＨＯＳＴに上述の一般式（１）で表される環状芳香族化合物である化合物３［５Ｍｅ置換−５ＣＭＰ］を用いた試料１１０、及び、試料１１１は、５シクロメタフェニレン［５ＣＭＰ］をＨＯＳＴに用いた試料１０９に比べ、外部量子効率が向上している。
【０２７５】
上述の結果から、シクロメタフェニレン［ＣＭＰ］の一部に置換基を導入した上述の一般式（１）で表される環状芳香族化合物を有機化合物層に用いることで、有機ＥＬ素子の性能が格段に向上することが分かる。
置換基が導入されていないシクロメタフェニレンでは、分子間距離が小さく、分子間の相互作用によりホスト化合物の三重項エネルギーが低下するため、有機ＥＬ素子の光電変換効率が低下したと考えられる。一方、シクロメタフェニレン［ＣＭＰ］の一部に置換基を導入すると分子間の相互作用が低下し、ホスト化合物の三重項エネルギーの低下が抑制されることにより、有機ＥＬ素子の光電変換効率が向上したと考えられる。
上述のように、有機エレクトロニクス素子の有機化合物層に上述の一般式（１）で表される環状芳香族化合物を用いることにより、有機エレクトロニクス素子の各種特性を向上させることができる。
【実施例２】
【０２７６】
上述の実施例１で示す発光ＨＯＳＴ材料を正孔輸送層と電子輸送層とで兼用する構成、いわゆる単層有機ＥＬ素子に関しては、その単純なデバイス構造による生産性向上等の観点から注目され、既にＪＯＵＲＮＡＬ  ＯＦ  ＡＰＰＬＩＥＤ  ＰＨＹＳＩＣＳ  １０８，  ０３４５０８  （２０１０）等で報告されている。しかしながら、このような単層構成の素子よりも、機能分離の進んだ多層構成の素子の方が、デバイス性能の点は勝る。例えば、多層構成の素子では外部取り出し効率で２０％超を達成しているのに対し、単層構成の素子ではこれに及ばず、現状として実用域にはない。
【０２７７】
以下に示す実施例２では、上述の実施例１に示すような単層有機ＥＬ素子のデバイス性能の向上が、従来から言われているバイポーラー（正孔と電子の両方を輸送する能力）とその高輸送性能に起因するものではなく、発光ホストと発光材料の分子間相互作用による正孔（ホール）抑制力に起因することを明らかにした。このような、従来、発光機構を説明する発光ホストと発光材料のＨＯＭＯ（最高被占軌道）準位差によるホールトラップ効果とは異なる効果であることを以下の実施例により順を追って説明する。
【０２７８】
［有機ＥＬ素子：試料２００］
以下の方法により、ガラス基板１３上に、陽極１７、有機化合物層１６、及び、陰極１５を作製し、上述の図１及び図２に示す構成の試料２００の有機ＥＬ素子を作製した。作製した有機ＥＬ素子のガラス基板１３、陽極１７、有機化合物層１６、及び、陰極１５の構成を図２７に示す。
【０２７９】
まず、１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板１３上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）層が１００ｎｍの厚さに成膜された基材（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ−４５）を準備した。そして、このＩＴＯ層にパターニングを行った後、イソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行ってガラス基板１３上にＩＴＯからなる陽極１７を形成した。
【０２８０】
形成した陽極１７上に、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ社製、Ｂａｙｔｒｏｎ  Ｐ  Ａｌ  ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を３０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により成膜した後、２００℃にて１時間乾燥し、膜厚３０ｎｍのＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（ＨＴＬ１）を設けた。
【０２８１】
次に、正孔輸送層まで形成した基板を真空蒸着装置に取付け、真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した上で、以下の条件で真空蒸着法にて各層を順次積層した。
まず、化合物３［５Ｍｅ置換−５ＣＭＰ］（ＨＴＬ）を成膜レート１Å／ｓｅｃにて１０ｎｍ形成した。次に、化合物３［５Ｍｅ置換−５ＣＭＰ］（ＨＯＳＴ）とＩｒ（ｐｐｙ）３を二元同時蒸着法にて４０ｎｍ形成した。この時、化合物３［５Ｍｅ置換−５ＣＭＰ］の製膜レートを０．９４Å／ｓｅｃ、Ｉｒ（ｐｐｙ）３の製膜レートを０．０６Å／ｓｅｃとした。次に、化合物３［５Ｍｅ置換−５ＣＭＰ］（ＥＴＬ）を成膜レート１Å／ｓｅｃにて１０ｎｍ形成した。次に、フッ化カリウムを成膜レート０．１Å／ｓｅｃにて２．０ｎｍ形成した。最後に、Ａｌ（陰極１５）を成膜レート４Å／ｓｅｃにて１００ｎｍ形成した。
この後、上述のようにガラスケースにより封止し、試料２００の有機ＥＬ素子を作製した。
【０２８２】
［正孔遅延率：Ｈｒ］
正孔（ホール）抑制力を示す正孔遅延率（Ｈｒ）の測定方法について記す。
正孔遅延率（Ｈｒ）を測定するために、下記にように、試料中に正孔のみを流す２種のホールオンリーデバイス（Ｄ６、Ｄ０）を作製した。
【０２８３】
（試料２００−Ｄ６）
上述の試料２００の作製において、電子注入層をフッ化カリウム、陰極ＡｌをＡｕ電極とした以外は同様の方法で、有機ＥＬ素子の試料２００−Ｄ６を作製した。
【０２８４】
（試料２００−Ｄ０）
上述の試料２００の作製において、発光層から発光材料Ｉｒ（ｐｐｙ）３を除いた以外は同様の方法で、試料２００−Ｄ０を作製した。
【０２８５】
そして、作製した試料２００−Ｄ０、試料２００−Ｄ６各々の素子について、１００ｍＡ／ｃｍ２でのホール移動度μＤ０、μＤ６を下記Ｍｏｔｔ-Ｇｕｒｎｅｙ式（Ｃｈｉｌｄ’ｓ  ｌａｗ  ｉｎ  ｓｏｌｉｄｓ）より算出し、正孔遅延率（Ｈｒ）＝μＤ６／μＤ０を求めた。
【０２８６】
Ｊ＝９／８×ε×ε０×μ×Ｖ２／Ｌ３
（Ｊ：電流、ε：誘電率、ε０：真空中での誘電率、μ：移動度、Ｖ：電圧、Ｌ：膜厚）
【０２８７】
［有機ＥＬ素子：試料２０１、２０１−Ｄ０、２０１−Ｄ６］
試料２００、試料２００−Ｄ０、及び、試料２００−Ｄ６の作製において、化合物３［５Ｍｅ置換−５ＣＭＰ］を化合物２［６Ｍｅ置換−６ＣＭＰ］に変更した以外は、同様の方法で試料２０１、試料２０１−Ｄ０、及び、試料２０１−Ｄ６を作製した。
【０２８８】
［有機ＥＬ素子：試料２０２、２０２−Ｄ０、２０２−Ｄ６］
試料２００、試料２００−Ｄ０、及び、試料２００−Ｄ６の作製において、化合物３［５Ｍｅ置換−５ＣＭＰ］をＣＢＰに変更した以外は、同様の方法で試料２０２、試料２０２−Ｄ０、及び、試料２０２−Ｄ６を作製した。
【０２８９】
［有機ＥＬ素子：試料２０３、２０３−Ｄ０、２０３−Ｄ６］
試料２００、試料２００−Ｄ０、及び、試料２００−Ｄ６の作製において、化合物３［５Ｍｅ置換−５ＣＭＰ］を５シクロメタフェニレン［５ＣＭＰ］に変更した以外は、同様の方法で試料２０３、試料２０３−Ｄ０、及び、試料２０３−Ｄ６を作製した。
【０２９０】
［有機ＥＬ素子：試料２０４、２０４−Ｄ０、２０４−Ｄ６］
上記単層構成の有機ＥＬ素子との比較のため、多層構成の有機ＥＬ素子の試料２０４を下記の方法で作製した。
【０２９１】
まず、上述の有機ＥＬ素子２００と同様の方法で正孔輸送層までを形成した。そして、この正孔輸送層まで形成した基板を、真空蒸着装置に取付け、真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した上で、以下の条件で真空蒸着法にて各層を順次積層した。
【０２９２】
まず、α−ＮＰＤ［Ｎ，Ｎ’−Ｄｉ（１−ｎａｐｈｔｈｙｌ）−Ｎ，Ｎ’−ｄｉｐｈｅｎｙｌｂｅｎｚｉｄｉｎｅ］（ＨＴＬ）を成膜レート１Å／ｓｅｃにて２０ｎｍ形成した。次に、ＣＢＰ［４，４’−Ｂｉｓ（Ｎ−ｃａｒｂａｚｏｌｙｌ）−１，１’−ｂｉｐｈｅｎｙｌ］（ＨＯＳＴ）とＩｒ（ｐｐｙ）３を二元同時蒸着法にて４０ｎｍ形成した。このとき、化合物３［５Ｍｅ置換−５ＣＭＰ］の製膜レートを０．９４Å／ｓｅｃ、Ｉｒ（ｐｐｙ）３の製膜レートを０．０６Å／ｓｅｃとした。次に、ＢＣＰ［２，９−Ｄｉｍｅｔｈｙｌ−４，７−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−ｚ１，１０−ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ］（ＥＴＬ）を成膜レート１Å／ｓｅｃにて３０ｎｍ形成した。次に、フッ化カリウムを成膜レート０．１Å／ｓｅｃにて２．０ｎｍ形成した。最後に、Ａｌ（陰極１５）を成膜レート４Å／ｓｅｃにて１００ｎｍ形成した。
この後、上述のようにガラスケースにより封止し、試料２０４の有機ＥＬ素子を作製した。さらに、試料２００−Ｄ０、及び、試料２００−Ｄ６と同様の方法で、試料２０４−Ｄ０、及び、試料２０４−Ｄ６を作製した。
【０２９３】
試料２０１、試料２０１−Ｄ０、及び、試料２０１−Ｄ６〜試料２０４、試料２０４−Ｄ０、及び、試料２０４−Ｄ６の有機ＥＬ素子について、正孔遅延率、外部取り出し量子効率、及び、発光ホストと発光材料とのＨＯＭＯ準位の差（ΔＨＯＭＯ）を表３に示す。なお、表３に示す結果において、外部取り出し量子効率は、試料２０３に対する相対比で示している。
【０２９４】
なお、表中のΔＨＯＭＯは、大気中光電子分光法（理研計器社製ＡＣ−３）によって測定した各々の試料イオン化ポテンシャルと素子の発光材料（Ｉｒ（ｐｐｙ）３）のイオン化ポテンシャルとの差を示している。
【０２９５】
【表３】
0006657596.tif 000015
【０２９６】
表３に示すように、外部量子効率とΔＨＯＭＯとに関連性が見られない。即ち、従来のホールトラップの要因となる発光ホストと発光材料とのＨＯＭＯ準位の差（表中のΔＨＯＭＯ）は、ホールの動きから発光機構を示唆するのみであり、単層素子の再結合確立の向上、即ち高効率発光を示唆するものではないことが明らかである。
一方で、表３に示すように、正孔遅延率が、外部量子効率に対して、顕著な相関関係を示すことが明らかである。
【０２９７】
上述の実施例の結果は、従来一般的に行われてきた機能分離による多層構成での高効率化とは全く異なる手段で、高性能な単層素子を実現することができ、さらに、単層素子を製造するにあたり簡便な材料選択方法に対する画期的な指標を与えるものと考える。
【０２９８】
また、上述の結果は、一般式（１）で示される化合物において正孔遅延率と単層素子における再結合性向上との強い相関が立証できたものと認識する。しかしながら、正孔遅延率は、上述のように単なるエネルギー順位差ではなく、発光ホスト材料と発光材料間の相互作用による効果である。このことから、一般式（１）で示される化合物以外の組み合わせにおいても、正孔遅延率と単層素子における再結合性向上との強い相関が期待される。
【０２９９】
なお、本発明は上述の実施形態例において説明した構成に限定されるものではなく、その他本発明構成を逸脱しない範囲において種々の変形、変更が可能である。
【符号の説明】
【０３００】
１０  有機ＥＬ素子、１２  ガラスケース、１３  ガラス基板、１４  シール材、１５  陰極、１６  有機化合物層、１７  陽極、１８  発光積層体、１９  捕水剤
【図１】
0006657596.tif 000017
【図２】
0006657596.tif 000018
【図３】
0006657596.tif 000019
【図４】
0006657596.tif 000020
【図５】
0006657596.tif 000021
【図６】
0006657596.tif 000022
【図７】
0006657596.tif 000023
【図８】
0006657596.tif 000024
【図９】
0006657596.tif 000025
【図１０】
0006657596.tif 000026
【図１１】
0006657596.tif 000027
【図１２】
0006657596.tif 000028
【図１３】
0006657596.tif 000029
【図１４】
0006657596.tif 000030
【図１５】
0006657596.tif 000031
【図１６】
0006657596.tif 000032
【図１７】
0006657596.tif 000033
【図１８】
0006657596.tif 000034
【図１９】
0006657596.tif 000035
【図２０】
0006657596.tif 000036
【図２１】
0006657596.tif 000037
【図２２】
0006657596.tif 000038
【図２３】
0006657596.tif 000039
【図２４】
0006657596.tif 000040
【図２５】
0006657596.tif 000041
【図２６】
0006657596.tif 000042
【図２７】
0006657596.tif 000043