(57)【要約】  下記一般式（１）で表されるベンゾチオフェン誘導体、並びに、陰極と陽極間に少なくとも発光層を含む一層又は複数層からなる有機薄膜層が挟持されている有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機薄膜層の少なくとも一層が、前記ベンゾチオフェン誘導体を単独もしくは混合物の成分として含有する有機エレクトロルミネッセンス素子であり、発光効率が高く、長寿命な青色発光が得られる有機エレクトロルミネッセンス素子及びそれを実現する新規なベンゾチオフェン誘導体を提供する。    （Ａ）ｈ−（Ｘ）ｋ−（Ｂ）ｍ−Ｌ−（Ｃ）ｎ−（Ｙ）ｐ−（Ｄ）ｑ        （１）【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で表されるベンゾチオフェン誘導体。
(Ａ)h−(Ｘ)k−(Ｂ)m−Ｌ−(Ｃ)n−(Ｙ)p−(Ｄ)q        （１）
［式中、Ｘは、置換あるいは無置換のピレン残基。
Ａ及びＤは、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数３〜５０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の核炭素数１〜５０の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基あるいはアルキレン基、又は置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルケニル基あるいはアルケニレン基。
Ｂ及びＣは、それぞれ独立に、単結合、置換もしくは無置換の核炭素数３〜５０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の核炭素数１〜５０の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基あるいはアルキレン基、又は置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルケニル基あるいはアルケニレン基。
Ｙは、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０の縮合環基及び／又は縮合複素環基。
Ｌは、置換もしくは無置換のベンゾチオフェニレン基。
ｋは、１〜３の整数。
ｈ及びｑは、それぞれ０〜４の整数。
ｍ及びｎは、それぞれ０〜５の整数。
ｐは、０〜３の整数である。］
【請求項２】
下記一般式（２）又は（３）で表される請求項１に記載のベンゾチオフェン誘導体。
Ｘ−(Ｂ)m−Ｌ−(Ｃ)n−Ｙ        （２）
(Ａ)h−(Ｘ)k−(Ｂ)m−Ｌ          （３）
［式中、Ｘ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｙ、Ｌ、ｈ、ｋ、ｍ及びｎは、前記と同じである。］
【請求項３】
前記Ｌが、一般式（４）〜（７）のいずれかで表される請求項１に記載のベンゾチオフェン誘導体。
【化１】
2006137210.tif 000032
［式中、Ｒ1〜Ｒ8は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の核炭素数３〜５０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の核炭素数１〜５０の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基であり、Ｒ1〜Ｒ8は、隣接するもの同士で、それぞれ互いに結合して環構造を形成してもよい。
ａ〜ｄ及びｆ〜ｈは、それぞれ０〜３の整数である。
ｅは、０〜２の整数である。］
【請求項４】
有機エレクトロルミネッセンス素子用発光材料である請求項１に記載のベンゾチオフェン誘導体。
【請求項５】
有機エレクトロルミネッセンス素子用ホスト材料である請求項１に記載のベンゾチオフェン誘導体。
【請求項６】
陰極と陽極間に少なくとも発光層を含む一層又は複数層からなる有機薄膜層が挟持されている有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機薄膜層の少なくとも一層が、請求項１に記載のベンゾチオフェン誘導体を単独もしくは混合物の成分として含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項７】
前記発光層が、前記ベンゾチオフェン誘導体を含有する請求項６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項８】
前記発光層が、さらにアリールアミン化合物を含有する請求項６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項９】
前記発光層が、さらにスチリルアミン化合物を含有する請求項６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１０】
前記発光層が、さらに金属錯体化合物を含有する請求項６に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、ベンゾチオフェン誘導体及びそれを利用した有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子に関し、特に、発光効率が高く、長寿命な青色発光が得られる有機ＥＬ素子及びそれを実現するベンゾチオフェン誘導体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ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等による積層型素子による低電圧駆動有機ＥＬ素子の報告（C. W. Tang, S. A. Vanslyke, アプライドフィジックスレターズ（Applied Physics Letters），５１巻、９１３頁、１９８７年等）がなされて以来、有機材料を構成材料とする有機ＥＬ素子に関する研究が盛んに行われている。Ｔａｎｇ等は、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込めること等が挙げられる。この例のように有機ＥＬ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二層型、又は正孔輸送（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。
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ており、それからは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（例えば、特許文献１〜３等）。【０００３】
また、最近では、燐光性化合物を発光材料として用い、三重項状態のエネルギーをＥＬ発光に用いる検討が多くなされている。例えば、プリンストン大学のグループにより、イリジウム錯体を発光材料として用いた有機ＥＬ素子が、高い発光効率を示すことが報告されている（非特許文献１）。さらに、このような低分子材料を用いた有機ＥＬ素子の他にも、共役系高分子を用いた有機ＥＬ素子が、ケンブリッジ大学のグループ（非特許文献２）により報告されている。この報告ではポリフェニレンビニレン（ＰＰＶ）を塗工系で成膜することにより、単層で発光を確認している。
このように有機ＥＬ素子における最近の進歩は著しく、その特徴は低印加電圧で高輝度、発光波長の多様性、高速応答性、薄型、軽量の発光デバイス化が可能であることから、広汎な用途への可能性を示唆している。
有機発光素子における著しい進歩に伴い、発光材料に対する要求性能も高まっており、特許文献４及び特許文献５には、フルオレンを連結基としたピレン化合物が開示されている。また、特許文献６には、フェニレンやビフェニレンを連結基としたピレン化合物が開示されているが、半減寿命が不十分であったり、色純度が悪いなどの問題点があり、更なる高発光輝度及び高発光効率が得られる発光材料が求められていた。また、長時間の使用による経時変化や酸素を含む雰囲気気体や湿気などによる劣化等の耐久性の面や、フルカラーディスプレイ等への応用を考えた色純度の高い青、緑、赤を示す発光材料が望まれていた。【０００４】
【特許文献１】特開平８−２３９６５５号公報
【特許文献２】特開平７−１８３５６１号公報
【特許文献３】特開平３−２００２８９号公報
【特許文献４】特開２００４−８３４８１号公報
【特許文献５】特開２００４−４３３４９号公報
【特許文献６】特開２００４−１３９９５７号公報
【非特許文献１】Ｎａｔｕｒｅ，３９５，１５１（１９９８）
【非特許文献２】Ｎａｔｕｒｅ，３４７，５３９（１９９０）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前記の課題を解決するためになされたもので、発光効率が高く、長寿命な青色発光が得られる有機ＥＬ素子及びそれを実現する新規なベンゾチオフェン誘導体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、下記一般式（１）で表される特定構造のベンゾチオフェン誘導体を有機ＥＬ素子用材料として用いることで前記の目的を達成することを見出し本発明を完成したものである。【０００７】
すなわち、本発明は、  下記一般式（１）で表されるベンゾチオフェン誘導体を提供するものである。
(Ａ)h−(Ｘ)k−(Ｂ)m−Ｌ−(Ｃ)n−(Ｙ)p−(Ｄ)q        （１）
［式中、Ｘは、置換あるいは無置換のピレン残基。
Ａ及びＤは、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数３〜５０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の核炭素数１〜５０の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基あるいはアルキレン基、又は置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルケニル基あるいはアルケニレン基。
Ｂ及びＣは、それぞれ独立に、単結合、置換もしくは無置換の核炭素数３〜５０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の核炭素数１〜５０の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基あるいはアルキレン基、又は置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルケニル基あるいはアルケニレン基。
Ｙは、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０の縮合環基及び／又は縮合複素環基。
Ｌは、置換もしくは無置換のベンゾチオフェニレン基。
ｋは、１〜３の整数。
ｈ及びｑは、それぞれ０〜４の整数。
ｍ及びｎは、それぞれ０〜５の整数。
ｐは、０〜３の整数である。］
また、本発明は、陰極と陽極間に少なくとも発光層を含む一層又は複数層からなる有機薄膜層が挟持されている有機ＥＬ素子において、該有機薄膜層の少なくとも一層が、前記ベンゾチオフェン誘導体を単独もしくは混合物の成分として含有する有機ＥＬ素子を提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のベンゾチオフェン誘導体を用いた有機ＥＬ素子は、発光効率が高く、長寿命な青色発光が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明のベンゾチオフェン誘導体は、下記一般式（１）で表されるものである。
(Ａ)h−(Ｘ)k−(Ｂ)m−Ｌ−(Ｃ)n−(Ｙ)p−(Ｄ)q        （１）
一般式（１）において、ｋは、１〜３の整数、ｈ及びｑは、それぞれ０〜４の整数、ｍ及びｎは、それぞれ０〜５の整数、ｐは、０〜３の整数である。
一般式（１）において、Ｘは、置換あるいは無置換のピレン残基であり、例えば、以下に示すような構造において水素原子を除いた残基が挙げられる。【００１０】
【化１】
2006137210.tif 000002
【化２】
2006137210.tif 000003
【００１１】
一般式（１）において、Ａ及びＤは、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数３〜５０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の核炭素数１〜５０の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基あるいはアルキレン基、又は置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルケニル基あるいはアルケニレン基であり、
Ｂ及びＣは、それぞれ独立に、単結合、置換もしくは無置換の核炭素数３〜５０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の核炭素数１〜５０の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基あるいはアルキレン基、又は置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルケニル基あるいはアルケニレン基である。【００１２】
前記芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントリル基、２−アントリル基、９−アントリル基、１−フェナントリル基、２−フェナントリル基、３−フェナントリル基、４−フェナントリル基、９−フェナントリル基、１−ナフタセニル基、２−ナフタセニル基、９−ナフタセニル基、１−ピレニル基、２−ピレニル基、４−ピレニル基、２−ビフェニルイル基、３−ビフェニルイル基、４−ビフェニルイル基、ｐ−ターフェニル−４−イル基、ｐ−ターフェニル−３−イル基、ｐ−ターフェニル−２−イル基、ｍ−ターフェニル−４−イル基、ｍ−ターフェニル−３−イル基、ｍ−ターフェニル−２−イル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、ｐ−ｔ−ブチルフェニル基、ｐ−（２−フェニルプロピル）フェニル基、３−メチル−２−ナフチル基、４−メチル−１−ナフチル基、４−メチル−１−アントリル基、４'−メチルビフェニルイル基、４"−ｔ−ブチル−ｐ−ターフェニル−４−イル基及びこれらを２価の基としたもの等が挙げられる。【００１３】
前記芳香族複素環基としては、例えば、１−ピロリル基、２−ピロリル基、３−ピロリル基、ピラジニル基、２−ピリジニル基、３−ピリジニル基、４−ピリジニル基、１−インドリル基、２−インドリル基、３−インドリル基、４−インドリル基、５−インドリル基、６−インドリル基、７−インドリル基、１−イソインドリル基、２−イソインドリル基、３−イソインドリル基、４−イソインドリル基、５−イソインドリル基、６−イソインドリル基、７−イソインドリル基、２−フリル基、３−フリル基、２−ベンゾフラニル基、３−ベンゾフラニル基、４−ベンゾフラニル基、５−ベンゾフラニル基、６−ベンゾフラニル基、７−ベンゾフラニル基、１−イソベンゾフラニル基、３−イソベンゾフラニル基、４−イソベンゾフラニル基、５−イソベンゾフラニル基、６−イソベンゾフラニル基、７−イソベンゾフラニル基、２−キノリル基、３−キノリル基、４−キノリル基、５−キノリル基、６−キノリル基、７−キノリル基、８−キノリル基、１−イソキノリル基、３−イソキノリル基、４−イソキノリル基、５−イソキノリル基、６−イソキノリル基、７−イソキノリル基、８−イソキノリル基、２−キノキサリニル基、５−キノキサリニル基、６−キノキサリニル基、１−カルバゾリル基、２−カルバゾリル基、３−カルバゾリル基、４−カルバゾリル基、９−カルバゾリル基、１−フェナンスリジニル基、２−フェナンスリジニル基、３−フェナンスリジニル基、４−フェナンスリジニル基、６−フェナンスリジニル基、７−フェナンスリジニル基、８−フェナンスリジニル基、９−フェナンスリジニル基、１０−フェナンスリジニル基、１−アクリジニル基、２−アクリジニル基、３−アクリジニル基、４−アクリジニル基、９−アクリジニル基、１，７−フェナンスロリン−２−イル基、１，７−フェナンスロリン−３−イル基、１，７−フェナンスロリン−４−イル基、１，７−フェナンスロリン−５−イル基、１，７−フェナンスロリン−６−イル基、１，７−フェナンスロリン−８−イル基、１，７−フェナンスロリン−９−イル基、１，７−フェナンスロリン−１０−イル基、１，８−フェナンスロリン−２−イル基、１，８−フェナンスロリン−３−イル基、１，８−フェナンスロリン−４−イル基、１，８−フェナンスロリン−５−イル基、１，８−フェナンスロリン−６−イル基、１，８−フェナンスロリン−７−イル基、１，８−フェナンスロリン−９−イル基、１，８−フェナンスロリン−１０−イル基、１，９−フェナンスロリン−２−イル基、１，９−フェナンスロリン−３−イル基、１，９−フェナンスロリン−４−イル基、１，９−フェナンスロリン−５−イル基、１，９−フェナンスロリン−６−イル基、１，９−フェナンスロリン−７−イル基、１，９−フェナンスロリン−８−イル基、１，９−フェナンスロリン−１０−イル基、１，１０−フェナンスロリン−２−イル基、１，１０−フェナンスロリン−３−イル基、１，１０−フェナンスロリン−４−イル基、１，１０−フェナンスロリン−５−イル基、２，９−フェナンスロリン−１−イル基、２，９−フェナンスロリン−３−イル基、２，９−フェナンスロリン−４−イル基、２，９−フェナンスロリン−５−イル基、２，９−フェナンスロリン−６−イル基、２，９−フェナンスロリン−７−イル基、２，９−フェナンスロリン−８−イル基、２，９−フェナンスロリン−１０−イル基、２，８−フェナンスロリン−１−イル基、２，８−フェナンスロリン−３−イル基、２，８−フェナンスロリン−４−イル基、２，８−フェナンスロリン−５−イル基、２，８−フェナンスロリン−６−イル基、２，８−フェナンスロリン−７−イル基、２，８−フェナンスロリン−９−イル基、２，８−フェナンスロリン−１０−イル基、２，７−フェナンスロリン−１−イル基、２，７−フェナンスロリン−３−イル基、２，７−フェナンスロリン−４−イル基、２，７−フェナンスロリン−５−イル基、２，７−フェナンスロリン−６−イル基、２，７−フェナンスロリン−８−イル基、２，７−フェナンスロリン−９−イル基、２，７−フェナンスロリン−１０−イル基、１−フェナジニル基、２−フェナジニル基、１−フェノチアジニル基、２−フェノチアジニル基、３−フェノチアジニル基、４−フェノチアジニル基、１０−フェノチアジニル基、１−フェノキサジニル基、２−フェノキサジニル基、３−フェノキサジニル基、４−フェノキサジニル基、１０−フェノキサジニル基、２−オキサゾリル基、４−オキサゾリル基、５−オキサゾリル基、２−オキサジアゾリル基、５−オキサジアゾリル基、３−フラザニル基、２−チエニル基、３−チエニル基、２−メチルピロール−１−イル基、２−メチルピロール−３−イル基、２−メチルピロール−４−イル基、２−メチルピロール−５−イル基、３−メチルピロール−１−イル基、３−メチルピロール−２−イル基、３−メチルピロール−４−イル基、３−メチルピロール−５−イル基、２−ｔ−ブチルピロール−４−イル基、３−（２−フェニルプロピル）ピロール−１−イル基、２−メチル−１−インドリル基、４−メチル−１−インドリル基、２−メチル−３−インドリル基、４−メチル−３−インドリル基、２−ｔ−ブチル１−インドリル基、４−ｔ−ブチル１−インドリル基、２−ｔ−ブチル３−インドリル基、４−ｔ−ブチル３−インドリル基及びこれらを２価の基としたもの等が挙げられる。【００１４】
前記アルキル基あるいはアルキレン基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ヒドロキシメチル基、１−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシイソブチル基、１，２−ジヒドロキシエチル基、１，３−ジヒドロキシイソプロピル基、２，３−ジヒドロキシ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリヒドロキシプロピル基、クロロメチル基、１−クロロエチル基、２−クロロエチル基、２−クロロイソブチル基、１，２−ジクロロエチル基、１，３−ジクロロイソプロピル基、２，３−ジクロロ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリクロロプロピル基、ブロモメチル基、１−ブロモエチル基、２−ブロモエチル基、２−ブロモイソブチル基、１，２−ジブロモエチル基、１，３−ジブロモイソプロピル基、２，３−ジブロモ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリブロモプロピル基、ヨードメチル基、１−ヨードエチル基、２−ヨードエチル基、２−ヨードイソブチル基、１，２−ジヨードエチル基、１，３−ジヨードイソプロピル基、２，３−ジヨード−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリヨードプロピル基、アミノメチル基、１−アミノエチル基、２−アミノエチル基、２−アミノイソブチル基、１，２−ジアミノエチル基、１，３−ジアミノイソプロピル基、２，３−ジアミノ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリアミノプロピル基、シアノメチル基、１−シアノエチル基、２−シアノエチル基、２−シアノイソブチル基、１，２−ジシアノエチル基、１，３−ジシアノイソプロピル基、２，３−ジシアノ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリシアノプロピル基、ニトロメチル基、１−ニトロエチル基、２−ニトロエチル基、２−ニトロイソブチル基、１，２−ジニトロエチル基、１，３−ジニトロイソプロピル基、２，３−ジニトロ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリニトロプロピル基及びこれらを２価の基としたもの等が挙げられる。【００１５】
前記アルケニル基あるいはアルケニレン基としては、例えば、ビニル基、アリル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基、３−ブテニル基、１，３−ブタンジエニル基、１−メチルビニル基、スチリル基、２，２−ジフェニルビニル基、１，２−ジフェニルビニル基、１−メチルアリル基、１，１−ジメチルアリル基、２−メチルアリル基、１−フェニルアリル基、２−フェニルアリル基、３−フェニルアリル基、３，３−ジフェニルアリル基、１，２−ジメチルアリル基、１−フェニル−１−ブテニル基、３−フェニル−１−ブテニル基及びこれらを２価の基としたもの等が挙げられる。【００１６】
Ｂ及びＣの具体例としては、以下のような構造が挙げられるがこれらに限定されるものではない。
【化３】
2006137210.tif 000004
【００１７】
一般式（１）において、Ｙは、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０の縮合環基及び／又は縮合複素環基であり、例えば、ピレン、アントラセン、ベンツアントラセン、ナフタレン、フルオランテン、フルオレン、ベンツフルオレン、ジアザフルオレン、フェナントレン、テトラセン、コロネン、クリセン、フルオレセイン、ペリレン、フタロペリレン、ナフタロペリレン、ペリノン、フタロペリノン、ナフタロペリノン、ジフェニルブタジエン、テトラフェニルブタジエン、クマリン、オキサジアゾール、アルダジン、ビスベンゾキサゾリン、ビススチリル、ピラジン、フェナントロリン、キナゾリン、シクロペンタジエン、イミン、ジフェニルエチレン、ビニルアントラセン、ジアミノカルバゾール、ピラン、チオピラン、ポリメチン、メロシアニン、イミダゾールキレート化オキシノイド化合物、キナクリドン、ルブレン、スチルベン系誘導体及び蛍光色素等の残基が挙げられ、ピレン、アントラセン、フルオランテンの残基が好ましい。【００１８】
一般式（１）において、Ｌは、置換もしくは無置換のベンゾチオフェニレン基であり、例えば、一般式（４）〜（７）のいずれかで表される基が挙げられ、ベンゾチオフェニル基及びジベンゾチオフェニル基が好ましい。
【化４】
2006137210.tif 000005
【００１９】
一般式（４）〜（７）において、ａ〜ｄ及びｆ〜ｈは、それぞれ０〜３の整数であり、ｅは、０〜２の整数である。
一般式（４）〜（７）において、Ｒ1〜Ｒ8は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の核炭素数３〜５０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の核炭素数１〜５０の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基であり、Ｒ1〜Ｒ8は、隣接するもの同士で、それぞれ互いに結合して環構造を形成してもよい。【００２０】
前記芳香族炭化水素基、芳香族複素環基、アルキル基としては、前記一般式（１）で挙げたものと同様の例が挙げられる。
前記アルコキシ基は、−ＯＹで表され、Ｙの例としては前記アルキル基と同様の例が挙げられる。
前記アラルキル基としては、例えば、ベンジル基、１−フェニルエチル基、２−フェニルエチル基、１−フェニルイソプロピル基、２−フェニルイソプロピル基、フェニル−ｔ−ブチル基、α−ナフチルメチル基、１−α−ナフチルエチル基、２−α−ナフチルエチル基、１−α−ナフチルイソプロピル基、２−α−ナフチルイソプロピル基、β−ナフチルメチル基、１−β−ナフチルエチル基、２−β−ナフチルエチル基、１−β−ナフチルイソプロピル基、２−β−ナフチルイソプロピル基、１−ピロリルメチル基、２−（１−ピロリル）エチル基、ｐ−メチルベンジル基、ｍ−メチルベンジル基、ｏ−メチルベンジル基、ｐ−クロロベンジル基、ｍ−クロロベンジル基、ｏ−クロロベンジル基、ｐ−ブロモベンジル基、ｍ−ブロモベンジル基、ｏ−ブロモベンジル基、ｐ−ヨードベンジル基、ｍ−ヨードベンジル基、ｏ−ヨードベンジル基、ｐ−ヒドロキシベンジル基、ｍ−ヒドロキシベンジル基、ｏ−ヒドロキシベンジル基、ｐ−アミノベンジル基、ｍ−アミノベンジル基、ｏ−アミノベンジル基、ｐ−ニトロベンジル基、ｍ−ニトロベンジル基、ｏ−ニトロベンジル基、ｐ−シアノベンジル基、ｍ−シアノベンジル基、ｏ−シアノベンジル基、１−ヒドロキシ−２−フェニルイソプロピル基、１−クロロ−２−フェニルイソプロピル基等が挙げられる。
前記アリールオキシ基は、−ＯＺと表され、Ｚとしては、前記芳香族炭化水素基及び芳香族複素環基と同様の例が挙げられる。
前記アリールオキシ基は、−ＳＺと表され、Ｚとしては、前記芳香族炭化水素基及び芳香族複素環基と同様の例が挙げられる。
前記アルコキシカルボニル基は、−ＣＯＯＹで表され、Ｙの例としては前記アルキル基と同様の例が挙げられる。
ハロゲン原子としては、例えば、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等が挙げられる。
また、形成してもよい環状構造としては、例えば、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、アダマンタン、ノルボルナン等の炭素数４〜１２のシクロアルカン、シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテン等の炭素数４〜１２のシクロアルケン、シクロヘキサジエン、シクロヘプタジエン、シクロオクタジエン等の炭素数６〜１２のシクロアルカジエン、ベンゼン、ナフタレン、フェナントレン、アントラセン、ピレン、クリセン、アセナフチレン等の炭素数６〜５０の芳香族環、イミダゾール、ピロール、フラン、チオフェン、ピリジン等の炭素数５〜５０の複素環などが挙げられる。【００２１】
これらの中でも、Ｌは、以下で表される構造であると好ましい。
【化５】
2006137210.tif 000006
【００２２】
また、前記一般式（１）のベンゾチオフェン誘導体は、下記一般式（２）又は（３）で表される構造であると好ましい。
Ｘ−(Ｂ)m−Ｌ−(Ｃ)n−Ｙ        （２）
(Ａ)h−(Ｘ)k−(Ｂ)m−Ｌ          （３）
一般式（２）及び（３）中、Ｘ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｙ、Ｌ、ｈ、ｋ、ｍ及びｎは、前記と同じであり、各基の具体例も同様の例が挙げられる。【００２３】
一般式（１）〜（７）における各基の置換基としては、例えば、アルキル基（メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ヒドロキシメチル基、１−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシイソブチル基、１，２−ジヒドロキシエチル基、１，３−ジヒドロキシイソプロピル基、２，３−ジヒドロキシ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリヒドロキシプロピル基、クロロメチル基、１−クロロエチル基、２−クロロエチル基、２−クロロイソブチル基、１，２−ジクロロエチル基、１，３−ジクロロイソプロピル基、２，３−ジクロロ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリクロロプロピル基、ブロモメチル基、１−ブロモエチル基、２−ブロモエチル基、２−ブロモイソブチル基、１，２−ジブロモエチル基、１，３−ジブロモイソプロピル基、２，３−ジブロモ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリブロモプロピル基、ヨードメチル基、１−ヨードエチル基、２−ヨードエチル基、２−ヨードイソブチル基、１，２−ジヨードエチル基、１，３−ジヨードイソプロピル基、２，３−ジヨード−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリヨードプロピル基、アミノメチル基、１−アミノエチル基、２−アミノエチル基、２−アミノイソブチル基、１，２−ジアミノエチル基、１，３−ジアミノイソプロピル基、２，３−ジアミノ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリアミノプロピル基、シアノメチル基、１−シアノエチル基、２−シアノエチル基、２−シアノイソブチル基、１，２−ジシアノエチル基、１，３−ジシアノイソプロピル基、２，３−ジシアノ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリシアノプロピル基、ニトロメチル基、１−ニトロエチル基、２−ニトロエチル基、２−ニトロイソブチル基、１，２−ジニトロエチル基、１，３−ジニトロイソプロピル基、２，３−ジニトロ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリニトロプロピル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、４−メチルシクロヘキシル基、１−アダマンチル基、２−アダマンチル基、１−ノルボルニル基、２−ノルボルニル基等）、炭素数１〜６のアルコキシ基（エトキシ基、メトキシ基、ｉ−プロポキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｓ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、ペントキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロペントキシ基、シクロヘキシルオキシ基等）、核原子数５〜４０のアリール基、核原子数５〜４０のアリール基で置換されたアミノ基、核原子数５〜４０のアリール基を有するエステル基、炭素数１〜６のアルキル基を有するエステル基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子等が挙げられる。【００２４】
本発明における一般式（１）で表されるベンゾチオフェン誘導体の具体例を以下に示すが、これら例示化合物に限定されるものではない。
【化６】
2006137210.tif 000007
【００２５】
【化７】
2006137210.tif 000008
【００２６】
【化８】
2006137210.tif 000009
【００２７】
【化９】
2006137210.tif 000010
【００２８】
【化１０】
2006137210.tif 000011
【００２９】
【化１１】
2006137210.tif 000012
【００３０】
【化１２】
2006137210.tif 000013
【００３１】
【化１３】
2006137210.tif 000014
【００３２】
【化１４】
2006137210.tif 000015
【００３３】
【化１５】
2006137210.tif 000016
【００３４】
【化１６】
2006137210.tif 000017
【００３５】
【化１７】
2006137210.tif 000018
【００３６】
【化１８】
2006137210.tif 000019
【００３７】
【化１９】
2006137210.tif 000020
【００３８】
【化２０】
2006137210.tif 000021
【００３９】
本発明のビスアントラセン誘導体は、有機ＥＬ素子用発光材料であると好ましく、また有機ＥＬ素子用ホスト材料であると特に好ましい。
本発明の有機ＥＬ素子は、陽極と陰極間に少なくとも発光層を含む一層又は複数層からなる有機薄膜層が挟持されている有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記有機薄膜層の少なくとも一層が前記一般式（１）のベンゾチオフェン誘導体を単独もしくは混合物の成分として含有する。
また、前記発光層が、発光材料として一般式（１）のベンゾチオフェン誘導体を含有すると好ましく、該ベンゾチオフェン誘導体を１０〜１００％含有していると好ましく、５０〜９９％含有していると好ましい。
また、前記発光層は、昇華性の含ハロゲン不純物を一定割合以下、例えば、１００ｐｐｍ以下に制御してあると好ましい。【００４０】
本発明の有機ＥＬ素子は、前記発光層が、さらにアリールアミン化合物及び／又はスチリルアミン化合物を含有すると好ましい。
スチリルアミン化合物としては、下記一般式（Ａ）で表されるものが好ましい。【００４１】
【化２１】
2006137210.tif 000022
（式中、Ａｒ3 は、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、スチルベン基、ジスチリルアリール基から選ばれる基であり、Ａｒ4及びＡｒ5は、それぞれ水素原子又は炭素数が６〜２０の芳香族炭化水素基であり、Ａｒ3、Ａｒ4及びＡｒ5は置換されていてもよい。ｐ’は１〜４の整数である。さらに好ましくはＡｒ4又はＡｒ5の少なくとも一方はスチリル基で置換されている。）
ここで、炭素数が６〜２０の芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アントラニル基、フェナンスリル基、ターフェニル基等が挙げられる。【００４２】
アリールアミン化合物としては、下記一般式（Ｂ）で表されるものが好ましい。
【化２２】
2006137210.tif 000023
（式中、Ａｒ6〜Ａｒ8は、それぞれ置換もしくは無置換の核炭素数５〜４０のアリール基である。ｑ’は１〜４の整数である。）【００４３】
ここで、核炭素数が５〜４０のアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントラニル基、フェナンスリル基、ピレニル基、コロニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ピローリル基、フラニル基、チオフェニル基、ベンゾチオフェニル基、オキサジアゾリル基、ジフェニルアントラニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ピリジル基、ベンゾキノリル基、フルオランテニル基、アセナフトフルオランテニル基、スチルベン基、ペリレニル基、クリセニル基、ピセニル基、トリフェニレニル基、ルビセニル基、ベンゾアントラセニル基、フェニルアントラニル基、ビスアントラセニル基、又は下記一般式（Ｃ），（Ｄ）で示されるアリール基等が挙げられ、ナフチル基、アントラニル基、クリセニル基、ピレニル基、又は一般式（Ｄ）で示されるアリール基が好ましい。【００４４】
【化２３】
2006137210.tif 000024
(一般式（Ｃ）において、ｒは１〜３の整数である。)【００４５】
なお、前記アリール基の好ましい置換基としては、炭素数１〜６のアルキル基（エチル基、メチル基、ｉ−プロピル基、ｎ−プロピル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等）、炭素数１〜６のアルコキシ基（エトキシ基、メトキシ基、ｉ−プロポキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｓ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、ペントキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロペントキシ基、シクロヘキシルオキシ基等）、核炭素数５〜４０のアリール基、核炭素数５〜４０のアリール基で置換されたアミノ基、核炭素数５〜４０のアリール基を有するエステル基、炭素数１〜６のアルキル基を有するエステル基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子等が挙げられる。【００４６】
さらに、前記発光層は、一般式（１）で示される化合物と蛍光性又はりん光性のドーパントとを含有していてもよい。
前記蛍光性のドーパントとしては、アミン系化合物、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が挙げられ、要求される発光色に合わせて選ばれる化合物を用いることが好ましい。
前記りん光性のドーパントとしては、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｏｓ及びＲｅからなる群から選択される少なくとも一つの金属を含む金属錯体化合物であることが好ましく、その配位子は、フェニルピリジン骨格、ビピリジル骨格及びフェナントロリン骨格からなる群から選択される少なくとも一つの骨格を有することが好ましい。このような金属錯体化合物の具体例としては、トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム、トリス（２−フェニルピリジン）ルテニウム、トリス（２−フェニルピリジン）パラジウム、ビス（２−フェニルピリジン）白金、トリス（２−フェニルピリジン）オスミウム、トリス（２−フェニルピリジン）レニウム、オクタエチル白金ポルフィリン、オクタフェニル白金ポルフィリン、オクタエチルパラジウムポルフィリン、オクタフェニルパラジウムポルフィリン等が挙げられるが、これらに限定されるものではなく、要求される発光色、素子性能、ホスト材料との関係から適切な錯体を用いることが好ましい。【００４７】
以下、本発明の有機ＥＬ素子の素子構成について説明する。
本発明の有機ＥＬ素子は、陽極と陰極間に一層又は多層からなる有機薄膜層を形成した素子である。一層型の場合、陽極と陰極との間に発光層を設けている。発光層は、発光材料を含有し、それに加えて陽極から注入した正孔、もしくは陰極から注入した電子を発光材料まで輸送させるために、正孔注入材料もしくは電子注入材料を含有しても良い。発光材料は、極めて高い蛍光量子効率、高い正孔輸送能力及び電子輸送能力を併せ持ち、均一な薄膜を形成することが好ましい。
多層型の有機ＥＬ素子の素子構成としては、（陽極／正孔注入層／発光層／陰極）、（陽極／発光層／電子注入層／陰極）、（陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極）、（陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子注入層／陰極）等の多層構成で積層したもの等が挙げられる。【００４８】
発光層には、必要に応じて、本発明の一般式（１）の化合物に加えてさらなる公知の発光材料、ドーピング材料、正孔注入材料や電子注入材料を使用することもできる。
ドーピング材料としては、従来の蛍光発光性材料に加えて、りん光発光性のイリジウムに代表される重金属錯体のいずれも使用することができる。有機ＥＬ素子は、多層構造にすることにより、クエンチングによる輝度や寿命の低下を防ぐことができる。必要があれば、発光材料、他のドーピング材料、正孔注入材料や電子注入材料を組み合わせて使用することができる。また、他のドーピング材料により、発光輝度や発光効率の向上、赤色や白色の発光を得ることもできる。
また、正孔注入層、発光層、電子注入層は、それぞれ二層以上の層構成により形成されても良い。その際には、正孔注入層の場合、電極から正孔を注入する層を正孔注入層、正孔注入層から正孔を受け取り発光層まで正孔を輸送する層を正孔輸送層と呼ぶ。同様に、電子注入層の場合、電極から電子を注入する層を電子注入層、電子注入層から電子を受け取り発光層まで電子を輸送する層を電子輸送層と呼ぶ。これらの各層は、材料のエネルギー準位、耐熱性、有機薄膜層もしくは金属電極との密着性等の各要因により選択されて使用される。【００４９】
本発明の一般式（１）の化合物と共に有機薄膜層に使用できる発光材料又はホスト材料としては、アントラセン、ナフタレン、フェナントレン、ピレン、テトラセン、コロネン、クリセン、フルオレセイン、ペリレン、フタロペリレン、ナフタロペリレン、ペリノン、フタロペリノン、ナフタロペリノン、ジフェニルブタジエン、テトラフェニルブタジエン、クマリン、オキサジアゾール、アルダジン、ビスベンゾキサゾリン、ビススチリル、ピラジン、シクロペンタジエン、キノリン金属錯体、アミノキノリン金属錯体、ベンゾキノリン金属錯体、イミン、ジフェニルエチレン、ビニルアントラセン、ジアミノカルバゾール、ピラン、チオピラン、ポリメチン、メロシアニン、イミダゾールキレート化オキシノイド化合物、キナクリドン、ルブレン、スチルベン系誘導体及び蛍光色素等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。【００５０】
正孔注入・輸送材料としては、正孔を輸送する能力を持ち、陽極からの正孔注入効果、発光層又は発光材料に対して優れた正孔注入効果を有し、発光層で生成した励起子が電子注入層へ移動することを防止し、かつ薄膜形成能力の優れた化合物が好ましい。具体的には、フタロシアニン誘導体、ナフタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、イミダゾール、イミダゾロン、イミダゾールチオン、ピラゾリン、ピラゾロン、テトラヒドロイミダゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、ヒドラゾン、アシルヒドラゾン、ポリアリールアルカン、スチルベン、ブタジエン、ベンジジン型トリフェニルアミン、スチリルアミン型トリフェニルアミン、ジアミン型トリフェニルアミン等と、それらの誘導体、及びポリビニルカルバゾール、ポリシラン、導電性高分子等の高分子材料が挙げられるが、これらに限定されるものではない。【００５１】
本発明の有機ＥＬ素子において使用できる正孔注入・輸送材料の中で、さらに効果的な正孔注入・輸送材料は、芳香族三級アミン誘導体もしくはフタロシアニン誘導体である。
芳香族三級アミン誘導体の具体例としては、トリフェニルアミン、トリトリルアミン、トリルジフェニルアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−（４−メチルフェニル）−１，１’−フェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−（４−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−（メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−（４−ｎ−ブチルフェニル）−フェナントレン−９，１０−ジアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（４−ジ−４−トリルアミノフェニル）−４−フェニル−シクロヘキサン等、もしくはこれらの芳香族三級アミン骨格を有したオリゴマーもしくはポリマーであるが、これらに限定されるものではない。
フタロシアニン（Ｐｃ）誘導体の具体例は、Ｈ2Ｐｃ、ＣｕＰｃ、ＣｏＰｃ、ＮｉＰｃ、ＺｎＰｃ、ＰｄＰｃ、ＦｅＰｃ、ＭｎＰｃ、ＣｌＡｌＰｃ、ＣｌＧａＰｃ、ＣｌｌｎＰｃ、ＣｌＳｎＰｃ、Ｃｌ2ＳｉＰｃ、（ＨＯ）ＡｌＰｃ、（ＨＯ）ＧａＰｃ、ＶＯＰｃ、ＴｉＯＰｃ、ＭｏＯＰｃ、ＧａＰｃ−Ｏ−ＧａＰｃ等のフタロシアニン誘導体及びナフタロシアニン誘導体であるが、これらに限定されるものではない。【００５２】
電子注入・輸送材料としては、電子を輸送する能力を持ち、陰極からの電子注入効果、発光層又は発光材料に対して優れた電子注入効果を有し、発光層で生成した励起子が正孔注入層へ移動すること防止し、かつ薄膜形成能力の優れた化合物が好ましい。具体的には、フルオレノン、アントラキノジメタン、ジフェノキノン、チオピランジオキシド、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、イミダゾール、ペリレンテトラカルボン酸、フレオレニリデンメタン、アントラキノジメタン、アントロン等とそれらの誘導体が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
また、正孔注入・輸送材料に電子受容物質を、電子注入・輸送材料に電子供与性物質を添加することにより電荷注入性を向上させることもできる。【００５３】
本発明の有機ＥＬ素子において使用できる電子注入・輸送材料の中で、さらに効果的な電子注入・輸送材料は、金属錯体化合物もしくは含窒素五員環誘導体である。
金属錯体化合物の具体例は、８−ヒドロキシキノリナートリチウム、ビス（８−ヒドロキシキノリナート）亜鉛、ビス（８−ヒドロキシキノリナート）銅、ビス（８−ヒドロキシキノリナート）マンガン、トリス（８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム、トリス（８−ヒドロキシキノリナート）ガリウム、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナート）ベリリウム、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナート）亜鉛、ビス（２−メチル−８−キノリナート）クロロガリウム、ビス（２−メチル−８−キノリナート）（ｏ−クレゾラート）ガリウム、ビス（２−メチル−８−キノリナート）（１−ナフトラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリナート）（２−ナフトラート）ガリウム等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
また、含窒素五員誘導体は、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、チアジアゾールもしくはトリアゾール誘導体が好ましい。具体的には、２，５−ビス（１−フェニル）−１，３，４−オキサゾール、ジメチルＰＯＰＯＰ、２，５−ビス（１−フェニル）−１，３，４−チアゾール、２，５−ビス（１−フェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−（４’−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−（４”−ビフェニル）１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール、１，４−ビス［２−（５−フェニルオキサジアゾリル）］ベンゼン、１，４−ビス「２−（５−フェニルオキサジアゾリル）−４−ｔｅｒｔ−ブチルベンゼン］、２−（４’−ｔｅｒｔブチルフェニル）−５−（４”−ビフェニル）−１，３，４−チアジアゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−チアジアゾール、１，４−ビス［２−（５−フェニルチアジアゾリル）］ベンゼン、２−（４’−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−（４”−ビフェニル）−１，３，４−トリアゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−トリアゾール、１，４−ビス［２−（５−フェニルトリアゾリル）］ベンゼン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。【００５４】
本発明の有機ＥＬ素子においては、有機薄膜層中に、一般式（１）のベンゾチオフェン誘導体の他に、発光材料、ドーピング材料、正孔注入・輸送材料及び電子注入・輸送材料の少なくとも１種が同一層に含有されてもよい。また、本発明により得られた有機ＥＬ素子の、温度、湿度、雰囲気等に対する安定性の向上のために、素子の表面に保護層を設けたり、シリコンオイル、樹脂等により素子全体を保護することも可能である。【００５５】
本発明の有機ＥＬ素子の陽極に使用される導電性材料としては、４ｅＶより大きな仕事関数を持つものが適しており、炭素、アルミニウム、バナジウム、鉄、コバルト、ニッケル、タングステン、銀、金、白金、パラジウム等及びそれらの合金、ＩＴＯ基板、ＮＥＳＡ基板に使用される酸化スズ、酸化インジウム等の酸化金属、さらにはポリチオフェンやポリピロール等の有機導電性樹脂が用いられる。
本発明の有機ＥＬ素子の陰極に使用される導電性物質としては、４ｅＶより小さな仕事関数を持つものが適しており、マグネシウム、カルシウム、錫、鉛、チタニウム、イットリウム、リチウム、ルテニウム、マンガン、アルミニウム等及びそれらの合金が用いられるが、これらに限定されるものではない。前記合金としては、マグネシウム／銀、マグネシウム／インジウム、リチウム／アルミニウム等が代表例として挙げられるが、これらに限定されるものではない。合金の比率は、蒸着源の温度、雰囲気、真空度等により制御され、適切な比率に選択される。
前記陽極及び陰極は、必要があれば二層以上の層構成により形成されていても良い。有機ＥＬ素子では、効率良く発光させるために、少なくとも一方の面は素子の発光波長領域において充分透明にすることが望ましい。【００５６】
また、本発明の有機ＥＬ素子で用いる基板も透明であることが望ましい。透明電極は、上記の導電性材料を使用して、蒸着やスパッタリング等の方法で所定の透光性が確保するように設定する。発光面の電極は、光透過率を１０％以上にすることが望ましい。基板は、機械的、熱的強度を有し、透明性を有するものであれば限定されるものではないが、ガラス基板及び透明性樹脂フィルムがある。透明性樹脂フィルムとしては、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリメチルメタアクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ナイロン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリサルホン、ポリエーテルサルフォン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ポリビニルフルオライド、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリビニリデンフルオライド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリプロピレン等が挙げられる。【００５７】
本発明に係わる有機ＥＬ素子の各層の形成は、真空蒸着、スパッタリング、プラズマ、イオンプレーティング等の乾式成膜法やスピンコーティング、ディッピング、フローコーティング等の湿式成膜法のいずれの方法を適用することができる。膜厚は特に限定されるものではないが、適切な膜厚に設定する必要がある。膜厚が厚すぎると、一定の光出力を得るために大きな印加電圧が必要になり効率が悪くなる。膜厚が薄すぎるとピンホール等が発生して、電界を印加しても充分な発光輝度が得られない。通常の膜厚は５ｎｍから１０μｍの範囲が適しているが、１０ｎｍから０．２μｍの範囲がさらに好ましい。湿式成膜法の場合、各層を形成する材料を、エタノール、クロロホルム、テトラヒドロフラン、ジオキサン等の適切な溶媒に溶解又は分散させて薄膜を形成するが、その溶媒はいずれであっても良い。また、いずれの有機薄膜層においても、成膜性向上、膜のピンホール防止等のため適切な樹脂や添加剤を使用してもよい。使用の可能な樹脂としては、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリスルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、セルロース等の絶縁性樹脂及びそれらの共重合体、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリシラン等の光導電性樹脂、ポリチオフェン、ポリピロール等の導電性樹脂が挙げられる。また、添加剤としては、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤等が挙げられる。【００５８】
以上のように、有機ＥＬ素子の有機薄膜層に本発明の一般式（１）で表わされるベンゾチオフェン誘導体を有機ＥＬ素子用材料として用いることにより、発光効率が高く、耐熱性に優れ、寿命が長く、色純度が良い有機ＥＬ素子を得ることができる。
本発明の有機ＥＬ素子は、壁掛けテレビのフラットパネルディスプレイ等の平面発光体、複写機、プリンター、液晶ディスプレイのバックライト又は計器類等の光源、表示板、標識灯等に利用できる。
【実施例】
【００５９】
次に、実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
合成実施例１（化合物（Ｈ−１）の合成）
以下の反応経路で化合物（Ｈ−１）を合成した。【００６０】
【化２４】
2006137210.tif 000025
【００６１】
１００ｍｌ三つ口フラスコに、２，８−ジブロモジベンゾチオフェン３．４２ｇ（１０ｍｍｏｌ）、ピレン１−ボロン酸５．１７ｇ（２１ｍｍｏｌ）、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム（０）０．４６ｇ（０．４ｍｍｏｌ，２ｍｏｌ％）を入れ容器内をアルゴン置換した。さらにトルエン３０ｍｌ及び２Ｍ−炭酸ナトリウム水溶液１５ｍｌ（３ｅｑ）を加え、１００℃のオイルバスで８時間加熱還流した。一晩放置後、析出物をろ別し、トルエン、イオン交換水、メタノールで洗浄、精製した。収量は５．３３ｇであった。
得られた化合物についてＦＤ−ＭＳを測定し、この化合物をＨ−１と同定した。その結果を以下に示す。
FD-MS  calcd for Ｃ63Ｈ46＝585 ，found  m/z=585(M+,100)【００６２】
合成実施例２〜１２（化合物（Ｈ−２）〜（Ｈ−１２）の合成）
合成実施例１において、２，８−ジブロモジベンゾチオフェン及びピレン１−ボロン酸の代わりに、下記反応経路に記載した原料を用いた以外は同様にして化合物（Ｈ−２）〜（Ｈ−１２）を合成し、ＦＤ−ＭＳにて同定、確認した。【００６３】
【化２５】
2006137210.tif 000026
【００６４】
【化２６】
2006137210.tif 000027
【００６５】
【化２７】
2006137210.tif 000028
【００６６】
実施例１（有機ＥＬ素子の製造・評価）
２５ｍｍ×７５ｍｍ×１．１ｍｍ厚のＩＴＯ透明電極付きガラス基板（ジオマティック社製）をイソプロピルアルコール中で超音波洗浄を５分間行なった後、ＵＶオゾン洗浄を３０分間行なった。洗浄後の透明電極ライン付きガラス基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着し、まず透明電極ラインが形成されている側の面上に前記透明電極を覆うようにして膜厚６０ｎｍとなるようにＮ，Ｎ’−ビス（Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−４−アミノフェニル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニル−４，４’−ジアミノ−１，１’−ビフェニル膜（以下「ＴＰＤ２３２膜」と略記する。）を成膜した。このＴＰＤ２３２膜は、正孔注入層として機能する。このＴＰＤ２３２膜上に膜厚２０ｎｍとなるようにＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（４−ビフェニル）−ジアミノビフェニレン層（以下「ＴＢＤＢ層」と略記する。）を成膜した。この膜は正孔輸送層として機能する。さらに膜厚４０ｎｍとなるように発光材料（ホスト材料）として化合物（Ｈ−１）を蒸着し成膜した。同時に発光分子として、下記のスチリル基を有するアミン化合物Ｄ１を化合物（Ｈ−１）に対し重量比Ｄ１：（Ｈ−１）＝３：４０で蒸着した。この膜は、発光層として機能する。この膜上に膜厚1０ｎｍのＡｌｑ膜を成膜した。これは、電子注入層として機能する。この後、還元性ドーパントであるＬｉ（Ｌｉ源：サエスゲッター社製）とＡｌｑを二元蒸着させ、電子注入層（陰極）としてＡｌｑ：Ｌｉ膜（膜厚１０nｍ）を形成した。このＡｌｑ：Ｌｉ膜上に金属Ａｌを蒸着させ金属陰極を形成し有機ＥＬ素子を形成した。
得られた有機ＥＬ素子について、下記（１）及び（２）の評価を行った結果を表１に示す。
（１）初期性能：所定の電圧を印可し、その時の電流値を測定すると同時に、輝度計（ミノルタ社製分光輝度放射計ＣＳ−１０００）で発光輝度値とＣＩＥ１９３１色度座標を測定し、発光効率を算出し評価した。
（２）寿命：初期輝度１０００ｃｄ／ｍ2で定電流駆動し、発光輝度の半減時間で評価した。【００６７】
【化２８】
2006137210.tif 000029
【００６８】
実施例２〜１２
実施例１において、発光材料（ホスト材料）として化合物（Ｈ−１）の代わりに表１に記載の材料を用いた以外は同様にして有機ＥＬ素子を製造し、同様に評価した結果を表１に示す。【００６９】
比較例１〜４
合成実施例１において、２，８−ジブロモジベンゾチオフェン及びピレン１−ボロン酸の代わりに、下記反応経路に記載した原料を用いた以外は同様にして比較化合物１〜４を合成し、ＦＤ−ＭＳにて同定、確認した。
【化２９】
2006137210.tif 000030
実施例１において、発光材料（ホスト材料）として化合物（Ｈ−１）の代わりに表１に記載の比較化合物１〜４を用いた以外は同様にして有機ＥＬ素子を製造し、同様に評価した結果を表１に示す。【００７０】
【表１】
2006137210.tif 000031
【００７１】
表１に示したように、発光層がベンゾチオフェン誘導体を含む実施例の有機ＥＬ素子は、従来のフルオレンリンカー化合物を用いた比較例より、純青色であり、長寿命化し、高効率化が達成された。また、従来開示されているビフェニレン、チオフェンリンカー化合物では色純度が著しく悪化してしまう。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
以上詳細に説明したように、本発明のベンゾチオフェン誘導体を用いた有機ＥＬ素子は、発光効率が高く、長寿命な青色発光が得られる。このため、実用性の高い有機ＥＬ素子として極めて有用である。
【国際調査報告】
2006137210.tif 000033
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2006137210.tif 000036