(57)【要約】【課題】本発明の目的は高効率、高耐久性の有機ＥＬ素子用材料として、電子注入・輸送性能に優れ、正孔阻止能力を有し、薄膜状態での安定性が高い優れた特性を有する有機化合物を提供し、更にこの化合物を用いて、高効率、高耐久性の有機ＥＬ素子を提供することにある。【解決手段】  本発明における電子親和性であるアザインデノ［１，２、ｃ］フェナンスレン環構造を有する化合物は、耐熱性に優れて、且つ良好な電子輸送能力を有する。有機ＥＬ素子の電子輸送層、正孔阻止層、発光層及び電子注入層に当該化合物を用いた有機EL素子は良好な素子特性を示した。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（Ａ−１）で表される、アザインデノフェナンスレン環構造を有する化合物。
【化１】
2020015682.tif 000129
（Ａ−１）
（式中、Ｙは相互に同一でも異なっていてもよく、水素原子、重水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、ニトロ基、トリメチルシリル基、またはトリフェニルシリル基を有する炭素原子、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基を有する炭素原子、置換もしくは無置換の芳香族複素環基を有する炭素原子、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を有する炭素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基を有する炭素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数５〜１０のシクロアルキル基を有する炭素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数２〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基を有する炭素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基を有する炭素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数５〜１０のシクロアルキルオキシ基を有する炭素原子、または窒素原子を表し、
Ｌは置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基の２価基を表し、
Ａｒは水素原子、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、
Ｒ１およびＲ２は相互に同一でも異なっていてもよく、水素原子、重水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、ニトロ基、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基、置換基を有していてもよい炭素原子数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数５〜１０のシクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数２〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素原子数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基、または置換基を有していてもよい炭素原子数５〜１０のシクロアルキルオキシ基を表し、
Ｘは酸素原子、硫黄原子を表し、
ｍは０〜４の整数を表し、ｎは０〜２の整数を表す。
ただし、Ｙの内、少なくとも１カ所以上を窒素原子とし、
ｍまたはｎが２以上の整数である場合、同一のベンゼン環に複数個結合するＲ１またはＲ２は相互に同一でも異なってもよく、また、置換した同一のベンゼン環に対して、単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、置換もしくは無置換のアミノ基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成してもよい。）
【請求項２】
請求項１記載の前記一般式（Ａ−１）が下記一般式（Ａ−２）で表される、アザインデノフェナンスレン環構造を有する化合物。
【化２】
2020015682.tif 000130
（Ａ−２）
（式中、Ｌは置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基の２価基を表し、
Ａｒは水素原子、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、
Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は相互に同一でも異なっていてもよく、水素原子、重水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、ニトロ基、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基、置換基を有していてもよい炭素原子数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数５〜１０のシクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数２〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素原子数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基、または置換基を有していてもよい炭素原子数５〜１０のシクロアルキルオキシ基を表し、
Ｘは酸素原子、硫黄原子を表し、
ｍは０〜４の整数を表し、ｎは０〜２の整数を表し、ｏは０〜３の整数を表す。
ｍ、ｎまたはｏが２以上の整数である場合、同一のベンゼン環に複数個結合するＲ１、Ｒ２またはＲ３は相互に同一でも異なってもよく、また、置換した同一のベンゼン環に対して、単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、置換もしくは無置換のアミノ基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成してもよい。）
【請求項３】
請求項１記載の前記一般式（Ａ−１）が下記一般式（Ａ−３）で表される、アザインデノフェナンスレン環構造を有する化合物。
【化３】
2020015682.tif 000131
（Ａ−３）
（式中、Ｌは置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基の２価基を表し、
Ａｒは水素原子、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、
Ｒ１、Ｒ２およびＲ４は相互に同一でも異なっていてもよく、水素原子、重水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、ニトロ基、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基、置換基を有していてもよい炭素原子数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数５〜１０のシクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数２〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素原子数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基、または置換基を有していてもよい炭素原子数５〜１０のシクロアルキルオキシ基を表し、
Ｘは酸素原子、硫黄原子を表し、
ｍは０〜４の整数を表し、ｎは０〜２の整数を表し、ｐは０〜３の整数を表す。
ｍ、ｎまたはｐが２以上の整数である場合、同一のベンゼン環に複数個結合するＲ１、Ｒ２またはＲ４は相互に同一でも異なってもよく、また、置換した同一のベンゼン環に対して、単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、置換もしくは無置換のアミノ基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成してもよい。）
【請求項４】
請求項１記載の前記一般式（Ａ−１）が下記一般式（Ａ−４）で表される、アザインデノフェナンスレン環構造を有する化合物。
【化４】
2020015682.tif 000132
（Ａ−４）
（式中、Ｌは置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基の２価基を表し、
Ａｒは水素原子、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、
Ｒ１、Ｒ２およびＲ５は相互に同一でも異なっていてもよく、水素原子、重水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、ニトロ基、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基、置換基を有していてもよい炭素原子数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数５〜１０のシクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数２〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素原子数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基、または置換基を有していてもよい炭素原子数５〜１０のシクロアルキルオキシ基を表し、
Ｘは酸素原子、硫黄原子を表し、
ｍは０〜４の整数を表し、ｎは０〜２の整数を表し、ｑは０〜３の整数を表す。
ｍ、ｎまたはｑが２以上の整数である場合、同一のベンゼン環に複数個結合するＲ１、Ｒ２またはＲ５は相互に同一でも異なってもよく、また、置換した同一のベンゼン環に対して、単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、置換もしくは無置換のアミノ基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成してもよい。）
【請求項５】
請求項１記載の前記一般式（Ａ−１）が下記一般式（Ａ−５）で表される、アザインデノフェナンスレン環構造を有する化合物。
【化５】
2020015682.tif 000133
（Ａ−５）
（式中、Ｌは置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基の２価基を表し、
Ａｒは水素原子、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、
Ｒ１、Ｒ２およびＲ６は相互に同一でも異なっていてもよく、水素原子、重水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、ニトロ基、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基、置換基を有していてもよい炭素原子数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数５〜１０のシクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数２〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素原子数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基、または置換基を有していてもよい炭素原子数５〜１０のシクロアルキルオキシ基を表し、
Ｘは酸素原子、硫黄原子を表し、
ｍは０〜４の整数を表し、ｎは０〜２の整数を表し、ｒは０〜３の整数を表す。
ｍ、ｎまたはｒが２以上の整数である場合、同一のベンゼン環に複数個結合するＲ１、Ｒ２またはＲ６は相互に同一でも異なってもよく、また、置換した同一のベンゼン環に対して、単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、置換もしくは無置換のアミノ基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成してもよい。）
【請求項６】
請求項１記載の前記一般式（Ａ−１）が下記一般式（Ａ−６）で表される、アザインデノフェナンスレン環構造を有する化合物。
【化６】
2020015682.tif 000134
（Ａ−６）
（式中、Ｌは置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基の２価基を表し、
Ａｒは水素原子、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、
Ｒ１、Ｒ２およびＲ７は相互に同一でも異なっていてもよく、水素原子、重水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、ニトロ基、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基、置換基を有していてもよい炭素原子数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数５〜１０のシクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数２〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素原子数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基、または置換基を有していてもよい炭素原子数５〜１０のシクロアルキルオキシ基を表し、
Ｘは酸素原子、硫黄原子を表し、
ｍは０〜４の整数を表し、ｎは０〜２の整数を表し、ｓは０〜２の整数を表す。
ｍ、ｎまたはｓが２以上の整数である場合、同一のベンゼン環に複数個結合するＲ１、Ｒ２またはＲ７は相互に同一でも異なってもよく、また、置換した同一のベンゼン環に対して、単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、置換もしくは無置換のアミノ基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成してもよい。）
【請求項７】
請求項２から請求項６記載の一般式（Ａ−２）から（Ａ−６）におけるＬが下記構造式（Ｂ−１）、（Ｂ−２）または（Ｂ−３）で表され、Ｒ１１〜Ｒ１５の内、Ｒ１６〜Ｒ２１の内、Ｒ２２〜Ｒ２９の内、２カ所を結合部位とするアザインデノフェナンスレン環構造を有する化合物。
【化７】
2020015682.tif 000135
（Ｂ−１）
【化８】
2020015682.tif 000136
（Ｂ−２）
【化９】
2020015682.tif 000137
（Ｂ−３）
（式中、Ｒ１１〜Ｒ２９は相互に同一でも異なっていてもよく、結合部位としての連結基、水素原子、重水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、ニトロ基、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基、置換基を有していてもよい炭素原子数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数５〜１０のシクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数２〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素原子数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基、または置換基を有していてもよい炭素原子数５〜１０のシクロアルキルオキシ基を表す。）
【請求項８】
一対の電極とその間に挟まれた少なくとも一層の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、請求項１〜７のいずれか一項に記載のアザインデノフェナンスレン環構造を有する化合物が、少なくとも１つの有機層の構成材料として用いられていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項９】
前記アザインデノフェナンスレン環構造を有する化合物が用いられている有機層が電子輸送層である請求項８記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１０】
前記アザインデノフェナンスレン環構造を有する化合物が用いられている有機層が正孔阻止層である請求項８記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１１】
前記アザインデノフェナンスレン環構造を有する化合物が用いられている有機層が発光層である請求項８記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１２】
前記アザインデノフェナンスレン環構造を有する化合物が用いられている有機層が電子注入層である請求項８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、各種の表示装置に好適な自発光素子である有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子と略称する）に適した化合物と素子に関するものであり、詳しくはアザインデノ［１，２、ｃ］フェナンスレン環構造を有する化合物と、該化合物を用いた有機ＥＬ素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子は自己発光性素子であるため、液晶素子に比べて明るく視認性に優れ、鮮明な表示が可能であることから、活発な研究がなされてきた。
【０００３】
１９８７年にイーストマン・コダック社のＣ．Ｗ．Ｔａｎｇらは各種の役割を各材料に分担した積層構造素子を開発することにより有機材料を用いた有機ＥＬ素子を実用的なものにした。彼らは電子を輸送することのできる蛍光体と正孔を輸送することのできる有機物とを積層し、両方の電荷を蛍光体の層の中に注入して発光させることにより、１０Ｖ以下の電圧で１０００ｃｄ／ｍ２以上の高輝度が得られるようになった（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
【０００４】
現在まで、有機ＥＬ素子の実用化のために多くの改良がなされ、積層構造の各種の役割をさらに細分化して、基板上に順次に、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、陰極を設けた電界発光素子によって高効率と耐久性が達成されるようになってきた（例えば、非特許文献1参照）。
【０００５】
また、発光効率の更なる向上を目的として三重項励起子の利用が試みられ、燐光発光性化合物の利用が検討されている（例えば、非特許文献２参照）。そして、熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）による発光を利用する素子も開発されている。２０１１年に九州大学の安達らは、熱活性化遅延蛍光材料を用いた素子によって５．３％の外部量子効率を実現させた（例えば、非特許文献３参照）。
【０００６】
発光層は、一般的にホスト材料と称される電荷輸送性の化合物に、蛍光性化合物や燐光発光性化合物または遅延蛍光を放射する材料をドープして作製することもできる。前記非特許文献に記載されているように、有機ＥＬ素子における有機材料の選択は、その素子の効率や耐久性など諸特性に大きな影響を与える（例えば、非特許文献２参照）。
【０００７】
有機ＥＬ素子においては、両電極から注入された電荷が発光層で再結合して発光が得られるが、正孔、電子の両電荷を如何に効率良く発光層に受け渡すかが重要である。電子注入性を高め、その移動度を高め、更に陽極から注入された正孔をブロックする正孔阻止性を高め、正孔と電子が再結合する確率を向上させ、更に発光層内で生成した励起子を閉じ込めることによって、高効率発光を得ることができる。そのため電子輸送材料の果たす役割は重要であり、電子注入性が高く、電子移動度が大きく、正孔阻止性が高く、さらには正孔に対する耐久性が高い電子輸送材料が求められている。
【０００８】
また、素子の寿命に関しては材料の耐熱性やアモルファス性も重要である。耐熱性が低い材料では、素子駆動時に生じる熱により、低い温度でも熱分解が起こり、材料が劣化する。アモルファス性が低い材料では、短い時間でも薄膜の結晶化が起こり、素子が劣化してしまう。そのため使用する材料には耐熱性が高く、アモルファス性が良好な性質が求められる。
【０００９】
代表的な発光材料であるトリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（以後、Ａｌｑ３と略称する）は電子輸送材料としても一般的に用いられるが、電子移動が遅く、また仕事関数が５．６ｅＶなので正孔阻止性能が十分とは言えない。
【００１０】
電子注入性や移動度などの特性を改良した化合物として、ベンゾトリアゾール構造を有する化合物が提案されているが（例えば、特許文献３）、これらの化合物をまたは電子輸送層に用いた素子では、発光効率などの改良はされているものの、未だ十分とはいえず、さらなる低駆動電圧化や、さらなる高発光効率化が求められている。
【００１１】
また、正孔阻止性に優れた電子輸送材料として、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（以後、ＴＡＺと略称する）が提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【００１２】
ＴＡＺは仕事関数が６．６ｅＶと大きく正孔阻止能力が高いために、真空蒸着や塗布などによって作製される蛍光発光層や燐光発光層の、陰極側に積層する電子輸送性の正孔阻止層として使用され、有機ＥＬ素子の高効率化に寄与している（例えば、非特許文献４参照）。
【００１３】
しかし電子輸送性が低いことがＴＡＺにおける大きな課題であり、より電子輸送性の高い電子輸送材料と組み合わせて、有機ＥＬ素子を作製することが必要であった（例えば、非特許文献５参照）。
【００１４】
また、ＢＣＰにおいても仕事関数が６．７ｅＶと大きく正孔阻止能力が高いものの、ガラス転移点(Ｔｇ)が８３℃と低いことから、薄膜の安定性に乏しく、正孔阻止層として十分に機能しているとは言えない。
【００１５】
いずれの材料も膜安定性が不足しており、もしくは正孔を阻止する機能が不十分である。有機ＥＬ素子の素子特性を改善させるために、電子の注入・輸送性能と正孔阻止能力に優れ、薄膜状態での安定性が高い有機化合物が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開平８−０４８６５６号公報
【特許文献２】特許第３１９４６５７号公報
【特許文献３】国際公開第２０１３／０５４７６４号
【特許文献４】特許登録第２７３４３４１号
【特許文献５】国際公開第２０１４／００９３１０号
【特許文献６】国際公開第２０１０／０７４４２２号
【特許文献７】国際公開第２０１７／１１１４３９号
【特許文献８】韓国公開第２０１０／０９０１３９号
【非特許文献】
【００１７】
【非特許文献１】応用物理学会第９回講習会予稿集５５〜６１ページ（２００１）
【非特許文献２】応用物理学会第９回講習会予稿集２３〜３１ページ（２００１）
【非特許文献３】Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔ．，９８，０８３３０２（２０１１）
【非特許文献４】第５０回応用物理学関係連合講演会２８ｐ−Ａ−６講演予稿集１４１３ページ（２００３）
【非特許文献５】応用物理学会有機分子・バイオエレクトロニクス分科会会誌１１巻１号１３〜１９ページ（２０００）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明の目的は高効率、高耐久性の有機ＥＬ素子用材料として、電子注入・輸送性能に優れ、正孔阻止能力を有し、薄膜状態での安定性が高い優れた特性を有する有機化合物を提供し、更にこの化合物を用いて、高効率、高耐久性の有機ＥＬ素子を提供することにある。
【００１９】
本発明が提供しようとする有機化合物が具備すべき物理的な特性としては、（１）電子の注入特性が良いこと、（２）電子の移動度が大きいこと、（３）正孔阻止能力に優れること、（４）薄膜状態が安定であること、（５）耐熱性に優れていることをあげることができる。また、本発明が提供しようとする有機ＥＬ素子が具備すべき物理的な特性としては、（１）発光効率および電力効率が高いこと、（２）発光開始電圧が低いこと、（３）実用駆動電圧が低いこと、（４）長寿命であること、をあげることができる。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
そこで本発明者らは上記の目的を達成するために、電子親和性であるアザインデノ［１，２、ｃ］フェナンスレン環構造の窒素原子が金属に配位する能力を有していること、耐熱性に優れているということに着目して、アザインデノ［１，２、ｃ］フェナンスレン環構造を有する化合物を設計して化学合成し、該化合物を用いて種々の有機ＥＬ素子を試作し、素子の特性評価を鋭意行なった結果、本発明を完成するに至った。
【００２１】
１）すなわち本発明は、下記一般式（Ａ−１）で表される、アザインデノ［１，２、ｃ］フェナンスレン環構造を有する化合物。
【００２２】
【化１】
2020015682.tif 000002
（Ａ−１）
（式中、Ｙは相互に同一でも異なっていてもよく、水素原子、重水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、ニトロ基、トリメチルシリル基、またはトリフェニルシリル基を有する炭素原子、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基を有する炭素原子、置換もしくは無置換の芳香族複素環基を有する炭素原子、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を有する炭素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基を有する炭素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数５〜１０のシクロアルキル基を有する炭素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数２〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基を有する炭素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基を有する炭素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数５〜１０のシクロアルキルオキシ基を有する炭素原子、または窒素原子を表し、
Ｌは置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基の２価基を表し、
Ａｒは水素原子、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、
Ｒ１およびＲ２は相互に同一でも異なっていてもよく、水素原子、重水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、ニトロ基、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基、置換基を有していてもよい炭素原子数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数５〜１０のシクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数２〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素原子数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基、または置換基を有していてもよい炭素原子数５〜１０のシクロアルキルオキシ基を表し、
Ｘは酸素原子、硫黄原子を表し、
ｍは０〜４の整数を表し、ｎは０〜２の整数を表す。
ただし、Ｙの内、少なくとも１カ所以上を窒素原子とし、ｍまたはｎが２以上の整数である場合、同一のベンゼン環に複数個結合するＲ１またはＲ２は相互に同一でも異なってもよく、また、置換した同一のベンゼン環に対して、単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、置換もしくは無置換のアミノ基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成してもよい。）
【００２３】
２）また、本発明は、下記一般式（Ａ−２）で表される、上記１）記載のアザインデノ［１，２、ｃ］フェナンスレン環構造を有する化合物。
【００２４】
【化２】
2020015682.tif 000003
（Ａ−２）
（式中、Ｌは置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基の２価基を表し、Ａｒは水素原子、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は相互に同一でも異なっていてもよく、水素原子、重水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、ニトロ基、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基、置換基を有していてもよい炭素原子数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数５〜１０のシクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数２〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素原子数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基、または置換基を有していてもよい炭素原子数５〜１０のシクロアルキルオキシ基を表し、Ｘは酸素原子、硫黄原子を表し、ｍは０〜４の整数を表し、ｎは０〜２の整数を表し、ｏは０〜３の整数を表す。ｍ、ｎまたはｏが２以上の整数である場合、同一のベンゼン環に複数個結合するＲ１、Ｒ２またはＲ３は相互に同一でも異なってもよく、また、置換した同一のベンゼン環に対して、単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、置換もしくは無置換のアミノ基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成してもよい。）
【００２５】
３）また、本発明は、下記一般式（Ａ−３）で表される、上記１）記載のアザインデノ［１，２、ｃ］フェナンスレン環構造を有する化合物。
【００２６】
【化３】
2020015682.tif 000004
（Ａ−３）
（式中、Ｌは置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基の２価基を表し、Ａｒは水素原子、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、Ｒ１、Ｒ２およびＲ４は相互に同一でも異なっていてもよく、水素原子、重水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、ニトロ基、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基、置換基を有していてもよい炭素原子数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数５〜１０のシクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数２〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素原子数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基、または置換基を有していてもよい炭素原子数５〜１０のシクロアルキルオキシ基を表し、Ｘは酸素原子、硫黄原子を表し、ｍは０〜４の整数を表し、ｎは０〜２の整数を表し、ｐは０〜３の整数を表す。ｍ、ｎまたはｐが２以上の整数である場合、同一のベンゼン環に複数個結合するＲ１、Ｒ２またはＲ４は相互に同一でも異なってもよく、また、置換した同一のベンゼン環に対して、単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、置換もしくは無置換のアミノ基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成してもよい。）
【００２７】
４）また、本発明は、下記一般式（Ａ−４）で表される、上記１）記載のアザインデノ［１，２、ｃ］フェナンスレン環構造を有する化合物。
【００２８】
【化４】
2020015682.tif 000005
（Ａ−４）
（式中、Ｌは置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基の２価基を表し、Ａｒは水素原子、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、Ｒ１、Ｒ２およびＲ５は相互に同一でも異なっていてもよく、水素原子、重水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、ニトロ基、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基、置換基を有していてもよい炭素原子数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数５〜１０のシクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数２〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素原子数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基、または置換基を有していてもよい炭素原子数５〜１０のシクロアルキルオキシ基を表し、Ｘは酸素原子、硫黄原子を表し、ｍは０〜４の整数を表し、ｎは０〜２の整数を表し、ｑは０〜３の整数を表す。ｍ、ｎまたはｑが２以上の整数である場合、同一のベンゼン環に複数個結合するＲ１、Ｒ２またはＲ５は相互に同一でも異なってもよく、また、置換した同一のベンゼン環に対して、単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、置換もしくは無置換のアミノ基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成してもよい。）
【００２９】
５）また、本発明は、下記一般式（Ａ−５）で表される、上記１）記載のアザインデノ［１，２、ｃ］フェナンスレン環構造を有する化合物。
【００３０】
【化５】
2020015682.tif 000006
（Ａ−５）
（式中、Ｌは置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基の２価基を表し、Ａｒは水素原子、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、Ｒ１、Ｒ２およびＲ６は相互に同一でも異なっていてもよく、水素原子、重水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、ニトロ基、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基、置換基を有していてもよい炭素原子数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数５〜１０のシクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数２〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素原子数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基、または置換基を有していてもよい炭素原子数５〜１０のシクロアルキルオキシ基を表し、Ｘは酸素原子、硫黄原子を表し、ｍは０〜４の整数を表し、ｎは０〜２の整数を表し、ｒは０〜３の整数を表す。ｍ、ｎまたはｒが２以上の整数である場合、同一のベンゼン環に複数個結合するＲ１、Ｒ２またはＲ６は相互に同一でも異なってもよく、また、置換した同一のベンゼン環に対して、単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、置換もしくは無置換のアミノ基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成してもよい。）
【００３１】
６）また、本発明は、下記一般式（Ａ−６）で表される、上記１）記載のアザインデノ［１，２、ｃ］フェナンスレン環構造を有する化合物。
【００３２】
【化６】
2020015682.tif 000007
（Ａ−６）
（式中、Ｌは置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基の２価基を表し、Ａｒは水素原子、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表し、Ｒ１、Ｒ２およびＲ７は相互に同一でも異なっていてもよく、水素原子、重水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、ニトロ基、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基、置換基を有していてもよい炭素原子数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数５〜１０のシクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数２〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素原子数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基、または置換基を有していてもよい炭素原子数５〜１０のシクロアルキルオキシ基を表し、Ｘは酸素原子、硫黄原子を表し、ｍは０〜４の整数を表し、ｎは０〜２の整数を表し、ｓは０〜２の整数を表す。ｍ、ｎまたはｓが２以上の整数である場合、同一のベンゼン環に複数個結合するＲ１、Ｒ２またはＲ７は相互に同一でも異なってもよく、また、置換した同一のベンゼン環に対して、単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、置換もしくは無置換のアミノ基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成してもよい。）
【００３３】
７）また、本発明は、Ｌが下記構造式（Ｂ−１）、（Ｂ−２）または（Ｂ−３）で表されるＲ１１〜Ｒ１５の内、Ｒ１６〜Ｒ２１の内、Ｒ２２〜Ｒ２９の内、２カ所を結合部位とする、上記２）から６）記載のアザインデノ［１，２、ｃ］フェナンスレン環構造を有する化合物。
【００３４】
【化７】
2020015682.tif 000008
（Ｂ−１）
【００３５】
【化８】
2020015682.tif 000009
（Ｂ−２）
【００３６】
【化９】
2020015682.tif 000010
（Ｂ−３）
（式中、Ｒ１１〜Ｒ２９は相互に同一でも異なっていてもよく、結合部位としての連結基、水素原子、重水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、ニトロ基、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基、置換基を有していてもよい炭素原子数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数５〜１０のシクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数２〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素原子数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基、または置換基を有していてもよい炭素原子数５〜１０のシクロアルキルオキシ基を表す。）
【００３７】
８）また、本発明は、一対の電極とその間に挟まれた少なくとも一層の有機層を有する有機ＥＬ素子において、上記１）から７）記載のいずれか一項に記載のアザインデノ［１，２、ｃ］フェナンスレン環構造を有する化合物が、少なくとも１つの有機層の構成材料として用いられていることを特徴とする有機ＥＬ素子である。
【００３８】
９）また、本発明は、前記アザインデノ［１，２、ｃ］フェナンスレン環構造を有する化合物が用いられている有機層が電子輸送層である上記８）記載の有機ＥＬ素子である。
【００３９】
１０）また、本発明は、前記アザインデノ［１，２、ｃ］フェナンスレン環構造を有する化合物が用いられている有機層が正孔阻止層である上記８）記載の有機ＥＬ素子である。
【００４０】
１１）また、本発明は、前記アザインデノ［１，２、ｃ］フェナンスレン環構造を有する化合物が用いられている有機層が発光層である上記８）記載の有機ＥＬ素子である。
【００４１】
１２）また、本発明は、前記アザインデノ［１，２、ｃ］フェナンスレン環構造を有する化合物が用いられている有機層が電子注入層である上記８）記載の有機ＥＬ素子である。
【００４２】
前記一般式（Ａ−１）中のＹは相互に同一でも異なっていてもよく、窒素原子であり、または水素原子、重水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、ニトロ基、トリメチルシリル基、またはトリフェニルシリル基を有する炭素原子、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基を有する炭素原子、置換もしくは無置換の芳香族複素環基を有する炭素原子、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を有する炭素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基を有する炭素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数５〜１０のシクロアルキル基を有する炭素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数２〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基を有する炭素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基を有する炭素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数５〜１０のシクロアルキルオキシ基を有する炭素原子を表す。
【００４３】
一般式（Ａ−１）中のＹで表される「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基を有する炭素原子」、「置換もしくは無置換の芳香族複素環基を有する炭素原子」、または「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を有する炭素原子」における「芳香族炭化水素基」、「芳香族複素環基」または「縮合多環芳香族基」としては、具体的に、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントレニル基、フルオレニル基、スピロビフルオレニル基、インデニル基、ピレニル基、ペリレニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピリジル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、フリル基、ピロリル基、チエニル基、キノリル基、イソキノリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、キノキサリニル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチエニル基、ナフチリジニル基、フェナントロリニル基、アクリジニル基、およびカルボリニル基などの他に、炭素数６〜３０からなるアリール基、または炭素数２〜３０からなるヘテロアリール基から選択することすることができ、これらの置換基と置換したベンゼン環または同一のベンゼン環に複数置換された置換基同士が単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、置換もしくは無置換のアミノ基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成していてもよい。
【００４４】
一般式（Ａ−１）中のＹで表される「置換基を有していてもよい炭素原子数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基を有する炭素原子」、「置換基を有していてもよい炭素原子数５〜１０のシクロアルキル基を有する炭素原子」、または「置換基を有していてもよい炭素原子数２〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基を有する炭素原子」における「炭素原子数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基を有する炭素原子」、「炭素原子数５〜１０のシクロアルキル基を有する炭素原子」、または「炭素原子数２〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基を有する炭素原子」としては、具体的に、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ｎ−ヘキシル基、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、ビニル基、アリル基、イソプロペニル基、および２−ブテニル基などをあげることができ、これらの置換基と置換したベンゼン環または同一のベンゼン環に複数置換された置換基同士が単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、置換もしくは無置換のアミノ基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成していてもよい。
【００４５】
一般式（Ａ−１）中のＹで表される「置換基を有していてもよい炭素原子数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基を有する炭素原子」、または「置換基を有していてもよい炭素原子数５〜１０のシクロアルキルオキシ基を有する炭素原子」における「炭素原子数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基を有する炭素原子」、または「炭素原子数５〜１０のシクロアルキルオキシ基を有する炭素原子」としては、具体的に、メチルオキシ基、エチルオキシ基、ｎ−プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、ｎ−ブチルオキシ基、ｔｅｒｔ−ブチルオキシ基、ｎ−ペンチルオキシ基、ｎ−ヘキシルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、シクロヘプチルオキシ基、シクロオクチルオキシ基、１−アダマンチルオキシ基、２−アダマンチルオキシ基などをあげることができ、これらの置換基と置換したベンゼン環または同一のベンゼン環に複数置換された置換基同士が単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、置換もしくは無置換のアミノ基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成していてもよい。
【００４６】
一般式（Ａ−１）中のＹで表される「置換芳香族炭化水素基を有する炭素原子」、「置換芳香族複素環基を有する炭素原子」、「置換縮合多環芳香族基を有する炭素原子」、「置換基を有していてもよい炭素原子数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基を有する炭素原子」、「置換基を有していてもよい炭素原子数５〜１０のシクロアルキル基を有する炭素原子」、「置換基を有していてもよい炭素原子数２〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基を有する炭素原子」、「置換基を有していてもよい炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基を有する炭素原子」、または「置換基を有していてもよい炭素原子数５ないし１０のシクロアルキルオキシ基を有する炭素原子」における「置換基」としては、具体的に、重水素原子、シアノ基、ニトロ基；フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子；トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基などのシリル基；メチル基、エチル基、プロピル基などの炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基；メチルオキシ基、エチルオキシ基、プロピルオキシ基などの炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基；ビニル基、アリル基などのアルケニル基；フェニルオキシ基、トリルオキシ基などのアリールオキシ基；ベンジルオキシ基、フェネチルオキシ基などのアリールアルキルオキシ基；フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントレニル基、フルオレニル基、スピロビフルオレニル基、インデニル基、ピレニル基、ペリレニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基などの芳香族炭化水素基もしくは縮合多環芳香族基；ピリジル基、チエニル基、フリル基、ピロリル基、キノリル基、イソキノリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、キノキサリニル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチエニル基、カルボリニル基などの芳香族複素環基のような基をあげることができ、これらの置換基はさらに、前記例示した置換基が置換していても良い。また、これらの置換基と置換したベンゼン環または同一のベンゼン環に複数置換された置換基同士が単結合、置換もしくは無置換のメチレン基、置換もしくは無置換のアミノ基、酸素原子または硫黄原子を介して互いに結合して環を形成していてもよい。
【００４７】
一般式（Ａ−１）〜（Ａ−６）中のＡｒは水素原子、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表す。
【００４８】
一般式（Ａ−１）〜（Ａ−６）中のＡｒで表される「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基」、「置換もしくは無置換の芳香族複素環基」または「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基」における「芳香族炭化水素基」、「芳香族複素環基」または「縮合多環芳香族基」としては、前記一般式（Ａ−１）中のＹにおける「芳香族炭化水素基」、「芳香族複素環基」または「縮合多環芳香族基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
【００４９】
一般式（Ａ−１）〜（Ａ−６）中のＡｒで表される「置換芳香族炭化水素基」、「置換芳香族複素環基」、または「置換縮合多環芳香族基」における「置換基」としては、前記一般式（Ａ−１）中のＹにおける「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
【００５０】
一般式（Ａ−１）〜（Ａ−６）中のＬは置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、または置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基の２価基を表す。
【００５１】
一般式（Ａ−１）〜（Ａ−６）中のＬで表される「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基」、「置換もしくは無置換の芳香族複素環基」または「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基」における「芳香族炭化水素基」、「芳香族複素環基」または「縮合多環芳香族基」としては、前記一般式（Ａ−１）中のＹにおける「芳香族炭化水素基」、「芳香族複素環基」または「縮合多環芳香族基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
【００５２】
一般式（Ａ−１）〜（Ａ−６）中のＬで表される「置換芳香族炭化水素基」、「置換芳香族複素環基」、または「置換縮合多環芳香族基」における「置換基」としては、前記一般式（Ａ−１）中のＹにおける「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
【００５３】
一般式（Ａ−１）〜（Ａ−６）および構造式（Ｂ−１）、（Ｂ−２）、（Ｂ−３）中のＲ１〜Ｒ７およびＲ１１〜Ｒ２９は相互に同一でも異なっていてもよく、水素原子、重水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、ニトロ基、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基、置換基を有していてもよい炭素原子数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数５〜１０のシクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数２〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素原子数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基、または置換基を有していてもよい炭素原子数５〜１０のシクロアルキルオキシ基を表す。
【００５４】
一般式（Ａ−１）〜（Ａ−６）および構造式（Ｂ−１）、（Ｂ−２）、（Ｂ−３）中のＲ１〜Ｒ７およびＲ１１〜Ｒ２９で表される「置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基」、「置換もしくは無置換の芳香族複素環基」または「置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基」における「芳香族炭化水素基」、「芳香族複素環基」または「縮合多環芳香族基」としては、前記一般式（Ａ−１）中のＹにおける「芳香族炭化水素基」、「芳香族複素環基」または「縮合多環芳香族基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
【００５５】
一般式（Ａ−１）〜（Ａ−６）および構造式（Ｂ−１）、（Ｂ−２）、（Ｂ−３）中のＲ１〜Ｒ７およびＲ１１〜Ｒ２９で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数５〜１０のシクロアルキル基」、または「置換基を有していてもよい炭素原子数２〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」における「炭素原子数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「炭素原子数５〜１０のシクロアルキル基」、または「炭素原子数２〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」としては、前記一般式（Ａ−１）中のＹにおける「炭素原子数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「炭素原子数５〜１０のシクロアルキル基」、または「炭素原子数２〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
【００５６】
一般式（Ａ−１）〜（Ａ−６）および構造式（Ｂ−１）、（Ｂ−２）、（Ｂ−３）中のＲ１〜Ｒ７およびＲ１１〜Ｒ２９で表される「置換基を有していてもよい炭素原子数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基」、または「置換基を有していてもよい炭素原子数５〜１０のシクロアルキルオキシ基」における「炭素原子数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基」、または「炭素原子数５〜１０のシクロアルキルオキシ基」としては、前記一般式（Ａ−１）中のＹにおける「炭素原子数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基」、または「炭素原子数５〜１０のシクロアルキルオキシ基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
【００５７】
一般式（Ａ−１）〜（Ａ−６）および構造式（Ｂ−１）、（Ｂ−２）、（Ｂ−３）中のＲ１〜Ｒ７およびＲ１１〜Ｒ２９で表される「置換芳香族炭化水素基」、「置換芳香族複素環基」、「置換縮合多環芳香族基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数１〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数５〜１０のシクロアルキル基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数２〜６の直鎖状もしくは分岐状のアルケニル基」、「置換基を有していてもよい炭素原子数１ないし６の直鎖状もしくは分岐状のアルキルオキシ基」、または「置換基を有していてもよい炭素原子数５ないし１０のシクロアルキルオキシ基」における「置換基」としては、前記一般式（Ａ−１）中のＹにおける「置換基」に関して示したものと同様のものをあげることができ、とりうる態様も、同様のものをあげることができる。
【００５８】
本発明の有機ＥＬ素子に好適に用いられる、前記一般式（Ａ−１）で表されるアザインデノ［１，２、ｃ］フェナンスレン環構造を有する化合物は、有機ＥＬ素子の電子注入層、電子輸送層または正孔阻止層の構成材料として使用することができる。電子の移動度が高く電子注入層または電子輸送層の材料として好ましい化合物である。
【００５９】
本発明の有機ＥＬ素子は電子の注入・輸送性能、薄膜の安定性や耐久性に優れた有機ＥＬ素子用の材料を使用しているため、従来の有機ＥＬ素子に比べて、電子輸送層から発光層への電子輸送効率が向上し、発光効率が向上すると共に、駆動電圧が低下して、有機ＥＬ素子の耐久性を向上させることができ、高効率、低駆動電圧、長寿命の有機ＥＬ素子を実現することが可能となった。
【発明の効果】
【００６０】
本発明の有機ＥＬ素子は電子の注入・輸送の役割を効果的に発現できる特定のアザインデノ［１，２、ｃ］フェナンスレン環構造を有する化合物を選択したことにより、電子輸送層から発光層へ電子を効率良く注入・輸送できることによって、電子の注入・輸送性能、薄膜の安定性や耐久性に優れ、高効率、低駆動電圧、長寿命の有機ＥＬ素子を実現することができる。本発明によれば、従来の有機ＥＬ素子の発光効率および駆動電圧、そして耐久性を改良することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】実施例５〜６、比較例１〜３の有機ＥＬ素子構成を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００６２】
本発明のアザインデノ［１，２、ｃ］フェナンスレン環構造を有する化合物は新規な化合物である。これら化合物は例えば以下のように、それ自体公知の方法に準じて合成することができる（例えば、特許文献８参照）。
2020015682.tif 000011
【００６３】
本発明の有機ＥＬ素子に好適に用いられる、前記一般式（Ａ−１）で表されるアザインデノ［１，２、ｃ］フェナンスレン環構造の中で、好ましい化合物の具体例を以下に示すが、これらの化合物に限定されるものではない。
【００６４】
【化１０】
2020015682.tif 000012
（化合物−１）
【００６５】
【化１１】
2020015682.tif 000013
（化合物−２）
【００６６】
【化１２】
2020015682.tif 000014
（化合物−３）
【００６７】
【化１３】
2020015682.tif 000015
（化合物−４）
【００６８】
【化１４】
2020015682.tif 000016
（化合物−５）
【００６９】
【化１５】
2020015682.tif 000017
（化合物−６）
【００７０】
【化１６】
2020015682.tif 000018
（化合物−７）
【００７１】
【化１７】
2020015682.tif 000019
（化合物−８）
【００７２】
【化１８】
2020015682.tif 000020
（化合物−９）
【００７３】
【化１９】
2020015682.tif 000021
（化合物−１０）
【００７４】
【化２０】
2020015682.tif 000022
（化合物−１１）
【００７５】
【化２１】
2020015682.tif 000023
（化合物−１２）
【００７６】
【化２２】
2020015682.tif 000024
（化合物−１３）
【００７７】
【化２３】
2020015682.tif 000025
（化合物−１４）
【００７８】
【化２４】
2020015682.tif 000026
（化合物−１５）
【００７９】
【化２５】
2020015682.tif 000027
（化合物−１６）
【００８０】
【化２６】
2020015682.tif 000028
（化合物−１７）
【００８１】
【化２７】
2020015682.tif 000029
（化合物−１８）
【００８２】
【化２８】
2020015682.tif 000030
（化合物−１９）
【００８３】
【化２９】
2020015682.tif 000031
（化合物−２０）
【００８４】
【化３０】
2020015682.tif 000032
（化合物−２１）
【００８５】
【化３１】
2020015682.tif 000033
（化合物−２２）
【００８６】
【化３２】
2020015682.tif 000034
（化合物−２３）
【００８７】
【化３３】
2020015682.tif 000035
（化合物−２４）
【００８８】
【化３４】
2020015682.tif 000036
（化合物−２５）
【００８９】
【化３５】
2020015682.tif 000037
（化合物−２６）
【００９０】
【化３６】
2020015682.tif 000038
（化合物−２７）
【００９１】
【化３７】
2020015682.tif 000039
（化合物−２８）
【００９２】
【化３８】
2020015682.tif 000040
（化合物−２９）
【００９３】
【化３９】
2020015682.tif 000041
（化合物−３０）
【００９４】
【化４０】
2020015682.tif 000042
（化合物−３１）
【００９５】
【化４１】
2020015682.tif 000043
（化合物−３２）
【００９６】
【化４２】
2020015682.tif 000044
（化合物−３３）
【００９７】
【化４３】
2020015682.tif 000045
（化合物−３４）
【００９８】
【化４４】
2020015682.tif 000046
（化合物−３５）
【００９９】
【化４５】
2020015682.tif 000047
（化合物−３６）
【０１００】
【化４６】
2020015682.tif 000048
（化合物−３７）
【０１０１】
【化４７】
2020015682.tif 000049
（化合物−３８）
【０１０２】
【化４８】
2020015682.tif 000050
（化合物−３９）
【０１０３】
【化４９】
2020015682.tif 000051
（化合物−４０）
【０１０４】
【化５０】
2020015682.tif 000052
（化合物−４１）
【０１０５】
【化５１】
2020015682.tif 000053
（化合物−４２）
【０１０６】
【化５２】
2020015682.tif 000054
（化合物−４３）
【０１０７】
【化５３】
2020015682.tif 000055
（化合物−４４）
【０１０８】
【化５４】
2020015682.tif 000056
（化合物−４５）
【０１０９】
【化５５】
2020015682.tif 000057
（化合物−４６）
【０１１０】
【化５６】
2020015682.tif 000058
（化合物−４７）
【０１１１】
【化５７】
2020015682.tif 000059
（化合物−４８）
【０１１２】
【化５８】
2020015682.tif 000060
（化合物−４９）
【０１１３】
【化５９】
2020015682.tif 000061
（化合物−５０）
【０１１４】
【化６０】
2020015682.tif 000062
（化合物−５１）
【０１１５】
【化６１】
2020015682.tif 000063
（化合物−５２）
【０１１６】
【化６２】
2020015682.tif 000064
（化合物−５３）
【０１１７】
【化６３】
2020015682.tif 000065
（化合物−５４）
【０１１８】
【化６４】
2020015682.tif 000066
（化合物−５５）
【０１１９】
【化６５】
2020015682.tif 000067
（化合物−５６）
【０１２０】
【化６６】
2020015682.tif 000068
（化合物−５７）
【０１２１】
【化６７】
2020015682.tif 000069
（化合物−５８）
【０１２２】
【化６８】
2020015682.tif 000070
（化合物−５９）
【０１２３】
【化６９】
2020015682.tif 000071
（化合物−６０）
【０１２４】
【化７０】
2020015682.tif 000072
（化合物−６１）
【０１２５】
【化７１】
2020015682.tif 000073
（化合物−６２）
【０１２６】
【化７２】
2020015682.tif 000074
（化合物−６３）
【０１２７】
【化７３】
2020015682.tif 000075
（化合物−６４）
【０１２８】
【化７４】
2020015682.tif 000076
（化合物−６５）
【０１２９】
【化７５】
2020015682.tif 000077
（化合物−６６）
【０１３０】
【化７６】
2020015682.tif 000078
（化合物−６７）
【０１３１】
【化７７】
2020015682.tif 000079
（化合物−６８）
【０１３２】
【化７８】
2020015682.tif 000080
（化合物−６９）
【０１３３】
【化７９】
2020015682.tif 000081
（化合物−７０）
【０１３４】
【化８０】
2020015682.tif 000082
（化合物−７１）
【０１３５】
【化８１】
2020015682.tif 000083
（化合物−７２）
【０１３６】
【化８２】
2020015682.tif 000084
（化合物−７３）
【０１３７】
【化８３】
2020015682.tif 000085
（化合物−７４）
【０１３８】
【化８４】
2020015682.tif 000086
（化合物−７５）
【０１３９】
【化８５】
2020015682.tif 000087
（化合物−７６）
【０１４０】
【化８６】
2020015682.tif 000088
（化合物−７７）
【０１４１】
【化８７】
2020015682.tif 000089
（化合物−７８）
【０１４２】
【化８８】
2020015682.tif 000090
（化合物−７９）
【０１４３】
【化８９】
2020015682.tif 000091
（化合物−８０）
【０１４４】
【化９０】
2020015682.tif 000092
（化合物−８１）
【０１４５】
【化９１】
2020015682.tif 000093
（化合物−８２）
【０１４６】
【化９２】
2020015682.tif 000094
（化合物−８３）
【０１４７】
【化９３】
2020015682.tif 000095
（化合物−８４）
【０１４８】
【化９４】
2020015682.tif 000096
（化合物−８５）
【０１４９】
【化９５】
2020015682.tif 000097
（化合物−８６）
【０１５０】
【化９６】
2020015682.tif 000098
（化合物−８７）
【０１５１】
【化９７】
2020015682.tif 000099
（化合物−８８）
【０１５２】
【化９８】
2020015682.tif 000100
（化合物−８９）
【０１５３】
【化９９】
2020015682.tif 000101
（化合物−９０）
【０１５４】
【化１００】
2020015682.tif 000102
（化合物−９１）
【０１５５】
【化１０１】
2020015682.tif 000103
（化合物−９２）
【０１５６】
【化１０２】
2020015682.tif 000104
（化合物−９３）
【０１５７】
【化１０３】
2020015682.tif 000105
（化合物−９４）
【０１５８】
【化１０４】
2020015682.tif 000106
（化合物−９５）
【０１５９】
【化１０５】
2020015682.tif 000107
（化合物−９６）
【０１６０】
【化１０６】
2020015682.tif 000108
（化合物−９７）
【０１６１】
【化１０７】
2020015682.tif 000109
（化合物−９８）
【０１６２】
【化１０８】
2020015682.tif 000110
（化合物−９９）
【０１６３】
【化１０９】
2020015682.tif 000111
（化合物−１００）
【０１６４】
一般式（Ａ−１）〜（Ａ−６）で表されるアザインデノ［１，２、ｃ］フェナンスレン環構造を有する化合物の精製はカラムクロマトグラフによる精製、シリカゲル、活性炭、活性白土等による吸着精製、溶媒による再結晶や晶析法、昇華精製法などによって行った。化合物の同定は、ＮＭＲ分析によって行なった。物性値として、融点、ガラス転移点（Ｔｇ）と仕事関数の測定を行った。融点は蒸着性の指標となるものであり、ガラス転移点（Ｔｇ）は薄膜状態の安定性の指標となり、仕事関数は正孔輸送性や正孔阻止性の指標となるものである。
【０１６５】
融点とガラス転移点（Ｔｇ）は、粉体を用いて高感度示差走査熱量計（ブルカー・エイエックスエス製、ＤＳＣ３１００ＳＡ）によって測定した。
【０１６６】
仕事関数は、ＩＴＯ基板の上に１００ｎｍの薄膜を作製して、イオン化ポテンシャル測定装置（住友重機械工業株式会社製、ＰＹＳ−２０２）によって求めた。
【０１６７】
本発明の有機ＥＬ素子の構造としては、基板上に順次に、陽極、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層及び陰極からなるもの、また、正孔輸送層と発光層の間に電子阻止層を有するもの、発光層と電子輸送層の間に正孔阻止層を有するものがあげられる。これらの多層構造においては有機層を何層か省略あるいは兼ねることが可能であり、例えば正孔注入層と正孔輸送層を兼ねた構成とすること、電子注入層と電子輸送層を兼ねた構成とすること、などもできる。また、同一の機能を有する有機層を２層以上積層した構成とすることが可能であり、正孔輸送層を２層積層した構成、発光層を２層積層した構成、電子輸送層を２層積層した構成、などもできる。
【０１６８】
本発明の有機ＥＬ素子の陽極としては、ＩＴＯや金のような仕事関数の大きな電極材料が用いられる。
【０１６９】
本発明の有機ＥＬ素子の正孔注入層として、銅フタロシアニンに代表されるポルフィリン化合物のほか、スターバースト型のトリフェニルアミン誘導体、分子中にトリフェニルアミン構造またはカルバゾリル構造を２個以上有し、それぞれが単結合またはヘテロ原子を含まない２価基で連結した構造を有するアリールアミン化合物などの他に、ヘキサシアノアザトリフェニレンのようなアクセプター性の複素環化合物や塗布型の高分子材料を用いることができる。これらの材料は蒸着法の他、スピンコート法やインクジェット法などの公知の方法によって薄膜形成を行うことができる。
【０１７０】
本発明の有機ＥＬ素子の正孔輸送層として、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（ｍ−トリル）−ベンジジン（以後、ＴＰＤと略称する）やＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（α−ナフチル）−ベンジジン（以後、ＮＰＤと略称する）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラビフェニリルベンジジンなどのベンジジン誘導体、１，１−ビス［(ジ−４−トリルアミノ)フェニル］シクロヘキサン（以後、ＴＡＰＣと略称する）、分子中にトリフェニルアミン構造またはカルバゾリル構造を２個以上有し、それぞれが単結合またはヘテロ原子を含まない２価基で連結した構造を有するアリールアミン化合物、例えば、Ｎ、Ｎ、Ｎ’、Ｎ’−テトラビフェニリルベンジジンなどを用いることができる。これらは、単独で成膜しても良いが、他の材料とともに混合して成膜した単層として使用しても良く、上記複数の材料による単独で成膜した層同士、上記複数の材料による混合して成膜した層同士、または上記複数の材料による単独で成膜した層と混合して成膜した層の積層構造としても良い。また、正孔の注入・輸送層として、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（以後、ＰＥＤＯＴと略称する）／ポリ（スチレンスルフォネート）（以後、ＰＳＳと略称する）などの塗布型の高分子材料を用いることができる。これらの材料は蒸着法の他、スピンコート法やインクジェット法などの公知の方法によって薄膜形成を行うことができる。
【０１７１】
また、正孔注入層あるいは正孔輸送層において、該層に通常使用される材料に対し、さらにトリスブロモフェニルアミンヘキサクロルアンチモン、ラジアレン誘導体（例えば、特許文献５参照）をＰドーピングしたものや、ＴＰＤなどのベンジジン誘導体の構造をその部分構造に有する高分子化合物などを用いることができる。
【０１７２】
本発明の有機ＥＬ素子の電子阻止層として、４，４’，４’’−トリ（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン（以後、ＴＣＴＡと略称する）、９，９−ビス［４−（カルバゾール−９−イル）フェニル］フルオレン、１，３−ビス（カルバゾール−９−イル）ベンゼン（以後、ｍＣＰと略称する）、２，２−ビス（４−カルバゾール−９−イルフェニル）アダマンタン(以後、Ａｄ−Ｃｚと略称する)などのカルバゾール誘導体、９−［４−（カルバゾール−９−イル）フェニル］−９−［４−（トリフェニルシリル）フェニル］−９Ｈ−フルオレンに代表されるトリフェニルシリル基とトリアリールアミン構造を有する化合物などの電子阻止作用を有する化合物を用いることができる。これらは、単独で成膜しても良いが、他の材料とともに混合して成膜した単層として使用しても良く、上記複数の材料による単独で成膜した層同士、上記複数の材料による混合して成膜した層同士、または上記複数の材料による単独で成膜した層と混合して成膜した層の積層構造としても良い。これらの材料は蒸着法の他、スピンコート法やインクジェット法などの公知の方法によって薄膜形成を行うことができる。
【０１７３】
本発明の有機ＥＬ素子の発光層として、本発明のアザインデノ［１，２、ｃ］フェナンスレン環構造を有する化合物のほか、Ａｌｑ３をはじめとするキノリノール誘導体の金属錯体、各種の金属錯体、アントラセン誘導体、ビススチリルベンゼン誘導体、ピレン誘導体、オキサゾール誘導体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体などを用いることができる。また、発光層をホスト材料とドーパント材料とで構成してもよく、ホスト材料として、アントラセン誘導体が好ましく用いられるが、そのほか、本発明のアザインデノ［１，２、ｃ］フェナンスレン環構造を有する化合物を初めとする前記発光材料に加え、インドール環を縮合環の部分構造として有する複素環化合物、カルバゾール環を縮合環の部分構造として有する複素環化合物、カルバゾール誘導体、チアゾール誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、ポリジアルキルフルオレン誘導体などを用いることができる。またドーパント材料としては、キナクリドン、クマリン、ルブレン、ペリレンおよびそれらの誘導体、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、アミノスチリル誘導体などを用いることができる。これらは、単独で成膜してもよいが、他の材料とともに混合して成膜した単層として使用してもよく、上記複数の材料による単独で成膜した層同士、上記複数の材料による混合して成膜した層同士、または上記複数の材料による単独で成膜した層と混合して成膜した層の積層構造としてもよい。
【０１７４】
また、発光材料として燐光発光体を使用することも可能である。燐光発光体としては、イリジウムや白金などの金属錯体の燐光発光体を使用することができる。Ｉｒ（ｐｐｙ）３などの緑色の燐光発光体、ＦＩｒｐｉｃ、ＦＩｒ６などの青色の燐光発光体、Ｂｔｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ）などの赤色の燐光発光体などが用いられ、このときのホスト材料としては正孔注入・輸送性のホスト材料として４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（以後、ＣＢＰと略称する）やＴＣＴＡ、ｍＣＰなどのカルバゾール誘導体などに加え、ピリドインドール環構造を有する化合物を用いることができる。電子輸送性のホスト材料として、ｐ−ビス（トリフェニルシリル）ベンゼン(以後、ＵＧＨ２と略称する)や２，２’,２’’−(１，３，５−フェニレン)−トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール）（以後、ＴＰＢIと略称する）や本発明のアザインデノ［１，２、ｃ］フェナンスレン環構造などを用いることができ、高性能の有機ＥＬ素子を作製することができる。
【０１７５】
燐光性の発光材料のホスト材料へのドープは濃度消光を避けるため、発光層全体に対して1〜３０重量パーセントの範囲で、共蒸着によってドープすることが好ましい。
【０１７６】
また、発光材料としてＰＩＣ−ＴＲＺ、ＣＣ２ＴＡ、ＰＸＺ−ＴＲＺ、４ＣｚＩＰＮなどのＣＤＣＢ誘導体などの遅延蛍光を放射する材料を使用することも可能である。（例えば、非特許文献３参照）これらの材料は蒸着法の他、スピンコート法やインクジェット法などの公知の方法によって薄膜形成を行うことができる。
【０１７７】
本発明の有機ＥＬ素子の正孔阻止層として、本発明のアザインデノ［１，２、ｃ］フェナンスレン環構造を有する化合物のほか、バソクプロイン（以後、ＢＣＰと略称する）などのフェナントロリン誘導体や、アルミニウム（III）ビス（２−メチル−８−キノリナート）−４−フェニルフェノレート（以後、ＢＡｌｑと省略する）などのキノリノール誘導体の金属錯体、各種の希土類錯体、オキサゾール誘導体、トリアゾール誘導体、トリアジン誘導体、ピリミジン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ベンゾアゾール誘導体など、正孔阻止作用を有する化合物を用いることができる。これらの材料は電子輸送層の材料を兼ねてもよい。これらは、単独で成膜しても良いが、他の材料とともに混合して成膜した単層として使用しても良く、上記複数の材料による単独で成膜した層同士、上記複数の材料による混合して成膜した層同士、または上記複数の材料による単独で成膜した層と混合して成膜した層の積層構造としても良い。これらの材料は蒸着法の他、スピンコート法やインクジェット法などの公知の方法によって薄膜形成を行うことができる。
【０１７８】
本発明の有機ＥＬ素子の電子輸送層として、本発明のアザインデノ［１，２、ｃ］フェナンスレン環構造を有する化合物のほか、Ａｌｑ３、ＢＡｌｑをはじめとするキノリノール誘導体の金属錯体、各種金属錯体、トリアゾール誘導体、トリアジン誘導体、ピリミジン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピリジン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、ベンゾアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、アントラセン誘導体、カルボジイミド誘導体、キノキサリン誘導体、ピリドインドール誘導体、フェナントロリン誘導体、シロール誘導体などを用いることができる。これらは、単独で成膜しても良いが、他の材料とともに混合して成膜した単層として使用しても良く、上記複数の材料による単独で成膜した層同士、上記複数の材料による混合して成膜した層同士、または上記複数の材料による単独で成膜した層と混合して成膜した層の積層構造としても良い。これらの材料は蒸着法の他、スピンコート法やインクジェット法などの公知の方法によって薄膜形成を行うことができる。
【０１７９】
本発明の有機ＥＬ素子の電子注入層として、本発明のアザインデノ［１，２、ｃ］フェナンスレン環構造を有する化合物のほか、フッ化リチウム、フッ化セシウムなどのアルカリ金属塩、フッ化マグネシウムなどのアルカリ土類金属塩、リチウムキノリノールなどのキノリノール誘導体の金属錯体、酸化アルミニウムなどの金属酸化物、あるいはイッテルビウム（Ｙｂ）、サマリウム（Ｓｍ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、セシウム（Ｃｓ）などの金属などを用いることができるが、電子輸送層と陰極の好ましい選択においては、これを省略することができる。
【０１８０】
さらに、電子注入層あるいは電子輸送層において、該層に通常使用される材料に対し、セシウムなどの金属をＮドーピングしたものを用いることができる。
【０１８１】
本発明の有機ＥＬ素子の陰極として、アルミニウムのような仕事関数の低い電極材料や、マグネシウム銀合金、マグネシウムカルシウム合金、マグネシウムインジウム合金、アルミニウムマグネシウム合金のような、より仕事関数の低い合金やＩＴＯ、ＩＺＯなどが電極材料として用いられる。
【０１８２】
以下、本発明の実施の形態について、実施例により具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【０１８３】
＜６−｛４−（１０−フェニル−アントラセン−９−イル）フェニル｝−１３−オキサ−１，５−ジアザインデノ［１，２、ｃ］フェナンスレン（化合物−６）の合成＞
反応容器に２−クロロ−３−ニトロピリジン：１５．０ｇ、ジベンゾフラン−４−ボロン酸：２１．０ｇ、トルエン：１０５ｍＬ、エタノール：２６ｍＬを仕込み、続いて、予め炭酸カリウム：１５．７ｇをＨ２Ｏ：５６ｍＬに溶解した水溶液を加えて３０分間超音波を照射しながら窒素ガスを通気した。テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム：２．２ｇを加えて加熱還流下にて一晩撹拌した。放冷した後、酢酸エチルを系内に加えて抽出操作を行い、有機層を濃縮して粗製物を得た。この粗製物にｎ−ヘプタンを加えて析出した固体を濾過して取り出すことで、２−（ジベンゾフラン−４−イル）−３−ニトロピリジン（中間体−１）２７．５ｇ（収率１００％）を得た。
【０１８４】
【化１１０】
2020015682.tif 000112
（中間体−１）
【０１８５】
続いて、反応容器に２−（ジベンゾフラン−４−イル）−３−ニトロピリジン（中間体−１）：２７．５ｇ、鉄粉：２４．９ｇ、エタノール：４１０ｍｌを仕込み、塩化アンモニウム水：２００ｍｌを加えて加熱還流下にて一晩撹拌した。放冷した後、濾過して得た濾液にジクロロメタンを加えて抽出操作を行い、有機層を濃縮することで、３−アミノ−２−（ジベンゾフラン−４−イル）−ピリジン（中間体−２）２２．５ｇ（収率９２％）を得た。
【０１８６】
【化１１１】
2020015682.tif 000113
（中間体−２）
【０１８７】
続いて、反応容器に３−アミノ−２−（ジベンゾフラン−４−イル）−ピリジン（中間体−２）：２２．５ｇ、トリエチルアミン：９．６ｇ、ジクロロメタン：２２５ｍｌを仕込み、氷冷撹拌した系内に、予め４−クロロベンゾイルクロライド：１６．６ｇをジクロロメタン：１６０ｍｌに溶解した溶液を滴下した。反応温度を室温まで上げた後、一晩撹拌した。反応系内に、Ｈ２Ｏを加えて抽出操作を行い、有機層を濃縮して粗製物を得た。この粗製物にｎ−ヘプタンを加えて析出した固体を濾過して取り出すことで、４−クロロ−Ｎ−｛２−（ジベンゾフラン−４−イル）−ピリジン−３−イル｝−ベンズアミド（中間体−３）３４．０ｇ（収率９８％）を得た。
【０１８８】
【化１１２】
2020015682.tif 000114
（中間体−３）
【０１８９】
続いて、反応容器に４−クロロ−Ｎ−｛２−（ジベンゾフラン−４−イル）−ピリジン−３−イル｝−ベンズアミド（中間体−３）：１５．０ｇ、塩化ホスホリル：１７．３ｇ、１、２−ジクロロベンゼンを仕込み、１２Ｎ塩酸：２ｍｌを加えて１４０℃にて一晩撹拌した。放冷した後、ＮａＯＨ水溶液を加えて中和した。抽出操作を行い、有機層を濃縮して粗製物を得た。この粗製物にメタノールを加えて析出した固体を濾過して取り出すことで、６−（４−クロロ−フェニル）−１３−オキサ−１，５−ジアザインデノ［１，２、ｃ］フェナンスレン（中間体−４）６．０ｇ（収率４２％）を得た。
【０１９０】
【化１１３】
2020015682.tif 000115
（中間体−４）
【０１９１】
続いて、反応容器に６−（４−クロロ−フェニル）−１３−オキサ−１，５−ジアザインデノ［１，２、ｃ］フェナンスレン（中間体−４）：８．１ｇ、９−（１０−フェニル）アントラセンボロン酸：７．６ｇ、トルエン：５６ｍＬ、エタノール：１４ｍＬを仕込み、続いて、予め炭酸カリウム：５．９ｇをＨ２Ｏ：２１ｍＬに溶解した水溶液を加えて３０分間超音波を照射しながら窒素ガスを通気した。テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム：０．７ｇを加えて加熱還流下にて２日間撹拌した。放冷した後、酢酸エチルを系内に加えて抽出操作を行い、有機層を濃縮して粗製物を得た。この粗製物をジクロロメタン／酢酸エチル混合溶媒を用いて、カラムクロマトグラフィーによる精製を行うことで、６−｛４−（１０−フェニル−アントラセン−９−イル）フェニル｝−１３−オキサ−１，５−ジアザインデノ［１，２、ｃ］フェナンスレン（化合物−６）の黄色粉体４．２ｇ（収率３３％）を得た。
【０１９２】
【化１１４】
2020015682.tif 000116
（化合物−６）
【０１９３】
得られた黄色粉体についてＮＭＲを使用して構造を同定した。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）で以下の２６個の水素のシグナルを検出した。
δ（ｐｐｍ）＝９．３９（１Ｈ）、８．７４（１Ｈ）、８．４６（２Ｈ）、８．２２（１Ｈ）、８．１１（２Ｈ）、８．０９（１Ｈ）、７．９５（２Ｈ）、７．８８（１Ｈ）、７．８２−７．７４（４Ｈ）、７．７２−７．５９（４Ｈ）、７．５５（３Ｈ）、７．４４（４Ｈ）。
【実施例２】
【０１９４】
＜６−｛４−（ピリジン−３−イル）フェニル｝−１３−オキサ−１，５−ジアザインデノ［１，２、ｃ］フェナンスレン（化合物−１３）の合成＞
反応容器に６−（４−クロロ−フェニル）−１３−オキサ−１，５−ジアザインデノ［１，２、ｃ］フェナンスレン（中間体−４）：６．０ｇ、３−ピリジルボロン酸：２．３ｇ、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）：０．３ｇ、トリシクロヘキシルホスフィン：０．４ｇ、リン酸三カリウム：１０．０ｇを仕込み、１，４−ジオキサン／Ｈ２Ｏ混合溶媒下にて一晩還流撹拌した。
放冷した後、メタノールを加えて析出した固体を採取して粗製物を得た。粗製物をモノクロロベンゼンにて再結晶精製を行うことによって、６−｛４−（ピリジン−３−イル）フェニル｝−１３−オキサ−１，５−ジアザインデノ［１，２、ｃ］フェナンスレン（化合物−１３）の白色粉体３．２ｇ（収率４７％）を得た。
【０１９５】
【化１１５】
2020015682.tif 000117
（化合物−１３）
【０１９６】
得られた白色粉体についてＮＭＲを使用して構造を同定した。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）で以下の１７個の水素のシグナルを検出した。
δ（ｐｐｍ）＝９．３５（１Ｈ）、９．０１（１Ｈ）、８．６９（１Ｈ）、８．６２（１Ｈ）、８．２８（２Ｈ）、８．１６（１Ｈ）、８．０５（１Ｈ）、８．０３（１Ｈ）、７．９１（４Ｈ）、７．８３（１Ｈ）、７．６６（１Ｈ）、７．５１（１Ｈ）、７．４７（１Ｈ）。
【実施例３】
【０１９７】
一般式（Ａ−１）で表されるアザインデノ［１，２、ｃ］フェナンスレン環構造を有する化合物について、高感度示差走査熱量計（ブルカー・エイエックスエス製、ＤＳＣ３１００ＳＡ）によって融点とガラス転移点を測定した。
融点            ガラス転移点  
実施例１の化合物          ３６４℃          １８４℃    
実施例２の化合物          ２７８℃          １１１℃
【０１９８】
一般式（Ａ−１）で表されるアザインデノ［１，２、ｃ］フェナンスレン環構造を有する化合物は１００℃以上のガラス転移点を有しており、薄膜状態が安定であることを示すものである。
【実施例４】
【０１９９】
一般式（Ａ−１）で表されるアザインデノ［１，２、ｃ］フェナンスレン環構造を有する化合物を用いて、ＩＴＯ基板の上に膜厚１００ｎｍの蒸着膜を作製して、イオン化ポテンシャル測定装置（住友重機械工業株式会社製、ＰＹＳ−２０２）によって仕事関数を測定した。
仕事関数
実施例１の化合物          ６．０２  ｅＶ
実施例２の化合物          ６．６２  ｅＶ
【０２００】
一般式（Ａ−１）で表されるアザインデノ［１，２、ｃ］フェナンスレン環構造を有する化合物はＡｌｑ３などの一般的な電子輸送材料がもつ仕事関数５．８〜６．０ｅＶと比較して、好適なエネルギー準位を示しており、良好な電子輸送能力を有していることが分かる。
【実施例５】
【０２０１】
有機ＥＬ素子は、図１に示すように、ガラス基板１上に透明陽極２としてＩＴＯ電極をあらかじめ形成したものの上に、正孔注入層３、正孔輸送層４、発光層５、正孔阻止層６、電子輸送層７、電子注入層８、陰極（アルミニウム電極）９の順に蒸着して作製した。
【０２０２】
具体的には、膜厚５０ｎｍのＩＴＯを成膜したガラス基板１をイソプロピルアルコール中にて超音波洗浄を２０分間行った後、２００℃に加熱したホットプレート上にて１０分間乾燥を行った。その後、ＵＶオゾン処理を１５分間行った後、このＩＴＯ付きガラス基板を真空蒸着機内に取り付け、０．００１Ｐａ以下まで減圧した。続いて、透明陽極２を覆うように正孔注入層３として、下記構造式の電子アクセプター（Acceptor−１）と下記構造式の化合物（ＨＴＭ−１）を、蒸着速度比がAcceptor−１：ＨＴＭ−１＝３：９７となる蒸着速度で二元蒸着を行い、膜厚１０ｎｍとなるように形成した。この正孔注入層３の上に、正孔輸送層４として下記構造式の化合物（ＨＴＭ−１）を膜厚６０ｎｍとなるように形成した。この正孔輸送層４の上に、発光層５として下記構造式の化合物（ＥＭＤ−１）と下記構造式の化合物（ＥＭＨ−１）を、蒸着速度比がＥＭＤ−１：ＥＭＨ−１＝５：９５となる蒸着速度で二元蒸着を行い、膜厚２０ｎｍとなるように形成した。この発光層５の上に、正孔阻止層兼電子輸送層６および７として本発明実施例１の化合物（化合物−６）と下記構造式の化合物（ＥＴＭ−１）を、蒸着速度比が本発明実施例１の化合物−６：ＥＴＭ−１＝５０：５０となる蒸着速度で二元蒸着を行い、膜厚３０ｎｍとなるように形成した。この正孔阻止層兼電子輸送層６および７の上に、電子注入層８としてフッ化リチウムを膜厚１ｎｍとなるように形成した。最後に、アルミニウムを１００ｎｍ蒸着して陰極９を形成した。作製した有機ＥＬ素子について、大気中、常温で特性測定を行った。作製した有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したときの発光特性の測定結果を表１にまとめて示した。
【０２０３】
【化１１６】
2020015682.tif 000118
（Acceptor−１）
【０２０４】
【化１１７】
2020015682.tif 000119
（ＨＴＭ−１）
【０２０５】
【化１１８】
2020015682.tif 000120
（ＥＭＤ−１）
【０２０６】
【化１１９】
2020015682.tif 000121
（ＥＭＨ−１）
【０２０７】
【化１２０】
2020015682.tif 000122
（化合物−６）
【０２０８】
【化１２１】
2020015682.tif 000123
（ＥＴＭ−１）
【実施例６】
【０２０９】
実施例５において、正孔阻止層兼電子輸送層６および７の材料として本発明実施例１の化合物（化合物−６）に代えて実施例２の化合物（化合物−１３）を用い、蒸着速度比が（化合物−１３）：ＥＴＭ−１＝５０：５０となる蒸着速度で二元蒸着を行った以外は、同様の条件で有機ＥＬ素子を作製した。作製した有機ＥＬ素子について、大気中、常温で特性測定を行なった。作製した有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したときの発光特性の測定結果を表１にまとめて示した。
【０２１０】
【化１２２】
2020015682.tif 000124
（化合物−１３）
【０２１１】
［比較例１］
比較のために、実施例５において、正孔阻止層兼電子輸送層６および７の材料として本発明実施例１の化合物（化合物−６）に代えて、下記構造式の化合物（ＥＴＭ−２）（例えば、特許文献６参照）を用い、蒸着速度比がＥＴＭ−２：ＥＴＭ−１＝５０：５０となる蒸着速度で二元蒸着を行った以外は、同様の条件で有機ＥＬ素子を作製した。作製した有機ＥＬ素子について、大気中、常温で特性測定を行なった。作製した有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したときの発光特性の測定結果を表１にまとめて示した。
【０２１２】
【化１２３】
2020015682.tif 000125
（ＥＴＭ−２）
【０２１３】
［比較例２］
比較のために、実施例５において、正孔阻止層兼電子輸送層６および７の材料として本発明実施例１の化合物（化合物−６）に代えて、下記構造式の化合物（ＥＴＭ−３）（例えば、特許文献７参照）を用い、蒸着速度比がＥＴＭ−３：ＥＴＭ−１＝５０：５０となる蒸着速度で二元蒸着を行った以外は、同様の条件で有機ＥＬ素子を作製した。作製した有機ＥＬ素子について、大気中、常温で特性測定を行なった。作製した有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したときの発光特性の測定結果を表１にまとめて示した。
【０２１４】
【化１２４】
2020015682.tif 000126
（ＥＴＭ−３）
【０２１５】
［比較例３］
比較のために、実施例５において、正孔阻止層兼電子輸送層６および７の材料として本発明実施例１の化合物（化合物−６）に代えて、下記構造式の化合物（ＥＴＭ−４）（例えば、特許文献７参照）を用い、蒸着速度比がＥＴＭ−４：ＥＴＭ−１＝５０：５０となる蒸着速度で二元蒸着を行った以外は、同様の条件で有機ＥＬ素子を作製した。作製した有機ＥＬ素子について、大気中、常温で特性測定を行なった。作製した有機ＥＬ素子に直流電圧を印加したときの発光特性の測定結果を表１にまとめて示した。
【０２１６】
【化１２５】
2020015682.tif 000127
（ＥＴＭ−４）
【０２１７】
実施例５〜６および比較例１〜３で作製した有機ＥＬ素子を用いて、素子寿命を測定した結果を表１にまとめて示した。素子寿命は、発光開始時の発光輝度（初期輝度）を２０００ｃｄ／ｍ２として定電流駆動を行った時、発光輝度が１９００ｃｄ／ｍ２（初期輝度を１００％とした時の９５％に相当：９５％減衰）に減衰するまでの時間として測定した。
【０２１８】
【表１】
2020015682.tif 000128
【０２１９】
表１に示す様に、電流密度１０ｍＡ／ｃｍ２の電流を流したときの駆動電圧は、前記構造式の化合物ＥＴＭ−２〜４を用いた比較例１〜３の有機ＥＬ素子の３．６６〜３．８１Ｖに対し、実施例５〜６の有機ＥＬ素子では３．４７〜３．５５Ｖと低電圧化した。また、発光効率においては、比較例１〜３の有機ＥＬ素子の６．９５〜７．６２ｃｄ／Ａに対し、実施例５〜６の有機ＥＬ素子では８．９３〜８．９８ｃｄ／Ａと向上し、電力効率においても、比較例１〜３の有機ＥＬ素子の５．８０〜６．４５ｌｍ／Ｗに対し、実施例５〜６の有機ＥＬ素子では７．９６〜８．０９ｌｍ／Ｗと大きく向上した。特に、素子寿命（９５％減衰）においては、比較例１〜３の有機ＥＬ素子における４３〜６５時間に対し、実施例５〜６の有機ＥＬ素子では１１５〜１２７時間と、大きく長寿命化している。
【０２２０】
このように本発明の有機ＥＬ素子は、前記構造式の化合物（ＥＴＭ−２〜４）を用いた素子と比較して、発光効率および電力効率に優れており、長寿命の有機ＥＬ素子を実現できることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【０２２１】
本発明の、特定のアザインデノ［１，２、ｃ］フェナンスレン環構造を有する化合物は、電子の注入特性が良く、電子輸送能力に優れており、薄膜状態が安定であるため、有機ＥＬ素子用の化合物として優れている。該化合物を用いて有機ＥＬ素子を作製することにより、高い効率を得ることができると共に、駆動電圧を低下させることができ、耐久性を改善させることができる。例えば、家庭電化製品や照明の用途への展開が可能となった。
【符号の説明】
【０２２２】
１  ガラス基板
２  透明陽極
３  正孔注入層
４  正孔輸送層
５  発光層
６  正孔阻止層
７  電子輸送層
８  電子注入層
９  陰極
【図１】
2020015682.tif 000138