JP2004002351A - Organic el device - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new compound for organic EL devices as an optical/electronic functional material scarcely causing a physical change, a photochemical change and an electrochemical change, realize the organic EL device having various luminous colors having extremely high reliability and luminous efficiency by using the compound for organic EL devices and particularly realize a highly luminous light emitting device having high reliability in which increase of driving voltage and lowering of luminance and leak of electric current and emergence/growth of a partial non-luminous part which occur when the device is driven are suppressed by using an organic thin film in which a compound having large molecular weight is formed by a deposition method. <P>SOLUTION: The compound for organic EL devices has a skeleton represented by the formula (wherein R<SP>1</SP>to R<SP>9</SP>and R<SP>1'</SP>to R<SP>9</SP>' are each independently hydrogen, an aryl group which may have a substituent group or an alkyl group; X is ≥5 membered ring and ≥2 rings-like compound and contains at least one or more elements other than carbon; R<SP>1</SP>to R<SP>9</SP>and R<SP>1</SP>' to R<SP>9</SP>' may be each the same or different and may form a ring with adjacent groups and X may have a substituent group or rings may be condensed or connected). <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機ＥＬ（電界発光）素子に関し、詳しくは、有機化合物からなる薄膜に電界を印加して光を放出する素子に用いられる化合物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機ＥＬ素子は、蛍光性有機化合物を含む薄膜を、電子注入電極とホール注入電極とで挟んだ構成を有し、前記薄膜に電子およびホールを注入して再結合させることにより励起子（エキシトン）を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出（蛍光・燐光）を利用して発光する素子である。
【０００３】
有機ＥＬ素子の特徴は、１０Ｖ程度の低電圧で１００〜数１００００ｃｄ／ｍ^２程度の高輝度の面発光が可能であり、また蛍光物質の種類を選択することにより青色から赤色までの発光が可能なことであるが、発光寿命が短く、保存耐久性に劣るという問題点を有しており、これらの問題点を解消するために現在様々な研究、開発が進められている。
【０００４】
具体的には、高効率、長寿命化の手段として、蛍光量子収率の大きい蛍光性色素を少量ドーピングする方法（特開平５−１９８３７７号公報、特開平７−１３５０７７号公報等）、また、発光層としてホール輸送性材料と電子輸送性材料を混合したバイポーラ型発光層を用い、キャリアの再結合領域を拡大し、再結合確率を向上させて高効率素子を得る方法（　ＷＯ９８／０８３６号、特開平３−１１４１９７号公報等）等が報告されている。
【０００５】
しかしながら、ドーピング法を用いる場合、ドーパントとなる蛍光性色素の多くは濃度消光性が強く、素子を作成する際は重量比にして数パーセントのレベルでのドーパント濃度の制御が必要となる。一般的に低分子化合物を用いたＥＬ素子は真空蒸着法で作成されることが多く、このような精密な濃度制御を行うことは容易ではなく、製造マージンを狭くする原因となっている。さらに、ドーピングにより青い発光を得るためにはエネルギーギャップの大きなドーパントを発光させるため、ホストとなり得る材料は限定され、ドーパントの組み合わせの選定は困難となる。
【０００６】
また、バイポーラ型発光層を用いた場合でも再結合確率は向上するものの、最終的にエネルギーを光として取り出すためには高い蛍光量子収率を有するドーパントの使用が必要となる場合が多い。しかも、このようなバイポーラ型の混合発光層を用いると、駆動電圧は比較的高くなってしまうという難点がある。
【０００７】
一方、本発明者らは、特開平８−１２６００号公報で、物理的変化、光化学的変化、電気化学的変化の少ないフェニルアントラセン誘導体を用いた高輝度発光素子を開示しているが、視感度の低い青色の領域に関しては、十分な効率が得られておらず、また、発光寿命、耐久性の面でも実用に向けてさらなる特性の向上が必要とされている。
【０００８】
特に、アントラセン誘導体の中央部をアントラセン同士で接続した場合、構造的に不安定となり、さらにアントラセンの端部同士で結合が生じ、構造が変化してしまうといった弊害が生じていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、物理的変化や光化学的変化、電気化学的変化の少ない光・電子機能材料として新規な有機ＥＬ素子用化合物を提供し、この有機ＥＬ素子用化合物を用い、極めて高い信頼性および発光効率を有する種々の発光色を持った有機ＥＬ素子を実現することである。
【００１０】
特に、分子量の大きな化合物を蒸着法で形成した有機薄膜を用い、素子の駆動時の駆動電圧上昇や輝度の低下、電流のリーク、部分的な非発光部の出現・成長を抑えた高信頼性の高輝度発光素子を実現することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
すなわち上記目的は、以下の本発明の構成により達成される。
（１）　下記式（１）で表される骨格を有する有機ＥＬ素子用化合物。
【００１２】
【化２】

【００１３】
（式１中、Ｒ^１〜Ｒ^９およびＲ^１’〜Ｒ^９’はそれぞれ独立して水素、置換基を有していてもよいアリール基、複素環基、またはアルキル基を表し、Ｘは５員環以上かつ２環以上の環状化合物で少なくとも炭素以外の元素を１つ以上含む。Ｒ^１〜Ｒ^９およびＲ^１’〜Ｒ^９’は、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、連接するもの同士で環形成していてもよい。また、Ｘは置換基を有していても、環同士が縮合していても連結していてもよい。）
（２）　前記Ｘは、５環以下である上記（１）の有機ＥＬ素子用化合物。
（３）　ガラス転移温度Ｔｇが１００℃以上である上記（１）または（２）の有機ＥＬ素子用化合物。
（４）　イオン化ポテンシャルが３．５〜６．０ｅＶである上記（１）〜（３）のいずれかの有機ＥＬ素子用化合物。
（５）　前記Ｘは、Ｓ，Ｎ，ＯおよびＳｉから選択される１種または２種以上の元素を含有する上記（１）〜（４）のいずれかの有機ＥＬ素子用化合物。
（６）　前記Ｘは、１つまたは２つ以上の複素環を有する上記（１）〜（５）のいずれかの有機ＥＬ素子用化合物。
（７）　前記Ｘは、チオフェン誘導体、フラン誘導体、ピロール誘導体、イミダゾール誘導体、およびピリジン誘導体のいずれか１種または２種以上であるか、またはチオフェン環、フラン環、ピロール環、ピリジン環、イミダゾール環、およびベンズイミダゾール環のいずれかをその骨格に有する上記（６）の有機ＥＬ素子用化合物。
（８）　少なくとも前記Ｒ^９またはＲ^９’のいずれかが５員環以上の環状化合物である上記（１）〜（７）のいずれかの有機ＥＬ素子用化合物。
（９）　少なくとも前記Ｒ^９またはＲ^９’のいずれかが６員環以上の環状化合物である上記（１）〜（７）のいずれかの有機ＥＬ素子用化合物。
（１０）　少なくとも前記Ｒ^９またはＲ^９’のいずれかが６員環以上の芳香環化合物である上記（１）〜（７）のいずれかの有機ＥＬ素子用化合物。
（１１）　少なくとも前記Ｒ^９またはＲ^９’のいずれかがフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基およびナフチル基のいずれかである上記（１）〜（７）のいずれかの有機ＥＬ素子用化合物。
（１２）　上記（１）〜（１１）のいずれかの有機ＥＬ素子用化合物を、少なくとも有機層のいずれかに含有する有機ＥＬ素子。
（１３）　前記有機ＥＬ素子用化合物を含有し、さらに１種以上の蛍光材料を含有する混合層を発光層として有する上記（１２）の有機ＥＬ素子。
（１４）　前記蛍光材料は、アントラセン誘導体またはジアントラセン誘導体のいずれか１種または２種以上を含む上記（１３）の有機ＥＬ素子。
（１５）　前記蛍光材料は、テトラフェニルベンジジン誘導体を含む上記（１３）の有機ＥＬ素子。
（１６）　前記有機ＥＬ素子用化合物を発光ホスト物質として含有し、さらにドーパントを含有する上記（１２）の有機ＥＬ素子。
（１７）　発光ホスト物質を２種以上含有し、その少なくとも１種が前記有機ＥＬ素子用化合物である上記（１６）の有機ＥＬ素子。
（１８）　前記ドーパントは、アントラセン誘導体、ペリレン誘導体、ピレン誘導体、ナフタセン誘導体、ルブレン誘導体、フルオランテン誘導体、ベンゾ［ｋ］フルオランテン誘導体、ジインデノペリレン誘導体、スチリルアミン誘導体、ビスアミノ−ジスチルベン誘導体、クマリン誘導体、アクリドン誘導体、アクリジン誘導体、およびキナクリドン誘導体から選択される１種または２種以上である上記（１６）または（１７）の有機ＥＬ素子。
（１９）　前記ドーパントを２種以上含有し、少なくとも１種以上が上記（１８）のドーパントである上記（１６）または（１７）の有機ＥＬ素子。
（２０）　少なくとも隣接して形成された発光層を２層以上有し、少なくともこれらの発光層の１層に前記有機ＥＬ素子用化合物を含有する上記（１６）の有機ＥＬ素子。
（２１）　前記有機ＥＬ素子用化合物を発光ホスト物質として含有し、少なくとも上記（１８）のドーパントを１種以上含有する上記（２０）の有機ＥＬ素子。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の有機ＥＬ素子用化合物は、下記式（１）で表される骨格を有するものである。
【００１５】
【化３】

【００１６】
上記式１において、Ｒ^１〜Ｒ^９およびＲ^１’〜Ｒ^９’はそれぞれ独立して水素、置換基を有していてもよいアリール基、複素環基、またはアルキル基を表し、Ｘは５員環以上かつ２環以上の環状化合物で少なくとも炭素以外の元素を１つ以上含む。Ｒ^１〜Ｒ^９およびＲ^１’〜Ｒ^９’は、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、隣接するもの同士で環形成していてもよい。また、Ｘは置換基を有していても、環同士が縮合していても連結していてもよい。
【００１７】
このように、アントラセン骨格を有する２つの化合物の連結基Ｘを、上記のように５員環以上かつ２環以上の環状物質で少なくとも炭素以外の元素を１つ以上含むものとすることにより、電気化学的安定性が向上し、構造変化を生じることもなく、極めて安定した化合物が得られる。これを有機ＥＬ素子に用いるにより、長寿命の素子が得られる。
【００１８】
また、アントラセンと結合を持つ環がヘテロ環であり、かつ２環以上の縮合環、または単環の場合には、ベンゼン環のような炭化水素系芳香族が好ましい。
【００１９】
すなわち、本発明の有機ＥＬ素子用化合物の利点をまとめると、以下のようになる。
（１）電子輸送層として使用可能である。
（２）発光層（ｎｏｎ−ｄｏｐｅ）として使用可能で、色純度の良い青色発光素子を提供できる。
（３）長寿命な素子を提供できる。
（４）アモルフアス性に優れ且つＴｇが２００℃以上の材料を提供でき、耐熱性に優れた有機ＥＬ素子を提供できる。
（５）発光層のホスト材料として特に優れ、スチリルアミン系等の材料を発光として使用することが可能である。
（６）本発明の化合物を発光材料として使用する場合、ルブレン誘導体、ジフェニルナフタセン誘導体、ペンタセン誘導体、ペリレン誘導体、ピレン誘導体、ジフェニルベンゾフルオランテン誘導体、ＤＣＭ系化合物等を発光材料として使用することが可能なので、発光材料を選ぶことにより、赤−青色の発光素子を提供することが可能である。
（７）フェナントロリン誘導体を積層することが可能で、積層することにより駆動電圧を下げることが可能である。
（８）骨格内にＯ，Ｓ，Ｎ等のへテロ原子を有している場合、アミン系化合物との密着性に優れるので、本化合物とアミン化合物層とを積層した素子は連続駆動耐久性、耐熱安定性に優れた素子を提供できる。
（９）Ｘを変化させることにより材料のＩＰ（イオン化ポテンシャル）を変化させることが可能で、ＥＬ素子の積層構成を設計するにあたり、電子およびホールが発光層内にプールされやすくし、再結合確率を向上させることができる。
（１０）複数発光層による白色発光素子の発光層として使用することが可能である。
【００２０】
式（１）で表される化合物において、Ｒ^１〜Ｒ^９およびＲ^１’〜Ｒ^９’はそれぞれ独立して水素、または置換基を有していてもよいアリール基を表す。また、Ｒ^１〜Ｒ^９およびＲ^１’〜Ｒ^９’は、それぞれ同一のものであって、それぞれが異なっていてもよい。
【００２１】
Ｒ^１〜Ｒ^９およびＲ^１’〜Ｒ^９’のアリール基としては、特に限定されるものではなく、置換または非置換のアリール基を用いることができるが、好ましくはフェニル基、ナフチル基である。Ｒ^１〜Ｒ^９およびＲ^１’〜Ｒ^９’のなかでも、特にＲ^９およびＲ^９’は、置換基を有していてもよいアリール基が好ましく、より好ましくは置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基である。
【００２２】
Ｒ^１〜Ｒ^９およびＲ^１’〜Ｒ^９’の好ましい例を以下に示す。なお、以下の構造式はＸで連結されるアントラセン誘導体の一方のみを示している。また、この例ではＲ^９またはＲ^９’の位置に芳香環を有する場合を示した。
【００２３】
【化４】

【００２４】
【化５】

【００２５】
【化６】

【００２６】
【化７】

【００２７】
【化８】

【００２８】
【化９】

【００２９】
【化１０】

【００３０】
【化１１】

【００３１】
【化１２】

【００３２】
【化１３】

【００３３】
【化１４】

【００３４】
【化１５】

【００３５】
【化１６】

【００３６】
【化１７】

【００３７】
【化１８】

【００３８】
【化１９】

【００３９】
【化２０】

【００４０】
【化２１】

【００４１】
【化２２】

【００４２】
【化２３】

【００４３】
Ｘは２価の連結基であり、５員環以上かつ２環以上の環状化合物で少なくとも炭素以外の元素を１つ以上含む。また、Ｘは置換基を有していても、環同士が縮合していても連結していてもよい。
【００４４】
化合物中に２つのアントラセン環を有する場合は、アントラセン環どうしの結合を避け、距離を最低３Å以上離した方が電気化学的に安定であり、ＥＬ素子に電流を流した際に起こる分子内重合等の反応を回避することが可能となり、材料の電気化学的安定性を向上させることが可能となる。そこで、Ｘは２環以上の化合物であることが好ましい。
【００４５】
また、複素環を用いて、ホール注入、輸送材料とする場合には、一般的に第１イオン化ポテンシャルを５．５ｅＶ以下になるように材料設計を行う。さらに、電子輸送層とする場合には、一般的に５．５〜６．０ｅＶになるように、材料設計を行う。ホール注入・輸送層として使用するか、電子輸送層として使用するかは、同時に積層する材料により選択して決めることが可能である。
【００４６】
Ｘは、５員環以上、８員環以下が好ましく、さらにＸを構成する環が２環以上、５環以下であることが好ましい。２個以上５個以下のＸを構成する環は互いに融合していてもよい。またＸに含まれる炭素以外の元素としては、Ｓ，Ｎ，ＯおよびＳｉから選択される１種または２種以上の元素が好ましい。これらの元素は少なくともＸ中に１つ存在すればよいが、好ましくは１〜２個の範囲である。
【００４７】
Ｘの好ましい化合物としては、チオフェン誘導体、フラン誘導体、ピロール誘導体、イミダゾール誘導体、およびピリジン誘導体のいずれか１種または２種以上であるか、またはチオフェン環、フラン環、ピロール環、ピリジン環、イミダゾール環、およびベンズイミダゾール環のいずれかをその骨格に有するものが挙げられる。
【００４８】
さらに、より具体的には以下のＡ１〜Ａ１３で示す化合物が挙げられる。また、これらのなかでもＡ１〜Ａ３のグループが最も好ましく、次いでＡ４〜Ａ９のグループが好ましい。また、Ａ１〜Ａ３のグループのなかでもＡ１が最も好ましく、次いでＡ２、Ａ３の順に好ましい。また、Ａ４〜Ａ９のグループのなかではＡ４が最も好ましく、次いでＡ５およびＡ６が好ましい。
【００４９】
【化２４】

【００５０】
上記化合物中、Ｒはアルキル基、またはアリール基であり、Ｘ１はＳ，Ｎ，ＯおよびＳｉから選択される１種である。また、アントラセンとの結合部位はＭ１〜Ｍ８のなかから選択される任意の２つであり、好ましくはＭ１〜Ｍ４およびＭ５〜Ｍ８の中からそれぞれ１つずつ選択したものが、さらにはＭ２とＭ７の組み合わせが好ましい。
【００５１】
【化２５】

【００５２】
上記化合物中、Ｒはアルキル基、またはアリール基であり、アントラセンとの結合部位は縮合環の炭素原子中任意の２箇所である。
【００５３】
【化２６】

【００５４】
上記化合物中、Ｒはアルキル基、またはアリール基である。
【００５５】
本発明の化合物を合成するには、例えば対応するジハロゲン体とアントラセンをホウ酸化した化合物とをスズキカップリングすることにより容易に得られる。以下に合成スキームを示す。
【００５６】
【化２７】

【００５７】
本発明の化合物は、ガラス転移温度Ｔｇが１００℃以上、特に１５０℃以上であり、耐熱性に優れている。
【００５８】
また、イオン化ポテンシャルが測定可能であり、このイオン化ポテンシャルが３．５〜６．０ｅＶである。イオン化ポテンシャルが前記範囲であると隣接するホール輸送層、および電子注入層のイオン化ポテンシャルおよび電子親和力を考慮した上で材料設計できるため、電子およびホールが発光層内にプールされやすくなり、再結合確率を向上させることができる。
【００５９】
本発明の化合物のイオン化ポテンシャルを測定するためには、例えばイオン化ポテンシャル計測装置である理研計器のＡＣ−２を用いて測定することができる。この装置での測定では、石英ガラス上に有機物の薄膜を蒸着により成膜したサンプルを用いる。測定原理は、薄膜に大気下で光を照射し、光電子を測定することでイオン化ポテンシャルを測定する。
【００６０】
次に、本発明の化合物を用いる有機ＥＬ素子について説明する。
本発明の化合物を用いて製造される有機ＥＬ発光素子の構成例として、例えば、基板上に、ホール注入電極、ホール注入・輸送層、発光および電子注入輸送層、電子注入電極を順次有する。また、必要により電子注入電極上に保護電極、補助電極や封止層を有していてもよい。
【００６１】
本発明の有機ＥＬ素子は、上記例に限らず、種々の構成とすることができ、例えば発光層を単独で設け、この発光層と電子注入電極との間に電子注入輸送層を介在させた構造とすることもできる。また、必要に応じ、ホール注入・輸送層と発光層とを混合しても良い。
【００６２】
発光層は、ホールおよび電子の注入機能、それらの輸送機能、ホールと電子の再結合により励起子を生成させる機能を有する。ホール注入輸送層は、陽極からのホールの注入を容易にする機能、ホールを輸送する機能および電子の輸送を妨げる機能を有し、電子注入輸送層は、陰極からの電子の注入を容易にする機能、電子を輸送する機能およびホールの輸送を妨げる機能を有するものであり、これらの層は、発光層へ注入されるホールや電子を増大・閉じ込めさせ、再結合領域を最適化させ、発光効率を改善する。電子注入輸送層およびホール注入輸送層は、発光層に用いる化合物の電子注入、電子輸送、ホール注入、ホール輸送の各機能の高さを考慮し、必要に応じて設けられる。例えば、発光層に用いる化合物のホール注入輸送機能または電子注入輸送機能が高い場合には、ホール注入輸送層または電子注入輸送層を設けずに、発光層がホール注入輸送層または電子注入輸送層を兼ねる構成とすることができる。また、場合によってはホール注入輸送層および電子注入輸送層のいずれも設けなくてよい。また、ホール注入輸送層および電子注入輸送層は、それぞれにおいて、注入機能をもつ層と輸送機能をもつ層とを別個に設けてもよい。
【００６３】
本発明の化合物は、発光層に用いることが好ましいが、電子注入輸送層、ホール注入輸送層にも好適に用いることができる。
【００６４】
また、組み合わせる発光層や電子注入輸送層やホール注入輸送層のキャリア移動度やキャリア密度（イオン化ポテンシャル・電子親和力により決まる）を考慮しながら、膜厚をコントロールすることで、再結合領域・発光領域を自由に設計することが可能であり、発光色の設計や、両電極の干渉効果による発光輝度・発光スペクトルの制御や、発光の空間分布の制御を可能にできる。
【００６５】
本発明の化合物を発光層に用いる場合について説明する。発光層には本発明の化合物のほか、他の蛍光性物質を用いてもよく、例えばスチリルアミン系、ルプレン誘導体、ジフェニルナフタセン誘導体、ペンタセン誘導体、ペリレン誘導体、ピレン誘導体、ジフェニルベンゾフルオランテン誘導体、アントラセン誘導体、ジアントラセン誘導体、テトラフェニルベンジジン誘導体等を発光材料として使用することが可能である。これらは本発明の化合物と共に、あるいはこれに代えて使用することができる。
【００６６】
このような混合層とすることで、発光色のコントロールや化学的な安定性の向上効果が得られ、発光効率を改善することもできる。混合層には、少なくとも１種以上本発明の化合物を用いることが好ましい。
【００６７】
特に混合層には、アントラセン誘導体、および／またはジアントラセン誘導体を用いることが好ましい。これらの化合物を用いることで、発光層内への電子注入量、移動度を微調整することが可能となり、発光効率の最適化、および輝度半減寿命を長寿命化することが可能となる。
【００６８】
混合層にはまた、テトラフェニルベンジジン誘導体を用いてもよい。本発明の化合物とテトラフェニルベンジジン誘導体を組み合わせて用いることで、発光層内へのホール注入量、移動度の微調整が可能となり、発光効率の最適化、および輝度半減寿命を長寿命化することが可能となる。
【００６９】
このような蛍光性物質の含有量は、本発明の化合物に対して０．０５〜５０体積％、０．１〜３０体積％、特に０．１〜１０体積％、さらには０．５〜５体積％とすることが好ましい。
【００７０】
特に、本発明の化合物を発光層に用いる場合、本発明の化合物をホスト材料とし、これにドーパントを組み合わせて用いることで、安定で効率のよい発光が得られる。用いられるドーパントとしては、上記例示の蛍光物質や公知のドーパント材料の中から好適なものを選択して用いることができる。また、ドーパントは１種でも２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００７１】
ドーパントとしては特に、以下の材料の中から選択されるものを用いることが好ましく、２種以上のドーパントを用いるときには、少なくとも１種以上のドーパントが下記の材料から選択されるものであることが好ましい。好ましいドーパントとしては、アントラセン誘導体、ペリレン誘導体、ピレン誘導体、ナフタセン誘導体、ルブレン誘導体、フルオランテン誘導体、ベンゾ［ｋ］フルオランテン誘導体、ジインデノペリレン誘導体、スチリルアミン誘導体、ビスアミノ−ジスチルベン誘導体、クマリン誘導体、アクリドン誘導体、アクリジン誘導体、キナクリドン誘導体等である。
【００７２】
より具体的には、アントラセン系ドーパントとして、
【００７３】
【化２８】

【００７４】
等が挙げられる。また、好ましいピレン系ドーパントとしては、
【００７５】
【化２９】

【００７６】
等が挙げられる。また、好ましいペリレン系ドーパントとしては、
【００７７】
【化３０】

【００７８】
等が挙げられる。また、好ましいフルオランテン系ドーパントとしては、
【００７９】
【化３１】

【００８０】
等が挙げられる。また、好ましいベンゾ［ｋ］フルオランテンドーパントとしては、
【００８１】
【化３２】

【００８２】
【化３３】

【００８３】
等が挙げられる。さらに、好ましいジインデノペリレン系ドーパント、およびその他に好ましいものとして、
【００８４】
【化３４】

【００８５】
等が挙げられる。
【００８６】
また、好ましいナフタセン、ルブレン系ドーパントとして、
【００８７】
【化３５】

【００８８】
等が挙げられる。
【００８９】
このようなドーパントの含有量としては、本発明の化合物に対して０．０５〜５０体積％、０．１〜３０体積％、特に０．１〜１０体積％、さらには０．５〜５体積％とすることが好ましい。
【００９０】
発光層の厚さ、ホール注入輸送層の厚さおよび電子注入輸送層の厚さは特に限定されず、形成方法によっても異なるが、通常、５〜５００ｎｍ程度、特に１０〜３００ｎｍとすることが好ましい。
【００９１】
発光層は２層以上を積層してもよい。発光層を２層以上積層することで、異なる発光波長帯域の発光層を組み合わせ、最終的な取り出し光の発光色を調整することができる。特に白色発光等を取り出す場合に有効であり、積層される発光層は、光学特性の面から隣接して積層されることが望ましい。
【００９２】
ホール注入輸送層の厚さおよび電子注入輸送層の厚さは、再結合・発光領域の設計によるが、発光層の厚さと同程度もしくは１／１０〜１０倍程度とすればよい。ホールもしくは電子の、各々の注入層と輸送層を分ける場合は、注入層は１ｎｍ以上、輸送層は１ｎｍ以上とするのが好ましい。このときの注入層、輸送層の厚さの上限は、通常、注入層で５００ｎｍ程度、輸送層で５００ｎｍ程度である。このような膜厚については注入輸送層を２層設けるときも同じである。
【００９３】
ホール注入輸送層は、ホール注入電極からのホールの注入を容易にする機能、ホールを安定に輸送する機能および電子を妨げる機能を有し、電子注入輸送層は、電子注入電極からの電子の注入を容易にする機能、電子を安定に輸送する機能およびホールを妨げる機能を有するものであり、これらの層は、発光層に注入されるホールや電子を増大・閉じこめさせ、再結合領域を最適化させ、発光効率を改善する。
【００９４】
また、ホール注入輸送層には、例えば、特開昭６３−２９５６９５号公報、特開平２−１９１６９４号公報、特開平３−７９２号公報、特開平５−２３４６８１号公報、特開平５−２３９４５５号公報、特開平５−２９９１７４号公報、特開平７−１２６２２５号公報、特開平７−１２６２２６号公報、特開平８−１００１７２号公報、ＥＰ０６５０９５５Ａ１等に記載されている各種有機化合物を用いることができる。例えば、テトラアリールベンジシン化合物（トリアリールジアミンないしトリフェニルジアミン：ＴＰＤ）、芳香族三級アミン、ヒドラゾン誘導体、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、アミノ基を有するオキサジアゾール誘導体、ポリチオフェン等である。これらの化合物は２種以上を併用してもよく、併用するときは別層にして積層したり、混合したりすればよい。
【００９５】
ホール注入輸送層をホール注入層とホール輸送層とに分けて設層する場合は、ホール注入輸送層用の化合物のなかから好ましい組合せを選択して用いることができる。このとき、ホール注入電極（ＩＴＯ等）側からイオン化ポテンシャルの小さい化合物の層の順に積層することが好ましい。またホール注入電極表面には薄膜性の良好な化合物を用いることが好ましい。このような積層順については、ホール注入輸送層を２層以上設けるときも同様である。このような積層順とすることによって、駆動電圧が低下し、電流リークの発生やダークスポットの発生・成長を防ぐことができる。また、素子化する場合、蒸着を用いているので１〜１０ｎｍ程度の薄い膜も、均一かつピンホールフリーとすることができるため、ホール注入層にイオン化ポテンシャルが小さく、可視部に吸収をもつような化合物を用いても、発光色の色調変化や再吸収による効率の低下を防ぐことができる。ホール注入輸送層は、発光層等と同様に上記の化合物を蒸着することにより形成することができる。
【００９６】
また、電子注入輸送層には、上記の化合物を用いない場合には、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）等の８−キノリノールなしいその誘導体を配位子とする有機金属錯体などのキノリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ペリレン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、キノキサリン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ニトロ置換フルオレン誘導体等を用いることができる。電子注入輸送層は発光層を兼ねたものであってもよく、このような場合は本発明の発光層を使用することが好ましい。電子注入輸送層の形成は発光層と同様に蒸着等によればよい。
【００９７】
電子注入輸送層を電子注入層と電子輸送層とに分けて積層する場合には、電子注入輸送層用の化合物の中から好ましい組み合わせを選択して用いることができる。このとき、電子注入電極側から電子親和力の値の大きい化合物の順に積層することが好ましい。このような積層順については電子注入輸送層を２層以上設けるときも同様である。
【００９８】
ホール注入輸送層、発光層および電子注入輸送層の形成には、均質な薄膜が形成できることから真空蒸着法を用いることが好ましい。真空蒸着法を用いた場合、アモルファス状態または結晶粒径が０．１μｍ以下の均質な薄膜が得られる。結晶粒径が０．１μｍを超えていると、不均一な発光となり、素子の駆動電圧を高くしなければならなくなり、ホールの注入効率も著しく低下する。
【００９９】
真空蒸着の条件は特に限定されないが、１０^−４Ｐａ以下の真空度とし、蒸着速度は０．０１〜１ｎｍ／ｓｅｃ程度とすることが好ましい。また、真空中で連続して各層を形成することが好ましい。真空中で連続して形成すれば、各層の界面に不純物が吸着することを防げるため、高特性が得られる。また、素子の駆動電圧を低くしたり、ダークスポットの成長・発生を抑えたりすることができる。
【０１００】
これら各層の形成に真空蒸着法を用いる場合において、１層に複数の化合物を含有させる場合、化合物を入れた各ボートを個別に温度制御して共蒸着することが好ましい。
【０１０１】
電子注入電極は、好ましくは仕事関数が４ｅＶ以下の金属、合金または金属間化合物から構成される。仕事関数が４ｅＶを超えると、電子の注入効率が低下し、ひいては発光効率も低下する。仕事関数が４ｅＶ以下の電子注入電極膜の構成金属としては、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ等のアルカリ金属、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等のアルカリ土類金属、Ｌａ、Ｃｅ等の希土類金属や、Ａｌ、Ｉｎ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｚｒ等が挙げられる。、仕事関数が４ｅＶ以下の膜の構成合金としては、例えばＡｇ・Ｍｇ（Ａｇ：０．１〜５０原子％）、Ａｌ・Ｌｉ（Ｌｉ：０．０１〜１２原子％）、Ｉｎ・Ｍｇ（Ｍｇ：５０〜８０原子％）、Ａｌ・Ｃａ（Ｃａ：０．０１〜２０原子％）等が挙げられる。これらは単独で、あるいは２種以上の組み合わせとして存在してもよく、これらを２種以上組み合わせた場合の混合比は任意である。また、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属の酸化物やハロゲン化物を薄く成膜し、アルミニウム等の支持電極（補助電極、配線電極）を用いてもよい。
【０１０２】
この電子注入電極は蒸着法やスパッタ法等によって形成できる。
【０１０３】
このような電子注入電極の厚さは、電子注入を十分行える一定以上の厚さとすればよく、０．１ｎｍ以上とすればよい。また、その上限値には特に制限はないが、通常膜厚は０．１〜５００ｎｍ程度とすればよい。
【０１０４】
ホール注入電極としては、好ましくは発光した光の透過率が８０％以上となるような材料および厚さを決定することが好ましい。具体的には、酸化物透明導電薄膜が好ましく、例えば、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、亜鉛ドープ酸化インジウム（ＩＺＯ）、酸化インジウム（Ｉｎ_２Ｏ_３）、酸化スズ（ＳｎＯ_２）および酸化亜鉛（ＺｎＯ）のいずれかを主組成としたものが好ましい。これらの酸化物はその化学量論組成から多少偏倚していてもよい。Ｉｎ_２Ｏ_３に対しＳｎＯ_２の混合比は、１〜２０質量％が好ましく、さらには５〜１２質量％が好ましい。Ｉｎ_２Ｏ_３に対しＺｎＯの混合比は、１２〜３２質量％が好ましい。
【０１０５】
ホール注入電極は、発光波長帯域、通常３５０〜８００ｎｍ、特に各発光光に対する光透過率が８０％以上、特に９０％以上であることが好ましい。通常、発光光はホール注入電極を通って取り出されるため、その透過率が低くなると、発光層からの発光自体が減衰され、発光素子として必要な輝度が得られなくなる傾向がある。ただし、発光光を取り出す側が８０％以上であればよい。
【０１０６】
ホール注入電極の厚さは、ホール注入を十分行える一定以上の厚さを有すれば良く、好ましくは５０〜５００ｎｍ、さらには５０〜３００ｎｍの範囲が好ましい。また、その上限は特に制限はないが、あまり厚いと剥離などの心配が生じる。厚さが薄すぎると、製造時の膜強度やホール輸送能力、抵抗値の点で問題がある。
【０１０７】
ホール注入電極を成膜するにはスパッタ法が好ましい。スパッタ法としてはＲＦ電源を用いた高周波スパッタ法等も可能であるが、成膜するホール注入電極の膜物性の制御のし易さや、成膜面の平滑度等を考慮するとＤＣスパッタ法を用いることが好ましい。
【０１０８】
また、必要に応じて保護膜を形成してもよい。保護膜はＳｉＯ_Ｘ等の無機材料、テフロン（登録商標）等の有機材料等を用いて形成することができる。保護膜は透明でも不透明であってもよく、保護膜の厚さは５０〜１２００ｎｍ程度とする。保護膜は前記した反応性スパッタ法の他に、一般的なスパッタ法、蒸着法等により形成すればよい。
【０１０９】
さらに、素子の有機層や電極の酸化を防ぐために素子上に封止層を設けることが好ましい。封止層は、湿気の侵入を防ぐために市販の低吸湿性の光硬化性接着剤、エポキシ系接着剤、シリコーン系接着剤、架橋エチレン−酢酸ビニル共重合体接着剤シート等の接着性樹脂層を用いて、ガラス板等の封止板を接着し密封する。ガラス板以外にも金属板、プラスチック板等を用いることもできる。
【０１１０】
基板材料としては、基板側から発光した光を取り出す構成の場合、ガラスや石英、樹脂等の透明ないし半透明材料を用いる。また、基板に色フィルター膜や蛍光性物質を含む色変換膜、あるいは誘電体反射膜を用いて発光色をコントロールしてもよい。また、前記逆積層の場合には、基板は透明でも不透明であってもよく、不透明である場合にはセラミックス等を使用してもよい。
【０１１１】
カラーフィルター膜には、液晶ディスプレイ等で用いられているカラーフィルターを用いれば良いが、有機ＥＬの発光する光に合わせてカラーフィルターの特性を調整し、取り出し効率・色純度を最適化すればよい。
【０１１２】
また、ＥＬ素子材料や蛍光変換層が光吸収するような短波長の外光をカットできるカラーフィルターを用いれば、素子の耐光性・表示のコントラストも向上する。
【０１１３】
また、誘電体多層膜のような光学薄膜を用いてカラーフィルターの代わりにしても良い。
【０１１４】
本発明の有機ＥＬ素子は、例えば図１に示すように、基板１上にホール注入電極（陽極）２，ホール注入層３，ホール輸送層４、発光層５、電子注入輸送層６、電子注入電極（陰極）７、必要により保護電極８が順次積層された構成を有する。また、この積層順とは逆の構成としてもよいし、ホール注入層３、ホール輸送層４、電子注入輸送層６を省略したり、発光層５と兼用させてもよい。これらの構成層は求められる素子の機能等により最適なものに調整すればよい。
【０１１５】
本発明の有機ＥＬ素子は、通常、直流駆動型、パルス駆動型のＥＬ素子として用いられるが、交流駆動とすることもできる。印加電圧は、通常、２〜３０Ｖ程度とされる。
【０１１６】
【実施例】
以下、本発明の具体的合成例、実施例を比較例とともに示し、本発明をさらに詳細に説明する。
【０１１７】
＜合成例１＞
２，８−Ｂｉｓ（９−ｏ−ｂｉｐｈｅｎｙｌｙｌ−１０−ｙｌ）ｄｉｂｅｎｚｏｔｈｉｏｐｈｅｎｅの合成
１．９−ブロモ−１０−ｏ−ビフェニリル−アントラセンの合成
市販のオルトボロン酸ビフェニル２．４ｇ（１２ｍｍｏｌ）と９，１０−ジブロモアントラセン５ｇ（１５ｍｍｏｌ）を５０ｃｍ^３のジメトキシエタンに溶解させ、８０℃に過熱した。そこへ蒸留水５０ｃｍ^３および炭酸ナトリウム１０ｇを投入した。さらにそこへテトラキストリフェニルホスフィンパラジウム（０）０．４ｇ投入した。
【０１１８】
３時間後分液ロートにてトルエン抽出を行った。精製はシリカゲルクロマトグラフィーを用いた。黄白色結晶３．２ｇ（６５％）を得た。
【０１１９】
２．アントラセン誘導体のホウ酸化
先に合成したブロモアントラセン誘導体３．０（７．３ｍｍｏｌ）ｇを５０ｃｍ^３のＴＨＦに溶解させ、−４０℃に冷却した。そこへブチルリリウムのヘキサン溶液（１．５ｍｏｌ／ｌ）４．６ｃｍ^３を加えて２時間反応させた。そこへホウ酸トリエチル１．１ｇ（７．３ｍｍｏｌ）を加えて１時間反応させた。室温に戻した後、５Ｎの塩酸水溶液１５ｃｍ^３を加えたあと、炭酸水素ナトリウムで中和した。ＴＨＦを留去後、固形物を濾別した。濾物を蒸留水で洗浄後、再沈澱により精製し、２ｇ（７２％）のボロン酸を得た。（白色結晶）
【０１２０】
３．２，８−Ｂｉｓ（９−ｏ−ｂｉｐｈｅｎｙｌｙｌ−１０−ｙｌ）ｄｉｂｅｎｚｏｔｈｉｏｐｈｅｎｅの合成
先に合成したボロン酸２ｇ（５．３ｍｍｏｌ）と２，８−ジブロモジベンゾチオフェン０．８ｇ（２．４ｍｍｏｌ）を５０ｃｍ^３のジメトキシエタンに溶解させ、８０℃に過熱した。そこへ蒸留水５０ｃｍ^３および炭酸ナトリウム１０ｇを投入した。さらにそこへテトラキストリフェニルホスフィンパラジウム（０）０．２ｇ投入した。
【０１２１】
３時間後分液ロートにてトルエン抽出を行った。精製はシリカゲルクロマトグラフィーを用いた。黄白色結晶１．９ｇ（９０％）を得た。
【０１２２】
質量スペクトル（マススペクトル：［Ｍ＋１］＋＝８４１を確認
ガラス転移温度：２００℃
【０１２３】
〔実施例１：青色発光の検討１〕
ガラス基板上にＲＦスパッタ法で、ＩＴＯ透明電極薄膜を１００ｎｍの厚さに成膜し、パターニングした。このＩＴＯ透明電極付きガラス基板を、中性洗剤、アセトン、エタノールを用いて超音波洗浄し、煮沸エタノール中から引き上げて乾燥した。透明電極表面をＵＶ／Ｏ_３洗浄した後、真空蒸着装置の基板ホルダーに固定して、槽内を１×１０^−５Ｐａ以下まで減圧した。
【０１２４】
次いで減圧状態を保ったまま、下記構造のＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（ジフェニルアミノ）フェニル］ベンジジン（ＡＴＰ）を蒸着速度０．１ｎｍ／ｓｅｃで１００ｎｍの膜厚に蒸着し、ホール注入層とした。
【０１２５】
【化３６】

【０１２６】
次いで、下記構造のＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（ｍ−ビフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）を蒸着速度０．１ｎｍ／ｓｅｃで３０ｎｍの厚さに蒸着し、ホール輸送層とした。
【０１２７】
【化３７】

【０１２８】
さらに、減圧を保ったまま、下記構造のホスト材料（ＤＢＴＡ：　２，８−Ｂｉｓ（９−ｏ−ｂｉｐｈｅｎｙｌｙｌ−１０−ｙｌ）ｄｉｂｅｎｚｏｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）と下記の構造のドーパント（ＳＴＡ−１）との混合物を、重量比９２：８で、全体の蒸着速度０．１ｎｍ／ｓｅｃとして４０ｎｍの厚さに蒸着し発光層とした。
【０１２９】
【化３８】

【０１３０】
【化３９】

【０１３１】
さらに、減圧状態を保ったまま、下記構造のトリス（８−キノリノラート）アルミニウムを、蒸着速度０．１ｎｍ／ｓｅｃで２０ｎｍの厚さに蒸着し、電子輸送層とした。
【０１３２】
【化４０】

【０１３３】
次いで、減圧状態を保ったまま、ＬｉＦを蒸着速度０．０１ｎｍ／ｓｅｃで０．３ｎｍの厚さに蒸着し、電子注入電極とし、保護電極としてＡｌを１５０ｎｍ蒸着し有機ＥＬ素子を得た。
【０１３４】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加し、初期には１０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度で、駆動電圧が５．４Ｖで、６００ｃｄ／ｍ^２の発光が確認できた。このときの発光ピーク波長は４５５ｎｍ、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．１６，０．１７）であった。また、５０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度、初期輝度３０００ｃｄ／ｍ^２における輝度半減寿命は５００時間であった。
【０１３５】
また、前記ドーパントを用いない素子の場合、初期には１０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度で、駆動電圧が５．４Ｖで、３００ｃｄ／ｍ^２の発光が確認できた。このときの発光ピーク波長は４４０ｎｍ、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．１５，０．１０）であった。また、５０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度、初期輝度１５００ｃｄ／ｍ^２における輝度半減寿命は３００時間であった。
【０１３６】
〔実施例２：青色発光の検討２〕
実施例１において、ホール輸送層としてＴＰＤを３０ｎｍ成膜した後、下記構造のホスト材料（ＤＢＴＡ：　２，８−Ｂｉｓ（９−ｏ−ｂｉｐｈｅｎｙｌｙｌ−１０−ｙｌ）ｄｉｂｅｎｚｏｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）と下記の構造のドーパント（ＳＴＡ−２：４，４’−ｂｉｓ［（Ｎ−２−ｎａｐｈｔｙｌ）−（Ｎ−ｐｈｅｎｙｌ）］−１，４−ｄｉｓｔｉｌｂｅｎｅ）との混合物を、重量比９８：２で、全体の蒸着速度０．１ｎｍ／ｓｅｃとして４０ｎｍの厚さに蒸着し発光層とした。
【０１３７】
【化４１】

【０１３８】
【化４２】

【０１３９】
その他は実施例１と同様にして素子を得た。この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加し、初期には１０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度で、駆動電圧が５．４Ｖで、１２００ｃｄ／ｍ^２の発光が確認できた。このときの発光ピーク波長は４７０ｎｍ、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．１６，０．２７）であった。また、５０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度、初期輝度６０００ｃｄ／ｍ^２における輝度半減寿命は５００時間であった。
【０１４０】
〔実施例３：黄色発光の検討〕
実施例１において、ホール輸送層としてＴＰＤを２０ｎｍ成膜した後、下記構造のホスト材料（ＤＢＴＡ：　２，８−Ｂｉｓ（９−ｏ−ｂｉｐｈｅｎｙｌｙｌ−１０−ｙｌ）ｄｉｂｅｎｚｏｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）と下記の構造のドーパント（ルブレン）との混合物を、重量比９８：２で、全体の蒸着速度０．１ｎｍ／ｓｅｃとして４０ｎｍの厚さに蒸着し発光層とした。
【０１４１】
【化４３】

【０１４２】
【化４４】

【０１４３】
その他は実施例１と同様にして素子を得た。この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加し、初期には１０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度で、駆動電圧が５．４Ｖで、１０００ｃｄ／ｍ^２の発光が確認できた。このときの発光ピーク波長は５６０ｎｍ、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．４５，０．５４）であった。また、５０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度、初期輝度５０００ｃｄ／ｍ^２における輝度半減寿命は７００時間であった。
【０１４４】
〔実施例４：赤色発光の検討〕
実施例１において、ホール輸送層としてＴＰＤを２０ｎｍ成膜した後、下記構造のホスト材料（ＤＢＴＡ：　２，８−Ｂｉｓ（９−ｏ−ｂｉｐｈｅｎｙｌｙｌ−１０−ｙｌ）ｄｉｂｅｎｚｏｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）と下記の構造のドーパント（ＰＲ−１：ｄｉｂｅｎｚｏｔｅｔｒａｐｈｅｎｙｌｐｅｒｉｆｌａｎｔｈｅｎｅ）との混合物を、重量比９８：２で、全体の蒸着速度０．１ｎｍ／ｓｅｃとして４０ｎｍの厚さに蒸着し発光層とした。
【０１４５】
【化４５】

【０１４６】
【化４６】

【０１４７】
その他は実施例１と同様にして素子を得た。この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加し、初期には１０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度で、駆動電圧が５．６Ｖで、５００ｃｄ／ｍ^２の発光が確認できた。このときの発光ピーク波長は６１０ｎｍ、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．６５，０．３０）であった。また、５０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度、初期輝度２５００ｃｄ／ｍ^２における輝度半減寿命は１０００時間であった。
【０１４８】
〔実施例５：青色発光の検討３〕
実施例１において、ホール輸送層としてＴＰＤを３０ｎｍ成膜した後、下記構造のホスト材料（ＤＢＣＺ：　３，６−Ｂｉｓ（９−ｏ−ｂｉｐｈｅｎｙｌｙｌ−１０−ｙｌ）−Ｎ−ｐｈｅｎｙｌｃａｒｂａｚｏｌ）と下記の構造のドーパント（ＳＴＡ−１）との混合物を、重量比９２：８で、全体の蒸着速度０．１ｎｍ／ｓｅｃとして４０ｎｍの厚さに蒸着し発光層とした。
【０１４９】
【化４７】

【０１５０】
【化４８】

【０１５１】
その他は実施例１と同様にして素子を得た。この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加し、初期には１０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度で、駆動電圧が５．４Ｖで、６００ｃｄ／ｍ^２の発光が確認できた。このときの発光ピーク波長は４５５ｎｍ、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．１６，０．１７）であった。また、５０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度、初期輝度３０００ｃｄ／ｍ^２における輝度半減寿命は４８０時間であった。
【０１５２】
また、前記ドーパントを用いない素子の場合、初期には１０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度で、駆動電圧が５．４Ｖで、３００ｃｄ／ｍ^２の発光が確認できた。このときの発光ピーク波長は４４５ｎｍ、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．１５，０．１１）であった。また、５０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度、初期輝度１５００ｃｄ／ｍ^２における輝度半減寿命は２８０時間であった。
【０１５３】
〔実施例６：青色発光の検討４〕
実施例１において、ホール輸送層としてＴＰＤを３０ｎｍ成膜した後、下記構造のホスト材料（ＤＢＣＺ：　３，６−Ｂｉｓ（９−ｏ−ｂｉｐｈｅｎｙｌｙｌ−１０−ｙｌ）−Ｎ−ｐｈｅｎｙｌｃａｒｂａｚｏｌ）と下記の構造のドーパント（ＳＴＡ−２）との混合物を、重量比９８：２で、全体の蒸着速度０．１ｎｍ／ｓｅｃとして４０ｎｍの厚さに蒸着し発光層とした。
【０１５４】
【化４９】

【０１５５】
【化５０】

【０１５６】
その他は実施例１と同様にして素子を得た。この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加し、初期には１０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度で、駆動電圧が５．４Ｖで、１２００ｃｄ／ｍ^２の発光が確認できた。このときの発光ピーク波長は４７０ｎｍ、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．１６，０．２７）であった。また、５０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度、初期輝度６０００ｃｄ／ｍ^２における輝度半減寿命は４８０時間であった。
【０１５７】
〔実施例７：黄色発光の検討２〕
実施例１において、ホール輸送層としてＴＰＤを２０ｎｍ成膜した後、下記構造のホスト材料（ＤＢＣＺ：　３，６−Ｂｉｓ（９−ｏ−ｂｉｐｈｅｎｙｌｙｌ−１０−ｙｌ）−Ｎ−ｐｈｅｎｙｌｃａｒｂａｚｏｌ）と下記の構造のドーパント（ルブレン）との混合物を、重量比９８：２で、全体の蒸着速度０．１ｎｍ／ｓｅｃとして４０ｎｍの厚さに蒸着し発光層とした。
【０１５８】
【化５１】

【０１５９】
【化５２】

【０１６０】
その他は実施例１と同様にして素子を得た。この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加し、初期には１０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度で、駆動電圧が５．４Ｖで、１０００ｃｄ／ｍ^２の発光が確認できた。このときの発光ピーク波長は５６０ｎｍ、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．４５，０．５４）であった。また、５０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度、初期輝度５０００ｃｄ／ｍ^２における輝度半減寿命は６５０時間であった。
【０１６１】
〔実施例８：赤色発光の検討２〕
実施例１において、ホール輸送層としてＴＰＤを２０ｎｍ成膜した後、下記構造のホスト材料（ＤＢＣＺ：　３，６−Ｂｉｓ（９−ｏ−ｂｉｐｈｅｎｙｌｙｌ−１０−ｙｌ）−Ｎ−ｐｈｅｎｙｌｃａｒｂａｚｏｌ）と下記の構造のドーパント（ＰＲ−１：　ｄｉｂｅｎｚｏｔｅｔｒａｐｈｅｎｙｌｐｅｒｉｆｌａｎｔｈｅｎｅ）との混合物を、重量比９８：２で、全体の蒸着速度０．１ｎｍ／ｓｅｃとして４０ｎｍの厚さに蒸着し発光層とした。
【０１６２】
【化５３】

【０１６３】
【化５４】

【０１６４】
その他は実施例１と同様にして素子を得た。この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加し、初期には１０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度で、駆動電圧が５．６Ｖで、５００ｃｄ／ｍ^２の発光が確認できた。このときの発光ピーク波長は６１０ｎｍ、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．６５，０．３０）であった。また、５０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度、初期輝度２５００ｃｄ／ｍ^２における輝度半減寿命は１０００時間であった。
【０１６５】
〔実施例９：青色発光の検討１〕
実施例１において、ホール輸送層としてＴＰＤを成膜した後、ホスト材料（ＤＢＴＡ：　２，８−Ｂｉｓ（９−ｏ−ｂｉｐｈｅｎｙｌｙｌ−１０−ｙｌ）ｄｉｂｅｎｚｏｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）と下記の構造のドーパント（ＤＦＤ）との混合物を、重量比９２：８で、全体の蒸着速度０．１ｎｍ／ｓｅｃとして４０ｎｍの厚さに蒸着し発光層とした。
【０１６６】
【化５５】

【０１６７】
その他は実施例１と同様にして素子を得た。この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加し、初期には１０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度で、駆動電圧が５．４Ｖで、６００ｃｄ／ｍ^２の発光が確認できた。このときの発光ピーク波長は４６０ｎｍ、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．１４，０．１５）であった。また、５０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度、初期輝度３５００ｃｄ／ｍ^２における輝度半減寿命は６００時間であった。
【０１６８】
また、ドーパントを含有させない素子を作製して同様に評価したところ、初期には１０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度で、駆動電圧が５．４Ｖで、３００ｃｄ／ｍ^２の発光が確認できた。このときの発光ピーク波長は４４０ｎｍ、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．１５，０．１０）であった。また、５０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度、初期輝度１５００ｃｄ／ｍ^２における輝度半減寿命は３００時間であった。
【０１６９】
〔実施例１０：青色発光の検討２〕
実施例１において、ホール輸送層としてＴＰＤを成膜した後、ホスト材料（ＤＢＣＺ：　３，６−Ｂｉｓ（９−ｏ−ｂｉｐｈｅｎｙｌｙｌ−１０−ｙｌ）−Ｎ−ｐｈｅｎｙｌｃａｒｂａｚｏｌ）と、下記構造のドーパント（ＤＦＤ）との混合物を、重量比９８：２で、全体の蒸着速度０．１ｎｍ／ｓｅｃとして４０ｎｍの厚さに蒸着し発光層とした。
【０１７０】
【化５６】

【０１７１】
その他は実施例１と同様にして素子を得た。この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加し、初期には１０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度で、駆動電圧が５．４Ｖで、６００ｃｄ／ｍ^２の発光が確認できた。このときの発光ピーク波長は４５５ｎｍ、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．１４，０．１５）であった。また、５０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度、初期輝度３５００ｃｄ／ｍ^２における輝度半減寿命は５５０時間であった。
【０１７２】
また、ドーパントを含有させない素子を作製して同様に評価したところ、初期には１０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度で、駆動電圧が５．４Ｖで、３００ｃｄ／ｍ^２の発光が確認できた。このときの発光ピーク波長は４４５ｎｍ、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．１５，０．１１）であった。また、５０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度、初期輝度１５００ｃｄ／ｍ^２における輝度半減寿命は２８０時間であった。
【０１７３】
〔実施例１１：白色発光の検討１〕
実施例１において、ホール輸送層としてＴＰＤを成膜した後、下記構造の第１のホスト材料（ＤＢＴＡ）と、下記構造の第２のホスト材料（ＴＰＤ）とを重量比７０：３０で混合したものに、下記構造のドーパント（ルブレン）を、重量比９８：２で、全体の蒸着速度０．１ｎｍ／ｓｅｃとして２５ｎｍの厚さに蒸着し第１の発光層とした。
【０１７４】
【化５７】

【０１７５】
【化５８】

【０１７６】
【化５９】

【０１７７】
次いで、上記ＤＢＴＡとＴＰＤとの混合ホスト材料に対し、下記構造のドーパント（ＤＦＤ）を、重量比９２：８で、全体の蒸着速度０．１ｎｍ／ｓｅｃとして２５ｎｍの厚さに蒸着し第２の発光層とした。
【０１７８】
【化６０】

【０１７９】
その他は実施例１と同様にして素子を得た。この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加し、初期には１０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度で、駆動電圧が５．４Ｖで、６００ｃｄ／ｍ^２の発光が確認できた。このときの色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．２７，０．３５）であった。また、５０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度、初期輝度４０００ｃｄ／ｍ^２における輝度半減寿命は８００時間であった。
【０１８０】
また、何れの発光層にもドーパントを含有させない素子を作製して同様に評価したところ、初期には１０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度で、駆動電圧が５．４Ｖで、３００ｃｄ／ｍ^２の発光が確認できた。このときの発光ピーク波長は４４０ｎｍ、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．１５，０．１０）であった。また、５０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度、初期輝度１５００ｃｄ／ｍ^２における輝度半減寿命は３００時間であった。
【０１８１】
〔実施例１２：白色発光の検討２〕
実施例１において、ホール輸送層としてＴＰＤを成膜した後、下記構造の第１のホスト材料（ＤＢＣＺ）と、第２のホスト材料としてＴＰＤとを重量比８５：１５で混合したものに、ドーパントとしてルブレンを、重量比９８：２で、全体の蒸着速度０．１ｎｍ／ｓｅｃとして２５ｎｍの厚さに蒸着し第１の発光層とした。
【０１８２】
【化６１】

【０１８３】
次いで、上記ＤＢＣＺとＴＰＤとの混合ホスト材料に対し、ドーパントととしてＤＦＤを、重量比９２：８で、全体の蒸着速度０．１ｎｍ／ｓｅｃとして２５ｎｍの厚さに蒸着し第２の発光層とした。
【０１８４】
その他は実施例１と同様にして素子を得た。この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加し、初期には１０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度で、駆動電圧が５．４Ｖで、６００ｃｄ／ｍ^２の発光が確認できた。このときの色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．２７，０．３５）であった。また、５０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度、初期輝度４０００ｃｄ／ｍ^２における輝度半減寿命は７００時間であった。
【０１８５】
また、何れの発光層にもドーパントを含有させない素子を作製して同様に評価したところ、初期には１０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度で、駆動電圧が５．４Ｖで、３００ｃｄ／ｍ^２の発光が確認できた。このときの発光ピーク波長は４４０ｎｍ、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．１５，０．１０）であった。また、５０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度、初期輝度１５００ｃｄ／ｍ^２における輝度半減寿命は３００時間であった。
【０１８６】
〔実施例１３：青色発光の検討３〕
実施例１において、ホール輸送層としてＴＰＤを成膜した後、第１のホスト材料としてＤＢＴＡと、下記構造の第２のホスト材料（９ＰＡ）とを重量比５０：５０で混合したものに、ドーパントとしてＤＦＤを、重量比９２：８で、全体の蒸着速度０．１ｎｍ／ｓｅｃとして４０ｎｍの厚さに蒸着し発光層とした。
【０１８７】
【化６２】

【０１８８】
その他は実施例１と同様にして素子を得た。この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加し、初期には１０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度で、駆動電圧が５．４Ｖで、６００ｃｄ／ｍ^２の発光が確認できた。このときの発光ピーク波長は４６０ｎｍ、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．１４，０．１５）であった。また、５０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度、初期輝度３５００ｃｄ／ｍ^２における輝度半減寿命は６２０時間であった。
【０１８９】
また、ドーパントを含有させない素子を作製して同様に評価したところ、初期には１０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度で、駆動電圧が５．４Ｖで、３００ｃｄ／ｍ^２の発光が確認できた。このときの発光ピーク波長は４４０ｎｍ、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．１５，０．１０）であった。また、５０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度、初期輝度１５００ｃｄ／ｍ^２における輝度半減寿命は３００時間であった。
【０１９０】
〔実施例１４：青色発光の検討４〕
実施例１において、ホール輸送層としてＴＰＤを成膜した後、第１のホスト材料としてＤＢＣＺと、下記構造の第２のホスト材料（９ＰＡ）とを重量比５０：５０で混合したものに、ドーパントとしてＤＦＤを、重量比９２：８で、全体の蒸着速度０．１ｎｍ／ｓｅｃとして４０ｎｍの厚さに蒸着し発光層とした。
【０１９１】
【化６３】

【０１９２】
その他は実施例１と同様にして素子を得た。この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加し、初期には１０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度で、駆動電圧が５．４Ｖで、６００ｃｄ／ｍ^２の発光が確認できた。このときの発光ピーク波長は４５５ｎｍ、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．１４，０．１５）であった。また、５０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度、初期輝度３５００ｃｄ／ｍ^２における輝度半減寿命は５３０時間であった。
【０１９３】
また、ドーパントを含有させない素子を作製して同様に評価したところ、初期には１０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度で、駆動電圧が５．４Ｖで、３００ｃｄ／ｍ^２の発光が確認できた。このときの発光ピーク波長は４４５ｎｍ、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．１５，０．１１）であった。また、５０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度、初期輝度１５００ｃｄ／ｍ^２における輝度半減寿命は２８０時間であった。
【０１９４】
〔比較例１：青色発光の検討１〕
実施例１において、発光層のホスト材料に下記構造の材料（９ＰＡ：　（９，９’−Ｂｉｓ−２ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ）−１０，１０’−ｄｉａｎｔｈｒａｃｅｎｅ）の材料を用いた以外は実施例１と同様にして素子を得た。
【０１９５】
【化６４】

【０１９６】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したところ、初期には１０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度で、駆動電圧が５．４Ｖで、５００ｃｄ／ｍ^２の発光が確認できた。このときの発光ピーク波長は４５５ｎｍ、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．１６，０．１７）であった。また、５０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度、初期輝度２５００ｃｄ／ｍ^２における輝度半減寿命は１００時間であった。
【０１９７】
また、前記ドーパントを用いない素子の場合、初期には１０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度で、駆動電圧が５．４Ｖで、２００ｃｄ／ｍ^２の発光が確認できた。このときの発光ピーク波長は４４０ｎｍ、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．１５，０．１０）であった。また、５０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度、初期輝度１５００ｃｄ／ｍ^２における輝度半減寿命は５０時間であった。
【０１９８】
〔比較例２：青色発光の検討２〕
実施例２において、発光層のホスト材料に下記構造の材料（９ＰＡ：　（９，９’−Ｂｉｓ−２ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ）−１０，１０’−ｄｉａｎｔｈｒａｃｅｎｅ）の材料を用いた以外は実施例２と同様にして素子を得た。
【０１９９】
【化６５】

【０２００】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したところ、初期には１０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度で、駆動電圧が５．５Ｖで、８００ｃｄ／ｍ^２の発光が確認できた。このときの発光ピーク波長は４７０ｎｍ、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．１６，０．２７）であった。また、５０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度、初期輝度４０００ｃｄ／ｍ^２における輝度半減寿命は１２０時間であった。
【０２０１】
〔比較例３：黄色発光の検討１〕
実施例３において、発光層のホスト材料に下記構造の材料（９ＰＡ：　（９，９’−Ｂｉｓ−２ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ）−１０，１０’−ｄｉａｎｔｈｒａｃｅｎｅ）の材料を用いた以外は実施例３と同様にして素子を得た。
【０２０２】
【化６６】

【０２０３】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したところ、初期には１０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度で、駆動電圧が５．５Ｖで、７００ｃｄ／ｍ^２の発光が確認できた。このときの発光ピーク波長は５６０ｎｍ、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．４５，０．５４）であった。また、５０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度、初期輝度３５００ｃｄ／ｍ^２における輝度半減寿命は２００時間であった。
【０２０４】
〔比較例４：赤色発光の検討１〕
実施例４において、発光層のホスト材料に下記構造の材料（９ＰＡ：　（９，９’−Ｂｉｓ−２ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ）−１０，１０’−ｄｉａｎｔｈｒａｃｅｎｅ）の材料を用いた以外は実施例４と同様にして素子を得た。
【０２０５】
【化６７】

【０２０６】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したところ、初期には１０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度で、駆動電圧が５．６Ｖで、２００ｃｄ／ｍ^２の発光が確認できた。このときの発光ピーク波長は６００ｎｍ、色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．６０，０．３３）であった。また、５０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度、初期輝度２０００ｃｄ／ｍ^２における輝度半減寿命は３００時間であった。
【０２０７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、物理的変化や光化学的変化、電気化学的変化の少ない光・電子機能材料として新規な有機ＥＬ素子用化合物を提供し、この有機ＥＬ素子用化合物を用い、極めて高い信頼性および発光効率を有する種々の発光色を持った有機ＥＬ素子を実現することができる。
【０２０８】
特に、分子量の大きな化合物を蒸着法で形成した有機薄膜を用い、素子の駆動時の駆動電圧上昇や輝度の低下、電流のリーク、部分的な非発光部の出現・成長を抑えた高信頼性の高輝度発光素子を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施態様である有機ＥＬ素子の構成例を示した概略断面図である。
【符号の説明】
１　　基板
２　　ホール注入電極（陽極）
３　　ホール注入層
４　　ホール輸送層
５　　発光層
６　　電子注入輸送層
７　　電子注入電極（陰極）
８　　保護電極[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an organic EL (electroluminescence) device, and more particularly, to a compound used in a device that emits light by applying an electric field to a thin film made of an organic compound.
[0002]
[Prior art]
The organic EL element has a configuration in which a thin film containing a fluorescent organic compound is sandwiched between an electron injection electrode and a hole injection electrode, and electrons and holes are injected into the thin film and recombined to form excitons. And emits light by utilizing light emission (fluorescence / phosphorescence) when the exciton is deactivated.
[0003]
The feature of the organic EL element is that the voltage is as low as about 10 V and 100 to several 10,000 cd / m. ² Although it is possible to emit surface light with high brightness of about the same level and emit light from blue to red by selecting the type of fluorescent substance, it has the problem that the emission life is short and storage durability is inferior. Various researches and developments are currently underway to solve these problems.
[0004]
Specifically, a method of doping a small amount of a fluorescent dye having a high fluorescence quantum yield as a means for increasing the efficiency and extending the lifetime (JP-A-5-198377, JP-A-7-135077, etc.), A method of using a bipolar light-emitting layer in which a hole-transporting material and an electron-transporting material are mixed as a light-emitting layer, expanding a carrier recombination region and improving a recombination probability to obtain a high-efficiency element (WO98 / 0836, JP-A-3-114197) and the like have been reported.
[0005]
However, when the doping method is used, most of the fluorescent dyes serving as dopants have strong concentration quenching properties, and it is necessary to control the dopant concentration at a level of several percent by weight when fabricating the device. Generally, an EL element using a low molecular compound is often prepared by a vacuum evaporation method, and it is not easy to perform such precise concentration control, which causes a narrowing of a manufacturing margin. Furthermore, in order to obtain blue light emission by doping, a dopant having a large energy gap is caused to emit light, so that a material that can be a host is limited, and it is difficult to select a combination of dopants.
[0006]
Although the recombination probability is improved even when a bipolar light emitting layer is used, it is often necessary to use a dopant having a high fluorescence quantum yield in order to finally extract energy as light. Moreover, when such a bipolar mixed light emitting layer is used, there is a problem that the driving voltage becomes relatively high.
[0007]
On the other hand, the present inventors have disclosed in JP-A-8-12600 a high-luminance light-emitting element using a phenylanthracene derivative having little physical change, photochemical change, and electrochemical change. In the blue region where the light emission is low, sufficient efficiency has not been obtained, and further improvement in characteristics is required for practical use in terms of luminous life and durability.
[0008]
In particular, when the central portion of the anthracene derivative is connected between anthracenes, the structure becomes unstable, and further, the ends of the anthracene are bonded to each other, resulting in a change in structure.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a novel compound for an organic EL device as an optical / electronic functional material having little physical change, photochemical change, and electrochemical change, and to use this compound for an organic EL device to achieve extremely high reliability. Another object of the present invention is to realize an organic EL device having various luminescent colors having luminous efficiency.
[0010]
In particular, using an organic thin film formed by depositing a compound with a large molecular weight by vapor deposition, high reliability by suppressing the rise in drive voltage and the decrease in brightness, the leakage of current, and the appearance and growth of non-light-emitting parts when driving the device To realize a high-luminance light-emitting element.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
That is, the above object is achieved by the following configuration of the present invention.
(1) A compound for an organic EL device having a skeleton represented by the following formula (1).
[0012]
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[0013]
(In the formula 1, R ¹ ~ R ⁹ And R ¹ '~ R ⁹ 'Independently represents hydrogen, an aryl group which may have a substituent, a heterocyclic group, or an alkyl group, and X represents a 5- or more-membered and 2- or more-ring cyclic compound, and at least an element other than carbon. Includes one or more. R ¹ ~ R ⁹ And R ¹ '~ R ⁹ 'May be the same or different, and may be connected to form a ring. X may have a substituent, or the rings may be condensed or linked. )
(2) The compound for an organic EL device according to (1), wherein X has 5 or less rings.
(3) The compound for an organic EL device according to the above (1) or (2), wherein the glass transition temperature Tg is 100 ° C. or higher.
(4) The compound for an organic EL device according to any one of (1) to (3), wherein the ionization potential is 3.5 to 6.0 eV.
(5) The compound for an organic EL device according to any one of the above (1) to (4), wherein X contains one or more elements selected from S, N, O and Si.
(6) The compound for an organic EL device according to any one of the above (1) to (5), wherein X has one or more heterocycles.
(7) X is one or more of a thiophene derivative, a furan derivative, a pyrrole derivative, an imidazole derivative, and a pyridine derivative, or a thiophene ring, a furan ring, a pyrrole ring, a pyridine ring, an imidazole ring And the compound for an organic EL device according to the above (6), wherein the compound has any one of a benzimidazole ring and a skeleton thereof.
(8) At least R ⁹ Or R ⁹ The compound for an organic EL device according to any one of the above (1) to (7), wherein any of 'is a 5- or more-membered cyclic compound.
(9) At least the R ⁹ Or R ⁹ The compound for an organic EL device according to any one of the above (1) to (7), wherein any of 'is a cyclic compound having 6 or more members.
(10) At least R ⁹ Or R ⁹ The compound for an organic EL device according to any one of the above (1) to (7), wherein any of 'is an aromatic ring compound having a 6-membered ring or more.
(11) At least R ⁹ Or R ⁹ The compound for an organic EL device according to any one of the above (1) to (7), wherein any of ′ is a phenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group or a naphthyl group.
(12) An organic EL device comprising the compound for an organic EL device according to any one of (1) to (11) in at least one of the organic layers.
(13) The organic EL device according to the above (12), further comprising a mixed layer containing the compound for an organic EL device and further containing one or more fluorescent materials as a light emitting layer.
(14) The organic EL device according to (13), wherein the fluorescent material contains one or more of an anthracene derivative and a dianthracene derivative.
(15) The organic EL device according to (13), wherein the fluorescent material contains a tetraphenylbenzidine derivative.
(16) The organic EL device according to the above (12), further comprising the compound for an organic EL device as a light-emitting host substance, and further containing a dopant.
(17) The organic EL device according to the above (16), wherein two or more kinds of light-emitting host substances are contained, and at least one of them is the compound for an organic EL device.
(18) The dopant is an anthracene derivative, a perylene derivative, a pyrene derivative, a naphthacene derivative, a rubrene derivative, a fluoranthene derivative, a benzo [k] fluoranthene derivative, a diindenoperylene derivative, a styrylamine derivative, a bisamino-distilbene derivative, a coumarin derivative, The organic EL device according to the above (16) or (17), which is one or more kinds selected from an acridone derivative, an acridine derivative, and a quinacridone derivative.
(19) The organic EL device according to the above (16) or (17), wherein the organic EL device contains two or more kinds of the dopants, and at least one kind is the dopant of the above (18).
(20) The organic EL device according to the above (16), which has at least two light emitting layers formed adjacent to each other, and at least one of these light emitting layers contains the compound for an organic EL device.
(21) The organic EL device according to (20), wherein the compound for an organic EL device is contained as a light-emitting host material, and at least one kind of the dopant according to (18) is included.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The compound for an organic EL device of the present invention has a skeleton represented by the following formula (1).
[0015]
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[0016]
In the above formula 1, R ¹ ~ R ⁹ And R ¹ '~ R ⁹ 'Independently represents hydrogen, an aryl group which may have a substituent, a heterocyclic group, or an alkyl group, and X represents a 5- or more-membered and 2- or more-ring cyclic compound, and at least an element other than carbon. Includes one or more. R ¹ ~ R ⁹ And R ¹ '~ R ⁹ 'May be the same or different and may be adjacent to each other to form a ring. X may have a substituent, or the rings may be condensed or linked.
[0017]
As described above, when the linking group X of the two compounds having the anthracene skeleton is a 5-membered or more and 2-ringed or more cyclic substance containing at least one element other than carbon as described above, electrochemical An extremely stable compound is obtained with improved stability and no structural change. By using this for an organic EL element, a long-life element can be obtained.
[0018]
When the ring having a bond with anthracene is a hetero ring and is a fused ring of two or more rings or a single ring, a hydrocarbon-based aromatic such as a benzene ring is preferable.
[0019]
That is, the advantages of the compound for an organic EL device of the present invention are summarized as follows.
(1) It can be used as an electron transport layer.
(2) A blue light-emitting element that can be used as a light-emitting layer (non-dope) and has high color purity can be provided.
(3) A long-life element can be provided.
(4) A material having excellent amorphous property and Tg of 200 ° C. or higher can be provided, and an organic EL device having excellent heat resistance can be provided.
(5) It is particularly excellent as a host material for the light emitting layer, and a styrylamine-based material or the like can be used for light emission.
(6) When the compound of the present invention is used as a light-emitting material, a rubrene derivative, a diphenylnaphthacene derivative, a pentacene derivative, a perylene derivative, a pyrene derivative, a diphenylbenzofluoranthene derivative, a DCM-based compound, or the like is used as a light-emitting material. Therefore, by selecting a light emitting material, a red-blue light emitting element can be provided.
(7) The phenanthroline derivative can be stacked, and the driving voltage can be reduced by stacking.
(8) When the skeleton has a hetero atom such as O, S, N, etc., it has excellent adhesion to an amine-based compound. And an element having excellent heat stability can be provided.
(9) By changing X, it is possible to change the IP (ionization potential) of the material. In designing the stacked structure of the EL element, electrons and holes are easily pooled in the light emitting layer, and the recombination probability is increased. Can be improved.
(10) It can be used as a light emitting layer of a white light emitting element having a plurality of light emitting layers.
[0020]
In the compound represented by the formula (1), R ¹ ~ R ⁹ And R ¹ '~ R ⁹ 'Independently represents hydrogen or an aryl group which may have a substituent. Also, R ¹ ~ R ⁹ And R ¹ '~ R ⁹ 'Are the same and may be different from each other.
[0021]
R ¹ ~ R ⁹ And R ¹ '~ R ⁹ The aryl group of 'is not particularly limited, and a substituted or unsubstituted aryl group can be used, and a phenyl group and a naphthyl group are preferred. R ¹ ~ R ⁹ And R ¹ '~ R ⁹ ', Especially R ⁹ And R ⁹ 'Is preferably an aryl group which may have a substituent, more preferably a phenyl group or a naphthyl group which may have a substituent.
[0022]
R ¹ ~ R ⁹ And R ¹ '~ R ⁹ Preferred examples of 'are shown below. The following structural formula shows only one of the anthracene derivatives linked by X. In this example, R ⁹ Or R ⁹ The case where the compound has an aromatic ring at the position 'is shown.
[0023]
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[0024]
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[0025]
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[0026]
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[0027]
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[0040]
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[0041]
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[0042]
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[0043]
X is a divalent linking group, and is a 5- or more-membered and 2- or more-ringed cyclic compound containing at least one element other than carbon. X may have a substituent, or the rings may be condensed or linked.
[0044]
When the compound has two anthracene rings, it is preferable that the distance between the anthracene rings is at least 3 ° to avoid the bond between the anthracene rings and that the compound is electrochemically stable, and the intramolecular polymerization that occurs when a current is applied to the EL element. And the like can be avoided, and the electrochemical stability of the material can be improved. Therefore, X is preferably a compound having two or more rings.
[0045]
In the case of using a heterocycle as a hole injection / transport material, the material is generally designed so that the first ionization potential is 5.5 eV or less. Further, in the case of forming an electron transport layer, material design is generally performed so as to be 5.5 to 6.0 eV. Whether it is used as a hole injection / transport layer or as an electron transport layer can be determined by selecting materials to be laminated at the same time.
[0046]
X is preferably a 5-membered ring or more and an 8-membered ring or less, and more preferably a ring constituting X is 2-rings or more and 5-rings or less. Two or more and five or less rings constituting X may be fused to each other. In addition, as the element other than carbon contained in X, one or more elements selected from S, N, O and Si are preferable. At least one of these elements may be present in X, but is preferably in the range of 1 to 2.
[0047]
Preferred compounds of X include one or more of a thiophene derivative, a furan derivative, a pyrrole derivative, an imidazole derivative, and a pyridine derivative, or a thiophene ring, a furan ring, a pyrrole ring, a pyridine ring, an imidazole ring , And those having any of a benzimidazole ring in its skeleton.
[0048]
More specifically, the compounds represented by the following A1 to A13 are mentioned. Among these, the groups A1 to A3 are most preferable, and then the groups A4 to A9 are more preferable. A1 is the most preferable among the groups A1 to A3, and then A2 and A3 are more preferable. In the group of A4 to A9, A4 is most preferable, and then A5 and A6 are more preferable.
[0049]
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[0050]
In the above compound, R is an alkyl group or an aryl group, and X1 is one selected from S, N, O and Si. Further, the binding site to anthracene is any two selected from M1 to M8, and preferably one each selected from M1 to M4 and M5 to M8 is further selected from M2 and M7. Are preferred.
[0051]
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[0052]
In the above compound, R is an alkyl group or an aryl group, and the bonding site with anthracene is any two of the carbon atoms of the condensed ring.
[0053]
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[0054]
In the above compounds, R is an alkyl group or an aryl group.
[0055]
The compound of the present invention can be easily obtained, for example, by Suzuki coupling of a corresponding dihalogen compound and a compound obtained by borating anthracene. The synthesis scheme is shown below.
[0056]
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[0057]
The compound of the present invention has a glass transition temperature Tg of 100 ° C. or higher, particularly 150 ° C. or higher, and is excellent in heat resistance.
[0058]
In addition, the ionization potential can be measured, and the ionization potential is 3.5 to 6.0 eV. When the ionization potential is within the above range, the material can be designed in consideration of the ionization potential and the electron affinity of the adjacent hole transport layer and the electron injection layer, so that electrons and holes are easily pooled in the light emitting layer, and the recombination probability is increased. Can be improved.
[0059]
In order to measure the ionization potential of the compound of the present invention, it can be measured using, for example, AC-2 of RIKEN KEIKI, which is an ionization potential measurement device. In the measurement by this apparatus, a sample in which an organic thin film is formed by evaporation on quartz glass is used. The measurement principle is to irradiate the thin film with light in the atmosphere and measure the photoelectrons to measure the ionization potential.
[0060]
Next, an organic EL device using the compound of the present invention will be described.
As an example of the configuration of an organic EL light emitting device manufactured using the compound of the present invention, for example, a hole injection electrode, a hole injection / transport layer, a light emission and electron injection / transport layer, and an electron injection electrode are sequentially provided on a substrate. If necessary, a protective electrode, an auxiliary electrode, and a sealing layer may be provided on the electron injection electrode.
[0061]
The organic EL device of the present invention is not limited to the above example, and may have various configurations. For example, a light emitting layer is provided alone, and an electron injection transport layer is interposed between the light emitting layer and the electron injection electrode. It can also be structured. Further, if necessary, the hole injection / transport layer and the light emitting layer may be mixed.
[0062]
The light emitting layer has a function of injecting holes and electrons, a function of transporting them, and a function of generating excitons by recombination of holes and electrons. The hole injection transport layer has a function of facilitating the injection of holes from the anode, a function of transporting holes, and a function of preventing the transport of electrons, and the electron injection transport layer facilitates the injection of electrons from the cathode. These layers have the function of transporting electrons and the function of preventing the transport of holes. These layers increase and confine holes and electrons injected into the light-emitting layer, optimize the recombination region, and improve the luminous efficiency. To improve. The electron injecting / transporting layer and the hole injecting / transporting layer are provided as necessary in consideration of the functions of electron injection, electron transport, hole injection, and hole transport of the compound used in the light emitting layer. For example, when the compound used for the light emitting layer has a high hole injection / transport function or an electron injection / transport function, the light emitting layer is provided with the hole injection / transport layer or the electron injection / transport layer without providing the hole injection / transport layer or the electron injection / transport layer. A configuration that can also serve as a combination can be adopted. In some cases, neither the hole injection transport layer nor the electron injection transport layer may be provided. Further, each of the hole injection transport layer and the electron injection transport layer may be separately provided with a layer having an injection function and a layer having a transport function.
[0063]
The compound of the present invention is preferably used for a light emitting layer, but can also be suitably used for an electron injection / transport layer and a hole injection / transport layer.
[0064]
In addition, by controlling the film thickness in consideration of the carrier mobility and carrier density (determined by ionization potential and electron affinity) of the combined light emitting layer, electron injection / transport layer and hole injection / transport layer, the recombination region / light emission region Can be freely designed, and it is possible to design the emission color, control the emission luminance and emission spectrum by the interference effect between the two electrodes, and control the spatial distribution of the emission.
[0065]
The case where the compound of the present invention is used for a light emitting layer will be described. In the light emitting layer, in addition to the compound of the present invention, other fluorescent substances may be used. For example, styrylamine-based, ruprene derivatives, diphenylnaphthacene derivatives, pentacene derivatives, perylene derivatives, pyrene derivatives, diphenylbenzofluoranthene derivatives , Anthracene derivative, dianthracene derivative, tetraphenylbenzidine derivative and the like can be used as the light emitting material. These can be used with or instead of the compounds of the present invention.
[0066]
By using such a mixed layer, it is possible to obtain an effect of controlling the emission color and improving the chemical stability, and it is also possible to improve the emission efficiency. It is preferable to use at least one compound of the present invention in the mixed layer.
[0067]
It is particularly preferable to use an anthracene derivative and / or a dianthracene derivative for the mixed layer. By using these compounds, it becomes possible to finely adjust the electron injection amount and the mobility into the light emitting layer, to optimize the luminous efficiency, and to extend the half life of the luminance.
[0068]
A tetraphenylbenzidine derivative may be used for the mixed layer. By using the compound of the present invention in combination with a tetraphenylbenzidine derivative, it becomes possible to finely adjust the amount of holes injected into the light emitting layer and the mobility, to optimize the light emission efficiency, and to extend the luminance half life. Becomes possible.
[0069]
The content of such a fluorescent substance is 0.05 to 50% by volume, 0.1 to 30% by volume, particularly 0.1 to 10% by volume, further preferably 0.5 to 5% by volume based on the compound of the present invention. It is preferred to be volume%.
[0070]
In particular, when the compound of the present invention is used in a light-emitting layer, stable and efficient light emission can be obtained by using the compound of the present invention as a host material and combining it with a dopant. As the dopant to be used, a suitable one can be selected from the fluorescent substances exemplified above and known dopant materials. The dopant may be used alone or in combination of two or more.
[0071]
As the dopant, it is particularly preferable to use one selected from the following materials. When two or more dopants are used, it is preferable that at least one dopant is selected from the following materials. . Preferred dopants include anthracene derivatives, perylene derivatives, pyrene derivatives, naphthacene derivatives, rubrene derivatives, fluoranthene derivatives, benzo [k] fluoranthene derivatives, diindenoperylene derivatives, styrylamine derivatives, bisamino-distilbene derivatives, coumarin derivatives, and acridone derivatives. , Acridine derivatives, quinacridone derivatives and the like.
[0072]
More specifically, as an anthracene dopant,
[0073]
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[0074]
And the like. Further, as a preferred pyrene-based dopant,
[0075]
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[0076]
And the like. Further, preferred perylene dopants include:
[0077]
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[0078]
And the like. Further, as preferred fluoranthene-based dopants,
[0079]
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[0080]
And the like. Preferred benzo [k] fluoranthene dopants include:
[0081]
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[0082]
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[0083]
And the like. Further, as preferred diindenoperylene-based dopants, and other preferred,
[0084]
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[0085]
And the like.
[0086]
Further, as preferred naphthacene, rubrene-based dopant,
[0087]
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[0088]
And the like.
[0089]
The content of such a dopant is preferably 0.05 to 50% by volume, 0.1 to 30% by volume, particularly 0.1 to 10% by volume, more preferably 0.5 to 5% by volume based on the compound of the present invention. % Is preferable.
[0090]
The thickness of the light emitting layer, the thickness of the hole injecting and transporting layer, and the thickness of the electron injecting and transporting layer are not particularly limited, and vary depending on the forming method, but are usually preferably about 5 to 500 nm, particularly preferably 10 to 300 nm. .
[0091]
Two or more light emitting layers may be stacked. By stacking two or more light-emitting layers, light-emitting layers of different emission wavelength bands can be combined to adjust the final emission light emission color. This is particularly effective when extracting white light emission or the like, and it is desirable that the light emitting layers to be stacked are stacked adjacently from the viewpoint of optical characteristics.
[0092]
The thickness of the hole injecting and transporting layer and the thickness of the electron injecting and transporting layer depend on the design of the recombination and light emitting region, but may be about the same as the thickness of the light emitting layer or about 1/10 to 10 times. When the injection layer and the transport layer for holes or electrons are separated from each other, it is preferable that the injection layer has a thickness of 1 nm or more and the transport layer has a thickness of 1 nm or more. At this time, the upper limit of the thickness of the injection layer and the transport layer is generally about 500 nm for the injection layer and about 500 nm for the transport layer. Such a film thickness is the same when two injection / transport layers are provided.
[0093]
The hole injection transport layer has a function of facilitating the injection of holes from the hole injection electrode, a function of stably transporting holes, and a function of preventing electrons. The electron injection transport layer has a function of injecting electrons from the electron injection electrode. These layers have a function to facilitate electron transport, a function to stably transport electrons, and a function to block holes. These layers increase and confine holes and electrons injected into the light-emitting layer, and optimize the recombination region. To improve luminous efficiency.
[0094]
The hole injecting and transporting layer includes, for example, JP-A-63-295695, JP-A-2-191694, JP-A-3-792, JP-A-5-234681, and JP-A-5-239455. Various organic compounds described in JP-A-5-299174, JP-A-7-126225, JP-A-7-126226, JP-A-8-100172, EP0650955A1, and the like can be used. For example, a tetraarylbendicine compound (triaryldiamine or triphenyldiamine: TPD), an aromatic tertiary amine, a hydrazone derivative, a carbazole derivative, a triazole derivative, an imidazole derivative, an oxadiazole derivative having an amino group, polythiophene, or the like. . Two or more of these compounds may be used in combination, and when they are used in combination, they may be stacked as separate layers or mixed.
[0095]
When the hole injecting and transporting layer is provided separately for the hole injecting and transporting layer, a preferable combination can be selected from the compounds for the hole injecting and transporting layer. At this time, it is preferable to stack the layers of the compound having the smaller ionization potential in order from the hole injection electrode (ITO or the like) side. It is preferable to use a compound having a good thin film property on the surface of the hole injection electrode. Such a stacking order is the same when two or more hole injection transport layers are provided. With such a stacking order, the driving voltage is reduced, and the occurrence of current leakage and the occurrence and growth of dark spots can be prevented. In the case where the device is formed into an element, a thin film having a thickness of about 1 to 10 nm can be made uniform and pinhole-free because evaporation is used, so that the hole injection layer has a small ionization potential and has absorption in the visible region. Even when such a compound is used, it is possible to prevent a change in the color tone of the emission color or a decrease in efficiency due to reabsorption. The hole injecting and transporting layer can be formed by vapor deposition of the above compound in the same manner as the light emitting layer and the like.
[0096]
When the above compound is not used in the electron injecting and transporting layer, quinoline such as an organometallic complex having 8-quinolinol or a derivative thereof such as tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq3) as a ligand is used. Derivatives, oxadiazole derivatives, perylene derivatives, pyridine derivatives, pyrimidine derivatives, quinoxaline derivatives, diphenylquinone derivatives, nitro-substituted fluorene derivatives, and the like can be used. The electron injection / transport layer may also serve as the light emitting layer. In such a case, it is preferable to use the light emitting layer of the present invention. The electron injecting and transporting layer may be formed by vapor deposition or the like, similarly to the light emitting layer.
[0097]
When the electron injecting and transporting layer is divided into an electron injecting layer and an electron transporting layer, a preferable combination can be selected from the compounds for the electron injecting and transporting layer. At this time, it is preferable to stack the compounds in order from the electron injection electrode side in the order of the electron affinity value. This stacking order is the same when two or more electron injection / transport layers are provided.
[0098]
For forming the hole injection transport layer, the light emitting layer and the electron injection transport layer, it is preferable to use a vacuum deposition method since a uniform thin film can be formed. When a vacuum deposition method is used, a homogeneous thin film having an amorphous state or a crystal grain size of 0.1 μm or less can be obtained. When the crystal grain size exceeds 0.1 μm, the light emission becomes non-uniform, the driving voltage of the device must be increased, and the hole injection efficiency is significantly reduced.
[0099]
The conditions for vacuum deposition are not particularly limited, ^-4 The degree of vacuum is preferably Pa or less, and the deposition rate is preferably about 0.01 to 1 nm / sec. Further, it is preferable to form each layer continuously in a vacuum. If they are formed continuously in a vacuum, it is possible to prevent impurities from being adsorbed on the interface between the layers, so that high characteristics can be obtained. Further, the driving voltage of the element can be reduced, and the growth and generation of dark spots can be suppressed.
[0100]
In the case where a plurality of compounds are contained in one layer when a vacuum evaporation method is used to form each of these layers, it is preferable to co-deposit each boat containing the compounds by individually controlling the temperature.
[0101]
The electron injection electrode is preferably made of a metal, an alloy or an intermetallic compound having a work function of 4 eV or less. When the work function exceeds 4 eV, the electron injection efficiency decreases, and the luminous efficiency also decreases. Examples of the constituent metal of the electron injection electrode film having a work function of 4 eV or less include alkali metals such as Li, Na, and K; alkaline earth metals such as Mg, Ca, Sr, and Ba; rare earth metals such as La and Ce; , Al, In, Ag, Sn, Zn, Zr and the like. Examples of the constituent alloy of the film having a work function of 4 eV or less include, for example, Ag.Mg (Ag: 0.1 to 50 at.%), Al.Li (Li: 0.01 to 12 at.%), In.Mg (Mg. : 50 to 80 atomic%), Al.Ca (Ca: 0.01 to 20 atomic%) and the like. These may be present alone or as a combination of two or more, and the mixing ratio when two or more of these are combined is arbitrary. Alternatively, a thin film of an oxide or halide of an alkali metal, an alkaline earth metal, or a rare earth metal may be formed, and a supporting electrode (auxiliary electrode, wiring electrode) of aluminum or the like may be used.
[0102]
This electron injection electrode can be formed by a vapor deposition method, a sputtering method, or the like.
[0103]
The thickness of such an electron injecting electrode may be a certain thickness or more capable of sufficiently injecting electrons, and may be 0.1 nm or more. Although the upper limit is not particularly limited, the film thickness may be usually about 0.1 to 500 nm.
[0104]
The material and thickness of the hole injection electrode are preferably determined so that the transmittance of emitted light is 80% or more. Specifically, an oxide transparent conductive thin film is preferable. For example, tin-doped indium oxide (ITO), zinc-doped indium oxide (IZO), indium oxide (In) ₂ O ₃ ), Tin oxide (SnO) ₂ ) And zinc oxide (ZnO) are preferred. These oxides may deviate somewhat from their stoichiometric composition. In ₂ O ₃ Against SnO ₂ Is preferably 1 to 20% by mass, more preferably 5 to 12% by mass. In ₂ O ₃ The mixing ratio of ZnO is preferably 12 to 32% by mass.
[0105]
The hole injection electrode preferably has a light emission wavelength band, usually 350 to 800 nm, and particularly has a light transmittance of 80% or more, particularly 90% or more for each emitted light. Normally, emitted light is extracted through the hole injection electrode. Therefore, when the transmittance is reduced, the emission itself from the light emitting layer is attenuated, and the luminance required for the light emitting element tends not to be obtained. However, the side from which the emitted light is extracted may be 80% or more.
[0106]
The thickness of the hole injecting electrode may be a certain thickness or more capable of sufficiently injecting holes, and is preferably in the range of 50 to 500 nm, more preferably 50 to 300 nm. The upper limit is not particularly limited, but if the thickness is too large, there is a fear of peeling or the like. If the thickness is too small, there is a problem in film strength at the time of production, hole transport ability, and resistance value.
[0107]
To form a hole injection electrode, a sputtering method is preferable. As a sputtering method, a high frequency sputtering method using an RF power supply or the like is also possible, but a DC sputtering method is used in consideration of easy control of film physical properties of a hole injection electrode to be formed and smoothness of a film formation surface. Is preferred.
[0108]
Further, a protective film may be formed as needed. The protective film is SiO _X And an organic material such as Teflon (registered trademark). The protective film may be transparent or opaque, and the thickness of the protective film is about 50 to 1200 nm. The protective film may be formed by a general sputtering method, a vapor deposition method, or the like in addition to the reactive sputtering method described above.
[0109]
Further, it is preferable to provide a sealing layer on the element in order to prevent oxidation of an organic layer and an electrode of the element. The sealing layer is made of an adhesive resin layer such as a commercially available low-moisture-absorbing light-curing adhesive, an epoxy-based adhesive, a silicone-based adhesive, and a cross-linked ethylene-vinyl acetate copolymer adhesive sheet to prevent moisture from entering. Is used to bond and seal a sealing plate such as a glass plate. Besides a glass plate, a metal plate, a plastic plate or the like can be used.
[0110]
In the case of a configuration in which light emitted from the substrate side is extracted, a transparent or translucent material such as glass, quartz, or resin is used as the substrate material. Further, the emission color may be controlled by using a color filter film, a color conversion film containing a fluorescent substance, or a dielectric reflection film on the substrate. In the case of the reverse lamination, the substrate may be transparent or opaque, and if it is opaque, ceramics or the like may be used.
[0111]
As the color filter film, a color filter used in a liquid crystal display or the like may be used, but the characteristics of the color filter may be adjusted according to the light emitted by the organic EL, and the extraction efficiency and color purity may be optimized. .
[0112]
Further, if a color filter capable of cutting off short-wavelength external light that is absorbed by the EL element material or the fluorescence conversion layer is used, the light resistance of the element and the contrast of display are improved.
[0113]
Further, an optical thin film such as a dielectric multilayer film may be used instead of the color filter.
[0114]
In the organic EL device of the present invention, for example, as shown in FIG. 1, a hole injection electrode (anode) 2, a hole injection layer 3, a hole transport layer 4, a light emitting layer 5, an electron injection transport layer 6, an electron injection An electrode (cathode) 7 and, if necessary, a protective electrode 8 are sequentially laminated. The configuration may be reversed from the stacking order, or the hole injection layer 3, the hole transport layer 4, and the electron injection and transport layer 6 may be omitted, or may be shared with the light emitting layer 5. These constituent layers may be adjusted to be optimal depending on the required function of the element and the like.
[0115]
The organic EL device of the present invention is generally used as a DC-driven or pulse-driven EL device, but it can also be driven by AC. The applied voltage is usually about 2 to 30V.
[0116]
【Example】
Hereinafter, specific synthesis examples and examples of the present invention are shown together with comparative examples, and the present invention will be described in more detail.
[0117]
<Synthesis example 1>
Synthesis of 2,8-Bis (9-o-biphenylyl-10-yl) dibenzothiophene
Synthesis of 1.9-bromo-10-o-biphenylyl-anthracene
2.4 g (12 mmol) of commercially available biphenyl orthoboronate and 5 g (15 mmol) of 9,10-dibromoanthracene in 50 cm ³ In dimethoxyethane and heated to 80 ° C. There distilled water 50cm ³ And 10 g of sodium carbonate. Further, 0.4 g of tetrakistriphenylphosphine palladium (0) was added thereto.
[0118]
Three hours later, toluene extraction was performed using a separating funnel. Purification was performed using silica gel chromatography. 3.2 g (65%) of yellow-white crystals were obtained.
[0119]
2. Boration of anthracene derivatives
3.0 cm (7.3 mmol) of the previously synthesized bromoanthracene derivative was added to 50 cm. ³ In THF and cooled to -40 ° C. Then hexane solution of butyl lylium (1.5mol / l) 4.6cm ³ Was added and reacted for 2 hours. Thereto, 1.1 g (7.3 mmol) of triethyl borate was added and reacted for 1 hour. After returning to room temperature, 5N hydrochloric acid aqueous solution 15 cm ³ And then neutralized with sodium bicarbonate. After distilling off THF, the solid matter was separated by filtration. The residue was washed with distilled water and purified by reprecipitation to obtain 2 g (72%) of boronic acid. (White crystals)
[0120]
3. Synthesis of 2,8-Bis (9-o-biphenylyl-10-yl) dibenzothiophene
2 g (5.3 mmol) of the previously synthesized boronic acid and 0.8 g (2.4 mmol) of 2,8-dibromodibenzothiophene were added to 50 cm. ³ In dimethoxyethane and heated to 80 ° C. There distilled water 50cm ³ And 10 g of sodium carbonate. Further, 0.2 g of tetrakistriphenylphosphine palladium (0) was added thereto.
[0121]
Three hours later, toluene extraction was performed using a separating funnel. Purification was performed using silica gel chromatography. 1.9 g (90%) of yellow-white crystals were obtained.
[0122]
Mass spectrum (mass spectrum: [M + 1] + = 841 confirmed
Glass transition temperature: 200 ° C
[0123]
[Example 1: Study 1 of blue light emission]
An ITO transparent electrode thin film was formed to a thickness of 100 nm on a glass substrate by RF sputtering and patterned. The glass substrate with the ITO transparent electrode was subjected to ultrasonic cleaning using a neutral detergent, acetone, and ethanol, pulled up from boiling ethanol, and dried. UV / O on transparent electrode surface ₃ After washing, it is fixed to the substrate holder of the vacuum evaporation apparatus, and the inside of the tank is 1 × 10 ^-5 The pressure was reduced to Pa or less.
[0124]
Next, while maintaining the reduced pressure, N, N′-diphenyl-N, N′-bis [4- (diphenylamino) phenyl] benzidine (ATP) having the following structure was deposited at a deposition rate of 0.1 nm / sec to a thickness of 100 nm. To form a hole injection layer.
[0125]
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[0126]
Next, N, N, N ', N'-tetrakis (m-biphenyl) -1,1'-biphenyl-4,4'-diamine (TPD) having the following structure was deposited at a deposition rate of 0.1 nm / sec to a thickness of 30 nm. Then, a hole transport layer was formed.
[0127]
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[0128]
Further, while maintaining the reduced pressure, a mixture of a host material having the following structure (DBTA: 2,8-Bis (9-o-biphenylyl-10-yl) dibenzothiophene) and a dopant having the following structure (STA-1) were used. At a weight ratio of 92: 8, the entire vapor deposition rate was set to 0.1 nm / sec, and vapor deposition was performed to a thickness of 40 nm to form a light emitting layer.
[0129]
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[0130]
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[0131]
Further, while maintaining the reduced pressure, tris (8-quinolinolato) aluminum having the following structure was deposited at a deposition rate of 0.1 nm / sec to a thickness of 20 nm to form an electron transport layer.
[0132]
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[0133]
Next, while maintaining the reduced pressure, LiF was deposited to a thickness of 0.3 nm at a deposition rate of 0.01 nm / sec to form an electron injection electrode, and Al was deposited to a thickness of 150 nm as a protective electrode to obtain an organic EL device.
[0134]
A DC voltage is applied to this organic EL element, and initially, 10 mA / cm ² At a drive voltage of 5.4 V and 600 cd / m ² Could be confirmed. At this time, the emission peak wavelength was 455 nm, and the chromaticity coordinates were (x, y) = (0.16, 0.17). Also, 50 mA / cm ² Current density, initial luminance 3000 cd / m ² Was 500 hours.
[0135]
In the case of an element not using the dopant, the initial value is 10 mA / cm. ² At a current density of 5.4 V and a driving voltage of 300 cd / m ² Could be confirmed. At this time, the emission peak wavelength was 440 nm, and the chromaticity coordinates were (x, y) = (0.15, 0.10.). Also, 50 mA / cm ² Current density, initial luminance 1500 cd / m ² Was 300 hours.
[0136]
[Example 2: Study of blue light emission 2]
In Example 1, after forming TPD to a thickness of 30 nm as a hole transport layer, a host material having the following structure (DBTA: 2,8-Bis (9-o-biphenylyl-10-yl) dibenzothiophene) and a dopant having the following structure were used. STA-2: A mixture with 4,4′-bis [(N-2-naphtyl)-(N-phenyl)]-1,4-distilbene) at a weight ratio of 98: 2 and an overall deposition rate of 0.1%. The light emitting layer was formed by vapor deposition to a thickness of 40 nm at 1 nm / sec.
[0137]
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[0138]
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[0139]
Otherwise in the same manner as in Example 1, an element was obtained. A DC voltage is applied to this organic EL element, and initially, 10 mA / cm ² And a drive voltage of 5.4 V and 1200 cd / m ² Could be confirmed. At this time, the emission peak wavelength was 470 nm, and the chromaticity coordinates were (x, y) = (0.16, 0.27). Also, 50 mA / cm ² Current density, initial luminance 6000 cd / m ² Was 500 hours.
[0140]
[Example 3: Examination of yellow light emission]
In Example 1, after forming TPD to a thickness of 20 nm as a hole transporting layer, a host material having the following structure (DBTA: 2,8-Bis (9-o-biphenylyl-10-yl) dibenzothiophene) and a dopant having the following structure (DBTA: (Rubrene) at a weight ratio of 98: 2 at an overall deposition rate of 0.1 nm / sec to a thickness of 40 nm to form a light emitting layer.
[0141]
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[0142]
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[0143]
Otherwise in the same manner as in Example 1, an element was obtained. A DC voltage is applied to this organic EL element, and initially, 10 mA / cm ² At a drive voltage of 5.4 V and 1000 cd / m ² Could be confirmed. At this time, the emission peak wavelength was 560 nm, and the chromaticity coordinates were (x, y) = (0.45, 0.54). Also, 50 mA / cm ² Current density, initial luminance 5000 cd / m ² Was 700 hours.
[0144]
[Example 4: Examination of red light emission]
In Example 1, after forming TPD to a thickness of 20 nm as a hole transporting layer, a host material having the following structure (DBTA: 2,8-Bis (9-o-biphenylyl-10-yl) dibenzothiophene) and a dopant having the following structure (DBTA: A mixture with PR-1: dibenzotetraphenylperiphenylene) was deposited at a weight ratio of 98: 2 at an overall deposition rate of 0.1 nm / sec to a thickness of 40 nm to form a light emitting layer.
[0145]
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[0146]
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[0147]
Otherwise in the same manner as in Example 1, an element was obtained. A DC voltage is applied to this organic EL element, and initially, 10 mA / cm ² At a drive voltage of 5.6 V and a current density of 500 cd / m ² Could be confirmed. At this time, the emission peak wavelength was 610 nm, and the chromaticity coordinates were (x, y) = (0.65, 0.30). Also, 50 mA / cm ² Current density, initial luminance 2500 cd / m ² Was 1,000 hours.
[0148]
[Example 5: Examination 3 of blue light emission]
In Example 1, after forming TPD to a thickness of 30 nm as a hole transporting layer, a host material having the following structure (DBCZ: 3,6-Bis (9-o-biphenylyl-10-yl) -N-phenylcarbazol) and the following structure were used. A mixture with the dopant (STA-1) was deposited at a weight ratio of 92: 8 to a thickness of 40 nm at an overall deposition rate of 0.1 nm / sec to form a light emitting layer.
[0149]
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[0150]
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[0151]
Otherwise in the same manner as in Example 1, an element was obtained. A DC voltage is applied to this organic EL element, and initially, 10 mA / cm ² At a drive voltage of 5.4 V and 600 cd / m ² Could be confirmed. At this time, the emission peak wavelength was 455 nm, and the chromaticity coordinates were (x, y) = (0.16, 0.17). Also, 50 mA / cm ² Current density, initial luminance 3000 cd / m ² Was 480 hours.
[0152]
In the case of an element not using the dopant, the initial value is 10 mA / cm. ² At a current density of 5.4 V and a driving voltage of 300 cd / m ² Could be confirmed. At this time, the emission peak wavelength was 445 nm, and the chromaticity coordinates were (x, y) = (0.15, 0.11). Also, 50 mA / cm ² Current density, initial luminance 1500 cd / m ² Was 280 hours.
[0153]
[Example 6: Examination of blue light emission 4]
In Example 1, after forming TPD to a thickness of 30 nm as a hole transporting layer, a host material having the following structure (DBCZ: 3,6-Bis (9-o-biphenylyl-10-yl) -N-phenylcarbazol) and the following structure were used. And a mixture with the dopant (STA-2) at a weight ratio of 98: 2 at an overall deposition rate of 0.1 nm / sec to a thickness of 40 nm to form a light emitting layer.
[0154]
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[0155]
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[0156]
Otherwise in the same manner as in Example 1, an element was obtained. A DC voltage is applied to this organic EL element, and initially, 10 mA / cm ² At a drive voltage of 5.4 V and 1200 cd / m ² Could be confirmed. At this time, the emission peak wavelength was 470 nm, and the chromaticity coordinates were (x, y) = (0.16, 0.27). Also, 50 mA / cm ² Current density, initial luminance 6000 cd / m ² Was 480 hours.
[0157]
[Example 7: Study 2 of yellow light emission]
In Example 1, after forming TPD to a thickness of 20 nm as a hole transporting layer, a host material (DBCZ: 3,6-Bis (9-o-biphenylyl-10-yl) -N-phenylcarbazol) having the following structure and the following structure were used. A mixture with a dopant (rubrene) was deposited at a weight ratio of 98: 2 to a thickness of 40 nm at an overall deposition rate of 0.1 nm / sec to form a light emitting layer.
[0158]
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[0159]
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[0160]
Otherwise in the same manner as in Example 1, an element was obtained. A DC voltage is applied to this organic EL element, and initially, 10 mA / cm ² At a drive voltage of 5.4 V and 1000 cd / m ² Could be confirmed. At this time, the emission peak wavelength was 560 nm, and the chromaticity coordinates were (x, y) = (0.45, 0.54). Also, 50 mA / cm ² Current density, initial luminance 5000 cd / m ² Was 650 hours.
[0161]
[Example 8: Study 2 of red light emission]
In Example 1, after forming TPD to a thickness of 20 nm as a hole transporting layer, a host material (DBCZ: 3,6-Bis (9-o-biphenylyl-10-yl) -N-phenylcarbazol) having the following structure and the following structure were used. A mixture with a dopant (PR-1: dibenzotetraphenylperiphenylene) was deposited at a weight ratio of 98: 2 to a thickness of 40 nm at an overall deposition rate of 0.1 nm / sec to form a light emitting layer.
[0162]
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[0163]
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[0164]
Otherwise in the same manner as in Example 1, an element was obtained. A DC voltage is applied to this organic EL element, and initially, 10 mA / cm ² At a drive voltage of 5.6 V and a current density of 500 cd / m ² Could be confirmed. At this time, the emission peak wavelength was 610 nm, and the chromaticity coordinates were (x, y) = (0.65, 0.30). Also, 50 mA / cm ² Current density, initial luminance 2500 cd / m ² Was 1,000 hours.
[0165]
[Example 9: Study 1 of blue light emission]
In Example 1, after forming TPD as a hole transport layer, a host material (DBTA: 2,8-Bis (9-o-biphenylyl-10-yl) dibenzothiophene) was mixed with a dopant (DFD) having the following structure. The mixture was deposited at a weight ratio of 92: 8 to a thickness of 40 nm at an overall deposition rate of 0.1 nm / sec to form a light emitting layer.
[0166]
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[0167]
Otherwise in the same manner as in Example 1, an element was obtained. A DC voltage is applied to this organic EL element, and initially, 10 mA / cm ² At a drive voltage of 5.4 V and 600 cd / m ² Could be confirmed. At this time, the emission peak wavelength was 460 nm, and the chromaticity coordinates were (x, y) = (0.14, 0.15). Also, 50 mA / cm ² Current density, initial luminance 3500 cd / m ² Was 600 hours.
[0168]
Further, when an element containing no dopant was prepared and similarly evaluated, it was initially 10 mA / cm. ² At a current density of 5.4 V and a driving voltage of 300 cd / m ² Could be confirmed. At this time, the emission peak wavelength was 440 nm, and the chromaticity coordinates were (x, y) = (0.15, 0.10.). Also, 50 mA / cm ² Current density, initial luminance 1500 cd / m ² Was 300 hours.
[0169]
[Example 10: Study 2 of blue light emission]
In Example 1, after forming TPD as a hole transport layer, a host material (DBCZ: 3,6-Bis (9-o-biphenylyl-10-yl) -N-phenylcarbazol) and a dopant having the following structure (DFD) ) Was deposited at a weight ratio of 98: 2 to a thickness of 40 nm at an overall deposition rate of 0.1 nm / sec to form a light emitting layer.
[0170]
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[0171]
Otherwise in the same manner as in Example 1, an element was obtained. A DC voltage is applied to this organic EL element, and initially, 10 mA / cm ² At a drive voltage of 5.4 V and 600 cd / m ² Could be confirmed. At this time, the emission peak wavelength was 455 nm, and the chromaticity coordinates were (x, y) = (0.14, 0.15). Also, 50 mA / cm ² Current density, initial luminance 3500 cd / m ² Was 550 hours.
[0172]
Further, when an element containing no dopant was prepared and similarly evaluated, it was initially 10 mA / cm. ² At a current density of 5.4 V and a driving voltage of 300 cd / m ² Could be confirmed. At this time, the emission peak wavelength was 445 nm, and the chromaticity coordinates were (x, y) = (0.15, 0.11). Also, 50 mA / cm ² Current density, initial luminance 1500 cd / m ² Was 280 hours.
[0173]
[Example 11: Study 1 of white light emission]
In Example 1, after forming TPD as a hole transport layer, a first host material (DBTA) having the following structure and a second host material (TPD) having the following structure were mixed at a weight ratio of 70:30. A first light emitting layer was formed by depositing a dopant (rubrene) having the following structure at a weight ratio of 98: 2 at a total deposition rate of 0.1 nm / sec to a thickness of 25 nm.
[0174]
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[0175]
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[0176]
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[0177]
Next, a dopant (DFD) having the following structure is deposited on the mixed host material of DBTA and TPD at a weight ratio of 92: 8 at an overall deposition rate of 0.1 nm / sec to a thickness of 25 nm. It was a light emitting layer.
[0178]
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[0179]
Otherwise in the same manner as in Example 1, an element was obtained. A DC voltage is applied to this organic EL element, and initially, 10 mA / cm ² At a drive voltage of 5.4 V and 600 cd / m ² Could be confirmed. The chromaticity coordinates at this time were (x, y) = (0.27, 0.35). Also, 50 mA / cm ² Current density, initial luminance 4000 cd / m ² Was 800 hours.
[0180]
In addition, when an element in which any light emitting layer did not contain a dopant was prepared and similarly evaluated, it was initially 10 mA / cm. ² At a current density of 5.4 V and a driving voltage of 300 cd / m ² Could be confirmed. At this time, the emission peak wavelength was 440 nm, and the chromaticity coordinates were (x, y) = (0.15, 0.10.). Also, 50 mA / cm ² Current density, initial luminance 1500 cd / m ² Was 300 hours.
[0181]
Example 12 White Light Emission Study 2
In Example 1, after forming TPD as a hole transport layer, a first host material (DBCZ) having the following structure and TPD as a second host material mixed at a weight ratio of 85:15 were mixed with a dopant. Rubrene was deposited at a weight ratio of 98: 2 to a thickness of 25 nm at an overall deposition rate of 0.1 nm / sec to form a first light emitting layer.
[0182]
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[0183]
Next, DFD as a dopant is vapor-deposited on the mixed host material of DBCZ and TPD at a weight ratio of 92: 8 at a total vapor deposition rate of 0.1 nm / sec to a thickness of 25 nm to form a second light-emitting layer. did.
[0184]
Otherwise in the same manner as in Example 1, an element was obtained. A DC voltage is applied to this organic EL element, and initially, 10 mA / cm ² At a drive voltage of 5.4 V and 600 cd / m ² Could be confirmed. The chromaticity coordinates at this time were (x, y) = (0.27, 0.35). Also, 50 mA / cm ² Current density, initial luminance 4000 cd / m ² Was 700 hours.
[0185]
In addition, when an element in which any light emitting layer did not contain a dopant was prepared and similarly evaluated, it was initially 10 mA / cm. ² At a current density of 5.4 V and a driving voltage of 300 cd / m ² Could be confirmed. At this time, the emission peak wavelength was 440 nm, and the chromaticity coordinates were (x, y) = (0.15, 0.10.). Also, 50 mA / cm ² Current density, initial luminance 1500 cd / m ² Was 300 hours.
[0186]
[Example 13: Study 3 of blue light emission]
In Example 1, after forming TPD as a hole transport layer, a mixture of DBTA as a first host material and a second host material (9PA) having the following structure in a weight ratio of 50:50 was added to a dopant. DFD was deposited at a weight ratio of 92: 8 at a total deposition rate of 0.1 nm / sec to a thickness of 40 nm to form a light emitting layer.
[0187]
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[0188]
Otherwise in the same manner as in Example 1, an element was obtained. A DC voltage is applied to this organic EL element, and initially, 10 mA / cm ² At a drive voltage of 5.4 V and 600 cd / m ² Could be confirmed. At this time, the emission peak wavelength was 460 nm, and the chromaticity coordinates were (x, y) = (0.14, 0.15). Also, 50 mA / cm ² Current density, initial luminance 3500 cd / m ² Was 620 hours.
[0189]
Further, when an element containing no dopant was prepared and similarly evaluated, it was initially 10 mA / cm. ² At a current density of 5.4 V and a driving voltage of 300 cd / m ² Could be confirmed. At this time, the emission peak wavelength was 440 nm, and the chromaticity coordinates were (x, y) = (0.15, 0.10.). Also, 50 mA / cm ² Current density, initial luminance 1500 cd / m ² Was 300 hours.
[0190]
[Example 14: Study of blue light emission 4]
In Example 1, after forming TPD as a hole transport layer, a mixture of DBCZ as a first host material and a second host material (9PA) having the following structure in a weight ratio of 50:50 was added to a dopant. DFD was deposited at a weight ratio of 92: 8 at a total deposition rate of 0.1 nm / sec to a thickness of 40 nm to form a light emitting layer.
[0191]
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[0192]
Otherwise in the same manner as in Example 1, an element was obtained. A DC voltage is applied to this organic EL element, and initially, 10 mA / cm ² At a drive voltage of 5.4 V and 600 cd / m ² Could be confirmed. At this time, the emission peak wavelength was 455 nm, and the chromaticity coordinates were (x, y) = (0.14, 0.15). Also, 50 mA / cm ² Current density, initial luminance 3500 cd / m ² Was 530 hours.
[0193]
Further, when an element containing no dopant was prepared and similarly evaluated, it was initially 10 mA / cm. ² At a current density of 5.4 V and a driving voltage of 300 cd / m ² Could be confirmed. At this time, the emission peak wavelength was 445 nm, and the chromaticity coordinates were (x, y) = (0.15, 0.11). Also, 50 mA / cm ² Current density, initial luminance 1500 cd / m ² Was 280 hours.
[0194]
[Comparative Example 1: Study 1 of blue light emission]
In the same manner as in Example 1, except that a material having the following structure (9PA: (9,9'-Bis-2methylphenyl) -10,10'-diathracene) was used as the host material of the light emitting layer. An element was obtained.
[0195]
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[0196]
When a DC voltage was applied to this organic EL element, it was initially 10 mA / cm. ² At a drive voltage of 5.4 V at a current density of 500 cd / m ² Could be confirmed. At this time, the emission peak wavelength was 455 nm, and the chromaticity coordinates were (x, y) = (0.16, 0.17). Also, 50 mA / cm ² Current density, initial luminance 2500 cd / m ² Was 100 hours.
[0197]
In the case of an element not using the dopant, the initial value is 10 mA / cm. ² At a current density of 5.4 V and 200 cd / m ² Could be confirmed. At this time, the emission peak wavelength was 440 nm, and the chromaticity coordinates were (x, y) = (0.15, 0.10.). Also, 50 mA / cm ² Current density, initial luminance 1500 cd / m ² Was 50 hours.
[0198]
[Comparative Example 2: Study 2 of blue light emission]
In the same manner as in Example 2, except that a material having the following structure (9PA: (9,9′-Bis-2methylphenyl) -10,10′-diathracene) was used as the host material of the light emitting layer. An element was obtained.
[0199]
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[0200]
When a DC voltage was applied to this organic EL element, it was initially 10 mA / cm. ² At a drive voltage of 5.5 V at a current density of 800 cd / m 2 ² Could be confirmed. At this time, the emission peak wavelength was 470 nm, and the chromaticity coordinates were (x, y) = (0.16, 0.27). Also, 50 mA / cm ² Current density, initial luminance 4000 cd / m ² Was 120 hours.
[0201]
[Comparative Example 3: Study 1 of yellow light emission]
In the same manner as in Example 3, except that a material having the following structure (9PA: (9,9'-Bis-2methylphenyl) -10,10'-diathracene) was used as the host material of the light emitting layer. An element was obtained.
[0202]
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[0203]
When a DC voltage was applied to this organic EL element, it was initially 10 mA / cm. ² 700 cd / m2 at a drive voltage of 5.5 V at a current density of ² Could be confirmed. At this time, the emission peak wavelength was 560 nm, and the chromaticity coordinates were (x, y) = (0.45, 0.54). Also, 50 mA / cm ² Current density, initial luminance 3500 cd / m ² Was 200 hours.
[0204]
[Comparative Example 4: Study 1 of red light emission]
In the same manner as in Example 4, except that a material having the following structure (9PA: (9,9'-Bis-2methylphenyl) -10,10'-diathracene) was used as the host material of the light emitting layer. An element was obtained.
[0205]
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[0206]
When a DC voltage was applied to this organic EL element, it was initially 10 mA / cm. ² At a drive voltage of 5.6 V and a current density of 200 cd / m ² Could be confirmed. At this time, the emission peak wavelength was 600 nm, and the chromaticity coordinates were (x, y) = (0.60, 0.33). Also, 50 mA / cm ² Current density, initial luminance 2000 cd / m ² Was 300 hours.
[0207]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a novel compound for an organic EL device is provided as an optical / electronic functional material with little physical change, photochemical change, and electrochemical change. It is possible to realize organic EL elements having various emission colors having extremely high reliability and luminous efficiency.
[0208]
In particular, using an organic thin film formed by depositing a compound with a large molecular weight by vapor deposition, high reliability that suppresses the rise of drive voltage and the decrease in brightness, the leakage of current, and the appearance and growth of non-light emitting parts when driving the device And a high-luminance light-emitting element of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a configuration example of an organic EL device according to a preferred embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 substrate
2 Hole injection electrode (anode)
3 Hole injection layer
4 Hole transport layer
5 Light-emitting layer
6 electron injection transport layer
7 Electron injection electrode (cathode)
8 Protection electrode

Claims (21)

下記式（１）で表される骨格を有する有機ＥＬ素子用化合物。

（式１中、Ｒ^１〜Ｒ^９およびＲ^１’〜Ｒ^９’はそれぞれ独立して水素、置換基を有していてもよいアリール基、複素環基、またはアルキル基を表し、Ｘは５員環以上かつ２環以上の環状化合物で少なくとも炭素以外の元素を１つ以上含む。Ｒ^１〜Ｒ^９およびＲ^１’〜Ｒ^９’は、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、隣接するもの同士で環形成していてもよい。また、Ｘは置換基を有していても、環同士が縮合していても連結していてもよい。）A compound for an organic EL device having a skeleton represented by the following formula (1).

(In the formula 1, R ^{1 to} R ⁹ and R ¹ ′ to R ⁹ ′ each independently represent hydrogen, an aryl group which may have a substituent, a heterocyclic group, or an alkyl group, and X represents 5 R ^{1 to} R ⁹ and R ¹ ′ to R ⁹ ′ may be the same or different, and may be adjacent to each other. X may have a substituent, or the rings may be condensed or linked.) 前記Ｘは、５環以下である請求項１の有機ＥＬ素子用化合物。2. The compound for an organic EL device according to claim 1, wherein X has 5 or less rings. ガラス転移温度Ｔｇが１００℃以上である請求項１または２の有機ＥＬ素子用化合物。The compound for an organic EL device according to claim 1, wherein the glass transition temperature Tg is 100 ° C. or higher. イオン化ポテンシャルが３．５〜６．０ｅＶである請求項１〜３のいずれかの有機ＥＬ素子用化合物。4. The compound for an organic EL device according to claim 1, wherein the compound has an ionization potential of 3.5 to 6.0 eV. 前記Ｘは、Ｓ，Ｎ，ＯおよびＳｉから選択される１種または２種以上の元素を含有する請求項１〜４のいずれかの有機ＥＬ素子用化合物。5. The compound for an organic EL device according to claim 1, wherein said X contains one or more elements selected from S, N, O and Si. 前記Ｘは、１つまたは２つ以上の複素環を有する請求項１〜５のいずれかの有機ＥＬ素子用化合物。The compound for an organic EL device according to claim 1, wherein X has one or more heterocycles. 前記Ｘは、チオフェン誘導体、フラン誘導体、ピロール誘導体、イミダゾール誘導体、およびピリジン誘導体のいずれか１種または２種以上であるか、またはチオフェン環、フラン環、ピロール環、ピリジン環、イミダゾール環、およびベンズイミダゾール環のいずれかをその骨格に有する請求項６の有機ＥＬ素子用化合物。X represents one or more of a thiophene derivative, a furan derivative, a pyrrole derivative, an imidazole derivative, and a pyridine derivative; 7. The compound for an organic EL device according to claim 6, which has any of imidazole rings in its skeleton. 少なくとも前記Ｒ^９またはＲ^９’のいずれかが５員環以上の環状化合物である請求項１〜７のいずれかの有機ＥＬ素子用化合物。The compound for an organic EL device according to claim 1, wherein at least one of R ^{9 and} R ⁹ ′ is a cyclic compound having a 5-membered ring or more. 少なくとも前記Ｒ^９またはＲ^９’のいずれかが６員環以上の環状化合物である請求項１〜７のいずれかの有機ＥＬ素子用化合物。The compound for an organic EL device according to any one of claims 1 to 7, wherein at least either R ⁹ or R ⁹ ′ is a cyclic compound having a 6-membered ring or more. 少なくとも前記Ｒ^９またはＲ^９’のいずれかが６員環以上の芳香環化合物である請求項１〜７のいずれかの有機ＥＬ素子用化合物。The compound for an organic EL device according to claim 1, wherein at least one of R ^{9 and} R ⁹ ′ is an aromatic ring compound having a 6-membered ring or more. 少なくとも前記Ｒ^９またはＲ^９’のいずれかがフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基およびナフチル基のいずれかである請求項１〜７のいずれかの有機ＥＬ素子用化合物。The compound for an organic EL device according to claim 1, wherein at least one of R ^{9 and} R ⁹ ′ is any one of a phenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, and a naphthyl group. 請求項１〜１１のいずれかの有機ＥＬ素子用化合物を、少なくとも有機層のいずれかに含有する有機ＥＬ素子。An organic EL device comprising the compound for an organic EL device according to claim 1 in at least one of the organic layers. 前記有機ＥＬ素子用化合物を含有し、さらに１種以上の蛍光材料を含有する混合層を発光層として有する請求項１２の有機ＥＬ素子。The organic EL device according to claim 12, further comprising a mixed layer containing the compound for an organic EL device and further containing at least one fluorescent material as a light emitting layer. 前記蛍光材料は、アントラセン誘導体またはジアントラセン誘導体のいずれか１種または２種以上を含む請求項１３の有機ＥＬ素子。14. The organic EL device according to claim 13, wherein the fluorescent material contains one or more of an anthracene derivative and a dianthracene derivative. 前記蛍光材料は、テトラフェニルベンジジン誘導体を含む請求項１３の有機ＥＬ素子。14. The organic EL device according to claim 13, wherein the fluorescent material includes a tetraphenylbenzidine derivative. 前記有機ＥＬ素子用化合物を発光ホスト物質として含有し、さらにドーパントを含有する請求項１２の有機ＥＬ素子。13. The organic EL device according to claim 12, wherein the compound for an organic EL device is contained as a light-emitting host material, and further contains a dopant. 発光ホスト物質を２種以上含有し、その少なくとも１種が前記有機ＥＬ素子用化合物である請求項１６の有機ＥＬ素子。17. The organic EL device according to claim 16, comprising two or more light-emitting host materials, at least one of which is the compound for an organic EL device. 前記ドーパントは、アントラセン誘導体、ペリレン誘導体、ピレン誘導体、ナフタセン誘導体、ルブレン誘導体、フルオランテン誘導体、ベンゾ［ｋ］フルオランテン誘導体、ジインデノペリレン誘導体、スチリルアミン誘導体、ビスアミノ−ジスチルベン誘導体、クマリン誘導体、アクリドン誘導体、アクリジン誘導体、およびキナクリドン誘導体から選択される１種または２種以上である請求項１６または１７の有機ＥＬ素子。The dopant is an anthracene derivative, a perylene derivative, a pyrene derivative, a naphthacene derivative, a rubrene derivative, a fluoranthene derivative, a benzo [k] fluoranthene derivative, a diindenoperylene derivative, a styrylamine derivative, a bisamino-distylbene derivative, a coumarin derivative, an acridone derivative, 18. The organic EL device according to claim 16, wherein the organic EL device is one or more selected from an acridine derivative and a quinacridone derivative. 前記ドーパントを２種以上含有し、少なくとも１種以上が請求項１８のドーパントである請求項１６または１７の有機ＥＬ素子。The organic EL device according to claim 16, wherein the organic EL device contains two or more kinds of the dopants, and at least one kind is the dopant according to claim 18. 少なくとも隣接して形成された発光層を２層以上有し、少なくともこれらの発光層の１層に前記有機ＥＬ素子用化合物を含有する請求項１６の有機ＥＬ素子。17. The organic EL device according to claim 16, comprising at least two light emitting layers formed adjacent to each other, wherein at least one of the light emitting layers contains the compound for an organic EL device. 前記有機ＥＬ素子用化合物を発光ホスト物質として含有し、少なくとも請求項１８のドーパントを１種以上含有する請求項２０の有機ＥＬ素子。21. The organic EL device according to claim 20, wherein the compound for an organic EL device is contained as a light emitting host material, and at least one kind of the dopant according to claim 18 is contained.

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