(57)【要約】      （修正有）【課題】酸化に対する安定性の高いアルキル架橋を有するビス（ベンゾイミダゾール‐２‐イリデン）化合物の提供。【解決手段】式［１］で表わされるビス（ベンゾイミダゾール‐２‐イリデン）化合物。2017008011.tif 000035［Ａｒ１及びＡｒ２は各々独立に芳香族炭化水素基又は複素芳香環基；Ｒ１〜Ｒ８は各々独立にＨ、ハロゲン、シアノ、アルキル、アリール等；Ｑ１〜Ｑ６は各々独立にＨ、ハロゲン又はアルキル；ｎは０〜２の整数；ｎが０の場合、単結合］【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式［１］で表わされることを特徴とするビス（ベンゾイミダゾール‐２‐イリデン）化合物。
【化１】
2017008011.tif 000034
式［１］において、Ａｒ１およびＡｒ２は、炭素原子数６乃至２４の芳香族炭化水素基、または炭素原子数３乃至２３の複素芳香環基からそれぞれ独立に選ばれる。Ａｒ１およびＡｒ２は、ハロゲン原子、シアノ基、炭素原子数１乃至４のアルキル基、フェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、クメニル基を置換基として有してもよい。
Ｒ１乃至Ｒ８は、水素原子または置換基からそれぞれ独立に選ばれる。前記置換基は、ハロゲン原子、シアノ基、炭素原子数１乃至８のアルキル基、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基、置換基を有してもよい複素芳香族基のいずれかである。Ｒ１乃至Ｒ８で表わされる芳香族炭化水素基または複素芳香族基はシアノ基、フッ素原子、メチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基を置換基として有してもよい。
Ｑ１乃至Ｑ６は、水素原子または置換基からそれぞれ独立に選ばれる。Ｑ１乃至Ｑ６で表わされる置換基は、ハロゲン原子、炭素原子数１乃至８のアルキル基からそれぞれ独立に選ばれる。
ｎは、０乃至２の整数を表す。ｎが０の場合、単結合を表わす。
【請求項２】
前記Ａｒ１およびＡｒ２で表わされる芳香族炭化水素基は、フェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、フルオレニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、アントラセニル基、ピレニル基のいずれかであり、
前記Ａｒ１およびＡｒ２で表わされる複素芳香環基は、ピリジル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、キノリル基、イソキノリル基、ナフチリジニル基、フェナントロリニル基、のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載のビス（ベンゾイミダゾール‐２‐イリデン）化合物。
【請求項３】
前記Ａｒ１およびＡｒ２で表わされる芳香族炭化水素基は、フェニル基、ナフチル基のいずれかであり、
前記Ａｒ１およびＡｒ２で表わされる複素芳香環基は、ピリジル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、のいずれかであることを特徴とする請求項１または２に記載のビス（ベンゾイミダゾール‐２‐イリデン）化合物。
【請求項４】
前記Ａｒ１およびＡｒ２は、ピリジル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、のいずれかであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のビス（ベンゾイミダゾール‐２‐イリデン）化合物。
【請求項５】
前記ｎが１であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のビス（ベンゾイミダゾール‐２‐イリデン）化合物。
【請求項６】
前記Ａｒ１およびＡｒ２がフッ素原子を置換基として少なくとも一つ有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のビス（ベンゾイミダゾール‐２‐イリデン）化合物。
【請求項７】
前記Ａｒ１およびＡｒ２がｔｅｒｔ−ブチル基を置換基として少なくとも一つ有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のビス（ベンゾイミダゾール‐２‐イリデン）化合物。
【請求項８】
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、を有し、
前記有機化合物層が、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のビス（ベンゾイミダゾール‐２‐イリデン）化合物を有することを特徴とする有機発光素子。
【請求項９】
陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に配置されている発光層と、を有する有機発光素子であって、
前記陰極と前記発光層との間に配置されている有機化合物層をさらに有し、前記有機化合物層は、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のビス（ベンゾイミダゾール‐２‐イリデン）化合物を有することを特徴とする有機発光素子。
【請求項１０】
前記有機化合物層は、前記ビス（ベンゾイミダゾール‐２‐イリデン）化合物とは別種の有機化合物を有することを特徴とする請求項９に記載の有機発光素子。
【請求項１１】
前記別種の有機化合物は、前記ビス（ベンゾイミダゾール‐２‐イリデン）化合物よりも酸化電位が高いことを特徴とする請求項１０に記載の有機発光素子。
【請求項１２】
前記別種の有機化合物の重量比は、前記有機化合物層の全体を１００重量％とした場合、０重量％より大きく、８０重量％以下であることを特徴とする請求項１０または１１に記載の有機発光素子。
【請求項１３】
前記有機化合物層は前記陰極と接していることを特徴とする請求項８乃至１２のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項１４】
複数の発光点を有し、前記発光点は、請求項８乃至１３のいずれか一項に記載の有機発光素子と、前記有機発光素子に接続されている能動素子と、を有することを特徴とする表示装置。
【請求項１５】
前記能動素子はトランジスタであり、前記トランジスタは活性領域に酸化物半導体を有することを特徴とする請求項１４に記載の表示装置。
【請求項１６】
画像を表示する表示部と、画像情報が入力される入力部と、前記画像情報を処理する処理部と、を有し、前記表示部は請求項１４または１５に記載の表示装置であることを特徴とする画像情報処理装置。
【請求項１７】
請求項８乃至１３のいずれか一項に記載の有機発光素子と、前記有機発光素子に接続されているＡＣ／ＤＣコンバーターと、を有することを特徴とする照明装置。
【請求項１８】
基板と、放熱部と、請求項８乃至１３のいずれか一項に記載の有機発光素子と、を有する照明装置であって、
前記放熱部は、前記装置内の熱を装置外へ放出する放熱部であることを特徴とする照明装置。
【請求項１９】
感光体と、前記感光体を露光する露光部と、前記感光体を帯電させる帯電部と、前記感光体に現像剤を付与する現像部とを有する画像形成装置であって、
前記露光部は、請求項８乃至１３のいずれか一項に記載の有機発光素子を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２０】
感光体を露光する露光装置であって、
前記露光装置は、請求項８乃至１３のいずれか一項に記載の有機発光素子を複数有し、
前記複数の有機発光素子は、前記感光体の長軸方向に沿って、列を形成して配置されていることを特徴とする露光装置。
【請求項２１】
アノードと、カソードと、前記アノードと前記カソードとの間に配置されている有機光電変換層を有する有機光電変換素子であって、
前記カソードと前記有機光電変換層との間に有機化合物層をさらに有し、
前記第有機化合物層は、請求項１に記載のビス（ベンゾイミダゾール‐２‐イリデン）化合物を有することを特徴とする有機光電変換素子。
【請求項２２】
複数の画素と、前記複数の画素に接続されている信号処理回路と、を有し、前記画素の少なくとも一つは、請求項２１に記載の有機光電変換素子と前記有機光電変換素子に接続されている読み出し回路とを有することを特徴とする撮像素子。
【請求項２３】
前記画素は、別種の有機光電変換素子をさら有し、前記別種の有機光電変換素子は、前記有機光電変換素子とは異なる色の光を光電変換する有機光電変換素子であり、
前記有機光電変換素子と前記別種の有機光電変換素子とが積層されていることを特徴とする請求項２２に記載の撮像素子。
【請求項２４】
撮像光学系と、前記撮像光学系を通過した光を受光する撮像素子とを有し、前記撮像素子は請求項２２または２３に記載の撮像素子であることを特徴とする撮像装置。
【請求項２５】
前記撮像装置は、外部からの信号を受信する受信部をさらに有し、前記信号は、前記撮
像装置の撮像範囲、撮像の開始、撮像の終了の少なくともいずれかを制御する信号である
ことを特徴とする請求項２４に記載の撮像装置。
【請求項２６】
前記撮像装置は、取得した画像を外部へ送信する送信部をさらに有することを特徴とする請求項２４または２５に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルキル鎖の架橋構造を有するビス（ベンゾイミダゾール‐２‐イリデン）化合物、有機発光素子、表示装置、画像情報処理装置、照明装置、画像形成装置、露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光素子は、陽極と、陰極と、これら両電極間に配置される有機化合物層と、を有する電子素子である。有機発光素子は、前記各電極から注入させる正孔（ホール）及び電子が有機化合物層内で再結合することで励起子が生成し、励起子が基底状態に戻る際に光が放出される。有機発光素子の最近の進歩は著しく、駆動電圧が低く、多様な発光波長、高速応答性、薄型、軽量の発光デバイス化が可能である。
【０００３】
但し有機発光素子の発光効率及び耐久寿命にはさらなる改善の余地があり、特に、発光素子の駆動電圧を低くすることが望まれている。
【０００４】
有機発光素子において、駆動電圧を低下させるためには電子注入性の向上が好ましい。電子注入性の向上の手法として、特許文献１、２に示すような金属を用いる手法が挙げられる。
【０００５】
また、非特許文献１には、１−Ａ、１−Ｂに示すような化合物の合成法が記載されているが、材料が不安定であり、大気中にて容易に酸化されてしてしまう。これらの化合物は、いずれも有機電界素子に用いられるものとしての記載はない。
【０００６】
【化１】
2017008011.tif 000002
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３‐０６８４６８号公報
【特許文献２】特開２００２‐１００４８２号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｅｔｔｅｒｓ  ９（２６），５４０１−５４０４，（２００７）
【非特許文献２】Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｏａｎａｌｙｔｉｃａｌ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  １９２，６９−７４，（１９９５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１および２に記載の有機発光素子は、電子注入層に金属を有する化合物が用いられている。これは、電子注入性の面では有利であるが、水分との反応性が高く、素子の寿命を低下させてしまう。
【００１０】
非特許文献１に記載の化合物は、大気中において酸化に対する安定性が低い化合物である。これらの化合物を有機発光素子等の有機電界素子に用いた場合、素子の安定性を損ね、素子寿命が低下する。
【００１１】
本発明は、大気中において酸化に対する安定性が高い有機化合物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】
【００１２】
そこで、本発明は、下記一般式［１］で表わされることを特徴とするビス（ベンゾイミダゾール‐２‐イリデン）化合物を提供する。
【００１３】
【化２】
2017008011.tif 000003
【００１４】
式［１］において、Ａｒ１およびＡｒ２は、炭素原子数６乃至２４の芳香族炭化水素基、または炭素原子数４乃至２３の複素芳香環基からそれぞれ独立に選ばれる。Ａｒ１およびＡｒ２は、ハロゲン原子、シアノ基、炭素原子数１乃至４のアルキル基、フェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、クメニル基を置換基として有してもよい。
【００１５】
Ｒ１乃至Ｒ８は、水素原子または置換基からそれぞれ独立に選ばれる。前記置換基は、ハロゲン原子、シアノ基、炭素原子数１乃至８のアルキル基、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基、置換基を有してもよい複素環基のいずれかである。Ｒ１乃至Ｒ８で表わされる芳香族炭化水素基または複素環基はシアノ基、フッ素原子、メチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基を置換基として有してもよい。
【００１６】
Ｑ１乃至Ｑ６は、水素原子または置換基からそれぞれ独立に選ばれる。Ｑ１乃至Ｑ６で表わされる置換基は、ハロゲン原子、炭素原子数１乃至８のアルキル基からそれぞれ独立に選ばれる。
ｎは、０乃至２の整数を表す。ｎが０の場合、単結合を表わす。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、大気中において酸化に対する安定性が高いアルキル鎖の架橋構造を有するビス（ベンゾイミダゾール‐２‐イリデン）化合物を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る有機化合物のサイクリックボルタモグラムである。
【図２】本発明に係る有機化合物の一例の各部位の電子密度を示す図である。
【図３】本発明に係る有機化合物の一例の二面角を示す図である。
【図４】本発明に係る有機化合物の一例の対称性を示す図である。
【図５】本発明に係る有機発光素子とこの有機発光素子に接続されているスイッチング素子とを示す断面模式図である。
【図６】本発明に係る画像形成装置の一例を表わす模式図である。
【図７】本発明に係る露光装置の一例を表わす模式図である。
【図８】本発明に係る照明装置の一例を表わす模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明は、一般式［１］で表わされることを特徴とするアルキル鎖の架橋構造を有するビス（ベンゾイミダゾール‐２‐イリデン）化合物である。Ａｒ１およびＡｒ２に、芳香族炭化水素基、または複素芳香環基を有するため、空気中における酸素や水分との反応性が低く、安定に存在することができる。
【００２０】
本実施形態においては、アルキル鎖の架橋構造を有するビス（ベンゾイミダゾール‐２‐イリデン）化合物を、本発明に係る有機化合物と称することがある。
【００２１】
本発明に係る有機化合物は、下記の一般式で表わされる。
【００２２】
【化３】
2017008011.tif 000004
【００２３】
式［１］において、Ａｒ１およびＡｒ２は、炭素原子数６乃至２４の芳香族炭化水素基、または炭素原子数４乃至２３の複素芳香環基である。
【００２４】
Ａｒ１およびＡｒ２は、ハロゲン原子、シアノ基、炭素原子数１乃至４のアルキル基、フェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、クメニル基を置換基として有してもよい。
【００２５】
Ｒ１乃至Ｒ８は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭素原子数１乃至８のアルキル基、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基、置換基を有してもよい複素芳香族基からそれぞれ独立に選ばれる。
【００２６】
Ｑ１乃至Ｑ６は、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数１乃至８のアルキル基からそれぞれ独立に選ばれる。
【００２７】
ｎは、０乃至２の整数を表す。ｎが０の場合、単結合を表わす。
【００２８】
前記炭素原子数６乃至２４の芳香族炭化水素基は、フェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、フルオレニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、アントラセニル基、ピレニル基が挙げられる。
【００２９】
前記炭素原子数３乃至２３の複素芳香環基は、ピリジル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、キノリル基、イソキノリル基、ナフチリジニル基、キノキサリル基、インドリル基、フェナントロリニル基、ジベンゾチエニル基、ジベンゾフラニル基が挙げられる。
【００３０】
前記炭素原子数６乃至２４の芳香族炭化水素基のうち、昇華性の点から、比較的分子量の小さいフェニル基、ナフチル基が好ましい。
【００３１】
前記炭素原子数３乃至２４の複素芳香環基のうち、昇華性および電子的な影響の点から、比較的分子量の小さく、かつ電子吸引性を有するピリジル基、ピラジニル基、ピリミジニル基が好ましい。
【００３２】
前記Ａｒ１およびＡｒ２は置換基を有してもよい。この置換基は、シアノ基、炭素原子数１乃至４のアルキル基、フェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、クメニル基などの芳香族炭化水素基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子のいずれかである。
【００３３】
置換基として、ハロゲン原子を有する場合には、フッ素原子が好ましい。
【００３４】
炭素原子数１乃至４のアルキル基は、具体的には、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基である。
【００３５】
Ｒ１乃至Ｒ８で表わされるハロゲン原子は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
【００３６】
Ｒ１乃至Ｒ８で表わされる炭素原子数１以上８以下のアルキル基は、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、シクロヘキシル基、ｎ−オクチル基が挙げられ、メチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基が好ましい。
【００３７】
Ｒ１乃至Ｒ８で表わされる炭化水素芳香族基および複素芳香族基は、上記の例と同様である。また、Ｒ１乃至Ｒ８で表わされる炭化水素芳香族基はフェニル基が好ましく、複素芳香族基はピリジル基が好ましい。炭化水素芳香族基および複素芳香族は置換基を有してもよい。この置換基は、シアノ基、フッ素原子、メチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基のいずれかである。
【００３８】
前記Ｑ１乃至Ｑ６で表わされるハロゲン原子は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
【００３９】
前記Ｑ１乃至Ｑ６で表わされる炭素原子数１以上８以下のアルキル基は、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、シクロヘキシル基、ｎ−オクチル基が挙げられ、メチル基が好ましい。
【００４０】
前記ｎは、架橋構造となるアルキル鎖の炭素原子数を規定する。分子構造の平面性の観点から、ｎが１の場合が好ましい。
【００４１】
（本発明に係る有機化合物の性質）
本発明に係る有機化合物は、２つのベンゾイミダゾール‐２‐イリデン骨格がアルキル鎖で架橋された構造を有し、かつベンゾイミダゾール‐２‐イリデン骨格の窒素原子に芳香族炭化水素基または複素芳香環基が置換した構造を有している。これは、窒素原子に嵩高い置換基である芳香族炭化水素基または複素芳香環基を設けることで、酸化されやすく安定性が低いビス（ベンゾイミダゾール‐２‐イリデン）骨格の反応活性部位である窒素原子を被覆し安定性を向上させることができる。
【００４２】
ビス（ベンゾイミダゾール‐２‐イリデン）骨格は、電子注入性が高い骨格であるため、本発明に係る有機化合物は安定性の高さに加えて、電子注入性が高い化合物である。
【００４３】
これら２つの特性を有する本発明に係るアルキル鎖の架橋構造を有するビス（ベンゾイミダゾール‐２‐イリデン）化合物は、空気中の酸素や水分との反応性が低いため、大気中における安定性と電子注入性とが両立されている。
【００４４】
電子注入性が高い化合物として金属を有する有機化合物が挙げられるが、有機電界素子に用いる化合物は、金属を有さない有機化合物の方が好ましい。有機化合物を有機電界素子に用いる利点は、水に対する溶解性の低さである。公知のフッ化リチウムやリチウムキノリノール錯体のようなアルカリ金属を有する化合物は水に対する溶解性が高い。これらを有機電界素子に用いた場合、電極からの注入性は得られるが、外部からの水分などにより容易にイオン化してしまい、素子の不安定性の要因の一因となる。
【００４５】
そこで金属を持たない有機化合物を用いることで、安定性の高い素子となる。
【００４６】
電子注入材料は、電極のエネルギー準位に近く、浅いＨＯＭＯを有することが好ましい。ここで、ＨＯＭＯが浅いとは、絶対値が小さいことであり、より真空準位に近いことを表わす。また、ＨＯＭＯ準位が浅いことは、サイクリックボルタンメトリー（ＣＶ）測定において得られる第一酸化電位が低いこととほぼ同義である。
【００４７】
このようなＨＯＭＯ準位が浅い材料は、陰極から電子伝導準位へ注入される電子のエネルギー障壁が軽減される。電子注入材料としての機能を有するためには、ある程度低い第一酸化電位、具体的には０Ｖ以下（ｖｓ．Ｆｃ／Ｆｃ＋）、さらには−０．８Ｖ以下（ｖｓ．Ｆｃ／Ｆｃ＋）の第一酸化電位を有することが好ましい。なお、ｖｓ．Ｆｃ／Ｆｃ＋は、フェロセンの酸化還元電位を基準とする電位であることを示している。
【００４８】
有機発光素子において、電子注入層が有する化合物のＨＯＭＯ準位がより浅い、言いかえれば化合物の第一酸化電位がより低い場合、陰極から電子注入層への電子注入性がより高い。
【００４９】
一方、有機化合物の第一酸化電位は酸素の還元電位よりも高い場合、有機化合物は酸素に対して安定である。すなわち、第一酸化電位は酸素の還元電位よりも高いことが好ましい。なお、酸素の還元電位（Ｏ２／Ｏ２−）はＤＭＦ溶媒中で−１．２２Ｖ（ｖｓ．Ｆｃ／Ｆｃ＋）である（非特許文献２参照）。
【００５０】
したがって、有機化合物の第一酸化電位は、ＤＭＦ溶媒中で、−１．２０Ｖ以上０．００Ｖ以下（ｖｓ．Ｆｃ／Ｆｃ＋）、好ましくは−１．２０Ｖ以上−０．８０Ｖ以下（ｖｓ．Ｆｃ／Ｆｃ＋）であることが好ましい。第一酸化電位が上記の範囲内であることで、酸素に対して安定であることと電子注入性能に優れていることを両立できる。
【００５１】
酸化電位の値は、ＣＶより測定することができる。具体的には、ＣＶの酸化電流ピークより酸化電位を求めることができる。
【００５２】
図１は、本発明に係る有機化合物の一例である例示化合物Ａ１３と例示化合物Ｃ１のサイクリックボルタモグラムである。
【００５３】
例示化合物Ａ１３と例示化合物Ｃ１は、図１に示すように可逆な酸化還元反応を示し、３回繰り返し掃引を行った場合にも、サイクリックボルタモグラムに変化が見られないことから、酸化還元に対して安定な化合物である。
【００５４】
例示化合物Ａ１３と例示化合物Ｃ１の酸化電位ピークから見積もられる第一酸化電位は、それぞれ−１．１５Ｖ、−１．０２Ｖである。これは、−１．２０Ｖ以上０．００以下の範囲内であるから、酸素に対しての安定性と電子注入性能を両立できる有機化合物である。
【００５５】
また、例示化合物Ａ１３と例示化合物Ｃ１は、酸化電位が低いため、ドナー性が高く、この化合物にアクセプター性の高い材料を混合することによって電荷移動錯体を形成することができる。この電荷移動錯体を有機発光素子の電極に接する有機化合物層に用いることで、電極からのキャリア注入を容易にすることができる。
【００５６】
一方、比較化合物３および比較化合物４の大気中に放置したものの酸化電位を測定したところ、−１．００Ｖ付近の酸化電位のピークは観測されず、酸化して本来の特性を失ったことが分かる。比較化合物３は、非特許文献１に記載されている化合物と同じ構造であり、本実施形態において化合物１−Ａと呼ぶ化合物でる。比較化合物４は、非特許文献１に記載されている化合物のメトキシ基を水素原子に置換した構造である。
【００５７】
また、非特許文献１より、化合物１−Ａおよび１−ＢはＣＶ測定中に分解することが記載されていることから、これらの化合物は酸化還元反応に対して不安定な化合物ある。よって、素子駆動中に酸化還元反応が繰り返し行われる有機発光素子に用いるのに適さない材料である。
【００５８】
本発明に係る有機化合物の大気中の水分との反応性を見るために、これらの水の対する安定性を調べた。アルカリ金属を有するフッ化リチウム、フッ化セシウム、そして本発明の有機化合物の粉末を９５％の高湿度下、室温にて１時間放置した結果の比較を行った。確認は目視で行い、その結果が表１である。
【００５９】
【表１】
2017008011.tif 000005
【００６０】
表１に示す通り、アルカリ金属塩である比較化合物１および２、ビス（ベンゾイミダゾール‐２‐イリデン）骨格の窒素原子が有する置換基がメチル基である比較化合物３および比較化合物４は潮解または酸化した。
【００６１】
一方で、本発明に係る有機化合物には、潮解や酸化等の変化が見られず、化合物の安定性が示された。
【００６２】
本発明に係る有機化合物は、電子注入材料として十分な電子注入性を有し、且つ、大気下において酸化されにくい化合物である。
【００６３】
本発明に係る有機化合物の安定性向上について、次のように推察した。
【００６４】
本発明に係る有機化合物は、ビス（ベンゾイミダゾール‐２‐イリデン）骨格のうちの不安定な部分に嵩高い置換基を設けることで安定性を向上させた化合物である。
【００６５】
まず、ビス（ベンゾイミダゾール‐２‐イリデン）骨格の各部位の電子密度を分子軌道計算を用いて見積もった。計算の手順は以下のとおりである。電子基底状態および電子励起状態の分子の構造の計算には市販の電子状態計算ソフトウェアであるＧａｕｓｓｉａｎ０９を用いた。その際、量子化学計算法として、密度汎関数法（Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  Ｔｈｅｏｒｙ）を採用し、汎関数にはＢ３ＬＹＰを用いた。基底関数は６−３１Ｇ＊を用いた。
【００６６】
図２に示す通り、活性の高いと思われる窒素原子は負電荷の値が大きくなった。なお、化学構造式において対称な箇所は同じ値を示す。
【００６７】
この結果より、負電荷の最も大きいビス（ベンゾイミダゾール‐２‐イリデン）骨格の窒素原子に不安定化の要因があると考えられる。
【００６８】
比較化合物３や比較化合物４が大気下において不安定であるのは、負電荷の大きい窒素原子にメチル基を設けるのみでは排除体積効果が不十分であり、大気中の水分や酸素と反応したためと考えられる。
【００６９】
一方、本発明に係る有機化合物は、芳香族炭化水素基または複素芳香環基を置換基として設けることで大気下において安定な化合物となった。
【００７０】
また、本発明に係る有機化合物の安定性を、さらに向上させる方法としては、活性の高い窒素原子に設けられる置換基を、なるべく嵩高くし排除体積を大きくすることが考えられる。排除体積を大きくする手段としては、Ａｒ１およびＡｒ２自体の炭素原子数を大きくすることや、Ａｒ１およびＡｒ２に嵩高い置換基を導入することが挙げられる。
【００７１】
排除体積と昇華性の観点から、Ａｒ１およびＡｒ２は比較的分子量の小さい炭素原子数６以上１２未満の芳香族炭化水素基または炭素原子数３以上１２未満の複素芳香環基であり、置換基を有することがより好ましい。
【００７２】
他の安定性を向上させる方法としては、電子吸引性の置換基を導入する手法がある。電子吸引性の置換基としては、フッ素原子などのハロゲン原子、シアノ基、電子吸引性の窒素原子を有する複素芳香環基が挙げられる。これらの置換基をＡｒ１およびＡｒ２、Ｒ１乃至Ｒ８に導入することで、有機化合物の酸化電位が高くなり、酸素の還元電位との差が大きくなるため、酸化安定性が向上するため好ましい。
【００７３】
また、例示化合物Ｃ１のように、Ａｒ１およびＡｒ２が電子吸引性の窒素原子を有する複素芳香環基である場合も、同様の効果が得られるため好ましい。
【００７４】
本発明に係る有機化合物は、架橋部位として炭素原子数２乃至４のアルキル鎖を有する。分子構造の平面性から、炭素原子数３のアルキル鎖が好ましい。
【００７５】
ここで、本発明に係る有機化合物の、炭素原子数２乃至４における最適化構造の平面性を計算より比較する。尚、分子軌道計算は、上述同様の計算手法を用いた。
【００７６】
図３に示す二面角を計算により算出した。図３に示す二面角は、炭素原子数２乃至４の場合、すなわち、ｎが２、３、４場合、それぞれ１１．１°、１５．２°、１９．６°であった。炭素原子数２（ｎが０）の場合、平面性が最も高い。平面性が高い場合は、薄膜形成時に高い移動度が期待できる。分子スタックを抑制する効果はｎが１または２の場合の方が高い。
【００７７】
一方、炭素原子数５（ｎが２）の場合、アルキル鎖の自由度が高く、分子間スタックを抑制することができる。薄膜形成時のキャリア移動度はｎが０の場合の方が高い。
【００７８】
昇華性と分子安定性のバランスを考慮して、架橋部位のアルキル鎖の炭素原子数は３（ｎが１）の場合が好ましい。
【００７９】
以上より、酸化電位の低いアルキル鎖の架橋構造を有するビス（ベンゾイミダゾール‐２‐イリデン）化合物を電子注入層に用いることで、アルカリ金属塩やアルカリ金属に比べて水に対する安定性が高く、安定した素子を得ることができる。
【００８０】
本発明に係る有機化合物は、有機発光素子が有する有機化合物層をＴＯＦ−ＳＩＭＳ等により分析することで、その有機発光素子が本発明に係る有機化合物を有するか否か検証することができる。分析の例は一例であり、有機発光素子から有機化合物を抽出し、ＩＲ、ＵＶ、ＮＭＲ等により分析する方法でもよい。
【００８１】
（本発明に係るアルキル鎖の架橋構造を有するビス（ベンゾイミダゾール‐２‐イリデン）化合物の例示）
以下に本発明に係るアルキル鎖の架橋構造を有するビス（ベンゾイミダゾール‐２‐イリデン）化合物の具体的な構造式を例示する。ただし本発明は、これら具体例に限定されるものではない。
【００８２】
【化４】
2017008011.tif 000006
【００８３】
【化５】
2017008011.tif 000007
【００８４】
例示した化合物のうち、Ａ群に示す化合物は、式［１］におけるＡｒ１及びＡｒ２として、置換基を有してもよいフェニル基または置換基を有してもよいナフチル基を有する化合物である。比較的分子量が小さい芳香族炭化水素基であるフェニル基、ナフチル基を有しているため、特に昇華性に優れる。
【００８５】
すなわち、Ａ群に示す化合物は酸化に対する安定性と優れた昇華性を有する化合物である。
【００８６】
例示した化合物のうち、Ｂ群に示す化合物は、式［１］におけるＡｒ１及びＡｒ２として、置換基を有してもよい炭素原子数１２以上２４未満の芳香族炭化水素基を有する化合物である。比較的分子量が大きい芳香族炭化水素基を有しているため、ベンゾイミダゾール‐２‐イリデン骨格の窒素原子周辺が、より嵩高い芳香環で覆われており、特に酸化安定性に優れる。
【００８７】
すなわち、Ｂ群に示す化合物は、排除体積の効果による酸化安定性という点において、特に優れる化合物である。
【００８８】
例示した化合物のうち、Ｃ群に示す化合物は、一般式［１］におけるＡｒ１及びＡｒ２として、置換基を有してもよい複素芳香環基を有する化合物である。複素芳香環基を有しているため、ベンゾイミダゾール‐２‐イリデン骨格の窒素原子が、上述の排除体積効果による安定性だけでなく、電子的な影響にも安定性を受けている。
【００８９】
すなわち、Ｃ群に示す化合物は、電子的な効果による安定性という点において、特に優れる化合物である。
【００９０】
例示した化合物のうち、Ｄ群に示す化合物は、一般式［１］におけるｎが２または４の化合物である。
【００９１】
ｎが２の場合には、架橋部位であるアルキル鎖の自由度が低く、分子構造の平面性が向上するため、分子パッキングが強くなる。このため、Ｄ群に示す化合物のうち、ｎが２の化合物は、薄膜形成時のキャリア移動度に優れる化合物である。
【００９２】
ｎが４の場合には、架橋部位であるアルキル鎖の自由度が高く、分子構造の平面性が低下するため、アモルファス性が高くなる。このため、Ｄ群に示す化合物のうち、ｎが４の化合物は、薄膜形成時に優れた膜質を与える化合物である。
【００９３】
例示した化合物のうち、Ｅ群に示す化合物は、非対称構造を有する化合物である。ここで対称構造とは、図４の左図に示すように、点線にて表される分子平面に対して垂直方向に対称面があることをいう。一方、図４の右図に示すように、非対称構造を有し、対称性の低い分子は、薄膜形成時に分子配列が乱れやすいため、分子パッキングが抑制されアモルファス性が高くなる。
【００９４】
すなわち、Ｅ群に示す化合物は、薄膜形成時に優れた膜質を与える化合物である。
【００９５】
（本発明に係るアルキル架橋を有するビス（ベンゾイミダゾール‐２‐イリデン）化合物の合成方法）
次に、本発明に係わる有機化合物の合成方法について説明する。
【００９６】
本発明に係る有機化合物は、例えば、下記式［２］に示される合成スキームに従って合成される。ここでＰ１乃至Ｐ４は導入される置換基であり、Ｘはハロゲン原子、ｎは０乃至２の整数である。
【００９７】
【化６】
2017008011.tif 000008
［２］
【００９８】
具体的には、下記（１）乃至（３）の反応を順次行うことによって合成される。
（１）Ｃｕ触媒によるクロスカップリング反応
（２）ハロゲン化アルキルとのＳＮ２反応（このときハロゲン化アルキルを過剰量入れた場合、片側だけの反応で終了する。この中間体を用いて、Ｅ群のような非対称な化合物を合成することができる）
（３）強塩基によるカルベン生成とオレフィン形成反応
【００９９】
（本実施形態に係る有機電界素子について）
本実施形態に係るに係る有機電界素子は、一対の電極と、前記一対の電極の間に配置される有機化合物層とを有する有機電界素子であって、有機化合物層は一般式［１］で示される有機化合物を有することを特徴とする有機電界素子である。
【０１００】
本実施形態に係る有機電界素子は、有機発光素子、有機トランジスタ、有機太陽電池、有機光電変換素子などが挙げられる。有機化合物層は、単数層でも複数層であってもよく、一般式［１］で示される有機化合物は、有機化合物層のいずれの層に用いられていてもよい。
【０１０１】
本実施形態に係る有機発光素子は、陽極と、陰極と、これら陽極と陰極との間に配置されている発光層を有する有機発光素子であって、陰極と発光層との間に有機化合物層を有し、この有機化合物層に一般式［１］で示される有機化合物を有する有機発光素子である。
【０１０２】
陰極に接する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とが好ましい。
【０１０３】
本実施形態に係る有機発光素子は、発光層の他に、ホール注入層、ホール輸送層、電子ブロッキング層、ホールブロッキング層、電子輸送層、電子注入層等を有してもよい。また発光層は、単層であってもよいし、複数の層からなる積層体であってもよい。本実施形態において、ホールブロッキング層とはホールをブロックする層の意味として用いられ、発光層の陰極側に隣接する層をホールブロッキング層と呼ぶ。
【０１０４】
本実施形態の有機発光素子において、陰極と発光層との間に配置される層の少なくとも一層に本発明形態に係る有機化合物が含まれている。
【０１０５】
具体的には、本発明に係る有機化合物は、上述した発光層、ホールブロッキング層、電子輸送層、電子注入層等のいずれかに含まれている。本発明に係る有機化合物は、主として有機発光素子の電子注入層あるいは電子輸送層の少なくともいずれか１層に用いられることが好ましく、中でも電子注入層に用いられることがより好ましい。
【０１０６】
ここで、陰極と発光層との間に配置されている有機化合物層は電子輸送層、電子注入層とも呼ばれ、特に陰極に接している有機化合物層は、電子注入層とも呼ばれる。
【０１０７】
本発明に係る有機化合物は、単独で用いてもよいが、本発明に係る有機化合物とは別種の化合物と混合させて用いることが好ましい。
【０１０８】
別種の化合物の重量比は、陰極と発光層との間に配置されている有機化合物層の全体を１００重量％とした場合、０重量％より大きく、８０重量％以下であることが好ましい。例えば、陰極と発光層との間に、電子輸送層および電子注入層が配置されている場合を例に挙げる。電子注入層の全体を１００重量％とした場合、本発明に係る有機化合物とは別種の化合物の重量比は、０重量％より大きく、８０重量％以下である。電子輸送層は全体の中には含まれない。
【０１０９】
化合物の重量比は、有機発光素子が有する有機化合物層をＴＯＦ−ＳＩＭＳ等により分析することで、その有機発光素子が本発明に係る有機化合物を有するか否か検証することができる。分析の例は一例であり、有機発光素子から有機化合物を抽出し、ＩＲ、ＵＶ、ＮＭＲ等により分析する方法でもよい。
【０１１０】
別種の化合物は、本発明に係る有機化合物よりも酸化電位が高い化合物であることが好ましい。
【０１１１】
別種の化合物は、アントラキノン誘導体、フルオレン誘導体、ナフタレン誘導体、インデン誘導体、ターフェニル誘導体、アセナフトフルオランテン誘導体、インデノペリレン誘導体、フェナントロリン誘導体のいずれかであることが好ましい。
【０１１２】
本実施形態明に係る有機発光素子の素子構成としては、基板上に以下に示す有機化合物層を順次積層した多層型の素子構成が挙げられる。
（１）陽極／発光層／陰極
（２）陽極／ホール輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（３）陽極／ホール輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
（４）陽極／ホール注入層／ホール輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（５）陽極／ホール注入層／ホール輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
（６）陽極／ホール輸送層／電子ブロッキング層／発光層／ホールブロッキング層／電子輸送層／陰極
【０１１３】
ただしこれらの素子構成例はあくまでごく基本的な素子構成であり、本発明に係る化合物を用いた有機発光素子の構成はこれらに限定されるものではない。
【０１１４】
例えば、電極と有機化合物層界面に絶縁性層を設ける、接着層あるいは干渉層を設ける、電子輸送層もしくは正孔輸送層がイオン化ポテンシャルの異なる二層から構成される、発光層が発光材料の異なる二層から構成されるなど多様な層構成をとることができる。
【０１１５】
その場合の素子形態としては、基板側の電極から光を取り出すいわゆるボトムエミッション方式でも、基板と逆側から光を取り出すいわゆるトップエミッション方式でも良く、両面取り出しの構成でも使用することができる。
【０１１６】
また上記素子構成の中では、電子ブロッキング層及びホールブロッキング層を共に有している構成（６）が好ましく用いられる。構成（６）ではホールと電子の両キャリアを発光層内に閉じ込めることができるので、キャリア漏れがなく発光効率が高い発光素子を得ることができる。
【０１１７】
本実施形態に係る有機発光素子が有する発光層は複数種の成分から構成されていてよく、それらを主成分と副成分とに分類することができる。主成分とは発光層を構成する全化合物の中で重量比が最大の化合物であり、ホスト材料と呼ぶことができる。ホスト材料は、発光層内でゲスト材料の周囲にマトリックスとして存在する化合物であって、主にキャリアの輸送、及びゲスト材料への励起エネルギー供与を担う化合物である。
【０１１８】
副成分とは主成分以外の化合物である。副成分はゲスト材料、発光アシスト材料、電荷注入材料と呼ぶことができる。ゲスト材料はドーパント材料とも呼ばれる。発光アシスト材料と電荷注入材料は同一の構造の有機化合物であっても異なる構造の有機化合物であっても良い。これらは副成分であるものの、ゲスト材料と区別する意味でホスト材料２と呼ぶこともできる。
【０１１９】
ここでゲスト材料とは、発光層内で主たる発光を担う化合物である。
【０１２０】
ゲスト材料の濃度は、発光層を構成する化合物の全体を１００重量％とした場合、０．０１重量％以上５０重量％未満であり、好ましくは０．１重量％以上２０重量％以下である。さらに好ましくは、濃度消光を抑制するためにゲスト材料の濃度は１０重量％以下であることが望ましい。またゲスト材料はホスト材料からなる層全体に均一に含まれてもよいし、濃度勾配を有して含まれてもよいし、特定の領域に部分的に含ませてゲスト材料を含まないホスト材料層の領域を設けてもよい。
【０１２１】
この発光層は単層でも複数層でも良いし、２種類以上の発光色を有する発光材料を含むことで混色させることも可能である。複数層とは発光層と別の発光層とが積層している状態を意味する。この場合、有機発光素子の発光色は青から緑、赤であるが、特に制限はない。
【０１２２】
より具体的には白色でもよいし、中間色でもよい。白色の場合、発光層によって赤色、青色や緑色を発光する。また、製膜方法も蒸着もしくは塗布製膜で製膜を行う。
【０１２３】
本実施形態に係る有機発光素子は、発光層が複数種の発光材料を有することもできる。これら複数種の発光材料のうちのいずれか２つは互いに異なる光を発する発光材料であり、これらを有する素子が白色を発する素子であってよい。
【０１２４】
また、本実施形態に係る有機発光素子は、複数の発光層を有し、複数の発光層のうち少なくともいずれかは、他の発光層と異なる波長の光を発光する発光層であり、これら発光層の光を混色することで、白色を発光する有機発光素子であってよい。
【０１２５】
本実施形態に係る有機化合物以外にも、必要に応じて従来公知の低分子系及び高分子系の発光材料、ホール注入性化合物あるいはホール輸送性化合物、ホストとなる化合物、発光性化合物、電子注入性化合物あるいは電子輸送性化合物等を一緒に使用することができる。
【０１２６】
以下にこれらの化合物例を挙げる。
【０１２７】
ホール注入輸送性材料としては、陽極からのホールの注入を容易にして、かつ注入されたホールを発光層へ輸送できるようにホール移動度が高い材料が好ましい。また有機発光素子中において結晶化等の膜質の劣化を抑制するために、ガラス転移点温度が高い材料が好ましい。ホール注入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、アリールカルバゾール誘導体、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。さらに上記のホール注入輸送性材料は、電子ブロッキング層にも好適に使用される。
【０１２８】
以下に、ホール注入輸送性材料として用いられる化合物の具体例を示すが、もちろんこれらに限定されるものではない。
【０１２９】
【化７】
2017008011.tif 000009
【０１３０】
主に発光機能に関わる発光材料としては、縮環化合物（例えばフルオレン誘導体、ナフタレン誘導体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、テトラセン誘導体、アントラセン誘導体、ルブレン等）、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体、スチルベン誘導体、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、イリジウム錯体、白金錯体、レニウム錯体、銅錯体、ユーロピウム錯体、ルテニウム錯体、及びポリ（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）誘導体等の高分子誘導体が挙げられる。
【０１３１】
以下に、発光材料として用いられる化合物の具体例を示すが、もちろんこれらに限定されるものではない。
【０１３２】
【化８】
2017008011.tif 000010
【０１３３】
発光層に含まれる発光層ホストあるいは発光アシスト材料としては、芳香族炭化水素化合物もしくはその誘導体の他、カルバゾール誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、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等が挙げられる。
【０１３４】
以下に、発光層に含まれる発光層ホストあるいは発光アシスト材料として用いられる化合物の具体例を示すが、もちろんこれらに限定されるものではない。
【０１３５】
【化９】
2017008011.tif 000011
【０１３６】
電子輸送性材料としては、陰極から注入された電子を発光層へ輸送することができるものから任意に選ぶことができ、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て選択される。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、縮環化合物（例えばフルオレン誘導体、ナフタレン誘導体、クリセン誘導体、アントラセン誘導体等）が挙げられる。さらに上記の電子輸送性材料は、ホールブロッキング層にも好適に使用される。
【０１３７】
以下に、電子輸送性材料として用いられる化合物の具体例を示すが、もちろんこれらに限定されるものではない。
【０１３８】
【化１０】
2017008011.tif 000012
【０１３９】
電子注入性材料としては、陰極からの電子注入が容易に可能なものから任意に選ぶことができ、ホール注入性とのバランス等を考慮して選択される。本実施形態で例示されているアルキル架橋を有するビス（ベンゾイミダゾール‐２‐イリデン）化合物は、電子輸送材料と混合して用いることも可能である。また、以下に示すシアノ基やフッ素原子、もしくはフルオランテン骨格を含む様な材料や縮環構造を含む材料と混合して用いることもできる。ここで、フルオランテン骨格を含むとは、化学構造式内のいずれかにフルオランテン構造を有するものである。本実施形態に記載の例示化合物の中では、ＥＴ１０、ＥＩ６、ＥＩ７、ＥＩ８、ＥＩ９、ＥＩ１２、ＥＩ１４、ＥＩ１５、ＥＩ１６、ＥＩ１７、ＥＩ１８、ＥＩ１９が挙げられる。
【０１４０】
【化１１】
2017008011.tif 000013
【０１４１】
陽極の構成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、等の金属単体やこれらを含む混合物、あるいはこれらを組み合わせた合金、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が使用できる。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も使用できる。
【０１４２】
これらの電極物質は一種類を単独で使用してもよいし、二種類以上を併用して使用してもよい。また、陽極は一層で構成されていてもよく、複数の層で構成されていてもよい。
【０１４３】
一方、陰極の構成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またはこれらを含む混合物が挙げられる。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、銀−銅、亜鉛−銀等が使用できる。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一種類を単独で使用してもよいし、二種類以上を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。
【０１４４】
本実施形態に係る有機発光素子を構成する有機化合物層（ホール注入層、ホール輸送層、電子ブロッキング層、発光層、ホールブロッキング層、電子輸送層、電子注入層等）は、以下に示す方法により形成される。
【０１４５】
本実施形態に係る有機発光素子を構成する有機化合物層は、真空蒸着法、イオン化蒸着法、スパッタリング、プラズマ等のドライプロセスを用いることができる。またドライプロセスに代えて、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ウェットプロセスを用いることもできる。
【０１４６】
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。また塗布法で成膜する場合は、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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
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一種類を単独で使用してもよいし、二種類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。
【０１４９】
（本実施形態に係る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の構成部材として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、白色光源にカラーフィルターを有する発光装置等の用途がある。カラーフィルターは例えば赤、緑、青の３つの色のいずれかが透過するフィルターが挙げられる。
【０１５０】
本実施形態に係る表示装置は、複数の画素を有し、これら画素のうちの少なくとも一つは本実施形態の有機発光素子を有する。そしてこの画素は、本実施形態に係る有機発光素子と、能動素子を有する。能動素子はスイッチング素子又は増幅素子が挙げられ、具体的にはトランジスタが挙げられる。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電気接続されている。トランジスタはその活性領域に酸化物半導体を有していてもよい。酸化物半導体は、アモルファスでも結晶でもあるいは両者の混在でもよい。結晶は単結晶、微結晶、あるいはＣ軸等の特定軸が配向している結晶のいずれかあるいは少なくともいずれか２種の混合でもよい。
【０１５１】
このようなスイッチング素子を有する有機発光装置は、それぞれの有機発光素子が画素として設けられる画像表示装置として用いられてもよく、あるいは照明装置として用いられてもよい。またレーザービームプリンタ、複写機等の電子写真方式の画像形成装置の感光体を露光するための露光光源として用いられてもよい。
【０１５２】
ここで表示装置は、ＰＣ等の画像表示装置として用いることができる。上記トランジスタとして、例えば、ＴＦＴ素子が挙げられ、このＴＦＴ素子は、例えば、基板の絶縁性表面に設けられている。
【０１５３】
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画像入力部を有し、入力された情報を処理する情報処理部を有し、入力された画像を表示部に表示する画像情報処理装置でもよい。
【０１５４】
また、撮像装置やインクジェットプリンタが有する表示部は、タッチパネル機能を有していてもよい。このタッチパネル機能の駆動方式は、赤外線方式でも、静電容量方式でも、抵抗膜方式であっても、電磁誘導方式であってもよく、特に限定されない。
【０１５５】
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。
【０１５６】
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（色温度が４２００Ｋ）、昼白色（色温度が５０００Ｋ）、その他青から赤のいずれの色を発光するものであってもよい。照明装置が有する有機発光素子のうち、いずれかの有機発光素子が本発明の有機発光素子であればよい。
【０１５７】
本実施形態に係る照明装置は、本実施形態に係る有機発光素子と、この有機発光素子に接続されているＡＣ／ＤＣコンバーターとを有している。ＡＣ／ＤＣコンバーターは交流電圧を直流電圧に変換する回路である。このコンバーターは有機発光素子に駆動電圧を供給するための回路である。尚、この照明装置は、カラーフィルターをさらに有してもよい。
【０１５８】
また、本実施形態に係る照明装置は、放熱部を有していてもよい。放熱部は装置内の熱を装置外へ放出するものであり、比熱の高い金属、液体シリコン等が挙げられる。
【０１５９】
本実施形態に係る画像形成装置は、感光体と、この感光体を露光する露光部と、この感光体を帯電させる帯電部と、感光体に現像剤を付与する現像部とを有する画像形成装置である。ここで画像形成装置に設けられる露光部は、本発明の有機発光素子を複数有している。現像剤は、トナー、インキ等が挙げられる。トナーは、乾式トナーであっても、液体トナーであってもよい。
【０１６０】
また本実施形態に係るに係る有機発光素子は、感光体を露光する露光装置の構成部材として使用することができる。本実施形態に係る有機発光素子を有する露光装置は、例えば、複数の発光点を有し、これら発光点の少なくともいずれかが本実施形態に係る有機発光素子を有する。これら発光点は、感光体の長軸方向に沿って一列に配置されている。
【０１６１】
図５は、有機発光素子とこの有機発光素子に接続されるＴＦＴ素子とを有する表示装置の例を示す断面模式図である。ＴＦＴ素子は、能動素子の一例である。
【０１６２】
図５の表示装置１は、ガラス等の基板１１とその上部にＴＦＴ素子又は有機化合物層を保護するための防湿膜１２が設けられている。また符号１３は金属のゲート電極１３である。符号１４はゲート絶縁膜１４であり、１５は半導体層である。
【０１６３】
ＴＦＴ素子１８は、半導体層１５とドレイン電極１６とソース電極１７とを有している。ＴＦＴ素子１８の上部には絶縁膜１９が設けられている。コンタクトホール２０を介して有機発光素子を構成する陽極２１とソース電極１７とが接続されている。
【０１６４】
尚、陽極又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電気接続されていればよい。
【０１６５】
図５の表示装置１では有機化合物層を１つの層の如く図示をしているが、有機化合物層２２は、複数層であってもよい。陰極２３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２５が設けられている。
【０１６６】
図５の表示装置１ではスイッチング素子としてトランジスタを使用しているが、これに代えてＭＩＭ素子をスイッチング素子として用いてもよい。
【０１６７】
また図５の表示装置１に使用されるトランジスタは、単結晶シリコンウエハを用いたトランジスタに限らず、基板の絶縁性表面上に活性層を有する薄膜トランジスタでもよい。活性層として、単結晶シリコン、アモルファスシリコン、微結晶シリコンなどの非単結晶シリコン、インジウム亜鉛酸化物、インジウムガリウム亜鉛酸化物等の非単結晶酸化物半導体が挙げられる。尚、薄膜トランジスタはＴＦＴ素子とも呼ばれる。
【０１６８】
図５の表示装置に含まれるトランジスタは、Ｓｉ基板等の基板内に形成されていてもよい。ここで基板内に形成されるとは、Ｓｉ基板等の基板自体を加工してトランジスタを作製することを意味する。つまり、基板内にトランジスタを有することは、基板とトランジスタとが一体に形成されていると見ることもできる。
【０１６９】
基板内にトランジスタを設けるかどうかについては、精細度によって選択される。例えば１インチでＱＶＧＡ程度の精細度の場合はＳｉ基板内にトランジスタを設けることが好ましい。
【０１７０】
図６は、本発明に係る画像形成装置２６の模式図である。画像形成装置は感光体、露光光源、現像部、帯電部、転写器、搬送ローラー、定着器を有する。
【０１７１】
露光光源２８から光２９が発せられ、感光体２７の表面に静電潜像が形成される。この露光光源が本発明に係る有機発光素子を有する。現像部３０はトナー等を有する。帯電部３１は感光体を帯電させる。転写器３２は現像された画像を記録媒体３４に転写する。搬送ローラー３３は記録媒体３４を搬送する。記録媒体３４は例えば紙である。定着器３５は記録媒体に形成された画像を定着させる。
【０１７２】
図７（ａ）および図７（ｂ）には、露光光源２８に発光部３６が長尺状の基板に複数配置されている様子を示す模式図である。３７の矢印は有機発光素子が配列されている列方向を表わす。この列方向は、感光体２７が回転する軸の方向と同じである。この方向は感光体の長軸方向と呼ぶこともできる。
【０１７３】
図７（ａ）は発光部を感光体の長軸方向に沿って配置した形態である。図７（ｂ）は、（ａ）とは異なる形態であり、第一の列と第二の列のそれぞれにおいて発光部が列方向に交互に配置されている形態である。第一の列と第二の列は行方向に異なる位置に配置されている。
【０１７４】
第一の列は、複数の発光部が間隔をあけて配置されている。第二の列は、第一の列の発光部同士の間隔に対応する位置に発光部を有する。すなわち、行方向にも、複数の発光部が間隔をあけて配置されている。
【０１７５】
図７（ｂ）の配置は、たとえば格子状に配置されている状態、千鳥格子に配置されている状態、あるいは市松模様と言い換えることもできる。
【０１７６】
図８は、本発明に係る照明装置の模式図である。照明装置は基板と有機発光素子３８、ＡＣ／ＤＣコンバーター回路３９を有している。また不図示の放熱部を例えば有機発光素子が載置されている側の基板面に対する裏面側に有していてもよい。
【０１７７】
以上説明の通り、本発明の有機発光素子を用いた表示装置、照明装置、画像形成装置を駆動することにより、良好な画質で、長時間安定な使用が可能である。
【０１７８】
本実施形態に係る有機光電変換素子は、アノードと、カソードと、アノードとカソードとの間に配置されている有機光電変換層と、を有する。カソードと有機光電変換層との間に第二の有機化合物層を有し、第二の有機化合物層は本発明に係る有機化合物を有する。アノードと有機光電変換層４０との間に第三の有機化合物を有していてもよい。アノードまたはカソードは読み出し回路と接続されている。
【０１７９】
読み出し回路は、有機光電変換層において発生した電荷に基づく情報を読み出し、例えば、後段に配された信号処理回路（不図示）に伝える。読み出し回路は、例えば、有機光電変換素子において生じた電荷に基づく信号を出力するトランジスタを含む。
【０１８０】
カソードの上には無機保護層が配置されている。無機保護層は、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウム等があげられ、スパッタ法、真空蒸着法、ＡＬＤ法等の方法で形成することができる。
【０１８１】
無機保護層の上には、カラーフィルターが配置されている。カラーフィルターは、隣接する有機光電変換素子に設けられているカラーフィルターとで、ベイヤー配列を形成してよい。
【０１８２】
カラーフィルターの上には、マイクロレンズが配置されている。マイクロレンズは、入射した光を有機光電変換層に集光する。
【０１８３】
本実施形態に係る有機光電変換素子は、撮像素子に用いてもよい。撮像素子は、複数の画素と、前記複数の画素に接続されている信号処理部とを有する。
【０１８４】
画素に含まれる有機光電変換素子は、異なる色の光を光電変換する別種の有機光電変換素子をさらに有していてもよい。別種の有機光電変換素子は、有機光電変換素子に積層されている。別種の有機光電変換素子は、異なる波長域の光を光電変換する素子であり、これらを組み合わせることでカラーフィルターを設けなくてもよい撮像素子とすることもできる。
【０１８５】
本実施形態に係る有機光電変換素子は、撮像素子に用いることができる。撮像素子は、複数の画素と、信号処理部と、を含む。画素の少なくとも一つは、本実施形態に係る有機光電変換素子とそれに接続されている読み出し回路とを含む。複数の画素は、複数の行および複数の列を含む行列に配置されている。このような構成において、各画素からの信号を１つの画素信号として出力することで、画像信号を得ることができる。
【０１８６】
画素は、光の入射側にカラーフィルターを有していてもよい。カラーフィルターは特定の光、例えば赤、を透過するカラーフィルターがあげられる。一つのカラーフィルターに一つの画素を設けていてもよい。
【０１８７】
画素は、光の入射側にマイクロレンズを有してもよい。マイクロレンズは、光を光電変換層に集光するレンズである。
【０１８８】
本実施形態に係る有機光電変換素子を撮像素子に用いる場合、撮像素子の光入射側に光フィルターを設けてもよい。光フィルターは、ローパスフィルタ、紫外線以下の波長の光をカットするＵＶカットフィルター、赤外線をカットするＩＲカットフィルター等があげられる。これら光フィルターを用いることで、ノイズが低減されるため、高い画質の画像を撮像することができる。
【０１８９】
本実施形態に係る有機光電変換素子は、撮像装置に用いることができる。撮像装置は、撮像光学系と、撮像光学系を通過した光を受光する撮像素子とを有する。
【０１９０】
撮像装置は、外部からの信号を受信する受信部または外部に取得した画像を送信する送信部をさらに有してもよい。受信部が受信する信号は、撮像装置の撮像範囲、撮像の開始、撮像の終了の少なくともいずれかを制御する信号であってよい。
【０１９１】
撮像装置が外部と通信する手段は、有線方式でも無線方式であってもよい。
【実施例】
【０１９２】
［実施例１］例示化合物Ａ６の合成
（１）化合物Ｆ３の合成
【０１９３】
【化１２】
2017008011.tif 000014
【０１９４】
以下に示す試薬、溶媒を５０ｍＬナスフラスコに投入した。
Ｆ１：２．００ｇ（１３．７ｍｍｏｌ）
Ｆ２：３．６８ｇ（１３．７ｍｍｏｌ）
ヨウ化銅（Ｉ）：２６０ｍｇ（０．１４ｍｍｏｌ）
炭酸カリウム：３．７９ｇ（２７．４ｍｍｏｌ）
１，１０−フェナントロリン・１水和物：４０６ｍｇ（２．０５ｍｍｏｌ）
ＤＭＦ：２０ｍＬ
【０１９５】
次に、反応溶液を、窒素下にて撹拌しながら６時間加熱還流させた。反応終了後、反応溶液にクロロホルム及び水を加えて撹拌し、分液操作によって有機層を分離した。次に、有機層を飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄した後、硫酸ナトリウムにて乾燥させた。次に、有機層を減圧濃縮することで粗生成物を得た。次に、この粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：クロロホルム／エタノール＝２５０／１〜１００／１）で精製し、さらにヘプタン溶媒で分散洗浄を行って、Ｆ３を２．６０ｇ（収率５６％）得た。
【０１９６】
（２）化合物Ｆ５の合成
【０１９７】
【化１３】
2017008011.tif 000015
【０１９８】
以下に示す試薬、溶媒を５０ｍＬナスフラスコに投入した。
Ｆ３：６５０ｍｇ（１．９４ｍｍｏｌ）
Ｆ４：１３１ｍｇ（０．６４ｍｍｏｌ）
脱水アセトニトリル：１５ｍｌ
【０１９９】
次に、反応溶液を、窒素下にて撹拌しながら２４時間加熱還流させた。反応終了後、反応溶液を冷却させた後に、析出した白色固体をろ過する。ろ過物をジエチルエーテルで洗浄した後に１００℃で減圧乾燥を行い、Ｆ５を５５０ｍｇ（収率９８％）得た。
【０２００】
（３）例示化合物Ａ６の合成
【０２０１】
【化１４】
2017008011.tif 000016
【０２０２】
以下に示す試薬、溶媒を窒素気流下にて５０ｍＬナスフラスコに投入した。
Ｆ５：４００ｍｇ（０．４６ｍｍｏｌ）
脱水ＤＭＦ：１０ｍｌ
【０２０３】
この溶液を窒素で脱気後に、水素化ナトリウム（６０％  オイルディスパージョン）を８８ｍｇ（１．８４ｍｍｏｌ）投入して２分間撹拌した。その後、カリウムｔｅｒｔ−ブトキシドを５２ｍｇ（０．４６ｍｍｏｌ）加え、室温にて６時間撹拌させた。反応終了後、撹拌しながら窒素で脱気した水３０ｍｌを徐々に加え、目的物を析出させた後、溶媒をシリンジで取り除いた。再び、窒素で脱気した水２０ｍｌを加え、溶媒をシリンジで取り除く操作を２回行った後、窒素で脱気したヘキサン１０ｍｌを加え、超音波洗浄機を用いながら、分散洗浄を行った。その後、メンブランフィルターでろ過し、ろ過物を窒素で脱気したヘキサンで洗浄した後に、５０℃で減圧乾燥を行い、黄橙粉末である例示化合物Ａ６を１９０ｍｇ（収率５８％）得た。
【０２０４】
得られた例示化合物Ａ６の同定は、以下の方法で行った。
［ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ（マトリックス支援イオン化−飛行時間型質量分析）（Ｂｒｕｋｅｒ社製Ａｕｔｏｆｌｅｘ  ＬＲＦ）］
実測値：ｍ／ｚ＝７０９．２５  計算値：Ｃ４９Ｈ６４Ｎ４＝７０９．０６
【０２０５】
ＣＶ測定は、０．１Ｍテトラブチルアンチモニム化塩素酸塩のＮ，Ｎ‐ジメチルホルムアミド溶液中で行い、参照電極にはＡｇ／Ａｇ＋、対極にはＰｔ、作用電極にはグラシックカーボンを用い、フェロセンの酸化還元電位Ｆｃ／Ｆｃ＋を基準電位として、測定を行った。また、電圧の掃引速度は、０．５Ｖ／ｓで行った。測定装置はＡＬＳ社製のモデル６６０Ｃ、電気化学アナライザーを用いて測定したところ、第一酸化電位は−１．１６Ｖであった。
【０２０６】
［実施例２］例示化合物Ａ７の合成
実施例１（１）において、化合物Ｆ２に代えて下記に示す化合物Ｆ６を使用する以外は、実施例１と同様の方法により例示化合物Ａ７を得た。
【０２０７】
【化１５】
2017008011.tif 000017
【０２０８】
得られた化合物の同定を行った結果を以下に示す。
［ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ］
実測値：ｍ／ｚ＝５５６．８３  計算値：Ｃ３３Ｈ２８Ｆ４Ｎ４＝５５６．６０
［ＣＶ測定］
第一酸化電位：−１．００Ｖ
【０２０９】
［実施例３］例示化合物Ａ１３の合成
実施例１（１）において、化合物Ｆ２に代えて下記に示す化合物Ｆ７を使用する以外は、実施例１と同様の方法により例示化合物Ａ１３を得た。
【０２１０】
【化１６】
2017008011.tif 000018
【０２１１】
得られた化合物の同定を行った結果を以下に示す。
［ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ］
実測値：ｍ／ｚ＝５８４．５４  計算値：Ｃ４１Ｈ３６Ｎ４＝５８４．７５
［ＣＶ測定］
第一酸化電位：−１．１５Ｖ
【０２１２】
［実施例４］例示化合物Ａ４の合成
実施例１（１）において、化合物Ｆ１に代えて下記に示す化合物Ｆ８を、化合物Ｆ２に代えて下記に示す化合物Ｆ９を使用する以外は、実施例１と同様の方法により例示化合物Ａ４を得た。
【０２１３】
【化１７】
2017008011.tif 000019
【０２１４】
得られた化合物の同定を行った結果を以下に示す。
［ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ］
実測値：ｍ／ｚ＝６３０．４４  計算値：Ｃ４３Ｈ３０Ｎ６＝６３０．７４
［ＣＶ測定］
第一酸化電位：−０．９１Ｖ
【０２１５】
［実施例５］例示化合物Ｂ１の合成
実施例１（１）において、化合物Ｆ２に代えて下記に示す化合物Ｆ１０を使用する以外は、実施例１と同様の方法により例示化合物Ｂ１を得た。
【０２１６】
【化１８】
2017008011.tif 000020
【０２１７】
得られた化合物の同定を行った結果を以下に示す。
［ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ］
実測値：ｍ／ｚ＝６８４．５３  計算値：Ｃ４９Ｈ４０Ｎ４＝６８４．８７
［ＣＶ測定］
第一酸化電位：−１．１５Ｖ
【０２１８】
［実施例６］例示化合物Ｃ１の合成
実施例１（１）において、化合物Ｆ２に代えて下記に示す化合物Ｆ１１を使用する以外は、実施例１と同様の方法により例示化合物Ｃ１を得た。
【０２１９】
【化１９】
2017008011.tif 000021
【０２２０】
得られた化合物の同定を行った結果を以下に示す。
［ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ］
実測値：ｍ／ｚ＝６３８．７２  計算値：Ｃ４３Ｈ３８Ｎ６＝６３８．８０
［ＣＶ測定］
第一酸化電位：−１．０２Ｖ
【０２２１】
［実施例７］例示化合物Ｄ４の合成
実施例１（２）において、化合物Ｆ４に代えて下記に示す化合物Ｆ１２を使用する以外は、実施例１と同様の方法により例示化合物Ｄ４を得た。
【０２２２】
【化２０】
2017008011.tif 000022
【０２２３】
得られた化合物の同定を行った結果を以下に示す。
［ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ］
実測値：ｍ／ｚ＝７２３．２２  計算値：Ｃ５０Ｈ６６Ｎ４＝７２３．０９
［ＣＶ測定］
第一酸化電位：−１．１３Ｖ
【０２２４】
［実施例８］例示化合物Ｅ１の合成
（１）化合物Ｆ１３の合成
【０２２５】
【化２１】
2017008011.tif 000023
【０２２６】
以下に示す試薬、溶媒を５０ｍＬナスフラスコに投入した。
Ｆ３：６５０ｍｇ（１．９４ｍｍｏｌ）
Ｆ４：１３１ｍｇ（１９．４ｍｍｏｌ）
脱水アセトニトリル：１５ｍｌ
【０２２７】
次に、反応溶液を、窒素下にて撹拌しながら２４時間加熱還流させた。反応終了後、反応溶液を冷却させた後に、析出した白色固体をろ過する。ろ過物をジエチルエーテルで洗浄した後に１００℃で減圧乾燥を行い、Ｆ１３を５５０ｍｇ（収率９８％）得た。
【０２２８】
（２）化合物Ｆ１５の合成
【０２２９】
【化２２】
2017008011.tif 000024
【０２３０】
以下に示す試薬、溶媒を５０ｍＬナスフラスコに投入した。
Ｆ１３：６５０ｍｇ（１．９４ｍｍｏｌ）
Ｆ１４：３９ｍｇ（５．８２ｍｍｏｌ）
脱水アセトニトリル：１５ｍｌ
【０２３１】
次に、反応溶液を、窒素下にて撹拌しながら２４時間加熱還流させた。反応終了後、反応溶液を冷却させた後に、析出した白色固体をろ過する。ろ過物をジエチルエーテルで洗浄した後に１００℃で減圧乾燥を行い、Ｆ１３を５５０ｍｇ（収率９８％）得た。
【０２３２】
（３）例示化合物Ｅ１の合成
【０２３３】
【化２３】
2017008011.tif 000025
【０２３４】
以下に示す試薬、溶媒を窒素気流下にて５０ｍＬナスフラスコに投入した。
Ｆ５：４００ｍｇ（０．４６ｍｍｏｌ）
脱水ＤＭＦ：１０ｍｌ
【０２３５】
この溶液を窒素で脱気後に、水素化ナトリウム（６０％  オイルディスパージョン）を８８ｍｇ（１．８４ｍｍｏｌ）投入して２分間撹拌した。その後、カリウムｔｅｒｔ−ブトキシドを５２ｍｇ（０．４６ｍｍｏｌ）加え、室温にて６時間撹拌させた。反応終了後、撹拌しながら窒素で脱気した水３０ｍｌを徐々に加え、目的物を析出させた後、溶媒をシリンジで取り除いた。再び、窒素で脱気した水２０ｍｌを加え、溶媒をシリンジで取り除く操作を２回行った後、窒素で脱気したヘキサン１０ｍｌを加え、超音波洗浄機を用いながら、分散洗浄を行った。その後、メンブランフィルターでろ過し、ろ過物を窒素で脱気したヘキサンで洗浄した後に、５０℃で減圧乾燥を行い、黄橙粉末である例示化合物Ｅ１を１９０ｍｇ（収率５８％）得た。
【０２３６】
得られた化合物の同定を行った結果を以下に示す。
［ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ］
実測値：ｍ／ｚ＝６４６．５２  計算値：Ｃ４５Ｈ５０Ｎ４＝６４６．９１
［ＣＶ測定］
第一酸化電位：−１．１５Ｖ
【０２３７】
［比較例１］比較化合物３の合成
【０２３８】
【化２４】
2017008011.tif 000026
【０２３９】
以下に示す試薬、溶媒を窒素気流下にて５０ｍＬナスフラスコに投入した。
Ｆ１３：２７４ｍｇ（１．００ｍｍｏｌ）（シグマアルドリッチ社より購入）
脱水ＤＭＦ：１０ｍｌ
【０２４０】
この溶液を窒素で脱気後に、水素化ナトリウム（６０％  オイルディスパージョン）を１９２ｍｇ（４．００ｍｍｏｌ）投入して２分間撹拌した。その後、カリウムｔｅｒｔ−ブトキシドを１１２ｍｇ（１．００ｍｍｏｌ）加え、室温にて６時間撹拌させた。反応終了後、撹拌しながら窒素で脱気した水３０ｍｌを徐々に加え、目的物を析出させた後、溶媒をシリンジで取り除いた。再び、窒素で脱気した水２０ｍｌを加え、溶媒をシリンジで取り除く操作を２回行った後、窒素で脱気したヘキサン１０ｍｌを加え、超音波洗浄機を用いながら、分散洗浄を行った。その後、メンブランフィルターでろ過した。ろ過物が一部潮解していることを確認した。その後、５０℃で減圧乾燥を行い、黒褐色固体である比較化合物３を１１６ｍｇ（収率４０％）得た。
【０２４１】
ここで、比較化合物３は、非特許文献１に記載されている化合物であり、本願明細書において化合物１−Ａと示した化合物である。
【０２４２】
［比較例２］比較化合物４の合成
実施例１（２）において、化合物Ｆ３に代えて下記に示す化合物Ｆ１４を、化合物Ｆ４に代えて上述の化合物Ｆ１２を使用する以外は、実施例１と同様の方法により比較化合物４を合成した。比較化合物３同様、合成・精製操作中に一部潮解を確認した。
【０２４３】
【化２５】
2017008011.tif 000027
【０２４４】
ここで、比較化合物４は、非特許文献１に記載され、本願明細書において１−Ｂと示した化合物におけるメトキシ基を水素原子に置換した構造である。
【０２４５】
［実施例９乃至１３］
本実施例では、基板上に、陽極、ホール輸送層、電子ブロッキング層、発光層、電子輸送層、陰極が順次形成された有機発光素子を作製した。
【０２４６】
まずガラス基板上に、ＩＴＯを成膜し、所望のパターニング加工を施すことによりＩＴＯ電極（陽極）を形成した。このときＩＴＯ電極の膜厚を１００ｎｍとした。このようにＩＴＯ電極が形成された基板をＩＴＯ基板として、以下の工程で使用した。
【０２４７】
上記ＩＴＯ基板上に、下記表２に示す有機化合物層及び電極層を連続成膜した。尚、このとき対向する電極（金属電極層、陰極）の電極面積が３ｍｍ２となるようにした。
【０２４８】
【表２】
2017008011.tif 000028
【０２４９】
ここで金属電極層を製膜する前に、大気中に放置を１０分行い、その後金属電極層の製膜を行った。Ｇ１乃至Ｇ６は以下の表３に示される有機化合物であり、Ｇ７には本発明に係わる有機化合物、比較化合物３および比較化合物４を用いて評価を行った。
【０２５０】
【表３】
2017008011.tif 000029
【０２５１】
その結果、電圧８Ｖをかけて発光を確認した所、本発明に係わる有機化合物は発光を確認できたが、比較化合物３および比較化合物４は発光が確認できなかった。
【０２５２】
これは大気暴露した際に比較化合物３および比較化合物４が変質してしまい、電子注入性が失われてしまったことに起因すると思われる。
【０２５３】
［実施例１４乃至１９］
下記表４に示す有機化合物層及び電極層を用いて、実施例９乃至１３と同様に素子作製を行った。
【０２５４】
【表４】
2017008011.tif 000030
【０２５５】
ここで、Ｇ１乃至Ｇ６およびＧ８は以下の表５に示される有機化合物および金属を用いて、Ｇ７には本発明に係わる有機化合物を用いて評価を行った。尚、金属が混合されている場合は重量比で混合されている。得られた有機発光素子について、ＩＴＯ電極を陽極、対極となる電極を陰極にして電流密度１００ｍＡ／ｃｍ２になるように電圧をかけ、発光効率と印加電圧を測定した。結果を表５に示す。
【０２５６】
測定装置は、電流電圧特性をヒューレッドパッカード社製・微小電流計４１４０Ｂで測定し、発光輝度はトプコン社製ＢＭ７で測定した。
【０２５７】
【表５】
2017008011.tif 000031
【０２５８】
［実施例２０乃至２４］
本実施例では、基板上に、陽極、ホール輸送層、電子ブロッキング層、発光層、ホールブロッキング層、電子輸送層、陰極が順次形成された有機発光素子を作製した。下記表６に示す有機化合物層及び電極層を用いて、実施例９乃至１３と同様に素子作製および測定を行った。
【０２５９】
【表６】
2017008011.tif 000032
【０２６０】
ここで、Ｇ１乃至Ｇ６およびＧ８は以下の表７に示される有機化合物および金属を用いて、Ｇ７には本発明に係わる有機化合物を用いて評価を行った。尚、金属が混合されている場合は重量比で混合されている。
【０２６１】
【表７】
2017008011.tif 000033
【０２６２】
以上実施例を挙げて説明したように、本実施形態に係るアルキル架橋を有するビス（ベンゾイミダゾール‐２‐イリデン）骨格を有する有機化合物を発光素子の電子注入層に用いることにより、大気中に対して安定な素子を作製することができる。このことによって安定で長寿命な素子にすることができる。
【産業上の利用可能性】
【０２６３】
以上説明したように、本発明に係る有機発光素子は、アルキル架橋を有するビス（ベンゾイミダゾール‐２‐イリデン）骨格を有する化合物を電子注入層に用いることで、水分や酸素に対して安定である。これにより、発光効率が高くて且つ寿命特性も良い有機発光素子を提供することができる。
【符号の説明】
【０２６４】
１８  ＴＦＴ素子
２１  陽極
２２  有機化合物層
２３  陰極
【図１】
2017008011.tif 000036
【図２】
2017008011.tif 000037
【図３】
2017008011.tif 000038
【図４】
2017008011.tif 000039
【図５】
2017008011.tif 000040
【図６】
2017008011.tif 000041
【図７】
2017008011.tif 000042
【図８】
2017008011.tif 000043