JP2008156315A - ベンゾフルオランテン化合物及びこれを使用した有機発光素子 - Google Patents

Abstract

【課題】極めて純度のよい発光色相を呈し、高効率で高輝度、高寿命の光出力を有する有機発光素子を提供する。
【解決手段】陽極及び陰極からなる一対の電極と、該一対の電極間に挟持された少なくとも一層の有機化合物を含む層とからなり、該陽極又は該陰極が透明又は半透明の電極材料によって形成される有機発光素子において、該有機化合物を含む層のうち少なくとも一層が、下記一般式［１］で示されるベンゾフルオランテン化合物からなる有機発光素子用材料を少なくとも一種含有することを特徴とする、有機発光素子。

（一般式［１］において、Ｘ₁乃至Ｘ_６のいずれか一つが置換又は無置換の４環以下の縮合複素環基であり、残りは水素原子を表す。）
【選択図】なし

Description

本発明は、ベンゾフルオランテン化合物及びこれを使用した有機発光素子に関する。

有機発光素子は、電極間に蛍光性又は燐光性有機化合物を含む薄膜を挟持させて、各電極から電子及びホール（正孔）を注入することにより、蛍光性又は燐光性化合物の励起子を生成させ、この励起子が基底状態に戻る際に光を放射する。有機発光素子における最近の進歩は著しく、その特徴は、低印加電圧で高輝度、発光波長の多様性、高速応答性、薄型、軽量の発光デバイス化が可能であることが挙げられる。このことから、有機発光素子は広汎な用途への可能性を示唆している。

しかしながら、現状では更なる高輝度の光出力又は高変換効率が必要である。また、長時間の使用による経時変化や酸素を含む雰囲気気体や湿気等による劣化等の耐久性の面で未だ多くの問題がある。さらにはフルカラーディスプレイ等への応用を考えた場合、色純度の良い青、緑、赤色発光が必要となるが、これらの問題に関してまだ十分でない。

ところで、青色発光材料として、ベンソフルオランテン化合物が提案されている。ベンソフルオランテン化合物を発光材料として使用した有機発光素子は、特許文献１乃至４に開示されている。しかしながら、これらの有機発光素子は充分な寿命特性を有しているとは言いがたく、特にフルカラーディスプレイへの用途を考えた場合、青色発光材料としての発光効率、耐久寿命及び色純度は満足できるものではない。

特開平１０−２９４１７９号公報 特開２００２−６９０４４号公報 特開２００３−２６６１６号公報 特開２００５−６８０８７号公報

本発明はこのような従来技術の問題点を解決するためになされたものである。即ち、本発明の目的は、極めて純度のよい青色発光色相を呈し、高効率で高輝度、高寿命の光出力を有する有機発光素子を提供することである。また、本発明の他の目的は、有機発光素子用材料として使用されるベンゾフルオランテン化合物を提供することである。また、本発明の他の目的は製造が容易でかつ比較的安価に作成可能な有機発光素子を提供することにある。

本発明者は、上述の課題を解決するために鋭意検討した結果、本発明を完成するに至った。即ち、本発明のベンゾフルオランテン化合物は、下記一般式［１］で示される構造を有することを特徴とする。

（式［１］において、Ｘ₁乃至Ｘ₆のいずれか一つが置換あるいは無置換の４環以下の縮合複素環基であり、残りは水素原子を表す。）

本発明の有機発光素子用材料は、ベンゾフルオランテン骨格の１位乃至６位のいずれか特定された位置に４環以下の縮合複素環を一つ導入することで、安定な非晶質膜を形成することができ、優れた電子輸送性を示す。また、この特定された位置に４環以下の縮合複素環を二つ以上ではなく一つ導入することによって、昇華時の熱分解を制御し、昇華性の低下を抑制できるのみならず、青色発光材料として適切な正孔伝導準位及び電子伝導準位を維持させることができる。従って、本発明によれば、高効率かつ色純度のよい青色発光をする有機発光素子、及びこの有機発光素子に使用されるベンゾフルオランテン化合物を提供することができる。また、本発明のベンゾフルオランテン化合物を含有する有機発光素子は、低い印加電圧で高輝度な発光が得られ、耐久性にも優れている。

以下、本発明に関して詳細に説明する。

まず、本発明の有機発光素子用材料について説明する。

本発明の有機発光素子用材料は、下記一般式［１］で示されるベンゾフルオランテン化合物である。

式［１］において、Ｘ₁乃至Ｘ₆のいずれか一つが置換あるいは無置換の４環以下の縮合複素環基を示し、残りは水素原子を示す。

４環以下の縮合複素環基として、好ましくは、下記一般式［２］で表される置換基が挙げられる。

式［２］において、Ｘ₇乃至Ｘ₁₃のうち一つは結合手を表し、残りはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、隣り合う置換基は環を形成していてもよい。

ここでいう置換基は、ハロゲン原子、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアリール基又はシアノ基である。

Ｘ₇乃至Ｘ₁₃で表されるハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等が挙げられる。

Ｘ₇乃至Ｘ₁₃で表されるアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−デシル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｉｓｏ−ペンチル基、ネオペンチル基、ｔｅｒｔ−オクチル基、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、２−フルオロエチル基、２，２，２−トリフルオロエチル基、パーフルオロエチル基、３−フルオロプロピル基、パーフルオロプロピル基、４−フルオロブチル基、パーフルオロブチル基、５−フルオロペンチル基、６−フルオロヘキシル基、クロロメチル基、トリクロロメチル基、２−クロロエチル基、２，２，２−トリクロロエチル基、４−クロロブチル基、５−クロロペンチル基、６−クロロヘキシル基、ブロモメチル基、２−ブロモエチル基、ヨードメチル基、２−ヨードエチル基、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、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、シクロペンチルメチル基、シクロヘキシルメチル基、シクロヘキシルエチル基、４−フルオロシクロヘキシル基、ノルボルニル基、アダマンチル基等が挙げられる。もちろんこれらに限定されるものではない。

Ｘ₇乃至Ｘ₁₃で表されるアリール基としては、フェニル基、４−メチルフェニル基、４−エチルフェニル基、４−メトキシフェニル基、４−フルオロフェニル基、４−トリフルオロメチルフェニル基、３，５−ジメチルフェニル基、２，６−ジエチルフェニル基、メシチル基、４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、ジトリルアミノフェニル基、ビフェニル基等が挙げられる。もちろんこれらに限定されるものではない。

上記のアルキル基及びアリール基に置換してもよい置換基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、トリフルオロメチル基等のアルキル基、フェニル基、ビフェニル基等のアリール基、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子、水酸基、シアノ基、ニトロ基が挙げられる。もちろんこれらに限定されるものではない。

Ｘ₇乃至Ｘ₁₃で表される置換基は、隣り合う置換基同士で結合し環を形成していてもよい。

４環以下の縮合複素環基として、下記一般式［３］で示される置換基も好ましい。

式［３］において、Ｘ₁₄乃至Ｘ₂₀のうち一つは結合手を表し、残りはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、隣り合う置換基は環を形成していてもよい。

ここでいう置換基は、ハロゲン原子、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアリール基又はシアノ基である。

Ｘ₁₄乃至Ｘ₂₀で表されるハロゲン原子、アルキル基、アリール基並びにアルキル基及びアリール基に置換してもよい置換基は、上記一般式［２］のＸ₇乃至Ｘ₁₃で表される置換基と同様である。

Ｘ₁₄乃至Ｘ₂₀で表される置換基は、隣り合う置換基同士で結合し環を形成していてもよい。

４環以下の縮合複素環基として、下記一般式［４］で示される置換基も好ましい。

式［４］において、Ｘ₂₁乃至Ｘ₂₇のうち一つは結合手を表し、残りはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。

ここでいう置換基は、ハロゲン原子、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアリール基又はシアノ基である。

Ｘ₂₁乃至Ｘ₂₇で表されるハロゲン原子、アルキル基、アリール基並びにアルキル基及びアリール基に置換してもよい置換基は、上記一般式［２］のＸ₇乃至Ｘ₁₃で表される置換基と同様である。

式［４］において、Ｒ₁及びＲ₂はそれぞれ独立に置換基あるいは無置換のアルキル基を表す。

Ｒ₁及びＲ₂を表すアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−デシル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｉｓｏ−ペンチル基、ネオペンチル基、ｔｅｒｔ−オクチル基、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、２−フルオロエチル基、２，２，２−トリフルオロエチル基、パーフルオロエチル基、３−フルオロプロピル基、パーフルオロプロピル基、４−フルオロブチル基、パーフルオロブチル基、５−フルオロペンチル基、６−フルオロヘキシル基、クロロメチル基、トリクロロメチル基、２−クロロエチル基、２，２，２−トリクロロエチル基、４−クロロブチル基、５−クロロペンチル基、６−クロロヘキシル基、ブロモメチル基、２−ブロモエチル基、ヨードメチル基、２−ヨードエチル基、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、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、シクロペンチルメチル基、シクロヘキシルメチル基、シクロヘキシルエチル基、４−フルオロシクロヘキシル基、ノルボルニル基、アダマンチル基等が挙げられる。もちろんこれらに限定されるものではない。

上記のアルキル基に置換してもよい置換基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、トリフルオロメチル基等のアルキル基、フェニル基、ビフェニル基等のアリール基、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子、水酸基、シアノ基、ニトロ基が挙げられる。もちろんこれらに限定されるものではない。

４環以下の縮合複素環基として、下記一般式［５］で示される置換基も好ましい。

式［５］において、Ｘ₂₈乃至Ｘ₃₆のうち一つは結合手を表し、残りはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。

ここでいう置換基は、ハロゲン原子、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアリール基又はシアノ基である。

Ｘ₂₈乃至Ｘ₃₆で表されるハロゲン原子、アルキル基、アリール基並びにアルキル基及びアリール基に置換してもよい置換基は、上記一般式［２］のＸ₇乃至Ｘ₁₃で表される置換基と同様である。

４環以下の縮合複素環基として、下記一般式［６］で示される置換基も好ましい。

式［６］において、Ｘ₃₇乃至Ｘ₄₅のうち一つは結合手を表し、残りはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。

ここでいう置換基は、ハロゲン原子、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアリール基又はシアノ基である。

ハロゲン原子、アルキル基、アリール基並びにアルキル基及びアリール基に置換してもよい置換基は、上記一般式［２］のＸ₇乃至Ｘ₁₃で表される置換基と同様である。

本発明のベンゾフルオランテン化合物は、好ましくは、有機発光素子用材料として使用する。

本発明のベンゾフルオランテン化合物は、電子親和力を有する４環以下の縮合複素環基、例えば、一般式［２］乃至［６］で表される縮合複素環基を一般式［１］で表されるＸ₁乃至Ｘ₆のいずれかの位置に一つ導入されている。これにより、化合物自体の還元電位が高くなり電子受容性が大きくなる。これは、ベンゾフルオランテン骨格の１位乃至６位の炭素原子からなるナフタレン部位に特定の電子伝導準位を有することに起因する。従って一般式［１］で表されるベンゾフルオランテン化合物のＸ₁乃至Ｘ₆のいずれかの位置に上記の縮合複素環基を一つ導入することで、青色発光に適した電子伝導順位となり電子受容性を高めることができる。尚、この電子伝導順位は、ベンゾフルオランテン骨格の分子軌道計算によるシミュレーションにより示される。これにより、一般式［１］で表されるＸ₁乃至Ｘ₆のいずれかに導入される縮合複素環基の位置及び種類を適切に選択することで、駆動電圧が低く長い期間高輝度を保ち、通電劣化の減少を可能にすることができる。

ところが、縮合複素環基を２つ以上導入すると、縮合複素環基を１つ導入した場合と比べて電子伝導準位がさらに大きくなるため、正孔伝導準位とのエネルギーギャップがさらに小さくなる。その結果、発光色が長波長化し、青色発光材料としては適さなくなる。

一方で、一般式［１］で示されるベンゾフルオランテン化合物のＸ₁乃至Ｘ₆に導入する縮合複素環基が、４環よりも大きい縮合複素環基では、分子量が大きすぎるため昇華時における熱分解が起こり、昇華性の低下を引き起こす恐れがある。また、４環よりも大きい縮合複素環を導入すると、発光色が長波長化し色純度の良い青色発光材料としては適さなくなる。さらに、４環よりも大きい縮合複素環基を導入すると、ベンゾフルオランテン骨格ではなく、導入されている縮合複素環基が分子全体の中での主な発光部位となり、蛍光量子収率の低下を引き起こす恐れがあり好ましくない。

従って、一般式［１］で表されるＸ₁乃至Ｘ₆に導入する縮合複素環基を１つにすること、かつその縮合複素環基を４環以下のものに限定することにより、色純度が良く電子受容性の高い青色発光材料を提供することができる。縮合複素環基は、好ましくは２環以上４環以下の縮合複素環であり、より好ましくは一般式［２］乃至［６］で表される縮合複素環基である。

また、高効率の光出力を有する有機発光素子を提供するためには、有機発光素子に用いる発光材料の量子収率を高めることが不可欠である。ベンゾフルオランテン骨格は他の縮合多環芳香族よりも一般的に蛍光量子収率が高いが、さらに高くするためには、一般式［１］で示されるＸ₃又はＸ₄の位置に前記一般式［２］乃至［６］で示される縮合複素環基を導入することがより好ましい。また、一般式［１］で示されるＸ₃及びＸ₄の位置は反応性が高いので、この位置に前記一般式［２］乃至［６］で示される縮合複素環基を導入することでより化学的安定性が増す。

さらに縮合複素環基を導入する位置のみならずその縮合複素環基の種類及び一般式［１］と縮合複素環基の結合位置を適切に設計することにより、分子振動が制御された発光スペクトルの単分散化及び半値幅を減少させることが可能となる。これにより色純度の良い青色発光が得られる。

以上より、ベンゾフルオランテン骨格の３位又は４位の位置に４環以下の縮合複素環を一つ導入することによって、有機発光素子用材料の蛍光量子収率を向上させることができる。また、分子振動が制御された発光スペクトルの単分散化及び半値幅を減少させることが可能である。このため、高効率かつ色純度のよい青色発光材料を提供することができる。

以下、本発明のベンゾフルオランテン化合物の具体的な構造式を示す。ただし、これらは代表例を例示しただけで、本発明は、これに限定されるものではない。

［化合物例１］一般式［１］におけるＸ₃あるいはＸ₄が一般式［２］で表され、一般式［２］における結合手がＸ₇である化合物例

［化合物例２］一般式［１］におけるＸ₃あるいはＸ₄が一般式［２］で表され、一般式［２］における結合手がＸ₈あるいはＸ₁₁あるいはＸ₁₂である化合物例

［化合物例３］一般式［１］におけるＸ₃あるいはＸ₄が一般式［２］で表され、一般式［２］における結合手がＸ₉あるいはＸ₁₀あるいはＸ₁₃である化合物例

［化合物例４］一般式［１］におけるＸ₃あるいはＸ₄が一般式［３］で表され、一般式［３］における結合手がＸ₁₄あるいはＸ₁₆あるいはＸ₁₇あるいはＸ₂₀である化合物例

［化合物例５］一般式［１］におけるＸ₃あるいはＸ₄が一般式［３］で表され、一般式［３］における結合手がＸ₁₅あるいはＸ₁₈あるいはＸ₁₉である化合物例

［化合物例６］一般式［１］におけるＸ₃あるいはＸ₄が一般式［４］で表され、一般式［４］における結合手がＸ₂₃である化合物例

［化合物例７］一般式［１］におけるＸ₃あるいはＸ₄が一般式［４］で表され、一般式［４］における結合手がＸ₂₁である化合物例

［化合物例８］一般式［１］におけるＸ₃あるいはＸ₄が一般式［４］で表され、一般式［４］における結合手がＸ₂₆である化合物例

［化合物例９］一般式［１］におけるＸ₃あるいはＸ₄が一般式［４］で表され、一般式［４］における結合手がＸ₂₅である化合物例

［化合物例１０］一般式［１］におけるＸ₃あるいはＸ₄が一般式［５］で表され、一般式［５］における結合手がＸ₃₆である化合物例

［化合物例１１］一般式［１］におけるＸ₃あるいはＸ₄が一般式［６］で表され、一般式［６］における結合手がＸ₃₈である化合物例

［化合物例１２］一般式［１］におけるＸ₃あるいはＸ₄が一般式［６］で表され、一般式［６］における結合手がＸ₃₉である化合物例

［化合物例１３］一般式［１］におけるＸ₃あるいはＸ₄が一般式［６］で表され、一般式［６］における結合手がＸ₃₇あるいはＸ₄₀あるいはＸ₄₁である化合物例

［化合物例１４］一般式［１］におけるＸ₃あるいはＸ₄が一般式［６］で表され、一般式［６］における結合手がＸ₄₂乃至Ｘ₄₅である化合物例

［化合物例１５］一般式［１］におけるＸ₃あるいはＸ₄が一般式［１］で表され、一般式［１］における縮合複素環にヘテロ原子が二つ以上含まれる化合物例

［化合物例１６］一般式［１］におけるＸ₂あるいはＸ₅が一般式［２］で表され、一般式［２］における結合手がＸ₇あるいはＸ₈あるいはＸ₁₁あるいはＸ₁₂である化合物例

［化合物例１７］一般式［１］におけるＸ₂あるいはＸ₅が一般式［２］で表され、一般式［２］における結合手がＸ₉あるいはＸ₁₀あるいはＸ₁₃である化合物例

［化合物例１８］一般式［１］におけるＸ₂あるいはＸ₅が一般式［３］で表され、一般式［３］における結合手がＸ₁₅あるいはＸ₁₈あるいはＸ₁₉である化合物例

［化合物例１９］一般式［１］におけるＸ₂あるいはＸ₅が一般式［３］で表され、一般式［３］における結合手がＸ₁₄あるいはＸ₁₆あるいはＸ₁₇あるいはＸ₂₀である化合物例

本発明の有機発光素子は、陽極及び陰極からなる一対の電極と、この一対の電極間に挟持されている一又は複数の有機化合物を含む層とを有し、陽極又は陰極が透明か半透明な電極材料によって形成されている。本発明の有機発光素子は、好ましくは、一対の電極間に電圧を印加することにより発光する電界発光素子である。

以下、図を参照しながら本発明の有機発光素子について詳細に説明する。

図１は、本発明の有機発光素子における第一の実施形態を示す断面図である。図１の有機発光素子１０は、基板１上に、陽極２、発光層３及び陰極４を順次設けている。この有機発光素子１０は、発光層３が、ホール輸送能、エレクトロン輸送能及び発光性の性能を全て有する化合物で構成されている場合や、ホール輸送能、エレクトロン輸送能及び発光性の性能を有する化合物を混合して構成される場合に有用である。

図２は、本発明の有機発光素子における第二の実施形態を示す断面図である。図２の有機発光素子２０は、基板１上に陽極２、ホール輸送層５、電子輸送層６及び陰極４が順次設けられている。この有機発光素子２０は、ホール輸送性及び／又は電子輸送性を備える発光性の化合物と電子輸送性のみ又はホール輸送性のみを備える有機化合物とを組み合わせて用いる場合に有用である。また、有機発光素子２０は、ホール輸送層５又は電子輸送層６が発光層を兼ねている。

図３は、本発明の有機発光素子における第三の実施形態を示す断面図である。図３の有機発光素子３０は、図２の有機発光素子において、ホール輸送層５と電子輸送層６との間に発光層３を挿入したものである。この有機発光素子３０は、キャリア輸送と発光の機能を分離したものであり、ホール輸送性、電子輸送性、発光性の各特性を有した有機化合物を適時組み合わせて用いることができる。このため、極めて材料選択の自由度が増すとともに、発光波長を異にする種々の有機化合物が使用できるので、発光色相の多様化が可能になる。さらに、発光層３にキャリアあるいは励起子を有効に閉じこめて有機発光素子３０の発光効率の向上を図ることも可能になる。

図４は、本発明の有機発光素子における第四の実施形態を示す断面図である。図４の有機発光素子４０は、図３の有機発光素子３０において陽極２とホール輸送層５との間にホール注入層７を設けたものである。この有機発光素子４０は、ホール注入層７を設けたことにより、陽極２とホール輸送層５との間の密着性が改善され、又はホールの注入性が改善されるので低電圧化に効果的である。

図５は、本発明の有機発光素子における第五の実施形態を示す断面図である。図５の有機発光素子５０は、図３の有機発光素子３０において、ホール又は励起子（エキシトン）を陰極４側に抜けることを阻害する層（ホール／エキシトンブロッキング層８）を発光層３と電子輸送層６との間に挿入したものである。イオン化ポテンシャルの非常に高い有機化合物をホール／エキシトンブロッキング層８として用いることにより、有機発光素子５０の発光効率が向上する。

ただし、図１乃至図５はあくまでごく基本的な素子構成であり、本発明の有機発光素子の構成はこれらに限定されるものではない。例えば、電極と有機層界面に絶縁性層を設ける、接着層あるいは干渉層を設ける、ホール輸送層がイオン化ポテンシャルの異なる２層から構成される等多様な層構成をとることができる。

本発明のベンゾフルオランテン化合物のうち少なくとも１種は、有機化合物を含む層、例えば、図１乃至図５に示される発光層３、ホール輸送層５、電子輸送層６、ホール注入層７、ホール／エキシントンブロック層８に含有される。好ましくは、発光性を有する層に含有され、より好ましくは、発光層３に含有される。本発明のベンゾフルオランテン化合物を用いると、素子の発光効率がよく、長い期間高輝度を保ち、通電劣化を小さくすることができる。本発明のベンゾフルオランテン化合物は、単独で使用することができ、ドーパント（ゲスト）材料又はホスト材料としても使用できる。

発光層が、キャリア輸送性のホスト材料とゲストからなる場合、発光にいたる主な過程は、以下のいくつかの過程からなる。
１．発光層内での電子・ホールの輸送
２．ホストの励起子生成
３．ホスト分子間の励起エネルギー伝達
４．ホストからゲストへの励起エネルギー移動

それぞれの過程における所望のエネルギー移動や、発光はさまざまな失活過程と競争でおこる。

有機発光素子の発光効率を高めるためには、発光中心材料そのものの発光量子収率が大きいことはいうまでもない。しかしながら、ホスト−ホスト間、あるいはホスト−ゲスト間のエネルギー移動が如何に効率的にできるかも大きな問題となる。また、通電による発光劣化は今のところ原因は明らかではないが、少なくとも発光中心材料そのもの、又は、その周辺分子による発光材料の環境変化に関連したものと想定される。例えば、発光層の薄膜形状の劣化による発光劣化が考えられる。この薄膜形状の劣化は、駆動環境の温度、素子駆動時の発熱等による有機薄膜の結晶化に起因すると考えられている。これは、有機発光素子に使用される材料のガラス転移温度の低さに由来すると考えられ、有機発光材料は高いガラス転移温度を有することが望まれている。本発明のベンゾフルオランテン化合物はガラス転移温度が高いので、有機発光素子の高耐久化が期待できる。

本発明のベンゾフルオランテン化合物は、特に発光層のホスト又はゲストに用いると、素子の発光効率がよく、長い期間高輝度を保ち、通電劣化が小さくなる。

また、発光層がホストとゲストからなる場合、ホスト又はゲストは、好ましくは、本発明のベンゾフルオランテン化合物である。尚、本発明におけるゲストとは、有機発光素子の発光領域において、正孔と電子の再結合に応答して主として光を発する化合物のことであり、発光領域を形成する他の化合物（ホスト）に含有させるものである。

本発明のベンゾフルオランテン化合物を発光層のゲストに用いると、優れた効果を奏する。即ち、特定の位置に４環以下の縮合複素環を一つ導入することによって、発光ピークが４３０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下を示す極めて純度のよい青色発光色相を呈し、しかも、低い印加電圧で高輝度な発光が得られ、耐久性にも優れる。

本発明のベンゾフルオランテン化合物をゲストとして用いる場合、発光層全体に対するベンゾフルオランテン化合物の含有量は、０．０１重量％以上８０重量％以下であることが好ましい。さらに好ましくは、０．１重量％以上３０重量％以下であり、特に好ましくは、０．１重量％以上１５重量％以下である。ゲスト材料はホスト材料からなる層全体に均一あるいは濃度勾配を有して含まれるか、あるいはある領域に部分的に含まれてゲスト材料を含まないホスト材料層の領域があってもよい。

また、本発明のベンゾフルオランテン化合物をゲストとして用いる場合、ゲストよりもエネルギーギャップ（ＵＶ測定の光学吸収端から算出した値）の大きいホストを含むことが好ましい。これによりゲストからホストへのエネルギー移動を制御し、ゲストのみからの発光により発光効率を高めることができる。

本発明のベンゾフルオランテン化合物を、ホストとして用いる場合、ゲストとして緑色及び赤色発光を示す発光材料を用いるのが好ましい。本発明のベンゾフルオランテン化合物を、ホストとして用いる場合、発光層全体に対するベンゾフルオランテン化合物の含有量は、好ましくは、５０重量％乃至９９．９重量％である。

本発明のベンゾフルオランテン化合物は、発光層のみ含まれてもよいが、必要に応じ、発光層以外の層（例えばホール注入層、ホール輸送層、電子注入層、電子輸送層、電子障壁層等）に含ませてもよい。

特に、本発明のベンゾフルオランテン化合物を用いた有機層は、発光層、電子輸送層あるいはホール輸送層として有用であり、また真空蒸着法や溶液塗布法等によって形成した層は結晶化等が起こりにくく経時安定性に優れている。

本発明の有機発光素子は、特に発光層の構成成分として、本発明のベンゾフルオランテン化合物が用いられている。また、本発明の有機発光素子は、本発明のベンゾフルオランテン化合物の他に、必要に応じてこれまで知られている低分子系及びポリマー系のホール輸送性化合物、発光性化合物あるいは電子輸送性化合物等を一緒に使用することもできる。

以下にこれらの化合物例を挙げる。

正孔（ホール）注入輸送性材料としては、陽極からのホールの注入を容易にし、また注入されたホールを発光層に輸送する優れたモビリティを有することが好ましい。正孔注入輸送性能を有する低分子材料としては、トリアリールアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、オキサゾール誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体等が挙げられる。正孔注入輸送性能を有する高分子系材料としては、ポリ（ビニルカルバゾール）、ポリ（シリレン）、ポリ（チオフェン）、その他導電性高分子が挙げられる。

本発明の有機発光素子において使用される化合物以外に使用できる主に発光機能に関わる材料としては、縮合環芳香族化合物（例えば、ナフタレン誘導体、フェナントレン誘導体、フルオレン誘導体、ピレン誘導体、テトラセン誘導体、コロネン誘導体、クリセン誘導体、ペリレン誘導体、９，１０−ジフェニルアントラセン誘導体、ルブレン等）、キナクリドン誘導体、アクリドン誘導体、クマリン誘導体、ピラン誘導体、ナイルレッド、ピラジン誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、スチルベン誘導体、有機金属錯体（例えば、トリス（８−キノリノラート）アルミニウム等の有機アルミニウム錯体、有機ベリリウム錯体）及びポリ（フェニレンビニレン）誘導体、ポリ（フルオレン）誘導体、ポリ（フェニレン）誘導体、ポリ（チエニレンビニレン）誘導体、ポリ（アセチレン）誘導体等の高分子誘導体が挙げられる。

電子注入輸送性材料としては、陰極からの電子の注入を容易にし、注入された電子を発光層に輸送する機能を有するものから任意に選ぶことができ、ホール輸送材料のキャリア移動度とのバランス等を考慮し選択される。電子注入輸送性能を有する材料としては、オキサジアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、チアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、ピラジン誘導体、トリアゾール誘導体、トリアジン誘導体、ペリレン誘導体、キノリン誘導体、キノキサリン誘導体、フルオレノン誘導体、アントロン誘導体、フェナントロリン誘導体、有機金属錯体等が挙げられる。

陽極材料としては、仕事関数がなるべく大きなものがよい。例えば、金、白金、銀、銅、ニッケル、パラジウム、コバルト、セレン、バナジウム、タングステン等の金属単体あるいはこれらの合金、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化錫インジウム（ＩＴＯ），酸化亜鉛インジウム等の金属酸化物が使用できる。また、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリフェニレンスルフィド等の導電性ポリマーも使用できる。これらの電極物質は単独で用いるか、あるいは複数併用することもできる。また、陽極は一層構成でもよく、多層構成をとることもできる。

一方、陰極材料としては、仕事関数の小さなものがよい。例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、インジウム、ルテニウム、チタニウム、マンガン、イットリウム、銀、鉛、錫、クロム等の金属単体が挙げられる。あるいはリチウム−インジウム、ナトリウム−カリウム、マグネシウム−銀、アルミニウム−リチウム、アルミニウム−マグネシウム、マグネシウム−インジウム等、複数の合金として用いることができる。酸化錫インジウム（ＩＴＯ）等の金属酸化物の利用も可能である。これらの電極物質は単独で用いるか、あるいは複数併用することもできる。また、陰極は一層構成でもよく、多層構成をとることもできる。

本発明で用いる基板としては、特に限定するものではないが、金属製基板、セラミックス製基板等の不透明性基板、ガラス、石英、プラスチックシート等の透明性基板が用いられる。また、基板にカラーフィルター膜、蛍光色変換フィルター膜、誘電体反射膜等を用いて発色光をコントロールすることも可能である。

尚、作成した素子に対して、酸素や水分等との接触を防止する目的で保護層あるいは封止層を設けることもできる。保護層としては、ダイヤモンド薄膜、金属酸化物、金属窒化物等の無機材料膜、フッ素樹脂、ポリパラキシレン、ポリエチレン、シリコーン樹脂、ポリスチレン樹脂等の高分子膜、さらには、光硬化性樹脂等が挙げられる。また、ガラス、気体不透過性フィルム、金属等をカバーし、適当な封止樹脂により素子自体をパッケージングすることもできる。

本発明の有機発光素子は、基板上に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を作成し、それに接続して作成することも可能である。

また、素子の光取り出し方向に関しては、ボトムエミッション構成（基板側から光を取り出す構成）及び、トップエミッション（基板の反対側から光を取り出す構成）のいずれも可能である。

本発明の有機発光素子において、本発明の化合物を含有する層及びその他の有機化合物からなる層は、以下に示す方法により形成される。一般には真空蒸着法、イオン化蒸着法、スパッタリング、プラズマあるいは、適当な溶媒に溶解させて公知の塗布法（例えば、スピンコーティング、ディッピング、キャスト法、ＬＢ法、インクジェット法等）により薄膜を形成する。特に塗布法で成膜する場合は、適当な結着樹脂と組み合わせて膜を形成することもできる。

上記結着樹脂としては、広範囲な結着性樹脂より選択できる。例えば、ポリビニルカルバゾール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ブチラール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリスルホン樹脂、尿素樹脂等が挙げられる。もちろんこれらに限定されるものではない。

また、これらは単独又は共重合体ポリマーとして１種又は２種以上混合してもよい。さらに必要に応じて、公知の可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の添加剤を併用してもよい。

本発明の有機発光素子においては、本発明のベンゾフルオランテン化合物を真空蒸着法や溶液塗布法により陽極及び陰極の間に形成する。ベンゾフルオランテン化合物を含む層の膜厚は、１０μｍより薄く、好ましくは０．５μｍ以下、より好ましくは０．０１μｍ以上０．５μｍ以下である。

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明していくが、本発明はこれらに限定されるものではない。

＜実施例１＞［例示化合物Ｎｏ．１３９の製造方法］

窒素気流下、２００ｍＬ反応容器に、以下に示す化合物を順次加えた。
５−ブロモキノリン：０．２６ｇ（０．９３ｍｍｏｌ）
２−（７，１２−ジフェニルベンゾ［ｋ］フルオランテン−３−イル）−４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン：０．５０ｇ（０．９４ｍｍｏｌ）
トルエン：２５ｍＬ
エタノール：１２ｍＬ
１０％炭酸ナトリウム水溶液：１０ｍＬ
テトラキストリフェニルフォスフィンパラジウム：０．０５４ｇ（０．０５ｍｍｏｌ）

次に、この反応溶液を加熱還流下４時間攪拌した後、室温まで冷却し水を加え攪拌を停止した。トルエンを加え有機層を分離し水で２回洗浄後、溶媒を留去して得られた残渣をカラムクロマトグラフィーにより精製した（シリカゲル：７６ｇ、移動相：トルエン／酢酸エチル＝３０／１）。最後に、ヘプタン／アセトンの混合溶媒によるスラリー洗浄を行い、例示化合物１３９を淡黄色結晶として０．３７ｇ得た。

Ｗａｔｅｒｓ社製の質量分析装置を用い、例示化合物１３９の質量分析を行ったところＭ＋である５３０．２を確認した。

また、例示化合物１３９の¹Ｈ−ＮＭＲを測定した。結果を以下に示す。
¹Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃）：δ（ｐｐｍ）＝８．８９（ｄｄ，１Ｈ，Ｊ１＝４．１２，Ｊ２＝１．８３Ｈｚ），８．１９（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝８．７０Ｈｚ），７．８５−７．７７（ｍ，２Ｈ），７．７３−７．５２（ｍ，１３Ｈ），７．４２（ｔｄ，２Ｈ，Ｊ１＝６．５３，Ｊ２＝３．２１Ｈｚ），７．３２（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝７．３３Ｈｚ），７．２３−７．１７（ｍ，３Ｈ），６．７１（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝７．３３Ｈｚ），６．６２（ｄｄ，１Ｈ，Ｊ１＝６．４１，Ｊ２＝１．３７Ｈｚ）

さらに、例示化合物１３９のトルエン溶液（１．０×１０^-5ｍｏｌ／Ｌ）のフォトルミネッセンス（ＰＬ）スペクトルを測定した結果、図６に示すスペクトルが得られた。発光ピークは４３３ｎｍ、半値幅は５５ｎｍであり、色純度の優れた青色発光スペクトルを示した。

さらに、実施例１の５−ブロモキノリンの代わりに以下の化合物を用いた他は、実施例１と同様にして、下記例示化合物を合成できる。
（例示化合物Ｎｏ．１１９）：３−ブロモキノリン
（例示化合物Ｎｏ．１２１）：６−ブロモ−２−メチルキノリン
（例示化合物Ｎｏ．１２６）：７−ブロモ−２−メチルキノリン
（例示化合物Ｎｏ．１３０）：４−ブロモ−２−メチルキノリン
（例示化合物Ｎｏ．１３６）：４−クロロ−２−フェニルキリノリン
（例示化合物Ｎｏ．２１１）：４−ブロモイソキノリン
（例示化合物Ｎｏ．２２５）：６−ブロモイソキノリン
（例示化合物Ｎｏ．２２９）：７−ブロモイソキノリン
（例示化合物Ｎｏ．４０１）：９−ブロモ−アクリジン
（例示化合物Ｎｏ．６０１）：５−ブロモキノキサリン
（例示化合物Ｎｏ．６０２）：５−ブロモ−２，３−ジメチルキノキサリン
（例示化合物Ｎｏ．６０７）：２−ブロモキノキサリン
（例示化合物Ｎｏ．６１０）：６−ブロモ−２−フェニルオキサゾロ［４，５−ｂ］ピリジン

＜実施例２＞［例示化合物Ｎｏ．１２９の製造方法］

実施例１において、５−ブロモキノリン０．２６ｇ（０．９３ｍｍｏｌ）の代わりに４−（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）キノリン０．２６ｇ（１．１３ｍｍｏｌ）を用い、２−（７，１２−ジフェニルベンゾ［ｋ］フルオランテン−３−イル）−４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン０．５０ｇ（０．９４ｍｍｏｌ）の代わりに３−ブロモ−７，１２−ジフェニルベンゾ［ｋ］フルオランテン０．５０ｇ（１．０３ｍｍｏｌ）を用いる以外は、実施例１と同様の方法により合成を行い、例示化合物１２９を淡黄色結晶として０．３２ｇ得た。

Ｗａｔｅｒｓ社製の質量分析装置を用い、例示化合物Ｎｏ．１２９の質量分析を行ったところ、Ｍ＋である５３０．２を確認した。

また、ＮＭＲ測定より図７に示すスペクトルが得られ、例示化合物Ｎｏ．１２９の構造を確認した。

さらに、例示化合物Ｎｏ．１２９のトルエン溶液（１．０×１０^-5ｍｏｌ／Ｌ）のＰＬスペクトルを測定した結果、図８に示すスペクトルが得られた。発光ピーク４３６ｎｍ、半値幅５６ｎｍであり、色純度の優れた青色発光スペクトルを示した。

＜実施例３＞［例示化合物Ｎｏ．１０１の製造方法］

実施例１の５−ブロモキノリン０．２６ｇ（０．９３ｍｍｏｌ）の代わりに２−クロロキノリン０．１５ｇ（０．９２ｍｍｏｌ）を用いる以外は、実施例１と同様の方法により合成を行い、例示化合物Ｎｏ．１０１を黄色結晶として０．４１ｇ得た。

Ｗａｔｅｒｓ社製の質量分析装置を用い、例示化合物Ｎｏ．１０１の質量分析を行ったところ、Ｍ＋である５３０．２を確認した。

また、ＮＭＲ測定より図９に示すスペクトルが得られ、例示化合物Ｎｏ．１０１の構造を確認した。

さらに、例示化合物Ｎｏ．１０１のトルエン溶液（１．０×１０^-5ｍｏｌ／Ｌ）のＰＬスペクトルを測定した結果、図１０に示すスペクトルが得られた。発光ピークは４５０ｎｍ、半値幅は５９ｎｍであり、色純度の優れた青色発光スペクトルを示した。

さらに、実施例３の２−クロロキノリンの代わりに以下の化合物を用いた他は、実施例３と同様にして、下記例示化合物を合成できる。
（例示化合物Ｎｏ．２０１）：１−ブロモ−イソキノリン
（例示化合物Ｎｏ．２０６）：１−クロロ−５−フェニルイソキノリン
（例示化合物Ｎｏ．２０８）：１−クロロ−３−フェニルイソキノリン
（例示化合物Ｎｏ．２２１）：３−ブロモイソキノリン
（例示化合物Ｎｏ．２２２）：３−ブロモ−１−メチルイソキノリン

また、実施例３の２−（７，１２−ジフェニルベンゾ［ｋ］フルオランテン−３−イル）−４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロランの代わりに、２−（７，１２−ジフェニルベンゾ［ｋ］フルオランテン−２−イル）−４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロランを用いる以外は実施例３と同様の方法で例示化合物Ｎｏ．７０１を合成することができる。

＜実施例４＞［例示化合物Ｎｏ．３０１の製造方法］

実施例１の５−ブロモキノリン０．２６ｇ（０．９３ｍｍｏｌ）の代わりに２−クロロ−５，５−ジメチル−５Ｈ−インデノ［１，２−ｂ］ピリジン０．２２ｇ（０．９４ｍｍｏｌ）を用いる以外は、実施例１と同様の方法により合成を行い、例示化合物Ｎｏ．３０１を黄色結晶として０．３８ｇ得た。

Ｗａｔｅｒｓ社製の質量分析装置を用い、例示化合物Ｎｏ．３０１の質量分析を行ったところ、Ｍ＋である５９７．２を確認した。

また、ＮＭＲ測定により図１１に示すスペクトルが得られ、例示化合物Ｎｏ．３０１の構造を確認した。

さらに、例示化合物Ｎｏ．３０１のトルエン溶液（１．０×１０^-5ｍｏｌ／Ｌ）のＰＬスペクトルを測定した結果、図１２に示すスペクトルが得られた。発光ピークは４４５ｎｍ、半値幅は５７ｎｍであり、色純度の優れた青色発光スペクトルを示した。

さらに、実施例４の２−クロロ−５，５−ジメチル−５Ｈ−インデノ［１，２−ｂ］ピリジンの代わりに以下の化合物を用いた他は、実施例４と同様にして、下記例示化合物を合成できる。
（例示化合物Ｎｏ．３０５）：４−クロロ−５，５−ジメチル−５Ｈ−インデノ［１，２−ｂ］ピリジン
（例示化合物Ｎｏ．３１１）：８−ブロモ−５，５−ジメチル−５Ｈ−インデノ［１，２−ｂ］ピリジン
（例示化合物Ｎｏ．３１６）：８−ブロモ−５，５−ジメチル−２−フェニル−５Ｈ−インデノ［１，２−ｂ］ピリジン
（例示化合物Ｎｏ．３１７）：７−ブロモ−５，５−ジメチル−５Ｈ−インデノ［１，２−ｂ］ピリジン
（例示化合物Ｎｏ．３１９）：７−ブロモ−２，５，５−トリメチル−５Ｈ−インデノ［１，２−ｂ］ピリジン

＜実施例５＞［例示化合物Ｎｏ．５０１の製造方法］

（１）２−クロロインデノ［１，２，３−ｄｅ］キノリンの合成
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｅｄｉｃｉｎａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ １９９０，４２，１５５６−１５７５に記載の方法に従い下記の合成スキームによって、２−クロロインデノ［１，２，３−ｄｅ］キノリン１１．４ｇを合成した。

（２）例示化合物Ｎｏ．５０１の合成
実施例１の５−ブロモキノリン０．２６ｇ（０．９３ｍｍｏｌ）の代わりに上記合成スキームにて合成した２−クロロインデノ［１，２，３−ｄｅ］キノリン０．２３ｇ（０．９４ｍｍｏｌ）を用いる以外は実施例１と同様の方法により例示化合物Ｎｏ．５０１を黄色結晶として０．３５ｇ得た。

Ｗａｔｅｒｓ社製の質量分析装置を用い、例示化合物Ｎｏ．５０１の質量分析を行ったところ、Ｍ＋である６０５．１を確認した。

また、ＮＭＲ測定により図１３に示すスペクトルが得られ、例示化合物Ｎｏ．５０１の構造を確認した。

さらに、例示化合物５０１のトルエン溶液（１．０×１０^-6ｍｏｌ／Ｌ）のＰＬスペクトルを測定した結果、図１４に示すスペクトルが得られた。発光ピーク４６２ｎｍ、半値幅５８ｎｍであり、青色発光スペクトルを示した。

さらに、実施例５の２−クロロインデノ［１，２，３−ｄｅ］キノリンの代わりに以下の化合物を用いた他は、実施例５と同様にして、下記例示化合物を合成できる。
（例示化合物Ｎｏ．５０９）：インデノ［１，２，３−ｄｅ］キノリン−４−イルトリフルオロメタンスルホン酸エステル
（例示化合物Ｎｏ．５１０）：２−メチル−インデノ［１，２，３−ｄｅ］キノリン−４−イルトリフルオロメタンスルホン酸エステル
（例示化合物Ｎｏ．５１５）：５−クロロ−インデノ［１，２，３−ｄｅ］キノリン
（例示化合物Ｎｏ．５３１）：９−ブロモ−インデノ［１，２，３−ｄｅ］キノリン

＜実施例６＞
図４に示す構造の有機発光素子を以下に示す方法で作製した。

ガラス基板（基板１）上に、陽極２として酸化錫インジウム（ＩＴＯ）をスパッタ法にて膜厚１２０ｎｍで成膜した。次に、ＩＴＯを成膜したガラス基板をアセトン、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）で順次超音波洗浄し、次いで純水で洗浄後乾燥した。さらに、ＵＶ／オゾン洗浄した。このように処理をしたガラス基板を透明導電性支持基板として使用した。

次に、正孔輸送材料である下記式で示される化合物１

のクロロホルム溶液（濃度：０．１ｗｔ％）を調製し、上記の透明導電性支持基板上に滴下した。滴下後、基板を最初に５００ＲＰＭで１０秒、次に１０００ＲＰＭで４０秒回転することでスピンコートを行い、膜を形成した。この後、８０℃の真空オーブンで１０分間乾燥することで、薄膜中の溶剤を完全に除去し、ホール注入層７を成膜した。

次に、ホール注入層７の上にホール輸送層５として下記式に示す化合物２を真空蒸着法にて膜厚１５ｎｍでホール輸送層５を形成した。

次に、ホール輸送層５の上に、ゲストである例示化合物Ｎｏ．１３９と、ホストである下記式に示す化合物３とを共蒸着して３０ｎｍの発光層３を設けた。このとき、例示化合物Ｎｏ．１３９は、発光層全体の５重量％とした。また、発光層３を成膜する際は、蒸着時の真空度は１．０×１０^-4Ｐａ、成膜速度は０．１〜０．２ｎｍ／ｓｅｃの条件で行った。尚、エネルギーギャップは、例示化合物Ｎｏ．１３９は２．８７ｅｖ、下記式化合物３は３．０６ｅｖである。

さらに、発光層３の上に、電子輸送層６として２，９−ビス［２−（９，９’−ジメチルフルオレニル）］−１，１０−フェナントロリンを真空蒸着法にて膜厚３０ｎｍで形成した。また、電子輸送層６を成膜する際に、蒸着時の真空度は１．０×１０^-4Ｐａ、成膜速度は０．１〜０．２ｎｍ／ｓｅｃの条件で行った。

次に、電子輸送層６の上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を真空蒸着法により、蒸着時の真空度１．０×１０^-4Ｐａ、成膜速度０．０１ｎｍ／ｓｅｃの条件下、膜厚０．５ｎｍで形成した。最後に、ＬｉＦ膜の上に、アルミニウム膜を真空蒸着法により、蒸着時の真空度１．０×１０^-4Ｐａ、成膜速度０．５〜１．０ｎｍ／ｓｅｃの条件下、膜厚１００ｎｍで作成した。以上のようにして有機発光素子を作製した。

得られた有機発光素子は、水分の吸着によって素子劣化が起こらないように、乾燥空気雰囲気中で保護用ガラス板をかぶせ、アクリル樹脂系接着材で封止した。

この様にして得られた素子に、ＩＴＯ電極（陽極２）を正極、Ａｌ電極（陰極４）を負極にして、４Ｖの印加電圧をかけた。その結果、電流効率５．４ｃｄ／Ａ、発光効率４．３ｌｍ／Ｗの発光が観測された。また、ＣＩＥ色度はｘ＝０．１５，ｙ＝０．１２と色純度の良好な青色の発光が観測された。

さらに、この素子に窒素雰囲気下、３０ｍＡ／ｃｍ²の電流密度で１００時間電圧を印加したところ、１５４３ｃｄ／ｍ²から９２０ｃｄ／ｍ²まで輝度劣化したが、良好な発光の継続が確認された。

＜実施例７＞
実施例６の前記例示化合物Ｎｏ．１３９の代わりに前記例示化合物Ｎｏ．１２９を用いた以外は実施例１と同様の方法により素子を作製した。尚、エネルギーギャップは、２．８７ｅｖである。

作製した素子に４Ｖの印加電圧をかけた。その結果、電流効率４．５ｃｄ／Ａ、発光効率３．６ｌｍ／Ｗの発光が観測された。また、ＣＩＥ色度はｘ＝０．１４，ｙ＝０．１２と色純度の良好な青色の発光が観測された。

さらに、この素子に窒素雰囲気下、３０ｍＡ／ｃｍ²の電流密度で１００時間電圧を印加したところ、１３７３ｃｄ／ｍ²から９６５ｃｄ／ｍ²まで輝度劣化したが、良好な発光の継続が確認された。

＜実施例８＞
実施例６の前記例示化合物Ｎｏ．１３９の代わりに前記例示化合物Ｎｏ．１０１を用いた以外は実施例６と同様の方法により素子を作成した。尚、エネルギーギャップは、２．７９ｅｖである。

作製した素子に４Ｖの印加電圧をかけた。その結果、電流効率６．２ｃｄ／Ａ、発光効率４．９ｌｍ／Ｗの発光が観測された。また、ＣＩＥ色度はｘ＝０．１４，ｙ＝０．１８と色純度の良好な青色の発光が観測された。

さらに、この素子に窒素雰囲気下、３０ｍＡ／ｃｍ²の電流密度で１００時間電圧を印加したところ、１８０３ｃｄ／ｍ²から１４８２ｃｄ／ｍ²まで輝度劣化したが、良好な発光の継続が確認された。

＜比較例１＞
実施例６の例示化合物Ｎｏ．１３９の代わりに下記構造式で示される化合物４を用いた以外は実施例６と同様の方法により素子を作成した。尚、エネルギーギャップは、２．９４ｅｖである。

作製した素子に４Ｖの印加電圧をかけた。その結果、電流効率２．４ｃｄ／Ａ、発光効率１．９ｌｍ／Ｗの発光が観測された。

さらに、この素子に窒素雰囲気下、電流密度を３０ｍＡ／ｃｍ²に保ち２０時間電圧を印加したところ、初期輝度８４０ｃｄ／ｍ²から２０時間後に４０６ｃｄ／ｍ²と初期の輝度と比べて半分以下の輝度になった。

本発明の有機発光素子における第一の実施形態を示す断面図である。 本発明の有機発光素子における第二の実施形態を示す断面図である。 本発明の有機発光素子における第三の実施形態を示す断面図である。 本発明の有機発光素子における第四の実施形態を示す断面図である。 本発明の有機発光素子における第五の実施形態を示す断面図である。 例示化合物１３９のトルエン溶液（１．０×１０^-5ｍｏｌ／Ｌ）のＰＬスペクトルを示す図である。 例示化合物１２９の¹Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃）スペクトルを示す図である。 例示化合物１２９のトルエン溶液（１．０×１０^-5ｍｏｌ／Ｌ）のＰＬスペクトルを示す図である。 例示化合物１０１の¹Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃）スペクトルを示す図である。 例示化合物１０１のトルエン溶液（１．０×１０^-5ｍｏｌ／Ｌ）のＰＬスペクトルを示す図である。 例示化合物３０１の¹Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃）スペクトルを示す図である。 例示化合物３０１のトルエン溶液（１．０×１０^-5ｍｏｌ／Ｌ）のＰＬスペクトルを示す図である。 例示化合物５０１の¹Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃）スペクトルを示す図である。 例示化合物５０１のトルエン溶液（１．０×１０^-6ｍｏｌ／Ｌ）のＰＬスペクトルを示す図である。

符号の説明

１ 基板
２ 陽極
３ 発光層
４ 陰極
５ ホール輸送層
６ 電子輸送層
７ ホール注入層
８ ホール／エキシトンブロッキング層
１０，２０，３０，４０，５０ 有機発光素子

Claims (14)

1. 下記一般式［１］で示されることを特徴とする、ベンゾフルオランテン化合物。
   

   

   （式［１］において、Ｘ₁乃至Ｘ₆のいずれか一つが置換あるいは無置換の４環以下の縮合複素環基であり、残りは水素原子を表す。）
2. 前記縮合複素環基が下記一般式［２］で示される置換基であることを特徴とする、請求項１に記載のベンゾフルオランテン化合物。
   

   

   （式［２］において、Ｘ₇乃至Ｘ₁₃のうちいずれか一つは結合手であり、残りはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、隣り合う置換基同士で結合し環を形成していてもよい。）
3. 前記縮合複素環基が下記一般式［３］で示される置換基であることを特徴とする、請求項１に記載のベンゾフルオランテン化合物。
   

   

   （式［３］において、Ｘ₁₄乃至Ｘ₂₀のうちいずれか一つは結合手であり、残りはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、隣り合う置換基同士で結合し環を形成していてもよい。）
4. 前記縮合複素環基が下記一般式［４］で示される置換基であることを特徴とする、請求項１に記載のベンゾフルオランテン化合物。
   

   

   （式［４］において、Ｘ₂₁乃至Ｘ₂₇のうちいずれか一つは結合手であり、残りはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。Ｒ₁及びＲ₂は、それぞれ独立に置換又は無置換のアルキル基を表す。）
5. 前記縮合複素環基が下記一般式［５］で示される置換基であることを特徴とする、請求項１に記載のベンゾフルオランテン化合物。
   

   

   （式［５］において、Ｘ₂₈乃至Ｘ₃₆のうちいずれか一つは結合手であり、残りはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。）
6. 前記縮合複素環基が下記一般式［６］で示される置換基であることを特徴とする、請求項１に記載のベンゾフルオランテン化合物。
   

   

   （式［６］において、Ｘ₃₇乃至Ｘ₄₅のうちいずれか一つは結合手を表し、残りはそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。）
7. 前記Ｘ₃又はＸ₄が前記縮合複素環基であることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれかに記載のベンゾフルオランテン化合物。
8. 請求項１乃至７のいずれかに記載のベンゾフルオランテン化合物であることを特徴とする、有機発光素子用材料。
9. 陽極及び陰極からなる一対の電極と、該一対の電極間に挟持された少なくとも一層の有機化合物を含む層とからなり、該陽極又は該陰極が透明又は半透明の電極材料によって形成される有機発光素子において、該有機化合物を含む層のうち少なくとも一層が、請求項８に記載の有機発光素子用材料を少なくとも一種含有することを特徴とする、有機発光素子。
10. 前記有機発光素子用材料を含む層が、発光性を有する層であることを特徴とする、請求項９に記載の有機発光素子。
11. 前記発光性を有する層が発光層であることを特徴とする、請求項１０に記載の有機発光素子。
12. 前記発光層が、ホストとゲストから構成されることを特徴とする、請求項１１に記載の有機発光素子。
13. 前記ゲストが前記有機発光素子用材料であり、前記ホストが前記有機発光素子用材料よりもエネルギーギャップの大きい化合物であることを特徴とする請求項１２に記載の有機発光素子。
14. 前記一対の電極間に電圧を印加することにより発光する電界発光素子であることを特徴とする、請求項９乃至１３のいずれか一項に記載の有機発光素子。

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