JP2008024698A - 有機化合物、電荷輸送材料、電荷輸送材料組成物及び有機電界発光素子 - Google Patents

Abstract

【課題】高発光効率、長寿命の有機電界発光素子を得るために有用な有機化合物を提供すること。
【解決手段】式（Ｉ）で表される三重項励起準位が高く、且つ耐熱性が良好である有機化合物（式中、Ｇ^１〜Ｇ^３は、Ｎ−カルバゾリル基で置換された芳香族６員環等である。）。

【選択図】なし

Description

本発明は、有機電界発光素子等に関し、より詳しくは三重項励起準位が高く、且つ耐熱性が良好な電荷輸送材料を用いた有機電界発光素子等に関する。

近年、薄膜型の電界発光素子として、無機材料に代わり、有機薄膜を用いた有機電界発光素子の開発が行われている。有機電界発光素子は、通常、陽極と陰極の間に、正孔注入層、正孔輸送層、発光層及び電子輸送層等を有し、この各層に適した材料が開発されている。
このような材料としては、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウムが挙げられる。特許文献１では、発光層にトリス（８−キノリノラト）アルミニウムを含有し、正孔注入層及び正孔輸送層にそれぞれ特定構造のアミン化合物を含有して、発光輝度、発光効率及び耐熱性に優れた有機電界発光素子が提案されている。

また、従来、有機電界発光素子は蛍光発光を利用してきたが、素子の発光効率を上げるために、蛍光発光に代わり燐光発光を用いることが検討されている。
例えば、これまでに開発された燐光発光性分子を用いた有機電界発光素子の多くは、発光層の材料（ホスト材料）として、以下に示すようなカルバゾリル基を有するビフェニル誘導体が用いられている。

国際公開第０３／０８０７６０号パンフレット アプライド・フィジックス・レターズ（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．）、１９９９年、７５巻、４頁

ところで、これまで開発されている有機電界発光素子は、発光輝度、発光効率及び耐熱性にはある程度優れるものの、素子の寿命に関しては、さらなる課題を有している。
例えば、発光層に用いられるトリス（８−キノリノラト）アルミニウムは、発光効率、最大発光輝度及び色純度の点において不十分であるため、フルカラーディスプレイ用途への適用は限定的であるという問題点がある。
また、燐光発光は用いる試みは、未だ十分な発光効率が得られていないのが現状である。さらに、燐光発光性物質として開発されているカルバゾリル基を有するビフェニル誘導体の場合は、非晶質性あるいは電気化学的な耐久性等が不十分であるため、それを用いた素子は、耐久性に課題を有している。
一方、車搭載等の用途を考えた場合、夏場の車内環境などを考慮すると耐熱性が良好である必要があり、現状の材料ではこの点でも十分ではないという問題を有している。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものである。
即ち、本発明の目的は、三重項励起準位が高く、且つ耐熱性が良好な電荷輸送材料を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、三重項励起準位が高く、且つ耐熱性が良好な電荷輸送材料を使用した電荷輸送材料組成物を提供することにある。
本発明の他の目的は、長寿命、且つ発光効率が高い有機電界発光素子を提供することにある。

かくして本発明によれば、下記一般式（Ｉ）で表されることを特徴とする電荷輸送材料が提供される。

（式（Ｉ）中、Ｇ^１〜Ｇ^３は、互いに独立に任意の芳香族炭化水素基、または一般式（ＩＩ）で表される部分構造に繋がる直接結合または任意の連結基を表す。但し、Ｇ^１〜Ｇ^３の何れか１以上は、一般式（ＩＩ）で表される部分構造に繋がる直接結合または任意の連結基を表す。当該部分構造は、さらに他の任意の基で置換されていてもよい。）

（式（ＩＩ）中、環Ａは、芳香族６員環を表し、Ｘ^１〜Ｘ^４は、互いに独立に、窒素原子または置換基を有していてもよい炭素原子を表す。Ｃｚは、置換基を有していてもよいＮ−カルバゾリル基を表す。但し、環Ａと直接結合している（置換基を有していてもよい）Ｎ原子の数は、該Ｎ−カルバゾリル基を含め１または２である。）

ここで、置換基Ｇ^１〜Ｇ^３が、直接結合であることが好ましく、また置換基Ｇ^１〜Ｇ^３の内、少なくとも２つが、互いに独立に、一般式（ＩＩ）で表される部分構造に繋がる直接結合または任意の連結基で表されることがさらに好ましく、環Ａが、ベンゼン環またはピリジン環であるとさらに好ましい。

次に、本発明によれば、上述した式（Ｉ）で示される電荷輸送材料と溶剤とを含有することを特徴とする電荷輸送材料組成物が提供される。
ここで、さらに燐光発光性色素を含有することが好ましい。

また、本発明によれば、基板上に、陽極、陰極、およびこれら両極間に設けられた有機発光層を有する有機電界発光素子であって、上述した式（Ｉ）で示される電荷輸送材料を含有してなる層を有することを特徴とする、有機電界発光素子が提供される。

ここで、電荷輸送材料を含有する層が有機発光層であることが好ましく、有機発光層が、上述した式（Ｉ）で示される電荷輸送材料をホスト材料とし、当該ホスト材料に対して、燐光発光性色素がドープされていることが好ましい。

また発光スペクトルが、波長４２５ｎｍ〜５００ｎｍの範囲にピークを有することが好ましい。

本発明によれば、長寿命、且つ発光効率が高い有機電界発光素子が得られる。

以下、本発明を実施するための最良の形態（実施の形態）について詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。また、使用する図面は、本実施の形態を説明するために使用するものであり、実際の大きさを表すものではない。

１．有機化合物
本実施の形態が適用される有機化合物は、下記式（Ｉ）で表されることを特徴とする。

（式（Ｉ）中、Ｇ^１〜Ｇ^３は、互いに独立に任意の芳香族炭化水素基、または一般式（ＩＩ）で表される部分構造に繋がる直接結合または任意の連結基を表す。但し、Ｇ^１〜Ｇ^３の何れか１以上は、一般式（ＩＩ）で表される部分構造に繋がる直接結合または任意の連結基を表す。当該部分構造は、さらに他の任意の基で置換されていてもよい。）

（式（ＩＩ）中、環Ａは、芳香族６員環を表し、Ｘ^１〜Ｘ^４は、互いに独立に、窒素原子または置換基を有していてもよい炭素原子を表す。Ｃｚは、置換基を有していてもよいＮ−カルバゾリル基を表す。但し、環Ａと直接結合している（置換基を有していてもよい）Ｎ原子の数は、該Ｎ−カルバゾリル基を含め１または２である。）

Ｇ^１〜Ｇ^３が一般式（ＩＩ）で表される部分構造と繋がる連結基である場合の具体例としては、置換基を有してもよいアルキル基（好ましくは炭素数１〜８の直鎖または分岐のアルキル基で、メチル、エチル、ｎ−プロピル、２−プロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル基などが挙げられる。）；置換基を有してもよいアルケニル基（例えば、炭素数１〜８のアルケニル基であり、ビニル、アリル、１−ブテニル基などが挙げられる。）；置換基を有してもよいアルキニル基（例えば、炭素数１〜８のアルキニル基であり、エチニル、プロパルギル基などが挙げられる。）；置換基を有してもよいアラルキル基（例えば、炭素数１〜８のアラルキル基であり、ベンジル基などが挙げられる。）；置換基を有してもよいアミノ基（好ましくは、置換基に炭素数１〜８のアルキル基を１つ以上有するものであり、例えば、メチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジベンジルアミノ基などが挙げられる。）；置換基を有してもよいアリールアミノ基（例えば、フェニルアミノ、ジフェニルアミノ、ジトリルアミノ基などが挙げられる。）；置換基を有してもよいヘテロアリールアミノ基（例えば、ピリジルアミノ、チエニルアミノ、ジチエニルアミノ基などが含まれる。）；置換基を有してもよいアシルアミノ基（例えば、アセチルアミノ、ベンゾイルアミノ基などが含まれる。）；置換基を有していてもよいアルコキシ基（好ましくは、置換基を有してもよい炭素数１〜８のアルコキシ基であり、メトキシ、エトキシ、ブトキシ基などが含まれる）；置換基を有してもよいアリールオキシ基（好ましくは、芳香族炭化水素基や複素環基を有するものであり、例えば、フェニルオキシ、１−ナフチルオキシ、２−ナフチルオキシ、ピリジルオキシ、チエニルオキシ基などが含まれる。）；置換基を有していてもよいアシル基（好ましくは、置換基を有してもよい炭素数１〜８のアシル基であり、ホルミル、アセチル、ベンゾイル基などが含まれる）；置換基を有してもよいアルコキシカルボニル基（好ましくは、置換基を有してもよい炭素数２〜１３のアルコキシカルボニル基であり、例えば、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル基などが含まれる）；置換基を有していてもよいアリールオキシカルボニル基（好ましくは、置換基を有してもよい炭素数２〜１３のアリールオキシカルボニル基であり、アセトキシ基などが含まれる）；カルボキシル基；シアノ基；水酸基；チオール基；置換基を有していてもよいアルキルチオ基（好ましくは、炭素数１〜８までのアルキルチオ基であり、メチルチオ基、エチルチオ基などが含まれる。）；置換基を有していてもよいアリールチオ基（好ましくは、炭素数１〜８までのアリールチオ基であり、フェニルチオ基、１−ナフチルチオ基などが含まれる。）；置換基を有していてもよいスルホニル基（例えば、メシル基、トシル基などが含まれる）；置換基を有してもよいシリル基（例えば、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基などが含まれる）；置換基を有してもよいボリル基（例えば、ジメシチルボリル基などが含まれる）；置換基を有してもよいホスフィノ基（例えば、ジフェニルホスフィノ基などが含まれる）；置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基（例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、フルオランテン環などが含まれる。）；芳香族複素環基（例えば、フラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、インドール環、カルバゾール環、ピロロイミダゾール環、ピロロピラゾール環、ピロロピロール環、チエノピロール環、チエノチオフェン環、フロピロール環、フロフラン環、チエノフラン環、ベンゾイソオキサゾール環、ベンゾイソチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、シノリン環、キノキサリン環、ベンゾイミダゾール環、ペリミジン環、キナゾリン環、キナゾリノン環、アズレン環などが含まれる）、など由来の２価基が挙げられる。
このうちベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、フルオランテン環などの、６員環の単環または２〜５縮合環由来の２価の連結基、或いは、それらが複数個連結されて形成された２価の連結基（例えば、ビフェニレン基、ターフェニレン基など）であることが好ましい。より好ましくは直接結合、または、フェニレン基、ビフェニレン基、ターフェニレン基などの−（Ｐｈ）_ｐ−（Ｐｈは置換基を有していてもよいフェニレン基を表し、ｐは１〜８の整数を表す。）で表される、ベンゼン環を１個〜８個連結してなる２価の連結基である。連結基の分子量としては、１０００以下が好ましく、５００以下がさらに好ましい。
但し、連結基がなく直接に結合することが好ましい。

また置換基Ｇ^１〜Ｇ^３の内、少なくとも２つが、互いに独立に、一般式（ＩＩ）で表される部分構造に直接または連結基を介して繋がることが好ましい。

Ｘ^１〜Ｘ^４が置換基を有していてもよい炭素原子である場合の置換基としては、下記一般式（ＩＩ）で表される部分構造が有していてもよい置換基として、以下に例示するものが挙げられる。

この中では、ベンゼン環またはピリジン環が最も好ましい。

一般式（Ｉ）で表される有機化合物において、Ｇ^１〜Ｇ^３で表される任意の芳香族炭化水素基としては、例えば、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基（例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、フルオランテン環由来の基などが含まれる。）が挙げられるが、Ｇ^１〜Ｇ^３としてはベンゼン環由来の基（フェニル基）が好ましい。
また一般式（ＩＩ）で表される部分構造は、さらに他の基で置換されていてもよいが、その置換基や、また一般式（ＩＩ）においてＣｚで表される置換基を有してもよいＮ−カルバゾリル基における置換基は上記例示したものが挙げられる。また、これら置換基は通常５００以下、好ましくは３００以下である。

本実施の形態が適用される有機化合物の分子量は、上限としては５０００以下であることが好ましく、３０００以下であることが更に好ましい。また下限としては、４００以上であることが好ましく、５００以上であることが更に好ましい。

次に、本実施の形態が適用される有機化合物の合成方法の具体例を以下に示す。
本実施の形態の有機化合物は、公知の各種の方法を用いて製造することができ、ピラゾール環の導入とＮ−カルバゾリル基の導入の２つの工程で合成を行う。

［ピラゾール環の導入方法］
まずピラゾール環を導入し中間生成物Ａを得る方法としては、以下の反応例１〜８を含む以下の方法が挙げられる。

（反応例１）
反応例１としては、酸性もしくは塩基性条件下（例えば、塩酸もしくは水素化ナトリウム存在下）、無溶媒で、あるいはエーテル、テトラヒドロフラン、トルエンなど任意の溶媒中で、０℃〜１００℃程度の温度範囲で、アセチル化合物と混合し、１０分〜２４時間反応させることにより、１，３−プロパンジオン化合物を得ることができる。

（反応例２）
反応例２としては、酸性もしくは塩基性条件下（例えば、塩酸、酢酸、ｐ−トルエンスルホン酸などの酸触媒もしくは水酸化ナトリウム、水素化ナトリウム存在下）、無溶媒あるいはエタノール、イソプロパノール、メタノール、水、エチレングリコール、エチレングリコールモノエチルエーテルなどの溶媒中で、０℃〜２００℃程度の温度範囲で、１，３−プロパンジオン化合物と置換ヒドラジン化合物と混合し、１０分〜４８時間反応させることにより、ピラゾール化合物を得ることができる。

（反応例３）
反応例３としては、酸性もしくは塩基性条件下（例えば、塩酸、酢酸、ｐ−トルエンスルホン酸などの酸触媒もしくは水酸化ナトリウム、水素化ナトリウム存在下）、無溶媒あるいはエタノール、イソプロパノール、メタノール、水、エチレングリコール、エチレングリコールモノエチルエーテルなどの溶媒中で、０℃〜２００℃程度の温度範囲で、ヒドラジンまたはヒドラジン水和物と混合し、１０分〜４８時間反応させることにより、Ｎ上に置換基を持たないピラゾール化合物を得ることができる。

（反応例４）
反応例４としては、まずアリールハライド（Ｒ^ａ−Ｘ、好ましくはＸ＝Ｂｒ、Ｉ）と、Ｎ上に置換基を持たないピラゾール化合物とを、銅触媒と塩基性物質の存在下、不活性ガス気流下において無溶媒または、溶媒中で、必要に応じて配位子を加え、２０℃〜３００℃の温度範囲で、０．５時間〜６０時間撹拌混合する方法が挙げられる。
ここで銅触媒としては、銅粉末、銅線、ハロゲン化銅（ＣｕＸ（Ｘ＝Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ））、酸化銅（ＣｕＯ）、Ｃｕ_２Ｏ、酢酸銅（Ｃｕ（ＯＡｃ）_２）が、塩基性物質としては、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、リン酸カリウム、炭酸セシウム、ｔｅｒｔ−ブトキシナトリウム、ピリジンが、溶媒としてはニトロベンゼンなどの芳香族溶媒；テトラグライム、ポリエチレングリコールなどのアルコール系溶媒；アセトニトリル、テトラヒドロフラン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジメトキシエタンなどの溶媒が、配位子としては、ｔｒａｎｓ−１，２−シクロヘキサンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−１，２−エチレンジアミン、１，２−エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−１，２−シクロヘキサンジアミン、サリチルアルドキシム、ジメチルグリオキシム、２−ピリジンアルドキシム、１，１０−フェナントロリンなどである。
アリールハライドの量は、Ｎ上に置換基を持たないピラゾール化合物に対して０．５当量〜１００当量であり、銅触媒の量は、Ｘに対して０．０１当量〜１０当量程度、塩基性物質の量はハロゲン原子に対して１当量〜１００当量程度、また溶媒の量は、通常Ｎ上に置換基を持たないピラゾール化合物の１モルに対して、０．１リットル〜１００リットルであり、配位子の量は、通常銅触媒１モルに対して、１モル〜１０モル程度である。

あるいは、触媒と塩基性物質を溶媒中、０℃〜２００℃で１時間〜６０時間かけて撹拌する方法が挙げられる。
触媒としては、２価のパラジウム触媒、０価のパラジウム錯体、パラジウム塩化物錯体であり、２価のパラジウム触媒はＰｄ_２（ｄｂａ）_３（Ｐｄ＝パラジウム、ｄｂａ＝ジベンジリデンアセトン）、Ｐｄ（ｄｂａ）_２、酢酸パラジウムなど、０価のパラジウム錯体は、ＢＩＮＡＰ（＝２，２’−ビス（ジフェニルフォスフィノ−１，１’−ビナフチル）、トリ（ｔｅｒｔ−ブチル）フォスフィン、トリフェニルフォスフィン、１，２−ビス（ジフェニルフォスフィノ）エタン、１，３−ビス（ジフェニルフォスフィノ）プロパン、１，３−ビス（ジフェニルフォスフィノ）ブタン、ｄｐｐｆ（＝１，１’−ビス（ジフェニルフォスフィノ）フェロセン）などのリガンド類の組合せなどであり、パラジウム塩化物錯体はＰｄＣｌ_２（ｄｐｐｆ）_２などである。
また、塩基性物質としては、ｔｅｒｔ−ブトキシカリウム、ｔｅｒｔ−ブトキシナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム、トリエチルアミンなどであり、溶媒としては、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメトキシエタン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、キシレン、トルエン、トリエチルアミン、ピリジンなどである。
触媒の量としては、Ｎ上に置換基を持たないピラゾール化合物に対して０．００１当量〜１当量程度であり、塩基性物質の量としては、通常Ｎ上に置換基を持たないピラゾール化合物に対して、２当量〜１００当量、溶媒の量としては、通常Ｎ上に置換基を持たないピラゾール化合物の１モルに対して、０．１リットル〜１００リットルである。

他の方法としては、アリールボロン酸やアリールボロン酸エステルと、Ｎ上に置換基を持たないピラゾール化合物とを、一価の銅触媒と、必要に応じて、リガンド類、塩基性物質と共に、酸素存在下、溶媒中で、−１０℃〜２００℃の温度範囲にて１時間〜６０時間撹拌する方法が挙げられる。
一価の銅触媒は、ＣｕＣｌ、ＣｕＢｒ、ＣｕＩなどであり、リガンド類は、Ｎ，Ｎ’−ジメチルエチレン−１，２−ジアミン、１，２−シクロヘキサンジアミン、フェナントロリン、サリチルアルドキシムなどであり、塩基性物質は、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、リン酸カリウム、炭酸セシウム、ｔｅｒｔ−ブトキシナトリウムなどであり、溶媒は、メタノール、エタノール、ノルマルブタノール、エチレングリコール、エチレングリコールモノエチルエーテルなどである。
アリールボロン酸やアリールボロン酸エステルの量は、２当量〜１００当量であり、一価の銅触媒の量は、通常中間生成物Ａに対して、０．００１当量〜５当量であり、リガンド類の量は、ハロゲン原子に対して０．０１当量〜１００当量程度であり、溶媒の量は、通常中間生成物Ａの１モルに対して、０．１リットル〜１００リットルである。

またさらに他の方法としては、アリールフルオリドとＮ上に置換基を持たないピラゾール化合物とを、塩基存在下、溶媒中で、−１０℃〜２００℃の温度範囲にて１時間〜６０時間撹拌する方法が挙げられる。
塩基としては、水素化ナトリウム、水酸化ナトリウム、ｔｅｒｔ−ブトキシカリウム、ｔｅｒｔ−ブトキシナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム、炭酸水素ナトリウム、トリエチルアミンなどであり、溶媒としては、テトラヒドロフラン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメトキシエタンである。
アリールフルオリドの量は、Ｎ上に置換基を持たないピラゾール化合物に対して０．５当量〜１００当量であり、塩基の量は、Ｎ上に置換基を持たないピラゾール化合物に対して１当量〜１００当量程度であり、溶媒としては、通常Ｎ上に置換基を持たないピラゾール化合物の１モルに対して、０．１リットル〜１００リットルである。

（反応例５）
反応例５としては、アセチル化合物とアルデヒド化合物とを、水酸化ナトリウム、Ｐｉｐｅピロリドンなどの塩基存在下、または硫酸、酢酸、塩酸などの酸存在下、無溶媒あるいはエタノール、酢酸、水、ジメトキシエタンなどの溶媒中で、通常−２０℃〜１５０℃の温度範囲で、０．５時間〜２４時間撹拌することにより、ピラゾリン化合物を得ることが出来る。

（反応例６）
反応例６は、反応例２と同様の手法で成立させることができるが、過剰の置換ヒドラジン化合物を作用させることにより、一気に中間生成物Ａを得ることも可能である。

（反応例７）
反応例７は、五塩化アンチモン、クロラニル、２，３−ジクロロ−５，６−ジシアノ−１，４−ベンゾキノンなどの酸化剤存在下、ピラゾリン化合物を、アセトニトリル、ジメトキシエタン、ジクロロメタン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、トルエン、キシレンなどの溶媒中で、−２０℃〜１５０℃で、１０分〜２４時間撹拌することにより、中間生成物Ａを得ることが出来る。

（反応例８）
反応例８は、置換または無置換ヒドラジン化合物を、エチニルカルボニル化合物と、溶媒（エタノールなど）中で、−２０℃〜２００℃で、１時間〜２４時間混合することにより、中間生成物Ａを得ることが出来る。

［Ｎ−カルバゾリル基の導入方法］
Ｎ−カルバゾリル基の導入方法としては、例えば、下記のａ）〜ｃ）の方法を採用することができる。

ａ）フッ素原子を置換基に有する中間生成物Ａを用いる場合、置換または無置換のカルバゾールを、乾燥ガス雰囲気下および／または不活性ガス雰囲気下において、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エーテル、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等の溶媒中、−７８℃〜＋６０℃の温度範囲で強塩基と０．１時間〜６０時間撹拌して反応させたものと、先に得られたフッ素原子を置換基に有する中間生成物Ａのテトラヒドロフラン、ジオキサン、エーテル、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドなどの溶液とを混合し、加熱還流下、１時間〜６０時間撹拌することにより、本実施の形態の有機化合物を得ることができる。
置換または無置換のカルバゾールの量は、前記フッ素原子を置換基に有する中間生成物Ａ上のフッ素原子に対して１．１当量〜１０当量程度であり、強塩基の量は、置換または無置換のカルバゾールのＮ上水素に対して０．９当量〜２当量程度である。

ｂ）臭素原子または／およびヨウ素原子を置換基に有する中間生成物Ａを用いる場合、臭素原子または／およびヨウ素原子を置換基に有する中間生成物Ａと、置換または無置換カルバゾールを臭素原子または／およびヨウ素原子を置換基に有する中間生成物Ａ上の臭素原子または／およびヨウ素原子に対して１．０当量〜１００当量程度とを、以下の（１）〜（２）の方法のいずれかを用いて合成を行う。

（１）銅触媒と塩基性物質の存在下、不活性ガス気流下、無溶媒または溶媒中、必要に応じて配位子を更に加え、２０℃〜３００℃の温度範囲で、０．５時間〜６０時間撹拌混合する。
銅触媒は、銅粉末、銅線、ハロゲン化銅（ＣｕＸ（Ｘ＝Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ））、酸化銅（ＣｕＯ）、Ｃｕ_２Ｏ、酢酸銅（Ｃｕ（ＯＡｃ）_２）などであり、塩基性物質は、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、リン酸カリウム、炭酸セシウム、ｔｅｒｔ−ブトキシナトリウム、ピリジンなどであり、溶媒としては、ニトロベンゼンなどの芳香族溶媒；テトラグライム、ポリエチレングリコールなどのアルコール系溶媒；アセトニトリル；テトラヒドロフラン；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド；Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド；ジメトキシエタンなどであり、配位子としては、ｔｒａｎｓ−１，２−シクロヘキサンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−１，２−エチレンジアミン、１，２−エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−１，２−シクロヘキサンジアミン、サリチルアルドキシム、ジメチルグリオキシム、２−ピリジンアルドキシム、１，１０−フェナントロリンなどである。
銅触媒の量としては、臭素原子または／およびヨウ素原子に対して０．０１当量〜１０当量程度であり、塩基性物質の量としては、臭素原子または／およびヨウ素原子に対して１当量〜１００当量程度であり、溶媒の量は、通常、置換または無置換カルバゾールの１モルに対して、０．１リットル〜１００リットルであり、配位子の量は、通常銅触媒１モルに対して、１モル〜１０モル程度である。

（２）２価のパラジウム触媒と、リガンド類の組合せ、０価のパラジウム錯体、パラジウム塩化物錯体などの触媒と、必要に応じて強塩基類の触媒の存在下、また必要に応じて銅触媒共存下、溶媒中、３０℃〜２００℃で１時間〜６０時間かけて撹拌することにより、本実施の形態の有機化合物を得ることができる。
２価のパラジウム触媒は、Ｐｄ_２（ｄｂａ）_３（Ｐｄ＝パラジウム、ｄｂａ＝ジベンジリデンアセトン）、Ｐｄ（ｄｂａ）_２、酢酸パラジウムなどであり、リガンド類は、ＢＩＮＡＰ（＝２，２’−ビス（ジフェニルフォスフィノ−１，１’ビナフチル）、トリ（ｔｅｒｔ−ブチル）フォスフィン、トリフェニルフォスフィン、１，２−ビス（ジフェニルフォスフィノ）エタン、１，３−ビス（ジフェニルフォスフィノ）プロパン、１，３−ビス（ジフェニルフォスフィノ）ブタン、ｄｐｐｆ（＝１，１’−ビス（ジフェニルフォスフィノ）フェロセン）などであり、０価のパラジウム錯体は、Ｐｄ（ＰＰｈ）_４（Ｐｈ＝フェニル）などであり、パラジウム塩化物錯体はＰｄＣｌ_２（ｄｐｐｆ）_２などであり、強塩基類は、ｔｅｒｔ−ブトキシカリウム、ｔｅｒｔ−ブトキシナトリウム、炭酸カリウム、トリエチルアミンなどであり、銅触媒はヨウ化銅などであり、溶媒は、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメトキシエタン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、キシレン、トルエン、トリエチルアミンなどである。
また触媒の量は、通常前記臭素原子または／およびヨウ素原子を置換基に有する中間生成物Ａ上の臭素原子または／およびヨウ素原子１当量に対して０．０１当量〜１当量程度であり、強塩基類は、通常反応で生成し得るハロゲン化水素１当量に対して、１．１当量〜１０当量であり、銅触媒は通常反応で生成し得るハロゲン化水素１当量に対して、１当量〜１０当量であり、溶媒の量は、通常前記臭素原子または／およびヨウ素原子を置換基に有する中間生成物Ａの濃度で０．１ミリモル％〜１００ミリモル％程度である。

ｃ）その他にも、カップリングには、グリニヤ反応、亜鉛を用いた方法、スズを用いた方法など、公知の手法を適用可能であり、使用される触媒としては、パラジウム、ニッケル、銅などの遷移金属触媒が挙げられ、通常、触媒はカルバゾールに対して０．１モル％〜２００モル％程度使用される。また、塩基性物質としては、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、リン酸カリウム、炭酸セシウム、ｔｅｒｔ−ブトキシナトリウムなどが挙げられ、通常、塩基性物質はカルバゾールに対して５０モル％〜１０００モル％程度使用される。反応温度としては、通常、０℃以上、好ましくは５０℃以上、３００℃以下、好ましくは、２００℃以下である。反応に使用できる溶媒としては、トルエン、キシレン、ニトロベンゼン等の芳香族系溶媒、テトラヒドロフラン、エトレングリコールジメチルエーテル、テトラグライム等のエーテル系溶媒が挙げられる。

他にも、芳香環へのＮ−カルバゾリル基の導入には、Ｊ．Ａｍ． Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．（２００１），１２３，７７２７−９に記載の方法や、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．（２００３），４２，５４００−４９に記載の方法や、Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ
Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｒｅｖｉｅｗｓ（２００４），２４８，２３３７−６４に記載の方法や、「第４版実験化学講座２０」（日本化学会編、丸善）、第６章（アミン）の項に記載の方法などが適用可能である。

化合物の精製方法としては、「分離精製技術ハンドブック」（１９９３年、（財）日本化学会編）、「化学変換法による微量成分および難精製物質の高度分離」（１９８８年、（株）アイ ピー シー発行）、あるいは「実験化学講座（第４版）１」（１９９０年、（財）日本化学会編）の「分離と精製」の項に記載の方法をはじめとし、公知の技術を利用可能である。

具体的には、抽出（懸濁洗浄、煮沸洗浄、超音波洗浄、酸塩基洗浄を含む）、吸着、吸蔵、融解、晶析（溶媒からの再結晶、再沈殿を含む）、蒸留（常圧蒸留、減圧蒸留）、蒸発、昇華（常圧昇華、減圧昇華）、イオン交換、透析、濾過、限外濾過、逆浸透、圧浸透、帯域溶解、電気泳動、遠心分離、浮上分離、沈降分離、磁気分離、各種クロマトグラフィー（形状分類：カラム、ペーパー、薄層、キャピラリー。移動相分類：ガス、液体、ミセル、超臨界流体。分離機構：吸着、分配、イオン交換、分子ふるい、キレート、ゲル濾過、排除、アフィニティー）などが挙げられる。

生成物の確認や純度の分析方法としては、ガスクロマトグラフ（ＧＣ）、高速液体クロマトグラフ（ＨＰＬＣ）、高速アミノ酸分析計（ＡＡＡ）、キャピラリー電気泳動測定（ＣＥ）、サイズ排除クロマトグラフ（ＳＥＣ）、ゲル浸透クロマトグラフ（ＧＰＣ）、交差分別クロマトグラフ（ＣＦＣ）、質量分析（ＭＳ、ＬＣ／ＭＳ、ＧＣ／ＭＳ、ＭＳ／ＭＳ）、核磁気共鳴装置（ＮＭＲ（１ＨＮＭＲ，１３ＣＮＭＲ））、フーリエ変換赤外分光高度計（ＦＴ−ＩＲ）、紫外可視近赤外分光高度計（ＵＶ．ＶＩＳ、ＮＩＲ）、電子スピン共鳴装置（ＥＳＲ）、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ−ＥＤＸ）、電子線マイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）、金属元素分析（イオンクロマトグラフ、誘導結合プラズマ−発光分光（ＩＣＰ−ＡＥＳ）、原子吸光分析（ＡＡＳ）、蛍光Ｘ線分析装置（ＸＲＦ））、非金属元素分析、微量成分分析（ＩＣＰ−ＭＳ、ＧＦ−ＡＡＳ、ＧＤ−ＭＳ）等を必要に応じ、適用可能である。

以下に、本実施の形態が適用される有機化合物の具体例を示す。

上記有機化合物は、電荷輸送材料として使用されることが好ましい。

２．有機電界発光素子用組成物（電荷輸送材料組成物）
次に、本実施の形態が適用される有機化合物を使用する有機電界発光素子用組成物について説明する。
有機電界発光素子用組成物は、少なくとも上述した有機化合物を含有する。通常、溶剤を含有し、好ましくは発光材料を含有する。

（１）発光材料
発光材料とは、有機電界発光素子用組成物において、主として発光する成分を指し、有機ＥＬデバイスにおけるドーパント成分に当たる。有機電界発光素子用組成物から発せられる光量（単位：ｃｄ／ｍ^２）の内、通常１０％〜１００％、好ましくは２０％〜１００％、より好ましくは５０％〜１００％、最も好ましくは８０％〜１００％が、ある成分材料からの発光と同定される場合、それを発光材料と定義する。

発光材料としては、任意の公知材料を適用可能であり、蛍光発光材料あるいは燐光発光性色素を単独若しくは複数を混合して使用できるが、内部量子効率の観点から、好ましくは、燐光発光性色素である。

尚、溶剤への溶解性を向上させる目的で、発光材料分子の対称性や剛性を低下させたり、あるいはアルキル基等の親油性置換基を導入したりすることも、重要である。中でも、アルキル基を有する化合物が好ましい。

青色発光を与える蛍光発光材料としては、ペリレン、ピレン、アントラセン、クマリン、ｐ−ビス（２−フェニルエテニル）ベンゼンおよびそれらの誘導体等が挙げられる。緑色発光を与える蛍光発光材料としては、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体等が挙げられる。黄色発光を与える蛍光発光材料としては、ルブレン、ペリミドン誘導体等が挙げられる。赤色発光を与える蛍光発光材料としては、ＤＣＭ系化合物、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、ベンゾチオキサンテン誘導体、アザベンゾチオキサンテン等が挙げられる。

燐光発光性色素としては、例えば周期表７ないし１１族から選ばれる金属を含む有機金属錯体が挙げられる。

周期表７ないし１１族から選ばれる金属を含む燐光性有機金属錯体における金属として好ましくは、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金、金等が挙げられる。これらの有機金属錯体として、好ましくは下記一般式（ＩＩＩ）または下記一般式（ＩＶ）で表される化合物が挙げられる。
ＭＬ”_{（ｑ−ｊ）}Ｌ’_ｊ （ＩＩＩ）
（一般式（ＩＩＩ）中、Ｍは金属を表し、ｑは上記金属の価数を表す。また、Ｌ”およびＬ’は二座配位子を表す。ｊは０、１または２を表す。）

（一般式（ＩＶ）中、Ｍ^ｄは金属を表し、Ｔは炭素または窒素を表す。Ｒ^９２〜Ｒ^９５は、それぞれ独立に置換基を表す。ただし、Ｔが窒素の場合は、Ｒ^９４およびＲ^９５は無い。

以下、一般式（ＩＩＩ）で表される化合物について説明する。
一般式（ＩＩＩ）中、Ｍは任意の金属を表し、好ましいものの具体例としては、周期表７ないし１１族から選ばれる金属として前述した金属が挙げられる。
また、一般式（ＩＩＩ）中の二座配位子Ｌ”およびＬ’は、それぞれ、以下の部分構造を有する配位子を示す。

Ｌ’として、錯体の安定性の観点から、特に好ましくは、下記のものが挙げられる。

上記Ｌ”，Ｌ’の部分構造において、環Ａ１は、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表し、これらは置換基を有していてもよい。また、環Ａ２は、含窒素芳香族複素環基を表し、これらは置換基を有していてもよい。

環Ａ１，Ａ２が置換基を有する場合、好ましい置換基としては、フッ素原子等のハロゲン原子；メチル基、エチル基等のアルキル基；ビニル基等のアルケニル基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基；メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基等のアリールオキシ基；ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等のジアルキルアミノ基；ジフェニルアミノ基等のジアリールアミノ基；カルバゾリル基；アセチル基等のアシル基；トリフルオロメチル基等のハロアルキル基；シアノ基；フェニル基、ナフチル基、フェナンチル基等の芳香族炭化水素基等が挙げられる。

一般式（ＩＩＩ）で表される化合物として、さらに好ましくは、下記一般式（ＩＩＩａ）、（ＩＩＩｂ）、（ＩＩＩｃ）で表される化合物が挙げられる。

（一般式（ＩＩＩａ）中、Ｍ^ａはＭと同様の金属を表し、ｗは上記金属の価数を表す。また、環Ａ１は置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基を表し、環Ａ２は置換基を有していてもよい含窒素芳香族複素環基を表す。）

（一般式（ＩＩＩｂ）中、Ｍ^ｂはＭと同様の金属を表し、ｗは上記金属の価数を表す。また、環Ａ１は置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表し、環Ａ２は置換基を有していてもよい含窒素芳香族複素環基を表す。）

（一般式（ＩＩＩｃ）中、Ｍ^ｃはＭと同様の金属を表し、ｗは上記金属の価数を表す。また、ｊは０、１または２を表す。さらに、環Ａ１および環Ａ１’は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。また、環Ａ２および環Ａ２’は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい含窒素芳香族複素環基を表す。）

上記一般式（ＩＩＩａ）、（ＩＩＩｂ）、（ＩＩＩｃ）において、環Ａ１および環Ａ１’の基としては、好ましくは、例えばフェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、アントリル基、チエニル基、フリル基、ベンゾチエニル基、ベンゾフリル基、ピリジル基、キノリル基、イソキノリル基、カルバゾリル基等が挙げられる。

また、環Ａ２、環Ａ２’の基としては、好ましくは、例えばピリジル基、ピリミジル基、ピラジル基、トリアジル基、ベンゾチアゾール基、ベンゾオキサゾール基、ベンゾイミダゾール基、キノリル基、イソキノリル基、キノキサリル基、フェナントリジル基等が挙げられる。

さらに、一般式（ＩＩＩａ）、（ＩＩＩｂ）、（ＩＩＩｃ）で表される化合物が有していてもよい置換基としては、フッ素原子等のハロゲン原子；メチル基、エチル基等のアルキル基；ビニル基等のアルケニル基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基；メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基等のアリールオキシ基；ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等のジアルキルアミノ基；ジフェニルアミノ基等のジアリールアミノ基；カルバゾリル基；アセチル基等のアシル基；トリフルオロメチル基等のハロアルキル基；シアノ基等が挙げられる。

上記置換基がアルキル基である場合は、その炭素数は通常１以上６以下である。さらに、置換基がアルケニル基である場合は、その炭素数は通常２以上６以下である。また、置換基がアルコキシカルボニル基である場合は、その炭素数は通常２以上６以下である。さらに、置換基がアルコキシ基である場合は、その炭素数は通常１以上６以下である。また、置換基がアリールオキシ基である場合は、その炭素数は通常６以上１４以下である。さらに、置換基がジアルキルアミノ基である場合は、その炭素数は通常２以上２４以下である。また、置換基がジアリールアミノ基である場合は、その炭素数は通常１２以上２８以下である。さらに、置換基がアシル基である場合は、その炭素数は通常１以上１４以下である。また、置換基がハロアルキル基である場合は、その炭素数は通常１以上１２以下である。

尚、これら置換基は互いに連結して環を形成してもよい。具体例としては、環Ａ１が有する置換基と環Ａ２が有する置換基とが結合するか、または、環Ａ１’が有する置換基と環Ａ２’が有する置換基とが結合するかして、一つの縮合環を形成してもよい。このような縮合環基としては、７，８−ベンゾキノリン基等が挙げられる。

中でも、環Ａ１、環Ａ１’、環Ａ２および環Ａ２’の置換基として、より好ましくはアルキル基、アルコキシ基、芳香族炭化水素基、シアノ基、ハロゲン原子、ハロアルキル基、ジアリールアミノ基、カルバゾリル基が挙げられる。

また、一般式（ＩＩＩａ）、（ＩＩＩｂ）、（ＩＩＩｃ）におけるＭ^ａ，Ｍ^ｂ，Ｍ^ｃとして好ましくは、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金または金が挙げられる。

上記一般式（ＩＩＩ）、（ＩＩＩａ）、（ＩＩＩｂ）または（ＩＩＩｃ）で示される有機金属錯体の具体例を以下に示すが、下記の化合物に限定されるものではない（以下において、Ｐｈはフェニル基を表す。）。

上記一般式（ＩＩＩ）、（ＩＩＩａ）、（ＩＩＩｂ）、（ＩＩＩｃ）で表される有機金属錯体の中でも、特に、配位子Ｌ”および／またはＬ’として２−アリールピリジン系配位子、即ち、２−アリールピリジン、これに任意の置換基が結合したもの、および、これに任意の基が縮合してなるものを有する化合物が好ましい。

次に、前記一般式（ＩＶ）で表される化合物について説明する。
一般式（ＩＶ）中、Ｍ^ｄは金属を表し、具体例としては、周期表７ないし１１族から選ばれる金属として前述した金属が挙げられる。中でも好ましくは、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金または金が挙げられ、特に好ましくは、白金、パラジウム等の２価の金属が挙げられる。

また、一般式（ＩＶ）において、Ｒ^９２およびＲ^９３は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、シアノ基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、アラルキルアミノ基、ハロアルキル基、水酸基、アリールオキシ基、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表す。

さらに、Ｔが炭素の場合、Ｒ^９４およびＲ^９５は、それぞれ独立に、Ｒ^９２およびＲ^９３と同様の例示物で表される置換基を表す。また、前述の如く、Ｔが窒素の場合はＲ^９４およびＲ^９５は無い。

また、Ｒ^９２〜Ｒ^９５はさらに置換基を有していてもよい。この場合のさらに有していてもよい置換基には特に制限はなく、任意の基を置換基とすることができる。
さらに、Ｒ^９２〜Ｒ^９５は互いに連結して環を形成してもよく、この環がさらに任意の置換基を有していてもよい。

一般式（ＩＶ）で表される有機金属錯体の具体例（Ｔ−１，Ｔ−１０〜Ｔ−１５）を以下に示すが、下記の例示化合物に限定されるものではない。尚、以下において、Ｍｅはメチル基を表し、Ｅｔはエチル基を表す。

また、有機金属錯体としては、ＷＯ２００５／０１９３７３号公報に記載の化合物も使用することができる。

（２）溶剤
本実施の形態が適用される有機電界発光素子組成物に含まれる溶剤としては種々の溶剤が適用化能であり、特に限定されない。例えば、トルエン、キシレン、メチシレン、シクロヘキシルベンゼン、テトラリン等の芳香族炭化水素；クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素；１，２−ジメトキシベンゼン、１，３−ジメトキシベンゼン、アニソール、フェネトール、２−メトキシトルエン、３−メトキシトルエン、４−メトキシトルエン、２，３−ジメチルアニソール、２，４−ジメチルアニソール等の芳香族エーテル；酢酸フェニル、プロピオン酸フェニル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ｎ−ブチル等の芳香族エステル；シクロヘキサノン、シクロオクタノン等の脂環を有するケトン；メチルエチルケトン、ジブチルケトン等の脂肪族ケトン；メチルエチルケトン、シクロヘキサノール、シクロオクタノール等の脂環を有するアルコール；ブタノール、ヘキサノール等の脂肪族アルコール；エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコール−１−モノメチルエーテルアセタート（ＰＧＭＥＡ）等の脂肪族エーテル；酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、乳酸エチル、乳酸ｎ−ブチル等の脂肪族エステル等が挙げられる。
これらのうち、水の溶解度が低い点、容易には変質しない点で、トルエン、キシレン、メチシレン、シクロヘキシルベンゼン、テトラリン等の芳香族炭化水素が好ましい。

有機電界発光素子には、陰極等の水分により著しく劣化する材料が多く使用されているため、組成物中の水分の存在は、乾燥後の膜中に水分が残留し、素子の特性を低下させる可能性が考えられ好ましくない。

組成物中の水分量を低減する方法としては、例えば、窒素ガスシール、乾燥剤の使用、溶剤を予め脱水する、水の溶解度が低い溶剤を使用する等が挙げられる。なかでも、水の溶解度が低い溶剤を使用する場合は、湿式製膜工程中に、溶液膜が大気中の水分を吸収して白化する現象を防ぐことができるため好ましい。この様な観点からは、本実施の形態が適用される電荷輸送材料組成物は、例えば、２５℃における水の溶解度が１重量％以下、好ましくは０．１重量％以下である溶剤を、組成物中１０重量％以上含有することが好ましい。

また、湿式製膜時における組成物からの溶剤蒸発による、製膜安定性の低下を低減するためには、電荷輸送材料組成物の溶剤として、沸点が１００℃以上、好ましくは沸点が１５０℃以上、より好ましくは沸点が２００℃以上の溶剤を用いることが効果的である。また、より均一な膜を得るためには、製膜直後の液膜から溶剤が適当な速度で蒸発することが必要で、このためには通常沸点８０℃以上、好ましくは沸点１００℃以上、より好ましくは沸点１２０℃以上で、通常沸点２７０℃未満、好ましくは沸点２５０℃未満、より好ましくは沸点２３０℃未満の溶剤を用いることが効果的である。

上述の条件、即ち溶質の溶解性、蒸発速度、水の溶解度の条件を満足する溶剤を単独で用いてもよいが、すべての条件を満たす溶剤が選定できない場合は、２種類以上の溶剤を混合して用いることもできる。

３．有機電界発光素子
次に、有機電界発光素子について説明する。
本実施の形態が適用される有機電界発光素子は、基板上に少なくとも陽極、陰極およびこれらの両極間に設けられた発光層を有するものであって、前述した一般式（Ｉ）で表される有機化合物を含有する層を有することを特徴とする。この層は、湿式製膜法により形成された層であることが好ましく、特にこの層は有機発光層であることが好ましい。

図１は、本実施の形態が適用される有機電界発光素子に好適な構造例を示す断面模式図である。図１において、１は基板、２は陽極、３は正孔注入層、４は正孔輸送層、５は発光層（有機発光層）、６は正孔阻止層、７は電子輸送層、８は電子注入層、９は陰極を各々表す。

［１］基板
基板１は有機電界発光素子の支持体となるものであり、石英やガラスの板、金属板や金属箔、プラスチックフィルムやシート等が用いられる。特にガラス板や、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスルホン等の透明な合成樹脂の板が好ましい。合成樹脂基板を使用する場合にはガスバリア性に留意する必要がある。基板のガスバリア性が小さすぎると、基板を通過した外気により有機電界発光素子が劣化することがあるので好ましくない。このため、合成樹脂基板の少なくとも片面に緻密なシリコン酸化膜等を設けてガスバリア性を確保する方法も好ましい方法の一つである。

［２］陽極
基板１上には陽極２が設けられる。陽極２は発光層側の層（正孔注入層３または発光層５等）への正孔注入の役割を果たすものである。
この陽極２は、通常、アルミニウム、金、銀、ニッケル、パラジウム、白金等の金属、インジウムおよび／またはスズの酸化物等の金属酸化物、ヨウ化銅等のハロゲン化金属、カーボンブラック、或いは、ポリ（３−メチルチオフェン）、ポリピロール、ポリアニリン等の導電性高分子等により構成される。

陽極２の形成は通常、スパッタリング法、真空蒸着法等により行われることが多い。また、銀等の金属微粒子、ヨウ化銅等の微粒子、カーボンブラック、導電性の金属酸化物微粒子、導電性高分子微粉末等を用いて陽極２を形成する場合には、適当なバインダー樹脂溶液に分散させて、基板１上に塗布することにより陽極２を形成することもできる。さらに、導電性高分子の場合は、電解重合により直接基板１上に薄膜を形成したり、基板１上に導電性高分子を塗布して陽極２を形成することもできる（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，６０巻，２７１１頁，１９９２年）。
陽極２は通常は単層構造であるが、所望により複数の材料からなる積層構造とすることも可能である。

陽極２の厚みは、必要とする透明性により異なる。透明性が必要とされる場合は、可視光の透過率を、通常６０％以上、好ましくは８０％以上とすることが好ましい。この場合、陽極２の厚みは通常５ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上であり、また、通常１０００ｎｍ以下、好ましくは５００ｎｍ以下程度である。不透明でよい場合は陽極２の厚みは任意であり、陽極２は基板１と同一でもよい。また、さらには、上記の陽極２の上に異なる導電材料を積層することも可能である。

陽極２に付着した不純物を除去し、イオン化ポテンシャルを調整して正孔注入性を向上させることを目的に、陽極２表面を紫外線（ＵＶ）／オゾン処理したり、酸素プラズマ、アルゴンプラズマ処理したりすることは好ましい。

［３］正孔注入層
正孔注入層３は陽極２から発光層５へ正孔を輸送する層であるため、正孔注入層３には正孔輸送性化合物を含むことが好ましい。

正孔注入層３は、正孔輸送性化合物を含むことが好ましく、正孔輸送性化合物と電子受容性化合物とを含むことがさらに好ましい。また、正孔注入層３にカチオンラジカル化合物を含むことが好ましく、カチオンラジカル化合物と正孔輸送性化合物とを含むことがさらに好ましい。
さらに、必要に応じて、正孔注入層３には電荷のトラップになりにくいバインダー樹脂や、塗布性改良剤を含んでいてもよい。

但し、正孔注入層３として、電子受容性化合物のみを湿式製膜法によって陽極２上に製膜し、その上から直接、本実施の形態の電荷輸送材料組成物を塗布、積層することも可能である。この場合、本実施の形態の組成物の一部が電子受容性化合物と相互作用することによって、正孔注入性に優れた層が形成される。

（正孔輸送性化合物）
正孔輸送性化合物としては、４．５ｅＶ〜６．０ｅＶのイオン化ポテンシャルを有する化合物が好ましい。
正孔輸送性化合物の例としては、芳香族アミン化合物、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、ポリチオフェン誘導体等が挙げられる。中でも非晶質性、可視光の透過率の点から、芳香族アミン化合物が好ましい。

特に芳香族三級アミン化合物が好ましい。ここで、芳香族三級アミン化合物とは、芳香族三級アミン構造を有する化合物であって、芳香族三級アミン由来の基を有する化合物も含む。

芳香族三級アミン化合物の種類は特に制限されないが、表面平滑化効果の点から、重量平均分子量が１０００以上、１００００００以下の高分子化合物（繰り返し単位が連なる重合型炭化水素化合物）がさらに好ましい。
芳香族三級アミン高分子化合物の好ましい例として、下記一般式（Ｖ）で表される繰り返し単位を有する高分子化合物が挙げられる。

（一般式（Ｖ）中、Ａｒ^２１，Ａｒ^２２は各々独立して、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。Ａｒ^２３〜Ａｒ^２５は、各々独立して、置換基を有していてもよい２価の芳香族炭化水素基、または置換基を有していてもよい２価の芳香族複素環基を表す。Ｙは、下記の連結基群の中から選ばれる連結基を表す。また、Ａｒ^２１〜Ａｒ^２５のうち、同一のＮ原子に結合する二つの基は互いに結合して環を形成してもよい。）

（上記各式中、Ａｒ^３１〜Ａｒ^４１は、各々独立して、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環、または置換基を有していてもよい芳香族複素環由来の１価または２価の基を表す。Ｒ^５１およびＲ^５２は、各々独立して、水素原子または任意の置換基を表す。）

Ａｒ^２１〜Ａｒ^２５およびＡｒ^３１〜Ａｒ^４１としては、任意の芳香族炭化水素環または芳香族複素環由来の、１価または２価の基が適用可能である。これらは各々同一であっても、互いに異なっていてもよい。また、任意の置換基を有していてもよい。

Ａｒ^２１〜Ａｒ^２５およびＡｒ^３１〜Ａｒ^４１の芳香族炭化水素環および／または芳香族複素環由来の基は、さらに置換基を有していてもよい。置換基の分子量としては、通常４００以下、中でも２５０以下程度が好ましい。

Ａｒ^２１、Ａｒ^２２としては、高分子化合物の溶解性、耐熱性、正孔注入・輸送性の点から、ベンゼン環、ナフタレン環、フェナントレン環、チオフェン環、ピリジン環由来の１価の基が好ましく、フェニル基、ナフチル基がさらに好ましい。

また、Ａｒ^２３〜Ａｒ^２５としては、耐熱性、酸化還元電位を含めた正孔注入・輸送性の点から、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環由来の２価の基が好ましく、フェニレン基、ビフェニレン基、ナフチレン基がさらに好ましい。

一般式（Ｖ）で表される繰り返し単位を有する芳香族三級アミン高分子化合物の具体例としては、ＷＯ２００５／０８９０２４号公報に記載のものが挙げられる。

正孔注入層３の材料として用いられる正孔輸送性化合物は、このような化合物のうち何れか１種を単独で含有していてもよく、２種以上を含有していてもよい。２種以上の正孔輸送性化合物を含有する場合、その組み合わせは任意であるが、芳香族三級アミン高分子化合物１種または２種以上と、その他の正孔輸送性化合物１種または２種以上とを併用するのが好ましい。

（電子受容性化合物）
電子受容性化合物とは、酸化力を有し、上述の正孔輸送性化合物から一電子受容する能力を有する化合物が好ましく、具体的には、電子親和力が４ｅＶ以上である化合物が好ましく、５ｅＶ以上の化合物である化合物がさらに好ましい。

例としては、４−イソプロピル−４’−メチルジフェニルヨードニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボラート等の有機基の置換したオニウム塩、塩化鉄（ＩＩＩ）（特開平１１−２５１０６７号公報）、ペルオキソ二硫酸アンモニウム等の高原子価の無機化合物、テトラシアノエチレン等のシアノ化合物、トリス（ペンタフルオロフェニル）ボラン（特開２００３−３１３６５号公報）等の芳香族ホウ素化合物、フラーレン誘導体、ヨウ素等が挙げられる。

上記の化合物のうち、強い酸化力を有する点で有機基の置換したオニウム塩、高原子価の無機化合物が好ましく、種々の溶剤に可溶で湿式塗布に適用可能である点で有機基の置換したオニウム塩、シアノ化合物、芳香族ホウ素化合物が好ましい。

電子受容性化合物として好適な有機基の置換したオニウム塩、シアノ化合物、芳香族ホウ素化合物の具体例としては、ＷＯ２００５／０８９０２４号公報に記載のものが挙げられ、その好適例も同様であり、例えば下記構造式で表される化合物（Ａ−２）が挙げられるが、何らそれらに限定されるものではない。

（カチオンラジカル化合物）
カチオンラジカル化合物とは、正孔輸送性化合物から一電子取り除いた化学種であるカチオンラジカルと、対アニオンからなるイオン化合物である。但し、カチオンラジカルが正孔輸送性の高分子化合物由来である場合、カチオンラジカルは高分子化合物の繰り返し単位から一電子取り除いた構造となる。

カチオンラジカルは、正孔輸送性化合物に前述した化合物から一電子取り除いた化学種であることが好ましく、正孔輸送性化合物としてさらに好ましい化合物から一電子取り除いた化学種であることが非晶質性、可視光の透過率、耐熱性、溶解性等の点からさらに好ましい。

カチオンラジカル化合物は、前述の正孔輸送性化合物と電子受容性化合物を混合することにより生成させることができる。即ち、前述の正孔輸送性化合物と電子受容性化合物を混合することにより、正孔輸送性化合物から電子受容性化合物へと電子移動が起こり、正孔輸送性化合物のカチオンラジカルと対アニオンからなるカチオンイオン化合物が生成する。

ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．，２０００年，１２巻，４８１頁）やエメラルジン塩酸塩（Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．，１９９０年，９４巻，７７１６頁）等の高分子化合物由来のカチオンラジカル化合物は、酸化重合（脱水素重合）、即ち、モノマーを酸性溶液中で、ペルオキソ二硫酸塩等を用いて化学的に、または、電気化学的に酸化することによっても生成する。この酸化重合（脱水素重合）の場合、モノマーが酸化されることにより、高分子化されるとともに、酸性溶液由来のアニオンを対アニオンとする、高分子の繰り返し単位から一電子取り除かれたカチオンラジカルが生成する。

正孔注入層３は、湿式製膜法または真空蒸着法により陽極２上に形成される。

湿式製膜法による層形成の場合は、前述した各材料（正孔輸送性化合物、電子受容性化合物、カチオンラジカル化合物）の１種または２種以上の所定量を、必要により電荷のトラップにならないバインダー樹脂や塗布性改良剤を添加して、溶剤に溶解させて、塗布溶液を調製し、スピンコート、スプレーコート、ディップコート、ダイコート、フレキソ印刷、スクリーン印刷、インクジェット法等の湿式製膜法により陽極２上に塗布し、乾燥して、正孔注入層３を形成させる。

湿式製膜法による層形成のために用いられる溶剤としては、前述の各材料（正孔輸送性化合物、電子受容性化合物、カチオンラジカル化合物）を溶解することが可能な溶剤であれば、その種類は特に限定されないが、正孔注入層３に用いられる各材料（正孔輸送性化合物、電子受容性化合物、カチオンラジカル化合物）を失活させる恐れのある、失活物質または失活物質を発生させるものを含まないものが好ましい。好ましくは、エーテル系溶剤またはエステル系溶剤である。

真空蒸着法による層形成の場合には、前述した各材料（正孔輸送性化合物、電子受容性化合物、カチオンラジカル化合物）の１種または２種以上を真空容器内に設置されたるつぼに入れ（２種以上材料を用いる場合は各々のるつぼに入れ）、真空容器内を適当な真空ポンプで１０^−４Ｐａ程度まで排気した後、るつぼを加熱して（２種以上材料を用いる場合は各々のるつぼを加熱して）、蒸発量を制御して蒸発させ（２種以上材料を用いる場合はそれぞれ独立に蒸発量を制御して蒸発させ）、るつぼと向き合って置かれた基板１の陽極２上に正孔注入層３を形成させる。尚、２種以上の材料を用いる場合は、それらの混合物をるつぼに入れ、加熱し、蒸発させて正孔注入層３形成に用いることもできる。

このようにして形成される正孔注入層３の膜厚は、通常５ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上、また、通常１０００ｎｍ以下、好ましくは５００ｎｍ以下の範囲である。尚、正孔注入層３は省略してもよい。

［４］正孔輸送層
正孔注入層３上に正孔輸送層４が設けられる。正孔輸送層４の材料に要求される条件としては、陽極２からの正孔注入効率が高く、且つ、注入された正孔を効率よく輸送することができる材料であることが必要である。そのためには、イオン化ポテンシャルが小さく、可視光の光に対して透明性が高く、しかも正孔移動度が大きく、更に安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造時や使用時に発生しにくいことが要求される。また、発光層５に接するために発光層５からの発光を消光したり、発光層５との間でエキサイプレックスを形成して効率を低下させないことが求められる。上記の一般的要求以外に、車載表示用の応用を考えた場合、素子には更に耐熱性が要求される。従って、ガラス転移温度として通常７０℃以上、好ましくは８５℃以上の値を有する材料が好ましい。

このような正孔輸送材料としては、発光層５のホスト材料に用いられる正孔輸送性材料と同様に、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニルで代表される２個以上の３級アミンを含み２個以上の縮合芳香族環が窒素原子に置換した芳香族ジアミン（特開平５−２３４６８１号公報）、４，４’，４’’−トリス（１−ナフチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン等のスターバースト構造を有する芳香族アミン化合物（Ｊ．Ｌｕｍｉｎ．，７２−７４巻、９８５頁、１９９７年）、トリフェニルアミンの四量体から成る芳香族アミン化合物（Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．，２１７５頁、１９９６年）、２，２’，７，７’−テトラキス−（ジフェニルアミノ）−９，９’−スピロビフルオレン等のスピロ化合物（Ｓｙｎｔｈ．Ｍｅｔａｌｓ，９１巻、２０９頁、１９９７年）、４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾールビフェニルなどのカルバゾール誘導体等が挙げられる。これらの化合物は、１種を単独で用いてもよいし、必要に応じて複数種混合して用いてもよい。

上記の化合物以外に、正孔輸送層４の材料として、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルトリフェニルアミン（特開平７−５３９５３号公報）、テトラフェニルベンジジンを含有するポリアリーレンエーテルサルホン（Ｐｏｌｙｍ．Ａｄｖ．Ｔｅｃｈ．，７巻、３３頁、１９９６年）等の高分子材料が挙げられる。

正孔輸送層４は、スプレー法、印刷法、スピンコート法、ディップコート法、ダイコート法などの通常の塗布法や、インクジェット法、スクリーン印刷法など各種印刷法等の湿式成膜法や、真空蒸着法などの乾式成膜法で形成することができる。

塗布法の場合は、正孔輸送材料の１種または２種以上に、必要により正孔のトラップにならないバインダー樹脂や塗布性改良剤などの添加剤を添加し、適当な溶剤に溶解して塗布溶液を調製し、スピンコート法などの方法により陽極２上に塗布し、乾燥して正孔輸送層４を形成する。バインダー樹脂としては、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル等が挙げられる。バインダー樹脂は添加量が多いと正孔移動度を低下させるので、少ない方が望ましく、通常、正孔輸送層中の含有量で５０重量％以下が好ましい。

真空蒸着法の場合には、正孔輸送材料を真空容器内に設置されたるつぼに入れ、真空容器内を適当な真空ポンプで１０^−４Ｐａ程度にまで排気した後、るつぼを加熱して、正孔輸送材料を蒸発させ、るつぼと向かい合って置かれた、陽極２が形成された基板１上に正孔輸送層４を形成させる。

正孔輸送層４の膜厚は、通常５ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上であり、また通常３００ｎｍ以下、好ましくは１００ｎｍ以下である。この様に薄い膜を一様に形成するためには、一般に真空蒸着法がよく用いられる。

［５］発光層（有機発光層）
正孔輸送層４の上には、通常、発光層５が設けられる。発光層５は例えば前述の発光材料を含む層であり、電界を与えられた電極間において、陽極２から正孔注入層３を通じて注入された正孔と、陰極９から電子注入層８を通じて注入された電子との再結合により励起されて、主たる発光源となる層である。発光層５は前述した発光材料（ドーパント）と１種または２種以上のホスト材料を含むことが好ましく、発光層５は本実施の形態の有機化合物をホスト材料として含むことがさらに好ましく、真空蒸着法で形成してもよいが、湿式製膜法によって作製された層であることが特に好ましい。
尚、発光層５は、本実施の形態の有機電界発光素子の性能を損なわない範囲で、他の材料、成分を含んでいてもよい。

一般に有機電界発光素子において、同じ材料を用いた場合、電極間の膜厚が薄い方が、実効電界が大きくなる為、注入される電流が多くなるので、駆動電圧は低下する。その為、電極間の総膜厚は薄い方が、有機電界発光素子の駆動電圧は低下するが、あまりに薄いと、ＩＴＯ等の電極に起因する突起により短絡が発生する為、ある程度の膜厚が必要となる。

本実施の形態においては、発光層５以外に、正孔注入層３および後述の電子注入層８等の有機層を有する場合、発光層５と正孔注入層３や電子注入層８の他の有機層とを合わせた総膜厚は通常３０ｎｍ以上、好ましくは５０ｎｍ以上であり、さらに好ましくは１００ｎｍ以上で、通常１０００ｎｍ以下、好ましくは５００ｎｍ以下であり、さらに好ましくは３００ｎｍ以下である。また、発光層５以外の正孔注入層３や後述の電子注入層８の導電性が高い場合、発光層５に注入される電荷量が増加する為、例えば正孔注入層３の膜厚を厚くして発光層５の膜厚を薄くし、総膜厚をある程度の膜厚を維持したまま駆動電圧を下げることも可能である。

よって、発光層５の膜厚は、通常１０ｎｍ以上、好ましくは２０ｎｍ以上で、通常３００ｎｍ以下、好ましくは２００ｎｍ以下である。尚、本実施の形態の素子が、陽極２および陰極９の両極間に、発光層５のみを有する場合の発光層５の膜厚は、通常３０ｎｍ以上、好ましくは５０ｎｍ以上、通常５００ｎｍ以下、好ましくは３００ｎｍ以下である。

［６］正孔阻止層
発光物質として燐光発光性色素を用いたり、青色発光を与える蛍光発光材料を用いたりする場合、正孔阻止層６を設けることが効果的である。正孔阻止層６は正孔と電子を発光層５内に閉じこめて、発光効率を向上させる機能を有する。即ち、正孔阻止層６は、発光層５から移動してくる正孔が電子輸送層７に到達するのを阻止することで、発光層５内で電子との再結合確率を増やし、生成した励起子を発光層５内に閉じこめる役割と、電子輸送層７から注入された電子を効率よく発光層５の方向に輸送する役割がある。

正孔阻止層６は、陽極２から移動してくる正孔を陰極９に到達するのを阻止する役割と、陰極９から注入された電子を効率よく発光層５の方向に輸送することができる化合物により、発光層５の上に、発光層５の陰極９側の界面に接するように積層形成される。

Ａｒ^２１〜Ａｒ^２５およびＡｒ^３１〜Ａｒ^４１を構成する材料に求められる物性としては、電子移動度が高く正孔移動度が低いこと、エネルギーギャップ（ＨＯＭＯ、ＬＵＭＯの差）が大きいこと、励起三重項準位（Ｔ１）が高いことが挙げられる。

このような条件を満たす正孔阻止層６の材料としては、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（フェノラト）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（トリフェニルシラノラト）アルミニウム等の混合配位子錯体、ビス（２−メチル−８−キノラト）アルミニウム−μ−オキソ−ビス−（２−メチル−８−キノリラト）アルミニウム二核金属錯体等の金属錯体、ジスチリルビフェニル誘導体等のスチリル化合物（特開平１１−２４２９９６号公報）、３−（４−ビフェニルイル）−４−フェニル−５（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール等のトリアゾール誘導体（特開平７−４１７５９号公報）、バソクプロイン等のフェナントロリン誘導体（特開平１０−７９２９７号公報）が挙げられる。

さらに、ＷＯ２００５／０２２９６２号公報に記載の２，４，６位が置換されたピリジン環を少なくとも１個有する化合物も正孔阻止材料として好ましい。

正孔阻止層６の膜厚は、通常０．３ｎｍ以上、好ましくは０．５ｎｍ以上で、通常１００ｎｍ以下、好ましくは５０ｎｍ以下である。正孔阻止層６は正孔注入層３と同様の方法で形成することができるが、通常は真空蒸着法が用いられる。

［７］電子輸送層
電子輸送層７は素子の発光効率をさらに向上させることを目的として、発光層５と電子注入層８との間に設けられる。
電子輸送層７は、電界を与えられた電極間において陰極９から注入された電子を効率よく発光層５の方向に輸送することができる化合物より形成される。電子輸送層７に用いられる電子輸送性化合物としては、陰極９または電子注入層８からの電子注入効率が高く、且つ、高い電子移動度を有し注入された電子を効率よく輸送することができる化合物であることが必要である。
このような条件を満たす材料としては、８−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体等の金属錯体（特開昭５９−１９４３９３号公報）、１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリンの金属錯体、オキサジアゾール誘導体、ジスチリルビフェニル誘導体、シロール誘導体、３−または５−ヒドロキシフラボン金属錯体、ベンズオキサゾール金属錯体、ベンゾチアゾール金属錯体、トリスベンズイミダゾリルベンゼン（米国特許第５，６４５，９４８号）、キノキサリン化合物（特開平６−２０７１６９号公報）、フェナントロリン誘導体（特開平５−３３１４５９号公報）、２−ｔ−ブチル−９，１０−Ｎ，Ｎ’−ジシアノアントラキノンジイミン、ｎ型水素化非晶質炭化シリコン、ｎ型硫化亜鉛、ｎ型セレン化亜鉛等が挙げられる。

電子輸送層７の膜厚は、通常下限は１ｎｍ、好ましくは５ｎｍ程度であり、上限は通常３００ｎｍ、好ましくは１００ｎｍ程度である。電子輸送層７は、正孔注入層３と同様にして湿式製膜法、或いは真空蒸着法により発光層５上に積層することにより形成される。通常は、真空蒸着法が用いられる。

［８］電子注入層
電子注入層８は陰極９から注入された電子を効率よく発光層５へ注入する役割を果たす。電子注入を効率よく行うには、電子注入層８を形成する材料は、仕事関数の低い金属が好ましく、ナトリウムやセシウム等のアルカリ金属、バリウムやカルシウム等のアルカリ土類金属が用いられる。電子注入層８の膜厚は０．１ｎｍ〜５ｎｍが好ましい。

また、陰極９と発光層５または後述の電子輸送層７との界面にＬｉＦ、ＭｇＦ_２、Ｌｉ_２Ｏ、Ｃｓ_２ＣＯ_３等の極薄絶縁膜（０．１ｎｍ〜５ｎｍ）を挿入することも、素子の効率を向上させる有効な方法である（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，７０巻，１５２頁，１９９７年；特開平１０−７４５８６号公報；ＩＥＥＥＴｒａｎｓ．Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｄｅｖｉｃｅｓ，４４巻，１２４５頁，１９９７年；ＳＩＤ ０４ Ｄｉｇｅｓｔ，１５４頁）。

さらに、後述するバソフェナントロリン等の含窒素複素環化合物や８−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体等の金属錯体に代表される有機電子輸送材料に、ナトリウム、カリウム、セシウム、リチウム、ルビジウム等のアルカリ金属をドープする（特開平１０−２７０１７１号公報、特開２００２−１００４７８号公報、特開２００２−１００４８２号公報等に記載）ことにより、電子注入・輸送性が向上し優れた膜質を両立させることが可能となるため好ましい。この場合の膜厚は通常５ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上で、通常２００ｎｍ以下、好ましくは１００ｎｍ以下である。

電子注入層８は、発光層５と同様にして湿式製膜法、或いは真空蒸着法により発光層５上に積層することにより形成される。真空蒸着法の場合には、真空容器内に設置されたるつぼまたは金属ボートに蒸着源を入れ、真空容器内を適当な真空ポンプで１０^−４Ｐａ程度にまで排気した後、るつぼまたは金属ボートを加熱して蒸発させ、るつぼまたは金属ボートと向き合って置かれた基板１上に電子注入層８を形成する。

アルカリ金属の蒸着は、クロム酸アルカリ金属と還元剤をニクロムに充填したアルカリ金属ディスペンサーを用いて行う。このディスペンサーを真空容器内で加熱することにより、クロム酸アルカリ金属が還元されてアルカリ金属が蒸発される。有機電子輸送材料とアルカリ金属とを共蒸着する場合は、有機電子輸送材料を真空容器内に設置されたるつぼに入れ、真空容器内を適当な真空ポンプで１０^−４Ｐａ程度にまで排気した後、各々のるつぼおよびディスペンサーを同時に加熱して蒸発させ、るつぼおよびディスペンサーと向き合って置かれた基板１上に電子注入層８を形成する。このとき、電子注入層８の膜厚方向において均一に共蒸着されるが、膜厚方向において濃度分布があっても構わない。尚、電子注入層８は、これを省略してもよい。

［９］陰極
陰極９は、発光層５側の層（電子注入層８または発光層５等）に電子を注入する役割を果たす。陰極９として用いられる材料は、陽極２に使用される材料を用いることが可能であるが、効率よく電子注入を行うには、仕事関数の低い金属が好ましく、スズ、マグネシウム、インジウム、カルシウム、アルミニウム、銀等の適当な金属またはそれらの合金が用いられる。具体例としては、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、アルミニウム−リチウム合金等の低仕事関数合金電極が挙げられる。

陰極９の膜厚は通常、陽極２と同様である。低仕事関数金属から成る陰極９を保護する目的で、この上にさらに、仕事関数が高く大気に対して安定な金属層を積層することは素子の安定性を増す。この目的のために、アルミニウム、銀、銅、ニッケル、クロム、金、白金等の金属が使われる。

［１０］その他の構成層
以上、図１に示す層構成の素子を中心に説明してきたが、本実施の形態においては、有機電界発光素子における陽極２および陰極９と発光層５との間には、その性能を損なわない限り任意の層を有していてもよく、また発光層５以外の任意の層を省略してもよい。例えば、電子輸送層７および正孔阻止層６は必要に応じて、適宜設ければよく、１）電子輸送層のみ、２）正孔阻止層のみ、３）正孔阻止層／電子輸送層の積層、４）用いない等の用法がある。
または、正孔輸送層４を省略することもできる。
図２は、図１における正孔輸送層４を設けずに作製した本実施の形態が適用される有機電界発光素子の構造例を示す断面模式図である。
図２で示した有機電界発光素子は、基板１、陽極２、正孔注入層３、発光層（有機発光層）５、正孔阻止層６、電子輸送層７、電子注入層８、陰極９が順に積層する。

正孔阻止層６と同様の目的で、正孔注入層３と発光層５の間に電子阻止層（図示せず。）を設けることも効果的である。電子阻止層は、発光層５から移動してくる電子が正孔注入層３に到達するのを阻止することで、発光層５内で正孔との再結合確率を増やし、生成した励起子を発光層５内に閉じこめる役割と、正孔注入層３から注入された正孔を効率よく発光層５の方向に輸送する役割がある。

電子阻止層に求められる特性としては、正孔輸送性が高く、エネルギーギャップ（ＨＯＭＯ、ＬＵＭＯの差）が大きいこと、励起三重項準位（Ｔ１）が高いことが挙げられる。また、発光層５を湿式製膜法で形成する場合、電子阻止層も湿式製膜法で形成することが、素子製造が容易となるため、好ましい。
このため、電子阻止層も湿式製膜適合性を有することが好ましく、このような電子阻止層に用いられる材料としては、上述した有機電界発光素子組成物の他、Ｆ８−ＴＦＢに代表されるジオクチルフルオレンとトリフェニルアミンの共重合体（ＷＯ２００４／０８４２６０号公報記載）等が挙げられる。

尚、図１とは逆の構造、即ち、基板１上に陰極９、電子注入層８、発光層５、正孔注入層３、陽極２の順に積層することも可能であり、既述したように少なくとも一方が透明性の高い２枚の基板の間に有機電界発光素子を設けることも可能である。
さらに、図１に示す層構成を複数段重ねた構造（発光ユニットを複数積層させた構造）とすることも可能である。その際には段間（発光ユニット間）の界面層（陽極がＩＴＯ、陰極がＡｌの場合はその２層）の代わりに、例えばＶ_２Ｏ_５等を電荷発生層（ＣＧＬ）として用いると段間の障壁が少なくなり、発光効率・駆動電圧の観点からより好ましい。

本実施の形態が適用される有機電界発光素子は、単一の素子、アレイ状に配置された構造からなる素子、陽極と陰極がＸ−Ｙマトリックス状に配置された構造のいずれにおいても適用することができる。
本発明の有機化合物を用いた有機電界発光素子は、フラットパネル・ディスプレイ（例えばＯＡコンピュータ用や壁掛けテレビ）、車載表示素子、携帯電話表示や面発光体としての特徴を生かした光源（例えば、複写機の光源、液晶ディスプレイや計器類のバックライト光源）、表示板、標識灯への応用が考えられ、その技術的価値は大きいものである。
なお、本発明の有機化合物は、有機電界発光素子に限らず、電子写真感光体に利用することも有用である。
また、本発明の有機化合物は、電荷輸送材料用としてだけではなく、各種発光材料用、太陽電池材料用、バッテリー材料（電解液、電極、分離膜、安定剤など）用、医療用、塗料材料用、コーティング材料用、有機半導体材料用、トイレタリー材料用、帯電防止材料用、熱電素子材料用などにおいても有用である。

次に、本発明を実施例によってさらに具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例の記載に限定されるものではない。

［有機化合物の製造・評価］
（実施例１）
式（Ｉ）で表される有機化合物（目的物１〜２）の合成例を以下に示す。

大気中において、１，３−ジフェニルプロパン−１，３−ジオン（５．３３ｇ）、３−ブロモフェニルヒドラジン・塩酸塩（５．５９ｇ）、イソプロパノール（２５０ｍｌ）の混合物を、加熱還流下、９時間撹拌した。得られた溶液を濃縮後、メタノール、水を加え、沈殿物をデカンテーションにて分け取り、これをジクロロメタン−ヘキサンの混合溶媒で抽出し、抽出物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製したところ、目的物１（６．２４ｇ）を得た。

窒素気流中において、目的物１（６．２４ｇ）、カルバゾール（５．５５ｇ）、銅粉（１．０５ｇ）、炭酸カリウム（５．７３ｇ）、テトラグライム（１３ｍｌ）の混合物を、１８０℃で５．８時間、次に１９０℃で１．３時間、次に２００℃で３時間撹拌した後、銅粉（１．０５ｇ）、炭酸カリウム（３．７ｇ）、テトラグライム（３ｍｌ）をさらに加えてから、２００℃で７．３時間撹拌した。
得られた混合物にジクロロメタン（１５０ｍｌ）を加え、ろ過後、ろ液を食塩水で洗浄し、得られた溶液に、無水硫酸マグネシウム、活性白土を投入した。
これをさらにろ過し、ろ液を濃縮後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーおよびクロロホルム−メタノールからの再結晶で精製し、目的物２（１．８０ｇ）を得た。
これを高真空下、２６０℃で昇華精製し、目的物２の高純度品（１．６６ｇ）を得た。
脱離電子イオン化質量分析（Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ−Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ：以下、ＤＥＩ−ＭＳと記す。）の結果、質量分析値（Ｍ^＋）は４６１であり、これにより目的物２であることを確認した。
なお、測定装置は日本電子ＪＭＳ−７００／ＭＳｔａｔｉｏｎ質量分析計を使用し、測定条件としては、加速電圧１０ｋＶ、イオン化電圧７０ｅＶ、ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｉｏｎ ｍｏｄｅで行った。

以上の工程により合成した有機化合物（目的物２）の物性は以下の通りである。
ガラス転移温度：７０℃
融点：１６２℃
気化温度：３９４℃

（実施例２）
式（Ｉ）で表される有機化合物（目的物３）の合成例を以下に示す。

不活性ガス雰囲気下、５５％ＮａＨ（１５．２ｇ，３４８ｍｍｏｌ）のＤＭＥ懸濁液（４００ｍＬ）を０度まで冷却し、３−ブロモアセトフェノン（２５ｇ，１１６ｍｍｏｌ）、３−ブロモ安息香酸メチルエステル（１９．２８ｇ，９６．９ｍｍｏｌ）のＤＭＥ溶液（１００ｍＬ）を滴下した。
徐々に温度を上昇させ、８時間還流した。反応終了後、反応液を０度まで冷却し、水（５０ｍＬ）をゆっくりと滴下し、水素ガスが発生しなくなったのを確認して、水にあけ塩化メチレン（１００ｍＬｘ３）で抽出した。

有機層を飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧下に留去した。残渣をエタノールで再結晶して中間体１（３１．２４ｇ、収率８５％）を得た。

中間体１（８．５５ｇ，２２．４ｍｍｏｌ）、３−ブロモフェニルヒドラジン（５ｇ，２２．４ｍｍｏｌ）ｐ−トルエンスルホン酸水和物（８６ｍｇ，０．４５ｍｍｏｌ）のイソプロパノール溶液（１００ｍＬ）を不活性ガス雰囲気下で加熱還流した。
反応終了後、溶媒を減圧下に留去し、残渣をカラムクロマトグラフィーに処し、中間体２（１０．４ｇ、収率８７％）を得た。

不活性ガス雰囲気下、ジベンジリデンアセトンパラジウムクロロホルム付加体（３４９ｍｇ，０．３４ｍｍｏｌ）のトルエン溶液（２５ｍＬ）にトリターシャリーブチルホスフィン（２０４ｍｇ，１．０１ｍｍｏｌ）を滴下し、６０℃で３０分撹拌し錯体を形成させた。
不活性ガス雰囲気下、中間体２（２ｇ，３．７５ｍｍｏｌ）、カルバゾール（２．２３ｇ，１３．５ｍｍｏｌ）、ターシャリーブトキシナトリウム（２．２ｇ，２２．５ｍｍｏｌ）のトルエン溶液（２５ｍＬ）に形成させた錯体を滴下し、６時間加熱還流した。
反応終了後、水にあけ、トルエン（５０ｍＬｘ２）で抽出した。有機層を飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を減圧下に留去した。
残渣をカラムクロマトグラフィーに処し、目的物３（１．３４ｇ、収率４５％）を得た。ＤＥＩ−ＭＳの結果、質量分析値（Ｍ^＋）は７９２であり、これにより目的物３であることを確認した。

（測定例１）
窒素雰囲気下、７７Ｋで、２−メチルテトラヒドロフラン溶媒に、目的物２を溶解させ、３３７ｎｍ波長レーザーで励起したときの燐光発光スペクトルから算出した材料の三重項励起準位は、４２３ｎｍ（２．９３ｅＶ）であり、非常に高い三重項励起準位を有する化合物であることがわかった。

（測定例２）
測定例１と同様にして、目的物３の三重項励起準位を測定した。
三重項励起準位は、４２４ｎｍ（２．９２ｅＶ）であり、非常に高い三重項励起準位を有する化合物であることがわかった。

（比較例１）
測定例１と同様に、下記化合物を評価したところ、三重項励起準位は４５０ｎｍ（２．７５ｅＶ）であった。

（比較例２）
測定例１と同様に、下記化合物を評価したところ、三重項励起準位は４５０ｎｍ（２．７５ｅＶ）であった。本発明の化合物に比べて三重項励起準位が低かった。

［有機電界発光素子の製造・評価］
（実施例３）
図１に示す構造を有する有機電界発光素子を以下の方法で作製した。

ガラス製の基板１の上にインジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）透明導電膜を１５０ｎｍ堆積したもの（スパッター成膜品；シート抵抗１５Ω）を通常のフォトリソグラフィ技術と塩酸エッチングを用いて２ｍｍ幅のストライプにパターニングして陽極２を形成した。

パターン形成したＩＴＯ基板を、アセトンによる超音波洗浄、純水による水洗、イソプロピルアルコールによる超音波洗浄の順で洗浄後、窒素ブローで乾燥させ、最後に紫外線オゾン洗浄を行った。

正孔注入層３を以下のように湿式塗布法によって形成した。正孔注入層３の材料として、下記に示す構造式の芳香族アミノ基を有する高分子化合物（Ｐ−１（重量平均分子量：２９４００、数平均分子量：１２６００））と下記に示す構造式の電子受容性化合物（Ａ−１）とを用い、下記の条件でスピンコートした。

スピンコート条件
溶媒 安息香酸エチル
塗布液濃度 Ｐ−１ ２．０重量％
Ａ−１ ０．４重量％
スピナ回転数 １５００ｒｐｍ
スピナ回転時間 ３０秒
乾燥条件 ２３０℃×１５分
上記のスピンコートにより膜厚３０ｎｍの均一な薄膜が形成された。

続いて、正孔輸送層４として下記に示すトリフェニルアミン誘導体を用いて真空蒸着法によって形成した。このとき、トリフェニルアミン誘導体のるつぼの温度は２６９℃〜２９９℃として、蒸着速度０．０８ｎｍ／秒〜０．１ｎｍ／秒で４０ｎｍの膜厚で積層した。蒸着時の真空度は９．４×１０^−５Ｐａ〜８．７×１０^−５Ｐａであった。

続いて、正孔輸送層４の上に発光層５を蒸着した。発光層５の材料として、下記化合物Ｅ−１（目的物３）を、下記に示す構造式のイリジウム錯体（Ｄ−１）と共に用い、Ｅ−１をるつぼの温度２８６℃〜２９７℃，蒸着速度０．１ｎｍ／秒とし、イリジウム錯体Ｄ−１をるつぼの温度２５４℃〜２５６℃，蒸着速度０．００６ｎｍ／秒として３２．０ｎｍ積層した。蒸着時の真空度は９．４×１０^−５Ｐａ〜９．２×１０^−５Ｐａであった。

次に、正孔阻止層６として下記に示すピリジン誘導体（ＨＢ−１）をるつぼ温度２８９℃〜２８３℃として、蒸着速度０．０８ｎｍ／秒〜０．０９ｎｍ／秒で５ｎｍの膜厚で積層した。蒸着時の真空度は８．０×１０^−５Ｐａ〜７．８×１０^−５Ｐａであった。

次に、正孔阻止層６の上に、電子輸送層７として下記に示すアルミニウムの８−ヒドロキシキノリン錯体（ＥＴ−１）を同様にして蒸着した。この時のアルミニウムの８−ヒドロキシキノリン錯体のるつぼ温度は２３２℃〜２４７℃の範囲で制御し、蒸着時の真空度は８．２×１０^−５Ｐａ〜７．５×１０^−５Ｐａ、蒸着速度は０．０９ｎｍ／秒〜０．１ｎｍ／秒で膜厚は３０ｎｍとした。

上記の正孔輸送層４、発光層５、正孔阻止層６および電子輸送層７を真空蒸着する時の基板温度は室温に保持した。

ここで、電子輸送層７までの蒸着を行った素子を一度真空蒸着装置内より大気中に取り出して、陰極蒸着用のマスクとして２ｍｍ幅のストライプ状シャドーマスクを、陽極２のＩＴＯストライプとは直交するように素子に密着させて、別の真空蒸着装置内に設置して有機層と同様にして装置内の真空度が２．９×１０^−４Ｐａ以下になるまで排気した。陰極９として、先ず、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を、モリブデンボートを用いて、蒸着速度０．００８ｎｍ／秒〜０．０１ｎｍ／秒、真空度２．９×１０^−４Ｐａで、０．５ｎｍの膜厚で電子輸送層７の上に成膜した。次に、アルミニウムを同様にモリブデンボートにより加熱して、蒸着速度０．０８ｎｍ／秒〜０．１ｎｍ／秒、真空度２．７×１０^−４Ｐａ〜２．５×１０^−４Ｐａで膜厚８０ｎｍのアルミニウム層を形成して陰極９を完成させた。以上の２層型陰極９の蒸着時の基板温度は室温に保持した。

以上の様にして、２ｍｍ×２ｍｍのサイズの発光面積部分を有する有機電界発光素子が得られた。この素子の発光特性は１００ｃｄ／ｍ^２時において、以下の通りである。
輝度／電流：４１．０［ｃｄ／Ａ］
電圧：７．０［Ｖ］
発光効率：１８．４［ｌｍ／Ｗ］
素子の発光スペクトルの極大波長は５１３ｎｍであり、イリジウム錯体（Ｄ−１）からのものと同定された。色度はＣＩＥ（ｘ，ｙ）＝（０．２９６，０．６１８）であった。

以上、本実施の形態において詳述した有機化合物は、高い三重項エネルギー準位、高い耐熱性を有し、有機溶剤に対し高い溶解性を有する。また電気的な酸化や還元を繰返し受けても安定である。
このため、この有機化合物よりなる電荷輸送材料、この有機化合物を含む電荷輸送材料組成物及びこの有機化合物を用いた有機電界発光素子によれば、高輝度、高効率且つ長寿命な有機電界発光素子が提供される。
なお、以下の有機化合物、有機電界発光素子についても同様である。

［有機化合物の製造・評価（２）］
（実施例４）
式（Ｉ）で表される有機化合物（目的物４）の合成例を以下に示す。

５５％水素化ナトリウム（１５．２ｇ，３４８ｍｍｏｌ）を乾燥ジメトキシエタン（以下”ＤＭＥ”と略）（４００ｍＬ）に懸濁させ、氷冷下、ｍ−ブロモアセトフェノン（１９．３ｇ，９６．９ｍｍｏｌ）、メチル３−ブロモベンゾエート（２５ｇ，１１６ｍｍｏｌ）のＤＭＥ溶液（１００ｍＬ）を３時間かけて滴下した。
滴下終了後、常温で２時間、６０℃で６時間撹拌した。反応混合物を０℃まで冷却し、メタノールで残存する水素化ナトリウムを分解した後、水に開け、希塩酸で中和後、塩化メチレンで抽出した。
有機層を飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥後、減圧下に溶媒を留去した。残渣をエタノール−トルエンで再結晶して中間体３（３１．２ｇ，８５％）を得た。

中間体３（１０ｇ，２６．２ｍｍｏｌ）、ヒドラジン１水和物（１．４４ｇ，２８．８ｍｍｏｌ）のエタノール溶液（２６０ｍＬ）を還流下で３時間撹拌した。
反応終了後、減圧下で溶媒を留去して、残渣を塩化メチレンに溶解させ、飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄後、硫酸マグネシウムで乾燥させ、減圧下に溶媒を留去した。
残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーに処し、中間体４（９．５ｇ，９６％）を得た。

窒素気流中、カルバゾール（１８．８ｇ）、２，６−ジブロモピリジン（８０．０ｇ）、銅粉末（１４．４ｇ）、炭酸カリウム（３１．２ｇ）、テトラグライム（８０ｍＬ）を、１７０℃に加熱下、７時間撹拌し、室温まで放冷した。
反応混合物にクロロホルムを加え、不溶物を濾別した。濾液に含まれるクロロホルムを減圧留去し、エタノール／水（４０／１）混合液を加え、析出物を濾別した。濾液に水を加え、析出物を濾取し、エタノールで洗浄後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（ｎ−ヘキサン／塩化メチレン＝２／１）で精製することにより、白色結晶の中間体５（１７．７ｇ）を得た。

窒素雰囲気下、中間体４（２．０ｇ，５．３ｍｍｏｌ）、中間体５（２．０５ｇ，１５ｍｍｏｌ）、ヨウ化銅（１０ｍｇ，０．０５３ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム（１．４６ｇ，１０．６ｍｍｏｌ）、Ｎ，Ｎ’−ジメチルエチレンジアミン（４６ｍｇ，０．５３ｍｍｏｌ）の１，４−ジオキサン溶液（５０ｍＬ）を還流下、２４時間撹拌した。
反応混合物を塩化メチレン（１００ｍＬ）で希釈し、無機物を濾過した。溶媒を減圧下に留去して残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーに処し、中間体６（１．９ｇ，５８％）を得た。

窒素雰囲気下、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）クロロホルム付加体（１２５ｍｇ，０．１２ｍｍｏｌ）の乾燥トルエン溶液（１０ｍＬ）にトリターシャリーブチルホスフィン（１４６ｍｇ，０．７３ｍｍｏｌ）を加え、６０℃で２０分撹拌し触媒を合成した。
窒素雰囲気下、中間体６（１．５ｇ，２．４２ｍｍｏｌ）、カルバゾール（１．０ｇ，６．０４ｍｍｏｌ）ターシャリーブトキシナトリウム（１．２ｇ，１２．４ｍｍｏｌ）の乾燥トルエン懸濁液（２０ｍＬ）に常温で先に合成した触媒を添加し、還流下で８時間撹拌した。
反応混合物にトルエンを加えて希釈したのち水にあけ、トルエンで抽出した。有機層を飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を減圧下に留去した。残渣をシリカゲルクロマトグラフィーに処し、目的物４（１．２ｇ、７０％）を得た。
ＤＥＩ−ＭＳの結果、質量分析値（Ｍ^＋）は７９２であり、これにより目的物４であることを確認した。また、ガラス転移温度は、１３１℃であった。

［有機電界発光素子の製造・評価（２）］
（実施例５）
図２に示す構造を有する有機電界発光素子を以下の方法で作製した。

ガラス製の基板１の上にインジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）透明導電膜を１５０ｎｍ堆積したもの（スパッター成膜品；シート抵抗１５Ω）を通常のフォトリソグラフィ技術と塩酸エッチングを用いて２ｍｍ幅のストライプにパターニングして陽極２を形成した。

パターン形成したＩＴＯ基板を、アセトンによる超音波洗浄、純水による水洗、イソプロピルアルコールによる超音波洗浄の順で洗浄後、窒素ブローで乾燥させ、最後に紫外線オゾン洗浄を行った。

次いで、正孔注入層３を以下のように湿式成膜法によって形成した。正孔注入層３の材料として、下記に示す構造式の芳香族アミノ基を有する非共役系高分子化合物（Ｐ−２（重量平均分子量：２６５００，数平均分子量：１２０００））と下記に示す構造式の電子受容性化合物（Ａ−１）とを用い、下記の条件でスピンコートした。

スピンコート条件
溶媒 アニソール
塗布液濃度 Ｐ−２ ２．０重量％
Ａ−１ ０．４重量％
スピナ回転数 ２０００ｒｐｍ
スピナ回転時間 ３０秒
乾燥条件 ２３０℃×３時間
上記のスピンコートにより膜厚３０ｎｍの均一な薄膜が形成された。

続いて、正孔注入層３の上に発光層５を以下のように湿式成膜法を用いて成膜した。発光層５の材料として、Ｅ−１を、下記に示す構造式のイリジウム錯体（Ｄ−２）と共に用い、下記の条件でスピンコートした。

スピンコート条件
溶媒 トルエン
塗布液濃度 Ｅ−１ ２．０重量％
Ｄ−２ ０．１重量％
スピナ回転数 １５００ｒｐｍ
スピナ回転時間 ３０秒
乾燥条件 １００℃×１時間（減圧下）
上記スピンコートにより５３ｎｍの均一な発光層５が得られた。

次に、正孔阻止層６として下記に示すＨＢ−２をるつぼ温度４１９℃〜４３１℃として、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で１０ｎｍの膜厚で積層した。蒸着時の真空度は１．９×１０^−４Ｐａであった。

次に、正孔阻止層６の上に、電子輸送層７として下記に示すフェナントロリン誘導体（ＥＴ−２）を同様にして蒸着した。蒸着時の真空度は１．５×１０^−４Ｐａ〜１．６×１０^−４Ｐａ、蒸着速度は０．１ｎｍ／秒で膜厚は３０ｎｍとした。

上記の正孔阻止層６および電子輸送層７を真空蒸着する時の基板温度は室温に保持した。
ここで、電子輸送層７までの蒸着を行った素子を一度前記真空蒸着装置内より大気中に取り出して、陰極蒸着用のマスクとして２ｍｍ幅のストライプ状シャドーマスクを、陽極２のＩＴＯストライプとは直交するように素子に密着させて、別の真空蒸着装置内に設置して有機層と同様にして装置内の真空度が２．８×１０^−４Ｐａ以下になるまで排気した。陰極９として、先ず、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を、モリブデンボートを用いて、蒸着速度０．００６ｎｍ／秒〜０．０２ｎｍ／秒、真空度２．１×１０^−４Ｐａ〜３．２×１０^−４Ｐａで制御し、０．５ｎｍの膜厚で電子輸送層７の上に成膜した。次に、アルミニウムを同様にモリブデンボートにより加熱して、蒸着速度０．１ｎｍ／秒〜０．５ｎｍ／秒、真空度２．５×１０^−４Ｐａ〜９．０×１０^−４Ｐａの範囲で制御し、膜厚８０ｎｍのアルミニウム層を形成して陰極９を完成させた。以上の２層型陰極９の蒸着時の基板温度は室温に保持した。
以上の様にして、２ｍｍ×２ｍｍのサイズの発光面積部分を有する有機電界発光素子が得られた。この素子の発光特性は以下の通りである。

輝度／電流：２２．４［ｃｄ／Ａ］＠１００ｃｄ／ｍ^２
電圧：７．３［Ｖ］＠１００ｃｄ／ｍ^２
発光効率：９．６［ｌｍ／Ｗ］＠１００ｃｄ／ｍ^２
素子の発光スペクトルの極大波長は４９８ｎｍであり、イリジウム錯体（Ｄ−２）からのものと同定された。色度はＣＩＥ（ｘ，ｙ）＝（０．１８２，０．４０５）であった。

（比較例３）
図２に示す構造を有する有機電界発光素子を以下の方法で作製した。

ガラス製の基板１の上にインジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）透明導電膜を１５０ｎｍ堆積したもの（スパッター成膜品；シート抵抗１５Ω）を通常のフォトリソグラフィ技術と塩酸エッチングを用いて２ｍｍ幅のストライプにパターニングして陽極２を形成した。

パターン形成したＩＴＯ基板を、アセトンによる超音波洗浄、純水による水洗、イソプロピルアルコールによる超音波洗浄の順で洗浄後、窒素ブローで乾燥させ、最後に紫外線オゾン洗浄を行った。

次いで、正孔注入層３を以下のように湿式成膜法によって形成した。正孔注入層３の材料として、下記に示す構造式の芳香族アミノ基を有する非共役系高分子化合物（Ｐ−１（重量平均分子量：２９４００，数平均分子量：１２６００））と下記に示す構造式の電子受容性化合物（Ａ−１）とを用い、下記の条件でスピンコートした。

スピンコート条件
溶媒 安息香酸エチル
塗布液濃度 ＰＢ−１ ２．０重量％
Ａ−１ ０．４重量％
スピナ回転数 １５００ｒｐｍ
スピナ回転時間 ３０秒
乾燥条件 ２３０℃×１５分
上記のスピンコートにより膜厚３０ｎｍの均一な薄膜が形成された。

続いて、正孔注入層３の上に発光層５を以下のように湿式成膜法を用いて成膜した。発光層５の材料として、下記に示すＥ−２、Ｅ−３、およびイリジウム錯体（Ｄ−２）と共に用い、下記の条件でスピンコートした。

スピンコート条件
溶媒 トルエン
塗布液濃度 Ｅ−２ １．０重量％
Ｅ−３ １．０重量％
Ｄ−２ ０．１重量％
スピナ回転数 １５００ｒｐｍ
スピナ回転時間 ３０秒
乾燥条件 １００℃×１時間（減圧下）
上記スピンコートにより６０ｎｍの均一な発光層５が得られた。

次に、正孔阻止層６として下記に示すＨＢ−１をるつぼ温度２３８℃〜２６４℃、蒸着速度０．０１ｎｍ／秒〜０．０７ｎｍ／秒の範囲で制御し、５ｎｍの膜厚で積層した。蒸着時の真空度は２．７×１０^−４Ｐａ〜３．７×１０^−４Ｐａであった。

次いで、トリス（８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウムを加熱して蒸着を行い、電子輸送層７を成膜した。蒸着時のるつぼ温度２４０℃〜２４７℃、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で制御し、３０ｎｍの膜厚で積層した。蒸着時の真空度は３．３×１０^−４Ｐａ〜４．０×１０^−４Ｐａであった。
陰極９の成膜は実施例５と同様にして行った。

以上の様にして、２ｍｍ×２ｍｍのサイズの発光面積部分を有する有機電界発光素子が得られた。この素子の発光特性は以下の通りである。

輝度／電流：１．５［ｃｄ／Ａ］＠１００ｃｄ／ｍ^２
電圧：８．３［Ｖ］＠１００ｃｄ／ｍ^２
発光効率：０．６［ｌｍ／Ｗ］＠１００ｃｄ／ｍ^２
素子の発光スペクトルの極大波長は５１２ｎｍであり、イリジウム錯体（Ｄ−２）からの発光だけでなく、ホスト材料からの発光も確認された。

（比較例４）
発光層５を以下のように成膜した他は、比較例３と同様にして図２に示す構造を有する有機電界発光素子を作製した。

発光層５の材料として、下記に示すＥ−４をイリジウム錯体（Ｄ−２）と共に用い、下記の条件でスピンコートした。

スピンコート条件
溶媒 トルエン
塗布液濃度 Ｅ−４ ２．０重量％
Ｄ−２ ０．１重量％
スピナ回転数 １５００ｒｐｍ
スピナ回転時間 ３０秒
乾燥条件 １００℃×１時間（減圧下）
上記スピンコートにより６０ｎｍの均一な発光層５が得られた。

以上の様にして、２ｍｍ×２ｍｍのサイズの発光面積部分を有する有機電界発光素子が得られた。この素子の発光特性は以下の通りである。

輝度／電流：９．８［ｃｄ／Ａ］＠１００ｃｄ／ｍ^２
電圧：８．２［Ｖ］＠１００ｃｄ／ｍ^２
発光効率：３．８［ｌｍ／Ｗ］＠１００ｃｄ／ｍ^２
素子の発光スペクトルの極大波長は４７０ｎｍであり、イリジウム錯体（Ｄ−２）からの発光と同定された。色度はＣＩＥ（ｘ，ｙ）＝（０．２０１，０．３６２）であった。

本実施の形態が適用される有機電界発光素子に好適な構造例を示す断面の模式図である。 図１における正孔輸送層を設けずに作製した本実施の形態が適用される有機電界発光素子の構造例を示す断面の模式図である。

符号の説明

１…基板、２…陽極、３…正孔注入層、４…正孔輸送層、５…発光層（有機発光層）、６…正孔阻止層、７…電子輸送層、８…電子注入層、９…陰極

Claims (10)

1. 下記一般式（Ｉ）で表されることを特徴とする有機化合物。
   

   

   （式（Ｉ）中、Ｇ^１〜Ｇ^３は、互いに独立に任意の芳香族炭化水素基、または一般式（ＩＩ）で表される部分構造に繋がる直接結合または任意の連結基を表す。但し、Ｇ^１〜Ｇ^３の何れか１以上は、一般式（ＩＩ）で表される部分構造に繋がる直接結合または任意の連結基を表す。当該部分構造は、さらに他の任意の基で置換されていてもよい。）
   

   

   （式（ＩＩ）中、環Ａは、芳香族６員環を表し、Ｘ^１〜Ｘ^４は、互いに独立に、窒素原子または置換基を有していてもよい炭素原子を表す。Ｃｚは、置換基を有していてもよいＮ−カルバゾリル基を表す。但し、環Ａと直接結合している（置換基を有していてもよい）Ｎ原子の数は、該Ｎ−カルバゾリル基を含め１または２である。）
2. 前記一般式（ＩＩ）で表される部分構造に繋がる場合の前記置換基Ｇ^１〜Ｇ^３が、直接結合であることを特徴とする請求項１記載の有機化合物。
3. 前記置換基Ｇ^１〜Ｇ^３の内、少なくとも２つが、互いに独立に、一般式（ＩＩ）で表される部分構造に繋がる直接結合または任意の連結基で表されることを特徴とする請求項１または２に記載の有機化合物。
4. 前記環Ａが、ベンゼン環またはピリジン環であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の有機化合物。
5. 請求項１乃至４の何れか１項に記載の有機化合物からなることを特徴とする電荷輸送材料。
6. 請求項１乃至４の何れか１項に記載の有機化合物と溶剤とを含有することを特徴とする電荷輸送材料組成物。
7. さらに燐光発光性色素を含有することを特徴とする請求項６に記載の電荷輸送材料組成物。
8. 基板上に、陽極、陰極、およびこれら両極間に設けられた有機発光層を有する有機電界発光素子であって、請求項１乃至４の何れか１項に記載の有機化合物を含有してなる層を有することを特徴とする有機電界発光素子。
9. 前記請求項１乃至４の何れか１項に記載の有機化合物を含有する層が有機発光層である請求項８に記載の有機電界発光素子。
10. 前記有機発光層が、請求項１乃至４の何れか１項に記載の有機化合物をホスト材料とし、当該ホスト材料に対して、燐光発光性色素がドープされてなる請求項９に記載の有機電界発光素子。

Images