JP2005240011A

JP2005240011A - 有機材料およびこれを用いた有機素子

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Publication number: JP2005240011A
Application number: JP2004285906A
Authority: JP
Inventors: Shigeyuki Matsunami; 成行松波; Yasunori Kijima; 靖典鬼島; Kazunori Takada; 一範高田; Mari Ichimura; 真理市村; Shinichiro Tamura; 眞一郎田村
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2004-01-29
Filing date: 2004-09-30
Publication date: 2005-09-08

Abstract

【課題】劣化を抑制可能であるとともに駆動効率を向上させることが可能な有機材料およびこの有機材料を用いた有機素子を提供する。
【解決手段】本発明は、有機材料およびこれを用いた有機素子であって、有機ＥＬ素子１１における正孔注入層１４ａ、正孔輸送層１４ｂ、発光層１４ｃに用いられる有機材料に含まれるパラジウムの濃度が１０００ｐｐｍ以下であることを特徴とする有機材料および有機素子である。
【選択図】図１

Description

本発明は、有機素子用の有機材料に関するものであって、特に、陰極と陽極とで発光層が挟持された有機電界発光素子（有機ＥＬ素子）において、有機層を構成する有機材料に関する。

近年、軽量で高効率のフラットパネルディスプレイが、例えばコンピュータやテレビジョンの画面表示用として盛んに研究、開発されている。最も代表的な表示装置であるブラウン管（ＣＲＴ）は、輝度が高く、色再現性が良いため、現在ディスプレイとして最も多く使われているが、嵩高く、重く、また消費電力も高いという問題がある。

また、軽量で高効率のフラットパネルディスプレイとして、アクティブマトリックス駆動などの液晶ディスプレイが商品化されている。しかしながら、液晶ディスプレイは、視野角が狭く、また、自発光でないため周囲が暗い環境下ではバックライトの消費電力が大きいことや、今後実用化が期待されている高精細度の高速ビデオ信号に対して十分な応答性能を有しない等の問題点がある。特に、大画面サイズのディスプレイを製造することは困難であり、そのコストが高い等の課題もある。

そこで、これらの諸課題を解決する可能性のあるフラットパネルディスプレイとして、最近、有機発光材料を用いた有機ＥＬ素子が注目されている。即ち、発光材料として有機化合物を用いることにより、自発光で、応答速度が高速であり、視野角依存性の無いフラットパネルディスプレイの実現が期待されている。

一般的な有機ＥＬ素子の構成は、透光性の陽極と金属陰極との間に、電流を流すことによって発光する発光材料を含む有機薄膜を形成したものである。この有機ＥＬ素子の歴史的背景としては、まず、有機薄膜を正孔輸送性材料からなる薄膜と電子輸送性材料からなる薄膜との２層構造とし、この有機薄膜を挟む状態で接続した陽極および陰極から、有機薄膜中にそれぞれ注入された正孔（ホール）と電子とが再結合することにより発光する素子構造が開発された（例えば、非特許文献１参照）。

その後、正孔輸送材料、発光材料、電子輸送材料からなる３層構造が開発され（例えば、非特許文献２参照）、さらに、電子輸送材料中に発光材料を含ませた素子構造などが開発された（例えば、非特許文献３参照）。

近年では、有機ＥＬ素子に用いる様々な新規材料が開発されている。ここで、有機ＥＬ素子の発光寿命を長くするためには、輝度の低下をともなう初期劣化およびその後の経時的な劣化を抑制することが重要となる。そして、有機ＥＬ素子の劣化は、有機材料の結晶化が一因と考えられていることから、分子設計として、よりアモルファス性の高い材料が構築されており、有機材料のガラス転移温度（Ｔｇ）を高温化することで有機材料の劣化を抑制することが検討されている。また、このような材料を用いて、直流低電圧駆動、薄型、自発光性等の優れた特徴を有する有機ＥＬ素子のカラーディスプレイへの応用研究も盛んに行われている。

上述したような有機ＥＬ素子用の有機材料の合成において、例えば芳香族アミン類の製造では、従来まで銅触媒を用いるＵｌｌｍａｎｎ反応が行われてきたが、高温反応であることや、その後の処理過程においては煩雑な反応方法であることから、工業的に改善が求められていた。そして、近年になって、均一触媒系であるパラジウムを含有する触媒成分を用いた研究が展開されており、とりわけ工業的にも重要な、そして注目される反応となっている。例えば、パラジウム化合物とバルキーな配位子を有するフォスフィンの共存下で芳香族アミン類を合成することにより、高収率でアミノ化を可能とする報告もなされている（例えば、特許文献１および非特許文献４参照）。

また、例えば芳香族炭化水素類の合成においては、従来までグリニヤー反応によるカップリングからのバイアリールの合成が一般的であったが、近年は、パラジウム触媒を用いたボロン酸またはボロン酸エステルと芳香族ハロゲン化物との反応の有用性が広く知られてきている（例えば、非特許文献５、６参照）。

一方で、該有機材料中の微量不純物が有機ＥＬ素子の劣化に関連することが健在化しており、その不純物としてのハロゲン化物含有化合物を考慮し、その含有量が規定された有機材料を有機ＥＬ素子に用いる例が報告されている（例えば、特許文献２参照）。

「Applied Physics Letters」（米）１９８７年，第５１巻，１２号，ｐ．９１３−９１５「Japanese Journal of Applied Physics」１９８８年，第２７巻，２号，ｐ．２６９−２７１「Journal of Applied Physics」（米）１９８９年，第６５巻，９号，ｐ．３６１０−３６１６「Tetrahedron Letters」（蘭）１９９８年，第３９巻，ｐ．２３６７ N.Miyaura, T.Yanagi, A.Suzuki,「Chemical Reviews」（米）１９９５年、第９５巻、ｐ．２４５７ T.Ishiyama, M.Murata, N.Miyaura,「The Journal of Organic Chemistry」(米）１９９５年，第６０巻，ｐ．７５０８特許第３２１６５６６号公報特許第３２９０４３２号公報

しかし、上述したような有機ＥＬ素子用の有機材料の合成方法において、パラジウムを含有する触媒成分を用いる反応は公知であるものの、有機材料中の触媒残渣が有機材料またはこの有機材料を用いた有機ＥＬ素子のデバイス特性に及ぼす影響については不明であった。

上述したような課題を解決するために、本発明における有機素子用の有機材料は、有機材料に含まれるパラジウムの濃度が１０００ｐｐｍ以下であることを特徴としている。

このような有機材料によれば、パラジウムの濃度が１０００ｐｐｍ以下であることから、パラジウムが原子価０価から４価を変動する原子であることにより誘発される、パラジウムとその周辺にある有機材料との電子または正孔の授受による酸化、還元反応が抑制される。このため、この酸化、還元反応に起因する有機材料の構造変化や、有機材料の分解劣化が抑制される。

また、本発明の有機素子は、陽極と陰極とで有機層が挟持された有機素子であって、この有機層を構成する有機材料に含まれるパラジウムの濃度が１０００ｐｐｍ以下であることを特徴としている。

このような有機素子によれば、有機層がパラジウムの濃度１０００ｐｐｍ以下の有機材料で構成されることにより、上述したように、酸化、還元反応に起因した有機材料の構造変化および有機材料の分解劣化が抑制されるため、有機素子の劣化が抑制される。また、有機層中の電子または正孔がパラジウムによりトラップされることが抑制されるため、駆動効率が向上する。このため、特に、この有機素子が有機ＥＬ素子である場合には、有機層に用いる有機材料の構造変化による発光輝度の初期劣化が抑制されるとともに、有機材料の分解劣化による発光輝度の経時的な劣化が抑制される。また、有機ＥＬ素子において、有機層中の発光を司る電子または正孔がパラジウムによりトラップされることが抑制される。これにより、発光層における電子と正孔の再結合がパラジウムにより妨げられることなく行われるため、有機ＥＬ素子の発光効率が向上する。

以上、説明したように、本発明の有機素子用の有機材料およびこれを用いた有機素子によれば、有機素子の劣化が抑制されるとともに、駆動効率が向上する。特に、有機素子が有機ＥＬ素子である場合には、発光輝度の劣化が抑制されるとともに、発光効率が向上することから、高輝度で発光寿命の長い有機ＥＬ素子を得ることができ、長時間の駆動が可能な有機ＥＬ素子を提供することができる。

以下、本発明における有機素子用の有機材料について詳細に説明する。本発明における有機素子用の有機材料は、有機材料に含まれるパラジウムの濃度が１０００ｐｐｍ以下である。また、この有機材料は、陽極と陰極とで有機層が挟持された有機素子の有機層を構成するものである。

（有機素子）
ここで、まず、本発明の有機材料が用いられる有機素子について、図１に示す有機ＥＬ素子の一構成例を用いて説明する。この図に示す有機ＥＬ素子１１は、支持体となる基板１２上に設けられており、基板１２上に設けられた陽極１３、陽極１３上に設けられた有機層１４および有機層１４上に設けられた陰極１５により構成されている。

ここで、この有機ＥＬ素子１１は、例えば基板１２上に薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：ＴＦＴ）を設けてなるアクティブマトリックス型の表示装置を構成するものとする。この有機ＥＬ素子１１は、陽極１３が反射電極として機能するとともに、上方に配置される陰極１５が透明性を有する金属酸化物層等により構成されることで、有機層１４で発生した光が陰極１５側から取り出される上面発光型の所謂ＴＡＣ（Top Emitting Adoptive Current drive）構造となっている。このような構造とすることで、ＴＦＴ等の影響を受けることなく光が取り出されるため、発光部の開口率を向上させる上で有利な構造となっている。

また、陽極１３と陰極１５とで挟持された有機層１４は、例えば陽極１３上に、正孔注入層１４ａ、正孔輸送層１４ｂ、発光層１４ｃおよび電子輸送層１４ｄの４層が順次積層された構成を有している。そして、この有機ＥＬ素子１１では、陰極１５から注入された電子と陽極１３から注入された正孔とが発光層１４ｃにて再結合し、この再結合の際に生じる光が陰極１５側から取り出される。

ここで、有機層１４における正孔注入層１４ａおよび正孔輸送層１４ｂは、それぞれ発光層１４ｃへの正孔注入効率を高めるためのものである。また、発光層１４ｃは、陽極１３と陰極１５による電圧印加時に、陽極１３と陰極１５のそれぞれから正孔および電子が注入され、さらにこれらが再結合する領域である。

そして、発光層１４ｃは、発光効率が高い材料、例えば、低分子蛍光色素、蛍光性の高分子、金属錯体等の有機材料から構成されている。さらに、発光層１４ｃの発光スペクトルの制御を目的として、発光層１４ｃに微量の蛍光分子がドーピングされていてもよい。このような蛍光分子として、例えば、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、ピレン誘導体、ナフタセン誘導体、ペリレン誘導体、クマリン誘導体、ピラン系色素等の有機物質がある。

ここで、本発明の有機材料は、特に有機層１４中の正孔注入層１４ａ、正孔輸送層１４ｂまたは発光層１４ｃに用いられることから、これらの層の構成材料については、以降に詳細に説明する。

また、電子輸送層１４ｄは、陰極１５から注入される電子を発光層１４ｃに輸送するためのものである。電子輸送層１４ｄの材料としては、例えば、キノリン、ペリレン、ビススチリル、ピラジン、またはこれらの誘導体が挙げられる。具体的には、トリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（略称Ａｌｑ3 ）、アントラセン、ナフタレン、フェナントレン、ピレン、クリセン、ペリレン、ブタジエン、クマリン、アクリジン、スチルベンまたはこれらの誘導体が挙げられる。

有機層１４の各層は、例えば真空蒸着法や、スピンコート法などの方法によって形成することができる。なお、ここでは、有機層１４が正孔注入層１４ａ、正孔輸送層１４ｂ、発光層１４ｃ、電子輸送層１４ｄで構成されることとしたが、このような層構造に限定されることはなく、陽極１３と陰極１５との間に発光層１４ｃを含む有機層１４が挟持された構成であればよい。例えば、正孔注入層１４ａと正孔輸送層１４ｂが一層で設けられていてもよく、電子輸送層１４ｄと陰極１５との間に電子注入層が設けられた構成であってもよい。また、発光層１４ｃが正孔輸送層１４ｂまたは電子輸送層１４ｄを兼ねた構成であってもよい。これらは、必要に応じた積層構造を選択することができる。

次に、有機層１４以外の有機ＥＬ素子１１の構成について説明する。まず、基板１２は、有機ＥＬ素子１１の支持体であって、例えば、石英、ガラス、金属箔、または樹脂製のフィルムやシートなどが用いられる。この中でも、石英やガラスが好ましく、樹脂製の場合には、その材質としてポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）に代表されるメタクリル樹脂類、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）などのポリエステル類、またはポリカーボネート樹脂などが挙げられるが、透水性や透ガス性を抑える積層構造、表面処理を行うことが必要である。

この基板１２上に設けられる陽極１３には、効率良く正孔を注入するために電極材料の真空準位からの仕事関数が大きいものが用いられる。ここでは例えばクロム（Ｃｒ）を用いることとしたが、モリブテン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、酸化スズ（ＳｎＯ₂）とアンチモン（Ｓｂ）との合金、酸化亜鉛（ＺｎＯ）とアルミニウム（Ａｌ）との合金、さらにはこれらの金属や合金の酸化物等が、単独または混在された状態で用いられる。この陽極１３は、例えばスパッタリング法等により形成される。

ここでの陽極１３は、この有機ＥＬ素子１１を用いて構成される表示装置の駆動方式がアクティブマトリックス方式であるため、ＴＦＴが設けられている画素毎にパターニングされる。そして、この陽極１３上には、ここでの図示を省略したが絶縁膜が設けられ、この絶縁膜の開口部から、各画素の陽極１３の表面が露出されるようになっている。

次に、陰極１５は、例えば、有機層１４側から順に第１層１５ａおよび第２層１５ｂを積層させた２層構造で構成されている。第１層１５ａは、仕事関数が小さく、かつ光透過性の良好な材料を用いて構成される。このような材料としては、例えば、カルシウム（Ｃａ），バリウム（Ｂａ）等のアルカリ土類金属、リチウム，セシウム等のアルカリ金属、さらにはインジウム（Ｉｎ），マグネシウム（Ｍｇ）等の仕事関数の小さい金属、これらの金属の混合物、またはこれらの金属の合金を用いて安定性を高めてもよい。さらには、上記の金属の酸化物を単体で用いてもよく、これらの酸化物の混合物であっても、合金の酸化物であってもよい。

第２層１５ｂは、例えば、ＭｇＡｇなどの光透過性を有する層を用いた薄膜により構成されている。また、第１層１５ａと第２層１５ｂとの間に、さらに、アルミキノリン錯体、スチリルアミン誘導体、フタロシアニン誘導体等の有機材料を含有した混合層が設けられていてもよい。

ここで、この有機ＥＬ素子１１では、例えばキャビティ構造を有して形成されている。キャビティ構造における目的波長を得るためのキャビティ長（光学的距離）、すなわち、陽極１３と陰極１５の第１層１５ａとの間の距離は、発光波長によって規定されており、多重干渉の計算から導くことができる。ＴＡＣ構造では、このキャビティ構造を積極的に用いることにより、外部への光取り出し効率の改善や発光スペクトルの制御を行うことが可能である。そして、この場合には、第１層１５ａと第２層１５ｂとの間に設けられる有機材料を含有する混合層は、キャビティ長の調整にも用いることができる。

以上の第１層１５ａおよび第２層１５ｂは、真空蒸着法、スパッタリング法、更にはプラズマＣＶＤ法などの手法によって形成することができる。

なお、陰極１５は上記のような２層構造でなくても良い。この積層構造は電極各層の機能分離を行う際に必要なものであり、第２層１５ｂのみで構成したり、第１層１５ａ上にＩＴＯなどの透明電極を形成したりすることも可能であり、作製されるデバイスの構造に応じて最適な組み合わせ、積層構造を取れば良いことは言うまでもない。

上記した各有機ＥＬ素子１１に印加する電流は通常、直流であるが、パルス電流や交流を用いてもよい。電流値、電圧値は、素子を破壊しない範囲内であれば特に制限はないが、有機ＥＬ素子１１の消費電力や寿命を考慮すると、なるべく小さい電気エネルギーで効率良く発光させることが望ましい。

有機ＥＬ素子１１としては、上述したようなＴＡＣ構造だけでなく、陽極１３にＩＴＯ等よりなる透明電極を用いることにより上下の両サイドから光を取り出す両面発光型や、陽極１３を透明電極、陰極１５を反射電極とすることで、基板１２側から光を取り出す下面発光型の構成もある。さらには、基板１２側から順に、陰極１５、有機層１４、陽極１３が順次積層された構成のものある。

（有機材料）
本発明の有機材料は、上述したような有機ＥＬ素子１１の有機層１４に用いられるものであり、特に、正孔注入層１４ａ、正孔輸送層１４ｂ、発光層１４ｃに用いられるものである。ここで、上記の層に用いられる有機材料は、パラジウムを含む触媒成分を用いて合成することができ、その場合には合成された有機材料中に、触媒残渣であるパラジウムが残存し易い傾向にある。本発明では、有機材料に含まれるパラジウムの濃度を１０００ｐｐｍ以下に規定している。

ここで、正孔注入層１４ａ、正孔輸送層１４ｂ、発光層１４ｃを構成する各有機材料に含まれるパラジウムの濃度を１０００ｐｐｍ以下とすることで、有機ＥＬ素子１１における発光を司る電子または正孔がパラジウムによりトラップされることが抑制される。特に、発光層１４ｃを構成する有機材料に含まれるパラジウムの濃度を１０００ｐｐｍ以下とすることで、電子と正孔の再結合がパラジウムにより妨げられることなく行われるため、発光効率が向上する。

また、上述したパラジウムを含有する触媒成分を用いた合成法とは、特定の有機ＥＬ材料の合成反応の過程において、原料、溶媒もしくは反応助剤のほかに触媒成分として含まれていることを意味する。ここで含まれるとは、成分が挙示のもの（原料、溶媒、反応助剤、触媒成分）のみであるということを意味するものではなく、本発明の効果を損なわない範囲で他の成分が共存することを排除しない。

また、有機ＥＬ素子１１向けの有機材料が、その合成される過程においてパラジウムを含有する触媒成分を用いた合成法を少なくとも一段階経ているものであればよく、総ての合成段階でパラジウムを含有する触媒成分が用いられることを意味するものではない。

本発明におけるパラジウムを含有する触媒成分としては、公知のものであってよく、例えば、塩化パラジウム（ＩＩ）、臭化パラジウム（ＩＩ）、酸化パラジウム（ＩＩ）、硫酸パラジウム（ＩＩ）、硝酸パラジウム（ＩＩ）、酢酸パラジウム（ＩＩ）、塩化パラジウム（ＩＩ）ナトリウム、トリフルオロ酢酸パラジウム（ＩＩ）、パラジウムアセチルアセトナート（ＩＩ）、ジアミンジクロロパラジウム（ＩＩ）、ジクロロテトラアンミンパラジウム（ＩＩ）、ジクロロ[１，１’−フェロセニルビス（ジフェニルフォスフィン）]パラジウム（ＩＩ）、（ジクロロビス（ベンゾニトリル）パラジウム（ＩＩ）、ジクロロビス（アセトニトリル）パラジウム（ＩＩ）、ビス（アセチルアセトナート）パラジウム（ＩＩ）、ビス（エチレンジアミン）ジクロロパラジウム（ＩＩ）、ジクロロビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（ＩＩ）、酢酸ビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（ＩＩ）、ジクロロ（シクロオクタ−１，５−ジエン）パラジウム（ＩＩ）、パラジウムトリフルオロアセテート（ＩＩ）、１，１’‐ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン‐パラジウム（ＩＩ）ジクロリド‐ジクロロメタン錯体等の２価パラジウム化合物類、ヘキサクロロパラジウム（ＩＶ）酸ナトリウム四水和物、ヘキサクロロパラジウム酸（ＩＶ）アンモニウム、ヘキサクロロパラジウム（ＩＶ）酸カリウム等の４価パラジウム化合物類、パラジウム黒、トリス（ジベンジリデンアセトン）二パラジウム（０）、トリス（ジベンジリデンアセトン）二パラジウムクロロホルム錯体（０）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）等の０価パラジウム化合物類等が挙げられる。

また、パラジウムには同位体として¹⁰²Ｐｄ：1.020％、¹⁰⁴Ｐｄ：11.14％、 ¹⁰⁵Ｐｄ：22.33％、¹⁰⁶Ｐｄ：27.33％、¹⁰⁸Ｐｄ：26.46％、および¹¹⁰Ｐｄ：11.72％が存在するが、本発明におけるパラジウムの濃度の規定においてはこれらの同位体は区別しない。

ここで、本発明の有機材料を得るための合成過程で行われる、パラジウムを含有する触媒成分を用いた一般的な反応例を示す。

このような反応例として、特定のハロゲン化アリールと特定のアリールアミンまたはジアリールアミンとのパラジウムカップリングによるジアリールアミン化合物またはトリアリールアミン化合物の合成反応の例を式（１）に示す。

式（１）に示すように、ハロゲン化アリールとジフェニルアミンとの反応では、パラジウム触媒、塩基および嵩高い配位子を有するフォスフィンの存在下において、トリアリールアミン化合物が収率よく生成される（「Tetrahedron Letters」１９９８年，第３９巻，ｐ．２３６７）。

また、式（２）の反応例は、原料として、ハロゲン化アリールと、１級アミンまたは２級アミンとのカップリング反応において、パラジウム触媒を用いるものである。パラジウム触媒の助触媒として、２，２’−ビス（ジフェニルフォスフィノ）−１，１’−ビナフチル（ＢＩＮＡＰ）を用い、高収率でのアリールアミンの合成が可能である（John P. Wolfe and Stephen L. Buchwald,「Organic Synthesis」第７８巻、ｐ．２３）。

さらに、特定のボロン酸もしくはボロン酸エステルと特定のハロゲン化アリールとのパラジウムカップリングによるビアリール系芳香族化合物の合成の一例を式（３）に示す。

式（３）に示すように、フェニルボロン酸と臭化アリールの反応において、パラジウム触媒および塩基の存在下で、ビアリールが収率よく生成される（N.Miyaura, T.Yanagi, A.Suzuki,「Chemical Reviews」１９９５年、第９５巻、ｐ．２４５７）。

また、式（４）に示すように、触媒として１，１’‐ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン‐パラジウム（ＩＩ）ジクロリド（ＰｄＣｌ₂（ｄｐｐｆ））の存在のもと、アリールボロン酸エステルとトリフレート化アリールとの反応によっても高収率でビアリール系芳香族化合物が合成される。（「Tetrahedron Letter」１９９７年，第３８巻，ｐ．３４４７−３４５０）。

上記の式（１）〜式（４）におけるパラジウム化合物の使用量は、原料１モルに対しパラジウム換算で通常０．０００００１〜１００モル％の範囲内で行われ、より好ましくは、０．０００１〜１０モル％の範囲内である。ただし、パラジウム化合物の触媒残渣は、合成される有機材料に対して影響を及ぼすため、反応が促進される範囲の使用量であれば、少ないほど好ましい。

また、上述したようなパラジウムを含有する触媒成分を用いた反応は、有機溶媒を用いる均一溶解状態もしくはスラリー状態、水と有機溶媒の二層系混合状態などに適用される。ここで有機溶媒としてはペンタン、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系炭化水素溶媒、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、テトラハイドロフラン、ジオキサンなどのエーテル類、酢酸メチル、酢酸エチルなどの酸エステル類、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホトリアミド等を挙げることができる。この中でも好ましい溶媒としてはベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系炭化水素溶媒が挙げられる。

反応温度は、通常０〜２００℃程度、好ましくは５０〜１５０℃であり、そのとき反応雰囲気としては空気の他、窒素、二酸化炭素、アルゴンなどの不活性ガスなどが挙げられ、特に不活性ガス雰囲気下で反応することが好ましい。

上記のような反応を行い、目的とする有機材料を合成した後は、この有機材料を精製し、有機材料中の金属元素等からなる不純物を排除することで、高純度の有機化合物を得る。この精製方法としては、再結晶法、再沈殿法、もしくはシリカやアルミナを用いたカラム精製のほかに、昇華法やゾーンメルト法による公知の高純度化方法を用いることができる。この中でも、再結晶法、昇華法、ゾーンメルト法により有機材料を精製することで、有機材料中のパラジウム濃度が効果的に低減される。

さらに、これらの精製方法を繰り返し行うことや異なる精製法を組み合わせて行うことで有機材料中のパラジウムの濃度をより低減させることが可能となる。

本発明におけるパラジウムの検出、測定、定量の方法は公知に知られている方法もしくは装置を用いて行われ、例えば、発光分析装置である高周波誘導結合プラズマ発光分析装置（ＩＣＰ−ＡＥＳ）や質量分析装置としての高周波誘導結合プラズマ質量分析装置（ＩＣＰ−ＭＳ）、また、これを四重極、セクタ、イオントラップタイプ、ＴＯＦ(Time of flight)など質量分散させる機能を有するものと併用させることもできる。

上記の２種類の方法はイオン源もしくは発光源としてＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）のほかにＭＩＰ（Microwave Induced Plasma）なども用いてもよい。そのほかにも、原子吸光分析（フレーム，黒鉛炉，水素化，還元気化）、広域Ｘ線吸収微細構造（EXAFS）、Ｘ線光電子分光分析器（ＸＰＳ）、核磁気共鳴分光（ＮＭＲ）、電子常磁性共鳴分光（ＥＳＲ）、電子プローブマイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）などが挙げられるが、この中でも汎用性、定量性の観点からＩＣＰ−ＡＥＳ、もしくはＩＣＰ−ＭＳが分析方法としては好ましい。

本発明の有機ＥＬ素子用の有機材料は、例えば、上述したようなパラジウムを含有する触媒成分を用いた反応を有する合成過程を経て合成される。特に、このような方法により合成される有機材料としては、芳香族炭化水素を含む構造の化合物がある。そして、その中でも、これらの有機材料の基本骨格として、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ナフタセン、フルオランテン、またはペリレンから選ばれる骨格を含む有機材料が、図１を用いて説明した有機ＥＬ素子１１の有機層１４のうち、正孔注入層１４ａ、正孔輸送層１４ｂ、発光層１４ｃに用いられる。

ここで、特に、正孔注入層１４ａまたは正孔輸送層１４ｂに用いられる有機材料の化合物の一例を示す。

ここで、式（５）中のＡ₃〜Ａ₆はそれぞれ独立に炭素数６〜２０の芳香族炭化水素を示し、この芳香族炭化水素は、無置換であっても置換基を有していてもよい。置換基としては、ハロゲン、ヒドロキシル基、アミノ基、置換もしくは無置換のカルボニル基、置換もしくは無置換のカルボニルエステル基、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルケニル基、置換もしくは無置換のアルコキシ基、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換の複素環基、シアノ基、ニトロ基、またはシリル基から選ばれるものとする。

また、カルボニル基は、アルデヒド基、ケトン基およびカルボキシル基を含む。そして、アルキル基は、直鎖状アルキル基、分岐鎖状アルキル基、環状アルキル基を含む。

なお、上述した置換基を有してもよい基、すなわち、カルボニル基、カルボニルエステル基、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アリール基および複素環基に対する置換基としては、ハロゲン、ヒドロキシル基、アミノ基、カルボニル基、カルボニルエステル基、環状アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アリール基、複素環基、シアノ基、ニトロ基、またはシリル基から選ばれるものである。

Ｙは芳香族炭化水素を示し、ベンゼン、ナフタレン、フルオレン、アントラセン、フェナントレン、ピレン、ナフタセン、フルオランテン、トリフェニレン、クリセン、ピセン、ペリレン、ペンタセン、コロネンから選ばれるものであって、ｍは１以上の整数を示す。

ここで、式（５）に示す化合物の代表的な構造について表１〜表６に示す。ただし、Ｙの骨格および結合部位（置換部位）、また、Ａ₃〜Ａ₆の分子骨格および結合部位（置換部位）、対称性、置換基の種類は表１〜６に示すものに限定されるものではない。

また、式（５）に示した化合物と同様に正孔注入層１４ａまたは正孔輸送層１４ｂに用いられる有機材料の一例として、次のような化合物が挙げられる。

ここで、式（６）中のＡ₇〜Ａ₁₂はそれぞれ独立に炭素数６〜２０の芳香族炭化水素を示し、この芳香族炭化水素は、無置換であっても置換基を有していてもよい。置換基としては、ハロゲン、ヒドロキシル基、アミノ基、置換もしくは無置換のカルボニル基、置換もしくは無置換のカルボニルエステル基、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルケニル基、置換もしくは無置換のアルコキシ基、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換の複素環基、シアノ基、ニトロ基、またはシリル基から選ばれるものとする。

また、Ｚ₁からＺ₃は芳香族炭化水素を示し、ベンゼン、ナフタレン、フルオレン、アントラセン、フェナントレン、ピレン、ナフタセン、フルオランテン、トリフェニレン、クリセン、ピセン、ペリレン、ペンタセン、コロネンから選ばれるものであって、ｐ、ｑおよびｒは１以上の整数を示す。

ここで、式（６）に示す化合物の代表的な構造について表７〜表８に示す。ただし、Ｚ₁〜Ｚ₃の分子骨格および結合部位（置換部位）、また、Ａ₇〜Ａ₁₂の分子骨格および結合部位（置換部位）、対称性、置換基の種類は表７〜８に示すものに限定されるものではない。

なお、正孔注入層１４ａ、正孔輸送層１４ｂに用いられる有機材料としては、上述したような構造の材料も含めて、ベンジン、スチリルアミン、トリフェニルアミン、ポルフィリン、トリアゾール、イミダゾール、オキサジアゾール、ポリアリールアルカン、フェニレンジアミン、アリールアミン、オキザゾール、アントラセン、フルオレノン、ヒドラゾン、スチルベン、もしくはこれらの誘導体、または、ポリシラン系化合物、ビニルカルバゾール系化合物、チオフェン系化合物あるいはアニリン系化合物等の複素環式共役系のモノマー、オリゴマーもしくはポリマーを用いることができる。

具体的には、α−ナフチルフェニルジアミン、ポルフィリン、金属テトラフェニルポルフィリン、金属ナフタロシアニン、４，４，４−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ−テトラキス（ｐ−トリル）ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ−テトラフェニル４，４−ジアミノビフェニル、Ｎ−フェニルカルバゾール、４−ジ−ｐ−トリルアミノスチルベン、ポリ（パラフェニレンビニレン）、ポリ（チオフェンビニレン）、ポリ（２，２−チエニルピロール）等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。

また、有機ＥＬ素子１１の発光層１４ｃに用いられる有機材料の一例としては、次のような化合物が挙げられる。

ここで、式（７）中のＡ₁、Ａ₂はそれぞれ独立に炭素数６〜２０の芳香族炭化水素を示し、この芳香族炭化水素は、無置換であっても置換基を有していてもよい。置換基としてはハロゲン、ヒドロキシル基、アミノ基、置換もしくは無置換のカルボニル基、置換もしくは無置換のカルボニルエステル基、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルケニル基、置換もしくは無置換のアルコキシ基、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換の複素環基、シアノ基、ニトロ基、またはシリル基から選ばれるものとする。

また、Ｘは芳香族炭化水素を示し、ベンゼン、ナフタレン、フルオレン、アントラセン、フェナントレン、ピレン、ナフタセン、フルオランテン、トリフェニレン、クリセン、ピセン、ペリレン、ペンタセン、コロネンから選ばれるものであって、ｎは1以上の整数を示す。

ここで、式（７）に示す化合物の代表的な構造について表９〜表７７に示す。ただし、これらの表に示す化合物は一例であり、Ｘの分子骨格および結合部位（置換部位）、Ａ₁、Ａ₂の分子骨格および結合部位（置換部位）、対称性、置換基の種類については、以下の例に限定されるものではない。

はじめに、Ｘをフェニル基としたものを、以下に示す。なお、フェニル基は置換部位としてオルト位、メタ位、およびパラ位の３つの置換選択性を有するが、ここではパラ位の場合を表９〜表１４に示し、メタ位の場合を表１５〜表１８に示す。

また、式（７）で示す化合物において、Ｘがフェニル基であり、ｎ＝２の場合の代表的な化合物例を表１９〜表２３に示す。この場合には、１，１’−ビフェニル骨格となる化学構造を有するものとなるが、類似の骨格としては、１，１’−ビナフチルや９，９’−ビアンスリルなど芳香族炭化水素が結合される場合があり、この場合も含まれることとする。

次に、式（７）で示す化合物において、Ｘが１，４−ナフチル置換基からなる場合の代表的な化合物について示す。このナフチル置換基については、１，２置換、１，３置換など、多様な置換の組み合わせがあり、その全てが本発明の有機材料に適用可能である。ここでは、１，４置換の化合物例を、表２４〜表２８に示し、１，５置換の化合物例を、表２９〜表３３に示す。

次に、式（７）で示す化合物において、Ｘがアントラセンからなる場合の代表的な化合物について示す。この化合物については、アントラセンの置換部位が９，１０位である場合の化合物例を表３４〜表４２に示し、アントラセンの置換部位が２，６位である場合の化合物例を表４３〜表４９に示す。

次に、式（７）で示す化合物において、Ｘがフェナントレンからなる場合の代表的な化合物について表５０〜表５４に示す。

次に、式（７）で示す化合物において、Ｘがピレンからなる場合の代表的な化合物について表５５〜表５９に示す。

次に、式（７）で示す化合物において、Ｘがナフタセンからなる場合の代表的な化合物について表６０〜表６５に示す。

次に、式（７）で示す化合物において、Ｘがフルオランテンからなる場合の代表的な化合物について表６６〜表７２に示す。

次に、式（７）で示す化合物において、Ｘがペリレンからなる場合の代表的な化合物について表７３〜表７７に示す。

なお、発光層１４ｃに用いられる材料としては、上記の化合物も含めて、例えば、アントラセン，ナフタレン，フェナントレン，ピレン，クリセン，ペリレン，ブタジエン，クマリン，アクリジン，スチルベン，トリス（８−キノリノラト）アルミニウム錯体，ビス（ベンゾキノリノラト）ベリリウム錯体，トリ（ジベンゾイルメチル）フェナントロリンユーロピウム錯体ジトルイルビニルビフェニルが挙げられるが、これらに限定されるものではない。

以上、説明したような有機材料およびこれを用いた有機ＥＬ素子１１によれば、有機層がパラジウムの濃度１０００ｐｐｍ以下の有機材料で構成されることにより、パラジウムの酸化、還元反応に起因した有機材料の構造変化および有機材料の分解劣化が抑制される。このため、正孔注入層１４ａ、正孔輸送層１４ｂ、発光層１４ｃに用いる有機材料の構造変化による発光輝度の初期劣化が抑制されるとともに、有機材料の分解劣化による発光輝度の経時的な劣化が抑制される。

また、有機ＥＬ素子１１において、有機層１４中の発光を司る電子または正孔がパラジウムによりトラップされることが抑制される。これにより、発光層１４ｃにおける電子と正孔の再結合がパラジウムにより妨げられることなく行われるため、有機ＥＬ素子１１の発光効率が向上する。

したがって、高輝度で発光寿命の長い有機ＥＬ素子１１を得ることができ、長時間の駆動が可能な有機ＥＬ素子１１を提供することができる。

なお、本実施形態では、有機ＥＬ素子１１を例にとって説明したが、本発明はこれに限定されず、他の有機素子にも適用可能である。例えば、光エネルギーを電気エネルギーへと変換する二層有機光起電力セル（Applied Physics Letters 48(2)１９８６年）等にも適用可能である。

本実施形態の有機ＥＬ材料および有機ＥＬ素子の実施例について具体的に説明する。

（合成例１）
実施形態で説明した有機ＥＬ素子１１の正孔注入層１４ａに用いる有機材料として、上述した式６の基本骨格を有する４,４',４”−トリス（フェニル−ｍ−トリルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）を、次のような方法により合成した。

まず、メカニカルスターラーを装着させた５００ｍｌの三口フラスコを窒素で十分に置換した後に、４,４',４”−トリヨードトリフェニルアミン（３１．２ｇ、５０ｍｍｏｌ）、３−フェニル−ｍ−トリルアミン（２９．３ｇ、１６０ｍｍｏｌ）、ナトリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシド（５．７ｇ、６０ｍｍｏｌ）を２００ｍｌのトルエンに溶解させた。

その混合溶液を窒素にて１０分間バブリングして、溶液中の溶存酸素を十分に排気させた。続いて、パラジウム触媒成分として酢酸パラジウム（２８０ｍｇ、１．２５ｍｍｏｌ）を一括で加え、攪拌しながらトルエン２０ｍｌに溶解させたトリ（t-ブチルフォスフィン）（１．０ｇ、５ｍｍｏｌ）を滴下し、全量の投入が終了した後に昇温を開始して還流温度で８時間反応させた。

反応終了後に室温まで冷却し、続いてこのトルエン溶液を水で３回洗浄し、有機層側を硫酸ナトリウムで乾燥させ一昼夜放置した。ろ過によって硫酸ナトリウムを除去した後に、トルエン溶液を濃縮し、シリカゲルによるカラムクロマトグラフィー（ヘキサンとトルエンの混合溶媒）にて不純物および副生成物を除去した。得られた反応生成物はトルエンとヘキサンの混合溶媒から再結晶を行い、目的生成物であるｍ−ＭＴＤＡＴＡの白色柱状結晶を得た。収率は７４％だった。

得られた有機材料について、ＩＣＰ−ＡＥＳ法による元素分析を行った結果を表７８に示す。

表７８に示すように、この化合物には３５５０ｐｐｍのパラジウムが含まれていた。この化合物をｍ−ＭＴＤＡＴＡ（未昇華１）とする。また、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ（未昇華１）について昇華精製を１度行ったところ、パラジウム濃度は１０００ｐｐｍとなった。この化合物をｍ−ＭＴＤＡＴＡ（昇華１）とする。さらにもう１度昇華精製を繰り返したところ、パラジウム濃度は８９ｐｐｍとなった。この化合物をｍ−ＭＴＤＡＴＡ（昇華２）とする。また、上記合成例１と同様の方法により、再度、ｍ−ＭＴＤＡＴＡを合成し、カラム精製を強化した。そして、得られた有機材料について、ＩＣＰ−ＡＥＳ法による元素分析を行ったところ、パラジウム濃度は１２００ｐｐｍであった。この化合物をｍ−ＭＴＤＡＴＡ（未昇華２）とする。

（合成例２）
有機ＥＬ素子１１の正孔注入層１４ａに用いる有機材料として、式（６）に示す基本骨格を有する４,４',４”−トリス（２−ナフチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（２−ＴＮＡＴＡ）を次のような方法により合成した。

合成例１において３−フェニル−ｍ−トリルアミンの代わりに２−ナフチルフェニルアミンを用いた以外は合成例１の方法と同様に合成を行い、カラム精製を行った。その結果、目的生成物である２−ＴＮＡＴＡの白色結晶を得た。収率は６３％だった。

得られた２−ＴＮＡＴＡについて、ＩＣＰ−ＡＥＳ法による元素分析を行ったところ、表７８に示すように、この化合物には４９５０ｐｐｍのパラジウムが含まれていた。この化合物を２−ＴＮＡＴＡ（未昇華１）とする。また、２−ＴＮＡＴＡ（未昇華１）について昇華精製を１度行ったところ、パラジウム濃度は９２０ｐｐｍとなった。この化合物を２−ＴＮＡＴＡ（昇華１）とする。さらにもう１度昇華精製を繰り返したところ、パラジウム濃度は１２７ｐｐｍとなった。この化合物を以後２−ＴＮＡＴＡ（昇華２）とする。また、上記合成例２と同様の方法により、再度、２−ＴＮＡＴＡを合成し、カラム精製を強化した。そして、得られた有機材料について、ＩＣＰ−ＡＥＳ法による元素分析を行ったところ、パラジウム濃度は１３１０ｐｐｍであった。この化合物を２−ＴＮＡＴＡ（未昇華２）とする。

（合成例３）
次に、図１を用いて説明した有機ＥＬ素子１１の正孔輸送層１４ｂに用いる有機材料にとして、式（５）に示す基本骨格を有するＮ，Ｎ’−ビス（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル[１，１’-ビフェニル]−４，４’−ジアミン（α−ＮＰＤ）を次のような方法により合成した。

メカニカルスターラーを装着させた１０００ｍｌの三口フラスコを窒素で十分に置換した後に、Ｎ,Ｎ’―ジフェニルベンジジン（１６．８ｇ、５０ｍｍｏｌ）、１−ブロモナフタレン（２０．７ｇ、１００ｍｍｏｌ）、ナトリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシド（９．６ｇ、１００ｍｍｏｌ）を８０ｍｌのトルエンに溶解させた。

この混合溶液を窒素にて１０分間バブリングして、溶液中の溶存酸素を十分に排気した。続いてパラジウム触媒成分として酢酸パラジウム（１．１ｇ、５ｍｍｏｌ）を、上記混合溶液に一括で加え、攪拌しながらトルエン２０ｍｌに溶解させたトリ（t-ブチルフォスフィン）（４．０ｇ、２０ｍｍｏｌ）を滴下し、全量の投入が終了した後に昇温を開始して還流温度で８時間反応させた。

反応終了後に室温まで冷却し、セライトにて不溶部を分離させた後に有機層を水で５回洗浄し、有機層を硫酸マグネシウムを用いて乾燥させた。この溶液を濃縮させた後にヘキサン/トルエン＝２：８の混合溶媒にてシリカカラムを通し、目的物であるα−ＮＰＤを収率７０％で得た。

ＩＣＰ−ＡＥＳ法により、得られたα−ＮＰＤについて元素分析を行った結果を表７９に示す。

表７９に示すように、この化合物には４６１０ｐｐｍのパラジウムが含まれていた。この化合物をα−ＮＰＤ（未昇華１）とする。また、この化合物について昇華精製を１度行ったところ、パラジウム濃度は９３０ｐｐｍとなった。この化合物をα−ＮＰＤ（昇華１）とする。さらにもう１度昇華精製を繰り返したところ、パラジウムの含量は１２ｐｐｍとなった。この化合物を以後α−ＮＰＤ（昇華２）と明記する。また、上記合成例３と同様の方法により、再度、α−ＮＰＤを合成し、カラム精製を強化した。そして、得られた有機材料について、ＩＣＰ−ＡＥＳ法による元素分析を行ったところ、パラジウム濃度は１０９０ｐｐｍであった。この化合物をα−ＮＰＤ（未昇華２）とする。

（合成例４）
また、有機ＥＬ素子１１の正孔輸送層１４ｂに用いる有機材料として、式（５）に示す基本骨格を有するＮ，Ｎ’−ビス（４’―ジフェニルアミノ−４−ビフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ＤＰＢＰＢ）を、次のような方法で合成した。

合成例３において１−ブロモナフタレンの代わりに４−ブロモ−４’−ビフェニルアミノ―ビフェニルを使用した以外は同様の操作を行い、ＤＰＢＰＢを収率７０％で得た。

ＩＣＰ−ＡＥＳ法により、得られたＤＰＢＰＢについて元素分析を行ったところ、表７９に示すように、この化合物には２１６０ｐｐｍのパラジウムが含まれていた。この化合物をＤＰＢＰＢ（未昇華１）とする。また、この化合物について昇華精製を１度行ったところ、パラジウムの含量は９８８ｐｐｍとなった。この化合物をＤＰＢＰＢ（昇華１）とする。さらにもう１度昇華精製を繰り返したところ、パラジウムの含量は９５ｐｐｍとなった。この化合物をＤＰＢＰＢ（昇華２）とする。また、上記合成例４と同様の方法により、再度、ＤＰＢＰＢを合成し、カラム精製を強化した。そして、得られた有機材料について、ＩＣＰ−ＡＥＳ法による元素分析を行ったところ、パラジウム濃度は１１６０ｐｐｍであった。この化合物をＤＰＢＰＢ（未昇華２）とする。

（合成例５）
また、図１を用いて説明した有機ＥＬ素子１１の発光層１４ｃに用いる有機材料として、式（７）に示す基本骨格を有する９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（２−ＡＤＮ）の合成方法について説明する。

メカニカルスターラーを装着させた１０００ｍｌの三口フラスコを窒素で十分に置換した後に、９，１０−ジブロモアントラセン（１６．８ｇ、５０ｍｍｏｌ）、２−ナフタレンボロン酸（２０．７ｇ、１００ｍｍｏｌ）を順次加え、３００ｍｌのトルエンおよび１５０ｍｌのエタノールにて溶解させた。攪拌しながら２．０ｍｏｌ／ｌのＮａ₂ＣＯ₃水溶液を１５０ｍｌ添加し、その混合溶液を窒素にて１０分間バブリングして、溶液中の溶存酸素を十分に排気した。

続いて、パラジウム触媒成分としてテトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（５００ｍｇ、０．４ｍｍｏｌ）を加えてから昇温を開始し、還流温度で８時間反応させた。反応終了後に室温まで冷却し、有機層を分離させ、水で５回洗浄し、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた。この溶液を濃縮させた後にヘキサン/トルエン混合溶媒にてシリカカラムを通し、目的物である２−ＡＤＮを収率６７％で得た。

ＩＣＰ−ＡＥＳ法により、得られた有機材料について元素分析を行った結果を表８０に示す。

表８０に示すように、この有機材料には、２１８０ｐｐｍのパラジウムが含まれていた。この化合物を２−ＡＤＮ（未昇華１）とする。また、２−ＡＤＮ（未昇華１）について昇華精製を１度行ったところ、パラジウム濃度は７８０ｐｐｍとなった。この化合物を２−ＡＤＮ（昇華１）とする。さらにもう１度昇華精製を繰り返したところ、パラジウムの含量は１０２ｐｐｍとなった。この化合物を以後２−ＡＤＮ（昇華２）とする。また、上記合成例５と同様の方法により、再度、２−ＡＤＮを合成し、カラム精製を強化した。そして、得られた有機材料について、ＩＣＰ−ＡＥＳ法による元素分析を行ったところ、パラジウム濃度は１１６０ｐｐｍであった。この化合物を２-ＡＤＮ（未昇華２）とする。

（合成例６）
また、有機ＥＬ素子１１の発光層１４ｃに用いる有機材料について、式（７）に示す基本骨格を有する２，６−ジ（１−ナフチル）アントラセン（１−ＡＤＮ）を次のような方法で合成した。

合成例１において２−ナフタレンボロン酸の代わりに１−ナフタレンボロン酸を用いた以外は、合成例１の方法と同様に合成を行い、その後、カラム精製を行った。その結果、目的生成物である１−ＡＤＮの白色結晶を収率６８％で得た。

ＩＣＰ−ＡＥＳ法により、得られた１−ＡＤＮの元素分析を行ったところ、表８０に示すように、この化合物には３５５０ｐｐｍのパラジウムが含まれていた。この化合物を１−ＡＤＮ（未昇華１）とする。また、この１−ＡＤＮ（未昇華１）について、昇華精製を１度行ったところ、パラジウム濃度は８８０ｐｐｍとなった。この化合物を１−ＡＤＮ（昇華１）とする。さらにもう１度昇華精製を繰り返したところ、パラジウムの含量は９５ｐｐｍとなった。この化合物を１−ＡＤＮ（昇華２）とする。また、上記合成例６と同様の方法により、再度、１−ＡＤＮを合成し、カラム精製を強化した。そして、得られた有機材料について、ＩＣＰ−ＡＥＳ法による元素分析を行ったところ、パラジウム濃度は１３５０ｐｐｍであった。この化合物を１-ＡＤＮ（未昇華２）とする。

（有機ＥＬ素子の形成）
次に、上記の合成法により合成された各有機材料を用いて、図１を用いて説明した有機ＥＬ素子１１を形成した。

＜正孔注入層１４ａ＞
ここでは、まず、有機ＥＬ素子１１の正孔注入層１４ａを構成する有機材料のパラジウム濃度が異なる場合の例を、実施例１〜６および比較例１〜６に示す。

（実施例１）
まず、例えば３０ｍｍ×３０ｍｍのガラス板からなる基板１２上に、クロム（Ｃｒ）からなる膜（膜厚約１００ｎｍ）を形成することで、陽極１３とした。さらに、この陽極１３上に二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）からなる絶縁膜を蒸着することで、２ｍｍ×２ｍｍの発光領域以外を絶縁膜でマスクした有機電界発光素子用のセルを作製した。

次に、真空蒸着法により、陽極１３上に、有機層１４の正孔注入層１４ａとして、表７８に示すｍ-ＭＴＤＡＴＡ（昇華２）を３０ｎｍの膜厚で成膜した。この際の蒸着速度は、０．２〜０．４ｎｍ／ｓｅｃであった。

次いで、真空蒸着法により、正孔注入層１４ａ上に、正孔輸送層１４ｂとして、表７９に示すα-ＮＰＤ（昇華１）を、３０ｎｍの膜厚で成膜した。この際の蒸着速度は、０．２〜０．４ｎｍ／ｓｅｃであった。

続いて、真空蒸着法により、正孔輸送層１４ｂ上に、電子輸送性の発光層１４ｃとして、表８０に示す２−ＡＤＮ（昇華１）を３０ｎｍの膜厚で成膜した。

次に、真空蒸着法により、電子輸送層１４ｄとして、式（８）に示す８−ヒドロキシキノリンアルミニウム（Ａｌｑ３）を約２０ｎｍの膜厚で成膜した。

以上のようにして、正孔注入層１４ａ、正孔輸送層１４ｂ、発光層１４ｃ、および電子輸送層１４ｄを順次積層してなる有機層１４を形成した後、真空蒸着法により、この有機層１４上に、陰極１５の第１層１５ａとして、Ｌｉ₂Ｏを約０．３ｎｍの膜厚で形成した。この際の蒸着速度は、０．２〜０．４ｎｍ／ｓｅｃであった。その後、真空蒸着法により、第１層１５ａ上に、陰極１５の第２層１５ｂとして、ＭｇＡｇ膜を膜厚１０ｎｍで成膜した。

以上のような方法により形成した有機ＥＬ素子１１について、直流電圧駆動した場合の発光輝度と、発光寿命の指標となる輝度の半減時間を測定した。その結果を表８１に示す。

表８１に示すように、この有機ＥＬ素子１１は、青色の発色を呈し、駆動電圧７Ｖで発光輝度は１０００ｃｄ／ｍ²であり、初期輝度１０００ｃｄ／ｍ²で定電流駆動した場合の半減時間は３５０時間であった。

（実施例２）
正孔注入層１４ａの有機材料として、表７８に示すｍ-ＭＴＤＡＴＡ（昇華１）を用いた以外は、実施例１と同様の材料を用い、実施例１記載の方法により有機ＥＬ素子１１を形成した。この有機ＥＬ素子１１について、実施例１と同様の条件での評価を行ったところ、表８１に示すように、青色の発色を呈し、駆動電圧７Ｖで発光輝度は１０００ｃｄ／ｍ²であり、半減時間は２７０時間であった。

（比較例１）
正孔注入層１４ａの有機材料として、表７８に示すｍ−ＭＴＤＡＴＡ（未昇華１）を用いた以外は、実施例１と同様の材料を用い、実施例１記載の方法により有機ＥＬ素子１１を形成した。この有機ＥＬ素子１１について、実施例１と同様の条件で輝度の半減時間を測定したところ、表８１に示すように、半減時間は２１０時間であった。

（比較例２）
正孔注入層１４ａの有機材料として、表７８に示すｍ−ＭＴＤＡＴＡ（未昇華２）を使用した以外は、実施例１と同様の材料を用い、実施例１記載の方法により有機ＥＬ素子１１を形成した。この有機ＥＬ素子１１について、実施例１と同様の条件で輝度の半減時間を測定したところ、表８１に示すように、半減時間は２５０時間であった。

（実施例３）
正孔注入層１４ａの有機材料として、表７８に示す２−ＴＮＡＴＡ（昇華２）を使用した以外は、実施例１と同様の材料を用い、実施例１記載の方法により有機ＥＬ素子１１を形成した。この有機ＥＬ素子１１について、直流電圧駆動した場合の発光輝度と、輝度の半減時間を測定した。

表８１に示すように、この有機ＥＬ素子１１は、青色の発色を呈し、駆動電圧８Ｖで発光輝度は１０００ｃｄ／ｍ²であり、初期輝度１０００ｃｄ／ｍ²で定電流駆動した場合の輝度の半減時間は２００時間であった。

（実施例４）
正孔注入層１４ａの有機材料として、表７８に示す２−ＴＮＡＴＡ（昇華１）を用いた以外は、実施例３と同様の材料を用い、実施例１記載の方法により有機ＥＬ素子１１を形成した。この有機ＥＬ素子１１について、実施例３と同様の条件での評価を行ったところ、表８１に示すように、青色の発色を呈し、駆動電圧８Ｖで発光輝度は１０００ｃｄ／ｍ²であり、半減時間は１７０時間であった。

（比較例３）
正孔注入層１４ａの有機材料として、表７８に示す２−ＴＮＡＴＡ（未昇華１）を用いた以外は、実施例３と同様の材料を用い、実施例１記載の方法により有機ＥＬ素子１１を形成した。この有機Ｅｌ素子１１について、実施例３と同様の条件で輝度の半減時間を測定したところ、表８１に示すように、半減時間は１００時間であった。

（比較例４）
正孔注入層１４ａの有機材料として、表７８に示す２−ＴＮＡＴＡ（未昇華２）を用いた以外は、実施例３と同様の材料を用い、実施例１記載の方法により有機ＥＬ素子１１を形成した。この有機Ｅｌ素子１１について、実施例３と同様の条件で輝度の半減時間を測定したところ、表８１に示すように、半減時間は１１０時間であった。

（実施例５）
発光層１４ｃの有機材料として、表８０に示す２−ＡＤＮ（昇華１）を膜厚５０ｎｍで成膜した後、式（９）に示す１,１’-８,１’’-ターピレン（１，８−ＴＰ）を相対膜厚比で５％ドーピングしたものを用いた。

発光層１４ｃ以外は、実施例１と同様の材料を用いて有機ＥＬ素子１１を形成した。この有機ＥＬ素子１１について、直流電圧駆動した場合の発光輝度と輝度の半減時間を測定した。

表８１に示すように、この有機ＥＬ素子１１は、白色の発色を呈し、駆動電圧６Ｖで発光輝度は１０００ｃｄ／ｍ²であり、初期輝度１０００ｃｄ／ｍ²で定電流駆動した場合の輝度の半減時間は３７０時間であった。

（比較例５）
正孔注入層１４ａの有機材料として、表７８に示すｍ-ＭＴＤＡＴＡ（未昇華１）を用いた以外は、実施例５と同様の材料を用い、実施例１記載の方法により有機ＥＬ素子１１を形成した。この有機ＥＬ素子１１について、実施例５と同様の条件で輝度の半減時間を測定したところ、表８１に示すように、半減時間は６０時間であった。

（実施例６）
正孔注入層１４ａの有機材料として、表７８に示す２−ＴＮＡＴＡ（昇華２）を用い、また、発光層１４ｃの有機材料として、実施例５と同様に、２−ＡＤＮ（昇華１）に１，８−ＴＰをドーピングしたものを用いた。これら以外は、実施例１と同様の材料を用いて有機ＥＬ素子１１を形成した。この有機ＥＬ素子１１について、直流電圧駆動した場合の発光輝度と輝度の半減時間を測定した。

表８１に示すように、この有機ＥＬ素子１１は、白色の発色を呈し、駆動電圧６Ｖで発光輝度は１０００ｃｄ／ｍ²であり、初期輝度１０００ｃｄ／ｍ²で定電流駆動した場合の輝度の半減時間は２５０時間であった。

（比較例６）
正孔注入層１４ａの有機材料として、表７８に示す２−ＴＮＡＴＡ（未昇華１）を用いた以外は、実施例６と同様の材料を用い、実施例１記載の方法により有機ＥＬ素子１１を形成した。この有機ＥＬ素子１１について、実施例６と同様の条件で輝度の半減時間を測定したところ、表８１に示すように、半減時間は１１０時間であった。

以上、実施例１〜６に示すように、正孔注入層１４ａを構成する有機材料のパラジウム濃度が１０００ｐｐｍ以下の場合には、構成する有機材料によらず、比較例１〜６に示す１０００ｐｐｍより多い場合と比較して、発光寿命が長いことが確認された。

＜正孔輸送層１４ｂ＞
次に、有機ＥＬ素子１１の正孔輸送層１４ｂを構成する有機材料のパラジウム濃度を変化させた場合の例を、実施例７〜１２および比較例７〜１２に示す。

（実施例７）
正孔注入層１４ａには、表７８に示すｍ-ＭＴＤＡＴＡ（昇華１）を用い、発光層１４ｃには、表８０に示す２−ＡＤＮ（昇華１）を用いた。そして、正孔輸送層１４ｂとして、表７９に示すα-ＮＰＤ（昇華２）を用いて、実施例１と同様の方法により有機ＥＬ素子１１を形成した。この有機ＥＬ素子１１について、直流電圧駆動した場合の発光輝度と発光寿命の指標となる輝度の半減時間を測定した。その結果を表８２に示す。

表８２に示すように、この有機ＥＬ素子１１は、青色の発色を呈し、駆動電圧７Ｖで発光輝度は１０００ｃｄ／ｍ²であり、初期輝度１０００ｃｄ／ｍ²で定電流駆動した場合の輝度の半減時間は３５０時間であった。

（実施例８）
正孔輸送層１４ｂの有機材料として、表７９に示すα-ＮＰＤ（昇華１）を用いた以外は、実施例７と同様の材料を用いて、実施例１記載の方法により有機ＥＬ素子１１を形成した。なお、この有機ＥＬ素子１１は実施例２と同様の構成となる。この有機ＥＬ素子１１について、実施例７と同様の条件で評価したところ、表８２に示すように、青色の発色を呈し、駆動電圧７Ｖで発光輝度は１０００ｃｄ／ｍ²であり、半減時間は２７０時間であった。

（比較例７）
正孔輸送層１４ｂの有機材料として、表７９に示すα-ＮＰＤ（未昇華１）を用いた以外は、実施例７と同様の材料を用い、実施例１記載の方法により有機ＥＬ素子１１を形成した。この有機ＥＬ素子１１について、実施例７と同様の条件で輝度の半減時間を測定したところ、表８２に示すように、半減時間は１７０時間であった。

（比較例８）
正孔輸送層１４ｂの有機材料として、表７９に示すα-ＮＰＤ（未昇華２）を使用した以外は、実施例７と同様の材料を用い、実施例１記載の方法により有機ＥＬ素子１１を形成した。この有機ＥＬ素子１１について、実施例７と同様の条件で輝度の半減時間を測定したところ、表８２に示すように、半減時間は２２０時間であった。

（実施例９）
正孔輸送層１４ｂの有機材料として、表７９に示すＤＰＢＰＢ（昇華２）を使用した以外は、実施例７と同様の材料を用い、実施例１記載の方法により有機ＥＬ素子１１を形成した。この有機ＥＬ素子１１について、直流電圧駆動した場合の発光輝度と、輝度の半減時間を測定した。

表８２に示すように、この有機ＥＬ素子１１は、青色の発色を呈し、駆動電圧８Ｖで発光輝度は１０００ｃｄ／ｍ²であり、半減時間は２００時間であった。

（実施例１０）
正孔輸送層１４ｂの有機材料として、表７９に示すＤＰＢＰＢ（昇華１）を使用した以外は、実施例９と同様の材料を用い、実施例１記載の方法により有機ＥＬ素子１１を形成した。この有機ＥＬ素子１１について、実施例９と同様の条件での評価を行ったところ、表８２に示すように、青色の発色を呈し、、駆動電圧８Ｖで発光輝度は１０００ｃｄ／ｍ²であり、半減時間は１５０時間であった。

（比較例９）
正孔輸送層１４ｂの有機材料として、表７９に示すＤＰＢＰＢ（未昇華１）を使用した以外は、実施例９と同様の材料を用い、実施例１記載の方法により有機ＥＬ素子１１を形成した。この有機ＥＬ素子１１について、実施例９と同様の条件で輝度の半減時間を測定したところ、表８２に示すように、半減時間は９０時間であった。

（比較例１０）
正孔輸送層１４ｂの有機材料として、表７９に示すＤＰＢＰＢ（未昇華２）を使用した以外は、実施例９と同様の材料を用い、実施例１記載の方法により有機ＥＬ素子１１を形成した。この有機ＥＬ素子１１について、実施例９と同様の条件で輝度の半減時間を測定したところ、表８２に示すように、半減時間は１１０時間であった。

（実施例１１）
正孔輸送層１４ｂの有機材料として、表７９に示すα−ＮＰＤ（昇華２）を用い、また、発光層１４ｃの有機材料として、実施例５と同様に、２−ＡＤＮ（昇華１）に１，８−ＴＰをドーピングしたものを用いた。この有機ＥＬ素子１１について、直流電圧駆動した場合の発光輝度と、輝度の半減時間を測定した。

表８２に示すように、この有機ＥＬ素子１１は、白色の発色を呈し、駆動電圧６Ｖで発光輝度は１０００ｃｄ／ｍ²であり、半減時間は３８０時間であった。

（比較例１１）
正孔輸送層１４ｂの有機材料として、表７９に示すα−ＮＰＤ（未昇華１）を用いた以外は、実施例１１と同様の材料を用い、実施例１記載の方法により有機ＥＬ素子１１を形成した。この有機ＥＬ素子１１について、実施例１１と同様の条件で輝度の半減時間を測定したところ、表８２に示すように、半減時間は５０時間であった。

（実施例１２）
正孔輸送層１４ｂの有機材料として、表７９に示すＤＰＢＰＢ（昇華２）を用い、また、発光層１４ｃの有機材料として、実施例５と同様に、２−ＡＤＮ（昇華１）に１，８−ＴＰをドーピングしたものを用いた。この有機ＥＬ素子１１について、直流電圧駆動した場合の発光輝度と、輝度の半減時間を測定した。

表８２に示すように、この有機ＥＬ素子１１は、白色の発色を呈し、駆動電圧６Ｖで発光輝度は１０００ｃｄ／ｍ²であり、半減時間は２５０時間であった。

（比較例１２）
正孔輸送層１４ｂの有機材料として、表７９に示すＤＰＢＰＢ（未昇華１）を用いた以外は、実施例１１と同様の材料を用い、実施例１記載の方法により有機ＥＬ素子１１を形成した。この有機ＥＬ素子１１について、実施例１２と同様の条件で輝度の半減時間を測定したところ、表８２に示すように、半減時間は１１０時間であった。

以上、実施例７〜１２に示すように、正孔輸送層１４ｂを構成する有機材料のパラジウム濃度が１０００ｐｐｍ以下の場合には、構成する有機材料によらず、比較例７〜１２に示す１０００ｐｐｍより多い場合と比較して、発光寿命が長いことが確認された。

＜発光層１４ｃ＞
次に、有機ＥＬ素子１１の発光層１４ｃを構成する有機材料のパラジウム濃度を変化させた場合の例を、実施例１３〜１８および比較例１３〜１８に示す。

（実施例１３）
実施例１と同様に、正孔注入層１４ａの有機材料として、表７８に示すｍ-ＭＴＤＡＴＡ（昇華１）を用い、正孔輸送層１４ｂの有機材料として、表７９に示すα-ＮＰＤ（昇華１）を用いた。そして、発光層１４ｃに表８０に示す２-ＡＤＮ（昇華２）を用いて、実施例１記載の方法により有機ＥＬ素子１１を形成した。この有機ＥＬ素子１１について、直流電圧駆動した場合の発光輝度と、発光寿命の指標となる輝度の半減時間を測定した。その結果を表８３に示す。

表８３に示すように、この有機ＥＬ素子１１は、青色の発色を呈し、駆動電圧７Ｖで発光輝度は１０００ｃｄ／ｍ²であり、初期輝度１０００ｃｄ／ｍ²で定電流駆動させた場合の輝度の半減時間は３５０時間であった。

（実施例１４）
発光層１４ｃの有機材料として、表８０に示す２-ＡＤＮ（昇華１）を用いた以外は、実施例１３と同様の材料を用いて、実施例１記載の方法によりに有機ＥＬ素子１１を形成した。なお、この有機ＥＬ素子１１は、実施例２および実施例８と同様の構成となる。この有機ＥＬ素子１１について、実施例１３と同様の条件で評価したところ、表８３に示すように、青色の発色を呈し、駆動電圧７Ｖで発光輝度は１０００ｃｄ／ｍ²であり、半減時間は２７０時間であった。

（比較例１３）
発光層１４ｃの有機材料として、表８０に示す２-ＡＤＮ（未昇華１）を用いた以外は、実施例１３と同様の材料を用い、実施例１記載の方法により有機ＥＬ素子１１を形成した。この有機ＥＬ素子１１について、実施例１３と同様の条件で輝度の半減時間を測定したところ、表８３に示すように、半減時間は２２０時間であった。

（比較例１４）
発光層１４ｃの有機材料として、表８０に示す２-ＡＤＮ（未昇華２）を用いた以外は、実施例１３と同様の材料を用い、実施例１記載の方法により有機ＥＬ素子１１を形成した。この有機ＥＬ素子１１について、実施例１３と同様の条件で輝度の半減時間を測定したところ、表８３に示すように、半減時間は２５０時間であった。

（実施例１５）
発光層１４ｃの有機材料として、表８０に示す１−ＡＤＮ（昇華２）を使用した以外は、実施例１３と同様の材料を用い、実施例１記載の方法により有機ＥＬ素子１１を形成した。この有機ＥＬ素子１１について、直流電圧駆動した場合の発光輝度と輝度の半減時間を測定した。

表８３に示すように、この有機ＥＬ素子１１は、青色の発色を呈し、駆動電圧８Ｖで発光輝度は１０００ｃｄ／ｍ²であり、初期輝度１０００ｃｄ／ｍ²で定電流駆動させた場合の輝度の半減時間は２７０時間であった。

（実施例１６）
発光層１４ｃの有機材料として、表８０に示す１−ＡＤＮ（昇華１）を使用した以外は、実施例１５と同様の材料を用い、実施例１記載の方法により有機ＥＬ素子１１を形成した。この有機ＥＬ素子１１について、実施例１５と同様の条件での評価を行ったところ、表８３に示すように、青色の発色を呈し、駆動電圧８Ｖで発光輝度は１０００ｃｄ／ｍ²であり、半減時間は２５０時間であった。

（比較例１５）
発光層１４ｃの有機材料として、表８０に示す１−ＡＤＮ（未昇華１）を使用した以外は、実施例１５と同様の材料を用い、実施例１記載の方法により有機ＥＬ素子１１を形成した。この有機ＥＬ素子１１について、実施例１５と同様の条件で輝度の半減時間を測定したところ、表８３に示すように、半減時間は１８０時間であった。

（比較例１６）
発光層１４ｃの有機材料として、表８０に示す１−ＡＤＮ（未昇華２）を使用した以外は、実施例１５と同様の材料を用い、実施例１記載の方法により有機ＥＬ素子１１を形成した。この有機ＥＬ素子１１について、実施例１５と同様の条件で輝度の半減時間を測定したところ、表８３に示すように、半減時間は２００時間であった。

（実施例１７）
発光層１４ｃの有機材料として、表８０に示す２−ＡＤＮ（昇華２）に１，８−ＴＰをドーピングした材料を用いた以外は、実施例１３と同様の材料を用い、実施例１記載の方法により有機ＥＬ素子１１を形成した。この有機ＥＬ素子１１について直流電圧駆動した場合の発光輝度と輝度の半減時間を測定した。

表８３に示すように、この有機ＥＬ素子１１は、白色の発色を呈し、駆動電圧６Ｖで発光輝度は１０００ｃｄ／ｍ²であり、初期輝度１０００ｃｄ／ｍ²で定電流駆動させた場合の輝度の半減時間は３２０時間であった。

（比較例１７）
発光層１４ｃの有機材料として、表８０に示す２−ＡＤＮ（未昇華１）に１，８−ＴＰをドーピングした材料を用いた以外は、実施例１７と同様の材料を用いて有機ＥＬ素子１１を形成した。この有機ＥＬ素子１１について、実施例１７と同様の条件で輝度の半減時間を測定したところ、表８３に示すように、半減時間は１００時間であった。

（実施例１８）
発光層１４ｃの有機材料として、表８０に示す１−ＡＤＮ（昇華２）に１，８−ＴＰをドーピングした材料を用いた以外は、実施例１３と同様の材料を用い、実施例１記載の方法により有機ＥＬ素子１１を形成した。この有機ＥＬ素子１１について直流電圧駆動した場合の発光輝度と輝度の半減時間を測定した。

表８３に示すように、この有機ＥＬ素子１１は、白色の発色を呈し、駆動電圧６Ｖで発光輝度は１０００ｃｄ／ｍ²であり、初期輝度１０００ｃｄ／ｍ²で定電流駆動させた場合の輝度の半減時間は３００時間であった。

（比較例１８）
発光層１４ｃの有機材料として、表８０に示す１−ＡＤＮ（未昇華１）に１，８−ＴＰをドーピングした材料を用いた以外は、実施例１８と同様の材料を用い、実施例１記載の方法により有機ＥＬ素子１１を形成した。この有機ＥＬ素子１１について、実施例１８と同様の条件で輝度を測定したところ、表８３に示すように、半減時間は１５０時間であった。

以上、実施例１３〜１８に示すように、発光層１４ｃを構成する有機材料のパラジウム濃度が１０００ｐｐｍ以下の場合には、構成する有機材料によらず、比較例１３〜１８に示す１０００ｐｐｍより多い場合と比較して、発光寿命が長いことが確認された。

実施形態における有機材料を用いて製造する有機ＥＬ素子を説明するための断面図である。

符号の説明

１１…有機ＥＬ素子、１３…陽極、１４…有機層、１４ａ…正孔注入層、１４ｂ…正孔輸送層、１４ｃ…発光層、１５…陰極

Claims

有機素子に用いられる有機材料であって、
当該有機材料に含まれるパラジウムの濃度が１０００ｐｐｍ以下である
ことを特徴とする有機素子用の有機材料。
前記有機材料は、パラジウムを含有する触媒成分を用いて合成された材料である
ことを特徴とする請求項１記載の有機素子用の有機材料。
前記有機材料は、再結晶、昇華またはゾーンメルト法により精製された材料である
ことを特徴とする請求項１記載の有機素子用の有機材料。
前記有機材料は、芳香族炭化水素を含む構造である
ことを特徴とする請求項１記載の有機素子用の有機材料。
陽極と陰極とで有機層が挟持された有機素子であって、
前記有機層を構成する有機材料に含まれるパラジウムの濃度が１０００ｐｐｍ以下である
ことを特徴とする有機素子。
前記有機材料がパラジウムを含有する触媒成分を用いて合成された材料である
ことを特徴とする請求項５記載の有機素子。
前記有機材料は、再結晶、昇華またはゾーンメルト法により精製された材料である
ことを特徴とする請求項５記載の有機素子。
前記有機材料は、芳香族炭化水素を含む構造である
ことを特徴とする請求項５記載の有機素子。
前記有機素子が、陽極と陰極とで発光層を含む有機層が挟持された有機電界発光素子であって、
前記発光層を構成する有機材料に含まれるパラジウムの濃度が１０００ｐｐｍ以下である
ことを特徴とする請求項５記載の有機素子。