(57)【要約】  本願に係る発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料として有用な、下記式（１）の化合物に関する。2012070226.tif 000093（式中、Ａｒ１は、フラン環及びピラン環から選択される環を１以上有する４環以上が縮合したｍ価の縮合環基、ＨＡｒは、下記式（２）〜（５）で表される含窒素複素環基のいずれか、Ｌは、単結合等、ｎ及びｍは１〜５の整数である。）2012070226.tif 000094（式中、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ３１〜Ｒ４６は水素原子等、ＸはＮ又はＣＲ１３、Ｒ１３は水素原子等、ＹはＮ又はＣＲ２３、Ｒ２３は水素原子等、Ｚは置換若しくは未置換のアルキレン基等の架橋基である。）
2012070226.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式（１）で表される含酸素縮合環誘導体。
【化８０】
2012070226.tif 000085
（式中、Ａｒ１は、フラン環及びピラン環から選択される環を１以上有する４環以上が縮合したｍ価の縮合環基である。
ＨＡｒは、下記式（２）〜（５）で表わされる含窒素複素環基のいずれかである。
ｎ及びｍは、それぞれ１〜５の整数であり、ｎ及びｍの少なくとも一方は１である。
Ｌは、単結合、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のｎ＋１価のアリール基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０のｎ＋１価の複素環基、又は置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基及び置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基からなる群から選択される２つもしくは３つが単結合で連結してなるｎ＋１価の基である。）
【化８１】
2012070226.tif 000086
（式中、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ３１〜Ｒ４０、及びＲ４１〜Ｒ４６は、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜８のシクロアルキル基、炭素数３〜３０の置換シリル基、シアノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のモノもしくはジアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基である。
Ｒ３１〜Ｒ３５のいずれか１つ及びＲ３６〜Ｒ４０のいずれか１つは、式（４）の２つのピリジン環同士を結合する単結合である。
Ｘは、Ｎ又はＣＲ１３より選ばれ、Ｒ１３は水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜８のシクロアルキル基、炭素数３〜３０の置換シリル基、シアノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のモノもしくはジアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基である。
Ｒ１３が複数ある場合、それぞれのＲ１３は同じでも異なっていてもよい。
Ｙは、Ｎ又はＣＲ２３より選ばれ、Ｒ２３は水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜８のシクロアルキル基、炭素数３〜３０の置換シリル基、シアノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のモノもしくはジアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基である。
Ｒ２３が複数ある場合、それぞれのＲ２３は同じでも異なっていてもよい。
Ｚは架橋基であり、置換もしくは無置換のアルキレン基、又は置換もしくは無置換のアルケニレン基である。
Ｒ１１〜Ｒ１３のいずれか１つ、Ｒ２１〜Ｒ２３のいずれか１つ、Ｒ３１〜Ｒ４０のいずれか１つ、及びＲ４１〜Ｒ４６のいずれか１つはＬと結合する単結合である。）
【請求項２】
Ａｒ１が下記式（６）で表わされる縮合環基である請求項１に記載の含酸素縮合環誘導体。
【化８２】
2012070226.tif 000087
（式中、Ｒ５１〜Ｒ５８は、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜８のシクロアルキル基、炭素数３〜３０の置換シリル基、シアノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のモノもしくはジアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基である。
Ｒ５１とＲ５２、Ｒ５２とＲ５３、Ｒ５３とＲ５４、Ｒ５４とＲ５５、Ｒ５５とＲ５６、Ｒ５６とＲ５７、またはＲ５７とＲ５８のうち少なくとも１組は、互いに下記式（７）又は（８）で表わされる形で結合して、環を形成する。）
【化８３】
2012070226.tif 000088
（式中、Ｒ６１〜Ｒ６８は、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜８のシクロアルキル基、炭素数３〜３０の置換シリル基、シアノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のモノもしくはジアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基である。
また、Ｒ６１〜Ｒ６８のいずれかｍ個は、Ｌと結合する単結合である。）
【請求項３】
Ａｒ１が下記式（９）又は（１０）で表される縮合環基である請求項１又は２に記載の含酸素縮合環誘導体。
【化８４】
2012070226.tif 000089
（式中、Ｒ７１〜Ｒ９０は、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜８のシクロアルキル基、炭素数３〜３０の置換シリル基、シアノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のモノもしくはジアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基である。
また、Ｒ７１〜Ｒ８０のいずれかｍ個及びＲ８１〜Ｒ９０のいずれかｍ個はＬと結合する単結合である。）
【請求項４】
Ａｒ１が下記式（１１）、（１２）、（１３）又は（１４）で表される縮合環基である請求項１又は２に記載の含酸素縮合環誘導体。
【化８５】
2012070226.tif 000090
（式中、Ｒ９１〜Ｒ１３０は、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜８のシクロアルキル基、炭素数３〜３０の置換シリル基、シアノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のモノもしくはジアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基である。
また、Ｒ９１〜Ｒ１００のいずれかｍ個、Ｒ１０１〜Ｒ１１０のいずれかｍ個、Ｒ１１１〜Ｒ１２０のいずれかｍ個及びＲ１２１〜Ｒ１３０のいずれかｍ個はＬと結合する単結合である。）
【請求項５】
Ａｒ１が下記式（１５）で表される縮合環基である請求項１に記載の含酸素縮合環誘導体。
【化８６】
2012070226.tif 000091
（式中、Ｒ１３１〜Ｒ１４０は、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜８のシクロアルキル基、炭素数３〜３０の置換シリル基、シアノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のモノもしくはジアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基である。
但し、Ｒ１３１〜Ｒ１４０のいずれかｍ個はＬと結合する単結合である。）
【請求項６】
ｍが１であり、ｎが１である請求項１〜５のいずれかに記載の含酸素縮合環誘導体。
【請求項７】
有機エレクトロルミネッセンス素子用材料である請求項１〜６のいずれかに記載の含酸素縮合環誘導体。
【請求項８】
前記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料が、障壁層材料である請求項７に記載の含酸素縮合環誘導体。
【請求項９】
陽極、発光層、障壁層、及び陰極をこの順に備え、
前記障壁層が請求項１〜６のいずれかに記載の含酸素縮合環誘導体を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１０】
前記障壁層と陰極との間に、電子注入層及び／又は電子輸送層を有し、前記電子注入層及び電子輸送層の少なくとも１層が含ヘテロ環誘導体を含有する請求項９に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１１】
前記電子注入層及び／又は電子輸送層が、電子供与性ドーパントを含有する請求項１０に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１２】
前記電子供与性ドーパントが、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物、希土類金属の酸化物、希土類金属のハロゲン化物、アルカリ金属の有機錯体、アルカリ土類金属の有機錯体及び希土類金属の有機錯体からなる群から選択される１種又は２種以上である請求項１１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１３】
前記発光層が、下記式（１６）で表されるアントラセン誘導体を含む請求項９〜１２のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化８７】
2012070226.tif 000092
（式中、Ａｒ１１及びＡｒ１２は、それぞれ置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基である。
Ｒ２０１〜Ｒ２０８は、それぞれ水素原子、フッ素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜１０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数３〜３０のアルキルシリル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数８〜３０のアリールシリル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基である。）
【請求項１４】
前記式（１６）で表されるアントラセン誘導体を含有する発光層が、前記含酸素縮合環誘導体を含有する障壁層と接している請求項１３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１５】
前記発光層が、主ピーク波長が５００ｎｍ以下の蛍光ドーパントを含有する請求項９〜１４のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、含酸素縮合環誘導体及びそれを含んでなる有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子は、電界を印加することで、陽極より注入された正孔と陰極より注入された電子の再結合エネルギーにより蛍光性物質が発光する原理を利用した自発光素子である。【０００３】
有機ＥＬ素子は、陽極と陰極とからなる一対の電極と、これら電極の間に有機薄膜層を備える。有機薄膜層は、各機能を有する層の積層体によって構成されており、例えば、陽極、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、障壁層、電子輸送層及び電子注入層をこの順に積層した積層体である。【０００４】
有機ＥＬ素子は、その発光原理に従い、蛍光型と燐光型の２種類に分けることができる。蛍光型の有機ＥＬ素子では一重項励起子による発光を用い、燐光型の有機ＥＬ素子では三重項励起子による発光を用いる。燐光型素子においては、一重項励起子に比べて励起子寿命が長い三重項励起子の発光層外への拡散を防止する目的で、発光層の陰極側界面に隣接する層に三重項エネルギーが大きい材料を用いることによって高効率を達成することが知られている。【０００５】
特許文献１には発光層に隣接したフェナントロリン誘導体であるＢＣＰ（バソクプロイン）からなる障壁層を設け、三重項励起子を閉じ込めることにより高効率化を図る技術が開示されている。また、特許文献２においては、特定の芳香族環化合物を正孔障壁層に用いて高効率・長寿命化を図っている。
一方、蛍光型有機ＥＬ素子においても、三重項励起子に起因する発光が近年報告がされている（例えば、非特許文献１及び２、特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００２−５２５８０８号公報
【特許文献２】米国特許第７０１８７２３号明細書
【特許文献３】特開２００４−２１４１８０号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Journal  of  Applied  Physics，102，114504（2007）
【非特許文献２】SID2008  DIGEST，709（2008）
【発明の概要】
【０００８】
本発明の目的は、印加電圧の上昇を防ぎ、ＴＴＦ（Ｔｒｉｐｌｅｔ−Ｔｒｉｐｌｅｔ  Ｆｕｓｉｏｎ）現象を利用して有機ＥＬ素子の高効率な発光を可能とする新規な含酸素縮合環誘導体を提供することである。
また、本発明の目的は、ＴＴＦ現象を促進するために最適な障壁材料を提供することである。
【０００９】
本発明によれば、以下の含酸素縮合環誘導体等が提供される。
１．下記式（１）で表される含酸素縮合環誘導体。
【化１】
2012070226.tif 000003
（式中、Ａｒ１は、フラン環及びピラン環から選択される環を１以上有する４環以上が縮合したｍ価の縮合環基である。
ＨＡｒは、下記式（２）〜（５）で表わされる含窒素複素環基のいずれかである。
ｎ及びｍは、それぞれ１〜５の整数であり、ｎ及びｍの少なくとも一方は１である。
Ｌは、単結合、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のｎ＋１価のアリール基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０のｎ＋１価の複素環基、又は置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基及び置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基からなる群から選択される２つもしくは３つが単結合で連結してなるｎ＋１価の基である。）
【化２】
2012070226.tif 000004
（式中、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ３１〜Ｒ４０、及びＲ４１〜Ｒ４６は、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜８のシクロアルキル基、炭素数３〜３０の置換シリル基、シアノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のモノもしくはジアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基である。
Ｒ３１〜Ｒ３５のいずれか１つ及びＲ３６〜Ｒ４０のいずれか１つは、式（４）の２つのピリジン環同士を結合する単結合である。
Ｘは、Ｎ又はＣＲ１３より選ばれ、Ｒ１３は水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜８のシクロアルキル基、炭素数３〜３０の置換シリル基、シアノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のモノもしくはジアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基である。
Ｒ１３が複数ある場合、それぞれのＲ１３は同じでも異なっていてもよい。
Ｙは、Ｎ又はＣＲ２３より選ばれ、Ｒ２３は水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜８のシクロアルキル基、炭素数３〜３０の置換シリル基、シアノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のモノもしくはジアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基である。
Ｒ２３が複数ある場合、それぞれのＲ２３は同じでも異なっていてもよい。
Ｚは架橋基であり、置換もしくは無置換のアルキレン基、又は置換もしくは無置換のアルケニレン基である。
Ｒ１１〜Ｒ１３のいずれか１つ、Ｒ２１〜Ｒ２３のいずれか１つ、Ｒ３１〜Ｒ４０のいずれか１つ、及びＲ４１〜Ｒ４６のいずれか１つはＬと結合する単結合である。）
２．Ａｒ１が下記式（６）で表わされる縮合環基である１に記載の含酸素縮合環誘導体。
【化３】
2012070226.tif 000005
（式中、Ｒ５１〜Ｒ５８は、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜８のシクロアルキル基、炭素数３〜３０の置換シリル基、シアノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のモノもしくはジアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基である。
Ｒ５１とＲ５２、Ｒ５２とＲ５３、Ｒ５３とＲ５４、Ｒ５４とＲ５５、Ｒ５５とＲ５６、Ｒ５６とＲ５７、またはＲ５７とＲ５８のうち少なくとも１組は、互いに下記式（７）又は（８）で表わされる形で結合して、環を形成する。）
【化４】
2012070226.tif 000006
（式中、Ｒ６１〜Ｒ６８は、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜８のシクロアルキル基、炭素数３〜３０の置換シリル基、シアノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のモノもしくはジアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基である。
また、Ｒ６１〜Ｒ６８のいずれかｍ個は、Ｌと結合する単結合である。）
３．Ａｒ１が下記式（９）又は（１０）で表される縮合環基である１又は２に記載の含酸素縮合環誘導体。
【化５】
2012070226.tif 000007
（式中、Ｒ７１〜Ｒ９０は、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜８のシクロアルキル基、炭素数３〜３０の置換シリル基、シアノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のモノもしくはジアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基である。
また、Ｒ７１〜Ｒ８０のいずれかｍ個及びＲ８１〜Ｒ９０のいずれかｍ個はＬと結合する単結合である。）
４．Ａｒ１が下記式（１１）、（１２）、（１３）又は（１４）で表される縮合環基である１又は２に記載の含酸素縮合環誘導体。
【化６】
2012070226.tif 000008
（式中、Ｒ９１〜Ｒ１３０は、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜８のシクロアルキル基、炭素数３〜３０の置換シリル基、シアノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のモノもしくはジアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基である。
また、Ｒ９１〜Ｒ１００のいずれかｍ個、Ｒ１０１〜Ｒ１１０のいずれかｍ個、Ｒ１１１〜Ｒ１２０のいずれかｍ個及びＲ１２１〜Ｒ１３０のいずれかｍ個はＬと結合する単結合である。）
５．Ａｒ１が下記式（１５）で表される縮合環基である１に記載の含酸素縮合環誘導体。
【化７】
2012070226.tif 000009
（式中、Ｒ１３１〜Ｒ１４０は、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜８のシクロアルキル基、炭素数３〜３０の置換シリル基、シアノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のモノもしくはジアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基である。
但し、Ｒ１３１〜Ｒ１４０のいずれかｍ個はＬと結合する単結合である。）
６．ｍが１であり、ｎが１である１〜５のいずれかに記載の含酸素縮合環誘導体。
７．有機エレクトロルミネッセンス素子用材料である１〜６のいずれかに記載の含酸素縮合環誘導体。
８．前記有機エレクトロルミネッセンス素子用材料が、障壁層材料である７に記載の含酸素縮合環誘導体。
９．陽極、発光層、障壁層、及び陰極をこの順に備え、
前記障壁層が１〜６のいずれかに記載の含酸素縮合環誘導体を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
１０．前記障壁層と陰極との間に、電子注入層及び／又は電子輸送層を有し、前記電子注入層及び電子輸送層の少なくとも１層が含ヘテロ環誘導体を含有する９に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
１１．前記電子注入層及び／又は電子輸送層が、電子供与性ドーパントを含有する１０に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
１２．前記電子供与性ドーパントが、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物、希土類金属の酸化物、希土類金属のハロゲン化物、アルカリ金属の有機錯体、アルカリ土類金属の有機錯体及び希土類金属の有機錯体からなる群から選択される１種又は２種以上である１１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
１３．前記発光層が、下記式（１６）で表されるアントラセン誘導体を含む９〜１２のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化８】
2012070226.tif 000010
（式中、Ａｒ１１及びＡｒ１２は、それぞれ置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基である。
Ｒ２０１〜Ｒ２０８は、それぞれ水素原子、フッ素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜１０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数３〜３０のアルキルシリル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数８〜３０のアリールシリル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基である。）
１４．前記式（１６）で表されるアントラセン誘導体を含有する発光層が、前記含酸素縮合環誘導体を含有する障壁層と接している１３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
１５．前記発光層が、主ピーク波長が５００ｎｍ以下の蛍光ドーパントを含有する９〜１４のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１０】
本発明によれば、印加電圧の上昇を防ぎ、ＴＴＦ（Ｔｒｉｐｌｅｔ−Ｔｒｉｐｌｅｔ  Ｆｕｓｉｏｎ）現象を利用して有機ＥＬ素子の高効率な発光を可能とする新規な含酸素縮合環誘導体が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態の一例を示す図である。
【図２Ａ】本発明の各層のエネルギーギャップの関係を示す図である。
【図２Ｂ】本発明の各層のエネルギーギャップの関係に基づく作用を示す図である。
【図３】過渡ＥＬ波形の測定方法を示す図である。
【図４】ＴＴＦ由来の発光強度比の測定方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の含酸素縮合環誘導体は、下記式（１）で表わされる。
【化９】
2012070226.tif 000011
（式中、Ａｒ１は、フラン環及びピラン環から選択される環を１以上有する４環以上が縮合したｍ価の縮合環基である。
ＨＡｒは、下記式（２）〜（５）で表わされる含窒素複素環基のいずれかである。
ｎ及びｍは、それぞれ１〜５の整数であり、ｎ及びｍの少なくとも一方は１である。
Ｌは、単結合、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のｎ＋１価のアリール基、置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０のｎ＋１価の複素環基、又は置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基及び置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基からなる群から選択される２つもしくは３つが単結合で連結してなるｎ＋１価の基である。）
【化１０】
2012070226.tif 000012
（式中、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ３１〜Ｒ４０、及びＲ４１〜Ｒ４６は、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜８のシクロアルキル基、炭素数３〜３０の置換シリル基、シアノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のモノもしくはジアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基である。
Ｒ３１〜Ｒ３５のいずれか１つ及びＲ３６〜Ｒ４０のいずれか１つは、式（４）の２つのピリジン環同士を結合する単結合である。
Ｘは、Ｎ又はＣＲ１３より選ばれ、Ｒ１３は水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜８のシクロアルキル基、炭素数３〜３０の置換シリル基、シアノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のモノもしくはジアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基である。
Ｒ１３が複数ある場合、それぞれのＲ１３は同じでも異なっていてもよい。
Ｙは、Ｎ又はＣＲ２３より選ばれ、Ｒ２３は水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜８のシクロアルキル基、炭素数３〜３０の置換シリル基、シアノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のモノもしくはジアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基である。
Ｒ２３が複数ある場合、それぞれのＲ２３は同じでも異なっていてもよい。
Ｚは架橋基であり、置換もしくは無置換のアルキレン基、又は置換もしくは無置換のアルケニレン基である。
Ｒ１１〜Ｒ１３のいずれか１つ、Ｒ２１〜Ｒ２３のいずれか１つ、Ｒ３１〜Ｒ４０のいずれか１つ、及びＲ４１〜Ｒ４６のいずれか１つはＬと結合する単結合である。）
【００１３】
式（２）で表されるＨＡｒは、好ましくは下記含窒素複素環基のいずれかである。
【化１１】
2012070226.tif 000013
（式中、Ｒ２１１からＲ２１６、Ｒ２２１からＲ２２５、Ｒ２３１からＲ２３５、Ｒ２４１からＲ２４５、Ｒ２５１からＲ２５５、Ｒ２６１からＲ２６４、Ｒ２７１からＲ２７４、Ｒ２８１からＲ２８４、Ｒ２９１からＲ２９４はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜８のシクロアルキル基、炭素数３〜３０の置換シリル基、シアノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のモノもしくはジアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基である。
各複素環基において、Ｒ２１１からＲ２１６、Ｒ２２１からＲ２２５、Ｒ２３１からＲ２３５、Ｒ２４１からＲ２４５、Ｒ２５１からＲ２５５、Ｒ２６１からＲ２６４、Ｒ２７１からＲ２７４、Ｒ２８１からＲ２８４、Ｒ２９１からＲ２９４、のいずれか１つはＬと結合する単結合である。）
【００１４】
式（３）で表されるＨＡｒは、好ましくは下記含窒素複素環基のいずれかである。
【化１２】
2012070226.tif 000014
（式中、Ｒ３１１からＲ３１６、Ｒ３２１からＲ３２５、Ｒ３３１からＲ３３５、Ｒ３４１からＲ３４５、Ｒ３５１からＲ３５５、Ｒ３６１からＲ３６４はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜８のシクロアルキル基、炭素数３〜３０の置換シリル基、シアノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のモノもしくはジアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基である。各複素環基において、Ｒ３１１からＲ３１６、Ｒ３２１からＲ３２５、Ｒ３３１からＲ３３５、Ｒ３４１からＲ３４５、Ｒ３５１からＲ３５５、Ｒ３６１からＲ３６４のいずれか１つはＬと結合する単結合である。）
【００１５】
式（４）で表されるＨＡｒは、好ましくは下記含窒素複素環基のいずれかである。
【化１３】
2012070226.tif 000015
（式中、Ｒ４１１からＲ４１８、Ｒ４２１からＲ４２８、Ｒ４３１からＲ４３８、Ｒ４４１からＲ４４８、Ｒ４５１からＲ４５８、Ｒ４６１からＲ４６８はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜８のシクロアルキル基、炭素数３〜３０の置換シリル基、シアノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のモノもしくはジアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基である。各複素環基において、Ｒ４１１からＲ４１８、Ｒ４２１からＲ４２８、Ｒ４３１からＲ４３８、Ｒ４４１からＲ４４８、Ｒ４５１からＲ４５８、Ｒ４６１からＲ４６８のいずれか１つはＬと結合する単結合である。）
式（４）で表されるＨＡｒは、好ましくは（４−１）で表される構造である。（４−１）の構造においては２つのピリジン環の窒素原子が近接した構造をとっている。この構造を有する材料にＬｉ、Ｎａなどに代表される金属イオンを有する電子供与性ドーパントを共蒸着させて用いる場合、（４−１）で表されるビピリジン構造の２つの窒素原子において金属原子または金属イオンに配位したキレート構造を形成することが出来るため、上記の電子供与性ドーパントとの反応性が高くなると考えられ、電子供与性ドーパントの効果をより効果的に得ることが出来ると考えられる。
【００１６】
式（５）で表されるＨＡｒは、好ましくは下記含窒素複素環基のいずれかである。
【化１４】
2012070226.tif 000016
（式中、Ｒ５１１からＲ５１６、Ｒ５２１からＲ５２６、Ｒ’１からＲ’４はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜８のシクロアルキル基、炭素数３〜３０の置換シリル基、シアノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のモノもしくはジアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基である。各複素環基において、Ｒのいずれか１つは単結合としてＬと結合する。Ｒ’はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜８のシクロアルキル基、炭素数３〜３０の置換シリル基、シアノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキルチオ基、アミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のモノもしくはジアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基である。）
【００１７】
Ａｒ１のフラン環及びピラン環（以下、総称として「含酸素環」とも言う。）から選択される環を１以上有する４環以上が縮合した縮合環基について、「４環以上が縮合した縮合環基」とは、フラン環及びピラン環から選択される環を１以上有し、当該含酸素環を含む構造に置換もしくは無置換のベンゼン環、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピリダジン環より選ばれる環が縮環し、合計で４環以上縮環した構造を有する縮合環基を意味する。
Ａｒ１は、好ましくはフラン環及びピラン環から選択される環を１以上有し、当該含酸素環を含む構造にベンゼン環が縮環して合計で４環以上縮環した構造を有する縮合環基であり、特に好ましくは、フラン環及びピラン環から選択される環を１もしくは２有し、当該含酸素環を含む構造にベンゼン環が縮環し、４環以上縮環した構造を有する縮合環基である。
尚、本明細書中「縮合環」とは、隣接した環同士が２個の原子を共有する多環系の環である。
【００１８】
Ａｒ１の４環以上が縮環した環構造は高い平面性を有する。有機ＥＬ材料が平面性の高い構造を有していると、分子同士の重なりが大きくなって分子同士の距離が短くなり、電荷輸送性を高められることから、素子の低電圧駆動を実現できると考えられる。
また、含酸素環を有する縮合環構造は高い三重項エネルギーを有している。この含酸素環を有する縮合環を有する化合物は、三重項エネルギーが大きくなるため、例えば有機ＥＬ素子の発光層に接した障壁層の材料として利用することによって、ＴＴＦ現象を促進させることができる。この観点から、Ａｒ１の含酸素縮合環構造としてはベンゼン環３個が直線的に縮環したアントラセン構造を部分構造として含まないものであることがより好ましい。
【００１９】
例えば、Ａｒ１がフラン環を１以上有する４環以上が縮合した縮合環基の場合、下記の縮合環基が挙げられる。
【化１５】
2012070226.tif 000017
（式中、Ａｒは、それぞれ置換もしくは無置換のベンゼン環、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環又はピリダジン環を示し、それぞれ、隣接した環との縮合環を形成している。また、これら縮合環はさらにベンゼン環、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環又はピリダジン環と縮環構造を形成してもよい。）
【００２０】
上記のフラン環を有する縮合環基は、好ましくは下記式（６）で表わされる縮合環基であり、より好ましくはフラン環を１つ有する下記式（９）〜（１０）のいずれかで表される縮合環基、又はフラン環を２つ有する下記式（１１）〜（１４）のいずれかで表される縮合環基である。
【００２１】
【化１６】
2012070226.tif 000018
（式中、Ｒ５１〜Ｒ５８は、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜８のシクロアルキル基、炭素数３〜３０の置換シリル基、シアノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のモノもしくはジアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基である。
また、Ｒ５１とＲ５２、Ｒ５２とＲ５３、Ｒ５３とＲ５４、Ｒ５４とＲ５５、Ｒ５５とＲ５６、Ｒ５６とＲ５７、またはＲ５７とＲ５８のうち少なくとも１組は、互いに下記式（７）又は（８）で表わされる形で結合して、環を形成する。
【化１７】
2012070226.tif 000019
（式中、Ｒ６１〜Ｒ６８は、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜８のシクロアルキル基、炭素数３〜３０の置換シリル基、シアノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のモノもしくはジアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基である。
また、Ｒ５１〜Ｒ６８のいずれかｍ個はＬと結合する単結合である。）
【００２２】
【化１８】
2012070226.tif 000020
（式中、Ｒ７１〜Ｒ９０は、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜８のシクロアルキル基、炭素数３〜３０の置換シリル基、シアノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のモノもしくはジアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基である。
また、Ｒ７１〜Ｒ８０のいずれかｍ個及びＲ８１〜Ｒ９０のいずれかｍ個はＬと結合する単結合である。）
【００２３】
【化１９】
2012070226.tif 000021
（式中、Ｒ９１〜Ｒ１３０は、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜８のシクロアルキル基、炭素数３〜３０の置換シリル基、シアノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のモノもしくはジアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基である。
また、Ｒ９１〜Ｒ１００のいずれかｍ個、Ｒ１０１〜Ｒ１１０のいずれかｍ個、Ｒ１１１〜Ｒ１２０のいずれかｍ個及びＲ１２１〜Ｒ１３０のいずれかｍ個はＬと結合する単結合である。）
上記のフラン環を有する縮合環基においては、フラン環を２つ有する下記式（１１）〜（１４）のいずれかで表される縮合環基であることが特に好ましい。これらの縮合環基を有する本願化合物は、より大きな三重項エネルギーを有することから、より三重項励起子を閉じ込める能力が高くなると考えられる。このことは、後述するＴＴＦ現象をより効率よく起こすために有利に働き、有機ＥＬ素子の発光効率を高めるための一つの要因となると考えられる。
【００２４】
例えば、Ａｒ１がピラン環を１以上有する４環以上が縮合した縮合環基の場合、下記の縮合環基が挙げられる。
【化２０】
2012070226.tif 000022
（式中、Ａｒは、それぞれ置換もしくは無置換のベンゼン環、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環又はピリダジン環を示し、それぞれ、隣接した環との縮合環を形成している。また、これらの縮合環は、さらにベンゼン環、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環又はピリダジン環と縮環構造を形成してもよい。）
【００２５】
上記のピラン環を有する縮合環基は、好ましくは下記式（１５）で表わされる縮合環基である。
【化２１】
2012070226.tif 000023
（式中、Ｒ１３１〜Ｒ１４０は、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３〜８のシクロアルキル基、炭素数３〜３０の置換シリル基、シアノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキルチオ基、アミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のモノもしくはジアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基である。
また、Ｒ１３１〜Ｒ１４０のいずれかｍ個はＬと結合する単結合である。）
【００２６】
式（１）において、ｎが２以上の場合、複数のＡｒ１は互いに同じでも異なってもよい。同様に、ｍが２以上の場合、複数の（Ｌ−ＨＡｒ）は互いに同じでも異なってもよい。また、ｍが２以上の場合、複数のＬとＨＡｒは互いに同じでも異なっていてもよい。
式（１）のｍ及びｎは、好ましくはｍ＝ｎ＝１である。
【００２７】
以下、本発明の含酸素縮合環誘導体の各置換基について説明する。
Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ３１〜Ｒ４０、Ｒ４１〜Ｒ４６、Ｒ５１〜Ｒ５８、Ｒ６１〜Ｒ６８、Ｒ７１〜Ｒ９０、Ｒ９１〜Ｒ１３０、Ｒ１３１〜Ｒ１４０、Ｒ２１１からＲ２１６、Ｒ２２１からＲ２２５、Ｒ２３１からＲ２３５、Ｒ２４１からＲ２４５、Ｒ２５１からＲ２５５、Ｒ２６１からＲ２６４、Ｒ２７１からＲ２７４、Ｒ２８１からＲ２８４、Ｒ２９１からＲ２９４、Ｒ３１１からＲ３１６、Ｒ３２１からＲ３２５、Ｒ３３１からＲ３３５、Ｒ３４１からＲ３４５、Ｒ３５１からＲ３５５、Ｒ３６１からＲ３６４、Ｒ４１１からＲ４１８、Ｒ４２１からＲ４２８、Ｒ４３１からＲ４３８、Ｒ４４１からＲ４４８、Ｒ４５１からＲ４５８、Ｒ４６１からＲ４６８、Ｒ５１１からＲ５１６、Ｒ５２１からＲ５２６、及びＲ’１からＲ’４の環形成炭素数６〜３０のアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、ビフェニル基、ターフェニル基、クリセニル基、ベンゾフェナントリル基、ベンズアントリル基、ベンゾクリセニル基、フルオレニル基、フルオランテニル基、ピレニル基、ベンゾフルオランテニル基、トリフェニレニル基等が挙げられる。前記アリール基の環形成炭素数は、６〜２０が好ましく、６〜１４が特に好ましい。
【００２８】
Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ３１〜Ｒ４０、Ｒ４１〜Ｒ４６、Ｒ５１〜Ｒ５８、Ｒ６１〜Ｒ６８、Ｒ７１〜Ｒ９０、Ｒ９１〜Ｒ１３０、Ｒ１３１〜Ｒ１４０、Ｒ２１１からＲ２１６、Ｒ２２１からＲ２２５、Ｒ２３１からＲ２３５、Ｒ２４１からＲ２４５、Ｒ２５１からＲ２５５、Ｒ２６１からＲ２６４、Ｒ２７１からＲ２７４、Ｒ２８１からＲ２８４、Ｒ２９１からＲ２９４、Ｒ３１１からＲ３１６、Ｒ３２１からＲ３２５、Ｒ３３１からＲ３３５、Ｒ３４１からＲ３４５、Ｒ３５１からＲ３５５、Ｒ３６１からＲ３６４、Ｒ４１１からＲ４１８、Ｒ４２１からＲ４２８、Ｒ４３１からＲ４３８、Ｒ４４１からＲ４４８、Ｒ４５１からＲ４５８、Ｒ４６１からＲ４６８、Ｒ５１１からＲ５１６、Ｒ５２１からＲ５２６、及びＲ’１からＲ’４の環形成原子数５〜３０の複素環基としては、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、インドリル基、キノリニル基、アクリジニル基、ピロリジニル基、ジオキサニル基、ピペリジニル基、モルフォリル基、ピペラジニル基、カルバゾリル基、フラニル基、チオフェニル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、チアジアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、トリアゾリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、イミダゾピリジル基、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、ピロリル基、インダゾリル基等が挙げられる。前記複素環基の環形成原子数は、５〜２０が好ましく、５〜１４が特に好ましい。
【００２９】
Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ３１〜Ｒ４０、Ｒ４１〜Ｒ４６、Ｒ５１〜Ｒ５８、Ｒ６１〜Ｒ６８、Ｒ７１〜Ｒ９０、Ｒ９１〜Ｒ１３０、Ｒ１３１〜Ｒ１４０、Ｒ２１１からＲ２１６、Ｒ２２１からＲ２２５、Ｒ２３１からＲ２３５、Ｒ２４１からＲ２４５、Ｒ２５１からＲ２５５、Ｒ２６１からＲ２６４、Ｒ２７１からＲ２７４、Ｒ２８１からＲ２８４、Ｒ２９１からＲ２９４、Ｒ３１１からＲ３１６、Ｒ３２１からＲ３２５、Ｒ３３１からＲ３３５、Ｒ３４１からＲ３４５、Ｒ３５１からＲ３５５、Ｒ３６１からＲ３６４、Ｒ４１１からＲ４１８、Ｒ４２１からＲ４２８、Ｒ４３１からＲ４３８、Ｒ４４１からＲ４４８、Ｒ４５１からＲ４５８、Ｒ４６１からＲ４６８、Ｒ５１１からＲ５１６、Ｒ５２１からＲ５２６、及びＲ’１からＲ’４の炭素数１〜１０のアルキル基としては、エチル基、メチル基、ｉ−プロピル基、ｎ−プロピル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等が挙げられる。前記アルキル基の炭素数は、１〜８が好ましく、１〜６が特に好ましい。
【００３０】
Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ３１〜Ｒ４０、Ｒ４１〜Ｒ４６、Ｒ５１〜Ｒ５８、Ｒ６１〜Ｒ６８、Ｒ７１〜Ｒ９０、Ｒ９１〜Ｒ１３０、Ｒ１３１〜Ｒ１４０、Ｒ２１１からＲ２１６、Ｒ２２１からＲ２２５、Ｒ２３１からＲ２３５、Ｒ２４１からＲ２４５、Ｒ２５１からＲ２５５、Ｒ２６１からＲ２６４、Ｒ２７１からＲ２７４、Ｒ２８１からＲ２８４、Ｒ２９１からＲ２９４、Ｒ３１１からＲ３１６、Ｒ３２１からＲ３２５、Ｒ３３１からＲ３３５、Ｒ３４１からＲ３４５、Ｒ３５１からＲ３５５、Ｒ３６１からＲ３６４、Ｒ４１１からＲ４１８、Ｒ４２１からＲ４２８、Ｒ４３１からＲ４３８、Ｒ４４１からＲ４４８、Ｒ４５１からＲ４５８、Ｒ４６１からＲ４６８、Ｒ５１１からＲ５１６、Ｒ５２１からＲ５２６、及びＲ’１からＲ’４の炭素数３〜８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、４−メチルシクロヘキシル基等が挙げられる。前記シクロアルキル基の炭素数は、３〜６が好ましい。
【００３１】
Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ３１〜Ｒ４０、Ｒ４１〜Ｒ４６、Ｒ５１〜Ｒ５８、Ｒ６１〜Ｒ６８、Ｒ７１〜Ｒ９０、Ｒ９１〜Ｒ１３０、Ｒ１３１〜Ｒ１４０、Ｒ２１１からＲ２１６、Ｒ２２１からＲ２２５、Ｒ２３１からＲ２３５、Ｒ２４１からＲ２４５、Ｒ２５１からＲ２５５、Ｒ２６１からＲ２６４、Ｒ２７１からＲ２７４、Ｒ２８１からＲ２８４、Ｒ２９１からＲ２９４、Ｒ３１１からＲ３１６、Ｒ３２１からＲ３２５、Ｒ３３１からＲ３３５、Ｒ３４１からＲ３４５、Ｒ３５１からＲ３５５、Ｒ３６１からＲ３６４、Ｒ４１１からＲ４１８、Ｒ４２１からＲ４２８、Ｒ４３１からＲ４３８、Ｒ４４１からＲ４４８、Ｒ４５１からＲ４５８、Ｒ４６１からＲ４６８、Ｒ５１１からＲ５１６、Ｒ５２１からＲ５２６、及びＲ’１からＲ’４の炭素数３〜３０の置換シリル基は、炭素数３〜３０のアルキルシリル基及び環形成炭素数８〜３０のアリールシリル基を含む。
上記炭素数３〜３０のアルキルシリル基としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、ｔ−ブチルジメチルシリル基、ビニルジメチルシリル基、プロピルジメチルシリル基等が挙げられる。前記アルキルシリル基の炭素数は、３〜２０が好ましく、３〜１０がより好ましく、３〜６が特に好ましい。
上記環形成炭素数８〜３０のアリールシリル基としては、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、トリナフチルシリル基等が挙げられる。前記アリールシリル基の環形成炭素数は、８〜２０が好ましく、８〜１８が特に好ましい。
【００３２】
Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ３１〜Ｒ４０、Ｒ４１〜Ｒ４６、Ｒ５１〜Ｒ５８、Ｒ６１〜Ｒ６８、Ｒ７１〜Ｒ９０、Ｒ９１〜Ｒ１３０、Ｒ１３１〜Ｒ１４０、Ｒ２１１からＲ２１６、Ｒ２２１からＲ２２５、Ｒ２３１からＲ２３５、Ｒ２４１からＲ２４５、Ｒ２５１からＲ２５５、Ｒ２６１からＲ２６４、Ｒ２７１からＲ２７４、Ｒ２８１からＲ２８４、Ｒ２９１からＲ２９４、Ｒ３１１からＲ３１６、Ｒ３２１からＲ３２５、Ｒ３３１からＲ３３５、Ｒ３４１からＲ３４５、Ｒ３５１からＲ３５５、Ｒ３６１からＲ３６４、Ｒ４１１からＲ４１８、Ｒ４２１からＲ４２８、Ｒ４３１からＲ４３８、Ｒ４４１からＲ４４８、Ｒ４５１からＲ４５８、Ｒ４６１からＲ４６８、Ｒ５１１からＲ５１６、Ｒ５２１からＲ５２６、及びＲ’１からＲ’４の炭素数１〜２０のアルコキシ基は、−ＯＹで表される基であり、Ｙの例としては、上記アルキル基と同様の例が挙げられる。
【００３３】
Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ３１〜Ｒ４０、Ｒ４１〜Ｒ４６、Ｒ５１〜Ｒ５８、Ｒ６１〜Ｒ６８、Ｒ７１〜Ｒ９０、Ｒ９１〜Ｒ１３０、Ｒ１３１〜Ｒ１４０、Ｒ２１１からＲ２１６、Ｒ２２１からＲ２２５、Ｒ２３１からＲ２３５、Ｒ２４１からＲ２４５、Ｒ２５１からＲ２５５、Ｒ２６１からＲ２６４、Ｒ２７１からＲ２７４、Ｒ２８１からＲ２８４、Ｒ２９１からＲ２９４、Ｒ３１１からＲ３１６、Ｒ３２１からＲ３２５、Ｒ３３１からＲ３３５、Ｒ３４１からＲ３４５、Ｒ３５１からＲ３５５、Ｒ３６１からＲ３６４、Ｒ４１１からＲ４１８、Ｒ４２１からＲ４２８、Ｒ４３１からＲ４３８、Ｒ４４１からＲ４４８、Ｒ４５１からＲ４５８、Ｒ４６１からＲ４６８、Ｒ５１１からＲ５１６、Ｒ５２１からＲ５２６、及びＲ’１からＲ’４の環形成炭素数６〜２０のアリールオキシ基は、−ＯＡｒで表される基であり、Ａｒの例としては、上記アリール基と同様である。前記アリールオキシ基の環形成炭素数は、６〜１６が好ましく、６〜１２が特に好ましい。
【００３４】
Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ３１〜Ｒ４０、Ｒ４１〜Ｒ４６、Ｒ５１〜Ｒ５８、Ｒ６１〜Ｒ６８、Ｒ７１〜Ｒ９０、Ｒ９１〜Ｒ１３０、Ｒ１３１〜Ｒ１４０、Ｒ２１１からＲ２１６、Ｒ２２１からＲ２２５、Ｒ２３１からＲ２３５、Ｒ２４１からＲ２４５、Ｒ２５１からＲ２５５、Ｒ２６１からＲ２６４、Ｒ２７１からＲ２７４、Ｒ２８１からＲ２８４、Ｒ２９１からＲ２９４、Ｒ３１１からＲ３１６、Ｒ３２１からＲ３２５、Ｒ３３１からＲ３３５、Ｒ３４１からＲ３４５、Ｒ３５１からＲ３５５、Ｒ３６１からＲ３６４、Ｒ４１１からＲ４１８、Ｒ４２１からＲ４２８、Ｒ４３１からＲ４３８、Ｒ４４１からＲ４４８、Ｒ４５１からＲ４５８、Ｒ４６１からＲ４６８、Ｒ５１１からＲ５１６、Ｒ５２１からＲ５２６、及びＲ’１からＲ’４のアルキルアミノ基は、−ＮＹ１Ｙ２と表され、Ｙ１及びＹ２の例としては、水素原子、上記アルキル基の例が挙げられる。Ｙ１及びＹ２はそれぞれ異なっていてもよい。
【００３５】
Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ３１〜Ｒ４０、Ｒ４１〜Ｒ４６、Ｒ５１〜Ｒ５８、Ｒ６１〜Ｒ６８、Ｒ７１〜Ｒ９０、Ｒ９１〜Ｒ１３０、Ｒ１３１〜Ｒ１４０、Ｒ２１１からＲ２１６、Ｒ２２１からＲ２２５、Ｒ２３１からＲ２３５、Ｒ２４１からＲ２４５、Ｒ２５１からＲ２５５、Ｒ２６１からＲ２６４、Ｒ２７１からＲ２７４、Ｒ２８１からＲ２８４、Ｒ２９１からＲ２９４、Ｒ３１１からＲ３１６、Ｒ３２１からＲ３２５、Ｒ３３１からＲ３３５、Ｒ３４１からＲ３４５、Ｒ３５１からＲ３５５、Ｒ３６１からＲ３６４、Ｒ４１１からＲ４１８、Ｒ４２１からＲ４２８、Ｒ４３１からＲ４３８、Ｒ４４１からＲ４４８、Ｒ４５１からＲ４５８、Ｒ４６１からＲ４６８、Ｒ５１１からＲ５１６、Ｒ５２１からＲ５２６、及びＲ’１からＲ’４のアリールアミノ基は、−ＮＺ１Ｚ２と表され、Ｚ１及びＺ２の例としては、水素原子、上記アリール基の例が挙げられる。Ｚ１及びＺ２はそれぞれ異なっていてもよい。
【００３６】
Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ３１〜Ｒ４０、Ｒ４１〜Ｒ４６、Ｒ５１〜Ｒ５８、Ｒ６１〜Ｒ６８、Ｒ７１〜Ｒ９０、Ｒ９１〜Ｒ１３０、Ｒ１３１〜Ｒ１４０、Ｒ２１１からＲ２１６、Ｒ２２１からＲ２２５、Ｒ２３１からＲ２３５、Ｒ２４１からＲ２４５、Ｒ２５１からＲ２５５、Ｒ２６１からＲ２６４、Ｒ２７１からＲ２７４、Ｒ２８１からＲ２８４、Ｒ２９１からＲ２９４、Ｒ３１１からＲ３１６、Ｒ３２１からＲ３２５、Ｒ３３１からＲ３３５、Ｒ３４１からＲ３４５、Ｒ３５１からＲ３５５、Ｒ３６１からＲ３６４、Ｒ４１１からＲ４１８、Ｒ４２１からＲ４２８、Ｒ４３１からＲ４３８、Ｒ４４１からＲ４４８、Ｒ４５１からＲ４５８、Ｒ４６１からＲ４６８、Ｒ５１１からＲ５１６、Ｒ５２１からＲ５２６、及びＲ’１からＲ’４の置換もしくは無置換の環形成炭素数１〜２０のアルキルチオ基は、−ＳＡと表され、Ａは、上記アルキル基である。
【００３７】
Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ３１〜Ｒ４０、Ｒ４１〜Ｒ４６、Ｒ５１〜Ｒ５８、Ｒ６１〜Ｒ６８、Ｒ７１〜Ｒ９０、Ｒ９１〜Ｒ１３０、Ｒ１３１〜Ｒ１４０、Ｒ２１１からＲ２１６、Ｒ２２１からＲ２２５、Ｒ２３１からＲ２３５、Ｒ２４１からＲ２４５、Ｒ２５１からＲ２５５、Ｒ２６１からＲ２６４、Ｒ２７１からＲ２７４、Ｒ２８１からＲ２８４、Ｒ２９１からＲ２９４、Ｒ３１１からＲ３１６、Ｒ３２１からＲ３２５、Ｒ３３１からＲ３３５、Ｒ３４１からＲ３４５、Ｒ３５１からＲ３５５、Ｒ３６１からＲ３６４、Ｒ４１１からＲ４１８、Ｒ４２１からＲ４２８、Ｒ４３１からＲ４３８、Ｒ４４１からＲ４４８、Ｒ４５１からＲ４５８、Ｒ４６１からＲ４６８、Ｒ５１１からＲ５１６、Ｒ５２１からＲ５２６、及びＲ’１からＲ’４の置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリールチオ基は、−ＳＢと表され、Ｂは上記アリール基である。
【００３８】
Ｌの環形成炭素数６〜３０のｎ＋ｍ価のアリール基としては、例えば２価のアリーレン基が挙げられ、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニレン基、ターフェニレン基、ピセニレン基、ピレニレン基、フルオレニレン基、クリセニレン基等が挙げられる。
Ｌが３価以上の場合、当該Ｌは、上記２価のアリーレン基に対応する残基が挙げられる。
【００３９】
Ｌの環形成原子数５〜３０のｎ＋ｍ価の複素環基としては、例えば２価の複素環基である場合、ピリジニレン基、ピラジニレン基、ピリミジニレン基、ピリダジニレン基、トリアジニレン基、インドリレン基、キノリニレン基、アクリジニレン基、ピロリジニレン基、ジオキサニレン基、ピペリジニレン基、モルフォリジニレン基、ピペラジニレン基、カルバゾリレン基、フラニレン基、チオフェニレン基、オキサゾリレン基、オキサジアゾリレン基、ベンゾオキサゾリレン基、チアゾリレン基、チアジアゾリレン基、ベンゾチアゾリレン基、トリアゾリレン基、イミダゾリレン基、ベンゾイミダゾリレン基、イミダゾピリジニレン基、ベンゾフラニレン基、ジベンゾフラニレン基、ジベンゾチオフェニレン基、ピロリル基、インダゾリル基等が挙げられる。
Ｌが３価以上の場合、当該Ｌは、上記２価の複素環基に対応する残基が挙げられる。
【００４０】
Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ３１〜Ｒ４０、Ｒ４１〜Ｒ４６、Ｒ５１〜Ｒ５８、Ｒ６１〜Ｒ６８、Ｒ７１〜Ｒ９０、Ｒ９１〜Ｒ１３０、Ｒ１３１〜Ｒ１４０、Ｒ２１１からＲ２１６、Ｒ２２１からＲ２２５、Ｒ２３１からＲ２３５、Ｒ２４１からＲ２４５、Ｒ２５１からＲ２５５、Ｒ２６１からＲ２６４、Ｒ２７１からＲ２７４、Ｒ２８１からＲ２８４、Ｒ２９１からＲ２９４、Ｒ３１１からＲ３１６、Ｒ３２１からＲ３２５、Ｒ３３１からＲ３３５、Ｒ３４１からＲ３４５、Ｒ３５１からＲ３５５、Ｒ３６１からＲ３６４、Ｒ４１１からＲ４１８、Ｒ４２１からＲ４２８、Ｒ４３１からＲ４３８、Ｒ４４１からＲ４４８、Ｒ４５１からＲ４５８、Ｒ４６１からＲ４６８、Ｒ５１１からＲ５１６、Ｒ５２１からＲ５２６、及びＲ’１からＲ’４並びにＬの各置換基がさらに置換基を有する場合、当該置換基としては、上述のアルキル基、アルキルシリル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基、シクロアルキル基、アルコキシ基、複素環基、アラルキル基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アルコキシカルボニル基、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、ニトロ基、シアノ基、カルボキシル基、ジベンゾフラニル基、フルオレニル基等が挙げられる。
【００４１】
尚、本発明の含酸素縮合環誘導体の各置換基について、「無置換」とは、水素原子が置換したことを意味する。また、本発明の含酸素縮合環誘導体の水素原子には、軽水素、重水素が含まれる。
【００４２】
式（１）で表される本発明の含酸素縮合環誘導体の具体例を以下に示す。
【化２２】
2012070226.tif 000024
【化２３】
2012070226.tif 000025
【化２４】
2012070226.tif 000026
【化２５】
2012070226.tif 000027
【化２６】
2012070226.tif 000028
【化２７】
2012070226.tif 000029
【化２８】
2012070226.tif 000030
【化２９】
2012070226.tif 000031
【化３０】
2012070226.tif 000032
【化３１】
2012070226.tif 000033
【化３２】
2012070226.tif 000034
【化３３】
2012070226.tif 000035
【化３４】
2012070226.tif 000036
【化３５】
2012070226.tif 000037
【化３６】
2012070226.tif 000038
【化３７】
2012070226.tif 000039
【化３８】
2012070226.tif 000040
【化３９】
2012070226.tif 000041
【化４０】
2012070226.tif 000042
【化４１】
2012070226.tif 000043
【化４２】
2012070226.tif 000044
【化４３】
2012070226.tif 000045
【化４４】
2012070226.tif 000046
【化４５】
2012070226.tif 000047
【化４６】
2012070226.tif 000048
【化４７】
2012070226.tif 000049
【化４８】
2012070226.tif 000050
【化４９】
2012070226.tif 000051
【化５０】
2012070226.tif 000052
【化５１】
2012070226.tif 000053
【化５２】
2012070226.tif 000054
【化５３】
2012070226.tif 000055
【化５４】
2012070226.tif 000056
【化５５】
2012070226.tif 000057
【化５６】
2012070226.tif 000058
【化５７】
2012070226.tif 000059
【化５８】
2012070226.tif 000060
【化５９】
2012070226.tif 000061
【化６０】
2012070226.tif 000062
【化６１】
2012070226.tif 000063
【化６２】
2012070226.tif 000064
【化６３】
2012070226.tif 000065
【化６４】
2012070226.tif 000066
【化６５】
2012070226.tif 000067
【化６６】
2012070226.tif 000068
【化６７】
2012070226.tif 000069
【化６８】
2012070226.tif 000070
【００４３】
本発明の含酸素縮合環誘導体は、有機ＥＬ素子用材料として用いると好ましく、有機ＥＬ素子の障壁材料として用いるとより好ましい。
本発明の含酸素縮合環誘導体の基本骨格である、式（９）〜（１５）で表わされた構造を有する化合物は三重項エネルギーが高く、三重項励起子の閉じ込め効果が高いため、例えば有機ＥＬ素子の発光層に接した障壁層の材料として利用することによって、ＴＴＦ現象を促進させることができる。また、本発明の含酸素縮合環誘導体の基本骨格である含酸素縮合環構造は、その平面性の高さによって薄膜中での分子スタッキングが向上し、電子輸送性が大きくなるという特徴を持つため、発光層への電子注入を促進し、発光層での再結合効率を高め、ＴＴＦ現象を効率的に起こすことができる。
従来、ＴＴＦ現象は、障壁層に用いる化合物中で最も低い三重項エネルギーを有する部位が炭化水素の縮合環基である場合に確認されていたが、さらに、本発明の含酸素縮合環誘導体のように複素環部位が最も低い三重項エネルギーを有する場合でも、ＴＴＦ現象を効率的に起こすことができることを見出した。
さらに、本発明の含酸素縮合環誘導体は、電極等の金属含有層からの電子注入性の高い含窒素複素環を含むため、電子注入層をさらに積層させることなく低駆動電圧の有機ＥＬ素子を実現させることができる。
【００４４】
以下にＴＴＦ現象について簡単に説明をする。
有機ＥＬ素子に電圧を印加すると、陽極、陰極から電子と正孔が注入され、注入された電子と正孔は発光層内で再結合し励起子を生成する。そのスピン状態は、一重項励起子が２５％、三重項励起子が７５％である。従来知られている蛍光素子においては、一重項励起子が基底状態に緩和するときに光を発するが、残りの三重項励起子については光を発することなく熱的失活過程を経て基底状態に戻る。しかしながら、Ｓ．Ｍ．Ｂａｃｈｉｌｏらによれば（Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｅｍ．Ａ，１０４，７７１１（２０００））、当初生成した７５％の三重項励起子のうち、１／５が一重項励起子に変化する。
ＴＴＦ現象とは三重項励起子の衝突融合により一重項励起子が生成する現象であり、このＴＴＦ現象を利用すれば、当初生成する２５％の一重項励起子だけでなく、三重項励起子の衝突融合により生じる一重項励起子も発光に利用でき、素子の発光効率を高めることができる。
【００４５】
ＴＴＦ現象を効率よく起こすためには、一重項励起子と比べて励起子寿命が格段に長い三重項励起子を発光層内に閉じ込めておく必要がある。
本発明では、本発明の含酸素縮合環誘導体を含有する障壁層を蛍光素子の発光層に隣接させることが好ましい。励起子寿命が短い一重項励起子を起因とする蛍光素子においては、プロセスアップの原因となる障壁層を利用しないのが一般的であるが、本発明の含酸素縮合環誘導体を含んでなる障壁層を蛍光素子に用いることによってＴＴＦ現象を引き起こし、高効率な有機ＥＬ素子を実現することができる。また、本発明の含酸素縮合環誘導体は三重項エネルギーが高いため、従来の燐光素子においても障壁層の機能を発揮し、三重項エネルギーの拡散を防ぐことができる。
尚、本発明において単に障壁層といったときは三重項エネルギーに対する障壁機能を有する層をいうものとし、正孔障壁層や電荷障壁層とはその機能が異なる。
【００４６】
本発明の含酸素縮合環誘導体を含有する障壁層は、好ましくはさらに電子供与性ドーパントを含有する。
上記電子供与性ドーパントは、好ましくはアルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物、希土類金属の酸化物、希土類金属のハロゲン化物、アルカリ金属の有機錯体、アルカリ土類金属の有機錯体及び希土類金属の有機錯体からなる群から選択される１種又は２種以上である。
【００４７】
本発明の有機ＥＬ素子の発光層は、ルブレン、アントラセン、テトラセン、ピレン、ペリレン等が使用できるが、好ましくはアントラセン誘導体であり、さらに好ましくは下記式（１６）で表されるアントラセン誘導体を含む。
【化６９】
2012070226.tif 000071
（式中、Ａｒ１１及びＡｒ１２は、それぞれ置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基である。
Ｒ２０１〜Ｒ２０８は、それぞれ水素原子、フッ素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数３〜１０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数３〜３０のアルキルシリル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数８〜３０のアリールシリル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜２０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６〜３０のアリール基、又は置換もしくは無置換の環形成原子数５〜３０の複素環基である。Ａｒ１１及びＡｒ１２のアリール基及び複素環状基、Ｒ２０１〜Ｒ２０８のアリール基、複素環基、アルキル基、シクロアルキル基、アルキルシリル基、アリールシリル基、アルコキシ基、アリールオキシ基は、それぞれ上記段落００２７〜００３３の各基の説明と同様である。）
【００４８】
式（１６）で表されるアントラセン誘導体を含有する発光層は、好ましくは本発明の含酸素縮合環誘導体を含有する障壁層と接している。発光層と本発明の含酸素縮合環誘導体を含む障壁層が接しているとき、ＴＴＦ現象を利用して発光効率を高めることができる。
【００４９】
ＴＴＦ現象を利用するときは、本発明の含酸素縮合環誘導体からなる障壁層を構成する化合物の三重項エネルギーが発光層を主として構成するホストの三重項エネルギーより高くなければならない。好ましくは、本発明の含酸素縮合環誘導体、発光層に含まれるホストとドーパントが下記式（１）及び（２）を満たす。
ＥＴｂ＞ＥＴｈ・・・（１）
ＥＴｄ＞ＥＴｈ・・・（２）
（ＥＴｈ、ＥＴｂ及びＥＴｄは、それぞれホスト材料、障壁層の含酸素縮合環誘導体及びドーパントの三重項エネルギーを示す。）
【００５０】
図１は、本発明の第１の実施形態の一例を示す有機ＥＬ素子の概略構成図である。図２Ａは各層の最低励起一重項エネルギー準位及び最低励起三重項エネルギー準位を模式的に表す。尚、本発明で三重項エネルギーは、最低励起三重項状態におけるエネルギーと基底状態におけるエネルギーの差をいい、一重項エネルギー（エネルギーギャップという場合もある）は、最低励起一重項状態におけるエネルギーと基底状態におけるエネルギーの差をいう。図１に示す有機ＥＬ素子は、陽極１０から順に、正孔輸送帯域５０、発光層２０、電子輸送帯域３０、陰極４０の順に積層されている。陽極１０と発光層２０の間に正孔輸送帯域５０が設けられていることが好ましい。図２Ａに示す実施形態では、電子輸送帯域が障壁層のみの構成を示している。しかし、障壁層のみの実施形態はより注入性の高い電子注入層の挿入を妨げるものではない。電子注入層を形成するときは、従来電子注入層として使用されてきた一般的な化合物を使用することができ、含へテロ環化合物が好ましい。
【００５１】
図２Ａにおいて、陽極から注入された正孔は正孔輸送帯域を通して発光層へ注入され、陰極から注入された電子は電子輸送帯域を通して発光層へ注入される。その後、発光層で正孔と電子が再結合し、一重項励起子と三重項励起子が生成する。再結合はホスト分子上で起こる場合とドーパント分子上で起こる場合の２通りがある。本実施形態では、図２Ａに示されるように、ホスト、ドーパントの三重項エネルギーをそれぞれＥＴｈ、ＥＴｄとするとき、ＥＴｈ＜ＥＴｄの関係を満たすと好ましい。この関係を満たすことにより、さらに図２Ｂに示されるように、ホスト上で再結合し発生した三重項励起子は、より高い三重項エネルギーを持つドーパントには移動しない。
【００５２】
ドーパント分子上で再結合し発生した三重項励起子は速やかにホスト分子にエネルギー移動する。即ちホストの三重項励起子がドーパントに移動することなくＴＴＦ現象によって効率的にホスト上で三重項励起子同士が衝突することで一重項励起子が生成される。さらに、ドーパントの一重項エネルギーＥＳｄは、ホストの一重項エネルギーＥＳｈより小さいため、ＴＴＦ現象によって生成された一重項励起子は、ホストからドーパントへエネルギー移動しドーパントの蛍光性発光に寄与する。本来、蛍光型素子に用いられるドーパントにおいては、励起三重項状態から基底状態への遷移は禁制であり、このような遷移では三重項励起子は光学的なエネルギー失活をせず、熱的失活を起こしていた。しかし、ホストとドーパントの三重項エネルギーの関係を上記のようにすることにより、三重項励起子が熱的失活を起こす前に互いの衝突により効率的に一重項励起子を生成し発光効率が向上することになる。
【００５３】
電子輸送帯域において、発光層に隣接する部分に障壁層を設ける。障壁層は、発光層で生成する三重項励起子が電子輸送帯域へ拡散することを防止し、三重項励起子を発光層内に閉じ込めることによって三重項励起子の密度を高め、ＴＴＦ現象を効率よく引き起こす機能を有する。
【００５４】
三重項励起子拡散防止のため、図２Ａ，２Ｂに示すように、障壁層を構成する化合物の三重項エネルギーＥＴｂはＥＴｈより大きく、さらに、ＥＴｄよりも大きいことが好ましい。障壁層は発光層にて生成された三重項励起子が電子輸送帯域へ拡散することを防止するので、発光層内においてホストの三重項励起子が効率的に一重項励起子となり、その一重項励起子がドーパント上へ移動して光学的なエネルギー失活をする。障壁層を形成する材料は、本発明の含酸素縮合環誘導体である。
本発明の含酸素縮合環誘導体を含む障壁層は、電子注入・輸送機能の役割も果たすことができる。これは、非共有電子対が隣接層からの電子の授受を媒介するためである。次に、障壁材料に注入された電子は、電子輸送構造部位を介してより電子を供与しやすい。即ちＬＵＭＯ準位の高い構造部位へと移動することによって、発光層への電子注入に寄与することとなる。
【００５５】
上記電子輸送帯域と陰極の間には、低仕事関数金属含有層を有してもよい。低仕事関数金属含有層とは、低仕事関数金属や、低仕事関数金属化合物を含有する層である。低仕事関数金属や低仕事金属化合物のみで形成されても、電子輸送層として用いられる材料に、低仕事関数金属、低仕事関数金属化合物、又は低仕事関数金属錯体をドナーとして添加して形成してもよい。低仕事関数金属とは、仕事関数が３．８ｅＶ以下の金属をいう。低仕事関数が３．８ｅＶ以下の金属は、アルカリ金属、アルカリ土類金属等が挙げられる。アルカリ金属としては、Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｃｓ等が挙げられる。アルカリ土類金属としては、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ等が挙げられる。その他としては、Ｙｂ，Ｅｕ及びＣｅ等が挙げられる。また低仕事関数金属化合物としては、低仕事金属関数の酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩、ホウ酸塩が好ましい。ハロゲン化物としては、フッ化物、塩化物、臭化物が挙げられるが、フッ化物が好ましい。例えばＬｉＦが好ましいものとして用いられる。また、低仕事関数金属錯体とは、低仕事関数金属の錯体であり、アルカリ金属、アルカリ土類金属又は希土類金属の有機金属錯体が好ましい。
【００５６】
尚、ＴＴＦ現象を利用して効率を高めることは青色蛍光層において顕著である。最も発光効率を高めることが困難である青色蛍光素子（主ピーク波長が５００ｎｍ以下を示す）において、本発明の化合物を障壁材料として用いることで高い発光効率向上効果を得ることができる。
燐光発光層においては、三重項エネルギーを発光層内に閉じ込める効果を得ることが可能であり、三重項エネルギーの拡散を防ぎ、燐光発光性ドーパントの発光効率の向上に寄与できる。
【００５７】
本発明の有機ＥＬ素子の基板、陽極、陰極、正孔注入層、正孔輸送層等のその他の部材は、国際特許出願第ＰＣＴ／ＪＰ２００９／０５３２４７号明細書、国際特許出願第ＰＣＴ／ＪＰ２００８／０７３１８０号明細書、米国特許出願第１２／３７６，２３６号明細書、米国特許出願第１１／７６６，２８１号明細書、米国特許出願第１２／２８０，３６４号明細書等に記載の公知のものを適宜選択して用いることができる。
【実施例】
【００５８】
合成例１
（ａ）  ベンゾ［ｂ］ナフト［２，１−ｄ］フラン−５−ボロン酸の合成
下記スキームに従って、ベンゾ［ｂ］ナフト［２，１−ｄ］フラン−５−ボロン酸を合成した。
【化７０】
2012070226.tif 000072
【００５９】
（ａ−１）７，８，９，１０−テトラヒドロベンゾ［ｂ］ナフト［２，１−ｄ］フランの合成
１−ナフトール１４４ｇ、ｐ−トルエンスルホン酸１水和物（１９０ｇ）、１，３−シクロヘキサジエン（８０．１ｇ）、トルエン４Ｌをフラスコに仕込み、２４時間還流撹拌した。反応溶液を室温まで冷却後、水６００ｍＬで洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、溶媒を減圧留去させた。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィで精製し、７，８，９，１０−テトラヒドロベンゾ［ｂ］ナフト［２，１−ｄ］フラン５５．５ｇ（収率２５％）を得た。【００６０】
（ａ−２）ベンゾ［ｂ］ナフト［２，１−ｄ］フランの合成
アルゴン雰囲気下、７，８，９，１０−テトラヒドロベンゾ［ｂ］ナフト［２，１−ｄ］フラン（５５．５ｇ）、２，３−ジクロロ−５，６−ジシアノ−１，４−ベンゾキノン（１１９ｇ）、無水１，４−ジオキサン１Ｌをフラスコに仕込み、１２時間還流攪拌した。反応溶液を室温まで冷却後、トルエンで抽出し、析出した固体をろ別した。ろ液をロータリーエバポレータで濃縮後、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィで精製し、ベンゾ［ｂ］ナフト［２，１−ｄ］フラン３２．７ｇ（収率６０％）を得た。【００６１】
（ａ−３）５−ブロモベンゾ［ｂ］ナフト［２，１−ｄ］フランの合成
ベンゾ［ｂ］ナフト［２，１−ｄ］フラン（３２．７ｇ）をＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド３００ｍＬに溶解させ、Ｎ−ブロモスクシンイミド（２８．０ｇ）のＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド５０ｍＬ溶液を加えた後、反応溶液を６０℃で５時間加熱攪拌した。反応溶液を室温まで冷却した後、水２Ｌ中に注いだ。得られた固体をメタノール、水、メタノールで順次洗浄した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィで精製し、５−ブロモベンゾ［ｂ］ナフト［２，１−ｄ］フラン３６．５ｇ（収率８２％）を得た。【００６２】
（ａ−４）ベンゾ［ｂ］ナフト［２，１−ｄ］フラン−５−ボロン酸の合成
５−ブロモベンゾ［ｂ］ナフト［２，１−ｄ］フラン（２９．７ｇ）、テトラヒドロフラン（脱水）５００ｍＬをフラスコに加え、−７８℃に冷却した。そこへｎ−ＢｕＬｉ（（１．６０Ｍ  ｉｎ  ｈｅｘａｎｅ）６６ｍＬ）を加え、０℃まで昇温させながら２時間撹拌した。次に再度−７８℃に冷却し、Ｂ（ＯＭｅ）３（２７．３ｇ）を加え、−７８℃で１０分間撹拌した後、室温で５時間撹拌した。反応終了後、１Ｎ  ＨＣｌ  ａｑ．（２００ｍＬ）を加え、室温で１時間撹拌した。その後、反応液を分液ロートに移し、酢酸エチルで抽出した。この溶液をＭｇＳＯ４で乾燥した後、濃縮し、ヘキサンで洗浄して、ベンゾ［ｂ］ナフト［２，１−ｄ］フラン−５−ボロン酸の白色固体１７．０ｇ（収率６５％）を得た。【００６３】
合成例２
（ｂ）ベンゾフラノ［３，２−ｂ］ジベンゾフラン−６−ボロン酸の合成
下記合成スキームに従って、ベンゾフラノ［３，２−ｂ］ジベンゾフラン−６−ボロン酸を合成した。
【化７１】
2012070226.tif 000073
【００６４】
（ｂ−１）２，４−ジブロモ−１，５−ジメトキシベンゼンの合成
１，３−ジメトキシベンゼン（５３．９ｇ）をジクロロメタン８６０ｍＬに溶解させアルゴン置換し、氷冷下、臭素（１２９．３ｇ）のジクロロメタン１５０ｍＬ溶液を２時間半かけて滴下し、３時間かけて徐々に室温まで昇温させ、さらに一日撹拌を行った。反応液を氷冷し、１０％水酸化ナトリウム水溶液で中和した。ジクロロメタン層を回収し、水層をジクロロメタンで抽出し、有機層をまとめて無水硫酸ナトリウムで乾燥し、濾過した後、濾液の濃縮を行った。得られた残渣をヘキサンで分散洗浄し、生成した結晶を濾取して乾燥し、２，４−ジブロモ−１，５−ジメトキシベンゼンの白色結晶１１０．５ｇ（収率９７％）を得た。【００６５】
（ｂ−２）２，４−ビス（２−フルオロフェニル）−１，５−ジメトキシベンゼンの合成
２，４−ジブロモ−１，５−ジメトキシベンゼン（８８．８ｇ）、２−フルオロフェニルボロン酸（１００．７４ｇ）、Ｎａ２ＣＯ３  ２Ｍ  ａｑ．（６００ｍＬ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（６．７３ｇ）、１，２−ジメトキシエタン１５０ｍＬ、トルエン１５０ｍＬをフラスコに入れ、３６時間還流した。反応終了後、水５００ｍＬとトルエン１Ｌを加えて分液ロートに移し、トルエン相を回収した。ＭｇＳＯ４で乾燥した後、シリカゲルショートカラムを通し原点不純物の除去を行い、溶液を濃縮した。これをトルエン／ヘキサン混合溶媒から再結晶し、２，４−ビス（２−フルオロフェニル）−１，５−ジメトキシベンゼンの白色固体８６．５ｇ（収率８８％）を得た。【００６６】
（ｂ−３）２，４−ビス（２−フルオロフェニル）−１，５−ジヒドロキシベンゼンの合成
１，５−ジメトキシ−２，４−ビス（２−フルオロフェニル）ベンゼン（４８．３ｇ）、ジクロロメタン（脱水）７４０ｍＬをフラスコに入れ、０℃に冷却した。ＢＢｒ３（８９．０ｇ）を加え、その後室温で２４時間撹拌した。反応終了後、溶液を−７８℃に冷却し、メタノールで慎重に失活し、さらに十分量の水で失活した。溶液を分液ロートに移し、ジクロロメタンで抽出し、ＭｇＳＯ４で乾燥した後、シリカゲルショートカラムを通し原点不純物の除去を行い、溶液を濃縮し、得られた試料を６０℃で５時間真空乾燥し２，４−ビス（２−フルオロフェニル）−１，５−ジヒドロキシベンゼンの白色固体４４．１ｇ（収率１００％）を得た。【００６７】
（ｂ−４）ベンゾフラノ［３，２−ｂ］ジベンゾフランの合成
２，４−ビス（２−フルオロフェニル）−１，５−ジヒドロキシベンゼン（４４．１４ｇ）、Ｎ−メチル−２−ピロリジノン（脱水）８８８ｍＬ、をフラスコに入れ、固体を完全に溶解させた。Ｋ２ＣＯ３（８１．８ｇ）を加え、その後２００℃で２時間撹拌した。反応終了後、溶液を室温まで冷却し、トルエン２Ｌを加え、分液ロートに移し、水で洗浄した。この溶液をＭｇＳＯ４で乾燥した後、シリカゲルショートカラムを通し原点不純物の除去を行い、溶液を濃縮し、トルエン／メタノール混合溶媒から再結晶しベンゾフラノ［３，２−ｂ］ジベンゾフランの白色固体２７．９ｇ（収率７３％）を得た。【００６８】
（ｂ−５）ベンゾフラノ［３，２−ｂ］ジベンゾフラン−６−ボロン酸の合成
ベンゾフラノ［３，２−ｂ］ジベンゾフラン（１２．９ｇ）、テトラヒドロフラン（脱水）（３００ｍＬ）をフラスコに加え、−７８℃に冷却した。そこへｎ−ＢｕＬｉ（（２．６３Ｍ  ｉｎ  ｈｅｘａｎｅ）２０．０ｍＬ）を加え、その後、室温で１時間放置した。次に再度−７８℃に冷却し、Ｂ（ＯＭｅ）３（１０．４ｇ）を加え、−７８℃で１０分間撹拌した後、室温で１時間放置した。反応終了後、エバポレータで半分程度の容量に濃縮した後、１Ｎ  ＨＣｌ  ａｑ．（２００ｍＬ）を加え、室温で１時間撹拌した。その後分液ロートに移し、酢酸エチルで抽出した。この溶液をＭｇＳＯ４で乾燥した後、濃縮し、トルエン／ヘキサン混合溶媒で分散洗浄し、ベンゾフラノ［３，２−ｂ］ジベンゾフラン−６−ボロン酸の白色固体１３．７ｇ（収率９１％）を得た。【００６９】
合成例３
（ｃ）２−（ベンゾ[ｋｌ]キサンテン−４−イル）−４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロランの合成
下記合成スキームに従って、２−（ベンゾ[ｋｌ]キサンテン−４−イル）−４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロランを合成した。
【化７２】
2012070226.tif 000074
【００７０】
（ｃ−１）４−メトキシベンゾ[ｋｌ]キサンテンの合成
４−メトキシ−１−ナフトール（６．９７ｇ）及び１，２−ジブロモベンゼン（１１．３ｇ）をジメチルホルムアミド２００ｍＬに溶解し、炭酸セシウム（５２．１３ｇ）、トリフェニルフォスフィン（２．１０ｇ）及び酢酸パラジウム（II）（０．４５ｇ）を順次加え、１４０℃にて１５時間撹拌を行った。室温まで冷却し、水及び酢酸エチルを加えて分液を行い、水層を酢酸エチルで抽出を行い、水及び飽和食塩水で洗浄し、有機層を合わせて無水硫酸ナトリウムで乾燥し濾過した後、濃縮を行った。得られた残渣に水及びメタノールを加えて、ジエチルエーテル及び酢酸エチルで抽出を行い、水及び飽和食塩水で洗浄し、有機層を合わせて無水硫酸ナトリウムで乾燥し濾過した後、濃縮を行った。得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィーで精製したのち、得られた残渣をヘキサン−酢酸エチル混合溶液で分散洗浄して乾燥を行い、４−メトキシベンゾ[ｋｌ]キサンテンの黄色固体３．２６ｇ（収率３３％）を得た。【００７１】
（ｃ−２）４−ヒドロキシベンゾ[ｋｌ]キサンテンの合成
４−メトキシベンゾ[ｋｌ]キサンテン（３．２６ｇ）をジクロロメタン１００ｍＬに溶解し、アルゴン雰囲気下、ドライアイス−メタノール浴で−６８℃に冷却し、三臭化ホウ素のジクロロメタン溶液（１Ｍ，１４ｍＬ）を２０分間かけて滴下した。室温まで徐々に昇温しながら４時間撹拌を行った。得られた混合物を氷冷して、数滴ずつ水を加えて慎重に失活させ、さらに１００ｍＬの水を加えた。生成した沈殿を濾取し、水及びジクロロメタンで洗浄して乾燥を行い、４−ヒドロキシベンゾ[ｋｌ]キサンテンの結晶（２．３５ｇ）を得た。濾液は分液し、水層をジクロロメタン抽出し、有機層を合わせて無水硫酸ナトリウムで乾燥し、濾過した後濃縮した。得られた残渣を少量のジクロロメタンで分散洗浄を行い、乾燥を行い、４−ヒドロキシベンゾ[ｋｌ]キサンテンの結晶（０．５３ｇ）を得た。両者を合わせて収量２．８８ｇ、収率は９４％であった。【００７２】
（ｃ−３）４−トリフルオロメタンスルホニルベンゾ[ｋｌ]キサンテンの合成
４−ヒドロキシベンゾ[ｋｌ]キサンテン（２．８８ｇ）をジクロロメタン１００ｍＬに分散し、アルゴン雰囲気下、氷冷し、ピリジン（４．０ｍＬ）を加えた。得られた溶液にトリフルオロメタンスルホン酸無水物（３．０ｍＬ）を１０分間かけて滴下し、氷冷下で５分撹拌した後、徐々に室温に昇温しながら３時間撹拌を行った。得られた溶液に氷冷下で１Ｍ塩酸（５０ｍＬ）を加え、混合溶液をジクロロメタンで抽出し、飽和重曹水で洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、濾過して濃縮した。この残渣をヘキサン−酢酸エチル混合溶液で分散洗浄して乾燥させ、４−トリフルオロメタンスルホニルベンゾ[ｋｌ]キサンテンの固体を得た。洗浄母液を濃縮し、シリカゲルクロマトグラフィーで精製を行った。得られた残渣をヘキサンで分散洗浄して乾燥させ、４−トリフルオロメタンスルホニルベンゾ[ｋｌ]キサンテンの固体を得た。両者を合わせ、４−トリフルオロメタンスルホニルベンゾ[ｋｌ]キサンテンの茶白色固体３．０１ｇ（収率６７％）を得た。【００７３】
（ｃ−４）２−（ベンゾ［ｋｌ］キサンテン−４−イル）−４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロランの合成
４−トリフルオロメタンスルホニルベンゾ［ｋｌ］キサンテン（３．０１ｇ）、ビスピナコラートジボロン（２．３０ｇ）、［１，１’−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン］パラジウム（ＩＩ）ジクロリド  ジクロロメタン付加物（０．３４ｇ）、１，１’−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン（０．２３ｇ）及び酢酸カリウム（２．４２ｇ）を１，４−ジオキサン５０ｍｌに溶解し、８０℃にて１７時間撹拌した。ビスピナコラートジボロン（１．１５ｇ）、［１，１’−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン］パラジウム（ＩＩ）ジクロリド  ジクロロメタン付加物（０．３４ｇ）及び１，１’−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン（０．２３ｇ）を加えて８０℃にて７時間半撹拌した。反応液を室温まで冷却し、水及び酢酸エチルを加えて濾過した。得られた混合液を分液し、酢酸エチルで抽出した後、有機層を合わせて飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、濾過した後、濃縮を行った。得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、２−（ベンゾ［ｋｌ］キサンテン−４−イル）−４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロランの黄色固体１．４７ｇ（収率５２％）を得た。【００７４】
合成例４
（ｄ）２−（３−ブロモフェニル）−イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンの合成
下記スキームに従って、２−（３−ブロモフェニル）−イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンを合成した。
【化７３】
2012070226.tif 000075
【００７５】
３−ブロモフェナシルブロミド９．２５ｇ、２−アミノピリジン１０．０ｇ及び炭酸水素ナトリウム４．１９ｇの混合物をエタノール１５０ｍｌ中で５時間還流した。反応終了後、生成した結晶をろ取し、水及びアセトンで洗浄、並びに減圧下にて乾燥を行い、２−（３−ブロモフェニル）−イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン７．９１ｇ（収率８７％）を得た。【００７６】
［含酸素縮合環誘導体］
実施例１
化合物１の合成
１−（４−ブロモフェニル）−２−フェニル−１Ｈ−ベンズ［ｄ］イミダゾール（３．００ｇ）、ベンゾ［ｂ］ナフト［２，１−ｄ］フラン−５−ボロン酸（２．９４ｇ）、テトラキストリフェニルフォスフィンパラジウム（０）０．５０ｇ、１，２−ジメトキシエタン２６ｍｌ及び２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液１３ｍｌの混合物を８時間加熱還流撹拌した。反応混合物を室温まで冷却し、水を加え３０分間撹拌を行い、酢酸エチル、ヘキサンを加えて更に３０分間撹拌を行った。生成した固体をろ取し、水、メタノール、ヘキサンで洗浄後、減圧下にて乾燥を行った。得られた固体をさらにヘキサン−酢酸エチル混合液で分散洗浄した後、シリカゲルクロマトグラフィーにて精製し、熱トルエン中で分散洗浄することで、白色固体３．０１ｇを得た。
得られた化合物は、マススペクトル分析の結果、下記化合物１と同定した（分子量４８６．１７に対しｍ／ｅ＝４８６）。収率７２％であった。
【化７４】
2012070226.tif 000076
【００７７】
実施例２
化合物２の合成
１−（４−ブロモフェニル）−２−フェニル−１Ｈ−ベンズ［ｄ］イミダゾール（３．００ｇ）ベンゾフラノ［３，２−ｂ］ジベンゾフラン−６−ボロン酸（３．７０ｇ）テトラキストリフェニルフォスフィンパラジウム（０）（０．６０ｇ）、１，２−ジメトキシエタン２６ｍｌ及び２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液１３ｍｌの混合物を１３時間加熱還流撹拌した。反応混合物を室温まで冷却し、水を加え３０分間撹拌を行い、生成した固体をろ取し、水、メタノール、ヘキサンで洗浄後、減圧下にて乾燥を行った。得られた固体をシリカゲルクロマトグラフィーにて精製し、白色固体４．４２ｇを得た。
得られた化合物は、マススペクトル分析の結果、下記化合物２と同定した（分子量５２６．１７に対しｍ／ｅ＝５２６）。収率９７％であった。
【化７５】
2012070226.tif 000077
【００７８】
実施例３
化合物３の合成
１−（４−ブロモフェニル）−２−フェニル−１Ｈ−ベンズ［ｄ］イミダゾール（１．３６ｇ）、２−（ベンゾ[ｋｌ]キサンテン−４−イル）−４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン（１．４７ｇ）、テトラキストリフェニルフォスフィンパラジウム（０）（０．１４ｇ）、１，２−ジメトキシエタン１２ｍｌ及び２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液６ｍｌの混合物を６時間加熱還流撹拌した。反応混合物を室温まで冷却し、水を加え３０分間撹拌を行い、生成した固体をろ取し、水、メタノール、ヘキサンで洗浄後、減圧下にて乾燥を行った。得られた固体をシリカゲルクロマトグラフィーにて精製し、酢酸エチル中で分散洗浄することで、白色固体１．６７ｇを得た。
得られた化合物はマススペクトル分析の結果、下記化合物３と同定した（分子量４８６．１７に対しｍ／ｅ＝４８６）。収率８８％であった。
【化７６】
2012070226.tif 000078
【００７９】
実施例４
化合物４の合成
１−（４−ブロモフェニル）−２−フェニル−１Ｈ−ベンズ［ｄ］イミダゾールの代わりに合成例４で合成した２−（３−ブロモフェニル）−イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンを用いた他は実施例２と同様に反応を行った。
得られた化合物は、マススペクトル分析の結果、下記化合物４と同定した（分子量４５０．１４に対しｍ／ｅ＝４５０）。収率７３％であった。
【化７７】
2012070226.tif 000079
【００８０】
得られた化合物１、２、３及び４の各物性を下記の方法で評価した。結果を表１に示す。
（１）三重項エネルギー（ＥＴ） 
市販の装置Ｆ−４５００（日立社製）を用いて測定した。ＥＴの換算式は以下の通りである。
換算式ＥＴ（ ｅＶ）＝１２３９．８５／λｐｈ 
「λｐｈ」とは、縦軸にリン光強度、横軸に波長をとって、リン光スペクトルを表したときに、リン光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対して接線を引き、その接線と横軸の交点の波長値（単位：ｎｍ）を意味する。 
各化合物を溶媒に溶解（試料１０μｍｏｌ／リットル、EPA（ジエチルエーテル：イソペンタン：エタノール＝５：５：５（容積比）、各溶媒は分光用グレード）し、リン光測定用試料とした。石英セルへ入れたリン光測定用試料を７７（Ｋ）に冷却し、励起光をリン光測定用試料に照射し、波長を変えながらリン光強度を測定した。リン光スペクトルは、縦軸をリン光強度、横軸を波長とした。
このリン光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対して接線を引き、その接線と横軸との交点の波長値λｐｈ（ｎｍ）を求めた。
燐光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対する接線は以下のように引く。燐光スペクトルの短波長側から、スペクトルの極大値のうち、最も短波長側の極大値までスペクトル曲線上を移動する際に、長波長側に向けて曲線上の各点における接線を考える。この接線は、曲線が立ち上がるにつれ（つまり縦軸が増加するにつれ）、傾きが増加する。この傾きの値が極大値をとる点において引いた接線が、当該燐光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対する接線とする。
なお、スペクトルの最大ピーク強度の１０％以下のピーク強度をもつ極大点は、上述の最も短波長側の極大値には含めず、最も短波長側の極大値に最も近い、傾きの値が極大値をとる点において引いた接線を当該燐光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対する接線とする。 
（２）イオン化ポテンシャル（Ｉｐ）
イオン化ポテンシャルは、各層の単独層を別途ガラス基板上に真空蒸着で作製し、ガラス基板上の薄膜を用いて大気下で光電子分光装置（理研計器（株）社製：ＡＣ−３）を用いて測定した。具体的には、材料に光を照射し、その際に電荷分離によって生じる電子量を測定することにより測定した。照射光のエネルギーに対し、放出された光電子を１／２乗でプロットし、光電子放出エネルギーのしきい値をイオン化ポテンシャル（Ｉｐ）とした。
（３）アフィニティ（Ａｆ）
イオン化ポテンシャルＩｐとエネルギーギャップＥｇの測定値から算出した。算出式は、次のとおりである。
Ａｆ＝Ｉｐ−Ｅｇ
エネルギーギャップＥｇは、トルエン溶液中の吸収スペクトルの吸収端から測定した。具体的には、市販の可視・紫外分光光度計を用いて、吸収スペクトルを測定し、そのスペクトルの長波長側の立ち下がり波長から算出した。
換算式は、次のとおりである。
Ｅｇ（ｅＶ）＝１２３９．８５／λａｂ
縦軸に吸光度、横軸に波長をとって、吸収スペクトルを表したものを吸収スペクトルとした。エネルギーギャップＥｇに関する上記換算式において、λａｂ（単位：ｎｍ）は、吸収スペクトルの長波長側の立ち下がりに対して接線を引き、その接線と横軸の交点の波長値を意味する。
各化合物をトルエン溶媒に溶解（試料２×１０−５ｍｏｌ／リットル）し、光路長は１ｃｍとなるように試料を準備した。波長を変えながら吸光度を測定した。
吸収スペクトルの長波長側の立ち下がりに対する接線は以下のように引く。
吸収スペクトルの極大値のうち、最も長波長側の極大値から長波長方向にスペクトル曲線上を移動する際に、曲線上の各点における接線を考える。この接線は、曲線が立ち下がるにつれ（つまり縦軸が減少するにつれ）、傾きが減少しその後増加することを繰り返す。傾きの値が最も長波長側（ただし、吸光度が０．１以下となる場合は除く）で極小値をとる点において引いた接線を当該吸収スペクトルの長波長側の立ち下がりに対する接線とする。
なお、吸光度の値が０．２以下の極大点は、上記最も長波長側の極大値には含めない。【００８１】
【表１】
2012070226.tif 000080
【００８２】
［有機ＥＬ素子の作製］
実施例５
有機ＥＬ素子に使用した材料は以下の通りである。
【化７８】
2012070226.tif 000081
【００８３】
２５ｍｍ×７５ｍｍ×１．１ｍｍ厚のＩＴＯ透明電極（陽極）付きガラス基板（ジオマティック社製）をイソプロピルアルコール中で超音波洗浄を５分間行なった後、ＵＶオゾン洗浄を３０分間行なった。洗浄後の透明電極ライン付きガラス基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着し、まず透明電極ラインが形成されている側の面上に透明電極を覆うようにして膜厚５０ｎｍの化合物ＨＴ−１を成膜した。ＨＴ−１膜は正孔注入層として機能する。ＨＴ−１膜の成膜に続けて、化合物ＨＴ−２を蒸着してＨＴ−１膜上に膜厚４５ｎｍのＨＴ−２膜を成膜した。ＨＴ−２膜は正孔輸送層として機能する。
ＨＴ−２膜上に化合物ＢＨ−１（ホスト材料）及び化合物ＢＤ−１（ドーパント材料）を２０：１の膜厚比で蒸着し、膜厚２５ｎｍの発光層を成膜した。さらに発光層上に化合物１を蒸着し、膜厚５ｎｍの障壁層を形成した。さらに電子輸送材料であるＥＴ−１を蒸着して、発光層上に膜厚２０ｎｍの電子輸送層を形成した。この後、ＬｉＦを膜厚１ｎｍで成膜した。このＬｉＦ膜上に金属Ａｌを１５０ｎｍ蒸着させ金属陰極を形成し有機ＥＬ素子を形成した。【００８４】
作製した有機ＥＬ素子について、電流密度１０ｍＡ／ｃｍ２における駆動時の素子性能（駆動電圧、発光効率、外部量子収率及び発光波長）を評価した。結果を表２に示す。【００８５】
実施例６、７、８及び９並びに比較例１
化合物１の代わりに表２に示す化合物を用いて障壁層を積層し、ドーパント材料に表２に示した化合物を用いた他は実施例５と同様にして有機ＥＬ素子を作製し、評価した。結果を表２に示す。
尚、実施例８で用いたＢＤ−２および比較例１で用いた化合物ＥＴ−２は、下記化合物である。
【化７９】
2012070226.tif 000082
【００８６】
【表２】
2012070226.tif 000083
【００８７】
本発明の化合物を障壁層として用いることで（実施例５〜９）、従来の電子輸送材料を用いた際（比較例１）と比較して高い発光効率を実現できることが分かる。
上記高効率は、障壁材の効果が関与している可能性が示唆される。ホスト材料のＢＨ−１の三重項エネルギーは、化合物１〜４と同様の方法で算出すると１．８３ｅＶであり、化合物１〜３の値はこれと比べ十分に大きいことから、発光層内への三重項励起子の閉じ込め効果が生じていることが考えられる。【００８８】
実施例１０
２５ｍｍ×７５ｍｍ×１．１ｍｍ厚のＩＴＯ透明電極（陽極）付きガラス基板（ジオマティック社製）をイソプロピルアルコール中で超音波洗浄を５分間行なった後、ＵＶオゾン洗浄を３０分間行なった。洗浄後の透明電極ライン付きガラス基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着し、まず透明電極ラインが形成されている側の面上に透明電極を覆うようにして膜厚５０ｎｍの化合物ＨＴ−１を成膜した。ＨＴ−１膜は正孔注入層として機能する。ＨＴ−１膜の成膜に続けて、化合物ＨＴ−２を蒸着してＨＴ−１膜上に膜厚４５ｎｍのＨＴ−２膜を成膜した。ＨＴ−２膜は正孔輸送層として機能する。
ＨＴ−２膜上に化合物ＢＨ−１（ホスト材料）及び化合物ＢＤ−２（ドーパント材料）を２０：１の膜厚比で蒸着し、膜厚２５ｎｍの発光層を成膜した。さらに発光層上に化合物１を蒸着し、膜厚２５ｎｍの電子輸送層を形成した。この後、ＬｉＦを膜厚１ｎｍで成膜した。このＬｉＦ膜上に金属Ａｌを１５０ｎｍ蒸着させ金属陰極を形成し有機ＥＬ素子を形成した。【００８９】
作製した有機ＥＬ素子について、電流密度１０ｍＡ／ｃｍ２における駆動時の素子性能（駆動電圧、発光効率、外部量子収率及び発光波長）を評価した。結果を表３示す。【００９０】
実施例１１、１２及び１３並びに比較例２
化合物１の代わりに表３に示す化合物を用いて電子輸送層を積層した他は実施例１０と同様にして有機ＥＬ素子を作製し、評価した。結果を表３に示す。【００９１】
【表３】
2012070226.tif 000084
【００９２】
本発明の化合物は、単一での電子輸送層を形成する材料として用いても、従来の電子輸送材料と比較して高い発光効率が得られることが分かる。これは、本発明の化合物が前述のように示唆される障壁材の効果による発光層内への三重項励起子の閉じ込め効果を有するだけではなく、電子注入・輸送性を有する含窒素複素環部位を同一分子内に有する化合物であることから、電子輸送材としても機能することを示している。本発明の化合物を用いることで、より少ない積層数で障壁能を有する電子輸送帯域を形成できる可能性が示唆される。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明の含酸素縮合環誘導体を含んでなる有機ＥＬ素子は、低消費電力化が望まれる大型テレビ向け表示パネルや照明パネル等に用いることができる。【００９４】
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。
【図１】
2012070226.tif 000095
【図２Ａ】
2012070226.tif 000096
【図２Ｂ】
2012070226.tif 000097
【図３】
2012070226.tif 000098
【図４】
2012070226.tif 000099
【国際調査報告】
2012070226.tif 000100
2012070226.tif 000101
2012070226.tif 000102
2012070226.tif 000103
2012070226.tif 000104
2012070226.tif 000105
2012070226.tif 000106
2012070226.tif 000107
2012070226.tif 000108
2012070226.tif 000109
2012070226.tif 000110