JP2008214339A

JP2008214339A - 新規なジピレン誘導体、それよりなる電子輸送材料、発光材料およびそれを含む有機エレクトロルミネッセンス素子

Info

Publication number: JP2008214339A
Application number: JP2008025705A
Authority: JP
Inventors: Junji Kido; 淳二城戸; Yushin Fu; 勇進夫; Makoto Yoshizaki; 誠吉崎; Yoshinori Omae; 吉則大前; Heinosuke Yasuda; 平之介保田
Original assignee: Chemipro Kasei Kaisha Ltd
Current assignee: Chemipro Kasei Kaisha Ltd
Priority date: 2007-02-06
Filing date: 2008-02-05
Publication date: 2008-09-18
Anticipated expiration: 2028-02-05
Also published as: JP5220429B2

Abstract

【課題】新規なジピレン誘導体、それよりなる電子輸送材料、発光材料およびそれを含む有機エレクトロルミネッセンス素子の提供。
【解決手段】下記一般式（１）

（式中、Ｑはフェナントロリン、ピリジンなどよりなる群から選ばれた基である）で示されるジピレン誘導体。
【選択図】なし

Description

本発明は、新規なジピレン誘導体、それよりなる電子輸送材料、発光材料およびそれを含む有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。

有機エレクトロルミネッセンスは１９６０年代、Ｍ．Ｐｏｐｅらが厚さ１０〜２０μｍのアントラセン単結晶に銀ペーストで電極を付け、約４００Ｖの直流を印加することによってアントラセンからの発光を観察したことが発端である（非特許文献１）。しかしながらこの時点では十分なキャリア注入はできていなかったために、発光も弱いものでしかなかった。その後、注入型のエレクトロルミネッセンスを有機薄膜化することで面状の発光を取り出し、駆動電圧を下げ、成膜加工性を良くする試みがなされた。

１９８７年ＫｏｄａｋのＣ．Ｗ．Ｔａｎｇらは、それまで分析化学の分野で金属の定量分析用の試薬として使用されていた８−キノリノールを配位子として用いたアルミニウム錯体を電子輸送性発光材料、トリフェニルジアミン誘導体であるＴＡＰＣをホール輸送性材料として用い、真空蒸着法により透明電極上に１０００Å以下の超薄膜を積層させることで１０Ｖ以下の直流電圧駆動で緑色の１０００ｃｄ／ｍ^２以上の発光輝度、発光効率１．５ｌｍ／Ｗという実用的な特性の面状発光を示す機能分離積層型有機エレクトロルミネッセンス素子を報告した（非特許文献２）。
これに続き安達らは、有機薄膜の注入電流の挙動に系統的な差異が存在することから、有機材料の電位的特性（より電子輸送性か、またはホール輸送性かという電位的特性）を分類し、その性質により、用いる有機エレクトロルミネッセンス素子の構造を変化させる必要があることを提案した（非特許文献３、４）。

有機エレクトロルミネッセンス素子に用いられる有機材料には低分子材料と高分子材料の二つがあり、ことに低分子材料の発展がめざましい。低分子に用いられる材料としてホール輸送材料や電子輸送材料、発光層に用いられる有機金属錯体、またドーパントとして用いられる蛍光色素などがある。
ホール輸送材料は、アリールアミン構造をとるものがほとんどであり、有機エレクトロルミネッセンス素子で用いられるものとしては、テトラフェニルジアミン誘導体であるＴＰＤ（Ｎ，Ｎ′−ジトリル−Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−１，１′−ビフェニル）が挙げられるが、ガラス転移温度（Ｔｇ）が６３℃と低く、耐熱性に問題があり、素子劣化の原因となっていた。この問題を解決すべく、ナフチル基を導入し立体障害を大きくすることでＴｇを９５℃と高くしたα−ＮＰＤ〔Ｎ，Ｎ′−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−１，１′−ビフェニル〕が提案され、広く用いられるようになった。
現在ではさらに立体障害が大きく、剛直な官能基や骨格をもたせた１００℃を超えるような高いＴｇを有するホール輸送材料としてスターバースト型のアリールアミン類（非特許文献５、６）やスピロ化合物（非特許文献７）などが多数合成されている。

また電子輸送材料については、Ａｌｑ_３のような有機金属錯体のほかにオキサジアゾール誘導体（非特許文献３、４）やトリアゾール誘導体（非特許文献８）などが多数報告されている。
これらの化合物は、イオン化ポテンシャルが大きくホールブロック効果が高いため電子輸送材料として適しているが、発光層の有機化合物と分子間錯形成をするものもあり、発光層本来の発光色が得られなかったりすることが見受けられる。そのため電子輸送材料でこのような錯形成を防ぐための改善が必要となった。

Ｗ．Ｈｅｌｆｒｉｃｈ，Ｗ．Ｇ．ＳｃｈｎｅｉｄｅｒＰｈｙｓ．Ｒｅｖ．Ｌｅｔｔ．，１４２２９（１９６５）Ｃ．Ｗ．Ｔａｎｇ，ＶａｎＳｌｙｋｅＡｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，５５９３１（１９８７）Ｃ．Ａｄａｃｈｉ，Ｔ．ＴｓｕｔｓｕｉａｎｄＳ．ＳａｉｔｏＡｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，５５１４８９（１９８９）Ｃ．Ａｄａｃｈｉ，Ｔ．ＴｓｕｔｓｕｉａｎｄＳ．ＳａｉｔｏＡｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，５７５３１（１９９０）Ｙ．Ｓｈｉｒｏｔａ，Ｔ．ＫｏｂａｔａａｎｄＮ．Ｎｏｍａ，Ｃｈｅｍ．Ｌｅｔｔ．，１１４５（１９８９）Ｙ．Ｋｕｗａｂａｒａ，Ｈ．Ｏｇａｗａ，Ｈ．Ｉｎａｄａ，Ｎ．ＮｏｍａａｎｄＹ．ＳｈｉｒｏｔａＡｄｖ．Ｍａｔｅｒ．，６６７７（１９９４）Ｊ．Ｓａｌｂｅｃｋ，Ｎ．Ｙｕ，Ｊ．Ｂａｕｅｒ，Ｆ．ＷｅｉｓｓｏｒｔｅｌａｎｄＨ．ＢｅｓｔｇｅｎＳｙｎｔｈ．Ｍｅｔ．，９１２０９（１９９７）Ｊ．ＫｉｄｏＭ．ＫｉｍｕｒａａｎｄＫ．ＮａｇａｉＳｃｉｅｎｃｅ２６７１３３２（１９９５）

本発明の目的は、新規なジピレン誘導体、それよりなる電子輸送材料、発光材料およびそれを含む有機エレクトロルミネッセンス素子を提供する点にある。

本発明の第１は、下記一般式（１）
（式中、Ｑは
よりなる群から選ばれた基であり、Ｒ^１〜Ｒ^９は、水素、炭素数１〜６の直鎖または分岐のアルキル基、炭素数１〜６の直鎖または分岐のアルコキシ基および炭素数１〜６の直鎖または分岐のアルキルアミノ基よりなる群からそれぞれ独立して選ばれた基であり、Ｒ^１０〜Ｒ^３１は、水素および炭素数１〜６の直鎖または分岐のアルキル基よりなる群からそれぞれ独立して選ばれた基である）
で示されるジピレン誘導体に関する。
本発明の第２は、請求項１記載のジピレン誘導体よりなる電子輸送材料に関する。
本発明の第３は、請求項１記載のジピレン誘導体よりなる発光材料に関する。
本発明の第４は、請求項１記載のジ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に関する。
本発明の第５は、請求項１記載のジピレン誘導体を電子輸送層に用いた有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
本発明の第６は、請求項１記載のジピレン誘導体を発光層に用いた有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。

本発明におけるＲ^１〜Ｒ^９およびＲ^１０〜Ｒ^３１における炭素数１〜６の直鎖または分岐のアルキル基としては、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｉｓｏ−プロピル、ｎ−ブチル、ｉｓｏ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｉｓｏ−ペンチル、２，２−ジメチルプロピル、ｎ−ヘキシル、２−メチルペンチル、３−メチルペンチル、４−メチルペンチル、２，２−ジメチルブチル、２，３−ジメチルブチル、３，３−ジメチルブチルなどを挙げることができる。

本発明におけるＲ^１〜Ｒ^９における炭素数１〜６の直鎖または分岐のアルコキシ基は、−ＯＨの水素を前記アルキル基で置換されたタイプのものであり、炭素数１〜６の直鎖または分岐のアルキル基を持つアルキルアミノ基は、−ＮＨ_２の水素の１部または全部が前記アルキル基で置換されたタイプのものである。

本発明の化合物は、下記の反応により製造する事ができる。
なお、前記式中Ｑは
よりなる群から選ばれた基であり、Ｒ^１〜Ｒ^９は、水素、炭素数１〜６の直鎖または分岐のアルキル基、炭素数１〜６の直鎖または分岐のアルコキシ基および炭素数１〜６の直鎖または分岐のアルキルアミノ基よりなる群からそれぞれ独立して選ばれた基であり、Ｒ^１０〜Ｒ^３１は、水素および炭素数１〜６の直鎖または分岐のアルキル基よりなる群からそれぞれ独立して選ばれた基であり、Ｘはハロゲンであり、Ｐｄ_２（ｄｂａ）_３は下記式に示すトリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウムであり、ＰＣｙ_３はトリシクロホスフィンである。

本発明化合物の具体例を以下に例示する。

本発明の新規なジピレン誘導体は高い電子輸送性能を有する。従って電子輸送材料として使用することができる。またピレン骨格を有することから発光材料としても使用することができる。

本発明の新規なジピレン誘導体を有機エレクトロルミネッセンスに使用する場合、適当な発光材料と組み合わせて使用することができる。

本発明の新規なジピレン誘導体を電子輸送層に用いる場合、本発明の化合物は電子輸送材料として使用できる。また他の電子輸送材料と組み合わせて使用することができる。

本発明の新規なジピレン誘導体を発光層に用いる場合、本発明の化合物は発光材料として使用できる。また他の発光材料と組み合わせて使用することができる。

次に本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子について説明する。本発明の有機ＥＬ素子は、陽極と陰極間に一層もしくは多層の有機化合物を積層した素子であり、該有機化合物層の少なくとも一層が本発明のジピレン誘導体を含有する。有機ＥＬ素子が一層の場合、陽極と陰極間に発光層を設けている。発光層は、発光材料を含有しそれに加えて陽極から注入した正孔もしくは陰極から注入した電子を発光材料まで輸送するのが目的で、本発明の化合物もしくは既存の正孔輸送材料もしくは電子輸送材料を含有していても良い。多層型の有機ＥＬ素子の構成例としては、陽極（例えばＩＴＯ）／ホール輸送層／発光層／電子輸送層／陰極、陽極（ＩＴＯ）／ホール輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極、陽極（ＩＴＯ）／ホール輸送層／発光層／ホールブロック層／電子輸送層／陰極、陽極（ＩＴＯ）／ホール輸送層／発光層／ホールブロック層／電子輸送層／電子注入層／陰極、陽極（ＩＴＯ）／ホール注入層／ホール輸送層／発光層／ホールブロック層／電子輸送層／電子注入層／陰極等の多層構成で積層したものが挙げられる。また、必要に応じて陰極上に封止層を有していても良い。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板に支持されていることが好ましい。

正孔輸送層、電子輸送層および発光層のそれぞれの層は、一層構造であっても、多層構造であっても良い。また正孔輸送層、電子輸送層はそれぞれの層で注入機能を受け持つ層（正孔注入層および電子注入層）と輸送機能を受け持つ層（正孔輸送層および電子輸送層）を別々に設けることもできる。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、上記構成例に限らず、種々の構成とすることができる。必要に応じて、正孔輸送成分と発光層成分、あるいは電子輸送層成分と発光層成分を混合した層を設けても良い。

以下本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の構成要素に関して、ＩＴＯ（陽極）／ホール（正孔）輸送層／発光層／電子輸送層／陰極からなる素子構成を例として取り上げて説明する。

基板の素材については特に制限はなく、従来の有機エレクトロルミネッセンス素子に慣用されているものであれば良く、例えば、ガラス、石英ガラス、透明プラスチックなどからなるものを用いることができる。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の陽極としては、仕事関数の大きな金属単体（４ｅＶ以上）、仕事関数の大きな金属同士の合金（４ｅＶ以上）または導電性物質およびこれらの混合物を電極材料とすることが好ましい。このような電極材料の具体例としては、金、銀、銅等の金属、ＩＴＯ（インジウム−スズオキサイド）、酸化スズ（ＳｎＯ_２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などの導電性透明材料、ポリピロール、ポリチオフェン等の導電性高分子材料が挙げられる。陽極はこれらの電極材料を、例えば蒸着、スパッタリング、塗布などの方法により形成することができる。陽極のシート電気抵抗は数百Ω／ｃｍ^２以下が好ましい。陽極の膜厚は材料にもよるが、一般に５〜１，０００ｎｍ程度、好ましくは１０〜５００ｎｍである。

陰極としては、仕事関数の小さな金属単体（４ｅＶ以下）、仕事関数の小さな同士の合金（４ｅＶ以下）または導電性物質およびこれらの混合物を電極材料とすることが好ましい。このような電極材料の具体例としては、リチウム、リチウム−インジウム合金、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、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、アルミニウム−リチウム合金、アルミニウム−マグネシウム合金などが挙げられる。陰極はこれらの電極材料を、例えば蒸着、スパッタリングなどの方法により、薄膜を形成させることにより作成することができる。陰極のシート電気抵抗は数百Ω／ｃｍ^２以下が好ましい。陰極の膜厚は材料にもよるが、一般に５〜１，０００ｎｍ程度、好ましくは１０〜５００ｎｍである。本発明の有機ＥＬ素子の発光を効率よく取り出すために、陽極または陰極の少なくとも一方の電極は透明もしくは半透明であることが好ましい。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の正孔輸送層は、正孔伝達化合物からなるもので、陽極より注入された正孔を発光層に伝達する機能を有している。電界が与えた２つの電極の間に正孔伝達化合物が配置されて陽極から正孔が注入された場合、少なくとも１０^−６ｃｍ^２／Ｖ・秒以上の正孔移動度を有する正孔伝達物質が好ましい。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の正孔輸送層に使用する正孔伝達物質は、前記の好ましい性能を有するものであれば特に制限はない。従来から光導電材料において正孔の電荷注入材料として慣用されているものや有機エレクトロルミネッセンス素子の正孔輸送層に使用されている公知の材料の中から任意のものを選択して用いることができる。

前記の正孔伝達物質としては、たとえば銅フタロシアニンなどのフタロシアニン誘導体、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−１，４−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ′−ジ（ｍ−トリル）−Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−４，４−ジアミノフェニル（ＴＰＤ）、Ｎ，Ｎ′−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−４，４−ジアミノフェニル（α−ＮＰＤ）等のトリアリールアミン誘導体、ポリフェニレンジアミン誘導体、ポリチオフェン誘導体、および水溶性のＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ（ポリエチレンジオキサチオフェン−ポリスチレンスルホン酸）などが挙げられる。正孔輸送層は、これらの他の正孔伝達化合物一種または二種以上からなる一層で構成されたものでよく、前記の正孔伝達物質とは別の化合物からなる正孔輸送層を積層したものでも良い。
正孔注入材料としては、下記化学式に示されるＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ（ポリマー混合物）やＤＮＴＰＤを挙げることができる。ｎは、重合体の基本鎖が多数存在することを示す。
正孔輸送材料としては、下記化学式に示すＴＰＤ、ＤＴＡＳｉ、α−ＮＰＤなどを挙げることができる。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層については、本発明のジピレン誘導体を用いることができる。また従来の公知の材料についても特に制限はなく任意のものを選択して用いることができる。

発光材料としては、ペリレン誘導体、ナフタセン誘導体、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体（例えばクマリン１、クマリン５４０、クマリン５４５など）ピラン誘導体（例えばＤＣＭ−１、ＤＣＭ−２、ＤＣＪＴＢなど）、有機金属錯体、例えばトリス（８−ヒドロキシキノリノラト）アルミニウム錯体（Ａｌｑ_３）、トリス（４−メチル−８−ヒドロキシキノリノラト）アルミニウム錯体（Ａｌｍｑ_３）等の蛍光材料や［２−（４，６−ジフルオロフェニル）ピリジル−Ｎ，Ｃ２′］イリジウム（III）ピコリレート（ＦＩｒｐｉｃ）、トリス｛１−［４−（トリフルオロメチル）フェニル］−１Ｈ−ピラゾラート−Ｎ，Ｃ２′｝イリジウム（III）（Ｉｒｔｆｍｐｐｚ_３）、ビス［２−（４′，６′−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２′］イリジウム（III）テトラキス（１−ピラゾリル）ボレート（ＦＩｒ６）、トリス（２−フェニルピリジナト）イリジウム（III）（Ｉｒｐｐｙ_３）などのリン光材料などを挙げることができる。

発光層は、ホスト材料とゲスト材料（ドーパント）から形成することもできる［Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，６５３６１０（１９８９）］。特にリン光材料を発光層に使用する場合、ホスト材料の使用が必要であり、この時使用されるホスト材料としては４，４′−ジ（Ｎ−カルバゾリル）−１，１′−ビフェニル（ＣＢＰ）、１，４−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ベンゼン−２，２′−ジ［４″−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］−１，１′−ビフェニル（４ＣｚＰＢＰ）等が挙げられる。

ゲスト材料は、ホスト材料に対して好ましくは０．０１〜４０重量％であり、より好ましくは０．１〜２０重量％である。ゲスト材料としては、下記に示す従来公知のＦＩｒｐｉｃ、Ｉｒｐｐｙ_３、ＦＩｒ６等を挙げることができる。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の電子輸送層の材料としては、本発明の新規なジピレン誘導体が好ましい。このものは単独で使用できるが他の電子輸送材料と併用しても構わない。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、電子注入性をさらに向上させる目的で陰極と有機層の間に導電体から構成される電子注入層をさらに設けても良い。ここで使用される導電体としては、アルカリ金属ハロゲン化物、アルカリ土類金属ハロゲン化物、アルカリ金属有機錯体から選択される少なくとも一つの金属化合物を使用することが好ましい。アルカリ金属ハロゲン化物としては、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、フッ化セシウム、塩化リチウムなどが挙げられる。アルカリ土類金属ハロゲン化物としては、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、フッ化バリウム、フッ化ストロンチウムなどが挙げられる。アルカリ金属有機錯体としては、８−ヒドロキシキノリノラトリチウム、８−ヒドロキシキノリノラトセシウムなどが挙げられる。

正孔輸送層、発光層の形成方法については特に限定されるものではない。例えば乾式製膜法（例えば真空蒸着法、イオン化蒸着法など）、湿式製膜法［溶媒塗布法（例えばスピンコート法、キャスト法、インクジェット法など）］を使用することができる。本発明の新規なジピレン誘導体は、乾式製膜法（例えば真空蒸着法、イオン化蒸着法など）が好ましい。電子輸送層の製膜については、湿式製膜法で行うと下層が溶出する恐れがあるため乾式製膜法（例えば真空蒸着法、イオン化蒸着法など）に限定される。素子の作成については上記の製膜法を併用しても構わない。

真空蒸着法により正孔輸送層、発光層、電子輸送層などの各層を形成する場合、真空蒸着条件は特に限定されるものではない。通常１０^−５Ｔｏｒｒ程度以下の真空下で５０〜５００℃程度のボート温度（蒸着原温度）、−５０〜３００℃程度の基板温度で、０．０１〜５０ｎｍ／ｓｅｃ．程度蒸着することが好ましい。正孔輸送層、発光層、電子輸送層の各層を複数の化合物を使用して形成する場合、化合物を入れたボートをそれぞれ温度制御しながら共蒸着することが好ましい。

正孔輸送層、発光層を溶媒塗布法で形成する場合、各層を構成する成分を溶媒に溶解または分散させて塗布液とする。溶媒としては、炭化水素系溶媒（例えばヘプタン、トルエン、キシレン、シクロヘキサン等）、ケトン系溶媒（例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等）、ハロゲン系溶媒（例えばジクロロメタン、クロロホルム、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等）、エステル系溶媒（例えば酢酸エチル、酢酸ブチル等）、アルコール系溶媒（例えばメタノール、エタノール、ブタノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等）、エーテル系溶媒（例えばジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、１，２−ジメトキシエタン等）、非プロトン性溶媒（例えばＮ，Ｎ′−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド等）、水等が挙げられる。溶媒は単独で使用しても良く、複数の溶媒を併用しても良い。

正孔輸送層、発光層、電子輸送層等の各層の膜厚は、特に限定されるものではないが、通常５〜５，０００ｎｍになるようにする。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、酸素や水分等の接触を遮断する目的で保護層（封止層）を設けたり、不活性物質中に素子を封入して保護することができる。不活性物質としては、パラフィン、シリコンオイル、フルオロカーボン等が挙げられる。保護層に使用する材料としては、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、光硬化性樹脂等がある。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、通常直流駆動の素子として使用できる。直流電圧を印加する場合、陽極をプラス、陰極をマイナスの極性として通常１．５〜２０Ｖ程度印加すると発光が観察される。また本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は交流駆動の素子としても使用できる。交流電圧を印加する場合には、陽極がプラス、陰極がマイナスの状態になった時に発光する。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、例えば電子写真感光体、フラットパネルディスプレイなどの平面発光体、複写機、プリンター、液晶ディスプレイのバックライト、計器等の光源、各種発光素子、各種表示装置、各種標識、各種センサー、各種アクセサリーなどに使用することができる。

図４８〜６１に、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の好ましい例を示す。

図４８は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図である。図４８は、基板１上に陽極２、発光層３および陰極４を順次設けた構成のものである。ここで使用する発光材料は、それ自体が正孔輸送性、電子輸送性および発光性の機能を単一で有している場合や、それぞれの機能を有する化合物を混合して使用する場合に有用であり、この発光層３に本発明化合物を用いることができる。

図４９は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子における他の例を示す断面図である。図４９は、基板１上に陽極２、正孔輸送層５、発光層３および陰極４を順次設けた構成のものである。この場合、発光層は電子輸送性の機能を有している場合に有用であり、この発光層３に本発明化合物を用いることができる。

図５０は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子における他の例を示す断面図である。図５０は、基板１上に陽極２、発光層３、電子輸送層６および陰極４を順次設けた構成のものである。この場合、発光層は正孔輸送性の機能を有している場合に有用であり、この発光層３に本発明化合物を用いることができる。

図５１は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子における他の例を示す断面図である。図５１は、基板１上に陽極２、正孔輸送層５、発光層３、電子輸送層６および陰極４を順次設けた構成のものである。これはキャリア輸送と発光の機能を分離したものであり、材料選択の自由度が増すために、発光の高効率化や発光色の自由度が増すことになる。本発明の化合物は、発光層や電子輸送層に用いることができる。

図５２は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子における他の例を示す断面図である。図５２は、基板１上に陽極２、正孔注入層７、正孔輸送層５、発光層３、電子輸送層６および陰極４を順次設けた構成のものである。この場合、正孔注入層７を設けることにより、陽極２と正孔輸送層５の密着性を高めたり、陽極からの正孔の注入を良くし、発光素子の低電圧化に効果がある。本発明の化合物は、発光層や電子輸送層に用いることができる。

図５３は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子における他の例を示す断面図である。図５３は、基板１上に陽極２、正孔輸送層５、発光層３、電子輸送層６、電子注入層８および陰極４を順次設けた構成のものである。この場合、陰極４から電子の注入を良くし、発光素子の低電圧化に効果がある。本発明の化合物は、発光層や電子輸送層に用いることができる。

図５４は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子における他の例を示す断面図である。図５４は、基板１上に陽極２、正孔注入層７、正孔輸送層５、発光層３、電子輸送層６、電子注入層８および陰極４を順次設けた構成のものである。この場合、陽極２から正孔の注入を良くし、陰極４から電子注入を良くし、最も低電圧駆動に効果がある構成である。本発明の化合物は、発光層や電子輸送層に用いることができる。

図５５〜６１は素子の中に正孔ブロック層を挿入したものの断面図である。正孔ブロック層は、陽極から注入された正孔、あるいは発光層３で再結合により生成した励起子が、陰極４に抜けることを防止する効果があり、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光効率の向上に効果がある。正孔ブロック層９については、発光層３と陰極４の間もしくは発光層３と電子輸送層６の間あるいは発光層３と電子注入層８の間に挿入することができる。より好ましいものは発光層３と電子輸送層６の間である。

図５５〜６１で、正孔輸送層５，正孔注入層７、電子輸送層６、電子注入層８、発光層３、正孔ブロック層９のそれぞれの層は、一層構造であっても多層構造であっても良い。

図４８〜６１は、あくまでも基本的な素子構成であり、本発明の化合物は、発光層や電子輸送層に用いることができる。本発明の化合物を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の構成はこれに限定されるものではない。

前記電子注入層に用いる電子注入材料としては、公知のもののほか、本出願人の特願２００６−２９２０３２号にかかる化合物、例えば下記化合物群を例示することができる。

本発明の新規なジピレン誘導体は、Ａｌｑ_３等の従来の電子輸送層に比べ電子輸送能が非常に大きい。また移動度も大きく素子中でのホールとのキャリアーバランスにも優れている。また発光材料として使用した場合、青色から緑色にかけての発光を示し素子のフルカラー用あるいは白色用材料として適しているので、本発明の新規なジピレン誘導体は工業的に極めて重要なものである。

以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれにより何ら限定されるものではない。

実施例１
３，８−ジ（１−ピレニル）−１，１０−フェナントロリン（略称ＤＰｙｒｅ−Ｐｈｅｎ）の合成
ピレン−１−ホウ酸（ＰｙｒｅｂＡｃ）（６．７５ｍｍｏｌ，１．６６ｇ）と３，８−ジブロモ−１，１０−フェナントロリン（ＤＢＰｈｅｎ）（３．０７ｍｍｏｌ，１．０６ｇ）を１，４−ジオキサン（１００ｍｌ）に溶解させ、リン酸カリウム（９．２１ｍｍｏｌ）とイオン交換水（７．５ｍｌ）を加え、窒素バブリングを１時間行った。その後、トリシクロホスフィン〔ＰＣｙ_３〕（０．１３ｍｍｏｌ：式中の％は、ピレン−１−ホウ酸に対する％である）とトリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム〔Ｐｄ_２（ｄｂａ）_３〕（０．０６ｍｍｏｌ：式中の％は、ピレン−１−ホウ酸に対する％である）を加え、窒素気流下１００℃で１６時間反応させた。反応終了後、１，４−ジオキサンをエバポレーターで除去し、クロロホルムで抽出した後、イオン交換水、飽和食塩水で洗浄し、エバポレーターにより溶媒を除去した。精製はカラムクロマトグラフィー（クロロホルム：メタノール＝１００：１）で行ったあと、再結晶（クロロホルム：ｎ−へキサン＝２：１）、昇華精製を行い、黄色の粉体を得た。同定は、^１Ｈ−ＮＭＲスペクトル及びＭａｓｓスペクトルにより行った。（収量０．８２ｇ、収率４６％）
実施例１の化合物の融点（Ｔｍ）、ガラス転移温度（Ｔｇ）および分解温度（Ｔｄ）を表１に示す。
Ｔｍ（融点）は、ＤＳＣ（ＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌＳｃａｎｎｉｎｇＣａｌｏｒｉｍｅｔｅｒ：示差熱量計）にサンプルを加え、昇温してゆくと吸熱カーブが現れるので、その極大のところの温度を読んでその温度をＴｍとする。
Ｔｇ（ガラス転移温度）については、同じくＤＳＣの中にサンプルを加え、溶融させたものを急冷し、２〜３回繰り返すとガラス転移を表すカーブがチャート上に現れるので、そのカーブを接線で結び、その交点をＴｇとして採用する。
Ｔｄ（分解温度）はＤＴＡ（ＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌＴｈｅｒｍａｌＡｎａｌｙｚｅｒ：示差熱分析装置）にサンプルを加え加熱してゆくと、サンプルの熱によって分解し重量が減少しだす。その現象が開始しだしたところの温度を読んで、その温度をＴｄとする。
このものの高真空昇華精製前の融点のＤＳＣ曲線を図１に、その３回目測定の拡大図を図２に、高真空昇華精製後の融点のＤＳＣ曲線を図３に、その拡大図を図４に示す。このものの^１Ｈ−ＮＭＲスペクトル（重クロロホルム溶媒中、内部標準テトラメチルシラン使用、４００ＭＨｚ）（全領域）を図５に、その拡大図（７〜１０ｐｐｍ）を図６に、Ｍａｓｓスペクトルを図７示す。

実施例２
３，５−ジ（１−ピレニル）−ピリジン（略称３５ＰＹＲＥＰＹ）の合成
３，５−ジブロモピリジン（３５ＤＢＰＹ）（４．０ｍｍｏｌ，０．９ｇ）とピレン−１−ホウ酸（ＰｙｒｅｂＡｃ）（８．８ｍｍｏｌ，２．２ｇ）をトルエン（８０ｍｌ）／エタノール（４０ｍｌ）に溶解させ、炭酸カリウム（２４ｍｍｏｌ）とイオン交換水（１２ｍｌ）を加え、窒素バブリングを１時間行った。その後、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム〔Ｐｄ（ｐｈ_３Ｐ）_４〕（０．４ｍｍｏｌ）を加え、窒素気流下８０℃で１２時間反応させた。反応終了後、反応溶液にクロロホルムを加え撹拌した。その後、トルエンで抽出し、イオン交換水、飽和食塩水で洗浄した。その後、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた後、エバポレーターにより溶媒を除去した。精製はカラムクロマトグラフィー（クロロホルム）で行ったあと、昇華精製を行い、黄色の結晶を得た。同定は、^１Ｈ−ＮＭＲスペクトル及び元素分析により行った（収量１．５４ｇ、収率８０％）。
表２はこのものの元素分析の結果である。またこのもののクロロホルム中（濃度１×１０^−５ｍｏｌ／ｌ）の紫外−可視吸収スペクトル（ＵＶ）、励起光スペクトル（λｅｘ）およびフォトルミネッセンス発光スペクトル（λｅｍ）と薄膜（Ｆｉｌｍ）状での紫外−可視吸収スペクトル（ＵＶ）、励起光スペクトル（λｅｘ）およびフォトルミネッセンス発光スペクトル（λｅｍ）を表３に示す。
このものの紫外−可視吸収スペクトルは図８に、励起スペクトルと発光スペクトルを図９に示す。また^１Ｈ−ＮＭＲスペクトル（重クロロホルム溶媒中、内部標準テトラメチルシラン使用、４００ＭＨｚ）（全領域）を図１０に、その拡大図（７〜１０ｐｐｍ）を図１１に示す。
誤差は測定値が理論値よりも小さい場合を−で表す。
λｍａｘは極大を表す。

実施例３
２，６−ジ（１−ピレニル）−ピリジン（略称２６ＰＹＲＥＰＹ）の合成
２，６−ジブロモピリジン（２６ＤＢＰＹ）（４．０ｍｍｏｌ，０．９ｇ）とピレン−１−ホウ酸（ＰｙｒｅｂＡｃ）（８．８ｍｍｏｌ，２．２ｇ）をトルエン（８０ｍｌ）／エタノール（４０ｍｌ）に溶解させ、炭酸カリウム（２４ｍｍｏｌ）とイオン交換水（１２ｍｌ）を加え、窒素バブリングを１時間行った。その後、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０．４ｍｍｏｌ）を加え、窒素気流下８０℃で１２時間反応させた。反応終了後、反応溶液にクロロホルムを加え撹拌した。その後、トルエンで抽出し、イオン交換水、飽和食塩水で洗浄した。その後、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた後、エバポレーターにより溶媒を除去した。精製はカラムクロマトグラフィー（クロロホルム：ヘキサン＝１：１）で行ったあと、昇華精製を行い、黄色の結晶を得た。同定は、^１Ｈ−ＮＭＲスペクトル及び元素分析により行った。（収量１．０５ｇ、収率５７％）
表４はこのものの元素分析の結果である。またこのもののクロロホルム中（濃度１×１０^−５ｍｏｌ／ｌ）の紫外−可視吸収スペクトル（ＵＶ）、励起光スペクトル（λｅｘ）およびフォトルミネッセンス発光スペクトル（λｅｍ）と薄膜（Ｆｉｌｍ）状での紫外−可視吸収スペクトル（ＵＶ）、励起光スペクトル（λｅｘ）およびフォトルミネッセンス発光スペクトル（λｅｍ）を表５に示す。
このものの紫外−可視吸収スペクトルは図１２に、励起スペクトルと発光スペクトルを図１３に示す。また^１Ｈ−ＮＭＲスペクトル（重クロロホルム溶媒中、内部標準テトラメチルシラン使用、４００ＭＨｚ）（全領域）を図１４に、その拡大図（７〜１０ｐｐｍ）を図１５に示す。
誤差は測定値が理論値よりも小さい場合を−で表す。
λｍａｘは極大を表す。

実施例４
４，６−ジ（１−ピレニル）ピリミジン（略称４６ＰＹＲＥＰＹＭ）の合成
４，６−ジクロロピリミジン（４６ＤＣｌＰＹＭ）（４．０ｍｍｏｌ，０．４ｇ）とピレン−１−ホウ酸（ＰｙｒｅｂＡｃ）（８．８ｍｍｏｌ，２．２ｇ）をアセトニトリル（８０ｍｌ）に溶解させ、炭酸ナトリウム（２４ｍｍｏｌ）とイオン交換水（３０ｍｌ）を加え、窒素バブリングを１時間行った。その後、ビス（トリフェニルホスフィン）パラジウムジクロライド（０．１６ｍｍｏｌ）を加え、窒素気流下６０℃で１２時間反応させた。反応終了後、反応溶液を濾過し析出物を回収し、析出物をイオン交換水、ｎ−ヘキサンで洗浄した。その後、真空乾燥機で溶媒を除去した。精製はカラムクロマトグラフィー（クロロホルム）で行ったあと、昇華精製を行い結晶を得た。同定は、^１Ｈ−ＭＲＮスペクトル及び元素分析により行った。（収量０．２７ｇ、、黄色の収率１４％）
表６はこのものの元素分析の結果である。またこのもののクロロホルム中（濃度１×１０^−５ｍｏｌ／ｌ）の紫外−可視吸収スペクトル（ＵＶ）、励起光スペクトル（λｅｘ）およびフォトルミネッセンス発光スペクトル（λｅｍ）と薄膜（ｆｉｌｍ）状での紫外−可視吸収スペクトル（ＵＶ）、励起光スペクトル（λｅｘ）およびフォトルミネッセンス発光スペクトル（λｅｍ）を表７に示す。
このものの紫外−可視吸収スペクトルは図１６に、励起スペクトルと発光スペクトルを図１７に示す。また^１Ｈ−ＮＭＲスペクトル（重クロロホルム溶媒中、内部標準テトラメチルシラン使用、４００ＭＨｚ）（全領域）を図１８に、その拡大図（７〜１０ｐｐｍ）を図１９に示す。
誤差は測定値が理論値よりも小さい場合を−で表す。
λｍａｘは極大を表す。

実施例２の３，５−ジ（１−ピレニル）−ピリジン、実施例３の２，６−ジ（１−ピレニル）−ピリジン、実施例４の４，６−ジ（１−ピレニル）ピリミジンのＴｍ、Ｔｇ、Ｔｄを測定し、熱特性を評価した。その結果を表８に示す。
また紫外−可視吸収スペクトル、発光スペクトルおよびイオン化ポテンシャル（ＡＣ−３）を測定し、電気化学特性を評価した。その結果を表９に示す。
Ｉｐ：イオン化ポテンシャル
Ｅｇ：エネルギーギャップ
Ｅａ：エネルギーアフィニティ（電子親和力）
エネルギーギャップ（Ｅｇ）については、蒸着機で作成した薄膜を紫外−可視吸光度計で薄膜の吸収曲線を測定する。その薄膜の短波長側の立ち上がりのところに接線を引き、求まった交点の波長Ｗ（ｎｍ）を次の式に代入し目的の値を求める。それによって得た値がＥｇになる。
Ｅｇ＝１２４０÷Ｗ
例えば接線を引いて求めた値Ｗ（ｎｍ）が４７０ｎｍだったとしたらこの時のＥｇの値は
Ｅｇ＝１２４０÷４７０＝２．６３（ｅＶ）
と言うことになる。
ＩＰ（イオン化ポテンシャル）はイオン化ポテンシャル測定装置（例えば理研計器ＡＣ−３）を使用して測定し、測定するサンプルがイオン化を開始したところの電圧（ｅＶ）の値を読む。
Ｅａ（電子親和力）は、ＩｐからＥｇを引いた値である。
本明細書における波長に関する強度（ｉｎｔｅｎｓｉｔｙａ．ｕ．）の測定は、浜松ホトニクス社製ストリークカメラを用いて、クライオスタット中で４．２Ｋにおいて測定した。

実施例５、６、７および比較例１
電子輸送材料として、実施例２で得られた３５ＰＹＲＥＰＹ、実施例３で得られた２６ＰＹＲＥＰＹ、実施例４で得られた４６ＰＹＲＥＰＹＭを用い、また比較のためＡｌｑ_３を用いた下記構成の素子を作りその性能を評価した。
素子の構成
比較例１
Ｄｅｖｉｃｅ１（△）：［ＩＴＯ／ＮＰＤ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ_３（６０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）］
実施例５
Ｄｅｖｉｃｅ２（●）：［ＩＴＯ／ＮＰＤ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ_３（３０ｎｍ）／３５ＰＹＲＥＰＹ（３０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）］
実施例６
Ｄｅｖｉｃｅ３（◆）：［ＩＴＯ／ＮＰＤ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ_３（３０ｎｍ）／２６ＰＹＲＥＰＹ（３０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）］
実施例７
Ｄｅｖｉｃｅ４（黒三角）：［ＩＴＯ／ＮＰＤ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ_３（３０ｎｍ）／４６ＰＹＲＥＰＹＭ（３０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）］
これらの素子の
エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）スペクトルは図２０に、
エネルギ−ダイアグラムは図２１に、
電流密度−電圧特性は図２２、２３に、
輝度−電圧特性は図２４に
視感効率−電圧特性は図２５に、
電流効率−電圧特性は図２６に、
輝度−電流密度特性は図２７に、
それぞれ示す。
なお、図２２の縦軸は実数表示であるが、電圧の低い部分の電流密度が見にくいので、図２３では縦軸を対数表示に変更した。
素子の電気化学特性は表１０に示す。

実施例８、９、１０および比較例２
電子輸送材料として、実施例２で得られた３５ＰＹＲＥＰＹを用い、電子輸送層の膜厚を４０ｎｍ、３０ｎｍおよび２０ｎｍに変化させた素子と、比較のためＡｌｑ_３を用いた下記構成の素子を作りその性能を評価した。
素子の構成
比較例２
Ｄｅｖｉｃｅ５（△）：［ＩＴＯ／ＮＰＤ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ_３（６０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）］
実施例８
Ｄｅｖｉｃｅ６（●）：［ＩＴＯ／ＮＰＤ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ_３（２０ｎｍ）／３５ＰＹＲＥＰＹ（４０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）］
実施例９
Ｄｅｖｉｃｅ７（◆）：［ＩＴＯ／ＮＰＤ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ_３（３０ｎｍ）／３５ＰＹＲＥＰＹ（３０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）］
実施例１０
Ｄｅｖｉｃｅ８（黒三角）：［ＩＴＯ／ＮＰＤ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ_３（４０ｎｍ）／３５ＰＹＲＥＰＹ（２０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）］
これらの素子の
エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）スペクトルは図２８に、
エネルギ−ダイアグラムは図２９に、
電流密度−電圧特性は図３０、３１に、
輝度−電圧特性は図３２に
視感効率−電圧特性は図３３に、
電流効率−電圧特性は図３４に、
輝度−電流密度特性は図３５に、
それぞれ示す。
なお、図３０の縦軸は実数表示であるが、電圧の低い部分の電流密度が見にくいので、図３１では縦軸を対数表示に変更した。
素子の電気化学特性は表１１に示す。

実施例１１、１２、１３および比較例３
電子輸送兼発光材料として、実施例２で得られた３５ＰＹＲＥＰＹ、実施例３で得られた２６ＰＹＲＥＰＹ、実施例４で得られた４６ＰＹＲＥＰＹＭを用い、また比較のためＡｌｑ_３を用いた下記構成の素子を作りその性能を評価した。
素子の構成
比較例３
Ｄｅｖｉｃｅ９（△）：［ＩＴＯ／ＮＰＤ（４０ｎｍ）／Ａｌｑ_３（６０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）］
実施１１
Ｄｅｖｉｃｅ１０（●）：［ＩＴＯ／ＮＰＤ（４０ｎｍ）／３５ＰＹＲＥＰＹ（６０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）］
実施例１２
Ｄｅｖｉｃｅ１１（◆）：［ＩＴＯ／ＮＰＤ（４０ｎｍ）／２６ＰＹＲＥＰＹ（６０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）］
実施例１３
Ｄｅｖｉｃｅ１２（黒三角）：［ＩＴＯ／ＮＰＤ（４０ｎｍ）／４６ＰＹＲＥＰＹＭ（６０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）］
これらの素子の
エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）スペクトルは図３６に、
電流密度−電圧特性は図３７、３８に、
輝度−電圧特性は図３９に
視感効率−電圧特性は図４０に、
電流効率−電圧特性は図４１に、
輝度−電流密度特性は図４２に、
それぞれ示す。
なお、図３７の縦軸は実数表示であるが、電圧の低い部分の電流密度が見にくいので、図３８では縦軸を対数表示に変更した。
素子の電気化学特性は表１２に示す。

実施例１４、１５、１６
実施例２で得られた３５ＰＹＲＥＰＹ、実施例３で得られた２６ＰＹＲＥＰＹ、実施例４で得られた４６ＰＹＲＥＰＹＭを用いジピレン誘導体の単層膜の蒸着膜での蛍光量子収率を測定した。
真空蒸着法で石英基板に５０ｎｍの厚みで製膜した単層膜を、有機ＥＬ量子効率測定装置（浜松ホトニクス製Ｃ９９２０−０１）を用い、励起波長３２５ｎｍにて単層膜の絶対発光量子収率の測定を行った。
測定結果は、
１）ブランクの石英基板の３２５ｎｍの吸収ピーク（山）の面積を求める。
２）石英基板上の単層膜の３２５ｎｍの吸収ピーク（山）面積を求める。
３）石英基板上の単層膜測定結果で新たにできた山（発光ピーク）の面積を求める。
４）１）から２）を引いた面積が３）でできた山（発光ピーク）の面積を作製するために費やされたものである。
１）から３）の値より、次の式で求めることができる。
蛍光量子収率（％）＝３）の面積÷［１）の面積−２）の面積］×１００
この結果を表１３に示す。また
３５ＰＹＲＥＰＹの測定結果は図４３に、
２６ＰＹＲＥＰＹの測定結果は図４４に、
４６ＰＹＲＥＰＹＭの測定結果は図４５に、
それぞれ示す。
なお、石英は光が失活する要素がないので、入った光がそのまま光量子に変化する。したがって、石英の光量子効率は０％である。一方、有機薄膜は入った光のすべてが光量子に変化せず、１部はどうしても失活するが、本発明化合物はその失活する程度が低い。

実施例１７、１８、１９
実施例２で得られた３５ＰＹＲＥＰＹ、実施例３で得られた２６ＰＹＲＥＰＹ、実施例４で得られた４６ＰＹＲＥＰＹＭを用い、電子オンリーデバイス（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｏｎｌｙｄｅｖｉｃｅ）を作製し、電子の入りやすさを測定した。電子オンリーデバイスとは、有機エレクトロルミネッセンス素子から正孔輸送（ホール輸送）層を除去した素子である。ＩＴＯからの正孔（ホール）の出入りを完全に止めるために、ＩＴＯの上に正孔（ホール）ブロック層を１層設けているのが特徴である。
実施例１７
Ｄｅｖｉｃｅ１３（●）：［ＩＴＯ／ＢＣＰ（１０ｎｍ）／３５ＰＹＲＥＰＹ（１００ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）］
実施例１８
Ｄｅｖｉｃｅ１４（◆）：［ＩＴＯ／ＢＣＰ（１０ｎｍ）／２６ＰＹＲＥＰＹ（１００ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）］
実施例１９
Ｄｅｖｉｃｅ１５（黒三角）：［ＩＴＯ／ＢＣＰ（１０ｎｍ）／４６ＰＹＲＥＰＹＭ（１００ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）］
これらの素子の電流密度−電圧特性は図４６に示す。

実施例２０、２１、２２および比較例４
実施例２で得られた３５ＰＹＲＥＰＹ、実施例３で得られた２６ＰＹＲＥＰＹ、実施例４で得られた４６ＰＹＲＥＰＹＭの素子中での電子の移動度を測定するために下記の素子を作製した。また比較のためＡｌｑ_３の素子も同様に作製した。
実施例２０
Ｄｅｖｉｃｅ１６（●）：［ＩＴＯ／３５ＰＹＲＥＰＹ（４μｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）］
実施例２１
Ｄｅｖｉｃｅ１７（◆）：［ＩＴＯ／２６ＰＹＲＥＰＹ（４μｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）］
実施例２２
Ｄｅｖｉｃｅ１８（黒三角）：［ＩＴＯ／４６ＰＹＲＥＰＹＭ（４μｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）］
比較例４
Ｄｅｖｉｃｅ１９：（△）：［ＩＴＯ／Ａｌｑ_３（４μｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）］
これらの素子の移動度−電界強度特性は図４７に示す。

実施例２３
２，５−ジ（ピレン−１−イル）チオフェン（略称ＤＰｙｒｅＴｈ）の合成
下記表１４に示すように、窒素気流下で４つ口フラスコに２，５−ジブロモチオフェン０．３４ｇ、１−ピレンボロン酸１．７７ｇ、トルエン２０ｍｌ、エタノール１０ｍｌ、炭酸カリウム水溶液（２Ｍ濃度）を加え、４時間窒素バブリングを行った。その後テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）〔Ｐｄ（ＰＰｈ_３）_４〕０．．２０８ｇを加え、攪拌しながら１２時間還流を行った。
クロロホルムとイオン交換水、飽和食塩水で分散洗浄を行い、トルエンを用いて再結晶を行った。その後ガラスチューブオーブン（ＧＴＯ）で粗精製を行い、ついで昇華精製を行って精製した。図６２、６３の^１Ｈ−ＮＭＲ・Ｍａｓｓスペクトルにより目的物が合成されていることを確認した。図６３は、図６２の拡大図である。
２，５−ＤＢｒＴｈ＝２，５−ジブロモチオフェン（２，５−Ｄｉｂｒｏｍｏｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）
ＰｙｒｅＢＡｃ＝１−ピレンホウ酸（１−ＰｙｒｅｎｅｂｏｒｏｎｉｃＡｃｉｄ）
Ｐｄ（ＰＰｈ_３）_４＝テトラキス（トリフェニルホスフィンパラジウム）（０）〔Ｔｅｔｒａｋｉｓ（ｔｒｉｐｈｅｎｙｌｐｈｏｓｐｈｉｎｅ）Ｐａｌｌａｄｉｕｍ（０）〕
図６４には、２，５−ジ（ピレン−１−イル）チオフェンのＭａｓｓスペクトルを示し、図６５には、その熱物性評価を示す１種の融解曲線であり、図中、
（１）の曲線は、ＤＰｙｒｅＴｈの示差走査熱量計（ＤＳＣ）（ＴｈｅｒｍｏｐｌｕｓＥＶＯ／ＤＳＣ８２３０）を用いた第１回目の加熱による融解曲線であり、
（２）の曲線は、第２回目の加熱による融解曲線であり、
（３）の曲線は、第３回目の加熱による融解曲線である。
図中、縦軸は熱量であり、横軸は温度である。
図６６は、ＴＧＡ（熱天秤）であり、ライン（イ）は熱重量減少曲線であり、ライン（ロ）は、その加熱状況を示す曲線である。横軸は温度を表わし、左縦軸は加熱度合いを示し、右縦軸は熱重量減少率を示している〔前記（イ）に対応〕。
図６６からみて、２，５−ジ（ピレン−１−イル）チオフェンの融点、ガラス転移点、分解温度は下記表に示すとおりである。
図６７に、２，５−ジ（ピレン−１−イル）チオフェンの光学物性評価を示す。図６７および表１６の結果は該化合物のトルエン溶液（ＰＬ強度を測定する時の濃度は１×１０^−７ｍｏｌ／ｌであり、ＵＶ強度を測定する時の濃度は１×１０^−５ｍｏｌ／ｌである）を用いたデータである。
図６７の縦軸は規格化されたＰＬ強度、ＵＶ強度を示し、横軸は波長である。
図６８および表１７は２，５−ジ（ピレン−１−イル）チオフェンのクロロホルム溶液（ＰＬ強度を測定する時の濃度は１×１０^−７ｍｏｌ／ｌであり、ＵＶ強度を測定する時の濃度は１×１０^−５ｍｏｌ／ｌである）を用いた光学物性評価を示す。
図６８の縦軸は規格化されたＰＬ強度、ＵＶ強度を示し、横軸は波長である。
図６９および表１８は２，５−ジ（ピレン−１−イル）チオフェンの膜厚（膜厚６２２ｎｍ）を用いて、その光学物性評価を行った結果である。
図７０は、２，５−ジ（ピレン−１−イル）チオフェンのフォトルミネッセンス強度を石英との対比において示すものである。

実施例２４
実施例２３で得られた２，５−ジ（ピレン−１−イル）チオフェン（ＤＰｙｒｅＴｈ）を用いて、下記構成の有機ＥＬ素子を作成した。
素子構成
ＩＴＯ／ＤＰｙｒｅＴｈ４０ｎｍ／Ａｌｑ_３６０ｎｍ／ＬｉＦ０．５ｎｍ／Ａｌ１００ｎｍ
この有機ＥＬ素子の蛍光スペクトル（ＥＬスペクトル）を図７１に、
電流密度−電圧特性を図７２に、
輝度−電圧特性を図７３に、
視感効率−輝度特性を図７４に、
電流効率−輝度特性を図７５に、
輝度−電流密度特性を図７６に、
それぞれ示す。
また。該デバイスの初期特性は下記表１９に示す。

実施例２５
実施例２３で得られたＤＰｙｒｅＴｈを用いて、下記構成の有機ＥＬ素子を作成した。
素子構成
ＩＴＯ／α−ＮＰＤ４０ｎｍ／Ａｌｑ_３３０ｎｍ／ＤＰｙｒｅＴｈ３０ｎｍ／ＬｉＦ０．５ｎｍ／Ａｌ１００ｎｍ
この有機ＥＬ素子の蛍光スペクトル（ＥＬスペクトル）を図７７に、
電流密度−電圧特性を図７８に、
輝度−電圧特性を図７９に、
視感効率−輝度特性を図８０に、
電流効率−輝度特性を図８１に、
輝度−電流密度特性を図８２に、
それぞれ示す。
また。該デバイスの初期特性は下記表２０に示す。

実施例１の３，８−ジ（１−ピレニル）−１，１０−フェナントロリンＤＰｙｒｅ−Ｐｈｅｎの高真空昇華精製前の融点のＤＳＣ曲線を示す。図１のＤＳＣ曲線の３回目測定の拡大図を示す。実施例１の３，８−ジ（１−ピレニル）−１，１０−フェナントロリンＤＰｙｒｅ−Ｐｈｅｎの高真空昇華精製後の融点のＤＳＣ曲線を示す。丸で囲っているところについては発熱状態を表し、このものの純度が向上したため見られる現象である。図３のＤＳＣ曲線の３回目測定の拡大図を示す。実施例１の３，８−ジ（１−ピレニル）−１，１０−フェナントロリンＤＰｙｒｅ−Ｐｈｅｎの^１Ｈ−ＮＭＲスペクトル（重クロロホルム溶媒中、内部標準テトラメチルシラン使用、４００ＭＨｚ）（全領域）を示す。図５の^１Ｈ−ＮＭＲスペクトル拡大図（７〜１０ｐｐｍ）を示す。実施例１の３，８−ジ（１−ピレニル）−１，１０−フェナントロリンＤＰｙｒｅ−ＰｈｅｎのＭａｓｓスペクトルを図７示す。実施例２の３，５−ジ（１−ピレニル）−ピリジン（３５ＰＹＲＥＰＹ）のクロロホルム中と薄膜状でそれぞれ測定した紫外−可視吸収スペクトルを示す。実施例２の３，５−ジ（１−ピレニル）−ピリジン（３５ＰＹＲＥＰＹ）のクロロホルム中と薄膜状でそれぞれ測定した励起スペクトルと発光スペクトルを示す。実施例２の３，５−ジ（１−ピレニル）−ピリジン（３５ＰＹＲＥＰＹ）の^１Ｈ−ＮＭＲスペクトル（重クロロホルム溶媒中、内部標準テトラメチルシラン使用、４００ＭＨｚ）（全領域）を示す。図１０の^１Ｈ−ＮＭＲスペクトル拡大図（７〜１０ｐｐｍ）を示す。実施例３の２，６−ジ（１−ピレニル）−ピリジン（２６ＰＹＲＥＰＹ）のクロロホルム中と薄膜状でそれぞれ測定した紫外−可視吸収スペクトルを示す。実施例３の２，６−ジ（１−ピレニル）−ピリジン（２６ＰＹＲＥＰＹ）のクロロホルム中と薄膜状でそれぞれ測定した励起スペクトルと発光スペクトルを示す。実施例３の２，６−ジ（１−ピレニル）−ピリジン（２６ＰＹＲＥＰＹ）の^１Ｈ−ＮＭＲスペクトル（重クロロホルム溶媒中、内部標準テトラメチルシラン使用、４００ＭＨｚ）（全領域）を示す。図１４の^１Ｈ−ＮＭＲスペクトル拡大図（７〜１０ｐｐｍ）を示す。実施例４の４，６−ジ（１−ピレニル）ピリミジン（４６ＰＹＲＥＰＹＭ）のクロロホルム中と薄膜状でそれぞれ測定した紫外−可視吸収スペクトルを示す。実施例４の４，６−ジ（１−ピレニル）ピリミジン（４６ＰＹＲＥＰＹＭ）のクロロホルム中と薄膜状でそれぞれ測定した励起スペクトルと発光スペクトルを示す。実施例４の４，６−ジ（１−ピレニル）ピリミジン（４６ＰＹＲＥＰＹＭ）の^１Ｈ−ＮＭＲスペクトル（重クロロホルム溶媒中、内部標準テトラメチルシラン使用、４００ＭＨｚ）（全領域）を示す。図１８の拡大図（７〜１０ｐｐｍ）を示す。実施例５〜７および比較例１の有機エレクトロルミネセンス素子（有機ＥＬ素子）のエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）スペクトルを示す。実施例５〜７および比較例１の有機エレクトロルミネセンス素子（有機ＥＬ素子）のエネルギ−ダイアグラムを示す。実施例５〜７および比較例１の有機エレクトロルミネセンス素子（有機ＥＬ素子）の実数表示の電流密度−電圧特性を示す。実施例５〜７および比較例１の有機エレクトロルミネセンス素子（有機ＥＬ素子）の片対数表示の電流密度−電圧特性を示す。実施例５〜７および比較例１の有機エレクトロルミネセンス素子（有機ＥＬ素子）の輝度−電圧特性を示す。実施例５〜７および比較例１の有機エレクトロルミネセンス素子（有機ＥＬ素子）の視感効率−電圧特性を示す。実施例５〜７および比較例１の有機エレクトロルミネセンス素子（有機ＥＬ素子）の電流効率−電圧特性を示す。実施例５〜７および比較例１の有機エレクトロルミネセンス素子（有機ＥＬ素子）の輝度−電流密度特性を示す。実施例８〜１０および比較例２の有機エレクトロルミネセンス素子（有機ＥＬ素子）のエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）スペクトルを示す。実施例８〜１０および比較例２の有機エレクトロルミネセンス素子（有機ＥＬ素子）のエネルギ−ダイアグラムを示す実施例８〜１０および比較例２の有機エレクトロルミネセンス素子（有機ＥＬ素子）の実数表示の電流密度−電圧特性を示す。実施例８〜１０および比較例２の有機エレクトロルミネセンス素子（有機ＥＬ素子）の片対数表示の電流密度−電圧特性を示す。実施例８〜１０および比較例２の有機エレクトロルミネセンス素子（有機ＥＬ素子）の輝度−電圧特性を示す。実施例８〜１０および比較例２の有機エレクトロルミネセンス素子（有機ＥＬ素子）の視感効率−電圧特性を示す。実施例８〜１０および比較例２の有機エレクトロルミネセンス素子（有機ＥＬ素子）の電流効率−電圧特性を示す。実施例８〜１０および比較例２の有機エレクトロルミネセンス素子（有機ＥＬ素子）の輝度−電流密度特性を示す。実施例１１〜１３および比較例３の有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）のエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）スペクトルを示す。実施例１１〜１３および比較例３の有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）の実数表示の電流密度−電圧特性を示す。実施例１１〜１３および比較例３の有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）の片対数表示の電流密度−電圧特性を示す。実施例１１〜１３および比較例３の有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）の輝度−電圧特性を示す。実施例１１〜１３および比較例３の有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）の視感効率−電圧特性を示す。実施例１１〜１３および比較例３の有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）の電流効率−電圧特性を示す。実施例１１〜１３および比較例３の有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）の輝度−電流密度特性を示す。実施例１４（３５ＰＹＲＥＰＹ）の蛍光量子収率〔光量子数（フォトン数）−波長〕を示す。実施例１５（２６ＰＹＲＥＰＹ）の蛍光量子収率〔光量子数（フォトン数）−波長〕を示す。実施例１６（４６ＰＹＲＥＰＹＭ）の蛍光量子収率〔光量子数（フォトン数）−波長〕を示す。実施例１７〜１９の電子オンリーデバイスの電流密度−電圧特性を示す。実施例２０〜２２および比較例４の電子移動度測定素子の移動度−電界強度を示す。本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図である。本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図である。本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図である。本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図である。本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図である。本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図である。本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図である。本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図である。本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図である。本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図である。本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図である。本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図である。本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図である。本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図である。２，５−ジ（ピレン−１−イル）チオフェンの^１Ｈ−ＮＭＲスペクトルを示す。図６２の拡大図である。２，５−ジ（ピレン−１−イル）チオフェンのＭａｓｓスペクトル（質量スペクトル）を示す。２，５−ジ（ピレン−１−イル）チオフェンの熱物性を評価したグラフである。２，５−ジ（ピレン−１−イル）チオフェンのＴＧＡ（熱天秤）であり、ライン（イ）は熱重量減少曲線であり、ライン（ロ）はその加熱状況を示す曲線である。２，５−ジ（ピレン−１−イル）チオフェンのトルエン溶液を用いて測定した２，５−ジ（ピレン−１−イル）チオフェンの光学物性評価を示すグラフである。２，５−ジ（ピレン−１−イル）チオフェンのクロロホルム溶液を用いて測定した２，５−ジ（ピレン−１−イル）チオフェンの光学物性評価を示すグラフである。２，５−ジ（ピレン−１−イル）チオフェン薄膜を用いて測定した２，５−ジ（ピレン−１−イル）チオフェンの光学物性評価を示すグラフである。石英と２，５−ジ（ピレン−１−イル）チオフェンのフォトルミネッセンス強度（規格化）を示すグラフである。実施例２４の有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）のエレクトロルミネッセンススペクトル（蛍光スペクトル）を示す。実施例２４の有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）の電流密度−電圧特性を示す。実施例２４の有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）の輝度−電圧特性を示す。実施例２４の有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）の視感効率−輝度特性を示す。実施例２４の有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）の電流効率−輝度特性を示す。実施例２４の有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）の輝度−電圧密度特性を示す。実施例２５の有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）のエレクトロルミネッセンススペクトル（蛍光スペクトル）を示す。実施例２５の有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）の電流密度−電圧特性を示す。実施例２５の有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）の輝度−電圧特性を示す。実施例２５の有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）の視感効率−輝度特性を示す。実施例２５の有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）の電流効率−輝度特性を示す。実施例２５の有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）の輝度−電圧密度特性を示す。

符号の説明

１基板
２陽極（ＩＴＯ）
３発光層
４陰極
５正孔輸送層（ホール輸送層）
６電子輸送層
７正孔注入層（ホール注入層）
８電子注入層
９正孔ブロック層（ホールブロック層）

Claims

下記一般式（１）
（式中、Ｑは
よりなる群から選ばれた基であり、Ｒ^１〜Ｒ^９は、水素、炭素数１〜６の直鎖または分岐のアルキル基、炭素数１〜６の直鎖または分岐のアルコキシ基および炭素数１〜６の直鎖または分岐のアルキルアミノ基よりなる群からそれぞれ独立して選ばれた基であり、Ｒ^１０〜Ｒ^３１は、水素および炭素数１〜６の直鎖または分岐のアルキル基よりなる群からそれぞれ独立して選ばれた基である）
で示されるジピレン誘導体。
請求項１記載のジピレン誘導体よりなる電子輸送材料。
請求項１記載のジピレン誘導体よりなる発光材料。
請求項１記載のジ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。
請求項１記載のジピレン誘導体を電子輸送層に用いた有機エレクトロルミネッセンス素子。
請求項１記載のジピレン誘導体を発光層に用いた有機エレクトロルミネッセンス素子。