特許 7477950 縮合環化合物、有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置、及び照明装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-23

(45)【発行日】2024-05-02

(54)【発明の名称】縮合環化合物、有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置、及び照明装置

(51)【国際特許分類】

   C07D 495/04 20060101AFI20240424BHJP

   G09F 9/30 20060101ALI20240424BHJP

   H10K 50/10 20230101ALI20240424BHJP

   H10K 50/17 20230101ALI20240424BHJP

   H10K 59/10 20230101ALI20240424BHJP

   H10K 85/60 20230101ALI20240424BHJP

【ＦＩ】

C07D495/04 101

C07D495/04 CSP

G09F9/30 365

H10K50/10 321

H10K50/17 171

H10K59/10

H10K85/60

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2019163239

(22)【出願日】2019-09-06

(65)【公開番号】P2021042138

(43)【公開日】2021-03-18

【審査請求日】2022-08-08

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000004352

【氏名又は名称】日本放送協会

(73)【特許権者】

【識別番号】000004628

【氏名又は名称】株式会社日本触媒

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100119530

【弁理士】

【氏名又は名称】冨田 和幸

(72)【発明者】

【氏名】深川 弘彦

(72)【発明者】

【氏名】清水 貴央

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 宗弘

【審査官】土橋 敬介

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０１４１９３３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－０４９６９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／１３３１４１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１６／１８１７０５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１３－００９６６６６（ＫＲ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１４－０００４５４９（ＫＲ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０５８５１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０７Ｄ

Ｈ１０Ｋ

ＣＡｐｌｕｓ／ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

下記式（１）：

【化1】

［式（１）中のＲの少なくとも１つは、下記式（２）：

【化2】

中のＸと結合しており、
式（１）中の環Ａ及び環Ａ’は、隣接環と任意の位置で縮合する、下記式（１ａ－２）、式（１ａ－３）：

【化3】

のいずれかで表される環構造を表し、
式（１）中のＲであって、式（２）中のＸと結合していないＲ、並びに、式（２）中のＲは、独立に水素、又は炭素数１～１０のアルキル基、炭素数１～１０のアルコキシ基、炭素数１～１０のアルキルチオ基、炭素数１～１０のアルキルアミノ基、炭素数２～１０のアシル基、炭素数７～２０のアラルキル基、置換若しくは未置換の炭素数６～３０の芳香族炭化水素基、及び置換若しくは未置換の炭素数３～３０の芳香族６員複素環基からなる群から選択される１価の置換基であり、隣接する置換基が一体となって環を形成してもよく、
式（１）中のｎは、１である。］で表されることを特徴とする、縮合環化合物。

【請求項2】

基板上に、陰極と発光層と陽極とがこの順に設けられた有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記陰極と前記発光層との間に、請求項１に記載の縮合環化合物からなる層を有することを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス素子。

【請求項3】

前記縮合環化合物からなる層が、還元剤を含む、請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。

【請求項4】

前記縮合環化合物からなる層が、前記縮合環化合物からプロトンを引き抜く能力を有する酸解離定数ｐＫａが１以上である塩基性の化合物を含む、請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。

【請求項5】

前記陰極と前記発光層との間に、金属酸化物からなる電子注入層を有する、請求項２～４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。

【請求項6】

請求項２～５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を具えることを特徴とする、表示装置。

【請求項7】

請求項２～５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を具えることを特徴とする、照明装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、縮合環化合物、有機エレクトロルミネッセンス（以下、エレクトロルミネッセンス（電界発光）を「ＥＬ」と記す場合がある。）素子、表示装置、及び照明装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ヘテロアセン化合物等の縮合環化合物は、その電子的特性から機能性電子素子素材として注目されている。該縮合環化合物は、例えば、トランジスタのチャネル層として期待されており、近年は高い電界効果移動度を示す材料も報告されている（例えば、非特許文献１参照）。

【0003】

上記の縮合環化合物は、塗布成膜可能な材料であり、トランジスタのチャネル部には幅広く用いられているものの、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子の用途には、ほとんど利用されていない。

【0004】

上述の有機ＥＬ素子は、陰極と陽極との間に、発光層を含む複数の層が積層された構造を有する（例えば、特許文献１、非特許文献２～１２参照）。有機ＥＬ素子は、陰極と陽極との間に、電子輸送層、発光層、正孔輸送層等の複数の層が積層された構造を有しており、基板上に設置された陽極上にこのような積層構造が形成された、いわゆる順構造の有機ＥＬ素子と、基板上に設置された陰極上にこのような積層構造が形成された、いわゆる逆構造の有機ＥＬ素子とに分けられる。逆構造の有機ＥＬ素子の一部においては、有機ＥＬ素子を構成する層の一部が無機物からなる有機無機ハイブリッド型のもの（Ｈｙｂｒｉｄ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ＬＥＤ：ＨＯＩＬＥＤ）が報告されている。このハイブリッド型素子の特徴は、電子注入層として無機の酸化物を用いており、アルカリ金属を用いず電子注入が可能であり、通常の有機ＥＬ素子に比べ酸素・水分耐性が高いという優位性がある。

【0005】

前記逆構造の有機ＥＬ素子では、基板上に発光層を形成する前に、電子注入層を形成できる。したがって、例えば、スパッタ法を用いて無機酸化物等の電子注入層を形成しても発光層が損傷を受けることがなく、逆構造の有機ＥＬ素子は、前記ハイブリッド型の素子作製に好ましい。

【0006】

この逆構造の有機ＥＬ素子の無機の酸化物層は、電子注入層として用いられるが（例えば、非特許文献３参照）、無機の酸化物層は、有機層への電子注入性が不十分である。そのため、無機の酸化物層の上に、さらに電子注入層を成膜することにより、有機ＥＬ素子の電子注入性を改善する技術が知られている。例えば、下記非特許文献１２には、特定の電子輸送性化合物を塗布で成膜することで、良好な電子注入特性が得られることが報告されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特許第５１２４７８５号公報

【非特許文献】

【0008】

【文献】ヒロアキ イイノ（Ｈｉｒｏａｋｉ Ｉｉｎｏ）、外２名、ネーチャー コミュニケーションズ（ＮＡＴＵＲＥ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ）、６：６８２８、ＤＯＩ：１０．１０３８／ｎｃｏｍｍｓ７８２８

【文献】タエ ジン パク（Ｔａｅ Ｊｉｎ Ｐａｒｋ）、外７名、「アプライド フィジクス レターズ（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ）」、第９２巻、２００８年、ｐ１１３３０８

【文献】ウ シク ジェオン（Ｗｏｏ Ｓｉｋ Ｊｅｏｎ）、外６名、「アプライド フィジクス レターズ（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ）」、第９２巻、２００８年、ｐ１１３３１１

【文献】ヘンク Ｊ．ボリンク（Ｈｅｎｋ Ｊ．Ｂｏｌｉｎｋ）、外３名、「アドバンスト マテリアルズ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）」、２０１０年、第２２巻、ｐ２１９８－２２０１

【文献】ヘンク Ｊ．ボリンク（Ｈｅｎｋ Ｊ．Ｂｏｌｉｎｋ）、外２名、「ケミストリー オブ マテリアルズ（Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）」、２００９年、第２１巻、ｐ４３９－４４１

【文献】ヒョサン チョイ（Ｈｙｏｓｕｎｇ Ｃｈｏｉ）、外８名、「アドバンスト マテリアルズ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）」、第２３巻、２０１１年、ｐ２７５９

【文献】ウィンファ チョウ（Ｙｉｎｈｕａ Ｚｈｏ）、外２１名、「サイエンス（Ｓｃｉｅｎｃｅ）」、第３３６巻、２０１２年、ｐ３２７

【文献】ヨンフーン キム（Ｙｏｕｎｇ－Ｈｏｏｎ Ｋｉｍ）、外５名、「アドバンスト ファンクショナル マテリアルズ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）」、２０１４年、ＤＯＩ：１０．１００２／ａｄｆｍ．２０１３０４１６３

【文献】ステファン フォーフル、外４名、「アドバンスト マテリアルズ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）」、２０１４年、ＤＯＩ：１０．１００２／ａｄｍａ．２０１３０４６６６

【文献】ステファン フォーフル、外５名、「アドバンスト マテリアルズ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）」、第２６巻、２０１４年、ＤＯＩ：１０．１００２／ａｄｍａ．２０１４００３３２

【文献】ペン ウェイ、外３名、「ジャーナル オブ アメリカン ケミカル ソサイエティ（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ）」、第１３２巻、２０１０年、ｐ８８５２

【文献】深川 弘彦、外８名、「アドバンスト マテリアルズ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）」、ＤＯＩ：１０．１００２／ａｄｍａ．２０１７０６７６８

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

上記非特許文献１２には、特定の電子輸送性化合物を塗布で成膜することで、良好な電子注入特性が得られることが報告されているものの、塗布成膜可能な材料は限定的である。また、先述のヘテロアセン化合物等の縮合環化合物は、既に塗布成膜に適していることが報告されているものの、縮合環化合物の多くは、電子輸送性の置換基を有しておらず、逆構造有機ＥＬ素子の電子注入層へ応用することは困難である。そのため、縮合環化合物からの電子注入を可能にするためには、縮合環化合物の基本的な設計を見直す必要がある。

【0010】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、塗布成膜可能でかつ電子注入性に優れた縮合環化合物を提供することを課題とする。
また、本発明は、かかる縮合環化合物を用いた、駆動電圧が低く、発光効率に優れた有機ＥＬ素子を提供することを更なる課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明者らは、塗布成膜可能でかつ電子注入性に優れた縮合環化合物について種々検討したところ、縮合環化合物と、トリアジン環にフェニル基が結合した化合物とを、該フェニル基のオルト位を介して繋げることにより、上記課題をみごとに解決できることに想到し、本発明に到達したものである。
上記課題を解決する本発明の要旨構成は、以下の通りである。

【0012】

本発明の縮合環化合物は、下記式（１）：

【化1】

［式（１）中のＲの少なくとも１つは、下記式（２）：

【化2】

中のＸと結合しており、
式（１）中の環Ａ及び環Ａ’は、隣接環と任意の位置で縮合する、下記式（１ａ－１）、式（１ａ－２）、式（１ａ－３）：

【化3】

のいずれかで表される環構造を表し、
式（１）中のＲであって、式（２）中のＸと結合していないＲ、並びに、式（１ａ－１）及び式（２）中のＲは、独立に水素、又は炭素数１～１０のアルキル基、炭素数１～１０のアルコキシ基、炭素数１～１０のアルキルチオ基、炭素数１～１０のアルキルアミノ基、炭素数２～１０のアシル基、炭素数７～２０のアラルキル基、置換若しくは未置換の炭素数６～３０の芳香族炭化水素基、及び置換若しくは未置換の炭素数３～３０の芳香族６員複素環基からなる群から選択される１価の置換基であり、隣接する置換基が一体となって環を形成してもよく、
式（１）中のｎは、１以上４以下の整数を示す。］で表されることを特徴とする。
かかる本発明の縮合環化合物は、塗布成膜可能であり、電子注入性に優れる。

【0013】

また、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板上に、陰極と発光層と陽極とがこの順に設けられた有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記陰極と前記発光層との間に、上記の縮合環化合物からなる層を有することを特徴とする。
かかる本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、前記縮合環化合物からなる層の塗布成膜可能であり、駆動電圧が低く、発光効率に優れる。

【0014】

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の好適例においては、前記縮合環化合物からなる層が、還元剤を含む。この場合、陰極から発光層への電子の供給が充分に行われるため、有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動電圧が更に低くなり、発光効率が更に向上する。

【0015】

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の他の好適例においては、前記縮合環化合物からなる層が、酸解離定数ｐＫａが１以上である塩基性の化合物を含む。この場合、縮合環化合物からなる層の電子注入性が向上するため、有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動電圧が更に低くなり、発光効率が更に向上する。

【0016】

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、前記陰極と前記発光層との間に、金属酸化物からなる電子注入層を有することが好ましい。この場合、有機エレクトロルミネッセンス素子の保存安定性が向上し、駆動安定性が向上する。

【0017】

また、本発明の表示装置は、上記の有機エレクトロルミネッセンス素子を具えることを特徴とする。かかる本発明の表示装置は、駆動安定性に優れる。

【0018】

また、本発明の照明装置は、上記の有機エレクトロルミネッセンス素子を具えることを特徴とする。かかる本発明の照明装置は、駆動安定性に優れる。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、塗布成膜可能であり、電子注入性に優れた、縮合環化合物を提供することができる。
また、本発明によれば、基板上に陰極を有する、いわゆる逆構造の有機ＥＬ素子であって、駆動電圧が低く、発光効率に優れた有機ＥＬ素子を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の有機ＥＬ素子の構造の一例を示した概略図である。

【図2】式（１５）で表わされる縮合環化合物のＮＭＲスペクトルである。

【図3】実施例１及び比較例１で製造した、各種有機ＥＬ素子の（ａ）輝度－電圧特性、（ｂ）外部量子効率－電流密度特性を測定した結果を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下に、本発明の縮合環化合物、有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置、及び照明装置を、その実施形態に基づき、詳細に例示説明する。
なお、以下において記載する本発明の個々の好ましい形態を２つ以上組み合わせたものもまた、本発明の好ましい形態である。

【0022】

＜縮合環化合物＞
本発明の縮合環化合物は、上記式（１）で表されることを特徴とする。
前記式（１）で表わされる縮合環化合物は、トリアジン構造に結合したフェニル基のオルト位（Ｘ）に縮合環部分が結合しており、該縮合環部分が溶剤への溶解性を向上させるため、塗布による成膜が可能である。
また、前記式（１）で表わされる縮合環化合物は、前記式（２）中のトリアジン構造が電子輸送性を有するため、電子注入性に優れる。
従って、本発明の縮合環化合物は、塗布成膜可能であり、電子注入性に優れる。

【0023】

本発明の縮合環化合物は、下記式（１）：

【化4】

で表されることを特徴とする。
上記式（１）中のｎは、１以上４以下の整数を示す。ここで、ｎは１であることが好ましい。

【0024】

上記式（１）中のＲの少なくとも１つは、下記式（２）：

【化5】

中のＸと結合しており、式（１）中のＲの１つが式（２）中のＸと結合していることが好ましい。式（２）中のＸと結合するＲは、式（１）中のいずれのＲでもよく、換言すれば、式（１）中のＲで示される任意の位置に、式（２）で表される部位がＸで結合している。
なお、上記式（１）中のＲであって、式（２）中のＸと結合していないＲは、独立に水素、又は炭素数１～１０のアルキル基、炭素数１～１０のアルコキシ基、炭素数１～１０のアルキルチオ基、炭素数１～１０のアルキルアミノ基、炭素数２～１０のアシル基、炭素数７～２０のアラルキル基、置換若しくは未置換の炭素数６～３０の芳香族炭化水素基、及び置換若しくは未置換の炭素数３～３０の芳香族６員複素環基からなる群から選択される１価の置換基であり、隣接する置換基が一体となって環を形成してもよい。

【0025】

上記式（２）中のＸは、トリアジン構造に結合したフェニル基のオルト位に位置し、上記式（１）中のＲと任意の位置で結合している。
また、式（２）において、トリアジン環に結合している２つのＲは、独立に水素、又は炭素数１～１０のアルキル基、炭素数１～１０のアルコキシ基、炭素数１～１０のアルキルチオ基、炭素数１～１０のアルキルアミノ基、炭素数２～１０のアシル基、炭素数７～２０のアラルキル基、置換若しくは未置換の炭素数６～３０の芳香族炭化水素基、及び置換若しくは未置換の炭素数３～３０の芳香族６員複素環基からなる群から選択される１価の置換基であり、隣接する置換基が一体となって環を形成してもよい。

【0026】

また、上記式（１）中の環Ａ及び環Ａ’は、隣接環と任意の位置で縮合する、下記式（１ａ－１）、式（１ａ－２）、式（１ａ－３）：

【化6】

のいずれかで表される環構造を表す。
上記式（１ａ－１）中のＲは、独立に水素、又は炭素数１～１０のアルキル基、炭素数１～１０のアルコキシ基、炭素数１～１０のアルキルチオ基、炭素数１～１０のアルキルアミノ基、炭素数２～１０のアシル基、炭素数７～２０のアラルキル基、置換若しくは未置換の炭素数６～３０の芳香族炭化水素基、及び置換若しくは未置換の炭素数３～３０の芳香族６員複素環基からなる群から選択される１価の置換基であり、隣接する置換基が一体となって環を形成してもよい。
ここで、式（１）中の環Ａ及び環Ａ’は、式（１ａ－３）で表される環構造を表すことが好ましい。この場合、縮合環化合物からなる層の電子輸送性が向上し、駆動電圧が更に低くなり、発光効率が更に向上する。

【0027】

上記式（１）中のＲであって、式（２）中のＸと結合していないＲ、並びに、上記式（１ａ－１）及び式（２）中のＲは、独立に水素、又は炭素数１～１０のアルキル基、炭素数１～１０のアルコキシ基、炭素数１～１０のアルキルチオ基、炭素数１～１０のアルキルアミノ基、炭素数２～１０のアシル基、炭素数７～２０のアラルキル基、置換若しくは未置換の炭素数６～３０の芳香族炭化水素基、及び置換若しくは未置換の炭素数３～３０の芳香族６員複素環基からなる群から選択される１価の置換基であり、隣接する置換基が一体となって環を形成してもよい。
ここで、炭素数１～１０のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基等が挙げられ、炭素数１～１０のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｔｅｒｔ－ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基等が挙げられ、炭素数１～１０のアルキルチオ基としては、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ブチルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、ヘプチルチオ基、オクチルチオ基、ノニルチオ基等が挙げられ、炭素数１～１０のアルキルアミノ基としては、メチルアミノ基、エチルアミノ基、プロピルアミノ基、ブチルアミノ基、ペンチルアミノ基、ヘキシルアミノ基、ヘプチルアミノ基、オクチルアミノ基、ノニルアミノ基等が挙げられ、炭素数２～１０のアシル基としては、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基等が挙げられ、炭素数７～２０のアラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、ナフチルメチル基等が挙げられ、置換若しくは未置換の炭素数６～３０の芳香族炭化水素基としては、フェニル基、２，６－キシリル基、メシチル基、デュリル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、アントリル基、ピレニル基、トルイル基、アニシル基、フルオロフェニル基、ジフェニルアミノフェニル基、ジメチルアミノフェニル基、ジエチルアミノフェニル基、ピリジルフェニル基、フェナンスレニル基等が挙げられ、置換若しくは未置換の炭素数３～３０の芳香族６員複素環基としては、ピリジル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基等が挙げられる。

【0028】

上記式（１）で表わされる縮合環化合物として、具体的には、以下の式（３－１）～（３－９）の化合物が挙げられる。

【化7】

【0029】

前記式（１）で表わされる縮合環化合物は、公知の方法で合成して得ることができる。式（１）で表わされる縮合環化合物の合成方法は、特に限定されるものではないが、その一例を以下に示す。

【0030】

まず、式（１）で表わされ、いずれのＲも式（２）中のＸと結合していない化合物（以下、「式（１）で表わされる化合物」と記す場合がある。）を準備し、該化合物の目的の位置（Ｒ）に、ピナコラートボリル基等のボリル基を導入して、有機ホウ素化合物を得る。ここで、ボリル基を導入する反応は、式（１）で表わされる化合物と、２－イソプロポキシ－４，４，５，５－テトラメチル－１，３，２－ジオキサボロラン（ｉＰｒＯＢｐｉｎ）等のピナコールエステルとを、ｎ－ブチルチチウム（ｎ－ＢｕＬｉ）等の有機リチウム化合物の存在下で、反応させることで実施できる。

【0031】

一方、式（２）で表わされ、式（２）中のＸがハロゲン元素である化合物（以下、「式（２）で表わされる化合物」と記す場合がある。）を準備する。ここで、ハロゲン元素としては、臭素が好ましく、式（２）で表わされる化合物としては、２－（４－ブロモフェニル）－４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン等が挙げられる。

【0032】

次に、上記のようにして得た有機ホウ素化合物と、式（２）で表わされる化合物とを、Ｓｕｚｕｋｉカップリングさせることで、式（１）で表わされる縮合環化合物を製造することができる。ここで、ボリル基を有する有機ホウ素化合物と、式（２）で表わされる化合物とのＳｕｚｕｋｉカップリングは、例えば、ボリル基を有する有機ホウ素化合物と、式（２）で表わされる化合物とを、Ｓ－Ｐｈｏｓ｛ジシクロヘキシル（２’，６’－ジメトキシ－［１，１’－ビフェニル］－２－イル）ホスフィン｝等の配位子と、酢酸パラジウム［Ｐｄ（ＯＡｃ）_２］等のパラジウム触媒と、炭酸ナトリウム等の塩基の存在下で、反応させることで実施できる。

【0033】

＜有機エレクトロルミネッセンス素子＞
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板上に、陰極と発光層と陽極とがこの順に設けられた有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記陰極と前記発光層との間に、上記式（１）で表される縮合環化合物からなる層を有することを特徴とする。

【0034】

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子においては、前記式（１）で表わされる縮合環化合物のトリアジン構造が電子輸送性を有するため、前記縮合環化合物からなる層は、電子注入性に優れる。そのため、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、駆動電圧が低く、発光効率に優れる。
また、前記式（１）で表わされる縮合環化合物は、溶解性に優れるため、前記式（１）で表わされる縮合環化合物からなる層を形成する場合、塗布による成膜が可能であるという利点もある。

【0035】

次に、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の一態様を、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の有機ＥＬ素子の構造の一例を示した概略図である。

【0036】

図１に示す有機ＥＬ素子１は、基板２上に、陰極３と、発光層６と、陽極９と、がこの順に設けられており、陰極３と発光層６の間に、電子注入・輸送層５を有する。
ここで、図１に示す有機ＥＬ素子においては、電子注入・輸送層５が、上述の縮合環化合物を含み、即ち、上述の縮合環化合物からなる層である。上述したように、陰極３と発光層６の間に、前記縮合環化合物からなる電子注入・輸送層５設けることで、逆構造の有機ＥＬ素子の駆動電圧を低減して、発光効率を向上させることができる。

【0037】

前記有機ＥＬ素子１を構成する層には、陽極９、陰極３の他、発光層６、電子注入・輸送層５、正孔輸送層７、正孔注入層８等があり、これらの層が適宜選択されて積層され、有機ＥＬ素子１が構成される。
なお、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、陽極９と、基板２上に形成された陰極３との間に複数の層が積層された構造を有するものである限り、積層される層の構成は特に制限されないが、陰極３、電子注入・輸送層５、発光層６、必要に応じて正孔輸送層７、正孔注入層８、陽極９の各層がこの順に隣接して積層された素子であることが好ましい。

【0038】

前記基板２の材料としては、樹脂材料、ガラス材料等が挙げられる。基板２に用いられる樹脂材料としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエーテルサルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリアリレート等が挙げられる。基板２の材料として、樹脂材料を用いた場合、柔軟性に優れた有機ＥＬ素子１が得られるため好ましい。一方、基板２に用いられるガラス材料としては、石英ガラス、ソーダガラス等が挙げられる。

【0039】

前記有機ＥＬ素子１がボトムエミッション型のものである場合には、基板２の材料として、透明基板を用いる。一方、前記有機ＥＬ素子１がトップエミッション型のものである場合には、基板２の材料として、透明基板だけでなく、不透明基板を用いてもよい。不透明基板としては、例えば、アルミナのようなセラミックス材料からなる基板、ステンレス鋼のような金属板の表面に酸化膜（絶縁膜）を形成した基板、樹脂材料で構成された基板等が挙げられる。

【0040】

前記基板２の平均厚さは、基板２の材料等に応じて決定でき、０．１～３０ｍｍであることが好ましく、０．１～１０ｍｍであることがより好ましい。なお、基板２の平均厚さは、デジタルマルチメーター、ノギスにより測定できる。

【0041】

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子において、陰極３及び陽極９としては、公知の導電性材料を適宜用いることができるが、光取り出しのために少なくともいずれか一方は透明であることが好ましい。公知の透明導電性材料の例としては、ＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム）、ＡＴＯ（アンチモンドープ酸化インジウム）、ＩＺＯ（インジウムドープ酸化亜鉛）、ＡＺＯ（アルミニウムドープ酸化亜鉛）、ＦＴＯ（フッ素ドープ酸化インジウム）等が挙げられる。一方、不透明な導電性材料の例としては、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、錫、インジウム、銅、銀、金、白金やこれらの合金等が挙げられる。
陰極３としては、これらの中でも、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＦＴＯが好ましい。
陽極９としては、これらの中でも、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌが好ましい。

【0042】

上記のように、一般に陽極９に用いられる金属を陰極３及び陽極９に用いる事ができる事から、上部電極からの光の取り出しを想定する場合（トップエミッション構造の場合）も容易に実現でき、上記電極を種々選んでそれぞれの電極に用いる事ができる。例えば、下部電極としてＡｌ、上部電極にＩＴＯ等である。

【0043】

前記陰極３の平均厚さは、特に制限されないが、１０～５００ｎｍであることが好ましく、１００～２００ｎｍであることが更に好ましい。なお、陰極３の平均厚さは、触針式段差計、分光エリプソメトリーにより測定することができる。

【0044】

前記陽極９の平均厚さは、特に限定されないが、１０～１０００ｎｍであることが好ましく、３０～１５０ｎｍであることが更に好ましい。また、不透過な材料を用いる場合でも、例えば、平均厚さを１０～３０ｎｍ程度にすることで、トップエミッション型及び透明型の陽極９として使用することができる。なお、陽極９の平均厚さは、水晶振動子膜厚計により成膜時に測定することができる。

【0045】

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、陽極９と陰極３との間に金属酸化物層４を有することが好ましい。陽極９と陰極３との間の積層構造の材料として金属酸化物を用いると、金属酸化物からなる層を有さない有機ＥＬ素子に比べて連続駆動寿命や保存安定性に優れたものとなる。

【0046】

金属酸化物層４は、陰極３の一部又は電子注入層として機能する層である。
金属酸化物層４は、単体の金属酸化物膜の一層からなる層、もしくは、単体又は二種類以上の金属酸化物を積層及び／又は混合した層である半導体もしくは絶縁体積層薄膜の層である。金属酸化物を構成する金属元素としては、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、インジウム、ガリウム、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、カドミウム、アルミニウム、ケイ素からなる群から選ばれる。これらのうち、積層又は混合金属酸化物層を構成する金属元素の少なくとも一つが、マグネシウム、アルミニウム、カルシウム、ジルコニウム、ハフニウム、ケイ素、チタン、亜鉛からなる層であることが好ましく、その中でも単体の金属酸化物ならば、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化亜鉛からなる群から選ばれる金属酸化物を含むことが好ましい。

【0047】

前記単体又は二種類以上の金属酸化物を積層及び／又は混合した層の例としては、酸化チタン／酸化亜鉛、酸化チタン／酸化マグネシウム、酸化チタン／酸化ジルコニウム、酸化チタン／酸化アルミニウム、酸化チタン／酸化ハフニウム、酸化チタン／酸化ケイ素、酸化亜鉛／酸化マグネシウム、酸化亜鉛／酸化ジルコニウム、酸化亜鉛／酸化ハフニウム、酸化亜鉛／酸化ケイ素、酸化カルシウム／酸化アルミニウム等の金属酸化物の組合せを積層及び／又は混合したものや、酸化チタン／酸化亜鉛／酸化マグネシウム、酸化チタン／酸化亜鉛／酸化ジルコニウム、酸化チタン／酸化亜鉛／酸化アルミニウム、酸化チタン／酸化亜鉛／酸化ハフニウム、酸化チタン／酸化亜鉛／酸化ケイ素、酸化インジウム／酸化ガリウム／酸化亜鉛等の三種の金属酸化物の組合せを積層及び／又は混合したもの等が挙げられる。これらの中には、特殊な組成として良好な特性を示す酸化物半導体であるＩＧＺＯやエレクトライドである１２ＣａＯ７Ａｌ_２Ｏ_３も含まれる。
なお、本発明においては、シート抵抗が１００Ω／□より低い物は導電体、シート抵抗が１００Ω／□より高い物は半導体または絶縁体として分類される。従って、透明電極として知られているＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム）、ＡＴＯ（アンチモンドープ酸化インジウム）、ＩＺＯ（インジウムドープ酸化亜鉛）、ＡＺＯ（アルミニウムドープ酸化亜鉛）、ＦＴＯ（フッ素ドープ酸化インジウム）等の薄膜は、導電性が高く半導体または絶縁体の範疇に含まれないことから、本発明の金属酸化物層４を構成する一層に該当しない。

【0048】

前記金属酸化物層４の平均厚さは、１ｎｍから数μｍ程度まで許容できるが、低電圧で駆動できる有機ＥＬ素子とする点から、１～１０００ｎｍであることが好ましく、２～１００ｎｍであることが更に好ましい。金属酸化物層４の平均厚さは、触針式段差計、分光エリプソメトリーにより測定することができる。

【0049】

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、前記陰極３と前記発光層６との間に、金属酸化物からなる電子注入層（金属酸化物層４）を有することが更に好ましい。電子注入層は、陰極３から発光層６への電子の注入の速度・電子輸送性を改善するものであり、陰極３と発光層６との間に、電子注入層として、金属酸化物層４を有することで、有機ＥＬ素子の保存安定性が向上し、駆動安定性が更に向上する。

【0050】

図１に示す有機ＥＬ素子は、陰極３と発光層６の間に形成する電子注入・輸送層５に上述の縮合環化合物を含むものである。該電子注入・輸送層５は、縮合環化合物を含む溶液を塗布して形成されることが好ましい。電子注入・輸送層５が、上述の縮合環化合物からなる層であることで、電子注入・輸送層５の電子注入性及び電子輸送性が向上し、陽極からの正孔の注入と、陰極からの電子の注入とがバランスされ、有機ＥＬ素子１の駆動電圧が低くなり、発光効率が向上する。
なお、図１においては、陰極３の上に金属酸化物層４が積層されており、更に、金属酸化物層４の上に電子注入・輸送層５が積層されているが、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子において、金属酸化物層４と電子注入・輸送層５との積層順序は逆でもよい。

【0051】

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記電子注入・輸送層５（縮合環化合物からなる層）は、還元剤を含むことが好ましい。
ここで、還元剤は、ｎ－ドーパントとして働くため、電子注入・輸送層５が還元剤を含むことで陰極３から発光層６への電子の供給が充分に行われるため、有機ＥＬ素子の駆動電圧が低くなり、発光効率が更に向上する。

【0052】

前記還元剤としては、電子供与性の化合物が好ましく、例えば、１，３－ジメチル－２，３－ジヒドロ－１Ｈ－ベンゾ［ｄ］イミダゾール、１，３－ジメチル－２－フェニル－２，３－ジヒドロ－１Ｈ－ベンゾ［ｄ］イミダゾール、（４－（１，３－ジメチル－２，３－ジヒドロ－１Ｈ－ベンゾイミダゾール－２－イル）フェニル）ジメチルアミン（Ｎ－ＤＭＢＩ）、１，３，５－トリメチル－２－フェニル－２，３－ジヒドロ－１Ｈ－ベンゾ［ｄ］イミダゾール等の２，３－ジヒドロベンゾ［ｄ］イミダゾール化合物；３－メチル－２－フェニル－２，３－ジヒドロベンゾ［ｄ］チアゾール等の２，３－ジヒドロベンゾ［ｄ］チアゾール化合物；３－メチル－２－フェニル－２，３－ジヒドロベンゾ［ｄ］オキサゾール等の２，３－ジヒドロベンゾ［ｄ］オキサゾール化合物；ロイコクリスタルバイオレット（＝トリス（４－ジメチルアミノフェニル）メタン）、ロイコマラカイトグリーン（＝ビス（４－ジメチルアミノフェニル）フェニルメタン）、トリフェニルメタン等のトリフェニルメタン化合物；２，６－ジメチル－１，４－ジヒドロピリジン－３，５－ジカルボン酸ジエチル（ハンチュエステル）等のジヒドロピリジン化合物等の１種又は２種以上を用いることができる。これらの中でも、２，３－ジヒドロベンゾ［ｄ］イミダゾール化合物や、ジヒドロピリジン化合物が好ましく、（４－（１，３－ジメチル－２，３－ジヒドロ－１Ｈ－ベンゾイミダゾール－２－イル）フェニル）ジメチルアミン（Ｎ－ＤＭＢＩ）、または２，６－ジメチル－１，４－ジヒドロピリジン－３，５－ジカルボン酸ジエチル（ハンチュエステル）が特に好ましい。

【0053】

前記還元剤の量は、電子注入・輸送層５を形成する縮合環化合物１００質量％に対して、０．１～１５質量％であることが好ましい。還元剤をこのような割合で含むと、有機ＥＬ素子の発光効率を充分に高いものとすることができる。還元剤の量は、より好ましくは、縮合環化合物１００質量％に対して、０．５～１０質量％であり、更に好ましくは、０．５～５質量％である。

【0054】

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記電子注入・輸送層５（縮合環化合物からなる層）は、酸解離定数ｐＫａが１以上である塩基性の化合物を含むことが好ましい。該酸解離定数ｐＫａが１以上である塩基性の化合物としては、三級アミン、フォスファゼン化合物、グアニジン化合物、アミジン構造を含む複素環式化合物、環構造を有する炭化水素化合物、及びケトン化合物が好ましい。これら化合物は、１種でも、２種以上の組み合わせでもよい。

【0055】

前記酸解離定数ｐＫａが１以上である塩基性の化合物は、縮合環化合物からプロトン（Ｈ^＋）を引き抜く能力を有する。該塩基性の化合物は、ｐＫａが５以上であることが好ましく、１１以上であることが更に好ましく、ｐＫａが高い程、縮合環化合物からプロトンを引き抜く能力がより高いものとなる。その結果、電子注入・輸送層５の電子注入性がより向上する。また、前記塩基性の化合物は、無機化合物の欠損箇所に好適に配位することから、外部から侵入する酸素や水との界面での反応を妨げ、素子の大気安定性を高める効果もある。
なお、本発明において、「ｐＫａ」は通常は「水中における酸解離定数」を意味するが、水中で測定できないものは「ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）中における酸解離定数」を意味し、ＤＭＳＯ中でも測定できないものは、「アセトニトリル中の酸解離定数」を意味する。好ましくは「水中における酸解離定数」を意味する。

【0056】

前記三級アミン（三級アミン誘導体）としては、鎖状や環状等のアミン化合物であっても良く、環状である場合には複素環式のアミン化合物であってもよく、脂肪族アミンや芳香族アミン等の複素環式のアミン化合物であってもよい。三級アミンは、アミノ基を１～４個有していることが好ましく、１または２個有していることがより好ましい。また、アミン化合物としては、アルキル基、アルキルアミノ基、アルコキシ基を有する化合物であってもよい。具体的には、（モノ、ジ、トリ）アルキルアミン；アルキルアミノ基を１～３つ有する芳香族アミン；アルコキシ基を１～３つ有する芳香族アミン等が挙げられる。

【0057】

前記三級アミンとしては、１級アミンおよび２級アミンを含まないものが好ましい。具体的には、該三級アミンとして、下記一般式（４－１）または（４－２）で示されるジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ）等のジアルキルアミノピリジン、下記一般式（４－３）で示されるトリエチルアミン等のＮＲ^１Ｒ^２Ｒ^３で表される構造を有するアミン（ただし、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３は、同一又は異なって、置換基を有してもよい炭化水素基を表す。）、下記一般式（４－４）で示されるアクリジンオレンジ（ＡＯＢ）等が挙げられる。

【化8】

【0058】

前記炭化水素基としては、炭素数１～３０のものが好ましく、炭素数１～８のものがより好ましく、炭素数１～４のものが更に好ましく、炭素数１または２のものがより一層好ましい。炭化水素基が置換基を有する場合には、置換基も含めた全体として前記炭素数であることが好ましい。炭化水素基としては、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基が例示されるが、アルキル基が好ましい。置換基を有する炭化水素基における置換基としては、ハロゲン原子、複素環基、シアノ基、水酸基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基等が例示される。ジメチルアミノピリジンとしては、電子供与基であるジメチルアミノ基のピリジン環に結合している位置が、２位（２－ＤＭＡＰ）または４位（４－ＤＭＡＰ）であることが好ましい。特に、ピリジン環の４位にジメチルアミノ基が結合している４－ジメチルアミノピリジンは、ｐＫａが高く、しかも、これを含む有機薄膜を有機ＥＬ素子の電子注入・輸送層５として用いた場合に長い寿命が得られるため好ましい。

【0059】

前記三級アミンとしては、メトキシピリジン誘導体等のアルコキシピリジン誘導体も用いることができる。アルコキシ基としては、炭素数１～３０のアルコキシ基が好ましく、炭素数１～８のアルコキシ基がより好ましく、炭素数１～４のアルコキシ基がさらに好ましく、１または２のアルコキシ基がより一層好ましい。アルコキシピリジン誘導体には、アルコキシピリジンの水素原子の１または２以上が、置換基で置換された構造の化合物も含まれる。置換基としては、上記の三級アミンの炭化水素基の置換基と同様のものが例示される。
メトキシピリジン誘導体としては、メトキシ基のピリジン環に結合している位置が４位である下記一般式（５－１）で示される４－メトキシピリジン（４－ＭｅＯＰ）または３位である下記一般式（５－２）で示される３－メトキシピリジン（３－ＭｅＯＰ）であることが好ましい。特に、ピリジン環の４位にメトキシ基が結合している４－メトキシピリジンは、ｐＫａが高いため好ましい。

【化9】

【0060】

前記三級アミンとしては、ジアルキルアミノ基および／またはアルコキシ基を有する複素環式芳香族アミン、トリアルキルアミンから選択される１種又は２種以上を用いることが好ましく、ジアルキルアミノピリジン、トリアルキルアミン、アルコキシピリジン誘導体から選択される１種又は２種以上を用いることが、電子注入性、寿命の向上の観点から特に好ましい。

【0061】

前記アミジン構造を含む複素環式化合物において、アミジン構造とは、Ｒ^４－Ｃ（＝ＮＲ^５）－ＮＲ^６Ｒ^７で表される構造（ただし、Ｒ^４～Ｒ^７は、同一又は異なって、水素原子又は炭化水素基を表す。）である。アミジン構造を含む複素環式化合物としては、ジアザビシクロノネン誘導体やジアザビシクロウンデセン誘導体等が挙げられる。

【0062】

前記ジアザビシクロノネン誘導体としては、下記一般式（６－１）で示される１，５－ジアザビシクロ［４．３．０］ノネン－５（ＤＢＮ）等が挙げられる。ＤＢＮは、これを含む有機薄膜を有機ＥＬ素子の電子注入・輸送層５として用いた場合に、長い寿命が得られるため好ましい。
前記ジアザビシクロウンデセン誘導体としては、下記一般式（６－２）で示される１，８－ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン－７（ＤＢＵ）等が挙げられる。

【化10】

【0063】

前記ジアザビシクロノネン誘導体には、ジアザビシクロノネンの水素原子の１または２以上が、置換基で置換された構造の化合物も含まれ、ジアザビシクロウンデセン誘導体には、ジアザビシクロウンデセン水素原子の１または２以上が、置換基で置換された構造の化合物も含まれる。置換基としては、上記の三級アミンの炭化水素基の置換基と同様のものが例示される。

【0064】

前記フォスファゼン化合物（フォスファゼン塩基誘導体）とは、例えば、下記一般式（７）で表される構造を含む化合物である。

【化11】

【0065】

上記式（７）において、Ｒ^８は、水素原子又は炭化水素基を表し、Ｒ^９～Ｒ^１１は、水素原子、炭化水素基、－ＮＲ’Ｒ”ただし、Ｒ’、Ｒ”は、それぞれ独立に、水素原子、炭化水素基を表す。）、又は下記式（８）で表される基を表し、ｎは１～５の数を表す。

【化12】

【0066】

上記式（８）において、Ｒ^１２～Ｒ^１４は、水素原子、炭化水素基、又は－ＮＲ’Ｒ”（ただし、Ｒ’、Ｒ”は、それぞれ独立に、水素原子、炭化水素基を表す。）を表し、ｍは１～５の数を表す。

【0067】

上記式（７）、（８）における炭化水素基としては、炭素数１～８の基が好ましく、炭素数１～４の基が好ましい。また、炭化水素基としては、アルキル基が好ましい。上記Ｒ^１１としては、ターシャリーブチル基が特に好ましい。

【0068】

前記フォスファゼン塩基誘導体としては、下記一般式（９）で示される化合物等が挙げられる。

【化13】

【0069】

前記グアニジン化合物とは、下記一般式（１０）で表される構造を含む化合物である。

【化14】

【0070】

上記式（１０）中、Ｒ^１５～Ｒ^１９は、同一又は異なって、水素原子又は炭化水素基を表し、Ｒ^１５～Ｒ^１９のうち２つ以上が結合して環状構造を形成していてもよい。

【0071】

前記グアニジン化合物としては、グアニジン環状誘導体等を用いることができる。グアニジン環状誘導体としては、下記式（１１－１）で示される７－メチル－１，５，７－トリアザビシクロ［４．４．０］デカ－５－エン（ＭＴＢＤ）、下記式（１１－２）で示される１，５，７－トリアザビシクロ［４．４．０］デカ－５－エン（ＴＢＤ）等が挙げられる。

【化15】

【0072】

前記環構造を有する炭化水素化合物としては、環構造として５員環又は６員環を有する化合物が好ましく、５員環と６員環とが縮環した環構造や、複数の６員環が縮環した環構造を有する化合物も好ましい。５員環としては、シクロペンタン環やシクロペンタジエン環等が挙げられ、６員環としては、ベンゼン環等が挙げられる。
環構造を有する炭化水素化合物としては、環構造のみの化合物、環構造に炭素数１～２０、好ましくは１～１０、より好ましくは１～５のアルキル基が結合した構造の化合物や、複数の環構造が直接又は炭素数１～２０、好ましくは１～１０、より好ましくは１～５の炭化水素の連結基を介して結合した構造の化合物が好ましい。環構造を有する炭化水素化合物の具体例としては、下記式（１２－１）～（１２－１４）の化合物が挙げられる。なお、式中のＰｈはフェニル基を表す。

【化16】

【0073】

前記ケトン化合物としては、炭素数が２～３０のケトンが好ましく、環状構造を有していても良い。具体的には、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、アセトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、メチルイソプロピルケトン（ＭＩＰＫ）、ジイソブチルケトン（ＤＩＢＫ）、３，５，５－トリメチルシクロヘキサノン、ジアセトンアルコール、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等が挙げられる。

【0074】

前記縮合環化合物と、前記ｐＫａが１以上の塩基性の化合物と、の質量比（縮合環化合物：ｐＫａが１以上の塩基性の化合物）は、１：０．０１～１：１０の範囲が好ましく、１：０．５～１：５の範囲が更に好ましい。質量比がこの範囲であれば、縮合環化合物と、ｐＫａが１以上の塩基性の化合物との効果が十分に発揮されて、電子輸送性及び電子注入性の向上効果が顕著となる。

【0075】

前記電子注入・輸送層５は、前記縮合環化合物と複数の材料を積層させてもよい。用いることができるその他の材料としては、上述した、還元剤、酸解離定数ｐＫａが１以上である塩基性の化合物の他に、トリス－１，３，５－（３’－（ピリジン－３”－イル）フェニル）ベンゼン（ＴｍＰｙＰｈＢ）等のピリジン誘導体、２－（３－（９－カルバゾリル）フェニル）キノリン（ｍＣＱ）等のキノリン誘導体、２－フェニル－４，６－ビス（３，５－ジピリジルフェニル）ピリミジン（ＢＰｙＰＰＭ）等のピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、バソフェナントロリン（ＢＰｈｅｎ）等のフェナントロリン誘導体、２，４－ビス（４－ビフェニル）－６－（４’－（２－ピリジニル）－４－ビフェニル）－［１，３，５］トリアジン（ＭＰＴ）等のトリアジン誘導体、３－フェニル－４－（１’－ナフチル）－５－フェニル－１，２，４－トリアゾール（ＴＡＺ）等のトリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、２－（４－ビフェニリル）－５－（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル－１，３，４－オキサジアゾール）（ＰＢＤ）等のオキサジアゾール誘導体、２，２’，２”－（１，３，５－ベントリイル）－トリス（１－フェニル－１－Ｈ－ベンズイミダゾール）（ＴＰＢＩ）等のイミダゾール誘導体、ナフタレン、ペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、ビス［２－（２－ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾラト］亜鉛（Ｚｎ（ＢＴＺ）_２）、トリス（８－ヒドロキシキノリナト）アルミニウム（Ａｌｑ_３）等に代表される各種金属錯体、２，５－ビス（６’－（２’，２”－ビピリジル））－１，１－ジメチル－３，４－ジフェニルシロール（ＰｙＰｙＳＰｙＰｙ）等のシロール誘導体に代表される有機シラン誘導体等が挙げられる。

【0076】

前記電子注入・輸送層５の平均厚さは、５～１００ｎｍであることが好ましい。電子注入・輸送層５の平均厚さが５ｎｍ以上の場合、正孔をブロックする効果が大きく、有機ＥＬ素子の駆動安定性が更に向上する。電子注入・輸送層５の平均厚さが１００ｎｍ以下の場合、駆動電圧が低く、実用上好ましい。前記電子注入・輸送層５の平均厚さは、より好ましくは１０～６０ｎｍである。また、本発明の有機ＥＬ素子の連続駆動寿命の点も考えると、前記電子注入・輸送層５の平均厚さは、１０～３０ｎｍであることが更に好ましい。なお、電子注入・輸送層５の平均厚さは触針式段差計、分光エリプソメトリーにより測定することができる。

【0077】

本発明の有機ＥＬ素子において、発光層６を形成する材料としては、低分子化合物であっても高分子化合物であってもよく、これらを混合して用いてもよい。

【0078】

前記発光層６を形成する高分子材料としては、例えば、トランス型ポリアセチレン、シス型ポリアセチレン、ポリ（ジ－フェニルアセチレン）（ＰＤＰＡ）、ポリ（アルキル，フェニルアセチレン）（ＰＡＰＡ）等のポリアセチレン系化合物；ポリ（パラ－フェンビニレン）（ＰＰＶ）、ポリ（２，５－ジアルコキシ－パラ－フェニレンビニレン）（ＲＯ－ＰＰＶ）、シアノ－置換－ポリ（パラ－フェンビニレン）（ＣＮ－ＰＰＶ）、ポリ（２－ジメチルオクチルシリル－パラ－フェニレンビニレン）（ＤＭＯＳ－ＰＰＶ）、ポリ（２－メトキシ，５－（２’－エチルヘキソキシ）－パラ－フェニレンビニレン）（ＭＥＨ－ＰＰＶ）等のポリパラフェニレンビニレン系化合物；ポリ（３－アルキルチオフェン）（ＰＡＴ）、ポリ（オキシプロピレン）トリオール（ＰＯＰＴ）等のポリチオフェン系化合物；ポリ（９，９－ジアルキルフルオレン）（ＰＤＡＦ）、ポリ（ジオクチルフルオレン－アルト－ベンゾチアジアゾール）（Ｆ８ＢＴ）、α，ω－ビス［Ｎ，Ｎ’－ジ（メチルフェニル）アミノフェニル］－ポリ［９，９－ビス（２－エチルヘキシル）フルオレン－２，７－ジル］（ＰＦ２／６ａｍ４）、ポリ（９，９－ジオクチル－２，７－ジビニレンフルオレニル－オルト－コ（アントラセン－９，１０－ジイル）等のポリフルオレン系化合物；ポリ（パラ－フェニレン）（ＰＰＰ）、ポリ（１，５－ジアルコキシ－パラ－フェニレン）（ＲＯ－ＰＰＰ）等のポリパラフェニレン系化合物；ポリ（Ｎ－ビニルカルバゾール）（ＰＶＫ）等のポリカルバゾール系化合物；ポリ（メチルフェニルシラン）（ＰＭＰＳ）、ポリ（ナフチルフェニルシラン）（ＰＮＰＳ）、ポリ（ビフェニリルフェニルシラン）（ＰＢＰＳ）等のポリシラン系化合物；更には特開２０１１－１８４４３０号、特開２０１２－１５１１４８号に記載のホウ素化合物系高分子材料等が挙げられる。

【0079】

前記発光層６を形成する低分子材料としては、後述するホストとして機能する金属錯体、及び、リン光発光材料、熱活性化遅延蛍光材料等が挙げられる。発光層６を形成する低分子材料として、より具体的には、トリス（８－ヒドロキシキノリン）アルミニウム（Ａｌｑ_３）、トリス（４－メチル－８キノリノレート）アルミニウム（ＩＩＩ）（Ａｌｍｑ_３）、８－ヒドロキシキノリン亜鉛（Ｚｎｑ_２）、（１，１０－フェナントロリン）－トリス－（４，４，４－トリフルオロ－１－（２－チエニル）－ブタン－１，３－ジオネート）ユーロピウム（ＩＩＩ）（Ｅｕ（ＴＴＡ）_３（ｐｈｅｎ））、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８－オクタエチル－２１Ｈ，２３Ｈ－ポルフィンプラチナム（ＩＩ）等の各種金属錯体；ジスチリルベンゼン（ＤＳＢ）、ジアミノジスチリルベンゼン（ＤＡＤＳＢ）等のベンゼン系化合物、ナフタレン、ナイルレッド等のナフタレン系化合物、フェナントレン等のフェナントレン系化合物、クリセン、６－ニトロクリセン等のクリセン系化合物、ペリレン、Ｎ，Ｎ’－ビス（２，５－ジ－ｔ－ブチルフェニル）－３，４，９，１０－ペリレン－ジ－カルボキシイミド（ＢＰＰＣ）等のペリレン系化合物、コロネン等のコロネン系化合物、アントラセン、ビススチリルアントラセン等のアントラセン系化合物、ピレン等のピレン系化合物、４－（ジ－シアノメチレン）－２－メチル－６－（パラ－ジメチルアミノスチリル）－４Ｈ－ピラン（ＤＣＭ）等のピラン系化合物、アクリジン等のアクリジン系化合物、スチルベン等のスチルベン系化合物、４，４’－ビス［９－ジカルバゾリル］－２，２’－ビフェニル（ＣＢＰ）、４、４’－ビス（９－エチル－３－カルバゾビニレン）－１，１’－ビフェニル（ＢＣｚＶＢｉ）等のカルバゾール系化合物、２，５－ジベンゾオキサゾールチオフェン等のチオフェン系化合物、ベンゾオキサゾール等のベンゾオキサゾール系化合物、ベンゾイミダゾール等のベンゾイミダゾール系化合物、２，２’－（パラ－フェニレンジビニレン）－ビスベンゾチアゾール等のベンゾチアゾール系化合物、ビスチリル（１，４－ジフェニル－１，３－ブタジエン）、テトラフェニルブタジエンのようなブタジエン系化合物、ナフタルイミド等のナフタルイミド系化合物、クマリン等のクマリン系化合物、ペリノン等のペリノン系化合物、オキサジアゾール等のオキサジアゾール系化合物、アルダジン系化合物、１，２，３，４，５－ペンタフェニル－１，３－シクロペンタジエン（ＰＰＣＰ）等のシクロペンタジエン系化合物、キナクリドン、キナクリドンレッド等のキナクリドン系化合物、ピロロピリジン、チアジアゾロピリジン等のピリジン系化合物、２，２’，７，７’－テトラフェニル－９，９’－スピロビフルオレン等のスピロ化合物、フタロシアニン（Ｈ_２Ｐｃ）、銅フタロシアニン等の金属または無金属のフタロシアニン系化合物、さらには特開２００９－１５５３２５号公報および特許第５６６０３７１号に記載のホウ素化合物材料等が挙げられ、これらの１種又は２種以上を用いることができる。
また、量子ドットやペロブスカイト材料も発光層６として用いることができる。

【0080】

前記発光層６の平均厚さは、特に限定されないが、１０～１５０ｎｍであることが好ましく、２０～１００ｎｍであることがより好ましい。なお、発光層６の平均厚さは、触針式段差計により測定してもよいし、水晶振動子膜厚計により発光層６の成膜時に測定してもよい。

【0081】

前記正孔輸送層７の材料としては、正孔輸送層の材料として通常用いることができるいずれの化合物も用いることができ、各種ｐ型の高分子材料や、各種ｐ型の低分子材料を単独または組み合わせて用いることができる。
ｐ型の高分子材料（有機ポリマー）としては、例えば、ポリアリールアミン、フルオレン－アリールアミン共重合体、フルオレン－ビチオフェン共重合体、ポリ（Ｎ－ビニルカルバゾール）、ポリビニルピレン、ポリビニルアントラセン、ポリチオフェン、ポリアルキルチオフェン、ポリヘキシルチオフェン、ポリ（ｐ－フェニレンビニレン）、ポリチニレンビニレン、ピレンホルムアルデヒド樹脂、エチルカルバゾールホルムアルデヒド樹脂またはその誘導体等が挙げられる。
また、これらの化合物は、他の化合物との混合物として用いることもできる。一例として、ポリチオフェンを含有する混合物としては、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン／スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等が挙げられる。

【0082】

前記ｐ型の低分子材料としては、１，１－ビス（４－ジ－パラ－トリアミノフェニル）シクロへキサン、１，１’－ビス（４－ジ－パラ－トリルアミノフェニル）－４－フェニル－シクロヘキサン等のアリールシクロアルカン系化合物、４，４’，４”－トリメチルトリフェニルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラフェニル－１，１’－ビフェニル－４，４’－ジアミン、Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－Ｎ，Ｎ’－ビス（３－メチルフェニル）－１，１’－ビフェニル－４，４’－ジアミン（ＴＰＤ１）、Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－Ｎ，Ｎ’－ビス（４－メトキシフェニル）－１，１’－ビフェニル－４，４’－ジアミン（ＴＰＤ２）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラキス（４－メトキシフェニル）－１，１’－ビフェニル－４，４’－ジアミン（ＴＰＤ３）、Ｎ，Ｎ’－ジ（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）、ＴＰＴＥ等のアリールアミン系化合物、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラフェニル－パラ－フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラ（パラ－トリル）－パラ－フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラ（メタ－トリル）－メタ－フェニレンジアミン（ＰＤＡ）等のフェニレンジアミン系化合物、カルバゾール、Ｎ－イソプロピルカルバゾール、Ｎ－フェニルカルバゾール等のカルバゾール系化合物、スチルベン、４－ジ－パラ－トリルアミノスチルベン等のスチルベン系化合物、ＯｘＺ等のオキサゾール系化合物、トリフェニルメタン、４，４’，４”－トリス（Ｎ－３－メチルフェニル－Ｎ－フェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ－ＭＴＤＡＴＡ）等のトリフェニルメタン系化合物、１－フェニル－３－（パラ－ジメチルアミノフェニル）ピラゾリン等のピラゾリン系化合物、ベンジン（シクロヘキサジエン）系化合物、トリアゾール等のトリアゾール系化合物、イミダゾール等のイミダゾール系化合物、１，３，４－オキサジアゾール、２，５－ジ（４－ジメチルアミノフェニル）－１，３，４－オキサジアゾール等のオキサジアゾール系化合物、アントラセン、９－（４－ジエチルアミノスチリル）アントラセン等のアントラセン系化合物、フルオレノン、２，４，７－トリニトロ－９－フルオレノン、２，７－ビス（２－ヒドロキシ－３－（２－クロロフェニルカルバモイル）－１－ナフチルアゾ）フルオレノン等のフルオレノン系化合物、ポリアニリンのようなアニリン系化合物、シラン系化合物、１，４－ジチオケト－３，６－ジフェニル－ピロロ－（３，４－ｃ）ピロロピロール等のピロール系化合物、フルオレン等のフルオレン系化合物、ポルフィリン、金属テトラフェニルポルフィリン等のポルフィリン系化合物、キナクリドン等のキナクリドン系化合物、フタロシアニン、銅フタロシアニン、テトラ（ｔ－ブチル）銅フタロシアニン、鉄フタロシアニン等の金属または無金属のフタロシアニン系化合物、銅ナフタロシアニン、バナジルナフタロシアニン、モノクロロガリウムナフタロシアニン等の金属または無金属のナフタロシアニン系化合物、Ｎ，Ｎ’－ジ（ナフタレン－１－イル）－Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－ベンジジン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラフェニルベンジジン等のベンジジン系化合物等が挙げられ、これらの１種又は２種以上を用いることができる。
これらの中でも、α－ＮＰＤ、ＴＰＴＥ等のアリールアミン系化合物が好ましい。

【0083】

本発明の有機ＥＬ素子が独立した層として正孔輸送層７を有する場合、正孔輸送層７の平均厚さは、特に限定されないが、１０～１５０ｎｍであることが好ましく、４０～１００ｎｍであることが更に好ましい。正孔輸送層７の平均厚さは、低分子化合物の場合は、水晶振動子膜厚計により、高分子化合物の場合は、接触式段差計により測定することができる。

【0084】

前記正孔注入層８としては、特に制限されないが、酸化バナジウム（Ｖ_２Ｏ_５）、酸化モリブテン（ＭｏＯ_３）、酸化ルテニウム（ＲｕＯ_２）等金属酸化物の１種又は２種以上を用いることができる。これらの中でも、酸化バナジウム又は酸化モリブテンを主成分とすることが好ましい。正孔注入層８が酸化バナジウム又は酸化モリブテンを主成分とする場合、正孔注入層８が陽極９から正孔を注入して発光層６又は正孔輸送層７へ輸送する正孔注入層８としての機能がより優れたものとなる。また、酸化バナジウム又は酸化モリブテンは、それ自体の正孔輸送性が高いため、陽極９から発光層６又は正孔輸送層７への正孔の注入効率が低下するのを好適に防止できる。正孔注入層８は、酸化バナジウム及び／又は酸化モリブテンからなるものであることがより好ましい。

【0085】

また、前記正孔注入層８として、正孔注入が促進可能なアクセプター材料である、１，４，５，８，９，１２－ヘキサアザトリフェニレン－２，３，６，７，１０，１１－ヘキサカルボニトリル（ＨＡＴ－ＣＮ）、２，３，５，６－テトラフルオロ－７，７，８，８－テトラシアノ－キノジメタン（Ｆ４－ＴＣＮＱ）、ヘキサフルオロテトラシアノナフトキノジメタン（Ｆ６－ＴＮＡＰ）等も用いることができる。

【0086】

前記正孔注入層８の平均厚さは、特に限定されないが、１～１０００ｎｍであることが好ましく、より好ましくは５～５０ｎｍである。なお、正孔注入層８の平均厚さは、水晶振動子膜厚計により成膜時に測定することができる。

【0087】

本発明の有機ＥＬ素子において、全ての層を形成する方法は、特に制限されず、気相成膜法であるプラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤ、レーザーＣＶＤ等の化学蒸着法（ＣＶＤ）、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、溶射法、そして液相成膜法である電解メッキ、浸漬メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、ゾル・ゲル法、ＭＯＤ法、スプレー熱分解法、微粒子分散液を用いたドクターブレード法、スピンコート法、インクジェット法、スクリーンプリンティング法等の印刷技術等を用いることができ、材料に応じた適切な方法を選択して用いることができる。
これらの方法は各層の材料の特性に応じて選択するのが好ましく、層ごとに作製方法が異なっていてもよい。

【0088】

本発明の有機ＥＬ素子は、発光層６の材料を適宜選択することによって発光色を変化させることができるし、カラーフィルター等を併用して所望の発光色を得ることもできる。このため、本発明の有機ＥＬ素子は、表示装置や照明装置に好適に用いることができるものである。

【0089】

＜表示装置＞
本発明の表示装置は、上記の有機エレクトロルミネッセンス素子を具えることを特徴とする。本発明の表示装置は、上述した駆動電圧が低く、発光効率に優れた有機ＥＬ素子を具えるため、駆動電圧が低く、発光効率に優れる。本発明の表示装置は、上述した有機エレクトロルミネッセンス素子の他に、表示装置に一般に用いられる他の部品を具えることができる。

【0090】

＜照明装置＞
本発明の照明装置は、上記の有機エレクトロルミネッセンス素子を具えることを特徴とする。本発明の照明装置は、上述した駆動電圧が低く、発光効率に優れた有機ＥＬ素子を具えるため、駆動電圧が低く、発光効率に優れる。本発明の照明装置は、上述した有機エレクトロルミネッセンス素子の他に、照明装置に一般に用いられる他の部品を具えることができる。

【実施例】

【0091】

以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は「質量部」を、「％」は「質量％」を意味するものとする。

【0092】

＜ＮＭＲの測定方法＞
ＪＥＯＬ社のＡＬ４００を用いた。なお、分光計はＡＬ－Ｓｅｒｉｅｓ分光計であり、プローブはＴＨ５ＡＴＦＧ２プローブである。また、溶媒は、ＣＤＣｌ_３である。

【0093】

＜縮合環化合物の合成＞
５０ｍＬの反応器に、下記式（１３）で表される［１］ベンゾチエノ［３，２－ｂ］［１］ベンゾチオフェン（ＢＴＢＴ、１．２２ｇ、５．０７ｍｏｌ、１．０ｅｑ．）、無水テトラヒドロフラン（ＴＨＦ、１５ｍＬ）を加えた。室温下、この薄黄色懸濁液に、ｎ－ＢｕＬｉ（１．５５ｍｏｌ／Ｌのヘキサン溶液）（３．２７ｍＬ、５．０７ｍｍｏｌ、１．０ｅｑ．）を約３分かけて滴下し、同温で３０分間撹拌後、氷浴下５℃に冷却し、ｉＰｒＯＢｐｉｎ（１．０３ｇ、５．５８ｍｍｏｌ、１．１ｅｑ．）を加えた。同温で１５分間撹拌後、冷却バスを外して室温まで昇温させて、懸濁液Ａを得た。
５０ｍＬの反応器に、下記式（１３）で表される［１］ベンゾチエノ［３，２－ｂ］［１］ベンゾチオフェン（ＢＴＢＴ、１．２９ｇ、５．３７ｍｏｌ、１．０ｅｑ．）、無水テトラヒドロフラン（ＴＨＦ、２０ｍＬ）を加えた。氷浴下、約８℃で、この薄黄色懸濁液に、ｎ－ＢｕＬｉ（１．５５ｍｏｌ／Ｌのヘキサン溶液）（３．２７ｍＬ、５．０７ｍｍｏｌ、１．０ｅｑ．）を約５分かけて滴下し、冷却バスを外し室温で３０分間撹拌後、再度氷浴下５℃に冷却し、ｉＰｒＯＢｐｉｎ（１．３ｇ、６．９８ｍｍｏｌ、１．３ｅｑ．）を加えた。同温で１５分間撹拌後、冷却バスを外して室温まで昇温させて、懸濁液Ｂを得た。
この懸濁液Ｂを、上記懸濁液Ａと合わせて０．５Ｎの塩化アンモニウム水溶液（２０ｍＬ）を加え、酢酸エチル（５０ｍＬ）、トルエン（５０ｍＬ）で抽出し、市水、食塩水で順次洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮して、ベージュ色の固体（３．９１ｇ）を得た。これをカラム精製（ＳｉＯ_２＝６０ｇ、トルエン／ヘプタン＝２／１→１／１）し、薄黄色の粉末（１．７１ｇ）を得た。これをエタノール（２０ｍＬ）で１時間加熱還流洗浄を行い、放冷後、濾過し、高真空下６０℃で乾燥を行い、無色の粉末である下記式（１４）で表される化合物（１．５２ｇ、４．１５ｍｍｏｌ、３９％）と、ＢＴＢＴ（０．３１ｇ、回収）を得た。反応スキームを以下に示す。

【化17】

【0094】

５０ｍＬの反応器に、上記式（１４）で表される化合物（０．４８ｇ、７．７２ｍｍｏｌ、１．０ｅｑ．）、２－（４－ブロモフェニル）－４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン（０．２５４ｇ、０．６５５ｍｍｏｌ、１．２ｅｑ．）、酢酸パラジウム（２８ｍｇ、０．１０９ｍｍｏｌ、０．０２ｅｑ．）、Ｓ－Ｐｈｏｓ（０．１１２ｇ、０．２７３ｍｍｏｌ、０．５ｅｑ．）、炭酸ナトリウム（０．１７４ｇ、１．６４ｍｍｏｌ、３．０ｅｑ．）、トルエン（３ｍＬ）、蒸留水（３ｍＬ）、エタノール（１．５ｍＬ）を加えた。この懸濁液をバス温９５℃に昇温し、同温で１６時間撹拌した。この懸濁液に５％塩化アンモニウム水溶液（５ｍＬ）、トルエン（１０ｍＬ）を加え、この懸濁液を約５０℃に加熱し、不溶物を濾過し、濾液を２層に分けて、水層を加熱トルエン（１０ｍＬ）にて抽出し、有機層を合わせて、市水、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮し、褐色の粉末（０．４１ｇ）を得た。これを約６０℃のトルエン（３ｍＬ）で溶解させた後、この黒色溶液にヘプタン（２ｍＬ）をゆっくり加えた後、すぐにカラム精製（ＳｉＯ_２＝３０ｇ、加熱ヘプタン／トルエン＝２／１→１／１）し、無色固体（０．２５ｇ）を得た。これを再度カラム精製（ＮＨ－ＳｉＯ_２＝３０ｇ、加熱ヘプタン／トルエン＝２／１）し、無色固体（０．２１ｇ）を得た。これを加熱エタノールにて分散洗浄、濾過、乾燥を行いい、無色の粉末である下記式（１５）で表される縮合環化合物（０．１６ｇ、０．２９２ｍｍｏｌ、５３％）を得た。生成物の^１Ｈ－ＮＭＲスペクトルを図２に示す。また、反応スキームを以下に示す。

【化18】

【0095】

＜有機ＥＬ素子１の製造＞
以下に示す方法により、有機ＥＬ素子１を製造した。

【0096】

［工程１］
基板２として、ＩＴＯからなる厚み１５０ｎｍのパターニングされた電極（陰極３）が形成されている平均厚さ０．７ｍｍの市販されている透明ガラス基板を用意した。そして、陰極３を有する基板２を、アセトン中、イソプロパノール中で超音波洗浄し、その後、ＵＶオゾン洗浄を２０分間行った。

【0097】

［工程２］
前記［工程１］で作製したＩＴＯ電極（陰極３）上に、亜鉛金属をターゲットとし、反応ガスとして酸素をキャリアガスとしてアルゴンを用いたスパッタ法により、平均厚さ１０ｎｍの酸化亜鉛（ＺｎＯ）層を形成した。その後、イソプロパノール、アセトンで洗浄を行った。さらに、本基板をスピンコーターにセットし、１質量％の酢酸マグネシウム溶液（水／エタノール＝１／３）を毎分１６００回転で６０秒スピンコートし、大気下でホットプレートにより、４００℃で、１時間アニールを行った。続いて本基板を水で洗浄した後、大気下でホットプレートにより、２５０℃で、３０分間乾燥させ、金属酸化物層４を形成した。

【0098】

［工程３］
次に、以下に示す方法により、電子注入・輸送層５を形成した。
なお、実施例１と、比較例１は、電子注入・輸送層５が異なるのみで、その他の層は、同様である。以下に、実施例１、比較例１における、電子注入・輸送層５の形成方法を示す。

【0099】

（実施例１）
上記のようにして合成した、式（１５）で表わされる縮合環化合物（１質量％）と、上記式（６－１）で表わされる１，５－ジアザビシクロ［４．３．０］ノネン－５（ＤＢＮ、２質量％）をシクロペンタノンに溶解し、混合溶液を得た。次に、前記［工程２］で作製した陰極３および金属酸化物層４の形成されている基板２をスピンコーターに設置した。そして、混合溶液を金属酸化物層４上に滴下しながら、基板２を毎分３０００回転で３０秒間回転させて塗膜を形成した。その後、ホットプレートを用いて窒素雰囲気下で１２０℃、２時間のアニール処理を施し、電子注入・輸送層５を形成した。得られた電子注入・輸送層５の平均厚さは３０ｎｍであった。

【0100】

（比較例１）
下記式（１６）：

【化19】

で表わされる縮合環化合物［東京化成工業（ＴＣＩ）製、２－デシル－７－フェニル［１］ベンゾチエノ［３，２－ｂ］［１］ベンゾチオフェン］（１質量％）と、上記式（６－１）で表わされる１，５－ジアザビシクロ［４．３．０］ノネン－５（ＤＢＮ、２質量％）をシクロペンタノンに溶解し、混合溶液を得た。次に、前記［工程２］で作製した陰極３および金属酸化物層４の形成されている基板２をスピンコーターに設置した。そして、混合溶液を金属酸化物層４上に滴下しながら、基板２を毎分３０００回転で３０秒間回転させて塗膜を形成した。その後、ホットプレートを用いて窒素雰囲気下で１２０℃、２時間のアニール処理を施し、電子注入・輸送層５を形成した。得られた電子注入・輸送層５の平均厚さは３０ｎｍであった。

【0101】

［工程４］
次に、電子注入・輸送層５までの各層が形成された基板２を、真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。
また、下記式（１７）で示されるビス［２－（２－ベンゾチアゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（Ｚｎ（ＢＴＺ）_２）と、
下記式（１８）で示されるトリス［１－フェニルイソキノリン］イリジウム（ＩＩＩ）（Ｉｒ（ｐｉｑ）_３）と、
下記式（１９）で示されるＮ，Ｎ’－ジ（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）と、
下記式（２０）で示されるＮ４，Ｎ４’－ビス（ジベンゾ［ｂ，ｄ］チオフェン－４－イル）－Ｎ４，Ｎ４’－ジフェニルビフェニル－４，４’－ジアミン（ＤＢＴＰＢ）と、
Ａｌとを、それぞれアルミナルツボに入れて蒸着源にセットした。

【化20】

【0102】

そして、真空蒸着装置内を約１×１０^－５Ｐａの圧力となるまで減圧して、Ｚｎ（ＢＴＺ）_２をホスト、Ｉｒ（ｐｉｑ）_３をドーパントとして２０ｎｍ共蒸着し、発光層６を成膜した。この時、ドープ濃度は、Ｉｒ（ｐｉｑ）_３が発光層６全体に対して６質量％となるようにした。
次に、発光層６まで形成した基板２上に、ＤＢＴＰＢとα－ＮＰＤをそれぞれ１０ｎｍと３０ｎｍをそれぞれ蒸着することにより、正孔輸送層７を成膜した。
さらに、三酸化モリブデンＭｏＯ_３を真空一貫で蒸着することにより成膜し、膜厚が１０ｎｍの正孔注入層８を形成した。

【0103】

［工程５］
次に、正孔注入層８まで形成した基板２上に、アルミニウム（陽極９）を膜厚が１００ｎｍとなるように蒸着して、有機ＥＬ素子を得た。

【0104】

（有機ＥＬ素子の発光特性測定）
全ての素子に対して、ケースレー社製の「２４００型ソースメーター」を用いて電圧を印加し、コニカミノルタ社製の「ＬＳ－１００」を用いて輝度を測定した。その後、初期輝度を１０００ｃｄ／ｍ^２として連続駆動し、経過時間に対する輝度の変化を調べた。

【0105】

（逆構造有機ＥＬ素子におけるトリアジン構造を有する縮合環化合物からなる層の重要性）
図３（ａ）に実施例１、比較例１の輝度－電圧特性を示す。
式（１５）で表わされる縮合環化合物、及び式（１６）で表わされる縮合環化合物は、共に溶媒に対する溶解性が高く、塗布工程で良好な薄膜を形成できた。
式（１５）で表わされる縮合環化合物の分子構造と、式（１６）で表わされる縮合環化合物の分子構造と、の主な違いは、電子輸送部として、トリアジン構造を持っているか否かであるが、この違いがデバイス特性に現れている。即ち、トリアジン構造を含む縮合環化合物（ヘテロアセン化合物）から形成された実施例１は、低い電圧で駆動できているのに対し、比較例１の駆動電圧は高い。
さらに、図３（ｂ）に示す外部量子効率にも、実施例１と比較例１との間で大きな差が観測された。実施例１では、１１％程度の最大外部量子効率が得られているのに対し、比較例１では発光効率が極めて低い。このことから、トリアジン構造を含む縮合環化合物が電子注入・輸送に極めて有効であるといえる。

【産業上の利用可能性】

【0106】

本発明の縮合環化合物は、有機ＥＬ素子等の発光素子の形成に利用できる。

【符号の説明】

【0107】

１：有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子
２：基板
３：陰極
４：金属酸化物層
５：電子注入・輸送層
６：発光層
７：正孔輸送層
８：正孔注入層
９：陽極

【図1】

【図2】

【図3】