JP2005089674A - 有機エレクトロルミネッセンス素子用材料および有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents

Abstract

【課題】低い駆動電圧で高い色純度と輝度が得られる赤色発光を示す有機エレクトロルミネッセンス素子を提供すること。
【解決手段】下記一般式［１］で表されるアミン化合物と、下記一般式［２］で表されるフルオランテン骨格を有する縮合芳香族化合物とを含んでなる有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
一般式［１］
【化１】

［式中、Ａｒ¹は、ペリレニル基、Ｒ¹およびＲ²は、１価の芳香族炭化水素基などである。］
一般式［２］
【化２】

［式中、Ｒ³〜Ｒ¹⁰は、１価の有機残基などであって、Ｒ³〜Ｒ¹⁰の内、少なくとも一つは−Ｎ（Ｘ¹）Ｘ²で表される基である。
ここで、Ｘ¹およびＸ²は、１価の芳香族炭化水素基などである。］
【選択図】なし

Description

本発明は平面光源や表示に使用される有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。さらに詳しくは、低い駆動電圧で高い色純度と輝度を示す赤色発光用有機エレクトロルミネッセンス素子と有機エレクトロルミネッセンス素子用材料に関する。

陰極から注入された電子と陽極から注入された正孔とがこれら両極に挟まれた有機蛍光体内で再結合する際に発光するという有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子は、固体発光型の表示素子としての用途が有望視され、近年活発に研究開発が行われている。

この研究は、イーストマン・コダック社のＣ．Ｗ．Ｔａｎｇ氏らによりＡｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，第５１巻，９１３頁，１９８７年発行に報告された有機薄膜を積層したＥＬ素子に端を発しており、この報告では、金属キレート錯体を発光層、アミン系化合物を正孔注入層に使用することで、６〜１０Ｖの直流電圧での輝度が数１０００（ｃｄ／ｍ²）、最大発光効率が１．５（ｌｍ／Ｗ）の緑色発光を得ている。現在、様々な研究機関で開発が進められている有機ＥＬ素子は、基本的にこのイーストマン・コダック社の構成を踏襲しているといえる。

有機ＥＬ素子の中でも、特に赤色発光を示す有機ＥＬ素子は、その有用性から様々な材料を用いた素子の研究が進められてきたが、ホスト材料の中に微量のドーパントを共蒸着などの方法によって混入させて発光層を形成し、ドーパントからの発光を得るという方法が有効な方法として検討されている。そのような例として、Ｃ．Ｈ．Ｃｈｅｎら著，Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｓｙｍｐ．，第１２５号，３４〜３６頁および４９〜５８頁，１９９７年発行に記載されている方法では、トリス（８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウムをホスト材料に、ＤＣＭ、ＤＣＪ、ＤＣＪＴ、ＤＣＪＴＢといった４Ｈ−ピラン誘導体をドーパントに用いて橙色から赤色の発光が得られる有機ＥＬ素子を報告している。

また、ペリレン構造を有する化合物を用いた有機ＥＬ素子については、例えば、特開平１０−２５１６３３号公報、特開平１１−１４４８６９号公報、特開２００１−１１０３１号公報、特開２００１−１７６６６４号公報、特開２００２−１２９０４３号公報、特開２００３−２０１４７２号公報が知られている。

ところで近年、特開２００３−２３８５１６号公報記載のアリールアミノ基が結合したフルオランテン骨格を有する縮合芳香族化合物を用いた有機ＥＬ素子において、良好な発光輝度、発光効率、色純度を示すことが明らかにされた。
Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，第５１巻，９１３頁，１９８７年 Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｓｙｍｐ．，第１２５号，３４〜３６頁および４９〜５８頁，１９９７年 特開平１０−２５１６３３号公報 特開平１１−１４４８６９号公報 特開２００１−１１０３１号公報 特開２００１−１７６６６４号公報 特開２００２−１２９０４３号公報 特開２００３−２０１４７２号公報 特開２００３−２３８５１６号公報

従来の技術に述べた赤色の高輝度発光を得るための有機ＥＬ素子は、色純度が悪いという欠点があった。４Ｈ−ピラン誘導体をドーパントに用いた有機ＥＬ素子は、発光色が不十分であり、駆動電圧が高く発光輝度が低いというという問題があった。また、ペリレン構造を有する化合物を用いた有機ＥＬ素子の場合、発光ピーク幅が広く色純度の点で不十分であった。さらに、フルオランテン骨格を有する縮合芳香族化合物を用いた上記有機ＥＬ素子は、色純度の高い素子を作成することができるものの、駆動電圧が高いという欠点があった。そのため、より一層低い駆動電圧で発光し、高い色純度と輝度を示す赤色発光を得ることができる有機ＥＬ素子が求められていた。

本発明者らは、以上の諸問題を考慮し解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明に至った。すなわち、本発明は、下記一般式［１］で表されるアミン化合物と、下記一般式［２］で表されるフルオランテン骨格を有する縮合芳香族化合物とを含んでなる有機エレクトロルミネッセンス素子用材料に関する。
一般式［１］

［式中、Ａｒ¹は、置換もしくは未置換のペリレニル基、
Ｒ¹およびＲ²は、それぞれ独立に、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基である。
Ａｒ¹とＲ¹、Ａｒ¹とＲ²、Ｒ¹とＲ²は、互いに結合して環を形成しても良い。］
一般式［２］

［式中、Ｒ³〜Ｒ¹⁰は、水素原子、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の脂肪族複素環基、置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、置換もしくは未置換のアルコキシル基、置換もしくは未置換のアリールオキシ基、置換もしくは未置換のトリアルキルシリル基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子、または−Ｎ（Ｘ¹）Ｘ²で表される基より選ばれる１価の有機残基であって、Ｒ³〜Ｒ¹⁰の内、少なくとも一つは−Ｎ（Ｘ¹）Ｘ²で表される基である。
ここで、Ｘ¹およびＸ²は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基である。Ｒ³〜Ｒ¹⁰、Ｘ¹、およびＸ²は、互いに隣接する基同士で一体となって環を形成しても良い。］
また、本発明は、前記一般式［２］で表されるフルオランテン骨格を有する縮合芳香族化合物が、下記一般式［３］で表されるフルオランテン骨格を有する縮合芳香族化合物である請求項１記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料に関する。
一般式［３］

［式中、Ｒ¹¹〜Ｒ¹⁸は、水素原子、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の脂肪族複素環基、置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、置換もしくは未置換のアルコキシル基、置換もしくは未置換のアリールオキシ基、置換もしくは未置換のトリアルキルシリル基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子、または−Ｎ（Ｘ³）Ｘ⁴で表される基より選ばれる１価の有機残基であって、Ｒ¹¹〜Ｒ¹⁸の内、少なくとも一つは−Ｎ（Ｘ³）Ｘ⁴で表される基であり、Ｒ¹¹〜Ｒ¹⁸の内、少なくとも一つは電子吸引性の基である。
ここで、Ｘ³およびＸ⁴は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基である。Ｒ¹¹〜Ｒ¹⁸、Ｘ³、およびＸ⁴は、互いに隣接する基同士で一体となって環を形成しても良い。］

また、本発明は、陽極と陰極とからなる一対の電極間に、発光層または発光層を含む複数層の有機化合物薄膜を形成してなる有機エレクトロルミネッセンス素子において、少なくとも一層が、上記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を含む有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。

また、本発明は、陽極と陰極とからなる一対の電極間に、発光層または発光層を含む複数層の有機化合物薄膜を形成してなる有機エレクトロルミネッセンス素子において、発光層が、上記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を含む有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。

本発明の有機ＥＬ素子用材料に用いて作成した有機ＥＬ素子は、従来に比べて低い駆動電圧で発光するため、壁掛けテレビ等のフラットパネルディスプレイや平面発光体として好適に使用することができ、複写機やプリンター等の光源、液晶ディスプレイや計器類等の光源、表示板、標識灯等への応用が可能である。

以下、詳細にわたって本発明を説明する。まず、本発明で使用される一般式［１］で表されるアミン化合物について説明する。

まず、一般式［１］中のＡｒ¹は、置換もしくは未置換のペリレニル基を表し、未置換のペリレニル基としては、１−ペリレニル基、２−ペリレニル基、３−ペリレニル基があげられる。これらペリレニル基は、さらに他の置換基によって置換されていても良い。本発明において、置換基としては、１価の脂肪族炭化水素基、１価の芳香族炭化水素基、１価の脂肪族複素環基、１価の芳香族複素環基、ハロゲン原子、アルコキシル基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、トリアルキルシリル基、シアノ基等があげられる。

ここで、１価の脂肪族炭化水素基としては、炭素数１〜１８の１価の脂肪族炭化水素基を指し、そのようなものとしては、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基があげられる。

したがって、アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、ペンタデシル基、オクタデシル基といった炭素数１〜１８のアルキル基があげられる。

また、アルケニル基としては、ビニル基、１−プロペニル基、２−プロペニル基、イソプロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基、３−ブテニル基、１−オクテニル基、１−デセニル基、１−オクタデセニル基といった炭素数２〜１８のアルケニル基があげられる。

また、アルキニル基としては、エチニル基、１−プロピニル基、２−プロピニル基、１−ブチニル基、２−ブチニル基、３−ブチニル基、１−オクチニル基、１−デシニル基、１−オクタデシニル基といった炭素数２〜１８のアルキニル基があげられる。

また、シクロアルキル基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロオクタデシル基、２−ボルニル基、２−イソボルニル基、１−アダマンチル基といった炭素数３〜１８のシクロアルキル基があげられる。

さらに、１価の芳香族炭化水素基としては、炭素数６〜３０の１価の単環、縮合環、環集合芳香族炭化水素基があげられる。ここで、炭素数６〜３０の１価の単環芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、２，４−キシリル基、ｐ−クメニル基、メシチル基等の炭素数６〜３０の１価の単環芳香族炭化水素基があげられる。

また、１価の縮合環芳香族炭化水素基としては、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アンスリル基、２−アンスリル基、５−アンスリル基、１−フェナンスリル基、９−フェナンスリル基、１−アセナフチル基、２−アズレニル基、１−ピレニル基、２−トリフェニレル基、１−ピレニル基、２−ピレニル基、１−ペリレニル基、２−ペリレニル基、３−ペリレニル基、２−トレフェニレニル基、２−インデニル基、１−アセナフチレニル基、２−ナフタセニル基、２−ペンタセニル基等の炭素数１０〜３０の１価の縮合環炭化水素基があげられる。

また、１価の環集合芳香族炭化水素基としては、ｏ−ビフェニリル基、ｍ−ビフェニリル基、ｐ−ビフェニリル基、テルフェニリル基、７−（２−ナフチル）−２−ナフチル基等の炭素数１２〜３０の１価の環集合炭化水素基があげられる。

また、１価の脂肪族複素環基としては、３−イソクロマニル基、７−クロマニル基、３−クマリニル基、ピペリジノ基、モルホリノ基、２−モルホリノ基等の炭素数３〜１８の１価の脂肪族複素環基があげられる。

また、１価の芳香族複素環基としては、２−フリル基、３−フリル基、２−チエニル基、３−チエニル基、２−ベンゾフリル基、２−ベンゾチエニル基、２−ピリジル基、３−ピリジル基、４−ピリジル基、２−キノリル、５−イソキノリル基等の炭素数３〜３０の１価の芳香族複素環基があげられる。

また、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子があげられる。

また、アルコキシル基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、オクチルオキシ基、ｔｅｒｔ−オクチルオキシ基、２−ボルニルオキシ基、２−イソボルニルオキシ基、１−アダマンチルオキシ基等の炭素数１〜１８のアルコキシル基があげられる。

また、アリールオキシ基としては、フェノキシ基、４−ｔｅｒｔ−ブチルフェノキシ基、１−ナフチルオキシ基、２−ナフチルオキシ基、９−アンスリルオキシ基といった炭素数６〜３０のアリールオキシ基があげられる。

また、アルキルチオ基としては、メチルチオ基、エチルチオ基、ｔｅｒｔ−ブチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基といった炭素数１〜１８のアルキルチオ基があげられる。

また、アリールチオ基としては、フェニルチオ基、２−メチルフェニルチオ基、４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルチオ基といった炭素数６〜３０のアリールチオ基があげられる。

また、アシル基としては、アセチル基、プロピオニル基、ピバロイル基、シクロヘキシルカルボニル基、ベンゾイル基、トルオイル基、アニソイル基、シンナモイル基等の炭素数２〜１８のアシル基があげられる。

また、アルコキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基等の炭素数２〜１８のアルコキシカルボニル基があげられる。

また、アリールオキシカルボニル基としては、フェノキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等の炭素数７〜３０のアリールオキシカルボニル基があげられる。

また、アルキルスルホニル基としては、メシル基、エチルスルホニル基、プロピルスルホニル基等の炭素数１〜１８のアルキルスルホニル基があげられる。

また、アリールスルホニル基としては、ベンゼンスルホニル基、ｐ−トルエンスルホニル基等の炭素数６〜３０のアリールスルホニル基があげられる。

また、トリアルキルシリル基としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、ジメチルエチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリブチルシリル基、トリオクチルシリル基等の炭素数６〜３０のトリアルキルシリル基があげられる。

これら置換基は、さらに他の置換基によって置換されていても良く、また、これら置換基同士が結合し、環を形成していても良い。

以上述べた一般式［１］中のＡｒ¹としては、置換もしくは未置換の１−ペリレニル基、置換もしくは未置換の２−ペリレニル基、置換もしくは未置換の３−ペリレニル基があげられるが、このうち、置換もしくは未置換の３−ペリレニル基が好ましく、未置換の３−ペリレニル基が特に好ましい。また、置換３−ペリレニル基の中で好ましい置換基としては、前述のアルキル基、１価の芳香族炭化水素基、１価の芳香族複素環基があげられ、特に好ましい置換基としては、１価の芳香族炭化水素基があげられる。

また、上に述べた置換基における炭素数としては１〜１８が好ましく、１〜１２がさらに好ましい。この理由として、これら置換基の炭素数が多くなると、蒸着によって素子を作成しようとした場合の蒸着性が悪くなるといった懸念があるためである。

次に、一般式［１］中のＲ¹およびＲ²について説明する。Ｒ¹およびＲ²は、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基より選ばれる１価の有機残基である。ここでいう置換基とは、Ａｒ¹の置換基で説明した置換基と同義である。また、未置換の１価の芳香族炭化水素基、未置換の１価の芳香族複素環基とは、それぞれＡｒ¹の置換基で説明した１価の芳香族炭化水素基、未置換の１価の芳香族複素環基と同義である。

上記一般式［１］で表されるアミン化合物の内、好ましいものとしては、下記一般式［４］で表されるアミン化合物があげられる。
一般式［４］

［式中、Ａｒ²は、置換もしくは未置換のペリレニル基、Ａｒ³およびＡｒ⁴は、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、Ａｒ⁵は、置換もしくは未置換の２価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の２価の芳香族複素環基、Ｒ¹⁹は、直接結合、Ｏ、Ｓ、＝Ｃ（Ｒ²⁰）Ｒ²¹、＝Ｓｉ（Ｒ²²）Ｒ²³のいずれかである（ここに、Ｒ²⁰〜Ｒ²³は、水素原子、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基のいずれかである）。Ａｒ²とＡｒ³、Ａｒ³とＡｒ⁵、Ａｒ⁵とＡｒ²は、互いに結合して環を形成していても良い。］
ここでいう置換基、置換もしくは未置換のペリレニル基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基とは、それぞれ、一般式［１］で説明した置換基、置換もしくは未置換のペリレニル基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基と同義である。

上記一般式［４］における２価の芳香族炭化水素基とは、２価の単環もしくは縮合環、環集合芳香族炭化水素基を意味し、例えば、フェニレン基、ナフチレン基、アンスリレン基、ビフェニレン基、ｐ−テルフェニル−４，４’’−ジイル基、ｍ−テルフェニル−３，３’’−ジイル基、ｍ−テルフェニル−４，４’−ジイル基、［１，２’−ビナフタレン］−４，５’−ジイル等の炭素数６〜３０の２価の芳香族炭化水素基があげられる。また、一般式［４］における２価の芳香族複素環基とは、２価の単環もしくは縮合環、環集合芳香族複素環基を意味し、例えば、２，５−フリレン基、２，５−チエニレン基、２，５−ピリジレン基、２，５−ピラジレン基、２，６−キニリレン基、１，４−イソキノリレン基、２，３−キノキサリレン基等の炭素数４〜３０の２価の芳香族複素環基があげられる。

以上述べた２価の芳香族炭化水素基または芳香族複素環基の内、好ましいものとしては、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニレン基等の炭素数６〜１２の２価の芳香族炭化水素基があげられる。

さらに、上記一般式［４］で表されるアミン化合物の内、さらに好ましいものとして、下記一般式［５］で表されるアミン化合物があげられる。
一般式［５］

［式中、Ａｒ⁶は、置換もしくは未置換のペリレニル基、Ａｒ⁷およびＡｒ⁸は、置換もしくは未置換の２価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の２価の芳香族複素環基、Ａｒ⁹およびＡｒ¹⁰は、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、Ｒ²⁴およびＲ²⁵は、直接結合、Ｏ、Ｓ、＝Ｃ（Ｒ²⁶）Ｒ²⁷、＝Ｓｉ（Ｒ²⁸）Ｒ²⁹のいずれかである（ここに、Ｒ²⁶〜Ｒ²⁹は、水素原子、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基のいずれかである）。Ａｒ⁶とＡｒ⁷、Ａｒ⁷とＡｒ⁸、Ａｒ⁸とＡｒ⁶は、互いに結合して環を形成していても良い。］

ここでいう置換基、置換もしくは未置換のペリレニル基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の２価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の２価の芳香族複素環基とは、それぞれ、一般式［１］および一般式［４］で説明した置換基、置換もしくは未置換のペリレニル基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の２価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の２価の芳香族複素環基と同義である。

また、一般式［１］で表されるアミン化合物の内、他の好ましいものとしては、下記一般式［６］で表されるアミン化合物があげられる。
一般式［６］

［式中、Ａｒ¹¹は、置換もしくは未置換のペリレニル基、Ａｒ¹²、Ａｒ¹³およびＡｒ¹⁴は、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、Ａｒ¹⁵は、置換もしくは未置換の２価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の２価の芳香族複素環基、Ｒ³⁰は、直接結合、Ｏ、Ｓ、＝Ｃ（Ｒ³¹）Ｒ³²、＝Ｓｉ（Ｒ³³）Ｒ³⁴のいずれかである（ここに、Ｒ³¹〜Ｒ³⁴は、水素原子、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基のいずれかである）。Ａｒ¹¹とＡｒ¹²、Ａｒ¹²とＡｒ¹⁵、Ａｒ¹⁵とＡｒ¹¹、Ａｒ¹³とＡｒ¹⁴、Ａｒ¹⁴とＲ³⁰、Ｒ³⁰とＡｒ¹³は、互いに結合して環を形成していても良い。］

ここでいう置換基、置換もしくは未置換のペリレニル基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の２価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の２価の芳香族複素環基とは、それぞれ、一般式［１］および一般式［４］で説明した置換基、置換もしくは未置換のペリレニル基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の２価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の２価の芳香族複素環基と同義である。

さらに、上記一般式［６］で表されるアミン化合物の内、特に好ましいものとしては、下記一般式［７］で表されるアミン化合物があげられる。
一般式［７］

［式中、Ａｒ¹⁶は、置換もしくは未置換のペリレニル基、Ａｒ¹⁷〜Ａｒ²⁰は、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、Ａｒ²¹およびＡｒ²²は、置換もしくは未置換の２価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の２価の芳香族複素環基、Ｒ³⁵およびＲ³⁶は、直接結合、Ｏ、Ｓ、＝Ｃ（Ｒ³⁷）Ｒ³⁸、＝Ｓｉ（Ｒ³⁹）Ｒ⁴⁰のいずれかである（ここに、Ｒ³⁷〜Ｒ⁴⁰は、水素原子、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基のいずれかである）。Ａｒ¹⁶とＡｒ²¹、Ａｒ²¹とＡｒ²²、Ａｒ²²とＡｒ¹⁶、Ａｒ¹⁷とＡｒ¹⁸、Ａｒ¹⁸とＲ³⁵、Ｒ³⁵とＡｒ¹⁷、Ａｒ¹⁹とＡｒ²⁰、Ａｒ²⁰とＲ³⁶、Ｒ³⁶とＡｒ¹⁹は、互いに結合して環を形成していても良い。］

ここでいう置換基、置換もしくは未置換のペリレニル基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の２価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の２価の芳香族複素環基とは、それぞれ、一般式［１］および一般式［４］で説明した置換基、置換もしくは未置換のペリレニル基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の２価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の２価の芳香族複素環基と同義である。

以上、本発明に用いる一般式［１］で表されるアミン化合物について説明したが、これらアミン化合物の分子量としては、２０００以下が好ましく、１５００以下がさらに好ましく、１０００以下が特に好ましい。この理由として、分子量が大きいと、蒸着によって素子を作成する場合の蒸着性が悪くなる懸念が考えられるためである。

以下、表１に本発明の有機ＥＬ素子用材料として用いることができる一般式［１］で表されるアミン化合物の代表例を示すが、本発明は、なんらこれらに限定されるものではない（ただし、表中、ｔ−Ｂｕはｔｅｒｔ−ブチル基を、Ｐｈはフェニル基を、Ｔｏｌはｐ−トリル基を表す）。

つぎに、本発明で用いる一般式［２］で表されるフルオランテン骨格を有する縮合芳香族化合物について説明する。一般式［２］中のＲ³〜Ｒ¹⁰は、水素原子、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の脂肪族複素環基、置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、置換もしくは未置換のアルコキシル基、置換もしくは未置換のアリールオキシ基、置換もしくは未置換のトリアルキルシリル基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子、または−Ｎ（Ｘ¹）Ｘ²で表される基より選ばれる１価の有機残基であって、Ｒ³〜Ｒ¹⁰の内、少なくとも一つは−Ｎ（Ｘ¹）Ｘ²で表される基である。ここで、Ｘ¹およびＸ²は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基である。ここでいう置換基とは、Ａｒ¹の置換基で説明した置換基と同義である。また、ここでいう１価の脂肪族炭化水素基、１価の芳香族炭化水素基、１価の脂肪族複素環基、１価の芳香族複素環基、アルコキシル基、アリールオキシ基、トリアルキルシリル基、および、ハロゲン原子とは、それぞれ、Ａｒ¹の置換基で説明した１価の脂肪族炭化水素基、１価の芳香族炭化水素基、１価の脂肪族複素環基、１価の芳香族複素環基、アルコキシル基、アリールオキシ基、および、トリアルキルシリル基、および、ハロゲン原子と同義である。

一般式［２］中のＲ³〜Ｒ¹⁰の中で好ましい有機残基としては、水素原子の他、有機残基の炭素数が１〜１８のものが好ましい。この理由として、これら置換基の炭素数が多くなると、蒸着によって素子を作成しようとした場合の蒸着性が悪くなるといった懸念が考えられるためである。

本発明で用いられる縮合芳香族化合物は、一般式［２］で表されるフルオランテン骨格を有していれば特に制限されないが、下記一般式［８］〜［１８］で示されるフルオランテン骨格が好ましい。
一般式［８］

［式中、Ｒ⁴¹〜Ｒ⁵⁴は、水素原子、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の脂肪族複素環基、置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、置換もしくは未置換のアルコキシル基、置換もしくは未置換のアリールオキシ基、置換もしくは未置換のトリアルキルシリル基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子、または−Ｎ（Ｘ⁵）Ｘ⁶で表される基より選ばれる１価の有機残基であって、Ｒ⁴¹〜Ｒ⁵⁴の内、少なくとも一つは−Ｎ（Ｘ⁵）Ｘ⁶で表される基である。ここに、Ｘ⁵およびＸ⁶は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基である。Ｒ⁴¹〜Ｒ⁵⁴、Ｘ⁵、およびＸ⁶は、互いに隣接する基で環を形成しても良い。］
一般式［９］

［式中、Ｒ⁵⁵〜Ｒ⁶⁸は、水素原子、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の脂肪族複素環基、置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、置換もしくは未置換のアルコキシル基、置換もしくは未置換のアリールオキシ基、置換もしくは未置換のトリアルキルシリル基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子、または−Ｎ（Ｘ⁷）Ｘ⁸で表される基より選ばれる１価の有機残基であって、Ｒ⁵⁵〜Ｒ⁶⁸の内、少なくとも一つは−Ｎ（Ｘ⁷）Ｘ⁸で表される基である。ここに、Ｘ⁷およびＸ⁸は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基である。Ｒ⁵⁵〜Ｒ⁶⁸、Ｘ⁷、およびＸ⁸は、互いに隣接する基で環を形成しても良い。］
一般式［１０］

［式中、Ｒ⁶⁹〜Ｒ⁸²は、水素原子、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の脂肪族複素環基、置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、置換もしくは未置換のアルコキシル基、置換もしくは未置換のアリールオキシ基、置換もしくは未置換のトリアルキルシリル基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子、または−Ｎ（Ｘ⁹）Ｘ¹⁰で表される基より選ばれる１価の有機残基であって、Ｒ⁶⁹〜Ｒ⁸²の内、少なくとも一つは−Ｎ（Ｘ⁹）Ｘ¹⁰で表される基である。ここに、Ｘ⁹およびＸ¹⁰は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基である。Ｒ⁶⁹〜Ｒ⁸²、Ｘ⁹、およびＸ¹⁰は、互いに隣接する基で環を形成しても良い。］
一般式［１１］

［式中、Ｒ⁸³〜Ｒ⁹⁸は、水素原子、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の脂肪族複素環基、置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、置換もしくは未置換のアルコキシル基、置換もしくは未置換のアリールオキシ基、置換もしくは未置換のトリアルキルシリル基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子、または−Ｎ（Ｘ¹¹）Ｘ¹²で表される基より選ばれる１価の有機残基であって、Ｒ⁸³〜Ｒ⁹⁸の内、少なくとも一つは−Ｎ（Ｘ¹¹）Ｘ¹²で表される基である。ここに、Ｘ¹¹およびＸ¹²は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基である。Ｒ⁸³〜Ｒ⁹⁸、Ｘ¹¹、およびＸ¹²は、互いに隣接する基で環を形成しても良い。］
一般式［１２］

［式中、Ｒ⁹⁹〜Ｒ¹¹⁰は、水素原子、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の脂肪族複素環基、置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、置換もしくは未置換のアルコキシル基、置換もしくは未置換のアリールオキシ基、置換もしくは未置換のトリアルキルシリル基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子、または−Ｎ（Ｘ¹³）Ｘ¹⁴で表される基より選ばれる１価の有機残基であって、Ｒ⁹⁹〜Ｒ¹¹⁰の内、少なくとも一つは−Ｎ（Ｘ¹³）Ｘ¹⁴で表される基である。ここに、Ｘ¹³およびＸ¹⁴は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基である。Ｒ⁹⁹〜Ｒ¹¹⁰、Ｘ¹³およびＸ¹⁴は、互いに隣接する基で環を形成しても良い。］
一般式［１３］

［式中、Ｒ¹¹¹〜Ｒ¹²⁸は、水素原子、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の脂肪族複素環基、置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、置換もしくは未置換のアルコキシル基、置換もしくは未置換のアリールオキシ基、置換もしくは未置換のトリアルキルシリル基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子、または−Ｎ（Ｘ¹⁵）Ｘ¹⁶で表される基より選ばれる１価の有機残基であって、Ｒ¹¹¹〜Ｒ¹²⁸の内、少なくとも一つは−Ｎ（Ｘ¹⁵）Ｘ¹⁶で表される基である。ここに、Ｘ¹⁵およびＸ¹⁶は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基である。Ｒ¹¹¹〜Ｒ¹²⁸、Ｘ¹⁵、およびＸ¹⁶は、互いに隣接する基で環を形成しても良い。］
一般式［１４］

［式中、Ｒ¹²⁹〜Ｒ¹⁴⁶は、水素原子、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の脂肪族複素環基、置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、置換もしくは未置換のアルコキシル基、置換もしくは未置換のアリールオキシ基、置換もしくは未置換のトリアルキルシリル基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子、または−Ｎ（Ｘ¹⁷）Ｘ¹⁸で表される基より選ばれる１価の有機残基であって、Ｒ¹²⁹〜Ｒ¹⁴⁶の内、少なくとも一つは−Ｎ（Ｘ¹⁷）Ｘ¹⁸で表される基である。ここに、Ｘ¹⁷およびＸ¹⁸は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基である。Ｒ¹²⁹〜Ｒ¹⁴⁶、Ｘ¹⁷、およびＸ¹⁸は、互いに隣接する基で環を形成しても良い。］
一般式［１５］

［式中、Ｒ¹⁴⁷〜Ｒ¹⁶⁰は、水素原子、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の脂肪族複素環基、置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、置換もしくは未置換のアルコキシル基、置換もしくは未置換のアリールオキシ基、置換もしくは未置換のトリアルキルシリル基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子、または−Ｎ（Ｘ¹⁹）Ｘ²⁰で表される基より選ばれる１価の有機残基であって、Ｒ¹⁴⁷〜Ｒ¹⁶⁰の内、少なくとも一つは−Ｎ（Ｘ¹⁹）Ｘ²⁰で表される基である。ここに、Ｘ¹⁹およびＸ²⁰は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基である。Ｒ¹⁴⁷〜Ｒ¹⁶⁰、Ｘ¹⁹、およびＸ²⁰は、互いに隣接する基で環を形成しても良い。］
一般式［１６］

［式中、Ｒ¹⁶¹〜Ｒ¹⁷⁸は、水素原子、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の脂肪族複素環基、置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、置換もしくは未置換のアルコキシル基、置換もしくは未置換のアリールオキシ基、置換もしくは未置換のトリアルキルシリル基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子、または−Ｎ（Ｘ²¹）Ｘ²²で表される基より選ばれる１価の有機残基であって、Ｒ¹⁶¹〜Ｒ¹⁷⁸の内、少なくとも一つは−Ｎ（Ｘ²¹）Ｘ²²で表される基である。ここに、Ｘ²¹およびＸ²²は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基である。Ｒ¹⁶¹〜Ｒ¹⁷⁸、Ｘ²¹、およびＸ²²は、互いに隣接する基で環を形成しても良い。］
一般式［１７］

［式中、Ｒ¹⁷⁹〜Ｒ¹⁹⁴は、水素原子、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の脂肪族複素環基、置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、置換もしくは未置換のアルコキシル基、置換もしくは未置換のアリールオキシ基、置換もしくは未置換のトリアルキルシリル基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子、または−Ｎ（Ｘ²³）Ｘ²⁴で表される基より選ばれる１価の有機残基であって、Ｒ¹⁷⁹〜Ｒ¹⁹⁴の内、少なくとも一つは−Ｎ（Ｘ²³）Ｘ²⁴で表される基である。ここに、Ｘ²³およびＸ²⁴は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基である。Ｒ¹⁷⁹〜Ｒ¹⁹⁴、Ｘ²³、およびＸ²⁴は、互いに隣接する基で環を形成しても良い。］
一般式［１８］

［式中、Ｒ¹⁹⁵〜Ｒ²¹²は、水素原子、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の脂肪族複素環基、置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、置換もしくは未置換のアルコキシル基、置換もしくは未置換のアリールオキシ基、置換もしくは未置換のトリアルキルシリル基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子、または−Ｎ（Ｘ²⁵）Ｘ²⁶で表される基より選ばれる１価の有機残基であって、Ｒ¹⁹⁵〜Ｒ²¹²の内、少なくとも一つは−Ｎ（Ｘ²⁵）Ｘ²⁶で表される基である。ここに、Ｘ²⁵およびＸ²⁶は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基である。Ｒ¹⁹⁵〜Ｒ²¹²、Ｘ²⁵、およびＸ²⁶は、互いに隣接する基で環を形成しても良い。］

上記一般式［８］のＲ⁴¹〜Ｒ⁵⁴、上記一般式［９］の Ｒ⁵⁵〜Ｒ⁶⁸、上記一般式［１０］のＲ⁶⁹〜Ｒ⁸²、上記一般式［１１］のＲ⁸³〜Ｒ⁹⁸、上記一般式［１２］の Ｒ⁹⁹〜Ｒ¹¹⁰、上記一般式［１３］のＲ¹¹¹〜Ｒ¹²⁸、上記一般式［１４］のＲ¹²⁹〜Ｒ¹⁴⁶、上記一般式［１５］の Ｒ¹⁴⁷〜Ｒ¹⁶⁰、上記一般式［１６］のＲ¹⁶¹〜Ｒ¹⁷⁸、上記一般式［１７］の Ｒ¹⁷⁹〜Ｒ¹⁹⁴、上記一般式［１８］のＲ¹⁹⁵〜Ｒ²¹²は、それぞれ少なくとも一つは電子吸引性の基であるのが好ましい。

以上、一般式［８］〜一般式［１８］で説明したＲ⁴¹〜Ｒ²¹²およびＸ⁵〜Ｘ²⁶における置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の脂肪族複素環基、置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、置換もしくは未置換のアルコキシル基、置換もしくは未置換のアリールオキシ基、置換もしくは未置換のトリアルキルシリル基、およびハロゲン原子とは、上述したものと同義である。

以下、表２に本発明で使用されるフルオランテン骨格を有する縮合芳香族化合物の代表例を示すが、本発明は、なんらこれらに限定されるものではない。

ところで、有機ＥＬ素子は、陽極と陰極間に一層または多層の有機層を形成した素子から構成されるが、ここで、一層型有機ＥＬ素子とは、陽極と陰極との間に発光層のみからなる素子を指す。一方、多層型有機ＥＬ素子とは、発光層の他に、発光層への正孔や電子の注入を容易にしたり、発光層内での正孔と電子との再結合を円滑に行わせたりすることを目的として、正孔注入層、正孔輸送層、正孔阻止層、電子注入層などを積層させたものを指す。したがって、多層型有機ＥＬ素子の代表的な素子構成としては、（１）陽極／正孔注入層／発光層／陰極、（２）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／陰極、（３）陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極、（４）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子注入層／陰極、（５）陽極／正孔注入層／発光層／正孔阻止層／電子注入層／陰極、（６）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子注入層／陰極、（７）陽極／発光層／正孔阻止層／電子注入層／陰極、（８）陽極／発光層／電子注入層／陰極等の多層構成で積層した素子構成が考えられる。

ここで、正孔注入層には、発光層に対して優れた正孔注入効果を示し、かつ陽極界面との密着性と薄膜形成性に優れた正孔注入層を形成できる正孔注入材料が用いられる。また、このような材料を多層積層させ、正孔注入効果の高い材料と正孔輸送効果の高い材料とを多層積層させた場合、それぞれに用いる材料を正孔注入材料、正孔輸送材料と呼ぶことがある。そのような正孔注入材料あるいは正孔輸送材料の例としては、フタロシアニン誘導体、ナフタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、イミダゾロン誘導体、イミダゾールチオン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、テトラヒドロイミダゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、ヒドラゾン誘導体、アシルヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、芳香族三級アミン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリシラン誘導体等があげられるが、素子作成に必要な薄膜を形成し、陽極からの正孔を注入ができて、正孔を輸送できる材料であれば、特にこれらに限定されるものではない。

上記材料の中でも特に好適に使用することのできる正孔注入材料あるいは正孔輸送材料としては、芳香族三級アミン誘導体およびフタロシアニン誘導体があげられる。芳香族三級アミン誘導体としては、例えば、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−（４−メチルフェニル）−１，１’−フェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−（４−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−（メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−（４−ｎ−ブチルフェニル）−フェナントレン−９，１０−ジアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（４−ジ−４−トリルアミノフェニル）−４−フェニル−シクロヘキサン、およびこれら芳香族三級アミン骨格を有するオリゴマーまたはポリマーがあげられ、これらは正孔注入材料、正孔輸送材料いずれにも好適に使用することができる。また、フタロシアニン（Ｐｃ）誘導体としては、例えば、Ｈ２Ｐｃ、ＣｕＰｃ、ＣｏＰｃ、ＮｉＰｃ、ＺｎＰｃ、ＰｄＰｃ、ＦｅＰｃ、ＭｎＰｃ、ＣｌＡｌＰｃ、ＣｌＧａＰｃ、ＣｌＩｎＰｃ、ＣｌＳｎＰｃ、Ｃｌ２ＳｉＰｃ、（ＨＯ）ＡｌＰｃ、（ＨＯ）ＧａＰｃ、ＶＯＰｃ、ＴｉＯＰｃ、ＭｏＯＰｃ、ＧａＰｃ−Ｏ−ＧａＰｃ等のフタロシアニン誘導体があげられ、これらは特に正孔注入材料に好適に使用することができる。

一方、電子注入層には、発光層に対して優れた電子注入効果を示し、かつ陰極界面との密着性と薄膜形成性に優れた電子注入層を形成できる電子注入材料が用いられる。そのような電子注入材料の例としては、金属錯体化合物、含窒素五員環誘導体、フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、ジフェノキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、ペリレンテトラカルボン酸誘導体、フレオレニリデンメタン誘導体、アントロン誘導体、シロール誘導体、カルシウムアセチルアセトナート、酢酸ナトリウムなどがあげられる。また、セシウム等の金属をバソフェナントロリンにドープした無機／有機複合材料（高分子学会予稿集，第５０巻，４号，６６０頁，２００１年発行に記載）や第５０回応用物理学関連連合講演会講演予稿集、Ｎｏ．３、１４０２頁、２００３年発行記載のＢＣＰ、ＴＰＰ、Ｔ５ＭＰｙＴＺ等も電子注入材料の例としてあげられるが、素子作成に必要な薄膜を形成し、陰極からの電子を注入できて、電子を輸送できる材料であれば、特にこれらに限定されるものではない。

上記電子注入材料の中でも特に効果的な電子注入材料としては、金属錯体化合物または含窒素五員環誘導体があげられる。本発明に使用可能な電子注入材料の内、好ましい金属錯体化合物としては、トリス（８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム（Ａｌｑ３）、トリス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム、トリス（５−フェニル−８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム、ビス（８−ヒドロキシキノリナート）（１−ナフトラート）アルミニウム、ビス（８−ヒドロキシキノリナート）（２−ナフトラート）アルミニウム、ビス（８−ヒドロキシキノリナート）（フェノラート）アルミニウム、ビス（８−ヒドロキシキノリナート）（４−シアノ−１−ナフトラート）アルミニウム、ビス（４−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）（１−ナフトラート）アルミニウム、ビス（５−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）（２−ナフトラート）アルミニウム、ビス（５−フェニル−８−ヒドロキシキノリナート）（フェノラート）アルミニウム、ビス（５−シアノ−８−ヒドロキシキノリナート）（４−シアノ−１−ナフトラート）アルミニウム、ビス（８−ヒドロキシキノリナート）クロロアルミニウム、ビス（８−ヒドロキシキノリナート）（ｏ−クレゾラート）アルミニウム等のアルミニウム錯体化合物、トリス（８−ヒドロキシキノリナート）ガリウム、トリス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）ガリウム、トリス（２−メチル−５−フェニル−８−ヒドロキシキノリナート）ガリウム、ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）（１−ナフトラート）ガリウム、ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）（２−ナフトラート）ガリウム、ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）（フェノラート）ガリウム、ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）（４−シアノ−１−ナフトラート）ガリウム、ビス（２、４−ジメチル−８−ヒドロキシキノリナート）（１−ナフトラート）ガリウム、ビス（２、５−ジメチル−８−ヒドロキシキノリナート）（２−ナフトラート）ガリウム、ビス（２−メチル−５−フェニル−８−ヒドロキシキノリナート）（フェノラート）ガリウム、ビス（２−メチル−５−シアノ−８−ヒドロキシキノリナート）（４−シアノ−１−ナフトラート）ガリウム、ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）クロロガリウム、ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）（ｏ−クレゾラート）ガリウム等のガリウム錯体化合物の他、８−ヒドロキシキノリナートリチウム、ビス（８−ヒドロキシキノリナート）銅、ビス（８−ヒドロキシキノリナート）マンガン、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナート）ベリリウム、ビス（８−ヒドロキシキノリナート）亜鉛、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナート）亜鉛等の金属錯体化合物があげられる。

また、本発明に使用可能な電子注入材料の内、好ましい含窒素五員環誘導体としては、オキサゾール誘導体、チアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体があげられ、具体的には、２，５−ビス（１−フェニル）−１，３，４−オキサゾール、２，５−ビス（１−フェニル）−１，３，４−チアゾール、２，５−ビス（１−フェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−（４’−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−(４”−ビフェニル)１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール、１，４−ビス［２−(５ −フェニルオキサジアゾリル)］ベンゼン、１，４−ビス［２−(５−フェニルオキサジアゾリル)−４−ｔｅｒｔ−ブチルベンゼン］、２−（４’−ｔｅｒｔ− ブチルフェニル）−５−(４”−ビフェニル)−１，３，４−チアジアゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−チアジアゾール、１，４−ビス［２−(５−フェニルチアジアゾリル)］ベンゼン、２−（４’−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−(４”−ビフェニル)−１，３，４−トリアゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−トリアゾール、１，４−ビス［２−(５−フェニルトリアゾリル)］ベンゼン等があげられる。

さらに、正孔阻止層には、発光層を経由した正孔が電子注入層に達するのを防ぎ、薄膜形成性に優れた層を形成できる正孔阻止材料が用いられる。そのような正孔阻止材料の例としては、ビス（８−ヒドロキシキノリナート）（４−フェニルフェノラート）アルミニウム等のアルミニウム錯体化合物や、ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）（４−フェニルフェノラート）ガリウム等のガリウム錯体化合物、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＢＣＰ）等の含窒素縮合芳香族化合物があげられる。

また、本発明の有機ＥＬ素子用材料を発光層に使用する場合、一般式［１］で表されるアミン化合物と、一般式［２］で表されるアザフルオランテン骨格を有するアザ芳香族化合物の少なくとも一つとを含有するが、他のホスト材料やドーパントを含有していても構わない。この場合、ドーパントの濃度はホスト材料に対して０．００１〜３０重量％の範囲で含有されることが好ましく、０．０１〜１０重量％の範囲で含有されることがより好ましく、０．１〜５重量％の範囲で含有されることがさらに好ましい。

本有機ＥＬ素子における発光層中には、本発明の有機ＥＬ素子用材料の他に、必要に応じて、他の発光材料やドーピング材料のみならず、先に述べた正孔注入材料や電子注入材料を二種類以上組み合わせて使用することもできる。また、正孔注入層、発光層、電子注入層は、それぞれ二層以上の層構成により形成されても良い。

さらに、本発明の有機ＥＬ素子の陽極に使用される材料は、炭素、アルミニウム、バナジウム、鉄、コバルト、ニッケル、タングステン、銀、金、白金、パラジウム等の金属およびそれらの合金、酸化亜鉛、酸化錫、酸化インジウム、酸化錫インジウム（ＩＴＯ）等の導電性金属酸化物、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン等の導電性ポリマー等があげられる。特に本発明の有機ＥＬ素子の陽極に使用される導電性材料としては、できるだけ抵抗値の低いものが好ましく、ＩＴＯガラス、ＮＥＳＡガラスが好適に使用される。

また、本発明の有機ＥＬ素子の陰極に使用される材料は、電子を効率よく有機ＥＬ素子に注入できる材料であれば特に限定されないが、一般に、白金、金、銀、銅、鉄、錫、亜鉛、アルミニウム、インジウム、クロム、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムおよびこれらの合金があげられる。ここで、合金としては、マグネシウム／銀、マグネシウム／インジウム、リチウム／アルミニウム等が代表例としてあげられるが、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムなどの低仕事関数金属を含む合金が好ましい。また、フッ化リチウムのような無機塩を上記低仕事関数金属の替わりに使用することも可能である。また、これら陰極の作成方法としては、抵抗加熱、電子線ピーム照射、スパッタリング、イオンプレーティング、コーティングなどの業界公知の方法で作成することができる。以上述べた陽極および陰極は、必要に応じて二層以上の層構成により形成されていても良い。

本発明の有機ＥＬ素子からの発光を効率よく取り出すためには、発光を取り出す面の基板の材質が充分透明であることが望ましく、具体的には素子からの発光の発光波長領域における透過率が５０％以上、好ましくは９０％以上であることが望ましい。これら基板は、機械的、熱的強度を有し、透明であれば特に限定されるものではないが、例えば、ガラスの他、ポリエチレン、ポリエーテルスルホン、ポリプロピレン等の透明性ポリマーが推奨される。

また、本発明の有機ＥＬ素子の各層の形成方法としては、真空蒸着、電子線ピーム照射、スパッタリング、プラズマ、イオンプレーティング等の乾式成膜法、もしくはスピンコーティング、ディッピング、フローコーティング等の湿式成膜法のいずれかの方法を適用することができる。各層の膜厚は特に限定されるものではないが、膜厚が厚すぎると一定の光出力を得るために大きな印加電圧が必要となり効率が悪くなり、逆に膜厚が薄すぎるとピンホール等が発生し、電界を印加しても充分な発光輝度が得にくくなる。したがって、各層の膜厚は、１ｎｍから１μｍの範囲が適しているが、１０ｎｍから０．２μｍの範囲がより好ましい。

また、有機ＥＬ素子の温度、湿度、雰囲気等に対する安定性向上のために、素子の表面に保護層を設けたり、樹脂等により素子全体を被覆や封止を施したりしても良い。特に素子全体を被覆や封止する際には、光によって硬化する光硬化性樹脂が好適に使用される。

以上述べたように、本有機ＥＬ素子は、低い駆動電圧で高い色純度と輝度を示す赤色発光を得ることが可能である。故に、本有機ＥＬ素子は、壁掛けテレビ等のフラットパネルディスプレイや平面発光体として、さらには、複写機やプリンター等の光源、液晶ディスプレイや計器類等の光源、表示板、標識灯等への応用が考えられる。

以下、実施例にて本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるものではない。本例では、特に断りのない限り、混合比は全て重量比を示す。また、電極面積２ｍｍ×２ｍｍの有機ＥＬ素子の特性を測定した。

実施例１
洗浄したＩＴＯ電極付きガラス板上に、下記ＴＰＤ７４を真空蒸着して膜厚５０ｎｍの正孔注入層を得た。次いで、下記ＮＰＤを真空蒸着して膜厚２０ｎｍの正孔輸送層を得た。次いで、アミン化合物として表１の化合物３と、フルオランテン骨格を有する縮合芳香族化合物として表２の化合物８５と化合物８６の１：１混合物とを、４０：２（重量比）の組成比で共蒸着して膜厚５０ｎｍの発光層を得た。次いでトリス（８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム（Ａｌｑ３）を蒸着して膜厚１０ｎｍの電子注入層を得た。さらにその上に、ＬｉＦを０．２ｎｍ蒸着した後、Ａｌを蒸着して膜厚１５０ｎｍの電極を形成して有機ＥＬ素子を得た。この素子について通電試験を行ったところ、駆動電圧５Ｖにて８７０ｃｄ／ｍ²の赤色発光が得られた。

実施例２〜実施例１８
化合物３の代わりに表３に示すアミン化合物を用いる以外は、全て実施例１と同様の方法で有機ＥＬ素子を作製した。これらの素子における駆動電圧５Ｖでの輝度を併せて表３に示す。これらの素子はいずれも、駆動電圧５Ｖでの輝度はいずれも３００ｃｄ／ｍ²以上であった。

比較例１および比較例２
化合物３の代わりにＡｌｑ３もしくは下記ＤＰＶＤＰＡＮを用いる以外は、実施例１と同様の方法で有機ＥＬ素子を作製した。これらの素子における駆動電圧５Ｖでの輝度を表４に示す。これらの素子はいずれも、駆動電圧５Ｖでの輝度が実施例２〜実施例１８と比較して低いことは明らかである。

実施例１９〜実施例２８
化合物８５，８６の代わりに表５に示すフルオランテン骨格を有する縮合芳香族化合物を用いる以外は、全て実施例１と同様の方法で有機ＥＬ素子を作製した。これらの素子における駆動電圧５Ｖでの輝度を併せて表５に示す。これらの素子はいずれも、駆動電圧５Ｖでの輝度が５００ｃｄ／ｍ²以上であった。

以上述べた実施例から明らかなように、本発明の有機ＥＬ素子は低電圧駆動時での発光輝度の向上を達成することが可能である。

Claims (4)

1. 下記一般式［１］で表されるアミン化合物と、下記一般式［２］で表されるフルオランテン骨格を有する縮合芳香族化合物とを含んでなる有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
   一般式［１］
   

   

   ［式中、Ａｒ¹は、置換もしくは未置換のペリレニル基、
   Ｒ¹およびＲ²は、それぞれ独立に、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基である。
   Ａｒ¹とＲ¹、Ａｒ¹とＲ²、Ｒ¹とＲ²は、互いに結合して環を形成しても良い。］
   一般式［２］
   

   

   ［式中、Ｒ³〜Ｒ¹⁰は、水素原子、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の脂肪族複素環基、置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、置換もしくは未置換のアルコキシル基、置換もしくは未置換のアリールオキシ基、置換もしくは未置換のトリアルキルシリル基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子、または−Ｎ（Ｘ¹）Ｘ²で表される基より選ばれる１価の有機残基であって、Ｒ³〜Ｒ¹⁰の内、少なくとも一つは−Ｎ（Ｘ¹）Ｘ²で表される基である。
   ここで、Ｘ¹およびＸ²は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基である。Ｒ³〜Ｒ¹⁰、Ｘ¹、およびＸ²は、互いに隣接する基同士で一体となって環を形成しても良い。］
2. 一般式［２］で表されるフルオランテン骨格を有する縮合芳香族化合物が、下記一般式［３］で表されるフルオランテン骨格を有する縮合芳香族化合物である請求項１記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
   一般式［３］
   

   

   ［式中、Ｒ¹¹〜Ｒ¹⁸は、水素原子、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の脂肪族複素環基、置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基、置換もしくは未置換のアルコキシル基、置換もしくは未置換のアリールオキシ基、置換もしくは未置換のトリアルキルシリル基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子、または−Ｎ（Ｘ³）Ｘ⁴で表される基より選ばれる１価の有機残基であって、Ｒ¹¹〜Ｒ¹⁸の内、少なくとも一つは−Ｎ（Ｘ³）Ｘ⁴で表される基であり、Ｒ¹¹〜Ｒ¹⁸の内、少なくとも一つは電子吸引性の基である。
   ここで、Ｘ³およびＸ⁴は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは未置換の１価の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の１価の芳香族炭化水素基、または置換もしくは未置換の１価の芳香族複素環基である。Ｒ¹¹〜Ｒ¹⁸、Ｘ³、およびＸ⁴は、互いに隣接する基同士で一体となって環を形成しても良い。］
3. 陽極と陰極とからなる一対の電極間に、発光層または発光層を含む複数層の有機化合物薄膜を形成してなる有機エレクトロルミネッセンス素子において、少なくとも一層が、請求項１または２記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を含む有機エレクトロルミネッセンス素子。
4. 陽極と陰極とからなる一対の電極間に、発光層または発光層を含む複数層の有機化合物薄膜を形成してなる有機エレクトロルミネッセンス素子において、発光層が、請求項１または２記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を含む有機エレクトロルミネッセンス素子。