(57)【要約】【課題】電子輸送性が高く、安定な非晶質薄膜を与える化合物を提供し、これを用いることにより、長期間安定に、低駆動電圧で動作する有機電界発光素子を提供する。【解決手段】下記一般式（Ｉ）で表わされるフルオレン系化合物。2004277377.tif 000010（式中、Ｒ１およびＲ２は各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、ハロアルキル基、シアノ基、アルコキシ基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基、または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表し、Ａｒ１およびＡｒ２は各々独立に、置換基を有していてもよい含窒素芳香族複素環を表す。なお、式中のフルオレン骨格におけるベンゼン環は、Ａｒ１およびＡｒ２の他に任意の置換基を有していても良い。）【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（Ｉ）で表わされるフルオレン系化合物。
【化１】
2004277377.tif 000009
（式中、Ｒ１およびＲ２は各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、ハロアルキル基、シアノ基、アルコキシ基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基、または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表し、Ａｒ１およびＡｒ２は各々独立に、置換基を有していてもよい含窒素芳香族複素環を表す。なお、式中のフルオレン骨格におけるベンゼン環は、Ａｒ１およびＡｒ２の他に任意の置換基を有していても良い。）
【請求項２】
前記一般式（Ｉ）で表される化合物を含有してなる、電子輸送材料。
【請求項３】
前記一般式（Ｉ）で表される化合物を含有してなる、有機電界発光素子材料。
【請求項４】
基板上に、陽極、陰極及び該両極間に存在する発光層を有する有機電界発光素子において、請求項１記載のフルオレン系化合物を含有する層を有する、有機電界発光素子。
【請求項５】
請求項１記載のフルオレン系化合物を含有する層を、陰極と発光層との間に有する、請求項４記載の有機電界発光素子。
【請求項６】
請求項１記載のフルオレン系化合物を含有する層が、発光層に接して設けられている、請求項５記載の有機電界発光素子。
【請求項７】
請求項１記載のフルオレン系化合物を含有する層が、さらにアルカリ金属を含有する、請求項５または６記載の有機電界発光素子。
【請求項８】
請求項１記載のフルオレン系化合物を含有する層が発光層である、請求項４記載の有機電界発光素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特定の骨格を有する化合物を用いて作成された、有機電界発光素子に関する。該骨格を有する化合物は、有機電界発光素子における種々の層に利用しうる、優れた化合物である。
【０００２】
【従来の技術】
有機電界発光素子は、電界を印加することにより、陽極より注入された正孔と陰極より注入された電子との再結合エネルギーにより蛍光性物質が発光する原理を利用した自発光素子である。
イーストマン・コダック社のＣ．Ｗ．  Ｔａｎｇらによって積層型素子による低電圧駆動の有機電界発光素子に関する報告（例えば、Ｃ．Ｗ．  Ｔａｎｇ及びＳ．Ａ．  ＶａｎＳｌｙｋｅ著、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒ誌、第５１巻、第９１３頁、１９８７年刊）がなされて以来、有機材料を構成材料とする有機電界発光素子に関する研究が盛んに行われている。Ｔａｎｇらは、トリス（８−ヒドロキシキノリノールアルミニウム）を発光層に、トリフェニルジアミン誘導体を正孔輸送層に用いている。積層構造の利点としては、発光層への正孔の注入効率を高めること、陰極より注入された電子をブロックして再結合により生成する励起子の生成効率を高めること、発光層内で生成した励起子を閉じこめることなどが挙げられる。
【０００３】
この例のように有機電界発光素子の素子構造としては、正孔輸送（注入）層、電子輸送性発光層の２層型、または正孔輸送（注入）層、発光層、電子輸送（注入）層の３層型等がよく知られている。こうした積層型構造素子では、注入された正孔と電子の再結合効率を高めるため、素子構造や形成方法の工夫がなされている。材料に関しても様々な化合物が有機電界発光素子用材料として開発されている。
【０００４】
正孔輸送材料としてはスターバースト分子である４，４’，４”−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミンや、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’−ジアミン等のトリフェニルアミン誘導体、芳香族ジアミン誘導体がよく知られている。
【０００５】
電子輸送材料としてはオキサジアゾール誘導体や、トリアゾール誘導体等がよく知られている。
また、発光材料としてはトリス（８−キノリノラート）アルミニウム錯体等のキレート錯体、クマリン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、ビススチリルアリーレン誘導体、オキサジアゾール誘導体等の発光材料が知られ、それらの発光色も青色から赤色までの可視領域の発光が得られることが報告されており、カラー表示素子の実現が期待されている（特許文献１、２および３参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２３９６５５号公報
【特許文献２】特開平７−１３８５６１号公報
【特許文献３】特開平３−２００８８９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来提案されたいずれの素子においても、電子輸送材料、正孔阻止材料、発光層材料のさまざまな点につき改良の余地があり、更なる性能の向上が求められてきた。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは鋭意検討の結果、特定骨格を有する化合物を使用することにより、高発光輝度、高発光効率、低駆動電圧および長駆動寿命など、優れた性能を多く有する有機電界発光素子を得られることを見いだし、本発明に至った。
すなわち本発明は、下記一般式（Ｉ）で表わされるフルオレン系化合物に存する。
【０００９】
【化２】
2004277377.tif 000002
【００１０】
（式中、Ｒ１およびＲ２は各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、ハロアルキル基、シアノ基、アルコキシ基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基、または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表し、Ａｒ１およびＡｒ２は各々独立に、置換基を有していてもよい含窒素芳香族複素環を表す。なお、式中のフルオレン骨格におけるベンゼン環は、Ａｒ１およびＡｒ２の他に任意の置換基を有していても良い。）
上記フルオレン系化合物は電子輸送性の層の材料として使用することができる。具体的には、例えば発光層と陰極との間に設けることにより、有機電界発光素子の駆動電圧を大きく低下させるとともに発光効率を高めることができる。この化合物にアルカリ金属を併用することにより、導電性を向上させることができ、素子の低電圧化にさらに大きく寄与する。
【００１１】
また上記フルオレン系化合物は、発光層の陰極側界面に接して設けられる正孔阻止層の材料としても使用することができる。特に、リン光材料を用いた有機電界発光素子における正孔阻止層として、本発明におけるフルオレン系化合物はすぐれた正孔阻止能力により、素子の発光効率を大きく改善できる。
さらに、上記フルオレン系化合物は、発光層のホスト材料として使用することもできる。具体的には、蛍光色素またはリン光材料をドープ材料として含有させることにより発光層を形成する。ドープ材料の選択により、青色から赤色への波長変換、及び、発光効率向上を可能とする。
【００１２】
含窒素芳香族複素環を置換基として有する本発明のフルオレン系化合物は、還元電位の点から高い電子輸送性を有することが窺え、また平面性が高い構造であるため、高い電子移動度が期待でき、さらには、安定な非晶質薄膜を与え、電子輸送材料として好適に使用できると考えられる。
このように、本発明のフルオレン系化合物は、分子設計的には、有機電界発光素子における様々な材料として使用でき、結果、優れた素子が得られると考えられる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
まず、本発明のフルオレン系化合物について説明する。
本発明におけるフルオレン系化合物とは、具体的には前記一般式（Ｉ）で表される構造を意味する。
【００１４】
Ｒ１〜Ｒ２としては、この骨格が有する利点を阻害しない限り、任意の置換基が許容されるが、好ましくは水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、ハロアルキル基、シアノ基、アルコキシ基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基、または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表わす。
【００１５】
具体的には、フッ素原子、塩素原子、臭素原子などのハロゲン原子；メチル基、エチル基、プロピル基、ヘキシル基、オクチル基などの、炭素数１〜８の直鎖または分岐のアルキル基；ベンジル基、フェネチル基などの、炭素数７〜２０のアラルキル基；エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、へキシレン基などの、炭素数２〜７のアルケニル基；トリフルオロメチル基などのハロアルキル基；シアノ基；メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基、ヘキシルオキシ基などの、炭素数１〜６の直鎖または分岐のアルコキシ基；フェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ピレニル基、ペリレニル基などの、炭素数６〜２０の芳香族炭化水素環基；ピリジル基などの芳香族複素環基などが挙げられる。
【００１６】
芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基が有しうる置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基、アミド基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アミノ基、アルキルアミノ基、芳香族炭化水素基および芳香族複素環基などが挙げられる。
Ｒ１〜Ｒ２の置換基効果として、有機溶媒への可溶性の制御が挙げられる。特に、例えば炭素数６以上程度の長鎖のアルキル基の置換により、トルエン、キシレン、ＴＨＦ、アニソールといった有機溶媒への溶解性を本フルオレン系化合物に付与することができる。このことにより、真空蒸着といった材料の昇華性を利用した成膜手法以外に、スピンコート法やインクジェット法といった溶液状態で用いる湿式塗布法が適用可能となる。
【００１７】
Ａｒ１〜Ａｒ２としては、置換基を有していてもよい１価の含窒素芳香族複素環基が挙げられる。含窒素芳香族複素環として、具体的には５または６員環の単環または２〜４縮合環が挙げられるが、好ましくは５または６員環の２〜３縮合環であり、より好ましくは、６員環の２または３縮合環が挙げられる。中でも特に好ましくは、下記に構造式を示すキノリン環、イソキノリン環、キノリジン環、キナゾリン環、キノキサリン環、ナフチリジン環、アクリジン環、フェナジン環、フェナントリジン環、およびフェナントロリン環が挙げられる。最も好ましくはフェナントロリン環である。
【００１８】
【化３】
2004277377.tif 000003
【００１９】
Ａｒ１〜Ａｒ２において、含窒素芳香族複素環が置換基を有する場合、好ましい置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基、アミド基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アミノ基、アルキルアミノ基、芳香族炭化水素基および芳香族複素環基などが挙げられる。
なお、前記一般式（Ｉ）におけるフルオレン骨格は、そのベンゼン環部分に、本発明の化合物の性能を損なわない範囲で、Ａｒ１およびＡｒ２の他に任意の置換基を有していても良い。該置換基としては、例えばＲ１およびＲ２として前述したような基が挙げられる。一般式（Ｉ）で表される化合物として特に好ましくは、フルオレン骨格におけるベンゼン環部分に、Ａｒ１およびＡｒ２以外には置換基を有さない化合物である。
また、フルオレン骨格におけるＡｒ１およびＡｒ２の結合位置に、特に制限はないが、２−位および７−位に結合している化合物が好ましい。
前記一般式（Ｉ）で表されるフルオレン系化合物の分子量は、通常４００以上、好ましくは５００以上であり、また通常１５００以下、好ましくは１０００以下である。
以下に、本発明のフルオレン系化合物として好ましい具体例を挙げるが、本発明における該化合物はこれらに限定されるものではない。
【００２０】
【表１】
2004277377.tif 000004
【００２１】
【表２】
2004277377.tif 000005
【００２２】
【表３】
2004277377.tif 000006
【００２３】
本発明におけるフルオレン系化合物は、例えば、以下に示す合成経路により合成することができる。
【００２４】
【化４】
2004277377.tif 000007
【００２５】
本発明におけるフルオレン系化合物は、フルオレン骨格を中心の連結基として有し、置換基として、電子親和力の大きな（還元電位が低い）含窒素芳香族複素環基を有することから、安定な非晶質薄膜を形成することができ、優れた電子輸送性（高い電子移動度）を示す。これらの特徴から、電荷（電子）輸送性材料として電子写真感光体、有機電界発光素子、光電変換素子、有機太陽電池、有機整流素子等に好適に使用できる。また、有機電界発光素子に適用されると、高い発光効率と素子の低電圧化に寄与することができため、有機電界発光素子材料として好適である。
【００２６】
続いて、本発明の有機電界発光素子について、図面を参照しながら説明する。
図１〜３は本発明の有機電界発光素子の構造例を模式的に示す断面図であり、１は基板、２は陽極、３は正孔注入層、４は正孔輸送層、５は発光層、６は正孔阻止層、７は電子輸送層、８は陰極を各々表す。
本発明の有機電界発光素子は、少なくとも陽極、陰極、および両極間に存在する発光層を有していればよく、本発明のフルオレン系化合物は、発光層、発光層と陰極の間に設けた電子輸送層、または発光層と電子輸送層の間に設けた正孔阻止層、のいずれに含有されていてもよい。各層の材料として求められる諸性質を満たすよう、置換基等を調整して使用する。
【００２７】
以下、まず該化合物を電子輸送層に含有する素子を例に、本発明の有機電界発光素子について説明する。
基板１は有機電界発光素子の支持体となるものであり、石英やガラスの板、金属板や金属箔、プラスチックフィルムやシートなどが用いられる。特にガラス板や、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスルホンなどの透明な合成樹脂の板が好ましい。合成樹脂基板を使用する場合にはガスバリア性に留意する必要がある。基板のガスバリア性が小さすぎると、基板を通過した外気により有機電界発光素子が劣化することがあるので好ましくない。このため、合成樹脂基板の少なくとも片面に緻密なシリコン酸化膜等を設けてガスバリア性を確保する方法も好ましい方法の一つである。
【００２８】
基板１上には陽極２が設けられるが、陽極２は正孔輸送層への正孔注入の役割を果たすものである。この陽極は、通常、アルミニウム、金、銀、ニッケル、パラジウム、白金等の金属、インジウム及び／またはスズの酸化物などの金属酸化物、ヨウ化銅などのハロゲン化金属、カーボンブラック、あるいは、ポリ（３−メチルチオフェン）、ポリピロール、ポリアニリン等の導電性高分子などにより構成される。陽極２の形成は通常、スパッタリング法、真空蒸着法などにより行われることが多い。また、銀などの金属微粒子、ヨウ化銅などの微粒子、カーボンブラック、導電性の金属酸化物微粒子、導電性高分子微粉末などの場合には、適当なバインダー樹脂溶液に分散し、基板１上に塗布することにより陽極２を形成することもできる。さらに、導電性高分子の場合は電解重合により直接基板１上に薄膜を形成したり、基板１上に導電性高分子を塗布して陽極２を形成することもできる（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，６０巻，２７１１頁，１９９２年）。
【００２９】
陽極２は異なる材料からなる層を積層して形成された積層構造であってもよい。
陽極２の厚みは、必要とする透明性により異なる。透明性が必要とされる場合は、可視光の透過率を、通常、６０％以上、好ましくは８０％以上とすることが望ましく、この場合厚みは、通常５ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上であり、また通常１０００ｎｍ以下、好ましくは５００ｎｍ以下程度である。不透明でよい場合は陽極２は基板１と同一でもよい。
【００３０】
図１に示す構成の素子において、陽極２の上には正孔輸送層４が設けられる。正孔輸送層の材料に要求される条件としては、陽極からの正孔注入効率が高く、かつ、注入された正孔を効率よく輸送することができる材料であることが必要である。そのためには、イオン化ポテンシャルが小さく、可視光の光に対して透明性が高く、しかも正孔移動度が大きく、さらに安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造時や使用時に発生しにくいことが要求される。また、発光層５に接するために発光層からの発光を消光したり、発光層との間でエキサイプレックスを形成して効率を低下させないことが求められる。上記の一般的要求以外に、車載表示用の応用を考えた場合、素子にはさらに耐熱性が要求される。従って、Ｔｇとして７０℃以上の値を有する材料が望ましく、８０℃以上であればなお好ましい。
【００３１】
このような正孔輸送材料としては、例えば、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−  トリルアミノフェニル）シクロヘキサン等の３級芳香族アミンユニットを連結した芳香族ジアミン化合物（特開昭５９−１９４３９３号公報）、４，４’−  ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−  フェニルアミノ］ビフェニルで代表される２個以上の３級アミンを含み２個以上の縮合芳香族環が窒素原子に置換した芳香族アミン（特開平５−２３４６８１号公報）、トリフェニルベンゼンの誘導体でスターバースト構造を有する芳香族トリアミン（米国特許第４，９２３，７７４  号）、Ｎ，Ｎ’−  ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）ビフェニル−４，４’−ジアミン等の芳香族ジアミン（米国特許第４，７６４，６２５  号）、分子全体として立体的に非対称なトリフェニルアミン誘導体（特開平４−１２９２７１号公報）、ピレニル基に芳香族ジアミノ基が複数個置換した化合物（特開平４−１７５３９５号公報）、エチレン基で３級芳香族アミンユニットを連結した芳香族ジアミン（特開平４−２６４１８９号公報）、スチリル構造を有する芳香族ジアミン（特開平４−２９０８５１号公報）、チオフェン基で芳香族３級アミンユニットを連結したもの（特開平４−３０４４６６号公報）、スターバースト型芳香族トリアミン（特開平４−３０８６８８号公報）、ベンジルフェニル化合物（特開平４−３６４１５３号公報）、フルオレン基で３級アミンを連結したもの（特開平５−２５４７３  号公報）、トリアミン化合物（特開平５−２３９４５５号公報）、ビスジピリジルアミノビフェニル（特開平５−３２０６３４号公報）、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリフェニルアミン誘導体（特開平６−１９７２号公報）、フェノキサジン構造を有する芳香族ジアミン（特開平７−１３８５６２号公報）、ジアミノフェニルフェナントリジン誘導体（特開平７−２５２４７４号公報）、ヒドラゾン化合物（特開平２−３１１５９１号公報）、シラザン化合物（米国特許第４，９５０，９５０  号公報）、シラナミン誘導体（特開平６−４９０７９  号公報）、ホスファミン誘導体（特開平６−２５６５９  号公報）、キナクリドン化合物等が挙げられる。
これらの化合物は、単独で用いてもよいし、必要に応じて、複数種混合して用いてもよい。
【００３２】
上記の化合物以外に、正孔輸送層４の材料としては、ポリビニルカルバゾールやポリシラン（Ａｐｐｌ．  Ｐｈｙｓ．  Ｌｅｔｔ．  ，５９巻，２７６０頁，１９９１年）、ポリフォスファゼン（特開平５−３１０９４９号公報）、ポリアミド（特開平５−３１０９４９号公報）、ポリビニルトリフェニルアミン（特開平７−５３９５３  号公報）、トリフェニルアミン骨格を有する高分子（特開平４−１３３０６５号公報）、トリフェニルアミン単位をメチレン基等で連結した高分子（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ  Ｍｅｔａｌｓ，５５−５７  巻，４１６３頁，１９９３年）、芳香族アミンを含有するポリメタクリレート（Ｊ．  Ｐｏｌｙｍ．  Ｓｃｉ．，  Ｐｏｌｙｍ．  Ｃｈｅｍ．Ｅｄ．，２１巻，９６９  頁，１９８３年）等の高分子材料も挙げられる。
【００３３】
正孔輸送層４は、スプレー法、印刷法、スピンコート法、ディップコート法、ダイコート法などの通常の塗布法や、インクジェット法、スクリーン印刷法など各種印刷法等の湿式成膜法や、真空蒸着法などの乾式成膜法で形成することができる。
塗布法の場合は、正孔輸送材料を１種または２種以上を、必要により正孔のトラップにならないバインダー樹脂や塗布性改良剤などの添加剤を添加し、適当な溶剤に溶解して塗布溶液を調製し、スピンコート法などの方法により陽極２上に塗布し、乾燥して正孔輸送層４を形成する。バインダー樹脂としては、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル等が挙げられる。バインダー樹脂は添加量が多いと正孔移動度を低下させるので、少ない方が望ましく、通常、５０重量％以下が好ましい。
【００３４】
真空蒸着法の場合には、正孔輸送材料を真空容器内に設置されたルツボに入れ、真空容器内を適当な真空ポンプで１０−４Ｐａ程度にまで排気した後、ルツボを加熱して、正孔輸送材料を蒸発させ、ルツボと向かい合って置かれた、陽極２が形成された基板１上に正孔輸送層４を形成させる。
正孔輸送層４の膜厚は、通常５ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上であり、また通常３００ｎｍ以下、好ましくは１００ｎｍ以下である。この様に薄い膜を一様に形成するためには、一般に真空蒸着法がよく用いられる。
【００３５】
図１に示す素子において、正孔輸送層４の上には発光層５が設けられる。発光層５は、電界を与えられた電極間において、陽極から注入されて正孔輸送層を移動する正孔と、陰極から注入されて電子輸送層７を移動する電子との再結合により励起されて強い発光を示す発光性化合物より形成される。
発光層５に用いられる発光性化合物としては、安定な薄膜形状を有し、固体状態で高い発光（蛍光または燐光）量子収率を示し、正孔および／または電子を効率よく輸送することができる化合物であることが必要である。さらに電気化学的かつ化学的に安定であり、トラップとなる不純物が製造時や使用時に発生しにくい化合物であることが要求される。
【００３６】
このような条件を満たし、蛍光を発する発光層を形成する材料としては、８−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体などの金属錯体（特開昭５９−１９４３９３号公報）、１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリンの金属錯体（特開平６−３２２３６２号公報）、ビススチリルベンゼン誘導体（特開平１−２４５０８７号公報、同２−２２２４８４号公報）、ビススチリルアリーレン誘導体（特開平２−２４７２７８号公報）、（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾールの金属錯体（特開平８−３１５９８３号公報）、シロール誘導体、等が挙げられる。これらの発光層材料は、通常は真空蒸着法により正孔輸送層上に積層される。また、前述の正孔輸送層材料のうち、発光性を有する芳香族アミン系化合物も発光層材料として用いることが出来る。
【００３７】
素子の発光効率を向上させるとともに発光色を変える目的で、例えば、８−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体をホスト材料として、クマリン等のレーザー用蛍光色素をドープすること（Ｊ．  Ａｐｐｌ．  Ｐｈｙｓ．，  ６５巻，  ３６１０頁，  １９８９年）等が行われている。この方法の利点は、
１）高効率の蛍光色素により発光効率が向上、
２）蛍光色素の選択により発光波長が可変、
３）濃度消光を起こす蛍光色素も使用可能、
４）薄膜性のわるい蛍光色素も使用可能、
等が挙げられる。
素子の駆動寿命を改善する目的においても、前記発光層材料をホスト材料として、蛍光色素をドープすることは有効である。
ドープ用材料としては、クマリン以外にも各種の蛍光色素が使用できる。青色発光を与える蛍光色素としては、ペリレン、ピレン、アントラセン、クマリンおよびそれらの誘導体等が挙げられる。緑色蛍光色素としては、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体等が挙げられる。黄色蛍光色素としては、ルブレン、ペリミドン誘導体等が挙げられる。赤色蛍光色素としては、ＤＣＭ系化合物、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、ベンゾチオキサンテン誘導体、アザベンゾチオキサンテン等が挙げられる。
【００３８】
上記のドープ用蛍光色素以外にも、ホスト材料に応じて、レーザー研究，８巻，６９４頁，８０３頁，９５８頁（１９８０年）；同９巻，８５頁（１９８１年）、に列挙されている蛍光色素などが発光層用のドープ材料として使用することができる。
ホスト材料に対して上記蛍光色素がドープされる量は、１０−３重量％以上が好ましく、また１０重量％以下が好ましい。０．１重量％以下では素子の発光効率向上に寄与できない場合があり、３０重量％を越えると濃度消光が起き、発光効率の低下に至る可能性がある。
【００３９】
一方、燐光発光を示す発光層は、通常、燐光性ドーパントとホスト材料を含んで形成される。燐光性ドーパントとしては、例えば周期表７ないし１１族から選ばれる金属を含む有機金属錯体が挙げられ、該金属錯体のＴ１（最低励起三重項準位）より高いＴ１を有する電荷輸送性有機化合物をホスト材料として使用することが好ましい。
【００４０】
周期表７ないし１１族から選ばれる金属を含む燐光性有機金属錯体における、該金属として好ましくは、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金、および金が挙げられる。
燐光発光を示す発光層に使用されるホスト材料としては、蛍光発光を示す発光層に使用されるホスト材料として前述した材料の他に、４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾールビフェニルなどのカルバゾール誘導体（ＷＯ  ００／７０６５５号公報）、トリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（ＵＳＰ  ６，３０３，２３８号公報）、２，２’，２’’−（１，３，５−ベンゼントリル）トリス［１−フェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール］（Ａｐｐｌ．  Ｐｈｙｓ．  Ｌｅｔｔ．，  ７８巻，  １６２２項，  ２００１）、ポリビニルカルバゾール（特開２００１−２５７０７６号公報）等が挙げられる。
【００４１】
さらに本発明の有機電界発光素子における発光層は、ホスト材料および燐光性ドーパントと共に、前述の蛍光色素を含有していてもよい。
発光層中にドーパントとして含有される有機金属錯体の量は、０．１重量％以上が好ましく、また３０重量％以下が好ましい。０．１重量％以下では素子の発光効率向上に寄与できない場合があり、３０重量％を越えると有機金属錯体同士が２量体を形成する等の理由で濃度消光が起き、発光効率の低下に至る可能性がある。
【００４２】
燐光発光を示す発光層における燐光性ドーパントの量は、従来の蛍光（１重項）を用いた素子において、発光層に含有される蛍光性色素（ドーパント）の量より、若干多い方が好ましい傾向がある。また燐光性ドーパントと共に蛍光色素が発光層中に含有される場合、該蛍光色素の量は、０．０５重量％以上が好ましく、０．０５重量％以上がより好ましい。また１０重量％以下が好ましく、２重量％以下がより好ましい。
【００４３】
発光層５の膜厚は、通常３ｎｍ以上、好ましくは５ｎｍ以上であり、また通常２００ｎｍ以下、好ましくは１００ｎｍ以下である。
発光層も正孔輸送層と同様の方法で形成することができる。上述の蛍光色素および／または燐光色素（燐光性ドーパント）を発光層のホスト材料にドープする方法を以下に説明する。
【００４４】
塗布の場合は、前記発光層ホスト材料と、ドープ用色素、さらに必要により、電子のトラップや発光の消光剤とならないバインダー樹脂や、レベリング剤等の塗布性改良剤などの添加剤を添加し溶解した塗布溶液を調整し、スピンコート法などの方法により正孔輸送層４上に塗布し、乾燥して発光層５を形成する。バインダー樹脂としては、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル等が挙げられる。バインダー樹脂は添加量が多いと正孔／電子移動度を低下させるので、少ない方が望ましく、５０重量％以下が好ましい。
【００４５】
真空蒸着法の場合には、前記ホスト材料を真空容器内に設置されたるつぼに入れ、ドープする色素を別のるつぼに入れ、真空容器内を適当な真空ポンプで１０−６Ｔｏｒｒ程度にまで排気した後、各々のるつぼを同時に加熱して蒸発させ、るつぼと向かい合って置かれた基板上に層を形成する。また、他の方法として、上記の材料を予め所定比で混合したものを同一のるつぼを用いて蒸発させてもよい。
【００４６】
上記各ドーパントが発光層中にドープされる場合、発光層の膜厚方向において均一にドープされるが、膜厚方向において濃度分布があっても構わない。例えば、正孔輸送層との界面近傍にのみドープしたり、逆に、正孔阻止層界面近傍にドープしてもよい。
発光層も正孔輸送層と同様の方法で形成することができるが、通常は真空蒸着法が用いられる。
【００４７】
なお発光層５は、本発明の性能を損なわない範囲で上記以外の成分を含んでいてもよい。
有機電界発光素子の発光効率を更に向上させるために、発光層５の上に電子輸送層７を積層する。この電子輸送層７に用いられる化合物には、陰極７からの電子注入が容易で、電子の輸送能力が大きいことが要求される。また、素子の耐熱性の観点からは、Ｔｇが７０℃以上である材料が好ましく、８０℃以上であればなお好ましい。この様な電子輸送材料としては、従来、既に発光層材料として挙げた８−ヒドロキシキノリンのアルミ錯体、オキサジアゾール誘導体（Ａｐｐｌ．  Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，  ５５  巻，  １４８９頁，  １９８９年他）やそれらをポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）等の樹脂に分散した系（Ａｐｐｌ．  Ｐｈｙｓ．  Ｌｅｔｔ．  ，６１巻，２７９３頁，  １９９２年）、フェナントロリン誘導体（特開平５−３３１４５９号公報）、スターバースト型ベンズイミダゾール化合物などが報告されている。しかしながら、従来材料では、素子駆動電圧の低電圧化や膜の熱的安定性が十分ではなく、高い電子移動度と安定な非晶質膜形成能力が求められている。
【００４８】
電子輸送層７には、本発明のフルオレン系化合物が含まれることが好ましい。該化合物は、単独で使用しても良いし、２種類以上を併用しても良く、また前述した公知の電子輸送層形成用の材料と併用しても良い。
本発明のフルオレン系化合物は、１分子内に２個の電子輸送性ユニット（含窒素芳香族複素環）を有するため、高い電子輸送性を示す。さらに、置換基を調整することにより、電子輸送層としての要求性能を最大限に満たすことが出来る。
【００４９】
また、本発明のフルオレン系化合物はアルカリ金属を併用することにより、導電性を大きく改善させることが可能である。これは、本発明のフルオレン系化合物がアルカリ金属との反応により還元され、電荷キャリアとなるアニオンラジカルを効率よく生成することが可能なことによる。アルカリ金属としては、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ等が用いられ、アルカリ金属の電子輸送層における含有量は、１〜５０重量％が好ましい範囲である。電子輸送層にアルカリ金属を含有させる方法としては、電子輸送材料とアルカリ金属の共蒸着などが一般的であるが、これに制限されない。
【００５０】
電子輸送層６の膜厚は、通常５ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上であり、また通常２００ｎｍ以下、好ましくは１００ｎｍ以下である。
電子輸送層７は、正孔輸送層４と同様にして塗布法あるいは真空蒸着法により発光層５上に積層することにより形成される。通常は、真空蒸着法が用いられる。
【００５１】
陰極８は、電子輸送層７に電子を注入する役割を果たす。陰極８として用いられる材料は、前記陽極２に使用される材料を用いることが可能であるが、効率よく電子注入を行なうには、仕事関数の低い金属が好ましく、スズ、マグネシウム、インジウム、カルシウム、アルミニウム、銀等の適当な金属又はそれらの合金が用いられる。陰極７の膜厚は通常、陽極２と同等である。低仕事関数金属から成る陰極を保護する目的で、この上に更に、仕事関数が高く大気に対して安定な金属層を積層することは素子の安定性を増す上で有効である。この目的のための金属としては、アルミニウム、銀、ニッケル、クロム、金、白金等の金属が使われる。
【００５２】
本発明の有機電界発光素子において、陰極８から電子輸送層７への電子注入をさらに向上させるために、両者の間に更に界面層を設けてもよい。この陰極界面層に用いられる化合物としては、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、酸化リチウム、酸化ナトリウム等のアルカリ金属の無機ハロゲン化合物または無機酸化物（特開平号公報；特開平６−３３００３１号公報）、８−ヒドロキシキノリノールのリチウム塩、安息香酸リチウム等の有機アルカリ金属塩（特開平号公報；特開平号公報）等が挙げられる。陰極界面層の膜厚は、通常０．１ｎｍ以上、好ましくは０．３ｎｍ以上であり、また通常１０ｎｍ以下、好ましくは３ｎｍ以下である。これらの陰極界面層と組み合わせて使われる陰極材料としては、アルミニウムが好ましい。これは、陰極層としてアルミニウムを真空蒸着する際に、活性化されたアルミニウム原子と上記アルカリ金属含有化合物とが化学反応し、アルミニウムのフッ化物、酸化物、有機塩が形成される結果、アルカリ金属の遊離と電子輸送層への拡散が起こると考えられる。従って、電子輸送層へのアルカリ金属を含有させることは、先に述べた、アルカリ金属を共蒸着等の手法により含有させるのと同様の結果をもたらすと言える。上記化学反応は、さらに、アルミニウムと前記アルカリ金属含有化合物の共蒸着についても観測され、本フルオレン系化合物からなる電子輸送層への適用が可能である。
【００５３】
また、図３に示すように、発光層の陰極側界面に接するように、正孔阻止層６を設けても良い。
正孔阻止層の役割は、正孔輸送層４から発光層５に注入された正孔が電子輸送層７の方に通り抜けていくのを阻止すると同時に、陰極から注入された電子を効率よく発光層５に注入して効率よく再結合させることにある。正孔阻止層を構成する材料に求められる物性としては、電子移動度が高く正孔移動度が低いことが必要とされる。正孔阻止層６は正孔と電子を発光層内に閉じこめて、発光効率を向上させる機能を有する。
【００５４】
本発明の素子において、本発明のフルオレン系化合物はこの正孔阻止層に含まれていても良い。その場合、本発明の化合物を一種類のみ使用しても良いし、２種以上併用してもよく、また本発明のフルオレン系化合物の有効性を損わない範囲で公知の正孔阻止機能を有する化合物を併用しても良い。
正孔阻止層を設けることは、最初、芳香族アミン化合物を発光層に用いた青色発光素子に適用されたが（特開平１１−２７３８６７号公報）、その後、リン光材料をドーパントとして用いたリン光発光素子に効果的な手法であることが見いだされた（Ａｐｐｌ．  Ｐｈｙｓ．  Ｌｅｔｔ．，  ７５巻，  ４頁，１９９９年）。
従来の正孔阻止材料としては、フェナントロリン誘導体（特開２００１−１３５４８２号公報）、アルミニウムを中心金属として有する混合配位子型錯体（特開平１１−  ４０３６７号公報）、ベンズイミダゾール誘導体（特開平１０−１０６７４９号公報）が報告されているが、リン光素子に適用した場合に、効率が十分でない、駆動寿命が短い、熱安定性に欠ける等の問題を生じる場合があることが知られている。特に、特開２００１−１３５４８２号公報には、正孔阻止層材料としてフルオレン基を有する例示化合物（１３３〜１３７）が記載されているが、これらの化合物は電子輸送性ユニットであるフェナントロリン基が分子内に１個しかないのと同時に、立体障害から分子間の重なりを妨げているため、電子輸送性が低いと考えられる。
本発明のフルオレン化合物は、高いイオン化ポテンシャル値を有し、発光層からの正孔を阻止する十分な能力を示すとともに、その電子輸送性から効率よく発光層内で再結合させることができる。
正孔阻止層６に本発明の化合物を使用した場合、前述の電子輸送層７にも本発明の化合物を使用しても良いし、また正孔阻止層６および電子輸送層７のうち、一方のみに本発明の化合物を使用てもよい。
【００５５】
本発明で用いられる正孔阻止層のイオン化ポテンシャルは発光層のイオン化ポテンシャル（発光層がホスト材料とドーパントを含んでいる場合にはホスト材料のイオン化ポテンシャル）より０．１ｅＶ以上大きいことが好ましい。イオン化ポテンシャルは物質の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る。イオン化ポテンシャルは光電子分光法で直接定義されるか、電気化学的に測定した酸化電位を基準電極に対して補正しても求められる。後者の方法の場合、例えば飽和甘コウ電極（ＳＣＥ）を基準電極として用いたとき、
イオン化ポテンシャル＝酸化電位（ｖｓ．ＳＣＥ）＋４．３ｅＶ
で定義される。（“Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ”，Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ，１９８５年、９８頁）。
【００５６】
さらに、本発明で用いられる正孔阻止層の電子親和力（ＥＡ）は、発光層の電子親和力（発光層がホスト材料とドーパントを含んでいる場合にはホスト材料の電子親和力）と比較して同等以上であることが好ましい。電子親和力もイオン化ポテンシャルと同様に真空準位を基準として、真空準位にある電子が物質のＬＵＭＯ（最低空分子軌道）レベルに落ちて安定化するエネルギーで定義される。電子親和力は、上述のイオン化ポテンシャルから光学的バンドギャップを差し引いて求められるか、電気化学的な還元電位から下記の式で同様に求められる。
【００５７】
【数１】
電子親和力＝還元電位（ｖｓ．ＳＣＥ）＋４．３ｅＶ
従って、本発明で用いられる正孔阻止層は、酸化電位と還元電位をもちいて、
【００５８】
【数２】
（正孔阻止材料の酸化電位）−（発光材料の酸化電位）≧０．１Ｖ
（正孔阻止材料の還元電位）≧（発光材料の還元電位）
と表現することも出来る。
【００５９】
さらに後述の電子輸送層を有する素子の場合には、正孔阻止層の電子親和力は電子輸送層の電子親和力と比較して同等以下であることが好ましい。
【００６０】
【数３】
（電子輸送材料の還元電位）≧（正孔阻止材料の還元電位）≧（発光材料の還元電位）
正孔阻止層６の膜厚は、通常０．３以上、好ましくは０．５ｎｍ以上であり、また通常１００ｎｍ以下、好ましくは５０ｎｍ以下である。正孔阻止層も正孔輸送層と同様の方法で形成することができるが、通常は真空蒸着法が用いられる。
【００６１】
正孔注入の効率をさらに向上させ、かつ、有機層全体の陽極への付着力を改善させる目的で、正孔輸送層４と陽極２との間に正孔注入層３を挿入することも行われている（図２および図３参照）。正孔注入層３を挿入することで、初期の素子の駆動電圧が下がると同時に、素子を定電流で連続駆動した時の電圧上昇も抑制される効果がある。正孔注入層に用いられる材料に要求される条件としては、陽極とのコンタクトがよく均一な薄膜が形成でき、熱的に安定、すなわち、融点及びガラス転移温度が高く、融点としては  ３００℃以上、ガラス転移温度としては  １００℃以上であることが好ましい。さらに、イオン化ポテンシャルが低く陽極からの正孔注入が容易なこと、正孔移動度が大きいことが挙げられる。
【００６２】
この目的のために、これまでに銅フタロシアニン等のフタロシアニン化合物（特開昭６３−２９５６９５号公報）、ポリアニリン（Ａｐｐｌ．  Ｐｈｙｓ．  Ｌｅｔｔ．，  ６４巻、１２４５頁，１９９４年）、ポリチオフェン（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，  ９巻、１２５頁、１９９８年）等の有機化合物や、スパッタ・カーボン膜（Ｓｙｎｔｈ．  Ｍｅｔ．，  ９１巻、７３頁、１９９７年）や、バナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、モリブデン酸化物等の金属酸化物（Ｊ．  Ｐｈｙｓ．  Ｄ，  ２９巻、２７５０頁、１９９６年）が報告されている。
上記正孔注入層材料として、特によく使用される化合物としては、ポルフィリン化合物又はフタロシアニン化合物が挙げられる。これらの化合物は中心金属を有していてもよいし、無金属のものでもよい。
好ましいこれらの化合物の具体例としては、２９Ｈ，３１Ｈ−フタロシアニン、銅（ＩＩ）フタロシアニン、亜鉛（ＩＩ）フタロシアニン、チタンフタロシアニンオキシド、銅（ＩＩ）４，４’，４’’，４’’’−テトラアザ−２９Ｈ，３１Ｈ−  フタロシアニン等が挙げられる。
【００６３】
また、正孔注入・輸送性の低分子有機化合物と電子受容性化合物を含有する層（特開平１１−２５１０６７号公報、特開２０００−１５９２２１号公報等に記載）や、芳香族アミノ基等を含有する非共役系高分子化合物に、必要に応じて電子受容性化合物をドープしてなる層（特開平１１−１３５２６２号公報、特開平１１−２８３７５０号公報、特開２０００−３６３９０号公報、特開２０００−１５０１６８号公報、特開平２００１−２２３０８４号公報、およびＷＯ９７／３３１９３号公報など）、またはポリチオフェン等の導電性ポリマーを含む層（特開平１０−９２５８４号公報）なども挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００６４】
上記正孔注入層材料としては、低分子・高分子いずれの化合物を用いることも可能である。
正孔注入層の場合も、正孔輸送層と同様にして薄膜形成可能であるが、無機物の場合には、さらに、スパッタ法や電子ビーム蒸着法、プラズマＣＶＤ法が用いられる。
【００６５】
以上の様にして形成される正孔注入層３の膜厚は、低分子化合物を用いて形成される場合、下限は通常３ｎｍ、好ましくは１０ｎｍ程度であり、上限は通常１００ｎｍ、好ましくは５０ｎｍ程度である。また高分子化合物を用いて形成される陽極バッファ層３の、膜厚の下限は通常５ｎｍ、好ましくは１０ｎｍ程度であり、上限は通常１０００ｎｍ、好ましくは５００ｎｍ程度である。
【００６６】
なお、図１ないし３に示す素子光性は、本発明の有機電界発光素子の一実施形態を示すものであって、本発明は何ら図示のものに制限されるものではない。例えば、図１とは逆の積層構造、即ち、基板上に陰極８、電子注入層７、発光層５、正孔輸送層４、陽極２の順に積層することも可能であり、既述したように少なくとも一方が透明性の高い２枚の基板の間に本発明の有機電界発光素子を設けることも可能である。同様に、図２または図３の有機電界発光素子についても各構成層を逆に積層した構造であってもよい。
【００６７】
以上は、本発明のフルオレン系化合物を、電子輸送層の材料として使用した場合を中心に、本発明の有機電界発光素子について説明したが、前述のように、該化合物は正孔阻止材料として使用することも可能である。また、発光層材料として使用することも可能である。その場合、本発明のフルオレン系化合物をホスト材料あるいはドーパントとして使用したものであってもよいし、該化合物と併用可能な材料として前述した各材料の中から適宜選択しても良い。
従来、発光層のホスト材料としては、８−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体が広く使われているが、電子移動度が低いために厚膜化にともなう駆動電圧の増加が避けられない。この点を克服するために電子輸送性のより高い材料として、シロール誘導体やフェナントロリン誘導体が提案されているが、熱的な安定性が十分でないのと、薄膜状態で結晶化しやすい等の欠点が克服できていないのが現状である。本発明のフルオレン化合物は、その高い電子輸送性から、特に正孔輸送性のドーパントと組み合わせることにより、両極性の発光層とすることができる。
【００６８】
本発明の有機電界発光素子は、単一の素子、アレイ状に配置された構造からなる素子、陽極と陰極がＸ−Ｙマトリックス状に配置された構造の素子のいずれにおいても適用することができる。
【００６９】
【実施例】
以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
〔合成例１：中間体２，７−ジブロモ−９，９−ジオクチルフルオレン（ＤＢＤＯＦ）の合成〕
２，７−ジブロモフルオレン３１ｍｍｏｌ、１−ブロモオクタン０．０８ｍｏｌ、テトラブチルアンモニウム塩化物水和物１．５ｍｍｏｌをトルエン７０ｍｌに溶解させた後、攪拌しながらＮａＯＨ水溶液（ＮａＯＨ７０ｇを水７０ｍｌに溶かしたもの）を室温、窒素雰囲気下で加えた。反応混合物をオイルバスで６０℃に保った。
【００７０】
４時間後、酢酸エチルを加え、水とともに数回洗浄し、無水硫酸マグネシウム上、一晩乾燥させた。溶媒を留去後、カラムクロマトグラフィー（展開溶媒ｎ−ヘキサン）により精製し、白色粉末状の２，７−ジブロモ−９，９−ジオクチルフルオレン（ＤＢＤＯＦ）を得た（収率９５％）。
ＤＳＣ測定によると、ガラス転移点Ｔｇは８７℃であった。また融点は、５２．５−５３．５℃であった。
【００７１】
化学分析の結果は、Ｃ２９Ｈ４０Ｂｒ２に対する計算値：  Ｃ（６３．５１０９）、  Ｈ（７．３５１０３）に対して、実測値：Ｃ（６３．９０）、Ｈ（７．４７）と目的物と一致した。
ＦＴ−ＩＲスペクトルを図４に示す。主な吸収の帰属は、３０６２  （Ａｒ  ＣＨ），  ２９５４，  ２９２３  ａｎｄ  ２８５０  （ＣＨ），  １５９７  （Ａｒ  Ｃ＝Ｃ）  ａｎｄ  ５１３  ｃｍ−１  （Ｃ−Ｂｒ）となり、目的物と一致した。
ＮＭＲスペクトルを図５に示す。１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）（７．６２  −  ７．３７  （Ａｒ−Ｈ，  ６Ｈ），  （２．０１  −１．７５  （−ＣＨ２−，  ４Ｈ）  ａｎｄ  （１．３７  −  ０．３６  （−ＣＨ２−  ＆  −ＣＨ３，  ３０Ｈ）となり、目的物と同定できた。
質量分析の結果も、Ｍ＋５４７と一致した。
【００７２】
〔合成例２：中間体２，７−ｂｉｓ（４，４，５，５，−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）−９，９−ジオクチルフルオレン（ＤＯＢＤＯＦ）の合成〕
合成例１にて得られたＤＢＤＯＦ（０．０１３６７５ｍｏｌ）のＴＨＦ溶液（６５ｍｌ）に、−７８℃にて、注射器を用いて２１．８ｍｌ（０．０５４７ｍｏｌ）のｎ−ブチルリチウムを加えた。続いて−７８℃で１時間攪拌した。
２−イソプロポキシ−４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン（０．０４７８６ｍｏｌ）をすぐに加え、２時間攪拌後、室温に上げてから、１時間攪拌を行った。
反応混合物にジエチルエーテルを加えた後、ＮａＣｌ溶液で３回洗浄し、無水硫酸マグネシウム上、一晩乾燥させた。溶媒を留去後、カラムクロマトグラフィー（展開溶媒クロロホルム）により精製し、白色粉末状の２，７−ｂｉｓ（４，４，５，５，−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）−９，９−ジオクチルフルオレン（ＤＯＢＤＯＦ）を得た（収率６７．５％）。
融点は１３１−１３２℃であった。
【００７３】
化学分析の結果は、Ｃ４１Ｈ６４Ｏ４Ｂｒ２に対する計算値：Ｃ（７６．６３７７）；Ｈ（１０．０３８７）に対して、  実測値：Ｃ（７６．８７）；Ｈ（１０．２０）と目的物と一致した。
ＦＴ−ＩＲスペクトルを図６に示す。主な吸収の帰属は、３０４７  （Ａｒ  ＣＨ），  ２９７７，  ２９２７  、２８５４  （ＣＨ），  １６０８  ｃｍ−１  （Ａｒ  Ｃ＝Ｃ）となり、目的物と一致した。
ＮＭＲスペクトルを図７に示す。１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）（７．９６  −  ７．６８  （Ａｒ−Ｈ，  ６Ｈ），  （２．１４  −１．８６  （−ＣＨ２−，  ４Ｈ）  ａｎｄ  （１．５３  −  １．３０  （−ＣＨ２−  ＆  −ＣＨ３，  ２４Ｈ）  、（１．３  −  ０．４  （−ＣＨ２−  ＆  −ＣＨ３，  ３０Ｈ）となり、目的物と同定できた。
質量分析の結果も、Ｍ＋６４２と一致した。
【００７４】
〔実施例１：例示化合物（２２）の合成〕
合成例２にて得られたＤＯＢＤＯＦ（０．６２２５ｍｍｏｌ）とＫ３ＰＯ４（４．６７５ｍｍｏｌ）のＴＨＦ溶液１００ｍｌに、３−ブロモ−１，１０−フェナントロリン（１．５５８ｍｍｏｌ）とＰｄ触媒としてＰｄ（ＰＰｈ３）４（０．１２４５ｍｍｏｌ）とからなるＴＨＦ溶液を室温窒素雰囲気下で攪拌しながら加えた。室温で１０分間攪拌後、オイルバスにて８０℃に保った。
溶媒を減圧留去後、クロロホルムと水で洗った。クロロホルムを留去後、塩酸溶液（容積比６％）を加え、２時間攪拌した。反応混合物をＮａＯＨ溶液（４ｗｔ．％）で洗い、過剰のクロロホルムにより抽出した。クロロホルムを減圧留去後、粗生成物をシリカゲルを用いたクロマトグラフィー（ジクロロメタンとメタノールの１：４混合溶媒）で精製し、目的物である白色粉末状の２，７−ｂｉｓ（１，１０−フェナントロ−３−イル）−９，９−ジオクチルフルオレン（ＤＰＤＯＦ）を得た（収率１７％）。
ＮＭＲスペクトルを図８に示す。１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）（９．６４  −９．４４  （Ａｒ−Ｈ，  ２Ｈ）；  （９．３５  −  ９．１５  （Ａｒ−Ｈ，  ２Ｈ）；  （８．６１  −  ８．２１  （Ａｒ−Ｈ，  ４Ｈ）；  （８．２１  −  ７．５２  （Ａｒ−Ｈ，  １２Ｈ）；  （２．３２  −１．９５  （−ＣＨ２−，  ４Ｈ）；  （１．４６  −  ０．５９  （−ＣＨ２−  ＆  −ＣＨ３，  ３０Ｈ）となり、目的物と同定できた。
【００７５】
〔実施例２：有機電界発光素子の作成・評価〕
実施例１で得たＤＰＤＯＦ（本願例示化合物（２２））をサイクリックボルタンメトリー法により、ジクロロメタンに溶かして酸化還元電位を測定した。
還元電位は−１．８１Ｖ（ｖｓ．ＳＣＥ）、酸化電位は＋１．８４Ｖ（ｖｓ．ＳＣＥ）であった。還元電位の値は、従来の電子輸送層材料であるフェナントロリン誘導体（Ｂｐｈｅｎ）の−１．８９Ｖと比べて大きくなっており、より電子輸送性が増すとともに、陰極からの電子注入障壁も低くなっている。他の電子輸送層材料であるベンズイミダゾール誘導体（ＴＰＢＩ）の還元電位は−２．０２Ｖと電子注入性に問題がある。
【００７６】
一方、酸化電位の値は、代表的の発光層ホスト材料であるＡｌｑ３の＋１．１４Ｖ、リン光発光素子の発光層ホスト材料であるＣＢＰの＋１．２７Ｖと比較して十分大きく、
従来の正孔阻止層材料であるＢＣＰの＋１．５３ＶやＳＡｌｑの＋１．３５Ｖと比較してさらに正孔阻止能力が高まっている。
【００７７】
【化５】
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【００７８】
ＤＰＤＯＦは強い青色蛍光を示し、上述の電子輸送性と組み合わせることにより発光層のホスト材料としても機能する。
【００７９】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明のフルオレン系化合物は、電荷移動度が高く、電荷輸送性に優れるため、電荷（電子）輸送性材料として非常に有効である。また非晶質性の高い薄膜を提供するため、有機電界発光素子材料として有効である。従って、該化合物を使用して得られる有機電界発光素子は、低電圧かつ高発光効率で、長時間安定に駆動可能であり、高い発光特性を得ることができるため有用である。
【００８０】
このように有機電界発光素子は、フラットパネル・ディスプレイ（例えばＯＡコンピュータ用や壁掛けテレビ）や面発光体としての特徴を生かした光源（例えば、複写機の光源、液晶ディスプレイや計器類のバックライト光源）、表示板、標識灯への応用が考えられ、その技術的価値は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の有機電界発光素子の実施の形態の一例を示す模式的断面図である。
【図２】本発明の有機電界発光素子の実施の形態の別の例を示す模式的断面図である。
【図３】本発明の有機電界発光素子の実施の形態の別の例を示す模式的断面図である。
【図４】合成例１にて得られた合成中間体の赤外スペクトル。
【図５】合成例１にて得られた合成中間体のＮＭＲスペクトル。
【図６】合成例２にて得られた合成中間体の赤外スペクトル。
【図７】合成例２にて得られた合成中間体のＮＭＲスペクトル。
【図８】実施例１にて得られた、本発明のフルオレン化合物（例示化合物（２２））のＮＭＲスペクトル。
【符号の説明】
１    基板
２    陽極
３    正孔注入層
４    正孔輸送層
５    有機発光層
６  正孔阻止層
７    電子輸送層
８    陰極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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