(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（１）で表されるボラン誘導体。
【化１】
0004055363.tif 000018
（式中、Ｒ１〜Ｒ８およびＺ２は、それぞれ独立に、水素原子、飽和もしくは不飽和の炭化水素基、芳香族基、ヘテロ環基、置換アミノ基、置換ボリル基、アルコキシ基またはアリールオキシ基を示し、Ｘ、ＹおよびＺ１は、それぞれ独立に、飽和もしくは不飽和の炭化水素基、芳香族基、ヘテロ環基、置換アミノ基、アルコキシ基またはアリールオキシ基を示し、Ｚ１とＺ２の置換基は相互に結合して縮合環を形成してもよく、ｎは１〜３の整数を示し、ｎが２以上の場合、Ｚ１は異なってもよい。但し、ｎが１、Ｘ、ＹおよびＲ２がメチル基の場合、およびｎが３でＺ１がメチル基またはアルコキシ基の場合を含まない。）
【請求項２】
ボロン原子に対して少なくとも１個の置換もしくは無置換の９−アンスリル基が結合している、請求項１に記載のボラン誘導体。
【請求項３】
式（２）で表されるボラン誘導体を用いた発光材料。
【化２】
0004055363.tif 000019
（式中、Ｒ１〜Ｒ８およびＺ２は、それぞれ独立に、水素原子、飽和もしくは不飽和の炭化水素基、芳香族基、ヘテロ環基、置換アミノ基、置換ボリル基、アルコキシ基またはアリールオキシ基を示し、Ｘ、ＹおよびＺ１は、それぞれ独立に、飽和もしくは不飽和の炭化水素基、芳香族基、ヘテロ環基、置換アミノ基、アルコキシ基またはアリールオキシ基を示し、Ｚ１とＺ２の置換基は相互に結合して縮合環を形成してもよく、ｎは１〜３の整数を示し、ｎが２以上の場合、Ｚ１は異なってもよい。）
【請求項４】
ボラン誘導体が、ボロン原子に対して少なくとも１個の置換もしくは無置換の９−アンスリル基が結合している化合物である、請求項３に記載の発光材料。
【請求項５】
請求項３に記載の式（２）で表されるボラン誘導体を用いた電荷輸送材料。
【請求項６】
ボラン誘導体が、ボロン原子に対して少なくとも１個の置換もしくは無置換の９−アンスリル基が結合している化合物である、請求項５に記載の電荷輸送材料。
【請求項７】
請求項３に記載の式（２）で表されるボラン誘導体を用いた有機電界発光素子。
【請求項８】
式（２）で表されるボラン誘導体の１種もしくは２種以上の混合物、または式（２）で表されるボラン誘導体の１種以上と式（２）で表されるボラン誘導体以外の発光材料の１種以上との混合物を発光層に用いた、請求項７に記載の有機電界発光素子。
【請求項９】
式（２）で表されるボラン誘導体を電荷輸送層に用いた、請求項７に記載の有機電界発光素子。
【請求項１０】
ボラン誘導体が、ボロン原子に対して少なくとも１個の置換もしくは無置換の９−アンスリル基が結合している化合物である、請求項７乃至９のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、新規なボラン誘導体、ボラン誘導体を用いた各種材料および有機電界発光素子（以下、有機ＥＬ素子という）に関する。さらに詳しくは、新規な構造を有するボラン誘導体、電子機能性材料、光機能性材料などの用途に有用な構造を有するボラン誘導体を用いた各種材料および有機ＥＬ素子に関する。
【０００２】
（背景技術）
π電子系有機化合物を光機能材料や電子機能材料に応用しようとする試みが多くの研究機関で行われており、その内容は多種多彩である。
中でも、ボロン原子を分子内に含むボラン化合物は、ボロン原子の空のｐ軌道の存在によって、特異な光学、電子物性が発現されると予想されている。しかしながら、一般にボラン化合物は、空気や水に対して不安定であるという欠点を有しているため、材料としての使用には不向きであった。
この様な問題に対して、最近、ボラン化合物を嵩高い構造にすると、つまりボロン原子のまわりに嵩高い置換基を導入してボロン原子を覆い、ボロン原子を外に出さないようにすると、空気や水に対して安定になるという報告がされたこともあり、そのような構造を有するボラン化合物が非線形光学材料や有機ＥＬ素子の材料等に応用できる可能性が広がった。
【０００３】
空気中で安定であるボラン化合物の例が、J.Chem.Soc.Chem.Commun.,1998,963.（以下、文献１という）、J.Am.Chem.Soc.,120,10776(1998)（以下、文献２という）およびJ.Am.Chem.Soc.,120,5112(1998)（以下、文献３という）に報告され、ボラン化合物の非線形光学材料への応用例が、Appl.Organomet.Chem.,10,305(1996)（以下、文献４という）に報告され、ボラン化合物の有機ＥＬ素子への応用例が、J.Am.Chem.Soc.,120,9714(1998)（以下、文献５という）に報告されている。
しかし、文献２および文献３には、蛍光の極大波長が記載されているが、溶液状態での発光特性に限定されており、実際に使用する固体状態での発光特性に関する記載が全くない。また、その構造もポリマーに限定されており、低分子化合物に関しては何も記載されていない。
文献４にも、溶液状態での蛍光物性は記載されているが、固体状態での発光性に関する記載が無く、また、発光材料への応用に関しても記載がない。
この様に、嵩高い構造を有するボラン化合物を実質的な用途に用いるには、充分な研究が行われていると言えないのが現状である。特に、有機ＥＬ素子への材料に応用することが熱望されており、この種の研究がさかんに行われているが、いまだ満足のゆく結果は得られていなかった。
【０００４】
有機ＥＬ素子は、基本的には２つの電極に電荷輸送材料または／および発光材料となる有機化合物を挟んだ構造からなる。低消費電力で高効率な有機ＥＬ素子であることが望ましく、そのためには発光効率の高い発光材料となる有機化合物を用いる必要がある。
ところが、文献５には、５，５’−ビス（ジメシチルボリル）−２，２’−（ビチオフェン）や５，５”−ビス（ジメシチルボリル）−２，２’：５’，２”−（ターチオフェン）のようなボラン化合物を有機ＥＬ素子の電子輸送材料（電荷輸送材料）に用いることが記載されているものの、該ボラン化合物の発光特性および該ボラン化合物の発光材料としての適性に関しては全く触れられていない。わずかに、ボラン化合物を用いない素子に比べ該ボラン化合物を用いた素子は、同輝度における電流密度が低いので、発光効率が向上していることを意味するという報告がなされているに過ぎない。
また、特開平７−１０２２５１号公報においても、ホウ素化合物を有機ＥＬ素子に利用した例が示されている。しかし、ここで用いられているホウ素化合物は、駆動電圧が高く、発光輝度も低いものであった。
【０００５】
この様に、ボラン化合物の発光特性に関する文献等が少ないため、有機ＥＬ素子の材料としてこれまでに知られているボラン化合物では、低消費電力で高効率な有機ＥＬ素子を得ることができなかった。そのため、有機ＥＬ素子の材料として有効に働くボラン化合物の構造特定が望まれていた。
【０００６】
（発明の開示）
本発明者等は、新規なボラン誘導体、ボラン誘導体を用いた各種材料および有機ＥＬ素子を提供するという課題を解決すべく鋭意検討を進めた結果、特定構造を有するボラン誘導体および特定構造を有するボラン誘導体を材料に用いること、特に有機ＥＬ素子に用いることにより、上記課題を解決し得ることを知り本発明を完成した。
【０００７】
以下、本発明につき詳細に説明する。
本発明のボラン誘導体は、下記の式（１）で表される新規な化合物である。本発明のボラン誘導体は、発光材料および電荷輸送材料ばかりでなく、ボラン原子に由来する電子的性質を利用して、電子機能性材料および光機能性材料などへの広範な応用が期待できるものである。
【０００８】
【化３】
0004055363.tif 000002
（式中、Ｒ１〜Ｒ８およびＺ２は、それぞれ独立に、水素原子、飽和もしくは不飽和の炭化水素基、芳香族基、ヘテロ環基、置換アミノ基、置換ボリル基、アルコキシ基またはアリールオキシ基を示し、Ｘ、ＹおよびＺ１は、それぞれ独立に、飽和もしくは不飽和の炭化水素基、芳香族基、ヘテロ環基、置換アミノ基、アルコキシ基またはアリールオキシ基を示し、Ｚ１とＺ２の置換基は相互に結合して縮合環を形成してもよく、ｎは１〜３の整数を示し、ｎが２以上の場合、Ｚ１は異なってもよい。但し、ｎが１、Ｘ、ＹおよびＲ２がメチル基の場合、およびｎが３でＺ１がメチル基またはアルコキシ基の場合を含まない。）
【０００９】
そして、この式（１）で表されるボラン誘導体の中でも、ボロン原子に対して少なくとも１個の置換もしくは無置換の９−アンスリル基が結合しているものが好ましい。
本発明のボラン誘導体の具体的例として、下記の式（３）〜（８）で表される化合物を挙げることができる。
【化４】
0004055363.tif 000003
式（３）の化合物は、上記の式（１）において、ｎが３、Ｒ４〜Ｒ８が水素原子、Ｚ１とＺ２とがベンゾ縮合したボラン誘導体である。
【００１０】
【化５】
0004055363.tif 000004
式（４）の化合物は、上記の式（１）において、ｎが３、Ｒ４〜Ｒ７が水素原子、Ｒ８の１つがジアンスリルボリル基、Ｒ８の残り２つが水素原子、Ｚ１とＺ２とがベンゾ縮合したボラン誘導体である。
【００１１】
【化６】
0004055363.tif 000005
式（５）の化合物は、上記の式（１）において、Ｒ４〜Ｒ７が水素原子、Ｒ８がフェニル基、ｎが３、Ｚ１とＺ２とがベンゾ縮合したボラン誘導体である。
【００１２】
【化７】
0004055363.tif 000006
式（６）の化合物は、上記の式（１）において、ｎが２、Ｒ１およびＲ３〜Ｒ８が水素原子、Ｒ２、ＸおよびＹがメチル基、Ｚ１とＺ２とがベンゾ縮合したボラン誘導体である。
【００１３】
【化８】
0004055363.tif 000007
式（７）の化合物は、上記の式（１）において、ｎが２、Ｒ１およびＲ３〜Ｒ７が水素原子、Ｒ２、ＸおよびＹがメチル基、Ｒ８の１つがアンスリルメシチルボリル基、Ｒ８の残り１つが水素原子、Ｚ１とＺ２とがベンゾ縮合したボラン誘導体である。
【００１４】
【化９】
0004055363.tif 000008
式（８）の化合物は、上記の式（１）において、ｎが３、Ｒ４〜Ｒ８が水素原子、Ｚ１とＺ２が１カ所でベンゾ縮合し、縮合していない残り２つのＺ１がメチル基、縮合していない残り２つのＺ２が水素原子のボラン誘導体である。
【００１５】
【化１０】
0004055363.tif 000009
式（９）の化合物は、上記の式（１）において、ｎが１、Ｒ１およびＲ３〜Ｒ７が水素原子、Ｒ２、ＸおよびＹがメチル基、Ｒ８がフェニル基、Ｚ１とＺ２とがベンゾ縮合したボラン誘導体である。
【００１６】
本発明の各種材料、すなわち発光材料、電荷輸送材料および有機ＥＬ素子関連材料（発光層、電荷輸送層）に用いられるボラン誘導体は、下記の式（２）で表される。
【化１１】
0004055363.tif 000010
（式中、Ｒ１〜Ｒ８およびＺ２は、それぞれ独立に、水素原子、飽和もしくは不飽和の炭化水素基、芳香族基、ヘテロ環基、置換アミノ基、置換ボリル基、アルコキシ基またはアリールオキシ基を示し、Ｘ、ＹおよびＺ１は、それぞれ独立に、飽和もしくは不飽和の炭化水素基、芳香族基、ヘテロ環基、置換アミノ基、アルコキシ基またはアリールオキシ基を示し、Ｚ１とＺ２の置換基は相互に結合して縮合環を形成してもよく、ｎは１〜３の整数を示し、ｎが２以上の場合、Ｚ１は異なってもよい。）
【００１７】
該ボラン誘導体は、空気中においても安定で、材料としての充分な耐久性および性能を持たせるため、嵩高い構造であることが好ましく、アントラセン環および／またはナフタレン環を有していることが望ましい。
従って、本発明の発光材料、電荷輸送材料および有機ＥＬ素子には、上記の式（２）で表されるボラン誘導体の中でも、ボロン原子に対して少なくとも１個の置換もしくは無置換の９−アンスリル基が結合しているものが好ましい。
このようなボラン誘導体の具体例として、前記の式（３）〜（９）で表される化合物および下記の式（１０）〜（１４）で表される化合物などを挙げることができる。
【００１８】
【化１２】
0004055363.tif 000011
【００１９】
【化１３】
0004055363.tif 000012
【００２０】
【化１４】
0004055363.tif 000013
【００２１】
【化１５】
0004055363.tif 000014
【００２２】
【化１６】
0004055363.tif 000015
【００２３】
本発明のボラン誘導体および本発明の各種材料に用いられるボラン誘導体（以下、便宜的に本発明のボラン誘導体と略す）は、以下に示す製造法に代表される公知の手法により合成することができる。すなわち、一般式（１５）で表される化合物に塩基を反応させ、続いてボラン化合物を反応させることにより合成できる。
ＡｒＷ                                （ 15 ）
（式中、Ａｒは下記の式（１６）または式（１７）を示し、Ｗはハロゲン原子を示す。）
【００２４】
【化１７】
0004055363.tif 000016
（式中、Ｒ１〜Ｒ３は、それぞれ独立に、水素原子、飽和もしくは不飽和の炭化水素基、芳香族基、ヘテロ環基、置換アミノ基、置換ボリル基、アルコキシ基またはアリールオキシ基を示し、ＸおよびＹは、それぞれ独立に、飽和もしくは不飽和の炭化水素基、芳香族基、ヘテロ環基、置換アミノ基、アルコキシ基またはアリールオキシ基を示す。）
【００２５】
【化１８】
0004055363.tif 000017
（式中、Ｒ４〜Ｒ８およびＺ２は、それぞれ独立に、水素原子、飽和もしくは不飽和の炭化水素基、芳香族基、ヘテロ環基、置換アミノ基、置換ボリル基、アルコキシ基またはアリールオキシ基を示し、Ｚ１は飽和もしくは不飽和の炭化水素基、芳香族基、ヘテロ環基、置換アミノ基、アルコキシ基またはアリールオキシ基を示し、Ｚ１とＺ２の置換基は相互に結合して縮合環を形成してもよい。）
【００２６】
この製造法において用いられる塩基としては、例えば、n-ブチルリチウム、tert-ブチルリチウム、フェニルリチウムなどの有機リチウム試薬、マグネシウム、マグネシウムブロマイドなどのマグネシウム試薬等が挙げられる。また、用いられる溶媒としては、これらの塩基に不活性なものなら特に制限はなく、通常、ジエチルエーテルあるいはテトラヒドロフラン（以下、ＴＨＦという）のようなエーテル系もしくはベンゼン、トルエンなどの芳香族系の溶媒が用いられる。さらに、用いられるボラン化合物としては、トリクロロボラン、トリフルオロボランまたはそれらの錯体などのハロゲン化ボラン類、トリメトキシボランまたはトリイソプロポキシボランなどのアルコキシボラン類などが挙げられる。
【００２７】
これらの反応は、不活性ガス中で行うことが好ましく、窒素およびアルゴンガスなどが使われる。反応温度は、特に制限はないが、通常、−７８℃〜１２０℃程度が好ましい。これらの反応には、特に反応時間に制限はなく、反応が十分に進行している時点で反応を止めればよい。ＮＭＲあるいはクロマトグラフィー等の一般的な分析手段により反応を追跡し、最適の時点で反応の終点を決定すればよい。
また、得られた化合物に対して、置換反応を行うことによっても本発明のボラン誘導体が得られる。
【００２８】
置換反応によって付加する置換基としては、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、シクロペンチル基、およびtert-ブチル基などのアルキル基、ビニル基、アリル基、ブテニル基およびスチリル基などのアルケニル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、フェニルオキシ基などのアルコキシ基もしくはアリールオキシ基、ジメチルアミノ基、ジフェニルアミノ基などのアミノ基、トリメチルシリル基、ジメチル-tert-ブチルシリル基、トリメトキシシリル基およびトリフェニルシリル基などのシリル基、ジアンスリルボリル基、ジメシチルボリル基などのボリル基、フェニル基、ナフチル基、アンスリル基、ビフェニル基、トルイル基、ピレニル基、ペリレニル基、アニシル基、ターフェニル基およびフェナンスレニル基などのアリール基、ヒドロフリル基、ヒドロピレニル基、ジオキサニル基、チエニル基、フリル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、チアゾリル基、チアジアゾリル基、アクリジニル基、キノリル基、キノキサロイル基、フェナンスロリル基、ベンゾチエニル基、ベンゾチアゾリル基、インドリル基、シラシクロペンタジエニル基およびピリジル基などのヘテロ環などが挙げられる。
更に、これらの置換基がお互いに任意の場所で結合して環を形成しても良い。
【００２９】
本発明の有機ＥＬ素子は、基本的には一対の電極（陽極と陰極）間に、前記の式（２）で表されるボラン誘導体を主成分とするボラン誘導体層を挟持した構造を有するものである。
該ボラン誘導体は、発光材料としても電荷輸送材料としても使用可能であるため、発光層および電荷輸送層（正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層および電子輸送層）の材料に好適であり、得られた該ボラン誘導体層は、発光層および電荷輸送層として有効に働く。
また、該ボラン誘導体層には、該ボラン誘導体以外の正孔注入材料、正孔輸送材料、発光材料、電子注入材料あるいは電子輸送材料などが添加されていても良い。
【００３０】
有機ＥＬ素子においては、多くの場合、電荷輸送材料となる電子供与性化合物と電子受容性化合物とが用いられており、これらの混合物を添加したり、これらを積層したりして使用されているが、これらは好ましくない電荷移動錯体又はエキサイプレックスを形成することも知られている。しかし、本発明で用いられるボラン誘導体は、ボロン原子に結合している嵩高い基が、ボロン原子を中心としてプロペラ状に配置されているため、電荷移動錯体又はエキサイプレックスを形成しにくい構造となっている。従って、該ボラン誘導体を電子供与性化合物または電子受容性化合物として有機ＥＬ素子の材料に使用すると、高効率な素子が得られやすい利点を有している。
【００３１】
本発明の有機ＥＬ素子には、電極間に該ボラン誘導体層の他に、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子注入層、電子輸送層および界面層などを任意に設けても何等差し支えない。
本発明の有機ＥＬ素子の具体的な構成としては、
構成（１）陽極／ボラン誘導体層／陰極
構成（２）陽極／正孔注入層／ボラン誘導体層／陰極
構成（３）陽極／ボラン誘導体層／電子注入層／陰極
構成（４）陽極／正孔注入層／ボラン誘導体層／電子注入層／陰極
構成（５）陽極／正孔注入層／ボラン誘導体層／電子輸送層／界面層／陰極
構成（６）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／ボラン誘導体層／電子注入層／陰極構成（７）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／ボラン誘導体層／電子注入層／界面層／陰極
などの積層構造を挙げることができる。
この場合、正孔注入層、電子注入層、正孔輸送層、電子輸送層および界面層は、必ずしも必要ではないが、これらの層を設けることにより、発光効率を向上させることができる。特に、正孔注入層及び正孔輸送層の導入は、発光効率を大幅に向上させる。
【００３２】
本発明の有機ＥＬ素子は、基板に支持されていることが好ましい。
基板としては、機械的強度、熱安定性および透明性を有するものであればよく、ガラス、透明プラスチックフィルムなどを用いることができる。
本発明の有機ＥＬ素子の陽極に用いられる陽極物質としては、４ｅＶより大きな仕事関数を有する金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を用いることができる。具体例として、Ａｕなどの金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキサイド（以下、ＩＴＯという）、ＳｎＯ2、ＺｎＯなどの導電性透明材料が挙げられる。
【００３３】
また、本発明の有機ＥＬ素子の陰極に用いられる陰極物質としては、４ｅＶより小さな仕事関数の金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物を使用できる。具体例としては、カルシウム、マグネシウム、リチウム、アルミニウム、マグネシウム合金、リチウム合金、アルミニウム合金等があり、混合物としてはアルミニウム／リチウム、マグネシウム／銀、マグネシウム／インジウムなどが挙げられる。
【００３４】
本発明では、有機ＥＬ素子の発光を効率よく取り出すために、電極の少なくとも一方は光透過率が１０％以上とすることが望ましい。電極としてのシート抵抗は数百Ω／ｍｍ以下とするのが好ましい。なお、膜厚は電極材料の性質にもよるが、通常１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは１０〜４００ｎｍの範囲で選定される。このような電極は、上述の電極物質（陽極物質と陰極物質）を使用して蒸着やスパッタリングなどの方法により薄膜を形成させることにより作製することができる。
【００３５】
本発明の有機ＥＬ素子の必須構成層である発光層には、前記の式（２）で表されるボラン誘導体が用いられていることが望ましいが、該ボラン誘導体以外の発光材料が用いられても良い。また、式（２）で表されるボラン誘導体と該ボラン誘導体以外の発光材料との混合物を用い、該ボラン誘導体とは異なる波長の光を発生させたり、さらに発光効率を向上させることもできる。なお、式（２）で表されるボラン誘導体を２種以上組み合わせて用いることにも、何ら問題はない。
この様な式（２）で表されるボラン誘導体以外の発光材料には、高分子学会編高分子機能材料シリーズ”光機能材料”、共立出版(1991)、P236 に記載されているような昼光蛍光材料、蛍光増白剤、レーザー色素、有機シンチレータ、各種の蛍光分析試薬などの公知物質を挙げることができる。
【００３６】
具体的には、アントラセン、フェナントレン、ピレン、クリセン、ペリレン、コロネン、ルブレン、キナクリドンなどの多環縮合化合物、クオーターフェニルなどのオリゴフェニレン系化合物、1,4-ビス(2-メチルスチリル)ベンゼン、1,4-ビス(4-メチルスチリル)ベンゼン、1,4-ビス(4-メチル-5-フェニル-2-オキザゾリル)ベンゼン、1,4-ビス(5-フェニル-2-オキサゾリル)ベンゼン、2,5-ビス(5-タシャリー-ブチル-2-ベンズオキサゾリル)チオフェン、1,4-ジフェニル-1,3-ブタジエン、1,6-ジフェニル-1,3,5-ヘキサトリエン、1,1,4,4-テトラフェニル-1,3-ブタジエンなどの液体シンチレーション用シンチレータ、特開昭６３−２６４６９２号公報記載のオキシン誘導体の金属錯体、クマリン染料、ジシアノメチレンピラン染料、ジシアノメチレンチオピラン染料、ポリメチン染料、オキソベンズアントラセン染料、キサンテン染料、カルボスチリル染料およびペリレン染料、独国特許２５３４７１３号公報に記載のオキサジン系化合物、第40回応用物理学関係連合講演会講演予稿集、1146(1993)に記載のスチルベン誘導体、特開平７−２７８５３７号公報記載のスピロ化合物および特開平４−３６３８９１号公報記載のオキサジアゾール系化合物などが好ましい。
【００３７】
本発明の有機ＥＬ素子の選択的構成層である正孔注入層は、正孔注入材料を用いて得ることができるが、この際、一種以上の正孔注入材料を用いて１層の正孔注入層を得ても良く、異なる数種の正孔注入材料を用いて複数の正孔注入層を得ても良い。
また、本発明の有機ＥＬ素子の選択的構成層である正孔輸送層は、正孔輸送材料を用いて得ることができるが、この際、一種以上の正孔輸送材料を用いて１層の正孔輸送層を得ても良く、異なる数種の正孔輸送材料を用いて複数の正孔輸送層を得ても良い。
【００３８】
該正孔注入材料および該正孔輸送材料には、前記の式（２）で表されるボラン誘導体を用いることができるが、光導電材料において、正孔の電荷輸送材料として従来から慣用されているものや、有機ＥＬ素子の正孔注入層および正孔輸送層に使用され得る公知物質の中から任意のものを選択して用いることもできる。
この様な公知物質としては、例えば、カルバゾール誘導体（N-フェニルカルバゾール、ポリビニルカルバゾールなど）、トリアリールアミン誘導体（ＴＰＤ、芳香族第３級アミンを主鎖あるいは側鎖に持つポリマー、1,1-ビス(4-ジ-p-トリルアミノフェニル)シクロヘキサン、N,N'-ジフェニル-N,N'-ジナフチル-4,4'-ジアミノビフェニル（以下、ＮＰＤと略記する）、4,4',4''-トリス{N-(3-メチルフェニル)-N-フェニルアミノ}トリフェニルアミン、ジャーナル・オブ・ザ・ケミカル・ソサイエティー・ケミカル・コミュニケーション第2175ページ1996年に記載されている化合物、特開昭５７−１４４５５８号公報、特開昭６１−６２０３８号公報、特開昭６１−１２４９４９号公報、特開昭６１−１３４３５４号公報、特開昭６１−１３４３５５号公報、特開昭６１−１１２１６４号公報、特開平４−３０８６８８号公報、特開平６−３１２９７９号公報、特開平６−２６７６５８号公報、特開平７−９０２５６号公報、特開平７−９７３５５号公報、特開平６−１９７２号公報、特開平７−１２６２２６号公報、特開平７−１２６６１５号公報、特開平７−３３１２３８号公報、特開平８−１００１７２号公報および特開平８−４８６５６号公報に記載されている化合物、アドバンスド・マテリアル第6巻第677ページ1994年に記載されているスターバーストアミン誘導体など）、スチルベン誘導体（日本化学会第72春季年会講演予稿集(II)、1392ページ、2PB098に記載のものなど）、フタロシアニン誘導体（無金属、銅フタロシアニンなど）、ポリシランなどが挙げられる。
【００３９】
本発明の有機ＥＬ素子の選択的構成層である電子注入層は、電子注入材料を用いて得ることができるが、この際、一種以上の電子注入材料を用いて１層の電子注入層を得ても良く、異なる数種の電子注入材料を用いて複数の電子注入層を得ても良い。
また、本発明の有機ＥＬ素子の選択的構成層である電子輸送層は、電子輸送材料を用いて得ることができるが、この際、一種以上の電子輸送材料を用いて１層の電子輸送層を得ても良く、異なる数種の電子輸送材料を用いて複数の電子輸送層を得ても良い。
該電子注入材料および該電子輸送材料には、前記の式（２）で表されるボラン誘導体を用いることが望ましいが、光導電材料において、電子伝達化合物として従来から慣用されているもの、有機ＥＬ素子の電子注入層および電子輸送層に使用され得る公知物質の中から任意のものを選択して用いることができる。
【００４０】
この様な公知物質としては、例えば、ジフェニルキノン誘導体（電子写真学会誌、30,3(1991)などに記載のもの）、ペリレン誘導体(J.Apply.Phys.,27,269(1988)などに記載のもの)や、オキサジアゾール誘導体（前記文献、Jpn.J.Appl.Phys.,27,L713(1988)、アプライド・フィジックス・レター(Appl.Phys.Lett.),55,1489(1989)などに記載のもの）、チオフェン誘導体（特開平４−２１２２８６号公報などに記載のもの）、トリアゾール誘導体（Jpn.J.Appl.Phys.,32,L917(1993)などに記載のもの）、チアジアゾール誘導体（第43回高分子学会予稿集、(III)P1a007などに記載のもの）、オキシン誘導体の金属錯体（電子情報通信学会技術研究報告、92(311),43(1992)などに記載のもの）、キノキサリン誘導体のポリマー（Jpn.J.Appl.Phys.,33,L250(1994)などに記載のもの）、フェナントロリン誘導体（第43回高分子討論会予稿集、14J07などに記載のもの）などを挙げることができる。
【００４１】
本発明の有機ＥＬ素子に用いることのできる正孔注入材料、正孔輸送材料、発光材料および電子注入材料などには、好ましくはＴｇが８０℃以上のもの、より好ましくはＴｇが１００℃以上のものである。
本発明の有機ＥＬ素子の選択的構成層である界面層としては、陰極からの電子の注入を促進させられるものが好ましく、また陰極への正孔の流れ込みを阻止するものが好ましい。これらは、陰極に用いられる材料との相性によって選択され、その具体例としては、フッ化リチウム、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウムなどが挙げられる。
【００４２】
本発明の有機ＥＬ素子を構成する各層は、各層を構成すべき材料を蒸着法、スピンコート法およびキャスト法などの公知の方法で薄膜とすることにより、形成することができる。
このようにして形成された各層の膜厚については特に制限はなく、素材の性質に応じて適宜選定することができるが、通常２ｎｍ〜５０００ｎｍの範囲で選定される。
蒸着法を用いて薄膜化する場合、その蒸着条件は、ボラン誘導体の種類、分子累積膜の目的とする結晶構造及び会合構造などにより異なるが、一般に、ボート加熱温度５０〜４００℃、真空度１０-6〜１０-3Ｐａ、蒸着速度０．０１〜５０ｎｍ／秒、基板温度−１５０〜＋３００℃、膜厚５ｎｍ〜５μｍの範囲で適宜選定することが望ましい。
【００４３】
次に、本発明の有機ＥＬ素子を作製する方法の一例として、前記構成（１）の陽極／ボラン誘導体層／陰極からなる有機ＥＬ素子の作製法について説明する。
適当な基板上に、陽極物質からなる薄膜を、１μｍ以下、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるように、蒸着法により形成させて陽極を作製した後、この陽極上にボラン誘導体の薄膜を形成させて発光層とし、この発光層の上に陰極物質からなる薄膜を蒸着法により、１μｍ以下の膜厚になるよう形成させて陰極とすることにより、目的の有機ＥＬ素子が得られる。
なお、上述の有機ＥＬ素子の作製においては、作製順序を逆にして、陰極、発光層、陽極の順に作製することも可能である。
【００４４】
この様にして得られた有機ＥＬ素子に直流電圧を印加する場合には、陽極を＋、陰極を−の極性として印加すれば良く、電圧２〜４０Ｖ程度を印加すると、透明又は半透明の電極側（陽極又は陰極、及び両方）より発光が観測できる。
また、この有機ＥＬ素子は、交流電圧を印加した場合にも発光する。なお、印加する交流の波形は任意でよい。
【００４５】
（発明を実施するための最良の形態）
以下に実施例にて本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
＜ボラン誘導体の合成例＞
（実施例１）：前記の式（４）で表される化合物の合成
アルゴン気流下、９−ブロモアントラセンを５．１４ｇ含むエーテル溶液３０ｍｌに対し、ｎ−ブチルリチウム１．６mol/lのヘキサン溶液１３ｍｌを−７８℃設定下で加えた後、０℃まで昇温して３０分間攪拌し、続いて同温でボロントリフルオライド４．１ｍｌを含むエーテル溶液１０ｍｌに加え、１時間攪拌して黄色固体の析出物を得た。
その後、上澄みを除去し、乾燥エーテル３０ｍｌを添加して、１時間攪拌した後、再度上澄みを除去し、乾燥ＴＨＦ３０ｍｌを加えた。
更に、９，１０−ジリチオアントラセンのエーテル溶液を滴下し、室温で３時間攪拌して、析出物をろ過により除去し、ろ液を濃縮し、酢酸エチルを加え、析出物を酢酸エチルから再結晶し、目的の化合物を得た。その収率は４％であった。この化合物は、固体状態で赤色の蛍光を発した。
1Ｈ−ＮＭＲ（Ｃ6Ｄ6）δ＝6.41(dd,4H), 6.77(t,8H), 7.06(t,8H), 7.77(d,8H), 8.35(s,4H), 8.59-8.63(m,12H).
【００４６】
（実施例２）：前記の式（６）で表される化合物の合成
実施例１で用いた９，１０−ジリチオアントラセンをメシチルリチウムに替えた以外は、実施例１に準ずる方法で合成した。
1Ｈ−ＮＭＲ（Ｃ6Ｄ6）δ＝2.0(s,6H), 2.10(s,3H), 6.71(s,2H), 6.91(t,4H), 6.88-6.94(m,4H), 7.06-7.12(m,4H), 8.35(s,2H), 8.49(d,4H).
【００４７】
（実施例３）：前記の式（３）で表される化合物の合成
アルゴン気流下、９−ブロモアントラセンを５．１４ｇ含むエーテル溶液３０ｍｌに対し、ｎ−ブチルリチウム１．６mol/lのヘキサン溶液１３ｍｌを−７８℃設定下で加えた後、０℃まで昇温して３０分間攪拌し、続いて同温でボロントリフルオライド０．８ｍｌを含むエーテル溶液１０ｍｌに加え、１２時間攪拌して、橙色固体の析出物を得た。
析出物をベンゼンから再結晶し、目的の化合物を得た。その収率は３３％であった。
1Ｈ−ＮＭＲ（Ｃ6Ｄ6）δ＝6.83-6.89(m,6H), 7.21(t,4H), 7.95(d,6H), 8.12(d,6H), 8.58(s,4H).
【００４８】
＜有機ＥＬ素子の製造例およびその特性＞
（実施例４）
２５ｍｍ×７５ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯを蒸着法にて１００ｎｍの厚さに蒸着したもの（東京三容真空（株）製）を透明支持基板とした。この透明支持基板を市販の蒸着装置（真空機工（株）製）の基板ホルダーに固定しＮ，Ｎ’−ジナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（以下ＮＰＤと略記する）をいれた石英るつぼ、前記の式（１０）で表される化合物を入れた石英るつぼ、１，１−ジメチル−２，５−ビス｛２−（２−ピリジル）ピリジル｝−３，４−ジフェニルシラシクロペンタジエン（以下、ＰＹＰＹという）を入れた石英るつぼ、マグネシウムを入れたグラファイト製のるつぼ、および銀を入れたグラファイト製のるつぼを装着した。
真空槽を１×１０-3Ｐａまで減圧し、ＮＰＤ入りのるつぼを加熱して、膜厚５０ｎｍになるようにＮＰＤを蒸着して正孔輸送層を形成し、次いで、前記の式（１０）で表される化合物入りのるつぼを加熱して、膜厚１５ｎｍになるように蒸着して発光層を形成し、次いで、ＰＹＰＹ入りのるつぼを加熱して、膜厚３５ｎｍになるようにＰＹＰＹを蒸着して電子輸送層を形成した。蒸着速度は０．１〜０．２ｎｍ／秒であった。
その後真空槽を２×１０-4Ｐａまで減圧し、グラファイト製のるつぼを加熱して、マグネシウムを１．２〜２．４ｎｍ／秒の蒸着速度で、同時に銀を０．１〜０．２ｎｍ／秒の蒸着速度で蒸着し、有機層の上に１５０ｎｍのマグネシウムと銀の合金電極を形成することにより、有機ＥＬ素子を得た。
ＩＴＯ電極を陽極、マグネシウムと銀の合金電極を陰極として、直流電圧を印加すると、約１ｍＡ／ｃｍ2の電流が流れ、輝度約１００ｃｄ／ｍ2、波長５１５ｎｍの緑色の発光を得た。
【００４９】
（比較例１）
前記の式（１０）で表される化合物をトリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウムに替えた以外は、実施例４に準ずる方法で素子を作成した。
ＩＴＯ電極を陽極、マグネシウムと銀の合金電極を陰極として、直流電圧を印加すると、約１ｍＡ／ｃｍ2の電流が流れ、輝度約２０ｃｄ／ｍ2、波長５２２ｎｍの緑色の発光を得たが、実施例４に比べて、発光輝度が約１／５に低下した。
【００５０】
（比較例２）
前記の式（１０）で表される化合物をトリメシチルボランに替えた以外は、実施例４に準ずる方法で素子を作成した。
ＩＴＯ電極を陽極、マグネシウムと銀の合金電極を陰極として、直流電圧を印加すると、約５０ｍＡ／ｃｍ2の電流が流れ、輝度約５ｃｄ／ｍ2の紫色の発光を得たが、実施例４に比べて、発光輝度及び発光効率が大幅に低下した。
【００５１】
（実施例５）
実施例４で用いたＰＹＰＹを使用せずに、式（１０）で表される化合物からなる層の膜厚を５０ｎｍに替えた以外は、実施例４に準ずる方法で素子を作成した。
ＩＴＯ電極を陽極、マグネシウムと銀の合金電極を陰極として、直流電圧を印加すると、約１ｍＡ／ｃｍ2の電流が流れ、輝度約６ｃｄ／ｍ2、波長５１５ｎｍの緑色の発光を得た。
【００５２】
（実施例６）
実施例４で用いた式（１０）で表される化合物を、前記の式（４）で表される化合物に替えた以外は、実施例４に準ずる方法で素子を作成した。
ＩＴＯ電極を陽極、マグネシウムと銀の合金電極を陰極として、直流電圧を印加すると、約１ｍＡ／ｃｍ2の電流が流れ、輝度約６ｃｄ／ｍ2、波長６１６ｎｍの赤色の発光を得た。
【００５３】
（実施例７）
実施例４で用いた式（１０）で表される化合物を、前記の式（１１）で表される化合物に替えた以外は、実施例４に準ずる方法で素子を作成した。
ＩＴＯ電極を陽極、マグネシウムと銀の合金電極を陰極として、直流電圧を印加すると、約１ｍＡ／ｃｍ2の電流が流れ、輝度約３０ｃｄ／ｍ2、波長４６４ｎｍの青色の発光を得た。
【００５４】
（実施例８）
実施例４で用いた透明支持基板を蒸着装置の基板ホルダーに固定しＮＰＤをいれた石英るつぼ、式（１０）で表される化合物を入れた石英るつぼ、アルミニウムを入れたタングステン製のるつぼ、およびフッ化リチウムを入れたタングステン製のるつぼを装着した。
真空槽を１×１０-3Ｐａまで減圧し、ＮＰＤ入りのるつぼを加熱して、膜厚５０ｎｍになるようにＮＰＤを蒸着して正孔輸送層を形成し、次いで、式（１０）で表される化合物入りのるつぼを加熱して、膜厚５０ｎｍになるように蒸着して電子輸送性発光層を形成した。蒸着速度は０．１〜０．２ｎｍ／秒であった。
その後真空槽を２×１０-4Ｐａまで減圧し、タングステン製のるつぼを加熱して、フッ化リチウムを２ｎｍ有機層の上に蒸着し、最後にアルミニウムを１００ｎｍ蒸着し、有機ＥＬ素子を得た。
ＩＴＯ電極を陽極、アルミニウム電極を陰極として、直流電圧を印加すると、約２ｍＡ／ｃｍ2の電流が流れ、輝度約１００ｃｄ／ｍ2、波長５１５ｎｍの緑色の発光を得た。
【００５５】
（実施例９）
実施例８で用いた式（１０）で表される化合物を、式（４）で表される化合物に替えた以外は、実施例８に準ずる方法で素子を作成した。
ＩＴＯ電極を陽極、マグネシウムと銀の合金電極を陰極として、直流電圧を印加すると、約２ｍＡ／ｃｍ2の電流が流れ、輝度約１５ｃｄ／ｍ2、波長６１６ｎｍの赤色の発光を得た。
【００５６】
（実施例１０）
実施例４で用いた式（１０）で表される化合物を、前記の式（９）で表される化合物に替えた以外は、実施例４に準ずる方法で素子を作成した。
ＩＴＯ電極を陽極、マグネシウムと銀の合金電極を陰極として、直流電圧を印加すると、約２ｍＡ／ｃｍ2の電流が流れ、輝度約１００ｃｄ／ｍ2、波長４７７ｎｍの青色の発光を得た。
【００５７】
（実施例１１）
実施例４で用いた式（１０）で表される化合物を、前記の式（１２）で表される化合物に替えた以外は実施例４に準ずる方法で素子を作成した。
ＩＴＯ電極を陽極、マグネシウムと銀の合金電極を陰極として、直流電圧を印加すると、約０．７ｍＡ／ｃｍ2の電流が流れ、輝度約１００ｃｄ／ｍ2、波長５１１ｎｍの緑色の発光を得た。
【００５８】
（実施例１２）
実施例４で用いた式（１０）で表される化合物を、前記の式（１３）で表される化合物に替えた以外は実施例４に準ずる方法で素子を作成した。
ＩＴＯ電極を陽極、マグネシウムと銀の合金電極を陰極として、直流電圧を印加すると、約３０ｍＡ／ｃｍ2の電流が流れ、輝度約１００ｃｄ／ｍ2、波長６２２ｎｍの赤色の発光を得た。
【００５９】
（実施例１３）
実施例４で用いた透明支持基板を蒸着装置の基板ホルダーに固定しＮＰＤをいれた石英るつぼ、式（１０）で表される化合物を入れた石英るつぼ、式（１１）で表される化合物を入れた石英るつぼ、ＰＹＰＹを入れた石英るつぼ、アルミニウムを入れたタングステン製のるつぼ、およびフッ化リチウムを入れたタングステン製のるつぼを装着した。
真空槽を１×１０-3Ｐａまで減圧し、ＮＰＤ入りのるつぼを加熱して、膜厚５０ｎｍになるようにＮＰＤを蒸着して正孔輸送層を形成し、次いで、式（１０）および（１１）で表される化合物入りのるつぼを加熱して、膜厚１５ｎｍになるように蒸着して発光層を形成し、次いで、ＰＹＰＹ入りのるつぼを加熱して、膜厚３５ｎｍになるようにＰＹＰＹを蒸着して電子輸送層を形成した。この際、発光層のそれぞれの化合物の組成比は、式（１０）で表わされる化合物が２％、式（１１）で表わされる化合物が９８％になるようにした。
その後真空槽を２×１０-4Ｐａまで減圧し、タングステン製のるつぼを加熱して、フッ化リチウムを０．５ｎｍ有機層の上に蒸着し、最後にアルミニウムを１００ｎｍ蒸着し、有機ＥＬ素子を得た。
ＩＴＯ電極を陽極、マグネシウムと銀の合金電極を陰極として、直流電圧を印加すると、約１ｍＡ／ｃｍ2の電流が流れ、輝度約１００ｃｄ／ｍ2、波長４９５ｎｍの青緑色の発光を得た。
【００６０】
（実施例１４）
実施例１３で用いた式（１０）で表される化合物を式（１４）で表される化合物に、式（１１）で表される化合物をトリス８−ヒドロキシキノリンアルミニウムに替えた以外は、実施例１３に準ずる方法で素子を作成した。
ＩＴＯ電極を陽極、マグネシウムと銀の合金電極を陰極として、直流電圧を印加すると、約２０ｍＡ／ｃｍ2の電流が流れ、輝度約１００ｃｄ／ｍ2、波長約６００ｎｍの赤色の発光を得た。
【００６１】
（産業上の利用可能性）
本発明の新規な化合物であるボラン誘導体は、固体状態での発光効率が高いので、発光材料として好適である。また、電子写真、非線形光学材料および導電性材料などの光電子機能材料としても有用である。
また、本発明の有機ＥＬ素子は、発光効率の高い発光材料を使用しているために、これを用いた場合、低消費電力で長寿命なディスプレイが作成できる。