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WO2022075396A1 - アダマンタン化合物および有機エレクトロルミネッセンス素子、電子機器 - Google Patents

アダマンタン化合物および有機エレクトロルミネッセンス素子、電子機器 Download PDF

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WO2022075396A1
WO2022075396A1 PCT/JP2021/037089 JP2021037089W WO2022075396A1 WO 2022075396 A1 WO2022075396 A1 WO 2022075396A1 JP 2021037089 W JP2021037089 W JP 2021037089W WO 2022075396 A1 WO2022075396 A1 WO 2022075396A1
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WO
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layer
group
general formula
capping layer
adamantane compound
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Ceased
Application number
PCT/JP2021/037089
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English (en)
French (fr)
Inventor
剛史 山本
雄太 平山
秀一 林
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.)
Hodogaya Chemical Co Ltd
Original Assignee
Hodogaya Chemical Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP2022555553A priority patent/JP7748382B2/ja
Priority to US18/030,289 priority patent/US20230365495A1/en
Priority to KR1020237010749A priority patent/KR20230084144A/ko
Priority to EP21877695.3A priority patent/EP4227288A4/en
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    • H10K50/16—Electron transporting layers
    • H10K50/166—Electron transporting layers comprising a multilayered structure

Definitions

  • the present invention relates to an organic electroluminescence device (hereinafter abbreviated as an organic EL device) which is a self-luminous element suitable for various display devices, or a compound and an element suitable for an electronic device. It relates to an organic EL element or an electronic device using the compound.
  • a metal with a high work function has been used for the anode, and a light emitting element having a top emission structure that emits light from above has been used.
  • the area of the light emitting part is limited, whereas in the light emitting element of the top emission structure, the pixel circuit is not blocked by extracting light from the top. Therefore, there is an advantage that the light emitting part can be widened.
  • a translucent electrode such as LiF / Al / Ag (see, for example, Non-Patent Document 1), Ca / Mg (see Non-Patent Document 2), LiF / MgAg, etc. is used for the cathode.
  • An object of the present invention is to provide a compound suitable for a low refractive index layer in a capping layer in order to improve the light extraction efficiency of an organic EL device.
  • the physical properties of the material of the low refractive index layer suitable for the present invention are (1) that vapor deposition is possible and does not thermally decompose, (2) the thin film state is stable, and (3) the refractive index is low. Can be given.
  • the physical characteristics of the device suitable for the present invention are (1) high light extraction efficiency, (2) no decrease in color purity, and (3) light transmission without change over time. It can be mentioned that (4) it has a long life.
  • the present inventors have focused on the fact that the adamantan compound is excellent in the stability of the thin film, and the amide compound, the ester compound, the amine compound or the ether compound having the adamantan in the center has low refraction.
  • the present invention has been completed as a result of finding that it exhibits rate characteristics, producing an organic EL element used as a material constituting a capping layer having a low refractive index, and earnestly evaluating the characteristics of the element.
  • the following adamantane compounds and organic EL devices are provided.
  • X represents an oxygen atom or an NH group
  • L represents a linear or branched alkylene group or a carbonyl group having 1 to 3 carbon atoms
  • R 1 and R 2 are different from each other even if they are the same. It may represent a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group.
  • R 3 to R 12 may be the same or different from each other, and may be the same or different from each other, and may be hydrogen atom, halogen atom, cyano group, substituted or unsubstituted.
  • R 3 to R 12 are as defined by the general formula (1-A).
  • R 3 to R 12 are as defined by the general formula (1-A).
  • R 3 to R 12 are as defined by the general formula (1-A).
  • R 3 to R 12 are as defined by the general formula (1-A).
  • An organic EL device having at least an anode electrode, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, a cathode electrode, and a capping layer in this order, and the capping layer is the organic thin film according to 7) above.
  • An organic EL element characterized by.
  • An organic EL device having at least an anode electrode, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, a cathode electrode, and a capping layer in this order, wherein the capping layer is two layers, a first capping layer and a second capping layer.
  • An organic EL device having a structure and characterized in that the first capping layer is the organic thin film according to 7) above.
  • An electronic device or electronic device having a pair of electrodes and at least one organic layer sandwiched between them, wherein the adamantane compound according to any one of 1) to 6) above is a constituent material thereof.
  • An electronic device or electronic device characterized in that it is used as an electronic device or an electronic device.
  • unsubstituted means that the hydrogen atom is not substituted with a substituent.
  • hydrophilicity is used in the sense of including isotopes having different neutron numbers, that is, light hydrogen and deuterium.
  • Groups and 1,3-propylene groups can be mentioned, with methylene groups and 1,2-ethylene groups being preferred, and methylene groups being more preferred.
  • these divalent groups are preferably unsubstituted, but may have a substituent, and the substituent in this case is specifically a cyano group; a fluorine atom, a chlorine atom, or a bromine atom.
  • Halogen atom such as iodine atom
  • linear or branched alkyloxy group having 1 to 3 carbon atoms such as methyloxy group, ethyloxy group and propyloxy group can be mentioned.
  • X in the general formula (1) represents an oxygen atom or an NH group. Specifically, when X in the general formula (1) is an oxygen atom and L is an alkylene group, (-L-X-) in the general formula (1) is an ether group, and the general formula (1) When X in 1) is an oxygen atom and L is a carbonyl group, (-L-X-) in the general formula (1) is an ester group. When X in the general formula (1) is an NH group and L is an alkylene group, ( ⁇ L—X—) in the general formula (1) is an amino group and is in the general formula (1). When X is an NH group and L is a carbonyl group, (-L-X-) in the general formula (1) is an amide group.
  • aromatic hydrocarbon group in the "substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group” represented by R 1 and R 2 in the general formula (1) include a phenyl group and a biphenyl group.
  • examples thereof include 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, 2-phenanthrenyl group, 9-phenanthrenyl group and fluorenyl group, and phenyl group, biphenyl group, 1-naphthyl group, 2-naphthyl group and fluorenyl group are preferable.
  • a group and a fluorenyl group are more preferable.
  • these groups may have a substituent, and in this case, specifically, a cyano group; a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom; a methyl group, Linear or branched alkyl group with 1 to 3 carbon atoms such as ethyl group and propyl group; Linear or branched alkyl group with 1 to 3 carbon atoms such as methyloxy group, ethyloxy group and propyloxy group Alkyloxy groups; aromatic hydrocarbon groups such as phenyl group, biphenyl group, 1-naphthyl group, 2-naphthyl group and fluorenyl group can be mentioned.
  • a substituent and in this case, specifically, a cyano group
  • a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom
  • halogen atom represented by R 3 to R 12 in the general formula (1-A)
  • examples of the "halogen atom” represented by R 3 to R 12 in the general formula (1-A) include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom, and a fluorine atom and a chlorine atom are preferable. Fluorine atoms are more preferred.
  • alkyl group in the "linear or branched alkyl group having 1 to 3 carbon atoms substituted or unsubstituted” represented by R 3 to R 12 in the general formula (1-A) is defined as an "alkyl group". Examples thereof include a methyl group, an ethyl group and a propyl group, and a methyl group and an ethyl group are preferable, and a methyl group is more preferable.
  • alkyloxy group in “a linear or branched alkyloxy group having 1 to 3 carbon atoms substituted or unsubstituted” represented by R 3 to R 12 in the general formula (1-A).
  • Examples include a methoxy group, an ethoxy group, and a propyloxy group, with methoxy group and ethoxy group being preferable, and methoxy group being more preferable.
  • aromatic hydrocarbon group in the "substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group” represented by R 3 to R 12 in the general formula (1-A) include phenyl group and biphenyl.
  • Group, 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, 2-phenanthrenyl group, 9-phenanthrenyl group, fluorenyl group can be mentioned, and phenyl group, biphenyl group, 1-naphthyl group, 2-naphthyl group and fluorenyl group are preferable.
  • Phenyl group, fluorenyl group is more preferable, and phenyl group is further preferable.
  • these groups may have a substituent, and in this case, specifically, a cyano group; a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom; a methyl group, Linear or branched alkyl group with 1 to 3 carbon atoms such as ethyl group and propyl group; Linear or branched alkyl group with 1 to 3 carbon atoms such as methyloxy group, ethyloxy group and propyloxy group An alkyloxy group or the like can be mentioned.
  • Linear or branched alkyl group having 1 to 3 carbon atoms represented by R 3 to R 12 in the general formula (1-A), and “linear or branched having 1 to 3 carbon atoms”.
  • the "branched alkyloxy group” may have a substituent, and as the “substituent” in that case, a halogen atom is preferable, and a fluorine atom is more preferable.
  • the adamantane compound represented by the general formula (1) of the present invention is preferably an adamantane compound represented by any of the following general formulas (1-A) to (1-E), and more preferably the following general formula. It is an adamantane compound represented by any one of (1-B) to (1-E).
  • the two Ls in the general formula (1) are preferably the same group, but may be different groups.
  • the two Xs in the general formula (1) are preferably the same group, but may be different groups.
  • R 1 and R 2 may be the same or different from each other, but are preferably the same.
  • X represents an oxygen atom or an NH group
  • L represents a linear or branched alkylene group or carbonyl group having 1 to 3 carbon atoms.
  • R 3 to R 12 may be the same or different from each other, and may be a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, substituted or absent.
  • the adamantane compound represented by the general formula (1) of the present invention is excellent in low refractive index characteristics.
  • a low refractive index layer (organic thin film) is formed using the compound, and by combining with the high refractive index layer (organic thin film), an organic EL element with further improved light extraction efficiency due to the light interference effect. To realize.
  • the adamantane compound of the present invention can be used not only for organic EL devices but also for electronic devices such as electrophotographic photosensitive members, image sensors, photoelectric conversion elements, and solar cells.
  • the adamantane compound represented by the general formula (1) of the present invention is a novel compound, but these compounds can be synthesized by themselves according to a known method.
  • FIGS. 1 to 8 Specific examples of the adamantane compound represented by the general formula (1) of the present invention are shown in FIGS. 1 to 8, but the present invention is not limited to these compounds.
  • arylamine compound having a high refractive index which is suitably used for the organic EL element of the present invention, are shown in FIGS. 9 to 10, but the compound is not limited to these compounds.
  • the method for producing the adamantan compound represented by the general formula (1) of the present invention is not particularly limited, but the purification of the compound includes purification by a column chromatograph, adsorption purification with silica gel, activated charcoal, activated white clay and the like. It can be carried out by a known method used for purifying organic compounds, such as recrystallization and crystallization with a solvent, and finally, purification was carried out by a sublimation purification method or the like.
  • the compound can be identified by NMR analysis, mass spectrum analysis, or the like. As physical property values, it is preferable to measure the melting point, the glass transition point (Tg), the refractive index, and the absorbance.
  • the melting point and the glass transition point (Tg) were measured by, for example, a high-sensitivity differential scanning calorimeter (DSC3100SA manufactured by Bruker AXS) using powder.
  • the refractive index was measured by forming a thin film of 80 nm on a silicon substrate and using a spectroscopic measuring device (F10-RT-UV manufactured by Philmetrics).
  • an anode, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, a cathode and a capping layer are sequentially formed on a glass substrate. Further, those having a hole injection layer between the anode and the hole transport layer, those having an electron blocking layer between the hole transport layer and the light emitting layer, and those having a hole blocking layer between the light emitting layer and the electron transport layer. Those having an electron transport layer and those having an electron injection layer between the electron transport layer and the cathode can be mentioned.
  • a structure that combines a hole injection layer and a hole transport layer, a configuration that also serves as a hole transport layer and an electron blocking layer, and a positive structure for example, a structure that combines a hole injection layer and a hole transport layer, a configuration that also serves as a hole transport layer and an electron blocking layer, and a positive structure.
  • a configuration that also serves as a hole blocking layer and an electron transport layer, a configuration that also serves as an electron transport layer and an electron injection layer, and the like can be used.
  • a laminated structure, a structure in which two capping layers are laminated, and the like are also possible.
  • the total film thickness of each layer of the organic EL element is preferably about 200 nm to 750 nm, more preferably about 350 nm to 600 nm.
  • the film thickness of the capping layer is, for example, preferably 30 nm to 120 nm, more preferably 40 nm to 80 nm. In this case, good light extraction efficiency can be obtained.
  • the film thickness of the capping layer can be appropriately changed depending on the type of light emitting material used for the light emitting element, the thickness of each layer of the organic EL element other than the capping layer, and the like.
  • an electrode material having a large work function such as ITO and gold is used.
  • an arylamine compound having a structure in which two or more triphenylamine structures are linked in a molecule by a divalent group containing no single bond or hetero atom for example, a benzidine derivative.
  • An arylamine compound having a structure in which two triphenylamine structures are linked in a molecule such as, a single bond or a divalent group containing no heteroatom, a starburst type triphenylamine derivative, and various triphenylamine 4 amounts. Materials such as the body are preferred.
  • acceptor-type heterocyclic compounds such as porphyrin compounds typified by copper phthalocyanine and hexacyanoazatriphenylene, and coated polymer materials can be used. These may be formed alone, or may be used as a single layer formed by mixing with other materials, or may be used as a single layer formed by themselves, layers formed by mixing them, or individually. It may be a laminated structure of a layer formed by mixing with the layer formed in 1. In addition to the vapor deposition method, these materials can be formed into a thin film by a known method such as a spin coating method or an inkjet method.
  • NPD ⁇ -naphthyl
  • NPD N, N, N', N'-tetrabiphenylyl benzidine
  • an arylamine compound having a structure in which two triphenylamine structures are linked in a molecule, a single bond or a divalent group containing no heteroatom for example, N
  • an arylamine compound having only one triphenylamine structure in the molecule and an arylamine having a structure in which three or more triphenylamine structures are linked in the molecule by a single bond or a divalent group containing no heteroatom. It is preferred to use compounds such as various triphenylamine trimers and tetramers. These may be formed alone, or may be used as a single layer formed by mixing with other materials, or may be used as a single layer formed by themselves, layers formed by mixing them, or layers formed by mixing them. It may be a laminated structure of a layer formed by mixing with a layer formed alone.
  • a coating type polymer material such as poly (3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) / poly (styrene sulfonate) (PSS) can be used.
  • PEDOT poly (3,4-ethylenedioxythiophene)
  • PSS poly (styrene sulfonate)
  • these materials can be formed into a thin film by a known method such as a spin coating method or an inkjet method.
  • a material usually used for the layer is preferably p-doped with trisbromophenylamine hexachloroantimony, a radialene derivative, or the like.
  • a polymer compound having the structure of a benzidine derivative such as TPD in its partial structure can be used.
  • TCTA 4,4', 4''-tri (N-carbazolyl) triphenylamine
  • TCTA 9,9-bis [4- (carbazole-9-yl) phenyl) ] Fluolene
  • carbazole derivatives such as 1,3-bis (carbazole-9-yl) benzene (mCP), 2,2-bis (4-carbazole-9-yl-phenyl) adamantan (Ad-Cz), 9- [4 -(Carbazole-9-yl) phenyl] -9- [4- (triphenylsilyl) phenyl] -9H-Has an electron blocking effect on compounds having a triphenylsilyl group represented by fluorene and a triarylamine structure.
  • mCP 1,3-bis (carbazole-9-yl) benzene
  • Ad-Cz 2,2-bis (4-carbazole-9-yl-phenyl) adamantan
  • Compounds can be used. These may be formed alone, or may be used as a single layer formed by mixing with other materials, or may be used as a single layer formed by themselves, layers formed by mixing them, or layers formed by mixing them. It may be a laminated structure of a layer formed by mixing with a layer formed alone. In addition to the vapor deposition method, these materials can be formed into a thin film by a known method such as a spin coating method or an inkjet method.
  • the light emitting layer of the organic EL element of the present invention in addition to metal complexes of quinolinol derivatives such as Alq 3 , various metal complexes, anthracene derivatives, bisstyrylbenzene derivatives, pyrene derivatives, oxazole derivatives, polyparaphenylene vinylene derivatives, etc. Can be used. Further, the light emitting layer may be composed of a host material and a dopant material, and an anthracene derivative is preferably used as the host material. In addition to the light emitting material, a heterocycle having an indole ring as a partial structure of the fused ring.
  • a compound, a heterocyclic compound having a carbazole ring as a partial structure of the condensed ring, a carbazole derivative, a thiazole derivative, a benzimidazole derivative, a polydialkylfluorene derivative and the like can be used.
  • the dopant material quinacridone, coumarin, rubrene, perylene and their derivatives, benzopyran derivative, rhodamine derivative, aminostyryl derivative and the like can be used, and it is more preferable to use a green light emitting material.
  • These may be formed alone, or may be used as a single layer formed by mixing with other materials, or may be used as a single layer formed by themselves, layers formed by mixing them, or layers formed by mixing them. It may be a laminated structure of a layer formed by mixing with a layer formed alone.
  • a phosphorescent light emitter As the phosphorescent body, a phosphorescent body of a metal complex such as iridium or platinum can be used. A green phosphorescent body such as Ir (ppy) 3 , a blue phosphorescent body such as FIrpic, FIr6, a red phosphorescent light emitter such as Btp 2 Ir (acac), etc. are used, and a green phosphorescent light emitter is used. Is more preferable.
  • a carbazole derivative such as 4,4'-di (N-carbazolyl) biphenyl (CBP), TCTA, or mCP can be used as the hole injecting / transporting host material.
  • CBP 4,4'-di (N-carbazolyl) biphenyl
  • TCTA TCTA
  • mCP mCP
  • an electron transporting host material p-bis (triphenylsilyl) benzene (UGH2) and 2,2', 2''-(1,3,5-phenylene) -tris (1-phenyl-1H-benzimidazole) ) (TPBI) or the like can be used, and a high-performance organic EL element can be manufactured.
  • the phosphorescent light emitting material In order to avoid concentration quenching, it is preferable to dope the phosphorescent light emitting material to the host material by co-depositing in the range of 1 to 30% by weight with respect to the entire light emitting layer.
  • these materials can be formed into a thin film by a known method such as a spin coating method or an inkjet method.
  • a phenanthroline derivative such as basocproin (BCP) or a quinolinol derivative such as aluminum (III) bis (2-methyl-8-quinolinate) -4-phenylphenolate (BAlq).
  • BCP basocproin
  • BAlq aluminum (III) bis (2-methyl-8-quinolinate) -4-phenylphenolate
  • Compounds having a hole-blocking action can be used, such as metal complexes, various rare earth complexes, triazole derivatives, triazine derivatives, pyrimidine derivatives, oxadiazole derivatives, and benzoazole derivatives. These materials may also serve as materials for the electron transport layer.
  • these may be formed alone, or may be used as a single layer formed by mixing with other materials, or may be used as a single layer formed by themselves, layers formed by mixing them, or layers formed by mixing them. It may be a laminated structure of a layer formed by mixing with a layer formed alone.
  • these materials can be formed into a thin film by a known method such as a spin coating method or an inkjet method.
  • the electron transport layer of the organic EL element of the present invention in addition to metal complexes of quinolinol derivatives such as Alq 3 and BAlq, various metal complexes, triazole derivatives, triazine derivatives, pyrimidine derivatives, oxadiazole derivatives, pyridine derivatives, and benz
  • An imidazole derivative, a benzoazole derivative, a thiadiazol derivative, an anthracene derivative, a carbodiimide derivative, a quinoxalin derivative, a pyridoindole derivative, a phenanthroline derivative, a silol derivative and the like can be used.
  • these may be formed alone, or may be used as a single layer formed by mixing with other materials, or may be used as a single layer formed by themselves, layers formed by mixing them, or layers formed by mixing them. It may be a laminated structure of a layer formed by mixing with a layer formed alone.
  • these materials can be formed into a thin film by a known method such as a spin coating method or an inkjet method.
  • alkali metal salts such as lithium fluoride and cesium fluoride
  • alkaline earth metal salts such as magnesium fluoride
  • metal complexes of quinolinol derivatives such as lithium quinolinol, aluminum oxide and the like.
  • Metal oxides or metals such as itterbium (Yb), samarium (Sm), calcium (Ca), strontium (Sr), cesium (Cs) can be used, but in the preferred choice of electron transport layer and cathode. , This can be omitted.
  • a material usually used for the layer which is further n-doped with a metal such as cesium, can be used.
  • an electrode material having a low work function such as aluminum, an alloy having a lower work function such as a magnesium silver alloy, a magnesium calcium alloy, a magnesium indium alloy, and an aluminum magnesium alloy, and an ITO, IZO or the like is used as the electrode material.
  • the capping layer of the organic EL element of the present invention preferably has a two-layer structure of a first capping layer and a second capping layer, and in that case, the first capping layer adjacent to the cathode electrode is the general one of the present invention. It is preferable to use the adamantane compound represented by the formula (1). These may be formed alone, or may be used as a single layer formed by mixing with other materials. In addition to the vapor deposition method, these materials can be formed into a thin film by a known method such as a spin coating method or an inkjet method.
  • the adamantane compound represented by the general formula (1) of the present invention preferably has a refractive index in the wavelength range of 400 nm to 700 nm of 1.6 or less, and more preferably 1.5 or less.
  • the organic EL device of the present invention it is preferable to use an arylamine compound having a high refractive index as the second capping layer laminated on the first capping layer.
  • the arylamine compound having a high refractive index the refractive index in the wavelength range of 450 nm to 700 nm is preferably 1.6 or more, more preferably 1.8 or more, and more preferably 1.9 or more. More preferred.
  • These high-refractive-index arylamine compounds have a structure in which two triphenylamine structures are linked in a molecule by a single bond or a phenylene group, as exemplified in FIGS. 9 to 10, and are substituents.
  • It has two benzoazole groups or benzotriazole groups, or has only one triphenylamine structure in the molecule, and has two or three benzoazole groups, benzotriazole groups, or benzothienyl groups as substituents. Those having are preferably used. Since these compounds have no absorption in each of the blue, green and red wavelength regions, they are particularly suitable when it is desired to display a clear and bright image with good color purity. These may be formed alone, or may be used as a single layer formed by mixing with other materials. In addition to the vapor deposition method, these materials can be formed into a thin film by a known method such as a spin coating method or an inkjet method.
  • the refractive index of the material constituting the second capping layer is 0.2 or more larger than the refractive index of the adjacent first capping layer ([refractive index of the second capping layer]-[refractive index of the first capping layer] ⁇ 0.2) is preferable. That is, the second capping layer improves the light extraction efficiency in the organic EL element, but the effect is that the larger the reflectance at the interface between the second capping layer and the first capping layer, the more the effect of light interference. Is more effective because it is large. Therefore, it is preferable that the refractive index of the material constituting the second capping layer is 0.2 or more larger than the refractive index of the adjacent first capping layer.
  • the present invention is not limited to this, and the organic EL element having a bottom emission structure or a dual emission structure that emits light from both the top and the bottom. The same can be applied to an organic EL element. In these cases, the electrodes in the direction in which the light is taken out from the light emitting element need to be transparent or translucent.
  • the glass transition point (Tg) and melting point of the adamantane compound represented by the general formula (1) were measured with a high-sensitivity differential scanning calorimeter (DSC3100SA, manufactured by Bruker AXS). Glass transition point (Tg) Melting point Compound of Example 1 (1-13) 71 ° C 222 ° C Compound of Example 2 (1-18) (not observed) 256 ° C. Compound of Example 3 (1-23) (not observed) 322 ° C.
  • a vapor-filmed film having a film thickness of 80 nm is formed on a silicon substrate using the adamantane compound represented by the general formula (1), and the wavelength is measured using a spectroscopic measuring device (F10-RT-UV, manufactured by Philmetrics).
  • the refractive index n at 400 nm, 450 nm, and 700 nm was measured.
  • High refractive index arylamine compounds (2-8) and Alq 3 were also measured for comparison. The measurement results are summarized in Table 1.
  • the refractive index of the adamantan compound represented by the general formula (1) of the present invention is 1.60 or less in the wavelength range of 400 nm to 700 nm, and the arylamine compound (2-8) has a high refractive index. It has a value smaller than 0.2 or more than the refractive index of.
  • the organic EL element has a hole injection layer 3, a hole transport layer 4, a light emitting layer 5, and electron transport on a glass substrate 1 on which a reflective ITO electrode is previously formed as a metal anode 2.
  • the layer 6, the electron injection layer 7, the cathode 8, the first capping layer 9, and the second capping layer 10 were vapor-deposited in this order.
  • an ITO having a film thickness of 50 nm, a silver alloy reflective film having a film thickness of 100 nm, and an ITO having a film thickness of 5 nm are sequentially formed on a glass substrate 1 as a metal anode 2 in isopropyl alcohol. After performing ultrasonic washing for 20 minutes, drying was performed for 10 minutes on a hot plate heated to 250 ° C. Then, after performing UV ozone treatment for 2 minutes, the glass substrate with ITO was mounted in a vacuum vapor deposition machine and the pressure was reduced to 0.001 Pa or less.
  • an electron acceptor (Acceptor-1) having the following structural formula and a compound (3-1) having the following structural formula were used, and the vapor deposition rate ratio was (Acceptor-1).
  • the compound (3-1) 3: 97 was subjected to dual vapor deposition at a vapor deposition rate, and the film was formed so as to have a film thickness of 10 nm.
  • a compound (3-1) having the following structural formula was formed as the hole transport layer 4 so as to have a film thickness of 140 nm.
  • EMD-1 compound having the following structural formula
  • ETM-1 compound having the following structural formula
  • Two-way vapor deposition was performed at a vapor deposition rate of 50:50, and the film was formed to have a film thickness of 30 nm.
  • Lithium fluoride was formed on the electron transport layer 6 as an electron injection layer 7 so as to have a film thickness of 1 nm.
  • a magnesium-silver alloy was formed on the electron injection layer 7 as a cathode 8 so as to have a film thickness of 12 nm.
  • the compound (1-13) of Example 1 was formed on the cathode 8 as the first capping layer 9 so as to have a film thickness of 30 nm, and finally the arylamine compound (2-) having a high refractive index was formed as the second capping layer 10. 8) was formed so as to have a film thickness of 30 nm.
  • the characteristics of the produced organic EL device were measured at room temperature in the atmosphere. Table 2 summarizes the measurement results of the light emission characteristics when a DC voltage is applied to the manufactured organic EL element.
  • Example 6 an organic EL device was produced under the same conditions except that the compound (1-18) of Example 2 was used instead of the compound (1-13) of Example 1 as the first capping layer 9. ..
  • the characteristics of the produced organic EL device were measured at room temperature in the atmosphere. Table 2 summarizes the measurement results of the light emission characteristics when a DC voltage is applied to the manufactured organic EL element.
  • Example 6 an organic EL device was produced under the same conditions except that the compound (1-23) of Example 3 was used instead of the compound (1-13) of Example 1 as the first capping layer 9. ..
  • the characteristics of the produced organic EL device were measured at room temperature in the atmosphere. Table 2 summarizes the measurement results of the light emission characteristics when a DC voltage is applied to the manufactured organic EL element.
  • Example 1 For comparison, an organic EL device was produced under the same conditions except that Alq 3 was used in place of the compound (1-13) of Example 1 as the first capping layer 9 in Example 6. The characteristics of the produced organic EL device were measured at room temperature in the atmosphere. Table 2 summarizes the measurement results of the light emission characteristics when a DC voltage is applied to the manufactured organic EL element.
  • Example 6 the arylamine compound (2-8) having a high refractive index is formed as the second capping layer 10 so as to have a double film thickness of 60 nm, and the first capping layer 9 is not provided.
  • An organic EL element was manufactured. The characteristics of the produced organic EL device were measured at room temperature in the atmosphere. Table 2 summarizes the measurement results of the light emission characteristics when a DC voltage is applied to the manufactured organic EL element.
  • Table 2 summarizes the results of measuring the device life using the organic EL devices manufactured in Examples 6 to 8 and Comparative Examples 1 and 2.
  • the device life was measured as the time (95% attenuation) until the element decayed to 95% when the initial brightness was 100% when the constant current drive of 10 mA / cm 2 was performed.
  • the drive voltage at a current density of 10 mA / cm 2 uses the elements of Comparative Examples 1 and 2 and the adamantan compound represented by the general formula (1) of the present invention as the first capping layer.
  • the elements of Examples 6 to 8 are almost the same as the elements of Examples 6 to 8, whereas the elements of Examples 6 to 8 are comparable to the elements of Comparative Example 1 and Comparative Example 2 in terms of brightness, luminous efficiency, power efficiency, and element life. , Both have improved significantly.
  • This has a laminated structure in which the second capping layer is laminated on the first capping layer containing the adamantane compound represented by the general formula (1) of the present invention, and the refraction of the first capping layer and the second capping layer is further formed. It is shown that the light extraction efficiency can be significantly improved by combining the materials of the second capping layer so that the difference in the rates becomes large.
  • An organic EL element in which a material having a large difference in refractive index is laminated as a layer can obtain high light extraction efficiency. Further, by using the compound having no absorption in each of the wavelength regions of blue, green and red, it is particularly suitable when it is desired to display a clear and bright image with good color purity. For example, it has become possible to develop it into applications such as home appliances and lighting.

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Abstract

【課題】　本発明の目的は、有機ＥＬ素子の光取り出し効率を改善させるために、キャッピング層における低屈折率層に適した化合物を提供することにある。 【解決手段】　本発明はアダマンタン化合物が薄膜の安定性に優れている点に着目して、中心にアダマンタンを配置したアミド化合物、エステル化合物、アミン化合物もしくはエーテル化合物が低屈折率特性を示すことを見出し、低屈折率のキャッピング層を構成する材料として用いることにより、発光効率に優れた有機ＥＬ素子が得られた。

Description

アダマンタン化合物および有機エレクトロルミネッセンス素子、電子機器
　本発明は、各種の表示装置に好適な自発光素子である有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子と略称する）または電子機器に適した化合物と素子に関するものであり、詳しくはアダマンタン化合物と、該化合物を用いた有機ＥＬ素子または電子機器に関するものである。
　１９８７年にイーストマン・コダック社のＣ．Ｗ．Ｔａｎｇらは各種の役割を各材料に分担した積層構造素子を開発することにより有機材料を用いた有機ＥＬ素子を実用的なものにした。彼らは電子を輸送することのできる蛍光体と正孔を輸送することのできる有機物とを積層し、両方の電荷を蛍光体の層の中に注入して発光させることにより、１０Ｖ以下の電圧で１０００ｃｄ／ｍ２以上の高輝度が得られるようになった（特許文献１および特許文献２参照）。
　近年、高い仕事関数を持った金属を陽極に用い、上部から発光するトップエミッション構造の発光素子が用いられるようになってきた。画素回路を有する底部から光を取り出すボトムエミッション構造では、発光部の面積が制限されてしまうのに対して、トップエミッション構造の発光素子では、上部から光を取り出すことで画素回路が遮ることがないため発光部を広くとれる利点がある。トップエミッション構造の発光素子では、陰極にＬｉＦ／Ａｌ／Ａｇ（例えば、非特許文献１参照）、Ｃａ／Ｍｇ（非特許文献２参照）、ＬｉＦ／ＭｇＡｇなどの半透明電極が用いられる。
　このような発光素子では、発光層で発光した光が他の膜に入射する場合に、ある角度以上で入射すると、発光層と他の膜との界面で全反射されてしまう。このため、発光した光の一部しか利用できていなかった。近年、光の取出し効率を向上させるために、屈折率の低い半透明電極の外側に、屈折率の高い「キャッピング層」を設けた発光素子が提案されている（例えば、非特許文献１および２参照）。
　一方で、添加物を共蒸着することにより、低屈折率層を形成し、高屈折率層と積層することにより光干渉の効果を活用し、効果的な光伝播制御を行った多層膜を形成した有機光学デバイスが示されている（特許文献３参照）。
　屈折率の高いキャッピング層を形成することにより、有機ＥＬ素子の光の取出し効率を向上することが知られているが、低屈折率層を形成するためには、特許文献３に記載されているように、添加物との共蒸着が行われており、単独で、低温での蒸着が可能な化合物が求められている。
特開平８－０４８６５６号公報 特許第３１９４６５７号公報 特許第６２１０４７３号公報
Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔ．，７８，５４４（２００１） Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔ．，８２，４６６（２００３）
　本発明の目的は、有機ＥＬ素子の光の取出し効率を改善させるために、キャッピング層における低屈折率層に適した化合物を提供することにある。
　本発明に適した低屈折率層の材料における物理的な特性としては、（１）蒸着が可能で熱分解しないこと、（２）薄膜状態が安定であること、（３）屈折率が低いことをあげることができる。また、本発明に適した素子の物理的な特性としては、（１）光の取出し効率が高いこと、（２）色純度の低下がないこと、（３）経時変化することなく光を透過すること、（４）長寿命であることを挙げることができる。
　本発明者らは上記の目的を達成するために、アダマンタン化合物が薄膜の安定性に優れている点に着目し、中心にアダマンタンを配置したアミド化合物、エステル化合物、アミン化合物もしくはエーテル化合物が低屈折率特性を示すことを見出し、低屈折率のキャッピング層を構成する材料として用いた有機ＥＬ素子を作製し、素子の特性評価を鋭意行った結果、本発明を完成するに至った。
　すなわち、本発明によれば、以下のアダマンタン化合物および有機ＥＬ素子が提供される。
　１）下記一般式（１）で表されるアダマンタン化合物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
  
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（１）
　（式中、Ｘは酸素原子もしくはＮＨ基を表し、Ｌは炭素原子数１～３の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基もしくはカルボニル基を表し、Ｒ１、Ｒ２は、相互に同一でも異なってもよく、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基を表す。）
　２）前記アダマンタン化合物が下記一般式（１－Ａ）で表される、上記１）記載のアダマンタン化合物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
  
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（１－Ａ）
　（式中、Ｘ及びＬは前記一般式（１）で定義する通りである。Ｒ３～Ｒ１２は、相互に同一でも異なってもよく、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換もしくは無置換の炭素原子数１～３の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素原子数１～３の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基、または置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基を表す。）
　３）前記アダマンタン化合物が下記一般式（１－Ｂ）で表される、上記１）または２）記載のアダマンタン化合物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
  
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（１－Ｂ）
　（式中、Ｒ３～Ｒ１２は、前記一般式（１－Ａ）で定義する通りである。）
　４）前記アダマンタン化合物が下記一般式（１－Ｃ）で表される、上記１）または２）記載のアダマンタン化合物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
  
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（１－Ｃ）
　（式中、Ｒ３～Ｒ１２は、前記一般式（１－Ａ）で定義する通りである。）
　５）前記アダマンタン化合物が下記一般式（１－Ｄ）で表される、上記１）または２）記載のアダマンタン化合物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
  
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（１－Ｄ）
　（式中、Ｒ３～Ｒ１２は、前記一般式（１－Ａ）で定義する通りである。）
　６）前記アダマンタン化合物が下記一般式（１－Ｅ）で表される、上記１）または２）記載のアダマンタン化合物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
  
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（１－Ｅ）
　（式中、Ｒ３～Ｒ１２は、前記一般式（１－Ａ）で定義する通りである。）
　７）上記１）～６）のいずれかに記載のアダマンタン化合物を含む有機薄膜であって、波長４００ｎｍ～７００ｎｍの範囲における屈折率が、１．６０以下であることを特徴とする、有機薄膜。
　８）少なくとも陽極電極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、陰極電極およびキャッピング層をこの順に有する有機ＥＬ素子であって、前記キャッピング層が、上記７）に記載の有機薄膜であることを特徴とする、有機ＥＬ素子。
　９）少なくとも陽極電極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、陰極電極およびキャッピング層をこの順に有する有機ＥＬ素子であって、前記キャッピング層が第一キャッピング層および第二キャッピング層の２層構造であり、第一キャッピング層が、上記７）に記載の有機薄膜であることを特徴とする、有機ＥＬ素子。
　１０）前記第一キャッピング層の屈折率と第二キャッピング層の屈折率の差（［第二キャッピング層の屈折率］－［第一キャッピング層の屈折率］）が、０．２以上であることを特徴とする、上記９）記載の有機ＥＬ素子。
　１１）一対の電極とその間に挟まれた少なくとも一層の有機層を有する電子機器または電子素子であって、前記有機層に上記１）～６）のいずれかに記載のアダマンタン化合物が、その構成材料として用いられていることを特徴とする、電子機器または電子素子。
　本明細書において、「置換もしくは無置換」という場合における、「無置換」とは、水素原子が置換基で置換されていないことを意味する。
　本明細書において、「水素原子」とは、中性子数が異なる同位体、すなわち、軽水素、重水素を含む意味で用いられる。
　一般式（１）中のＬで表される「炭素原子数１～３の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基」における「アルキレン基」としては、具体的に、メチレン基、１，２－エチレン基、１，３－プロピレン基を挙げることができ、メチレン基、１，２－エチレン基が好ましく、メチレン基がより好ましい。
　また、これらの２価基は無置換であることが好ましいが、置換基を有していてもよく、この場合の置換基としては、具体的に、シアノ基；フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子；メチルオキシ基、エチルオキシ基、プロピルオキシ基などの炭素原子数１ないし３の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基などをあげることができる。
　一般式（１）中のＸは、酸素原子もしくはＮＨ基を表す。
　具体的には、一般式（１）中のＸが酸素原子であってＬがアルキレン基の場合、前記一般式（１）中の（－Ｌ－Ｘ－）はエーテル基であり、一般式（１）中のＸが酸素原子であってＬがカルボニル基である場合、前記一般式（１）中の（－Ｌ－Ｘ－）はエステル基である。
　そして、一般式（１）中のＸがＮＨ基であってＬがアルキレン基の場合、前記一般式（１）中の（－Ｌ－Ｘ－）はアミノ基であり、一般式（１）中のＸがＮＨ基であってＬがカルボニル基である場合、前記一般式（１）中の（－Ｌ－Ｘ－）はアミド基である。
　一般式（１）中のＲ１、Ｒ２で表される「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基」における、「芳香族炭化水素基」としては、具体的に、フェニル基、ビフェニル基、１－ナフチル基、２－ナフチル基、２－フェナントレニル基、９－フェナントレニル基、フルオレニル基を挙げることができ、フェニル基、ビフェニル基、１－ナフチル基、２－ナフチル基、フルオレニル基が好ましく、フェニル基、フルオレニル基がより好ましい。
　また、これらの基は置換基を有していてもよく、この場合の置換基としては、具体的に、シアノ基；フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子；メチル基、エチル基、プロピル基などの炭素原子数１～３の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基；メチルオキシ基、エチルオキシ基、プロピルオキシ基などの炭素原子数１ないし３の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基；フェニル基、ビフェニル基、１－ナフチル基、２－ナフチル基、フルオレニル基などの芳香族炭化水素基などを挙げることができる。
　一般式（１－Ａ）中のＲ3～Ｒ12で表される「ハロゲン原子」としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子を挙げることができ、フッ素原子、塩素原子が好ましく、フッ素原子がより好ましい。
　一般式（１－Ａ）中のＲ3～Ｒ12で表される「置換もしくは無置換の炭素原子数１～３の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」における、「アルキル基」としては、メチル基、エチル基、プロピル基を挙げることができ、メチル基、エチル基が好ましく、メチル基がより好ましい。
　一般式（１－Ａ）中のＲ3～Ｒ12で表される「置換もしくは無置換の炭素原子数１～３の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基」における、「アルキルオキシ基」としては、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基を挙げることができ、メトキシ基、エトキシ基が好ましく、メトキシ基がより好ましい。
　一般式（１－Ａ）中のＲ3～Ｒ12で表される「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基」における、「芳香族炭化水素基」としては、具体的に、フェニル基、ビフェニル基、１－ナフチル基、２－ナフチル基、２－フェナントレニル基、９－フェナントレニル基、フルオレニル基を挙げることができ、フェニル基、ビフェニル基、１－ナフチル基、２－ナフチル基、フルオレニル基が好ましく、フェニル基、フルオレニル基がより好ましく、フェニル基がさらに好ましい。
　また、これらの基は置換基を有していてもよく、この場合の置換基としては、具体的に、シアノ基；フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子；メチル基、エチル基、プロピル基などの炭素原子数１～３の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基；メチルオキシ基、エチルオキシ基、プロピルオキシ基などの炭素原子数１ないし３の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基などをあげることができる。
　一般式（１－Ａ）中のＲ3～Ｒ12で表される「炭素原子数１～３の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、および「炭素原子数１～３の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基」は置換基を有していてもよく、その場合の「置換基」としては、ハロゲン原子が好ましく、フッ素原子がより好ましい。
　本発明の一般式（１）で表されるアダマンタン化合物は、好ましくは下記一般式（１－Ａ）～（１－Ｅ）のいずれかで表されるアダマンタン化合物であり、より好ましくは下記一般式（１－Ｂ）～（１－Ｅ）のいずれかで表されるアダマンタン化合物である。
　一般式（１）中の２つのＬは、同じ基であることが好ましいが、異なる基であってもよい。
　また、一般式（１）中の２つのＸは、同じ基であることが好ましいが、異なる基であってもよい。
　また、一般式（１）において、Ｒ１、Ｒ２は相互に同一でも異なってもよいが、同一であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
  
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（１－Ａ）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
  
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（１－Ｂ）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
  
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（１－Ｃ）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
  
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（１－Ｄ）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
  
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（１－Ｅ）
　一般式（１－Ａ）～（１－Ｅ）中、Ｘは酸素原子もしくはＮＨ基を表し、Ｌは炭素原子数１～３の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基もしくはカルボニル基を表す。
　Ｒ３～Ｒ１２は、相互に同一でも異なってもよく、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換もしくは無置換の炭素原子数１～３の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素原子数１～３の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基、または置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基である。
　炭素原子数１～３の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基、芳香族炭化水素基、ハロゲン原子、炭素原子数１～３の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、炭素原子数１～３の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基およびそれらの置換基などの詳細は、前述したとおりである。
　本発明の一般式（１）で表されるアダマンタン化合物は低屈折率特性に優れている。それにより、該化合物を用いて低屈折率層（有機薄膜）を形成し、高屈折率層（有機薄膜）と組み合わせることにより、光干渉効果によって、より光の取出し効率が改善された有機ＥＬ素子を実現する。
　その他、本発明のアダマンタン化合物は、有機ＥＬ素子への利用だけでなく、電子写真感光体、イメージセンサー、光電変換素子、太陽電池などの電子機器分野にも使用することができる。
本発明の一般式（１）で表されるアダマンタン化合物として、化合物（１－１）～（１－１６）の構造を示す図である。 本発明の一般式（１）で表されるアダマンタン化合物として、化合物（１－１７）～（１－３２）の構造を示す図である。 本発明の一般式（１）で表されるアダマンタン化合物として、化合物（１－３３）～（１－５０）の構造を示す図である。 本発明の一般式（１）で表されるアダマンタン化合物として、化合物（１－５１）～（１－６８）の構造を示す図である。 本発明の一般式（１）で表されるアダマンタン化合物として、化合物（１－６９）～（１－８６）のを示す図である。 本発明の一般式（１）で表されるアダマンタン化合物として、化合物（１－８７）～（１－１０４）の構造を示す図である。 本発明の一般式（１）で表されるアダマンタン化合物として、化合物（１－１０５）～（１－１２２）の構造を示す図である。 本発明の一般式（１）で表されるアダマンタン化合物として、化合物（１－１２３）～（１－１４０）の構造を示す図である。 本発明の有機ＥＬ素子に好適に用いられる、高屈折率のアリールアミン化合物の具体例として、化合物（２－１）～（２－１０）の構造を示す図である。 本発明の有機ＥＬ素子に好適に用いられる、高屈折率のアリールアミン化合物の具体例として、化合物（２－１１）～（２－１８）の構造を示す図である。 実施例６～８、比較例１～２の有機ＥＬ素子構成を示した図である。
　本発明の一般式（１）で表されるアダマンタン化合物は新規な化合物であるが、これらの化合物は、それ自体、公知の方法に準じて合成することができる。
　本発明の一般式（１）で表されるアダマンタン化合物の具体例を図１～図８に示すが、これらの化合物に限定されるものではない。
　本発明の有機ＥＬ素子に好適に用いられる、高屈折率のアリールアミン化合物の具体例を図９～図１０に示すが、これらの化合物に限定されるものではない。
　本発明の一般式（１）で表されるアダマンタン化合物の製造方法は、特に制限されるものではないが、化合物の精製は、カラムクロマトグラフによる精製、シリカゲル、活性炭、活性白土などによる吸着精製、溶媒による再結晶や晶析など、有機化合物の精製に用いられる公知の方法で行うことができ、最終的には昇華精製法などによる精製を行った。化合物の同定は、ＮＭＲ分析、マススペクトル分析などによって行うことができる。物性値として、融点、ガラス転移点（Ｔｇ）、屈折率、吸光度の測定を行うことが好ましい。
　融点とガラス転移点（Ｔｇ）は、例えば、粉体を用いて高感度示差走査熱量計（ブルカー・エイエックスエス製、ＤＳＣ３１００ＳＡ）によって測定した。
　屈折率は、シリコン基板上に８０ｎｍの薄膜を作製して、分光測定装置（フィルメトリクス社製、Ｆ１０－ＲＴ－ＵＶ）を用いて測定した。
　本発明の有機ＥＬ素子の構造としては、例えば、トップエミッション構造の発光素子の場合、ガラス基板上に順次、陽極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、陰極およびキャッピング層からなるもの、また、陽極と正孔輸送層の間に正孔注入層を有するもの、正孔輸送層と発光層の間に電子阻止層を有するもの、発光層と電子輸送層の間に正孔阻止層を有するもの、電子輸送層と陰極の間に電子注入層を有するものが挙げられる。これらの多層構造においては有機層を何層か省略あるいは兼ねることが可能であり、例えば正孔注入層と正孔輸送層を兼ねた構成、正孔輸送層と電子阻止層を兼ねた構成、正孔阻止層と電子輸送層を兼ねた構成、電子輸送層と電子注入層を兼ねた構成とすること、などもできる。また、同一の機能を有する有機層を２層以上積層した構成とすることも可能であり、正孔輸送層を２層積層した構成、発光層を２層積層した構成、電子輸送層を２層積層した構成、キャッピング層を２層積層した構成、などもできる。
　有機ＥＬ素子の各層の膜厚の合計は、２００ｎｍ～７５０ｎｍ程度が好ましく、３５０ｎｍ～６００ｎｍ程度がより好ましい。また、キャッピング層の膜厚は、例えば、３０ｎｍ～１２０ｎｍが好ましく、４０ｎｍ～８０ｎｍがより好ましい。この場合、良好な光の取り出し効率が得られる。なお、キャッピング層の膜厚は、発光素子に使用する発光材料の種類、キャッピング層以外の有機ＥＬ素子の各層の厚さなどに応じて、適宜変更することができる。
　本発明の有機ＥＬ素子の陽極としては、ＩＴＯや金のような仕事関数の大きな電極材料が用いられる。
　本発明の有機ＥＬ素子の正孔注入層として、分子中にトリフェニルアミン構造を２個以上、単結合またはヘテロ原子を含まない２価基で連結した構造を有するアリールアミン化合物、例えば、ベンジジン誘導体などの分子中にトリフェニルアミン構造を２個、単結合またはヘテロ原子を含まない２価基で連結した構造を有するアリールアミン化合物、スターバースト型のトリフェニルアミン誘導体、種々のトリフェニルアミン４量体などの材料が好ましい。また、銅フタロシアニンに代表されるポルフィリン化合物、ヘキサシアノアザトリフェニレンのようなアクセプター性の複素環化合物や塗布型の高分子材料を用いることができる。これらは、単独で成膜してもよいが、他材料とともに混合して成膜した単層として使用してもよく、単独で成膜した層同士、混合して成膜した層同士、または単独で成膜した層と混合して成膜した層の積層構造としてもよい。これらの材料は蒸着法の他、スピンコート法やインクジェット法などの公知の方法によって薄膜形成を行うことができる。
　本発明の有機ＥＬ素子の正孔輸送層として、Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－Ｎ，Ｎ’－ジ（ｍ－トリル）ベンジジン（ＴＰＤ）やＮ，Ｎ’－ジフェニル－Ｎ，Ｎ’－ジ（α－ナフチル）ベンジジン（ＮＰＤ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラビフェニリルベンジジンなどのベンジジン誘導体、１，１－ビス［４－(ジ－４－トリルアミノ)フェニル］シクロヘキサン（ＴＡＰＣ）、特に分子中にトリフェニルアミン構造を２個、単結合またはヘテロ原子を含まない２価基で連結した構造を有するアリールアミン化合物、例えば、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラビフェニリルベンジジンなどを用いるのが好ましい。また、分子中にトリフェニルアミン構造を１個のみ有するアリールアミン化合物、分子中にトリフェニルアミン構造を３個以上、単結合、またはヘテロ原子を含まない２価基で連結した構造を有するアリールアミン化合物、例えば、種々のトリフェニルアミン３量体および４量体などを用いるのが好ましい。これらは、単独で成膜してもよいが、他の材料とともに混合して成膜した単層として使用してもよく、単独で成膜した層同士、混合して成膜した層同士、または単独で成膜した層と混合して成膜した層の積層構造としてもよい。また、正孔の注入・輸送層として、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）／ポリ（スチレンスルフォネート）（ＰＳＳ）などの塗布型の高分子材料を用いることができる。これらの材料は蒸着法の他、スピンコート法やインクジェット法などの公知の方法によって薄膜形成を行うことができる。
　また、正孔注入層あるいは正孔輸送層において、該層に通常使用される材料に対し、さらにトリスブロモフェニルアミンヘキサクロルアンチモン、ラジアレン誘導体などをｐドーピングしたものが好ましい。また、ＴＰＤなどのベンジジン誘導体の構造をその部分構造に有する高分子化合物などを用いることができる。
　本発明の有機ＥＬ素子の電子阻止層として、４，４’，４’’－トリ（Ｎ－カルバゾリル）トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）、９，９－ビス［４－（カルバゾール－９－イル）フェニル］フルオレン、１，３－ビス（カルバゾール－９－イル）ベンゼン（ｍＣＰ）、２，２－ビス（４－カルバゾール－９－イルーフェニル）アダマンタン(Ａｄ－Ｃｚ)などのカルバゾール誘導体、９－［４－（カルバゾール－９－イル）フェニル］－９－［４－（トリフェニルシリル）フェニル］－９Ｈ－フルオレンに代表されるトリフェニルシリル基とトリアリールアミン構造を有する化合物などの電子阻止作用を有する化合物を用いることができる。これらは、単独で成膜してもよいが、他の材料とともに混合して成膜した単層として使用してもよく、単独で成膜した層同士、混合して成膜した層同士、または単独で成膜した層と混合して成膜した層の積層構造としてもよい。これらの材料は蒸着法の他、スピンコート法やインクジェット法などの公知の方法によって薄膜形成を行うことができる。
　本発明の有機ＥＬ素子の発光層として、Ａｌｑ３をはじめとするキノリノール誘導体の金属錯体の他、各種の金属錯体、アントラセン誘導体、ビススチリルベンゼン誘導体、ピレン誘導体、オキサゾール誘導体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体などを用いることができる。また、発光層をホスト材料とドーパント材料とで構成してもよく、ホスト材料として、アントラセン誘導体が好ましく用いられるが、その他、前記発光材料に加え、インドール環を縮合環の部分構造として有する複素環化合物、カルバゾール環を縮合環の部分構造として有する複素環化合物、カルバゾール誘導体、チアゾール誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、ポリジアルキルフルオレン誘導体などを用いることができる。またドーパント材料としては、キナクリドン、クマリン、ルブレン、ペリレンおよびそれらの誘導体、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、アミノスチリル誘導体などを用いることができ、緑色の発光材料を用いるのがより好ましい。これらは、単独で成膜してもよいが、他の材料とともに混合して成膜した単層として使用してもよく、単独で成膜した層同士、混合して成膜した層同士、または単独で成膜した層と混合して成膜した層の積層構造としてもよい。
　また、発光材料として燐光発光体を使用することも可能である。燐光発光体としては、イリジウムや白金などの金属錯体の燐光発光体を使用することができる。Ｉｒ（ｐｐｙ）３などの緑色の燐光発光体、ＦＩｒｐｉｃ、ＦＩｒ６などの青色の燐光発光体、Ｂｔｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ）などの赤色の燐光発光体などが用いられ、緑色の燐光発光体を用いることがより好ましい。このときのホスト材料としては正孔注入・輸送性のホスト材料として４，４’－ジ（Ｎ－カルバゾリル）ビフェニル（ＣＢＰ）やＴＣＴＡ、ｍＣＰなどのカルバゾール誘導体を用いることができる。電子輸送性のホスト材料として、ｐ－ビス（トリフェニルシリル）ベンゼン(ＵＧＨ２)や２，２’,２’’－(１，３，５－フェニレン)－トリス（１－フェニル－１Ｈ－ベンズイミダゾール）（ＴＰＢＩ）などを用いることができ、高性能の有機ＥＬ素子を作製することができる。
　燐光性の発光材料のホスト材料へのドープは濃度消光を避けるため、発光層全体に対して1～３０重量パーセントの範囲で、共蒸着によってドープすることが好ましい。
　また、発光材料として遅延蛍光を放射する材料を使用することも可能である。これらの材料は蒸着法の他、スピンコート法やインクジェット法などの公知の方法によって薄膜形成を行うことができる。
　本発明の有機ＥＬ素子の正孔阻止層として、バソクプロイン（ＢＣＰ）などのフェナントロリン誘導体や、アルミニウム（III）ビス（２－メチル－８－キノリナート）－４－フェニルフェノレート（ＢＡｌｑ）などのキノリノール誘導体の金属錯体、各種の希土類錯体、トリアゾール誘導体、トリアジン誘導体、ピリミジン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ベンゾアゾール誘導体など、正孔阻止作用を有する化合物を用いることができる。これらの材料は電子輸送層の材料を兼ねてもよい。これらは、単独で成膜してもよいが、他の材料とともに混合して成膜した単層として使用してもよく、単独で成膜した層同士、混合して成膜した層同士、または単独で成膜した層と混合して成膜した層の積層構造としてもよい。これらの材料は蒸着法の他、スピンコート法やインクジェット法などの公知の方法によって薄膜形成を行うことができる。
　本発明の有機ＥＬ素子の電子輸送層として、Ａｌｑ３、ＢＡｌｑをはじめとするキノリノール誘導体の金属錯体の他、各種金属錯体、トリアゾール誘導体、トリアジン誘導体、ピリミジン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピリジン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、ベンゾアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、アントラセン誘導体、カルボジイミド誘導体、キノキサリン誘導体、ピリドインドール誘導体、フェナントロリン誘導体、シロール誘導体などを用いることができる。これらは、単独で成膜してもよいが、他の材料とともに混合して成膜した単層として使用してもよく、単独で成膜した層同士、混合して成膜した層同士、または単独で成膜した層と混合して成膜した層の積層構造としてもよい。これらの材料は蒸着法の他、スピンコート法やインクジェット法などの公知の方法によって薄膜形成を行うことができる。
　本発明の有機ＥＬ素子の電子注入層として、フッ化リチウム、フッ化セシウムなどのアルカリ金属塩、フッ化マグネシウムなどのアルカリ土類金属塩、リチウムキノリノールなどのキノリノール誘導体の金属錯体、酸化アルミニウムなどの金属酸化物、あるいはイッテルビウム（Ｙｂ）、サマリウム（Ｓｍ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、セシウム（Ｃｓ）などの金属などを用いることができるが、電子輸送層と陰極の好ましい選択においては、これを省略することができる。
　さらに、電子注入層あるいは電子輸送層において、該層に通常使用される材料に対し、さらにセシウムなどの金属をｎドーピングしたものを用いることができる。
　本発明の有機ＥＬ素子の陰極として、アルミニウムのような仕事関数の低い電極材料や、マグネシウム銀合金、マグネシウムカルシウム合金、マグネシウムインジウム合金、アルミニウムマグネシウム合金のような、より仕事関数の低い合金やＩＴＯ、ＩＺＯなどが電極材料として用いられる。
　本発明の有機ＥＬ素子のキャッピング層としては、第一キャッピング層および第二キャッピング層の２層構造であることが好ましく、その場合、陰極電極と隣接する第一キャッピング層として、本発明の前記一般式（１）で表されるアダマンタン化合物を用いるのが好ましい。
　これらは、単独で成膜してもよいが、他の材料とともに混合して成膜した単層として使用してもよい。これらの材料は蒸着法の他、スピンコート法やインクジェット法などの公知の方法によって薄膜形成を行うことができる。
　本発明の前記一般式（１）で表されるアダマンタン化合物としては、波長４００ｎｍ～７００ｎｍの範囲における屈折率が、１．６以下であることが好ましく、１．５以下であることがより好ましい。
　本発明の有機ＥＬ素子において、第一キャッピング層の上に積層される第二キャッピング層として、高屈折率のアリールアミン化合物を用いるのが好ましい。高屈折率のアリールアミン化合物としては、波長４５０ｎｍ～７００ｎｍの範囲における屈折率が、１．６以上であることが好ましく、１．８以上であることがより好ましく、１．９以上であることがさらに好ましい。これらの高屈折率のアリールアミン化合物としては、図９～図１０に例示されるような、分子中にトリフェニルアミン構造を２個、単結合もしくはフェニレン基によって連結した構造を有し、置換基としてベンゾアゾール基もしくはベンゾトリアゾール基を２個有するもの、または分子中にトリフェニルアミン構造を１個のみ有し、置換基としてベンゾアゾール基、ベンゾトリアゾール基、もしくはベンゾチエニル基を２個もしくは３個有するものが好ましく用いられる。
　これらの化合物は、青、緑および赤それぞれの波長領域において吸収を持たないので、色純度がよく鮮明で明るい画像を表示したい場合に、特に好適である。
　これらは、単独で成膜してもよいが、他の材料とともに混合して成膜した単層として使用してもよい。これらの材料は蒸着法の他、スピンコート法やインクジェット法などの公知の方法によって薄膜形成を行うことができる。
　第二キャッピング層を構成する材料の屈折率は、隣接する第一キャッピング層の屈折率よりも０．２以上大きい（［第二キャッピング層の屈折率］－［第一キャッピング層の屈折率］≧０．２）方が好ましい。すなわち、第二キャッピング層によって、有機ＥＬ素子における光の取出し効率は向上するが、その効果は、第二キャッピング層と第一キャッピング層との界面での反射率が大きい方が、光干渉の効果が大きいためにより有効である。そのため、第二キャッピング層を構成する材料の屈折率は、隣接する第一キャッピング層の屈折率よりも０．２以上大きい方が好ましい。
　なお、上記では、トップエミッション構造の有機ＥＬ素子について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ボトムエミッション構造の有機ＥＬ素子や、上部および底部の両方から発光するデュアルエミッション構造の有機ＥＬ素子についても、同様に適用することができる。これらの場合、光が発光素子から外部に取り出される方向にある電極は、透明または半透明である必要がある。
　以下、本発明の実施の形態について、実施例により具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
　＜Ｎ，Ｎ’－アダマンタン－１，３－ジイルビス（４－フルオロベンゼンアミド）（１－１３）の合成＞
　窒素置換した反応容器にアダマンタン－１，３－ジアミン５．０ｇ、テトラヒドロフラン１２０ｍＬ、炭酸カリウム１０．４ｇを加え、4－フルオロベンゾイルクロリド１０．５ｇを１０分かけて滴下し、さらに２５℃で４時間撹拌した。水１００ｍＬを加え、テトラヒドロフランを減圧下留去した後、析出した固体を濾過により採取した。メタノール６０ｍＬ、水６０ｍＬを加え、１時間、還流分散洗浄し、室温まで冷却した後、固体を濾過により採取した。ジクロロメタン１８０ｍＬに溶解し、シリカゲル６ｇを加えて、１時間２５℃で１時間撹拌した後、シリカゲルを濾過により除いた。濾液を濃縮し、残渣をメタノールで洗浄することにより、Ｎ，Ｎ’－アダマンタン－１，３－ジイルビス（４－フルオロベンゼンアミド）（１－１３）の白色粉体８．４ｇ（収率６８％）を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
  
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（１－１３）
　得られた白色粉体についてＮＭＲを使用して構造を同定した。
１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）で以下の２４個の水素のシグナルを検出した。
δ（ｐｐｍ）＝７．７１－７．７４（４Ｈ）、７．０６－７．１１（４Ｈ）、５．３１（２Ｈ）、２．５７（２Ｈ）、２．３３（２Ｈ）、２．０７－２．１９（８Ｈ）、１．７１（２Ｈ）。
　＜Ｎ，Ｎ’－アダマンタン－１，３－ジイルビス（３，５－ジフルオロベンゼンアミド）（１－１８）の合成＞
　実施例１において、４－フルオロベンゾイルクロリドを３，５－ジフルオロベンゾイルクロリドに代えて、同様の操作を行い、Ｎ，Ｎ’－アダマンタン－１，３－ジイルビス（３，５－ジフルオロベンゼンアミド）（１－１８）の白色粉体１１．４ｇ（収率８０．９％）を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
  
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（１－１８）
　得られた白色粉体についてＮＭＲを使用して構造を同定した。
１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）で以下の２２個の水素のシグナルを検出した。
δ（ｐｐｍ）＝７．２２－７．２９（４Ｈ）、６．９２－６．９７（２Ｈ）、５．８８（２Ｈ）、２．５７（２Ｈ）、２．３７（２Ｈ）、２．０７－２．１８（８Ｈ）、１．７３（２Ｈ）。
　＜Ｎ，Ｎ’－アダマンタン－１，３－ジイルビス（ペンタフルオロベンゼンアミド）（１－２３）の合成＞
　実施例１において、４－フルオロベンゾイルクロリドをペンタフルオロベンゾイルクロリドに代えて、同様の操作を行い、Ｎ，Ｎ’－アダマンタン－１，３－ジイルビス（ペンタフルオロベンゼンアミド）（１－２３）の白色粉体９．０ｇ（収率５４％）を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
  
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（１－２３）
　得られた白色粉体についてＮＭＲおよびマススペクトル分析を使用して構造を同定した。
１Ｈ－ＮＭＲ（ＤＭＳＯ－ｄ６）で以下の１６個の水素のシグナルを検出した。
δ（ｐｐｍ）＝８．６４（２Ｈ）、２．３６（２Ｈ）、２．２３（２Ｈ）、１．９３－２．０４（８Ｈ）、１．６１（２Ｈ）。
１３Ｃ－ＮＭＲ（ＤＭＳＯ－ｄ６）で以下の１３Ｃシグナルを検出した。
δ（ｐｐｍ）＝１５７．０、１４４．６、１４２．５、１４２．２、１４０．０、１３８．５、１３８．４、１３６．２、１３６．０、１１４．１、１１３．９、１１３．６、６７．５、５４．１、５４．０、４４．４、３９．４、３５．１、２９．６、２５．６。
ｍ／ｚ（Ｍ＋１）＝５５５
　一般式（１）で表されるアダマンタン化合物について、高感度示差走査熱量計（ブルカー・エイエックスエス製、ＤＳＣ３１００ＳＡ）によってガラス転移点（Ｔｇ）と融点を測定した。
　　　　　　　　　　　　　　　　ガラス転移点（Ｔｇ）　　　　　融点
実施例１の化合物（１－１３）　　　　７１℃　　　　　　　　　２２２℃
実施例２の化合物（１－１８）　　　（観測されず）　　　　　　２５６℃
実施例３の化合物（１－２３）　　　（観測されず）　　　　　　３２２℃
　一般式（１）で表されるアダマンタン化合物を用いて、シリコン基板の上に膜厚８０ｎｍの蒸着膜を作製し、分光測定装置（フィルメトリクス社製、Ｆ１０－ＲＴ－ＵＶ）を用いて、波長４００ｎｍ、４５０ｎｍ、７００ｎｍにおける屈折率ｎを測定した。また、比較のために高屈折率のアリールアミン化合物（２－８）およびＡｌｑ３についても測定した。測定結果を表１にまとめて示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
  
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（２－８）
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000022
  
　このように本発明の一般式（１）で表されるアダマンタン化合物の屈折率は、波長４００ｎｍ～７００ｎｍの範囲内で１．６０以下であり、かつ高屈折率のアリールアミン化合物（２－８）の屈折率より、０．２以上小さな値を有している。
　有機ＥＬ素子は、図１１に示すように、ガラス基板１上に金属陽極２として反射ＩＴＯ電極をあらかじめ形成したものの上に、正孔注入層３、正孔輸送層４、発光層５、電子輸送層６、電子注入層７、陰極８、第一キャッピング層９、第二キャッピング層１０の順に蒸着して作製した。
　具体的には、ガラス基板１上に金属陽極２として、膜厚５０ｎｍのＩＴＯ、膜厚１００ｎｍの銀合金の反射膜、膜厚５ｎｍのＩＴＯを順に成膜したものを、イソプロピルアルコール中にて超音波洗浄を２０分間行った後、２５０℃に加熱したホットプレート上にて１０分間乾燥を行った。その後、ＵＶオゾン処理を２分間行った後、このＩＴＯ付きガラス基板を真空蒸着機内に取り付け、０．００１Ｐａ以下まで減圧した。続いて、金属陽極２を覆うように正孔注入層３として、下記構造式の電子アクセプター（Acceptor－１）と下記構造式の化合物（３－１）を、蒸着速度比が（Acceptor－１）：化合物（３－１）＝３：９７となる蒸着速度で二元蒸着を行い、膜厚１０ｎｍとなるように形成した。この正孔注入層３の上に、正孔輸送層４として下記構造式の化合物（３－１）を膜厚１４０ｎｍとなるように形成した。この正孔輸送層４の上に、発光層５として下記構造式の化合物（ＥＭＤ－１）と下記構造式の化合物（ＥＭＨ－１）を、蒸着速度比が化合物（ＥＭＤ－１）：化合物（ＥＭＨ－１）＝５：９５となる蒸着速度で二元蒸着を行い、膜厚２０ｎｍとなるように形成した。この発光層５の上に、電子輸送層６として下記構造式の化合物（４－１）と下記構造式の化合物（ＥＴＭ－１）を、蒸着速度比が化合物（４－１）：化合物（ＥＴＭ－１）＝５０：５０となる蒸着速度で二元蒸着を行い、膜厚３０ｎｍとなるように形成した。この電子輸送層６の上に、電子注入層７としてフッ化リチウムを膜厚１ｎｍとなるように形成した。この電子注入層７の上に、陰極８としてマグネシウム銀合金を膜厚１２ｎｍとなるように形成した。陰極８の上に第一キャッピング層９として実施例１の化合物（１－１３）を膜厚３０ｎｍとなるように形成し、最後に第二キャッピング層１０として高屈折率のアリールアミン化合物（２－８）を膜厚３０ｎｍとなるように形成した。作製した有機ＥＬ素子について、大気中、常温で特性測定を行った。
　作製した有機ＥＬ素子に直流電圧を印加した発光特性の測定結果を表２にまとめて示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
  
　実施例６において、第一キャッピング層９として実施例１の化合物（１－１３）に代えて実施例２の化合物（１－１８）を用いた以外は、同様の条件で有機ＥＬ素子を作製した。作製した有機ＥＬ素子について、大気中、常温で特性測定を行った。
　作製した有機ＥＬ素子に直流電圧を印加した発光特性の測定結果を表２にまとめて示した。
　実施例６において、第一キャッピング層９として実施例１の化合物（１－１３）に代えて実施例３の化合物（１－２３）を用いた以外は、同様の条件で有機ＥＬ素子を作製した。作製した有機ＥＬ素子について、大気中、常温で特性測定を行った。
　作製した有機ＥＬ素子に直流電圧を印加した発光特性の測定結果を表２にまとめて示した。
［比較例１］
　比較のために、実施例６において、第一キャッピング層９として実施例１の化合物（１－１３）に代えてＡｌｑ３を用いた以外は、同様の条件で有機ＥＬ素子を作製した。作製した有機ＥＬ素子について、大気中、常温で特性測定を行った。
　作製した有機ＥＬ素子に直流電圧を印加した発光特性の測定結果を表２にまとめて示した。
［比較例２］
　比較のために、実施例６において、第二キャッピング層１０として高屈折率のアリールアミン化合物（２－８）を２倍の膜厚６０ｎｍとなるように形成し、第一キャッピング層９を有しない有機ＥＬ素子を作製した。作製した有機ＥＬ素子について、大気中、常温で特性測定を行った。
　作製した有機ＥＬ素子に直流電圧を印加した発光特性の測定結果を表２にまとめて示した。
　実施例６～８および比較例１～２で作製した有機ＥＬ素子を用いて、素子寿命を測定した結果を表２にまとめて示した。素子寿命は、１０ｍＡ／ｃｍ２の定電流駆動を行った時、初期輝度を１００％とした時の９５％に減衰するまでの時間（９５％減衰）として測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000024
  
　表２に示すように、電流密度１０ｍＡ／ｃｍ２時における駆動電圧は、比較例１および比較例２の素子と第一キャッピング層として本発明の一般式（１）で表されるアダマンタン化合物を用いた実施例６～８の素子ではほぼ同等であるのに対し、輝度、発光効率、電力効率および素子寿命においては、実施例６～８の素子は比較例１および比較例２の素子に対して、いずれも顕著に向上した。このことは、本発明の一般式（１）で表されるアダマンタン化合物を含む第一キャッピング層の上に第二キャッピング層を積層する積層構造とし、さらに第一キャッピング層と第二キャッピング層の屈折率の差が大きくなるように、第二キャッピング層の材料を組み合わせることにより、光の取出し効率を大幅に改善できることを示している。
　本発明の一般式（１）で表されるアダマンタン化合物をキャッピング層に含む有機ＥＬ素子、特に本発明の一般式（１）で表されるアダマンタン化合物を含む第一キャッピング層の上に第二キャッピング層として屈折率の差が大きくなるような材料を積層した有機ＥＬ素子は、高い光の取出し効率を得ることができる。また、青、緑および赤それぞれの波長領域において吸収を持たない該化合物を用いることにより、色純度がよく鮮明で明るい画像を表示したい場合に、特に好適である。例えば、家庭電化製品や照明の用途への展開が可能となった。
　１　　ガラス基板
　２　　金属陽極
　３　　正孔注入層
　４　　正孔輸送層
　５　　発光層
　６　　電子輸送層
　７　　電子注入層
　８　　陰極
　９　　第一キャッピング層
１０　　第二キャッピング層
 
 

Claims (11)

  1. 　下記一般式（１）で表されるアダマンタン化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
      
    　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（１）
    （式中、Ｘは酸素原子もしくはＮＨ基を表し、Ｌは炭素原子数１～３の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基もしくはカルボニル基を表し、Ｒ１、Ｒ２は、相互に同一でも異なってもよく、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基を表す。）
  2. 　前記アダマンタン化合物が下記一般式（１－Ａ）で表される、請求項１記載のアダマンタン化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
      
    　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（１－Ａ）
    （式中、Ｘ及びＬは前記一般式（１）で定義する通りである。Ｒ３～Ｒ１２は、相互に同一でも異なってもよく、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換もしくは無置換の炭素原子数１～３の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素原子数１～３の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基、または置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基を表す。）
  3. 　前記アダマンタン化合物が下記一般式（１－Ｂ）で表される、請求項１または２記載のアダマンタン化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
      
    　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（１－Ｂ）
    （式中、Ｒ３～Ｒ１２は、前記一般式（１－Ａ）で定義する通りである。）
  4. 　前記アダマンタン化合物が下記一般式（１－Ｃ）で表される、請求項１または２記載のアダマンタン化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
      
    　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（１－Ｃ）
    （式中、Ｒ３～Ｒ１２は、前記一般式（１－Ａ）で定義する通りである。）
  5. 　前記アダマンタン化合物が下記一般式（１－Ｄ）で表される、請求項１または２記載のアダマンタン化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
      
    　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（１－Ｄ）
    （式中、Ｒ３～Ｒ１２は、前記一般式（１－Ａ）で定義する通りである。）
  6. 　前記アダマンタン化合物が下記一般式（１－Ｅ）で表される、請求項１または２記載のアダマンタン化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
      
    　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（１－Ｅ）
    （式中、Ｒ３～Ｒ１２は、前記一般式（１－Ａ）で定義する通りである。）
  7. 　請求項１～６のいずれか１項に記載のアダマンタン化合物を含む有機薄膜であって、波長４００ｎｍ～７００ｎｍの範囲における屈折率が、１．６０以下であることを特徴とする、有機薄膜。
  8. 　少なくとも陽極電極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、陰極電極およびキャッピング層をこの順に有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記キャッピング層が、請求項７に記載の有機薄膜であ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。
  9. 　少なくとも陽極電極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、陰極電極およびキャッピング層をこの順に有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記キャッピング層が第一キャッピング層および第二キャッピング層の２層構造であり、第一キャッピング層が、請求項７に記載の有機薄膜であ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。
  10. 　前記第一キャッピング層の屈折率と第二キャッピング層の屈折率の差（［第二キャッピング層の屈折率］－［第一キャッピング層の屈折率］）が、０．２以上であることを特徴とする、請求項９記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  11. 　一対の電極とその間に挟まれた少なくとも一層の有機層を有する電子機器または電子素子であって、前記有機層に請求項１～６のいずれか１項に記載のアダマンタン化合物が、その構成材料として用いられていることを特徴とする、電子機器または電子素子。
     
     
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