(57)【要約】      （修正有）【課題】バンドギャップが２．９０ｅＶより大きく３．１５ｅＶ以下で、Ｔ１エネルギーが５３０ｎｍ以上５８０ｎｍ未満の新規ベンゾピレン化合物を提供する。【解決手段】下式Ｆ−１で示される、フルオレン部が結合した新規ベンゾピレン化合物及びそれを用いた有機発光素子。2013253023.tif 000023【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式［１］で示されることを特徴とするベンゾピレン化合物。
【化１】
2013253023.tif 000021
［１］
（式中、Ｒ１乃至Ｒ１３はそれぞれ独立に、水素原子及び炭素数１乃至４のいずれかのアルキル基の群から選ばれる。
Ａｒは、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、ナフチル基及びフェナンスリル基のいずれかである。
Ａｒは、水素原子が炭素数１乃至４のいずれかのアルキル基で置換されていても良い。）
【請求項２】
下記一般式［２］で示されることを特徴とする請求項１に記載のベンゾピレン化合物。
【化２】
2013253023.tif 000022
［２］
【請求項３】
請求項１あるいは２のいずれかのベンゾピレン化合物であって、
前記Ａｒは、前記ビフェニル基、前記ターフェニル基、前記フルオレニル基、前記ナフチル基のいずれかである。
【請求項４】
Ｒ１２、Ｒ１３はいずれもメチル基であることを特徴とする請求項３に記載のベンゾピレン化合物。
【請求項５】
一対の電極と前記一対の電極の間に配置されている有機化合物層とを有する有機発光素子において、
前記有機化合物層は、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のベンゾピレン化合物を有することを特徴とする有機発光素子。
【請求項６】
前記有機化合物層は、ホスト材料とゲスト材料を有する発光層であり、前記ゲスト材料は赤色に発光する燐光発光材料であり、前記ホスト材料が前記ベンゾピレン化合物であることを特徴とする請求項５に記載の有機発光素子。
【請求項７】
複数の画素を有する画像表示装置であって、前記画素は請求項５または６に記載の前記有機発光素子と前記有機発光素子に接続している能動素子とを有することを特徴とする画像表示装置。
【請求項８】
請求項５または６に記載の有機発光素子と交流電圧を直流電圧に変換するコンバーター回路とを有する照明装置。
【請求項９】
請求項５または６に記載の有機発光素子を有する露光光源と前記有機発光素子が発光する光により静電潜像を得る感光体ドラムとを有する電子写真方式の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規ベンゾピレン化合物及びそれを用いた有機発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光素子は、一対の電極とそれらの間に配置される有機化合物層とを有する素子である。これら一対の電極から電子および正孔を注入することにより、有機化合物層中で発光性有機化合物の励起子が生成し、該励起子が基底状態にもどる際に光が放出される。
【０００３】
下記構造式Ａで示される、ベンゾ［ｅ］ピレン骨格を有する有機化合物が有機発光素子に用いられることが特許文献１に示されている。
【０００４】
【化１】
2013253023.tif 000002
【０００５】
（式中、Ｘ１及びＸ２は水素原子及び置換あるいは無置換のアリール基を表わし、Ｘ１とＸ２のどちらか１つは置換あるいは無置換のアリール基を表わし、
Ｒはアルキル基を表わし、ｎは０または１を表わす。）
【０００６】
特許文献１には、構造式Ａの化合物は、式に示すようにナフチル基を有しているので、有機発光素子用材料として適切なバンドギャップとなっていることが示されている。
【０００７】
また特許文献１には、ベンゾ［ｅ］ピレン骨格のみではバンドギャップが大きすぎることと、該骨格にアルキル基やフェニル基が結合してもバンドギャップがベンゾ［ｅ］ピレン骨格のみの場合と同様にバンドギャップが大きすぎることが示されている。
【０００８】
また特許文献１には、構造式Ａの化合物が青色発光する有機発光素子のホスト材料として用いられることが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１１−２１３６４９号公報（式１、段落００２８、００２９、実施例８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１に示される構造式Ａで示される化合物は、青色発光するゲスト材料に対して適切なバンドギャップを有するホスト材料として挙げられている。
【００１１】
このホスト材料を用いて赤色発光するゲスト材料を光らせる場合、高い電圧を要する。これはこのホスト材料のバンドギャップと赤色発光するゲスト材料のバンドギャップの差が大きいからであると本発明者は考える。
【００１２】
赤色発光するゲスト材料に対して適切なホスト材料、つまり電圧を上げすぎずにエネルギーをゲスト材料に移すホスト材料を提供する余地がある。
【００１３】
さらに赤色発光するゲスト材料が燐光発光する材料である場合、ホスト材料のバンドギャップの適切化の他にＴ１エネルギー（最低励起三重項準位エネルギー）の適切化も必要であると本発明者は考える。Ｔ１エネルギーは赤色発光する燐光発光材料のそれに対し、高く且つあまり差がないことが望ましいと本発明者は考える。
【００１４】
本発明はベンゾ［ｅ］ピレンを骨格部として有する新規ベンゾピレン化合物を提供する。また赤燐光ゲスト材料に対して適切なバンドギャップとＴ１エネルギーを有する新規ベンゾピレン化合物を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
よって本発明は下記一般式［１］で示されることを特徴とするベンゾピレン化合物を提供する。
【００１６】
【化２】
2013253023.tif 000003
［１］
【００１７】
（式中、Ｒ１乃至Ｒ１３はそれぞれ独立に、水素原子及び炭素数１乃至４のいずれかのアルキル基の群から選ばれる。
Ａｒは、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、ナフチル基及びフェナンスリル基のいずれかである。
Ａｒは、水素原子が炭素数１乃至４のいずれかのアルキル基で置換されていても良い。）
【発明の効果】
【００１８】
本発明によりバンドギャップが２．９０ｅＶより大きく３．１５ｅＶ以下で、Ｔ１エネルギーが５３０ｎｍ以上５８０ｎｍ未満の新規ベンゾピレン化合物を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】有機発光素子と有機発光素子と接続するスイッチング素子とを有する表示装置の断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（ベンゾピレン化合物の説明）
本発明の実施の形態に係るベンゾ［ｅ］ピレン化合物（以下ベンゾピレン化合物）は、下記一般式［１］で示されることを特徴とする。
【００２１】
【化３】
2013253023.tif 000004
［１］
【００２２】
（式中、Ｒ１乃至Ｒ１３はそれぞれ独立に、水素原子及び炭素数１乃至４のいずれかのアルキル基の群から選ばれる。
Ａｒは、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、ナフチル基及びフェナンスリル基のいずれかである。
Ａｒは、水素原子が炭素数１乃至４のいずれかのアルキル基で置換されていても良い。）
【００２３】
炭素数１乃至４のいずれかのアルキル基は例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ノルマルプロピル基、セカンダリブチル基、ターシャリブチル基である。
【００２４】
本発明のベンゾピレン化合物は式［１］で示すようにベンゾピレン（ベンゾ［ｅ］ピレン）骨格部とフルオレン部が結合しているので２．９０ｅＶより大きく３．１５以下のバンドギャップを有し、５３０ｎｍ以上５８０ｎｍ未満のＴ１エネルギーを有する。
【００２５】
本実施形態で具体的に設定した赤色発光する燐光発光材料のバンドギャップとＴ１エネルギーは、２．９０ｅＶ、５８０ｎｍ以上６８０ｎｍ以下である。
【００２６】
このベンゾピレン化合物をホスト材料として用い、赤色に発光する燐光発光材料をゲスト材料として用いる場合、電圧をあまり上げることなくエネルギーをホスト材料からゲスト材料に移すことが（項間交差）できるので好ましい。
【００２７】
このベンゾピレン化合物はゲスト材料の上記のバンドギャップより大きく、Ｔ１エネルギーより高いからである。
【００２８】
なおベンゾピレン骨格部のそれ自体のバンドギャップとＴ１エネルギーは、３．３０ｅＶ、５３８ｎｍである。
【００２９】
式［１］のベンゾピレン化合物は、ベンゾピレン骨格部にフルオレン部が結合しているため、膜にしやすい。これはフルオレンによりアモルファス性が向上するためだと考える。
【００３０】
式［１］のベンゾピレン化合物は、Ｒ１乃至Ｒ１１、あるいはＲ１２あるいはＲ１３のいずれかが先述の炭素数１乃至４のいずれかのアルキル基であってもよい。これによりアモルファス性が更に向上すると考える。より好ましくはターシャリブチル基、イソプロピル基である。
【００３１】
式［１］のベンゾピレン化合物はＡｒが先述したいずれかの置換基である。これによってもアモルファス性が向上するとも考える。またＡｒとして先述した置換基はベンゾピレン骨格部より広いバンドギャップを有する。
【００３２】
式［１］のベンゾピレン化合物はＲ１２とＲ１３はそれぞれ異なっていてもよいがより好ましくはいずれもがメチル基である。
【００３３】
式［１］で示されるベンゾピレン化合物のうち、より好ましくは以下の式［２］で示される化合物である。
【００３４】
【化４】
2013253023.tif 000005
［２］
【００３５】
式［２］において、Ｒ１乃至１３、Ａｒは式［１］で説明したものと同じである。
【００３６】
式［２］に示すベンゾピレン化合物は、フルオレン部の２位がベンゾピレン骨格部と結合し、７位がＡｒと結合している。
【００３７】
式［２］に示すベンゾピレン化合物のバンドギャップは２．９０ｅＶより大きく３．０５ｅＶ以下である。
【００３８】
式［２］に示すベンゾピレン化合物は、分子全体の平面性を高めることができ、電子や正孔の移動度が高い。
【００３９】
以下にベンゾピレン骨格部とフルオレン部とが結合した構造と、ベンゾピレン骨格部とナフタレン部とが結合した構造との、ＨＯＭＯを表１に示す。
【００４０】
フルオレン部を有する方が、ＨＯＭＯの絶対値が小さい（真空準位に近い）。このことはフルオレン部の１あるいは３あるいは４位のいずれかがベンゾピレン部と結合している化合物の場合もナフタレン部がベンゾピレン部に結合している化合物より小さいと考える。
【００４１】
式［１］あるいは［２］に示すベンゾピレン化合物は、ＨＯＭＯが小さいため有機発光素子の、発光層と陽極側で隣接する別の有機化合物層（例えば正孔輸送層）とホール注入障壁が低くなる。この場合別の有機化合物層が有する有機化合物のＨＯＭＯは−５．３０ｅＶ以上−５．９０ｅＶ以下の範囲である。
【００４２】
【表１】
2013253023.tif 000006
【００４３】
ＨＯＭＯの計算は分子軌道法計算結果による。分子軌道法計算は、Ｇａｕｓｓｉａｎ  ０９（Ｇａｕｓｓｉａｎ  ０９，Ｒｅｖｉｓｉｏｎ  Ａ．０２，Ｍ．Ｊ．Ｆｒｉｓｃｈ，Ｇ．Ｗ．Ｔｒｕｃｋｓ，Ｈ．Ｂ．Ｓｃｈｌｅｇｅｌ，Ｇ．Ｅ．Ｓｃｕｓｅｒｉａ，Ｍ．Ａ．Ｒｏｂｂ，Ｊ．Ｒ．Ｃｈｅｅｓｅｍａｎ，Ｇ．Ｓｃａｌｍａｎｉ，Ｖ．Ｂａｒｏｎｅ，Ｂ．Ｍｅｎｎｕｃｃｉ，Ｇ．Ａ．Ｐｅｔｅｒｓｓｏｎ，Ｈ．Ｎａｋａｔｓｕｊｉ，Ｍ．Ｃａｒｉｃａｔｏ，Ｘ．Ｌｉ，Ｈ．Ｐ．Ｈｒａｔｃｈｉａｎ，Ａ．Ｆ．Ｉｚｍａｙｌｏｖ，Ｊ．Ｂｌｏｉｎｏ，Ｇ．Ｚｈｅｎｇ，Ｊ．Ｌ．Ｓｏｎｎｅｎｂｅｒｇ，Ｍ．Ｈａｄａ，Ｍ．Ｅｈａｒａ，Ｋ．Ｔｏｙｏｔａ，Ｒ．Ｆｕｋｕｄａ，Ｊ．Ｈａｓｅｇａｗａ，Ｍ．Ｉｓｈｉｄａ，Ｔ．Ｎａｋａｊｉｍａ，Ｙ．Ｈｏｎｄａ，Ｏ．Ｋｉｔａｏ，Ｈ．Ｎａｋａｉ，Ｔ．Ｖｒｅｖｅｎ，Ｊ．Ａ．Ｍｏｎｔｇｏｍｅｒｙ，Ｊｒ．，Ｊ．Ｅ．Ｐｅｒａｌｔａ，Ｆ．Ｏｇｌｉａｒｏ，Ｍ．Ｂｅａｒｐａｒｋ，Ｊ．Ｊ．Ｈｅｙｄ，Ｅ．Ｂｒｏｔｈｅｒｓ，Ｋ．Ｎ．Ｋｕｄｉｎ，Ｖ．Ｎ．Ｓｔａｒｏｖｅｒｏｖ，Ｒ．Ｋｏｂａｙａｓｈｉ，Ｊ．Ｎｏｒｍａｎｄ，Ｋ．Ｒａｇｈａｖａｃｈａｒｉ，Ａ．Ｒｅｎｄｅｌｌ，Ｊ．Ｃ．Ｂｕｒａｎｔ，Ｓ．Ｓ．Ｉｙｅｎｇａｒ，Ｊ．Ｔｏｍａｓｉ，Ｍ．Ｃｏｓｓｉ，Ｎ．Ｒｅｇａ，Ｊ．Ｍ．Ｍｉｌｌａｍ，Ｍ．Ｋｌｅｎｅ，Ｊ．Ｅ．Ｋｎｏｘ，Ｊ．Ｂ．Ｃｒｏｓｓ，Ｖ．Ｂａｋｋｅｎ，Ｃ．Ａｄａｍｏ，Ｊ．Ｊａｒａｍｉｌｌｏ，Ｒ．Ｇｏｍｐｅｒｔｓ，Ｒ．Ｅ．Ｓｔｒａｔｍａｎｎ，Ｏ．Ｙａｚｙｅｖ，Ａ．Ｊ．Ａｕｓｔｉｎ，Ｒ．Ｃａｍｍｉ，Ｃ．Ｐｏｍｅｌｌｉ，Ｊ．Ｗ．Ｏｃｈｔｅｒｓｋｉ，Ｒ．Ｌ．Ｍａｒｔｉｎ，Ｋ．Ｍｏｒｏｋｕｍａ，Ｖ．Ｇ．Ｚａｋｒｚｅｗｓｋｉ，Ｇ．Ａ．Ｖｏｔｈ，Ｐ．Ｓａｌｖａｄｏｒ，Ｊ．Ｊ．Ｄａｎｎｅｎｂｅｒｇ，Ｓ．Ｄａｐｐｒｉｃｈ，Ａ．Ｄ．Ｄａｎｉｅｌｓ，Ｏ．Ｆａｒｋａｓ，Ｊ．Ｂ．Ｆｏｒｅｓｍａｎ，Ｊ．Ｖ．Ｏｒｔｉｚ，Ｊ．Ｃｉｏｓｌｏｗｓｋｉ，ａｎｄ  Ｄ．Ｊ．Ｆｏｘ，Ｇａｕｓｓｉａｎ，Ｉｎｃ．，Ｗａｌｌｉｎｇｆｏｒｄ  ＣＴ，２００９．）により実施した。計算手法としては密度汎関数法（ｄｅｎｓｉｔｙ  ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  ｔｈｅｏｒｙ，ＤＦＴ）を用いた。汎関数にはＢ３ＬＹＰを、基底関数には６−３１Ｇ＊を用いた。
【００４４】
本発明のベンゾピレン化合物の一例を以下に示す。しかし、本発明はこれらに限られるものではない。
【００４５】
【化５】
2013253023.tif 000007
【００４６】
【化６】
2013253023.tif 000008
【００４７】
【化７】
2013253023.tif 000009
【００４８】
【化８】
2013253023.tif 000010
【００４９】
【化９】
2013253023.tif 000011
【００５０】
Ｃ群に例示するベンゾピレン化合物は、一般式［１］におけるＡｒがフェニル基である。これら化合物は分子量が小さいため、昇華性が高く、低温度で昇華する。フェニル基はターシャリブチル基、メチル基といったアルキル基を有してよい。また、このアルキル基は、ベンゾピレン化合物のイオン化ポテンシャルを低下させることができる。
【００５１】
Ｄ及びＥ群に例示するベンゾピレン化合物は、一般式［１］におけるＡｒがビフェニル基またはターフェニル基である。これら置換基を有することでベンゾピレン化合物の移動度を変えることができる。これらビフェニル基やターフェニル基はターシャリブチル基、フェニル基、セカンダリブチル基を有してもよい。ターシャリブチル基やセカンダリブチル基といったアルキル基は、ベンゾピレン化合物のイオン化ポテンシャルを低下させることができる。
【００５２】
Ｆ群に例示するベンゾピレン化合物は一般式［１］におけるＡｒがフルオレニル基である。この場合安定なアモルファス膜を形成し、フルオレニル基が分子中に２つあることでイオン化ポテンシャルが低い。Ａｒに相当するフルオレニル基の９、９’位はそれぞれ独立に、炭素数１乃至４のいずれかのアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ノルマルプロピル基、セカンダリターシャリブチル基、ターシャリブチル基である。より好ましくはメチル基である。
【００５３】
Ｇ及びＨ群に例示するベンゾピレン化合物は一般式［１］におけるＡｒがナフチル基及びフェナンスリル基である。この場合崩れない良質な膜を得ることができる。また分子の平面性が高いため、電子や正孔の移動度が高い。これらナフチル基やフェナンスリル基は例えばターシャリブチル基、メチル基を有してよい。
【００５４】
Ｉ群に例示するベンゾピレン化合物は一般式［１］におけるＡｒであるフルオレニル基が２位や７位以外の位置でベンゾピレン骨格部と結合しているものである。より具体的には３位や４位である。この場合ベンゾピレン骨格部とフルオレン部との共役が切れるため、２位で結合している場合と比べバンドギャップが広い。また、分子の平面性が低いため、溶解度が非常に高い。
【００５５】
Ｊ群に例示するベンゾピレン化合物は一般式［１］におけるＲ１乃至Ｒ１１のうち少なくとも１つがアルキル基である。このアルキル基により電子供与の効果により分子のイオン化ポテンシャルが低くなる。
【００５６】
より具体的には式［１］あるいは式［２］のＲ４、Ｒ５、Ｒ８、Ｒ９の少なくとも１つがアルキル基である。より具体的にはターシャリブチル基、イソプロピル基、メチル基のいずれかである。
【００５７】
また、本発明に係る化合物は、有機発光素子に用いるだけでなく、生体内部標識やフィルターフィルムに使用することができる。
【００５８】
（有機発光素子の説明）
次に有機発光素子を説明する。
【００５９】
本実施形態に係る有機発光素子は一対の電極である陽極と陰極とそれらの間に配置される有機化合物層とを有し、この有機化合物層が一般式［１］で示される有機化合物を有する。この有機発光素子は両電極から正孔と電子が供給され、有機化合物が発光する有機エレクトロルミネッセンス素子である。
【００６０】
有機発光素子は、基板上に、順次陽極、発光層、陰極が設けられている構成が挙げられる。他にも順次陽極、正孔輸送層、電子輸送層、陰極が設けられている構成が挙げられる。この場合正孔輸送層と電子輸送層が接していることで少なくともいずれか一方の層が発光する。
【００６１】
また順次陽極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、陰極が設けられている構成が挙げられる。他にも順次陽極、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、陰極が設けられた構成や順次、陽極、正孔輸送層、発光層、正孔・エキシトンブロッキング層、電子輸送層、陰極が設けられた構成が挙げられる。
【００６２】
ただしこれら５種の多層型の他に、例えば基板に近い電極が陰極で、各層の順序が上記と逆である以外は５種の多層型のいずれかの層構成と同じである有機発光素子であってもよい。
【００６３】
これら各層に対して、一般式［１］で示される化合物を有する有機化合物層は、発光層であることが好ましい。発光層はこの化合物のみから構成していてもよいし、ホスト材料とゲスト材料を有してもよい。
【００６４】
一般式［１］で示される化合物はホスト材料であることが好ましい。
【００６５】
ホスト材料とゲスト材料の違いは重量的に多いものをホスト材料と呼び、少ないものをゲスト材料と呼ぶ。
【００６６】
ゲスト材料は、発光層全量を分母として０．１質量％以上３０質量％以下であることが好ましく、０．５ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下であることがより好ましい。
【００６７】
本実施形態に係る有機発光素子は上記有機化合物以外にも、必要に応じて種々の正孔注入性材料、正孔輸送性材料、ホスト材料、ゲスト材料、電子注入性材料、あるいは電子輸送性材料等を一緒に使用してもよい。これら材料は分子量が数千未満の低分子でもよく数平均分子量が数千以上数百万以下の高分子でもよい。
【００６８】
以下にこれらの化合物例を挙げる。
【００６９】
正孔注入性材料あるいは正孔輸送性材料としては、正孔移動度が高い材料であることが好ましい。正孔注入性能あるいは正孔輸送性能を有する低分子及び高分子系材料としては、トリアリールアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、スチルベン誘導体、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、ポリ（ビニルカルバゾール）、ポリ（チオフェン）、その他導電性高分子が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。
【００７０】
ホスト材料としては、トリアリールアミン誘導体、フェニレン誘導体、縮合環芳香族化合物（例えばナフタレン誘導体、フェナントレン誘導体、フルオレン誘導体、クリセン誘導体、など）、有機金属錯体（例えば、トリス（８−キノリノラート）アルミニウム等の有機アルミニウム錯体、有機ベリリウム錯体、有機イリジウム錯体、有機プラチナ錯体等）およびポリ（フェニレンビニレン）誘導体、ポリ（フルオレン）誘導体、ポリ（フェニレン）誘導体、ポリ（チエニレンビニレン）誘導体、ポリ（アセチレン）誘導体等の高分子誘導体が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。
【００７１】
ゲスト材料としては、燐光発光性のＩｒ錯体や、プラチナ錯体等が挙げられる。このＩｒ錯体は配位子として少なくともフェニルイソキノリン部を有しているものが好ましい。
【００７２】
電子注入性材料あるいは電子輸送性材料としては、ホール注入性材料あるいはホール輸送性材料のホール移動度とのバランス等を考慮し選択される。電子注入性能あるいは電子輸送性能を有する材料としては、オキサジアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、ピラジン誘導体、トリアゾール誘導体、トリアジン誘導体、キノリン誘導体、キノキサリン誘導体、フェナントロリン誘導体、有機アルミニウム錯体等が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。
【００７３】
陽極材料としては、仕事関数がなるべく大きなものがよい。例えば、金、白金、銀、銅、ニッケル、パラジウム、コバルト、セレン、バナジウム、タングステン等の金属単体あるいはこれらの合金、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化錫インジウム（ＩＴＯ）、酸化亜鉛インジウム等の金属酸化物である。また、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン等の導電性ポリマーでもよい。これらの電極物質は単独で使用してもよいし複数併用して使用してもよい。また、陽極は一層構成でもよく、多層構成でもよい。
【００７４】
陰極材料としては、仕事関数の小さなものがよい。例えば、リチウム等のアルカリ金属、カルシウム等のアルカリ土類金属、アルミニウム、チタニウム、マンガン、銀、鉛、クロム等の金属単体が挙げられる。あるいはこれら金属単体を組み合わせた合金も使用することができる。例えば、マグネシウム−銀、アルミニウム−リチウム、アルミニウム−マグネシウム等が使用できる。酸化錫インジウム（ＩＴＯ）等の金属酸化物の利用も可能である。これらの電極物質は単独で使用してもよいし、複数併用して使用してもよい。また、陰極は一層構成でもよく、多層構成でもよい。
【００７５】
本実施形態に係る有機化合物を含有する層やその他の有機化合物を有する層は、以下に示す方法により形成される。真空蒸着法、イオン化蒸着法、スパッタリング法、プラズマあるいは、適当な溶媒に溶解させて公知の塗布法（例えば、スピンコーティング、ディッピング、キャスト法、ＬＢ法、インクジェット法等）により層を形成する。ここで真空蒸着法や溶液塗布法等によって層を形成すると、結晶化等が起こりにくく経時安定性に優れる。また塗布法で形成する場合は、適当なバインダー樹脂と組み合わせて膜を形成することもできる。
【００７６】
上記バインダー樹脂としては、ポリビニルカルバゾール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、尿素樹脂等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、これらバインダー樹脂は、ホモポリマー又は共重合体として１種単独で使用してもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。さらに必要に応じて、公知の可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の添加剤を併用してもよい。
【００７７】
（有機発光素子の用途）
本実施形態に係る有機発光素子は、表示装置や照明装置に用いることができる。他にも電子写真方式の画像形成装置の露光光源や液晶表示装置のバックライト、カラーフィルターを用いた白色光源に用いられる。
【００７８】
本実施形態に係る表示装置は、本実施形態の有機発光素子を表示部に有する。この表示部は複数の画素を有する。
【００７９】
そしてこの画素は本実施形態の有機発光素子と、その発光輝度を制御するた能動素子を有する。能動素子は例えばスイッチング素子であり更に具体的にはトランジスタである。トランジスタである場合、この有機発光素子の陽極又は陰極とトランジスタのドレイン電極又はソース電極とが接続されている。
【００８０】
表示装置は、例えばＰＣあるいはテレビジョン等の画像表示装置である。
【００８１】
他にも表示装置は、エリアＣＣＤ、リニアＣＣＤ、メモリーカード等からの画像情報を入力する入力部を有し、入力された画像を表示部に表示する画像表示装置でもよい。
【００８２】
また、表示装置は撮像装置やインクジェットプリンタが有する表示部であってもよく、表示部タッチパネル機能を有していてもよい。
【００８３】
また表示装置はマルチファンクションプリンタの表示部に用いられてもよい。
【００８４】
照明装置は例えば室内を照明する装置である。照明装置は白色、昼白色、その他青から赤のいずれの色を発光するものであってよい。
【００８５】
白色とは色温度が４２００Ｋ程度であり、昼白色とは色温度が５０００Ｋ程度である。
【００８６】
照明装置は本実施形態に係る有機発光素子とそれに接続されるコンバーター回路を有している。照明装置はカラーフィルターを有してもよい。
【００８７】
コンバーター回路は、交流電圧を直流電圧に変換する回路である。
【００８８】
レーザービームプリンタや複写機等の電子写真方式の画像形成装置は本実施形態に係る有機発光素子を有した露光光源を有してよい。
【００８９】
露光光源は感光体ドラムが静電潜像を得るために感光体を露光するための手段である。露光光源は有機発光素子を単数あるいは複数有してよい。有機発光素子を複数有する場合は、それぞれの発光と非発光を独立に制御できる制御手段を有している。複数の有機発光素子は感光体ドラムの長手方向に沿って一列に配置される。有機発光素子と感光体ドラムの間にレンズが設けられてもよい。
【００９０】
次に、本実施形態の有機発光素子を使用した表示装置について図２を用いて説明する。
【００９１】
図１は、本実施形態に係る有機発光素子とそれに接続されたトランジスタの一例であるＴＦＴ素子とを有する表示装置の断面模式図である。
【００９２】
この表示装置は、ガラス等の基板１０とその面にＴＦＴ素子又は有機化合物層を保護するための防湿膜１１が設けられている。また符号１２は金属のゲート電極１２である。符号１３はゲート絶縁膜１３であり、１４は半導体層である。
【００９３】
ＴＦＴ素子１７はドレイン電極１５とソース電極１６を更に有している。ＴＦＴ素子１７の上部にはＴＦＴ素子１７を覆う絶縁膜１８が設けられている。絶縁膜１８に設けられたコンタクトホール１９を介して有機発光素子の陽極２０とソース電極１６とが接続されている。
【００９４】
本実施形態に係る表示装置はこの構成に限られず、陽極または陰極のうちいずれか一方とＴＦＴ素子ソース電極またはドレイン電極のいずれか一方とが接続されていればよい。
【００９５】
有機化合物層２１は本図では多層の有機化合物層を１つの層の如く図示をしているが単一の層であってよい。陰極２２の上には有機発光素子の劣化を抑制するための第一の保護層２４や第二の保護層２３が有機発光素子を覆うように設けられている。
【００９６】
本実施形態に係る表示装置はトランジスタに代えてＭＩＭ素子有してもよい。
【００９７】
トランジスタは、単結晶シリコンウエハに形成されているトランジスタでもよい。
【００９８】
たとえば表示部が１インチで、ＱＶＧＡ程度の精細度を有する表示装置はシリコン基板に有機発光素子が設けられている構成を有することが好ましい。
【実施例】
【００９９】
実施例を挙げるが本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１００】
（実施例１）
例示化合物Ｆ−１の合成
以下に示すスキームに従い、合成した。
【０１０１】
【化１０】
2013253023.tif 000012
【０１０２】
化合物ａ−２の合成
１００ｍｌ三ツ口フラスコに、化合物ａ−１、０．９００ｇ（３．５７ｍｍｏｌ）、ベンジルトリメチルアンモニウムトリブロミド、１．３８９ｇ（３．５６ｍｍｏｌ）、塩化亜鉛、０．４８６（３．５７ｍｍｏｌ）及びクロロホルム６０ｍｌを入れ、室温下、３時間攪拌した。反応後、水１００ｍｌを加え、有機層をトルエンで抽出し無水硫酸ナトリウムで乾燥後、シリカゲルカラム（トルエン、ヘプタン混合、展開溶媒）で精製し、化合物ａ−２（白色結晶）０．９６３ｇ（収率９６％）を得た。
【０１０３】
例示化合物Ｆ−１の合成
１００ｍｌ三ツ口フラスコに、化合物ａ−２、０．３３１ｇ（１．００ｍｍｏｌ）、化合物ａ−３、０．５６４ｇ（１．１０ｍｍｏｌ）、炭酸ナトリウム、１．０６ｇ（１０．０ｍｍｏｌ）、トルエン２０ｍｌ、エタノール１０ｍｌ及び水２０ｍｌを入れ、窒素雰囲気中、室温で攪拌下、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）、５７．８ｍｇを添加した。８０度に昇温し、５時間攪拌した。反応後有機層をトルエンで抽出し無水硫酸ナトリウムで乾燥後、シリカゲルカラム（トルエン、ヘプタン混合、展開溶媒）で精製し、例示化合物２−１（黄白色結晶）０．５４１ｇ（収率８５％）を得た。
【０１０４】
質量分析法により、例示化合物Ｆ−１のＭ＋である６３６を確認した。
また、１ＨＮＭＲ測定により、例示化合物Ａ−２の構造を確認した。
１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，４００ＭＨｚ）  σ（ｐｐｍ）：８．９８（ｄ，１Ｈ），８．９４（ｄ，１Ｈ），８．９１‐８．８６（ｍ，２Ｈ），８．２６（ｄ，１Ｈ），８．１７（ｄ，１Ｈ），８．１０（ｄ，１Ｈ），８．０６（ｄ，１Ｈ），８．０２（ｄ，１Ｈ），７．９４（ｄ，１Ｈ），７．９０（ｄ，１Ｈ），７．８４（ｄ，１Ｈ），７．８２‐７．６７（ｍ，８Ｈ），７．６４（ｄ，１Ｈ），７．４８（ｄ，１Ｈ），７．３９‐７．３３（ｍ，２Ｈ），１．６７（ｓ，６Ｈ），１．５９（ｓ，６Ｈ）
【０１０５】
また、この化合物のバンドギャップは２．９９ｅＶであった。
また、この化合物のＴ１は５５５ｎｍであった。
【０１０６】
バンドギャップの測定は、可視光−紫外吸収スペクトルから求めることができる。本実施形態においては、０．１％クロロホルム溶液をスピンコート法によりガラス基板上で成膜し、そのスピンコート膜の吸収端から求めた。装置は日立製分光光度計Ｕ−３０１０を用いた。
【０１０７】
Ｔ１の測定はトルエン溶液（１×１０−４ｍｏｌ／ｌ）を７７Ｋに冷却し、励起波長３５０ｎｍにて燐光発光成分を測定し、第一発光ピークを用いた。装置は日立製分光光度計Ｕ−３０１０を用いた。
【０１０８】
（実施例２）
例示化合物Ｇ−１の合成
実施例１と同様にして、化合物ａ−３をａ−６に変えてＧ−１を合成した。
質量分析法により、例示化合物Ｇ−１のＭ＋である５６９を確認した。
また、スピンコート膜のバンドギャップは２．９７ｅＶであった。
また、この化合物のＴ１は５５８ｎｍであった。
【０１０９】
【化１１】
2013253023.tif 000013
【０１１０】
（実施例３）
例示化合物Ｅ−２の合成
実施例１と同様にして、化合物ａ−３をａ−４に変えてＥ−２を合成した。
質量分析法により、例示化合物Ｅ−２のＭ＋である６５９を確認した。
また、スピンコート膜のバンドギャップは３．０２ｅＶであった。
また、この化合物のＴ１は５５０ｎｍであった。
【０１１１】
【化１２】
2013253023.tif 000014
【０１１２】
ベンゾ［ｅ］ピレンと実施例１乃至３の化合物Ｆ−１、Ｇ−１、Ｅ−２のバンドギャップとＴ１エネルギーを以下表にまとめる。
【０１１３】
【表２】
2013253023.tif 000015
【０１１４】
（実施例４）
例示化合物Ｄ−２の合成
実施例１と同様にして、化合物ａ−３をａ−５に変えてＤ−２を合成した。
質量分析法により、例示化合物Ｄ−２のＭ＋である５９６を確認した。
【０１１５】
【化１３】
2013253023.tif 000016
【０１１６】
（実施例５）
例示化合物Ｆ−２の合成
実施例１と同様にして、化合物ａ−３をａ−７に変えてＦ−２を合成した。
質量分析法により、例示化合物Ｆ−２のＭ＋である６３６を確認した。
【０１１７】
【化１４】
2013253023.tif 000017
【０１１８】
（実施例６）
例示化合物Ｅ−３の合成
実施例１と同様にして、化合物ａ−３をａ−８に変えてＥ−３を合成した。
質量分析法により、例示化合物Ｅ−３のＭ＋である７８４を確認した。
【０１１９】
【化１５】
2013253023.tif 000018
【０１２０】
（実施例７）
例示化合物Ｊ−１の合成
実施例１と同様にして、化合物ａ−１をｂ−１に変えてＪ−１を合成した。
質量分析法により、例示化合物Ｊ−１のＭ＋である６９２を確認した。
【０１２１】
【化１６】
2013253023.tif 000019
【０１２２】
（実施例８）
本実施例では有機発光素子を作成した。
ガラス基板上に、陽極としての酸化錫インジウム（ＩＴＯ）をスパッタ法にて１２０ｎｍの膜厚で成膜したものを透明導電性支持基板として用いた。これをアセトン、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）で順次超音波洗浄し、次いでＩＰＡで煮沸洗浄後乾燥した。さらに、ＵＶ／オゾン洗浄したものを透明導電性支持基板として使用した。
【０１２３】
透明導電性支持基板上に以下の有機層と電極層を１０−５Ｐａの真空チャンバー内で抵抗加熱による真空蒸着して連続製膜して、有機発光素子を作成した。
正孔輸送層（４０ｎｍ）：化合物ｃ−１
電子ブロッキング層（１０ｎｍ）：化合物ｃ−２
発光層（３０ｎｍ）：ゲスト材料ｃ−３（重量濃度４％）：ホスト材料例示化合物Ｆ−１（重量濃度９６％）
正孔ブロッキング層（１０ｎｍ）：化合物ｃ−４
電子輸送層（５０ｎｍ）：化合物ｃ−５
金属電極層１（０．５ｎｍ）：ＬｉＦ
金属電極層２（１５０ｎｍ）：Ａｌ
【０１２４】
【化１７】
2013253023.tif 000020
【０１２５】
本実施例の有機発光素子に５．０Ｖの印加電圧で発光輝度１８５０ｃｄ／ｍ２、ＣＩＥ色度（０．３２，０．６８）の良好な赤色発光が観測された。
【０１２６】
さらに、窒素雰囲気下で電流密度を１００ｍＡ／ｃｍ２に保ち、電圧を１００時間連続印加したところ、初期輝度に対する４００時間後の輝度劣化率は２０％以下で小さかった。
【０１２７】
（実施例９）
実施例８と同様にして、Ｆ−１をＥ−２に変えた以外は同様にして有機発光素子を作成した。
５．０Ｖの印加電圧で発光輝度１７８０ｃｄ／ｍ２、ＣＩＥ色度（０．３２，０．６８）の良好な赤色発光が観測された。
さらに、窒素雰囲気下で電流密度を１００ｍＡ／ｃｍ２に保ち、電圧を１００時間連続印加したところ、初期輝度に対する４００時間後の輝度劣化率は２５％以下で小さかった。
【０１２８】
（実施例１０）
実施例８と同様にして、発光層ホストである、Ｆ−１をＧ−１に変えた以外は同様にして有機発光素子を作成した。
５．０Ｖの印加電圧で発光輝度２０３０ｃｄ／ｍ２、ＣＩＥ色度（０．３２，０．６８）の良好な赤色発光が観測された。
さらに、窒素雰囲気下で電流密度を１００ｍＡ／ｃｍ２に保ち、電圧を１００時間連続印加したところ、初期輝度に対する４００時間後の輝度劣化率は３０％以下で小さかった。
【符号の説明】
【０１２９】
１７  ＴＦＴ素子
２０  陽極
２１  有機化合物層
２２  陰極
【図１】
2013253023.tif 000024