(57)【要約】      （修正有）【課題】寿命等の性能が改善した有機電界発光素子を提供する。【解決手段】一対の電極の間に少なくとも２層の青色発光層を含み、青色発光層の少なくとも１層に、式（Ｉ）で表される多環芳香族化合物またはその多量体等を青色発光化合物として含む有機電界発光素子；2020123721.tif 000157【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する一対の電極と、前記一対の電極間に複数の層の積層構造とを有する有機電界発光素子であって、
前記積層構造が、少なくとも２層の青色発光層を含み、
前記青色発光層の少なくとも１層に、下記式（Ｉ）で表される化合物または下記式（Ｉ）で表される構造を複数有する多量体である多環芳香族化合物、および下記部分構造群（Ａ）の少なくとも１つの部分構造を有する化合物からなる群より選択される1つ以上の青色発光化合物を含むことを特徴とする有機電界発光素子。
【化１】
2020123721.tif 000151
（式（Ｉ）中、
Ａ環、Ｂ環、およびＣ環は、それぞれ独立して、アリール環またはヘテロアリール環であり、これらの環における少なくとも１つの水素は置換されていてもよく、−Ｘ3−はＢ環およびＣ環の連結基であり、式（Ｉ）は−Ｘ3−を有していても有していなくてもよく、
Ｙ1は、Ｂ、Ｐ、Ｐ＝Ｏ、Ｐ＝Ｓ、Ａｌ、Ｇａ、Ａｓ、Ｓｉ−ＲまたはＧｅ−Ｒであり、前記Ｓｉ−ＲおよびＧｅ−ＲのＲはアリールまたはアルキルであり、
Ｘ1、Ｘ2、Ｘ3は、それぞれ独立して、Ｏ、Ｎ−Ｒ、＞ＣＲ2、Ｓ、またはＳｅであり、前記Ｎ−ＲのＲおよび＞ＣＲ2のＲは置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよいシクロアルキルまたはアルキルであり、前記Ｎ−ＲのＲは連結基または単結合により前記Ａ環、Ｂ環およびＣ環から選択される少なくとも１つと結合していてもよく、また、前記＞ＣＲ2のＲは互いに結合していてもよく、
式（Ｉ）で表される化合物または構造における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲン、または重水素で置換されていてもよい。）
【化２】
2020123721.tif 000152
【請求項２】
式（Ｉ）で表される化合物または式（Ｉ）で表される構造を複数有する多量体が、下記式（ｉ）、（ｉｉ）、および（ｉｉｉ）のいずれかで表される化合物である請求項１に記載の有機電界発光素子。
【化３】
2020123721.tif 000153
（上記式（ｉ）中、
Ａ環、Ｂ環およびＣ環は、それぞれ独立して、アリール環またはヘテロアリール環であり、これらの環における少なくとも１つの水素は置換されていてもよく、
Ｙ1は、Ｂ、Ｐ、Ｐ＝Ｏ、Ｐ＝Ｓ、Ａｌ、Ｇａ、Ａｓ、Ｓｉ−Ｒ、またはＧｅ−Ｒであり、前記Ｓｉ−ＲおよびＧｅ−ＲのＲはアリールまたはアルキルであり、
Ｘ1およびＸ2は、それぞれ独立して、＞Ｏ、＞Ｎ−Ｒ、＞ＣＲ2、＞Ｓ、または＞Ｓｅであり、前記＞Ｎ−ＲのＲおよび＞ＣＲ2のＲは置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよいシクロアルキルまたはアルキルであり、前記＞Ｎ−ＲのＲは連結基または単結合により前記Ａ環、Ｂ環およびＣ環から選択される少なくとも１つと結合していてもよく、前記＞ＣＲ2のＲは互いに結合していてもよく、
そして、
式（ｉ）で表される化合物または構造における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲン、または重水素で置換されていてもよい。）
【化４】
2020123721.tif 000154
（上記式（ｉｉ）中、
Ａ環、Ｂ環、Ｃ環、およびＤ環は、それぞれ独立して、アリール環またはヘテロアリール環であり、これらの環における少なくとも１つの水素は置換されていてもよく、
ＹはＢ（ホウ素）であり、
Ｘ1、Ｘ2、Ｘ4、およびＸ5は、それぞれ独立して、＞Ｏ、＞Ｎ−Ｒ、＞ＣＲ2、＞Ｓ、または＞Ｓｅであり、前記＞Ｎ−ＲのＲおよび＞ＣＲ2のＲは、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよいシクロアルキルまたは置換されていてもよいアルキルであり、また、前記＞Ｎ−ＲのＲは連結基または単結合により前記Ａ環、Ｂ環、Ｃ環およびＤ環から選択される少なくとも１つと結合していてもよく、
Ｒ1およびＲ2は、それぞれ独立して、水素、炭素数１〜６のアルキル、炭素数３〜１２のシクロアルキル、炭素数６〜１２のアリール、炭素数２〜１５のヘテロアリールまたはジアリールアミノ（ただしアリールは炭素数６〜１２のアリール）であり、
式（ｉｉ）で表される化合物における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲン、または重水素で置換されていてもよい。）
【化５】
2020123721.tif 000155
（上記式（ｉｉｉ）中、
Ａ環、Ｂ環およびＣ環は、それぞれ独立して、アリール環またはヘテロアリール環であり、これらの環における少なくとも１つの水素は置換されていてもよく、
Ｙ1は、Ｂ、Ｐ、Ｐ＝Ｏ、Ｐ＝Ｓ、Ａｌ、Ｇａ、Ａｓ、Ｓｉ−Ｒ、またはＧｅ−Ｒであり、前記Ｓｉ−ＲおよびＧｅ−ＲのＲはアリールまたはアルキルであり、
Ｘ1、Ｘ2、およびＸ3は、それぞれ独立して、Ｏ、＞Ｎ−Ｒ、＞ＣＲ2、＞Ｓ、または＞Ｓｅであり、前記＞Ｎ−ＲのＲおよび＞ＣＲ2のＲは置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよいシクロアルキル、またはアルキルであり、また、前記＞Ｎ−ＲのＲは連結基または単結合により前記Ａ環、Ｂ環およびＣ環から選択される少なくとも１つと結合していてもよく、そして、
式（ｉｉｉ）で表される化合物または構造における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。）
【請求項３】
前記青色発光化合物が、式（１）で表される化合物である、請求項２に記載の有機電界発光素子。
【化６】
2020123721.tif 000156
（上記式（１）中、
Ｒ1〜Ｒ11は、それぞれ独立して、水素、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジアリールボリル、アルキル、シクロアルキル、アルコキシまたはアリールオキシであり、これらはさらにアリール、ヘテロアリールおよびアルキルから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、また、Ｒ1〜Ｒ3、Ｒ4〜Ｒ7およびＲ8〜Ｒ11のうちの隣接する基同士が結合してａ環、ｂ環またはｃ環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成していてもよく、形成された環はアリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシおよびアリールオキシから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、これらはさらにアリール、ヘテロアリールおよびアルキルから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、
Ｘ1およびＸ2は、それぞれ独立して、＞Ｏ、＞Ｎ−Ｒ、または＞ＣＲ2であり、前記＞Ｎ−ＲのＲおよび＞ＣＲ2のＲはアリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、またはアルキルであり、これらはアリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、およびアルキルから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、
ただし、Ｘ1およびＸ2は、同時に＞ＣＲ2になることはなく、
そして、
式（１）で表される化合物における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲン、または重水素で置換されていてもよい。）
【請求項４】
式（１）のＸ1およびＸ2が、それぞれ独立して＞Ｎ−Ｒであり、Rがアルキルで置換されていてもよいアリールである、請求項３に記載の有機電界発光素子。
【請求項５】
式（１）のR6およびR9が、それぞれ独立してアルキルである、請求項３または４に記載の有機電界発光素子。
【請求項６】
前記一対の電極のうち、光取り出し側の電極が透明電極であり、前記青色発光化合物を含む青色発光層よりも光取り出し側に色変換層を有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【請求項７】
前記色変換層が前記透明電極上に形成されている、請求項６に記載の有機電界発光素子。
【請求項８】
前記色変換層が量子ドットを含む、請求項６または７に記載の有機電界発光素子。
【請求項９】
前記色変換層が赤色変換領域と緑色変換領域とを有する、請求項６〜８のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【請求項１０】
隣り合う前記青色発光層同士の間に電荷発生層を有する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【請求項１１】
前記一対の電極が陽極および陰極であり、且つ、前記陽極と前記陰極の間に、正孔輸送層と前記青色発光層と電子輸送層が陽極側から順に積層されて構成された発光ユニットを少なくとも２つ有し、前記発光ユニット同士の間に、電荷発生層を有する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の有機電界発光素子を備えた表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、青色発光化合物を発光層に含む有機電界発光素子であって、寿命、色純度および効率に優れた有機電界発光素子、およびその有機電界発光素子を備えた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電界発光する発光素子を用いた表示装置は、省電力化や薄型化が可能なことから、種々研究され、さらに、有機材料からなる有機電界発光素子（有機ＥＬ素子）は、軽量化や大型化が容易なことから活発に検討されてきた。特に、光の三原色の１つである青色などの発光特性を有する有機材料の開発、および正孔、電子などの電荷輸送能を備えた有機材料の開発については、高分子化合物、低分子化合物を問わずこれまで活発に研究されてきた。
【０００３】
有機ＥＬ素子は、陽極および陰極からなる一対の電極と、当該一対の電極間に配置され、有機化合物を含む一層または複数の層とからなる構造を有する。有機化合物を含む層には、発光層や、正孔、電子などの電荷を輸送または注入する電荷輸送／注入層などがあるが、これらの層に適当な種々の有機材料が開発されている。
【０００４】
有機ＥＬ素子の発光機構としては、励起一重項状態からの発光を用いる蛍光発光および励起三重項状態からの発光を用いるりん光発光の主に２つがある。一般的な蛍光発光材料は、励起子利用効率が低く、およそ２５％であり、三重項−三重項フュージョン（ＴＴＦ：Triplet-Triplet Fusion、または、三重項−三重項消滅、ＴＴＡ：Triplet-Triplet Annihilation）を用いても励起子利用効率は６２．５％である。一方、りん光材料は、励起子利用効率が１００％に達する場合もあるが、深い青色発光の実現が困難であり、加えて発光スペクトルの幅が広いため色純度が低いという問題がある。
【０００５】
そこで、九州大学安達千波矢教授により熱活性化型遅延蛍光（ＴＡＤＦ: Thermally Assisting Delayed Fluorescence））機構が提案され（非特許文献１参照）、ＴＡＤＦ化合物を利用することで発光の励起子利用効率は１００％に達するようになった。ＴＡＤＦ化合物はその構造に起因して色純度が低い幅広な発光スペクトルを与えるが、逆項間交差の速度が極めて速い。
【０００６】
さらに、安達らはこの長所を利用し、ＴＡＤＦ化合物をアシスティングドーパント（Assisting Dopant: AD）として利用し、半値幅の狭いドーパントをエミッティングドーパント (Emitting Dopant: ED) として利用するHyper Fluorescence TM（TADF Assisting Fluorescence: TAFとも呼ばれる）を提案し、赤色発光および緑色発光の有機ＥＬ素子において、高効率、高色純度かつ長寿命な素子を開発した（非特許文献２参照）。しかしながら、深い青色の発光はエミッティングドーパントおよびアシスティングドーパントが共に高いエネルギーを必要とするために、効率、色純度および寿命のいずれでも問題があった。
【０００７】
そこで、関西学院大学畠山教授によりＴＡＤＦ材料の色純度を飛躍的に向上させる新たな分子設計が提案されている（非特許文献３参照）。また、特許文献１では、開示された例えば化合物（１−４０１）では、ホウ素（電子供与性）と窒素（電子吸引性）の多重共鳴効果を利用した堅牢な平面構造により、結果として吸収および発光のピークのストークスシフトが小さい、色純度の高い発光スペクトルを得ることに成功した。また、式（１−４２２）のような二量体化合物では、２つのホウ素と２つの窒素が中央のベンゼン環に結合することで、中央のベンゼン環においてさらに多重共鳴効果を増強させており、その結果、極めて狭い発光ピーク幅を有する発光が可能となっている。
【０００８】
また複数の発光層を電荷発生層（Charge  Generating Layer：CGL）を介して、直列でつなげるタンデム型素子が提案されている。この方式だと、発光層にかかる負荷が複数の発光層に分散するために、素子寿命が向上することなどが期待される（特許文献２、３参照）。
【０００９】
また、青色発光は色変換材料を用いることで、緑、赤の発光に変換することができる。すなわち青色発光層に青色を緑色に変換する色変換材料と、青色を赤色に変換する色変換材料を組み合わせることにより、青、緑、赤の三原色を備えたフルカラーディスプレイを製造することができる（非特許文献４、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Highly efficient organic light-emitting diodes from delayed fluorescence, Nature 492, 234-238
【非特許文献２】NATURE COMMUNICATIONS, 5:4016, Published 30 May 2014, DOI: 10.1038/ncomms5016
【非特許文献３】Ultrapure Blue Thermally Activated Delayed Fluorescence Molecules: Efficient HOMO-LUMO Separation by the Multiple Resonance Effect、Advanced Materials, Volume28, Issue14, April 13, 2016, 2777-2781
【非特許文献４】有機ELハンドブック、第3章第3節4高精細化（５）色変換方式、リアライズ理工センター
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】国際公開第2015/102118号
【特許文献２】特開平11-329748号公報
【特許文献３】特開2003-45676号公報
【特許文献４】国際公開第2010/013637号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述するように、有機電界発光素子に用いられる材料としては種々の材料が開発されているが、特に青色発光材料は寿命の点で課題をかかえているものが多く、青色発光材料を用いながら、長寿命の有機電界発光素子を実現するのは難しいのが実情である。
そこで、本発明者らは、青色発光材料に用いる化合物の種類を特定し、素子の構造を工夫することにより、寿命を始めとする有機電界発光素子の性能を改善することを目的として鋭意検討を重ねた。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、青色発光層の数を少なくとも２層とし、その青色発光層の少なくとも１層に、特定の青色発光化合物を含有させることにより、有機電界発光素子の寿命、色純度および発光効率が顕著に向上することを見出し、本発明を完成させた。具体的に、本発明は、以下の構成を有する。
【００１４】
＜１＞対向する一対の電極と、前記一対の電極間に複数の層の積層構造とを有する有機電界発光素子であって、
前記積層構造が、少なくとも２層の青色発光層を含み、
前記青色発光層の少なくとも１層に、下記式（Ｉ）で表される化合物または下記式（Ｉ）で表される構造を複数有する多量体である多環芳香族化合物、および下記部分構造群（Ａ）の少なくとも１つの部分構造を有する化合物からなる群より選択される1つ以上の青色発光化合物を含むことを特徴とする有機電界発光素子。
【００１５】
【化１】
2020123721.tif 000002
【００１６】
（式（Ｉ）中、
Ａ環、Ｂ環、およびＣ環は、それぞれ独立して、アリール環またはヘテロアリール環であり、これらの環における少なくとも１つの水素は置換されていてもよく、−Ｘ3−はＢ環およびＣ環の連結基であり、式（Ｉ）は−Ｘ3−を有していても有していなくてもよく、
Ｙ1は、Ｂ、Ｐ、Ｐ＝Ｏ、Ｐ＝Ｓ、Ａｌ、Ｇａ、Ａｓ、Ｓｉ−ＲまたはＧｅ−Ｒであり、前記Ｓｉ−ＲおよびＧｅ−ＲのＲはアリールまたはアルキルであり、
Ｘ1、Ｘ2、Ｘ3は、それぞれ独立して、Ｏ、＞Ｎ−Ｒ、＞ＣＲ2、Ｓ、またはＳｅであり、前記Ｎ−ＲのＲおよび＞ＣＲ2のＲは置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよいシクロアルキルまたはアルキルであり、前記Ｎ−ＲのＲは連結基または単結合により前記Ａ環、Ｂ環およびＣ環から選択される少なくとも１つと結合していてもよく、また、前記＞ＣＲ2のＲは互いに結合していてもよく、
式（Ｉ）で表される化合物または構造における少なくとも１つの水素がシアノ、ハロゲン、または重水素で置換されていてもよい。）
【００１７】
【化２】
2020123721.tif 000003
【００１８】
＜２＞式（Ｉ）で表される化合物または式（Ｉ）で表される構造を複数有する多量体が、下記式（ｉ）、（ｉｉ）、および（ｉｉｉ）のいずれかで表される化合物である＜１＞に記載の有機電界発光素子。
【００１９】
【化３】
2020123721.tif 000004
【００２０】
（上記式（ｉ）中、
Ａ環、Ｂ環およびＣ環は、それぞれ独立して、アリール環またはヘテロアリール環であり、これらの環における少なくとも１つの水素は置換されていてもよく、
Ｙ1は、Ｂ、Ｐ、Ｐ＝Ｏ、Ｐ＝Ｓ、Ａｌ、Ｇａ、Ａｓ、Ｓｉ−Ｒ、またはＧｅ−Ｒであり、前記Ｓｉ−ＲおよびＧｅ−ＲのＲはアリールまたはアルキルであり、
Ｘ1およびＸ2は、それぞれ独立して、＞Ｏ、＞Ｎ−Ｒ、＞ＣＲ2、＞Ｓ、または＞Ｓｅであり、前記＞Ｎ−ＲのＲおよび＞ＣＲ2のＲは置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよいシクロアルキルまたはアルキルであり、前記＞Ｎ−ＲのＲは連結基または単結合により前記Ａ環、Ｂ環およびＣ環から選択される少なくとも１つと結合していてもよく、前記＞ＣＲ2のＲは互いに結合していてもよく、
そして、
式（ｉ）で表される化合物または構造における少なくとも１つの水素がシアノ、ハロゲン、または重水素で置換されていてもよい。）
【００２１】
【化４】
2020123721.tif 000005
【００２２】
（上記式（ｉｉ）中、
Ａ環、Ｂ環、Ｃ環、およびＤ環は、それぞれ独立して、アリール環またはヘテロアリール環であり、これらの環における少なくとも１つの水素は置換されていてもよく、
ＹはＢ（ホウ素）であり、
Ｘ1、Ｘ2、Ｘ4、およびＸ5は、それぞれ独立して、＞Ｏ、＞Ｎ−Ｒ、＞ＣＲ2、＞Ｓ、または＞Ｓｅであり、前記＞Ｎ−ＲのＲおよび＞ＣＲ2のＲは、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよいシクロアルキルまたは置換されていてもよいアルキルであり、また、前記＞Ｎ−ＲのＲは連結基または単結合により前記Ａ環、Ｂ環、Ｃ環およびＤ環から選択される少なくとも１つと結合していてもよく、
Ｒ1およびＲ2は、それぞれ独立して、水素、炭素数１〜６のアルキル、炭素数３〜１２のシクロアルキル、炭素数６〜１２のアリール、炭素数２〜１５のヘテロアリールまたはジアリールアミノ（ただしアリールは炭素数６〜１２のアリール）であり、
式（ｉｉ）で表される化合物における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲン、または重水素で置換されていてもよい。）
【００２３】
【化５】
2020123721.tif 000006
【００２４】
（上記式（ｉｉｉ）中、
Ａ環、Ｂ環およびＣ環は、それぞれ独立して、アリール環またはヘテロアリール環であり、これらの環における少なくとも１つの水素は置換されていてもよく、
Ｙ1は、Ｂ、Ｐ、Ｐ＝Ｏ、Ｐ＝Ｓ、Ａｌ、Ｇａ、Ａｓ、Ｓｉ−Ｒ、またはＧｅ−Ｒであり、前記Ｓｉ−ＲおよびＧｅ−ＲのＲはアリールまたはアルキルであり、
Ｘ1、Ｘ2、およびＸ3は、それぞれ独立して、＞Ｏ、＞Ｎ−Ｒ、＞ＣＲ2、＞Ｓ、または＞Ｓｅであり、前記＞Ｎ−ＲのＲおよび＞ＣＲ2のＲは置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよいシクロアルキル、またはアルキルであり、また、前記＞Ｎ−ＲのＲは連結基または単結合により前記Ａ環、Ｂ環およびＣ環から選択される少なくとも１つと結合していてもよく、そして、
式（ｉｉｉ）で表される化合物または構造における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。）
【００２５】
＜３＞前記青色発光化合物が、式（１）で表される化合物である、＜２＞に記載の有機電界発光素子。
【化６】
2020123721.tif 000007
【００２６】
（上記式（１）中、
Ｒ1〜Ｒ11は、それぞれ独立して、水素、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジアリールボリル、アルキル、シクロアルキル、アルコキシまたはアリールオキシであり、これらはさらにアリール、ヘテロアリールおよびアルキルから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、また、Ｒ1〜Ｒ3、Ｒ4〜Ｒ7およびＲ8〜Ｒ11のうちの隣接する基同士が結合してａ環、ｂ環またはｃ環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成していてもよく、形成された環はアリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシおよびアリールオキシから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、これらはさらにアリール、ヘテロアリールおよびアルキルから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、
Ｘ1およびＸ2は、それぞれ独立して、＞Ｏ、＞Ｎ−Ｒまたは＞ＣＲ2であり、前記＞Ｎ−ＲのＲおよび＞ＣＲ2のＲはアリール、ヘテロアリール、シクロアルキルまたはアルキルであり、これらはアリール、ヘテロアリール、シクロアルキルおよびアルキルから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、
ただし、Ｘ1およびＸ2は、同時に＞ＣＲ2になることはなく、
そして、
式（１）で表される化合物における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲン、または重水素で置換されていてもよい。）
【００２７】
＜４＞式（１）のＸ1およびＸ2が、それぞれ独立して＞Ｎ−Ｒであり、Rがアルキルで置換されていてもよいアリールである、＜３＞に記載の有機電界発光素子。
＜５＞式（１）のR6およびR9が、それぞれ独立してアルキルである、＜３＞または＜４＞に記載の有機電界発光素子。
＜６＞前記一対の電極のうち、光取り出し側の電極が透明電極であり、前記青色発光化合物を含む青色発光層よりも光取り出し側に色変換層を有する、＜１＞〜＜５＞のいずれかに記載の有機電界発光素子。
＜７＞前記色変換層が前記透明電極上に形成されている、＜６＞に記載の有機電界発光素子。
＜８＞前記色変換層が量子ドットを含む、＜６＞または＜７＞に記載の有機電界発光素子。
＜９＞前記色変換層が赤色変換領域と緑色変換領域とを有する、＜６＞〜＜８＞のいずれかに記載の有機電界発光素子。
＜１０＞隣り合う前記青色発光層同士の間に電荷発生層を有する、＜１＞〜＜９＞のいずれかに記載の有機電界発光素子。
＜１１＞前記一対の電極が陽極および陰極であり、且つ、前記陽極と前記陰極の間に、正孔輸送層と前記青色発光層と電子輸送層が陽極側から順に積層されて構成された発光ユニットを少なくとも２つ有し、前記発光ユニット同士の間に、電荷発生層を有する、＜１＞〜＜１０＞のいずれかに記載の有機電界発光素子。
＜１２＞＜１＞〜＜１１＞のいずれかに記載の有機電界発光素子を備えた表示装置。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の有機電界発光素子は、少なくとも２層の青色発光層を有し、その青色発光層の少なくとも１層に特定の青色発光化合物を含むことにより、色純度が高い（発光ピークの半値幅が狭い）青色発光が得られ、素子寿命および効率を向上させることができる。
また、色変換層として特に量子ドットを用いることで、色純度の高い（発光ピーク半値幅の狭い）緑色および赤色発光が得られる。結果、青色、緑色および赤色の三原色で色純度が高く、結果として色再現性が高い表示装置を作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明を適用した有機電界発光素子の層構成の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明を適用した有機電界発光素子の層構成の他の例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下において、本発明について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、代表的な実施形態や具体例に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施形態に限定されるものではない。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は「〜」前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
【００３１】
＜有機電界発光素子＞
本発明の有機電界発光素子は、対向する一対の電極と、一対の電極間に複数の層の積層構造とを有する有機電界発光素子であって、積層構造が、少なくとも２層の青色発光層を含み、青色発光層の少なくとも１層に、下記式（Ｉ）で表される化合物または下記式（Ｉ）で表される構造を複数有する多量体である多環芳香族化合物、および下記部分構造群（Ａ）の少なくとも１つの部分構造を有する化合物からなる群より選択される1つ以上の青色発光化合物を含む。
本発明の有機電界発光素子は、少なくとも２層の青色発光層を含むことにより、青色発光層が単一である場合に比べて、少ない投入電流で駆動させることができ、高い電流効率と高い外部量子効率が得られる。また、青色発光化合物等の有機材料への電気化学的負荷が軽減して素子の寿命を向上させることができる。さらに、青色発光層の少なくとも１層に、特定の青色発光化合物を含むことにより、色純度が高い青色発光が得られるとともに、発光効率を向上させることができる。
【００３２】
本発明の有機電界発光素子は、一対の電極間に、少なくとも２層の青色発光層の他に、１以上の層を有していてもよい。層としては、例えば、電子輸送層、正孔輸送層、電子注入層、正孔注入層および電荷発生層等を挙げることができ、さらに、その他の層を有していてもよい。また、一対の電極は、例えば陽極および陰極であり、このうち少なくとも光取出し側の電極は、透明電極として構成される。
【００３３】
図１に、これらの層を備えた有機電界発光素子の層構成の一例を示す。図１において、１０１は基板、１０２は陽極、１０３は第1正孔輸送層（正孔輸送層）、１０４は第1青色発光層（青色発光層）、１０５は第1電子輸送層（電子輸送層）、１０６は電荷発生層、１０７は第2正孔輸送層(正孔輸送層)、１０８は第２青色発光層（青色発光層）、１０９は第２電子輸送層（電子輸送層）、１１０は陰極（電極）、１１１は色変換層をそれぞれ示す。色変換層１１１は、青色光を赤色光に変換する赤色変換領域１１１Ｒと、青色光を緑色光に変換する緑色変換領域１１１Ｇと、青色光を透過する青色透過領域１１１Ｂを有する。図１に示す有機電界発光素子１００Ａは、陽極１０２と陰極１１０（一対の電極）の間に、正孔輸送層／青色発光層／電子輸送層の３層構造からなる、２つの発光ユニットＵ１、Ｕ２を有し、これら発光ユニットＵ１、Ｕ２が電荷発生層１０６を間に挟んで積層された構造を有する。この有機電界発光素子１００Ａでは、第１青色発光層１０４および第２青色発光層１０８に所定の青色発光化合物が含有される。
【００３４】
また、図２に、有機電界発光素子の層構成の他の例を示す。図２において、１０１〜１１１は、それぞれ、図１の１０１〜１１１が示す層または部材と同じものを示す。１１２は第２電荷発生層（電荷発生層）、１１３は第３正孔輸送層(正孔輸送層)、１１４は第３青色発光層（青色発光層）、１１５は第３電子輸送層（電子輸送層）をそれぞれ示す。図２に示す有機電界発光素子１００Ｂは、陽極１０２と陰極１１０（一対の電極）の間に、正孔輸送層／青色発光層／電子輸送層の３層構造からなる、３つの発光ユニットＵ１、Ｕ２，Ｕ３を有し、これら発光ユニットＵ１、Ｕ２，Ｕ３が電荷発生層１０６および１１２を間に挟んで積層された構造を有する。この有機電界発光素子１００Ｂでは、第１青色発光層１０４〜第３青色発光層１１４のうちの少なくとも２層に、所定の青色発光化合物が含有される。
以下において、有機電界発光素子が一対の電極間に有する少なくとも２層の青色発光層およびその他の層、陰極および陽極、色変換層、基板について説明する。
【００３５】
１．青色発光層
本発明の有機電界発光素子は、一対の電極間に、少なくとも２層の青色発光層を含む。有機電界発光素子が含む青色発光層の層数は特に制限されないが、２〜５であることが好ましく、２〜４であることがより好ましく、２〜３であることがさらに好ましい。
青色発光層のうちの少なくとも１層は、式（Ｉ）で表される化合物または式（Ｉ）で表される構造を複数有する多量体である多環芳香族化合物、および下記部分構造群（Ａ）の少なくとも１つの部分構造を有する化合物からなる群より選択される1つ以上の青色発光化合物を含む。以下の説明では、「式（Ｉ）で表される化合物または式（Ｉ）で表される構造を複数有する多量体である多環芳香族化合物、および部分構造群（Ａ）の少なくとも１つの部分構造を有する化合物からなる群より選択される1つ以上の青色発光化合物」を、「所定の青色発光化合物」ということがある。
【００３６】
有機電界発光素子が含む青色発光層のうち、所定の青色発光化合物を含む青色発光層は、その全部であっても一部であってもよいが、有機電界発光素子が含む青色発光層の全部が所定の青色発光化合物を含む青色発光層であることが好ましい。また、所定の青色発光化合物を含む青色発光層の層数は、２〜５であることが好ましく、２〜４であることがより好ましく、２〜３であることがさらに好ましい。ここで、有機電界発光素子に、所定の青色発光化合物を含む青色発光層が２層以上存在するとき、それらの青色発光層には、全て同一の青色発光化合物が含まれていてもよいし、異なる青色発光化合物が含まれていてもよい。さらに、所定の青色発光化合物を含む青色発光層は、所定の青色発光化合物のうちの１種類のみを含んでいてもよいし、２種類以上を含んでいてもよい。式（Ｉ）で表される化合物または式（Ｉ）で表される構造を複数有する多量体である多環芳香族化合物は、式（ｉ）、（ｉｉ）および（ｉｉｉ）のいずれかで表される化合物であることが好ましい。青色発光化合物は式（Ｉ）で表される化合物または式（Ｉ）で表される構造を複数有する多量体である多環芳香族化合物であることがこのましく、下記式（ｉ）、（ｉｉ）および（ｉｉｉ）のいずれかで表される化合物であることがより好ましく、下記式（ｉ）および（ｉｉ）のいずれかで表される化合物であることがさらに好ましい。
【００３７】
１−１．青色発光化合物
本発明における「青色発光化合物」とは、励起状態から基底状態へ遷移する際、４４０〜４８０ｎｍの光を放射しうる化合物のことを意味する。以下において、本発明で青色発光層に用いる所定の青色発光化合物である、式（Ｉ）で表される化合物または式（Ｉ）で表される構造を複数有する多量体である多環芳香族化合物、および下記部分構造群（Ａ）の少なくとも１つの部分構造を有する化合物からなる群より選択される1つ以上の青色発光化合物について説明する。
【００３８】
１−１−１．式（Ｉ）で表される化合物または式（Ｉ）で表される構造を複数有する多量体
【化７】
2020123721.tif 000008
【００３９】
（式（Ｉ）中、
Ａ環、Ｂ環、およびＣ環は、それぞれ独立して、アリール環またはヘテロアリール環であり、これらの環における少なくとも１つの水素は置換されていてもよく、−Ｘ3−はＢ環およびＣ環の連結基であり、式（Ｉ）は−Ｘ3−を有していても有していなくてもよく、
Ｙ1は、Ｂ、Ｐ、Ｐ＝Ｏ、Ｐ＝Ｓ、Ａｌ、Ｇａ、Ａｓ、Ｓｉ−ＲまたはＧｅ−Ｒであり、前記Ｓｉ−ＲおよびＧｅ−ＲのＲはアリールまたはアルキルであり、
Ｘ1、Ｘ2、Ｘ3は、それぞれ独立して、＞Ｏ、＞Ｎ−Ｒ、＞ＣＲ2、＞Ｓ、または＞Ｓｅであり、前記＞Ｎ−ＲのＲおよび＞ＣＲ2のＲは置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよいシクロアルキルまたはアルキルであり、また、前記＞Ｎ−ＲのＲは連結基または単結合により前記Ａ環、Ｂ環およびＣ環から選択される少なくとも１つと結合していてもよく、そして、
式（Ｉ）で表される化合物または構造における少なくとも１つの水素がシアノ、ハロゲン、または重水素で置換されていてもよい。）
【００４０】
Ａ環、Ｂ環およびＣ環において、アリール環またはヘテロアリール環における少なくとも１つの水素が置換されているときの置換基（第１置換基）としては、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、ジアリールボリル（２つのアリールは単結合または連結基を介して結合していてもよい）、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、または置換シリルであることが好ましく、これらにおける少なくとも１つの水素は、第２置換基である、アリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル、または置換シリルに置換されていてもよい。
【００４１】
式（Ｉ）におけるＡ環、Ｂ環、およびＣ環としてのアリール環としては、ベンゼン環あるいはナフタレン環が好ましく、ヘテロアリール環としてはベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、インドール環、カルバゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、チアゾール環あるいはオキサゾール環が好ましい。２種以上の環の縮環構造であるアリール環またはヘテロアリール環においてはいずれの環側でＹ1（ならびにＸ1および・またはＸ2）と結合していてもよい。
【００４２】
第１置換基としての「アリール」は、単環であっても、２以上の芳香族炭化水素環が縮合した縮合環であっても、２以上の芳香族炭化水素環が連結した連結環であってもよい。２以上の芳香族炭化水素環が連結している場合は、直鎖状に連結したものであってもよいし、分岐鎖状に連結したものであってもよい。「アリール」は、例えば、炭素数６〜３０のアリールであり、炭素数６〜２０のアリールが好ましく、炭素数６〜１６のアリールがより好ましく、炭素数６〜１２のアリールがさらに好ましく、炭素数６〜１０のアリールが特に好ましい。
【００４３】
具体的なアリールとしては、単環系であるフェニル、二環系であるビフェニリル、縮合二環系であるナフチル、三環系であるテルフェニリル（ｍ−テルフェニリル、ｏ−テルフェニリル、ｐ−テルフェニリル）、縮合三環系である、アセナフチレニル、フルオレニル、フェナレニル、フェナントレニル、縮合四環系であるトリフェニレニル、ピレニル、ナフタセニル、縮合五環系であるペリレニル、ペンタセニルなどが挙げられる。
【００４４】
第１置換基としての「ヘテロアリール」は、単環であっても、１以上の複素環と１以上の複素環または１以上の芳香族炭化水素環が縮合した縮合環であっても、２以上の複素環が連結した連結環であってもよい。２以上の複素環が連結している場合は、直鎖状に連結したものであってもよいし、分岐状に連結したものであってもよい。「ヘテロアリール」は、例えば、炭素数２〜３０のヘテロアリールであり、炭素数２〜２５のヘテロアリールが好ましく、炭素数２〜２０のヘテロアリールがより好ましく、炭素数２〜１５のヘテロアリールがさらに好ましく、炭素数２〜１０のヘテロアリールが特に好ましい。また、ヘテロアリールは、例えば環構成原子として炭素以外に酸素、硫黄および窒素から選ばれるヘテロ原子を１ないし５個含有する複素環などである。
【００４５】
具体的なヘテロアリールとしては、例えば、ピロリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、イミダゾリル、オキサジアゾリル、チアジアゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、ピラゾリル、ピリジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、ピラジニル、トリアジニル、インドリル、イソインドリル、１Ｈ−インダゾリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、１Ｈ−ベンゾトリアゾリル、キノリニル、イソキノリニル、シンノリニル、キナゾリニル、キノキサリニル、フタラジニル、ナフチリジニル、プリニル、プテリジニル、カルバゾリル、アクリジニル、フェノキサチイニル、フェノキサジニル、フェノチアジニル、フェナジニル、インドリジニル、フラニル、ベンゾフラニル、イソベンゾフラニル、ジベンゾフラニル、チオフェニル、ベンゾチオフェニル、ジベンゾチオフェニル、フラザニル、オキサジアゾリル、チアントレニルなどが挙げられる。
【００４６】
第１置換基としての「ジアリールアミノ」中の「アリール」および「アリールオキシ」（第１置換基）中の「アリール」としては、上述したアリールの説明を引用できる。
【００４７】
第１置換基としての「ジアリールボリル」中の「アリール」としては、上述したアリールの説明を引用できる。
【００４８】
第１置換基としての「アルキル」は、直鎖および分岐鎖のいずれでもよく、例えば、炭素数１〜２４の直鎖アルキルまたは炭素数３〜２４の分岐鎖アルキルである。炭素数１〜１８のアルキル（炭素数３〜１８の分岐鎖アルキル）が好ましく、炭素数１〜１２のアルキル（炭素数３〜１２の分岐鎖アルキル）がより好ましく、炭素数１〜６のアルキル（炭素数３〜６の分岐鎖アルキル）がさらに好ましく、炭素数１〜４のアルキル（炭素数３〜４の分岐鎖アルキル）が特に好ましい。
【００４９】
具体的なアルキルとしては、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｓ−ブチル、ｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ｔ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、１−メチルペンチル、４−メチル−２−ペンチル、３，３−ジメチルブチル、２−エチルブチル、ｎ−ヘプチル、１−メチルヘキシル、ｎ−オクチル、ｔ−オクチル、１−メチルヘプチル、２−エチルヘキシル、２−プロピルペンチル、ｎ−ノニル、２，２−ジメチルヘプチル、２，６−ジメチル−４−ヘプチル、３，５，５−トリメチルヘキシル、ｎ−デシル、ｎ−ウンデシル、１−メチルデシル、ｎ−ドデシル、ｎ−トリデシル、１−ヘキシルヘプチル、ｎ−テトラデシル、ｎ−ペンタデシル、ｎ−ヘキサデシル、ｎ−ヘプタデシル、ｎ−オクタデシル、ｎ−エイコシルなどが挙げられる。
【００５０】
第１置換基としての「シクロアルキル」は、１つの環からなるシクロアルキル、複数の環からなるシクロアルキル、環内で共役しない二重結合を含むシクロアルキルおよび環外に分岐を含むシクロアルキルのいずれでもよく、例えば、炭素数３〜１２のシクロアルキルである。炭素数５〜１０のシクロアルキルが好ましく、炭素数６〜１０のシクロアルキルがより好ましい。
【００５１】
具体的なシクロアルキルとしては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、シクロデシル、およびこれらの炭素数１〜５のアルキル（特にメチル）置換体や、ノルボルネニル、ビシクロ［１．０．１］ブチル、ビシクロ［１．１．１］ペンチル、ビシクロ［２．０．１］ペンチル、ビシクロ［１．２．１］ヘキシル、ビシクロ［３．０．１］ヘキシル、ビシクロ［２．１．２］ヘプチル、ビシクロ［２．２．２］オクチル、アダマンチル、ジアマンチル、デカヒドロナフタレニル、デカヒドロアズレニルなどが挙げられる。
【００５２】
第１置換基としての「アルコキシ」は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。例えば、炭素数１〜２４の直鎖または炭素数３〜２４の分岐鎖のアルコキシである。炭素数１〜１８のアルコキシ（炭素数３〜１８の分岐鎖のアルコキシ）が好ましく、炭素数１〜１２のアルコキシ（炭素数３〜１２の分岐鎖のアルコキシ）がより好ましく、炭素数１〜６のアルコキシ（炭素数３〜６の分岐鎖のアルコキシ）がさらに好ましく、炭素数１〜４のアルコキシ（炭素数３〜４の分岐鎖のアルコキシ）が特に好ましい。
【００５３】
具体的なアルコキシとしては、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、イソブトキシ、ｓ−ブトキシ、ｔ−ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、オクチルオキシなどが挙げられる。
【００５４】
第１置換基としての「置換シリル」としては、例えば、アルキル、シクロアルキル、およびアリールからなる群より選択される３つの置換基で置換されたシリルが挙げられる。例えば、トリアルキルシリル、トリシクロアルキルシリル、ジアルキルシクロアルキルシリル、アルキルジシクロアルキルシリル、トリアリールシリル、ジアルキルアリールシリル、およびアルキルジアリールシリルが挙げられる。
【００５５】
「トリアルキルシリル」としては、シリルにおける３つの水素がそれぞれ独立してアルキルで置換された基があげられ、このアルキルは上述した第１の置換基における「アルキル」として説明した基を引用することができる。置換するのに好ましいアルキルは、炭素数１〜５のアルキルであり、具体的にはメチル、エチル、プロピル、ｉ−プロピル、ブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔ−ブチル、ｔ−アミルなどが挙げられる。
【００５６】
具体的なトリアルキルシリルとしては、トリメチルシリル、トリエチルシリル、トリプロピルシリル、トリｉ−プロピルシリル、トリブチルシリル、トリｓｅｃ−ブチルシリル、トリｔ−ブチルシリル、トリｔ−アミルシリル、エチルジメチルシリル、プロピルジメチルシリル、ｉ−プロピルジメチルシリル、ブチルジメチルシリル、ｓｅｃ−ブチルジメチルシリル、ｔ−ブチルジメチルシリル、ｔ−アミルジメチルシリル、メチルジエチルシリル、プロピルジエチルシリル、ｉ−プロピルジエチルシリル、ブチルジエチルシリル、ｓｅｃ−ブチルジエチルシリル、ｔ−ブチルジエチルシリル、ｔ−アミルジエチルシリル、メチルジプロピルシリル、エチルジプロピルシリル、ブチルジプロピルシリル、ｓｅｃ−ブチルジプロピルシリル、ｔ−ブチルジプロピルシリル、ｔ−アミルジプロピルシリル、メチルジｉ−プロピルシリル、エチルジｉ−プロピルシリル、ブチルジｉ−プロピルシリル、ｓｅｃ−ブチルジｉ−プロピルシリル、ｔ−ブチルジｉ−プロピルシリル、ｔ−アミルジｉ−プロピルシリルなどが挙げられる。
【００５７】
「トリシクロアルキルシリル」としては、シリルにおける３つの水素がそれぞれ独立してシクロアルキルで置換された基があげられ、このシクロアルキルは上述した第１の置換基における「シクロアルキル」として説明した基を引用することができる。置換するのに好ましいシクロアルキルは、炭素数５〜１０のシクロアルキルであり、具体的にはシクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、シクロデシル、ビシクロ［１．１．１］ペンチル、ビシクロ［２．０．１］ペンチル、ビシクロ［１．２．１］ヘキシル、ビシクロ［３．０．１］ヘキシル、ビシクロ［２．１．２］ヘプチル、ビシクロ［２．２．２］オクチル、アダマンチル、デカヒドロナフタレニル、デカヒドロアズレニルなどが挙げられる。
【００５８】
具体的なトリシクロアルキルシリルとしては、トリシクロペンチルシリル、トリシクロヘキシルシリルなどが挙げられる。
【００５９】
２つのアルキルと１つのシクロアルキルが置換したジアルキルシクロアルキルシリルと、１つのアルキルと２つのシクロアルキルが置換したアルキルジシクロアルキルシリルの具体例としては、上述した具体的なアルキルおよびシクロアルキルから選択される基が置換したシリルが挙げられる。
【００６０】
２つのアルキルと１つのアリールが置換したジアルキルアリールシリル、１つのアルキルと２つのアリールが置換したアルキルジアリールシリル、および３つのアリールが置換したトリアリールシリルの具体例としては、上述した具体的なアルキルおよびアリールから選択される基が置換したシリルが挙げられる。トリアリールシリルの具体例としては、特にトリフェニルシリルが挙げられる。
【００６１】
第１置換基にさらに置換するアリール、ヘテロアリール、およびアルキル（以上、第２置換基）としては、上述した第１置換基としてのアリール、ヘテロアリール、またはアルキルの説明を引用できる。
【００６２】
第１置換基や第２置換基が置換した第１置換基の構造の立体障害性、電子供与性および電子吸引性により発光波長を調整することができ、好ましくは以下の式で表される基であり、より好ましくは、メチル、ｔ−ブチル、ｔ−アミル、ｔ−オクチル、ネオペンチル、シクロヘキシル、アダマンチル、フェニル、ｏ−トリル、ｐ−トリル、２，４−キシリル、２，５−キシリル、２，６−キシリル、２，４，６−メシチル、ジフェニルアミノ、ジ−ｐ−トリルアミノ、ビス（ｐ−（ｔ−ブチル）フェニル）アミノ、カルバゾリル、３，６−ジメチルカルバゾリル、３，６−ジ−ｔ−ブチルカルバゾリルおよびフェノキシであり、さらに好ましくは、メチル、ｔ−ブチル、ｔ−アミル、ｔ−オクチル、ネオペンチル、アダマンチル、フェニル、ｏ−トリル、２，６−キシリル、２，４，６−メシチル、ジフェニルアミノ、ジ−ｐ−トリルアミノ、ビス（ｐ−（ｔ−ブチル）フェニル）アミノ、カルバゾリル、３，６−ジメチルカルバゾリルおよび３，６−ジ−ｔ−ブチルカルバゾリルである。合成の容易さの観点からは、立体障害が大きい方が選択的な合成のために好ましく、具体的には、ｔ−ブチル、ｔ−アミル、ｔ−オクチル、アダマンチル、ｏ−トリル、ｐ−トリル、２，４−キシリル、２，５−キシリル、２，６−キシリル、２，４，６−メシチル、ジ−ｐ−トリルアミノ、ビス（ｐ−（ｔ−ブチル）フェニル）アミノ、３，６−ジメチルカルバゾリルおよび３，６−ジ−ｔ−ブチルカルバゾリルが好ましい。
【００６３】
下記構造式において、「Ｍｅ」はメチル、「ｔＢｕ」はｔ−ブチル、「ｔＡｍ」はｔ−アミル、「ｔＯｃｔ」はｔ−オクチル、波線は結合位置を表す。
【００６４】
【化８】
2020123721.tif 000009
【００６５】
【化９】
2020123721.tif 000010
【００６６】
【化１０】
2020123721.tif 000011
【００６７】
【化１１】
2020123721.tif 000012
【００６８】
式（Ｉ）において、Ｙ1は、Ｂ、Ｐ、Ｐ＝Ｏ、Ｐ＝Ｓ、Ａｌ、Ｇａ、Ａｓ、Ｓｉ−ＲまたはＧｅ−Ｒであり、前記Ｓｉ−ＲおよびＧｅ−ＲのＲはアリールまたはアルキルである。このときのアリールまたはアルキルとしては、上述した第１置換基としてのこれらの説明を引用できる。Ｙ1はＢであることが好ましい。
【００６９】
式（Ｉ）において、Ｘ1、Ｘ2、Ｘ3は、それぞれ独立して、Ｏ、Ｎ−Ｒ、＞ＣＲ2、Ｓ、またはＳｅであり、前記Ｎ−ＲのＲおよび＞ＣＲ2のＲは置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよいシクロアルキルまたはアルキルである。＞Ｎ−ＲのＲおよび＞ＣＲ2のＲであるアリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、またはアルキルとしては上述した第１置換基としてのこれらの説明を引用できる。また、当該第１置換基にさらに置換する基としては、シクロアルキルまたはアルキル等が挙げられ、これらについては上述した第１置換基としてのこれらの説明を引用できる。
【００７０】
前記＞ＣＲ2のＲとしては、それぞれ独立して炭素数１〜６のアルキルが好ましく、いずれもメチルであることが好ましい。また、前記＞ＣＲ2のＲは互いに結合していてもよい。例えば、＞ＣＲ2のＲは互いに結合して、＞ＣＲ2のＣとともに、シクロアルカン環（シクロペンタン環など）、フルオレン環などを形成していてもよい。
また、前記Ｎ−ＲのＲは連結基または単結合により前記Ａ環、Ｂ環およびＣ環から選択される少なくとも１つと結合していてもよい。結合して形成される環としては、カルバゾール環、フェノキサジン環、フェノチアジン環、またはアクリジン環などが挙げられる。
【００７１】
式（Ｉ）において、Ｘ1およびＸ2はいずれもＮ−Ｒ、いずれもＯ、一方がＮ−Ｒで一方が＞ＣＲ2あるいは一方がＮ−Ｒで一方がＯであることが好ましい。
式（Ｉ）において、−Ｘ3ーで示される連結基を有してない化合物としては、以下の式（ｉ）で表される化合物が挙げられる。−Ｘ3ーで示される連結基を有している化合物としては、以下の式（ｉｉｉ）で表される化合物が挙げられる。Ｘ3としては、Ｎ−ＲまたはＯが好ましい。Ｘ3としての、Ｎ−ＲのＲは置換されていてもよいアリールが好ましく、無置換のアリールがより好ましく、無置換のフェニルがさらに好ましい。
【００７２】
式（Ｉ）で表される構造を複数有する多量体は、式（Ｉ）で表される構造を有する分子の２つ以上が、重合または会合して生ずる化合物である。多量体を構成する式（ｉ）で表される構造の数は、２〜５であることが好ましく、２〜４であることがより好ましく、２〜３であることがさらに好ましい。式（Ｉ）で表される構造を複数有する多量体の好ましい例として、以下式（ｉｉ）で表される化合物が挙げられる。そのほかの、好ましい例として、後述の式（１）で表される構造を複数有する多量体に該当する以下の例をあげることができる。以下の各式において、各置換基や環の定義は後述の式（１）で説明するものと同じである。
【００７３】
【化１２】
2020123721.tif 000013
【００７４】
また、式（Ｉ）で表される多環芳香族化合物およびその多量体の化学構造中の水素は、その全てまたは一部が重水素、シアノ、またはハロゲンで置換されていてもよい。例えば、式（Ｉ）においては、アリール環またはヘテロアリール環、これらの環への置換基、ならびに、Ｘ1、Ｘ2、およびＸ2が＞Ｎ−Ｒまたは＞Ｃ（−Ｒ）2であるときのＲ（＝アルキル、シクロアルキル、アリール）における水素が重水素、シアノ、またはハロゲンで置換されうるが、これらの中でもアリールやヘテロアリールにおける全てまたは一部の水素が重水素、シアノ、またはハロゲンで置換された態様が挙げられる。ハロゲンは、フッ素、塩素、臭素またはヨウ素であり、好ましくはフッ素、塩素、または臭素、より好ましくはフッ素または塩素である。
【００７５】
式（Ｉ）で表される化合物または式（Ｉ）で表される構造を複数有する多量体の好ましい例として、下記式（ｉ）、（ｉｉ）および（ｉｉｉ）のいずれかで表される化合物をあげることができる。以下、それぞれの式で表される化合物を説明する。
【００７６】
１−１−１−１．式（ｉ）で表される化合物
【化１３】
2020123721.tif 000014
【００７７】
式（ｉ）中、
Ａ環、Ｂ環、およびＣ環は、それぞれ独立して、アリール環またはヘテロアリール環であり、これらの環における少なくとも１つの水素は置換されていてもよく、
Ｙ1は、Ｂ、Ｐ、Ｐ＝Ｏ、Ｐ＝Ｓ、Ａｌ、Ｇａ、Ａｓ、Ｓｉ−Ｒ、またはＧｅ−Ｒであり、前記Ｓｉ−ＲおよびＧｅ−ＲのＲはアリールまたはアルキルであり、
Ｘ1およびＸ2は、それぞれ独立して、Ｏ、Ｎ−Ｒ、＞ＣＲ2、Ｓ、またはＳｅであり、前記Ｎ−ＲのＲおよび＞ＣＲ2のＲは置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよいシクロアルキルまたはアルキルであり、また、Ｎ−ＲのＲは連結基または単結合により前記Ａ環、Ｂ環およびＣ環から選択される少なくとも１つと結合していてもよく、そして、
式（ｉ）で表される化合物または構造における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲン、または重水素で置換されていてもよい。
【００７８】
式（ｉ）中の各記号の定義や好ましい範囲については、式（Ｉ）中の対応する記号についてのそれぞれを引用することができる。
【００７９】
式（ｉ）で表される化合物は、下記式（１）で表される化合物であることが好ましい。
【化１４】
2020123721.tif 000015
【００８０】
式（１）において、
Ｒ1〜Ｒ11は、それぞれ独立して、水素、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジアリールボリル、アルキル、シクロアルキル、アルコキシまたはアリールオキシ（以上、第１置換基）であり、これらはさらにアリール、ヘテロアリールおよびアルキルから選択される少なくとも１つ（以上、第２置換基）で置換されていてもよく、また、Ｒ1〜Ｒ3、Ｒ4〜Ｒ7およびＲ8〜Ｒ11のうちの隣接する基同士が結合してａ環、ｂ環またはｃ環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成していてもよく、形成された環はアリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシおよびアリールオキシから選択される少なくとも１つ（以上、第１置換基）で置換されていてもよく、これらはさらにアリール、ヘテロアリールおよびアルキルから選択される少なくとも１つ（以上、第２置換基）で置換されていてもよく、
Ｘ1およびＸ2は、それぞれ独立して、＞Ｏ、＞Ｎ−Ｒまたは＞ＣＲ2であり、前記＞Ｎ−ＲのＲおよび＞ＣＲ2のＲはアリール、ヘテロアリール、シクロアルキルまたはアルキルであり、これらはアリール、ヘテロアリール、シクロアルキルおよびアルキルから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、
ただし、Ｘ1およびＸ2は、同時に＞ＣＲ2になることはなく、
そして、
式（１）で表される化合物および構造における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。
【００８１】
Ｒ1〜Ｒ11における第１置換基および第２置換基それぞれの定義や好ましい範囲については、上記の式（Ｉ）の第１置換基および第２置換基の説明を引用できる。
【００８２】
式（１）におけるＲ1〜Ｒ3、Ｒ4〜Ｒ7およびＲ8〜Ｒ11のうちの隣接する基同士は、互いに結合してａ環、ｂ環またはｃ環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成していてもよく、式（１）で表される多環芳香族化合物は、ａ環、ｂ環およびｃ環における置換基の相互の結合形態によって化合物を構成する環構造が変化する。例えば、ａ環のＲ3とｂ環のＲ4、ｂ環のＲ7とｃ環のＲ8、ｃ環のＲ11とａ環のＲ1などは「隣接する基同士」には該当せず、これらが結合することはない。すなわち、「隣接する基」とは同一環上で隣接する基を意味する。
【００８３】
形成される「アリール環」または「ヘテロアリール環」としては、上述した第１置換基としてのアリールまたはヘテロアリールの、無価の環である。ただし、形成された環の炭素数は縮合前の環の炭素数を含む。すなわち、ａ環（またはｂ環またはｃ環）であるベンゼン環を含み、これに対してベンゼン環、インドール環、ピロール環、フラン環、チオフェン環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、シクロペンタジエン環、またはインデン環が縮合して形成された場合、それぞれ、縮合環であるアリールまたはヘテロアリールとして、ナフタレン環、カルバゾール環、インドール環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、インデン環、またはフルオレン環となる。
【００８４】
なお、式（１）におけるａ環、ｂ環、またはｃ環、特に、ｂ環、またはｃ環であるベンゼン環が、ピロール環、フラン環、チオフェン環などの5員環であって、この5員環に置換する隣接する基同士が互いに結合して縮合環となっている構造を有する化合物も好ましい例として挙げられる。例えば、ピロール環、フラン環、チオフェン環の隣接する基同士が互いに結合してベンゼン環を形成してインドール環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環となっている構造が挙げられる。
【００８５】
形成されたアリール環またはヘテロアリール環に置換する、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、アルコキシまたはアリールオキシ（以上、第１置換基）、また、当該第１置換基にさらに置換するアリール、ヘテロアリールまたはアルキル（以上、第２置換基）としては、上述した第１置換基としてのアリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、アルコキシまたはアリールオキシの説明を引用できる。
【００８６】
式（１）におけるＸは、＞Ｏ、＞Ｎ−Ｒ、＞ＣＲ2、＞Ｓ、または＞Ｓｅであり、＞Ｏまたは＞Ｎ−Ｒが好ましい。
【００８７】
＞Ｎ−ＲのＲおよび＞ＣＲ2のＲであるアリール、ヘテロアリールまたはアルキル（以上、第１置換基）、また、当該第１置換基にさらに置換するアリール、ヘテロアリールまたはアルキル（以上、第２置換基）としては、上述した第１置換基としてのアリール、ヘテロアリールまたはアルキルの説明を引用できる。
【００８８】
式（１）で表される化合物は、Ｘ1およびＸ2がそれぞれ独立してＮ−Ｒであり、Rがアルキルで置換されていてもよいアリールであることが好ましく、R6およびR9は、それぞれ独立してアルキルであることが好ましい。
【００８９】
式（１）で表される化合物は、下記部分構造を含む化合物であることが好ましい。
【化１５】
2020123721.tif 000016
【００９０】
次に、具体的な構造を示す。下記式において、Ｍｅはメチルを表し、ｔＢｕはｔ−ブチルを表し、Ｐｈはフェニルを表し、Dは重水素を表す。
【化１６】
2020123721.tif 000017
【００９１】
【化１７】
2020123721.tif 000018
【００９２】
【化１８】
2020123721.tif 000019
【００９３】
【化１９】
2020123721.tif 000020
【００９４】
【化２０】
2020123721.tif 000021
【００９５】
【化２１】
2020123721.tif 000022
【００９６】
【化２２】
2020123721.tif 000023
【００９７】
【化２３】
2020123721.tif 000024
【００９８】
【化２４】
2020123721.tif 000025
【００９９】
【化２５】
2020123721.tif 000026
【０１００】
【化２６】
2020123721.tif 000027
【０１０１】
【化２７】
2020123721.tif 000028
【０１０２】
【化２８】
2020123721.tif 000029
【０１０３】
【化２９】
2020123721.tif 000030
【０１０４】
【化３０】
2020123721.tif 000031
【０１０５】
【化３１】
2020123721.tif 000032
【０１０６】
【化３２】
2020123721.tif 000033
【０１０７】
【化３３】
2020123721.tif 000034
【０１０８】
【化３４】
2020123721.tif 000035
【０１０９】
【化３５】
2020123721.tif 000036
【０１１０】
【化３６】
2020123721.tif 000037
【０１１１】
【化３７】
2020123721.tif 000038
【０１１２】
【化３８】
2020123721.tif 000039
【０１１３】
【化３９】
2020123721.tif 000040
【０１１４】
【化４０】
2020123721.tif 000041
【０１１５】
【化４１】
2020123721.tif 000042
【０１１６】
【化４２】
2020123721.tif 000043
【０１１７】
【化４３】
2020123721.tif 000044
【０１１８】
【化４４】
2020123721.tif 000045
【０１１９】
【化４５】
2020123721.tif 000046
【０１２０】
【化４６】
2020123721.tif 000047
【０１２１】
【化４７】
2020123721.tif 000048
【０１２２】
【化４８】
2020123721.tif 000049
【０１２３】
【化４９】
2020123721.tif 000050
【０１２４】
【化５０】
2020123721.tif 000051
【０１２５】
【化５１】
2020123721.tif 000052
【０１２６】
【化５２】
2020123721.tif 000053
【０１２７】
【化５３】
2020123721.tif 000054
【０１２８】
【化５４】
2020123721.tif 000055
【０１２９】
【化５５】
2020123721.tif 000056
【０１３０】
上記の式（ｉ）で表される化合物は、下記式（４）で表される化合物であることも好ましい。
【０１３１】
【化５６】
2020123721.tif 000057
【０１３２】
上記式（４）において、
Ｒ1〜Ｒ14は、それぞれ独立して、水素、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジアリールボリル、アルキル、シクロアルキル、アルコキシまたはアリールオキシであり、これらはさらにアリール、ヘテロアリールおよびアルキルから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、また、Ｒ1〜Ｒ3、Ｒ4〜Ｒ7、Ｒ8〜Ｒ10およびＲ11〜Ｒ14のうちの隣接する基同士が結合してａ環、ｂ環、ｃ環またはｄ環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成していてもよく、形成された環はアリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシおよびアリールオキシから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、これらはさらにアリール、ヘテロアリールおよびアルキルから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、
Ｘは、＞Ｏ、＞Ｎ−Ｒまたは＞ＣＲ2であり、前記＞Ｎ−ＲのＲはアリール、ヘテロアリールまたはアルキルであり、これらはアリール、ヘテロアリールおよびアルキルから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、
Ｌは、単結合、＞ＣＲ2、＞Ｏ、＞Ｓまたは＞Ｎ−Ｒであり、前記＞ＣＲ2および＞Ｎ−ＲにおけるＲは、それぞれ独立して、水素、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、アルコキシまたはアリールオキシであり、これらはさらにアリール、ヘテロアリールおよびアルキルから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、
ただし、ＸおよびＬは、同時に＞ＣＲ2になることはなく、
そして、
式（４）で表される化合物および構造における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。
【０１３３】
上記式（４）における、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、アルコキシまたはアリールオキシ（以上、第１置換基）、また、当該第１置換基にさらに置換するアリール、ヘテロアリールまたはアルキル（以上、第２置換基）としては、上述した第１置換基としてのアリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、アルコキシまたはアリールオキシの説明を引用できる。
【０１３４】
式（４）におけるＬは、単結合、＞ＣＲ2、＞Ｏ、＞Ｓ、または＞Ｎ−Ｒであり、単結合、＞Ｏ、または＞Ｎ−Ｒが好ましく、単結合がより好ましい。
【０１３５】
＞ＣＲ2および＞Ｎ−ＲのＲであるアリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、アルコキシまたはアリールオキシ（以上、第１置換基）、また、当該第１置換基にさらに置換するアリール、ヘテロアリールまたはアルキル（以上、第２置換基）としては、上述した第１置換基としてのアリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、アルコキシまたはアリールオキシの説明を引用できる。
【０１３６】
式（４）で表される化合物は下記部分構造を含む化合物であることが好ましい。
【化５７】
2020123721.tif 000058
【０１３７】
以下に、上記式（４）で表される化合物の具体的な構造を示す。下記式において、Ｍｅはメチルを表し、ｔＢｕはｔ−ブチルを表す。
【化５８】
2020123721.tif 000059
【０１３８】
【化５９】
2020123721.tif 000060
【０１３９】
【化６０】
2020123721.tif 000061
【０１４０】
【化６１】
2020123721.tif 000062
【０１４１】
【化６２】
2020123721.tif 000063
【０１４２】
【化６３】
2020123721.tif 000064
【０１４３】
【化６４】
2020123721.tif 000065
【０１４４】
【化６５】
2020123721.tif 000066
【０１４５】
【化６６】
2020123721.tif 000067
【０１４６】
【化６７】
2020123721.tif 000068
【０１４７】
【化６８】
2020123721.tif 000069
【０１４８】
【化６９】
2020123721.tif 000070
【０１４９】
１−１−１−２．式（ｉｉ）で表される化合物
次に、式（ｉｉ）で表される化合物について説明する。式（ｉｉ）で表される化合物は式（Ｉ）で表される構造を複数有する多量体の一例である。
【化７０】
2020123721.tif 000071
【０１５０】
式（ｉｉ）中、
Ａ環、Ｂ環、Ｃ環、およびＤ環は、それぞれ独立して、アリール環またはヘテロアリール環であり、これらの環における少なくとも１つの水素は置換されていてもよく、
ＹはＢ（ホウ素）であり、
Ｘ1、Ｘ2、Ｘ4、およびＸ5は、それぞれ独立して、＞Ｏ、＞Ｎ−Ｒ、＞ＣＲ2、＞Ｓまたは＞Ｓｅであり、この＞Ｎ−ＲのＲおよび＞ＣＲ2のＲは、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよいシクロアルキルまたは置換されていてもよいアルキルであり、また、この＞Ｎ−ＲのＲは連結基または単結合により前記Ａ環、Ｂ環、Ｃ環およびＤ環から選択される少なくとも１つと結合していてもよく、
Ｒ1およびＲ2は、それぞれ独立して、水素、炭素数１〜６のアルキル、炭素数３〜１２のシクロアルキル、炭素数６〜１２のアリール、炭素数２〜１５のヘテロアリールまたはジアリールアミノ（ただしアリールは炭素数６〜１２のアリール）であり、
式（ｉｉ）で表される化合物における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。
【０１５１】
式（ｉｉ）中の各記号の定義や好ましい範囲については、式（Ｉ）中の対応する記号についてのそれぞれを引用することができる。ここで、式（ｉｉ）中のＤ環については式（Ｉ）中のＣ環の説明、式（ｉｉ）中のＸ4およびＸ5については式（Ｉ）中のＸ1およびＸ2の説明を引用できる。
【０１５２】
式（ｉｉ）で表される化合物は、下記式（２）で表される化合物であることが好ましい。
【化７１】
2020123721.tif 000072
【０１５３】
上記式（２）において、
Ｒ1〜Ｒ14は、それぞれ独立して、水素、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジアリールボリル、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、アリールチオ、ヘテロアリールチオまたはアルキル置換シリルであり、これらにおける少なくとも１つの水素は、アリール、ヘテロアリールまたはアルキルで置換されていてもよく、また、Ｒ5〜Ｒ7およびＲ10〜Ｒ12のうちの隣接する基同士が結合してｂ環またはｄ環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成していてもよく、形成された環における少なくとも１つの水素は、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、アリールチオ、ヘテロアリールチオまたはアルキル置換シリルで置換されていてもよく、これらにおける少なくとも１つの水素は、アリール、ヘテロアリール、またはアルキルで置換されていてもよく、
ＹはＢ（ホウ素）であり、
Ｘ1、Ｘ2、Ｘ4、およびＸ5は、それぞれ独立して、＞Ｏ、＞Ｎ−Ｒ、または＞ＣＲ2であり、前記＞Ｎ−ＲのＲおよび＞ＣＲ2のＲは、炭素数６〜１２のアリール、炭素数２〜１５のヘテロアリール、炭素数３〜１２のシクロアルキルまたは炭素数１〜６のアルキルであり、また、前記＞Ｎ−ＲのＲおよび＞ＣＲ2のＲは、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（−Ｒ）2−または単結合により前記ａ環、ｂ環、ｃ環、およびｄ環から選択される少なくとも１つと結合していてもよく、前記−Ｃ（−Ｒ）2−のＲは水素または炭素数１〜６のアルキルであり、
ただし、Ｘ1、Ｘ2、Ｘ4、およびＸ5は、同時に＞ＣＲ2になることはなく、
そして、
式（２）で表される化合物における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲン、または重水素で置換されていてもよい。
【０１５４】
式（２）における、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、アルコキシまたはアリールオキシ（以上、第１置換基）、また、当該第１置換基にさらに置換するアリール、ヘテロアリールまたはアルキル（以上、第２置換基）としては、上述した第１置換基としてのアリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、アルコキシ、またはアリールオキシの説明を引用できる。
【０１５５】
上記式（２）で表される化合物は下記部分構造を含む化合物であることが好ましい。
【化７２】
2020123721.tif 000073
【０１５６】
以下に、式（２）で表される化合物の具体的な構造を示す。下記式において、Ｍｅはメチルを表し、ｔＢｕはｔ−ブチルを表し、Ｐｈはフェニルを表す。
【化７３】
2020123721.tif 000074
【０１５７】
【化７４】
2020123721.tif 000075
【０１５８】
【化７５】
2020123721.tif 000076
【０１５９】
【化７６】
2020123721.tif 000077
【０１６０】
【化７７】
2020123721.tif 000078
【０１６１】
【化７８】
2020123721.tif 000079
【０１６２】
【化７９】
2020123721.tif 000080
上記６つの構造におけるRは、以下のいずれかの基である。
【０１６３】
【化８０】
2020123721.tif 000081
【０１６４】
【化８１】
2020123721.tif 000082
【０１６５】
【化８２】
2020123721.tif 000083
【０１６６】
【化８３】
2020123721.tif 000084
【０１６７】
【化８４】
2020123721.tif 000085
【０１６８】
【化８５】
2020123721.tif 000086
【０１６９】
【化８６】
2020123721.tif 000087
【０１７０】
【化８７】
2020123721.tif 000088
【０１７１】
【化８８】
2020123721.tif 000089
【０１７２】
【化８９】
2020123721.tif 000090
【０１７３】
【化９０】
2020123721.tif 000091
【０１７４】
【化９１】
2020123721.tif 000092
【０１７５】
【化９２】
2020123721.tif 000093
【０１７６】
【化９３】
2020123721.tif 000094
【０１７７】
【化９４】
2020123721.tif 000095
【０１７８】
【化９５】
2020123721.tif 000096
【０１７９】
１−１−１−３．式（ｉｉｉ）で表される化合物
次に、式（ｉｉｉ）で表される化合物について説明する。
【化９６】
2020123721.tif 000097
【０１８０】
上記式（ｉｉｉ）中、
Ａ環、Ｂ環およびＣ環は、それぞれ独立して、アリール環またはヘテロアリール環であり、これらの環における少なくとも１つの水素は置換されていてもよく、
Ｙ1は、Ｂ、Ｐ、Ｐ＝Ｏ、Ｐ＝Ｓ、Ａｌ、Ｇａ、Ａｓ、Ｓｉ−ＲまたはＧｅ−Ｒであり、このＳｉ−ＲおよびＧｅ−ＲのＲはアリールまたはアルキルであり、
Ｘ1、Ｘ2およびＸ3は、それぞれ独立して、＞Ｏ、＞Ｎ−Ｒ、＞ＣＲ2、＞Ｓ、または＞Ｓｅであり、この＞Ｎ−ＲのＲおよび＞ＣＲ2のＲは置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよいシクロアルキルまたはアルキルであり、また、前記＞Ｎ−ＲのＲは連結基または単結合により前記Ａ環、Ｂ環およびＣ環から選択される少なくとも１つと結合していてもよく、そして、
式（ｉｉｉ）で表される化合物または構造における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。
【０１８１】
式（ｉｉｉ）中の各記号の定義や好ましい範囲については、式（Ｉ）中の対応する記号についてのそれぞれを引用することができる。
【０１８２】
式（ｉｉｉ）で表される化合物は、下記式（３）で表される化合物であることが好ましい。
【化９７】
2020123721.tif 000098
【０１８３】
上記式（３）において、
Ｒ1〜Ｒ6およびＲ9〜Ｒ11は、それぞれ独立して、水素、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジアリールボリル、アルキル、シクロアルキル、アルコキシまたはアリールオキシであり、これらはさらにアリール、ヘテロアリールおよびアルキルから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、また、Ｒ1〜Ｒ3、Ｒ4〜Ｒ6およびＲ9〜Ｒ11のうちの隣接する基同士が結合してａ環、ｂ環またはｃ環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成していてもよく、形成された環はアリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシおよびアリールオキシから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、これらはさらにアリール、ヘテロアリール、シクロアルキルおよびアルキルから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、
Ｘ1、Ｘ2、およびＸ3は、それぞれ独立して、＞Ｏ、＞Ｎ−Ｒ、または＞ＣＲ2であり、前記＞Ｎ−ＲのＲおよび＞ＣＲ2のＲはアリール、ヘテロアリール、シクロアルキルまたはアルキルであり、これらはアリール、ヘテロアリール、およびアルキルから選択される少なくとも１つで置換されていてもよく、
ただし、Ｘ1、Ｘ2、およびＸ3は、同時に＞ＣＲ2になることはなく、
そして、
式（３）で表される化合物における少なくとも１つの水素はシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。
【０１８４】
式（３）における、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、アルコキシまたはアリールオキシ（以上、第１置換基）、また、当該第１置換基にさらに置換するアリール、ヘテロアリールまたはアルキル（以上、第２置換基）としては、上述した第１置換基としてのアリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキル、アルコキシまたはアリールオキシの説明を引用できる。
【０１８５】
以下に、式（３）で表される化合物の具体的な例を示す。
【化９８】
2020123721.tif 000099
【０１８６】
【化９９】
2020123721.tif 000100
【０１８７】
１−１−２．部分構造群（Ａ）の少なくとも１つの部分構造を有する青色発光化合物
次に、部分構造群（Ａ）の少なくとも１つの部分構造を有する化合物について説明する。
以下の説明では、下記の部分構造群（Ａ）に属する部分構造を、「部分構造Ａ」ということがある。
【０１８８】
【化１００】
2020123721.tif 000101
【０１８９】
部分構造Ａを有する化合物は、部分構造Ａを１つのみ有していてよいし、２つ以上有していてもよい。部分構造Ａを有する化合物が部分構造Ａを２つ以上有するとき、それらの部分構造Aは同一であっても異なっていてもよい。
部分構造Ａを有する化合物中の部分構造Aは、その少なくとも１つの水素原子が置換基で置換されていることが好ましい。部分構造Ａに置換してもよい置換基として、置換もしくは無置換のジアリールアミノ、置換もしくは無置換のアルキル、置換もしくは無置換のトリアルキルシリル、置換もしくは無置換のアリール等を挙げることができ、部分構造Aは、少なくとも１つの置換もしくは無置換のジアリールアミノで置換されていることが好ましい。
部分構造Aにおける置換もしくは無置換のジアリールアミノの置換数は、１〜４であることが好ましく、２〜４であることがより好ましく、２であることが特に好ましい。また、部分構造Ａの２箇所が置換もしくは無置換のジアリールアミノで置換されているとき、その２つの置換もしくは無置換のジアリールアミノは同一であることが好ましく、中心環構造（部分構造Ａ）の互いに対称な位置に置換していることがより好ましい。例えば、７Ｈ−ベンゾ［ｃ］フルオレン環である部分構造Ａでは５位と９位が置換もしくは無置換のジアリールアミノで置換されていることが好ましく、ピレン環である部分構造Ａでは１位と６位が置換もしくは無置換のジアリールアミノで置換されていることが好ましく、クリセン環である部分構造Aでは６位と１２位が置換もしくは無置換のジアリールアミノで置換されていることが好ましい。
「置換もしくは無置換のジアリールアミノ」中の「アリール」の説明については、式（Ｉ）の第１置換基としてのアリールの説明を引用できる。ここで、ジアリールアミノにおける２つのアリールは互いに同一であっても異なっていてもよい。また、ジアリールアミノのアリールは、その少なくとも１つの水素原子が置換基で置換されていてもよい。ここで、ジアリールアミノの２つのアリールは、その一方のみが置換基で置換されていてもよいし、両方が置換基で置換されていてもよい。アリールに置換してもよい置換基として、アルキル、トリアルキルシリル、アリール、アリールオキシ、アリールチオ等を挙げることができる。また、これらの置換基は、ジアリールアミノのアリールと互いに結合して環状構造を形成していてもよい。
ジアリールアミノのアリールに置換してもよい「アルキル」、「トリアルキルシリル」中の「アルキル」の説明については、式（Ｉ）の第１置換基としてのアルキルの説明を引用でき、「アリール」、「アリールオキシ」および「アリールチオ」中の「アリール」の説明については、式（Ｉ）の第１置換基としてのアリールの説明を引用できる。また、ジアリールアミノのアリールとその置換基が互いに結合して形成する環状構造として、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環等が挙げられる。これらの環状構造は、さらにアリール等の置換基で置換されていてもよい。
部分構造Ａに置換してもよい「置換もしくは無置換のアルキル」および「置換もしくは無置換のトリアルキルシリル」中の「アルキル」、「置換もしくは無置換のアリール」中の「アリール」の説明については、式（Ｉ）の第１置換基としてのアルキル、アリールの説明を引用できる。
以下に、部分構造群（Ａ）の部分構造を有する化合物の具体的な構造を示す。下記式において、Ｍｅはメチルを表し、ＴＭＳはトリメチルシリルを表す。
【０１９０】
【化１０１】
2020123721.tif 000102
【０１９１】
１−１−３．青色発光化合物の光学特性
本発明で青色発光層に用いる式（Ｉ）で表される化合物またはその多量体（好ましくは、式（ｉ）、（ｉｉ）および（ｉｉｉ）のいずれかで表される化合物）、および部分構造群（Ａ）の少なくとも１つの部分構造を有する化合物よりなる群から選択される青色発光化合物は、いずれも色純度が高い青色光を発光することができ、また、高い発光効率を示す。
このうち式（Ｉ）で表される化合物またはその多量体が、高い色純度と高い発光効率を示すメカニズムを以下に説明する。
すなわち、例えば有機ＥＬディスプレイ用の発光材料としては、蛍光材料、りん光材料、熱活性化型遅延蛍光（ＴＡＤＦ）材料の３種類が利用されているが、蛍光材料は、発光効率が低く、およそ２５〜６２．５％程度である。一方、りん光材料とＴＡＤＦ材料は、発光効率が１００％に達する場合もあるが、いずれも色純度が低い（発光スペクトルの幅が広い）という問題がある。ディスプレイでは、光の三原色である赤・緑・青色の発光を混合することによりさまざまな色を表現しているが、それぞれの色純度が低いと、再現できない色ができてしまい、ディスプレイの画質が大きく低下する。そこで、市販のディスプレイでは、発光スペクトルから不必要な色を光学フィルターで除去することにより、色純度を高めてから（スペクトル幅を狭くしてから）使用している。したがって、元々のスペクトル幅が広いと除去する割合が増えるために、発光効率が高い場合でも、実質的な効率は大きく低下する。例えば、市販のスマートフォンの青色の発光スペクトルの半値幅は、およそ２０〜２５ｎｍ程度であるが、一般的な蛍光材料の半値幅は４０〜６０ｎｍ程度、りん光材料は６０〜９０ｎｍ程度、ＴＡＤＦ材料だと７０〜１００ｎｍ程度である。蛍光材料を用いた場合は半値幅が比較的狭いため不要な色を一部除去するだけで足りるが、りん光材料やＴＡＤＦ材料を用いた場合は半分以上除去する必要がある。このような背景から、発光効率と色純度の両方を兼ね備えた発光材料の開発が望まれていた。
【０１９２】
一般にＴＡＤＦ材料は、ドナーと呼ばれる電子供与性の置換基とアクセプターと呼ばれる電子受容性の置換基を用いて分子内のＨＯＭＯとＬＵＭＯを局在化させて、効率的な逆項間交差（reverse intersystem crossing）が起きるようにデザインされているが、ドナーやアクセプターを用いると励起状態での構造緩和が大きくなり（ある分子においては、基底状態と励起状態では安定構造が異なるため、外部刺激により基底状態から励起状態への変換が起きると、その後、励起状態における安定構造へと構造が変化する）、色純度が低い幅広な発光スペクトルを与えることになる。
【０１９３】
そこで、国際公開第2015/102118号では、ＴＡＤＦ材料の色純度を飛躍的に向上させる新たな分子設計を提案している。当該文献に開示された例えば化合物（１−４０１）では、ホウ素（電子供与性）と窒素（電子吸引性）の多重共鳴効果を利用することで、６つの炭素からなるベンゼン環上の３つの炭素（黒丸）にＨＯＭＯを、残りの３つの炭素（白丸）にＬＵＭＯを局在化させることに成功している。この効率的な逆項間交差により、当該化合物の発光効率は最大で１００％に達する。さらに、化合物（１−４０１）のホウ素と窒素はＨＯＭＯとＬＵＭＯを局在化させるだけではなく、３つのベンゼン環を縮環させることにより堅牢な平面構造を維持し、励起状態での構造緩和を抑制するという役割も担っており、結果として吸収および発光のピークのストークスシフトが小さい、色純度の高い発光スペクトルを得ることにも成功している。その発光スペクトルの半値幅は２８ｎｍであり、実用化されている高色純度の蛍光材料をも凌駕するレベルの色純度を示している。また、式（１−４２２）のような二量体化合物では、２つのホウ素と２つの窒素が中央のベンゼン環に結合することで、中央のベンゼン環においてさらに多重共鳴効果を増強させており、その結果、極めて狭い発光ピーク幅を有する発光が可能となっている。
【０１９４】
【化１０２】
2020123721.tif 000103
【０１９５】
我々は鋭意研究の結果、（ｉ）多重共鳴効果を調節する元素を適切な位置に導入する、（ｉｉ）分子を歪ませて平面性を減少させるために適切な位置に置換基を導入する、（ｉｉｉ）平面性の高い構造を適切な位置に導入する、という、３つのアプローチを適切に組み合わせることで、化合物において、発光波長および発光スペクトルの半値幅の調整、高い発光効率および小さなΔＥ（ＳＴ）（励起一重項エネルギー準位と励起三重項エネルギー準位の差）を化合物において実現した（国際公開第2015/102118号、特開2018-43984号公報、国際公開第2018/212169号、国際公開第2019/235402号、国際公開第2019/240080号）。さらに、こうした化合物を発光材料に利用することで、適切な発光波長および発光スペクトルの半値幅、高い色純度、高い素子効率および小さいロールオフ、および長寿命を実現した。上記の式（Ｉ）で表される化合物またはその多量体、式（ｉ）、（ｉｉ）、および（ｉｉｉ）のいずれかで表される化合物である青色発光化合物、式（１）、（２）、（３）、および（４）のいずれかで表される化合物は、これらの具体的な化合物例について、さらに検討を行って一般化したものである。
【０１９６】
式（Ｉ）で表される化合物またはその多量体のうちでは、高いＰＬＱＹ（蛍光量子収率）の観点から、式（ｉ）および（ｉｉ）で表される化合物が好ましく、式（ｉｉ）で表される化合物がより好ましい。より具体的には、ホウ素原子を含む共役構造の平面性が高いほうが好ましく、式（１）、（２）および（４）が好ましく、式（２）および（４）がより好ましい。また、小さなΔＥ（ＳＴ）の観点からは、式（ｉ）および（ｉｉ）で表される化合物が好ましく、式（ｉｉ）で表される化合物がより好ましい。より具体的には、Ｘ1、Ｘ2、Ｘ4、およびＸ5が窒素であることが好ましく、式（１）、（２）および（４）が好ましく、式（１）および（４）がより好ましい。また、大きなＳＯＣ（スピン軌道結合）の観点からは、式（ｉ）および（ｉｉ）が好ましい。より具体的には、ホウ素原子を含む共役構造が完全な平面ではなく歪んでいるほうがよく、式（１）、（２）、および（４）が好ましく、式（１）および（４）がより好ましく、式（１）がさらに好ましい。
【０１９７】
（その他の成分について）
所定の青色発光化合物を含む青色発光層は、その青色発光化合物のみから構成されていてもよいし、その他の成分を含んでいてもよい。その他の成分として、ホスト化合物やアシスティングドーパントを挙げることができる。
【０１９８】
１−２．ホスト化合物
本明細書中における「ホスト化合物」とは、蛍光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起一重項エネルギー準位Ｅ（１，Ｓ，Ｓｈ）が、青色発光化合物のピーク短波長側の肩より求められる励起一重項エネルギー準位Ｅ（３，Ｓ，Ｓｈ）よりも高い化合物のことを意味する。
ホスト化合物としては、公知のものを用いることができ、例えばカルバゾール環およびフラン環の少なくとも一方を有する化合物を挙げることができ、中でも、フラニルおよびカルバゾリルの少なくとも一方と、アリーレンおよびヘテロアリーレンの少なくとも一方とが結合した化合物、あるいはアントラセン化合物を用いることが好ましい。具体例として、ｍＣＰやｍＣＢＰ、化合物（H4-1）などが挙げられる。
【０１９９】
ホスト化合物の燐光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起三重項エネルギー準位Ｅ（１，Ｔ，Ｓｈ）は、発光層内において最も高い励起三重項エネルギー準位を有する青色発光化合物または後述のアシスティングドーパントの励起三重項エネルギー準位Ｅ（３，Ｔ，Ｓｈ）、Ｅ（２，Ｔ，Ｓｈ）に比べて高い方が好ましく、具体的には、ホスト化合物の励起三重項エネルギー準位Ｅ（１，Ｔ，Ｓｈ）はＥ（３，Ｔ，Ｓｈ）、Ｅ（３，Ｔ，Ｓｈ）に比べて、０．０１ｅＶ以上が好ましく、０．０３ｅＶ以上がより好ましく、０．１ｅＶ以上がさらに好ましい。また、ホスト化合物に熱活性化型遅延蛍光体を用いてもよい。
【０２００】
ホスト化合物には、例えば、下記式（Ｈ１）、（Ｈ２）、（Ｈ３）、および（H4）のいずれかで表される化合物を用いることができる。
【化１０３】
2020123721.tif 000104
【０２０１】
式（Ｈ１）、（Ｈ２）、および（Ｈ３）中、Ｌ1は炭素数６〜２４のアリーレン、炭素数２〜２４のヘテロアリーレン、炭素数６〜２４のヘテロアリーレンアリーレンまたは炭素数６〜２４のアリーレンヘテロアリーレンアリーレンであり、炭素数６〜１６のアリーレンが好ましく、炭素数６〜１２のアリーレンがより好ましく、炭素数６〜１０のアリーレンが特に好ましく、具体的には、ベンゼン環、ビフェニル環、テルフェニル環およびフルオレン環などの二価の基が挙げられる。ヘテロアリーレンとしては、炭素数２〜２４のヘテロアリーレンが好ましく、炭素数２〜２０のヘテロアリーレンがより好ましく、炭素数２〜１５のヘテロアリーレンがさらに好ましく、炭素数２〜１０のヘテロアリーレンが特に好ましく、具体的には、ピロール環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環、トリアゾール環、テトラゾール環、ピラゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、ピラジン環、トリアジン環、インドール環、イソインドール環、１Ｈ−インダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾチアゾール環、１Ｈ−ベンゾトリアゾール環、キノリン環、イソキノリン環、シンノリン環、キナゾリン環、キノキサリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、プリン環、プテリジン環、カルバゾール環、アクリジン環、フェノキサチイン環、フェノキサジン環、フェノチアジン環、フェナジン環、インドリジン環、フラン環、ベンゾフラン環、イソベンゾフラン環、ジベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ジベンゾチオフェン環、フラザン環、オキサジアゾール環およびチアントレン環などの二価の基が挙げられる。
上記各式で表される化合物における少なくとも１つの水素は、炭素数１〜６のアルキル、シアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。
式（Ｈ4）中、Subは置換基であり、アリールもしくはヘテロアリールが好ましい。ここでアリールおよびヘテロアリールは、上述した第１置換基としてのアリールおよびヘテロアリールの説明を引用できる。上記式で表される化合物における少なくとも１つの水素は、炭素数１〜６のアルキル、シアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。
【０２０２】
ホスト化合物としては、好ましくは以下に列挙したいずれかの構造式で表される化合物である。なお、以下に列挙した構造式においては、少なくとも１つの水素が、ハロゲン、シアノ、炭素数１〜４のアルキル（例えばメチルやｔ−ブチル）、フェニルまたはナフチルなどで置換されていてもよい。また、Meはメチルを表す。
【０２０３】
【化１０４】
2020123721.tif 000105
【０２０４】
【化１０５】
2020123721.tif 000106
【０２０５】
【化１０６】
2020123721.tif 000107
【０２０６】
【化１０７】
2020123721.tif 000108
【０２０７】
【化１０８】
2020123721.tif 000109
【０２０８】
【化１０９】
2020123721.tif 000110
【０２０９】
【化１１０】
2020123721.tif 000111
【０２１０】
１−３．アシスティングドーパント
アシスティングドーパントには、例えば熱活性化型遅延蛍光体（ＴＡＤＦ化合物）を用いることができる。
本発明における「熱活性化型遅延蛍光体」とは、熱エネルギーを吸収して励起三重項状態から励起一重項状態への逆項間交差を起こし、その励起一重項状態から放射失活して遅延蛍光を放射しうる化合物のことを意味する。ただし、「熱活性化型遅延蛍光」には、励起三重項状態から励起一重項状態への励起過程で高次三重項を経るものも含む。例えば、Durham大学  Monkmanらによる論文（NATURE COMMUNICATIONS，7:13680，DOI: 10.1038/ncomms13680）、産業技術総合研究所  細貝らによる論文（Hosokai et al., Sci. Adv. 2017;3: e1603282）、京都大学  佐藤らによる論文（Scientific Reports，7:4820， DOI:10.1038/s41598-017-05007-7）および、同じく京都大学  佐藤らによる学会発表（日本化学会第９８春季年会、発表番号：2I4-15、DABNAを発光分子として用いた有機ELにおける高効率発光の機構、京都大学大学院工学研究科）などが挙げられる。本発明では、対象化合物を含むサンプルについて、３００Ｋで蛍光寿命を測定したとき、遅い蛍光成分が観測されたことをもって該対象化合物が「熱活性化型遅延蛍光体」であると判定することとする。ここで、遅い蛍光成分とは、蛍光寿命が０．１μｓｅｃ以上であるもののことを言う。蛍光寿命の測定は、例えば蛍光寿命測定装置（浜松ホトニクス社製、Ｃ１１３６７−０１）を用いて行うことができる。
アシスティングドーパントに熱活性化型遅延蛍光体を用いる場合、その熱活性化型遅延蛍光体は、ドナーと呼ばれる電子供与性の置換基とアクセプターと呼ばれる電子受容性の置換基を用いて分子内のＨＯＭＯ（Highest Occupied Molecular Orbital）とＬＵＭＯ（Lowest Unoccupied Molecular Orbital）を局在化させて、効率的な逆項間交差（reverse intersystem crossing）が起きるようにデザインされた、ドナー−アクセプター型ＴＡＤＦ化合物（Ｄ−Ａ型ＴＡＤＦ化合物）であることが好ましい。
ここで、本明細書中において「電子供与性の置換基」(ドナー)とは、ＴＡＤＦ化合物分子中でＬＵＭＯ軌道が局在する置換基および部分構造のことを意味し、「電子受容性の置換基」（アクセプター）とは、ＴＡＤＦ化合物分子中でＨＯＭＯ軌道が局在する置換基および部分構造のことを意味することとする。
一般的に、ドナーやアクセプターを用いたＴＡＤＦ化合物は、構造に起因してスピン軌道結合（SOC: Spin Orbit Coupling）が大きく、かつ、ＨＯＭＯとＬＵＭＯの交換相互作用が小さく励起一重項エネルギー準位と励起三重項エネルギー準位の差ΔＥ（ＳＴ）が小さいために、非常に速い逆項間交差速度が得られる。一方、ドナーやアクセプターを用いたＴＡＤＦ化合物は、励起状態での構造緩和が大きくなり（ある分子においては、基底状態と励起状態では安定構造が異なるため、外部刺激により基底状態から励起状態への変換が起きると、その後、励起状態における安定構造へと構造が変化する）、幅広な発光スペクトルを与えるため、発光材料として使うと色純度を低下させる可能性がある。
【０２１１】
アシスティングドーパントとしては、例えばドナーおよびアクセプターが直接またはスペーサーを介して結合した構造を有する熱活性化型遅延蛍光体を用いることができる。熱活性化型遅延蛍光体におけるドナー性およびアクセプター性の構造としては、例えば、Chemistry of Materials, 2017, 29, 1946-1963に記載の構造を用いることができる。ドナー性の構造としては、カルバゾール、ジメチルカルバゾール、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルカルバゾール、ジメトキシカルバゾール、テトラメチルカルバゾール、ベンゾフルオロカルバソール、ベンゾチエノカルバゾール、フェニルジヒドロインドロカルバゾール、フェニルビカルバゾール、ビカルバゾール、ターカルバゾール、ジフェニルカルバゾリルアミン、テトラフェニルカルバゾリルジアミン、フェノキサジン、ジヒドロフェナジン、フェノチアジン、ジメチルジヒドロアクリジン、ジフェニルアミン、ビス（ｔｅｒｔ−ブチル）フェニル）アミン、（ジフェニルアミノ）フェニル）ジフェニルベンゼンジアミン、ジメチルテトラフェニルジヒドロアクリジンジアミン、テトラメチル−ジヒドローインデノアクリジンおよびジフェニルージヒドロジベンゾアザシリンなどが挙げられる。アクセプター性の構造としては、スルホニルジベンゼン、ベンゾフェノン、フェニレンビス（フェニルメタノン）、ベンゾニトリル、イソニコチノニトリル、フタロニトリル、イソフタロニトリル、パラフタロニトリル、ベンゼントリカルボニトリル、トリアゾール、オキサゾール、チアジアゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾビス（チアゾール）、ベンゾオキサゾール、ベンゾビス（オキサゾール）、キノリン、ベンゾイミダゾール、ジベンゾキノキサリン、ヘプタアザフェナレン、チオキサントンジオキシド、ジメチルアントラセノン、アントラセンジオン、シクロヘプタビピリジン、フルオレンジカルボニトリル、トリエフェニルトリアジン、ピラジンジカルボニトリル、ピリミジン、フェニルピリミジン、メチルピリミジン、ピリジンジカルボニトリル、ジベンゾキノキサリンジカルボニトリル、ビス（フェニルスルホニル）ベンゼン、ジメチルチオキサンテンジオキド、チアンスレンテトラオキシドおよびトリス（ジメチルフェニル）ボランが挙げられる。特に、アシスティングドーパントに用いる熱活性化型遅延蛍光体は、部分構造として、カルバゾール、フェノキサジン、アクリジン、トリアジン、ピリミジン、ピラジン、チオキサンテン、ベンゾニトリル、フタロニトリル、イソフタロニトリル、ジフェニルスルホン、トリアゾール、オキサジアゾール、チアジアゾールおよびベンゾフェノンから選択される少なくとも一つを有する化合物であることが好ましい。
【０２１２】
アシスティングドーパントは、熱活性化型遅延蛍光体であって、その発光スペクトルが青色発光化合物の吸収ピークと少なくとも一部重なる化合物であることが好ましい。以下において、熱活性化型遅延蛍光体（アシスティングドーパント）として用いることができる化合物を例示する。ただし、本発明においてアシスティングドーパントとして用いることができる化合物は、以下の例示化合物によって限定的に解釈されることはない。下記式において、Ｍｅはメチルを表し、ｔＢｕはｔ−ブチルを表し、Ｐｈはフェニルを表し、波線は結合位置を表す。
【０２１３】
【化１１１】
2020123721.tif 000112
【０２１４】
【化１１２】
2020123721.tif 000113
【０２１５】
【化１１３】
2020123721.tif 000114
【０２１６】
【化１１４】
2020123721.tif 000115
【０２１７】
【化１１５】
2020123721.tif 000116
【０２１８】
【化１１６】
2020123721.tif 000117
【０２１９】
【化１１７】
2020123721.tif 000118
【０２２０】
【化１１８】
2020123721.tif 000119
【０２２１】
【化１１９】
2020123721.tif 000120
【０２２２】
【化１２０】
2020123721.tif 000121
【０２２３】
【化１２１】
2020123721.tif 000122
【０２２４】
【化１２２】
2020123721.tif 000123
【０２２５】
【化１２３】
2020123721.tif 000124
【０２２６】
【化１２４】
2020123721.tif 000125
【０２２７】
【化１２５】
2020123721.tif 000126
【０２２８】
【化１２６】
2020123721.tif 000127
【０２２９】
【化１２７】
2020123721.tif 000128
【０２３０】
【化１２８】
2020123721.tif 000129
【０２３１】
【化１２９】
2020123721.tif 000130
【０２３２】
さらに、熱活性化型遅延蛍光体として、下記式（ＡＤ１）、（ＡＤ２）、および（ＡＤ３）のいずれかで表される化合物も用いることができる。
【化１３０】
2020123721.tif 000131
【０２３３】
上記式（ＡＤ１）、（ＡＤ２）および（ＡＤ３）中、
Ｍは、それぞれ独立して、単結合、−Ｏ−、＞Ｎ−Ａｒまたは＞ＣＡｒ2であり、形成する部分構造のＨＯＭＯの深さおよび励起一重項エネルギー準位および励起三重項エネルギー準位の高さの観点から、好ましくは、単結合、−Ｏ−または＞Ｎ−Ａｒである。Ｊはドナー性の部分構造とアクセプター性の部分構造を分けるスペーサー構造であり、それぞれ独立して、炭素数６〜１８のアリーレンであり、ドナー性の部分構造とアクセプター性の部分構造から染み出す共役の大きさの観点から、炭素数６〜１２のアリーレンが好ましい。より具体的には、フェニレン、メチルフェニレンおよびジメチルフェニレンが挙げられる。Ｑは、それぞれ独立して、＝Ｃ（−Ｈ）−または＝Ｎ−であり、形成する部分構造のＬＵＭＯの浅さおよび励起一重項エネルギー準位および励起三重項エネルギー準位の高さの観点から、好ましくは、＝Ｎ−である。Ａｒは、それぞれ独立して、水素、炭素数６〜２４のアリール、炭素数２〜２４のヘテロアリール、炭素数１〜１２のアルキルまたは炭素数３〜１８のシクロアルキルであり、形成する部分構造のＨＯＭＯの深さおよび励起一重項エネルギー準位および励起三重項エネルギー準位の高さの観点から、好ましくは、水素、炭素数６〜１２のアリール、炭素数２〜１４のヘテロアリール、炭素数１〜４のアルキルまたは炭素数６〜１０のシクロアルキルであり、より好ましくは、水素、フェニル、トリル、キシリル、メシチル、ビフェニル、ピリジル、ビピリジル、トリアジル、カルバゾリル、ジメチルカルバゾリル、ジーｔｅｒｔ−ブチルカルバゾリル、ベンゾイミダゾールまたはフェニルベンゾイミダゾールであり、さらに好ましくは、水素、フェニルまたはカルバゾリルである。ｍは、１または２である。ｎは、２〜（６−ｍ）の整数であり、立体障害の観点から、好ましくは、４〜（６−ｍ）の整数である。さらに、上記各式で表される化合物における少なくとも１つの水素は、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。
【０２３４】
本発明の青色発光層のアシスティングドーパントとして用いる化合物は、より具体的に言えば、４ＣｚＢＮ、４ＣｚＢＮ−Ｐｈ、５ＣｚＢＮ、３Ｃｚ２ＤＰｈＣｚＢＮ、４ＣｚＩＰＮ、２ＰＸＺーＴＡＺ、Ｃｚ−ＴＲＺ３、ＢＤＰＣＣ−ＴＰＴＡ、ＭＡ−ＴＡ、ＰＡ−ＴＡ、ＦＡ−ＴＡ、ＰＸＺ−ＴＲＺ、ＤＭＡＣ−ＴＲＺ、ＢＣｚＴ、ＤＣｚＴｒｚ、ＤＤＣｚＴＲｚ、ｓｐｉｒｏＡＣ−ＴＲＺ、Ａｃ−ＨＰＭ、Ａｃ−ＰＰＭ、Ａｃ−ＭＰＭ、ＴＣｚＴｒｚ、ＴｍＣｚＴｒｚおよびＤＣｚｍＣｚＴｒｚであることが好ましい。
【０２３５】
１−４．青色発光層にその他の成分を含有させる場合の態様
上記のように青色発光層は、所定の青色発光化合物の他に、ホスト化合物を含有していてもよいし、さらに、アシスティングドーパントを含有していてもよい。
ホスト化合物やアシスティングドーパントを青色発光層に含有させる場合、青色発光化合物、ホスト化合物およびアシスティングドーパントは、同一の層内に含まれていてもよく、複数層に少なくとも１成分ずつ含まれていてもよい。また、これらの化合物が同一層内に含まれている場合、青色発光化合物およびアシスティングドーパントは、マトリックスとしてのホスト化合物中に、全体的に含まれていてもよいし、部分的に含まれていてもよい。青色発光化合物、ホスト化合物およびアシスティングドーパントを同一層内に含む青色発光層は、青色発光化合物とホスト化合物とアシスティングドーパントを三元共蒸着法によって成膜する方法、青色発光化合物とホスト化合物とアシスティングドーパントを予め混合してから同時に蒸着する方法、青色発光化合物とホスト化合物とアシスティングドーパントを有機溶媒に溶解して調製した塗料を塗布する、湿式成膜法等により形成することができる。
【０２３６】
ホスト化合物の使用量はホスト化合物の種類によって異なり、そのホスト化合物の特性に合わせて決めればよい。ホスト化合物の使用量の目安は、好ましくは発光層用材料全体の４０〜９９．９９９質量％であり、より好ましくは５０〜９９．９９質量％であり、さらに好ましくは６０〜９９．９質量％である。上記の範囲であれば、例えば、効率的な電荷の輸送と、ドーパントへの効率的なエネルギーの移動の点で好ましい。
【０２３７】
アシスティングドーパントの使用量はアシスティングドーパントの種類によって異なり、そのアシスティングドーパントの特性に合わせて決めればよい。アシスティングドーパントの使用量の目安は、好ましくは発光層用材料全体の１〜６０質量％であり、より好ましくは２〜５０質量％であり、さらに好ましくは５〜３０質量％である。上記の範囲であれば、例えば、効率的にエネルギーを青色発光化合物へ移動させられるという点で好ましい。
【０２３８】
青色発光化合物の使用量は青色発光化合物の種類によって異なり、その青色発光化合物ドーパントの特性に合わせて決めればよい。青色発光化合物の使用量の目安は、好ましくは青色発光層用材料全体の０．００１〜３０質量％であり、より好ましくは０．０１〜２０質量％であり、さらに好ましくは０．１〜１０質量％である。上記の範囲であれば、例えば、濃度消光現象を防止できるという点で好ましい。
【０２３９】
青色発光化合物の使用量は低濃度である方が濃度消光現象を防止できるという点で好ましい。アシスティングドーパントの使用量が高濃度である方が熱活性化型遅延蛍光機構の効率の点からは好ましい。さらには、アシスティングドーパントの熱活性化型遅延蛍光機構の効率の点からは、アシスティングドーパントの使用量に比べて青色発光化合物の使用量が低濃度である方が好ましい。
【０２４０】
１−５．青色発光層についての特性値の定義
本明細書中において、「ピーク短波長側の肩」とは、発光ピークの短波長側の変曲点のことを意味し、「短波長側のピークトップ」とは、発光ピークの発光極大値のうち、最も短波長側の発光極大値に対応するピーク上の位置のことを意味する。
また、各エネルギー準位を測定するための測定サンプルとして、対象化合物がホスト化合物またはアシスティングドーパントである場合には、ガラス基板上に形成した対象化合物の単独膜（Ｎｅａｔ膜、厚さ：５０ｎｍ）を使用し、対象化合物が発光化合物である場合には、ガラス基板上に形成した、対象化合物を分散させたポリメチルメタクリレート膜（厚さ：１０μｍ、対象化合物の濃度：１質量％）を使用する。対象化合物を分散させたポリメチルメタクリレート膜の膜厚については、吸収スペクトル、蛍光スペクトルおよび燐光スペクトルの測定に十分な強度が得られる膜厚であればよく、強度が弱い場合には厚く、強度が強い場合には厚くすればよい。励起光には、吸収スペクトルにおいて得られた吸収ピークの波長を使用し、蛍光スペクトルまたは燐光スペクトルに出現した発光ピークのうち、青色の発光の場合は４００〜５００ｎｍの範囲に、緑色の発光の場合は４８０〜６００ｎｍの範囲に、赤色の場合は５８０〜７００ｎｍの範囲にそれぞれ出現した発光ピークから得たデータを用いて各エネルギー準位を求めることとする。また、吸収ピークと発光ピークが近く、発光ピーク中に励起光が混合する場合には、より短波長側の吸収ピークや吸収肩を用いてもよい。
［１］蛍光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起一重項エネルギー準位Ｅ（Ｓ，Ｓｈ）
対象化合物を含む測定サンプルに、７７Ｋで励起光を照射して蛍光スペクトルを観測する。その蛍光スペクトルに現れた発光ピークに対して、その短波長側の変曲点（肩）を通る接線をひき、その接線とベースラインとの交点の波長（ＢSh）［ｎｍ］から、下記式を用いて励起一重項エネルギー準位Ｅ（Ｓ，Ｓｈ）を算出する。
Ｅ（Ｓ，Ｓｈ） ［ｅＶ］=１２４０／ＢSh
［２］蛍光スペクトルの短波長側のピークトップより求められる励起一重項エネルギー準位Ｅ（Ｓ，ＰＴ）
対象化合物を含む測定サンプルに、７７Ｋで励起光を照射して蛍光スペクトルを観測する。その蛍光スペクトルに現れた発光ピークの最も短波長側のピークトップに対応する波長（発光極大波長、ＢPT）［ｎｍ］から、下記式を用いて励起一重項エネルギー準位Ｅ（Ｓ，ＰＴ）を算出する。
Ｅ（Ｓ，ＰＴ） ［ｅＶ］=１２４０／ＢPT
［３］燐光スペクトルのピーク短波長側の肩より求められる励起三重項エネルギー準位Ｅ（Ｔ，Ｓｈ）
対象化合物を含む測定サンプルに、７７Ｋで励起光を照射して燐光スペクトルを観測する。その燐光スペクトルに現れた発光ピークに対して、その短波長側の変曲点（肩）を通る接線をひき、その接線とベースラインとの交点の波長（ＣSh）［ｎｍ］から、下記式を用いて励起三重項エネルギー準位Ｅ（Ｔ，Ｓｈ）を算出する。
Ｅ（Ｔ，Ｓｈ） ［ｅＶ］=１２４０／ＣSh
［４］燐光スペクトルの短波長側のピークトップより求められる励起三重項エネルギー準位Ｅ（Ｔ，ＰＴ）
対象化合物を含む測定サンプルに、７７Ｋで励起光を照射して燐光スペクトルを観測する。その燐光スペクトルに現れた発光ピークの最も短波長側のピークトップに対応する波長（発光極大波長、ＣPT）［ｎｍ］から、下記式を用いて励起三重項エネルギー準位Ｅ（Ｔ，ＰＴ）を算出する。
Ｅ（Ｔ，ＰＴ） ［ｅＶ］=１２４０／ＣPT
【０２４１】
ここで、Ｄ−Ａ（ドナー−アクセプター）型ＴＡＤＦ材料とＭＲＥ(Multi Resonance Effect、多重共鳴)型化合物では、分子の堅牢性により蛍光およびリン光スペクトルの発光幅が異なるために、極大発光波長が同じでもＤ−Ａ型ＴＡＤＦ化合物の方がＭＲＥ型化合物分子より分子の持つエネルギーに幅があると考えられる。ＴＡＦ素子（TADF Assisting Fluorescence素子）では各成分間でのエネルギー授受を正確に見積もり、構成を設計する必要があるために、励起一重項エネルギー準位および励起三重項エネルギー準位をスペクトルの短波長側の肩より見積もる。一般的には、スペクトルの短波長側の変曲点を通る接線とベースラインの交点を、短波長側の肩より求められるエネルギーとする。
ピークトップから求められる励起一重項エネルギー準位Ｅ（Ｓ，ＰＴ）および励起三重項エネルギー準位Ｅ（Ｔ，ＰＴ）は、ΔＥ（ＳＴ）の算出と議論に用いる。スペクトルの短波長側の肩より求められる励起一重項エネルギー準位Ｅ（Ｓ，Ｓｈ）および励起三重項エネルギー準位Ｅ（Ｔ，Ｓｈ）は、第１成分であるホスト化合物とアシスティングドーパントとのエネルギーの閉じ込めおよび授受、アシスティングドーパントと発光化合物とのエネルギーの閉じ込めおよび授受の議論に用いる。
【０２４２】
［５］逆項間交差速度
逆項間交差速度は、励起三重項から励起一重項への逆項間交差の速度を示す。アシスティングドーパントおよび発光化合物の逆項間交差速度は、過渡蛍光分光測定により、Nat. Commun. 2015, 6, 8476.またはOrganic Electronics 2013, 14, 2721-2726に記載の方法を用いて算出することができ、具体的には、アシスティングドーパントの逆項間交差速度は１０5ｓ-1であり、さらに好ましくは、１０6ｓ-1である。
【０２４３】
［６］発光速度
発光速度は、ＴＡＤＦ過程を経ないで励起一重項から基底状態へ蛍光発光を経て遷移する速度を示す。アシスティングドーパントおよび発光化合物の発光速度は、逆項間交差速度と同様にNat. Commun. 2015, 6, 8476.またはOrganic Electronics 2013, 14, 2721-2726に記載の方法を用いて算出することができ、具体的には、発光化合物の逆項間交差速度は１０7ｓ-1であり、さらに好ましくは、１０8ｓ-1である。
【０２４４】
１−６．その他の青色発光層
本発明の有機電界発光素子は、所定の青色発光化合物を含む青色発光層の他に、所定の青色発光化合物を含まない青色発光層（その他の青色発光層）を含んでいてもよい。その他の青色発光層は、所定の青色発光化合物以外の青色発光化合物のみで構成されていてもよいし、ホスト化合物やアシスティングドーパント等の、その他の成分を含んでいてもよい。
その他の青色発光層には、公知の青色発光化合物を用いることができ、蛍光材料、遅延蛍光材料、りん光材料のいずれであってもよい。その他の青色発光層に用いるホスト化合物、アシスティングドーパントの説明と好ましい範囲、具体例、および、それらの使用量については、それぞれ、「１−２．ホスト化合物」および「１−３．アシスティングドーパント」の各欄、１−４．青色発光層にその他の成分を含有させる場合の態様）の欄の記載を引用できる。
【０２４５】
２．有機電界発光素子における電子注入層、電子輸送層
電子注入層は、陰極や電荷発生層から移動してくる電子を、効率よく青色発光層内または電子輸送層内に注入する役割を果たす。電子輸送層は、陰極や電荷発生層から注入された電子、または、陰極や電荷発生層から電子注入層を介して注入された電子を、効率よく青色発光層に輸送する役割を果たす。具体的には、例えば図１に示す層構成である場合には、第１電子輸送層１０５は、電荷発生層１０６から注入された電子を第１青色発光層１０４に輸送し、第２電子輸送層１０９は、陰極１１０から注入された電子を第２青色発光層１０８に輸送する役割を果たす。また、図２に示す層構成である場合には、第１電子輸送層１０５は、電荷発生層１０６から注入された電子を第１青色発光層１０４に輸送し、第２電子輸送層１０９は、第２電荷発生層１１２から注入された電子を第２青色発光層１０８に輸送し、第３電子輸送層１１５は、陰極１１０から注入された電子を第３青色発光層１１４に輸送する役割を果たす。
電子輸送層１０５、１０９、１１５および電子注入層は、それぞれ、電子輸送・注入材料の一種または二種以上を積層、混合により形成される。
【０２４６】
電子注入・輸送層とは、陰極や電荷発生層から電子が注入され、さらに電子を輸送することを司る層であり、電子注入効率が高く、注入された電子を効率よく輸送することが望ましい。そのためには電子親和力が大きく、しかも電子移動度が大きく、さらに安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造時および使用時に発生しにくい物質であることが好ましい。しかしながら、正孔と電子の輸送バランスを考えた場合に、陽極からの正孔が再結合せずに陰極側へ流れるのを効率よく阻止できる役割を主に果たす場合には、電子輸送能力がそれ程高くなくても、発光効率を向上させる効果は電子輸送能力が高い材料と同等に有する。したがって、本実施形態における電子注入・輸送層は、正孔の移動を効率よく阻止できる層の機能も含まれてもよい。
【０２４７】
電子輸送層１０５、１０９、１１５または電子注入層を形成する材料（電子輸送材料）としては、光導電材料において電子伝達化合物として従来から慣用されている化合物、有機ＥＬ素子の電子注入層および電子輸送層に使用されている公知の化合物の中から任意に選択して用いることができる。
【０２４８】
電子輸送層または電子注入層に用いられる材料としては、炭素、水素、酸素、硫黄、ケイ素およびリンの中から選ばれる一種以上の原子で構成される芳香族環もしくは複素芳香族環からなる化合物、ピロール誘導体およびその縮合環誘導体および電子受容性窒素を有する金属錯体の中から選ばれる少なくとも一種を含有することが好ましい。具体的には、ナフタレン、アントラセンなどの縮合環系芳香族環誘導体、４，４’−ビス（ジフェニルエテニル）ビフェニルに代表されるスチリル系芳族香環誘導体、ペリノン誘導体、クマリン誘導体、ナフタルイミド誘導体、アントラキノンやジフェノキノンなどのキノン誘導体、リンオキサイド誘導体、アリールニトリル誘導体およびインドール誘導体などが挙げられる。電子受容性窒素を有する金属錯体としては、例えば、ヒドロキシフェニルオキサゾール錯体などのヒドロキシアゾール錯体、アゾメチン錯体、トロポロン金属錯体、フラボノール金属錯体およびベンゾキノリン金属錯体などが挙げられる。これらの材料は単独でも用いられるが、異なる材料と混合して使用しても構わない。
【０２４９】
また、他の電子伝達化合物の具体例として、ピリジン誘導体、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、フェナントロリン誘導体、ペリノン誘導体、クマリン誘導体、ナフタルイミド誘導体、アントラキノン誘導体、ジフェノキノン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ペリレン誘導体、オキサジアゾール誘導体（１，３−ビス［（４−ｔ−ブチルフェニル）１，３，４−オキサジアゾリル］フェニレンなど）、チオフェン誘導体、トリアゾール誘導体（Ｎ−ナフチル−２，５−ジフェニル−１，３，４−トリアゾールなど）、チアジアゾール誘導体、オキシン誘導体の金属錯体、キノリノール系金属錯体、キノキサリン誘導体、キノキサリン誘導体のポリマー、ベンザゾール類化合物、ガリウム錯体、ピラゾール誘導体、パーフルオロ化フェニレン誘導体、トリアジン誘導体、ピラジン誘導体、ベンゾキノリン誘導体（２，２'−ビス（ベンゾ［ｈ］キノリン−２−イル）−９，９'−スピロビフルオレンなど）、イミダゾピリジン誘導体、ボラン誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体（トリス（Ｎ−フェニルベンゾイミダゾール−２−イル）ベンゼンなど）、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、キノリン誘導体、テルピリジンなどのオリゴピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、テルピリジン誘導体（１，３−ビス（４'−（２，２'：６'２"−テルピリジニル））ベンゼンなど）、ナフチリジン誘導体（ビス（１−ナフチル）−４−（１，８−ナフチリジン−２−イル）フェニルホスフィンオキサイドなど）、アルダジン誘導体、アリールニトリル誘導体、インドール誘導体、ホスフィンオキサイド誘導体、ビススチリル誘導体などが挙げられる。
【０２５０】
また、電子受容性窒素を有する金属錯体を用いることもでき、例えば、キノリノール系金属錯体やヒドロキシフェニルオキサゾール錯体などのヒドロキシアゾール錯体、アゾメチン錯体、トロポロン金属錯体、フラボノール金属錯体およびベンゾキノリン金属錯体などが挙げられる。
【０２５１】
上述した材料は単独でも用いられるが、異なる材料と混合して使用しても構わない。
【０２５２】
上述した材料の中でも、ボラン誘導体、ピリジン誘導体、フルオランテン誘導体、ＢＯ系誘導体、アントラセン誘導体、ベンゾフルオレン誘導体、ホスフィンオキサイド誘導体、ピリミジン誘導体、アリールニトリル誘導体、トリアジン誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、およびキノリノール系金属錯体が好ましい。
【０２５３】
２−１．ピリジン誘導体
ピリジン誘導体は、例えば下記式（ＥＴＭ−２）で表される化合物であり、好ましくは式（ＥＴＭ−２−１）または式（ＥＴＭ−２−２）で表される化合物である。
【化１３１】
2020123721.tif 000132
【０２５４】
φは、ｎ価のアリール環（好ましくはｎ価のベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フルオレン環、ベンゾフルオレン環、フェナレン環、フェナントレン環またはトリフェニレン環）であり、ｎは１〜４の整数である。
【０２５５】
上記式（ＥＴＭ−２−１）において、Ｒ11〜Ｒ18は、それぞれ独立して、水素、アルキル（好ましくは炭素数１〜２４のアルキル）、シクロアルキル（好ましくは炭素数３〜１２のシクロアルキル）またはアリール（好ましくは炭素数６〜３０のアリール）である。
【０２５６】
上記式（ＥＴＭ−２−２）において、Ｒ11およびＲ12は、それぞれ独立して、水素、アルキル（好ましくは炭素数１〜２４のアルキル）、シクロアルキル（好ましくは炭素数３〜１２のシクロアルキル）またはアリール（好ましくは炭素数６〜３０のアリール）であり、Ｒ11およびＲ12は結合して環を形成していてもよい。
【０２５７】
各式において、「ピリジン系置換基」は、下記式（Ｐｙ−１）〜式（Ｐｙ−１５）のいずれか（式中の＊は、結合位置を表す。）であり、ピリジン系置換基はそれぞれ独立して炭素数１〜４のアルキルで置換されていてもよい。また、ピリジン系置換基はフェニレンやナフチレンを介して各式におけるφ、アントラセン環またはフルオレン環に結合していてもよい。
【０２５８】
【化１３２】
2020123721.tif 000133
【０２５９】
ピリジン系置換基は、上記式（Ｐｙ−１）〜式（Ｐｙ−１５）のいずれかであるが、これらの中でも、下記式（Ｐｙ−２１）〜式（Ｐｙ−４４）のいずれか（式中の＊は、結合位置を表す。）であることが好ましい。
【化１３３】
2020123721.tif 000134
【０２６０】
各ピリジン誘導体における少なくとも１つの水素が重水素で置換されていてもよく、また、上記式（ＥＴＭ−２−１）および式（ＥＴＭ−２−２）における２つの「ピリジン系置換基」のうちの一方はアリールで置き換えられていてもよい。
【０２６１】
Ｒ11〜Ｒ18における「アルキル」としては、直鎖および分岐鎖のいずれでもよく、例えば、炭素数１〜２４の直鎖アルキルまたは炭素数３〜２４の分岐鎖アルキルが挙げられる。好ましい「アルキル」は、炭素数１〜１８のアルキル（炭素数３〜１８の分岐鎖アルキル）である。より好ましい「アルキル」は、炭素数１〜１２のアルキル（炭素数３〜１２の分岐鎖アルキル）である。さらに好ましい「アルキル」は、炭素数１〜６のアルキル（炭素数３〜６の分岐鎖アルキル）である。特に好ましい「アルキル」は、炭素数１〜４のアルキル（炭素数３〜４の分岐鎖アルキル）である。
【０２６２】
具体的な「アルキル」としては、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｓ−ブチル、ｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ｔ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、１−メチルペンチル、４−メチル−２−ペンチル、３，３−ジメチルブチル、２−エチルブチル、ｎ−ヘプチル、１−メチルヘキシル、ｎ−オクチル、ｔ−オクチル、１−メチルヘプチル、２−エチルヘキシル、２−プロピルペンチル、ｎ−ノニル、２，２−ジメチルヘプチル、２，６−ジメチル−４−ヘプチル、３，５，５−トリメチルヘキシル、ｎ−デシル、ｎ−ウンデシル、１−メチルデシル、ｎ−ドデシル、ｎ−トリデシル、１−ヘキシルヘプチル、ｎ−テトラデシル、ｎ−ペンタデシル、ｎ−ヘキサデシル、ｎ−ヘプタデシル、ｎ−オクタデシル、ｎ−エイコシルなどが挙げられる。
【０２６３】
ピリジン系置換基に置換する炭素数１〜４のアルキルとしては、上記アルキルの説明を引用することができる。
【０２６４】
Ｒ11〜Ｒ18における「シクロアルキル」としては、例えば、炭素数３〜１２のシクロアルキルが挙げられる。好ましい「シクロアルキル」は、炭素数３〜１０のシクロアルキルである。より好ましい「シクロアルキル」は、炭素数３〜８のシクロアルキルである。さらに好ましい「シクロアルキル」は、炭素数３〜６のシクロアルキルである。
具体的な「シクロアルキル」としては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、メチルシクロペンチル、シクロヘプチル、メチルシクロヘキシル、シクロオクチルまたはジメチルシクロヘキシルなどが挙げられる。
【０２６５】
Ｒ11〜Ｒ18における「アリール」は、単環であっても、２以上の芳香族炭化水素環が縮合した縮合環であっても、２以上の芳香族炭化水素環が連結した連結環であってもよい。２以上の芳香族炭化水素環が連結している場合は、直鎖状に連結したものであってもよいし、分岐鎖状に連結したものであってもよい。好ましいアリールは炭素数６〜３０のアリールであり、より好ましいアリールは炭素数６〜１８のアリールであり、さらに好ましくは炭素数６〜１４のアリールであり、特に好ましくは炭素数６〜１２のアリールである。
【０２６６】
具体的なアリールとしては、例えば、単環系アリールであるフェニル、二環系アリールであるビフェニリル（２−ビフェニリル，３−ビフェニリル，４−ビフェニリル）、縮合二環系アリールであるナフチル（１−ナフチル，２−ナフチル）、三環系アリールであるテルフェニリル（ｍ−テルフェニル−２'−イル、ｍ−テルフェニル−４'−イル、ｍ−テルフェニル−５'−イル、ｏ−テルフェニル−３'−イル、ｏ−テルフェニル−４'−イル、ｐ−テルフェニル−２'−イル、ｍ−テルフェニル−２−イル、ｍ−テルフェニル−３−イル、ｍ−テルフェニル−４−イル、ｏ−テルフェニル−２−イル、ｏ−テルフェニル−３−イル、ｏ−テルフェニル−４−イル、ｐ−テルフェニル−２−イル、ｐ−テルフェニル−３−イル、ｐ−テルフェニル−４−イル）、縮合三環系アリールである、アセナフチレニル（アセナフチレン−１−イル，アセナフチレン−３−イル，アセナフチレン−４−イル，アセナフチレン−５−イル）、フルオレニル（フルオレン−１−イル，フルオレン−２−イル，フルオレン−３−イル，フルオレン−４−イル，フルオレン−９−イル）、フェナレニル（フェナレン−１−イル，フェナレン−２−イル）、フェナントリル（１−フェナントリル，２−フェナントリル，３−フェナントリル，４−フェナントリル，９−フェナントリル）、四環系アリールであるクアテルフェニリル（５'−フェニル−ｍ−テルフェニル−２−イル、５'−フェニル−ｍ−テルフェニル−３−イル、５'−フェニル−ｍ−テルフェニル−４−イル、ｍ−クアテルフェニリル）、縮合四環系アリールであるトリフェニレン（トリフェニレン−１−イル，トリフェニレン−２−イル）、ピレニル（ピレン−１−イル，ピレン−２−イル，ピレン−４−イル）、ナフタセニル（ナフタセン−１−イル，ナフタセン−２−イル，ナフタセン−５−イル）、縮合五環系アリールであるペリレニル（ペリレン−１−イル，ペリレン−２−イル，ペリレン−３−イル）、ペンタセニル（ペンタセン−１−イル，ペンタセン−２−イル，ペンタセン−５−イル，ペンタセン−６−イル）などが挙げられる。
【０２６７】
好ましい「炭素数６〜３０のアリール」は、フェニル、ナフチル、フェナントリル、クリセニルまたはトリフェニレニルなどが挙げられ、さらに好ましくはフェニル、１−ナフチル、２−ナフチルまたはフェナントリルが挙げられ、特に好ましくはフェニル、１−ナフチルまたは２−ナフチルが挙げられる。
【０２６８】
上記式（ＥＴＭ−２−２）におけるＲ11およびＲ12は結合して環を形成していてもよく、この結果、フルオレン骨格の５員環には、シクロブタン、シクロペンタン、シクロペンテン、シクロペンタジエン、シクロヘキサン、フルオレンまたはインデンなどがスピロ結合していてもよい。
【０２６９】
このピリジン誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物が挙げられる。
【化１３４】
2020123721.tif 000135
【０２７０】
このピリジン誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。
【０２７１】
２−２．ホスフィンオキサイド誘導体
ホスフィンオキサイド誘導体は、例えば下記式（ＥＴＭ−７−１）で表される化合物である。詳細は国際公開第２０１３／０７９２１７号および国際公開第２０１３／０７９６７８号にも記載されている。
【化１３５】
2020123721.tif 000136
【０２７２】
Ｒ5は、置換または無置換の、炭素数１〜２０のアルキル、炭素数３〜１６のシクロアルキル、炭素数６〜２０のアリールまたは炭素数５〜２０のヘテロアリールであり、
Ｒ6は、ＣＮ、置換または無置換の、炭素数１〜２０のアルキル、炭素数３〜１６のシクロアルキル、炭素数１〜２０のヘテロアルキル、炭素数６〜２０のアリール、炭素数５〜２０のヘテロアリール、炭素数１〜２０のアルコキシまたは炭素数６〜２０のアリールオキシであり、
Ｒ7およびＲ8は、それぞれ独立して、置換または無置換の、炭素数６〜２０のアリールまたは炭素数５〜２０のヘテロアリールであり、
Ｒ9は酸素または硫黄であり、
ｊは０または１であり、ｋは０または１であり、ｒは０〜４の整数であり、ｑは１〜３の整数である。
ここで、置換されている場合の置換基としては、アリール、ヘテロアリール、アルキル、またはシクロアルキルなどが挙げられる。
【０２７３】
ホスフィンオキサイド誘導体は、例えば下記式（ＥＴＭ−７−２）で表される化合物でもよい。
【化１３６】
2020123721.tif 000137
【０２７４】
Ｒ1〜Ｒ3は、同じでも異なっていてもよく、水素、アルキル、シクロアルキル、アラルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アルキニル、アルコキシ、アルキルチオ、シクロアルキルチオ、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール、複素環基、ハロゲン、シアノ、アルデヒド、カルボニル、カルボキシル、アミノ、ニトロ、シリル、および隣接置換基との間に形成される縮合環の中から選ばれる。
【０２７５】
Ａｒ1は、同じでも異なっていてもよく、アリーレンまたはヘテロアリーレンである。Ａｒ2は、同じでも異なっていてもよく、アリールまたはヘテロアリールである。ただし、Ａｒ1およびＡｒ2のうち少なくとも一方は置換基を有しているか、または隣接置換基との間に縮合環を形成している。ｎは０〜３の整数であり、ｎが０のとき不飽和構造部分は存在せず、ｎが３のときＲ1は存在しない。
【０２７６】
これらの置換基の内、アルキルとは、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチルなどの飽和脂肪族炭化水素基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。置換されている場合の置換基には特に制限は無く、例えば、アルキル、アリール、複素環基等をあげることができ、この点は、以下の記載にも共通する。また、アルキルの炭素数は特に限定されないが、入手の容易性やコストの点から、通常、１〜２０の範囲である。
【０２７７】
また、シクロアルキルとは、例えば、シクロプロピル、シクロヘキシル、ノルボルニル、アダマンチルなどの飽和脂環式炭化水素基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。アルキル部分の炭素数は特に限定されないが、通常、３〜２０の範囲である。
【０２７８】
また、アラルキルとは、例えば、ベンジル、フェニルエチルなどの脂肪族炭化水素を介した芳香族炭化水素基を示し、脂肪族炭化水素と芳香族炭化水素はいずれも無置換でも置換されていてもかまわない。脂肪族部分の炭素数は特に限定されないが、通常、１〜２０の範囲である。
【０２７９】
また、アルケニルとは、例えば、ビニル、アリル、ブタジエニルなどの二重結合を含む不飽和脂肪族炭化水素基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。アルケニルの炭素数は特に限定されないが、通常、２〜２０の範囲である。
【０２８０】
また、シクロアルケニルとは、例えば、シクロペンテニル、シクロペンタジエニル、シクロヘキセンなどの二重結合を含む不飽和脂環式炭化水素基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。
【０２８１】
また、アルキニルとは、例えば、アセチレニルなどの三重結合を含む不飽和脂肪族炭化水素基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。アルキニルの炭素数は特に限定されないが、通常、２〜２０の範囲である。
【０２８２】
また、アルコキシとは、例えば、メトキシなどのエーテル結合を介した脂肪族炭化水素基を示し、脂肪族炭化水素基は無置換でも置換されていてもかまわない。アルコキシの炭素数は特に限定されないが、通常、１〜２０の範囲である。
【０２８３】
また、アルキルチオとは、アルコキシのエーテル結合の酸素原子が硫黄原子に置換された基である。
【０２８４】
また、シクロアルキルチオとは、シクロアルコキシ基のエーテル結合の酸素原子が硫黄原子に置換された基である。
【０２８５】
また、アリールエーテル基とは、例えば、フェノキシなどのエーテル結合を介した芳香族炭化水素基を示し、芳香族炭化水素基は無置換でも置換されていてもかまわない。アリールエーテル基の炭素数は特に限定されないが、通常、６〜４０の範囲である。
【０２８６】
また、アリールチオエーテル基とは、アリールエーテル基のエーテル結合の酸素原子が硫黄原子に置換された基である。
【０２８７】
また、アリールとは、例えば、フェニル、ナフチル、ビフェニリル、フェナントリル、テルフェニリル、ピレニルなどの芳香族炭化水素基を示す。アリールは、無置換でも置換されていてもかまわない。アリールの炭素数は特に限定されないが、通常、６〜４０の範囲である。
【０２８８】
また、複素環基とは、例えば、フラニル、チオフェニル、オキサゾリル、ピリジル、キノリニル、カルバゾリルなどの炭素以外の原子を有する環状構造基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。複素環基の炭素数は特に限定されないが、通常、２〜３０の範囲である。
【０２８９】
ハロゲンとは、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素を示す。
【０２９０】
アルデヒド、カルボニル、アミノには、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、複素環などで置換された基も含むことができる。
【０２９１】
また、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、複素環は無置換でも置換されていてもかまわない。
【０２９２】
シリルとは、例えば、トリメチルシリルなどのケイ素化合物基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。シリルの炭素数は特に限定されないが、通常、３〜２０の範囲である。また、ケイ素数は、通常、１〜６である。
【０２９３】
隣接置換基との間に形成される縮合環とは、例えば、Ａｒ1とＲ2、Ａｒ1とＲ3、Ａｒ2とＲ2、Ａｒ2とＲ3、Ｒ2とＲ3、Ａｒ1とＡｒ2等の間で形成された共役または非共役の縮合環である。ここで、ｎが１の場合、２つのＲ1同士で共役または非共役の縮合環を形成してもよい。これら縮合環は、環内構造に窒素、酸素、硫黄原子を含んでいてもよいし、さらに別の環と縮合してもよい。
【０２９４】
このホスフィンオキサイド誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物が挙げられる。
【化１３７】
2020123721.tif 000138
【０２９５】
このホスフィンオキサイド誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。
【０２９６】
２−３．ピリミジン誘導体
ピリミジン誘導体は、例えば下記式（ＥＴＭ−８）で表される化合物であり、好ましくは下記式（ＥＴＭ−８−１）で表される化合物である。詳細は国際公開第２０１１／０２１６８９号にも記載されている。
【化１３８】
2020123721.tif 000139
【０２９７】
Ａｒは、それぞれ独立して、置換されていてもよいアリール、または置換されていてもよいヘテロアリールである。ｎは１〜４の整数であり、好ましくは１〜３の整数であり、より好ましくは２または３である。
【０２９８】
「置換されていてもよいアリール」の「アリール」は、単環であっても、２以上の芳香族炭化水素環が縮合した縮合環であっても、２以上の芳香族炭化水素環が連結した連結環であってもよい。２以上の芳香族炭化水素環が連結している場合は、直鎖状に連結したものであってもよいし、分岐状に連結したものであってもよい。「アリール」としては、例えば、炭素数６〜３０のアリールが挙げられ、好ましくは炭素数６〜２４のアリール、より好ましくは炭素数６〜２０のアリール、さらに好ましくは炭素数６〜１２のアリールである。
【０２９９】
具体的なアリールとしては、例えば、単環系アリールであるフェニル、二環系アリールであるビフェニリル（２−ビフェニリル，３−ビフェニリル，４−ビフェニリル）、縮合二環系アリールであるナフチル（１−ナフチル，２−ナフチル）、三環系アリールであるテルフェニリル（ｍ−テルフェニル−２'−イル、ｍ−テルフェニル−４'−イル、ｍ−テルフェニル−５'−イル、ｏ−テルフェニル−３'−イル、ｏ−テルフェニル−４'−イル、ｐ−テルフェニル−２'−イル、ｍ−テルフェニル−２−イル、ｍ−テルフェニル−３−イル、ｍ−テルフェニル−４−イル、ｏ−テルフェニル−２−イル、ｏ−テルフェニル−３−イル、ｏ−テルフェニル−４−イル、ｐ−テルフェニル−２−イル、ｐ−テルフェニル−３−イル、ｐ−テルフェニル−４−イル）、縮合三環系アリールである、アセナフチレニル（アセナフチレン−１−イル，アセナフチレン−３−イル，アセナフチレン−４−イル，アセナフチレン−５−イル）、フルオレニル（フルオレン−１−イル，フルオレン−２−イル，フルオレン−３−イル，フルオレン−４−イル，フルオレン−９−イル）、フェナレニル（フェナレン−１−イル，フェナレン−２−イル）、フェナントリル（１−フェナントリル，２−フェナントリル，３−フェナントリル，４−フェナントリル，９−フェナントリル）、四環系アリールであるクアテルフェニリル（５'−フェニル−ｍ−テルフェニル−２−イル、５'−フェニル−ｍ−テルフェニル−３−イル、５'−フェニル−ｍ−テルフェニル−４−イル、ｍ−クアテルフェニリル）、縮合四環系アリールであるトリフェニレン（トリフェニレン−１−イル，トリフェニレン−２−イル）、ピレニル（ピレン−１−イル，ピレン−２−イル，ピレン−４−イル）、ナフタセニル（ナフタセン−１−イル，ナフタセン−２−イル，ナフタセン−５−イル）、縮合五環系アリールであるペリレニル（ペリレン−１−イル，ペリレン−２−イル，ペリレン−３−イル）、ペンタセニル（ペンタセン−１−イル，ペンタセン−２−イル，ペンタセン−５−イル，ペンタセン−６−イル）などが挙げられる。
【０３００】
「置換されていてもよいヘテロアリール」の「ヘテロアリール」は、単環であっても、１以上の複素環と１以上の複素環または１以上の芳香族炭化水素環が縮合した縮合環であっても、２以上の複素環が連結した連結環であってもよい。２以上の複素環が連結している場合は、直鎖状に連結したものであってもよいし、分岐状に連結したものであってもよい。「ヘテロアリール」としては、例えば、炭素数２〜３０のヘテロアリールが挙げられ、炭素数２〜２５のヘテロアリールが好ましく、炭素数２〜２０のヘテロアリールがより好ましく、炭素数２〜１５のヘテロアリールがさらに好ましく、炭素数２〜１０のヘテロアリールが特に好ましい。また、ヘテロアリールとしては、例えば環構成原子として炭素以外に酸素、硫黄および窒素から選ばれるヘテロ原子を１ないし５個含有する複素環などが挙げられる。
【０３０１】
具体的なヘテロアリールとしては、例えば、フリル、チエニル、ピロリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、イミダゾリル、ピラゾリル、オキサジアゾリル、フラザニル、チアジアゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、ピリジル、ピリミジニル、ピリダジニル、ピラジニル、トリアジニル、ベンゾフラニル、イソベンゾフラニル、ベンゾ［ｂ］チエニル、インドリル、イソインドリル、１Ｈ−インダゾリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、１Ｈ−ベンゾトリアゾリル、キノリル、イソキノリル、シンノリル、キナゾリル、キノキサリニル、フタラジニル、ナフチリジニル、プリニル、プテリジニル、カルバゾリル、アクリジニル、フェノキサジニル、フェノチアジニル、フェナジニル、フェノキサチイニル、チアントレニル、インドリジニルなどが挙げられる。
【０３０２】
また、上記アリールおよびヘテロアリールは置換されていてもよく、それぞれ例えば上記アリールやヘテロアリールで置換されていてもよい。
【０３０３】
このピリミジン誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物が挙げられる。
【化１３９】
2020123721.tif 000140
【０３０４】
このピリミジン誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。
【０３０５】
２−４．トリアジン誘導体
トリアジン誘導体は、例えば下記式（ＥＴＭ−１０）で表される化合物であり、好ましくは下記式（ＥＴＭ−１０−１）で表される化合物である。詳細は米国特許出願公開第２０１１／０１５６０１３号明細書に記載されている。
【化１４０】
2020123721.tif 000141
【０３０６】
Ａｒは、それぞれ独立して、置換されていてもよいアリール、または置換されていてもよいヘテロアリールである。ｎは１〜３の整数であり、好ましくは２または３である。
【０３０７】
「置換されていてもよいアリール」の「アリール」としては、例えば、炭素数６〜３０のアリールが挙げられ、好ましくは炭素数６〜２４のアリール、より好ましくは炭素数６〜２０のアリール、さらに好ましくは炭素数６〜１２のアリールである。
【０３０８】
具体的なアリールとしては、例えば、単環系アリールであるフェニル、二環系アリールであるビフェニリル（２−ビフェニリル，３−ビフェニリル，４−ビフェニリル）、縮合二環系アリールであるナフチル（１−ナフチル，２−ナフチル）、三環系アリールであるテルフェニリル（ｍ−テルフェニル−２'−イル、ｍ−テルフェニル−４'−イル、ｍ−テルフェニル−５'−イル、ｏ−テルフェニル−３'−イル、ｏ−テルフェニル−４'−イル、ｐ−テルフェニル−２'−イル、ｍ−テルフェニル−２−イル、ｍ−テルフェニル−３−イル、ｍ−テルフェニル−４−イル、ｏ−テルフェニル−２−イル、ｏ−テルフェニル−３−イル、ｏ−テルフェニル−４−イル、ｐ−テルフェニル−２−イル、ｐ−テルフェニル−３−イル、ｐ−テルフェニル−４−イル）、縮合三環系アリールである、アセナフチレニル（アセナフチレン−１−イル，アセナフチレン−３−イル，アセナフチレン−４−イル，アセナフチレン−５−イル）、フルオレニル（フルオレン−１−イル，フルオレン−２−イル，フルオレン−３−イル，フルオレン−４−イル，フルオレン−９−イル）、フェナレニル（フェナレン−１−イル，フェナレン−２−イル）、フェナントリル（１−フェナントリル，２−フェナントリル，３−フェナントリル，４−フェナントリル，９−フェナントリル）、四環系アリールであるクアテルフェニリル（５'−フェニル−ｍ−テルフェニル−２−イル、５'−フェニル−ｍ−テルフェニル−３−イル、５'−フェニル−ｍ−テルフェニル−４−イル、ｍ−クアテルフェニリル）、縮合四環系アリールであるトリフェニレン（トリフェニレン−１−イル，トリフェニレン−２−イル）、ピレニル（ピレン−１−イル，ピレン−２−イル，ピレン−４−イル）、ナフタセニル（ナフタセン−１−イル，ナフタセン−２−イル，ナフタセン−５−イル）、縮合五環系アリールであるペリレニル（ペリレン−１−イル，ペリレン−２−イル，ペリレン−３−イル）、ペンタセニル（ペンタセン−１−イル，ペンタセン−２−イル，ペンタセン−５−イル，ペンタセン−６−イル）などが挙げられる。
【０３０９】
「置換されていてもよいヘテロアリール」の「ヘテロアリール」は、単環であっても、１以上の複素環と１以上の複素環または１以上の芳香族炭化水素環が縮合した縮合環であっても、２以上の複素環が連結した連結環であってもよい。２以上の複素環が連結している場合は、直鎖状に連結したものであってもよいし、分岐状に連結したものであってもよい。「ヘテロアリール」としては、例えば、炭素数２〜３０のヘテロアリールが挙げられ、炭素数２〜２５のヘテロアリールが好ましく、炭素数２〜２０のヘテロアリールがより好ましく、炭素数２〜１５のヘテロアリールがさらに好ましく、炭素数２〜１０のヘテロアリールが特に好ましい。また、ヘテロアリールとしては、例えば環構成原子として炭素以外に酸素、硫黄および窒素から選ばれるヘテロ原子を１ないし５個含有する複素環などが挙げられる。
【０３１０】
具体的なヘテロアリールとしては、例えば、フリル、チエニル、ピロリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、イミダゾリル、ピラゾリル、オキサジアゾリル、フラザニル、チアジアゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、ピリジル、ピリミジニル、ピリダジニル、ピラジニル、トリアジニル、ベンゾフラニル、イソベンゾフラニル、ベンゾ［ｂ］チエニル、インドリル、イソインドリル、１Ｈ−インダゾリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、１Ｈ−ベンゾトリアゾリル、キノリル、イソキノリル、シンノリル、キナゾリル、キノキサリニル、フタラジニル、ナフチリジニル、プリニル、プテリジニル、カルバゾリル、アクリジニル、フェノキサジニル、フェノチアジニル、フェナジニル、フェノキサチイニル、チアントレニル、インドリジニルなどが挙げられる。
【０３１１】
また、上記アリールおよびヘテロアリールは置換されていてもよく、それぞれ例えば上記アリールやヘテロアリールで置換されていてもよい。
【０３１２】
このトリアジン誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物が挙げられる。
【化１４１】
2020123721.tif 000142
【０３１３】
このトリアジン誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。
【０３１４】
２−５．ベンゾイミダゾール誘導体
ベンゾイミダゾール誘導体は、例えば下記式（ＥＴＭ−１１）で表される化合物である。
【化１４２】
2020123721.tif 000143
【０３１５】
φは、ｎ価のアリール環（好ましくはｎ価のベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フルオレン環、ベンゾフルオレン環、フェナレン環、フェナントレン環またはトリフェニレン環）であり、ｎは１〜４の整数であり、「ベンゾイミダゾール系置換基」は、上記式（ＥＴＭ−２）、式（ＥＴＭ−２−１）および式（ＥＴＭ−２−２）における「ピリジン系置換基」の中のピリジルがベンゾイミダゾリルに置き換わった置換基であり、ベンゾイミダゾール誘導体における少なくとも１つの水素は重水素で置換されていてもよい。
【化１４３】
2020123721.tif 000144
【０３１６】
上記ベンゾイミダゾリルにおけるＲ11は、水素、炭素数１〜２４のアルキル、炭素数３〜１２のシクロアルキルまたは炭素数６〜３０のアリールであり、上記式（ＥＴＭ−２−１）および式（ＥＴＭ−２−２）におけるＲ11の説明を引用することができる。
【０３１７】
φは、さらに、アントラセン環またはフルオレン環であることが好ましく、この場合の構造は上記式（ＥＴＭ−２−１）または式（ＥＴＭ−２−２）での説明を引用することができ、各式中のＲ11〜Ｒ18は上記式（ＥＴＭ−２−１）または式（ＥＴＭ−２−２）での説明を引用することができる。また、上記式（ＥＴＭ−２−１）または式（ＥＴＭ−２−２）では２つのピリジン系置換基が結合した形態で説明されているが、これらをベンゾイミダゾール系置換基に置き換えるときには、両方のピリジン系置換基をベンゾイミダゾール系置換基で置き換えてもよいし（すなわちｎ＝２）、いずれか１つのピリジン系置換基をベンゾイミダゾール系置換基で置き換えて他方のピリジン系置換基をＲ11〜Ｒ18で置き換えてもよい（すなわちｎ＝１）。さらに、例えば上記式（ＥＴＭ−２−１）におけるＲ11〜Ｒ18の少なくとも１つをベンゾイミダゾール系置換基で置き換えて「ピリジン系置換基」をＲ11〜Ｒ18で置き換えてもよい。
【０３１８】
このベンゾイミダゾール誘導体の具体例としては、例えば１−フェニル−２−（４−（１０−フェニルアントラセン−９−イル）フェニル）−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール、２−（４−（１０−（ナフタレン−２−イル）アントラセン−９−イル）フェニル）−１−フェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール、２−（３−（１０−（ナフタレン−２−イル）アントラセン−９−イル）フェニル）−１−フェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール、５−（１０−（ナフタレン−２−イル）アントラセン−９−イル）−１，２−ジフェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール、１−（４−（１０−（ナフタレン−２−イル）アントラセン−９−イル）フェニル）−２−フェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール、２−（４−（９，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）アントラセン−２−イル）フェニル）−１−フェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール、１−（４−（９，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）アントラセン−２−イル）フェニル）−２−フェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾール、５−（９，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）アントラセン−２−イル）−１，２−ジフェニル−１Ｈ−ベンゾ［ｄ］イミダゾールなどが挙げられる。
【化１４４】
2020123721.tif 000145
【０３１９】
このベンゾイミダゾール誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。
【０３２０】
２−６．フェナントロリン誘導体
フェナントロリン誘導体は、例えば下記式（ＥＴＭ−１２）または式（ＥＴＭ−１２−１）で表される化合物である。詳細は国際公開第２００６／０２１９８２号に記載されている。
【化１４５】
2020123721.tif 000146
【０３２１】
φは、ｎ価のアリール環（好ましくはｎ価のベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フルオレン環、ベンゾフルオレン環、フェナレン環、フェナントレン環またはトリフェニレン環）であり、ｎは１〜４の整数である。
【０３２２】
各式のＲ11〜Ｒ18は、それぞれ独立して、水素、アルキル（好ましくは炭素数１〜２４のアルキル）、シクロアルキル（好ましくは炭素数３〜１２のシクロアルキル）またはアリール（好ましくは炭素数６〜３０のアリール）である。また、上記式（ＥＴＭ−１２−１）においてはＲ11〜Ｒ18のいずれかがアリール環であるφと結合する。
【０３２３】
各フェナントロリン誘導体における少なくとも１つの水素が重水素で置換されていてもよい。
【０３２４】
Ｒ11〜Ｒ18におけるアルキル、シクロアルキルおよびアリールとしては、上記式（ＥＴＭ−２）におけるＲ11〜Ｒ18の説明を引用することができる。また、φは上記した例のほかに、例えば、以下の構造式が挙げられる。なお、下記構造式中のＲは、それぞれ独立して、水素、メチル、エチル、イソプロピル、シクロヘキシル、フェニル、１−ナフチル、２−ナフチル、ビフェニリル、またはテルフェニリルであり、＊は、結合位置を表す。
【化１４６】
2020123721.tif 000147
【０３２５】
このフェナントロリン誘導体の具体例としては、例えば４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン、９，１０−ジ（１，１０−フェナントロリン−２−イル）アントラセン、２，６−ジ（１，１０−フェナントロリン−５−イル）ピリジン、１，３，５−トリ（１，１０−フェナントロリン−５−イル）ベンゼン、９，９'−ジフルオル−ビス（１，１０−フェナントロリン−５−イル）、バソクプロインや１，３−ビス（２−フェニル−１，１０−フェナントロリン−９−イル）ベンゼンなどが挙げられる。
【化１４７】
2020123721.tif 000148
【０３２６】
このフェナントロリン誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。
【０３２７】
２−７．キノリノール系金属錯体
キノリノール系金属錯体は、例えば下記式（ＥＴＭ−１３）で表される化合物である。
【化１４８】
2020123721.tif 000149
式中、Ｒ1〜Ｒ6は水素または置換基であり、ＭはＬｉ、Ａｌ、Ｇａ、ＢｅまたはＺｎであり、ｎは１〜３の整数である。
【０３２８】
キノリノール系金属錯体の具体例としては、８−キノリノールリチウム、トリス（８−キノリノラート）アルミニウム、トリス（４−メチル−８−キノリノラート）アルミニウム、トリス（５−メチル−８−キノリノラート）アルミニウム、トリス（３，４−ジメチル−８−キノリノラート）アルミニウム、トリス（４，５−ジメチル−８−キノリノラート）アルミニウム、トリス（４，６−ジメチル−８−キノリノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（フェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２−メチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（３−メチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（４−メチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２−フェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（３−フェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（４−フェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２，３−ジメチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２，６−ジメチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（３，４−ジメチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（３，５−ジメチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（３，５−ジ−ｔ−ブチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２，６−ジフェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２，４，６−トリフェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２，４，６−トリメチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２，４，５，６−テトラメチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（１−ナフトラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２−ナフトラート）アルミニウム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）（２−フェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）（３−フェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）（４−フェニルフェノラート）アルミニウム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）（３，５−ジメチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）（３，５−ジ−ｔ−ブチルフェノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）アルミニウム−μ−オキソ−ビス（２−メチル−８−キノリノラート）アルミニウム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）アルミニウム−μ−オキソ−ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−４−エチル−８−キノリノラート）アルミニウム−μ−オキソ−ビス（２−メチル−４−エチル−８−キノリノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−４−メトキシ−８−キノリノラート）アルミニウム−μ−オキソ−ビス（２−メチル−４−メトキシ−８−キノリノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−５−シアノ−８−キノリノラート）アルミニウム−μ−オキソ−ビス（２−メチル−５−シアノ−８−キノリノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノリノラート）アルミニウム−μ−オキソ−ビス（２−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノリノラート）アルミニウム、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリン）ベリリウムなどが挙げられる。
【０３２９】
このキノリノール系金属錯体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。
【０３３０】
３．有機電界発光素子における陰極
陰極は、電子注入層および電子輸送層を介して、青色発光層に電子を注入する役割を果たす。具体的には、例えば図１に示す層構成である場合には、陰極１１０は、第２電子輸送層１０９を介して、第２青色発光層１０９に電子を注入する役割を果たし、図２に示す層構成である場合には、陰極１１０は、第３電子輸送層１１５を介して第３青色発光層１１４に電子を注入する役割を果たす。
【０３３１】
陰極１０８を形成する材料としては、電子を有機層に効率よく注入できる物質であれば特に限定されないが、陽極１０２を形成する材料と同様の物質を用いることができる。なかでも、スズ、インジウム、カルシウム、アルミニウム、銀、銅、ニッケル、クロム、金、白金、鉄、亜鉛、リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウムおよびマグネシウムなどの金属またはそれらの合金（マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、フッ化リチウム／アルミニウムなどのアルミニウム−リチウム合金など）などが好ましい。電子注入効率を上げて素子特性を向上させるためには、リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウム、カルシウム、マグネシウムまたはこれら低仕事関数金属を含む合金が有効である。しかしながら、これらの低仕事関数金属は一般に大気中で不安定であることが多い。この点を改善するために、例えば、有機層に微量のリチウム、セシウムやマグネシウムをドーピングして、安定性の高い電極を使用する方法が知られている。その他のドーパントとしては、フッ化リチウム、フッ化セシウム、酸化リチウムおよび酸化セシウムのような無機塩も使用することができる。ただし、これらに限定されない。
【０３３２】
さらに、電極保護のために白金、金、銀、銅、鉄、スズ、アルミニウムおよびインジウムなどの金属、またはこれら金属を用いた合金、そしてシリカ、チタニアおよび窒化ケイ素などの無機物、ポリビニルアルコール、塩化ビニル、炭化水素系高分子化合物などを積層することが、好ましい例として挙げられる。これらの電極の作製法も、抵抗加熱、電子ビーム蒸着、スパッタリング、イオンプレーティングおよびコーティングなど、導通を取ることができれば特に制限されない。
【０３３３】
４．有機電界発光素子における正孔注入層、正孔輸送層
正孔注入層は、陽極や電荷発生層から移動してくる正孔を、効率よく青色発光層内または正孔輸送層内に注入する役割を果たすものである。正孔輸送層は、陽極や電荷発生層から注入された正孔または陽極や電荷発生層から正孔注入層を介して注入された正孔を、効率よく青色発光層に輸送する役割を果たすものである。具体的には、例えば図１に示す層構成である場合には、第１正孔輸送層１０３は、陽極１０２から注入された正孔を第１青色発光層１０４に輸送し、第２正孔輸送層１０７は、第１電荷発生層１０６から注入された正孔を第２青色発光層１０８に輸送する役割を果たす。また、図２に示す層構成である場合には、第１正孔輸送層１０３は、陽極１０２から注入された正孔を第１青色発光層１０４に輸送し、第２正孔輸送層１０７は、電荷発生層１０６から注入された正孔を第２青色発光層１０８に輸送し、第３正孔輸送層１１３は、第２電荷発生層１１２から注入された正孔を第３青色発光層１１４に輸送する役割を果たす。
正孔注入層および正孔輸送層１０３、１０７、１１３は、それぞれ、正孔注入・輸送材料の一種または二種以上を積層、混合するか、正孔注入・輸送材料と高分子結着剤の混合物により形成される。また、正孔注入・輸送材料に塩化鉄（III）のような無機塩を添加して層を形成してもよい。
【０３３４】
正孔注入・輸送性物質としては電界を与えられた電極間において正極からの正孔を効率よく注入・輸送することが必要で、正孔注入効率が高く、注入された正孔を効率よく輸送することが望ましい。そのためにはイオン化ポテンシャルが小さく、しかも正孔移動度が大きく、さらに安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造時および使用時に発生しにくい物質であることが好ましい。
【０３３５】
正孔注入層および正孔輸送層を形成する材料としては、光導電材料において、正孔の電荷輸送材料として従来から慣用されている化合物、ｐ型半導体、有機電界発光素子の正孔注入層および正孔輸送層に使用されている公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。それらの具体例は、カルバゾール誘導体（Ｎ−フェニルカルバゾール、ポリビニルカルバゾールなど）、ビス（Ｎ−アリールカルバゾール）またはビス（Ｎ−アルキルカルバゾール）などのビスカルバゾール誘導体、トリアリールアミン誘導体（芳香族第３級アミノを主鎖あるいは側鎖に持つポリマー、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（３−メチルフェニル）−４，４’−ジアミノビフェニル、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−４，４’−ジアミノビフェニル、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（３−メチルフェニル）−４，４’−ジフェニル−１，１’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−４，４’−ジフェニル−１，１’−ジアミン、Ｎ4，Ｎ4'−ジフェニル−Ｎ4，Ｎ4'−ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン、Ｎ4，Ｎ4，Ｎ4'，Ｎ4'−テトラ［１，１’−ビフェニル］−４−イル）−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン、４，４’，４”−トリス（３−メチルフェニル（フェニル）アミノ）トリフェニルアミンなどのトリフェニルアミン誘導体、スターバーストアミン誘導体など）、スチルベン誘導体、フタロシアニン誘導体（無金属、銅フタロシアニンなど）、ピラゾリン誘導体、ヒドラゾン系化合物、ベンゾフラン誘導体やチオフェン誘導体、オキサジアゾール誘導体、キノキサリン誘導体（例えば、１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレン−２，３，６，７，１０，１１−ヘキサカルボニトリルなど）、ポルフィリン誘導体などの複素環化合物、ポリシランなどである。ポリマー系では前記単量体を側鎖に有するポリカーボネートやスチレン誘導体、ポリビニルカルバゾールおよびポリシランなどが好ましいが、発光素子の作製に必要な薄膜を形成し、陽極から正孔が注入できて、さらに正孔を輸送できる化合物であれば特に限定されるものではない。
【０３３６】
また、有機半導体の導電性は、そのドーピングにより、強い影響を受けることも知られている。このような有機半導体マトリックス物質は、電子供与性の良好な化合物、または、電子受容性の良好な化合物から構成されている。電子供与性物質のドーピングのために、テトラシアノキノンジメタン（ＴＣＮＱ）または２，３，５，６−テトラフルオロテトラシアノ−１，４−ベンゾキノンジメタン（Ｆ４ＴＣＮＱ）などの強い電子受容体が知られている（例えば、文献「M.Pfeiffer,A.Beyer,T.Fritz,K.Leo,Appl.Phys.Lett.,73(22),3202-3204(1998)」および文献「J.Blochwitz,M.Pheiffer,T.Fritz,K.Leo,Appl.Phys.Lett.,73（6）,729-731（1998）」を参照）。これらは、電子供与型ベース物質（正孔輸送物質）における電子移動プロセスによって、いわゆる正孔を生成する。正孔の数および移動度によって、ベース物質の伝導性が、かなり大きく変化する。正孔輸送特性を有するマトリックス物質としては、例えばベンジジン誘導体（ＴＰＤなど）またはスターバーストアミン誘導体（ＴＤＡＴＡなど）、あるいは、特定の金属フタロシアニン（特に、亜鉛フタロシアニンＺｎＰｃなど）が知られている（特開2005-167175号公報）。
【０３３７】
５．有機電界発光素子における陽極
陽極は、青色発光層へ正孔を注入する役割を果たすものである。なお、陽極と発光層との間に正孔注入層および／または正孔輸送層が設けられている場合には、これらを介して青色発光層へ正孔を注入することになる。具体的には、例えば図１、２に示す層構成である場合には、陽極１０２は、第１正孔輸送層１０３を介して、第１青色発光層１０４に正孔を注入する役割を果たす。
【０３３８】
陽極１０２を形成する材料としては、無機化合物および有機化合物が挙げられる。無機化合物としては、例えば、金属（アルミニウム、金、銀、ニッケル、パラジウム、クロムなど）、金属酸化物（インジウムの酸化物、スズの酸化物、インジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム−亜鉛酸化物（ＩＺＯ）など）、ハロゲン化金属（ヨウ化銅など）、硫化銅、カーボンブラック、ＩＴＯガラスやネサガラスなどが挙げられる。有機化合物としては、例えば、ポリ（３−メチルチオフェン）などのポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリンなどの導電性ポリマーなどが挙げられる。その他、有機電界発光素子の陽極として用いられている物質の中から適宜選択して用いることができる。
【０３３９】
透明電極の抵抗は、発光素子の発光に十分な電流が供給できればよいので限定されないが、発光素子の消費電力の観点からは低抵抗であることが望ましい。例えば、３００Ω／□以下のＩＴＯ基板であれば素子電極として機能するが、現在では１０Ω／□程度の基板の供給も可能になっていることから、例えば１００〜５Ω／□、好ましくは５０〜５Ω／□の低抵抗品を使用することが特に望ましい。ＩＴＯの厚みは抵抗値に合わせて任意に選ぶ事ができるが、通常５０〜３００ｎｍの間で用いられることが多い。
【０３４０】
６．有機電界発光素子における電荷発生層
電荷発生層は、２つの青色発光層同士の間に設けられ、当該電荷発生層よりも陽極側の青色発光層に電子を注入し、当該電荷発生層よりも陰極側の青色発光層に正孔を注入する役割を果たすものである。なお、電荷発生層と陽極側の青色発光層との間に電子注入層や電子輸送層が設けられている場合には、これらを介して青色発光層へ電子を注入することになり、電荷発生層と陰極側の青色発光層との間に正孔注入層や正孔輸送層が設けられている場合には、これらを介して青色発光層へ正孔を注入することになる。具体的には、例えば図１に示す層構成である場合には、電荷発生層１０６は、第１電子輸送層１０５を介して第１青色発光層１０４へ電子を注入し、第２正孔輸送層１０７を介して第２青色発光層１０８へ正孔を注入する役割を果たす。図２に示す層構成である場合には、さらに、第２電荷発生層１１２が、第２電子輸送層１０９を介して第２青色発光層１０８へ電子を注入し、第３正孔輸送層１１３を介して第３青色発光１１４へ正孔を注入する役割を果たす。これにより、原理的に、各青色発光層で１つの光子（青色発光層の層数分の光子）を発生させるのに陰極から電子１つ陽極から正孔１つを注入すればよくなるため、発光層が単一である場合に比べて、投入電流を小さく抑えて素子を駆動することが可能になる。その結果、電流効率および外部量子効率が向上し、また、青色発光化合物等の有機材料への電気化学的負荷が抑えられ、素子の寿命を改善することができる。
電荷発生層は、電荷発生材料の一種または二種以上を積層、混合により形成される。電荷発生層を形成する材料（電荷発生材料）としては、電子受容性物質と電子供与性物質を組み合わせた電気的絶縁材料や、金属酸化物を含み、その酸化還元反応により電荷移動錯体を形成しうる混合材料を用いることができる。
例えば、電子受容性物質と電子供与性物質とから構成される電気的絶縁層であって、その比抵抗が１．０×１０2Ω・ｃｍ以上、好ましくは１．０×１０5Ω・ｃｍ以上であるものや、電子受容性物質と電子供与性物質との積層体を電荷発生層として用いることができる。上記の積層体では、陰極１１０と陽極１０２との間に電圧を印加すると、電子受容性物質層と電子供与性物質層との界面において、電子受容性物質と電子供与性物質の間で電子移動が起こり、電荷（正孔および電子）が発生する。発生した電荷が、それぞれ、陰極１１０側および陽極１０２側に向かって移動して、陰極側にある発光ユニット（青色発光層）に正孔が注入されるとともに陽極側にある発光ユニット（青色発光層）に電子が注入される。
また、金属酸化物を含む混合層であって、金属酸化物の酸化還元反応により電荷移動錯体を形成しているものも、電荷発生層として用いることができる。この混合層では、陰極１１０と陽極１０２との間に電圧を印加すると、電荷移動錯体中の電荷（正孔および電子）が、それぞれ、陰極１１０側および陽極１０２側に向かって移動して、陰極側にある発光ユニット（青色発光層）に正孔が注入されるとともに陽極側にある発光ユニット（青色発光層）に電子が注入される。
電荷発生材料の具体例については、例えば、特開２００３−２７２８６０号公報に記載された材料や国際公開第２０１０／１１３４９３号に記載された材料を参照することができる。
【０３４１】
７．有機電界発光素子における色変換層
色変換層は、所定の青色発光化合物を含む青色発光層よりも光取出し側に設けられ、光取出し側から取り出された青色光を、赤色光や緑色光等の色光に変換する役割を果たす。色変換層は、陽極および陰極のうち、光取出し側に配された電極（透明電極）上に形成されていることが好ましい。図１、２に示す有機電界発光素子１００Ａ、１００Ｂでは、少なくとも陰極１１０が透明電極で構成されており、その透明電極の発光ユニットＵ１、Ｕ１、Ｕ３と反対側に色変換層１１１が形成されている。色変換層１１１は、青色光を赤色光に変換する赤色変換領域１１１Ｒと、青色光を緑色光に変換する緑色変換領域１１１Ｇと、青色光を透過する青色透過領域１１１Ｂを有しており、有機電界発光素子から３色の光、または、それらの混色光が得られるように構成されている。本発明で用いる青色発光化合物の青色光は、発光ピークの半値幅が狭く、色純度が高いため、色変換層を通すことで色純度が高い赤色光および緑色光に変換することができる。これにより、再現性の高いフルカラーディスプレイを実現することができる。
色変換層は、色変換材料の一種または二種以上を積層、混合により形成される。色変換層を形成する材料（色変換材料）としては、無機蛍光体、有機蛍光体、量子ドット、有機染料等が挙げられ、中でも量子ドットを好ましく用いることができる。量子ドットを含む色変換層は、例えば量子ドットを樹脂に分散させた材料を、光取出し側の透明電極上にコーティングすることにより形成される。量子ドットとしては、ＣｄＳｅ、ＺｎＳｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅＳ／ＺｎＳ、ＩｎＰ、ＩｎＰ／ＺｎＳ，ＣｄＳ／ＣｄＳｅ，ＣｄＳ／ＺｎＳ，ＰｂＳ，ＣｄＴｅ等を用いることができる。
また、色変換層には、通常のカラーフィルターを用いてもよく、量子ドットを含む色変換層と通常のカラーフィルターを併用してもよい。
【０３４２】
８．有機電界発光素子における基板
基板１０１は、有機電界発光素子１００Ａ、１００Ｂの支持体となるものであり、通常、石英、ガラス、金属、プラスチックなどが用いられる。基板１０１は、目的に応じて板状、フィルム状、またはシート状に形成され、例えば、ガラス板、金属板、金属箔、プラスチックフィルム、プラスチックシートなどが用いられる。なかでも、ガラス板、および、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスルホンなどの透明な合成樹脂製の板が好ましい。ガラス基板であれば、ソーダライムガラスや無アルカリガラスなどが用いられ、また、厚みも機械的強度を保つのに十分な厚みがあればよいので、例えば、０．２ｍｍ以上あればよい。厚さの上限値としては、例えば、２ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍ以下である。ガラスの材質については、ガラスからの溶出イオンが少ない方がよいので無アルカリガラスの方が好ましいが、ＳｉＯ2などのバリアコートを施したソーダライムガラスも市販されているのでこれを使用することができる。また、基板１０１には、ガスバリア性を高めるために、少なくとも片面に緻密なシリコン酸化膜などのガスバリア膜を設けてもよく、特にガスバリア性が低い合成樹脂製の板、フィルムまたはシートを基板１０１として用いる場合にはガスバリア膜を設けるのが好ましい。
【０３４３】
９．有機電界発光素子の作製方法
有機電界発光素子を構成する各層は、各層を構成すべき材料を蒸着法、抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着、スパッタリング、分子積層法、印刷法、スピンコート法またはキャスト法、コーティング法などの方法で薄膜とすることにより、形成することができる。このようにして形成された各層の膜厚については特に限定はなく、材料の性質に応じて適宜設定することができるが、通常２ｎｍ〜５０００ｎｍの範囲である。膜厚は通常、水晶発振式膜厚測定装置などで測定できる。蒸着法を用いて薄膜化する場合、その蒸着条件は、材料の種類、膜の目的とする結晶構造および会合構造などにより異なる。蒸着条件は一般的に、蒸着用ルツボの加熱温度＋５０〜＋４００℃、真空度１０-6〜１０-3Ｐａ、蒸着速度０．０１〜５０ｎｍ／秒、基板温度−１５０〜＋３００℃、膜厚２ｎｍ〜５μｍの範囲で適宜設定することが好ましい。
【０３４４】
次に、有機電界発光素子を作製する方法の一例として、陽極／第１正孔輸送層／第１青色発光層／第１電子輸送層／電荷発生層／第２正孔輸送層／第２青色発光層／第２電子輸送層／陰極からなる有機電界発光素子（図１に示す有機電界発光素子１００Ａ）の作製法について説明する。
【０３４５】
９−１．蒸着法
適当な基板上に、陽極材料の薄膜を蒸着法などにより形成させて陽極を作製した後、この陽極上に第１正孔輸送層の薄膜を形成させる。この上に、所定の青色発光化合物の薄膜を形成させて第１青色発光層とする。ことのき、さらに、ホスト化合物やアシスティングドーパントを含む第1青色発光層を形成させる場合には、それらの化合物と青色発光化合物を共蒸着し薄膜を形成させて青色発光層とする。この第1青色発光層の上に、第１電子輸送層、電荷発生層、第２正孔輸送層、第2電子輸送層、第２電子輸送層を順に形成させ、さらに陰極用物質からなる薄膜を蒸着法などにより形成させて陰極とすることにより、目的の有機電界発光素子が得られる。なお、上述の有機電界発光素子の作製においては、作製順序を逆にして、陰極、第２電子輸送層、第２青色発光層、第２正孔輸送層、電荷発生層、第１正孔輸送層、第１青色発光層、第１正孔輸送層、陽極の順に作製することも可能である。
【０３４６】
９−２．湿式成膜法
発光層形成用組成物の場合は、湿式成膜法を用いることによって成膜される。
【０３４７】
湿式成膜法は、一般的には、基板に発光層形成用組成物を塗布する塗布工程および塗布された発光層形成用組成物から溶媒を取り除く乾燥工程を経ることで塗膜を形成する。塗布工程の違いにより、スピンコーターを用いる手法をスピンコート法、スリットコーターを用いるスリットコート法、版を用いるグラビア、オフセット、リバースオフセット、フレキソ印刷法、インクジェットプリンタを用いる手法をインクジェット法、霧状に吹付ける手法をスプレー法と呼ぶ。乾燥工程には、風乾、加熱、減圧乾燥などの方法がある。乾燥工程は１回のみ行なってもよく、異なる方法や条件を用いて複数回行なってもよい。また、例えば、減圧下での焼成のように、異なる方法を併用してもよい。
【０３４８】
湿式成膜法とは溶液を用いた成膜法であり、例えば、一部の印刷法（インクジェット法）、スピンコート法またはキャスト法、コーティング法などである。湿式成膜法は真空蒸着法と異なり高価な真空蒸着装置を用いる必要が無く、大気圧下で成膜することができる。加えて、湿式成膜法は大面積化や連続生産が可能であり、製造コストの低減につながる。
【０３４９】
一方で、真空蒸着法と比較した場合には、湿式成膜法は積層化が難しい。湿式成膜法を用いて積層膜を作製する場合、上層の組成物による下層の溶解を防ぐ必要があり、溶解性を制御した組成物、下層の架橋および直交溶媒（Orthogonal solvent、互いに溶解し合わない溶媒）などが駆使される。しかしながら、それらの技術を用いても、全ての膜の塗布に湿式成膜法を用いるのは難しい場合がある。こうした場合には、幾つかの層だけを湿式成膜法を用い、残りを真空蒸着法で有機ＥＬ素子を作製するという方法を採用してもよい。
【０３５０】
１０．有機電界発光素子の応用例
また、本発明は、有機電界発光素子を備えた表示装置などにも応用することができる。
有機電界発光素子を備えた表示装置は、本実施形態にかかる有機電界発光素子と公知の駆動装置とを接続するなど公知の方法によって製造することができ、直流駆動、パルス駆動、交流駆動など公知の駆動方法を適宜用いて駆動することができる。
【０３５１】
表示装置としては、例えば、カラーフラットパネルディスプレイなどのパネルディスプレイ、フレキシブルカラー有機電界発光（ＥＬ）ディスプレイなどのフレキシブルディスプレイなどが挙げられる（例えば、特開平10-335066号公報、特開2003-321546号公報、特開2004-281086号公報など参照）。また、ディスプレイの表示方式としては、例えば、マトリクスおよび／またはセグメント方式などが挙げられる。なお、マトリクス表示とセグメント表示は同じパネルの中に共存していてもよい。
【０３５２】
マトリクスでは、表示のための画素が格子状やモザイク状など二次元的に配置されており、画素の集合で文字や画像を表示する。画素の形状やサイズは用途によって決まる。例えば、パソコン、モニター、テレビの画像および文字表示には、通常一辺が３００μｍ以下の四角形の画素が用いられ、また、表示パネルのような大型ディスプレイの場合は、一辺がｍｍオーダーの画素を用いることになる。モノクロ表示の場合は、同じ色の画素を配列すればよいが、カラー表示の場合には、赤、緑、青の画素を並べて表示させる。この場合、典型的にはデルタタイプとストライプタイプがある。そして、このマトリクスの駆動方法としては、線順次駆動方法やアクティブマトリックスのどちらでもよい。線順次駆動の方が構造が簡単であるという利点があるが、動作特性を考慮した場合、アクティブマトリックスの方が優れる場合があるので、これも用途によって使い分けることが必要である。
【実施例】
【０３５３】
以下、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によってなんら限定されない。
【０３５４】
（実施例１）  化合物（1-2621）を青色発光化合物として含み、正孔輸送層／青色発光層／電子輸送層の積層構造からなる発光ユニットを２つ有する有機ＥＬ素子の作製と評価
本実施例では、第１青色発光層１０４および第２青色発光層１０８の青色発光化合物として化合物（1-2621）を用い、図１に示す有機ＥＬ素子（正孔輸送層／青色発光層／電子輸送層の積層構造からなる発光ユニットを２つ有する有機ＥＬ素子）を作製した。
まず、ITO（インジウム・スズ酸化物）からなる陽極が形成された基板（ＩＴＯ基板）を用意した。
続いて、真空蒸着装置内の蒸着用るつぼの各々に、図１に示す各層の構成材料を充填し、上記のＩＴＯ基板を真空蒸着装置にセットした。そして、真空度１×１０-4Ｐａ以下の減圧雰囲気下で、蒸着用るつぼを加熱し、各層を０．１ｎｍ／秒の蒸着速度で所定の膜厚で順に蒸着し、有機ＥＬ素子を作製した。ここで、２つ以上の材料からなる層は、所定の混合比で形成されるように、それぞれの材料が充填された各蒸着用るつぼを同時に加熱し、共蒸着により形成した。また、陰極は１ｎｍ／秒の蒸着速度で所定の膜厚で蒸着した。
【０３５５】
（実施例２）  化合物（1-2621）を青色発光化合物として含み、正孔輸送層／青色発光層／電子輸送層の積層構造からなる発光ユニットを３つ有する有機ＥＬ素子の作製と評価
第１青色発光層１０４〜第３青色発光層１１４の青色発光化合物として化合物（1-2621）を用い、図２に示す積層構造にしたこと以外は、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
【０３５６】
（比較例１、２）  正孔輸送層／青色発光層／電子輸送層からなる発光ユニットが１つである有機ＥＬ素子の作製と評価
青色発光層の厚みを、実施例１の第１青色発光層１０４と第２青色発光層１０８との合計厚、または、実施例２の第１青色発光層１０４〜第３青色発光層１１４の合計厚と同じにしたこと以外は、実施例１と同様の条件で、ＩＴＯ基板上に正孔輸送層、青色発光層、電子輸送層および陰極を順に形成し、２種類の有機ＥＬ素子を作製した。
【０３５７】
各実施例および各比較例で作製した有機ＥＬ素子について素子性能を評価したところ、正孔輸送層／青色発光層／電子輸送層からなる発光ユニットを２つ有する実施例１の有機ＥＬ素子は、発光ユニットが１つであり、青色発光層の厚みを第１青色発光層と第２青色発光層との合計厚にした比較例１の有機ＥＬ素子よりも、素子寿命が長く、効率が優れていた。
また、正孔輸送層／青色発光層／電子輸送層からなる発光ユニットを３つ有する実施例２の有機ＥＬ素子は、発光ユニットが１つであり、青色発光層の厚みを第１青色発光層〜第３青色発光層の合計厚にした比較例２の有機ＥＬ素子よりも、素子寿命が長く、効率が優れていた。
【０３５８】
【化１４９】
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【符号の説明】
【０３５９】
１００Ａ、１００Ｂ  有機電界発光素子
１０１  基板
１０２  陽極
１０３  第１正孔注入層
１０４  第１青色発光層
１０５  第１電子輸送層
１０６  電荷発生層
１０７  第２正孔輸送層
１０８  第２青色発光層
１０９  第２電子輸送層
１１０  陰極
１１１  色変換層
１１１R  赤色変換領域
１１１G  緑色変換領域
１１１B  青色透過領域
１１２  第２電荷発生層
１１３  第３正孔輸送層
１１４  第３青色発光層
１１５  第３電子輸送層
Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３  発光ユニット
【図１】
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【図２】
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