(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で表される、置換されたピリジル基で置換されたチアジアゾール環構造を有する化合物。
【化１】
0005203935.tif 000112
（式中、Ａｒは、置換もしくは無置換のフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、テトラキスフェニル基、スチリル基、ナフチル基、アントリル基、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、ピリジル基、ピリミジル基、フラニル基、ピロニル基、チオフェニル基、キノリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、キノキサリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基またはナフチリジニル基を表し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は、それらのうちの1つが結合基であり、他は同一でも異なってもよく水素原子、フッ素原子、シアノ基、アルキル基、置換もしくは無置換のフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、テトラキスフェニル基、スチリル基、ナフチル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基またはピレニル基を表し、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９およびＲ１０は、それらのうちの２つが結合基であり、他は同一でも異なってもよく水素原子、フッ素原子、シアノ基、アルキル基、置換もしくは無置換のフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、テトラキスフェニル基、スチリル基、ナフチル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基またはピレニル基を表し、ｍは２〜３の整数を表し、ｎは０〜４の整数を表す。但し、ｎ＝０の場合、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５から結合基を除いた４つの基は同時に水素原子ではないものとする。）
【請求項２】
前記一般式（１）においてｎ＝１である、請求項１記載のチアジアゾール環構造を有する化合物。
【請求項３】
前記一般式（１）においてｎ＝２である、請求項１記載のチアジアゾール環構造を有する化合物。
【請求項４】
前記一般式（１）においてｎ＝０であり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５から結合基を除いた４つの基のうち１つが置換もしくは無置換のフェニル基である、請求項１記載のチアジアゾール環構造を有する化合物。
【請求項５】
一対の電極とその間に挟まれた少なくとも一層の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、下記一般式（１）で表される、置換されたピリジル基で置換されたチアジアゾール環構造を有する化合物を、前記有機層のうちの少なくとも１つの有機層の構成材料として含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化２】
0005203935.tif 000113
（式中、Ａｒは置換もしくは無置換のフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、テトラキスフェニル基、スチリル基、ナフチル基、アントリル基、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、ピリジル基、ピリミジル基、フラニル基、ピロニル基、チオフェニル基、キノリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、キノキサリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基またはナフチリジニル基を表し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は、それらのうちの1つが結合基であり、他は同一でも異なってもよく水素原子、フッ素原子、シアノ基、アルキル基、置換もしくは無置換のフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、テトラキスフェニル基、スチリル基、ナフチル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基またはピレニル基を表し、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９およびＲ１０は、それらのうちの２つが結合基であり、他は同一でも異なってもよく水素原子、フッ素原子、シアノ基、アルキル基、置換もしくは無置換のフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、テトラキスフェニル基、スチリル基、ナフチル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基またはピレニル基を表し、ｍは２〜３の整数を表し、ｎは０〜４の整数を表す。但し、ｎ＝０の場合、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５から結合基を除いた４つの基は同時に水素原子ではないものとする。）
【請求項６】
上記一般式（１）においてｎ＝１である、請求項５記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項７】
上記一般式（１）においてｎ＝２である、請求項５記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項８】
上記一般式（１）においてｎ＝０であり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５から結合基を除いた４つの基のうち１つが置換もしくは無置換のフェニル基である、請求項５記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項９】
前記した少なくとも一層の有機層が電子輸送層を含み、前記一般式（１）で表される化合物が電子輸送層中に含有されている、請求項５記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１０】
前記した少なくとも一層の有機層が正孔阻止層を含み、前記一般式（１）で表される化合物が正孔阻止層中に含有されている、請求項５記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１１】
前記した少なくとも一層の有機層が発光層を含み、前記一般式（１）で表される化合物が発光層中に含有されている、請求項５記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種の表示装置に好適な自発光素子である有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子に適した化合物と素子に関するものであリ、詳しくは置換されたピリジル基で置換されたチアジアゾール環構造を有する化合物と、該化合物を用いた有機ＥＬ素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子は自己発光性素子であるため、液晶素子にくらべて明るく視認性に優れ、鮮明な表示が可能であるため、活発な研究がなされてきた。【０００３】
１９８７年にイーストマン・コダック社のＣ．Ｗ．Ｔａｎｇらは各種の役割を各材料に分担した積層構造素子を開発することにより有機材料を用いた有機ＥＬ素子を実用的なものにした。彼らは電子を輸送することのできる蛍光体と正孔を輸送することのできる有機物とを積層し、両方の電荷を蛍光体の層の中に注入して発光させることにより、１０Ｖ以下の電圧で１０００ｃｄ／ｍ２以上の高輝度が得られるようになった（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。【０００４】
【特許文献１】特開平８−４８６５６号公報
【特許文献２】特許第３１９４６５７号公報
【０００５】
現在まで、有機ＥＬ素子の実用化のために多くの改良がなされ、各種の役割をさらに細分化して、基板上に順次に、陽極、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、陰極を設けた電界発光素子によって高効率と耐久性が達成されている（例えば、非特許文献1参照）。【０００６】
【非特許文献１】応用物理学会第９回講習会予稿集５５〜６１ページ（２００１）
【０００７】
また発光効率の更なる向上を目的として三重項励起子の利用が試みられ、燐光発光体の利用が検討されている（例えば、非特許文献２参照）。【０００８】
【非特許文献２】応用物理学会第９回講習会予稿集２３〜３１ページ（２００１）
【０００９】
発光層は、一般的にホスト材料と称される電荷輸送性の化合物に、蛍光体や燐光発光体をドープして作製することもできる。前記の講習会予稿集に記載されているように、有機ＥＬ素子における有機材料の選択は、その素子の効率や耐久性など諸特性に大きな影響を与える。【００１０】
有機ＥＬ素子においては、両電極から注入された電荷が発光層で再結合して発光が得られるが、電子の移動速度より正孔の移動速度が速いため、正孔の一部が発光層を通り抜けてしまうことによる効率低下が問題となる。そのため電子の移動速度の速い電子輸送材料が求められている。【００１１】
代表的な発光材料であるトリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（以後、Ａｌｑ３と略称する）は電子輸送材料としても一般的に用いられるが、電子の移動速度は遅いと言われている。そのために、移動速度の速い材料として、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（以後、ＰＢＤと略称する）などが提案された（例えば、非特許文献３参照）。【００１２】
【非特許文献３】Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，２７，Ｌ２６９（１９８８）
【００１３】
しかし、ＰＢＤは結晶化を起こしやすいなど、薄膜状態における安定性に乏しいことが指摘され、種々のオキサジアゾール誘導体が提案されている（例えば、特許文献３〜５参照）。【００１４】
【特許文献３】特許第２７２１４４２号公報
【特許文献４】特許第３３１６２３６号公報
【特許文献５】特許第３４８６９９４号公報
【００１５】
これらの電子輸送材料においては、ＰＢＤと比較した安定性は改善されたがまだ充分であるとは言えず、正孔の移動速度との均衡という観点では電子の移動速度がまだ不十分であった。そのため、安定性の良好なＡｌｑ３が電子輸送材料として用いられることが多かったが、満足できる素子特性が得られていなかった。【００１６】
また正孔の一部が発光層を通り抜けてしまうことを防ぎ、発光層での電荷再結合の確率を向上させる方策には、正孔阻止層を挿入する方法がある。正孔阻止材料としてはこれまでに、トリアゾール誘導体（例えば、特許文献６参照）やバソクプロイン（以後、ＢＣＰと略称する）、アルミニウムの混合配位子錯体（ＢＡｌｑ）（例えば、非特許文献２参照）などが提案されている。【００１７】
【特許文献６】特許第２７３４３４１号公報
【００１８】
しかし、いずれの材料も膜安定性が不足しており、もしくは正孔を阻止する機能が不十分である。現在一般的に用いられている正孔阻止材料はＢＣＰであるが、充分に安定な材料とは言えないため、正孔阻止層として十分に機能しているとは言えず、満足できる素子特性が得られていなかった。【００１９】
有機ＥＬ素子の素子特性を改善させるために、電子の注入・輸送性能と正孔阻止能力に優れ、薄膜状態での安定性が高い有機化合物が求められている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明の目的は、高効率、高耐久性の有機ＥＬ素子用の材料として、電子の注入・輸送性能に優れ、正孔阻止能力を有し、薄膜状態での安定性が高い優れた特性を有する有機化合物を提供し、さらにこの化合物を用いて、高効率、高耐久性の有機ＥＬ素子を提供することにある。本発明に適した有機化合物の物理的な特性としては、（１）電子の注入性が良いこと、（２）電子の移動速度が速いこと、（３）正孔阻止能力に優れること、（４）薄膜状態が安定であること（５）耐熱性に優れていることをあげることができる。また、本発明に適した素子の物理的な特性としては、（１）発光効率が高いこと、（２）発光開始電圧が低いこと、（３）実用駆動電圧が低いこと、（４）最大発光輝度が高いことをあげることができる。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
そこで本発明者らは前記の目的を達成するために、電子親和性であるピリジン環の窒素原子が金属に配位する能力を有していることと、耐熱性に優れているということに着目して、置換されたピリジン環と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環に連結した新規な有機化合物を設計して化学合成し、該化合物を用いて種々の有機ＥＬ素子を試作し、素子の特性評価を鋭意行なった結果、本発明を完成するに至った。【００２２】
すなわち本発明は、一般式（１）で表される、置換されたピリジル基で置換されたチアジアゾール環構造を有する化合物、および、一対の電極とその間に挟まれた少なくとも一層の有機層を有する有機ＥＬ素子において、該化合物を、少なくとも１つの有機層の構成材料として含有する有機ＥＬ素子を提供する。【００２３】
【化１】
0005203935.tif 000002
【００２４】
（式中、Ａｒは置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は、それらのうちの1つが結合基であり、他は同一でも異なってもよく水素原子、フッ素原子、シアノ基、アルキル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基を表し、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９およびＲ１０は、それらのうちの２つが結合基であり、他は同一でも異なってもよく水素原子、フッ素原子、シアノ基、アルキル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基を表し、ｍは１〜３の整数を表し、ｎは０〜４の整数を表す。但し、ｎ＝０の場合、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５から結合基を除いた４つの基は同時に水素原子ではないものとする。）【００２５】
一般式（１）中のＡｒで表される、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基および置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基における、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基および縮合多環芳香族基としては、具体的に次のような基をあげることができる。フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、テトラキスフェニル基、スチリル基、ナフチル基、アントリル基、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、ピリジル基、ピリミジル基、フラニル基、ピロニル基、チオフェニル基、キノリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、キノキサリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、ナフチリジニル基。【００２６】
一般式（１）中のＡｒで表される、置換芳香族炭化水素基、置換芳香族複素環基および置換縮合多環芳香族基における置換基としては、具体的に次のような基をあげることができる。フッ素原子、塩素原子、シアノ基、水酸基、ニトロ基、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、置換アミノ基、トリフルオロメチル基、フェニル基、トリル基、ナフチル基、アラルキル基。【００２７】
一般式（１）中のＲ１ないしＲ１０で表される、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基における芳香族炭化水素基としては、具体的にフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、テトラキスフェニル基、スチリル基、ナフチル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基をあげることができる。
一般式（１）中のＲ１ないしＲ１０で表される、置換芳香族炭化水素基における置換基としては、具体的にフッ素原子、塩素原子、トリフルオロメチル基、炭素原子数１ないし６のアルキル基をあげることができる。【００２８】
本発明の一般式（１）で表される、置換されたピリジル基で置換されたチアジアゾール環構造を有する化合物は、従来の電子輸送材料より電子の移動が速く、優れた正孔の阻止能力を有し、かつ薄膜状態が安定である。【００２９】
本発明の一般式（１）で表される、置換されたピリジル基で置換されたチアジアゾール環構造を有する化合物は、有機ＥＬ素子の電子輸送層の構成材料として使用することができる。従来の材料に比べて電子の注入・移動速度の高い材料を用いることにより、電子輸送層から発光層への電子輸送効率が向上して、発光効率が向上すると共に、駆動電圧が低下して、有機ＥＬ素子の耐久性が向上するという作用を有する。【００３０】
本発明の一般式（１）で表される、置換されたピリジル基で置換されたチアジアゾール環構造を有する化合物は、有機ＥＬ素子の正孔阻止層の構成材料としても使用することができる。優れた正孔の阻止能力と共に従来の材料に比べて電子輸送性に優れ、かつ薄膜状態の安定性の高い材料を用いることにより、高い発光効率を有しながら、駆動電圧が低下し、電流耐性が改善されて、有機ＥＬ素子の最大発光輝度が向上するという作用を有する。【００３１】
本発明の一般式（１）で表される、置換されたピリジル基で置換されたチアジアゾール環構造を有する化合物は、有機ＥＬ素子の発光層の構成材料としても使用することができる。従来の材料に比べて電子輸送性に優れ、かつバンドギャップの広い本発明の材料を発光層のホスト材料として用い、ドーパントと呼ばれている蛍光体や燐光発光体を担持させて、発光層として用いることにより、駆動電圧が低下し、発光効率が改善された有機ＥＬ素子を実現できるという作用を有する。【００３２】
本発明の有機ＥＬ素子は、従来の電子輸送材料より電子の移動が速く、優れた正孔の阻止能力を有し、かつ薄膜状態が安定な、複数の連結したピリジル基で置換されたチアジアゾール環構造を有する化合物を用いているため、高効率、高耐久性を実現することが可能となる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明は、有機ＥＬ素子の電子輸送層、正孔阻止層あるいは発光層の構成材料として有用な、置換されたピリジル基で置換されたチアジアゾール環構造を有する化合物、および該化合物を用いて作製した有機ＥＬ素子に関する。本発明によれば、従来の有機ＥＬ素子に比べ発光効率と耐久性を改良することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】ＢｐｙＴＨＤｍの１Ｈ−ＮＭＲチャート図である。
【図２】ＢｐｙＴＨＤｐｙの１Ｈ−ＮＭＲチャート図である。
【図３】実施例６のＥＬ素子構成を示した図である。
【図４】比較例１のＥＬ素子構成を示した図である。
【図５】実施例６と比較例1の電圧／電流密度特性を比較したグラフである。
【図６】実施例６と比較例1の電圧／輝度特性を比較したグラフである。
【図７】実施例６と比較例1の電流密度／輝度特性を比較したグラフである。
【図８】実施例６と比較例1の電流密度／電流効率を比較したグラフである。
【符号の説明】
【００３５】
１  ガラス基板
２  透明陽極
３  正孔注入層
４  正孔輸送層
５  発光層
６  正孔阻止層
７  電子輸送層
８  陰極
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
本発明の、置換されたピリジル基で置換されたチアジアゾール環構造を有する化合物は、新規な化合物であり、これらの化合物は例えば、相当するＮ,Ｎ’−ジヒドラジド類をローソン試薬（例えば、非特許文献４参照）や五硫化二リンとの環化反応を行うことによって、置換されたピリジル基が連結したチアジアゾール環構造を有する化合物を合成することができる（例えば、非特許文献５参照）。
【非特許文献４】Ｂｕｌｌ．Ｓｏｃ．Ｃｈｉｍ．Ｆｒａｎｃｅ，ｐ．ＩＩ−６２（１９８５）
【非特許文献５】Ｊ．ｐｒａｋｔ．Ｃｈｅｍ．３２２，９３３（１９８０）
【００３７】
一般式（１）で表される置換されたピリジル基で置換されたチアジアゾール環構造を有する化合物の中で、好ましい化合物の具体例を以下に示すが、本発明は、これらの化合物に限定されるものではない。【００３８】
【化２】
0005203935.tif 000003
（２）【００３９】
【化３】
0005203935.tif 000004
（３）【００４０】
【化４】
0005203935.tif 000005
（４）【００４１】
【化５】
0005203935.tif 000006
（５）【００４２】
【化６】
0005203935.tif 000007
（６）【００４３】
【化７】
0005203935.tif 000008
（７）【００４４】
【化８】
0005203935.tif 000009
（８）【００４５】
【化９】
0005203935.tif 000010
（９）【００４６】
【化１０】
0005203935.tif 000011
（１０）【００４７】
【化１１】
0005203935.tif 000012
（１１）【００４８】
【化１２】
0005203935.tif 000013
（１２）【００４９】
【化１３】
0005203935.tif 000014
（１３）【００５０】
【化１４】
0005203935.tif 000015
（１４）【００５１】
【化１５】
0005203935.tif 000016
（１５）【００５２】
【化１６】
0005203935.tif 000017
（１６）【００５３】
【化１７】
0005203935.tif 000018
（１７）【００５４】
【化１８】
0005203935.tif 000019
（１８）【００５５】
【化１９】
0005203935.tif 000020
（１９）【００５６】
【化２０】
0005203935.tif 000021
（２０）【００５７】
【化２１】
0005203935.tif 000022
（２１）【００５８】
【化２２】
0005203935.tif 000023
（２２）【００５９】
【化２３】
0005203935.tif 000024
（２３）【００６０】
【化２４】
0005203935.tif 000025
（２４）【００６１】
【化２５】
0005203935.tif 000026
（２５）【００６２】
【化２６】
0005203935.tif 000027
（２６）【００６３】
【化２７】
0005203935.tif 000028
（２７）【００６４】
【化２８】
0005203935.tif 000029
（２８）【００６５】
【化２９】
0005203935.tif 000030
（２９）【００６６】
【化３０】
0005203935.tif 000031
（３０）【００６７】
【化３１】
0005203935.tif 000032
（３１）【００６８】
【化３２】
0005203935.tif 000033
（３２）【００６９】
【化３３】
0005203935.tif 000034
（３３）【００７０】
【化３４】
0005203935.tif 000035
（３４）【００７１】
【化３５】
0005203935.tif 000036
（３５）【００７２】
【化３６】
0005203935.tif 000037
（３６）【００７３】
【化３７】
0005203935.tif 000038
（３７）【００７４】
【化３８】
0005203935.tif 000039
（３８）【００７５】
【化３９】
0005203935.tif 000040
（３９）【００７６】
【化４０】
0005203935.tif 000041
（４０）【００７７】
【化４１】
0005203935.tif 000042
（４１）【００７８】
【化４２】
0005203935.tif 000043
（４２）【００７９】
【化４３】
0005203935.tif 000044
（４３）【００８０】
【化４４】
0005203935.tif 000045
（４４）【００８１】
【化４５】
0005203935.tif 000046
（４５）【００８２】
【化４６】
0005203935.tif 000047
（４６）【００８３】
【化４７】
0005203935.tif 000048
（４７）【００８４】
【化４８】
0005203935.tif 000049
（４８）【００８５】
【化４９】
0005203935.tif 000050
（４９）【００８６】
【化５０】
0005203935.tif 000051
（５０）【００８７】
【化５１】
0005203935.tif 000052
（５１）【００８８】
【化５２】
0005203935.tif 000053
（５２）【００８９】
【化５３】
0005203935.tif 000054
（５３）【００９０】
【化５４】
0005203935.tif 000055
（５４）【００９１】
【化５５】
0005203935.tif 000056
（５５）【００９２】
【化５６】
0005203935.tif 000057
（５６）【００９３】
【化５７】
0005203935.tif 000058
（５７）【００９４】
【化５８】
0005203935.tif 000059
（５８）【００９５】
【化５９】
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（５９）【００９６】
【化６０】
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【化８８】
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【化９０】
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（９０）【０１２７】
【化９１】
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（９２）【０１２９】
【化９３】
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（９３）【０１３０】
【化９４】
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（９４）【０１３１】
【化９５】
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（９５）【０１３２】
【化９６】
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（９６）【０１３３】
【化９７】
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（９７）【０１３４】
【化９８】
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（９８）【０１３５】
【化９９】
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（９９）【０１３６】
【化１００】
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（１００）【０１３７】
【化１０１】
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（１０１）【０１３８】
【化１０２】
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（１０２）【０１３９】
【化１０３】
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（１０３）【０１４０】
【化１０４】
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（１０４）【０１４１】
【化１０５】
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（１０５）【０１４２】
【化１０６】
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（１０６）【０１４３】
【化１０７】
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（１０７）【０１４４】
【化１０８】
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（１０８）【０１４５】
【化１０９】
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（１０９）【０１４６】
これらの化合物の精製はカラムクロマトグラフによる精製、吸着精製、溶媒による再結晶や晶析法などによって行った。化合物の同定は、ＮＭＲ分析によって行なった。物性値として、ＤＳＣ測定（Ｔｇ）と融点の測定を行った。融点は蒸着性の指標となるものであり、ガラス転移点（Ｔｇ）は薄膜状態の安定性の指標となるものである。【０１４７】
融点とガラス転移点は、粉体を用いて、ブルカー・エイエックスエス製の高感度示差走査熱量計ＤＳＣ３１００Ｓを用いて測定した。【０１４８】
また仕事関数は、ＩＴＯ基板の上に１００ｎｍの薄膜を作製して、理研計器製の大気中光電子分光装置ＡＣ２型を用いて測定した。仕事関数は正孔阻止能力の指標となるものである。【０１４９】
本発明の有機ＥＬ素子の構造としては、基板上に順次に、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、陰極からなるもの、また、電子輸送層と陰極の間に電子注入層を有するものがあげられる。これらの多層構造においては有機層を何層か省略することが可能であり、例えば基板上に順次に、陽極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、陰極とすることもできる。【０１５０】
有機ＥＬ素子の陽極としては、ＩＴＯや金のような仕事関数の大きな電極材料が用いられる。正孔注入層としては銅フタロシアニン（以後、ＣｕＰｃと略称する）のほか、スターバースト型のトリフェニルアミン誘導体などの材料や塗付型の材料を用いることができる。【０１５１】
正孔輸送層にはベンジジン誘導体であるＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（ｍ−トリル）ベンジジン（以後、ＴＰＤと略称する）やＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（α−ナフチル）ベンジジン（以後、ＮＰＤと略称する）、種々のトリフェニルアミン４量体などを用いることができる。また、正孔の注入・輸送層として、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳなどの塗布型の高分子材料を用いることができる。【０１５２】
本発明の有機ＥＬ素子の発光層、正孔阻止層、電子輸送層としては置換されたピリジル基で置換されたチアジアゾール環構造を有する化合物以外にも、アルミニウムの錯体、チアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、カルバゾール誘導体、ポリジアルキルフルオレン誘導体などを用いることができる。【０１５３】
アルミニウムの錯体、スチリル誘導体などの従来の発光材料を発光層に用い、置換されたピリジル基で置換されたチアジアゾール環構造を有する化合物を正孔阻止層、電子輸送層として用いることにより、高性能の有機ＥＬ素子を作製することができる。また、発光層のホスト材料として、例えば、キナクリドン、クマリン、ルブレンなどの蛍光体、あるいはフェニルピリジンのイリジウム錯体などの燐光発光体であるドーパントを添加することによっても、高性能の有機ＥＬ素子を作製することができる。【０１５４】
さらに、置換されたピリジル基で置換されたチアジアゾール環構造を有する化合物に、従来からの電子輸送性の材料を重層、あるいは共蒸着して電子輸送層として用いることができる。【０１５５】
本発明の有機ＥＬ素子は電子注入層を有していても良い。電子注入層としてはフッ化リチウムなどを用いることができる。陰極としては、アルミニウムのような仕事関数の低い電極材料や、アルミニウムマグネシウムのような、より仕事関数の低い合金が電極材料として用いられる。【０１５６】
以下、本発明の実施の形態について、実施例により具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【０１５７】
（１，３−ビス〔２−（２，２’−ビピリジン−６−イル）−１，３，４−チアジアゾール−５−イル〕ベンゼン（以後、ＢｐｙＴＨＤｍと略す）（２）の合成）
Ｎ’，Ｎ’−ビス（２，２’−ビピリジン−６−カルボニル）イソフタロジヒドラジド１．０ｇ、ローソン試薬１．４５ｇと脱水キシレン１０ｍｌを加え、４時間加熱還流した。放冷後、結晶をろ別して粗製物を得た。得られた粗製物をクロロホルムに溶解し、カラムクロマトグラフ（担体：シリカゲル、溶離液：クロロホルム）によって精製して、ＢｐｙＴＨＤｍ（２）の白色結晶０．４５ｇ（収率４６％）を得た。ＮＭＲ分析(図１参照)によって生成物の同定を行った。ＮＭＲ分析（ＣＤＣｌ３）の結果は以下の通りであった。８．７９ｐｐｍ（１Ｈ）、８．７４ｐｐｍ（２Ｈ）、８．６０−８．５７ｐｐｍ（４Ｈ）、８．４３ｐｐｍ（２Ｈ）、８．２９ｐｐｍ（２Ｈ）、８．０３ｐｐｍ（２Ｈ）、７．９３ｐｐｍ（２Ｈ）、７．７１ｐｐｍ（１Ｈ）、７．４０ｐｐｍ（２Ｈ）。
【実施例２】
【０１５８】
３００℃、１週間での耐熱試験を行った。耐熱試験は以下のように行った。ガラス製試験管にサンプルを１０ｍｇ入れ、ダイアフラムポンプにて真空とした後、封管した。サンプルの入った封止管を所定温度に設定した恒温機内に入れ、静置した。所定期間経過後、真空封管を割って、サンプルのＨＰＬＣ純度を測定した。ＨＰＬＣ純度の測定は以下のような測定条件にて行った。カラム：ＧＬサイエンス株式会社製イナートシルＯＤＳ−ＳＰ（内径４．６ｍｍ、長さ２５０ｍｍ）、移動相：アセトニトリル／０．０５％（ｖ／ｖ）トリフルオロ酢酸水溶液＝９０／１０（ｖ／ｖ）、流速：１．０ｍｌ／分、カラム温度：４０℃、測定波長：２５４ｎｍ。ＨＰＬＣ純度（ピーク面積百分率、％）は以下の通りであった。
試験前                 ３００℃、１週間後
ＢｐｙＴＨＤｍ（２）   ９９．２％                ９８．９％
比較化合物1            ９９．９％                ９４．２％
下記比較化合物１と比べてＢｐｙＴＨＤｍ（２）は耐熱性に優れていることが明らかである。【０１５９】
【化１１０】
0005203935.tif 000111
（比較化合物1）
【実施例３】
【０１６０】
（２，６−ビス〔２−（２，２’−ビピリジン−６−イル）−１，３，４−チアジアゾール−５−イル〕ピリジン（以後、ＢｐｙＴＨＤｐｙと略す）（８）の合成）
Ｎ’，Ｎ’−ビス（２，２’−ビピリジン−６−カルボニル）−２,６−ピリジンジヒドラジド１．０ｇ、ローソン試薬１．４５ｇと脱水キシレン２０ｍｌを加え、８時間加熱還流した。放冷後、結晶をろ別して粗製物を得た。得られた粗製物をクロロホルムに溶解し、カラムクロマトグラフ（担体：シリカゲル、溶離液：クロロホルム）によって精製して、ＢｐｙＴＨＤｐｙ（８）の白色結晶０．４０ｇ（収率４０％）を得た。ＮＭＲ分析(図２参照)によって生成物の同定を行った。ＮＭＲ分析（ＣＤＣｌ３）の結果は以下の通りであった。８．７５ｐｐｍ（２Ｈ）、８．６４−８．５３ｐｐｍ（６Ｈ）、８．４７−８．４５ｐｐｍ（２Ｈ）、８．１２−８．００ｐｐｍ（３Ｈ）、７．８８−７．８４ｐｐｍ（２Ｈ）、７．４１−７．３７ｐｐｍ（２Ｈ）。
【実施例４】
【０１６１】
本発明の化合物について、高感度示差走査熱量計（ブルカー・エイエックスエス製、ＤＳＣ３１００Ｓ）によって融点とガラス転移点を求めた。
融点            ガラス転移点
ＢｐｙＴＨＤｍ  （２）      ３１０．８℃    １１６．６℃
ＢｐｙＴＨＤｐｙ（８）      ３４７．０℃    認められなかった【０１６２】
本発明の化合物はガラス転移点が高く、あるいはなく、薄膜状態が安定である。
【実施例５】
【０１６３】
本発明の化合物を用いて、ＩＴＯ基板の上に膜厚１００ｎｍの蒸着膜を作製して、大気中光電子分光装置（理研計器製、ＡＣ２型）で仕事関数を測定した。本発明の化合物（ＢｐｙＴＨＤｍおよびＢｐｙＴＨＤｐｙ）はいずれも測定装置の計測限界である６．２ｅＶを越える値であった。【０１６４】
このように本発明の化合物は正孔輸送材料より明らかに深い仕事関数を有しており、大きな正孔阻止能力を有している。
【実施例６】
【０１６５】
有機ＥＬ素子は、図３に示すように、ガラス基板１上に透明陽極２としてＩＴＯ電極をあらかじめ形成したものの上に、正孔注入層３、正孔輸送層４、発光層５、正孔阻止層６、電子輸送層７、陰極（アルミニウムマグネシウム電極）８の順に蒸着して作製した。
まず、膜厚１５０ｎｍのＩＴＯを成膜したガラス基板１を有機溶媒洗浄後に、ＵＶオゾン処理にて表面を洗浄した。これを、真空蒸着機内に取り付け０．００１Ｐａ以下まで減圧した。【０１６６】
続いて、正孔注入層３として、ＣｕＰｃを蒸着速度６ｎｍ／ｍｉｎで約２０ｎｍ形成した。その上に正孔輸送層４として、ＮＰＤを蒸着速度６ｎｍ／ｍｉｎで約４０ｎｍ形成した。その上に、発光層５としてＡｌｑ３を蒸着速度６ｎｍ／ｍｉｎで約３０ｎｍ形成した。この発光層５の上に、正孔阻止層兼電子輸送層６および７として本発明であるＢｐｙＴＨＤｍ（２）を蒸着速度６ｎｍ／ｍｉｎで約３０ｎｍ形成した。最後に、大気圧に戻して陰極蒸着用のマスクを挿入し、再び減圧にして、ＭｇＡｇの合金を１０：１の比率で約２００ｎｍ蒸着して陰極８を形成した。作成した素子作製は、真空デシケーター中に保存し、大気中、常温で特性測定を行なった。【０１６７】
このように形成された本発明の有機ＥＬ素子に直流電圧を印加した結果、５．２２Ｖでは１００ｃｄ／ｍ２の発光が見られ、８．３５Ｖでは３００ｍＡ／ｃｍ２の電流が流れ、１０８７０ｃｄ／ｍ２の緑色発光を得た。この輝度での発光効率は３．６１ｃｄ／Ａであった。この素子の破過前の最大輝度は２５１６０ｃｄ／ｍ２であった。【０１６８】
［比較例１］
比較のために、電子輸送層７の材料をＡｌｑ３に代えて、実施例６と同様の条件で有機ＥＬ素子を作製してその特性を調べた。すなわち発光層兼電子輸送層５および７としてＡｌｑ３を蒸着速度６ｎｍ／ｍｉｎで約６０ｎｍ形成した。８．６１Ｖでは１００ｃｄ／ｍ２の発光が見られ、９．６０Ｖでは３００ｍＡ／ｃｍ２の電流が流れ、９２８０ｃｄ／ｍ２の緑色発光を得た。この輝度での発光効率は３．０８ｃｄ／Ａであった。この素子の破過前の最大輝度は１５１８０ｃｄ／ｍ２であった。【０１６９】
このように本発明の有機ＥＬ素子は、一般的な電子輸送材料として用いられているＡｌｑ３を用いた素子と比較して、発光効率に優れており、さらに駆動電圧の顕著な低下が達成でき、更に耐熱性にも優れていることがわかった。【０１７０】
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本出願は、2006年3月24日出願の日本特許出願（特願2006-082969）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１７１】
本発明の置換されたピリジル基で置換されたチアジアゾール環構造を有する化合物は、電子の注入が良く、薄膜状態が安定であるため、有機ＥＬ素子用の化合物として優れている。該化合物を用いて有機ＥＬ素子を作製することにより、駆動電圧を低下させることができ、耐久性を改善させることができる。例えば、家庭電化製品や照明の用途への展開が可能となった。
【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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