JPWO2012144176A1 - ピレン誘導体、有機発光媒体、及びこれらを含む有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents

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Abstract

下記式（１）で表されるピレン誘導体及び下記式（２）で表されるフェニル置換アントラセン誘導体を含む有機発光媒体。

Description

本発明は、ピレン誘導体、有機発光媒体、及びこれらを含む有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
有機物質を使用した有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子は、固体発光型の安価な大面積フルカラー表示素子としての用途が有望視され、多くの開発が行われている。一般に有機ＥＬ素子は、発光層及び該層を挟んだ一対の対向電極から構成されている。発光は、両電極間に電界が印加されると、陰極側から電子が注入され、陽極側から正孔が注入される。さらに、この電子が発光層において正孔と再結合し、励起状態を生成し、励起状態が基底状態に戻る際にエネルギーを光として放出する。
最近の有機ＥＬ素子は、長寿命化技術が進展し携帯電話やテレビ等のフルカラーディスプレイへ応用されつつあるなか、発光材料の改良により有機ＥＬ素子の性能は徐々に改善されてきている。
例えば、特許文献１〜３には、特定の構造のアントラセンホストとジアミノピレンドーパントとの組み合わせが開示されているが、さらなる発光特性の向上（高発光効率、長寿命等）が要求されている。
ＷＯ２００４／０１８５８７号パンフレット 特開２００４−２０４２３８号公報 ＷＯ２００５／１０８３４８号パンフレット
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、高効率・長寿命な有機ＥＬ素子を提供することを目的とするものである。
本発明者らは、特定の位置に特定の構造を有するピレン誘導体と、フェニル置換アントラセン誘導体を用いた有機発光媒体が、高い発光効率を示し、かつ長寿命であることを見出した。そして、その有機発光媒体からなる有機薄膜を発光層に用いた有機エレクトロルミネッセンス素子が、高効率かつ長寿命であることを見出し、本発明を完成させた。
本発明によれば、以下の有機発光媒体、有機薄膜及び有機エレクトロルミネッセンス素子が提供される。
１．下記式（１）で表されるピレン誘導体及び下記式（２）で表されるフェニル置換アントラセン誘導体を含む有機発光媒体。
Figure 2012144176
 ［式中、Ａｒ１〜Ａｒ４は、それぞれ独立に置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、又は置換若しくは無置換の環形成原子数５〜２０のヘテロアリール基であり、
Ｘ１〜Ｘ８は、それぞれ独立に水素原子、置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基及び／又は置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリール基で置換された若しくは無置換のシリル基、シアノ基、置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールオキシ基、置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアラルキル基、ハロゲン原子、又は置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のハロゲン化アルキル基であり、
Ｒ１〜Ｒ８は、それぞれ独立に水素原子、置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基及び／又は置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリール基で置換された若しくは無置換のシリル基、シアノ基、置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールオキシ基、又は置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアラルキル基であり、
Ｒ１とＲ２、Ｒ２とＲ３、Ｒ３とＲ４、Ｒ５とＲ６、Ｒ６とＲ７及びＲ７とＲ８は、それぞれ互いに結合して置換若しくは無置換の炭化水素環、又は置換若しくは無置換の複素環を形成してもよい。］
Figure 2012144176
 ［式中、Ａｒ１１は、置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリーレン基、又は置換若しくは無置換の環形成原子数５〜２０のヘテロアリーレン基であり、
ｍは、０〜３の整数であり、ｍが０の場合はＡｒ１１は単結合であり、
Ａｒ１２は、置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、又は置換若しくは無置換の環形成原子数５〜２０のヘテロアリール基であり、
ｎは、１〜３の整数であり、
ｍ又はｎが２以上の場合、複数のＡｒ１１及びＡｒ１２はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。］
２．Ｘ１〜Ｘ８が水素原子である１に記載の有機発光媒体。
３．Ｘ２及びＸ６が置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、又は置換若しくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基であり、Ｘ１、Ｘ３〜Ｘ５、Ｘ７及びＸ８が水素原子である１に記載の有機発光媒体。
４．Ａｒ３及びＡｒ４が置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基である１〜３のいずれかに記載の有機発光媒体。
５．Ｒ３及びＲ７、又はＲ２及びＲ６が、置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基である１〜４のいずれかに記載の有機発光媒体。
６．Ａｒ３及びＡｒ４が置換若しくは無置換のフェニル基である４又は５に記載の有機発光媒体。
７．Ｒ３及びＲ７、又はＲ２及びＲ６が置換若しくは無置換のフェニル基である５又は６に記載の有機発光媒体。
８．ｍが１、かつｎが１である１〜７のいずれかに記載の有機発光媒体。
９．ｍが０、かつｎが１である１〜７のいずれかに記載の有機発光媒体。
１０．Ａｒ１１が置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリーレン基又は置換若しくは無置換の環形成原子数５〜２０のヘテロアリーレン基であり、Ａｒ１２が置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリール基又は置換若しくは無置換の環形成原子数５〜２０のヘテロアリール基である８に記載の有機発光媒体。
１１．Ａｒ１２が置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリール基又は置換若しくは無置換の環形成原子数５〜２０のヘテロアリール基である９に記載の有機発光媒体。
１２．Ａｒ１１が置換若しくは無置換のフェニレン基、又は置換もしくは無置換のナフタレニレン基である１０に記載の有機発光媒体。
１３．Ａｒ１２が置換もしくは無置換のナフチル基、置換若しくは無置換のベンズアントラセニル基、置換若しくは無置換のベンズフェナントレニル基、置換若しくは無置換のフェナントリル基、又は置換若しくは無置換のジベンゾフラニル基である１１に記載の有機発光媒体。
１４．Ａｒ１１が置換若しくは無置換のフェニレン基であり、Ａｒ１２が置換若しくは無置換のナフチル基である１２に記載の有機発光媒体。
１５． 下記式（１０）で表されるピレン誘導体。
Figure 2012144176
 ［式中、Ａｒ１〜Ａｒ６は、それぞれ独立に置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、又は置換若しくは無置換の環形成原子数５〜２０のヘテロアリール基であり、
Ｘ１〜Ｘ８は、それぞれ独立に水素原子、置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基及び／又は置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリール基で置換された若しくは無置換のシリル基、シアノ基、置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールオキシ基、置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアラルキル基、ハロゲン原子、又は置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のハロゲン化アルキル基であり、
Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１４〜Ｒ１６及びＲ１８は、それぞれ独立に水素原子、置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基及び／又は置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリール基で置換された若しくは無置換のシリル基、又は置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアラルキル基である。］
１６．陰極と陽極の間に、発光層を含む１以上の有機薄膜層が狭持され、
前記発光層が、１〜１４のいずれか記載の有機発光媒体又は１５記載のピレン誘導体を含む有機エレクトロルミネッセンス素子。
本発明によれば、高効率・長寿命な有機発光媒体、有機薄膜及び有機ＥＬ素子が提供できる。
以下、本発明の有機発光媒体及び有機エレクトロルミネッセンス素子を詳細に説明する。
Ｉ．有機発光媒体
本発明の有機発光媒体は、下記式（１）で表されるピレン誘導体及び下記式（２）で表されるフェニル置換アントラセン誘導体を含むことを特徴とする。
ここで、式（１）で表されるピレン誘導体はドーピング材料（ドーパント）として、下記式（２）で表されるフェニル置換アントラセン誘導体はホスト材料として機能する。
Figure 2012144176
［式中、Ａｒ１〜Ａｒ４は、それぞれ独立に置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、又は置換若しくは無置換の環形成原子数５〜２０のヘテロアリール基であり、
Ｘ１〜Ｘ８は、それぞれ独立に水素原子、置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基及び／又は置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリール基で置換された若しくは無置換のシリル基、シアノ基、置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールオキシ基、置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアラルキル基、ハロゲン原子、又は置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のハロゲン化アルキル基であり、
Ｒ１〜Ｒ８は、それぞれ独立に水素原子、置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基及び／又は置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０１８のアリール基で置換された若しくは無置換のシリル基、シアノ基、置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールオキシ基、又は置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアラルキル基であり、
Ｒ１とＲ２、Ｒ２とＲ３、Ｒ３とＲ４、Ｒ５とＲ６、Ｒ６とＲ７及びＲ７とＲ８は、それぞれ互いに結合して置換若しくは無置換の炭化水素環、又は置換若しくは無置換の複素環を形成してもよい。］
Figure 2012144176
［式中、Ａｒ１１は、置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリーレン基（芳香族炭化水素基）、又は置換若しくは無置換の環形成原子数５〜２０のヘテロアリーレン基（芳香族複素環基）であり、
ｍは、０〜３の整数であり、ｍが０の場合はＡｒ１１は単結合であり、
Ａｒ１２は、置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、又は置換若しくは無置換の環形成原子数５〜２０のヘテロアリール基であり、
ｎは、１〜３の整数であり、
ｍ又はｎが２以上の場合、複数のＡｒ１１及びＡｒ１２はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。］
以下、上記式（１）及び（２）中の各置換基について具体例等を挙げて説明する。
本明細書において、「環形成炭素」とは、炭素と水素からなる、飽和脂肪族環式構造、不飽和脂肪族環式構造、又は芳香族炭化水素環式構造を構成する炭素原子を意味する。「環形成原子」とは、ヘテロ原子を含む、飽和脂肪族環式構造、不飽和脂肪族環式構造、及び芳香族複素環式構造を構成する炭素原子及びヘテロ原子を意味する。
また、「炭化水素環」は、炭素と水素からなる、飽和脂肪族環式構造、不飽和脂肪族環式構造、又は芳香族炭化水素環式構造を含み、「複素環」は、ヘテロ原子を含む、飽和脂肪族環式構造、不飽和脂肪族環式構造、及び芳香族複素環式構造を含む。
本明細書において、式（１)で表されるピレン誘導体及び式（２）で表されるフェニル置換アントラセン誘導体を構成する全ての原子において対応する同位体を含む。
Ａｒ１〜Ａｒ４、Ｘ１〜Ｘ８及びＲ１〜Ｒ８及びＡｒ１２における環形成炭素数６〜３０のアリール基には、環形成炭素数６〜３０の非縮合芳香族炭化水素環基、環形成炭素数１０〜３０の縮合芳香族炭化水素環基及び環形成炭素数９〜３０の環集合芳香族炭化水素環基を含む。ここで、「非縮合芳香族炭化水素環」とは、複数の芳香族環（単環及び／又は縮合環）が単結合で結合されている基を意味し、「縮合芳香族炭化水素環」とは、複数の芳香族環が２個以上の共通の環形成炭素原子で結合されている環を意味し、「環集合芳香族炭化水素環」とは、芳香族環と脂肪族環が２個以上の共通の環形成炭素原子で結合されている環を意味する。
環形成炭素数６〜３０のアリール基の具体例としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ナフタセニル基、ピレニル基、クリセニル基、フルオレニル基、ベンゾ［ｃ］フェナントリル基、ベンゾ［ｇ］クリセニル基、トリフェニレニル基、９、９−ジメチルフルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、ジベンゾフルオレニル基、ビフェニルイル基、ターフェニルイル基、フルオランテニル基等が挙げられる。上述したアリール基の中でもフェニル基、ビフェニルイル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基が特に好ましい。前記アリール基の環形成炭素数は、６〜１８が好ましく、６〜１０がさらに好ましい。
Ａｒ１〜Ａｒ４及びＡｒ１２における環形成原子数５〜２０のヘテロアリール基は、環形成原子数５〜２０の非縮合芳香族複素環基、及び環形成原子数１０〜２０の縮合芳香族複素環基及び環形成原子数９〜２０の環集合芳香族複素環基を含む。ここで、「非縮合芳香族複素環」とは、１個以上の芳香族複素環を含む２個以上の芳香族環（単環及び／又は縮合環）が単結合で結合されている基を意味し、「縮合芳香族複素環」とは、１個以上の芳香族複素環を含む２個以上の芳香族環が２個以上の共通の環形成原子で結合されている環を意味し、「環集合芳香族炭化水素環」とは、１個以上の芳香族複素環と脂肪族環が２個以上の共通の炭素原子で結合されている環を意味する。
環形成原子数５〜２０のヘテロアリール基の具体例としては、ピロリル基、ピラジニル基、ピリジニル基、インドリル基、イソインドリル基、フリル基、ベンゾフラニル基、イソベンゾフラニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、キノリル基、イソキノリル基、キノキサリニル基、カルバゾリル基、フェナントリジニル基、アクリジニル基、フェナントロニル基、フェナジニル基、フェノチアジニル基、フェノキサジニル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、２−メチルピロリル基、トリアジニル基、ピリミジニル基等が挙げられる。好ましくは、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、カルバゾリル基である。前記ヘテロアリール基の環形成原子数は、５〜１４が好ましい。
Ｘ１〜Ｘ８及びＲ１〜Ｒ８における炭素数１〜２０のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基等が挙げられる。中でもメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基が好ましい。炭素数は、１〜１０が好ましく、１〜８がより好ましく、１〜６がさらに好ましい。
Ｘ１〜Ｘ８及びＲ１〜Ｒ８における環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、１−アダマンチル基、２−アダマンチル基、１−ノルボルニル基、２−ノルボルニル基等が挙げられる。環形成炭素数は、３〜１０が好ましく、３〜８がより好ましく、３〜６がさらに好ましい。
Ｘ１〜Ｘ８及びＲ１〜Ｒ８における置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基及び／又は置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリール基で置換されたシリル基としては次のものが挙げられる。
アルキル置換されたシリル基は、−ＳｉＹ３と表され、Ｙとして前記の炭素数１〜２０のアルキル基の例が挙げられ、具体的には、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、ｔ−ブチルジメチルシリル基、プロピルジメチルシリル基等が挙げられる。
アリール置換されたシリル基は、−ＳｉＺ３と表され、Ｚとして前記の環形成炭素数６〜３０のアリール基の例のうちの環形成炭素数６〜１８のアリール基が挙げられ、具体的には、トリフェニルシリル基、フェニルジメチルシリル基、ｔ−ブチルジフェニルシリル基、トリトリルシリル基、トリキシリルシリル基等が挙げられる。
アルキル及びアリール置換されたシリル基は、−ＳｉＹｎＺ（３−ｎ）（ｎは１又は２）と表され、Ｙとして前記の炭素数１〜２０のアルキル基の例が挙げられ、Ｚとして前記の環形成炭素数６〜３０のアリール基の例のうちの環形成炭素数６〜１８のアリール基が挙げられ、具体例は、上記の通りである。
Ｘ１〜Ｘ８及びＲ１〜Ｒ８における炭素数１〜２０のアルコキシ基は、−ＯＹと表され、Ｙとして前記の炭素数１〜２０のアルキル基の例が挙げられ、具体的には、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基等が挙げられる。
Ｘ１〜Ｘ８及びＲ１〜Ｒ８における環形成炭素数６〜３０のアリールオキシ基は、−ＯＺと表され、Ｚとして前記の環形成炭素数６〜３０のアリール基の例が挙げられ、具体的には、フェノキシ基等が挙げられる。
Ｘ１〜Ｘ８及びＲ１〜Ｒ８における環形成炭素数６〜３０のアラルキル基は、−Ｙ−Ｚと表され、Ｙとして上記の炭素数１〜２０のアルキル基の例に対応するアルキレン基の例が挙げられ、Ｚとして上記の環形成炭素数６〜３０のアリール基の例が挙げられる。具体的には、ベンジル基、フェニルエチル基、２−フェニルプロパン−２−イル基等が挙げられる。
Ｘ１〜Ｘ８におけるハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等が挙げられ、好ましくはフッ素原子である。
Ｘ１〜Ｘ８における炭素数１〜２０のハロゲン化アルキル基としては、炭素数１〜２０のフッ素化アルキル基が好ましく、具体的には、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、フルオロエチル基、トリフルオロメチルメチル基等が挙げられる。
Ａｒ１１における環形成炭素数６〜３０のアリーレン基は、−Ｚ−と表され、Ｚとして上記の環形成炭素数６〜３０のアリール基の例に対応するアリーレン基が挙げられる。
Ａｒ１１における環形成原子数５〜２０のヘテロアリーレン基は、−Ｐ−と表され、Ｐとして上記の環形成原子数５〜２０のヘテロアリール基の例に対応するヘテロアリーレン基が挙げられる。
また、「置換若しくは無置換の」上記各基における置換基としては、上述したような炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のアルキル基及び／又は環形成炭素数６〜１８のアリール基で置換されたシリル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数１〜２０のハロアルキル基、炭素数１〜２０のハロアルコキシ基、環形成炭素数６〜３０のアリール基、環形成原子数５〜２０のヘテロアリール基、環形成炭素数６〜３０のアリールオキシ基、環形成炭素数６〜３０のアラルキル基、炭素数３〜２０のシクロアルキル基及びシアノ基、カルボキシ基、炭素数１〜２０のカルボニル化合物、フッ素原子、炭素数１〜２０のハロゲン化アルキル基等が挙げられる。
また、上記式（１）において、Ｒ１とＲ２、Ｒ２とＲ３、Ｒ３とＲ４、Ｒ５とＲ６、Ｒ６とＲ７及びＲ７とＲ８は、それぞれ互いに結合して置換若しくは無置換の炭化水素環、又は置換若しくは無置換の複素環を形成してもよい。形成した具体的な炭化水素環には、ナフチル基、フェナントリル基、ピレニル基、９,９−ジメチルフルオレニル基等がある。形成した具体的な複素環には、ベンゾフラニル基、ジベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、1−アリールインドリル基、９−アリールカルバゾリル基等がある。
上記式（２）において、ｍはＡｒ１１の繰り返し数を示し、０〜３の整数であり、好ましくは０〜２の整数である。ｍが２以上の場合、複数のＡｒ１１は互いに同一であっても異なっていてもよい。また、ｍが０の場合、Ａｒ１１は単結合となる。
上記式（２）において、ｍが１〜３のときは、ｎはＡｒ１２のＡｒ１１への置換数を示し、１〜３の整数であり、好ましくは１〜２の整数である。ｎが２以上の場合、複数のＡｒ１２は互いに同一であっても異なっていてもよい。ｍが０のときは、ｎは１であり、Ａｒ１２はアントラセン骨格へ結合する。
好ましくは、上記式（１）において、Ｘ２が置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数３〜１０のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基及び／又は置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリール基で置換された若しくは無置換のシリル基、又は置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基であり、Ｘ１、Ｘ３〜Ｘ８が水素原子である。
他の好ましい形態として、上記式（１）において、Ｘ２及びＸ６が置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数３〜１０のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基及び／又は置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリール基で置換された若しくは無置換のシリル基、又は置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基であり、Ｘ１、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ７、Ｘ８が水素原子である。
Ｘ２及びＸ６の置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基は、好ましくは炭素数１〜６のアルキル基である。Ｘ２及びＸ６の置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基及び／又は置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリール基で置換された若しくは無置換のシリル基は、好ましくは置換若しくは無置換の炭素数３〜２０のアルキルシリル基であり、より好ましくは炭素数３〜１２のアルキルシリル基である。
他の好ましい形態として、上記式（１）において、Ｘ１〜Ｘ８は水素原子である。
好ましくは、上記式（１）において、Ｘ２及びＸ６が置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、又は置換若しくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基であり、Ｘ１、Ｘ３〜Ｘ５、Ｘ７及びＸ８が水素原子である。
好ましくは、上記式（１）において、Ａｒ３及びＡｒ４が置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基である。
好ましくは、上記式（１）において、Ｒ３及びＲ７、又はＲ２及びＲ６が、置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基である。この場合、好ましくは他のＲ１〜Ｒ８は水素である。
好ましくは、上記式（１）において、Ａｒ３及びＡｒ４が置換若しくは無置換のフェニル基である。
好ましくは、上記式（１）において、Ｒ３及びＲ７、又はＲ２及びＲ６が置換若しくは無置換のフェニル基である。この場合、好ましくは他のＲ１〜Ｒ８は水素である。
好ましくは、上記式（１）において、合成のし易さ等から、Ａｒ１とＡｒ２、Ａｒ３とＡｒ４、Ｒ１とＲ５、Ｒ２とＲ６、Ｒ３とＲ７、Ｒ４とＲ８、Ｘ１とＸ５、Ｘ２とＸ６、Ｘ３とＸ７、Ｘ４とＸ８の少なくとも１以上が、より好ましくは全てが同じである（点対称となる）。
好ましくは、上記式（２）において、ｍが１、かつｎが１である。
このとき、Ａｒ１１が置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリーレン基又は置換若しくは無置換の環形成原子数５〜２０のヘテロアリーレン基であり、Ａｒ１２が置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリール基又は置換若しくは無置換の環形成原子数５〜２０のヘテロアリール基であることが好ましい。
Ａｒ１１が置換若しくは無置換のフェニレン基、又は置換もしくは無置換のナフタレニレン基であることがより好ましい。
Ａｒ１１が置換若しくは無置換のフェニレン基であり、Ａｒ１２が置換若しくは無置換のナフチル基であることがさらに好ましい。
好ましくは、上記式（２）において、ｍが０、かつｎが１である。
このとき、Ａｒ１２が置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリール基又は置換若しくは無置換の環形成原子数５〜２０のヘテロアリール基であることが好ましい。
さらに、Ａｒ１２が置換もしくは無置換のナフチル基、置換若しくは無置換のベンズアントラセニル基、置換若しくは無置換のベンズフェナントレニル基、置換若しくは無置換のフェナントリル基、又は置換若しくは無置換のジベンゾフラニル基であることがより好ましい。
本発明の有機発光媒体に用いる上記式（１）で表されるピレン誘導体の好ましい具体例化合物を下記に示す。
Figure 2012144176
Figure 2012144176
Figure 2012144176
本発明は、さらに、以下の式（１０）の化合物を提供する。有機発光媒体には、式（２）の誘導体と共に、この式（１０）の化合物を用いることができる。この場合、式（２）の誘導体はホスト材料、式（１０）の化合物はドーパント材料として機能する。
Figure 2012144176
式（１０）中、Ａｒ１〜Ａｒ４、Ｘ１〜Ｘ８は、式（１）のＡｒ１〜Ａｒ４、Ｘ１〜Ｘ８とそれぞれ同じであり説明を略する。
Ａｒ５、Ａｒ６は、式（１）のＡｒ１〜Ａｒ４と同じであり説明を略する。
Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１４〜Ｒ１６及びＲ１８は、それぞれ独立に水素原子、置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基及び／又は置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリール基で置換された若しくは無置換のシリル基、又は置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアラルキル基である。
Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１４〜Ｒ１６及びＲ１８の炭素数１〜２０のアルキル基、環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、炭素数１〜２０のアルキル基及び／又は環形成炭素数６〜１８のアリール基で置換された若しくは無置換のシリル基、環形成炭素数６〜３０のアラルキル基、及びこれらの基に置換する置換基は、式（１）の対応する基とその置換基とそれぞれ同じであり説明を略する。
尚、式（１）の誘導体の好適例の説明において、Ａｒ１〜Ａｒ４、Ｘ１〜Ｘ８については式（１０）の誘導体にも当てはまる。
Ａｒ５、Ａｒ６については、好ましくは置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基であり、より好ましくは置換若しくは無置換のフェニル基である。
Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１４〜Ｒ１６及びＲ１８については、好ましくは水素である。
また、好ましくは、Ｒ１２及びＲ１６は、好ましくは置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基であり、より好ましくは置換若しくは無置換のフェニル基である。この場合、好ましくは他のＲ１１、Ｒ１２、Ｒ１４〜Ｒ１６及びＲ１８は水素である。
ｍ−位にＡｒ５とＡｒ６（特にフェニル）が結合している上記式（１０）の化合物は、ｐ−位にＡｒ５とＡｒ６が結合している化合物に比べて、アミン部分に対しての共役系の広がりが小さく、またアミン部への電子供与性も低く抑えられるため、短波長化する傾向にあるので、色純度が向上する。また、分子構造において三次元的に平面性が高くなりホスト原子とのエネルギー交換が効率的に行われると考えられ、効率が向上する傾向にある
本発明の有機発光媒体に用いる上記式（２）で表されるフェニル置換アントラセン誘導体の好ましい具体例化合物を下記に示す。
Figure 2012144176
Figure 2012144176
Figure 2012144176
Figure 2012144176
Figure 2012144176
上記式（１）で表されるピレン誘導体の少なくとも一種をドーピング材料（ドーパント）として用い、かつ上記式（２）で表されるフェニル置換アントラセン誘導体の少なくとも一種をホスト材料として用いた有機発光媒体は、発光効率が高く、寿命が長いという特性を有し、有機エレクトロルミネッセンス素子等の発光層として用いることにより、発光効率が高く、長寿命の素子が得られる。
尚、本発明の有機発光媒体には、その効果を損なわず、またさらに高効率で長寿命な発光媒体とするために、上記ピレン誘導体及びフェニル置換アントラセン誘導体の他に、各種の材料を含有させることができる。含有させることができる材料については、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の説明において後述する。
ＩＩ．有機エレクトロルミネッセンス素子
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、本発明の有機ＥＬ素子という）は、陰極と陽極の間に少なくとも発光層を含む１以上の有機薄膜層が狭持されている。
発光層が本発明の有機発光媒体又は式（１０）のピレン誘導体を含む。発光層が式（１０）のピレン誘導体を含むとき、ホスト材料として式（２）の誘導体を共に含むことが好ましい。
本発明の有機ＥＬ素子においては、発光層は、
発光機能を有する有機層であって、ドーピングシステムを採用する場合、ホスト材料とドーパント材料を含んでいる。このとき、ホスト材料は、主に電子と正孔の再結合を促し、励起子を発光層内に閉じ込める機能を有し、ドーパント材料は、再結合で得られた励起子を効率的に発光させる機能を有する。
発光層への正孔の注入し易さと電子の注入し易さは異なっていてもよく、また、発光層中での正孔と電子の移動度で表される正孔輸送能と電子輸送能が異なっていてもよい。
有機薄膜層を形成する方法としては、例えば蒸着法、スピンコート法、ＬＢ法等の公知の方法を適用することができる。樹脂等の結着剤と材料化合物とを溶剤に溶かして溶液とした後、これをスピンコート法等により薄膜化することによっても、有機薄膜層を形成することができる。
複数の有機薄膜層を形成する場合、同一の方法のみで形成してもよいし、二つ又は二つ以上の方法を用いて形成してもよい。
本発明において、有機薄膜層が複数の有機ＥＬ素子としては、（陽極／正孔注入層／発光層／陰極）、（陽極／発光層／電子注入層／陰極）、（陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極）、（陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子注入層／陰極）、（陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極）等の構成で積層したものが挙げられる。
本発明の有機ＥＬ素子は、発光層を少なくとも２つ有するタンデム素子構成とすることができる。具体的な構成の例を以下に示す。
陽極／第１発光層／中間層／第２発光層／電子輸送帯域／陰極
陽極／第１発光層／電子輸送帯域／中間層／第２発光層／陰極
陽極／第１発光層／電子輸送帯域／中間層／第２発光層／電子輸送帯域／陰極
陽極／第１発光層／中間層／第２発光層／電子輸送帯域／陰極
陽極／第１発光層／電子輸送帯域／中間層／第２発光層／陰極
陽極／第１発光層／電荷障壁層／第２発光層／電子輸送帯域／陰極
陽極／第１発光層／電荷障壁層／第２発光層／第３発光層／電子輸送帯域／陰極
本発明の有機発光媒体又は式（１０）のピレン誘導体は、これらの発光層の一つ又は２以上の発光層に用いることができる。また他の発光層は他の蛍光発光性の材料を用いた有機発光媒体や燐光発光性の材料を用いた有機発光媒体を用いることができる。
有機ＥＬ素子は、有機薄膜層を複数層構造にすることにより、クエンチングによる輝度や寿命の低下を防ぐことができる。正孔注入層、発光層、電子注入層は、それぞれ二層以上の層構成により形成されてもよい。その際には、正孔注入層の場合、電極から正孔を注入する層を正孔注入層、正孔注入層から正孔を受け取り発光層まで正孔を輸送する層を正孔輸送層と呼ぶ。同様に、電子注入層の場合、電極から電子を注入する層を電子注入層、電子注入層から電子を受け取り発光層まで電子を輸送する層を電子輸送層と呼ぶ。これらの各層は、材料のエネルギー準位、耐熱性、有機層又は金属電極との密着性等の各要因により選択されて使用される。
本発明の有機発光媒体又は式（１０）のピレン誘導体を用いない発光層に使用できる材料としては、例えば、ナフタレン、フェナントレン、ルブレン、アントラセン、テトラセン、ピレン、ペリレン、クリセン、デカシクレン、コロネン、テトラフェニルシクロペンタジエン、ペンタフェニルシクロペンタジエン、フルオレン、スピロフルオレン等の縮合多環芳香族化合物及びそれらの誘導体、トリス（８−キノリノラート）アルミニウム等の有機金属錯体、トリアリールアミン誘導体、スチリルアミン誘導体、スチルベン誘導体、クマリン誘導体、ピラン誘導体、オキサゾン誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、ピラジン誘導体、ケイ皮酸エステル誘導体、ジケトピロロピロール誘導体、アクリドン誘導体、キナクリドン誘導体等が挙げられる。
上記の化合物は、本発明の目的を損なわない範囲で、本発明の有機発光媒体又は式（１０）のピレン誘導体を用いる発光層にも、加えて用いることができる。
正孔注入材料としては、正孔を輸送する能力を持ち、陽極からの正孔注入効果、発光層又は発光材料に対して優れた正孔注入効果を有し、かつ薄膜形成能力の優れた化合物が好ましい。具体的には、フタロシアニン誘導体、ナフタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、ベンジジン型トリフェニルアミン、ジアミン型トリフェニルアミン、ヘキサシアノヘキサアザトリフェニレン等と、それらの誘導体、及びポリビニルカルバゾール、ポリシラン、導電性高分子等の高分子材料が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本発明の有機ＥＬ素子において使用できる正孔注入材料の中で、さらに効果的な正孔注入材料は、フタロシアニン誘導体である。
フタロシアニン（Ｐｃ）誘導体としては、例えば、Ｈ２Ｐｃ、ＣｕＰｃ、ＣｏＰｃ、ＮｉＰｃ、ＺｎＰｃ、ＰｄＰｃ、ＦｅＰｃ、ＭｎＰｃ、ＣｌＡｌＰｃ、ＣｌＧａＰｃ、ＣｌＩｎＰｃ、ＣｌＳｎＰｃ、Ｃｌ２ＳｉＰｃ、（ＨＯ）ＡｌＰｃ、（ＨＯ）ＧａＰｃ、ＶＯＰｃ、ＴｉＯＰｃ、ＭｏＯＰｃ、ＧａＰｃ−Ｏ−ＧａＰｃ等のフタロシアニン誘導体及びナフタロシアニン誘導体があるが、これらに限定されるものではない。
また、正孔注入材料にＴＣＮＱ誘導体等の電子受容物質を添加することによりキャリアを増感させることもできる。
本発明の有機ＥＬ素子において使用できる好ましい正孔輸送材料は、芳香族三級アミン誘導体である。
芳香族三級アミン誘導体としては、例えば、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラビフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン等、又はこれらの芳香族三級アミン骨格を有したオリゴマー若しくはポリマーであるが、これらに限定されるものではない。
電子注入材料としては、電子を輸送する能力を持ち、陰極からの電子注入効果、発光層又は発光材料に対して優れた電子注入効果を有し、かつ薄膜形成能力の優れた化合物が好ましい。
本発明の有機ＥＬ素子において、さらに効果的な電子注入材料は、金属錯体化合物及び含窒素複素環誘導体である。
前記金属錯体化合物としては、例えば、８−ヒドロキシキノリナートリチウム、ビス（８−ヒドロキシキノリナート）亜鉛、トリス（８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム、トリス（８−ヒドロキシキノリナート）ガリウム、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナート）ベリリウム、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナート）亜鉛等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
前記含窒素複素環誘導体としては、例えば、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、チアジアゾール、トリアゾール、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、フェナントロリン、ベンズイミダゾール、イミダゾピリジン等が好ましく、中でもベンズイミダゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、イミダゾピリジン誘導体が好ましい。
好ましい形態として、これらの電子注入材料にさらにドーパントを含有し、陰極からの電子の受け取りを容易にするため、より好ましくは第２有機層の陰極界面近傍にアルカリ金属で代表されるドーパントをドープする。
ドーパントとしては、ドナー性金属、ドナー性金属化合物及びドナー性金属錯体が挙げられ、これら還元性ドーパントは１種単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
また、本発明により得られた有機ＥＬ素子の、温度、湿度、雰囲気等に対する安定性の向上のために、素子の表面に保護層を設けたり、シリコンオイル、樹脂等により素子全体を保護したりすることも可能である。
本発明の有機ＥＬ素子の陽極に使用される導電性材料としては、４ｅＶより大きな仕事関数を持つものが適しており、炭素、アルミニウム、バナジウム、鉄、コバルト、ニッケル、タングステン、銀、金、白金、パラジウム等及びそれらの合金、ＩＴＯ基板、ＮＥＳＡ基板に使用される酸化スズ、酸化インジウム等の酸化金属、さらにはポリチオフェンやポリピロール等の有機導電性樹脂が用いられる。
陰極に使用される導電性物質としては、４ｅＶより小さな仕事関数を持つものが適しており、マグネシウム、カルシウム、錫、鉛、チタニウム、イットリウム、リチウム、ルテニウム、マンガン、アルミニウム、フッ化リチウム等及びそれらの合金が用いられるが、これらに限定されるものではない。合金としては、マグネシウム／銀、マグネシウム／インジウム、リチウム／アルミニウム等が代表例として挙げられるが、これらに限定されるものではない。合金の比率は、蒸着源の温度、雰囲気、真空度等により制御され、適切な比率に選択される。陽極及び陰極は、必要があれば二層以上の層構成により形成されていてもよい。
本発明の有機ＥＬ素子では、効率良く発光させるために、少なくとも一方の面は素子の発光波長領域において充分透明にすることが望ましい。また、基板も透明であることが望ましい。透明電極は、上記の導電性材料を使用して、蒸着やスパッタリング等の方法で所定の透光性が確保されるように設定する。発光面の電極は、光透過率を１０％以上にすることが望ましい。基板は、機械的、熱的強度を有し、透明性を有するものであれば限定されるものではないが、ガラス基板及び透明性樹脂フィルムがある。
本発明の有機ＥＬ素子の各層の形成は、真空蒸着、スパッタリング、プラズマ、イオンプレーティング等の乾式成膜法やスピンコーティング、ディッピング、フローコーティング等の湿式成膜法のいずれの方法を適用することができる。膜厚は特に限定されるものではないが、適切な膜厚に設定する必要がある。膜厚が厚すぎると、一定の光出力を得るために大きな印加電圧が必要になり効率が悪くなる。膜厚が薄すぎるとピンホール等が発生して、電界を印加しても充分な発光輝度が得られない。通常の膜厚は５ｎｍ〜１０μｍの範囲が適しているが、１０ｎｍ〜０．２μｍの範囲がさらに好ましい。
湿式成膜法の場合、各層を形成する材料を、エタノール、クロロホルム、テトラヒドロフラン、ジオキサン等の適切な溶媒に溶解又は分散させて薄膜を形成するが、その溶媒はいずれであってもよい。
このような湿式成膜法に適した溶液として、有機ＥＬ材料として式（１）で表されるピレン誘導体、式（２）で表されるフェニル置換アントラセン誘導体及び溶媒とを含有する有機ＥＬ材料含有溶液を用いることができる。
いずれの有機薄膜層においても、成膜性向上、膜のピンホール防止等のため適切な樹脂や添加剤を使用してもよい。
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。
合成例：化合物Ｄ−１の合成
下記スキームに従い、化合物Ｄ−１を合成した。
Figure 2012144176
（ａ）２，５−ジフェニルアニリンの合成
２，５−ジブロモアニリン（１５０ｇ、０．５９８ｍｏｌ）、フェニルボロン酸（１６０ｇ、１．７９ｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（２７．６ｇ、０．０２３４ｍｏｌ）、２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液（９００ｍＬ、１．８０ｍｏｌ）及び１，２−ジメトキシエタン（３．５Ｌ）の混合物を、アルゴン雰囲気下、７５℃にて２３時間撹拌した。反応混合物を室温に冷却し、水を加え、析出した固体を濾取した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、目的とする２，５−ジフェニルアニリン１１９ｇ（８１％）を得た。
（ｂ）Ｎ−フェニル−２，５−ジフェニルアニリンの合成
ブロモベンゼン（３６．４ｇ、２３２ｍｍｏｌ）、（ａ）で合成した２，５−ジフェニルアニリン（１１４ｇ、４６４ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム（ＩＩ）（１．５６ｇ、６．９６ｍｍｏｌ）、ＢＩＮＡＰ（２，２’−ビス（ジフェニルホスフィノ）−１，１’−ビナフチル）ラセミ体、８，６７ｇ、１３．９ｍｍｏｌ）及びトルエン１．５Ｌの混合物を、アルゴン気流下にて９０℃に加熱し、ナトリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシド（４４．６ｇ、４６４ｍｍｏｌ）を加えた後、アルゴン雰囲気下にて１０５℃で５時間攪拌を行った。反応混合物を室温に冷却し、水を加えて分液を行った。得られた有機層の溶媒を減圧濃縮し、得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、目的とするＮ−フェニル−２，５−ジフェニルアニリン６６．６ｇ（収率８５％）を得た。
（ｃ）化合物Ｄ−１の合成
１，６−ジブロモピレン（２３．２ｇ、６４．５ｍｍｏｌ）、（ｂ）で合成したＮ−フェニル−２，５−ジフェニルアニリン（４５．６ｇ、１４２ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム（０．６ｇ、２．６７ｍｍｏｌ）、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン（１．０８ｇ、５．３３ｍｍｏｌ）及びトルエン（７００ｍｌ）の混合物を、アルゴン気流下にて９０℃に加熱し、ナトリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシド（１５．４ｇ、１６０ｍｍｏｌ）を加えた後、アルゴン雰囲気下にて１０５℃で３時間攪拌を行った。反応混合物を室温に冷却し、精製した固体を濾取した。得られた固体をシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、次いで再結晶により精製し、目的とする化合物Ｄ−１を３３．７ｇ（収率６２％）得た。
得られた化合物は、マススペクトル分析の結果、化合物Ｄ−１と同定した（分子量８４０．３５に対しｍ／ｅ＝８４０）。
実施例１
２５ｍｍ×７５ｍｍ×１．１ｍｍサイズのガラス基板上に、膜厚１２０ｎｍのインジウムスズ酸化物からなる透明電極を設けた。この透明電極は、陽極として働く。続いて、このガラス基板に紫外線及びオゾンを照射して洗浄したのち、真空蒸着装置にこの基板を設置した。
陽極上に正孔注入層として、化合物ＨＴ−１を５０ｎｍの厚さに蒸着したのち、その上に正孔輸送層として、化合物ＨＴ−２を４５ｎｍの厚さに蒸着した。次いで、ホスト材料であるアントラセン誘導体ＥＭ−１と、ドーピング材料である化合物Ｄ−１とを、質量比２５：５で同時蒸着し、厚さ３０ｎｍの発光層を形成した。この発光層上に、電子注入層として、化合物ＥＴ−１を２５ｎｍの厚さに蒸着した。次に、弗化リチウムを１ｎｍの厚さに蒸着し、次いでアルミニウムを１５０ｎｍの厚さに蒸着し、有機ＥＬ素子を作製した。尚、このアルミニウム／弗化リチウムは陰極として働く。
上記有機ＥＬ素子の製造に用いた化合物ＨＴ−１、化合物ＨＴ−２、化合物ＥＴ−１は、それぞれ下記構造を有する化合物である。
Figure 2012144176
得られた有機ＥＬ素子について、電流密度１０ｍＡ／ｃｍ２における駆動時の素子性能（外部量子収率（％））、及び、電流密度５０ｍＡ／ｃｍ２において、初期輝度から輝度が８０％まで低下するまでの寿命（時間）をそれぞれ評価した。結果を表１に示す。
外部量子収率（Ｅ．Ｑ．Ｅ．）の測定方法は以下の通りである。
得られた有機ＥＬ素子に電流密度１０ｍＡ／ｃｍ２の電流を通電し、分光放射輝度計（ＣＳ１０００：ミノルタ製）で発光スペクトルを測定し、下記数式により外部量子収率を算出した。
Figure 2012144176
ＮＰ：光子数
ＮＥ：電子数
π：円周率＝３．１４１６
λ：波長（ｎｍ）
φ：発光強度（Ｗ／ｓｒ・ｍ２・ｎｍ）
ｈ：プランク定数＝６．６３ｘ１０−３４（Ｊ・ｓ）
ｃ：光速度＝３ｘ１０８（ｍ／ｓ）
Ｊ：電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）
ｅ：電荷＝１．６ｘ１０−１９（Ｃ）
実施例２〜１５及び比較例１〜１１
ドーピング材料及びホスト材料を表１に示す化合物に変更した以外は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を製造し、外部量子収率（％）及び寿命（時間）を評価した。結果を表１に示す。
各実施例及び比較例で製造した有機ＥＬ素子の発光層でドーピング材料及びホスト材料として用いた化合物の構造式を下記に示す。
（ドーピング材料）
Figure 2012144176
Figure 2012144176
（ホスト材料）
Figure 2012144176
Figure 2012144176
Figure 2012144176
表１の結果から、式（１）で表されるピレン誘導体をドーピング材料として、かつ式（２）で表されるフェニル置換アントラセン誘導体をホスト材料として組み合わせて用いた場合に、高い外部量子収率（％）と長い寿命が得られることがわかる。
本発明においては、特定構造を有するピレン誘導体と、特定構造を有するフェニル置換アントラセン誘導体とを組み合わせて用いることで、キャリアバランスが向上する結果、高効率かつ長寿命の有機ＥＬ素子とすることができたと考えられる。
本発明の有機発光媒体は、高効率かつ長寿命の有機ＥＬ素子を製造するのに有用である。
本発明の有機ＥＬ素子は、壁掛けテレビのフラットパネルディスプレイ等の平面発光体、複写機、プリンター、液晶ディスプレイのバックライト又は計器類の光源、表示板、標識等に利用できる。
また、本発明の有機発光媒体は、有機ＥＬ素子だけでなく、電子写真感光体、光電変換素子、太陽電池、イメージセンサー等の分野においても使用できる。
上記に本発明の実施形態及び／又は実施例を幾つか詳細に説明したが、当業者は、本発明の新規な教示及び効果から実質的に離れることなく、これら例示である実施形態及び／又は実施例に多くの変更を加えることが容易である。従って、これらの多くの変更は本発明の範囲に含まれる。
この明細書に記載の文献の内容を全てここに援用する。

Claims (16)

  1. 下記式（１）で表されるピレン誘導体及び下記式（２）で表されるフェニル置換アントラセン誘導体を含む有機発光媒体。
    Figure 2012144176
     ［式中、Ａｒ１〜Ａｒ４は、それぞれ独立に置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、又は置換若しくは無置換の環形成原子数５〜２０のヘテロアリール基であり、
    Ｘ１〜Ｘ８は、それぞれ独立に水素原子、置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基及び／又は置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリール基で置換された若しくは無置換のシリル基、シアノ基、置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールオキシ基、置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアラルキル基、ハロゲン原子、又は置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のハロゲン化アルキル基であり、
    Ｒ１〜Ｒ８は、それぞれ独立に水素原子、置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基及び／又は置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリール基で置換された若しくは無置換のシリル基、シアノ基、置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールオキシ基、又は置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアラルキル基であり、
    Ｒ１とＲ２、Ｒ２とＲ３、Ｒ３とＲ４、Ｒ５とＲ６、Ｒ６とＲ７及びＲ７とＲ８は、それぞれ互いに結合して置換若しくは無置換の炭化水素環、又は置換若しくは無置換の複素環を形成してもよい。］
    Figure 2012144176
     ［式中、Ａｒ１１は、置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリーレン基、又は置換若しくは無置換の環形成原子数５〜２０のヘテロアリーレン基であり、
    ｍは、０〜３の整数であり、ｍが０の場合はＡｒ１１は単結合であり、
    Ａｒ１２は、置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、又は置換若しくは無置換の環形成原子数５〜２０のヘテロアリール基であり、
    ｎは、１〜３の整数であり、
    ｍ又はｎが２以上の場合、複数のＡｒ１１及びＡｒ１２はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。］
  2. Ｘ１〜Ｘ８が水素原子である請求項１に記載の有機発光媒体。
  3. Ｘ２及びＸ６が置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、又は置換若しくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基であり、Ｘ１、Ｘ３〜Ｘ５、Ｘ７及びＸ８が水素原子である請求項１に記載の有機発光媒体。
  4. Ａｒ３及びＡｒ４が置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基である請求項１〜３のいずれかに記載の有機発光媒体。
  5. Ｒ３及びＲ７、又はＲ２及びＲ６が、置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基である請求項１〜４のいずれかに記載の有機発光媒体。
  6. Ａｒ３及びＡｒ４が置換若しくは無置換のフェニル基である請求項４又は５に記載の有機発光媒体。
  7. Ｒ３及びＲ７、又はＲ２及びＲ６が置換若しくは無置換のフェニル基である請求項５又は６に記載の有機発光媒体。
  8. ｍが１、かつｎが１である請求項１〜７のいずれかに記載の有機発光媒体。
  9. ｍが０、かつｎが１である請求項１〜７のいずれかに記載の有機発光媒体。
  10. Ａｒ１１が置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリーレン基又は置換若しくは無置換の環形成原子数５〜２０のヘテロアリーレン基であり、Ａｒ１２が置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリール基又は置換若しくは無置換の環形成原子数５〜２０のヘテロアリール基である請求項８に記載の有機発光媒体。
  11. Ａｒ１２が置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリール基又は置換若しくは無置換の環形成原子数５〜２０のヘテロアリール基である請求項９に記載の有機発光媒体。
  12. Ａｒ１１が置換若しくは無置換のフェニレン基、又は置換もしくは無置換のナフタレニレン基である請求項１０に記載の有機発光媒体。
  13. Ａｒ１２が置換もしくは無置換のナフチル基、置換若しくは無置換のベンズアントラセニル基、置換若しくは無置換のベンズフェナントレニル基、置換若しくは無置換のフェナントリル基、又は置換若しくは無置換のジベンゾフラニル基である請求項１１に記載の有機発光媒体。
  14. Ａｒ１１が置換若しくは無置換のフェニレン基であり、Ａｒ１２が置換若しくは無置換のナフチル基である請求項１２に記載の有機発光媒体。
  15. 下記式（１０）で表されるピレン誘導体。
    Figure 2012144176
     ［式中、Ａｒ１〜Ａｒ６は、それぞれ独立に置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、又は置換若しくは無置換の環形成原子数５〜２０のヘテロアリール基であり、
    Ｘ１〜Ｘ８は、それぞれ独立に水素原子、置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基及び／又は置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリール基で置換された若しくは無置換のシリル基、シアノ基、置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールオキシ基、置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアラルキル基、ハロゲン原子、又は置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のハロゲン化アルキル基であり、
    Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１４〜Ｒ１６及びＲ１８は、それぞれ独立に水素原子、置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換若しくは無置換の環形成炭素数３〜２０のシクロアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基及び／又は置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜１８のアリール基で置換された若しくは無置換のシリル基、又は置換若しくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアラルキル基である。］
  16. 陰極と陽極の間に、発光層を含む１以上の有機薄膜層が狭持され、
    前記発光層が、請求項１〜１４のいずれか記載の有機発光媒体又は請求項１５記載のピレン誘導体を含む有機エレクトロルミネッセンス素子。
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