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WO2011077691A1 - ピレン誘導体を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents

ピレン誘導体を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子 Download PDF

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WO2011077691A1
WO2011077691A1 PCT/JP2010/007363 JP2010007363W WO2011077691A1 WO 2011077691 A1 WO2011077691 A1 WO 2011077691A1 JP 2010007363 W JP2010007363 W JP 2010007363W WO 2011077691 A1 WO2011077691 A1 WO 2011077691A1
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WO
WIPO (PCT)
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group
substituted
unsubstituted
organic
carbon atoms
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2010/007363
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English (en)
French (fr)
Inventor
河村昌宏
河村祐一郎
水木由美子
齊藤博之
伊藤裕勝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Idemitsu Kosan Co Ltd
Original Assignee
Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Idemitsu Kosan Co Ltd filed Critical Idemitsu Kosan Co Ltd
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Priority to US13/499,303 priority patent/US9353027B2/en
Priority to CN2010800275165A priority patent/CN102473848A/zh
Priority to JP2011547293A priority patent/JP5608682B2/ja
Publication of WO2011077691A1 publication Critical patent/WO2011077691A1/ja
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Ceased legal-status Critical Current

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    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
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    • C09K2211/1007—Non-condensed systems
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    • C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1011—Condensed systems

Definitions

  • the present invention relates to an organic electroluminescence device using a pyrene derivative. More specifically, the present invention relates to an organic electroluminescence device having a high blue purity and a long lifetime.
  • an organic electroluminescence (EL) element is considered to be promising for use as an inexpensive large-area full-color display element of a solid light emitting type, and many developments have been made.
  • an organic EL element is composed of a light emitting layer and a pair of counter electrodes sandwiching the layer. When an electric field is applied between both electrodes, electrons are injected from the cathode side and holes are injected from the anode side. Further, the electrons recombine with holes in the light emitting layer to generate an excited state, and energy is emitted as light when the excited state returns to the ground state.
  • Conventional organic EL elements have a higher driving voltage and lower light emission luminance and light emission efficiency than inorganic light-emitting diodes. Further, the characteristic deterioration has been remarkably not put into practical use. Although recent organic EL elements have been gradually improved, there is a demand for further extension of life, improvement of luminous efficiency, and the like.
  • organic EL elements The performance of organic EL elements has been gradually improved by improving the light emitting material for organic EL. Improving the luminous efficiency and extending the life of organic EL elements are important issues that lead to lower power consumption and improved durability of the display. Although various improvements have been made so far, further improvements are required.
  • Patent Documents 1 to 8 disclose pyrene derivatives as blue light emitting materials.
  • the pyrene derivatives disclosed in Patent Documents 1 to 8 have a problem that they are not sufficient in terms of blue purity and lifetime.
  • An object of the present invention is to provide an organic EL device having high blue purity and a long lifetime.
  • organic EL elements are provided.
  • An organic electroluminescence device that sandwiches one or more organic compound layers including a light emitting layer between a pair of electrodes
  • Ar 1 and Ar 2 are each independently a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 ring carbon atoms.
  • X 1 to X 8 are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 ring carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkyl group, or a substituted or unsubstituted cycloalkyl group, At least one of X 1 to X 8 is a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 ring carbon atoms. However, Ar 1 or Ar 2 is different from X 1 to X 8 which is a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 ring carbon atoms. ) 2. 2.
  • the organic electroluminescence device according to 1, wherein any one of X 1 to X 8 is a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 ring carbon atoms, and all the remaining X 1 to X 8 are hydrogen atoms . 3. 3. The organic electroluminescence device according to 1 or 2, wherein X 2 is a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 ring carbon atoms, and X 1 and X 3 to X 8 are hydrogen atoms. 4). 4. The organic electroluminescence device according to any one of 1 to 3, wherein Ar 1 and Ar 2 are each independently a substituted or unsubstituted phenyl group. 5. 5. 5.
  • the organic electroluminescence device 4, wherein the substituted or unsubstituted phenyl group is a substituent represented by the following formula (2).
  • R 1 to R 5 are each independently a hydrogen atom or a substituent, At least one of R 1 to R 5 is a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 ring carbon atoms. ) 6).
  • the organic electroluminescence device 5, wherein the substituent represented by the formula (2) is a substituted or unsubstituted 2-biphenyl group. 7).
  • 4. The organic electroluminescence device any one of 1 to 3, wherein Ar 1 and Ar 2 are each independently a substituted or unsubstituted 1-naphthyl group.
  • an organic EL element having a high blue purity and a long lifetime can be provided.
  • the organic EL device of the present invention is an organic EL device in which one or more organic compound layers including a light emitting layer are sandwiched between a pair of electrodes, and the light emitting layer includes a pyrene derivative represented by the following formula (1), The content of the pyrene derivative in the light emitting layer is 50 to 100% by weight.
  • Ar 1 and Ar 2 are each independently a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 ring carbon atoms.
  • X 1 to X 8 are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 ring carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkyl group, or a substituted or unsubstituted cycloalkyl group, At least one of X 1 to X 8 is a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 ring carbon atoms.
  • Ar 1 or Ar 2 is different from X 1 to X 8 which is a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 ring carbon atoms. Even when the two groups have the same structure, the two groups are different when bonded to the pyrene skeleton at different positions.
  • the organic EL device of the present invention contains a pyrene derivative represented by the formula (1) (hereinafter sometimes simply referred to as the pyrene derivative of the present invention) as a host material.
  • the organic EL device of the present invention can emit blue light with a long lifetime and a short wavelength.
  • any one of X 1 to X 8 is a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 ring carbon atoms, and all of the remaining X 1 to X 8 are hydrogen atoms.
  • X 2 is a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 ring carbon atoms, and X 1 and X 3 to X 8 are hydrogen atoms.
  • X 2 , Ar 1 and Ar 2 do not simultaneously become the same substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 ring carbon atoms.
  • Ar 1 and Ar 2 are preferably the same.
  • Ar 1 and Ar 2 are each independently a substituted or unsubstituted phenyl group.
  • the substituted or unsubstituted phenyl group is preferably a substituent represented by the following formula (2), and more preferably a substituted or unsubstituted 2-biphenyl group.
  • each of R 1 to R 5 is independently a hydrogen atom or a substituent, At least one of R 1 to R 5 is a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 ring carbon atoms.
  • Ar 1 and Ar 2 are each independently a substituted or unsubstituted 2-biphenyl group, a substituted or unsubstituted 1-naphthyl group, or a substituted or unsubstituted phenanthryl group .
  • Ar 1 and Ar 2 are each a substituted or unsubstituted 2-biphenyl group, a substituted or unsubstituted 1-naphthyl group, or a substituted or unsubstituted phenanthryl group, steric hindrance increases, The interaction between the host and the dopant is reduced, which contributes to the improvement of the chromaticity of the organic EL element.
  • Ar 1 and Ar 2 are a substituted or unsubstituted 1-phenanthryl group, a substituted or unsubstituted 4-phenanthryl group, or a substituted or unsubstituted 9-phenanthryl group.
  • ring-forming carbon means a carbon atom constituting a saturated ring, an unsaturated ring, or an aromatic ring.
  • aryl group means “group derived by removing a hydrogen atom from an aromatic compound”, and includes not only a monovalent aryl group but also a divalent “arylene group”.
  • the hydrogen atom of the compound of the present invention includes light hydrogen and deuterium.
  • Examples of the substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 ring carbon atoms of Ar 1 , Ar 2 , and X 1 to X 8 include a substituted or unsubstituted phenyl group, naphthyl group, phenanthryl group, biphenyl group, Terphenyl group, anthryl group, chrysenyl group, benzophenanthryl group, benzanthryl group, benzocricenyl group, fluorenyl group, 9,9-dimethylfluorenyl group, fluoranthenyl group, naphthacenyl group, triphenylenyl group, etc. It is done.
  • a substituted or unsubstituted phenyl group 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, 1-phenanthryl group, 4-phenanthryl group, 9-phenanthryl group, 2-biphenyl group, 3-biphenyl group, 4-biphenyl group, Terphenyl group, 9-anthryl group, 2-fluorenyl group, 9,9-dimethylfluoren-2-yl group, 3-fluoranthenyl group, 6-chrysenyl group, 4-benz [a] anthryl group, 7-benz [a] Anthryl group and the like are preferable.
  • the ring-forming carbon number of the aryl group is preferably 6 to 23, more preferably 6 to 20, and most preferably 6 to 10.
  • Examples of the substituted or unsubstituted alkyl group represented by X 1 to X 8 include a substituted or unsubstituted ethyl group, methyl group, i-propyl group, n-propyl group, s-butyl group, t-butyl group, pentyl group, A hexyl group etc. are mentioned. Of these, a substituted or unsubstituted methyl group, i-propyl group, t-butyl group and the like are preferable.
  • the alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms.
  • Examples of the substituted or unsubstituted cycloalkyl group represented by X 1 to X 8 include a substituted or unsubstituted cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, 4-methylcyclohexyl group, 1-adamantyl group, 2-adamantyl group , 1-norbornyl group, 2-norbornyl group and the like, and preferred are substituted or unsubstituted cyclopentyl group and cyclohexyl group.
  • the cycloalkyl group preferably has 3 to 10 carbon atoms, more preferably 5 to 8 carbon atoms.
  • Examples of the substituent further included in each of the substituents Ar 1 , Ar 2 and X 1 to X 8 and the substituents R 1 to R 5 include an alkyl group, a cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, Or an unsubstituted silyl group, a cyano group, etc. are mentioned.
  • the “substituent further possessed by each substituent” refers to the substituent that the aryl group has, for example, when the “substituted or unsubstituted aryl group” is a substituted aryl group.
  • alkyl group, cycloalkyl group and aryl group are as described above.
  • substituted silyl group include trimethylsilyl group, triethylsilyl group, t-butyldimethylsilyl group, vinyldimethylsilyl group, propyldimethylsilyl group, triphenylsilyl group, triisopropylsilyl group, preferably trimethylsilyl group, A triethylsilyl group and a t-butyldimethylsilyl group.
  • the light emitting layer is (i) Injection function; function that can inject holes from the anode or hole injection layer when an electric field is applied, and can inject electrons from the cathode or electron injection layer (ii) Transport function: Function to move injected charges (electrons and holes) by the force of electric field (iii) Light-emitting function: It has a function of providing a field for recombination of electrons and holes and connecting it to light emission.
  • the light emitting layer As a method for forming the light emitting layer, for example, a known method such as a vapor deposition method, a spin coating method, or an LB method can be applied.
  • the light emitting layer is particularly preferably a molecular deposited film.
  • the molecular deposition film is a thin film formed by deposition from a material compound in a gas phase state or a film formed by solidification from a material compound in a solution state or a liquid phase state. Can be distinguished from the thin film (molecular accumulation film) formed by the LB method by the difference in the aggregated structure and the higher order structure and the functional difference resulting therefrom.
  • a binder such as a resin and a material compound are dissolved in a solvent to form a solution, which is then thinned by a spin coat method or the like.
  • a light emitting layer can be formed.
  • the light emitting layer preferably contains a dopant (phosphorescent dopant and / or fluorescent dopant) in addition to the pyrene derivative of the present invention. Moreover, you may laminate
  • a dopant phosphorescent dopant and / or fluorescent dopant
  • a phosphorescent dopant is a compound that can emit light from triplet excitons. Although it is not particularly limited as long as it emits light from triplet excitons, it is preferably a metal complex containing at least one metal selected from the group consisting of Ir, Ru, Pd, Pt, Os and Re, and is preferably a porphyrin metal complex or ortho Metalated metal complexes are preferred.
  • the phosphorescent compounds may be used alone or in combination of two or more.
  • the porphyrin metal complex is preferably a porphyrin platinum complex.
  • ligands that form orthometalated metal complexes.
  • Preferred ligands include compounds having a phenylpyridine skeleton, bipyridyl skeleton or phenanthroline skeleton, or 2-phenylpyridine derivatives, 7,8. -Benzoquinoline derivatives, 2- (2-thienyl) pyridine derivatives, 2- (1-naphthyl) pyridine derivatives, 2-phenylquinoline derivatives and the like.
  • These ligands may have a substituent as needed. In particular, fluorinated compounds and trifluoromethyl groups are preferred as blue dopants.
  • metal complexes include tris (2-phenylpyridine) iridium, tris (2-phenylpyridine) ruthenium, tris (2-phenylpyridine) palladium, bis (2-phenylpyridine) platinum, tris (2- Phenylpyridine) osmium, tris (2-phenylpyridine) rhenium, octaethylplatinum porphyrin, octaphenylplatinum porphyrin, octaethylpalladium porphyrin, octaphenylpalladium porphyrin, etc.
  • An appropriate complex is selected depending on the device performance and the host compound to be used.
  • the content of the phosphorescent dopant in the light emitting layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, it is 0.1 to 50% by weight, and preferably 1 to 30% by weight. If the content of the phosphorescent compound is less than 0.1% by weight, the light emission is weak and the effect of the content may not be sufficiently exhibited. If the content exceeds 50% by weight, a phenomenon called concentration quenching becomes prominent. The device performance may be degraded.
  • Fluorescent dopants are required from amine compounds, aromatic compounds, chelate complexes such as tris (8-quinolinolato) aluminum complex, coumarin derivatives, tetraphenylbutadiene derivatives, bisstyrylarylene derivatives, oxadiazole derivatives, etc. It is preferable that the compound is selected in accordance with the emission color, and it is preferable to use an amine compound or an aromatic compound.
  • the amine compound is an aromatic amine derivative containing an amino group in the molecule, and examples thereof include condensed polycyclic amine derivatives and styrylamine derivatives.
  • An aromatic compound is an aromatic hydrocarbon derivative having no amino group, and specific examples include anthracene derivatives, fluorene derivatives, pyrene derivatives, fluoranthene derivatives, benzofluoranthene derivatives, and perylene derivatives.
  • the aromatic amine derivative and the aromatic hydrocarbon derivative are preferably compounds represented by the following formula (10).
  • Ar 11 represents a substituted or unsubstituted anthracene-containing group, a substituted or unsubstituted pyrene-containing group, a substituted or unsubstituted chrysene-containing group, a substituted or unsubstituted benzofluoranthene-containing group, or a substituted or unsubstituted group.
  • Ar 12 and Ar 13 each represent a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 ring carbon atoms or a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 5 to 30 ring atoms.
  • the anthracene-containing group is a group having an anthracene skeleton in the molecule.
  • the pyrene-containing group is a group having a pyrene skeleton in the molecule.
  • the chrysene-containing group is a group having a chrysene skeleton in the molecule.
  • the benzofluoranthene-containing group is a group having a benzofluoranthene skeleton in the molecule.
  • the styryl-containing group is a group having a styryl skeleton derivative in the molecule.
  • the compound of the formula (10) is preferably represented by the following formulas (11) to (14).
  • R 21 to R 28 , R 31 to R 40 , and R 51 to R 59 are each a hydrogen atom, a fluorine atom, a cyano group, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted group.
  • Ar 21 to Ar 24 , Ar 31 to Ar 34 , Ar 41 to Ar 46 , and Ar 51 to Ar 53 are each a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 ring carbon atoms, a substituted or unsubstituted ring-forming atom.
  • a heterocyclic group having a number of 5 to 30 is shown.
  • substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 ring carbon atoms and the substituted or unsubstituted heterocyclic group having 5 to 30 ring atoms of Ar 41 and Ar 42 are each a corresponding divalent residue. It is.
  • substituent further included in each substituent of the above formulas (10) to (14) include an alkyl group, a cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted silyl group, and a cyano group. It is done.
  • each substituent refers to the substituent that the aryl group has, for example, when the “substituted or unsubstituted aryl group” is a substituted aryl group.
  • Specific examples of the groups and substituents of formulas (11) to (14) are given below.
  • alkyl group examples include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, s-butyl group, isobutyl group, t-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, An n-octyl group and the like can be mentioned.
  • the carbon number is preferably 1 to 10, more preferably 1 to 8, and further preferably 1 to 6.
  • methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, s-butyl, isobutyl, t-butyl, n-pentyl and n-hexyl are preferred.
  • cycloalkyl group examples include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a 4-methylcyclohexyl group, a 1-adamantyl group, a 2-adamantyl group, a 1-norbornyl group, and a 2-norbornyl group.
  • the number of ring-forming carbon atoms is preferably 3 to 10, more preferably 3 to 8, and further preferably 3 to 6.
  • the alkylsilyl group is represented by —SiY 3, and examples of Y include the above alkyl examples.
  • Y include the above alkyl examples.
  • trimethylsilyl group triethylsilyl group, t-butyldimethylsilyl group, vinyldimethylsilyl group, propyldimethylsilyl group Etc.
  • the arylsilyl group is represented by —SiZ 3, and examples of Z include the above-mentioned examples of aryl.
  • Z include the above-mentioned examples of aryl.
  • triphenylsilyl group, phenyldimethylsilyl group, t-butyldiphenylsilyl group, tritolylsilyl group, A silyl silyl group etc. are mentioned.
  • the alkoxy group is represented as —OY, and examples of Y include the above-mentioned examples of alkyl or aryl, and examples thereof include a methoxy group, an ethoxy group, and a butoxy group.
  • the aryloxy group is represented by —OZ, and examples of Z include the above examples of aryl, and examples thereof include a phenoxy group.
  • aryl group for example, phenyl group, naphthyl group, anthryl group, phenanthryl group, naphthacenyl group, pyrenyl group, chrysenyl group, benzo [c] phenanthryl group, benzo [g] chrycenyl group, triphenylenyl group, fluorenyl group, 9, Examples include 9-dimethylfluorenyl group, benzofluorenyl group, dibenzofluorenyl group, biphenylyl group, terphenylyl group and the like.
  • the ring-forming carbon number of the aryl group is preferably 6 to 20, more preferably 6 to 14, and further preferably 6 to 10. Preferably, they are a phenyl group and a naphthyl group.
  • heterocyclic group for example, pyrrolyl group, pyrazinyl group, pyridinyl group, indolyl group, isoindolyl group, furyl group, benzofuranyl group, isobenzofuranyl group, dibenzofuranyl group, dibenzothiophenyl group, quinolyl group, isoquinolyl group Quinoxalinyl group, carbazolyl group, phenanthridinyl group, acridinyl group, phenanthronyl group, phenazinyl group, phenothiazinyl group, phenoxazinyl group, oxazolyl group, oxadiazolyl group, flazanyl group, thienyl group, 2-methylpyrrolyl group, 3-methylpyrrolyl group 2-t-butylpyrrolyl group, 3- (2-phenylpropyl) pyrrolyl group, and the like.
  • the number of ring-forming atoms of the heterocyclic group is preferably 5-20, and more preferably 5-14.
  • a dibenzofuranyl group, a dibenzothiophenyl group, and a carbazolyl group are preferable.
  • the pyrene derivative of the present invention can be used for a hole injection layer, a hole transport layer, an electron injection layer, and an electron transport layer in addition to the light emitting layer.
  • organic EL elements having a plurality of organic compound layers include (anode / hole injection layer / light emitting layer / cathode), (anode / light emitting layer / electron injection layer / cathode), Examples of such layers include (anode / hole injection layer / light emitting layer / electron injection layer / cathode) and (anode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron injection layer / cathode).
  • the organic EL element can prevent luminance and lifetime from being reduced due to quenching by forming the organic thin film layer into a multi-layer structure.
  • a light emitting material, a doping material, a hole injection material, and an electron injection material can be used in combination.
  • the hole injection layer, the light emitting layer, and the electron injection layer may each be formed of two or more layers. In that case, in the case of a hole injection layer, the layer that injects holes from the electrode is a hole injection layer, and the layer that receives holes from the hole injection layer and transports holes to the light emitting layer is a hole transport layer. Call.
  • an electron injection layer a layer for injecting electrons from an electrode is called an electron injection layer, and a layer for receiving electrons from the electron injection layer and transporting electrons to a light emitting layer is called an electron transport layer.
  • an electron injection layer a layer for injecting electrons from an electrode
  • an electron transport layer a layer for receiving electrons from the electron injection layer and transporting electrons to a light emitting layer.
  • Each of these layers is selected and used depending on factors such as the energy level of the material, heat resistance, and adhesion to the organic layer or metal electrode.
  • Examples of materials that can be used in the light emitting layer together with the pyrene derivative of the present invention include naphthalene, phenanthrene, rubrene, anthracene, tetracene, pyrene, perylene, chrysene, decacyclene, coronene, tetraphenylcyclopentadiene, pentaphenylcyclopentadiene, fluorene, spiro Condensed polycyclic aromatic compounds such as fluorene and their derivatives, organometallic complexes such as tris (8-quinolinolato) aluminum, triarylamine derivatives, styrylamine derivatives, stilbene derivatives, coumarin derivatives, pyran derivatives, oxazone derivatives, benzothiazoles Derivatives, benzoxazole derivatives, benzimidazole derivatives, pyrazine derivatives, cinnamic acid ester derivatives, diketopyrrol
  • a hole injection material a compound having the ability to transport holes, the hole injection effect from the anode, the hole injection effect excellent for the light emitting layer or the light emitting material, and the thin film forming ability Is preferred.
  • phthalocyanine derivatives naphthalocyanine derivatives, porphyrin derivatives, benzidine-type triphenylamine, diamine-type triphenylamine, hexacyanohexaazatriphenylene, and derivatives thereof, and polyvinylcarbazole, polysilane, conductive polymers, etc. Examples include, but are not limited to, polymer materials.
  • a more effective hole injection material is a phthalocyanine derivative.
  • phthalocyanine (Pc) derivatives examples include H2Pc, CuPc, CoPc, NiPc, ZnPc, PdPc, FePc, MnPc, ClAlPc, ClGaPc, ClInPc, ClSnPc, Cl2SiPc, (HO) AlPc, (HO) GaPc, VOPc, and OPP Examples include, but are not limited to, phthalocyanine derivatives and naphthalocyanine derivatives such as MoOPc and GaPc-O-GaPc.
  • carriers can be sensitized by adding an electron acceptor such as a TCNQ derivative to the hole injection material.
  • a preferred hole transport material that can be used in the organic EL device of the present invention is an aromatic tertiary amine derivative.
  • the aromatic tertiary amine derivative include N, N′-diphenyl-N, N′-dinaphthyl-1,1′-biphenyl-4,4′-diamine, N, N, N ′, N′-tetra Biphenyl-1,1′-biphenyl-4,4′-diamine or the like, or an oligomer or polymer having an aromatic tertiary amine skeleton is not limited thereto.
  • the electron injecting material a compound having an ability to transport electrons, an electron injecting effect from the cathode, an excellent electron injecting effect for the light emitting layer or the light emitting material, and an excellent thin film forming ability is preferable.
  • more effective electron injection materials are metal complex compounds and nitrogen-containing heterocyclic derivatives.
  • the metal complex compound include 8-hydroxyquinolinate lithium, bis (8-hydroxyquinolinato) zinc, tris (8-hydroxyquinolinato) aluminum, tris (8-hydroxyquinolinato) gallium, bis. (10-Hydroxybenzo [h] quinolinato) beryllium, bis (10-hydroxybenzo [h] quinolinato) zinc, and the like are exemplified, but not limited thereto.
  • these electron injection materials further contain a dopant, and more preferably, a dopant typified by an alkali metal is doped in the vicinity of the cathode interface of the second organic layer in order to facilitate the reception of electrons from the cathode.
  • the dopant include a donor metal, a donor metal compound, and a donor metal complex. These reducing dopants may be used alone or in combination of two or more.
  • the organic EL device of the present invention in the light emitting layer, in addition to at least one selected from the pyrene derivative represented by the formula (1), a light emitting material, a doping material, a hole injecting material, a hole transporting material, and an electron At least one of the injection materials may be contained in the same layer.
  • a protective layer is provided on the surface of the device, or the entire device is protected by silicon oil, resin, etc. Is also possible.
  • a material having a work function larger than 4 eV is suitable, and carbon, aluminum, vanadium, iron, cobalt, nickel, tungsten, silver, gold, platinum Palladium, etc. and their alloys, metal oxides such as tin oxide and indium oxide used for ITO substrates and NESA substrates, and organic conductive resins such as polythiophene and polypyrrole are used.
  • Suitable conductive materials for the cathode are those having a work function smaller than 4 eV, such as magnesium, calcium, tin, lead, titanium, yttrium, lithium, ruthenium, manganese, aluminum, lithium fluoride, and the like.
  • alloys include magnesium / silver, magnesium / indium, lithium / aluminum, and the like, but are not limited thereto.
  • the ratio of the alloy is controlled by the temperature of the vapor deposition source, the atmosphere, the degree of vacuum, etc., and is selected to an appropriate ratio. If necessary, the anode and the cathode may be formed of two or more layers.
  • the organic EL device of the present invention in order to emit light efficiently, it is desirable that at least one surface be sufficiently transparent in the light emission wavelength region of the device.
  • the substrate is also preferably transparent.
  • the transparent electrode is set using the above-described conductive material so that predetermined translucency is ensured by a method such as vapor deposition or sputtering.
  • the electrode on the light emitting surface preferably has a light transmittance of 10% or more.
  • the substrate is not limited as long as it has mechanical and thermal strength and has transparency, and includes a glass substrate and a transparent resin film.
  • Each layer of the organic EL device of the present invention can be formed by applying any one of dry deposition methods such as vacuum deposition, sputtering, plasma and ion plating, and wet deposition methods such as spin coating, dipping and flow coating. Can do.
  • the film thickness is not particularly limited, but must be set to an appropriate film thickness. If the film thickness is too thick, a large applied voltage is required to obtain a constant light output, resulting in poor efficiency. If the film thickness is too thin, pinholes and the like are generated, and sufficient light emission luminance cannot be obtained even when an electric field is applied.
  • the normal film thickness is suitably in the range of 5 nm to 10 ⁇ m, but more preferably in the range of 10 nm to 0.2 ⁇ m.
  • the material for forming each layer is dissolved or dispersed in an appropriate solvent such as ethanol, chloroform, tetrahydrofuran, dioxane or the like to form a thin film, and any solvent may be used.
  • an organic EL material-containing solution containing the pyrene derivative of the present invention and a solvent as the organic EL material can be used.
  • the organic EL material includes a host material and a dopant material
  • the host material is the pyrene derivative of the present invention
  • the dopant material is at least one selected from the above dopants.
  • an appropriate resin or additive may be used for improving the film formability and preventing pinholes in the film.
  • the organic EL device of the present invention can be used for a flat light emitter such as a flat panel display of a wall-mounted television, a copying machine, a printer, a light source such as a backlight of a liquid crystal display or instruments, a display board, a marker lamp, and the like.
  • the compound of this invention can be used not only in an organic EL element but in fields, such as an electrophotographic photoreceptor, a photoelectric conversion element, a solar cell, an image sensor.
  • Compound 2 was synthesized in the same manner as in Production Example 1 except that 2-naphthylboronic acid was used instead of 1-naphthylboronic acid.
  • Compound 3 was synthesized in the same manner as in Production Example 1 except that 9-phenanthrenylboronic acid was used in place of 1-naphthylboronic acid.
  • Compound 5 was synthesized in the same manner as in Production Example 4 except that 9-phenanthrenylboronic acid was used in place of 2-naphthylboronic acid.
  • Compound 6 was synthesized in the same manner as in Production Example 1, except that 2-biphenylboronic acid was used instead of phenylboronic acid in the synthesis of 1,6-diphenylpyrene.
  • Compound 7 was synthesized in the same manner as in Production Example 6 except that 2-naphthylboronic acid was used instead of 1-naphthylboronic acid.
  • Compound 8 was synthesized in the same manner as in Production Example 6 except that 9-phenanthrenylboronic acid was used instead of 1-naphthylboronic acid.
  • Compound 9 was synthesized in the same manner as in Production Example 6 except that 2-biphenylboronic acid was used instead of 1-naphthylboronic acid.
  • Compound 10 was synthesized in the same manner as in Production Example 6 except that 2- (9,9-dimethylfluorenyl) boronic acid was used instead of 1-naphthylboronic acid.
  • Example 1 A 25 mm ⁇ 75 mm ⁇ 1.1 mm thick glass substrate with ITO transparent electrode (anode) (manufactured by Geomatic) was ultrasonically cleaned in isopropyl alcohol for 5 minutes, and then UV ozone cleaning was performed for 30 minutes.
  • a glass substrate with a transparent electrode line after washing is mounted on a substrate holder of a vacuum deposition apparatus, and first, a compound A-1 having a thickness of 50 nm is formed so as to cover the transparent electrode on the surface on which the transparent electrode line is formed.
  • a film was formed into a hole injection layer.
  • a compound A-2 having a film thickness of 45 nm was formed on the A-1 film to form a hole transport layer.
  • the compound 1 prepared in Production Example 1 and the compound D-1 were formed in a film thickness ratio of 20: 1 with a film thickness of 20 nm to form a blue light emitting layer.
  • an ET-1 having a thickness of 30 nm as an electron transport layer was formed by vapor deposition.
  • LiF was formed to a thickness of 1 nm.
  • metal Al was deposited to a thickness of 150 nm to form a metal cathode, and an organic EL device was produced.
  • Chromaticity CIE1931 x, y Measured with a spectral radiance meter (CS-1000, manufactured by Minolta).
  • External quantum yield A current density of 10 mA / cm 2 was passed through the obtained organic EL device, the emission spectrum was measured with a spectral radiance meter (CS1000: manufactured by Minolta), and the external quantum yield was calculated according to the following formula (1). The rate was calculated.
  • N P Number of photons
  • N E Number of electrons
  • ⁇ Emission intensity (W / sr ⁇ m 2 ⁇ nm)
  • J Current density (mA / cm 2 )
  • Examples 2 to 11 and Comparative Examples 1 to 4 An organic EL device was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the materials shown in Table 1 were used as the host and dopant of the light emitting layer. The results are shown in Table 1.
  • Example 12 A 25 mm ⁇ 75 mm ⁇ 1.1 mm thick glass substrate with ITO transparent electrode (anode) (manufactured by Geomatic) was ultrasonically cleaned in isopropyl alcohol for 5 minutes, and then UV ozone cleaning was performed for 30 minutes.
  • a glass substrate with a transparent electrode line after washing is mounted on a substrate holder of a vacuum deposition apparatus, and first, a compound A-1 having a thickness of 50 nm is formed so as to cover the transparent electrode on the surface on which the transparent electrode line is formed.
  • a film was formed into a hole injection layer.
  • a compound A-3 having a film thickness of 45 nm was formed on this A-1 film to form a hole transport layer.
  • Compound 1 and Compound D-2 were formed in a film thickness ratio of 20: 1 with a film thickness of 25 nm to form a blue light emitting layer.
  • ET-2 having a thickness of 25 nm was deposited as an electron transport layer by vapor deposition.
  • LiF was formed to a thickness of 1 nm.
  • metal Al was deposited to a thickness of 150 nm to form a metal cathode, and an organic EL device was produced.
  • Examples 13 to 16 and Comparative Examples 5 to 6 An organic EL device was prepared and evaluated in the same manner as in Example 12 except that the materials shown in Table 2 were used as the host and dopant of the light emitting layer. The results are shown in Table 2.
  • the organic EL element using the pyrene derivative of the present invention as a host material of the light emitting layer has a long lifetime. Achieving high color purity and long life at the same time has been considered a difficult technique, but it has been achieved using the pyrene derivative of the present invention. Therefore, the compound of the present invention is a compound that serves the purpose of a host having a high blue purity and a long lifetime. As described above, the pyrene derivative of the present invention is an optimal host material for a blue organic EL device having both low voltage driving, suppression of chromaticity deterioration, and long life effect.
  • the pyrene derivative of the present invention can be suitably used as a host material for an organic electroluminescence element.
  • the organic electroluminescence device of the present invention is useful as a light source for a flat light emitter of a wall-mounted television or a backlight of a display.

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Abstract

一対の電極間に発光層を含む１以上の有機化合物層を挟持する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記発光層が下記式（１）で表されるピレン誘導体を含み、前記ピレン誘導体の発光層中の含有量が５０～１００重量％である有機エレクトロルミネッセンス素子。

Description

ピレン誘導体を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
　本発明は、ピレン誘導体を用いた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、高い青色純度を有し、長寿命な有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
　有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子は、固体発光型の安価な大面積フルカラー表示素子としての用途が有望視され、多くの開発が行われている。一般に有機ＥＬ素子は、発光層及び該層をはさんだ一対の対向電極から構成されている。両電極間に電界が印加されると、陰極側から電子が注入され、陽極側から正孔が注入される。さらに、この電子が発光層において正孔と再結合し、励起状態を生成し、励起状態が基底状態に戻る際にエネルギーを光として放出する。
　従来の有機ＥＬ素子は、無機発光ダイオードに比べて駆動電圧が高く、発光輝度や発光効率も低かった。また、特性劣化も著しく実用化には至っていなかった。最近の有機ＥＬ素子は徐々に改良されているものの、さらなる長寿命化、発光効率の向上等が要求されている。
　有機ＥＬ用発光材料の改良により有機ＥＬ素子の性能は徐々に改善されてきている。有機ＥＬ素子の発光効率の向上及び長寿命化はディスプレイの消費電力の低下、耐久性の向上につながる重要な課題である。これまで種々検討により改善されてきたが、さらなる改良が求められている。
　発光層の発光材料として、各色（例えば、赤、緑及び青）で発光する材料が開発されている。例えば、ピレン誘導体が青色発光材料として特許文献１～特許文献８に開示されている。
　しかしながら、特許文献１～特許文献８に開示されているピレン誘導体は、青色純度及び寿命の点で十分ではないという問題があった。
特開２００２－６３９８８号公報 特開２００１－１１８６８２号公報 特開２００３－２３４１９０号公報 特開２００４－７５５６７号公報 特開２００４－４３３４９号公報 特開２００５－１２６４３１号公報 国際公開０５／１１５９５０号パンフレット 国際公開０６／０５７３２５号パンフレット
　本発明は、高い青色純度を有し、かつ長寿命な有機ＥＬ素子を提供することを目的とする。
　本発明によれば、以下の有機ＥＬ素子が提供される。
１．一対の電極間に発光層を含む１以上の有機化合物層を挟持する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
　前記発光層が下記式（１）で表されるピレン誘導体を含み、前記ピレン誘導体の発光層中の含有量が５０～１００重量％である有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 （式中、Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数６～３０のアリール基である。
　Ｘ１～Ｘ８は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の環形成炭素数６～３０のアリール基、置換もしくは無置換のアルキル基、又は置換もしくは無置換のシクロアルキル基であり、Ｘ１～Ｘ８の少なくとも１つは、置換もしくは無置換の環形成炭素数６～３０のアリール基である。
　但し、Ａｒ１又はＡｒ２と、置換もしくは無置換の環形成炭素数６～３０のアリール基であるＸ１～Ｘ８は異なる。）
２．Ｘ１～Ｘ８のいずれか１つが置換もしくは無置換の環形成炭素数６～３０のアリール基であり、残りのＸ１～Ｘ８の全てが水素原子である１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
３．Ｘ２が置換もしくは無置換の環形成炭素数６～３０のアリール基であり、Ｘ１及びＸ３～Ｘ８が水素原子である１又は２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
４．Ａｒ１及びＡｒ２が、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のフェニル基である１～３のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
５．前記置換もしくは無置換のフェニル基が、下記式（２）で表される置換基である４に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 （式中、Ｒ１～Ｒ５は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基であり、
　Ｒ１～Ｒ５の少なくとも１つは、置換もしくは無置換の環形成炭素数６～３０のアリール基である。）
６．前記式（２）で表される置換基が、置換もしくは無置換の２－ビフェニル基である５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
７．Ａｒ１及びＡｒ２が、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の１－ナフチル基である１～３のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
８．Ａｒ１及びＡｒ２が、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のフェナントリル基である１～３のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
９．前記発光層がさらにドーパントを含有する１～８のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
１０．前記ドーパントが、芳香族炭化水素誘導体である９に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
１１．前記ドーパントが、アミン系化合物である９に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
　本発明によれば、高い青色純度を有し、かつ長寿命な有機ＥＬ素子を提供することができる。
　本発明の有機ＥＬ素子は、一対の電極間に発光層を含む１以上の有機化合物層を挟持する有機ＥＬ素子であって、発光層が下記式（１）で表されるピレン誘導体を含み、当該ピレン誘導体の発光層中の含有量が５０～１００重量％である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 　式中、Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数６～３０のアリール基である。
　Ｘ１～Ｘ８は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の環形成炭素数６～３０のアリール基、置換もしくは無置換のアルキル基、又は置換もしくは無置換のシクロアルキル基であり、Ｘ１～Ｘ８の少なくとも１つは、置換もしくは無置換の環形成炭素数６～３０のアリール基である。
　但し、Ａｒ１又はＡｒ２と、置換もしくは無置換の環形成炭素数６～３０のアリール基であるＸ１～Ｘ８は異なる。２つの基が同一の構造であっても、異なる位置でピレン骨格に結合するとき、２つの基は異なるものとする。
　本発明の有機ＥＬ素子は、式（１）で表されるピレン誘導体（以下、単に本発明のピレン誘導体という場合がある）をホスト材料として含む。本発明のピレン誘導体をホスト材料として含むことにより、本発明の有機ＥＬ素子は、長寿命で且つ短波長の青色発光が可能となる。
　本発明のピレン誘導体は、好ましくはＸ１～Ｘ８のいずれか１つが置換もしくは無置換の環形成炭素数６～３０のアリール基であり、残りのＸ１～Ｘ８の全てが水素原子であり、より好ましくはＸ２が置換もしくは無置換の環形成炭素数６～３０のアリール基であり、Ｘ１及びＸ３～Ｘ８が水素原子である。また、Ｘ２、Ａｒ１及びＡｒ２が、同時に同じ置換もしくは無置換の環形成炭素数６～３０のアリール基とならないことが好ましい。
　また、本発明のピレン誘導体は、好ましくはＡｒ１及びＡｒ２が同一である。
　本発明のピレン誘導体は、好ましくはＡｒ１及びＡｒ２が、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のフェニル基である。
　上記置換もしくは無置換のフェニル基は、好ましくは下記式（２）で表される置換基であり、より好ましくは置換又は無置換の２－ビフェニル基である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 　式中、Ｒ１～Ｒ５は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基であり、
　Ｒ１～Ｒ５の少なくとも１つは、置換もしくは無置換の環形成炭素数６～３０のアリール基である。
　本発明のピレン誘導体は、好ましくはＡｒ１及びＡｒ２が、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の２－ビフェニル基、置換もしくは無置換の１－ナフチル基、又は置換もしくは無置換のフェナントリル基である。
　Ａｒ１及びＡｒ２がそれぞれ置換もしくは無置換の２－ビフェニル基、置換もしくは無置換の１－ナフチル基、又は置換又は無置換のフェナントリル基であると、立体障害が大きくなるためホスト同士の会合やホスト－ドーパント間の相互作用が小さくなり、有機ＥＬ素子の色度の向上に寄与する。Ａｒ１及びＡｒ２が置換もしくは無置換の１－フェナントリル基、置換又は無置換の４－フェナントリル基又は置換又は無置換の９－フェナントリル基であることがさらに好ましい。
　発光層において、ホスト分子同士の会合体が形成されると、色度の変化が生じる。
　ピレン材料は高い平面性を有する分子であり会合体を形成しやすい傾向にあるが、このピレン骨格に対して、上記のように立体障害を大きくし、平面性を低減させる効果を持つ置換基を導入することで会合体の形成を抑制し、色度を向上することができる。またホスト分子の平面性を低減させることで、ホストとドーパントの間の相互作用も低減し、色度の向上に寄与する。
　以下、本発明のピレン誘導体の各置換基について説明する。
　尚、本発明において、「環形成炭素」とは飽和環、不飽和環、又は芳香環を構成する炭素原子を意味する。また、本発明において、「アリール基」は「芳香族化合物から水素原子を除くことにより導かれる基」を意味し、１価のアリール基のみならず、２価である「アリーレン基」等も含む。
　また、本発明の化合物の水素原子には、軽水素、重水素が含まれる。
　Ａｒ１、Ａｒ２、及びＸ１～Ｘ８の置換もしくは無置換の環形成炭素数６～３０のアリール基としては、例えば、置換もしくは無置換のフェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、ビフェニル基、ターフェニル基、アントリル基、クリセニル基、ベンゾフェナントリル基、ベンズアントリル基、ベンゾクリセニル基、フルオレニル基、９，９－ジメチルフルオレニル基、フルオランテニル基、ナフタセニル基、トリフェニレニル基等が挙げられる。中でも、置換もしくは無置換のフェニル基、１－ナフチル基、２－ナフチル基、１－フェナントリル基、４－フェナントリル基、９－フェナントリル基、２－ビフェニル基、３－ビフェニル基、４－ビフェニル基、ターフェニル基、９－アントリル基、２－フルオレニル基、９，９－ジメチルフルオレン－２－イル基、３－フルオランテニル基、６－クリセニル基、４－ベンズ[ａ]アントリル基、７－ベンズ[ａ]アントリル基などが好ましい。前記アリール基の環形成炭素数は、６～２３が好ましく、６～２０がより好ましく、６～１０が最も好ましい。
　Ｘ１～Ｘ８の置換もしくは無置換のアルキル基としては、置換もしくは無置換のエチル基、メチル基、ｉ－プロピル基、ｎ－プロピル基、ｓ－ブチル基、ｔ－ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等が挙げられる。中でも、置換もしくは無置換のメチル基、ｉ－プロピル基、ｔ－ブチル基等が好ましい。前記アルキル基の炭素数は、１～１０が好ましく、１～６がさらに好ましい。
　Ｘ１～Ｘ８の置換もしくは無置換のシクロアルキル基としては、置換もしくは無置換のシクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、４－メチルシクロヘキシル基、１－アダマンチル基、２－アダマンチル基、１－ノルボルニル基、２－ノルボルニル基等が挙げられ、好ましくは置換もしくは無置換のシクロペンチル基、シクロヘキシル基である。前記シクロアルキル基の炭素数は、３～１０が好ましく、５～８がさらに好ましい。
　Ａｒ１、Ａｒ２及びＸ１～Ｘ８の各置換基がさらに有する置換基、並びにＲ１～Ｒ５の置換基としては、例えばアルキル基、シクロアルキル基、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シリル基、シアノ基等が挙げられる。
　尚、「各置換基がさらに有する置換基」とは、例えば「置換もしくは無置換のアリール基」が置換アリール基である場合の、アリール基が有する置換基を指す。
　上記アルキル基、シクロアルキル基及びアリール基の具体例は、上述の通りである。
　上記置換シリル基としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、t-ブチルジメチルシリル基、ビニルジメチルシリル基、プロピルジメチルシリル基、トリフェニルシリル基、トリイソプロピルシリル基等が挙げられ、好ましくはトリメチルシリル基、トリエチルシリル基、t-ブチルジメチルシリル基である。
　以下に本発明のピレン誘導体の具体例を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
　本発明の有機ＥＬ素子においては、発光層は、
(i)注入機能；電界印加時に陽極又は正孔注入層より正孔を注入することができ、陰極又は電子注入層より電子を注入することができる機能
(ii)輸送機能；注入した電荷（電子と正孔）を電界の力で移動させる機能
(iii)発光機能；電子と正孔の再結合の場を提供し、これを発光につなげる機能を有する。
　この発光層を形成させる方法としては、例えば蒸着法、スピンコート法、ＬＢ法等の公知の方法を適用することができる。発光層は、特に分子堆積膜であることが好ましい。ここで分子堆積膜とは、気相状態の材料化合物から沈着され形成された薄膜や、溶液状態又は液相状態の材料化合物から固体化され形成された膜のことであり、通常この分子堆積膜は、ＬＢ法により形成された薄膜（分子累積膜）とは凝集構造、高次構造の相違や、それに起因する機能的な相違により区分することができる。
　また特開昭５７－５１７８１号公報に開示されているように、樹脂等の結着剤と材料化合物とを溶剤に溶かして溶液とした後、これをスピンコート法等により薄膜化することによっても、発光層を形成することができる。
　本発明の有機ＥＬ素子においては、発光層は、好ましくは本発明のピレン誘導体の他に、さらにドーパント（りん光性ドーパント及び／又は蛍光性ドーパント）を含む。また、本発明のピレン誘導体を含む発光層に、これらのドーパントを含む発光層を積層してもよい。
　りん光性ドーパントは三重項励起子から発光することのできる化合物である。三重項励起子から発光する限り特に限定されないが、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｏｓ及びＲｅからなる群から選択される少なくとも一つの金属を含む金属錯体であることが好ましく、ポルフィリン金属錯体又はオルトメタル化金属錯体が好ましい。りん光性化合物は単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
　ポルフィリン金属錯体としては、ポルフィリン白金錯体が好ましい。
　オルトメタル化金属錯体を形成する配位子としては種々のものがあるが、好ましい配位子としては、フェニルピリジン骨格、ビピリジル骨格又はフェナントロリン骨格を有する化合物、又は２－フェニルピリジン誘導体、７，８－ベンゾキノリン誘導体、２－（２－チエニル）ピリジン誘導体、２－（１－ナフチル）ピリジン誘導体、２－フェニルキノリン誘導体等が挙げられる。これらの配位子は必要に応じて置換基を有してもよい。特に、フッ素化物、トリフルオロメチル基を導入したものが、青色系ドーパントとしては好ましい。さらに補助配位子としてアセチルアセトナート、ピクリン酸等の上記配位子以外の配位子を有していてもよい。
　このような金属錯体の具体例は、トリス（２－フェニルピリジン）イリジウム、トリス（２－フェニルピリジン）ルテニウム、トリス（２－フェニルピリジン）パラジウム、ビス（２－フェニルピリジン）白金、トリス（２－フェニルピリジン）オスミウム、トリス（２－フェニルピリジン）レニウム、オクタエチル白金ポルフィリン、オクタフェニル白金ポルフィリン、オクタエチルパラジウムポルフィリン、オクタフェニルパラジウムポルフィリン等が挙げられるが、これらに限定されず、要求される発光色、素子性能、使用するホスト化合物により適切な錯体が選ばれる。
　りん光性ドーパントの発光層における含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、０．１～５０重量％であり、１～３０重量％が好ましい。りん光性化合物の含有量が０．１重量％未満では発光が微弱でありその含有効果が十分に発揮されない恐れがあり、５０重量％を超える場合は、濃度消光と言われる現象が顕著になり素子性能が低下する恐れがある。
　蛍光性ドーパントとしては、アミン系化合物、芳香族化合物、トリス（８－キノリノラト）アルミニウム錯体等のキレート錯体、クマリン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、ビススチリルアリーレン誘導体、オキサジアゾール誘導体等から、要求される発光色に合わせて選ばれる化合物であることが好ましく、中でもアミン系化合物、芳香族化合物を用いることが望ましい。
　アミン系化合物とは、分子内にアミノ基を含有する芳香族アミン誘導体であり、縮合多環アミン誘導体、スチリルアミン誘導体等が挙げられる。
　芳香族化合物とは、アミノ基を有さない芳香族炭化水素誘導体であり、具体的にはアントラセン誘導体、フルオレン誘導体、ピレン誘導体、フルオランテン誘導体、ベンゾフルオランテン誘導体、ペリレン誘導体等が挙げられる。
　芳香族アミン誘導体、及び芳香族炭化水素誘導体は、下記式（１０）で表される化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
　式中、Ａｒ１１は置換もしくは無置換のアントラセン含有基、置換もしくは無置換のピレン含有基、置換もしくは無置換のクリセン含有基、置換もしくは無置換のベンゾフルオランテン含有基、又は置換もしくは無置換のスチリル含有基を示す。
　Ａｒ１２及びＡｒ１３は、それぞれ置換もしくは無置換の環形成炭素数６～３０のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５～３０の複素環基を示す。
　ｐ，ｑは０又は１の整数であり、ｓは１～６の整数を示す。ｐ＝１の場合、ｑ＝１である。
　前記アントラセン含有基としては、分子内にアントラセン骨格を有する基である。
　前記ピレン含有基は、分子内にピレン骨格を有する基である。
　前記クリセン含有基は、分子内にクリセン骨格を有する基である。
　前記ベンゾフルオランテン含有基は、分子内にベンゾフルオランテン骨格を有する基である。
　前記スチリル含有基は、分子内にスチリル骨格誘導体を有する基である。
　本発明において、式（１０）の化合物は、好ましくは下記式（１１）～（１４）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
　式中、Ｒ２１～Ｒ２８、Ｒ３１～Ｒ４０、Ｒ５１～Ｒ５９は、それぞれ、水素原子、フッ素原子、シアノ基、置換もしくは無置換の炭素数１～１０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３～１０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数３～３０のアルキルシリル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数８～３０のアリールシリル基、置換もしくは無置換の炭素数１～２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６～２０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６～３０のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５～３０の複素環基を示す。
　Ａｒ２１～Ａｒ２４、Ａｒ３１～Ａｒ３４、Ａｒ４１～Ａｒ４６、Ａｒ５１～Ａｒ５３は、それぞれ置換もしくは無置換の環形成炭素数６～３０のアリール基、置換もしくは無置換の環形成原子数５～３０の複素環基を示す。
　また、Ａｒ４１及びＡｒ４２の置換もしくは無置換の環形成炭素数６～３０のアリール基、置換もしくは無置換の環形成原子数５～３０の複素環基は、それぞれ対応する２価の残基である。
　上記式（１０）～（１４）の各置換基がさらに有する置換基としては、例えばアルキル基、シクロアルキル基、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シリル基、シアノ基等が挙げられる。
　尚、「各置換基がさらに有する置換基」とは、例えば「置換もしくは無置換のアリール基」が置換アリール基である場合の、アリール基が有する置換基を指す。
　以下に、式（１１）～（１４）の各基、及び、置換基の具体例を挙げる。
　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、ｎ－ブチル基、ｓ－ブチル基、イソブチル基、ｔ－ブチル基、ｎ－ペンチル基、ｎ－ヘキシル基、ｎ－ヘプチル基、ｎ－オクチル基等が挙げられる。
　上記炭素数は、１～１０が好ましく、１～８がより好ましく、１～６がさらに好ましい。中でもメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、ｓ－ブチル基、イソブチル基、ｔ－ブチル基、ｎ－ペンチル基、ｎ－ヘキシル基が好ましい。
　シクロアルキル基は、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、４－メチルシクロヘキシル基、１－アダマンチル基、２－アダマンチル基、１－ノルボルニル基、２－ノルボルニル基等が挙げられる。環形成炭素数は、３～１０が好ましく、３～８がより好ましく、３～６がさらに好ましい。
　アルキルシリル基は、－ＳｉＹ３と表され、Ｙの例として前記のアルキルの例が挙げられ、例えば、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、ｔ－ブチルジメチルシリル基、ビニルジメチルシリル基、プロピルジメチルシリル基等が挙げられる。
　アリールシリル基は、－ＳｉＺ３と表され、Ｚの例として前記のアリールの例が挙げられ、例えば、トリフェニルシリル基、フェニルジメチルシリル基、ｔ－ブチルジフェニルシリル基、トリトリルシリル基、トリキシリルシリル基等が挙げられる。
　アルコキシ基は、－ＯＹと表され、Ｙの例として前記のアルキル又はアリールの例が挙げられ、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基等が挙げられる。
　アリールオキシ基は、－ＯＺと表され、Ｚの例として前記のアリールの例が挙げられ、例えば、フェノキシ基等が挙げられる。
　アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ナフタセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ベンゾ［ｃ］フェナントリル基、ベンゾ［ｇ］クリセニル基、トリフェニレニル基、フルオレニル基、９、９－ジメチルフルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、ビフェニルイル基、ターフェニリル基等が挙げられる。
　前記アリール基の環形成炭素数は、６～２０が好ましく、６～１４がより好ましく、６～１０がさらに好ましい。好ましくは、フェニル基、ナフチル基である。
　複素環基としては、例えば、ピロリル基、ピラジニル基、ピリジニル基、インドリル基、イソインドリル基、フリル基、ベンゾフラニル基、イソベンゾフラニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、キノリル基、イソキノリル基、キノキサリニル基、カルバゾリル基、フェナントリジニル基、アクリジニル基、フェナントロニル基、フェナジニル基、フェノチアジニル基、フェノキサジニル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、２－メチルピロリル基、３－メチルピロリル基、２－ｔ－ブチルピロリル基、３－（２－フェニルプロピル）ピロリル基、等が挙げられる。
　前記複素環基の環形成原子数は、５～２０が好ましく、５～１４がさらに好ましい。好ましくは、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、カルバゾリル基である。
　本発明のピレン誘導体は、発光層の他、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層に用いることもできる。
　本発明において、有機化合物層（有機薄膜層）が複数層型の有機ＥＬ素子としては、（陽極／正孔注入層／発光層／陰極）、（陽極／発光層／電子注入層／陰極）、（陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極）、（陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子注入層／陰極）等の構成で積層したものが挙げられる。
　有機ＥＬ素子は、前記有機薄膜層を複数層構造にすることにより、クエンチングによる輝度や寿命の低下を防ぐことができる。必要があれば、発光材料、ドーピング材料、正孔注入材料や電子注入材料を組み合わせて使用することができる。また、ドーピング材料により、発光輝度や発光効率が向上する場合がある。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よい。その際には、正孔注入層の場合、電極から正孔を注入する層を正孔注入層、正孔注入層から正孔を受け取り発光層まで正孔を輸送する層を正孔輸送層と呼ぶ。同様に、電子注入層の場合、電極から電子を注入する層を電子注入層、電子注入層から電子を受け取り発光層まで電子を輸送する層を電子輸送層と呼ぶ。これらの各層は、材料のエネルギー準位、耐熱性、有機層又は金属電極との密着性等の各要因により選択されて使用される。
　本発明のピレン誘導体と共に発光層に使用できる材料としては、例えば、ナフタレン、フェナントレン、ルブレン、アントラセン、テトラセン、ピレン、ペリレン、クリセン、デカシクレン、コロネン、テトラフェニルシクロペンタジエン、ペンタフェニルシクロペンタジエン、フルオレン、スピロフルオレン等の縮合多環芳香族化合物及びそれらの誘導体、トリス（８－キノリノラート）アルミニウム等の有機金属錯体、トリアリールアミン誘導体、スチリルアミン誘導体、スチルベン誘導体、クマリン誘導体、ピラン誘導体、オキサゾン誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、ピラジン誘導体、ケイ皮酸エステル誘導体、ジケトピロロピロール誘導体、アクリドン誘導体、キナクリドン誘導体等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
　正孔注入材料としては、正孔を輸送する能力を持ち、陽極からの正孔注入効果、発光層又は発光材料に対して優れた正孔注入効果を有し、かつ薄膜形成能力の優れた化合物が好ましい。具体的には、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、ベンジジン型トリフェニルアミン、ジアミン型トリフェニルアミン、ヘキサシアノヘキサアザトリフェニレン等と、それらの誘導体、及びポリビニルカルバゾール、ポリシラン、導電性高分子等の高分子材料が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
　本発明の有機ＥＬ素子において使用できる正孔注入材料の中で、さらに効果的な正孔注入材料は、フタロシアニン誘導体である。
　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及びナフタロシアニン誘導体があるが、これらに限定されるものではない。
　また、正孔注入材料にＴＣＮＱ誘導体等の電子受容物質を添加することによりキャリアを増感させることもできる。
　本発明の有機ＥＬ素子において使用できる好ましい正孔輸送材料は、芳香族三級アミン誘導体である。
　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’－ジナフチル－１，１’－ビフェニル－４，４’－ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラビフェニル－１，１’－ビフェニル－４，４’－ジアミン等、又はこれらの芳香族三級アミン骨格を有したオリゴマー若しくはポリマーであるが、これらに限定されるものではない。
　電子注入材料としては、電子を輸送する能力を持ち、陰極からの電子注入効果、発光層又は発光材料に対して優れた電子注入効果を有し、かつ薄膜形成能力の優れた化合物が好ましい。
　本発明の有機ＥＬ素子において、さらに効果的な電子注入材料は、金属錯体化合物及び含窒素複素環誘導体である。
　前記金属錯体化合物としては、例えば、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）亜鉛、トリス（８－ヒドロキシキノリナート）アルミニウム、トリス（８－ヒドロキシキノリナート）ガリウム、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（１０－ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナート）亜鉛等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
　前記含窒素複素環誘導体としては、例えば、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、チアジアゾール、トリアゾール、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、フェナントロリン、ベンズイミダゾール、イミダゾピリジン等が好ましく、中でもベンズイミダゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、イミダゾピリジン誘導体が好ましい。
　好ましい形態として、これらの電子注入材料にさらにドーパントを含有し、陰極からの電子の受け取りを容易にするため、より好ましくは第２有機層の陰極界面近傍にアルカリ金属で代表されるドーパントをドープする。
　ドーパントとしては、ドナー性金属、ドナー性金属化合物及びドナー性金属錯体が挙げられ、これら還元性ドーパントは１種単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
　本発明の有機ＥＬ素子においては、発光層中に、式（１）で表されるピレン誘導体から選ばれる少なくとも一種の他に、発光材料、ドーピング材料、正孔注入材料、正孔輸送材料及び電子注入材料の少なくとも一種が同一層に含有されてもよい。また、本発明により得られた有機ＥＬ素子の、温度、湿度、雰囲気等に対する安定性の向上のために、素子の表面に保護層を設けたり、シリコンオイル、樹脂等により素子全体を保護することも可能である。
　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、４ｅＶより大きな仕事関数を持つものが適しており、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、パラジウム等及びそれらの合金、ＩＴＯ基板、ＮＥＳＡ基板に使用される酸化スズ、酸化インジウム等の酸化金属、さらにはポリチオフェンやポリピロール等の有機導電性樹脂が用いられる。陰極に使用される導電性物質としては、４ｅＶより小さな仕事関数を持つものが適しており、マグネシウム、カルシウム、錫、鉛、チタニウム、イットリウム、リチウム、ルテニウム、マンガン、アルミニウム、フッ化リチウム等及びそれらの合金が用いられるが、これらに限定されるものではない。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挙げられるが、これらに限定されるものではない。合金の比率は、蒸着源の温度、雰囲気、真空度等により制御され、適切な比率に選択される。陽極及び陰極は、必要があれば二層以上の層構成により形成されていてもよい。
　本発明の有機ＥＬ素子では、効率良く発光させるために、少なくとも一方の面は素子の発光波長領域において充分透明にすることが望ましい。また、基板も透明であることが望ましい。透明電極は、上記の導電性材料を使用して、蒸着やスパッタリング等の方法で所定の透光性が確保されるように設定する。発光面の電極は、光透過率を１０％以上にすることが望ましい。基板は、機械的、熱的強度を有し、透明性を有するものであれば限定されるものではないが、ガラス基板及び透明性樹脂フィルムがある。
　本発明の有機ＥＬ素子の各層の形成は、真空蒸着、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や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の方法を適用することができる。膜厚は特に限定されるものではないが、適切な膜厚に設定する必要がある。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になり効率が悪くなる。膜厚が薄すぎるとピンホール等が発生して、電界を印加しても充分な発光輝度が得られない。通常の膜厚は５ｎｍ～１０μｍの範囲が適しているが、１０ｎｍ～０．２μｍの範囲がさらに好ましい。
　湿式成膜法の場合、各層を形成する材料を、エタノール、クロロホルム、テトラヒドロフラン、ジオキサン等の適切な溶媒に溶解又は分散させて薄膜を形成するが、その溶媒はいずれであってもよい。
　このような湿式成膜法に適した溶液として、有機ＥＬ材料として本発明のピレン誘導体と溶媒とを含有する有機ＥＬ材料含有溶液を用いることができる。
　前記有機ＥＬ材料が、ホスト材料とドーパント材料とを含み、前記ホスト材料が、本発明のピレン誘導体であり、前記ドーパント材料が、上記のドーパントから選ばれる少なくとも１種であると好ましい。
　いずれの有機薄膜層においても、成膜性向上、膜のピンホール防止等のため適切な樹脂や添加剤を使用してもよい。
　本発明の有機ＥＬ素子は、壁掛けテレビのフラットパネルディスプレイ等の平面発光体、複写機、プリンター、液晶ディスプレイのバックライト又は計器類等の光源、表示板、標識灯等に利用できる。また、本発明の化合物は、有機ＥＬ素子だけでなく、電子写真感光体、光電変換素子、太陽電池、イメージセンサー等の分野においても使用できる。
製造例１
　化合物１を下記スキームに従って合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
［１，６－ジフェニルピレンの合成］
　アルゴン雰囲気下、１，６－ジブロモピレン１５．０ｇ、フェニルボロン酸１３．２ｇ、テトラキス（トルフェニルホスフィン）パラジウム（０）〔Ｐｄ（ＰＰｈ３）４〕１．９ｇ、炭酸ナトリウム２７．８ｇ（上水１３０ｍＬ）、トルエン、及びテトラヒドロフランを仕込み、９０℃にて７時間反応させた。冷却後、反応溶液をろ過し、得られた固体をメタノール及び上水でそれぞれ洗浄し、シリカゲルクロマトグラフィー（熱トルエン）で精製した。濃縮して得られた租生成物をトルエンで再結晶し、減圧乾燥した結果、白色固体である１，６－ジフェニルピレン（１１．８ｇ）を得た。
［３－ブロモ－１，６－ジフェニルピレンの合成］
　アルゴン気流下、１，６－ジフェニルピレン１１．８ｇ、Ｎ－ブロモスクシンイミド５．９３ｇ、及びＤＭＦを仕込み、６０℃にて２日間反応させた。冷却後、反応溶液に上水を加え、得られた結晶をろ過し、上水、メタノール、上水で洗浄した。得られた固体をさらに減圧乾燥した結果、白色固体である３－ブロモ－１，６－ジフェニルピレン（８．６０ｇ）を得た。
［化合物１の合成］
　アルゴン雰囲気下、３－ブロモ－１，６－ジフェニルピレン８．６０ｇ、１－ナフチルボロン酸４．１３ｇ、テトラキス（トルフェニルホスフィン）パラジウム（０）〔Ｐｄ（ＰＰｈ３）４〕０．４６２ｇ、トルエン８０ｍＬ、及び２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液４０ｍＬを入れ、９０℃にて７時間反応させた。冷却後、反応溶液をろ過し、得られた固体をメタノール、上水で洗浄し、シリカゲルクロマトグラフィーで精製して６．７３ｇの白色固体を得た。
　得られた白色固体は、マススペクトル分析の結果、化合物１であることが確認された。
　化合物１は、分子量４８０．１９に対し、ｍ／ｅ＝４８０であった。
製造例２
　化合物２を下記スキームに従って合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
　１－ナフチルボロン酸の代わりに２－ナフチルボロン酸を用いた他は製造例１と同様にして反応を行い、化合物２を合成した。
　化合物２の同定は、マススペクトル分析により行い、分子量４８０．１９に対し、ｍ／ｅ＝４８０であった。
製造例３
　化合物３を下記スキームに従って合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
　１－ナフチルボロン酸の代わりに９－フェナントレニルボロン酸を用いた他は製造例１と同様にして反応を行い、化合物３を合成した。
　化合物３の同定は、マススペクトル分析により行い、分子量５３０．２０に対し、ｍ／ｅ＝５３０であった。
製造例４
　化合物４を下記スキームに従って合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
　１，６－ジフェニルピレンの合成において、フェニルボロン酸の代わりに１－ナフチルボロン酸を用い、化合物１の合成において、１－ナフチルボロン酸の代わりに２－ナフチルボロン酸を用いた他は製造例１と同様にして反応を行い、化合物４を合成した。
　化合物４の同定は、マススペクトル分析により行い、分子量５８０．２２に対し、ｍ／ｅ＝５８０であった。
製造例５
　化合物５を下記スキームに従って合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
　２－ナフチルボロン酸の代わりに９－フェナントレニルボロン酸を用いた他は製造例４と同様にして反応を行い、化合物５を合成した。
　化合物５の同定は、マススペクトル分析により行い、分子量６３０．２３に対し、ｍ／ｅ＝６３０であった。
製造例６
　化合物６を下記スキームに従って合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
　１，６－ジフェニルピレンの合成において、フェニルボロン酸の代わりに２－ビフェニルボロン酸を用いた他は製造例１と同様にして反応を行い、化合物６を合成した。
　化合物６の同定は、マススペクトル分析により行い、分子量６３２．２５に対し、ｍ／ｅ＝６３２であった。
製造例７
　化合物７を下記スキームに従って合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
　１－ナフチルボロン酸の代わりに２－ナフチルボロン酸を用いた他は製造例６と同様にして反応を行い、化合物７を合成した。
　化合物７の同定は、マススペクトル分析により行い、分子量６３２．２５に対し、ｍ／ｅ＝６３２であった。
製造例８
　化合物８を下記スキームに従って合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
　１－ナフチルボロン酸の代わりに９－フェナントレニルボロン酸を用いた他は製造例６と同様にして反応を行い、化合物８を合成した。
　化合物８の同定は、マススペクトル分析により行い、分子量６８２．２７に対し、ｍ／ｅ＝６８２であった。
製造例９
　化合物９を下記スキームに従って合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
　１－ナフチルボロン酸の代わりに２－ビフェニルボロン酸を用いた他は製造例６と同様にして反応を行い、化合物９を合成した。
　化合物９の同定は、マススペクトル分析により行い、分子量６５８．２７に対し、ｍ／ｅ＝６５８であった。
製造例１０
　化合物１０を下記スキームに従って合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
　１－ナフチルボロン酸の代わりに２－（９，９－ジメチルフルオレニル）ボロン酸を用いた他は製造例６と同様にして反応を行い、化合物１０を合成した。
　化合物１０の同定は、マススペクトル分析により行い、分子量６９８．３０に対し、ｍ／ｅ＝６９８であった。
製造例１１
　化合物１１を下記スキームに従って合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
 　１－ナフチルボロン酸の代わりに２－（９，９－ジメチルフルオレニル）ボロン酸を用いた他は製造例１と同様にして反応を行い、化合物１１を合成した。
　化合物１１の同定は、マススペクトル分析により行い、分子量５４６．２３に対し、ｍ／ｅ＝５４６であった。
実施例１
　２５ｍｍ×７５ｍｍ×１．１ｍｍ厚のＩＴＯ透明電極（陽極）付きガラス基板（ジオマティック社製）をイソプロピルアルコール中で超音波洗浄を５分間行なった後、ＵＶオゾン洗浄を３０分間行なった。洗浄後の透明電極ライン付きガラス基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着し、まず透明電極ラインが形成されている側の面上に透明電極を覆うようにして膜厚５０ｎｍの化合物Ａ－１を成膜し、正孔注入層とした。Ａ－１膜の成膜に続けて、このＡ－１膜上に膜厚４５ｎｍの化合物Ａ－２を成膜し、正孔輸送層とした。このＡ－２膜上に膜厚２０ｎｍで製造例１で調製した化合物１と化合物Ｄ－１を２０：１の膜厚比で成膜し青色系発光層とした。この膜上に電子輸送層として膜厚３０ｎｍで下記構造のＥＴ－１を蒸着により成膜した。この後、ＬｉＦを膜厚１ｎｍで成膜した。このＬｉＦ膜上に金属Ａｌを１５０ｎｍ蒸着させ金属陰極を形成し、有機ＥＬ素子を作製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
　作製した有機ＥＬ素子について、電流密度１０ｍＡ／ｃｍ２における駆動時の電圧、外部量子効率（ＥＱＥ）、色度、及び初期輝度５００ｃｄ／ｍ２での半減寿命を測定した。測定方法を以下に示す。
　結果を表１に示す。
色度ＣＩＥ１９３１のｘ，ｙ：分光放射輝度計（ＣＳ－１０００、ミノルタ製）により測定した。
外部量子収率：得られた有機ＥＬ素子に電流密度１０ｍＡ／ｃｍ２の電流を通電し、分光放射輝度計（ＣＳ１０００：ミノルタ製）で発光スペクトルを測定し、下記数式（１）により外部量子収率を算出した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 ＮＰ：光子数
ＮＥ：電子数
π：円周率＝３．１４１６
λ：波長（ｎｍ）
φ：発光強度（Ｗ／ｓｒ・ｍ２・ｎｍ）
ｈ：プランク定数＝６．６３ｘ１０－３４（Ｊ・ｓ）
ｃ：光速度＝３ｘ１０８（ｍ／ｓ）
Ｊ：電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）
ｅ：電荷＝１．６ｘ１０－１９（Ｃ）
実施例２～１１及び比較例１～４
　発光層のホスト及びドーパントとして、表１に示す材料をそれぞれ用いた他は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製し、評価した。
　結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
実施例１２
　２５ｍｍ×７５ｍｍ×１．１ｍｍ厚のＩＴＯ透明電極（陽極）付きガラス基板（ジオマティック社製）をイソプロピルアルコール中で超音波洗浄を５分間行なった後、ＵＶオゾン洗浄を３０分間行なった。洗浄後の透明電極ライン付きガラス基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着し、まず透明電極ラインが形成されている側の面上に透明電極を覆うようにして膜厚５０ｎｍの化合物Ａ－１を成膜し、正孔注入層とした。Ａ－１膜の成膜に続けて、このＡ－１膜上に膜厚４５ｎｍの化合物Ａ－３を成膜し、正孔輸送層とした。このＡ－３膜上に膜厚２５ｎｍで化合物１と化合物Ｄ－２を２０：１の膜厚比で成膜し青色系発光層とした。この膜上に電子輸送層として膜厚２５ｎｍで下記構造のＥＴ－２を蒸着により成膜した。この後、ＬｉＦを膜厚１ｎｍで成膜した。このＬｉＦ膜上に金属Ａｌを１５０ｎｍ蒸着させ金属陰極を形成し、有機ＥＬ素子を作製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
　作製した有機ＥＬ素子について、電流密度１０ｍＡ／ｃｍ２における駆動時の電圧、外部量子効率（ＥＱＥ）、色度、及び初期輝度５００ｃｄ／ｍ２での半減寿命を測定した。結果を表２に示す。
実施例１３～１６及び比較例５～６
　発光層のホスト及びドーパントとして、表２に示す材料をそれぞれ用いた他は実施例１２と同様にして有機ＥＬ素子を作製し、評価した。
　結果を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表１、表２から分かるように、本発明のピレン誘導体を発光層のホスト材料として用いると、２置換ピレンを用いた際と比べて、正孔輸送層から発光層への正孔注入が容易になる。このため、より低電圧での素子の駆動が可能になると考えられる。
　また、従来知られていたピレン誘導体や、ビスピレン誘導体をホストに用いた有機ＥＬ素子は、青色色度が悪いという欠点があったが、本発明の化合物を用いると、色度の悪化を抑制できることが分かる。
　さらに、本発明のピレン誘導体を発光層のホスト材料として用いた有機ＥＬ素子が、長寿命であることが分かる。高色純度と長寿命を同時に達成することは難しい技術と考えられていたが、本発明のピレン誘導体を用いると達成することができた。このため、本発明の化合物の方が、高青色純度かつ長寿命のホストという目的にかなう化合物である。
　以上のように、本発明のピレン誘導体は、低電圧駆動、色度悪化抑制、長寿命化効果を併せて有する青色有機ＥＬ素子に最適なホスト材料である。
　本発明のピレン誘導体は、有機エレクトロルミネッセンス素子のホスト材料として好適に使用できる。また本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は壁掛テレビの平面発光体やディスプレイのバックライト等の光源として有用である。
　上記に本発明の実施形態及び／又は実施例を幾つか詳細に説明したが、当業者は、本発明の新規な教示及び効果から実質的に離れることなく、これら例示である実施形態及び／又は実施例に多くの変更を加えることが容易である。従って、これらの多くの変更は本発明の範囲に含まれる。
　この明細書に記載の文献の内容を全てここに援用する。

Claims (11)

  1. 　一対の電極間に発光層を含む１以上の有機化合物層を挟持する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
    　前記発光層が下記式（１）で表されるピレン誘導体を含み、前記ピレン誘導体の発光層中の含有量が５０～１００重量％である有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
     （式中、Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数６～３０のアリール基である。
    　Ｘ１～Ｘ８は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の環形成炭素数６～３０のアリール基、置換もしくは無置換のアルキル基、又は置換もしくは無置換のシクロアルキル基であり、Ｘ１～Ｘ８の少なくとも１つは、置換もしくは無置換の環形成炭素数６～３０のアリール基である。
    　但し、Ａｒ１又はＡｒ２と、置換もしくは無置換の環形成炭素数６～３０のアリール基であるＸ１～Ｘ８は異なる。）
  2. 　Ｘ１～Ｘ８のいずれか１つが置換もしくは無置換の環形成炭素数６～３０のアリール基であり、残りのＸ１～Ｘ８の全てが水素原子である請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  3. 　Ｘ２が置換もしくは無置換の環形成炭素数６～３０のアリール基であり、Ｘ１及びＸ３～Ｘ８が水素原子である請求項１又は２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  4. 　Ａｒ１及びＡｒ２が、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のフェニル基である請求項１～３のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  5. 　前記置換もしくは無置換のフェニル基が、下記式（２）で表される置換基である請求項４に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
     （式中、Ｒ１～Ｒ５は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基であり、
    　Ｒ１～Ｒ５の少なくとも１つは、置換もしくは無置換の環形成炭素数６～３０のアリール基である。）
  6. 　前記式（２）で表される置換基が、置換もしくは無置換の２－ビフェニル基である請求項５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  7. 　Ａｒ１及びＡｒ２が、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の１－ナフチル基である請求項１～３のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  8. 　Ａｒ１及びＡｒ２が、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のフェナントリル基である請求項１～３のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  9. 　前記発光層がさらにドーパントを含有する請求項１～８のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  10. 　前記ドーパントが、芳香族炭化水素誘導体である請求項９に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  11. 　前記ドーパントが、アミン系化合物である請求項９に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
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