(57)【要約】      （修正有）【課題】耐熱性、耐光性に優れ、かつ、有機溶剤に対する溶解性も良好で、しかも高い一重項および三重項励起準位を有し、また、広い電気的酸化還元電位差を有する新規炭化水素化合物を用いて、高輝度、高効率かつ長寿命な有機電界発光素子を提供する。【解決手段】分子内に、下記一般式（Ｉ）で表される部分構造を有する炭化水素化合物。この炭化水素化合物を含む層を有する有機電界発光素子。2007126443.tif 000075【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
分子内に、下記一般式（Ｉ）で表される部分構造を有することを特徴とする炭化水素化合物。
【化１】
2007126443.tif 000070
［式中、Ｇは、下記一般式（II）で表される置換基を表し、Ｒ１、Ｒ２は、各々独立に任意の炭化水素基を表す。尚、式（Ｉ）中、Ｒ１、Ｒ２およびＧが結合しているベンゼン環は、Ｒ１、Ｒ２およびＧ以外に置換基を有さない。
【化２】
2007126443.tif 000071
（式中、Ｒ３〜Ｒ５は、各々独立に水素原子または任意の炭化水素基を表す。尚、式（II）で表されるターフェニル基は、Ｒ３〜Ｒ５以外に置換基を有さない。）］
【請求項２】
Ｒ１が、前記一般式（II）で表される置換基であることを特徴とする請求項１に記載の炭化水素化合物。
【請求項３】
Ｒ２が、前記一般式（II）で表される置換基であることを特徴とする請求項１または２に記載の炭化水素化合物。
【請求項４】
下記一般式（III）で表されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の炭化水素化合物。
【化３】
2007126443.tif 000072
［式中、Ｒ３およびＲ４は上記式(II)におけると同義である。一分子中に含まれる複数のＲ３およびＲ４は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。］
【請求項５】
分子内に、部分構造としてｐ−ターフェニル骨格を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の炭化水素化合物。
【請求項６】
下記一般式（IV−１）で表されることを特徴とする請求項５に記載の炭化水素化合物。
【化４】
2007126443.tif 000073
［式中、Ｒ３およびＲ４は前記式(II)におけると同義である。一分子中に含まれる複数のＲ３およびＲ４は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。Ｒ６およびＲ７は、各々独立に水素原子または任意の炭化水素基を表す。］
【請求項７】
下記一般式（IV−２）で表されることを特徴とする請求項５に記載の炭化水素化合物。
【化５】
2007126443.tif 000074
［式中、Ｒ３およびＲ４は前記式(II)におけると同義である。Ｒ６およびＲ７は、各々独立に水素原子または任意の炭化水素基を表す。一分子中に含まれる複数のＲ６およびＲ７は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。］
【請求項８】
分子量が、５００〜５０００の範囲である請求項１ないし７のいずれかに記載の炭化水素化合物。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載の炭化水素化合物からなることを特徴とする電荷輸送材料。
【請求項１０】
請求項１ないし８のいずれかに記載の炭化水素化合物と溶剤とを含有することを特徴とする電荷輸送材料組成物。
【請求項１１】
燐光発光材料を、更に含有することを特徴とする請求項１０に記載の電荷輸送材料組成物。
【請求項１２】
基板上に、陽極、陰極、およびこれら両極間に設けられた発光層を有する有機電界発光素子において、請求項１ないし８のいずれかに記載の炭化水素化合物を含有する層を有することを特徴とする有機電界発光素子。
【請求項１３】
前記炭化水素化合物を含有する層が発光層または正孔阻止層であることを特徴とする請求項１２に記載の有機電界発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は新規な炭化水素化合物、該炭化水素化合物からなる電荷輸送材料、およびこの炭化水素化合物を含む電荷輸送材料組成物に関する。本発明はまた、この炭化水素化合物を用いた高輝度、高効率かつ長寿命の有機電界発光素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機薄膜を用いた電界発光素子の開発が行われている。有機薄膜を用いた電界発光素子、すなわち有機電界発光素子は、通常、基板上に、陽極、陰極、およびこれら両極間に設けられた少なくとも発光層を含む有機層を有する。有機層としては、発光層以外にも、正孔注入層、正孔輸送層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層等が用いられる。通常、これらの層を積層することにより、有機電界発光素子として使用されている。従来、有機電界発光素子は、蛍光発光を利用してきたが、素子の発光効率を上げる試みで、蛍光ではなく燐光発光を用いることが検討されている。しかしながら、燐光発光を用いたとしても、未だ、十分な発光効率、輝度および寿命は得られていない。
【０００３】
非特許文献１および２には、分散性に優れた球状分子である下記化合物（Ｃ−１）、（Ｃ−２）などが、増粘剤、潤滑剤、ナノテクノロジー分野用、分子量あるいは分子容標準物質用、Ｘ線ビーム散乱用などとして提案されており、耐熱性にも優れているとして、各種分野で注目されている。
【０００４】
【化６】
2007126443.tif 000002
【０００５】
しかしながら、これらの化合物は、有機溶剤に対する溶解性に課題を有し、湿式製膜が困難であり、また、燐光発光材料を用いた有機電界発光素子の電荷輸送材料としては、電気的酸化還元電位の差が比較的小さいという課題を有する。
【０００６】
このため、耐熱性、耐光性に優れ、かつ、有機溶剤に対する溶解性が良好で、しかも高い一重項および三重項励起準位を有し、また、広い電気的酸化還元電位差を有する材料が望まれていた。
【非特許文献１】Chem.  Mater.  1990年,  2,  346−349頁
【非特許文献２】J.  Am.  Chem.  Soc.  1992年,  114,  1018−1025頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、耐熱性、耐光性に優れ、かつ、有機溶剤に対する溶解性が良好で、しかも高い一重項および三重項励起準位を有し、また、広い電気的酸化還元電位差を有する炭化水素化合物および電荷輸送材料と、この炭化水素化合物を含んでなる電荷輸送材料組成物、この炭化水素化合物を用いた高輝度、高効率かつ長寿命な有機電界発光素子を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らが鋭意検討した結果、下記の特定の構造を有する炭化水素化合物が、耐熱性、耐光性に優れ、かつ、有機溶剤に対する溶解性が良好で、しかも高い一重項および三重項励起準位を有し、また、広い電気的酸化還元電位差を有し、この炭化水素化合物を用いることにより、有機電界発光素子、とりわけ、燐光発光性の有機電界発光素子において、高効率かつ長寿命なデバイスを得ることができることを見出した。
【０００９】
本発明はこのような知見に基いて達成されたものであり、本発明の要旨は、分子内に、下記一般式（Ｉ）で表される部分構造を有することを特徴とする炭化水素化合物（請求項１）、に存する。
【００１０】
本発明の別の要旨は、この炭化水素化合物からなることを特徴とする電荷輸送材料（請求項９）、およびこの炭化水素化合物と溶剤とを含有することを特徴とする電荷輸送材料組成物（請求項１０）、に存する。
【００１１】
本発明のさらに別の要旨は、基板上に、陽極、陰極、およびこれら両極間に設けられた発光層を有する有機電界発光素子において、この炭化水素化合物を含有する層を有することを特徴とする有機電界発光素子（請求項１２）、に存する。
【００１２】
【化７】
2007126443.tif 000003
［式中、Ｇは、下記一般式（II）で表される置換基を表し、Ｒ１、Ｒ２は、各々独立に任意の炭化水素基を表す。尚、式（Ｉ）中、Ｒ１、Ｒ２およびＧが結合しているベンゼン環は、Ｒ１、Ｒ２およびＧ以外に置換基を有さない。
【化８】
2007126443.tif 000004
（式中、Ｒ３〜Ｒ５は、各々独立に水素原子または任意の炭化水素基を表す。尚、式（II）で表されるターフェニル基は、Ｒ３〜Ｒ５以外に置換基を有さない。）］
【発明の効果】
【００１３】
本発明の炭化水素化合物は、耐熱性、耐光性に優れ、かつ、有機溶剤に対する溶解性も良好で、しかも高い一重項および三重項励起準位を有し、また、広い電気的酸化還元電位差を有する。
【００１４】
このため、この炭化水素化合物からなる電荷輸送材料、この炭化水素化合物を含む電荷輸送材料組成物およびこの炭化水素化合物を用いた有機電界発光素子によれば、高輝度、高効率かつ長寿命な有機電界発光素子が提供される。
【００１５】
従って、本発明の炭化水素化合物を用いた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）、車載表示素子、携帯電話表示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、その技術的価値は大きいものである。
【００１６】
また、本発明の炭化水素化合物からなる電荷輸送材料およびこの炭化水素化合物を含む電荷輸送材料組成物は、本質的に優れた電気化学的耐久性を有することから、有機電界発光素子に限らず、その他、電子写真感光体等にも有効に利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明するが、以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施形態の一例（代表例）であり、本発明はその要旨を越えない限り、これらの内容に特定されない。
【００１８】
［炭化水素化合物］
本発明の化合物は、炭化水素化合物であって、すなわち、炭素原子および水素原子のみからなる化合物である。
【００１９】
本発明の炭化水素化合物は、分子内に、一般式（Ｉ）で表される部分構造（以下「部分構造Ｉ」と称す場合がある。）を有することを特徴とする。
【００２０】
【化９】
2007126443.tif 000005
［式中、Ｇは、下記一般式（II）で表される置換基を表し、Ｒ１、Ｒ２は、各々独立に任意の炭化水素基を表す。尚、式（Ｉ）中、Ｒ１、Ｒ２およびＧが結合しているベンゼン環は、Ｒ１、Ｒ２およびＧ以外に置換基を有さない。
【化１０】
2007126443.tif 000006
（式中、Ｒ３〜Ｒ５は、各々独立に水素原子または任意の炭化水素基を表す。尚、式（II）で表されるターフェニル基は、Ｒ３〜Ｒ５以外に置換基を有さない。）］
【００２１】
なお、本発明の炭化水素化合物が、１分子内に、上記部分構造Ｉを２個以上有し、従って、一般式（Ｉ）におけるＧ，Ｒ１，Ｒ２がそれぞれ２個以上存在する場合、１分子内に複数存在するＧは同一であっても異なるものであってもよく、また、１分子内に複数存在するＲ１，Ｒ２は同一であっても異なるものであってもよい。また、Ｇ，Ｒ１，Ｒ２は、それぞれ結合して環を形成してもよい。
また、一般式（II）のＲ３〜Ｒ５についても、１分子中に上記部分構造Ｉが２個以上存在することにより、或いは、Ｒ１，Ｒ２が一般式（II）で表される置換基であることにより、１分子内にこれらが複数存在する場合、これらは同一であっても異なるものであってもよい。
【００２２】
［１］構造上の特徴
本発明の炭化水素化合物は、フェニレン基がｍ−位で直鎖状に複数連結された部分構造（上記一般式（II）で表される置換基Ｇ）を１つ以上有することで、優れた非晶質性、芳香族炭化水素系の有機溶剤に対する高い溶解性を有する。
優れた非晶質性、芳香族炭化水素系の有機溶剤に対する高い溶解性の観点、高い一重項および三重項励起準位を得る観点および電気的な酸化還元電位差を広くする観点からは、フェニレン基がｍ−位で直鎖状に複数連結された部分構造（上記一般式（II）で表される置換基Ｇ）を、２つ以上有することが、より好ましく、３つ以上有することが、最も好ましい。さらに、部分構造として、１，３，５−位に置換基を有するベンゼン環（上記一般式（Ｉ））が存在することによって、上述のような優れた特徴を損なうことなく、高いガラス転移温度を併せ持つことが可能となる。
【００２３】
高い電荷輸送性の観点、優れた電気化学的耐久性の観点あるいは高いガラス転移温度の観点では、分子内に、部分構造としてｐ−ターフェニル骨格を１つ以上有しているのがより好ましく、２つ以上有していることが更に好ましい。ｐ−ターフェニル骨格としては、特に下記一般式（IV）で表されるものが好ましい（（IV）式中、Ｒ６およびＲ７は、各々独立に水素原子または任意の炭化水素基を表す）。
【００２４】
【化１１】
2007126443.tif 000007
【００２５】
［２］Ｒ１、Ｒ２
一般式（Ｉ）において、Ｒ１およびＲ２は、各々独立に任意の炭化水素基を表す。
この任意の炭化水素基の具体例として、好ましくは、
炭素数１〜３０のアルキル基（例えば、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ノルマルヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、デシル基など）、
炭素数２〜３０のアルケニル基（例えば、ビニル基、２，２−ジメチルエテニル基など）、
炭素数２〜３０のアルキニル基（例えば、エチニル基など）、
炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基（例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、フルオランテン環などの、６員環の単環または２〜５縮合環由来の１価の基、あるいは、それらが複数個連結されて形成された１価の基（ビフェニル基、ターフェニル基など））
が挙げられ、より好ましくは、炭素数１〜３０のアルキル基、炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基であり、最も好ましくは、Ｒ１および／またはＲ２は一般式（II）で示される置換基である。
【００２６】
上記置換基は、更に任意の数の置換基を有していてもよい。その置換基として、好ましい具体例は、上記置換基と同様である。
【００２７】
［３］Ｒ３〜Ｒ７
一般式（II）におけるＲ３〜Ｒ７は、各々独立に、水素原子または任意の炭化水素基を表す。
この任意の炭化水素基の具体例として、好ましくは、
炭素数１〜３０のアルキル基（例えば、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ノルマルヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、デシル基など）、
炭素数２〜３０のアルケニル基（例えば、ビニル基、２，２−ジメチルエテニル基など）、
炭素数２〜３０のアルキニル基（例えば、エチニル基など）、
炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基（例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、フルオランテン環などの、６員環の単環または２〜５縮合環由来の１価の基、あるいは、それらが複数個連結されて形成された１価の基（ビフェニル基、ターフェニル基など））
が挙げられ、より好ましくは、炭素数１〜３０のアルキル基、炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基であり、最も好ましくは、フェニル基またはそれらが複数個連結されて形成された１価の基である。
【００２８】
上記置換基は、更に任意の数の置換基を有していてもよいが、その置換基として、好ましい具体例は、上記置換基の具体例と同様である。
【００２９】
Ｒ３として、特に好ましくは、水素原子、炭素数１〜３０のアルキル基または炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基であり、最も好ましくは、水素原子または炭素数１〜３０の芳香族炭化水素基である。
【００３０】
Ｒ４として、特に好ましくは、水素原子、炭素数１〜３０のアルキル基または炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基であり、有機溶剤に対する溶解性を損なわない観点から、最も好ましくは、水素原子または炭素数１〜３０のアルキル基である。
【００３１】
Ｒ５として、特に好ましくは、水素原子、炭素数１〜３０のアルキル基または炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基であり、電気的酸化還元耐性の観点から、最も好ましくは、水素原子である。
【００３２】
Ｒ６として、特に好ましくは、水素原子、炭素数１〜３０のアルキル基または炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基であり、最も好ましくは、水素原子または炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基である。
【００３３】
Ｒ７として、特に好ましくは、水素原子、炭素数１〜３０のアルキル基または炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基であり、最も好ましくは、素原子または炭素数６〜３０の芳香族炭化水素基である。
【００３４】
［４］１分子内の部分構造Ｉの数
本発明の炭化水素化合物は、部分構造Ｉを１分子内に１以上有するものであればよく、その数には特に制限はないが、１分子内の部分構造Ｉの数は、好ましくは１〜１０の範囲であり、より好ましくは１〜３の範囲である。
部分構造Ｉの数がこの上限を超えると、不純物の除去が困難となったり、気化温度が上昇して蒸着法による製膜が困難になったり、有機溶剤に対する溶解性が低下して湿式法による製膜に支障が出る恐れがあり、好ましくない。
【００３５】
［５］炭化水素化合物の分子量
本発明の炭化水素化合物の分子量は、５０００以下が好ましく、３０００以下が更に好ましい。炭化水素化合物の分子量がこの上限を上回ると、不純物の除去が困難となったり、気化温度が上昇して蒸着法による製膜が困難になったり、有機溶剤に対する溶解性が低下して湿式法による製膜に支障が出る恐れがあり、好ましくない。
【００３６】
また、炭化水素化合物の分子量は、５００以上が好ましく、６００以上がさらに好ましく、８００以上が特に好ましい。炭化水素化合物の分子量がこの下限を下回ると、耐熱性が低下して、実用性が制限されたり、気化温度が低下して蒸着法による製膜が困難になったり、湿式法による製膜において、膜質低下などで支障が出る恐れがあり、好ましくない。
【００３７】
［６］炭化水素化合物の好適構造
本発明の炭化水素化合物は、特に、下記一般式（III），（IV−１），（IV−２）のいずれかで表される化合物であることが好ましい。
【化１２】
2007126443.tif 000008
［式中、Ｒ３およびＲ４は上記式(II)におけると同義である。一分子中に含まれる複数のＲ３およびＲ４は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。］
【００３８】
【化１３】
2007126443.tif 000009
［式中、Ｒ３およびＲ４は前記式(II)におけると同義である。一分子中に含まれる複数のＲ３およびＲ４は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。Ｒ６およびＲ７は、各々独立に水素原子または任意の炭化水素基を表す。］
【００３９】
【化１４】
2007126443.tif 000010
［式中、Ｒ３およびＲ４は前記式(II)におけると同義である。Ｒ６およびＲ７は、各々独立に水素原子または任意の炭化水素基を表す。一分子中に含まれる複数のＲ６およびＲ７は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。］
【００４０】
［７］炭化水素化合物の例示
以下に、本発明の炭化水素化合物として好ましい具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４１】
【化１５】
2007126443.tif 000011
【００４２】
【化１６】
2007126443.tif 000012
【００４３】
【化１７】
2007126443.tif 000013
【００４４】
【化１８】
2007126443.tif 000014
【００４５】
【化１９】
2007126443.tif 000015
【００４６】
【化２０】
2007126443.tif 000016
【００４７】
【化２１】
2007126443.tif 000017
【００４８】
【化２２】
2007126443.tif 000018
【００４９】
【化２３】
2007126443.tif 000019
【００５０】
【化２４】
2007126443.tif 000020
【００５１】
【化２５】
2007126443.tif 000021
【００５２】
［８］炭化水素化合物の合成法
本発明の炭化水素化合物は、公知の手法の組合せにより、合成することが出来る。
合成方法の具体例を以下に示す。
尚、中間体が一般に入手可能である場合、合成の前段階を省くことができることは言うまでもない。
【００５３】
以下の反応式中、Ｒ０は、任意の炭化水素基であり、本発明に記載のＲ１，Ｒ２と同義であってもよく、一分子中にＲ０が複数個ある場合、それぞれは互いに同一であっても異なっていても良い。
Ｑは任意の炭化水素基または炭化水素基に置換可能な任意の脱離性置換基（例えば、ヨウ素、臭素、塩素、フッ素、トリフルオロメタンスルフォニル基、ｐ−トルエンスルフォニル基など）を表し、Ｙは、−Ｂ（ＯＨ）２、−Ｂ（ＯＲ）２などの置換ホウ素原子、−ＭｇＸ基、−ＺｎＸ基、−ＳｎＸ２基（但し、ここでＸは、ヨウ素、臭素、塩素、フッ素などのハロゲン原子を表す）などのハロゲン化金属元素を表す。
【００５４】
本発明の一般式（Ｉ）で表される部分構造は、例えば、以下の１）〜３）のような手法により、合成することができる。
【００５５】
１）酸触媒を用いたアセチル基の環化反応
【化２６】
2007126443.tif 000022
【００５６】
本反応に用いられる酸触媒としては、四塩化チタン、四塩化珪素、塩酸、硫酸、三塩化アルミニウム、塩化チオニル、ボロントリフルオリド・エーテラート、硫酸、Ｋ２Ｓ２Ｏ７、Ｎａｆｉｏｎ  Ｈ（Catalysis  Letters,  6(3-6),  341-344,  (1990)参照）などが挙げられ、原料のアセチル基１モルに対して、通常、０．１〜１００モル程度用いられる。上記反応は無溶媒で実施しても良いが、用いられる溶媒としては、水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ジエチレングリコール、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、ヘキサン、クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン、四塩化炭素、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメトキシエタン、エチレングリコールモノエチルエーテル、硫酸、酢酸など、あるいはこれらの２種以上の混合溶媒が用いられる。温度条件は、−２０〜２００℃の範囲であり、好ましくは０〜１００℃の範囲である。反応時間は、通常、３０分〜４８時間程度である。反応系中の雰囲気は、大気、乾燥空気、窒素、アルゴンなどであるが、好ましくは、乾燥空気、窒素、アルゴンである。また、必要に応じ、トリメトキシメタンなどを共存させることも可能である。
【００５７】
上記反応に関連する文献には、
Journal  of  Chemical  Research,  Synopses,  (12),  778-779,  (2003)、
Polymer  Preprints  (American  Chemical  Society,  Division  of  Polymer  Chemistry),  44(2),  811,  (2003)、
Huaxue  Tongbao,  67(9),  700-701,  (2004)、
Journal  of  Chinese  Chemical  Society  (Taipei,  Taiwan),  49(1),  91-94,  (2002)、
Synlett,  (12),  1947-1949,  (2001)、
Huaxue  Shiji,  22(6),  331-332,  359,  (2000)、
Huaxue  Tongbao,  (8),  21-22,  (2000)、
Huaxue  Shiji,  41(3),  130-131,  (2000)、
Journal  Chemical  Research  Synopses,  (7),  232-233,  (1997)、
Tetrahedron  Letters,  38(6),  1071-1074,  (1997)、
Tetrahedron  Letters,  32(33),  4175-4176,  (1991)、
Catalysis  Letters,  6(3-6),  341-344,  (1990)、
Chemische  Berichte,  121(12),  2179-2185,  (1988)、
Journal  of  Organic  Chemistry,  69,  6050-6058,  (2004)
などが挙げられ、これらに記載される具体的条件を必要に応じ、利用することが出来る。
【００５８】
更に、ここで得られた化合物が、中間体である場合（即ち、ＱがＸに相当する場合）、公知のアリール−アリールカップリング手法を用いて、３−ビフェニル基若しくはその類縁基を導入することにより、本発明の炭化水素化合物を得ることができる。
【００５９】
公知のアリール−アリールカップリング手法としては、具体的には、「Palladium  in  Heterocyclic  Chemistry  :  A  guide  for  the  Synthetic  Chemist」（第二版、2002、Jie  Jack  Li  and  Gordon  W.  Gribble、Pergamon社）、「遷移金属が拓く有機合成  その多彩な反応形式と最新の成果」（1997年、辻二郎、化学同仁社）、「ボルハルト・ショアー現代有機化学  下」（2004年、K.P.C.Vollhardt、化学同人社））などに記載または引用されている、ハロゲン化アリールとアリールボレートとのカップリング反応などの、環同士の結合（カップリング）反応）を用いることができる。
【００６０】
２）ピリリニウム塩からの合成
例えば、Journal  fuer  Praktische  Chemie(Liepzig),  327(5),  775-788,  (1985)に記載の下記反応が利用可能である。
【化２７】
2007126443.tif 000023
【００６１】
更に、ここで得られた化合物が、中間体である場合（即ち、ＱがＸに相当する場合）、前述した公知のアリール−アリールカップリング手法を用いて、３−ビフェニル基若しくはその類縁基を導入することにより、本発明の炭化水素化合物を得ることができる。
【００６２】
３）ポリハライドからの合成
例えば、下記反応などが利用可能である。
【化２８】
2007126443.tif 000024
【００６３】
不活性ガス雰囲気下、ハロゲン化アリールをアリールボロン酸、アリールボロン酸エステル、アリールチンクロライド、アリールジンククロライド、アリールマグネシウムブロマイド、アリールマグネシウムアイオダイドなど（Ｘに対して、１．０〜１．５当量）と、テトラキス（トリフェニルフォスフィン）パラジウムなどの０価のパラジウム触媒（Ｘに対して、０．０００１〜０．２当量）、ｔｅｒｔ−ブトキシナトリウム、ｔｅｒｔ−ブトキシカリウム、炭酸セシウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、リン酸三カリウム、トリエチルアミン、水酸化カリウム、水酸化ナトリウムなどの塩基（Ｘに対して、２〜１０当量）、水、メタノール、エタノール、ノルマルヘキサノール、エチレングリコール、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチルエーテル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、ジクロロメタン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、エチルベンゾエート、酢酸エチルなどの溶剤（Ｘに対して、０．０１〜１００リットル／モル程度）などと共に、−４０〜１５０℃の温度条件下、１〜６０時間ほど撹拌することにより、上記反応を行うことができる。
【００６４】
上記反応式中の中間体１あるいは２を経る必要がある場合の合成手法の文献として具体的には、Bull.  Chem.  Soc.  Jpn.,  62(10),  3122-3126,  (1989)、Synthesis,  13,  2181-2185,  (2004)、Journal  of  the  American  Chemical  Society,  114(3),  1018-1025,  (1992)、Chem.  Mater.,  2,  346-349,  (1990)などが挙げられる。
【００６５】
また、上記合成方法例で示した構造は、任意の公知連結手段を用いて、より大きな分子量の化合物にすることが出来る。
【００６６】
化合物の精製方法としては、「分離精製技術ハンドブック」（１９９３年、（財）日本化学会編）、「化学変換法による微量成分および難精製物質の高度分離」（１９８８年、（株）アイ  ピー  シー発行）、あるいは「実験化学講座（第４版）１」（１９９０年、（財）日本化学会編）の「分離と精製」の項に記載の方法をはじめとし、公知の技術を利用可能である。
【００６７】
具体的には、抽出（懸濁洗浄、煮沸洗浄、超音波洗浄、酸塩基洗浄を含む）、吸着、吸蔵、融解、晶析（溶剤からの再結晶、再沈殿を含む）、蒸留（常圧蒸留、減圧蒸留）、蒸発、昇華（常圧昇華、減圧昇華）、イオン交換、透析、濾過、限外濾過、逆浸透、圧浸透、帯域溶解、電気泳動、遠心分離、浮上分離、沈降分離、磁気分離、各種クロマトグラフィー（形状分類：カラム、ペーパー、薄層、キャピラリー。移動相分類：ガス、液体、ミセル、超臨界流体。分離機構：吸着、分配、イオン交換、分子ふるい、キレート、ゲル濾過、排除、アフィニティー）などが挙げられる。
【００６８】
生成物の確認や純度の分析方法としては、ガスクロマトグラフ（ＧＣ）、高速液体クロマトグラフ（ＨＰＬＣ）、高速アミノ酸分析計（ＡＡＡ）、キャピラリー電気泳動測定（ＣＥ）、サイズ排除クロマトグラフ（ＳＥＣ）、ゲル浸透クロマトグラフ（ＧＰＣ）、交差分別クロマトグラフ（ＣＦＣ）質量分析（ＭＳ、ＬＣ／ＭＳ，ＧＣ／ＭＳ，ＭＳ／ＭＳ）、核磁気共鳴装置（ＮＭＲ（１ＨＮＭＲ，１３ＣＮＭＲ））、フーリエ変換赤外分光高度計（ＦＴ−ＩＲ）、紫外可視近赤外分光高度計（ＵＶ．ＶＩＳ，ＮＩＲ）、電子スピン共鳴装置（ＥＳＲ）、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ−ＥＤＸ）電子線マイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）、金属元素分析（イオンクロマトグラフ、誘導結合プラズマ−発光分光（ＩＣＰ−ＡＥＳ）原子吸光分析（ＡＡＳ）蛍光Ｘ線分析装置（ＸＲＦ））、非金属元素分析、微量成分分析（ＩＣＰ−ＭＳ，ＧＦ−ＡＡＳ，ＧＤ−ＭＳ）等を必要に応じ、適用可能である。
【００６９】
［９］炭化水素化合物の用途
本発明の炭化水素化合物は、高い電荷輸送性を有するため、電荷輸送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、高い三重項励起準位を有することから、本発明の炭化水素化合物からなる電荷輸送材料を用いることにより、耐熱性に優れ、長期間安定に駆動（発光）する有機電界発光素子が得られるため、本発明の炭化水素化合物および電荷輸送材料は有機電界発光素子材料として、とりわけ好適である。
【００７０】
［電荷輸送材料組成物］
本発明の電荷輸送材料組成物は、前述の本発明の炭化水素化合物と溶剤とを含むものであり、好ましくは、有機電界発光素子用に使用される。
【００７１】
［１］溶剤
本発明の電荷輸送材料組成物に含まれる溶剤としては、溶質である本発明の電荷輸送材料等が良好に溶解する溶剤であれば特に限定されない。
【００７２】
本発明の電荷輸送材料は溶解性が非常に高いため、種々の溶剤が適用化能である。例えば、トルエン、キシレン、メチシレン、シクロヘキシルベンゼン、テトラリン等の芳香族炭化水素；クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素；１，２−ジメトキシベンゼン、１，３−ジメトキシベンゼン、アニソール、フェネトール、２−メトキシトルエン、３−メトキシトルエン、４−メトキシトルエン、２，３−ジメチルアニソール、２，４−ジメチルアニソール等の芳香族エーテル；酢酸フェニル、プロピオン酸フェニル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ｎ−ブチル等の芳香族エステル；シクロヘキサノン、シクロオクタノン等の脂環を有するケトン；メチルエチルケトン、ジブチルケトン等の脂肪族ケトン；メチルエチルケトン、シクロヘキサノール、シクロオクタノール等の脂環を有するアルコール；ブタノール、ヘキサノール等の脂肪族アルコール；エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコール−１−モノメチルエーテルアセタート（ＰＧＭＥＡ）等の脂肪族エーテル；酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、乳酸エチル、乳酸ｎ−ブチル等の脂肪族エステル等が利用できる。これらのうち、水の溶解度が低い点、容易には変質しない点で、トルエン、キシレン、メチシレン、シクロヘキシルベンゼン、テトラリン等の芳香族炭化水素が好ましい。
【００７３】
有機電界発光素子には、陰極等の水分により著しく劣化する材料が多く使用されているため、組成物中の水分の存在は、乾燥後の膜中に水分が残留し、素子の特性を低下させる可能性が考えられ好ましくない。
【００７４】
組成物中の水分量を低減する方法としては、例えば、窒素ガスシール、乾燥剤の使用、溶剤を予め脱水する、水の溶解度が低い溶剤を使用する等が挙げられる。なかでも、水の溶解度が低い溶剤を使用する場合は、湿式製膜工程中に、溶液膜が大気中の水分を吸収して白化する現象を防ぐことができるため好ましい。この様な観点からは、本実施の形態が適用される電荷輸送材料組成物は、例えば、２５℃における水の溶解度が１重量％以下、好ましくは０．１重量％以下である溶剤を、組成物中１０重量％以上含有することが好ましい。
【００７５】
また、湿式製膜時における組成物からの溶剤蒸発による、製膜安定性の低下を低減するためには、電荷輸送材料組成物の溶剤として、沸点が１００℃以上、好ましくは沸点が１５０℃以上、より好ましくは沸点が２００℃以上の溶剤を用いることが効果的である。また、より均一な膜を得るためには、製膜直後の液膜から溶剤が適当な速度で蒸発することが必要で、このためには通常沸点８０℃以上、好ましくは沸点１００℃以上、より好ましくは沸点１２０℃以上で、通常沸点２７０℃未満、好ましくは沸点２５０℃未満、より好ましくは沸点２３０℃未満の溶剤を用いることが効果的である。
【００７６】
上述の条件、即ち溶質の溶解性、蒸発速度、水の溶解度の条件を満足する溶剤を単独で用いてもよいが、すべての条件を満たす溶剤が選定できない場合は、２種類以上の溶剤を混合して用いることもできる。
【００７７】
［２］発光材料
本発明の電荷輸送材料組成物は、発光材料を含有することが好ましい。  
発光材料とは、本発明の電荷輸送材料組成物において、主として発光する成分を指し、有機ＥＬデバイスにおけるドーパント成分に当たる。該電荷輸送材料組成物から発せられる光量（単位：ｃｄ／ｍ２）の内、通常１０〜１００％、好ましくは２０〜１００％、より好ましくは５０〜１００％、最も好ましくは８０〜１００％が、ある成分材料からの発光と同定される場合、それを発光材料と定義する。
【００７８】
発光材料としては、任意の公知材料を適用可能であり、蛍光発光材料あるいは燐光発光材料を単独若しくは複数を混合して使用できるが、内部量子効率の観点から、好ましくは、燐光発光材料である。
【００７９】
尚、溶剤への溶解性を向上させる目的で、発光材料分子の対称性や剛性を低下させたり、あるいはアルキル基などの親油性置換基を導入したりすることも、重要である。
【００８０】
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、ｐ−ビス（２−フェニルエテニル）ベンゼ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。
【００８１】
燐光発光材料としては、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る。
【００８２】
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、金等が挙げられる。これらの有機金属錯体として、好ましくは下記一般式（Ｖ）または下記一般式（VI）で表される化合物が挙げられる。  
ＭＬ（ｑ−ｊ）Ｌ’ｊ        （Ｖ）  
（一般式（Ｖ）中、Ｍは金属を表し、ｑは上記金属の価数を表す。また、ＬおよびＬ’は二座配位子を表す。ｊは０、１または２を表す。）
【００８３】
【化２９】
2007126443.tif 000025
（一般式（VI）中、Ｍｄは金属を表し、Ｔは炭素または窒素を表す。Ｒ９２〜Ｒ９５は、それぞれ独立に置換基を表す。ただし、Ｔが窒素の場合は、Ｒ９４およびＲ９５は無い。）
【００８４】
以下、まず、一般式（Ｖ）で表される化合物について説明する。  
一般式（Ｖ）中、Ｍは任意の金属を表し、好ましいものの具体例としては、周期表７ないし１１族から選ばれる金属として前述した金属が挙げられる。  
また、一般式（Ｖ）中の二座配位子ＬおよびＬ’は、それぞれ、以下の部分構造を有する配位子を示す。
【００８５】
【化３０】
2007126443.tif 000026
【００８６】
【化３１】
2007126443.tif 000027
【００８７】
Ｌ’として、錯体の安定性の観点から、特に好ましくは、下記のものが挙げられる。
【化３２】
2007126443.tif 000028
【００８８】
上記Ｌ，Ｌ’の部分構造において、環Ａ１は、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表し、これらは置換基を有していてもよい。また、環Ａ２は、含窒素芳香族複素環基を表し、これらは置換基を有していてもよい。
【００８９】
環Ａ１，Ａ２が置換基を有する場合、好ましい置換基としては、フッ素原子等のハロゲン原子；メチル基、エチル基等のアルキル基；ビニル基等のアルケニル基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基；メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基；ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等のジアルキルアミノ基；ジフェニルアミノ基等のジアリールアミノ基；カルバゾリル基；アセチル基等のアシル基；トリフルオロメチル基等のハロアルキル基；シアノ基；フェニル基、ナフチル基、フェナンチル基等の芳香族炭化水素基等が挙げられる。
【００９０】
一般式（Ｖ）で表される化合物として、さらに好ましくは、下記一般式（Ｖａ）、（Ｖｂ）、（Ｖｃ）で表される化合物が挙げられる。
【００９１】
【化３３】
2007126443.tif 000029
（一般式（Ｖａ）中、ＭａはＭと同様の金属を表し、ｗは上記金属の価数を表す。また、環Ａ１は置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基を表し、環Ａ２は置換基を有していてもよい含窒素芳香族複素環基を表す。）
【００９２】
【化３４】
2007126443.tif 000030
（一般式（Ｖｂ）中、ＭｂはＭと同様の金属を表し、ｗは上記金属の価数を表す。また、環Ａ１は置換基を有していてもよい芳香族炭化水素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、環Ａ２は置換基を有していてもよい含窒素芳香族複素環基を表す。）
【００９３】
【化３５】
2007126443.tif 000031
（一般式（Ｖｃ）中、ＭｃはＭと同様の金属を表し、ｗは上記金属の価数を表す。また、ｊは０、１または２を表す。さらに、環Ａ１および環Ａ１’は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素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す。また、環Ａ２および環Ａ２’は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい含窒素芳香族複素環基を表す。）
【００９４】
上記一般式（Ｖａ）、（Ｖｂ）、（Ｖｃ）において、環Ａ１および環Ａ１’の基としては、好ましくは、例えばフェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、アントリル基、チエニル基、フリル基、ベンゾチエニル基、ベンゾフリル基、ピリジル基、キノリル基、イソキノリル基、カルバゾリル基等が挙げられる。
【００９５】
また、環Ａ２、環Ａ２’の基としては、好ましくは、例えばピリジル基、ピリミジル基、ピラジル基、トリアジル基、ベンゾチアゾール基、ベンゾオキサゾール基、ベンゾイミダゾール基、キノリル基、イソキノリル基、キノキサリル基、フェナントリジル基等が挙げられる。
【００９６】
さらに、一般式（Ｖａ）、（Ｖｂ）、（Ｖｃ）で表される化合物が有していてもよい置換基としては、フッ素原子等のハロゲン原子；メチル基、エチル基等のアルキル基；ビニル基等のアルケニル基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基；メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基；ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等のジアルキルアミノ基；ジフェニルアミノ基等のジアリールアミノ基；カルバゾリル基；アセチル基等のアシル基；トリフルオロメチル基等のハロアルキル基；シアノ基等が挙げられる。
【００９７】
上記置換基がアルキル基である場合は、その炭素数は通常１以上６以下である。さらに、置換基がアルケニル基である場合は、その炭素数は通常２以上６以下である。また、置換基がアルコキシカルボニル基である場合は、その炭素数は通常２以上６以下である。さらに、置換基がアルコキシ基である場合は、その炭素数は通常１以上６以下である。また、置換基がアリールオキシ基である場合は、その炭素数は通常６以上１４以下である。さらに、置換基がジアルキルアミノ基である場合は、その炭素数は通常２以上２４以下である。また、置換基がジアリールアミノ基である場合は、その炭素数は通常１２以上２８以下である。さらに、置換基がアシル基である場合は、その炭素数は通常１以上１４以下である。また、置換基がハロアルキル基である場合は、その炭素数は通常１以上１２以下である。
【００９８】
なお、これら置換基は互いに連結して環を形成してもよい。具体例としては、環Ａ１が有する置換基と環Ａ２が有する置換基とが結合するか、または、環Ａ１’が有する置換基と環Ａ２’が有する置換基とが結合するかして、一つの縮合環を形成してもよい。このような縮合環基としては、７，８−ベンゾキノリン基等が挙げられる。
【００９９】
中でも、環Ａ１、環Ａ１’、環Ａ２および環Ａ２’の置換基として、より好ましくはアルキル基、アルコキシ基、芳香族炭化水素基、シアノ基、ハロゲン原子、ハロアルキル基、ジアリールアミノ基、カルバゾリル基が挙げられる。
【０１００】
また、一般式（Ｖａ）、（Ｖｂ）、（Ｖｃ）におけるＭａ，Ｍｂ，Ｍｃ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、白金または金が挙げられる。
【０１０１】
上記一般式（Ｖ）、（Ｖａ）、（Ｖｂ）または（Ｖｃ）で示される有機金属錯体の具体例を以下に示すが、下記の化合物に限定されるものではない（以下において、Ｐｈはフェニル基を表す。）。
【０１０２】
【化３６】
2007126443.tif 000032
【０１０３】
【化３７】
2007126443.tif 000033
【０１０４】
上記一般式（Ｖ）、（Ｖａ）、（Ｖｂ）、（Ｖｃ）で表される有機金属錯体の中でも、特に、配位子Ｌおよび／またはＬ’として２−アリールピリジン系配位子、即ち、２−アリールピリジン、これに任意の置換基が結合したもの、および、これに任意の基が縮合してなるものを有する化合物が好ましい。
【０１０５】
次に、前記一般式（VI）で表される化合物について説明する。  
一般式（VI）中、Ｍｄは金属を表し、具体例としては、周期表７ないし１１族から選ばれる金属として前述した金属が挙げられる。中でも好ましくは、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、白金または金が挙げられ、特に好ましくは、白金、パラジウム等の２価の金属が挙げられる。
【０１０６】
また、一般式（VI）において、Ｒ９２およびＲ９３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、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、アルキルアミノ基、アラルキルアミノ基、ハロアルキル基、水酸基、アリールオキシ基、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表す。
【０１０７】
さらに、Ｔが炭素の場合、Ｒ９４およびＲ９５は、それぞれ独立に、Ｒ９２およびＲ９３と同様の例示物で表される置換基を表す。また、前述の如く、Ｔが窒素の場合はＲ９４およびＲ９５は無い。
【０１０８】
また、Ｒ９２〜Ｒ９５はさらに置換基を有していてもよい。この場合のさらに有していてもよい置換基には特に制限はなく、任意の基を置換基とすることができる。  
さらに、Ｒ９２〜Ｒ９５は互いに連結して環を形成してもよく、この環がさらに任意の置換基を有していてもよい。
【０１０９】
一般式（VI）で表される有機金属錯体の具体例（Ｔ−１，Ｔ−１０〜Ｔ−１５）を以下に示すが、下記の例示化合物に限定されるものではない。なお、以下において、Ｍｅはメチル基を表し、Ｅｔはエチル基を表す。
【０１１０】
【化３８】
2007126443.tif 000034
【０１１１】
また、有機金属錯体としては、ＷＯ２００５／０１９３７３号公報に記載の化合物も使用することができる。
【０１１２】
［３］その他の成分
本発明の電荷輸送材料組成物中には、前述した溶剤および発光材料以外にも、必要に応じて、各種の他の溶剤を含んでいてもよい。このような他の溶剤としては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等のアミド類、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。  
また、レベリング剤や消泡剤等の各種添加剤を含んでいてもよい。
【０１１３】
また、２層以上の層を湿式製膜法により積層する際に、これらの層が相溶することを防ぐため、製膜後に硬化させて不溶化させる目的で光硬化性樹脂や、熱硬化性樹脂を含有させておくこともできる。
【０１１４】
［４］電荷輸送材料組成物中の材料濃度と配合比
本発明の電荷輸送材料組成物中の電荷輸送材料、発光材料および必要に応じて添加可能な成分（レベリング剤など）などの固形分濃度は、通常０．０１重量％以上、好ましくは０．０５重量％以上、より好ましくは０．１重量％以上、さらに好ましくは０．５重量％以上、最も好ましくは１重量％以上であり、通常８０重量％以下、好ましくは５０重量％以下、より好ましくは４０重量％以下、さらに好ましくは３０重量％以下、最も好ましくは２０重量％以下である。この濃度が下限を下回ると、薄膜を形成する場合、厚膜を形成するのが困難となり、上限を超えると、薄膜を形成するのが困難となる。
【０１１５】
また、本発明の電荷輸送材料組成物において、発光材料／電荷輸送材料の重量混合比は、通常、０．１／９９．９以上であり、より好ましくは０．５／９９．５以上であり、さらに好ましくは１／９９以上であり、最も好ましくは２／９８以上で、通常、５０／５０以下であり、より好ましくは４０／６０以下であり、さらに好ましくは３０／７０以下であり、最も好ましくは２０／８０以下である。この比が下限を下回ったり、上限を超えたりすると、著しく発光効率が低下するおそれがある。
【０１１６】
［５］電荷輸送材料組成物の調製方法
本発明の電荷輸送材料組成物は、電荷輸送材料、発光材料、および必要に応じて添加可能なレベリング剤や消泡剤等の各種添加剤よりなる溶質を、適当な溶剤に溶解させることにより調製される。溶解工程に要する時間を短縮するため、および組成物中の溶質濃度を均一に保つため、通常、液を撹拌しながら溶質を溶解させる。溶解工程は常温で行ってもよいが、溶解速度が遅い場合は加熱して溶解させることもできる。溶解工程終了後、必要に応じて、フィルタリング等の濾過工程を経由してもよい。
【０１１７】
［６］電荷輸送材料組成物の性状、物性等
（水分濃度）
本発明の電荷輸送材料組成物を用いた湿式製膜法により層形成して有機電界発光素子を製造する場合、用いる電荷輸送材料組成物に水分が存在すると、形成された膜に水分が混入して膜の均一性が損なわれるため、本発明の電荷輸送材料組成物中の水分含有量はできるだけ少ない方が好ましい。また一般に、有機電界発光素子は、陰極等の水分により著しく劣化する材料が多く使用されているため、電荷輸送材料組成物中に水分が存在した場合、乾燥後の膜中に水分が残留し、素子の特性を低下させる可能性が考えられ好ましくない。
【０１１８】
具体的には、本発明の電荷輸送材料組成物中に含まれる水分量は、通常１重量％以下、好ましくは０．１重量％以下、より好ましくは０．０１重量％以下である。
【０１１９】
電荷輸送材料組成物中の水分濃度の測定方法としては、日本工業規格「化学製品の水分測定法」（ＪＩＳ  Ｋ００６８：２００１）に記載の方法が好ましく、例えば、カールフィッシャー試薬法（ＪＩＳ  Ｋ０２１１−１３４８）等により分析することができる。
【０１２０】
（均一性）
本発明の電荷輸送材料組成物は、湿式製膜プロセスでの安定性、例えば、インクジェット製膜法におけるノズルからの吐出安定性を高めるためには、常温で均一な液状であることが好ましい。常温で均一な液状とは、組成物が均一相からなる液体であり、かつ組成物中に粒径０．１μｍ以上の粒子成分を含有しないことをいう。
【０１２１】
（物性）
本発明の電荷輸送材料組成物の粘度については、極端に低粘度の場合は、例えば製膜工程における過度の液膜流動による塗面不均一、インクジェット製膜におけるノズル吐出不良等が起こりやすくなり、極端に高粘度の場合は、インクジェット製膜におけるノズル目詰まり等が起こりやすくなる。このため、本発明の組成物の２５℃における粘度は、通常２ｍＰａ・ｓ以上、好ましくは３ｍＰａ・ｓ以上、より好ましくは５ｍＰａ・ｓ以上であり、通常１０００ｍＰａ・ｓ以下、好ましくは１００ｍＰａ・ｓ以下、より好ましくは５０ｍＰａ・ｓ以下である。
【０１２２】
また、本発明の電荷輸送材料組成物の表面張力が高い場合は、基板に対する製膜用液の濡れ性が低下する、液膜のレベリング性が悪く、乾燥時の製膜面乱れが起こりやすくなる等の問題が発生するため、本発明の組成物の２０℃における表面張力は、通常５０ｍＮ／ｍ未満、好ましくは４０ｍＮ／ｍ未満である。
【０１２３】
さらに、本発明の電荷輸送材料組成物の蒸気圧が高い場合は、溶剤の蒸発による溶質濃度の変化等の問題が起こりやすくなる。このため、本発明の組成物の２５℃における蒸気圧は、通常５０ｍｍＨｇ以下、好ましくは１０ｍｍＨｇ以下、より好ましくは１ｍｍＨｇ以下である。
【０１２４】
［７］電荷輸送材料組成物の保存方法
本発明の電荷輸送材料組成物は、紫外線の透過を防ぐことのできる容器、例えば、褐色ガラス瓶等に充填し、密栓して保管することが好ましい。保管温度は、通常−３０℃以上、好ましくは０℃以上で、通常３５℃以下、好ましくは２５℃以下である。
【０１２５】
［有機電界発光素子］
本発明の有機電界発光素子は、基板上に少なくとも陽極、陰極およびこれらの両極間に設けられた発光層を有するものであって、本発明の炭化水素化合物を含有する層を有することを特徴とする。この層は、本発明の電荷輸送材料組成物を用いて湿式製膜法により形成された層であることが好ましく、特にこの層は発光層であることが好ましい。
また、特に本発明の炭化水素化合物は、発光層または正孔阻止層に含有されることが好ましい。
【０１２６】
図１〜９は本発明の有機電界発光素子に好適な構造例を示す断面の模式図であり、図１において、１は基板、２は陽極、３は正孔注入層、４は発光層、５は電子注入層、６は陰極を各々表す。
【０１２７】
［１］基板
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。
【０１２８】
［２］陽極
基板１上には陽極２が設けられる。陽極２は発光層側の層（正孔注入層３または発光層４など）への正孔注入の役割を果たすものである。
【０１２９】
この陽極２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、インジウムおよび／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、或いは、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。
【０１３０】
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を用いて陽極を形成する場合には、適当なバインダー樹脂溶液に分散させて、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）。
【０１３１】
陽極２は通常は単層構造であるが、所望により複数の材料からなる積層構造とすること
も可能である。
【０１３２】
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い。この場合、陽極の厚みは通常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の厚みは任意であり、陽極２は基板１と同一でもよい。また、さらには上記の陽極２の上に異なる導電材料を積層することも可能である。
【０１３３】
陽極に付着した不純物を除去し、イオン化ポテンシャルを調整して正孔注入性を向上させることを目的に、陽極表面を紫外線（ＵＶ）／オゾン処理したり、酸素プラズマ、アルゴンプラズマ処理したりすることは好ましい。
【０１３４】
［３］正孔注入層
正孔注入層３は陽極２から発光層４へ正孔を輸送する層であるため、正孔注入層３には正孔輸送性化合物を含むことが好ましい。
【０１３５】
正孔注入層３では、電気的に中性の化合物から電子が一つ除かれたカチオンラジカルが、近傍の電気的に中性な化合物から一電子を受容することによって、正孔が移動する。素子非通電時の正孔注入層３にカチオンラジカル化合物が含まれない場合は、通電時に、正孔輸送性化合物が陽極２に電子を与えることにより正孔輸送性化合物のカチオンラジカルが生成し、このカチオンラジカルと電気的に中性な正孔輸送性化合物との間で電子の授受が行われることにより正孔を輸送する。
【０１３６】
正孔注入層３にカチオンラジカル化合物が含まれると、陽極２による酸化によって生成する以上の濃度で正孔輸送に必要なカチオンラジカルが存在することになり、正孔輸送性能が向上するため、正孔注入層３にカチオンラジカル化合物を含むことが好ましい。カチオンラジカル化合物の近傍に電気的に中性な正孔輸送性化合物が存在すると、電子の受け渡しがスムーズに行われるため、正孔注入層３にカチオンラジカル化合物と正孔輸送性化合物とを含むことがさらに好ましい。
【０１３７】
ここで、カチオンラジカル化合物とは、正孔輸送性化合物から一電子取り除いた化学種であるカチオンラジカルと、対アニオンからなるイオン化合物であり、移動しやすい正孔（フリーキャリア）を既に有している。
【０１３８】
また、正孔輸送性化合物に電子受容性化合物を混合することによって、正孔輸送性化合物から電子受容性化合物への一電子移動が起こり、上述のカチオンラジカル化合物が生成する。このため、正孔注入層３に正孔輸送性化合物と電子受容性化合物とを含むことが好ましい。
【０１３９】
以上の好ましい材料についてまとめると、正孔注入層３に正孔輸送性化合物を含むことが好ましく、正孔輸送性化合物と電子受容性化合物とを含むことがさらに好ましい。また、正孔注入層３にカチオンラジカル化合物を含むことが好ましく、カチオンラジカル化合物と正孔輸送性化合物とを含むことがさらに好ましい。
【０１４０】
さらに、必要に応じて、正孔注入層３には電荷のトラップになりにくいバインダー樹脂や、塗布性改良剤を含んでいてもよい。
【０１４１】
但し、正孔注入層３として、電子受容性化合物のみを湿式製膜法によって陽極２上に製膜し、その上から直接、本発明の電荷輸送材料組成物を塗布、積層することも可能である。この場合、本発明の電荷輸送材料組成物の一部が電子受容性化合物と相互作用することによって、正孔注入性に優れた層が形成される。
【０１４２】
（正孔輸送性化合物）
正孔輸送性化合物としては、４．５ｅＶ〜６．０ｅＶのイオン化ポテンシャルを有する化合物が好ましい。
【０１４３】
正孔輸送性化合物の例としては、本発明の電荷輸送材料の他、芳香族アミン化合物、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、ポリチオフェン誘導体等が挙げられる。中でも非晶質性、可視光の透過率の点から、芳香族アミン化合物が好ましい。
【０１４４】
芳香族アミン化合物の中でも、特に、本発明の電荷輸送材料などの芳香族三級アミン化合物が好ましい。ここで、芳香族三級アミン化合物とは、芳香族三級アミン構造を有する化合物であって、芳香族三級アミン由来の基を有する化合物も含む。
【０１４５】
芳香族三級アミン化合物の種類は特に制限されないが、表面平滑化効果の点から、重量平均分子量が１０００以上、１００００００以下の高分子化合物（繰り返し単位が連なる重合型炭化水素化合物）がさらに好ましい。
【０１４６】
芳香族三級アミン高分子化合物の好ましい例として、下記一般式（VII）で表される繰り返し単位を有する高分子化合物が挙げられる。
【０１４７】
【化３９】
2007126443.tif 000035
（一般式（VII）中、Ａｒ２１，Ａｒ２２は各々独立して、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。Ａｒ２３〜Ａｒ２５は、各々独立して、置換基を有していてもよい２価の芳香族炭化水素基、または置換基を有していてもよい２価の芳香族複素環基を表す。Ｙは、下記の連結基群の中から選ばれる連結基を表す。また、Ａｒ２１〜Ａｒ２５のうち、同一のＮ原子に結合する二つの基は互いに結合して環を形成してもよい。）
【０１４８】
【化４０】
2007126443.tif 000036
（上記各式中、Ａｒ３１〜Ａｒ４１は、各々独立して、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環、または置換基を有していてもよい芳香族複素環由来の１価または２価の基を表す。Ｒ３１およびＲ３２は、各々独立して、水素原子または任意の置換基を表す。））
【０１４９】
Ａｒ２１〜Ａｒ２５およびＡｒ３１〜Ａｒ４１としては、任意の芳香族炭化水素環または芳香族複素環由来の、１価または２価の基が適用可能である。これらは各々同一であっても、互いに異なっていてもよい。また、任意の置換基を有していてもよい。
【０１５０】
その芳香族炭化水素環としては、５または６員環の単環または２〜５縮合環が挙げられる。具体例としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、アセナフテン環、フルオランテン環、フルオレン環などが挙げられる。
【０１５１】
また、その芳香族複素環としては、５または６員環の単環または２〜４縮合環が挙げられる。具体例としては、フラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、インドール環、カルバゾール環、ピロロイミダゾール環、ピロロピラゾール環、ピロロピロール環、チエノピロール環、チエノチオフェン環、フロピロール環、フロフラン環、チエノフラン環、ベンゾイソオキサゾール環、ベンゾイソチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、シノリン環、キノキサリン環、フェナントリジン環、ベンゾイミダゾール環、ペリミジン環、キナゾリン環、キナゾリノン環、アズレン環などが挙げられる。
【０１５２】
また、Ａｒ２３〜Ａｒ２５、Ａｒ３１〜Ａｒ３５、Ａｒ３７〜Ａｒ４０としては、上に例示した１種類または２種類以上の芳香族炭化水素環および／または芳香族複素環由来の２価の基を２つ以上連結して用いることもできる。
【０１５３】
Ａｒ２１〜Ａｒ４１の芳香族炭化水素環および／または芳香族複素環由来の基は、さらに置換基を有していてもよい。置換基の分子量としては、通常４００以下、中でも２５０以下程度が好ましい。置換基の種類は特に制限されないが、例としては、次の置換基群Ｗから選ばれる１種または２種以上が挙げられる。
【０１５４】
〈置換基群Ｗ〉
メチル基、エチル基等の、炭素数が通常１以上、通常１０以下、好ましくは８以下のアルキル基；ビニル基等の、炭素数が通常２以上、通常１１以下、好ましくは５以下のアルケニル基；エチニル基等の、炭素数が通常２以上、通常１１以下、好ましくは５以下のアルキニル基；メトキシ基、エトキシ基等の、炭素数が通常１以上、通常１０以下、好ましくは６以下のアルコキシ基；フェノキシ基、ナフトキシ基、ピリジルオキシ基等の、炭素数が通常４以上、好ましくは５以上、通常２５以下、好ましくは１４以下のアリールオキシ基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の、炭素数が通常２以上、通常１１以下、好ましくは７以下のアルコキシカルボニル基；ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等の、炭素数が通常２以上、通常２０以下、好ましくは１２以下のジアルキルアミノ基；ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、Ｎ−カルバゾリル基等の、炭素数が通常１０以上、好ましくは１２以上、通常３０以下、好ましくは２２以下のジアリールアミノ基；フェニルメチルアミノ基等の、炭素数が通常６以上、好ましくは７以上、通常２５以下、好ましくは１７以下のアリールアルキルアミノ基；アセチル基、ベンゾイル基等の、炭素数が通常２以上、通常１０以下、好ましくは７以下のアシル基；フッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子；トリフルオロメチル基等の、炭素数が通常１以上、通常８以下、好ましくは４以下のハロアルキル基；メチルチオ基、エチルチオ基等の、炭素数が通常１以上、通常１０以下、好ましくは６以下のアルキルチオ基；フェニルチオ基、ナフチルチオ基、ピリジルチオ基等の、炭素数が通常４以上、好ましくは５以上、通常２５以下、好ましくは１４以下のアリールチオ基；トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基等の、炭素数が通常２以上、好ましくは３以上、通常３３以下、好ましくは２６以下のシリル基；トリメチルシロキシ基、トリフェニルシロキシ基等の、炭素数が通常２以上、好ましくは３以上、通常３３以下、好ましくは２６以下のシロキシ基；シアノ基；フェニル基、ナフチル基等の、炭素数が通常６以上、通常３０以下、好ましくは１８以下の芳香族炭化水素環基；チエニル基、ピリジル基等の、炭素数が通常３以上、好ましくは４以上、通常２８以下、好ましくは１７以下の芳香族複素環基。
【０１５５】
Ａｒ２１、Ａｒ２２としては、高分子化合物の溶解性、耐熱性、正孔注入・輸送性の点から、ベンゼン環、ナフタレン環、フェナントレン環、チオフェン環、ピリジン環由来の１価の基が好ましく、フェニル基、ナフチル基がさらに好ましい。
【０１５６】
また、Ａｒ２３〜Ａｒ２５としては、耐熱性、酸化還元電位を含めた正孔注入・輸送性の点から、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環由来の２価の基が好ましく、フェニレン基、ビフェニレン基、ナフチレン基がさらに好ましい。
【０１５７】
Ｒ３１、Ｒ３２としては、水素原子または任意の置換基が適用可能である。これらは互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。置換基の種類は、特に制限されないが、適用可能な置換基を例示するならば、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、シリル基、シロキシ基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基、ハロゲン原子が挙げられる。これらの具体例としては、前記の置換基群Ｗにおいて例示した各基が挙げられる。
【０１５８】
一般式（VII）で表される繰り返し単位を有する芳香族三級アミン高分子化合物の具体例としては、ＷＯ２００５／０８９０２４号に記載のものが挙げられ、その好適例も同様であり、例えば下記構造式で表される化合物（ＰＢ−１）が挙げられるが、何らそれらに限定されるものではない。
【０１５９】
【化４１】
2007126443.tif 000037
【０１６０】
他の芳香族三級アミン高分子化合物の好ましい例として、下記一般式（VIII）および／または一般式（IX）で表される繰り返し単位を含む高分子化合物が挙げられる。
【０１６１】
【化４２】
2007126443.tif 000038
（一般式（VIII）、（IX）中、Ａｒ４５，Ａｒ４７およびＡｒ４８は各々独立して、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。Ａｒ４４およびＡｒ４６は各々独立して、置換基を有していてもよい２価の芳香族炭化水素基、または置換基を有していてもよい２価の芳香族複素環基を表す。また、Ａｒ４５〜Ａｒ４８のうち、同一のＮ原子に結合する２つの基は互いに結合して環を形成してもよい。Ｒ４１〜Ｒ４３は各々独立して、水素原子または任意の置換基を表す。）
【０１６２】
Ａｒ４５，Ａｒ４７，Ａｒ４８およびＡｒ４４、Ａｒ４６の具体例、好ましい例、有していてもよい置換基の例および好ましい置換基の例は、それぞれ、Ａｒ２１，Ａｒ２２およびＡｒ２３〜Ａｒ２５と同様である。Ｒ４１〜Ｒ４３は好ましくは水素原子または［置換基群Ｗ］に記載されている置換基であり、さらに好ましくは、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、芳香族炭化水素基、芳香族炭化水素基である。
【０１６３】
一般式（VIII）および／または（IX）で表される繰り返し単位を含む芳香族三級アミン高分子化合物の具体例としては、ＷＯ２００５／０８９０２４号に記載のものが挙げられ、その好適例も同様であるが、何らそれらに限定されるものではない。
【０１６４】
また、湿式製膜法により正孔注入層を形成する場合には、種々の溶剤に溶解し易い正孔輸送性化合物が好ましい。芳香族三級アミン化合物としては、例えば、ビナフチル系化合物（特開２００４−０１４１８７）および非対称１，４−フェニレンジアミン化合物（特開２００４−０２６７３２）が好ましい。
【０１６５】
また、従来、有機電界発光素子における正孔注入・輸送性の薄膜精製材料として利用されてきた芳香族アミン化合物の中から、種々の溶剤に溶解し易い化合物を適宜選択してもよい。正孔注入層の正孔輸送性化合物に適用可能な芳香族アミン化合物としては、例えば、有機電界発光素子における正孔注入・輸送性の層形成材料として利用されてきた、従来公知の化合物が挙げられる。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化合物（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化合物（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化合物（米国特許第４，７６４，６２５号）；α，α，α’，α’−テトラメチル−α，α’−ビス（４−ジ（ｐ−トリル）アミノフェニル）−ｐ−キシレン（特開平３−２６９０８４号公報）；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化合物（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化合物（特開平４−３０４４６６号公報）；スターバースト型芳香族トリアミン化合物（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化合物（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。これらの芳香族アミン化合物は、必要に応じて２種以上を混合して用いてもよい。
【０１６６】
また、正孔注入層の正孔輸送性化合物に適用可能なフタロシアニン誘導体またはポルフィリン誘導体の好ましい具体例としては、ポルフィリン、５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン、５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリンコバルト（II）、５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン銅（II）、５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン亜鉛（II）、５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリンバナジウム（IV）オキシド、５，１０，１５，２０−テトラ（４−ピリジル）−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン、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マグネシウム、フタロシアニン鉛、フタロシアニン銅（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。
【０１６７】
また、正孔注入層の正孔輸送性化合物として適用可能なオリゴチオフェン誘導体の好ましい具体例としては、α−ターチオフェンとその誘導体、α−セキシチオフェンとその誘導体、ナフタレン環を含有するオリゴチオフェン誘導体（特開平６−２５６３４１）等が挙げられる。
【０１６８】
また、本発明における正孔輸送性化合物として適用可能なポリチオフェン誘導体の好ましい具体例としては、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）等が挙げられる。
【０１６９】
なお、これらの正孔輸送性化合物の分子量は、高分子化合物（繰り返し単位が連なる重合性化合物）の場合を除いて、通常９０００以下、好ましくは５０００以下、また、通常２００以上、好ましくは４００以上の範囲である。正孔輸送性化合物の分子量が高過ぎると合成および精製が困難であり好ましくない一方で、分子量が低過ぎると耐熱性が低くなるおそれがありやはり好ましくない。
【０１７０】
正孔注入層の材料として用いられる正孔輸送性化合物は、このような化合物のうち何れか１種を単独で含有していてもよく、２種以上を含有していてもよい。２種以上の正孔輸送性化合物を含有する場合、その組み合わせは任意であるが、芳香族三級アミン高分子化合物１種または２種以上と、その他の正孔輸送性化合物１種または２種以上とを併用するのが好ましい。
【０１７１】
（電子受容性化合物）
電子受容性化合物とは、酸化力を有し、上述の正孔輸送性化合物から一電子受容する能力を有する化合物が好ましく、具体的には、電子親和力が４ｅＶ以上である化合物が好ましく、５ｅＶ以上の化合物である化合物がさらに好ましい。
【０１７２】
例としては、４−イソプロピル−４’−メチルジフェニルヨードニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボラート等の有機基の置換したオニウム塩、塩化鉄（III）（特開平１１−２５１０６７）、ペルオキソ二硫酸アンモニウム等の高原子価の無機化合物、テトラシアノエチレン等のシアノ化合物、トリス（ペンタフルオロフェニル）ボラン（特開２００３−３１３６５）等の芳香族ホウ素化合物、フラーレン誘導体、ヨウ素等が挙げられる。
【０１７３】
上記の化合物のうち、強い酸化力を有する点で有機基の置換したオニウム塩、高原子価の無機化合物が好ましく、種々の溶剤に可溶で湿式塗布に適用可能である点で有機基の置換したオニウム塩、シアノ化合物、芳香族ホウ素化合物が好ましい。
【０１７４】
電子受容性化合物として好適な有機基の置換したオニウム塩、シアノ化合物、芳香族ホウ素化合物の具体例としては、ＷＯ２００５／０８９０２４号に記載のものが挙げられ、その好適例も同様であり、例えば下記構造式で表される化合物（Ａ−２）が挙げられるが、何らそれらに限定されるものではない。
【０１７５】
【化４３】
2007126443.tif 000039
【０１７６】
（カチオンラジカル化合物）
カチオンラジカル化合物とは、正孔輸送性化合物から一電子取り除いた化学種であるカチオンラジカルと、対アニオンからなるイオン化合物である。但し、カチオンラジカルが正孔輸送性の高分子化合物由来である場合、カチオンラジカルは高分子化合物の繰り返し単位から一電子取り除いた構造となる。
【０１７７】
カチオンラジカルは、正孔輸送性化合物に前述した化合物から一電子取り除いた化学種であることが好ましく、正孔輸送性化合物としてさらに好ましい化合物から一電子取り除いた化学種であることが非晶質性、可視光の透過率、耐熱性、溶解性などの点からさらに好ましい。
【０１７８】
カチオンラジカル化合物は、前述の正孔輸送性化合物と電子受容性化合物を混合することにより生成させることができる。即ち、前述の正孔輸送性化合物と電子受容性化合物を混合することにより、正孔輸送性化合物から電子受容性化合物へと電子移動が起こり、正孔輸送性化合物のカチオンラジカルと対アニオンからなるカチオンイオン化合物が生成する。
【０１７９】
ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．，２０００年，１２巻，４８１頁）やエメラルジン塩酸塩（Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．，１９９０年，９４巻，７７１６頁）等の高分子化合物由来のカチオンラジカル化合物は、酸化重合（脱水素重合）、即ち、モノマーを酸性溶液中で、ペルオキソ二硫酸塩等を用いて化学的に、または、電気化学的に酸化することによっても生成する。この酸化重合（脱水素重合）の場合、モノマーが酸化されることにより、高分子化されるとともに、酸性溶液由来のアニオンを対アニオンとする、高分子の繰り返し単位から一電子取り除かれたカチオンラジカルが生成する。
【０１８０】
正孔注入層３は、湿式製膜法または真空蒸着法により陽極２上に形成される。
【０１８１】
陽極２として一般的に用いられるＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）は、その表面粗さが１０ｎｍ程度の粗さ（Ｒａ）を有するのに加えて、局所的に突起を有することが多く、短絡欠陥を生じ易いという問題があった。陽極２の上に形成される正孔注入層３は湿式製膜法により形成することは、真空蒸着法より形成する場合と比較して、これら陽極表面の凹凸に起因する、素子の欠陥の発生を低減する利点を有する。
【０１８２】
湿式製膜法による層形成の場合は、前述した各材料（正孔輸送性化合物、電子受容性化合物、カチオンラジカル化合物）の１種または２種以上の所定量を、必要により電荷のトラップにならないバインダー樹脂や塗布性改良剤を添加して、溶剤に溶解させて、塗布溶液を調製し、スピンコート、スプレーコート、ディップコート、ダイコート、フレキソ印刷、スクリーン印刷、インクジェット法等の湿式製膜法により陽極上に塗布し、乾燥して、正孔注入層３を形成させる。
【０１８３】
湿式製膜法による層形成のために用いられる溶剤としては、前述の各材料（正孔輸送性化合物、電子受容性化合物、カチオンラジカル化合物）を溶解することが可能な溶剤であれば、その種類は特に限定されないが、正孔注入層に用いられる各材料（正孔輸送性化合物、電子受容性化合物、カチオンラジカル化合物）を失活させる恐れのある、失活物質または失活物質を発生させるものを含まないものが好ましい。
【０１８４】
これらの条件を満たす好ましい溶剤としては、例えば、エーテル系溶剤およびエステル系溶剤が挙げられる。具体的には、エーテル系溶剤としては、例えば、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコール−１−モノメチルエーテルアセタート（ＰＧＭＥＡ）等の脂肪族エーテル；１，２−ジメトキシベンゼン、１，３−ジメトキシベンゼン、アニソール、フェネトール、２−メトキシトルエン、３−メトキシトルエン、４−メトキシトルエン、２，３−ジメチルアニソール、２，４−ジメチルアニソール等の芳香族エーテル等が挙げられる。エステル系溶剤としては、例えば、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、乳酸エチル、乳酸ｎ−ブチル等の脂肪族エステル；酢酸フェニル、プロピオン酸フェニル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ｎ−ブチル等の芳香族エステル等が挙げられる。これらは何れか１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせおよび比率で用いてもよい。
【０１８５】
上述のエーテル系溶剤およびエステル系溶剤以外に使用可能な溶剤としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶剤、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等のアミド系溶剤、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。これらは何れか１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせおよび比率で用いてもよい。また、これらの溶剤のうち１種または２種以上を、上述のエーテル系溶剤およびエステル系溶剤のうち１種または２種以上と組み合わせて用いてもよい。特に、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶剤は、電子受容性化合物およびカチオンラジカル化合物を溶解する能力が低いため、エーテル系溶剤およびエステル系溶剤と混合して用いることが好ましい。
【０１８６】
塗布溶液中における溶剤の濃度は、通常１０重量％以上、好ましくは３０重量％以上、より好ましくは５０％重量以上、また、通常９９．９９９重量％以下、好ましくは９９．９９重量％以下、さらに好ましくは９９．９重量％以下の範囲である。なお、２種以上の溶剤を混合して用いる場合には、これらの溶剤の合計がこの範囲を満たすようにする。
【０１８７】
真空蒸着法による層形成の場合には、前述した各材料（正孔輸送性化合物、電子受容性化合物、カチオンラジカル化合物）の１種または２種以上を真空容器内に設置されたるつぼに入れ（２種以上材料を用いる場合は各々のるつぼに入れ）、真空容器内を適当な真空ポンプで１０−４Ｐａ程度まで排気した後、るつぼを加熱して（２種以上材料を用いる場合は各々のるつぼを加熱して）、蒸発量を制御して蒸発させ（２種以上材料を用いる場合はそれぞれ独立に蒸発量を制御して蒸発させ）、るつぼと向き合って置かれた基板の陽極上に正孔注入層を形成させる。なお、２種以上の材料を用いる場合は、それらの混合物をるつぼに入れ、加熱し蒸発させて正孔注入層形成に用いることもできる。
【０１８８】
このようにして形成される正孔注入層３の膜厚は、通常５ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上、また、通常１０００ｎｍ以下、好ましくは５００ｎｍ以下の範囲である。
なお、正孔注入層３は、図６に示す如く、これを省略しても良い。
【０１８９】
［４］発光層
正孔注入層３の上には通常発光層４が設けられる。発光層４は例えば前述の発光材料を含む層であり、電界を与えられた電極間において、陽極２から正孔注入層３を通じて注入された正孔と、陰極６から電子輸送層５を通じて注入された電子との再結合により励起されて、主たる発光源となる層である。発光層４は発光材料（ドーパント）と１種または２種以上のホスト材料を含むことが好ましく、発光層４は本発明の炭化水素化合物をホスト材料として含むことがさらに好ましく、真空蒸着法で形成しても良いが、本発明の電荷輸送材料組成物を用い、湿式製膜法によって作製された層であることが特に好ましい。
【０１９０】
ここで、湿式製膜法とは、前述の如く、溶剤を含む組成物を、スピンコート、スプレーコート、ディップコート、ダイコート、フレキソ印刷、スクリーン印刷、インクジェット法等により製膜するものである。
【０１９１】
なお、発光層４は、本発明の性能を損なわない範囲で、他の材料、成分を含んでいてもよい。また、発光層４は、２層または３層以上からなる複層構造であってもよく、その場合、それぞれの層の組成比が異なっていてもよいし、異なる材料を含有するものであってもよい。また、層間に五酸化バナジウムなどからなる電荷発生層を設けることも可能である。
【０１９２】
一般に有機電界発光素子において、同じ材料を用いた場合、電極間の膜厚が薄い方が、実効電界が大きくなる為、注入される電流が多くなるので、駆動電圧は低下する。その為、電極間の総膜厚は薄い方が、有機電界発光素子の駆動電圧は低下するが、あまりに薄いと、ＩＴＯ等の電極に起因する突起により短絡が発生する為、ある程度の膜厚が必要となる。
【０１９３】
本発明においては、発光層４以外に、正孔注入層３および後述の電子輸送層５等の有機層を有する場合、発光層４と正孔注入層３や電子輸送層５等の他の有機層とを合わせた総膜厚は通常３０ｎｍ以上、好ましくは５０ｎｍ以上であり、さらに好ましくは１００ｎｍ以上で、通常１０００ｎｍ以下、好ましくは５００ｎｍ以下であり、さらに好ましくは３００ｎｍ以下である。また、発光層４以外の正孔注入層３や後述の電子注入層５の導電性が高い場合、発光層４に注入される電荷量が増加する為、例えば正孔注入層３の膜厚を厚くして発光層４の膜厚を薄くし、総膜厚をある程度の膜厚を維持したまま駆動電圧を下げることも可能である。
【０１９４】
よって、発光層４の膜厚は、通常１０ｎｍ以上、好ましくは２０ｎｍ以上で、通常３００ｎｍ以下、好ましくは２００ｎｍ以下である。なお、本発明の素子が、陽極および陰極の両極間に、発光層４のみを有する場合の発光層４の膜厚は、通常３０ｎｍ以上、好ましくは５０ｎｍ以上、通常５００ｎｍ以下、好ましくは３００ｎｍ以下である。
【０１９５】
［５］電子注入層
電子注入層５は陰極６から注入された電子を効率よく発光層４へ注入する役割を果たす。電子注入を効率よく行うには、電子注入層５を形成する材料は、仕事関数の低い金属が好ましく、ナトリウムやセシウム等のアルカリ金属、バリウムやカルシウムなどのアルカリ土類金属が用いられる。  
電子注入層５の膜厚は０．１〜５ｎｍが好ましい。
【０１９６】
また、陰極６と発光層４または後述の電子輸送層８との界面に、図８，９に示す如く、ＬｉＦ、ＭｇＦ２、Ｌｉ２Ｏ、Ｃｓ２ＣＯ３等の陰極バッファ層１０（厚さ０．１〜５ｎｍ程度）を挿入することも、素子の効率を向上させる有効な方法である（Appl.Phys.Lett.,70巻，152頁，1997年；特開平１０−７４５８６号公報；IEEETrans.Electron.Devices，44巻，1245頁，1997年；SID  04  Digest，154頁）。
【０１９７】
さらに、後述するバソフェナントロリン等の含窒素複素環化合物や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に代表される有機電子輸送材料に、ナトリウム、カリウム、セシウム、リチウム、ルビジウム等のアルカリ金属をドープする（特開平１０−２７０１７１号公報、特開２００２−１００４７８号公報、特開２００２−１００４８２号公報などに記載）ことにより、電子注入・輸送性が向上し優れた膜質を両立させることが可能となるため好ましい。この場合の膜厚は通常５ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上で、通常２００ｎｍ以下、好ましくは１００ｎｍ以下である。
【０１９８】
電子注入層５は、発光層４と同様にして湿式製膜法、或いは真空蒸着法により発光層４上に積層することにより形成される。真空蒸着法の場合には、真空容器内に設置されたるつぼまたは金属ボートに蒸着源を入れ、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、るつぼまたは金属ボートを加熱して蒸発させ、るつぼまたは金属ボートと向き合って置かれた基板上に電子注入層を形成する。
【０１９９】
アルカリ金属の蒸着は、クロム酸アルカリ金属と還元剤をニクロムに充填したアルカリ金属ディスペンサーを用いて行う。このディスペンサーを真空容器内で加熱することにより、クロム酸アルカリ金属が還元されてアルカリ金属が蒸発される。有機電子輸送材料とアルカリ金属とを共蒸着する場合は、有機電子輸送材料を真空容器内に設置されたるつぼに入れ、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、各々のるつぼおよびディスペンサーを同時に加熱して蒸発させ、るつぼおよびディスペンサーと向き合って置かれた基板上に電子注入層を形成する。
【０２００】
このとき、電子注入層５の膜厚方向において均一に共蒸着されるが、膜厚方向において濃度分布があっても構わない。
なお、電子注入層５は、図５〜９に示す如く、これを省略しても良い。
【０２０１】
［６］陰極
陰極６は、発光層側の層（電子注入層５または発光層４など）に電子を注入する役割を果たす。陰極６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、銀等の適当な金属またはそれらの合金が用いられる。具体例としては、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、アルミニウム−リチウム合金等の低仕事関数合金電極が挙げられる。
【０２０２】
陰極６の膜厚は通常、陽極２と同様である。低仕事関数金属から成る陰極を保護する目的で、この上にさらに、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。この目的のために、アルミニウム、銀、銅、ニッケル、クロム、金、白金等の金属が使われる。
【０２０３】
［７］その他の構成層
以上、図１に示す層構成の素子を中心に説明してきたが、本発明の有機電界発光素子における陽極２および陰極６と発光層４との間には、その性能を損なわない限り、上記説明にある層の他にも、任意の層を有していてもよく、また発光層４以外の任意の層を省略してもよい。
【０２０４】
有してもよい層としては例えば、電子輸送層７が挙げられる。電子輸送層７は素子の発光効率をさらに向上させることを目的として、図２に示す如く、発光層４と電子注入層５との間に設けられる。
【０２０５】
電子輸送層７は、電界を与えられた電極間において陰極６から注入された電子を効率よく発光層４の方向に輸送することができる化合物より形成される。電子輸送層７に用いられる電子輸送性化合物としては、陰極６または電子注入層５からの電子注入効率が高く、かつ、高い電子移動度を有し注入された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。
このような条件を満たす材料としては、本発明の電荷輸送材料が挙げられる。また、その他、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、オキサジアゾール誘導体、ジスチリルビフェニル誘導体、シロール誘導体、３−または５−ヒドロキシフラボン金属錯体、ベンズオキサゾール金属錯体、ベンゾチアゾール金属錯体、トリスベンズイミダゾリルベンゼン（米国特許第５，６４５，９４８号）、キノキサリン化合物（特開平６−２０７１６９号公報）、フェナントロリン誘導体（特開平５−３３１４５９号公報）、２−ｔ−ブチル−９，１０−Ｎ，Ｎ’−ジシアノアントラキノンジイミン、ｎ型水素化非晶質炭化シリコン、ｎ型硫化亜鉛、ｎ型セレン化亜鉛などが挙げられる。
【０２０６】
電子輸送層７の膜厚は、通常下限は１ｎｍ、好ましくは５ｎｍ程度であり、上限は通常３００ｎｍ、好ましくは１００ｎｍ程度である。
【０２０７】
電子輸送層７は、正孔注入層３と同様にして湿式製膜法、或いは真空蒸着法により発光層４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。
【０２０８】
また、特に、発光物質として燐光材料を用いたり、青色発光材料を用いたりする場合、図３，４，７〜９に示す如く、正孔阻止層８を設けることも効果的である。正孔阻止層８は正孔と電子を発光層４内に閉じこめて、発光効率を向上させる機能を有する。即ち、正孔阻止層８は、発光層４から移動してくる正孔が電子輸送層７に到達するのを阻止することで、発光層４内で電子との再結合確率を増やし、生成した励起子を発光層４内に閉じこめる役割と、電子輸送層７から注入された電子を効率よく発光層４の方向に輸送する役割がある。
【０２０９】
正孔阻止層８は、陽極２から移動してくる正孔を陰極６に到達するのを阻止する役割と、陰極６から注入された電子を率よく発光層４の方向に輸送することができる化合物により、発光層４の上に、発光層４の陰極６側の界面に接するように積層形成される。
【０２１０】
正孔阻止層８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、エネルギーギャップ（ＨＯＭＯ、ＬＵＭＯの差）が大きいこと、励起三重項準位（Ｔ１）が高いことが挙げられる。
【０２１１】
このような条件を満たす正孔阻止層材料としては、本発明の電荷輸送材料を用いることが好ましい。その他、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（フェノラト）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（トリフェニルシラノラト）アルミニウム等の混合配位子錯体、ビス（２−メチル−８−キノラト）アルミニウム−μ−オキソ−ビス−（２−メチル−８−キノリラト）アルミニウム二核金属錯体等の金属錯体、ジスチリルビフェニル誘導体等のスチリル化合物（特開平１１−２４２９９６）、３−（４−ビフェニルイル）−４−フェニル−５（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール等のトリアゾール誘導体（特開平７−４１７５９号公報）、バソクプロイン等のフェナントロリン誘導体（特開平１０−７９２９７号公報）が挙げられる。
【０２１２】
さらに、ＷＯ２００５／０２２９６２号公報に記載の２，４，６位が置換されたピリジン環を少なくとも１個有する化合物も正孔阻止材料として好ましい。
【０２１３】
正孔阻止層８の膜厚は、通常０．３ｎｍ以上、好ましくは０．５ｎｍ以上で、通常１００ｎｍ以下、好ましくは５０ｎｍ以下である。
【０２１４】
正孔阻止層８も正孔注入層３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。
【０２１５】
電子輸送層７および正孔阻止層８は必要に応じて、適宜設ければよく、１）電子輸送層のみ、２）正孔阻止層のみ、３）正孔阻止層／電子輸送層の積層、４）用いない、等、用法がある。
【０２１６】
正孔阻止層８と同様の目的で、図４，９に示す如く、正孔注入層３と発光層４の間に電子阻止層９を設けることも効果的である。電子阻止層９は、発光層４から移動してくる電子が正孔注入層３に到達するのを阻止することで、発光層４内で正孔との再結合確率を増やし、生成した励起子を発光層４内に閉じこめる役割と、正孔注入層３から注入された正孔を効率よく発光層４の方向に輸送する役割がある。
【０２１７】
電子阻止層９に求められる特性としては、正孔輸送性が高く、エネルギーギャップ（ＨＯＭＯ、ＬＵＭＯの差）が大きいこと、励起三重項準位（Ｔ１）が高いことが挙げられる。また、発光層４を湿式製膜法で形成する場合、電子阻止層９も湿式製膜法で形成することが、素子製造が容易となるため、好ましい。
【０２１８】
このため、電子阻止層９も湿式製膜適合性を有することが好ましく、このような電子阻止層９に用いられる材料としては、本発明の電荷輸送材料の他、Ｆ８−ＴＦＢに代表されるジオクチルフルオレンとトリフェニルアミンの共重合体（ＷＯ２００４／０８４２６０号公報記載）等が挙げられる。
【０２１９】
なお、発光層を乾式成膜法（蒸着法など）で形成する場合、電子阻止層９に用いられる材料としては、本発明の電荷輸送材料以外には、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ジアミン（特開平５−２３４６８１号公報）、４，４’，４''−トリス（１−ナフチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン等のスターバースト構造を有する芳香族アミン化合物（Ｊ．  Ｌｕｍｉｎ．，  ７２−７４巻、９８５頁、１９９７年）、トリフェニルアミンの四量体から成る芳香族アミン化合物（Ｃｈｅｍ．  Ｃｏｍｍｕｎ．，２１７５頁、１９９６年）、２，２’，７，７’−テトラキス−（ジフェニルアミノ）−９，９’−スピロビフルオレン等のスピロ化合物（Ｓｙｎｔｈ．  Ｍｅｔａｌｓ，  ９１巻、２０９頁、１９９７年）、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、あるいは下記一般式（ａ）で示されるモノアミン化合物などが挙げられる。これらの化合物は、１種を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。
【０２２０】
【化４４】
2007126443.tif 000040
［式中、Ｒ１1〜Ｒ1９は、水素原子、アリール基またはアルキル基を表す。Ｒ１1〜Ｒ1９はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。Ｒ１1〜Ｒ1９がアリール基またはアルキル基の場合には、Ｒ１1〜Ｒ1９はさらに置換基としてアリール基またはアルキル基を有していてもよい。］
【０２２１】
上記の化合物以外に、電子阻止層９の材料として、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルトリフェニルアミン（特開平７−５３９５３号公報）、テトラフェニルベンジジンを含有するポリアリーレンエーテルサルホン（Ｐｏｌｙｍ．  Ａｄｖ．  Ｔｅｃｈ．，  ７巻、３３頁、１９９６年）等の高分子材料が挙げられる。
【０２２２】
真空蒸着法の場合には、電子阻止層９の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、基板１上に形成された正孔注入層３の上に、電子阻止層９を形成させる。
【０２２３】
なお、図１とは逆の構造、即ち、基板１上に陰極６、電子注入層５、発光層４、正孔注入層３、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〜図９に示した前記各層構成とは逆の構造に積層することも可能である。
【０２２４】
さらには、図１に示す層構成を複数段重ねた構造（発光ユニットを複数積層させた構造）とすることも可能である。その際には段間（発光ユニット間）の界面層（陽極がＩＴＯ、陰極がＡｌの場合はその２層）の代わりに、例えばＶ２Ｏ５等を電荷発生層（ＣＧＬ）として用いると段間の障壁が少なくなり、発光効率・駆動電圧の観点からより好ましい。
【０２２５】
本発明は、有機電界発光素子が、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いずれにおいても適用することができる。
【実施例】
【０２２６】
次に、本発明を実施例によってさらに具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例の記載に限定されるものではない。  
なお、以下において、ガラス転移温度はＤＳＣ測定により、気化温度はＴＧ−ＤＴＡ測定により、融点はＤＳＣ測定またはＴＧ−ＤＴＡ測定によりそれぞれ求めた。
【０２２７】
［合成例１：本発明の炭化水素化合物（Ｉ−１）の合成］
【化４５】
2007126443.tif 000041
【０２２８】
２００ｍＬ四つ口フラスコに、３’−ブロモアセトフェノン（１１．９ｇ）、脱水エタノールを窒素下で加え、更にテトラクロロシラン（２０．３ｇ）を滴下して加えた。６時間室温で攪拌した後、氷に空け析出した固体を濾取した。濾取物をトルエンに溶かし、不溶物を除去しエタノールとトルエンの混合溶剤にて再結晶を行ったところ、化合物（Ｉ−１ａ）の白色針状結晶（６．４ｇ）を得た。
【０２２９】
３００ｍＬ四つ口フラスコに、化合物Ｉ−１ａ（１．７ｇ）、３−ビフェニルボロン酸（２．５ｇ）、１，２−ジメトキシエタン（９６ｍＬ）、水（１４ｍＬ）を加え、窒素バブリングを行った。この系に、炭酸カリウム（４．０ｇ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（３３２ｍｇ）を加え６時間加熱還流した。ジクロロメタンで抽出し、活性白土を入れて撹拌した。固形分を濾過で除去した後、濃縮し、これをカラムクロマトグラフィー、ついで昇華精製を行い、目的物である炭化水素化合物（Ｉ−１）（１．７ｇ）を得た。
【０２３０】
このもののガラス転移温度は８３℃であった。
・ＤＥＩ−ＭＳ  ｍ／ｚ＝７６２（Ｍ＋）
【０２３１】
[合成例２：本発明の炭化水素化合物（Ｉ−２）の合成]
【化４６】
2007126443.tif 000042
【０２３２】
窒素雰囲気下、３００ｍＬの四つ口フラスコに、化合物Ｉ−１ａ（６．９９ｇ）、３−ビフェニルボロン酸（５．１０ｇ）、トルエン（６４ｍＬ）、エタノール（１６ｍＬ）の混合溶液に、炭酸カリウム（８．９０ｇ）と水（３２ｍＬ）の混合溶液、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（７４４ｍｇ）を、順次加え、加熱還流下、８時間撹拌した。得られた溶液から、トルエンで抽出し、抽出溶液を炭酸水素ナトリウム水溶液で洗浄後、無水硫酸マグネシウムを加えてから、固形分を濾過で除去し、濃縮した。これをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：ｎ−ヘキサン／塩化メチレン＝３／１〜１／１）およびメタノール溶媒中での懸濁洗浄で精製し、目的物Ｉ−２ａ（３．３３ｇ）および目的物Ｉ−３ａ（１．１７ｇ）を得た。
【０２３３】
目的物Ｉ−２ａおよび目的物Ｉ−３ａは、１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ；重アセトン溶媒）およびＤＥＩ−ＭＳにより、同定した。
目的物Ｉ−２ａ
・ＤＥＩ−ＭＳ  ｍ／ｚ＝６８８（Ｍ＋）
・１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤ３ＣＯＣＤ３）７．２９〜８．２４ｐｐｍ（３３Ｈ，ｍ）
目的物Ｉ−３ａ
・ＤＥＩ−ＭＳ  ｍ／ｚ＝６１４（Ｍ＋）
・１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤ３ＣＯＣＤ３）７．２７〜８．２５ｐｐｍ（２４Ｈ，ｍ）
【０２３４】
【化４７】
2007126443.tif 000043
【０２３５】
窒素雰囲気下、２００ｍＬの四つ口フラスコに、化合物Ｉ−２ａ（３．２６ｇ）、４−ビフェニルボロン酸（１．１３ｇ）、トルエン（２４ｍＬ）、エタノール（６ｍＬ）の混合溶液に、炭酸カリウム（１．６３ｇ）と水（６ｍＬ）の混合溶液、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（２７４ｍｇ）を、順次加え、加熱還流下、６．５時間撹拌した。得られた溶液から、トルエンで抽出し、抽出溶液を炭酸水素ナトリウム水溶液で洗浄後、無水硫酸マグネシウムを加えてから、固形分を濾過で除去し、濃縮した。これをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：ｎ−ヘキサン／塩化メチレン＝５／１〜４／１）で精製し、目的物Ｉ−２（３．００ｇ）を得た。これを更に、高真空下、最高加熱温度４００℃の条件で昇華精製し、高純度の目的物Ｉ−２（１．８９ｇ）を得た。
【０２３６】
このもののガラス転移温度は８７℃、結晶化温度および融点は観測されず、気化開始温度は５３１℃であった。
・ＤＥＩ−ＭＳ  ｍ／ｚ＝７６２（Ｍ＋）
・１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤ３ＣＯＣＤ３）７．３３〜８．２７ｐｐｍ（４２Ｈ，ｍ）
【０２３７】
[合成例３：本発明の炭化水素化合物（Ｉ−３）の合成]
【化４８】
2007126443.tif 000044
【０２３８】
窒素雰囲気下、１００ｍＬの四つ口フラスコに、化合物Ｉ−３ａ（１．１０ｇ）、４−ビフェニルボロン酸（１．０６ｇ）、トルエン（９ｍＬ）、エタノール（３ｍＬ）の混合溶液に、炭酸カリウム（１．２３ｇ）と水（４．４ｍＬ）の混合溶液、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（１０３ｍｇ）を、順次加え、加熱還流下、６時間撹拌した。得られた混合溶液の一部を、薄層シリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：ｎ−ヘキサン／塩化メチレン）で精製し、目的物Ｉ−３を得た。
・ＤＥＩ−ＭＳ  ｍ／ｚ＝７６２（Ｍ＋）
【０２３９】
[合成例４：本発明の炭化水素化合物（Ｉ−４）の合成]
【化４９】
2007126443.tif 000045
【０２４０】
窒素気流中、３００ｍＬの三つ口フラスコに、３−ブロモヨードベンゼン（１２．９９ｇ）、３−ビフェニルボロン酸（１０ｇ）、１，２−ジメトキシエタン（１８４ｍＬ）の混合溶液に、炭酸カリウム（１５．９ｇ）と水（６０ｍＬ）の混合溶液、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（１．５９ｇ）を順次加え、加熱還流下、５．５時間撹拌した。得られた溶液から、ジクロロメタンで抽出し、抽出溶液を食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムおよび活性白土を加えてから、固形分を濾過で除去し、濃縮した。これをシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、目的物Ｉ−４ａを得た。
【０２４１】
３００ｍＬ四つ口フラスコに、化合物Ｉ−４ａ（７．９ｇ）、脱水エーテル（５０ｍｌ）を窒素下で加えた。ドライアイスバスにて系を−７０℃付近まで冷やしながら攪拌し、ｎ−ブチルリチウムの１．５８ｍｏｌ／Ｌヘキサン溶液（１７．７ｍｌ）をゆっくりと加えた。その後系を室温まで戻した後、再び−７０℃付近まで冷やし、トリイソプロピルボレート（１１．７ｍｌ）を加え、ゆっくりと室温に戻したところ、白濁していた。氷にあけ、中和した後トルエン・Ｂｒｉｎｅにて抽出洗浄、その後減圧濃縮し、ヘキサンで懸洗することにより白色粉末である化合物Ｉ−４ｂ（５．１ｇ）を得た。
【０２４２】
３００ｍＬ四つ口フラスコに、化合物Ｉ−４ｂ（４．３ｇ）、化合物Ｉ−１ａ（２．１ｇ）、１，２−ジメトキシエタン（１２０ｍＬ）、水（１８ｍＬ）を加え、窒素バブリングを行った。系に、炭酸カリウム（５．０ｇ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（４１８ｍｇ）を加え６時間加熱還流した。ジクロロメタンで抽出し、活性白土処理した後、固形分を濾過で除去した。減圧濃縮し、これをシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し目的物Ｉ−４（３．８ｇ）を得た。これの一部を更に、高真空下、最高加熱温度４９０℃の条件で昇華精製し、高純度の目的物Ｉ−４（１．４ｇ）を得た。
【０２４３】
このもののガラス転移温度は９９℃、結晶化温度および融点は観測されず、気化開始温度は５６１℃であった。
・ＤＥＩ−ＭＳ  ｍ／ｚ＝９９０（Ｍ＋）
【０２４４】
［実施例１：本発明の炭化水素化合物の評価］
〈トルエンへの溶解性評価〉
炭化水素化合物（Ｉ−１），（Ｉ−２），（Ｉ−４）の常温常圧下におけるトルエンに対する溶解度を調べた。結果を表１に示した。
【０２４５】
〈酸化還元電位の評価〉
炭化水素化合物（Ｉ−１）の酸化還元電位をサイクリックボルタンメトリーにより測定した。
支持電解質として、過塩素酸テトラブチルアンモニウム０．１ｍｏｌ／Ｌを、アセトニトリルとテトラヒドロフランを２５℃で容量比１：１で混合した溶剤に溶解させたものに、さらに炭化水素化合物（Ｉ−１）を１ｍｍｏｌ／Ｌ溶解した液について測定を行った。
作用電極はグラッシーカーボン（ビー・エー・エス社製）、対電極として白金線、参照電極として銀線を用い、走引速度を１００ｍＶ／ｓとして測定した。
酸化還元電位は、内部標準としてフェロセン／フェロセニウム（Ｆｃ／Ｆｃ＋）を用い、この電位が＋０．４１Ｖ  ｖｓ．ＳＣＥであるとして電位を対飽和甘コウ電極（ＳＣＥ）に換算した。
上記評価結果を表２に示した。
【０２４６】
〈三重項励起準位の評価〉
炭化水素化合物（Ｉ−１）および（Ｉ−４）について、窒素雰囲気下、希薄エタノール溶媒中、温度７７Ｋでの燐光スペクトルにより三重項励起準位を測定した。
得られた燐光スペクトルにおいて、最も波長の短い位置に観測されたピークトップの波長を、三重項励起準位（ｎｍ）とした。
上記評価結果を表３に示した。
【０２４７】
［比較例１：従来化合物（Ｃ−１）の評価］
前掲の化合物（Ｃ−１）について、実施例１と同様にしてトルエンへの溶解性と酸化還元電位と三重項励起準位の評価を行って、結果を表１〜３に示した。
【０２４８】
【表１】
2007126443.tif 000046
【０２４９】
【表２】
2007126443.tif 000047
【０２５０】
【表３】
2007126443.tif 000048
【０２５１】
表１〜３より、本発明の炭化水素化合物は、特徴的に優れた溶剤溶解性を示し、また、酸化還元電位差も、従来化合物よりも大きいことが明らかである。また、本発明の炭化水素化合物は従来化合物よりも、三重項励起準位が大きいことが明らかである。
【０２５２】
［実施例２：有機電界発光素子の製造・評価］
図８に示す構造を有する有機電界発光素子を以下の方法で作製した。  
ガラス基板１の上にインジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）透明導電膜を１５０ｎｍ堆積したもの（スパッター製膜品；シート抵抗１５Ω）を通常のフォトリソグラフィ技術と塩酸エッチングを用いて２ｍｍ幅のストライプにパターニングして陽極２を形成した。パターン形成したＩＴＯ基板を、アセトンによる超音波洗浄、純水による水洗、イソプロピルアルコールによる超音波洗浄の順で洗浄後、窒素ブローで乾燥させ、最後に紫外線オゾン洗浄を行った。
【０２５３】
次いで、正孔注入層３を以下のように湿式製膜法によって形成した。正孔注入層３の材料として、下記に示す構造式の芳香族アミノ基を有する非共役系高分子化合物（ＰＢ−１（重量平均分子量：２９４００，数平均分子量：１２６００））と下記に示す構造式の電子受容性化合物（Ａ−２）とを用い、下記の条件でスピンコートした。
【０２５４】
【化５０】
2007126443.tif 000049
【０２５５】
スピンコート条件
溶剤    安息香酸エチル
塗布液濃度    ＰＢ−１    ２．０重量％
Ａ−２      ０．４重量％
スピナ回転数    １５００ｒｐｍ
スピナ回転時間    ３０秒
乾燥条件    ２３０℃×１５分
上記のスピンコートにより膜厚３０ｎｍの均一な薄膜が形成された。
【０２５６】
続いて、発光層４を以下のように湿式製膜法によって形成した。発光層４の材料として、合成例１で合成した本発明の炭化水素化合物（Ｉ−１）を、下記に示す構造式のイリジウム錯体（Ｄ−１）と共に溶剤としてトルエンを用いた電荷輸送材料組成物を調製し、この電荷輸送材料組成物を用いて下記の条件でスピンコートした。
【０２５７】
【化５１】
2007126443.tif 000050
【０２５８】
【化５２】
2007126443.tif 000051
【０２５９】
スピンコート条件
溶剤    トルエン
組成物中濃度    Ｉ−１      ２．０重量％
Ｄ−１      ０．１重量％
スピナ回転数    １５００ｒｐｍ
スピナ回転時間    ６０秒
乾燥条件    ８０℃×６０分（減圧下）
上記のスピンコートにより膜厚６０ｎｍの均一な薄膜が形成された。
【０２６０】
次に、正孔阻止層８として下記に示すピリジン誘導体（ＨＢ−１）をるつぼ温度２６０〜２６４℃として、蒸着速度０．０５ｎｍ／秒で５ｎｍの膜厚で積層した。蒸着時の真空度は３．９×１０−４Ｐａ（約３．０×１０−６Ｔｏｒｒ）であった。
【０２６１】
【化５３】
2007126443.tif 000052
【０２６２】
次に、正孔阻止層８の上に、電子輸送層７として下記に示すアルミニウムの８−ヒドロキシキノリン錯体（ＥＴ−１）を同様にして蒸着した。この時のアルミニウムの８−ヒドロキシキノリン錯体のるつぼ温度は２１３〜２４７℃の範囲で制御し、蒸着時の真空度は３．９×１０−４Ｐａ（約３．０×１０−６Ｔｏｒｒ）、蒸着速度は０．１ｎｍ／秒で膜厚は３０ｎｍとした。
【０２６３】
【化５４】
2007126443.tif 000053
【０２６４】
上記の正孔阻止層８および電子輸送層７を真空蒸着する時の基板温度は室温に保持した。
ここで、電子輸送層７までの蒸着を行った素子を一度前記真空蒸着装置内より大気中に取り出して、陰極蒸着用のマスクとして２ｍｍ幅のストライプ状シャドーマスクを、陽極２のＩＴＯストライプとは直交するように素子に密着させて、別の真空蒸着装置内に設置して有機層と同様にして装置内の真空度が２．０×１０−６Ｔｏｒｒ（約２．６×１０−４Ｐａ）以下になるまで排気した。
【０２６５】
次に、陰極バッファ層１０として、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を、モリブデンボートを用いて、蒸着速度０．０７ｎｍ／秒、真空度２．２×１０−６Ｔｏｒｒ（約３．０×１０−４Ｐａ）で、０．５ｎｍの膜厚で電子輸送層７の上に製膜した。次に、陰極６としてアルミニウムを同様にモリブデンボートにより加熱して、蒸着速度０．３ｎｍ／秒、真空度４．３×１０−６Ｔｏｒｒ（約５．６×１０−４Ｐａ）で膜厚８０ｎｍのアルミニウム層を形成して陰極６を完成させた。以上の陰極バッファ層１０及び陰極６の蒸着時の基板温度は室温に保持した。
【０２６６】
以上の様にして、２ｍｍ×２ｍｍのサイズの発光面積部分を有する有機電界発光素子が得られた。
この素子の発光特性は表４に示す通りであった。
素子の発光スペクトルのピーク波長は４７０ｎｍであり、イリジウム錯体（Ｄ−１）からのものと同定された。
【０２６７】
［実施例３：有機電界発光素子の製造・評価］
イリジウム錯体（Ｄ−１）の代わりに下記構造式のイリジウム錯体（Ｄ−２）を用いた以外は、実施例１と同様に有機電界発光素子を作製した。
この素子の発光特性は表４に示す通りであった。
【０２６８】
【化５５】
2007126443.tif 000054
【０２６９】
素子の発光スペクトルの極大波長は５１２ｎｍであり、イリジウム錯体（Ｄ−２）からのものと同定された。発光のＣＩＥ色度は（０．２９５，０．６１６）であった。
【０２７０】
【表４】
2007126443.tif 000055
【０２７１】
表４より明らかなように、本発明の炭化水素化合物（Ｉ−１）を発光材料のホスト材料として用いた有機電界発光素子は、電荷輸送性に優れ、容易には結晶化しないため、均一な発光が得られ、発光効率が高く、低い電圧で駆動可能であった。
【０２７２】
［実施例４：有機電界発光素子の製造］
図９に示す構造を有する有機電界発光素子を以下の方法で作製した。
ガラス基板１の上にインジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）透明導電膜２を１５０ｎｍ堆積したもの（スパッター成膜品；シート抵抗１５Ω）を通常のフォトリソグラフィ技術と塩酸エッチングを用いて２ｍｍ幅のストライプにパターニングして陽極を形成した。パターン形成したＩＴＯ基板を、アセトンによる超音波洗浄、純水による水洗、イソプロピルアルコールによる超音波洗浄の順で洗浄後、窒素ブローで乾燥させ、最後に紫外線オゾン洗浄を行った。
【０２７３】
正孔注入層３の材料として、実施例２で用いた芳香族アミノ基を有する非共役系高分子化合物（ＰＢ−１）と電子受容性化合物（Ａ−２）を用い、実施例２と同様の条件でスピンコートして、膜厚３０ｎｍの均一な薄膜を形成した。
【０２７４】
次に正孔注入層３を成膜した基板を真空蒸着装置内に設置した。上記装置の粗排気を油回転ポンプにより行った後、装置内の真空度が約３．０×１０−４Ｐａ以下になるまでクライオポンプを用いて排気した。上記装置内に配置されたセラミックるつぼに入れた、下記に示すアリールアミン化合物（ＥＢ−１）をるつぼの周囲のタンタル線ヒーターで加熱して蒸着を行った。蒸着時の真空度２．４×１０−４Ｐａ、蒸着速度は０．１ｎｍ／秒で膜厚３０ｎｍの電子阻止層９を得た。
【０２７５】
【化５６】
2007126443.tif 000056
【０２７６】
引続き、発光層４の主成分（ホスト材料）として下記に示す化合物（Ｈ−１）を、副成分（ドーパント）として前記有機イリジウム錯体（Ｄ−１）を、別々のセラミックるつぼに設置し、２元同時蒸着法により成膜を行った。
【０２７７】
【化５７】
2007126443.tif 000057
【０２７８】
化合物（Ｈ−１）の蒸着速度は０．１ｎｍ／秒に、イリジウム錯体（Ｄ−１）のるつぼ温度は２５１〜２５４℃、蒸着速度は０．００８ｎｍ／秒にそれぞれ制御し、膜厚３０ｎｍでイリジウム錯体（Ｄ−１）が７重量％含有された発光層４を電子阻止層９の上に積層した。蒸着時の真空度は２．０×１０−４Ｐａであった。
【０２７９】
さらに、正孔阻止層８として本発明の炭化水素化合物（I−１）をるつぼ温度４４９〜４５２℃として、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で５ｎｍの膜厚で積層した。蒸着時の真空度は１．８×１０−４Ｐａであった。
【０２８０】
正孔阻止層８の上に、電子輸送層７として前記アルミニウムの８−ヒドロキシキノリン錯体（ＥＴ−１）を同様にして蒸着した。この時のアルミニウムの８−ヒドロキシキノリン錯体のるつぼ温度は２３９〜２４４℃の範囲で制御し、蒸着時の真空度は１．５×１０−４Ｐａ、蒸着速度は０．１ｎｍ／秒で膜厚は１５ｎｍとした。
【０２８１】
上記の電子阻止層９、発光層４、正孔阻止層８及び電子輸送層７を真空蒸着する時の基板温度は室温に保持した。
【０２８２】
ここで、電子輸送層７までの蒸着を行った素子を一度前記真空蒸着装置内より大気中に取り出して、陰極蒸着用のマスクとして２ｍｍ幅のストライプ状シャドーマスクを、陽極２のＩＴＯストライプとは直交するように素子に密着させて、別の真空蒸着装置内に設置して有機層と同様にして装置内の真空度が２．０×１０−４Ｐａ以下になるまで排気した。陰極バッファ層１０として、先ず、フッ化リチウム（ＬｉＦ）をモリブデンボートを用いて、蒸着速度０．０１ｎｍ／秒、真空度４．７×１０−５Ｐａで、０．５ｎｍの膜厚で電子輸送層７の上に成膜した。次に、陰極６として、アルミニウムを同様にモリブデンボートにより加熱して、蒸着速度０．４ｎｍ／秒、真空度２．５×１０−４Ｐａで膜厚８０ｎｍのアルミニウム層を積層した。以上の陰極バッファ層１０及び陰極６の蒸着時の基板温度は室温に保持した。
【０２８３】
以上の様にして、２ｍｍ×２ｍｍのサイズの発光面積部分を有する有機電界発光素子が得られた。
【０２８４】
［実施例５：有機電界発光素子の製造］
図９に示す構造を有する有機電界発光素子を作製した。電子輸送層７の膜厚を３０ｎｍとした以外は実施例４と同様にして、２ｍｍ×２ｍｍのサイズの発光面積部分を有する有機電界発光素子を得た。
【０２８５】
［実施例６：有機電界発光素子の製造］
図９に示す構造を有する有機電界発光素子を作製した。電子輸送層７として下記に示す（ＥＴ−２）をるつぼ温度を１９０〜１９１℃として、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で５ｎｍの膜厚で積層した以外は、実施例４と同様にして、２ｍｍ×２ｍｍのサイズの発光面積部分を有する有機電界発光素子を得た。
【０２８６】
【化５８】
2007126443.tif 000058
【０２８７】
［実施例７：有機電界発光素子の製造］
図９に示す構造を有する有機電界発光素子を作製した。電子輸送層７に使用した材料を上記化合物（ＥＴ−２）とした以外は実施例５と同様にして、２ｍｍ×２ｍｍのサイズの発光面積部分を有する有機電界発光素子を得た。
【０２８８】
［実施例８：有機電界発光素子の製造］
図９に示す構造を有する有機電界発光素子を作製した。正孔阻止層８の膜厚を１０ｎｍとした以外は実施例７と同様にして、２ｍｍ×２ｍｍのサイズの発光面積部分を有する有機電界発光素子を得た。
【０２８９】
［実施例９：有機電界発光素子の製造］
図９に示す構造を有する有機電界発光素子を作製した。電子輸送層７として下記に示す化合物（ＥＴ−３）をるつぼ温度を２２２〜２２５℃として、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で５ｎｍの膜厚で積層した以外は実施例７と同様にして、２ｍｍ×２ｍｍのサイズの発光面積部分を有する有機電界発光素子を得た。
【０２９０】
【化５９】
2007126443.tif 000059
【０２９１】
［実施例１０：有機電界発光素子の製造］
図９に示す構造を有する有機電界発光素子を作製した。正孔阻止層８の膜厚を１０ｎｍとした以外は実施例９と同様にして、２ｍｍ×２ｍｍのサイズの発光面積部分を有する有機電界発光素子を得た。
【０２９２】
［実施例１１：有機電界発光素子の製造］
図９に示す構造を有する有機電界発光素子を作製した。実施例４〜１１と同様にして、電子阻止層９までの各層を形成した。次に、発光層４の主成分（ホスト材料）として化合物（Ｈ−１）及び本発明の炭化水素化合物（I−１）を、副成分（ドーパント）として有機イリジウム錯体（Ｄ−１）を、別々のセラミックるつぼに設置し、３元同時蒸着法により成膜を行った。化合物（Ｈ−１）の蒸着速度は０．０５ｎｍ／秒に、化合物（I−１）のるつぼ温度は３７６〜３８２℃、蒸着速度は０．０５ｎｍ／秒に、イリジウム錯体（Ｄ−１）のるつぼ温度は２５１〜２５４℃、蒸着速度は０．００８ｎｍ／秒にそれぞれ制御し、膜厚３０ｎｍでイリジウム錯体（Ｄ−１）が７重量％含有された発光層４を電子阻止層９の上に積層した。蒸着時の真空度は９．４×１０−５Ｐａであった。
【０２９３】
引き続き、正孔阻止層８として化合物（ＥＴ−２）をるつぼ温度を２２５〜２２６℃として、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で５ｎｍの膜厚で積層した。蒸着時の真空度は６．８×１０−５Ｐａであった。
この正孔阻止層８の上に、電子輸送層７として化合物（ＥＴ−１）を同様にして蒸着した。この時の化合物（ＥＴ−１）のるつぼ温度は２３５〜２３８℃の範囲で制御し、蒸着時の真空度は６．４×１０−５Ｐａ、蒸着速度は０．１ｎｍ／秒で膜厚は１５ｎｍとした。
【０２９４】
上記の電子阻止層９、発光層４、正孔阻止層８及び電子輸送層７を真空蒸着する時の基板温度は室温に保持した。
【０２９５】
最後に、実施例４〜１１と同様にして、陰極バッファ層１０及び陰極６を形成することにより、２ｍｍ×２ｍｍのサイズの発光面積部分を有する有機電界発光素子を得た。
【０２９６】
［実施例１２：有機電界発光素子の製造］
図９に示す構造を有する有機電界発光素子を作製した。電子輸送層７の膜厚を３０ｎｍとした以外は実施例１１と同様にして、２ｍｍ×２ｍｍのサイズの発光面積部分を有する有機電界発光素子を得た。
【０２９７】
［実施例１３：有機電界発光素子の製造］
図９に示す構造を有する有機電界発光素子を作製した。発光層４の上に正孔阻止層８を積層しないこと以外は実施例１１と同様にして、２ｍｍ×２ｍｍのサイズの発光面積部分を有する有機電界発光素子を得た。
【０２９８】
［実施例１４：有機電界発光素子の製造］
図９に示す構造を有する有機電界発光素子を作製した。発光層４の上に正孔阻止層８を積層しないこと以外は実施例１２と同様にして、２ｍｍ×２ｍｍのサイズの発光面積部分を有する有機電界発光素子を得た。
【０２９９】
［実施例１５：有機電界発光素子の製造］
図９に示す構造を有する有機電界発光素子を作製した。実施例４〜１４と同様に、電子阻止層９までの各層を形成した。
【０３００】
引続き、発光層４を更に２層の積層構造として蒸着した。まず第１層として、主成分（ホスト材料）として化合物（Ｈ−１）を、副成分（ドーパント）として有機イリジウム錯体（Ｄ−１）を、別々のセラミックるつぼに設置し、２元同時蒸着法により成膜を行った。
化合物（Ｈ−１）の蒸着速度は０．１ｎｍ／秒に、イリジウム錯体（Ｄ−１）のるつぼ温度は２５５〜２５６℃、蒸着速度は０．００８ｎｍ／秒にそれぞれ制御し、膜厚２０ｎｍでイリジウム錯体（Ｄ−１）が７重量％含有された発光層４の第１層を電子阻止層９の上に積層した。蒸着時の真空度は２．３×１０−４Ｐａであった。
【０３０１】
次いで、発光層４の第２層として、主成分（ホスト材料）として本発明の化合物（Ｉ−１）を、副成分（ドーパント）として有機イリジウム錯体（Ｄ−１）を、別々のセラミックるつぼに設置し、２元同時蒸着法により成膜を行った。
化合物（Ｉ−１）のるつぼ温度は３９６〜３９７℃、蒸着速度は０．１ｎｍ／秒に、イリジウム錯体（Ｄ−１）のるつぼ温度は２５６〜２５７℃、蒸着速度は０．００８ｎｍ／秒にそれぞれ制御し、膜厚１０ｎｍでイリジウム錯体（Ｄ−１）が７重量％含有された発光層４の第２層を発光層４の第１層の上に積層した。蒸着時の真空度は２．１×１０−４Ｐａであった。
【０３０２】
引き続き、正孔阻止層８として化合物（ＥＴ−２）をるつぼ温度を２２５〜２２６℃として、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で５ｎｍの膜厚で積層した。蒸着時の真空度は１．６×１０−４Ｐａであった。
【０３０３】
正孔阻止層８の上に、電子輸送層７として化合物（ＥＴ−１）を同様にして蒸着した。この時の化合物（ＥＴ−１）のるつぼ温度は２３３〜２３６℃の範囲で制御し、蒸着時の真空度は１．６×１０−４Ｐａ、蒸着速度は０．１ｎｍ／秒で膜厚は３０ｎｍとした。
【０３０４】
上記の電子阻止層９、発光層４、正孔阻止層８及び電子輸送層７を真空蒸着する時の基板温度は室温に保持した。
【０３０５】
最後に、実施例４〜１４と同様にして、陰極バッファ層１０及び陰極６を形成することにより、２ｍｍ×２ｍｍのサイズの発光面積部分を有する有機電界発光素子を得た。
【０３０６】
［実施例１６：有機電界発光素子の製造］
図９に示す構造を有する有機電界発光素子を作製した。発光層４を形成する際、第１層の膜厚を１０ｎｍ、第２層の膜厚を２０ｎｍとした以外は実施例１５と同様にして、２ｍｍ×２ｍｍのサイズの発光面積部分を有する有機電界発光素子を得た。
【０３０７】
［実施例１７：有機電界発光素子の製造］
図９に示す構造を有する有機電界発光素子を作製した。発光層４の上に正孔阻止層８を積層しないこと以外は実施例１５と同様にして、２ｍｍ×２ｍｍのサイズの発光面積部分を有する有機電界発光素子を得た。
【０３０８】
［実施例１８：有機電界発光素子の製造］
図９に示す構造を有する有機電界発光素子を作製した。発光層４の上に正孔阻止層８を積層しないこと以外は実施例１６と同様にして、２ｍｍ×２ｍｍのサイズの発光面積部分を有する有機電界発光素子を得た。
【０３０９】
［実施例１９：有機電界発光素子の製造］
図９に示す構造を有する有機電界発光素子を作製した。実施例４と同様にして、電子阻止層９までの各層を形成した後、発光層４を以下の通り形成した。発光層４の主成分（ホスト材料）として本発明の化合物（Ｉ−１）を、副成分（ドーパント）として実施例３で用いた有機イリジウム錯体（Ｄ−２）を、別々のセラミックるつぼに設置し、２元同時蒸着法により成膜を行った。
【０３１０】
化合物（Ｉ−１）の蒸着速度は０．０８ｎｍ／秒に、イリジウム錯体（Ｄ−２）の蒸着速度は０．００５ｎｍ／秒にそれぞれ制御し、膜厚３２ｎｍでイリジウム錯体（Ｄ−２）が６重量％含有された発光層４を成膜した。このとき化合物（Ｉ−１）のるつぼの温度は３９６〜４３６℃、イリジウム錯体（Ｄ−２）のるつぼの温度は２７１〜２７３℃、真空度は１．２×１０−４Ｐａであった。
【０３１１】
次に、正孔阻止層８として前記ピリジン誘導体（ＨＢ−１）を蒸着速度０．０９ｎｍ／秒で５ｎｍの厚さに成膜した。このときのピリジン誘導体（ＨＢ−１）のるつぼの温度は２６２〜２６４℃、真空度は１．０×１０−４Ｐａであった。
【０３１２】
上記の発光層４及び正孔阻止層８を真空蒸着する時の基板温度は室温に保持した。
【０３１３】
引き続き、実施例４と同様にして、電子輸送層７、陰極バッファ層１０及び陰極６を形成することにより、２ｍｍ×２ｍｍのサイズの発光面積部分を有する有機電界発光素子を得た。
【０３１４】
［実施例２０：有機電界発光素子の製造］
図９に示す構造を有する有機電界発光素子を作製した。実施例４と同様にして、電子阻止層９までの各層を形成した後、発光層４を以下の通り形成した。発光層４の主成分（ホスト材料）として合成例３で合成した本発明の炭化水素化合物（Ｉ−３）を、副成分（ドーパント）として有機イリジウム錯体（Ｄ−２）を、別々のセラミックるつぼに設置し、２元同時蒸着法により成膜を行った。
【０３１５】
【化６０】
2007126443.tif 000060
【０３１６】
化合物（Ｉ−３）の蒸着速度は０．１ｎｍ／秒に、イリジウム錯体（Ｄ−２）の蒸着速度は０．００６ｎｍ／秒にそれぞれ制御し、膜厚３２ｎｍでイリジウム錯体（Ｄ−２）が６重量％含有された発光層４を成膜した。このときイリジウム錯体（Ｄ−２）のるつぼの温度は２７２〜２７５℃、真空度は１．１×１０−４Ｐａであった。
【０３１７】
次に、正孔阻止層８としてピリジン誘導体（ＨＢ−１）を蒸着速度０．０９ｎｍ／秒で５ｎｍ成膜した。このときの（ＨＢ−１）のるつぼの温度は２６２〜２６４℃、真空度は１．０×１０−４Ｐａであった。
上記の発光層４及び正孔阻止層８を真空蒸着する時の基板温度は室温に保持した。
【０３１８】
引き続き、実施例４と同様にして、電子輸送層７、陰極バッファ層１０及び陰極６を形成することにより、２ｍｍ×２ｍｍのサイズの発光面積部分を有する有機電界発光素子を得た。
【０３１９】
［実施例２１：有機電界発光素子の製造］
図９に示す構造を有する有機電界発光素子を作製した。実施例４と同様にして、正孔注入層３を形成した後、正孔注入層３を成膜した基板を真空蒸着装置内に設置した。上記装置の粗排気を油回転ポンプにより行った後、装置内の真空度が約３．０×１０−４Ｐａ以下になるまでクライオポンプを用いて排気した。上記装置内に配置されたセラミックるつぼに入れた、下記に示すアリールアミン化合物（ＨＴ−１）をるつぼの周囲のタンタル線ヒーターで加熱して蒸着を行った。蒸着時の真空度２．４×１０−５Ｐａ、蒸着速度は０．１ｎｍ／秒で膜厚４０ｎｍの電子阻止層９を得た。このときのるつぼの温度は２４７〜２６３℃、真空度は２．４×１０−５Ｐａであった。
【０３２０】
【化６１】
2007126443.tif 000061
【０３２１】
次に、発光層４の成膜を行った。発光層４の主成分（ホスト材料）として本発明の炭化水素化合物（Ｉ−１）を、副成分（ドーパント）として有機イリジウム錯体（Ｄ−２）を、別々のセラミックるつぼに設置し、２元同時蒸着法により成膜を行った。
【０３２２】
化合物（Ｉ−１）の蒸着速度は０．０８ｎｍ／秒に、イリジウム錯体（Ｄ−２）の蒸着速度は０．００５ｎｍ／秒にそれぞれ制御し、膜厚３２ｎｍでイリジウム錯体（Ｄ−２）が６重量％含有された発光層４を成膜した。このとき化合物（Ｉ−１）のるつぼの温度は３３３〜３３４℃、イリジウム錯体（Ｄ−２）のるつぼの温度は２６９〜２７１℃、真空度は３．５×１０−５Ｐａであった。
【０３２３】
次いで、正孔阻止層８としてピリジン誘導体（ＨＢ−１）を蒸着速度０．０９ｎｍ／秒で５ｎｍの厚さに成膜した。このときのピリジン誘導体（ＨＢ−１）のるつぼの温度は２３９〜２４２℃、真空度は３．１×１０−５Ｐａであった。
上記の発光層４及び正孔阻止層８を真空蒸着する時の基板温度は室温に保持した。
【０３２４】
引き続き、実施例４と同様にして、電子輸送層７、陰極バッファ層１０及び陰極６を形成することにより、２ｍｍ×２ｍｍのサイズの発光面積部分を有する有機電界発光素子を得た。
【０３２５】
［実施例２２：有機電界発光素子の製造］
図９に示す構造を有する有機電界発光素子を作製した。実施例４と同様にして、電子阻止層９までの各層を形成した後、発光層４を以下の通り形成した。発光層４の主成分（ホスト材料）として以下のカルバゾール誘導体（ＥＭ−１）を、副成分（ドーパント）として有機イリジウム錯体（Ｄ−２）を、別々のセラミックるつぼに設置し、２元同時蒸着法により成膜を行った。
【０３２６】
【化６２】
2007126443.tif 000062
【０３２７】
化合物（ＥＭ−１）の蒸着速度は０．０７ｎｍ／秒に、イリジウム錯体（Ｄ−２）の蒸着速度は０．００４ｎｍ／秒にそれぞれ制御し、膜厚３２ｎｍでイリジウム錯体（Ｄ−２）が６．４重量％含有された発光層４を成膜した。このときイリジウム錯体（Ｄ−２）のるつぼの温度は２４３℃、真空度は７．１×１０−５Ｐａであった。
【０３２８】
次に、正孔阻止層８として本発明の炭化水素化合物（Ｉ−１）を蒸着速度０．０８ｎｍ／秒で５ｎｍ成膜した。このときの化合物（Ｉ−１）のるつぼの温度は３４２〜３５７℃、真空度は６．９×１０−５Ｐａであった。
上記の発光層４及び正孔阻止層８を真空蒸着する時の基板温度は室温に保持した。
【０３２９】
引き続き、実施例４と同様にして、電子輸送層７、陰極バッファ層１０及び陰極６を形成することにより、２ｍｍ×２ｍｍのサイズの発光面積部分を有する有機電界発光素子を得た。
【０３３０】
［実施例２３：有機電界発光素子の製造］
図９に示す構造を有する有機電界発光素子を作製した。実施例４と同様にして、電子阻止層９までの各層を形成した後、発光層４を以下の通り形成した。発光層４の主成分（ホスト材料）としてカルバゾール誘導体（ＥＭ−１）を、副成分（ドーパント）として有機イリジウム錯体（Ｄ−２）を、別々のセラミックるつぼに設置し、２元同時蒸着法により成膜を行った。
【０３３１】
化合物（ＥＭ−１）の蒸着速度は０．０７ｎｍ／秒に、イリジウム錯体（Ｄ−２）の蒸着速度は０．００４ｎｍ／秒にそれぞれ制御し、膜厚３２ｎｍでイリジウム錯体（Ｄ−２）が６．４重量％含有された発光層４を成膜した。このときイリジウム錯体（Ｄ−２）のるつぼの温度は２４３℃、真空度は７．１×１０−５Ｐａであった。
【０３３２】
次に、正孔阻止層８として合成例２で合成した本発明の炭化水素化合物（Ｉ−２）を蒸着速度０．０８ｎｍ／秒で５ｎｍ成膜した。このときの化合物（Ｉ−２）のるつぼの温度は３９８〜４０５℃、真空度は６．５×１０−５Ｐａであった。
【０３３３】
【化６３】
2007126443.tif 000063
【０３３４】
上記の発光層４及び正孔阻止層８を真空蒸着する時の基板温度は室温に保持した。
【０３３５】
引き続き、実施例４と同様にして、電子輸送層７、陰極バッファ層１０及び陰極６を形成することにより、２ｍｍ×２ｍｍのサイズの発光面積部分を有する有機電界発光素子を得た。
【０３３６】
［比較例２：有機電界発光素子の製造］
発光層４の主成分として、以下に示すカルバゾール誘導体（ＥＭ−１）を用いたこと以外は、実施例２１と同様に素子を作製した。このときの発光層４の成膜は、主成分（ホスト材料）として化合物（ＥＭ−１）を、副成分（ドーパント）として有機イリジウム錯体（Ｄ−２）を、別々のセラミックるつぼに設置し、２元同時蒸着法により成膜を行った。
【０３３７】
【化６４】
2007126443.tif 000064
【０３３８】
化合物（ＥＭ−１）の蒸着速度は０．０８ｎｍ／秒に、イリジウム錯体（Ｄ−２）の蒸着速度は０．００５ｎｍ／秒にそれぞれ制御し、膜厚３２ｎｍでイリジウム錯体（Ｄ−２）が６重量％含有された発光層４を成膜した。このときイリジウム錯体（Ｄ−２）のるつぼの温度は２６１〜２６５℃、真空度は１．２×１０−４Ｐａであった。
【０３３９】
次いで、正孔阻止層８としてピリジン誘導体（ＨＢ−１）を蒸着速度０．０９ｎｍ／秒で５ｎｍ成膜した。このときのピリジン誘導体（ＨＢ−１）のるつぼの温度は２３９〜２４２℃、真空度は３．１×１０−５Ｐａであった。
【０３４０】
引き続き、実施例２１と同様にして、電子輸送層７、陰極バッファ層１０及び陰極６を形成することにより、２ｍｍ×２ｍｍのサイズの発光面積部分を有する有機電界発光素子を得た。
【０３４１】
［比較例３：有機電界発光素子の製造］
発光層４の主成分として、化合物（Ｃ−１）を用いたこと以外は、実施例１９と同様に素子を作製した。このときの発光層４の成膜は、主成分（ホスト材料）として化合物（Ｃ−１）を、副成分（ドーパント）として有機イリジウム錯体（Ｄ−２）を、別々のセラミックるつぼに設置し、２元同時蒸着法により成膜を行った。
【０３４２】
【化６５】
2007126443.tif 000065
【０３４３】
化合物（Ｃ−１）の蒸着速度は０．０８ｎｍ／秒に、イリジウム錯体（Ｄ−２）の蒸着速度は０．００５ｎｍ／秒にそれぞれ制御し、膜厚３２ｎｍでイリジウム錯体（Ｄ−２）が６重量％含有された発光層４を成膜した。このとき化合物（Ｃ−１）のるつぼの温度は３３１〜３３７℃、イリジウム錯体（Ｄ−２）のるつぼの温度は２４０〜２４１℃、真空度は７．５×１０−５Ｐａであった。
【０３４４】
次いで、正孔阻止層８としてピリジン誘導体（ＨＢ−１）を蒸着速度０．０９ｎｍ／秒で５ｎｍ成膜した。このときのピリジン誘導体（ＨＢ−１）のるつぼの温度は２３１〜２３６℃、真空度は６．６×１０−５Ｐａであった。
【０３４５】
引き続き、実施例１９と同様にして、電子輸送層７、陰極バッファ層１０及び陰極６を形成することにより、２ｍｍ×２ｍｍのサイズの発光面積部分を有する有機電界発光素子を得た。
【０３４６】
［有機電界発光素子の評価］
実施例４〜１８で得られた素子の発光特性を表５にまとめて示す。表５において、最大発光輝度は電流密度０．２５Ａ／ｃｍ２での値、発光効率、輝度／電流、電圧は輝度１００ｃｄ／ｍ２での値、電圧＠２５００ｃｄ、輝度／電流＠２５００ｃｄは輝度２５００ｃｄ／ｍ２での値を各々示す。素子の発光スペクトルの極大波長は４７１ｎｍであり、有機イリジウム錯体（Ｄ−１）からのものと同定された。
【０３４７】
【表５】
2007126443.tif 000066
【０３４８】
実施例１９〜２３及び比較例２〜３で得られた素子の発光特性を表６にまとめて示す。表６において、最大発光輝度は電流密度０．２５Ａ／ｃｍ２での値、発光効率、輝度／電流、電圧は輝度１００ｃｄ／ｍ２での値、電圧＠２５００ｃｄ、輝度／電流＠２５００ｃｄは輝度２５００ｃｄ／ｍ２での値を各々示す。素子の発光スペクトルの極大波長は５１２ｎｍであり、有機イリジウム錯体（Ｄ−２）からのものと同定された。
【０３４９】
【表６】
2007126443.tif 000067
【０３５０】
［実施例２４］
実施例２０、実施例２１及び比較例２で作製した素子について、以下の条件で連続通電試験を行った。
通電電流波形  ＤＣ（直流）定電流
通電電流密度  ３０ｍＡ／ｃｍ2  （一定）
試験環境温度  ２３℃
それぞれの素子について、輝度が開始時輝度の半分の値となる時間（輝度半減時間）を測定した。結果を表７に示す。
【０３５１】
【表７】
2007126443.tif 000068
【０３５２】
このことより、本発明の化合物は、従来知られている化合物ＥＭ−１に対して、連続通電時すなわち連続点灯時の安定性に優れていることが明らかである。
【０３５３】
［実施例２２］
実施例１９及び比較例３で作製した素子について、以下の条件で連続通電試験を行った。
通電電流波形  ＤＣ（直流）定電流
通電電流密度  ２５０ｍＡ／ｃｍ２  （一定）
試験環境温度  ２３℃
それぞれの素子について、通電４０秒後の輝度を、通電開始時の輝度で除した値を測定した。結果を表８に示す。
【０３５４】
【表８】
2007126443.tif 000069
【０３５５】
このことより、本発明の化合物は、従来知られている化合物Ｃ−１に対して、連続通電時すなわち連続点灯時の安定性に優れていることが明らかである。
【図面の簡単な説明】
【０３５６】
【図１】本発明の有機電界発光素子の一例を示した模式的断面図である。
【図２】本発明の有機電界発光素子の別の例を示した模式的断面図である。
【図３】本発明の有機電界発光素子の別の例を示した模式的断面図である。
【図４】本発明の有機電界発光素子の別の例を示した模式的断面図である。
【図５】本発明の有機電界発光素子の別の例を示した模式的断面図である。
【図６】本発明の有機電界発光素子の別の例を示した模式的断面図である。
【図７】本発明の有機電界発光素子の別の例を示した模式的断面図である。
【図８】本発明の有機電界発光素子の別の例を示した模式的断面図である。
【図９】本発明の有機電界発光素子の別の例を示した模式的断面図である。
【符号の説明】
【０３５７】
１  基板
２  陽極
３  正孔注入層
４  発光層
５  電子注入層
６  陰極
７  電子輸送層
８  正孔阻止層
９  電子阻止層
１０  陰極バッファ層
【図１】
2007126443.tif 000076
【図２】
2007126443.tif 000077
【図３】
2007126443.tif 000078
【図４】
2007126443.tif 000079
【図５】
2007126443.tif 000080
【図６】
2007126443.tif 000081
【図７】
2007126443.tif 000082
【図８】
2007126443.tif 000083
【図９】
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