(57)【要約】下記構造式（１）で表される１，３，６，８−四置換ピレン化合物を発光材料として含有する有機ＥＬ素子。2004096945.tif 000055  式中Ｒ１〜Ｒ４は下記構造式（２）で表される基を表す。2004096945.tif 000056  式（２）中、Ｒ５〜Ｒ９は水素原子又は置換基を表し、少なくとも１つが置換又は無置換のアリール基を表す。
2004096945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極及び負極の間に有機薄膜層を有してなり、該有機薄膜層が、下記構造式（１）で表される１，３，６，８−四置換ピレン化合物を発光材料として含有することを特徴とする有機ＥＬ素子。
2004096945.tif 000034
ただし、前記構造式（１）中、Ｒ１〜Ｒ４は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、下記構造式（２）で表される基を表す。
2004096945.tif 000035
ただし、前記構造式（２）中、Ｒ５〜Ｒ９は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、水素原子又は置換基を表し、少なくとも１つが置換又は無置換のアリール基を表す。
【請求項２】
Ｒ５〜Ｒ９の少なくとも１つが置換又は無置換のフェニル基である請求の範囲第１項に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項３】
Ｒ１〜Ｒ４が下記構造式（２−１）で表される基であり、１，３，６，８−四置換ピレン化合物が１，３，６，８−テトラ（４−ビフェニル）ピレン及びその誘導体から選択される請求の範囲第１項から第２項のいずれかに記載の有機ＥＬ素子。
2004096945.tif 000036
ただし、前記構造式（２−１）中、Ｒ５〜Ｒ６及びＲ８〜Ｒ１４は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、水素原子又は置換基を表す。
【請求項４】
１，３，６，８−四置換ピレン化合物が、下記構造式（１−１）で表される１，３，６，８−テトラ（４−ビフェニル）ピレンである請求の範囲第１項から第３項のいずれかに記載の有機ＥＬ素子。
2004096945.tif 000037
【請求項５】
Ｒ５〜Ｒ９が互いに直接的又は間接的に連結した請求の範囲第１項から第２項のいずれかに記載の有機ＥＬ素子。
【請求項６】
Ｒ１〜Ｒ４が、下記構造式（２−２）から（２−５）のいずれかで表される基である請求の範囲第１項に記載の有機ＥＬ素子。
2004096945.tif 000038
ただし、前記構造式（２−２）〜（２−５）中、Ｒ１５〜Ｒ２１は、互い同一であってもよいし、異なっていてもよく、水素原子又は置換基を表す。Ｘは、２価の有機基を表す。
【請求項７】
Ｘが、下記構造式（３）〜（６）のいずれかで表される基である請求の範囲第６項に記載の有機ＥＬ素子。
2004096945.tif 000039
ただし、前記構造式（３）〜（６）中、Ｒ２２〜Ｒ２４は、水素原子又は置換基を表す。
【請求項８】
１，３，６，８−四置換ピレン化合物が、下記構造式（１−２）で表される１，３，６，８−テトラ（４−ジベンゾフラニル）ピレンである請求の範囲第１項及び第６項から第７項のいずれかに記載の有機ＥＬ素子。
2004096945.tif 000040
【請求項９】
有機薄膜層が発光層兼電子輸送層を有してなり、該発光層兼電子輸送層が、１，３，６，８−四置換ピレン化合物を発光材料として含有する請求の範囲第１項から第８項のいずれかに記載の有機ＥＬ素子。
【請求項１０】
有機薄膜層が正孔輸送層と電子輸送層とに挟まれた発光層を有してなり、該発光層が、１，３，６，８−四置換ピレン化合物を発光材料として含有する請求の範囲第１項から第８項のいずれかに記載の有機ＥＬ素子。
【請求項１１】
発光層が、構造式（１）で表される１，３，６，８−四置換ピレン化合物が単独で成膜されてなる請求の範囲第１０項に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項１２】
発光層が、下記構造式（７）で表される芳香族アミン誘導体を含有する請求の範囲第１０項から第１１項のいずれかに記載の有機ＥＬ素子。
2004096945.tif 000041
前記構造式（７）中、ｎは、２又は３の整数を表す。Ａｒは、２価若しくは３価の芳香族基又は複素環式芳香族基を表す。Ｒ２５〜Ｒ２６は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、１価の芳香族基又は複素環式芳香族基を表す。
【請求項１３】
芳香族アミン誘導体が、下記構造式（８）で表されるＮ，Ｎ’−ジナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（ＮＰＤ）及びその誘導体から選択される請求の範囲第１２項に記載の有機ＥＬ素子。
2004096945.tif 000042
【請求項１４】
発光層が、下記構造式（９）で表されるカルバゾール誘導体を含有する請求の範囲第１０項から第１３項のいずれかに記載の有機ＥＬ素子。
2004096945.tif 000043
前記構造式（９）中、Ａｒは、芳香族環を含む２価若しくは３価の基、又は、複素環式芳香族環を含む２価若しくは３価の基を表す。Ｒ２７及びＲ２８は、それぞれ独立に、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、アリール基、シアノ基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アルキルスルホニル基、水酸基、アミド基、アリールオキシ基、芳香族炭化水素環基、又は芳香族複素環基を表し、これらは置換基で更に置換されていてもよい。ｍは、２又は３の整数を表す。
【請求項１５】
カルバゾール誘導体が、下記構造式（１０）で表される４，４’−ビス（９−カルバゾリル）−ビフェニル（ＣＢＰ）及びその誘導体から選択される請求の範囲第１４項に記載の有機ＥＬ素子。
2004096945.tif 000044
【請求項１６】
発光層が、下記構造式（１１）で表されるヒドロキシキノリン−オキシアリール錯体を含有する請求の範囲第１０項から第１３項のいずれかに記載の有機ＥＬ素子。
2004096945.tif 000045
ただし、構造式（１１）中、Ｍは、３価の金属元素を表す。Ｒ２９は、水素原子又はアルキル基を表す。Ｒ３０は、水素原子又はアリール基を表す。ｐは、１又は２の整数を表す。
【請求項１７】
ヒドロキシキノリン−オキシアリール錯体が、下記構造式（１２）で表されるアルミニウムヒドロキシキノリン−オキシビフェニル錯体（ＢＡｌｑ）である請求の範囲第１６項に記載の有機ＥＬ素子。
2004096945.tif 000046
【請求項１８】
電子輸送層に含まれる電子輸送材料が、下記構造式（１８）で表される２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＢＣＰ）である請求の範囲第１０項から第１７項のいずれかに記載の有機ＥＬ素子。
2004096945.tif 000047
【請求項１９】
青色発光用である請求の範囲第１項から第１８項のいずれかに記載の有機ＥＬ素子。
【請求項２０】
下記構造式（１）で表されることを特徴とする１，３，６，８−四置換ピレン化合物。
2004096945.tif 000048
ただし、前記構造式（１）中、Ｒ１〜Ｒ４は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、下記構造式（２）で表される基を表す。
2004096945.tif 000049
ただし、前記構造式（２）中、Ｒ５〜Ｒ９は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、水素原子又は置換基を表し、少なくとも１つが置換又は無置換のアリール基を表す。
【請求項２１】
Ｒ５〜Ｒ９の少なくとも１つが置換又は無置換のフェニル基である請求の範囲第２０項に記載の１，３，６，８−四置換ピレン化合物。
【請求項２２】
Ｒ１〜Ｒ４が下記構造式（２−１）で表される基であり、１，３，６，８−テトラ（４−ビフェニル）ピレン及びその誘導体から選択される請求の範囲第２０項から第２１項のいずれかに記載の１，３，６，８−四置換ピレン化合物。
2004096945.tif 000050
ただし、前記構造式（２−１）中、Ｒ５〜Ｒ６及びＲ８〜Ｒ１４は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、水素原子又は置換基を表す。
【請求項２３】
１，３，６，８−四置換ピレン化合物が、下記構造式（１−１）で表される１，３，６，８−テトラ（４−ビフェニル）ピレンである請求の範囲第２０項から第２２項のいずれかに記載の１，３，６，８−四置換ピレン化合物。
2004096945.tif 000051
【請求項２４】
Ｒ５〜Ｒ９が互いに直接的又は間接的に連結した請求の範囲第２０項から第２１項のいずれかに記載の１，３，６，８−四置換ピレン化合物。
【請求項２５】
Ｒ１〜Ｒ４が下記構造式（２−２）から（２−５）のいずれかで表される基である請求の範囲第２０項から第２１項のいずれかに記載の１，３，６，８−四置換ピレン化合物。
2004096945.tif 000052
ただし、前記構造式（２−２）〜（２−５）中、Ｒ１５〜Ｒ２１は、互い同一であってもよいし、異なっていてもよく、水素原子又は置換基を表す。Ｘは、２価の有機基を表す。
【請求項２６】
Ｘが、下記構造式（３）〜（６）のいずれかで表される基である請求の範囲第２５項に記載の１，３，６，８−四置換ピレン化合物。
2004096945.tif 000053
ただし、前記構造式（３）〜（６）中、Ｒ２２〜Ｒ２４は、水素原子又は置換基を表す。
【請求項２７】
１，３，６，８−四置換ピレン化合物が、下記構造式（１−２）で表される１，３，６，８−テトラ（４−ジベンゾフラニル）ピレンである請求の範囲第２０項及び第２５項から第２６項のいずれかに記載の１，３，６，８−四置換ピレン化合物。
2004096945.tif 000054
【請求項２８】
有機ＥＬ素子における発光材料として用いられる請求の範囲第２０項から第２７項のいずれかに記載の１，３，６，８−四置換ピレン化合物。
【請求項２９】
請求の範囲第１項から第１９項のいずれかに記載の有機ＥＬ素子を用いたことを特徴とする有機ＥＬディスプレイ。
【請求項３０】
パッシブマトリクスパネル及びアクティブマトリクスパネルのいずれかである請求の範囲第２９項に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、有機ＥＬ素子における発光材料として好適な１，３，６，８−四置換ピレン化合物、該１，３，６，８−四置換ピレン化合物を用いた有機ＥＬ素子、及び該有機ＥＬ素子を用いた有機ＥＬディスプレイに関する。
【背景技術】  有機ＥＬ素子は、自発光、高速応答などの特徴を持ち、フラットパネルディスプレイへの適用が期待されており、特に正孔輸送性の有機薄膜（正孔輸送層）と電子輸送性の有機薄膜（電子輸送層）とを積層した２層型（積層型）のものが報告されて以来（例えば、非特許文献１参照）、１０Ｖ以下の低電圧で発光する大面積発光素子として関心を集めている。積層型の有機ＥＬ素子は、正極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／負極、を基本構成とし、このうち発光層は、前記２層型の場合のように前記正孔輸送層又は前記電子輸送層にその機能を兼ねさせてもよい。
有機ＥＬ素子は、近時、フルカラーディスプレイへの応用が期待されている。該フルカラーディスプレイにおいては、青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）の３原色の発光を示す画素をパネル上に配列する必要があり、その方式として、（ａ）青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）の各発光を示す３種類の有機ＥＬ素子を配列する方法、（ｂ）白色発光（青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）の光の混色）を示す有機ＥＬ素子からの発光をカラーフィルタで３原色に分離する方法、（ｃ）青色発光を示す有機ＥＬ素子からの発光を、蛍光発光を利用する色変換層で緑（Ｇ）、赤（Ｒ）の発光に変換する方法、が提案されている。
一方、高発光効率の有機ＥＬ素子を得る観点から、主材料であるホスト材料に対し、蛍光発光性の高い色素分子をゲスト材料として少量ドープさせて、高い発光効率を示す発光層を形成することが提案されている（例えば、非特許文献２参照）。
前記有機ＥＬ素子においては、発光効率に優れることが望まれるが、高い発光効率を示す有機ＥＬ素子は未だ十分に提供されていないのが現状である。この現状に鑑み、本出願人は、先に１，３，６，８−テトラフェニルピレンを発光材料として用いた有機ＥＬ素子を提案した（例えば、特許文献１等参照）が、この有機ＥＬ素子の場合においても、負極層と正極層との間に１０Ｖの電圧を印加した際の発光輝度が６８０ｃｄ／ｍ２程度であり、より発光効率の向上が望まれ、また、初期輝度１５０ｃｄ／ｍ２として定電流で連続駆動させた際における、初期輝度から輝度が半減するまでの時間（輝度半減寿命）が３０時間であり、ディスプレイ用途として十分な寿命を有することが望まれる。
【非特許文献１】    Ｃ．Ｗ．Ｔａｎｇ  ａｎｄ  Ｓ．Ａ．ＶａｎＳｌｙｋｅ，Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ  ｖｏｌ．５１，９１３（１９８７）
【非特許文献２】    Ｃ．Ｗ．Ｔａｎｇ，Ｓ．Ａ．ＶａｎＳｌｙｋｅ，ａｎｄ  Ｃ．Ｈ．Ｃｈｅｎ，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  ｖｏｌ．６５，３６１０（１９８９）
【特許文献１】    特開２００１−１１８６８２号公報
【発明の開示】
本発明は、有機ＥＬ素子における青色発光材料として好適な１，３，６，８−四置換ピレン化合物、青色発光の発光効率・発光輝度・色純度等に優れ、長寿命な有機ＥＬ素子、及び、該有機ＥＬ素子を用い、高性能で長寿命な有機ＥＬディスプレイを提供することを目的とする。
本発明の有機ＥＬ素子は、正極及び負極の間に有機薄膜層を有してなり、該有機薄膜層が、下記構造式（１）で表される１，３，６，８−四置換ピレン化合物を発光材料として含有する。
2004096945.tif 000003
ただし、前記構造式（１）中、Ｒ１〜Ｒ４は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、下記構造式（２）で表される基を表す。
2004096945.tif 000004
ただし、前記構造式（２）中、Ｒ５〜Ｒ９は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、水素原子又は置換基を表し、少なくとも１つが置換又は無置換のアリール基を表す。
本発明の有機ＥＬ素子は、前記特定の１，３，６，８−四置換ピレン化合物を発光材料として含有するため、青色光の発光効率・発光輝度・色純度等に優れ、長い駆動寿命を有する。
本発明の１，３，６，８−四置換ピレン化合物は、下記構造式（１）で表される。
2004096945.tif 000005
ただし、前記構造式（１）中、Ｒ１〜Ｒ４は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、下記構造式（２）で表される基を表す。
2004096945.tif 000006
ただし、前記構造式（２）中、Ｒ５〜Ｒ９は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、水素原子又は置換基を表し、少なくとも１つが置換又は無置換のアリール基を表す。
本発明の１，３，６，８−四置換ピレン化合物は、有機ＥＬ素子における発光材料として用いると、発光効率・発光輝度・色純度等に優れた青色発光を示し、駆動寿命を長くすることができる。
本発明の有機ＥＬディスプレイは、本発明の有機ＥＬ素子を用いてなる。本発明の有機ＥＬディスプレイは、本発明の有機ＥＬ素子を用いているので、青色光の発光効率・発光輝度・色純度等に優れ、長時間駆動しても安定な性能を示す。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明の有機ＥＬ素子における層構成の一例を説明するための概略説明図である。
図２は、パッシブマトリクス方式の有機ＥＬディスプレイ（パッシブマトリクスパネル）の一構造例を示す概略説明図である。
図３は、図２に示すパッシブマトリクス方式の有機ＥＬディスプレイ（パッシブマトリクスパネル）における回路を示す概略説明図である。
図４は、アクティブマトリクス方式の有機ＥＬディスプレイ（アクティブマトリクスパネル）の一構造例を示す概略説明図である。
図５は、図４に示すアクティブマトリクス方式の有機ＥＬディスプレイ（アクティブマトリクスパネル）における回路を示す概略説明図である。
図６は、合成した１，３，６，８−テトラ（４−ビフェニリル）ピレンのＩＲスペクトルのチャート図である。
図７は、合成した１，３，６，８−テトラ（４−ジベンゾフラニル）ピレンのＩＲスペクトルのチャート図である。
【発明を実施するための最良の形態】（１，３，６，８−四置換ピレン化合物）
本発明の１，３，６，８−四置換ピレン化合物は、下記構造式（１）で表される。
2004096945.tif 000007
ただし、前記構造式（１）中、Ｒ１〜Ｒ４は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、下記構造式（２）で表される基を表す。
2004096945.tif 000008
ただし、前記構造式（２）中、Ｒ５〜Ｒ９は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、水素原子又は置換基を表し、少なくとも１つが置換又は無置換のアリール基を表し、少なくとも１つが置換又は無置換のフェニル基であるのが好ましい。
前記置換基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、アルキル基、アリール基などが挙げられ、これらは更に置換基で置換されていてもよい。該置換基としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができる。
前記アルキル基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、炭素数が１〜１０の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基が好適に挙げられ、具体的には、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ターシャリーブチル、ペンチル、イソペンチル、ヘキシル、イソヘキシル、ヘプチル、イソヘプチル、オクチル、イソオクチル、ノニル、イソノニル、デシル、イソデシル、シクロペンチル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、シクロデシル、などが好適に挙げられる。
前記アリール基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、単環芳香族環の基、芳香族環が４環以下結合してなる基、５環以下の縮合芳香族環を有し、炭素、酸素、窒素及び硫黄の原子数の合計が５０以下である基、などが好適に挙げられる。
該単環芳香族環の基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、フェニル、トリル、キシリル、クメニル、スチリル、メシチル、シンナミル、フェネチル、ベンズヒドリル、などが挙げられ、これらは置換基で置換されていてもよい。これらの中でも、フェニルが好ましい。
該芳香族環が４環以下結合してなる基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、ナフチル、アントリル、フェナントリル、インデニル、アズレニル、ベンズアントラセニル、などが挙げられ、これらは置換基で置換されていてもよい。
該５環以下の縮合芳香族環を有し、炭素、酸素、窒素及び硫黄の原子数の合計が３０以下である基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、ピロリリル、フリル、チエニル、ピリジル、キノリル、イソキノリル、イミダゾイル、ピリジニル、ピロロピリジニル、チアゾイル、ピリミジニル、チオフェニル、インドリル、キノリニル、ピリニル、アデニル、などが挙げられ、これらは置換基で置換されていてもよい。
前記構造式（２）におけるＲ５〜Ｒ９は、互いに直接又は間接に連結していてもよく、この場合、例えば、ホウ素、炭素、窒素、酸素、ケイ素、リン及び硫黄から選択される少なくとも１つの原子を介して互いに連結して芳香族環、脂肪族環、芳香族複素環、複素環などの環を形成していてもよく、該環は更に置換基で置換されていてもよい。
前記構造式（１）におけるＲ１〜Ｒ４（前記構造式（２）で表される基）が、下記構造式（２−１）で表される基である場合、前記１，３，６，８−四置換ピレン化合物は、１，３，６，８−テトラ（４−ビフェニル）ピレン又はその誘導体である。
2004096945.tif 000009
ただし、前記構造式（２−１）中、Ｒ５〜Ｒ６及びＲ８〜Ｒ１４は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、水素原子又は置換基を表す。なお、前記置換基としては、上述のものが挙げられる。
前記１，３，６，８−四置換ピレン化合物の具体例としては、下記構造式（１−１）で表される１，３，６，８−テトラ（４−ビフェニル）ピレンが好ましい。
2004096945.tif 000010
また、前記構造式（１）におけるＲ１〜Ｒ４（前記構造式（２）で表される基）が、下記構造式（２−２）から（２−５）のいずれかで表される基であるのが好ましい。
2004096945.tif 000011
ただし、前記構造式（２−２）〜（２−５）中、Ｒ１５〜Ｒ２１は、互い同一であってもよいし、異なっていてもよく、水素原子又は置換基を表す。なお、前記置換基としては、上述のものが挙げられる。
前記Ｘは、２価の有機基を表す。前記２価の有機基としては、例えば、下記構造式（３）〜（６）のいずれかで表される基が好ましい。
2004096945.tif 000012
ただし、前記構造式（３）〜（６）中、Ｒ２２〜Ｒ２４は、水素原子又は置換基を表す。なお、前記置換基としては、上述のものが挙げられる。
また、前記１，３，６，８−四置換ピレン化合物の具体例としては、下記構造式（１−２）で表される１，３，６，８−テトラ（４−ジベンゾフラニル）ピレン、下記構造式（１−３）で表される１，３，６，８−テトラ（４−ジベンゾチオニル）ピレン、なども好ましい。
2004096945.tif 000013
本発明の１，３，６，８−四置換ピレン化合物の製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の方法の中から適宜選択することができるが、例えば、以下に示す方法が好適に挙げられる。
まず、１当量のピレンと４当量のハロゲンとの反応により、１，３，６，８−四ハロゲン化ピレンを合成する。四ハロゲン化は、ピレンの反応性により１，３，６，８位置に起こり易い。ハロゲン化反応の方法としては、Ａｎｎａｌｅｎ  ｄｅｒ  Ｃｈｅｍｉｅ  ５３１巻、８１ページに記載の方法のように、溶媒に溶解したピレンにハロゲンの単体を加える一般的な芳香族炭化水素のハロゲン化手法と同様の方法が好適に挙げられる。前記ハロゲンとしては、塩素、臭素、ヨウ素などが次段階の反応を行う上では有利であるが、これらの中でも特に塩素、臭素がハロゲン化反応が容易である点で好ましい。
次に、１，３，６，８−四ハロゲン化ピレンと、所望する化合物に対応するアリールボロン酸とを、触媒及び塩基の存在下で加熱し、所謂「鈴木カップリング」として知られる反応により、本発明の１，３，６，８−四置換ピレン化合物が得られる。
なお、前記触媒としては、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（Ｏ）等のパラジウム化合物などを使用することができる。また、前記塩基としては、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、水酸化ナトリウム、ナトリウム−ｔ−ブトキシド等のナトリウムアルコキシド、などを使用することができる。
以上の一般手法により、１，３，６，８−テトラ（４−ビフェニリル）ピレンを製造する場合、まず、ピレンと臭素との反応により１，３，６，８−テトラブロモピレンを合成する。そして、該１，３，６，８−テトラブロモピレンを所謂「鈴木カップリング」に従って反応させ、１，３，６，８−テトラ（４−ビフェニリル）ピレンを合成する。即ち、１，３，６，８−テトラブロモピレンに対し、下記構造式で表される４．４倍当量の４−ビフェニリルボロン酸、１０倍当量の炭酸ナトリウムの２ｍｏｌ／ｌ水溶液、及び０．１２倍当量のテトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（Ｏ）を加え、ベンゼンを溶媒として３時間加熱還流し、反応させる。そして、反応終了後、冷却し、反応液を水で数回洗浄した後、ベンゼンを留去する。残った油状物をメタノールで洗浄した後、ＴＨＦ−メタノールで再結晶することにより反応粗生成物を得る。この反応粗生成物を真空昇華により精製することにより、所望の１，３，６，８−テトラ（４−ビフェニリル）ピレンを合成することができる。
2004096945.tif 000014
また、１，３，６，８−テトラ（４−ジベンゾフラニル）ピレンを製造する場合、まず、ピレンと臭素との反応により１，３，６，８−テトラブロモピレンを合成する。そして、該１，３，６，８−テトラブロモピレンを所謂「鈴木カップリング」に従って反応させて１，３，６，８−テトラ（４−ビフェニリル）ピレンを合成する。即ち、１，３，６，８−テトラブロモピレンに対し、下記構造式で表される４．４倍当量の４−ジベンゾフランボロン酸、１０倍当量の炭酸ナトリウムの２ｍｏｌ／ｌ水溶液、及び０．１２倍当量のテトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（Ｏ）を加え、ベンゼンを溶媒として３時間加熱還流し、反応させる。そして、反応終了後、冷却し、反応液を水で数回洗浄した後、ベンゼンを留去する。残った油状物をメタノールで洗浄した後、ＴＨＦ−メタノールで再結晶することにより反応粗生成物を得る。この反応粗生成物を真空昇華により精製することにより、所望の１，３，６，８−テトラ（４−ジベンゾフラニル）ピレンを合成することができる。
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本発明の１，３，６，８−四置換ピレン化合物は、各種分野において好適に使用することができるが、有機ＥＬ素子における発光材料等として特に好適に使用することができる。なお、本発明の１，３，６，８−四置換ピレン化合物を有機ＥＬ素子における発光材料として使用すると、青色発光が得られる。
（有機ＥＬ素子）
本発明の有機ＥＬ素子は、正極及び負極の間に有機薄膜層を有してなり、該有機薄膜層が、前記本発明の１，３，６，８−四置換ピレン化合物、即ち前記構造式（１）で表される１，３，６，８−四置換ピレン化合物を発光材料として含有する。
なお、上述の通り、本発明においては、前記構造式（１）におけるＲ１〜Ｒ４（前）記構造式（２）で表される基）が、前記構造式（２−１）で表される置換基であるのが好ましい。また、前記構造式（１）におけるＲ１〜Ｒ４（前記構造式（２）で表される基）が、前記構造式（２−２）から（２−５）のいずれかで表される置換基であるのが好ましい。
本発明において、前記１，３，６，８−四置換ピレン化合物は、発光材料として前記有機薄膜層に含有されるが、該有機薄膜層における発光層に含有されていてもよいし、発光層兼電子輸送層、発光層兼正孔輸送層等に含有されていてもよい。前記１，３，６，８−四置換ピレン化合物が前記発光層に含有される場合、該発光層は、該１，３，６，８−四置換ピレン化合物単独で成膜して形成してもよいし、該１，３，６，８−四置換ピレン化合物以外に他の材料を含んで形成してもよい。
本発明においては、前記有機薄膜層における発光層、発光層兼電子輸送層、発光層兼正孔輸送層等が、ゲスト材料として本発明の前記１，３，６，８−四置換ピレン化合物を含有し、該ゲスト材料のほかに、更に発光波長が該ゲスト材料の光吸収波長付近にあるホスト材料を含有するのが好ましい。なお、前記ホスト材料は前記発光層に含有されているのが好ましいが、正孔輸送層、電子輸送層などに含有されているもよい。
前記ゲスト材料と前記ホスト材料とを併用する場合、有機ＥＬ発光が生ずる際、まず、前記ホスト材料が励起される。そして、該ホスト材料の発光波長と、前記ゲスト材料（１，３，６，８−四置換ピレン化合物）の吸収波長（３３０〜５００ｎｍ）とが重なり合うので、該ホスト材料から該ゲスト材料へと励起エネルギーが効率的に移動し、該ホスト材料は発光することなく基底状態に戻り、励起状態となった該ゲスト材料のみが励起エネルギーを青色光として放出するため、青色光の発光効率・発光輝度・色純度等に優れる。
また、一般に薄膜中に発光分子が単独又は高濃度で存在する場合には、発光分子どうしが接近することにより発光分子間で相互作用が生じ、「濃度消光」と呼ばれる発光効率低下現象が起こるが、前記ゲスト材料と前記ホスト材料とを併用する場合、前記ゲスト化合物である前記１，３，６，８−四置換ピレン化合物が、前記ホスト化合物中に比較的低濃度で分散されているので、前記「濃度消光」が効果的に抑制され、発光効率に優れる点で有利である。更に、前記ゲスト材料と前記ホスト材料とを前記発光層において併用する場合には、前記ホスト材料が一般に成膜性に優れるので、発光特性を維持しつつ成膜性に優れる点で有利である。
前記ホスト材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、発光波長が該ゲスト材料の光吸収波長付近にあるものが好ましく、例えば、下記構造式（７）で表される芳香族アミン誘導体、下記構造式（８）で表されるカルバゾール誘導体、下記構造式（１１）で表されるヒドロキシキノリン−オキシアリール錯体、下記構造式（１３）で表される１，３，６，８−テトラフェニルピレン化合物、下記構造式（１５）で表される４，４’−ビス（２，２’−ジフェニルビニル）−１，１’−ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）（主発光波長＝４７０ｎｍ）、下記構造式（１６）で表されるｐ−セシキフェニル（主発光波長＝４００ｎｍ）、下記構造式（１７）で表される９，９’−ビアントリル（主発光波長＝４６０ｎｍ）、などが好適に挙げられる。
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前記構造式（７）中、ｎは、２又は３の整数を表す。Ａｒは、２価若しくは３価の芳香族基又は複素環式芳香族基を表す。Ｒ２５及びＲ２６は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、１価の芳香族基又は複素環式芳香族基を表す。前記１価の芳香族基又は複素環式芳香族基としては、特に制限はなく目的に応じて適宜選択することができる。
前記構造式（７）で表される芳香族アミン誘導体の中でも、下記構造式（８）で表されるＮ，Ｎ’−ジナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（ＮＰＤ）（主発光波長＝４３０ｎｍ）及びその誘導体が好ましい。
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前記構造式（９）中、Ａｒは、以下に示す、芳香族環を含む２価若しくは３価の基、又は、複素環式芳香族環を含む２価若しくは３価の基を表す。
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これらは、非共役性の基で置換されていてもよく、また、前記Ｒは、連結基を表し、例えば以下のものが好適に挙げられる。
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前記構造式（９）中、Ｒ２７及びＲ２８は、それぞれ独立に、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、アリール基、シアノ基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アルキルスルホニル基、水酸基、アミド基、アリールオキシ基、芳香族炭化水素環基、又は芳香族複素環基を表し、これらは置換基で更に置換されていてもよい。
前記構造式（９）中、ｍは、整数を表し、２又は３が好適に挙げられる。
前記構造式（９）で表される芳香族アミン誘導体の中でも、Ａｒが、ベンゼン環が単結合を介して２つ連結された芳香族基であり、Ｒ２７及びＲ２８が水素原子であり、ｍ＝２であるもの、即ち、下記構造式（１０）で表される４，４’−ビス（９−カルバゾリル）−ビフェニル（ＣＢＰ）（主発光波長＝３８０ｎｍ）及びその誘導体から選択されるものが、青色光の発光効率・発光輝度・色純度等に特に優れる点で好ましい。
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Ｍは、３価の金属元素を表す。Ｒ２９は、水素原子又はアルキル基を表す。Ｒ３０は、水素原子又はアリール基を表す。ｐは、１又は２の整数を表す。
前記構造式（１１）で表されるヒドロキシキノリン−オキシアリール錯体の中でも、下記構造式（１２）で表されるアルミニウムヒドロキシキノリン−オキシビフェニル錯体（ＢＡｌｑ）が好ましい。
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ただし、前記構造式（１３）中、Ｒ３１〜Ｒ３４は、互いに同一であってもよいし異なっていてもよく、水素原子又は置換基を表す。該置換基としては、例えば、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基が好適に挙げられ、これらは更に置換基で置換されていてもよい。
前記構造式（１３）で表される１，３，６，８−テトラフェニルピレンの中でも、Ｒ３１〜Ｒ３４が水素原子である、即ち、下記構造式（１４）で表される１，３，６，８−テトラフェニルピレン（主発光波長＝４４０ｎｍ）が、青色光の発光効率・発光輝度・色純度等に特に優れる点で好ましい。
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前記構造式（１）で表される１，３，６，８−四置換ピレン化合物を含有する層における該１，３，６，８−四置換ピレン化合物の含有量としては、０．１〜５０質量％であるのが好ましく、０．５〜２０質量％であるのがより好ましい。
前記含有量が、０．１質量％未満であると、発光効率・発光輝度・色純度等が十分でないことがあり、５０質量％を超えると、色純度が低下することがあり、一方、前記より好ましい範囲であると、発光効率・発光輝度・色純度等に優れる点で好ましい。
本発明の有機ＥＬ素子における前記発光層は、電界印加時に前記正極、正孔注入層、前記正孔輸送層等から正孔を注入することができ、前記負極、電子注入層、前記電子輸送層等から電子を注入することができ、更に該正孔と該電子との再結合の場を提供し、該再結合の際に生ずる再結合エネルギーにより、青色の発光を示す前記１，３，６，８−四置換ピレン化合物（発光材料、発光分子）を発光させる機能を有していればよく、該１，３，６，８−四置換ピレン化合物以外に、該青色の発光を害しない範囲内において他の発光材料を含有していてもよい。
前記発光層は、公知の方法に従って形成することができるが、例えば、蒸着法、湿式成膜法、ＭＢＥ（分子線エピタキシー）法、クラスターイオンビーム法、分子積層法、ＬＢ法、印刷法、転写法、などにより好適に形成することができる。
これらの中でも、有機溶媒を用いず廃液処理の問題がなく、低コストで簡便かつ効率的に製造することができる点で蒸着法が好ましいが、前記発光層を単層構造に設計する場合には、例えば、該発光層を正孔輸送層兼発光層兼電子輸送層等として形成する場合には湿式成膜法も好ましい。
前記蒸着法としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができるが、例えば、真空蒸着法、抵抗加熱蒸着、化学蒸着法、物理蒸着法、などが挙げられ、該化学蒸着法としては、例えば、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、ガスソースＣＶＤ法などが挙げられる。前記蒸着法による前記発光層の形成は、例えば、前記１，３，６，８−四置換ピレン化合物を真空蒸着することにより、該発光層が前記１，３，６，８−四置換ピレン化合物以外に前記ホスト材料を含有する場合には該１，３，６，８−四置換ピレン化合物及び該ホスト材料を真空蒸着による同時蒸着することにより、好適に行うことができる。前者の場合は、共蒸着の必要がない点で製造が容易である。
前記湿式成膜法としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができるが、例えば、インクジェット法、スピンコート法、ニーダーコート法、バーコート法、ブレードコート法、キャスト法、ディップ法、カーテンコート法などが挙げられる。
前記湿式成膜法の場合、前記発光層の材料を樹脂成分と共に溶解乃至分散させた溶液を用いる（塗布等する）ことができ、該樹脂成分としては、例えば、ポリビニルカルバゾール、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキシド、ポリブタジエン、炭化水素樹脂、ケトン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアミド、エチルセルロース、酢酸ビニル、ＡＢＳ樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、などが挙げられる。
前記湿式成膜法による前記発光層の形成は、例えば、前記１，３，６，８−四置換ピレン化合物及び必要に応じて用いる前記樹脂材料を溶剤に溶液（塗布液）を用いる（塗布し乾燥する）ことにより、該発光層が前記１，３，６，８−四置換ピレン化合物以外に前記ホスト材料を含有する場合には該１，３，６，８−四置換ピレン化合物、該ホスト材料及び必要に応じて用いる前記樹脂材料を溶剤に溶解した溶剤に溶液（塗布液）を用いる（塗布し乾燥する）ことにより、好適に行うことができる。
前記発光層の厚みとしては、１〜５０ｎｍが好ましく、３〜２０ｎｍがより好ましい。
前記発光層の厚みが、前記好ましい数値範囲であると、該有機ＥＬ素子により発光される青色光の発光効率・発光輝度・色純度が十分であり、前記より好ましい数値範囲であるとそれが顕著である点で有利である。
本発明の有機ＥＬ素子は、正極及び負極の間に、発光層を含む有機薄膜層を有してなり、目的に応じて保護層等のその他の層を有していてもよい。
前記有機薄膜層は、少なくとも前記発光層を有し、更に必要に応じて、正孔注入層、正孔輸送層、正孔ブロッキング層、電子輸送層、電子注入層、などを有していてもよい。
−正極−
前記正極としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記有機薄膜層に、具体的には該有機薄膜層が前記発光層のみを有する場合には該発光層に、該有機薄膜層が更に前記正孔輸送層を有する場合には該正孔輸送層に、該有機薄膜層が更に前記正孔注入層を有する場合には該正孔注入層に、正孔（キャリア）を供給することができるものが好ましい。
前記正極の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、金属、合金、金属酸化物、電気伝導性化合物、これらの混合物などが挙げられ、これらの中でも、前記有機薄膜層への正孔の注入し易さの点で、仕事関数が４ｅＶ以上の材料が好ましい。
前記正極の材料の具体例としては、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）等の導電性金属酸化物、金、銀、クロム、ニッケル等の金属、これらの金属と導電性金属酸化物との混合物又は積層物、ヨウ化銅、硫化銅等の無機導電性物質、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール等の有機導電性材料、これらとＩＴＯとの積層物、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、導電性金属酸化物が好ましく、生産性、高伝導性、透明性などの観点からはＩＴＯが特に好ましい。
前記正極の厚みとしては、特に制限はなく、材料等により適宜選択可能であるが、電気抵抗と光吸収とのバランスの観点からは、１〜５０００ｎｍが好ましく、２０〜２００ｎｍがより好ましい。
前記正極は、通常、ソーダライムガラス、無アルカリガラス等のガラス、透明樹脂等の基板上に形成される。
前記基板として前記ガラスを用いる場合、該ガラスからの溶出イオンを少なくする観点からは、前記無アルカリガラス、シリカなどのバリアコートを施した前記ソーダライムガラスが好ましい。
前記基板の厚みとしては、機械的強度を保つのに充分な厚みであれば特に制限はないが、該基材としてガラスを用いる場合には、通常０．２ｍｍ以上であり、０．７ｍｍ以上が好ましい。
前記正極は、例えば、蒸着法、湿式成膜法、電子ビーム法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、ＭＢＥ（分子線エピタキシー）法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法（高周波励起イオンプレーティング法）、分子積層法、ＬＢ法、印刷法、転写法、化学反応法（ゾル−ゲル法など）により該ＩＴＯの分散物を塗布する方法、などの上述した方法により好適に形成することができる。
前記正極は、洗浄、その他の処理を行うことにより、該有機ＥＬ素子の駆動電圧を低下させたり、発光効率を高めることも可能である。前記その他の処理としては、例えば、前記正極の素材がＩＴＯである場合には、ＵＶ−オゾン処理、プラズマ処理などが好適に挙げられる。
−負極−
前記負極としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記有機薄膜層に、具体的には該有機薄膜層が前記発光層のみを有する場合には該発光層に、該有機薄膜層が更に前記電子輸送層を有する場合には該電子輸送層に、該有機薄膜層及び該負極間に電子注入層を有する場合には該電子注入層に、電子を供給することができるものが好ましい。
前記負極の材料としては、特に制限はなく、前記電子輸送層、前記発光層などの該負極と隣接する層乃至分子との密着性、イオン化ポテンシャル、安定性等に応じて適宜選択することができ、例えば、金属、合金、金属酸化物、電気伝導性化合物、これらの混合物などが挙げられる。
前記負極の材料の具体例としては、アルカリ金属（例えばＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓなど）、アルカリ土類金属（例えばＭｇ、Ｃａなど）、金、銀、鉛、アルミニウム、ナトリウム−カリウム合金又はそれらの混合金属、リチウム−アルミニウム合金又はそれらの混合金属、マグネシウム−銀合金又はそれらの混合金属、インジウム、イッテルビウム等の希土類金属、これらの合金、などが挙げられる。
これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、仕事関数が４ｅＶ以下の材料が好ましく、アルミニウム、リチウム−アルミニウム合金又はそれらの混合金属、マグネシウム−銀合金又はそれらの混合金属、などがより好ましい。
前記負極の厚みとしては、特に制限はなく、該負極の材料等に応じて適宜選択することができるが、電気抵抗の観点からは、１〜１００００ｎｍが好ましく、２０〜２００ｎｍがより好ましい。
前記負極は、例えば、蒸着法、湿式成膜法、電子ビーム法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、ＭＢＥ（分子線エピタキシー）法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法（高周波励起イオンプレーティング法）、分子積層法、ＬＢ法、印刷法、転写法、などの上述した方法により好適に形成することができる。
前記負極の材料として２種以上を併用する場合には、該２種以上の材料を同時に蒸着し、合金電極等を形成してもよいし、予め調製した合金を蒸着させて合金電極等を形成してもよい。
前記正極及び前記負極の抵抗値としては、低い方が好ましく、数百Ω／□以下であるのが好ましい。
−正孔注入層−
前記正孔注入層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、電界印加時に前記正極から正孔を注入する機能を有しているものであるのが好ましい。
前記正孔注入層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、下記構造式で表されるスターバーストアミン（４，４’，４”−ｔｒｉｓ［３−ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ（ｐｈｅｎｙｌ）ａｍｉｎｏ］ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ  ：ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）、銅フタロシアニン、ポリアニリン、などが好適に挙げられる。
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前記正孔注入層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、１〜１００ｎｍ程度が好ましく、５〜５０ｎｍがより好ましい。
前記正孔注入層は、例えば、蒸着法、湿式成膜法、電子ビーム法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、ＭＢＥ（分子線エピタキシー）法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法（高周波励起イオンプレーティング法）、分子積層法、ＬＢ法、印刷法、転写法、などの上述した方法により好適に形成することができる。
−正孔輸送層−
前記正孔輸送層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、電界印加時に前記正極からの正孔を輸送する機能を有しているものが好ましい。
前記正孔輸送層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、芳香族アミン化合物、カルバゾール、イミダゾール、トリアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、ポリアリールアルカン、ピラゾリン、ピラゾロン、フェニレンジアミン、アリールアミン、アミノ置換カルコン、スチリルアントラセン、フルオレノン、ヒドラゾン、スチルベン、シラザン、スチリルアミン、芳香族ジメチリディン化合物、ポルフィリン系化合物、ポリシラン系化合物、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー及びポリマー、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマー及びポリマー、カーボン膜、などが挙げられる。なお、これらの正孔輸送層の材料を前記発光層の材料と混合して成膜すると正孔輸送層兼発光層を形成することができる。
これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよく、これらの中でも、芳香族アミン化合物が好ましく、具体的には、下記構造式で表されるＴＰＤ（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）、下記式で表されるＮＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン）などがより好ましい。
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前記正孔輸送層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、通常１〜５００ｎｍであり、発光効率の観点からは、１０〜１００ｎｍが好ましい。
前記正孔輸送層は、例えば、蒸着法、湿式成膜法、電子ビーム法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、ＭＢＥ（分子線エピタキシー）法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法（高周波励起イオンプレーティング法）、分子積層法、ＬＢ法、印刷法、転写法、などの上述した方法により好適に形成することができる。
−正孔ブロッキング層−
前記正孔ブロッキング層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記正極から注入された正孔を障壁する機能を有しているものが好ましい。
前記正孔ブロッキング層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記有機ＥＬ素子が前記正孔ブロッキング層を有していると、正極側から輸送されてきた正孔が該正孔ブロッキング層でブロックされ、負極から輸送されてきた電子は該正孔ブロッキング層を通過して前記発光層に到達することにより、該発光層で効率良く電子と正孔との再結合が生じるため、該発光層以外の有機薄膜層での前記正孔と前記電子との再結合を防ぐことができ、目的とする発光材料である前記１，３，６，８−四置換ピレン化合物からの発光が効率的に得られ、色純度等の点で有利である。
前記正孔ブロッキング層は、前記発光層と前記電子輸送層との間に配置されるのが好ましい。
前記正孔ブロッキング層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、通常１〜５００ｎｍ程度であり、１０〜５０ｎｍが好ましい。
前記正孔ブロッキング層は、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよい。
前記正孔ブロッキング層は、例えば、蒸着法、湿式成膜法、電子ビーム法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、ＭＢＥ（分子線エピタキシー）法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法（高周波励起イオンプレーティング法）、分子積層法、ＬＢ法、印刷法、転写法、などの上述した方法により好適に形成することができる。
−電子輸送層−
前記電子輸送層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記負極からの電子を輸送する機能、前記正極から注入された正孔を障壁する機能のいずれかを有しているものが好ましい。
前記電子輸送層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記アルミニウムキノリン錯体（Ａｌｑ）等のキノリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、ペリレン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、キノキサリン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ニトロ置換フルオレン誘導体など、などが挙げられる。なお、これらの電子輸送層の材料を前記発光層の材料と混合して成膜すると電子輸送層兼発光層を形成することができ、更に前記正孔輸送層の材料も混合させて成膜すると電子輸送層兼正孔輸送層兼発光層を形成することができ、この際、ポリビニルカルバゾール、ポリカーボネート等のポリマーを使用することができる。
前記電子輸送層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、通常１〜５００ｎｍ程度であり、１０〜５０ｎｍが好ましい。
前記電子輸送層は、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよい。
この場合、前記発光層に隣接する該電子輸送層に用いる電子輸送材料としては、前記１，３，６，８−四置換ピレン化合物よりも光吸収端が短波長である電子輸送材料を用いることが、有機ＥＬ素子中の発光領域を前記発光層に限定し、前記電子輸送層からの余計な発光を防ぐ観点からは好ましい。前記１，３，６，８−四置換ピレン化合物よりも光吸収端が短波長である電子輸送材料としては、例えば、フェナントロリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体などが挙げられ、下記構造式（１８）で表される２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＢＣＰ）、２−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−（４−ビフェニルイル）−１，３，４−オキサジアゾール、３−フェニル−４−（１−ナフチル）−５−フェニル−１，２，４−トリアゾール、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−５−（４’−ビフェニルイル）−１，２，４，−トリアゾール、などが好適に挙げられる。
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前記電子輸送層は、例えば、蒸着法、湿式成膜法、電子ビーム法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、ＭＢＥ（分子線エピタキシー）法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法（高周波励起イオンプレーティング法）、分子積層法、ＬＢ法、印刷法、転写法、などの上述した方法により好適に形成することができる。
−電子注入層−
前記電子注入層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記負極からの電子を注入し、電子輸送層へ送る機能、を有しているものが好ましい。
前記電子注入層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フッ化リチウム等のアルカリ金属フッ化物、フッ化ストロンチウム等のアルカリ土類金属フッ化物、などが挙げられる。
前記電子注入層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、通常０．１〜１０ｎｍ程度であり、前記有機薄膜層への電子の注入し易さの点で、０．５〜２ｎｍが好ましい。
前記電子注入層は、例えば、蒸着法、湿式成膜法、電子ビーム法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、ＭＢＥ（分子線エピタキシー）法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法（高周波励起イオンプレーティング法）、分子積層法、ＬＢ法、印刷法、転写法、などの上述した方法により好適に形成することができる。
−その他の層−
本発明の有機ＥＬ素子は、目的に応じて適宜選択したその他の層を有していてもよく、該その他の層としては、例えば、保護層、などが好適に挙げられる。
前記保護層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、水分や酸素等の有機ＥＬ素子を劣化促進させる分子乃至物質が有機ＥＬ素子内に侵入することを抑止可能であるものが好ましい。
前記保護層の材料としては、例えば、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ等の金属、ＭｇＯ、ＳｉＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＧｅＯ、ＮｉＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、ＴｉＯ２等の金属酸化物、ＳｉＮ、ＳｉＮｘＯｙ等の窒化物、ＭｇＦ２、ＬｉＦ、ＡｌＦ３、ＣａＦ２等の金属フッ化物、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、ポリイミド、ポリウレア、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリジクロロジフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレンとジクロロジフルオロエチレンとの共重合体、テトラフルオロエチレンと少なくとも１種のコモノマーとを含むモノマー混合物を共重合させて得られる共重合体、共重合主鎖に環状構造を有する含フッ素共重合体、吸水率１％以上の吸水性物質、吸水率０．１％以下の防湿性物質などが挙げられる。
前記保護層は、例えば、蒸着法、湿式成膜法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、ＭＢＥ（分子線エピタキシー）法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法（高周波励起イオンプレーティング法）、印刷法、転写法、などの上述した方法により好適に形成することができる。
本発明の有機ＥＬ素子の構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、その層構成としては、例えば、以下の（１）〜（１３）の層構成、即ち、（１）正極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／負極、（２）正極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／負極、（３）正極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／負極、（４）正極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／負極、（５）正極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層兼電子輸送層／電子注入層／負極、（６）正極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層兼電子輸送層／負極、（７）正極／正孔輸送層／発光層兼電子輸送層／電子注入層／負極、（８）正極／正孔輸送層／発光層兼電子輸送層／負極、（９）正極／正孔注入層／正孔輸送層兼発光層／電子輸送層／電子注入層／負極、（１０）正極／正孔注入層／正孔輸送層兼発光層／電子輸送層／負極、（１１）正極／正孔輸送層兼発光層／電子輸送層／電子注入層／負極、（１２）正極／正孔輸送層兼発光層／電子輸送層／負極、（１３）正極／正孔輸送層兼発光層兼電子輸送層／負極、などが好適に挙げられる。
なお、前記有機ＥＬ素子が前記正孔ブロッキング層を有する場合には、前記（１）〜（１３）において、前記発光層と前記電子輸送層との間に該正孔ブロッキング層が配置される層構成が好適に挙げられる。
これらの層構成の内、前記（４）正極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／負極の態様を図示すると、図１の通りであり、有機ＥＬ素子１０は、ガラス基板１２上に形成された正極１４（例えばＩＴＯ電極）と、正孔輸送層１６と、発光層１８と、電子輸送層２０と、負極２２（例えばＡｌ−Ｌｉ電極）とをこの順に積層してなる層構成を有する。なお、正極１４（例えばＩＴＯ電極）と負極２２（例えばＡｌ−Ｌｉ電極）とは電源を介して互いに接続されている。正孔輸送層１６と発光層１８と電子輸送層２０とで青色発光用の有機薄膜層２４が形成されている。
本発明の有機ＥＬ素子の発光ピーク波長としては、４００〜４８０ｎｍが好ましい。
本発明の有機ＥＬ素子の発光効率としては、実用上の観点からは、電圧１０Ｖ以下で青色発光することが望まれ、７Ｖ以下で青色発光するのが好ましく、５Ｖ以下で青色発光するのがより好ましい。
本発明の有機ＥＬ素子の発光輝度としては、実用上の観点からは、印加電圧１０Ｖにおいて、１００ｃｄ／ｍ２以上であるのが好ましく、５００ｃｄ／ｍ２以上であるのがより好ましく、１０００ｃｄ／ｍ２以上であるのが特に好ましい。
本発明の有機ＥＬ素子は、例えば、コンピュータ、車載用表示器、野外表示器、家庭用機器、業務用機器、家電用機器、交通関係表示器、時計表示器、カレンダ表示器、ルミネッセントスクリーン、音響機器等をはじめとする各種分野において好適に使用することができるが、以下の本発明の有機ＥＬディスプレイに特に好適に使用することができる。
（有機ＥＬディスプレイ）
本発明の有機ＥＬディスプレイは、前記本発明の有機ＥＬ素子を用いたこと以外は、特に制限はなく、公知の構成を適宜採用することができる。
前記有機ＥＬディスプレイは、青色の単色発光のものであってもよいし、多色発光のものであってもよいし、フルカラータイプのものであってもよい。
前記有機ＥＬディスプレイをフルカラータイプのものとする方法としては、例えば「月刊ディスプレイ」、２０００年９月号、３３〜３７ページに記載されているように、色の３原色（青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）、赤色（Ｒ））に対応する光をそれぞれ発光する有機ＥＬ素子を基板上に配置する３色発光法、白色発光用の有機ＥＬ素子による白色発光をカラーフィルタを通して３原色に分ける白色法、青色発光用の有機ＥＬ素子による青色発光を蛍光色素層を通して赤色（Ｒ）及び緑色（Ｇ）に変換する色変換法、などが知られているが、本発明においては、用いる前記本発明の有機ＥＬ素子が青色発光用であるので、３色発光法、色変換法などを好適に採用することができ、３色発光法を特に好適に採用することができる。
前記３色発光法によりフルカラータイプの有機ＥＬディスプレイを製造する場合には、青色発光用としての前記本発明の有機ＥＬ素子のほかに、赤色発光用の有機ＥＬ素子及び緑色発光用の有機ＥＬ素子が必要になる。
前記赤色発光用の有機ＥＬ素子としては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができるが、例えば、層構成が、ＩＴＯ（正極）／前記ＮＰＤ／下記式で表されるＤＣＪＴＢ  １％アルミニウムキノリン錯体（Ａｌｑ）／前記Ａｌｑ／Ａｌ−Ｌｉ（負極）、であるものなどが好適に挙げられる。前記ＤＣＪＴＢは、４−ｄｉｃｙａｎｏｍｅｔｈｙｌｅｎｅ−６−ｃｐ−ｊｕｌｏｌｉｄｉｎｏｓｔｙｒｙｌ−２−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌ−４Ｈ−ｐｙｒａｎである。なお、前記Ａｌｑは先に示した通りである。
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前記緑色発光用の有機ＥＬ素子としては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができるが、例えば層構成が、ＩＴＯ（正極）／前記ＮＰＤ／前記ＤＰＶＢｉ／前記Ａｌｑ／Ａｌ−Ｌｉ（負極）、であるものなどが好適に挙げられる。
前記有機ＥＬディスプレイの態様としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、「日経エレクトロニクス」、Ｎｏ．７６５，２０００年３月１３日号、５５〜６２ページに記載されているような、パッシブマトリクスパネル、アクティブマトリクスパネルなどが好適に挙げられる。
前記パッシブマトリクスパネルは、例えば、図２に示すように、ガラス基板１２上に、互いに平行に配置された帯状の正極１４（例えばＩＴＯ電極）を有し、正極１４上に、互いに順番に平行にかつ正極１４と略直交方向に配置された帯状の青色発光用の有機薄膜層２４、緑色発光用の有機薄膜層２６及び赤色発光用の有機薄膜層２８を有し、青色発光用の有機薄膜層２４、緑色発光用の有機薄膜層２６及び赤色発光用の有機薄膜層２８上に、これらと同形状の負極２２を有してなる。
前記パッシブマトリクスパネルにおいては、例えば、図３に示すように、複数の正極１４からなる正極ライン３０と、複数の負極２２からなる負極ライン３２とが互いに略直行方向に交差して回路が形成されている。各交差点に位置する、青色発光用、緑色発光用及び赤色発光用の各有機薄膜層２４、２６及び２８が画素として機能し、各画素に対応して有機ＥＬ素子３４が複数存在している。該パッシブマトリクスパネルにおいて、正極ライン３０における正極１４の１つと、負極ライン３２における負極２２の１つとに対し、定電流源３６により電流を印加すると、その際、その交差点に位置する有機ＥＬ薄膜層に電流が印加され、該位置の有機ＥＬ薄膜層が発光する。この画素単位の発光を制御することにより、容易にフルカラーの画像を形成することができる。
前記アクティブマトリクスパネルは、例えば、図４に示すように、ガラス基板１２上に、走査線、データライン及び電流供給ラインが碁盤目状に形成されており、碁盤目状を形成する走査線等に接続され、各碁盤目に配置されたＴＦＴ回路４０と、ＴＦＴ回路４０により駆動可能であり、各碁盤目中に配置された正極１４（例えばＩＴＯ電極）とを有し、正極１４上に、互いに順番に平行に配置された帯状の青色発光用の有機薄膜層２４、緑色発光用の有機薄膜層２６及び赤色発光用の有機薄膜層２８を有し、青色発光用の有機薄膜層２４、緑色発光用の有機薄膜層２６及び赤色発光用の有機薄膜層２８上に、これらを全部覆うようにして配置された負極２２を有してなる。青色発光用の有機薄膜層２４、緑色発光用の有機薄膜層２６及び赤色発光用の有機薄膜層２８は、それぞれ、正孔輸送層１６、発光層１８及び電子輸送層２０を有している。
前記アクティブマトリクスパネルにおいては、例えば、図５に示すように、複数平行に設けられた走査線４６と、複数平行に設けられたデータライン４２及び電流供給ライン４４とが互いに直交して碁盤目を形成しており、各碁盤目には、スイッチング用ＴＦＴ４８と、駆動用ＴＦＴ５０とが接続されて回路が形成されている。駆動回路３８から電流を印加すると、碁盤目毎にスイッチング用ＴＦＴ４８と駆動用ＴＦＴ５０とが駆動可能となっている。そして、各碁盤目は、青色発光用、緑色発光用及び赤色発光用の各有機薄膜素子２４、２６及び２８が画素として機能し、該アクティブマトリクスパネルにおいて、横方向に配置された走査線４６の１つと、縦方向に配置された電流供給ライン４４とに対し、駆動回路３８から電流を印加すると、その際、その交差点に位置するスイッチング用ＴＦＴ４８が駆動し、それに伴い駆動用ＴＦＴ５０が駆動し、該位置の有機ＥＬ素子５２が発光する。この画素単位の発光を制御することにより、容易にフルカラーの画像を形成することができる。
本発明の有機ＥＬディスプレイは、青色光の発光効率・発光輝度・色純度等に優れ、長時間駆動に対して安定な性能を有するので、例えば、コンピュータ、車載用表示器、野外表示器、家庭用機器、業務用機器、家電用機器、交通関係表示器、時計表示器、カレンダ表示器、ルミネッセントスクリーン、音響機器等をはじめとする各種分野において好適に使用することができる。
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【実施例１】−１，３，６，８−テトラ（４−ビフェニリル）ピレンの合成−
Ａｎｎａｌｅｎ  ｄｅｒ  Ｃｈｅｍｉｅ  ５３１巻、８１ページに記載の方法に従って、ニトロベンゼン中で１当量のピレンと４倍当量の臭素との反応により１，３，６，８−テトラブロモピレンを合成した。
そして、１，３，６，８−テトラブロモピレンを所謂「鈴木カップリング」に従って反応させて１，３，６，８−テトラ（４−ビフェニリル）ピレンを合成した。即ち、１，３，６，８−テトラブロモピレンに対し、下記構造式で表される４．４倍当量の４−ビフェニリルボロン酸、１０倍当量の炭酸ナトリウムの２ｍｏｌ／ｌ水溶液、及び０．１２倍当量のテトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（Ｏ）を加え、ベンゼンを溶媒として３時間加熱還流し、反応させた。
反応終了後、冷却し、反応液を水で数回洗浄した後、ベンゼンを留去した。残った油状物をメタノールで洗浄した後、ＴＨＦ−メタノールで再結晶することにより反応粗生成物を得た。この反応粗生成物を真空昇華により精製することにより１，３，６，８−テトラ（４−ビフェニリル）ピレンを得た。
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合成された１，３，６，８−テトラ（４−ビフェニリル）ピレンは、下記構造式で示される化合物である。
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なお、合成した１，３，６，８−テトラ（４−ビフェニリル）ピレンに関し、以下にマススペクトル結果及びＩＲ分析結果を示した。
＜マススペクトル結果＞
合成した１，３，６，８−テトラ（４−ビフェニリル）ピレンについて、日本電子社製、ＳＸ−１０２Ａ型を用いてマススペクトル分析を行った。
マススペクトルの結果は、ｍ／ｅ＝８１０であった。
＜ＩＲ分析結果＞
合成した１，３，６，８−テトラ（４−ビフェニリル）ピレンのＫＢｒ錠剤法によるＩＲスペクトルを図６に示した。
【実施例２】−１，３，６，８−テトラ（４−ジベンゾフラニル）ピレンの合成−
実施例１において、４−ビフェニリルボロン酸を下記構造式で表される４−ジベンゾフランボロン酸に代えた以外は、実施例１と同様にして、１，３，６，８−テトラ（４−ジベンゾフラニル）ピレンを合成した。
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合成された１，３，６，８−テトラ（４−ジベンゾフラニル）ピレンは、下記構造式で示される化合物である。
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なお、合成した１，３，６，８−テトラ（４−ジベンゾフラニル）ピレンに関し、以下にマススペクトル結果及びＩＲ分析結果を示した。
＜マススペクトル結果＞
合成した１，３，６，８−テトラ（４−ジベンゾフラニル）ピレンについて、日本電子社製、ＳＸ−１０２Ａ型を用いてマススペクトル分析を行った。
マススペクトルの結果は、ｍ／ｅ＝８６６であった。
＜ＩＲ分析結果＞
合成した１，３，６，８−テトラ（４−ジベンゾフラニル）ピレンのＫＢｒ錠剤法によるＩＲスペクトルを図７に示した。
【実施例３】−有機ＥＬ素子の作製−
実施例１で合成した１，３，６，８−テトラ（４−ビフェニリル）ピレンを発光材料として発光層に用いた積層型の有機ＥＬ素子を以下のようにして作製した。即ち、正極としてのＩＴＯ電極を形成したガラス基板を、水、アセトン及びイソプロピルアルコールにて超音波洗浄し、ＵＶオゾン処理した後、真空蒸着装置（真空度＝１×１０−６Ｔｏｒｒ（１．３×１０−４Ｐａ）、基板温度＝室温）を用いて、このＩＴＯ電極上に正孔輸送層としてのＮ，Ｎ’−ジナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（ＮＰＤ）を厚みが５０ｎｍとなるように被覆した。次に、このＮ，Ｎ’−ジナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（ＮＰＤ）による正孔輸送層上に、発光層としての１，３，６，８−テトラ（４−ビフェニリル）ピレンを厚みが２０ｎｍとなるように被覆蒸着した。そして、該発光層上に第一の電子輸送層としてのアルミニウムヒドロキシキノリン−オキシビフェニル錯体（ＢＡｌｑ）を厚みが１０ｎｍとなるように被覆蒸着した。更に、該第一電子輸送層上に第二の電子輸送層として、アルミニウムキノリン錯体（Ａｌｑ）を厚みが２０ｎｍとなるように被覆蒸着し、該アルミニウムキノリン錯体（Ａｌｑ）による該第二電子輸送層上に負極としてのＡｌ−Ｌｉ合金（Ｌｉの含有量＝０．５質量％）を厚みが５０ｎｍとなるように蒸着した。以上により、有機ＥＬ素子を作製した。
作製した有機ＥＬ素子における、ＩＴＯ電極（正極）及びＡｌ−Ｌｉ合金（負極）に電圧を印加すると、該有機ＥＬ素子においては、電圧５Ｖ以上で青色発光が観測され、印加電圧１０Ｖにおいて発光輝度１５００ｃｄ／ｍ２の高純度の青色発光が観測された。
【実施例４】−有機ＥＬ素子の作製−
実施例３において、発光層を、１，３，６，８−テトラ（４−ビフェニリル）ピレンと、Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（ＮＰＤ）とを、蒸着速度比が該１，３，６，８−テトラ（４−ビフェニリル）ピレン１０に対し該ＮＰＤ９０となるように同時蒸着して形成した以外は、実施例３と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
作製した有機ＥＬ素子における、ＩＴＯ電極（正極）及びＡｌ−Ｌｉ合金（負極）に電圧を印加すると、該有機ＥＬ素子においては、電圧４Ｖ以上で青色発光が観測され、印加電圧１０Ｖにおいて発光輝度３８６０ｃｄ／ｍ２の高純度の青色発光が観測された。
【実施例５】−有機ＥＬ素子の作製−
実施例４において、発光層の材料としてのＮ，Ｎ’−ジナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（ＮＰＤ）を、アルミニウムヒドロキシキノリン−オキシビフェニル錯体（ＢＡｌｑ）に代えた以外は、実施例４と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
作製した有機ＥＬ素子における、ＩＴＯ電極（正極）及びＡｌ−Ｌｉ合金（負極）に電圧を印加すると、該有機ＥＬ素子においては、電圧４Ｖ以上で青色発光が観測され、印加電圧１０Ｖにおいて発光輝度３７７０ｃｄ／ｍ２の高純度の青色発光が観測された。
【実施例６】−有機ＥＬ素子の作製−
実施例４において、発光層の材料としてのＮ，Ｎ’−ジナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（ＮＰＤ）を、４，４’−ビス（９−カルバゾリル）−ビフェニル（ＣＢＰ）に代えた以外は、実施例４と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
作製した有機ＥＬ素子における、ＩＴＯ電極（正極）及びＡｌ−Ｌｉ合金（負極）に電圧を印加すると、該有機ＥＬ素子においては、電圧４Ｖ以上で青色発光が観測され、印加電圧１０Ｖにおいて発光輝度４７９０ｃｄ／ｍ２の高純度の青色発光が観測された。
作製した有機ＥＬ素子を、初期輝度１５０ｃｄ／ｍ２として定電流連続駆動させたところ、初期輝度から輝度が半減するまでの時間（輝度半減寿命）は５００時間であった。
【実施例７】−有機ＥＬ素子の作製−
実施例６において、発光材料としての実施例１で合成した１，３，６，８−テトラ（４−ビフェニリル）ピレンを、実施例２で合成した１，３，６，８−テトラ（４−ジベンゾフラニル）ピレンに代えた以外は、実施例６と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
作製した有機ＥＬ素子における、ＩＴＯ電極（正極）及びＡｌ−Ｌｉ合金（負極）に電圧を印加すると、該有機ＥＬ素子においては、電圧５Ｖ以上で青色発光が観測され、印加電圧１０Ｖにおいて発光輝度４５００ｃｄ／ｍ２の高純度の青色発光が観測された。
作製した有機ＥＬ素子を、初期輝度１５０ｃｄ／ｍ２として定電流連続駆動させたところ、初期輝度から輝度が半減するまでの時間（輝度半減寿命）は４８０時間であった。
（比較例１）
−有機ＥＬ素子の作製−
実施例６において、１，３，６，８−テトラ（４−ビフェニリル）ピレンを１，３，６，８−テトラフェニルピレンに代えた以外は、実施例６と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
作製した有機ＥＬ素子における、ＩＴＯ電極（正極）及びＡｌ−Ｌｉ合金（負極）に電圧を印加すると、該有機ＥＬ素子においては、電圧５Ｖ以上で青色発光が観測され、印加電圧１０Ｖにおいて発光輝度６８０ｃｄ／ｍ２の高純度の青色発光が観測された。
作製した有機ＥＬ素子を、初期輝度１５０ｃｄ／ｍ２として定電流連続駆動させたところ、初期輝度から輝度が半減するまでの時間（輝度半減寿命）は３０時間であった。
【産業上の利用可能性】  本発明によると、従来における前記問題を解決し、有機ＥＬ素子における青色発光材料として好適な１，３，６，８−四置換ピレン化合物、青色発光の発光効率・発光輝度・色純度等に優れ、長寿命な有機ＥＬ素子、及び、該有機ＥＬ素子を用い、高性能で長寿命な有機ＥＬディスプレイを提供することができる。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成17年5月18日(2005.5.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極及び負極の間に有機薄膜層を有してなり、該有機薄膜層が、下記構造式（１）で表される１，３，６，８−四置換ピレン化合物を発光材料として含有することを特徴とする有機ＥＬ素子。
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ただし、前記構造式（１）中、Ｒ１〜Ｒ４は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、下記構造式（２）で表される基を表す。
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ただし、前記構造式（２）中、Ｒ５〜Ｒ９は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、水素原子又は置換基を表し、少なくとも１つが置換又は無置換のアリール基を表す。
【請求項２】
Ｒ５〜Ｒ９の少なくとも１つが置換又は無置換のフェニル基である請求項１に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項３】
Ｒ１〜Ｒ４が下記構造式（２−１）で表される基であり、１，３，６，８−四置換ピレン化合物が１，３，６，８−テトラ（４−ビフェニル）ピレン及びその誘導体から選択される請求項１から２のいずれかに記載の有機ＥＬ素子。
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ただし、前記構造式（２−１）中、Ｒ５〜Ｒ６及びＲ８〜Ｒ１４は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、水素原子又は置換基を表す。
【請求項４】
１，３，６，８−四置換ピレン化合物が、下記構造式（１−１）で表される１，３，６，８−テトラ（４−ビフェニル）ピレンである請求項１から３のいずれかに記載の有機ＥＬ素子。
2004096945.tif 000067
【請求項５】
有機薄膜層は発光層を有してなり、該発光層が、下記構造式（７）で表される芳香族アミン誘導体を含有する請求項１〜４のいずれかに記載の有機ＥＬ素子。
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前記構造式（７）中、ｎは、２又は３の整数を表す。Ａｒは、２価若しくは３価の芳香族基又は複素環式芳香族基を表す。Ｒ２５〜Ｒ２６は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、１価の芳香族基又は複素環式芳香族基を表す。
【請求項６】
芳香族アミン誘導体が、下記構造式（８）で表されるＮ，Ｎ’−ジナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（ＮＰＤ）及びその誘導体から選択される請求項５に記載の有機ＥＬ素子。
2004096945.tif 000069
【請求項７】
発光層が、下記構造式（９）で表されるカルバゾール誘導体を含有する請求項５から６のいずれかに記載の有機ＥＬ素子。
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前記構造式（９）中、Ａｒは、芳香族環を含む２価若しくは３価の基、又は、複素環式芳香族環を含む２価若しくは３価の基を表す。Ｒ２７及びＲ２８は、それぞれ独立に、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、アリール基、シアノ基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アルキルスルホニル基、水酸基、アミド基、アリールオキシ基、芳香族炭化水素環基、又は芳香族複素環基を表し、これらは置換基で更に置換されていてもよい。ｍは、２又は３の整数を表す。
【請求項８】
カルバゾール誘導体が、下記構造式（１０）で表される４，４’−ビス（９−カルバゾリル）−ビフェニル（ＣＢＰ）及びその誘導体から選択される請求項７に記載の有機ＥＬ素子。
2004096945.tif 000071
【請求項９】
下記構造式（１）で表されることを特徴とする１，３，６，８−四置換ピレン化合物。
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ただし、前記構造式（１）中、Ｒ１〜Ｒ４は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、下記構造式（２）で表される基を表す。
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ただし、前記構造式（２）中、Ｒ５〜Ｒ９は、互いに直接的又は間接的に連結し、また、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、水素原子又は置換基を表し、少なくとも１つが置換又は無置換のアリール基を表す。
【請求項１０】
下記構造式（１）で表されることを特徴とする１，３，６，８−四置換ピレン化合物。
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ただし、前記構造式（１）中、Ｒ１〜Ｒ４は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、下記構造式（２）で表される基を表す。
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ただし、前記構造式（２）中、Ｒ５〜Ｒ９は、下記構造式（２−２）から（２−５）のいずれかで表される基を表す。
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ただし、前記構造式（２−２）〜（２−５）中、Ｒ１５〜Ｒ２１は、互い同一であってもよいし、異なっていてもよく、水素原子又は置換基を表す。Ｘは、２価の有機基を表す。
【国際調査報告】
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